JP2021047216A - Curable composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、硬化性組成物に関する。 The present invention relates to curable compositions.
ビデオカメラ、デジタルカメラ、カメラ機能付き携帯電話等には、光学センサーである固体撮像素子が搭載されている。固体撮像素子としては、具体的にはCCD(Charge−Coupled Device)イメージセンサーやCMOS(Complementary MOS)イメージセンサー等が普及している。これらの固体撮像素子に備わるフォトダイオードの感度は、可視光に近い紫外線領域から赤外線領域にわたる。このため、固体撮像素子においては、可視光領域に近い紫外線及び赤外線を遮断するための光学フィルターが設けられている。この光学フィルターにより、固体撮像素子の感度を人間の視感度に近づくように補正することができる。固体撮像素子以外にも、紫外線等を遮断する光学フィルターが各種用途に用いられる。 Video cameras, digital cameras, mobile phones with camera functions, and the like are equipped with a solid-state image sensor, which is an optical sensor. Specifically, as a solid-state image sensor, a CCD (Charge-Coupled Device) image sensor, a CMOS (Complementary MOS) image sensor, and the like are widely used. The sensitivity of the photodiode provided in these solid-state image sensors ranges from the ultraviolet region close to visible light to the infrared region. For this reason, the solid-state image sensor is provided with an optical filter for blocking ultraviolet rays and infrared rays close to the visible light region. With this optical filter, the sensitivity of the solid-state image sensor can be corrected so as to approach the human visual sensitivity. In addition to the solid-state image sensor, optical filters that block ultraviolet rays and the like are used for various purposes.
光学フィルターの形成には、例えば、所定波長の光線を遮蔽するための色素、重合性化合物、重合開始剤等の各成分を含む組成物が用いられる(特許文献1参照)。このような組成物を塗工し、硬化させることで光学フィルターが形成される。 For the formation of the optical filter, for example, a composition containing each component such as a dye, a polymerizable compound, and a polymerization initiator for blocking light rays having a predetermined wavelength is used (see Patent Document 1). An optical filter is formed by applying and curing such a composition.
紫外線領域の光線を遮蔽するための光学フィルターにおいては、紫外線遮蔽性がより高い光学フィルターが望まれる。一方、従来の光学フィルターにおいては、異物等の欠陥が生じることがある。光学フィルター中の欠陥は、可視光透過性、遮蔽性等に影響を与える場合がある。さらに、光学フィルターは、例えば高温下で使用されてもその透過性や遮蔽性が低下し難いなど、耐熱性も要求される場合がある。 As an optical filter for shielding light rays in the ultraviolet region, an optical filter having higher ultraviolet shielding property is desired. On the other hand, in the conventional optical filter, defects such as foreign matter may occur. Defects in the optical filter may affect visible light transmission, shielding, and the like. Further, the optical filter may be required to have heat resistance, for example, its transparency and shielding property are unlikely to be lowered even when it is used at a high temperature.
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、可視光領域に近い紫外線の遮蔽性、可視光の透過性及び耐熱性が良好であり、異物等の欠陥が少ない光学フィルターを形成することができる硬化性組成物を提供することである。 The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to have good ultraviolet shielding property, visible light transmission and heat resistance close to the visible light region, and to have defects such as foreign substances. It is to provide a curable composition capable of forming a small number of optical filters.
上記課題を解決するためになされた発明は、下記式(1)で表される第1化合物、下記式(2)で表される第2化合物、重合性基を有する化合物を含むバインダー、及び溶媒を含有する硬化性組成物である。
本発明によれば、可視光領域に近い紫外線の遮蔽性、可視光の透過性及び耐熱性が良好であり、異物等の欠陥が少ない光学フィルターを形成することができる硬化性組成物を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a curable composition capable of forming an optical filter having good ultraviolet shielding property, visible light transmission and heat resistance close to the visible light region and few defects such as foreign substances. be able to.
[硬化性組成物]
本発明の一実施形態に係る硬化性組成物は、(A)式(1)で表される第1化合物(以下、「(A)化合物」とも称する。)、(B)式(2)で表される第2化合物(以下、「(B)化合物」とも称する。)、(C)バインダー、及び(D)溶媒を含有する。(C)バインダーは、重合性基を有する化合物を含む。
[Curable composition]
The curable composition according to one embodiment of the present invention is represented by the first compound represented by the formula (A) (1) (hereinafter, also referred to as “(A) compound”) and the formula (2). It contains the second compound represented (hereinafter, also referred to as “(B) compound”), (C) binder, and (D) solvent. (C) The binder contains a compound having a polymerizable group.
当該硬化性組成物は、可視光領域に近い紫外線の遮蔽性、可視光の透過性及び耐熱性が良好であり、異物等の欠陥が少ない光学フィルターを形成することができる。なお、当該硬化性組成物から形成されるものは、硬化物、硬化膜、遮蔽膜等であってよい。当該硬化性組成物において上記効果が生じる理由は定かではないが、以下の理由が推測される。(A)化合物は、カルバゾール骨格にニトロ基が結合した、オキシム系重合開始剤である。(A)化合物においては、重合開始剤として機能した後、残物として、ニトロ基が結合したカルバゾール骨格を有する化合物が硬化物(光学フィルター)中に残りやすいと推測される。この残物は、ニトロ基が結合したカルバゾール骨格を有することにより、硬化物中において、可視光に対しては十分な透過性を有しつつ、可視光領域に近い紫外線(例えば、波長350〜395nmの紫外線)を十分に吸収することができる。一方、上記残物は欠陥の発生原因となりやすく、具体的には、硬化物中で上記残物由来のラジカルが発生することにより、異物等の欠陥が生じることが推測される。これに対し、(B)化合物は、高温下で保護基(−R7−R8)が脱離する構造を有し、脱離後に初めてラジカルを捕捉する機能が発現される。従って、(B)化合物は、硬化のための加熱時には、重合開始剤である(A)化合物から発生するラジカルを捕捉せず、硬化後、硬化物(光学フィルター)中で発生する残物由来のラジカル等については、十分に捕捉することができる。このようなことから、(A)化合物と(B)化合物とを含む当該硬化性組成物によれば、可視光領域に近い紫外線の遮蔽性及び可視光の透過性が良好であり、異物等の欠陥が少ない光学フィルターを形成することができると推測される。また、重合開始剤として(A)化合物を用いることなどにより、形成される光学フィルターの耐熱性も向上する。 The curable composition has good ultraviolet shielding properties, visible light transmission and heat resistance close to the visible light region, and can form an optical filter having few defects such as foreign substances. What is formed from the curable composition may be a cured product, a cured film, a shielding film, or the like. The reason why the above effect occurs in the curable composition is not clear, but the following reasons are presumed. The compound (A) is an oxime-based polymerization initiator in which a nitro group is bonded to a carbazole skeleton. In the compound (A), after functioning as a polymerization initiator, it is presumed that a compound having a carbazole skeleton to which a nitro group is bonded tends to remain in the cured product (optical filter) as a residue. By having a carbazole skeleton to which a nitro group is bonded, this residue has sufficient transparency to visible light in the cured product, and is close to the visible light region (for example, wavelength 350 to 395 nm). (Ultraviolet rays) can be sufficiently absorbed. On the other hand, the residue is likely to cause defects, and specifically, it is presumed that defects such as foreign substances are generated by the generation of radicals derived from the residue in the cured product. On the other hand, the compound (B) has a structure in which the protecting group (-R 7- R 8 ) is eliminated at a high temperature, and the function of capturing radicals is exhibited only after the elimination. Therefore, the compound (B) does not capture radicals generated from the compound (A) which is a polymerization initiator during heating for curing, and is derived from a residue generated in the cured product (optical filter) after curing. Radicals and the like can be sufficiently captured. Therefore, according to the curable composition containing the compound (A) and the compound (B), the shielding property of ultraviolet rays close to the visible light region and the transmission of visible light are good, and foreign substances and the like are present. It is presumed that an optical filter with few defects can be formed. Further, by using the compound (A) as the polymerization initiator, the heat resistance of the formed optical filter is also improved.
[(A)化合物]
(A)化合物は、下記式(1)で表される化合物である。上述のように、(A)化合物は、重合開始剤として良好に機能する一方、得られた光学フィルター中に残存し、可視光領域に近い紫外線を吸収する。
[(A) Compound]
The compound (A) is a compound represented by the following formula (1). As described above, while the compound (A) functions well as a polymerization initiator, it remains in the obtained optical filter and absorbs ultraviolet rays close to the visible light region.
式(1)中、R1、R2及びR3は、それぞれ独立して、炭素数1〜30の1価の有機基である。R4及びR5は、それぞれ独立して、炭素数1〜30の1価の有機基又はハロゲン原子である。a及びbは、それぞれ独立して、0〜3の整数である。aが2以上の場合、複数のR4は、同一でも異なっていてもよい。bが2以上の場合、複数のR5は、同一でも異なっていてもよい。 In formula (1), R 1 , R 2 and R 3 are independently monovalent organic groups having 1 to 30 carbon atoms. R 4 and R 5 are independently monovalent organic groups or halogen atoms having 1 to 30 carbon atoms. a and b are independently integers of 0 to 3. When a is 2 or more, the plurality of R 4s may be the same or different. When b is 2 or more, the plurality of R 5s may be the same or different.
ここで、「有機基」とは、少なくとも1個の炭素原子を含む基をいう。 Here, the "organic group" means a group containing at least one carbon atom.
R1〜R5で表される炭素数1〜30の1価の有機基としては、例えば1価の炭化水素基、上記炭化水素基の炭素−炭素間又は結合手側の末端に2価のヘテロ原子含有基を含む基、上記炭化水素基及び上記ヘテロ原子含有基を含む基が有する水素原子の一部又は全部を1価のヘテロ原子含有基で置換した基等が挙げられる。 Examples of the monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms represented by R 1 to R 5 include a monovalent hydrocarbon group, a divalent group at the carbon-carbon end of the above hydrocarbon group or at the end on the bond hand side. Examples thereof include a group containing a hetero atom-containing group, a group in which a part or all of the hydrogen atoms of the above hydrocarbon group and the group containing the hetero atom-containing group are substituted with a monovalent hetero atom-containing group, and the like.
1価の炭化水素基としては、例えば、鎖状炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。 Examples of the monovalent hydrocarbon group include a chain hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group and the like.
鎖状炭化水素基としては、例えば
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基等のアルキル基;
エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基等のアルケニル基;
エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基等のアルキニル基などが挙げられる。
Examples of the chain hydrocarbon group include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group and pentyl group;
Alkenyl groups such as ethenyl group, propenyl group, butenyl group, pentenyl group;
Examples thereof include an alkynyl group such as an ethynyl group, a propynyl group, a butynyl group and a pentynyl group.
脂環式炭化水素基としては、例えば
シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基;
ノルボルニル基、アダマンチル基、トリシクロデシル基、テトラシクロドデシル基等の多環のシクロアルキル基;
シクロプロペニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等の単環のシクロアルケニル基;
ノルボルネニル基、トリシクロデセニル基等の多環のシクロアルケニル基などが挙げられる。
脂環式炭化水素基は、2−シクロペンチルエチル基、2−シクロヘキシルエチル基等のシクロアルキルアルキル基等、鎖状構造と脂環構造とが組み合わされた炭化水素基であってもよい。
Examples of the alicyclic hydrocarbon group include a monocyclic cycloalkyl group such as a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group;
Polycyclic cycloalkyl groups such as norbornyl group, adamantyl group, tricyclodecyl group, tetracyclododecyl group;
Monocyclic cycloalkenyl groups such as cyclopropenyl group, cyclobutenyl group, cyclopentenyl group, cyclohexenyl group;
Examples thereof include polycyclic cycloalkenyl groups such as norbornenyl group and tricyclodecenyl group.
The alicyclic hydrocarbon group may be a hydrocarbon group in which a chain structure and an alicyclic structure are combined, such as a cycloalkylalkyl group such as a 2-cyclopentylethyl group or a 2-cyclohexylethyl group.
芳香族炭化水素基としては、例えば
フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基等のアリール基;
ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、アントリルメチル基等のアラルキル基などが挙げられる。
Examples of the aromatic hydrocarbon group include aryl groups such as phenyl group, tolyl group, xsilyl group, naphthyl group and anthryl group;
Examples thereof include an aralkyl group such as a benzyl group, a phenethyl group, a naphthylmethyl group and an anthrylmethyl group.
1価又は2価のヘテロ原子含有基が有するヘテロ原子としては、例えば酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子、リン原子等が挙げられる。これらの中で、酸素原子、硫黄原子、窒素原子が好ましく、酸素原子がより好ましい。 Examples of the heteroatom contained in the monovalent or divalent heteroatom-containing group include an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a silicon atom, a phosphorus atom and the like. Among these, an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom are preferable, and an oxygen atom is more preferable.
2価のヘテロ原子含有基としては、例えば−O−、−CO−、−CS−、−NR’−、これらを組み合わせた基等が挙げられる。R’は、水素原子又は炭素数1〜10の1価の炭化水素基である。 Examples of the divalent heteroatom-containing group include -O-, -CO-, -CS-, -NR'-, a group combining these, and the like. R'is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
1価のヘテロ原子含有基としては、例えばヒドロキシ基、カルボキシ基、スルファニル基(−SH)、アミノ基、シアノ基等が挙げられる。 Examples of the monovalent heteroatom-containing group include a hydroxy group, a carboxy group, a sulfanyl group (-SH), an amino group, a cyano group and the like.
R4〜R5で表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。 Examples of the halogen atom represented by R 4 to R 5 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and the like.
R1としては、置換基を有する又は非置換の炭化水素基が好ましく、置換基を有する炭化水素基がより好ましい。上記炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基及びアリール基が好ましい。R1が置換基を有する又は非置換のアリール基である場合、得られる光学フィルターにおける可視光領域に近い紫外線の遮蔽性がより高まる傾向にある。一方、R1が置換基を有する又は非置換のアルキル基、シクロアルキル基又はシクロアルキルアルキル基である場合、得られる光学フィルターにおける可視光透過性が高まる傾向にある。 As R 1 , a hydrocarbon group having a substituent or an unsubstituted group is preferable, and a hydrocarbon group having a substituent is more preferable. As the hydrocarbon group, an alkyl group, a cycloalkyl group, a cycloalkylalkyl group and an aryl group are preferable. When R 1 has a substituent or is an unsubstituted aryl group, the shielding property of ultraviolet rays near the visible light region in the obtained optical filter tends to be further enhanced. On the other hand, when R 1 has a substituent or is an unsubstituted alkyl group, a cycloalkyl group or a cycloalkylalkyl group, the visible light transmittance in the obtained optical filter tends to increase.
R1で表される炭化水素基が有していてもよい置換基としては、置換基を有する又は非置換のアルコキシ基が挙げられる。アルコキシ基は、炭化水素基が酸素原子に結合した基をいう。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、フェニロキシ基等が挙げられる。アルコキシ基が有していてもよい置換基としては、アルコキシ基、複素環基等を挙げることができる。複素環基としては、ピリジル基、ピリミジル基、フリル基、チエニル基、テトラヒドロフリル基、ジオキソラニル基、ベンゾオキサゾール−2−イル基、テトラヒドロピラニル基、ピロリジル基、イミダゾリジル基、ピラゾリジル基、チアゾリジル基、イソチアゾリジル基、オキサゾリジル基、イソオキサゾリジル基、ピペリジル基、ピペラジル基、モルホリニル基等の5〜7員複素環等が挙げられる。これらの複素環基は、アルキル基等の置換基をさらに有していてもよい。複素環基は、炭素原子、水素原子及び酸素原子から構成されている基が好ましい。R1で表される炭化水素基が有していてもよい置換基は、炭素原子、水素原子及び酸素原子から構成されている基が好ましい。 Examples of the substituent that the hydrocarbon group represented by R 1 may have include an alkoxy group having a substituent or an unsubstituted group. An alkoxy group is a group in which a hydrocarbon group is bonded to an oxygen atom. Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a phenyloxy group and the like. Examples of the substituent that the alkoxy group may have include an alkoxy group and a heterocyclic group. Examples of the heterocyclic group include a pyridyl group, a pyrimidyl group, a frill group, a thienyl group, a tetrahydrofuryl group, a dioxolanyl group, a benzoxazole-2-yl group, a tetrahydropyranyl group, a pyrrolidyl group, an imidazolidyl group, a pyrazolydyl group and a thiazolizyl group. Examples thereof include 5- to 7-membered heterocycles such as an isothiazolyzyl group, an oxazolidyl group, an isooxazolyzyl group, a piperidyl group, a piperazyl group and a morpholinyl group. These heterocyclic groups may further have a substituent such as an alkyl group. The heterocyclic group is preferably a group composed of a carbon atom, a hydrogen atom and an oxygen atom. The substituent that the hydrocarbon group represented by R 1 may have is preferably a group composed of a carbon atom, a hydrogen atom and an oxygen atom.
また、R1は、炭化水素基、又は炭素原子、水素原子及び酸素原子から構成されている基も好ましく、炭素原子、水素原子及び酸素原子から構成されている基がより好ましい。R1が酸素原子を含む場合、この酸素原子は、エーテル結合を形成する酸素原子であることが好ましい。すなわち、R1は、炭化水素基、又は炭化水素基の炭素−炭素間に酸素原子を含む基であることが好ましい。 Further, R 1 is preferably a hydrocarbon group or a group composed of a carbon atom, a hydrogen atom and an oxygen atom, and more preferably a group composed of a carbon atom, a hydrogen atom and an oxygen atom. When R 1 contains an oxygen atom, the oxygen atom is preferably an oxygen atom forming an ether bond. That is, R 1 is preferably a hydrocarbon group or a group containing an oxygen atom between carbons of the hydrocarbon group.
R1の炭素数の上限としては、20が好ましく、15がより好ましく、10がさらに好ましい場合がある。R1の炭素数が上記上限以下の場合、得られる光学フィルターにおける可視光透過性が高まる傾向にある。R1の炭素数の下限は、3、5又は9が好ましい場合がある。R1の炭素数が上記下限以上の場合、得られる光学フィルターにおける可視光領域に近い紫外線の遮蔽性がより高まる傾向にある。 As the upper limit of the number of carbon atoms of R 1 , 20 is preferable, 15 is more preferable, and 10 is further preferable. When the number of carbon atoms of R 1 is not more than the above upper limit, the visible light transmittance in the obtained optical filter tends to increase. The lower limit of the number of carbon atoms of R 1 may be preferably 3, 5 or 9. When the number of carbon atoms of R 1 is at least the above lower limit, the shielding property of ultraviolet rays near the visible light region in the obtained optical filter tends to be further enhanced.
R2としては、炭化水素基が好ましく、アルキル基及びアリール基がより好ましく、アルキル基がさらに好ましい。R2の炭素数の上限としては、10が好ましく、6がより好ましく、3がさらに好ましい。R2としては、メチル基及びエチル基が特に好ましく、メチル基が最も好ましい。 The R 2, preferably a hydrocarbon group, more preferably an alkyl group and an aryl group, further preferably an alkyl group. The upper limit of the number of carbon atoms of R 2, preferably 10, more preferably 6, 3 is more preferable. The R 2, particularly preferably a methyl group and an ethyl group, most preferably a methyl group.
R3としては、炭化水素基が好ましく、アルキル基がより好ましい。R3の炭素数の上限としては、10が好ましく、6がより好ましく、3がさらに好ましい。R3としては、メチル基、エチル基及びプロピル基が特に好ましく、エチル基が最も好ましい。 The R 3, preferably a hydrocarbon group, an alkyl group is more preferable. As the upper limit of the number of carbon atoms of R 3 , 10 is preferable, 6 is more preferable, and 3 is further preferable. As R 3, a methyl group, particularly preferably an ethyl group and propyl group, and most preferably an ethyl group.
R4及びR5としては、それぞれ、炭化水素基が好ましく、アルキル基がより好ましい。R4及びR5の炭素数の上限としては、それぞれ、10が好ましく、6がより好ましく、3がさらに好ましい。 As R 4 and R 5 , a hydrocarbon group is preferable, and an alkyl group is more preferable, respectively. As the upper limit of the number of carbon atoms of R 4 and R 5 , 10 is preferable, 6 is more preferable, and 3 is further preferable, respectively.
aは0が好ましい。bは0が好ましい。 A is preferably 0. b is preferably 0.
(A)化合物において、ニトロ基(−NO2)は、カルバゾール骨格の3位に結合していることが好ましい。 In the compound (A), the nitro group (-NO 2 ) is preferably bonded to the 3-position of the carbazole skeleton.
(A)化合物の具体例としては、例えば国際公開第2017/010575号の段落[0037]に記載の化合物等が挙げられる。(A)化合物は、1種又は2種以上を混合して使用することができる。 Specific examples of the compound (A) include the compounds described in paragraph [0037] of International Publication No. 2017/010575. The compound (A) can be used alone or in admixture of two or more.
当該硬化性組成物における全固形分((D)溶媒以外の成分)に占める(A)化合物の含有量の下限としては、0.1質量%が好ましく、0.3質量%がより好ましい。(A)化合物の含有量が上記下限以上であることで、得られる光学フィルターにおける可視光領域に近い紫外線の遮蔽性がより高まり、また、良好な硬化性、耐熱性等も発現することができる。一方、この含有量の上限としては、30質量%が好ましく、10質量%がより好ましく、5質量%又は2質量%がさらに好ましい場合もある。(A)化合物の含有量が上記上限以下であることで、得られる光学フィルターの異物等の欠陥がより低減し、可視光透過性も向上する。 The lower limit of the content of the compound (A) in the total solid content (components other than the solvent (D)) in the curable composition is preferably 0.1% by mass, more preferably 0.3% by mass. When the content of the compound (A) is at least the above lower limit, the shielding property of ultraviolet rays close to the visible light region in the obtained optical filter is further enhanced, and good curability, heat resistance and the like can be exhibited. .. On the other hand, the upper limit of this content is preferably 30% by mass, more preferably 10% by mass, and even more preferably 5% by mass or 2% by mass. When the content of the compound (A) is not more than the above upper limit, defects such as foreign substances in the obtained optical filter are further reduced, and visible light transmission is also improved.
