JP7529094B2 - Coloring composition, color filter, solid-state imaging device and liquid crystal display device - Google Patents
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Description
本発明は、固体撮像素子、液晶表示装置等に用いられるカラーフィルタの製造に使用する着色組成物に関する。 The present invention relates to a coloring composition used in the manufacture of color filters for use in solid-state imaging devices, liquid crystal display devices, etc.
固体撮像素子や液晶表示装置等に使用されるカラーフィルタは、感光性着色組成物をフォトリソグラフィー法により微細なパターンを形成する。固体撮像素子や液晶表示装置の高画質化、高精細化は、更なる向上が求められており、カラーフィルタにも更なる備微細化が求められている。 Color filters used in solid-state imaging devices, liquid crystal display devices, etc. are formed by forming fine patterns from photosensitive coloring compositions using a photolithography method. There is a demand for further improvements in the quality and definition of solid-state imaging devices and liquid crystal display devices, and there is also a demand for further finer color filters.
特許文献1には、ブロック構造の分散剤を含む着色組成物が開示されている。 Patent Document 1 discloses a coloring composition containing a dispersant with a block structure.
しかし、従来の着色組成物は、粘度が高くなりやすく、保存安定性が悪いためセルフライフが短く被膜中に異物が発生し易い問題があった。さらに、前記着色組成物を含む感光性着色組成物は、フォトリソグラフィー法での現像後に残差が発生し易い問題、および被膜表面の表面粗さが大きい問題があった。 However, conventional coloring compositions have problems such as a high viscosity and poor storage stability, resulting in a short self-life and the tendency for foreign matter to form in the coating. Furthermore, photosensitive coloring compositions containing the above-mentioned coloring composition have problems such as a tendency for residues to form after development in a photolithography method, and a problem of high surface roughness on the coating surface.
本発明は、適度な粘度と良好な粘度安定性(分散安定性)を有し、異物の発生が少なく、残渣が少なく、かつ表面の粗さが抑制された被膜を形成できる感光性着色組成物が得られる着色組成物の提供を目的とする。 The present invention aims to provide a photosensitive coloring composition that has a suitable viscosity and good viscosity stability (dispersion stability), produces little foreign matter, leaves little residue, and can form a coating with reduced surface roughness.
本発明の感光性着色組成物は、有機顔料(A)と、樹脂型分散剤(B)と、バインダ樹脂(C)(だたし、マレイミド構造を有する樹脂を除く)と、重合性化合物(D)と、光重合開始剤(E)とを含む感光性着色組成物であって、
有機顔料(A)は、亜鉛フタロシアニン顔料(A1)およびアルミニウムフタロシアニン顔料(A2)から選ばれる1種以上を含み、
有機顔料(A)の含有量は、前記感光性着色組成物の不揮発分100質量%中、40~90質量%であり、
樹脂型分散剤(B)は、芳香族カルボン酸構造、および(メタ)アクリロイル基を有するビニル重合体部位を有する樹脂型分散剤(B1)、ならびに塩基性基を有する樹脂型分散剤(B3)を含み、
樹脂型分散剤(B)100質量部中、樹脂型分散剤(B1)を34~100質量部含み、樹脂型分散剤(B)100質量部に対して、バインダ樹脂(C)を0.5~50質量部含む。
The photosensitive coloring composition of the present invention is a photosensitive coloring composition comprising an organic pigment (A), a resin type dispersant (B), a binder resin (C) (excluding resins having a maleimide structure), a polymerizable compound (D), and a photopolymerization initiator (E),
The organic pigment (A) includes at least one pigment selected from the group consisting of a zinc phthalocyanine pigment (A1) and an aluminum phthalocyanine pigment (A2);
The content of the organic pigment (A) is 40 to 90 mass% based on 100 mass% of the nonvolatile content of the photosensitive coloring composition,
The resin-type dispersant (B) includes a resin-type dispersant (B1) having a vinyl polymer moiety having an aromatic carboxylic acid structure and a (meth)acryloyl group, and a resin-type dispersant (B3) having a basic group,
The resin type dispersant (B) contains 34 to 100 parts by mass of the resin type dispersant (B1) in 100 parts by mass of the resin type dispersant (B), and the binder resin (C) is contained in an amount of 0.5 to 50 parts by mass relative to 100 parts by mass of the resin type dispersant (B).
上記の本発明によれば、適度な粘度と良好な粘度安定性(分散安定性)を有し、異物の発生の少なく、残渣が少なく、かつ表面の粗さが抑制された被膜を形成できる感光性着色組成物が得られる着色組成物、カラーフィルタ、および固体撮像素子を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a coloring composition, a color filter, and a solid-state imaging device that can produce a photosensitive coloring composition that has a suitable viscosity and good viscosity stability (dispersion stability), produces little foreign matter, leaves little residue, and can form a coating with reduced surface roughness.
本願明細書の用語を定義する。「(メタ)アクリロイル」、「(メタ)アクリル」、「
(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリレート」、又は「(メタ)アクリルアミド」と表記した場合には、特に説明がない限り、それぞれ、「アクリロイル及び/又はメタクリロイル」、「アクリル及び/又はメタクリル」、「アクリル酸及び/又はメタクリル酸」、「アクリレート及び/又はメタクリレート」、又は「アクリルアミド及び/又はメタクリルアミド」を表すものとする。本明細書に挙げる「C.I.」は、カラーインデックス(C.I.)を意味する。着色剤は、顔料および染料を含む。モノマー、単量体は、エチレン性不飽和基含有単量体である。
The terms used in this specification are defined as follows: "(meth)acryloyl", "(meth)acrylic",
Unless otherwise specified, when "(meth)acrylic acid", "(meth)acrylate", or "(meth)acrylamide" is written, it means "acryloyl and/or methacryloyl", "acrylic and/or methacrylic", "acrylic acid and/or methacrylic acid", "acrylate and/or methacrylate", or "acrylamide and/or methacrylamide", respectively. "C.I." mentioned in this specification means Color Index (C.I.). Colorants include pigments and dyes. Monomers are ethylenically unsaturated group-containing monomers.
本発明の着色組成物は、有機顔料(A)と、樹脂型分散剤(B)とを含む着色組成物であって、
有機顔料(A)は、亜鉛フタロシアニン顔料(A1)およびアルミニウムフタロシアニン顔料(A2)から選ばれる1種以上を含み、
有機顔料(A)の含有量は、前記着色組成物の不揮発分100質量%中、40~90質量%であり、
樹脂型分散剤(B)は、芳香族カルボン酸構造、および(メタ)アクリロイル基を有するビニル重合体部位を有する樹脂型分散剤(B1)を含む。
The coloring composition of the present invention is a coloring composition containing an organic pigment (A) and a resin-type dispersant (B),
The organic pigment (A) includes at least one pigment selected from the group consisting of a zinc phthalocyanine pigment (A1) and an aluminum phthalocyanine pigment (A2);
The content of the organic pigment (A) is 40 to 90 mass% based on 100 mass% of the nonvolatile content of the coloring composition,
The resin-type dispersant (B) contains a resin-type dispersant (B1) having an aromatic carboxylic acid structure and a vinyl polymer moiety having a (meth)acryloyl group.
<有機顔料(A)>
有機顔料(A)は、亜鉛フタロシアニン顔料(A1)およびアルミニウムフタロシアニン顔料(A2)から選ばれる1種以上を含む。
亜鉛フタロシアニン顔料(A1)、アルミニウムフタロシアニン顔料(A2)は、置換基として塩素や臭素などのハロゲン原子を含むことが好ましい。亜鉛フタロシアニン顔料(A1)、アルミニウムフタロシアニン顔料(A2)は、例えば、特開2004-70342号公報、特開2017-111398号公報に記載された顔料を使用することができる。
有機顔料(A)は、被膜の色調を調整するため黄色顔料(a)を併用できる。
<Organic pigment (A)>
The organic pigment (A) includes at least one pigment selected from the group consisting of a zinc phthalocyanine pigment (A1) and an aluminum phthalocyanine pigment (A2).
The zinc phthalocyanine pigment (A1) and the aluminum phthalocyanine pigment (A2) preferably contain a halogen atom such as chlorine or bromine as a substituent. For the zinc phthalocyanine pigment (A1) and the aluminum phthalocyanine pigment (A2), for example, pigments described in JP-A-2004-70342 and JP-A-2017-111398 can be used.
The organic pigment (A) can be used in combination with a yellow pigment (a) in order to adjust the color tone of the coating.
(黄色顔料(a))
黄色顔料は、有機顔料では、例えば、C.I.ピグメントイエロー1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、126、127、128、129、138、139、147、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、192、193、194、196、198、199、213、214、231、233等が挙げられる。これらの中でもC.I.ピグメントイエロー138、139、150、185、231,233が好ましい。
(Yellow Pigment (a))
Yellow pigments are organic pigments, for example, C.I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 24, 31, 32, 34, 35, 35:1, 36, 36:1, 37, 37:1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 1 20, 123, 126, 127, 128, 129, 138, 139, 147, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 179, 180, 181, 182, 185, 187, 188, 192, 193, 194, 196, 198, 199, 213, 214, 231, 233, etc. Among these, C.I. Pigment Yellow 138, 139, 150, 185, 231, 233 are preferred.
着色組成物は、無機顔料、染料を含有できる。
無機顔料は、例えば、酸化チタン、硫酸バリウム、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑
、アンバー、合成鉄黒等が挙げられる。
The coloring composition may contain inorganic pigments and dyes.
Examples of inorganic pigments include titanium oxide, barium sulfate, zinc oxide, lead sulfate, yellow lead, zinc yellow, red iron oxide (red iron (III) oxide), cadmium red, ultramarine, Prussian blue, chromium oxide green, cobalt green, umber, and synthetic iron black.
<染料>
染料は、例えば、酸性染料、直接染料、塩基性染料、造塩染料、油溶性染料、分散染料、反応染料、媒染染料、建染染料、硫化染料等が挙げられる。また、染料の誘導体や、染料をレーキ化したレーキ顔料も挙げられる。
<Dye>
Examples of the dye include acid dyes, direct dyes, basic dyes, salt-forming dyes, oil-soluble dyes, disperse dyes, reactive dyes, mordant dyes, vat dyes, sulfur dyes, etc. In addition, examples of the dye include dye derivatives and lake pigments obtained by converting dyes into lakes.
また、染料は、スルホン酸やカルボン酸等の酸性基を有する酸性染料、直接染料の場合、酸性染料の無機塩;酸性染料と、四級アンモニウム塩化合物、三級アミン化合物、二級アミン化合物、または一級アミン化合物との造塩化合物;これらアミノ基を有する樹脂成分と酸性染料等の造塩化合物等が挙げられる。酸性染料とオニウム塩基を有する化合物との造塩化合物も、堅牢性に優れるため好ましい。なお、オニウム塩基を有する化合物は、側鎖にカチオン性基を有する樹脂が好ましい。 The dye may be an acid dye having an acidic group such as sulfonic acid or carboxylic acid, or in the case of a direct dye, an inorganic salt of an acid dye; a salt-forming compound of an acid dye with a quaternary ammonium salt compound, a tertiary amine compound, a secondary amine compound, or a primary amine compound; or a salt-forming compound of a resin component having an amino group and an acid dye. A salt-forming compound of an acid dye with a compound having an onium base is also preferred because of its excellent fastness. The compound having an onium base is preferably a resin having a cationic group in the side chain.
塩基性染料は、有機酸、もしくは過塩素酸、またはこれらの金属塩との造塩化合物が挙げられる。造塩化合物の中でも塩基性染料の造塩化合物は、各種耐性、顔料との相溶性に優れているために好ましい。 Examples of basic dyes include salt-forming compounds with organic acids, perchloric acid, or metal salts of these acids. Among the salt-forming compounds, salt-forming compounds of basic dyes are preferred because they have excellent resistance to various types of acid and compatibility with pigments.
染料の化学構造は、例えば、アゾ系染料、ジスアゾ系染料、アゾメチン系染料(インドアニリン系染料、インドフェノール系染料など)、ジピロメテン系染料、キノン系染料(ベンゾキノン系染料、ナフトキノン系染料、アントラキノン系染料、アントラピリドン系染料など)、カルボニウム系染料(ジフェニルメタン系染料、トリフェニルメタン系染料、キサンテン系染料、アクリジン系染料など)、キノンイミン系染料(オキサジン系染料、チアジン系染料など)、アジン系染料、ポリメチン系染料(オキソノール系染料、メロシアニン系染料、アリーリデン系染料、スチリル系染料、シアニン系染料、スクアリリウム系染料、クロコニウム系染料など)、キノフタロン系染料、フタロシアニン系染料、サブフタロシアニン系染料、ペリノン系染料、インジゴ系染料、チオインジゴ系染料、キノリン系染料、ニトロ系染料、ニトロソ系染料、ローダミン系染料等が挙げられる。これらの中でも、色相、色分離性、色むらなどの色特性の観点から、アゾ系染料、キサンテン系染料、シアニン系染料、トリフェニルメタン系染料、アントラキノン系染料、ジピロメテン系染料、スクアリリウム系染料、キノフタロン系染料、フタロシアニン系染料、サブフタロシアニン系染料が好ましく、キサンテン系染料、シアニン系染料、トリフェニルメタン系染料、アントラキノン系染料、ジピロメテン系染料、フタロシアニン系染料がより好ましい。染料の具体的な構造は「新版染料便覧」(有機合成化学協会編;丸善、1970)、「カラーインデックス」(The Society of Dyers and colourists)、「色素ハンドブック」(大河原他編;講談社、1986)などに記載されている。 The chemical structure of dyes includes, for example, azo dyes, disazo dyes, azomethine dyes (indoaniline dyes, indophenol dyes, etc.), dipyrromethene dyes, quinone dyes (benzoquinone dyes, naphthoquinone dyes, anthraquinone dyes, anthrapyridone dyes, etc.), carbonium dyes (diphenylmethane dyes, triphenylmethane dyes, xanthene dyes, acridine dyes, etc.), quinoneimine dyes (oxazine dyes, etc.), dyes, thiazine dyes, etc.), azine dyes, polymethine dyes (oxonol dyes, merocyanine dyes, arylidene dyes, styryl dyes, cyanine dyes, squarylium dyes, croconium dyes, etc.), quinophthalone dyes, phthalocyanine dyes, subphthalocyanine dyes, perinone dyes, indigo dyes, thioindigo dyes, quinoline dyes, nitro dyes, nitroso dyes, rhodamine dyes, etc. Among these, from the viewpoint of color characteristics such as hue, color separation, and color unevenness, azo dyes, xanthene dyes, cyanine dyes, triphenylmethane dyes, anthraquinone dyes, dipyrromethene dyes, squarylium dyes, quinophthalone dyes, phthalocyanine dyes, and subphthalocyanine dyes are preferred, and xanthene dyes, cyanine dyes, triphenylmethane dyes, anthraquinone dyes, dipyrromethene dyes, and phthalocyanine dyes are more preferred. Specific structures of dyes are described in "New Edition Dye Handbook" (edited by the Society of Organic Synthesis Chemistry; Maruzen, 1970), "Color Index" (The Society of Dyers and Colourists), "Dye Handbook" (edited by Okawara et al.; Kodansha, 1986), etc.
<有機顔料(A)の微細化>
有機顔料(A)は、微細化処理を行った後、他の原料と混合することが好ましい。微細化処理の方法は、例えば、湿式磨砕、乾式磨砕、溶解析出法等が挙げられる。これらの中でも湿式磨砕の1種であるニーダー法によるソルトミリング処理等が好ましい。微細化処理後の有機顔料の平均一次粒子径は、10~80nmが好ましく、15~70nmがより好ましい。適度な粒子径により分散性がより向上し、被膜のコントラスト比がより向上する。なお、平均一次粒子径は、TEM(透過型電子顕微鏡)の拡大画像から任意に選択した約20個の粒子の平均値である。なお、粒子の縦軸長さと横軸長さがある場合、縦軸長さを使用する。
<Micronization of organic pigment (A)>
The organic pigment (A) is preferably mixed with other raw materials after being subjected to a micronization treatment. Examples of the method of the micronization treatment include wet grinding, dry grinding, and dissolution precipitation. Among these, salt milling treatment using a kneader method, which is a type of wet grinding, is preferable. The average primary particle size of the organic pigment after the micronization treatment is preferably 10 to 80 nm, more preferably 15 to 70 nm. A moderate particle size further improves dispersibility and the contrast ratio of the coating. The average primary particle size is the average value of about 20 particles arbitrarily selected from an enlarged image of a TEM (transmission electron microscope). When the particle has a vertical axis length and a horizontal axis length, the vertical axis length is used.
ソルトミリング処理とは、顔料と水溶性無機塩と水溶性有機溶剤との混合物を、例えば、ニーダー、2本ロールミル、3本ロールミル、ボールミル、アトライター、サンドミル、プラネタリー型ミキサー等のバッチ式又は連続式混練機を用いて、加熱しながら機械的に混練した後、水洗により水溶性無機塩と水溶性有機溶剤を除去する処理である。水溶性無機塩は、破砕助剤として働くものであり、ソルトミリング時に無機塩の硬度の高さを利用して顔料が破砕される。顔料をソルトミリング処理する際の条件を最適化することにより、一次粒子径が非常に微細であり、また、分布の幅がせまく、シャープな粒度分布をもつ顔料を得ることができる。 Salt milling is a process in which a mixture of a pigment, a water-soluble inorganic salt, and a water-soluble organic solvent is mechanically kneaded while being heated using a batch or continuous mixer such as a kneader, a two-roll mill, a three-roll mill, a ball mill, an attritor, a sand mill, or a planetary mixer, and then the water-soluble inorganic salt and the water-soluble organic solvent are removed by washing with water. The water-soluble inorganic salt acts as a crushing aid, and the high hardness of the inorganic salt is used to crush the pigment during salt milling. By optimizing the conditions for salt milling the pigment, it is possible to obtain a pigment with a very fine primary particle size, a narrow distribution range, and a sharp particle size distribution.
水溶性無機塩は、例えば塩化ナトリウム、塩化バリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム等が挙げられる。これらの中でも、価格の点から塩化ナトリウム(食塩)が好ましい。水溶性無機塩の使用量は、処理効率と生産効率の両面から、顔料100質量部に対し、50~2000質量部が好ましく、300~1000質量部がより好ましい。 Examples of water-soluble inorganic salts include sodium chloride, barium chloride, potassium chloride, and sodium sulfate. Of these, sodium chloride (table salt) is preferred from the standpoint of cost. From the standpoint of both processing efficiency and production efficiency, the amount of water-soluble inorganic salt used is preferably 50 to 2,000 parts by weight, and more preferably 300 to 1,000 parts by weight, per 100 parts by weight of pigment.
水溶性有機溶剤は、顔料及び水溶性無機塩を湿潤する。水溶性有機溶剤は、水に溶解(混和)し、水溶性無機塩を実質的に溶解しない化合物である。水溶性有機溶剤は、ソルトミリング時の温度上昇で揮発しにくい面で沸点120℃以上の高沸点溶剤が好ましい。水溶性有機溶剤は、例えば、2-メトキシエタノール、2-ブトキシエタノール、2-(イソペンチルオキシ)エタノール、2-(ヘキシルオキシ)エタノール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、液状のポリエチレングリコール、1-メトキシ-2-プロパノール、1-エトキシ-2-プロパノール、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、液状のポリプロピレングリコール等が挙げられる。水溶性有機溶剤の使用量は、顔料100質量部に対し、5~1000質量部が好ましく、50~500質量部がより好ましい。 The water-soluble organic solvent moistens the pigment and the water-soluble inorganic salt. The water-soluble organic solvent is a compound that dissolves (is mixed) in water and does not substantially dissolve the water-soluble inorganic salt. The water-soluble organic solvent is preferably a high-boiling solvent having a boiling point of 120°C or more, in that it is less likely to volatilize due to the temperature rise during salt milling. Examples of the water-soluble organic solvent include 2-methoxyethanol, 2-butoxyethanol, 2-(isopentyloxy)ethanol, 2-(hexyloxy)ethanol, diethylene glycol, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol, triethylene glycol monomethyl ether, liquid polyethylene glycol, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, dipropylene glycol, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, liquid polypropylene glycol, etc. The amount of the water-soluble organic solvent used is preferably 5 to 1000 parts by mass, more preferably 50 to 500 parts by mass, per 100 parts by mass of the pigment.
顔料をソルトミリング処理する際には、必要に応じて樹脂を添加してもよい。用いられる樹脂の種類は特に限定されず、天然樹脂、変性天然樹脂、合成樹脂、天然樹脂で変性された合成樹脂等を用いることができる。用いられる樹脂は、室温で固体であり、水不溶性であることが好ましく、かつ上記有機溶剤に一部可溶であることがさらに好ましい。樹脂の使用量は、顔料100質量部に対し、5~200質量部の範囲であることが好ましい。 When the pigment is subjected to salt milling, a resin may be added as necessary. There are no particular limitations on the type of resin used, and natural resins, modified natural resins, synthetic resins, synthetic resins modified with natural resins, etc. can be used. The resin used is preferably solid at room temperature and insoluble in water, and more preferably partially soluble in the above organic solvents. The amount of resin used is preferably in the range of 5 to 200 parts by mass per 100 parts by mass of the pigment.
<樹脂型分散剤(B)>
樹脂型分散剤(B)は、芳香族カルボン酸構造、および(メタ)アクリロイル基を有するビニル重合体部位を有する樹脂型分散剤(B1)を含む。
前記芳香族カルボン酸構造は、亜鉛フタロシアニン顔料(A1)やアルミニウムフタロシアニン顔料(A2)に対して吸着し、高度に密着する。また、ビニル重合体部位中の(メタ)アクリロイル基は、他の材料との緩和部位であるビニル重合体部位に光硬化性を付与できる。通常、感光性着色組成物を調製する場合、有機顔料(A)を高濃度に配合すると相対的にバインダ樹脂の配合量が減少し、被膜形成性が低下する場合があるが、本明細書の樹脂型分散剤(B)は、光硬化を有し被膜形成に寄与する上、現像性等が低下しにくい。 また、亜鉛フタロシアニン顔料(A1)やアルミニウムフタロシアニン顔料(A2)を含むカラーフィルタをポストベーク工程やその後の熱処理工程で加熱した際に顔料が凝集することによって結晶異物が発生する場合があるが、上記樹脂型分散剤(B1)を使用することで顔料粒子の熱運動による凝集を抑制することができるため耐熱性が向上し、結晶異物の析出を防ぐことができる。
<Resin-type dispersant (B)>
The resin-type dispersant (B) contains a resin-type dispersant (B1) having an aromatic carboxylic acid structure and a vinyl polymer moiety having a (meth)acryloyl group.
The aromatic carboxylic acid structure is adsorbed to the zinc phthalocyanine pigment (A1) or aluminum phthalocyanine pigment (A2) and adheres to it to a high degree. In addition, the (meth)acryloyl group in the vinyl polymer portion can impart photocurability to the vinyl polymer portion, which is a relaxation portion with other materials. Usually, when preparing a photosensitive coloring composition, when the organic pigment (A) is blended at a high concentration, the blending amount of the binder resin is relatively reduced, and the film-forming property may be reduced, but the resin-type dispersant (B) of this specification has photocuring properties, contributes to film formation, and is less likely to reduce developability. In addition, when a color filter containing the zinc phthalocyanine pigment (A1) or aluminum phthalocyanine pigment (A2) is heated in a post-bake process or a subsequent heat treatment process, the pigment may aggregate to generate crystalline foreign matter, but the use of the resin-type dispersant (B1) can suppress aggregation due to thermal movement of pigment particles, improving heat resistance and preventing precipitation of crystalline foreign matter.
(樹脂型分散剤(B1))
樹脂型分散剤(B1)は、芳香族カルボン酸構造、および(メタ)アクリロイル基を有するビニル重合体部位を有する分散剤である。樹脂型分散剤(B1)は、例えば、(1)テトラカルボン酸無水物及びトリカルボン酸無水物の群から選ばれる一種以上の酸無水物中の酸無水物基と、別途合成したビニル重合体中の水酸基とを反応させて合成する方法。また、(2)前記酸無水物中の酸無水物基に水酸基含有チオールを反応させた上で、前記チオールのチオール基を起点として単量体を重合してビニル重合体部位を形成する方法が挙げられる。樹脂型分散剤(B1)は、換言するとカルボキシル基を有するポリエステル部分と、モノマーを重合したビニル重合体部分Bからなる分散剤であって、ビニル重合体部分に(メタ)アクリロイル基を有する分散剤である。樹脂型分散剤(B1)は、例えば
、特開2011-157416号公報記載の櫛型分散剤が挙げられる。
(Resin-type dispersant (B1))
The resin type dispersant (B1) is a dispersant having an aromatic carboxylic acid structure and a vinyl polymer portion having a (meth)acryloyl group. The resin type dispersant (B1) can be synthesized, for example, by (1) reacting an acid anhydride group in one or more acid anhydrides selected from the group consisting of tetracarboxylic acid anhydrides and tricarboxylic acid anhydrides with a hydroxyl group in a vinyl polymer synthesized separately. In addition, (2) reacting an acid anhydride group in the acid anhydride with a hydroxyl group-containing thiol, and then polymerizing a monomer with the thiol group of the thiol as a starting point to form a vinyl polymer portion. In other words, the resin type dispersant (B1) is a dispersant consisting of a polyester portion having a carboxyl group and a vinyl polymer portion B obtained by polymerizing a monomer, and has a (meth)acryloyl group in the vinyl polymer portion. The resin type dispersant (B1) can be, for example, a comb-shaped dispersant described in JP 2011-157416 A.
テトラカルボン酸二無水物は、例えば、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3-ジメチル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、3,5,6-トリカルボキシノルボルナン-2-酢酸二無水物、2,3,4,5-テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸二無水物、ビシクロ[2,2,2]-オクト-7-エン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物等の脂肪族テトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、エチレングリコールジ無水トリメリット酸エステル、プロピレングリコールジ無水トリメリット酸エステル、ブチレングリコールジ無水トリメリット酸エステル、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ジメチルジフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-テトラフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-フランテトラカルボン酸二無水物、4,4’-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物、4,4’-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン二無水物、4,4’-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルプロパン二無水物、3,3’,4,4’-パーフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス(フタル酸)フェニルホスフィンオキサイド二無水物、p-フェニレン-ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、m-フェニレン-ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)-4,4’-ジフェニルエーテル二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)-4,4’-ジフェニルメタン二無水物、9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン二無水物、9,9-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]フルオレン二無水物、3,4-ジカルボキシ-1,2,3,4-テトラヒドロ-1-ナフタレンコハク酸二無水物、又は3,4-ジカルボキシ-1,2,3,4-テトラヒドロ-6-メチル-1-ナフタレンコハク酸二無水物等の芳香族テトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。これらの中でも着色剤に対する吸着性が優れる面で、芳香族テトラカルボン酸二無水物が好ましく、芳香族環を2つ以上有するテトラカルボン酸二無水物がより好ましい。 Examples of tetracarboxylic dianhydrides include 1,2,3,4-butane tetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentane tetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic dianhydride, 3,5,6-tricarboxynorbornane-2-acetic dianhydride, 2,3,4,5-tetrahydrofuran tetracarboxylic dianhydride, 5-(2,5-dioxotetrahydrofural)-3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic dianhydride, and bicyclo[2,2,2]-oct-7-ene. Aliphatic tetracarboxylic dianhydrides such as 2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, pyromellitic dianhydride, ethylene glycol ditrimellitic anhydride, propylene glycol ditrimellitic anhydride, butylene glycol ditrimellitic anhydride, 3,3',4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-biphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-biphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-dimethyldiphenylsilane Tetracarboxylic acid dianhydride, 3,3',4,4'-tetraphenylsilane tetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,3,4-furan tetracarboxylic acid dianhydride, 4,4'-bis(3,4-dicarboxyphenoxy)diphenyl sulfide dianhydride, 4,4'-bis(3,4-dicarboxyphenoxy)diphenyl sulfone dianhydride, 4,4'-bis(3,4-dicarboxyphenoxy)diphenylpropane dianhydride, 3,3',4,4'-perfluoroisopropylidenediphthalic dianhydride, 3,3',4,4'-biphenyl tetracarboxylic acid dianhydride, bis(phthalic acid)phenylphosphine oxide dianhydride, p-phenylene-bis(triphenylfuran Examples of the aromatic tetracarboxylic acid dianhydride include aromatic tetracarboxylic acid dianhydrides such as m-phenylene-bis(triphenylphthalic acid) dianhydride, bis(triphenylphthalic acid)-4,4'-diphenyl ether dianhydride, bis(triphenylphthalic acid)-4,4'-diphenyl methane dianhydride, 9,9-bis(3,4-dicarboxyphenyl)fluorene dianhydride, 9,9-bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]fluorene dianhydride, 3,4-dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthalene succinic acid dianhydride, and 3,4-dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydro-6-methyl-1-naphthalene succinic acid dianhydride. Among these, aromatic tetracarboxylic acid dianhydrides are preferred in terms of excellent adsorption to colorants, and tetracarboxylic acid dianhydrides having two or more aromatic rings are more preferred.
トリカルボン酸無水物は、例えば、ベンゼントリカルボン酸無水物(1,2,3-ベンゼントリカルボン酸無水物、トリメリット酸無水物[1,2,4-ベンゼントリカルボン酸無水物]など)、ナフタレントリカルボン酸無水物(1,2,4-ナフタレントリカルボン酸無水物、1,4,5-ナフタレントリカルボン酸無水物、2,3,6-ナフタレントリカルボン酸無水物、1,2,8-ナフタレントリカルボン酸無水物など)、3,4,4’-ベンゾフェノントリカルボン酸無水物、3,4,4’-ビフェニルエーテルトリカルボン酸無水物、3,4,4’-ビフェニルトリカルボン酸無水物、2,3,2’-ビフェニルトリカルボン酸無水物、3,4,4’-ビフェニルメタントリカルボン酸無水物、3,4,4’-ビフェニルスルホントリカルボン酸無水物等が挙げられる。これらの中でもトリメリット酸無水物がより好ましい。 Examples of tricarboxylic anhydrides include benzenetricarboxylic anhydride (1,2,3-benzenetricarboxylic anhydride, trimellitic anhydride [1,2,4-benzenetricarboxylic anhydride], etc.), naphthalenetricarboxylic anhydride (1,2,4-naphthalenetricarboxylic anhydride, 1,4,5-naphthalenetricarboxylic anhydride, 2,3,6-naphthalenetricarboxylic anhydride, 1,2,8-naphthalenetricarboxylic anhydride, etc.), 3,4,4'-benzophenonetricarboxylic anhydride, 3,4,4'-biphenylethertricarboxylic anhydride, 3,4,4'-biphenyltricarboxylic anhydride, 2,3,2'-biphenyltricarboxylic anhydride, 3,4,4'-biphenylmethanetricarboxylic anhydride, 3,4,4'-biphenylsulfonetricarboxylic anhydride, etc. Among these, trimellitic anhydride is more preferable.
((メタ)アクリロイル基を有するビニル重合体部位)
(メタ)アクリロイル基を有するビニル重合体部位は、ビニル重合体部分の水酸基に、イソシアネート基基含有単量体中のイソシアネート基を反応させて合成できる。これにより緩和部位であるビニル重合体部位に光硬化性が得られる。
(Vinyl polymer moiety having (meth)acryloyl group)
The vinyl polymer moiety having a (meth)acryloyl group can be synthesized by reacting a hydroxyl group of the vinyl polymer portion with an isocyanate group in an isocyanate group-containing monomer, thereby imparting photocurability to the vinyl polymer moiety, which is the relaxation moiety.
