JP2000327728A - Curable composition - Google Patents

Curable composition

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JP2000327728A
JP2000327728A JP13517499A JP13517499A JP2000327728A JP 2000327728 A JP2000327728 A JP 2000327728A JP 13517499 A JP13517499 A JP 13517499A JP 13517499 A JP13517499 A JP 13517499A JP 2000327728 A JP2000327728 A JP 2000327728A
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acrylate
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史郎 児島
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new radiation-curable composition which has excellent pigment dispersibility, excellent compatibility with radiation-reactive compounds and excellent adhesivity to substrates, gives coating films having excellent water resistance and excellent alkali resistance, and can especially be applied to color filters and so on. SOLUTION: This curable composition comprises a radiation-curable graft copolymer that is produced from branch polymers having radiation-reactive polymerizing groups and carboxyl groups and a trunk polymer having radiation- reactive polymerizing groups and hydroxyl groups, and a compound which has one or more (meth)acryloyl groups in the molecule and a mol.wt. of 100 to 5,000.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、放射線反応性の硬
化性組成物に関する。詳しくは、UV・電子線硬化イン
キ、UV・電子線硬化塗料・コーティング剤、UV硬化
接着剤、フォトレジストインキ、ドライフィルム等に応
用できる放射線硬化性組成物に関する。特に、カラーフ
ィルターを形成するための顔料の分散剤兼バインダーと
して用いられ、顔料の分散性が良好であり、基材との密
着性、アルカリ現像性や塗膜硬度に優れた、顔料を分散
した放射線硬化性組成物に関する。
[0001] The present invention relates to a radiation-reactive curable composition. More specifically, the present invention relates to a radiation curable composition applicable to UV / electron beam curable ink, UV / electron beam curable paint / coating agent, UV curable adhesive, photoresist ink, dry film and the like. In particular, it is used as a dispersant and binder of a pigment for forming a color filter, and has a good dispersibility of the pigment, excellent adhesion to a substrate, excellent alkali developability and coating film hardness, and a pigment dispersed therein. It relates to a radiation-curable composition.

【0002】カラーフィルター用途では、放射線硬化性
組成物を硬化、アルカリ現像、水洗する工程が、赤色
系、緑色系、青色系と繰り返されるため、特に厳しい耐
水性、耐アルカリ性を必要とするが性能が不十分であっ
た。本発明の硬化性組成物は顔料分散性、放射線硬化
性、塗膜の耐水性、アルカリ現像性などの点で、特にカ
ラーフィルター用に好適である。
[0002] In the application of color filters, the steps of curing, alkali developing, and washing the radiation-curable composition are repeated in red, green, and blue colors, so that particularly severe water resistance and alkali resistance are required. Was inadequate. The curable composition of the present invention is particularly suitable for a color filter in terms of pigment dispersibility, radiation curability, water resistance of a coating film, alkali developability, and the like.

【0003】[0003]

【従来の技術】活性エネルギー線硬化性樹脂組成物とし
て、従来よりアクリル系樹脂と放射線反応性化合物の組
み合わせが知られている。放射線反応性化合物は耐水性
や柔軟性が不足するが放射線硬化性が優れているのに対
して、アクリル系樹脂は耐水性や柔軟性が優れているが
放射線硬化性が不足しており、双方を組み合わせること
により性能不足を補うものである。アクリル系樹脂に放
射線硬化性官能基を導入する方法も提案され、一部実用
化されている。しかし、産業界の軽薄短小化の流れの中
で、さらに高度の耐水性や柔軟性、硬化性が求められる
中で、最近ではグラフトポリマー構造が注目されて、数
多くの特許が出願されている。
2. Description of the Related Art A combination of an acrylic resin and a radiation-reactive compound has been conventionally known as an active energy ray-curable resin composition. Radiation-reactive compounds lack water resistance and flexibility but have excellent radiation curability, whereas acrylic resins have excellent water resistance and flexibility but lack radiation curability. To compensate for the lack of performance. A method of introducing a radiation-curable functional group into an acrylic resin has also been proposed and has been partially put into practical use. However, in the trend of lighter, thinner and more compact products in the industrial world, higher water resistance, flexibility and curability are required. Recently, a number of patents have been filed with a focus on graft polymer structures.

【0004】ドライフィルム用途では、例えば特開昭6
3−32811号、特開平2−84424号、特開平2
−97516号、特開平2−97517号、特開平2−
103215号、特開平2−153916号および特開
平5−27432号等が出願されており、アルキル(メ
タ)アクリレート、アクリロニトリルおよびスチレンか
らなる群より選ばれたモノマーの重合体を主成分とした
幹ポリマーと、ヒドロキシル基、アミノ基、アルキルア
ミノ基、カルボシキル基を有するビニルモノマー、ビニ
ルピロリドンもしくはそれらの誘導体(例えば、カルボ
キシル基をグリシジルメタクリレートで変性)の重合体
よりなる枝ポリマーとからなるグラフト共重合体を提案
している。しかし、通常グラフト共重合体の主成分をな
す幹ポリマーに官能基、例えばカルボキシル基、ヒドロ
キシル基等を含まないため、基材への密着性や顔料分散
性、アルカリ現像性等の性能が充分では無かった。
In dry film applications, see, for example,
3-32811, JP-A-2-84424, JP-A-2-84
-97516, JP-A-2-97517, JP-A-2-97
No. 103215, JP-A-2-153916 and JP-A-5-27432 have been filed, and a trunk polymer containing as a main component a polymer of a monomer selected from the group consisting of alkyl (meth) acrylate, acrylonitrile and styrene And a graft polymer comprising a polymer of a vinyl monomer having a hydroxyl group, an amino group, an alkylamino group, a carboxy group, vinylpyrrolidone or a derivative thereof (for example, a carboxyl group modified with glycidyl methacrylate). Has been proposed. However, the functional group such as a carboxyl group, a hydroxyl group, etc. is not generally contained in the trunk polymer which is a main component of the graft copolymer, and thus the performance such as adhesion to a substrate, pigment dispersibility, and alkali developability is not sufficient. There was no.

【0005】インキ用途では、特開平3−179062
号、特開平3−212461号が出願されており、枝ポ
リマーがスチレンや(メタ)アクリレートの重合体より
なるグラフトポリマーと、放射線反応性化合物よりなる
放射線硬化性インキ組成物が提案されているが、放射線
硬化性の官能基を前記グラフトポリマー中に含まないた
め、硬化性が不十分であった。
[0005] For ink application, see JP-A-3-17962.
No. 3,212,461, a radiation-curable ink composition comprising a graft polymer comprising a polymer of styrene or (meth) acrylate as a branch polymer and a radiation-reactive compound has been proposed. In addition, since the radiation-curable functional group was not contained in the graft polymer, the curability was insufficient.

【0006】分散性能が要求されるカラーフィルター用
途で、放射線硬化性組成物にグラフト共重合体を使用す
る例が多く見られる。液晶表示素子や固体撮像素子に用
いられるカラーフィルターを作成する方法として、印刷
法、染色法、電着法、顔料分散法が知られている。
There are many examples of using a graft copolymer in a radiation-curable composition for use in a color filter requiring dispersion performance. Printing methods, dyeing methods, electrodeposition methods, and pigment dispersion methods are known as methods for producing color filters used in liquid crystal display devices and solid-state imaging devices.

