JP2009222792A - Photosensitive resin composition, and method for forming light-shielding image - Google Patents

Photosensitive resin composition, and method for forming light-shielding image Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive composition with which a black matrix having excellent pattern precision and hardness is obtained by using nanoimprint lithography. <P>SOLUTION: The photosensitive resin composition is characterized in that it includes a coloring agent of at least 10 mass% or more and a polymerizable monomer, and has viscosity of 3 to 50 mPa.s in the state containing essentially no solvent after drying. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、感光性樹脂組成物、硬化物および遮光性画像の形成方法に関する。特に、遮光性画像の形成方法により形成した液晶表示用ブラックマトリックスに関する。   The present invention relates to a photosensitive resin composition, a cured product, and a method for forming a light-shielding image. In particular, the present invention relates to a black matrix for liquid crystal display formed by a method for forming a light-shielding image.

現在、液晶表示ディスプレイ(以下、「LCD」ということがある)は、その表示品位の向上やさらなるコストダウンのため様々な取り組みがなされている。特に、LCDパネルの構成部材の中でコストの高いカラーフィルター(以下、「CF」ということがある)のコストダウンについて様々な手法が検討されている。特に、ブラックマトリックス(以下、「BM」ということがある)は環境やコストの観点などから従来のCr膜から樹脂BMへ転換されつつある。その樹脂BMは、通常、黒色顔料、アルカリ可溶性バインダー、重合性モノマーからなる黒色感光性樹脂組成物を用い、フォトリソ工程で形成される。その樹脂BMの現状の課題は、その遮光性ゆえ、パターン形成やプロファイルに問題があることである。加えて、高コントラスト化についての市場の要望から、BMの遮光性はさらに向上させることが必要であり、パターニング性の観点でさらに悪化する状況にある。  Currently, various efforts are being made to improve the display quality of liquid crystal display (hereinafter, sometimes referred to as “LCD”) and further reduce the cost. In particular, various methods for reducing the cost of color filters (hereinafter sometimes referred to as “CF”) that are expensive among the constituent members of the LCD panel are being studied. In particular, a black matrix (hereinafter sometimes referred to as “BM”) is being converted from a conventional Cr film to a resin BM from the viewpoint of environment and cost. The resin BM is usually formed by a photolithography process using a black photosensitive resin composition comprising a black pigment, an alkali-soluble binder, and a polymerizable monomer. The current problem of the resin BM is that there is a problem in pattern formation and profile because of its light shielding properties. In addition, due to market demand for higher contrast, it is necessary to further improve the light shielding property of BM, and the situation is further deteriorated from the viewpoint of patterning properties.

一方、光ディスク製作で良く知られているエンボス技術を発展させ、凹凸のパターンを形成した金型原器(一般的に、モールド、スタンパ、テンプレートと呼ばれる)を、レジストにプレスして力学的に変形させて微細パターンを精密に転写する技術(ナノインプリント法)が開発されつつある。ナノインプリント法は、モールドを一度作製すれば、ナノ構造等の微細構造が簡単に繰り返して成型できるため経済的であるとともに、有害な廃棄・排出物が少ないナノ加工技術であるため、近年、さまざまな分野への応用が期待されている。   On the other hand, we developed the embossing technology well-known for optical disc production, and pressed the resist on a die prototype (generally called mold, stamper, template) with a concave / convex pattern, and mechanically deformed it. Thus, a technique (nanoimprint method) for precisely transferring a fine pattern is being developed. The nanoimprint method is economical because it can be easily repetitively molded with fine structures such as nanostructures once a mold is fabricated, and it is a nanofabrication technology with less harmful waste and emissions. Application to the field is expected.

ナノインプリント法には、被加工材料として熱可塑性樹脂を用いる熱式ナノインプリント方式(非特許文献1)と、光ナノインプリントリソグラフィ用硬化性組成物を用いる光ナノインプリント方式(非特許文献2)の2通りが提案されている。熱式ナノインプリント方式の場合、ガラス転移温度以上に加熱した高分子樹脂にモールド(型)をプレスし、冷却後にモールドを離型することで微細構造を基板上の樹脂に転写する。多様な樹脂材料やガラス材料にも応用可能であるため、様々な方面への応用が期待されている。例えば、特許文献1、特許文献2には、熱可塑性樹脂を用いて、ナノパターンを安価に形成するナノインプリント法が開示されている。  Two types of nanoimprint methods are proposed: a thermal nanoimprint method using a thermoplastic resin as a material to be processed (Non-patent Document 1) and an optical nanoimprint method using a curable composition for optical nanoimprint lithography (Non-patent Document 2). Has been. In the case of the thermal nanoimprint method, a mold (mold) is pressed into a polymer resin heated to a temperature higher than the glass transition temperature, and the mold is released after cooling to transfer the fine structure to the resin on the substrate. Since it can be applied to various resin materials and glass materials, it is expected to be applied in various fields. For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a nanoimprint method in which a nanopattern is formed at low cost using a thermoplastic resin.

一方、透明モールドを通して光を照射し、光ナノインプリントリソグラフィ用硬化性組成物を光硬化させる光ナノインプリント方式では、室温でのインプリントが可能になる。最近では、この両者の長所を組み合わせたナノキャスティング法や3次元積層構造を作製するリバーサルインプリント方法などの新しい展開も報告されている。このようなナノインプリント法においては、以下のような応用が考えられている。一つ目は、成型した形状そのものが機能を持ち、様々なナノテクノロジーの要素部品、あるいは構造部材として応用できる場合で、各種のマイクロ・ナノ光学要素や高密度の記録媒体、光学フィルム、フラットパネルディスプレイにおける構造部材などが挙げられる。二つ目は、マイクロ構造とナノ構造の同時一体成型や、簡単な層間位置合わせにより積層構造を構築し、μ−TASやバイオチップの作製に応用しようとするものである。三つ目は、高精度な位置合わせと高集積化により、従来のリソグラフィに代わって高密度半導体集積回路の作製や、液晶ディスプレイのトランジスタへの作成等に適用しようとするものである。近年、これら応用に関するナノインプリント法の実用化への取り組みが活発化しており、例えば、特許文献1、特許文献3にはシリコーンウェハをスタンパとして用い、25ナノメートル以下の微細構造を転写により形成するナノインプリント技術が開示されている。また、特許文献4には、半導体マイクロリソグラフィ分野に適用されるナノインプリントを使ったコンポジット組成物が開示されている。一方、微細モールド作製技術やモールドの耐久性、モールドの作製コスト、モールドの樹脂からの剥離性、インプリント均一性やアライメント精度、検査技術など半導体集積回路作製にナノインプリントリソグラフィを適用するための検討が活発化し始めた。これらは、主に、ナノスケールのパターニングへの展開であり、BMパターン形成に関しての取り組みはこれまでに開示されていない。
このように光ナノインプリントで用いられる組成物に関し、粘度に関する要望の記載はあるものの、黒色顔料を有するものの報告例は、これまでになかった。
On the other hand, in the optical nanoimprint method in which light is irradiated through a transparent mold and the curable composition for optical nanoimprint lithography is photocured, imprinting at room temperature becomes possible. Recently, new developments such as a nanocasting method combining the advantages of both and a reversal imprint method for producing a three-dimensional laminated structure have been reported. In such a nanoimprint method, the following applications are considered. The first is when the molded shape itself has a function and can be applied as various nanotechnology element parts or structural members. Various micro / nano optical elements, high-density recording media, optical films, flat panels Examples include structural members in displays. The second is to construct a laminated structure by simultaneous integral molding of the microstructure and nanostructure and simple interlayer alignment, and to apply it to the production of μ-TAS and biochips. The third is to apply high-precision alignment and high integration to the production of high-density semiconductor integrated circuits instead of conventional lithography, the production of transistors in liquid crystal displays, and the like. In recent years, there have been active efforts for practical application of nanoimprint methods related to these applications. For example, in Patent Documents 1 and 3, a nanoimprint that uses a silicone wafer as a stamper and forms a fine structure of 25 nanometers or less by transfer is used. Technology is disclosed. Patent Document 4 discloses a composite composition using nanoimprint applied in the field of semiconductor microlithography. On the other hand, studies to apply nanoimprint lithography to semiconductor integrated circuit fabrication such as micro mold fabrication technology, mold durability, mold fabrication cost, mold releasability from mold, imprint uniformity and alignment accuracy, inspection technology, etc. It started to become active. These are mainly developments in nano-scale patterning, and no efforts related to BM pattern formation have been disclosed so far.
As described above, regarding the composition used in optical nanoimprinting, there is a description of a request regarding viscosity, but there has been no report on a composition having a black pigment.

ブラックマトリックスとしての主要技術課題は、薄層化、パターン精度、密着性、耐溶剤性など、多くの課題がある。特に薄層化に関しては、カーボンブラックなどの黒色顔料を高濃度で含有することが必要で、従来のフォトリソ用黒色感光性樹脂組成物では、カーボンブラック等の着色顔料成分以外に、密着や、製膜性の観点でポリマー成分や感光性成分を添加する必要があり、薄膜化には限界があった。また、従来のフォトリソ法によるブラックマトリックス形成にはその現像適性からバインダー種の限定やその添加量を少なくできない制約があった。さらにその光学濃度ゆえ光硬化性に問題があり、現像時にアンダーエッチが発生し、パターンの欠け発生や矩形形状が得られない問題が、高光学濃度になればなるほど発生しやすい傾向にあった。また、最近検討されているカラーフィルターの製造方法であるインクジェット方式においてインクの隔壁となるブラックマトリックスでは、そのパターン形状が画素の形状を支配するため、断面が台形形状であるブラックマトリックスを安定に形成する必要があった。さらに、特許文献5にはインプリント法方式でブラックマトリックス表面に微細な凹凸を形成し、撥インク性を発現させる方式が開示されているが、ブラックマトリックス自身を形成することは開示されていない。  The main technical problems as a black matrix include many problems such as thinning, pattern accuracy, adhesion, and solvent resistance. Especially for thinning, it is necessary to contain a black pigment such as carbon black at a high concentration. In the conventional black photosensitive resin composition for photolithography, in addition to the coloring pigment component such as carbon black, From the viewpoint of film properties, it is necessary to add a polymer component or a photosensitive component, and there has been a limit to thinning. Further, the formation of a black matrix by the conventional photolithography method has a limitation that it is not possible to limit the binder type and the amount of addition due to its development suitability. Furthermore, there is a problem in photocurability due to the optical density, and there is a tendency that underetching occurs at the time of development, and the problem that a pattern is not formed or a rectangular shape cannot be obtained becomes higher as the optical density becomes higher. In addition, in the black matrix, which is the partition wall of ink in the inkjet method, which is a color filter manufacturing method that has been recently studied, the pattern shape dominates the shape of the pixel, so a black matrix having a trapezoidal cross section is stably formed There was a need to do. Furthermore, Patent Document 5 discloses a method of forming fine irregularities on the surface of the black matrix by the imprint method to develop ink repellency, but does not disclose forming the black matrix itself.

米国特許第5,772,905号公報US Pat. No. 5,772,905 米国特許第5,956,216号公報US Pat. No. 5,956,216 米国特許第5,259,926号公報US Pat. No. 5,259,926 特表2005−527110号公報JP 2005-527110 Gazette 特開2007−183587号公開公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-183587

S.Chou et al.:Appl.Phys.Lett.Vol.67,3114(1995)S. Chou et al .: Appl. Phys. Lett. Vol. 67, 3114 (1995) M.Colbun et al,:Proc.SPIE,Vol. 3676,379 (1999)M. Colbun et al,: Proc.SPIE, Vol. 3676,379 (1999)

本発明は、上記実情に鑑みて成し遂げられたものであり、感光性樹脂組成物、特にフラットパネルディスプレイ等のブラックマトリックスに好適な感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。特に、薄膜の高光学濃度化やインクジェット用などの厚膜の高光学濃度化においてもパターン精度、密着、パターン形状等に総合的に優れた硬化膜を提供できる、組成物および遮光性画像の形成方法を提供することを目的とする。   The present invention has been accomplished in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a photosensitive resin composition suitable for a photosensitive resin composition, particularly a black matrix such as a flat panel display. In particular, it is possible to provide a cured film excellent in pattern accuracy, adhesion, pattern shape, etc. even in the case of increasing the optical density of a thin film and increasing the optical density of a thick film for ink jet, etc. It aims to provide a method.

上記課題のもと、発明者が鋭意検討した結果、着色剤、特に黒色着色剤を用いる場合であって、実質的に溶剤を含まない塗布液を用いる場合、その粘度が著しく高くなってしまい、画像形成が困難になることを見出した。すなわち、本発明は、かかる課題を見出し解決した点に特徴がある。本発明では、特に、従来から公知の画像形成方法で画像を形成可能な組成物を提供することを目的とする。
鋭意検討した結果、下記手段により上記課題を解決しうることを見出した。
(1)乾燥後の実質的に溶剤を含まない状態において、少なくとも10質量%以上の着色剤および重合性単量体を含み、かつ、その粘度が3〜50mPa.sであることを特徴とする感光性樹脂組成物。
(2)前記着色剤が黒色着色剤であることを特徴とする、(1)に記載の感光性樹脂組成物。
(3)前記重合性単量体の少なくとも1種が下記一般式(1)で表されることを特徴とする、(1)または(2)に記載の感光性樹脂組成物。

Figure 2009222792
(一般式(1)中、R1は水素原子、または、ヒドロキシメチル基を表し、Xは有機基を表す。mは1〜3の整数を表し、nは1〜4の整数を表す。Yは、炭素−炭素不飽和結合を有する硬化性官能基、炭素−窒素不飽和結合を有する硬化性官能基、酸素原子を含む環状基を有する硬化性官能基または下記一般式(2)で表される基を表す。)
Figure 2009222792
(R2はそれぞれアルキル基またはアリール基を表す。)
(4)一般式(1)中のYの少なくとも1つが、ビニルエーテル基、アリルエーテル基、シクロヘキセニル基、シクロペンテニル基、ジシクロペニテニル基、スチリル基、メタクリロイルオキシ基、メタクリロイルアミド基、アクリルアミド基、ビニルシラン基、N−ビニル複素環基およびマレイミド基からなる群より選ばれる、(3)に記載の感光性樹脂組成物。
(5)一般式(1)中のYの少なくとも1つが、イソシアネート基またはニトリル基である、(3)に記載の感光性樹脂組成物。
(6)一般式(1)中のYの少なくとも1つが、オキセタン環、オキシラン環および炭酸エチレン基からなる群より選ばれる、(3)に記載の感光性樹脂組成物。
(7)前記感光性樹脂組成物の表面張力が18〜30mN/mの範囲にある、(1)〜(6)のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
(8)(1)〜(7)のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を硬化させてなる硬化物。
(9)(1)〜(7)のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を用い、かつ、下記の工程を含むことを特徴する遮光性画像の形成方法。
(1)基板上に前記感光性樹脂組成物を用いて感光性樹脂層を設ける工程
(2)必要に応じ、前記感光性樹脂層を50〜150℃で熱処理し溶剤を除去する工程
(3)凹凸表面を有する型を、前記感光性樹脂層と前記凹凸表面とが接するように圧着させる工程
(4)少なくとも前記凹凸表面を有する型を通して光照射する工程
(5)前記凹凸表面を有する型を感光性樹脂層から剥離する工程
(6)必要に応じ、前記感光性樹脂層を160〜250℃で熱処理する工程
(10)(9)に記載の遮光性画像の形成方法により形成した硬化物。
(11)前記硬化物が、液晶表示用ブラックマトリックスである、(8)または(10)の硬化物。 As a result of the inventor's earnest study under the above problems, when using a colorant, particularly a black colorant, and using a coating solution that does not substantially contain a solvent, the viscosity becomes remarkably high, It was found that image formation becomes difficult. That is, the present invention is characterized by finding and solving such problems. In particular, an object of the present invention is to provide a composition capable of forming an image by a conventionally known image forming method.
As a result of intensive studies, it has been found that the above problems can be solved by the following means.
(1) In the state which does not contain a solvent substantially after drying, it contains at least 10% by mass of a colorant and a polymerizable monomer, and has a viscosity of 3 to 50 mPa.s. A photosensitive resin composition characterized by being s.
(2) The photosensitive resin composition according to (1), wherein the colorant is a black colorant.
(3) The photosensitive resin composition according to (1) or (2), wherein at least one of the polymerizable monomers is represented by the following general formula (1).
Figure 2009222792
(In General Formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a hydroxymethyl group, X represents an organic group, m represents an integer of 1 to 3, and n represents an integer of 1 to 4. Y Is represented by a curable functional group having a carbon-carbon unsaturated bond, a curable functional group having a carbon-nitrogen unsaturated bond, a curable functional group having a cyclic group containing an oxygen atom, or the following general formula (2): Represents a group.
Figure 2009222792
(R 2 represents an alkyl group or an aryl group, respectively.)
(4) At least one of Y in the general formula (1) is a vinyl ether group, an allyl ether group, a cyclohexenyl group, a cyclopentenyl group, a dicyclopentenyl group, a styryl group, a methacryloyloxy group, a methacryloylamide group, or an acrylamide group. The photosensitive resin composition as described in (3) chosen from the group which consists of a vinylsilane group, N-vinyl heterocyclic group, and a maleimide group.
(5) The photosensitive resin composition as described in (3) whose at least 1 of Y in General formula (1) is an isocyanate group or a nitrile group.
(6) The photosensitive resin composition according to (3), wherein at least one of Y in the general formula (1) is selected from the group consisting of an oxetane ring, an oxirane ring, and an ethylene carbonate group.
(7) The photosensitive resin composition according to any one of (1) to (6), wherein the surface tension of the photosensitive resin composition is in a range of 18 to 30 mN / m.
(8) A cured product obtained by curing the photosensitive resin composition according to any one of (1) to (7).
(9) A method for forming a light-shielding image, comprising using the photosensitive resin composition according to any one of (1) to (7) and including the following steps.
(1) A step of providing a photosensitive resin layer using the photosensitive resin composition on a substrate (2) A step of removing the solvent by heat-treating the photosensitive resin layer at 50 to 150 ° C. as necessary (3) A step of pressure-bonding a mold having a concavo-convex surface so that the photosensitive resin layer and the concavo-convex surface are in contact with each other (4) a step of irradiating light through at least the mold having the concavo-convex surface; (6) A cured product formed by the method for forming a light-shielding image according to (10) and (9), wherein the photosensitive resin layer is heat-treated at 160 to 250 ° C. as necessary.
(11) The cured product according to (8) or (10), wherein the cured product is a black matrix for liquid crystal display.

本発明により、着色剤を含む感光性樹脂組成物であって、優れた硬化膜を提供できるものが得られた。また、本発明の感光性樹脂組成物により、インプリント方式で良好な画像形成が可能になった。特に、従来の感光性樹脂組成物では溶剤除去後の組成物の粘度が1000mPa・sを越えているのでインプリント方式では十分な画像形成ができなかったが、粘度を3〜50mPa・sとすることで所望のパターンがインプリント方式で形成可能となった。   According to the present invention, a photosensitive resin composition containing a colorant, which can provide an excellent cured film, was obtained. In addition, the photosensitive resin composition of the present invention enables good image formation by an imprint method. In particular, in the conventional photosensitive resin composition, since the viscosity of the composition after removing the solvent exceeds 1000 mPa · s, sufficient image formation cannot be performed by the imprint method, but the viscosity is set to 3 to 50 mPa · s. Thus, a desired pattern can be formed by the imprint method.

以下において、本発明の内容について詳細に説明する。尚、本願明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
また、本明細書中において、(メタ)アクリレートは、アクリレートおよびメタクリレートを表し、(メタ)アクリルは、アクリルおよびメタクリルを表し、(メタ)アクリロイルは、アクリロイルおよびメタクリロイルを表す。さらに、本明細書中における単量体とモノマーは同義である。本明細書における単量体は、オリゴマー、ポリマーと区別し、質量平均分子量が1,000以下の化合物をいう。本明細書中において、官能基は重合に関与する基をいう。
さらに、本発明で言うナノインプリントとは、およそ数十μmから数十nmのサイズのパターン転写をいい、必ずしも、ナノオーダーのものに限られない。
Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail. In the present specification, “to” is used to mean that the numerical values described before and after it are included as a lower limit value and an upper limit value.
In the present specification, (meth) acrylate represents acrylate and methacrylate, (meth) acryl represents acryl and methacryl, and (meth) acryloyl represents acryloyl and methacryloyl. Furthermore, a monomer and a monomer in this specification are synonymous. The monomer in the present specification is a compound having a mass average molecular weight of 1,000 or less, distinguished from oligomers and polymers. In the present specification, the functional group refers to a group involved in polymerization.
Furthermore, the nanoimprint referred to in the present invention refers to pattern transfer having a size of about several tens of μm to several tens of nm, and is not necessarily limited to nano order.

本発明の感光性樹脂組成物(以下、単に「本発明の組成物」ということがある)は、硬化前においては透過性が高く、微細凹凸パターンの形成能に優れており、さらには、塗布適性およびその他の加工適性に優れたものとすることができる。また、硬化後においては硬さに優れており、さらには、他の諸点において総合的に優れた塗膜物性とすることができる。そのため、本発明の組成物は、光ナノインプリントリソグラフィに広く用いることができる。  The photosensitive resin composition of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “the composition of the present invention”) has high permeability before curing, excellent ability to form a fine concavo-convex pattern, and coating. It can be made excellent in aptitude and other process aptitudes. Moreover, after hardening, it is excellent in hardness, and also it can be set as the film property which was comprehensively excellent in other points. Therefore, the composition of the present invention can be widely used for optical nanoimprint lithography.

即ち、本発明の組成物は、光ナノインプリントリソグラフィに用いる場合、以下のような特徴を有するものとすることができる。
(1)室温での溶液流動性に優れるため、モールド凹部のキャビティ内に該組成物が流れ込みやすく、大気が取り込まれにくいためバブル欠陥を引き起こすことがなく、モールド凸部、凹部のいずれにおいても光硬化後に残渣が残りにくい。
(2)硬化後の硬化膜は機械的性質に優れ、塗膜と基板の密着性に優れ、塗膜とモールドの剥離性に優れるため、モールドを引き剥がす際にパターン崩れや塗膜表面に糸引きが生じて表面荒れを引き起こすことがないため良好なパターンを形成できる。
(3)塗布均一性に優れるため、大型基板への塗布・微細加工分野などに適する。
(4)残膜性、耐擦傷性などの機械特性、耐溶剤性が高いので、ブラックマトリックスとしてとして好適に用いることができる。
That is, the composition of the present invention can have the following characteristics when used in optical nanoimprint lithography.
(1) Since the solution fluidity at room temperature is excellent, the composition easily flows into the cavity of the mold recess, and the atmosphere is difficult to be taken in. Residues hardly remain after curing.
(2) The cured film after curing has excellent mechanical properties, excellent adhesion between the coating film and the substrate, and excellent peeling properties between the coating film and the mold. Since pulling does not cause surface roughness, a good pattern can be formed.
(3) Since it is excellent in coating uniformity, it is suitable for the field of coating / microfabrication on large substrates.
(4) Since mechanical properties such as residual film properties and scratch resistance and solvent resistance are high, it can be suitably used as a black matrix.

例えば、本発明の組成物は、これまで展開が難しかった半導体集積回路や液晶表示装置用部材(特に、液晶ディスプレイ用の遮光膜その他の液晶表示装置用部材の微細加工用途等)に好適に適用でき、その他の用途、例えば、プラズマディスプレイパネル用遮光膜、フラットスクリーン、マイクロ電気機械システム(MEMS)、センサ素子、光ディスク、高密度メモリーデイスク等の磁気記録媒体、回折格子ヤレリーフホログラム等の光学部品、ナノデバイス、光学デバイス、光学フィルムや偏光素子、有機トランジスタ、カラーフィルター、オーバーコート層、柱材、液晶配向用リブ材、マイクロレンズアレイ、免疫分析チップ、DNA分離チップ、マイクロリアクター、ナノバイオデバイス、光導波路、光学フィルター、フォトニック液晶等の作製にも幅広く適用できるようになる。  For example, the composition of the present invention is suitably applied to semiconductor integrated circuits and liquid crystal display device members that have been difficult to develop until now (particularly for light-shielding films for liquid crystal displays and other fine processing applications for liquid crystal display device members). Other applications, for example, light shielding films for plasma display panels, flat screens, micro electro mechanical systems (MEMS), sensor elements, optical recording media such as high-density memory disks, optical components such as diffraction grating relief holograms, etc. , Nanodevices, optical devices, optical films and polarizing elements, organic transistors, color filters, overcoat layers, pillar materials, liquid crystal alignment rib materials, microlens arrays, immunoassay chips, DNA separation chips, microreactors, nanobiodevices, Optical waveguide, optical filter, photonic liquid Widely applicable to the production of crystals.

