JP2009102532A - Colored composition, colored photocurable composition, color filter, liquid crystal display device, and solid state imaging element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、顔料の分散性に優れ、着色組成物および着色光硬化性組成物の着色力、現像性等に優れ、塗料、印刷インキ、カラー表示板等の広い範囲で好適に使用し得る着色組成物、及び着色光硬化性組成物、該着色光硬化性組成物を用いて製造されたカラーフィルタに関する。 The present invention is excellent in dispersibility of pigments, excellent in coloring power and developability of colored compositions and colored photocurable compositions, and can be suitably used in a wide range of paints, printing inks, color display plates and the like. The present invention relates to a composition, a colored photocurable composition, and a color filter produced using the colored photocurable composition.
カラーフィルタは、有機顔料や無機顔料を分散させた着色組成物と、多官能モノマー、重合開始剤、アルカリ可溶性樹脂及びその他の成分とを含有して着色光硬化性組成物とし、これを用いてフォトリソ法、インクジェット法などにより着色パターンを形成することで製造されている。 The color filter contains a colored composition in which an organic pigment or an inorganic pigment is dispersed, a polyfunctional monomer, a polymerization initiator, an alkali-soluble resin, and other components to form a colored photocurable composition. It is manufactured by forming a colored pattern by a photolithography method, an ink jet method or the like.
近年、カラーフィルタは、液晶表示装置(LCD)用途ではモニターのみならずテレビへと用途が拡大しており、この用途拡大に伴い、色度、コントラストなどにおいて高度の色特性が要求されるに至っている。また、固体撮像素子(イメージセンサ)用途においても同様に色むらの低減、色分解能の向上など高度の色特性が求められるようになっている。 In recent years, color filters have been used not only for monitors but also for televisions in liquid crystal display (LCD) applications, and with this expansion of applications, advanced color characteristics such as chromaticity and contrast have been required. Yes. In addition, advanced color characteristics such as reduction in color unevenness and improvement in color resolution are also demanded for solid-state imaging devices (image sensors).
上記のような要求に対して、顔料の粒子径をより微細化すると共に、分散性のより高いものが必要とされ、顔料の分散性を高めるためには、通常、例えばフタロシアニン顔料の表面にその誘導体化合物で顔料表面を改質し、改質された表面に吸着しやすい極性官能基を有する低分子量樹脂分子などの分散剤を用いて、顔料の分散化ないし分散安定化を図りつつ、顔料、表面改質剤、分散剤を含む顔料組成物を得ている。そして、得られた顔料組成物に更にアルカリ可溶性樹脂、光重合性組成物、光重合開始剤及びその他成分を含有して光硬化性組成物とし、これを用いてフォトリソ法などによりカラーフィルタを得ている。 In order to meet the above requirements, the pigment particles are required to have a finer particle size and higher dispersibility. To increase the dispersibility of the pigment, for example, the surface of the phthalocyanine pigment is usually applied to the surface. Using a dispersant such as a low molecular weight resin molecule having a polar functional group that is easily adsorbed on the modified surface, the pigment surface is modified with a derivative compound, while dispersing or stabilizing the pigment, A pigment composition containing a surface modifier and a dispersant is obtained. The obtained pigment composition further contains an alkali-soluble resin, a photopolymerizable composition, a photopolymerization initiator, and other components to obtain a photocurable composition, and a color filter is obtained by using the photolithographic method. ing.
高度の色特性を得ようとするために、顔料の粒子径を微細化することが有効な手段である。しかし、微細化すると顔料粒子の表面積が大きくなって、顔料の分散性が悪化し、この改良のために顔料表面を改質する表面改質剤や分散剤の量がより多く必要になる。例えば、コントラストの向上のために、表面改質剤や分散剤の量が顔料量の10〜20質量%をも使用されるようになってきており、このため表面改質剤や分散剤がカラーフィルタの色特性に与える影響を無視することができなくなる。また着色パターンを形成する現像性が大幅に悪化することになる。 In order to obtain high color characteristics, it is an effective means to reduce the particle diameter of the pigment. However, when the size is reduced, the surface area of the pigment particles is increased, and the dispersibility of the pigment is deteriorated. For this improvement, a larger amount of a surface modifier or a dispersant for modifying the pigment surface is required. For example, in order to improve the contrast, the amount of the surface modifier and the dispersant is 10 to 20% by mass of the pigment amount. For this reason, the surface modifier and the dispersant are colored. The influence on the color characteristics of the filter cannot be ignored. Moreover, the developability for forming the colored pattern is greatly deteriorated.
顔料の分散性を向上させるために、種々の顔料誘導体を用いることが報告されている(例えば特許文献1、2参照)。しかしながらこれらの技術をもってしても、微細化顔料の分散性を確保するためには顔料誘導体、あるいは分散剤を多量に使用する必要がある。このため現像性が極端に悪化し、製造適性のない着色光硬化性組成物しか得られなかった。
また微細化した顔料の強い2次凝集を抑制することを目的として、ソルトミリング工程時に、ロジンまたはロジン誘導体を添加して顔料を処理し、該顔料の分散体を用いてコントラストの高いカラーフィルタを得る技術が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
しかしながら、これらの方法によっても、更に高くなるコントラスト等の色特性改良の市場要求に応じることはできず、微細化した顔料における更に高度な分散性、分散安定性が望まれていた。また製造適性のある現像ラチチュードの広い着色光硬化性組成物の開発が市場ニーズとして高いのである。
上記のように顔料粒子の微細化と画像のコントラスト等の色特性だけに着目すればある程度の改善効果が得られるのであるが、安価で、生産性の高いカラーフィルタを得ようとすると現像ラチチュードが狭く、使用できるものではなかった。
In addition, in order to suppress strong secondary aggregation of the refined pigment, a rosin or rosin derivative is added during the salt milling process to treat the pigment, and a color filter having a high contrast is obtained using the pigment dispersion. A technique to obtain is proposed (see, for example, Patent Document 3).
However, even with these methods, it is impossible to meet market demands for improving color characteristics such as higher contrast, and higher dispersibility and dispersion stability in finer pigments have been desired. Development of a colored photocurable composition having a wide development latitude suitable for production is a high market need.
As mentioned above, it is possible to obtain some improvement effect by focusing only on the color characteristics such as the finer pigment particles and the contrast of the image. However, the development latitude is low if an inexpensive and highly productive color filter is to be obtained. Narrow and not usable.
本発明は上記に鑑みなされたものである。即ち本発明が解決しようとする課題は、高い顔料分散性と分散後の分散安定性とを有し、コントラスト等の色特性が良好な着色組成物を得ることである。さらに現像性が良好で、着色画素のパターンを広い現像ラチチュードで得ることができる着色光硬化性組成物を得ることである。これによって生産性が良好なカラーフィルタを提供し、コントラストが高く、耐熱性が良好で、色特性の良好な液晶表示装置用のカラーフィルタを提供し、また色むらが低減され、色分解が良好な固体撮像素子用カラーフィルタを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above. That is, the problem to be solved by the present invention is to obtain a colored composition having high pigment dispersibility and dispersion stability after dispersion and good color characteristics such as contrast. Furthermore, it is to obtain a colored photocurable composition having good developability and capable of obtaining a colored pixel pattern with a wide development latitude. This provides a color filter with good productivity, provides a color filter for liquid crystal display devices with high contrast, good heat resistance, and good color characteristics, and reduces color unevenness and good color separation. An object is to provide a color filter for a solid-state imaging device.
前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
<1> (a)顔料、(b)酸性基を有する顔料誘導体、(c)高分子化合物を含む着色組成物であって、その着色組成物により乾燥膜厚が1.0μmの塗膜を形成したときに、該塗膜が、KOH濃度が0.05質量%のアルカリ水溶液に30秒以下で溶解することを特徴とする着色組成物。
<2> (a)顔料が(c)高分子化合物で被覆されてなることを特徴とする<1>に記載の着色組成物。
<3> (a)顔料が、(b)酸性基を有する顔料誘導体で被覆されてなることを特徴とする<1>または<2>に記載の着色組成物。
<4> (b)酸性基を有する顔料誘導体が、スルホン酸基及び/或いはスルホン酸塩を有する顔料誘導体である<1>から<3>のいずれか1項に記載の着色組成物。
<5> <1>から<4>のいずれか1項に記載の着色組成物が光重合性化合物及び光重合開始剤を含有することを特徴とする着色光硬化性組成物。
Specific means for achieving the above object are as follows.
<1> A colored composition containing (a) a pigment, (b) a pigment derivative having an acidic group, and (c) a polymer compound, and a coating film having a dry film thickness of 1.0 μm is formed from the colored composition. When this is done, the coating composition dissolves in an alkaline aqueous solution having a KOH concentration of 0.05% by mass in 30 seconds or less.
<2> The colored composition according to <1>, wherein (a) the pigment is coated with (c) a polymer compound.
<3> The colored composition according to <1> or <2>, wherein (a) the pigment is coated with (b) a pigment derivative having an acidic group.
<4> The colored composition according to any one of <1> to <3>, wherein the pigment derivative having an acidic group (b) is a pigment derivative having a sulfonic acid group and / or a sulfonate.
<5> A colored photocurable composition, wherein the colored composition according to any one of <1> to <4> contains a photopolymerizable compound and a photopolymerization initiator.
<6> 基板上に、<5>に記載の着色光硬化性組成物を用いてなる着色パターンを有することを特徴とするカラーフィルタ。
<7> <6>に記載のカラーフィルタを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
<8> <6>に記載のカラーフィルタを備えたことを特徴とする固体撮像素子。
<6> A color filter having a colored pattern using the colored photocurable composition according to <5> on a substrate.
<7> A liquid crystal display device comprising the color filter according to <6>.
<8> A solid-state imaging device comprising the color filter according to <6>.
さらに好ましい実施態様としては
<9> N−フェニルマレイミドを構成成分とするアクリル系樹脂を含む<5>に記載の着色光硬化性組成物。
<10> (メタ)アクリロイロキシ基を置換基として有する脂環を側鎖に有するアクリル系樹脂を含む<5>に記載の着色光硬化性組成物。
<11> ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートを共重合したアクリル系樹脂を含む<5>に記載の着色光硬化性組成物。
<12> さらにポリスチレンマクロモノマーを構成成分とするアクリル系樹脂を含む<5>に記載の着色光硬化性組成物。
<13> 前記(c)高分子化合物が、グラフト型高分子化合物である<1>記載の着色組成物。
As a more preferred embodiment, the colored photocurable composition according to <5>, comprising an acrylic resin containing <9> N-phenylmaleimide as a constituent component.
The colored photocurable composition as described in <5> containing the acrylic resin which has an alicyclic ring which has a <10> (meth) acryloyloxy group as a substituent in a side chain.
<11> The colored photocurable composition according to <5>, comprising an acrylic resin copolymerized with a hydroxyl group-containing (meth) acrylate.
<12> The colored photocurable composition according to <5>, further comprising an acrylic resin containing a polystyrene macromonomer as a constituent component.
<13> The colored composition according to <1>, wherein the polymer compound (c) is a graft polymer compound.
色特性の改良のため顔料を微細化すると表面積が増大し、且つ顔料の破砕によって新表面が出現するが、この新表面は表面エネルギーが高く、このため微細化された顔料は凝集し易い。本発明では、微細化された顔料の高エネルギー表面を、酸性基を有する顔料誘導体と高分子化合物とで吸着し、被覆させることによって凝集を防止する。このことによって、微細化された顔料は一次粒子で安定化されているものと推定される。特に本発明の酸性基を有する顔料誘導体と高分子化合物は分子の大きさが異なり、高分子化合物で被覆された顔料表面の隙間に、比較的低分子である顔料誘導体が入り込んで表面エネルギーの高い吸着点を被覆し、高い分散効果を発揮するものと思われる。
顔料誘導体は酸性基を有しているので、アルカリ現像時において非露光部は高い溶解性を示し、現像ラチチュードが大きく、色濃度が高い即ち顔料濃度が高くなっても良好なパターン形状を得ることができたものと思われる。また酸性基を有する顔料誘導体を用いることにより、顔料表面が酸性化し、顔料が現像されやすくなるので、高分子化合物あるいはアルカリ可溶性樹脂でのアルカリ現像性機能を小さくできることによって高分子化合物あるいはアルカリ可溶性樹脂の耐熱着色を小さくできるものと考えている。
When the pigment is refined to improve the color characteristics, the surface area increases, and a new surface appears due to the crushing of the pigment. However, the new surface has a high surface energy, and thus the refined pigment tends to aggregate. In the present invention, aggregation is prevented by adsorbing and coating the high-energy surface of the micronized pigment with a pigment derivative having an acidic group and a polymer compound. Thus, it is presumed that the refined pigment is stabilized with primary particles. In particular, the pigment derivative having an acidic group of the present invention and the polymer compound have different molecular sizes, and the pigment derivative having a relatively low molecule enters the gap between the pigment surface coated with the polymer compound, resulting in high surface energy. It seems to cover the adsorption point and exert a high dispersion effect.
Since the pigment derivative has an acidic group, the non-exposed area exhibits high solubility during alkali development, a large development latitude, and a high color density, that is, a good pattern shape can be obtained even when the pigment density is high. It seems that was made. Further, by using a pigment derivative having an acidic group, the pigment surface is acidified and the pigment is easily developed. Therefore, the alkali developability function of the polymer compound or alkali-soluble resin can be reduced, so that the polymer compound or alkali-soluble resin can be reduced. It is thought that the heat resistant coloring of can be reduced.
本発明によれば、高い顔料分散性と分散後の分散安定性とを有し、コントラスト等の色特性が良好な加工顔料とそれを用いた顔料分散液を得ることができる。さらに現像性が良好で、着色画素のパターンを広い現像ラチチュードで得ることができる着色光硬化性組成物を得ることができる。これによって生産性が良好なカラーフィルタを提供し、コントラストが高く、耐熱性が良好で、しかも色特性の良好な液晶表示装置用のカラーフィルタ、および色むらが低減され、色分解が良好な固体撮像素子用カラーフィルタを得ることができる。また本発明はポストベークでの熱による着色が防止され、これによっても色特性の向上に寄与している。 According to the present invention, a processed pigment having high pigment dispersibility and dispersion stability after dispersion, and good color characteristics such as contrast, and a pigment dispersion using the processed pigment can be obtained. In addition, it is possible to obtain a colored photocurable composition having good developability and capable of obtaining a colored pixel pattern with a wide development latitude. This provides a color filter with good productivity, a color filter for liquid crystal display devices with high contrast, good heat resistance, and good color characteristics, and a solid with reduced color unevenness and good color separation An image sensor color filter can be obtained. Further, the present invention prevents coloration due to heat in post-baking, which also contributes to the improvement of color characteristics.
以下、発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
<着色組成物>
本発明の着色組成物は、(a)顔料、(b)酸性基を有する顔料誘導体、(c)高分子化合物を必須成分とするものである。
Hereinafter, the best mode for carrying out the invention will be described in detail.
<Coloring composition>
The colored composition of the present invention comprises (a) a pigment, (b) a pigment derivative having an acidic group, and (c) a polymer compound as essential components.
本発明の着色組成物を乾燥膜厚が1.0μmの塗膜にしたときに、KOH濃度が0.05質量%のアルカリ水溶液に30秒以下で溶解させるために用いられる方法としては、
i)着色組成物に用いる高分子化合物やアルカリ可溶性樹脂の酸価を高めることによりアルカリ現像液との親和性を高める方法、
ii)酸性部位を有する光重合性化合物を用いる方法、
iii)アルカリ現像液のアルカリ濃度を高める方法、
iv)感度の低い光重合性開始剤を用いたり、少ない官能基を有するモノマーを用いたり、膜厚を厚くしたり、露光量を低くして光重合性化合物の架橋密度を低下させる方法、
v)ミリング時に酸性基を有する樹脂を添加することにより、酸性基を有する樹脂で覆い、顔料粒子のアルカリ現像液との親和性を高くする方法、
vi)酸性の顔料誘導体を用いる場合に、顔料誘導体の酸性度を高める、顔料誘導体の酸性置換基数を高める、或いは顔料誘導体の添加量を高めるなどの方法が挙げられる。
When the colored composition of the present invention is formed into a coating film having a dry film thickness of 1.0 μm, the method used for dissolving it in an alkaline aqueous solution having a KOH concentration of 0.05 mass% in 30 seconds or less,
i) a method of increasing the affinity with an alkali developer by increasing the acid value of the polymer compound or alkali-soluble resin used in the colored composition;
ii) a method using a photopolymerizable compound having an acidic site,
iii) a method for increasing the alkali concentration of the alkali developer,
iv) A method of using a photopolymerizable initiator with low sensitivity, using a monomer having a small number of functional groups, increasing the film thickness, or reducing the exposure amount to reduce the crosslinking density of the photopolymerizable compound,
v) A method of increasing the affinity of the pigment particles with an alkaline developer by adding a resin having an acidic group during milling to cover the resin with an acidic group.
vi) In the case of using an acidic pigment derivative, methods such as increasing the acidity of the pigment derivative, increasing the number of acidic substituents of the pigment derivative, or increasing the amount of the pigment derivative added may be mentioned.
好ましくは、i)高分子化合物などの酸価を高める方法、ii)酸性部位を有する光重合性化合物を用いる方法、v)ミリング時に酸性基を有する樹脂を添加する方法、vi)顔料誘導体の酸性度を高める、顔料誘導体の酸性置換基数を高める、或いは顔料誘導体の添加量を高める方法であり、特に好ましくは、i)高分子化合物などの酸価を高める方法、v)ミリング時に酸性基を有する樹脂を添加する方法、vi)顔料誘導体の酸性度を高める、顔料誘導体の酸性置換基数を高める、或いは顔料誘導体の添加量を高める方法である。 Preferably, i) a method of increasing the acid value of a polymer compound, etc., ii) a method of using a photopolymerizable compound having an acidic site, v) a method of adding a resin having an acidic group during milling, vi) the acidity of the pigment derivative A method of increasing the number of acidic substituents of the pigment derivative, or increasing the amount of the pigment derivative added, particularly preferably i) a method of increasing the acid value of a polymer compound, etc., v) having an acidic group during milling A method of adding a resin, vi) a method of increasing the acidity of the pigment derivative, increasing the number of acidic substituents of the pigment derivative, or increasing the addition amount of the pigment derivative.
i)の高分子化合物などの酸価を高める方法としては、具体的には酸価が50mgKOH/gから500mgKOH/gの高分子化合物が用いられ、好ましくは、酸価が80mgKOH/gから400mgKOH/gの高分子化合物であり、特に好ましくは、酸価が95mgKOH/gから300mgKOH/gの高分子化合物である。 As a method for increasing the acid value of the polymer compound or the like of i), specifically, a polymer compound having an acid value of 50 mgKOH / g to 500 mgKOH / g is used, and preferably an acid value of 80 mgKOH / g to 400 mgKOH / g. g, and particularly preferably a polymer compound having an acid value of 95 mgKOH / g to 300 mgKOH / g.
v)のミリング時に酸性基を有する樹脂を添加する方法として、具体的には(a)顔料の項にて説明する。 The method of adding a resin having an acidic group during milling in v) will be specifically described in the section of (a) pigment.
vi)の顔料誘導体の酸性度を高める方法として、具体的には、酸性基としてスルホン酸基、スルホン酸の金属塩、スルホン酸のアンモニウム塩、カルボン酸基、リン酸基を用いることであり、好ましくは、酸性基としてスルホン酸基、スルホン酸の金属塩、スルホン酸のアンモニウム塩を用いる方法である。顔料誘導体の添加量を高める方法として、具体的には、酸性基を有する顔料誘導体の顔料に対する含有量が、0.1〜50質量%であり、より好ましくは1.0〜40質量%であり、さらに好ましくは10〜30質量%である。 As a method for increasing the acidity of the pigment derivative of vi), specifically, a sulfonic acid group, a metal salt of sulfonic acid, an ammonium salt of sulfonic acid, a carboxylic acid group, and a phosphoric acid group are used as the acidic group. A method using a sulfonic acid group, a metal salt of sulfonic acid, or an ammonium salt of sulfonic acid as the acidic group is preferable. As a method for increasing the addition amount of the pigment derivative, specifically, the content of the pigment derivative having an acidic group with respect to the pigment is 0.1 to 50% by mass, more preferably 1.0 to 40% by mass. More preferably, it is 10-30 mass%.
以下に本発明で用いる各成分について説明する。
(a)顔料
本発明で用いる(a)顔料としては、従来公知の種々の無機顔料又は有機顔料を適宜選択して用いることができる。
Below, each component used by this invention is demonstrated.
(A) Pigment As the (a) pigment used in the present invention, conventionally known various inorganic pigments or organic pigments can be appropriately selected and used.
顔料としては、本発明の着色組成物がカラーフィルタの着色パターンに用いられ、その際に高透過率であることが好ましいこと等を考慮すると、有機顔料が好ましく、また、なるべく粒子サイズの小さいものを使用することが好ましい。
着色組成物及びこれを含有する着色光硬化性組成物のハンドリング性と色特性とを考慮すると、着色組成物に使用する顔料の平均1次粒子径としては、60nm以下が好ましく、30nm以下がより好ましく、5〜25nmが最も好ましい。該粒径が前記範囲内であると、透過率が高く、色特性が良好であると共に、高いコントラストのカラーフィルタを形成するのに有効である。
平均1次粒子径は、SEM或いはTEMで観察し、粒子が凝集していない部分で粒子サイズを100個計測し、平均値を算出することによって求める。
As the pigment, considering that the colored composition of the present invention is used for the color pattern of the color filter and preferably having a high transmittance at that time, an organic pigment is preferable, and a pigment having a particle size as small as possible. Is preferably used.
Considering the handling properties and color characteristics of the colored composition and the colored photocurable composition containing the same, the average primary particle size of the pigment used in the colored composition is preferably 60 nm or less, more preferably 30 nm or less. Preferably, 5 to 25 nm is most preferable. When the particle size is within the above range, the transmittance is high, the color characteristics are good, and it is effective for forming a color filter with high contrast.
The average primary particle diameter is obtained by observing with an SEM or TEM, measuring 100 particle sizes in a portion where the particles are not aggregated, and calculating an average value.
本発明に使用する顔料は必要な場合には、ミリングによって微細化することが可能である。ミリングに関しては後述するが、ミリング工程に供される前の顔料の粒子径としては、25〜60nm程度である。 If necessary, the pigment used in the present invention can be refined by milling. Although the milling will be described later, the particle diameter of the pigment before being subjected to the milling step is about 25 to 60 nm.
前記無機顔料としては、金属酸化物、金属錯塩等で示される金属化合物を挙げることができ、具体的には、鉄、コバルト、アルミニウム、カドミウム、鉛、銅、チタン、マグネシウム、クロム、亜鉛、アンチモン等の金属酸化物、及び前記金属の複合酸化物を挙げることができる。 Examples of the inorganic pigment include metal compounds represented by metal oxides, metal complex salts, and the like. Specifically, iron, cobalt, aluminum, cadmium, lead, copper, titanium, magnesium, chromium, zinc, antimony And metal oxides such as the above, and complex oxides of the above metals.
前記有機顔料としては、例えば、
C.I.Pigment Red 1,2,3,4,5,6,7,9,10,14,17,22,23,31,38,41,48:1,48:2,48:3,48:4,49,49:1,49:2,52:1,52:2,53:1,57:1,60:1,63:1,66,67,81:1,81:2,81:3,83,88,90,105,112,119,122,123,144,146,149,150,155,166,168,169,170,171,172,175,176,177,178,179,184,185,187,188,190,200,202,206,207,208,209,210,216,220,224,226,242,246,254,255,264,270,272,279、
C.I.Pigment Yellow 1,2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,16,17,18,20,24,31,32,34,35,35:1,36,36:1,37,37:1,40,42,43,53,55,60,61,62,63,65,73,74,77,81,83,86,93,94,95,97,98,100,101,104,106,108,109,110,113,114,115,116,117,118,119,120,123,125,126,127,128,129,137,138,139,147,148,150,151,152,153,154,155,156,161,162,164,166,167,168,169,170,171,172,173,174,175,176,177,179,180,181,182,185,187,188,193,194,199,213,214、
C.I.Pigment Orange 2,5,13,16,17:1,31,34,36,38,43,46,48,49,51,52,55,59,60,61,62,64,71,73、
C.I.Pigment Green 7,10,36,37、
C.I.Pigment Blue 1,2,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16,22,60,64,66,79,79のCl置換基をOHに変更したもの,80、
C.I.Pigment Violet 1,19,23,27,32,37,42、
C.I.Pigment Brown 25,28、
C.I.Pigment Black 1,7等を挙げることができる。
但し、本発明においてはこれらに限定されるものではない。
Examples of the organic pigment include:
C. I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 14, 17, 22, 23, 31, 38, 41, 48: 1, 48: 2, 48: 3, 48: 4 49, 49: 1, 49: 2, 52: 1, 52: 2, 53: 1, 57: 1, 60: 1, 63: 1, 66, 67, 81: 1, 81: 2, 81: 3 83, 88, 90, 105, 112, 119, 122, 123, 144, 146, 149, 150, 155, 166, 168, 169, 170, 171, 172, 175, 176, 177, 178, 179, 184 185, 187, 188, 190, 200, 202, 206, 207, 208, 209, 210, 216, 220, 224, 226, 242, 246, 254, 255, 264, 270, 272, 279,
C. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 24, 31, 32, 34, 35, 35: 1, 36, 36: 1, 37, 37: 1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 86, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 125, 126, 127, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 17 , 175,176,177,179,180,181,182,185,187,188,193,194,199,213,214,
C. I. Pigment Orange 2, 5, 13, 16, 17: 1, 31, 34, 36, 38, 43, 46, 48, 49, 51, 52, 55, 59, 60, 61, 62, 64, 71, 73,
C. I. Pigment Green 7, 10, 36, 37,
C. I. Pigment Blue 1, 2, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 60, 64, 66, 79, 79 were changed to OH. Things, 80,
C. I. Pigment Violet 1, 19, 23, 27, 32, 37, 42,
C. I. Pigment Brown 25, 28,
C. I. Pigment Black 1, 7 and the like.
However, the present invention is not limited to these.
これらの中で好ましく用いることができる顔料として、以下のものを挙げることができる。
C.I.Pigment Yellow 11,24,108,109,110,138,139,150,151,154,167,180,185、
C.I.Pigment Orange 36,71、
C.I.Pigment Red 122,150,171,175,177,209,224,242,254,255,264、
C.I.Pigment Violet 19,23,32、
C.I.Pigment Blue 15:1,15:3,15:6,16,22,60,66、
C.I.Pigment Green 7,36,37、
C.I.Pigment Black 1,7
Among these, the pigments that can be preferably used include the following.
C. I. Pigment Yellow 11, 24, 108, 109, 110, 138, 139, 150, 151, 154, 167, 180, 185,
C. I. Pigment Orange 36, 71,
C. I. Pigment Red 122, 150, 171, 175, 177, 209, 224, 242, 254, 255, 264,
C. I. Pigment Violet 19, 23, 32,
C. I. Pigment Blue 15: 1, 15: 3, 15: 6, 16, 22, 60, 66,
C. I. Pigment Green 7, 36, 37,
C. I. Pigment Black 1, 7
これら有機顔料は、単独若しくは色純度を上げるため種々の組合せて用いることができる。有機顔料の組合せの具体例を以下に示す。
例えば、赤の顔料としては、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料を単独で、又は、それらの少なくとも1種と、ジスアゾ系黄色顔料、イソインドリン系黄色顔料、キノフタロン系黄色顔料又はペリレン系赤色顔料、アントラキノン系赤色顔料、ジケトピロロピロール系赤色顔料と、を混合して用いることができる。
例えば、アントラキノン系顔料としては、C.I.ピグメント・レッド177が挙げられ、ペリレン系顔料としては、C.I.ピグメント・レッド155、C.I.ピグメント・レッド224が挙げられ、ジケトピロロピロール系顔料としては、C.I.ピグメント・レッド254が挙げられ、色再現性の点でC.I.ピグメント・イエロー83、C.I.ピグメント・イエロー139又はC.I.ピグメント・レッド177との混合が好ましい。また、赤色顔料と他顔料との質量比は、100:5〜100:80が好ましい。100:4以下では400nmから500nmの光透過率を抑えることが困難で色純度を上げることが出来ない場合がある。また100:81以上では発色力が下がる場合がある。特に、上記質量比としては、100:10〜100:65の範囲が最適である。なお、赤色顔料同士の組み合わせの場合は、色度に併せて調整することができる。
These organic pigments can be used alone or in various combinations to increase color purity. Specific examples of combinations of organic pigments are shown below.
For example, as a red pigment, an anthraquinone pigment, perylene pigment, diketopyrrolopyrrole pigment alone, or at least one of them, a disazo yellow pigment, an isoindoline yellow pigment, a quinophthalone yellow pigment Alternatively, a perylene red pigment, an anthraquinone red pigment, and a diketopyrrolopyrrole red pigment can be mixed and used.
For example, as an anthraquinone pigment, C.I. I. Pigment Red 177, and perylene pigments include C.I. I. Pigment red 155, C.I. I. Pigment Red 224, and diketopyrrolopyrrole pigments include C.I. I. Pigment Red 254, and C.I. I. Pigment yellow 83, C.I. I. Pigment yellow 139 or C.I. I. Mixing with Pigment Red 177 is preferred. The mass ratio of the red pigment to the other pigment is preferably 100: 5 to 100: 80. If it is less than 100: 4, it may be difficult to suppress the light transmittance from 400 nm to 500 nm, and the color purity may not be improved. Further, when the ratio is 100: 81 or more, the coloring power may be lowered. Particularly, the mass ratio is optimally in the range of 100: 10 to 100: 65. In addition, in the case of the combination of red pigments, it can adjust according to chromaticity.
また、緑の顔料としては、ハロゲン化フタロシアニン系顔料を1種単独で、又は、これとジスアゾ系黄色顔料、キノフタロン系黄色顔料、アゾメチン系黄色顔料、若しくはイソインドリン系黄色顔料とを混合して用いることができる。
例えば、このような例としては、C.I.ピグメント・グリーン7、36、37とC.I.ピグメント・イエロー83、C.I.ピグメント・イエロー138、C.I.ピグメント・イエロー139、C.I.ピグメント・イエロー150、C.I.ピグメント・イエロー180又はC.I.ピグメント・イエロー185との混合が好ましい。緑顔料と黄色顔料との質量比は、100:5〜100:200が好ましい。上記質量比が100:5未満では400〜450nmの光透過率を抑えることが困難となり色純度を上げることができない場合がある。また100:200を越えると主波長が長波長寄りになりNTSC目標色相からのずれが大きくなる場合がある。上記質量比としては100:20〜100:150の範囲が特に好ましい。
In addition, as the green pigment, a halogenated phthalocyanine pigment is used alone or in combination with a disazo yellow pigment, a quinophthalone yellow pigment, an azomethine yellow pigment, or an isoindoline yellow pigment. be able to.
For example, C.I. I. Pigment Green 7, 36, 37 and C.I. I. Pigment yellow 83, C.I. I. Pigment yellow 138, C.I. I. Pigment yellow 139, C.I. I. Pigment yellow 150, C.I. I. Pigment yellow 180 or C.I. I. Mixing with Pigment Yellow 185 is preferred. The mass ratio of the green pigment to the yellow pigment is preferably 100: 5 to 100: 200. When the mass ratio is less than 100: 5, it is difficult to suppress the light transmittance of 400 to 450 nm, and the color purity may not be increased. On the other hand, when the ratio exceeds 100: 200, the dominant wavelength tends to be longer and the deviation from the NTSC target hue may become large. The mass ratio is particularly preferably in the range of 100: 20 to 100: 150.
青の顔料としては、フタロシアニン系顔料を、1種単独で、又は、これとジオキサジン系紫色顔料とを混合して用いることができる。
特に好適な例として、C.I.ピグメント・ブルー15:6とC.I.ピグメント・バイオレット23との混合を挙げることができる。
青色顔料と紫色顔料との質量比は、100:0〜100:100が好ましく、より好ましくは100:70以下である。
As a blue pigment, a phthalocyanine pigment can be used alone or in combination with a dioxazine purple pigment.
As a particularly preferred example, C.I. I. Pigment blue 15: 6 and C.I. I. A mixture with pigment violet 23 can be mentioned.
The mass ratio of the blue pigment to the violet pigment is preferably 100: 0 to 100: 100, more preferably 100: 70 or less.
また、ブラックマトリックス用途に好適な顔料としては、カーボンブラック、グラファイト、チタンブラック、酸化鉄、酸化チタン単独又は混合を用いることができ、カーボンブラックとチタンブラックとの組合せが好ましい。
また、カーボンブラックとチタンブラックとの質量比は、100:0〜100:60の範囲が好ましい。100:61以上では、分散安定性が低下する場合がある。
Moreover, as a pigment suitable for black matrix use, carbon black, graphite, titanium black, iron oxide, titanium oxide alone or a mixture thereof can be used, and a combination of carbon black and titanium black is preferable.
The mass ratio of carbon black to titanium black is preferably in the range of 100: 0 to 100: 60. If it is 100: 61 or more, the dispersion stability may decrease.
−(b)酸性基を有する顔料誘導体−
本発明に用いられる顔料誘導体は、顔料色素構造と、有機連結基と、酸性官能基により構成されていれば特に限定されない。(b)酸性基を有する顔料誘導体の構造としては、下記の一般式(1)あるいは一般式(2)で表すことができる。
-(B) Pigment derivative having acidic group-
The pigment derivative used in the present invention is not particularly limited as long as it is composed of a pigment dye structure, an organic linking group, and an acidic functional group. (B) The structure of the pigment derivative having an acidic group can be represented by the following general formula (1) or general formula (2).
一般式(1)、および一般式(2)で、[Pig]は顔料色素構造を示し、wは鎖状および分岐状有機連結基を示す。Aは酸性の官能基を示す。pおよびmは1〜10の整数を表す。 In the general formulas (1) and (2), [Pig] represents a pigment dye structure, and w represents a chain-like and branched organic linking group. A represents an acidic functional group. p and m represent an integer of 1 to 10.
<顔料色素構造>
顔料色素構造としては、一般式(1)、一般式(2)の[Pig]で表される部分であり、顔料母核構造、或いは顔料部分構造が挙げられる。顔料分散液として用いる場合に、用いる顔料の構造と同じであっても異なっていてもよいが、顔料と顔料誘導体との相互作用の観点から、顔料構造と同一または類似していることが好ましい。顔料母核構造の例としては、ハンザイエロー系、ジスアゾイエロー系、ベンズイミダゾロン系、レーキレッド系、トルイジンレッド系、ナフトールAS系、イソインドリン系、イソインドリノン系、キナクリドン系、ペリレン系、アンスラキノン系、ジケトピロロピロール系、ジオキサジンバイオレット系、フタロシアニン系、アゾメチン系、プテリジン系、ナフトール系、ピラゾロン系、インジゴ系、チオインジゴ系、キサンテン系、インダジン系、カーボンブラックなど各種の顔料色素構造を用いることができる。例として、顔料構造としては、下記に示す構造を用いることができる(式中、Xは酸性官能基を有する本特許に該当する置換基である。一分子中に二個以上のXを含む場合は、各々のXは異なるものでもよい。)。顔料色素構造としては、顔料の構造或いは顔料の部分構造であればよく、下記の特定の顔料構造に限定されない。
<Pigment pigment structure>
The pigment dye structure is a portion represented by [Pig] in the general formula (1) and the general formula (2), and includes a pigment core structure or a pigment partial structure. When used as a pigment dispersion, the structure may be the same as or different from the structure of the pigment to be used, but from the viewpoint of the interaction between the pigment and the pigment derivative, it is preferably the same or similar to the pigment structure. Examples of pigment mother core structures include: Hansa yellow, disazo yellow, benzimidazolone, lake red, toluidine red, naphthol AS, isoindoline, isoindolinone, quinacridone, perylene, anthra Various pigments such as quinone, diketopyrrolopyrrole, dioxazine violet, phthalocyanine, azomethine, pteridine, naphthol, pyrazolone, indigo, thioindigo, xanthene, indazine, carbon black, etc. Can be used. As an example, if a pigment structure, (wherein which can be used a structure shown below, X is a substituent corresponding to this patent has an acidic functional group. In a molecule containing two or more X Each X may be different.) The pigment dye structure may be a pigment structure or a pigment partial structure, and is not limited to the following specific pigment structure.
