JP4527489B2 - Thermosetting resin composition for color filter, color filter, liquid crystal panel, and method for producing color filter - Google Patents

Thermosetting resin composition for color filter, color filter, liquid crystal panel, and method for producing color filter Download PDF

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本発明は、カラーフィルターの基板の上に、硬化層を形成するのに用いられるカラーフィルター用硬化性樹脂組成物、当該硬化性樹脂組成物を用いたカラーフィルター、当該カラーフィルターを用いた液晶パネル、及び、無機材料薄膜を含む積層体の製造方法に関する。   The present invention relates to a color filter curable resin composition used for forming a cured layer on a color filter substrate, a color filter using the curable resin composition, and a liquid crystal panel using the color filter. And a method for manufacturing a laminate including an inorganic material thin film.

近年、パーソナルコンピューターなどのフラットディスプレーとして、カラー液晶表示装置が急速に普及してきている。一般にカラー液晶表示装置(101)は、図1(a)に示すように、カラーフィルター1とTFT基板等の電極基板2とを対向させて1〜10μm程度の間隙部3を設け、当該間隙部3内に液晶化合物Lを充填し、その周囲をシール材4で密封した構造をとっている。カラーフィルター1は、透明基板5上に、画素間の境界部を遮光するために所定のパターンに形成されたブラックマトリックス層6と、各画素を形成するために複数の色(通常、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色)を所定順序に配列した画素部7と、保護膜8と、透明電極膜9とが、透明基板に近い側からこの順に積層された構造をとっている。また、カラーフィルター1及びこれと対向する電極基板2の内面側には配向膜10が設けられる。さらに間隙部3には、カラーフィルター1と電極基板2の間のセルギャップを一定且つ均一に維持するために、スペーサーが設けられる。スペーサーとしては一定粒子径を有するパール11を分散したり、又は、図1(b)に示すようにセルギャップに対応する高さを有する柱状スペーサー12を、カラーフィルターの内面側であってブラックマトリックス層6が形成されている位置と重なり合う領域に形成する。そして、各色に着色された画素それぞれ又はカラーフィルターの背後にある液晶層の光透過率を制御することによってカラー画像が得られる。   In recent years, color liquid crystal display devices are rapidly spreading as flat displays for personal computers and the like. In general, as shown in FIG. 1A, a color liquid crystal display device (101) is provided with a gap portion 3 of about 1 to 10 μm with a color filter 1 and an electrode substrate 2 such as a TFT substrate facing each other. 3 is filled with a liquid crystal compound L, and the periphery thereof is sealed with a sealing material 4. The color filter 1 includes a black matrix layer 6 formed in a predetermined pattern on the transparent substrate 5 to shield the boundary between pixels, and a plurality of colors (usually red (R (R)) to form each pixel. ), Green (G), blue (B) three primary colors) arranged in a predetermined order, a protective film 8 and a transparent electrode film 9 are laminated in this order from the side close to the transparent substrate. Have taken. An alignment film 10 is provided on the inner surface side of the color filter 1 and the electrode substrate 2 facing the color filter 1. Furthermore, a spacer is provided in the gap portion 3 in order to maintain a constant and uniform cell gap between the color filter 1 and the electrode substrate 2. As the spacer, pearls 11 having a fixed particle diameter are dispersed, or columnar spacers 12 having a height corresponding to the cell gap as shown in FIG. It forms in the area | region which overlaps with the position in which the layer 6 is formed. A color image is obtained by controlling the light transmittance of each of the pixels colored in each color or the liquid crystal layer behind the color filter.

従来から行われているカラーフィルターの着色層などを所定のパターン形状で形成する方法としては、例えば染色法が挙げられる。この染色法は、まずガラス基板上に染色用の材料である水溶性の高分子材料を形成し、これをフォトリソグラフィー工程により所望の形状にパターニングした後、得られたパターンを染色浴に浸漬して着色されたパターンを得る。これを3回繰り返すことによりR、G、およびBのカラーフィルター層を形成する。また、他の方法としては顔料分散法がある。この方法は、まず基板上に顔料を分散した感光性樹脂層を形成し、これをパターニングすることにより単色のパターンを得る。さらにこの工程を3回繰り返すことにより、R、G、およびBのカラーフィルター層を形成する。さらに他の方法としては、電着法や、熱硬化樹脂に顔料を分散させてR、G、およびBの3回印刷を行った後、樹脂を熱硬化させる方法等を挙げることができる。   As a conventional method for forming a colored layer of a color filter or the like in a predetermined pattern shape, for example, a staining method can be mentioned. In this dyeing method, first, a water-soluble polymer material, which is a dyeing material, is formed on a glass substrate, patterned into a desired shape by a photolithography process, and then the obtained pattern is immersed in a dyeing bath. To get a colored pattern. By repeating this three times, R, G, and B color filter layers are formed. Another method is a pigment dispersion method. In this method, a photosensitive resin layer in which a pigment is dispersed is first formed on a substrate, and this is patterned to obtain a monochromatic pattern. Further, this process is repeated three times to form R, G, and B color filter layers. Still other methods include an electrodeposition method, a method in which a pigment is dispersed in a thermosetting resin, R, G, and B are printed three times, and then the resin is thermoset.

しかしながら、いずれの方法も、R、G、及びBの3色を着色するために、同一の工程を3回繰り返す必要があり、コスト高になるという問題や、同様の工程を繰り返すため歩留まりが低下するという問題がある。   However, in any method, in order to color three colors of R, G, and B, it is necessary to repeat the same process three times, which causes a problem of high cost, and the yield decreases because the same process is repeated. There is a problem of doing.

これらの問題点を解決したカラーフィルターの製造方法として、特許文献1には、熱硬化性樹脂を含有する着色インクをインクジェット方式で基板上に吹き付け、加熱することにより着色層(画素部)を形成することが記載されている。   As a method of manufacturing a color filter that solves these problems, Patent Document 1 discloses that a colored layer (pixel portion) is formed by spraying colored ink containing a thermosetting resin onto a substrate by an inkjet method and heating. It is described to do.

特開平9−21910号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-21910 特開平11−72613号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-72613

硬化性樹脂組成物は、例えば、カラーフィルターの着色層、ブラックマトリックス、保護膜、スペーサー等を形成するために用いられるが、熱硬化工程又は他の工程での加熱処理、或いは製品となった後での高温環境によって、硬化パターンの変形、塗膜のクラック、密着性の悪化、或いは、該塗膜に隣接して積層された無機材料薄膜等にしわやクラックを発生させるといった問題がある。   The curable resin composition is used to form, for example, a colored layer of a color filter, a black matrix, a protective film, a spacer, etc., but after heat treatment in a thermosetting step or other steps, or after becoming a product. Depending on the high temperature environment, there are problems such as deformation of the cured pattern, cracking of the coating film, deterioration of adhesion, or generation of wrinkles and cracks in the inorganic material thin film laminated adjacent to the coating film.

特に、液晶表示パネル等の表示パネル用のカラーフィルターの着色層、ブラックマトリックスや保護膜等を、硬化性樹脂組成物を用いて形成する場合には、基板上に着色層を形成後、必要によってこの上に保護膜を形成し、その後透明電極膜を形成するが、この際に透明電極膜の表面にしわが発生するという問題が起こる。透明電極膜の形成方法は、真空蒸着法、スパッタ法やイオンプレーティング法など、いずれも減圧雰囲気下で基板を加熱することが必要である。たとえば、透明電極膜として代表的なITO膜の真空蒸着成膜を行う場合には、下地となる着色層や保護膜は約120℃以上という高温及び真空による超低圧にさらされる。硬化性樹脂組成物から形成された着色層等の硬化膜がこのような高温条件にさらされると、硬化膜が熱膨張収縮してしわを発生するために、透明電極膜等の隣接層を歪ませて、その表面にしわやクラックが発生すると考えられる。透明電極膜表面のしわやクラックが起こると、発生箇所で局所的な抵抗率が高くなり断線し、残像が起こったり、ひいては表示不良の原因となる。   In particular, when forming a colored layer of a color filter for a display panel such as a liquid crystal display panel, a black matrix or a protective film using a curable resin composition, after forming the colored layer on the substrate, if necessary A protective film is formed thereon, and then a transparent electrode film is formed. At this time, a problem arises that wrinkles are generated on the surface of the transparent electrode film. As a method for forming the transparent electrode film, it is necessary to heat the substrate under a reduced pressure atmosphere such as a vacuum deposition method, a sputtering method, or an ion plating method. For example, when vacuum deposition of a typical ITO film as a transparent electrode film is performed, the underlying colored layer and protective film are exposed to a high temperature of about 120 ° C. or higher and an ultra-low pressure due to vacuum. When a cured film such as a colored layer formed from a curable resin composition is exposed to such a high temperature condition, the cured film thermally expands and contracts to generate wrinkles, which distorts adjacent layers such as a transparent electrode film. It is considered that wrinkles and cracks are generated on the surface. If wrinkles or cracks occur on the surface of the transparent electrode film, the local resistivity is increased at the location where the transparent electrode film is generated, resulting in disconnection, resulting in an afterimage, and in turn causing display defects.

特許文献2には、オーバーコート膜を有するカラーフィルターにおいて、導電膜のシワまたはクラックが発生し難くスペーサーの剥がれのないカラーフィルターを提供する手段として、オーバーコート膜のヤング率が200℃で2GPa以上の値を持つことを開示している。しかしながら特許文献2には、高温でオーバーコート膜が柔らかくならなければ良いという発想が記載されているのみである。   Patent Document 2 discloses that a color filter having an overcoat film has a Young's modulus of 2 GPa or more at 200 ° C. as a means for providing a color filter in which wrinkles or cracks of the conductive film are unlikely to occur and the spacer is not peeled off. It is disclosed that it has a value of. However, Patent Document 2 only describes the idea that the overcoat film should not be soft at high temperatures.

本発明は上記実状に鑑みて成し遂げられたものであり、その第一の目的は、硬化膜にしわやクラックが生じにくく、隣接する層にしわやクラックが生じ難いカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を提供することにある。   The present invention has been achieved in view of the above-mentioned actual situation, and a first object thereof is a curable resin composition for a color filter which is less likely to cause wrinkles and cracks in a cured film and less likely to cause wrinkles and cracks in an adjacent layer. Is to provide.

また、本発明の第二の目的は、上記目的を達成する硬化性樹脂組成物を用いて製造したカラーフィルターを提供することにある。   The second object of the present invention is to provide a color filter manufactured using a curable resin composition that achieves the above object.

また、本発明の第三の目的は、上記目的を達成するカラーフィルターを備えた液晶パネルを提供することにある。   A third object of the present invention is to provide a liquid crystal panel provided with a color filter that achieves the above object.

さらに、本発明の第四の目的は、無機材料薄膜にしわやクラックが生じ難い、樹脂硬化膜と無機材料薄膜の積層体の製造方法を提供することにある。   A fourth object of the present invention is to provide a method for producing a laminate of a cured resin film and an inorganic material thin film, in which wrinkles and cracks are unlikely to occur in the inorganic material thin film.

本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物は、硬化性樹脂として少なくとも下記式(1)及び(2)で表わされる構成単位を含み、1分子中にグリシジル基を2個以上有し、重量平均分子量3000〜20000、かつ、下記式で表わされる架橋間分子量Mcが300以下であるバインダー性エポキシ化合物及び1分子中にエポキシ基を4個以上有し、重量平均分子量が3000以下の多官能エポキシ化合物を含有し、バインダー成分全体中の当該バインダー性エポキシ化合物の含有割合が30重量%以上であり、当該組成物の固形分中の有機成分のみからなり、80℃、150Torr下で5分間加熱減圧乾燥し、260℃で30分加熱して得られる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上、かつ、表面粗度(Ra)が10nm以下となり得ることを特徴とする。
=M /(xF −2)
(式中、M は1分子当たりの平均分子量、xは1以下の反応率、F は1分子当たりの平均官能基数である。)
For color filters thermosetting resin composition according to the present invention, at least it comprises the following formula (1) and the structural unit represented by (2), having two or more glycidyl groups per molecule as the curable resin, A binder epoxy compound having a weight average molecular weight of 3000 to 20000 and an intercrosslinking molecular weight Mc represented by the following formula of 300 or less and a polyfunctional having 4 or more epoxy groups in one molecule and a weight average molecular weight of 3000 or less containing epoxy compound, the content of the binder epoxy compound in the total binder component is not less than 30% by weight, Ri Do because only the organic component in the solid content of the composition, 80 ° C., 5 minutes under 150Torr heated and dried under reduced pressure, the elastic deformation ratio in the indentation test by ISO-14577 obtained that the cured product is heated 30 minutes at 260 ° C. 40% On, and the surface roughness (Ra) is equal to or that can be 10nm or less.
M c = M 0 / (xF 0 -2)
(In the formula, M 0 is the average molecular weight per molecule, x is the reaction rate of 1 or less, and F 0 is the average number of functional groups per molecule.)

Figure 0004527489
(R は水素原子または炭素数1〜3のアルキル基であり、R は炭素数1〜12の炭化水素基であり、R は水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基である。)
本発明者は、透明電極膜形成時のしわやクラックの発生について詳細に検討した結果、透明電極膜の下地である着色層や保護膜やブラックマトリックス層等の硬化膜に含まれるバインダー成分を主成分とする有機成分が、しわやクラックを生じにくいと、透明電極膜形成時のしわやクラックが生じにくいことを見出した。更に、着色層や保護膜やブラックマトリックス層等の組成物の固形分中の有機成分のみからなる硬化物の硬さ試験における総変形量のうちの弾性変形割合が大きいほど、しわやクラックが生じにくいことを見出し、本発明を完成させた。
また、本発明に係るカラーフィルター用熱硬化性樹脂組成物は、有機成分のみからなる硬化物の表面粗度(Ra)が10nm以下であることにより、隣接する無機材料薄膜にしわやクラックを生じにくい。
Figure 0004527489
(R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and R 3 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. )
As a result of detailed studies on the generation of wrinkles and cracks during the formation of the transparent electrode film, the present inventor has found that the binder component contained in the cured film such as a colored layer, a protective film or a black matrix layer, which is the base of the transparent electrode film, is mainly used. It has been found that when the organic component as a component is less likely to cause wrinkles and cracks, wrinkles and cracks are less likely to occur during the formation of the transparent electrode film. Furthermore, wrinkles and cracks occur as the elastic deformation ratio of the total deformation amount in the hardness test of the cured product consisting only of organic components in the solid content of the composition such as the colored layer, the protective film and the black matrix layer increases. As a result, the present invention was completed.
Moreover, the thermosetting resin composition for color filters according to the present invention produces wrinkles and cracks in the adjacent inorganic material thin film because the surface roughness (Ra) of the cured product composed only of organic components is 10 nm or less. Hateful.

本発明においては、組成物において、1種又は2種以上の成分からなるバインダー成分が主成分である固形分中の有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となり得るように固形分中の有機成分を選択して、当該有機成分のみからなる硬化物がISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となる硬化条件で当該組成物を硬化させることにより、当該組成物の硬化膜が熱膨張収縮し難く、しわやクラックを生じにくいため、その上に透明電極膜等の無機材料薄膜を高温及び真空による超低圧下で形成しても、当該無機材料薄膜にしわやクラックが生じにくい。   In the present invention, the elastic deformation ratio in the indentation test according to ISO-14577 of the cured product consisting only of the organic component in the solid content in which the binder component consisting of one or two or more components is the main component in the composition is 40. The organic component in the solid content is selected so that it can be at least%, and the cured product composed only of the organic component is cured under the curing conditions in which the elastic deformation ratio in the indentation test according to ISO-14577 is 40% or more. By making the cured film of the composition less susceptible to thermal expansion and contraction and less likely to cause wrinkles and cracks, even if an inorganic material thin film such as a transparent electrode film is formed on it at a high temperature and under an ultra-low pressure by vacuum, Wrinkles and cracks are unlikely to occur in the inorganic material thin film.

本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を用いてカラーフィルターの着色層、ブラックマトリックス、保護膜等を形成すると、これらの少なくともいずれかに隣接する無機材料薄膜はしわやクラックが生じにくい。   When a colored layer, a black matrix, a protective film, or the like of a color filter is formed using the curable resin composition for a color filter according to the present invention, wrinkles and cracks are hardly generated in an inorganic material thin film adjacent to at least one of them.

本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物は、前記有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合は60%以下となり得ることが、硬化膜が着色し難い点から好ましい。   In the curable resin composition for a color filter according to the present invention, it is possible that an elastic deformation ratio in an indentation test according to ISO-14577 of a cured product composed only of the organic component can be 60% or less, because the cured film is difficult to be colored. preferable.

また、本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物は、硬化後に、更に240℃で60分加熱する前後で、架橋要素の変化量が測定誤差範囲内であって、且つISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が増大するものであることが好ましい。当該条件下で硬化膜がさらに弾性変形割合が増大する硬化性樹脂組成物である場合には、無機材料薄膜にしわやクラックが生じにくいからである。
The color filter for the thermosetting resin composition according to the present invention, after curing, further before and after heating 60 minutes at 240 ° C., the change amount of the crosslinking component is within the measurement error range, and by ISO-14577 It is preferable that the elastic deformation rate in the indentation test is increased. If further proportion elastic deformation cured film in the conditions is a thermosetting resin composition increases, wrinkles and cracks in the inorganic material thin film is less likely to occur.

本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物は、インクジェット用インクとして、好適に用いることができる。   The curable resin composition for a color filter according to the present invention can be suitably used as an inkjet ink.

また、本発明に係るカラーフィルターは、透明基板と、当該透明基板上に設けられた着色層を備え、さらに当該着色層間及び/又は当該着色層上に樹脂硬化膜を備えていてもよく、前記着色層及び/又は前記樹脂硬化膜が、前記本発明に係るカラーフィルター用熱硬化性樹脂組成物を硬化させて形成した硬化物であり、当該硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上、かつ、表面粗度(Ra)が10nm以下であり、当該硬化物からなる前記着色層及び/又は前記樹脂硬化膜に隣接した無機材料薄膜を備えることを特徴とする。
The color filter according to the present invention may a transparent substrate, comprising a colored layer provided on the transparent substrate, also comprise further the coloring interlayer and / or the resin cured film on the colored layer, the The colored layer and / or the resin cured film is a cured product formed by curing the thermosetting resin composition for a color filter according to the present invention, and an elastic deformation ratio in an indentation test according to ISO-14577 of the cured product. Is 40% or more, and the surface roughness (Ra) is 10 nm or less, and includes an inorganic material thin film adjacent to the colored layer and / or the cured resin film made of the cured product.

本発明に係るカラーフィルターは、前記着色層、及び/又は、ブラックマトリックス、保護膜、隔壁等の前記樹脂硬化膜が、前記本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を硬化させて形成したものであることから、当該硬化性樹脂組成物を用いた前記着色層、及び/又は、ブラックマトリックス、保護膜、インクジェット方式用隔壁等の前記樹脂硬化膜は、しわやクラックが生じにくいため、これらのいずれかに隣接する無機材料薄膜は、シワやクラックが生じにくい。従って、本発明に係るカラーフィルターは、シワやクラックによる導通の問題と画像不良の問題がなく、表示不良が低減したものである。   The color filter according to the present invention is formed by curing the curable resin composition for a color filter according to the present invention, wherein the resin cured film such as the colored layer and / or the black matrix, the protective film, and the partition wall is cured. Therefore, the colored layer using the curable resin composition and / or the cured resin film such as a black matrix, a protective film, and a partition for an ink jet system are not easily wrinkled or cracked. An inorganic material thin film adjacent to any of the above is unlikely to be wrinkled or cracked. Therefore, the color filter according to the present invention is free from the problem of conduction due to wrinkles and cracks and the problem of image defects, and has reduced display defects.

本発明に係るカラーフィルターにおいて、前記無機材料薄膜の一態様としては、透明電極膜である。   In the color filter according to the present invention, one embodiment of the inorganic material thin film is a transparent electrode film.

本発明に係るカラーフィルターは、前記無機材料薄膜の表面粗度(Ra)が10nm以下であることが好ましい。   In the color filter according to the present invention, the inorganic material thin film preferably has a surface roughness (Ra) of 10 nm or less.

本発明に係る液晶パネルは、表示側基板と液晶駆動側基板とを対向させ、両者の間に液晶を封入してなる液晶パネルであって、前記表示側基板が前記本発明に係るカラーフィルターであることを特徴とする。   The liquid crystal panel according to the present invention is a liquid crystal panel in which a display side substrate and a liquid crystal driving side substrate are opposed to each other, and liquid crystal is sealed therebetween, and the display side substrate is the color filter according to the present invention. It is characterized by being.

また、本発明に係るカラーフィルターの製造方法は、基板上に前記本発明に係るカラーフィルター用熱硬化性樹脂組成物を、当該組成物の固形分中の有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上、かつ、当該硬化物の表面粗度が10nm以下となる条件で、硬化させて樹脂硬化膜を形成する工程と、前記樹脂硬化膜上に無機材料薄膜を形成する工程を有する。
In addition, the method for producing a color filter according to the present invention includes the step of isolating the thermosetting resin composition for a color filter according to the present invention on a substrate from an organic component only in an organic component in the solid content of the composition. A step of forming a cured resin film by curing under a condition that the elastic deformation ratio in the indentation test by 14577 is 40% or more and the surface roughness of the cured product is 10 nm or less ; and an inorganic material on the cured resin film Forming a thin film.

本発明に係るカラーフィルターの製造方法は、基板上に前記熱硬化性樹脂組成物を、当該組成物の固形分中の有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上、かつ、当該硬化物の表面粗度(Ra)が10nm以下となる条件で、硬化させて樹脂硬化膜を形成する工程を有することにより、形成された当該樹脂硬化膜はシワやクラックを生じにくいため、当該樹脂硬化膜上に更に無機材料薄膜を形成しても、当該無機材料薄膜にしわやクラックが生じにくく、表示不良が低減したカラーフィルターが得られる。
Method for producing a color filter according to the present invention, the thermosetting resin composition on a substrate, the elastic deformation ratio in the indentation test by ISO-14577 only cured product obtained from the organic component in the solid content of the composition is The resin cured film thus formed has a process of forming a cured resin film by curing it under the condition that the surface roughness (Ra) of the cured product is 10 nm or less under 40% or more . because the less likely, be further formed inorganic material thin film on the resin cured film, the inorganic material thin film wrinkles and cracks rather difficulty occurs, the color filter is obtained in which the display defect is reduced.

本発明に係るカラーフィルターの製造方法において、前記無機材料薄膜を形成する工程は、物理蒸着法、化学蒸着法、又はゾルゲル法のいずれかの方法を用いることが、高効率化及び低温合成化の点から好ましい。
In the method for producing a color filter according to the present invention, the step of forming the inorganic material thin film may be performed by using any one of a physical vapor deposition method, a chemical vapor deposition method, and a sol-gel method. It is preferable from the point.

本発明に係るカラーフィルターの製造方法において、前記無機材料薄膜を形成する工程は、180℃以上の加熱工程を含むものであっても良い。
In the color filter manufacturing method according to the present invention, the step of forming the inorganic material thin film may include a heating step of 180 ° C. or higher.

本発明に係るカラーフィルターの製造方法において、前記樹脂硬化膜を形成する工程が、前記硬化性樹脂組成物の架橋反応の進行が停止した後も、更に加熱を続行して弾性変形割合を増大させる工程を含むことが、無機材料薄膜にしわやクラックが生じにくい点から好ましい。
The method of manufacturing a color filter according to the present invention, the step of forming a resin cured film, even after the progress of the crosslinking reaction of the thermosetting resin composition is stopped, further increase the elastic deformation rate and continue heating It is preferable to include the step of causing the inorganic material thin film to be free from wrinkles and cracks.

本発明に係るカラーフィルターの製造方法において、前記樹脂硬化膜を形成する工程は、基板上の所定領域に前記熱硬化性樹脂組成物をインクジェット方式によって選択的に付着させて、インキ層を形成する工程と、当該インキ層を加熱することにより硬化させて、所定パターンの樹脂硬化膜を形成する工程を含むものであることが好ましい。インクジェット方式により基板表面に所定のパターンに合わせて吐出することにより、所定の微細パターンを正確且つ均一に形成することができるからである。
The method of manufacturing a color filter according to the present invention, the step of forming the resin cured film, the thermosetting resin composition in a predetermined region on the substrate selectively deposited was by an ink jet method to form an ink layer It is preferable to include a step and a step of curing the ink layer by heating to form a cured resin film having a predetermined pattern. This is because a predetermined fine pattern can be accurately and uniformly formed by ejecting the substrate surface according to the predetermined pattern by the ink jet method.

本発明に係るカラーフィルターの製造方法において、前記無機材料薄膜の表面粗度(Ra)が10nm以下であることが好ましい。
In the color filter manufacturing method according to the present invention, it is preferable that the inorganic material thin film has a surface roughness (Ra) of 10 nm or less.

本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物は、硬化膜にしわやクラックが生じにくく、隣接する層にしわやクラックが生じ難い。本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を用いてカラーフィルターの着色層、ブラックマトリックス、保護膜、及びインクジェット方式用隔壁等を形成すると、これらの少なくともいずれかに隣接する無機材料薄膜はしわやクラックが生じにくい。   The curable resin composition for a color filter according to the present invention hardly causes wrinkles and cracks in the cured film, and hardly causes wrinkles and cracks in adjacent layers. When a color filter coloring layer, a black matrix, a protective film, an ink jet partition, etc. are formed using the curable resin composition for a color filter according to the present invention, the inorganic material thin film adjacent to at least one of these is wrinkled. And cracks are less likely to occur.

本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物は、バインダー成分を主成分とする固形分中の有機成分を本発明の条件に該当するように選択すれば上記効果が得られるので、硬化性樹脂組成物の硬化膜に実際に無機材料薄膜等の隣接層を作製することを繰り返して、しわやクラックが少ない硬化性樹脂組成物を選択する工程が必要なく、効率的である。   The curable resin composition for a color filter according to the present invention can provide the above effect by selecting an organic component in a solid content containing a binder component as a main component so as to meet the conditions of the present invention. It is efficient because there is no need for a step of selecting a curable resin composition with few wrinkles and cracks by repeating the actual production of an adjacent layer such as an inorganic material thin film on the cured film of the composition.

本発明に係るカラーフィルターは、シワやクラックによる導通の問題と画像不良の問題がなく、表示不良が低減したものである。   The color filter according to the present invention is free from problems of conduction due to wrinkles and cracks and image defects, and has reduced display defects.

本発明に係る液晶パネルは、表示不良が低減した本発明に係るカラーフィルターを用いるため、表示不良が低減した液晶パネルである。   The liquid crystal panel according to the present invention is a liquid crystal panel with reduced display defects because the color filter according to the present invention with reduced display defects is used.

本発明に係る樹脂硬化膜と無機材料薄膜の積層体の製造方法は、当該無機材料薄膜にしわやクラックが生じにくい。   In the method for producing a laminate of a cured resin film and an inorganic material thin film according to the present invention, wrinkles and cracks are not easily generated in the inorganic material thin film.

以下において本発明を詳しく説明する。なお本発明において光には、可視及び非可視領域の波長の電磁波、さらには放射線が含まれ、放射線には、例えばマイクロ波、電子線が含まれる。具体的には、波長5μm以下の電磁波、及び電子線のことを言う。また本発明において(メタ)アクリルとはアクリル又はメタクリルのいずれかであることを意味し、(メタ)アクリレートとはアクリレート又はメタクリレートのいずれかであることを意味し、(メタ)アクリロイルとはアクリロイル又はメタクリロイルのいずれかであることを意味する。   The present invention is described in detail below. In the present invention, light includes electromagnetic waves having wavelengths in the visible and non-visible regions, and radiation, and the radiation includes, for example, microwaves and electron beams. Specifically, it means an electromagnetic wave having a wavelength of 5 μm or less and an electron beam. In the present invention, (meth) acryl means either acryl or methacryl, (meth) acrylate means acrylate or methacrylate, and (meth) acryloyl means acryloyl or Means either methacryloyl.

1.カラーフィルター用硬化性樹脂組成物
本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物は、少なくとも硬化性樹脂を含有する組成物であって、当該組成物の固形分中の有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となり得ることを特徴とする。
1. Curable resin composition for color filter The curable resin composition for a color filter according to the present invention is a composition containing at least a curable resin, and is a cured product composed only of organic components in the solid content of the composition. The elastic deformation ratio in the indentation test according to ISO-14577 can be 40% or more.

なお、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物の固形分中の有機成分には、バインダー成分全部、顔料分散剤、紫外線吸収剤などが含まれる。顔料(有機顔料及び無機顔料)、無機充填剤などは含まれない。顔料は、有機成分であっても本発明の上記固形分中の有機成分には含まれない。また、レベリング剤のシリコンポリマーや、密着促進剤のシランカップリング剤なども含まれない。従って、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物の固形分中の有機成分は、バインダー成分が主成分であり、バインダー成分のみから構成される場合もある。   The organic components in the solid content of the color filter curable resin composition include all binder components, pigment dispersants, ultraviolet absorbers, and the like. Pigments (organic pigments and inorganic pigments), inorganic fillers and the like are not included. Even if it is an organic component, a pigment is not contained in the organic component in the said solid content of this invention. Further, it does not include a silicon polymer as a leveling agent or a silane coupling agent as an adhesion promoter. Therefore, the organic component in the solid content of the curable resin composition for color filters is composed mainly of the binder component and may be composed of only the binder component.

本発明においては、組成物において、1種又は2種以上の成分からなるバインダー成分が主成分である固形分中の有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となり得るように固形分中の有機成分を選択して、当該有機成分のみからなる硬化物がISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となる硬化条件で当該組成物を硬化させることにより、当該組成物の硬化膜が熱膨張収縮し難く、しわやクラックを生じにくいため、その上に透明電極膜等の無機材料薄膜を高温及び真空による超低圧下で形成しても、当該無機材料薄膜にしわやクラックが生じにくい。   In the present invention, the elastic deformation ratio in the indentation test according to ISO-14577 of the cured product consisting only of the organic component in the solid content in which the binder component consisting of one or two or more components is the main component in the composition is 40. The organic component in the solid content is selected so that it can be at least%, and the cured product composed only of the organic component is cured under the curing conditions in which the elastic deformation ratio in the indentation test according to ISO-14577 is 40% or more. By making the cured film of the composition less susceptible to thermal expansion and contraction and less likely to cause wrinkles and cracks, even if an inorganic material thin film such as a transparent electrode film is formed on it at a high temperature and under an ultra-low pressure by vacuum, Wrinkles and cracks are unlikely to occur in the inorganic material thin film.

固形分中の有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となり得るように固形分中の有機成分を選択して、当該有機成分のみからなる硬化物がISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となる条件で当該組成物を硬化させることにより、当該組成物の硬化膜がシワやクラックを生じにくいのは、有機成分の硬化物の弾性変形率が高いことで無機材料薄膜形成時に発生する内部応力の歪を緩和させる働きがあるからだと推定される。   An organic component in the solid content is selected so that the elastic deformation ratio in the indentation test according to ISO-14577 of the cured product consisting only of the organic component in the solid content can be 40% or more. When the composition is cured under a condition that the elastic deformation ratio in the indentation test according to ISO-14577 is 40% or more, the cured film of the composition is less likely to be wrinkled or cracked. It is presumed that the high deformation rate has the function of relaxing the internal stress generated during the formation of the inorganic material thin film.

前記有機成分のみからなる硬化物自体のしわも少ない方が好ましく、表面粗度(Ra)は10nm以下であることが好ましく、更に7nm以下、特に5nm以下であることが好ましい。ここで、表面粗度(Ra)は、下記式で求められる算術平均粗さをいう。   It is preferable that the cured product itself consisting only of the organic component has less wrinkles, and the surface roughness (Ra) is preferably 10 nm or less, more preferably 7 nm or less, and particularly preferably 5 nm or less. Here, the surface roughness (Ra) refers to the arithmetic average roughness obtained by the following formula.

Figure 0004527489
Figure 0004527489

式中、Nは測定の際の基準長さに対する分割数であり、Rnは、表面に対する厚み方向を高さとした時の、分割した区画nの平均高さからの偏差である。表面粗度(Ra)は、AFM(atomic force microscope;原子間力顕微鏡)により測定することができる。 In the formula, N is the number of divisions with respect to the reference length at the time of measurement, and Rn is a deviation from the average height of the divided sections n when the thickness direction with respect to the surface is height. The surface roughness (Ra) can be measured by an AFM (atomic force microscope).

本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を用いてカラーフィルターの着色層、ブラックマトリックス、保護膜、及びインクジェット方式用隔壁等を形成すると、これらの少なくともいずれかに隣接する無機材料薄膜はしわやクラックが生じにくい。   When a color filter coloring layer, a black matrix, a protective film, an ink jet partition, etc. are formed using the curable resin composition for a color filter according to the present invention, the inorganic material thin film adjacent to at least one of these is wrinkled. And cracks are less likely to occur.

