JP2009052023A - ポリエステルアミド酸などを含む組成物、及びそれを用いたインクジェットインク組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】カラーフィルター用インクジェットインク組成物に最適な、ポリエステルアミド酸を含有する組成物を提供すること。
【解決手段】テトラカルボン酸二無水物(a1)、ジアミン(a2)および多価ヒドロキシ化合物(a3)を反応させることにより得られるポリエステルアミド酸(A)と、顔料(B)と、エポキシ樹脂(C)とを含有する組成物。
【選択図】なし
【解決手段】テトラカルボン酸二無水物(a1)、ジアミン(a2)および多価ヒドロキシ化合物(a3)を反応させることにより得られるポリエステルアミド酸(A)と、顔料(B)と、エポキシ樹脂(C)とを含有する組成物。
【選択図】なし
Description
本発明は、ポリエステルアミド酸などを含む組成物、インクジェットインク組成物、該インク組成物で製造されたカラーフィルター、および該カラーフィルターを用いた液晶表示素子又は固体撮像素子に関する。インクジェット法により該インク組成物から形成された硬化膜は、堅牢性が優れ、カラーフィルター用として適している。
カラー液晶表示素子などのカラーフィルターの形成法は、フォトリソグラフィー法、印刷法およびインクジェット法などがある。現在はフォトリソグラフィー法が主流になっているが、最近では表示素子の大画面化に伴い、製造工程が少なく、低コストの面からインクジェット法が注目を集めている。
しかしながら、顔料とポリマーを配合した組成物をインクジェット法によりカラーフィルターを形成する場合、ジェッティング時の液柱の精度が低く、サテライトが発生し、意図した画素にジェッティングすることが難しく、赤色、緑色、青色が混ざり合う欠点を有していた。サテライトとは、インクジェットヘッドのノズルから吐出されるインク滴で、主インク滴から分離したインク滴である。
またカラーフィルターは、カラー液晶表示素子の製造工程において、例えばITOスパッタリング工程や配向膜形成工程において、有機溶剤、酸、アルカリ溶液などの種々の薬品処理や、表面が局部的に高温に加熱されるために、劣化、損傷、変質が起こることがある。これに対して、耐薬品性や耐熱性を向上させることを目的に、アクリルアミド系重合体を配合したインクジェット用インクが開発されている(たとえば特許文献1を参照)。その他の手法としては、カラーフィルターの保護膜材料としてシリコン含有ポリアミド酸組成物を用いる技術が開発されている(たとえば特許文献2を参照)。
特開平8−171010号公報
特開平9−291150号公報
最近、カラー液晶表示素子の大型化に伴い、各製造工程においての耐薬品性や耐熱性への要求が厳しく、更なる改良が求められている。しかしながら、上記アクリル樹脂は200℃以上の高温にさらされると樹脂が分解しはじめる欠点を有していた。また、上記保護膜による手法は、保護膜を形成する必要がある分、製造工程数が増加し、コスト高が懸念されている。
上記状況の下、製造工程が少なく、耐熱性、堅牢性が優れたカラーフィルターが求められている。また、このようなカラーフィルターに適した硬化膜が得られる、インクジェットインク組成物が求められている。
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、特定のポリエステルアミド酸と顔料とを含有する組成物が、上記インクジェットインク組成物として優れていることを見出し、本発明を完成させた。すなわち本発明は、以下のような組成物などを提供する。
[1] テトラカルボン酸二無水物(a1)、ジアミン(a2)および多価ヒドロキシ化合物(a3)を反応させることにより得られるポリエステルアミド酸(A)と、顔料(B)とを含有する組成物。
[2] テトラカルボン酸二無水物(a1)、ジアミン(a2)および多価ヒドロキシ化合物(a3)を反応させることにより得られるポリエステルアミド酸(A)と、顔料(B)と、エポキシ樹脂(C)とを含有する組成物。
[3] さらに、重合性二重結合を有する化合物(D)と、光重合開始剤(E)とを含有する、上記[1]または[2]に記載の組成物。
[4] さらに、沸点が200℃以上の溶剤(G)を含む上記[1]〜[3]のいずれかに記載の組成物。
[5] ポリエステルアミド酸(A)が、原料としてさらに1価アルコール(a4)を反応させることにより得られる反応生成物である、上記[1]〜[4]のいずれかに記載の組成物。
[6] ポリエステルアミド酸(A)が、原料としてさらにスチレン−無水マレイン酸共重合体(a5)および/またはシリコン含有モノアミン(a6)を反応させることにより得られる反応生成物である、上記[1]〜[5]のいずれかに記載の組成物。
[7] ポリエステルアミド酸(A)が、Xモルのテトラカルボン酸二無水物(a1)、Yモルのジアミン(a2)およびZモルの多価ヒドロキシ化合物(a3)を、下記数式(1)および数式(2)の関係が成立する比率で反応させて得られる、上記[1]〜[6]のいずれかに記載の組成物。
0.2≦Z/Y≦8.0・・・・・・・・・(1)
0.2≦(Y+Z)/X≦1.5・・・・・(2)
0.2≦Z/Y≦8.0・・・・・・・・・(1)
0.2≦(Y+Z)/X≦1.5・・・・・(2)
[8] ポリエステルアミド酸(A)が、下記構造式(1)および構造式(2)で示される構成単位を有する化合物である、上記[1]〜[7]のいずれかに記載の組成物。
ここで、R1はテトラカルボン酸二無水物(a1)の残基であり、R2はジアミン(a2)の残基であり、R3は多価ヒドロキシ化合物(a3)の残基である。
[9] エポキシ樹脂(C)が、エポキシ基を有するモノマーの単独重合体、エポキシ基を有する2種以上のモノマーの共重合体、およびエポキシ基を有するモノマーとエポキシ基を有さないモノマーとの共重合体から選択される1種以上の化合物である、上記[2]〜[8]のいずれかに記載の組成物。
[10] エポキシ樹脂(C)が、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、およびエポキシ基を有するモノマーとN−置換マレイミド化合物との共重合体から選択される1種以上の化合物である、上記[2]〜[8]のいずれかに記載の組成物。
[11] エポキシ樹脂(C)が、2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパンと1,3−ビス[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−1−[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシフェニル)−1−メチルエチル]フェニル]エチル]フェノキシ]−2−プロパノールとの混合物、および2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパンから選択される化合物である、上記[2]〜[8]のいずれかに記載の組成物。
[12] インクジェットインク組成物である、上記[1]〜[11]のいずれかに記載の組成物。
[13] 上記[12]に記載のインクジェットインク組成物を用いて作製されたカラーフィルター。
[14] 上記[13]に記載のカラーフィルターを用いた液晶表示素子。
[15] 上記[13]に記載のカラーフィルターを用いた固体撮像素子。
本発明のポリエステルアミド酸などを含む組成物は、インクジェットインク組成物に用いることができ、該インクジェットインク組成物は、インクジェット適性を満足する。また、該インクジェットインク組成物を硬化して得られるカラーフィルターは、堅牢性に優れ、耐薬品性、耐熱性を向上させることができる。また本発明のインクジェットインク組成物を用いることで、アウトガスを少なくして、液晶組成物への影響を低減させることができ、信頼性の高いカラー液晶表示素子を提供することができる。
1.インクジェットインク組成物
インクジェットインク組成物は、テトラカルボン酸二無水物(a1)、ジアミン(a2)および多価ヒドロキシ化合物(a3)を反応させることにより得られるポリエステルアミド酸(A)と、顔料(B)とを含有する。
また、該インクジェットインク組成物は、必要に応じて、エポキシ樹脂(C)を含んでもよく、重合性二重結合を有する化合物(D)及び光重合開始剤(E)を含んでもよい。さらに、該インクジェットインク組成物は、必要に応じて、溶剤(G)、好ましくは沸点が200℃以上の溶剤(G)を含んでもよい。
また、上記ポリエステルアミド酸(A)は、原料としてさらに1価アルコール(a4)を反応させることにより得られる反応生成物であってもよく、原料としてさらにスチレン−無水マレイン酸共重合体(a5)および/またはシリコン含有モノアミン(a6)を反応させることにより得られる反応生成物であってもよい。
なお、該インクジェットインク組成物の粘度適性範囲は、インクジェット吐出温度において、好ましくは5.0〜40mPa・sであり、より好ましくは7.0〜30mPa・sであり、さらに好ましくは10〜20mPa・sである。また、25℃における粘度適性範囲は、好ましくは5.0〜200mPa・sであり、より好ましくは7.0〜160mPa・sであり、さらに好ましくは10〜100mPa・sである。
インクジェットインク組成物は、テトラカルボン酸二無水物(a1)、ジアミン(a2)および多価ヒドロキシ化合物(a3)を反応させることにより得られるポリエステルアミド酸(A)と、顔料(B)とを含有する。
また、該インクジェットインク組成物は、必要に応じて、エポキシ樹脂(C)を含んでもよく、重合性二重結合を有する化合物(D)及び光重合開始剤(E)を含んでもよい。さらに、該インクジェットインク組成物は、必要に応じて、溶剤(G)、好ましくは沸点が200℃以上の溶剤(G)を含んでもよい。
また、上記ポリエステルアミド酸(A)は、原料としてさらに1価アルコール(a4)を反応させることにより得られる反応生成物であってもよく、原料としてさらにスチレン−無水マレイン酸共重合体(a5)および/またはシリコン含有モノアミン(a6)を反応させることにより得られる反応生成物であってもよい。
なお、該インクジェットインク組成物の粘度適性範囲は、インクジェット吐出温度において、好ましくは5.0〜40mPa・sであり、より好ましくは7.0〜30mPa・sであり、さらに好ましくは10〜20mPa・sである。また、25℃における粘度適性範囲は、好ましくは5.0〜200mPa・sであり、より好ましくは7.0〜160mPa・sであり、さらに好ましくは10〜100mPa・sである。
(1)熱硬化性インクジェットインク組成物
上記インクジェットインク組成物として熱硬化性のインクジェットインク組成物について説明する。熱硬化性インクジェットインク組成物は、少なくともポリエステルアミド酸(A)と、顔料(B)とを含有し、ジェッティングした時のインクジェット特性が優れる。該組成物は、硬化原理はこれに限定されないが、加熱によりポリエステルアミド酸(A)が有するアミド酸とカルボン酸とが分子内で反応して、および/またはポリエステルアミド酸(A)の分子間のアミド酸とカルボン酸とが反応して硬化し、製膜後のカラーフィルターの色純度、耐熱性、耐薬品性は優れている。
さらに、エポキシ樹脂(C)を含有した熱硬化性インクジェットインク組成物は、ジェッティングした時のインクジェット特性を維持しながら、硬化原理はこれに限定されないが、加熱によりポリエステルアミド酸(A)が有するカルボン酸とエポキシ樹脂(C)とが反応して、製膜後のカラーフィルターの色純度、耐熱性、耐薬品性がさらに向上する。
この場合、ポリエステルアミド酸(A)A重量部、顔料(B)B重量部およびエポキシ樹脂(C)C重量部の重量割合には、下記数式(3)および数式(4)の関係が成立することが好ましい。この範囲であれば、ジェッティングした時のインクジェット特性、製膜後のカラーフィルターの色純度、耐熱性、耐薬品性のバランスが良好である。
0.05≦B/(A+C)≦5.0・・・・(3)
0.02≦C/A≦4.0・・・・・・・・(4)
上記インクジェットインク組成物として熱硬化性のインクジェットインク組成物について説明する。熱硬化性インクジェットインク組成物は、少なくともポリエステルアミド酸(A)と、顔料(B)とを含有し、ジェッティングした時のインクジェット特性が優れる。該組成物は、硬化原理はこれに限定されないが、加熱によりポリエステルアミド酸(A)が有するアミド酸とカルボン酸とが分子内で反応して、および/またはポリエステルアミド酸(A)の分子間のアミド酸とカルボン酸とが反応して硬化し、製膜後のカラーフィルターの色純度、耐熱性、耐薬品性は優れている。
さらに、エポキシ樹脂(C)を含有した熱硬化性インクジェットインク組成物は、ジェッティングした時のインクジェット特性を維持しながら、硬化原理はこれに限定されないが、加熱によりポリエステルアミド酸(A)が有するカルボン酸とエポキシ樹脂(C)とが反応して、製膜後のカラーフィルターの色純度、耐熱性、耐薬品性がさらに向上する。
この場合、ポリエステルアミド酸(A)A重量部、顔料(B)B重量部およびエポキシ樹脂(C)C重量部の重量割合には、下記数式(3)および数式(4)の関係が成立することが好ましい。この範囲であれば、ジェッティングした時のインクジェット特性、製膜後のカラーフィルターの色純度、耐熱性、耐薬品性のバランスが良好である。
0.05≦B/(A+C)≦5.0・・・・(3)
0.02≦C/A≦4.0・・・・・・・・(4)
数式(3)の「B/(A+C)」は、より好ましくは0.1〜3.0であり、さらに好ましくは0.5〜2.0である。また、数式(4)の「C/A」は、より好ましくは0.05〜3.0であり、さらに好ましくは0.1〜2.0である。
その他の添加剤として、基板との密着性を向上させるために、カップリング剤を使用することができ、上記インクジェットインク組成物の固形分100重量部に対し、好ましくは0〜20重量部、より好ましくは0〜10重量部、さらに好ましくは0〜5重量部添加して用いられる。
また、下地基板への濡れ性を向上させるために、界面活性剤を使用することができ、上記インクジェットインク組成物の固形分100重量部に対し、好ましくは0.01〜5重量部、より好ましくは0.01〜1重量部、さらに好ましくは0.01〜0.5重量部添加して用いられる。
また、透明性の向上、カラーフィルターが高温にさらされた場合の黄変を防止するために、酸化防止剤を使用することができ、上記インクジェットインク組成物の固形分100重量部に対し、好ましくは0〜10重量部、より好ましくは0〜3重量部、さらに好ましくは0〜1重量部添加して用いられる。
また、下地基板への濡れ性を向上させるために、界面活性剤を使用することができ、上記インクジェットインク組成物の固形分100重量部に対し、好ましくは0.01〜5重量部、より好ましくは0.01〜1重量部、さらに好ましくは0.01〜0.5重量部添加して用いられる。
また、透明性の向上、カラーフィルターが高温にさらされた場合の黄変を防止するために、酸化防止剤を使用することができ、上記インクジェットインク組成物の固形分100重量部に対し、好ましくは0〜10重量部、より好ましくは0〜3重量部、さらに好ましくは0〜1重量部添加して用いられる。
(2)光硬化性インクジェットインク組成物