<酸性官能基>
本発明における顔料誘導体の酸性基は、一般式(1)あるいは一般式(2)におけるAであり、スルホン酸基、金属イオンを対イオンとして有するスルホン酸塩、炭素数1〜12のモノアルキルアンモニウムイオン、炭素数1〜24のジアルキルアンモニウムイオン、炭素数1〜36のトリアルキルアンモニウムイオンを対イオンとして有するスルホン酸塩、カルボン酸基、リン酸基、水酸基、ホウ酸基が挙げられる。この中で現像での残渣低減の観点から、好ましくはスルホン酸基、金属イオンを対イオンとして有するスルホン酸塩、カルボン酸基が挙げられ、基板上への残渣がより残りにくい酸性基としてより好ましくはスルホン酸基、金属イオンを対イオンとして有するスルホン酸塩が挙げられる。スルホン酸塩の対イオンである金属イオンとしては、周期律表の第1−13族から選ばれる金属イオンを用いることができ、好ましくは周期律表の第1−2族から選ばれる金属イオンを用いることができ、より好ましくは、カリウムイオン、ナトリウムイオンを用いることができる。
<Acid functional group>
The acidic group of the pigment derivative in the present invention is A in the general formula (1) or (2), a sulfonic acid group, a sulfonate having a metal ion as a counter ion, or a monoalkylammonium having 1 to 12 carbon atoms. Examples thereof include sulfonic acid salts, carboxylic acid groups, phosphoric acid groups, hydroxyl groups, and boric acid groups having ions, dialkyl ammonium ions having 1 to 24 carbon atoms, and trialkyl ammonium ions having 1 to 36 carbon atoms as counter ions. Among these, from the viewpoint of reducing residues in development, sulfonic acid groups, sulfonates having a metal ion as a counter ion, and carboxylic acid groups are preferable, and more preferable as acidic groups in which residues on the substrate are less likely to remain. Includes sulfonates having a sulfonic acid group and a metal ion as a counter ion. As the metal ion which is a counter ion of the sulfonate, a metal ion selected from Group 1-13 of the periodic table can be used, and preferably a metal ion selected from Group 1-2 of the periodic table is used. More preferably, potassium ions and sodium ions can be used.
本発明の着色組成物における顔料誘導体の酸性基は、複数の種類の酸性基を組み合わせて用いることができる。例えば、スルホン酸基とカルボン酸基、スルホン酸基と金属イオンを対イオンとして有するスルホン酸塩、スルホン酸基とカルボン酸基と炭素数1〜36のトリアルキルアンモニウムイオンを対イオンとして有するスルホン酸塩、スルホン酸基とカルボン酸基と炭素数1〜72のトリアルキルアンモニウムイオンを対イオンとして有するスルホン酸塩と水酸基が挙げられる。酸性官能基の組み合わせはこれらに限定されるものではない。 The acidic group of the pigment derivative in the colored composition of the present invention can be used in combination of a plurality of types of acidic groups. For example, a sulfonate having a sulfonic acid group and a carboxylic acid group, a sulfonic acid group and a metal ion as a counter ion, and a sulfonic acid having a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, and a trialkylammonium ion having 1 to 36 carbon atoms as a counter ion. Examples thereof include a salt, a sulfonate group having a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, and a trialkylammonium ion having 1 to 72 carbon atoms as a counter ion and a hydroxyl group. The combination of acidic functional groups is not limited to these.
<連結基>
本発明における酸性基を有する顔料誘導体の連結基は、一般式(1)あるいは一般式(2)におけるwであり、2価以上の有機連結基である。
<Linking group>
The linking group of the pigment derivative having an acidic group in the present invention is w in the general formula (1) or the general formula (2), and is a divalent or higher valent organic linking group.
有機連結基としては、2価以上の連結基であれば、特に限定されないが、好ましくは、鎖上に置換されていてもよい又は鎖中に連結基が導入されていてもよい線状又は分岐状アルキレン基、鎖上に置換されていてもよい又は鎖中に連結基が導入されていてもよい線状ポリ(アルキレンオキシ)基、鎖上に置換されていてもよい又は鎖中に連結基が導入されていてもよい線状もしくは分岐状不飽和炭化水素基等が挙げられる。線状又は分岐状アルキレン基、線状ポリ(アルキレンオキシ)基、線状又は分岐状不飽和炭化水素基における鎖上への置換基としては、特に限定されないが、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜24のアルキル基、炭素数1〜24のフルオロアルキル基、アリル基、炭素数1〜24のアラルキル基、炭素数1〜24のアリール基、炭素数1〜24のヘテロアリール基、炭素数1〜24の置換基を有していてもよいアミノ基、炭素数1〜24個のアルコキシカルボニル基、炭素数1〜24個のアリールオキシカルボニル基、炭素数1〜24個のアルキルアミノカルボニル基、炭素数1〜24個のアリールアミノカルボニル基、炭素数1〜24個のアルキルカルバモイル基、炭素数1〜24個のアリールカルバモイル基、又はカルバモイルオキシ基等が挙げられる。線状又は分枝状アルキレン基、線状ポリ(アルキレンオキシ)基、線状又は分枝状不飽和炭化水素基における鎖中の連結基としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、エステル基、アミド基、ウレア基、カルバモイル基等が挙げられる。上記の各線状ポリ(アルキレンオキシ)基の繰返し数は、2から12が好ましく、より好ましくは、2から6である。 The organic linking group is not particularly limited as long as it is a divalent or higher valent linking group, but is preferably linear or branched, which may be substituted on the chain or may have a linking group introduced into the chain. Linear alkylene group, a linear poly (alkyleneoxy) group which may be substituted on the chain, or a linking group may be introduced into the chain, which may be substituted on the chain or a linking group in the chain And a linear or branched unsaturated hydrocarbon group in which may be introduced. The substituent on the chain in the linear or branched alkylene group, linear poly (alkyleneoxy) group, linear or branched unsaturated hydrocarbon group is not particularly limited, but is a hydrogen atom, a fluorine atom, or a carbon number. An alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 24 carbon atoms, an allyl group, an aralkyl group having 1 to 24 carbon atoms, an aryl group having 1 to 24 carbon atoms, a heteroaryl group having 1 to 24 carbon atoms, and a carbon number An amino group optionally having 1 to 24 substituents, an alkoxycarbonyl group having 1 to 24 carbon atoms, an aryloxycarbonyl group having 1 to 24 carbon atoms, and an alkylaminocarbonyl group having 1 to 24 carbon atoms An arylaminocarbonyl group having 1 to 24 carbon atoms, an alkylcarbamoyl group having 1 to 24 carbon atoms, an arylcarbamoyl group having 1 to 24 carbon atoms, or carbamoyloxy Etc. The. As a linking group in the chain of a linear or branched alkylene group, a linear poly (alkyleneoxy) group, or a linear or branched unsaturated hydrocarbon group, an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, an ester group, An amide group, a urea group, a carbamoyl group, etc. are mentioned. The repeating number of each of the linear poly (alkyleneoxy) groups is preferably 2 to 12, more preferably 2 to 6.
本発明における顔料誘導体の具体例を以下に挙げるが、これらに限定されるものではない。 Although the specific example of the pigment derivative in this invention is given below, it is not limited to these.
本発明における酸性基を有する顔料誘導体の顔料に対する含有量としては、0.1〜50質量%であり、より好ましくは1.0〜40質量%であり、さらに好ましくは10〜30質量%である。含有量が前記範囲内であると、分散安定性が高く、コントラスト等の色特性を損なわないので好ましい。
本発明における顔料誘導体は、1種単独でもよいし、2種以上を併用してもよい。
As content with respect to the pigment of the pigment derivative which has an acidic group in this invention, it is 0.1-50 mass%, More preferably, it is 1.0-40 mass%, More preferably, it is 10-30 mass%. . It is preferable for the content to be in the above-mentioned range since the dispersion stability is high and color characteristics such as contrast are not impaired.
The pigment derivative in the present invention may be used alone or in combination of two or more.
−(c)高分子化合物−
本発明に用いられる(c)高分子化合物は、線状ポリマー、グラフトポリマー、ブロックポリマー、末端変性型ポリマーなどが使用でき、これらの構造のアクリル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリイミド系の高分子化合物を好適に用いることができる。
これらの中でもグラフト構造の高分子化合物、線状ポリマーが好ましく、特にグラフト構造の高分子化合物が特に好ましい。以下本発明に好ましい線状ポリマー及びグラフト型高分子化合物について説明する。
-(C) polymer compound-
As the polymer compound (c) used in the present invention, linear polymers, graft polymers, block polymers, terminal-modified polymers, etc. can be used, and acrylic, polyurethane, polyester and polyimide polymers having these structures are used. A compound can be preferably used.
Among these, a polymer compound having a graft structure and a linear polymer are preferable, and a polymer compound having a graft structure is particularly preferable. Hereinafter, preferred linear polymers and graft polymer compounds for the present invention will be described.
本発明で使用される線状ポリマーは、1,000以上100000以下の重量平均分子量を有する高分子化合物であり、(メタ)アクリレート系モノマー、スチレンモノマー等のラジカル重合性モノマーを重合したものであれば、特に限定されない。 The linear polymer used in the present invention is a polymer compound having a weight average molecular weight of 1,000 to 100,000 and is obtained by polymerizing a radical polymerizable monomer such as a (meth) acrylate monomer or a styrene monomer. There is no particular limitation.
本発明で使用されるグラフト型高分子化合物は、1,000以上100000以下の重量平均分子量を有するグラフト型高分子化合物、即ち、主鎖(幹ポリマー)構造に、所定の分子量を有する側鎖(枝ポリマー)が結合してなる構造を有する高分子化合物であれば、特に制限を受けない。
本発明のグラフト型高分子化合物の幹部(主鎖)は、ポリスチレン、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリカプロラクトン、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル等により構成されるものが好適に挙げられる。
また、本発明のグラフト型高分子化合物の枝部(グラフト鎖)は、ポリスチレン、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリカプロラクトン、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル等により構成されるものが好適に挙げられる。
なお、本明細書においては、「アクリル」、「メタクリル」及び「アクリレート」、「メタクリレート」のいずれか或いは双方を指す場合、それぞれ「(メタ)アクリル」、「(メタ)アクリレート」と記載する場合がある。
また、本発明のグラフト型高分子化合物を総称して特定グラフト型高分子化合物ということがある。
The graft polymer compound used in the present invention is a graft polymer compound having a weight average molecular weight of 1,000 or more and 100,000 or less, that is, a side chain having a predetermined molecular weight (main chain). The polymer compound is not particularly limited as long as the polymer compound has a structure in which a branched polymer) is bonded.
Preferred examples of the trunk (main chain) of the graft polymer compound of the present invention include those composed of polystyrene, polyethylene oxide, polypropylene oxide, poly (meth) acrylic acid ester, polycaprolactone, polyurethane, polyamide, polyester, and the like. It is done.
Moreover, the branch part (graft chain) of the graft type polymer compound of the present invention is composed of polystyrene, polyethylene oxide, polypropylene oxide, poly (meth) acrylate, polycaprolactone, polyurethane, polyamide, polyester, and the like. Preferably mentioned.
In this specification, when referring to “acrylic”, “methacrylic” and “acrylate”, “methacrylate” or both, “(meth) acrylic” and “(meth) acrylate” are used respectively. There is.
Moreover, the graft type polymer compound of the present invention may be collectively referred to as a specific graft type polymer compound.
このように、グラフト鎖を有する構造であれば、幹部と枝部は同じポリマー種で形成されたものであってもよく、互いに異なっていてもよい。また、幹部、枝部のポリマー鎖には、目的に応じて種々の部分構造を含むことができる。例えば、幹部に顔料吸着性に優れた官能基を導入することで、特定グラフト型高分子化合物の顔料表面への吸着性をより向上させることができる。
本発明に好適に用いうる特定グラフト型高分子化合物を合成する際、主鎖を形成するモノマー由来の構造単位とともに、末端にエチレン性不飽和2重結合を有する重合性オリゴマーに由来する構造単位を共重合させることが、導入されるグラフト鎖の鎖長や特性を制御し、顔料への吸着性に優れ、また、経時的な安定性に優れた高分子化合物を得られという観点から好ましい。
As described above, as long as the structure has a graft chain, the trunk portion and the branch portion may be formed of the same polymer species, or may be different from each other. Further, the polymer chains of the trunk part and the branch part can contain various partial structures depending on the purpose. For example, it is possible to further improve the adsorptivity of the specific graft polymer compound to the pigment surface by introducing a functional group having excellent pigment adsorptivity into the trunk.
When synthesizing a specific graft-type polymer compound that can be suitably used in the present invention, a structural unit derived from a polymerizable oligomer having an ethylenically unsaturated double bond at the terminal is used together with a structural unit derived from a monomer that forms a main chain. Copolymerization is preferable from the viewpoint of controlling the chain length and characteristics of the graft chain to be introduced, and obtaining a polymer compound that is excellent in adsorptivity to pigment and excellent in stability over time.
特定グラフト型高分子化合物において側鎖構造の形成に有用な末端にエチレン性不飽和二重結合を有する重合性オリゴマーは、所定の分子量を有する化合物であることからマクロモノマーとも呼ばれる。以下の説明では、本発明における「末端にエチレン性不飽和結合を有する重合性オリゴマー」を、適宜、「重合性オリゴマー」又は「マクロモノマー」と称する場合がある。
本発明において所望により用いられる重合性オリゴマーは、ポリマー鎖部分とその末端のエチレン性不飽和二重結合を有する重合可能な官能基の部分からなる。このようなエチレン性不飽和二重結合を有する基は、ポリマー鎖の一方の末端にのみ有することが、所望のグラフト重合体を得るという観点から好ましい。エチレン性不飽和二重結合を有する基としては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基が好ましく、特に(メタ)アクリロイル基が好ましい。
A polymerizable oligomer having an ethylenically unsaturated double bond at a terminal useful for forming a side chain structure in a specific graft-type polymer compound is also called a macromonomer because it is a compound having a predetermined molecular weight. In the following description, the “polymerizable oligomer having an ethylenically unsaturated bond at the terminal” in the present invention may be appropriately referred to as “polymerizable oligomer” or “macromonomer”.
The polymerizable oligomer optionally used in the present invention comprises a polymer chain part and a part of a polymerizable functional group having an ethylenically unsaturated double bond at its terminal. It is preferable from the viewpoint of obtaining a desired graft polymer that such a group having an ethylenically unsaturated double bond is present only at one end of the polymer chain. As the group having an ethylenically unsaturated double bond, a (meth) acryloyl group and a vinyl group are preferable, and a (meth) acryloyl group is particularly preferable.
本発明に係る特定グラフト型高分子化合物の合成に用いられるマクロモノマーは、ポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)が500〜10,000の範囲であることが好ましく、1,000〜9,000の範囲であることが特に好ましい。
着色組成物に含有される顔料の分散性及び分散安定性、該着色組成物を適用して得られたカラーフィルタのコントラストの観点からは、マクロモノマーの数平均分子量(Mn)は500以上であることが好ましい。また、着色組成物を含有する光硬化性組成物によりカラーフィルタを製造する際の現像性の観点からは、マクロモノマーの数平均分子量(Mn)は10,000以下であることが好ましい。
The macromonomer used for the synthesis of the specific graft type polymer compound according to the present invention preferably has a polystyrene-equivalent number average molecular weight (Mn) in the range of 500 to 10,000, preferably 1,000 to 9,000. A range is particularly preferred.
From the viewpoint of the dispersibility and dispersion stability of the pigment contained in the coloring composition and the contrast of the color filter obtained by applying the coloring composition, the number average molecular weight (Mn) of the macromonomer is 500 or more. It is preferable. From the viewpoint of developability when producing a color filter with a photocurable composition containing a colored composition, the number average molecular weight (Mn) of the macromonomer is preferably 10,000 or less.
マクロモノマーにおけるポリマー鎖の部分は、アルキル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、N−アルキル(メタ)アクリルアミド、N,N’−ジアルキル(メタ)アクリルアミド、スチレン、(メタ)アクリロニトリル、酢酸ビニル、及びブタジエンからなる群より選ばれる少なくとも一種のモノマーから形成される単独重合体又は共重合体、あるいは、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、又はポリカプロラクトンであってもよい。
これらのポリマー鎖はさらに置換基を有していてもよく、導入可能な置換基としてはハロゲン原子、アルケニル基、アリール基、水酸基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノ基、アシルアミノ基、カルバモイル基等が挙げられる。
The polymer chain portion in the macromonomer includes alkyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, N-alkyl (meth) acrylamide, N, N′-dialkyl (meth) acrylamide, styrene, (meth) acrylonitrile, vinyl acetate, and It may be a homopolymer or copolymer formed from at least one monomer selected from the group consisting of butadiene, or polyethylene oxide, polypropylene oxide, or polycaprolactone.
These polymer chains may further have a substituent. Examples of the substituent that can be introduced include a halogen atom, an alkenyl group, an aryl group, a hydroxyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an amino group, an acylamino group, and a carbamoyl group. Is mentioned.
なお、ポリマー鎖を形成するアルキル(メタ)アクリレート、N−アルキル(メタ)アクリルアミド等におけるアルキル基の具体的な例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘプチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、2−クロロエチル基、2−ブロモエチル基、2−メトキシカルボニルエチル基、2−メトキシエチル基、2−ブロモプロピル基、2−ブテニル基、2−ペンテニル基、3−メチル−2−ペンテニル基、2−ヘキセニル基、4−メチル−2−ヘキセニル基、ベンジル基、フェネチル基、3−フェニルプロピル基、ナフチルメチル基、2−ナフチルエチル基、クロロベンジル基、ブロモベンジル基、メチルベンジル基、エチルベンジル基、メトキシベンジル基、ジメチルベンジル基、ジメトキシベンジル基、シクロヘキシル基、2−シクロヘキシルエチル基、2−シクロペンチルエチル基、ビシクロ〔3.2.1〕オクト−2−イル基、1−アダマンチル基、ジメチルアミノプロピル基、アセチルアミノエチル基、N,N−ジブチルアミノカルバモイルメチル基などが挙げられる。
このようなアルキル基のうち、無置換アルキル基、又は、ハロゲン原子、アリール基、若しくは水酸基で置換されたアルキル基が好ましく、特に無置換アルキル基が好ましい。
Specific examples of the alkyl group in the alkyl (meth) acrylate, N-alkyl (meth) acrylamide, etc. that form the polymer chain include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a heptyl group, a hexyl group, Octyl, decyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, hexadecyl, octadecyl, 2-chloroethyl, 2-bromoethyl, 2-methoxycarbonylethyl, 2-methoxyethyl, 2-bromopropyl, 2-butenyl group, 2-pentenyl group, 3-methyl-2-pentenyl group, 2-hexenyl group, 4-methyl-2-hexenyl group, benzyl group, phenethyl group, 3-phenylpropyl group, naphthylmethyl group, 2 -Naphthylethyl group, chlorobenzyl group, bromobenzyl group, methylbenzyl group, Tilbenzyl group, methoxybenzyl group, dimethylbenzyl group, dimethoxybenzyl group, cyclohexyl group, 2-cyclohexylethyl group, 2-cyclopentylethyl group, bicyclo [3.2.1] oct-2-yl group, 1-adamantyl group, Examples thereof include dimethylaminopropyl group, acetylaminoethyl group, N, N-dibutylaminocarbamoylmethyl group and the like.
Among such alkyl groups, an unsubstituted alkyl group, or an alkyl group substituted with a halogen atom, an aryl group, or a hydroxyl group is preferable, and an unsubstituted alkyl group is particularly preferable.
これらのポリマー鎖のなかでも、得られるグラフト型高分子化合物の分散安定性、現像性の観点からは、無置換、或いは、置換基として水酸基、炭素数1から4のアルコキシ基を有するアルキル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、無置換、或いは、置換基として炭素数1から4のアルキル基を有するN−アルキル(メタ)アクリルアミド、無置換、或いは、置換基として炭素数1から4のアルキル基を有するN,N’−ジアルキル(メタ)アクリルアミド、無置換、或いは、置換基として炭素数1から4のアルキル基、炭素数1から4のアルコキシ基を有するスチレン、(メタ)アクリロニトリルからなる群より選ばれる少なくとも一種のモノマーから形成される単独重合体又は共重合体、ポリカプロラクトン、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドが好ましく、無置換、或いは、置換基として水酸基、炭素数1から4のアルコキシ基を有するアルキル(メタ)アクリレート、無置換、或いは、置換基として炭素数1から4のアルキル基を有するN,N’−ジアルキル(メタ)アクリルアミド、無置換、或いは、置換基として炭素数1から4のアルコキシ基を有するスチレン、(メタ)アクリロニトリルからなる群より選ばれる少なくとも一種のモノマーから形成される単独重合体又は共重合体、ポリカプロラクトンが特に好ましい。
グラフト型高分子化合物を合成するのに有用なマクロモノマーとしては、下記一般式(5)で表されるオリゴマーが好ましく挙げられる。
Among these polymer chains, from the viewpoint of dispersion stability and developability of the resulting graft polymer compound, unsubstituted or alkyl having a hydroxyl group as a substituent and an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms (meta ) Acrylate, (meth) acrylamide, unsubstituted or N-alkyl (meth) acrylamide having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms as a substituent, unsubstituted or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms as a substituent N, N′-dialkyl (meth) acrylamide having a non-substituted, or styrene having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms as a substituent, and (meth) acrylonitrile Homopolymer or copolymer formed from at least one selected monomer, polycaprolactone, polyethyleneo Xoxide and polypropylene oxide are preferred, unsubstituted or substituted with a hydroxyl group and an alkyl (meth) acrylate having an alkoxy group of 1 to 4 carbon atoms, unsubstituted or substituted with an alkyl group of 1 to 4 carbon atoms. N, N′-dialkyl (meth) acrylamide having no substituent, or formed from at least one monomer selected from the group consisting of styrene having an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms as a substituent, and (meth) acrylonitrile. Homopolymers or copolymers and polycaprolactone are particularly preferred.
As a macromonomer useful for synthesizing a graft type polymer compound, an oligomer represented by the following general formula (5) is preferably exemplified.
一般式(5)のR11及びR13は、各々独立に水素原子又はメチル基を表す。
一般式(5)のR12は炭素原子数1〜12のアルキレン基を含む連結基を表し、該連結基は、炭素原子数1〜12のアルキレン基であってもよいし、複数の当該アルキレン基がエステル結合、エーテル結合、アミド結合等を介して連結したものであってもよい。R12におけるアルキレン基として好ましくは、炭素原子数2〜4のアルキレン基である。R12におけるアルキレン基は、さらに、水酸基、アルコキシ基の如き置換基を有していてもよい。
Y11は、置換基を有してもよいフェニル基、−COOR14、シアノ基、−CONR15R16を表す。ここで、R14は、炭素原子数1〜12のアルキル基、フェニル基又は炭素原子数7〜10のアリールアルキル基を表す。R15、R16は、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基を表す。R14、R15、R16、及びY11がアルキル基、フェニル基を表す場合、これらはさらに置換基を有してもよく、ここで導入可能な置換基としては、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子が挙げられる。
Y11は、好ましくは、フェニル基、シアノ基又は−COOR14であり、ここでR14は炭素原子数1〜12のアルキル基を表す。Y11は、分散安定性、現像性の点から、−COOR14、又は、シアノ基であることが最も好ましい。
qは10〜200の整数を表す。
一般式(5)のマクロモノマーにおいてq個連結される構造単位は1種のみでもよく、2種以上の構造単位を含む共重合体であってもよいが、複数種の構造単位を含む場合、R13、Y11として、互いに異なる2種以上が存在することもできる。
R 11 and R 13 in the general formula (5) each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
R 12 in the general formula (5) represents a linking group containing an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, and the linking group may be an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, or a plurality of the alkylene groups The group may be linked via an ester bond, an ether bond, an amide bond or the like. The alkylene group for R 12 is preferably an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. The alkylene group for R 12 may further have a substituent such as a hydroxyl group or an alkoxy group.
Y 11 represents a phenyl group which may have a substituent, -COOR 14 , a cyano group, or -CONR 15 R 16 . Here, R 14 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a phenyl group, or an arylalkyl group having 7 to 10 carbon atoms. R 15 and R 16 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. When R 14 , R 15 , R 16 , and Y 11 represent an alkyl group or a phenyl group, these may further have a substituent. Examples of the substituent that can be introduced here include a hydroxyl group, an alkoxy group, a halogen atom, Atom.
Y 11 is preferably a phenyl group, a cyano group or —COOR 14 , where R 14 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. Y 11 is most preferably —COOR 14 or a cyano group from the viewpoints of dispersion stability and developability.
q represents an integer of 10 to 200.
In the macromonomer of the general formula (5), q structural units may be connected to only one type or a copolymer including two or more types of structural units. Two or more different types of R 13 and Y 11 may exist.
上記重合性オリゴマーの具体例としては、ポリ−2ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ポリスチレンポリマー、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリ−n−ブチル(メタ)アクリレート、ポリ−i−ブチル(メタ)アクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリアセトアセトキシエチルメタクリレート、ポリ−2−メトキシエチルメタクリレート、ポリ−2−メトキシエトキシエチルメタクリレート、ポリアクリルアミド、N,N’−ジメチルアクリルアミドそれらの共重合体であって、分子末端の一個に(メタ)アクリロイル基が結合したポリマーが好適に挙げられる。 Specific examples of the polymerizable oligomer include poly-2hydroxyethyl (meth) acrylate, polystyrene polymer, polymethyl (meth) acrylate, poly-n-butyl (meth) acrylate, poly-i-butyl (meth) acrylate, poly Acrylonitrile, polyacetoacetoxyethyl methacrylate, poly-2-methoxyethyl methacrylate, poly-2-methoxyethoxyethyl methacrylate, polyacrylamide, N, N′-dimethylacrylamide, and a copolymer thereof, A polymer having a meth) acryloyl group bonded thereto is preferable.
上記重合性オリゴマーは、市販品であってもよいし、適宜合成したものであってもよく、該市販品としては、例えば、片末端メタクリロイル化ポリスチレンオリゴマー(Mn=6000、商品名:AS−6、東亜合成化学工業(株)製)、片末端メタクリロイル化ポリメチルメタクリレートオリゴマー(Mn=6000、商品名:AA−6、東亜合成化学工業(株)製)、片末端メタクリロイル化ポリ−n−ブチルアクリレートオリゴマー(Mn=6000、商品名:AB−6、東亜合成化学工業(株)製)、片末端メタクリロイル化ポリメチルメタクリレート/2−ヒドロキシエチルメタクリレートオリゴマー(Mn=7000、商品名:AA−714、東亜合成化学工業(株)製)、片末端メタクリロイル化ポリブチルメタクリレート/2−ヒドロキシエチルメタクリレートオリゴマー(Mn=7000、商品名:707S、東亜合成化学工業(株)製)、片末端メタクリロイル化ポリ2−エチルヘキシルメタクリレート/2−ヒドロキシエチルメタクリレートオリゴマー(Mn=7000、商品名:AY−707S、AY−714S、東亜合成化学工業(株)製)などが挙げられる。
特定グラフト型高分子化合物は、末端にエチレン性不飽和2重結合を有する重合性オリゴマーに由来する共重合単位を、1種のみ含むものであってもよいし、2種以上を含んでもよい。
The polymerizable oligomer may be a commercially available product or may be appropriately synthesized. Examples of the commercially available product include a one-end methacryloylated polystyrene oligomer (Mn = 6000, trade name: AS-6). , Manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.), one-end methacryloylated polymethyl methacrylate oligomer (Mn = 6000, trade name: AA-6, manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.), one-end methacryloylated poly-n-butyl Acrylate oligomer (Mn = 6000, trade name: AB-6, manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.), single-end methacryloylated polymethyl methacrylate / 2-hydroxyethyl methacrylate oligomer (Mn = 7000, trade name: AA-714) Toa Gosei Chemical Co., Ltd.), one-end methacryloylated polybutyl methacrylate / -Hydroxyethyl methacrylate oligomer (Mn = 7000, trade name: 707S, manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.), single-end methacryloylated poly 2-ethylhexyl methacrylate / 2-hydroxyethyl methacrylate oligomer (Mn = 7000, trade name: AY) -707S, AY-714S, manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.) and the like.
The specific graft type polymer compound may contain only one type of copolymer unit derived from a polymerizable oligomer having an ethylenically unsaturated double bond at the terminal, or may contain two or more types.
特定グラフト型高分子化合物における上記共重合単位の含有量としては、上記重合性オリゴマーが20〜80質量%であり、好ましくは40〜80質量%である。重合性オリゴマーの含有量が上記範囲において、分散溶媒への溶解性が適切に維持され、分散安定化のために必要な吸着層を十分に確保することが可能となり、且つ、この加工顔料を用いて硬化性組成物を形成した場合にも現像性を損なうことがない。 As content of the said copolymerization unit in a specific graft type polymer compound, the said polymerizable oligomer is 20-80 mass%, Preferably it is 40-80 mass%. When the content of the polymerizable oligomer is within the above range, the solubility in the dispersion solvent is appropriately maintained, and it is possible to sufficiently secure an adsorption layer necessary for stabilizing the dispersion. Thus, even when a curable composition is formed, developability is not impaired.
次に、本発明に係る特定グラフト型高分子化合物の主鎖構造について説明する。
特定グラフト型高分子化合物の幹部(主鎖)は、ポリスチレン、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリカプロラクトン、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル等のいずれにより構成されるものであってもよいが、ポリスチレン、ポリ(メタ)アクリル酸エステル骨格であることが好ましい。
グラフト型高分子化合物及び線状ポリマーの顔料への吸着を高める目的で、前記主鎖骨格を形成するモノマー及び、グラフトを形成するための前述のマクロモノマーに加えて、顔料に吸着し得る官能基を有するモノマーをさらに共重合させてグラフト型高分子化合物を得ることが好ましい。
顔料に吸着し得る官能基を有するモノマーとしては、具体的には、有機色素構造あるいは複素環構造を有するモノマー、酸性基を有するモノマー、塩基性窒素原子を有するモノマー、イオン性基を有するモノマーなどを挙げることができる。
なお、ここで、これら顔料に吸着し得る官能基は、主鎖構造を形成する重合性の部分構造に直接結合してもよく、また。下記の構造単位又は該構造単位が組み合わさって構成される連結基を介して結合していてもよい。
Next, the main chain structure of the specific graft polymer compound according to the present invention will be described.
The trunk (main chain) of the specific graft polymer compound may be composed of any one of polystyrene, polyethylene oxide, polypropylene oxide, poly (meth) acrylic acid ester, polycaprolactone, polyurethane, polyamide, polyester, and the like. A polystyrene or poly (meth) acrylic acid ester skeleton is preferable.
For the purpose of enhancing the adsorption of the graft polymer and the linear polymer to the pigment, in addition to the monomer forming the main chain skeleton and the macromonomer described above for forming the graft, a functional group capable of adsorbing to the pigment It is preferred to further copolymerize a monomer having a graft polymer compound.
Specific examples of the monomer having a functional group that can be adsorbed to the pigment include a monomer having an organic dye structure or a heterocyclic structure, a monomer having an acidic group, a monomer having a basic nitrogen atom, a monomer having an ionic group, etc. Can be mentioned.
Here, the functional group capable of adsorbing to these pigments may be directly bonded to the polymerizable partial structure forming the main chain structure. You may couple | bond together through the following structural unit or the coupling group comprised combining this structural unit.
有機色素構造あるいは複素環構造を有するモノマーとしては、下記一般式(3)で表される単量体または、マレイミド、マレイミド誘導体であることが好ましい。下記一般式(4)で表される単量体であることが特に好ましい。 The monomer having an organic dye structure or a heterocyclic structure is preferably a monomer represented by the following general formula (3), a maleimide, or a maleimide derivative. A monomer represented by the following general formula (4) is particularly preferable.
一般式(3)中、R1は、水素原子、又はアルキル基を表す。一般式(3)のR2は、単結合、又は2価の連結基を表す。一般式(3)のYは、−CO−、−C(=O)O−、−CONH−、−OC(=O)−、又はフェニレン基を表す。Zは含窒素複素環構造を有する基を表す。
R1で表されるアルキル基は置換基を有するものであってもよく、導入可能な置換基としては、例えば、ヒドロキシ基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜5、より好ましくは炭素数1〜3)、メトキシ基、エトキシ基、シクロヘキシロキシ基等が挙げられる。
R1で表される好ましいアルキル基として具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、2−ヒドロキシエチル基、3−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシプロピル基、2−メトキシエチル基が挙げられる。
R1としては、水素原子又はメチル基が最も好ましい。
In general formula (3), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group. R 2 in the general formula (3) represents a single bond or a divalent linking group. Y in the general formula (3) represents -CO-, -C (= O) O-, -CONH-, -OC (= O)-, or a phenylene group. Z represents a group having a nitrogen-containing heterocyclic structure.
The alkyl group represented by R 1 may have a substituent, and examples of the substituent that can be introduced include a hydroxy group and an alkoxy group (preferably having 1 to 5 carbon atoms, more preferably 1 carbon atom). -3), methoxy group, ethoxy group, cyclohexyloxy group and the like.
Specific examples of preferable alkyl group represented by R 1 include, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, i-butyl group, t-butyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group, 2 -Hydroxyethyl group, 3-hydroxypropyl group, 2-hydroxypropyl group, 2-methoxyethyl group can be mentioned.
R 1 is most preferably a hydrogen atom or a methyl group.
一般式(3)中、R2は、単結合又は2価の連結基を表す。該2価の連結基としては、アルキレン基が好ましい。該アルキレン基としては、炭素数1〜12のアルキレン基が好ましく、炭素数1〜12のアルキレン基がより好ましく、炭素数1〜8のアルキレン基が更に好ましく、炭素数1〜4のアルキレン基が特に好ましい。
R2で表されるアルキレン基は、ヘテロ原子(例えば、酸素原子、窒素原子、又は硫黄原子)を介して2以上連結したものであってもよい。
R2で表される好ましいアルキレン基として具体的には、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基が挙げられる。
R2で表される好ましいアルキレン基が置換基を有する場合、該置換基としては、例えば、ヒドロキシ基、アルコキシ基等が挙げられる。
R2で表される2価の連結基としては、上記のアルキレン基の末端において、−O−、−S−、−C(=O)O−、−CONH−、−C(=O)S−、−NHCONH−、−NHC(=O)O−、−NHC(=O)S−、−OC(=O)−、−OCONH−、及び−NHCO−から選ばれるヘテロ原子又はヘテロ原子を含む部分構造を有し、該ヘテロ原子又はヘテロ原子を含む部分構造を介してZと連結するものであってもよい。
In General Formula (3), R 2 represents a single bond or a divalent linking group. As the divalent linking group, an alkylene group is preferable. The alkylene group is preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, still more preferably an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, and an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms. Particularly preferred.
The alkylene group represented by R 2 may be one in which two or more are connected via a hetero atom (for example, an oxygen atom, a nitrogen atom, or a sulfur atom).
Specific examples of the preferable alkylene group represented by R 2 include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a trimethylene group, and a tetramethylene group.
When the preferable alkylene group represented by R 2 has a substituent, examples of the substituent include a hydroxy group and an alkoxy group.
Examples of the divalent linking group represented by R 2 include —O—, —S—, —C (═O) O—, —CONH—, —C (═O) S at the terminal of the above alkylene group. A heteroatom or a heteroatom selected from-, -NHCONH-, -NHC (= O) O-, -NHC (= O) S-, -OC (= O)-, -OCONH-, and -NHCO- It may have a partial structure and be linked to Z via the heteroatom or a partial structure containing a heteroatom.
一般式(3)中、Zは複素環構造を有する基を表す。複素環構造を有する基としては、例えば、フタロシアニン系、不溶性アゾ系、アゾレーキ系、アントラキノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、ジケトピロロピロール系、アントラピリジン系、アンサンスロン系、インダンスロン系、フラバンスロン系、ペリノン系、ペリレン系、チオインジゴ系の色素構造や、例えば、チオフェン、フラン、キサンテン、ピロール、ピロリン、ピロリジン、ジオキソラン、ピラゾール、ピラゾリン、ピラゾリジン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、チアジアゾール、ピラン、ピリジン、ピペリジン、ジオキサン、モルホリン、ピリダジン、ピリミジン、ピペラジン、トリアジン、トリチアン、イソインドリン、イソインドリノン、ベンズイミダゾロン、ベンゾチアゾール、コハクイミド、フタルイミド、ナフタルイミド、ヒダントイン、インドール、キノリン、カルバゾール、アクリジン、アクリドン、アントラキノン、ピラジン、テトラゾール、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンズイミダゾール、ベンズトリアゾール、環状アミド、環状ウレア、環状イミド等の複素環構造が挙げられる。
これらの複素環構造は、置換基を有していてもよく、該置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、脂肪族エステル基、芳香族エステル基、アルコキシカルボニル基、等が挙げられる。
Zは、炭素数が6以上である含窒素複素環構造を有する基であることがより好ましく、炭素数が6以上12以下である含窒素複素環構造を有する基であることが特に好ましい。炭素数が6以上である含窒素複素環構造として具体的には、フェノチアジン環、フェノキサジン環、アクリドン環、アントラキノン環、ベンズイミダゾール構造、ベンズトリアゾール構造、ベンズチアゾール構造、環状アミド構造、環状ウレア構造、及び環状イミド構造が好ましく、下記一般式(4)、(6)又は(7)で表される構造であることが特に好ましい。
In general formula (3), Z represents a group having a heterocyclic structure. Examples of the group having a heterocyclic structure include phthalocyanine series, insoluble azo series, azo lake series, anthraquinone series, quinacridone series, dioxazine series, diketopyrrolopyrrole series, anthrapyridine series, ansanthrone series, indanthrone series, and flavan. Throne, perinone, perylene, thioindigo dye structures, such as thiophene, furan, xanthene, pyrrole, pyrroline, pyrrolidine, dioxolane, pyrazole, pyrazoline, pyrazolidine, imidazole, oxazole, thiazole, oxadiazole, triazole, Thiadiazole, pyran, pyridine, piperidine, dioxane, morpholine, pyridazine, pyrimidine, piperazine, triazine, trithiane, isoindoline, isoindolinone, benzimidazolone, Heterocycles such as zothiazole, succinimide, phthalimide, naphthalimide, hydantoin, indole, quinoline, carbazole, acridine, acridone, anthraquinone, pyrazine, tetrazole, phenothiazine, phenoxazine, benzimidazole, benztriazole, cyclic amide, cyclic urea, cyclic imide Structure is mentioned.