イソシアネート基含有単量体は、例えば、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、2-アクリロイルオキシエチルイソシアネート、1,1-ビス(アクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート等が挙げられる。 Examples of isocyanate group-containing monomers include 2-methacryloyloxyethyl isocyanate, 2-acryloyloxyethyl isocyanate, and 1,1-bis(acryloyloxymethyl)ethyl isocyanate.
水酸基含有チオールは、2つの水酸基と1つのチオール基を有する化合物が好ましい。しては、水酸基含有チオールは、例えば、1-メルカプト-1,1-メタンジオール、1-メルカプト-1,1-エタンジオール、3-メルカプト-1,2-プロパンジオール(チオグリセリン)、2-メルカプト-1,2-プロパンジオール、2-メルカプト-2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-メルカプト-2-エチル-1,3-プロパンジオール、1-メルカプト-2,2-プロパンジオール、2-メルカプトエチル-2-メチル-1,3-プロパンジオール、又は2-メルカプトエチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール等が挙げられる。 The hydroxyl group-containing thiol is preferably a compound having two hydroxyl groups and one thiol group. Examples of the hydroxyl group-containing thiol include 1-mercapto-1,1-methanediol, 1-mercapto-1,1-ethanediol, 3-mercapto-1,2-propanediol (thioglycerin), 2-mercapto-1,2-propanediol, 2-mercapto-2-methyl-1,3-propanediol, 2-mercapto-2-ethyl-1,3-propanediol, 1-mercapto-2,2-propanediol, 2-mercaptoethyl-2-methyl-1,3-propanediol, and 2-mercaptoethyl-2-ethyl-1,3-propanediol.
ビニル重合体部位の合成に使用する単量体は、例えば、水酸基、オキセタン基、t-ブチル基およびブロックイソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも1種の熱架橋性官能基、カルボキシル基含有単量体、その他単量体が挙げられる。 Monomers used in the synthesis of the vinyl polymer portion include, for example, at least one thermally crosslinkable functional group selected from the group consisting of a hydroxyl group, an oxetane group, a t-butyl group, and a blocked isocyanate group, a carboxyl group-containing monomer, and other monomers.
水酸基含有単量体は、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2(又は3)-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2(又は3又は4)-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート及びシクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレートなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、及びエチル-α-ヒドロキシメチルアクリレートなどのアルキル-α-ヒドロキシアルキルアクリレート;
水酸基を有する(メタ)アクリルアミド系単量体として、例えば、N-(2-ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N-(2-ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド、N-(2-ヒドロキシブチル)(メタ)アクリルアミドなどのN-(ヒドロキシアルキル)(メタ)アクリルアミド;
水酸基を有するビニルエーテル系単量体として、例えば、2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、2-(又は3-)ヒドロキシプロピルビニルエーテル、2-(又は3-又は4-)ヒドロキシブチルビニルエーテルなどのヒドロキシアルキルビニルエーテル;
水酸基を有するアリルエーテル系単量体として、例えば、2-ヒドロキシエチルアリルエーテル、2-(又は3-)ヒドロキシプロピルアリルエーテル、2-(又は3-又は4-)ヒドロキシブチルアリルエーテルなどのヒドロキシアルキルアリルエーテルが挙げられる。
Examples of the hydroxyl group-containing monomer include hydroxyalkyl (meth)acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2 (or 3)-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2 (or 3 or 4)-hydroxybutyl (meth)acrylate, and cyclohexanedimethanol mono(meth)acrylate, and alkyl-α-hydroxyalkyl acrylates such as ethyl-α-hydroxymethyl acrylate;
Examples of (meth)acrylamide monomers having a hydroxyl group include N-(hydroxyalkyl)(meth)acrylamides such as N-(2-hydroxyethyl)(meth)acrylamide, N-(2-hydroxypropyl)(meth)acrylamide, and N-(2-hydroxybutyl)(meth)acrylamide;
Examples of vinyl ether monomers having a hydroxyl group include hydroxyalkyl vinyl ethers such as 2-hydroxyethyl vinyl ether, 2-(or 3-)hydroxypropyl vinyl ether, and 2-(or 3- or 4-)hydroxybutyl vinyl ether;
Examples of the allyl ether monomer having a hydroxyl group include hydroxyalkyl allyl ethers such as 2-hydroxyethyl allyl ether, 2-(or 3-)hydroxypropyl allyl ether, and 2-(or 3- or 4-)hydroxybutyl allyl ether.
オキセタン基含有単量体は、例えば、(ビニルオキシアルキル)アルキルオキセタン、(メタ)アクリロイルオキシアルキルオキセタン、〔(メタ)アクリロイルオキシアルキル〕アルキルオキセタン等が挙げられる。これらに中でも、メタクリル酸(3-エチルオキセタン―3-イル)メチルが好ましい。 Examples of oxetane group-containing monomers include (vinyloxyalkyl)alkyloxetane, (meth)acryloyloxyalkyloxetane, and [(meth)acryloyloxyalkyl]alkyloxetane. Among these, (3-ethyloxetane-3-yl)methyl methacrylate is preferred.
t-ブチル基を有する単量体は、例えば、t-ブチルメタクリレート、t-ブチルアクリレート等が挙げられる。 Examples of monomers having a t-butyl group include t-butyl methacrylate and t-butyl acrylate.
ブロックイソシアネート基含有単量体は、例えば、メタクリル酸2-(0-[1‘-メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル、2-[(3,5-ジメチルピラゾ
リル)カルボニルアミノ]エチルメタクリレート等が挙げられる。
Examples of the blocked isocyanate group-containing monomer include 2-(0-[1'-methylpropylideneamino]carboxyamino)ethyl methacrylate, 2-[(3,5-dimethylpyrazolyl)carbonylamino]ethyl methacrylate, and the like.
熱架橋性官能基含有単量体の使用量は、全単量体中5~90質量%が好ましく、20~60質量%がより好ましい。適量使用すると被膜の耐溶剤性がより向上する。 The amount of the thermally crosslinkable functional group-containing monomer used is preferably 5 to 90% by mass, more preferably 20 to 60% by mass, of the total monomers. Using an appropriate amount will further improve the solvent resistance of the coating.
カルボキシル基含有単量体は、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、α-クロルアクリル酸、けい皮酸等が挙げられる。これらの中でも、(メタ)アクリル酸が好ましい。 Examples of carboxyl group-containing monomers include (meth)acrylic acid, crotonic acid, α-chloroacrylic acid, and cinnamic acid. Of these, (meth)acrylic acid is preferred.
その他単量体は、(メタ)アクリル酸エステル、窒素含有基単量体、ビニル単量体が挙げられる。(メタ)アクリル酸エステルは、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ターシャリブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、及びイソボルニル(メタ)アクリレート等の脂肪族環(メタ)アクリレート類;フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート等の芳香族(メタ)アクリレート類;テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、及び3-メチル-3-オキセタニル(メタ)アクリレート等の複素環式(メタ)アクリレート類;メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート類; Other monomers include (meth)acrylic acid esters, nitrogen-containing group monomers, and vinyl monomers. (Meth)acrylic acid esters include, for example, (meth)acrylic acid alkyl esters such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, and lauryl (meth)acrylate; cyclohexyl (meth)acrylate, tertiary butyl cyclohexyl (meth)acrylate, dicyclopentanyl (meth)acrylate, and dicyclopentenyl (meth)acrylate. aliphatic ring (meth)acrylates such as phenyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, and phenoxydiethylene glycol (meth)acrylate; heterocyclic (meth)acrylates such as tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate and 3-methyl-3-oxetanyl (meth)acrylate; alkoxy polyalkylene glycol (meth)acrylates such as methoxy polypropylene glycol (meth)acrylate and ethoxy polyethylene glycol (meth)acrylate;
窒素含有基単量体は、例えば、(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、アクリロイルモルホリン等のN置換型(メタ)アクリルアミド類;N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のアミノ基含有(メタ)アクリレート類;メタ)アクリロニトリル等のニトリル類が挙げられる。 Examples of nitrogen-containing group monomers include N-substituted (meth)acrylamides such as (meth)acrylamide, N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N,N-diethyl(meth)acrylamide, N-isopropyl(meth)acrylamide, diacetone(meth)acrylamide, and acryloylmorpholine; amino group-containing (meth)acrylates such as N,N-dimethylaminoethyl(meth)acrylate and N,N-diethylaminoethyl(meth)acrylate; and nitriles such as meth)acrylonitrile.
ビニル単量体は、例えば、スチレン、α-メチルスチレン等のスチレン類、エチルビニルエーテル、n-プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n-ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の脂肪酸ビニル類が挙げられる。 Examples of vinyl monomers include styrenes such as styrene and α-methylstyrene, vinyl ethers such as ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, and isobutyl vinyl ether, and vinyl fatty acids such as vinyl acetate and vinyl propionate.
(樹脂型分散剤(B2))
樹脂型分散剤(B)は、樹脂型分散剤(B2)を併用できる。樹脂型分散剤(B2)は、芳香族カルボン酸構造、およびビニル重合体部位(ただし、(メタ)アクリロイル基を有さない)を有する分散剤である。樹脂型分散剤(B2)は、樹脂型分散剤(B1)から(メタ)アクリロイル基を除いた構造である。樹脂型分散剤(B2)は、例えば、特許第4396777号公報、特許第5181664号公報記載の櫛型分散剤が挙げられる。樹脂型分散剤(B1)と樹脂型分散剤(B2)を併用することで、被膜の光硬化性を適宜調整できる。
(Resin-type dispersant (B2))
The resin type dispersant (B) can be used in combination with the resin type dispersant (B2). The resin type dispersant (B2) is a dispersant having an aromatic carboxylic acid structure and a vinyl polymer moiety (but not having a (meth)acryloyl group). The resin type dispersant (B2) is a structure obtained by removing the (meth)acryloyl group from the resin type dispersant (B1). Examples of the resin type dispersant (B2) include comb-type dispersants described in Japanese Patent No. 4396777 and Japanese Patent No. 5181664. By using the resin type dispersant (B1) and the resin type dispersant (B2) in combination, the photocurability of the coating can be appropriately adjusted.
(樹脂型分散剤(B3))
樹脂型分散剤(B)は、塩基性基を有する樹脂型分散剤(B3)を併用できる。塩基性基は、例えば、3級アミノ基、4級アンモニウム塩基、含窒素複素環等が挙げられる。樹脂骨格は、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。
(Resin-type dispersant (B3))
The resin-type dispersant (B) may be used in combination with a resin-type dispersant (B3) having a basic group. Examples of the basic group include a tertiary amino group, a quaternary ammonium base, and a nitrogen-containing heterocycle. Examples of the resin skeleton include an acrylic resin and a urethane resin.
(その他分散剤)
樹脂型分散剤(B)は、上記以外のその他分散剤を併用できる。
その他分散剤は、例えば、ポリウレタン等のウレタン系分散剤、ポリアクリレート等の
ポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸(部分)アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸エステルや、これらの変性物、ポリ(低級アルキレンイミン)と遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドやその塩等の油性分散剤、(メタ)アクリル酸-スチレン共重合体、(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコ-ル、ポリビニルピロリドン等の水溶性樹脂や水溶性高分子化合物、ポリエステル系、変性ポリアクリレート系、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド付加化合物、リン酸エステル系等が挙げられる。
(Other dispersants)
The resin-type dispersant (B) may be used in combination with other dispersants other than those mentioned above.
Other dispersants include, for example, urethane-based dispersants such as polyurethane, polycarboxylate esters such as polyacrylate, unsaturated polyamides, polycarboxylic acids, polycarboxylate (partial) amine salts, polycarboxylate ammonium salts, polycarboxylate alkylamine salts, polysiloxanes, long-chain polyaminoamide phosphates, hydroxyl-containing polycarboxylate esters, and modified products thereof, poly(lower alkylene imines) and free carboxyl groups formed by reaction with polyesters, and oil-based dispersants such as amides and salts thereof, (meth)acrylic acid-styrene copolymers, (meth)acrylic acid-(meth)acrylic acid ester copolymers, styrene-maleic acid copolymers, polyvinyl alcohol, water-soluble resins and water-soluble polymer compounds such as polyvinylpyrrolidone, polyesters, modified polyacrylates, ethylene oxide/propylene oxide adducts, and phosphate esters.
樹脂型分散剤(B)は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 Resin-type dispersants (B) can be used alone or in combination of two or more types.
樹脂型分散剤(B)の使用量は、有機顔料(A)100質量部に対して、3~200質量%が好ましく、5~100質量%がより好ましい。適量使用すると成膜性がより向上する。 The amount of resin-type dispersant (B) used is preferably 3 to 200% by mass, and more preferably 5 to 100% by mass, per 100 parts by mass of organic pigment (A). Using an appropriate amount further improves film-forming properties.
<色素誘導体(b)>
着色組成物は、色素誘導体(b)を含有できる。色素誘導体(b)は、有機顔料(A)を分散処理する際に使用すると着色組成物の分散安定性がより向上する。
色素誘導体は、有機色素残基に酸性基、塩基性基、中性基などを有する公知の色素誘導体が好ましい。色素誘導体は例えば、スルホ基、カルボキシ基、リン酸基などの酸性置換基を有する化合物及びこれらのアミン塩や、スルホンアミド基や末端に3級アミノ基などの塩基性置換基を有する化合物、フェニル基やフタルイミドアルキル基などの中性置換基を有する化合物が挙げられる。併用する樹脂型分散剤が酸性基を有するため、塩基性基を有する色素誘導体が好ましい。
有機色素は、例えばジケトピロロピロール系顔料、アントラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ジオキサジン系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、チアジンインジゴ系顔料、トリアジン系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、ベンゾイソインドール等のインドール系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、キノフタロン系顔料、ナフトール系顔料、スレン系顔料、金属錯体系顔料、アゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、等が挙げられる。
<Dye derivative (b)>
The coloring composition may contain a dye derivative (b). When the dye derivative (b) is used in dispersing the organic pigment (A), the dispersion stability of the coloring composition is further improved.
The dye derivative is preferably a known dye derivative having an acidic group, a basic group, a neutral group, or the like in the organic dye residue. For example, the dye derivative has an acidic substituent such as a sulfo group, a carboxy group, or a phosphate group. Examples of the resin to be used in combination include compounds and their amine salts, compounds having a basic substituent such as a sulfonamide group or a tertiary amino group at the terminal, and compounds having a neutral substituent such as a phenyl group or a phthalimidoalkyl group. Since the dispersant has an acidic group, a dye derivative having a basic group is preferred.
Examples of organic pigments include diketopyrrolopyrrole pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, perinone pigments, perylene pigments, thiazineindigo pigments, triazine pigments, benzimidazolone pigments, and benzoiso Examples of pigments include indole pigments such as indole, isoindoline pigments, isoindolinone pigments, quinophthalone pigments, naphthol pigments, threne pigments, metal complex pigments, azo pigments such as azo, disazo, and polyazo, etc. .
<バインダ樹脂(C)>
着色組成物は、バインダ樹脂(C)を含有できる。これにより被膜を形成しやすくなる。
バインダ樹脂(C)の使用量は、樹脂型分散剤(B)100質量部に対して0.5~50重量部が好ましく、1~40質量%がより好ましい。
バインダ樹脂(C)は、400~700nmの全波長領域において透過率が好ましくは80%以上、より好ましくは95%以上の樹脂が好ましい。これにより使用する着色剤の色調を低下させない。
バインダ樹脂(C)は、その主たる硬化方式で分類すると熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、活性エネルギー線硬化性樹脂が挙げられる。活性エネルギー線硬化性樹脂は、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂に活性エネルギー線硬化性を付与した樹脂である。また、バインダ樹脂(C)は、現像性を有するアルカリ可溶性樹脂が好ましい。アルカリ可溶性は、カラーフィルタ作製時のアルカリ現像工程において現像溶解性を付与するためのものであり、酸性基が必要である。本明細書でバインダ樹脂(C)は、活性エネルギー線硬化性アルカリ可溶性樹脂が好ましい。
<Binder Resin (C)>
The coloring composition may contain a binder resin (C), which makes it easier to form a coating film.
The amount of the binder resin (C) used is preferably 0.5 to 50 parts by weight, more preferably 1 to 40% by weight, based on 100 parts by weight of the resin-type dispersant (B).
The binder resin (C) is preferably a resin having a transmittance of 80% or more, more preferably 95% or more, in the entire wavelength region of 400 to 700 nm, so that the color tone of the colorant used is not deteriorated.
The binder resin (C) can be classified according to its main curing method into thermoplastic resin, thermosetting resin, and active energy ray curable resin. The active energy ray curable resin is a resin obtained by imparting active energy ray curability to a thermoplastic resin or a thermosetting resin. In addition, the binder resin (C) is preferably an alkali-soluble resin having developability. The alkali solubility is for imparting development solubility in the alkali development step during the production of a color filter, and an acidic group is required. In this specification, the binder resin (C) is preferably an active energy ray curable alkali-soluble resin.
バインダ樹脂は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 Binder resins can be used alone or in combination of two or more types.
バインダ樹脂の含有量は、着色剤100質量部に対して、20~400質量部が好ましく、50~250質量部がより好ましい。適量含有すると被膜を容易に形成できる上、良好な色特性が得やすい。 The content of the binder resin is preferably 20 to 400 parts by weight, more preferably 50 to 250 parts by weight, per 100 parts by weight of the colorant. If an appropriate amount is included, the coating can be easily formed and good color characteristics can be easily obtained.
<熱可塑性樹脂>
熱可塑性樹脂は、例えば、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、スチレン-マレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、ビニル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン(HDPE、LDPE)、ポリブタジエン、及びポリイミド樹脂等が挙げられる。
アルカリ可溶性樹脂は、酸性基を有する熱可塑性樹脂が好ましい。酸性基は、例えば、カルボキシル基、スルホン基等が挙げられる。アルカリ可溶性樹脂は、例えば、酸性基を有するアクリル樹脂、α-オレフィン/(無水)マレイン酸共重合体、スチレン/スチレンスルホン酸共重合体、エチレン/(メタ)アクリル酸共重合体、又はイソブチレン/(無水)マレイン酸共重合体等が挙げられる。これらの中でも、現像性、耐熱性、透明性の面で酸性基を有するアクリル樹脂、スチレン/スチレンスルホン酸共重合体が好ましく、酸性基を有するアクリル樹脂がより好ましい。
<Thermoplastic resin>
Examples of thermoplastic resins include acrylic resins, butyral resins, styrene-maleic acid copolymers, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, polyvinyl acetate, polyurethane resins, polyester resins, vinyl resins, alkyd resins, polystyrene resins, polyamide resins, rubber resins, cyclized rubber resins, celluloses, polyethylene (HDPE, LDPE), polybutadiene, and polyimide resins.
The alkali-soluble resin is preferably a thermoplastic resin having an acidic group. Examples of the acidic group include a carboxyl group and a sulfone group. Examples of the alkali-soluble resin include an acrylic resin having an acidic group, an α-olefin/maleic acid (anhydride) copolymer, a styrene/styrene sulfonic acid copolymer, an ethylene/(meth)acrylic acid copolymer, or an isobutylene/maleic acid (anhydride) copolymer. Among these, an acrylic resin having an acidic group and a styrene/styrene sulfonic acid copolymer are preferred in terms of developability, heat resistance, and transparency, and an acrylic resin having an acidic group is more preferred.
<アルカリ可溶性樹脂>
アルカリ可溶性樹脂は、カラーフィルタをフォトリソグラフィー法で作製する場合、感光性着色組成物から形成した被膜に現像溶解性を付与する。
<Alkali-soluble resin>
When a color filter is produced by photolithography, the alkali-soluble resin imparts development solubility to a coating film formed from a photosensitive coloring composition.
アルカリ可溶性樹脂の質量平均分子量(Mw)は、2,000~40,000が好ましく、3,000~30,000がより好ましく、4,000~20,000がさらに好ましい。また、Mw/Mnの値は、10以下が好ましい。適度なMwによりアルカリ現像溶解性がより向上する。
アルカリ可溶性樹脂の酸価は、50~200mgKOH/gが好ましく、70~180がより好ましく、90~170がさらに好ましい。適度な酸価を有するとアルカリ現像性がより向上する。
The weight average molecular weight (Mw) of the alkali-soluble resin is preferably from 2,000 to 40,000, more preferably from 3,000 to 30,000, and even more preferably from 4,000 to 20,000. The value of Mw/Mn is preferably not more than 10. A suitable Mw further improves the solubility in alkali development.
The acid value of the alkali-soluble resin is preferably from 50 to 200 mgKOH/g, more preferably from 70 to 180, and even more preferably from 90 to 170. When the alkali-soluble resin has a suitable acid value, the alkali developability is further improved.
<活性エネルギー線硬化性アルカリ可溶性樹脂>
活性エネルギー線硬化性アルカリ可溶性樹脂は、エチレン性不飽和基を有することが好ましい。エチレン性不飽和基は、例えば、次の(i)、および (ii)の方法で導入できる
。活性エネルギー線硬化性アルカリ可溶性樹脂を使用すると被膜は3次元架橋されることで架橋密度が上がり、薬品耐性が向上する。
<Active energy ray-curable alkali-soluble resin>
The active energy ray-curable alkali-soluble resin preferably has an ethylenically unsaturated group. The ethylenically unsaturated group can be introduced, for example, by the following methods (i) and (ii). When an active energy ray-curable alkali-soluble resin is used, the coating is three-dimensionally crosslinked, increasing the crosslink density and improving chemical resistance.
[方法(i)]
方法(i)は、例えば、まず、エポキシ基含有単量体、およびそれ単量体の重合体を合成する。次いで、前記重合体のエポキシ基に、カルボキシル基含有単量体を付加し、生成した水酸基に、多塩基酸無水物を反応させてアルカリ可溶性樹脂を得る方法が挙げられる。
[Method (i)]
In the method (i), for example, an epoxy group-containing monomer and a polymer of the monomer are first synthesized, then a carboxyl group-containing monomer is added to the epoxy group of the polymer, and the resulting hydroxyl group is reacted with a polybasic acid anhydride to obtain an alkali-soluble resin.
エポキシ基含有単量体は、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、2-グリシドキシエチル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシブチル(メタ)アクリレート、及び3,4-エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレートが挙げられる。これらの中でも、反応性の観点で、グリシジル(メタ)アクリレートが好ましい。 Examples of epoxy group-containing monomers include glycidyl (meth)acrylate, methyl glycidyl (meth)acrylate, 2-glycidoxyethyl (meth)acrylate, 3,4-epoxybutyl (meth)acrylate, and 3,4-epoxycyclohexyl (meth)acrylate. Among these, glycidyl (meth)acrylate is preferred from the viewpoint of reactivity.
カルボキシル基含有単量体は、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、o-、m-、p-ビニル安息香酸、(メタ)アクリル酸のα位ハロアルキル、アルコキシル、ハロゲン、ニトロ、シアノ置換体等のモノカルボン酸等が挙げられる。 Examples of carboxyl group-containing monomers include monocarboxylic acids such as (meth)acrylic acid, crotonic acid, o-, m-, and p-vinylbenzoic acid, and (meth)acrylic acid substituted with haloalkyl, alkoxyl, halogen, nitro, or cyano at the α-position.
多塩基酸無水物は、例えば、テトラヒドロ無水フタル酸、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸、無水マレイン酸等が挙げられる。 Examples of polybasic acid anhydrides include tetrahydrophthalic anhydride, phthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, succinic anhydride, maleic anhydride, etc.
単量体および多塩基酸無水物は、それぞれ単独または2種類以上を併用して使用できる。 The monomers and polybasic acid anhydrides can be used alone or in combination of two or more types.
また、方法(i)に似た方法として、例えば、カルボキシル基含有単量体、およびそれ以外に単量体を合成し重合体を作製する。次いで、前記重合体のカルボキシル基の一部にエポキシ基含有単量体を付加し、アルカリ可溶性樹脂を得る方法が挙げられる。 In addition, a method similar to method (i) can be used in which, for example, a carboxyl group-containing monomer and other monomers are synthesized to produce a polymer. Then, an epoxy group-containing monomer is added to some of the carboxyl groups of the polymer to obtain an alkali-soluble resin.
[方法(ii)]
方法(ii)は、例えば、水酸基含有単量体、カルボキシル基含有単量体、およびそれ以外の単量体を重合し重合体を作製する。次いで、前記重合体の水酸基に、イソシアネート基含有単量体のイソシアネート基を反応させる方法が挙げられる。それ以外の単量体は、例えば、既に例示したその他単量体、マレイミド、およびリン酸エステル基含有単量体等が挙げられる。水酸基含有単量体、およびカルボキシル基含有単量体は、既に例示した単量体等が挙げられる。
[Method (ii)]
Method (ii) is, for example, a method of polymerizing a hydroxyl group-containing monomer, a carboxyl group-containing monomer, and other monomers to prepare a polymer. Then, the hydroxyl group of the polymer is reacted with an isocyanate group of an isocyanate group-containing monomer. Examples of the other monomers include the other monomers already exemplified, maleimide, and phosphate ester group-containing monomers. Examples of the hydroxyl group-containing monomer and the carboxyl group-containing monomer include the monomers already exemplified.
マレイミドは、例えば、シクロヘキシルマレイミド、フェニルマレイミド、メチルマレイミド、エチルマレイミド、1,2-ビスマレイミドエタン1,6-ビスマレイミドヘキサン、3-マレイミドプロピオン酸、6,7-メチレンジオキシ-4-メチル-3-マレイミドクマリン、4,4’-ビスマレイミドジフェニルメタン、ビス(3-エチル-5-メチル-4-マレイミドフェニル)メタン、N,N’-1,3-フェニレンジマレイミド、N,N’-1,4-フェニレンジマレイミド、N-(1-ピレニル)マレイミド、N-(2,4,6-トリクロロフェニル)マレイミド、N-(4-アミノフェニル)マレイミド、N-(4-ニトロフェニル)マレイミド、N-ベンジルマレイミド、N-ブロモメチル-2,3-ジクロロマレイミド、N-スクシンイミジル-3-マレイミドベンゾエート、N-スクシンイミジル-3-マレイミドプロピオナート、N-スクシンイミジル-4-マレイミドブチラート、N-スクシンイミジル-6-マレイミドヘキサノアート、N-[4-(2-ベンゾイミダゾリル)フェニル]マレイミド、9-マレイミドアクリジン等のN-置換マレイミド類等が挙げられる。 Examples of maleimides include cyclohexylmaleimide, phenylmaleimide, methylmaleimide, ethylmaleimide, 1,2-bismaleimideethane 1,6-bismaleimidehexane, 3-maleimidopropionic acid, 6,7-methylenedioxy-4-methyl-3-maleimidocoumarin, 4,4'-bismaleimidediphenylmethane, bis(3-ethyl-5-methyl-4-maleimidophenyl)methane, N,N'-1,3-phenylenedimaleimide, N,N'-1,4-phenylenedimaleimide, N-(1-pyrenyl)maleimide, N-(2,4,6-trimethylphenyl)maleimide, Examples of N-substituted maleimides include N-(4-aminophenyl)maleimide, N-(4-nitrophenyl)maleimide, N-benzylmaleimide, N-bromomethyl-2,3-dichloromaleimide, N-succinimidyl-3-maleimide benzoate, N-succinimidyl-3-maleimide propionate, N-succinimidyl-4-maleimide butyrate, N-succinimidyl-6-maleimide hexanoate, N-[4-(2-benzimidazolyl)phenyl]maleimide, and 9-maleimide acridine.
リン酸エステル基含有単量体は、例えば、水酸基含有単量体の酸基に5酸化リンやポリリン酸等のリン酸エステル化剤を反応させた単量体である。 A phosphate ester group-containing monomer is, for example, a monomer obtained by reacting the acid group of a hydroxyl group-containing monomer with a phosphate esterifying agent such as phosphorus pentoxide or polyphosphoric acid.
単量体は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 The monomers can be used alone or in combination of two or more types.
<活性エネルギー線硬化性を有しないアルカリ可溶性樹脂>
着色組成物は、被膜の硬化度合を調整するために、活性エネルギー線硬化性アルカリ可溶性樹脂と活性エネルギー線硬化性を有しないアルカリ可溶性樹脂を併用できる。
<Alkali-soluble resin not curable with active energy rays>
In the coloring composition, in order to adjust the degree of curing of the coating, an active energy ray-curable alkali-soluble resin and an alkali-soluble resin not having active energy ray curability can be used in combination.
<熱硬化性化合物>
着色組成物は、バインダ樹脂として熱可塑性樹脂を使用する場合、熱硬化性化合物を併用することが好ましい。これによりカラーフィルタを作製する際、被膜をフォトリソグラフによりパターンを形成した後の加熱工程で架橋密度が向上するため耐熱性が向上する。また、加熱工程で着色剤(A)が凝集し難くなるため、コントラスト比がより向上する。
<Thermosetting Compound>
When the coloring composition uses a thermoplastic resin as a binder resin, it is preferable to use a thermosetting compound in combination. This improves the crosslinking density in the heating step after forming a pattern on the coating by photolithography when producing a color filter, thereby improving heat resistance. In addition, the coloring agent (A) is less likely to aggregate in the heating step, so the contrast ratio is further improved.
熱硬化性化合物は、低分子化合物やポリマー(熱硬化性樹脂)であり分子量で制限され
ない。
熱硬化性化合物は、例えば、エポキシ化合物、オキセタン化合物、ベンゾグアナミン化合物、ロジン変性マレイン酸化合物、ロジン変性フマル酸化合物、メラミン化合物、尿素化合物、およびフェノール化合物が挙げられる。これらの中でも、エポキシ化合物、オキセタン化合物が好ましい。
The thermosetting compound is a low molecular weight compound or a polymer (thermosetting resin) and is not limited by its molecular weight.
Examples of the thermosetting compound include epoxy compounds, oxetane compounds, benzoguanamine compounds, rosin-modified maleic acid compounds, rosin-modified fumaric acid compounds, melamine compounds, urea compounds, and phenol compounds. Among these, epoxy compounds and oxetane compounds are preferred.
(エポキシ化合物)
エポキシ化合物は、例えば、ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ビフェノール、ビスフェノールAD等)、フェノール類(フェノール、アルキル置換フェノール、芳香族置換フェノール、ナフトール、アルキル置換ナフトール、ジヒドロキシベンゼン、アルキル置換ジヒドロキシベンゼン、ジヒドロキシナフタレン等)と各種アルデヒド(ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アルキルアルデヒド、ベンズアルデヒド、アルキル置換ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、ナフトアルデヒド、グルタルアルデヒド、フタルアルデヒド、クロトンアルデヒド、シンナムアルデヒド等)との重縮合物、フェノール類と各種ジエン化合物(ジシクロペンタジエン、テルペン類、ビニルシクロヘキセン、ノルボルナジエン、ビニルノルボルネン、テトラヒドロインデン、ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル、ジイソプロペニルビフェニル、ブタジエン、イソプレン等)との重合物、フェノール類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトフェノン、ベンゾフェノン等)との重縮合物、フェノール類と芳香族ジメタノール類(ベンゼンジメタノール、α,α,α’,α’-ベンゼンジメタノール、ビフェニルジメタノール、α,α,α’,α’-ビフェニルジメタノール等)との重縮合物、フェノール類と芳香族ジクロロメチル類(α,α’-ジクロロキシレン、ビスクロロメチルビフェニル等)との重縮合物、ビスフェノール類と各種アルデヒドの重縮合物、アルコール類等をグリシジル化したグリシジルエーテル系エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルアミン系エポキシ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ樹脂等が挙げられる。
(Epoxy Compound)
Examples of the epoxy compound include polycondensates of bisphenols (bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, biphenol, bisphenol AD, etc.), phenols (phenol, alkyl-substituted phenol, aromatic-substituted phenol, naphthol, alkyl-substituted naphthol, dihydroxybenzene, alkyl-substituted dihydroxybenzene, dihydroxynaphthalene, etc.) and various aldehydes (formaldehyde, acetaldehyde, alkyl aldehyde, benzaldehyde, alkyl-substituted benzaldehyde, hydroxybenzaldehyde, naphthaldehyde, glutaraldehyde, phthalaldehyde, crotonaldehyde, cinnamaldehyde, etc.), polycondensates of phenols and various diene compounds (dicyclopentadiene, terpenes, vinylcyclohexene, norbornadiene, vinylnorbornene, tetrahydroindene, divinylbenzene ... Examples of such epoxy resins include polymers of phenols and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetophenone, benzophenone, etc.), polycondensates of phenols and aromatic dimethanols (benzene dimethanol, α,α,α',α'-benzene dimethanol, biphenyl dimethanol, α,α,α',α'-biphenyl dimethanol, etc.), polycondensates of phenols and aromatic dichloromethyls (α,α'-dichloroxylene, bischloromethylbiphenyl, etc.), polycondensates of bisphenols and various aldehydes, glycidyl ether epoxy resins obtained by glycidylating alcohols, alicyclic epoxy resins, heterocyclic epoxy resins, aliphatic epoxy resins, glycidyl amine epoxy resins, and glycidyl ester epoxy resins.