[(A’)化合物]
当該硬化性組成物は、(A)化合物以外の重合開始剤である(A’)化合物をさらに含んでいてよい。(A’)化合物としては、従来公知の重合開始剤を用いることができる。(A’)化合物としては、例えば(A)化合物以外のO−アシルオキシム系化合物、チオキサントン系化合物、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物、オニウム塩系化合物、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α−ジケトン系化合物、多核キノン系化合物、ジアゾ系化合物、イミドスルホナート系化合物、オニウム塩系化合物等を挙げることができる。これらの中でも、O−アシルオキシム系化合物が好ましい。
[(A') compound]
The curable composition may further contain a compound (A') which is a polymerization initiator other than the compound (A). As the (A') compound, a conventionally known polymerization initiator can be used. Examples of the (A') compound include O-acyloxime compounds other than the (A) compound, thioxanthone compounds, acetophenone compounds, biimidazole compounds, triazine compounds, onium salt compounds, benzoin compounds, and benzophenone compounds. Examples thereof include compounds, α-diketone compounds, polynuclear quinone compounds, diazo compounds, imide sulfonate compounds, onium salt compounds and the like. Among these, O-acyloxime compounds are preferable.
(A’)化合物としては、フェニルチオ骨格及びオキシムエステル構造を有する化合物がより好ましい。このような化合物を(A’)化合物と併用することで、得られる光学フィルターの可視光透過性が向上する傾向にある。 As the compound (A'), a compound having a phenylthio skeleton and an oxime ester structure is more preferable. By using such a compound in combination with the (A') compound, the visible light transmittance of the obtained optical filter tends to be improved.
フェニルチオ骨格及びオキシムエステル構造を有する化合物としては、下記式(5)で表される化合物が好ましい。 As the compound having a phenylthio skeleton and an oxime ester structure, a compound represented by the following formula (5) is preferable.
式(5)中、R9及びR10は、それぞれ独立して、炭素数1〜30の1価の有機基である。R11は、水素原子、ベンゾイル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数1〜10の1価の炭化水素基、又は置換基を有する若しくは非置換の炭素数1〜10のアルコキシ基である。R12及びR13は、それぞれ独立して、炭素数1〜30の1価の有機基又はハロゲン原子である。f及びgは、それぞれ独立して、0〜4の整数である。fが2以上の場合、複数のR12は、同一でも異なっていてもよい。gが2以上の場合、複数のR13は、同一でも異なっていてもよい。 In formula (5), R 9 and R 10 are independently monovalent organic groups having 1 to 30 carbon atoms. R 11 is a hydrogen atom, a benzoyl group, a hydroxy group, a carboxy group, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms or having no substituents. R 12 and R 13 are independently monovalent organic groups or halogen atoms having 1 to 30 carbon atoms. f and g are independently integers of 0 to 4. When f is 2 or more, the plurality of R 12s may be the same or different. When g is 2 or more, the plurality of R 13s may be the same or different.
R9、R10、R12及びR13で表される炭素数1〜30の1価の有機基は、R1等で表される炭素数1〜30の1価の有機基と同様である。 The monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms represented by R 9 , R 10 , R 12 and R 13 is the same as the monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms represented by R 1 and the like. ..
R9としては、置換基を有する又は非置換の炭化水素基が好ましく、非置換の炭化水素基がより好ましい。上記炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基及びアリール基が好ましく、アルキル基がより好ましい。R9で表される炭化水素基が有していてもよい置換基としては、R1で表される炭化水素基が有していてもよい置換基と同様の基を挙げることができる。 As R 9 , a hydrocarbon group having a substituent or an unsubstituted group is preferable, and an unsubstituted hydrocarbon group is more preferable. As the above-mentioned hydrocarbon group, an alkyl group, a cycloalkyl group, a cycloalkylalkyl group and an aryl group are preferable, and an alkyl group is more preferable. Examples of the substituent that the hydrocarbon group represented by R 9 may have include the same group as the substituent that the hydrocarbon group represented by R 1 may have.
R9の炭素数の上限としては、20が好ましく、10がより好ましく、6がより好ましい。R9の炭素数の下限は1である。 As the upper limit of the number of carbon atoms of R 9 , 20 is preferable, 10 is more preferable, and 6 is more preferable. The lower limit of the number of carbon atoms of R 9 is 1.
R10としては、炭化水素基が好ましく、アルキル基及びアリール基がより好ましい。R10の炭素数の上限としては、10が好ましく、6がより好ましい。R10としては、メチル基、エチル基、プロピル基及びフェニル基が特に好ましい。 As R 10 , a hydrocarbon group is preferable, and an alkyl group and an aryl group are more preferable. As the upper limit of the number of carbon atoms of R 10 , 10 is preferable, and 6 is more preferable. The R 10, a methyl group, an ethyl group, a propyl group and phenyl group are particularly preferred.
R11で表されるアルコキシ基が有していてもよい置換基としては、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アルコキシ基等を挙げることができ、ヒドロキシ基が好ましい。 Examples of the substituent that the alkoxy group represented by R 11 may have include a hydroxy group, a carboxy group, an alkoxy group and the like, and a hydroxy group is preferable.
R11としては、水素原子、炭素数1〜10の炭化水素基、及び置換基を有する又は非置換の炭素数1〜10のアルコキシ基が好ましく、水素原子、及び置換基を有する又は非置換の炭素数1〜10のアルコキシ基がより好ましい。置換基を有する又は非置換の炭素数1〜10のアルコキシ基の中では、置換基としてヒドロキシ基を有する炭素数1〜10のアルコキシ基が好ましく、置換基としてヒドロキシ基を有する炭素数1〜4のアルコキシ基がより好ましい。 The R 11, a hydrogen atom, a C1-10 hydrocarbon group, and is preferably or unsubstituted alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms having a substituent group, of having or unsubstituted hydrogen atom, and substituents Alkoxy groups having 1 to 10 carbon atoms are more preferable. Among the alkoxy groups having 1 to 10 carbon atoms having a substituent or unsubstituted, an alkoxy group having a hydroxy group as a substituent and having 1 to 10 carbon atoms is preferable, and an alkoxy group having a hydroxy group as a substituent has 1 to 4 carbon atoms. Alkoxy group is more preferable.
R12及びR13としては、それぞれ、炭化水素基が好ましく、アルキル基がより好ましい。R12及びR13の炭素数の上限としては、それぞれ、10が好ましく、6がより好ましく、3がさらに好ましい。 As R 12 and R 13 , a hydrocarbon group is preferable, and an alkyl group is more preferable, respectively. As the upper limit of the number of carbon atoms of R 12 and R 13 , 10 is preferable, 6 is more preferable, and 3 is further preferable, respectively.
gは0が好ましい。fは0が好ましい。 g is preferably 0. f is preferably 0.
(A’)化合物は、1種又は2種以上を混合して使用することができる。 The compound (A') can be used alone or in admixture of two or more.
当該硬化性組成物が(A’)化合物を含有する場合、当該硬化性組成物における全固形分に占める(A’)化合物の含有量の下限としては、1質量%が好ましく、2質量%がより好ましい。一方、この含有量の上限としては、20質量%が好ましく、10質量%がより好ましい。 When the curable composition contains the (A') compound, the lower limit of the content of the (A') compound in the total solid content of the curable composition is preferably 1% by mass, preferably 2% by mass. More preferred. On the other hand, as the upper limit of this content, 20% by mass is preferable, and 10% by mass is more preferable.
当該硬化性組成物における全固形分に占める(A)化合物及び(A’)化合物の合計含有量の下限としては、1質量%が好ましく、3質量%がより好ましい。上記合計含有量が上記下限以上であることで、得られる光学フィルターにおける可視光領域に近い紫外線の遮蔽性がより高まり、また、耐熱性も高めることができる。一方、この含有量の上限としては、30質量%が好ましく、10質量%がより好ましい。上記合計含有量が上記上限以下であることで、得られる光学フィルターの異物等の欠陥がより低減し、可視光透過性も向上する。 The lower limit of the total content of the compound (A) and the compound (A') in the total solid content of the curable composition is preferably 1% by mass, more preferably 3% by mass. When the total content is at least the above lower limit, the shielding property of ultraviolet rays near the visible light region in the obtained optical filter is further enhanced, and the heat resistance can also be enhanced. On the other hand, the upper limit of this content is preferably 30% by mass, more preferably 10% by mass. When the total content is not more than the above upper limit, defects such as foreign substances in the obtained optical filter are further reduced, and visible light transmission is also improved.
当該硬化性組成物において(A)化合物と、フェニルチオ骨格及びオキシムエステル構造を有する化合物とを併用する場合、これらの含有量比(質量比)としては、1:20〜20:1が好ましく、1:15〜15:1がさらに好ましい。このような比で、(A)化合物と、フェニルチオ骨格及びオキシムエステル構造を有する化合物とを併用することで、得られる光学フィルターの可視光領域に近い紫外線の遮蔽性、可視光透過性等がより向上する。 When the compound (A) and a compound having a phenylthio skeleton and an oxime ester structure are used in combination in the curable composition, the content ratio (mass ratio) thereof is preferably 1:20 to 20: 1. 15 to 15: 1 is more preferred. By using the compound (A) in combination with a compound having a phenylthio skeleton and an oxime ester structure in such a ratio, the ultraviolet shielding property, visible light transmittance, etc., which are close to the visible light region of the obtained optical filter, can be further improved. improves.
[(B)化合物]
(B)化合物は、下記式(2)で表される化合物である。上述のように、(B)化合物は、加熱後に初めてラジカル捕捉能が発現される潜在的なラジカル捕捉剤である。当該硬化性組成物が(B)化合物を含有することにより、得られる光学フィルターにおける欠陥が低減され、その結果、良好な可視光透過性が発揮される。
[(B) Compound]
The compound (B) is a compound represented by the following formula (2). As described above, the compound (B) is a potential radical scavenger whose radical scavenging ability is exhibited only after heating. When the curable composition contains the compound (B), defects in the obtained optical filter are reduced, and as a result, good visible light transmission is exhibited.
式(2)中、Aは、1又は複数の五員環又は六員環から構成される環構造である。R6は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、ニトロ基又は炭素数1〜40の1価の有機基である。R7は、*−CO−、*−COO−、*−SCO−、*−COS−、*−S−COO−、*−CONH−、*−NHCO−、又は*−NHCOO−(*は、酸素原子との結合位置を示す。)である。R8は、炭素数1〜20の1価の有機基である。cは、0〜4の整数である。dは、1〜3の整数である。eは、1〜10の整数である。eが1の場合、Xは1価の有機基であり、eが2以上の場合、Xはe価の連結基である。R6、R7又はR8が複数である場合、複数のR6、複数のR7又は複数のR8は、同一でも異なっていてもよい。 In formula (2), A is a ring structure composed of one or more five-membered or six-membered rings. R 6 is a halogen atom, a hydroxy group, a nitro group, or a monovalent organic group having 1 to 40 carbon atoms. R 7 is * -CO-, * -COO-, * -SCO-, * -COS-, * -S-COO-, * -CONH-, * -NHCO-, or * -NHCOO- (* is It shows the bond position with the oxygen atom.). R 8 is a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. c is an integer from 0 to 4. d is an integer of 1 to 3. e is an integer from 1 to 10. When e is 1, X is a monovalent organic group, and when e is 2 or more, X is an e-valent linking group. When there are a plurality of R 6 , R 7 or R 8 , the plurality of R 6 , the plurality of R 7s or the plurality of R 8s may be the same or different.
Aで表される環構造としては、炭素環、複素環等が挙げられる。炭素環としては、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロペンテン環、シクロヘキセン環等の脂環、ベンゼン環、ナフタレン環等の芳香環が挙げられる。複素環としては、フラン環、チオフェン環、ピロール環、ピロリジン環、ピラゾリジン環、ピラゾール環、イミダゾール環、イミダゾリジン環、オキサゾール環、イソキサゾール環、イソオキサゾリジン環、チアゾール環、イソチアゾール環、イソチアゾリジン環、ピペリジン環、ピペラジン環、モルフォリン環、チオモルフォリン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、トリアジン環等が挙げられる。複素環は、芳香環であっても、非芳香環であってもよい。 Examples of the ring structure represented by A include a carbon ring, a heterocycle and the like. Examples of the carbon ring include an alicyclic ring such as a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, a cyclopentene ring and a cyclohexene ring, and an aromatic ring such as a benzene ring and a naphthalene ring. Heterocycles include furan ring, thiophene ring, pyrrol ring, pyrrolidine ring, pyrazolidine ring, pyrazole ring, imidazole ring, imidazolidine ring, oxazole ring, isoxazole ring, isooxazolidine ring, thiazole ring, isothiazole ring, and isothiazolidine ring. , Piperidine ring, piperazine ring, morpholine ring, thiomorpholin ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, pyridazine ring, triazine ring and the like. The heterocycle may be an aromatic ring or a non-aromatic ring.
Aで表される環構造の炭素数としては、5以上12以下が好ましく、5又は6がより好ましく、6がさらに好ましい。Aで表される環構造は、炭素環が好ましく、ベンゼン環がより好ましい。 The number of carbon atoms in the ring structure represented by A is preferably 5 or more and 12 or less, more preferably 5 or 6, and even more preferably 6. The ring structure represented by A is preferably a carbon ring, more preferably a benzene ring.
R6で表される炭素数1〜40の1価の有機基としては、R1等で表される炭素数1〜30の1価の有機基として例示したもの等が挙げられる。 Examples of the monovalent organic group having 1 to 40 carbon atoms represented by R 6 include those exemplified as the monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms represented by R 1 and the like.
R6としては、炭化水素基が好ましく、アルキル基がより好ましく、t−ブチル基等の3級アルキル基がさらに好ましい。R6の炭素数の上限としては、10が好ましく、6がより好ましい。R6の炭素数の下限としては、2が好ましく、4がより好ましい。 As R 6 , a hydrocarbon group is preferable, an alkyl group is more preferable, and a tertiary alkyl group such as a t-butyl group is further preferable. As the upper limit of the number of carbon atoms of R 6 , 10 is preferable, and 6 is more preferable. As the lower limit of the number of carbon atoms of R 6 , 2 is preferable, and 4 is more preferable.
R7としては、*−COO−、*−COS−、又は*−CONH−が好ましく、*−COO−がより好ましい。R7がこのような連結基である場合、硬化の際の加熱に伴う解離がより効果的に生じ、得られる光学フィルターにおける欠陥がより十分に低減される。 As R 7 , * -COO-, * -COS-, or * -CONH- is preferable, and * -COO- is more preferable. When R 7 is such a linking group, dissociation due to heating during curing occurs more effectively, and defects in the obtained optical filter are more sufficiently reduced.
R8で表される炭素数1〜20の1価の有機基としては、R1等で表される炭素数1〜30の1価の有機基として例示したもののうちの炭素数1〜20のもの等が挙げられる。 The monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 8 has 1 to 20 carbon atoms among those exemplified as the monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms represented by R 1 and the like. Things etc. can be mentioned.
R8としては、炭化水素基が好ましく、アルキル基がより好ましく、t−ブチル基等の3級アルキル基がさらに好ましい。R8の炭素数の上限としては、16が好ましく、8がより好ましく、2がさらに好ましい。R8がこのような基である場合、得られる光学フィルターの欠陥がより十分に低減される傾向にある。 The R 8, preferably a hydrocarbon group, more preferably an alkyl group, tertiary alkyl group a t- butyl group and the like are more preferred. As the upper limit of the number of carbon atoms of R 8 , 16 is preferable, 8 is more preferable, and 2 is further preferable. When R 8 is such a group, the defects of the obtained optical filter tend to be reduced more sufficiently.
cは、2以上が好ましく、2がより好ましい。 c is preferably 2 or more, and more preferably 2.
dは、1が好ましい。 d is preferably 1.
eの下限は、2が好ましく、3がより好ましく、4がさらに好ましい。eが上記下限以上である場合、得られる光学フィルターの欠陥がより十分に低減される傾向にある。eの上限は、8であってよく、6であってもよく、4であってもよい。 The lower limit of e is preferably 2, more preferably 3, and even more preferably 4. When e is not more than the above lower limit, the defects of the obtained optical filter tend to be sufficiently reduced. The upper limit of e may be 8, 6 or 4.
cが2であり、dが1である場合、−O−R7−R8で表される基が結合している環構造Aの原子の両隣の原子にそれぞれR6で表される基が結合していることが好ましい。このような(B)化合物としては、具体的に下記式(6)で表される化合物が挙げられる。 When c is 2 and d is 1, the groups represented by R 6 are attached to the atoms on both sides of the atom of the ring structure A to which the groups represented by −OR 7 −R 8 are bonded. It is preferable that they are bonded. Specific examples of such a compound (B) include a compound represented by the following formula (6).
式(6)中、R6〜R8、X及びeは、式(2)中のR6〜R8、X及びeと同義である。 In the formula (6), R 6 to R 8, X and e are the same meaning as R 6 to R 8, X and e in formula (2).
eが1の場合のXで表される1価の有機基としては、R1等で表される炭素数1〜30の1価の有機基として例示したもの等が挙げられる。 Examples of the monovalent organic group e is represented by X in the case of 1, such as those exemplified as the monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms represented by R 1, and the like.
eが2以上の場合のXで表されるe価の連結基としては、e価の有機基の他、−O−、−NR’−(R’は、水素原子又は炭素数1〜10の1価の炭化水素基である。)等が挙げられる。e価の有機基としては、上述した1価の有機基から、(e−1)個の水素原子をさらに除いた基が挙げられる。 When e is 2 or more, the e-valent linking group represented by X includes an e-valent organic group, -O-, and -NR'-(R'is a hydrogen atom or 1 to 10 carbon atoms. It is a monovalent hydrocarbon group.) And the like. Examples of the e-valent organic group include a group obtained by further removing (e-1) hydrogen atoms from the above-mentioned monovalent organic group.
Xとしては、e価の有機基が好ましい。この有機基としては、炭化水素基、及び炭化水素基の炭素−炭素間に−O−、−CO−又は−COO−を含む基が好ましく、炭化水素基、及び炭化水素基の炭素−炭素間に−COO−を含む基がより好ましい。Xで表される有機基中には、−O−、−CO−及び−COO−のうちの複数種が含まれていてもよいし、複数の−O−、複数の−CO−又は複数の−COO−が含まれていてもよい。 As X, an e-valent organic group is preferable. As the organic group, a hydrocarbon group and a group containing -O-, -CO- or -COO- between the carbon and carbon of the hydrocarbon group are preferable, and the hydrocarbon group and the carbon-carbon of the hydrocarbon group are used. Groups containing −COO− are more preferred. The organic group represented by X may contain a plurality of species of -O-, -CO- and -COO-, or a plurality of -O-, a plurality of -CO- or a plurality of -CO-. -COO- may be included.
Xの炭素数の上限としては、40が好ましく、30がより好ましく、24がさらに好ましい。この炭素数の下限としては、1が好ましく、4がより好ましく、8がさらに好ましく、12がよりさらに好ましい。 As the upper limit of the number of carbon atoms of X, 40 is preferable, 30 is more preferable, and 24 is further preferable. As the lower limit of the number of carbon atoms, 1 is preferable, 4 is more preferable, 8 is more preferable, and 12 is even more preferable.
Aがベンゼン環である場合、Xは、−O−R7−R8で表される基に対して、パラ位に結合していることが好ましい。 When A is a benzene ring, X is preferably bonded to the para position with respect to the group represented by -OR 7- R 8.
(B)化合物の具体例としては、例えば国際公開第2014/021023号の段落[0061]〜[0082]に記載の化合物等が挙げられる。(B)化合物は、1種又は2種以上を混合して使用することができる。(B)化合物は、例えばフェノール系化合物と、酸無水物、酸塩化物、Boc化試薬、アルキルハライド化合物、シリルクロライド化合物、アリルエーテル化合物等とを反応させて得ることができる。 Specific examples of the compound (B) include the compounds described in paragraphs [0061] to [0082] of International Publication No. 2014/021023. The compound (B) can be used alone or in admixture of two or more. The compound (B) can be obtained by reacting, for example, a phenolic compound with an acid anhydride, a acid anhydride, a Boclation reagent, an alkyl halide compound, a silyl chloride compound, an allyl ether compound, or the like.
当該硬化性組成物における全固形分に占める(B)化合物の含有量の下限としては、0.1質量%が好ましく、0.2質量%がより好ましく、0.3質量%がさらに好ましい。(B)化合物の含有量が上記下限以上であることで、得られる光学フィルター中において十分なラジカル捕捉能が発揮され、欠陥をより低減することができる。一方、この含有量の上限としては、10質量%が好ましく、5質量%がより好ましく、2質量%がさらに好ましい。 The lower limit of the content of the compound (B) in the total solid content of the curable composition is preferably 0.1% by mass, more preferably 0.2% by mass, still more preferably 0.3% by mass. When the content of the compound (B) is at least the above lower limit, sufficient radical scavenging ability is exhibited in the obtained optical filter, and defects can be further reduced. On the other hand, as the upper limit of this content, 10% by mass is preferable, 5% by mass is more preferable, and 2% by mass is further preferable.
[(B’)化合物]
当該硬化性組成物は、保護基で保護されていない酸化防止剤である(B’)化合物をさらに含むことが好ましい。当該硬化性組成物が(B’)化合物をさらに含むことで、硬化前の硬化性組成物中で発生し得るラジカルを十分に捕捉できるため、保存安定性が高まり、例えば長期保存後の当該硬化性組成物を用いて得られる光学フィルターの欠陥も低減される。
[(B') compound]
The curable composition preferably further comprises a compound (B') which is an antioxidant that is not protected by a protecting group. By further containing the (B') compound in the curable composition, radicals that can be generated in the curable composition before curing can be sufficiently captured, so that storage stability is enhanced, and for example, the curing after long-term storage is performed. Defects in the optical filter obtained with the sex composition are also reduced.