上記インクジェットインク組成物として光硬化性のインクジェットインク組成物について説明する。光硬化性インクジェットインク組成物は、少なくともポリエステルアミド酸(A)と、顔料(B)と、重合性二重結合を有する化合物(D)と、光重合開始剤(E)とを含有し、ジェッティングした時のインクジェット特性が優れる。該組成物は、重合・硬化原理はこれに限定されないが、光照射により光重合開始剤(E)を開始剤として重合性二重結合を有する化合物(D)が重合した後、さらに、加熱によりポリエステルアミド酸(A)が有するアミド酸とカルボン酸とが分子内で反応して、および/またはポリエステルアミド酸(A)の分子間のアミド酸とカルボン酸とが反応して硬化し、製膜後のカラーフィルターの色純度、耐熱性、耐薬品性は優れている。
ポリエステルアミド酸(A)と、顔料(B)と、エポキシ樹脂(C)と、重合性二重結合を有する化合物(D)と、光重合開始剤(E)とを含有した光硬化性インクジェットインク組成物は、ジェッティングした時のインクジェット特性を維持し、重合・硬化原理はこれに限定されないが、光照射により光重合開始剤(E)を開始剤として重合性二重結合を有する化合物(D)が重合した後、さらに、加熱によりポリエステルアミド酸(A)が有するカルボン酸とエポキシ樹脂(C)とが反応して、製膜後のカラーフィルターの色純度、耐熱性、耐薬品性がさらに向上する。
この場合、ポリエステルアミド酸(A)A重量部、顔料(B)B重量部、エポキシ樹脂(C)C重量部および重合性二重結合を有する化合物(D)D重量部の重量割合には、下記数式(5)、数式(6)および数式(7)の関係が成立することが好ましい。この範囲であれば、ジェッティングした時のインクジェット特性、製膜後のカラーフィルターの色純度、耐熱性、耐薬品性のバランスが良好である。
0.05≦B/(A+C+D)≦5.0・・・(5)
0.02≦(C+D)/A≦4.0・・・・・(6)
0.1≦C/D≦4.0・・・・・・・・・・(7)
上記インクジェットインク組成物として光硬化性のインクジェットインク組成物について説明する。光硬化性インクジェットインク組成物は、少なくともポリエステルアミド酸(A)と、顔料(B)と、重合性二重結合を有する化合物(D)と、光重合開始剤(E)とを含有し、ジェッティングした時のインクジェット特性が優れる。該組成物は、重合・硬化原理はこれに限定されないが、光照射により光重合開始剤(E)を開始剤として重合性二重結合を有する化合物(D)が重合した後、さらに、加熱によりポリエステルアミド酸(A)が有するアミド酸とカルボン酸とが分子内で反応して、および/またはポリエステルアミド酸(A)の分子間のアミド酸とカルボン酸とが反応して硬化し、製膜後のカラーフィルターの色純度、耐熱性、耐薬品性は優れている。
ポリエステルアミド酸(A)と、顔料(B)と、エポキシ樹脂(C)と、重合性二重結合を有する化合物(D)と、光重合開始剤(E)とを含有した光硬化性インクジェットインク組成物は、ジェッティングした時のインクジェット特性を維持し、重合・硬化原理はこれに限定されないが、光照射により光重合開始剤(E)を開始剤として重合性二重結合を有する化合物(D)が重合した後、さらに、加熱によりポリエステルアミド酸(A)が有するカルボン酸とエポキシ樹脂(C)とが反応して、製膜後のカラーフィルターの色純度、耐熱性、耐薬品性がさらに向上する。
この場合、ポリエステルアミド酸(A)A重量部、顔料(B)B重量部、エポキシ樹脂(C)C重量部および重合性二重結合を有する化合物(D)D重量部の重量割合には、下記数式(5)、数式(6)および数式(7)の関係が成立することが好ましい。この範囲であれば、ジェッティングした時のインクジェット特性、製膜後のカラーフィルターの色純度、耐熱性、耐薬品性のバランスが良好である。
0.05≦B/(A+C+D)≦5.0・・・(5)
0.02≦(C+D)/A≦4.0・・・・・(6)
0.1≦C/D≦4.0・・・・・・・・・・(7)
数式(5)の「B/(A+C+D)」は、より好ましくは0.1〜3.0であり、さらに好ましくは0.5〜2.0である。また、数式(6)の「(C+D)/A」は、より好ましくは0.05〜3.0であり、さらに好ましくは0.1〜2.0である。また、数式(7)の「C/D」は、より好ましくは0.5〜3.0であり、さらに好ましくは1.0〜2.0である。
なお、光重合開始剤(E)は、重合性二重結合を有する化合物(D)100重量部に対し、好ましくは0.1〜50重量部、より好ましくは0.5〜30重量部、さらに好ましくは1.0〜20重量部添加して用いられる。
なお、光重合開始剤(E)は、重合性二重結合を有する化合物(D)100重量部に対し、好ましくは0.1〜50重量部、より好ましくは0.5〜30重量部、さらに好ましくは1.0〜20重量部添加して用いられる。
その他の添加剤として、カップリング剤、界面活性剤および酸化防止剤などを使用することができるが、添加量については、上記熱硬化性インクジェットインク組成物で記載したとおりである。
1.1.ポリエステルアミド酸(A)
ポリエステルアミド酸(A)は、原料としてテトラカルボン酸二無水物(a1)、ジアミン(a2)および多価ヒドロキシ化合物(a3)を反応させることにより得られる。原料としてさらに1価アルコール(a4)を反応させることにより得られるものであってもよく、また、原料としてさらにスチレン−無水マレイン酸共重合体(a5)および/またはシリコン含有モノアミン(a6)を反応させることにより得られるものであってもよい。
ポリエステルアミド酸(A)は、原料としてテトラカルボン酸二無水物(a1)、ジアミン(a2)および多価ヒドロキシ化合物(a3)を反応させることにより得られる。原料としてさらに1価アルコール(a4)を反応させることにより得られるものであってもよく、また、原料としてさらにスチレン−無水マレイン酸共重合体(a5)および/またはシリコン含有モノアミン(a6)を反応させることにより得られるものであってもよい。
ポリエステルアミド酸(A)の合成には、少なくとも溶剤が必要であり、この溶剤をそのまま残してハンドリング性等を考慮した液状やゲル状の組成物としてもよいし、この溶剤を除去して運搬性などを考慮した固形状の組成物としてもよい。
1.1.1.テトラカルボン酸二無水物(a1)
ポリエステルアミド酸(A)に用いられるテトラカルボン酸二無水物(a1)の具体例としては、芳香族テトラカルボン酸二無水物、例えば3,3',4,4'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2',3,3'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,3,3',4'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、2,2',3,3'−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、2,3,3',4'−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、2,2',3,3'−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3',4'−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、2,2−[ビス(3,4ージカルボキシフェニル)]ヘキサフルオロプロパン二無水物またはエチレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)(商品名;TMEG−100、新日本理化(株)製)など;脂環式テトラカルボン酸二無水物、例えばシクロブタンテトラカルボン酸二無水物、メチルシクロ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、またはシクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物など;ならびに脂肪族テトラカルボン酸二無水物、例えばエタンテトラカルボン酸二無水物またはブタンテトラカルボン酸二無水物などを挙げることができる。
ポリエステルアミド酸(A)に用いられるテトラカルボン酸二無水物(a1)の具体例としては、芳香族テトラカルボン酸二無水物、例えば3,3',4,4'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2',3,3'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,3,3',4'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、2,2',3,3'−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、2,3,3',4'−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、2,2',3,3'−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3',4'−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、2,2−[ビス(3,4ージカルボキシフェニル)]ヘキサフルオロプロパン二無水物またはエチレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)(商品名;TMEG−100、新日本理化(株)製)など;脂環式テトラカルボン酸二無水物、例えばシクロブタンテトラカルボン酸二無水物、メチルシクロ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、またはシクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物など;ならびに脂肪族テトラカルボン酸二無水物、例えばエタンテトラカルボン酸二無水物またはブタンテトラカルボン酸二無水物などを挙げることができる。
これらのなかでも顔料の色純度に影響を与え難い、3,3',4,4'−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'−ジフェニルエ−テルテトラカルボン酸二無水物、2,2−[ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)]ヘキサフルオロプロパン二無水物、またはエチレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)(商品名;TMEG−100、新日本理化(株)製)などが好ましく、さらに、3,3',4,4'−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物または3,3',4,4'−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物などが特に好ましい。
1.1.2.ジアミン(a2)
ポリエステルアミド酸(A)に用いられるジアミン(a2)の具体例としては、4,4'−ジアミノジフェニルスルホン、3,3'−ジアミノジフェニルスルホン、3,4'−ジアミノジフェニルスルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[3−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル][3−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル][3−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホンまたは2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパンなどを挙げることができる。
ポリエステルアミド酸(A)に用いられるジアミン(a2)の具体例としては、4,4'−ジアミノジフェニルスルホン、3,3'−ジアミノジフェニルスルホン、3,4'−ジアミノジフェニルスルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[3−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル][3−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル][3−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホンまたは2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパンなどを挙げることができる。
これらのなかでも顔料の色純度に影響を与え難い、3,3'−ジアミノジフェニルスルホンまたはビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホンなどが好ましく、さらに、3,3'−ジアミノジフェニルスルホンなどが特に好ましい。
1.1.3.多価ヒドロキシ化合物(a3)
ポリエステルアミド酸(A)に用いられる多価ヒドロキシ化合物(a3)の具体例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、分子量1,000以下のポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール、分子量1,000以下のポリプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、1,2,5−ペンタントリオール、1,2−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2−ヘプタンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,2,7−ヘプタントリオール、1,2−オクタンジオール、1,8−オクタンジオール、3,6−オクタンジオール、1,2,8−オクタントリオール、1,2−ノナンジオール、1,9−ノナンジオール、1,2,9−ノナントリオール、1,2−デカンジオール、1,10−デカンジオール、1,2,10−デカントリオール、1,2−ドデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ビスフェノールA(商品名)、ビスフェノールS(商品名)、ビスフェノールF(商品名)、ジエタノールアミン、またはトリエタノールアミン、などを挙げることができる。