These heterocyclic structures may have a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, an aliphatic ester group, an aromatic ester group, an alkoxycarbonyl group, and the like. Can be mentioned.
Z is more preferably a group having a nitrogen-containing heterocyclic structure having 6 or more carbon atoms, and particularly preferably a group having a nitrogen-containing heterocyclic structure having 6 to 12 carbon atoms. Specific examples of the nitrogen-containing heterocyclic structure having 6 or more carbon atoms include phenothiazine ring, phenoxazine ring, acridone ring, anthraquinone ring, benzimidazole structure, benztriazole structure, benzthiazole structure, cyclic amide structure, and cyclic urea structure. And a cyclic imide structure are preferable, and a structure represented by the following general formula (4), (6) or (7) is particularly preferable.
一般式(4)中、Fは、単結合、アルキレン基(例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基など)、−O−、−S−、−NRA−、及び−C(=O)−からなる群より選ばれるいずれかである。ここで、RAは、水素原子又はアルキル基を表す。RAがアルキル基を表す場合のアルキル基は、好ましくは炭素数1〜18のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、n−オクタデシル基などが挙げられる。
上記した中でも、一般式(4)におけるFとしては、単結合、メチレン基、−O−、又は−C(=O)−が好ましく、−C(=O)−が特に好ましい。
In general formula (4), F is a single bond, an alkylene group (for example, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, etc.), -O-, -S-, -NR A- , and It is one selected from the group consisting of —C (═O) —. Here, R A represents a hydrogen atom or an alkyl group. When R A represents an alkyl group, the alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, or an n-propyl group. I-propyl group, n-butyl group, t-butyl group, n-hexyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, n-octadecyl group and the like.
Among the above, as F in the general formula (4), a single bond, a methylene group, —O—, or —C (═O) — is preferable, and —C (═O) — is particularly preferable.
一般式(7)中、Y1及びZ1は、各々独立に、−N=、−NH−、−N(RB)−、−S−、又は−O−を表す。RBは、アルキル基を表し、RBがアルキル基を表す場合のアルキル基は、好ましくは炭素数1〜18のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、n−オクタデシル基などが挙げられる。
上記した中でも、一般式(7)における、Y1及びZ1としては、−N=、−NH−、及び−N(RB)−が特に好ましい。Y1及びZ1の組み合わせとしては、Y1及びZ1のいずれか一方が−N=であり、他方が−NH−である組み合わせ、イミダゾリル基が挙げられる。
In General Formula (7), Y 1 and Z 1 each independently represent —N═, —NH—, —N (R B ) —, —S—, or —O—. R B represents an alkyl group, and when R B represents an alkyl group, the alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, t-butyl group, n-hexyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, n-octadecyl group and the like.
Among the above, as Y 1 and Z 1 in the general formula (7), —N═, —NH—, and —N (R B ) — are particularly preferable. Examples of the combination of Y 1 and Z 1 include a combination in which one of Y 1 and Z 1 is —N═ and the other is —NH—, and an imidazolyl group.
一般式(4)、(6)、及び(7)中、環B1、環B2、環C、及び環Eは、各々独立に、芳香環を表す。該芳香環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、インデン環、アズレン環、フルオレン環、アントラセン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピロール環、イミダゾール環、インドール環、キノリン環、アクリジン環、フェノチアジン環、フェノキサジン環、アクリドン環、アントラキノン環等が挙げられ、中でも、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、ピリジン環、フェノキサジン環、アクリジン環、フェノチアジン環、フェノキサジン環、アクリドン環、アントラキノン環が好ましく、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環が特に好ましい。 In general formulas (4), (6), and (7), ring B 1 , ring B 2 , ring C, and ring E each independently represent an aromatic ring. Examples of the aromatic ring include a benzene ring, naphthalene ring, indene ring, azulene ring, fluorene ring, anthracene ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, pyrrole ring, imidazole ring, indole ring, quinoline ring, acridine ring, Examples include phenothiazine ring, phenoxazine ring, acridone ring, anthraquinone ring, among others, benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, pyridine ring, phenoxazine ring, acridine ring, phenothiazine ring, phenoxazine ring, acridone ring, anthraquinone ring Are preferable, and a benzene ring, a naphthalene ring, and a pyridine ring are particularly preferable.
具体的には、一般式(4)における環B1及び環B2としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピラジン環、等が挙げられる。
一般式(6)における環Cとしては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピラジン環、等が挙げられる。
一般式(7)における環Eとしては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピラジン環、等が挙げられる。
Specifically, examples of the ring B 1 and the ring B 2 in the general formula (4) include a benzene ring, a naphthalene ring, a pyridine ring, and a pyrazine ring.
Examples of the ring C in the general formula (6) include a benzene ring, a naphthalene ring, a pyridine ring, a pyrazine ring, and the like.
Examples of the ring E in the general formula (7) include a benzene ring, a naphthalene ring, a pyridine ring, and a pyrazine ring.
一般式(4)、(6)又は(7)で表される構造の中でも、分散性、分散液の経時安定性の点からは、ベンゼン環、ナフタレン環を有するものがより好ましく、一般式(4)又は(7)においては、ベンゼン環を有するものが更に好ましく、一般式(6)においては、ナフタレン環を有するものが更に好ましい。 Among the structures represented by the general formula (4), (6) or (7), those having a benzene ring or a naphthalene ring are more preferable from the viewpoint of dispersibility and stability over time of the dispersion. In 4) or (7), those having a benzene ring are more preferred, and in formula (6), those having a naphthalene ring are more preferred.
本発明に係る特定グラフト型高分子化合物の合成に好適に用いうる有機色素構造あるいは複素環構造を有するモノマーのより具体的な例である、前記一般式(1)で表される単量体、マレイミド、マレイミド誘導体の好ましい具体例〔例示モノマー(M−1)〜(M−33)〕を以下に挙げるが、本発明はこれらに制限されるものではない。 A monomer represented by the general formula (1), which is a more specific example of a monomer having an organic dye structure or a heterocyclic structure that can be suitably used for the synthesis of the specific graft-type polymer compound according to the present invention; Preferred specific examples of the maleimide and maleimide derivatives [Exemplary monomers (M-1) to (M-33)] are listed below, but the present invention is not limited thereto.
本発明に係る特定グラフト型高分子化合物は、一般式(3)で表される単量体、マレイミド、マレイミド誘導体に由来する重合単位に代表される顔料吸着性を有する官能基をもつ単量体を、1種のみ含んで合成されてもよく、2種以上を含んで合成されてもよい。
一般式(3)で表される単量体、マレイミド、マレイミド誘導体の中でも、一般式(3)で表される単量体を用いることが、顔料への吸着性向上の観点から好ましい。
The specific graft type polymer compound according to the present invention includes a monomer represented by the general formula (3), a monomer having a functional group having a pigment adsorptivity represented by a polymer unit derived from a maleimide or a maleimide derivative. May be synthesized including only one type, or may be synthesized including two or more types.
Among the monomers represented by the general formula (3), maleimide, and maleimide derivatives, it is preferable to use the monomer represented by the general formula (3) from the viewpoint of improving the adsorptivity to the pigment.
特定グラフト型高分子化合物において、一般式(3)で表される単量体、マレイミド、マレイミド誘導体に由来する共重合単位の含有量は、特に制限はないが、重合体に含有される全構造単位を100質量%とした場合に、一般式(3)で表される単量体、マレイミド、マレイミド誘導体に由来する共重合単位を5質量%以上含有することが好ましく、10〜50質量%含有することがより好ましい。
即ち、顔料の1次粒子の凝集体である2次凝集体の生成を効果的に抑制、あるいは、2次凝集体の凝集力を効果的に弱めるためには、一般式(3)で表される単量体、マレイミド、マレイミド誘導体に由来する共重合単位の含有量は5質量%以上であることが好ましい。また、着色組成物を含有する光硬化性組成物によりカラーフィルタを製造する際の現像性の観点からは、一般式(3)で表される単量体に由来する共重合単位の含有量は50質量%以下であることが好ましい。
In the specific graft type polymer compound, the content of the copolymer unit derived from the monomer represented by the general formula (3), maleimide, and maleimide derivative is not particularly limited, but the entire structure contained in the polymer When the unit is 100% by mass, it is preferable to contain 5% by mass or more of a copolymer unit derived from the monomer represented by the general formula (3), maleimide, maleimide derivative, and 10 to 50% by mass More preferably.
That is, in order to effectively suppress the formation of secondary aggregates, which are aggregates of primary particles of the pigment, or to effectively weaken the cohesive force of the secondary aggregates, it is represented by the general formula (3). The content of the copolymer unit derived from the monomer, maleimide, and maleimide derivative is preferably 5% by mass or more. In addition, from the viewpoint of developability when producing a color filter with a photocurable composition containing a colored composition, the content of copolymer units derived from the monomer represented by the general formula (3) is: It is preferable that it is 50 mass% or less.
特定グラフト型高分子化合物は、顔料に吸着し得る官能基としての酸性基を有することが好ましく、このため、合成の際に、酸性基を有するモノマーを共重合させることが好ましい。
前記「酸性基」として、例えば、カルボン酸基、スルホン酸基、モノ硫酸エステル基、リン酸基、モノリン酸エステル基、ホウ酸基が好ましい例として挙げられ、カルボン酸基、スルホン酸基、モノ硫酸エステル基、リン酸基、モノリン酸エステル基がより好ましく、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基が特に好ましい。
合成に用いうる酸性基を有するモノマーの例としては、カルボキシル基を有するビニルモノマーやスルホン酸基を有するビニルモノマーが挙げられる。
カルボキシル基を有するビニルモノマーとして、(メタ)アクリル酸、ビニル安息香酸、マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、桂皮酸、アクリル酸ダイマーなどが挙げられる。また、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどの水酸基を有する単量体と無水マレイン酸や無水フタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物のような環状無水物との付加反応物、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレートなども利用できる。また、カルボキシル基の前駆体として無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などの無水物含有モノマーを用いてもよい。なおこれらの内では、共重合性やコスト、溶解性などの観点から(メタ)アクリル酸が特に好ましい。
また、スルホン酸基を有するビニルモノマーとして、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸などが挙げられ、リン酸基を有するビニルモノマーとして、リン酸モノ(2−アクリロイルオキシエチルエステル)、リン酸モノ(1−メチル−2−アクリロイルオキシエチルエステル)などが挙げられる。
特定グラフト型高分子化合物及び線状ポリマーが酸性基を有することにより、着色組成物を光硬化性組成物に適用した場合において、未露光部の現像除去性に優れる。
特定重合体は、酸性基を有する単量体に由来する共重合単位を、1種のみ含むものであってもよいし、2種以上を含んでもよい。
The specific graft-type polymer compound preferably has an acidic group as a functional group that can be adsorbed to the pigment. For this reason, it is preferable to copolymerize a monomer having an acidic group during synthesis.
Preferred examples of the “acidic group” include a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a monosulfate group, a phosphoric acid group, a monophosphate group, and a boric acid group. Sulfuric acid ester groups, phosphoric acid groups, and monophosphoric acid ester groups are more preferable, and carboxylic acid groups, sulfonic acid groups, and phosphoric acid groups are particularly preferable.
Examples of the monomer having an acidic group that can be used for synthesis include a vinyl monomer having a carboxyl group and a vinyl monomer having a sulfonic acid group.
Examples of the vinyl monomer having a carboxyl group include (meth) acrylic acid, vinyl benzoic acid, maleic acid, maleic acid monoalkyl ester, fumaric acid, itaconic acid, crotonic acid, cinnamic acid, and acrylic acid dimer. Further, addition reaction product of a monomer having a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and a cyclic anhydride such as maleic anhydride, phthalic anhydride, or cyclohexanedicarboxylic anhydride, ω-carboxy-polycaprolactone Mono (meth) acrylates can also be used. Moreover, you may use anhydride containing monomers, such as maleic anhydride, itaconic anhydride, and citraconic anhydride, as a precursor of a carboxyl group. Of these, (meth) acrylic acid is particularly preferable from the viewpoints of copolymerizability, cost, solubility, and the like.
Examples of the vinyl monomer having a sulfonic acid group include 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, and examples of the vinyl monomer having a phosphoric acid group include phosphoric acid mono (2-acryloyloxyethyl ester) and phosphoric acid mono (1-methyl-2-acryloyloxyethyl ester) and the like.
When the specific graft-type polymer compound and the linear polymer have an acidic group, when the colored composition is applied to the photocurable composition, the development removability of the unexposed area is excellent.
The specific polymer may include only one type of copolymer unit derived from a monomer having an acidic group, or may include two or more types.
本発明における特定グラフト型高分子化合物及び線状ポリマーは、その分子中に酸性基、より好ましくはカルボキシル基を含むことが好ましく、含有量としては、カルボキシル基を50mgKOH/g以上200mgKOH/g以下の範囲で含むことが好ましい。即ち、着色光硬化性組成物に適用し、現像に供した際、現像液中での析出物の生成抑制という点、更に、顔料の1次粒子の凝集体である2次凝集体の生成を効果的に抑制、或いは、2次凝集体の凝集力を効果的に弱めるためには、カルボキシル基を50mgKOH/g以上200mgKOH/g以下の範囲で含むことが好ましい。 The specific graft polymer compound and linear polymer in the present invention preferably contain an acidic group, more preferably a carboxyl group in the molecule, and the content of the carboxyl group is 50 mgKOH / g or more and 200 mgKOH / g or less. It is preferable to include in a range. That is, when applied to a colored photocurable composition and subjected to development, the formation of secondary aggregates, which are aggregates of primary particles of the pigment, are further suppressed in terms of suppressing the formation of precipitates in the developer. In order to effectively suppress or weaken the cohesive force of the secondary aggregate, it is preferable to contain a carboxyl group in the range of 50 mgKOH / g to 200 mgKOH / g.
また、顔料に吸着し得る官能基としては、塩基性窒素原子も好ましく挙げられ、特定グラフト型高分子化合物の合成に用いうる塩基性窒素原子を有するモノマーにおける「塩基性窒素原子を有する基」としては、例えば、アミノ基(−NH2)、置換イミノ基(−NHR8、−NR9R10、ここで、R8、R9、及びR10は各々独立に、炭素数1から20までのアルキル基、炭素数6以上のアリール基、炭素数7以上のアラルキル基を表す。)、下記式(a1)で表されるグアニジル基、下記式(a2)で表されるアミジニル基などが好ましい例として挙げられる。 In addition, as a functional group that can be adsorbed to the pigment, a basic nitrogen atom is also preferably exemplified. As a “group having a basic nitrogen atom” in a monomer having a basic nitrogen atom that can be used for the synthesis of a specific graft polymer compound. Is, for example, an amino group (—NH 2 ), a substituted imino group (—NHR 8 , —NR 9 R 10 , wherein R 8 , R 9 , and R 10 each independently has 1 to 20 carbon atoms Preferred examples include alkyl groups, aryl groups having 6 or more carbon atoms, and aralkyl groups having 7 or more carbon atoms.), Guanidyl groups represented by the following formula (a1), amidinyl groups represented by the following formula (a2), and the like. As mentioned.
式(a1)中、R24及びR25は各々独立に、炭素数1から20までのアルキル基、炭素数6以上のアリール基、炭素数7以上のアラルキル基を表す。
式(a2)中、R26及びR27は各々独立に、炭素数1から20までのアルキル基、炭素数6以上のアリール基、炭素数7以上のアラルキル基を表す。
In formula (a1), R 24 and R 25 each independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 or more carbon atoms, or an aralkyl group having 7 or more carbon atoms.
In formula (a2), R 26 and R 27 each independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 or more carbon atoms, or an aralkyl group having 7 or more carbon atoms.
これらの中でも、アミノ基(−NH2)、置換イミノ基(−NHR8、−NR9R10、ここで、R8、R9、及びR10は各々独立に、炭素数1から10までのアルキル基、フェニル基、ベンジル基を表す。)、前記式(a1)で表されるグアニジル基〔式(a1)中、R24及びR25は各々独立に、炭素数1から10までのアルキル基、フェニル基、ベンジル基を表す。〕、前記式(a2)で表されるアミジニル基〔式(a2)中、R26及びR27は各々独立に、炭素数1から10までのアルキル基、フェニル基、ベンジル基を表す。〕などがより好ましい。
特に、アミノ基(−NH2)、置換イミノ基(−NHR8、−NR9R10、ここで、R8、R9、及びR10は各々独立に、炭素数1から5までのアルキル基、フェニル基、ベンジル基を表す。)、前記式(a1)で表されるグアニジル基〔式(a1)中、R24及びR25は各々独立に、炭素数1から5までのアルキル基、フェニル基、ベンジル基を表す。〕、前記式(a2)で表されるアミジニル基〔式(a2)中、R26及びR27は各々独立に、炭素数1から5までのアルキル基、フェニル基、ベンジル基を表す。〕などが好ましく用いられる。
Among these, an amino group (—NH 2 ), a substituted imino group (—NHR 8 , —NR 9 R 10 , wherein R 8 , R 9 , and R 10 each independently has 1 to 10 carbon atoms. An alkyl group, a phenyl group, and a benzyl group.), A guanidyl group represented by the formula (a1) [in the formula (a1), R 24 and R 25 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Represents a phenyl group or a benzyl group. Amidinyl group represented by the formula (a2) [in the formula (a2), R 26 and R 27 each independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group, or a benzyl group. ] Is more preferable.
In particular, an amino group (—NH 2 ), a substituted imino group (—NHR 8 , —NR 9 R 10 , wherein R 8 , R 9 , and R 10 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. , A phenyl group and a benzyl group), a guanidyl group represented by the formula (a1) [in the formula (a1), R 24 and R 25 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, phenyl Represents a benzyl group. Amidinyl group represented by the formula (a2) [in the formula (a2), R 26 and R 27 each independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a phenyl group, or a benzyl group. Etc. are preferably used.
塩基性窒素原子を有する官能基の具体例としては、(メタ)アクリル酸エステルとして、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノプロピル、(メタ)アクリル酸1−(N,N−ジメチルアミノ)−1、1−ジメチルメチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノヘキシル、(メタ)アクリル酸N,N−ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジイソプロピルアミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジ−n−ブチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジ−i−ブチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸モルホリノエチル、(メタ)アクリル酸ピペリジノエチル、(メタ)アクリル酸1−ピロリジノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−メチル−2−ピロリジルアミノエチル及び(メタ)アクリル酸N,N−メチルフェニルアミノエチルなどが挙げられる。
また、(メタ)アクリルアミド類として、N−(N’,N’−ジメチルアミノエチル)アクリルアミド、N−(N’,N’−ジメチルアミノエチル)メタクリルアミド、N−(N’,N’−ジエチルアミノエチル)アクリルアミド、N−(N’,N’−ジエチルアミノエチル)メタクリルアミド、N−(N’,N’−ジメチルアミノプロピル)アクリルアミド、N−(N’,N’−ジメチルアミノプロピル)メタクリルアミド、N−(N’,N’−ジエチルアミノプロピル)アクリルアミド、N−(N’,N’−ジエチルアミノプロピル)メタクリルアミド、2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド、2−(N,N−ジエチルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド、3−(N,N−ジエチルアミノ)プロピル(メタ)アクリルアミド、3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピル(メタ)アクリルアミド、1−(N,N−ジメチルアミノ)−1、1−ジメチルメチル(メタ)アクリルアミド及び6−(N,N−ジエチルアミノ)ヘキシル(メタ)アクリルアミド、モルホリノ(メタ)アクリルアミド、ピペリジノ(メタ)アクリルアミド、N−メチル−2−ピロリジル(メタ)アクリルアミドなどが挙げられ、スチレン類として、N,N−ジメチルアミノスチレン、N,N−ジメチルアミノメチルスチレン等、が挙げられる。
Specific examples of the functional group having a basic nitrogen atom include (meth) acrylic acid ester, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, (meth ) Acrylic acid 1- (N, N-dimethylamino) -1,1-dimethylmethyl, (meth) acrylic acid N, N-dimethylaminohexyl, (meth) acrylic acid N, N-diethylaminoethyl, (meth) acrylic N, N-diisopropylaminoethyl acid, N, N-di-n-butylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-di-butylaminoethyl (meth) acrylate, morpholinoethyl (meth) acrylate , Piperidinoethyl (meth) acrylate, 1-pyrrolidinoethyl (meth) acrylate, N, N-methyl-2-pyro (meth) acrylate Jill aminoethyl and (meth) acrylic acid and N, N- methylphenylamino ethyl.
Further, as (meth) acrylamides, N- (N ′, N′-dimethylaminoethyl) acrylamide, N- (N ′, N′-dimethylaminoethyl) methacrylamide, N- (N ′, N′-diethylamino) Ethyl) acrylamide, N- (N ′, N′-diethylaminoethyl) methacrylamide, N- (N ′, N′-dimethylaminopropyl) acrylamide, N- (N ′, N′-dimethylaminopropyl) methacrylamide, N- (N ′, N′-diethylaminopropyl) acrylamide, N- (N ′, N′-diethylaminopropyl) methacrylamide, 2- (N, N-dimethylamino) ethyl (meth) acrylamide, 2- (N, N-diethylamino) ethyl (meth) acrylamide, 3- (N, N-diethylamino) propyl (meth) acrylamide, 3- (N, N-dimethylamino) propyl (meth) acrylamide, 1- (N, N-dimethylamino) -1,1-dimethylmethyl (meth) acrylamide and 6- (N, N-diethylamino) hexyl (meth) acrylamide , Morpholino (meth) acrylamide, piperidino (meth) acrylamide, N-methyl-2-pyrrolidyl (meth) acrylamide, etc., and styrenes include N, N-dimethylaminostyrene, N, N-dimethylaminomethylstyrene, etc. .
また、特定グラフト型高分子化合物の合成に際しては、顔料に吸着し得る官能基としてのウレア基、ウレタン基、配位性酸素原子を有する基、炭素数4以上の炭化水素基、アルコキシシリル基、エポキシ基、イソシアネート基、水酸基を有するモノマーを用いることも可能である。
前記「ウレア基」として、例えば、−NR15CONR16R17(ここで、R15、R16、及びR17は各々独立に、水素原子或いは、炭素数1から20までのアルキル基、炭素数6以上のアリール基、炭素数7以上のアラルキル基を表す。)が好ましい例として挙げられ、−NR15CONHR17(ここで、R15及びR17は各々独立に、水素原子或いは、炭素数1から10までのアルキル基、炭素数6以上のアリール基、炭素数7以上のアラルキル基を表す。)がより好ましく、−NHCONHR17(ここで、R17は水素原子或いは、炭素数1から10までのアルキル基、炭素数6以上のアリール基、炭素数7以上のアラルキル基を表す。)が特に好ましい。
Further, in the synthesis of the specific graft type polymer compound, a urea group, a urethane group, a group having a coordinating oxygen atom, a hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms, an alkoxysilyl group, It is also possible to use a monomer having an epoxy group, an isocyanate group or a hydroxyl group.
Examples of the “urea group” include —NR 15 CONR 16 R 17 (wherein R 15 , R 16 , and R 17 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a carbon number) Preferred examples include 6 or more aryl groups and an aralkyl group having 7 or more carbon atoms. —NR 15 CONHR 17 (wherein R 15 and R 17 are each independently a hydrogen atom or 1 carbon atom) More preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 or more carbon atoms, and an aralkyl group having 7 or more carbon atoms), -NHCONHR 17 (wherein R 17 represents a hydrogen atom or 1 to 10 carbon atoms). An alkyl group, an aryl group having 6 or more carbon atoms, and an aralkyl group having 7 or more carbon atoms are particularly preferable.
前記「ウレタン基」として、例えば、−NHCOOR18、−NR19COOR20、−OCONHR21、−OCONR22R23(ここで、R18、R19、R20、R21、R22及びR23は各々独立に、炭素数1から20までのアルキル基、炭素数6以上のアリール基、炭素数7以上のアラルキル基を表す。)などが好ましい例として挙げられ、−NHCOOR18、−OCONHR21(ここで、R18、R21は各々独立に、炭素数1から20までのアルキル基、炭素数6以上のアリール基、炭素数7以上のアラルキル基を表す。)などがより好ましく、−NHCOOR18、−OCONHR21(ここで、R18、R21は各々独立に、炭素数1から10までのアルキル基、炭素数6以上のアリール基、炭素数7以上のアラルキル基を表す。)などが特に好ましい。 Examples of the “urethane group” include —NHCOOR 18 , —NR 19 COOR 20 , —OCONHR 21 , —OCONR 22 R 23 (wherein R 18 , R 19 , R 20 , R 21 , R 22 and R 23 are Each independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 or more carbon atoms, or an aralkyl group having 7 or more carbon atoms), and the like. -NHCOOR 18 , -OCONHR 21 (here And R 18 and R 21 each independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 or more carbon atoms, or an aralkyl group having 7 or more carbon atoms), and the like, more preferably —NHCOOR 18 , -OCONHR 21 (wherein, R 18, R 21 each independently represents an alkyl group having from 1 to 10 carbon atoms, 6 or more arylene carbon Group, the number 7 or aralkyl group having a carbon.), Etc. are particularly preferred.
前記「配位性酸素原子を有する基」としては、例えば、アセチルアセトナト基、クラウンエーテルなどが挙げられる。
前記「炭素数4以上の炭化水素基」としては、炭素数4以上のアルキル基、炭素数6以上のアリール基、炭素数7以上のアラルキル基などが好ましい例として挙げられ、炭素数4〜20アルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基などがより好ましく、炭素数4〜15アルキル基(例えば、オクチル基、ドデシル基など)、炭素数6〜15のアリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基など)、炭素数7〜15のアラルキル基(例えばベンジル基など)などが特に好ましい。
前記「アルコキシシリル基」としては、例えば、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基などが挙げられる。
具体的には、例えば、以下の構造のモノマーを挙げることができる。
Examples of the “group having a coordinating oxygen atom” include an acetylacetonato group and a crown ether.
Preferred examples of the “hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms” include an alkyl group having 4 or more carbon atoms, an aryl group having 6 or more carbon atoms, an aralkyl group having 7 or more carbon atoms, and the like. More preferred are an alkyl group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 4 to 15 carbon atoms (for example, an octyl group, a dodecyl group, etc.), and an aryl having 6 to 15 carbon atoms. A group (for example, phenyl group, naphthyl group, etc.), an aralkyl group having 7 to 15 carbon atoms (for example, benzyl group, etc.) and the like are particularly preferable.
Examples of the “alkoxysilyl group” include a trimethoxysilyl group and a triethoxysilyl group.
Specific examples include monomers having the following structure.
顔料に吸着し得る官能基である「イオン性官能基」としては、アニオン性の官能基及びカチオン性の官能基がある。
アニオン性の官能基として、例えば、カルボン酸基、スルホン酸基、モノ硫酸エステル基、リン酸基、モノリン酸エステル基、ホウ酸基など酸性基のアルカリ金属塩や、前記酸性基と有機アミンとの塩などが挙げられる。
酸性基のアルカリ金属塩としては、Na塩、K塩などが挙げられ、−COO−Na+、−COO−K+、−SO3 −Na+、等が挙げられる。
酸性基と有機アミンとの塩としては、−COO−HN+R32R33R34、−SO3 −HN+R35R36R37(R32、R33、R34、R35、R36、及びR37は、それぞれ独立に、水素原子、或いは、置換基(例えば、水酸基、スルホンアミド基、N−スルホニルアミド基、炭素数1から6までのアシルオキシ基、炭素数1から6までのアルコキシ基、炭素数2から7までのアルコキシカルボニル基、シアノ基、炭酸エステル基など)等が挙げられる。
The “ionic functional group” that is a functional group that can be adsorbed to the pigment includes an anionic functional group and a cationic functional group.
As an anionic functional group, for example, an alkali metal salt of an acidic group such as a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a monosulfate group, a phosphoric acid group, a monophosphate group, or a boric acid group, the acidic group and an organic amine And the like.
The alkali metal salt of an acidic group, Na salts, such as K salts can be mentioned, -COO - Na +, -COO - K +, -SO 3 - Na +, and the like.
The salt of the acidic group and an organic amine, -COO - HN + R 32 R 33 R 34, -SO 3 - HN + R 35 R 36 R 37 (R 32, R 33, R 34, R 35, R 36 , And R 37 are each independently a hydrogen atom or a substituent (for example, a hydroxyl group, a sulfonamido group, an N-sulfonylamido group, an acyloxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms). Group, an alkoxycarbonyl group having 2 to 7 carbon atoms, a cyano group, a carbonate group, etc.).
また、カチオン性の官能基としては、下記一般式で表される塩も好適に挙げられる。 Moreover, the salt represented by the following general formula is also mentioned suitably as a cationic functional group.
上記一般式中、R48、R49、R50、R51は、それぞれ独立に、水素原子、或いは、置換基を有していてもよく、また、連結して飽和又は不飽和環状構造を形成していてもよい炭素数1〜18のアルキル基、アリール基、アラルキル基を表す。
Q−は、ハロゲンアニオン(例えば、Cl−、Br−、I−)、RCOO−、RSO3 −などの有機酸アニオン(Rは、置換基を有していてもよく、また連結して飽和或いは不飽和環状構造を形成していてもよい炭素数1から18のアルキル基、アリール基、アラルキル基)などの陰イオンを表す。
Z2は、窒素と共に複素環基を形成する原子団を表す。
In the above general formula, R 48 , R 49 , R 50 , and R 51 may each independently have a hydrogen atom or a substituent, and are linked to form a saturated or unsaturated cyclic structure. Represents an optionally substituted alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group, or an aralkyl group.
Q − represents a halogen anion (for example, Cl − , Br − , I − ), an organic acid anion such as RCOO − or RSO 3 — (R may have a substituent, and is connected to be saturated or An anion such as an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group or an aralkyl group which may form an unsaturated cyclic structure.
Z 2 represents an atomic group that forms a heterocyclic group with nitrogen.
顔料に吸着し得る官能基であるイオン性基を有するイオン性ビニルモノマーの例としては、アニオン性ビニルモノマーとして、前記酸性基を有するビニルモノマーのアルカリ金属塩や、有機アミン(例えば、トリエチルアミン、ジメチルアミノエタノール等の3級アミン)との塩などが挙げられる。
カチオン性ビニルモノマーとしては、前記含窒素ビニルモノマーを、ハロゲン化アルキル(炭素数1〜18のアルキル基:ハロゲン原子:塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子);塩化ベンジル、臭化ベンジル等のハロゲン化ベンジル;メタンスルホン酸等のアルキルスルホン酸エステル(炭素数1〜18のアルキル基);ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸等のアリールスルホン酸アルキルエステル(炭素数1〜18のアルキル基);硫酸ジアルキル(炭素数1〜4のアルキル基)等で4級化させたもの、ジアルキルジアリルアンモニウム塩などが挙げられる。
顔料に吸着し得る官能基を有するモノマーは、分散する顔料の種類に応じて、適宜選択することができる。即ち、被覆する有機顔料が有する骨格と同一、又は、類似の骨格を有するもの、顔料中に存在する官能基と相互作用を形成しやすいものなどを選択することがより好ましい。特定グラフト型高分子化合物の合成に顔料に吸着し得る官能基を有するモノマーを用いる際には、これらモノマーは目的に応じ、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the ionic vinyl monomer having an ionic group that is a functional group capable of adsorbing to the pigment include an anionic vinyl monomer, an alkali metal salt of the vinyl monomer having an acidic group, and an organic amine (for example, triethylamine, dimethyl). And salts with tertiary amines such as aminoethanol).
As the cationic vinyl monomer, the nitrogen-containing vinyl monomer is an alkyl halide (alkyl group having 1 to 18 carbon atoms: halogen atom: chlorine atom, bromine atom or iodine atom); halogenated such as benzyl chloride or benzyl bromide. Benzyl; alkyl sulfonic acid ester such as methanesulfonic acid (alkyl group having 1 to 18 carbon atoms); aryl sulfonic acid alkyl ester such as benzenesulfonic acid and toluenesulfonic acid (alkyl group having 1 to 18 carbon atoms); dialkyl sulfate ( And quaternized with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms) and dialkyl diallylammonium salts.
The monomer having a functional group that can be adsorbed to the pigment can be appropriately selected according to the type of pigment to be dispersed. That is, it is more preferable to select one having the same or similar skeleton as that of the organic pigment to be coated, or one that easily forms an interaction with a functional group present in the pigment. When monomers having a functional group that can be adsorbed to a pigment are used in the synthesis of the specific graft polymer, these monomers may be used alone or in combination of two or more depending on the purpose.
特定グラフト型高分子化合物は、その効果を損なわない範囲において、更に、共重合可能なビニルモノマーに由来する共重合単位を含んでいてもよい。
ここで使用可能なビニルモノマーとしては、特に制限されないが、例えば、(メタ)アクリル酸エステル類、クロトン酸エステル類、ビニルエステル類、マレイン酸ジエステル類、フマル酸ジエステル類、イタコン酸ジエステル類、(メタ)アクリルアミド類、ビニルエーテル類、ビニルアルコールのエステル類、スチレン類、(メタ)アクリロニトリルなどが好ましい。このようなビニルモノマーの具体例としては、例えば以下のような化合物が挙げられる。
The specific graft type polymer compound may further contain copolymer units derived from a copolymerizable vinyl monomer as long as the effect thereof is not impaired.
Although it does not restrict | limit especially as a vinyl monomer which can be used here, For example, (meth) acrylic acid esters, crotonic acid esters, vinyl esters, maleic acid diesters, fumaric acid diesters, itaconic acid diesters, ( Preference is given to (meth) acrylamides, vinyl ethers, esters of vinyl alcohol, styrenes, (meth) acrylonitrile and the like. Specific examples of such vinyl monomers include the following compounds.
(メタ)アクリル酸エステル類の例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸t−ブチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸t−オクチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸アセトキシエチル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−エトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−(2−メトキシエトキシ)エチル、(メタ)アクリル酸3−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸トリエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸トリエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸β−フェノキシエトキシエチル、(メタ)アクリル酸ノニルフェノキシポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸トリフロロエチル、(メタ)アクリル酸オクタフロロペンチル、(メタ)アクリル酸パーフロロオクチルエチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸トリブロモフェニル、(メタ)アクリル酸トリブロモフェニルオキシエチルなどが挙げられる。 Examples of (meth) acrylic acid esters include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, and n-butyl (meth) acrylate. , Isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, t-butylcyclohexyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 2- Ethylhexyl, t-octyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, acetoxyethyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-Methoxyethyl (meth) acrylate, 2-ethoxyethyl (meth) acrylate 2- (2-methoxyethoxy) ethyl (meth) acrylate, 3-phenoxy-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, diethylene glycol monomethyl ether (meth) acrylate, (meth) acrylic acid Diethylene glycol monoethyl ether, (meth) acrylic acid triethylene glycol monomethyl ether, (meth) acrylic acid triethylene glycol monoethyl ether, (meth) acrylic acid polyethylene glycol monomethyl ether, (meth) acrylic acid polyethylene glycol monoethyl ether, ( Β-phenoxyethoxyethyl (meth) acrylate, nonylphenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclo (meth) acrylate Pentenyloxyethyl, trifluoroethyl (meth) acrylate, octafluoropentyl (meth) acrylate, perfluorooctylethyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, tribromophenyl (meth) acrylate And (meth) acrylic acid tribromophenyloxyethyl.
クロトン酸エステル類の例としては、クロトン酸ブチル、及びクロトン酸ヘキシル等が挙げられる。
ビニルエステル類の例としては、ビニルアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルブチレート、ビニルメトキシアセテート、及び安息香酸ビニルなどが挙げられる。
マレイン酸ジエステル類の例としては、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、及びマレイン酸ジブチルなどが挙げられる。
フマル酸ジエステル類の例としては、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、及びフマル酸ジブチルなどが挙げられる。
イタコン酸ジエステル類の例としては、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、及びイタコン酸ジブチルなどが挙げられる。
(メタ)アクリルアミド類としては、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ブチルアクリル(メタ)アミド、N−t−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−シクロヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−(2−メトキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−フェニル(メタ)アクリルアミド、N−ベンジル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、ジアセトンアクリルアミドなどが挙げられる。
Examples of crotonic acid esters include butyl crotonate and hexyl crotonate.
Examples of vinyl esters include vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl methoxyacetate, vinyl benzoate, and the like.
Examples of maleic acid diesters include dimethyl maleate, diethyl maleate, and dibutyl maleate.
Examples of the fumaric acid diesters include dimethyl fumarate, diethyl fumarate, and dibutyl fumarate.
Examples of itaconic acid diesters include dimethyl itaconate, diethyl itaconate, and dibutyl itaconate.