(B’)化合物としては、従来公知の酸化防止剤として、2,2−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,6−ジ−t−ブチルフェノール、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、3,9−ビス[2−[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−プロピオニルオキシ]−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサ−スピロ[5.5]ウンデカン、チオジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]等が挙げられる。 Examples of the (B') compound include 2,2-thiobis (4-methyl-6-t-butylphenol), 2,6-di-t-butylphenol, and pentaerythritol tetrakis [3-() as conventionally known antioxidants. 3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 3,9-bis [2- [3- (3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) -propionyloxy]- 1,1-Dimethylethyl] -2,4,8,10-Tetraoxa-spiro [5.5] undecane, thiodiethylenebis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] And so on.
(B’)化合物としては、下記式(4)で表される化合物が好ましい。 As the compound (B'), a compound represented by the following formula (4) is preferable.
式(4)中、A’は、1又は複数の五員環又は六員環から構成される環構造である。R6’は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、ニトロ基又は炭素数1〜40の1価の有機基である。c’は、0〜4の整数である。d’は、1〜3の整数である。e’は、1〜10の整数である。e’が1の場合、X’は1価の有機基であり、e’が2以上の場合、X’はe’価の連結基である。R6’が複数である場合、複数のR6’は、同一でも異なっていてもよい。 In formula (4), A'is a ring structure composed of one or more five-membered or six-membered rings. R 6 'is a halogen atom, hydroxy group, a monovalent organic group of the nitro group or having 1 to 40 carbon atoms. c'is an integer from 0 to 4. d'is an integer from 1 to 3. e'is an integer from 1 to 10. When e'is 1, X'is a monovalent organic group, and when e'is 2 or more, X'is an e'valent linking group. 'If there are a plurality, the plurality of R 6' R 6 may be the same or different.
A’で表される1又は複数の五員環又は六員環から構成される環構造としては、Aで表される1又は複数の五員環又は六員環から構成される環構造として例示したもの等が挙げられる。 The ring structure composed of one or more five-membered rings or six-membered rings represented by A'is exemplified as a ring structure composed of one or more five-membered rings or six-membered rings represented by A. And so on.
A’で表される環構造の炭素数としては、5以上12以下が好ましく、5又は6がより好ましく、6がさらに好ましい。A’で表される環構造は、炭素環が好ましく、ベンゼン環がより好ましい。 The number of carbon atoms in the ring structure represented by A'is preferably 5 or more and 12 or less, more preferably 5 or 6, and even more preferably 6. As the ring structure represented by A', a carbon ring is preferable, and a benzene ring is more preferable.
R6’で表される炭素数1〜40の1価の有機基としては、R1等で表される炭素数1〜30の1価の有機基として例示したもの等が挙げられる。 Examples of the monovalent organic group having 1 to 40 carbon atoms represented by R 6 ′ include those exemplified as the monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms represented by R 1 and the like.
R6’としては、炭化水素基が好ましく、アルキル基がより好ましく、t−ブチル基等の3級アルキル基がさらに好ましい。R6’の炭素数の上限としては、10が好ましく、6がより好ましい。R6’の炭素数の下限としては、2が好ましく、4がより好ましい。 As R 6 ', a hydrocarbon group is preferable, an alkyl group is more preferable, and a tertiary alkyl group such as a t-butyl group is further preferable. As the upper limit of the number of carbon atoms of R 6 ', 10 is preferable, and 6 is more preferable. As the lower limit of the number of carbon atoms of R 6 ', 2 is preferable, and 4 is more preferable.
c’は、2以上が好ましく、2がより好ましい。 The c'is preferably 2 or more, and more preferably 2.
d’は、1が好ましい。 The d'is preferably 1.
e’の下限は、2が好ましく、3がより好ましく、4がさらに好ましい。e’が上記下限以上である場合、得られる光学フィルターの欠陥がより十分に低減される傾向にある。e’の上限は、8であってよく、6であってもよく、4であってもよい。 The lower limit of e'is preferably 2, more preferably 3, and even more preferably 4. When e'is equal to or greater than the above lower limit, the defects of the obtained optical filter tend to be sufficiently reduced. The upper limit of e'may be 8, may be 6, or may be 4.
c’が2であり、d’が1である場合、ヒドロキシ基(−OH)が結合している環構造(A’)の原子の両隣の原子にそれぞれR6’で表される基が結合していることが好ましい。 c 'is 2, d' when it is 1, the groups hydroxy group (-OH) is represented by 'each R 6 to atoms on both sides of the atoms bonded to that ring structure (A)' is bound It is preferable to do so.
X’で表される1価の有機基及びe’価の連結基としては、Xで表される1価の有機基及びe価の連結基として例示したもの等が挙げられる。 Examples of the monovalent organic group represented by X'and the e'valent linking group include those exemplified as the monovalent organic group represented by X and the e-valent linking group.
X’としては、e’価の有機基が好ましい。この有機基としては、炭化水素基、及び炭化水素基の炭素−炭素間に−O−、−CO−又は−COO−を含む基が好ましく、炭化水素基、及び炭化水素基の炭素−炭素間に−COO−を含む基がより好ましい。X’で表される有機基中には、−O−、−CO−及び−COO−のうちの複数種が含まれていてもよいし、複数の−O−、複数の−CO−又は複数の−COO−が含まれていてもよい。 As X', an e'valent organic group is preferable. As the organic group, a hydrocarbon group and a group containing -O-, -CO- or -COO- between the carbon and carbon of the hydrocarbon group are preferable, and the hydrocarbon group and the carbon-carbon of the hydrocarbon group are used. Groups containing −COO− are more preferred. The organic group represented by X'may contain a plurality of types of -O-, -CO- and -COO-, and a plurality of -O-, a plurality of -CO- or a plurality of -O-. -COO- may be included.
X’の炭素数の上限としては、40が好ましく、30がより好ましく、24がさらに好ましい。この炭素数の下限としては、1が好ましく、4がより好ましく、8がさらに好ましく、12がよりさらに好ましい。 As the upper limit of the number of carbon atoms of X', 40 is preferable, 30 is more preferable, and 24 is further preferable. As the lower limit of the number of carbon atoms, 1 is preferable, 4 is more preferable, 8 is more preferable, and 12 is even more preferable.
A’がベンゼン環である場合、X’は、ヒドロキシ基(−OH)に対して、パラ位に結合していることが好ましい。 When A'is a benzene ring, it is preferable that X'is bonded to the hydroxy group (-OH) at the para position.
(B’)化合物は、1種又は2種以上を混合して使用することができる。 The (B') compound can be used alone or in admixture of two or more.
当該硬化性組成物が(B’)化合物を含有する場合、当該硬化性組成物における全固形分に占める(B’)化合物の含有量の下限としては、0.1質量%が好ましく、0.2質量%がより好ましく、0.3質量%がさらに好ましい。(B’)化合物の含有量が上記下限以上であることで、保存安定性が十分に向上し、欠陥をより低減することができる。一方、この含有量の上限としては、5質量%が好ましく、2質量%がより好ましい。 When the curable composition contains the (B') compound, the lower limit of the content of the (B') compound in the total solid content of the curable composition is preferably 0.1% by mass, and 0. 2% by mass is more preferable, and 0.3% by mass is further preferable. When the content of the compound (B') is at least the above lower limit, the storage stability is sufficiently improved and defects can be further reduced. On the other hand, as the upper limit of this content, 5% by mass is preferable, and 2% by mass is more preferable.
当該硬化性組成物における全固形分に占める(B)化合物及び(B’)化合物の合計含有量の下限としては、0.1質量%が好ましく、0.3質量%がより好ましく、0.5質量%がさらに好ましい。上記合計含有量が上記下限以上であることで、得られる光学フィルターにおける欠陥をより低減することができる。一方、この含有量の上限としては、10質量%が好ましく、5質量%がより好ましく、2質量%がさらに好ましい。上記合計含有量が上記上限以下であることで、可視光透過性等が向上する傾向にある。 The lower limit of the total content of the compound (B) and the compound (B') in the total solid content of the curable composition is preferably 0.1% by mass, more preferably 0.3% by mass, and 0.5. Mass% is more preferred. When the total content is at least the above lower limit, defects in the obtained optical filter can be further reduced. On the other hand, as the upper limit of this content, 10% by mass is preferable, 5% by mass is more preferable, and 2% by mass is further preferable. When the total content is not more than the above upper limit, the visible light transmittance and the like tend to be improved.
当該硬化性組成物において(B)化合物と(B’)化合物とを併用する場合、これらの含有量比(質量比)としては、1:9〜9:1が好ましく、3:7〜7:3がより好ましく、4:6〜6:4がさらに好ましい。このような比で、(B)化合物と(B’)化合物とを併用することで、硬化前及び硬化後に生じ得る好ましくないラジカルを効果的に捕捉することができ、得られる光学フィルターの欠陥がより低減される。 When the compound (B) and the compound (B') are used in combination in the curable composition, the content ratio (mass ratio) thereof is preferably 1: 9 to 9: 1, preferably 3: 7 to 7 :. 3 is more preferable, and 4: 6 to 6: 4 is even more preferable. By using the compound (B) and the compound (B') in combination at such a ratio, it is possible to effectively capture unfavorable radicals that may occur before and after curing, and the resulting optical filter is defective. It will be further reduced.
[(C)バインダー]
(C)バインダーは、通常、得られる光学フィルター、遮蔽膜等の硬化物における基材となる成分である。(C)バインダーは、1種又は2種以上を用いることができる。
[(C) Binder]
(C) The binder is usually a component that serves as a base material in the obtained cured product such as an optical filter and a shielding film. (C) One kind or two or more kinds of binders can be used.
(C)バインダーは、重合性基を有する化合物を含む。当該硬化性組成物が重合性基を有する化合物を含有することにより、良好な硬化性や得られる光学フィルターの良好な耐熱性等を発揮することができる。重合性基を有する化合物は、1以上の重合性基を有していればよいが、2以上の重合性基を有する化合物であることが好ましい。重合性基としては、例えば(メタ)アクリロイル基、ビニル基、オキシラニル基、オキセタニル基、N−アルコキシメチルアミノ基、アルコキシシリル基等を挙げることができる。重合性基を有する化合物は、単量体(非重合体)であってもよく、重合体であってもよい。 (C) The binder contains a compound having a polymerizable group. When the curable composition contains a compound having a polymerizable group, good curability and good heat resistance of the obtained optical filter can be exhibited. The compound having a polymerizable group may have one or more polymerizable groups, but is preferably a compound having two or more polymerizable groups. Examples of the polymerizable group include a (meth) acryloyl group, a vinyl group, an oxylanyl group, an oxetanyl group, an N-alkoxymethylamino group, an alkoxysilyl group and the like. The compound having a polymerizable group may be a monomer (non-polymer) or a polymer.
[(C−1)重合性化合物]
(C)バインダーは、重合性基を有する化合物として、単量体である(C−1)重合性化合物を含むことが好ましい。(C−1)重合性化合物としては、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物、及び2個以上のN−アルコキシメチルアミノ基を有する化合物が好ましく、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物がより好ましい。(C−1)重合性化合物は、1種又は2種以上を混合して使用することができる。
[(C-1) Polymerizable compound]
The binder (C) preferably contains a monomeric (C-1) polymerizable compound as a compound having a polymerizable group. As the (C-1) polymerizable compound, a compound having two or more (meth) acryloyl groups and a compound having two or more N-alkoxymethylamino groups are preferable, and two or more (meth) acryloyl groups. The compound having is more preferable. (C-1) The polymerizable compound can be used alone or in admixture of two or more.
2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物としては、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と(メタ)アクリル酸との反応物等である多官能(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性された多官能(メタ)アクリレート、アルキレンオキサイド変性された多官能(メタ)アクリレート、水酸基を有する(メタ)アクリレートと多官能イソシアネートとの反応物等である多官能ウレタン(メタ)アクリレート、水酸基を有する(メタ)アクリレートと酸無水物との反応物等であるカルボキシル基を有する多官能(メタ)アクリレート等を挙げることができる。 Examples of the compound having two or more (meth) acryloyl groups include a polyfunctional (meth) acrylate which is a reaction product of an aliphatic polyhydroxy compound and a (meth) acrylic acid, and a caprolactone-modified polyfunctional (meth) acrylate. , Alkylene oxide-modified polyfunctional (meth) acrylate, polyfunctional urethane (meth) acrylate which is a reaction product of (meth) acrylate having a hydroxyl group and polyfunctional isocyanate, (meth) acrylate having a hydroxyl group and acid anhydride. Examples thereof include a polyfunctional (meth) acrylate having a carboxyl group, which is a reaction product with and the like.
ここで、上記脂肪族ポリヒドロキシ化合物としては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の2価の脂肪族ポリヒドロキシ化合物や、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の3価以上の脂肪族ポリヒドロキシ化合物を挙げることができる。上記水酸基を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、グリセロールジメタクリレート等を挙げることができる。上記多官能イソシアネートとしては、例えばトリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等を挙げることができる。上記酸無水物としては、例えば無水こはく酸、無水マレイン酸、無水グルタル酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸等の二塩基酸の無水物や、無水ピロメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物等の四塩基酸二無水物を挙げることができる。 Here, examples of the above-mentioned aliphatic polyhydroxy compound include divalent aliphatic polyhydroxy compounds such as ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol, and glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, and the like. Aliphatic polyhydroxy compounds having a trivalent or higher valence can be mentioned. Examples of the (meth) acrylate having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, and glycerol dimethacrylate. And so on. Examples of the polyfunctional isocyanate include tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, diphenylmethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate and the like. Examples of the acid anhydride include dibasic acid anhydrides such as succinic anhydride, maleic anhydride, glutacon anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride, and hexahydrophthalic anhydride, pyromellitic anhydride, and biphenyltetracarboxylic acid. Examples thereof include tetrabasic acid dianhydrides such as acid dianhydrides and benzophenone tetracarboxylic acid dianhydrides.
2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物の具体例としては、例えばω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、エチレングリコール(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノキシエタノールフルオレンジ(メタ)アクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロイロキシプロピルメタクリレート、2−(2’−ビニロキシエトキシ)エチル(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、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリ(2−(メタ)アクリロイロキシエチル)フォスフェート、エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、こはく酸変性ペンタエリスリトールトリアクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート化合物等を挙げることができる。 Specific examples of the compound having two or more (meth) acryloyl groups include, for example, ω-carboxypolycaprolactone mono (meth) acrylate, ethylene glycol (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, and 1 , 9-Nonandiol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, bisphenoxyethanol full orange (meth) acrylate, dimethylol tricyclode Candi (meth) acrylate, 2-hydroxy-3- (meth) acryloyloxypropyl methacrylate, 2- (2'-vinyloxyethoxy) ethyl (meth) acrylate, trimethylpropantri (meth) acrylate, pentaerythritol tri ( Meta) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, tri (2- (meth) acryloyloxyethyl) phosphate, ethylene oxide-modified dipenta Examples thereof include erythritol hexaacrylate, succinic acid-modified pentaerythritol triacrylate, and urethane (meth) acrylate compound.
2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物の中でも、多官能(メタ)アクリレートが好ましく、3個以上10個以下の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレートがより好ましい。具体的には、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが好ましい。 Among the compounds having two or more (meth) acryloyl groups, a polyfunctional (meth) acrylate is preferable, and a polyfunctional (meth) acrylate having three or more and ten or less (meth) acryloyl groups is more preferable. Specifically, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, and dipentaerythritol hexaacrylate are preferable.
2個以上のN−アルコキシメチルアミノ基を有する化合物としては、例えばメラミン構造、ベンゾグアナミン構造、ウレア構造を有する化合物等を挙げることができる。2個以上のN−アルコキシメチルアミノ基を有する化合物の具体例としては、N,N,N’,N’,N’’,N’’−ヘキサ(アルコキシメチル)メラミン、N,N,N’,N’−テトラ(アルコキシメチル)ベンゾグアナミン、N,N,N’,N’−テトラ(アルコキシメチル)グリコールウリル等を挙げることができる。 Examples of the compound having two or more N-alkoxymethylamino groups include a compound having a melamine structure, a benzoguanamine structure, and a urea structure. Specific examples of compounds having two or more N-alkoxymethylamino groups include N, N, N', N', N'', N''-hexa (alkoxymethyl) melamine, N, N, N'. , N'-tetra (alkoxymethyl) benzoguanamine, N, N, N', N'-tetra (alkoxymethyl) glycoluryl and the like.
当該硬化性組成物における全固形分に占める(C−1)重合性化合物の含有量の下限としては、5質量%が好ましく、10質量%がより好ましく、20質量%がさらに好ましい。一方、この含有量の上限としては、60質量%が好ましく、50質量%がより好ましく、40%がさらに好ましい。 The lower limit of the content of the (C-1) polymerizable compound in the total solid content of the curable composition is preferably 5% by mass, more preferably 10% by mass, and even more preferably 20% by mass. On the other hand, as the upper limit of this content, 60% by mass is preferable, 50% by mass is more preferable, and 40% is further more preferable.
[(C−2)重合体]
(C)バインダーは、(C−2)重合体を含むことが好ましい。(C−2)重合体の一部又は全部は、分散剤として用いられている重合体等であってもよい。(C−2)重合体は、強度、感度、耐熱性等の向上のため、重合性基を有することが好ましく、重合性基を含む構造単位を有していることがより好ましい。重合性基としては、(メタ)アクリロイル基、オキシラニル基、オキセタニル基、アルコキシシリル基又はこれらの組み合わせが好ましく、(メタ)アクリロイル基がより好ましい。
[(C-2) polymer]
The binder (C) preferably contains the polymer (C-2). (C-2) A part or all of the polymer may be a polymer or the like used as a dispersant. The polymer (C-2) preferably has a polymerizable group, and more preferably has a structural unit containing a polymerizable group, in order to improve strength, sensitivity, heat resistance, and the like. As the polymerizable group, a (meth) acryloyl group, an oxylanyl group, an oxetanyl group, an alkoxysilyl group or a combination thereof is preferable, and a (meth) acryloyl group is more preferable.
重合性基を含む構造単位を与える単量体としては、(メタ)アクリル酸グリシジル、3−(メタ)アクリロイルオキシメチル−3−エチルオキセタン、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、2,3−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシトリシクロ[5.2.1.02.6]デシル(メタ)アクリレート、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等を挙げることができる。 Examples of the monomer giving a structural unit containing a polymerizable group include glycidyl (meth) acrylate, 3- (meth) acryloyloxymethyl-3-ethyloxetane, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, 2, 3-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, 3,4-epoxytricyclo [5.2.1.0 2.6] decyl (meth) acrylate, 3-methacryloxy may be mentioned propyl triethoxysilane.
また、例えば、カルボキシ基を有する構造単位を有する樹脂に、カルボキシ基と反応する基(オキシラニル基、オキセタニル基等)と、(メタ)アクリロイル基等の重合性基とを有する化合物を反応させることによっても、重合性基を含む構造単位を導入することができる。 Further, for example, by reacting a resin having a structural unit having a carboxy group with a compound having a group (oxylanyl group, oxetanyl group, etc.) that reacts with the carboxy group and a polymerizable group such as a (meth) acryloyl group. Also, structural units containing polymerizable groups can be introduced.
(C−2)重合体における重合性基を有する構造単位の含有量の下限としては、(C−2)重合体100質量%に対して、5質量%が好ましく、10質量%がより好ましく、15質量%がさらに好ましく、30質量%、50質量%又は75質量%がよりさらに好ましいこともある。一方、この含有量の上限としては、95質量%が好ましく、90質量%がより好ましく、85質量%がさらに好ましい。 The lower limit of the content of the structural unit having a polymerizable group in the (C-2) polymer is preferably 5% by mass, more preferably 10% by mass, based on 100% by mass of the (C-2) polymer. 15% by mass is even more preferable, and 30% by mass, 50% by mass or 75% by mass may be even more preferable. On the other hand, as the upper limit of this content, 95% by mass is preferable, 90% by mass is more preferable, and 85% by mass is further preferable.
(C−2)重合体は、耐熱性向上のため、主鎖に環構造を有することが好ましい。この環構造の環員数としては、例えば3〜12であってもよいが、5〜8が好ましい。 The polymer (C-2) preferably has a ring structure in the main chain in order to improve heat resistance. The number of ring members of this ring structure may be, for example, 3 to 12, but 5 to 8 is preferable.
主鎖に環構造を含む構造単位を与える単量体としては、N置換マレイミド系単量体、シクロオレフィン等を挙げることができる。 Examples of the monomer that gives a structural unit containing a ring structure to the main chain include N-substituted maleimide-based monomers and cycloolefins.
N置換マレイミド系単量体とは、マレイミドにおける窒素原子に結合する水素原子が置換基により置換された化合物である。上記置換基としては、炭化水素基が好ましく、環構造を有する炭化水素基がより好ましく、芳香族炭化水素基がより好ましい。N置換マレイミド系単量体としては、N−フェニルマレイミド、N−ナフチルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−シクロオクチルマレイミド、N−メチルマレイミド等を挙げることができる。 The N-substituted maleimide-based monomer is a compound in which a hydrogen atom bonded to a nitrogen atom in maleimide is substituted with a substituent. As the substituent, a hydrocarbon group is preferable, a hydrocarbon group having a ring structure is more preferable, and an aromatic hydrocarbon group is more preferable. Examples of the N-substituted maleimide-based monomer include N-phenylmaleimide, N-naphthylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, N-cyclooctylmaleimide, and N-methylmaleimide.
シクロオレフィンとしては、ノルボルネン系オレフィン、テトラシクロドデセン系オレフィン、ジシクロペンタジエン系オレフィン等を挙げることができる。 Examples of the cycloolefin include norbornene-based olefins, tetracyclododecene-based olefins, dicyclopentadiene-based olefins, and the like.
その他、主鎖に環構造を有する(C−2)重合体として、フェノール樹脂等を用いることもできる。 In addition, a phenol resin or the like can also be used as the (C-2) polymer having a ring structure in the main chain.
(C−2)重合体における主鎖に環構造を含む構造単位の含有量としては、(C−2)重合体100質量%に対して、好ましくは1質量%〜50質量%、より好ましくは5質量%〜30質量%である。 The content of the structural unit containing a ring structure in the main chain of the (C-2) polymer is preferably 1% by mass to 50% by mass, more preferably 1% by mass, based on 100% by mass of the (C-2) polymer. It is 5% by mass to 30% by mass.
