JP2023103177A - 化合物及び着色樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】600~750nmの範囲内の極大吸収波長におけるモル吸光係数が大きく、カラーフィルタを作製する際のポストベーク前後での安定性が良好な化合物を提供する。【解決手段】式(I)で表される化合物。TIFF2023103177000063.tif49136[式(I)中、X1~X8は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1~20の炭化水素基、ハロゲン原子、ニトロ基等;n1~n8は、それぞれ独立に、0~4の整数;Z1及びZ2は、それぞれ独立に、-OH、-O-フェニル等;R3は、置換基を有していてもよい炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基等を表す。]【選択図】なし
Description
本発明は、化合物、着色樹脂組成物、カラーフィルタ及び表示装置に関する。
液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置及びプラズマディスプレイ等の表示装置やCCDやCMOSセンサなどの固体撮像素子に使用されるカラーフィルタは、着色樹脂組成物から製造される。かかる着色樹脂組成物用の着色剤として、アルミニウムフタロシアニン顔料が知られている。特許文献1には、着色剤として特定の構造を有するアルミニウムフタロシアニン顔料により、カラーフィルタに使用した際に高明度でありながら、NMP(N-メチルピロリドン)耐性だけでなく、現像性、塗膜の平坦性にも優れたカラーフィルタ用着色組成物等が提供されることが記載されている。
ところが特許文献1に記載されるアルミニウムフタロシアニン顔料は600~750nmの範囲内の極大吸収波長(λmax)におけるモル吸光係数が小さく、またカラーフィルタを作製する際のポストベーク前後での安定性が低い場合があった。そこで本発明は、600~750nmの範囲内の極大吸収波長におけるモル吸光係数が大きく、またカラーフィルタを作製する際のポストベーク前後での安定性が良好な新規化合物を提供することを目的とする。
本発明は、以下の発明を含む。
[1] 式(I)で表される化合物。
[式(I)中、
X1~X8は、それぞれ独立に、-R4、-OR4、-SR4、ハロゲン原子、ニトロ基、または置換基を有していてもよいスルファモイル基を表す。
R4は、置換基を有していてもよい炭素数1~20の炭化水素基を表す。
n1~n8は、それぞれ独立に、0~4の整数を表す。
Z1及びZ2は、それぞれ独立に、式(i)で表される基を示す。
R3は、置換基を有していてもよい炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基、又は置換基を有していてもよい炭化水素基と置換基を有していてもよい芳香族複素環基とを組み合わせた基を表し、該炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-、-NR6-、-S-、-SO-、又は-SO2-に置き換わっていてもよい。
R6は、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表す。]
[式(i)中、
R7は、水素原子、置換基を有していてもよい炭化水素基、又は式(ii)で表される基を示す。
a1は、0または1を表す。
*は、結合手を示す。]
[式(ii)中、
X9~X12は、それぞれ独立に、-R5、-OR5、-SR5、ハロゲン原子、ニトロ基、または置換基を有していてもよいスルファモイル基を表す。
R5は、置換基を有していてもよい炭素数1~20の炭化水素基を表す。
n9~n12は、それぞれ独立に、0~4の整数を表す。
*は、結合手を示す。]
[2] [1]に記載の化合物と樹脂とを含む着色樹脂組成物。
[3] 重合性化合物と重合開始剤とを含む[2]に記載の着色樹脂組成物。
[4] [2]又は[3]に記載の着色樹脂組成物から形成されるカラーフィルタ。
[5] [4]に記載のカラーフィルタを含む表示装置。
[1] 式(I)で表される化合物。
[式(I)中、
X1~X8は、それぞれ独立に、-R4、-OR4、-SR4、ハロゲン原子、ニトロ基、または置換基を有していてもよいスルファモイル基を表す。
R4は、置換基を有していてもよい炭素数1~20の炭化水素基を表す。
n1~n8は、それぞれ独立に、0~4の整数を表す。
Z1及びZ2は、それぞれ独立に、式(i)で表される基を示す。
R3は、置換基を有していてもよい炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基、又は置換基を有していてもよい炭化水素基と置換基を有していてもよい芳香族複素環基とを組み合わせた基を表し、該炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-、-NR6-、-S-、-SO-、又は-SO2-に置き換わっていてもよい。
R6は、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表す。]
[式(i)中、
R7は、水素原子、置換基を有していてもよい炭化水素基、又は式(ii)で表される基を示す。
a1は、0または1を表す。
*は、結合手を示す。]
[式(ii)中、
X9~X12は、それぞれ独立に、-R5、-OR5、-SR5、ハロゲン原子、ニトロ基、または置換基を有していてもよいスルファモイル基を表す。
R5は、置換基を有していてもよい炭素数1~20の炭化水素基を表す。
n9~n12は、それぞれ独立に、0~4の整数を表す。
*は、結合手を示す。]
[2] [1]に記載の化合物と樹脂とを含む着色樹脂組成物。
[3] 重合性化合物と重合開始剤とを含む[2]に記載の着色樹脂組成物。
[4] [2]又は[3]に記載の着色樹脂組成物から形成されるカラーフィルタ。
[5] [4]に記載のカラーフィルタを含む表示装置。
本発明によれば、600~750nmの範囲内の極大吸収波長におけるモル吸光係数が大きい新規化合物を提供でき、また、該新規化合物を含む着色樹脂組成物から形成されるカラーフィルタにおいて、ポストベーク前後での安定性を良好にすることができる。
<<化合物>>
以下、式(I)で表される化合物の部分構造を挙げて本発明をより具体的に説明する。本発明に係る式(I)で表される新規化合物によれば、600~750nmの範囲内の極大吸収波長におけるモル吸光係数が大きく、また該化合物を含む着色樹脂組成物から形成されるカラーフィルタにおいて、ポストベーク前後での安定性を良好にできる。さらに、式(I)で表される新規化合物は、好ましい態様において、熱安定性が良好である。
以下、式(I)で表される化合物の部分構造を挙げて本発明をより具体的に説明する。本発明に係る式(I)で表される新規化合物によれば、600~750nmの範囲内の極大吸収波長におけるモル吸光係数が大きく、また該化合物を含む着色樹脂組成物から形成されるカラーフィルタにおいて、ポストベーク前後での安定性を良好にできる。さらに、式(I)で表される新規化合物は、好ましい態様において、熱安定性が良好である。
[式(I)中、
X1~X8は、それぞれ独立に、-R4、-OR4、-SR4、ハロゲン原子、ニトロ基、または置換基を有していてもよいスルファモイル基を表す。
R4は、置換基を有していてもよい炭素数1~20の炭化水素基を表す。
n1~n8は、それぞれ独立に、0~4の整数を表す。
Z1及びZ2は、それぞれ独立に、式(i)で表される基を示す。
R3は、置換基を有していてもよい炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基、又は置換基を有していてもよい炭化水素基と置換基を有していてもよい芳香族複素環基とを組み合わせた基を表し、該炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-、-NR6-、-S-、-SO-、又は-SO2-に置き換わっていてもよい。
R6は、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表す。]
[式(i)中、
R7は、水素原子、置換基を有していてもよい炭化水素基、又は式(ii)で表される基を示す。
a1は、0または1を表す。
*は、結合手を示す。]
[式(ii)中、
X9~X12は、それぞれ独立に、-R5、-OR5、-SR5、ハロゲン原子、ニトロ基、または置換基を有していてもよいスルファモイル基を表す。
R5は、置換基を有していてもよい炭素数1~20の炭化水素基を表す。
n9~n12は、それぞれ独立に、0~4の整数を表す。
*は、結合手を示す。]
R4及びR5で表される炭化水素基の炭素数は、1~20であり、より好ましくは1~15である。
R4及びR5で表される炭素数1~20の炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であっても芳香族炭化水素基であってもよく、該脂肪族炭化水素基は、飽和又は不飽和であってもよく、鎖状又は環状(脂環式炭化水素基)であってもよい。
R4及びR5で表される飽和又は不飽和鎖状炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基、n-ウンデシル基、n-ドデシル基、n-トリデシル基、n-テトラデシル基、n-ペンタデシル基、n-ヘキサデシル基、n-ヘプタデシル基、n-オクタデシル基、n-ノナデシル基、及びn-イコシル基等の直鎖状アルキル基;
イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、2-エチルブチル基、3,3-ジメチルブチル基、1,1,3,3-テトラメチルブチル基、1-メチルブチル基、1-エチルプロピル基、3-メチルブチル基、ネオペンチル基、1,1-ジメチルプロピル基、2-メチルペンチル基、3-エチルペンチル基、1,3-ジメチルブチル基、2-プロピルペンチル基、1-エチル-1,2-ジメチルプロピル基、1-メチルペンチル基、4-メチルペンチル基、4-メチルヘキシル基、5-メチルヘキシル基、2-エチルヘキシル基、1-メチルヘキシル基、1-エチルペンチル基、1-プロピルブチル基、3-エチルヘプチル基、2,2-ジメチルヘプチル基、1-メチルヘプチル基、1-エチルヘキシル基、1-プロピルペンチル基、1-メチルオクチル基、1-エチルヘプチル基、1-プロピルヘキシル基、1-ブチルペンチル基、1-メチルノニル基、1-エチルオクチル基、1-プロピルヘプチル基及び1-ブチルヘキシル基等の分枝鎖状アルキル基;
エテニル基(ビニル基)、プロペニル基(例えば、1-プロペニル基、2-プロペニル基(アリル基))、1-メチルエテニル基、ブテニル基(例えば、1-ブテニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基)、3-メチル-1-ブテニル基、1-メチル-1-ブテニル基、3-メチル-2-ブテニル基、1,3-ブタジエニル基、3-メチル-1,2-ブタジエニル基、1-(2-プロペニル)エテニル基、1-(1-メチルエテニル)エテニル基、1,1-ジメチル-2-プロペニル基、1,2-ジメチル-1-プロペニル基、1-エチル-2-プロペニル基、ペンテニル基(例えば、1-ペンテニル基、2-ペンテニル基、3-ペンテニル基、4-ペンテニル基)、1-(1,1-ジメチルエチル)エテニル基、1,3-ジメチル-1-ブテニル基、ヘキセニル基(例えば、1-ヘキセニル基、5-ヘキセニル基)、ヘプテニル基(例えば、1-ヘプテニル基、6-ヘプテニル基)、オクテニル基(例えば、1-オクテニル基、7-オクテニル基)、ノネニル基(例えば、1-ノネニル基、8-ノネニル基)、デセニル基(例えば、1-デセニル基、9-デセニル基)、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基等のアルケニル基;
エチニル基、プロピニル基(例えば、1-プロピニル基、2-プロピニル基)、ブチニル基(例えば、1-ブチニル基、2-ブチニル基、3-ブチニル基)、ペンチニル基(例えば、2-ペンチニル基、3-ペンチニル基、4-ペンチニル基)、1-メチル-3-ブチニル基、1,1-ジメチル-2-プロピニル基、ヘキシニル基(例えば、2-ヘキシニル基、5-ヘキシニル基)、1-エチル-3-ブチニル基、ヘプチニル基(例えば、2-ヘプチニル基、6-ヘプチニル基)、1-エチル-3-ペンチニル基、オクチニル基(例えば、1-オクチニル基、2-オクチニル基、7-オクチニル基)、ノニニル基(例えば、2-ノニニル基、8-ノニニル基)、デシニル基(例えば、2-デシニル基、9-デシニル基)、ウンデシニル基、ドデシニル基、トリデシニル基、テトラデシニル基、ペンタデシニル基、ヘキサデシニル基、ヘプタデシニル基、オクタデシニル基、ノナデシニル基及びイコシニル基等のアルキニル基;
等が挙げられる。
R4及びR5で表される飽和鎖状炭化水素基(すなわち、直鎖状アルキル基、分枝鎖状アルキル基)の炭素数は、好ましくは1~10であり、より好ましくは1~7であり、さらに好ましくは1~5である。
R4及びR5で表される不飽和鎖状炭化水素基(すなわち、アルケニル基、アルキニル基)の炭素数は、好ましくは2~10であり、より好ましくは2~7であり、さらに好ましくは2~5である。
イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、2-エチルブチル基、3,3-ジメチルブチル基、1,1,3,3-テトラメチルブチル基、1-メチルブチル基、1-エチルプロピル基、3-メチルブチル基、ネオペンチル基、1,1-ジメチルプロピル基、2-メチルペンチル基、3-エチルペンチル基、1,3-ジメチルブチル基、2-プロピルペンチル基、1-エチル-1,2-ジメチルプロピル基、1-メチルペンチル基、4-メチルペンチル基、4-メチルヘキシル基、5-メチルヘキシル基、2-エチルヘキシル基、1-メチルヘキシル基、1-エチルペンチル基、1-プロピルブチル基、3-エチルヘプチル基、2,2-ジメチルヘプチル基、1-メチルヘプチル基、1-エチルヘキシル基、1-プロピルペンチル基、1-メチルオクチル基、1-エチルヘプチル基、1-プロピルヘキシル基、1-ブチルペンチル基、1-メチルノニル基、1-エチルオクチル基、1-プロピルヘプチル基及び1-ブチルヘキシル基等の分枝鎖状アルキル基;
エテニル基(ビニル基)、プロペニル基(例えば、1-プロペニル基、2-プロペニル基(アリル基))、1-メチルエテニル基、ブテニル基(例えば、1-ブテニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基)、3-メチル-1-ブテニル基、1-メチル-1-ブテニル基、3-メチル-2-ブテニル基、1,3-ブタジエニル基、3-メチル-1,2-ブタジエニル基、1-(2-プロペニル)エテニル基、1-(1-メチルエテニル)エテニル基、1,1-ジメチル-2-プロペニル基、1,2-ジメチル-1-プロペニル基、1-エチル-2-プロペニル基、ペンテニル基(例えば、1-ペンテニル基、2-ペンテニル基、3-ペンテニル基、4-ペンテニル基)、1-(1,1-ジメチルエチル)エテニル基、1,3-ジメチル-1-ブテニル基、ヘキセニル基(例えば、1-ヘキセニル基、5-ヘキセニル基)、ヘプテニル基(例えば、1-ヘプテニル基、6-ヘプテニル基)、オクテニル基(例えば、1-オクテニル基、7-オクテニル基)、ノネニル基(例えば、1-ノネニル基、8-ノネニル基)、デセニル基(例えば、1-デセニル基、9-デセニル基)、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基等のアルケニル基;
エチニル基、プロピニル基(例えば、1-プロピニル基、2-プロピニル基)、ブチニル基(例えば、1-ブチニル基、2-ブチニル基、3-ブチニル基)、ペンチニル基(例えば、2-ペンチニル基、3-ペンチニル基、4-ペンチニル基)、1-メチル-3-ブチニル基、1,1-ジメチル-2-プロピニル基、ヘキシニル基(例えば、2-ヘキシニル基、5-ヘキシニル基)、1-エチル-3-ブチニル基、ヘプチニル基(例えば、2-ヘプチニル基、6-ヘプチニル基)、1-エチル-3-ペンチニル基、オクチニル基(例えば、1-オクチニル基、2-オクチニル基、7-オクチニル基)、ノニニル基(例えば、2-ノニニル基、8-ノニニル基)、デシニル基(例えば、2-デシニル基、9-デシニル基)、ウンデシニル基、ドデシニル基、トリデシニル基、テトラデシニル基、ペンタデシニル基、ヘキサデシニル基、ヘプタデシニル基、オクタデシニル基、ノナデシニル基及びイコシニル基等のアルキニル基;
等が挙げられる。
R4及びR5で表される飽和鎖状炭化水素基(すなわち、直鎖状アルキル基、分枝鎖状アルキル基)の炭素数は、好ましくは1~10であり、より好ましくは1~7であり、さらに好ましくは1~5である。
R4及びR5で表される不飽和鎖状炭化水素基(すなわち、アルケニル基、アルキニル基)の炭素数は、好ましくは2~10であり、より好ましくは2~7であり、さらに好ましくは2~5である。