(弾性変形割合)
本発明において弾性変形割合とは、ISO−14577による硬さおよび各種材料パラメータの計装化押込み試験において求められる、塑性変形仕事(Wplast)及び弾性変形仕事(Welast)からなる押し込み仕事中に示される全機械的仕事(Wtotal)のうち弾性変形仕事(Welast)が占める割合(Welast/Wtotal×100)をいう。図4に押込み試験における荷重(F)/押込み深さ(h)曲線を示す。ここで、全機械的仕事(Wtotal)はA−B−D−A、塑性変形仕事(Wplast)はA−B−C−A、弾性変形仕事(Welast)は、C−B−D−Cである。なお、ISO−14577による硬さおよび各種材料パラメータの計装化押込み試験は、従来のユニバーサル硬さ試験と同等のものである。
(Elastic deformation ratio)
In the present invention, the elastic deformation ratio is shown in an indentation work consisting of a plastic deformation work (Wplast) and an elastic deformation work (Welast), which is obtained in an instrumented indentation test of hardness and various material parameters according to ISO-14577. This refers to the ratio of the elastic deformation work (Welast) to the total mechanical work (Wtotal) (Welast / Wtotal × 100). FIG. 4 shows a load (F) / indentation depth (h) curve in the indentation test. Here, the total mechanical work (Wtotal) is A-B-D-A, the plastic deformation work (Wplast) is A-B-C-A, and the elastic deformation work (Welast) is C-B-D-C. is there. The instrumentation indentation test of hardness and various material parameters according to ISO-14577 is equivalent to the conventional universal hardness test.

また、本発明において固形分中の有機成分のみからなる硬化物とは、本発明の組成物の固形分中には少なくとも硬化性樹脂を含むため、当該硬化性樹脂中の、例えばエチレン性二重結合やエポキシ基等の架橋要素が反応する条件下で硬化反応を進行させた後の固形分中の有機成分全体をいうが、ISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となれば、硬化性樹脂の架橋要素、すなわち架橋可能な官能基の全てが反応していなくても良い。   Further, in the present invention, the cured product composed only of the organic component in the solid content includes at least a curable resin in the solid content of the composition of the present invention. This refers to the entire organic component in the solid content after the curing reaction has progressed under the condition that the bridging elements such as bonds and epoxy groups react. If the elastic deformation ratio in the indentation test according to ISO-14577 is 40% or more The crosslinking element of the curable resin, that is, all of the crosslinkable functional groups may not be reacted.

本発明における組成物の固形分中の有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合は、ISO−14577に準拠して測定でき、次のようにして測定することができる。試験機は、ISO−14577−2の条件を満足するものを用いる。ISO−14577−2の条件を満足する試験機としては、微小硬さ測定装置が挙げられる。具体的には、例えば、フィッシャースコープH100V(Helmut Fischer製)が挙げられる。   The elastic deformation ratio in the indentation test by ISO-14577 of the cured product consisting only of the organic component in the solid content of the composition in the present invention can be measured according to ISO-14577, and can be measured as follows. . A tester that satisfies the conditions of ISO-14577-2 is used. As a testing machine that satisfies the conditions of ISO-14577-2, there is a microhardness measuring device. Specifically, for example, a Fischer scope H100V (manufactured by Helmut Fischer) can be used.

測定サンプルとしては、例えば、組成物における固形分中の有機成分のみからなる組成物を固形分30%となるように溶剤に溶かして塗工液を調製し、当該塗工液を基板上に塗布し、加熱減圧乾燥(例えば、ホットプレート上で80℃、5分間、150Torr条件下)し、硬化性樹脂として光硬化性樹脂を含有する場合には、光源として超高圧水銀灯を用いて365nm換算で30mW/cmの照度にて3〜10秒間光照射して、更に200℃〜240℃で30分〜60分加熱して、或いは、硬化性樹脂として熱硬化性樹脂のみを含有する場合には、200℃〜260℃で30分〜60分加熱して、最終的な硬化後の膜厚が約2μmとなるように塗膜を形成したものを、固形分中の有機成分のみからなる硬化物として用いることができる。 As a measurement sample, for example, a composition composed only of organic components in the solid content of the composition is dissolved in a solvent so as to have a solid content of 30% to prepare a coating liquid, and the coating liquid is applied onto the substrate. In the case of heating and vacuum drying (for example, on a hot plate at 80 ° C., 5 minutes, 150 Torr) and containing a photocurable resin as a curable resin, it is converted into 365 nm using an ultrahigh pressure mercury lamp as a light source. When light is irradiated for 3 to 10 seconds at an illuminance of 30 mW / cm 2 and further heated at 200 to 240 ° C. for 30 to 60 minutes, or when only a thermosetting resin is contained as the curable resin Heated at 200 ° C. to 260 ° C. for 30 to 60 minutes to form a coating film so that the final cured film thickness is about 2 μm, a cured product consisting only of organic components in the solid content Can be used as

上記のようにして得られた固形分中の有機成分のみからなる硬化物を、上記試験機を用いて測定する。膜厚が約2μmの硬化膜の場合、例えば、温度23℃、湿度45%の下で、圧子として基部が正方形の角錐形ダイヤモンド圧子(例えば、フィッシャースコープH100VにおけるMK320)を用いて、例えば、荷重制御方式により、荷重負荷速度を30mN/min、最大荷重30mN、最大荷重における保持時間5秒として、試験中の荷重Fとそれに対応する押込み深さh及び時間を記録し、押し込み仕事中に示される仕事量を測定する。   The cured product consisting only of the organic component in the solid content obtained as described above is measured using the tester. In the case of a cured film having a film thickness of about 2 μm, for example, using a pyramid diamond indenter having a base as a square indenter (for example, MK320 in Fisherscope H100V) under a temperature of 23 ° C. and a humidity of 45%, for example, a load According to the control method, the load load speed is 30 mN / min, the maximum load is 30 mN, the holding time at the maximum load is 5 seconds, the load F under test and the corresponding indentation depth h and time are recorded, and are indicated during the indentation work. Measure work.

測定された仕事量をη=Welast/Wtotal×100のようにして処理し、弾性変形割合を求めることができる。   The measured work amount can be processed as η = Welast / Wtotal × 100 to determine the elastic deformation ratio.

本発明の組成物は、組成物の固形分中の有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となり得るものであるが、さらに、弾性変形割合が41%以上となり得るものが好ましく、特に、弾性変形割合が42%以上となり得るものが好ましい。   The composition of the present invention can have an elastic deformation ratio of 40% or more in an indentation test according to ISO-14577 of a cured product composed only of organic components in the solid content of the composition. %, Preferably those that can have an elastic deformation ratio of 42% or more.

ISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となり得る、固形分中の有機成分のみからなる硬化物は、より多く加熱したり、光照射したりする方が、弾性変形割合が高くなる傾向が見出された。しかしながら、より多く加熱したり、光照射する場合には、硬化膜が黄変する場合がある。カラーフィルターにおいて表示領域に用いられる硬化膜が黄変するとカラーフィルターの輝度低下につながる。従って、有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合は、60%以下、さらに55%以下、特に50%以下であることが好ましい。   The elastic deformation ratio in the indentation test according to ISO-14577 can be 40% or more, and the cured product composed only of organic components in the solid content has a higher elastic deformation ratio when heated more or irradiated with light. A trend was found. However, when more heating or light irradiation is performed, the cured film may turn yellow. When the cured film used in the display area of the color filter turns yellow, the brightness of the color filter is reduced. Therefore, the elastic deformation ratio in the indentation test according to ISO-14577 of a cured product composed only of organic components is preferably 60% or less, more preferably 55% or less, and particularly preferably 50% or less.

また、硬化膜の黄変を生じ難くする点から、ISO−14577による押込み試験を行う硬化の条件としては、硬化性樹脂として光硬化性樹脂を含有する場合には、光源として超高圧水銀灯を用いて365nm換算で30mW/cmの照度にて3〜10秒間光照射して、更に200℃〜240℃で30分〜60分加熱して、或いは、硬化性樹脂として熱硬化性樹脂のみを含有する場合には、200℃〜240℃で30分〜90分加熱するような条件であることが好ましく、更に、硬化性樹脂として光硬化性樹脂を含有する場合には、光源として超高圧水銀灯を用いて365nm換算で30mW/cmの照度にて3〜5秒間光照射して、更に220℃〜240℃で30分〜60分加熱して、或いは、硬化性樹脂として熱硬化性樹脂のみを含有する場合には、220℃〜240℃で30分〜90分加熱するような条件であることが好ましい。 Moreover, from the point of making yellowing of a cured film difficult to occur, as a curing condition for performing an indentation test according to ISO-14577, when a photocurable resin is contained as a curable resin, an ultrahigh pressure mercury lamp is used as a light source. And irradiated with light at an illuminance of 30 mW / cm 2 in terms of 365 nm for 3 to 10 seconds and further heated at 200 to 240 ° C. for 30 to 60 minutes, or contains only a thermosetting resin as a curable resin. When it does, it is preferable that it is the conditions which heat for 30 minutes-90 minutes at 200 to 240 degreeC. Furthermore, when it contains photocurable resin as curable resin, an ultrahigh pressure mercury lamp is used as a light source. It is irradiated with light at an illuminance of 30 mW / cm 2 in terms of 365 nm for 3 to 5 seconds, and further heated at 220 ° C. to 240 ° C. for 30 minutes to 60 minutes, or only a thermosetting resin is used as the curable resin. Contains When it does, it is preferable that it is the conditions which heat at 220 degreeC-240 degreeC for 30 minutes-90 minutes.

また本発明において、前記有機成分のみからなる硬化物が、光硬化性樹脂を含有する場合には、更に光源として超高圧水銀灯を用いて365nm換算で30mW/cmの照度にて30秒間光照射、及び240℃で60分加熱する前後で、或いは、硬化性樹脂として熱硬化性樹脂のみを含有する場合には、更に240℃で60分加熱する前後で、架橋要素の変化量が測定誤差範囲内であって、且つISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が増大するものであることが、隣接して形成する無機材料薄膜にしわやクラックが生じにくい点から好ましい。 Moreover, in this invention, when the hardened | cured material which consists only of the said organic component contains a photocurable resin, it is further irradiated with light for 30 second by the illumination intensity of 30 mW / cm < 2 > in conversion of 365 nm using an ultrahigh pressure mercury lamp as a light source. , And before and after heating at 240 ° C. for 60 minutes, or when containing only a thermosetting resin as the curable resin, the amount of change in the cross-linking element is within the measurement error range before and after heating at 240 ° C. for 60 minutes. It is preferable that the elastic deformation ratio in the indentation test according to ISO-14577 is within the range from the viewpoint that wrinkles and cracks hardly occur in the adjacent inorganic material thin film.

なお、ここでいう架橋要素の変化量が測定誤差範囲内とは、例えば、加熱IR測定装置(例えば、日本分光(株)製、FT/IR610)にて、熱硬化性樹脂の代表的な架橋要素であるエポキシ基や、光硬化性樹脂の代表的な架橋要素であるエチレン性二重結合(C=C)についての変化量を測定して指標にすることができる。具体的には、例えば、1つの測定において、加熱や光照射しても変化しないエステル基(例えば1720cm-1前後)等の官能基を基準ピークに選択してピーク面積を求め、エポキシ基に由来する986cm-1前後(890〜990cm-1)のピークについてもピーク面積を求め、基準ピークに対するエポキシピークの面積比を算出し、硬化後に更に過酷に加熱や光照射する前と後について当該ピーク面積比を比較して、実質的にゼロといえる範囲内、具体的に0.002%以下であることをいう。ここでピーク面積は、例えばピークトップに対する2つの谷を直線で結んで面積を算出したものとすることができる。光硬化性樹脂の場合についても同様に、例えば、1つの測定において、加熱や光照射しても変化しないエステル基(例えば1720cm-1前後)等の官能基を基準ピークに選択してピーク面積を求め、エチレン性二重結合(C=C)に由来する810cm-1前後(800〜830cm-1)のピークについてもピーク面積を求め、基準ピークに対するエポキシピークの面積比を算出することができる。 Here, the amount of change in the cross-linking element is within the measurement error range, for example, with a heating IR measuring device (for example, FT / IR 610, manufactured by JASCO Corporation), a typical cross-linking of a thermosetting resin. The amount of change with respect to an epoxy group as an element and an ethylenic double bond (C = C) as a typical crosslinking element of a photocurable resin can be measured and used as an index. Specifically, for example, in one measurement, a functional group such as an ester group (for example, around 1720 cm −1 ) that does not change even when heated or irradiated with light is selected as a reference peak to obtain a peak area, and is derived from an epoxy group The peak area is also obtained for the peak around 986 cm −1 (890 to 990 cm −1 ), the area ratio of the epoxy peak to the reference peak is calculated, and the peak area before and after the heating and light irradiation more severely after curing When the ratio is compared, it means that the ratio is substantially zero, specifically 0.002% or less. Here, for example, the peak area can be calculated by connecting two valleys with respect to the peak top with a straight line. Similarly, in the case of the photocurable resin, for example, in one measurement, a functional group such as an ester group (for example, around 1720 cm −1 ) that does not change even when heated or irradiated with light is selected as a reference peak, and the peak area is determined. determined, determine the peak area even for the peak of the derived ethylenic double bond (C = C) 810cm -1 longitudinal (800~830cm -1), it is possible to calculate the area ratio of the epoxy peak relative to the reference peak.

(バインダー成分)
本発明に用いられるバインダー成分は、少なくとも硬化性樹脂を含むものであり、固形分中の有機成分のみからなる硬化物の主成分となり得るものである。従って、本発明に用いられるバインダー成分の硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合は、40%以上となり得ることが好ましい。
(Binder component)
The binder component used in the present invention contains at least a curable resin and can be a main component of a cured product composed only of organic components in the solid content. Therefore, it is preferable that the elastic deformation ratio in the indentation test by ISO-14577 of the hardened | cured material of the binder component used for this invention can be 40% or more.

次に、本発明に用いられるバインダー成分を具体的に説明する。
本発明に用いられるバインダー成分は、少なくとも硬化性樹脂を含むものであり、1又は2種以上の硬化性樹脂を含むものであっても良いし、成膜性や被塗工面に対する密着性を付与する点から、硬化性がない樹脂を含んでいても良い。本発明に用いられるバインダー成分は、固形分中の有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となり得るものであれば特に限定されず、当該有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となるように、適宜選択して又は組み合わせて用いる。
Next, the binder component used in the present invention will be specifically described.
The binder component used in the present invention includes at least a curable resin, may include one or more curable resins, and imparts film formability and adhesion to a surface to be coated. Therefore, a resin having no curability may be included. The binder component used in the present invention is not particularly limited as long as the elastic deformation ratio in the indentation test according to ISO-14577 of the cured product composed only of the organic component in the solid content can be 40% or more, and only the organic component. The cured product made of is suitably selected or used in combination so that the elastic deformation ratio in the indentation test according to ISO-14577 is 40% or more.

バインダー成分に含まれる硬化性樹脂としては、例えば、可視光線、紫外線、電子線等により重合硬化させることができる光硬化性樹脂や、加熱により重合硬化させることができる熱硬化性樹脂が挙げられる。本発明のバインダー成分としては、光硬化性樹脂を含む光硬化性バインダー系や、加熱により重合硬化させることができる熱硬化性樹脂を含む熱硬化性バインダー系、さらには、光硬化性バインダー系及び熱硬化性バインダー系の両方を含むものを用いることができる。   Examples of the curable resin contained in the binder component include a photocurable resin that can be polymerized and cured by visible light, ultraviolet light, electron beam, and the like, and a thermosetting resin that can be polymerized and cured by heating. As the binder component of the present invention, a photocurable binder system containing a photocurable resin, a thermosetting binder system containing a thermosetting resin that can be polymerized and cured by heating, and a photocurable binder system and Those containing both thermosetting binder systems can be used.

(1)光硬化性バインダー系
紫外線、電子線等の光により重合硬化させることができる光硬化性樹脂を含むバインダー系においては、成膜性や被塗工面に対する密着性を付与することを目的として比較的分子量の高い重合体を含むことが好ましい。ここでいう比較的分子量が高いとは、所謂モノマーやオリゴマーよりも分子量が高いことをいい、重量平均分子量5,000以上を目安にすることができる。比較的分子量の高い重合体としては、それ自体は重合反応性のない重合体、及び、それ自体が重合反応性を有する重合体のいずれを用いてもよく、また、2種以上を組み合わせて用いても良い。そして、比較的分子量の高い重合体を主体とし、必要に応じて、多官能のモノマーやオリゴマー、単官能のモノマーやオリゴマー、光により活性化する光重合開始材、及び、増感剤などを配合して、光硬化性バインダー系を構成する。
(1) Photo-curable binder system In the binder system containing a photo-curable resin that can be polymerized and cured by light such as ultraviolet rays and electron beams, the purpose is to provide film formability and adhesion to the coated surface. It is preferable to include a polymer having a relatively high molecular weight. Here, the relatively high molecular weight means that the molecular weight is higher than that of so-called monomers and oligomers, and the weight average molecular weight can be 5,000 or more. As a polymer having a relatively high molecular weight, any of a polymer having no polymerization reactivity per se and a polymer having a polymerization reactivity per se may be used, and a combination of two or more types may be used. May be. It is mainly composed of a polymer having a relatively high molecular weight, and if necessary, a polyfunctional monomer or oligomer, a monofunctional monomer or oligomer, a photopolymerization initiator activated by light, and a sensitizer. Thus, a photocurable binder system is constituted.

それ自体は重合反応性のない重合体を比較的分子量の高い重合体として用いる場合には、バインダー系に、2官能以上の多官能モノマー、オリゴマーのような多官能重合性成分を配合する。この場合、バインダー系内において、多官能重合性成分が光照射によりそれ自体が自発的に重合するか、或いは、光照射により活性化した光重合開始剤等の他の成分の作用により重合して塗工膜中にネットワーク構造を形成し、当該ネットワーク構造内に重合反応性のない樹脂や顔料などの成分が包み込まれて硬化する。   When a polymer having no polymerization reactivity is used as a polymer having a relatively high molecular weight, a polyfunctional monomer such as a bifunctional or higher polyfunctional monomer or oligomer is blended in the binder system. In this case, in the binder system, the polyfunctional polymerizable component itself spontaneously polymerizes by light irradiation, or polymerizes by the action of other components such as a photopolymerization initiator activated by light irradiation. A network structure is formed in the coating film, and components such as resins and pigments having no polymerization reactivity are encapsulated in the network structure and cured.

そのような重合反応性のない重合体としては、例えば、次のモノマーの2種以上からなる共重合体を用いることができる:アクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、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、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、スチレン、ポリスチレンマクロモノマー、及びポリメチルメタクリレートマクロモノマー。   As such a polymer having no polymerization reactivity, for example, a copolymer comprising two or more of the following monomers can be used: acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, methyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate. 2-hydroxyethyl methacrylate, benzyl acrylate, benzyl methacrylate, styrene, polystyrene macromonomer, and polymethyl methacrylate macromonomer.

より具体的には、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート共重合体、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート/スチレン共重合体、ベンジルメタクリレート/スチレン共重合体、ベンジルメタクリレートマクロモノマー/スチレン共重合体、ベンジルメタクリレート/スチレンマクロモノマー共重合体などを例示することができる。   More specifically, methacrylic acid / benzyl methacrylate copolymer, methacrylic acid / benzyl methacrylate / styrene copolymer, benzyl methacrylate / styrene copolymer, benzyl methacrylate macromonomer / styrene copolymer, benzyl methacrylate / styrene macromonomer A copolymer etc. can be illustrated.

それ自体が重合反応性を有する重合体としては、非重合性バインダーの分子に重合性の官能基を導入してなるオリゴマー又はオリゴマーよりも大分子量のポリマーであって、光照射を受けてそれ自体が重合反応を生じるか、或いは、光照射を受けて活性化した光重合開始剤などの他の成分の作用により重合反応を誘起するものを用いることができる。   The polymer itself having polymerization reactivity is an oligomer obtained by introducing a polymerizable functional group into a non-polymerizable binder molecule or a polymer having a higher molecular weight than an oligomer, and is itself exposed to light irradiation. May cause a polymerization reaction, or may induce a polymerization reaction by the action of other components such as a photopolymerization initiator activated by light irradiation.

各種のエチレン性二重結合含有化合物は、それ自体が重合反応性を有し、光硬化性樹脂として利用できる。従来において、例えばインク、塗料、接着剤などの各種分野で用いられているUV硬化性樹脂組成物に配合されているプレポリマーは、本発明における比較的分子量の高い重合体として使用できる。従来から知られているプレポリマーとしては、ラジカル重合型プレポリマー、カチオン重合型プレポリマー、チオール・エン付加型プレポリマーなどがあるが、いずれを用いてもよい。   Various ethylenic double bond-containing compounds themselves have polymerization reactivity and can be used as photocurable resins. Conventionally, a prepolymer blended in a UV curable resin composition used in various fields such as inks, paints, and adhesives can be used as a polymer having a relatively high molecular weight in the present invention. Conventionally known prepolymers include radical polymerization type prepolymers, cationic polymerization type prepolymers, thiol / ene addition type prepolymers, and any of them may be used.

この中で、ラジカル重合型プレポリマーは、市場において最も容易に入手でき、例えば、エステルアクリレート類、エーテルアクリレート類、ウレタンアクリレート類、エポキシアクリレート類、アミノ樹脂アクリレート類、アクリル樹脂アクリレート類、不飽和ポリエステル類などを例示できる。   Among these, radical polymerization type prepolymers are most easily available on the market, such as ester acrylates, ether acrylates, urethane acrylates, epoxy acrylates, amino resin acrylates, acrylic resin acrylates, unsaturated polyesters. Examples can be given.

中でも、本発明において好適に用いることができる比較的分子量の高い重合体としては、以下の二種のグラフトポリマーが挙げられる。   Especially, the following two types of graft polymers are mentioned as a polymer with comparatively high molecular weight which can be used suitably in this invention.

第一のグラフトポリマーは、重量平均分子量が5,000以上であり、且つ、主鎖及びグラフト部分のうちの一方がスチレン系モノマー単位を含有するスチレン系ポリマー鎖により構成され、他方がメタクリレート系モノマー単位を含有するメタクリレート系ポリマー鎖により構成されるグラフトポリマーである。   The first graft polymer has a weight average molecular weight of 5,000 or more, and one of the main chain and the graft portion is composed of a styrene polymer chain containing a styrene monomer unit, and the other is a methacrylate monomer. It is a graft polymer composed of methacrylate polymer chains containing units.

上記第一のグラフトポリマーは、スチレン系ポリマー鎖により主鎖(幹部)が構成され、メタクリレート系ポリマー鎖によりグラフト部分が構成された構造を有していても良いし、逆に、メタクリレート系ポリマー鎖により主鎖が構成され、スチレン系ポリマー鎖によりグラフト部分が構成された構造を有していても良い。上記したうちでも、スチレン系ポリマー鎖により主鎖が構成され、メタクリレート系ポリマー鎖によりグラフト部分が構成された構造を有するものの方が好ましい。   The first graft polymer may have a structure in which a main chain (trunk part) is constituted by a styrene polymer chain and a graft part is constituted by a methacrylate polymer chain, and conversely, a methacrylate polymer chain. It may have a structure in which the main chain is constituted by and the graft portion is constituted by a styrene polymer chain. Among the above, those having a structure in which a main chain is constituted by a styrene polymer chain and a graft part is constituted by a methacrylate polymer chain are preferred.

スチレン系ポリマー鎖は、スチレン系モノマーを主成分とするポリマー鎖であって、ただ1種類のスチレン系モノマーの単独重合体であってもよいし、2種類以上のスチレン系モノマーの共重合体であってもよいし、スチレン系モノマーと他のモノマーとの共重合体であってもよい。   The styrenic polymer chain is a polymer chain mainly composed of a styrenic monomer, and may be a homopolymer of only one kind of styrenic monomer or a copolymer of two or more kinds of styrenic monomers. It may be a copolymer of a styrene monomer and another monomer.

スチレン系モノマーとは、スチレンの他、アルキル置換スチレン(メチルスチレン、エチルスチレン、トリメチルスチレン、オクチルスチレンなど)、メトキシスチレン、αメチルスチレン等の、置換基が付いたスチレンモノマーを含む。   In addition to styrene, the styrenic monomer includes styrene monomers with substituents such as alkyl-substituted styrene (methyl styrene, ethyl styrene, trimethyl styrene, octyl styrene, etc.), methoxy styrene, and α-methyl styrene.

スチレン系モノマーと共重合させることができるモノマーとしては、各種の(メタ)アクリレートモノマーや、アクリロニトリル、アミド系モノマー等が挙げられる。   Examples of the monomer that can be copolymerized with the styrene monomer include various (meth) acrylate monomers, acrylonitrile, amide monomers, and the like.

本発明に係る硬化性樹脂組成物に顔料を含む場合には、顔料分散性の観点からスチレン系ポリマー鎖は、スチレン系モノマー単位を50重量%以上の割合で含有するのが好ましく、さらには60重量%以上の割合で含有するのが特に好ましい。   When the curable resin composition according to the present invention contains a pigment, the styrene polymer chain preferably contains a styrene monomer unit in a proportion of 50% by weight or more from the viewpoint of pigment dispersibility. It is particularly preferable to contain it in a proportion of not less than wt%.

メタクリレート系ポリマー鎖は、メタクリレートを主成分とするポリマー鎖であり、ただ1種類のメタクリレートの単独重合体であってもよいし、2種類以上のメタクリレートの共重合体であってもよいし、メタクリレートと他のモノマーとの共重合体であってもよい。   The methacrylate polymer chain is a polymer chain mainly composed of methacrylate and may be a homopolymer of only one type of methacrylate or a copolymer of two or more types of methacrylate, or methacrylate. And a copolymer of other monomers.

メタクリレート系モノマーとしては、アルキルメタクリレート(メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n‐ブチルメタクリレート、iso‐ブチルメタクリレート、tert‐ブチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート、ラウリルメタクリレートなど)、ベンジルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、テトラヒドロフタルイミドエチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、ブトキシエチルメタクリレート、等が挙げられる。Tgが30℃以上のグラフトポリマーが得られるようにメタクリレート系モノマーを選択して用いるのが好ましい。Tgが30℃未満のグラフトポリマーは、硬化後の皮膜硬さが
低下するため、好ましくない。
Methacrylate monomers include alkyl methacrylate (methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, iso-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, hexyl methacrylate, octyl methacrylate, lauryl methacrylate), benzyl methacrylate, phenoxyethyl methacrylate, tetrahydrophthalimide Examples include ethyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, isobornyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, methoxypolyethylene glycol methacrylate, and butoxyethyl methacrylate. It is preferable to select and use a methacrylate monomer so that a graft polymer having a Tg of 30 ° C. or higher can be obtained. A graft polymer having a Tg of less than 30 ° C. is not preferable because the film hardness after curing decreases.

また、メタクリレートと共重合させるモノマーとしては、アルキルアクリレート、ヒドロキシアルキルアクリレート、アミドモノマー、イミド基含有モノマー、アルキレングリコール(メタ)アクリレート、ダイセル化学製の商品名プラクセルFMシリーズ等を用いることができる。   Moreover, as a monomer to be copolymerized with methacrylate, alkyl acrylate, hydroxyalkyl acrylate, amide monomer, imide group-containing monomer, alkylene glycol (meth) acrylate, Daicel Chemical's brand name Plexel FM series, or the like can be used.

メタクリレート系ポリマーは、比較的高いTgを有し、且つ、スチレンとミクロ相分離を起こすことから硬度・分散性の点で優れている。かかる観点から、メタクリレート系ポリマー鎖はメタクリレート系モノマー単位を50重量%以上の割合で含有するのが好ましく、さらに70重量%以上の割合で含有するのが特に好ましい。   The methacrylate polymer has a relatively high Tg and is excellent in hardness and dispersibility because it causes microphase separation from styrene. From this point of view, the methacrylate polymer chain preferably contains a methacrylate monomer unit in a proportion of 50% by weight or more, more preferably 70% by weight or more.

第一のグラフトポリマーは、エチレン性不飽和結合やエポキシ基等の重合性基を有していてもよい。グラフトポリマーに重合性基を導入することによって、反応硬化性を付与することができる。当該重合性基が導入されたグラフトポリマーは、架橋点が向上して表面硬度が向上する点から、本発明において比較的分子量が高い光硬化性樹脂として好適に用いることができる。グラフトポリマーの重合性基がエチレン性不飽和結合である場合には、光又は熱ラジカル重合反応により硬化可能であり、当該重合性基がエポキシ基である場合には、熱重合又は光カチオン重合が可能である。特に、エチレン性不飽和結合を有するグラフトポリマーは、(メタ)アクリル系モノマー等のエチレン性不飽和結合含有モノマー及び/又はオリゴマーと組み合わせて用いることにより、反応硬化性に優れる硬化性樹脂組成物が得られる。重合性基は、第一のグラフトポリマーのスチレン系ポリマー鎖又はメタクリレート系ポリマー鎖の一方又は両方に導入してよく、或いは、主鎖又はグラフト部の一方又は両方に導入してよい。   The first graft polymer may have a polymerizable group such as an ethylenically unsaturated bond or an epoxy group. Reaction curability can be imparted by introducing a polymerizable group into the graft polymer. The graft polymer into which the polymerizable group has been introduced can be suitably used as a photocurable resin having a relatively high molecular weight in the present invention since the crosslinking point is improved and the surface hardness is improved. When the polymerizable group of the graft polymer is an ethylenically unsaturated bond, it can be cured by light or thermal radical polymerization reaction, and when the polymerizable group is an epoxy group, thermal polymerization or photocationic polymerization is performed. Is possible. In particular, when the graft polymer having an ethylenically unsaturated bond is used in combination with an ethylenically unsaturated bond-containing monomer such as a (meth) acrylic monomer and / or an oligomer, a curable resin composition having excellent reaction curability is obtained. can get. The polymerizable group may be introduced into one or both of the styrenic polymer chain or the methacrylate polymer chain of the first graft polymer, or may be introduced into one or both of the main chain and the graft portion.

上記第一のグラフトポリマーは、GPCで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量が5,000以上の範囲にある必要があり、特に本発明に係る硬化性樹脂組成物がインクジェット方式のインクに用いられる場合には、GPCで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量が20,000以下、更には、5,000〜15,000の範囲にあることが好ましい。重量平均分子量が5,000未満では、得られる皮膜の強度や硬度が不足しやすい。重量平均分子量が20,000を超えるとインクジェット用インクの溶剤に溶解しにくくなったり、或いは溶剤に溶解した時の粘度が高くなってインクの流動性、及び、インクジェットヘッドからの吐出性が悪くなる。   The first graft polymer needs to have a polystyrene-equivalent weight average molecular weight measured by GPC in the range of 5,000 or more, particularly when the curable resin composition according to the present invention is used for an ink jet ink. The weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC is preferably 20,000 or less, and more preferably in the range of 5,000 to 15,000. If the weight average molecular weight is less than 5,000, the strength and hardness of the resulting film tends to be insufficient. When the weight average molecular weight exceeds 20,000, it becomes difficult to dissolve in the solvent of the inkjet ink, or the viscosity when dissolved in the solvent becomes high, and the fluidity of the ink and the discharge property from the inkjet head deteriorate. .

また、グラフトポリマーのグラフト部分は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量が5,000〜20,000の範囲にある必要があり、5,000〜15,000の範囲にあることが好ましい。   Further, the graft part of the graft polymer needs to have a polystyrene-equivalent weight average molecular weight measured by GPC (gel permeation chromatography) in the range of 5,000 to 20,000, and 5,000 to 15,000. It is preferable to be in the range.

グラフトポリマーのグラフト(枝)部分/主鎖(幹)部分の重量比は、20/80〜80/20が好ましく、30/70〜70/30であることが好ましい。グラフト部分の重量比が20%を下回ると溶解性、粘度、流動性、吐出性等が悪くなるため、好ましくない。また主鎖部分の重量比が20%を下回ると、顔料分散性が悪くなり好ましくない。   The weight ratio of the graft (branch) portion / main chain (trunk) portion of the graft polymer is preferably 20/80 to 80/20, and more preferably 30/70 to 70/30. If the weight ratio of the graft portion is less than 20%, the solubility, viscosity, fluidity, dischargeability and the like are deteriorated. On the other hand, when the weight ratio of the main chain portion is less than 20%, the pigment dispersibility is deteriorated.

さらに、第一のグラフトポリマーの酸価やアミン価を変えることによって、インクの溶剤に対する溶解性、皮膜の耐溶剤性、顔料の分散安定性、染色性、膜硬度、膜強度、などの諸物性を調節できる。   Furthermore, by changing the acid value and amine value of the first graft polymer, various physical properties such as solubility in the ink solvent, solvent resistance of the film, dispersion stability of the pigment, dyeability, film hardness, film strength, etc. Can be adjusted.

第二のグラフトポリマーとしては、グラフトポリマーとして、エチレン性不飽和結合をエチレン性不飽和結合当量で1200g/eq以下の割合で有し、且つ、主鎖及びグラフト部分のうちの一方がスチレン系モノマー単位を含有するスチレン系ポリマー鎖により構成され、他方がベンジルメタクリレートから誘導されるモノマー単位を含有するベンジルメタクリレート系ポリマー鎖により構成されるグラフトポリマーが挙げられる。   As the second graft polymer, the graft polymer has an ethylenically unsaturated bond in an ethylenically unsaturated bond equivalent ratio of 1200 g / eq or less, and one of the main chain and the graft portion is a styrene monomer. Examples thereof include a graft polymer composed of a styrenic polymer chain containing units and the other composed of a benzyl methacrylate polymer chain containing monomer units derived from benzyl methacrylate.