本発明の組成物の粘度について説明する。本発明における粘度は特に述べない限り、25℃における粘度をいう。本発明の組成物は、25℃における粘度が、乾燥後の実質的に溶剤を含まない状態において3〜50mPa・sであり、好ましくは3〜20mPa・sであり、より好ましくは3〜15mPa・sである。
本発明の組成物の粘度を3mPa・s以上とすることにより、基板塗布適性の問題や膜の機械的強度の低下が生じにくい傾向にある。具体的には、粘度を3mPa・s以上とすることによって、組成物の塗布の際に面上ムラを生じたり、塗布時に基板から組成物が流れ出たりするのを抑止できる傾向にあり、好ましい。一方、本発明の組成物の粘度を50mPa・s以下とすることにより、微細な凹凸パターンを有するモールドを組成物に密着させた場合でも、モールドの凹部のキャビティ内にも組成物が流れ込み、大気が取り込まれにくくなるため、バブル欠陥を引き起こしにくくなり、モールド凸部において光硬化後に残渣が残りにくくなり好ましい。
本発明の組成物は、乾燥後の膜厚が5μm以下となるように用いることが好ましい。特に好ましくは3μm以下である。5μmを超えると、モールドからの剥離時に、一部欠陥を発生させやすくなる場合がある。
The viscosity of the composition of the present invention will be described. The viscosity in the present invention means a viscosity at 25 ° C. unless otherwise specified. The composition of the present invention has a viscosity at 25 ° C. of 3 to 50 mPa · s, preferably 3 to 20 mPa · s, and more preferably 3 to 15 mPa · s in a state substantially free of solvent after drying. s.
By setting the viscosity of the composition of the present invention to 3 mPa · s or more, there is a tendency that problems of substrate coating suitability and a decrease in mechanical strength of the film hardly occur. Specifically, by setting the viscosity to 3 mPa · s or more, it is preferable that unevenness on the surface is generated during the application of the composition or the composition can be prevented from flowing out of the substrate during the application. On the other hand, by setting the viscosity of the composition of the present invention to 50 mPa · s or less, even when a mold having a fine concavo-convex pattern is adhered to the composition, the composition flows into the cavity of the concave portion of the mold, and the atmosphere Is less likely to be taken in, so that it is difficult to cause bubble defects, and it is difficult for residues to remain after photocuring in the mold convex portion.
The composition of the present invention is preferably used so that the film thickness after drying is 5 μm or less. Particularly preferably, it is 3 μm or less. When the thickness exceeds 5 μm, a defect may be easily generated at the time of peeling from the mold.

ここで、本発明の組成物における、「乾燥後の実質的に溶剤を含まない状態において」とは、例えば、残留溶剤量が0.1重量%以下の状態をいい、溶剤を全く含まない状態であることが最も好ましい。
また、本発明の組成物は、予め公知の有機溶剤を含んでいてもよい。乾燥前の状態で、実質的に溶剤を含む場合は、固形分濃度で10〜99質量%となるように溶剤量を選択する。本発明の組成物に好ましく使用できる有機溶剤の種類としては、光ナノインプリントリソグラフィ用硬化性組成物やフォトレジストで一般的に用いられている溶剤であり、本発明で用いる化合物を溶解および均一分散させるものであれば良く、かつこれらの成分と反応しないものであれば特に限定されない。
Here, in the composition of the present invention, “in a state substantially free of solvent after drying” means, for example, a state in which the amount of residual solvent is 0.1% by weight or less, and does not contain any solvent Most preferably.
The composition of the present invention may contain a known organic solvent in advance. When the solvent is substantially contained in the state before drying, the amount of the solvent is selected so that the solid content concentration is 10 to 99% by mass. The organic solvent that can be preferably used in the composition of the present invention is a solvent that is generally used in a curable composition for optical nanoimprint lithography and a photoresist, and dissolves and uniformly disperses the compound used in the present invention. Any material can be used as long as it does not react with these components.

前記有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール等のアルコール類;テトラヒドロフラン等のエーテル類;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ジメチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類;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等のエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類;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ジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、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等のジエチレングリコール類;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等のプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソフチルケトン、シクロヘキサノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、2−ヘプタノン等のケトン類;2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルブタン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸エステル類等のエステル類などが挙げられる。
さらに、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルホルムアニリド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、フェニルセロソルブアセテート等の高沸点溶剤を添加することもできる。
これらの溶媒は、1種の単独使用でも、2種類以上の併用でも構わない。
これらの溶媒の中でも、メトキシプロピレングリコールアセテート、2−ヒドロキシプロピン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチル、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノンが特に好ましい。
Examples of the organic solvent include alcohols such as methanol and ethanol; ethers such as tetrahydrofuran; glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol methyl ethyl ether, and ethylene glycol monoethyl ether; methyl cellosolve Ethylene glycol alkyl ether acetates such as acetate and ethyl cellosolve acetate; diethylene glycols such as diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, and diethylene glycol monobutyl ether; propylene glycol Propylene glycol alkyl ether acetates such as rumethyl ether acetate and propylene glycol ethyl ether acetate; Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; Acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, 4-hydroxy-4-methyl-2 Ketones such as pentanone and 2-heptanone; ethyl 2-hydroxypropionate, methyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, 2- Methyl hydroxy-2-methylbutanoate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl acetate, acetic acid Chill, methyl lactate, and the like esters such as lactic acid esters such as ethyl lactate.
Further, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylformanilide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethylsulfoxide, benzylethyl ether, dihexyl ether, acetonylacetone , Isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1-nonanol, benzyl alcohol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, phenyl cellosolve acetate, etc. A high boiling point solvent can also be added.
These solvents may be used alone or in combination of two or more.
Among these solvents, methoxypropylene glycol acetate, ethyl 2-hydroxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl lactate, cyclohexanone, methyl isobutyl ketone, and 2-heptanone are particularly preferable.

本発明の組成物は、少なくとも10質量%以上の着色剤および重合性単量体を含む。ここで、着色剤および重合性単量体は、1種類のみであってもよいし、2種類以上(以下、「本発明における単量体」および「他の重合性単量体」ということがある)であってもよい。本発明の組成物には、必須成分である着色剤および本発明における単量体のほか、その他の重合性単量体、光重合開始剤等を含んでいてもよい。以下、これらの内容を詳細に説明する。   The composition of the present invention contains at least 10% by mass of a colorant and a polymerizable monomer. Here, the colorant and the polymerizable monomer may be only one type, or two or more types (hereinafter referred to as “monomer in the present invention” and “other polymerizable monomer”). Yes). The composition of the present invention may contain other polymerizable monomer, photopolymerization initiator, and the like in addition to the colorant as an essential component and the monomer in the present invention. Hereinafter, these contents will be described in detail.

重合性単量体
本発明の組成物は、重合性単量体を、組成物の全固形分の好ましくは10〜99質量%、より好ましくは、20〜80質量%の範囲で含む。本発明における単量体は、好ましくは、一般式(1)で表される単量体である。

Figure 2009222792
(一般式(1)中、R1は水素原子、または、ヒドロキシメチル基を表し、Xは有機基を表す。mは1〜3の整数を表し、nは1〜4の整数を表す。Yは、炭素−炭素不飽和結合を有する硬化性官能基、炭素−窒素不飽和結合を有する硬化性官能基、酸素原子を含む環状基を有する硬化性官能基または下記一般式(2)で表される基を表す。)
Figure 2009222792
(R2はそれぞれアルキル基またはアリール基を表す。) Polymerizable monomer The composition of the present invention contains the polymerizable monomer in an amount of preferably 10 to 99% by mass, more preferably 20 to 80% by mass of the total solid content of the composition. The monomer in the present invention is preferably a monomer represented by the general formula (1).
Figure 2009222792
(In General Formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a hydroxymethyl group, X represents an organic group, m represents an integer of 1 to 3, and n represents an integer of 1 to 4. Y Is represented by a curable functional group having a carbon-carbon unsaturated bond, a curable functional group having a carbon-nitrogen unsaturated bond, a curable functional group having a cyclic group containing an oxygen atom, or the following general formula (2): Represents a group.
Figure 2009222792
(R 2 represents an alkyl group or an aryl group, respectively.)

Xで表される有機基は、好ましくは2〜7価の有機基を表し、脂肪族、芳香族のどちらでも良く、その総炭素数は2〜20が好ましい。さらにその有機基は、酸素原子、硫黄原子、エステル基、ウレタン基で遮断されていても良い。具体的には、プロパントリオール骨格、ペンタエリスリトール骨格、脂肪族環状骨格が挙げられる。
Yで表される炭素−炭素不飽和結合を有する硬化性官能基は、2重結合および3重結合のどちらでも良く、不飽和結合に置換基を有しても良く、鎖状、環状の何れであってもよい。その総炭素数は2〜18が好ましい。具体的には、ビニルエーテル基、アリルエーテル基、シクロヘキセニル基、シクロペンテニル基、ジシクロペニテニル基、スチリル基、メタクリロイルオキシ基、メタクリロイルアミド基、アクリルアミド基、ビニルシラン基、N−ビニル複素環基およびマレイミド基が挙げられる。
Yで表される炭素−窒素不飽和結合を有する硬化性官能基は、例えば、イソシアネート基、ニトリル基が挙げられる。
Yで表される酸素原子を含む環状基を含む硬化性官能基としては、オキシラン環、オキセタン環、炭酸エチレン基が挙げられる。さらに好ましくはオキシラン環、オキセタン環が挙げられる。
2で表されるアルキル基としては炭素数1〜8のアルキル基が好ましい。その様なアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、ベンジル基が挙げられる。 アリール基としては炭素数6〜12のアリール基が好ましい。その様なアリール基としては、フェニル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基があげられる。
mは、好ましくは、1または2であり、nは、好ましくは、1〜3である。mが2以上のとき、複数のR1は同一であってもよいし、それぞれ異なっていても良い。また、nが2以上のとき、複数のYは同一であってもよいし、それぞれ異なっていてもよい。
The organic group represented by X preferably represents a 2-7 valent organic group, and may be aliphatic or aromatic, and the total number of carbon atoms is preferably 2-20. Further, the organic group may be blocked with an oxygen atom, a sulfur atom, an ester group, or a urethane group. Specific examples include a propanetriol skeleton, a pentaerythritol skeleton, and an aliphatic cyclic skeleton.
The curable functional group having a carbon-carbon unsaturated bond represented by Y may be either a double bond or a triple bond, and may have a substituent on the unsaturated bond, either a chain or a ring. It may be. The total carbon number is preferably 2-18. Specifically, vinyl ether group, allyl ether group, cyclohexenyl group, cyclopentenyl group, dicyclopentenyl group, styryl group, methacryloyloxy group, methacryloylamide group, acrylamide group, vinylsilane group, N-vinyl heterocyclic group and A maleimide group may be mentioned.
Examples of the curable functional group having a carbon-nitrogen unsaturated bond represented by Y include an isocyanate group and a nitrile group.
Examples of the curable functional group containing a cyclic group containing an oxygen atom represented by Y include an oxirane ring, an oxetane ring, and an ethylene carbonate group. More preferred are an oxirane ring and an oxetane ring.
The alkyl group represented by R 2 is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Examples of such an alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a hexyl group, and a benzyl group. As the aryl group, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms is preferable. Examples of such an aryl group include a phenyl group, a p-tolyl group, and a p-chlorophenyl group.
m is preferably 1 or 2, and n is preferably 1 to 3. When m is 2 or more, the plurality of R 1 may be the same or different from each other. When n is 2 or more, the plurality of Y may be the same or different.

ここで、本発明における単量体の好ましい例を示すが、本発明がこれらに限定されるものではないことは言うまでもない。

Figure 2009222792
Here, although the preferable example of the monomer in this invention is shown, it cannot be overemphasized that this invention is not what is limited to these.
Figure 2009222792

Figure 2009222792
Figure 2009222792

他の重合性単量体
本発明の組成物は、さらに、組成物粘度、膜硬度、可とう性等の改良を目的に、他の重合性単量体を含んでいてもよく、該他の重合性単量体は、2官能以上の重合性官能基を有する重合性単量体であることが好ましい。特に、本発明の組成物に含まれる他の重合性単量体の50重量%以上が、2官能以上の重合性官能基を有する重合性単量体であることが好ましい。以下、本発明で用いる他の重合性単量体について詳細に説明する。
本発明の他の重合性単量体として、エチレン性不飽和結合含有基を1個有する重合性不飽和単量体(1官能の重合性不飽和単量体)を挙げることができる。具体的には、2−アクリロイロキシエチルフタレート、2−アクリロイロキシ2−ヒドロキシエチルフタレート、2−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタレート、2−アクリロイロキシプロピルフタレート、2−エチル−2−ブチルプロパンジオールアクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルカルビトール(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、アクリル酸ダイマー、ベンジル(メタ)アクリレート、ブタンジオールモノ(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性(以下「EO」という。)クレゾール(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシ化フェニル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロヘンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールベンゾエート(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、パラクミルフェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、エピクロロヒドリン(以下「ECH」という)変性フェノキシアクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシヘキサエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、EO変性コハク酸(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、トリブロモフェニル(メタ)アクリレート、EO変性トリブロモフェニル(メタ)アクリレート、トリドデシル(メタ)アクリレート、p−イソプロペニルフェノール、スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、ビニルカルバゾールが例示される。
Other polymerizable monomers The composition of the present invention may further contain other polymerizable monomers for the purpose of improving the composition viscosity, film hardness, flexibility and the like. The polymerizable monomer is preferably a polymerizable monomer having a bifunctional or higher polymerizable functional group. In particular, it is preferable that 50% by weight or more of the other polymerizable monomer contained in the composition of the present invention is a polymerizable monomer having a bifunctional or higher functional group. Hereinafter, other polymerizable monomers used in the present invention will be described in detail.
Another polymerizable monomer of the present invention includes a polymerizable unsaturated monomer having one ethylenically unsaturated bond-containing group (monofunctional polymerizable unsaturated monomer). Specifically, 2-acryloyloxyethyl phthalate, 2-acryloyloxy 2-hydroxyethyl phthalate, 2-acryloyloxyethyl hexahydrophthalate, 2-acryloyloxypropyl phthalate, 2-ethyl-2-butylpropanediol acrylate 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl carbitol (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-methoxyethyl (Meth) acrylate, 3-methoxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, acrylic acid dimer, benzyl (meth) acrylate, butanediol mono (meth) acrylate Rate, butoxyethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, cetyl (meth) acrylate, ethylene oxide modified (hereinafter referred to as “EO”) cresol (meth) acrylate, dipropylene glycol (meth) acrylate, ethoxylated phenyl (meth) ) Acrylate, ethyl (meth) acrylate, isoamyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, dicyclohentanyl (meth) acrylate, dicyclo Pentanyloxyethyl (meth) acrylate, isomyristyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, methoxydipropylene glycol (meth) acrylate Methoxytripropylene glycol (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, methoxytriethylene glycol (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, neopentyl glycol benzoate (meth) acrylate, nonylphenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, Nonylphenoxy polypropylene glycol (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, paracumylphenoxyethylene glycol (meth) acrylate, epichlorohydrin (hereinafter referred to as “ECH”) modified phenoxy acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, phenoxydiethylene glycol ( (Meth) acrylate, phenoxyhexaethylene glycol (meth) acrylate, phenoxytetraethylene Glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol-polypropylene glycol (meth) acrylate, polypropylene glycol (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, EO-modified succinic acid (meth) acrylate, tert-butyl (meta ) Acrylate, tribromophenyl (meth) acrylate, EO-modified tribromophenyl (meth) acrylate, tridodecyl (meth) acrylate, p-isopropenylphenol, styrene, α-methylstyrene, acrylonitrile, and vinylcarbazole.

さらに他の重合性単量体として、エチレン性不飽和結合含有基を2個以上有する多官能重合性不飽和単量体を用いることがより好ましい。
本発明で好ましく用いることのできるエチレン性不飽和結合含有基を2個有する2官能重合性不飽和単量体の例としては、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(メタ)アクリレート、ジメチロールジシクロペンタンジ(メタ)アクリレート、ジ(メタ)アクリル化イソシアヌレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、EO変性1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ECH変性1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、アリロキシポリエチレングリコールアクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、EO変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、PO変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、EO変性ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、ECH変性ヘキサヒドロフタル酸ジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、EO変性ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロピレンオキシド(以後「PO」という。)変性ネオペンチルグリコールジアクリレート、カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコール、ステアリン酸変性ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ECH変性フタル酸ジ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール−テトラメチレングリコール)ジ(メタ)アクリレート、ポリ(プロピレングリコール−テトラメチレングリコール)ジ(メタ)アクリレート、ポリエステル(ジ)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、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ECH変性プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、シリコーンジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノール(ジ)アクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、EO変性トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリグリセロールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジビニルエチレン尿素、ジビニルプロピレン尿素が例示される。
It is more preferable to use a polyfunctional polymerizable unsaturated monomer having two or more ethylenically unsaturated bond-containing groups as another polymerizable monomer.
Examples of the bifunctional polymerizable unsaturated monomer having two ethylenically unsaturated bond-containing groups that can be preferably used in the present invention include diethylene glycol monoethyl ether (meth) acrylate, dimethylol dicyclopentane di (meta ) Acrylate, di (meth) acrylated isocyanurate, 1,3-butylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, EO-modified 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, ECH modified 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, allyloxy polyethylene glycol acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, EO modified bisphenol A di (meth) acrylate, PO modified bisphenol A di (meth) Acrylate, modified screw Enol A di (meth) acrylate, EO modified bisphenol F di (meth) acrylate, ECH modified hexahydrophthalic acid diacrylate, hydroxypivalic acid neopentyl glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, EO modified Neopentyl glycol diacrylate, propylene oxide (hereinafter referred to as “PO”) modified neopentyl glycol diacrylate, caprolactone modified hydroxypivalate ester neopentyl glycol, stearic acid modified pentaerythritol di (meth) acrylate, ECH modified phthalic acid di ( (Meth) acrylate, poly (ethylene glycol-tetramethylene glycol) di (meth) acrylate, poly (propylene glycol-tetramethylene glycol) Di) (di) (meth) acrylate, polyester (di) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, ECH modified propylene glycol di (meth) acrylate, silicone di (meth) acrylate, triethylene Glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, tricyclodecane dimethanol (di) acrylate, neopentyl glycol modified trimethylolpropane di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, EO modified Tripropylene glycol di (meth) acrylate, triglycerol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, divinylethyleneurine Examples thereof include silicon and divinylpropylene urea.

これらの中で特に、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等が本発明に好適に用いられる。   Among these, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl hydroxypivalate Glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, and the like are preferably used in the present invention.

エチレン性不飽和結合含有基を3個以上有する多官能重合性不飽和単量体の例としては、ECH変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、EO変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、PO変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、EO変性リン酸トリアクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the polyfunctional polymerizable unsaturated monomer having 3 or more ethylenically unsaturated bond-containing groups include ECH-modified glycerol tri (meth) acrylate, EO-modified glycerol tri (meth) acrylate, PO-modified glycerol tri (meta) ) Acrylate, pentaerythritol triacrylate, EO modified phosphoric acid triacrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, caprolactone modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, EO modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, PO modified trimethylol Propane tri (meth) acrylate, tris (acryloxyethyl) isocyanurate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, caprolactone-modified dipentaerythritol hexa (meth) Acrylate, dipentaerythritol hydroxypenta (meth) acrylate, alkyl-modified dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol poly (meth) acrylate, alkyl-modified dipentaerythritol tri (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) Examples include acrylate, pentaerythritol ethoxytetra (meth) acrylate, and pentaerythritol tetra (meth) acrylate.

これらの中で特に、EO変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、PO変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等が本発明に好適に用いられる。   Among these, EO-modified glycerol tri (meth) acrylate, PO-modified glycerol tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, EO-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, PO-modified trimethylolpropane tri (Meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, pentaerythritol ethoxytetra (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate and the like are preferably used in the present invention.

本発明の組成物では、架橋密度をさらに高める目的で、上記多官能の他の重合性単量体よりもさらに分子量の大きい多官能オリゴマーやポリマーを本発明の目的を達成する範囲で配合することができる。光ラジカル重合性を有する多官能オリゴマーとしてはポリエステルアクリレート、ポリウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリエポキシアクリレート等の各種アクリレートオリゴマーが挙げられる。   In the composition of the present invention, for the purpose of further increasing the crosslinking density, a polyfunctional oligomer or polymer having a molecular weight higher than that of the other polyfunctional polymerizable monomer is blended within a range to achieve the object of the present invention. Can do. Examples of the polyfunctional oligomer having photo-radical polymerizability include various acrylate oligomers such as polyester acrylate, polyurethane acrylate, polyether acrylate, and polyepoxy acrylate.

本発明で用いる他の重合性単量体として、オキシラン環を有する化合物も採用できる。オキシラン環を有する化合物としては、例えば、多塩基酸のポリグリシジルエステル類、多価アルコールのポリグリシジルエーテル類、ポリオキシアルキレングリコールのポリグリシジルエーテル類、芳香族ポリオールのポリグリシジルエテーテル類、芳香族ポリオールのポリグリシジルエーテル類の水素添加化合物類、ウレタンポリエポキシ化合物およびエポキシ化ポリブタジエン類等を挙げることができる。これらの化合物は、その一種を単独で使用することもできるし、また、その二種以上を混合して使用することもできる。  As another polymerizable monomer used in the present invention, a compound having an oxirane ring can also be employed. Examples of the compound having an oxirane ring include polyglycidyl esters of polybasic acids, polyglycidyl ethers of polyhydric alcohols, polyglycidyl ethers of polyoxyalkylene glycols, polyglycidyl ethers of aromatic polyols, and aromatics. Mention may be made, for example, of hydrogenated compounds of polyglycidyl ethers of polyols, urethane polyepoxy compounds and epoxidized polybutadienes. These compounds can be used alone or in combination of two or more thereof.

好ましく使用することのできるエポキシ化合物としては、例えばビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、ビスフェノールSジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールAジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールFジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールSジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールAジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールFジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールSジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル類;エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどの脂肪族多価アルコールに1種または2種以上のアルキレンオキサイドを付加することにより得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル類;脂肪族長鎖二塩基酸のジグリシジルエステル類;脂肪族高級アルコールのモノグリシジルエーテル類;フェノール、クレゾール、ブチルフェノールまたはこれらにアルキレンオキサイドを付加して得られるポリエーテルアルコールのモノグリシジルエーテル類;高級脂肪酸のグリシジルエステル類などを例示することができる。   Examples of the epoxy compound that can be preferably used include bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, bisphenol S diglycidyl ether, brominated bisphenol A diglycidyl ether, brominated bisphenol F diglycidyl ether, and brominated bisphenol S. Diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol F diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol S diglycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin tri Glycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol Glycidyl ethers; polyglycidyl ethers of polyether polyols obtained by adding one or more alkylene oxides to aliphatic polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol and glycerin; aliphatic long-chain dibasic acids Diglycidyl esters of aliphatic higher alcohols; monoglycidyl ethers of higher aliphatic alcohols; monoglycidyl ethers of polyether alcohols obtained by adding phenol, cresol, butylphenol or alkylene oxide to these; glycidyl esters of higher fatty acids, etc. can do.

これらの成分の中、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールAジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールFジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルが好ましい。   Among these components, bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol F diglycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol Diglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, and polypropylene glycol diglycidyl ether are preferred.

グリシジル基含有化合物として好適に使用できる市販品としては、UVR−6216(ユニオンカーバイド社製)、グリシドール、AOEX24、サイクロマーA200、(以上、ダイセル化学工業(株)製)、エピコート828、エピコート812、エピコート1031、エピコート872、エピコートCT508(以上、油化シェル(株)製)、KRM−2400、KRM−2410、KRM−2408、KRM−2490、KRM−2720、KRM−2750(以上、旭電化工業(株)製)などを挙げることができる。これらは、1種単独で、または2種以上組み合わせて用いることができる。   Commercially available products that can be suitably used as the glycidyl group-containing compound include UVR-6216 (manufactured by Union Carbide), glycidol, AOEX24, cyclomer A200, (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), Epicoat 828, Epicoat 812, Epicoat 1031, Epicoat 872, Epicoat CT508 (above, manufactured by Yuka Shell Co., Ltd.), KRM-2400, KRM-2410, KRM-2408, KRM-2490, KRM-2720, KRM-2750 (above, Asahi Denka Kogyo ( Product)). These can be used alone or in combination of two or more.

また、これらのオキシラン環を有する化合物はその製法は問わないが、例えば、丸善KK出版、第四版実験化学講座20有機合成II、213〜、平成4年、Ed.by Alfred Hasfner,The chemistry of heterocyclic compounds−Small Ring Heterocycles part3 Oxiranes,John & Wiley and Sons,An Interscience Publication,New York,1985、吉村、接着、29巻12号、32、1985、吉村、接着、30巻5号、42、1986、吉村、接着、30巻7号、42、1986、特開平11−100378号公報、特許第2906245号公報、特許第2926262号公報などの文献を参考にして合成できる。   The production method of these compounds having an oxirane ring is not limited. For example, Maruzen KK Publishing, 4th edition Experimental Chemistry Course 20 Organic Synthesis II, 213, 1992, Ed. By Alfred Hasfner, The chemistry of cyclic compounds-Small Ring Heterocycles part3 Oxiranes, John & Wiley and Sons, An Interscience Publication, New York, 1985, Yoshimura, Adhesion, Vol. 29, No. 12, 32, 1985, Yoshimura, Adhesion, Vol. 30, No. 5, 42, 1986, Yoshimura, Adhesion, Vol. 30, No. 7, 42, 1986, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-1000037, Japanese Patent No. 2906245, Japanese Patent No. 2926262 and the like can be synthesized.