(Meth) acrylamides include (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-propyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, and N, N-butyl. Acrylic (meth) amide, Nt-butyl (meth) acrylamide, N-cyclohexyl (meth) acrylamide, N- (2-methoxyethyl) (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N -Diethyl (meth) acrylamide, N-phenyl (meth) acrylamide, N-benzyl (meth) acrylamide, (meth) acryloylmorpholine, diacetone acrylamide, etc. are mentioned.
ビニルエーテル類の例としては、メチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、ヘキシルビニルエーテル、及びメトキシエチルビニルエーテルなどが挙げられる。
スチレン類の例としては、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ヒドロキシスチレン、メトキシスチレン、ブトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、クロロメチルスチレン、酸性物質により脱保護可能な基(例えばt−Bocなど)で保護されたヒドロキシスチレン、ビニル安息香酸メチル、及びα−メチルスチレンなどが挙げられる。
Examples of vinyl ethers include methyl vinyl ether, butyl vinyl ether, hexyl vinyl ether, and methoxyethyl vinyl ether.
Examples of styrenes include styrene, methyl styrene, dimethyl styrene, trimethyl styrene, ethyl styrene, isopropyl styrene, butyl styrene, hydroxy styrene, methoxy styrene, butoxy styrene, acetoxy styrene, chloro styrene, dichloro styrene, bromo styrene, chloromethyl Examples thereof include styrene, hydroxystyrene protected with a group deprotectable by an acidic substance (for example, t-Boc and the like), methyl vinylbenzoate, and α-methylstyrene.
本発明でより効果的なグラフト型高分子化合物の好ましい態様は、少なくとも前述のマクロモノマー、有機色素構造あるいは複素環構造を有するモノマーを共重合したもので、さらに好ましくは、前述のマクロモノマー、前述の一般式(1)で表されるモノマー、酸性基を有するモノマーを共重合したものである。
また、本発明の線状ポリマーの好ましい態様は、有機色素構造あるいは複素環構造を有するモノマーを共重合したもので、さらに好ましくは、前述の一般式(1)で表されるモノマー、酸性基を有するモノマーを共重合したものである。
この態様により、顔料吸着に優れ、かつ現像性に優れた着色組成物を与えることができる。
A preferred embodiment of the graft-type polymer compound more effective in the present invention is a copolymer obtained by copolymerizing at least the above-described macromonomer, a monomer having an organic dye structure or a heterocyclic structure, and more preferably the above-described macromonomer, The monomer represented by the general formula (1) and a monomer having an acidic group are copolymerized.
A preferred embodiment of the linear polymer of the present invention is a copolymer of monomers having an organic dye structure or a heterocyclic structure, and more preferably a monomer represented by the above general formula (1) or an acidic group. It is a copolymer of the monomers that it has.
According to this embodiment, a colored composition having excellent pigment adsorption and excellent developability can be provided.
本発明における(c)高分子化合物の好ましい分子量は、重量平均分子量(Mw)で5000〜100000の範囲、数平均分子量(Mn)で2500〜50000の範囲であることが好ましい。また、重量平均分子量(Mw)で10000〜50000の範囲、数平均分子量(Mn)で5000〜30000の範囲であることがより好ましい。
特に、重量平均分子量(Mw)で10000〜30000の範囲、数平均分子量(Mn)で5000〜15000の範囲であることが最も好ましい。
即ち、顔料の1次粒子の凝集体である2次凝集体の生成を効果的に抑制、或いは、2次凝集体の凝集力を効果的に弱めるための観点からは、(c)高分子化合物の重量平均分子量(Mw)は1000以上であることが好ましい。また、着色光硬化性組成物に適用し、現像に供した際の現像性の観点からは、(c)高分子化合物の重量平均分子量(Mw)は30000以下であることが好ましい。
The preferred molecular weight of the polymer compound (c) in the present invention is preferably in the range of 5000 to 100,000 in terms of weight average molecular weight (Mw) and in the range of 2500 to 50000 in terms of number average molecular weight (Mn). More preferably, the weight average molecular weight (Mw) is in the range of 10,000 to 50,000, and the number average molecular weight (Mn) is in the range of 5,000 to 30,000.
In particular, the weight average molecular weight (Mw) is most preferably in the range of 10,000 to 30000, and the number average molecular weight (Mn) is in the range of 5000 to 15000.
That is, from the viewpoint of effectively suppressing the formation of secondary aggregates, which are aggregates of primary particles of pigment, or effectively reducing the cohesive force of secondary aggregates, (c) polymer compound The weight average molecular weight (Mw) is preferably 1000 or more. Further, from the viewpoint of developability when applied to a colored photocurable composition and subjected to development, the weight average molecular weight (Mw) of the (c) polymer compound is preferably 30000 or less.
本発明における(c)高分子化合物としては、好ましくはグラフト型高分子化合物であり、さらに〔化31〕の一般式(1)を含むことが好ましい。これによって顔料の分散性が向上し、分散安定性の良好な着色組成物が得られる。また耐熱性が向上し、ポストベーク前後での着色の変化が小さく好ましい。 The polymer compound (c) in the present invention is preferably a graft polymer compound, and preferably contains the general formula (1) of [Chemical Formula 31]. As a result, the dispersibility of the pigment is improved, and a colored composition having good dispersion stability can be obtained. Further, the heat resistance is improved, and the change in coloring before and after post-baking is small and preferable.
(合成方法)
特定グラフト型高分子化合物は、主鎖構造を形成するための重合性単量体、ポリマーの枝部を形成するための重合性オリゴマー(マクロモノマー)と、好ましくは、一般式(1)で表される単量体に代表される如き顔料に吸着しうる官能基を有する単量体と、さらに、所望により共重合成分として他のラジカル重合性化合物とを用い、通常のラジカル重合法によって製造することができる。一般的には、懸濁重合法あるいは溶液重合法などを用いる。
このような特定重合体を合成する際に用いられる溶媒としては、例えば、エチレンジクロリド、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトン、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2−メトキシエチルアセテート、1−メトキシ−2−プロパノール、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチルなどが挙げられる。これらの溶媒は単独あるいは2種以上混合してもよい。
(Synthesis method)
The specific graft type polymer compound includes a polymerizable monomer for forming a main chain structure, a polymerizable oligomer (macromonomer) for forming a polymer branch, and preferably represented by the general formula (1). Produced by a normal radical polymerization method using a monomer having a functional group capable of adsorbing to a pigment such as a monomer to be adsorbed and, if desired, another radical polymerizable compound as a copolymerization component. be able to. In general, a suspension polymerization method or a solution polymerization method is used.
Examples of the solvent used for synthesizing such a specific polymer include ethylene dichloride, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, acetone, methanol, ethanol, propanol, butanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxy. Examples include ethyl acetate, 1-methoxy-2-propanol, 1-methoxy-2-propyl acetate, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, toluene, ethyl acetate, methyl lactate, and ethyl lactate. It is done. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
該ラジカル重合の際、ラジカル重合開始剤を使用することができ、また、さらに連鎖移動剤を使用することができる。
ラジカル重合開始剤としては、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)(AIBN)、2,2’−アゾビス−(2,4’−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソ酪酸ジメチルのようなアゾ化合物、ベンゾイルパーオキシドのような過酸化物、及び過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムのような過硫酸塩などが利用できる。
また、連鎖移動剤としては、例えば、2−メルカプトエタノール、ドデシルメルカプタンなどが利用できる。
In the radical polymerization, a radical polymerization initiator can be used, and a chain transfer agent can be further used.
As radical polymerization initiators, 2,2′-azobis (isobutyronitrile) (AIBN), 2,2′-azobis- (2,4′-dimethylvaleronitrile), dimethyl 2,2′-azobisisobutyrate Such azo compounds, peroxides such as benzoyl peroxide, and persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate can be used.
Moreover, as a chain transfer agent, 2-mercaptoethanol, dodecyl mercaptan, etc. can be utilized, for example.
〔加工顔料の製造〕
本発明では、(a)顔料に、(b)酸性基を有する顔料誘導体と、(c)高分子化合物とを被覆することが好ましく、更に好ましくは、顔料の微細化と同時に、(b)酸性基を有する顔料誘導体と、(c)高分子化合物とを用いて被覆した加工顔料とすることが効果的である。
[Manufacture of processed pigments]
In the present invention, it is preferable to coat (a) a pigment with (b) a pigment derivative having an acidic group and (c) a polymer compound, and more preferably, simultaneously with the refinement of the pigment, (b) acidic It is effective to obtain a processed pigment coated with a pigment derivative having a group and (c) a polymer compound.
以下、加工顔料の製造方法を説明する。
加工顔料の製造は、i)顔料、ii)水溶性の無機塩、iii)実質的にii)水溶性の無機塩を溶解しない少量の水溶性の有機溶剤、iv)酸性基を有する顔料誘導体、およびv)高分子化合物など)を混合し、ニーダー等で機械的に混練する工程(この工程をソルトミリングと称する)、この混合物を水中に投入し、ハイスピードミキサー等で攪拌しスラリー状とする工程、更に、このスラリーを濾過、水洗して、その後、乾燥する工程を経て実施される。
このような製造方法により、微細で、且つ、乾燥時の顔料の凝集が少ない本発明の加工顔料が得られる。
Hereinafter, the manufacturing method of a processed pigment is demonstrated.
The production of processed pigments includes i) pigments, ii) water-soluble inorganic salts, iii) a small amount of water-soluble organic solvents that do not substantially dissolve water-soluble inorganic salts, iv) pigment derivatives having acidic groups, And v) a step of mixing a polymer compound or the like and mechanically kneading with a kneader or the like (this step is called salt milling), and the mixture is put into water and stirred with a high-speed mixer or the like to form a slurry. This step is carried out through a step of further filtering, washing the slurry, and then drying.
By such a production method, the processed pigment of the present invention is obtained which is fine and has little aggregation of the pigment during drying.
加工顔料の製造方法をより具体的に説明する。
まず、有機顔料と水溶性の無機塩との混合物に、湿潤剤として、少量の水溶性の有機溶剤を加え、ニーダー等で強く練り込んだ後、この混合物を水中に投入し、ハイスピードミキサー等で攪拌しスラリー状とする。
ここで、ソルトミリングに用いられる混練機としては、二本ロール、三本ロール、ボールミル、トロンミル、ディスパー、ニーダー、コニーダー、ホモジナイザー、ブレンダー、単軸もしくは2軸の押出機等が挙げられる。
本発明においては、ソルトミリング時に、上記した水溶性の有機溶剤に、酸性基を有する顔料誘導体、および高分子化合物を併用することにより、更に微細で、且つ、表面が酸性基を有する顔料誘導体と高分子化合物とによって被覆され、乾燥時の顔料の凝集が少ない加工顔料を得ることができる。
なお、酸性基を有する顔料誘導体、および高分子化合物を加えるタイミングは、ソルトミリング工程の初期にすべてを添加してもよく、それぞれを分割して添加してもよい。酸性基を有する顔料誘導体と高分子化合物とは、独立して添加しても良いし、混合して添加してもよい。
The method for producing the processed pigment will be described more specifically.
First, add a small amount of a water-soluble organic solvent as a wetting agent to a mixture of an organic pigment and a water-soluble inorganic salt, and knead it strongly with a kneader. To make a slurry.
Here, as a kneading machine used for salt milling, a two-roll, a three-roll, a ball mill, a tron mill, a disper, a kneader, a kneader, a homogenizer, a blender, a single screw or a twin screw extruder, and the like can be given.
In the present invention, at the time of salt milling, a pigment derivative having an acidic group and a polymer compound are used in combination with the above-described water-soluble organic solvent, and the pigment derivative having a finer surface and having an acidic group It is possible to obtain a processed pigment which is coated with a polymer compound and has less aggregation of the pigment when dried.
In addition, the timing which adds the pigment derivative which has an acidic group, and a high molecular compound may add all at the initial stage of a salt milling process, and may divide and add each. The pigment derivative having an acidic group and the polymer compound may be added independently or in combination.
次に、このスラリーを濾過、水洗して、必要により、乾燥することにより、微細化された顔料、即ち、本発明の加工顔料が得られる。
なお、油性のワニスに分散して用いる場合には、乾燥前の処理顔料(濾過ケーキと呼ぶ)を一般にフラッシングと呼ばれる方法で、水を除去しながら油性のワニスに分散することも可能である。また、水系のワニスに分散する場合は、処理顔料は乾燥する必要がなく、濾過ケーキをそのままワニスに分散することができる。
乾燥凝集を防ぐ方法として、上記スラリー中にアルカリ水溶液に溶解したアルカリ可溶性樹脂を添加し、充分攪拌混合した後に塩酸又は硫酸等の酸性水溶液で中和して樹脂を顔料に沈着させるか、塩化カルシウム又は塩化バリウム等の水溶性の多価金属塩の水溶液を添加して樹脂を析出させて顔料に沈着させることにより、乾燥凝集を防ぐことも可能である。
Next, the slurry is filtered, washed with water and, if necessary, dried to obtain a finer pigment, that is, the processed pigment of the present invention.
In addition, when using it disperse | distributing to an oil-based varnish, it is also possible to disperse | distribute the process pigment (it is called a filter cake) before drying to an oil-based varnish, removing water by the method generally called flushing. When dispersed in an aqueous varnish, the treated pigment does not need to be dried, and the filter cake can be dispersed in the varnish as it is.
As a method for preventing dry aggregation, an alkali-soluble resin dissolved in an alkaline aqueous solution is added to the slurry, and the mixture is sufficiently stirred and then neutralized with an acidic aqueous solution such as hydrochloric acid or sulfuric acid to deposit the resin on the pigment, or calcium chloride. Alternatively, dry aggregation can be prevented by adding an aqueous solution of a water-soluble polyvalent metal salt such as barium chloride to precipitate the resin and deposit it on the pigment.
以下、本発明の加工顔料を製造する際に用いられる各成分について説明する。 Hereinafter, each component used when manufacturing the processed pigment of this invention is demonstrated.
〔ii)水溶性の無機塩〕
本発明に用いられる水溶性の無機塩は、水に溶解するものであれば特に限定されず、塩化ナトリウム、塩化バリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム等を用いることができるが、価格の点から、塩化ナトリウム、又は硫酸ナトリウムを用いるのが好ましい。
ソルトミリングの際に用いる無機塩の量は、処理効率と生産効率の両面から、有機顔料の1〜30質量倍、特に5〜25質量倍であることが好ましい。
有機顔料に対する無機塩の量比が大きいほど微細化効率が高いが、1回の顔料の処理量が少なくなるためである。
[Ii) Water-soluble inorganic salt]
The water-soluble inorganic salt used in the present invention is not particularly limited as long as it is soluble in water, and sodium chloride, barium chloride, potassium chloride, sodium sulfate, and the like can be used. Sodium or sodium sulfate is preferably used.
The amount of the inorganic salt used in the salt milling is preferably 1 to 30 times, particularly 5 to 25 times, that of the organic pigment from the viewpoints of processing efficiency and production efficiency.
The larger the ratio of the inorganic salt to the organic pigment is, the higher the refinement efficiency is.
〔iii)実質的にii)水溶性の無機塩を溶解しない少量の水溶性の有機溶剤〕
本発明に用いられる水溶性の有機溶剤は、前述の顔料、水溶性の無機塩を湿潤する働きをするものであり、水に溶解(混和)し、且つ、併用する水溶性の無機塩を実質的に溶解しないものであればよく、特に限定されるものではない。
但し、ソルトミリング時に温度が上昇し、溶剤が蒸発し易い状態になるため、安全性の点から、沸点120℃以上の高沸点溶剤が好ましい。
[Iii) A small amount of a water-soluble organic solvent that does not substantially dissolve a water-soluble inorganic salt]
The water-soluble organic solvent used in the present invention functions to wet the above-described pigment and water-soluble inorganic salt, dissolves (mixes) in water, and substantially contains the water-soluble inorganic salt used together. It is not particularly limited as long as it does not dissolve.
However, a high boiling point solvent having a boiling point of 120 ° C. or higher is preferable from the viewpoint of safety because the temperature rises during salt milling and the solvent is easily evaporated.
本発明に用いられる水溶性の有機溶剤としては、例えば、2−メトキシエタノール、2−ブトキシエタノール、2−(イソペンチルオキシ)エタノール、2−(ヘキシルオキシ)エタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、液状のポリエチレングリコール、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、液状のポリプロピレングリコール等が挙げられる。 Examples of the water-soluble organic solvent used in the present invention include 2-methoxyethanol, 2-butoxyethanol, 2- (isopentyloxy) ethanol, 2- (hexyloxy) ethanol, ethylene glycol, diethylene glycol, and diethylene glycol monoethyl. Ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol, triethylene glycol monomethyl ether, liquid polyethylene glycol, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, dipropylene glycol, dipropylene glycol Examples include monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, and liquid polypropylene glycol.
水溶性の有機溶剤の添加量としては、水溶性の無機塩に対して、5質量%〜50質量%が好ましい。より好ましくは、水溶性の無機塩に対して10質量%〜40質量%であり、最適には、水溶性の無機塩に対して15質量%〜35質量%である。添加量が5質量%未満であると、均一な混練が難しくなり、顔料の粒子サイズの分布が大きくなって好ましくない。添加量が50質量%以上であると、混練組成物がやわらかくなりすぎ、混練組成物にシェアがかかりにくくなるために、十分な微細化効果が得られなくなる。 The addition amount of the water-soluble organic solvent is preferably 5% by mass to 50% by mass with respect to the water-soluble inorganic salt. More preferably, it is 10% by mass to 40% by mass with respect to the water-soluble inorganic salt, and optimally 15% by mass to 35% by mass with respect to the water-soluble inorganic salt. When the addition amount is less than 5% by mass, uniform kneading becomes difficult, and the particle size distribution of the pigment becomes large, which is not preferable. When the addition amount is 50% by mass or more, the kneaded composition becomes too soft and the kneaded composition is less likely to be sheared, so that a sufficient refinement effect cannot be obtained.
本発明において、水溶性の有機溶剤はソルトミリング初期に全てを添加してもよいし、分割して添加してもよい。
また、水溶性の有機溶剤は単独で使用してもよいし、2種以上を併用することもできる。
In the present invention, all of the water-soluble organic solvent may be added at the initial stage of salt milling, or may be added in divided portions.
Moreover, a water-soluble organic solvent may be used independently and can also use 2 or more types together.
〔iv〕酸性基を有する顔料誘導体〕
本発明において、(b)酸性基を有する顔料誘導体はソルトミリング時に全てを添加しても良く、一部添加してもよい。ソフトミリング時に添加する場合には、質量比で、顔料:酸性基を有する顔料誘導体=100:3〜100:30の範囲で用いられることが好ましく、より好ましくは100:5〜100:20の範囲であり、更に好ましくは100:5〜100:15の範囲である。
この範囲で用いることで、顔料の色調を維持しながら、顔料を微細化することができる。
[Iv] Pigment derivative having acidic group]
In the present invention, (b) the pigment derivative having an acidic group may be added all at the time of salt milling, or a part thereof may be added. When added at the time of soft milling, it is preferably used in a mass ratio of pigment: acid group-containing pigment derivative = 100: 3 to 100: 30, more preferably in the range of 100: 5 to 100: 20. And more preferably in the range of 100: 5 to 100: 15.
By using in this range, the pigment can be made fine while maintaining the color tone of the pigment.
〔v〕高分子化合物〕
本発明において、ソルトミリングに用いられる(c)高分子化合物は、質量比で、顔料:高分子化合物=100:3〜100:60の範囲で用いられることが好ましく、より好ましくは100:3〜100:40の範囲であり、更に好ましくは100:5〜100:30の範囲である。
この範囲で用いることで、ソルトミリングに用いられる水溶性無機塩が顔料を効率的に粉砕できるとともに、高分子化合物が顔料に効率的に覆うことができる。
[V] Polymer compound]
In the present invention, the polymer compound (c) used for salt milling is preferably used in a mass ratio of pigment: polymer compound = 100: 3 to 100: 60, more preferably 100: 3 to 3. The range is 100: 40, more preferably 100: 5 to 100: 30.
By using in this range, the water-soluble inorganic salt used for salt milling can efficiently pulverize the pigment, and the polymer compound can be efficiently covered with the pigment.
また、本発明の効果を損なわない範囲において、必要に応じて、上述の特定高分子化合物の他に、他の高分子化合物を同時に使用してもよい。
他の高分子化合物としては、室温において固体であり、水不溶性で、かつソルトミリング時の湿潤剤に用いる水溶性の有機溶剤に少なくとも一部可溶であるものが好ましく、天然樹脂、変性天然樹脂、合成樹脂、天然樹脂で変性された合成樹脂等が用いられる。
本発明において、乾燥した加工顔料を得る場合には、他の高分子化合物としては室温で固体であるものが好ましい。
Moreover, in the range which does not impair the effect of this invention, you may use another high molecular compound simultaneously with the above-mentioned specific high molecular compound as needed.
Other polymer compounds are preferably those that are solid at room temperature, insoluble in water, and at least partially soluble in a water-soluble organic solvent used as a wetting agent during salt milling. Synthetic resins, synthetic resins modified with natural resins, and the like are used.
In the present invention, when obtaining a dried processed pigment, the other polymer compound is preferably a solid at room temperature.
天然樹脂としてはロジンが代表的であり、変性天然樹脂としては、ロジン誘導体、繊維素誘導体、ゴム誘導体、タンパク誘導体及びそれらのオリゴマーが挙げられる。
合成樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、マレイン酸樹脂、ブチラール樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられる。天然樹脂で変性された合成樹脂としては、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂等が挙げられる。
The natural resin is typically rosin, and the modified natural resin includes rosin derivatives, fiber derivatives, rubber derivatives, protein derivatives and oligomers thereof.
Examples of the synthetic resin include an epoxy resin, an acrylic resin, a maleic acid resin, a butyral resin, a polyester resin, a melamine resin, a phenol resin, and a polyurethane resin. Examples of synthetic resins modified with natural resins include rosin-modified maleic acid resins and rosin-modified phenolic resins.
合成樹脂としては、ポリアミドアミンとその塩、ポリカルボン酸とその塩、高分子量不飽和酸エステル、ポリウレタン、ポリエステル、ポリ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル系共重合体、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物が挙げられる。 Synthetic resins include polyamidoamine and its salt, polycarboxylic acid and its salt, high molecular weight unsaturated acid ester, polyurethane, polyester, poly (meth) acrylate, (meth) acrylic copolymer, naphthalenesulfonic acid formalin condensate Is mentioned.
本発明の加工顔料を製造する際、本発明の(c)高分子化合物と他の高分子化合物とを併用する場合には、他の高分子化合物の割合は、全高分子化合物に対して50質量%以下であることが好ましく、30質量%以下であることがより好ましい。 When the processed pigment of the present invention is produced, when the (c) polymer compound of the present invention is used in combination with another polymer compound, the ratio of the other polymer compound is 50 mass with respect to the total polymer compound. % Or less, and more preferably 30% by mass or less.
以上のようにして作製された本発明の着色組成物は、顔料が吸着性に優れた(b)酸性基を有する顔料誘導体と(c)高分子化合物とにより被覆されているため、後述のように、着色組成物あるいは着色光硬化性組成物とした場合、優れた分散性と分散安定性に優れたものとすることができる。 In the colored composition of the present invention produced as described above, the pigment is coated with (b) a pigment derivative having an acidic group and (c) a polymer compound having excellent adsorptivity. In addition, when a colored composition or a colored photocurable composition is used, excellent dispersibility and dispersion stability can be obtained.
次に本発明の被覆顔料について説明するが、遊離量についてまず説明する。加工した顔料をプロピレングリコールモノメチルエーテルで洗浄したときの遊離した量(酸性基を有する顔料誘導体と特定高分子化合物との総和)を測定し、加工顔料の調整時に使用した酸性基を有する顔料誘導体と特定高分子化合物との総和(仕込み量)で除した値を遊離量%として定義する。本発明で被覆顔料とは遊離量%が、好ましくは70〜100質量%であり、より好ましくは80〜100質量%、さらに好ましくは85〜100質量%である。通常の吸着では、このような高い値は得られない。 Next, the coated pigment of the present invention will be described. First, the amount of liberation will be described. When the processed pigment is washed with propylene glycol monomethyl ether, the amount released (total of the pigment derivative having an acidic group and the specific polymer compound) is measured, and the pigment derivative having an acidic group used when adjusting the processed pigment The value divided by the sum total (charge amount) with the specific polymer compound is defined as% free amount. In the present invention, the coating pigment has a free amount% of preferably 70 to 100% by mass, more preferably 80 to 100% by mass, and still more preferably 85 to 100% by mass. Such a high value cannot be obtained by normal adsorption.
具体的な実験方法は、加工顔料を1−メトキシ−2−プロパノールで洗浄して、遊離量を算出する。その方法は、加工顔料10gを1−メトキシ−2−プロパノール100ml中に投入し、振とう機で室温で3時間、振とうさせた。その後遠心分離機で80,000rpmで8時間かけて顔料を沈降させ、上澄み液部分の固形分を乾燥法から求めた。顔料から遊離した高分子化合物の質量を求め、初期の処理に使用した高分子化合物の質量との比から、遊離率(%)を算出した。 In a specific experimental method, the processed pigment is washed with 1-methoxy-2-propanol, and the free amount is calculated. In this method, 10 g of the processed pigment was put into 100 ml of 1-methoxy-2-propanol and shaken at room temperature for 3 hours with a shaker. Thereafter, the pigment was allowed to settle for 8 hours at 80,000 rpm in a centrifuge, and the solid content of the supernatant was determined from the drying method. The mass of the polymer compound released from the pigment was determined, and the liberation rate (%) was calculated from the ratio to the mass of the polymer compound used in the initial treatment.
市販等の加工顔料の遊離率は、以下の方法で測定できる。即ち、顔料を溶解する溶剤(例えばジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、蟻酸、硫酸など)で、加工顔料全体を溶解した後に、高分子化合物と顔料とに、溶解性の差を利用して有機溶剤で分離して、「初期の処理に使用した高分子化合物の質量」として算出する。別途、加工顔料を1−メトキシ−2−プロパノールで洗浄して、得られた上記の遊離量を、この「初期の処理に使用した高分子化合物の質量」で除して遊離率(%)を求める。
遊離率は小さいほど顔料への被覆率が高く、分散性、分散安定性が良好である。遊離率の好ましい範囲は30%以下、より好ましくは20%以下、最も好ましくは15%以下である。理想的には0%である。
The liberation rate of commercially available processed pigments can be measured by the following method. That is, after dissolving the entire processed pigment with a solvent that dissolves the pigment (for example, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, formic acid, sulfuric acid, etc.), the polymer compound and the pigment are separated by an organic solvent using the difference in solubility. Then, it is calculated as “mass of the polymer compound used in the initial treatment”. Separately, the processed pigment was washed with 1-methoxy-2-propanol, and the obtained release amount was divided by this “mass of the polymer compound used in the initial treatment” to obtain the release rate (%). Ask.
The smaller the liberation rate, the higher the coverage of the pigment, and the better the dispersibility and dispersion stability. The preferable range of the liberation rate is 30% or less, more preferably 20% or less, and most preferably 15% or less. Ideally 0%.
本発明の着色組成物は、加工顔料に加えて分散剤を含有することができる。分散剤の含有により、顔料の分散性をさらに向上させることができる。 分散剤としては、例えば、公知の顔料分散剤や界面活性剤を適宜選択して用いることができる。 The coloring composition of the present invention can contain a dispersant in addition to the processed pigment. By containing the dispersant, the dispersibility of the pigment can be further improved. As the dispersant, for example, a known pigment dispersant or surfactant can be appropriately selected and used.
具体的には、多くの種類の化合物を使用可能であり、例えば、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)、(メタ)アクリル酸系(共)重合体ポリフローNo.75、No.90、No.95(共栄社化学工業(株)製)、W001(裕商(株)社製)等のカチオン系界面活性剤;ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤;W004、W005、W017(裕商(株)社製)等のアニオン系界面活性剤;EFKA−46、EFKA−47、EFKA−47EA、EFKAポリマー100、EFKAポリマー400、EFKAポリマー401、EFKAポリマー450(いずれもチバ・スペシャルテイケミカル社製)、ディスパースエイド6、ディスパースエイド8、ディスパースエイド15、ディスパースエイド9100(いずれもサンノプコ社製)等の高分子分散剤;ソルスパース3000、5000、9000、12000、13240、13940、17000、24000、26000、28000などの各種ソルスパース分散剤(日本ルーブリゾール(株)社製);アデカプルロニックL31,F38,L42,L44,L61,L64,F68,L72,P95,F77,P84,F87、P94,L101,P103,F108、L121、P−123(旭電化(株)製)及びイソネットS−20(三洋化成(株)製)、Disperbyk 101,103,106,108,109,111,112,116,130,140,142,162,163,164,166,167,170,171,174,176,180,182,2000,2001,2050,2150(ビックケミー(株)社製)が挙げられる。その他、アクリル系共重合体など、分子末端もしくは側鎖に極性基を有するオリゴマーもしくはポリマーが挙げられる。 Specifically, many kinds of compounds can be used, for example, organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), (meth) acrylic acid (co) polymer polyflow No. 75, No. 90, No. 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Industry Co., Ltd.), W001 (manufactured by Yusho Co., Ltd.), and the like; polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether Nonionic surfactants such as polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, sorbitan fatty acid ester; W004, W005, W017 (manufactured by Yusho Co., Ltd.) Anionic surfactants such as EFKA 46, EFKA-47, EFKA-47EA, EFKA polymer 100, EFKA polymer 400, EFKA polymer 401, EFKA polymer 450 (all manufactured by Ciba Specialty Chemicals), Disperse Aid 6, Disperse Aid 8, Disperse Aid 15. Disperse aid 9100 (all manufactured by San Nopco) and other polymer dispersants; Solsperse 3000, 5000, 9000, 12000, 13240, 13940, 17000, 24000, 26000, 28000, etc. Adeka Pluronic L31, F38, L42, L44, L61, L64, F68, L72, P95, F77, P84, F87, P94, L101, P103, F108, L12 P-123 (Asahi Denka Co., Ltd.) and Isonet S-20 (Sanyo Kasei Co., Ltd.), Disperbyk 101, 103, 106, 108, 109, 111, 112, 116, 130, 140, 142, 162 , 163, 164, 166, 167, 170, 171, 174, 176, 180, 182, 2000, 2001, 2050, 2150 (manufactured by Big Chemie Co., Ltd.). In addition, an oligomer or polymer having a polar group at the molecular end or side chain, such as an acrylic copolymer.
分散剤の着色組成物中における含有量としては、既述の顔料の質量に対して、1〜100質量%が好ましく、3〜70質量%がより好ましい。
着色組成物に添加する他の高分子としては、アルカリ現像性を高めるために、後述のアルカリ可溶性樹脂が好適である。
As content in the coloring composition of a dispersing agent, 1-100 mass% is preferable with respect to the mass of the above-mentioned pigment, and 3-70 mass% is more preferable.
As another polymer added to the coloring composition, an alkali-soluble resin described later is preferable in order to enhance alkali developability.
分散の方法は、例えば、本発明の加工顔料を溶剤と予め混合してホモジナイザー等で予め分散しておいたものを、縦型もしくは横型のサンドグラインダーミル、ピンミル、スリットミル、超音波分散機等を使用し、0.01〜1mmの粒径のガラス、ジルコニア等でできたビーズで微分散処理し、着色組成物を得る。分散時間としては、3〜10時間程度が好適である。このとき必要によって上記した分散剤や他の高分子を添加して分散することができる。
なお、混練、分散についての詳細は、T.C.Patton著”Paint Flow and Pigment Dispersion”(1964年 John Wiley and Sons社刊)等に記載されている。
Dispersion methods include, for example, vertical or horizontal sand grinder mills, pin mills, slit mills, ultrasonic dispersers, etc., in which the processed pigment of the present invention is premixed with a solvent and previously dispersed with a homogenizer or the like. And a fine dispersion treatment with beads made of glass, zirconia or the like having a particle diameter of 0.01 to 1 mm to obtain a colored composition. The dispersion time is preferably about 3 to 10 hours. At this time, if necessary, the above-described dispersant and other polymer can be added and dispersed.
For details on kneading and dispersing, see T.W. C. “Paint Flow and Pigment Dispersion” by Patton (published by John Wiley and Sons, 1964) and the like.
<着色光硬化性組成物>
本発明の着色光硬化性組成物は、既述の本発明の着色組成物と、アルカリ可溶性樹脂と、光重合性化合物と、光重合開始剤とを含んでなり、必要に応じて他の成分を含んでいてもよい。なお、本発明の着色組成物の詳細については既述の通りである。以下、各成分を詳述する。
<Colored photocurable composition>
The colored photocurable composition of the present invention comprises the above-described colored composition of the present invention, an alkali-soluble resin, a photopolymerizable compound, and a photopolymerization initiator, and other components as necessary. May be included. The details of the coloring composition of the present invention are as described above. Hereinafter, each component will be described in detail.
<アルカリ可溶性樹脂>
アルカリ可溶性樹脂としては、線状有機高分子重合体であって、分子(好ましくは、アクリル系共重合体、スチレン系共重合体を主鎖とする分子)中に少なくとも1つのアルカリ可溶性を促進する基(例えばカルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基など)を有するアルカリ可溶性樹脂の中から適宜選択することができる。このうち、更に好ましくは、有機溶剤に可溶で弱アルカリ水溶液により現像可能なものである。
<Alkali-soluble resin>
The alkali-soluble resin is a linear organic polymer, and promotes at least one alkali-solubility in a molecule (preferably a molecule having an acrylic copolymer or a styrene copolymer as a main chain). It can be appropriately selected from alkali-soluble resins having a group (for example, carboxyl group, phosphoric acid group, sulfonic acid group, etc.). Of these, more preferred are those which are soluble in an organic solvent and can be developed with a weak alkaline aqueous solution.
上記の線状有機高分子重合体としては、側鎖にカルボン酸を有するポリマーが好ましい。例えば特開昭59−44615号、特公昭54−34327号、特公昭58−12577号、特公昭54−25957号、特開昭59−53836号、特開昭59−71048号、特開2004−287409号および特開2006−323399号等の各公報に記載されているような、メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等、並びに側鎖にカルボン酸を有する酸性セルロース誘導体、水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたもの等であり、さらに側鎖に(メタ)アクリロイル基を有する高分子重合体も好ましいものとして挙げられる。 As said linear organic high molecular polymer, the polymer which has carboxylic acid in a side chain is preferable. For example, JP-A-59-44615, JP-B-54-34327, JP-B-58-12777, JP-B-54-25957, JP-A-59-53836, JP-A-59-71048, JP-A-2004-2004 Methacrylic acid copolymer, acrylic acid copolymer, itaconic acid copolymer, crotonic acid copolymer, maleic acid copolymer as described in each publication such as 287409 and JP-A-2006-323399 A partially esterified maleic acid copolymer, an acidic cellulose derivative having a carboxylic acid in the side chain, an acid anhydride added to a polymer having a hydroxyl group, and a (meth) acryloyl group in the side chain. The high molecular polymer is also preferable.
アルカリ可溶性樹脂の具体的な構成単位については、特に(メタ)アクリル酸と、これと共重合可能な他の単量体との共重合体が好適である。ここで(メタ)アクリル酸はアクリル酸とメタクリル酸を合わせた総称であり、以下も同様に(メタ)アクリレートはアクリレートとメタクリレートの総称である。 As a specific structural unit of the alkali-soluble resin, a copolymer of (meth) acrylic acid and another monomer copolymerizable therewith is particularly suitable. Here, (meth) acrylic acid is a general term that combines acrylic acid and methacrylic acid, and (meth) acrylate is also a general term for acrylate and methacrylate.
前記(メタ)アクリル酸と共重合可能な他の単量体としては、アルキル(メタ)アクリレート、アリール(メタ)アクリレート、ビニル化合物などが挙げられる。ここで、アルキル基及びアリール基の水素原子は、置換基で置換されていてもよい。
前記アルキル(メタ)アクリレート及びアリール(メタ)アクリレートの具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、トリル(メタ)アクリレート、ナフチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
Examples of other monomers copolymerizable with the (meth) acrylic acid include alkyl (meth) acrylates, aryl (meth) acrylates, and vinyl compounds. Here, the hydrogen atom of the alkyl group and the aryl group may be substituted with a substituent.
Specific examples of the alkyl (meth) acrylate and aryl (meth) acrylate include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, pentyl ( Examples include meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, tolyl (meth) acrylate, naphthyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, and the like. it can.
前記ビニル化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、グリシジルメタクリレート、アクリロニトリル、ビニルアセテート、N−ビニルピロリドン、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ポリスチレンマクロモノマー、ポリメチルメタクリレートマクロモノマー、CH2=CR28R29、CH2=C(R28)(COOR30)〔ここで、R28は水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を表し、R29は炭素数6〜10の芳香族炭化水素環を表し、R30は炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数6〜12のアラルキル基を表す。〕、等を挙げることができる。 Examples of the vinyl compound include styrene, α-methylstyrene, vinyl toluene, glycidyl methacrylate, acrylonitrile, vinyl acetate, N-vinyl pyrrolidone, tetrahydrofurfuryl methacrylate, polystyrene macromonomer, polymethyl methacrylate macromonomer, and CH 2 ═CR. 28 R 29 , CH 2 ═C (R 28 ) (COOR 30 ) [wherein R 28 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 29 represents an aromatic hydrocarbon having 6 to 10 carbon atoms. Represents a ring, and R 30 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an aralkyl group having 6 to 12 carbon atoms. ], Etc. can be mentioned.