【0007】これらの方法の内、顔料分散法は顔料を放
射線硬化性組成物に分散させてフォトリソグラフ法によ
り作成する方法で、顔料を使用しているため耐光性や耐
熱性に優れ、フォトリソグラフ法であるため位置精度に
優れているという特徴があり、多く採用されている。
Among these methods, the pigment dispersion method is a method in which a pigment is dispersed in a radiation-curable composition and is prepared by a photolithographic method. Since the pigment is used, the pigment is excellent in light resistance and heat resistance. This method has the feature of being excellent in positional accuracy because it is a method, and is often used.

【0008】しかし、従来の放射線硬化性組成物では、
顔料の分散性が悪いため光透過性が悪く、経時的に顔料
が凝集する問題があった。さらに、ガラス基板との密着
性が悪いために基板からの剥がれが起きやすく、またア
ルカリ現像性が悪いため地汚れや膜残りが発生しやすい
という問題があった。このような問題を解決する方法と
して、アルカリ可溶性ブロック共重合体をバインダーと
する方法が欧州公開特許第0564168A2号公報で
提案されているが、粘度が高くなって濾過が困難とな
り、ゴミや異物により欠陥が生成しやすかった。
However, in a conventional radiation-curable composition,
Due to the poor dispersibility of the pigment, the light transmittance was poor, and there was a problem that the pigment aggregated over time. Further, there has been a problem that peeling from the substrate is apt to occur due to poor adhesion to the glass substrate, and background contamination and film residue are liable to occur due to poor alkali developability. As a method for solving such a problem, a method using an alkali-soluble block copolymer as a binder has been proposed in European Patent Publication No. 0564168A2. Defects were easy to generate.

【0009】一方、顔料を高分散させる方法として、ポ
リスチレンやポリアルキル(メタ)アクリレートを枝ポ
リマーとしたグラフト共重合体を分散剤または結着樹脂
とし、これに顔料および放射線硬化性化合物を混合した
組成物が、特開平9−179299号、特開平9−19
7118号、特開平10−36622号、特開平11−
60657号または特開平11−64628号等におい
て提案されている。
On the other hand, as a method for highly dispersing a pigment, a graft copolymer containing a polystyrene or polyalkyl (meth) acrylate as a branch polymer is used as a dispersant or a binder resin, and a pigment and a radiation-curable compound are mixed with this. Compositions described in JP-A-9-179299 and JP-A-9-19
7118, JP-A-10-36622, JP-A-11-
No. 60657 or JP-A-11-64628.

【0010】しかし、グラフト共重合体の枝ポリマーに
分散性向上を目的にポリスチレンやポリベンジルメタク
リレートを使用しているため、グラフト共重合体の疎水
性が強くなり、アルカリ可溶性が低下して、現像時に地
汚れや膜残りが発生しやすい問題や、硬化性が不足する
問題があった。一方、グラフト共重合体のアルカリ可溶
性を向上させる方法として、中性で親水性のヒドロキシ
ル基やアミド基を多量に組み込む方法が、特開平7−1
40654号公報、特開平10−36622号公報で提
案されているが、可溶性は向上するが硬化性や耐水性が
低下することは避けられなかった。
However, since polystyrene and polybenzyl methacrylate are used for the purpose of improving the dispersibility of the branch copolymer of the graft copolymer, the hydrophobicity of the graft copolymer becomes stronger, the alkali solubility is reduced, and There have been problems that sometimes soiling and film residue are likely to occur and insufficient curability. On the other hand, as a method for improving the alkali solubility of a graft copolymer, a method of incorporating a large amount of a neutral and hydrophilic hydroxyl group or amide group is disclosed in JP-A-7-17-1.
No. 40654 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-36622 propose that the solubility is improved but the curability and water resistance are inevitably reduced.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題を改良するためになされたもので、顔料の分散
性、放射線反応性化合物との相溶性、硬化性、基材との
密着性、塗膜の耐水性、およびアルカリ現像性に優れ
た、新規な放射線硬化性組成物を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and has been made to improve the dispersibility of pigments, compatibility with radiation-reactive compounds, curability, and adhesion to substrates. The present invention provides a novel radiation-curable composition having excellent properties, water resistance of a coating film, and alkali developability.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成するに
到った。すなわち、本発明は放射線反応性の重合性基お
よびカルボキシル基を有する枝ポリマーと放射線反応性
の重合性基およびヒドロキシル基を有する幹ポリマーと
からなる放射性硬化性グラフト共重合体、ならびに1分
子中に(メタ)アクリロイル基を1個以上有する分子量
が100〜5,000の化合物からなる硬化性組成物で
あり、より好ましい態様は、上記放射性硬化性グラフト
共重合体が、酸価が30〜180KOHmg/gで、ヒ
ドロキシル価が0.1〜120KOHmg/gである上
記硬化性組成物である。以下、本発明について詳細に説
明する。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, completed the present invention. That is, the present invention provides a radiation-curable graft copolymer comprising a branch polymer having a radiation-reactive polymerizable group and a carboxyl group and a trunk polymer having a radiation-reactive polymerizable group and a hydroxyl group; It is a curable composition comprising a compound having at least one (meth) acryloyl group and having a molecular weight of 100 to 5,000. In a more preferred embodiment, the radiation-curable graft copolymer has an acid value of 30 to 180 KOHmg / g, wherein the hydroxyl number is from 0.1 to 120 KOH mg / g. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明において使用する、放射線
反応性の重合性基およびカルボキシル基を有する枝ポリ
マーと、放射線反応性の重合基とヒドロキシル基を有す
る幹ポリマーからなるグラフト共重合体は、以下のよう
にして製造することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The graft copolymer used in the present invention, comprising a branch polymer having a radiation-reactive polymerizable group and a carboxyl group, and a backbone polymer having a radiation-reactive polymerizable group and a hydroxyl group, It can be manufactured as follows.

【0014】すなわち代表的な製造方法は、1)カルボ
キシル基を有するマクロモノマーを合成する工程、2)
幹にヒドロキシル基を有するグラフト共重合体を合成す
る工程、および3)得られたグラフト共重合体に放射線
反応性の重合性基を導入する工程の3工程よりなる。な
お、後述するように、2)の工程において、幹にヒドロ
キシル基とカルボキシル基を有するグラフト共重合体を
合成することにより、3)の工程において安価な方法で
放射性反応性の重合性基を導入することもできる。
That is, a typical production method is 1) a step of synthesizing a macromonomer having a carboxyl group, 2)
It comprises three steps: a step of synthesizing a graft copolymer having a hydroxyl group in the backbone, and 3) a step of introducing a radiation-reactive polymerizable group into the obtained graft copolymer. As described later, in step 2), a graft copolymer having a hydroxyl group and a carboxyl group in the trunk is synthesized to introduce a radioactive polymerizable group in step 3) by an inexpensive method. You can also.