R4及びR5で表される飽和又は不飽和脂環式炭化水素基としては、シクロプロピル基、1-メチルシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、1-メチルシクロヘキシル基、2-メチルシクロヘキシル基、3-メチルシクロヘキシル基、4-メチルシクロヘキシル基、1,2-ジメチルシクロヘキシル基、1,3-ジメチルシクロヘキシル基、1,4-ジメチルシクロヘキシル基、2,3-ジメチルシクロヘキシル基、2,4-ジメチルシクロヘキシル基、2,5-ジメチルシクロヘキシル基、2,6-ジメチルシクロヘキシル基、3,4-ジメチルシクロヘキシル基、3,5-ジメチルシクロヘキシル基、2,2-ジメチルシクロヘキシル基、3,3-ジメチルシクロヘキシル基、4,4-ジメチルシクロヘキシル基、シクロオクチル基、2,4,6-トリメチルシクロヘキシル基、2,2,6,6-テトラメチルシクロヘキシル基、3,3,5,5-テトラメチルシクロヘキシル基、4-ペンチルシクロヘキシル基、4-オクチルシクロヘキシル基及び4-シクロヘキシルシクロヘキシル基等のシクロアルキル基;
シクロヘキセニル基(例えば、シクロヘキサ-1-エン-1-イル基、シクロヘキサ-2-エン-1-イル基、シクロヘキサ-3-エン-1-イル基)、シクロヘプテニル基及びシクロオクテニル基等のシクロアルケニル基;
ノルボルニル基、ノルボルネニル基、アダマンチル基及びビシクロ[2.2.2]オクチル基等の飽和又は不飽和多環式炭化水素基;
等が挙げられる。
R4及びR5で表される飽和又は不飽和脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは3~10である。
シクロヘキセニル基(例えば、シクロヘキサ-1-エン-1-イル基、シクロヘキサ-2-エン-1-イル基、シクロヘキサ-3-エン-1-イル基)、シクロヘプテニル基及びシクロオクテニル基等のシクロアルケニル基;
ノルボルニル基、ノルボルネニル基、アダマンチル基及びビシクロ[2.2.2]オクチル基等の飽和又は不飽和多環式炭化水素基;
等が挙げられる。
R4及びR5で表される飽和又は不飽和脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは3~10である。
R4及びR5で表される芳香族炭化水素基としては、フェニル基、o-トリル基、m-トリル基、p-トリル基、2-エチルフェニル基、3-エチルフェニル基、4-エチルフェニル基、2,3-ジメチルフェニル基、2,4-ジメチルフェニル基、2,5-ジメチルフェニル基、2,6-ジメチルフェニル基、3,4-ジメチルフェニル基、3,5-ジメチルフェニル基、4-ビニルフェニル基、o-イソプロピルフェニル基、m-イソプロピルフェニル基、p-イソプロピルフェニル基、o-tert-ブチルフェニル基、m-tert-ブチルフェニル基、p-tert-ブチルフェニル基、3,5-ジ(tert-ブチル)フェニル基、3,5-ジ(tert-ブチル)-4-メチルフェニル基、4-ブチルフェニル基、4-ペンチルフェニル基、2,6-ビス(1-メチルエチル)フェニル基、2,4,6-トリス(1-メチルエチル)フェニル基、4-シクロヘキシルフェニル基、2,4,6-トリメチルフェニル基、4-オクチルフェニル基、4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、6-メチル-2-ナフチル基、5,6,7,8-テトラヒドロ-1-ナフチル基、5,6,7,8-テトラヒドロ-2-ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、アントリル基、2-ドデシルフェニル基、3-ドデシルフェニル基、4-ドデシルフェニル基、ペリレニル基、クリセニル基及びピレニル基等の芳香族炭化水素基;等が挙げられる。
R4及びR5で表される芳香族炭化水素基の炭素数は、好ましくは6~20であり、より好ましくは6~10であり、さらに好ましくは6~8である。
R4及びR5で表される芳香族炭化水素基の炭素数は、好ましくは6~20であり、より好ましくは6~10であり、さらに好ましくは6~8である。
R4及びR5で表される炭化水素基は、上記に挙げた炭化水素基(例えば芳香族炭化水素基と、鎖状炭化水素基及び脂環式炭化水素基の少なくとも1つ)を組合せた基であってもよく、
ベンジル基、(2-メチルフェニル)メチル基、(3-メチルフェニル)メチル基、(4-メチルフェニル)メチル基、(2-エチルフェニル)メチル基、(3-エチルフェニル)メチル基、(4-エチルフェニル)メチル基、(2-(tert-ブチル)フェニル)メチル基、(3-(tert-ブチル)フェニル)メチル基、(4-(tert-ブチル)フェニル)メチル基、(3,5-ジメチルフェニル)メチル基、1-フェニルエチル基、1-メチル-1-フェニルエチル基、1,1-ジフェニルエチル基、(1-ナフチル)メチル基及び(2-ナフチル)メチル基等のアラルキル基;
1-フェニルエテニル基、2-フェニルエテニル基(フェニルビニル基)、2,2-ジフェニルエテニル基、2-フェニル-2-(1-ナフチル)エテニル基等のアリールアルケニル基;
フェニルエチニル基、3-フェニル-2-プロピニル基等のアリールアルキニル基;
ビフェニリル基、ターフェニリル基等の1つ以上のフェニル基が結合したフェニル基;
シクロヘキシルメチルフェニル基、ベンジルフェニル基、(ジメチル(フェニル)メチル)フェニル基等が挙げられる。
これらの炭素数は、好ましくは7~18であり、より好ましくは7~15である。
ベンジル基、(2-メチルフェニル)メチル基、(3-メチルフェニル)メチル基、(4-メチルフェニル)メチル基、(2-エチルフェニル)メチル基、(3-エチルフェニル)メチル基、(4-エチルフェニル)メチル基、(2-(tert-ブチル)フェニル)メチル基、(3-(tert-ブチル)フェニル)メチル基、(4-(tert-ブチル)フェニル)メチル基、(3,5-ジメチルフェニル)メチル基、1-フェニルエチル基、1-メチル-1-フェニルエチル基、1,1-ジフェニルエチル基、(1-ナフチル)メチル基及び(2-ナフチル)メチル基等のアラルキル基;
1-フェニルエテニル基、2-フェニルエテニル基(フェニルビニル基)、2,2-ジフェニルエテニル基、2-フェニル-2-(1-ナフチル)エテニル基等のアリールアルケニル基;
フェニルエチニル基、3-フェニル-2-プロピニル基等のアリールアルキニル基;
ビフェニリル基、ターフェニリル基等の1つ以上のフェニル基が結合したフェニル基;
シクロヘキシルメチルフェニル基、ベンジルフェニル基、(ジメチル(フェニル)メチル)フェニル基等が挙げられる。
これらの炭素数は、好ましくは7~18であり、より好ましくは7~15である。
R4及びR5で表される基は、上記に挙げた炭化水素基(例えば鎖状炭化水素基と脂環式炭化水素基)を組合せた基として、例えば、シクロプロピルメチル基、シクロプロピルエチル基、シクロブチルメチル基、シクロブチルエチル基、シクロペンチルメチル基、シクロペンチルエチル基、シクロヘキシルメチル基、(2-メチルシクロヘキシル)メチル基、シクロヘキシルエチル基、アダマンチルメチル基等の1つ以上の脂環式炭化水素基が結合したアルキル基であってもよい。
これらの炭素数は、好ましくは4~15であり、より好ましくは4~10である。
これらの炭素数は、好ましくは4~15であり、より好ましくは4~10である。
R4及びR5で表される炭素数1~20の炭化水素基は置換基を有していてもよい。
R4及びR5で表される炭素数1~20の炭化水素基の置換基としては、置換基を有していてもよい複素環基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-ORa1、-CO2Ra1、-SRa1、-SO2Ra1、-SO3Ra1、-SO2NRa1Ra2及び-NRa1Ra2等が挙げられる。
ここで、Ra1及びRa2は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~20の炭化水素基を表す。Ra1及びRa2で表される炭素数1~20の炭化水素基は、R4及びR5で表される炭素数1~20の炭化水素基と同様の基が挙げられる。Ra1及びRa2としては、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~10の飽和鎖状炭化水素基、又は炭素数6~10の芳香族炭化水素基が好ましい。
R4及びR5で表される炭素数1~20の炭化水素基の置換基としては、置換基を有していてもよい複素環基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-ORa1、-CO2Ra1、-SRa1、-SO2Ra1、-SO3Ra1、-SO2NRa1Ra2及び-NRa1Ra2等が挙げられる。
ここで、Ra1及びRa2は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~20の炭化水素基を表す。Ra1及びRa2で表される炭素数1~20の炭化水素基は、R4及びR5で表される炭素数1~20の炭化水素基と同様の基が挙げられる。Ra1及びRa2としては、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~10の飽和鎖状炭化水素基、又は炭素数6~10の芳香族炭化水素基が好ましい。
R4及びR5で表される炭素数1~20の炭化水素基の置換基として用いられる複素環基は、単環であってもよいし多環であってもよく、好ましくは環の構成要素としてヘテロ原子を含む複素環である。ヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子及び硫黄原子等が挙げられる。
窒素原子のみをヘテロ原子として含む複素環としては、アジリジン、アゼチジン、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン等の単環系飽和複素環;ピロール、ピラゾール、イミダゾール、1,2,3-トリアゾール、1,2,4-トリアゾール等の5員環系不飽和複素環;ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、1,3,5-トリアジン等の6員環系不飽和複素環;インダゾール、インドリン、イソインドリン、イソインドリン-1,3-ジオン、インドール、インドリジン、ベンゾイミダゾール、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、フタラジン、ナフチリジン、プリン、プテリジン、ベンゾピラゾール、ベンゾピペリジン等の縮合二環系複素環;カルバゾール、アクリジン、フェナジン等の縮合三環系複素環;等が挙げられる。
酸素原子のみをヘテロ原子として含む複素環としては、オキシラン、オキセタン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,3-ジオキサン、1,4-ジオキサン等の単環系飽和複素環;1,4-ジオキサスピロ[4.5]デカン、1,4-ジオキサスピロ[4.5]ノナン等の二環系飽和複素環;α-アセトラクトン、β-プロピオラクトン、γ-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン等のラクトン系複素環;フラン等の5員環系不飽和複素環;2H-ピラン、4H-ピラン等の6員環系不飽和複素環;1-ベンゾフラン、ベンゾピラン、ベンゾジオキソール、クロマン、イソクロマン等の縮合二環系複素環;キサンテン、ジベンゾフラン等の縮合三環系複素環;等が挙げられる。
硫黄原子のみをヘテロ原子として含む複素環としては、ジチオラン等の5員環系飽和複素環;チアン、1,3-ジチアン等の6員環系飽和複素環;チオフェン等の5員環系不飽和複素環;4H-チオピラン等の6員環系不飽和複素環;ベンゾテトラヒドロチオピラン等のベンゾチオピラン、ベンゾチオフェン等の縮合二環系複素環;チアントレン、ジベンゾチオフェン等の縮合三環系複素環;等が挙げられる。
窒素原子及び酸素原子をヘテロ原子として含む複素環としては、モルホリン、2-ピロリドン、2-ピペリドン等の単環系飽和複素環;オキサゾール、イソオキサゾール等の単環系不飽和複素環;ベンゾオキサゾール、ベンゾイソオキサゾール、ベンゾオキサジン、ベンゾジオキサン、ベンゾイミダゾリン等の縮合二環系複素環;フェノキサジン等の縮合三環系複素環;等が挙げられる。
窒素原子及び硫黄原子をヘテロ原子として含む複素環としては、チアゾール等の単環系複素環;ベンゾチアゾール等の縮合二環系複素環;フェノチアジン等の縮合三環系複素環;等が挙げられる。
該複素環基の炭素数は、好ましくは2~30であり、より好ましくは3~22であり、さらに好ましくは3~20である。
該複素環基は置換基を有していてもよく、置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-ORa1、-CO2Ra1、-SRa1、-SO2Ra1、-SO3Ra1、-SO2NRa1Ra2及び-NRa1Ra2等が挙げられる(ただし、Ra1及びRa2は前記に同じ)。
なお、該複素環の結合位は、各環に含まれる任意の水素原子が脱離した部分である。
窒素原子のみをヘテロ原子として含む複素環としては、アジリジン、アゼチジン、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン等の単環系飽和複素環;ピロール、ピラゾール、イミダゾール、1,2,3-トリアゾール、1,2,4-トリアゾール等の5員環系不飽和複素環;ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、1,3,5-トリアジン等の6員環系不飽和複素環;インダゾール、インドリン、イソインドリン、イソインドリン-1,3-ジオン、インドール、インドリジン、ベンゾイミダゾール、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、フタラジン、ナフチリジン、プリン、プテリジン、ベンゾピラゾール、ベンゾピペリジン等の縮合二環系複素環;カルバゾール、アクリジン、フェナジン等の縮合三環系複素環;等が挙げられる。
酸素原子のみをヘテロ原子として含む複素環としては、オキシラン、オキセタン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,3-ジオキサン、1,4-ジオキサン等の単環系飽和複素環;1,4-ジオキサスピロ[4.5]デカン、1,4-ジオキサスピロ[4.5]ノナン等の二環系飽和複素環;α-アセトラクトン、β-プロピオラクトン、γ-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン等のラクトン系複素環;フラン等の5員環系不飽和複素環;2H-ピラン、4H-ピラン等の6員環系不飽和複素環;1-ベンゾフラン、ベンゾピラン、ベンゾジオキソール、クロマン、イソクロマン等の縮合二環系複素環;キサンテン、ジベンゾフラン等の縮合三環系複素環;等が挙げられる。
硫黄原子のみをヘテロ原子として含む複素環としては、ジチオラン等の5員環系飽和複素環;チアン、1,3-ジチアン等の6員環系飽和複素環;チオフェン等の5員環系不飽和複素環;4H-チオピラン等の6員環系不飽和複素環;ベンゾテトラヒドロチオピラン等のベンゾチオピラン、ベンゾチオフェン等の縮合二環系複素環;チアントレン、ジベンゾチオフェン等の縮合三環系複素環;等が挙げられる。
窒素原子及び酸素原子をヘテロ原子として含む複素環としては、モルホリン、2-ピロリドン、2-ピペリドン等の単環系飽和複素環;オキサゾール、イソオキサゾール等の単環系不飽和複素環;ベンゾオキサゾール、ベンゾイソオキサゾール、ベンゾオキサジン、ベンゾジオキサン、ベンゾイミダゾリン等の縮合二環系複素環;フェノキサジン等の縮合三環系複素環;等が挙げられる。
窒素原子及び硫黄原子をヘテロ原子として含む複素環としては、チアゾール等の単環系複素環;ベンゾチアゾール等の縮合二環系複素環;フェノチアジン等の縮合三環系複素環;等が挙げられる。
該複素環基の炭素数は、好ましくは2~30であり、より好ましくは3~22であり、さらに好ましくは3~20である。
該複素環基は置換基を有していてもよく、置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-ORa1、-CO2Ra1、-SRa1、-SO2Ra1、-SO3Ra1、-SO2NRa1Ra2及び-NRa1Ra2等が挙げられる(ただし、Ra1及びRa2は前記に同じ)。
なお、該複素環の結合位は、各環に含まれる任意の水素原子が脱離した部分である。
R4及びR5で表される炭素数1~20の炭化水素基の置換基として用いられるハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が例示される。
X1~X12で表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
X1~X12で表されるスルファモイル基は、*-SO2-NH2(*は結合手を意味する)で表される。
X1~X12で表されるスルファモイル基は置換基を有していてもよい。X1~X12で表されるスルファモイル基の置換基としては、置換基を有していてもよい炭素数1~20の炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-ORa1、-CO2Ra1、-SRa1、-SO2Ra1、-SO3Ra1、-SO2NRa1Ra2及び-NRa1Ra2等が挙げられる(ただし、Ra1及びRa2は前記に同じ)。
X1~X12で表されるスルファモイル基は置換基を有していてもよい。X1~X12で表されるスルファモイル基の置換基としては、置換基を有していてもよい炭素数1~20の炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-ORa1、-CO2Ra1、-SRa1、-SO2Ra1、-SO3Ra1、-SO2NRa1Ra2及び-NRa1Ra2等が挙げられる(ただし、Ra1及びRa2は前記に同じ)。