上記第二のグラフトポリマーは、スチレン系ポリマー鎖により主鎖(幹部)が構成され、ベンジルメタクリレート系ポリマー鎖によりグラフト部分が構成された構造を有していても良いし、逆に、ベンジルメタクリレート系ポリマー鎖により主鎖が構成され、スチレン系ポリマー鎖によりグラフト部分が構成された構造を有していても良い。上記したうちでも、スチレン系ポリマー鎖により主鎖が構成され、ベンジルメタクリレート系ポリマー鎖によりグラフト部分が構成された構造を有するものの方が好ましい。   The second graft polymer may have a structure in which a main chain (trunk) is constituted by a styrene polymer chain and a graft part is constituted by a benzyl methacrylate polymer chain, and conversely, a benzyl methacrylate type The main chain may be constituted by a polymer chain, and the graft portion may be constituted by a styrenic polymer chain. Among the above, those having a structure in which a main chain is constituted by a styrene polymer chain and a graft part is constituted by a benzyl methacrylate polymer chain are preferred.

第二のグラフトポリマーのスチレン系ポリマー鎖は、第一のポリマー鎖と同様にスチレン系モノマーを主成分とするポリマー鎖である。   The styrenic polymer chain of the second graft polymer is a polymer chain mainly composed of a styrenic monomer, like the first polymer chain.

一方、第二のグラフトポリマーのベンジルメタクリレート系ポリマー鎖は、ベンジルメタクリレートを主成分とするポリマー鎖であり、ベンジルメタクリレートの単独重合体であってもよいし、ベンジルメタクリレートと他のモノマーとの共重合体であってもよい。   On the other hand, the benzyl methacrylate polymer chain of the second graft polymer is a polymer chain mainly composed of benzyl methacrylate, and may be a homopolymer of benzyl methacrylate, or a copolymer of benzyl methacrylate and other monomers. It may be a coalescence.

ベンジルメタクリレートと共重合させるモノマーとしては、上述した第一のメインポリマーのメタクリレート系ポリマー鎖を形成するためにメタクリレートと共重合させるモノマーを用いることができる。また、ベンジルメタクリレートを他のメタクリレート系モノマーと共重合させてベンジルメタクリレート系ポリマー鎖を形成してもよく、その場合には、上述した第一のグラフトポリマーのメタクリレート系ポリマー鎖を形成し得る各種のメタクリレート系モノマーを、ベンジルメタクリレートと共重合させることができる。   As a monomer to be copolymerized with benzyl methacrylate, a monomer to be copolymerized with methacrylate in order to form the methacrylate polymer chain of the first main polymer described above can be used. Further, benzyl methacrylate may be copolymerized with other methacrylate monomers to form a benzyl methacrylate polymer chain, and in that case, various kinds of polymers that can form the methacrylate polymer chain of the first graft polymer described above. Methacrylate monomers can be copolymerized with benzyl methacrylate.

メタクリレートモノマーの中でも、ベンジルメタクリレートは特に顔料分散性に優れているため、第二のグラフトポリマーは、着色層やブラックマトリックス層を形成するためのカラーフィルター用硬化性樹脂組成物に用いられることが好ましい。ベンジルメタクリレート系ポリマー鎖は、ベンジルメタクリレートモノマー単位を30重量%以上の割合で含有するのが好ましく、50重量%以上の割合で含有するのが特に好ましい。   Among methacrylate monomers, benzyl methacrylate is particularly excellent in pigment dispersibility, and therefore the second graft polymer is preferably used in a curable resin composition for a color filter for forming a colored layer or a black matrix layer. . The benzyl methacrylate-based polymer chain preferably contains benzyl methacrylate monomer units in a proportion of 30% by weight or more, particularly preferably 50% by weight or more.

第二のグラフトポリマーは、主鎖又はグラフト部分の少なくとも一方がエチレン性不飽和結合を有しており、光又は熱ラジカル重合反応により硬化可能である。   In the second graft polymer, at least one of the main chain or the graft portion has an ethylenically unsaturated bond, and can be cured by light or thermal radical polymerization reaction.

主鎖は、スチレン系ポリマー鎖又はベンジルメタクリレート系ポリマー鎖のいずれにより構成されている場合であっても、エチレン性不飽和結合を有するモノマー単位を含有していてよい。一方、グラフト部分も同様に、スチレン系ポリマー鎖又はベンジルメタクリレート系ポリマー鎖のいずれにより構成されている場合であっても、エチレン性不飽和結合を有するモノマー単位を含有していてよい。   The main chain may contain a monomer unit having an ethylenically unsaturated bond, regardless of whether it is composed of a styrene polymer chain or a benzyl methacrylate polymer chain. On the other hand, the graft portion may similarly contain a monomer unit having an ethylenically unsaturated bond, regardless of whether it is composed of a styrene polymer chain or a benzyl methacrylate polymer chain.

第二のグラフトポリマーのエチレン性不飽和結合当量は、1200g/eq以下である必要があり、700g/eq以下であるのが好ましい。ここで、エチレン性不飽和結合当量とは、グラフトポリマーの1グラム分子の重量を一分子中に含有されるエチレン性不飽和結合の数で除した値である。グラフトポリマーのエチレン性不飽和結合当量が1200g/eqを超える場合には、硬化後の皮膜硬度、本発明に係る弾性変形割合、及び耐溶剤性が不充分であり好ましくない。これに対して、エチレン性不飽和結合当量が1200g/eq以下のグラフトポリマーは、一分子中に含まれるエチレン性不飽和結合が多いので本発明に係る弾性変形割合、耐溶剤性、硬度、強度、密着性などの諸物性に優れる。そして、インクジェット方式に用いる場合であって、吐出性を向上させるために分子量が比較的小さいグラフトポリマーを用いる場合でも、エチレン性不飽和結合当量が1200g/eq以下であれば充分に硬化させることができるで、吐出性に優れたインク組成物が得られ、且つ、本発明に係る弾性変形割合を含む諸物性に優れる硬化皮膜を形成できる。   The ethylenically unsaturated bond equivalent of the second graft polymer needs to be 1200 g / eq or less, preferably 700 g / eq or less. Here, the ethylenically unsaturated bond equivalent is a value obtained by dividing the weight of 1 gram molecule of the graft polymer by the number of ethylenically unsaturated bonds contained in one molecule. When the ethylenically unsaturated bond equivalent of the graft polymer exceeds 1200 g / eq, the film hardness after curing, the elastic deformation ratio according to the present invention, and the solvent resistance are insufficient, which is not preferable. On the other hand, since the graft polymer having an ethylenically unsaturated bond equivalent of 1200 g / eq or less has a large amount of ethylenically unsaturated bonds contained in one molecule, the elastic deformation ratio, solvent resistance, hardness and strength according to the present invention. Excellent physical properties such as adhesion. Even when a graft polymer having a relatively low molecular weight is used in order to improve ejection properties, it can be sufficiently cured if the ethylenically unsaturated bond equivalent is 1200 g / eq or less. As a result, an ink composition having excellent ejection properties can be obtained, and a cured film having excellent physical properties including the elastic deformation ratio according to the present invention can be formed.

さらに、第二のグラフトポリマーの酸価やアミン価を変えることによって、第一のグラフトポリマーと同様に、インクの溶剤に対する溶解性、皮膜の耐溶剤性、顔料の分散安定性、染色性、膜硬度、膜強度などの諸物性を調節できる。   Furthermore, by changing the acid value and amine value of the second graft polymer, the solubility of the ink in the solvent, the solvent resistance of the film, the dispersion stability of the pigment, the dyeability, the film, as in the case of the first graft polymer. Various physical properties such as hardness and film strength can be adjusted.

本発明においては、第一のグラフトポリマーと第二のメインポリマーの両性質を有するグラフトポリマー、すなわち、重量平均分子量が5,000以上であり、エチレン性不飽和結合をエチレン性不飽和結合当量で1200g/eq以下の割合で有し、且つ、主鎖及びグラフト部分のうちの一方がスチレン系モノマー単位を含有するスチレン系ポリマー鎖により構成され、他方がメタクリレート系モノマー単位としてのベンジルメタクリレート単位を含有するベンジルメタクリレート系ポリマー鎖により構成されるグラフトポリマーを用いるのが、本発明に係る弾性変形割合を高くする点から更に好ましい。   In the present invention, a graft polymer having both the properties of the first graft polymer and the second main polymer, that is, the weight average molecular weight is 5,000 or more, and the ethylenically unsaturated bond is represented by an ethylenically unsaturated bond equivalent. It has a ratio of 1200 g / eq or less, and one of the main chain and the graft part is composed of a styrene polymer chain containing a styrene monomer unit, and the other contains a benzyl methacrylate unit as a methacrylate monomer unit. It is more preferable to use a graft polymer composed of benzyl methacrylate-based polymer chains to increase the elastic deformation rate according to the present invention.

中でも、本発明において比較的分子量が高い光硬化性樹脂として好適に用いることができる、重合性基が導入されたグラフトポリマーとしては、重量平均分子量が5,000以上であり、エチレン性不飽和結合をエチレン性不飽和結合当量で1200g/eq以下の割合で有し、且つ、主鎖がスチレン系ポリマー鎖により構成され、グラフト部分がベンジルメタクリレート単位を含有するベンジルメタクリレート系ポリマー鎖により構成されるグラフトポリマー、或いは、重量平均分子量が5,000以上であり、エチレン性不飽和結合をエチレン性不飽和結合当量で1200g/eq以下の割合で有し、且つ、主鎖がスチレン系ポリマー鎖により構成され、グラフト部分がメチルメタクリレート単位を含有するメチルメタクリレート系ポリマー鎖により構成されるグラフトポリマーが挙げられる。これらは、再溶解性が良好な点からも好適である。   Among them, the graft polymer introduced with a polymerizable group, which can be suitably used as a photocurable resin having a relatively high molecular weight in the present invention, has a weight average molecular weight of 5,000 or more and an ethylenically unsaturated bond. In which the main chain is composed of a styrene polymer chain and the graft portion is composed of a benzyl methacrylate polymer chain containing benzyl methacrylate units. A polymer or a weight average molecular weight of 5,000 or more, having an ethylenically unsaturated bond in an ethylenically unsaturated bond equivalent ratio of 1200 g / eq or less, and the main chain being composed of a styrenic polymer chain; , Methyl methacrylate-based poly (methacrylate) units containing methyl methacrylate units It includes formed graft polymer by chromatography chains. These are also preferable from the viewpoint of good resolubility.

上記第一又は第二のグラフトポリマーとして用いられるグラフトポリマーの製造方法としては、(1)ポリマーとパーオキサイド触媒下で、モノマーを重合させて水素引き抜きにより後グラフトする方法、(2)片末端に官能基がついたポリマーと他の官能基がついたポリマーを付加反応させる方法、及び、(3)重合性ポリマー(マクロモノマー)とモノマーを共重合させる方法などを利用できるが、生成物の純度が高い点で、マクロモノマー法が好ましい。   The production method of the graft polymer used as the first or second graft polymer is as follows: (1) A method in which a monomer is polymerized in the presence of a polymer and a peroxide catalyst and then post-grafting is performed by hydrogen abstraction; The method of addition reaction of a polymer with a functional group and a polymer with another functional group and (3) a method of copolymerizing a polymerizable polymer (macromonomer) and a monomer can be used. The macromonomer method is preferable because of its high point.

マクロモノマー法により得られたグラフトポリマーの主鎖骨格(幹部分)は、重合性ポリマー末端のエチレン性不飽和結合とモノマーのエチレン性不飽和結合の重合によって成長したポリマー鎖によって形成され、グラフト部分は重合性ポリマーから誘導されたポリマー鎖によって形成される。   The main chain skeleton (trunk part) of the graft polymer obtained by the macromonomer method is formed by polymer chains grown by polymerization of the ethylenically unsaturated bond at the terminal of the polymerizable polymer and the ethylenically unsaturated bond of the monomer, and the graft part. Are formed by polymer chains derived from a polymerizable polymer.

グラフトポリマーの合成原料である重合性ポリマーは、グラフトポリマーのグラフト部分を構成すべきポリマー鎖の部分と、その末端のエチレン性不飽和結合を有する基からなる。   The polymerizable polymer, which is a raw material for synthesizing the graft polymer, is composed of a polymer chain portion to constitute the graft portion of the graft polymer and a group having an ethylenically unsaturated bond at the terminal.

重合性ポリマーのポリマー鎖は、スチレン系ポリマー鎖又はメタクリレート系ポリマー鎖であり、スチレン系モノマー又はメタクリレート系モノマーを単独で重合させるか、或いは、必要に応じて他のモノマーと共に共重合させることにより形成できる。   The polymer chain of the polymerizable polymer is a styrenic polymer chain or a methacrylate polymer chain, and is formed by polymerizing a styrene monomer or a methacrylate monomer alone, or by copolymerizing with other monomers as required. it can.

重合性ポリマー末端のエチレン性不飽和結合含有基は、通常、重合性ポリマーのポリマー鎖部分を合成した後に導入される。重合性ポリマー末端のエチレン性不飽和結合含有基としては、(メタ)アクリロイル基又はビニル基が好ましく、特に(メタ)アクリロイル基が好ましい。エチレン性不飽和結合を有する基は、重合性ポリマーの片末端にのみ有するのが好ましい。   The ethylenically unsaturated bond-containing group at the end of the polymerizable polymer is usually introduced after the polymer chain portion of the polymerizable polymer is synthesized. As the ethylenically unsaturated bond-containing group at the terminal of the polymerizable polymer, a (meth) acryloyl group or a vinyl group is preferable, and a (meth) acryloyl group is particularly preferable. The group having an ethylenically unsaturated bond is preferably contained only at one end of the polymerizable polymer.

一方、上記重合性ポリマーと共重合させて主鎖を形成するモノマーとしては、重合性ポリマーがスチレン系ポリマー鎖を有する場合には、1又は2種以上のメタクリレート系モノマーを用い、重合性ポリマーがメタクリレート系ポリマー鎖を有する場合には、スチレン系モノマーを用いる。重合性ポリマーと共重合させるモノマーとしては、スチレン系モノマー又はメタクリレート系モノマーと共に、他のモノマーを組み合わせて用いてもよく、その場合には、重合性ポリマーのポリマー鎖を形成する場合と同様のモノマーを用いることができる。   On the other hand, as a monomer that forms a main chain by copolymerizing with the polymerizable polymer, when the polymerizable polymer has a styrene polymer chain, one or two or more methacrylate monomers are used. When it has a methacrylate polymer chain, a styrene monomer is used. As the monomer to be copolymerized with the polymerizable polymer, other monomers may be used in combination with the styrene monomer or methacrylate monomer, and in that case, the same monomer as that for forming the polymer chain of the polymerizable polymer is used. Can be used.

グラフトポリマーのグラフト部分又は主鎖部分にエチレン性不飽和結合を導入したい場合には、スチレン系モノマー又はメタクリレート系モノマーに、エチレン性不飽和結合を導入するための足場となり得る官能基を有するモノマーを適量混合して共重合を行ってグラフト部分及び/又は主鎖部分を合成し、最終的にグラフトポリマーのグラフト部分及び/又は主鎖部分に残された官能基に、当該官能基に対して縮合又は重付加する官能基とエチレン性不飽和結合とを有する化合物を反応させればよい。   When it is desired to introduce an ethylenically unsaturated bond into the graft portion or main chain portion of the graft polymer, a monomer having a functional group that can serve as a scaffold for introducing an ethylenically unsaturated bond is introduced into the styrene monomer or methacrylate monomer. An appropriate amount is mixed and copolymerized to synthesize the graft portion and / or main chain portion, and finally condensed to the functional group remaining in the graft portion and / or main chain portion of the graft polymer. Alternatively, a compound having a functional group to be polyadded and an ethylenically unsaturated bond may be reacted.

すなわち、グラフトポリマーのグラフト部分にエチレン性不飽和結合を導入したい場合には、スチレン系モノマー又はメタクリレート系モノマーに、エチレン性不飽和結合を導入するための足場となり得る官能基を有するモノマーを適量混合して共重合させ、得られた重合性ポリマーをモノマーと重合させてグラフトポリマーを形成し、その後、グラフトポリマーのグラフト部分に残された官能基に、当該官能基に対して縮合又は重付加する官能基とエチレン性不飽和結合とを有する化合物を反応させることによって、グラフト部分にエチレン性不飽和結合が導入されたグラフトポリマーが得られる。   That is, when an ethylenically unsaturated bond is to be introduced into the graft portion of the graft polymer, an appropriate amount of a monomer having a functional group that can serve as a scaffold for introducing the ethylenically unsaturated bond is mixed with the styrene monomer or methacrylate monomer. Then, the resulting polymerizable polymer is polymerized with a monomer to form a graft polymer, and then condensed or polyadded to the functional group remaining in the graft portion of the graft polymer. By reacting a compound having a functional group and an ethylenically unsaturated bond, a graft polymer in which an ethylenically unsaturated bond is introduced into the graft portion is obtained.

また、グラフトポリマーの主鎖部分にエチレン性不飽和結合を導入したい場合には、主鎖を形成するモノマーに、エチレン性不飽和結合を導入するための足場となり得る官能基を有するモノマーを適量混合して共重合を行ってグラフトポリマーを形成し、その後、グラフトポリマーの主鎖部分に残された官能基に、当該官能基に対して縮合又は重付加する官能基とエチレン性不飽和結合とを有する化合物を反応させることによって、主鎖部分にエチレン性不飽和結合が導入されたグラフトポリマーが得られる。   In addition, when it is desired to introduce an ethylenically unsaturated bond into the main chain part of the graft polymer, an appropriate amount of a monomer having a functional group that can serve as a scaffold for introducing the ethylenically unsaturated bond is mixed with the monomer that forms the main chain. Then, copolymerization is performed to form a graft polymer, and then a functional group that is condensed or polyadded to the functional group and an ethylenically unsaturated bond are added to the functional group remaining in the main chain portion of the graft polymer. By reacting the compound having the above, a graft polymer having an ethylenically unsaturated bond introduced into the main chain portion can be obtained.

片末端以外の位置にもエチレン性不飽和結合を有する多官能重合性ポリマーや、2以上のエチレン性不飽和結合を有する多官能重合性モノマーを用いてグラフトポリマーを合成すると、架橋反応が起きてしまうが、単官能オリゴマーと単官能モノマーを共重合させた後でエチレン性二重結合を導入する場合には、このような架橋反応を引き起こすこと無く、エチレン性二重結合を有する感光性のグラフトポリマーが得られる。   When a graft polymer is synthesized using a polyfunctional polymerizable polymer having an ethylenically unsaturated bond at a position other than one end or a polyfunctional polymerizable monomer having two or more ethylenically unsaturated bonds, a crosslinking reaction occurs. However, when an ethylenic double bond is introduced after the copolymerization of a monofunctional oligomer and a monofunctional monomer, a photosensitive graft having an ethylenic double bond is produced without causing such a crosslinking reaction. A polymer is obtained.

エチレン性不飽和結合を導入するための足場となり得る官能基を有するモノマーとしては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのようなヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートやその他の水酸基含有モノマー、或いは、(メタ)アクリル酸のような不飽和カルボン酸やその他のカルボキシル基含有モノマーが好ましい。   Monomers having a functional group that can serve as a scaffold for introducing an ethylenically unsaturated bond include hydroxyalkyl (meth) acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, other hydroxyl group-containing monomers, or (meth) Unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid and other carboxyl group-containing monomers are preferred.

水酸基含有モノマーを用いる場合には、重合性ポリマーと重合性モノマーを共重合させてグラフトポリマーを合成した後、グラフト部分及び/又は主鎖部分に残された水酸基に、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネートのようなイソシアネート基含有アクリル系モノマーを付加反応によりウレタン結合させることによって、エチレン性不飽和結合を導入することができる。   In the case of using a hydroxyl group-containing monomer, after synthesizing a polymerizable polymer and a polymerizable monomer to synthesize a graft polymer, 2- (meth) acryloyloxy is added to the hydroxyl group remaining in the graft portion and / or the main chain portion. An ethylenically unsaturated bond can be introduced by urethane-bonding an isocyanate group-containing acrylic monomer such as ethyl isocyanate by an addition reaction.

また、カルボキシル基含有モノマーを用いる場合には、重合性ポリマーと重合性モノマーを共重合させてグラフトポリマーを合成した後、グラフト部分及び/又は主鎖部分に残されたカルボキシル基に、グリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有(メタ)アクリレートをエポキシ反応により結合させることによって、エチレン性不飽和結合を導入することができる。   In addition, when a carboxyl group-containing monomer is used, a polymerizable polymer and a polymerizable monomer are copolymerized to synthesize a graft polymer, and then glycidyl (meta) is added to the carboxyl group remaining in the graft portion and / or main chain portion. ) An ethylenically unsaturated bond can be introduced by bonding an epoxy group-containing (meth) acrylate such as an acrylate by an epoxy reaction.

上記いずれかの方法によれば、エチレン性不飽和結合は(メタ)アクリロイルオキシ基の形でポリマー鎖に導入される。   According to any of the above methods, the ethylenically unsaturated bond is introduced into the polymer chain in the form of a (meth) acryloyloxy group.

上記グラフトポリマーの合成手順としては、特開2002−201387号公報の段落番号0094〜0105の具体例を参考にすることができる。   As a procedure for synthesizing the graft polymer, reference can be made to specific examples of paragraph numbers 0094 to 0105 of JP-A-2002-201387.

なお、特に本発明に係る樹脂組成物をインクジェット方式のインクとして用いる場合には、組成物の粘度が高すぎて吐出ヘッドからの吐出性に悪影響を及ぼさないように、比較的分子量の高い重合体の分子量は、重量平均分子量で25,000以下であることが好ましい。   In particular, when the resin composition according to the present invention is used as an ink jet ink, a polymer having a relatively high molecular weight is used so that the viscosity of the composition is not too high to adversely affect the ejection properties from the ejection head. The molecular weight of is preferably 25,000 or less in terms of weight average molecular weight.

比較的分子量の高い重合体は、硬化性樹脂組成物の固形分全量に対して、1〜50重量%の割合で配合するのが好ましい。ここで、配合割合を特定するための硬化性組成物の固形分とは、溶剤を除く全ての成分を含み、液状の重合性モノマー等も固形分に含まれる。   The polymer having a relatively high molecular weight is preferably blended at a ratio of 1 to 50% by weight with respect to the total solid content of the curable resin composition. Here, the solid content of the curable composition for specifying the blending ratio includes all components except the solvent, and liquid polymerizable monomers and the like are also included in the solid content.

それ自体が重合硬化できるバインダー成分を用いる場合にも、塗膜の強度や基盤に対する密着性を向上させるためには、多官能のモノマーやオリゴマーなどの多官能重合性成分を配合するのが好ましい。重合性を有する比較的分子量の高い重合体の分子は、比較的分子量の高い重合体同士で重合するだけでなく、多官能モノマー等の他の重合性成分とも重合してネットワークを形成し、硬化する。   Even in the case of using a binder component that can be polymerized and cured per se, it is preferable to incorporate a polyfunctional polymerizable component such as a polyfunctional monomer or oligomer in order to improve the strength of the coating film and the adhesion to the substrate. Polymer molecules with relatively high molecular weight that are polymerizable not only polymerize with polymers with relatively high molecular weight, but also polymerize with other polymerizable components such as polyfunctional monomers to form a network and cure. To do.

塗工膜のネットワーク構造を形成する多官能重合性成分としては、2官能以上のモノマー又はオリゴマーを用いることができる。光硬化性樹脂に十分な膜強度や密着性を付与するために、通常は4官能以上のモノマーやオリゴマーが用いられている。   As the polyfunctional polymerizable component forming the network structure of the coating film, a bifunctional or higher functional monomer or oligomer can be used. In order to impart sufficient film strength and adhesion to the photocurable resin, a tetrafunctional or higher functional monomer or oligomer is usually used.

しかしながら、特に、本発明に係る硬化性樹脂組成物をインクジェット方式のインクとして用いる場合には、比較的分子量の高い重合体以外の重合性成分としては、官能基数が比較的少ない2官能乃至3官能のモノマー又はオリゴマー、特にモノマーを主体として用いるのが好ましく、粘度が100cps以下の2乃至3官能モノマーを用いるのが特に好ましい。インクジェット方式の吹き付け作業中に、ヘッドの先端での粘度上昇が起こり難くなり、ヘッドの目詰まりが発生せず、作業中におけるインクの吐出性が安定するため、インクの吐出量や吐出方向が安定し、インクを基板上に所定のパターン通り正確に、且つ、均一に付着させることができるからである。   However, in particular, when the curable resin composition according to the present invention is used as an ink jet ink, the polymerizable component other than the polymer having a relatively high molecular weight is a bifunctional to trifunctional functional group having a relatively small number of functional groups. It is preferable to use a monomer or oligomer, particularly a monomer as a main component, and it is particularly preferable to use a bi- or trifunctional monomer having a viscosity of 100 cps or less. During ink jet spraying, it is difficult for the viscosity to increase at the tip of the head, clogging of the head does not occur, and ink ejection during operation is stable, so the amount and direction of ink ejection is stable. This is because the ink can be accurately and uniformly deposited on the substrate in a predetermined pattern.

2官能乃至3官能のモノマーとしては、例えば、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、3−ブチレングリコールジメタクリレート等を例示することができる。   Examples of the bifunctional to trifunctional monomers include 1,6-hexanediol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, and polyethylene glycol diester. Examples thereof include acrylate, polypropylene glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, and 3-butylene glycol dimethacrylate.

本発明に係る硬化性樹脂組成物をインクジェット方式のインクとして用いる場合には特に、2乃至3官能モノマーの配合割合は、硬化性樹脂組成物の固形分全量に対して、20〜70重量%の割合で配合することが好ましい。   Particularly when the curable resin composition according to the present invention is used as an ink jet ink, the blending ratio of the bifunctional to trifunctional monomer is 20 to 70% by weight with respect to the total solid content of the curable resin composition. It is preferable to mix | blend in a ratio.

2乃至3官能モノマーの配合割合が全固形分の20重量%に満たない場合には、硬化性樹脂組成物がモノマーによって十分に希釈されず、インクの粘度が初めから高いか或いは溶剤分の揮発後に高くなり、インクジェットヘッドのノズルの目詰まりを起こすおそれがある。また、2乃至3官能モノマーの配合割合が全固形分の70重量%を超える場合には、塗膜の架橋密度が低くなり、弾性変形割合が低下する上、塗膜の耐溶剤性、密着性、硬さが劣り、十分な特性が得られなくなるおそれがあるからである。   When the blending ratio of the bi- to trifunctional monomer is less than 20% by weight of the total solid content, the curable resin composition is not sufficiently diluted with the monomer, and the viscosity of the ink is high from the beginning, or the solvent content is volatilized. There is a risk that it will become higher later and the nozzles of the inkjet head may become clogged. When the blending ratio of the bi- or trifunctional monomer exceeds 70% by weight of the total solid content, the cross-linking density of the coating film is lowered, the elastic deformation ratio is lowered, and the solvent resistance and adhesion of the coating film are reduced. This is because the hardness is inferior and sufficient characteristics may not be obtained.

ただし、硬化性樹脂組成物中に配合される多官能モノマーが全て2乃至3官能性モノマーである場合には、インクの乾燥による粘度上昇が起こり難いので、インクジェットヘッドの吐出性が安定するが、その反面、インク層を硬化して得られた硬化層の膜強度、基板に対する密着性、耐溶剤性等が不十分となる場合がある。そこで、上記の2乃至3官能モノマーと共に、4官能以上の多官能モノマーやオリゴマーを適量配合することにより架橋密度を上げて、硬化層のパターンに十分な膜強度と密着性を付与することができる。   However, when all the polyfunctional monomers blended in the curable resin composition are di- or tri-functional monomers, the viscosity increase due to drying of the ink is unlikely to occur, and thus the ejection performance of the inkjet head is stable. On the other hand, the film strength of the cured layer obtained by curing the ink layer, adhesion to the substrate, solvent resistance, etc. may be insufficient. Therefore, by adding an appropriate amount of a tetrafunctional or higher polyfunctional monomer or oligomer together with the above bifunctional to trifunctional monomers, the crosslinking density can be increased, and sufficient film strength and adhesion can be imparted to the pattern of the cured layer. .

4官能のモノマー、オリゴマーとしては、例えば、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、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ヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート等を例示することができる。   Examples of tetrafunctional monomers and oligomers include pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, and the like.

4官能以上の多官能成分は、硬化性樹脂組成物の固形分全量に対して、通常、1〜30重量%の割合で配合することが好ましい。本発明に係る硬化性樹脂組成物をインクジェット方式のインクとして用いる場合には特に、2乃至3官能性モノマーによる吐出性安定化と、4官能以上の多官能成分による強度及び密着性向上のバランスをとるために、2乃至3官能性モノマー100重量部に対して、4官能以上の多官能成分の配合割合を、通常は1〜50重量部とし、好ましくは当該配合割合の下限を2重量部以上とし、且つ/又は、当該配合割合の上限を35重量部以下とするのが好ましい。   The polyfunctional component having 4 or more functional groups is usually preferably blended at a ratio of 1 to 30% by weight with respect to the total solid content of the curable resin composition. Particularly when the curable resin composition according to the present invention is used as an ink-jet ink, the balance between the ejection stability stabilization by the bi- or tri-functional monomer and the strength and adhesion improvement by the tetrafunctional or higher polyfunctional component is balanced. Therefore, the blending ratio of the tetrafunctional or higher polyfunctional component is usually 1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the 2 to 3 functional monomer, and preferably the lower limit of the blending ratio is 2 parts by weight or more. And / or the upper limit of the blending ratio is preferably 35 parts by weight or less.

4官能以上の多官能成分の配合割合が前記2乃至3官能性モノマー100重量部に対して1重量部に満たない場合には、インクを硬化させた後の硬さ、耐溶剤性などの特性が十分に得られないおそれがある。また、4官能以上の多官能成分の前記配合割合が50重量部を超える場合には、インクの硬化速度が遅くなり、プロセススピードが遅くなるおそれがあるからである。   When the blending ratio of the tetrafunctional or higher polyfunctional component is less than 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the bi- to tri-functional monomer, characteristics such as hardness and solvent resistance after the ink is cured May not be sufficiently obtained. Moreover, when the said mixture ratio of the polyfunctional component more than tetrafunctional exceeds 50 weight part, there exists a possibility that the cure rate of an ink may become slow and process speed may become slow.

また、光硬化性のバインダー系には、必要に応じて、単官能のモノマー、オリゴマーを配合してもよい。   Moreover, you may mix | blend a monofunctional monomer and an oligomer with a photocurable binder system as needed.

単官能のモノマー、オリゴマーとしては、例えば、スチレン、酢酸ビニル等のビニルモノマーや、n−ヘキシルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート等の単官能アクリルモノマーを例示することができる。   Examples of monofunctional monomers and oligomers include vinyl monomers such as styrene and vinyl acetate, and monofunctional acrylic monomers such as n-hexyl acrylate and phenoxyethyl acrylate.

光硬化性バインダー系には、通常、使用する光源の波長に対して活性を有する光重合開始剤が配合される。光重合開始剤は、バインダーや多官能モノマーの反応形式の違い(例えばラジカル重合やカチオン重合など)や、各材料の種類を考慮して適宜選択されるが、例えば、1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モンフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、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、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニル−フォスフィンオキサイド、ビスアシルフォスフィンオキサイド、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−(3−ジメチルアミノ−2−ヒドロキシプロポキシ)−3,4−ジメチル−9H−チオキサントン−9−オンメソクロライド、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−ベンゾイル−4'−メチル−ジフェニルサルファイド、3,3',4,4'−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)、p−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、p−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、1,3,5−トリアクロイルヘキサヒドロ−s−トリアジン、2−〔2−(5−メチルフラン−2−イル)エテニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔2−(フラン−2−イル)エテニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、メチルベンゾイルホルメート、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイドなどの光重合開始剤を用いることができる。   The photocurable binder system is usually blended with a photopolymerization initiator having activity with respect to the wavelength of the light source to be used. The photopolymerization initiator is appropriately selected in consideration of the difference in the reaction format of the binder and the polyfunctional monomer (for example, radical polymerization and cationic polymerization) and the type of each material. For example, 1-hydroxycyclohexyl-phenyl ketone 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-monforinopropan-1-one, 2-benzyl-2- Dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] 2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenyl-phosphine oxide, bisacylphospho Fin oxide, benzoin ethyl ether, benzoin isobutyl ether, benzoin isopropyl ether, 2-isopropylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2- (3-dimethylamino-2-hydroxypropoxy) -3,4-dimethyl-9H-thioxanthone -9-one mesochloride, benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4-benzoyl-4'-methyl-diphenyl sulfide, 3,3 ', 4,4'-tetra (t-butylperoxycarbonyl), p- Dimethylaminobenzoic acid ethyl ester, p-dimethylaminobenzoic acid isoamyl ester, 1,3,5-triacroylhexahydro-s-triazine, 2- [2- (5-methylfuran-2-yl) ethenyl]- 4,6-bis (trichloro Methyl) -s-triazine, 2- [2- (furan-2-yl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, methylbenzoylformate, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenyl A photopolymerization initiator such as phosphine oxide can be used.