(C−2)重合体は、酸性基を有することが好ましい。酸性基としては、例えばカルボキシ基、酸無水物基、フェノール性水酸基、スルホ基等が挙げられる。上記の中でも、酸性基としては、カルボキシ基が好ましい。(C−2)重合体は、1個以上の酸性基を有する構造単位を含む樹脂であることが好ましい。(C−2)重合体が、酸性基を有する場合、良好なアルカリ可溶性を示すことができる。(C−2)重合体がアルカリ可溶性を有する場合、アルカリ現像を可能とし、所望のパターン形状を有する光学フィルターを形成することができる。 The polymer (C-2) preferably has an acidic group. Examples of the acidic group include a carboxy group, an acid anhydride group, a phenolic hydroxyl group, a sulfo group and the like. Among the above, the carboxy group is preferable as the acidic group. The polymer (C-2) is preferably a resin containing a structural unit having one or more acidic groups. (C-2) When the polymer has an acidic group, it can exhibit good alkali solubility. (C-2) When the polymer has alkali solubility, alkaline development can be performed, and an optical filter having a desired pattern shape can be formed.
酸性基を含む構造単位を与える単量体としては、カルボキシ基を有する単量体として、例えば(メタ)アクリル酸、クロトン酸、α−クロルアクリル酸、桂皮酸等の不飽和モノカルボン酸;マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、メサコン酸等の不飽和ジカルボン酸又はその無水物;こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕、フタル酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕等の2価以上の多価カルボン酸のモノ〔(メタ)アクリロイロキシアルキル〕エステル;ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート等の両末端にカルボキシ基と水酸基とを有するポリマーのモノ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。 Examples of the monomer giving a structural unit containing an acidic group include unsaturated monocarboxylic acids such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, α-chloroacrylic acid, and itaconic acid; malein. Unsaturated dicarboxylic acids such as acids, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, itaconic anhydride, citraconic acid, citraconic anhydride, mesaconic acid, or anhydrides thereof; monosuccinate [2- (meth) acryloyloxyethyl] , Mono [(meth) acryloyloxyalkyl] ester of a divalent or higher valent carboxylic acid such as mono [2- (meth) acryloyloxyethyl]; ω-carboxypolycaprolactone mono (meth) acrylate and the like. Examples thereof include mono (meth) acrylate of a polymer having a carboxy group and a hydroxyl group at both ends.
フェノール性水酸基を有する単量体としては、4−ビニルフェノール、4−イソプロペニルフェノール、4−ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。 Examples of the monomer having a phenolic hydroxyl group include 4-vinylphenol, 4-isopropenylphenol, 4-hydroxyphenyl (meth) acrylate and the like.
(C−2)重合体における酸性基を含む構造単位の含有量としては、(C−2)重合体100質量%に対して、好ましくは1質量%〜50質量%、より好ましくは3質量%〜30質量%である。 The content of the structural unit containing an acidic group in the (C-2) polymer is preferably 1% by mass to 50% by mass, more preferably 3% by mass, based on 100% by mass of the (C-2) polymer. ~ 30% by mass.
(C−2)重合体は、さらにその他の構造単位を含むことができる。その他の構造単位を与える単量体としては、例えば
スチレン、α−メチルスチレン、p−ヒドロキシスチレン、p−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、p−ビニルベンジルグリシジルエーテル、アセナフチレン等の芳香族ビニル化合物;
メチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(重合度2〜10)メチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(重合度2〜10)メチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(重合度2〜10)モノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(重合度2〜10)モノ(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、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート、パラクミルフェノールのエチレンオキサイド変性(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3−〔(メタ)アクリロイルオキシメチル〕オキセタン、3−〔(メタ)アクリロイルオキシメチル〕−3−エチルオキセタン等の(メタ)アクリル酸エステル;
シクロヘキシルビニルエーテル、イソボルニルビニルエーテル、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルビニルエーテル、ペンタシクロペンタデカニルビニルエーテル、3−(ビニルオキシメチル)−3−エチルオキセタン等のビニルエーテル;
ポリスチレン、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリ−n−ブチル(メタ)アクリレート、ポリシロキサン等の重合体分子鎖の末端にモノ(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー等を挙げることができる。
(C-2) The polymer can further contain other structural units. Examples of the monomer giving other structural units include aromatic vinyl compounds such as styrene, α-methylstyrene, p-hydroxystyrene, p-hydroxy-α-methylstyrene, p-vinylbenzylglycidyl ether, and acenaphthylene;
Methyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, polyethylene glycol (degree of polymerization 2- 10) Methyl ether (meth) acrylate, polypropylene glycol (polymerization degree 2 to 10) Methyl ether (meth) acrylate, polyethylene glycol (polymerization degree 2 to 10) mono (meth) acrylate, polypropylene glycol (polymerization degree 2 to 10) mono (Meta) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane-8-yl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, glycerol mono (Meta) acrylate, 4-hydroxyphenyl (meth) acrylate, ethylene oxide-modified (meth) acrylate of paracumylphenol, glycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, 3-[(meth) (Meta) acrylic acid esters such as acryloyloxymethyl] oxetane and 3-[(meth) acryloyloxymethyl] -3-ethyloxetane;
Vinyl ethers such as cyclohexyl vinyl ether, isobornyl vinyl ether, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane-8-ylvinyl ether, pentacyclopentadecanyl vinyl ether, 3- (vinyloxymethyl) -3-ethyloxetane ;
Examples thereof include macromonomers having a mono (meth) acryloyl group at the end of polymer molecular chains such as polystyrene, polymethyl (meth) acrylate, poly-n-butyl (meth) acrylate, and polysiloxane.
(C−2)重合体は、上述した各単量体等を用いて公知の方法により重合することで得ることができる。(C−2)重合体は、1種単独で用いても、2種以上を用いてもよい。 The polymer (C-2) can be obtained by polymerizing by a known method using each of the above-mentioned monomers. The polymer (C-2) may be used alone or in combination of two or more.
(C−2)重合体のポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定した値において、好ましくは2,000〜500,000、より好ましくは3,000〜100,000、さらに好ましくは4,000〜30,000である。Mwが上記範囲にあると、溶媒や現像液に対する溶解性に優れ、十分な機械的特性を有する(C−2)重合体を得ることができる。 The polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) of the polymer (C-2) is preferably 2,000 to 500,000, more preferably 3,000, as measured by the gel permeation chromatography (GPC) method. It is 100,000, more preferably 4,000 to 30,000. When Mw is in the above range, a polymer (C-2) having excellent solubility in a solvent or a developing solution and having sufficient mechanical properties can be obtained.
当該硬化性組成物における全固形分に占める(C−2)重合体の含有量の下限としては、10質量%が好ましく、20質量%がより好ましく、30質量%がさらに好ましい。一方、この含有量の上限としては、60質量%が好ましく、50質量%がより好ましく、45質量%がさらに好ましい。(C−2)重合体の含有量を上記範囲とすることで、得られる光学フィルターの紫外線遮蔽性、可視光透過性、耐熱性等に関する特性がより十分に発揮される。 The lower limit of the content of the (C-2) polymer in the total solid content of the curable composition is preferably 10% by mass, more preferably 20% by mass, and even more preferably 30% by mass. On the other hand, as the upper limit of this content, 60% by mass is preferable, 50% by mass is more preferable, and 45% by mass is further preferable. By setting the content of the polymer (C-2) in the above range, the characteristics related to the ultraviolet shielding property, visible light transmittance, heat resistance, etc. of the obtained optical filter are more sufficiently exhibited.
当該硬化性組成物における全固形分に占める(C)バインダーの含有量の下限としては、30質量%が好ましく、40質量%がより好ましく、50質量%がさらに好ましい。一方、この含有量の上限としては、90質量%が好ましく、80質量%がより好ましい。(C)バインダーの含有量を上記範囲とすることで、得られる光学フィルターの紫外線遮蔽性、可視光透過性、耐熱性等に関する特性がより十分に発揮される。 The lower limit of the content of the binder (C) in the total solid content of the curable composition is preferably 30% by mass, more preferably 40% by mass, and even more preferably 50% by mass. On the other hand, as the upper limit of this content, 90% by mass is preferable, and 80% by mass is more preferable. By setting the content of the binder (C) in the above range, the characteristics related to the ultraviolet shielding property, visible light transmittance, heat resistance, etc. of the obtained optical filter are more sufficiently exhibited.
当該硬化性組成物における(C)バインダーの平均重合性二重結合当量は、600以下が好ましく、400以下がより好ましく、200以下がよりさらに好ましい。ここで、平均重合性二重結合当量とは、(A)成分から発生するラジカルと反応し得る(メタ)アクリロイル基、アルケニル基等の重合性二重結合基が、(C)バインダー中にどれだけ存在するかを表す指標である。平均重合性二重結合当量を上記範囲とすることで、得られる光学フィルターの溶剤耐久性がより十分に発揮される。なお、上記平均重合性二重結合当量の下限は、例えば30であり、50であってよく、80であってもよい。 The average polymerizable double bond equivalent of the binder (C) in the curable composition is preferably 600 or less, more preferably 400 or less, and even more preferably 200 or less. Here, the average polymerizable double bond equivalent means which of the polymerizable double bond groups such as (meth) acryloyl group and alkenyl group capable of reacting with radicals generated from the component (A) in the binder (C). It is an index showing whether or not there is only a radical. By setting the average polymerizable double bond equivalent in the above range, the solvent durability of the obtained optical filter is more sufficiently exhibited. The lower limit of the average polymerizable double bond equivalent is, for example, 30, 50, or 80.
上記平均重合性二重結合当量は、(C)バインダーに含まれる重合性二重結合1molあたりの(C)バインダーの質量(g)であり、以下計算式にて求められる。
平均重合性二重結合当量(g/mol)
=(C)バインダーの総質量(g)/(C)バインダーに含まれる全ての重合性二重結合の物質量(mol)
換言すれば、(C)バインダーの平均重合性二重結合当量とは、(C)バインダーに含まれる重合性二重結合1あたりの(C)バインダーの分子量である。
The average polymerizable double bond equivalent is the mass (g) of the (C) binder per 1 mol of the polymerizable double bond contained in the (C) binder, and is calculated by the following formula.
Average polymerizable double bond equivalent (g / mol)
= (C) Total mass of binder (g) / (C) Amount of substance (mol) of all polymerizable double bonds contained in the binder
In other words, the average polymerizable double bond equivalent of the (C) binder is the molecular weight of the (C) binder per polymerizable double bond contained in the (C) binder.
[(D)溶媒]
(D)溶媒は、他の各成分を溶解又は分散させる成分である。(D)溶媒としては、他の成分を分散又は溶解し、かつこれらの成分と反応せず、適度の揮発性を有するものである限り、適宜に選択して使用することができる。(D)溶媒は、1種又は2種以上を用いることができる。
[(D) Solvent]
The solvent (D) is a component that dissolves or disperses each of the other components. As the solvent (D), as long as it disperses or dissolves other components, does not react with these components, and has appropriate volatility, it can be appropriately selected and used. As the solvent (D), one kind or two or more kinds can be used.
(D)溶媒としては、例えば(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル類、乳酸アルキルエステル類、(シクロ)アルキルアルコール類、ケトアルコール類、(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、エーテル類、ケトン類、ジアセテート類、アルコキシカルボン酸エステル類、エステル類、芳香族炭化水素類、アミド類、ラクタム類等を挙げることができる。 Examples of the solvent (D) include (poly) alkylene glycol monoalkyl ethers, lactic acid alkyl esters, (cyclo) alkyl alcohols, keto alcohols, (poly) alkylene glycol monoalkyl ether acetates, ethers, and ketones. , Diacetates, alkoxycarboxylic acid esters, esters, aromatic hydrocarbons, amides, lactams and the like.
(D)溶媒は、環状構造を有する化合物を含むことが好ましい。環状構造を有する化合物を溶媒として用いることで、溶解性や分散性がより良好なものとなる。上記環状構造は、炭素環であってもよく、複素環であってもよい。また、上記環状構造は、多環であってもよく、単環であってもよい。また、上記環状構造は、芳香環であってもよく、脂肪環であってもよい。 The solvent (D) preferably contains a compound having a cyclic structure. By using a compound having a cyclic structure as a solvent, the solubility and dispersibility become better. The cyclic structure may be a carbon ring or a heterocycle. Further, the cyclic structure may be polycyclic or monocyclic. Further, the cyclic structure may be an aromatic ring or an adipose ring.
環状構造を有する化合物である溶媒としては、環状ケトン、環状エーテル、ラクトン(γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン等)、ラクタム、芳香族炭化水素(トルエン等)及びこれらの組み合わせが好ましい。これらの中でも、環状ケトン、ラクトン及び芳香族炭化水素が好ましく、環状ケトン及びラクトンがより好ましく、環状ケトンがさらに好ましい。 As the solvent which is a compound having a cyclic structure, cyclic ketones, cyclic ethers, lactones (γ-butyrolactone, ε-caprolactone, etc.), lactams, aromatic hydrocarbons (toluene, etc.) and combinations thereof are preferable. Among these, cyclic ketones, lactones and aromatic hydrocarbons are preferable, cyclic ketones and lactones are more preferable, and cyclic ketones are even more preferable.
環状ケトンとしては、シクロブタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、シクロオクタノン等を挙げることができる。これらの中でも、シクロペンタノン、シクロヘキサノン及びシクロヘプタノンが好ましく、シクロペンタノン及びシクロヘキサノンがより好ましい。 Examples of the cyclic ketone include cyclobutanone, cyclopentanone, cyclohexanone, cycloheptanone, cyclooctanone and the like. Among these, cyclopentanone, cyclohexanone and cycloheptanone are preferable, and cyclopentanone and cyclohexanone are more preferable.
環状エーテルとしては、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等を挙げることができる。 Examples of the cyclic ether include tetrahydrofuran, tetrahydropyran and the like.
ラクトンとしては、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン等を挙げることができ、γ−ブチロラクトンが好ましい。 Examples of the lactone include γ-butyrolactone and ε-caprolactone, and γ-butyrolactone is preferable.
ラクタムとしては、ペンタノ−4−ラクタム、5−メチル−2−ピロリジノン、ヘキサノ−6−ラクタム、6−ヘキサンラクタム等を挙げることができる。 Examples of the lactam include pentano-4-lactam, 5-methyl-2-pyrrolidinone, hexano-6-lactam, 6-hexane lactam and the like.
(D)溶媒中の環状構造を有する化合物の含有量の下限としては、30質量%が好ましく、50質量%がより好ましく、70質量%がさらに好ましく、75質量%がよりさらに好ましい。(D)溶媒は、実質的に環状構造を有する化合物のみから構成されていてよい。(D)溶媒中の環状構造を有する化合物の含有量を上記下限以上とすることで、他の成分の分散性や溶解性が高まり、本発明の効果がより十分に奏される。 The lower limit of the content of the compound having a cyclic structure in the solvent (D) is preferably 30% by mass, more preferably 50% by mass, further preferably 70% by mass, and even more preferably 75% by mass. The solvent (D) may be composed only of a compound having a substantially cyclic structure. (D) By setting the content of the compound having a cyclic structure in the solvent to the above lower limit or more, the dispersibility and solubility of other components are enhanced, and the effect of the present invention is more sufficiently exhibited.
当該硬化性組成物における固形分濃度((D)溶媒を除いた各成分の合計濃度)の下限としては、5質量%が好ましく、10質量%がより好ましく、20質量%がさらに好ましい。一方、この固形分濃度の上限としては、60質量%が好ましく、50質量%がより好ましく、40質量%がさらに好ましい。固形分濃度を上記範囲とすることにより、分散性、保存安定性、塗布性等がより良好なものとなる。 As the lower limit of the solid content concentration (total concentration of each component excluding the solvent (D)) in the curable composition, 5% by mass is preferable, 10% by mass is more preferable, and 20% by mass is further preferable. On the other hand, as the upper limit of the solid content concentration, 60% by mass is preferable, 50% by mass is more preferable, and 40% by mass is further preferable. By setting the solid content concentration in the above range, the dispersibility, storage stability, coatability and the like become better.
[(E)色素]
当該硬化性組成物は、650nm以上2,000nm以下の波長領域に極大吸収波長を有する色素を含むことが好ましい。当該硬化性組成物がこのような(E)色素をさらに含むことで、得られる光学フィルターにおける可視光領域に近い赤外線の遮蔽性を発揮させることができる。すなわち、当該硬化性組成物が(E)色素をさらに含む場合、得られる光学フィルターは可視光領域に近い紫外線及び赤外線を効果的に遮断することができ、固体撮像素子の光学フィルター等として好適なものとなる。(E)色素は、染料であっても顔料であってもよい。また、(E)色素は、有機物であっても無機物であってもよい。(E)色素は、1種又は2種以上を用いることができる。
[(E) Dye]
The curable composition preferably contains a dye having a maximum absorption wavelength in a wavelength region of 650 nm or more and 2,000 nm or less. When the curable composition further contains such a dye (E), it is possible to exert an infrared shielding property close to the visible light region in the obtained optical filter. That is, when the curable composition further contains the dye (E), the obtained optical filter can effectively block ultraviolet rays and infrared rays close to the visible light region, and is suitable as an optical filter for a solid-state image sensor or the like. It becomes a thing. The dye (E) may be a dye or a pigment. Further, the dye (E) may be an organic substance or an inorganic substance. As the dye (E), one kind or two or more kinds can be used.
(E)色素としては、650nm以上900nm以下の波長領域に極大吸収波長を有する第1色素(以下、「(E−1)色素」とも称する。)及び900nm超2,000nm以下の波長領域に極大吸収波長を有する第2色素(以下、「(E−2)色素」とも称する。)の少なくとも一方を含むことが好ましく、双方を含むことがより好ましい。このような色素を用いることで、可視光領域に近い赤外線の遮蔽性がより高まり、得られる光学フィルターが固体撮像素子用途などにおいてより有用なものとなる。 As the dye (E), the first dye having a maximum absorption wavelength in the wavelength region of 650 nm or more and 900 nm or less (hereinafter, also referred to as “(E-1) dye”) and the maximum in the wavelength region of more than 900 nm and 2,000 nm or less. It is preferable to include at least one of the second dye having an absorption wavelength (hereinafter, also referred to as “(E-2) dye”), and it is more preferable to include both. By using such a dye, the shielding property of infrared rays close to the visible light region is further enhanced, and the obtained optical filter becomes more useful in solid-state image sensor applications and the like.
[(E−1)色素]
(E−1)色素は、フタロシアニン系色素、シアニン系色素、ピロロピロール系色素、ナフタロシアニン系色素、ジイモニウム系色素、アゾ系色素、スクアリリウム系色素又はこれらの組み合わせを含むことが好ましく、フタロシアニン系色素を含むことが好ましい。また、(E−1)色素として、2種以上を組み合わせて用いることも好ましい。これらの色素は従来公知のものを用いることができる。
[(E-1) Dye]
The dye (E-1) preferably contains a phthalocyanine pigment, a cyanine pigment, a pyrrolopyrrole pigment, a naphthalocyanine pigment, a diimonium pigment, an azo pigment, a squarylium pigment, or a combination thereof, and is preferably a phthalocyanine pigment. Is preferably included. It is also preferable to use two or more kinds of the (E-1) dye in combination. Conventionally known dyes can be used as these dyes.
(E−1)色素の極大吸収波長の下限は、680nmが好ましく、700nmがより好ましく、720nmがさらに好ましい。一方、この極大吸収波長の上限は、1,000nmが好ましく、900nmがより好ましく、800nmがさらに好ましく、750nmがよりさらに好ましい。 The lower limit of the maximum absorption wavelength of the dye (E-1) is preferably 680 nm, more preferably 700 nm, and even more preferably 720 nm. On the other hand, the upper limit of the maximum absorption wavelength is preferably 1,000 nm, more preferably 900 nm, further preferably 800 nm, and even more preferably 750 nm.
(E−1)色素は、フタロシアニン系色素である下記式(3)で表される化合物を含むことが好ましい。このフタロシアニン化合物は、可視光領域(例えば430nm以上580nm以下の波長領域)の透過性が高く、一方、近赤外線領域(例えば700nm以上800nm以下の波長領域)の遮蔽性が高い。また、このフタロシアニン化合物は、他の成分との相溶性に優れる。従って、当該硬化性組成物がは、このようなフタロシアニン化合物を含有する場合、異物等の欠陥がより少なく、可視光透過性及び赤外線遮蔽性に関する特性がより良好な光学フィルターを形成することができる。 The dye (E-1) preferably contains a compound represented by the following formula (3), which is a phthalocyanine dye. This phthalocyanine compound has high transparency in the visible light region (for example, a wavelength region of 430 nm or more and 580 nm or less), while has high shielding property in the near infrared region (for example, a wavelength region of 700 nm or more and 800 nm or less). In addition, this phthalocyanine compound has excellent compatibility with other components. Therefore, when the curable composition contains such a phthalocyanine compound, it is possible to form an optical filter having fewer defects such as foreign substances and having better characteristics regarding visible light transmission and infrared shielding property. ..
式(3)中、複数のRaは、それぞれ独立して、置換基を有する若しくは非置換のアルキル基、又は置換基を有する若しくは非置換のアリール基である。複数のRbは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基である。複数のRbは、互いに結合してこれらが結合する炭素鎖と共に芳香環を形成していてもよい。Mは、2つの水素原子、2価の金属原子、又は3若しくは4価の金属原子の誘導体である。複数のnは、それぞれ独立して、3〜6の整数である。 In the formula (3), each of the plurality of Ras is an alkyl group having a substituent or an unsubstituted group, or an aryl group having a substituent or an unsubstituted group, respectively. Each of the plurality of R bs is independently a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group. The plurality of R bs may be bonded to each other to form an aromatic ring together with the carbon chain to which they are bonded. M is a derivative of two hydrogen atoms, a divalent metal atom, or a trivalent or tetravalent metal atom. The plurality of ns are independently integers of 3 to 6.
Raで表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基等の炭素数1〜30の直鎖状又は分岐状のアルキル基を挙げることができる。このアルキル基の炭素数の上限としては、12が好ましく、8がより好ましく、4がさらに好ましい。 Examples of the alkyl group represented by Ra include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, a 2-methylpropyl group, a 1-methylpropyl group, a t-butyl group and the like. Examples thereof include linear or branched alkyl groups having 1 to 30 carbon atoms. As the upper limit of the number of carbon atoms of this alkyl group, 12 is preferable, 8 is more preferable, and 4 is further preferable.