X1~X12で表されるスルファモイル基の置換基として用いられる炭素数1~20の炭化水素基としては、R4及びR5で表される炭素数1~20の炭化水素基として例示した基が挙げられる。X1~X12で表されるスルファモイル基の置換基として用いられる炭素数1~20の炭化水素基としては、炭素数1~10の飽和鎖状炭化水素基、又は炭素数6~10の芳香族炭化水素基が好ましく、炭素数1~4の飽和鎖状炭化水素基、又は炭素数6~8の芳香族炭化水素基がより好ましい。
該炭化水素基は置換基を有していてもよく、置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-ORa1、-CO2Ra1、-SRa1、-SO2Ra1、-SO3Ra1、-SO2NRa1Ra2及び-NRa1Ra2等が挙げられる(ただし、Ra1及びRa2は前記に同じ)。
該炭化水素基は置換基を有していてもよく、置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-ORa1、-CO2Ra1、-SRa1、-SO2Ra1、-SO3Ra1、-SO2NRa1Ra2及び-NRa1Ra2等が挙げられる(ただし、Ra1及びRa2は前記に同じ)。
X1~X12で表されるスルファモイル基の置換基として用いられる複素環基は、単環であってもよいし多環であってもよく、好ましくは環の構成要素としてヘテロ原子を含む複素環である。ヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子及び硫黄原子等が挙げられる。
該複素環としては、R4及びR5で表される炭素数1~20の炭化水素基の置換基として用いられる複素環基と同じものが例示される。
該複素環基の炭素数は、好ましくは2~30であり、より好ましくは3~22であり、さらに好ましくは3~20である。
該複素環基は置換基を有していてもよく、置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-ORa1、-CO2Ra1、-SRa1、-SO2Ra1、-SO3Ra1、-SO2NRa1Ra2及び-NRa1Ra2等が挙げられる(ただし、Ra1及びRa2は前記に同じ)。
なお、該複素環の結合位は、各環に含まれる任意の水素原子が脱離した部分である。
該複素環としては、R4及びR5で表される炭素数1~20の炭化水素基の置換基として用いられる複素環基と同じものが例示される。
該複素環基の炭素数は、好ましくは2~30であり、より好ましくは3~22であり、さらに好ましくは3~20である。
該複素環基は置換基を有していてもよく、置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-ORa1、-CO2Ra1、-SRa1、-SO2Ra1、-SO3Ra1、-SO2NRa1Ra2及び-NRa1Ra2等が挙げられる(ただし、Ra1及びRa2は前記に同じ)。
なお、該複素環の結合位は、各環に含まれる任意の水素原子が脱離した部分である。
X1~X8で表される-R4及びX9~X12で表される-R5は、炭素数1~20の脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素数1~20の飽和鎖状炭化水素基がより好ましく、炭素数1~10の飽和鎖状炭化水素基がさらに好ましく、炭素数1~5の分枝鎖状アルキル基がよりさらに好ましく、tert-ブチル基が特に好ましい。
X1~X8で表される-OR4及び-SR4、並びにX9~X12で表される-OR5及び-SR5におけるR4及びR5は、それぞれ独立に、炭素数1~20の脂肪族炭化水素基又は炭素数6~20の芳香族炭化水素基が好ましく、炭素数1~10の飽和鎖状炭化水素基又は炭素数6~10の芳香族炭化水素基がより好ましく、炭素数1~5の直鎖状又は分枝鎖状アルキル基又は炭素数6~8の芳香族炭化水素基がさらに好ましい。
Z1及びZ2は、それぞれ独立に、式(i)で表される基を示す。式(I)で表される化合物において、Z1及びZ2は、同一であっても異なっていてもよいが、同一の基であることが好ましい。
R7で表される炭化水素基の炭素数は、1~20であることが好ましく、より好ましくは1~15である。
R7で表される炭化水素基の例示としては、R4及びR5で表される炭素数1~20の炭化水素基として例示した基と同様の基が挙げられる。すなわち、R7で表される炭化水素基としては、直鎖又は分枝鎖状のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基等の鎖状炭化水素基;シクロアルキル基、シクロアルケニル基、飽和または不飽和多環式炭化水素基等の脂環式炭化水素基;芳香族炭化水素基;芳香族炭化水素基と、芳香族炭化水素基、鎖状炭化水素基及び脂環式炭化水素基の少なくとも1つを組合せた基;鎖状炭化水素基と脂環式炭化水素基;等が挙げられる。
R7で表される炭化水素基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、置換基を有していてもよい複素環基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-ORa1、-CO2Ra1、-SRa1、-SO2Ra1、-SO3Ra1、-SO2NRa1Ra2及び-NRa1Ra2等が挙げられる(ただし、Ra1及びRa2は前記に同じ)。
R7で表される炭化水素基の置換基として用いられる複素環基は、単環であってもよいし多環であってもよく、好ましくは環の構成要素としてヘテロ原子を含む複素環である。ヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子及び硫黄原子等が挙げられる。
該複素環としては、R4及びR5で表される炭素数1~20の炭化水素基の置換基として用いられる複素環基と同じものが例示される。
該複素環基の炭素数は、好ましくは2~30であり、より好ましくは3~22であり、さらに好ましくは3~20である。
該複素環基は置換基を有していてもよく、置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-ORa1、-CO2Ra1、-SRa1、-SO2Ra1、-SO3Ra1、-SO2NRa1Ra2及び-NRa1Ra2等が挙げられる(ただし、Ra1及びRa2は前記に同じ)。
なお、該複素環の結合位は、各環に含まれる任意の水素原子が脱離した部分である。
該複素環としては、R4及びR5で表される炭素数1~20の炭化水素基の置換基として用いられる複素環基と同じものが例示される。
該複素環基の炭素数は、好ましくは2~30であり、より好ましくは3~22であり、さらに好ましくは3~20である。
該複素環基は置換基を有していてもよく、置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-ORa1、-CO2Ra1、-SRa1、-SO2Ra1、-SO3Ra1、-SO2NRa1Ra2及び-NRa1Ra2等が挙げられる(ただし、Ra1及びRa2は前記に同じ)。
なお、該複素環の結合位は、各環に含まれる任意の水素原子が脱離した部分である。
R7で表される炭化水素基の置換基として用いられるハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が例示される。
R3で表される炭化水素基の炭素数は、1~30であることが好ましく、より好ましくは1~20、さらに好ましくは2~20である。
R3で表される炭化水素基は2価の炭化水素基であり、該炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基であっても芳香族炭化水素基であってもよく、脂肪族炭化水素基は鎖状炭化水素基であっても脂環式炭化水素基であってもよい。また、これらの基のうち2種以上を組み合わせた炭化水素基であってもよい。
鎖状炭化水素基としては、アルカンジイル基、アルケンジイル基、アルキンジイル基等が挙げられる。
アルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン-1,3-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル基、ヘキサン-1,6-ジイル基、ヘプタン-1,7-ジイル基、オクタン-1,8-ジイル基、ノナン-1,9-ジイル基、デカン-1,10-ジイル基、ウンデカン-1,11-ジイル基、ドデカン-1,12-ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;
エタン-1,1-ジイル基、プロパン-1,1-ジイル基、プロパン-1,2-ジイル基、プロパン-2,2-ジイル基、ペンタン-2,4-ジイル基、2-メチルプロパン-1,3-ジイル基、2-メチルプロパン-1,2-ジイル基、ペンタン-1,4-ジイル基、2-メチルブタン-1,4-ジイル基等の分岐状アルカンジイル基;が挙げられる。
アルカンジイル基の炭素数は、好ましくは1~20であり、より好ましくは1~10である。
エタン-1,1-ジイル基、プロパン-1,1-ジイル基、プロパン-1,2-ジイル基、プロパン-2,2-ジイル基、ペンタン-2,4-ジイル基、2-メチルプロパン-1,3-ジイル基、2-メチルプロパン-1,2-ジイル基、ペンタン-1,4-ジイル基、2-メチルブタン-1,4-ジイル基等の分岐状アルカンジイル基;が挙げられる。
アルカンジイル基の炭素数は、好ましくは1~20であり、より好ましくは1~10である。
アルケンジイル基としては、エテン-1,1-ジイル基、エテン-1,2-ジイル基、プロペン-1,2-ジイル基、プロペン-1,3-ジイル基、プロペン-2,3-ジイル基、1-ブテン-1,2-ジイル基、1-ブテン-1,3-ジイル基、1-ブテン-1,4-ジイル基、1-ペンテン-1,5-ジイル基、2-ペンテン-1,5-ジイル基、1-ヘキセン-1,6-ジイル基、3-ヘキセン-1,6-ジイル基、1-ヘプテン-1,7-ジイル基、1-オクテン-1,8-ジイル基、1-ノネン-1,9-ジイル基、1-デセン-1,10-ジイル基等が挙げられる。
アルケンジイル基の炭素数は、好ましくは2~20であり、より好ましくは2~10である。
アルケンジイル基の炭素数は、好ましくは2~20であり、より好ましくは2~10である。
アルキンジイル基としては、エチン-1,2-ジイル基、1-プロピン-1,3-ジイル基、1-ブチン-1,4-ジイル基、2-ブチン-1,4-ジイル基、1-ペンチン-1,5-ジイル基、1-ヘキシン-1,6-ジイル基、1-ヘプチン-1,7-ジイル基、1-オクチン-1,8-ジイル基、1-ノニン-1,9-ジイル基、1-デシン-1,10-ジイル基等が挙げられる。
アルキンジイル基の炭素数は、好ましくは2~20であり、より好ましくは2~10である。
アルキンジイル基の炭素数は、好ましくは2~20であり、より好ましくは2~10である。
脂環式炭化水素基としては、
シクロブタン-1,3-ジイル基、シクロペンタン-1,3-ジイル基、シクロヘキサン-1,4-ジイル基、シクロオクタン-1,5-ジイル基等のシクロアルカンジイル基;
シクロヘキセン-3,6-ジイル基等のシクロアルケンジイル基;
ノルボルナン-1,4-ジイル基、ノルボルナン-2,5-ジイル基、5-ノルボルネン-2,3-ジイル基、アダマンタン-1,5-ジイル基、アダマンタン-2,6-ジイル基等の多環式炭化水素基;等が挙げられる。
脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは3~18であり、より好ましくは3~16であり、さらに好ましくは3~12である。
シクロブタン-1,3-ジイル基、シクロペンタン-1,3-ジイル基、シクロヘキサン-1,4-ジイル基、シクロオクタン-1,5-ジイル基等のシクロアルカンジイル基;
シクロヘキセン-3,6-ジイル基等のシクロアルケンジイル基;
ノルボルナン-1,4-ジイル基、ノルボルナン-2,5-ジイル基、5-ノルボルネン-2,3-ジイル基、アダマンタン-1,5-ジイル基、アダマンタン-2,6-ジイル基等の多環式炭化水素基;等が挙げられる。
脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは3~18であり、より好ましくは3~16であり、さらに好ましくは3~12である。
芳香族炭化水素基としては、
1,2-フェニレン基、1,3-フェニレン基、1,4-フェニレン基等のフェニレン基;
1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基等のナフチレン基;
1,4-アントリレン基、1,8-アントリレン基等のアントリレン基;
ビフェニル-4,2’-ジイル基、ビフェニル-4,3’-ジイル基、ビフェニル-4,4’-ジイル基等のビフェニレン基;
2,7-フェナントリレン基、9,10-フェナントリレン基等のフェナントリレン基;
フルオレン-2,7-ジイル等のフルオレンジイル基;等;が挙げられる。
また、該芳香族炭化水素基には、芳香族炭化水素基を構成する芳香族炭化水素環に結合する水素原子が、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ヘキシル基、2-エチルヘキシル基等のアルキル基(好ましくは炭素数1~8のアルキル基、より好ましくは炭素数1~4のアルキル基)に置き換わった基も含まれる。前記芳香族炭化水素基を構成する芳香族炭化水素環に結合する水素原子がアルキル基に置き換わった基としては、例えば、4-アルキル-1,3-フェニレン基、2-アルキル-1,4-フェニレン基、2,5-ジアルキル-1,4-フェニレン基、2,6-ジアルキル-1,4-フェニレン基、9,9-ジアルキルフルオレン-2,7-ジイル等が挙げられる。
芳香族炭化水素基の炭素数は、好ましくは6~20であり、より好ましくは6~15である。
1,2-フェニレン基、1,3-フェニレン基、1,4-フェニレン基等のフェニレン基;
1,4-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基等のナフチレン基;
1,4-アントリレン基、1,8-アントリレン基等のアントリレン基;
ビフェニル-4,2’-ジイル基、ビフェニル-4,3’-ジイル基、ビフェニル-4,4’-ジイル基等のビフェニレン基;
2,7-フェナントリレン基、9,10-フェナントリレン基等のフェナントリレン基;
フルオレン-2,7-ジイル等のフルオレンジイル基;等;が挙げられる。
また、該芳香族炭化水素基には、芳香族炭化水素基を構成する芳香族炭化水素環に結合する水素原子が、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ヘキシル基、2-エチルヘキシル基等のアルキル基(好ましくは炭素数1~8のアルキル基、より好ましくは炭素数1~4のアルキル基)に置き換わった基も含まれる。前記芳香族炭化水素基を構成する芳香族炭化水素環に結合する水素原子がアルキル基に置き換わった基としては、例えば、4-アルキル-1,3-フェニレン基、2-アルキル-1,4-フェニレン基、2,5-ジアルキル-1,4-フェニレン基、2,6-ジアルキル-1,4-フェニレン基、9,9-ジアルキルフルオレン-2,7-ジイル等が挙げられる。
芳香族炭化水素基の炭素数は、好ましくは6~20であり、より好ましくは6~15である。
2種以上を組み合わせた炭化水素基としては、鎖状炭化水素基と脂環式炭化水素基及び/又は芳香族炭化水素基とを組み合わせた基等が挙げられ、該組み合わせにおいて、鎖状炭化水素基、脂環式炭化水素基、及び芳香族炭化水素基は、それぞれ2種以上であってもよい。
2種以上を組み合わせた炭化水素基としては、例えば、*-脂環式炭化水素基-鎖状炭化水素基-**、*-鎖状炭化水素基-脂環式炭化水素基-**、*-鎖状炭化水素基-脂環式炭化水素基-鎖状炭化水素基-**、*-鎖状炭化水素基-芳香族炭化水素基-**、*-芳香族炭化水素基-鎖状炭化水素基-**、*-鎖状炭化水素基-芳香族炭化水素基-鎖状炭化水素基-**、*-芳香族炭化水素基-鎖状炭化水素基-芳香族炭化水素基-**、*-鎖状炭化水素基-芳香族炭化水素基-鎖状炭化水素基-芳香族炭化水素基-鎖状炭化水素基-**等が挙げられる。なお、*は、Z1が結合するリン原子との結合手を示し、**は、Z2が結合するリン原子との結合手を示す。
前記炭化水素基の炭素数が2以上であり、且つ-CH2-を含む場合、該炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-、-NR6-、-S-、-SO-、又は-SO2-に置き換わっていてもよい。-O-、-CO-、-NR6-、-S-、-SO-、又は-SO2-に置き換わる-CH2-の数は特に限定されず、1又は複数であってよい。ただし、炭化水素基がアルカンジイル基のみから構成されている場合、全ての-CH2-が-O-、-CO-、-NR6-、-S-、-SO-、又は-SO2-に置き換わることはない。
R6で表される炭素数1~4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基等が挙げられる。
R3で表される炭化水素基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、置換基を有していてもよい芳香族複素環基、ハロゲン原子、ニトロ基、及びシアノ基等が挙げられる。