【0015】カルボキシル基を有するマクロモノマーを
合成する方法としては、酸分解法、加水分解法、酸無水
物添加法が例としてあげられる。酸分解法は、3級アル
キル(メタ)アクリレートを共重合した後に、無水下で
酸触媒で分解して、(メタ)アクリル酸にする方法であ
る。 加水分解法は、低級アルキル(メタ)アクリレー
ト、例えばメチル(メタ)アクリレートを共重合した後
に、水存在下で酸触媒またはアルカリ触媒で加水分解し
て、(メタ)アクリル酸にする方法である。 酸無水物
添加法は、ヒドロキシル基含有モノマーを共重合した後
に、無水2塩基酸、例えば無水コハク酸をヒドロキシル
基と付加反応させる方法である。 装置の材質、付帯設
備やコスト等により工業的に最適な方法が決められる
が、好ましくは水や酸・アルカリ触媒を除去する必要が
無い酸無水物添加法である。
Examples of a method for synthesizing a macromonomer having a carboxyl group include an acid decomposition method, a hydrolysis method, and an acid anhydride addition method. The acid decomposition method is a method in which tertiary alkyl (meth) acrylate is copolymerized and then decomposed with an acid catalyst under anhydrous conditions to obtain (meth) acrylic acid. The hydrolysis method is a method in which a lower alkyl (meth) acrylate, for example, methyl (meth) acrylate is copolymerized and then hydrolyzed with an acid catalyst or an alkali catalyst in the presence of water to obtain (meth) acrylic acid. The acid anhydride addition method is a method in which a hydroxyl group-containing monomer is copolymerized and then a dibasic anhydride, for example, succinic anhydride is subjected to an addition reaction with a hydroxyl group. An industrially optimum method is determined depending on the material of the apparatus, incidental facilities, costs and the like, but an acid anhydride adding method which does not require removal of water or an acid / alkali catalyst is preferable.

【0016】酸無水物添加法によるマクロモノマーの製
法の一例を以下に示す。2−ヒドロキシエチルメタクリ
レート(HEMA)とベンジルメタクリレート(Bz
M)をメルカプトプロピオン酸(MPA)存在下で共重
合する。その後、このメルカプトプロピオン酸由来のポ
リマー末端のカルボキシル基にグリシジルメタクリレー
ト(GMA)を4級アンモニウム塩触媒存在下で反応さ
せて、一旦、HEMA/BzM組成のマクロモノマーを
得る。その後、このマクロモノマー中のHEMA由来の
ヒドロキシル基を、引き続き無水コハク酸と付加反応さ
せることにより、カルボキシル基含有マクロモノマーを
得ることができる。
An example of a method for producing a macromonomer by an acid anhydride adding method is shown below. 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and benzyl methacrylate (Bz
M) is copolymerized in the presence of mercaptopropionic acid (MPA). Thereafter, glycidyl methacrylate (GMA) is caused to react with the carboxyl group at the terminal of the polymer derived from mercaptopropionic acid in the presence of a quaternary ammonium salt catalyst, thereby obtaining a macromonomer having an HEMA / BzM composition. Thereafter, the hydroxyl group derived from HEMA in the macromonomer is subsequently subjected to an addition reaction with succinic anhydride, whereby a carboxyl group-containing macromonomer can be obtained.

【0017】カルボキシル基は、酸分解法や加水分解法
では、(メタ)アクリル酸、イタコン酸基が付いた構造
となり、酸無水物添加法では、ヒドロキシアルキル(メ
タ)アクリレート、ヒドロキシポリアルコキシアルキル
(メタ)アクリレート、ポリエステルモノ(メタ)アク
リレート等の水酸基モノマーと、無水コハク酸、無水マ
レイン酸、無水フタル酸等の酸無水物の付加反応生成物
が付いた構造となる。カルボキシル基の好ましい量は、
枝ポリマーベースで2〜180KOHmg/g、更に好
ましくは5〜120KOHmg/gである。2以下の時
はアルカリ可溶性が低下して、地汚れや膜残りが発生し
やすいため好ましくなく、180以上の時は耐水性が低
下するため好ましくない。
The carboxyl group has a structure with (meth) acrylic acid and itaconic acid groups in the acid decomposition method and the hydrolysis method, and the hydroxyalkyl (meth) acrylate and hydroxypolyalkoxyalkyl ( The structure has an addition reaction product of a hydroxyl group monomer such as meth) acrylate and polyester mono (meth) acrylate and an acid anhydride such as succinic anhydride, maleic anhydride and phthalic anhydride. Preferred amounts of carboxyl groups are
It is 2 to 180 KOH mg / g, more preferably 5 to 120 KOH mg / g based on the branch polymer. A value of 2 or less is not preferable because alkali solubility is reduced and soiling or film residue is likely to occur. A value of 180 or more is not preferable because water resistance is reduced.

【0018】枝ポリマーにカルボシキル基を導入するた
めに使用される原料モノマー以外にマクロモノマーの重
合体部分を形成するモノマーとしては、アルキル(メ
タ)アクリレート、ベンジルメタクリレート、パーフロ
ロアルキル(メタ)アクリレート、スチレン、αーメチ
ルスチレン、カルボン酸ビニルおよび(メタ)アクリル
アミド等が挙げられる。好ましくは、顔料分散性からア
ルキル(メタ)アクリレート、ベンジルメタクリレー
ト、スチレンまたはαーメチルスチレンである。
In addition to the starting monomers used to introduce the carboxyl group into the branch polymer, the monomers forming the polymer portion of the macromonomer include alkyl (meth) acrylate, benzyl methacrylate, perfluoroalkyl (meth) acrylate, Examples include styrene, α-methylstyrene, vinyl carboxylate, and (meth) acrylamide. Preferably, alkyl (meth) acrylate, benzyl methacrylate, styrene or α-methylstyrene is used from the viewpoint of pigment dispersibility.

【0019】上記マクロモノマーの数平均分子量は、ゲ
ルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチ
レン換算で、1,000〜20,000が好ましい。
1,000を下回ると分散性が低下するため、20,0
00を超えると共重合性が低下して、所望の分散性がで
ないため好ましくない。上記マクロモノマーと幹ポリマ
ー形成用の後記モノマーを共重合することにより、グラ
フト共重合体を製造できる。マクロモノマーの共重合割
合としては、グラフト共重合体(固形分)ベースで1〜
60重量%が好ましく、特に3〜50重量%が好ましく
添加できる。1%未満では分散性が低下し、また60%
以上では共重合性が低下して重合液の白濁を招き、これ
が原因で硬化物の透明性が損なわれやすくなるため、好
ましくない。
The number average molecular weight of the above macromonomer is preferably from 1,000 to 20,000 in terms of polystyrene by gel permeation chromatography.
If it is less than 1,000, the dispersibility is reduced.
If it exceeds 00, the copolymerizability is lowered and the desired dispersibility is not obtained, which is not preferred. A graft copolymer can be produced by copolymerizing the above-mentioned macromonomer with a monomer described below for forming a backbone polymer. The copolymerization ratio of the macromonomer is 1 to 1 based on the graft copolymer (solid content).
It is preferably 60% by weight, particularly preferably 3 to 50% by weight. If it is less than 1%, the dispersibility decreases, and 60%
In the case described above, the copolymerizability is lowered and cloudiness of the polymerization liquid is caused, which is liable to impair the transparency of the cured product.