これらの中では特に、スチレン、ベンジル(メタ)アクリレート、メチルメタアクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ポリメチルメタクリレートマクロモノマー、ポリメチルメタクリレートマクロモノマー、ポリ−n−ブチルアクリレートマクロモノマー、ポリスチレンマクロモノマー、およびN−フェニルマレイミドから選ばれた1種以上と、(メタ)アクリル酸との共重合体が好ましく、さらに2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートを共重合した高分子化合物が好適である。
上記のマクロモノマーで市販品として入手できるものとしては、片末端メタクリロイル化ポリメチルメタクリレートオリゴマー(Mn=6000、商品名:AA−6、東亜合成化学工業(株)製)及び片末端メタクリロイル化ポリ−n−ブチルアクリレートオリゴマー(Mn=6000、商品名:AB−6、東亜合成化学工業(株)製)、片末端メタクリロイル化ポリスチレンオリゴマー(Mn=6000、商品名:AS−6、東亜合成化学工業(株)製)を挙げることができる。特にポリスチレンマクロモノマー、およびN−フェニルマレイミド用いると現像パターンが良好で、残渣も少なく好都合である。
Among these, styrene, benzyl (meth) acrylate, methyl methacrylate, butyl (meth) acrylate, polymethyl methacrylate macromonomer, polymethyl methacrylate macromonomer, poly-n-butyl acrylate macromonomer, polystyrene macromonomer, and A copolymer of one or more selected from N-phenylmaleimide and (meth) acrylic acid is preferable, and a polymer compound obtained by copolymerizing 2-hydroxyethyl (meth) acrylate is more preferable.
Examples of commercially available macromonomers include one-end methacryloylated polymethyl methacrylate oligomer (Mn = 6000, trade name: AA-6, manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.) and one-end methacryloylated poly- n-Butyl acrylate oligomer (Mn = 6000, trade name: AB-6, manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.), single-end methacryloylated polystyrene oligomer (Mn = 6000, trade name: AS-6, Toa Gosei Chemical Industries ( Product)). In particular, when a polystyrene macromonomer and N-phenylmaleimide are used, the development pattern is good and there are few residues, which is convenient.
またカルボキシル基を含むアクリル系樹脂と分子内に脂環式エポキシ基及び不飽和結合を共に有する化合物との反応により得られる不飽和基含有アクリル系樹脂も好ましいものである。更にエポキシ樹脂と不飽和基含有カルボン酸の反応物をさらに多塩基性カルボン酸またはその無水物と反応させて得られる高分子化合物も好適である。不飽和基含有アクリル樹脂を使用すると特に感度を上げることができ、さらに良好なパターン形状が得られ易い。
市販品としてはサイクロマーP ACA200、同200M、同230AA、同250、同300、同320、同210(いずれもダイセル化学工業株式会社製)などが使用できる。
An unsaturated group-containing acrylic resin obtained by a reaction between an acrylic resin containing a carboxyl group and a compound having both an alicyclic epoxy group and an unsaturated bond in the molecule is also preferable. Furthermore, a polymer compound obtained by further reacting a reaction product of an epoxy resin and an unsaturated group-containing carboxylic acid with a polybasic carboxylic acid or an anhydride thereof is also suitable. When an unsaturated group-containing acrylic resin is used, the sensitivity can be particularly improved, and a better pattern shape can be easily obtained.
As commercial products, cyclomer PACA200, 200M, 230AA, 250, 300, 320, 210 (all manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) can be used.
これらのアルカリ可溶性樹脂は任意の量で混合して用いることができる。
アルカリ可溶性樹脂の光硬化性組成物中における含有量としては、該組成物の全固形分に対して、1〜15質量%が好ましく、より好ましくは、2〜12質量%であり、特に好ましくは、3〜10質量%である。
These alkali-soluble resins can be mixed and used in an arbitrary amount.
As content in the photocurable composition of alkali-soluble resin, 1-15 mass% is preferable with respect to the total solid of this composition, More preferably, it is 2-12 mass%, Most preferably 3 to 10% by mass.
<光重合性化合物>
光重合性化合物としては、少なくとも1個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有し、沸点が常圧で100℃以上である化合物が好ましく、中でも4官能以上のアクリレート化合物がより好ましい。
<Photopolymerizable compound>
As the photopolymerizable compound, a compound having at least one addition-polymerizable ethylenically unsaturated group and having a boiling point of 100 ° C. or higher at normal pressure is preferable, and a tetrafunctional or higher functional acrylate compound is more preferable.
前記少なくとも1個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有し、沸点が常圧で100℃以上である化合物としては、例えば、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピ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)アクリレート等の単官能のアクリレートやメタアクリレート;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(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、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、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイロキシエチル)イソシアヌレート、グリセリンやトリメチロールエタン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後(メタ)アクリレート化したもの、ペンタエリスリトール又はジペンタエリスリトールのポリ(メタ)アクリレート化したもの、特公昭48−41708号、特公昭50−6034号、特開昭51−37193号公報に記載のウレタンアクリレート類、特開昭48−64183号、特公昭49−43191号、特公昭52−30490号公報に記載のポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタアクリレートを挙げることができる。
更に、日本接着協会誌Vol.20、No.7、300〜308頁に光硬化性モノマー及びオリゴマーとして紹介されているものも使用できる。
Examples of the compound having at least one addition-polymerizable ethylenically unsaturated group and having a boiling point of 100 ° C. or higher at normal pressure include, for example, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, Monofunctional acrylates and methacrylates such as phenoxyethyl (meth) acrylate; polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolethane tri (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, Pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, hexanediol (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (acryloyloxypropyl) Ether, tri (acryloyloxyethyl) isocyanurate, polyfunctional alcohols such as glycerin and trimethylolethane, and the addition of ethylene oxide and propylene oxide followed by (meth) acrylate conversion, poly (pentaerythritol or dipentaerythritol poly ( (Meth) acrylate, urethane acrylates described in JP-B-48-41708, JP-B-50-6034, JP-A-51-37193, JP-A-48-64183, JP-B-49-43191 Polyfunctional acrylates and methacrylates such as polyester acrylates described in JP-B-52-30490 and epoxy acrylates which are reaction products of epoxy resins and (meth) acrylic acid can be mentioned.
Furthermore, the Japan Adhesion Association Vol. 20, no. 7, what is introduced as a photocurable monomer and oligomer on pages 300 to 308 can also be used.
また、特開平10−62986号公報において一般式(1)及び(2)としてその具体例と共に記載の、前記多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後に(メタ)アクリレート化した化合物も用いることができる。
以上の光重合性化合物の中で好ましいものは、アクリロイル基を1分子中に3個以上、さらに好ましくは4個以上有するものである。具体的には、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、及びこれらのアクリロイル基がエチレングリコール、プロピレングリコール残基を介している構造が好ましい。これらのオリゴマータイプも使用できる。
In addition, a compound which has been (meth) acrylated after adding ethylene oxide or propylene oxide to the polyfunctional alcohol described in JP-A-10-62986 as general formulas (1) and (2) together with specific examples thereof. Can be used.
Among the above photopolymerizable compounds, those having 3 or more, more preferably 4 or more acryloyl groups in one molecule are preferable. Specifically, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and a structure in which these acryloyl groups are via ethylene glycol and propylene glycol residues are preferable. These oligomer types can also be used.
また、特公昭48−41708号、特開昭51−37193号、特公平2−32293号、特公平2−16765号に記載されているようなウレタンアクリレート類や、特公昭58−49860号、特公昭56−17654号、特公昭62−39417号、特公昭62−39418号記載のエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物類も好適である。更に、特開昭63−277653号、特開昭63−260909号、特開平1−105238号に記載される、分子内にアミノ構造やスルフィド構造を有する付加重合性化合物類を用いることによっては、非常に感光スピードに優れた光重合性組成物を得ることができる。市販品としては、ウレタンオリゴマーUAS−10、UAB−140(山陽国策パルプ社製)、UA−7200」 (新中村化学社製、DPHA−40H(日本化薬社製)、UA−306H、UA−306T、UA−306I、AH−600、T−600、AI−600(共栄社製)などが挙げられる。
また、酸基を有するエチレン性不飽和化合物類はアルカリ水溶液への溶解速度を調節するために好適に用いることができ、市販品としては、例えば、東亞合成株式会社製のカルボキシル基含有3官能アクリレートであるTO−756、及びカルボキシル基含有5官能アクリレートであるTO−1382などが挙げられる。
Also, urethane acrylates such as those described in JP-B-48-41708, JP-A-51-37193, JP-B-2-32293, and JP-B-2-16765, JP-B-58-49860, Urethane compounds having an ethylene oxide skeleton described in JP-B-56-17654, JP-B-62-39417, and JP-B-62-39418 are also suitable. Further, by using addition polymerizable compounds having an amino structure or a sulfide structure in the molecule described in JP-A-63-277653, JP-A-63-260909, and JP-A-1-105238, It is possible to obtain a photopolymerizable composition having a very high photosensitive speed. Commercially available products include urethane oligomer UAS-10, UAB-140 (manufactured by Sanyo Kokusaku Pulp Co., Ltd.), UA-7200 "(manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., DPHA-40H (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), UA-306H, UA- 306T, UA-306I, AH-600, T-600, AI-600 (manufactured by Kyoeisha) and the like.
In addition, ethylenically unsaturated compounds having an acid group can be suitably used for adjusting the dissolution rate in an alkaline aqueous solution. Examples of commercially available products include carboxyl group-containing trifunctional acrylates manufactured by Toagosei Co., Ltd. And TO-1756 which is a carboxyl group-containing pentafunctional acrylate.
光重合性化合物は、1種単独で用いる以外に、2種以上を組み合わせて用いることができる。
光重合性化合物の光硬化性組成物中における含有量としては、該組成物の全固形分100部に対して、3〜60部が好ましく、より好ましくは20〜50部である。光重合性化合物の含有量が前記範囲内であると、硬化反応が充分に行なえる。
The photopolymerizable compound can be used in combination of two or more, in addition to being used alone.
The content of the photopolymerizable compound in the photocurable composition is preferably 3 to 60 parts, more preferably 20 to 50 parts, relative to 100 parts of the total solid content of the composition. When the content of the photopolymerizable compound is within the above range, the curing reaction can be sufficiently performed.
<光重合開始剤>
光重合開始剤としては、例えば、特開平57−6096号公報に記載のハロメチルオキサジアゾール、特公昭59−1281号公報、特開昭53−133428号公報等に記載のハロメチル−s−トリアジン等活性ハロゲン化合物、米国特許USP−4318791、欧州特許公開EP−88050A等の各明細書に記載のケタール、アセタール、又はベンゾインアルキルエーテル類等の芳香族カルボニル化合物、米国特許USP−4199420明細書に記載のベンゾフェノン類等の芳香族ケトン化合物、Fr−2456741明細書に記載の(チオ)キサントン系又はアクリジン系化合物、特開平10−62986号公報に記載のクマリン系又はビイミダゾール系の化合物、特開平8−015521号公報等のスルホニウム有機硼素錯体等、等を挙げることができる。
<Photopolymerization initiator>
Examples of the photopolymerization initiator include halomethyl oxadiazole described in JP-A-57-6096, halomethyl-s-triazine described in JP-B-59-1281, JP-A-53-133428, and the like. Isoactive halogen compounds, aromatic carbonyl compounds such as ketals, acetals, or benzoin alkyl ethers described in each specification such as US Pat. No. US Pat. No. 4,318791 and European Patent Publication EP-88050A, described in US Pat. No. 4,1994,420 Aromatic ketone compounds such as benzophenones, (thio) xanthone or acridine compounds described in Fr-2456541, coumarin or biimidazole compounds described in JP-A-10-62986, JP-A-8 Sulfonium organoboron complexes such as 015521 , Etc. can be mentioned.
前記光重合開始剤としては、アセトフェノン系、ケタール系、ベンゾフェノン系、ベンゾイン系、ベンゾイル系、キサントン系、活性ハロゲン化合物(トリアジン系、ハロメチルオキサジアゾール系、クマリン系)、アクリジン類系、ビイミダゾール系、オキシムエステル系等が好ましい。 Examples of the photopolymerization initiator include acetophenone series, ketal series, benzophenone series, benzoin series, benzoyl series, xanthone series, active halogen compounds (triazine series, halomethyloxadiazole series, coumarin series), acridine series, biimidazole series. And oxime ester systems are preferred.
前記アセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアミノアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、p−ジメチルアミノアセトフェノン、4’−イソプロピル−2−ヒドロキシ−2−メチル−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、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、2−トリル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパノン−1などを好適に挙げることができる。 Examples of the acetophenone photopolymerization initiator include 2,2-diethoxyacetophenone, p-dimethylaminoacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, p-dimethylaminoacetophenone, 4′-isopropyl-2-hydroxy-2-methyl-propiophenone, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1, Suitable examples include 2-tolyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropanone-1. be able to.
前記ケタール系光重合開始剤としては、例えば、ベンジルジメチルケタール、ベンジル−β−メトキシエチルアセタールなどを好適に挙げることができる。 Preferable examples of the ketal photopolymerization initiator include benzyl dimethyl ketal and benzyl-β-methoxyethyl acetal.
前記ベンゾフェノン系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、4,4’−(ビスジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−(ビスジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、を好適に挙げることができる。 Preferable examples of the benzophenone photopolymerization initiator include benzophenone, 4,4 ′-(bisdimethylamino) benzophenone, 4,4 ′-(bisdiethylamino) benzophenone, and 4,4′-dichlorobenzophenone. Can do.
前記ベンゾイン系又はベンゾイル系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインイソプロピルエーテル、ゼンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインメチルエーテル、メチルo−ベンゾイルベゾエート等を好適に挙げることができる。 Preferred examples of the benzoin-based or benzoyl-based photopolymerization initiator include benzoin isopropyl ether, zenzoin isobutyl ether, benzoin methyl ether, methyl o-benzoyl bezoate, and the like.
前記キサントン系光重合開始剤としては、例えば、ジエチルチオキサントン、ジイソプロピルチオキサントン、モノイソプロピルチオキサントン、クロロチオキサントン、等を好適に挙げることができる。 Preferable examples of the xanthone photopolymerization initiator include diethylthioxanthone, diisopropylthioxanthone, monoisopropylthioxanthone, chlorothioxanthone, and the like.
前記活性ハロゲン光重合開始剤(トリアジン系,オキサジアゾール系,クマリン系)としては、例えば、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−p−メトキシフェニル−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−p−メトキシスチリル−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(1−p−ジメチルアミノフェニル)−1,3−ブタジエニル−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−ビフェニル−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(p−メチルビフェニル)−s−トリアジン、p−ヒドロキシエトキシスチリル−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、メトキシスチリル−2,6−ジ(トリクロロメチル−s−トリアジン、3,4−ジメトキシスチリル−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−ベンズオキソラン−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(o−ブロモ−p−N,N−(ジエトキシカルボニルアミノ)−フェニル)−2,6−ジ(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アミノ)−フェニル)−2,6−ジ(クロロメチル)−s−トリアジン,2−トリクロロメチル−5−スチリル−1,3,4−オキソジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(シアノスチリル)−1,3,4−オキソジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(ナフト−1−イル)−1,3,4−オキソジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(4−スチリル)スチリル−1,3,4−オキソジアゾール,3−メチル−5−アミノ−((s−トリアジン−2−イル)アミノ)−3−フェニルクマリン、3−クロロ−5−ジエチルアミノ−((s−トリアジン−2−イル)アミノ)−3−フェニルクマリン、3−ブチル−5−ジメチルアミノ−((s−トリアジン−2−イル)アミノ)−3−フェニルクマリン等を好適に挙げることができる。 Examples of the active halogen photopolymerization initiator (triazine, oxadiazole, coumarin) include 2,4-bis (trichloromethyl) -6-p-methoxyphenyl-s-triazine, 2,4-bis. (Trichloromethyl) -6-p-methoxystyryl-s-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- (1-p-dimethylaminophenyl) -1,3-butadienyl-s-triazine, 2, 4-bis (trichloromethyl) -6-biphenyl-s-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- (p-methylbiphenyl) -s-triazine, p-hydroxyethoxystyryl-2,6-di (Trichloromethyl) -s-triazine, methoxystyryl-2,6-di (trichloromethyl-s-triazine, 3,4-dimethoxy Tyryl-2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4-benzoxolane-2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (o-bromo-pN, N- ( Diethoxycarbonylamino) -phenyl) -2,6-di (chloromethyl) -s-triazine, 4- (pN, N- (diethoxycarbonylamino) -phenyl) -2,6-di (chloromethyl) ) -S-triazine, 2-trichloromethyl-5-styryl-1,3,4-oxodiazole, 2-trichloromethyl-5- (cyanostyryl) -1,3,4-oxodiazole, 2-trichloro Methyl-5- (naphth-1-yl) -1,3,4-oxodiazole, 2-trichloromethyl-5- (4-styryl) styryl-1,3,4-oxodiazole, 3-methyl- -Amino-((s-triazin-2-yl) amino) -3-phenylcoumarin, 3-chloro-5-diethylamino-((s-triazin-2-yl) amino) -3-phenylcoumarin, 3-butyl A preferred example is -5-dimethylamino-((s-triazin-2-yl) amino) -3-phenylcoumarin.
前記アクリジン系光重合開始剤としては、例えば、9−フェニルアクリジン、1,7−ビス(9−アクリジニル)ヘプタン等を好適に挙げることができる。 Preferable examples of the acridine photopolymerization initiator include 9-phenylacridine, 1,7-bis (9-acridinyl) heptane, and the like.
前記ビイミダゾール系光重合開始剤としては、例えば、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾリル二量体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾリル二量体、2−(2,4−ジメトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾリル二量体等を好適に挙げることができる。 Examples of the biimidazole photopolymerization initiator include 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazolyl dimer, 2- (o-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazolyl dimer, Preferred examples include 2- (2,4-dimethoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazolyl dimer.
上記以外に、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、O−ベンゾイル−4’−(ベンズメルカプト)ベンゾイル−ヘキシル−ケトキシム、2,4,6−トリメチルフェニルカルボニル−ジフェニルフォスフォニルオキサイド、ヘキサフルオロフォスフォロ−トリアルキルフェニルホスホニウム塩等が挙げられる。 In addition to the above, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, O-benzoyl-4 ′-(benzmercapto) benzoyl-hexyl-ketoxime, 2,4,6-trimethylphenyl Examples thereof include carbonyl-diphenyl phosphonyl oxide and hexafluorophospho-trialkylphenyl phosphonium salt.
本発明では、以上の光重合開始剤に限定されるものではなく、他の公知のものも使用することができる。例えば、米国特許第2,367,660号明細書に記載のビシナールポリケトルアルドニル化合物、米国特許第2,367,661号及び第2,367,670号明細書に記載のα−カルボニル化合物、米国特許第2,448,828号明細書に記載のアシロインエーテル、米国特許第2,722,512号明細書に記載のα−炭化水素で置換された芳香族アシロイン化合物、米国特許第3,046,127号及び第2,951,758号明細書に記載の多核キノン化合物、米国特許第3,549,367号明細書に記載のトリアリルイミダゾールダイマー/p−アミノフェニルケトンの組合せ、特公昭51−48516号公報に記載のベンゾチアゾール系化合物/トリハロメチール−s−トリアジン系化合物、J.C.S. Perkin II(1979)1653−1660、J.C.S.PerkinII(1979)156−162、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995)202−232、特開2000−66385号公報記載のオキシムエステル化合物等が挙げられる。
また、これらの光重合開始剤を併用することもできる。
In this invention, it is not limited to the above photoinitiator, Other well-known things can also be used. For example, vicinal polykettle aldonyl compounds described in US Pat. No. 2,367,660, and α-carbonyl compounds described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670. An acyloin ether described in US Pat. No. 2,448,828, an α-hydrocarbon substituted aromatic acyloin compound described in US Pat. No. 2,722,512, US Pat. , 046,127 and 2,951,758, the triarylimidazole dimer / p-aminophenyl ketone combination described in US Pat. No. 3,549,367, Benzothiazole compounds / trihalomethyl-s-triazine compounds described in JP-A-51-48516; C. S. Perkin II (1979) 1653-1660, J. MoI. C. S. Examples include Perkin II (1979) 156-162, Journal of Photopolymer Science and Technology (1995) 202-232, and oxime ester compounds described in JP-A No. 2000-66385.
Moreover, these photoinitiators can also be used together.
光重合開始剤の光硬化性組成物中における含有量としては、該組成物の全固形分に対して、0.1〜10.0質量%が好ましく、より好ましくは0.5〜5.0質量%である。光重合開始剤の含有量が前記範囲内であると、重合反応を良好に進行させて強度の良好な膜形成が可能である。
<増感色素>
本発明において必要に応じて増感色素を添加することが好ましい。この増感色素が吸収しうる波長の露光により上記重合開始剤成分のラジカル発生反応や、それによる重合性化合物の重合反応が促進されるものである。このような増感色素としては、公知の分光増感色素又は染料、又は光を吸収して光重合開始剤と相互作用する染料又は顔料が挙げられる。
As content in the photocurable composition of a photoinitiator, 0.1-10.0 mass% is preferable with respect to the total solid of this composition, More preferably, it is 0.5-5.0. % By mass. When the content of the photopolymerization initiator is within the above range, the polymerization reaction can proceed well to form a film with good strength.
<Sensitizing dye>
In the present invention, it is preferable to add a sensitizing dye as necessary. Exposure to a wavelength that can be absorbed by the sensitizing dye promotes radical generation reaction of the polymerization initiator component and polymerization reaction of the polymerizable compound thereby. Examples of such a sensitizing dye include a known spectral sensitizing dye or dye, or a dye or pigment that absorbs light and interacts with a photopolymerization initiator.
(分光増感色素又は染料)
本発明に用いられる増感色素として好ましい分光増感色素又は染料は、多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル)、シアニン類(例えば、チアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン)、フタロシアニン類(例えば、フタロシアニン、メタルフタロシアニン)、ポルフィリン類(例えば、テトラフェニルポルフィリン、中心金属置換ポルフィリン)、クロロフィル類(例えば、クロロフィル、クロロフィリン、中心金属置換クロロフィル)、金属錯体(例えば、下記化合物)、アントラキノン類、(例えば、アントラキノン)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム)、等が挙げられる。
(Spectral sensitizing dye or dye)
Spectral sensitizing dyes or dyes preferred as sensitizing dyes used in the present invention are polynuclear aromatics (eg, pyrene, perylene, triphenylene), xanthenes (eg, fluorescein, eosin, erythrosine, rhodamine B, rose bengal). ), Cyanines (eg thiacarbocyanine, oxacarbocyanine), merocyanines (eg merocyanine, carbomerocyanine), thiazines (eg thionine, methylene blue, toluidine blue), acridines (eg acridine orange, chloroflavin) , Acriflavine), phthalocyanines (eg, phthalocyanine, metal phthalocyanine), porphyrins (eg, tetraphenylporphyrin, central metal-substituted porphyrin), chlorophylls (eg, chlorophyll) Chlorophyllin, center metal-substituted chlorophyll), metal complexes (for example, the following compound), anthraquinones (e.g., anthraquinone), squaryliums (e.g., squarylium), and the like.
より好ましい分光増感色素又は染料の例を以下に例示する。
特公平37−13034号公報に記載のスチリル系色素;特開昭62−143044号公報に記載の陽イオン染料;特公昭59−24147号公報記載のキノキサリニウム塩;特開昭64−33104号公報記載の新メチレンブルー化合物;特開昭64−56767号公報記載のアントラキノン類;特開平2−1714号公報記載のベンゾキサンテン染料;特開平2−226148号公報及び特開平2−226149号公報記載のアクリジン類;特公昭40−28499号公報記載のピリリウム塩類;特公昭46−42363号公報記載のシアニン類;特開平2−63053号記載のベンゾフラン色素;特開平2−85858号公報、特開平2−216154号公報の共役ケトン色素;特開昭57−10605号公報記載の色素;特公平2−30321号公報記載のアゾシンナミリデン誘導体;特開平1−287105号公報記載のシアニン系色素;特開昭62−31844号公報、特開昭62−31848号公報、特開昭62−143043号公報記載のキサンテン系色素;特公昭59−28325号公報記載のアミノスチリルケトン;特開平2−179643号公報記載の色素;特開平2−244050号公報記載のメロシアニン色素;特公昭59−28326号公報記載のメロシアニン色素;特開昭59−89303号公報記載のメロシアニン色素;特開平8−129257号公報記載のメロシアニン色素;特開平8−334897号公報記載のベンゾピラン系色素が挙げられる。
The example of a more preferable spectral sensitizing dye or dye is illustrated below.
A styryl dye described in JP-B-37-13034; a cationic dye described in JP-A-62-143044; a quinoxalinium salt described in JP-B-59-24147; described in JP-A-64-33104 A new methylene blue compound; anthraquinones described in JP-A No. 64-56767; benzoxanthene dyes described in JP-A No. 2-1714; acridines described in JP-A Nos. 2-226148 and 2-226149 Pyryllium salts described in JP-B-40-28499; Cyanines described in JP-B-46-42363; Benzofuran dyes described in JP-A-2-63053; JP-A-2-85858, JP-A-2-216154 Conjugated ketone dyes disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-10605; Azocinnamylidene derivatives described in Japanese Patent No. 0321; cyanine dyes described in Japanese Patent Laid-Open No. 1-287105; Japanese Patent Laid-Open Nos. 62-31844, 62-31848, 62-1443043 Xanthene dyes described above; aminostyryl ketone described in JP-B-59-28325; dye described in JP-A-2-17943; merocyanine dye described in JP-A-2-244050; described in JP-B-59-28326 Merocyanine dyes described in JP-A-59-89303; merocyanine dyes described in JP-A-8-129257; benzopyran dyes described in JP-A-8-334897.
(350〜450nmに極大吸収波長を有する色素)
増感色素の他の好ましい態様として、以下の化合物群に属しており、且つ、350〜450nmに極大吸収波長を有する色素が挙げられる。
例えば、多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル)、シアニン類(例えばチアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム)が挙げられる。
(Dye having a maximum absorption wavelength at 350 to 450 nm)
Other preferred embodiments of the sensitizing dye include dyes belonging to the following compound group and having a maximum absorption wavelength at 350 to 450 nm.
For example, polynuclear aromatics (eg, pyrene, perylene, triphenylene), xanthenes (eg, fluorescein, eosin, erythrosine, rhodamine B, rose bengal), cyanines (eg, thiacarbocyanine, oxacarbocyanine), merocyanine (Eg, merocyanine, carbomerocyanine), thiazines (eg, thionine, methylene blue, toluidine blue), acridines (eg, acridine orange, chloroflavin, acriflavine), anthraquinones (eg, anthraquinone), squalium (eg, , Squalium).
更に好ましい増感色素の例としては、下記一般式(XIV)〜(XVIII)で表される化合物が挙げられる。 More preferable examples of the sensitizing dye include compounds represented by the following general formulas (XIV) to (XVIII).
(一般式(XIV)中、A1は硫黄原子又はNR50を表し、R50はアルキル基又はアリール基を表し、L2は隣接するA1及び隣接炭素原子と共同して色素の塩基性核を形成する非金属原子団を表し、R51、R52はそれぞれ独立に水素原子又は一価の非金属原子団を表し、R51、R52は互いに結合して、色素の酸性核を形成してもよい。Wは酸素原子又は硫黄原子を表す。)
以下に、一般式(XIV)で表される化合物の好ましい具体例〔(F−1)〜(F−5)〕を示す。
(In General Formula (XIV), A 1 represents a sulfur atom or NR 50 , R 50 represents an alkyl group or an aryl group, and L 2 represents a basic nucleus of the dye in combination with adjacent A 1 and an adjacent carbon atom. R 51 and R 52 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent nonmetallic atomic group, and R 51 and R 52 are bonded to each other to form an acidic nucleus of the dye. W represents an oxygen atom or a sulfur atom.)
Preferred specific examples [(F-1) to (F-5)] of the compound represented by the general formula (XIV) are shown below.
(一般式(XV)中、Ar1及びAr2はそれぞれ独立にアリール基を表し、−L3−による結合を介して連結している。ここでL3は−O−又は−S−を表す。また、Wは一般式(XIV)に示したものと同義である。)
一般式(XV)で表される化合物の好ましい例としては、以下のもの〔(F−6)〜(F−8)〕が挙げられる。
(In the general formula (XV), Ar 1 and Ar 2 each independently represent an aryl group, and are linked via a bond with —L 3 —, where L 3 represents —O— or —S—. W is as defined in the general formula (XIV).)
Preferable examples of the compound represented by the general formula (XV) include the following [(F-6) to (F-8)].
(一般式(XVI)中、A2は硫黄原子又はNR59を表し、L4は隣接するA2及び炭素原子と共同して色素の塩基性核を形成する非金属原子団を表し、R53、R54、R55、R56、R57及びR58はそれぞれ独立に一価の非金属原子団の基を表し、R59はアルキル基又はアリール基を表す。)
一般式(XVI)で表される化合物の好ましい例としては、以下のもの〔(F−9)〜(F−11)〕が挙げられる。
(In General Formula (XVI), A 2 represents a sulfur atom or NR 59 , L 4 represents a nonmetallic atomic group that forms a basic nucleus of a dye in combination with adjacent A 2 and a carbon atom, R 53 , R 54 , R 55 , R 56 , R 57 and R 58 each independently represents a monovalent non-metallic atomic group, and R 59 represents an alkyl group or an aryl group.)
Preferable examples of the compound represented by the general formula (XVI) include the following [(F-9) to (F-11)].
(一般式(XVII)中、A3、A4はそれぞれ独立に−S−、又は−NR63を表し、R63は置換若しくは非置換のアルキル基、置換若しくは非置換のアリール基を表し、L5、L6はそれぞれ独立に、隣接するA3、A4及び隣接炭素原子と共同して色素の塩基性核を形成する非金属原子団を表し、R61、R62はそれぞれ独立に一価の非金属原子団であるか又は互いに結合して脂肪族性又は芳香族性の環を形成することができる。)
一般式(XVII)で表される化合物の好ましい例としては、以下のもの〔(F−12)〜(F−15)〕が挙げられる。
(In General Formula (XVII), A 3 and A 4 each independently represent —S— or —NR 63 , R 63 represents a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, and L 5 and L 6 each independently represent a nonmetallic atomic group that forms a basic nucleus of a dye in combination with adjacent A 3 and A 4 and adjacent carbon atoms, and R 61 and R 62 each independently represent a monovalent group. Can be bonded to each other to form an aliphatic or aromatic ring.)
Preferable examples of the compound represented by the general formula (XVII) include the following [(F-12) to (F-15)].
また、そのほかに、本発明に用いられる好適な増感色素として、下記式(XVIII)で表されるものが挙げられる。 In addition, examples of suitable sensitizing dyes used in the present invention include those represented by the following formula (XVIII).
(一般式(XVIII)中、Aは置換基を有してもよい芳香族環又はヘテロ環を表し、Xは酸素原子又は硫黄原子ないし−N(R1)−を表し、Yは酸素原子又は−N(R1)−を表す。R1、R2、R3は、それぞれ独立に、水素原子又は、一価の非金属原子団を表し、AとR1、R2、R3とは、それぞれ互いに結合して、脂肪族性又は芳香族性の環を形成することができる。) (In General Formula (XVIII), A represents an aromatic ring or a hetero ring which may have a substituent, X represents an oxygen atom or a sulfur atom or -N (R 1 )-, and Y represents an oxygen atom or —N (R 1 ) — R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent non-metallic atomic group, and A, R 1 , R 2 , and R 3 are Can be bonded to each other to form an aliphatic or aromatic ring.)
ここで、R1、R2、R3が一価の非金属原子団をあらわすとき、好ましくは、置換若しくは無置換のアルキル基又はアリール基を表す。
次に、R1、R2、R3の好ましい例について具体的に述べる。好ましいアルキル基の例としては、炭素原子数が1から20までの直鎖状、分岐状、及び環状のアルキル基を挙げることができ、その具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、エイコシル基、イソプロピル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1−メチルブチル基、イソヘキシル基、2−エチルヘキシル基、2−メチルヘキシル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、2−ノルボルニル基を挙げることができる。これらの中では、炭素原子数1から12までの直鎖状、炭素原子数3から12までの分岐状、並びに炭素原子数5から10までの環状のアルキル基がより好ましい。
Here, when R 1 , R 2 , and R 3 represent a monovalent nonmetallic atomic group, they preferably represent a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group.
Next, preferred examples of R 1 , R 2 and R 3 will be specifically described. Examples of preferable alkyl groups include linear, branched, and cyclic alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms. Specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, Butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, hexadecyl, octadecyl, eicosyl, isopropyl, isobutyl, s-butyl, Examples thereof include t-butyl group, isopentyl group, neopentyl group, 1-methylbutyl group, isohexyl group, 2-ethylhexyl group, 2-methylhexyl group, cyclohexyl group, cyclopentyl group and 2-norbornyl group. Of these, linear alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, branched alkyl groups having 3 to 12 carbon atoms, and cyclic alkyl groups having 5 to 10 carbon atoms are more preferable.
置換アルキル基の置換基としては、水素を除く1価の非金属原子団の基が用いられ、好ましい例としては、ハロゲン原子(−F、−Br、−Cl、−I)、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アリーロキシ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルジチオ基、アリールジチオ基、アミノ基、N−アルキルアミノ基、N,N−ジアルキルアミノ基、N−アリールアミノ基、N,N−ジアリールアミノ基、N−アルキル−N−アリールアミノ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、N−アルキルカルバモイルオキシ基、N−アリールカルバモイルオキシ基、N,N−ジアルキルカルバモイルオキシ基、N,N−ジアリールカルバモイルオキシ基、N−アルキル−N−アリールカルバモイルオキシ基、アルキルスルホキシ基、アリールスルホキシ基、アシルオキシ基、アシルチオ基、アシルアミノ基、N−アルキルアシルアミノ基、N−アリールアシルアミノ基、ウレイド基、N−アルキルウレイド基、N,N−ジアルキルウレイド基、N−アリールウレイド基、N,N−ジアリールウレイド基、N−アルキル−N−アリールウレイド基、N−アルキルウレイド基、N−アリールウレイド基、N−アルキル−N−アルキルウレイド基、N−アルキル−N−アリールウレイド基、N,N−ジアルキル−N−アルキルウレイド基、N,N−ジアルキル−N−アリールウレイド基、N−アリール−N−アルキルウレイド基、N−アリール−N−アリールウレイド基、N,N−ジアリール−N−アルキルウレイド基、N,N−ジアリール−N−アリールウレイド基、N−アルキル−N−アリール−N−アルキルウレイド基、N−アルキル−N−アリール−N−アリールウレイド基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリーロキシカルボニルアミノ基、N−アルキル−N−アルコキシカルボニルアミノ基、N−アルキル−N−アリーロキシカルボニルアミノ基、N−アリール−N−アルコキシカルボニルアミノ基、N−アリール−N−アリーロキシカルボニルアミノ基、ホルミル基、アシル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、カルバモイル基、N−アルキルカルバモイル基、N,N−ジアルキルカルバモイル基、N−アリールカルバモイル基、N,N−ジアリールカルバモイル基、N−アルキル−N−アリールカルバモイル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルホ基(−SO 3H)及びその共役塩基基(以下、スルホナト基と称す)、アルコキシスルホニル基、アリーロキシスルホニル基、スルフィナモイル基、N−アルキルスルフィナモイル基、N,N−ジアルキルスルフィナモイル基、N−アリールスルフィナモイル基、N,N−ジアリールスルフィナモイル基、N−アルキル−N−アリールスルフィナモイル基、スルファモイル基、N−アルキルスルファモイル基、N,N−ジアルキルスルファモイル基、N−アリールスルファモイル基、N,N−ジアリールスルファモイル基、N−アルキル−N−アリールスルファモイル基、ホスホノ基(−PO3H2)及びその共役塩基基(以下、ホスホナト基と称す)、ジアルキルホスホノ基(−PO3(alkyl)2)、ジアリールホスホノ基(−PO3(aryl)2)、アルキルアリールホスホノ基(−PO3(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスホノ基(−PO3H(alkyl))及びその共役塩基基(以後、アルキルホスホナト基と称す)、モノアリールホスホノ基(−PO3H(aryl))及びその共役塩基基(以後、アリールホスホナト基と称す)、ホスホノオキシ基(−OPO3H2)及びその共役塩基基(以後、ホスホナトオキシ基と称す)、ジアルキルホスホノオキシ基(−OPO3(alkyl)2)、ジアリールホスホノオキシ基(−OPO3(aryl)2)、アルキルアリールホスホノオキシ基(−OPO3(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスホノオキシ基(−OPO3H(alkyl))及びその共役塩基基(以後、アルキルホスホナトオキシ基と称す)、モノアリールホスホノオキシ基(−OPO3H(aryl))及びその共役塩基基(以後、アリールホスホナトオキシ基と称す)、シアノ基、ニトロ基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、シリル基が挙げられる。
これらの置換基における、アルキル基の具体例としては、前述のアルキル基が挙げられ、これらは更に置換基を有していてもよい。
As the substituent of the substituted alkyl group, a monovalent non-metallic atomic group other than hydrogen is used. Preferred examples include halogen atoms (—F, —Br, —Cl, —I), hydroxyl groups, alkoxy groups. Group, aryloxy group, mercapto group, alkylthio group, arylthio group, alkyldithio group, aryldithio group, amino group, N-alkylamino group, N, N-dialkylamino group, N-arylamino group, N, N-diaryl Amino group, N-alkyl-N-arylamino group, acyloxy group, carbamoyloxy group, N-alkylcarbamoyloxy group, N-arylcarbamoyloxy group, N, N-dialkylcarbamoyloxy group, N, N-diarylcarbamoyloxy Group, N-alkyl-N-arylcarbamoyloxy group, alkylsulfoxy , Arylsulfoxy group, acyloxy group, acylthio group, acylamino group, N-alkylacylamino group, N-arylacylamino group, ureido group, N-alkylureido group, N, N-dialkylureido group, N-arylureido Group, N, N-diarylureido group, N-alkyl-N-arylureido group, N-alkylureido group, N-arylureido group, N-alkyl-N-alkylureido group, N-alkyl-N-arylureido Group, N, N-dialkyl-N-alkylureido group, N, N-dialkyl-N-arylureido group, N-aryl-N-alkylureido group, N-aryl-N-arylureido group, N, N- Diaryl-N-alkylureido group, N, N-diaryl-N-arylureido group, N- Alkyl-N-aryl-N-alkylureido group, N-alkyl-N-aryl-N-arylureido group, alkoxycarbonylamino group, aryloxycarbonylamino group, N-alkyl-N-alkoxycarbonylamino group, N- Alkyl-N-aryloxycarbonylamino group, N-aryl-N-alkoxycarbonylamino group, N-aryl-N-aryloxycarbonylamino group, formyl group, acyl group, carboxyl group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group , Carbamoyl group, N-alkylcarbamoyl group, N, N-dialkylcarbamoyl group, N-arylcarbamoyl group, N, N-diarylcarbamoyl group, N-alkyl-N-arylcarbamoyl group, alkylsulfinyl group, arylsulfinyl group Nyl group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, sulfo group (—SO 3 H) and its conjugate base group (hereinafter referred to as sulfonate group), alkoxysulfonyl group, aryloxysulfonyl group, sulfinamoyl group, N-alkylsulfina Moyl group, N, N-dialkylsulfinamoyl group, N-arylsulfinamoyl group, N, N-diarylsulfinamoyl group, N-alkyl-N-arylsulfinamoyl group, sulfamoyl group, N-alkylsulfato group Famoyl group, N, N-dialkylsulfamoyl group, N-arylsulfamoyl group, N, N-diarylsulfamoyl group, N-alkyl-N-arylsulfamoyl group, phosphono group (—PO 3 H 2) and its conjugated base group (hereinafter referred to as phosphonato group), a dialkyl phosphonate Group (-PO 3 (alkyl) 2) , diaryl phosphono group (-PO 3 (aryl) 2) , alkyl aryl phosphono group (-PO 3 (alkyl) (aryl )), monoalkyl phosphono group (-PO 3 H (alkyl)) and its conjugate base group (hereinafter referred to as alkylphosphonate group), monoarylphosphono group (—PO 3 H (aryl)) and its conjugate base group (hereinafter referred to as arylphosphonate group). ), A phosphonooxy group (—OPO 3 H 2) and its conjugate base group (hereinafter referred to as phosphonatoxy group), a dialkylphosphonooxy group (—OPO 3 (alkyl) 2 ), a diarylphosphonooxy group (—OPO 3 (—OPO 3 ( aryl) 2), alkylaryl phosphono group (-OPO 3 (alkyl) (aryl )), Monoarukiruho Honookishi group (-OPO 3 H (alkyl)) and its conjugated base group (hereinafter referred to as alkylphosphonato group), monoarylphosphono group (-OPO 3 H (aryl)) and its conjugated base group (hereinafter And cyano group, nitro group, aryl group, heteroaryl group, alkenyl group, alkynyl group, and silyl group.