R3で表される炭化水素基の置換基として用いられる芳香族複素環基は、単環であってもよいし多環であってもよい。
芳香族複素環としては、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、インドール環、ベンズイミダゾール環、キノリン環、イソキノリン環等の窒素原子のみをヘテロ原子として含む含窒素芳香族複素環;フラン環、ベンゾフラン環等の酸素原子のみをヘテロ原子として含む含酸素芳香族複素環;チオフェン環、ベンゾチオフェン環等の硫黄原子のみをヘテロ原子として含む含硫黄芳香族複素環;オキサゾール環等の窒素原子及び酸素原子をヘテロ原子として含む芳香族複素環;チアゾール環、ベンゾチアゾール環等の窒素原子及び硫黄原子をヘテロ原子として含む芳香族複素環;等が挙げられる。
該芳香族複素環基は置換基を有していてもよく、置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-ORa1、-CO2Ra1、-SRa1、-SO2Ra1、-SO3Ra1、-SO2NRa1Ra2及び-NRa1Ra2等が挙げられる(ただし、Ra1及びRa2は前記に同じ)。
なお、該芳香族複素環基の結合位は、各環に含まれる任意の水素原子が脱離した部分である。
芳香族複素環としては、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、インドール環、ベンズイミダゾール環、キノリン環、イソキノリン環等の窒素原子のみをヘテロ原子として含む含窒素芳香族複素環;フラン環、ベンゾフラン環等の酸素原子のみをヘテロ原子として含む含酸素芳香族複素環;チオフェン環、ベンゾチオフェン環等の硫黄原子のみをヘテロ原子として含む含硫黄芳香族複素環;オキサゾール環等の窒素原子及び酸素原子をヘテロ原子として含む芳香族複素環;チアゾール環、ベンゾチアゾール環等の窒素原子及び硫黄原子をヘテロ原子として含む芳香族複素環;等が挙げられる。
該芳香族複素環基は置換基を有していてもよく、置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-ORa1、-CO2Ra1、-SRa1、-SO2Ra1、-SO3Ra1、-SO2NRa1Ra2及び-NRa1Ra2等が挙げられる(ただし、Ra1及びRa2は前記に同じ)。
なお、該芳香族複素環基の結合位は、各環に含まれる任意の水素原子が脱離した部分である。
R3で表される炭化水素基の置換基として用いられるハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が例示される。
R3で表される芳香族複素環基は、2価の芳香族複素環基であって、芳香族複素環から環を構成する原子に直接結合する水素原子2個を除いた残りの原子団を意味する。
前記芳香族複素環は、単環であってもよいし多環であってもよく、例えば、
ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、インドール環、ベンズイミダゾール環、キノリン環、イソキノリン環等の窒素原子のみをヘテロ原子として含む含窒素芳香族複素環;
フラン環、ベンゾフラン環等の酸素原子のみをヘテロ原子として含む芳香族複素環;
チオフェン環、ベンゾチオフェン環等の硫黄原子のみをヘテロ原子として含む含酸素芳香族複素環;
オキサゾール環等の窒素原子及び酸素原子をヘテロ原子として含む含硫黄芳香族複素環;
チアゾール環、ベンゾチアゾール環等の窒素原子及び硫黄原子をヘテロ原子として含む芳香族複素環;等が挙げられる。
該芳香族複素環の結合位は、各環に含まれる任意の2個の水素原子が脱離した部分である。
ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、インドール環、ベンズイミダゾール環、キノリン環、イソキノリン環等の窒素原子のみをヘテロ原子として含む含窒素芳香族複素環;
フラン環、ベンゾフラン環等の酸素原子のみをヘテロ原子として含む芳香族複素環;
チオフェン環、ベンゾチオフェン環等の硫黄原子のみをヘテロ原子として含む含酸素芳香族複素環;
オキサゾール環等の窒素原子及び酸素原子をヘテロ原子として含む含硫黄芳香族複素環;
チアゾール環、ベンゾチアゾール環等の窒素原子及び硫黄原子をヘテロ原子として含む芳香族複素環;等が挙げられる。
該芳香族複素環の結合位は、各環に含まれる任意の2個の水素原子が脱離した部分である。
R3で表される芳香族複素環基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、置換基を有していてもよい炭素数1~20の炭化水素基、ハロゲン原子、ニトロ基、及びシアノ基等が挙げられる。
R3で表される芳香族複素環基の置換基として用いられる炭素数1~20の炭化水素基としては、R4及びR5で表される炭素数1~20の炭化水素基として例示した基が挙げられる。R3で表される芳香族複素環基の置換基として用いられる炭素数1~20の炭化水素基としては、炭素数1~10の飽和鎖状炭化水素基又は炭素数6~10の芳香族炭化水素基が好ましく、炭素数1~4の飽和鎖状炭化水素基又は炭素数6~8の芳香族炭化水素基がより好ましい。
該炭化水素基は置換基を有していてもよく、置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-ORa1、-CO2Ra1、-SRa1、-SO2Ra1、-SO3Ra1、-SO2NRa1Ra2及び-NRa1Ra2等が挙げられる(ただし、Ra1及びRa2は前記に同じ)。
該炭化水素基は置換基を有していてもよく、置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-ORa1、-CO2Ra1、-SRa1、-SO2Ra1、-SO3Ra1、-SO2NRa1Ra2及び-NRa1Ra2等が挙げられる(ただし、Ra1及びRa2は前記に同じ)。
R3で表される芳香族複素環基の置換基として用いられるハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が例示される。
置換基を有していてもよい炭化水素基と置換基を有していてもよい芳香族複素環基とを組み合わせた基としては、前述のR3で表される置換基を有していてもよい炭化水素基と、前述のR3で表される置換基を有していてもよい芳香族複素環基とを組み合わせた基が挙げられる。該組み合わせにおいて、炭化水素基及び芳香族複素環基は、それぞれ2種以上であってもよい。
置換基を有していてもよい炭化水素基と置換基を有していてもよい芳香族複素環基とを組み合わせた基としては、例えば、*-置換基を有していてもよい炭化水素基-置換基を有していてもよい芳香族複素環基-**、*-置換基を有していてもよい芳香族複素環基-置換基を有していてもよい炭化水素基-**、*-置換基を有していてもよい炭化水素基-置換基を有していてもよい芳香族複素環基-置換基を有していてもよい炭化水素基-**、*-置換基を有していてもよい芳香族複素環基-置換基を有していてもよい炭化水素基-置換基を有していてもよい芳香族複素環基-**、*-置換基を有していてもよい炭化水素基-置換基を有していてもよい芳香族複素環基-置換基を有していてもよい炭化水素基-置換基を有していてもよい芳香族複素環基-置換基を有していてもよい炭化水素基-**等が挙げられ、中でも、*-置換基を有していてもよい炭化水素基-置換基を有していてもよい芳香族複素環基-置換基を有していてもよい炭化水素基-**が好ましく、*-置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基-置換基を有していてもよい芳香族複素環基-置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基-**がより好ましい。なお、*は、Z1が結合するリン原子との結合手を示し、**は、Z2が結合するリン原子との結合手を示す。
X1~X8は、それぞれ独立に、-R4、-OR4、またはハロゲン原子が好ましく、炭素数1~20の飽和鎖状炭化水素基、炭素数1~20のアルコキシ基、またはハロゲン原子がより好ましく、炭素数1~10の飽和鎖状炭化水素基、炭素数1~5のアルコキシ基、またはハロゲン原子がさらに好ましく、炭素数1~10の飽和鎖状炭化水素基またはハロゲン原子がよりさらに好ましい。
n1~n8は、それぞれ独立に、好ましくは0~2の整数、より好ましくは0または1である。
X9~X12は、それぞれ独立に、-R5、-OR5、またはハロゲン原子が好ましく、炭素数1~20の飽和鎖状炭化水素基、炭素数1~20のアルコキシ基、またはハロゲン原子がより好ましく、炭素数1~10の飽和鎖状炭化水素基、炭素数1~5のアルコキシ基、またはハロゲン原子がさらに好ましく、炭素数1~10の飽和鎖状炭化水素基またはハロゲン原子がよりさらに好ましい。
n9~n12は、それぞれ独立に、好ましくは0~2の整数、より好ましくは0または1である。
R7は、水素原子、式(ii)で表される基、または置換基を有していてもよい炭素数1~20の炭化水素基であることが好ましく、水素原子、式(ii)で表される基、または置換基を有していてもよい炭素数6~20の芳香族炭化水素基であることがより好ましく、水素原子、式(ii)で表される基、または置換基を有していてもよい炭素数6~10の芳香族炭化水素基であることがさらに好ましく、水素原子、式(ii)で表される基、または置換基を有していてもよいフェニル基であることが特に好ましい。
特に、a1が0である場合、R7は、置換基を有していてもよい炭素数1~20の炭化水素基であることが好ましく、置換基を有していてもよい炭素数6~20の芳香族炭化水素基であることがより好ましく、置換基を有していてもよい炭素数6~10の芳香族炭化水素基であることがさらに好ましい。
また、a1が1である場合、R7は、水素原子、式(ii)で表される基、または置換基を有していてもよい炭素数1~20の炭化水素基であることが好ましく、水素原子、式(ii)で表される基、または置換基を有していてもよい炭素数6~20の芳香族炭化水素基であることがより好ましく、水素原子、式(ii)で表される基、または置換基を有していてもよい炭素数6~10の芳香族炭化水素基であることがさらに好ましい。
特に、a1が0である場合、R7は、置換基を有していてもよい炭素数1~20の炭化水素基であることが好ましく、置換基を有していてもよい炭素数6~20の芳香族炭化水素基であることがより好ましく、置換基を有していてもよい炭素数6~10の芳香族炭化水素基であることがさらに好ましい。
また、a1が1である場合、R7は、水素原子、式(ii)で表される基、または置換基を有していてもよい炭素数1~20の炭化水素基であることが好ましく、水素原子、式(ii)で表される基、または置換基を有していてもよい炭素数6~20の芳香族炭化水素基であることがより好ましく、水素原子、式(ii)で表される基、または置換基を有していてもよい炭素数6~10の芳香族炭化水素基であることがさらに好ましい。
a1は、1であることが好ましい。
R3は、*-R31-**又は*-O-R31-O-**で表される基であることが好ましい。R31は、置換基を有していてもよい炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基、又は置換基を有していてもよい炭化水素基と置換基を有していてもよい芳香族複素環基とを組み合わせた基を表し、該炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-、-NR6-、-S-、-SO-、又は-SO2-に置き換わっていてもよい。ただし、結合手末端の-CH2-が、-O-、-CO-、-NR6-、-S-、-SO-、又は-SO2-に置き換わることはなく、R31がアルカンジイル基のみから構成されている場合、全ての-CH2-が-O-、-CO-、-NR6-、-S-、-SO-、又は-SO2-に置き換わることはない。なお、*は、Z1が結合するリン原子との結合手を示し、**は、Z2が結合するリン原子との結合手を示す。
R31で表される、置換基を有していてもよい炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基、及び置換基を有していてもよい炭化水素基と置換基を有していてもよい芳香族複素環基とを組み合わせた基は、R3で表される、置換基を有していてもよい炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基、及び置換基を有していてもよい炭化水素基と置換基を有していてもよい芳香族複素環基とを組み合わせた基として説明した基と同様である。
R31としては、
置換基を有していてもよい炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭化水素基と置換基を有していてもよい芳香族複素環基とを組み合わせた基であることが好ましく、
置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基とを組み合わせた基、又は置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と置換基を有していてもよい芳香族複素環基とを組み合わせた基であることがより好ましく、
置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、*-置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基-置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基-置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基-*、*-置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基-置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基-置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基-*、又は*-置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基-置換基を有していてもよい芳香族複素環基-置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基-*であることがさらに好ましい(*は、結合手を示す)。
前記好ましい態様において、鎖状炭化水素基の炭素数は1~10であることが好ましく、より好ましくは2~8である。
前記好ましい態様において、芳香族炭化水素基は、フェニレン基又はビフェニレン基であることが好ましい。
前記好ましい態様において、炭化水素基(好ましくは鎖状炭化水素基)に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-、-NR6-、-S-、-SO-、又は-SO2-に置き換わっていてもよいが、結合手末端の-CH2-が、-O-、-CO-、-NR6-、-S-、-SO-、又は-SO2-に置き換わることはなく、R31がアルカンジイル基のみから構成されている場合、全ての-CH2-が-O-、-CO-、-NR6-、-S-、-SO-、又は-SO2-に置き換わることはない。
置換基を有していてもよい炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭化水素基と置換基を有していてもよい芳香族複素環基とを組み合わせた基であることが好ましく、
置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基とを組み合わせた基、又は置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基と置換基を有していてもよい芳香族複素環基とを組み合わせた基であることがより好ましく、
置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、*-置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基-置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基-置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基-*、*-置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基-置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基-置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基-*、又は*-置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基-置換基を有していてもよい芳香族複素環基-置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基-*であることがさらに好ましい(*は、結合手を示す)。
前記好ましい態様において、鎖状炭化水素基の炭素数は1~10であることが好ましく、より好ましくは2~8である。