【0020】上記のカルボキシル基含有マクロモノマー
にヒドロキシル基含有モノマーおよびその他のモノマー
を共重合させることにより、枝にカルボキシル基、幹に
ヒドロキシル基を有するグラフト共重合体を得ることが
できる。また上記のカルボキシル基含有マクロモノマー
にヒドロキシル基含有モノマー、カルボキシル基含有モ
ノマーおよびその他のモノマーを共重合することによ
り、枝にカルボキシル基、幹にヒドロキシル基とカルボ
キシル基を有するグラフト共重合体を得ることができ
る。
By copolymerizing the above carboxyl group-containing macromonomer with a hydroxyl group-containing monomer and other monomers, a graft copolymer having a carboxyl group on the branch and a hydroxyl group on the trunk can be obtained. Further, by grafting a hydroxyl group-containing monomer, a carboxyl group-containing monomer and other monomers to the above-mentioned carboxyl group-containing macromonomer, to obtain a graft copolymer having a carboxyl group on a branch and a hydroxyl group and a carboxyl group on a trunk. Can be.

【0021】ヒドロキシル基含有モノマーとしては、ヒ
ドロキシアルキル(メタ)アクリレート、ヒドロキシポ
リアルコキシアルキル(メタ)アクリレート、ポリエス
テルモノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。好まし
くは、価格面からヒドロキシアルキル(メタ)アクリレ
ート、特に2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロ
キシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシポリエチ
レングリコールモノ(メタ)アクリレート、ヒドロキシ
ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、
あるいは、これらのカプロラクトン変性体、例えばプラ
クセルFM1(ダイセル化学製)等が挙げられる。
Examples of the hydroxyl group-containing monomer include hydroxyalkyl (meth) acrylate, hydroxypolyalkoxyalkyl (meth) acrylate, and polyester mono (meth) acrylate. Preferably, in terms of price, hydroxyalkyl (meth) acrylate, particularly 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, hydroxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, hydroxypolypropylene glycol mono (Meth) acrylate,
Alternatively, these modified caprolactones, for example, Plaxel FM1 (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) and the like can be mentioned.

【0022】ヒドロキシル基の好ましい量は、グラフト
共重合体(固形分)ベースで、0.1〜120KOHmg/g
であり、特に好ましくは0.1〜80KOHmg/gである。
120以上の時は、アルカリ可溶性が増大するが、耐水
性が低下するため好ましくない。
The preferred amount of hydroxyl groups is from 0.1 to 120 KOH mg / g, based on the graft copolymer (solids).
And particularly preferably 0.1 to 80 KOHmg / g.
When it is 120 or more, alkali solubility increases, but water resistance decreases, which is not preferable.

【0023】幹ポリマーにカルボキシル基を導入するた
めに使用されるモノマーとしては、(メタ)アクリル
酸、イタコン酸およびマレイン酸等である。また幹ポリ
マーにヒドロキシル基、カルボキシル基を導入するため
以外の目的で使用されるモノマーとしてはアルキル(メ
タ)アクリレート、ベンジルメタクリレート、パーフロ
ロアルキル(メタ)アクリレート、スチレン、αーメチ
ルスチレン、(メタ)アクリルアミドなどが使用でき、
顔料分散性の点からアルキル(メタ)アクリレート、ベ
ンジルメタクリレート、スチレン等が単独または併用に
より好ましく使用できる。幹ポリマーに酸モノマーを共
重合した時のカルボキシル基の好ましい量は、グラフト
共重合体(固形分)ベースでの酸価として30〜180
KOHmg/g、更に好ましくは60〜120KOHm
g/gである。30以下の時はアルカリ可溶性が低下し
て、地汚れや膜残りが発生しやすいため好ましくなく、
180以上の時は耐水性が低下するため好ましくない。
The monomers used to introduce a carboxyl group into the backbone polymer include (meth) acrylic acid, itaconic acid and maleic acid. In addition, monomers used for purposes other than introducing a hydroxyl group or a carboxyl group into the trunk polymer include alkyl (meth) acrylate, benzyl methacrylate, perfluoroalkyl (meth) acrylate, styrene, α-methylstyrene, (meth) acrylamide and the like. Can be used,
From the viewpoint of pigment dispersibility, alkyl (meth) acrylate, benzyl methacrylate, styrene and the like can be preferably used alone or in combination. When the acid monomer is copolymerized with the backbone polymer, the preferred amount of the carboxyl group is from 30 to 180 as an acid value based on the graft copolymer (solid content).
KOHmg / g, more preferably 60 to 120 KOHm
g / g. When it is 30 or less, alkali solubility decreases, and it is not preferable because background soiling and film residue easily occur.
When it is more than 180, the water resistance is undesirably reduced.

【0024】グラフト共重合体の好ましい分子量は重量
平均分子量で8,000〜100,000、特に好まし
くは10,000〜50,000である。特開平10−
36622号公報の実施例では重量平均分子量が60,
000以上であるが、50,000を超えると高粘度と
なりレベリング性が低下するため好ましくない。粘度を
低下させるためには、1分子中に(メタ)アクリロイル
基を1個以上有する分子量が100〜5,000の化合
物(以下、反応性添加剤という)を増やすこともできる
が、分散性能が低下するため好ましくない。また、グラ
フト共重合体の分子量が8,000を下回ると、塗膜強
度が低下するため好ましくない。
The preferred molecular weight of the graft copolymer is from 8,000 to 100,000, particularly preferably from 10,000 to 50,000, by weight average molecular weight. JP-A-10-
No. 36622, the weight average molecular weight is 60,
It is not less than 000, but if it exceeds 50,000, the viscosity becomes high and the leveling property deteriorates, which is not preferable. In order to reduce the viscosity, it is possible to increase the number of compounds having one or more (meth) acryloyl groups in one molecule and having a molecular weight of 100 to 5,000 (hereinafter referred to as a reactive additive). It is not preferable because it decreases. On the other hand, if the molecular weight of the graft copolymer is less than 8,000, the strength of the coating film is undesirably reduced.

【0025】グラフト共重合体の製造方法としては、公
知の方法が使用できるが、塗膜のレベリング性を向上さ
せるために溶剤が必要となるため、溶液重合が好まし
い。重合溶剤としては、酢酸エステル、プロピオン酸エ
ステル系が好ましく、中でもメトキシエチルアセテー
ト、メトキシプロピルアセテート、メトキシブチルアセ
テート、エトキシエチルアセテート、エトキシプロピル
アセテート等のアルコキシアルキルアセテートや、エト
キシエチルプロピオネート、エトキシプロピルプロピオ
ネート等のアルコキシアルキルプロピオネートが特に好
ましく使用できる。
As a method for producing the graft copolymer, known methods can be used, but a solution polymerization is preferred since a solvent is required to improve the leveling property of the coating film. As the polymerization solvent, acetate esters and propionate esters are preferable, and among them, methoxyethyl acetate, methoxypropyl acetate, methoxybutyl acetate, ethoxyethyl acetate, alkoxyalkyl acetate such as ethoxypropyl acetate and the like, ethoxyethyl propionate, ethoxypropyl Alkoxyalkyl propionates such as propionate can be particularly preferably used.