エポキシ化合物の含有量は、着色剤(A)100質量に対し、0.5~300質量部が好ましく、1.0~50質量部がより好ましい。適量配合すると被膜の耐熱性、およびパターン形状がより向上する。 The content of the epoxy compound is preferably 0.5 to 300 parts by mass, and more preferably 1.0 to 50 parts by mass, per 100 parts by mass of colorant (A). When an appropriate amount is added, the heat resistance of the coating and the pattern shape are further improved.
(オキセタン化合物)
オキセタン化合物は、オキセタン基を有する化合物である。オキセタン化合物は、1官能オキセタン化合物、2官能オキセタン化合物、3官能以上のオキセタン化合物が挙げられる。
(Oxetane Compounds)
The oxetane compound is a compound having an oxetane group. Examples of the oxetane compound include monofunctional oxetane compounds, bifunctional oxetane compounds, and trifunctional or higher functional oxetane compounds.
1官能オキセタン化合物は、例えば、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチルアクリレート、 (3-エチルオキセタン-3-イル)メチルメタクリレート、3-エチル-3-
ヒドロキシメチルオキセタン、3-エチル-3-(2-エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、3-エチル-3-(フェノキシメチル)オキセタン、3-エチル-3-(2-メタクリロキシメチル)オキセタン、3-エチル-3-{[3-(トリエトキシシリル)プロポキシ]メチル}オキセタン等が挙げられる。
Examples of the monofunctional oxetane compound include (3-ethyloxetan-3-yl)methyl acrylate, (3-ethyloxetan-3-yl)methyl methacrylate, and 3-ethyl-3-
Examples of the oxetane include hydroxymethyloxetane, 3-ethyl-3-(2-ethylhexyloxymethyl)oxetane, 3-ethyl-3-(phenoxymethyl)oxetane, 3-ethyl-3-(2-methacryloxymethyl)oxetane, and 3-ethyl-3-{[3-(triethoxysilyl)propoxy]methyl}oxetane.
2官能オキセタン化合物は、例えば、4,4’-ビス[(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシメチル]ビフェニル)、1,4-ビス[(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシメチル]ベンゼン、1,4-ビス{[(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシ]メチル}ベンゼン、ジ[1-エチル(3-オキセタニル)]メチルエーテル、ジ[1-エチル(3-オキセタニル)]メチルエーテル-3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン、3-エチル-3-(2-エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、3-エチル-3-(2-フェノキシメチル)オキセタン、3,7-ビス(3-オキセタニル)-5-
オキサ-ノナン、1,2-ビス[(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]エタン、1,3-ビス[(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]プロパン、エチレングリコースビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンテニルビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、トリエチレングリコールビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、テトラエチレングリコールビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、1,4-ビス(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)ブタン、1,6-ビス(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)ヘキサン、ポリエチレングリコールビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、エチレンオキシド(EO)変性ビスフェノールAビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、プロピレンオキシド(PO)変性ビスフェノールAビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、EO変性水添ビスフェノールAビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、PO変性水添ビスフェノールAビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、EO変性ビスフェノールF(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル等が挙げられる。
Examples of the bifunctional oxetane compound include 4,4'-bis[(3-ethyl-3-oxetanyl)methoxymethyl]biphenyl), 1,4-bis[(3-ethyl-3-oxetanyl)methoxymethyl]benzene, 1,4-bis{[(3-ethyl-3-oxetanyl)methoxy]methyl}benzene, di[1-ethyl(3-oxetanyl)]methyl ether, di[1-ethyl(3-oxetanyl)]methyl ether-3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 3-ethyl-3-(2-ethylhexyloxymethyl)oxetane, 3-ethyl-3-(2-phenoxymethyl)oxetane, 3,7-bis(3-oxetanyl)-5-
Oxa-nonane, 1,2-bis[(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy)methyl]ethane, 1,3-bis[(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy)methyl]propane, ethylene glycol bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl)ether, dicyclopentenyl bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl)ether, triethylene glycol bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl)ether, tetraethylene glycol bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl)ether, 1,4-bis(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy)butane, 1,6-bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl)ether, bisphenol A bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl)ether, ethylene oxide (EO)-modified bisphenol A bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl)ether, propylene oxide (PO)-modified bisphenol A bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl)ether, EO-modified hydrogenated bisphenol A bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl)ether, PO-modified hydrogenated bisphenol A bis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl)ether, EO-modified bisphenol F (3-ethyl-3-oxetanylmethyl)ether, and the like.
3官能以上のオキセタン化合物は、例えば、ペンタエリスリトールトリス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ペンタエリスリトールテトラキス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールヘキサ(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールペンタキス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールテトラキス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタキス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ジトリメチロールプロパンテトラキス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、オキセタン基を含有する樹脂(例えば、特許第3783462号記載のオキセタン変性フェノールノボラック樹脂等)や前述のOXE-30のような(メタ)アクリル単量体をラジカル重合させて得られる重合体等が挙げられる。 Examples of trifunctional or higher oxetane compounds include pentaerythritol tris(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, pentaerythritol tetrakis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, dipentaerythritol hexa(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, dipentaerythritol pentakis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, dipentaerythritol tetrakis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, and caprolactone-modified dipentaerythritol. Examples include erythritol hexa(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, caprolactone-modified dipentaerythritol pentakis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, ditrimethylolpropane tetrakis(3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, resins containing oxetane groups (such as the oxetane-modified phenol novolac resin described in Japanese Patent No. 3783462), and polymers obtained by radical polymerization of (meth)acrylic monomers such as the aforementioned OXE-30.
オキセタン化合物の含有量は、0.5~50質量部が好ましく、1~40質量部がより好ましい。適量を含有すると被膜の耐溶剤性がより向上する。 The content of the oxetane compound is preferably 0.5 to 50 parts by mass, more preferably 1 to 40 parts by mass. When an appropriate amount is contained, the solvent resistance of the coating is further improved.
(メラミン化合物)
メラミン化合物は、メラミン環構造を有する化合物である。メラミン化合物は、低分
子化合物や高分子量化合物が含まれる。本明細書でメラミン化合物は、メラミン環に、メチロール基またはエーテル基が結合した化合物が好ましい。メラミン環1個当たりのメチロール基および/またはエーテル基の結合数は、平均5.0以上が好ましい。適度な結合数を有すると被膜の耐溶剤性がより向上し、コントラスト比が低下し難くなる。
(Melamine compounds)
The melamine compound is a compound having a melamine ring structure. The melamine compound includes low molecular weight compounds and high molecular weight compounds. In the present specification, the melamine compound is preferably a compound having a methylol group or an ether group bonded to a melamine ring. The number of methylol groups and/or ether groups bonded to one melamine ring is preferably 5.0 or more on average. If there is an appropriate number of bonds, the solvent resistance of the coating is further improved and the contrast ratio is less likely to decrease.
(硬化剤)
本明細書では、熱硬化性化合物の硬化を補助するため、硬化剤を含有できる。硬化剤は、例えば、アミン系化合物、酸無水物、活性エステル、カルボン酸系化合物、スルホン酸系化合物等が挙げられる。
アミン化合物は、(例えば、ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、4-(ジメチルアミノ)-N,N-ジメチルベンジルアミン、4-メトキシ-N,N-ジメチルベンジルアミン、4-メチル-N,N-ジメチルベンジルアミン等)、4級アンモニウム塩化合物(例えば、トリエチルベンジルアンモニウムクロリド等)、ブロックイソシアネート化合物(例えば、ジメチルアミン等)、イミダゾール誘導体二環式アミジン化合物及びその塩(例えば、イミダゾール、2-メチルイミダゾール、2-エチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、4-フェニルイミダゾール、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール、1-(2-シアノエチル)-2-エ
チル-4-メチルイミダゾール等)、リン化合物(例えば、トリフェニルホスフィン等)、S-トリアジン誘導体(例えば、2,4-ジアミノ-6-メタクリロイルオキシエチル-S-トリアジン、2-ビニル-2,4-ジアミノ-S-トリアジン、2-ビニル-4,6-ジアミノ-S-トリアジン・イソシアヌル酸付加物、2,4-ジアミノ-6-メタクリロイルオキシエチル-S-トリアジン・イソシアヌル酸付加物等)等が挙げられる。
(Hardening agent)
In the present specification, a curing agent may be included to assist in the curing of the thermosetting compound. Examples of the curing agent include amine compounds, acid anhydrides, active esters, carboxylic acid compounds, and sulfonic acid compounds.
Examples of the amine compounds include dicyandiamide, benzyldimethylamine, 4-(dimethylamino)-N,N-dimethylbenzylamine, 4-methoxy-N,N-dimethylbenzylamine, 4-methyl-N,N-dimethylbenzylamine, etc., quaternary ammonium salt compounds (e.g., triethylbenzylammonium chloride, etc.), blocked isocyanate compounds (e.g., dimethylamine, etc.), imidazole derivatives, bicyclic amidine compounds and their salts (e.g., imidazole, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methyl ... nylimidazole, 4-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-(2-cyanoethyl)-2-ethyl-4-methylimidazole, etc.), phosphorus compounds (for example, triphenylphosphine, etc.), S-triazine derivatives (for example, 2,4-diamino-6-methacryloyloxyethyl-S-triazine, 2-vinyl-2,4-diamino-S-triazine, 2-vinyl-4,6-diamino-S-triazine·isocyanuric acid adduct, 2,4-diamino-6-methacryloyloxyethyl-S-triazine·isocyanuric acid adduct, etc.).
硬化剤の含有量としては、熱硬化性化合物100質量部に対し、0.01~15質量部が好ましい。 The content of the curing agent is preferably 0.01 to 15 parts by mass per 100 parts by mass of the thermosetting compound.
本明細書の感光性着色組成物は、着色組成物、重合性化合物(D)、および光重合開始剤(E)を含むことが好ましい。 The photosensitive coloring composition of the present specification preferably contains a coloring composition, a polymerizable compound (D), and a photopolymerization initiator (E).
<重合性化合物(D)>
重合性化合物(D)は、紫外線や熱などにより硬化して透明樹脂を生成する単量体、オリゴマーが含まれる。
<Polymerizable compound (D)>
The polymerizable compound (D) includes a monomer or oligomer that is cured by exposure to ultraviolet light, heat, or the like to form a transparent resin.
重合性化合物(D)は、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、β-カルボキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、フェノキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシヘキサエチレングリコール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンPO変性トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンEO変性トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸EO変性ジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸EO変性トリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、メチロール化メラミンの(メタ)アクリル酸エステル、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。 Examples of the polymerizable compound (D) include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, β-carboxyethyl (meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, phenoxytetraethylene glycol (meth)acrylate, phenoxyhexaethylene glycol (meth)acrylate, trimethylolpropane PO-modified tri(meth)acrylate, trimethylolpropane EO-modified tri(meth)acrylate, isocyanuric acid EO-modified di(meth)acrylate, isocyanuric acid EO-modified tri(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, Examples of the acrylic acid esters and methacrylic acid esters include pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, 1,6-hexanediol diglycidyl ether di(meth)acrylate, bisphenol A diglycidyl ether di(meth)acrylate, neopentyl glycol diglycidyl ether di(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, tricyclodecanyl (meth)acrylate, (meth)acrylic acid esters of methylolated melamine, epoxy (meth)acrylate, and urethane acrylate, as well as (meth)acrylic acid, styrene, vinyl acetate, hydroxyethyl vinyl ether, ethylene glycol divinyl ether, pentaerythritol trivinyl ether, (meth)acrylamide, N-hydroxymethyl (meth)acrylamide, N-vinyl formamide, and acrylonitrile.
これらの市販品は、日本化薬社製のKAYARAD R-128H、R526、PEG400DA、MAND、NPGDA、R-167、HX-220、R-551、R712、R-604、R-684、GPO-303、TMPTA、DPHA、DPEA-12、DPHA-2C、D-310、D-330、DPCA-20、DPCA-30、DPCA-60、DPCA-120、及び東亜合成社製のアロニックスM-303、M-305、M-306、M-309、M-310、M-321、M-325、M-350、M-360、M-313、M-315、M-400、M-402、M-403、M-404、M-405、M-406、M-450、M-452、M-408、M-211B、M-101A、大阪有機社製のビスコート#310HP、#335HP、#700、#295、#330、#360、#GPT、#400、#405、新中村化学社製のNKエステルA-9300等が挙げられる。 These commercially available products include KAYARAD R-128H, R526, PEG400DA, MAND, NPGDA, R-167, HX-220, R-551, R712, R-604, R-684, GPO-303, TMPTA, DPHA, DPEA-12, DPHA-2C, D-310, D-330, DPCA-20, DPCA-30, DPCA-60, and DPCA-120 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., and Aronix M-303, M-305, M-306, M-309, M-310, manufactured by Toagosei Co., Ltd. Examples include M-321, M-325, M-350, M-360, M-313, M-315, M-400, M-402, M-403, M-404, M-405, M-406, M-450, M-452, M-408, M-211B, and M-101A, Viscoat #310HP, #335HP, #700, #295, #330, #360, #GPT, #400, and #405 manufactured by Osaka Organic Chemicals, and NK Ester A-9300 manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
(酸基を有する重合性化合物)
重合性化合物(D)は、酸基を有する重合性化合物を含有できる。酸基は、例えば、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基等が挙げられる。
(Polymerizable compound having an acid group)
The polymerizable compound (D) may contain a polymerizable compound having an acid group. Examples of the acid group include a sulfonic acid group, a carboxyl group, and a phosphoric acid group.
酸基を有する重合性化合物は、例えば、多価アルコールと(メタ)アクリル酸との遊離水酸基含有ポリ(メタ)アクリレート類と、ジカルボン酸類とのエステル化物;多価カルボン酸と、モノヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類とのエステル化物等が挙げられる。具体例としては、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート等のモノヒドロキシオリゴアクリレート又はモノヒドロキシオリゴメタクリレート類と、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、フタル酸等のジカルボン酸類との遊離カルボキシル基含有モノエステル化物;プロパン-1,2,3-トリカルボン酸(トリカルバリル酸)、ブタン-1,2,4-トリカルボン酸、ベンゼン-1,2,3-トリカルボン酸、ベンゼン-1,3,4-トリカルボン酸、ベンゼン-1,3,5-トリカルボン酸等のトリカルボン酸類と、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート等のモノヒドロキシモノアクリレート又はモノヒドロキシモノメタクリレート類との遊離カルボキシル基含有オリゴエステル化物等が挙げられる。 Examples of polymerizable compounds having an acid group include esters of free hydroxyl group-containing poly(meth)acrylates of polyhydric alcohols and (meth)acrylic acid with dicarboxylic acids; esters of polycarboxylic acids with monohydroxyalkyl (meth)acrylates, etc. Specific examples include free carboxyl group-containing monoesters of monohydroxy oligoacrylates or monohydroxy oligomethacrylates such as trimethylolpropane diacrylate, trimethylolpropane dimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, and dipentaerythritol pentamethacrylate with dicarboxylic acids such as malonic acid, succinic acid, glutaric acid, and phthalic acid; and free carboxyl group-containing oligoesters of tricarboxylic acids such as propane-1,2,3-tricarboxylic acid (tricarballylic acid), butane-1,2,4-tricarboxylic acid, benzene-1,2,3-tricarboxylic acid, benzene-1,3,4-tricarboxylic acid, and benzene-1,3,5-tricarboxylic acid with monohydroxy monoacrylates or monohydroxy monomethacrylates such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, and 2-hydroxypropyl methacrylate.
これらの市販品は、大阪有機社製のビスコート#2500P、及び東亜合成社製アロニックスM-5300、M-5400、M-5700、M-510、M-520等が挙げられる。 Examples of these commercially available products include Viscoat #2500P manufactured by Osaka Organics Co., Ltd., and Aronix M-5300, M-5400, M-5700, M-510, and M-520 manufactured by Toagosei Co., Ltd.
(ウレタン結合を有する重合性化合物)
重合性化合物(D)は、エチレン性不飽和基とウレタン結合を有する重合性化合物を含有できる。前記重合性化合物は、例えば、水酸基を有する(メタ)アクリレートに多官能イソシアネートを反応させて得られる多官能ウレタンアクリレートや、アルコールに多官能イソシアネートを反応させ、さらに水酸基を有する(メタ)アクリレートを反応させて得られる多官能ウレタンアクリレート等が挙げられる。
(Polymerizable compound having a urethane bond)
The polymerizable compound (D) can contain a polymerizable compound having an ethylenically unsaturated group and a urethane bond. Examples of the polymerizable compound include a polyfunctional urethane acrylate obtained by reacting a (meth)acrylate having a hydroxyl group with a polyfunctional isocyanate, and a polyfunctional urethane acrylate obtained by reacting an alcohol with a polyfunctional isocyanate and further reacting the alcohol with a (meth)acrylate having a hydroxyl group.
水酸基を有する(メタ)アクリレートとしては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールエチレンオキサイド変性ペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールプロピレンオキサイド変性ペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールカプロラクトン変性ペンタ(メタ)アクリレート、グリセロールアクリレートメタクリレート、グリセロールジメタクリレート、2-ヒドロキシ-3-アクリロイルプロピルメタクリレート、エポキシ基含有化合物とカルボキシ(メタ)アクリレートの反応物、水酸基含有ポリオールポリアクリレート等が挙げられる。 Examples of (meth)acrylates having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, trimethylolpropane di(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tri(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, dipentaerythritol ethylene oxide modified penta(meth)acrylate, dipentaerythritol propylene oxide modified penta(meth)acrylate, dipentaerythritol caprolactone modified penta(meth)acrylate, glycerol acrylate methacrylate, glycerol dimethacrylate, 2-hydroxy-3-acryloylpropyl methacrylate, reaction product of an epoxy group-containing compound and carboxy(meth)acrylate, and hydroxyl group-containing polyol polyacrylate.
多官能イソシアネートは、例えば、リレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ポリイソシアネート等が挙げられる。 Examples of polyfunctional isocyanates include rylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, diphenylmethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, polyisocyanate, etc.
重合性化合物は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 The polymerizable compounds can be used alone or in combination of two or more types.
重合性化合物(D)の配合量は、感光性着色組成物のの不揮発分100質量%中、1~
50質量%が好ましく、2~40質量部がより好ましい。適量配合すると硬化性及び現像性がより向上する。
The blending amount of the polymerizable compound (D) is 1 to 100% by mass of the nonvolatile content of the photosensitive coloring composition.
The content is preferably 50% by mass, and more preferably 2 to 40 parts by mass. When an appropriate amount is added, the curing property and the developability are further improved.
<光重合開始剤(E)>
光重合開始剤(E)は、例えば、4-フェノキシジクロロアセトフェノン、4-t-ブチル-ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-(ジメチルアミノ)-1-[4-(4-モルホリノ)フェニル]-2-(フェニルメチル)-1-ブタノン、又は2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン等のアセトフェノン系化合物;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、又はベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系化合物;ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4-フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルサルファイド、又は3,3’,4,4’-テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物;チオキサントン、2-クロルチオキサントン、2-メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン、又は2,4-ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物;2,4,6-トリクロロ-s-トリアジン、2-フェニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-トリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-ピペロニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-スチリル-s-トリアジン、2-(ナフト-1-イル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-メトキシ-ナフト-1-イル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2,4-トリクロロメチル-(ピペロニル)-6-トリアジン、又は2,4-トリクロロメチル-(4’-メトキシスチリル)-6-トリアジン等のトリアジン系化合物;1,2-オクタンジオン,1-〔4-(フェニルチオ)フェニル-,2-(O-ベンゾイルオキシム)〕、又はエタノン,1-〔9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル〕-,1-(O-アセチルオキシム)等のオキシムエステル系化合物;ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、又はジフェニル-2,4,6-トリメチルベンゾイルホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物;9,10-フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物;ボレート系化合物;カルバゾール系化合物;イミダゾール系化合物;あるいは、チタノセン系化合物等が挙げられる。これらの中でも、オキシムエステル系化合物が好ましい。
<Photopolymerization initiator (E)>
Examples of the photopolymerization initiator (E) include acetophenone-based compounds such as 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, diethoxyacetophenone, 1-(4-isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one, 2-(dimethylamino)-1-[4-(4-morpholino)phenyl]-2-(phenylmethyl)-1-butanone, and 2-(dimethylamino)-2-[(4-methylphenyl)methyl]-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanone; benzoin, benzoin methyl ether, benzo benzoin compounds such as benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, or benzil dimethyl ketal; benzophenone compounds such as benzophenone, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, hydroxybenzophenone, acrylated benzophenone, 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide, or 3,3',4,4'-tetra(t-butylperoxycarbonyl)benzophenone; thioxanthone compounds such as thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, or 2,4-diethylthioxanthone; 2,4,6-trichloro-s-triazine , 2-phenyl-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(p-methoxyphenyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(p-tolyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-piperonyl-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2,4-bis(trichloromethyl)-6-styryl-s-triazine, 2-(naphth-1-yl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(4-methoxy-naphth-1-yl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2,4-trichloromethyl-(piperonyl)-6-triazine, or 2,4-trichloromethyl-(4'-methoxystyryl)-6-triazine. Examples of the compounds include triazine-based compounds such as azine, oxime ester-based compounds such as 1,2-octanedione, 1-[4-(phenylthio)phenyl-, 2-(O-benzoyloxime)], or ethanone, 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-, or 1-(O-acetyloxime), phosphine-based compounds such as bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide or diphenyl-2,4,6-trimethylbenzoylphosphine oxide, quinone-based compounds such as 9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone, and ethylanthraquinone, borate-based compounds, carbazole-based compounds, imidazole-based compounds, and titanocene-based compounds. Among these, oxime ester-based compounds are preferred.
光重合開始剤は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 Photopolymerization initiators can be used alone or in combination of two or more types.
(オキシムエステル系化合物)
オキシムエステル系化合物は、紫外線を吸収することによってオキシムのN-O結合の解裂がおこり、イミニルラジカルとアルキロキシラジカルを生成する。これらのラジカルは更に分解することにより活性の高いラジカルを生成するため、少ない露光量でパターンを形成させることができる。感光性着色組成物の着色剤濃度が高い場合、被膜の紫外線透過率が低くなり被膜の硬化度が低くなることがあるが、オキシムエステル系化合物は高い量子効率を持つため硬化が促進される。
(Oxime ester compounds)
In the oxime ester compound, the N-O bond of the oxime is cleaved by absorbing ultraviolet light, generating an iminyl radical and an alkyloxy radical. These radicals further decompose to generate highly active radicals, making it possible to form a pattern with a small amount of exposure. When the colorant concentration of the photosensitive coloring composition is high, the ultraviolet transmittance of the coating film decreases, which may result in a low degree of curing of the coating film, but the oxime ester compound has a high quantum efficiency and therefore promotes curing.
オキシムエステル系化合物は、例えば、特開2007-210991号公報、特開2009-179619号公報、特開2010-037223号公報、特開2010-215575号公報、特開2011-020998号公報等に記載のオキシムエステル系光重合開始剤が挙げられる。 Examples of oxime ester compounds include the oxime ester photopolymerization initiators described in JP-A-2007-210991, JP-A-2009-179619, JP-A-2010-037223, JP-A-2010-215575, and JP-A-2011-020998.
光重合開始剤(E)の含有量は、着色剤100質量部に対し、2~50質量部が好ましく、2~30質量部がより好ましい。適量含有すると光硬化性及び現像性がより向上する。 The content of the photopolymerization initiator (E) is preferably 2 to 50 parts by mass, and more preferably 2 to 30 parts by mass, per 100 parts by mass of the colorant. When an appropriate amount is contained, the photocurability and developability are further improved.
<増感剤(H)>
感光性着色組成物は、さらに増感剤を含有できる。
増感剤は、例えば、カルコン誘導体、ジベンザルアセトン等に代表される不飽和ケトン類、ベンジルやカンファーキノン等に代表される1,2-ジケトン誘導体、ベンゾイン誘導体、フルオレン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、キサンテン誘導体、チオキサンテン誘導体、キサントン誘導体、チオキサントン誘導体、クマリン誘導体、ケトクマリン誘導体、シアニン誘導体、メロシアニン誘導体、オキソノール誘導体等のポリメチン色素、アクリジン誘導体、アジン誘導体、チアジン誘導体、オキサジン誘導体、インドリン誘導体、アズレン誘導体、アズレニウム誘導体、スクアリリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、テトラフェニルポルフィリン誘導体、トリアリールメタン誘導体、テトラベンゾポルフィリン誘導体、テトラピラジノポルフィラジン誘導体、フタロシアニン誘導体、テトラアザポルフィラジン誘導体、テトラキノキサリロポルフィラジン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、サブフタロシアニン誘導体、ピリリウム誘導体、チオピリリウム誘導体、テトラフィリン誘導体、アヌレン誘導体、スピロピラン誘導体、スピロオキサジン誘導体、チオスピロピラン誘導体、金属アレーン錯体、有機ルテニウム錯体、又はミヒラーケトン誘導体、α-アシロキシエステル、アシルオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、9,10-フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、4,4’-ジエチルイソフタロフェノン、3,3’又は4,4’-テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等が挙げられる。
<Sensitizer (H)>
The photosensitive coloring composition may further contain a sensitizer.
Examples of the sensitizer include polymethine dyes such as chalcone derivatives, unsaturated ketones typified by dibenzalacetone, 1,2-diketone derivatives typified by benzil and camphorquinone, benzoin derivatives, fluorene derivatives, naphthoquinone derivatives, anthraquinone derivatives, xanthene derivatives, thioxanthene derivatives, xanthone derivatives, thioxanthone derivatives, coumarin derivatives, ketocoumarin derivatives, cyanine derivatives, merocyanine derivatives, and oxonol derivatives, acridine derivatives, azine derivatives, thiazine derivatives, oxazine derivatives, indoline derivatives, azulene derivatives, azulenium derivatives, squarylium derivatives, porphyrin derivatives, tetraphenylporphyrin derivatives, triarylmethane derivatives, tetrabenzoporphyrin derivatives, and tetrapyrazinoporphyrazine. derivatives, phthalocyanine derivatives, tetraazaporphyrazine derivatives, tetraquinoxalylporphyrazine derivatives, naphthalocyanine derivatives, subphthalocyanine derivatives, pyrylium derivatives, thiopyrylium derivatives, tetraphylline derivatives, annulene derivatives, spiropyran derivatives, spirooxazine derivatives, thiospiropyran derivatives, metal arene complexes, organic ruthenium complexes, or Michler's ketone derivatives, α-acyloxy esters, acyl oxides, methylphenyl glyoxylate, benzyl, 9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone, ethyl anthraquinone, 4,4'-diethylisophthalophenone, 3,3' or 4,4'-tetra(t-butylperoxycarbonyl)benzophenone, 4,4'-bis(diethylamino)benzophenone, and the like.
これらの中でもチオキサントン誘導体、ミヒラーケトン誘導体、カルバゾール誘導体が好ましい。具体的には、2,4-ジエチルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、4-イソプロピルチオキサントン、1-クロロ-4-プロポキシチオキサントン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(エチルメチルアミノ)ベンゾフェノン、N-エチルカルバゾール、3-ベンゾイル-N-エチルカルバゾール、3,6-ジベンゾイル-N-エチルカルバゾール等がより好ましい。 Among these, thioxanthone derivatives, Michler's ketone derivatives, and carbazole derivatives are preferred. Specifically, 2,4-diethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 4-isopropylthioxanthone, 1-chloro-4-propoxythioxanthone, 4,4'-bis(dimethylamino)benzophenone, 4,4'-bis(diethylamino)benzophenone, 4,4'-bis(ethylmethylamino)benzophenone, N-ethylcarbazole, 3-benzoyl-N-ethylcarbazole, 3,6-dibenzoyl-N-ethylcarbazole, and the like are more preferred.
増感剤は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 Sensitizers can be used alone or in combination of two or more types.
増感剤の含有量は、光重合開始剤100質量部に対し、3~60質量部でが好ましく、5~50質量部がより好ましい。適量含有すると硬化性、現像性がより向上する。 The content of the sensitizer is preferably 3 to 60 parts by weight, more preferably 5 to 50 parts by weight, per 100 parts by weight of the photopolymerization initiator. When an appropriate amount is included, the curing property and developability are further improved.
<チオール系連鎖移動剤>
感光性着色組成物は、連鎖移動剤を含有できる。連鎖移動剤は、チオール系連鎖移動剤が好ましい。チオール系連鎖移動剤は、光重合開始剤と併用すると光照射後のラジカル重合の際、酸素による重合阻害を受けにくいチイルラジカルが発生し、感光性着色組成物の感度が向上する。
<Thiol-based chain transfer agent>
The photosensitive coloring composition can contain a chain transfer agent. The chain transfer agent is preferably a thiol-based chain transfer agent. When the thiol-based chain transfer agent is used in combination with a photopolymerization initiator, a thiyl radical that is not easily inhibited by oxygen during radical polymerization after irradiation with light is generated, and the sensitivity of the photosensitive coloring composition is improved.
チオール系連鎖移動剤は、チオール基(SH基)2以上有するある多官能チオールが好ましい。なお、チオール系連鎖移動剤は、SH基を4以上有することがより好ましい。官
能基数が増えると被膜の表面から最深部まで光硬化し易くなる。
The thiol chain transfer agent is preferably a polyfunctional thiol having two or more thiol groups (SH groups). It is more preferable that the thiol chain transfer agent has four or more SH groups. As the number of functional groups increases, the coating becomes easier to photocure from the surface to the deepest part.
多官能チオールは、例えば、ヘキサンジチオール 、デカンジチオール 、1,4-ブタンジオールビスチオプロピオネート、1,4-ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,4-ジメチルメルカプトベンゼン、2、4、6-トリメルカプト-s-トリアジン、2-(N,N-ジブチルアミノ)-4,6-ジメルカプト-s-トリアジンなどが挙げられ、好ましくは、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート等が挙げられる。 Polyfunctional thiols include, for example, hexanedithiol and decanedithiol. , 1,4-butanediol bisthiopropionate, 1,4-butanediol bisthioglycolate, ethylene glycol bisthioglycolate, ethylene glycol bisthiopropionate, trimethylolpropane tristhioglycolate, trimethylolpropane tristhiopropionate, trimethylolpropane tris(3-mercaptobutyrate), pentaerythritol tetrakisthioglycolate, pentaerythritol tetrakisthiopropionate, trimercaptopropionic acid tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate, 1,4-dimethylmercaptobenzene, 2,4,6-trimercapto-s-triazine, 2-(N,N-dibutylamino)-4,6-dimercapto-s-triazine, etc. are included, and preferably, ethylene glycol bisthiopropionate, trimethylolpropane tristhiopropionate, pentaerythritol tetrakisthiopropionate, etc. are included.