前記好ましい態様において、芳香族炭化水素基は、フェニレン基又はビフェニレン基であることが好ましい。
前記好ましい態様において、炭化水素基(好ましくは鎖状炭化水素基)に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-、-NR6-、-S-、-SO-、又は-SO2-に置き換わっていてもよいが、結合手末端の-CH2-が、-O-、-CO-、-NR6-、-S-、-SO-、又は-SO2-に置き換わることはなく、R31がアルカンジイル基のみから構成されている場合、全ての-CH2-が-O-、-CO-、-NR6-、-S-、-SO-、又は-SO2-に置き換わることはない。
R31で表される鎖状炭化水素基としては、具体的に、式(1-1)~式(1-23)で表される基であることが好ましい。式(1-1)~式(1-23)中、R6は前記に同じであり、*は結合手を示す。
R31における芳香族炭化水素基としては、フェニレン基又はビフェニレン基であることが好ましく、1,3-フェニレン基、1,4-フェニレン基、又はビフェニル-4,4’-ジイル基がより好ましい。
R31における*-置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基-置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基-置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基-*としては、式(2-1)又は式(2-2)で表される基であることが好ましく、より好ましくは式(2-2)で表される基である。
[式(2-1)及び(2-2)中、
T1は、置換基としてアルキル基を有していてもよいフェニレン基、置換基としてアルキル基を有していてもよいビフェニレン基、又は置換基としてアルキル基を有していてもよいフルオレンジイル基を表す。
R32及びR33は、それぞれ独立に、炭素数1~10のアルカンジイル基を表す。
*は、結合手を示す。]
T1としては、ポストベーク前後の安定性をより高める観点から、置換基としてアルキル基を有していてもよいフェニレン基又は置換基としてアルキル基を有していてもよいフルオレンジイル基が好ましい。
前記置換基としてのアルキル基の炭素数は、1~8が好ましく、1~4がより好ましく、メチル基又はエチル基がさらに好ましい。フェニレン基、ビフェニレン基、フルオレンジイル基に結合するアルキル基の数は、それぞれ置換可能な数であれば特に限定されないが、1~4が好ましく、1又は2がより好ましい。
R32~R33で表される炭素数1~10のアルカンジイル基としては、前述の直鎖状アルカンジイル基及び分岐状アルカンジイル基として説明した基のうち、炭素数が1~10である基が挙げられる。中でも、炭素数1~10の直鎖状アルカンジイルが好ましく、炭素数1~4の直鎖状アルカンジイルがより好ましい。
R32とR33は、同一であっても異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
式(2-1)で表される基としては、例えば、式(2-1-1)~式(2-1-12)で表される基が挙げられ、式(2-2)で表される基としては、例えば、式(2-2-1)~式(2-2-16)で表される基が挙げられる。
R31における*-置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基-置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基-置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基-*としては、式(3-1)又は式(3-2)で表される基であることが好ましく、より好ましくは式(3-2)で表される基である。
[式(3-1)及び(3-2)中、
T2及びT3は、それぞれ独立に、置換基としてアルキル基を有していてもよいフェニレン基又は置換基としてアルキル基を有していてもよいビフェニレン基を表す。
R34は、炭素数1~10のアルカンジイル基を表す。
*は、結合手を示す。]
T2及びT3としては、置換基としてアルキル基を有していてもよいフェニレン基が好ましい。
前記置換基としてのアルキル基の炭素数は、1~8が好ましく、1~4がより好ましく、メチル基又はエチル基がさらに好ましい。フェニレン基、ビフェニレン基に結合するアルキル基の数は、それぞれ置換可能な数であれば特に限定されないが、1~4が好ましく、1又は2がより好ましい。
R34で表される炭素数1~10のアルカンジイル基としては、前述の直鎖状アルカンジイル基及び分岐状アルカンジイル基として説明した基のうち、炭素数が1~10である基が挙げられる。中でも、炭素数1~10の直鎖状アルカンジイルが好ましく、炭素数1~4の直鎖状アルカンジイルがより好ましい。
式(3-1)で表される基としては、例えば、式(3-1-1)~式(3-1-9)で表される基が挙げられ、式(3-2)で表される基としては、例えば、式(3-2-1)~式(3-2-7)で表される基が挙げられる。
R31における*-置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基-置換基を有していてもよい芳香族複素環基-置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基-*としては、式(4-1)又は式(4-2)で表される基であることが好ましく、より好ましくは式(4-2)で表される基である。
R35~R36で表される炭素数1~10のアルカンジイル基としては、前述の直鎖状アルカンジイル基及び分岐状アルカンジイル基として説明した基のうち、炭素数が1~10である基が挙げられる。中でも、炭素数1~10の直鎖状アルカンジイルが好ましく、炭素数1~4の直鎖状アルカンジイルがより好ましい。
R35とR36は、同一であっても異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
T4で表される含窒素芳香族複素環としては、ピリジン環が好ましい。
式(4-1)で表される基としては、例えば、式(4-1-1)~式(4-1-3)で表される基が挙げられ、式(4-2)で表される基としては、例えば、式(4-2-1)~式(4-2-4)で表される基が挙げられる。
中でも、*-R31-**及び*-O-R31-O-**で表される基におけるR31としては、-CH2-が-O-、-CO-、-NR6-、又は-S-に置き換わっていてもよい鎖状炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、或いは、*-置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基-置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基-置換基を有していてもよい鎖状炭化水素基-*であることが好ましく、式(1-1)~式(1-23)で表される基、置換基を有していてもよいフェニレン基、置換基を有していてもよいビフェニレン基、式(2-1)で表される基、又は、式(2-2)で表される基であることがより好ましく、式(1-1)~式(1-23)で表される基、置換基を有していてもよいフェニレン基、式(2-1)で表される基、又は、式(2-2)で表される基であることがさらに好ましい。
R6としては、水素原子が好ましい。
式(I)で表される化合物としては、例えば、式(I-a1)~式(I-a3)で表される化合物において、Z1A、Z2A及びR3Aが下記表1~5に示す基である化合物が挙げられる。
以下、式(I-a1)において、表1~5に示すNo.1~305の基を有する化合物を、各々化合物(I-a1-1)~化合物(I-a1-305)という。
また、式(I-a2)において、表1~5に示すNo.1~305の基を有する化合物を、各々化合物(I-a2-1)~化合物(I-a2-305)という。
また、式(I-a3)において、表1~5に示すNo.1~305の基を有する化合物を、各々化合物(I-a3-1)~化合物(I-a3-305)という。
以下、式(I-a1)において、表1~5に示すNo.1~305の基を有する化合物を、各々化合物(I-a1-1)~化合物(I-a1-305)という。
また、式(I-a2)において、表1~5に示すNo.1~305の基を有する化合物を、各々化合物(I-a2-1)~化合物(I-a2-305)という。
また、式(I-a3)において、表1~5に示すNo.1~305の基を有する化合物を、各々化合物(I-a3-1)~化合物(I-a3-305)という。
表1~5中、z1~z5は、それぞれ下記式(z1)~(z5)で表される基に対応し、r1~r19は、それぞれ下記式(r1)~(r19)で表される基に対応している。
式(I)で表される化合物としては、化合物(I-a1-1)~(I-a1-48)、化合物(I-a1-173)~(I-a1-181)、化合物(I-a1-185)~(I-a1-203)、化合物(I-a1-260)~(I-a1-278)、化合物(I-a1-302)~(I-a1-303)、化合物(I-a2-1)~(I-a2-48)、化合物(I-a2-173)~(I-a2-181)、化合物(I-a3-1)~(I-a3-48)、化合物(I-a3-173)~(I-a3-181)が好ましく、化合物(I-a1-1)~(I-a1-16)、化合物(I-a1-173)~(I-a1-175)、化合物(I-a1-181)、化合物(I-a1-203)、化合物(I-a1-278)、化合物(I-a2-1)~(I-a2-16)、化合物(I-a2-173)~(I-a2-175)、化合物(I-a2-181)、化合物(I-a3-1)~(I-a3-16)、化合物(I-a3-173)~(I-a3-175)、化合物(I-a3-181)がより好ましい。
式(I)で表される化合物を製造する方法としては、例えば以下の方法(i)~(iv)が挙げられる。下記方法(i)~(iv)は、式(I)で表される化合物の製法の一例に過ぎず、公知の反応を適宜組み合わせて製造することもできる。
[方法(i)]
R3が*-O-R31-O-**で表される基である化合物(I’)は、例えば、式(II-1)で表される化合物、式(II-2)で表される化合物、及び式(II-3)で表される化合物を適宜反応させて、式(III)で表される化合物を合成し、次いで、式(III)で表される化合物が有するハロゲン原子Xiを水酸基に変換して式(IV)で表される化合物を合成し、その後、得られた式(IV)で表される化合物、式(V-1)で表される化合物、及び式(V-2)で表される化合物を適宜反応させることで、目的の化合物が得られる。
R3が*-O-R31-O-**で表される基である化合物(I’)は、例えば、式(II-1)で表される化合物、式(II-2)で表される化合物、及び式(II-3)で表される化合物を適宜反応させて、式(III)で表される化合物を合成し、次いで、式(III)で表される化合物が有するハロゲン原子Xiを水酸基に変換して式(IV)で表される化合物を合成し、その後、得られた式(IV)で表される化合物、式(V-1)で表される化合物、及び式(V-2)で表される化合物を適宜反応させることで、目的の化合物が得られる。
上記式中、Xiはハロゲン原子を表し、X1~X8、n1~n8、Z1~Z2、及びR31は前記と同じ意味を示す。
複数のXiは同一であっても異なっていてもよい。Xiとしては、塩素原子が好ましい。
複数のXiは同一であっても異なっていてもよい。Xiとしては、塩素原子が好ましい。
[方法(ii)]
R3が*-O-R31-O-**で表される基であり、R31が前述の式(2-2)で表される基である化合物(I’’)である場合、例えば、式(II-1)で表される化合物及び式(VI-1)で表される化合物、並びに、式(II-2)で表される化合物及び式(VI-2)で表される化合物を適宜反応させ、式(VII-1)及び式(VII-2)で表される化合物を各々合成する。次いで、式(VII-1)及び式(VII-2)で表される化合物が有するハロゲン原子Xiを各々水酸基に変換して式(VIII-1)及び式(VIII-2)で表される化合物を合成する。得られた式(VIII-1)及び式(VIII-2)で表される化合物、並びに式(IX)で表される化合物を用いた薗頭カップリング反応により、式(X)で表される化合物を合成し、該式(X)で表される化合物と、式(V-1)で表される化合物と、式(V-2)で表される化合物とを適宜反応させることで、目的の化合物を得ることができる。
R3が*-O-R31-O-**で表される基であり、R31が前述の式(2-2)で表される基である化合物(I’’)である場合、例えば、式(II-1)で表される化合物及び式(VI-1)で表される化合物、並びに、式(II-2)で表される化合物及び式(VI-2)で表される化合物を適宜反応させ、式(VII-1)及び式(VII-2)で表される化合物を各々合成する。次いで、式(VII-1)及び式(VII-2)で表される化合物が有するハロゲン原子Xiを各々水酸基に変換して式(VIII-1)及び式(VIII-2)で表される化合物を合成する。得られた式(VIII-1)及び式(VIII-2)で表される化合物、並びに式(IX)で表される化合物を用いた薗頭カップリング反応により、式(X)で表される化合物を合成し、該式(X)で表される化合物と、式(V-1)で表される化合物と、式(V-2)で表される化合物とを適宜反応させることで、目的の化合物を得ることができる。
上記式中、Xiiはハロゲン原子を表し、Xi、X1~X8、n1~n8、Z1~Z2、T1、及びR32~R33は前記と同じ意味を示す。
複数のXiiは同一であっても異なっていてもよい。Xiiとしては、ヨウ素原子が好ましい。
複数のXiiは同一であっても異なっていてもよい。Xiiとしては、ヨウ素原子が好ましい。
[方法(iii)]
R3が*-O-R31-O-**で表される基であり、R31が前述の式(3-2)で表される基である化合物(I’’’)である場合、例えば、式(II-1)で表される化合物と式(XI-1)で表される化合物、式(II-2)で表される化合物と式(XI-2)で表される化合物を各々反応させ、式(XII-1)で表される化合物及び式(XII-2)で表される化合物を各々合成する。次いで、式(XII-1)及び式(XII-2)で表される化合物が有するハロゲン原子Xiを各々水酸基に変換して式(XIII-1)及び式(XIII-2)で表される化合物を合成する。得られた式(XIII-1)及び式(XIII-2)で表される化合物、並びに式(XIV)で表される化合物を用いた薗頭カップリング反応により、式(XV)で表される化合物を合成し、該式(XV)で表される化合物と、式(V-1)で表される化合物と、式(V-2)で表される化合物とを適宜反応させることで、目的の化合物を得ることができる。
R3が*-O-R31-O-**で表される基であり、R31が前述の式(3-2)で表される基である化合物(I’’’)である場合、例えば、式(II-1)で表される化合物と式(XI-1)で表される化合物、式(II-2)で表される化合物と式(XI-2)で表される化合物を各々反応させ、式(XII-1)で表される化合物及び式(XII-2)で表される化合物を各々合成する。次いで、式(XII-1)及び式(XII-2)で表される化合物が有するハロゲン原子Xiを各々水酸基に変換して式(XIII-1)及び式(XIII-2)で表される化合物を合成する。得られた式(XIII-1)及び式(XIII-2)で表される化合物、並びに式(XIV)で表される化合物を用いた薗頭カップリング反応により、式(XV)で表される化合物を合成し、該式(XV)で表される化合物と、式(V-1)で表される化合物と、式(V-2)で表される化合物とを適宜反応させることで、目的の化合物を得ることができる。
上記式中、Xiiiはハロゲン原子を表し、Xi、X1~X8、n1~n8、Z1~Z2、T2~T3、及びR34は前記と同じ意味を示す。
Xiiiとしてはヨウ素原子が好ましい。
Xiiiとしてはヨウ素原子が好ましい。
[方法(iv)]
R3が*-R31-**で表される基である化合物(I’’’’)は、例えば、式(XVI)で表される化合物、式(V-1)で表される化合物、及び式(V-2)で表される化合物を適宜反応させることで得られる。
R3が*-R31-**で表される基である化合物(I’’’’)は、例えば、式(XVI)で表される化合物、式(V-1)で表される化合物、及び式(V-2)で表される化合物を適宜反応させることで得られる。
上記式中、X1~X8、n1~n8、Z1~Z2、及びR31は前記と同じ意味を示す。
<<着色樹脂組成物>>
本発明は、前述した式(I)で表される化合物(以下、化合物(I)という場合がある)と、樹脂(以下、樹脂(B)という場合がある)を含む着色樹脂組成物を包含する。本発明の着色樹脂組成物は、前述した化合物(I)を着色剤(以下、着色剤(A)という場合がある)として含むことが好ましい。
本発明の着色樹脂組成物は、さらに重合性化合物(以下、重合性化合物(C)という場合がある)と、重合開始剤(以下、重合開始剤(D)という場合がある)とを含むことが好ましい。
本発明の着色樹脂組成物は、さらに溶剤(以下、溶剤(E)という場合がある)を含むことが好ましい。
本発明の着色樹脂組成物は、レベリング剤(以下、レベリング剤(F)という場合がある)を含んでいてもよい。
本明細書において、各成分として例示する化合物は、特に断りのない限り、単独で又は複数種を組合せて使用することができる。