Specific examples of the alkyl group in these substituents include the alkyl groups described above, and these may further have a substituent.
また、アリール基の具体例としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、クメニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、クロロメチルフェニル基、ヒドロキシフェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、フェノキシフェニル基、アセトキシフェニル基、ベンゾイロキシフェニル基、メチルチオフェニル基、フェニルチオフェニル基、メチルアミノフェニル基、ジメチルアミノフェニル基、アセチルアミノフェニル基、カルボキシフェニル基、メトキシカルボニルフェニル基、エトキシフェニルカルボニル基、フェノキシカルボニルフェニル基、N−フェニルカルバモイルフェニル基、フェニル基、シアノフェニル基、スルホフェニル基、スルホナトフェニル基、ホスホノフェニル基、ホスホナトフェニル基等を挙げることができる。 Specific examples of the aryl group include phenyl group, biphenyl group, naphthyl group, tolyl group, xylyl group, mesityl group, cumenyl group, chlorophenyl group, bromophenyl group, chloromethylphenyl group, hydroxyphenyl group, methoxyphenyl group. , Ethoxyphenyl group, phenoxyphenyl group, acetoxyphenyl group, benzoyloxyphenyl group, methylthiophenyl group, phenylthiophenyl group, methylaminophenyl group, dimethylaminophenyl group, acetylaminophenyl group, carboxyphenyl group, methoxycarbonylphenyl Group, ethoxyphenylcarbonyl group, phenoxycarbonylphenyl group, N-phenylcarbamoylphenyl group, phenyl group, cyanophenyl group, sulfophenyl group, sulfonatophenyl group, phosphonopheny Group, and a phosphate Hona preparative phenyl group.
ヘテロアリール基としては、窒素、酸素、硫黄原子の少なくとも一つを含有する単環、又は多環芳香族環から誘導される基が用いられ、特に好ましいヘテロアリール基中のヘテロアリール環の例としては、例えば、チオフェン、チアスレン、フラン、ピラン、イソベンゾフラン、クロメン、キサンテン、フェノキサジン、ピロール、ピラゾール、イソチアゾール、イソオキサゾール、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、インドリジン、イソインドリジン、インドイール、インダゾール、プリン、キノリジン、イソキノリン、フタラジン、ナフチリジン、キナゾリン、シノリン、プテリジン、カルバゾール、カルボリン、フェナンスリン、アクリジン、ペリミジン、フェナンスロリン、フタラジン、フェナルザジン、フェノキサジン、フラザン、フェノキサジン等が挙げられ、これらは、更にベンゾ縮環してもよく、また置換基を有していてもよい。 As the heteroaryl group, a group derived from a monocyclic or polycyclic aromatic ring containing at least one of nitrogen, oxygen and sulfur atoms is used, and as a particularly preferred example of the heteroaryl ring in the heteroaryl group, Is, for example, thiophene, thiathrene, furan, pyran, isobenzofuran, chromene, xanthene, phenoxazine, pyrrole, pyrazole, isothiazole, isoxazole, pyrazine, pyrimidine, pyridazine, indolizine, isoindolizine, indolizine, indazole, indazole, Purine, quinolidine, isoquinoline, phthalazine, naphthyridine, quinazoline, sinoline, pteridine, carbazole, carboline, phenanthrine, acridine, perimidine, phenanthrolin, phthalazine, phenalazine, phenoxazine, flaza , Include phenoxazine and the like, it may be further benzo-fused or may have a substituent.
また、アルケニル基の例としては、ビニル基、1−プロペニル基、1−ブテニル基、シンナミル基、2−クロロ−1−エテニル基、等が挙げられ、アルキニル基の例としては、エチニル基、1−プロピニル基、1−ブチニル基、トリメチルシリルエチニル基等が挙げられる。アシル基(G1CO−)におけるG1としては、水素、並びに上記のアルキル基、アリール基を挙げることができる。これら置換基のうち、更により好ましいものとしてはハロゲン原子(−F、−Br、−Cl、−I)、アルコキシ基、アリーロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、N−アルキルアミノ基、N,N−ジアルキルアミノ基、アシルオキシ基、N−アルキルカルバモイルオキシ基、N−アリールカルバモイルオキシ基、アシルアミノ基、ホルミル基、アシル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、カルバモイル基、N−アルキルカルバモイル基、N,N−ジアルキルカルバモイル基、N−アリールカルバモイル基、N−アルキル−N−アリールカルバモイル基、スルホ基、スルホナト基、スルファモイル基、N−アルキルスルファモイル基、N,N−ジアルキルスルファモイル基、N−アリールスルファモイル基、N−アルキル−N−アリールスルファモイル基、ホスホノ基、ホスホナト基、ジアルキルホスフォノ基、ジアリールホスフォノ基、モノアルキルホスフォノ基、アルキルホスホナト基、モノアリールホスフォノ基、アリールホスホナト基、ホスホノオキシ基、ホスホナトオキシ基、アリール基、アルケニル基、アルキリデン基(メチレン基等)が挙げられる。 Examples of alkenyl groups include vinyl, 1-propenyl, 1-butenyl, cinnamyl, 2-chloro-1-ethenyl, etc. Examples of alkynyl include ethynyl, 1 -Propynyl group, 1-butynyl group, trimethylsilylethynyl group and the like. Examples of G 1 in the acyl group (G 1 CO—) include hydrogen and the above alkyl groups and aryl groups. Among these substituents, even more preferred are halogen atoms (—F, —Br, —Cl, —I), alkoxy groups, aryloxy groups, alkylthio groups, arylthio groups, N-alkylamino groups, N, N— Dialkylamino group, acyloxy group, N-alkylcarbamoyloxy group, N-arylcarbamoyloxy group, acylamino group, formyl group, acyl group, carboxyl group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, carbamoyl group, N-alkylcarbamoyl group N, N-dialkylcarbamoyl group, N-arylcarbamoyl group, N-alkyl-N-arylcarbamoyl group, sulfo group, sulfonate group, sulfamoyl group, N-alkylsulfamoyl group, N, N-dialkylsulfamoyl group Group, N-arylsulfide Moyl group, N-alkyl-N-arylsulfamoyl group, phosphono group, phosphonato group, dialkyl phosphono group, diaryl phosphono group, monoalkyl phosphono group, alkyl phosphonato group, monoaryl phosphono group, aryl phospho Examples thereof include a nato group, a phosphonooxy group, a phosphonatoxy group, an aryl group, an alkenyl group, and an alkylidene group (such as a methylene group).
一方、置換アルキル基におけるアルキレン基としては前述の炭素数1から20までのアルキル基上の水素原子のいずれか1つを除し、2価の有機残基としたものを挙げることができ、好ましくは炭素原子数1から12までの直鎖状、炭素原子数3から12までの分岐状並びに炭素原子数5から10までの環状のアルキレン基を挙げることができる。 On the other hand, examples of the alkylene group in the substituted alkyl group include divalent organic residues obtained by removing any one of the hydrogen atoms on the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. Can include linear alkylene groups having 1 to 12 carbon atoms, branched chains having 3 to 12 carbon atoms, and cyclic alkylene groups having 5 to 10 carbon atoms.
上記置換基とアルキレン基を組み合わせることにより得られるR1、R2、又はR3として好ましい置換アルキル基の具体例としては、クロロメチル基、ブロモメチル基、2−クロロエチル基、トリフルオロメチル基、メトキシメチル基、メトキシエトキシエチル基、アリルオキシメチル基、フェノキシメチル基、メチルチオメチル基、トリルチオメチル基、エチルアミノエチル基、ジエチルアミノプロピル基、モルホリノプロピル基、アセチルオキシメチル基、ベンゾイルオキシメチル基、N−シクロヘキシルカルバモイルオキシエチル基、N−フェニルカルバモイルオキシエチル基、アセチルアミノエチル基、N−メチルベンゾイルアミノプロピル基、2−オキソエチル基、2−オキソプロピル基、カルボキシプロピル基、メトキシカルボニルエチル基、アリルオキシカルボニルブチル基、クロロフェノキシカルボニルメチル基、カルバモイルメチル基、N−メチルカルバモイルエチル基、N,N−ジプロピルカルバモイルメチル基、N−(メトキシフェニル)カルバモイルエチル基、N−メチル−N−(スルホフェニル)カルバモイルメチル基、スルホブチル基、スルホナトプロピル基、スルホナトブチル基、スルファモイルブチル基、N−エチルスルファモイルメチル基、N,N−ジプロピルスルファモイルプロピル基、N−トリルスルファモイルプロピル基、N−メチル−N−(ホスホノフェニル)スルファモイルオクチル基、ホスホノブチル基、ホスホナトヘキシル基、ジエチルホスホノブチル基、ジフェニルホスホノプロピル基、メチルホスホノブチル基、メチルホスホナトブチル基、トリルホスホノヘキシル基、トリルホスホナトヘキシル基、ホスホノオキシプロピル基、ホスホナトオキシブチル基、ベンジル基、フェネチル基、α−メチルベンジル基、1−メチル−1−フェニルエチル基、p−メチルベンジル基、シンナミル基、アリル基、1−プロペニルメチル基、2−ブテニル基、2−メチルアリル基、2−メチルプロペニルメチル基、2−プロピニル基、2−ブチニル基、3−ブチニル基、等を挙げることができる。 Specific examples of preferred substituted alkyl groups as R 1 , R 2 , or R 3 obtained by combining the above substituents and alkylene groups include chloromethyl group, bromomethyl group, 2-chloroethyl group, trifluoromethyl group, methoxy Methyl group, methoxyethoxyethyl group, allyloxymethyl group, phenoxymethyl group, methylthiomethyl group, tolylthiomethyl group, ethylaminoethyl group, diethylaminopropyl group, morpholinopropyl group, acetyloxymethyl group, benzoyloxymethyl group, N -Cyclohexylcarbamoyloxyethyl group, N-phenylcarbamoyloxyethyl group, acetylaminoethyl group, N-methylbenzoylaminopropyl group, 2-oxoethyl group, 2-oxopropyl group, carboxypropyl group, methoxy Rubonylethyl group, allyloxycarbonylbutyl group, chlorophenoxycarbonylmethyl group, carbamoylmethyl group, N-methylcarbamoylethyl group, N, N-dipropylcarbamoylmethyl group, N- (methoxyphenyl) carbamoylethyl group, N-methyl -N- (sulfophenyl) carbamoylmethyl group, sulfobutyl group, sulfonatopropyl group, sulfonatobutyl group, sulfamoylbutyl group, N-ethylsulfamoylmethyl group, N, N-dipropylsulfamoylpropyl group, N- Tolylsulfamoylpropyl group, N-methyl-N- (phosphonophenyl) sulfamoyloctyl group, phosphonobutyl group, phosphonatohexyl group, diethylphosphonobutyl group, diphenylphosphonopropyl group, methylphosphonobutyl group, Methyl Phosphonatobutyl group, tolylphosphonohexyl group, tolylphosphonatohexyl group, phosphonooxypropyl group, phosphonatoxybutyl group, benzyl group, phenethyl group, α-methylbenzyl group, 1-methyl-1-phenylethyl group, p -Methylbenzyl group, cinnamyl group, allyl group, 1-propenylmethyl group, 2-butenyl group, 2-methylallyl group, 2-methylpropenylmethyl group, 2-propynyl group, 2-butynyl group, 3-butynyl group, etc. Can be mentioned.
R1、R2、又はR3として好ましいアリール基の具体例としては、1個から3個のベンゼン環が縮合環を形成したもの、ベンゼン環と5員不飽和環が縮合環を形成したものを挙げることができ、具体例としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、インデニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、を挙げることができ、これらのなかでは、フェニル基、ナフチル基がより好ましい。 Specific examples of preferred aryl groups as R 1 , R 2 , or R 3 include those in which 1 to 3 benzene rings form a condensed ring, and those in which a benzene ring and a 5-membered unsaturated ring form a condensed ring Specific examples include a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a phenanthryl group, an indenyl group, an acenaphthenyl group, and a fluorenyl group. Among these, a phenyl group and a naphthyl group are more preferable. preferable.
R1、R2、又はR3として好ましい置換アリール基の具体例としては、前述のアリール基の環形成炭素原子上に置換基として、(水素原子以外の)1価の非金属原子団の基を有するものが用いられる。好ましい置換基の例としては前述のアルキル基、置換アルキル基、並びに、先に置換アルキル基における置換基として示したものを挙げることができる。このような、置換アリール基の好ましい具体例としては、ビフェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、クメニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、フルオロフェニル基、クロロメチルフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基、ヒドロキシフェニル基、メトキシフェニル基、メトキシエトキシフェニル基、アリルオキシフェニル基、フェノキシフェニル基、メチルチオフェニル基、トリルチオフェニル基、エチルアミノフェニル基、ジエチルアミノフェニル基、モルホリノフェニル基、アセチルオキシフェニル基、ベンゾイルオキシフェニル基、N−シクロヘキシルカルバモイルオキシフェニル基、N−フェニルカルバモイルオキシフェニル基、アセチルアミノフェニル基、N−メチルベンゾイルアミノフェニル基、カルボキシフェニル基、メトキシカルボニルフェニル基、アリルオキシカルボニルフェニル基、クロロフェノキシカルボニルフェニル基、カルバモイルフェニル基、N−メチルカルバモイルフェニル基、N,N−ジプロピルカルバモイルフェニル基、N−(メトキシフェニル)カルバモイルフェニル基、N−メチル−N−(スルホフェニル)カルバモイルフェニル基、スルホフェニル基、スルホナトフェニル基、スルファモイルフェニル基、N−エチルスルファモイルフェニル基、N,N−ジプロピルスルファモイルフェニル基、N−トリルスルファモイルフェニル基、N−メチル−N−(ホスホノフェニル)スルファモイルフェニル基、ホスホノフェニル基、ホスホナトフェニル基、ジエチルホスホノフェニル基、ジフェニルホスホノフェニル基、メチルホスホノフェニル基、メチルホスホナトフェニル基、トリルホスホノフェニル基、トリルホスホナトフェニル基、アリルフェニル基、1−プロペニルメチルフェニル基、2−ブテニルフェニル基、2−メチルアリルフェニル基、2−メチルプロペニルフェニル基、2−プロピニルフェニル基、2−ブチニルフェニル基、3−ブチニルフェニル基、等を挙げることができる。 Specific examples of preferred substituted aryl groups as R 1, R 2, or R 3 is a substituent on the ring-forming carbon atoms of the aryl group described above, (other than a hydrogen atom) a monovalent non-metallic atomic group What has is used. Examples of preferred substituents include the aforementioned alkyl groups, substituted alkyl groups, and those previously shown as substituents in the substituted alkyl group. Preferred examples of such a substituted aryl group include biphenyl group, tolyl group, xylyl group, mesityl group, cumenyl group, chlorophenyl group, bromophenyl group, fluorophenyl group, chloromethylphenyl group, trifluoromethylphenyl group. Hydroxyphenyl group, methoxyphenyl group, methoxyethoxyphenyl group, allyloxyphenyl group, phenoxyphenyl group, methylthiophenyl group, tolylthiophenyl group, ethylaminophenyl group, diethylaminophenyl group, morpholinophenyl group, acetyloxyphenyl group, Benzoyloxyphenyl group, N-cyclohexylcarbamoyloxyphenyl group, N-phenylcarbamoyloxyphenyl group, acetylaminophenyl group, N-methylbenzoylaminophenyl group, cal Xiphenyl group, methoxycarbonylphenyl group, allyloxycarbonylphenyl group, chlorophenoxycarbonylphenyl group, carbamoylphenyl group, N-methylcarbamoylphenyl group, N, N-dipropylcarbamoylphenyl group, N- (methoxyphenyl) carbamoylphenyl group N-methyl-N- (sulfophenyl) carbamoylphenyl group, sulfophenyl group, sulfonatophenyl group, sulfamoylphenyl group, N-ethylsulfamoylphenyl group, N, N-dipropylsulfamoylphenyl group, N-tolylsulfamoylphenyl group, N-methyl-N- (phosphonophenyl) sulfamoylphenyl group, phosphonophenyl group, phosphonatophenyl group, diethylphosphonophenyl group, diphenylphosphonophenyl Methylphosphonophenyl group, methylphosphonatophenyl group, tolylphosphonophenyl group, tolylphosphonophenyl group, allylphenyl group, 1-propenylmethylphenyl group, 2-butenylphenyl group, 2-methylallylphenyl group, Examples include 2-methylpropenylphenyl group, 2-propynylphenyl group, 2-butynylphenyl group, 3-butynylphenyl group, and the like.
なお、R2及びR3の更に好ましい例としては、置換若しくは無置換のアルキル基が挙げられる。また、R1の更に好ましい例としては、置換若しくは無置換のアリール基が挙げられる。その理由は定かではないが、このような置換基を有することで、光吸収により生じる電子励起状態と開始剤化合物との相互作用が特に大きくなり、開始剤化合物のラジカル、酸又は塩基を発生させる効率が向上するためと推定される。 In addition, more preferable examples of R 2 and R 3 include a substituted or unsubstituted alkyl group. Also, as more preferred examples of R 1 include substituted or unsubstituted aryl group. The reason is not clear, but by having such a substituent, the interaction between the electronically excited state caused by light absorption and the initiator compound becomes particularly large, and the radical, acid or base of the initiator compound is generated. It is estimated that the efficiency is improved.
次に、一般式(XVIII)におけるAについて説明する。Aは置換基を有してもよい芳香族環又はヘテロ環を表し、置換基を有してもよい芳香族環又はヘテロ環の具体例としては、一般式(XVIII)におけるR1、R2、又はR3についての前述の説明において例示したものと同様のものが挙げられる。
中でも、好ましいAとしては、アルコキシ基、チオアルキル基、アミノ基を有するアリール基が挙げられ、特に好ましいAとしてはアミノ基を有するアリール基が挙げられる。
Next, A in the general formula (XVIII) will be described. A represents an aromatic ring or a hetero ring which may have a substituent, and specific examples of the aromatic ring or hetero ring which may have a substituent include R 1 and R 2 in the general formula (XVIII). , Or the same as those exemplified in the above description of R 3 .
Among them, preferable A includes an alkoxy group, a thioalkyl group, and an aryl group having an amino group, and particularly preferable A includes an aryl group having an amino group.
次に、式(XVIII)におけるYについて説明する。Yは上述のA及び隣接炭素原子と共同して、複素環を形成するのに必要な非金属原子団を表す。このような複素環としては縮合環を有していてもよい5、6、7員の含窒素、或いは含硫黄複素環が挙げられ、好ましくは5、6員の複素環がよい。 Next, Y in the formula (XVIII) will be described. Y represents a nonmetallic atomic group necessary for forming a heterocyclic ring in cooperation with the above-described A and adjacent carbon atoms. Examples of such a heterocyclic ring include 5-, 6-, and 7-membered nitrogen-containing or sulfur-containing heterocyclic rings that may have a condensed ring, and preferably 5- or 6-membered heterocyclic rings.
含窒素複素環の例としては例えば、L.G.Brookerら著、ジャーナル オブ アメリカン ケミカル ソサエティ(J.Am.Chem.Soc.)第73巻(1951年)、p.5326−5358及び参考文献に記載されるメロシアニン色素類における塩基性核を構成するものとして知られるものをいずれも好適に用いることができる。
具体例としては、チアゾール類(例えば、チアゾール、4−メチルチアゾール、4−フェニルチアゾール、5−メチルチアゾール、5−フェニルチアゾール、4,5−ジメチルチアゾール、4,5−ジフェニルチアゾール、4,5−ジ(p−メトキシフェニルチアゾール)、4−(2−チエニル)チアゾール、4,5−ジ(2−フリル)チアゾール等)、ベンゾチアゾール類(例えば、ベンゾチアゾール、4−クロロベンゾチアゾール、5−クロロベンゾチアゾール、6−クロロベンゾチアゾール、7−クロロベンゾチアゾール、4−メチルベンゾチアゾール、5−メチルベンゾチアゾール、6−メチルベンゾチアゾール、5−ブロモベンゾチアゾール、4−フェニルベンゾチアゾール、5−フェニルベンゾチアゾール、4−メトキシベンゾチアゾール、5−メトキシベンゾチアゾール、6−メトキシベンゾチアゾール、5−ヨードベンゾチアゾール、6−ヨードベンゾチアゾール、4−エトキシベンゾチアゾール、5−エトキシベンゾチアゾール、テトラヒドロベンゾチアゾール、5,6−ジメトキシベンゾチアゾール、5,6−ジオキシメチレンベンゾチアゾール、5−ヒドロキシベンゾチアゾール、6−ヒドロキシベンゾチアゾール、6ージメチルアミノベンゾチアゾール、5−エトキシカルボニルベンゾチアゾール、等)、ナフトチアゾール類(例えば、ナフト[1,2]チアゾール、ナフト[2,1]チアゾール、5−メトキシナフト[2,1]チアゾール、5−エトキシナフト[2,1]チアゾール、8−メトキシナフト[1,2]チアゾール、7−メトキシナフト[1,2]チアゾール、等)、チアナフテノ−7,6,4,5−チアゾール類(例えば、4−メトキシチアナフテノ−7,6,4,5−チアゾール、等)、オキサゾール類(例えば、4−メチルオキサゾール、5−メチルオキサゾール、4−フェニルオキサゾール、4,5−ジフェニルオキサゾール、4−エチルオキサゾール、4,5−ジメチルオキサゾール、5−フェニルオキサゾール等)、ベンゾオキサゾール類(ベンゾオキサゾール、5−クロロベンゾオキサゾール、5ーメチルベンゾオキサゾール、5−フェニルベンゾオキサゾール、6−メチルベンゾオキサゾール、5,6−ジメチルベンゾオキサゾール、4,6−ジメチルベンゾオキサゾール、6−メトキシベンゾオキサゾール、5−メトキシベンゾオキサゾール、4−エトキシベンゾオキサゾール、5−クロロベンゾオキサゾール、6ーメトキシベンゾオキサゾール、5−ヒドロキシベンゾオキサゾール、6−ヒドロキシベンゾオキサゾール、等)、
Examples of nitrogen-containing heterocycles include L. G. Brooker et al., Journal of American Chemical Society, J. Am. Chem. Soc., Vol. 73 (1951), p. Any of those known to constitute a basic nucleus in merocyanine dyes described in 5326-5358 and references can be suitably used.
Specific examples include thiazoles (for example, thiazole, 4-methylthiazole, 4-phenylthiazole, 5-methylthiazole, 5-phenylthiazole, 4,5-dimethylthiazole, 4,5-diphenylthiazole, 4,5- Di (p-methoxyphenylthiazole), 4- (2-thienyl) thiazole, 4,5-di (2-furyl) thiazole, etc.), benzothiazoles (for example, benzothiazole, 4-chlorobenzothiazole, 5-chloro Benzothiazole, 6-chlorobenzothiazole, 7-chlorobenzothiazole, 4-methylbenzothiazole, 5-methylbenzothiazole, 6-methylbenzothiazole, 5-bromobenzothiazole, 4-phenylbenzothiazole, 5-phenylbenzothiazole 4-methoxybenzo Azole, 5-methoxybenzothiazole, 6-methoxybenzothiazole, 5-iodobenzothiazole, 6-iodobenzothiazole, 4-ethoxybenzothiazole, 5-ethoxybenzothiazole, tetrahydrobenzothiazole, 5,6-dimethoxybenzothiazole, 5,6-dioxymethylenebenzothiazole, 5-hydroxybenzothiazole, 6-hydroxybenzothiazole, 6-dimethylaminobenzothiazole, 5-ethoxycarbonylbenzothiazole, etc.), naphthothiazoles (for example, naphtho [1,2 ] Thiazole, naphtho [2,1] thiazole, 5-methoxynaphtho [2,1] thiazole, 5-ethoxynaphtho [2,1] thiazole, 8-methoxynaphtho [1,2] thiazole, 7-methoxynaphtho [ , 2] thiazole, etc.), thianaphtheno-7,6,4,5-thiazoles (eg 4-methoxythianaphtheno-7,6,4,5-thiazole etc.), oxazoles (eg 4-methyl Oxazole, 5-methyl oxazole, 4-phenyl oxazole, 4,5-diphenyl oxazole, 4-ethyl oxazole, 4,5-dimethyl oxazole, 5-phenyl oxazole, etc.), benzoxazoles (benzoxazole, 5-chlorobenzoxazole) 5-methylbenzoxazole, 5-phenylbenzoxazole, 6-methylbenzoxazole, 5,6-dimethylbenzoxazole, 4,6-dimethylbenzoxazole, 6-methoxybenzoxazole, 5-methoxybenzoxazole, 4-ethoxyben Zooxazole, 5-chlorobenzoxazole, 6-methoxybenzoxazole, 5-hydroxybenzoxazole, 6-hydroxybenzoxazole, etc.),
ナフトオキサゾール類(例えば、ナフト[1,2]オキサゾール、ナフト[2,1]オキサゾール、等)、セレナゾール類(例えば、4−メチルセレナゾール、4−フェニルセレナゾール、等)、ベンゾセレナゾール類(例えば、ベンゾセレナゾール、5−クロロベンゾセレナゾール、5−メトキシベンゾセレナゾール、5−ヒドロキシベンゾセレナゾール、テトラヒドロベンゾセレナゾール、等)、ナフトセレナゾール類(例えば、ナフト[1,2]セレナゾール、ナフト[2,1]セレナゾール、等)、チアゾリン類(例えば、チアゾリン、4−メチルチアゾリン、4,5−ジメチルチアゾリン、4−フェニルチアゾリン、4,5−ジ(2−フリル)チアゾリン、4,5−ジフェニルチアゾリン、4,5−ジ(p−メトキシフェニル)チアゾリン等)、2−キノリン類(例えば、キノリン、3−メチルキノリン、5−メチルキノリン、7−メチルキノリン、8−メチルキノリン、6−クロロキノリン、8−クロロキノリン、6−メトキシキノリン、6−エトキシキノリン、6ーヒドロキシキノリン、8−ヒドロキシキノリン、等)、4−キノリン類(例えば、キノリン、6−メトキシキノリン、7−メチルキノリン、8−メチルキノリン、等)、1−イソキノリン類(例えば、イソキノリン、3,4−ジヒドロイソキノリン、等)、3−イソキノリン類(例えば、イソキノリン等)、ベンズイミダゾール類(例えば、1,3−ジメチルベンズイミダゾール、1,3−ジエチルベンズイミダゾール、1−エチル−3−フェニルベンズイミダゾール、等)、3,3−ジアルキルインドレニン類(例えば、3,3−ジメチルインドレニン、3,3,5−トリメチルインドレニン、3,3,7−トリメチルインドレニン、等)、2−ピリジン類(例えば、ピリジン、5−メチルピリジン、等)、4−ピリジン(例えば、ピリジン等)等を挙げることができる。また、これらの環の置換基同士が結合して環を形成していてもよい。 Naphthoxazoles (eg, naphtho [1,2] oxazole, naphtho [2,1] oxazole, etc.), selenazoles (eg, 4-methylselenazole, 4-phenylselenazole, etc.), benzoselenazoles ( For example, benzoselenazole, 5-chlorobenzoselenazole, 5-methoxybenzoselenazole, 5-hydroxybenzoselenazole, tetrahydrobenzoselenazole, etc.), naphthoselenazoles (for example, naphtho [1,2] selenazole, Naphtho [2,1] selenazole, etc.], thiazolines (for example, thiazoline, 4-methylthiazoline, 4,5-dimethylthiazoline, 4-phenylthiazoline, 4,5-di (2-furyl) thiazoline, 4,5 -Diphenylthiazoline, 4,5-di (p-methoxyphenyl) thi Zoline, etc.), 2-quinolines (for example, quinoline, 3-methylquinoline, 5-methylquinoline, 7-methylquinoline, 8-methylquinoline, 6-chloroquinoline, 8-chloroquinoline, 6-methoxyquinoline, 6- Ethoxyquinoline, 6-hydroxyquinoline, 8-hydroxyquinoline, etc.), 4-quinolines (eg, quinoline, 6-methoxyquinoline, 7-methylquinoline, 8-methylquinoline, etc.), 1-isoquinolines (eg, Isoquinoline, 3,4-dihydroisoquinoline, etc.), 3-isoquinolines (eg, isoquinoline, etc.), benzimidazoles (eg, 1,3-dimethylbenzimidazole, 1,3-diethylbenzimidazole, 1-ethyl-3) -Phenylbenzimidazole, etc.), 3,3-dialkylin Renins (for example, 3,3-dimethylindolenine, 3,3,5-trimethylindolenine, 3,3,7-trimethylindolenine, etc.), 2-pyridines (for example, pyridine, 5-methylpyridine, Etc.), 4-pyridine (for example, pyridine etc.) and the like. Moreover, the substituents of these rings may combine to form a ring.
また、含硫黄複素環の例としては、例えば、特開平3−296759号記載の色素類におけるジチオール部分構造を挙げることができる。
具体例としては、ベンゾジチオール類(例えば、ベンゾジチオール、5−t−ブチルベンゾジチオール、5−メチルベンゾジチオール、等)、ナフトジチオール類(例えば、ナフト[1,2]ジチオール、ナフト[2,1]ジチオール、等)、ジチオール類(例えば、4,5−ジメチルジチオール類、4−フェニルジチオール類、4−メトキシカルボニルジチオール類、4,5−ジメトキシカルボニルジチオール類、4,5−ジエトキシカルボニルジチオール類、4,5−ジトリフルオロメチルジチオール、4,5−ジシアノジチオール、4−メトキシカルボニルメチルジチオール、4−カルボキシメチルジチオール、等)等を挙げることができる。
Examples of the sulfur-containing heterocycle include a dithiol partial structure in dyes described in JP-A-3-296759.
Specific examples include benzodithiols (eg, benzodithiol, 5-t-butylbenzodithiol, 5-methylbenzodithiol, etc.), naphthodithiols (eg, naphtho [1,2] dithiol, naphtho [2,1 Dithiols, etc.), dithiols (for example, 4,5-dimethyldithiols, 4-phenyldithiols, 4-methoxycarbonyldithiols, 4,5-dimethoxycarbonyldithiols, 4,5-diethoxycarbonyldithiols) 4,5-ditrifluoromethyldithiol, 4,5-dicyanodithiol, 4-methoxycarbonylmethyldithiol, 4-carboxymethyldithiol, etc.).
以上に述べた一般式(XVIII)における、Yが上述のA及び隣接する炭素原子と共同して形成する含窒素或いは含硫黄複素環の例のうち、下記一般式(XVIII-2)の部分構造式で表される構造を有する色素は、高い増感能を有する上、保存安定性にも非常に優れた感光性組成物を与えるため、特に好ましい。一般式(XVIII−2)で表される構造を有する色素は新規化合物として、特願2003−311253明細書に詳細に記載した化合物である。 In the general formula (XVIII) described above, among the examples of the nitrogen-containing or sulfur-containing heterocycle formed by Y together with the above-mentioned A and the adjacent carbon atom, the partial structure of the following general formula (XVIII-2) The dye having the structure represented by the formula is particularly preferable because it provides a photosensitive composition having high sensitizing ability and extremely excellent storage stability. The dye having the structure represented by the general formula (XVIII-2) is a compound described in detail in Japanese Patent Application No. 2003-311253 as a novel compound.
(一般式(XVIII−2)中、Aは置換基を有してもよい芳香族環又はヘテロ環を表し、Xは酸素原子又は硫黄原子ないし−N(R1)−を表す。R1、R4、R5、R6は、それぞれ独立に、水素原子又は一価の非金属原子団を表し、AとR1、R4、R5、R6は、それぞれ互いに結合して、脂肪族性又は芳香族性の環を形成することができる。)
一般式(XVIII−2)中、A及びR1は一般式(XVIII)におけるのと同義であり、R4は一般式(XVIII)におけるR2と、R5は一般式(XVIII)におけるR3と、R6は一般式(XVIII)におけるR1と、それぞれ同義である。
(In General Formula (XVIII-2), A represents an aromatic ring or a hetero ring which may have a substituent, and X represents an oxygen atom or a sulfur atom or -N (R 1 )-. R 1 , R 4 , R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent nonmetallic atomic group, and A and R 1 , R 4 , R 5 and R 6 are bonded to each other to form an aliphatic group. Or aromatic ring can be formed.)
In formula (XVIII-2), A and R 1 are the same as in the general formula (XVIII), R 4 and R 2 in the general formula (XVIII), R 5 is R 3 in the general formula (XVIII) And R 6 has the same meaning as R 1 in formula (XVIII).
次に本発明に用いられる一般式(XVIII)で表される化合物の好ましい態様である一般式(XVIII−3)で表される化合物について説明する。 Next, the compound represented by the general formula (XVIII-3), which is a preferred embodiment of the compound represented by the general formula (XVIII) used in the present invention, will be described.