(2)熱硬化性バインダー系
熱硬化性バインダー系としては、1分子中に熱硬化性官能基を2個以上有する化合物と硬化剤の組み合わせが通常用いられ、更に、熱硬化反応を促進できる触媒を添加しても良い。熱硬化性官能基としてはエポキシ基が好ましく用いられる。また、これらに上述のような、それ自体は重合反応性のない重合体を更に用いても良い。
(2) Thermosetting binder system As the thermosetting binder system, a combination of a compound having two or more thermosetting functional groups in one molecule and a curing agent is usually used, and further a catalyst capable of promoting a thermosetting reaction. May be added. An epoxy group is preferably used as the thermosetting functional group. In addition, a polymer having no polymerization reactivity as described above may be further used.

1分子中に熱硬化性官能基を2個以上有する化合物として、通常は、1分子中にエポキシ基2個以上を有するエポキシ化合物が用いられる。1分子中にエポキシ基2個以上を有するエポキシ化合物は、エポキシ基を2個以上、好ましくは2〜50個、より好ましくは2〜20個を1分子中に有するエポキシ化合物(エポキシ樹脂と称されるものを含む)である。エポキシ基は、オキシラン環構造を有する構造であればよく、例えば、グリシジル基、オキシエチレン基、エポキシシクロヘキシル基等を示すことができる。エポキシ化合物としては、カルボン酸により硬化しうる公知の多価エポキシ化合物を挙げることができ、このようなエポキシ化合物は、例えば、新保正樹編「エポキシ樹脂ハンドブック」日刊工業新聞社刊(昭和62年)等に広く開示されており、これらを用いることが可能である。   As a compound having two or more thermosetting functional groups in one molecule, an epoxy compound having two or more epoxy groups in one molecule is usually used. An epoxy compound having two or more epoxy groups in one molecule is an epoxy compound having two or more, preferably 2 to 50, more preferably 2 to 20 epoxy groups in one molecule (referred to as an epoxy resin). Is included). The epoxy group should just be a structure which has an oxirane ring structure, for example, can show a glycidyl group, an oxyethylene group, an epoxycyclohexyl group, etc. Examples of the epoxy compound include known polyvalent epoxy compounds that can be cured by carboxylic acid. Examples of such an epoxy compound include “Epoxy resin handbook” edited by Masaki Shinbo, published by Nikkan Kogyo Shimbun (Showa 62). These can be used widely.

エポキシ化合物としては、硬化膜に耐溶剤性や耐熱性を付与するために、比較的分子量の高い重合体と、硬化膜の架橋密度を高くしたり、低粘度化によりインクジェット吐出性能を向上させるために、比較的分子量の低い化合物とを併用することが好ましい。   As an epoxy compound, in order to impart solvent resistance and heat resistance to the cured film, to increase the crosslink density of the polymer with a relatively high molecular weight and the cured film, or to improve the inkjet ejection performance by lowering the viscosity In addition, it is preferable to use a compound having a relatively low molecular weight in combination.

通常バインダー成分として用いられる比較的分子量の高い重合体であるエポキシ化合物(以下、「バインダー性エポキシ化合物」ということがある)としては、少なくとも下記式(1)で表される構成単位及び下記式(2)で表される構成単位から構成され且つグリシジル基を2個以上有する重合体を用いることができる。   As an epoxy compound that is a polymer having a relatively high molecular weight that is usually used as a binder component (hereinafter sometimes referred to as “binder epoxy compound”), at least the structural unit represented by the following formula (1) and the following formula ( A polymer composed of the structural unit represented by 2) and having two or more glycidyl groups can be used.

Figure 0004527489
(R1は水素原子または炭素数1〜3のアルキル基であり、R2は炭素数1〜12
の炭化水素基である。)
Figure 0004527489
(R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R 2 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
It is a hydrocarbon group. )

Figure 0004527489
(R3は水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基である。)
式(1)で表される構成単位は、下記式(3)で表されるモノマーから誘導される。
Figure 0004527489
(R 3 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.)
The structural unit represented by the formula (1) is derived from a monomer represented by the following formula (3).

Figure 0004527489
(R1およびR2は式(1)と同じである。)
Figure 0004527489
(R 1 and R 2 are the same as in formula (1).)

式(3)で表されるモノマーをバインダー性エポキシ化合物の構成単位として用いることにより、本発明の硬化性樹脂組成物から形成される硬化塗膜に充分な硬度および透明性を付与することができる。式(3)において、R2は、炭素数1〜12の炭化水素基であり、直鎖脂肪族、脂環式、芳香族いずれの炭化水素基であってもよく、さらに付加的な構造、例えば二重結合、炭化水素基の側鎖、スピロ環の側鎖、環内架橋炭化水素基等を含んでいてもよい。 By using the monomer represented by the formula (3) as a constituent unit of the binder epoxy compound, sufficient hardness and transparency can be imparted to the cured coating film formed from the curable resin composition of the present invention. . In the formula (3), R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and may be any of a linear aliphatic, alicyclic, and aromatic hydrocarbon group, and an additional structure, For example, it may contain a double bond, a side chain of a hydrocarbon group, a side chain of a spiro ring, an intra-ring bridged hydrocarbon group, or the like.

上記式(3)で表されるモノマーとして具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、t−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、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、パラ−t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル(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、フェニル(メタ)アクリレート等を例示することができる。   Specific examples of the monomer represented by the formula (3) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, and i-butyl (meth). Acrylate, n-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, Examples thereof include para-t-butylcyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, and phenyl (meth) acrylate.

式(3)において、R1として好ましいのは水素またはメチル基であり、R2として好ましいのは炭素数1〜12のアルキル基であり、そのなかでも特にメチル基及びシクロヘキシル基が好ましい。上記式(3)で表されるモノマーのなかで好ましいものとして、具体的にはメチルメタクリレート(MMA)及びシクロヘキシルメタクリレート(CHMA)を挙げることができる。 In formula (3), R 1 is preferably hydrogen or a methyl group, and R 2 is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. Among them, a methyl group and a cyclohexyl group are particularly preferable. Preferable examples of the monomer represented by the above formula (3) include methyl methacrylate (MMA) and cyclohexyl methacrylate (CHMA).

重合体中の式(2)で表される構成単位は、下記式(4)で表されるモノマーから誘導される。   The structural unit represented by the formula (2) in the polymer is derived from a monomer represented by the following formula (4).

Figure 0004527489
(R3は式(2)と同じである。)
Figure 0004527489
(R 3 is the same as in formula (2).)

式(4)で表されるモノマーは、重合体中にエポキシ基(エポキシの反応点)を導入するために用いられる。当該重合体を含有する硬化性樹脂組成物は保存安定性に優れており、保存中および吐出作業中に粘度上昇を生じ難いが、その理由の一つは式(2)または式(4)中のエポキシ基がグリシジル基だからであると推測される。式(4)で表されるモノマーの代わりに脂環式エポキシアクリレートを用いると、硬化性樹脂組成物の粘度が上昇しやすい。   The monomer represented by the formula (4) is used for introducing an epoxy group (epoxy reaction point) into the polymer. The curable resin composition containing the polymer is excellent in storage stability, and hardly increases in viscosity during storage and discharge operation. One of the reasons is in formula (2) or formula (4). It is presumed that this is because the epoxy group is a glycidyl group. When an alicyclic epoxy acrylate is used instead of the monomer represented by formula (4), the viscosity of the curable resin composition tends to increase.

式(4)において、R3として好ましいのは水素またはメチル基である。式(4)で表されるモノマーとして、具体的にはグリシジル(メタ)アクリレートを例示することができ、特にグリシジルメタクリレート(GMA)が好ましい。 In the formula (4), R 3 is preferably hydrogen or a methyl group. Specific examples of the monomer represented by the formula (4) include glycidyl (meth) acrylate, and glycidyl methacrylate (GMA) is particularly preferable.

上記重合体は、ランダム共重合体であってもよいし、ブロック共重合体であってもよい。また、上記重合体は、カラーフィルターの各細部に必要とされる性能、例えば硬度や透明性等が確保できる限り、式(1)あるいは式(2)以外の主鎖構成単位を含んでいてもよい。そのようなモノマーとして具体的には、アクリロニトリル、スチレン等を例示することができる。   The polymer may be a random copolymer or a block copolymer. Further, the polymer may contain main chain constituent units other than those of formula (1) or formula (2) as long as performance required for each detail of the color filter, such as hardness and transparency, can be ensured. Good. Specific examples of such a monomer include acrylonitrile and styrene.

上記バインダー性エポキシ化合物中の式(1)の構成単位と式(2)の構成単位の含有量は、式(1)の構成単位を誘導する単量体と式(2)の構成単位を誘導する単量体との仕込み重量比(式(1)を誘導する単量体:式(2)を誘導する単量体)で表した時に、10:90〜90:10の範囲にあるのが好ましい。   The content of the structural unit of formula (1) and the structural unit of formula (2) in the binder epoxy compound is derived from the monomer that derives the structural unit of formula (1) and the structural unit of formula (2). The weight ratio with the monomer to be charged (monomer that derives formula (1): monomer that derives formula (2)) is in the range of 10:90 to 90:10. preferable.

式(1)の構成単位の量が上記の比10:90よりも過剰な場合には、硬化の反応点が少なくなって架橋密度が低くなるおそれがあり、一方、式(2)の構成単位の量が上記の比90:10よりも過剰な場合には、嵩高い骨格が少なくなって硬化収縮が大きくなるおそれがある。   When the amount of the structural unit of the formula (1) is more than the above ratio of 10:90, there is a possibility that the reaction point of curing decreases and the crosslinking density is lowered, whereas the structural unit of the formula (2) If the amount is more than the above ratio 90:10, the bulky skeleton may be reduced and curing shrinkage may be increased.

また、上記バインダー性エポキシ化合物の重量平均分子量は、ポリスチレン換算重量平均分子量で表した時に3,000以上、特に4,000以上であることが好ましい。上記バインダー性エポキシ化合物の分子量が3,000よりも小さすぎるとカラーフィルターの細部としての硬化樹脂層に要求される強度、耐溶剤性等の物性が不足し易いからである。一方、特に、本発明に係る硬化性樹脂組成物がインクジェット方式のインクとして用いられる場合には、上記バインダー性エポキシ化合物の重量平均分子量は、ポリスチレン換算重量平均分子量で表した時に20,000以下であることが好ましく、更に15,000以下であることが特に好ましい。当該分子量が20,000よりも大きすぎると粘度上昇が起こり易くなり、吐出ヘッドから吐出する時の吐出量の安定性や吐出方向の直進性が悪くなるおそれや、長期保存の安定性が悪くなるおそれがあるからである。   The weight average molecular weight of the binder epoxy compound is preferably 3,000 or more, particularly 4,000 or more, when expressed in terms of polystyrene-converted weight average molecular weight. This is because if the molecular weight of the binder epoxy compound is less than 3,000, physical properties such as strength and solvent resistance required for the cured resin layer as details of the color filter are likely to be insufficient. On the other hand, in particular, when the curable resin composition according to the present invention is used as an ink jet ink, the binder epoxy compound has a weight average molecular weight of 20,000 or less when expressed in terms of polystyrene equivalent weight average molecular weight. It is preferable that it is 15,000 or less. If the molecular weight is more than 20,000, the viscosity is likely to increase, the stability of the ejection amount when ejected from the ejection head and the straightness in the ejection direction may be degraded, and the stability of long-term storage is degraded. Because there is a fear.

上記バインダー性エポキシ化合物としては、ポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)が上記範囲にあるグリシジルメタクリレート(GMA)/メチルメタクリレート(MMA)系共重合体を用いるのが特に好ましい。なお、GMA/MMA系共重合体は本発明の目的を達成し得るものである限り、他のモノマー成分を含有していてもよい。   As the binder epoxy compound, it is particularly preferable to use a glycidyl methacrylate (GMA) / methyl methacrylate (MMA) copolymer having a polystyrene-reduced weight average molecular weight (Mw) in the above range. The GMA / MMA copolymer may contain other monomer components as long as the object of the present invention can be achieved.

上記バインダー性エポキシ化合物の合成例としては、例えば、温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロートを備えた4つ口フラスコに、水酸基を含有しない溶剤を仕込み、攪拌しながら120℃に昇温する。水酸基を含有しない溶剤を用いるのは、合成反応の最中にエポキシ基が分解するのを避けるためである。次いで上記式(3)で表されるモノマー、上記式(4)で表されるモノマー、及び、必要に応じて他のモノマーを組み合わせた組成物と重合開始剤の混合物(滴下成分)を、2時間かけて滴下ロートより等速滴下する。滴下終了後、120℃に降温して触媒を追加し3時間反応させ、130℃に昇温し2時間保ったところで反応を終了することにより、上記バインダー性エポキシ化合物が得られる。   As a synthesis example of the binder epoxy compound, for example, a solvent containing no hydroxyl group is charged into a four-necked flask equipped with a thermometer, a reflux condenser, a stirrer, and a dropping funnel, and the temperature is raised to 120 ° C. while stirring. . The reason why a solvent containing no hydroxyl group is used is to avoid the decomposition of the epoxy group during the synthesis reaction. Next, a mixture of the monomer represented by the above formula (3), the monomer represented by the above formula (4), and a composition obtained by combining other monomers as necessary with a polymerization initiator (dropping component) is 2 Drop at a constant rate from the dropping funnel over time. After completion of the dropping, the temperature is lowered to 120 ° C., a catalyst is added, the reaction is performed for 3 hours, and the reaction is terminated when the temperature is raised to 130 ° C. and kept for 2 hours, whereby the binder epoxy compound is obtained.

本発明に係る熱硬化性バインダー系には、一分子中にエポキシ基を2個以上有するエポキシ化合物(以下、「多官能エポキシ化合物」ということがある。)であって、上記バインダー性エポキシ化合物よりも分子量が小さいものを添加するのが好ましい。多官能エポキシ化合物のポリスチレン換算の重量平均分子量は、これと組み合わせるバインダー性エポキシ化合物よりも小さいことを条件に、4,000以下が好ましく、3,000以下が特に好ましい。   The thermosetting binder system according to the present invention is an epoxy compound having two or more epoxy groups in one molecule (hereinafter sometimes referred to as “polyfunctional epoxy compound”), which is more than the above-mentioned binder epoxy compound. However, it is preferable to add one having a low molecular weight. The polystyrene-reduced weight average molecular weight of the polyfunctional epoxy compound is preferably 4,000 or less, particularly preferably 3,000 or less, on the condition that it is smaller than the binder epoxy compound combined therewith.

なお、エポキシ化合物のポリスチレン換算重量平均分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により求めることができ、測定条件としては、例えば、テトラヒドロフランを展開液とし、HLC−8029(東ソー株式会社製)を用いて測定することができる。   In addition, the polystyrene conversion weight average molecular weight of an epoxy compound can be calculated | required by GPC (gel permeation chromatography), As a measurement condition, tetrahydrofuran is used as a developing solution, for example, HLC-8029 (made by Tosoh Corporation) is used. Can be measured.

上記バインダー性エポキシ化合物には、エポキシ基(グリシジル基)が式(2)で表される構成単位によって導入されているため、上記共重合体の分子内に導入できるエポキシ量には限界がある。硬化性樹脂組成物に比較的分子量が小さい多官能エポキシ化合物を添加すると、硬化性樹脂組成物中にエポキシ基が補充されてエポキシの反応点濃度が増加し、架橋密度を高めることができる。   Since the epoxy group (glycidyl group) is introduced into the binder epoxy compound by the structural unit represented by the formula (2), there is a limit to the amount of epoxy that can be introduced into the molecule of the copolymer. When a polyfunctional epoxy compound having a relatively small molecular weight is added to the curable resin composition, the epoxy group is replenished in the curable resin composition, the reaction point concentration of the epoxy is increased, and the crosslinking density can be increased.

多官能エポキシ化合物の中でも、酸−エポキシ反応の架橋密度を上げるためには、一分子中にエポキシ基を4個以上有するエポキシ化合物を用いるのが好ましい。特に、本発明の硬化性樹脂組成物をインクジェット方式で用いる場合であって、インクジェット方式の吐出ヘッドからの吐出性を向上させるために前記バインダー性エポキシ化合物の重量平均分子量を10,000以下とした場合には、硬化樹脂層の強度や硬度が低下し易いので、そのような4官能以上の多官能エポキシ化合物を硬化性樹脂組成物に配合して架橋密度を充分に上げるのが好ましい。   Among polyfunctional epoxy compounds, it is preferable to use an epoxy compound having four or more epoxy groups in one molecule in order to increase the crosslink density of the acid-epoxy reaction. In particular, when the curable resin composition of the present invention is used in an ink jet system, the weight average molecular weight of the binder epoxy compound is set to 10,000 or less in order to improve the discharge performance from the ink jet discharge head. In such a case, since the strength and hardness of the cured resin layer are likely to be lowered, it is preferable to sufficiently increase the crosslinking density by blending such a tetrafunctional or higher polyfunctional epoxy compound into the curable resin composition.

多官能エポキシ化合物としては、一分子中にエポキシ基を2個以上含有するものであれば特に制限はなく、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、3官能型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールA含核ポリオール型エポキシ樹脂、ポリプロピレングリコール型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリオキザール型エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂などを使用できる。   The polyfunctional epoxy compound is not particularly limited as long as it contains two or more epoxy groups in one molecule. For example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, brominated bisphenol A type epoxy resin, Bisphenol S type epoxy resin, diphenyl ether type epoxy resin, hydroquinone type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, fluorene type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, orthocresol novolak type epoxy resin, trishydroxyphenylmethane type epoxy Resin, trifunctional epoxy resin, tetraphenylolethane type epoxy resin, dicyclopentadienephenol type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, bisphenol A included Polyol type epoxy resins, polypropylene glycol type epoxy resins, glycidyl ester type epoxy resin, glycidyl amine type epoxy resin, glyoxal type epoxy resins, alicyclic epoxy resins, and the like heterocyclic epoxy resin.

より具体的には、商品名エピコート828(油化シェルエポキシ社製)などのビスフェノールA型エポキシ樹脂、商品名YDF−175S(東都化成社製)などのビスフェノールF型エポキシ樹脂、商品名YDB−715(東都化成社製)などの臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、商品名EPICLON EXA1514(大日本インキ化学工業社製)などのビスフェノールS型エポキシ樹脂、商品名YDC−1312(東都化成社製)などのハイドロキノン型エポキシ樹脂、商品名EPICLON EXA4032(大日本インキ化学工業社製)などのナフタレン型エポキシ樹脂、商品名エピコートYX4000H(油化シェルエポキシ社製)などのビフェニル型エポキシ樹脂、商品名エピコート157S70(油化シェルエポキシ社製)などのビスフェノールA型ノボラック系エポキシ樹脂、商品名エピコート154(油化シェルエポキシ社製)、商品名YDPN−638(東都化成社製)などのフェノールノボラック型エポキシ樹脂、商品名YDCN−701(東都化成社製)などのクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、商品名EPICLON HP−7200(大日本インキ化学工業社製)などのジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂、商品名エピコート1032H60(油化シェルエポキシ社製)などのトリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、商品名VG3101M80(三井化学社製)などの3官能型エポキシ樹脂、商品名エピコート1031S(油化シェルエポキシ社製)などのテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、商品名デナコールEX−411(ナガセ化成工業社製)などの4官能型エポキシ樹脂、商品名ST−3000(東都化成社製)などの水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、商品名エピコート190P(油化シェルエポキシ社製)などのグリシジルエステル型エポキシ樹脂、商品名YH−434(東都化成社製)などのグリシジルアミン型エポキシ樹脂、商品名YDG−414(東都化成社製)などのグリオキザール型エポキシ樹脂、商品名エポリードGT−401(ダイセル化学社製)などの脂環式多官能エポキシ化合物、トリグリシジルイソシアネート(TGIC)などの複素環型エポキシ樹脂などを例示することができる。また、必要であれば、エポキシ反応性希釈剤として、商品名ネオトートE(東都化成社製)などを混合することができる。   More specifically, bisphenol A type epoxy resins such as trade name Epicoat 828 (manufactured by Yuka Shell Epoxy), bisphenol F type epoxy resins such as trade name YDF-175S (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), trade name YDB-715 Brominated bisphenol A type epoxy resins (made by Toto Kasei Co., Ltd.), bisphenol S type epoxy resins such as trade name EPICLON EXA1514 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), trade name YDC-1312 (made by Toto Kasei Co., Ltd.), etc. Hydroquinone type epoxy resin, Naphthalene type epoxy resin such as trade name EPICLON EXA4032 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Biphenyl type epoxy resin such as trade name Epicoat YX4000H (made by Yuka Shell Epoxy), Trade name Epicoat 157S70 (oil) Shell Epoxy Bisphenol A type novolak epoxy resin, product name Epicoat 154 (manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.), product name YDPN-638 (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), phenol novolac type epoxy resin, product name YDCN-701 ( Cresol novolak type epoxy resin such as Toto Kasei Co., Ltd., dicyclopentadiene phenol type epoxy resin such as EPICLON HP-7200 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) Such as trishydroxyphenylmethane type epoxy resin, trifunctional epoxy resin such as trade name VG3101M80 (manufactured by Mitsui Chemicals), tetraphenylolethane type epoxy resin such as trade name Epicoat 1031S (manufactured by Yuka Shell Epoxy), Name Denako Tetrafunctional epoxy resin such as Le EX-411 (manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd.), hydrogenated bisphenol A type epoxy resin such as trade name ST-3000 (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), trade name Epicoat 190P (Oka Chemical Shell Epoxy Co., Ltd.) Glycidyl ester type epoxy resin such as trade name YH-434 (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), glyoxal type epoxy resin such as trade name YDG-414 (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.) Examples include alicyclic polyfunctional epoxy compounds such as GT-401 (manufactured by Daicel Chemical Industries), and heterocyclic epoxy resins such as triglycidyl isocyanate (TGIC). Further, if necessary, a trade name Neotote E (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.) can be mixed as an epoxy reactive diluent.

これらの多官能エポキシ化合物の中でも、商品名エピコート157S70(油化シェルエポキシ社製)などのビスフェノールA型ノボラック系エポキシ樹脂、及び、商品名YDCN−701(東都化成社製)などのクレゾールノボラック型エポキシ樹脂が特に好ましい。   Among these polyfunctional epoxy compounds, bisphenol A type novolac epoxy resins such as trade name Epicoat 157S70 (manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) and cresol novolac type epoxies such as trade name YDCN-701 (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.) Resins are particularly preferred.

本発明に用いられる熱硬化性バインダー系には、通常、硬化剤が組み合わせて配合される。硬化剤としては、例えば、多価カルボン酸無水物または多価カルボン酸を用いる。   The thermosetting binder system used in the present invention is usually combined with a curing agent. As the curing agent, for example, a polyvalent carboxylic acid anhydride or a polyvalent carboxylic acid is used.

多価カルボン酸無水物の具体例としては、無水フタル酸、無水イタコン酸、無水コハク酸、無水シトラコン酸、無水ドデセニルコハク酸、無水トリカルバリル酸、無水マレイン酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水ジメチルテトラヒドロフタル酸、無水ハイミック酸、無水ナジン酸などの脂肪族または脂環族ジカルボン酸無水物;1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物などの脂肪族多価カルボン酸二無水物;無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸などの芳香族多価カルボン酸無水物;エチレングリコールビストリメリテイト、グリセリントリストリメリテイトなどのエステル基含有酸無水物を挙げることができ、特に好ましくは、芳香族多価カルボン酸無水物を挙げることができる。また、市販のカルボン酸無水物からなるエポキシ樹脂硬化剤も好適に用いることができる。   Specific examples of polyhydric carboxylic acid anhydrides include phthalic anhydride, itaconic anhydride, succinic anhydride, citraconic anhydride, dodecenyl succinic anhydride, tricarballylic anhydride, maleic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, dimethyltetrahydro anhydride Aliphatic or alicyclic dicarboxylic anhydrides such as phthalic acid, hymic anhydride, and nadic anhydride; fats such as 1,2,3,4-butanetetracarboxylic dianhydride and cyclopentanetetracarboxylic dianhydride Aromatic polycarboxylic dianhydrides; aromatic polycarboxylic anhydrides such as pyromellitic anhydride, trimellitic anhydride, and benzophenone tetracarboxylic anhydride; ester groups such as ethylene glycol bistrimellitate and glycerin tristrimitate Containing acid anhydrides, particularly preferably aromatic poly It may be mentioned carboxylic acid anhydrides. Moreover, the epoxy resin hardening | curing agent which consists of a commercially available carboxylic acid anhydride can also be used suitably.

また、本発明に用いられる多価カルボン酸の具体例としては、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ブタンテトラカルボン酸、マレイン酸、イタコン酸などの脂肪族多価カルボン酸;ヘキサヒドロフタル酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸などの脂肪族多価カルボン酸、およびフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸などの芳香族多価カルボン酸を挙げることができ、好ましくは芳香族多価カルボン酸を挙げることができる。   Specific examples of the polyvalent carboxylic acid used in the present invention include aliphatic polyvalent carboxylic acids such as succinic acid, glutaric acid, adipic acid, butanetetracarboxylic acid, maleic acid, and itaconic acid; hexahydrophthalic acid, Aliphatic polycarboxylic acids such as 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, cyclopentanetetracarboxylic acid, and phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, pyromellitic acid, trimellitic acid, Aromatic polyvalent carboxylic acids such as 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic acid and benzophenonetetracarboxylic acid can be mentioned, and aromatic polyvalent carboxylic acids can be mentioned preferably.

これら多価カルボン酸無水物および多価カルボン酸は、1種単独でも2種以上の混合でも用いることができる。本発明に用いられる硬化剤の配合量は、エポキシ基を含有する成分(モノマーと樹脂)100重量部当たり、通常は1〜100重量部の範囲であり、好ましくは5〜50重量部である。硬化剤の配合量が1重量部未満であると、硬化が不充分となり、強靭な塗膜を形成することができない。また、硬化剤の配合量が100重量部を超えると、塗膜の基板に対する密着性が劣るうえに、均一で平滑な塗膜を形成することができない。   These polyvalent carboxylic acid anhydrides and polyvalent carboxylic acids can be used singly or in combination of two or more. The compounding quantity of the hardening | curing agent used for this invention is the range of 1-100 weight part normally per 100 weight part of components (monomer and resin) containing an epoxy group, Preferably it is 5-50 weight part. When the blending amount of the curing agent is less than 1 part by weight, curing becomes insufficient and a tough coating film cannot be formed. Moreover, when the compounding quantity of a hardening | curing agent exceeds 100 weight part, while the adhesiveness with respect to the board | substrate of a coating film is inferior, a uniform and smooth coating film cannot be formed.

本発明の熱硬化性バインダー系には、硬化樹脂層の硬度および耐熱性を向上させるために、酸−エポキシ間の熱硬化反応を促進できる触媒を添加してもよい。そのような触媒としては、加熱硬化時に活性を示す熱潜在性触媒を用いることができる。
熱潜在性触媒は、加熱されたとき、触媒活性を発揮し、硬化反応を促進し、硬化物に良好な物性を与えるものであり、必要により加えられるものである。この熱潜在性触媒は、60℃以上の温度で酸触媒活性を示すものが好ましく、このようなものとしてプロトン酸をルイス塩基で中和した化合物、ルイス酸をルイス塩基で中和した化合物、ルイス酸とトリアルキルホスフェートの混合物、スルホン酸エステル類、オニウム化合物類等が挙げられ、前記特開平4−218561号公報に記載されているような各種の化合物を使用することができる。具体的には、(イ)ハロゲノカルボン酸類、スルホン酸類、リン酸モノ及びジエステル類などを、アンモニア、モノメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、エタノールアミン類などの各種アミン若しくはトリアルキルホスフィン等で中和した化合
物、(ロ)BF3、FeCl3、SnCl4、AlCl3、ZnCl2などのルイス酸を前述のルイス塩基で中和した化合物、(ハ)メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸などと第一級アルコール、第二級アルコールとのエステル化合物、(ニ)第一級アルコール類、第二級アルコール類のリン酸モノエステル化合物、リン酸ジエステル化合物等を挙げることができる。また、オニウム化合物としては、アンモニウム化合物[R3NR']+X-、スルホニウム化合物[R3SR']+X-、オキソニウム化合物[R3OR']+X-等を挙げることができる。なお、ここでR及びR'はアルキル、アルケニル、アリール、アルコキシ等である。
In order to improve the hardness and heat resistance of the cured resin layer, a catalyst capable of promoting an acid-epoxy thermosetting reaction may be added to the thermosetting binder system of the present invention. As such a catalyst, a thermal latent catalyst that exhibits activity during heat curing can be used.
The heat-latent catalyst exhibits catalytic activity when heated, accelerates the curing reaction and gives good properties to the cured product, and is added as necessary. The thermal latent catalyst is preferably one that exhibits acid catalytic activity at a temperature of 60 ° C. or higher. As such, a compound obtained by neutralizing a protonic acid with a Lewis base, a compound obtained by neutralizing a Lewis acid with a Lewis base, Lewis Examples thereof include a mixture of an acid and a trialkyl phosphate, sulfonic acid esters, onium compounds and the like, and various compounds described in JP-A-4-218561 can be used. Specifically, (i) compounds obtained by neutralizing halogenocarboxylic acids, sulfonic acids, phosphoric acid mono- and diesters with various amines such as ammonia, monomethylamine, triethylamine, pyridine, ethanolamine, or trialkylphosphine (B) compounds obtained by neutralizing Lewis acids such as BF 3 , FeCl 3 , SnCl 4 , AlCl 3 , ZnCl 2 with the aforementioned Lewis base, (c) methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, etc. Examples include primary alcohols, ester compounds with secondary alcohols, (d) primary alcohols, secondary monoalcohol phosphate monoester compounds, and phosphate diester compounds. Examples of the onium compound include an ammonium compound [R 3 NR ′] + X , a sulfonium compound [R 3 SR ′] + X , and an oxonium compound [R 3 OR ′] + X . Here, R and R ′ are alkyl, alkenyl, aryl, alkoxy and the like.

以上のようなバインダー成分の中から、当該組成物の固形分中の有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となり易いように、硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となり得るようなバインダー成分を選択する指標としては、例えば下記のものが挙げられる。   Of the binder components as described above, the cured product composed only of organic components in the solid content of the composition is cured so that the elastic deformation ratio in the indentation test according to ISO-14577 tends to be 40% or more. Examples of an index for selecting a binder component such that the elastic deformation ratio in the indentation test according to 14577 can be 40% or more include the following.

バインダー成分全体中の架橋要素は多い方が好ましい。架橋度が高いほど弾性変形割合が40%以上となりやすいからである。従って、例えば硬化性樹脂として光硬化性樹脂のみを含む場合には、エチレン性不飽和結合をエチレン性不飽和結合当量で1200g/eq以下の割合、更に好ましくはエチレン性不飽和結合をエチレン性不飽和結合当量で800g/eq以下の割合で有する光硬化性樹脂を、バインダー成分全体中に30重量%以上、更に、50重量%以上有することが好ましい。   It is preferable that the number of cross-linking elements in the entire binder component is large. This is because the higher the degree of cross-linking, the easier the elastic deformation ratio is to be 40% or more. Therefore, for example, when only a photocurable resin is included as the curable resin, the ethylenically unsaturated bond is an ethylenically unsaturated bond equivalent of 1200 g / eq or less, more preferably the ethylenically unsaturated bond is an ethylenically unsaturated bond. It is preferable that the photocurable resin having a saturated bond equivalent at a rate of 800 g / eq or less is 30% by weight or more and further 50% by weight or more in the whole binder component.

また、硬化性樹脂として熱硬化性樹脂のみを含む場合には、架橋間分子量が300以下、更に好ましくは架橋間分子量が250以下の熱硬化性樹脂を、バインダー成分全体中に30重量%以上、更に、50重量%以上有することが好ましい。ここで、架橋間分子量とは、平均分子量を平均官能基数で割った値のことであり、Bergerの式(架橋間分子量:M=M/(xF−2)、ここで、Mは1分子当りの平均分子量、xは反応率(x≦1)、Fは1分子当りの平均官能基数)によって計算する。なお、1分子当り2個の官能基は鎖延長に用いられるので、その分は差し引いて計算する。 Further, when only the thermosetting resin is included as the curable resin, the molecular weight between crosslinks is 300 or less, more preferably, the thermosetting resin having a molecular weight between crosslinks of 250 or less is 30% by weight or more in the whole binder component, Further, it is preferably 50% by weight or more. Here, the molecular weight between crosslinks is a value obtained by dividing the average molecular weight by the average number of functional groups. Berger's formula (molecular weight between crosslinks: M c = M 0 / (xF 0 -2), where M 0 Is calculated by the average molecular weight per molecule, x is the reaction rate (x ≦ 1), and F 0 is the average number of functional groups per molecule. Since two functional groups per molecule are used for chain extension, the amount is subtracted for calculation.