本発明は、前述した式(I)で表される化合物(以下、化合物(I)という場合がある)と、樹脂(以下、樹脂(B)という場合がある)を含む着色樹脂組成物を包含する。本発明の着色樹脂組成物は、前述した化合物(I)を着色剤(以下、着色剤(A)という場合がある)として含むことが好ましい。
本発明の着色樹脂組成物は、さらに重合性化合物(以下、重合性化合物(C)という場合がある)と、重合開始剤(以下、重合開始剤(D)という場合がある)とを含むことが好ましい。
本発明の着色樹脂組成物は、さらに溶剤(以下、溶剤(E)という場合がある)を含むことが好ましい。
本発明の着色樹脂組成物は、レベリング剤(以下、レベリング剤(F)という場合がある)を含んでいてもよい。
本明細書において、各成分として例示する化合物は、特に断りのない限り、単独で又は複数種を組合せて使用することができる。
<着色剤(A)>
本発明の着色樹脂組成物は、着色剤(A)として化合物(I)を含む。化合物(I)の含有率は、着色樹脂組成物の固形分の総量中、好ましくは0.5~70質量%、より好ましくは1~55質量%、さらに好ましくは2~50質量%、特に好ましくは5~40質量%又は8~40質量%である。
なお、本明細書において「固形分の総量」とは、本発明の着色樹脂組成物から溶剤を除いた成分の合計量をいう。固形分の総量及びこれに対する各成分の含有量は、例えば、液体クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー等の公知の分析手段により測定することができる。
本発明の着色樹脂組成物は、着色剤(A)として化合物(I)を含む。化合物(I)の含有率は、着色樹脂組成物の固形分の総量中、好ましくは0.5~70質量%、より好ましくは1~55質量%、さらに好ましくは2~50質量%、特に好ましくは5~40質量%又は8~40質量%である。
なお、本明細書において「固形分の総量」とは、本発明の着色樹脂組成物から溶剤を除いた成分の合計量をいう。固形分の総量及びこれに対する各成分の含有量は、例えば、液体クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー等の公知の分析手段により測定することができる。
また化合物(I)の含有率は、着色剤(A)の総量中、好ましくは20~100質量%であり、より好ましくは30~100質量%であり、さらに好ましくは40~100質量%である。また、化合物(I)の含有率は、着色剤(A)の総量中、60質量%以上であってもよく、80質量%以上であってもよく、90質量%以上であってもよい。
着色剤(A)は、化合物(I)とは異なる着色剤(以下、着色剤(A2)という場合がある)をさらに含んでいてもよい。
着色剤(A2)は、染料及び顔料のいずれであってもよい。
染料としては、例えば、カラーインデックス(The Society of Dyers and Colourists出版)において顔料以外で色相を有するものに分類されている化合物や、染色ノート(色染社)に記載されている公知の染料が挙げられる。特にキサンテン染料が好ましい。
キサンテン染料は、分子内にキサンテン骨格を有する化合物を含む染料である。キサンテン染料としては、例えば、C.I.アシッドレッド51(以下、C.I.アシッドレッドの記載を省略し、番号のみの記載とする。他も同様である。)、52、87、92、94、289、388、C.I.アシッドバイオレット9、30、102、C.I.ベーシックレッド1(ローダミン6G)、2、3、4、8、10、11、C.I.ベーシックバイオレット10(ローダミンB)、11、C.I.ソルベントレッド218、C.I.モーダントレッド27、C.I.リアクティブレッド36(ローズベンガルB)、スルホローダミンG、特開2010-32999号公報に記載のキサンテン染料及び特許第4492760号公報に記載のキサンテン染料等が挙げられる。有機溶剤に溶解するものが好ましい。
キサンテン染料は、市販されているキサンテン染料(例えば、中外化成(株)製の「Chugai Aminol Fast Pink R-H/C」、田岡化学工業(株)製の「Rhodamin 6G」)を用いることができる。また、市販されているキサンテン染料を出発原料として、特開2010-32999号公報を参考に合成することもできる。
この他の染料として、アゾ染料、シアニン染料、トリフェニルメタン染料、チアゾール染料、オキサジン染料、フタロシアニン染料、キノフタロン染料、アントラキノン染料、ナフトキノン染料、キノンイミン染料、メチン染料、アゾメチン染料、スクアリリウム染料、アクリジン染料、スチリル染料、クマリン染料、キノリン染料及びニトロ染料等を使用してもよく、それぞれ公知の染料が使用される。
このような染料としては、具体的には、C.I.ソルベントイエロー4(以下、C.I.ソルベントイエローの記載を省略し、番号のみの記載とする。他も同様である。)、14、15、23、24、38、62、63、68、82、94、98、99、117、162、163、167、189;
C.I.ソルベントレッド45、49、111、125、130、143、145、146、150、151、155、168、169、172、175、181、207、222、227、230、245、247;
C.I.ソルベントオレンジ2、7、11、15、26、56、77、86;
C.I.ソルベントバイオレット11、13、14、26、31、36、37、38、45、47、48、51、59、60;
C.I.ソルベントブルー4、5、14、18、35、36、37、45、58、59、59:1、63、67、68、69、70、78、79、83、90、94、97、98、100、101、102、104、105、111、112、122、128、132、136、139;
C.I.ソルベントグリーン1、3、4、5、7、28、29、32、33、34、35等のC.I.ソルベント染料、
C.I.アシッドイエロー1、3、7、9、11、17、23、25、29、34、36、38、40、42、54、65、72、73、76、79、98、99、111、112、113、114、116、119、123、128、134、135、138、139、140、144、150、155、157、160、161、163、168、169、172、177、178、179、184、190、193、196、197、199、202、203、204、205、207、212、214、220、221、228、230、232、235、238、240、242、243、251;
C.I.アシッドレッド1、4、8、14、17、18、26、27、29、31、33、34、35、37、40、42、44、50、57、66、73、76、80、88、91、95、97、98、103、106、111、114、129、133、134、138、143、145、150、151、155、158、160、172、176、182、183、195、198、206、211、215、216、217、227、228、249、252、257、258、260、261、266、268、270、274、277、280、281、308、312、315、316、339、341、345、346、349、382、383、394、401、412、417、418、422、426;
C.I.アシッドオレンジ6、7、8、10、12、26、50、51、52、56、62、63、64、74、75、94、95、107、108、169、173;
C.I.アシッドバイオレット6B、7、15、16、17、19、21、23、24、25、34、38、49、72;
C.I.アシッドブルー1、3、5、7、9、11、13、15、17、18、22、23、24、25、26、27、29、34、38、40、41、42、43、45、48、51、54、59、60、62、70、72、74、75、78、80、82、83、86、87、88、90、90:1、91、92、93、93:1、96、99、100、102、103、104、108、109、110、112、113、117、119、120、123、126、127、129、130、131、138、140、142、143、147、150、151、154、158、161、166、167、168、170、171、175、182、183、184、187、192、199、203、204、205、210、213、229、234、236、242、243、256、259、267、269、278、280、285、290、296、315、324:1、335、340;
C.I.アシッドグリーン1、3、5、6、7、8、9、11、13、14、15、16、22、25、27、28、41、50、50:1、58、63、65、80、104、105、106、109等のC.I.アシッド染料;
C.I.ダイレクトイエロー2、33、34、35、38、39、43、47、50、54、58、68、69、70、71、86、93、94、95、98、102、108、109、129、136、138、141;
C.I.ダイレクトレッド79、82、83、84、91、92、96、97、98、99、105、106、107、172、173、176、177、179、181、182、184、204、207、211、213、218、220、221、222、232、233、234、241、243、246、250;
C.I.ダイレクトオレンジ26、34、39、41、46、50、52、56、57、61、64、65、68、70、96、97、106、107;
C.I.ダイレクトバイオレット47、52、54、59、60、65、66、79、80、81、82、84、89、90、93、95、96、103、104;
C.I.ダイレクトブルー1、2、3、6、8、15、22、25、28、29、40、41、42、47、52、55、57、71、76、77、78、80、81、84、85、86、90、93、94、95、97、98、99、100、101、106、107、108、109、113、114、115、117、119、120、137、149、150、153、155、156、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、170、171、172、173、188、189、190、192、193、194、195、196、198、199、200、201、202、203、207、209、210、212、213、214、222、225、226、228、229、236、237、238、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、256、257、259、260、268、274、275、293;
C.I.ダイレクトグリーン25、27、31、32、34、37、63、65、66、67、68、69、72、77、79、82等のC.I.ダイレクト染料;
C.I.ディスパースイエロー51、54,76;
C.I.ディスパースバイオレット26、27;
C.I.ディスパースブルー1、14、56、60等のC.I.ディスパース染料、
C.I.ベーシックブルー1、3、5、7、9、19、21、22、24、25、26、28、29、40、41、45、47、54、58、59、60、64、65、66、67、68、81、83、88、89;
C.I.ベーシックバイオレット2;
C.I.ベーシックレッド9;
C.I.ベーシックグリーン1;等のC.I.ベーシック染料、
C.I.リアクティブイエロー2,76,116;
C.I.リアクティブオレンジ16;
C.I.リアクティブレッド36;等のC.I.リアクティブ染料、
C.I.モーダントイエロー5、8、10、16、20、26、30、31、33、42、43、45、56、61、62、65;
C.I.モーダントレッド1、2、3、4、9、11、12、14、17、18、19、22、23、24、25、26、29、30、32、33、36、37、38、39、41、42、43、45、46、48、52、53、56、62、63、71、74、76、78、85、86、88、90、94、95;
C.I.モーダントオレンジ3、4、5、8、12、13、14、20、21、23、24、28、29、32、34、35、36、37、42、43、47、48;
C.I.モーダントバイオレット1、1:1、2、3、4、5、6、7、8、10、11、14、15、16、17、18、19、21、22、23、24、27、28、30、31、32、33、36、37、39、40、41、44、45、47、48、49、53、58;
C.I.モーダントブルー1、2、3、7、8、9、12、13、15、16、19、20、21、22、23、24、26、30、31、32、39、40、41、43、44、48、49、53、61、74、77、83、84;
C.I.モーダントグリーン1、3、4、5、10、13、15、19、21、23、26、29、31、33、34、35、41、43、53等のC.I.モーダント染料、
C.I.バットグリーン1等のC.I.バット染料等が挙げられる。
これらの染料は、各色について1種の染料又は複数の染料を使用してもよく、各色の染料を組み合わせてもよい。
このような染料としては、具体的には、C.I.ソルベントイエロー4(以下、C.I.ソルベントイエローの記載を省略し、番号のみの記載とする。他も同様である。)、14、15、23、24、38、62、63、68、82、94、98、99、117、162、163、167、189;
C.I.ソルベントレッド45、49、111、125、130、143、145、146、150、151、155、168、169、172、175、181、207、222、227、230、245、247;
C.I.ソルベントオレンジ2、7、11、15、26、56、77、86;
C.I.ソルベントバイオレット11、13、14、26、31、36、37、38、45、47、48、51、59、60;
C.I.ソルベントブルー4、5、14、18、35、36、37、45、58、59、59:1、63、67、68、69、70、78、79、83、90、94、97、98、100、101、102、104、105、111、112、122、128、132、136、139;
C.I.ソルベントグリーン1、3、4、5、7、28、29、32、33、34、35等のC.I.ソルベント染料、
C.I.アシッドイエロー1、3、7、9、11、17、23、25、29、34、36、38、40、42、54、65、72、73、76、79、98、99、111、112、113、114、116、119、123、128、134、135、138、139、140、144、150、155、157、160、161、163、168、169、172、177、178、179、184、190、193、196、197、199、202、203、204、205、207、212、214、220、221、228、230、232、235、238、240、242、243、251;
C.I.アシッドレッド1、4、8、14、17、18、26、27、29、31、33、34、35、37、40、42、44、50、57、66、73、76、80、88、91、95、97、98、103、106、111、114、129、133、134、138、143、145、150、151、155、158、160、172、176、182、183、195、198、206、211、215、216、217、227、228、249、252、257、258、260、261、266、268、270、274、277、280、281、308、312、315、316、339、341、345、346、349、382、383、394、401、412、417、418、422、426;
C.I.アシッドオレンジ6、7、8、10、12、26、50、51、52、56、62、63、64、74、75、94、95、107、108、169、173;
C.I.アシッドバイオレット6B、7、15、16、17、19、21、23、24、25、34、38、49、72;
C.I.アシッドブルー1、3、5、7、9、11、13、15、17、18、22、23、24、25、26、27、29、34、38、40、41、42、43、45、48、51、54、59、60、62、70、72、74、75、78、80、82、83、86、87、88、90、90:1、91、92、93、93:1、96、99、100、102、103、104、108、109、110、112、113、117、119、120、123、126、127、129、130、131、138、140、142、143、147、150、151、154、158、161、166、167、168、170、171、175、182、183、184、187、192、199、203、204、205、210、213、229、234、236、242、243、256、259、267、269、278、280、285、290、296、315、324:1、335、340;
C.I.アシッドグリーン1、3、5、6、7、8、9、11、13、14、15、16、22、25、27、28、41、50、50:1、58、63、65、80、104、105、106、109等のC.I.アシッド染料;
C.I.ダイレクトイエロー2、33、34、35、38、39、43、47、50、54、58、68、69、70、71、86、93、94、95、98、102、108、109、129、136、138、141;
C.I.ダイレクトレッド79、82、83、84、91、92、96、97、98、99、105、106、107、172、173、176、177、179、181、182、184、204、207、211、213、218、220、221、222、232、233、234、241、243、246、250;