ポリエステルアミド酸(A)に用いられる多価ヒドロキシ化合物(a3)の具体例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、分子量1,000以下のポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール、分子量1,000以下のポリプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、1,2,5−ペンタントリオール、1,2−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2−ヘプタンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,2,7−ヘプタントリオール、1,2−オクタンジオール、1,8−オクタンジオール、3,6−オクタンジオール、1,2,8−オクタントリオール、1,2−ノナンジオール、1,9−ノナンジオール、1,2,9−ノナントリオール、1,2−デカンジオール、1,10−デカンジオール、1,2,10−デカントリオール、1,2−ドデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ビスフェノールA(商品名)、ビスフェノールS(商品名)、ビスフェノールF(商品名)、ジエタノールアミン、またはトリエタノールアミン、などを挙げることができる。
これらのなかでも溶剤への溶解性が優れる、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、または1,8−オクタンジオールなどが好ましく、さらに、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオールまたは1,6−ヘキサンジオールなどが特に好ましい。
1.1.4.1価アルコール(a4)
ポリエステルアミド酸(A)に用いられる1価のアルコール(a4)の具体例としては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、イソプロピルアルコール、アリルアルコール、ベンジルアルコール、ヒドロキシエチルメタクリレート、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、フェノール、ボルネオール、マルトール、リナロール、テルピネオール、ジメチルベンジルカルビノール、または3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン等を挙げることができる。
ポリエステルアミド酸(A)に用いられる1価のアルコール(a4)の具体例としては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、イソプロピルアルコール、アリルアルコール、ベンジルアルコール、ヒドロキシエチルメタクリレート、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、フェノール、ボルネオール、マルトール、リナロール、テルピネオール、ジメチルベンジルカルビノール、または3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン等を挙げることができる。
これらのなかでもイソプロピルアルコール、アリルアルコール、ベンジルアルコール、ヒドロキシエチルメタクリレート、プロピレングリコールモノエチルエーテル、または3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタンが好ましい。これらを使用してできるポリエステルアミド酸と、エポキシ樹脂を混合した場合の相溶性を考慮すると、1価のアルコール(a4)としてベンジルアルコールを使用することがより好ましい。
1.1.5.スチレン−無水マレイン酸共重合体(a5)
インクジェットインク組成物の耐熱性及び耐アルカリ性を高めるために、ポリエステルアミド酸(A)の原料として、さらに酸無水物基を3個以上有する化合物を添加してもよい。酸無水物基を3個以上有する化合物としては、スチレン−無水マレイン酸共重合体(a5)などを挙げることができる。スチレン−無水マレイン酸共重合体(a5)を構成する各成分の比率については、スチレン/無水マレイン酸のモル比は0.5〜4が好ましく、1〜3が特に好ましい。スチレン−無水マレイン酸共重合体(a5)の具体例としては、川原油化(株)製、SMA3000P、SMA2000P、SMA1000Pなどの市販品を挙げることができる。
インクジェットインク組成物の耐熱性及び耐アルカリ性を高めるために、ポリエステルアミド酸(A)の原料として、さらに酸無水物基を3個以上有する化合物を添加してもよい。酸無水物基を3個以上有する化合物としては、スチレン−無水マレイン酸共重合体(a5)などを挙げることができる。スチレン−無水マレイン酸共重合体(a5)を構成する各成分の比率については、スチレン/無水マレイン酸のモル比は0.5〜4が好ましく、1〜3が特に好ましい。スチレン−無水マレイン酸共重合体(a5)の具体例としては、川原油化(株)製、SMA3000P、SMA2000P、SMA1000Pなどの市販品を挙げることができる。
1.1.6.シリコン含有モノアミン(a6)
インクジェットインク組成物の耐熱性を向上させるために、ポリエステルアミド酸(A)の原料として、さらにシリコン含有モノアミン(a6)を添加してもよい。シリコン含有モノアミン(a6)の具体例としては、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、4−アミノブチルトリメトキシシラン、4−アミノブチルトリエトキシシラン、4−アミノブチルメチルジエトキシシラン、p−アミノフェニルトリメトキシシラン、p−アミノフェニルトリエトキシシラン、p−アミノフェニルメチルジメトキシシラン、p−アミノフェニルメチルジエトキシシラン、m−アミノフェニルトリメトキシシラン、及びm−アミノフェニルメチルジエトキシシランなどを挙げることができる。これらのなかでも3−アミノプロピルトリエトキシシラン、及びp−アミノフェニルトリメトキシシランが好ましく、3−アミノプロピルトリエトキシシランが耐熱性および耐酸性が良好で、特に好ましい。
インクジェットインク組成物の耐熱性を向上させるために、ポリエステルアミド酸(A)の原料として、さらにシリコン含有モノアミン(a6)を添加してもよい。シリコン含有モノアミン(a6)の具体例としては、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、4−アミノブチルトリメトキシシラン、4−アミノブチルトリエトキシシラン、4−アミノブチルメチルジエトキシシラン、p−アミノフェニルトリメトキシシラン、p−アミノフェニルトリエトキシシラン、p−アミノフェニルメチルジメトキシシラン、p−アミノフェニルメチルジエトキシシラン、m−アミノフェニルトリメトキシシラン、及びm−アミノフェニルメチルジエトキシシランなどを挙げることができる。これらのなかでも3−アミノプロピルトリエトキシシラン、及びp−アミノフェニルトリメトキシシランが好ましく、3−アミノプロピルトリエトキシシランが耐熱性および耐酸性が良好で、特に好ましい。
1.1.7.酸無水物基を1つ有する化合物(a7)
ポリエステルアミド酸(A)には、必要に応じて、酸無水物基を1つ有する化合物を含有することもできる。
酸無水物基を1つ有する化合物を添加してポリエステルアミド酸(A)を合成することにより、ポリエステルアミド酸(A)の重量平均分子量を低下させ、インクジェットインク組成物をジェッティングした際に、液柱の吐出精度を向上させることができる。酸無水物基を1つ有する化合物の具体例としては、トリメリット酸無水物、フタル酸無水物を挙げることができる。
ポリエステルアミド酸(A)には、必要に応じて、酸無水物基を1つ有する化合物を含有することもできる。
酸無水物基を1つ有する化合物を添加してポリエステルアミド酸(A)を合成することにより、ポリエステルアミド酸(A)の重量平均分子量を低下させ、インクジェットインク組成物をジェッティングした際に、液柱の吐出精度を向上させることができる。酸無水物基を1つ有する化合物の具体例としては、トリメリット酸無水物、フタル酸無水物を挙げることができる。
1.1.8.重合反応に用いる溶剤(a8)
ポリエステルアミド酸(A)を得るための重合反応に用いる溶剤(a8)の具体例としては、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールn−プロピルエーテル、エチレングリコールn−ブチルエーテル、エチレングリコールフェニルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールn−プロピルエーテル、ジエチレングリコールn−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールn−プロピルエーテル、プロピレングリコールn−ブチルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールn−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールフェニルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールエチルエーテル、トリプロピレングリコールn−プロピルエーテル、トリプロピレングリコールn−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールフェニルエーテル、n−プロピルアセテート,n−ブチルアセテート、イソブチルアセテート、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、エチレングリコールn−プロピルエーテルアセテート、エチレングリコールn−ブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールn−プロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールn−ブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールメチル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アセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールn−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールn−ブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールn−ブチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールエチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールn−プロピルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールn−ブチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールフェニルエーテルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、1,3−ブチレングリコールジアセテート、シクロヘキサノールアセテート、3−メトキシブチルアセテート、トリアセチン、3,5,5−トリメチル−2−シクロヘキセン−1−オン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチル、シクロヘキサノン、またはN−メチル−2−ピロリドンおよびN,N−ジメチルアセトアミドなどを挙げることができる。
ポリエステルアミド酸(A)を得るための重合反応に用いる溶剤(a8)の具体例としては、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールn−プロピルエーテル、エチレングリコールn−ブチルエーテル、エチレングリコールフェニルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールn−プロピルエーテル、ジエチレングリコールn−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールn−プロピルエーテル、プロピレングリコールn−ブチルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールn−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールフェニルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールエチルエーテル、トリプロピレングリコールn−プロピルエーテル、トリプロピレングリコールn−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールフェニルエーテル、n−プロピルアセテート,n−ブチルアセテート、イソブチルアセテート、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、エチレングリコールn−プロピルエーテルアセテート、エチレングリコールn−ブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールn−プロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールn−ブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールメチル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アセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールn−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールn−ブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールn−ブチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールエチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールn−プロピルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールn−ブチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールフェニルエーテルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、1,3−ブチレングリコールジアセテート、シクロヘキサノールアセテート、3−メトキシブチルアセテート、トリアセチン、3,5,5−トリメチル−2−シクロヘキセン−1−オン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチル、シクロヘキサノン、またはN−メチル−2−ピロリドンおよびN,N−ジメチルアセトアミドなどを挙げることができる。