また、硬化性樹脂として光硬化性樹脂と熱硬化性樹脂の両方を含む場合には、エチレン性不飽和結合をエチレン性不飽和結合当量で1200g/eq以下の割合、更に好ましくはエチレン性不飽和結合をエチレン性不飽和結合当量で800g/eq以下の割合で有する光硬化性樹脂と、架橋間分子量が300以下、更に好ましくは架橋間分子量が250以下の熱硬化性樹脂とを、合計量でバインダー成分全体中に50重量%以上、更に、60重量%以上有することが好ましい。バインダー成分中に含まれる硬化性樹脂としては、光硬化性樹脂と熱硬化性樹脂の両方を含むことが好ましい。   Further, when both a photocurable resin and a thermosetting resin are included as the curable resin, the ethylenically unsaturated bond is an ethylenically unsaturated bond equivalent of 1200 g / eq or less, more preferably ethylenically unsaturated. A total amount of a photocurable resin having a bond at an ethylenically unsaturated bond equivalent ratio of 800 g / eq or less and a thermosetting resin having a molecular weight between crosslinks of 300 or less, more preferably a molecular weight between crosslinks of 250 or less. It is preferable to have 50% by weight or more, and more preferably 60% by weight or more in the whole binder component. The curable resin contained in the binder component preferably includes both a photocurable resin and a thermosetting resin.

また、バインダー成分全体の重量平均分子量が高いか、又はバインダー成分全体に平均分子量が高い成分を多く含むことが好ましい。従って、バインダー成分全体の重量平均分子量は、3000以上、更に4000以上であることが好ましい。また、重量平均分子量が8000以上である成分をバインダー成分中に30重量%以上、更に50重量%以上含むことが好ましい。なお、本発明における重量平均分子量は、GPC測定においてポリスチレン換算により求めたものである。   Moreover, it is preferable that the weight average molecular weight of the whole binder component is high, or the binder component whole contains many components with a high average molecular weight. Accordingly, the weight average molecular weight of the entire binder component is preferably 3000 or more, and more preferably 4000 or more. Further, it is preferable that a component having a weight average molecular weight of 8000 or more is contained in the binder component by 30% by weight or more, more preferably 50% by weight or more. In addition, the weight average molecular weight in this invention is calculated | required by polystyrene conversion in GPC measurement.

また、バインダー成分全体のTgは高いか、バインダー成分にTgが高い成分を多く含むことが好ましい。従って、バインダー成分のTgは20℃以上であるか、30℃以上であることが好ましい。また、Tgが30℃以上である成分をバインダー成分中に30重量%以上、更に50重量%以上含むことが好ましい。   Moreover, it is preferable that Tg of the whole binder component is high or a binder component contains many components with high Tg. Therefore, it is preferable that Tg of a binder component is 20 degreeC or more or 30 degreeC or more. Further, it is preferable that a component having a Tg of 30 ° C. or higher is contained in the binder component by 30% by weight or more, and further by 50% by weight or more.

以上、本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物において、必須成分である硬化性樹脂を含むバインダー成分について説明したが、本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物には、通常、塗布性を付与するために溶剤が含まれる。着色層やブラックマトリックス層を形成するために用いられる場合のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物には、通常、更に顔料や顔料分散剤が含まれる。また、更にその他の成分を含んでいても良い。   As described above, in the curable resin composition for a color filter according to the present invention, the binder component including the curable resin as an essential component has been described. However, the curable resin composition for a color filter according to the present invention is usually coated. A solvent is included in order to impart properties. The color filter curable resin composition used for forming a colored layer or a black matrix layer usually further contains a pigment or a pigment dispersant. Further, other components may be included.

(顔料)
着色剤としての顔料は、着色層(画素部)のR、G、B等やブラックマトリックス層の求める色に合わせて、有機着色剤及び無機着色剤の中から任意のものを選んで使用することができる。有機着色剤としては、例えば、染料、有機顔料、天然色素等を用いることができる。また、無機着色剤としては、例えば、無機顔料、体質顔料等を用いることができる。これらの中で有機顔料は、発色性が高く、耐熱性も高いので、好ましく用いられる。有機顔料としては、例えばカラーインデックス(C.I.;The Society of Dyers and Colourists 社発行) においてピグメント(Pigment)に分類されている化合物、具体的には、下記のようなカラーインデックス(C.I.)番号が付されているものを挙げることができる。
(Pigment)
The pigment as the colorant should be selected from the organic colorants and inorganic colorants according to the color required by the color layer (pixel part) R, G, B, etc. and the black matrix layer. Can do. As the organic colorant, for example, dyes, organic pigments, natural pigments, and the like can be used. Moreover, as an inorganic coloring agent, an inorganic pigment, an extender pigment, etc. can be used, for example. Among these, organic pigments are preferably used because they have high color developability and high heat resistance. As organic pigments, for example, compounds classified as Pigments in the Color Index (CI; published by The Society of Dyers and Colorists), specifically, the following Color Index (CI) numbers are attached. Can be mentioned.

C.I.ピグメントイエロー1、C.I.ピグメントイエロー3、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー16、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー20、C.I.ピグメントイエロー24、C.I.ピグメントイエロー31、C.I.ピグメントイエロー55、C.I.ピグメントイエロー60、C.I.ピグメントイエロー61、C.I.ピグメントイエロー65、C.I.ピグメントイエロー71、C.I.ピグメントイエロー73、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー81、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー95、C.I.ピグメントイエロー97、C.I.ピグメントイエロー98、C.I.ピグメントイエロー100、C.I.ピグメントイエロー101、C.I.ピグメントイエロー104、C.I.ピグメントイエロー106、C.I.ピグメントイエロー108、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー110、C.I.ピグメントイエロー113、C.I.ピグメントイエロー114、C.I.ピグメントイエロー116、C.I.ピグメントイエロー117、C.I.ピグメントイエロー119、C.I.ピグメントイエロー120、C.I.ピグメントイエロー126、C.I.ピグメントイエロー127、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー129、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピグメントイエロー152、C.I.ピグメントイエロー153、C.I.ピグメントイエロー154、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー156、C.I.ピグメントイエロー166、C.I.ピグメントイエロー168、C.I.ピグメントイエロー175;   CI Pigment Yellow 1, CI Pigment Yellow 3, CI Pigment Yellow 12, CI Pigment Yellow 13, CI Pigment Yellow 14, CI Pigment Yellow 15, CI Pigment Yellow 16, CI Pigment Yellow 17, CI Pigment Yellow 20, CI Pigment Yellow 24, CI Pigment Yellow 31, CI Pigment Yellow 55, CI Pigment Yellow 60, CI Pigment Yellow 61, CI Pigment Yellow 65, CI Pigment Yellow 71, CI Pigment Yellow 73, CI Pigment Yellow 74, CI Pigment Yellow 81, CI Pigment Yellow 83, CI Pigment Yellow 93, CI Pigment Yellow 95, CI Pigment Yellow 97, CI Pigment Yellow 98, CI Pigment Yellow 100, CI CI Pigment Yellow 101, CI Pigment Yellow 104, CI Pigment Yellow 106, CI Pigment Yellow 108, CI Pigment Yellow 109, CI Pigment Yellow 110, CI Pigment Yellow 113, CI Pigment Yellow 114, CI Pigment Yellow 116, CI Pigment Yellow 117, CI Pigment Yellow 119, CI Pigment Yellow 120, CI Pigment Yellow 126, CI Pigment Yellow 127, CI Pigment Yellow 128, CI Pigment Yellow 129, CI Pigment Yellow 138, CI Pigment Yellow 139, CI Pigment Yellow 150, CI Pigment Yellow 151, CI Pigment Yellow 152, CI Pigment Yellow 153, CI Pigment Yellow 154, CI Pigment .... DOO Yellow 155, C.I Pigment Yellow 156, C.I Pigment Yellow 166, C.I Pigment Yellow 168, C.I Pigment Yellow 175;

C.I.ピグメントオレンジ1、C.I.ピグメントオレンジ5、C.I.ピグメントオレンジ13、C.I.ピグメントオレンジ14、C.I.ピグメントオレンジ16、C.I.ピグメントオレンジ17、C.I.ピグメントオレンジ24、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレンジ36、C.I.ピグメントオレンジ38、C.I.ピグメントオレンジ40、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントオレンジ46、C.I.ピグメントオレンジ49、C.I.ピグメントオレンジ51、C.I.ピグメントオレンジ61、C.I.ピグメントオレンジ63、C.I.ピグメントオレンジ64、C.I.ピグメントオレンジ71、C.I.ピグメントオレンジ73;C.I.ピグメントバイオレット1、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントバイオレット23、C.I.ピグメントバイオレット29、C.I.ピグメントバイオレット32、C.I.ピグメントバイオレット36、C.I.ピグメントバイオレット38;   CI Pigment Orange 1, CI Pigment Orange 5, CI Pigment Orange 13, CI Pigment Orange 14, CI Pigment Orange 16, CI Pigment Orange 17, CI Pigment Orange 24, CI Pigment Orange 34, CI Pigment Orange 36, CI Pigment Orange 38, CI Pigment Orange 40, CI Pigment Orange 43, CI Pigment Orange 46, CI Pigment Orange 49, CI Pigment Orange 51, CI Pigment Orange 61, CI Pigment Orange 63, CI Pigment Orange 64, CI Pigment Orange 71, CI Pigment Orange 73; CI Pigment Violet 1, CI Pigment Violet 19, CI Pigment Violet 23, CI Pigment Violet 29, CI Pigment Buy Olet 32, C.I. pigment violet 36, C.I. pigment violet 38;

C.I.ピグメントレッド1、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド4、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド8、C.I.ピグメントレッド9、C.I.ピグメントレッド10、C.I.ピグメントレッド11、C.I.ピグメントレッド12、C.I.ピグメントレッド14、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド17、C.I.ピグメントレッド18、C.I.ピグメントレッド19、C.I.ピグメントレッド21、C.I.ピグメントレッド22、C.I.ピグメントレッド23、C.I.ピグメントレッド30、C.I.ピグメントレッド31、C.I.ピグメントレッド32、C.I.ピグメントレッド37、C.I.ピグメントレッド38、C.I.ピグメントレッド40、C.I.ピグメントレッド41、C.I.ピグメントレッド42、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド48:2、C.I.ピグメントレッド48:3、C.I.ピグメントレッド48:4、C.I.ピグメントレッド49:1、C.I.ピグメントレッド49:2、C.I.ピグメントレッド50:1、C.I.ピグメントレッド52:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド57:2、C.I.ピグメントレッド58:2、C.I.ピグメントレッド58:4、C.I.ピグメントレッド60:1、C.I.ピグメントレッド63:1、C.I.ピグメントレッド63:2、C.I.ピグメントレッド64:1、C.I.ピグメントレッド81:1、C.I.ピグメントレッド83、C.I.ピグメントレッド88、C.I.ピグメントレッド90:1、C.I.ピグメントレッド97、C.I.ピグメントレッド101、C.I.ピグメントレッド102、C.I.ピグメントレッド104、C.I.ピグメントレッド105、C.I.ピグメントレッド106、C.I.ピグメントレッド108、C.I.ピグメントレッド112、C.I.ピグメントレッド113、C.I.ピグメントレッド114、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド146、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド150、C.I.ピグメントレッド151、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド168、C.I.ピグメントレッド170、C.I.ピグメントレッド171、C.I.ピグメントレッド172、C.I.ピグメントレッド174、C.I.ピグメントレッド175、C.I.ピグメントレッド176、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド179、C.I.ピグメントレッド180、C.I.ピグメントレッド185、C.I.ピグメントレッド187、C.I.ピグメントレッド188、C.I.ピグメントレッド190、C.I.ピグメントレッド193、C.I.ピグメントレッド194、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド206、C.I.ピグメントレッド207、C.I.ピグメントレッド208、C.I.ピグメントレッド209、C.I.ピグメントレッド215、C.I.ピグメントレッド216、C.I.ピグメントレッド220、C.I.ピグメントレッド224、C.I.ピグメントレッド226、C.I.ピグメントレッド242、C.I.ピグメントレッド243、C.I.ピグメントレッド245、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントレッド264、C.I.ピグメントレッド265;   CI Pigment Red 1, CI Pigment Red 2, CI Pigment Red 3, CI Pigment Red 4, CI Pigment Red 5, CI Pigment Red 6, CI Pigment Red 7, CI Pigment Red 8, CI Pigment Red 9, CI Pigment Red 10, CI Pigment Red 11, CI Pigment Red 12, CI Pigment Red 14, CI Pigment Red 15, CI Pigment Red 16, CI Pigment Red 17, CI Pigment Red 18, CI Pigment Red 19, CI Pigment Red 21, CI Pigment Red 22, CI Pigment Red 23, CI Pigment Red 30, CI Pigment Red 31, CI Pigment Red 32, CI Pigment Red 37, CI Pigment Red 38, CI Pigment Red 40, CI Pigment Red 41, CI Pigment Red 42, CI Pigment Red 48: 1, CI Pigment Red 48: 2, CI Pigment Red 48: 3, CI Pigment Red 48: 4, CI Pigment Red 49: 1, CI Pigment Red 49: 2, CI CI Pigment Red 50: 1, CI Pigment Red 52: 1, CI Pigment Red 53: 1, CI Pigment Red 57, CI Pigment Red 57: 1, CI Pigment Red 57: 2, CI Pigment Red 58: 2, CI Pigment Red 58 : 4, CI Pigment Red 60: 1, CI Pigment Red 63: 1, CI Pigment Red 63: 2, CI Pigment Red 64: 1, CI Pigment Red 81: 1, CI Pigment Red 83, CI Pigment Red 88, CI Pigment Red 90: 1, CI pigmentless 97, CI Pigment Red 101, CI Pigment Red 102, CI Pigment Red 104, CI Pigment Red 105, CI Pigment Red 106, CI Pigment Red 108, CI Pigment Red 112, CI Pigment Red 113, CI Pigment Red 114, CI Pigment Red 122, CI Pigment Red 123, CI Pigment Red 144, CI Pigment Red 146, CI Pigment Red 149, CI Pigment Red 150, CI Pigment Red 151, CI Pigment Red 166, CI Pigment Red 168, CI Pigment Red 170, CI Pigment Red 171, CI Pigment Red 172, CI Pigment Red 174, CI Pigment Red 175, CI Pigment Red 176, CI Pigment Red 77, CI Pigment Red 178, CI Pigment Red 179, CI Pigment Red 180, CI Pigment Red 185, CI Pigment Red 187, CI Pigment Red 188, CI Pigment Red 190, CI Pigment Red 193, CI Pigment Red 194, CI Pigment Red 202, CI Pigment Red 206, CI Pigment Red 207, CI Pigment Red 208, CI Pigment Red 209, CI Pigment Red 215, CI Pigment Red 216, CI Pigment Red 220, CI Pigment Red 224, CI Pigment Red 226, CI Pigment Red 242, CI Pigment Red 243, CI Pigment Red 245, CI Pigment Red 254, CI Pigment Red 255, CI Pigment Red . 64, C.I Pigment Red 265;

C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグメントブルー60;C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36;C.I.ピグメントブラウン23、C.I.ピグメントブラウン25;C.I.ピグメントブラック1、ピグメントブラック7。   CI Pigment Blue 15, CI Pigment Blue 15: 3, CI Pigment Blue 15: 4, CI Pigment Blue 15: 6, CI Pigment Blue 60; CI Pigment Green 7, CI Pigment Green 36; CI Pigment Brown 23, CI Pigment Brown 25 CI pigment black 1, pigment black 7.

また、前記無機顔料あるいは体質顔料の具体例としては、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、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、チタンブラック、合成鉄黒、カーボンブラック等を挙げることができる。本発明において、顔料は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。   Specific examples of the inorganic pigment or extender pigment include titanium oxide, barium sulfate, calcium carbonate, zinc white, lead sulfate, yellow lead, zinc yellow, red rose (red iron oxide (III)), cadmium red, ultramarine blue, Examples include bitumen, chromium oxide green, cobalt green, amber, titanium black, synthetic iron black, and carbon black. In this invention, a pigment can be used individually or in mixture of 2 or more types.

カラーフィルタの基板上に、本発明の硬化性樹脂組成物を用いてブラックマトリックス層のパターンを形成する場合には、硬化性樹脂組成物中に遮光性の高い黒色顔料を配合する。遮光性の高い黒色顔料としては、例えば、カーボンブラックや四三酸化鉄などの無機系着色剤、或いは、シアニンブラックなどの有機系着色剤を使用できる。   When forming the pattern of the black matrix layer on the substrate of the color filter using the curable resin composition of the present invention, a black pigment having high light shielding properties is blended in the curable resin composition. As the black pigment having a high light shielding property, for example, an inorganic colorant such as carbon black or iron trioxide, or an organic colorant such as cyanine black can be used.

遮光性の高い顔料を含有する硬化性樹脂組成物で形成したインク層は、内部にまで光が到達し難いので、本発明の硬化性樹脂組成物を用いてブラックマトリックス層のパターンを形成する場合には、光硬化性のバインダー系を用いるよりも、熱硬化性バインダー系を用いるのが好ましい。ただし、インク層の厚さや露光時間を長くするなど硬化方法を調節することによって、光でも硬化させることが可能である。   Ink layers formed of a curable resin composition containing a pigment having a high light-shielding property make it difficult for light to reach the inside, so the pattern of the black matrix layer is formed using the curable resin composition of the present invention. For this, it is preferable to use a thermosetting binder system rather than a photocurable binder system. However, it can be cured by light by adjusting the curing method such as increasing the thickness of the ink layer and the exposure time.

着色層を形成する場合には、顔料を硬化性樹脂組成物の固形分全量に対して、通常は1〜60重量%、好ましくは15〜40重量%の割合で配合する。顔料が少なすぎると、硬化性樹脂組成物を所定の膜厚(通常は0.1〜2.0μm)に塗布した際の透過濃度が十分でないおそれがある。また、顔料が多すぎると、硬化性樹脂組成物を基板上へ塗布し硬化させた際の基板への密着性、硬化膜の表面荒れ、塗膜硬さ等の塗膜としての特性が不十分となるおそれがある。   When forming the colored layer, the pigment is usually blended in a proportion of 1 to 60% by weight, preferably 15 to 40% by weight, based on the total solid content of the curable resin composition. When there are too few pigments, there exists a possibility that the permeation | transmission density | concentration at the time of apply | coating curable resin composition to predetermined | prescribed film thickness (usually 0.1-2.0 micrometers) may not be enough. In addition, if there are too many pigments, the coating properties such as adhesion to the substrate when the curable resin composition is applied and cured on the substrate, surface roughness of the cured film, and coating film hardness are insufficient. There is a risk of becoming.

(顔料分散剤)
顔料分散剤は、顔料を良好に分散させるために硬化性樹脂組成物中に必要に応じて配合される。顔料分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等の界面活性剤を使用できる。界面活性剤の中でも、次に例示するような高分子界面活性剤(高分子分散剤)が好ましい。
(Pigment dispersant)
The pigment dispersant is blended as necessary in the curable resin composition in order to disperse the pigment satisfactorily. Examples of the pigment dispersant that can be used include cationic, anionic, nonionic, amphoteric, silicone, and fluorine surfactants. Among the surfactants, polymer surfactants (polymer dispersants) as exemplified below are preferable.

すなわち、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等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類;ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類;ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類;ソルビタン脂肪酸エステル類;脂肪酸変性ポリエステル類;3級アミン変性ポリウレタン類などの高分子界面活性剤が好ましく用いられる。   That is, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, and polyoxyethylene oleyl ether; polyoxyethylene alkyl phenyl ethers such as polyoxyethylene octyl phenyl ether and polyoxyethylene nonyl phenyl ether Polymeric surfactants such as polyethylene glycol diesters such as polyethylene glycol dilaurate and polyethylene glycol distearate; sorbitan fatty acid esters; fatty acid-modified polyesters; tertiary amine-modified polyurethanes are preferably used.

顔料分散剤の耐熱性は、しわやクラックが発生し難い点から、高いほうが好ましい。顔料分散剤の耐熱性は、例えばガラス転移温度(Tg)を1つの指標とすることができる。本発明に用いられる顔料分散剤のガラス転移温度(Tg)は、70℃以上であることが好ましく、更に150℃以上、特に180℃以上であることが好ましい。Tg測定においてTgを示すピークが2つ以上現われる場合には、耐熱性の観点から、チャートのピーク面積、すなわちベースラインから突出した部分の面積が最も大きいピーク点を急変点の代表値とする。なお、ガラス転移温度(Tg)はDSC法により測定することができる。   The heat resistance of the pigment dispersant is preferably higher because wrinkles and cracks are less likely to occur. For the heat resistance of the pigment dispersant, for example, the glass transition temperature (Tg) can be used as one index. The glass transition temperature (Tg) of the pigment dispersant used in the present invention is preferably 70 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher, and particularly preferably 180 ° C. or higher. When two or more peaks indicating Tg appear in the Tg measurement, the peak area of the chart, that is, the peak area that protrudes from the base line is the representative value of the sudden change point from the viewpoint of heat resistance. The glass transition temperature (Tg) can be measured by DSC method.

また、顔料分散剤の耐熱性は、70℃で30分間の熱処理を行って溶融するか否かの試験(以下、「溶融試験」ということがある)を1つの指標とすることができる。本発明に用いられる顔料分散剤は、70℃の熱処理を30分間行った場合に、溶融しないものであることが好ましく、タックが出現しない固体状態であることが更に好ましい。この溶融試験においては、150℃、30分間の加熱条件で溶融しないことが更に好ましく、180℃、30分間の加熱条件で溶融しないことが特に好ましい。   Further, the heat resistance of the pigment dispersant can be determined by a test of whether or not to melt by performing a heat treatment at 70 ° C. for 30 minutes (hereinafter sometimes referred to as “melting test”). The pigment dispersant used in the present invention is preferably one that does not melt when subjected to a heat treatment at 70 ° C. for 30 minutes, and more preferably a solid state in which no tack appears. In this melting test, it is more preferable not to melt under heating conditions of 150 ° C. for 30 minutes, and it is particularly preferable not to melt under heating conditions of 180 ° C. for 30 minutes.

(その他の成分)
更に、本発明のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物には、必要に応じて、その他の添加剤を1種又は2種以上配合することができる。そのような添加剤としては、次のようなものを例示できる。中でも、本発明においては当該組成物の固形分中の有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となる硬化条件で硬化させて樹脂硬化膜を形成して、しわやクラックを防止する点から、密着性を補充することが好ましく、密着促進剤を添加することが好ましい。
(Other ingredients)
Further, the curable resin composition for a color filter of the present invention may contain one or more other additives as required. The following can be illustrated as such an additive. Among them, in the present invention, a cured product consisting only of organic components in the solid content of the composition is cured under curing conditions such that the elastic deformation ratio in an indentation test according to ISO-14577 is 40% or more to form a cured resin film. Thus, from the viewpoint of preventing wrinkles and cracks, it is preferable to supplement the adhesion, and it is preferable to add an adhesion promoter.

a)充填剤:例えば、ガラス、アルミナなど。
b)密着促進剤: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、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、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など。
c)紫外線吸収剤:例えば、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、アルコキシベンゾフェノンなど。
d)凝集防止剤:例えば、ポリアクリル酸ナトリウム、或いは各種の界面活性剤など。
e)レベリング剤:例えば、市販のシリコン系、ポリオキシアルキレン系、脂肪酸エステル系、特殊アクリル系重合体など。
a) Filler: For example, glass, alumina and the like.
b) Adhesion promoter: for example, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane.
c) Ultraviolet absorber: For example, 2- (3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl) -5-chlorobenzotriazole, alkoxybenzophenone and the like.
d) Anti-aggregation agent: for example, sodium polyacrylate or various surfactants.
e) Leveling agent: For example, commercially available silicon-based, polyoxyalkylene-based, fatty acid ester-based, special acrylic-based polymer, and the like.

(有機溶剤)
本発明のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を、保存用の高濃度インク又は直ちに塗工可能な濃度のインクに調製するために、上記固形分を好適に溶解及び分散させる有機溶剤であれば、特に限定されない。
(Organic solvent)
In order to prepare the curable resin composition for a color filter of the present invention into a high-concentration ink for storage or an ink that can be applied immediately, an organic solvent that suitably dissolves and disperses the solid content, There is no particular limitation.

特に、本発明のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を、インクジェット方式に適用する場合には、ヘッドからの吐出性を向上させるために、沸点が180℃〜260℃、特に210℃〜260℃で且つ常温(特に18℃〜25℃の範囲)での蒸気圧が0.5mmHg以下、特に0.1mmHg以下の溶剤成分を主溶剤として用い、そのような主溶剤を有機溶剤の全量に対して80質量%以上、特に85質量%以上の割合で配合するのが好ましい。また、主溶剤の表面張力は、29dyn/cm以上であることが好ましい。   In particular, when the curable resin composition for a color filter of the present invention is applied to an ink jet method, the boiling point is 180 ° C. to 260 ° C., particularly 210 ° C. to 260 ° C., in order to improve the dischargeability from the head. In addition, a solvent component having a vapor pressure of 0.5 mmHg or less, particularly 0.1 mmHg or less at room temperature (particularly in the range of 18 ° C. to 25 ° C.) is used as the main solvent, and such main solvent is used with respect to the total amount of the organic solvent. It is preferable to blend in a proportion of not less than mass%, particularly not less than 85 mass%. The surface tension of the main solvent is preferably 29 dyn / cm or more.

沸点が180℃〜260℃で且つ常温での蒸気圧が0.5mmHg以下の溶剤成分は適度な乾燥性及び蒸発性を有している。そのため、このような溶剤成分を高い配合割合で含有する単独溶剤又は混合溶剤を用いると、インクジェットインクとした場合に吐出ヘッドのノズル先端において急速には乾燥しないので、インクの急激な粘度上昇や目詰まりが発生せず、吐出の直進性や安定性に悪影響を及ぼさないで済む。それと共に、被吐出面に吹き付けた後は乾燥が適度な速度で進行するので、インクが被塗布面になじんで塗工膜表面が水平且つ滑らかになってから、自然乾燥又は一般的な加熱工程によってインクを速やかに且つ完全に乾燥させることができる。湿潤剤や極めて沸点の高い溶剤を用いる場合と比べて、乾燥工程後の塗膜中に溶剤が残留するおそれも少ない。   A solvent component having a boiling point of 180 ° C. to 260 ° C. and a vapor pressure at room temperature of 0.5 mmHg or less has an appropriate drying property and evaporation property. For this reason, when a single solvent or mixed solvent containing such a solvent component at a high blending ratio is used, the ink does not dry rapidly at the nozzle tip of the ejection head in the case of an ink jet ink, so that the viscosity of the ink increases rapidly. Clogging does not occur, and there is no adverse effect on the straightness and stability of discharge. At the same time, since the drying proceeds at an appropriate speed after spraying on the surface to be ejected, the ink becomes familiar with the surface to be coated and the surface of the coating film becomes horizontal and smooth, followed by natural drying or a general heating process. The ink can be dried quickly and completely. Compared to the case of using a wetting agent or a solvent having a very high boiling point, there is less possibility that the solvent remains in the coating film after the drying step.

有機溶剤は、インクジェット方式に適用する場合であっても必要に応じて主溶剤以外の溶剤成分を少量ならば含有していても良い。しかしながら、その場合でも、上記した沸点と蒸気圧を有する主溶剤を溶剤全量に対して80質量%以上の割合で使用することが好ましい。主溶剤の割合が溶剤全量の80質量%に満たない場合には、インクジェット方式に適した乾燥性、蒸発性を確実に得ることができない場合がある。   Even if it is a case where it applies to an inkjet system, the organic solvent may contain the solvent components other than the main solvent as needed if it is a small amount. However, even in that case, it is preferable to use the main solvent having the above boiling point and vapor pressure at a ratio of 80% by mass or more based on the total amount of the solvent. When the ratio of the main solvent is less than 80% by mass of the total amount of the solvent, there are cases where it is not possible to reliably obtain the drying property and the evaporation property suitable for the ink jet method.

主溶剤は、できるだけ高い配合割合で用いるのが望ましく、具体的には少なくとも80質量%以上、好ましくは85質量%以上とし、できるだけ100質量%とするのが望ましい。   The main solvent is desirably used at the highest possible blending ratio, specifically, at least 80% by mass or more, preferably 85% by mass or more, and desirably 100% by mass as much as possible.

基板表面に濡れ性可変層を形成し露光することにより、基板上のインク層を形成したい部分に親インク性領域を形成し、当該親インク性領域にインクジェット方式によって本発明の硬化性樹脂組成物を選択的に付着させる場合には、主溶剤として、JIS K6768に規定する濡れ性試験において示された標準液を用い、液滴を接触させて30秒後の接触角(θ)を測定し、ジスマンプロットのグラフにより求めた臨界表面張力が30mN/mの試験片の表面に対する接触角が25°以上、好ましくは30°以上を示し、且つ、同じ測定法により求めた臨界表面張力が70mN/mの試験片の表面に対する接触角が10°以下を示すものを選択して用いてもよい。   By forming a wettability variable layer on the substrate surface and exposing it, an ink-philic region is formed on a portion of the substrate where an ink layer is desired to be formed, and the curable resin composition of the present invention is formed in the ink-philic region by an inkjet method. Is used as a main solvent, the standard solution shown in the wettability test specified in JIS K6768 is used, and the contact angle (θ) after 30 seconds is measured after contacting the droplets, The contact angle with respect to the surface of the test piece having a critical surface tension of 30 mN / m determined from the Zisman plot graph is 25 ° or more, preferably 30 ° or more, and the critical surface tension obtained by the same measurement method is 70 mN / m. You may select and use what shows the contact angle with respect to the surface of the test piece of m of 10 degrees or less.

濡れ性に関して上記挙動を示す溶剤を用いてインクを調製すると、インクは、後述する濡れ性可変層の濡れ性を変化させる前は当該濡れ性可変層の表面に対して大きな反撥性を示し、当該濡れ性可変層の濡れ性を変化させて親水性が大きくなる方向に変化させた後は当該濡れ性可変層の表面に対して大きな親和性を示す。従って、濡れ性可変層の表面の一部を選択的に露光して形成した親インク性領域に対するインクの濡れ性と、その周囲の領域に対する撥インク性領域の濡れ性の差を大きくとることができるようになり、親インク性領域にインクジェット方式で吹き付けたインクが、親インク性領域の隅々にまで均一に濡れ広がる。その結果、微細且つ精緻なインク層のパターンをインクジェット方式により形成できるようになる。   When an ink is prepared using a solvent that exhibits the above behavior with respect to wettability, the ink exhibits a large repellent property with respect to the surface of the wettability variable layer before changing the wettability of the wettability variable layer described later. After changing the wettability of the wettability variable layer to increase the hydrophilicity, the wettability variable layer shows a great affinity for the surface of the wettability variable layer. Therefore, the difference between the wettability of the ink with respect to the ink-philic region formed by selectively exposing a part of the surface of the wettability variable layer and the wettability of the ink repellent region with respect to the surrounding region can be increased. As a result, the ink sprayed onto the ink-philic area by the ink jet method spreads evenly to every corner of the ink-philic area. As a result, a fine and precise ink layer pattern can be formed by the inkjet method.

ここで、臨界表面張力に関し上記特性を有する試験片は如何なる材料で形成されていても差し支えない。臨界表面張力30mN/mを示す試験片としては、例えば、表面が平滑なポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート、平滑なガラス表面に前記ポリマーや表面改質剤等を塗布したものの中から実際に上記試験を行って該当するものを選択することができる。また、臨界表面張力70mN/mを示す試験片としては、例えば、ナイロンや親水化処理したガラス表面等を塗布したものの中から実際に上記試験を行って該当するものを選択することができる。   Here, the test piece having the above characteristics with respect to the critical surface tension may be formed of any material. Examples of test pieces having a critical surface tension of 30 mN / m include, for example, polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyethylene terephthalate having a smooth surface, and the polymer or surface modifier applied on a smooth glass surface. The above test can be actually performed from among those, and the corresponding one can be selected. Moreover, as a test piece which shows critical surface tension 70mN / m, the said test is actually performed from what apply | coated nylon, the glass surface which hydrophilized, etc., and the applicable thing can be selected.

主溶剤は、以下に示すような溶剤の中から選んで用いることができる: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ジエチルエーテルのようなグリコールエーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテルエステル類;ジエチレングリコールモノメチルエーテルのようなグリコールオリゴマーエーテル類;ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールオリゴマーエーテルエステル類;酢酸エチル、安息香酸プロピルのような脂肪族又は芳香族エステル類;炭酸ジエチルのようなジカルボン酸ジエステル類;3−メトキシプロピオン酸メチルのようなアルコキシカルボン酸エステル類;アセト酢酸エチルのようなケトカルボン酸エステル類;エタノール、イソプロパノール、フェノールのようなアルコール類又はフェノール類;ジエチルエーテル、アニソールのような脂肪族又は芳香族エーテル類;2−エトキシエタノール、1−メトキシ−2−プロパノールのようなアルコキシアルコール類;ジエチレングリコール、トリプロピレングリコールのようなグリコールオリゴマー類;2−エトキシエチルアセテートのようなアルコキシアルコールエステル類;アセトン、メチルイソブチルケトンのようなケトン類。   The main solvent can be selected from the following solvents: ethylene glycol monoethyl ether, glycol ethers such as diethylene glycol diethyl ether; glycol ether esters such as ethylene glycol monomethyl ether acetate; diethylene glycol Glycol oligomer ethers such as monomethyl ether; glycol oligomer ether esters such as diethylene glycol monomethyl ether acetate; aliphatic or aromatic esters such as ethyl acetate, propyl benzoate; dicarboxylic acid diesters such as diethyl carbonate; Alkoxycarboxylates such as methyl 3-methoxypropionate; ketocarboxylates such as ethyl acetoacetate; ethanol Alcohols or phenols such as isopropanol and phenol; aliphatic or aromatic ethers such as diethyl ether and anisole; alkoxy alcohols such as 2-ethoxyethanol and 1-methoxy-2-propanol; diethylene glycol and tripropylene Glycol oligomers such as glycol; alkoxy alcohol esters such as 2-ethoxyethyl acetate; ketones such as acetone and methyl isobutyl ketone.