本発明で用いる他の重合性単量体として、ビニルエーテル化合物を併用してもよい。
ビニルエーテル化合物は、適宜選択すれば良く、例えば、2−エチルヘキシルビニルエーテル、ブタンジオール−1,4−ジビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、1,2−プロパンジオールジビニルエーテル、1,3−プロパンジオールジビニルエーテル、1,3−ブタンジオールジビニルエーテル、1,4−ブタンジオールジビニルエーテル、テトラメチレングリコールジビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、トリメチロールエタントリビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、テトラエチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ソルビトールテトラビニルエーテル、ソルビトールペンタビニルエーテル、エチレングリコールジエチレンビニルエーテル、トリエチレングリコールジエチレンビニルエーテル、エチレングリコールジプロピレンビニルエーテル、トリエチレングリコールジエチレンビニルエーテル、トリメチロールプロパントリエチレンビニルエーテル、トリメチロールプロパンジエチレンビニルエーテル、ペンタエリスリトールジエチレンビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリエチレンビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラエチレンビニルエーテル、1,1,1−トリス〔4−(2−ビニロキシエトキシ)フェニル〕エタン、ビスフェノールAジビニロキシエチルエーテル等が挙げられる。
As other polymerizable monomer used in the present invention, a vinyl ether compound may be used in combination.
The vinyl ether compound may be appropriately selected. For example, 2-ethylhexyl vinyl ether, butanediol-1,4-divinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, ethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, 1,2- Propanediol divinyl ether, 1,3-propanediol divinyl ether, 1,3-butanediol divinyl ether, 1,4-butanediol divinyl ether, tetramethylene glycol divinyl ether, neopentyl glycol divinyl ether, trimethylolpropane trivinyl ether, Trimethylolethane trivinyl ether, hexanediol divinyl ether, tetraethyleneglycol Rudivinyl ether, pentaerythritol divinyl ether, pentaerythritol trivinyl ether, pentaerythritol tetravinyl ether, sorbitol tetravinyl ether, sorbitol pentavinyl ether, ethylene glycol diethylene vinyl ether, triethylene glycol diethylene vinyl ether, ethylene glycol dipropylene vinyl ether, triethylene glycol diethylene vinyl ether, triethylene glycol Methylolpropane triethylene vinyl ether, trimethylolpropane diethylene vinyl ether, pentaerythritol diethylene vinyl ether, pentaerythritol triethylene vinyl ether, pentaerythritol tetraethylene vinyl ether, 1,1,1-tris [4- (2 Vinyloxy ethoxy) phenyl] ethane, bisphenol A divinyloxyethyl carboxyethyl ether.

これらのビニルエーテル化合物は、例えば、Stephen.C.Lapin,Polymers Paint Colour Journal.179(4237)、321(1988)に記載されている方法、即ち多価アルコールもしくは多価フェノールとアセチレンとの反応、または多価アルコールもしくは多価フェノールとハロゲン化アルキルビニルエーテルとの反応により合成することができ、これらは1種単独あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。   These vinyl ether compounds can be obtained, for example, by the method described in Stephen C. Lapin, Polymers Paint Color Journal. 179 (4237), 321 (1988), that is, the reaction of a polyhydric alcohol or polyhydric phenol with acetylene, or They can be synthesized by the reaction of a polyhydric alcohol or polyhydric phenol and a halogenated alkyl vinyl ether, and these can be used singly or in combination of two or more.

また、本発明で用いる他の重合性単量体として、スチレン誘導体も採用できる。スチレン誘導体としては、例えば、p−メトキシスチレン、p−メトキシ−β−メチルスチレン、p−ヒドロキシスチレン、等を挙げることができる。  Moreover, a styrene derivative can also be employ | adopted as another polymerizable monomer used by this invention. Examples of the styrene derivative include p-methoxystyrene, p-methoxy-β-methylstyrene, p-hydroxystyrene, and the like.

その他、本発明の1官能重合体と併用できるスチレン誘導体としては、例えば、スチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、β−メチルスチレン、p−メチル−β−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−メトキシ−β−メチルスチレン、p−ヒドロキシスチレン、等を挙げることができ、ビニルナフタレン誘導体としては、例えば、1−ビニルナフタレン、α−メチル−1−ビニルナフタレン、β−メチル−1−ビニルナフタレン、4−メチル−1−ビニルナフタレン、4−メトキシ−1−ビニルナフタレン等を挙げることができる。  Other examples of styrene derivatives that can be used in combination with the monofunctional polymer of the present invention include styrene, p-methylstyrene, p-methoxystyrene, β-methylstyrene, p-methyl-β-methylstyrene, α-methylstyrene, Examples thereof include p-methoxy-β-methylstyrene, p-hydroxystyrene, etc. Examples of vinylnaphthalene derivatives include 1-vinylnaphthalene, α-methyl-1-vinylnaphthalene, β-methyl-1-vinyl. Naphthalene, 4-methyl-1-vinylnaphthalene, 4-methoxy-1-vinylnaphthalene and the like can be mentioned.

また、モールドとの剥離性や塗布性を向上させる目的で、トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロエチル(メタ)アクリレート、(パーフルオロブチル)エチル(メタ)アクリレート、パーフルオロブチル−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、(パーフルオロヘキシル)エチル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート等のフッソ原子を有する化合物も併用することができる。  In addition, trifluoroethyl (meth) acrylate, pentafluoroethyl (meth) acrylate, (perfluorobutyl) ethyl (meth) acrylate, perfluorobutyl-hydroxypropyl ( Use compounds with fluorine atoms such as (meth) acrylate, (perfluorohexyl) ethyl (meth) acrylate, octafluoropentyl (meth) acrylate, perfluorooctylethyl (meth) acrylate, tetrafluoropropyl (meth) acrylate, etc. Can do.

本発明で用いる他の重合性単量体として、プロペニルエーテルおよびブテニルエーテルを配合できる。例えば、1−ドデシル−1−プロペニルエーテル、1−ドデシル−1−ブテニルエーテル、1−ブテノキシメチル−2−ノルボルネン、1−4−ジ(1−ブテノキシ)ブタン、1,10−ジ(1−ブテノキシ)デカン、1,4−ジ(1−ブテノキシメチル)シクロヘキサン、ジエチレングリコールジ(1−ブテニル)エーテル、1,2,3−トリ(1−ブテノキシ)プロパン、プロペニルエーテルプロピレンカーボネート等が好適に適用できる。  As another polymerizable monomer used in the present invention, propenyl ether and butenyl ether can be blended. For example, 1-dodecyl-1-propenyl ether, 1-dodecyl-1-butenyl ether, 1-butenoxymethyl-2-norbornene, 1-4-di (1-butenoxy) butane, 1,10-di (1-butenoxy) ) Decane, 1,4-di (1-butenoxymethyl) cyclohexane, diethylene glycol di (1-butenyl) ether, 1,2,3-tri (1-butenoxy) propane, propenyl ether propylene carbonate, and the like can be suitably applied.

他の重合性単量体は、本発明の組成物中に、10〜90質量%の範囲で含むことが好ましく、20〜80質量%の範囲で含むことがより好ましい。特に上述したとおり、2官能以上の重合性官能基を有する重合性単量体が、該他の重合性単量体の50重量%以上を占めることが好ましい。   The other polymerizable monomer is preferably contained in the composition of the present invention in the range of 10 to 90% by mass, and more preferably in the range of 20 to 80% by mass. In particular, as described above, the polymerizable monomer having a bifunctional or higher polymerizable functional group preferably accounts for 50% by weight or more of the other polymerizable monomer.

次に、本発明における単量体および他の重合性単量体(以下、これらを併せて「重合性不飽和単量体」ということがある)の好ましいブレンド形態について説明する。本発明の組成物は、反応性の異なる2種類以上の硬化性官能基を同一分子内に有し、かつ、該硬化性官能基の少なくとも1つがα,β−不飽和エステル基である単量体を必須成分とし、他の重合性単量体を含んでいることが好ましい。
1官能の重合性単量体は、通常、反応性希釈剤として用いられ、本発明の組成物の粘度を下げるのに有効である。しかし、硬化膜の機械強度を低下する原因となる為、その使用量は組成物粘度と硬化膜の機械強度のバランスを勘案しながら調節される。1官能の重合性単量体の使用比率は組成物の低粘度化を抑制するためには、全重合性不飽和単量体の15質量%以上とすることが好ましい。一方、硬化膜の機械強度の低下をより小さくするには、全重合性不飽和単量体の30質量%以下とすることが好ましい。
硬化膜の機械強度を向上させるために、2官能および3官能の重合性単量体を用いることが好ましく、特に、3官能の重合性単量体を用いることにより、機械強度を向上させることができる。
不飽和結合含有基を2個有する単量体(2官能重合性不飽和単量体)は、全重合性不飽和単量体の好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、特に好ましくは70質量%以下の範囲で添加される。1官能および2官能重合性不飽和単量体の割合は、全重合性不飽和単量体の、好ましくは1〜95質量%、より好ましくは3〜95質量%、特に好ましくは5〜90質量%の範囲で添加される。不飽和結合含有基を3個以上有する多官能重合性不飽和単量体の割合は、全重合性不飽和単量体の、好ましくは80質量%以下、より好ましくは70質量%以下、特に好ましくは60質量%以下の範囲で添加される。重合性不飽和結合含有基を3個以上有する重合性不飽和単量体の割合を80質量%以下とすることにより、組成物の粘度を下げられるため好ましい。
Next, a preferable blend form of the monomer and other polymerizable monomer in the present invention (hereinafter, these may be collectively referred to as “polymerizable unsaturated monomer”) will be described. The composition of the present invention has two or more kinds of curable functional groups having different reactivities in the same molecule, and at least one of the curable functional groups is an α, β-unsaturated ester group. It is preferable that the body is an essential component and contains other polymerizable monomers.
Monofunctional polymerizable monomers are usually used as reactive diluents and are effective in reducing the viscosity of the composition of the present invention. However, since it causes a decrease in the mechanical strength of the cured film, the amount used is adjusted in consideration of the balance between the composition viscosity and the mechanical strength of the cured film. The use ratio of the monofunctional polymerizable monomer is preferably 15% by mass or more of the total polymerizable unsaturated monomer in order to suppress the viscosity reduction of the composition. On the other hand, in order to further reduce the decrease in mechanical strength of the cured film, the content is preferably 30% by mass or less based on the total polymerizable unsaturated monomer.
In order to improve the mechanical strength of the cured film, it is preferable to use a bifunctional and trifunctional polymerizable monomer, and in particular, the mechanical strength can be improved by using a trifunctional polymerizable monomer. it can.
The monomer having two unsaturated bond-containing groups (bifunctional polymerizable unsaturated monomer) is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, and particularly preferably 80% by mass or less of the total polymerizable unsaturated monomer. Preferably, it is added in a range of 70% by mass or less. The ratio of the monofunctional and bifunctional polymerizable unsaturated monomer is preferably 1 to 95% by mass, more preferably 3 to 95% by mass, and particularly preferably 5 to 90% by mass of the total polymerizable unsaturated monomer. % Is added. The ratio of the polyfunctional polymerizable unsaturated monomer having 3 or more unsaturated bond-containing groups is preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, and particularly preferably the total polymerizable unsaturated monomer. Is added in a range of 60% by mass or less. Since the viscosity of a composition can be lowered | hung by making the ratio of the polymerizable unsaturated monomer which has 3 or more of polymerizable unsaturated bond containing groups into 80 mass% or less, it is preferable.

着色剤
本発明の組成物に含まれる着色剤(以下、「本発明における着色剤」ということがある)について説明する。本発明の組成物は、少なくとも該組成物の固形分の10質量%の着色剤を含む。着色剤は、黒色着色剤であることが好ましい。本発明の組成物における着色剤の含量は、光遮蔽性観点から、20〜80質量%であることが好ましく、30〜70質量%であることがより好ましく、40〜70質量%であることがさらに好ましい。20質量%以上とすることにより、遮蔽性がより十分となり、80質量%以下とすることにより、パターン硬度が向上する傾向にあり好ましい。
本発明における着色剤としては、有機顔料、無機顔料、染料等を好適に用いることができ、特開2005−17716号公報の段落番号0038〜0054に記載の顔料および染料や、特開2004−361447号公報の段落番号0068〜0072に記載の顔料や、特開2005−17521号公報の段落番号0080〜0088に記載の着色剤を好ましい例として挙げることができる。また、カーボンブラック、酸化チタン、4酸化鉄等の金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉といった遮光剤の他に、赤、青、緑色等の顔料の混合物等を用いることができる。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であり、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、金属複合酸化物を挙げることができる。有機顔料としては、C.I.Pigment Yellow 11, 24, 31, 53, 83, 99, 108, 109, 110, 138, 139,151, 154, 167、C.I.Pigment Orange 36, 38, 43、C.I.Pigment Red 105, 122, 149, 150, 155, 171, 175, 176, 177, 209、C.I.Pigment Violet 19, 23, 32, 39、C.I.Pigment Blue 1, 2, 15, 16, 22, 60, 66、C.I.Pigment Green 7, 36, 37、C.I.Pigment Brown 25, 28、C.I.Pigment Black 1, 7を例示できる。公知の着色剤(染料、顔料)を使用することができる。
上記顔料は分散液として使用することが望ましい。この分散液は、前記顔料と顔料分散剤とを予め混合して得られる組成物を、有機溶媒またはビヒクルに添加して分散させることによって調製することができる。ここで、ビビクルとは、塗料が液体状態にある時に顔料を分散させている媒質の部分をいい、液状であって顔料と結合して塗膜を固める部分(バインダー)と、これを溶解希釈する成分(有機溶媒)とを含む。顔料を分散させる際に使用する分散機としては、特に制限はなく、例えば、朝倉邦造著、「顔料の事典」、第一版、朝倉書店、2000年、438項に記載されているニーダー、ロールミル、アトライダー、スーパーミル、ディゾルバ、ホモミキサー、サンドミル等の公知の分散機が挙げられる。さらに該文献の310項に記載の機械的摩砕により、摩擦力を利用し微粉砕してもよい。有機溶剤を含まない分散体を調製するには予め高揮発性(低沸点)溶剤を含んだ系において分散処理を実施し、その後溶剤を揮発させるあるいは、溶剤揮発と同時に上記単量体を徐々に添加して最終的に溶剤を除去することができる。さらに上記単量体を希釈媒体として利用し分散することもできる。
また、本発明では、分散体の調製にあたり、分散助剤を併用してもよい。
本発明で用いる着色剤(顔料)は、分散安定性の観点から、数平均粒子サイズ0.001〜1μmのものが好ましく、0.01〜0.5μmのものがより好ましく、0.01〜0.1μmのものがさらに好ましく、0.02〜0.08のものが特に好ましい。また、顔料数平均粒子サイズが0.1μmを超えると、遮光性が低下し、好ましくない。尚、ここで言う「粒子サイズ」とは粒子の電子顕微鏡写真画像を同面積の円とした時の直径を言い、また「数平均粒子サイズ」とは多数の粒子について上記の粒子サイズを求め、この100個の平均値をいう。
Colorant The colorant contained in the composition of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “colorant in the present invention”) will be described. The composition of the present invention contains at least a 10% by weight colorant of the solid content of the composition. The colorant is preferably a black colorant. The content of the colorant in the composition of the present invention is preferably 20 to 80% by mass, more preferably 30 to 70% by mass, and 40 to 70% by mass from the viewpoint of light shielding properties. Further preferred. When the amount is 20% by mass or more, the shielding property becomes more sufficient, and when the amount is 80% by mass or less, the pattern hardness tends to be improved.
As the colorant in the present invention, organic pigments, inorganic pigments, dyes and the like can be suitably used. The pigments and dyes described in paragraph Nos. 0038 to 0054 of JP-A No. 2005-17716 and JP-A No. 2004-361447 can be used. Preferable examples include the pigments described in paragraph Nos. 0068 to 0072 of JP-A No. 2005-105, and the colorants described in paragraph Nos. 0080 to 0088 of JP-A No. 2005-17521. In addition to light-shielding agents such as metal oxide powders such as carbon black, titanium oxide, and iron oxide, metal sulfide powders, and metal powders, a mixture of pigments such as red, blue, and green can be used. Examples of inorganic pigments are metal compounds such as metal oxides and metal complex salts. Specifically, metal oxides such as iron, cobalt, aluminum, cadmium, lead, copper, titanium, magnesium, chromium, zinc, and antimony And metal complex oxides. Organic pigments include CIPigment Yellow 11, 24, 31, 53, 83, 99, 108, 109, 110, 138, 139,151, 154, 167, CIPigment Orange 36, 38, 43, CIPigment Red 105, 122, 149, 150 , 155, 171, 175, 176, 177, 209, CIPigment Violet 19, 23, 32, 39, CIPigment Blue 1, 2, 15, 16, 22, 60, 66, CIPigment Green 7, 36, 37, CIPigment Brown 25 28, CIPigment Black 1, 7. Known colorants (dyes and pigments) can be used.
The pigment is desirably used as a dispersion. This dispersion can be prepared by adding and dispersing a composition obtained by previously mixing the pigment and the pigment dispersant in an organic solvent or a vehicle. Here, the vehicle refers to a portion of the medium in which the pigment is dispersed when the paint is in a liquid state, and is a liquid portion that binds to the pigment and hardens the coating film (binder), which is dissolved and diluted. Component (organic solvent). The disperser used for dispersing the pigment is not particularly limited. For example, a kneader or a roll mill described in Kazuzo Asakura, “Encyclopedia of Pigments”, First Edition, Asakura Shoten, 2000, Item 438. And known dispersers such as an atrider, a super mill, a dissolver, a homomixer, and a sand mill. Further, the material may be finely pulverized using frictional force by mechanical grinding described in Item 310 of the document. In order to prepare a dispersion containing no organic solvent, a dispersion treatment is carried out in advance in a system containing a highly volatile (low boiling point) solvent, and then the solvent is volatilized or the monomer is gradually removed simultaneously with the solvent volatilization. It can be added to finally remove the solvent. Further, the monomer can be used as a diluent medium and dispersed.
In the present invention, a dispersion aid may be used in combination in preparing the dispersion.
From the viewpoint of dispersion stability, the colorant (pigment) used in the present invention preferably has a number average particle size of 0.001 to 1 μm, more preferably 0.01 to 0.5 μm, and 0.01 to 0. 0.1 μm is more preferable, and 0.02 to 0.08 is particularly preferable. On the other hand, when the pigment number average particle size exceeds 0.1 μm, the light shielding property is lowered, which is not preferable. The “particle size” as used herein refers to the diameter when the electron micrograph image of the particle is a circle of the same area, and the “number average particle size” refers to the above particle size for a number of particles, This means the average value of 100 pieces.

本発明では、黒色着色剤を用いる場合、顔料の少なくとも1種を用いることが好ましい。顔料は一般に有機顔料と無機顔料とに大別されるが、本発明において好適に使用される顔料の例としては、特開2005−17716号公報の段落番号0038〜0040に記載の色材や、特開2005−361447号公報の段落番号0068〜0072に記載の顔料や、特開2005−17521号公報の段落番号0080〜0088に記載の着色剤を挙げることができる。   In the present invention, when a black colorant is used, it is preferable to use at least one pigment. The pigments are generally roughly classified into organic pigments and inorganic pigments. Examples of pigments preferably used in the present invention include the color materials described in paragraph numbers 0038 to 0040 of JP-A-2005-17716, Examples thereof include pigments described in paragraph Nos. 0068 to 0072 of JP-A No. 2005-361447 and colorants described in paragraph Nos. 0080 to 0088 of JP-A No. 2005-17521.

前記顔料の中でも、カーボンブラック、チタンブラックまたは黒鉛が好適なものとして挙げられる。中でも、本発明においては、遮光性およびコストの観点から、着色剤の少なくとも1種がカーボンブラックであることが好ましい。
カーボンブラックの例としては、Pigment Black(ピグメント・ブラック)7(カーボンブラック C.I.No.77266)が好ましい。市販品として、三菱カーボンブラック MA100(三菱化学(株)製)、三菱カーボンブラック #5(三菱化学(株)製)が挙げられる。
チタンブラックの例としては、TiO2、TiO、TiNやこれらの混合物が好ましい。市販品として、三菱マテリアルズ(株)製の(商品名)12Sや13Mが挙げられる。チタンブラックの平均粒子サイズは40〜100nmが好ましい。
黒鉛の例としては、粒子サイズがストークス径で3μm以下のものが好ましい。3μm以下の黒鉛を用いることで、遮光パターンの輪郭形状が均一になり、シャープネスが良好になる。また、0.1μ以下の粒子サイズを有する粒子の存在比率が70%以上であることが好ましい。
Among the pigments, carbon black, titanium black or graphite is preferable. Among these, in the present invention, it is preferable that at least one colorant is carbon black from the viewpoint of light shielding properties and cost.
As an example of carbon black, Pigment Black 7 (carbon black CI No. 77266) is preferable. Examples of commercially available products include Mitsubishi Carbon Black MA100 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and Mitsubishi Carbon Black # 5 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).
As an example of titanium black, TiO 2 , TiO, TiN and a mixture thereof are preferable. Examples of commercially available products include (trade names) 12S and 13M manufactured by Mitsubishi Materials Corporation. The average particle size of titanium black is preferably 40 to 100 nm.
As an example of graphite, particles having a Stokes diameter of 3 μm or less are preferable. By using graphite of 3 μm or less, the contour shape of the light shielding pattern becomes uniform, and the sharpness is improved. Moreover, it is preferable that the abundance ratio of particles having a particle size of 0.1 μm or less is 70% or more.

金属粒子または金属を有する粒子
本発明の組成物は、黒色着色剤の少なくとも1種として、金属粒子または金属を有する粒子(以下、「本発明における金属系微粒子」ということがある。)であることもまた好ましい。これにより、薄膜で高い光学濃度が得られる表示装置用遮光膜を形成することができる。
金属粒子、金属を有する粒子における金属としては、特に限定されず、いかなるものを用いてもよい。金属粒子は、2種以上の金属を組合せてなるものであってもよく、合金からなるものであってもよい。また、金属を有する粒子は、少なくとも1種の金属を有する金属化合物粒子であればよく、金属と金属化合物との複合粒子でもよい。
Metal Particles or Metal-Containing Particles The composition of the present invention is metal particles or metal-containing particles (hereinafter sometimes referred to as “metal fine particles” in the present invention) as at least one black colorant. Is also preferred. Thereby, a light-shielding film for a display device that can obtain a high optical density with a thin film can be formed.
The metal in the metal particles and the metal-containing particles is not particularly limited, and any metal may be used. The metal particles may be a combination of two or more metals, or may be an alloy. Further, the metal-containing particles may be metal compound particles having at least one kind of metal, and may be composite particles of a metal and a metal compound.

金属粒子
金属粒子としては、特に長周期律表(IUPAC 1991)の第4周期、第5周期、および第6周期からなる群から選ばれる金属を主成分(60質量%以上)として含むことが好ましい。また、第2〜14族からなる群から選ばれる金属を含有することが好ましく、第2族、第8族、第9族、第10族、第11族、第12族、第13族および第14族からなる群から選ばれる金属を主成分として含むことがより好ましい。これらの金属のうち、金属粒子としては、第4周期、第5周期、または第6周期の金属であって、第2族、第10族、第11族、第12族、または第14族の金属の粒子がさらに好ましい。
Metal particles As the metal particles, it is particularly preferable that a metal selected from the group consisting of the fourth period, the fifth period, and the sixth period of the long periodic table (IUPAC 1991) is contained as a main component (60% by mass or more). . Moreover, it is preferable to contain the metal chosen from the group which consists of 2-14 groups, 2nd group, 8th group, 9th group, 10th group, 11th group, 12th group, 13th group and More preferably, a metal selected from the group consisting of Group 14 is included as a main component. Among these metals, the metal particles are metals of the fourth period, the fifth period, or the sixth period, and are of Group 2, Group 10, Group 11, Group 12, or Group 14. Metal particles are more preferred.

前記金属粒子を構成する好ましい金属の例としては、銅、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、錫、コバルト、ロジウム、イリジウム、鉄、カルシウム、ルテニウム、オスミウム、マンガン、モリブデン、タングステン、ニオブ、タンテル、チタン、ビスマス、アンチモン、鉛、およびこれらの合金から選ばれる少なくとも1種を挙げることができる。さらに好ましい金属は、銅、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、錫、コバルト、ロジウム、カルシウム、イリジウム、およびこれらの合金、より好ましい金属は、銅、銀、金、白金、パラジウム、錫、カルシウム、およびこれらの合金から選ばれる少なくとも1種であり、特に好ましい金属は、銅、銀、金、白金、錫、およびこれらの合金から選ばれる少なくとも1種である。とりわけ銀またはその合金が好ましく(銀としてはコロイド銀が好ましい)、銀錫合金部を有する粒子が最も好ましい。銀錫合金部を有する粒子については後述する。   Examples of preferable metals constituting the metal particles include copper, silver, gold, platinum, palladium, nickel, tin, cobalt, rhodium, iridium, iron, calcium, ruthenium, osmium, manganese, molybdenum, tungsten, niobium, and tantel. And at least one selected from titanium, bismuth, antimony, lead, and alloys thereof. More preferable metals are copper, silver, gold, platinum, palladium, nickel, tin, cobalt, rhodium, calcium, iridium, and alloys thereof, and more preferable metals are copper, silver, gold, platinum, palladium, tin, and calcium. And at least one selected from these alloys, and particularly preferred metals are at least one selected from copper, silver, gold, platinum, tin, and alloys thereof. In particular, silver or an alloy thereof is preferable (colloidal silver is preferable as silver), and particles having a silver-tin alloy part are most preferable. The particle | grains which have a silver tin alloy part are mentioned later.