チオール系連鎖移動剤は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 Thiol-based chain transfer agents can be used alone or in combination of two or more types.
チオール系連鎖移動剤の含有量は、感光性着色組成物の不揮発分100質量%中、1~10質量%が好ましく、2~8質量%がより好ましい。適量含有すると光感度、現像後の被膜断面のテーパー形状が向上し、被膜表面にシワが発生し難くなる。 The content of the thiol chain transfer agent is preferably 1 to 10% by mass, and more preferably 2 to 8% by mass, based on 100% by mass of the nonvolatile content of the photosensitive coloring composition. When an appropriate amount is included, the photosensitivity and the tapered shape of the coating cross section after development are improved, and wrinkles are less likely to occur on the coating surface.
<重合禁止剤>
感光性着色組成物は、重合禁止剤を含有できる。これによりフォトリソグラフィー法の露光時にマスクの回折光による感光を抑制し、良好なパターン形状が得やすくなる。
<Polymerization inhibitor>
The photosensitive coloring composition may contain a polymerization inhibitor, which suppresses photosensitivity due to diffracted light from a mask during exposure in a photolithography method, making it easier to obtain a good pattern shape.
重合禁止剤は、例えば、カテコール、レゾルシノール、1,4-ヒドロキノン、2-メチルカテコール、3-メチルカテコール、4-メチルカテコール、2-エチルカテコール、3-エチルカテコール、4-エチルカテコール、2-プロピルカテコール、3-プロピルカテコール、4-プロピルカテコール、2-n-ブチルカテコール、3-n-ブチルカテコール、4-n-ブチルカテコール、2-tert-ブチルカテコール、3-tert-ブチルカテコール、4-tert-ブチルカテコール、3,5-ジ-tert-ブチルカテコール等のアルキルカテコール系化合物、2-メチルレゾルシノール、4-メチルレゾルシノール、2-エチルレゾルシノール、4-エチルレゾルシノール、2-プロピルレゾルシノール、4-プロピルレゾルシノール、2-n-ブチルレゾルシノール、4-n-ブチルレゾルシノール、2-tert-ブチルレゾルシノール、4-tert-ブチルレゾルシノール等のアルキルレゾルシノール系化合物、メチルヒドロキノン、エチルヒドロキノン、プロピルヒドロキノン、tert-ブチルヒドロキノン、2,5-ジ-tert-ブチルヒドロキノン等のアルキルヒドロキノン系化合物、トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリベンジルホスフィン等のホスフィン化合物、トリオクチルホスフィンオキサイド、トリフェニルホスフィンオキサイドなどのホスフィンオキサイド化合物、トリフェニルホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト等のホスファイト化合物、ピロガロール、フロログルシン等が挙げられる。 Polymerization inhibitors include, for example, alkyl catechol compounds such as catechol, resorcinol, 1,4-hydroquinone, 2-methylcatechol, 3-methylcatechol, 4-methylcatechol, 2-ethylcatechol, 3-ethylcatechol, 4-ethylcatechol, 2-propylcatechol, 3-propylcatechol, 4-propylcatechol, 2-n-butylcatechol, 3-n-butylcatechol, 4-n-butylcatechol, 2-tert-butylcatechol, 3-tert-butylcatechol, 4-tert-butylcatechol, and 3,5-di-tert-butylcatechol; 2-methylresorcinol, 4-methylresorcinol, 2-ethylresorcinol, 4-ethylresorcinol, 2-propylresorcinol, 4-propylresorcinol, and 2-n-butylcatechol. Examples of such compounds include alkyl resorcinol compounds such as n-butyl resorcinol, 4-n-butyl resorcinol, 2-tert-butyl resorcinol, and 4-tert-butyl resorcinol; alkyl hydroquinone compounds such as methyl hydroquinone, ethyl hydroquinone, propyl hydroquinone, tert-butyl hydroquinone, and 2,5-di-tert-butyl hydroquinone; phosphine compounds such as tributyl phosphine, trioctyl phosphine, tricyclohexyl phosphine, triphenyl phosphine, and tribenzyl phosphine; phosphine oxide compounds such as trioctyl phosphine oxide and triphenyl phosphine oxide; phosphite compounds such as triphenyl phosphite and trisnonylphenyl phosphite; pyrogallol; and phloroglucin.
重合禁止剤の含有量は、感光性着色組成物の不揮発分100質量%中、0.01~0.4質量部が好ましい。0.01~0.4質量部が好ましい。適量含有すると現像後の被膜断面の直線性や表面のシワを抑制できる。 The content of the polymerization inhibitor is preferably 0.01 to 0.4 parts by mass based on 100% by mass of the nonvolatile content of the photosensitive coloring composition. 0.01 to 0.4 parts by mass is preferred. When an appropriate amount is included, it is possible to suppress the linearity of the coating cross section and wrinkles on the surface after development.
<紫外線吸収剤>
感光性着色組成物は、紫外線吸収剤を含有できる。紫外線吸収剤は、ベンゾトリアゾー
ル系化合物、トリアジン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、サリチル酸エステル系化合物、シアノアクリレート系化合物、及びサリシレート系化合物等が挙げられる。
<Ultraviolet absorbing agent>
The photosensitive coloring composition may contain an ultraviolet absorbing agent. Examples of the ultraviolet absorbing agent include benzotriazole-based compounds, triazine-based compounds, benzophenone-based compounds, salicylic acid ester-based compounds, cyanoacrylate-based compounds, and salicylate-based compounds.
紫外線吸収剤の含有量は、光重合開始剤と紫外線吸収剤との合計100質量%中、5~70質量%が好ましい。適量含有すると現像後の解像性がより向上する。 The content of the UV absorber is preferably 5 to 70% by mass, with the total of the photopolymerization initiator and the UV absorber being 100% by mass. If an appropriate amount is included, the resolution after development will be further improved.
また、光重合開始剤と紫外線吸収剤の合計含有量は、感光性着色組成物の不揮発分100質量%中、1~20質量%が好ましい。適量含有すると基板と被膜の密着性がより向上し、良好な解像性が得られる。 The total content of the photopolymerization initiator and the UV absorber is preferably 1 to 20% by mass, based on 100% by mass of the non-volatile content of the photosensitive coloring composition. When an appropriate amount is contained, the adhesion between the substrate and the coating is further improved, and good resolution can be obtained.
ベンゾトリアゾール系化合物は、例えば、2-(5メチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-[2-ヒドロキシ-3,5-ビス(α, α-ジメチルベンジル)フェニル]-2H-ベンゾトリアゾール、2-(3-tブチル-5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2'-ヒドロキシ-5'-t-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、5%の2-メトキシ-1-メチルエチルアセテートと95%の
ベンゼンプロパン酸,3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシ,C7-9側鎖及び直鎖アルキルエステルの混合物、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェノール、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-(1-メチル-1-フェニルエチル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール、メチル3-(3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-t-ブチル-4-ヒドロキ
シフェニル)プロピオネート/ポリエチレングリコール300の反応生成物、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール、2,2’-メチレンビス[6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール]、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-p-クレゾール、2-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-t-ブチル-4-メチルフェノール、2-(3,5-ジ-t-アミル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-[2-ヒドロキシ-5-[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]フェニル]-2H-ベンゾトリアゾール、オクチル-3-[3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェニル]プロピオネート、2-エチルヘキシル-3-[3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェニル]プロピオネートが挙げられる。
Benzotriazole compounds include, for example, 2-(5-methyl-2-hydroxyphenyl)benzotriazole, 2-(2-hydroxy-5-t-butylphenyl)-2H-benzotriazole, 2-[2-hydroxy-3,5-bis(α,α-dimethylbenzyl)phenyl]-2H-benzotriazole, 2-(3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl)-5-chlorobenzotriazole, 2-(2'-hydroxy-5'-t-octylphenyl)benzotriazole, 5% 2-methoxy-1-methylethyl acetate and 95% benzenepropanoic acid, 3-(2H-benzotriazol-2-yl)-(1,1-dimethylethyl)-4-hydroxy, C7-9 side chain and linear alkyl esters. mixture of teres, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4,6-bis(1-methyl-1-phenylethyl)phenol, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-6-(1-methyl-1-phenylethyl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol, reaction products of methyl 3-(3-(2H-benzotriazol-2-yl)-5-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate/polyethylene glycol 300, 2-(2 2,2'-methylenebis[6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol], 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-p-cresol, 2-(5-chloro-2H-benzotriazol-2-yl)-6-t-butyl-4-methylphenol, 2-(3,5-di-t-amyl-2-hydroxyphenol), nyl)benzotriazole, 2-[2-hydroxy-5-[2-(methacryloyloxy)ethyl]phenyl]-2H-benzotriazole, octyl-3-[3-tert-butyl-4-hydroxy-5-(5-chloro-2H-benzotriazol-2-yl)phenyl]propionate, and 2-ethylhexyl-3-[3-tert-butyl-4-hydroxy-5-(5-chloro-2H-benzotriazol-2-yl)phenyl]propionate.
トリアジン系化合物は、例えば、2,4-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-6-(2-ヒドロキシ-4-n-オクチルオキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、2‐[4,6‐ビス(2,4‐ジメチルフェニル)‐1,3,5‐トリアジン‐2‐イル]‐5‐[3‐(ドデシルオキシ)‐2‐ヒドロキシプロポキシ]フェノール、2-(2,4-ジヒドロキシフェニル)-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジンと(2-エチルヘキシル)-グリシド酸エステルの反応生成物、2,4-ビス「2-ヒドロキシ-4-ブトキシフェニル」-6-(2,4-ジブトキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-(ヘキシルオキシ)フェノール、2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-[2-(2-エチルヘキサノイルオキシ)エトキシ]フェノール、2,4,6-トリス(2-ヒドロキシ-4-ヘキシルオキシ-3-メチルフェニル)-1,3,5-トリアジン等が挙げられる。 Examples of triazine compounds include 2,4-bis(2,4-dimethylphenyl)-6-(2-hydroxy-4-n-octyloxyphenyl)-1,3,5-triazine, 2-[4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazine-2-yl]-5-[3-(dodecyloxy)-2-hydroxypropoxy]phenol, and the reaction product of 2-(2,4-dihydroxyphenyl)-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazine and (2-ethylhexyl)-glycidic acid ester. Examples of such compounds include 2,4-bis[2-hydroxy-4-butoxyphenyl]-6-(2,4-dibutoxyphenyl)-1,3,5-triazine, 2-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-(hexyloxy)phenol, 2-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-[2-(2-ethylhexanoyloxy)ethoxy]phenol, and 2,4,6-tris(2-hydroxy-4-hexyloxy-3-methylphenyl)-1,3,5-triazine.
ベンゾフェノン系化合物は、例えば、2,4-ジ-ヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン
-5-スルホン酸-3水温、2-ヒドロキシ-4-n-オクトキシベンゾフェノン、2,2’-ジ-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、4-ドデシロキシ-2-ヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-オクタデシロキシベンゾフェノン、2,2’ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシ-2’-カルボキシベンゾフェノン等が挙げられる。
Examples of benzophenone compounds include 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone-5-sulfonic acid-3-water, 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone, 4-dodecyloxy-2-hydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-octadecyloxybenzophenone, 2,2'dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone, 2,2',4,4'-tetrahydroxybenzophenone, and 2-hydroxy-4-methoxy-2'-carboxybenzophenone.
サリチル酸エステル系化合物は、例えば、サリチル酸フェニル、サリチル酸p-オクチルフェニル、サリチル酸p-tertブチルフェニル等が挙げられる。 Examples of salicylic acid ester compounds include phenyl salicylate, p-octylphenyl salicylate, and p-tert-butylphenyl salicylate.
紫外線吸収剤は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 UV absorbers can be used alone or in combination of two or more types.
補足しました。
紫外線吸収剤の含有量は、光重合開始剤と紫外線吸収剤との合計100質量%中、5~70質量%が好ましい。適量含有すると良好なパターン形状が得やすい。なお、感光性着色組成物が増感剤を含む場合には、光重合開始剤の含有量に増感剤の含有量を含むこととする。
I have added some additional information.
The content of the ultraviolet absorber is preferably 5 to 70% by mass, based on 100% by mass of the total of the photopolymerization initiator and the ultraviolet absorber. When an appropriate amount is contained, a good pattern shape is easily obtained. When the photosensitive coloring composition contains a sensitizer, the content of the photopolymerization initiator includes the content of the sensitizer.
また、光重合開始剤と紫外線吸収剤の合計含有量は、感光性着色組成物の不揮発分100質量%中、1~20質量%が好ましい。適量含有すると被膜の基板に対する密着性がより向上し、良好な感度が得やすい。 In addition, the total content of the photopolymerization initiator and the UV absorber is preferably 1 to 20% by mass based on 100% by mass of the non-volatile content of the photosensitive coloring composition. When an appropriate amount is contained, the adhesion of the coating to the substrate is further improved, making it easier to obtain good sensitivity.
<酸化防止剤(L)>
感光性着色組成物は、酸化防止剤を含有できる。酸化防止剤は、感光性着色組成物に含まれる光重合開始剤や熱硬化性化合物が、熱硬化やITOアニール時の熱工程によって酸化による黄変を防ぎ、被膜の透過率の低下を抑制できる。特に感光性着色組成物の着色剤濃度が高い場合、相対的に光重合性化合物(D)の含有量が減少するため、光重合開始剤の増量や、熱硬化性化合物の配合で対応すると被膜が黄変し易い。そのため、酸化防止剤を含むことで、加熱工程時の酸化による黄変を防止し、被膜の透過率の低下を抑制できる。
<Antioxidant (L)>
The photosensitive coloring composition can contain an antioxidant. The antioxidant can prevent the photopolymerization initiator or thermosetting compound contained in the photosensitive coloring composition from yellowing due to oxidation during the thermal process during heat curing or ITO annealing, and suppress the decrease in the transmittance of the coating. In particular, when the colorant concentration of the photosensitive coloring composition is high, the content of the photopolymerizable compound (D) is relatively reduced, so that the coating is likely to yellow when the amount of the photopolymerization initiator is increased or the thermosetting compound is blended. Therefore, by including an antioxidant, yellowing due to oxidation during the heating process can be prevented, and the decrease in the transmittance of the coating can be suppressed.
酸化防止剤は、例えば、ヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系、リン系、イオウ系、及びヒドロキシルアミン系の化合物が挙げられる。 ここれらの中でも、被膜の透過率と感度の両立の観点から、ヒンダードフェノール系化合物、ヒンダードアミン系化合物、リン系化合物、イオウ系化合物が好ましい。なお、本明細書で酸化防止剤は、ハロゲン原子を含有しない化合物が好ましい。 Examples of antioxidants include hindered phenol-based, hindered amine-based, phosphorus-based, sulfur-based, and hydroxylamine-based compounds. Among these, from the viewpoint of achieving both the transmittance and sensitivity of the coating, hindered phenol-based compounds, hindered amine-based compounds, phosphorus-based compounds, and sulfur-based compounds are preferred. In this specification, the antioxidant is preferably a compound that does not contain a halogen atom.
ヒンダードフェノール系化合物は、例えば、1,3,5-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン、1,1,3-トリス-(2’-メチル-4’-ヒドロキシ-5’-t-ブチルフェニル)-ブタン、4,4’-ブチリデン-ビス-(2-t-ブチル-5-メチルフェノール)、3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸ステアリル、ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、3,9-ビス[2-[3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5 -メチルフェニル)プロピオニルオキシ]-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン、1,3,5-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニルメチル)-2,4,6-トリメチルベンゼン、1,3,5-トリス(3-ヒドロキシ-4-t-ブチル-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン、2,2’-メチレンビス(6-t-ブチル-4-エチルフェノール)、2,2’チオ
ジエチルビス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロピオネート、N,N-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナムアミド)、i-オクチル3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、4,6-ビス(ドデシルチオメチル)-o-クレゾール、3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホン酸モノエチルエステルのカルシウム塩、4,6-ビス(オクチルチオメチル)-o-クレゾール、ビス[3-(3-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)プロピオン酸]エチレンビスオキシビスエチレン、1,6-ヘキサンジオールビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,4-ビス-(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、2,2’-チオ-ビス-(6-t-ブチル-4-メチルフェノール)、2,5-ジ-t-アミル-ヒドロキノン、2,6-ジ-t-ブチル-4-ノニルフェノール、2,2’-イソブチリデン-ビス-(4,6-ジメチル-フェノール)、2,2’-メチレン-ビス-(6-(1-メチル-シクロヘキシル)-p-クレゾール)、2,4-ジメチル-6-(1-メチル-シクロヘキシル)-フェノール等が挙げられる。
Examples of the hindered phenol compounds include 1,3,5-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione, 1,1,3-tris-(2'-methyl-4'-hydroxy-5'-t-butylphenyl)-butane, 4,4'-butylidene-bis-(2-t-butyl-5-methylphenol), 3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)stearyl propionate, pentaerythritol tetrakis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate, 3,9-bis[2-[3-(3-t-butyl-4-hydroxy-5 -methylphenyl)propionyloxy]-1,1-dimethylethyl]-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane, 1,3,5-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylmethyl)-2,4,6-trimethylbenzene, 1,3,5-tris(3-hydroxy-4-t-butyl-2,6-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione, 2,2'-methylenebis (6-t-butyl-4-ethylphenol), 2,2'-thiodiethyl bis-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionate, N,N-hexamethylene bis(3,5-di-t-butyl-4-hydroxy-hydrocinnamamide), i-octyl 3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate, 4,6-bis(dodecylthiomethyl)-o-cresol, 3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl calcium salt of benzylphosphonic acid monoethyl ester, 4,6-bis(octylthiomethyl)-o-cresol, bis[3-(3-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl)propionic acid]ethylene bisoxybisethylene, 1,6-hexanediol bis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate, 2,4-bis-(n-octylthio)-6-(4-hydroxy-3,5-di-t-butylanilino 1,3,5-triazine, 2,2'-thio-bis-(6-t-butyl-4-methylphenol), 2,5-di-t-amyl-hydroquinone, 2,6-di-t-butyl-4-nonylphenol, 2,2'-isobutylidene-bis-(4,6-dimethyl-phenol), 2,2'-methylene-bis-(6-(1-methyl-cyclohexyl)-p-cresol), 2,4-dimethyl-6-(1-methyl-cyclohexyl)-phenol, and the like.
ヒンダードアミン系化合物は、例えば、テトラキス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート、テトラキス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1-ウンデカノキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)カルボネート、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジルメタクリレート、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルメタクリレート、コハク酸ジメチルと1-(2-ヒドロキシエチル)-4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジンとの重縮合物、ポリ[[6-[(1,1,3,3-テトラメチルブチル)アミノ]-s-トリアジン-2,4-ジイル]-[(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ]-ヘキサメチレン-[(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ]]、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチル-1-ピペリジンエタノールと3,5,5-トリメチルヘキサン酸のエステル、N,N’-4,7-テトラキス〔4,6-ビス{N-ブチル-N-(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)アミノ}-1,3,5-トリアジン-2-イル〕-4,7-ジアザデカン-1,10-ジアミン、デカン二酸ビス(2,2,6,6-テトラメチル-1-(オクチルオキシ)-4-ピペリジニル)エステル,1,1-ジメチルエチルヒドロペルオキシドとオクタンの反応生成物、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピリペリジル)[[3,5-ビス(1,1ジメチルエチル)-4-ヒドロキシフェニル]メチル]ブチルマロネートメチル1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピリペリジルセバケート、ポリ[[6-モルホリノ-s-トリアジン-2,4-ジイル]-[(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ]-ヘキサメチレン-[(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ]]、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル-C12-21およびC18不飽和脂肪酸エステル、N,N’-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-1,6-ヘキサメチレンジアミン、2-メチル-2-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)アミノ-N-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)プロピオンアミド等が挙げられる。 Examples of hindered amine compounds include tetrakis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)1,2,3,4-butane tetracarboxylate, tetrakis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)1,2,3,4-butane tetracarboxylate, bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)sebacate, bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacate, bis(1-undecanoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl)carbonate, 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl methacrylate, 2,2,6 ,6-tetramethyl-4-piperidyl methacrylate, polycondensation product of dimethyl succinate and 1-(2-hydroxyethyl)-4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, poly[[6-[(1,1,3,3-tetramethylbutyl)amino]-s-triazine-2,4-diyl]-[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]-hexamethylene-[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]], ester of 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidineethanol and 3,5,5-trimethylhexanoic acid, N,N'-4,7-tetrakis[ 4,6-Bis{N-butyl-N-(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)amino}-1,3,5-triazin-2-yl]-4,7-diazadecane-1,10-diamine, decanedioic acid bis(2,2,6,6-tetramethyl-1-(octyloxy)-4-piperidinyl)ester, reaction products of 1,1-dimethylethyl hydroperoxide with octane, bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-pyridyl)[[3,5-bis(1,1dimethylethyl)-4-hydroxyphenyl]methyl]butylmalonate methyl 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-pyridyl sebacate , poly[[6-morpholino-s-triazine-2,4-diyl]-[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]-hexamethylene-[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]], 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl-C12-21 and C18 unsaturated fatty acid esters, N,N'-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-1,6-hexamethylenediamine, 2-methyl-2-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)amino-N-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)propionamide, etc.
リン系化合物は、例えば、ジ(2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジフォスファイト、2,2’-メチレンビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)2-エチルヘキシルフォスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)フォスファイト、トリス(ノニルフェニル)フォスファイト、テトラ(C12~C15アルキル)-4,4’-イソプロピリデンジフェニルジフォスファイト、ジフェニルモノ(2-エチルヘキシル)フォスファイト、ジフェニルイソデシルフォスファイト、トリス(イソデシル)フォスファイト、トリフェニルフォスファイト、テトラキス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)-4,4-ビフェニルジフォスホニト、トリス(トリデシル)フォスファイト、フェニルイソオクチルフォスファイト、フェニルイソデシルフォスファイト、フェニルジ(トリデシル)フォスファイト、ジフェニルイソオクチルフォスファイト、ジフェニルトリデシルフォスファイト、4,4’イソプロピリデンジフェノールアルキルフォスファイト、トリスノニルフェニルフォスファイト、トリスジノニルフェニルフォスファイト、トリス(ビフェニル)フォスファイト、ジ(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイト、ジ(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイト、フェニルビスフェノールAペンタエリスリトールジフォスファイト、テトラトリデシル4,4’-ブチリデンビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)ジフォスファイト、ヘキサトリデシル1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)ブタントリフォスファイト、3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジルフォスファイトジエチルエステル、ソジウムビス(4-t-ブチルフェニル)フォスファイト、ソジウム-2,2-メチレン-ビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)-フォスファイト、1,3-ビス(ジフェノキシフォスフォニロキシ)-ベンゼン、亜リン酸エチルビス(2,4-ジtert-ブチル-6-メチルフェニル)等が挙げられる。 Examples of phosphorus compounds include di(2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl)pentaerythritol diphosphite, distearyl pentaerythritol diphosphite, 2,2'-methylenebis(4,6-di-t-butylphenyl)2-ethylhexyl phosphite, tris(2,4-di-t-butylphenyl)phosphite, tris(nonylphenyl)phosphite, tetra(C12-C15 alkyl)-4,4'-isopropylidenediphenyl diphosphite, diphenyl mono(2- ethylhexyl) phosphite, diphenyl isodecyl phosphite, tris(isodecyl) phosphite, triphenyl phosphite, tetrakis(2,4-di-t-butylphenyl)-4,4-biphenyl diphosphonate, tris(tridecyl) phosphite, phenyl isooctyl phosphite, phenyl isodecyl phosphite, phenyl di(tridecyl) phosphite, diphenyl isooctyl phosphite, diphenyl tridecyl phosphite, 4,4'-isopropylidene Diphenol alkyl phosphite, trisnonylphenyl phosphite, trisdinonylphenyl phosphite, tris(biphenyl)phosphite, di(2,4-di-t-butylphenyl)pentaerythritol diphosphite, di(nonylphenyl)pentaerythritol diphosphite, phenyl bisphenol A pentaerythritol diphosphite, tetratridecyl 4,4'-butylidenebis(3-methyl-6-t-butylphenol) diphosphite, hexatridecyl 1 , 1,3-tris(2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl)butane triphosphite, 3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl phosphite diethyl ester, sodium bis(4-t-butylphenyl)phosphite, sodium-2,2-methylene-bis(4,6-di-t-butylphenyl)-phosphite, 1,3-bis(diphenoxyphosphonyloxy)-benzene, ethyl bis(2,4-ditert-butyl-6-methylphenyl) phosphite, etc.
イオウ系化合物は、例えば、2,2-ビス{〔3-(ドデシルチオ)-1-オキソプロポキシ〕メチル}プロパン-1,3-ジイルビス〔3-(ドデシルチオ)プロピオネート〕、3,3’-チオビスプロピオン酸ジトリデシル、2,2-チオ-ジエチレンビス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、2,4-ビス〔(オクチルチオ)メチル〕-o-クレゾール、2,4-ビス〔(ラウリルチオ)メチル〕-o-クレゾール等が挙げられる。 Examples of sulfur-based compounds include 2,2-bis{[3-(dodecylthio)-1-oxopropoxy]methyl}propane-1,3-diylbis[3-(dodecylthio)propionate], 3,3'-thiobisditridecylpropionate, 2,2-thio-diethylenebis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 2,4-bis[(octylthio)methyl]-o-cresol, and 2,4-bis[(laurylthio)methyl]-o-cresol.
酸化防止剤は、単独または2種類以上を併用して使用できる。 Antioxidants can be used alone or in combination of two or more types.
酸化防止剤の含有量は、感光性着色組成物の不揮発分100質量%中、0.5~5.0質量%の場合、適量含有すると感度や、被膜の透過率および分光特性がより向上する。 The content of the antioxidant is 0.5 to 5.0% by mass based on 100% by mass of the non-volatile content of the photosensitive coloring composition. If an appropriate amount is included, the sensitivity, transmittance and spectral characteristics of the coating are further improved.
<レベリング剤>
感光性着色組成物は、レベリング剤を含有できる。これにより、被膜形成時の透明基板に対する濡れ性および被膜の乾燥性がより向上する。レベリング剤は、例えば、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤等が挙げられる。
<Leveling Agent>
The photosensitive coloring composition can contain a leveling agent. This improves the wettability of the transparent substrate during film formation and the drying property of the film. Examples of the leveling agent include silicone surfactants, fluorine surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants, and anionic surfactants.
シリコーン系界面活性剤は、例えば、シロキサン結合を有する鎖状ポリマー、側鎖や末端に有機基を導入した変性シロキサンポリマーが挙げられる。 Examples of silicone surfactants include chain polymers with siloxane bonds and modified siloxane polymers with organic groups introduced into the side chains or ends.
フッ素系界面活性剤は、フルオロカーボン鎖を有する化合物である。 Fluorosurfactants are compounds that have a fluorocarbon chain.
ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンミリステルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルドデシルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシフェニレンジスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンジステアレート、ソルビタントリステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタンセスキオレエート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリイソステアレート、テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビット、グリセロールモノステアレート、グリセロールモノオレエート、ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ポリエチレングリコールモノオレエート、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアルカノールアミド、アルキルイミダゾリン等が挙げられる。 Nonionic surfactants include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene myristyl ether, polyoxyethylene octyldodecyl ether, polyoxyalkylene alkyl ether, polyoxyphenylenedistyrenated phenyl ether, polyoxyethylene tribenzyl phenyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, polyoxyalkylene alkenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether phosphate ester, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan distearate, sorbitan tristearate, Examples of such sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan sesquioleate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan monooleate, polyoxyethylene sorbitan triisostearate, polyoxyethylene sorbitan tetraoleate, glycerol monostearate, glycerol monooleate, polyethylene glycol monolaurate, polyethylene glycol monostearate, polyethylene glycol distearate, polyethylene glycol monooleate, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, polyoxyethylene alkylamine, alkyl alkanolamide, alkyl imidazoline, etc.
カチオン性界面活性剤は、例えば、アルキルアミン塩やラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムクロライドなどのアルキル4級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物等が挙げられる。 Examples of cationic surfactants include alkylamine salts, alkyl quaternary ammonium salts such as lauryl trimethyl ammonium chloride, stearyl trimethyl ammonium chloride, and cetyl trimethyl ammonium chloride, and ethylene oxide adducts of these.
アニオン性界面活性剤は、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン-アクリル酸共重合体のアルカリ塩、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン-アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル等が挙げられる。 Examples of anionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether sulfates, sodium dodecylbenzenesulfonate, alkali salts of styrene-acrylic acid copolymers, sodium alkylnaphthalenesulfonates, sodium alkyldiphenyletherdisulfonates, monoethanolamine lauryl sulfate, triethanolamine lauryl sulfate, ammonium lauryl sulfate, monoethanolamine stearate, sodium stearate, sodium lauryl sulfate, monoethanolamine styrene-acrylic acid copolymers, polyoxyethylene alkyl ether phosphates, etc.
両性界面活性剤は、例えば、ラウリン酸アミドプロピルベタイン、ラウリルベタイン、コカミドプロピルベタイン、ステアリルベタイン、アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン等のアルキルベタイン、ラウリルジメチルアミンオキサイド等のアルキルアミンオキサイド等が挙げられる。 Examples of amphoteric surfactants include alkyl betaines such as lauric acid amidopropyl betaine, lauryl betaine, cocamidopropyl betaine, stearyl betaine, and alkyl dimethylaminoacetate betaine, and alkyl amine oxides such as lauryl dimethylamine oxide.
界面活性剤は、単独または2種類以上を混合して使用できる。 Surfactants can be used alone or in combination of two or more types.
界面活性剤の含有量は、感光性着色組成物の不揮発分中、0.001~2.0質量%が好ましく、0.005~1.0質量%がより好ましい。この範囲内であることで、感光性着色組成物の塗布性とパターン密着性、透過率のバランスがより向上する。 The content of the surfactant is preferably 0.001 to 2.0% by mass, more preferably 0.005 to 1.0% by mass, of the non-volatile content of the photosensitive coloring composition. By being within this range, the balance between the coatability, pattern adhesion, and transmittance of the photosensitive coloring composition is further improved.
<貯蔵安定剤>
感光性着色組成物は、組成物の経時粘度を安定化させるために貯蔵安定剤を含有できる。貯蔵安定剤は、例えば、ベンジルトリメチルクロライド、ジエチルヒドロキシアミンなどの4級アンモニウムクロライド、乳酸、シュウ酸などの有機酸およびそのメチルエーテル、t-ブチルピロカテコール、テトラエチルホスフィン、テトラフェニルフォスフィンなどの有機ホスフィン、亜リン酸塩等が挙げられる。
<Storage stabilizer>
The photosensitive coloring composition may contain a storage stabilizer to stabilize the viscosity of the composition over time. Examples of the storage stabilizer include quaternary ammonium chlorides such as benzyl trimethyl chloride and diethylhydroxyamine, organic acids such as lactic acid and oxalic acid and their methyl ethers, organic phosphines such as t-butylpyrocatechol, tetraethylphosphine and tetraphenylphosphine, and phosphites.
貯蔵安定剤の含有量は、着色剤100質量部に対して、0.1~10質量%が好ましい。 The content of the storage stabilizer is preferably 0.1 to 10 mass% per 100 mass parts of the colorant.
<密着向上剤>
感光性着色組成物は、密着向上剤を含有できる。これにより被膜と基材の密着性がより向上する。また、フォトリソグラフィー法で幅が狭いパターンを形成し易くなる。密着向上剤は、例えば、シランカップリング剤等が挙げられる。
<Adhesion improver>
The photosensitive coloring composition can contain an adhesion improver. This improves the adhesion between the coating and the substrate. In addition, it becomes easier to form a narrow pattern by photolithography. Examples of the adhesion improver include a silane coupling agent.