Raで表されるアリール基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントラセニル基等を挙げることができる。このアリール基としては、芳香環のみから構成される基が好ましく、フェニル基及びナフチル基がより好ましい。 Examples of the aryl group represented by Ra include a phenyl group, a tolyl group, a xsilyl group, a naphthyl group, an anthrasenyl group and the like. As the aryl group, a group composed of only an aromatic ring is preferable, and a phenyl group and a naphthyl group are more preferable.
Raとしては、得られる光学フィルターの耐熱性等の点から、置換基を有する又は非置換のアリール基であることが好ましい。 The R a, in terms of heat resistance and the like of the optical filter obtained is preferably has or unsubstituted aryl group substituents.
複数のRaでそれぞれ表されるアルキル基及びアリール基は、置換基を有していても、有していなくてもよいが、置換基を有していることが好ましい。すなわち、複数のRaは、それぞれ独立して、置換基を有するアルキル基、又は置換基を有するアリール基であることが好ましい。このように、複数のRaが置換基を有することで、フタロシアニン化合物の相溶性がより高まり、得られる光学フィルターの異物等の欠陥がより抑制され、可視光透過性及び赤外線遮蔽性に関する特性もより良好になる。さらに、複数のRaが置換基を有することで、得られる光学フィルターの耐熱性も向上する。 The alkyl group and aryl group represented by the plurality of Ra , respectively, may or may not have a substituent, but preferably have a substituent. That is, it is preferable that each of the plurality of Ras is an alkyl group having a substituent or an aryl group having a substituent independently. As described above, when a plurality of Ras have substituents, the compatibility of the phthalocyanine compound is further enhanced, defects such as foreign substances in the obtained optical filter are further suppressed, and characteristics related to visible light transmission and infrared shielding property are also obtained. Become better. Further, when a plurality of Ra have substituents, the heat resistance of the obtained optical filter is also improved.
複数のRaでそれぞれ表されるアルキル基及びアリール基が有することができる置換基としては、アルケニル基、アルキニル基等の炭化水素基であってもよいが、ヘテロ原子を有する基であることが好ましい。ヘテロ原子とは、水素原子及び炭素原子以外の原子をいう。複数のRaでそれぞれ表されるアルキル基及びアリール基が、ヘテロ原子を有する置換基を有することで、相溶性等がより高まり、得られる光学フィルターの異物等の欠陥がより抑制され、可視光透過性及び赤外線遮蔽性に関する特性もより良好になる。さらに、複数のRaが、ヘテロ原子を有する置換基を有することで、得られる光学フィルターの耐熱性も向上する。上記ヘテロ原子としては、ハロゲン原子、酸素原子及び硫黄原子が好ましく、ハロゲン原子及び酸素原子がより好ましい。 The substituent that can be possessed by the alkyl group and the aryl group represented by a plurality of Ra, respectively, may be a hydrocarbon group such as an alkenyl group or an alkynyl group, but may be a group having a hetero atom. preferable. Heteroatom refers to an atom other than a hydrogen atom and a carbon atom. Alkyl and aryl groups represented by a plurality of R a is, by having a substituent having a hetero atom, increased more compatibility, etc., defects such as a foreign particle optical filter obtained is further suppressed, the visible light The properties related to transparency and infrared shielding are also improved. Further, a plurality of R a is, by having a substituent having a hetero atom, is improved heat resistance of the obtained optical filter. As the hetero atom, a halogen atom, an oxygen atom and a sulfur atom are preferable, and a halogen atom and an oxygen atom are more preferable.
ヘテロ原子を有する置換基としては、ハロゲン原子、アルコキシ基、アルキルチオ基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基等を挙げることができる。 Examples of the substituent having a hetero atom include a halogen atom, an alkoxy group, an alkylthio group, a cyano group, a nitro group, a carboxy group, a hydroxy group, a thiol group, an amino group and the like.
ハロゲン原子としては、フッ素原子が好ましい。アルコキシ基としては、メトキシ基及びエトキシ基が好ましく、メトキシ基がより好ましい。 As the halogen atom, a fluorine atom is preferable. As the alkoxy group, a methoxy group and an ethoxy group are preferable, and a methoxy group is more preferable.
アルキルチオ基としては、メチルチオ基(CH3−S−)、エチルチオ基(C2H5−S−)、プロピルチオ基(C3H7−S−)等を挙げることができ、メチルチオ基及びエチルチオ基がより好ましい。 The alkylthio group, a methylthio group (CH 3 -S-), ethylthio group (-S- C 2 H 5), can be exemplified propylthio (C 3 H 7 -S-) such as methylthio group and ethylthio group Is more preferable.
ヘテロ原子を有する置換基の中でも、ハロゲン原子、アルコキシ基及びアルキルチオ基が好ましく、ハロゲン原子及びアルコキシ基がより好ましい。また、ハロゲン原子、メトキシ基、エトキシ基、メチルチオ基、エチルチオ基又はこれらの組み合わせであることも好ましい。ヘテロ原子を有する置換基の炭素数は0〜10であってよく、1〜4が好ましい。 Among the substituents having a hetero atom, a halogen atom, an alkoxy group and an alkylthio group are preferable, and a halogen atom and an alkoxy group are more preferable. Further, it is also preferable that it is a halogen atom, a methoxy group, an ethoxy group, a methylthio group, an ethylthio group or a combination thereof. The substituent having a hetero atom may have 0 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms.
複数のRaは、同一でも異なってもよいが、同一であることが好ましい。 A plurality of R a can which may be the same or different, but are preferably the same.
複数のRbは、互いに結合していてよい。通常、複数のRbのうち、同一のベンゼン環に結合している2つのRbが互いに結合し、これらが結合する炭素鎖と共に芳香環を形成する。形成される芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環等を挙げることができる。これらの芳香環の水素原子は、炭化水素基やその他の置換基で置換されていてもよい。 The plurality of R bs may be coupled to each other. Usually, among the plurality of R b, bonded to the same benzene ring two R b are bonded to each other and to form an aromatic ring together with the carbon chain to which they are attached. Examples of the aromatic ring formed include a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring and the like. The hydrogen atoms of these aromatic rings may be substituted with hydrocarbon groups or other substituents.
Rbとしては、水素原子が好ましい。また、複数のRbは、同一でも異なってもよいが、同一であることが好ましい。 A hydrogen atom is preferable as R b. Further, the plurality of R bs may be the same or different, but are preferably the same.
Mで表される2価の金属原子としては、Pd、Cu、Zn、Pt、Ni、Co、Fe、Mn、Sn、In、Ru、Rh、Pb等を挙げることができる。なお、2価の金属原子とは、2価のカチオンになることができる金属原子をいう。 Examples of the divalent metal atom represented by M include Pd, Cu, Zn, Pt, Ni, Co, Fe, Mn, Sn, In, Ru, Rh, and Pb. The divalent metal atom means a metal atom that can become a divalent cation.
ここで、金属原子の誘導体とは、金属原子を含む原子群をいう。3価の金属原子とは、3価のカチオンになることができる金属原子をいう。3価の金属原子としては、Al、In等が挙げられる。4価の金属原子とは、4価のカチオンになることができる金属原子をいう。4価の金属原子としては、Si、Ge、Sn等を挙げることができる。なお、金属原子には、半金属原子も含まれる。上記Mで表される3又は4価の金属原子の誘導体としては、AlCl、AlBr、AlI、AlOH、InCl、InBr、InI、InOH、SiCl2、SiBr2、SiI2、Si(OH)2、GeCl2、GeBr2、GeI2、SnCl2、SnBr2、SnI2、Sn(OH)2、VO、TiO等を挙げることができる。 Here, the derivative of a metal atom means an atomic group containing a metal atom. A trivalent metal atom is a metal atom that can become a trivalent cation. Examples of the trivalent metal atom include Al and In. A tetravalent metal atom is a metal atom that can become a tetravalent cation. Examples of the tetravalent metal atom include Si, Ge, Sn and the like. The metal atom also includes a metalloid atom. Derivatives of the trivalent or tetravalent metal atom represented by M are AlCl, AlBr, AlI, AlOH, InCl, InBr, InI, InOH, SiCl 2 , SiBr 2 , SiI 2 , Si (OH) 2 , GeCl. 2 , GeBr 2 , GeI 2 , SnCl 2 , SnBr 2 , SnI 2 , Sn (OH) 2 , VO, TiO and the like can be mentioned.
Mとしては、H2(2つの水素原子)、Pd、Cu、Zn、Pt、Ni、Co、Fe、Mn、Sn、In、SnCl2、AlCl、VO及びTiOが好ましく、VOがより好ましい。 As M, H 2 (two hydrogen atoms), Pd, Cu, Zn, Pt, Ni, Co, Fe, Mn, Sn, In, SnCl 2 , AlCl, VO and TiO are preferable, and VO is more preferable.
nの下限としては、4が好ましい。nの上限としては、5が好ましく、4がより好ましい。複数のnは、同一でも異なってもよいが、同一であることが好ましい。 As the lower limit of n, 4 is preferable. As the upper limit of n, 5 is preferable, and 4 is more preferable. The plurality of ns may be the same or different, but are preferably the same.
式(3)で表されるフタロシアニン化合物の極大吸収波長の下限は、680nmが好ましく、700nmがより好ましく、720nmがさらに好ましい。一方、この極大吸収波長の上限は、1,000nmが好ましく、900nmがより好ましく、800nmがさらに好ましく、750nmがよりさらに好ましい。式(3)で表されるフタロシアニン化合物の極大吸収波長が上記範囲であることにより、可視光透過性及び赤外線遮蔽性に関するより良好な特性を有する光学フィルターを形成することができる。 The lower limit of the maximum absorption wavelength of the phthalocyanine compound represented by the formula (3) is preferably 680 nm, more preferably 700 nm, and even more preferably 720 nm. On the other hand, the upper limit of the maximum absorption wavelength is preferably 1,000 nm, more preferably 900 nm, further preferably 800 nm, and even more preferably 750 nm. When the maximum absorption wavelength of the phthalocyanine compound represented by the formula (3) is in the above range, it is possible to form an optical filter having better characteristics regarding visible light transmission and infrared shielding property.
式(3)で表されるフタロシアニン化合物の合成方法は特に限定されず、公知の方法を組み合わせて合成することができる。例えば、下記式(i)で表されるフタロニトリル系化合物又は式(ii)で表される1,3−ジイミノイソインドリン系化合物と、金属又は金属誘導体とを反応させることにより合成することができる。 The method for synthesizing the phthalocyanine compound represented by the formula (3) is not particularly limited, and known methods can be combined for synthesis. For example, it can be synthesized by reacting a phthalonitrile compound represented by the following formula (i) or a 1,3-diiminoisoindoline compound represented by the formula (ii) with a metal or a metal derivative. it can.
式(i)及び(ii)中、Ra、Rb及びnは式(3)におけるものと同義である。 In formulas (i) and (ii), Ra , R b and n are synonymous with those in formula (3).
金属又は金属誘導体としてはAl、Si、Ti,V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ge、Ru、Rh、Pd、In、Sn、Pt、Pb及びこれらのハロゲン化物、カルボン酸塩、硫酸塩、硝酸塩、カルボニル化合物、酸化物、錯体等が挙げられる。これらの中でも、特に金属のハロゲン化物及びカルボン酸塩が好ましく用いられる。これらの例としては塩化銅、臭化銅、沃化銅、塩化ニッケル、臭化ニッケル、酢酸ニッケル、塩化コバルト、塩化鉄、塩化亜鉛、臭化亜鉛、沃化亜鉛、酢酸亜鉛、塩化バナジウム、オキシ塩化バナジウム、塩化パラジウム、酢酸パラジウム、塩化アルミニウム、塩化マンガン、塩化鉛、酢酸鉛、塩化インジウム、塩化チタン、塩化スズ等が挙げられる。 Examples of the metal or metal derivative include Al, Si, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ge, Ru, Rh, Pd, In, Sn, Pt, Pb and their halides and carboxylates. , Sulfates, nitrates, carbonyl compounds, oxides, complexes and the like. Among these, metal halides and carboxylates are particularly preferably used. Examples of these are copper chloride, copper bromide, copper iodide, nickel chloride, nickel bromide, nickel acetate, cobalt chloride, iron chloride, zinc chloride, zinc bromide, zinc iodide, zinc acetate, vanadium chloride, oxy. Examples thereof include vanadium chloride, palladium chloride, palladium acetate, aluminum chloride, manganese chloride, lead chloride, lead acetate, indium chloride, titanium chloride and tin chloride.
反応温度は、例えば60〜300℃であり、好ましくは100〜220℃である。反応時間は、例えば30分〜72時間であり、好ましくは1時間〜48時間である。反応においては、溶媒を使用することが好ましい。反応に使用される溶媒としては、沸点60℃以上の有機溶媒が好ましく、80℃以上の有機溶媒がより好ましい。 The reaction temperature is, for example, 60 to 300 ° C, preferably 100 to 220 ° C. The reaction time is, for example, 30 minutes to 72 hours, preferably 1 hour to 48 hours. In the reaction, it is preferable to use a solvent. As the solvent used in the reaction, an organic solvent having a boiling point of 60 ° C. or higher is preferable, and an organic solvent having a boiling point of 80 ° C. or higher is more preferable.
用いる有機溶媒の例としては、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、1−ペンタノール、1−ヘキサノール、1−ヘプタノール、1−オクタノール、1−ドデカノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、エトキシエタノール、プロポキシエタノール、ブトキシエタノール、ジメチルエタノール、ジエチルエタノール等のアルコール溶媒、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、クロロナフタレン、スルフォラン、ニトロベンゼン、キノリン、DMI(1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン)、尿素等の高沸点溶媒が挙げられる。 Examples of organic solvents used are methanol, ethanol, n-propyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, 1-pentanol, 1-hexanol, 1-heptanol, 1-octanol, 1-dodecanol, benzyl alcohol, ethylene. Alcohol solvents such as glycol, propylene glycol, ethoxyethanol, propoxyethanol, butoxyethanol, dimethylethanol, diethylethanol, dichlorobenzene, trichlorobenzene, chloronaphthalene, sulfolane, nitrobenzene, quinoline, DMI (1,3-dimethyl-2-imidazole) High boiling point solvents such as lysinone) and urea can be mentioned.
反応は、触媒の存在下又は非存在下に行われるが、触媒存在下の方が好ましい。触媒としては、モリブデン酸アンモニウム等の無機触媒、又はDBU(1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン)、DBN(1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン)等の塩基性有機触媒が使用できる。 The reaction is carried out in the presence or absence of a catalyst, preferably in the presence of a catalyst. As the catalyst, an inorganic catalyst such as ammonium molybdate, DBU (1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene), DBN (1,5-diazabicyclo [4.3.0] nona- A basic organic catalyst such as 5-en) can be used.
式(3)中のMが2つの水素原子であるフタロシアニン化合物の場合は、式(i)で表されるフタロニトリル系化合物又は式(ii)で表される1,3−ジイミノイソンインドリン系化合物と、金属ナトリウム又は金属カリウムとを上記反応条件にて反応させた後、中心金属であるナトリウム又はカリウムを塩酸、硫酸等で脱離処理することにより製造できる。 In the case of a phthalocyanine compound in which M in the formula (3) is two hydrogen atoms, a phthalocyanine compound represented by the formula (i) or a 1,3-diiminoisone indolin compound represented by the formula (ii). It can be produced by reacting a compound with metallic sodium or metallic potassium under the above reaction conditions, and then desorbing the central metal sodium or potassium with hydrochloric acid, sulfuric acid or the like.
反応終了後、溶媒を留去するか、又は反応液をフタロシアニン化合物に対する貧溶媒に排出して目的物を析出させ、析出物をろ過することにより、式(3)で表されるフタロシアニン化合物を得ることができる。必要に応じて、更に再結晶又はカラムクロマトグラフィー等公知の精製方法で精製することにより、より高純度の目的物を得ることができる。 After completion of the reaction, the solvent is distilled off, or the reaction solution is discharged into a poor solvent for the phthalocyanine compound to precipitate the target product, and the precipitate is filtered to obtain the phthalocyanine compound represented by the formula (3). be able to. If necessary, the desired product with higher purity can be obtained by further purifying by a known purification method such as recrystallization or column chromatography.
なお、式(i)で表されるフタロニトリル系化合物及び式(ii)で表される1,3−ジイミノイソンインドリン系化合物は、公知の方法を参考にして合成することができる。例えば、特表2003−516421号に記載の方法を参考にして合成することができる。 The phthalonitrile-based compound represented by the formula (i) and the 1,3-diiminoisone indoline-based compound represented by the formula (ii) can be synthesized with reference to known methods. For example, it can be synthesized with reference to the method described in Special Table 2003-516421.
(E−1)色素としては、式(3)で表されるフタロシアニン化合物と、他のフタロシアニン化合物とを併用することが好ましい。他のフタロシアニン化合物の極大吸収波長の下限としては、600nmが好ましく、650nmがより好ましい。一方、他のフタロシアニン化合物の極大吸収波長の上限としては、900nmが好ましく、850nmがより好ましく、800nmがさらに好ましいこともあり、750nmがさらに好ましいこともある。式(3)で表されるフタロシアニン化合物の極大吸収波長と他のフタロシアニン化合物の極大吸収波長の差の下限としては、10nmが好ましく、30nmがより好ましい。一方、この差の上限としては、100nmが好ましく、80nmがより好ましく、60nmがさらに好ましい。他のフタロシアニン化合物は、従来公知の各種フタロシアニン化合物を挙げることができる。 As the dye (E-1), it is preferable to use the phthalocyanine compound represented by the formula (3) in combination with another phthalocyanine compound. The lower limit of the maximum absorption wavelength of other phthalocyanine compounds is preferably 600 nm, more preferably 650 nm. On the other hand, as the upper limit of the maximum absorption wavelength of the other phthalocyanine compound, 900 nm is preferable, 850 nm is more preferable, 800 nm is further preferable, and 750 nm is further preferable. The lower limit of the difference between the maximum absorption wavelength of the phthalocyanine compound represented by the formula (3) and the maximum absorption wavelength of another phthalocyanine compound is preferably 10 nm, more preferably 30 nm. On the other hand, the upper limit of this difference is preferably 100 nm, more preferably 80 nm, and even more preferably 60 nm. Examples of other phthalocyanine compounds include various conventionally known phthalocyanine compounds.
(E−1)色素に占める式(3)で表されるフタロシアニン化合物の含有量の下限としては、50質量%が好ましく、60質量%がより好ましく、70質量%がさらに好ましく、80質量%がよりさらに好ましいこともある。一方、上記含有量の上限は、100質量%であってよく、99質量%であってもよく、90質量%であってもよく、80質量%であってもよい。 The lower limit of the content of the phthalocyanine compound represented by the formula (3) in the dye (E-1) is preferably 50% by mass, more preferably 60% by mass, further preferably 70% by mass, and 80% by mass. It may be even more preferable. On the other hand, the upper limit of the content may be 100% by mass, 99% by mass, 90% by mass, or 80% by mass.
(E−1)色素に占める他のフタロシアニン化合物の含有量の下限としては、1質量%が好ましく、10質量%がより好ましく、20質量%がさらに好ましい。一方、上記含有量の上限は、50質量%が好ましく、40質量%がより好ましい。 As the lower limit of the content of the other phthalocyanine compound in the (E-1) dye, 1% by mass is preferable, 10% by mass is more preferable, and 20% by mass is further preferable. On the other hand, the upper limit of the content is preferably 50% by mass, more preferably 40% by mass.
当該硬化性組成物における全固形分に占める(E−1)色素の含有量の下限としては、1質量%が好ましく、2質量%がより好ましく、3質量%がさらに好ましく、4質量%がよりさらに好ましい。一方、この含有量の上限としては、20質量%が好ましく、15質量%がより好ましく、10質量%がさらに好ましく、8質量%がよりさらに好ましい。(E−1)色素の含有量を上記範囲とすることで、得られる光学フィルターの可視光透過性及び赤外線遮蔽性に関する特性がより良好になる。 The lower limit of the content of the (E-1) dye in the total solid content of the curable composition is preferably 1% by mass, more preferably 2% by mass, further preferably 3% by mass, and more preferably 4% by mass. More preferred. On the other hand, as the upper limit of this content, 20% by mass is preferable, 15% by mass is more preferable, 10% by mass is further preferable, and 8% by mass is further preferable. By setting the content of the dye (E-1) in the above range, the characteristics of the obtained optical filter regarding visible light transmittance and infrared shielding property become better.
[(E−2)色素]
(E−2)色素は、無機顔料を好適に用いることができる。無機顔料である(E−2)色素は、通常、粒子状であり、当該硬化性組成物中に分散して存在する。
[(E-2) Dye]
As the dye (E-2), an inorganic pigment can be preferably used. The dye (E-2), which is an inorganic pigment, is usually in the form of particles and is dispersed in the curable composition.
(E−2)色素としては、金属又は半金属(ケイ素等)の酸化物であることが好ましい。(E−2)色素としては、具体的には、セシウム酸化タングステン、石英、磁鉄鉱、アルミナ、チタニア、ジルコニア、スピネル、錫ドープ酸化インジウム、アンチモンドープ酸化錫又はこれらの組み合わせであることが好ましい。これらの無機化合物は、1種を単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。 The dye (E-2) is preferably an oxide of a metal or a metalloid (silicon or the like). Specifically, the dye (E-2) is preferably cesium tungsten oxide, quartz, magnetite, alumina, titania, zirconia, spinel, tin-doped indium oxide, antimony-doped tin oxide, or a combination thereof. These inorganic compounds may be used alone or in admixture of two or more.