金属化合物粒子
「金属化合物」とは、前記金属と金属以外の他の元素との化合物である。金属と他の元素との化合物としては、金属の酸化物、硫化物、硫酸塩、炭酸塩などが挙げられ、金属化合物粒子としてはこれらの粒子が好適である。中でも、色調や微粒子形成のしやすさから、硫化物の粒子が好ましい。
金属化合物の例としては、酸化銅(II)、硫化鉄、硫化銀、硫化銅(II)、チタンブラックなどがあるが、色調、微粒子形成のしやすさや安定性の観点から、硫化銀が特に好ましい。
Metal Compound Particle The “metal compound” is a compound of the metal and an element other than the metal. Examples of the compound of metal and other elements include metal oxides, sulfides, sulfates, carbonates, and the like, and these particles are preferable as the metal compound particles. Of these, sulfide particles are preferred because of their color tone and ease of fine particle formation.
Examples of the metal compound include copper oxide (II), iron sulfide, silver sulfide, copper sulfide (II), and titanium black. From the viewpoint of color tone, ease of fine particle formation and stability, silver sulfide is particularly preferable. preferable.

複合粒子
複合粒子は、金属と金属化合物とが結合して1つの粒子になったものをいう。例えば、粒子の内部と表面で組成の異なるもの、2種の粒子が合一したもの等を挙げることができる。また、金属化合物と金属とはそれぞれ1種でも2種以上であってもよい。
Composite Particles Composite particles are those in which a metal and a metal compound are combined into one particle. For example, the inside of the particle and the surface are different in composition, and the two kinds of particles are combined. Further, each of the metal compound and the metal may be one type or two or more types.

金属化合物と金属との複合微粒子の具体例としては、銀と硫化銀の複合微粒子、銀と酸化銅(II)の複合微粒子などが好適に挙げられる。
本発明における金属微粒子は、コア・シェル型の複合粒子(コアシェル粒子)であってもよい。コア・シェル型の複合粒子(コアシェル粒子)とは、コア材料の表面をシェル材料でコートしたものであり、その具体例として、特開2006−18210号公報の段落番号0024〜0027に記載のコア・シェル微粒子が挙げられる。
Specific examples of the composite fine particles of the metal compound and the metal preferably include composite fine particles of silver and silver sulfide, composite fine particles of silver and copper (II) oxide, and the like.
The metal fine particles in the present invention may be core-shell type composite particles (core-shell particles). Core-shell type composite particles (core-shell particles) are obtained by coating the surface of a core material with a shell material, and specific examples thereof include cores described in paragraphs 0024 to 0027 of JP-A-2006-18210. -Shell fine particles are mentioned.

銀錫合金部を有する粒子
本発明における金属系微粒子の少なくとも1種は、銀錫合金部を有する粒子を用いることも好ましい。銀錫合金部を有する粒子としては、銀錫合金からなるもの、銀錫合金部分とその他の金属部分からなるもの、および銀錫合金部分と他の合金部分からなるものを含む。
Particles having a silver-tin alloy part It is also preferable to use particles having a silver-tin alloy part as at least one of the metal-based fine particles in the present invention. The particles having a silver-tin alloy part include those made of a silver-tin alloy part, those made of a silver-tin alloy part and another metal part, and those made of a silver-tin alloy part and another alloy part.

銀錫合金部を有する粒子において、少なくとも一部が銀錫合金で構成されていることは、例えば、(株)日立製作所製のHD−2300とノーラン(Noran)社製のEDS(エネルギー分散型X線分析装置)とを用いて、加速電圧200kVによる各々の粒子の中心15nm□エリアのスペクトル測定により確認することができる。   In the particles having a silver-tin alloy part, at least a part of the particles is composed of a silver-tin alloy. For example, HD-2300 manufactured by Hitachi, Ltd. and EDS (energy dispersive X) manufactured by Noran. And a spectrum measurement of the center 15 nm □ area of each particle with an acceleration voltage of 200 kV.

銀錫合金部を有する粒子は、黒濃度が高く、少量であるいは薄膜で優れた遮光性能を発現し得ると共に、高い熱安定性を有するので、黒濃度を損なうことなく高温(例えば、200℃以上)での熱処理が可能であり、安定的に高度の遮光性を確保することができる。例えば、高度の遮光性が要求され、一般にベーク処理が施されるカラーフィルター用の遮光膜(いわゆるブラックマトリクス)などに好適である。   Particles having a silver-tin alloy part have a high black density, can exhibit excellent light-shielding performance in a small amount or in a thin film, and have high thermal stability, so that they do not impair the black density and are high temperature (for example, 200 ° C. or more) ), And a high degree of light shielding properties can be stably secured. For example, it is suitable for a light-shielding film (so-called black matrix) for a color filter that is required to have a high light-shielding property and is generally subjected to a baking process.

銀錫合金部を有する粒子は、錫(Sn)に対する銀(Ag)の割合を30〜80モル%としてAgと錫(Sn)とを複合化(例えば合金化)して得られるものが好ましい。Agの割合を特に前記範囲とすることで、高温域での熱安定性が高く、光の反射率を抑えた高い黒濃度を得ることができる。特に、Agの割合が75モル%である粒子、すなわちAgSn合金粒子は作製が容易であり、得られた粒子も安定で好ましい。   The particles having a silver-tin alloy part are preferably obtained by combining (for example, alloying) Ag and tin (Sn) at a silver (Ag) ratio of 30 to 80 mol% with respect to tin (Sn). By setting the Ag ratio in the above-described range, it is possible to obtain a high black density with high thermal stability at a high temperature range and low light reflectance. In particular, particles having an Ag ratio of 75 mol%, that is, AgSn alloy particles are easy to produce, and the obtained particles are also stable and preferable.

銀錫合金部を有する粒子は、坩堝などの中で加熱、溶融混合して形成する等の一般的方法で合金化する等して形成することが可能であるが、Agの融点は900℃付近で、Snの融点は200℃付近であって両者の融点に大きな差があるうえ、複合化(例えば、合金化)後の微粒子化工程が余分に必要になることから、粒子還元法によるのが好ましい。すなわち、Ag化合物とSn化合物とを混合し、これを還元するものであり、金属Agと金属Snを同時に接近した位置で析出させ、複合化(例えば、合金化)と微粒子化とを同時に達成する方法である。Agは還元されやすく、Snよりも先に析出する傾向にあるため、Agおよび/またはSnを錯塩にすることにより析出タイミングをコントロールすることが好適である。   Particles having a silver-tin alloy part can be formed by alloying by a general method such as heating, melting and mixing in a crucible or the like, but the melting point of Ag is around 900 ° C. Since the melting point of Sn is around 200 ° C. and there is a large difference between the melting points of the two, an extra fine particle process after compounding (for example, alloying) is required. preferable. In other words, the Ag compound and the Sn compound are mixed and reduced, and the metal Ag and the metal Sn are precipitated at the positions close to each other at the same time, thereby achieving composite (for example, alloying) and micronization at the same time. Is the method. Since Ag tends to be reduced and tends to precipitate before Sn, it is preferable to control the precipitation timing by making Ag and / or Sn a complex salt.

前記Ag化合物としては、硝酸銀(AgNO3)、酢酸銀(Ag(CH3COO))、過塩素酸銀(AgClO4・H2O)等が好適に挙げられる。中でも特に、酢酸銀が好ましい。前記Sn化合物としては、塩化第一錫(SnCl2)、塩化第二錫(SnCl4)、酢酸第一錫(Sn(CH3COO)2)、等が好適に挙げられる。中でも特に、酢酸第一錫が好ましい。 Preferred examples of the Ag compound include silver nitrate (AgNO 3 ), silver acetate (Ag (CH 3 COO)), silver perchlorate (AgClO 4 .H 2 O), and the like. Of these, silver acetate is particularly preferred. Preferred examples of the Sn compound include stannous chloride (SnCl 2 ), stannic chloride (SnCl 4 ), stannous acetate (Sn (CH 3 COO) 2 ), and the like. Of these, stannous acetate is particularly preferable.

還元は、還元剤を用いる方法、電解により還元する方法等を好ましい還元方法として挙げることができる。中でも、還元剤を用いた前者による方法が、微細な粒子が得られる点で好ましい。前記還元剤としては、セチルトリメチルアンモニウムブロマイド(CTAB)、アスコルビン酸、ハイドロキノン、カテコール、パラアミノフェノール、パラフェニレンジアミン、ヒドロキシアセトンなどが挙げられる。中でも、揮発しやすく、表示装置に悪影響を与えにくい点で、ヒドロキシアセトンが特に好ましい。   As the reduction, a method using a reducing agent, a method of reducing by electrolysis, and the like can be mentioned as preferable reduction methods. Among these, the former method using a reducing agent is preferable in that fine particles can be obtained. Examples of the reducing agent include cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), ascorbic acid, hydroquinone, catechol, paraaminophenol, paraphenylenediamine, and hydroxyacetone. Among these, hydroxyacetone is particularly preferable because it is easily volatilized and does not adversely affect the display device.

本発明における金属系微粒子は、市販のものを用いることができるほか、金属イオンの化学的還元法、無電解メッキ法、金属の蒸発法等により調製することが可能である。
例えば、棒状の銀微粒子は、球形銀微粒子を種粒子としてその後、銀塩をさらに添加し、CTAB等の界面活性剤の存在下でアスコルビン酸など比較的還元力の弱い還元剤を用いることにより、銀棒やワイヤーが得られる。これは、Advanced Materials 2002,14,80−82に記載がある。また、同様の記載が、Materials Chemistry and Physics 2004,84,197−204、Advanced Functional Materials 2004,14,183−189になされている。
The metal-based fine particles in the present invention can be commercially available, and can be prepared by a chemical reduction method of metal ions, an electroless plating method, a metal evaporation method, or the like.
For example, the rod-shaped silver fine particles are obtained by adding spherical silver fine particles as seed particles and then further adding a silver salt and using a reducing agent having a relatively low reducing power such as ascorbic acid in the presence of a surfactant such as CTAB. Silver bars and wires are obtained. This is described in Advanced Materials 2002, 14, 80-82. Similar descriptions are made in Materials Chemistry and Physics 2004, 84, 197-204, Advanced Functional Materials 2004, 14, 183-189.

また、電気分解を用いた方法として、Materials Letters 2001,49,91-95やマイクロ波を照射することにより銀棒を生成する方法がJournal of Materials Research 2004,19,469-473に記載されている。逆ミセルと超音波の併用した例として、Journal of Physical Chemistry B 2003,107,3679-3683が挙げられる。
金に関しても同様に、Journal of Physical Chemistry B 1999,103、3073-3077およびLangmuir1999,15,701-709、Journal of American Chemical Society 2002,124,14316-14317に記載されている。
棒状の粒子の形成方法は、前記記載の方法を改良(添加量調整、pH制御)しても調製できる。
Further, as a method using electrolysis, Materials Letters 2001, 49, 91-95 and a method of generating a silver bar by irradiating microwaves are described in Journal of Materials Research 2004, 19, 469-473. Journal of Physical Chemistry B 2003,107,3679-3683 can be cited as an example in which reverse micelles and ultrasonic waves are used in combination.
Similarly, gold is also described in Journal of Physical Chemistry B 1999,103, 3073-3077 and Langmuir 1999,15,701-709, Journal of American Chemical Society 2002,124,14316-14317.
The method for forming the rod-like particles can be prepared by improving the method described above (adjusting the addition amount and controlling the pH).

本発明における金属系微粒子は、より無彩色に近づけるために、色々な種類の粒子を組み合わせることにより得ることができる。例えば、粒子形状を球形や立方体から平板状(六角形、三角形)、棒状へ変化させたものを組み合わせることにより、より高い透過濃度を得ることができろ。このような金属系微粒子を用いることで遮光層を形成した際に薄膜化を図ることができる。   The metal-based fine particles in the present invention can be obtained by combining various types of particles in order to bring them closer to an achromatic color. For example, a higher transmission density can be obtained by combining particles whose shape is changed from spherical or cubic to flat (hexagonal, triangular) or rod-like. By using such metal-based fine particles, a thin film can be achieved when the light shielding layer is formed.

前記金属系微粒子の粒度分布としては、粒子の分布を正規分布近似し、その数平均粒子サイズの粒度分布幅D90/D10が、1.2以上50未満であることが好ましい。ここで、粒子サイズは長軸長さLを粒子直径としたものであり、D90は平均粒子サイズに近い粒子の90%が見出される粒子直径であり、D10は平均粒子サイズに近い粒子の10%が見出される粒子直径である。粒度分布幅は色調の観点から、好ましくは2〜30であり、さらに好ましくは4〜25である。分布幅が1.2未満であると色調が単色に近くなる場合があり、50以上であると粗大粒子による散乱によって濁りが生じる場合がある。 As the particle size distribution of the metal-based fine particles, the particle distribution is preferably approximated by a normal distribution, and the particle size distribution width D 90 / D 10 of the number average particle size is preferably 1.2 or more and less than 50. Here, the particle size is the major axis length L as the particle diameter, D 90 is the particle diameter at which 90% of the particles close to the average particle size are found, and D 10 is the particle diameter close to the average particle size. 10% is the particle diameter found. The particle size distribution width is preferably 2 to 30, more preferably 4 to 25 from the viewpoint of color tone. If the distribution width is less than 1.2, the color tone may be close to a single color, and if it is 50 or more, turbidity may occur due to scattering by coarse particles.

なお、前記粒度分布幅D90/D10の測定は、具体的には、膜中の金属粒子を後述する三軸径を測定する方法にてランダムに100個測定し、長軸長さLを粒子直径とし、粒径分布を正規分布近似し、平均粒子サイズに近い粒子の数で90%の範囲となる粒子直径をD90とし、平均粒子サイズから数で10%の範囲となる粒子直径をD10とすることで、D90/D10を算出することができる。 In addition, the measurement of the particle size distribution width D 90 / D 10 is specifically performed by measuring 100 metal particles in the film randomly by a method of measuring a triaxial diameter to be described later, and determining the major axis length L. and particle diameter, the particle size distribution was a normal distribution approximation, the average particle diameter in the range of 90% by the number of close particle particle size and D 90, a particle diameter in the range number of 10% from the average grain size with D 10, it is possible to calculate the D 90 / D 10.

三軸径
本発明における金属系微粒子は、下記の方法によって直方体として捉えられ、各寸法が測定される。すなわち、1個の金属系微粒子がちょうど(きっちりと)収まるような三軸径の直方体の箱を考え、この箱の長さの一番長いものを長軸長さLとし、厚みt、幅bをもってこの金属系微粒子の寸法と定義する。前記寸法には、L>b≧tの関係を持たせ、同一の場合以外はbとtの大きい方を幅bと定義する。具体的には、まず、平面上に金属系微粒子を、最も重心が低くて安定に静止するように置く。次に、平面に対し直角に立てた2枚の平行な平板により金属系微粒子を挟み、その平板間隔が最も短くなる位置の平板間隔を保つ。次に、前記平板間隔を決する2枚の平板に対し直角で前記平面に対しても直角の2枚の平行な平板により金属系微粒子を挟み、この2枚の平板間隔を保つ。最後に金属系微粒子の最も高い位置に接触するように天板を前記平面に平行に載せる。この方法により平面、2対の平板および天板によって画される直方体が形成される。
なお、コイル状やループ状のものはその形状を伸ばした状態で前記測定を行なった場合の値と定義する。
Triaxial diameter The metal-based fine particles in the present invention are captured as a rectangular parallelepiped by the following method, and each dimension is measured. That is, a rectangular parallelepiped box having a single metal-based fine particle that fits exactly (tightly) is considered, and the longest length of the box is defined as the long axis length L, and the thickness t, width b Is defined as the size of the metal-based fine particles. The dimensions have a relationship of L> b ≧ t, and the larger of b and t is defined as the width b unless otherwise the same. Specifically, first, metal-based fine particles are placed on a flat surface so that the center of gravity is the lowest and remains stable. Next, the metal-based fine particles are sandwiched between two parallel flat plates standing at right angles to the plane, and the flat plate interval at the position where the flat plate interval is the shortest is maintained. Next, metal-based fine particles are sandwiched between two parallel flat plates that are perpendicular to the two flat plates that determine the flat plate interval and are also perpendicular to the flat surface, and the distance between the two flat plates is maintained. Finally, the top plate is placed parallel to the plane so as to come into contact with the highest position of the metal-based fine particles. By this method, a rectangular parallelepiped defined by a plane, two pairs of flat plates and a top plate is formed.
In addition, a coil shape or a loop shape is defined as a value when the measurement is performed in a state where the shape is extended.

・長軸長さL
棒状の金属系微粒子の場合など、前記長軸長さLは、10nm〜1000nmであることが好ましく、10nm〜800nmであることがより好ましく、20nm〜400nmである(可視光の波長より短い。)ことがさらに好ましい。Lが10nm以上であることにより、製造上調製が簡便で、かつ耐熱性や色味も良好になる利点があり、1000nm以下であることにより、面状欠陥が少ないという利点がある。
・ Long axis length L
In the case of rod-shaped metal-based fine particles, the major axis length L is preferably 10 nm to 1000 nm, more preferably 10 nm to 800 nm, and 20 nm to 400 nm (shorter than the wavelength of visible light). More preferably. When L is 10 nm or more, there is an advantage that preparation is easy in production and heat resistance and color are good, and when L is 1000 nm or less, there are advantages that there are few planar defects.

・幅bと厚みtとの比
棒状の金属系微粒子の場合など、幅bと厚みtとの比は、100個の棒状金属微粒子について測定した値の平均値と定義する。棒状の金属系微粒子の幅bと厚みtとの比(b/t)は2.0以下であることが好ましく、1.5以下であることがより好ましく、1.3以下であることが特に好ましい。b/t比が2.0を超えると平板状に近くなり、耐熱性が低下することがある。
-Ratio between width b and thickness t The ratio between width b and thickness t, such as in the case of rod-shaped metal-based fine particles, is defined as the average value of values measured for 100 rod-shaped metal fine particles. The ratio (b / t) between the width b and the thickness t of the rod-like metal-based fine particles is preferably 2.0 or less, more preferably 1.5 or less, and particularly preferably 1.3 or less. preferable. If the b / t ratio exceeds 2.0, it may be nearly flat and heat resistance may be reduced.

・長軸長さLと幅bおよび厚みtとの関係
長軸長さLは、幅bの1.2倍〜100倍であることが好ましく、1.3倍〜50倍であることがより好ましく、1.4倍〜20倍であることが特に好ましい。長軸長さLが幅bの1.2倍未満となると平板の特徴が現れて耐熱性が悪化することがある。また、長軸長さLが幅bの100倍を超えると黒色濃度が低くなって薄層高濃度化ができないことがある。
-Relationship between the major axis length L and the width b and thickness t The major axis length L is preferably 1.2 to 100 times the width b, more preferably 1.3 to 50 times. It is particularly preferably 1.4 to 20 times. When the major axis length L is less than 1.2 times the width b, the characteristics of a flat plate may appear and the heat resistance may deteriorate. On the other hand, if the major axis length L exceeds 100 times the width b, the black density may become low, and the high density of the thin layer may not be achieved.

・長さLと幅bおよび厚みtとの測定
長さL、幅bおよび厚みtの測定は、電子顕微鏡による表面観察図(×500000)と、原子間力顕微鏡(AFM)によってすることができ、100個の棒状の金属系微粒子について測定した値の平均値とする。原子間力顕微鏡(AFM)には、いくつかの動作モードがあり、用途によって使い分けている。
大別すると以下の3つになる。
(1)接触方式:プローブを試料表面に接触させ、カンチレバーの変位から表面形状を測定する方式
(2)タッピング方式:プローブを試料表面に周期的に接触させ、カンチレバーの振動振幅の変化から表面形状を測定する方式
(3)非接触方式:プローブを試料表面に接触させずに、カンチレバーの振動周波数の変化から表面形状を測定する方式
Measurement of length L, width b, and thickness t Measurement of length L, width b, and thickness t can be made with a surface observation diagram (× 500000) by an electron microscope and an atomic force microscope (AFM). The average value of the values measured for 100 rod-shaped metal fine particles. The atomic force microscope (AFM) has several operation modes, which are selectively used depending on the application.
Broadly divided into the following three.
(1) Contact method: A method in which the probe is brought into contact with the sample surface and the surface shape is measured from the displacement of the cantilever. (2) A tapping method: The probe is periodically brought into contact with the sample surface and the surface shape is determined from the change in the vibration amplitude of the cantilever. (3) Non-contact method: A method for measuring the surface shape from changes in the cantilever vibration frequency without contacting the probe with the sample surface.

一方、前記非接触方式は、極めて弱い引力を高感度に検出する必要がある。そのため、カンチレバーの変位を直接測定する静的な力の検出では難しく、カンチレバーの機械的共振を応用している。
前記の3つの方法を挙げることができるが、試料に合わせいずれかの方法を選択することが可能である。
On the other hand, the non-contact method needs to detect extremely weak attractive force with high sensitivity. For this reason, it is difficult to detect static force by directly measuring the displacement of the cantilever, and the mechanical resonance of the cantilever is applied.
The above three methods can be mentioned, and any method can be selected according to the sample.

なお、本発明において、前記電子顕微鏡としては、日本電子社製の電子顕微鏡JEM2010を用いて、加速電圧200kVで測定を行なうことができる。また、原子間力顕微鏡(AFM)は、セイコーインスツルメンツ株式会社製のSPA−400が挙げられる。原子間力顕微鏡(AFM)での測定では、比較にポリスチレンビーズを入れておくことにより測定が容易になる。   In the present invention, the electron microscope can be measured at an acceleration voltage of 200 kV using an electron microscope JEM2010 manufactured by JEOL. Moreover, the atomic force microscope (AFM) includes SPA-400 manufactured by Seiko Instruments Inc. In the measurement with an atomic force microscope (AFM), the measurement is facilitated by inserting polystyrene beads in the comparison.

本発明においては、金属粒子または金属を有する粒子として、金属粒子、合金を含む粒子または金属化合物粒子が好ましく、銀粒子、銀合金を含む粒子または銀化合物粒子がより好ましく、銀錫合金部を有する粒子が最も好ましい。   In the present invention, metal particles, particles containing an alloy, or metal compound particles are preferable as the metal particles or metal-containing particles, silver particles, particles containing a silver alloy or silver compound particles are more preferable, and have a silver-tin alloy part. Particles are most preferred.

本発明において、金属粒子または金属を有する粒子の数平均粒子サイズは0.1μm以下が好ましく0.08μm以下がより好ましく、0.05μm以下がさらに好ましい。粒子の数平均粒子サイズが0.1μm以下であると、表面平滑性が良好で、且つ、粗大粒子によるブツ故障も少なくなる。   In the present invention, the number average particle size of metal particles or metal-containing particles is preferably 0.1 μm or less, more preferably 0.08 μm or less, and even more preferably 0.05 μm or less. When the number average particle size of the particles is 0.1 μm or less, the surface smoothness is good and the defects due to coarse particles are reduced.

本発明の組成物は、表面張力が、18〜30mN/mの範囲にあることが好ましく、20〜28mN/mの範囲にあることがより好ましい。このような範囲とすることにより、表面平滑性を向上させることができる。   The composition of the present invention preferably has a surface tension in the range of 18 to 30 mN / m, and more preferably in the range of 20 to 28 mN / m. By setting it as such a range, surface smoothness can be improved.

光重合開始剤
本発明の組成物には、光重合開始剤が含まれることが好ましい。本発明に用いられる光重合開始剤は、全組成物中、例えば、0.1〜15質量%含有し、好ましくは0.2〜12質量%であり、さらに好ましくは、0.3〜10質量%である。2種類以上の光重合開始剤を用いる場合は、その合計量が前記範囲となることが好ましい。
光重合開始剤の割合を0.1質量%以上とすることにより、感度(速硬化性)、解像性、ラインエッジラフネス性、塗膜強度が向上する傾向にあり好ましい。一方、光重合開始剤の割合を15質量%以下とすることにより、光透過性、着色性、取り扱い性などが向上する傾向にあり、好ましい。
Photopolymerization initiator The composition of the present invention preferably contains a photopolymerization initiator. The photoinitiator used for this invention contains 0.1-15 mass% in all the compositions, for example, Preferably it is 0.2-12 mass%, More preferably, it is 0.3-10 mass %. When using 2 or more types of photoinitiators, it is preferable that the total amount becomes the said range.
It is preferable that the ratio of the photopolymerization initiator is 0.1% by mass or more because sensitivity (fast curability), resolution, line edge roughness, and coating film strength tend to be improved. On the other hand, when the ratio of the photopolymerization initiator is 15% by mass or less, the light transmittance, the colorability, the handleability and the like tend to be improved, which is preferable.

本発明で用いる光重合開始剤は、使用する光源の波長に対して活性を有するものが配合され、適切な活性種を発生させるものを用いる。   As the photopolymerization initiator used in the present invention, one that has activity with respect to the wavelength of the light source to be used is blended, and one that generates appropriate active species is used.