前記一般式(XVIII−3)中、Aは置換基を有してもよい芳香族環又はヘテロ環を表し、Xは酸素原子又は硫黄原子ないし−N(R1)−を表す。R1、R4、R5は、それぞれ独立に、水素原子又は、一価の非金属原子団であり、AとR1、R4、R5は、それぞれ互いに、脂肪族性又は芳香族性の環を形成するために結合することができる。Arは置換基を有する芳香族環又はヘテロ環を表す。但し、Ar骨格上の置換基は、そのハメット値の総和が0より大きいことを要する。ここでハメット値の総和が0より大きいとは、1つの置換基を有し、その置換基のハメット値が0より大きいものであってもよく、複数の置換基を有し、それらの置換基におけるハメット値の総和が0より大きいものであってもよい。 In the general formula (XVIII-3), A represents an aromatic ring or a hetero ring which may have a substituent, and X represents an oxygen atom or a sulfur atom or —N (R 1 ) —. R 1 , R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom or a monovalent nonmetallic atomic group, and A and R 1 , R 4 and R 5 are each aliphatic or aromatic. Can be linked to form a ring. Ar represents an aromatic ring or a heterocyclic ring having a substituent. However, the substituent on the Ar skeleton needs to have a sum of Hammett values greater than zero. Here, the sum of the Hammett values is greater than 0 means that the substituent has one substituent, and the Hammett value of the substituent may be greater than 0, and has a plurality of substituents. The sum of Hammett values at may be greater than zero.
一般式(XVIII−3)中、A及びR1は一般式(XVIII)におけるものと同義であり、R4は一般式(XVIII)におけるR2と、R5は一般式(XVIII)におけるR3と同義である。また、Arは置換基を有する芳香族環又はヘテロ環を表し、具体例としては、先に一般式(XVIII)におけるAの説明に記載されたもののうち、置換基を有する芳香族環又はヘテロ環に係る具体例が同様に挙げられる。ただし、一般式(XVIII−3)におけるArに導入可能な置換基としては、ハメット値の総和が0以上であることが必須であり、そのような置換基の例としては、トリフルオロメチル基、カルボニル基、エステル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、スルホキシド基、アミド基、カルボキシル基等を挙げることができる。これら置換基のハメット値を以下に示す。トリフルオロメチル基(−CF3、m:0.43、p:0.54)、カルボニル基(例えば−COHm:0.36、p:0.43)、エステル基(−COOCH3、m:0.37、p:0.45)、ハロゲン原子(例えばCl、m:0.37、p:0.23)、シアノ基(−CN、m:0.56、p:0.66)、スルホキシド基(例えば−SOCH3、m:0.52、p:0.45)、アミド基(例えば−NHCOCH3、m:0.21、p:0.00)、カルボキシル基(−COOH、m:0.37、p:0.45)等が挙げられる。かっこ内は、その置換基のアリール骨格における導入位置と、そのハメット値を表し、(m:0.50)とは、当該置換基がメタ位に導入された時のハメット値が0.50であることを示す。このうち、Arの好ましい例としては置換基を有するフェニル基を挙げることができ、Ar骨格上の好ましい置換基としてはエステル基、シアノ基が挙げられる。置換の位置としてはAr骨格上のオルト位に位置していることが特に好ましい。 In formula (XVIII-3), A and R 1 have the same meanings as in formula (XVIII), R 4 and R 2 in the general formula (XVIII), R 5 is R 3 in the general formula (XVIII) It is synonymous with. Ar represents an aromatic ring or heterocyclic ring having a substituent, and specific examples thereof include an aromatic ring or heterocyclic ring having a substituent among those previously described in the description of A in the general formula (XVIII). The specific example which concerns is mentioned similarly. However, as a substituent that can be introduced into Ar in the general formula (XVIII-3), it is essential that the sum of Hammett values is 0 or more. Examples of such a substituent include a trifluoromethyl group, Examples include a carbonyl group, an ester group, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a sulfoxide group, an amide group, and a carboxyl group. The Hammett values of these substituents are shown below. Trifluoromethyl group (—CF 3 , m: 0.43, p: 0.54), carbonyl group (eg, —COHm: 0.36, p: 0.43), ester group (—COOCH 3 , m: 0 .37, p: 0.45), halogen atom (eg, Cl, m: 0.37, p: 0.23), cyano group (—CN, m: 0.56, p: 0.66), sulfoxide group (e.g. -SOCH 3, m: 0.52, p : 0.45), amide groups (e.g. -NHCOCH 3, m: 0.21, p : 0.00), carboxyl group (-COOH, m: 0. 37, p: 0.45). The parenthesis represents the introduction position of the substituent in the aryl skeleton and the Hammett value, and (m: 0.50) is the Hammett value of 0.50 when the substituent is introduced at the meta position. Indicates that there is. Among these, preferable examples of Ar include a phenyl group having a substituent, and preferable substituents on the Ar skeleton include an ester group and a cyano group. The substitution position is particularly preferably located at the ortho position on the Ar skeleton.
以下に、本発明に係る一般式(XVIII)で表される増感色素の好ましい具体例〔例示化合物(F1)〜例示化合物(F56)〕を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Preferred specific examples of the sensitizing dye represented by the general formula (XVIII) according to the present invention [Exemplary compound (F1) to Illustrative compound (F56)] are shown below, but the present invention is not limited thereto. Absent.
本発明に適用可能な前記増感色素の中でも、前記一般式(XVIII)で表される化合物が、深部硬化性の観点から好ましい。 Among the sensitizing dyes applicable to the present invention, the compound represented by the general formula (XVIII) is preferable from the viewpoint of deep curability.
上記の増感色素に関しては、本発明の感光性組成物の特性を改良する目的で、以下のような種々の化学修飾を行うことが可能である。例えば、増感色素と、付加重合性化合物構造(例えば、アクリロイル基やメタクリロイル基)とを、共有結合、イオン結合、水素結合等の方法により結合させることで、架橋硬化膜の高強度化や、架橋硬化膜からの色素の不要な析出抑制効果向上を得ることができる。 The above sensitizing dye can be subjected to various chemical modifications as follows for the purpose of improving the characteristics of the photosensitive composition of the present invention. For example, by combining a sensitizing dye and an addition polymerizable compound structure (for example, an acryloyl group or a methacryloyl group) by a method such as a covalent bond, an ionic bond, or a hydrogen bond, It is possible to improve the effect of suppressing the unnecessary precipitation of the dye from the crosslinked cured film.
増感色素の含有量は、本発明のカラーフィルタ用着色感光性組成物の全固形分に対し、0.01〜20質量%が好ましく、より好ましくは、0.01〜10質量%であり、更に好ましくは0.1〜5質量%である。
増感色素の含有量がこの範囲であることで、超高圧水銀灯の露光波長に対して高感度であり、膜深部硬化性が得られると共に、現像マージン、パターン形成性の点で好ましい。
The content of the sensitizing dye is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.01 to 10% by mass, based on the total solid content of the colored photosensitive composition for a color filter of the present invention. More preferably, it is 0.1-5 mass%.
When the content of the sensitizing dye is within this range, it is highly sensitive to the exposure wavelength of the ultra-high pressure mercury lamp, and it is preferable in terms of development margin and pattern formability as well as deep film curability.
<溶剤>
本発明の着色組成物及び光硬化性組成物は、一般に上記成分と共に溶剤を用いて好適に調製することができる。
溶剤としては、エステル類、例えば酢酸エチル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、アルキルエステル類、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、3−オキシプロピオン酸メチル、3−オキシプロピオン酸エチルなどの3−オキシプロピオン酸アルキルエステル類;3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸メチル、2−オキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸プロピル、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸メチル、2−オキソブタン酸エチル等;エーテル類、例えばジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール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プロピルエーテルアセテート等;ケトン類、例えばメチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等;芳香族炭化水素類、例えばトルエン、キシレン、等が挙げられる。
<Solvent>
In general, the coloring composition and the photocurable composition of the present invention can be suitably prepared using a solvent together with the above components.
Solvents include esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, isobutyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, alkyl esters, methyl lactate, lactic acid 3 such as ethyl, methyl oxyacetate, ethyl oxyacetate, butyl oxyacetate, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, methyl 3-oxypropionate, ethyl 3-oxypropionate -Oxypropionic acid alkyl esters; methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 2-oxypropionate, 2-oxypropion Ethyl, propyl 2-oxypropionate, methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, propyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate, 2-oxy-2- Methyl methyl propionate, ethyl 2-oxy-2-methylpropionate, methyl 2-methoxy-2-methylpropionate, ethyl 2-ethoxy-2-methylpropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, Methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl 2-oxobutanoate, ethyl 2-oxobutanoate and the like; ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether Ter, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol propyl ether acetate, etc .; ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone, 3-heptanone, etc .; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and the like.
これらのうち、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、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等が好適である。
溶剤は、単独で用いる以外に2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Of these, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl cellosolve acetate, ethyl lactate, diethylene glycol dimethyl ether, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, 2-heptanone, cyclohexanone, ethyl carbitol acetate, butyl Carbitol acetate, propylene glycol methyl ether acetate and the like are suitable.
You may use a solvent in combination of 2 or more types besides using it independently.
<その他成分>
本発明の光硬化性組成物には、必要に応じて、連鎖移動剤、フッ素系有機化合物、熱重合開始剤、熱重合成分、熱重合防止剤、着色剤、光重合開始剤、その他充填剤、上記のアルカリ可溶性樹脂以外の高分子化合物、界面活性剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤などの各種添加物を含有することができる。
<Other ingredients>
In the photocurable composition of the present invention, a chain transfer agent, a fluorine-based organic compound, a thermal polymerization initiator, a thermal polymerization component, a thermal polymerization inhibitor, a colorant, a photopolymerization initiator, and other fillers are included as necessary. Various additives such as a polymer compound other than the above alkali-soluble resin, a surfactant, an adhesion promoter, an antioxidant, an ultraviolet absorber, and an anti-aggregation agent can be contained.
(連鎖移動剤)
本発明の着色硬化性組成物に添加し得る連鎖移動剤としては、例えば、N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステルなどのN,N−ジアルキルアミノ安息香酸アルキルエステル、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾールなどの複素環を有するメルカプト化合物、および脂肪族多官能メルカプト化合物などが挙げられる。
連鎖移動剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(Chain transfer agent)
Examples of the chain transfer agent which can be added to the colored curable composition of the present invention include N, N-dialkylaminobenzoic acid alkyl esters such as N, N-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester, 2-mercaptobenzothiazole, 2 -Mercapto compounds having a heterocyclic ring such as mercaptobenzoxazole and 2-mercaptobenzimidazole, and aliphatic polyfunctional mercapto compounds.
A chain transfer agent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
<フッ素系有機化合物>
フッ素系有機化合物を含有することで、塗布液としたときの液特性(特に流動性)を改善でき、塗布厚の均一性や省液性を改善することができる。すなわち、基板と塗布液との界面張力を低下させて基板への濡れ性が改善され、基板への塗布性が向上するので、少量の液量で数μm程度の薄膜を形成した場合であっても、厚みムラの小さい均一厚の膜形成が可能である点で有効である。
<Fluorine organic compounds>
By containing a fluorinated organic compound, the liquid properties (particularly fluidity) of the coating liquid can be improved, and the uniformity of the coating thickness and the liquid-saving property can be improved. That is, the interfacial tension between the substrate and the coating liquid is reduced to improve the wettability to the substrate and the coating property to the substrate is improved, so that a thin film of about several μm is formed with a small amount of liquid. This is also effective in that a film having a uniform thickness with small thickness unevenness can be formed.
フッ素系有機化合物のフッ素含有率は3〜40質量%が好適であり、より好ましくは5〜30質量%であり、特に好ましくは7〜25質量%である。フッ素含有率が前記範囲内であると、塗布厚均一性や省液性の点で効果的であり、組成物中への溶解性も良好である。 3-40 mass% is suitable for the fluorine content rate of a fluorine-type organic compound, More preferably, it is 5-30 mass%, Most preferably, it is 7-25 mass%. When the fluorine content is within the above range, it is effective in terms of coating thickness uniformity and liquid-saving properties, and the solubility in the composition is also good.
フッソ系界面活性剤としては、末端、主鎖および側鎖の少なくともいずれかの部位にフルオロアルキルまたはフルオロアルキレン基を有する化合物を好適に用いることができる。具体的市販品としては、例えばメガファックF142D、同F172、同F173、同F176、同F177、同F183、同780、同781、同R30、同R08、同F−472SF、同BL20、同R−61、同R−90(大日本インキ(株)製)、フロラードFC−135、同FC−170C、同FC−430、同FC−431、Novec FC−4430(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG7105,7000,950,7600、サーフロンS−112、同S−113、同S−131、同S−141、同S−145、同S−382、同SC−101、同SC−102、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC−106(旭ガラス(株)製)、エフトップEF351、同352、同801、同802(JEMCO(株)製)などである。 As the fluorosurfactant, a compound having a fluoroalkyl or fluoroalkylene group in at least one of the terminal, main chain and side chain can be suitably used. Specific commercial products include, for example, MegaFuck F142D, F172, F173, F176, F176, F177, F183, 780, 781, R30, R08, F-472SF, BL20, R- 61, R-90 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Florard FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431, Novec FC-4430 (Sumitomo 3M Limited), Asahi Guard AG7105, 7000, 950, 7600, Surflon S-112, S-113, S-131, S-141, S-145, S-382, SC-101, SC-102, SC-103, SC-104, SC-105, SC-106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Ftop EF351, 352, 801, 8 2 (manufactured by JEMCO (Ltd.)), and the like.
フッ素系有機化合物は特に、塗布膜を薄くしたときの塗布ムラや厚みムラの防止に効果的である。また、更には液切れを起こしやすいスリット塗布においても効果的である。
フッ素系有機化合物の添加量は、光硬化性組成物の全質量に対して、0.001〜2.0質量%が好ましく、より好ましくは0.005〜1.0質量%である。
The fluorine-based organic compound is particularly effective in preventing coating unevenness and thickness unevenness when the coating film is thinned. Further, it is also effective in slit coating that is liable to cause liquid breakage.
0.001-2.0 mass% is preferable with respect to the total mass of a photocurable composition, and, as for the addition amount of a fluorine-type organic compound, More preferably, it is 0.005-1.0 mass%.
<熱重合開始剤>
本発明の着色組成物には、熱重合開始剤を含有させることも有効である。熱重合開始剤としては、例えば、各種のアゾ系化合物、過酸化物系化合物が挙げられ、前記アゾ系化合物としては、アゾビス系化合物を挙げることができ、前記過酸化物系化合物としては、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、パーオキシジカーボネートなどを挙げることができる。
<Thermal polymerization initiator>
It is also effective to contain a thermal polymerization initiator in the colored composition of the present invention. Examples of the thermal polymerization initiator include various azo compounds and peroxide compounds. Examples of the azo compounds include azobis compounds. Examples of the peroxide compounds include ketones. Examples thereof include peroxides, peroxyketals, hydroperoxides, dialkyl peroxides, diacyl peroxides, peroxyesters, peroxydicarbonates, and the like.
<熱重合成分>
本発明の着色組成物には、熱重合成分を含有させることも有効である。必要によっては、塗膜の強度を上げるために、エポキシ化合物を添加することができる。エポキシ化合物としては、ビスフェノールA型、クレゾールノボラック型、ビフェニル型、脂環式エポキシ化合物などのエポキシ環を分子中に2個以上有する化合物である。
<Thermal polymerization component>
It is also effective to contain a thermal polymerization component in the coloring composition of the present invention. If necessary, an epoxy compound can be added to increase the strength of the coating film. The epoxy compound is a compound having two or more epoxy rings in the molecule, such as bisphenol A type, cresol novolac type, biphenyl type, and alicyclic epoxy compound.
例えばビスフェノールA型としては、エポトートYD−115、YD−118T、YD−127、YD−128、YD−134、YD−8125、YD−7011R、ZX−1059、YDF−8170、YDF−170など(以上東都化成製)、デナコールEX−1101、EX−1102、EX−1103など(以上ナガセ化成製)、プラクセルGL−61、GL−62、G101、G102(以上ダイセル化学製)の他に、これらの類似のビスフェノールF型、ビスフェノールS型も挙げることができる。またEbecryl 3700、3701、600(以上ダイセルユーシービー製)などのエポキシアクリレートも使用可能である。クレゾールノボラック型としては、エポトートYDPN−638、YDPN−701、YDPN−702、YDPN−703、YDPN−704など(以上東都化成製)、デナコールEM−125など(以上ナガセ化成製)、ビフェニル型としては3,5,3’,5’−テトラメチル−4,4’ジグリシジルビフェニルなど、脂環式エポキシ化合物としては、セロキサイド2021、2081、2083、2085、エポリードGT−301、GT−302、GT−401、GT−403、EHPE−3150(以上ダイセル化学製)、サントートST−3000、ST−4000、ST−5080、ST−5100など(以上東都化成製)などを挙げることができる。また1,1,2,2−テトラキス(p−グリシジルオキシフェニル)エタン、トリス(p−グリシジルオキシフェニル)メタン、トリグリシジルトリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、o−フタル酸ジグリシジルエステル、テレフタル酸ジグリシジルエステル、他にアミン型エポキシ樹脂であるエポトートYH−434、YH−434L、ビスフェノールA型エポキシ樹脂の骨格中にダイマー酸を変性したグリシジルエステル等も使用できる。 For example, as bisphenol A type, Epototo YD-115, YD-118T, YD-127, YD-128, YD-134, YD-8125, YD-7011R, ZX-1059, YDF-8170, YDF-170, etc. Toto Kasei Co., Ltd., Denacol EX-1101, EX-1102, EX-1103, etc. (more from Nagase Kasei), Plaxel GL-61, GL-62, G101, G102 (more from Daicel Chemical) and their similarities The bisphenol F type and bisphenol S type can also be mentioned. Epoxy acrylates such as Ebecryl 3700, 3701, 600 (manufactured by Daicel UC) may also be used. As cresol novolak type, Epototo YDPN-638, YDPN-701, YDPN-702, YDPN-703, YDPN-704, etc. (above manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), Denacol EM-125, etc. (above manufactured by Nagase Kasei), Examples of cycloaliphatic epoxy compounds such as 3,5,3 ′, 5′-tetramethyl-4,4′diglycidylbiphenyl include Celoxide 2021, 2081, 2083, 2085, Epolide GT-301, GT-302, GT- 401, GT-403, EHPE-3150 (manufactured by Daicel Chemical), Santo Tote ST-3000, ST-4000, ST-5080, ST-5100 (manufactured by Tohto Kasei) and the like. 1,1,2,2-tetrakis (p-glycidyloxyphenyl) ethane, tris (p-glycidyloxyphenyl) methane, triglycidyltris (hydroxyethyl) isocyanurate, o-phthalic acid diglycidyl ester, terephthalic acid diester In addition, glycidyl esters such as Epototo YH-434 and YH-434L, which are amine-type epoxy resins, and glycidyl esters obtained by modifying dimer acid in the skeleton of bisphenol A-type epoxy resins can also be used.
<界面活性剤>
本発明の着色組成物には、塗布性を改良する観点から、各種の界面活性剤を用いて構成することが好ましく、前述のフッソ系界面活性剤の他にノニオン系、カチオン系、アニオン系の各種界面活性剤を使用できる。中でも、前記のフッ素系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤が好ましい。
<Surfactant>
The colored composition of the present invention is preferably composed of various surfactants from the viewpoint of improving coatability. In addition to the above-mentioned fluorosurfactants, nonionic, cationic and anionic Various surfactants can be used. Among these, the above-mentioned fluorine-based surfactants and nonionic surfactants are preferable.
ノニオン系界面活性剤の例として、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ソルビタンアルキルエステル類、モノグリセリドアルキルエステル類などのノニオン系界面活性剤が特に好ましい。具体的には、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル類;ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリスチリル化エーテル、ポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン-プロピレンポリスチリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルなどのポリオキシエチレンアリールエーテル類;ポリオキシエチレンジラウレート、ポリオキシエチレンジステアレートなどのポリオキシエチレンジアルキルエステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類、エチレンジアミンポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン縮合物などのノニオン系界面活性剤があり、これらは花王(株)、日本油脂(株)、竹本油脂(株)、(株)ADEKA、三洋化成(株)などから市販されているものが適宜使用できる。上記の他に前述の分散剤も使用可能である。 Examples of nonionic surfactants include nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl aryl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, sorbitan alkyl esters, monoglyceride alkyl esters, and the like. Particularly preferred. Specifically, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether; polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene polystyrylated ether, polyoxyethylene triethyl ether Polyoxyethylene aryl ethers such as benzyl phenyl ether, polyoxyethylene-propylene polystyryl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether; polyoxyethylene dialkyl esters such as polyoxyethylene dilaurate and polyoxyethylene distearate, sorbitan fatty acid esters , Polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, ethylenediamine polyoxyethylene-polyoxypropylene Nonionic surfactants such as thione condensates, which are commercially available from Kao Corporation, Nippon Oil & Fats Co., Ltd., Takemoto Oil & Fat Co., Ltd., ADEKA Co., Ltd., Sanyo Kasei Co., Ltd. It can be used as appropriate. In addition to the above, the aforementioned dispersants can also be used.
<その他の添加剤>
上記以外に、光硬化性組成物には各種の添加物を添加できる。添加物の具体例としては、2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノン等の紫外線吸収剤、ポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤、ガラス、アルミナ等の充填剤;イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体、酸性セルロース誘導体、水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたもの、アルコール可溶性ナイロン、ビスフェノールAとエピクロルヒドリンとから形成されたフェノキシ樹脂などのアルカリ可溶の樹脂などがある。
<Other additives>
In addition to the above, various additives can be added to the photocurable composition. Specific examples of the additive include ultraviolet absorbers such as 2- (3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl) -5-chlorobenzotriazole and alkoxybenzophenone, and aggregation preventing agents such as sodium polyacrylate. Fillers such as glass and alumina; itaconic acid copolymers, crotonic acid copolymers, maleic acid copolymers, partially esterified maleic acid copolymers, acidic cellulose derivatives, and acid anhydrides added to hydroxyl group-containing polymers And alcohol-soluble nylon, alkali-soluble resins such as phenoxy resin formed from bisphenol A and epichlorohydrin.
また、未硬化部のアルカリ溶解性を促進し、着色組成物の現像性の更なる向上を図る場合には、着色組成物に有機カルボン酸、好ましくは分子量1000以下の低分子量有機カルボン酸の添加を行なうことができる。具体的には、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ピバル酸、カプロン酸、ジエチル酢酸、エナント酸、カプリル酸等の脂肪族モノカルボン酸;シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブラシル酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸、ジメチルマロン酸、メチルコハク酸、テトラメチルコハク酸、シトラコン酸等の脂肪族ジカルボン酸;トリカルバリル酸、アコニット酸、カンホロン酸等の脂肪族トリカルボン酸;安息香酸、トルイル酸、クミン酸、ヘメリト酸、メシチレン酸等の芳香族モノカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリト酸、トリメシン酸、メロファン酸、ピロメリト酸等の芳香族ポリカルボン酸;フェニル酢酸、ヒドロアトロパ酸、ヒドロケイ皮酸、マンデル酸、フェニルコハク酸、アトロパ酸、ケイ皮酸、ケイ皮酸メチル、ケイ皮酸ベンジル、シンナミリデン酢酸、クマル酸、ウンベル酸等のその他のカルボン酸が挙げられる。 In addition, in order to promote alkali solubility of the uncured part and further improve the developability of the colored composition, an organic carboxylic acid, preferably a low molecular weight organic carboxylic acid having a molecular weight of 1000 or less is added to the colored composition. Can be performed. Specifically, for example, aliphatic monocarboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, pivalic acid, caproic acid, diethyl acetic acid, enanthic acid, caprylic acid; oxalic acid, malonic acid, succinic acid, Aliphatic dicarboxylic acids such as glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, brassic acid, methylmalonic acid, ethylmalonic acid, dimethylmalonic acid, methylsuccinic acid, tetramethylsuccinic acid, citraconic acid; Aliphatic tricarboxylic acids such as tricarballylic acid, aconitic acid, camphoric acid; aromatic monocarboxylic acids such as benzoic acid, toluic acid, cumic acid, hemelitic acid, mesitylene acid; phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, Aromatic polycarboxylic acids such as trimesic acid, melophanoic acid, pyromellitic acid; phenylacetic acid Hydratropic acid, hydrocinnamic acid, mandelic acid, phenyl succinic acid, atropic acid, cinnamic acid, methyl cinnamate, benzyl cinnamate, cinnamylidene acetic acid, coumaric acid, other carboxylic acids such as umbellic acid.
<熱重合防止剤>
本発明の着色組成物には、以上のほかに更に、熱重合防止剤を加えておくことが好ましく、例えば、ハイドロキノン、p−メトキシフェノール、ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ピロガロール、t−ブチルカテコール、ベンゾキノン、4,4′−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2−メルカプトベンゾイミダゾール等が有用である。
<Thermal polymerization inhibitor>
In addition to the above, it is preferable to add a thermal polymerization inhibitor to the colored composition of the present invention. For example, hydroquinone, p-methoxyphenol, di-t-butyl-p-cresol, pyrogallol, t- Butylcatechol, benzoquinone, 4,4'-thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2-mercaptobenzimidazole, etc. are useful. is there.
〜光硬化性組成物及びこれを用いたカラーフィルタの製造方法〜
<光硬化性組成物の調整>
本発明の光硬化性組成物は、既述の本発明の着色組成物にアルカリ可溶性樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤、および溶剤などを添加して、さらに必要に応じて界面活性剤等の添加剤を加えてから、混合・撹拌し、濾過することによって調製することができる。
-Photocurable composition and method for producing color filter using the same-
<Preparation of photocurable composition>
The photocurable composition of the present invention is obtained by adding an alkali-soluble resin, a photopolymerizable compound, a photopolymerization initiator, a solvent and the like to the above-described colored composition of the present invention, and further, if necessary, a surfactant. It can be prepared by adding additives such as, then mixing and stirring and filtering.
本発明の光硬化性組成物を用いてカラーフィルタを製造する方法を以下に述べる。
<塗布・露光>
本発明の光硬化性組成物を、直接又は他の層を介して基板に回転塗布、スリット塗布、流延塗布、ロール塗布、バー塗布等の塗布方法により塗布して、光硬化性の塗布膜を形成し、所定のマスクパターンを介して露光し、露光後に未硬化部を現像液で現像除去することによって、各色(3色あるいは4色)の画素からなるパターン状皮膜を形成し、カラーフィルタとすることができる。
この際、使用する放射線としては、特にg線、h線、i線、j線等の紫外線が好ましい。液晶表示装置用のカラーフィルタは、プロキシミティ露光機、ミラープロジェクション露光機で主としてh線、i線を使用した露光が好ましく、固体撮像素子用のカラーフィルタでは、ステッパー露光機で主としてi線を使用することが好ましい。
A method for producing a color filter using the photocurable composition of the present invention will be described below.
<Coating / Exposure>
The photocurable composition of the present invention is applied to a substrate directly or via another layer by a coating method such as spin coating, slit coating, cast coating, roll coating, bar coating, etc., and a photocurable coating film The film is exposed through a predetermined mask pattern, and after the exposure, the uncured portion is developed and removed with a developer to form a pattern film composed of pixels of each color (three colors or four colors), and a color filter It can be.
In this case, ultraviolet rays such as g-line, h-line, i-line and j-line are particularly preferable as the radiation to be used. For color filters for liquid crystal display devices, exposure using mainly h-line and i-line is preferable for proximity exposure machines and mirror projection exposure machines, and for color filters for solid-state imaging devices, i-line is mainly used for stepper exposure machines. It is preferable to do.
前記基板としては、例えば、液晶表示素子等に用いられる無アルカリガラス、ソーダガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、石英ガラス、及びこれらに透明導電膜を付着させたものや、固体撮像素子等に用いられる光電変換素子基板、例えばシリコン基板等、並びにプラスチック基板が挙げられる。これらの基板上には、通常、各画素を隔離するブラックマトリクスが形成されていたり、密着促進等のために透明樹脂層を設けたりしている。プラスチック基板には、その表面にガスバリヤー層及び/又は耐溶剤性層を有していることが好ましい。 Examples of the substrate include non-alkali glass, soda glass, Pyrex (registered trademark) glass, quartz glass, and those obtained by attaching a transparent conductive film to these substrates, and solid-state imaging devices. Examples thereof include a photoelectric conversion element substrate such as a silicon substrate, and a plastic substrate. On these substrates, a black matrix for isolating each pixel is usually formed, or a transparent resin layer is provided for promoting adhesion. The plastic substrate preferably has a gas barrier layer and / or a solvent resistant layer on its surface.
このほかに、薄膜トランジスター(TFT)方式カラー液晶表示装置の薄膜トランジスター(TFT)が配置された駆動用基板(以下、「TFT方式液晶駆動用基板」という。)上にも本発明の光硬化性組成物からなるパターン状皮膜を形成し、カラーフィルタを作成することができる。その際に使用されるフォトマスクには、画素を形成するためのパターンのほか、スルーホールあるいはコの字型の窪みを形成するためのパターンも設けられている。TFT方式液晶駆動用基板における基板としては、例えば、ガラス、シリコン、ポリカーボネート、ポリエステル、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド等を挙げることができる。これらの基板には、所望により、シランカップリング剤等による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着等の適宜の前処理を施しておくこともできる。例えば、TFT方式液晶駆動用基板の表面上、あるいは該駆動基板の表面に窒化ケイ素膜等のパッシベーション膜を形成した基板等を挙げることができる。 In addition, the photo-curing property of the present invention is also applied to a driving substrate (hereinafter referred to as “TFT type liquid crystal driving substrate”) on which a thin film transistor (TFT) of a thin film transistor (TFT) type color liquid crystal display device is arranged. A color filter can be prepared by forming a patterned film made of the composition. The photomask used at that time is provided with a pattern for forming a through hole or a U-shaped depression in addition to a pattern for forming a pixel. Examples of the substrate in the TFT type liquid crystal driving substrate include glass, silicon, polycarbonate, polyester, aromatic polyamide, polyamideimide, and polyimide. These substrates may be subjected to appropriate pretreatment such as chemical treatment with a silane coupling agent or the like, plasma treatment, ion plating, sputtering, gas phase reaction method, vacuum deposition, etc., if desired. For example, a substrate in which a passivation film such as a silicon nitride film is formed on the surface of a TFT liquid crystal driving substrate or a surface of the driving substrate can be used.
本発明の光硬化性組成物を基板に塗布する方法としては特に限定されるものではないが、スリット・アンド・スピン法、スピンレス塗布法等のスリットノズルを用いる方法(以下スリットノズル塗布法という)が好ましい。スリットノズル塗布法において、スリット・アンド・スピン塗布法とスピンレス塗布法は、塗布基板の大きさによって条件は異なるが、例えばスピンレス塗布法により第五世代のガラス基板(1100mm×1250mm)を塗布する場合、スリットノズルからの光硬化性組成物の吐出量は、通常、500〜2000マイクロリットル/秒、好ましくは800〜1500マイクロリットル/秒であり、また塗工速度は、通常、50〜300mm/秒、好ましくは100〜200mm/秒である。光硬化性組成物の固形分としては通常、10〜20%、好ましくは13〜18%である。
基板上に本発明の光硬化性組成物による塗膜を形成する場合、該塗膜の厚み(プリベーク処理後)としては、一般に0.3〜5.0μmであり、望ましくは0.4〜4.0μm、最も望ましくは0.5〜3.0μmである。
A method for applying the photocurable composition of the present invention to a substrate is not particularly limited, but a method using a slit nozzle such as a slit-and-spin method or a spinless coating method (hereinafter referred to as a slit nozzle coating method). Is preferred. In the slit nozzle coating method, the slit-and-spin coating method and the spinless coating method have different conditions depending on the size of the coated substrate. For example, when a fifth generation glass substrate (1100 mm × 1250 mm) is coated by the spinless coating method. The discharge amount of the photocurable composition from the slit nozzle is usually 500 to 2000 microliter / second, preferably 800 to 1500 microliter / second, and the coating speed is usually 50 to 300 mm / second. , Preferably 100 to 200 mm / sec. The solid content of the photocurable composition is usually 10 to 20%, preferably 13 to 18%.
When a coating film of the photocurable composition of the present invention is formed on a substrate, the thickness of the coating film (after pre-baking treatment) is generally 0.3 to 5.0 μm, preferably 0.4 to 4 0.0 μm, most preferably 0.5 to 3.0 μm.
<乾燥・プリベーク>
通常は塗布後にプリベーク処理を施す。必要によってプリベーク前に真空処理を施すことができる。真空乾燥の条件は、真空度が、通常、0.1〜1.0torr、好ましくは0.2〜0.5torr程度である。
プリベーク処理は、ホットプレート、オーブン等を用いて50〜140℃の温度範囲で、好ましくは70〜110℃程度であり、10〜300秒の条件にて行なうことができる。高周波処理などを併用しても良い。高周波処理は単独でも使用可能である。
<Drying / Prebaking>
Usually, a pre-bake treatment is performed after coating. If necessary, vacuum treatment can be performed before pre-baking. As the conditions for vacuum drying, the degree of vacuum is usually about 0.1 to 1.0 torr, preferably about 0.2 to 0.5 torr.
The pre-bake treatment is performed in a temperature range of 50 to 140 ° C., preferably about 70 to 110 ° C., using a hot plate, an oven, or the like, and can be performed under conditions of 10 to 300 seconds. High frequency treatment or the like may be used in combination. High frequency processing can be used alone.
<現像>
現像処理では、露光後の未硬化部を現像液に溶出させ、硬化部分のみを残存させる。現像温度としては、通常20〜30℃であり、現像時間としては20〜90秒である。
現像液としては、未硬化部における光硬化性の光硬化性組成物の塗膜を溶解する一方、硬化部を溶解しないものであれば、いずれのものも用いることができる。具体的には、種々の有機溶剤の組合せやアルカリ性の水溶液を用いることができる。
<Development>
In the development process, the uncured part after exposure is eluted in the developer, and only the cured part remains. The development temperature is usually 20 to 30 ° C., and the development time is 20 to 90 seconds.
Any developer can be used as long as it dissolves the coating film of the photo-curable photocurable composition in the uncured portion while not dissolving the cured portion. Specifically, a combination of various organic solvents or an alkaline aqueous solution can be used.
本発明の光硬化性組成物の塗布乾燥膜は、特にアルカリ現像液への溶解性が優れている。非露光部の溶解性が高いので、基板上の残渣が生じにくい。これは、顔料表面を被覆している顔料誘導体の酸性基のアルカリ現像液との親和性によって、光硬化性組成物に含まれるアルカリ可溶性樹脂が溶解した後も、顔料自身が被覆物とともに現像液に乳化的に溶解するものと考えられる。 The coated and dried film of the photocurable composition of the present invention is particularly excellent in solubility in an alkaline developer. Since the solubility of the non-exposed part is high, a residue on the substrate is hardly generated. This is because the pigment itself and the coating solution together with the coating after the alkali-soluble resin contained in the photocurable composition is dissolved due to the affinity of the acidic group of the pigment derivative coating the pigment surface with the alkaline developer. It is considered that it dissolves emulsified.
次に、光硬化性組成物の乾燥塗膜のアルカリ現像液への溶解性の測定方法を説明する。光硬化性組成物を乾燥膜厚が1.0μmの厚みになるように、ガラス基板上に塗布し、90℃60min恒温槽で乾燥した後、光硬化性組成物層を現像液CDK−1(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)の1%希釈液〔水酸化カリウムを質量分率で0.05%含み、ノニオン系界面活性剤を含む水溶液、23℃〕に浸漬した。浸漬時間は0秒から120秒まで1秒刻みとして、着色光硬化性組成物層が完全に消失するまでの時間を溶解時間とした。 Next, a method for measuring the solubility of the photocurable composition in the alkaline developer of the dried coating film will be described. The photocurable composition was applied onto a glass substrate so that the dry film thickness was 1.0 μm, dried in a thermostatic bath at 90 ° C. for 60 minutes, and then the photocurable composition layer was developed with a developer CDK-1 ( 1% diluted solution (manufactured by FUJIFILM Electronics Materials Co., Ltd.) (aqueous solution containing 0.05% potassium hydroxide by mass fraction and containing nonionic surfactant, 23 ° C.). The soaking time was from 0 to 120 seconds in 1 second increments, and the time until the colored photocurable composition layer completely disappeared was taken as the dissolution time.
前記有機溶剤としては、本発明の着色組成物又は光硬化性組成物を調製する際に使用できる既述の溶剤が挙げられる。
前記アルカリ性の水溶液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ−[5,4,0]−7−ウンデセン等のアルカリ性化合物を、濃度が0.001〜10質量%、好ましくは0.01〜1質量%となるように溶解したアルカリ性水溶液が挙げられる。アルカリ性水溶液には、例えばメタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤や界面活性剤等を適量添加することもできる。
現像方式は、デイップ方式、シャワー方式、スプレー方式、パドル方式などいずれでもよく、これにスウィング方式、スピン方式、超音波方式などを組み合わせても良い。現像液に触れる前に、被現像面を予め水等で湿しておいて、現像むらを防ぐこともできる。また基板を傾斜させて現像することもできる。
Examples of the organic solvent include the solvents described above that can be used in preparing the colored composition or the photocurable composition of the present invention.
Examples of the alkaline aqueous solution include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate, sodium oxalate, sodium metasuccinate, aqueous ammonia, ethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, Concentrations of alkaline compounds such as tetraethylammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo- [5,4,0] -7-undecene are 0.001 to 10% by mass, preferably 0.01 to An alkaline aqueous solution dissolved so as to be 1% by mass can be mentioned. An appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol, a surfactant, or the like can be added to the alkaline aqueous solution.