(E−2)色素としては、これらの中でも、セシウム酸化タングステンが好ましい。セシウム酸化タングステンは、赤外線(特に波長が900nm超2,000nm以下の赤外線)に対しては吸収が高く(すなわち、赤外線に対する遮蔽性が高く)、可視光に対しては吸収が低い赤外線遮蔽剤である。よって、セシウム酸化タングステンを用いることで、得られる光学フィルターの良好な可視光透過性を維持しつつ、赤外線遮蔽性を高めることができる。 Among these, the dye (E-2) is preferably tungsten cesium oxide. Tungsten cesium oxide is an infrared shielding agent that absorbs high infrared rays (especially infrared rays with a wavelength of more than 900 nm and 2,000 nm or less) (that is, has high shielding property against infrared rays) and has low absorption against visible light. is there. Therefore, by using tungsten cesium oxide, it is possible to improve the infrared shielding property while maintaining the good visible light transmittance of the obtained optical filter.
セシウム酸化タングステンは、例えば下記式(a)で表すことができる。
CsxWOy ・・・(a)
式(a)中、0.001≦x≦1.1である。2.2≦y≦3.0である。
Tungsten cesium oxide can be represented by, for example, the following formula (a).
Cs x W oy ... (a)
In the formula (a), 0.001 ≦ x ≦ 1.1. 2.2 ≦ y ≦ 3.0.
上記式(a)中のxが0.001以上であることにより、赤外線を十分に遮蔽することができる。xの下限は、0.01が好ましく、0.1がより好ましい。一方、xが1.1以下であることにより、セシウム酸化タングステン中に不純物相が生成されることをより確実に回避することできる。xの上限は、1が好ましく、0.5がより好ましい。 When x in the above formula (a) is 0.001 or more, infrared rays can be sufficiently shielded. The lower limit of x is preferably 0.01, more preferably 0.1. On the other hand, when x is 1.1 or less, it is possible to more reliably avoid the formation of an impurity phase in tungsten cesium oxide. The upper limit of x is preferably 1 and more preferably 0.5.
上記式(a)中のyが2.2以上であることにより、材料としての化学的安定性をより向上させることができる。yの下限は、2.5が好ましい。一方、yが3.0以下であることにより赤外線を十分に遮蔽することができる。 When y in the above formula (a) is 2.2 or more, the chemical stability as a material can be further improved. The lower limit of y is preferably 2.5. On the other hand, when y is 3.0 or less, infrared rays can be sufficiently shielded.
上記式(a)で表されるセシウム酸化タングステンの具体例としては、Cs0.33WO3等を挙げることができる。 Specific examples of the cesium tungsten oxide represented by the above formula (a) include Cs 0.33 WO 3 .
(E−2)色素は微粒子であることが好ましい。(E−2)色素の平均粒子径(D50)の上限としては、500nmが好ましく、200nmがより好ましく、50nmがさらに好ましく、30nmがよりさらに好ましく、20nmがよりさらに好ましい。平均粒子径が上記上限以下であることによって、凝集異物の発生を抑え、また、可視光透過性をより高めることができる。一方、製造時における取り扱い容易性などの理由から、(E−2)色素の平均粒子径は、通常、1nm以上であり、10nm以上であってもよい。なお、この平均粒子径(D50)は、当該硬化性組成物中の二次粒子径である。 (E-2) The dye is preferably fine particles. The upper limit of the average particle size (D50) of the dye (E-2) is preferably 500 nm, more preferably 200 nm, further preferably 50 nm, even more preferably 30 nm, and even more preferably 20 nm. When the average particle size is not more than the above upper limit, the generation of agglomerated foreign matter can be suppressed and the visible light transmission can be further enhanced. On the other hand, for reasons such as ease of handling during production, the average particle size of the dye (E-2) is usually 1 nm or more, and may be 10 nm or more. The average particle size (D50) is the secondary particle size in the curable composition.
(E−2)色素は、公知の方法によって合成することもできるが、市販品として入手可能である。例えば、セシウム酸化タングステンは、住友金属鉱山社の「YMF−02」等のセシウム酸化タングステン微粒子の分散物としても入手可能である。 The dye (E-2) can be synthesized by a known method, but is available as a commercially available product. For example, tungsten cesium oxide is also available as a dispersion of fine particles of tungsten cesium oxide such as "YMF-02" manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.
当該硬化性組成物における全固形分に占める(E−2)色素の含有量の下限としては、1質量%が好ましく、5質量%がより好ましく、10質量%がさらに好ましい。一方、この含有量の上限としては、50質量%が好ましく、40質量%がより好ましく、30質量%がさらに好ましく、20質量%がよりさらに好ましい。(E−2)色素の含有量を上記範囲とすることで、得られる光学フィルターの可視光透過性及び赤外線遮蔽性に関する特性がより良好になる。 The lower limit of the content of the (E-2) dye in the total solid content of the curable composition is preferably 1% by mass, more preferably 5% by mass, still more preferably 10% by mass. On the other hand, as the upper limit of this content, 50% by mass is preferable, 40% by mass is more preferable, 30% by mass is further preferable, and 20% by mass is more preferable. By setting the content of the dye (E-2) in the above range, the characteristics of the obtained optical filter regarding visible light transmittance and infrared shielding property become better.
(E−1)色素の含有量に対する(E−2)色素の含有量の質量比([E−2]/[E−1])の下限としては、1が好ましく、2が好ましい。一方、この質量比([E−2]/[E−1])の上限としては、40が好ましく、20がより好ましく、10がさらに好ましい。(E−1)色素と(E−2)色素との含有量比を上記範囲とすることで、得られる光学フィルターの可視光透過性及び赤外線遮蔽性に関する特性がより良好になる。 The lower limit of the mass ratio ([E-2] / [E-1]) of the content of the dye (E-2) to the content of the dye (E-1) is preferably 1 and preferably 2. On the other hand, as the upper limit of this mass ratio ([E-2] / [E-1]), 40 is preferable, 20 is more preferable, and 10 is further preferable. By setting the content ratio of the (E-1) dye to the (E-2) dye in the above range, the characteristics related to the visible light transmittance and the infrared shielding property of the obtained optical filter become better.
[添加剤]
当該硬化性組成物は、上述した(A)〜(E)成分以外に、必要に応じて種々の添加剤を含有することもできる。
[Additive]
The curable composition may contain various additives in addition to the above-mentioned components (A) to (E), if necessary.
添加剤としては、例えば界面活性剤、密着促進剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤、残渣改善剤、現像性改善剤、反応調整剤等を挙げることができる。 Examples of the additive include a surfactant, an adhesion accelerator, an ultraviolet absorber, an anti-aggregation agent, a residue improving agent, a developability improving agent, a reaction adjusting agent and the like.
界面活性剤としては、フッ素界面活性剤、シリコーン界面活性剤等を挙げることができる。 Examples of the surfactant include a fluorine surfactant, a silicone surfactant and the like.
密着促進剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(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、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。 Adhesion promoters include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl). -3-Aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxy Examples thereof include silane, 3-chloropropylmethyldimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane.
紫外線吸収剤としては、2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノン類等を挙げることができる。 Examples of the ultraviolet absorber include 2- (3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl) -5-chlorobenzotriazole, alkoxybenzophenones and the like.
凝集防止剤としては、ポリアクリル酸ナトリウム等を挙げることができる。 Examples of the anti-aggregation agent include sodium polyacrylate and the like.
残渣改善剤としては、マロン酸、アジピン酸、イタコン酸、シトラコン酸、フマル酸、メサコン酸、2−アミノエタノール、3−アミノ−1−プロパノール、5−アミノ−1−ペンタノール、3−アミノ−1,2−プロパンジオール、2−アミノ−1,3−プロパンジオール、4−アミノ−1,2−ブタンジオール等を挙げることができる。 Residue improvers include malonic acid, adipic acid, itaconic acid, citraconic acid, fumaric acid, mesaconic acid, 2-aminoethanol, 3-amino-1-propanol, 5-amino-1-pentanol, 3-amino- Examples thereof include 1,2-propanediol, 2-amino-1,3-propanediol, 4-amino-1,2-butanediol and the like.
現像性改善剤としては、こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕、フタル酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート等剤等を挙げることができる。 Developable agents include succinate mono [2- (meth) acryloyloxyethyl], phthalate mono [2- (meth) acryloyloxyethyl], ω-carboxypolycaprolactone mono (meth) acrylate and the like. Can be mentioned.
反応調整剤としては、多官能チオール等を挙げることができる。 Examples of the reaction modifier include polyfunctional thiols and the like.
当該硬化性組成物における全固形分に占める、上述した(A)〜(E)成分以外の成分剤の含有量の下限としては、0.1質量%が好ましく、1質量%がより好ましい。一方、この含有量の上限としては、10質量%が好ましく、5質量%がより好ましい。 The lower limit of the content of the component agents other than the above-mentioned components (A) to (E) in the total solid content of the curable composition is preferably 0.1% by mass, more preferably 1% by mass. On the other hand, as the upper limit of this content, 10% by mass is preferable, and 5% by mass is more preferable.
[調製方法]
当該硬化性組成物の調製方法としては、特に限定されず、各成分を混合することによって調製することができる。例えば、当該硬化性組成物が、(E−2)色素を含むものである場合、まず、(E−2)色素を含有する分散液を調製し、この分散液にその他の成分を添加し、混合する方法を採用することができる。分散液又は当該硬化性組成物は、必要に応じろ過処理を施し、凝集物を除去することができる。
[Preparation method]
The method for preparing the curable composition is not particularly limited, and the curable composition can be prepared by mixing each component. For example, when the curable composition contains a dye (E-2), first, a dispersion containing the dye (E-2) is prepared, and other components are added to the dispersion and mixed. The method can be adopted. The dispersion liquid or the curable composition can be subjected to a filtration treatment, if necessary, to remove agglomerates.
[光学フィルター]
当該硬化性組成物は、光学フィルター用として好適である。すなわち、当該硬化性組成物は、光学フィルター又は光学フィルターに備わる遮蔽膜の形成材料として好適に用いることができる。当該硬化性組成物によれば、光学フィルターにおける遮蔽膜を好適に形成することができる。当該硬化性組成物を用いて得られる光学フィルターは、可視光領域に近い紫外線の遮蔽性、可視光の透過性及び耐熱性が良好であり、異物等の欠陥が少ない。さらに、当該硬化性組成物が(E)色素を含む場合、得られる光学フィルターは、良好な赤外線遮蔽性を発揮することができる。
[Optical filter]
The curable composition is suitable for an optical filter. That is, the curable composition can be suitably used as an optical filter or a material for forming a shielding film provided on the optical filter. According to the curable composition, a shielding film in an optical filter can be suitably formed. The optical filter obtained by using the curable composition has good ultraviolet shielding property, visible light transmission and heat resistance close to the visible light region, and has few defects such as foreign substances. Further, when the curable composition contains the dye (E), the obtained optical filter can exhibit good infrared shielding property.
当該光学フィルターは、例えば以下の方法によって形成することができる。まず、支持体上に、当該硬化性組成物を塗布した後、プレベークを行って溶媒を蒸発させ、塗膜を形成する。次いで、この塗膜を露光したのち、現像液を用いて現像して、塗膜の非露光部を溶解除去する。その後、ポストベークすることにより、所定形状にパターニングされた遮蔽膜が形成された光学フィルターが得られる。なお、現像処理は行わなくてもよく、この場合、パターニングされていない遮蔽膜を形成することができる。 The optical filter can be formed by, for example, the following method. First, the curable composition is applied onto the support, and then prebaked to evaporate the solvent to form a coating film. Next, after exposing this coating film, it is developed with a developing solution to dissolve and remove the unexposed portion of the coating film. Then, by post-baking, an optical filter having a shielding film patterned in a predetermined shape is obtained. It should be noted that the development process does not have to be performed, and in this case, an unpatterned shielding film can be formed.
当該硬化性組成物を塗布する上記支持体としては、上記透明基板、マイクロレンズ、カラーフィルター等が相当する。上記塗布は、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法(スピンコート法)、スリットダイ塗布法(スリット塗布法)、バー塗布法等の適宜の塗布法を採用することができる。 The transparent substrate, microlens, color filter and the like correspond to the support to which the curable composition is applied. For the above coating, an appropriate coating method such as a spray method, a roll coating method, a rotary coating method (spin coating method), a slit die coating method (slit coating method), and a bar coating method can be adopted.
プレベークにおける加熱乾燥の条件としては、例えば70℃以上110℃以下、1分以上10分以下程度である。 The conditions for heat drying in the pre-bake are, for example, 70 ° C. or higher and 110 ° C. or lower, and 1 minute or longer and 10 minutes or shorter.
塗膜の露光に用いる放射線の光源としては、例えばキセノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、中圧水銀灯、低圧水銀灯等のランプ光源やアルゴンイオンレーザー、YAGレーザー、XeClエキシマーレーザー、窒素レーザー等のレーザー光源等を挙げることができる。露光光源として、紫外線LEDを使用することもできる。波長は、190nm以上450nm以下の範囲にある放射線が好ましい。放射線の露光量は、一般的には10J/m2以上50,000J/m2以下程度である。 Examples of the light source of radiation used for exposing the coating film include lamp light sources such as xenon lamps, halogen lamps, tungsten lamps, high-pressure mercury lamps, ultra-high pressure mercury lamps, metal halide lamps, medium-pressure mercury lamps, and low-pressure mercury lamps, argon ion lasers, and YAG lasers. Examples thereof include a laser light source such as an XeCl excimer laser and a nitrogen laser. An ultraviolet LED can also be used as the exposure light source. The wavelength is preferably radiation in the range of 190 nm or more and 450 nm or less. Exposure of radiation, typically on the order 10J / m 2 or more 50,000J / m 2 or less.
現像液としては、アルカリ現像液が一般的である。アルカリ現像液としては、例えば炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等の水溶液が好ましい。アルカリ現像液には、例えばメタノール、エタノール等の水溶性有機溶媒や界面活性剤等を適量添加することもできる。なお、現像後は、通常、水洗する。 As the developing solution, an alkaline developing solution is generally used. Examples of the alkaline developer include sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, choline, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene, 1, An aqueous solution of 5-diazabicyclo- [4.3.0] -5-nonene or the like is preferable. An appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol, a surfactant, or the like can be added to the alkaline developer. After development, it is usually washed with water.
現像処理法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パドル(液盛り)現像法等を適用することができる。現像条件は、常温で5秒以上300秒以下程度である。 As the developing method, a shower developing method, a spray developing method, a dip (immersion) developing method, a paddle (liquid filling) developing method and the like can be applied. The developing conditions are about 5 seconds or more and 300 seconds or less at room temperature.
ポストベークにおける加熱温度としては、例えば120℃以上280℃以下であり、180℃以上250℃以下が好ましい。このようなポストベーク(加熱処理)を行うことで、硬化が進行すると共に、(B)化合物の保護基(−R7−R8)が脱離する。従って、得られた遮蔽膜中において、(B)化合物が良好なラジカル捕捉能を発現することができる。また、ポストベークにおける加熱時間としては、例えば1分以上60分以下程度である。 The heating temperature in the post-bake is, for example, 120 ° C. or higher and 280 ° C. or lower, preferably 180 ° C. or higher and 250 ° C. or lower. By performing such post-baking (heat treatment), curing proceeds and the protecting group (-R 7- R 8 ) of the compound (B) is eliminated. Therefore, the compound (B) can exhibit a good radical scavenging ability in the obtained shielding film. The heating time in post-baking is, for example, about 1 minute or more and 60 minutes or less.
このようにして形成された遮蔽膜の平均膜厚の下限としては、通常0.5μmであり、1μmが好ましい。一方、この平均膜厚の上限としては、通常10μmであり、5μmが好ましい。遮蔽膜の平均膜厚が上記範囲であることによって、紫外線及び赤外線の遮蔽性と可視光透過性とのバランスが良好なものとなる。 The lower limit of the average film thickness of the shielding film thus formed is usually 0.5 μm, preferably 1 μm. On the other hand, the upper limit of the average film thickness is usually 10 μm, preferably 5 μm. When the average film thickness of the shielding film is within the above range, the balance between the shielding property of ultraviolet rays and infrared rays and the transparency of visible light becomes good.
当該光学フィルターは、上記遮蔽膜のみからなるものであってもよいし、上記遮蔽膜と他の構成部材とからなるものであってもよい。例えば、当該光学フィルターは、上記遮蔽膜と他の層とを有する積層体であってもよい。 The optical filter may be composed of only the shielding film, or may be composed of the shielding film and other constituent members. For example, the optical filter may be a laminate having the shielding film and another layer.
上記遮蔽膜は、一構成部材として、固体撮像素子等の光学センサーに組み込まれているものであることが好ましい。この場合、当該遮蔽膜が、単体で光学フィルターとして機能する。光学センサーに当該遮蔽膜が組み込まれていることで、大きなプロセスマージンを獲得することなどができ好ましい。当該遮蔽膜が固体撮像素子に組み込まれている場合、当該遮蔽膜は、例えば固体撮像素子のマイクロレンズの外面側、マイクロレンズとカラーフィルターとの間、カラーフィルターとフォトダイオードとの間などに配することができる。当該遮蔽膜は、マイクロレンズとカラーフィルターとの間又はカラーフィルターとフォトダイオードとの間に積層されることが好ましい。 The shielding film is preferably incorporated in an optical sensor such as a solid-state image sensor as one component. In this case, the shielding film alone functions as an optical filter. It is preferable that the shielding film is incorporated in the optical sensor because a large process margin can be obtained. When the shielding film is incorporated in the solid-state image sensor, the shielding film is arranged, for example, on the outer surface side of the microlens of the solid-state image sensor, between the microlens and the color filter, between the color filter and the photodiode, and the like. can do. The shielding film is preferably laminated between the microlens and the color filter or between the color filter and the photodiode.
上記光学フィルターとしては、透明基板の表面に当該赤外線遮蔽膜が積層されてなるものであってもよい。上記透明基板としては、ガラスや透明樹脂等が採用される。上記透明樹脂としては、ポリカーボネート、ポリエステル、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド等を挙げることができる。このような光学フィルターも、固体撮像素子における赤外線カットフィルターなどとして好適に用いられる。 The optical filter may be one in which the infrared shielding film is laminated on the surface of a transparent substrate. As the transparent substrate, glass, a transparent resin, or the like is adopted. Examples of the transparent resin include polycarbonate, polyester, aromatic polyamide, polyamideimide, and polyimide. Such an optical filter is also suitably used as an infrared cut filter or the like in a solid-state image sensor.
上記光学フィルターを備える固体撮像素子等の光学センサーは、デジタルスチルカメラ、携帯電話用カメラ、デジタルビデオカメラ、PCカメラ、監視カメラ、自動車用カメラ、携帯情報端末、パソコン、ビデオゲーム、医療機器等に有用である。 Optical sensors such as solid-state image sensors equipped with the above optical filters are used in digital still cameras, mobile phone cameras, digital video cameras, PC cameras, surveillance cameras, automobile cameras, mobile information terminals, personal computers, video games, medical devices, etc. It is useful.
[光学センサー]
上記光学フィルターは、固体撮像素子等の光学センサーに用いられる。上記光学フィルターは異物等の欠陥が少なく、可視光透過性、紫外線遮蔽性及び赤外線遮蔽性に関する良好な特性を有するため、当該光学フィルターを有する固体撮像素子等の光学センサーは、感度、色再現性等が高く、実用性に優れる。
[Optical sensor]
The optical filter is used for an optical sensor such as a solid-state image sensor. Since the optical filter has few defects such as foreign substances and has good characteristics regarding visible light transmission, ultraviolet ray shielding property, and infrared ray shielding property, an optical sensor such as a solid-state image sensor having the optical filter has sensitivity and color reproducibility. Etc. and excellent in practicality.
以下、光学センサーの一例として固体撮像素子について説明する。当該固体撮像素子は、一般的に、複数のフォトダイオードが配置される層、カラーフィルター、及びマイクロレンズがこの順に積層されてなる構造を有する。また、これらの層間には、平坦化層が設けられていてもよい。当該固体撮像素子においては、マイクロレンズ側から光が入射する。入射光は、マイクロレンズ及びカラーフィルターを透過し、フォトダイオードに到達する。なお、カラーフィルターについては、例えばR(赤)、G(緑)及びB(青)のフィルターのそれぞれにおいて、特定の波長範囲の光のみが透過するよう構成されている。 Hereinafter, a solid-state image sensor will be described as an example of an optical sensor. The solid-state image sensor generally has a structure in which a layer in which a plurality of photodiodes are arranged, a color filter, and a microlens are laminated in this order. Further, a flattening layer may be provided between these layers. In the solid-state image sensor, light is incident from the microlens side. The incident light passes through the microlens and the color filter and reaches the photodiode. As for the color filter, for example, each of the R (red), G (green), and B (blue) filters is configured to transmit only light in a specific wavelength range.
当該固体撮像素子において、上記光学フィルター(遮蔽膜)は、上記マイクロレンズの外面側、上記マイクロレンズと上記カラーフィルターとの間、上記カラーフィルターと上記複数のフォトダイオードが配置される層との間などに設けられることができる。当該光学フィルターは、マイクロレンズとカラーフィルターとの間又はカラーフィルターとフォトダイオードとの間に積層されることが好ましい。なお、当該光学フィルターと、マイクロレンズ、カラーフィルター、フォトダイオード等との間には、さらに別の層(平坦化層等)が設けられていてもよい。 In the solid-state image sensor, the optical filter (shielding film) is provided on the outer surface side of the microlens, between the microlens and the color filter, and between the color filter and the layer on which the plurality of photodiodes are arranged. It can be provided in such as. The optical filter is preferably laminated between the microlens and the color filter or between the color filter and the photodiode. Further, another layer (flattening layer or the like) may be provided between the optical filter and the microlens, color filter, photodiode or the like.
当該固体撮像素子の具体例としては、カメラモジュールとしてのCCDやCMOSなどが挙げられる。当該固体撮像素子は、デジタルスチルカメラ、携帯電話用カメラ、デジタルビデオカメラ、PCカメラ、監視カメラ、自動車用カメラ、携帯情報端末、パソコン、ビデオゲーム、医療機器等に有用である。 Specific examples of the solid-state image sensor include a CCD and CMOS as a camera module. The solid-state imaging element is useful for digital still cameras, mobile phone cameras, digital video cameras, PC cameras, surveillance cameras, automobile cameras, mobile information terminals, personal computers, video games, medical devices, and the like.