本発明で使用されるラジカル光重合開始剤は、例えば、市販されている開始剤を用いることができる。これらの例としてはCiba社から入手可能なIrgacure(登録商標)2959(1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、Irgacure(登録商標)184(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)、Irgacure(登録商標)500(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾフェノン)、Irgacure(登録商標)651(2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン)、Irgacure(登録商標)369(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)、Irgacure(登録商標)907(2−メチル−1[4−メチルチオフェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、Irgacure(登録商標)819(ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、Irgacure(登録商標)1800(ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド,1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン)、Irgacure(登録商標)1800(ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド,2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−1−プロパン−1−オン)、Irgacure(登録商標)OXE01(1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−2−(O−ベンゾイルオキシム)、Darocur(登録商標)1173(2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−1−プロパン−1−オン)、Darocur(登録商標)1116、1398、1174および1020、CGI242(エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(O−アセチルオキシム)、BASF社から入手可能なLucirin TPO(2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド)、Lucirin TPO−L(2,4,6−トリメチルベンゾイルエトキシフェニルホスフィンオキサイド)、ESACUR日本シイベルヘグナー社から入手可能なESACURE 1001M(1−[4−ベンゾイルフェニルスルファニル]フェニル]−2−メチル−2−(4−メチルフェニルスルホニル)プロパン−1−オン、N−1414旭電化社から入手可能なアデカオプトマー(登録商標)N−1414(カルバゾール・フェノン系)、アデカオプトマー(登録商標)N−1717(アクリジン系)、アデカオプトマー(登録商標)N−1606(トリアジン系)、三和ケミカル製のTFE−トリアジン(2−[2−(フラン−2−イル)ビニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン)、三和ケミカル製のTME−トリアジン(2−[2−(5−メチルフラン−2−イル)ビニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン)、三和ケミカル製のMP−トリアジン(2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン)、ミドリ化学製TAZ−113(2−[2−(3,4−ジメトキシフェニル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン)、ミドリ化学製TAZ−108(2−(3,4−ジメトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン)、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、メチル−2−ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルスルフィド、4−フェニルベンゾフェノン、エチルミヒラーズケトン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン、2−メチルチオキサントン、チオキサントンアンモニウム塩、ベンゾイン、4,4’−ジメトキシベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、1,1,1−トリクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノンおよびジベンゾスベロン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、2−ベンゾイルナフタレン、4−ベンゾイル ビフェニル、4−ベンゾイル ジフェニルエーテル、1,4−ベンゾイルベンゼン、ベンジル、10−ブチル−2−クロロアクリドン、[4−(メチルフェニルチオ)フェニル]フェニルメタン)、2−エチルアントラキノン、2,2−ビス(2−クロロフェニル)4,5,4‘,5’−テトラキス(3,4,5−トリメトキシフェニル)1,2‘−ビイミダゾール、2,2−ビス(o−クロロフェニル)4,5,4’,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、トリス(4−ジメチルアミノフェニル)メタン、エチル−4−(ジメチルアミノ)ベンゾエート、2−(ジメチルアミノ)エチルベンゾエート、ブトキシエチル−4−(ジメチルアミノ)ベンゾエート等が挙げられる。   As the radical photopolymerization initiator used in the present invention, for example, a commercially available initiator can be used. Examples of these include Irgacure® 2959 (1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, Irgacure (available from Ciba). (Registered trademark) 184 (1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone), Irgacure (registered trademark) 500 (1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, benzophenone), Irgacure (registered trademark) 651 (2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane- 1-one), Irgacure® 369 (2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butanone-1), Irgacure® 907 (2-methyl-1 [4- Methylthiophenyl] -2-morpholinop Lopan-1-one, Irgacure® 819 (bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, Irgacure® 1800 (bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4 , 4-trimethyl-pentylphosphine oxide, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone), Irgacure® 1800 (bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethyl-pentylphosphine oxide) , 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propan-1-one), Irgacure® OXE01 (1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- ( O-benzoyloxime), Darocur (registered) Standard) 1173 (2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propan-1-one), Darocur (R) 1116, 1398, 1174 and 1020, CGI242 (ethanone, 1- [9-ethyl-6 -(2-Methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), Lucirin TPO (2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide), Lucirin TPO available from BASF -L (2,4,6-trimethylbenzoylethoxyphenylphosphine oxide), ESACURE 1001M (1- [4-benzoylphenylsulfanyl] phenyl] -2-methyl-2- (4-methyl), available from ESACUR Nippon Siber Hegner Phenyls Honyl) propan-1-one, N-1414 Adeka optomer (registered trademark) N-1414 (carbazole phenone system), Adeka optomer (registered trademark) N-1717 (acridine system) available from Asahi Denka Co., Ltd. Adekaoptomer (registered trademark) N-1606 (triazine type), TFE-triazine (2- [2- (furan-2-yl) vinyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -1 manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.) , 3,5-triazine), TME-triazine (2- [2- (5-methylfuran-2-yl) vinyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.) -Triazine), MP-triazine (2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine) manufactured by Sanwa Chemical, Midori Chemical TAZ-113 (2- [2- (3,4-dimethoxyphenyl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine), TAZ-108 (2- (3 , 4-dimethoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine), benzophenone, 4,4'-bisdiethylaminobenzophenone, methyl-2-benzophenone, 4-benzoyl-4'- Methyl diphenyl sulfide, 4-phenylbenzophenone, ethyl Michler's ketone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 4-isopropylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 1-chloro-4-propoxythioxanthone, 2-methylthioxanthone, thioxa Nton ammonium salt, benzoin, 4,4'-dimethoxybenzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, benzyl dimethyl ketal, 1,1,1-trichloroacetophenone, diethoxyacetophenone and dibenzosuberone , Methyl o-benzoylbenzoate, 2-benzoylnaphthalene, 4-benzoyl biphenyl, 4-benzoyl diphenyl ether, 1,4-benzoylbenzene, benzyl, 10-butyl-2-chloroacridone, [4- (methylphenylthio) Phenyl] phenylmethane), 2-ethylanthraquinone, 2,2-bis (2-chlorophenyl) 4,5,4 ′, 5′-tetrakis (3,4,5-trimethoxyphenyl) 1,2′-biimidazole, 2,2-bis (o-chlorophenyl) 4,5,4 ′, 5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, tris (4-dimethylaminophenyl) methane, ethyl Examples include -4- (dimethylamino) benzoate, 2- (dimethylamino) ethyl benzoate, butoxyethyl-4- (dimethylamino) benzoate.

さらに本発明の組成物には、光重合開始剤の他に、光増感剤を加えて、UV領域の波長を調整することもできる。本発明において用いることができる典型的な増感剤としては、クリベロ〔J.V.Crivello,Adv.in Polymer Sci,62,1(1984)〕に開示しているものが挙げられ、具体的には、ピレン、ペリレン、アクリジンオレンジ、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、ベンゾフラビン、N−ビニルカルバゾール、9,10−ジブトキシアントラセン、アントラキノン、クマリン、ケトクマリン、フェナントレン、カンファキノン、フェノチアジン誘導体などを挙げることができる。   Furthermore, in addition to the photopolymerization initiator, a photosensitizer can be added to the composition of the present invention to adjust the wavelength in the UV region. Typical sensitizers that can be used in the present invention include those disclosed in Krivello [JVCrivello, Adv. In Polymer Sci, 62, 1 (1984)], specifically, pyrene. Perylene, acridine orange, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, benzoflavine, N-vinylcarbazole, 9,10-dibutoxyanthracene, anthraquinone, coumarin, ketocoumarin, phenanthrene, camphorquinone, phenothiazine derivatives and the like.

界面活性剤
本発明の組成物には、界面活性剤を添加してもよく、本発明に用いられる界面活性剤は、全組成物中、例えば、0.001〜5質量%含有し、好ましくは0.002〜4質量%であり、さらに好ましくは、0.005〜3質量%である。2種類以上の界面活性剤を用いる場合は、その合計量が前記範囲となる。界面活性剤が組成物中0.001未満では、塗布の均一性の効果が不十分な場合があり、一方、5質量%を越えると、モールド転写特性を悪化させる場合がある。
界面活性剤は、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤およびフッ素・シリコーン系界面活性剤の少なくとも1種を含むことが好ましく、フッ素系界面活性剤とシリコーン系界面活性剤の両方または、フッ素・シリコーン系界面活性剤を含むことがより好ましく、フッ素・シリコーン系界面活性剤を含むことが最も好ましい。
ここで、フッ素・シリコーン系界面活性剤とは、フッ素系界面活性剤およびシリコーン系界面活性剤の両方の要件を併せ持つものをいう。
このような界面活性剤を用いることにより、本発明の組成物を、半導体素子製造用のシリコーンウェハや、液晶素子製造用のガラス角基板、クロム膜、モリブデン膜、モリブデン合金膜、タンタル膜、タンタル合金膜、窒化珪素膜、アモルファスシリコーン膜、酸化錫をドープした酸化インジウム(ITO)膜や酸化錫膜などの、各種の膜が形成されるなど基板上の塗布時に起こるストリエーションや鱗状の模様(レジスト膜の乾燥むら)などの塗布不良の問題を解決する目的、およびモールド凹部のキャビティ内への組成物の流動性を良くし、モールドとレジスト間の剥離性を良くし、レジストと基板間の密着性を良くする、組成物の粘度を下げる等が可能になる。特に、本発明の組成物において、上記界面活性剤を添加することにより、塗布均一性を大幅に改良でき、スピンコーターやスリットスキャンコーターを用いた塗布において、基板サイズに依らず良好な塗布適性が得られる。さらにインクジェット用ブラックマトリックスに応用した場合、パターン表面が撥インク性となり好都合である。
Surfactant A surfactant may be added to the composition of the present invention, and the surfactant used in the present invention contains, for example, 0.001 to 5% by mass in the total composition, preferably It is 0.002-4 mass%, More preferably, it is 0.005-3 mass%. When using 2 or more types of surfactant, the total amount becomes the said range. If the surfactant is less than 0.001 in the composition, the effect of coating uniformity may be insufficient. On the other hand, if it exceeds 5% by mass, mold transfer characteristics may be deteriorated.
The surfactant preferably contains at least one of a fluorine-based surfactant, a silicone-based surfactant, and a fluorine / silicone-based surfactant. Both the fluorine-based surfactant and the silicone-based surfactant or fluorine -More preferably, a silicone-based surfactant is included, and most preferably, a fluorine-silicone-based surfactant is included.
Here, the fluorine / silicone surfactant refers to one having both requirements of a fluorine surfactant and a silicone surfactant.
By using such a surfactant, the composition of the present invention can be applied to a silicon wafer for manufacturing a semiconductor device, a glass square substrate for manufacturing a liquid crystal device, a chromium film, a molybdenum film, a molybdenum alloy film, a tantalum film, and tantalum. Striations and scale-like patterns (such as alloy films, silicon nitride films, amorphous silicone films, tin oxide-doped indium oxide (ITO) films, tin oxide films, etc.) The purpose is to solve the problem of poor coating such as uneven drying of the resist film), and the fluidity of the composition into the cavity of the mold recess is improved, the peelability between the mold and the resist is improved, and between the resist and the substrate It becomes possible to improve the adhesion and to lower the viscosity of the composition. In particular, in the composition of the present invention, the coating uniformity can be greatly improved by adding the above-mentioned surfactant, and in coating using a spin coater or slit scan coater, good coating suitability can be obtained regardless of the substrate size. can get. Furthermore, when applied to an inkjet black matrix, the pattern surface is ink repellent and convenient.

本発明で用いる非イオン性フッ素系界面活性剤の例としては、商品名フロラードFC−430、FC−431(住友スリーエム社製)、商品名サーフロン「S−382」(旭硝子社製)、EFTOP「EF−122A、122B、122C、EF−121、EF−126、EF−127、MF−100」(トーケムプロダクツ社製)、商品名PF−636、PF−6320、PF−656、PF−6520(いずれもOMNOVA社)、商品名フタージェントFT250、FT251、DFX18(いずれも(株)ネオス社製)、商品名ユニダインDS−401、DS−403、DS−451(いずれもダイキン工業(株)社製)、商品名メガフアック171、172、173、178K、178A、(いずれも大日本インキ化学工業社製)が挙げられ、非イオン性ケイ素系界面活性剤の例としては、商品名SI−10シリーズ(竹本油脂社製)、メガファックペインタッド31(大日本インキ化学工業社製)、KP−341(信越化学工業社製)が挙げられる。
本発明で用いる、フッ素・シリコーン系界面活性剤の例としては、商品名X−70−090、X−70−091、X−70−092、X−70−093、(いずれも信越化学工業社製)、商品名メガフアックR−08、XRB−4(いずれも大日本インキ化学工業社製)が挙げられる。
Examples of the nonionic fluorosurfactant used in the present invention include trade names Florard FC-430 and FC-431 (Sumitomo 3M), trade names Surflon “S-382” (Asahi Glass Co., Ltd.), EFTOP “ EF-122A, 122B, 122C, EF-121, EF-126, EF-127, MF-100 "(manufactured by Tochem Products), trade names PF-636, PF-6320, PF-656, PF-6520 ( All are OMNOVA), brand names FT250, FT251, DFX18 (all manufactured by Neos Co., Ltd.), brand names Unidyne DS-401, DS-403, DS-451 (all manufactured by Daikin Industries, Ltd.) ), Trade name Megafuk 171, 172, 173, 178K, 178A (all manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) Examples of nonionic silicon-based surfactants include the trade name SI-10 series (manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.), MegaFuck Paintad 31 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), KP-341 (Shin-Etsu Chemical) Manufactured by Kogyo Co., Ltd.).
Examples of fluorine / silicone surfactants used in the present invention include trade names X-70-090, X-70-091, X-70-092, X-70-093 (all Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). Manufactured), and trade names Megafuk R-08 and XRB-4 (all manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.).

酸化防止剤
さらに、本発明の組成物には、公知の酸化防止剤を含んでもよい。酸化防止剤を含めることにより、膜厚減少をより低減することができる。本発明に用いられる酸化防止剤は、全組成物中、例えば、0.01〜10質量%含有し、好ましくは0.2〜5質量%である。2種類以上の酸化防止剤を用いる場合は、その合計量が前記範囲となる。
酸化防止剤は、分解による膜厚減少を低減できるという利点がある。このような酸化防止剤としては、ヒドラジド類、ヒンダードアミン系酸化防止剤、含窒素複素環メルカプト系化合物、チオエーテル系酸化防止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、アスコルビン酸類、硫酸亜鉛、チオシアン酸塩類、チオ尿素誘導体、糖類、亜硝酸塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、ヒドロキシルアミン誘導体などを挙げることができる。この中では、特にヒンダードフェノール系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤が硬化膜の着色、膜厚減少の観点で好ましい。
Antioxidant Furthermore, the composition of the present invention may contain a known antioxidant. By including the antioxidant, the film thickness reduction can be further reduced. The antioxidant used for this invention contains 0.01-10 mass% in all the compositions, for example, Preferably it is 0.2-5 mass%. When using 2 or more types of antioxidant, the total amount becomes the said range.
Antioxidants have the advantage of being able to reduce film thickness reduction due to decomposition. Examples of such antioxidants include hydrazides, hindered amine antioxidants, nitrogen-containing heterocyclic mercapto compounds, thioether antioxidants, hindered phenol antioxidants, ascorbic acids, zinc sulfate, thiocyanates, Examples include thiourea derivatives, sugars, nitrites, sulfites, thiosulfates, hydroxylamine derivatives, and the like. Among these, hindered phenol antioxidants and thioether antioxidants are particularly preferable from the viewpoint of coloring the cured film and reducing the film thickness.

酸化防止剤の市販品としては、Irganox1010、1035、1076、1222(以上、チバガイギー(株)製)、Antigene P、3C、FR、スミライザーS、スミライザーGA80(住友化学工業製)、アデカスタブAO70、AO80、AO503((株)ADEKA製)等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、混合して用いてもよい。   As commercially available products of antioxidants, Irganox 1010, 1035, 1076, 1222 (manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.), Antigene P, 3C, FR, Sumilyzer S, Sumilyzer GA80 (manufactured by Sumitomo Chemical), Adekastab AO70, AO80, AO503 (made by ADEKA Co., Ltd.) etc. are mentioned, These may be used independently and may be used in mixture.

バインダー
本発明の組成物は、バインダーを含んでいてもよい。バインダーとしては、種々の公知のポリマーが使用できる。本発明によれば、従来のフォトリソ用ではその現像性の観点から用いられるバインダーには酸基などアルカリ可溶性が必要であったが、本発明に用いられるバインダーはその制約がない。具体的には、特開平5−72724号公報に記載されている有機高分子物質が好ましく、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、エチレンと酢酸ビニルまたはそのケン化物の様なエチレン共重合体、エチレンとアクリル酸エステルまたはそのケン化物、ポリ塩化ビニル、塩化ビニルと酢酸ビニルおよびそのケン化物の様な塩化ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン共重合体、ポリスチレン、スチレンと(メタ)アクリル酸エステルまたはそのケン化物の様なスチレン共重合体、ポリビニルトルエン、ビニルトルエンと(メタ)アクリル酸エステルまたはそのケン化物の様なビニルトルエン共重合体、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸ブチルと酢酸ビニル等の(メタ)アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル共重合体ナイロン、共重合ナイロン、N−アルコキシメチル化ナイロン、N−ジメチルアミノ化ナイロンの様なポリアミド樹脂等の有機高分子などが挙げられる。用いるバインダーの重量平均分子量は1,000〜100,000であり、1000以下では、バインダーとしての効果が得られず、100000を超えると、本発明の組成物の粘度が高くなりすぎる。バインダーの添加量は、好ましくは全固形分に対し10重量%以下であり、より好ましくは5質量%以下である。10重量%より多いと、相対的に顔料添加量の減少および単量体添加量の減少を招く傾向にあり、硬化物強度の低下、光学濃度の低下をきたす場合がある。特に、本発明の組成物では、バインダーを含まないものとすることができ、これまでにない高顔料濃度の実現が可能になるという点から極めて有意である。
Binder The composition of the present invention may contain a binder. Various known polymers can be used as the binder. According to the present invention, in conventional photolitho, the binder used from the viewpoint of developability needs to be alkali-soluble such as an acid group, but the binder used in the present invention is not limited thereto. Specifically, organic polymer materials described in JP-A-5-72724 are preferable, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, ethylene copolymers such as ethylene and vinyl acetate or saponified products thereof, and ethylene and acrylic. Acid ester or saponified product thereof, polyvinyl chloride, vinyl chloride copolymer such as vinyl chloride and vinyl acetate and saponified product thereof, polyvinylidene chloride, vinylidene chloride copolymer, polystyrene, styrene and (meth) acrylic acid ester or Styrene copolymer such as saponified product, polyvinyltoluene, vinyltoluene and (meth) acrylic ester or vinyltoluene copolymer such as saponified product, poly (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate And (meth) acrylic acid esters such as vinyl acetate Polymers, vinyl copolymers nylon acetate, copolymer nylon, N- alkoxymethyl nylon, organic polymeric polyamide resins such as N- dimethylamino nylon and the like. The weight average molecular weight of the binder to be used is 1,000 to 100,000, and if it is 1000 or less, the effect as a binder cannot be obtained, and if it exceeds 100,000, the viscosity of the composition of the present invention becomes too high. The amount of the binder added is preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, based on the total solid content. When the amount is more than 10% by weight, the pigment addition amount and the monomer addition amount tend to be relatively reduced, and the strength of the cured product and the optical density may be lowered. In particular, the composition of the present invention can be made free of a binder, and is extremely significant in that it enables realization of an unprecedented high pigment concentration.

その他の成分
本発明の組成物には前記成分の他に必要に応じて離型剤、シランカップリング剤、重合禁止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、老化防止剤、可塑剤、密着促進剤、熱重合開始剤、着色剤、エラストマー粒子、光酸増殖剤、光塩基発生剤、塩基性化合物、流動調整剤、消泡剤、分散剤等を添加してもよい。
Other components In addition to the above-described components, the composition of the present invention may include a release agent, a silane coupling agent, a polymerization inhibitor, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an anti-aging agent, a plasticizer, and an adhesion promoter. , Thermal polymerization initiators, colorants, elastomer particles, photoacid proliferators, photobase generators, basic compounds, flow regulators, antifoaming agents, dispersants and the like may be added.

剥離性をさらに向上する目的で、本発明の組成物には、離型剤を任意に配合することができる。具体的には、本発明の組成物からなる感光性樹脂層に押し付けたモールドを、該感光性樹脂層の面荒れや版取られを起こさずにきれいに剥離できるようにする目的で添加される。離型剤としては従来公知の離型剤、例えば、シリコーン系離型剤、ポリエチレンワックス、アミドワックス、テフロンパウダー(テフロンは登録商標)等の固形ワックス、弗素系、リン酸エステル系化合物等が何れも使用可能である。また、これらの離型剤をモールドに付着させておくこともできる。   For the purpose of further improving the peelability, a release agent can be arbitrarily blended in the composition of the present invention. Specifically, it is added for the purpose of allowing the mold pressed against the photosensitive resin layer comprising the composition of the present invention to be peeled cleanly without causing surface roughness or plate removal of the photosensitive resin layer. Examples of the release agent include conventionally known release agents such as silicone-based release agents, polyethylene wax, amide wax, solid wax such as Teflon powder (Teflon is a registered trademark), fluorine-based compounds, phosphate ester-based compounds, etc. Can also be used. Moreover, these mold release agents can be adhered to the mold.

シリコーン系離型剤は、本発明で用いられる上記光硬化性樹脂と組み合わせた時にモールドからの剥離性が特に良好であり、版取られ現象が起こり難くなる。シリコーン系離型剤は、オルガノポリシロキサン構造を基本構造とする離型剤であり、例えば、未変性または変性シリコーンオイル、トリメチルシロキシケイ酸を含有するポリシロキサン、シリコーン系アクリル樹脂等が該当し、一般的にハードコート用組成物で用いられているシリコーン系レベリング剤の適用も可能である。   Silicone release agents have particularly good releasability from the mold when combined with the above-mentioned photocurable resin used in the present invention, and the phenomenon of taking a plate is difficult to occur. The silicone release agent is a release agent having an organopolysiloxane structure as a basic structure, for example, unmodified or modified silicone oil, polysiloxane containing trimethylsiloxysilicate, silicone acrylic resin, and the like. It is also possible to apply a silicone leveling agent generally used in hard coat compositions.

変性シリコーンオイルは、ポリシロキサンの側鎖および/または末端を変性したものであり、反応性シリコーンオイルと非反応性シリコーンオイルとに分けられる。反応性シリコーンオイルとしては、アミノ変性、エポキシ変性、カルボキシル変性、カルビノール変性、メタクリル変性、メルカプト変性、フェノール変性、片末端反応性、異種官能基変性等が挙げられる。非反応性シリコーンオイルとしては、ポリエーテル変性、メチルスチリル変性、アルキル変性、高級脂肪エステル変性、親水性特殊変性、高級アルコキシ変性、高級脂肪酸変性、フッ素変性等が挙げられる。
一つのポリシロキサン分子に上記したような変性方法の2つ以上を行うこともできる。
The modified silicone oil is obtained by modifying the side chain and / or terminal of polysiloxane, and is classified into a reactive silicone oil and a non-reactive silicone oil. Examples of the reactive silicone oil include amino modification, epoxy modification, carboxyl modification, carbinol modification, methacryl modification, mercapto modification, phenol modification, one-end reactivity, and different functional group modification. Examples of the non-reactive silicone oil include polyether modification, methylstyryl modification, alkyl modification, higher fatty ester modification, hydrophilic special modification, higher alkoxy modification, higher fatty acid modification, and fluorine modification.
Two or more of the above-described modification methods can be performed on one polysiloxane molecule.

変性シリコーンオイルは組成物成分との適度な相溶性があることが好ましい。特に、組成物中に必要に応じて配合される他の塗膜形成成分に対して反応性がある反応性シリコーンオイルを用いる場合には、本発明の組成物を硬化した硬化膜中に化学結合よって固定されるので、当該硬化膜の密着性阻害、汚染、劣化等の問題が起き難い。特に、蒸着工程での蒸着層との密着性向上には有効である。また、(メタ)アクリロイル変性シリコーン、ビニル変性シリコーン等の光硬化性を有する官能基で変性されたシリコーンの場合は、本発明の組成物と架橋するため、硬化後の特性に優れる。   The modified silicone oil is preferably compatible with the composition components. In particular, when using a reactive silicone oil that is reactive with other coating film forming components blended as necessary in the composition, it is chemically bonded in the cured film obtained by curing the composition of the present invention. Therefore, since it is fixed, problems such as adhesion inhibition, contamination, and deterioration of the cured film are unlikely to occur. In particular, it is effective for improving the adhesion with the vapor deposition layer in the vapor deposition step. Moreover, in the case of silicone modified with a photocurable functional group such as (meth) acryloyl-modified silicone, vinyl-modified silicone, etc., since it crosslinks with the composition of the present invention, it has excellent properties after curing.

トリメチルシロキシケイ酸を含有するポリシロキサンは表面にブリードアウトし易く剥離性に優れており、表面にブリードアウトしても密着性に優れ、金属蒸着やオーバーコート層との密着性にも優れている点で好ましい。
上記離型剤は1種類のみ或いは2種類以上を組み合わせて添加することができる。
Polysiloxane containing trimethylsiloxysilicic acid is easy to bleed out on the surface and has excellent releasability, excellent adhesion even when bleeded out to the surface, and excellent adhesion to metal deposition and overcoat layer This is preferable.
The said mold release agent can be added only in 1 type or in combination of 2 or more types.