これらのなかでも、インクジェットインク組成物をジェッティングした際に、液柱の吐出精度が高い、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールn−ブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールn−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールn−ブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールn−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、1,3−ブチレングリコールジアセテート、トリアセチン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、3−メトキシプロピオン酸メチル、またはN−メチル−2−ピロリドンなどが好ましい。
これらの溶剤は単独、または2種以上の混合溶剤として使用できる。また、30重量%以下の割合であれば上記溶剤以外に他の溶剤を混合して用いることもできる。
1.1.9.ポリエステルアミド酸(A)の合成条件
ポリエステルアミド酸(A)の合成方法は、テトラカルボン酸二無水物(a1)Xモル、ジアミン(a2)Yモルおよび多価ヒドロキシ化合物(a3)Zモルを上記溶剤(a8)中で反応させる。このときX、Y及びZはそれらの間に下記数式(1)および数式(2)の関係が成立するような割合に定めることが好ましい。この範囲であれば、ポリエステルアミド酸(A)の溶剤への溶解性が高く、顔料との親和性が高く、結果として耐薬品性、耐熱性に優れたカラーフィルターを得ることができる。
0.2≦Z/Y≦8.0・・・・・・・・・(1)
0.2≦(Y+Z)/X≦1.5・・・・・(2)
数式(1)の関係は、好ましくは0.7≦Z/Y≦7.0であり、より好ましくは1.3≦Z/Y≦7.0である。また、数式(2)の関係は、好ましくは0.5≦(Y+Z)/X≦0.9であり、より好ましくは0.7≦(Y+Z)/X≦0.8である。
ポリエステルアミド酸(A)の合成方法は、テトラカルボン酸二無水物(a1)Xモル、ジアミン(a2)Yモルおよび多価ヒドロキシ化合物(a3)Zモルを上記溶剤(a8)中で反応させる。このときX、Y及びZはそれらの間に下記数式(1)および数式(2)の関係が成立するような割合に定めることが好ましい。この範囲であれば、ポリエステルアミド酸(A)の溶剤への溶解性が高く、顔料との親和性が高く、結果として耐薬品性、耐熱性に優れたカラーフィルターを得ることができる。
0.2≦Z/Y≦8.0・・・・・・・・・(1)
0.2≦(Y+Z)/X≦1.5・・・・・(2)
数式(1)の関係は、好ましくは0.7≦Z/Y≦7.0であり、より好ましくは1.3≦Z/Y≦7.0である。また、数式(2)の関係は、好ましくは0.5≦(Y+Z)/X≦0.9であり、より好ましくは0.7≦(Y+Z)/X≦0.8である。
なお、原料としてさらに1価アルコール(a4)、スチレン−無水マレイン酸共重合体(a5)またはシリコン含有モノアミン(a6)を反応させる場合であっても、基本的には上記数式の関係が好ましい。
反応原料全体(100重量部)に対して、1価アルコール(a4)は好ましくは0〜50重量部、さらに好ましくは0〜20重量部、スチレン−無水マレイン酸共重合体(a5)は好ましくは0〜50重量部、さらに好ましくは0〜30重量部、シリコン含有モノアミン(a6)は好ましくは0〜50重量部、さらに好ましくは0〜20重量部が好ましい。
反応原料全体(100重量部)に対して、1価アルコール(a4)は好ましくは0〜50重量部、さらに好ましくは0〜20重量部、スチレン−無水マレイン酸共重合体(a5)は好ましくは0〜50重量部、さらに好ましくは0〜30重量部、シリコン含有モノアミン(a6)は好ましくは0〜50重量部、さらに好ましくは0〜20重量部が好ましい。
ポリエステルアミド酸(A)が、分子末端に酸無水物基を有している場合には、必要により、上述した1価アルコール(a4)を添加して反応させることができる。1価アルコール(a4)を添加して反応することにより得られたポリエステルアミド酸(A)は、エポキシ樹脂との相溶性が改善されるとともに、それらを含むインクジェットインク組成物をジェッティングした際に液柱の吐出精度を向上させ、サテライトが抑制される。
反応原料の反応系への添加順序には、特にこだわらない。例えば、テトラカルボン酸二無水物(a1)とジアミン(a2)および多価ヒドロキシ化合物(a3)を同時に反応溶剤に加える方法でもよい。また、ジアミン(a2)および多価ヒドロキシ化合物(a3)を反応溶剤中に溶解させた後、テトラカルボン酸二無水物(a1)を添加する方法でもよい。または、テトラカルボン酸二無水物(a1)とジアミン(a2)をあらかじめ反応せしめた後、その反応生成物に多価ヒドロキシ化合物(a3)を添加する方法でもよい。
また、1価アルコール(a4)は、テトラカルボン酸二無水物(a1)と同時に添加させても、テトラカルボン酸二無水物(a1)と、ジアミン(a2)及び多価ヒドロキシ化合物(a3)の反応が終了した後に添加させてもよい。スチレン−無水マレイン酸共重合体(a5)および酸無水物基を1つ有する化合物(a7)は、テトラカルボン酸二無水物(a1)と同時に添加させるとよい。また、シリコン含有モノアミン(a6)を反応させる場合には、テトラカルボン酸二無水物(a1)と、ジアミン(a2)及び多価ヒドロキシ化合物(a3)の反応が終了した後に、反応液を40℃以下まで冷却した後、シリコン含有モノアミン(a6)を添加し、10〜40℃で0.1〜6時間反応させるとよい。
また、1価アルコール(a4)は、テトラカルボン酸二無水物(a1)と同時に添加させても、テトラカルボン酸二無水物(a1)と、ジアミン(a2)及び多価ヒドロキシ化合物(a3)の反応が終了した後に添加させてもよい。スチレン−無水マレイン酸共重合体(a5)および酸無水物基を1つ有する化合物(a7)は、テトラカルボン酸二無水物(a1)と同時に添加させるとよい。また、シリコン含有モノアミン(a6)を反応させる場合には、テトラカルボン酸二無水物(a1)と、ジアミン(a2)及び多価ヒドロキシ化合物(a3)の反応が終了した後に、反応液を40℃以下まで冷却した後、シリコン含有モノアミン(a6)を添加し、10〜40℃で0.1〜6時間反応させるとよい。
重合反応に用いる溶剤(a8)は、テトラカルボン酸二無水物(a1)、ジアミン(a2)および多価ヒドロキシ化合物(a3)の合計100重量部に対し100重量部以上使用すると、反応がスムーズに進行するので好ましい。反応は40℃〜200℃で、0.2〜20時間反応させるのがよい。
このようにして合成されたポリエステルアミド酸(A)は、前記構造式(1)および構造式(2)で示される構成単位を含み、その末端は原料であるテトラカルボン酸二無水物(a1)、ジアミン(a2)もしくは多価ヒドロキシ化合物(a3)に由来する酸無水物基、アミノ基もしくはヒドロキシ基であるか、またはこれら化合物以外の添加物がその末端を構成する。構造式(1)および構造式(2)において、R1はテトラカルボン酸二無水物(a1)の残基であり、好ましくは炭素数2〜30の有機基である。R2はジアミン(a2)の残基であり、好ましくは炭素数2〜30の有機基である。R3は多価ヒドロキシ化合物(a3)の残基であり、好ましくは炭素数2〜20の有機基である。
得られたポリエステルアミド酸(A)の重量平均分子量は1,000〜50,000であることが好ましく、1,000〜20,000がより好ましい。これらの範囲にあれば、耐薬品性および耐熱性が良好となる。
1.2.顔料(B)
顔料(B)は、有機顔料および無機顔料から選ばれるが、カラーフィルターには、高い色純度、耐薬品性、耐熱性が求められることから、色純度、耐薬品性、耐熱性が優れる有機顔料が、より好ましい。
顔料(B)は、有機顔料および無機顔料から選ばれるが、カラーフィルターには、高い色純度、耐薬品性、耐熱性が求められることから、色純度、耐薬品性、耐熱性が優れる有機顔料が、より好ましい。
有機顔料としては、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202、C.I.ピグメントレッド209、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16、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー128、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.ピグメントバイオレット23、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントブラック1、またはC.I.ピグメントブラック7などのカラーインデックス番号が付けられているものを挙げることができる。
無機顔料としては、酸化チタン、チタンブラック、カーボンブラックなどが含まれる。これらの無機顔料および有機顔料は、単独または2種以上を混合して用いることができる。
1.3.エポキシ樹脂(C)
エポキシ樹脂(C)は、エポキシ基を有するモノマーの単独重合体、エポキシ基を有する2種以上のモノマーの共重合体、およびエポキシ基を有するモノマーとエポキシ基を有さないモノマーとの共重合体から選択される1種以上の化合物である。
エポキシ樹脂(C)は、エポキシ基を有するモノマーの単独重合体、エポキシ基を有する2種以上のモノマーの共重合体、およびエポキシ基を有するモノマーとエポキシ基を有さないモノマーとの共重合体から選択される1種以上の化合物である。
エポキシ基を有するモノマーの具体例としては、グリシジル(メタ)アクリレートまたはメチルグリシジル(メタ)アクリレートを挙げることができる。
エポキシ基を有さないモノマーの具体例としては、(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、スチレン、メチルスチレン、クロルメチルスチレンなどや;N−置換マレイミド化合物、例えばN−フェニルマレイミド、またはN−シクロヘキシルマレイミドなどを挙げることができる。
これらのなかでも、得られる共重合体がポリエステルアミド酸(A)との相溶性が優れているメチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、スチレン、N−フェニルマレイミド、またはN−シクロヘキシルマレイミドなどがさらに好ましい。
これらのなかでも、得られる共重合体がポリエステルアミド酸(A)との相溶性が優れているメチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、スチレン、N−フェニルマレイミド、またはN−シクロヘキシルマレイミドなどがさらに好ましい。
エポキシ基を有するモノマーとエポキシ基を有さないモノマーとの共重合体における各モノマーの割合は、エポキシ基を有するモノマーが30モル%以上であると耐薬品性に優れるので好ましい。また、エポキシ基を有するモノマーが50モル%以上であるとさらに好ましい。
エポキシ基を有するモノマーの単独重合体、エポキシ基を有する2種以上のモノマーの共重合体、またはエポキシ基を有するモノマーとエポキシ基を有さないモノマーとの共重合体の分子量は、重量平均分子量で1,000〜100,000が好ましく、1,000〜10,000がより好ましい。これらの範囲にあれば、溶剤に対する溶解性が優れ、それらを含むインクジェットインク組成物としての粘度が低下して、インクジェットインク組成物をジェッティングした際に液柱の精度を向上させ、サテライトが抑制される。
エポキシ基を有するモノマーの単独重合体、エポキシ基を有する2種以上のモノマーの共重合体、またはエポキシ基を有するモノマーとエポキシ基を有さないモノマーとの共重合体の分子量は、重量平均分子量で1,000〜100,000が好ましく、1,000〜10,000がより好ましい。これらの範囲にあれば、溶剤に対する溶解性が優れ、それらを含むインクジェットインク組成物としての粘度が低下して、インクジェットインク組成物をジェッティングした際に液柱の精度を向上させ、サテライトが抑制される。
エポキシ樹脂(C)としては、インクジェットインク組成物を構成する他成分との相溶性が良ければ特に限定されることはないが、好ましくはビスフェノールA型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、またはクレゾールノボラック型エポキシ樹脂などが挙げられる。
また、エポキシ樹脂(C)の好ましい具体例としては、ポリグリシジルメタクリレート、メチルメタクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ベンジルメタクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、n−ブチルメタクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、スチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、N−フェニルマレイミド−グリシジルメタクリレート共重合体、またはN−シクロヘキシルマレイミド−グリシジルメタクリレート共重合体などを挙げることができる。
さらに、エポキシ樹脂(C)の他の好ましい具体例としては、エピコート807、エピコート815、エピコート825、エピコート827、エピコート828、エピコート190P、エピコート191P(以上商品名、油化シェルエポキシ(株)製)、エピコート1004、エピコート1256(以上商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製)、TECHMORE VG3101L(商品名;三井化学(株)製)、EPPN−501H、502H(商品名;日本化薬(株)製)、JER 1032H60(商品名;ジャパンエポキシレジン(株)製)、JER 157S65、157S70(商品名;ジャパンエポキシレジン(株)製)、EPPN−201(商品名;日本化薬(株)製)、JER 152、154(商品名;ジャパンエポキシレジン(株)製)、EOCN−102S、103S、104S、1020(商品名;日本化薬(株)製)、セロキサイド2021、またはEHPE−3150(以上商品名、ダイセル化学工業(株)製)などを挙げることができる。これらのなかでもTECHMORE VG3101L(商品名;三井化学(株)製)などは耐熱性が良好で好ましい。
さらに、エポキシ樹脂(C)の他の好ましい具体例としては、2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパンと1,3−ビス[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−1−[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシフェニル)−1−メチルエチル]フェニル]エチル]フェノキシ]−2−プロパノールとの混合物、または2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパンが挙げられる。
1.4.重合性二重結合を有する化合物(D)