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
<合成例1>色素(E−1−1)の合成
4,7−ビス(4−(2,6−ジメトキシフェノキシ)ブチル)−1,3−ジイミノベンゾイソインドリン32.9g、三塩化バナジウム4.76g、及びDBU13.74gを1−ペンタノール100mL中、内温125℃にて24時間撹拌した。その後、メタノール600mLを添加し、析出物をろ取し、乾燥した。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル/トルエン)で精製して緑色粉末11.2gを得た。得られた化合物は、下記の分析結果より目的の下記式(E−1−1)で表されるフタロシアニン系化合物であることを確認した。
・MS:(EI)m/z 2245M+
・元素分析値:実測値(C:68.44%、H:6.44%、N:4.99%);
理論値(C:68.47%、H:6.46%、N:4.99%)
このようにして得られた化合物のトルエン溶液は734.5nmに極大吸収を示し、グラム吸光係数は6.75×104mL/g・cmであった。
<Synthesis Example 1> Synthesis of dye (E-1-1) 4,7-bis (4- (2,6-dimethoxyphenoxy) butyl) -1,3-diiminobenzoisoindoline 32.9 g, vanadium trichloride 4.76 g and 13.74 g of DBU were stirred in 100 mL of 1-pentanol at an internal temperature of 125 ° C. for 24 hours. Then, 600 mL of methanol was added, and the precipitate was collected by filtration and dried. Purification by column chromatography (silica gel / toluene) gave 11.2 g of green powder. From the analysis results below, it was confirmed that the obtained compound was the target phthalocyanine compound represented by the following formula (E-1-1).
-MS: (EI) m / z 2245M +
-Elemental analysis value: Measured value (C: 68.44%, H: 6.44%, N: 4.99%);
Theoretical value (C: 68.47%, H: 6.46%, N: 4.99%)
The toluene solution of the compound thus obtained showed maximum absorption at 734.5 nm, and the gram extinction coefficient was 6.75 × 10 4 mL / g · cm.
<合成例2>色素(E−1−2)の合成
合成例1における4,7−ビス(4−(2,6−ジメトキシフェノキシ)ブチル)−1,3−ジイミノベンゾイソインドリン32.9gの代わりに4,7−ビス(4−メトキシブチル)−1,3−ジイミノベンゾイソインドリン18.6gを使用した以外は合成例1と同様にして緑色粉末14.5gを得た。得られた化合物は、下記の分析結果より目的の下記式(E−1−2)で表されるフタロシアニン系化合物であることを確認した。
・MS:(EI)m/z 1267M+
・元素分析値:実測値(C:68.20%、H:7.66%、N:8.82%);
理論値(C:68.17%、H:7.63%、N:8.83%)
このようにして得られた化合物のトルエン溶液は734.0nmに極大吸収を示し、グラム吸光係数は1.21×105mL/g・cmであった。
<Synthesis Example 2> Synthesis of dye (E-1-2) 4,7-bis (4- (2,6-dimethoxyphenoxy) butyl) -1,3-diiminobenzoisoindoline 32.9 g in Synthesis Example 1. 14.5 g of green powder was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 18.6 g of 4,7-bis (4-methoxybutyl) -1,3-diiminobenzoisoindoline was used instead of the above. From the analysis results below, it was confirmed that the obtained compound was the target phthalocyanine compound represented by the following formula (E-1-2).
-MS: (EI) m / z 1267M +
-Elemental analysis value: Measured value (C: 68.20%, H: 7.66%, N: 8.82%);
Theoretical value (C: 68.17%, H: 7.63%, N: 8.83%)
Toluene solution of the compound obtained in this way showed a maximum absorption at 734.0nm, gram absorption coefficient was 1.21 × 10 5 mL / g · cm.
<合成例3>セシウム酸化タングステン(E−2−1)粉末の合成
特許第4096205号公報の段落[0113]に記載の方法を用いて、セシウム酸化タングステン(Cs0.33WO3)粉末を合成した。
<Synthesis Example 3> Synthesis of Tungsten Tungsten Cesium (E-2-1) Powder Tungsten cesium oxide (Cs 0.33 WO 3 ) powder is synthesized by using the method described in paragraph [0113] of Japanese Patent No. 4096205. did.
<合成例4>重合体(C−2−1)の合成
反応容器に、ベンジルメタクリレート14質量部、スチレン10質量部、N−フェニルマレイミド12質量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート15質量部、2−エチルヘキシルメタクリレート29質量部及びメタクリル酸20質量部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート200質量部に溶解し、更に2,2’−アゾイソブチロニトリル3質量部及びα−メチルスチレンダイマー5質量部を投入した。反応容器内を窒素パージ後、攪拌及び窒素バブリングしながら80℃で5時間加熱し、重合体(C−2−1)を含む溶液(重合体溶液[C−2−1]:固形分濃度35質量%)を得た。得られた重合体(C−2−1)について、昭和電工社ゲルパーミエ−ションクロマトグラフィー(GPC)装置(GPC−104型、カラム:昭和電工社製LF−604を3本とKF−602を結合したもの、展開溶剤:テトラヒドロフラン)を用いて、ポリスチレン換算の分子量を測定したところ、重量平均分子量(Mw)が9,700、数平均分子量(Mn)が5,700であり、Mw/Mnが1.70であった。なお、本合成例において、各単量体の仕込比(質量比)と、得られたバインダーとしての重合体における各単量体に由来する構造単位の含有量比(質量比)とは、実質的に同じとみなすことができる(以下の合成例においても同様である)。
<Synthesis Example 4> Synthesis of Polymer (C-2-1) In a reaction vessel, 14 parts by mass of benzyl methacrylate, 10 parts by mass of styrene, 12 parts by mass of N-phenylmaleimide, 15 parts by mass of 2-hydroxyethyl methacrylate, 2- 29 parts by mass of ethylhexyl methacrylate and 20 parts by mass of methacrylic acid were dissolved in 200 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate, and 3 parts by mass of 2,2'-azoisobutyronitrile and 5 parts by mass of α-methylstyrene dimer were further added. .. After purging the inside of the reaction vessel with nitrogen, the mixture is heated at 80 ° C. for 5 hours with stirring and nitrogen bubbling, and a solution containing the polymer (C-2-1) (polymer solution [C-2-1]: solid content concentration 35). Mass%) was obtained. For the obtained polymer (C-2-1), 3 LF-604 manufactured by Showa Denko Co., Ltd. and KF-602 were combined with a gel permeation chromatography (GPC) apparatus (GPC-104 type, column: Showa Denko Co., Ltd.). When the polystyrene-equivalent molecular weight was measured using the above-mentioned product (developing solvent: tetrahydrofuran), the weight average molecular weight (Mw) was 9,700, the number average molecular weight (Mn) was 5,700, and Mw / Mn was 1. It was .70. In this synthesis example, the charging ratio (mass ratio) of each monomer and the content ratio (mass ratio) of the structural units derived from each monomer in the obtained polymer as a binder are substantially the same. Can be regarded as the same (the same applies to the following synthetic examples).
<合成例5>重合体(C−2−2)の合成
冷却管及び攪拌機を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテル200質量部を仕込み、温度を80℃に上昇した。同温度で、プロピレングリコールモノメチルエーテル100質量部、メタクリル酸100質量部、及び2,2’−アゾイソブチロニトリル5質量部の混合溶液を3時間かけて滴下し、滴下後に温度を保持して3時間重合した。その後、反応溶液の温度を100〜120℃に昇温させ、さらに2時間反応を行った。冷却後、プロピレングリコールモノメチルエーテル25質量部、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート116質量部、及び触媒量のジメチルベンジルアミンを投入し、110℃に昇温させて9時間反応することで、重合体(C−2−2)を含む溶液(重合体溶液[C−2−2]:固形分濃度40質量%)を得た。得られた重合体(C−2−2)について合成例4と同様に分子量を測定したところ、重量平均分子量(Mw)が15,100、数平均分子量(Mn)が7,000であり、Mw/Mnが2.16であった。
<Synthesis Example 5> Synthesis of Polymer (C-2-2) 200 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was placed in a flask equipped with a cooling tube and a stirrer, and the temperature was raised to 80 ° C. At the same temperature, a mixed solution of 100 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether, 100 parts by mass of methacrylic acid, and 5 parts by mass of 2,2'-azoisobutyronitrile was added dropwise over 3 hours, and the temperature was maintained after the addition. Polymerized for 3 hours. Then, the temperature of the reaction solution was raised to 100 to 120 ° C., and the reaction was further carried out for 2 hours. After cooling, 25 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether, 116 parts by mass of 3,4-epoxycyclohexylmethyl acrylate, and a catalytic amount of dimethylbenzylamine are added, the temperature is raised to 110 ° C., and the polymer is reacted for 9 hours. A solution containing (C-2-2) (polymer solution [C-2-2]: solid content concentration 40% by mass) was obtained. When the molecular weight of the obtained polymer (C-2-2) was measured in the same manner as in Synthesis Example 4, the weight average molecular weight (Mw) was 15,100, the number average molecular weight (Mn) was 7,000, and Mw. / Mn was 2.16.
<合成例6>重合体(C−2−3)の合成
冷却管及び攪拌機を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテル200質量部を仕込み、温度を80℃に上昇した。同温度で、プロピレングリコールモノメチルエーテル200質量部、メタクリル酸67質量部、N−シクロヘキシルマレイミド33質量部、及び2,2’−アゾイソブチロニトリル5質量部の混合溶液を3時間かけて滴下し、滴下後に温度を保持して3時間重合した。その後、反応溶液の温度を100〜120℃に昇温させ、さらに3時間反応を行った。冷却後、プロピレングリコールモノメチルエーテル28質量部、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート119質量部、及び触媒量のジメチルベンジルアミンを投入し、110℃に昇温させて30時間反応することで、重合体(C−2−3)を含む溶液(重合体溶液[C−2−3]:固形分濃度40質量%)を得た。得られた重合体(C−2−3)について合成例4と同様に分子量を測定したところ、重量平均分子量(Mw)が17,000、数平均分子量(Mn)が7,700であり、Mw/Mnが2.21であった。
<Synthesis Example 6> Synthesis of Polymer (C-2-3) 200 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was placed in a flask equipped with a cooling tube and a stirrer, and the temperature was raised to 80 ° C. At the same temperature, a mixed solution of 200 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether, 67 parts by mass of methacrylic acid, 33 parts by mass of N-cyclohexylmaleimide, and 5 parts by mass of 2,2'-azoisobutyronitrile was added dropwise over 3 hours. After dropping, the temperature was maintained and polymerization was carried out for 3 hours. Then, the temperature of the reaction solution was raised to 100 to 120 ° C., and the reaction was further carried out for 3 hours. After cooling, 28 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether, 119 parts by mass of 3,4-epoxycyclohexylmethyl acrylate, and a catalytic amount of dimethylbenzylamine are added, and the temperature is raised to 110 ° C. for 30 hours to react the polymer. A solution containing (C-2-3) (polymer solution [C-2-3]: solid content concentration 40% by mass) was obtained. When the molecular weight of the obtained polymer (C-2-3) was measured in the same manner as in Synthesis Example 4, the weight average molecular weight (Mw) was 17,000, the number average molecular weight (Mn) was 7,700, and Mw. / Mn was 2.21.
<合成例7>重合体(C−2−4)の合成
冷却管及び攪拌機を備えたフラスコに、2,2−アゾビスイソブチロニトリル5質量部、3−メトキシプロピオン酸メチル140質量部、及びプロピレングリコールモノメチルエーテル60質量部を仕込み、さらにメタクリル酸グリシジル32質量部、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン40質量部、ベンジルメタクリレート11質量部、n−ブチルメタクリレート3質量部及びメタクリル酸14質量部を仕込んで窒素置換した後、緩やかに撹拌しつつ、溶液の温度を80℃に上昇した。この温度で5時間保持して重合することにより、重合体(C−2−4)を含む溶液(重合体溶液[C−2−4]固形分濃度35質量%)を得た。得られたバインダーとしての重合体について、合成例4と同様に分子量を測定したところ、重量平均分子量(Mw)が9,500、数平均分子量(Mn)が5,800であり、Mw/Mnが1.64であった。
<Synthesis Example 7> Synthesis of Polymer (C-2-4) In a flask equipped with a cooling tube and a stirrer, 5 parts by mass of 2,2-azobisisobutyronitrile, 140 parts by mass of methyl 3-methoxypropionate, And 60 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether, 32 parts by mass of glycidyl methacrylate, 40 parts by mass of 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 11 parts by mass of benzyl methacrylate, 3 parts by mass of n-butyl methacrylate and 14 parts by mass of methacrylate. Was charged and substituted with nitrogen, and then the temperature of the solution was raised to 80 ° C. with gentle stirring. By holding at this temperature for 5 hours and polymerizing, a solution containing the polymer (C-2-4) (polymer solution [C-2-4] solid content concentration 35% by mass) was obtained. When the molecular weight of the obtained polymer as a binder was measured in the same manner as in Synthesis Example 4, the weight average molecular weight (Mw) was 9,500, the number average molecular weight (Mn) was 5,800, and Mw / Mn was It was 1.64.
<合成例8>重合体(C−2−5)の合成
冷却管及び攪拌機を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテル600質量部、プロピレングリコールメチルエチルアセテート20質量部を仕込み、温度を80℃に上昇した。同温度で、プロピレングリコールモノメチルエーテル100質量部、プロピレングリコールメチルエチルアセテート60質量部、メタクリル酸41質量部、ベンジルメタクリレート8質量部、スチレン8質量部、N−フェニルマレイミド21質量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート17質量部、2−エチルヘキシルメタクリレート4質量部、及び2,2’−アゾイソブチロニトリル8質量部の混合溶液を3時間かけて滴下し、滴下後に温度を保持して3時間重合した。その後、反応溶液の温度を100〜120℃に昇温させ、さらに1時間反応を行った。冷却後、プロピレングリコールモノメチルエーテル20質量部、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート41質量部、及び触媒量のジメチルベンジルアミンを投入し、110℃に昇温させて12時間反応することで、重合体(C−2−5)を含む溶液(重合体溶液[C−2−5]:固形分濃度35質量%)を得た。得られた重合体(C−2−5)について合成例4と同様に分子量を測定したところ、重量平均分子量(Mw)が16,000、数平均分子量(Mn)が5,800であり、Mw/Mnが2.76であった。
<Synthesis Example 8> Synthesis of Polymer (C-2-5) 600 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether and 20 parts by mass of propylene glycol methyl ethyl acetate are charged in a flask equipped with a cooling tube and a stirrer, and the temperature is raised to 80 ° C. Rose. At the same temperature, 100 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether, 60 parts by mass of propylene glycol methyl ethyl acetate, 41 parts by mass of methacrylic acid, 8 parts by mass of benzyl methacrylate, 8 parts by mass of styrene, 21 parts by mass of N-phenylmaleimide, 2-hydroxyethyl. A mixed solution of 17 parts by mass of methacrylate, 4 parts by mass of 2-ethylhexyl methacrylate, and 8 parts by mass of 2,2'-azoisobutyronitrile was added dropwise over 3 hours, and after the addition, the temperature was maintained and polymerization was carried out for 3 hours. Then, the temperature of the reaction solution was raised to 100 to 120 ° C., and the reaction was further carried out for 1 hour. After cooling, 20 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether, 41 parts by mass of 3,4-epoxycyclohexylmethylacrylate, and a catalytic amount of dimethylbenzylamine are added, the temperature is raised to 110 ° C., and the polymer is reacted for 12 hours. A solution containing (C-2-5) (polymer solution [C-2-5]: solid content concentration of 35% by mass) was obtained. When the molecular weight of the obtained polymer (C-2-5) was measured in the same manner as in Synthesis Example 4, the weight average molecular weight (Mw) was 16,000, the number average molecular weight (Mn) was 5,800, and Mw. / Mn was 2.76.
<合成例9>分散剤(β)の合成
文献(Macromolecules 1992,25,p5907−5913)に記載の方法に沿って、ジメチルアミノエチルメタクリレート45質量部、2−エチルヘキシルメタクリレート20質量部、n−ブチルメタクリレート5質量部、PME−200(メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、及びCH2=C(CH3)COO(C2H4O)n−CH3(n≒4)で表される化合物)30質量部を一括で重合し、ランダム共重合体を含む反応溶液を得た。続いて、反応溶液をメタノールを用いてクエンチを行い、得られた反応溶液を7質量%の炭酸水素ナトリウム水溶液、次いで水にて洗浄した。この後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)に溶媒置換を行うことで、分散剤(β)を含む分散剤溶液[β]を収率80質量%で得た。得られた分散剤(β)のアミン価は160mgKOH/g、Mwは9500、Mw/Mnは1.21、分散剤溶液[β]の固形分量は39.6質量%であった
<Synthetic Example 9> Synthesis of Dispersant (β) According to the method described in the literature (Macromolecules 1992, 25, p5907-5913), 45 parts by mass of dimethylaminoethyl methacrylate, 20 parts by mass of 2-ethylhexyl methacrylate, n-butyl. 5 parts by mass of methacrylate, 30 parts by mass of PME-200 (methoxypolyethylene glycol monomethacrylate and compound represented by CH 2 = C (CH 3 ) COO (C 2 H 4 O) n − CH 3 (n≈4)) Was polymerized in a batch to obtain a reaction solution containing a random copolymer. Subsequently, the reaction solution was quenched with methanol, and the obtained reaction solution was washed with a 7% by mass aqueous sodium hydrogen carbonate solution and then with water. Then, the solvent was substituted with propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) to obtain a dispersant solution [β] containing the dispersant (β) in a yield of 80% by mass. The amine value of the obtained dispersant (β) was 160 mgKOH / g, Mw was 9500, Mw / Mn was 1.21, and the solid content of the dispersant solution [β] was 39.6% by mass.
以下、使用した各成分を示す。
・化合物(A−1)
国際公開第2017/169819号段落[0037]に化合物No.1として記載の下記式で表される化合物
The components used are shown below.
-Compound (A-1)
International Publication No. 2017/169819, paragraph [0037], contains Compound No. Compound represented by the following formula described as 1.
・化合物(A−2)
国際公開第2017/169819号段落[0037]に化合物No.2として記載の下記式で表される化合物
-Compound (A-2)
International Publication No. 2017/169819, paragraph [0037], contains Compound No. Compound represented by the following formula described as 2.
・化合物(A−3)
国際公開第2017/169819号段落[0037]に化合物No.8として記載の下記式で表される化合物
-Compound (A-3)
International Publication No. 2017/169819, paragraph [0037], contains Compound No. Compound represented by the following formula described as 8.
・化合物(A’−1)
特許第4818458号段落[0035]に化合物No.26として記載の下記式で表される化合物
-Compound (A'-1)
In paragraph [0035] of Japanese Patent No. 4818458, compound No. The compound represented by the following formula described as 26.
・化合物(A’−2)
下記式で表される化合物「Irgacure OXE01」(BASF社製)
-Compound (A'-2)
Compound "Irgacure OXE01" represented by the following formula (manufactured by BASF)
・化合物(A’−3)
特開2014−227533号段落[0017]に化合物No.5として記載の下記式で表される化合物
-Compound (A'-3)
In paragraph [0017] of JP-A-2014-227533, Compound No. Compound represented by the following formula described as 5.
・化合物(B−1)
国際公開第2014/021023号段落[0076]の左側最下段に記載の下記式で表される化合物
-Compound (B-1)
Compounds represented by the following formulas described in the bottom left of paragraph [0076] of International Publication No. 2014/021023.
・化合物(B−2)
国際公開第2014/021023号段落[0076]の右側最下段に記載の下記式で表される化合物
-Compound (B-2)
Compounds represented by the following formulas described in the lower right corner of paragraph [0076] of International Publication No. 2014/021023.
・化合物(B−3)
国際公開第2014/021023号段落[0077]の最上段に記載の下記式で表される化合物
-Compound (B-3)
A compound represented by the following formula described at the top of paragraph [0077] of International Publication No. 2014/021023.
・化合物(B’−1)
下記式で表される化合物「Irganox 1010」(BASF社製)
-Compound (B'-1)
Compound "Irganox 1010" represented by the following formula (manufactured by BASF)
・重合性化合物(C−1−1)
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物(C−1−1)「KAYARAD DPHA」(日本化薬社製)
-Polymerizable compound (C-1-1)
Mixture of dipentaerythritol hexaacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate (C-1-1) "KAYARAD DPHA" (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
・重合体(C−2−1)〜(C−2−5)
上記合成例4〜8で得られた重合体(C−2−1)〜(C−2−5)
-Polymer (C-2-1) to (C-2-5)
Polymers (C-2-1) to (C-2-5) obtained in Synthesis Examples 4 to 8 above.
・溶媒(D−1)
シクロペンタノン(CPN)
-Solvent (D-1)
Cyclopentanone (CPN)
・溶媒(D−2)
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)
-Solvent (D-2)
Propylene Glycol Monomethyl Ether Acetate (PGMEA)
・色素(E−1−1)〜(E−1−2)
上記合成例1〜2で得られたフタロシアニン系色素(E−1−1)〜(E−1−2)
-Dyes (E-1-1) to (E-1-2)
Phthalocyanine dyes (E-1-1) to (E-1-2) obtained in Synthetic Examples 1 and 2 above.
・色素(E−1−3)
特開平05−25177号の実施例1に記載のフタロシアニン系色素(E−1−3)(極大吸収波長692nm)
・ Dye (E-1-3)
Phthalocyanine dye (E-1-3) according to Example 1 of JP-A-05-25177 (maximum absorption wavelength 692 nm).
・色素(E−2−1)
上記合成例3で得られたセシウム酸化タングステン(E−2−1)
・ Dye (E-2-1)
Tungsten cesium oxide (E2-1) obtained in Synthesis Example 3 above.