離型剤を本発明の組成物に添加する場合、組成物全量中に0.001〜10質量%の割合で配合することが好ましく、0.01〜5質量%の範囲で添加することがより好ましい。離型剤の割合が上記範囲未満では、モールドと本発明の組成物からなる感光性樹脂層の剥離性向上効果が不充分となりやすい。一方、離型剤の割合が上記範囲を超えると組成物の塗工時のはじきによる塗膜面の面荒れの問題が生じたり、製品において基材自身および近接する層、例えば、蒸着層の密着性を阻害したり、転写時に皮膜破壊等(膜強度が弱くなりすぎる)を引き起こす等の点で好ましくない。
離型剤の割合が0.01質量%以上とすることにより、モールドと光ナノインプリントリソグラフィ用硬化性組成物層の剥離性向上効果が充分となる。一方、離型剤の割合が上記範囲を10質量%以内だと、組成物の塗工時のはじきによる塗膜面の面荒れの問題が生じにくく、製品において基材自身および近接する層、例えば、蒸着層の密着性を阻害しにくく、転写時に皮膜破壊等(膜強度が弱くなりすぎる)を引き起こしにくい等の点で好ましい。
When a release agent is added to the composition of the present invention, it is preferably added in a proportion of 0.001 to 10% by mass in the total amount of the composition, more preferably in a range of 0.01 to 5% by mass. preferable. If the ratio of a mold release agent is less than the said range, the peelable improvement effect of the photosensitive resin layer which consists of a mold and the composition of this invention tends to become inadequate. On the other hand, if the ratio of the release agent exceeds the above range, the surface of the coating film may be rough due to repelling during coating of the composition, or the substrate itself and the adjacent layer in the product, for example, the adhesion of the vapor deposition layer It is not preferable from the viewpoint of inhibiting the properties and causing film breakage or the like during transfer (film strength becomes too weak).
When the ratio of the release agent is 0.01% by mass or more, the effect of improving the peelability between the mold and the curable composition layer for photo nanoimprint lithography is sufficient. On the other hand, if the ratio of the release agent is within the above range of 10% by mass, the problem of surface roughness of the coating film due to repelling during coating of the composition is unlikely to occur, and the substrate itself and adjacent layers in the product, for example, It is preferable in that it hardly inhibits the adhesion of the deposited layer and hardly causes film breakage or the like (film strength becomes too weak) during transfer.

本発明の組成物には、微細凹凸パターンを有する表面構造の耐熱性、強度、或いは、金属蒸着層との密着性を高めるために、有機金属カップリング剤を配合してもよい。また、有機金属カップリング剤は、熱硬化反応を促進させる効果も持つため有効である。有機金属カップリング剤としては、例えば、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、ジルコニウムカップリング剤、アルミニウムカップリング剤、スズカップリング剤等の各種カップリング剤を使用できる。   In the composition of the present invention, an organic metal coupling agent may be blended in order to improve the heat resistance, strength, or adhesion to the metal vapor deposition layer of the surface structure having a fine concavo-convex pattern. In addition, the organometallic coupling agent is effective because it has an effect of promoting the thermosetting reaction. As the organometallic coupling agent, for example, various coupling agents such as a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a zirconium coupling agent, an aluminum coupling agent, and a tin coupling agent can be used.

本発明の組成物に用いるシランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン;γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン;β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等のエポキシシラン;N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン;および、その他のシランカップリング剤として、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。   Examples of the silane coupling agent used in the composition of the present invention include vinyl silanes such as vinyltrichlorosilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, vinyltriethoxysilane, and vinyltrimethoxysilane; γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane An epoxy silane such as β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane; N-β- (aminoethyl)- aminosilanes such as γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane; and Other sila Examples of the coupling agent include γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-chloropropylmethyldimethoxysilane, and γ-chloropropylmethyldiethoxysilane.

チタンカップリング剤としては、例えば、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル)ビス(ジトリデシル)ホスファイトチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ(ジオクチルホスフェート)チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、イソプロピルトリ(N−アミノエチル・アミノエチル)チタネート、ジクミルフェニルオキシアセテートチタネート、ジイソステアロイルエチレンチタネート等が挙げられる。   Examples of titanium coupling agents include isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tridodecylbenzenesulfonyl titanate, isopropyl tris (dioctyl pyrophosphate) titanate, tetraisopropyl bis (dioctyl phosphite) titanate, tetraoctyl bis (ditridecyl phosphite) Titanate, tetra (2,2-diallyloxymethyl) bis (ditridecyl) phosphite titanate, bis (dioctylpyrophosphate) oxyacetate titanate, bis (dioctylpyrophosphate) ethylene titanate, isopropyltrioctanoyl titanate, isopropyldimethacrylisostearoyl Titanate, isopropyl isostearoyl diacryl titanate, isop Pirutori (dioctyl phosphate) titanate, isopropyl tricumylphenyl titanate, isopropyl tri (N- aminoethyl-aminoethyl) titanate, dicumyl phenyloxy acetate titanate, diisostearoyl ethylene titanate.

ジルコニウムカップリング剤としては、例えば、テトラ−n−プロポキシジルコニウム、テトラ−ブトキシジルコニウム、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムジブトキシビス(アセチルアセトネート)、ジルコニウムトリブトキシエチルアセトアセテート、ジルコニウムブトキシアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)等が挙げられる。   Examples of the zirconium coupling agent include tetra-n-propoxyzirconium, tetra-butoxyzirconium, zirconium tetraacetylacetonate, zirconium dibutoxybis (acetylacetonate), zirconium tributoxyethyl acetoacetate, zirconium butoxyacetylacetonate bis. (Ethyl acetoacetate) and the like.

アルミニウムカップリング剤としては、例えば、アルミニウムイソプロピレート、モノsec−ブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムsec−ブチレート、アルミニウムエチレート、エチルアセトアセテエートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムモノアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムトリス(アセチルアセトアセテート)等を挙げることができる。   Examples of the aluminum coupling agent include aluminum isopropylate, monosec-butoxyaluminum diisopropylate, aluminum sec-butyrate, aluminum ethylate, ethylacetoacetate aluminum diisopropylate, aluminum tris (ethylacetoacetate), alkylacetate Acetate aluminum diisopropylate, aluminum monoacetylacetonate bis (ethyl acetoacetate), aluminum tris (acetylacetoacetate) and the like can be mentioned.

上記有機金属カップリング剤は、本発明の組成物の固形分全量中に0.001〜10質量%の割合で任意に配合できる。有機金属カップリング剤の割合を0.001質量%以上とすることにより、耐熱性、強度、蒸着層との密着性の付与の向上についてより効果的な傾向にある。一方、有機金属カップリング剤の割合を10質量%以下とすることにより、本発明の組成物の安定性、成膜性の欠損を抑止できる傾向にあり好ましい。   The said organometallic coupling agent can be arbitrarily mix | blended in the ratio of 0.001-10 mass% in solid content whole quantity of the composition of this invention. By setting the ratio of the organometallic coupling agent to 0.001% by mass or more, there is a tendency to be more effective in improving heat resistance, strength, and adhesion with the vapor deposition layer. On the other hand, when the ratio of the organometallic coupling agent is 10% by mass or less, the stability and film forming property of the composition of the present invention tend to be suppressed, which is preferable.

本発明の組成物には、貯蔵安定性等を向上させるために、重合禁止剤を配合してもよい。重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、tert−ブチルハイドロキノン、カテコール、ハイドロキノンモノメチルエーテル等のフェノール類;ベンゾキノン、ジフェニルベンゾキノン等のキノン類;フェノチアジン類;銅類等を用いることができる。重合禁止剤は、本発明の組成物の全量に対して任意に0.001〜10質量%の割合で配合するのが好ましい。   The composition of the present invention may contain a polymerization inhibitor in order to improve storage stability and the like. Examples of the polymerization inhibitor include phenols such as hydroquinone, tert-butylhydroquinone, catechol, and hydroquinone monomethyl ether; quinones such as benzoquinone and diphenylbenzoquinone; phenothiazines; coppers and the like. The polymerization inhibitor is preferably blended arbitrarily in a proportion of 0.001 to 10% by mass with respect to the total amount of the composition of the present invention.

紫外線吸収剤の市販品としては、Tinuvin P、234、320、326、327、328、213(以上、チバガイギー(株)製)、Sumisorb110、130、140、220、250、300、320、340、350、400(以上、住友化学工業(株)製)等が挙げられる。紫外線吸収剤は、光ナノインプリントリソグラフィ用硬化性組成物の全量に対して任意に0.01〜10質量%の割合で配合するのが好ましい。   Commercially available UV absorbers include Tinuvin P, 234, 320, 326, 327, 328, 213 (above, manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.), Sumisorb 110, 130, 140, 220, 250, 300, 320, 340, 350. 400 (above, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.). It is preferable to mix | blend an ultraviolet absorber arbitrarily in the ratio of 0.01-10 mass% with respect to the whole quantity of the curable composition for optical nanoimprint lithography.

光安定剤の市販品としては、Tinuvin 292、144、622LD(以上、チバガイギー(株)製)、サノールLS−770、765、292、2626、1114、744(以上、三共化成工業(株)製)等が挙げられる。光安定剤は組成物の全量に対し、0.01〜10質量%の割合で配合するのが好ましい。   Commercially available light stabilizers include Tinuvin 292, 144, 622LD (above, manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.), Sanol LS-770, 765, 292, 2626, 1114, 744 (above, manufactured by Sankyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) Etc. The light stabilizer is preferably blended at a ratio of 0.01 to 10% by mass with respect to the total amount of the composition.

老化防止剤の市販品としては、Antigene W、S、P、3C、6C、RD−G、FR、AW(以上、住友化学工業(株)製)等が挙げられる。老化防止剤は組成物の全量に対し、0.01〜10質量%の割合で配合するのが好ましい。   Examples of commercially available anti-aging agents include Antigene W, S, P, 3C, 6C, RD-G, FR, and AW (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.). The anti-aging agent is preferably blended at a ratio of 0.01 to 10% by mass with respect to the total amount of the composition.

本発明の組成物には基板との接着性や膜の柔軟性、硬度等を調整するために可塑剤を加えることが可能である。好ましい可塑剤の具体例としては、例えば、ジオクチルフタレート、ジドデシルフタレート、トリエチレングリコールジカプリレート、ジメチルグリコールフタレート、トリクレジルホスフェート、ジオクチルアジペート、ジブチルセバケート、トリアセチルグリセリン、ジメチルアジペート、ジエチルアジペート、ジ(n−ブチル)アジペート、ジメチルスベレート、ジエチルスベレート、ジ(n−ブチル)スベレート等があり、可塑剤は組成物中の30質量%以下で任意に添加することができる。好ましくは20質量%以下で、より好ましくは10質量%以下である。可塑剤の添加効果を得るためには、0.1質量%以上が好ましい。   A plasticizer can be added to the composition of the present invention in order to adjust adhesion to the substrate, flexibility of the film, hardness, and the like. Specific examples of preferred plasticizers include, for example, dioctyl phthalate, didodecyl phthalate, triethylene glycol dicaprylate, dimethyl glycol phthalate, tricresyl phosphate, dioctyl adipate, dibutyl sebacate, triacetyl glycerin, dimethyl adipate, diethyl adipate , Di (n-butyl) adipate, dimethyl suberate, diethyl suberate, di (n-butyl) suberate and the like, and a plasticizer can be optionally added at 30% by mass or less in the composition. Preferably it is 20 mass% or less, More preferably, it is 10 mass% or less. In order to obtain the effect of adding a plasticizer, 0.1% by mass or more is preferable.

本発明の組成物には基板との接着性等を調整するために密着促進剤を添加しても良い。密着促進剤として、ベンズイミダゾール類やポリベンズイミダゾール類、低級ヒドロキシアルキル置換ピリジン誘導体、含窒素複素環化合物、ウレアまたはチオウレア、有機リン化合物、8−オキシキノリン、4−ヒドロキシプテリジン、1,10−フェナントロリン、2,2'−ビピリジン誘導体、ベンゾトリアゾール類、有機リン化合物とフェニレンジアミン化合物、2−アミノ−1−フェニルエタノール、N−フェニルエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、N−エチルエタノールアミンおよび誘導体、ベンゾチアゾール誘導体などを使用することができる。密着促進剤は、組成物中の好ましくは20質量%以下、より好ましくは10質量%以下、さらに好ましくは5質量%以下である。密着促進剤の添加は効果を得るためには、0.1質量%以上が好ましい。   An adhesion promoter may be added to the composition of the present invention in order to adjust adhesion to the substrate. Adhesion promoters include benzimidazoles and polybenzimidazoles, lower hydroxyalkyl-substituted pyridine derivatives, nitrogen-containing heterocyclic compounds, urea or thiourea, organophosphorus compounds, 8-oxyquinoline, 4-hydroxypteridine, 1,10-phenanthroline 2,2'-bipyridine derivatives, benzotriazoles, organophosphorus compounds and phenylenediamine compounds, 2-amino-1-phenylethanol, N-phenylethanolamine, N-ethyldiethanolamine, N-ethyldiethanolamine, N-ethylethanol Amines and derivatives, benzothiazole derivatives, and the like can be used. The adhesion promoter in the composition is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and further preferably 5% by mass or less. The addition of the adhesion promoter is preferably 0.1% by mass or more in order to obtain the effect.

本発明の組成物を硬化させる場合、必要に応じて熱重合開始剤も添加することができる。好ましい熱重合開始剤としては、例えば、過酸化物、アゾ化合物を挙げることができる。具体例としては、ベンゾイルパーオキサイド、tert−ブチル−パーオキシベンゾエート、アゾビスイソブチロニトリル等を挙げることができる。   When hardening the composition of this invention, a thermal-polymerization initiator can also be added as needed. Preferable examples of the thermal polymerization initiator include peroxides and azo compounds. Specific examples include benzoyl peroxide, tert-butyl-peroxybenzoate, azobisisobutyronitrile, and the like.

本発明の組成物は、パターン形状、感度等を調整する目的で、必要に応じて光塩基発生剤を添加してもよい。例えば、2−ニトロベンジルシクロヘキシルカルバメート、トリフェニルメタノール、O−カルバモイルヒドロキシルアミド、O−カルバモイルオキシム、[[(2,6−ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]シクロヘキシルアミン、ビス[[(2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]ヘキサン1,6−ジアミン、4−(メチルチオベンゾイル)−1−メチル−1−モルホリノエタン、(4−モルホリノベンゾイル)−1−ベンジル−1−ジメチルアミノプロパン、N−(2−ニトロベンジルオキシカルボニル)ピロリジン、ヘキサアンミンコバルト(III)トリス(トリフェニルメチルボレート)、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン、2,6−ジメチル−3,5−ジアセチル−4−(2'−ニトロフェニル)−1,4−ジヒドロピリジン、2,6−ジメチル−3,5−ジアセチル−4−(2',4'−ジニトロフェニル)−1,4−ジヒドロピリジン等が好ましいものとして挙げられる。   The composition of the present invention may contain a photobase generator as necessary for the purpose of adjusting the pattern shape, sensitivity, and the like. For example, 2-nitrobenzylcyclohexylcarbamate, triphenylmethanol, O-carbamoylhydroxylamide, O-carbamoyloxime, [[(2,6-dinitrobenzyl) oxy] carbonyl] cyclohexylamine, bis [[(2-nitrobenzyl) Oxy] carbonyl] hexane 1,6-diamine, 4- (methylthiobenzoyl) -1-methyl-1-morpholinoethane, (4-morpholinobenzoyl) -1-benzyl-1-dimethylaminopropane, N- (2-nitro Benzyloxycarbonyl) pyrrolidine, hexaamminecobalt (III) tris (triphenylmethylborate), 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone, 2,6-dimethyl-3,5- Diacetyl-4 Preferred examples include (2′-nitrophenyl) -1,4-dihydropyridine, 2,6-dimethyl-3,5-diacetyl-4- (2 ′, 4′-dinitrophenyl) -1,4-dihydropyridine, and the like. It is done.

また、本発明の組成物では、機械的強度、柔軟性等を向上するなどの目的で、任意成分としてエラストマー粒子を添加してもよい。
本発明の組成物に任意成分として添加できるエラストマー粒子は、平均粒子サイズが好ましくは10nm〜700nm、より好ましくは30〜300nmである。例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ブタジエン/アクリロニトリル共重合体、スチレン/ブタジエン共重合体、スチレン/イソプレン共重合体、エチレン/プロピレン共重合体、エチレン/α−オレフィン系共重合体、エチレン/α−オレフィン/ポリエン共重合体、アクリルゴム、ブタジエン/(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン/ブタジエンブロック共重合体、スチレン/イソプレンブロック共重合体などのエラストマーの粒子である。またこれらエラストマー粒子を、メチルメタアクリレートポリマー、メチルメタアクリレート/グリシジルメタアクリレート共重合体などで被覆したコア/シェル型の粒子を用いることができる。エラストマー粒子は架橋構造をとっていてもよい。
In the composition of the present invention, elastomer particles may be added as optional components for the purpose of improving mechanical strength, flexibility and the like.
The elastomer particles that can be added as an optional component to the composition of the present invention preferably have an average particle size of 10 nm to 700 nm, more preferably 30 to 300 nm. For example, polybutadiene, polyisoprene, butadiene / acrylonitrile copolymer, styrene / butadiene copolymer, styrene / isoprene copolymer, ethylene / propylene copolymer, ethylene / α-olefin copolymer, ethylene / α-olefin / Polyene copolymer, acrylic rubber, butadiene / (meth) acrylic acid ester copolymer, styrene / butadiene block copolymer, styrene / isoprene block copolymer and other elastomer particles. Further, core / shell type particles in which these elastomer particles are coated with a methyl methacrylate polymer, a methyl methacrylate / glycidyl methacrylate copolymer or the like can be used. The elastomer particles may have a crosslinked structure.

エラストマー粒子の市販品としては、例えば、レジナスボンドRKB(レジナス化成(株)製)、テクノMBS−61、MBS−69(以上、テクノポリマー(株)製)等を挙げることができる。   Examples of commercially available elastomer particles include Resin Bond RKB (manufactured by Resinas Kasei Co., Ltd.), Techno MBS-61, MBS-69 (manufactured by Techno Polymer Co., Ltd.), and the like.

これらエラストマー粒子は単独で、または2種以上組み合わせて使用することができる。本発明の組成物におけるエラストマー成分の含有割合は、好ましくは1〜35質量%であり、より好ましくは2〜30質量%、特に好ましくは3〜20質量%である。   These elastomer particles can be used alone or in combination of two or more. The content of the elastomer component in the composition of the present invention is preferably 1 to 35% by mass, more preferably 2 to 30% by mass, and particularly preferably 3 to 20% by mass.

本発明の組成物には、硬化収縮の抑制、熱安定性を向上するなどの目的で、塩基性化合物を任意に添加してもよい。塩基性化合物としては、アミンならびに、キノリンおよびキノリジンなど含窒素複素環化合物、塩基性アルカリ金属化合物、塩基性アルカリ土類金属化合物などが挙げられる。これらの中でも、光重合成モノマーとの相溶性の面からアミンが好ましく、例えば、オクチルアミン、ナフチルアミン、キシレンジアミン、ジベンジルアミン、ジフェニルアミン、ジブチルアミン、ジオクチルアミン、ジメチルアニリン、キヌクリジン、トリブチルアミン、トリオクチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチル−1,6−ヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレンテトラミンおよびトリエタノールアミンなどが挙げられる。   A basic compound may be optionally added to the composition of the present invention for the purpose of suppressing curing shrinkage and improving thermal stability. Examples of the basic compound include amines, nitrogen-containing heterocyclic compounds such as quinoline and quinolidine, basic alkali metal compounds, basic alkaline earth metal compounds, and the like. Among these, amine is preferable from the viewpoint of compatibility with the photopolymerization monomer, for example, octylamine, naphthylamine, xylenediamine, dibenzylamine, diphenylamine, dibutylamine, dioctylamine, dimethylaniline, quinuclidine, tributylamine, Examples include octylamine, tetramethylethylenediamine, tetramethyl-1,6-hexamethylenediamine, hexamethylenetetramine, and triethanolamine.

本発明の組成物には、光硬化性向上のために、連鎖移動剤を添加しても良い。具体的には、4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン、1,3,5−トリス(3−メルカプトブチルオキシエチル)1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)を挙げることができる。  A chain transfer agent may be added to the composition of the present invention in order to improve photocurability. Specifically, 4-bis (3-mercaptobutyryloxy) butane, 1,3,5-tris (3-mercaptobutyloxyethyl) 1,3,5-triazine-2,4,6 (1H, 3H , 5H) -trione, pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate).

本発明の組成物は、上記各成分を混合した後、例えば、孔径0.05μm〜5.0μmのフィルターで濾過することによって溶液として調製することができる。本発明の組成物の混合・溶解は、通常、0℃〜100℃の範囲で行われる。濾過は、多段階で行ってもよいし、多数回繰り返してもよい。また、濾過した液を再濾過することもできる。濾過に使用する材質は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッソ樹脂、ナイロン樹脂などのものが使用できるが特に限定されない。  The composition of the present invention can be prepared as a solution by mixing each of the above components and then filtering with a filter having a pore size of 0.05 μm to 5.0 μm, for example. Mixing and dissolution of the composition of the present invention is usually performed in the range of 0 ° C to 100 ° C. Filtration may be performed in multiple stages or repeated many times. Moreover, the filtered liquid can be refiltered. Materials used for filtration can be polyethylene resin, polypropylene resin, fluorine resin, nylon resin, etc., but are not particularly limited.

本発明の組成物を、液晶ディスプレイ(LCD)などに用いられる永久膜(構造部材用のレジスト)に用いる場合、ディスプレイの動作を阻害しないようにするため、レジスト中の金属または有機物のイオン性不純物の混入を極力避けることが好ましい。本発明の組成物では、特に、NaおよびK元素の含量が、1000ppm以下であることが好ましく、100ppm以下であることがより好ましい。  When the composition of the present invention is used for a permanent film (resist for a structural member) used in a liquid crystal display (LCD) or the like, an ionic impurity of a metal or an organic substance in the resist is used so as not to hinder the operation of the display. It is preferable to avoid mixing as much as possible. In the composition of the present invention, the content of Na and K elements is particularly preferably 1000 ppm or less, and more preferably 100 ppm or less.

次に、本発明の組成物を用いたパターン(特に、微細凹凸パターン)の形成方法について説明する。本発明では、以下の工程により、遮光性画像(パターン)を設けることが好ましい。
(1)基板上に前記感光性樹脂組成物を用いて感光性樹脂層を設ける工程
(2)必要に応じ、前記感光性樹脂層を50〜150℃で熱処理し溶剤を除去する工程
(3)凹凸表面を有する型を、前記感光性樹脂層と前記凹凸表面とが接するように圧着させる工程
(4)少なくとも前記凹凸表面を有する型を通して光照射する工程
(5)前記凹凸表面を有する型を感光性樹脂層から剥離する工程
(6)必要に応じ、前記感光性樹脂層を160〜250℃で熱処理する工程
以下、これらの工程について詳細に説明する。
Next, the formation method of the pattern (especially fine concavo-convex pattern) using the composition of this invention is demonstrated. In the present invention, it is preferable to provide a light-shielding image (pattern) by the following steps.
(1) A step of providing a photosensitive resin layer using the photosensitive resin composition on a substrate (2) A step of removing the solvent by heat-treating the photosensitive resin layer at 50 to 150 ° C. as necessary (3) A step of pressure-bonding a mold having a concavo-convex surface so that the photosensitive resin layer and the concavo-convex surface are in contact with each other (4) a step of irradiating light through at least the mold having the concavo-convex surface; Step (6) for peeling from the photosensitive resin layer Step for heat-treating the photosensitive resin layer at 160 to 250 ° C. as necessary Hereinafter, these steps will be described in detail.

(1)基板上に感光性樹脂組成物を用いて感光性樹脂層を設ける工程
本発明の組成物を用いて感光性樹脂層を設けるにあたり、組成物の塗布は、一般によく知られた塗布方法、例えば、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、エクストルージョンコート法、スピンコート方法、スリットスキャン法などにより、塗布することにより形成することができる。本発明の組成物は、多重層塗布してもよい。
本発明の組成物からなる層の膜厚は、使用する用途によって異なるが、通常、0.05μm〜30μmであり、LCDなどに用いられるブラックマトリックスにおいては、0.3〜3.0μmであることが好ましい。
(1) Step of providing a photosensitive resin layer using a photosensitive resin composition on a substrate In providing a photosensitive resin layer using the composition of the present invention, the coating of the composition is a generally well-known coating method. For example, it can be formed by coating by a dip coating method, an air knife coating method, a curtain coating method, a wire bar coating method, a gravure coating method, an extrusion coating method, a spin coating method, a slit scanning method, or the like. The composition of the present invention may be applied in multiple layers.
The thickness of the layer made of the composition of the present invention varies depending on the application to be used, but is usually 0.05 μm to 30 μm, and 0.3 to 3.0 μm in a black matrix used for an LCD or the like. Is preferred.

本発明の組成物を用いた遮光性画像形成方法においては、凹凸表面を有する型の材料(モールド材)は、光透過性の材料を選択する必要がある。本発明の組成物を塗布するための基板は、石英、ガラス、光学フィルム、セラミック材料、蒸着膜、磁性膜、反射膜、Ni、Cu、Cr、Feなどの金属基板、紙、SOG、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム等のポリマー基板、TFTアレイ基板、プラズマディスプレイ(PDP)の電極板、ガラスや透明プラスチック基板、ITOや金属などの導電性基材、絶縁性基材、シリコーン、窒化シリコーン、ポリシリコーン、酸化シリコーン、アモルファスシリコーンなどの半導体作製基板など特に制約されない。基板の形状は、板状でも良いし、ロール状でもよい。  In the light-shielding image forming method using the composition of the present invention, it is necessary to select a light-transmitting material as a mold material (mold material) having an uneven surface. Substrates for applying the composition of the present invention are quartz, glass, optical film, ceramic material, vapor deposition film, magnetic film, reflection film, metal substrate such as Ni, Cu, Cr, Fe, paper, SOG, polyester film Polymer substrates such as polycarbonate films and polyimide films, TFT array substrates, plasma display (PDP) electrode plates, glass and transparent plastic substrates, conductive substrates such as ITO and metals, insulating substrates, silicone, silicone nitride, There are no particular restrictions on semiconductor fabrication substrates such as polysilicone, silicone oxide, and amorphous silicone. The shape of the substrate may be a plate shape or a roll shape.