シランカップリング剤は、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニルシラン類、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の(メタ)アクリルシラン類、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン類、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(ビニルベンジル)-2-アミノエチル-3-アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩等のアミノシラン類、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト類、p-スチリルトリメトキシシラン等のスチリル類、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン等のウレイド類、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド等のスルフィド類、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアネート類が挙げられる。 Examples of silane coupling agents include vinyl silanes such as vinyl trimethoxysilane and vinyl triethoxysilane, (meth)acrylic silanes such as 3-methacryloxypropyl methyl dimethoxysilane, 3-methacryloxypropyl trimethoxysilane, 3-methacryloxypropyl methyl diethoxysilane, 3-methacryloxypropyl triethoxysilane, and 3-acryloxypropyl trimethoxysilane, epoxy silanes such as 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl trimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl methyl dimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl trimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl methyl diethoxysilane, and 3-glycidoxypropyl triethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyl methyl dimethoxysilane, N-2-(a aminosilanes such as N-(vinylbenzyl)-2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N-(1,3-dimethyl-butylidene)propylamine, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, and N-(vinylbenzyl)-2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride; mercaptos such as 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane and 3-mercaptopropyltrimethoxysilane; styryls such as p-styryltrimethoxysilane; ureidos such as 3-ureidopropyltriethoxysilane; sulfides such as bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfide; and isocyanates such as 3-isocyanatepropyltriethoxysilane.
密着向上剤の含有量は、着色剤100質量部に対し、0.01~10質量部が好ましく、0.05~5質量部がより好ましい。適量含有すると感光性着色組成物の光感度が向上し、被膜の密着性がより向上し、パターンの解像性もより向上する。 The content of the adhesion improver is preferably 0.01 to 10 parts by mass, and more preferably 0.05 to 5 parts by mass, per 100 parts by mass of the colorant. When an appropriate amount is included, the photosensitivity of the photosensitive coloring composition is improved, the adhesion of the coating is further improved, and the resolution of the pattern is also further improved.
<溶剤>
感光性着色組成物は、溶剤を含有できる。これにより感光性着色組成物の粘度調整が容易になるため、表面が平滑な被膜を形成し易い。溶剤は、使用目的に応じて適宜選択し、適量を含有すれば良い。
<Solvent>
The photosensitive coloring composition can contain a solvent. This makes it easier to adjust the viscosity of the photosensitive coloring composition, making it easier to form a coating with a smooth surface. The solvent may be appropriately selected according to the purpose of use, and may be contained in an appropriate amount.
溶剤は、例えば、エステル溶剤(分子内に-COO-を含み、-O-を含まない溶剤)、エーテル溶剤(分子内に-O-を含み、-COO-を含まない溶剤)、エーテルエステル溶剤(分子内に-COO-と-O-とを含む溶剤)、ケトン溶剤(分子内に-CO-を含み、-COO-を含まない溶剤)、アルコール溶剤(分子内にOHを含み、-O-、-CO-及び-COO-を含まない溶剤)、芳香族炭化水素溶剤、アミド溶剤、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。 Examples of solvents include ester solvents (solvents that contain -COO- in the molecule and do not contain -O-), ether solvents (solvents that contain -O- in the molecule and do not contain -COO-), ether ester solvents (solvents that contain -COO- and -O- in the molecule), ketone solvents (solvents that contain -CO- in the molecule and do not contain -COO-), alcohol solvents (solvents that contain OH in the molecule and do not contain -O-, -CO-, or -COO-), aromatic hydrocarbon solvents, amide solvents, dimethyl sulfoxide, etc.
エステル溶剤は、例えば、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、2-ヒドロキシイソブタン酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸ペンチル、酢酸イソペンチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、シクロヘキサノールアセテート、γ-ブチロラクトン等が挙げられる。 Examples of ester solvents include methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, methyl 2-hydroxyisobutanoate, ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, pentyl formate, isopentyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, cyclohexanol acetate, and γ-butyrolactone.
エーテル溶剤は、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、3-メトキシ-1-ブタノール、3-メトキシ-3-メチルブタノール、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,4-ジオキサン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリ
コールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチル-n-プロピルエーテル、アニソ
ール、フェネトール、メチルアニソール等が挙げられる。
Examples of the ether solvent include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, 3-methoxy-1-butanol, 3-methoxy-3-methylbutanol, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, 1,4-dioxane, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol methyl-n-propyl ether, anisole, phenetole, and methylanisole.
エーテルエステル溶剤は、例えば、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、2-メトキシプロピオン酸メチル、2-メトキシプロピオン酸エチル、2-メトキシプロピオン酸プロピル、2-エトキシプロピオン酸メチル、2-エトキシプロピオン酸エチル、2-メトキシ-2-メチルプロピオン酸メチル、2-エトキシ-2-メチルプロピオン酸エチル、3-メトキシブチルアセテート、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールジアセテート等が挙げられる。 Ether ester solvents include, for example, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, propyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate, methyl 2-methoxy-2-methylpropionate, ethyl 2-ethoxy-2-methylpropionate, ethyl 3-methoxypropionate, Examples include methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, dipropylene glycol methyl ether acetate, and dipropylene glycol diacetate.
ケトン溶剤は、例えば、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン、アセトン、2-ブタノン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン、4-ヘプタノン、4-メチル-2-ペンタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、イソホロン等が挙げられる。 Examples of ketone solvents include 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, acetone, 2-butanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, 4-methyl-2-pentanone, cyclopentanone, cyclohexanone, and isophorone.
アルコール溶剤は、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-ブチレングリコール、グリセリン等が挙げられる。 Examples of alcohol solvents include methanol, ethanol, propanol, butanol, hexanol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butylene glycol, and glycerin.
芳香族炭化水素溶剤は、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等が挙げられる。 Examples of aromatic hydrocarbon solvents include benzene, toluene, xylene, and mesitylene.
アミド溶剤は、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン等が挙げられる。 Examples of amide solvents include N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone.
これらの中でも塗布性、乾燥性の面で1atmにおける沸点が120℃以上180℃以下の溶剤が好ましい。例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸エチル、乳酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、3-エトキシプロピオン酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン等がより好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチル、3-エトキシプロピオン酸エチル等がさらに好ましい。 Among these, solvents with a boiling point of 120°C or more and 180°C or less at 1 atm are preferred in terms of coatability and drying properties. For example, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl lactate, butyl lactate, propylene glycol monomethyl ether, ethyl 3-ethoxypropionate, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, N,N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, etc. are more preferred, and propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, ethyl lactate, ethyl 3-ethoxypropionate, etc. are even more preferred.
溶剤は、単独または2種類以上を混合して使用できる。 Solvents can be used alone or in combination of two or more types.
<感光性着色組成物の製造方法>
感光性着色組成物は、例えば、有機顔料(A)、および樹脂型分散剤(B)等を使用して分散処理を行い顔料分散体(着色組成物ともいう)を作製する。着色組成物は、さらにバインダ樹脂(C)を含有できる。着色組成物に重合性化合物(D)、および光重合性開始剤(E)を混合して感光性着色組成物を作製できる。なお、バインダ樹脂は、感光性着色組成物を作製する際に配合してもよい。
<Method for producing photosensitive coloring composition>
The photosensitive coloring composition is prepared by dispersing an organic pigment (A) and a resin-type dispersant (B) to prepare a pigment dispersion (also called a coloring composition). The coloring composition can further contain a binder resin (C). The photosensitive coloring composition can be prepared by mixing a polymerizable compound (D) and a photopolymerization initiator (E) with the coloring composition. The binder resin may be added when preparing the photosensitive coloring composition.
前記分散処理は、例えば、ニーダー、2本ロールミル、3本ロールミル、ボールミル、横型サンドミル、縦型サンドミル、アニュラー型ビーズミル、又はアトライター等の分散装置を使用できる。 The dispersion process can be carried out using a dispersion device such as a kneader, a two-roll mill, a three-roll mill, a ball mill, a horizontal sand mill, a vertical sand mill, an annular bead mill, or an attritor.
<顔料の分散粒子径>
着色組成物や感光性着色組成物中の顔料の平均分散粒子径は、30~200nmが好ましく、40~120nmがより好ましい。この範囲であると、着色組成物は、適切な粘度が得やすく、分散安定性がより向上する。また、感光性着色組成物は、感度が高く、現像速度を高めることができる。そのため、高品質なカラーフィルタを作製し易い。
<Dispersed Pigment Particle Diameter>
The average dispersed particle diameter of the pigment in the coloring composition or the photosensitive coloring composition is preferably 30 to 200 nm, more preferably 40 to 120 nm. In this range, the coloring composition is easy to obtain an appropriate viscosity and the dispersion stability is further improved. In addition, the photosensitive coloring composition has high sensitivity and can increase the development speed. Therefore, it is easy to prepare a high-quality color filter.
平均分散粒子径は、、動的光散乱法(FFTパワースペクトル法)を採用した日機装社のマイクロトラックUPA‐EX150を用い、粒子透過性を吸収モード、粒子形状を非球形とし、D50を平均径として測定できる。測定用の希釈溶剤は、顔料分散体作成に使用した溶剤を用いる。また、事前に超音波で処理したサンプルについてサンプル調整直後に測定するとバラツキが少ない結果が得られやすく好ましい。 The average dispersed particle diameter can be measured using Nikkiso's Microtrac UPA-EX150, which employs dynamic light scattering (FFT power spectrum method), with particle transmittance set to absorption mode, particle shape set to non-spherical, and D50 set as the average diameter. The dilution solvent used for measurement is the same as that used to prepare the pigment dispersion. It is also preferable to measure samples that have been ultrasonically treated in advance immediately after sample preparation, as this tends to give results with less variation.
<粗大粒子の除去>
感光性着色組成物は、その製造工程において酸化ジルコニウムや無機ガラス等によるビーズ分散を行うことが好ましい。ビーズ分散は、直径の異なるビーズを使用できる。また、ビーズ分散後に、重力加速度3000~25000Gの遠心分離、焼結フィルタ、メンブレンフィルタ等で、5μm以上の粗大粒子、好ましくは1μm以上の粗大粒子、さらに好ましくは0.5μm以上の粗大粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。
<Removal of coarse particles>
It is preferable that the photosensitive coloring composition is dispersed in beads using zirconium oxide, inorganic glass, or the like in the manufacturing process. Beads of different diameters can be used for the bead dispersion. After the bead dispersion, it is preferable to remove coarse particles of 5 μm or more, preferably coarse particles of 1 μm or more, more preferably coarse particles of 0.5 μm or more, and mixed dust using a centrifuge with a gravitational acceleration of 3000 to 25000 G, a sintered filter, a membrane filter, or the like.
感光性着色組成物は、溶剤現像型、またはアルカリ現像型の感光性着色組成物として調製すること好ましい。これらの感光性着色組成物は、着色組成物と、光重合性単量体及び/又は光重合開始剤と、必要に応じて、溶剤、その他の分散助剤、及び添加剤等を混合して調整することができる。なお、光重合開始剤は、着色組成物を調製する段階で加えてもよく、調製した着色組成物に後から加えてもよい。 The photosensitive coloring composition is preferably prepared as a solvent-developable or alkali-developable photosensitive coloring composition. These photosensitive coloring compositions can be prepared by mixing the coloring composition with a photopolymerizable monomer and/or a photopolymerization initiator, and, if necessary, a solvent, other dispersing aids, and additives. The photopolymerization initiator may be added at the stage of preparing the coloring composition, or may be added later to the prepared coloring composition.
<カラーフィルタ>
本明細書のカラーフィルタは、感光性着色組成物から形成されるフィルタセグメントを備えることが好ましく、さらに基材(透明基板ともいう)を備えることがより好ましい。
カラーフィルタセグメント(以下、フィルタセグメントともいう)は、使用する着色剤の種類を適宜選択することで、赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、および青色フィルタセグメントを有することが好ましい。また、カラーフィルタは、カラーフィルタセグメントとして、別途マゼンタ色フィルタセグメント、シアン色フィルタセグメント、黄色フィルタセグメントを有することができる。なお、透明基板に代えて反射基板を使用できる。透明基板は、例えば、ガラス基板が挙げられる。反射基板は、例えばアルミ電極や金属薄膜を反射面として使用する基板が挙げられる。本明細書のカラーフィルタは、有機顔料(A)を含む感光性着色組成物から形成された緑色フィルタセグメントを含むことが好ましい。
<Color filter>
The color filter of the present specification preferably comprises a filter segment formed from a photosensitive coloring composition, and more preferably further comprises a base material (also referred to as a transparent substrate).
The color filter segment (hereinafter also referred to as the filter segment) preferably has a red filter segment, a green filter segment, and a blue filter segment by appropriately selecting the type of colorant used. The color filter can also have a magenta filter segment, a cyan filter segment, and a yellow filter segment as color filter segments. A reflective substrate can be used instead of the transparent substrate. Examples of the transparent substrate include a glass substrate. Examples of the reflective substrate include a substrate using an aluminum electrode or a metal thin film as a reflective surface. The color filter of this specification preferably includes a green filter segment formed from a photosensitive coloring composition containing an organic pigment (A).
<カラーフィルタの製造方法>
カラーフィルタは、まず基材上にブラックマトリクスを形成し、次いでフィルタセグメントを形成することが好ましい。なお、基材上に薄膜トランジスター(TFT)をあらかじめ形成してからブラックマトリクスを形成することができる。
ブラックマトリクスは、例えば、クロムやクロム/酸化クロムの多層膜、窒化チタニウムなどの無機膜や、遮光剤を分散した樹脂膜が挙げられる。
<Manufacturing method of color filter>
It is preferable to form a color filter by first forming a black matrix on a substrate and then forming filter segments. It is also possible to form thin film transistors (TFTs) on the substrate before forming the black matrix.
The black matrix may be, for example, a multilayer film of chromium or chromium/chromium oxide, an inorganic film such as titanium nitride, or a resin film in which a light-shielding agent is dispersed.
フィルタセグメントの形成は、例えば、印刷法、電着法、転写法、インクジェット法、フォトリソグラフィー法等で作製できる。
印刷法は、印刷インキとして調製した感光性着色組成物の印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン形成ができるため、カラーフィルタの製造法としては、低コストで量産性に優れている。さらに、印刷技術の発展により高い寸法精度及び平滑度を有する微細パターンの印刷を行うことができる。印刷を行うためには、印刷の版上にて、あるいはブランケット上にてインキが乾燥、固化しないような組成とすることが好ましい。また、印刷機上でのインキの流動性の制御も重要であり、分散剤や体質顔料によるインキ粘度の調整を行うこともできる。
The filter segments can be formed by, for example, a printing method, an electrodeposition method, a transfer method, an ink-jet method, a photolithography method, or the like.
The printing method is excellent in terms of low cost and mass productivity as a method for producing color filters, since a pattern can be formed simply by repeating printing and drying of a photosensitive coloring composition prepared as a printing ink. Furthermore, the development of printing technology has made it possible to print fine patterns with high dimensional accuracy and smoothness. In order to perform printing, it is preferable to have a composition that does not cause the ink to dry or solidify on the printing plate or blanket. In addition, control of the fluidity of the ink on the printing machine is also important, and the ink viscosity can be adjusted by using a dispersant or an extender pigment.
電着法は、透明基板上に形成した透明導電膜を利用して、コロイド粒子の電気泳動により各色のフィルタセグメントをそれぞれ透明導電膜の上に電着形成することでカラーフィルタを作製する。また、転写法は、剥離性シートの剥離処理面に、フィルタセグメントを形成する。次いでこのフィルタセグメントを透明基板に転写して作製する。 The electrodeposition method uses a transparent conductive film formed on a transparent substrate, and uses electrophoresis of colloidal particles to electrodeposit filter segments of each color onto the transparent conductive film to produce a color filter. The transfer method forms filter segments on the release-treated surface of a release sheet. These filter segments are then transferred to a transparent substrate to produce the filter.
フォトリソグラフィー法は、例えば、ある色調の着色剤を含有する感光性着色組成物を、透明基板上に、乾燥膜厚が0.2~5μm程度になるように塗布し被膜を形成する。得られた被膜(以下、第一の被膜という)は、所定のパターンを有するマスクを通して露光(光照射)を行う。次いで、溶剤又はアルカリ現像液に浸漬するかもしくはスプレーなどにより現像液を噴霧し現像を行い、未硬化部分を除去して所望のパターンを得る。この工程を他の色調の着色剤を有する感光性着色組成物を使用して同様に行うことで、各色のフィルタセグメントを有するカラーフィルタを製造できる。また、露光前の第一の被膜上にさらにポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂を使用して第二の被膜(酸素遮断膜)を形成できる。これにより第一の被膜は、酸素に接しないため露光感度がより向上する。また、カラーフィルタは、フィルタセグメント中に未硬化の光重合性化合物を硬化させるために加熱を行うことができる。なおフォトリソグラフィー法は、印刷法より精度の高いカラーフィルタが製造できるため好ましい。 In the photolithography method, for example, a photosensitive coloring composition containing a colorant of a certain color tone is applied to a transparent substrate so that the dry film thickness is about 0.2 to 5 μm to form a film. The obtained film (hereinafter referred to as the first film) is exposed (irradiated with light) through a mask having a predetermined pattern. Next, the film is developed by immersing it in a solvent or an alkaline developer or spraying the developer with a spray or the like, and the uncured parts are removed to obtain the desired pattern. By carrying out this process in the same manner using a photosensitive coloring composition containing a colorant of another color tone, a color filter having filter segments of each color can be manufactured. In addition, a second film (oxygen barrier film) can be formed on the first film before exposure using polyvinyl alcohol or a water-soluble acrylic resin. This prevents the first film from coming into contact with oxygen, and thus improves the exposure sensitivity. In addition, the color filter can be heated to cure the uncured photopolymerizable compound in the filter segment. The photolithography method is preferable because it can produce color filters with higher accuracy than the printing method.
塗布装置は、例えば、スプレーコートやスピンコート、スリットコート、ロールコート等が挙げられる。塗工に際し、乾燥工程を行うことができる。乾燥装置は、例えば、熱風オーブン、赤外線ヒーター等が挙げられる。 Examples of coating devices include spray coaters, spin coaters, slit coaters, and roll coaters. A drying process can be carried out during coating. Examples of drying devices include hot air ovens and infrared heaters.
前記現像液は、アルカリ現像液として、例えば、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の無機アルカリ;ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリが挙げられる。また、現像液は、消泡剤や界面活性剤を添加できる。 The developer may be an alkaline developer, such as an inorganic alkali such as sodium carbonate or sodium hydroxide; or an organic alkali such as dimethylbenzylamine or triethanolamine. A defoamer or surfactant may also be added to the developer.
本発明のカラーフィルタは、シール剤を用いて対向基板と貼り合わせ、シール部に設けられた注入口から液晶を注入したのち注入口を封止し、必要に応じて偏光膜や位相差膜を基板の外側に張り合わせることにより、カラー液晶表示装置が製造される。このカラー液晶表示装置は、ツイステッド・ネマティック(TN)、スーパー・ツイステッド・ネマティック(STN)、イン・プレーン・スイッチング(IPS)、ヴァーティカリー・アライメント(VA)、オプティカリー・コンベンセンド・ベンド(OCB)等のカラーフィルタを使用してカラー化を行う液晶表示モードに使用することができる。 The color filter of the present invention is bonded to an opposing substrate using a sealant, liquid crystal is injected through an injection port provided in the seal portion, the injection port is sealed, and a polarizing film or retardation film is bonded to the outside of the substrate as necessary, to produce a color liquid crystal display device. This color liquid crystal display device can be used in liquid crystal display modes that use color filters such as twisted nematic (TN), super twisted nematic (STN), in-plane switching (IPS), vertical alignment (VA), and optically concave bend (OCB).
本明細書でカラーフィルタは、液晶表示装置以外に固体撮像素子、有機EL表示装置、量子ドット表示装置、電子ペーパー、ヘッドマウントディスプレイ等の用途に使用できる。 In this specification, the color filters can be used for applications other than liquid crystal display devices, such as solid-state imaging devices, organic EL display devices, quantum dot display devices, electronic paper, and head-mounted displays.
<固体撮像素子>
本明細書の固体撮像素子は、少なくともカラーフィルタを備える。
固体撮像素子は、例えば、基板上に、固体撮像素子(CCD センサ、CMOSセンサ
、有機CMOSセンサ等)の受光エリアを構成する複数のフォトダイオード及びポリシリコン等からなる転送電極を有し、前記フォトダイオード及び前記転送電極上にフォトダイオードの受光部のみ開口したタングステン等からなる遮光膜を有し、遮光膜上に遮光膜全面及びフォトダイオード受光部を覆うように形成された窒化シリコン等からなるデバイ
ス保護膜を有し、前記デバイス保護膜上に、本発明の固体撮像素子用カラーフィルタを有する構成である。
更に、前記デバイス保護層上であってカラーフィルタの下(基板に近い側)に集光手段(例えば、マイクロレンズ等。以下同じ)を有する構成や、カラーフィルタ上に集光手段を有する構成等であってもよい。
なお、有機CMOSセンサは、光電変換層として薄膜のパンクロ感光性有機光電変換膜とCMOS信号読み出し基板を含んで構成され、光を捕捉しそれを電気信号に変換する役割を有機材料が担い、電気信号を外部に取り出す役割を無機材料が担う2層構成のハイブリッド構造であり、原理的には入射光に対して開口率を100%にすることができる。有
機光電変換膜は構造フリーの連続膜でCMOS信号読みだし基板上に敷設できるので、高価な微細加工プロセスを必要とせず、 フィルタセグメント微細化に適している。
カラーフィルタセグメントの配置は特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。
<Solid-state imaging element>
The solid-state imaging device of this specification includes at least a color filter.
The solid-state imaging element has, for example, a substrate on which a plurality of photodiodes constituting a light receiving area of the solid-state imaging element (such as a CCD sensor, a CMOS sensor, an organic CMOS sensor, etc.) and a transfer electrode made of polysilicon or the like, a light-shielding film made of tungsten or the like with only the light receiving portions of the photodiodes being opened on the photodiodes and the transfer electrodes, a device protection film made of silicon nitride or the like formed on the light-shielding film so as to cover the entire light-shielding film and the light receiving portions of the photodiodes, and a color filter for solid-state imaging elements of the present invention on the device protection film.
Furthermore, the device may have a focusing means (such as a microlens, hereinafter the same) on the device protection layer and below the color filter (on the side closer to the substrate), or the focusing means may be on the color filter.
The organic CMOS sensor is composed of a thin panchromatic organic photoelectric conversion film as a photoelectric conversion layer and a CMOS signal readout substrate, and has a two-layer hybrid structure in which the organic material is responsible for capturing light and converting it into an electrical signal, and the inorganic material is responsible for extracting the electrical signal to the outside, and in principle, the aperture ratio for incident light can be 100%. The organic photoelectric conversion film is a structure-free continuous film that can be laid on the CMOS signal readout substrate, so it does not require expensive microfabrication processes and is suitable for miniaturizing filter segments.
The arrangement of the color filter segments is not particularly limited, and any known method can be used.
<液晶表示装置>
本明細書の液晶表示装置は、カラーフィルタを備える。
液晶表示装置は、本発明のカラーフィルタと、光源とを具備する。光源は、例えば、冷陰極管(CCFL),白色LEDが挙げられるが、本発明においては赤の再現領域が広がるという点で、白色LEDを使用することが好ましい。図1は、液晶表示装置10の模式的断面図である。図1に示す装置10は、離間対向して配置された一対の透明基板11および21を備え、それらの間には、液晶LCが封入されている。
<Liquid Crystal Display Device>
The liquid crystal display device of this specification includes a color filter.
The liquid crystal display device includes the color filter of the present invention and a light source. Examples of the light source include a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) and a white LED. In the present invention, it is preferable to use a white LED because it widens the red reproduction range. Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a liquid
液晶LCは、TN(Twisted Nematic)、STN(Super Twisted Nematic)、IPS(In-Plane switching)、VA(Vertical Alignment)、OCB(Optically Compensated Birefringence)等の駆動モードに応じて配向される。第1の透明基板11の内面には、
TFT(薄膜トランジスター)アレイ12が形成されており、その上には例えばITOからなる透明電極層13が形成されている。透明電極層13の上には、配向層14が設けられている。また、透明基板11の外面には、偏光板15が形成されている。
The liquid crystal LC is aligned according to a driving mode such as TN (Twisted Nematic), STN (Super Twisted Nematic), IPS (In-Plane switching), VA (Vertical Alignment), OCB (Optically Compensated Birefringence), etc.
A TFT (thin film transistor)
他方、第2の透明基板21の内面には、本発明のカラーフィルタ22が形成されている。カラーフィルタ22を構成する赤色、緑色および青色のフィルタセグメントは、ブラックマトリックス(図示せず)により分離されている。
On the other hand, the
カラーフィルタ22を覆って、必要に応じて透明保護膜(図示せず)が形成され、さらにその上に、例えばITOからなる透明電極層23が形成され、透明電極層23を覆って配向層24が設けられている。
If necessary, a transparent protective film (not shown) is formed to cover the
また、透明基板21の外面には、偏光板25が形成されている。なお、偏光板15の下方には、バックライトユニット30が設けられている。
In addition, a
白色LED光源は、例えば、青色LEDの表面に蛍光フィルタを形成したものや、青色LEDの樹脂パッケージに蛍光体を含有させたものがあり、430nm~485nmの範囲内で発光強度が極大となる波長(λ3)を有し、530nm~580nmの範囲内で発光強度が極大となる波長(λ4)を有し、600nm~650nmの範囲内で発光強度が極大となる波長(λ5)を有し、かつ波長λ3における発光強度I3と波長λ4における発光強度I4の比(I4/I3)が0.2以上0.4以下であり、波長λ3における発光
強度I3と波長λ5における発光強度I5の比(I5/I3)が0.1以上1.3以下である分光特性を持つ白色LED光源(LED1)や、430nm~485nmの範囲内に発光強度が最大となる波長(λ1)を有し、530nm~580nmの範囲内に第2の発光強度のピーク波長(λ2)を有し、波長λ1における発光強度I1と波長λ2における発光強度I2の比(I2/I1)が0.2以上0.7以下である分光特性を持つ白色LED光源(LED2)が好ましい。
The white LED light source may be, for example, one in which a fluorescent filter is formed on the surface of a blue LED, or one in which a fluorescent material is contained in a resin package of a blue LED, and has a wavelength (λ3) in the range of 430 nm to 485 nm at which the emission intensity is maximized, a wavelength (λ4) in the range of 530 nm to 580 nm at which the emission intensity is maximized, and a wavelength (λ5) in the range of 600 nm to 650 nm at which the emission intensity is maximized, and the ratio (I4/I3) of the emission intensity I3 at wavelength λ3 to the emission intensity I4 at wavelength λ4 is 0.2 or more and 0.4 or less. and a white LED light source (LED1) having spectral characteristics in which the ratio (I5/I3) of the emission intensity I3 at wavelength λ3 to the emission intensity I5 at wavelength λ5 is 0.1 or more and 1.3 or less, and a white LED light source (LED2) having a wavelength (λ1) at which the emission intensity is maximum within a range of 430 nm to 485 nm, a peak wavelength (λ2) of the second emission intensity within a range of 530 nm to 580 nm, and a ratio (I2/I1) of the emission intensity I1 at wavelength λ1 to the emission intensity I2 at wavelength λ2 is 0.2 or more and 0.7 or less is preferred.
LED1は、例えば、具体的にはNSSW306D-HG-V1(日亜化学社製)、NSSW304D-HG-V1(日亜化学社製)等が挙げられる。 Specific examples of LED1 include NSSW306D-HG-V1 (manufactured by Nichia Chemicals) and NSSW304D-HG-V1 (manufactured by Nichia Chemicals).
LED2は、例えば、具体的にはNSSW440(日亜化学社製)、NSSW304D(日亜化学社製)等が挙げられる。 Specific examples of LED2 include NSSW440 (manufactured by Nichia Chemicals) and NSSW304D (manufactured by Nichia Chemicals).
以下に、実施例により本発明を説明する。実施例中の「部」及び「%」とは、それぞれ
「質量部」及び「質量%」を表す。なお、本発明は、いうまでもなく実施例に限定されな
い。
なお、実施例1~42,101~154、201~209,211~213,248~252,254~256、291~302は、参考例である。
The present invention will be described below with reference to examples. In the examples, "parts" and "%" respectively represent "parts by mass" and "% by mass". It goes without saying that the present invention is not limited to the examples.
In addition, Examples 1 to 42, 101 to 154, 201 to 209, 211 to 213, 248 to 252, 254 to 256, and 291 to 302 are reference examples.
まず、各測定方法について説明する。 First, we will explain each measurement method.
(樹脂の平均分子量)
数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)は、RI検出器を装備したゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定した。装置としてHLC-8220GPC(東ソー社製)を用い、分離カラムを2本直列に繋ぎ、両方の充填剤には「TSK-GEL SUPER HZM-N」を2連でつなげて使用し、オーブン温度40℃、溶離液としてTHF溶液を用い、流速0.35ml/minで測定した。
サンプルは1wt%の上記溶離液からなる溶剤に溶解し、20マイクロリットル注入した。分子量はいずれもポリスチレン換算値である。
(Average molecular weight of resin)
The number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw) were measured by gel permeation chromatography (GPC) equipped with an RI detector. The apparatus used was an HLC-8220GPC (manufactured by Tosoh Corporation), with two separation columns connected in series, both of which were packed with "TSK-GEL SUPER HZM-N" in series, and the measurements were performed at an oven temperature of 40°C, a THF solution as the eluent, and a flow rate of 0.35 ml/min.
The sample was dissolved in a solvent containing 1 wt % of the above eluent, and 20 microliters was injected. The molecular weights are all polystyrene equivalent values.
(樹脂の酸価(mgKOH/g))
樹脂溶液0.5~1gに、アセトン80ml及び水10mlを加えて攪拌して均一に溶解させ、0.1mol/LのKOH水溶液を滴定液として、自動滴定装置(「COM-555」平沼産業社製)を用いて滴定し、樹脂溶液の酸価(mgKOH/g)を測定した。そして、樹脂溶液の酸価と樹脂溶液の不揮発分濃度から、樹脂の不揮発分あたりの酸価を算出した。
(Acid value of resin (mgKOH/g))
80 ml of acetone and 10 ml of water were added to 0.5 to 1 g of the resin solution, and the solution was stirred to dissolve uniformly, and titrated with an automatic titrator ("COM-555", Hiranuma Sangyo Co., Ltd.) using a 0.1 mol/L KOH aqueous solution as a titrant to measure the acid value (mg KOH/g) of the resin solution. The acid value per unit of non-volatile content of the resin was calculated from the acid value of the resin solution and the concentration of the non-volatile content of the resin solution.
(塩基性樹脂型分散剤のアミン価)
塩基性樹脂型分散剤のアミン価は、ASTM D 2074の方法に準拠し、測定した全アミン価(mgKOH/g)を不揮発分換算した値である。
(Amine value of basic resin type dispersant)
The amine value of the basic resin-type dispersant is a value calculated by converting the total amine value (mg KOH/g) measured in accordance with the method of ASTM D 2074 into the non-volatile content.
<微細化フタロシアニン顔料の製造>
(微細化フタロシアニン顔料A-1~5)
特開2017-111398号公報の実施例に従って下記化学式(51)~化学式(55)で示す微細化フタロシアニン顔料(A-1)~(A-5)を製造した。
<Production of finely divided phthalocyanine pigment>
(Fine Phthalocyanine Pigments A-1 to A-5)
According to the examples of JP 2017-111398 A, the fine phthalocyanine pigments (A-1) to (A-5) represented by the following chemical formulas (51) to (55) were produced.