【0026】さらに後工程を考えると、放射線硬化性組
成物を例えばガラス基板にスピンコーターで膜厚が1〜
5ミクロンになるように塗布して、80℃で約15分程
度の乾燥条件で均一な膜が得られるように、溶剤の沸点
は200℃以下が好ましく、塗膜のレベリング性から1
00℃以上が好ましい。
Considering the post-process, the radiation-curable composition is applied to a glass substrate, for example, by a spin coater to have a thickness of 1 to 4.
It is preferable that the solvent has a boiling point of 200 ° C. or less so that a uniform film can be obtained under the drying condition of about 15 minutes at 80 ° C. by applying so as to have a thickness of 5 μm.
It is preferably at least 00 ° C.

【0027】放射線反応性の重合性基としては、代表的
には(メタ)アクリロイル基が挙げられる。それをグラ
フト重合体に導入する方法の一例を示すと、枝にカルボ
キシル基を、幹にヒドロキシル基を有するグラフト共重
合体の上記溶液に、触媒存在下で、グリシジルメタクリ
レートをカルボキシル基に対して1.0〜0.1倍当量
添加、ヒドロキシル基に対して0.5〜0.1倍当量の
イソシアナートエチルメタクリレートを添加して、60
℃〜120℃で数時間加熱することにより反応が完結す
る。放射線反応性の重合性基の量は、共重合体1分子当
たり、50個以下が好ましく、特に1〜20個がより好
ましい。50個以上になると放射線で重合しなくなる割
合が増えて無駄になり経済的ではない。
A typical example of the radiation-reactive polymerizable group is a (meth) acryloyl group. An example of a method for introducing the glycidyl methacrylate into the graft polymer is described below. In the above solution of the graft copolymer having a carboxyl group on the branch and a hydroxyl group on the backbone, glycidyl methacrylate is added to the carboxyl group in the presence of a catalyst. 0.0 to 0.1 equivalent, 0.5 to 0.1 equivalent of isocyanatoethyl methacrylate relative to the hydroxyl group was added,
The reaction is completed by heating for several hours at a temperature between 120C and 120C. The amount of the radiation-reactive polymerizable group is preferably 50 or less, more preferably 1 to 20, per molecule of the copolymer. When the number is 50 or more, the ratio of no polymerization due to radiation increases, which is wasteful and not economical.

【0028】安価で推奨できる別法として、枝ポリマー
にカルボキシル基を、幹ポリマーにヒドロキシル基とカ
ルボキシル基を有するグラフト(共)重合体を合成した
後に、幹ポリマーと枝ポリマーとに結合したカルボキシ
ル基に対しグリシジルメタクリレートを反応させる方法
があり好ましく使用できる。
As a cheap and recommended alternative, a graft (co) polymer having a carboxyl group as a branch polymer and a hydroxyl group and a carboxyl group as a backbone polymer is synthesized, and then a carboxyl group bonded to the backbone polymer and the branch polymer. Glycidyl methacrylate is preferably used.

【0029】触媒としては、三級アミン、四級アンモニ
ウム塩、四級ホスホニウム塩等が好ましく使用でき、着
色し難い四級アンモニウム塩、四級ホスホニウム塩、有
機錫化合物が特に好ましい。具体的には、トリエチルベ
ンジルアンモニウムクロライド、トリメチルセチルアン
モニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムブロマ
イド、テトラブチルホスホニウムブロマイド、ジブチル
錫ジラウレート等がさらに好ましく使用できる。
As the catalyst, a tertiary amine, a quaternary ammonium salt, a quaternary phosphonium salt and the like can be preferably used, and a quaternary ammonium salt, a quaternary phosphonium salt and an organic tin compound which are hardly colored are particularly preferable. Specifically, triethylbenzylammonium chloride, trimethylcetylammonium chloride, tetrabutylammonium bromide, tetrabutylphosphonium bromide, dibutyltin dilaurate and the like can be more preferably used.

【0030】グラフト共重合体のカルボキシル基と反応
させるモノマーは、グリシジル(メタ)アクリレート、
メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4エポキ
シシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートおよびア
ジリジニルメタクリレート等があげられるが、反応性、
価格面から好ましくはグリシジルメタクリレート、メチ
ルグリシジル(メタ)アクリレートおよび3,4エポキ
シシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートが奨めら
れる。
The monomer to be reacted with the carboxyl group of the graft copolymer is glycidyl (meth) acrylate,
Methyl glycidyl (meth) acrylate, 3,4 epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, aziridinyl methacrylate, etc.
Glycidyl methacrylate, methyl glycidyl (meth) acrylate and 3,4 epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate are preferably used in terms of price.

【0031】グラフト共重合体のヒドロキシル基と反応
させる反応性モノマーとしては、イソシアナートメタク
リレート、イソシアナートエチルメタクリレートおよび
イソシアナートイソプロピル−α−メチルスチレン等の
イソシアナート化合物があげられるが、価格、カブレ等
の毒性から、イソシアナートイソプロピル−α−メチル
スチレンがより好ましい。
The reactive monomer to be reacted with the hydroxyl group of the graft copolymer includes isocyanate compounds such as isocyanate methacrylate, isocyanatoethyl methacrylate and isocyanatoisopropyl-α-methylstyrene. From the viewpoint of toxicity, isocyanatoisopropyl-α-methylstyrene is more preferred.

【0032】放射線硬化性グラフト共重合体とともに使
用される反応性添加剤としては、少なくとも(メタ)ア
クリロイル基が1個以上有する化合物で、大気汚染や皮
膚障害の観点から、沸点が100℃以上、分子量が10
0〜5,000である(メタ)アクリレートが好まし
い。分子量が100未満の場合には、モノマー蒸発によ
る毒性問題や、皮膚のカブレ発生の危険性が高く不都合
である。分子量が5,000を超える場合には、粘度が
高く作業性が低下すること、溶解性が低下するためグラ
フト共重合体を完全に溶解できない可能性が高いこと、
UV硬化性が低下するなどの問題があるため使用できな
い。
The reactive additive used together with the radiation-curable graft copolymer is a compound having at least one (meth) acryloyl group and has a boiling point of 100 ° C. or more from the viewpoint of air pollution and skin damage. Molecular weight 10
(Meth) acrylates that are from 0 to 5,000 are preferred. When the molecular weight is less than 100, toxicity problems due to monomer evaporation and risk of skin rash are increased, which is disadvantageous. When the molecular weight exceeds 5,000, the viscosity is high and the workability is reduced, and the solubility is lowered, so that it is highly possible that the graft copolymer cannot be completely dissolved.
It cannot be used due to problems such as reduced UV curability.