重合性二重結合を有する化合物(D)としては、重合性二重結合を1個以上有すれば特に限定されるものではないが、(メタ)アクリロイル基を1個以上有していることが好ましい。
重合性二重結合を有する化合物(D)としては、重合性二重結合を1個以上有すれば特に限定されるものではないが、(メタ)アクリロイル基を1個以上有していることが好ましい。
具体例としては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性テトラプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、グリセロールアクリレートメタクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、メトキシ化シクロヘキシルジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジグリセリンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ステアリン酸変性ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、アリル化シクロヘキシルジ(メタ)アクリレート、ビス[(メタ)アクリロキシネオペンチルグリコール]アジペート、2,2−ビス[4−((メタ)アクリロキシ)フェニル]プロパン、(メタ)アクリレート、2,2−ビス[4−((メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−((メタ)アクリロキシ)フェニル]メタン、2,2−ビス[4−((メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル]メタン、2,2−ビス[4−((メタ)アクリロキシ)フェニル]スルホン、2,2−ビス[4−((メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル]スルホン、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコール(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジアクリレート、エチレンオキシド変性リン酸ジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性リン酸トリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン,エチレンオキシド変性リン酸ジ(メタ)アクリレート(すなわち、リン酸のカプロラクトン付加物をエチレンオキシド変性及びジ(メタ)アクリレート化したもの)、カプロラクトン,エチレンオキシド変性リン酸トリ(メタ)アクリレート(すなわち、リン酸のカプロラクトン付加物をエチレンオキシド変性及びトリ(メタ)アクリレート化したもの)、エピクロルヒドリン変性フタル酸ジ(メタ)アクリレート、テトラブロモビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、トリグルセロールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリス[(メタ)アクリロキシエチル]イソシアヌレート、カプロラクトン変性トリス[(メタ)アクリロキシエチル]イソシアヌレート、(メタ)アクリル化イソシアヌレート、またはウレタン(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
これらの重合性二重結合を有する化合物(D)は1種の化合物であっても、2種以上の異なる種類の混合物であってもよい。
これらの重合性二重結合を有する化合物(D)は1種の化合物であっても、2種以上の異なる種類の混合物であってもよい。
また、重合性二重結合を有する化合物(D)が、(メタ)アクリロイル基を2〜20個有する化合物を50重量%以上含有していると、硬化速度が速いために好ましい。また、重合性二重結合を有する化合物(D)が、(メタ)アクリロイル基を4〜20個有する化合物を50重量%以上含有していると、さらに硬化速度が速くいっそう好ましい。
(メタ)アクリロイル基を4〜20個有する化合物の具体例としては、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、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、ジグリセリンテトラアクリレート、イソシアヌール酸エチレンオキシド変性トリアクリレート、またはウレタン(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
(メタ)アクリロイル基を4〜20個有する化合物の具体例としては、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、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、ジグリセリンテトラアクリレート、イソシアヌール酸エチレンオキシド変性トリアクリレート、またはウレタン(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
1.5.光重合開始剤(E)
光重合開始剤(E)としては、光によりラジカルを発生させる性質を有する限り、特に限定されるものではない。具体例としては、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、キサントン、チオキサントン、イソプロピルキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−エチルアントラキノン、アセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−4’−イソプロピルプロピオフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、イソプロピルベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、カンファーキノン、ベンズアントロン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、1,2−オクタジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、4,4’−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,4,4’−トリ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、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、2−(4’−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3’,4’−ジメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2’,4’−ジメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2’−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4’−ペンチルオキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−[p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、1,3−ビス(トリクロロメチル)−5−(2’−クロロフェニル)−s−トリアジン、1,3−ビス(トリクロロメチル)−5−(4’−メトキシフェニル)−s−トリアジン、2−(p−ジメチルアミノスチリル)ベンズオキサゾール、2−(p−ジメチルアミノスチリル)ベンズチアゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、3,3’−カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)、2−(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、3−(2−メチル−2−ジメチルアミノプロピオニル)カルバゾール、3,6−ビス(2−メチル−2−モルホリノプロピオニル)−9−n−ドデシルカルバゾール、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(t−ヘキシルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’−ジ(メトキシカルボニル)−4,4’−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,4’−ジ(メトキシカルボニル)−4,3’−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、4,4’−ジ(メトキシカルボニル)−3,3’−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、または1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−,2−(o−ベンゾイルオキシム)などが挙げられる。
光重合開始剤(E)としては、光によりラジカルを発生させる性質を有する限り、特に限定されるものではない。具体例としては、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、キサントン、チオキサントン、イソプロピルキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−エチルアントラキノン、アセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−4’−イソプロピルプロピオフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、イソプロピルベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、カンファーキノン、ベンズアントロン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、1,2−オクタジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、4,4’−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,4,4’−トリ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、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、2−(4’−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3’,4’−ジメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2’,4’−ジメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2’−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4’−ペンチルオキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−[p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、1,3−ビス(トリクロロメチル)−5−(2’−クロロフェニル)−s−トリアジン、1,3−ビス(トリクロロメチル)−5−(4’−メトキシフェニル)−s−トリアジン、2−(p−ジメチルアミノスチリル)ベンズオキサゾール、2−(p−ジメチルアミノスチリル)ベンズチアゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、3,3’−カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)、2−(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、3−(2−メチル−2−ジメチルアミノプロピオニル)カルバゾール、3,6−ビス(2−メチル−2−モルホリノプロピオニル)−9−n−ドデシルカルバゾール、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(t−ヘキシルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’−ジ(メトキシカルボニル)−4,4’−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,4’−ジ(メトキシカルボニル)−4,3’−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、4,4’−ジ(メトキシカルボニル)−3,3’−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、または1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−,2−(o−ベンゾイルオキシム)などが挙げられる。
これらのなかでも、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1、3,3’−ジ(メトキシカルボニル)−4,4’−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,4’−ジ(メトキシカルボニル)−4,3’−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、4,4’−ジ(メトキシカルボニル)−3,3’−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、または1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−,2−(o−ベンゾイルオキシム)などが好ましい。
これらの光重合開始剤(E)は1種の化合物であっても、2種以上の異なる化合物の混合物であってもよい。
1.6.その他の添加物(F)
インクジェットインク組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じて上記以外のその他の添加物(F)を含有してもよい。このようなその他の添加物(F)として、カップリング剤、界面活性剤、酸化防止剤、光安定剤、加工安定剤などが挙げられる。