(微細化フタロシアニン顔料(A-6))
フタロシアニン顔料C.I.ピグメントグリーン58(DIC社製「FASTGEN
GREEN A110」)を100部、塩化ナトリウム1200部、およびジエチレング
リコール120部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、70℃で6時間混練した。この混練物を3000部の温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間撹拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、微細化亜鉛フタロシアニン顔料(A-6)97部を得た。
(Fine Phthalocyanine Pigment (A-6))
Phthalocyanine pigment C.I. Pigment Green 58 (DIC Corporation "FASTGEN
A stainless steel 1-gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho) was charged with 100 parts of ethyl acetate ("Pentazoline GREEN A110"), 1,200 parts of sodium chloride, and 120 parts of diethylene glycol, and the mixture was kneaded at 70° C. for 6 hours. The kneaded mixture was poured into 3,000 parts of warm water, and stirred for 1 hour while heating to 70° C. to form a slurry. The slurry was filtered and washed with water repeatedly to remove the sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 80° C. for one day to obtain 97 parts of a finely divided zinc phthalocyanine pigment (A-6).
(微細化フタロシアニン顔料(A-7))
微細化フタロシアニン顔料(A-1)と微細化フタロシアニン顔料(A-6)とを同量混合し、微細化フタロシアニン顔料(A-7)とした。
(Fine Phthalocyanine Pigment (A-7))
The fine phthalocyanine pigment (A-1) and the fine phthalocyanine pigment (A-6) were mixed in equal amounts to obtain a fine phthalocyanine pigment (A-7).
(微細化フタロシアニン顔料(A-8))
フタロシアニン顔料C.I.ピグメントグリーン36を 200部、塩化ナトリウム1
400部、およびジエチレングリコール360部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、80℃で6時間混練した。次にこの混練物を8リットルの温水に投入し、80℃に加熱しながら2時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、190部の微細化銅フタロシアニン顔料(A-8)を得た。
(Fine Phthalocyanine Pigment (A-8))
Phthalocyanine pigment C.I. Pigment Green 36, 200 parts, sodium chloride 1
In a stainless steel 1-gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho), 400 parts of sodium chloride and 360 parts of diethylene glycol were charged and kneaded for 6 hours at 80° C. Next, this kneaded mixture was poured into 8 liters of warm water, and stirred for 2 hours while heating to 80° C. to form a slurry, which was then repeatedly filtered and washed with water to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 85° C. for one day to obtain 190 parts of a finely divided copper phthalocyanine pigment (A-8).
(微細化フタロシアニン顔料(A-9))
300mLフラスコに、塩化スルフリル91部、塩化アルミニウム109部、塩化ナトリウム15部、亜鉛フタロシアニン30部、臭素74部を仕込んだ。130℃まで40時間かけて昇温し、水に取り出した後、ろ過することにより緑色粗顔料を得た。得られた緑色粗顔料20部、粉砕した塩化ナトリウム140部、ジエチレングリコール32部、キシレン1.8部を1L双腕型ニーダーに仕込み、100℃で6時間混練した。混練後80℃の水2kgに取り出し、1時間攪拌後、ろ過、湯洗、乾燥、粉砕することにより、微細化フタロシアニン顔料(A-9)を得た。得られた微細化フタロシアニン顔料(A-9)は、リガク社製ZSX100Eによる蛍光X線分析から、1分子中のハロゲン原子数が平均13.97個であり、そのうち臭素原子数が平均11.46個、塩素原子数が平均2.51個であるハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料であった。
(Fine Phthalocyanine Pigment (A-9))
In a 300 mL flask, 91 parts of sulfuryl chloride, 109 parts of aluminum chloride, 15 parts of sodium chloride, 30 parts of zinc phthalocyanine, and 74 parts of bromine were charged. The mixture was heated to 130°C over 40 hours, taken out in water, and filtered to obtain a green crude pigment. 20 parts of the obtained green crude pigment, 140 parts of pulverized sodium chloride, 32 parts of diethylene glycol, and 1.8 parts of xylene were charged in a 1 L double-arm kneader and kneaded at 100°C for 6 hours. After kneading, the mixture was taken out in 2 kg of water at 80°C, stirred for 1 hour, filtered, washed with hot water, dried, and pulverized to obtain a fine phthalocyanine pigment (A-9). The resulting finely divided phthalocyanine pigment (A-9) was found to be a zinc phthalocyanine halide pigment having an average of 13.97 halogen atoms per molecule, including an average of 11.46 bromine atoms and an average of 2.51 chlorine atoms, as determined by fluorescent X-ray analysis using a Rigaku ZSX100E.
(微細化フタロシアニン顔料(A-10))
300mLフラスコに、塩化スルフリル91部、塩化アルミニウム109部、塩化ナトリウム15部、亜鉛フタロシアニン30部、臭素59部を仕込んだ。130℃まで40時間かけて昇温し、水に取り出した後、ろ過することにより緑色粗顔料を得た。得られた緑色粗顔料20部、粉砕した塩化ナトリウム140部、ジエチレングリコール32部、キシレン1.8部を1L双腕型ニーダーに仕込み、100℃で6時間混練した。混練後80℃の水2kgに取り出し、1時間攪拌後、ろ過、湯洗、乾燥、粉砕することにより、微細化フタロシアニン顔料(A-10)を得た。得られた微細化フタロシアニン顔料(A-10)は、蛍光X線分析から、1分子中のハロゲン原子数が平均12.71個であり、そのうち臭素原子数が平均10.22個、塩素原子数が平均2.49個であるハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料であった。
(Fine Phthalocyanine Pigment (A-10))
In a 300 mL flask, 91 parts of sulfuryl chloride, 109 parts of aluminum chloride, 15 parts of sodium chloride, 30 parts of zinc phthalocyanine, and 59 parts of bromine were charged. The mixture was heated to 130°C over 40 hours, taken out in water, and then filtered to obtain a green crude pigment. 20 parts of the obtained green crude pigment, 140 parts of pulverized sodium chloride, 32 parts of diethylene glycol, and 1.8 parts of xylene were charged in a 1 L double-arm kneader and kneaded at 100°C for 6 hours. After kneading, the mixture was taken out in 2 kg of water at 80°C, stirred for 1 hour, filtered, washed with hot water, dried, and pulverized to obtain a fine phthalocyanine pigment (A-10). The obtained fine phthalocyanine pigment (A-10) was found to have an average of 12.71 halogen atoms per molecule from fluorescent X-ray analysis, of which the average number of bromine atoms was 10.22, and the average number of chlorine atoms was 2.49, making it a halogenated zinc phthalocyanine pigment.
(微細化フタロシアニン顔料(A-11))
300mLフラスコに、塩化スルフリル91部、塩化アルミニウム109部、塩化ナトリウム15部、亜鉛フタロシアニン30部、臭素44部を仕込んだ。130℃まで40時
間かけて昇温し、水に取り出した後、ろ過することにより緑色粗顔料を得た。得られた緑色粗顔料20部、粉砕した塩化ナトリウム140部、ジエチレングリコール32部、キシレン1.8部を1L双腕型ニーダーに仕込み、100℃で6時間混練した。混練後80℃の水2kgに取り出し、1時間攪拌後、ろ過、湯洗、乾燥、粉砕することにより、微細化フタロシアニン顔料(A-11)を得た。得られた微細化フタロシアニン顔料(A-11)は、蛍光X線分析から、1分子中のハロゲン原子数が平均11.98個であり、そのうち臭素原子数が平均9.00個、塩素原子数が平均2.98個であるハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料であった。
(Fine Phthalocyanine Pigment (A-11))
In a 300 mL flask, 91 parts of sulfuryl chloride, 109 parts of aluminum chloride, 15 parts of sodium chloride, 30 parts of zinc phthalocyanine, and 44 parts of bromine were charged. The mixture was heated to 130°C over 40 hours, taken out in water, and then filtered to obtain a green crude pigment. 20 parts of the obtained green crude pigment, 140 parts of pulverized sodium chloride, 32 parts of diethylene glycol, and 1.8 parts of xylene were charged in a 1 L double-arm kneader and kneaded at 100°C for 6 hours. After kneading, the mixture was taken out in 2 kg of water at 80°C, stirred for 1 hour, filtered, washed with hot water, dried, and pulverized to obtain a fine phthalocyanine pigment (A-11). The obtained fine phthalocyanine pigment (A-11) was a halogenated zinc phthalocyanine pigment having an average of 11.98 halogen atoms per molecule from fluorescent X-ray analysis, an average of 9.00 bromine atoms, and an average of 2.98 chlorine atoms.
(微細化フタロシアニン顔料(A-12))
300mLフラスコに、塩化スルフリル109部、塩化アルミニウム131部、塩化ナトリウム18部、亜鉛フタロシアニン30部、臭素52部を仕込んだ。130℃まで40時間かけて昇温し、水に取り出した後、ろ過することにより緑色粗顔料を得た。得られた緑色粗顔料20部、粉砕した塩化ナトリウム140部、ジエチレングリコール32部、キシレン1.8部を1L双腕型ニーダーに仕込み、100℃で6時間混練した。混練後80℃の水2kgに取り出し、1時間攪拌後、ろ過、湯洗、乾燥、粉砕することにより、微細化フタロシアニン顔料(A-12)を得た。得られた微細化フタロシアニン顔料(A-12)は、蛍光X線分析から、1分子中のハロゲン原子数が平均12.69個であり、そのうち臭素原子数が平均8.54個、塩素原子数が平均4.16個であるハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料であった。
(Fine Phthalocyanine Pigment (A-12))
In a 300 mL flask, 109 parts of sulfuryl chloride, 131 parts of aluminum chloride, 18 parts of sodium chloride, 30 parts of zinc phthalocyanine, and 52 parts of bromine were charged. The mixture was heated to 130°C over 40 hours, taken out in water, and then filtered to obtain a green crude pigment. 20 parts of the obtained green crude pigment, 140 parts of pulverized sodium chloride, 32 parts of diethylene glycol, and 1.8 parts of xylene were charged in a 1 L double-arm kneader and kneaded at 100°C for 6 hours. After kneading, the mixture was taken out in 2 kg of water at 80°C, stirred for 1 hour, filtered, washed with hot water, dried, and pulverized to obtain a fine phthalocyanine pigment (A-12). The obtained fine phthalocyanine pigment (A-12) was a halogenated zinc phthalocyanine pigment having an average of 12.69 halogen atoms per molecule from fluorescent X-ray analysis, an average of 8.54 bromine atoms, and an average of 4.16 chlorine atoms.
(微細化フタロシアニン顔料(A-13))
300mLフラスコに、塩化スルフリル91部、塩化アルミニウム72部、塩化ナトリウム 15部、亜鉛フタロシアニン30部、臭素29部を仕込んだ。130℃まで40時
間かけて昇温し、水に取り出した後、ろ過することにより緑色粗顔料を得た。得られた緑色粗顔料20部、粉砕した塩化ナトリウム140部、ジエチレングリコール32部、キシレン1.8部を1L双腕型ニーダーに仕込み、100℃で6時間混練した。混練後80℃の水2kgに取り出し、1時間攪拌後、ろ過、湯洗、乾燥、粉砕することにより、微細化フタロシアニン顔料(A-13)を得た。得られた微細化フタロシアニン顔料(A-13)は、蛍光X線分析から、1分子中のハロゲン原子数が平均8.88個であり、そのうち臭素原子数が平均6.90個、塩素原子数が平均1.98個であるハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料であった。
(Fine Phthalocyanine Pigment (A-13))
In a 300 mL flask, 91 parts of sulfuryl chloride, 72 parts of aluminum chloride, 15 parts of sodium chloride, 30 parts of zinc phthalocyanine, and 29 parts of bromine were charged. The mixture was heated to 130°C over 40 hours, taken out in water, and then filtered to obtain a green crude pigment. 20 parts of the obtained green crude pigment, 140 parts of pulverized sodium chloride, 32 parts of diethylene glycol, and 1.8 parts of xylene were charged in a 1 L double-arm kneader and kneaded at 100°C for 6 hours. After kneading, the mixture was taken out in 2 kg of water at 80°C, stirred for 1 hour, filtered, washed with hot water, dried, and pulverized to obtain a fine phthalocyanine pigment (A-13). The obtained fine phthalocyanine pigment (A-13) was a halogenated zinc phthalocyanine pigment with an average number of halogen atoms in one molecule of 8.88 from fluorescent X-ray analysis, of which the average number of bromine atoms was 6.90 and the average number of chlorine atoms was 1.98.
<微細化黄色顔料の製造>
(微細化黄色顔料(a-1)~(a~3))
特開2012-226110号公報の実施例に従って下記化学式(56)~(58)のキノフタロン顔料の微細化フタロシアニン顔料(a-1)~(a-3)を作成した。以下に、その構造を示す。
<Production of finely divided yellow pigment>
(Fine Yellow Pigments (a-1) to (a-3))
According to the examples of JP 2012-226110 A, fine phthalocyanine pigments (a-1) to (a-3) of quinophthalone pigments represented by the following chemical formulas (56) to (58) were prepared. The structures are shown below.
(微細化黄色顔料(a-4))
C.I.ピグメントイエロー138(PY138)(BASF社製「パリオトールイエローK0960-HD」)100部、塩化ナトリウム700部、およびジエチレングリコール180部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、80℃で6時間混練した。この混合物を温水2000部に投入し、80℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、95部の微細化黄色顔料(a-4)を得た。
(Fine Yellow Pigment (a-4))
100 parts of C.I. Pigment Yellow 138 (PY138) (BASF "Paliotol Yellow K0960-HD"), 700 parts of sodium chloride, and 180 parts of diethylene glycol were charged into a stainless steel 1-gallon kneader (Inoue Seisakusho) and kneaded for 6 hours at 80 ° C. This mixture was added to 2000 parts of hot water, heated to 80 ° C. and stirred for 1 hour to form a slurry, filtered and washed with water repeatedly to remove salt and solvent, and then dried at 80 ° C. for 24 hours to obtain 95 parts of finely divided yellow pigment (a-4).
(微細化黄色顔料(a-5))
イソインドリン系黄色顔料C.I.pigment yellow 139(チバ・ジャパン社製「イルガフォアイエロー 2R-CF」)100部、塩化ナトリウム1600部、及びジエチレングリコール190部をステンレス製1ガロンニーダーに仕込み、60℃で10時間混練した。つぎにこの混合物を3リットルの温水に投入し、約80℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして塩化ナトリウム及び溶剤を除いた後、80℃で1昼夜乾燥し、微細化黄色顔料(a-5)を得た。
(Fine Yellow Pigment (a-5))
100 parts of isoindoline yellow pigment C.I. Pigment Yellow 139 ("Irgaphor Yellow 2R-CF" manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.), 1600 parts of sodium chloride, and 190 parts of diethylene glycol were charged into a stainless steel 1-gallon kneader and kneaded for 10 hours at 60 ° C. Next, this mixture was put into 3 liters of warm water, heated to about 80 ° C. and stirred with a high-speed mixer for about 1 hour to form a slurry, filtered and washed with water repeatedly to remove sodium chloride and the solvent, and then dried at 80 ° C. for one day and night to obtain a finely divided yellow pigment (a-5).
(微細化黄色顔料(a-6))
金属錯体系黄色顔料(C.I.pigment yellow 150、ランクセス社製 「Yellow Pigment E4GN」)100部、塩化ナトリウム1600部、及びジエチレングリコール190部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、60℃で10時間混練した。つぎにこの混合物を3リットルの温水に投入し、約80℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約1時間攪拌してスラリー状とし、
濾過、水洗をくりかえして塩化ナトリウム及び溶剤を除いた後、80℃で1昼夜乾燥し、微細化黄色顔料(a-6)を得た。
(Fine Yellow Pigment (a-6))
100 parts of a metal complex yellow pigment (C.I. pigment yellow 150, Lanxess "Yellow Pigment E4GN"), 1600 parts of sodium chloride, and 190 parts of diethylene glycol were charged into a stainless steel 1-gallon kneader (Inoue Seisakusho Co., Ltd.) and kneaded for 10 hours at 60° C. Next, this mixture was poured into 3 liters of warm water, heated to about 80° C., and stirred with a high-speed mixer for about 1 hour to form a slurry.
After repeatedly filtering and washing with water to remove sodium chloride and the solvent, the mixture was dried at 80° C. for one day to obtain a finely divided yellow pigment (a-6).
(微細化黄色顔料(a-7))
黄色顔料C.I.Pigment Yellow 185(チバ・ジャパン社製「パリオトールエローD1155」):500部、塩化ナトリウム:500部、およびジエチレングリコール:250部をステンレス製1ガロンニーダーに仕込み、120℃で8時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、微細化黄色顔料(a-7)を得た。
(Fine Yellow Pigment (a-7))
Yellow pigment C.I. Pigment Yellow 185 (Ciba Japan Co., Ltd. "Paliotol Yellow D1155"): 500 parts, sodium chloride: 500 parts, and diethylene glycol: 250 parts were charged into a stainless steel 1 gallon kneader and kneaded for 8 hours at 120 ° C. Next, this kneaded product was put into 5 liters of warm water, heated to 70 ° C. and stirred for 1 hour to make a slurry, filtered and washed with water repeatedly to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 80 ° C. for a day and night to obtain a fine yellow pigment (a-7).
(微細化黄色顔料(a-8))
C.I.ピグメントイエロー185(BASF社製「パリオゲンイエローD1155」)95部、色素誘導体b―2、5部、ロジンマレイン酸樹脂(荒川化学工業社製「マルキード32」)10部、塩化ナトリウム1200部、およびジエチレングリコール120部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、60℃で8時間混連した。次に、この混練物を温水8000部に投入し、約70℃に加熱しながら1時間撹拌してスラリー状として、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色微細化顔料(a-8)105部を得た。
(Fine Yellow Pigment (a-8))
95 parts of C.I. Pigment Yellow 185 (BASF "Paliogen Yellow D1155"), 5 parts of dye derivative b-2, 10 parts of rosin maleic acid resin (Arakawa Chemical Industries "Marukid 32"), 1200 parts of sodium chloride, and 120 parts of diethylene glycol were charged into a stainless steel 1 gallon kneader (Inoue Seisakusho Co., Ltd.) and kneaded for 8 hours at 60 ° C. Next, this kneaded product was put into 8000 parts of hot water, heated to about 70 ° C. and stirred for 1 hour to form a slurry, filtered and washed repeatedly to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 80 ° C. for a day and night to obtain 105 parts of yellow fine pigment (a-8).
<色素誘導体(b)>
下記の通りの色素誘導体を使用した。
<Dye derivative (b)>
The following dye derivatives were used:
<芳香族カルボン酸構造と(メタ)アクリロイル基とを有する樹脂型分散剤(B1)>
(樹脂型分散剤(B1-1)溶液の製造)
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、3-メルカプト-
1,2-プロパンジオール108部、ピロメリット酸二無水物174部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート650部、触媒としてモノブチルスズオキシド0.
2部を仕込み、窒素ガスで置換した後、120℃で5時間反応させた(第一工程)。酸価の測定で95%以上の酸無水物基がハーフエステル化していることを確認した。次に、第一工程で得られた化合物を不揮発分換算で160部、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート200部、エチルアクリレート200部、t-ブチルアクリレート150部、2-メトキシエチルアクリレート200部、メチルメタクリレート200部、メタクリル酸50部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート663部を仕込み、反応容器内を80℃に加熱して、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)1.2部を添加し、12時間反応した(第二工程)。不揮発分測定により95%が反応したことを確認した。最後に、第二工程で得られた化合物の50%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液を500部、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(MOI)27.0部、ヒドロキノン0.1部を仕込み、IRにてイソシアネート基に基づく2270cm-1のピークの消失を確認するまで反応を行った(第三工程)。ピーク消失の確認後、反応溶液を冷却して、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで不揮発分調整することにより不揮発分30%の樹脂型分散剤(B1-1)溶液を得た。得られた分散剤の酸価は68、不飽和二重結合当量は1593、重量平均分子量は13000であった。
<Resin-type dispersant (B1) having an aromatic carboxylic acid structure and a (meth)acryloyl group>
(Preparation of Resin-Type Dispersant (B1-1) Solution)
A reaction vessel equipped with a gas inlet tube, a thermometer, a condenser, and a stirrer was charged with 3-mercapto-
1,2-propanediol 108 parts, pyromellitic dianhydride 174 parts, propylene glycol monomethyl ether acetate 650 parts, monobutyltin oxide 0.
2 parts of the compound obtained in the first step were charged, and the atmosphere was replaced with nitrogen gas, and the mixture was reacted at 120 ° C. for 5 hours (first step). It was confirmed that 95% or more of the acid anhydride groups were half-esterified by measuring the acid value. Next, 160 parts of the compound obtained in the first step were charged in terms of non-volatile content, 200 parts of 2-hydroxypropyl methacrylate, 200 parts of ethyl acrylate, 150 parts of t-butyl acrylate, 200 parts of 2-methoxyethyl acrylate, 200 parts of methyl methacrylate, 50 parts of methacrylic acid, and 663 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate, and the inside of the reaction vessel was heated to 80 ° C., and 1.2 parts of 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added, and the mixture was reacted for 12 hours (second step). It was confirmed that 95% had reacted by measuring the non-volatile content. Finally, 500 parts of a 50% propylene glycol monomethyl ether acetate solution of the compound obtained in the second step, 27.0 parts of 2-methacryloyloxyethyl isocyanate (MOI), and 0.1 parts of hydroquinone were charged, and the reaction was carried out until the disappearance of the peak at 2270 cm-1 due to the isocyanate group was confirmed by IR (third step). After confirming the disappearance of the peak, the reaction solution was cooled, and the non-volatile content was adjusted with propylene glycol monomethyl ether acetate to obtain a resin-type dispersant (B1-1) solution with a non-volatile content of 30%. The acid value of the obtained dispersant was 68, the unsaturated double bond equivalent was 1593, and the weight average molecular weight was 13,000.
(樹脂型分散剤(B1-2)~(B1-10)溶液の製造)
表1に記載した原料と仕込み量を用いた以外は樹脂型分散剤(B1-1)の製造と同
様にして合成を行い、不揮発分30%の樹脂型分散剤(B1-2)~(B1-10)の溶液を得た。
(Preparation of Solutions of Resin-Type Dispersants (B1-2) to (B1-10))
The synthesis was carried out in the same manner as in the production of the resin-type dispersant (B1-1), except that the raw materials and the amounts charged were used as shown in Table 1, to obtain solutions of resin-type dispersants (B1-2) to (B1-10) with a non-volatile content of 30%.
表中の略号は以下の通りである。
1,6-HD:1,6-ヘキサンジオール
PMA:ピロメリット酸二無水物
BTA:1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物
BPDA:3,3′,4,4′-ビフェニルトリカルボン酸無水物
TMEG:エチレングリコールジ無水トリメリット酸エステル(新日本理化社製:リカシッドTMEG-100)
BTDA:3,3′,4,4′-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物
DSDA:3,3′,4,4′-ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物
BPAF :9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン二酸無水物T
MA:トリメリット酸無水物
HEMA:2-ヒドロキシエチルメタクリレート
2HPMA:2-ヒドロキシプロピルメタクリレート
4HBA:2-ヒドロキシブチルアクリレート
FM-3:末端ヒドロキシル基ポリカプロラクトン変性メタクリレート(ダイセル化学製:プラクセルFM-3)
EA:エチルアクリレート
t-BA:t-ブチルアクリレート
2MTA:2-メトキシエチルアクリレート
MMA:メチルメタクリレート
BMA:n-ブチルメタクリレート
BzMA:ベンジルメタクリレート
St:スチレン
MAA:メタクリル酸
MOI:2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社製:カレンズMOI)
AOI:2-アクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社製:カレンズAOI)
BEI:1,1-ビス(アクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート(昭和電工社製:カレンズBEI)
MOI-EG:2-メタクリロイルオキシエトキシエチルイソシアネート(昭和電工社製:カレンズMOI-EG)
The abbreviations in the table are as follows.
1,6-HD: 1,6-hexanediol PMA: pyromellitic dianhydride BTA: 1,2,3,4-butanetetracarboxylic dianhydride BPDA: 3,3',4,4'-biphenyltricarboxylic anhydride TMEG: ethylene glycol ditrimellitic anhydride ester (manufactured by New Japan Chemical Co., Ltd.: Rikacid TMEG-100)
BTDA: 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride DSDA: 3,3',4,4'-biphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride BPAF: 9,9-bis(3,4-dicarboxyphenyl)fluorene dianhydride T
MA: trimellitic anhydride HEMA: 2-hydroxyethyl methacrylate 2HPMA: 2-hydroxypropyl methacrylate 4HBA: 2-hydroxybutyl acrylate FM-3: hydroxyl-terminated polycaprolactone-modified methacrylate (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.: Plaxel FM-3)
EA: ethyl acrylate, t-BA: t-butyl acrylate, 2MTA: 2-methoxyethyl acrylate, MMA: methyl methacrylate, BMA: n-butyl methacrylate, BzMA: benzyl methacrylate, St: styrene, MAA: methacrylic acid, MOI: 2-methacryloyloxyethyl isocyanate (Karenz MOI, manufactured by Showa Denko K.K.)
AOI: 2-acryloyloxyethyl isocyanate (Karenz AOI: manufactured by Showa Denko K.K.)
BEI: 1,1-bis(acryloyloxymethyl)ethyl isocyanate (Karens BEI, manufactured by Showa Denko K.K.)
MOI-EG: 2-methacryloyloxyethoxyethyl isocyanate (manufactured by Showa Denko K.K.: Karenz MOI-EG)
<芳香族カルボン酸構造、および(メタ)アクリロイル基を有しないビニル重合体部位を有する樹脂型分散剤(B2)溶液の製造>
(樹脂型分散剤(B2-1)溶液の製造)
ガス導入管、温度、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、メタクリル酸10部、メチルメタクリレート20部、2-メトキシエチルメタクリレート90部、t-ブチルメタクリレート40部、n-ブチルアクリレート20部、tert-ブチルアクリレート20部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート50部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を50℃に加熱し撹拌しながら、3-メルカプト-1,2-プロパンジオール12部を添加した。90℃に昇温し、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.1部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート90部に加えた溶液を添加しながら7時間反応した。不揮発分測定により単量体の95%が反応したことを確認した。
次いでトリメリット酸無水物35部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセ
テート50部、触媒として1,8-ジアザビシクロ-[5.4.0]-7-ウンデセン0.4部を追加し、100℃で7時間反応させた。酸価の測定で98%以上の酸無水物基がハーフエステル化していることを確認し反応を終了し、不揮発分測定で不揮発分30%となるようプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて、酸価62mgKOH/g、ビニル重合体部位の重量平均分子量8500の樹脂型分散剤(B2-1)溶液を得た。
<Preparation of a solution of a resin-type dispersant (B2) having an aromatic carboxylic acid structure and a vinyl polymer moiety having no (meth)acryloyl group>
(Preparation of Resin-Type Dispersant (B2-1) Solution)
A reaction vessel equipped with a gas inlet tube, a temperature controller, a condenser, and a stirrer was charged with 10 parts of methacrylic acid, 20 parts of methyl methacrylate, 90 parts of 2-methoxyethyl methacrylate, 40 parts of t-butyl methacrylate, 20 parts of n-butyl acrylate, 20 parts of tert-butyl acrylate, and 50 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate, and substituted with nitrogen gas. The reaction vessel was heated to 50°C and stirred while adding 12 parts of 3-mercapto-1,2-propanediol. The temperature was raised to 90°C, and the reaction was continued for 7 hours while adding a solution in which 0.1 parts of 2,2'-azobisisobutyronitrile was added to 90 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate. It was confirmed that 95% of the monomer had reacted by measuring the nonvolatile content.
Next, 35 parts of trimellitic anhydride, 50 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate, and 0.4 parts of 1,8-diazabicyclo-[5.4.0]-7-undecene as a catalyst were added, and the mixture was reacted for 7 hours at 100° C. The reaction was terminated after confirming that 98% or more of the acid anhydride groups had been half-esterified by measuring the acid value, and propylene glycol monomethyl ether acetate was added so that the nonvolatile content was 30% by measuring the nonvolatile content, thereby obtaining a resin-type dispersant (B2-1) solution having an acid value of 62 mgKOH/g and a weight average molecular weight of the vinyl polymer moiety of 8,500.
(樹脂型分散剤(B2-2)~(B2-6)溶液の製造)
表2に記載した原料と仕込み量を用いた以外は樹脂型分散剤(B2-1)溶液の製造と同様にして合成を行い、樹脂型分散剤(B2-2)~(B2-6)をそれぞれ得た。
(Preparation of Solutions of Resin-Type Dispersants (B2-2) to (B2-6))
Resin-type dispersants (B2-2) to (B2-6) were obtained by synthesizing the resin-type dispersants in the same manner as in the production of the resin-type dispersant (B2-1) solution, except that the raw materials and the amounts charged were changed as shown in Table 2.
(樹脂型分散剤(B2-7)溶液の製造)
ガス導入管、温度、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、メタクリル酸10部、メチルメタクリレート100部、i-ブチルメタクリレート70部、ベンジルメタクリレート20部、PGMAc50部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を50℃に加熱撹拌し、3-メルカプト-1,2-プロパンジオール12部を添加した。90℃に昇温し、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.1部をPGMAc90部に加えた溶液を添加しながら7時間反応した。不揮発分測定により95%が反応したことを確認した。ピロメリット酸無水物19部、PGMAc50部、シクロヘキサノン50部、触媒として1,8-ジアザビシクロ-[5.4.0]-7-ウンデセン0.4部を追加し、100℃で7時間反応させた。酸価の測定で98%以上の酸無水物基がハーフエステル化していることを確認し反応を終了し、不揮発分測定で不揮発分30%となるようPGMAcを加えて希釈し、酸価70mgKOH/g、重量平均分子量8500の樹脂型分散剤(B2-7)溶液を得た。
(Preparation of Resin-Type Dispersant (B2-7) Solution)
A reaction vessel equipped with a gas inlet tube, a temperature controller, a condenser, and a stirrer was charged with 10 parts of methacrylic acid, 100 parts of methyl methacrylate, 70 parts of i-butyl methacrylate, 20 parts of benzyl methacrylate, and 50 parts of PGMAc, and substituted with nitrogen gas. The reaction vessel was heated to 50°C and stirred, and 12 parts of 3-mercapto-1,2-propanediol was added. The temperature was raised to 90°C, and a solution of 0.1 parts of 2,2'-azobisisobutyronitrile added to 90 parts of PGMAc was added and reacted for 7 hours. It was confirmed that 95% had reacted by measuring the non-volatile content. 19 parts of pyromellitic anhydride, 50 parts of PGMAc, 50 parts of cyclohexanone, and 0.4 parts of 1,8-diazabicyclo-[5.4.0]-7-undecene as a catalyst were added, and the reaction was carried out at 100°C for 7 hours. The reaction was terminated after confirming that 98% or more of the acid anhydride groups had been half-esterified by measuring the acid value, and the reaction solution was diluted with PGMAc so that the nonvolatile content was 30% by measuring the nonvolatile content, thereby obtaining a resin-type dispersant (B2-7) solution having an acid value of 70 mgKOH/g and a weight average molecular weight of 8,500.