The development method may be any of a dip method, a shower method, a spray method, a paddle method, etc., and a swing method, a spin method, an ultrasonic method, or the like may be combined therewith. It is also possible to prevent uneven development by previously moistening the surface to be developed with water or the like before touching the developer. It is also possible to develop with the substrate tilted.
<リンス>
現像処理後は、余剰の現像液を洗浄除去するリンス工程を経て、乾燥を施した後、硬化を完全なものとするために、加熱処理(ポストベーク)が施される。
リンス工程は通常は純水で行うが、省液のために、最終洗浄で純水を用い、洗浄はじめは使用済の純水を使用したり、基板を傾斜させて洗浄したり、超音波照射を併用したりできる。
<Rinse>
After the development processing, after a rinsing step for washing and removing excess developer, drying is performed, and then heat treatment (post-baking) is performed to complete the curing.
The rinsing process is usually performed with pure water. However, to save liquid, pure water is used in the final cleaning. At the beginning of cleaning, used pure water is used, the substrate is tilted and cleaned, and ultrasonic irradiation is performed. Can be used together.
<ポストベーク>
リンスの後で水切り、乾燥をした後に、通常約200℃〜250℃の加熱処理を行なう。この加熱処理(ポストベーク)は、現像後の塗布膜を、上記条件になるようにホットプレートやコンベクションオーブン(熱風循環式乾燥機)、高周波加熱機等の加熱手段を用いて、連続式あるいはバッチ式で行なうことができる。
以上の操作を所望の色相数に合わせて各色毎に順次繰り返し行なうことにより、複数色の着色された硬化膜が形成されてなるカラーフィルタを作製することができる。
<Post bake>
After rinsing, draining and drying are performed, and then a heat treatment is usually performed at about 200 ° C to 250 ° C. In this heat treatment (post-bake), the coating film after development is continuously or batch-treated using a heating means such as a hot plate, a convection oven (hot air circulation dryer) or a high-frequency heater so as to satisfy the above conditions. It can be done with a formula.
By sequentially repeating the above operation for each color in accordance with the desired number of hues, a color filter formed with a plurality of colored cured films can be produced.
本発明の着色組成物及び光硬化性組成物の用途として、主にカラーフィルタへの用途を中心に説明したが、カラーフィルタを構成する各着色画素を隔離するブラックマトリックスの形成にも適用することができる。
前記ブラックマトリックスは、顔料としてカーボンブラック、チタンブラックなどの黒色顔料を用いた本発明の着色組成物を露光、現像し、その後必要に応じて更にポストベークして膜の硬化を促進させることで形成できる。
The use of the coloring composition and the photocurable composition of the present invention has been described mainly with respect to the use for color filters, but it can also be applied to the formation of a black matrix that isolates each colored pixel constituting the color filter. Can do.
The black matrix is formed by exposing and developing the colored composition of the present invention using a black pigment such as carbon black or titanium black as a pigment, and further post-baking as necessary to promote film curing. it can.
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof. Unless otherwise specified, “part” is based on mass.
(1)顔料誘導体(I)、(II)、(III)の合成
顔料誘導体(I)、顔料誘導体(II)としては、特開平7−173406の方法により合成を行った。また、本発明の酸性基を有していない顔料誘導体(III)としては、特開2000−273346の方法により、合成した。
(1) Synthesis of Pigment Derivatives (I), (II), and (III) The pigment derivative (I) and the pigment derivative (II) were synthesized by the method of JP-A-7-173406. Further, the pigment derivative (III) having no acidic group of the present invention was synthesized by the method of JP-A-2000-273346.
(2)高分子化合物の合成
(高分子化合物1の合成)
M−11 27.0g、MMA 126.0g、MAA 27.0g、および1-メトキシ-2-プロパノール 420.0gを、窒素置換した三つ口フラスコに導入し、攪拌機(新東科学(株):スリーワンモータ)にて攪拌し、窒素をフラスコ内に流しながら加熱して90℃まで昇温する。これに2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬(株)製V−65)を1.69g加え、90℃にて2時間加熱攪拌を行った。2時間後、さらにV−65を1.69g加え、3時加熱攪拌の後、高分子化合物1の30質量%溶液を得た。
(2) Synthesis of polymer compound (synthesis of polymer compound 1)
M-11 27.0 g, MMA 126.0 g, MAA 27.0 g, and 1-methoxy-2-propanol 420.0 g were introduced into a nitrogen-substituted three-necked flask, and a stirrer (Shinto Kagaku Co., Ltd .: The mixture is stirred with a three-one motor, and heated to 90 ° C. while flowing nitrogen into the flask. To this was added 1.69 g of 2,2-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (V-65 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and the mixture was heated and stirred at 90 ° C. for 2 hours. Two hours later, 1.69 g of V-65 was further added, and after 3 hours of heating and stirring, a 30% by mass solution of polymer compound 1 was obtained.
得られた高分子化合物の重量平均分子量をポリスチレンを標準物質としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)により測定した結果、2.0万であった。また、水酸化ナトリウムを用いた滴定から、固形分あたりの酸価は、98mgKOH/gであった。 As a result of measuring the weight average molecular weight of the obtained polymer compound by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as a standard substance, it was 20,000. From the titration with sodium hydroxide, the acid value per solid content was 98 mgKOH / g.
(高分子化合物2の合成)
M-6 27.0g、MMA 126.0g、MAA 27.0g、および1-メトキシ-2-プロパノール 420.0gを、窒素置換した三口フラスコに導入し、攪拌機(新東科学(株):スリーワンモータ)にて攪拌し、窒素をフラスコ内に流しながら加熱して90℃まで昇温する。これに2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬(株)製V−65)を1.80g加え、90℃にて2時間加熱攪拌を行った。2時間後、さらにV−65を1.80g加え、3時加熱攪拌の後、高分子化合物2の30質量%溶液を得た。
(Synthesis of polymer compound 2)
M-6 27.0 g, MMA 126.0 g, MAA 27.0 g, and 1-methoxy-2-propanol 420.0 g were introduced into a nitrogen-substituted three-necked flask, and a stirrer (Shinto Kagaku Co., Ltd .: Three-One Motor) ) And heated to 90 ° C. while flowing nitrogen into the flask. To this was added 1.80 g of 2,2-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (V-65 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and the mixture was stirred with heating at 90 ° C. for 2 hours. Two hours later, 1.80 g of V-65 was further added, and after 3 hours of heating and stirring, a 30% by mass solution of polymer compound 2 was obtained.
ポリスチレンを標準物質としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)により、得られた高分子化合物の重量平均分子量を測定した結果、2.1万であった。また、水酸化ナトリウムを用いた滴定から、固形分あたりの酸価は、99mgKOH/gであった。 It was 21,000 as a result of measuring the weight average molecular weight of the obtained high molecular compound by the gel permeation chromatography method (GPC) which used polystyrene as the standard substance. From the titration with sodium hydroxide, the acid value per solid content was 99 mgKOH / g.
(3)加工顔料の調整
(加工顔料1)
C.I.ピグメントレッド254 50g、塩化ナトリウム 500g、高分子化合物1(30%溶液)25g、およびジエチレングリコール100gをステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、9時間混練した。次に、この混合物を約3リットルの水中に投入し、ハイスピードミキサーで約1時間撹拌した後に、ろ過、水洗して塩化ナトリウムおよび溶剤を除き、乾燥して被覆された加工顔料1を得た。
(3) Adjustment of processed pigment (processed pigment 1)
C. I. Pigment Red 254 50 g, sodium chloride 500 g, polymer compound 1 (30% solution) 25 g, and diethylene glycol 100 g were charged into a stainless steel 1 gallon kneader (Inoue Seisakusho) and kneaded for 9 hours. Next, this mixture was poured into about 3 liters of water, stirred for about 1 hour with a high speed mixer, filtered, washed with water to remove sodium chloride and solvent, and dried to obtain a coated processed pigment 1. .
(加工顔料2)
前記加工顔料1の調整で高分子化合物を用いず、同様の実験をし、加工顔料2を得た。
(Processed pigment 2)
In the preparation of the processed pigment 1, the same experiment was performed without using a polymer compound, and a processed pigment 2 was obtained.
(加工顔料3)
前記加工顔料1の調整で、高分子化合物1の代わりに高分子化合物2を用いて同様の実験をし、加工顔料3を得た。
(Processed pigment 3)
In the adjustment of the processed pigment 1, the same experiment was performed using the polymer compound 2 instead of the polymer compound 1, and the processed pigment 3 was obtained.
(加工顔料4)
前記加工顔料1の調整で、高分子化合物1の代わりに下記高分子化合物3を用いて同様の実験をし、加工顔料4を得た。
(高分子化合物3)
ベンジルメタクリレート/メタクリル酸=85/15(質量%)、重量平均分子量20,000
(加工顔料5)
前記加工顔料1の調整で、高分子化合物1の代わりに顔料誘導体(I)を5g用いて同様の実験をし、加工顔料5を得た。
(加工顔料6)
前記加工顔料1の調整で、仕込む際に高分子化合物1の他に、さらに顔料誘導体(I)も5g加えて同様の実験をし、加工顔料6を得た。
(Processed pigment 4)
By adjusting the processed pigment 1, the same experiment was performed using the following polymer compound 3 instead of the polymer compound 1 to obtain a processed pigment 4.
(Polymer Compound 3)
Benzyl methacrylate / methacrylic acid = 85/15 (mass%), weight average molecular weight 20,000
(Processed pigment 5)
By adjusting the processed pigment 1, the same experiment was performed using 5 g of the pigment derivative (I) instead of the polymer compound 1, and the processed pigment 5 was obtained.
(Processed pigment 6)
By adjusting the processed pigment 1, a similar experiment was carried out by adding 5 g of the pigment derivative (I) in addition to the polymer compound 1 when charged, and a processed pigment 6 was obtained.
(顔料の1次粒子径の測定)
顔料の1次粒子径は、得られた加工顔料を透過型電子顕微鏡(TEM)にて観察することにより求めた。
(Measurement of primary particle diameter of pigment)
The primary particle diameter of the pigment was determined by observing the obtained processed pigment with a transmission electron microscope (TEM).
(顔料の被覆度の評価)
得られた加工顔料10gを1−メトキシ−2−プロパノール 100mL中に投入し、振とう機にて室温で3時間、振とうさせた。その後、遠心分離機にて、80,000rpm、8時間かけて顔料を沈降させた。上澄み液部分の固形分を乾燥法から求めた。顔料から遊離した高分子化合物の量を求め、処理に使用した高分子化合物との比から、遊離率(%)を算出した。遊離率は小さいほど顔料への被覆度が高い。結果をまとめて表1に示す。
(Evaluation of pigment coverage)
10 g of the obtained processed pigment was put into 100 mL of 1-methoxy-2-propanol and shaken at room temperature for 3 hours with a shaker. Thereafter, the pigment was precipitated with a centrifugal separator at 80,000 rpm for 8 hours. The solid content of the supernatant was determined from the drying method. The amount of the polymer compound released from the pigment was determined, and the release rate (%) was calculated from the ratio with the polymer compound used in the treatment. The smaller the liberation rate, the higher the degree of coverage on the pigment. The results are summarized in Table 1.
表1から本発明の酸性基を有する顔料誘導体と高分子化合物で加工された顔料は、遊離率が小さく、被覆されていることがわかる。特に高分子化合物としてグラフト型高分子を使用した加工顔料の1および3は遊離率が小さく被覆度が高いことがわかる。 It can be seen from Table 1 that the pigment processed with the pigment derivative having an acidic group and the polymer compound of the present invention has a low liberation rate and is coated. In particular, it can be seen that processed pigments 1 and 3 using a graft polymer as the polymer compound have a low release rate and a high coverage.
(4) 着色組成物の調製
下記組成(1)の成分を混合し、ホモジナイザーを用いて回転数3,000r.p.m.で3時間撹拌して混合し、顔料を含む混合溶液を調製した。
〔組成(1)〕
・加工顔料 95部
・表2記載の顔料誘導体 5部
・分散剤(Disperbyk−161、BYK社製 30%溶液) 150部
・1−メトキシ−2−プロピルアセテート 750部
続いて、上記より得られた混合溶液を、さらに0.3mmφジルコニアビーズを用いたビーズ分散機ディスパーマット(GETZMANN社製)にて6時間分散処理を行ない、その後さらに、減圧機構付き高圧分散機NANO−3000−10(日本ビーイーイー(株)製)を用いて、2,000kg/cm3の圧力下で流量500g/minとして分散処理を行なった。この分散処理を10回繰り返し、各加工顔料の着色組成物を得た。
(4) Preparation of coloring composition Ingredients of the following composition (1) were mixed, and the rotational speed was 3,000 r.m. using a homogenizer. p. m. And mixed for 3 hours to prepare a mixed solution containing the pigment.
[Composition (1)]
-95 parts of processed pigment-5 parts of pigment derivative described in Table 2-Dispersant (Disperbyk-161, 30% solution manufactured by BYK) 150 parts-750 parts of 1-methoxy-2-propyl acetate Subsequently, obtained from above The mixed solution was further subjected to a dispersion treatment for 6 hours using a bead disperser disperse mat (manufactured by GETZMANN) using 0.3 mmφ zirconia beads. The dispersion treatment was performed at a flow rate of 500 g / min under a pressure of 2,000 kg / cm 3 . This dispersion treatment was repeated 10 times to obtain a colored composition of each processed pigment.
(5)着色光硬化性組成物の調製
まず、液晶表示装置用のカラーフィルタ形成用として顔料を含有する着色光硬化性組成物を調整した例を挙げて説明する。
[実施例1]
加工顔料1から得られた着色組成物を用いて、下記の着色光硬化性組成物を作製した。
・顔料分散液 2000部
・ジペンタエリスリトールペンタ・ヘキサアクリレート 80部
(光重合性化合物)
・1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム
(光重合開始剤) 30部
・ベンジルメタクリレート/メタクリル酸(=75/25[質量比])共重合体 (重量平均分子量:12,000)のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液(固形分30%) 300部
(アルカリ可溶性樹脂)
・1−メトキシ−2−プロピルアセテート(溶剤) 390部
(5) Preparation of colored photocurable composition First, an example in which a colored photocurable composition containing a pigment is prepared for forming a color filter for a liquid crystal display device will be described.
[Example 1]
Using the colored composition obtained from the processed pigment 1, the following colored photocurable composition was prepared.
-Pigment dispersion 2000 parts-Dipentaerythritol penta-hexaacrylate 80 parts (photopolymerizable compound)
1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime (photopolymerization initiator) 30 parts benzyl methacrylate / methacrylic acid (= 75/25 [mass ratio]) copolymer (weight) 300 parts of an average molecular weight: 12,000) propylene glycol monomethyl ether acetate solution (solid content 30%) (alkali-soluble resin)
・ 390 parts of 1-methoxy-2-propyl acetate (solvent)
実施例2〜9および比較例1〜3は、実施例1のアルカリ可溶性樹脂を表2のように変更して着色光硬化性組成物を調整した。
なお、表2で用いた樹脂溶液は以下の通りである。
高分子化合物4:ベンジルメタクリレート/メタクリル酸/AS−6(東亜合成化学工業(株)製)共重合体の30%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液、質量比:30/15/55、Mw:20000
高分子化合物5:メタクリル酸/スチレン/ベンジルメタクリレート/N−フェニルマレイミド共重合体の30%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液、質量比:10/35/45/10、Mw:20000
高分子化合物6:ベンジルメタクリレート/アクリル酸共重合体(質量比:70/30、Mw:15000)にエポキシシクロヘキシルメチルメタクリレートを付加した高分子化合物
In Examples 2-9 and Comparative Examples 1-3, the colored photocurable composition was prepared by changing the alkali-soluble resin of Example 1 as shown in Table 2.
The resin solutions used in Table 2 are as follows.
Polymer compound 4: benzyl methacrylate / methacrylic acid / AS-6 (manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.) copolymer in 30% propylene glycol monomethyl ether acetate solution, mass ratio: 30/15/55, Mw: 20000
Polymer compound 5: 30% propylene glycol monomethyl ether acetate solution of methacrylic acid / styrene / benzyl methacrylate / N-phenylmaleimide copolymer, mass ratio: 10/35/45/10, Mw: 20000
Polymer compound 6: Polymer compound obtained by adding epoxycyclohexylmethyl methacrylate to benzyl methacrylate / acrylic acid copolymer (mass ratio: 70/30, Mw: 15000)
(6)カラーフィルタの調製
得られた着色光硬化性組成物を、100mm×100mmのガラス基板(コーニング社製1737)上に、プリベーク後の膜厚が2.0μmとなるように、スリット塗布した。90℃60秒間ホットプレートで乾燥(プリベーク)した。その後高圧水銀灯を光源とするプロキシミティ露光機で、露光量100mJ/cm2(照度20mW/cm2)を、マスクを介して露光した。マスクはライン幅10μmで、基板との距離は300μmである。露光後の塗膜をアルカリ現像液CDK−1(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)の28℃で1%の水溶液をシャワー状に散布した。その後純水で洗浄し、乾燥後に220℃のオーブンで1時間加熱処理(ポストベーク)し、着色基板(カラーフィルタ)を作製した。
コントラスト等の色特性を評価するときは、マスクを介さずに露光し、他は同様に処理したべタ基板を用いた。
(6) Preparation of color filter The obtained colored photocurable composition was slit-coated on a 100 mm × 100 mm glass substrate (Corning Corp. 1737) so that the film thickness after pre-baking was 2.0 μm. . It was dried (prebaked) on a hot plate at 90 ° C. for 60 seconds. Thereafter proximity exposure machine for a high-pressure mercury lamp as a light source, the exposure dose 100 mJ / cm 2 (illuminance 20 mW / cm 2), were exposed through a mask. The mask has a line width of 10 μm and a distance from the substrate of 300 μm. The exposed coating film was sprayed with a 1% aqueous solution of alkaline developer CDK-1 (manufactured by Fuji Film Electronics Materials Co., Ltd.) at 28 ° C. Thereafter, it was washed with pure water, dried and then heat-treated (post-baked) in an oven at 220 ° C. for 1 hour to produce a colored substrate (color filter).
When evaluating color characteristics such as contrast, a solid substrate was used which was exposed without passing through a mask and was otherwise processed in the same manner.
(7)着色基板の評価
作製した着色基板について、以下のような評価を行なった。結果を表2に示す。
(7) Evaluation of colored substrate The following evaluation was performed about the produced colored substrate. The results are shown in Table 2.
(i)コントラスト
上記で得られた着色基板の着色層の上に偏光板を置いて着色基板を挟み、偏光板が平行時の輝度と直交時の輝度とをトプコン社製のBM−5を用いて測定し、平行時の輝度を直交時の輝度で除して得られる値(=平行時の輝度/直交時の輝度)を、コントラストを評価するための指標とした。値が大きいほど高コントラストであることを示す。
(I) Contrast A polarizing plate is placed on the colored layer of the colored substrate obtained above, the colored substrate is sandwiched, and the luminance when the polarizing plate is parallel and the luminance when orthogonal are used using BM-5 manufactured by Topcon Corporation. The value obtained by dividing the parallel brightness by the orthogonal brightness (= the parallel brightness / the orthogonal brightness) was used as an index for evaluating the contrast. Larger values indicate higher contrast.
(ii)粘度
得られた着色組成物を調整後3時間経過後に、25℃における粘度をE型粘度計(商品名RE−810、東機産業(株)社製)により測定し、その結果を下記のように区別して表2に記載した。
<判定基準>
◎ : 50mPa・s未満
○ : 100mPa・s以上、50mPa・s未満
△ : 100mPa・s以上、200mPa・s未満
× : 200mPa・s以上
(Ii) Viscosity After adjusting the obtained coloring composition for 3 hours, the viscosity at 25 ° C. was measured with an E-type viscometer (trade name RE-810, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.), and the result was obtained. Table 2 shows the distinction as follows.
<Criteria>
◎: Less than 50 mPa · s ○: 100 mPa · s or more, less than 50 mPa · s Δ: 100 mPa · s or more, less than 200 mPa · s ×: 200 mPa · s or more
(ii)アルカリ現像液溶解速度
着色光硬化性組成物をガラス基板上に塗布し、プリベーク処理を施した塗布基板を、現像液〔水酸化カリウムを質量分率で0.05%含み、ノニオン系界面活性剤を含む水溶液、28℃〕に浸漬して現像した。浸漬時間は0秒から120秒まで1秒刻みとして、着色層が完全に消失するまでの時間を溶出時間とし、この溶出時間と着色感光性樹脂組成物層の厚みとから、溶解速度を算出した。
(Ii) Alkali developer dissolution rate A coated substrate on which a colored photocurable composition is applied on a glass substrate and pre-baked is applied to a developer [containing 0.05% by mass of potassium hydroxide, nonionic Development was performed by immersing in an aqueous solution containing a surfactant, 28 ° C.]. The immersion time was from 0 to 120 seconds in 1 second increments, and the time until the colored layer completely disappeared was taken as the elution time, and the dissolution rate was calculated from this elution time and the thickness of the colored photosensitive resin composition layer. .
(iii)現像性
マスクを介した露光を施し、現像後の塗布基板を観察した。露光部の近傍の非露光部の基板上の残渣を光学顕微鏡で観察し、残渣評価とした。また現像パターンは断面をSEMで観察した。
残渣の評価は下記基準によった。
◎:非露光部には、残渣がまったく確認されなかった。
○:露光部の極近傍にだけ、僅かに残渣が見られた。実用上は全く問題がない。
△:非露光部に、残渣がわずかに確認された。実用上問題のない程度であった。
×:非露光部に、残渣が著しく確認された。
(iii) Developability Exposure through a mask was performed, and the coated substrate after development was observed. The residue on the substrate of the non-exposed part in the vicinity of the exposed part was observed with an optical microscope to evaluate the residue. Further, the development pattern was observed by SEM for the cross section.
The evaluation of the residue was based on the following criteria.
A: No residue was observed at all in the non-exposed area.
○: A slight residue was observed only in the very vicinity of the exposed area. There is no problem in practical use.
(Triangle | delta): The residue was confirmed slightly in the non-exposed part. There was no problem in practical use.
X: Residue was remarkably confirmed in the non-exposed part.
パターン断面形状は順テーパが最も好ましく、矩形が次に好ましい。逆テーパは好ましくない。パターン評価は下記基準によった。
◎:テーパ角度が30以上70度未満の範囲(順テーパ)
○:テーパ角度が70以上90度未満の範囲(順テーパ)
△:テーパ角度が90度(矩形)
×:テーパ角度が90度を越える(逆テーパ)
(iv)耐熱性
ポストベーク後の着色ベタ基板を、更に230℃で1時間ホットプレートで加熱し、色度計(商品名:MCPD−1000、大塚電子(株)製)で、耐熱テスト前後の色差(ΔEab値)を測定した。ΔEab値の小さい方が、耐熱性が良好であることを示す。
The pattern cross-sectional shape is most preferably a forward taper, and a rectangular shape is next preferred. Reverse taper is not preferred. The pattern evaluation was based on the following criteria.
A: Tapered angle in the range of 30 to less than 70 degrees (forward taper)
○: Tapered angle in the range of 70 to less than 90 degrees (forward taper)
Δ: Taper angle is 90 degrees (rectangular)
X: The taper angle exceeds 90 degrees (reverse taper)
(Iv) Heat resistance The colored solid substrate after post-baking was further heated with a hot plate at 230 ° C. for 1 hour, and before and after the heat test with a chromaticity meter (trade name: MCPD-1000, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). The color difference (ΔEab value) was measured. A smaller ΔEab value indicates better heat resistance.
表2から、顔料と、酸性基を有する顔料誘導体と、および高分子化合物とで得た着色組成物を用い、アルカリ溶解速度の速い着色硬化性組成物は、現像残渣が少なく、またパターンが順テーパで現像性が良好であり、またコントラストが高く耐熱性が良好であることがわかる。着色組成物に高分子化合物を用いなかった比較例1および2はアルカリ溶解速度が遅く、現像性が不良であった。また酸性基を有さない顔料誘導体を用いた着色組成物で得られた着色硬化性組成物の比較例3は、アルカリ溶解速度が不足し現像性も好ましくなかった。 From Table 2, using a colored composition obtained with a pigment, a pigment derivative having an acidic group, and a polymer compound, a colored curable composition having a high alkali dissolution rate has few development residues and a pattern in order. It can be seen that the taper has good developability and has high contrast and good heat resistance. Comparative Examples 1 and 2 in which the polymer compound was not used in the coloring composition had a slow alkali dissolution rate and poor developability. Moreover, the comparative example 3 of the colored curable composition obtained with the coloring composition using the pigment derivative which does not have an acidic group had an insufficient alkali dissolution rate, and development property was also unpreferable.
次に、固体撮像素子用途のカラーフィルタ形成用として顔料を含有する着色光硬化性組成物を調整した例を挙げて説明する。
下記組成の成分を混合して溶解し、レジスト液を調製した。
<下塗り層用レジスト液の組成>
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 19.20部
(PGMEA:溶剤)
・乳酸エチル 36.67部
・樹脂(メタクリル酸ベンジル/メタクリル酸/メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル共重合体(モル比=60/22/18)の40%PGMEA溶液) 30.51部
・エチレン性不飽和二重結合含有化合物(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)
12.20部
・重合禁止剤(p−メトキシフェノール) 0.0061部
・フッ素系界面活性剤(F−475、大日本インキ化学工業(株)製) 0.83部
・光重合開始剤(トリハロメチルトリアジン系の光重合開始剤) 0.586部
(TAZ−107、みどり化学社製)
Next, an example in which a colored photocurable composition containing a pigment is prepared for forming a color filter for use in a solid-state imaging device will be described.
Components of the following composition were mixed and dissolved to prepare a resist solution.
<Composition of resist solution for undercoat layer>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 19.20 parts (PGMEA: solvent)
・ Ethyl lactate 36.67 parts ・ Resin (40% PGMEA solution of benzyl methacrylate / methacrylic acid / methacrylic acid-2-hydroxyethyl copolymer (molar ratio = 60/22/18)) 30.51 parts Unsaturated double bond-containing compound (dipentaerythritol hexaacrylate)
12.20 parts ・ Polymerization inhibitor (p-methoxyphenol) 0.0061 parts ・ Fluorosurfactant (F-475, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) 0.83 parts ・ Photopolymerization initiator (trihalo) Methyltriazine-based photopolymerization initiator) 0.586 parts (TAZ-107, manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.)
〔下塗り層付シリコン基板の作製〕
6inchのシリコンウエハをオーブン中で200℃のもと30分加熱処理した。次いで、このシリコンウエハ上に前記レジスト液を乾燥膜厚が1.5μmになるように塗布し、更に220℃のオーブン中で1時間加熱乾燥させて下塗り層を形成し、下塗り層付シリコンウエハ基板を得た。
[Production of silicon substrate with undercoat layer]
A 6-inch silicon wafer was heat-treated in an oven at 200 ° C. for 30 minutes. Next, the resist solution is applied onto the silicon wafer so as to have a dry film thickness of 1.5 μm, and further heated and dried in an oven at 220 ° C. for 1 hour to form an undercoat layer. Got.
[実施例10]
実施例1と同様に分散処理した顔料分散液を用いて下記組成比となるよう撹拌混合して着色光硬化性組成物を調製した。
・着色剤(顔料分散液(P2)) 600部
・重合開始剤(オキシム系光重合開始剤)
(CGI−124、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製) 30部
・TO−1382(東亞合成(株)製) 15部
(光重合性化合物東亜合成化学(株)製 カルボキシル基含有5官能アクリレート)
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 20部
・アルカリ可溶性樹脂(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸/AA−6(東亜合成化学工業(株)製)共重合体の30%PGMEA溶液、重量比:50/15/35、
Mw:18500) 30部
・溶媒(PGMEA) 900部
・基板密着剤(3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン) 1部
[Example 10]
A colored photocurable composition was prepared by stirring and mixing using the pigment dispersion that was dispersed in the same manner as in Example 1 so that the following composition ratio was obtained.
・ Colorant (pigment dispersion (P2)) 600 parts ・ Polymerization initiator (oxime photopolymerization initiator)
(CGI-124, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) 30 parts · TO-1382 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.) 15 parts (photopolymerizable compound, Toa Gosei Chemical Co., Ltd., carboxyl group-containing pentafunctional acrylate)
Dipentaerythritol hexaacrylate 20 parts Alkali-soluble resin (benzyl methacrylate / methacrylic acid / AA-6 (manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.) copolymer 30% PGMEA solution, weight ratio: 50/15/35,
Mw: 18500) 30 parts · Solvent (PGMEA) 900 parts · Substrate adhesive (3-methacryloxypropyltrimethoxysilane) 1 part
実施例11〜14および比較例4、5は、実施例10の加工顔料、顔料誘導体、およびアルカリ可溶性樹脂を表3のように変更して着色光硬化性組成物を調整した。
上記で調製した着色光硬化性組成物のアルカリ溶解速度および保存安定性(粘度)は、実施例1と同様に評価した。
残渣、パターン、および色むらは、得られた着色硬化性組成物を、下塗り層付きシリコンウエハに塗布し、下記に示す方法で評価した。
In Examples 11 to 14 and Comparative Examples 4 and 5, the colored photocurable composition was prepared by changing the processed pigment, pigment derivative, and alkali-soluble resin of Example 10 as shown in Table 3.
The alkali dissolution rate and storage stability (viscosity) of the colored photocurable composition prepared above were evaluated in the same manner as in Example 1.
Residues, patterns, and color irregularities were evaluated by applying the obtained colored curable composition to a silicon wafer with an undercoat layer and the following method.
−下塗り層付きシリコンウエハの調製−
下記組成の成分を混合して溶解し、透明レジスト液を調製した。
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 19.20部
(PGMEA:溶剤)
・乳酸エチル(溶剤) 36.67部
・メタクリル酸ベンジル/メタクリル酸/メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル共重合体(モル比=60/22/18)の40%PGMEA溶液 30.51部
(バインダーポリマー)
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA) 12.20部
(光重合性化合物)
・重合禁止剤(p−メトキシフェノール) 0.0061部
・フッ素系界面活性剤 0.83部
(F−475、大日本インキ化学工業(株)製)
・TAZ−107 0.586部
(みどり化学社製;トリハロメチルトリアジン系の光重合開始剤)
-Preparation of silicon wafer with undercoat layer-
Components of the following composition were mixed and dissolved to prepare a transparent resist solution.
Propylene glycol monomethyl ether acetate 19.20 parts (PGMEA: solvent)
-Ethyl lactate (solvent) 36.67 parts-40% PGMEA solution of benzyl methacrylate / methacrylic acid / methacrylic acid-2-hydroxyethyl copolymer (molar ratio = 60/22/18) 30.51 parts (binder polymer) )
Dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA) 12.20 parts (photopolymerizable compound)
・ Polymerization inhibitor (p-methoxyphenol) 0.0061 part ・ Fluorosurfactant 0.83 part (F-475, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.)
・ TAZ-107 0.586 parts (manufactured by Midori Chemical Co .; trihalomethyltriazine photopolymerization initiator)
6inchシリコンウエハを、オーブン中で200℃で30分間、加熱処理した。次いで、このシリコンウエハ上に前記透明レジスト液を乾燥膜厚が1.5μmになるように塗布し、更に220℃のオーブン中で1時間加熱乾燥させて下塗り層を形成し、下塗り層付シリコンウエハ基板を得た。 The 6 inch silicon wafer was heat-treated in an oven at 200 ° C. for 30 minutes. Next, the transparent resist solution is applied onto the silicon wafer so as to have a dry film thickness of 1.5 μm, and further heated and dried in an oven at 220 ° C. for 1 hour to form an undercoat layer. A substrate was obtained.
−固体撮像素子着色パターンの形成−
前記で得られた下塗り層付シリコンウエハの下塗り層上に、着色層の乾燥膜厚が0.7μmになるように、着色光硬化性組成物を塗布した。次いで、この着色塗布基板を100℃のホットプレートを用いて120秒間加熱処理(プリベーク)を行なった。
次いで、i線ステッパー露光装置FPA−3000i5+(Canon(株)製)を使用して365nmの波長でパターンが1.5μm四方のIslandパターンマスクを通して500mJ/cm2の露光量で露光した。その後、露光後の着色層が形成されているシリコンウエハをスピン・シャワー現像機(DW−30型、(株)ケミトロニクス製)の水平回転テーブル上に載置し、CD−2000(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)を用いて23℃で60秒間、パドル現像を行なった後、該シリコンウエハを真空チャック方式で前記水平回転テーブルに固定し、回転装置によって該シリコンウエハを回転数50r.p.m.で回転させつつ、その回転中心の上方より純水を噴出ノズルからシャワー状に供給してリンス処理を行ない、その後、スプレー乾燥して、着色画素の付いたウエハ基板を得た。
-Formation of solid-state image sensor coloring pattern-
The colored photocurable composition was applied onto the undercoat layer of the silicon wafer with the undercoat layer obtained above so that the dry film thickness of the colored layer was 0.7 μm. Next, this colored coated substrate was heat-treated (prebaked) for 120 seconds using a hot plate at 100 ° C.
Next, using an i-line stepper exposure apparatus FPA-3000i5 + (manufactured by Canon Inc.), exposure was performed at an exposure dose of 500 mJ / cm 2 through an Island pattern mask having a pattern of 1.5 μm square at a wavelength of 365 nm. Thereafter, the silicon wafer on which the colored layer after exposure is formed is placed on a horizontal rotary table of a spin shower developing machine (DW-30 type, manufactured by Chemitronics), and CD-2000 (Fuji Film Electronics Co., Ltd.). After the paddle development was performed at 23 ° C. for 60 seconds using Materials Co., Ltd., the silicon wafer was fixed to the horizontal rotary table by a vacuum chuck method, and the silicon wafer was rotated at a rotation speed of 50 r. p. m. Then, pure water was supplied as a shower from the upper part of the rotation center in a shower-like manner, followed by rinsing, and then spray-dried to obtain a wafer substrate with colored pixels.
−残渣、パターンの評価−
残渣は、未露光部のウエハ表面をSEM観察し、以下の基準により判定した。
−評価基準−
○:未露光部には、残渣がまったく確認されなかった。
△:未露光部に残渣がわずかに確認されたが、実用上問題のない程度であった。
×:未露光部に残渣が著しく確認された。
-Evaluation of residue and pattern-
Residues were determined by SEM observation of the wafer surface in the unexposed area and the following criteria.
-Evaluation criteria-
A: No residue was observed at all in the unexposed area.
Δ: A slight residue was confirmed in the unexposed area, but there was no practical problem.
X: Residue was remarkably confirmed in the unexposed part.
パターンは、断面形状をSEMで観察し、以下の基準により判定した。
−評価基準−
○:テーパ角が75°以上 100°未満
×:テーパ角が75°未満 もしくは 100°以上
The pattern was determined by observing the cross-sectional shape with an SEM and using the following criteria.
-Evaluation criteria-
○: taper angle of 75 ° or more and less than 100 ° ×: taper angle of less than 75 ° or 100 ° or more
色むらの評価は、下塗り層付きウエハの代わりにガラス基板を使用し、またマスクを用いずにベタで露光する以外は、固体撮像素子着色パターンの形成の方法と同様にして評価用基板を作成した。輝度分布を下記方法で解析し、平均からのずれが±5%以内である画素が全画素数に占める割合をもとに行った。
輝度分布の測定方法について説明する。まず、着色層付きのガラス板の輝度分布を顕微鏡MX−50(オリンパス社製)にて撮影した画像を解析した。
なお輝度分布において、最も画素数の多い輝度を平均輝度と定義する。
−評価基準−
◎:平均からのずれが±5%以内である画素が全画素数中の99%以上
○:平均からのずれが±5%以内である画素が全画素数中の95%以上99%未満
×:平均からのずれが±5%以内である画素が全画素数中の95%未満
For evaluation of color unevenness, create a substrate for evaluation in the same way as the solid-state image sensor coloring pattern formation method, except that a glass substrate is used instead of a wafer with an undercoat layer, and a solid exposure is performed without using a mask. did. The luminance distribution was analyzed by the following method, and the luminance distribution was determined based on the ratio of pixels with a deviation from the average within ± 5% to the total number of pixels.
A method for measuring the luminance distribution will be described. First, an image obtained by photographing the luminance distribution of a glass plate with a colored layer with a microscope MX-50 (manufactured by Olympus) was analyzed.
In the luminance distribution, the luminance with the largest number of pixels is defined as the average luminance.
-Evaluation criteria-
A: Pixels whose deviation from the average is within ± 5% is 99% or more of the total number of pixels. O: Pixels whose deviation from the average is within ± 5% is 95% or more and less than 99% of the total number of pixels. : Pixels whose deviation from the average is within ± 5% is less than 95% of the total number of pixels
表3から、本発明の着色組成物を用いて作成した着色光硬化性組成物は、アルカリ溶解速度が早く、残渣が殆どなく、現像後のパターンも良好である。しかも色むらが良好で、耐熱性が良好なことがわかる。 From Table 3, the colored photocurable composition prepared using the colored composition of the present invention has a high alkali dissolution rate, almost no residue, and a good pattern after development. Moreover, it can be seen that the color unevenness is good and the heat resistance is good.
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2007
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