【0033】反応性添加剤の具体例としては、ポリアル
キレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキ
シエチル(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコ
ールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパン
モノ、ジまたはトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリ
スリトールモノ、ジ、トリまたはテトラ(メタ)アクリ
レート、ジペンタエリスリトール(メタ)アクリレー
ト、ポリウレタンジ(メタ)アクリレート、ポリエステ
ルジ(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレ
ートあるいはこれら化合物の原料アルコールをアルキレ
ンオキサイドやカプロラクトンで変性した(メタ)アク
リレート等である。
Specific examples of the reactive additive include polyalkylene glycol mono (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, polyalkylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane mono, di or tri (meth) acrylate. Pentaerythritol mono, di, tri or tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol (meth) acrylate, polyurethane di (meth) acrylate, polyester di (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate (Meth) acrylate modified with oxide or caprolactone.

【0034】カラーフィルターやインキ用途で使用する
顔料に特に制限はなく、従来公知の無機顔料や有機顔料
を用いることができる。無機顔料としては、鉄、コバル
ト、アルミニウム、カドミウム、鉛、銅、チタン、クロ
ム、亜鉛等の金属酸化物や金属錯体等をあげることがで
きる。有機顔料としては、C.I.Pigment Yellow、C.
I.Pigment Orange、 C.I.Pigment Red、 C.I.
Pigment Violet、C.I.Pigment Blue、 C.I.Pigm
ent Green、 C.I.Pigment Brown、C.I.Pigment
Black、等をあげることができる。特定のカラーのため
に複数の顔料を使用することもできる。
There are no particular restrictions on the pigments used for color filters and inks, and conventionally known inorganic pigments and organic pigments can be used. Examples of the inorganic pigment include metal oxides and metal complexes such as iron, cobalt, aluminum, cadmium, lead, copper, titanium, chromium, and zinc. As organic pigments, C.I. I. Pigment Yellow, C.I.
I. Pigment Orange, C.I. I. Pigment Red, C.I. I.
Pigment Violet, C.I. I. Pigment Blue, C.I. I. Pigm
ent Green, C.I. I. Pigment Brown, C.I. I. Pigment
Black, etc. More than one pigment can be used for a particular color.

【0035】上記顔料を分散処理する方法として、フラ
ッシング処理、ニーダー処理、エクストルーダー処理、
ボールミル、ロールミル等があげられ、特に2または3
本ロールミル処理が、顔料の二次凝集を強力なシェアで
一次粒子化するため、好んで使用できる。
As a method of dispersing the above pigment, there are a flashing treatment, a kneader treatment, an extruder treatment,
Ball mill, roll mill, etc., especially 2 or 3
This roll mill treatment can be preferably used because the secondary aggregation of the pigment is converted into primary particles with a strong share.

【0036】本発明の硬化組成物が紫外線、電子線の照
射により重合を開始するために加えられる光重合開始剤
の具体例としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエー
テル、ベンゾインアルキルエーテル、9−フルオレノ
ン、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾチアゾー
ル化合物等の従来公知の化合物が挙げられる。
Specific examples of the photopolymerization initiator added to initiate the polymerization of the cured composition of the present invention by irradiation of ultraviolet rays and electron beams include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin alkyl ether, 9-fluorenone, and benzophenone. And acetophenone and benzothiazole compounds.

【0037】その他の添加剤として、充填剤、本発明以
外の高分子化合物、界面活性剤、密着性改良剤、酸化防
止剤、凝集防止剤、有機カルボン酸に代表されるアルカ
リ溶解性促進剤、製膜助剤、皮張り防止剤等が添加され
る。
Other additives include a filler, a polymer compound other than the present invention, a surfactant, an adhesion improver, an antioxidant, an anti-agglomeration agent, an alkali solubility promoter represented by an organic carboxylic acid, A film forming aid, an anti-skinning agent, and the like are added.

【0038】本発明の硬化組成物は基板に塗布後、紫外
線あるいは電子線等の放射線の照射により重合され、硬
化される。紫外線光源としては、波長250〜450n
mの光りを多く含む高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタル
ハライドランプ等が挙げられ、実用的に許容されるラン
プー被照射物間の距離において365nm近傍の光の強
度が1mW/cm2〜100mW/cm2程度のものが好
ましい。電子線照射装置としては、特に限定はないが
0.5〜20MRadの範囲の線量を有する装置が実用
的に適している。
After the curable composition of the present invention is applied to a substrate, it is polymerized and cured by irradiation with radiation such as ultraviolet rays or electron beams. As an ultraviolet light source, a wavelength of 250 to 450 n
high pressure mercury lamp containing a large amount of light of m, ultra-high pressure mercury lamp, a metal halide lamp and the like, practically acceptable 2 intensity 1 mW / cm of light 365nm near the distance between Lamphu the irradiated object to be ~100mW / cm 2 Are preferred. The electron beam irradiation apparatus is not particularly limited, but an apparatus having a dose in the range of 0.5 to 20 MRad is practically suitable.

【0039】本発明の硬化性組成物をカラーフィルター
用途に使用するに際しては、基板にスピンコート、フロ
ーコート、ロールコート等により塗布され、80〜10
0℃で乾燥後、所定のマスクパターンを経由して電子線
や紫外線で露光し、現像液で現像され、水洗浄される。
基板としてはパイレックスガラス、石英ガラス、シリコ
ン等があげられ、現像剤としては、0.01重量%〜1
重量%の水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カ
リウム、アンモニア、トリエチルアミン等の水溶液が使
用される。
When the curable composition of the present invention is used for a color filter, the curable composition is applied to a substrate by spin coating, flow coating, roll coating, or the like.
After drying at 0 ° C., the film is exposed to an electron beam or ultraviolet light via a predetermined mask pattern, developed with a developer, and washed with water.
Examples of the substrate include Pyrex glass, quartz glass, and silicon, and examples of the developer include 0.01% by weight to 1% by weight.
An aqueous solution of sodium hydroxide, sodium carbonate, potassium hydroxide, ammonia, triethylamine or the like by weight is used.

【0040】[0040]

【実施例】以下に参考例、実施例、比較例を挙げて、本
発明を更に具体的に説明する。なお以下において、部は
重量部を表す。
The present invention will be described more specifically with reference to the following Reference Examples, Examples and Comparative Examples. In the following, parts represent parts by weight.

【0041】[参考例1] カルボキシル基含有マクロモ
ノマー(M1)の合成例 メルカプトプロピオン酸1.5部、プロピレングリコー
ルモノメチルエーテルアセテート(PGMAC)11
0.28部、ベンジルメタクリレート(BzM)30
部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)
1.43部を反応フラスコに仕込んだ。93℃に加熱・
攪拌した後、窒素気流下で、アゾビスメチルイソブチロ
ニトリル(ABN−E)1.0部、PGMAC15部の
混合液を5時間かけて、BzM60部、HEMA8.5
7部を3時間かけて、おのおの添加して重合をした。さ
らに2時間加熱して重合を完結した。数平均分子量(M
n)=6100、重量平均分子量(Mw)=11,80
0、酸価0.0619meq/gで片末端にカルボキシ
ル基を有するポリマーを得た。
Reference Example 1 Synthesis Example of Carboxyl Group-Containing Macromonomer (M1) 1.5 parts of mercaptopropionic acid, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMAC) 11
0.28 parts, benzyl methacrylate (BzM) 30
Part, 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA)
1.43 parts were charged into a reaction flask. Heat to 93 ° C
After stirring, a mixture of 1.0 part of azobismethylisobutyronitrile (ABN-E) and 15 parts of PGMAC was added under a nitrogen stream for 5 hours, and 60 parts of BzM and 8.5 parts of HEMA were added.
7 parts were added over 3 hours to carry out polymerization. Heating was further continued for 2 hours to complete the polymerization. Number average molecular weight (M
n) = 6100, weight average molecular weight (Mw) = 11,80
A polymer having a carboxyl group at one terminal with an acid value of 0.0619 meq / g was obtained.