C.I.ダイレクトオレンジ26、34、39、41、46、50、52、56、57、61、64、65、68、70、96、97、106、107;
C.I.ダイレクトバイオレット47、52、54、59、60、65、66、79、80、81、82、84、89、90、93、95、96、103、104;
C.I.ダイレクトブルー1、2、3、6、8、15、22、25、28、29、40、41、42、47、52、55、57、71、76、77、78、80、81、84、85、86、90、93、94、95、97、98、99、100、101、106、107、108、109、113、114、115、117、119、120、137、149、150、153、155、156、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、170、171、172、173、188、189、190、192、193、194、195、196、198、199、200、201、202、203、207、209、210、212、213、214、222、225、226、228、229、236、237、238、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、256、257、259、260、268、274、275、293;
C.I.ダイレクトグリーン25、27、31、32、34、37、63、65、66、67、68、69、72、77、79、82等のC.I.ダイレクト染料;
C.I.ディスパースイエロー51、54,76;
C.I.ディスパースバイオレット26、27;
C.I.ディスパースブルー1、14、56、60等のC.I.ディスパース染料、
C.I.ベーシックブルー1、3、5、7、9、19、21、22、24、25、26、28、29、40、41、45、47、54、58、59、60、64、65、66、67、68、81、83、88、89;
C.I.ベーシックバイオレット2;
C.I.ベーシックレッド9;
C.I.ベーシックグリーン1;等のC.I.ベーシック染料、
C.I.リアクティブイエロー2,76,116;
C.I.リアクティブオレンジ16;
C.I.リアクティブレッド36;等のC.I.リアクティブ染料、
C.I.モーダントイエロー5、8、10、16、20、26、30、31、33、42、43、45、56、61、62、65;
C.I.モーダントレッド1、2、3、4、9、11、12、14、17、18、19、22、23、24、25、26、29、30、32、33、36、37、38、39、41、42、43、45、46、48、52、53、56、62、63、71、74、76、78、85、86、88、90、94、95;
C.I.モーダントオレンジ3、4、5、8、12、13、14、20、21、23、24、28、29、32、34、35、36、37、42、43、47、48;
C.I.モーダントバイオレット1、1:1、2、3、4、5、6、7、8、10、11、14、15、16、17、18、19、21、22、23、24、27、28、30、31、32、33、36、37、39、40、41、44、45、47、48、49、53、58;
C.I.モーダントブルー1、2、3、7、8、9、12、13、15、16、19、20、21、22、23、24、26、30、31、32、39、40、41、43、44、48、49、53、61、74、77、83、84;
C.I.モーダントグリーン1、3、4、5、10、13、15、19、21、23、26、29、31、33、34、35、41、43、53等のC.I.モーダント染料、
C.I.バットグリーン1等のC.I.バット染料等が挙げられる。
これらの染料は、各色について1種の染料又は複数の染料を使用してもよく、各色の染料を組み合わせてもよい。
顔料としては、例えば、カラーインデックス(The Society of Dyers and Colourists出版)でピグメントに分類されている顔料が挙げられ、以下の顔料を例示できる。
緑色顔料:C.I.ピグメントグリーン7、36、58等
黄色顔料:C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、128、129、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、185、194、214等
オレンジ色顔料:C.I.ピグメントオレンジ13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65、71、73等
赤色顔料:C.I.ピグメントレッド9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、209、215、216、224、242、254、255、264、265等
青色顔料:C.I.ピグメントブルー15、15:3、15:4、15:6、60等
紫色顔料:C.I.ピグメントバイオレット1、19、23、29、32、36、38等
これらの顔料は、各色について1種の顔料又は複数の顔料を使用してもよく、各色の顔料を組み合わせてもよい。
黄色顔料:C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、128、129、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、185、194、214等
オレンジ色顔料:C.I.ピグメントオレンジ13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65、71、73等
赤色顔料:C.I.ピグメントレッド9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、209、215、216、224、242、254、255、264、265等
青色顔料:C.I.ピグメントブルー15、15:3、15:4、15:6、60等
紫色顔料:C.I.ピグメントバイオレット1、19、23、29、32、36、38等
これらの顔料は、各色について1種の顔料又は複数の顔料を使用してもよく、各色の顔料を組み合わせてもよい。
中でも黄色顔料及び/又は青色顔料が好ましく、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー185、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、及びC.I.ピグメントブルー15:6からなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。なお、ポストベーク前後での安定性をより高める観点から、本発明の着色樹脂組成物は、式(I)で表される化合物以外の顔料を含まないか、式(I)で表される化合物以外の顔料を含む場合は該顔料が青色顔料(特に、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、及びC.I.ピグメントブルー15:6からなる群から選択される少なくとも1種)を含むことが好ましい。
顔料は、必要に応じて、ロジン処理、酸性基または塩基性基が導入された顔料誘導体等を用いた表面処理、高分子化合物等による顔料表面へのグラフト処理、硫酸微粒化法等による微粒化処理、不純物を除去するための有機溶剤や水等による洗浄処理、イオン性不純物のイオン交換法等による除去処理等が施されていてもよい。顔料の粒径は、略均一であることが好ましい。顔料は、顔料分散剤を含有させて分散処理を行うことで、顔料分散剤溶液の中で均一に分散した状態の顔料分散液とすることができる。顔料は、それぞれ単独で分散処理してもよいし、複数種を混合して分散処理してもよい。
顔料分散剤としては、界面活性剤等が挙げられ、カチオン系、アニオン系、ノニオン系及び両性のいずれの界面活性剤であってもよい。具体的にはポリエステル系、ポリアミン系及びアクリル系等の界面活性剤等が挙げられる。これらの顔料分散剤は、単独で又は二種以上を組合せて用いてもよい。顔料分散剤としては、商品名で表すと、KP(信越化学工業(株)製)、フローレン(共栄社化学(株)製)、ソルスパース(登録商標)(ゼネカ(株)製)、EFKA(登録商標)(BASF社製)、アジスパー(登録商標)(味の素ファインテクノ(株)製)、Disperbyk(登録商標)、BYK(登録商標)(ビックケミー社製)等が挙げられる。
顔料分散剤を用いる場合、その使用量は、顔料100質量部に対して、好ましくは10質量部以上200質量部以下であり、より好ましくは15質量部以上180質量部以下、さらに好ましくは20質量部以上160質量部以下である。顔料分散剤の使用量が前記の範囲にあると、2種以上の顔料を使用する場合により均一な分散状態の顔料分散液が得られる傾向がある。
着色剤(A)が着色剤(A2)を含む場合、着色剤(A2)の含有率は、着色剤(A)の総量中、好ましくは1~80質量%、より好ましくは1~70質量%、さらに好ましくは1~60質量%である。また、着色剤(A2)の含有率は、着色剤(A)の総量中、5質量%以上であってもよく、10質量%以上であってもよく、20質量%以上であってもよい。また、着色剤(A2)の含有率は、着色剤(A)の総量中、40質量%以下であってもよく、20質量%以下であってもよく、10質量%以下であってもよい。
着色樹脂組成物中の着色剤(A)の含有率は、固形分の総量に対して、好ましくは0.5~80質量%、より好ましくは1~70質量%、さらに好ましくは2~55質量%、特に好ましくは8~50質量%である。着色剤(A)の含有率が前記の範囲内であると、所望とする分光や色濃度をより得やすくなる。
<樹脂(B)>
樹脂(B)は、特に限定されないが、アルカリ可溶性樹脂であることが好ましい。樹脂(B)としては、以下の樹脂[K1]~[K6]等が挙げられる。
樹脂[K1];不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群から選ばれる少なくとも1種の単量体(a)(以下「(a)」という場合がある)と、炭素数2~4の環状エーテル構造とエチレン性不飽和結合とを有する単量体(b)(以下「(b)」という場合がある)との共重合体;
樹脂[K2];(a)と(b)と、(a)と共重合可能な単量体(c)(ただし、(a)及び(b)とは異なる。)(以下「(c)」という場合がある)との共重合体;
樹脂[K3];(a)と(c)との共重合体;
樹脂[K4];(a)と(c)との共重合体に(b)を反応させた樹脂;
樹脂[K5];(b)と(c)との共重合体に(a)を反応させた樹脂;
樹脂[K6];(b)と(c)との共重合体に(a)を反応させ、さらに多価カルボン酸及び/又はカルボン酸無水物を反応させた樹脂。
樹脂(B)は、特に限定されないが、アルカリ可溶性樹脂であることが好ましい。樹脂(B)としては、以下の樹脂[K1]~[K6]等が挙げられる。
樹脂[K1];不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群から選ばれる少なくとも1種の単量体(a)(以下「(a)」という場合がある)と、炭素数2~4の環状エーテル構造とエチレン性不飽和結合とを有する単量体(b)(以下「(b)」という場合がある)との共重合体;
樹脂[K2];(a)と(b)と、(a)と共重合可能な単量体(c)(ただし、(a)及び(b)とは異なる。)(以下「(c)」という場合がある)との共重合体;
樹脂[K3];(a)と(c)との共重合体;
樹脂[K4];(a)と(c)との共重合体に(b)を反応させた樹脂;
樹脂[K5];(b)と(c)との共重合体に(a)を反応させた樹脂;
樹脂[K6];(b)と(c)との共重合体に(a)を反応させ、さらに多価カルボン酸及び/又はカルボン酸無水物を反応させた樹脂。
(a)としては、具体的には、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、o-、m-、p-ビニル安息香酸等の不飽和モノカルボン酸類;
マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸、3-ビニルフタル酸、4-ビニルフタル酸、3,4,5,6-テトラヒドロフタル酸、1,2,3,6-テトラヒドロフタル酸、ジメチルテトラヒドロフタル酸、1,4-シクロヘキセンジカルボン酸等の不飽和ジカルボン酸類;
メチル-5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸、5-カルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5,6-ジカルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-カルボキシ-5-メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-カルボキシ-5-エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-カルボキシ-6-メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-カルボキシ-6-エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン等のカルボキシ基を含有するビシクロ不飽和化合物類;
無水マレイン酸、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、3-ビニルフタル酸無水物、4-ビニルフタル酸無水物、3,4,5,6-テトラヒドロフタル酸無水物、1,2,3,6-テトラヒドロフタル酸無水物、ジメチルテトラヒドロフタル酸無水物、5,6-ジカルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン無水物等の不飽和ジカルボン酸類無水物;
こはく酸モノ〔2-(メタ)アクリロイルオキシエチル〕、フタル酸モノ〔2-(メタ)アクリロイルオキシエチル〕等の2価以上の多価カルボン酸の不飽和モノ〔(メタ)アクリロイルオキシアルキル〕エステル類;
α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸のような、同一分子中にヒドロキシ基及びカルボキシ基を含有する不飽和アクリレート類等が挙げられる。
これらのうち、共重合反応性の点や得られる樹脂のアルカリ水溶液への溶解性の点から、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸等が好ましい。
マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸、3-ビニルフタル酸、4-ビニルフタル酸、3,4,5,6-テトラヒドロフタル酸、1,2,3,6-テトラヒドロフタル酸、ジメチルテトラヒドロフタル酸、1,4-シクロヘキセンジカルボン酸等の不飽和ジカルボン酸類;
メチル-5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸、5-カルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5,6-ジカルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-カルボキシ-5-メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-カルボキシ-5-エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-カルボキシ-6-メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-カルボキシ-6-エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン等のカルボキシ基を含有するビシクロ不飽和化合物類;
無水マレイン酸、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、3-ビニルフタル酸無水物、4-ビニルフタル酸無水物、3,4,5,6-テトラヒドロフタル酸無水物、1,2,3,6-テトラヒドロフタル酸無水物、ジメチルテトラヒドロフタル酸無水物、5,6-ジカルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン無水物等の不飽和ジカルボン酸類無水物;
こはく酸モノ〔2-(メタ)アクリロイルオキシエチル〕、フタル酸モノ〔2-(メタ)アクリロイルオキシエチル〕等の2価以上の多価カルボン酸の不飽和モノ〔(メタ)アクリロイルオキシアルキル〕エステル類;
α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸のような、同一分子中にヒドロキシ基及びカルボキシ基を含有する不飽和アクリレート類等が挙げられる。
これらのうち、共重合反応性の点や得られる樹脂のアルカリ水溶液への溶解性の点から、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸等が好ましい。
(b)は、例えば、炭素数2~4の環状エーテル構造(例えば、オキシラン環、オキセタン環及びテトラヒドロフラン環からなる群から選ばれる少なくとも1種)とエチレン性不飽和結合とを有する重合性化合物をいう。(b)は、炭素数2~4の環状エーテルと(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する単量体が好ましい。