インクジェットインク組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じて上記以外のその他の添加物(F)を含有してもよい。このようなその他の添加物(F)として、カップリング剤、界面活性剤、酸化防止剤、光安定剤、加工安定剤などが挙げられる。
カップリング剤は、例えば基板との密着性を向上させるために用いられ、例えば、シラン系、アルミニウム系またはチタネート系などの化合物を用いることができる。
具体的には、シラン系としては、3−グリシドキシプロピルジメチルエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、または3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどを挙げることができ、アルミニウム系としては、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレートなどを挙げることができ、チタネート系としては、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネートなどを挙げることができる。これらのなかでも、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどが、密着性を向上させる効果が大きいため好ましい。
具体的には、シラン系としては、3−グリシドキシプロピルジメチルエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、または3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどを挙げることができ、アルミニウム系としては、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレートなどを挙げることができ、チタネート系としては、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネートなどを挙げることができる。これらのなかでも、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどが、密着性を向上させる効果が大きいため好ましい。
界面活性剤は、例えば下地基板への濡れ性を向上させるために用いられ、シリコン系界面活性剤、アクリル系界面活性剤、またはフッ素系界面活性剤などを用いることができる。具体的には、シリコン系としては、Byk−300、Byk−306、Byk−335、Byk−310、Byk−341、Byk−344、またはByk−370(それぞれ商品名;ビック・ケミー(株)製)などが挙げられ、アクリル系としては、Byk−354、ByK−358、またはByk−361(それぞれ商品名;ビック・ケミー(株)製)などが挙げられ、フッ素系としては、DFX−18、フタージェント250、またはフタージェント251(それぞれ商品名;ネオス(株)製)などを挙げることができる。
酸化防止剤は、例えば透明性の向上、カラーフィルターが高温にさらされた場合の黄変を防止するために用いられ、ヒンダードフェノール系などを用いることができる。具体的には、IRGANOX 1010、IRGANOX 1035、IRGANOX 1076、IRGANOX 1135、またはIRGANOX 1520L(それぞれ商品名;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)などを挙げることができる。
光安定剤は、例えば紫外線エネルギーによって生じる有害なフリーラジカルを捕捉し、色純度の変化を防止するために用いられ、ヒンダードアミン系などを用いることができる。具体的には、TINUVIN 111 FDL、TINUVIN 123、TINUVIN 144、TINUVIN 152、TINUVIN 292、TINUVIN 5100、TINUVIN 5050、TINUVIN 5060、またはTINUVIN 5151(それぞれ商品名;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)などを挙げることができる。
加工安定剤は、例えばカラーフィルターが高温にさらされた場合の色純度変化を防止するために用いられ、リン系などを用いることができる。具体的には、IRGAFOS XP40、またはIRGAFOS XP60(それぞれ商品名;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)などを挙げることができる。
1.7.溶剤(G)
溶剤(G)は、例えばインクジェットインク組成物の粘度を調整するために用いることができる。溶剤(G)としては、ポリエステルアミド酸(A)を合成する際の重合反応で用いた溶剤(a8)をそのまま用いることができるが、インクジェットインク組成物をインクジェット法によりカラーフィルターを形成する場合に、ノズルの詰まりを起こしにくくするために、200℃以上の沸点を有する溶剤が特に好ましい。
具体例としては、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールn−ブチルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールn−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールn−ブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールn−ブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、1,3−ブチレングリコールジアセテート、トリアセチン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、またはN−メチル−2−ピロリドンが挙げられる。
インクジェットインク組成物の固形分は、インクジェット法で形成された膜厚により選択することになるが、該インクジェットインク組成物100重量部中に、好ましくは5〜50重量部(溶剤は95〜50重量部)、より好ましくは5〜40重量部(溶剤は95〜60重量部)、さらに好ましくは5〜35重量部(溶剤は95〜65重量部)で含まれる。
溶剤(G)は、例えばインクジェットインク組成物の粘度を調整するために用いることができる。溶剤(G)としては、ポリエステルアミド酸(A)を合成する際の重合反応で用いた溶剤(a8)をそのまま用いることができるが、インクジェットインク組成物をインクジェット法によりカラーフィルターを形成する場合に、ノズルの詰まりを起こしにくくするために、200℃以上の沸点を有する溶剤が特に好ましい。
具体例としては、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールn−ブチルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールn−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールn−ブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールn−ブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、1,3−ブチレングリコールジアセテート、トリアセチン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、またはN−メチル−2−ピロリドンが挙げられる。
インクジェットインク組成物の固形分は、インクジェット法で形成された膜厚により選択することになるが、該インクジェットインク組成物100重量部中に、好ましくは5〜50重量部(溶剤は95〜50重量部)、より好ましくは5〜40重量部(溶剤は95〜60重量部)、さらに好ましくは5〜35重量部(溶剤は95〜65重量部)で含まれる。
2.インクジェット法によりインクジェットインク組成物から形成された硬化膜
上述するように、熱硬化性インクジェットインク組成物は、ポリエステルアミド酸(A)と、顔料(B)と、エポキシ樹脂(C)とを含有し、それらを均一に混合溶解することにより得ることができる。目的とする特性によっては、さらに重合性二重結合を有する化合物(D)、光重合開始剤(E)、または溶剤(G)を混合し、さらに必要に応じてカップリング剤、界面活性剤または酸化防止剤等を選択して添加することができる。ただし、重合性二重結合を有する化合物(D)及び光重合開始剤(E)を添加した場合、光硬化性インクジェットインク組成物と同様に、光照射による硬化を行うことが好ましい。
上述するように、熱硬化性インクジェットインク組成物は、ポリエステルアミド酸(A)と、顔料(B)と、エポキシ樹脂(C)とを含有し、それらを均一に混合溶解することにより得ることができる。目的とする特性によっては、さらに重合性二重結合を有する化合物(D)、光重合開始剤(E)、または溶剤(G)を混合し、さらに必要に応じてカップリング剤、界面活性剤または酸化防止剤等を選択して添加することができる。ただし、重合性二重結合を有する化合物(D)及び光重合開始剤(E)を添加した場合、光硬化性インクジェットインク組成物と同様に、光照射による硬化を行うことが好ましい。
また、上述するように、光硬化性インクジェットインク組成物は、上記熱硬化性インクジェットインク組成物に重合性二重結合を有する化合物(D)および光重合開始剤(E)を含有させ、それらを均一に混合溶解することにより得ることができる。
カラーフィルターは、上記のようにして調製されたインクジェットインク組成物を、例えば、以下の方法によって形成することができる。ブラックマトリックスを設けた基体表面へインクジェット法により、インクジェットインク組成物を吐出ヘッドから吐出させて画素部を形成させた後に、その画素部を熱により硬化させるか、または光により重合させた後に熱により硬化させる。
熱のみで硬化させる場合は、画素部をホットプレート、またはオーブンなどで加熱(プリベーク)して硬化膜を得ることができる。加熱条件は各成分の種類及び配合割合によって異なるが、通常70〜120℃で、オーブンなら5〜15分間、ホットプレートなら1〜5分間である。その後、塗膜を硬化させるために180〜250℃、好ましくは200〜250℃で、オーブンなら30〜90分間、ホットプレートなら5〜30分間、加熱処理する。
光重合させた後に熱により硬化させる場合は、各成分の種類及び配合割合によって異なるが、通常70〜120℃で、オーブンなら5〜15分間、ホットプレートなら1〜5分間乾燥した後に、紫外領域から可視光領域の波長(なかで紫外線が好ましい)の光で、照射量はi線で5〜1000mJ/cm2照射する。最後に、塗膜を硬化させるために180〜250℃、好ましくは200〜250℃で、オーブンなら30〜90分間、ホットプレートなら5〜30分間、加熱処理することによって硬化膜を得ることができる。
次に本発明を合成例、実施例及び比較例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。
まず、テトラカルボン酸二無水物(a1)、ジアミン(a2)、および多価ヒドロキシ化合物(a3)の反応生成物からなるポリエステルアミド酸(A)の溶液を以下に示すように合成した。
まず、テトラカルボン酸二無水物(a1)、ジアミン(a2)、および多価ヒドロキシ化合物(a3)の反応生成物からなるポリエステルアミド酸(A)の溶液を以下に示すように合成した。
[合成例1]
温度計、攪拌機、原料投入仕込み口および窒素ガス導入口を備えた500mlの四つ口フラスコに、脱水精製した1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(以下「DMI」と略記)180g、1,4−ブタンジオール13g、ベンジルアルコール10g、3,3',4,4'−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物(以下「ODPA」と略記)74gを仕込み、乾燥窒素気流下130℃で3時間攪拌した。その後、反応液を25℃まで冷却し、3,3'−ジアミノジフェニルスルホン(以下「DDS」と略記)11g、DMI72gを投入し、20〜30℃で2時間攪拌した後、115℃で1時間攪拌、30℃以下に冷却することにより淡黄色透明なポリエステルアミド酸の30重量%溶液を得た。
温度計、攪拌機、原料投入仕込み口および窒素ガス導入口を備えた500mlの四つ口フラスコに、脱水精製した1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(以下「DMI」と略記)180g、1,4−ブタンジオール13g、ベンジルアルコール10g、3,3',4,4'−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物(以下「ODPA」と略記)74gを仕込み、乾燥窒素気流下130℃で3時間攪拌した。その後、反応液を25℃まで冷却し、3,3'−ジアミノジフェニルスルホン(以下「DDS」と略記)11g、DMI72gを投入し、20〜30℃で2時間攪拌した後、115℃で1時間攪拌、30℃以下に冷却することにより淡黄色透明なポリエステルアミド酸の30重量%溶液を得た。
[合成例2]
温度計、攪拌機、原料投入仕込み口および窒素ガス導入口を備えた500mlの四つ口フラスコに、脱水精製したジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(以下「DPMA」と略記)270g、ODPA13g、SMA1000P(商品名;スチレン−無水マレイン酸共重合体、川原油化(株)製)39g、ベンジルアルコール15g、1,4−ブタンジオール2.5gの順に仕込み、乾燥窒素気流下130℃で3時間攪拌した。その後、反応液を25℃まで冷却し、DDS2.5g、DPMA18gを投入し、20〜30℃で2時間攪拌した後、115℃で1時間攪拌、30℃以下に冷却することにより淡黄色透明なポリエステルアミド酸の20重量%溶液を得た。
温度計、攪拌機、原料投入仕込み口および窒素ガス導入口を備えた500mlの四つ口フラスコに、脱水精製したジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(以下「DPMA」と略記)270g、ODPA13g、SMA1000P(商品名;スチレン−無水マレイン酸共重合体、川原油化(株)製)39g、ベンジルアルコール15g、1,4−ブタンジオール2.5gの順に仕込み、乾燥窒素気流下130℃で3時間攪拌した。その後、反応液を25℃まで冷却し、DDS2.5g、DPMA18gを投入し、20〜30℃で2時間攪拌した後、115℃で1時間攪拌、30℃以下に冷却することにより淡黄色透明なポリエステルアミド酸の20重量%溶液を得た。
[合成例3]
温度計、攪拌機、原料投入仕込み口および窒素ガス導入口を備えた500mlの四つ口フラスコに、脱水精製したDPMA316g、アクリル酸11g、グリシジルアクリレート22g、(3−エチル−3−オキセタニル)メチルアクリレート14g、ベンジルメタクリレート25g、ジメチル 2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)7gを仕込み、乾燥窒素気流下90℃で4時間攪拌した後に、30℃以下に冷却することにより20重量%溶液のアクリル共重合体を得た。