(樹脂型分散剤(B2-8)溶液の製造)
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、n-ブチルアクリレート80部、メチルメタクリレート60部、メタクリル酸20部、カレンズMOI-BM(昭和電工社製)20部、ETERNACOLLOXMA(宇部興産製)20部、プロ
ピレングリコールモノメチルエーテルアセテート100部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を80℃に加熱して、2-メルカプト-2-メチル-1,3-プロパンジオール14部に、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.1部を溶解した溶液を添加して、10時間反応した。不揮発分測定により95%が反応したことを確認した。次に、BPAF:9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン二酸無水物(JFEケミカル社製)39部、C-1015N(2官能ポリカーボネートポリオール、商品名クラレポリオールC-1015N(水酸基価112mgKOH/g、クラレ社製))106部、トリメリット酸無水物33部、シクロヘキサノン392部、触媒として1,8-ジアザビシクロ-[5.4.0]-7-ウンデセン0.40部を追加し、100℃で7時間反応させた。酸価の測定で98%以上の酸無水物基がハーフエステル化していることを確認し反応を終了した。プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで不揮発分30%に調整し、酸価94mgKOH/g、重量平均分子量25000の樹脂型分散剤(B2-8)液を得た。
(Preparation of resin-type dispersant (B2-8) solution)
In a reaction vessel equipped with a gas inlet tube, a thermometer, a condenser, and a stirrer, 80 parts of n-butyl acrylate, 60 parts of methyl methacrylate, 20 parts of methacrylic acid, 20 parts of Karenz MOI-BM (manufactured by Showa Denko KK), 20 parts of ETERNACOLLOXMA (manufactured by Ube Industries), and 100 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate were charged and replaced with nitrogen gas. The inside of the reaction vessel was heated to 80°C, and a solution in which 0.1 parts of 2,2'-azobisisobutyronitrile was dissolved in 14 parts of 2-mercapto-2-methyl-1,3-propanediol was added and reacted for 10 hours. It was confirmed that 95% had reacted by measuring the nonvolatile content. Next, BPAF: 9,9-bis (3,4-dicarboxyphenyl) fluorene dianhydride (manufactured by JFE Chemical Co., Ltd.) 39 parts, C-1015N (bifunctional polycarbonate polyol, trade name Kuraray Polyol C-1015N (hydroxyl value 112 mg KOH / g, manufactured by Kuraray Co., Ltd.)) 106 parts, trimellitic anhydride 33 parts, cyclohexanone 392 parts, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene 0.40 parts as a catalyst were added and reacted at 100 ° C. for 7 hours. The reaction was terminated after confirming that 98% or more of the acid anhydride group was half-esterified by measuring the acid value. The nonvolatile content was adjusted to 30% with propylene glycol monomethyl ether acetate, and a resin-type dispersant (B2-8) liquid having an acid value of 94 mg KOH / g and a weight average molecular weight of 25,000 was obtained.
(樹脂型分散剤(B2-9)溶液の製造)
ガス導入管、コンデンサー、攪拌翼、及び温度計を備え付けた反応槽に、無水トリメリット酸3部、3-メルカプト-1,2-プロパンジオール1部、PGMAc50部、ジメチルベンジルアミン0.1部を仕込んだ。窒素ガスで置換した後、反応容器内を120℃に加熱し4時間反応させ、次いで80℃で2時間反応させた。さらにターシャリーブチルアクリレート30部、ETERNACOLL OXMA(メタクリル酸(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル 、宇部興産社製)20部、メタクリル酸5部、エチルアクリレート40部、PGMAc10部を仕込み、反応容器内を80℃に保ちながら2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.2部を15回に分けて30分ごとに添加した。最終添加から1時間後に不揮発分測定を行い、モノマーの95%が反応したことを確認した。不揮発分測定で不揮発分30%となるようPGMAcを加えて希釈し、不揮発分当たりの酸価51mgKOH/g、重量平均分子量(Mw)24,000の樹脂型分散剤(B2-9)溶液を得た。
(Preparation of resin-type dispersant (B2-9) solution)
In a reaction vessel equipped with a gas inlet tube, a condenser, an agitator, and a thermometer, 3 parts of trimellitic anhydride, 1 part of 3-mercapto-1,2-propanediol, 50 parts of PGMAc, and 0.1 parts of dimethylbenzylamine were charged. After replacing with nitrogen gas, the inside of the reaction vessel was heated to 120°C and reacted for 4 hours, and then reacted at 80°C for 2 hours. Furthermore, 30 parts of tertiary butyl acrylate, 20 parts of ETERNACOLL OXMA (methacrylate (3-ethyloxetan-3-yl) methyl, manufactured by Ube Industries, Ltd.), 5 parts of methacrylic acid, 40 parts of ethyl acrylate, and 10 parts of PGMAc were charged, and 0.2 parts of 2,2'-azobisisobutyronitrile were added in 15 portions every 30 minutes while maintaining the inside of the reaction vessel at 80°C. The nonvolatile content was measured 1 hour after the final addition, and it was confirmed that 95% of the monomer had reacted. The solution was diluted with PGMAc so that the nonvolatile content was 30% by nonvolatile content measurement, to obtain a resin-type dispersant (B2-9) solution having an acid value of 51 mgKOH/g and a weight average molecular weight (Mw) of 24,000 per nonvolatile content.
<塩基性樹脂型分散剤(B3)溶液の製造>
(塩基性樹脂型分散剤(B3-1)溶液)
ガス導入管、コンデンサー、攪拌翼、及び温度計を備え付けた反応装置に、メチルメタクリレート40部、nーブチルメタクリレート10部、触媒としてテトラメチルエチレンジアミン13.2部を仕込み、窒素を流しながら50℃で1時間撹拌し、系内を窒素置換した。次に、開始剤としてブロモイソ酪酸エチル9.3部、触媒として塩化第一銅5.6部、PGMAc133部を仕込み、窒素気流下で、110℃まで昇温して第一ブロック(Bブロック)の重合を開始した。4時間重合後、重合溶液をサンプリングして不揮発分測定を行い、不揮発分から換算して重合転化率が98%以上であることを確認した。次に、この反応装置に、PGMAc61部、第二ブロック(Aブロック)モノマーとしてジメチルアミノエチルメタクリレート40部、メタクリロイルオキシエチルベンジルジメチルアンモニウムクロライド10部を投入し、110℃・窒素雰囲気下を保持したまま撹拌し、反応を継続した。投入から2時間後、重合溶液をサンプリングして不揮発分測定を行い、不揮発分から換算して第二ブロック(Aブロック)の重合転化率が98%以上であることを確認し、反応溶液を室温まで冷却して重合を停止した。GPC測定の結果、ポリマーの質量平均分子量20000、分子量分布Mw/Mnが1.4であり、反応転化率は98.5%であった。このようにして、不揮発分当たりのアミン価が169.8mgKOH/gの塩基性樹脂型分散剤(B3-1)を得た。室温まで冷却した後、樹脂型分散剤溶液約2gをサンプリングして180℃、20分間加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した塩基性樹脂型分散剤(B3-1)に不揮発分が30質量%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMAc)を添加してA-B-Aブロックポリマーの塩基性樹脂型分散剤(B3-1)溶液を調製した。
<Preparation of Basic Resin-Type Dispersant (B3) Solution>
(Basic resin type dispersant (B3-1) solution)
In a reaction apparatus equipped with a gas inlet tube, a condenser, an agitator, and a thermometer, 40 parts of methyl methacrylate, 10 parts of n-butyl methacrylate, and 13.2 parts of tetramethylethylenediamine as a catalyst were charged, and the mixture was stirred at 50° C. for 1 hour while flowing nitrogen, and the inside of the system was replaced with nitrogen. Next, 9.3 parts of ethyl bromoisobutyrate as an initiator, 5.6 parts of cuprous chloride as a catalyst, and 133 parts of PGMAc were charged, and the temperature was raised to 110° C. under a nitrogen stream to initiate polymerization of the first block (B block). After polymerization for 4 hours, the polymerization solution was sampled and the nonvolatile content was measured, and it was confirmed that the polymerization conversion rate was 98% or more based on the nonvolatile content. Next, 61 parts of PGMAc, 40 parts of dimethylaminoethyl methacrylate as a second block (A block) monomer, and 10 parts of methacryloyloxyethylbenzyldimethylammonium chloride were charged into the reaction apparatus, and the mixture was stirred while maintaining 110° C. under a nitrogen atmosphere, and the reaction was continued. Two hours after the addition, the polymerization solution was sampled and the nonvolatile content was measured, and it was confirmed that the polymerization conversion rate of the second block (A block) was 98% or more calculated from the nonvolatile content, and the reaction solution was cooled to room temperature to stop the polymerization. As a result of GPC measurement, the mass average molecular weight of the polymer was 20,000, the molecular weight distribution Mw/Mn was 1.4, and the reaction conversion rate was 98.5%. In this way, a basic resin type dispersant (B3-1) having an amine value of 169.8 mgKOH/g per nonvolatile content was obtained. After cooling to room temperature, about 2 g of the resin type dispersant solution was sampled and dried by heating at 180 ° C. for 20 minutes to measure the nonvolatile content, and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMAc) was added to the previously synthesized basic resin type dispersant (B3-1) so that the nonvolatile content was 30% by mass, to prepare a basic resin type dispersant (B3-1) solution of an A-B-A block polymer.
(塩基性樹脂型分散剤(B3-2)溶液)
ガス導入管、コンデンサー、攪拌翼、及び温度計を備え付けた反応槽に、PGMAc133部を仕込み、窒素置換しながら110℃に昇温した。滴下槽にジエチルアミノエチルメタクリレート177部、メチルアクリレート3部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート20部、PGMAc61部、及び2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)を6部仕込み、均一になるまで攪拌した後、反応槽へ2時間かけて滴下し、その後同温度で3時間反応を継続した。このようにして、不揮発分当たりのアミン価が345mgKOH/g、数平均分子量(Mn)3000の塩基性樹脂型分散剤(B3-2)を得た。樹脂型分散剤(B3-1)溶液と同様にして希釈して、ランダムポリマーの塩基性樹脂型分散剤(B3-2)溶液を調製した。
(Basic resin type dispersant (B3-2) solution)
A reaction vessel equipped with a gas inlet tube, a condenser, a stirring blade, and a thermometer was charged with 133 parts of PGMAc, and the temperature was raised to 110 ° C. while replacing with nitrogen. A dropping vessel was charged with 177 parts of diethylaminoethyl methacrylate, 3 parts of methyl acrylate, 20 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 61 parts of PGMAc, and 6 parts of 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), and after stirring until uniform, the mixture was dropped into the reaction vessel over 2 hours, and the reaction was continued at the same temperature for 3 hours. In this way, a basic resin-type dispersant (B3-2) having an amine value of 345 mg KOH / g per nonvolatile content and a number average molecular weight (Mn) of 3000 was obtained. The solution was diluted in the same manner as the resin-type dispersant (B3-1) solution to prepare a basic resin-type dispersant (B3-2) solution of a random polymer.
(塩基性樹脂型分散剤(B3-3)溶液)
ガス導入管、コンデンサー、攪拌翼、及び温度計を備え付けた反応槽に、PGMAc133部を仕込み、窒素置換しながら110℃に昇温した。滴下槽に1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジルメタクリレート177部、メチルアクリレート3部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート20部、PGMAc61部、及び2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)を6部仕込み、均一になるまで攪拌した後、反応槽へ2時間かけて滴下し、その後同温度で3時間反応を継続した。このようにして、不揮発分当たりのアミン価が201mgKOH/g、数平均分子量3,800(Mn)の塩基性樹脂型分散剤(B3-3)を得た。塩基性樹脂型分散剤(B3-1)溶液と同様にして希釈して、ランダムポリマーの塩基性樹脂型分散剤(B3-3)溶液を調製した。
(Basic resin type dispersant (B3-3) solution)
A reaction vessel equipped with a gas inlet tube, a condenser, a stirring blade, and a thermometer was charged with 133 parts of PGMAc, and the temperature was raised to 110 ° C. while replacing with nitrogen. 177 parts of 1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl methacrylate, 3 parts of methyl acrylate, 20 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 61 parts of PGMAc, and 6 parts of 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were charged into a dropping vessel, stirred until uniform, and then dropped into the reaction vessel over 2 hours, and the reaction was continued at the same temperature for 3 hours. In this way, a basic resin type dispersant (B3-3) with an amine value of 201 mg KOH / g per nonvolatile content and a number average molecular weight of 3,800 (Mn) was obtained. The solution was diluted in the same manner as the basic resin type dispersant (B3-1) solution to prepare a basic resin type dispersant (B3-3) solution of a random polymer.
(塩基性樹脂型分散剤(B3-4)溶液)
冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、AIBN1.0質量部及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート186質量部を仕込み、引き続きメチルメタクリレート27質量部、ブチルメタクリレート27質量部、2-エチルヘキシルメタクリレート19質量部、ベンジルメタクリレート16質量部、トリエチレングリコールエチルエーテルメタクリレート16質量部及びクミルジチオベンゾエート3.6質量部を仕込んで、30分間窒素置換した。その後ゆるやかに撹拌して、反応溶液の温度を60℃に上昇させ、この温度を24時間保持してリビングラジカル重合を行った。
次いで、この反応溶液に、AIBN1.0質量部及びジメチルアミノエチルメタクリレート54質量部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート108質量部に溶解させ30分間窒素置換を行った溶液を添加し、60℃で24時間リビングラジカル重合し、その後、塩基性樹脂型分散剤(B3-1)溶液と同様にして希釈して、ランダムポリマーの塩基性樹脂型分散剤(B3-4)溶液を調製した。
(Basic resin type dispersant (B3-4) solution)
A flask equipped with a cooling tube and a stirrer was charged with 1.0 part by mass of AIBN and 186 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate, followed by 27 parts by mass of methyl methacrylate, 27 parts by mass of butyl methacrylate, 19 parts by mass of 2-ethylhexyl methacrylate, 16 parts by mass of benzyl methacrylate, 16 parts by mass of triethylene glycol ethyl ether methacrylate, and 3.6 parts by mass of cumyl dithiobenzoate, and substituted with nitrogen for 30 minutes. Thereafter, the temperature of the reaction solution was raised to 60° C. with gentle stirring, and this temperature was maintained for 24 hours to carry out living radical polymerization.
Next, to this reaction solution was added a solution in which 1.0 part by mass of AIBN and 54 parts by mass of dimethylaminoethyl methacrylate were dissolved in 108 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate and the atmosphere was replaced with nitrogen for 30 minutes, and living radical polymerization was carried out at 60°C for 24 hours. Thereafter, the mixture was diluted in the same manner as the basic resin type dispersant (B3-1) solution to prepare a basic resin type dispersant (B3-4) solution of a random polymer.
(塩基性樹脂型分散剤(B3-5)溶液)
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、メチルメタクリレート500部、チオグリセロール22部と、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート511部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を90℃に加熱して、AIBN 0.50部を添加した後7時間反応した。不揮発分測定により95%が反応したことを確認後、室温まで冷却して、重量平均分子量5200の、片末端領域に2つの遊離ヒドロキシル基を有するビニル重合体の不揮発分50%溶液を得た。ついでイソホロンジイソシアネート 90.4部と、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート45.1部と、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.11部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を100℃に加熱して、3時間反応した後、40℃まで冷却し、イソシアネート基を有するプレポリマー溶液を得た。ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器2にメチルイミノビスプロピルアミン22.2部、ジブチルアミン 13.2部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート304.6部を仕込み100℃に加熱した。そこへ前記プレポリマー溶液を30分かけて滴下し、さらに1時間反応した後、室温まで冷却して反応を終了した。必要に応じて、減圧蒸留により溶剤の一部除去し、ついで、塩基性樹脂型分散剤(B3-1)溶液と同様にして希釈して、塩基性樹脂型分散剤(B3-5)溶液を調製した。
(Basic resin type dispersant (B3-5) solution)
In a reaction vessel equipped with a gas inlet tube, a thermometer, a condenser, and a stirrer, 500 parts of methyl methacrylate, 22 parts of thioglycerol, and 511 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate were charged, and the atmosphere was replaced with nitrogen gas. The reaction vessel was heated to 90°C, and 0.50 parts of AIBN were added, followed by reaction for 7 hours. After confirming that 95% had reacted by measuring the non-volatile content, the mixture was cooled to room temperature to obtain a 50% non-volatile solution of a vinyl polymer having a weight average molecular weight of 5200 and two free hydroxyl groups at one end region. Then, 90.4 parts of isophorone diisocyanate, 45.1 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate, and 0.11 parts of dibutyltin dilaurate as a catalyst were charged, and the atmosphere was replaced with nitrogen gas. The reaction vessel was heated to 100°C, reacted for 3 hours, and then cooled to 40°C to obtain a prepolymer solution having an isocyanate group. 22.2 parts of methyliminobispropylamine, 13.2 parts of dibutylamine, and 304.6 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate were charged into a reaction vessel 2 equipped with a gas inlet tube, a thermometer, a condenser, and a stirrer, and heated to 100°C. The prepolymer solution was added dropwise thereto over 30 minutes, and the reaction was continued for another hour, after which the reaction was terminated by cooling to room temperature. If necessary, a portion of the solvent was removed by distillation under reduced pressure, and then the mixture was diluted in the same manner as the basic resin type dispersant (B3-1) solution to prepare a basic resin type dispersant (B3-5) solution.
(塩基性樹脂型分散剤(B3-6)溶液)
ガス導入管、コンデンサー、攪拌翼、及び温度計を備え付けた反応装置に、メチルメタクリレート30部、nーブチルメタクリレート30部、ヒドロキシエチルメタクリレート20部、テトラメチルエチレンジアミン13.2部を仕込み、窒素を流しながら50℃で1時間撹拌し、系内を窒素置換した。次に、ブロモイソ酪酸エチル9.3部、塩化第一銅5.6部、PGMAc133部を仕込み、窒素気流下で、110℃まで昇温して第一ブロ
ック(Bブロック)の重合を開始した。4時間重合後、重合溶液をサンプリングして不揮発分測定を行い、不揮発分から換算して重合転化率が98%以上であることを確認した。
次に、この反応装置に、PGMAc61部、第二ブロック(Aブロック)モノマーとして1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジルメタクリレート20部(日立化成工業社製、ファンクリルFA-711MM)を投入し、110℃・窒素雰囲気下を保持したまま撹拌し、反応を継続した。1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジルメタクリレート投入から2時間後、重合溶液をサンプリングして不揮発分測定を行い、不揮発分から換算して第二ブロック(Aブロック)の重合転化率が98%以上であることを確認し、反応溶液を室温まで冷却して重合を停止した。
このようにして、不揮発分当たりのアミン価が57mgKOH/g、数平均分子量4,500(Mn)のピペリジル骨格を有する塩基性基樹脂型分散剤(B3-6)を得た。
樹脂型分散剤(B3-1)溶液と同様にして希釈して、A-B-Aブロックポリマーの塩基性基樹脂型分散剤(B3-6)溶液を調製した。
(Basic resin type dispersant (B3-6) solution)
In a reaction apparatus equipped with a gas inlet tube, a condenser, a stirring blade, and a thermometer, 30 parts of methyl methacrylate, 30 parts of n-butyl methacrylate, 20 parts of hydroxyethyl methacrylate, and 13.2 parts of tetramethylethylenediamine were charged, and the mixture was stirred at 50° C. for 1 hour while flowing nitrogen, and the inside of the system was replaced with nitrogen. Next, 9.3 parts of ethyl bromoisobutyrate, 5.6 parts of cuprous chloride, and 133 parts of PGMAc were charged, and the temperature was raised to 110° C. under a nitrogen stream to initiate polymerization of the first block (B block). After polymerization for 4 hours, the polymerization solution was sampled and the nonvolatile content was measured, and it was confirmed that the polymerization conversion rate was 98% or more based on the nonvolatile content.
Next, 61 parts of PGMAc and 20 parts of 1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl methacrylate (Fancryl FA-711MM, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) as a second block (A block) monomer were added to this reaction apparatus, and the reaction was continued by stirring while maintaining a nitrogen atmosphere at 110° C. Two hours after the addition of 1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl methacrylate, a sample was taken from the polymerization solution and the nonvolatile content was measured. It was confirmed that the polymerization conversion rate of the second block (A block) was 98% or more calculated from the nonvolatile content, and the reaction solution was cooled to room temperature to terminate the polymerization.
In this way, a basic group resin-type dispersant (B3-6) having a piperidyl skeleton and an amine value per nonvolatile content of 57 mgKOH/g and a number average molecular weight of 4,500 (Mn) was obtained.
The resin-type dispersant (B3-1) solution was diluted in the same manner as above to prepare a basic group resin-type dispersant (B3-6) solution of an ABA block polymer.
(塩基性樹脂型分散剤(B3-7)溶液)
特許第5513691号公報の製造例1に記載の顔料分散剤(1)の製造方法で、〔(3-(N,N-ジメチルアミノ)プロピルアクリルアミド/メトキシポリエチレングリコールメタクリレート共重合体(23/77重量%)の4級化物;4級化率27mol%)〕を合成し、樹脂型分散剤(B3-1)溶液と同様にして希釈して、塩基性基樹脂型分散剤(B3-7)溶液を調製した。
(Basic resin type dispersant (B3-7) solution)
A [quaternized product of 3-(N,N-dimethylamino)propylacrylamide/methoxypolyethylene glycol methacrylate copolymer (23/77% by weight); quaternization rate: 27 mol%)] was synthesized by the production method of pigment dispersant (1) described in Production Example 1 of Japanese Patent No. 5513691, and diluted in the same manner as the resin-type dispersant (B3-1) solution to prepare a basic-base resin-type dispersant (B3-7) solution.
<バインダ樹脂(C)の製造例>
(バインダ樹脂(C-1)液の調製)
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管および撹拌装置を取り付けた反応容器にシクロヘキサノン196部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管より、n-ブチルメタクリレート37.2部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート12.9部、メタクリル酸12.0部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亞合成社製「アロニックスM110」)20.7部、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル1.1部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、アクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約2部をサンプリングして180℃、20分間加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20%になるようにPGMAcを添加してバインダ樹脂(C-1)液を調製した。重量平均分子量(Mw)は26000であった。
<Production Example of Binder Resin (C)>
(Preparation of binder resin (C-1) liquid)
A separable 4-neck flask was fitted with a thermometer, a cooling tube, a nitrogen gas inlet tube, a dropping tube and a stirrer to prepare a reaction vessel. 196 parts of cyclohexanone were charged, and the temperature was raised to 80 ° C., and the inside of the reaction vessel was replaced with nitrogen. From the dropping tube, 37.2 parts of n-butyl methacrylate, 12.9 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 12.0 parts of methacrylic acid, 20.7 parts of paracumylphenol ethylene oxide modified acrylate (Toagosei Co., Ltd. "Aronix M110"), and 1.1 parts of 2,2'-azobisisobutyronitrile were added dropwise over 2 hours. After the dropping was completed, the reaction was continued for another 3 hours to obtain an acrylic resin solution. After cooling to room temperature, about 2 parts of the resin solution were sampled and dried at 180 ° C. for 20 minutes to measure the nonvolatile content, and PGMAc was added to the resin solution synthesized earlier so that the nonvolatile content was 20% to prepare a binder resin (C-1) liquid. The weight average molecular weight (Mw) was 26,000.
(バインダ樹脂(C-2)液の調製)
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管および撹拌装置を取り付けた反応容器にシクロヘキサノン207部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管より、メタクリル酸20部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亜合成社製アロニックスM110)20部、メタクリル酸メチル45部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート8.5部、及び2,2'-アゾビス
イソブチロニトリル1.33部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、共重合体樹脂溶液を得た。次に得られた共重合体溶液全量に対して、窒素ガスを停止し乾燥空気を1時間注入しながら攪拌したのちに、室温まで冷却した後、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社製カレンズMOI)6.5部、ラウリン酸ジブチル錫0.08部、シクロヘキサノン26部の混合物を70℃で3時間かけて滴下した。滴下終了後、更に1時間反応を継続し、アクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約2部をサンプリングして180℃、20分間加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20%になるようにシクロヘキサノンを添加してバインダ樹脂(C-2)を調製した。重量平均分子量(Mw)は18000であった。
(Preparation of binder resin (C-2) liquid)
A separable 4-neck flask was fitted with a thermometer, a cooling tube, a nitrogen gas inlet tube, a dropping tube and a stirrer. 207 parts of cyclohexanone was charged into the reaction vessel, which was then heated to 80°C and substituted with nitrogen in the reaction vessel. From the dropping tube, a mixture of 20 parts of methacrylic acid, 20 parts of paracumylphenol ethylene oxide modified acrylate (Aronix M110 manufactured by Toagosei Co., Ltd.), 45 parts of methyl methacrylate, 8.5 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate and 1.33 parts of 2,2'-azobisisobutyronitrile was added dropwise over 2 hours. After completion of the dropping, the reaction was continued for another 3 hours to obtain a copolymer resin solution. Next, the total amount of the copolymer solution obtained was stirred while stopping the nitrogen gas and injecting dry air for 1 hour, and then cooled to room temperature, and a mixture of 6.5 parts of 2-methacryloyloxyethyl isocyanate (Karenz MOI manufactured by Showa Denko K.K.), 0.08 parts of dibutyltin laurate, and 26 parts of cyclohexanone was dropped at 70 ° C. for 3 hours. After the dropwise addition, the reaction was continued for another hour to obtain an acrylic resin solution. After cooling to room temperature, about 2 parts of the resin solution was sampled and dried by heating at 180 ° C. for 20 minutes to measure the non-volatile content, and cyclohexanone was added to the resin solution previously synthesized so that the non-volatile content was 20% to prepare a binder resin (C-2). The weight average molecular weight (Mw) was 18,000.
(バインダ樹脂(C-3)液の調製)
温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管及び撹拌装置を備えたセパラブル4口フラスコにシクロヘキサノン370部を仕込み、80℃に昇温し、フラスコ内を窒素置換した後、滴下管より、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亜合成社製アロニックスM110)18部、ベンジルメタクリレート10部、グリシジルメタクリレート18.2部、メタクリル酸メチル25部、及び2,2'-アゾビスイソブチロニトリル2.0部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下後、更に100℃で3時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル1.0部をシクロヘキサノン50部で溶解させたものを添加し、更に100℃で1時間反応を続けた。次に、容器内を空気置換に替え、アクリル酸9.3部(グリシジル基の100%)にトリスジメチルアミノフェノール0.5部及びハイドロキノン0.1部を上記容器内に投入し、120℃で6時間反応を続け不揮発分酸価0.5となったところで反応を終了し、アクリル樹脂の溶液を得た。更に、引き続きテトラヒドロ無水フタル酸19.5部(生成した水酸基の100モル%)、トリエチルアミン0.5部を加え120℃で3.5時間反応させアクリル樹脂の溶液を得た。
室温まで冷却した後、樹脂溶液約2gをサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20質量%になるようにPGMAcを添加してバインダ樹脂(C-3)液を調製した。重量平均分子量(Mw)は19000であった。
(Preparation of binder resin (C-3) liquid)
A separable 4-neck flask equipped with a thermometer, a cooling tube, a nitrogen gas inlet tube, a dropping tube and a stirrer was charged with 370 parts of cyclohexanone, and the temperature was raised to 80 ° C., and the inside of the flask was replaced with nitrogen, and then a mixture of 18 parts of paracumylphenol ethylene oxide modified acrylate (Aronix M110 manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.), 10 parts of benzyl methacrylate, 18.2 parts of glycidyl methacrylate, 25 parts of methyl methacrylate, and 2.0 parts of 2,2'-azobisisobutyronitrile was dropped over 2 hours from the dropping tube. After the dropping, the mixture was further reacted at 100 ° C. for 3 hours, and then a solution of 1.0 part of azobisisobutyronitrile in 50 parts of cyclohexanone was added, and the reaction was continued at 100 ° C. for 1 hour. Next, the inside of the vessel was replaced with air, and 9.3 parts of acrylic acid (100% of glycidyl groups), 0.5 parts of trisdimethylaminophenol, and 0.1 parts of hydroquinone were added to the vessel, and the reaction was continued for 6 hours at 120° C., and the reaction was terminated when the non-volatile acid value reached 0.5, to obtain an acrylic resin solution. Furthermore, 19.5 parts of tetrahydrophthalic anhydride (100 mol% of the generated hydroxyl groups) and 0.5 parts of triethylamine were added, and the reaction was continued for 3.5 hours at 120° C., to obtain an acrylic resin solution.
After cooling to room temperature, about 2 g of the resin solution was sampled and dried at 180 ° C for 20 minutes to measure the non-volatile content, and PGMAc was added to the previously synthesized resin solution so that the non-volatile content was 20 mass % to prepare a binder resin (C-3) liquid. The weight average molecular weight (Mw) was 19,000.
(バインダ樹脂(C-4)液の調製)
反応槽として冷却管を付けたセパラブルフラスコを準備し、他方、モノマー滴下槽として、ジメチル-2,2’-[オキシビス(メチレン)]ビス-2-プロペノエート40部、メタクリル酸40部、メタクリル酸メチル120部、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(日本油脂製「パーブチルO 」)4部、PGMAc40部をよく攪拌混合したものを準備し、連鎖移動剤滴下槽として、n-ドデカンチオール8部、PGMAc32部をよく攪拌混合したものを準備した。
反応槽にPGMAc395部を仕込み、窒素置換した後、攪拌しながらオイルバスで加熱して反応槽の温度を90℃ まで昇温した。反応槽の温度が90℃ に安定してから、モノマー滴下槽および連鎖移動剤滴下槽から滴下を開始した。滴下は、温度を90℃に保ち
ながら、それぞれ135分間かけて行った。滴下が終了してから60分後に昇温を開始して反応槽を110 ℃ にした。3時間110℃を維持した後、セパラブルフラスコにガス導入管を付け、酸素/窒素=5/95(体積比)混合ガスのバブリングを開始した。次いで、反応槽に、メタクリル酸グリシジル70部、2,2’-メチレンビス(4-メチルー6-t-ブチルフェノール)0.4部、トリエチルアミン0.8部を仕込み、そのまま110℃で12時間反応させた。その後、PGMAc150部を加えて室温まで冷却し、樹脂溶液約2gをサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20質量%になるようにPGMAcを添加してバインダ樹脂(C-4)液を得た。樹脂の重量平均分子量は18000、不揮発分当たりの酸価は2mgKOH/gであった。
(Preparation of binder resin (C-4) liquid)
A separable flask equipped with a cooling tube was prepared as a reaction vessel. Meanwhile, a thoroughly stirred mixture of 40 parts of dimethyl-2,2'-[oxybis(methylene)]bis-2-propenoate, 40 parts of methacrylic acid, 120 parts of methyl methacrylate, 4 parts of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate ("Perbutyl O" manufactured by Nippon Oil & Fats), and 40 parts of PGMAc was prepared as a monomer dropping vessel. A thoroughly stirred mixture of 8 parts of n-dodecanethiol and 32 parts of PGMAc was prepared as a chain transfer agent dropping vessel.
395 parts of PGMAc was charged into the reaction vessel, and after replacing with nitrogen, the temperature of the reaction vessel was raised to 90 ° C. by heating in an oil bath while stirring. After the temperature of the reaction vessel was stabilized at 90 ° C., dropping was started from the monomer dropping vessel and the chain transfer agent dropping vessel. Dropping was carried out over 135 minutes while maintaining the temperature at 90 ° C. 60 minutes after the end of dropping, the temperature was raised to 110 ° C. After maintaining 110 ° C. for 3 hours, a gas inlet tube was attached to the separable flask, and bubbling of a mixed gas of oxygen / nitrogen = 5 / 95 (volume ratio) was started. Next, 70 parts of glycidyl methacrylate, 0.4 parts of 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol), and 0.8 parts of triethylamine were charged into the reaction vessel, and the reaction was carried out at 110 ° C. for 12 hours. Then, 150 parts of PGMAc was added and cooled to room temperature, and about 2 g of the resin solution was sampled and dried at 180°C for 20 minutes to measure the non-volatile content, and PGMAc was added to the previously synthesized resin solution so that the non-volatile content was 20% by mass to obtain a binder resin (C-4) solution. The weight average molecular weight of the resin was 18,000, and the acid value per non-volatile content was 2 mgKOH/g.