【0042】空気バブリングに切り替えて、引き続き、
グリシジルメタクリレート(GMA)2.21部、メト
キシフェノール(MQ)0.05部、テトラブチルアン
モニウムブロマイド(TBAB)1.03部、PGMA
C2.21部仕込み、93℃で8時間加熱攪拌した。酸
価を測定したところ0.001meq/gであり、酸反
応率が98%以上となり、反応完結が確認できた。Mn
=6,500、Mw=12,300となりGMAが末端
に付加したことが確認された。
Switching to air bubbling,
2.21 parts of glycidyl methacrylate (GMA), 0.05 parts of methoxyphenol (MQ), 1.03 parts of tetrabutylammonium bromide (TBAB), PGMA
2.21 parts of C was charged and heated and stirred at 93 ° C. for 8 hours. When the acid value was measured, it was 0.001 meq / g, and the acid reaction rate was 98% or more, and it was confirmed that the reaction was completed. Mn
= 6,500 and Mw = 12,300, confirming that GMA was added to the terminal.

【0043】その後、無水コハク酸3.84部(ヒドロ
キシル基に対し50%当量)を入れて、引き続き同条件
で加熱反応を行った。5時間後の酸価を測定して、無水
コハク酸転化率が100%になり反応が完結したことを
確認した。得られたマクロモノマー溶液の酸価は0.1
67meq/g、ヒドロキシル価は0.229meq/
gであった。固形分濃度44.5%より固形分換算し、
酸価21.0KOHmg/g ヒドロキシル価28.8
KOHmg/gであるカルボシキル基含有マクロモノマ
ーを得た。マクロモノマーの分子量はMn=7,60
0、Mw=13,800であった。
Thereafter, 3.84 parts of succinic anhydride (50% equivalent to the hydroxyl group) was added, and a heating reaction was continued under the same conditions. The acid value after 5 hours was measured to confirm that the conversion of succinic anhydride became 100% and the reaction was completed. The acid value of the obtained macromonomer solution is 0.1
67 meq / g, hydroxyl value 0.229 meq / g
g. Converted from 44.5% solid content to solid content,
Acid value 21.0 KOHmg / g Hydroxyl number 28.8
A carboxyl group-containing macromonomer of KOH mg / g was obtained. The molecular weight of the macromonomer is Mn = 7,60
0, Mw = 13,800.

【0044】[参考例2] 枝にカルボキシル基、幹にヒ
ドロキシル基とカルボキシル基を含有するグラフト共重
合体(G1)の合成例 BzMを27部、メチルメタクリレート(MMA)27
部、HEMA18部、メタクリル酸(MAA)18部、
メルカプトプロピオン酸1部を予め混合した。このモノ
マー混合溶液9.1部、[参考例1]で得たマクロモノマ
ー(M1)溶液22.22部、PGMACを82.04
部をフラスコに仕込み、93℃に加熱・攪拌した後、窒
素気流下で、ABN−Eを2部、PGMACを31.6
5部を5時間かけて、残りのモノマー溶液81.9部を
3時間かけて、各々添加して重合をした。さらに3時間
加熱して、計8時間で重合を完結し、グラフト共重合体
溶液を得た。GPC分析の結果、Mw=19,800、
Mn=8,700のグラフト共重合体であった。固形分
47.1%で、固形分の酸価は54KOHmg/gであ
った。
Reference Example 2 Synthesis Example of a Graft Copolymer (G1) Having a Carboxyl Group on the Branch and a Hydroxyl Group and a Carboxyl Group on the Trunk 27 parts of BzM, methyl methacrylate (MMA) 27
Parts, HEMA 18 parts, methacrylic acid (MAA) 18 parts,
One part of mercaptopropionic acid was premixed. 9.1 parts of this monomer mixture solution, 22.22 parts of the macromonomer (M1) solution obtained in Reference Example 1, and 82.04 of PGMAC
After heating and stirring at 93 ° C., 2 parts of ABN-E and 31.6 of PGMAC were added under a nitrogen stream.
Five parts were added over 5 hours, and 81.9 parts of the remaining monomer solution were added over 3 hours to carry out polymerization. The mixture was further heated for 3 hours, and the polymerization was completed in a total of 8 hours to obtain a graft copolymer solution. As a result of GPC analysis, Mw = 19,800,
It was a graft copolymer with Mn = 8,700. At a solids content of 47.1%, the acid value of the solids was 54 KOH mg / g.

【0045】[参考例3] 放射線硬化性グラフト共重合
体(G2)の合成例 [参考例2]で得たグラフト共重合体溶液を228.93
部、GMAを9.81部(酸当量の1/3相当)、TB
ABを0.92部、PGMACを10.77部、MQを
0.05部をフラスコに仕込む。空気バブリングしなが
ら、93℃で5時間加熱攪拌した。ガスクロマトグラフ
ィーでGMAが殆ど消失したことを確認し、反応を終了
した。反応前の反応液酸価が0.91meq/gであっ
たものが、7時間後には酸価が0.62meq/gとな
り、酸転化率32%とほぼ計算通りの反応が起っている
ことが分かった。得られたグラフト共重合体溶液の酸価
は34.8KOHmg/g、ヒドロキシル価は38.6
KOHmg/g、固形分濃度は47.7%であり、分子
量はMn=11,800、Mw=27,600であっ
た。
Reference Example 3 Synthesis Example of Radiation-Curable Graft Copolymer (G2) The graft copolymer solution obtained in Reference Example 2 was 228.93.
Parts, 9.81 parts of GMA (corresponding to 1/3 of the acid equivalent), TB
A flask is charged with 0.92 parts of AB, 10.77 parts of PGMAC, and 0.05 part of MQ. The mixture was heated and stirred at 93 ° C. for 5 hours while bubbling with air. It was confirmed by gas chromatography that GMA had almost completely disappeared, and the reaction was terminated. The acid value of the reaction solution before the reaction was 0.91 meq / g, but after 7 hours, the acid value was 0.62 meq / g, and the acid conversion rate was 32%, which was almost the same as the calculated reaction. I understood. The resulting graft copolymer solution has an acid value of 34.8 KOH mg / g and a hydroxyl value of 38.6.
KOH mg / g, the solid content concentration was 47.7%, and the molecular weight was Mn = 11,800 and Mw = 27,600.