温度計、攪拌機、原料投入仕込み口および窒素ガス導入口を備えた500mlの四つ口フラスコに、脱水精製したDPMA316g、アクリル酸11g、グリシジルアクリレート22g、(3−エチル−3−オキセタニル)メチルアクリレート14g、ベンジルメタクリレート25g、ジメチル 2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)7gを仕込み、乾燥窒素気流下90℃で4時間攪拌した後に、30℃以下に冷却することにより20重量%溶液のアクリル共重合体を得た。
次に、合成例1および2で得られたポリエステルアミド酸(A)および合成例3で得られたアクリル共重合体を用いてインクジェットインク組成物を調製し(実施例1〜3、比較例1及び2)、接触角、ジェッティング特性、耐熱性、耐薬品性および電圧保持率を以下の評価方法で行った。
[接触角の評価方法]
透明ガラス基板に、以下に処方を説明するブラックインクをスピンコート方式にて塗布した後に、ホットプレート上で80℃で3分間プリベークして塗膜を形成した。その後に、オーブンで230℃で30分加熱することにより塗膜を硬化し、膜厚1.0μmの硬化膜を得た後に、疎水処理を行った。室温において、この硬化膜に、インクジェットインク組成物が接触してから30秒後の接触角が、50度以上のインクジェットインク組成物を○、50度未満のインクジェットインク組成物を×とした。
ブラックインクは次のとおりに調製した。まず、DPMA20gにルーブリゾール(株)製ソルスパース5gを溶解し、C.I.ピグメントブラック7を30g加えて3本ロールミルで混練した後、DPMA50gと直径0.5mmのジルコニアビーズ400gを加えてサンドミルで20時間攪拌した。この液を孔径1μmのテフロン(登録商標)製メンブレンフィルターで濾過して黒色分散液を100g得た。次に、撹拌羽根の付いた300mlのセパラブルフラスコを窒素置換し、そのフラスコに、合成例3で得られたアクリル共重合体溶液57g、上記黒色分散液全量、N−シクロヘキシルマレイミド−グリシジルメタクリレート共重合体(各モノマー重量比20:80)7g、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン1.9gおよびByk−344(商品名;ビック・ケミー(株)製)0.15gを投入し、室温で1時間撹拌した。その後、孔径0.5μmのメンブランフィルターで濾過してブラックインクを調製した。
透明ガラス基板に、以下に処方を説明するブラックインクをスピンコート方式にて塗布した後に、ホットプレート上で80℃で3分間プリベークして塗膜を形成した。その後に、オーブンで230℃で30分加熱することにより塗膜を硬化し、膜厚1.0μmの硬化膜を得た後に、疎水処理を行った。室温において、この硬化膜に、インクジェットインク組成物が接触してから30秒後の接触角が、50度以上のインクジェットインク組成物を○、50度未満のインクジェットインク組成物を×とした。
ブラックインクは次のとおりに調製した。まず、DPMA20gにルーブリゾール(株)製ソルスパース5gを溶解し、C.I.ピグメントブラック7を30g加えて3本ロールミルで混練した後、DPMA50gと直径0.5mmのジルコニアビーズ400gを加えてサンドミルで20時間攪拌した。この液を孔径1μmのテフロン(登録商標)製メンブレンフィルターで濾過して黒色分散液を100g得た。次に、撹拌羽根の付いた300mlのセパラブルフラスコを窒素置換し、そのフラスコに、合成例3で得られたアクリル共重合体溶液57g、上記黒色分散液全量、N−シクロヘキシルマレイミド−グリシジルメタクリレート共重合体(各モノマー重量比20:80)7g、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン1.9gおよびByk−344(商品名;ビック・ケミー(株)製)0.15gを投入し、室温で1時間撹拌した。その後、孔径0.5μmのメンブランフィルターで濾過してブラックインクを調製した。
[ジェッティング特性の評価方法]
インクジェットインク組成物を、FUJIFILM Dimatix社製のDMP−2800型、10pl用のヘッドを用いて、吐出電圧が16Vで30℃の条件下で、ガラス基板に塗布し、ドットパターンを形成した。ジェッティング時の液柱が垂直方向に吐出され、サテライトは発生しなかった場合を○、液柱が隣の液柱と接触する、またはサテライトが発生した場合を×とした。
インクジェットインク組成物を、FUJIFILM Dimatix社製のDMP−2800型、10pl用のヘッドを用いて、吐出電圧が16Vで30℃の条件下で、ガラス基板に塗布し、ドットパターンを形成した。ジェッティング時の液柱が垂直方向に吐出され、サテライトは発生しなかった場合を○、液柱が隣の液柱と接触する、またはサテライトが発生した場合を×とした。
[耐熱性の評価方法]
透明ガラス基板に、インクジェットインク組成物をスピンコート方式にて塗布した後に、ホットプレート上で80℃で3分間プリベークして塗膜を形成した。その後に、オーブンで230℃で30分加熱することにより塗膜を硬化し、膜厚1.5μmの硬化膜を得た。
この膜を更に250℃で1時間再加熱した後、再加熱前の膜厚及び色純度に対する加熱後の残膜率及び色差(△E)で評価した。加熱後の残膜率が97%以上である場合を○とし、97%未満の場合を×とした。色差が1未満の場合を○とし、1以上の場合を×とした。
なお、残膜率測定は、KLA TENCOR(株)製の商品名P−15の段差・表面あらさ・微細形状測定装置を用いて行った。また、色純度測定は、(有)東京電色技術センターの商品名MICRO COLOR ANALYZER TC−1800Mの分光光度計装置を用いて行った。
透明ガラス基板に、インクジェットインク組成物をスピンコート方式にて塗布した後に、ホットプレート上で80℃で3分間プリベークして塗膜を形成した。その後に、オーブンで230℃で30分加熱することにより塗膜を硬化し、膜厚1.5μmの硬化膜を得た。
この膜を更に250℃で1時間再加熱した後、再加熱前の膜厚及び色純度に対する加熱後の残膜率及び色差(△E)で評価した。加熱後の残膜率が97%以上である場合を○とし、97%未満の場合を×とした。色差が1未満の場合を○とし、1以上の場合を×とした。
なお、残膜率測定は、KLA TENCOR(株)製の商品名P−15の段差・表面あらさ・微細形状測定装置を用いて行った。また、色純度測定は、(有)東京電色技術センターの商品名MICRO COLOR ANALYZER TC−1800Mの分光光度計装置を用いて行った。
[耐薬品性の評価方法]
透明ガラス基板に、耐熱性の評価と同様にして、膜厚1.5μmの硬化膜を形成した。
この硬化膜に、下記の処理を別々に施した後、各処理前の膜厚に対する各処理後の残膜率を耐熱性の評価と同様にして測定した。各処理後の残膜率が95%以上の場合を○とし、各処理後の残膜率が95%未満の場合を×とした。
IPA処理:イソプロピルアルコール中に50℃で30分間浸漬
NMP処理:N−メチル−2−ピロリドン中に50℃で30分間浸漬
GBL処理:γ−ブチロラクトン中に50℃で30分間浸漬
透明ガラス基板に、耐熱性の評価と同様にして、膜厚1.5μmの硬化膜を形成した。
この硬化膜に、下記の処理を別々に施した後、各処理前の膜厚に対する各処理後の残膜率を耐熱性の評価と同様にして測定した。各処理後の残膜率が95%以上の場合を○とし、各処理後の残膜率が95%未満の場合を×とした。
IPA処理:イソプロピルアルコール中に50℃で30分間浸漬
NMP処理:N−メチル−2−ピロリドン中に50℃で30分間浸漬
GBL処理:γ−ブチロラクトン中に50℃で30分間浸漬
[電圧保持率の評価方法]
耐熱性の評価方法と同様に、透明ガラス基板にインクジェットインク組成物をスピンコート方式にて塗布した後に、ホットプレート上で80℃で3分間プリベークして塗膜を形成した。その後に、オーブンで230℃で30分加熱することにより塗膜を硬化し、膜厚1.5μmの硬化膜を得た。
この硬化膜をガラス基板から削り取った。これを1.5重量%になるようにチッソ社製JC−5044XXの液晶組成物と混合して、60℃で48時間浸漬し、電圧保持率測定用のサンプルを調製した。このサンプルを孔径0.2μmのテフロン(登録商標)製メンブレンフィルターで濾過した。
液晶セルは片面にITO電極を設けた10cm角の透明ガラス基板上に、チッソ社製PIA−5550の配向剤をスピンコート法で塗布し、100℃で10分間乾燥した後、オーブンで250℃で90分間処理を行い、膜厚約0.06μmの配向膜を膜付けした基板を得た。この基板2枚の配向膜面をそれぞれラビング処理し、1枚の基板上に直径が約6μmのビーズスペーサを散布し、もう1枚の基板をラビング方向が平行で、かつ互いに対向するようにエポキシ系シール材(三井化学社製LCストラクトボンド)を使用して貼り合せて液晶セルを組み立て、硬化膜と液晶の混合物を封入した。封入後120℃で30分間アイソトロピック処理を行い、室温まで徐冷して液晶セルを得た。
この液晶セルを、東陽テクニカ社製の液晶物性測定システム6254型を用いて、温度60℃において、ゲートパルス幅60μs、周波数0.3Hz、波高±5Vの矩形波をソースに印加することにより変化するドレインをオシロスコープより読み取った。これを4回実施し、平均値を求めた。電圧保持率が95%以上の場合を○、95%未満を×とした。
耐熱性の評価方法と同様に、透明ガラス基板にインクジェットインク組成物をスピンコート方式にて塗布した後に、ホットプレート上で80℃で3分間プリベークして塗膜を形成した。その後に、オーブンで230℃で30分加熱することにより塗膜を硬化し、膜厚1.5μmの硬化膜を得た。
この硬化膜をガラス基板から削り取った。これを1.5重量%になるようにチッソ社製JC−5044XXの液晶組成物と混合して、60℃で48時間浸漬し、電圧保持率測定用のサンプルを調製した。このサンプルを孔径0.2μmのテフロン(登録商標)製メンブレンフィルターで濾過した。
液晶セルは片面にITO電極を設けた10cm角の透明ガラス基板上に、チッソ社製PIA−5550の配向剤をスピンコート法で塗布し、100℃で10分間乾燥した後、オーブンで250℃で90分間処理を行い、膜厚約0.06μmの配向膜を膜付けした基板を得た。この基板2枚の配向膜面をそれぞれラビング処理し、1枚の基板上に直径が約6μmのビーズスペーサを散布し、もう1枚の基板をラビング方向が平行で、かつ互いに対向するようにエポキシ系シール材(三井化学社製LCストラクトボンド)を使用して貼り合せて液晶セルを組み立て、硬化膜と液晶の混合物を封入した。封入後120℃で30分間アイソトロピック処理を行い、室温まで徐冷して液晶セルを得た。
この液晶セルを、東陽テクニカ社製の液晶物性測定システム6254型を用いて、温度60℃において、ゲートパルス幅60μs、周波数0.3Hz、波高±5Vの矩形波をソースに印加することにより変化するドレインをオシロスコープより読み取った。これを4回実施し、平均値を求めた。電圧保持率が95%以上の場合を○、95%未満を×とした。
[実施例1]
DPMA20gにルーブリゾール(株)製ソルスパース5gを溶解し、C.I.ピグメントレッド254を12gとC.I.ピグメントイエロー139を3g加えて3本ロールミルで混練した後、DPMA40gと直径0.5mmのジルコニアビーズ400gを加えてサンドミルで20時間攪拌した。この液を孔径1μmのテフロン(登録商標)製メンブレンフィルターで濾過して赤色分散液を75g得た。
撹拌羽根の付いた300mlのセパラブルフラスコを窒素置換し、そのフラスコに、合成例1で得られたポリエステルアミド酸溶液28g、上記赤色分散液全量、TECHMORE VG3101L(商品名;三井化学(株)製)2.6g、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン1.4gおよびByk−344(商品名;ビック・ケミー(株)製)0.1gを投入し、室温で1時間撹拌した。その後、孔径0.5μmのメンブランフィルターで濾過してインクジェットインク組成物を調製した。前記インクジェットインク組成物の粘度は15.3mPa・sであった。ここで粘度とはE型粘度計(商品名;VISCONIC END(株)東京計器製)を使用して25℃で測定した粘度である(以下同じ)。なお、30℃における該インクジェットインク組成物の粘度は13.0mPa・sであった。
DPMA20gにルーブリゾール(株)製ソルスパース5gを溶解し、C.I.ピグメントレッド254を12gとC.I.ピグメントイエロー139を3g加えて3本ロールミルで混練した後、DPMA40gと直径0.5mmのジルコニアビーズ400gを加えてサンドミルで20時間攪拌した。この液を孔径1μmのテフロン(登録商標)製メンブレンフィルターで濾過して赤色分散液を75g得た。
撹拌羽根の付いた300mlのセパラブルフラスコを窒素置換し、そのフラスコに、合成例1で得られたポリエステルアミド酸溶液28g、上記赤色分散液全量、TECHMORE VG3101L(商品名;三井化学(株)製)2.6g、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン1.4gおよびByk−344(商品名;ビック・ケミー(株)製)0.1gを投入し、室温で1時間撹拌した。その後、孔径0.5μmのメンブランフィルターで濾過してインクジェットインク組成物を調製した。前記インクジェットインク組成物の粘度は15.3mPa・sであった。ここで粘度とはE型粘度計(商品名;VISCONIC END(株)東京計器製)を使用して25℃で測定した粘度である(以下同じ)。なお、30℃における該インクジェットインク組成物の粘度は13.0mPa・sであった。
まず、ガラス基板上に疎水性のブラックインクを硬化した膜と前記インクジェットインク組成物との接触角を評価した。評価結果は表1に示す。
また、前記インクジェットインク組成物のジェッティング特性を評価した。前記インクジェットインク組成物を、ピエゾジェット方式のヘッドを用いて、ガラス基板に塗布し、ドットパターンを形成した。ジェッティング時の液柱は垂直方向に吐出され、サテライトは発生しなかった。
次に、前記インクジェットインク組成物をガラス基板上に750rpmで10秒間スピンコートした後、ホットプレート上で80℃で3分間プリベークして塗膜を形成させた。その後、オーブンで、230℃で30分間加熱することにより塗膜を硬化させた膜を得た。このようにして得られた硬化膜について、膜厚、耐熱性、耐薬品性および電圧保持率について特性を評価した。これらの評価結果を表1に示す。
また、前記インクジェットインク組成物のジェッティング特性を評価した。前記インクジェットインク組成物を、ピエゾジェット方式のヘッドを用いて、ガラス基板に塗布し、ドットパターンを形成した。ジェッティング時の液柱は垂直方向に吐出され、サテライトは発生しなかった。
次に、前記インクジェットインク組成物をガラス基板上に750rpmで10秒間スピンコートした後、ホットプレート上で80℃で3分間プリベークして塗膜を形成させた。その後、オーブンで、230℃で30分間加熱することにより塗膜を硬化させた膜を得た。このようにして得られた硬化膜について、膜厚、耐熱性、耐薬品性および電圧保持率について特性を評価した。これらの評価結果を表1に示す。