<着色組成物(単色)の製造方法>
[実施例1]
(着色組成物(R-1)の作製)
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)で3時間分散した後、孔径5.0μmのフィルタで濾過し、不揮発分中の顔料含有量が80%で不揮発成分が24.3質量%の着色組成物(R-1)を作製した。
顔料(A-2) :20.0部
樹脂型分散剤溶液((B1-1):不揮発分30%) :16.7部
溶剤(P) :63.3部
<Method for producing colored composition (single color)>
[Example 1]
(Preparation of Colored Composition (R-1))
The mixture below was stirred and mixed to be homogeneous, and then dispersed for 3 hours in an Eiger mill ("Mini Model M-250 MKII" manufactured by Eiger Japan Co., Ltd.) using zirconia beads having a diameter of 0.5 mm. The mixture was then filtered through a filter having a pore size of 5.0 μm to prepare a colored composition (R-1) having a pigment content of 80% in the nonvolatile matter and a nonvolatile matter content of 24.3% by mass.
Pigment (A-2): 20.0 parts Resin-type dispersant solution ((B1-1):
[実施例2~42、比較例1~2、製造例1~10]
(着色組成物(R-2~54)の作製)
表3に記載した通りの材料種、質量に変更した以外は、実施例1と同様に不揮発分中の顔料含有量が80%の着色組成物(R-2~54)を作製した。
[Examples 2 to 42, Comparative Examples 1 to 2, Production Examples 1 to 10]
(Preparation of Colored Compositions (R-2 to R-54))
Colored compositions (R-2 to R-54) having a pigment content of 80% in the nonvolatile matter were prepared in the same manner as in Example 1, except that the material types and masses were changed as shown in Table 3.
<着色組成物(色材混合)の製造方法>
[実施例101]
(着色組成物(X-1)の作製)
以下の原料を混合、攪拌し、孔径1.0μmのフィルタで濾過して着色組成物(X-1)を得た。
着色組成物(R-1:不揮発分25.0%液) :50.0部
着色組成物(R-45:不揮発分25.0%液) :25.0部
バインダ樹脂(C-1:不揮発分20%液) :5.0部
有機溶剤(P) :20.0部
<Method for producing coloring composition (mixture of coloring materials)>
[Example 101]
(Preparation of Colored Composition (X-1))
The following raw materials were mixed and stirred, and the mixture was filtered through a filter having a pore size of 1.0 μm to obtain a colored composition (X-1).
Coloring composition (R-1: 25.0% non-volatile content liquid): 50.0 parts Coloring composition (R-45: 25.0% non-volatile content liquid): 25.0 parts Binder resin (C-1: 20% non-volatile content liquid): 5.0 parts Organic solvent (P): 20.0 parts
[実施例102~154、比較例101]
(着色組成物(X-2~55)の作製)
表4に記載した通りの材料種、質量に変更した以外は、実施例101と同様に着色組成物(X-2~55)を作製した。
[Examples 102 to 154, Comparative Example 101]
(Preparation of Colored Compositions (X-2 to 55))
Colored compositions (X-2 to 55) were prepared in the same manner as in Example 101, except that the material types and masses were changed as shown in Table 4.
<着色組成物の評価>
得られた着色組成物(R-1~44、X-1~55)について、粘度、保存安定性に関する試験を下記の方法で行った。試験の結果を表5に示す。
評価は、以下の通り。
◎:極めて良好、〇:良好、△:実用可能、×:実用には適さない
<Evaluation of Colored Composition>
The obtained colored compositions (R-1 to 44, X-1 to 55) were subjected to tests for viscosity and storage stability by the following methods. The test results are shown in Table 5.
The evaluation is as follows:
◎: Very good, ◯: Good, △: Practical, ×: Not suitable for practical use
(粘度特性の測定)
E型粘度計(東機産業社製「ELD型粘度計」)を用いて回転数20rpmにおける粘度を測定した。評価のランクは次の通りである。
○:粘度 4.0以上20.0未満
×:粘度 20以上
(Measurement of Viscosity Characteristics)
The viscosity was measured at a rotation speed of 20 rpm using an E-type viscometer ("ELD type viscometer" manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) and the evaluation ranks are as follows.
○: Viscosity 4.0 or more and less than 20.0 ×: Viscosity 20 or more
(保存安定性)
実施例及び比較例で得られた着色組成物について、下記の方法で保存安定性を評価した。
着色組成物を調製した翌日の初期粘度と、40℃で1週間、経時促進させた経時粘度を、E型粘度計(東機産業社製「ELD型粘度計」)を用いて、25℃において回転数50rpmという条件で測定した。この初期粘度及び経時粘度の値から、下記式で経時粘度変化率を算出し、保存安定性を2段階で評価した。
[経時粘度変化率]=|([初期粘度]-[経時粘度])/[初期粘度]|×100
◎:変化率5%未満のもの
○:変化率5%以上10%未満のもの
△:変化率10%以上15%未満のもの
×:変化率15%以上のもの
(Storage stability)
The colored compositions obtained in the Examples and Comparative Examples were evaluated for storage stability by the following method.
The initial viscosity on the day after the preparation of the colored composition and the viscosity over time after aging at 40° C. for one week were measured using an E-type viscometer ("ELD type viscometer" manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) at 25° C. and a rotation speed of 50 rpm. From the initial viscosity and the viscosity over time values, the viscosity change rate over time was calculated using the following formula, and the storage stability was evaluated in two stages.
[Change rate of viscosity over time] = |([initial viscosity] - [viscosity over time]) / [initial viscosity] | x 100
◎: Change rate is less than 5%. ○: Change rate is 5% or more but less than 10%. △: Change rate is 10% or more but less than 15%. ×: Change rate is 15% or more.
(異物評価)
異物評価は、透明基板上に乾燥被膜が約2.0μmとなるように着色組成物を塗布し、オーブンで230℃1時間の熱処理を行って得た被膜基板の被膜中の異物の数を計測した。評価は金属顕微鏡「BX60」(オリンパスシステム社製)を用いて表面観察を行った。倍率は500倍とし、透過にて任意の5視野で観測可能な異物の数を計測した。評価基準は以下の通り。
◎:異物の数が5個未満
〇:異物の数が5個以上、20個未満
△:異物の数が21個以上、100個未満
×:異物の数が100個以上
(Foreign matter evaluation)
The foreign matter evaluation was carried out by applying the coloring composition to a transparent substrate so that the dried film was about 2.0 μm thick, and then heat-treating the coated substrate at 230° C. for 1 hour, and counting the number of foreign matters in the film. The evaluation was carried out by observing the surface using a metal microscope "BX60" (manufactured by Olympus Systems Co., Ltd.). The magnification was set to 500 times, and the number of foreign matters observable in any five visual fields in transmission was counted. The evaluation criteria were as follows.
◎: The number of foreign objects is less than 5. ◯: The number of foreign objects is 5 or more and less than 20. △: The number of foreign objects is 21 or more and less than 100. ×: The number of foreign objects is 100 or more.
<感光性着色組成物の製造方法>
[実施例201]
(感光性着色組成物(Y-1))
以下の原料を混合、攪拌し、孔径1.0μmのフィルタで濾過して感光性着色組成物(Y
-1)を得た。
着色組成物(R-1:不揮発分25%) :80.0部
熱硬化性化合物(CE-1) :0.5部
熱硬化性化合物(CE-2) :0.5部
光重合性単量体(D) :2.0部
光重合開始剤(E) :1.8部
増感剤(H) :0.2部
チオール系連鎖移動剤(I) :0.4部
重合禁止剤(J) :0.1部
紫外線吸収剤(K) :0.1部
酸化防止剤(L) :0.1部
レベリング剤(M:不揮発分3%) :1.0部
貯蔵安定剤(N) :0.1部
シランカップリング剤(O) :0.2部
溶剤(P) :13.0部
<Method for producing photosensitive coloring composition>
[Example 201]
(Photosensitive coloring composition (Y-1))
The following raw materials were mixed and stirred, and filtered through a filter with a pore size of 1.0 μm to obtain a photosensitive coloring composition (Y
-1) was obtained.
Coloring composition (R-1:
[実施例202~302、比較例201~203]
(感光性着色組成物(Y-2~105)の作製)
実施例201の着色組成物およびバインダ樹脂溶液の種類を表6に記載した通りに変更した以外は、実施例201と同様に行い感光性着色組成物(Y-2~105)をそれぞれ作製した。尚、それぞれの原料については、以下の通りである。
[Examples 202 to 302, Comparative Examples 201 to 203]
(Preparation of Photosensitive Coloring Compositions (Y-2 to 105))
Except for changing the coloring composition and binder resin solution of Example 201 as shown in Table 6, the same procedure as in Example 201 was carried out to prepare photosensitive coloring compositions (Y-2 to 105). The raw materials for each are as follows.
<熱硬化性化合物>
・エポキシ化合物(CE-1)
(CE-1-1)2,2‘-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールの1,2-
エポキシ-4-(2-オキシラニル)シクロヘキサン付加物
[EHPE-3150(ダイセル社製)]、
(CE-1-2)ソルビトールのグリシジルエーテル化エポキシ化合物
[デナコールEX611(ナガセケムテックス社製)]、
(CE-1-3)イソシアヌル酸トリグリシジル
(CE-1-1)~(CE-1-3)をそれぞれ同量混合し、エポキシ化合物(CE-1)とした。
・オキセタン化合物(CE-2):
3-エチル-3-[(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシメチル]オキセタン
[アロンオキセタンOXT-221(東亞合成社製)]
<Thermosetting Compound>
Epoxy compound (CE-1)
(CE-1-1) 1,2- of 2,2'-bis(hydroxymethyl)-1-butanol
Epoxy-4-(2-oxiranyl)cyclohexane adduct
[EHPE-3150 (manufactured by Daicel)],
(CE-1-2) Glycidyl etherified epoxy compounds of sorbitol
[Denacol EX611 (Nagase Chemtex)],
(CE-1-3) Triglycidyl isocyanurate (CE-1-1) to (CE-1-3) were mixed in equal amounts to prepare an epoxy compound (CE-1).
Oxetane compound (CE-2):
3-Ethyl-3-[(3-ethyloxetan-3-yl)methoxymethyl]oxetane
[Aron Oxetane OXT-221 (manufactured by Toagosei)]
<重合性化合物(D)>
(D-1)トリメチロールプロパントリアクリレート
[アロニックスM309(東亞合成社製)]
(D-2)ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート(E-2)
[アロニックスM402(東亞合成社製)]
(D-3)多塩基酸性アクリルオリゴマー
[アロニックスM520(東亞合成社製)]
(D-4)カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
[KAYARAD DPCA-30(日本化薬社製)]
<Polymerizable compound (D)>
(D-1) Trimethylolpropane triacrylate
[Aronix M309 (manufactured by Toagosei)]
(D-2) Dipentaerythritol penta- and hexaacrylate (E-2)
[Aronix M402 (manufactured by Toagosei)]
(D-3) Polybasic acidic acrylic oligomer
[Aronix M520 (manufactured by Toagosei)]
(D-4) Caprolactone-modified dipentaerythritol hexaacrylate
[KAYARAD DPCA-30 (manufactured by Nippon Kayaku)]
(D-5)下記による多官能ウレタンアクリレート
内容量が1リットル5つ口反応容器に、ペンタエリスリトールトリアクリレート(432g、ヘキサメチレンジイソシアネート84gを仕込み、60℃で8時間反応させ、(メタ)アクリロイル基を有する多官能ウレタンアクリレート(D-5)を含む生成物を得た。生成物中、多官能ウレタンアクリレート(D-5)の占める割合は、70質量%であり、残部を他の光重合性モノマーで占めている。なお、IR分析により反応生成物中にイソシアネート基が存在しないことを確認した。
(D-5) Multifunctional urethane acrylate prepared as follows: Pentaerythritol triacrylate (432 g) and hexamethylene diisocyanate (84 g) were charged into a 1-liter five-necked reaction vessel and reacted at 60° C. for 8 hours to obtain a product containing a multifunctional urethane acrylate (D-5) having a (meth)acryloyl group. The proportion of the multifunctional urethane acrylate (D-5) in the product was 70 mass%, with the remainder being other photopolymerizable monomers. It was confirmed by IR analysis that no isocyanate groups were present in the reaction product.
(D-6)2官能のビスフェノールA型(メタ)アクリレート
[ABE-300(新中村化学社製)]
(D-7)エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート
[A-9300(新中村化学社製)]
以上、(D-1)~(D-7)をそれぞれ同量にて混合し、光重合性単量体(D)とした。
(D-6) Difunctional bisphenol A type (meth)acrylate
[ABE-300 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)]
(D-7) Ethoxylated isocyanuric acid triacrylate
[A-9300 (manufactured by Shin Nakamura Chemical Co., Ltd.)]
The above (D-1) to (D-7) were mixed in equal amounts to prepare a photopolymerizable monomer (D).
<光重合開始剤(E)>
(E-1)2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン[イルガキュア907(BASFジャパン社製)]
(E-2)2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン[イルガキュア379(BASFジャ
パン社製)]
(E-3)2,4,6-トリメチルベンゾイルージフェニルーホスフィンオキサイド[ル
シリンTPO(チバ・ジャパン社製)]
(E-4)2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,5,4’,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール[ビイミダゾール(黒金化成社製)]
(E-5)p-ジメチルアミノアセトフェノン[DMA(ダイキファイン社製)]
(E-6)エタン-1-オン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H
-カルバゾール-3-イル],1-(O-アセチルオキシム)[イルガキュアOXE02
(BASFジャパン社製)]
(E-7)1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル] -2-ヒドロキシ-2-
メチル-1-プロパン-1-オン[イルガキュア2959(BASFジャパン社製)]
(E-8)ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド
[イルガキュア819(BASFジャパン社製)]
以上、(E-1)~(E-8)をそれぞれ同量にて混合し、光重合開始剤(E)とした。
<Photopolymerization initiator (E)>
(E-1) 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one [Irgacure 907 (BASF Japan)]
(E-2) 2-(dimethylamino)-2-[(4-methylphenyl)methyl]-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanone [Irgacure 379 (BASF Japan)]
(E-3) 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide [Lucirin TPO (manufactured by Ciba Japan)]
(E-4) 2,2'-bis(o-chlorophenyl)-4,5,4',5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole [biimidazole (manufactured by Kurogane Chemical Industry Co., Ltd.)]
(E-5) p-Dimethylaminoacetophenone [DMA (manufactured by Daikifine Co., Ltd.)]
(E-6) Ethan-1-one, 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H
-Carbazol-3-yl], 1-(O-acetyloxime) [Irgacure OXE02
(Manufactured by BASF Japan)]
(E-7) 1-[4-(2-hydroxyethoxy)-phenyl]-2-hydroxy-2-
Methyl-1-propan-1-one [Irgacure 2959 (BASF Japan)]
(E-8) Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide
[Irgacure 819 (manufactured by BASF Japan)]
The above (E-1) to (E-8) were mixed in equal amounts to prepare a photopolymerization initiator (E).
<増感剤(H) >
(H-1)2,4-ジエチルチオキサントン[カヤキュアDETX-S(日本化薬社製)](H-2)4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン[CHEMARK DEA
BP(Chemark Chemical社製)]
以上、(H-1)(H-2)をそれぞれ同量にて混合し、増感剤(H)とした。
<Sensitizer (H)>
(H-1) 2,4-diethylthioxanthone [KAYACURE DETX-S (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)] (H-2) 4,4'-bis(diethylamino)benzophenone [CHEMARK DEA
BP (manufactured by Chemark Chemical Co.)]
The above (H-1) and (H-2) were mixed in equal amounts to prepare a sensitizer (H).
<チオール系連鎖移動剤(I)>
(I-1)トリメチロールエタントリス(3-メルカプトブチレート)[TEMB(昭和
電工社製)]
(I-2)トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトブチレート)[TPMB(昭
和電工社製)]
(I-3)ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)[PEM
P(堺化学工業社製)]
(I-4)トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)[TMMP
(堺化学工業社製)]
(I-5)トリス[(3-メルカプトプロピオニルオキシ)-エチル]-イソシアヌレート[TEMPIC(堺化学工業社製)]
以上、(I-1)~(I-5)をそれぞれ同量にて混合し、チオール系連鎖移動剤(I)とした。
<Thiol-Based Chain Transfer Agent (I)>
(I-1) Trimethylolethane tris(3-mercaptobutyrate) [TEMB (Showa Denko)]
(I-2) Trimethylolpropane tris(3-mercaptobutyrate) [TPMB (Showa Denko)]
(I-3) Pentaerythritol tetrakis(3-mercaptopropionate) [PEM
P (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.)]
(I-4) Trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate) [TMMP
(Manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.)]
(I-5) Tris[(3-mercaptopropionyloxy)-ethyl]-isocyanurate [TEMPIC (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.)]
The above (I-1) to (I-5) were mixed in equal amounts to prepare a thiol-based chain transfer agent (I).
<重合禁止剤(J)>
(J-1)3-メチルカテコール
(J-2)メチルヒドロキノン
(J-3)t-ブチルヒドロキノン
以上、(J-1)~(J-3)をそれぞれ同量にて混合し、重合禁止剤(J)とした。
<Polymerization inhibitor (J)>
(J-1) 3-methylcatechol (J-2) methylhydroquinone (J-3) t-butylhydroquinone The above (J-1) to (J-3) were mixed in equal amounts to prepare a polymerization inhibitor (J).
<紫外線吸収剤(K)>
(K-1)2-[4-[(2-ヒドロキシ-3-(ドデシルおよびトリデシル)オキシプロピル)オキシ]-2-ヒドロキシフェニル]-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン[TINUVIN400(BASFジャパン社製)]
(K-2)2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェノール[TINUVIN900(BASFジャパン社製)]
以上、(K-1)~(K-2)をそれぞれ同量にて混合し、紫外線吸収剤(K)とした。
<Ultraviolet absorber (K)>
(K-1) 2-[4-[(2-hydroxy-3-(dodecyl and tridecyl)oxypropyl)oxy]-2-hydroxyphenyl]-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazine [TINUVIN 400 (manufactured by BASF Japan)]
(K-2) 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4,6-bis(1-methyl-1-phenylethyl)phenol [TINUVIN 900 (manufactured by BASF Japan)]
The above (K-1) and (K-2) were mixed in equal amounts to prepare an ultraviolet absorber (K).
<酸化防止剤(L)>
(L-1)ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート
(L-2)3,3'-チオジプロパン酸ジオクタデシル
(L-3)トリス[2,4-ジ-(t)-ブチルフェニル]ホスフィン
(L-4)ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート
(L-5)サリチル酸p-オクチルフェニル
以上、(L-1)~(L-5)をそれぞれ同量にて混合し、酸化防止剤(L)とした。
<Antioxidant (L)>
(L-1) pentaerythritol tetrakis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate (L-2) dioctadecyl 3,3'-thiodipropanoate (L-3) tris[2,4-di-(t)-butylphenyl]phosphine (L-4) bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacate (L-5) p-octylphenyl salicylate. The above (L-1) to (L-5) were mixed in equal amounts to give antioxidant (L).
<レベリング剤(M)>
ビックケミー社製「BYK-330 」 1部、
DIC社製「メガファックF-551」 1部、
花王社製「エマルゲン103」 1部
をPGMAc97部に溶解させた混合溶液。
<Leveling Agent (M)>
1 copy of "BYK-330" manufactured by BYK-Chemie,
1 copy of DIC "Megafac F-551"
A mixed solution of 1 part of Kao Corporation's "Emulgen 103" dissolved in 97 parts of PGMAc.
<貯蔵安定剤(N)>
(N-1)2,6-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-メチルフェノール(本州化学工業社製「BHT」)
(N-2)トリフェニルホスフィン(北興化学工業社製「TPP」)
以上、(N-1)~(N-2)をそれぞれ同量にて混合し、貯蔵安定剤(N)とした。
<Storage stabilizer (N)>
(N-1) 2,6-bis(1,1-dimethylethyl)-4-methylphenol ("BHT" manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.)
(N-2) Triphenylphosphine ("TPP" manufactured by Hokko Chemical Industry Co., Ltd.)
The above (N-1) to (N-2) were mixed in equal amounts to prepare a storage stabilizer (N).
<密着向上剤(O)>
(O-1)3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン
[信越シリコーン シランカップリング剤KBM-403(信越化学工業社製)]
(O-2)3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン
[信越シリコーン シランカップリング剤KBE-503(信越化学工業社製)]
(O-3)N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン
[信越シリコーン シランカップリング剤KBM-603(信越化学工業社製)]
(O-4)3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン
[信越シリコーン シランカップリング剤KBM-803(信越化学工業社製)]
以上、(O-1)~(O-4)をそれぞれ同量にて混合し、シランカップリング剤(O)とした。
<Adhesion improver (O)>
(O-1) 3-Glycidoxypropyltriethoxysilane
[Shin-Etsu Silicone Silane Coupling Agent KBM-403 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)]
(O-2) 3-Methacryloxypropyltriethoxysilane
[Shin-Etsu Silicone Silane Coupling Agent KBE-503 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)]
(O-3) N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane
[Shin-Etsu Silicone Silane Coupling Agent KBM-603 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)]
(O-4) 3-Mercaptopropyltrimethoxysilane
[Shin-Etsu Silicone Silane Coupling Agent KBM-803 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)]
The above (O-1) to (O-4) were mixed in equal amounts to prepare a silane coupling agent (O).
<溶剤(P) >
(P-1)PGMAc 30部
(P-2)シクロヘキサノン 30部
(P-3)3-エトキシプロピオン酸エチル 10部
(P-4)プロピレングリコールモノメチルエーテル 10部
(P-5)シクロヘキサノールアセテート 10部
(P-6)ジプロプレングリコールメチルエーテルアセテート 10部
以上、(P-1)~(P-6)をそれぞれ上記質量部にて混合し、溶剤(P)とした。
<Solvent (P)>
(P-1) PGMAc 30 parts (P-2)
<感光性着色組成物の評価>
各試験を下記の方法で行った。試験の結果を表7-1および7-2に示す。
評価ランクの意味は、以下の通り。
◎:極めて良好
〇:良好
△:実用可能
×:実用には適さない
<Evaluation of Photosensitive Coloring Composition>
Each test was carried out by the following method, and the test results are shown in Tables 7-1 and 7-2.
The meaning of the evaluation rank is as follows:
◎: Very good 〇: Good △: Practical ×: Not suitable for practical use
(粘度特性の測定)
E型粘度計(東機産業社製「ELD型粘度計」)を用いて回転数20rpmにおける粘度を測定した。評価のランクは次の通りである。
〇:粘度 2.0以上10.0未満
×:粘度 10.0以上
(保存安定性)
実施例及び比較例で得られた感光性着色組成物について、下記の方法で保存安定性を評価した。
感光性着色組成物を調製した翌日の初期粘度と、40℃で1週間、経時促進させた経時粘度を、E型粘度計(東機産業社製「ELD型粘度計」)を用いて、25℃において回転数50rpmという条件で測定した。この初期粘度及び経時粘度の値から、下記式で経時粘度変化率を算出し、保存安定性を2段階で評価した。
[経時粘度変化率]=|([初期粘度]-[経時粘度])/[初期粘度]|×100
◎:変化率5%未満のもの
○:変化率5%以上10%未満のもの
△:変化率10%以上15%未満のもの
×:変化率15%以上のもの
(Measurement of Viscosity Characteristics)
The viscosity was measured at a rotation speed of 20 rpm using an E-type viscometer ("ELD type viscometer" manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) and the evaluation ranks are as follows.
Good: Viscosity 2.0 or more and less than 10.0 Bad: Viscosity 10.0 or more (storage stability)
The storage stability of the photosensitive coloring compositions obtained in the Examples and Comparative Examples was evaluated by the following method.
The initial viscosity on the day after the photosensitive coloring composition was prepared and the viscosity over time after aging at 40° C. for one week were measured using an E-type viscometer ("ELD type viscometer" manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) at 25° C. and a rotation speed of 50 rpm. From the initial viscosity and the viscosity over time, the viscosity change rate over time was calculated using the following formula, and the storage stability was evaluated in two stages.
[Change rate of viscosity over time] = |([initial viscosity] - [viscosity over time]) / [initial viscosity] | x 100
◎: Change rate is less than 5%. ○: Change rate is 5% or more but less than 10%. △: Change rate is 10% or more but less than 15%. ×: Change rate is 15% or more.
(現像速度評価)
感光性着色組成物を、厚み0.7mmで10mm×10mmのガラス基板上に、スピンコーターを用いて乾燥膜厚が1.0μmとなるように回転塗工し、70℃で20分乾燥した。上記被膜に、2質量%水酸化カリウム水溶液を2ml滴下して、被膜が溶解してなくなるまでの時間を測定し、感光性着色組成物の現像速度を評価した。評価のランクは次の通りである。
○:10秒未満
△:10秒以上、15秒未満
×:15秒以上
(Development Speed Evaluation)
The photosensitive coloring composition was spin-coated on a 10 mm x 10 mm glass substrate with a thickness of 0.7 mm using a spin coater so that the dry film thickness was 1.0 μm, and dried at 70 ° C. for 20 minutes. 2 ml of 2 mass % potassium hydroxide aqueous solution was dropped onto the above coating, and the time until the coating dissolved and disappeared was measured to evaluate the development speed of the photosensitive coloring composition. The evaluation rank is as follows.
○: Less than 10 seconds △: 10 seconds or more, less than 15 seconds ×: 15 seconds or more
[残渣評価]
100mm×100mm、0.7mm厚のガラス基板上にブラックマトリクスをパターン加工し、該基板上にスピンコーターで、得られた感光性着色組成物を塗布し、90℃で90秒乾燥させ溶剤を除去し、膜厚1.0μmの被膜を得た。前記被膜に所定のパターンを有するフォトマスクを介して、超高圧水銀ランプを用いて100mJ/cm2の紫外線
を照射し、0.2質量%の炭酸ナトリウム水溶液からなるアルカリ現像液によりスプレー現像して未硬化部を除去し所望のパターンを形成した。得られた被膜について、230℃のオーブンで20分間加熱処理を施し、フィルタセグメントを形成した。被膜の膜厚は、Dektak3030(日本真空技術社製)を用いて行った。こうして作製した評価基板を使用して、現像液で除去した部分について電子顕微鏡を用いて観察し残渣の有無を以下の基準で評価した。
○:残渣付着無し
△:わずかに残渣の付着がある。
×:残渣有り
[Residue evaluation]
A black matrix was patterned on a 100 mm x 100 mm, 0.7 mm thick glass substrate, and the obtained photosensitive coloring composition was applied to the substrate using a spin coater, and the obtained photosensitive coloring composition was dried at 90 ° C for 90 seconds to remove the solvent, to obtain a coating having a thickness of 1.0 μm. The coating was irradiated with 100 mJ / cm 2 ultraviolet light using an ultra-high pressure mercury lamp through a photomask having a predetermined pattern, and the uncured parts were removed by spray development using an alkaline developer consisting of a 0.2 mass % aqueous sodium carbonate solution to form a desired pattern. The obtained coating was subjected to a heat treatment for 20 minutes in an oven at 230 ° C to form a filter segment. The thickness of the coating was measured using Dektak 3030 (manufactured by Japan Vacuum Engineering Co., Ltd.). Using the evaluation substrate thus prepared, the parts removed with the developer were observed using an electron microscope, and the presence or absence of residue was evaluated according to the following criteria.
◯: No residue was found. △: Slight residue was found.
×: Residue present
(異物評価)
異物評価は、透明基板上に乾燥被膜が約2.0μmとなるように感光性着色組成物を塗布し、オーブンで230℃1時間の熱処理を行って得た被膜基板の被膜中の異物の数を計測した。評価は金属顕微鏡「BX60」(オリンパスシステム社製)を用いて表面観察を行った。倍率は500倍とし、透過にて任意の5視野で観測可能な異物の数を計測した。評価基準は以下の通り。
◎:異物の数が5個未満
〇:異物の数が5個以上、20個未満
△:異物の数が21個以上、100個未満
×:異物の数が100個以上
(Foreign matter evaluation)
The foreign matter evaluation was carried out by coating a photosensitive coloring composition on a transparent substrate so that the dry film was about 2.0 μm thick, and then heat-treating the coated substrate at 230° C. for 1 hour in an oven, and counting the number of foreign matters in the film. The evaluation was carried out by observing the surface using a metal microscope "BX60" (manufactured by Olympus Systems Co., Ltd.). The magnification was set to 500 times, and the number of foreign matters observable in any five visual fields in transmission was counted. The evaluation criteria were as follows.
◎: The number of foreign objects is less than 5. ◯: The number of foreign objects is 5 or more and less than 20. △: The number of foreign objects is 21 or more and less than 100. ×: The number of foreign objects is 100 or more.
[表面粗さ評価]
異物評価で使用したサンプルを使用して、被膜の表面粗さをデジタルインスツルメンツ社製 Nano Scope IIIa(AFM)装置を用いて10μm角のエリアを測定し、表面粗さ(Ra)を以下の基準で評価した。
○:5nm未満
△:5nm以上~10nm未満
×:10nm以上
[Surface roughness evaluation]
Using the samples used in the foreign matter evaluation, the surface roughness of the coating was measured over a 10 μm square area using a Nano Scope IIIa (AFM) device manufactured by Digital Instruments, and the surface roughness (Ra) was evaluated according to the following criteria.
○: Less than 5 nm △: 5 nm to less than 10 nm ×: 10 nm or more
[結晶異物評価]
残渣評価で得られたパターンを230℃のホットプレートで300秒間加熱し、ピクセルパターン10か所を顕微鏡で観察することにより結晶析出物有無を確認した。
○:析出物が発生していない
△:析出物が1個以上5個未満
×:析出物が5個以上
[Evaluation of crystalline foreign matter]
The pattern obtained in the residue evaluation was heated on a hot plate at 230° C. for 300 seconds, and 10 locations of the pixel pattern were observed under a microscope to confirm the presence or absence of crystal precipitates.
◯: No precipitates were observed △: 1 or more but less than 5 precipitates ×: 5 or more precipitates
Claims (5)
有機顔料(A)は、亜鉛フタロシアニン顔料(A1)およびアルミニウムフタロシアニン顔料(A2)から選ばれる1種以上を含み、
有機顔料(A)の含有量は、前記感光性着色組成物の不揮発分100質量%中、40~90質量%であり、
樹脂型分散剤(B)は、芳香族カルボン酸構造、および(メタ)アクリロイル基を有するビニル重合体部位を有する樹脂型分散剤(B1)、芳香族カルボン酸構造を有し、(メタ)アクリロイル基を有さないビニル重合体部位を有する樹脂型分散剤(B2)、ならびに塩基性基を有する樹脂型分散剤(B3)を含み、
樹脂型分散剤(B)100質量部中、樹脂型分散剤(B1)を34~100質量部含み、
樹脂型分散剤(B)100質量部に対して、バインダ樹脂(C)を0.5~50質量部
含む、感光性着色組成物。 A photosensitive coloring composition comprising an organic pigment (A), a resin-type dispersant (B), a binder resin (C) (excluding a resin having a maleimide structure), a polymerizable compound (D), and a photopolymerization initiator (E),
The organic pigment (A) includes at least one pigment selected from the group consisting of a zinc phthalocyanine pigment (A1) and an aluminum phthalocyanine pigment (A2);
The content of the organic pigment (A) is 40 to 90 mass% in 100 mass% of the nonvolatile content of the photosensitive coloring composition,
The resin type dispersant (B) includes a resin type dispersant (B1) having an aromatic carboxylic acid structure and a vinyl polymer moiety having a (meth)acryloyl group, a resin type dispersant (B2) having an aromatic carboxylic acid structure and a vinyl polymer moiety not having a (meth)acryloyl group , and a resin type dispersant (B3) having a basic group,
The resin-type dispersant (B) contains 34 to 100 parts by mass of the resin-type dispersant (B1),
A photosensitive coloring composition comprising 0.5 to 50 parts by mass of a binder resin (C) based on 100 parts by mass of a resin-type dispersant (B).
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