また、本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物に顔料が含まれる場合には、有機溶剤、特に溶剤の大部分を占める主溶剤としては、顔料の分散性、分散安定性の点から、水酸基を含有しないものを用いることが好ましい。   In addition, when a pigment is contained in the curable resin composition for a color filter according to the present invention, as a main solvent occupying most of the organic solvent, particularly the solvent, from the viewpoint of dispersibility of the pigment, dispersion stability, It is preferable to use one that does not contain a hydroxyl group.

主溶剤として好ましいものとしては、エチレングリコールモノブ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ジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、アジピン酸ジエチル、シュウ酸ジブチル、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、コハク酸ジメチル、及び、コハク酸ジエチルなどを例示することができる。これらの溶剤は、沸点が180℃〜260℃で且つ常温での蒸気圧が0.5mmHg以下の要求を満たしているだけでなく、分子中に水酸基を有していない点でも好ましい。さらに、これらの溶剤は、3−メトキシブチルアセテートやプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)のような従来から顔料分散液の調製に用いられている分散性の高い溶剤と混合し或いは混合せずそのまま分散溶剤として用い、顔料分散液を調製することができる。   Preferred solvents include ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, diethyl adipate, dibutyl oxalate, dimethyl malonate, diethyl malonate, succinate Examples thereof include dimethyl acid and diethyl succinate. These solvents are preferable not only because they satisfy the requirements of a boiling point of 180 ° C. to 260 ° C. and a vapor pressure at room temperature of 0.5 mmHg or less, but also have no hydroxyl group in the molecule. Furthermore, these solvents are mixed with or without mixing with highly dispersible solvents conventionally used for preparing pigment dispersions such as 3-methoxybutyl acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA). It can be used as a solvent to prepare a pigment dispersion.

好ましいものとして例示した上記溶剤は、JIS K6768に規定する濡れ性試験において示された標準液を用い、液滴を接触させて30秒後の接触角(θ)を測定し、ジスマンプロットのグラフにより求めた臨界表面張力が30mN/mの試験片の表面に対する接触角が25°以上を示し、且つ、同じ測定法により求めた臨界表面張力が70mN/mの試験片の表面に対する接触角が10°以下を示すという要求も満たしている。従って、これらの溶剤は、基板表面に濡れ性可変層を設けて露光し、露光部分と未露光部分の間の濡れ性の差を利用して硬化性樹脂組成物を選択的に付着させる場合にも、主溶剤として好適に用いることができる。   The above-mentioned solvent exemplified as a preferable example uses a standard solution shown in the wettability test specified in JIS K6768, measures the contact angle (θ) 30 seconds after contacting a droplet, The contact angle with respect to the surface of the test piece having a critical surface tension of 30 mN / m determined by the above is 25 ° or more, and the contact angle with respect to the surface of the test piece having a critical surface tension of 70 mN / m determined by the same measurement method is 10 Also meets the requirement to show below. Therefore, these solvents are used when a wettable variable layer is provided on the surface of the substrate for exposure, and the curable resin composition is selectively attached using the difference in wettability between the exposed and unexposed areas. Can also be suitably used as the main solvent.

また、溶剤中に水分が混入している場合も溶剤中に水分子の水酸基が存在することになるので、水酸基を有する溶剤を用いる場合と同様の問題を生じるおそれがある。従って、酸−エポキシ間の架橋反応系から水分を実質的に排除するために、水との混和性の低い有機溶剤を用いて硬化性樹脂組成物を調製するのが好ましい。かかる観点から、硬化性樹脂組成物を調製する溶剤の水に対する溶解性は、液温が20℃の水100重量部に対して20重量部以下であることが好ましい。   Further, when water is mixed in the solvent, the hydroxyl group of the water molecule is present in the solvent, so that the same problem as in the case of using the solvent having a hydroxyl group may be caused. Therefore, in order to substantially exclude moisture from the acid-epoxy crosslinking reaction system, it is preferable to prepare the curable resin composition using an organic solvent having low miscibility with water. From this viewpoint, the solubility of the solvent for preparing the curable resin composition in water is preferably 20 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of water having a liquid temperature of 20 ° C.

具体例として挙げた上記主溶剤の中では、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートは水酸基を有しておらず、また、液温が20℃の水100重量部に対する溶解性も6.5重量部と低い水混和性を示すので、特に好ましい。   Among the main solvents mentioned as specific examples, diethylene glycol monobutyl ether acetate does not have a hydroxyl group, and the solubility in 100 parts by weight of water at a liquid temperature of 20 ° C. is low at 6.5 parts by weight. It is particularly preferable since it exhibits the property.

有機溶剤は、当該溶剤を含む硬化性樹脂組成物の全量に対して、通常は40〜95質量%の割合で用いて硬化性樹脂組成物を調製する。溶剤が少なすぎると、硬化性樹脂組成物の粘度が高く、インクジェットインクの場合にはインクジェットヘッドからの吐出が困難になる。また、溶剤が多すぎると、所定の濡れ性変化部位(インク層形成部位)に対するインク盛り量(インク堆積量)が充分でないうちに当該濡れ性変化部位に堆積させたインクの膜が決壊し、周囲の未露光部へはみ出し、さらには隣の濡れ性変化部位(インク層形成部位)にまで濡れ広がってしまう。言い換えれば、インクを付着させるべき濡れ性変化部位(インク層形成部位)からはみ出さないで堆積させることのできるインク盛り量が不充分となり、乾燥後の膜厚が薄すぎて、それに伴い充分な透過濃度を得ることができなくなる。   The organic solvent is usually used at a ratio of 40 to 95% by mass with respect to the total amount of the curable resin composition containing the solvent to prepare the curable resin composition. When the amount of the solvent is too small, the viscosity of the curable resin composition is high, and in the case of inkjet ink, it becomes difficult to eject from the inkjet head. If there is too much solvent, the ink film deposited on the wettability change site will be broken before the ink deposit amount (ink deposition amount) for the predetermined wettability change site (ink layer formation site) is not sufficient, It protrudes to the surrounding unexposed area and further spreads to the adjacent wettability change site (ink layer forming site). In other words, the amount of ink that can be deposited without protruding from the wettability change site (ink layer forming site) to which the ink is to be deposited becomes insufficient, the film thickness after drying is too thin, The transmission density cannot be obtained.

(組成物の製造方法)
本発明のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物は、バインダー成分を必要に応じて他の配合成分と共に、単独溶剤又は混合溶剤である溶剤に投入して混合し、固形成分を溶解又は分散させて製造しても良い。
(Method for producing composition)
The curable resin composition for a color filter of the present invention is produced by mixing a binder component with other compounding components, if necessary, into a single solvent or a solvent that is a mixed solvent, and dissolving or dispersing the solid component. You may do it.

しかしながら、顔料を含む場合には、顔料をバインダー成分等の他の成分と共に溶剤全体中に直接投入し攪拌混合すると、顔料を溶剤中に十分に分散させられないことが多い。そこで通常は、顔料の分散性及び分散安定性が良好な溶剤を用意し、そこに顔料を分散剤と共に投入してディソルバーなどにより十分攪拌し、顔料分散液を調製する。そして、得られた顔料分散液を、顔料以外の成分と共に、ほとんど主溶剤からなるか又は主溶剤のみからなる溶剤に投入し、ディソルバーなどにより十分に攪拌混合することによって、本発明に係る硬化性樹脂組成物とすることができる。   However, when a pigment is included, if the pigment is directly put into the whole solvent together with other components such as a binder component and stirred and mixed, the pigment cannot often be sufficiently dispersed in the solvent. Therefore, usually, a solvent having good dispersibility and dispersion stability of the pigment is prepared, and the pigment is added thereto together with the dispersant, and sufficiently stirred with a dissolver or the like to prepare a pigment dispersion. Then, the obtained pigment dispersion, together with the components other than the pigment, is put into a solvent consisting essentially of the main solvent or consisting only of the main solvent, and sufficiently stirred and mixed with a dissolver or the like, thereby curing according to the present invention. Resin composition.

顔料分散液を投入する残部の溶剤としては、最終的な溶剤全体の組成から顔料分散液の調製に用いた溶剤の分を差し引いた組成を有するものを用い、最終濃度にまで希釈して硬化性樹脂組成物を完成させても良い。また、顔料分散液を比較的少量の主溶剤に投入して高濃度の硬化性樹脂組成物を調製しても良い。高濃度の硬化性樹脂組成物は、そのまま保存し、使用直前に最終濃度に希釈してインクジェット方式に使用することができる。   The remaining solvent into which the pigment dispersion is charged has a composition obtained by subtracting the solvent used for the preparation of the pigment dispersion from the total composition of the final solvent, and is diluted to the final concentration and cured. A resin composition may be completed. Further, a high concentration curable resin composition may be prepared by introducing the pigment dispersion into a relatively small amount of the main solvent. The high-concentration curable resin composition can be stored as it is, diluted to the final concentration just before use, and used in the ink jet system.

本発明においては、特に、主溶剤として沸点が180℃〜260℃で且つ常温での蒸気圧が0.5mmHg以下の溶剤成分の配合割合を溶剤全体の90重量%以上用いる場合には、顔料分散液の調製時に3−メトキシブチルアセテートやプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)のような従来から用いられている分散溶剤を十分な量だけ用いることができない場合がある。その場合には、主溶剤として使用可能な溶剤の中から顔料の分散性、分散安定性が比較的良好なものを選択し、従来から用いられている分散溶剤と混合したものを分散溶剤として用いるか、或いは、主溶剤をそのまま分散溶剤として用いる。   In the present invention, in particular, when a blending ratio of a solvent component having a boiling point of 180 ° C. to 260 ° C. and a vapor pressure at room temperature of 0.5 mmHg or less as a main solvent is used by 90% by weight or more of the whole solvent, pigment dispersion In preparing the liquid, there may be a case where a sufficient amount of a conventionally used dispersion solvent such as 3-methoxybutyl acetate or propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) cannot be used. In that case, select a solvent with relatively good dispersibility and dispersion stability from among the solvents that can be used as the main solvent, and use a solvent mixed with the conventionally used dispersion solvent as the dispersion solvent. Alternatively, the main solvent is used as a dispersion solvent as it is.

(硬化膜の物性)
本発明に係る硬化性樹脂組成物を用いて形成された硬化膜は、当該組成物の固形分中の有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となる硬化条件で、当該組成物を硬化させることにより、当該組成物の硬化膜がシワやクラックを生じにくい。バインダー成分がISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となる条件で、当該組成物を硬化させることにより得られた硬化膜の表面粗度(Ra)は、10nm以下であり、更に8nm以下であることが好ましく、特に5nm以下であることが好ましい。
(Physical properties of cured film)
The cured film formed using the curable resin composition according to the present invention has an elastic deformation ratio of 40% or more in an indentation test according to ISO-14577 of a cured product composed only of organic components in the solid content of the composition. By curing the composition under the curing conditions, the cured film of the composition is less likely to be wrinkled or cracked. The surface roughness (Ra) of the cured film obtained by curing the composition under the condition that the elastic deformation ratio in the indentation test according to ISO-14577 is 40% or more is 10 nm or less, and The thickness is preferably 8 nm or less, and particularly preferably 5 nm or less.

また、本発明に係る硬化性樹脂組成物は、硬化後に、光硬化性樹脂を含有する場合には、更に光源として超高圧水銀灯を用いて365nm換算で30mW/cmの照度にて30秒間光照射及び240℃で60分加熱する前後で、或いは、硬化性樹脂として熱硬化性樹脂のみを含有する場合には、更に240℃で60分加熱する前後で、架橋要素の変化量が測定誤差範囲内であって、且つISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が増大するものであることが、無機材料成膜時の硬化膜の熱膨張収縮により無機材料薄膜にしわやクラックが生じにくい点から好ましい。ここでいう測定誤差範囲内とは、上記と同様である。 Further, when the curable resin composition according to the present invention contains a photocurable resin after curing, it is further irradiated with light at an illuminance of 30 mW / cm 2 in terms of 365 nm using an ultrahigh pressure mercury lamp as a light source. Before and after irradiation and heating at 240 ° C. for 60 minutes, or when containing only a thermosetting resin as the curable resin, the amount of change in the cross-linking element is within the measurement error range before and after heating at 240 ° C. for 60 minutes. And that the elastic deformation ratio in the indentation test according to ISO-14577 is increased because the inorganic material thin film is less likely to be wrinkled or cracked due to thermal expansion and contraction of the cured film during the inorganic material film formation. preferable. The measurement error range here is the same as described above.

なお、本発明に係る硬化性樹脂組成物を用いて形成された硬化膜は、当該組成物の固形分中の有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となる硬化条件で当該組成物を硬化させた場合であっても、例えば無機顔料等の他の配合成分の影響を受けるため、ISO−14577による押込み試験における弾性変形割合は必ずしも40%以上とならない。   In addition, the cured film formed using the curable resin composition according to the present invention has an elastic deformation ratio of 40% in an indentation test according to ISO-14577 of a cured product composed only of organic components in the solid content of the composition. Even when the composition is cured under the above curing conditions, for example, the elastic deformation ratio in the indentation test according to ISO-14577 is not less than 40% because it is affected by other compounding components such as inorganic pigments. Don't be.

本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物は、種々の方式により硬化膜を作製することが可能であるが、コスト及び廃液や廃ガスなどの排出量を大幅に削減できる点からインクジェット方式を選択して用いることが好ましく、インクジェット用インクとして、好適に用いることができる。   The curable resin composition for a color filter according to the present invention can produce a cured film by various methods, but the ink jet method is used from the viewpoint of drastically reducing the cost and the discharge amount of waste liquid and waste gas. It is preferably selected and used, and can be suitably used as an ink-jet ink.

2.カラーフィルター
本発明に係るカラーフィルターは、透明基板と、当該透明基板上に設けられた着色層を備え、さらに当該着色層間及び/又は当該着色層上に樹脂硬化膜を備えていてもよく、前記着色層及び/又は前記樹脂硬化膜に隣接した無機材料薄膜を備えるカラーフィルターであって、前記着色層及び/又は前記樹脂硬化膜が、前記本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を硬化させて形成したものであることを特徴とする。
2. Color filter The color filter according to the present invention includes a transparent substrate and a colored layer provided on the transparent substrate, and may further include a cured resin film on the colored layer and / or the colored layer. A color filter comprising an inorganic material thin film adjacent to a colored layer and / or the cured resin film, wherein the colored layer and / or the cured resin film cures the curable resin composition for a color filter according to the present invention. It is characterized by being formed.

ここで、着色層間及び/又は着色層上に備わっている樹脂硬化膜としては、例えば、ブラックマトリックス、保護膜、インクジェット方式用隔壁等が挙げられる。   Here, examples of the cured resin film provided on the colored layer and / or on the colored layer include a black matrix, a protective film, and an inkjet type partition.

本発明に係るカラーフィルターは、前記着色層、及び/又は、ブラックマトリックス、保護膜、隔壁等の前記樹脂硬化膜が、前記本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を硬化させて形成したものであることから、当該硬化性樹脂組成物を用いた前記着色層、及び/又は、ブラックマトリックス、保護膜、インクジェット方式用隔壁等の前記樹脂硬化膜は、しわやクラックが生じにくいため、これらのいずれかに隣接する無機材料薄膜は、シワやクラックが生じにくい。従って、本発明に係るカラーフィルターはシワやクラックによる導通の問題と画像不良の問題がなく、表示不良が低減したものである。中でも、前記の着色層及び更に保護膜を備える場合には保護膜が、前記本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を硬化させて形成したものである場合には、透明電極膜などの無機材料薄膜等の隣接層との接触面積が大きいため効果的である。   The color filter according to the present invention is formed by curing the curable resin composition for a color filter according to the present invention, wherein the resin cured film such as the colored layer and / or the black matrix, the protective film, and the partition wall is cured. Therefore, the colored layer using the curable resin composition and / or the cured resin film such as a black matrix, a protective film, and a partition for an ink jet system are not easily wrinkled or cracked. An inorganic material thin film adjacent to any of the above is unlikely to be wrinkled or cracked. Therefore, the color filter according to the present invention is free from the problem of conduction due to wrinkles and cracks and the problem of image defects, and has reduced display defects. Among these, when the colored layer and the protective film are further provided, the protective film is formed by curing the curable resin composition for a color filter according to the present invention. This is effective because the contact area with an adjacent layer such as an inorganic material thin film is large.

図2は、本発明に係るカラーフィルターの一例(カラーフィルター103)を示す縦断面図である。この例において、本発明における前記無機材料薄膜は、透明電極膜であるが、透明電極膜の代わりに反射防止膜や、他の機能膜であっても良い。   FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an example (color filter 103) of the color filter according to the present invention. In this example, the inorganic material thin film in the present invention is a transparent electrode film, but may be an antireflection film or another functional film instead of the transparent electrode film.

このカラーフィルター103は、透明基板5に所定のパターンで形成されたブラックマトリックス6と、当該ブラックマトリックス上に所定のパターンで形成した着色層7(7R,7G,7B)と、当該着色層を覆うように形成された保護膜8を備えている。また、保護膜8上に液晶駆動用の透明電極膜9が形成されている。カラーフィルター103の最内面、この場合には透明電極上には、配向膜10が形成されている。   The color filter 103 covers a black matrix 6 formed in a predetermined pattern on the transparent substrate 5, a colored layer 7 (7R, 7G, 7B) formed in a predetermined pattern on the black matrix, and the colored layer. The protective film 8 formed in this way is provided. A transparent electrode film 9 for driving liquid crystal is formed on the protective film 8. An alignment film 10 is formed on the innermost surface of the color filter 103, in this case on the transparent electrode.

柱状スペーサー12は凸状スペーサーの一形状であり、ブラックマトリックス層6が形成された領域(非表示領域)に合わせて、透明電極9上の所定の複数箇所(図2では5箇所)に形成されている。柱状スペーサー12は、透明電極9上若しくは着色層7上若しくは保護膜8上に形成される。カラーフィルター102においては、保護膜8上に透明電極膜9を介して柱状スペーサーが海島状に形成されているが、保護膜8と柱状スペーサー12を一体的に形成し、その上を覆うように透明電極膜9を形成しても良い。また、カラーフィルターがブラックマトリックス層を備えていない場合には、着色層を形成していない領域に柱状スペーサーを形成することができる。   The columnar spacer 12 is a shape of a convex spacer, and is formed at a plurality of predetermined locations (five locations in FIG. 2) on the transparent electrode 9 in accordance with the region (non-display region) where the black matrix layer 6 is formed. ing. The columnar spacer 12 is formed on the transparent electrode 9, the colored layer 7, or the protective film 8. In the color filter 102, columnar spacers are formed in a sea-island shape on the protective film 8 via the transparent electrode film 9, but the protective film 8 and the columnar spacer 12 are integrally formed and covered thereover. A transparent electrode film 9 may be formed. Further, when the color filter does not include a black matrix layer, columnar spacers can be formed in a region where the colored layer is not formed.

(透明基板)
透明基板5としては、従来よりカラーフィルターに用いられているものであれば特に限定されるものではないが、例えば石英ガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、合成石英板等の可とう性のない透明なリジット材、あるいは透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可とう性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。この中で特にコーニング社製7059ガラスは、熱膨脹率の小さい素材であり寸法安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、また、ガラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスであるため、アクティブマトリックス方式によるカラー液晶表示装置用のカラーフィルターに適している。本発明においては、通常、透明基板を用いるが、反射性の基板や白色に着色した基板でも用いることは可能である。また、基板は、必要に応じてアルカリ溶出防止やガスバリア性付与その他の目的で表面処理を施したものを用いてもよい。
(Transparent substrate)
The transparent substrate 5 is not particularly limited as long as it is conventionally used for a color filter. For example, the transparent substrate 5 is not transparent, such as quartz glass, Pyrex (registered trademark) glass, or synthetic quartz plate. A transparent material having flexibility such as a rigid material, a transparent resin film, an optical resin plate, or the like can be used. Among them, Corning 7059 glass is a material having a small coefficient of thermal expansion, excellent dimensional stability and workability in high-temperature heat treatment, and is an alkali-free glass containing no alkali component in the active matrix. Suitable for color filters for color liquid crystal display devices. In the present invention, a transparent substrate is usually used, but a reflective substrate or a white colored substrate can also be used. Moreover, you may use the board | substrate which surface-treated for the purpose of alkali elution prevention, gas-barrier provision, and other purposes as needed.

(着色層)
着色層7は、上記本発明に係る硬化性樹脂組成物を用いて形成することが、隣接する層にしわやクラックを発生し難い点から好ましい。このような着色層は、通常、赤(R)、緑(G)、および青(B)の3色で形成される。この着色層における着色パターン形状は、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型、4画素配置型等の公知の配列とすることができ、着色面積は任意に設定することができる。
(Colored layer)
The colored layer 7 is preferably formed using the curable resin composition according to the present invention from the viewpoint that wrinkles and cracks are not easily generated in adjacent layers. Such a colored layer is usually formed of three colors of red (R), green (G), and blue (B). The colored pattern shape in the colored layer can be a known arrangement such as a stripe type, a mosaic type, a triangle type, or a four-pixel arrangement type, and the colored area can be arbitrarily set.

本発明において、この着色層を形成する方法としては特に限定されるものではなく、例えば、上記本発明に係る硬化性樹脂組成物を用いてフォトリソグラフィーを用いた顔料分散法、染色法、印刷法、電着法等の公知の方法等を挙げることができるが、本発明においては、後述するように、上記本発明に係る硬化性樹脂組成物を用いてインクジェット方式により形成されることが好ましい。これにより、高精細に着色層を形成することができるからである。   In the present invention, the method for forming the colored layer is not particularly limited. For example, a pigment dispersion method, a dyeing method, and a printing method using photolithography using the curable resin composition according to the present invention. In the present invention, as described later, the curable resin composition according to the present invention is preferably used to form the ink-jet method. This is because the colored layer can be formed with high definition.

(ブラックマトリックス層)
ブラックマトリックス層6は、表示画像のコントラストを向上させるために、着色層7R,7G,7Bの間及び着色層形成領域の外側を取り囲むように設けられる。ブラックマトリックス層6を形成する方法としては、金属薄膜又は遮光性樹脂のいずれかと感光性レジストを用いる方法と、遮光性粒子を含有する硬化性樹脂組成物を用いる方法がある。本発明においては、ブラックマトリックス層6は、遮光性粒子を含有する上記本発明に係る硬化性樹脂組成物を用いて形成することが、隣接する層にしわやクラックを発生し難い点から好ましい。
(Black matrix layer)
The black matrix layer 6 is provided so as to surround between the colored layers 7R, 7G, and 7B and the outside of the colored layer forming region in order to improve the contrast of the display image. As a method of forming the black matrix layer 6, there are a method of using either a metal thin film or a light shielding resin and a photosensitive resist, and a method of using a curable resin composition containing light shielding particles. In the present invention, the black matrix layer 6 is preferably formed using the curable resin composition according to the present invention containing light-shielding particles from the viewpoint that wrinkles and cracks hardly occur in adjacent layers.

(保護膜)
保護膜8は、カラーフィルターの表面を平坦化すると共に、着色層7に含有される成分が液晶層に溶出するのを防止するために設けられる。保護膜8は、透明な硬化性樹脂組成物を、スピンコーター、ロールコーター、スプレイ、印刷等の方法により、ブラックマトリックス層6及び着色層7を覆うように塗布し、光又は熱によって硬化させることによって形成できる。保護膜を形成するための透明な硬化性樹脂組成物としては、透明な前記本発明に係る硬化性樹脂組成物を用いることが好ましい。本発明に係る硬化性樹脂組成物を用いる場合には、隣接する層にしわやクラックを発生し難い保護膜を形成することができる。
(Protective film)
The protective film 8 is provided to flatten the surface of the color filter and prevent the components contained in the colored layer 7 from eluting into the liquid crystal layer. The protective film 8 is formed by applying a transparent curable resin composition so as to cover the black matrix layer 6 and the colored layer 7 by a method such as a spin coater, a roll coater, a spray, or a printing, and is cured by light or heat. Can be formed. As the transparent curable resin composition for forming the protective film, it is preferable to use the transparent curable resin composition according to the present invention. When the curable resin composition according to the present invention is used, it is possible to form a protective film that hardly causes wrinkles and cracks in adjacent layers.

(隔壁)
インクジェット方式用の隔壁については、後述する製造方法におけるインクジェット方式の説明のところで説明する。
(Partition wall)
The partition for the ink jet system will be described in the description of the ink jet system in the manufacturing method described later.

(スペーサー)
凸状スペーサーは、カラーフィルター103をTFTアレイ基板等の液晶駆動側基板と貼り合わせた時にセルギャップを維持するために、基板上の非表示領域に複数設けられる。凸状スペーサーの形状及び寸法は、基板上の非表示領域に選択的に設けることができ、所定のセルギャップを基板全体に渡って維持することが可能であれば特に限定されない。凸状スペーサーとして図示したような柱状スペーサー12を形成する場合には、2〜10μm程度の範囲で一定の高さを持つものであり、突出高さ(パターンの厚み)は液晶層に要求される厚み等から適宜設定することができる。また、柱状スペーサー12の太さは5〜20μm程度の範囲で適宜設定することができる。また、柱状スペーサー12の形成密度(密集度)は、液晶層の厚みムラ、開口率、柱状スペーサーの形状、材質等を考慮して適宜設定することができるが、例えば、赤色、緑色及び青色の各画素の1組に1個の割合で必要充分なスペーサー機能を発現する。このような柱状スペーサーの形状は柱状であればよく、例えば、円柱状、角柱状、截頭錐体形状等であっても良い。
(spacer)
A plurality of convex spacers are provided in a non-display area on the substrate in order to maintain a cell gap when the color filter 103 is bonded to a liquid crystal driving side substrate such as a TFT array substrate. The shape and size of the convex spacer are not particularly limited as long as it can be selectively provided in a non-display region on the substrate and can maintain a predetermined cell gap over the entire substrate. When the columnar spacer 12 as shown in the figure is formed as the convex spacer, it has a certain height in the range of about 2 to 10 μm, and the protruding height (pattern thickness) is required for the liquid crystal layer. It can set suitably from thickness etc. Moreover, the thickness of the columnar spacer 12 can be appropriately set within a range of about 5 to 20 μm. Further, the formation density (density) of the columnar spacers 12 can be appropriately set in consideration of the thickness unevenness of the liquid crystal layer, the aperture ratio, the shape and material of the columnar spacers, for example, red, green and blue Necessary and sufficient spacer function is expressed at a ratio of one for each pixel. The shape of such a columnar spacer may be a columnar shape, and may be, for example, a columnar shape, a prismatic shape, a truncated cone shape, or the like.

凸状スペーサーは、本発明に係る硬化性樹脂組成物を用いて形成してもよい。すなわち、先ず、本発明に係る硬化性樹脂組成物の塗工液をスピンコーター、ロールコーター、スプレイ、印刷等の方法により透明基板上に直接、又は、透明電極等の他の層を介して塗布し、乾燥して、硬化性樹脂層を形成する。スピンコーターの回転数は、保護膜を形成する場合と同様に500〜1500回転/分の範囲内で設定すればよい。通常、スペーサーを形成するための硬化性樹脂組成物は光硬化性樹脂組成物が好適に用いられるため、次に、この樹脂層を凸状スペーサー用フォトマスクを介して露光し、アルカリ液のような現像液により現像して所定の凸状パターンを形成し、この凸状パターンを必要に応じてクリーンオーブン等で加熱処理(ポストベーク)することによって凸状スペーサーが形成される。   The convex spacer may be formed using the curable resin composition according to the present invention. That is, first, the coating liquid of the curable resin composition according to the present invention is applied directly on a transparent substrate by a method such as a spin coater, roll coater, spray, printing, or through another layer such as a transparent electrode. And drying to form a curable resin layer. The rotational speed of the spin coater may be set within a range of 500 to 1500 revolutions / minute, as in the case of forming the protective film. Usually, a photo-curable resin composition is preferably used as the curable resin composition for forming the spacer. Therefore, the resin layer is then exposed through a photomask for convex spacers, and an alkali solution is used. A predetermined convex pattern is formed by developing with a developing solution, and the convex spacer is formed by subjecting this convex pattern to heat treatment (post-baking) in a clean oven or the like as necessary.

凸状スペーサーは、カラーフィルター上に直接又は他の層を介して間接的に設けることができる。例えば、カラーフィルター上にITO等の透明電極又は保護膜を形成し、その上に凸状スペーサーを形成しても良いし、カラーフィルター上に保護膜と透明電極をこの順に形成し、さらに透明電極上に凸状スペーサーを形成しても良い。   The convex spacer can be provided directly on the color filter or indirectly through another layer. For example, a transparent electrode such as ITO or a protective film may be formed on the color filter, and a convex spacer may be formed thereon, or a protective film and a transparent electrode may be formed on the color filter in this order, and the transparent electrode A convex spacer may be formed on the top.

(無機材料薄膜)
本発明に係るカラーフィルターにおいて、前記無機材料薄膜は、前記の着色層、ブラックマトリックス、保護膜及び隔壁等のいずれかに隣接して備わっている。なお、本発明において隣接するとは、隣り合って接していても、その他の層を介して隣り合っていても良い。
(Inorganic material thin film)
In the color filter according to the present invention, the inorganic material thin film is provided adjacent to any of the colored layer, the black matrix, the protective film, the partition walls, and the like. In the present invention, “adjacent” may be adjacent to each other or may be adjacent to each other via other layers.

本発明に係るカラーフィルターにおいて、前記無機材料薄膜の一態様としては、透明電極膜9であるが、反射防止膜や、他の機能膜であっても良い。   In the color filter according to the present invention, one embodiment of the inorganic material thin film is the transparent electrode film 9, but it may be an antireflection film or another functional film.

また、本発明に係るカラーフィルターにおける前記無機材料薄膜の表面粗度(Ra)は、10nm以下、更に8nm以下、特に5nm以下であることが好ましい。前記無機材料薄膜は、隣接する着色層、ブラックマトリックス、保護膜及び隔壁等が上記本発明に係る硬化性樹脂組成物を用いて形成されているため、しわやクラックが発生し難いからである。   The surface roughness (Ra) of the inorganic material thin film in the color filter according to the present invention is preferably 10 nm or less, more preferably 8 nm or less, and particularly preferably 5 nm or less. This is because in the inorganic material thin film, an adjacent colored layer, black matrix, protective film, partition walls, and the like are formed using the curable resin composition according to the present invention, so that wrinkles and cracks are hardly generated.

透明電極膜9は、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)等、およびそれらの合金等を用いて形成することができる。   The transparent electrode film 9 can be formed using indium tin oxide (ITO), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO), or an alloy thereof.

無機材料薄膜が反射防止膜の場合、例えば、シリカや酸化インジウムスズ(ITO)を用いて形成することができる。   When the inorganic material thin film is an antireflection film, it can be formed using, for example, silica or indium tin oxide (ITO).

また、その他の無機材料薄膜からなる機能層としては、コンデンサ、光学素子、センサ、透光性電極等が挙げられるが、これらに限定されない。   In addition, examples of the functional layer made of other inorganic material thin film include, but are not limited to, a capacitor, an optical element, a sensor, and a translucent electrode.

(その他の層)
通常カラーフィルターに形成されるその他の部材をさらに含んでいても良い。配向膜やその他の部材においては、通常カラーフィルターに用いられるものを用いて、通常の方法で形成することができる。樹脂硬化膜からなる部材であって、隣接層のしわが問題になる場合には、本発明に係る硬化性樹脂組成物を用いて形成するのが好ましい。
(Other layers)
Other members usually formed on the color filter may be further included. The alignment film and other members can be formed by a usual method using those usually used for color filters. In the case of a member made of a cured resin film, where wrinkles between adjacent layers become a problem, it is preferably formed using the curable resin composition according to the present invention.

3.液晶パネル
本発明に係る液晶パネルは、表示側基板と液晶駆動側基板とを対向させ、両者の間に液晶を封入してなる液晶パネルであって、前記表示側基板が前記本発明に係るカラーフィルターであることを特徴とする。
3. Liquid crystal panel A liquid crystal panel according to the present invention is a liquid crystal panel in which a display side substrate and a liquid crystal driving side substrate are opposed to each other, and liquid crystal is sealed therebetween, and the display side substrate is a color according to the present invention. It is a filter.