【0046】[参考例4] カルボキシル基を含有しない
マクロモノマー(M2)の合成例 [参考例1]において、使用したHEMAの合計10部を
BzMにすべて変えて、BzMの合計100部にした以
外は、[参考例1]と同様に重合を行い、引き続きマクロ
モノマー化した。酸価は0.001meq/g以下にな
り、酸反応率が98%以上となった。得られたBzMの
マクロモノマーの分子量はMn=6,900、Mw=1
2,200であった。
Reference Example 4 Synthesis Example of Macromonomer (M2) Containing No Carboxyl Group Except that in Example 1 the total of 10 parts of HEMA used was changed to BzM and the total of 100 parts of BzM was used. Was polymerized in the same manner as in [Reference Example 1], and was subsequently converted into a macromonomer. The acid value was 0.001 meq / g or less, and the acid reaction rate was 98% or more. The molecular weight of the obtained BzM macromonomer was Mn = 6,900 and Mw = 1.
2,200.

【0047】[参考例5] 枝にカルボキシル基を持た
ず、幹にヒドロキシル基とカルボキシル基を含有するグ
ラフト共重合体(G3)の合成例 [参考例2]において、マクロモノマー(M1)溶液を、
[参考例4]で得たマクロモノマー(M2)溶液に変えた
以外、[参考例2]と同様にしてグラフト共重合体を製造
し、分子量が Mw=20,500、Mn=9,300
のグラフト共重合体を得た。
Reference Example 5 Synthesis Example of Graft Copolymer (G3) Having No Carboxyl Group in Branch and Having Hydroxyl Group and Carboxyl Group in Trunk In Reference Example 2, the macromonomer (M1) solution was used. ,
A graft copolymer was produced in the same manner as in [Reference Example 2] except that the macromonomer (M2) solution obtained in [Reference Example 4] was changed, and the molecular weight was Mw = 20,500 and Mn = 9,300.
Was obtained.

【0048】[実施例1]下記原料からなる混合物を3本
ロールミルで分散後、フィルターで濾過して放射線硬化
性組成物を得た。ガラス基板上にこの組成物をスピンコ
ーターにより乾燥後の膜厚が2ミクロンになるようにコ
ートして、100℃で5分間プリベークし、青色膜を得
た。様々なライン/スペースを有するフォトマスクを用
いて、100mJ/cm2の光エネルギーを有する紫外線照
射装置で露光を行い、1%炭酸ナトリウム水溶液を用い
て現像、さらに水で洗浄を行った。露光量と形成できる
パターンライン幅の関係を光学顕微鏡で観察した結果、
4ミクロンのラインを形成することができ、画像はシャ
ープなエッジを有しており、非画素部には地汚れが見ら
れなかった。
Example 1 A mixture comprising the following raw materials was dispersed in a three-roll mill, and then filtered through a filter to obtain a radiation-curable composition. This composition was coated on a glass substrate by a spin coater so that the film thickness after drying became 2 μm, and prebaked at 100 ° C. for 5 minutes to obtain a blue film. Using a photomask having various lines / spaces, exposure was performed using an ultraviolet irradiation device having a light energy of 100 mJ / cm 2 , development was performed using a 1% aqueous solution of sodium carbonate, and washing was performed with water. As a result of observing the relationship between the exposure amount and the pattern line width that can be formed with an optical microscope,
A 4-micron line could be formed, the image had sharp edges, and no background stain was observed in the non-pixel portion.

【0049】 ・顔料 C.I.Pigment Blue 15 100部 ・本発明のグラフト共重合体(G2)溶液 250部 ・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(分子量524) 90部 ・光重合開始剤*1 9部 ・レベリング剤(L-7001、日本ユニカー製) 0.2部 ・メトキシプロピルアセテート 790部 ・重合防止剤(メトキシフェノール) 0.04部 ・マロン酸 3部 (注)*1;ヒト゛ロキシシクロヘキシルーフェニルケトン、イルカ゛キュア184、チハ゛カ゛イキ゛製-Pigment C. I. Pigment Blue 15 100 parts-Graft copolymer (G2) solution of the present invention 250 parts-Dipentaerythritol pentaacrylate (molecular weight 524) 90 parts-Photopolymerization initiator * 1 9 parts-Leveling agent (L-7001, Nippon Unicar) 0.2 parts ・ Methoxypropyl acetate 790 parts ・ Polymerization inhibitor (methoxyphenol) 0.04 parts ・ Malonic acid 3 parts (Note) * 1; Manufactured by human peroxycyclohexyl phenyl ketone, dolphin cure 184

【0050】[比較例1] 枝ポリマー中にカルボキシル
基を有しないグラフト共重合体を用いた硬化性組成物 [実施例1]においてグラフト共重合体(G2)をグラフ
ト共重合体(G3)に変えた以外は同様の操作を行っ
た。その結果、4ミクロンのラインを形成することがで
き、画像はシャープなエッジを有していたが、非画素部
には薄曇り状の汚染が部分的に見られた。
Comparative Example 1 Curable Composition Using a Graft Copolymer Having No Carboxyl Group in the Branch Polymer In Example 1, the graft copolymer (G2) was replaced with the graft copolymer (G3). The same operation was performed except that it was changed. As a result, a 4-micron line could be formed, and the image had sharp edges, but light cloudy contamination was partially observed in the non-pixel portion.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明は、顔料分散性、硬化性、耐水
性、密着性、耐アルカリ性等に優れており、UV・電子
線硬化インキ、UV・電子線硬化塗料・コーティング
剤、UV硬化接着剤、フォトレジストインキ、ドライフ
ィルムおよびカラーフィルター等に応用できる。カラー
フィルター用途では、フォトリソグラフ法により高精細
な画素を提供することができて、カラーフィルターやブ
ラックマトリックスおよびガラス基板に地汚れを起こさ
ず、また基板への密着性に優れた画素を与えることがで
きる。
Industrial Applicability The present invention is excellent in pigment dispersibility, curability, water resistance, adhesion, alkali resistance and the like, and is used for UV / electron beam curable ink, UV / electron beam curable paint / coating agent, and UV curable adhesive. Agent, photoresist ink, dry film, color filter, etc. For color filter applications, high resolution pixels can be provided by the photolithographic method, which does not cause background contamination on the color filter, black matrix, and glass substrate, and provides pixels with excellent adhesion to the substrate. it can.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 放射線反応性の重合性基およびカルボキ
シル基を有する枝ポリマーと放射線反応性の重合性基お
よびヒドロキシル基を有する幹ポリマーとからなる放射
線硬化性グラフト共重合体、ならびに1分子中に(メ
タ)アクリロイル基を1個以上有する分子量が100〜
5,000の化合物からなる硬化性組成物。
1. A radiation-curable graft copolymer comprising a radiation-reactive polymerizable group and a carboxyl group-containing branched polymer and a radiation-reactive polymerizable group and a hydroxyl group-containing backbone polymer; Having a molecular weight of at least 100 having at least one (meth) acryloyl group
A curable composition comprising 5,000 compounds.
【請求項2】 放射線硬化性グラフト共重合体の酸価が
30〜180KOHmg/gで、ヒドロキシル価が0.1〜1
20KOHmg/gである請求項1の硬化性組成物。
2. The radiation-curable graft copolymer has an acid value of 30 to 180 KOH mg / g and a hydroxyl value of 0.1 to 1 KOH.
2. The curable composition according to claim 1, wherein the amount is 20 KOH mg / g.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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