・分散剤溶液[α]
ビックケミー社製の「BYK−LPN6919」(固形分濃度60質量%、アミン価120mgKOH/g)
・ Dispersant solution [α]
"BYK-LPN6919" manufactured by Big Chemie (solid content concentration 60% by mass, amine value 120 mgKOH / g)
・分散剤溶液[β]
上記合成例9で得られた分散剤溶液[β]
・ Dispersant solution [β]
Dispersant solution [β] obtained in Synthesis Example 9 above
・添加剤(F−1)
フッ素系界面活性剤「FTX−218D」(ネオス社製)
・ Additive (F-1)
Fluorine-based surfactant "FTX-218D" (manufactured by Neos)
・添加剤(F−2)
反応調整剤である多官能チオール「カレンズMT PEI」(昭和電工社製)
・ Additive (F-2)
Polyfunctional thiol "Karensu MT PEI" (manufactured by Showa Denko KK), which is a reaction modifier
上記合成例に記載していない成分及び商品名を記載していない成分のいずれも、市販品又は公知の方法で合成した化合物を用いた。 As for both the components not described in the above synthesis example and the components not described in the trade name, a commercially available product or a compound synthesized by a known method was used.
[調製例1]顔料分散液(分散液[E−2−1])の調製
セシウム酸化タングステン(E−2−1)25.00質量部、分散剤溶液[α]13.30質量部、及び溶媒(分散媒)としてのCPN61.70質量部を用意した。これらを0.1mm径のジルコニアビーズ2,000質量部と共に容器に充填し、ペイントシェーカーで分散を行うことで、平均粒子径(D50)が19nmの分散液[E−2−1]を得た。なお、平均粒子径は、光散乱測定装置(ドイツALV社の「ALV−5000」)を用いて、DLS法により測定した。
[Preparation Example 1] Preparation of Pigment Dispersion Solution (Dispersion Solution [E2-1]) 25.00 parts by mass of tungsten cesium oxide (E2-1), 13.30 parts by mass of dispersant solution [α], and 61.70 parts by mass of CPN as a solvent (dispersion medium) was prepared. These were filled in a container together with 2,000 parts by mass of zirconia beads having a diameter of 0.1 mm and dispersed with a paint shaker to obtain a dispersion liquid [E-2-1] having an average particle diameter (D50) of 19 nm. .. The average particle size was measured by the DLS method using a light scattering measuring device (“ALV-5000” manufactured by ALV of Germany).
[調製例2]顔料分散液(分散液[E−2−2])の調製
分散剤溶液を分散剤溶液[β]20.20質量部、溶媒をCPN54.80質量部に変更した以外は調製例1と同様にして、平均粒子径が19nmの分散液[E−2−2]を得た。
[Preparation Example 2] Preparation of Pigment Dispersion Solution (Dispersion Solution [E-2-2]) Preparation except that the dispersant solution was changed to 20.20 parts by mass of the dispersant solution [β] and the solvent was changed to 54.80 parts by mass of CPN. A dispersion solution [E-2-2] having an average particle size of 19 nm was obtained in the same manner as in Example 1.
[調製例3]色素溶液(溶液[E−1−1]等)の調製
色素(E−1−1)7.00質量部、及び溶媒としてCPN93.00質量部を容器に量り取り、攪拌機で混合した。得られた溶液を0.2μmのPTFE製フィルターを用いて0.05MPaの一定加圧条件で加圧ろ過することで、色素(E−1−1)を含む溶液[E−1−1]を得た。
また、色素(E−1−1)の代わりに色素(E−1−2)又は色素(E−1−3)を用いたこと以外は同様の方法で、溶液[E−1−2]及び溶液[E−1−3]を得た。
[Preparation Example 3] Preparation of dye solution (solution [E-1-1], etc.) Weigh 7.00 parts by mass of dye (E-1-1) and 93.00 parts by mass of CPN as a solvent into a container and use a stirrer. Mixed. The obtained solution is pressure-filtered using a 0.2 μm PTFE filter under a constant pressure condition of 0.05 MPa to obtain a solution [E-1-1] containing a dye (E-1-1). Obtained.
Further, the solution [E-1-2] and the solution [E-1-2] and the solution [E-1-2] and the solution [E-1-2] and A solution [E-1-3] was obtained.
[調製例4]界面活性剤溶液(溶液[F−1])の調製
界面活性剤である添加剤(F−1)5.00質量部、及び溶媒としてCPN95.00質量部を容器に量り取り、攪拌機で混合することで、界面活性剤を含む溶液[F−1]を得た。
[Preparation Example 4] Preparation of Surfactant Solution (Solution [F-1]) Weigh 5.00 parts by mass of the additive (F-1), which is a surfactant, and 95.00 parts by mass of CPN as a solvent into a container. , A solution containing a surfactant [F-1] was obtained by mixing with a stirrer.
[調製例5]反応調整剤溶液(溶液[F−2])の調製
反応調整剤である添加剤(F−2)5.00質量部、及び溶媒としてCPN95.00質量部を容器に量り取り、攪拌機で混合することで、反応調整剤を含む溶液[F−2]を得た。
[Preparation Example 5] Preparation of reaction adjusting agent solution (solution [F-2]) Weigh 5.00 parts by mass of the additive (F-2) which is a reaction adjusting agent and 95.00 parts by mass of CPN as a solvent into a container. , A solution containing a reaction modifier [F-2] was obtained by mixing with a stirrer.
[調製例6]酸化防止剤溶液(溶液[B−1]等)の調製
化合物(B−1)5.00質量部、及び溶媒としてCPN95.00質量部を容器に量り取り、攪拌機で混合することで、化合物(B−1)を含む溶液[B−1]を得た。
また、化合物(B−1)の代わりに化合物(B−2)、化合物(B−3)又は化合物(B’−1)を用いたこと以外は同様の方法で、溶液[B−2]、溶液[B−3]及び溶液[B’−1]を得た。
[Preparation Example 6] Preparation of antioxidant solution (solution [B-1], etc.) 5.00 parts by mass of compound (B-1) and 95.00 parts by mass of CPN as a solvent are weighed in a container and mixed with a stirrer. As a result, a solution [B-1] containing the compound (B-1) was obtained.
In addition, the solution [B-2], the solution [B-2], except that the compound (B-2), the compound (B-3) or the compound (B'-1) was used instead of the compound (B-1). A solution [B-3] and a solution [B'-1] were obtained.
[実施例1]
化合物(A−1)1.6質量部、
溶液[B−1]4.3質量部、
重合性化合物(C−1−1)8質量部、
溶液[C−2−1]22.9質量部、
溶媒(D−1)17.5質量部
溶液[E−1−1]21.1質量部、
分散液[E−2−1]16.6質量部、
溶液[F−1]1.6質量部、及び
溶液[F−2]6.4質量部
を容器に量り取り、攪拌機で混合した。この混合物約100mLを0.5μmのPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製フィルターを用いて0.05MPaの一定加圧条件で加圧ろ過することにより、実施例1の硬化性組成物を得た。
[Example 1]
Compound (A-1) 1.6 parts by mass,
Solution [B-1] 4.3 parts by mass,
Polymerizable compound (C-1-1) 8 parts by mass,
Solution [C-2-1] 22.9 parts by mass,
Solvent (D-1) 17.5 parts by mass Solution [E-1-1] 21.1 parts by mass,
Dispersion solution [E-2-1] 16.6 parts by mass,
1.6 parts by mass of the solution [F-1] and 6.4 parts by mass of the solution [F-2] were weighed in a container and mixed with a stirrer. About 100 mL of this mixture was pressure-filtered using a 0.5 μm PTFE (polytetrafluoroethylene) filter under a constant pressure condition of 0.05 MPa to obtain a curable composition of Example 1.
[実施例2〜17、比較例1〜4]
配合した各成分の種類及び配合量を表1、2に示すとおりとしたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2〜17及び比較例1〜4の各硬化性組成物を得た。(A)、(A’)、(C−1)及び(D)成分以外は溶液又は分散液の状態で配合させており、表1、2には、溶液又は分散液の配合量を示す。表1、2において、溶液又は分散液として配合させた成分は大括弧[]で示している。また、実施例1、11、14、15、20及び比較例1の硬化性組成物においては、バインダーの平均重合性二重結合当量もあわせて示す。
[Examples 2 to 17, Comparative Examples 1 to 4]
The curable compositions of Examples 2 to 17 and Comparative Examples 1 to 4 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the types and amounts of the blended components were as shown in Tables 1 and 2. It was. Except for the components (A), (A'), (C-1) and (D), they are blended in the state of a solution or a dispersion, and Tables 1 and 2 show the blending amount of the solution or the dispersion. In Tables 1 and 2, the components blended as a solution or dispersion are shown in parentheses []. In addition, in the curable compositions of Examples 1, 11, 14, 15, 20 and Comparative Example 1, the average polymerizable double bond equivalent of the binder is also shown.
[評価]
得られた各硬化性組成物を用い、以下の評価を行った。評価結果を表1、2に示す。
[Evaluation]
The following evaluations were carried out using each of the obtained curable compositions. The evaluation results are shown in Tables 1 and 2.
各硬化性組成物をガラス基板上に所定の膜厚になるようにスピンコート法にて塗布した。その後、塗膜を100℃で120秒間加熱し、i線ステッパにて500mJ/cm2となるように露光を行った。次いで220℃で300秒間加熱することで、ガラス基板上に平均膜厚3.0μmの遮蔽膜を作製した。なお、膜厚は触針式段差計(ヤマト科学社の「アルファステップIQ」)にて測定した。次に、上記ガラス基板上に作製した遮蔽膜の各波長領域における透過率を、分光光度計(日本分光社の「V−7300」)を用いて、ガラス基板対比で測定した。得られたスペクトルより、以下のような評価基準により評価を行った。 Each curable composition was applied onto a glass substrate by a spin coating method so as to have a predetermined film thickness. Then, the coating film was heated at 100 ° C. for 120 seconds and exposed to 500 mJ / cm 2 with an i-line stepper. Then, by heating at 220 ° C. for 300 seconds, a shielding film having an average film thickness of 3.0 μm was produced on the glass substrate. The film thickness was measured with a stylus type step meter (“Alpha Step IQ” manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.). Next, the transmittance of the shielding film produced on the glass substrate in each wavelength region was measured using a spectrophotometer (“V-7300” manufactured by JASCO Corporation) in comparison with the glass substrate. From the obtained spectrum, evaluation was performed according to the following evaluation criteria.
(紫外光遮蔽性)
350−395nmの平均透過率を算出した。平均透過率が30%未満の場合は光学フィルターとして使用した際に、高いノイズ遮蔽機能を有するため実用性が高いと推定される。また上記平均透過率について、以下の基準で評価した。
A:25%未満
B:25%以上30%未満
C:30%以上
(Ultraviolet light shielding property)
The average transmittance of 350-395 nm was calculated. When the average transmittance is less than 30%, it is presumed to be highly practical because it has a high noise shielding function when used as an optical filter. The average transmittance was evaluated according to the following criteria.
A: Less than 25% B: 25% or more and less than 30% C: 30% or more
(可視光透過性)
430−600nmの平均透過率を算出した。平均透過率が80%未満の場合は光学フィルターとして使用した際の感度が低下する。また、上記平均透過率について、以下の基準で評価した。
A:85%以上
B:80%以上85%未満
C:80%未満
(Visible light transmission)
The average transmittance of 430-600 nm was calculated. If the average transmittance is less than 80%, the sensitivity when used as an optical filter decreases. In addition, the average transmittance was evaluated according to the following criteria.
A: 85% or more B: 80% or more and less than 85% C: less than 80%
(赤外線遮蔽性1)
700−900nmの範囲における透過率が、連続で20%以下となる範囲を求めた。連続で20%以下となる範囲が40nm以上の場合は光学フィルターとして使用した際に、高いノイズ遮蔽機能を有するため実用性が高いと推定される。また、上記赤外線遮蔽範囲について、以下の基準で評価した。
A:55nm以上
B:40nm以上55nm未満
C:40nm未満
(Infrared shielding 1)
A range in which the transmittance in the range of 700 to 900 nm was continuously 20% or less was determined. When the continuous range of 20% or less is 40 nm or more, it is presumed to be highly practical because it has a high noise shielding function when used as an optical filter. In addition, the infrared shielding range was evaluated according to the following criteria.
A: 55 nm or more B: 40 nm or more and less than 55 nm C: less than 40 nm
(赤外線遮蔽性2)
900−1200nmの平均透過率を算出した。平均透過率が45%未満の場合は光学フィルターとして使用した際に、高いノイズ遮蔽機能を有するため実用性が高いと推定される。また、上記平均透過率について、以下の基準で評価した。
A:32%未満
B:32%以上45%未満
C:45%以上
(Infrared shielding 2)
The average transmittance of 900-1200 nm was calculated. When the average transmittance is less than 45%, it is presumed to be highly practical because it has a high noise shielding function when used as an optical filter. In addition, the average transmittance was evaluated according to the following criteria.
A: Less than 32% B: 32% or more and less than 45% C: 45% or more
(260℃耐熱性)
上記ガラス基板上に作製した遮蔽膜について、ホットプレートを用いて260℃で300秒間加熱し、加熱前後の各波長領域における透過率を、分光光度計(日本分光社の「V−7300」)を用いて、ガラス基板対比で測定した。この時、作製した赤外線遮蔽膜の700−800nmの範囲で透過率が最も低くなる波長での吸光度を(α1)、同波長における260℃の加熱後の吸光度を(α2)、吸光度保持率=100×(α1)/(α2)として、以下の基準で260℃の耐熱性を評価した。保持率が80%以上の場合は、遮蔽膜として使用した際に、保護膜等と併用することで高い耐熱性を維持することが可能となり、実用性が高いと推定される。
A:保持率が90%以上
B:保持率が80%以上90%未満
C:保持率が80%未満
(260 ° C heat resistance)
The shielding film formed on the glass substrate is heated at 260 ° C. for 300 seconds using a hot plate, and the transmittance in each wavelength region before and after heating is measured with a spectrophotometer (“V-7300” by JASCO Corporation). It was measured in comparison with a glass substrate. At this time, the absorbance of the prepared infrared shielding film at the wavelength where the transmittance is lowest in the range of 700 to 800 nm is (α1), the absorbance after heating at 260 ° C. at the same wavelength is (α2), and the absorbance retention rate = 100. The heat resistance at 260 ° C. was evaluated based on the following criteria as × (α1) / (α2). When the retention rate is 80% or more, when used as a shielding film, it is possible to maintain high heat resistance by using it in combination with a protective film or the like, and it is presumed to be highly practical.
A: Retention rate is 90% or more B: Retention rate is 80% or more and less than 90% C: Retention rate is less than 80%
(欠陥抑制性1)
各硬化性組成物をシリコン基板にスピンコート法により塗布し、この塗膜を硬化させ、膜厚が約1μmの硬化膜(遮蔽膜)を形成した。欠陥/異物検査装置(KLA−Tencor社の「KLA 2351」)を用いて、硬化膜の欠陥密度(Defect density)を測定した。この欠陥密度の値が小さいほど、欠陥抑制性が高いと判断できる。なお、欠陥とは、サイズが1μm以上となる検出点をさす。上記欠陥密度に基づき、以下の基準で欠陥抑制性を評価した。
A:10/cm2以下
B:10/cm2超50/cm2以下
C:50/cm2超
(Defect inhibitory property 1)
Each curable composition was applied to a silicon substrate by a spin coating method, and this coating film was cured to form a cured film (shielding film) having a film thickness of about 1 μm. The defect density of the cured film was measured using a defect / foreign matter inspection device (“KLA 2351” manufactured by KLA-Tencor). It can be judged that the smaller the value of the defect density is, the higher the defect suppressing property is. The defect refers to a detection point having a size of 1 μm or more. Based on the above defect density, the defect suppression property was evaluated according to the following criteria.
A: 10 / cm 2 or less B: 10 / cm 2 or more 50 / cm 2 or less C: 50 / cm 2 or more
(欠陥抑制性2)
各硬化性組成物を5℃で1か月保管した後に、シリコン基板にスピンコート法により塗布し、この塗膜を硬化させ、膜厚が約1μmの硬化膜(遮蔽膜)を形成した。欠陥/異物検査装置(KLA−Tencor社の「KLA 2351」)を用いて、硬化膜の欠陥密度(Defect density)を測定した。この欠陥密度の値が小さいほど、欠陥抑制性が高いと判断できる。なお、欠陥とは、サイズが1μm以上となる検出点をさす。上記欠陥密度に基づき、以下の基準で欠陥抑制性を評価した。
A:10/cm2以下
B:10/cm2超50/cm2以下
C:50/cm2超
(Defect inhibitory property 2)
After each curable composition was stored at 5 ° C. for 1 month, it was applied to a silicon substrate by a spin coating method, and this coating film was cured to form a cured film (shielding film) having a film thickness of about 1 μm. The defect density of the cured film was measured using a defect / foreign matter inspection device (“KLA 2351” manufactured by KLA-Tencor). It can be judged that the smaller the value of the defect density is, the higher the defect suppressing property is. The defect refers to a detection point having a size of 1 μm or more. Based on the above defect density, the defect suppression property was evaluated according to the following criteria.
A: 10 / cm 2 or less B: 10 / cm 2 or more 50 / cm 2 or less C: 50 / cm 2 or more
(耐溶剤性)
実施例1、11、14、15、20及び比較例1の各硬化性組成物を用いて上記ガラス基板上に作製した遮蔽膜のアセトン溶液中に浸漬させる前後の各波長領域における透過率を、分光光度計(日本分光社の「V−7300」)を用いて、ガラス基板対比で測定した。この時、作製した遮蔽膜の700−800nmの範囲で透過率が最も低くなる波長での透過率を(T1)、同波長におけるアセトン浸漬後の吸光度を(T2)、透過率変化=|(T1)―(T2)|として、以下の基準で耐溶剤性を評価した。透過率変化が小さいほど、遮蔽膜として使用した際に、実用性が高いと推定される。
A:透過率変化が1%以下
B:透過率変化が1%超5%以下
C:透過率変化が5%超
(Solvent resistance)
The transmittance in each wavelength region before and after immersing the shielding film prepared on the glass substrate in the acetone solution using the curable compositions of Examples 1, 11, 14, 15, 20 and Comparative Example 1 was determined. The measurement was performed in comparison with a glass substrate using a spectrophotometer (“V-7300” manufactured by JASCO Corporation). At this time, the transmittance at the wavelength at which the transmittance is the lowest in the range of 700 to 800 nm of the prepared shielding film is (T1), the absorbance after immersion in acetone at the same wavelength is (T2), and the change in transmittance = | (T1). )-(T2) |, the solvent resistance was evaluated according to the following criteria. It is presumed that the smaller the change in transmittance, the higher the practicality when used as a shielding film.
A: Transmittance change is 1% or less B: Transmittance change is more than 1% and 5% or less C: Transmittance change is more than 5%
表1、2に示されるように、実施例1〜17の硬化性組成物からは、可視光領域に近い紫外線の遮蔽性、可視光透過性及び耐熱性が良好であり、異物等の欠陥が少ない光学フィルターを形成することができることがわかる。また、実施例1〜17の硬化性組成物から形成された光学フィルターは、赤外線遮蔽性も良好であることがわかる。 As shown in Tables 1 and 2, the curable compositions of Examples 1 to 17 have good ultraviolet shielding properties, visible light transmittance, and heat resistance close to the visible light region, and have defects such as foreign substances. It can be seen that less optical filters can be formed. Further, it can be seen that the optical filters formed from the curable compositions of Examples 1 to 17 also have good infrared shielding properties.
一方、比較例1〜4の硬化性組成物から形成された光学フィルターは、紫外線遮蔽性、耐熱性及び欠陥抑制性の少なくとも一つが劣る結果となった。具体的には、式(1)で表される化合物である(A)成分にかえてニトロ基が結合したカルバゾール骨格を有さない化合物(A’−1)を用いた比較例1〜2においては紫外線遮蔽性等が低い結果となった。式(1)で表される化合物である(A)成分にかえて化合物(A’−3)を用いた比較例3においては耐熱性が低い結果となった。化合物(A’−3)はニトロ基が結合したカルバゾール骨格を有するが、オキシムエステル構造を有さない。式(1)で表される化合物を用いることで、形成される光学フィルターの紫外線遮蔽性及び耐熱性が発揮されると考えられる。また、(A)成分を含むものの式(2)で表される化合物である(B)成分を含まない比較例4においては、欠陥抑制性が低い結果となった。 On the other hand, the optical filter formed from the curable compositions of Comparative Examples 1 to 4 was inferior in at least one of ultraviolet shielding property, heat resistance and defect suppressing property. Specifically, in Comparative Examples 1 and 2 in which a compound (A'-1) having no carbazole skeleton to which a nitro group was bonded was used instead of the component (A) which is a compound represented by the formula (1). The result was that the UV shielding property was low. In Comparative Example 3 in which the compound (A'-3) was used instead of the component (A), which is the compound represented by the formula (1), the result was that the heat resistance was low. Compound (A'-3) has a carbazole skeleton to which a nitro group is attached, but does not have an oxime ester structure. It is considered that the UV shielding property and heat resistance of the formed optical filter are exhibited by using the compound represented by the formula (1). Further, in Comparative Example 4 containing the component (A) but not containing the component (B), which is a compound represented by the formula (2), the defect suppressing property was low.
本発明の硬化性組成物は、固体撮像素子等の光学センサーの光学フィルターの形成材料等として好適に用いることができる。
The curable composition of the present invention can be suitably used as a material for forming an optical filter of an optical sensor such as a solid-state image sensor.
Claims (12)
下記式(2)で表される第2化合物、
重合性基を有する化合物を含むバインダー、及び
溶媒
を含有する硬化性組成物。
The second compound represented by the following formula (2),
A curable composition containing a binder containing a compound having a polymerizable group and a solvent.
をさらに含有する請求項1又は請求項2に記載の硬化性組成物。 The curable composition according to claim 1 or 2, further comprising a first dye having a maximum absorption wavelength in a wavelength region of 650 nm or more and 900 nm or less.
をさらに含有する請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の硬化性組成物。 The curable composition according to any one of claims 1 to 5, further comprising a second dye having a maximum absorption wavelength in a wavelength region of more than 900 nm and 2,000 nm or less.
をさらに含有する請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の硬化性組成物。 The curable composition according to any one of claims 1 to 10, further comprising a compound having a phenylthio skeleton and an oxime ester structure.
をさらに含有する請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
The curable composition according to any one of claims 1 to 11, further comprising a compound represented by the following formula (4).
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