上記のようにして得られたカラーフィルター103(表示側基板)と、TFTアレイ基板(液晶駆動側基板)を対向させ、両基板の内面側周縁部をシール剤により接合すると、両基板は所定距離のセルギャップを保持した状態で貼り合わされる。そして、基板間の間隙部に液晶を満たして密封することにより、本発明に係る液晶パネルに属する、アクティブマトリックス方式のカラー液晶表示装置が得られる。   When the color filter 103 (display side substrate) obtained as described above and the TFT array substrate (liquid crystal drive side substrate) are opposed to each other and the inner peripheral side peripheral portions of both the substrates are bonded with a sealant, the two substrates are separated by a predetermined distance. Are bonded together with the cell gap maintained. An active matrix color liquid crystal display device belonging to the liquid crystal panel according to the present invention is obtained by filling the liquid crystal in the gap between the substrates and sealing the liquid crystal.

液晶パネルにおけるその他の構成及び製造方法は、通常用いられる構成及び方法を用いることができるので、ここでは説明を省略する。   Since other configurations and manufacturing methods in the liquid crystal panel can use commonly used configurations and methods, description thereof is omitted here.

以上のように液晶パネル等の表示パネル用のカラーフィルターの着色層、ブラックマトリックス層、保護膜、スペーサー等を、本発明に係る硬化性樹脂組成物を用いて形成する場合には、その後の透明電極膜等の無機材料薄膜や隣接する層を形成する工程で高温及び真空による超低圧にさらされても、本発明に係る硬化性樹脂組成物を用いて形成された着色層、ブラックマトリックス層、保護膜、スペーサーはしわ又はクラックを生じにくいから、透明電極膜等の隣接層を歪ませて、その表面に皺が発生するという問題を回避することができ、表示不良の少ないカラーフィルター及び表示パネルが得られる。   As described above, when the colored layer, the black matrix layer, the protective film, the spacer, and the like of the color filter for a display panel such as a liquid crystal panel are formed using the curable resin composition according to the present invention, the subsequent transparent A colored layer formed by using the curable resin composition according to the present invention, a black matrix layer, even when exposed to a high temperature and an ultra-low pressure due to vacuum in a process of forming an inorganic material thin film such as an electrode film or an adjacent layer, Since the protective film and spacer are less likely to cause wrinkles or cracks, it is possible to avoid the problem of distorting the adjacent layer such as the transparent electrode film and generating wrinkles on the surface thereof, and a color filter and display panel with few display defects Is obtained.

4.樹脂硬化膜と無機材料薄膜の積層体の製造方法
本発明に係る樹脂硬化膜と無機材料薄膜の積層体の製造方法は、基板上に硬化性樹脂組成物を、当該組成物の固形分中の有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となる条件で、硬化させて樹脂硬化膜を形成する工程と、前記樹脂硬化膜上に無機材料薄膜を形成する工程を有する。
4). The manufacturing method of the laminated body of resin cured film and an inorganic material thin film The manufacturing method of the laminated body of resin cured film and an inorganic material thin film which concerns on this invention is a curable resin composition on a board | substrate. A process of forming a cured resin film by curing under a condition that an elastic deformation ratio in an indentation test according to ISO-14577 of a cured product composed only of organic components is 40% or more, and forming an inorganic material thin film on the cured resin film The process of carrying out.

本発明に係る樹脂硬化膜と無機材料薄膜の積層体の製造方法は、基板上に硬化性樹脂組成物を、当該組成物の固形分中の有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となる条件で、硬化させて樹脂硬化膜を形成する工程を有することにより、形成された当該樹脂硬化膜はシワやクラックを生じにくいため、当該樹脂硬化膜上に更に無機材料薄膜を形成しても、当該無機材料薄膜にしわやクラックが生じにくい。   In the method for producing a laminate of a cured resin film and an inorganic material thin film according to the present invention, a curable resin composition is pressed onto a substrate by injecting a cured product consisting only of organic components in the solid content of the composition with ISO-14577. By having a step of forming a cured resin film by curing under the condition that the elastic deformation ratio in the test is 40% or more, the formed cured resin film is less likely to cause wrinkles and cracks. Even if an inorganic material thin film is further formed, wrinkles and cracks are hardly generated in the inorganic material thin film.

本発明に係る樹脂硬化膜と無機材料薄膜の積層体の製造方法は、無機材料薄膜にしわやクラックが生じにくいことが好ましい積層体であれば、様々なものに応用可能である。例えば、IC用基板や耐摩耗性コーティングに用いられる樹脂硬化膜とAl23等の無機材料薄膜の積層体や、透光性電極に用いられる樹脂硬化膜と酸化インジウムスズ(ITO)やIn−Zn−O等の無機材料薄膜の積層体、コンデンサ素子やセンサ等に用いられる樹脂硬化膜とTiO2等の無機材料薄膜の積層体、表面被覆材や燃料電池隔壁材等に用いられる樹脂硬化膜とZrO2等の無機材料薄膜の積層体などが挙げられる。特に、着色層、ブラックマトリックス層、保護膜、インクジェット方式用隔壁等の樹脂硬化膜と透明電極膜等の無機材料薄膜の積層体を有するカラーフィルターの製造方法として用いる場合には、無機材料薄膜にしわやクラックが生じにくく、表示不良が低減したカラーフィルターが得られる点から好ましい。 The method for producing a laminate of a cured resin film and an inorganic material thin film according to the present invention can be applied to various materials as long as the inorganic material thin film is preferably free from wrinkles and cracks. For example, a laminate of a cured resin film used for an IC substrate or wear-resistant coating and an inorganic material thin film such as Al 2 O 3, a cured resin film used for a translucent electrode, indium tin oxide (ITO), In -Laminated bodies of inorganic material thin films such as Zn-O, cured resin films used for capacitor elements and sensors, laminated bodies of inorganic material thin films such as TiO 2, resin cured used for surface coating materials, fuel cell partition walls, etc. Examples include a laminate of a film and an inorganic material thin film such as ZrO 2 . In particular, when used as a method for manufacturing a color filter having a laminate of a resin cured film such as a colored layer, a black matrix layer, a protective film, an inkjet partition wall and an inorganic material thin film such as a transparent electrode film, the inorganic material thin film Wrinkles and cracks are less likely to occur, and this is preferable because a color filter with reduced display defects can be obtained.

以下、本発明に係る樹脂硬化膜と無機材料薄膜の積層体の製造方法を詳細に説明する。
(1)樹脂硬化膜を形成する工程
当該工程には、基板上に硬化性樹脂組成物を、当該組成物の固形分中の有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となる条件で、硬化させる工程を少なくとも有する。
Hereinafter, the manufacturing method of the laminated body of the resin cured film and inorganic material thin film which concerns on this invention is demonstrated in detail.
(1) Step of forming a cured resin film In this step, an elastic deformation in an indentation test according to ISO-14577 of a curable resin composition on a substrate and a cured product composed only of an organic component in the solid content of the composition. It has at least a step of curing under the condition that the ratio is 40% or more.

当該工程に用いられる硬化性樹脂組成物は、当該組成物の固形分中の有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となり得る有機成分を選択する必要がある。このような組成物は、バインダー成分を含む有機成分を種々選択して、該有機成分の塗膜を形成し、該塗膜を様々な条件で硬化させて、得られた硬化膜のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合を求めて、該弾性変形割合が40%以上となるバインダー成分を中から選び、当該選ばれたバインダー成分を用いて、適宜他の成分を混合して調製することができる。このような組成物としては、上記本発明に係る硬化性樹脂組成物を好適に用いることができる。   For the curable resin composition used in the step, it is necessary to select an organic component that can have an elastic deformation ratio of 40% or more in an indentation test according to ISO-14577 of a cured product composed only of the organic component in the solid content of the composition. There is. In such a composition, various organic components including a binder component are selected, a coating film of the organic component is formed, the coating film is cured under various conditions, and ISO-14577 of the obtained cured film is obtained. Obtaining the elastic deformation ratio in the indentation test by selecting a binder component having the elastic deformation ratio of 40% or more from the above, and using the selected binder component, appropriately mixing other components to prepare it can. As such a composition, the curable resin composition according to the present invention can be suitably used.

本発明における樹脂硬化膜を形成する工程では、基板上に硬化性樹脂組成物を塗布して塗膜を形成する工程と、当該組成物の固形分中の有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となる条件で、前記塗膜を硬化させる工程を有する。   In the step of forming a cured resin film in the present invention, a step of applying a curable resin composition on a substrate to form a coating film, and an ISO- of a cured product consisting only of organic components in the solid content of the composition 14577 has a step of curing the coating film under the condition that the elastic deformation ratio in the indentation test is 40% or more.

硬化性樹脂組成物の塗膜を形成する方法は特に限定されず、パターニングが必要な場合には、フォトリソグラフィー法、染色法、印刷法、電着法、インクジェット法等の方法が挙げられる。また、パターニングが不要な場合には、例えば、スピンコーター、ロールコーター、スプレイ、印刷等の方法が挙げられる。後述する例示のように、作製する塗膜にあわせて各種方法を用いることができる。   The method for forming the coating film of the curable resin composition is not particularly limited, and when patterning is necessary, methods such as a photolithography method, a dyeing method, a printing method, an electrodeposition method, and an ink jet method are exemplified. Moreover, when patterning is unnecessary, methods, such as a spin coater, a roll coater, spray, printing, are mentioned, for example. As illustrated below, various methods can be used according to the coating film to be produced.

また、当該組成物の固形分中の有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となる硬化条件は、上述の有機成分を選択する際に有機成分の硬化膜のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となった条件を適宜用いる。   In addition, the curing condition in which the elastic deformation ratio in the indentation test according to ISO-14577 of the cured product composed only of the organic component in the solid content of the composition is 40% or more is determined when the organic component is selected. Conditions under which the elastic deformation ratio in the indentation test according to ISO-14577 of the cured film is 40% or more are appropriately used.

中でも特に、微細なパターンを有する樹脂硬化膜を形成する場合には、前記樹脂硬化膜を形成する工程は、基板上の所定領域に硬化性樹脂組成物をインクジェット方式によって選択的に付着させて、インキ層を形成する工程と、当該インキ層を加熱及び/又は光照射することにより硬化させて、所定パターンの樹脂硬化膜を形成する工程を含むものであることが好ましい。インクジェット方式により基板表面に所定のパターンに合わせて吐出することにより、所定の微細パターンを正確且つ均一に形成することができるからである。   In particular, when forming a cured resin film having a fine pattern, the step of forming the cured resin film is performed by selectively attaching the curable resin composition to a predetermined region on the substrate by an inkjet method, It is preferable to include a step of forming an ink layer and a step of curing the ink layer by heating and / or light irradiation to form a cured resin film having a predetermined pattern. This is because a predetermined fine pattern can be accurately and uniformly formed by ejecting the substrate surface according to the predetermined pattern by the ink jet method.

また、前記樹脂硬化膜を形成する工程は、前記硬化性樹脂組成物の架橋反応の進行が停止した後も、更に加熱を続行して弾性変形割合を増大させる工程を含むことが、無機材料薄膜にしわやクラックが生じにくい点から好ましい。   In addition, the step of forming the cured resin film includes a step of further increasing the elastic deformation rate by continuing heating even after the progress of the crosslinking reaction of the curable resin composition is stopped. This is preferable because wrinkles and cracks are less likely to occur.

次に、インクジェット方式を用いて樹脂硬化膜を形成する工程を、カラーフィルターの製造方法を一例として、更に詳細に説明する。   Next, the process of forming a cured resin film using an inkjet method will be described in more detail using a color filter manufacturing method as an example.

先ず、図3(A)に示すようにカラーフィルターの透明基板を準備する。
次に、図3(B)に示すように、透明基板5の一面側の画素部間の境界となる領域にブラックマトリックス層6を形成する。ブラックマトリックス層6としては、本発明における硬化膜を形成する工程を用いて形成することができる。この場合、ブラックマトリックス層6としては、樹脂バインダー中にカーボン微粒子、金属酸化物、無機顔料、有機顔料等の遮光性粒子を含有させた層となる。後述する着色層7と同様にインクジェット方式を用いて形成しても良いが、フォトリソグラフィー法、印刷法等一般的に用いられている方法を用いることができる。
First, a transparent substrate for a color filter is prepared as shown in FIG.
Next, as shown in FIG. 3B, a black matrix layer 6 is formed in a region serving as a boundary between pixel portions on one surface side of the transparent substrate 5. The black matrix layer 6 can be formed using the process of forming a cured film in the present invention. In this case, the black matrix layer 6 is a layer in which light shielding particles such as carbon fine particles, metal oxides, inorganic pigments, and organic pigments are contained in a resin binder. Although it may be formed by using an ink jet method similarly to the colored layer 7 described later, a generally used method such as a photolithography method or a printing method can be used.

先ず、透明基板5上に、カーボンブラックや金属酸化物等の遮光性粒子を含有させた硬化性樹脂組成物を塗布し、必要に応じて乾燥させて感光性塗膜を形成し、当該塗膜をブラックマトリックス用のフォトマスクを介して、当該組成物の固形分中の有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となる条件で、露光、現像し、必要に応じて加熱処理を施すことによって、ブラックマトリックス層6を形成することができる。   First, a curable resin composition containing light-shielding particles such as carbon black and metal oxide is applied on the transparent substrate 5 and dried as necessary to form a photosensitive coating film. Is exposed to light and developed through a photomask for black matrix under the condition that the elastic deformation ratio in the indentation test according to ISO-14577 of the cured product consisting only of organic components in the solid content of the composition is 40% or more. The black matrix layer 6 can be formed by performing heat treatment as necessary.

ブラックマトリックス層の厚さは、金属薄膜の場合は1000〜2000Å程度とし、遮光性樹脂層の場合は、0.5〜2.5μm程度とする。   The thickness of the black matrix layer is about 1000 to 2000 mm in the case of a metal thin film, and about 0.5 to 2.5 μm in the case of a light shielding resin layer.

なお、カラーフィルターにおいて、ブラックマトリックス層6は、スパッタリング法、真空蒸着法等により厚み1000〜2000Å程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニングすることにより形成しても良い。   In the color filter, the black matrix layer 6 may be formed by forming a metal thin film of chromium or the like having a thickness of about 1000 to 2000 mm by sputtering, vacuum deposition, or the like, and patterning the thin film.

次に、図3(C)に示すように、ブラックマトリックス層のパターンの幅方向中央に、ブラックマトリックス層よりも幅の狭い撥インク性隔壁20を必要に応じて形成する。このような撥インク性隔壁の組成は、撥インク性を有する樹脂組成物であれば、特に限定されるものではない。また、特に透明である必要はなく、着色されたものであってもよい。例えば、ブラックマトリックス層に用いられる材料であって、黒色の材料を混入しない材料等を用いることができる。具体的には、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ゼラチン、カゼイン、セルロース等の水性樹脂を1種または2種以上混合した組成物や、O/Wエマルジョン型の樹脂組成物、例えば、反応性シリコーンをエマルジョン化したもの等を挙げることができる。取扱性および硬化が容易である点等の理由から、光硬化性樹脂が好適に用いられる。また、この撥インク性隔壁は、撥インク性が強いほど好ましいので、その表面をシリコーン化合物や含フッ素化合物等の撥インク処理剤で処理したものでもよい。また、上記本発明に係る硬化性樹脂組成物も好適に用いることができる。   Next, as shown in FIG. 3C, an ink-repellent partition wall 20 having a width smaller than that of the black matrix layer is formed in the center in the width direction of the pattern of the black matrix layer as necessary. The composition of such an ink repellent partition is not particularly limited as long as it is a resin composition having ink repellent properties. Moreover, it does not need to be transparent in particular and may be colored. For example, a material that is used for the black matrix layer and does not include a black material can be used. Specifically, a composition in which one or more aqueous resins such as polyacrylamide, polyvinyl alcohol, gelatin, casein, and cellulose are mixed, or an O / W emulsion type resin composition, for example, reactive silicone emulsion And the like. For reasons such as easy handling and curing, a photocurable resin is preferably used. Further, since the ink-repellent partition wall is more preferable as the ink repellency is stronger, the surface thereof may be treated with an ink-repellent treatment agent such as a silicone compound or a fluorine-containing compound. Moreover, the curable resin composition according to the present invention can also be suitably used.

撥インク性隔壁のパターニングは、撥インク性樹脂組成物の塗工液を用いる印刷や、光硬化性塗工液を用いるフォトリソグラフィーにより行うことができる。撥インク性隔壁の高さは、上述したようにインクジェット法により着色する際にインクが混色することを防止するために設けられるものであることから、ある程度高いことが好ましいが、カラーフィルターとした場合の全体の平坦性を考慮すると、着色層の厚さに近い厚さであることが好ましい。具体的には、吹き付けるインクの堆積量によっても異なるが、通常は0.1〜2.0μmの範囲内であることが好ましい。   The patterning of the ink repellent partition wall can be performed by printing using a coating liquid of the ink repellent resin composition or photolithography using a photocurable coating liquid. The height of the ink repellent partition is preferably set to a certain degree because it is provided to prevent ink from being mixed when colored by the ink jet method as described above. In consideration of the overall flatness of the film, the thickness is preferably close to the thickness of the colored layer. Specifically, although it varies depending on the amount of ink deposited, it is usually preferably in the range of 0.1 to 2.0 μm.

次に、R、G又はBの顔料が配合された本発明に係る各色の着色層形成用硬化性樹脂組成物を用意する。そして、図3(D)に示すように、透明基板5の表面に、ブラックマトリックス層6のパターンにより画成された各色の着色層形成領域21R、21G、21Bに、対応する色の着色層形成用硬化性樹脂組成物をインクジェット方式により吹き付けてインク層を形成する。インク層は赤色パターン、緑色パターン及び青色パターンがモザイク型、ストライプ型、トライアングル型、4画素配置型等の所望の形態で配列されるように形成される。このインクの吹き付け工程において、着色層形成用硬化性樹脂組成物は、ヘッド22の先端部で粘度増大を起こし難く、良好な吐出性を維持し続ける必要がある。この場合、所定の着色層形成領域内に、対応する色のインクを正確に、且つ、均一に付着させることができ、正確なパターンで色ムラや色抜けのない画素部を形成することができる。また、各色の着色層形成用硬化性樹脂組成物を、複数のヘッドを使って同時に基板上に吹き付けることもできるので、印刷等の方法で各色ごとに画素部を形成する場合と比べて作業効率を向上させることができる。   Next, a colored layer forming curable resin composition according to the present invention in which an R, G, or B pigment is blended is prepared. Then, as shown in FIG. 3D, a colored layer of a corresponding color is formed on the colored layer forming regions 21R, 21G, and 21B of each color defined by the pattern of the black matrix layer 6 on the surface of the transparent substrate 5. An ink layer is formed by spraying the curable resin composition for ink jet by an inkjet method. The ink layer is formed so that a red pattern, a green pattern, and a blue pattern are arranged in a desired form such as a mosaic type, a stripe type, a triangle type, or a four-pixel arrangement type. In this ink spraying process, the colored layer forming curable resin composition is unlikely to increase in viscosity at the tip of the head 22 and needs to continue to maintain good ejection properties. In this case, the ink of the corresponding color can be adhered accurately and uniformly in a predetermined colored layer forming region, and a pixel portion free from color unevenness and color loss can be formed with an accurate pattern. . In addition, since the curable resin composition for forming a colored layer for each color can be sprayed onto the substrate simultaneously using a plurality of heads, the working efficiency is higher than when forming a pixel portion for each color by a method such as printing. Can be improved.

次に、図3(E)に示すように、各色のインク層23R、23G、23Bを乾燥し必要に応じてプリベークした後、当該組成物の固形分中の有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となる硬化条件で、露光及び/又は加熱することにより硬化させる。インク層を露光及び/又は加熱すると、硬化性樹脂組成物中に含まれる硬化性樹脂の架橋要素が架橋反応を起こし、インク層が硬化する。着色層の厚さは、光学特性等を考慮して、通常は0.1〜2.0μm程度とする。   Next, as shown in FIG. 3 (E), the ink layers 23R, 23G, and 23B of the respective colors are dried and pre-baked as necessary, and then an ISO of a cured product composed only of organic components in the solid content of the composition. It is cured by exposure and / or heating under curing conditions such that the elastic deformation ratio in the indentation test of −14577 is 40% or more. When the ink layer is exposed and / or heated, the crosslinking element of the curable resin contained in the curable resin composition causes a crosslinking reaction, and the ink layer is cured. The thickness of the colored layer is usually about 0.1 to 2.0 μm in consideration of optical characteristics and the like.

次に、図3(F)に示すように、透明基板の着色層24R、24G、24Bを形成した側に、保護膜8を形成する。保護膜8の厚みは、使用される材料の光透過率、カラーフィルターの表面状態等を考慮して設定することができ、例えば、0.1〜2.0μmの範囲で設定することができる。保護膜は、透明な硬化性樹脂組成物を用いて、スピンコーター、ロールコーター、スプレイ、印刷等の方法により形成できる。例えば、スピンコーターにより500〜1500回転/分の範囲内で塗工し、当該組成物の固形分中の有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上となる条件で、露光及び/又は加熱することにより硬化させて形成することが好ましい。   Next, as shown in FIG. 3F, the protective film 8 is formed on the side of the transparent substrate on which the colored layers 24R, 24G, and 24B are formed. The thickness of the protective film 8 can be set in consideration of the light transmittance of the material used, the surface state of the color filter, and the like, and can be set in the range of 0.1 to 2.0 μm, for example. A protective film can be formed by methods, such as a spin coater, a roll coater, a spray, and printing, using a transparent curable resin composition. For example, the elastic deformation ratio in an indentation test by ISO-14577 of a cured product consisting of only an organic component in the solid content of the composition is 40% or more when coated with a spin coater within a range of 500-1500 rpm. It is preferable to make it harden | cure by exposure and / or heating on the conditions which become.

(2)前記樹脂硬化膜上に無機材料薄膜を形成する工程
本発明に係る樹脂硬化膜と無機材料薄膜の積層体の製造方法において、前記無機材料薄膜を形成する工程は、物理蒸着法、化学蒸着法、又はゾルゲル法等の方法を用いることができる。
(2) The process of forming an inorganic material thin film on the said resin cured film In the manufacturing method of the laminated body of the resin cured film and inorganic material thin film which concern on this invention, the process of forming the said inorganic material thin film is a physical vapor deposition method, chemical A method such as a vapor deposition method or a sol-gel method can be used.

無機材料薄膜は、上記方法のいずれを用いても真空による超低圧条件及び/又は高温条件下で形成されるので、樹脂硬化膜と無機材料薄膜の積層体を形成する場合には、当該無機材料薄膜形成時に無機材料薄膜にしわやクラックが入る問題があったが、上記工程において形成された樹脂硬化膜はシワやクラックを生じにくいため、当該樹脂硬化膜上に更に無機材料薄膜を形成しても、当該無機材料薄膜にしわやクラックが生じにくい。   The inorganic material thin film is formed under an ultra-low pressure condition and / or a high temperature condition using a vacuum regardless of any of the above methods. Therefore, when forming a laminate of a cured resin film and an inorganic material thin film, the inorganic material There was a problem that the inorganic material thin film was wrinkled or cracked when the thin film was formed. However, since the cured resin film formed in the above process hardly generates wrinkles or cracks, an inorganic material thin film is further formed on the cured resin film. However, wrinkles and cracks are unlikely to occur in the inorganic material thin film.

従って、本発明に係る樹脂硬化膜と無機材料薄膜の積層体の製造方法において、前記無機材料薄膜を形成する工程は、180℃以上という高温の加熱工程を含むものであっても、当該無機材料薄膜にしわやクラックが生じにくい。無機材料薄膜を形成する工程に、180℃以上という高温の加熱工程を含む場合には、無機材料薄膜の透過率が向上したり、抵抗値が下がるなどの効果がある場合がある。   Therefore, in the method for producing a laminate of a cured resin film and an inorganic material thin film according to the present invention, the step of forming the inorganic material thin film may include a heating process at a high temperature of 180 ° C. or higher. It is difficult for wrinkles and cracks to occur in the thin film. When the step of forming the inorganic material thin film includes a heating process at a high temperature of 180 ° C. or higher, there may be an effect that the transmittance of the inorganic material thin film is improved or the resistance value is lowered.

また、本発明に係る樹脂硬化膜と無機材料薄膜の積層体の製造方法において、得られる前記無機材料薄膜の表面粗度(Ra)は、10nm以下、更に8nm以下、特に5nm以下であることが好ましい。   In the method for producing a laminate of a cured resin film and an inorganic material thin film according to the present invention, the obtained inorganic material thin film has a surface roughness (Ra) of 10 nm or less, further 8 nm or less, particularly 5 nm or less. preferable.

本発明において、無機材料薄膜を形成するのに用いられる無機材料は、特に限定されない。例えば、上述のように、無機材料薄膜が上記透明電極膜である場合や上記反射防止膜である場合、IC用基板や耐摩耗性コーティングである場合、コンデンサ素子やセンサである場合、表面被覆材や燃料電池隔壁材である場合など、それぞれの場合に応じて適切な無機材料を用いることができる。   In the present invention, the inorganic material used for forming the inorganic material thin film is not particularly limited. For example, as described above, when the inorganic material thin film is the transparent electrode film, the antireflection film, the substrate for IC or the wear-resistant coating, the capacitor element or the sensor, the surface coating material In addition, an appropriate inorganic material can be used according to each case such as a fuel cell partition wall material.

前記物理蒸着法としては、特に限定されないが、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等が挙げられる。また、前記化学蒸着法としては、特に限定されないが、例えば、熱CVD法、プラズマCVD法、光CVD法、MO(Metal organic)CVD法、EA(Electron assisted)CVD法等が挙げられる。また、前記ゾルゲル法とは、一般に金属アルコキシドからなるゾルを加水分解・重縮合反応により、流動性を失ったゲルとし、このゲルを加熱して金属酸化物を得る方法をいう。例えば、一般式:
SiX(4−n)
(ここで、Yはアルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基、アミノ基、フェニル基、クロロアルキル基、イソシアネート基、もしくはエポキシ基、またはこれらを含む有機基であり、Xはアルコキシル基、アセチル基またはハロゲンを示す。nは0〜3までの整数である。)
で示される珪素化合物の1種または2種以上を含む無機材料を、加水分解重縮合して無機材料薄膜を形成する方法等が挙げられる。
The physical vapor deposition method is not particularly limited, and examples thereof include a sputtering method, a vacuum vapor deposition method, and an ion plating method. The chemical vapor deposition method is not particularly limited, and examples thereof include a thermal CVD method, a plasma CVD method, a photo CVD method, an MO (Metal organic) CVD method, and an EA (Electron assisted) CVD method. The sol-gel method generally refers to a method in which a sol composed of a metal alkoxide is converted into a gel that loses fluidity by hydrolysis and polycondensation reaction, and the gel is heated to obtain a metal oxide. For example, the general formula:
Y n SiX (4-n)
(Where Y is an alkyl group, fluoroalkyl group, vinyl group, amino group, phenyl group, chloroalkyl group, isocyanate group, or epoxy group, or an organic group containing these, and X is an alkoxyl group, acetyl group, or Represents halogen, n is an integer from 0 to 3)
And a method of forming an inorganic material thin film by hydrolytic polycondensation of an inorganic material containing one or more of the silicon compounds represented by formula (1).

本発明において形成される無機材料薄膜が、上記カラーフィルターの透明電極膜である場合、上述したような材料を用いて、スパッタリング法、真空蒸着法、CVD法等の一般的な方法により形成され、必要に応じてフォトレジストを用いたエッチング又は治具の使用により所定のパターンとする。この透明電極の厚みは20〜500nm程度、好ましくは100〜300nm程度とすることできる。   When the inorganic material thin film formed in the present invention is a transparent electrode film of the color filter, it is formed by a general method such as a sputtering method, a vacuum deposition method, a CVD method, using the material as described above, If necessary, a predetermined pattern is formed by etching using a photoresist or using a jig. The thickness of the transparent electrode can be about 20 to 500 nm, preferably about 100 to 300 nm.

また、本発明において形成される無機材料薄膜が、上記カラーフィルターの反射防止膜である場合、上述したような材料を用いて、スパッタリング法、真空蒸着法、CVD法等の一般的な方法により形成される。この反射防止膜の厚みは10nm〜500nm程度、好ましくは50nm〜200nm程度とすることできる。   In addition, when the inorganic material thin film formed in the present invention is an antireflection film for the color filter, it is formed by a general method such as sputtering, vacuum deposition, or CVD using the materials described above. Is done. The thickness of the antireflection film can be about 10 nm to 500 nm, preferably about 50 nm to 200 nm.

(製造例1〜2:バインダー性エポキシ化合物(1)及び(2)の合成)
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロートを備えた4つ口フラスコに、第1表に示す配合割合に従って、水酸基を含有しない溶剤ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(別名ブチルカルビトールアセテート、以下、BCAと示すことがある。)を40.7重量部仕込み、攪拌しながら加熱して140℃に昇温した。次いで、140℃の温度で第1表に記載した組成の単量体、及び、重合開始剤の混合物(滴下成分)54.7重量部を、2時間かけて滴下ロートより等速滴下した。滴下終了後、110℃に降温し重合開始剤及び水酸基を含有しない溶剤ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(BCA)の混合物(追加触媒成分)4.6重量部を添加し、110℃の温度を2時間保ったところで反応を終了することにより、第1表記載の特性を有するバインダー性エポキシ化合物(1)が得られた。また、第1表に示す配合割合に従って、バインダー性エポキシ化合物(1)と同様に合成し、第1表記載の特性を有するバインダー性エポキシ化合物(2)を得た。
(Production Examples 1-2: Synthesis of Binder Epoxy Compounds (1) and (2))
In a four-necked flask equipped with a thermometer, reflux condenser, stirrer, and dropping funnel, the solvent diethylene glycol monobutyl ether acetate (also called butyl carbitol acetate, hereinafter referred to as BCA) does not contain a hydroxyl group according to the blending ratio shown in Table 1. 40.7 parts by weight were charged and heated with stirring to 140 ° C. Next, 54.7 parts by weight of a mixture (dropping component) of a monomer having a composition described in Table 1 and a polymerization initiator at 140 ° C. was dropped at a constant rate from a dropping funnel over 2 hours. After completion of the dropwise addition, the temperature was lowered to 110 ° C., 4.6 parts by weight of a mixture of polymerization initiator and solvent-free diethylene glycol monobutyl ether acetate (BCA) (additional catalyst component) was added, and the temperature at 110 ° C. was maintained for 2 hours. By terminating the reaction, a binder epoxy compound (1) having the characteristics shown in Table 1 was obtained. Moreover, according to the mixture ratio shown in Table 1, it synthesize | combined similarly to the binder-type epoxy compound (1), and obtained the binder-type epoxy compound (2) which has the characteristic of Table 1.

Figure 0004527489
Figure 0004527489

*1)表中の略号は以下の通りである。
GMA:グリシジルメタクリレート
MMA:メチルメタクリレート
MEA:メトキシエチルアクリレート
パーブチルO:t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート(日本油脂(株)製商品名)
*2)重量平均分子量:ゲル浸透クロマトグラフィーによるポリスチレン換算の値である。
* 1) Abbreviations in the table are as follows.
GMA: Glycidyl methacrylate MMA: Methyl methacrylate MEA: Methoxyethyl acrylate Perbutyl O: t-Butylperoxy 2-ethylhexanoate (trade name, manufactured by NOF Corporation)
* 2) Weight average molecular weight: A value in terms of polystyrene by gel permeation chromatography.

(試験例1〜4:固形分中の有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験)
<試験組成物1〜4>
固形分中の有機成分のみからなる試験組成物1〜4を、表2に示す組成で充分に混合して調製した。
(Test Examples 1-4: Indentation test by ISO-14577 of a cured product consisting only of organic components in solid content)
<Test compositions 1-4>
Test compositions 1 to 4 consisting only of organic components in the solid content were prepared by thoroughly mixing the compositions shown in Table 2.

Figure 0004527489
Figure 0004527489

表中の略号は以下の通りである。
*3)Ep157:ビスフェノールA型(油化シェルエポキシ(株))(エポキシ官能数:4.3)
*4)Ep828:ビスフェノールA型(油化シェルエポキシ(株))(エポキシ官能数:2)
*5)YDCN704:クレゾールノボラック型(東都化成(株))(エポキシ官能数:11)
*6)ノフキュアーLC-1:(日本油脂(株))
*7)Disperbyk-161:(ビックケミー・ジャパン(株))
*8)アジスパーPB821:(味の素ファインテクノ(株)製)
*9)ソルスパース24000:(AVECIA社製)
Abbreviations in the table are as follows.
* 3) Ep157: Bisphenol A type (Oilized Shell Epoxy Co., Ltd.) (Epoxy functionality: 4.3)
* 4) Ep828: Bisphenol A type (Oilized Shell Epoxy Co., Ltd.) (Epoxy functionality: 2)
* 5) YDCN704: Cresol novolak type (Toto Kasei Co., Ltd.) (Epoxy functionality: 11)
* 6) NOFUCURE LC-1: (Nippon Yushi Co., Ltd.)
* 7) Disperbyk-161: (Big Chemie Japan Co., Ltd.)
* 8) Addisper PB821: (Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.)
* 9) Solsperse 24000: (AVECIA)

<試験組成物1〜4を用いた硬化物の作製>
試験組成物1〜4をガラス基板上に塗布し、ホットプレート上で80℃、5分間、150Torr条件下で加熱減圧乾燥し、260℃で30分加熱して、最終的な硬化後の膜厚が約2μmとなるように塗膜を形成し、固形分中の有機成分のみからなる硬化物とした。
<Production of cured product using test compositions 1 to 4>
Test compositions 1 to 4 are applied on a glass substrate, dried on a hot plate at 80 ° C. for 5 minutes under 150 Torr, and heated under reduced pressure at 260 ° C., and heated at 260 ° C. for 30 minutes to obtain a final cured film thickness. Was formed to be a cured product consisting only of organic components in the solid content.