[実施例2]
DPMA20gにルーブリゾール(株)製ソルスパース5gを溶解し、C.I.ピグメントグリーン36を12gとC.I.ピグメントイエロー150を8g加えて3本ロールミルで混練した後、DPMA40gと直径0.5mmのジルコニアビーズ400gを加えてサンドミルで20時間攪拌した。この液を孔径1μmのテフロン(登録商標)製メンブレンフィルターで濾過して緑色分散液を80g得た。
撹拌羽根の付いた300mlのセパラブルフラスコを窒素置換し、そのフラスコに、合成例2で得られたポリエステルアミド酸溶液54g、上記緑色分散液全量、N−シクロヘキシルマレイミド−グリシジルメタクリレート共重合体(各モノマー重量比20:80)7g、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン1.9gおよびByk−344(商品名;ビック・ケミー(株)製)0.15gを投入し、室温で1時間撹拌した。その後、孔径0.5μmのメンブランフィルターで濾過してインクジェットインク組成物を調製した。前記インクジェットインク組成物の粘度(25℃)は14.1mPa・sであった。なお30℃における該インクジェットインク組成物の粘度は11.9mPa・sであった。
接触角、ジェッティング特性、硬化膜の膜厚、耐熱性、耐薬品性および電圧保持率については実施例1と同様に評価した。評価結果は表1に示す。
DPMA20gにルーブリゾール(株)製ソルスパース5gを溶解し、C.I.ピグメントグリーン36を12gとC.I.ピグメントイエロー150を8g加えて3本ロールミルで混練した後、DPMA40gと直径0.5mmのジルコニアビーズ400gを加えてサンドミルで20時間攪拌した。この液を孔径1μmのテフロン(登録商標)製メンブレンフィルターで濾過して緑色分散液を80g得た。
撹拌羽根の付いた300mlのセパラブルフラスコを窒素置換し、そのフラスコに、合成例2で得られたポリエステルアミド酸溶液54g、上記緑色分散液全量、N−シクロヘキシルマレイミド−グリシジルメタクリレート共重合体(各モノマー重量比20:80)7g、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン1.9gおよびByk−344(商品名;ビック・ケミー(株)製)0.15gを投入し、室温で1時間撹拌した。その後、孔径0.5μmのメンブランフィルターで濾過してインクジェットインク組成物を調製した。前記インクジェットインク組成物の粘度(25℃)は14.1mPa・sであった。なお30℃における該インクジェットインク組成物の粘度は11.9mPa・sであった。
接触角、ジェッティング特性、硬化膜の膜厚、耐熱性、耐薬品性および電圧保持率については実施例1と同様に評価した。評価結果は表1に示す。
[実施例3]
DPMA20gにルーブリゾール(株)製ソルスパース5gを溶解し、C.I.ピグメントブルー15:6を20g加えて3本ロールミルで混練した後、DPMA60gと直径0.5mmのジルコニアビーズ400gを加えてサンドミルで20時間攪拌した。この液を孔径1μmのテフロン(登録商標)製メンブレンフィルターで濾過して青色分散液を100g得た。
撹拌羽根の付いた300mlのセパラブルフラスコを窒素置換し、そのフラスコに、合成例1で得られたポリエステルアミド酸溶液35g、上記青色分散液全量、N−シクロヘキシルマレイミド−グリシジルメタクリレート共重合体(各モノマー重量比20:80)7g、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン1.8gおよびByk−344(商品名;ビック・ケミー(株)製)0.15gを投入し、室温で1時間撹拌した。その後、孔径0.5μmのメンブランフィルターで濾過してインクジェットインク組成物を調製した。前記インクジェットインク組成物の粘度(25℃)は14.6mPa・sであった。なお30℃における該インクジェットインク組成物の粘度は12.4mPa・sであった。
接触角、ジェッティング特性、硬化膜の膜厚、耐熱性、耐薬品性および電圧保持率については実施例1と同様に評価した。評価結果は表1に示す。
DPMA20gにルーブリゾール(株)製ソルスパース5gを溶解し、C.I.ピグメントブルー15:6を20g加えて3本ロールミルで混練した後、DPMA60gと直径0.5mmのジルコニアビーズ400gを加えてサンドミルで20時間攪拌した。この液を孔径1μmのテフロン(登録商標)製メンブレンフィルターで濾過して青色分散液を100g得た。
撹拌羽根の付いた300mlのセパラブルフラスコを窒素置換し、そのフラスコに、合成例1で得られたポリエステルアミド酸溶液35g、上記青色分散液全量、N−シクロヘキシルマレイミド−グリシジルメタクリレート共重合体(各モノマー重量比20:80)7g、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン1.8gおよびByk−344(商品名;ビック・ケミー(株)製)0.15gを投入し、室温で1時間撹拌した。その後、孔径0.5μmのメンブランフィルターで濾過してインクジェットインク組成物を調製した。前記インクジェットインク組成物の粘度(25℃)は14.6mPa・sであった。なお30℃における該インクジェットインク組成物の粘度は12.4mPa・sであった。
接触角、ジェッティング特性、硬化膜の膜厚、耐熱性、耐薬品性および電圧保持率については実施例1と同様に評価した。評価結果は表1に示す。
[比較例1]
DPMA20gにルーブリゾール(株)製ソルスパース5gを溶解し、C.I.ピグメントグリーン36を12gとC.I.ピグメントイエロー150を8g加えて3本ロールミルで混練した後、DPMA40gと直径0.5mmのジルコニアビーズ400gを加えてサンドミルで20時間攪拌した。この液を孔径1μmのテフロン(登録商標)製メンブレンフィルターで濾過して緑色分散液を80g得た。
撹拌羽根の付いた300mlのセパラブルフラスコを窒素置換し、そのフラスコに、合成例3で得られたアクリル共重合体溶液57g、上記緑色分散液全量、ECHMORE VG3101L(商品名;三井化学(株)製)3.5g、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン1.9gおよびByk−344(商品名;ビック・ケミー(株)製)0.15gを投入し、室温で1時間撹拌した。その後、孔径0.5μmのメンブランフィルターで濾過してインクジェットインク組成物を調製した。前記インクジェットインク組成物の粘度(25℃)は12.8mPa・sであった。なお30℃における該インクジェットインク組成物の粘度は10.8mPa・sであった。
接触角、ジェッティング特性、硬化膜の膜厚、耐熱性、耐薬品性および電圧保持率については実施例1と同様に評価した。評価結果は表1に示す。
DPMA20gにルーブリゾール(株)製ソルスパース5gを溶解し、C.I.ピグメントグリーン36を12gとC.I.ピグメントイエロー150を8g加えて3本ロールミルで混練した後、DPMA40gと直径0.5mmのジルコニアビーズ400gを加えてサンドミルで20時間攪拌した。この液を孔径1μmのテフロン(登録商標)製メンブレンフィルターで濾過して緑色分散液を80g得た。
撹拌羽根の付いた300mlのセパラブルフラスコを窒素置換し、そのフラスコに、合成例3で得られたアクリル共重合体溶液57g、上記緑色分散液全量、ECHMORE VG3101L(商品名;三井化学(株)製)3.5g、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン1.9gおよびByk−344(商品名;ビック・ケミー(株)製)0.15gを投入し、室温で1時間撹拌した。その後、孔径0.5μmのメンブランフィルターで濾過してインクジェットインク組成物を調製した。前記インクジェットインク組成物の粘度(25℃)は12.8mPa・sであった。なお30℃における該インクジェットインク組成物の粘度は10.8mPa・sであった。
接触角、ジェッティング特性、硬化膜の膜厚、耐熱性、耐薬品性および電圧保持率については実施例1と同様に評価した。評価結果は表1に示す。
[比較例2]
DPMA20gにルーブリゾール(株)製ソルスパース5gを溶解し、C.I.ピグメントグリーン36を12gとC.I.ピグメントイエロー150を8g加えて3本ロールミルで混練した後、DPMA40gと直径0.5mmのジルコニアビーズ400gを加えてサンドミルで20時間攪拌した。この液を孔径1μmのテフロン(登録商標)製メンブレンフィルターで濾過して緑色分散液を80g得た。
撹拌羽根の付いた300mlのセパラブルフラスコを窒素置換し、そのフラスコに、合成例1で得られたポリエステルアミド酸溶液40g、上記緑色分散液全量、アラルダイトCY184(商品名;バンティコ(株)製)3.45g、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン1.9g、Byk−344(商品名;ビック・ケミー(株)製)0.15gおよびDPMA19.55gを投入し、室温で1時間撹拌した。その後、孔径0.5μmのメンブランフィルターで濾過してインクジェットインク組成物を調製した。前記インクジェットインク組成物の粘度(25℃)は13.9mPa・sであった。なお30℃における該インクジェットインク組成物の粘度は11.8mPa・sであった。
接触角、ジェッティング特性、硬化膜の膜厚、耐熱性、耐薬品性および電圧保持率については実施例1と同様に評価した。評価結果は表1に示す。
DPMA20gにルーブリゾール(株)製ソルスパース5gを溶解し、C.I.ピグメントグリーン36を12gとC.I.ピグメントイエロー150を8g加えて3本ロールミルで混練した後、DPMA40gと直径0.5mmのジルコニアビーズ400gを加えてサンドミルで20時間攪拌した。この液を孔径1μmのテフロン(登録商標)製メンブレンフィルターで濾過して緑色分散液を80g得た。
撹拌羽根の付いた300mlのセパラブルフラスコを窒素置換し、そのフラスコに、合成例1で得られたポリエステルアミド酸溶液40g、上記緑色分散液全量、アラルダイトCY184(商品名;バンティコ(株)製)3.45g、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン1.9g、Byk−344(商品名;ビック・ケミー(株)製)0.15gおよびDPMA19.55gを投入し、室温で1時間撹拌した。その後、孔径0.5μmのメンブランフィルターで濾過してインクジェットインク組成物を調製した。前記インクジェットインク組成物の粘度(25℃)は13.9mPa・sであった。なお30℃における該インクジェットインク組成物の粘度は11.8mPa・sであった。
接触角、ジェッティング特性、硬化膜の膜厚、耐熱性、耐薬品性および電圧保持率については実施例1と同様に評価した。評価結果は表1に示す。
共重合体A :N−シクロヘキシルマレイミド−グリシジルメタクリレート共重合体
(各モノマー重量比20:80)
CY184 :バンティコ(株)製アラルダイトCY184
表1に示した結果から明らかなように、実施例1〜3の硬化膜は、耐薬品性および耐熱性において優れていることが判る。一方、比較例1のアクリル共重合体溶液を用いたインクジェットインク組成物は耐熱性が劣り、比較例2の2官能エポキシ樹脂を用いたインクジェットインク組成物は耐薬品性が劣る。
本発明のポリエステルアミド酸を含有する組成物は、インクジェットインク組成物とした場合にインクジェット特性が優れ、耐薬品性および耐熱性が優れたカラーフィルターを形成するインクジェットインク組成物として利用できる。
Claims (15)
- テトラカルボン酸二無水物(a1)、ジアミン(a2)および多価ヒドロキシ化合物(a3)を反応させることにより得られるポリエステルアミド酸(A)と、顔料(B)とを含有する組成物。
- テトラカルボン酸二無水物(a1)、ジアミン(a2)および多価ヒドロキシ化合物(a3)を反応させることにより得られるポリエステルアミド酸(A)と、顔料(B)と、エポキシ樹脂(C)とを含有する組成物。
- さらに、重合性二重結合を有する化合物(D)と、光重合開始剤(E)とを含有する、請求項1または2に記載の組成物。
- さらに、沸点が200℃以上の溶剤(G)を含む請求項1〜3のいずれかに記載の組成物。
- ポリエステルアミド酸(A)が、原料としてさらに1価アルコール(a4)を反応させることにより得られる反応生成物である、請求項1〜4のいずれかに記載の組成物。
- ポリエステルアミド酸(A)が、原料としてさらにスチレン−無水マレイン酸共重合体(a5)および/またはシリコン含有モノアミン(a6)を反応させることにより得られる反応生成物である、請求項1〜5のいずれかに記載の組成物。
- ポリエステルアミド酸(A)が、Xモルのテトラカルボン酸二無水物(a1)、Yモルのジアミン(a2)およびZモルの多価ヒドロキシ化合物(a3)を、下記数式(1)および数式(2)の関係が成立する比率で反応させて得られる、請求項1〜6のいずれかに記載の組成物。
0.2≦Z/Y≦8.0・・・・・・・・・(1)
0.2≦(Y+Z)/X≦1.5・・・・・(2) - ポリエステルアミド酸(A)が、下記構造式(1)および構造式(2)で示される構成単位を有する化合物である、請求項1〜7のいずれかに記載の組成物。
- エポキシ樹脂(C)が、エポキシ基を有するモノマーの単独重合体、エポキシ基を有する2種以上のモノマーの共重合体、およびエポキシ基を有するモノマーとエポキシ基を有さないモノマーとの共重合体から選択される1種以上の化合物である請求項2〜8のいずれかに記載の組成物。
- エポキシ樹脂(C)が、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、およびエポキシ基を有するモノマーとN−置換マレイミド化合物との共重合体から選択される1種以上の化合物である、請求項2〜8のいずれかに記載の組成物。
- エポキシ樹脂(C)が、2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパンと1,3−ビス[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−1−[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシフェニル)−1−メチルエチル]フェニル]エチル]フェノキシ]−2−プロパノールとの混合物、および2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパンから選択される化合物である、請求項2〜8のいずれかに記載の組成物。
- インクジェットインク組成物である、請求項1〜11のいずれかに記載の組成物。
- 請求項12に記載のインクジェットインク組成物を用いて作製されたカラーフィルター。
- 請求項13に記載のカラーフィルターを用いた液晶表示素子。
- 請求項13に記載のカラーフィルターを用いた固体撮像素子。
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