(2)必要に応じ、感光性樹脂層を50〜150℃で熱処理し溶剤を除去する工程
本発明では、用いる感光性樹脂組成物に溶剤が含まれる場合は、乾燥工程により、その溶剤を除去する。乾燥工程は50〜150℃の温度で、公知の方式、コンベクションオーブン、ホットプレート、赤外線ヒータなどを用いた方式によって行うことができる。また、乾燥は、必要に応じて減圧下、500〜10-6Torrにて行ってもよい。
(2) The process of removing the solvent by heat-treating the photosensitive resin layer at 50 to 150 ° C. as necessary In the present invention, when the photosensitive resin composition to be used contains a solvent, the solvent is removed by a drying process. To do. The drying step can be performed at a temperature of 50 to 150 ° C. by a known method, a convection oven, a hot plate, an infrared heater, or the like. Moreover, you may perform drying at 500-10 < -6 > Torr under pressure reduction as needed.

(3)凹凸表面を有する型を、感光性樹脂層と凹凸表面とが接するように圧着させる工程
本発明では、凹凸表面を有する型(モールド)を感光性樹脂層と凹凸表面(モールドパターン)とが接するように圧着させる。
モールドの圧力は、通常、10kN以下で行うのが好ましい。モールド圧力を、10kN以下とすることにより、モールドや基板が変形しにくくパターン精度が向上する傾向にあり、また、加圧が低いため装置を縮小できる傾向にあり好ましい。モールドの圧力は、モールド凸部の組成物の残膜が少なくなる範囲で、モールド転写の均一性が確保できる領域を選択することが好ましい。
(3) Step of pressure-bonding a mold having a concavo-convex surface so that the photosensitive resin layer and the concavo-convex surface are in contact In the present invention, a mold having a concavo-convex surface (mold) is converted into a photosensitive resin layer and a concavo-convex surface (mold pattern). Crimp so that is in contact.
In general, the pressure of the mold is preferably 10 kN or less. It is preferable that the mold pressure be 10 kN or less because the mold and the substrate are less likely to be deformed and the pattern accuracy tends to be improved, and because the pressure is low, the apparatus can be reduced. The mold pressure is preferably selected in a range where the mold transfer uniformity can be ensured within a range in which the residual film of the composition on the mold convex portion is reduced.

本発明で用いることのできるモールドは、転写されるべきパターンを有するモールドを広く採用することができる。モールドは、例えば、フォトリソグラフィや電子線描画法等によって、所望する加工精度に応じてパターンが形成したり、目指すべき完成品からレプリカをとることできるが、本発明では、モールドパターン形成方法は特に制限されない。   As the mold that can be used in the present invention, a mold having a pattern to be transferred can be widely used. The mold can be formed in a pattern according to the desired processing accuracy by, for example, photolithography or electron beam drawing method, or a replica can be taken from the finished product to be aimed at. Not limited.

本発明において用いられる光透過性のモールド材は、特に限定されないが、所定の強度、耐久性を有するものであれば良い。具体的には、ガラス、石英、PMMA、ポリカーボネート樹脂などの光透明性樹脂、透明金属蒸着膜、ポリジメチルシロキサンなどの柔軟膜、光硬化膜、金属膜等が例示される。  The light-transmitting molding material used in the present invention is not particularly limited as long as it has predetermined strength and durability. Specifically, a light transparent resin such as glass, quartz, PMMA, and polycarbonate resin, a transparent metal vapor-deposited film, a flexible film such as polydimethylsiloxane, a photocured film, and a metal film are exemplified.

上記本発明で用いられるモールドは、本発明の組成物とモールドとの剥離性を向上するために離型処理を行ったものを用いてもよい。シリコーン系やフッソ系などのシランカップリング剤による処理を行ったもの、例えば、ダイキン工業製、オプツールDSXや住友スリーエム製、Novec EGC−1720等の市販の離型剤も好適に用いることができる。   The mold used in the present invention may be a mold that has been subjected to a release treatment in order to improve the releasability between the composition of the present invention and the mold. Those having been treated with a silane coupling agent such as silicone or fluorine, for example, commercially available mold release agents such as those manufactured by Daikin Industries, Optool DSX, Sumitomo 3M, Novec EGC-1720, etc., can also be suitably used.

(4)少なくとも凹凸表面を有する型を通して光照射する工程
本発明では、少なくとも凹凸表面を有する型を通して、光照射を行い、本発明の組成物を硬化させる。光照射は、モールドを付着させた状態で行ってもよいし、モールド剥離後に行ってもよいが、本発明では、モールドを密着させた状態で行うのが好ましい。さらに、露光は基板側とモールド側の両者から同時に、あるいは逐次に実施することが遮光性画像形成には好ましい。
本発明の組成物を硬化させる光としては特に限定されないが、高エネルギー電離放射線、近紫外、遠紫外、可視、赤外等の領域の波長の光または放射線が挙げられる。高エネルギー電離放射線源としては、例えば、コッククロフト型加速器、ハンデグラーフ型加速器、リニヤーアクセレーター、ベータトロン、サイクロトロン等の加速器によって加速された電子線が工業的に最も便利かつ経済的に使用されるが、その他に放射性同位元素や原子炉等から放射されるγ線、X線、α線、中性子線、陽子線等の放射線も使用できる。紫外線源としては、例えば、紫外線螢光灯、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノン灯、炭素アーク灯、太陽灯等が挙げられる。放射線には、例えば、マイクロ波、EUVが含まれる。また、LED、半導体レーザー光、あるいは248nmのKrFエキシマレーザー光や193nmArFエキシマレーザーなどの半導体の微細加工で用いられているレーザー光も本発明に好適に用いることができる。これらの光は、モノクロ光を用いても良いし、複数の波長の異なる光(ミックス光)でも良い。
(4) Step of irradiating light through at least a mold having an uneven surface In the present invention, light irradiation is performed through a mold having at least an uneven surface to cure the composition of the present invention. The light irradiation may be performed in a state where the mold is attached, or may be performed after the mold is peeled off, but in the present invention, it is preferably performed in a state where the mold is adhered. Furthermore, it is preferable for light-shielding image formation that exposure is performed simultaneously or sequentially from both the substrate side and the mold side.
The light for curing the composition of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include high energy ionizing radiation, light or radiation having a wavelength in the region of near ultraviolet, far ultraviolet, visible, infrared or the like. As the high-energy ionizing radiation source, for example, an electron beam accelerated by an accelerator such as a cockcroft accelerator, a handagraaf accelerator, a linear accelerator, a betatron, or a cyclotron is industrially most conveniently and economically used. However, radiation such as γ rays, X rays, α rays, neutron rays, proton rays emitted from radioisotopes or nuclear reactors can also be used. Examples of the ultraviolet ray source include an ultraviolet fluorescent lamp, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a xenon lamp, a carbon arc lamp, and a solar lamp. Examples of radiation include microwaves and EUV. Also, laser light used in semiconductor microfabrication such as LED, semiconductor laser light, or 248 nm KrF excimer laser light or 193 nm ArF excimer laser can be suitably used in the present invention. These lights may be monochromatic light, or may be light having a plurality of different wavelengths (mixed light).

本発明において、光照射は、硬化に必要な照射量よりも十分大きければよい。硬化に必要な照射量は、光ナノインプリントリソグラフィ用硬化性組成物の不飽和結合の消費量や硬化膜のタッキネスを調べて決定される。
露光に際しては、露光照度を1mW/cm2〜50mW/cm2の範囲にすることが好ましい。1mW/cm2以上とすることにより、露光時間を短縮することができるため生産性が向上し、50mW/cm2以下とすることにより、副反応が生じることによる永久膜の特性の劣化を抑止できる傾向にあり好ましい。露光量は5mJ/cm2〜1000mJ/cm2の範囲にすることが好ましい。5mJ/cm2未満では、露光マージンが狭くなり、光硬化が不十分となりモールドへの未反応物の付着などの問題が発生しやすくなる。一方、1000mJ/cm2を超えると組成物の分解による永久膜の劣化の恐れが生じる。
さらに、露光に際しては、酸素によるラジカル重合の阻害を防ぐため、チッソやアルゴンなどの不活性ガスを流して、酸素濃度を100mg/L未満に制御しても良い。
In the present invention, the light irradiation may be sufficiently larger than the irradiation amount necessary for curing. The amount of irradiation necessary for curing is determined by examining the consumption of unsaturated bonds of the curable composition for optical nanoimprint lithography and the tackiness of the cured film.
During exposure is preferably in the range of exposure intensity of 1mW / cm 2 ~50mW / cm 2 . By making the exposure time 1 mW / cm 2 or more, the exposure time can be shortened so that productivity is improved, and by making the exposure time 50 mW / cm 2 or less, deterioration of the properties of the permanent film due to side reactions can be suppressed. It tends to be preferable. The exposure amount is preferably in the range of 5 mJ / cm 2 to 1000 mJ / cm 2 . If it is less than 5 mJ / cm 2 , the exposure margin becomes narrow, photocuring becomes insufficient, and problems such as adhesion of unreacted substances to the mold tend to occur. On the other hand, if it exceeds 1000 mJ / cm 2 , the permanent film may be deteriorated due to decomposition of the composition.
Further, during exposure, in order to prevent radical polymerization from being inhibited by oxygen, an inert gas such as nitrogen or argon may be flowed to control the oxygen concentration to less than 100 mg / L.

また、本発明に適用される光インプリントリソグラフィにおいては、光照射の際の基板温度は、通常、室温であるが、反応性を高めるために加熱をしながら光照射してもよい。光照射の前段階として、真空状態にしておくと、気泡混入防止、酸素混入による反応性低下の抑制、モールドと光ナノインプリントリソグラフィ用硬化性組成物の密着性向上に効果があるため、真空状態で光照射しても良い。本発明において、好ましい真空度は、10-1Paから常圧の範囲である。 In the photoimprint lithography applied to the present invention, the substrate temperature at the time of light irradiation is usually room temperature, but light irradiation may be performed while heating in order to increase the reactivity. As a pre-stage of light irradiation, if it is in a vacuum state, it is effective in preventing bubble mixing, suppressing reactivity decrease due to oxygen mixing, and improving the adhesion between the mold and the curable composition for optical nanoimprint lithography. Light irradiation may be performed. In the present invention, the preferred degree of vacuum is in the range of 10 −1 Pa to normal pressure.

(5)凹凸表面を有する型を感光性樹脂層から剥離する工程
本発明では、凹凸表面を有する型を、感光性樹脂層から剥離する。剥離は、光照射後に行う。
(5) Process of peeling the type | mold which has an uneven | corrugated surface from the photosensitive resin layer In this invention, the type | mold which has an uneven | corrugated surface is peeled from the photosensitive resin layer. Peeling is performed after light irradiation.

(6)必要に応じ、前記感光性樹脂層を160〜250℃で熱処理する工程
本発明の組成物は、必要に応じ、160〜250℃で熱処理してもよい。このような手段を採用することにより、より硬化を促進させることができる。熱処理は、上記剥離の前に行ってもよいし、剥離の後に行ってもよい。
硬化させるための熱としては、160〜250℃が好ましく、200〜250℃がより好ましい。また、熱を付与する時間としては、5〜60分が好ましく、15〜45分がより好ましい。熱処理の方法としては、公知の方式、コンベクションオーブン、ホットプレート、赤外線ヒータなどを用いた方式が用いられる。また、必要に応じて減圧下、例えば、500〜10-6Torrにて行ってもよい。
(6) The process of heat-processing the said photosensitive resin layer at 160-250 degreeC as needed The composition of this invention may be heat-processed at 160-250 degreeC as needed. By adopting such means, curing can be further promoted. The heat treatment may be performed before the peeling or after the peeling.
As heat for hardening, 160-250 degreeC is preferable and 200-250 degreeC is more preferable. Moreover, as time to provide heat, 5 to 60 minutes are preferable and 15 to 45 minutes are more preferable. As a heat treatment method, a known method, a method using a convection oven, a hot plate, an infrared heater or the like is used. Moreover, you may carry out under reduced pressure as needed, for example, 500-10 < -6 > Torr.

液晶ディスプレイ(LCD)などに用いられる永久膜(構造部材用のレジスト)は、製造後にガロン瓶やコート瓶などの容器にボトリングし、輸送、保管されるが、この場合に、劣化を防ぐ目的で、容器内を不活性なチッソ、またはアルゴンなどで置換しておいてもよい。また、輸送、保管に際しては、常温でも良いが、より永久膜の変質を防ぐため、−20℃から0℃の範囲に温度制御してもよい。もちろん、反応が進行しないレベルで遮光する必要がある。  Permanent films (resist for structural members) used for liquid crystal displays (LCDs) are bottled in containers such as gallon bottles and coated bottles after manufacture, and are transported and stored. In this case, the purpose is to prevent deterioration. The inside of the container may be replaced with inert nitrogen, argon, or the like. Further, at the time of transportation and storage, the room temperature may be used, but the temperature may be controlled in the range of −20 ° C. to 0 ° C. in order to prevent the permanent film from being altered. Of course, it is necessary to shield from light so that the reaction does not proceed.

本発明の組成物は、また、半導体集積回路、記録材料、あるいはフラットパネルディスプレイなどのエッチングレジストとして適用することも可能である。  The composition of the present invention can also be applied as an etching resist for semiconductor integrated circuits, recording materials, flat panel displays and the like.

以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。   The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the specific examples shown below.

表1〜4の組成となるように、黒色顔料分散体および光重合開始剤、界面活性剤、重合禁止剤、必要に応じて、溶剤を配合して実施例および比較例の組成物を調製した。  Compositions of Examples and Comparative Examples were prepared by blending a black pigment dispersion, a photopolymerization initiator, a surfactant, a polymerization inhibitor, and a solvent as necessary so as to have the compositions shown in Tables 1 to 4. .

<黒色顔料分散体の調製>
表1〜4において溶剤を含まない顔料分散体は、予めプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに、顔料または顔料分散液と、下記化合物1の分散助剤とを添加して予め分散させた。分散は、アイガーミル(アイガーミルM−50型、メディア:直径0.65mm、ジルコニアビーズ130g、アイガー・ジャパン(株)製)を用いて6時間分散)を用いて行った。その後、各種重合性不飽和単量体を添加し、60℃、減圧下でプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを除去した。溶剤を含む場合は、分散後、加熱減圧処理を行わずに用いた。
<Preparation of black pigment dispersion>
In Tables 1 to 4, the pigment dispersion containing no solvent was previously dispersed in propylene glycol monomethyl ether acetate by adding a pigment or a pigment dispersion and a dispersion aid of the following compound 1. Dispersion was performed using an Eiger mill (Eiger mill M-50 type, media: diameter 0.65 mm, zirconia beads 130 g, manufactured by Eiger Japan Co., Ltd.) for 6 hours). Thereafter, various polymerizable unsaturated monomers were added, and propylene glycol monomethyl ether acetate was removed at 60 ° C. under reduced pressure. When a solvent was included, it was used without being subjected to a heat-reduced pressure treatment after dispersion.

Figure 2009222792
Figure 2009222792

<分散液A1の調製>
分散液A1(調製銀錫合金部を有する粒子の分散液)は以下の方法により調製した。
純水1000mlに、酢酸銀(I)23.1g、酢酸スズ(II)65.1g、グルコン酸54g、ピロリン酸ナトリウム45g、ポリエチレングリコール(分子量3,000)2g、およびPVP−K30(アイエスピー・ジャパン(株)製;ポリビニルピロリドンポリマー)5gを溶解し、溶液1を得た。
別途、純水500mlにヒドロキシアセトン46.1gを溶解して、溶液2を得た。
上記溶液1を25℃に保ちつつ激しく攪拌しながら、これに上記溶液2を2分間かけて添加し、緩やかに6時間攪拌を継続した。混合液が黒色に変化し、銀錫合金部を有する金属粒子(以下、「銀錫合金部含有粒子」ということがある。)が得られた。次いで、この混合液を遠心分離して銀錫合金部含有粒子を沈殿させた。遠心分離は、150mlの液量に小分けして、卓上遠心分離機H−103n((株)コクサン製)を用いて回転数2,000rpmで30分間行なった。上澄みを捨てて全液量を150mlとし、これに純水1350mlを加え、15分間攪拌して銀錫合金部含有粒子を再び分散させた。この再分散液を上記と同様にして遠心分離して銀錫合金部含有粒子を沈澱させた。この操作(純水の添加と遠心分離)を2回繰り返して銀錫合金部含有粒子を洗浄した。
<Preparation of dispersion A1>
Dispersion A1 (a dispersion of particles having a prepared silver-tin alloy part) was prepared by the following method.
In 1000 ml of pure water, 23.1 g of silver (I) acetate, 65.1 g of tin (II) acetate, 54 g of gluconic acid, 45 g of sodium pyrophosphate, 2 g of polyethylene glycol (molecular weight 3,000), and PVP-K30 (ISP A solution 1 was obtained by dissolving 5 g of a polyvinyl pyrrolidone polymer manufactured by Japan Co., Ltd.
Separately, 46.1 g of hydroxyacetone was dissolved in 500 ml of pure water to obtain a solution 2.
While the solution 1 was vigorously stirred while being kept at 25 ° C., the solution 2 was added thereto over 2 minutes, and the stirring was gently continued for 6 hours. The mixed liquid turned black, and metal particles having a silver-tin alloy part (hereinafter, sometimes referred to as “silver-tin alloy part-containing particles”) were obtained. Next, this mixed solution was centrifuged to precipitate silver-tin alloy part-containing particles. Centrifugation was carried out for 30 minutes at a rotational speed of 2,000 rpm using a desktop centrifuge H-103n (manufactured by Kokusan Co., Ltd.) in a small volume of 150 ml. The supernatant was discarded and the total liquid volume was 150 ml. To this was added 1350 ml of pure water, and the mixture was stirred for 15 minutes to disperse the silver-tin alloy part-containing particles again. This re-dispersed liquid was centrifuged in the same manner as described above to precipitate silver-tin alloy part-containing particles. This operation (pure water addition and centrifugation) was repeated twice to wash the silver-tin alloy part-containing particles.

上記で得られた銀錫合金部含有粒子を再び分散液とし、この分散液に対してさらに遠心分離を行ない、銀錫合金部含有粒子を再び沈殿させた。遠心分離は前記同様の条件にて行なった。遠心分離した後、前記と同様に上澄みを捨てて全液量を150mlにし、これに純水850mlおよびノルマルプロピルアルコール500mlを加え、さらに15分間攪拌して銀錫合金部含有粒子を再び分散させた。
再び前記と同様にして遠心分離を行ない、銀錫合金部含有粒子を沈殿させた後、前記と同様に上澄みを捨てて液量を150mlにし、これに純水150mlおよびノルマルプロピルアルコール1200mlを加えてさらに15分間攪拌し、銀錫合金部含有粒子を再び分散させた。そして再び、遠心分離を行なった。このときの遠心分離の条件は、時間を90分に延ばした以外は前記と同様である。その後、上澄みを捨てて全液量を70mlにし、これにノルマルプロピルアルコール30mlを加えた。これをアイガーミル(アイガーミルM−50型、メディア:直径0.65mmジルコニアビーズ130g、アイガー・ジャパン(株)製)を用いて6時間分散し、銀錫合金部含有粒子(銀錫粒子濃度25質量%、PVP−K30残量1.0質量%)の分散液(分散液A1)を調製した。
The silver-tin alloy part-containing particles obtained above were again used as a dispersion, and the dispersion was further centrifuged to precipitate the silver-tin alloy part-containing particles again. Centrifugation was performed under the same conditions as described above. After centrifugation, the supernatant was discarded as described above to make the total liquid volume 150 ml, and 850 ml of pure water and 500 ml of normal propyl alcohol were added thereto, and the mixture was further stirred for 15 minutes to disperse the silver-tin alloy part-containing particles again. .
Centrifugation was performed again in the same manner as above to precipitate the silver-tin alloy part-containing particles, and then the supernatant was discarded to make the liquid volume 150 ml, and 150 ml of pure water and 1200 ml of normal propyl alcohol were added thereto. The mixture was further stirred for 15 minutes to disperse the silver-tin alloy part-containing particles again. Again, centrifugation was performed. The centrifugation conditions at this time are the same as described above except that the time is extended to 90 minutes. Thereafter, the supernatant was discarded to make the total liquid volume 70 ml, and 30 ml of normal propyl alcohol was added thereto. This was dispersed for 6 hours using an Eiger mill (Eiger mill M-50 type, media: 130 g of zirconia beads having a diameter of 0.65 mm, manufactured by Eiger Japan Co., Ltd.), and silver-tin alloy part-containing particles (silver-tin particle concentration 25% by mass) A dispersion (dispersion A1) of PVP-K30 remaining amount 1.0% by mass was prepared.

上記で得られた銀錫合金部含有粒子を、(株)日立製作所製のHD−2300とノーラン(Noran)社製のEDS(エネルギー分散型X線分析装置)を用いて分析したところ、AgSn合金(2θ=39.5°)とSn金属(2θ=30.5°)とからなる複合体であることがX線散乱により確認された。ここで、カッコ内の数字はそれぞれの(III)面の散乱角である。また、この分散液A1中の銀錫合金部含有粒子の数平均粒子サイズは約40nmであった。
前記数平均粒子サイズは、透過型電子顕微鏡JEM−2010(日本電子(株)製、倍率10万倍、加速電圧200kV)により得た写真を用いて以下のようにして行なった。
粒子100個を選び、それぞれの粒子像と同じ面積の円の直径を粒子サイズとし、100個の粒子の粒子サイズの平均値を数平均粒子サイズとした。
The silver-tin alloy part-containing particles obtained above were analyzed using HD-2300 manufactured by Hitachi, Ltd. and EDS (energy dispersive X-ray analyzer) manufactured by Noran. It was confirmed by X-ray scattering that the composite was composed of (2θ = 39.5 °) and Sn metal (2θ = 30.5 °). Here, the numbers in parentheses are the scattering angles of the respective (III) planes. The number average particle size of the silver-tin alloy part-containing particles in this dispersion A1 was about 40 nm.
The number average particle size was measured as follows using a photograph obtained with a transmission electron microscope JEM-2010 (manufactured by JEOL Ltd., magnification: 100,000 times, acceleration voltage: 200 kV).
100 particles were selected, the diameter of a circle having the same area as each particle image was defined as the particle size, and the average value of the particle sizes of 100 particles was defined as the number average particle size.

<分散液B1の調製>
分散液B1(銀微粒子分散液)の調製は以下の手順により行った。
1モル/Lの水酸化ナトリウム水溶液を用いて、pHを12.0に調整した水溶液2.5Lに、下記化合物T−4を3.0g加え、完全に溶解するまで45℃で30分攪拌した。
<Preparation of dispersion B1>
Dispersion B1 (silver fine particle dispersion) was prepared by the following procedure.
3.0 g of the following compound T-4 was added to 2.5 L of an aqueous solution adjusted to pH 12.0 using a 1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution, and stirred at 45 ° C. for 30 minutes until it was completely dissolved. .

Figure 2009222792
Figure 2009222792

この溶液を45℃に温度制御し、アスコルビン酸8.5gを含む水溶液700mLと、ハイドロキノン5gおよび亜硫酸ナトリウム1.5gを含む水溶液700mLと、硝酸銀30gを含む水溶液500mLと、を同時に添加して、黒色の銀ナノ粒子含有液を調製した。
得られた銀ナノ粒子は、算術平均粒子サイズ:16.1nm、平均アスペクト比2.2を有する球状粒子がランダムに連結した連結状の粒子であった。調製した銀ナノ粒子含有液に遠心分離処理(12,000rpm・30min)を行い、上澄み液を捨てて、蒸留水を加える水洗処理を3度繰り返した。得られた銀ナノ粒子含有液にアセトンを加え、スターラーで攪拌後、遠心分離処理(12000rpm・30min)を行った。その後、上澄み液を除去して、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加え、ブランソン社製「ソニファー(Sonifier)II型」超音波ホモジナイザーを用いて20kHzの超音波を5分間照射した。その後、ブランソン社製、モデル(Model)200bdc−h 40、0.8型超音波ホモジナイザーで40kHzの超音波を10分間照射した。これにより得られた銀ナノ粒子分散液は、粒子形成後と同様の形状、色味を有していた(銀粒子濃度25質量%)。また、TG−DTA(セイコー(株)製)を用いて、乾燥減量から得られた高分子化合物T−4の溶剤分散物中の濃度は1.1質量%であった。この銀ナノ粒子分散液を金属含有分散液B1とした。
The temperature of this solution was controlled at 45 ° C., 700 mL of an aqueous solution containing 8.5 g of ascorbic acid, 700 mL of an aqueous solution containing 5 g of hydroquinone and 1.5 g of sodium sulfite, and 500 mL of an aqueous solution containing 30 g of silver nitrate were added simultaneously. A silver nanoparticle-containing solution was prepared.
The obtained silver nanoparticles were connected particles in which spherical particles having an arithmetic average particle size: 16.1 nm and an average aspect ratio of 2.2 were randomly connected. Centrifugation treatment (12,000 rpm, 30 min) was performed on the prepared silver nanoparticle-containing liquid, and the supernatant was discarded, followed by washing with water to which distilled water was added three times. Acetone was added to the obtained silver nanoparticle-containing solution, and the mixture was stirred with a stirrer and then centrifuged (12000 rpm, 30 min). Thereafter, the supernatant was removed, cyclohexanone and propylene glycol monomethyl ether acetate were added, and 20 kHz ultrasonic waves were irradiated for 5 minutes using a “Sonifer II type” ultrasonic homogenizer manufactured by Branson. Thereafter, ultrasonic waves at 40 kHz were irradiated for 10 minutes with a model (Model) 200bdc-h 40, 0.8 type ultrasonic homogenizer manufactured by Branson. The silver nanoparticle dispersion thus obtained had the same shape and color as after the formation of the particles (silver particle concentration 25% by mass). Moreover, the density | concentration in the solvent dispersion of the high molecular compound T-4 obtained from loss on drying using TG-DTA (Seiko Co., Ltd.) was 1.1 mass%. This silver nanoparticle dispersion was designated as metal-containing dispersion B1.