<ISO−14577による押込み試験>
上記のようにして得られた試験組成物1〜4を用いた硬化物をそれぞれ、微小硬さ測定装置(フィッシャースコープH100V(Helmut Fischer製))を用いて測定した。温度23℃、湿度45%の下で、圧子として基部が正方形の角錐形ダイヤモンド圧子(フィッシャースコープH100VにおけるMK320)を用いて、荷重制御方式により、荷重負荷速度を30mN/min、最大荷重30mN、最大荷重における保持時間5秒として、試験中の荷重Fとそれに対応する押込み深さh及び時間を記録し、押し込み仕事中に示される仕事量を測定した。
<Indentation test by ISO-14577>
The cured products using the test compositions 1 to 4 obtained as described above were measured using a microhardness measuring device (Fischer Scope H100V (manufactured by Helmut Fischer)). Using a pyramidal diamond indenter (MK320 in Fischerscope H100V) with a square base as an indenter at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 45%, the load loading speed is 30 mN / min, the maximum load is 30 mN, the maximum The load F during the test and the corresponding indentation depth h and time were recorded as a holding time of 5 seconds, and the amount of work indicated during the indentation work was measured.

測定された仕事量をη=Welast/Wtotal×100のようにして処理し、弾性変形割合を求めた。その結果、試験組成物1及び2は、弾性変形割合が40%以上となり、試験組成物3及び4は、弾性変形割合が40%未満となった。結果を表2に合わせて示す。   The measured work amount was processed as η = Welast / Wtotal × 100, and the elastic deformation ratio was obtained. As a result, the test compositions 1 and 2 had an elastic deformation ratio of 40% or more, and the test compositions 3 and 4 had an elastic deformation ratio of less than 40%. The results are shown in Table 2.

(実施例1〜2、比較例1〜2:カラーフィルター用硬化性樹脂組成物)
試験例1〜4の固形分中の有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験の結果、弾性変形割合が40%以上であったのは、試験組成物1と試験組成物2であったので、試験組成物1及び2の有機成分を用いて本発明に係る実施例1及び2のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を調製し、試験組成物3及び4の有機成分を用いて
比較例1及び2のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を調製した。
(Examples 1-2, Comparative Examples 1-2: Curable resin composition for color filter)
As a result of the indentation test by ISO-14577 of the cured product consisting only of the organic components in the solid contents of Test Examples 1 to 4, the elastic deformation ratio was 40% or more in Test Composition 1 and Test Composition 2. Thus, the curable resin compositions for color filters of Examples 1 and 2 according to the present invention were prepared using the organic components of Test Compositions 1 and 2, and the organic components of Test Compositions 3 and 4 were used. The curable resin compositions for color filters of Comparative Examples 1 and 2 were prepared.

<顔料分散液の調製>
顔料、顔料分散剤、及び有機溶剤を下記の割合で混合し、直径0.3mmのジルコニアビーズを500重量部加え、ペイントシェーカー(浅田鉄鋼社製)を用いて4時間分散し、顔料分散液を調製した。
<Preparation of pigment dispersion>
A pigment, a pigment dispersant, and an organic solvent are mixed in the following ratio, 500 parts by weight of zirconia beads having a diameter of 0.3 mm are added, and dispersed for 4 hours using a paint shaker (manufactured by Asada Steel Corporation). Prepared.

[顔料分散液の組成]
・顔料:C.I.ピグメントグリーン36:3.5重量部
・顔料:C.I.ピグメントイエロー150:3.5重量部
・各顔料分散剤:4重量部
・BCA(ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート):44重量部
[Composition of pigment dispersion]
Pigment: C.I. I. Pigment Green 36: 3.5 parts by weight / Pigment: C.I. I. Pigment Yellow 150: 3.5 parts by weight • Each pigment dispersant: 4 parts by weight • BCA (diethylene glycol monobutyl ether acetate): 44 parts by weight

上記調製した顔料分散液、及び、その他の成分を充分に混合して、それぞれ上記試験組成物の有機成分を含有する組成のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を表3に示される組成で調製した。   The prepared pigment dispersion and other components were thoroughly mixed to prepare a curable resin composition for a color filter having a composition containing an organic component of the test composition as shown in Table 3. .

Figure 0004527489
Figure 0004527489

<実施例1〜2、比較例1〜2を用いた硬化物の作製>
実施例1〜2及び比較例1〜2のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物をそれぞれ、ガラス基板上に塗布し、ホットプレート上で80℃、5分間、150Torr条件下で加熱減圧乾燥し、試験組成物の硬化条件と同じく260℃で30分加熱して、最終的な硬化後の膜厚が約2μmとなるように塗膜を形成し、各樹脂硬化膜を形成した。
<Preparation of hardened | cured material using Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2>
Each of the color filter curable resin compositions of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 was coated on a glass substrate, dried on a hot plate at 80 ° C. for 5 minutes under 150 Torr, and tested. As with the curing conditions of the composition, the coating was heated at 260 ° C. for 30 minutes to form a coating film so that the final cured film thickness was about 2 μm, and each resin cured film was formed.

<カラーフィルター用硬化性樹脂組成物の硬化物の過酷試験前後の架橋要素の変化量と弾性変形割合の関係>
上記硬化物のIR測定による架橋要素の変化量(エポキシ基の変化量)とISO−14577による押込み試験における弾性変形割合の測定を行い、更に当該硬化物をそれぞれ更に240℃で60分加熱した後、架橋要素の変化量(エポキシ基の変化量)とISO−14577による押込み試験における弾性変形割合の測定を行い、過酷試験の前と後の架橋要素の変化量と弾性変形割合の関係をみた。
<Relationship between change amount of cross-linking element and elastic deformation ratio before and after severe test of cured product of curable resin composition for color filter>
After measuring the amount of change in cross-linking element (the amount of change in epoxy group) by IR measurement of the cured product and the elastic deformation ratio in the indentation test according to ISO-14577, and further heating the cured product at 240 ° C. for 60 minutes, respectively. The change amount of the bridging element (epoxy group change amount) and the elastic deformation ratio in the indentation test according to ISO-14577 were measured, and the relationship between the change amount of the bridging element and the elastic deformation ratio before and after the severe test was observed.

架橋要素の変化量(エポキシ基の変化量)は、加熱IR測定装置(日本分光(株)製、FT/IR610)にて、加熱してもピークが変化しないエステル基(1720cm-1前後)を基準ピークに選択してピーク面積を求め、エポキシ基に由来する986cm-1前後のピークについてもピーク面積を求め、基準ピークに対するエポキシピークの面積比を算出し、硬化後に更に過酷に加熱する前と後について当該ピーク面積比を比較した。ピーク面積比が0.002%以内である場合には、過酷に加熱する前と後での架橋要素の変化量(エポキシ基の変化量)は、実質的にゼロといえる範囲内である。なお、ピーク面積は、ピークトップに対する2つの谷を直線で結んで面積を算出したものとした。 The amount of change of the bridging element (the amount of change of the epoxy group) is an ester group (around 1720 cm −1 ) whose peak does not change even when heated with a heating IR measuring device (manufactured by JASCO Corporation, FT / IR610). Select the reference peak to obtain the peak area, obtain the peak area for the peak around 986 cm −1 derived from the epoxy group, calculate the area ratio of the epoxy peak to the reference peak, and before heating more severely after curing The peak area ratio was compared later. When the peak area ratio is within 0.002%, the amount of change of the crosslinking element (the amount of change of the epoxy group) before and after severe heating is in a range that can be said to be substantially zero. The peak area was calculated by connecting two valleys with respect to the peak top with a straight line.

弾性変形割合については、上記の試験例におけるISO−14577による押込み試験と同様に、測定した。過酷試験の前と後の架橋要素の変化量と弾性変形割合の関係の結果について、表4に示す。   About the elastic deformation ratio, it measured similarly to the indentation test by ISO-14577 in said test example. Table 4 shows the results of the relationship between the amount of change in the bridging element before and after the severe test and the elastic deformation ratio.

Figure 0004527489
Figure 0004527489

結果から、実施例1及び2の組成物の硬化物が、更に240℃で60分加熱する前後で、架橋要素の変化量が測定誤差範囲内であって、且つISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が増大するものであることが明らかになった。   From the results, before and after the cured products of the compositions of Examples 1 and 2 were further heated at 240 ° C. for 60 minutes, the change amount of the bridging element was within the measurement error range, and the elasticity in the indentation test according to ISO-14577. It became clear that the deformation rate increased.

(実施例3〜4、比較例3〜4:樹脂硬化膜と無機材料薄膜の積層体の製造)
実施例1〜2及び比較例1〜2のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物をそれぞれ、 ガラス基板上に塗布し、ホットプレート上で80℃、5分間、150Torr条件下で加熱減圧乾燥し、試験組成物の硬化条件と同じく260℃で30分加熱して、最終的な硬化後の膜厚が約2μmとなるように塗膜を形成し、各樹脂硬化膜を形成した。
(Examples 3-4, Comparative Examples 3-4: Production of a laminate of a cured resin film and an inorganic material thin film)
The curable resin compositions for color filters of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were each coated on a glass substrate, dried on a hot plate at 80 ° C. for 5 minutes under 150 Torr, and tested. As with the curing conditions of the composition, the coating was heated at 260 ° C. for 30 minutes to form a coating film so that the final cured film thickness was about 2 μm, and each resin cured film was formed.

次いで、各樹脂硬化膜上に、小型スパッタ成膜装置((株)アルバック)を用いて、基板設定温度100℃にて、5.7×10−3Torrの真空下でスパッタ成膜し、その後、180℃、60分間の熱処理を行なった。その結果、ITO(酸化インジウムスズ)を120〜140nmの厚さになった。以上のようにして得られた樹脂硬化膜と無機材料薄膜の積層体について、下記の評価を行った。 Next, using a small sputter film forming apparatus (ULVAC, Inc.) on each cured resin film, a sputter film is formed at a substrate setting temperature of 100 ° C. under a vacuum of 5.7 × 10 −3 Torr. , Heat treatment was performed at 180 ° C. for 60 minutes. As a result, the thickness of ITO (indium tin oxide) was 120 to 140 nm. The following evaluation was performed about the laminated body of the resin cured film and inorganic material thin film which were obtained as mentioned above.

なお、実施例1〜2及び比較例1〜2のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物の固形分中の有機成分(試験組成物1〜4に対応)のみからなる上記硬化物の各樹脂硬化膜上にも、上記と同様に、ITO(酸化インジウムスズ)を120〜140nmの厚さになるように成膜し、樹脂硬化膜と無機材料薄膜の積層体を製造し、下記の評価を行った。   In addition, each resin cured film of the said hardened | cured material which consists only of the organic component (corresponding to test composition 1-4) in solid content of the curable resin composition for color filters of Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2. Similarly to the above, ITO (indium tin oxide) was formed to a thickness of 120 to 140 nm to produce a laminate of a cured resin film and an inorganic material thin film, and the following evaluation was performed. .

<無機材料薄膜表面のしわの発生の有無>
実施例3〜4及び比較例3〜4の樹脂硬化膜と無機材料薄膜の積層体の無機材料薄膜成膜後の無機材料薄膜表面のしわの発生の有無について、マイクロスコープにより撮影した写真を、それぞれ、図5(a)、図6(a)、図7(a)、及び図8(a)に示す。合わせて、実施例1〜2及び比較例1〜2のうち固形分中の有機成分(試験組成物1〜4に対応)のみからなる硬化膜と無機材料薄膜の積層体についての、無機材料薄膜成膜後の無機材料薄膜表面のしわの発生の有無については、それぞれ、図5(b)、図6(b)、図7(b)、及び図8(b)に示す。
<Wrinkle generation on the surface of the inorganic material thin film>
A photograph taken with a microscope for the presence or absence of wrinkles on the surface of the inorganic material thin film after the inorganic material thin film formation of the laminate of the resin cured film and the inorganic material thin film of Examples 3 to 4 and Comparative Examples 3 to 4, 5 (a), 6 (a), 7 (a), and 8 (a), respectively. In addition, the inorganic material thin film about the laminated body of the cured film and inorganic material thin film which consist only of the organic component (corresponding to the test compositions 1-4) in solid content among Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2. The presence or absence of wrinkles on the surface of the inorganic material thin film after film formation is shown in FIGS. 5 (b), 6 (b), 7 (b), and 8 (b), respectively.

<表面粗度Raの測定>
無機材料薄膜成膜後の無機材料薄膜表面のしわの発生を評価するために、実施例3〜4及び比較例3〜4の樹脂硬化膜と無機材料薄膜の積層体、並びに、実施例1〜2及び比較例1〜2のうち固形分中の有機成分(試験組成物1〜4に対応)のみからなる硬化膜と無機材料薄膜の積層体について、成膜されたITO膜の表面粗度RaをAFMで測定した。AFMは日本ビーコ株式会社のNanoScopeIIIaを用いた。表面粗度Raの測定値を表5に示す。
<Measurement of surface roughness Ra>
In order to evaluate generation | occurrence | production of the wrinkle of the inorganic material thin film surface after inorganic material thin film film-forming, the laminated body of the resin cured film of Examples 3-4 and Comparative Examples 3-4 and an inorganic material thin film, and Examples 1- Surface roughness Ra of the ITO film | membrane formed about the laminated body of the cured film and inorganic material thin film which consist only of the organic component (corresponding to test composition 1-4) in solid content among 2 and Comparative Examples 1-2 Was measured by AFM. The AFM used was NanoScope IIIa manufactured by Biko Japan. Table 5 shows measured values of the surface roughness Ra.

Figure 0004527489
Figure 0004527489

(実施例5〜7:カラーフィルター用硬化性樹脂組成物)
試験組成物2の有機成分を用いて本発明に係る実施例5〜7のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を調製した。実施例5としては、下記ブラックマトリックス用顔料分散液を用い、実施例6としては、下記青色用顔料分散液を用い、実施例7としては、下記赤色用顔料分散液を用いた。
(Examples 5 to 7: curable resin composition for color filter)
Using the organic component of Test Composition 2, curable resin compositions for color filters of Examples 5 to 7 according to the present invention were prepared. As Example 5, the following black matrix pigment dispersion was used, as Example 6, the following blue pigment dispersion was used, and as Example 7, the following red pigment dispersion was used.

<顔料分散液の調製>
顔料、顔料分散剤、及び有機溶剤を下記の割合で混合し、直径0.3mmのジルコニアビーズを500重量部加え、ペイントシェーカー(浅田鉄鋼社製)を用いて4時間分散し、顔料分散液を調製した。
<Preparation of pigment dispersion>
A pigment, a pigment dispersant, and an organic solvent are mixed in the following ratio, 500 parts by weight of zirconia beads having a diameter of 0.3 mm are added, and dispersed for 4 hours using a paint shaker (manufactured by Asada Steel Corporation). Prepared.

[ブラックマトリックス用顔料分散液の組成]
・顔料:C.I.ピグメントブラック7 :7重量部
・顔料分散剤(Disperbyk-161):4重量部
・BCA(ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート):44重量部
[Composition of pigment dispersion for black matrix]
Pigment: C.I. I. Pigment Black 7: 7 parts by weight Pigment dispersant (Disperbyk-161): 4 parts by weight BCA (diethylene glycol monobutyl ether acetate): 44 parts by weight

[青色用顔料分散液の組成]
・顔料:C.I.ピグメントブルー15:6 :7重量部
・顔料分散剤(Disperbyk-161):4重量部
・BCA(ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート):44重量部
[Composition of blue pigment dispersion]
Pigment: C.I. I. Pigment Blue 15: 6: 7 parts by weight • Pigment dispersant (Disperbyk-161): 4 parts by weight • BCA (diethylene glycol monobutyl ether acetate): 44 parts by weight

[赤色用顔料分散液の組成]
・顔料:C.I.ピグメントレッド254 :3.5重量部
・顔料:C.I.ピグメントレッド177 :3.5重量部
・顔料分散剤(Disperbyk-161):4重量部
・BCA(ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート):44重量部
[Composition of red pigment dispersion]
Pigment: C.I. I. Pigment Red 254: 3.5 parts by weight / Pigment: C.I. I. Pigment Red 177: 3.5 parts by weight-Pigment dispersant (Disperbyk-161): 4 parts by weight-BCA (diethylene glycol monobutyl ether acetate): 44 parts by weight

上記調製した顔料分散液、及び、その他の成分を充分に混合して、それぞれに、上記試験組成物2の有機成分を含有する組成のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を表6に示される組成で調製した。   Compositions shown in Table 6 are curable resin compositions for color filters having a composition containing the organic component of the test composition 2 after thoroughly mixing the prepared pigment dispersion and other components. It was prepared with.

Figure 0004527489
Figure 0004527489

(実施例8:カラーフィルターの作製)
厚み0.7mmで10cm×10cmのガラス基板(旭硝子(株)製)上に、実施例5のブラックマトリックス用硬化性樹脂組成物を用いてフォトリソグラフィー法により線幅20μm、膜厚1.2μmのブラックマトリックスパターンを形成した。上記基板のブラックマトリックスにより区画された緑色画素形成部に、実施例2の硬化性樹脂組成物をインクジェット方式によって、正確且つ均一に付着させた。次に、同じ基板の青色画素形成部に、実施例6の青色用硬化性樹脂組成物をインクジェット方式によって正確且つ均一に付着させた。次に、同じ基板の赤色画素形成部に、実施例7の赤色用硬化性樹脂組成物をインクジェット方式によって正確且つ均一に付着させた。
(Example 8: Production of color filter)
On a 10 cm × 10 cm glass substrate (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) having a thickness of 0.7 mm, a line width of 20 μm and a film thickness of 1.2 μm are obtained by photolithography using the curable resin composition for black matrix of Example 5. A black matrix pattern was formed. The curable resin composition of Example 2 was accurately and uniformly attached to the green pixel forming portion partitioned by the black matrix of the substrate by an inkjet method. Next, the blue curable resin composition of Example 6 was adhered to the blue pixel forming portion of the same substrate accurately and uniformly by an inkjet method. Next, the red curable resin composition of Example 7 was adhered to the red pixel forming portion of the same substrate accurately and uniformly by an inkjet method.

その後、80℃のホットプレート上で10分間プリベークを行い、さらにクリーンオーブン内で、試験組成物の硬化条件と同じく260℃で30分加熱してポストベークを行って、基板上に最終膜厚が1.8μmのRGB3色の画素パターンを形成した。   After that, pre-baking is performed for 10 minutes on a hot plate at 80 ° C., and further, post-baking is performed by heating at 260 ° C. for 30 minutes in the same manner as the curing conditions of the test composition. A 1.8 μm RGB three-color pixel pattern was formed.

RGB画素パターンを形成した基板を、IPAに5分間浸漬させ、次いでIPA蒸気にて乾燥を行ない洗浄した後、基板設定温度200℃にて、6×10−3Torrの真空下でITO(酸化インジウムスズ)電極を120nmの厚さになるように成膜した。このITO成膜を行った基板を更にIPAに5分間浸漬し、IPAで蒸気洗浄を行った後、ポリイミドをスピンコートし、180℃、60分間の焼成を行って配向膜を形成し、カラーフィルターを得た。その結果、ITO(酸化インジウムスズ)電極には、しわもクラックも発生しなかった。 The substrate on which the RGB pixel pattern was formed was immersed in IPA for 5 minutes, then dried by IPA vapor, washed, and then ITO (indium oxide) at a substrate setting temperature of 200 ° C. under a vacuum of 6 × 10 −3 Torr. A tin) electrode was deposited to a thickness of 120 nm. The substrate on which this ITO film was formed was further immersed in IPA for 5 minutes, steam-washed with IPA, spin-coated with polyimide, and baked at 180 ° C. for 60 minutes to form an alignment film. Got. As a result, no wrinkles or cracks occurred on the ITO (indium tin oxide) electrode.

液晶パネルの一例についての模式的断面図である。It is typical sectional drawing about an example of a liquid crystal panel. 液晶パネルの別の例についての模式的断面図である。It is typical sectional drawing about another example of a liquid crystal panel. 本発明に係るカラーフィルターの一例を示す模式的縦断面図である。It is a typical longitudinal section showing an example of a color filter concerning the present invention. 本発明の硬化性樹脂組成物を用いてカラーフィルターを製造する方法の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the method of manufacturing a color filter using the curable resin composition of this invention. 本発明のISO−14577による硬さおよび各種材料パラメータの計装化押込み試験における荷重/押込み深さ曲線を示す。The load / indentation depth curve in the instrumentation indentation test of hardness and various material parameters by ISO-14577 of this invention is shown. 本発明のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を用いた樹脂硬化膜と無機材料薄膜の積層体の無機材料薄膜表面の写真である。It is a photograph of the inorganic material thin film surface of the laminated body of the resin cured film and inorganic material thin film using the curable resin composition for color filters of this invention. 本発明のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を用いた樹脂硬化膜と無機材料薄膜の積層体の無機材料薄膜表面の写真である。It is a photograph of the inorganic material thin film surface of the laminated body of the resin cured film and inorganic material thin film using the curable resin composition for color filters of this invention. 比較例の硬化性樹脂組成物を用いた樹脂硬化膜と無機材料薄膜の積層体の無機材料薄膜表面の写真である。It is a photograph of the inorganic material thin film surface of the laminated body of the resin cured film and inorganic material thin film using the curable resin composition of a comparative example. 比較例の硬化性樹脂組成物を用いた樹脂硬化膜と無機材料薄膜の積層体の無機材料薄膜表面の写真である。It is a photograph of the inorganic material thin film surface of the laminated body of the resin cured film and inorganic material thin film using the curable resin composition of a comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

1…カラーフィルター
2…電極基板
3…間隙部
4…シール材
5…透明基板
6…ブラックマトリックス層
7(7R、7G、7B)…着色層
8…保護膜
9…透明電極膜
10…配向膜
11…パール
12…柱状スペーサー
20…撥インク性隔壁
21…着色層形成領域
22…インクジェットヘッド
23…インク層
24…画素部
25…光触媒含有層
26…フォトマスク
27…露光部
28…光線
101、102…カラー液晶表示装置
103、104、105…カラーフィルター
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Color filter 2 ... Electrode board 3 ... Gap part 4 ... Sealing material 5 ... Transparent substrate 6 ... Black matrix layer 7 (7R, 7G, 7B) ... Colored layer 8 ... Protective film 9 ... Transparent electrode film 10 ... Orientation film 11 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Pearl 12 ... Columnar spacer 20 ... Ink-repellent partition wall 21 ... Colored layer formation area 22 ... Inkjet head 23 ... Ink layer 24 ... Pixel part 25 ... Photocatalyst containing layer 26 ... Photomask 27 ... Exposure part 28 ... Light beam 101, 102 ... Color liquid crystal display device 103, 104, 105 ... Color filter

Claims (14)

熱硬化性樹脂組成物であって、硬化性樹脂として少なくとも下記式(1)及び(2)で表わされる構成単位を含み、1分子中にグリシジル基を2個以上有し、重量平均分子量3000〜20000、かつ、下記式で表わされる架橋間分子量Mcが300以下であるバインダー性エポキシ化合物及び1分子中にエポキシ基を4個以上有し、重量平均分子量が3000以下の多官能エポキシ化合物を含有し、バインダー成分全体中の当該バインダー性エポキシ化合物の含有割合が30重量%以上であり、
当該組成物の固形分中の有機成分のみからなり、80℃、150Torr下で5分間加熱減圧乾燥し、260℃で30分加熱して得られる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上、かつ、表面粗度(Ra)が10nm以下となり得ることを特徴とする、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物。
Figure 0004527489
(R は水素原子または炭素数1〜3のアルキル基であり、R は炭素数1〜12の炭化水素基であり、R は水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基である。)
=M /(xF −2)
(式中、M は1分子当たりの平均分子量、xは1以下の反応率、F は1分子当たりの平均官能基数である。)
A thermosetting resin composition, comprising at least structural units represented by the following formulas (1) and (2) as a curable resin, having two or more glycidyl groups in one molecule, and having a weight average molecular weight of 3000 to A binder epoxy compound having an intercrosslinking molecular weight Mc of 300 or less and a polyfunctional epoxy compound having 4 or more epoxy groups in one molecule and a weight average molecular weight of 3000 or less. The content of the binder epoxy compound in the entire binder component is 30% by weight or more,
The Ri Do because only the organic component in the solid content of the composition, 80 ° C., for 5 minutes heated vacuum drying under 150 Torr, elasticity in the indentation test by ISO-14577 obtained that the cured product is heated 30 minutes at 260 ° C. deformation ratio of 40% or more, and wherein a surface roughness (Ra) can become a 10nm or less, a thermosetting resin composition for a color filter.
Figure 0004527489
(R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and R 3 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. )
M c = M 0 / (xF 0 -2)
(In the formula, M 0 is the average molecular weight per molecule, x is the reaction rate of 1 or less, and F 0 is the average number of functional groups per molecule.)
前記有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が60%以下となり得ることを特徴とする、請求項に記載のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物。 The elastic deformation ratio in the indentation test by ISO-14577 of the cured product composed of only the organic component is characterized in that which can be 60% or less, the color filter for the thermosetting resin composition of claim 1. 硬化後に、更に240℃で60分加熱する前後で、架橋要素の変化量が測定誤差範囲内であって、且つISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が増大するものであることを特徴とする、請求項1又は2に記載のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物。 After curing, before and after heating at 240 ° C. for 60 minutes, the amount of change in the bridging element is within the measurement error range, and the elastic deformation ratio in the indentation test according to ISO-14577 is increased. claim 1 or the color filter for the thermosetting resin composition according to 2. インクジェット用インクであることを特徴とする、請求項1乃至のいずれかに記載のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物。 Characterized in that it is a inkjet ink, color filter thermosetting resin composition according to any one of claims 1 to 3. 透明基板と、当該透明基板上に設けられた着色層を備え、さらに当該着色層間及び/又は当該着色層上に樹脂硬化膜を備えていてもよく、前記着色層及び/又は前記樹脂硬化膜が、前記請求項1乃至4のいずれかに記載のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を硬化させて形成した硬化物であり、当該硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上、かつ、表面粗度(Ra)が10nm以下であり、当該硬化物からなる前記着色層及び/又は前記樹脂硬化膜に隣接した無機材料薄膜を備えることを特徴とするカラーフィルター。 A transparent substrate and a colored layer provided on the transparent substrate may be provided, and further a resin cured film may be provided on the colored layer and / or the colored layer, and the colored layer and / or the resin cured film is the Ri claims 1 to cured der formed by curing a color filter for a thermosetting resin composition according to any one of 4, the elastic deformation ratio in the indentation test by ISO-14577 of the cured product 40 % or more and a surface roughness (Ra) is not more 10nm or less, a color filter, wherein Rukoto comprises an inorganic material thin film adjacent to the colored layer and / or the resin cured film made of the cured product. 前記無機材料薄膜が透明電極膜であることを特徴とする、前記請求項に記載のカラーフィルター。 The color filter according to claim 5 , wherein the inorganic material thin film is a transparent electrode film. 前記無機材料薄膜の表面粗度(Ra)が10nm以下であることを特徴とする、前記請求項5又は6に記載のカラーフィルター。 The color filter according to claim 5 or 6 , wherein the inorganic material thin film has a surface roughness (Ra) of 10 nm or less. 表示側基板と液晶駆動側基板とを対向させ、両者の間に液晶を封入してなる液晶パネルであって、前記表示側基板が前記請求項5乃至7のいずれかに記載のカラーフィルターであることを特徴とする、液晶パネル。 8. A liquid crystal panel in which a display side substrate and a liquid crystal driving side substrate are opposed to each other and liquid crystal is sealed therebetween, wherein the display side substrate is the color filter according to any one of claims 5 to 7. A liquid crystal panel characterized by that. 基板上に前記請求項1乃至4のいずれか一項に記載のカラーフィルター用熱硬化性樹脂組成物を、当該組成物の固形分中の有機成分のみからなる硬化物のISO−14577による押込み試験における弾性変形割合が40%以上、かつ、当該硬化物の表面粗度(Ra)が10nm以下となる条件で、硬化させて樹脂硬化膜を形成する工程と、前記樹脂硬化膜上に無機材料薄膜を形成する工程を有する、カラーフィルターの製造方法。 The indentation test by ISO-14577 of the hardened | cured material which consists only of the organic component in the solid content of the said composition for the thermosetting resin composition for color filters as described in any one of the said Claims 1 thru | or 4 on a board | substrate. A step of forming a cured resin film by curing under a condition that the elastic deformation ratio in the film is 40% or more and the surface roughness (Ra) of the cured product is 10 nm or less, and an inorganic material thin film on the cured resin film The manufacturing method of a color filter which has the process of forming. 前記無機材料薄膜を形成する工程が、物理蒸着法、化学蒸着法、又はゾルゲル法のいずれかの方法を用いる、請求項に記載のカラーフィルターの製造方法。 The method for producing a color filter according to claim 9 , wherein the step of forming the inorganic material thin film uses a physical vapor deposition method, a chemical vapor deposition method, or a sol-gel method. 前記無機材料薄膜を形成する工程が、180℃以上の加熱工程を含む、請求項9又は10に記載のカラーフィルターの製造方法。 The method for producing a color filter according to claim 9 or 10 , wherein the step of forming the inorganic material thin film includes a heating step of 180 ° C or higher. 前記樹脂硬化膜を形成する工程が、前記硬化性樹脂組成物の架橋反応の進行が停止した後も、更に加熱を続行して弾性変形割合を増大させる工程を含む、請求項9乃至11のいずれかに記載のカラーフィルターの製造方法。 Forming the resin cured film, even after the progress of the crosslinking reaction of the thermosetting resin composition is stopped, including the step of further continuing the heating to increase the elastic deformation percentage of claims 9 to 11 The manufacturing method of the color filter in any one. 前記樹脂硬化膜を形成する工程が、基板上の所定領域に前記熱硬化性樹脂組成物をインクジェット方式によって選択的に付着させて、インキ層を形成する工程と、当該インキ層を加熱することにより硬化させて、所定パターンの樹脂硬化膜を形成する工程を含む、請求項9乃至12のいずれかに記載のカラーフィルターの製造方法。 Forming the resin cured film, the thermosetting resin composition in a predetermined region on the substrate selectively deposited was by ink jet method, a step of forming an ink layer by heating the ink layer The manufacturing method of the color filter in any one of Claim 9 thru | or 12 including the process of making it harden | cure and forming the resin cured film of a predetermined pattern. 前記無機材料薄膜の表面粗度(Ra)が10nm以下である、請求項9乃至13のいずれかに記載のカラーフィルターの製造方法。 The method for producing a color filter according to claim 9 , wherein the inorganic material thin film has a surface roughness (Ra) of 10 nm or less.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP5470735B2 (en) 2007-04-10 2014-04-16 デクセリアルズ株式会社 Manufacturing method of image display device
JP5326848B2 (en) * 2009-06-17 2013-10-30 大日本印刷株式会社 Method for producing curable resin composition for colored layer, method for producing color filter, and curable resin composition for colored layer
JP5223980B2 (en) 2011-04-21 2013-06-26 大日本印刷株式会社 Color material dispersion, colored resin composition for color filter, color filter, liquid crystal display device and organic light emitting display device
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CN105093646B (en) 2015-08-11 2019-03-15 京东方科技集团股份有限公司 Colored filter substrate with inorganic cover layer and the display panel comprising it
CN106810215B (en) * 2017-01-18 2022-08-16 重庆摩方科技有限公司 Preparation of ceramic slurry and 3D printing photocuring forming method
CN111183376A (en) * 2017-09-29 2020-05-19 日立化成株式会社 Wavelength conversion member, backlight unit, image display device, wavelength conversion resin composition, and wavelength conversion resin cured product
JP7408992B2 (en) 2019-10-16 2024-01-09 住友ベークライト株式会社 Photosensitive resin composition and method for producing electronic devices

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002303976A (en) * 2001-04-04 2002-10-18 Jsr Corp Radiation sensitive composition, spacer and color liquid crystal display
JP2003128966A (en) * 2001-10-24 2003-05-08 Dainippon Printing Co Ltd Ink jet ink for color filter, method for producing the ink and color filter
JP2004070343A (en) * 2002-07-24 2004-03-04 Dainippon Printing Co Ltd Photosensitive coloring composition, color filter, and liquid crystal panel

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002303976A (en) * 2001-04-04 2002-10-18 Jsr Corp Radiation sensitive composition, spacer and color liquid crystal display
JP2003128966A (en) * 2001-10-24 2003-05-08 Dainippon Printing Co Ltd Ink jet ink for color filter, method for producing the ink and color filter
JP2004070343A (en) * 2002-07-24 2004-03-04 Dainippon Printing Co Ltd Photosensitive coloring composition, color filter, and liquid crystal panel

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