<硬化物の作製>
各組成物を、それぞれ、硬化後に表5に記載の塗布膜厚となるようにガラス基板上にスピンコート法により塗布した。実施例12〜14では、溶媒を除去するために、塗布後、100℃で2分間乾燥を行った。スピンコートした塗布基膜をORC社製の高圧水銀灯(ランプパワー2000mW/cm2)を光源とするナノインプリント装置にセットし、モールド加圧力0.8kN、露光中の真空度は10Torrで、凹部直径20μm、および凹部深さ3.5μmの円柱状凹部をピッチ900μmで2次元的配置したパターンと、線幅20μm、ピッチ300μにm、深さ1μm、断面形状蒲鉾状のパターンを有するポリジメチルシロキサン(東レ・ダウコーニング社製、SILPOT184を80℃60分で硬化させたもの)を材質とするモールドの表面から240mJ/cm2の条件で露光し、露光後、モールドを離し、レジストパターンを得た。得られたレジストパターンをオーブンで230℃、30分間加熱することにより完全に硬化させた。
下記に示す評価を行った。この結果を表5に示した。
<Production of cured product>
Each composition was applied on a glass substrate by spin coating so that the coating film thickness shown in Table 5 was obtained after curing. In Examples 12 to 14, in order to remove the solvent, the coating was dried at 100 ° C. for 2 minutes. The spin-coated coated base film was set in a nanoimprint apparatus using an ORC high pressure mercury lamp (lamp power: 2000 mW / cm 2 ) as a light source, the mold pressure was 0.8 kN, the degree of vacuum during exposure was 10 Torr, and the recess diameter was 20 μm. And a polydimethylsiloxane (Toray Industries, Inc.) having a pattern in which cylindrical recesses having a recess depth of 3.5 μm are two-dimensionally arranged at a pitch of 900 μm, a line width of 20 μm, a pitch of 300 μm, a depth of 1 μm, and a cross-sectionally ridged pattern. Exposed under the condition of 240 mJ / cm 2 from the surface of the mold made from Dow Corning, made of SILPOT184 cured at 80 ° C. for 60 minutes, and after exposure, the mold was released to obtain a resist pattern. The obtained resist pattern was completely cured by heating in an oven at 230 ° C. for 30 minutes.
The following evaluation was performed. The results are shown in Table 5.

<粘度測定>
硬化前の組成物の実質的に溶剤を含まない状態における粘度の測定は、東機産業(株)社製のRE−80L型回転粘度計を用い、25±0.2℃で測定した。
測定時の回転速度は、0.5mPa・s以上5mPa・s未満は100rpm、5mPa・s以上10mPa・s未満は50rpm、10mPa・s以上は30mPa・s未満は20rpm、30mPa・s以上60mPa・s未満は10rpm、60mPa・s以上120mPa・s未満は5rpm、120mPa・s以上は1rpmもしくは0.5rpmで、それぞれ、行った。
<Viscosity measurement>
The viscosity of the composition before curing in a substantially solvent-free state was measured at 25 ± 0.2 ° C. using a RE-80L rotational viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.
The rotational speed during the measurement is 100 rpm for 0.5 mPa · s to less than 5 mPa · s, 50 rpm for 5 mPa · s to less than 10 mPa · s, 20 rpm for less than 30 mPa · s for 10 mPa · s, and 60 mPa · s for 30 mPa · s to 60 mPa · s Less than 10 rpm, 60 mPa · s or more and less than 120 mPa · s was 5 rpm, and 120 mPa · s or more was 1 rpm or 0.5 rpm, respectively.

<膜厚測定>
膜の膜厚を、接触式表面粗さ計P−10(ケーエルエー・テンコール(株)製)を用いて測定した。
<Film thickness measurement>
The film thickness of the film was measured using a contact type surface roughness meter P-10 (manufactured by KLA Tencor).

<光学濃度の評価>
上記より得られた画像の色度を、顕微分光光度計(オリンパス光学社製;OSP100)を用い、ピンホール径5μmにて測定し、F10光源視野2度の結果として計算し、Y値の対数(−Log(Y/100))を算出した。
<Evaluation of optical density>
The chromaticity of the image obtained from the above was measured at a pinhole diameter of 5 μm using a microspectrophotometer (manufactured by Olympus Optical Co., Ltd .; OSP100), calculated as a result of the F10 light source field of view of 2 degrees, and the logarithm of the Y value (-Log (Y / 100)) was calculated.

<パターン精度の観察>
転写後のパターン形状を走査型電子顕微鏡または光学顕微鏡にて観察し、パターン形状を以下のように評価した。
A:モールドのパターン形状の元となる原版のパターンとほぼ同一である
B:モールドのパターン形状の元となる原版のパターン形状と一部異なる部分(原版のパターンと10%未満の範囲)がある
C:モールドのパターン形状の元となる原版のパターン形状と一部異なる部分(原版のパターンと10%以上20%未満の範囲)がある
D:モールドのパターン形状の元となる原版のパターンとはっきりと異なる、あるいはパターンの膜厚が原版のパターンと20%以上異なる
<Observation of pattern accuracy>
The pattern shape after the transfer was observed with a scanning electron microscope or an optical microscope, and the pattern shape was evaluated as follows.
A: Almost the same as the pattern of the original plate that is the basis of the pattern shape of the mold. B: There is a portion that is partially different from the pattern shape of the original plate that is the basis of the pattern shape of the mold (the range of the original pattern is less than 10%). C: There is a part (a range of 10% or more and less than 20% of the pattern of the original plate) that is partly different from the original pattern shape of the mold pattern shape. D: Clearly different from the original pattern of the mold pattern shape. Or the film thickness of the pattern differs from the original pattern by 20% or more.

<剥離性の評価>
パターン精度観察に用いた同じサンプルを用いて、パターン形成に使用したモールドに組成物成分が付着しているか否かを走査型電子顕微鏡もしくは光学顕微鏡にて観察し、剥離性を以下のように評価した。
A:モールドに硬化性組成物の付着がまったく認められなかった。
B:モールドにわずかな硬化性組成物の付着が認められた。
C:モールドの硬化性組成物の付着が明らかに認められた。
<Evaluation of peelability>
Using the same sample used for pattern accuracy observation, observe whether the composition component is attached to the mold used for pattern formation with a scanning electron microscope or optical microscope, and evaluate the peelability as follows: did.
A: Adhesion of the curable composition to the mold was not recognized at all.
B: Slight adhesion of the curable composition was observed on the mold.
C: Adhesion of the curable composition of the mold was clearly recognized.

<硬さの評価>
各組成物を膜厚が3〜10μmの範囲となるようにガラス基板上にスピンコートし、モールドを圧着せず、窒素雰囲気下で露光量240mJ/cm2で露光し、その後オーブンで230℃、30分間加熱して硬化させた膜を島津社製、微小硬度計試験機によりダイナミック硬さを測定した。測定条件は三角錐圧子、負荷1mN、保持時間1秒とした。
ダイナミック硬さ
A:32以上
B:28以上、32未満
C:25以上、28未満
D:25未満
<Evaluation of hardness>
Each composition was spin-coated on a glass substrate so that the film thickness was in the range of 3 to 10 μm, the mold was not pressure-bonded, and was exposed at an exposure amount of 240 mJ / cm 2 in a nitrogen atmosphere. The film cured by heating for 30 minutes was measured for dynamic hardness using a micro hardness tester manufactured by Shimadzu Corporation. The measurement conditions were a triangular pyramid indenter, a load of 1 mN, and a holding time of 1 second.
Dynamic hardness A: 32 or more B: 28 or more, less than 32 C: 25 or more, less than 28 D: less than 25

<欠け欠陥の評価>
上記実施例および比較例で得られたブラックマトリクス付き基版を光学顕微鏡(微分干渉モード、200倍)で全面観察し、欠け(細線幅の20%以上が欠損した部分が存在した箇所)の発生数を観察した。欠けの発生数を下記の基準に従って評価した。
◎…20個/m2未満
○…20個/m2以上40個/m2未満、
△…40個/m2以上80個/m2未満、
×…80個/m2以上120個/m2未満
××…120個/m2以上
<Evaluation of chip defects>
The base plate with the black matrix obtained in the above examples and comparative examples was observed on the entire surface with an optical microscope (differential interference mode, 200 times), and generation of a chip (a portion where a portion lacking 20% or more of the fine line width was present) was generated. The number was observed. The number of chippings was evaluated according to the following criteria.
◎ ... less than 20 pieces / m 2 ○ ... 20 pieces / m 2 or more and less than 40 pieces / m 2 ,
Δ: 40 / m 2 or more and less than 80 / m 2 ,
× ... 80 / m 2 or more and less than 120 / m 2 ×× ... 120 / m 2 or more

<耐溶剤性試験>
各組成物を膜厚3.0μmとなるようにガラス基板上にスピンコートし、モールドを圧着せず、窒素雰囲気下で露光量240mJ/cm2で露光し、その後オーブンで230℃、30分間加熱して硬化させた膜を25℃のN−メチルピロリドン溶媒に30分間浸漬させ、浸漬前後での硬化膜の変化を下記のように評価した。
A:膜厚変化 2%以下
B:膜厚変化 2%を超えて10%以下
C:面状荒れが発生
<Solvent resistance test>
Each composition was spin-coated on a glass substrate so as to have a film thickness of 3.0 μm, the mold was not pressure-bonded, and was exposed at an exposure amount of 240 mJ / cm 2 in a nitrogen atmosphere, and then heated in an oven at 230 ° C. for 30 minutes. The cured film was immersed in an N-methylpyrrolidone solvent at 25 ° C. for 30 minutes, and changes in the cured film before and after immersion were evaluated as follows.
A: Film thickness change 2% or less B: Film thickness change 2% to 10% or less C: Surface roughness occurs

<液晶表示装置の作製>
実施例および比較例の材料を用い、予め作製したカラーフィルター基板のR画素、G画素およびB画素並びにブラックマトリクスの上にさらに、ITO(Indium Tin Oxide)の透明電極をスパッタリングにより形成した。次いで、上記<硬化物の作製>に記載の方法に従って、BM上に円柱状パターンが、RGB各画素上に蒲鉾状パターンが形成されるように、スペーサーおよびリブ体を形成した。
別途、対向基板としてガラス基板を用意し、カラーフィルター基板の透明電極上および対向基板上にそれぞれPVAモード用にパターニングを施し、その上にさらにポリイミドよりなる配向膜を設けた。
その後、カラーフィルターの画素群を取り囲むように周囲に設けられたブラックマトリクス外枠に相当する位置に紫外線硬化樹脂のシール剤をディスペンサ方式により塗布し、PVAモード用液晶を滴下し、対向基板と貼り合わせた後、貼り合わされた基板をUV照射した後、熱処理してシール剤を硬化させた。このようにして得た液晶セルの両面に、(株)サンリッツ製の偏光板HLC2−2518を貼り付けた。次いで、赤色(R)LEDとしてFR1112H(スタンレー電気(株)製のチップ型LED)、緑色(G)LEDとしてDG1112H(スタンレー電気(株)製のチップ型LED)、青色(B)LEDとしてDB1112H(スタンレー電気(株)製のチップ型LED)を用いてサイドライト方式のバックライトを構成し、前記偏光板が設けられた液晶セルの背面となる側に配置し、液晶表示装置とした。
<Production of liquid crystal display device>
Using the materials of Examples and Comparative Examples, ITO (Indium Tin Oxide) transparent electrodes were further formed by sputtering on R pixels, G pixels, B pixels, and a black matrix of a color filter substrate prepared in advance. Next, according to the method described in <Preparation of Cured Product>, spacers and rib bodies were formed so that a columnar pattern was formed on BM and a bowl-shaped pattern was formed on each RGB pixel.
Separately, a glass substrate was prepared as a counter substrate, patterned on the transparent electrode of the color filter substrate and the counter substrate for the PVA mode, and an alignment film made of polyimide was further provided thereon.
After that, a UV curable resin sealant is applied by a dispenser method at a position corresponding to the outer periphery of the black matrix provided around the pixel group of the color filter, and a PVA mode liquid crystal is dropped and attached to the counter substrate. After bonding, the bonded substrate was irradiated with UV, and then heat-treated to cure the sealant. Polarizing plates HLC2-2518 manufactured by Sanlitz Co., Ltd. were attached to both surfaces of the liquid crystal cell thus obtained. Next, FR1112H (chip type LED manufactured by Stanley Electric Co., Ltd.) as a red (R) LED, DG1112H (chip type LED manufactured by Stanley Electric Co., Ltd.) as a green (G) LED, and DB1112H (as a blue (B) LED. A side-light type backlight was constructed using a chip-type LED manufactured by Stanley Electric Co., Ltd. and placed on the back side of the liquid crystal cell provided with the polarizing plate to obtain a liquid crystal display device.

<表示ムラ>
液晶表示装置の各々について、グレイのテスト信号を入力させたときのグレイ表示を目視にて観察し、表示ムラの発生の有無を下記評価基準にしたがって評価した。
<評価基準1>
A:まったくムラがみられない(非常に良い)
B:ガラス基板の縁部分にかすかにムラが見られるが、表示部に問題なし(良い)
C:表示部にかすかにムラが見られるが実用レベル(普通)
D:表示部にムラがある(やや悪い)
E:表示部に強いムラがある(非常に悪い)
<Display unevenness>
For each liquid crystal display device, the gray display when a gray test signal was input was visually observed, and the presence or absence of display unevenness was evaluated according to the following evaluation criteria.
<Evaluation criteria 1>
A: No unevenness at all (very good)
B: Slight unevenness is observed on the edge of the glass substrate, but there is no problem in the display (good)
C: Slight unevenness on the display, but practical level (normal)
D: Display is uneven (somewhat bad)
E: Strong unevenness in display (very bad)

<反応性の異なる2種類以上の硬化性官能基を同一分子内有する単量体において、硬化性官能基の少なくとも1つがα、β−不飽和エステル基である単量体>
Q−1:化合物(M−12) ジシクロペンテニルアクリレート(FA−511AS:日立化成社製)
Q−2:化合物(M−13) ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート(FA−512AS:日立化成社製)
Q−3:化合物(M−32) 3−シクロヘキセニルメチルアクリレート
Q−4:化合物(M−22) アクリロイルオキシエチルイソシアネート(カレンズAOI:昭和電工社製)
Q−5:化合物(M−24) (3−エチル−3−オキセタニル)メチルアクリレート(ビスコートOXE10:大阪有機化学工業社製)
Q−6:化合物(M−29) 3−トリメトキシシリルプロピルアクリレート(KBM−5103:信越化学工業社製)
Q−7:化合物(M−30) アリルアクリレート(Aldrich社製試薬)
<Monomer having two or more kinds of curable functional groups having different reactivity in the same molecule, wherein at least one of the curable functional groups is an α, β-unsaturated ester group>
Q-1: Compound (M-12) Dicyclopentenyl acrylate (FA-511AS: manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.)
Q-2: Compound (M-13) Dicyclopentenyloxyethyl acrylate (FA-512AS: manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.)
Q-3: Compound (M-32) 3-Cyclohexenylmethyl acrylate Q-4: Compound (M-22) Acryloyloxyethyl isocyanate (Karenz AOI: Showa Denko)
Q-5: Compound (M-24) (3-Ethyl-3-oxetanyl) methyl acrylate (Biscoat OXE10: manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.)
Q-6: Compound (M-29) 3-trimethoxysilylpropyl acrylate (KBM-5103: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
Q-7: Compound (M-30) Allyl acrylate (Aldrich Reagent)

<その他の1官能単量体>
R−1:ベンジルアクリレート(ビスコート#160:大阪有機化学社製)
<Other monofunctional monomers>
R-1: benzyl acrylate (Biscoat # 160: manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.)

<その他の2官能単量体>
S−01:ネオペンチルグリコールジアクリレート
<その他の3官能以上の単量体>
S−10:トリメチロールプロパントリアクリレート(アロニックスM−309:東亞合成社製)
<Other bifunctional monomers>
S-01: Neopentyl glycol diacrylate <other trifunctional or higher monomer>
S-10: Trimethylolpropane triacrylate (Aronix M-309: manufactured by Toagosei Co., Ltd.)

<光重合開始剤>
P−1:2,4,6−トリメチルベンゾイル−エトキシフェニル−ホスフィンオキシド(Lucirin TPO−L:BASF社製)
<Photopolymerization initiator>
P-1: 2,4,6-trimethylbenzoyl-ethoxyphenyl-phosphine oxide (Lucirin TPO-L: manufactured by BASF)

<界面活性剤>
W−1:フッ素系界面活性剤(トーケムプロダクツ社製:フッ素系界面活性剤)
W−2:シリコーン系界面活性剤(大日本インキ化学工業社製:メガファックペインタッド31)
<Surfactant>
W-1: Fluorosurfactant (manufactured by Tochem Products: Fluorosurfactant)
W-2: Silicone-based surfactant (Dainippon Ink & Chemicals, Inc .: Megafuck Paintad 31)

Figure 2009222792
表2中、MFGACは、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを表す。
Figure 2009222792
In Table 2, MFGAC represents propylene glycol monomethyl ether acetate.

Figure 2009222792
表2中、MFGACは、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを表す。
Figure 2009222792
In Table 2, MFGAC represents propylene glycol monomethyl ether acetate.

Figure 2009222792
Figure 2009222792

Figure 2009222792
Figure 2009222792

Figure 2009222792
Figure 2009222792

表5中、膜厚は、乾燥後の膜厚(単位:μm)を示している。
本発明の組成物では、パターン精度、剥離性、硬さ、欠陥、耐溶剤性および液晶表示装置での表示ムラのいずれについても優れていた。
In Table 5, the film thickness indicates the film thickness after drying (unit: μm).
The composition of the present invention was excellent in all of pattern accuracy, peelability, hardness, defects, solvent resistance, and display unevenness in a liquid crystal display device.

本発明の組成物を、インプリント方式でブラックマトリックスとして使用すると、機械的強度、剥離性、パターン形状、塗布性、耐溶剤性について総合的に優れたブラックマトリックスを提供することが可能になった。また、ブラックマトリックスとして使用した際、優れた残膜性、耐擦傷性などの機械特性、耐溶剤性を有する組成物を提供することが可能になる。
さらに、本発明により、パターニングのための感光性樹脂組成物にバインダーの添加量を少なくする、さらには、添加不要とすることが可能になった。この結果、これまでにない高顔料濃度の実現が可能になる。さらに、硬化前の状態は液体状態なので基板との濡れもよく、より高い密着性を確保することが可能になる。特に、従来の感光性樹脂組成物では溶剤除去後の組成物の粘度が1000mPa・sを越えているのでインプリント方式では十分な画像形成ができなかったが、本発明の粘度3〜50mPa・sとすることで所望のパターンがインプリント方式で形成可能となった。
さらに、高光学濃度でも従来のフォトリソ工程ではその光学濃度ゆえ、パターンの形状が矩形することは困難であったが、使用するモールドの形状で自由に設計できるメリットを有する。
When the composition of the present invention is used as a black matrix in an imprint system, it has become possible to provide a black matrix that is comprehensively excellent in mechanical strength, peelability, pattern shape, coatability, and solvent resistance. . Moreover, when used as a black matrix, it is possible to provide a composition having excellent residual film properties, mechanical properties such as scratch resistance, and solvent resistance.
Furthermore, according to the present invention, it is possible to reduce the addition amount of the binder to the photosensitive resin composition for patterning, and to make addition unnecessary. As a result, an unprecedented high pigment concentration can be realized. Further, since the state before curing is in a liquid state, the substrate is well wetted and higher adhesion can be ensured. In particular, in the conventional photosensitive resin composition, since the viscosity of the composition after removing the solvent exceeds 1000 mPa · s, sufficient image formation could not be performed by the imprint method. However, the viscosity of 3 to 50 mPa · s of the present invention was not achieved. Thus, a desired pattern can be formed by the imprint method.
Furthermore, even in a high optical density, it is difficult to make the pattern shape rectangular due to the optical density in the conventional photolithography process, but there is an advantage that it can be designed freely with the shape of the mold to be used.

Claims (11)

乾燥後の実質的に溶剤を含まない状態において、少なくとも10質量%以上の着色剤および重合性単量体を含み、かつ、その粘度が3〜50mPa.sであることを特徴とする感光性樹脂組成物。 In the state which does not contain a solvent substantially after drying, it contains at least 10% by mass of a colorant and a polymerizable monomer, and has a viscosity of 3 to 50 mPa.s. A photosensitive resin composition characterized by being s. 前記着色剤が黒色着色剤であることを特徴とする、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。 The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the colorant is a black colorant. 前記重合性単量体の少なくとも1種が下記一般式(1)で表されることを特徴とする、請求項1または2に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2009222792
(一般式(1)中、R1は水素原子、または、ヒドロキシメチル基を表し、Xは有機基を表す。mは1〜3の整数を表し、nは1〜4の整数を表す。Yは、炭素−炭素不飽和結合を有する硬化性官能基、炭素−窒素不飽和結合を有する硬化性官能基、酸素原子を含む環状基を有する硬化性官能基または下記一般式(2)で表される基を表す。)
Figure 2009222792
(R2はそれぞれアルキル基またはアリール基を表す。)
The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein at least one of the polymerizable monomers is represented by the following general formula (1).
Figure 2009222792
(In General Formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a hydroxymethyl group, X represents an organic group, m represents an integer of 1 to 3, and n represents an integer of 1 to 4. Y Is represented by a curable functional group having a carbon-carbon unsaturated bond, a curable functional group having a carbon-nitrogen unsaturated bond, a curable functional group having a cyclic group containing an oxygen atom, or the following general formula (2): Represents a group.
Figure 2009222792
(R 2 represents an alkyl group or an aryl group, respectively.)
一般式(1)中のYの少なくとも1つが、ビニルエーテル基、アリルエーテル基、シクロヘキセニル基、シクロペンテニル基、ジシクロペニテニル基、スチリル基、メタクリロイルオキシ基、メタクリロイルアミド基、アクリルアミド基、ビニルシラン基、N−ビニル複素環基およびマレイミド基からなる群より選ばれる、請求項3に記載の感光性樹脂組成物。 At least one of Y in the general formula (1) is a vinyl ether group, an allyl ether group, a cyclohexenyl group, a cyclopentenyl group, a dicyclopentenyl group, a styryl group, a methacryloyloxy group, a methacryloylamide group, an acrylamide group, or a vinylsilane group. The photosensitive resin composition according to claim 3, which is selected from the group consisting of N-vinyl heterocyclic group and maleimide group. 一般式(1)中のYの少なくとも1つが、イソシアネート基またはニトリル基である、請求項3に記載の感光性樹脂組成物。 The photosensitive resin composition of Claim 3 whose at least 1 of Y in General formula (1) is an isocyanate group or a nitrile group. 一般式(1)中のYの少なくとも1つが、オキセタン環、オキシラン環および炭酸エチレン基からなる群より選ばれる、請求項3に記載の感光性樹脂組成物。 The photosensitive resin composition according to claim 3, wherein at least one of Y in the general formula (1) is selected from the group consisting of an oxetane ring, an oxirane ring, and an ethylene carbonate group. 前記感光性樹脂組成物の表面張力が18〜30mN/mの範囲にある、請求項1〜6のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。 The photosensitive resin composition of any one of Claims 1-6 which exists in the range whose surface tension of the said photosensitive resin composition is 18-30 mN / m. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を硬化させてなる硬化物。 Hardened | cured material formed by hardening the photosensitive resin composition of any one of Claims 1-7. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を用い、かつ、下記の工程を含むことを特徴する遮光性画像の形成方法。
(1)基板上に前記感光性樹脂組成物を用いて感光性樹脂層を設ける工程
(2)必要に応じ、前記感光性樹脂層を50〜150℃で熱処理し溶剤を除去する工程
(3)凹凸表面を有する型を、前記感光性樹脂層と前記凹凸表面とが接するように圧着させる工程
(4)少なくとも前記凹凸表面を有する型を通して光照射する工程
(5)前記凹凸表面を有する型を感光性樹脂層から剥離する工程
(6)必要に応じ、前記感光性樹脂層を160〜250℃で熱処理する工程
A method for forming a light-shielding image, comprising using the photosensitive resin composition according to claim 1, and including the following steps.
(1) A step of providing a photosensitive resin layer using the photosensitive resin composition on a substrate (2) A step of removing the solvent by heat-treating the photosensitive resin layer at 50 to 150 ° C. as necessary (3) A step of pressure-bonding a mold having a concavo-convex surface so that the photosensitive resin layer and the concavo-convex surface are in contact with each other (4) a step of irradiating light through at least the mold having the concavo-convex surface; Step (6) for peeling from the photosensitive resin layer: Step for heat-treating the photosensitive resin layer at 160 to 250 ° C. as necessary
請求項9に記載の遮光性画像の形成方法により形成した硬化物。 A cured product formed by the method for forming a light-shielding image according to claim 9. 前記硬化物が、液晶表示用ブラックマトリックスである、請求項8または10の硬化物。 The cured product according to claim 8 or 10, wherein the cured product is a black matrix for liquid crystal display.
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