尚、本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸及びメタクリル酸よりなる群から選ばれる少なくとも1種を表す。「(メタ)アクリロイル」及び「(メタ)アクリレート」等の表記も、同様の意味を有する。
尚、本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸及びメタクリル酸よりなる群から選ばれる少なくとも1種を表す。「(メタ)アクリロイル」及び「(メタ)アクリレート」等の表記も、同様の意味を有する。
(b)としては、例えば、オキシラニル基とエチレン性不飽和結合とを有する単量体(b1)(以下「(b1)」という場合がある)、オキセタニル基とエチレン性不飽和結合とを有する単量体(b2)(以下「(b2)」という場合がある)、テトラヒドロフリル基とエチレン性不飽和結合とを有する単量体(b3)(以下「(b3)」という場合がある)等が挙げられる。
(b1)としては、例えば、直鎖状又は分枝鎖状の脂肪族不飽和炭化水素がエポキシ化された構造を有する単量体(b1-1)(以下「(b1-1)」という場合がある)、脂環式不飽和炭化水素がエポキシ化された構造を有する単量体(b1-2)(以下「(b1-2)」という場合がある)が挙げられる。
(b1-1)としては、グリシジル(メタ)アクリレート、β-メチルグリシジル(メタ)アクリレート、β-エチルグリシジル(メタ)アクリレート、グリシジルビニルエーテル、o-ビニルベンジルグリシジルエーテル、m-ビニルベンジルグリシジルエーテル、p-ビニルベンジルグリシジルエーテル、α-メチル-o-ビニルベンジルグリシジルエーテル、α-メチル-m-ビニルベンジルグリシジルエーテル、α-メチル-p-ビニルベンジルグリシジルエーテル、2,3-ビス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,4-ビス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,5-ビス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,6-ビス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,3,4-トリス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,3,5-トリス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,3,6-トリス(グリシジルオキシメチル)スチレン、3,4,5-トリス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,4,6-トリス(グリシジルオキシメチル)スチレン等が挙げられる。
(b1-2)としては、ビニルシクロヘキセンモノオキサイド、1,2-エポキシ-4-ビニルシクロヘキサン(例えば、セロキサイド2000;(株)ダイセル製)、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート(例えば、サイクロマーA400;(株)ダイセル製)、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート(例えば、サイクロマーM100;(株)ダイセル製)、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、式(R1)で表される化合物及び式(R2)で表される化合物等が挙げられる。
[式(R1)及び式(R2)中、Rra及びRrbは、水素原子、又は炭素数1~4のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基で置換されていてもよい。
Xra及びXrbは、単結合、*-Rrc-、*-Rrc-O-、*-Rrc-S-又は*-Rrc-NH-を表す。
Rrcは、炭素数1~6のアルカンジイル基を表す。
*は、Oとの結合手を表す。]
Xra及びXrbは、単結合、*-Rrc-、*-Rrc-O-、*-Rrc-S-又は*-Rrc-NH-を表す。
Rrcは、炭素数1~6のアルカンジイル基を表す。
*は、Oとの結合手を表す。]
炭素数1~4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基等が挙げられる。
水素原子がヒドロキシで置換されたアルキル基としては、ヒドロキシメチル基、1-ヒドロキシエチル基、2-ヒドロキシエチル基、1-ヒドロキシプロピル基、2-ヒドロキシプロピル基、3-ヒドロキシプロピル基、1-ヒドロキシ-1-メチルエチル基、2-ヒドロキシ-1-メチルエチル基、1-ヒドロキシブチル基、2-ヒドロキシブチル基、3-ヒドロキシブチル基、4-ヒドロキシブチル基等が挙げられる。
Rra及びRrbとしては、好ましくは水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基、1-ヒドロキシエチル基、2-ヒドロキシエチル基が挙げられ、より好ましくは水素原子、メチル基が挙げられる。
水素原子がヒドロキシで置換されたアルキル基としては、ヒドロキシメチル基、1-ヒドロキシエチル基、2-ヒドロキシエチル基、1-ヒドロキシプロピル基、2-ヒドロキシプロピル基、3-ヒドロキシプロピル基、1-ヒドロキシ-1-メチルエチル基、2-ヒドロキシ-1-メチルエチル基、1-ヒドロキシブチル基、2-ヒドロキシブチル基、3-ヒドロキシブチル基、4-ヒドロキシブチル基等が挙げられる。
Rra及びRrbとしては、好ましくは水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基、1-ヒドロキシエチル基、2-ヒドロキシエチル基が挙げられ、より好ましくは水素原子、メチル基が挙げられる。
アルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン-1,2-ジイル基、プロパン-1,3-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル基、ヘキサン-1,6-ジイル基等が挙げられる。
Xra及びXrbとしては、好ましくは単結合、メチレン基、エチレン基、*-CH2-O-及び*-CH2CH2-O-が挙げられ、より好ましくは単結合、*-CH2CH2-O-が挙げられる(*はOとの結合手を表す)。
Xra及びXrbとしては、好ましくは単結合、メチレン基、エチレン基、*-CH2-O-及び*-CH2CH2-O-が挙げられ、より好ましくは単結合、*-CH2CH2-O-が挙げられる(*はOとの結合手を表す)。
式(R1)で表される化合物としては、式(R1-1)~式(R1-15)のいずれかで表される化合物等が挙げられる。中でも、式(R1-1)、式(R1-3)、式(R1-5)、式(R1-7)、式(R1-9)又は式(R1-11)~式(R1-15)で表される化合物が好ましく、式(R1-1)、式(R1-7)、式(R1-9)又は式(R1-15)で表される化合物がより好ましい。
式(R2)で表される化合物としては、式(R2-1)~式(R2-15)のいずれかで表される化合物等が挙げられる。中でも、式(R2-1)、式(R2-3)、式(R2-5)、式(R2-7)、式(R2-9)又は式(R2-11)~式(R2-15)で表される化合物が好ましく、式(R2-1)、式(R2-7)、式(R2-9)又は式(R2-15)で表される化合物がより好ましい。
(b2)としては、オキセタニル基と(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する単量体がより好ましい。(b2)としては、3-メチル-3-メタクリルロイルオキシメチルオキセタン、3-メチル-3-アクリロイルオキシメチルオキセタン、3-エチル-3-メタクリロイルオキシメチルオキセタン、3-エチル-3-アクリロイルオキシメチルオキセタン、3-メチル-3-メタクリロイルオキシエチルオキセタン、3-メチル-3-アクリロイルオキシエチルオキセタン、3-エチル-3-メタクリロイルオキシエチルオキセタン、3-エチル-3-アクリロイルオキシエチルオキセタン等が挙げられる。
(b3)としては、テトラヒドロフリル基と(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する単量体がより好ましい。(b3)としては、具体的には、テトラヒドロフルフリルアクリレート(例えば、ビスコートV#150、大阪有機化学工業(株)製)、テトラヒドロフルフリルメタクリレート等が挙げられる。
(b)としては、得られるカラーフィルタの耐熱性、耐薬品性等の信頼性をより高くすることができる点で、(b1)であることが好ましい。さらに、着色樹脂組成物の保存安定性が優れるという点で、(b1-2)がより好ましい。
(c)としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、tert-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、ドデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-メチルシクロヘキシル(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(当該技術分野では、慣用名として「ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート」といわれている。また、「トリシクロデシル(メタ)アクリレート」という場合がある。)、トリシクロ[5.2.1.02,6]デセン-8-イル(メタ)アクリレート(当該技術分野では、慣用名として「ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート」といわれている。)、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、プロパルギル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ナフチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類;
2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等のヒドロキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル類;
マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエチル等のジカルボン酸ジエステル;
ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-ヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-ヒドロキシメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-(2’-ヒドロキシエチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-メトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-エトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5,6-ジヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5,6-ジ(ヒドロキシメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5,6-ジ(2’-ヒドロキシエチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5,6-ジメトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5,6-ジエトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-ヒドロキシ-5-メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-ヒドロキシ-5-エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-ヒドロキシメチル-5-メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-tert-ブトキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-シクロヘキシルオキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-フェノキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5,6-ビス(tert-ブトキシカルボニル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5,6-ビス(シクロヘキシルオキシカルボニル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン等のビシクロ不飽和化合物類;
N-フェニルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド、N-ベンジルマレイミド、N-スクシンイミジル-3-マレイミドベンゾエート、N-スクシンイミジル-4-マレイミドブチレート、N-スクシンイミジル-6-マレイミドカプロエート、N-スクシンイミジル-3-マレイミドプロピオネート、N-(9-アクリジニル)マレイミド等のジカルボニルイミド誘導体類;
スチレン、α-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、ビニルトルエン、p-メトキシスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸ビニル、1,3-ブタジエン、イソプレン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン等が挙げられる。
(c)としては、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、スチレン、ビニルトルエン、N-フェニルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド、N-ベンジルマレイミド、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン等が好ましく、共重合反応性及び耐熱性の点から、スチレン、ビニルトルエン、N-フェニルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド、N-ベンジルマレイミド、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン等がより好ましい。
2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等のヒドロキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル類;
マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエチル等のジカルボン酸ジエステル;
ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-ヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-ヒドロキシメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-(2’-ヒドロキシエチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-メトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-エトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5,6-ジヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5,6-ジ(ヒドロキシメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5,6-ジ(2’-ヒドロキシエチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5,6-ジメトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5,6-ジエトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-ヒドロキシ-5-メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-ヒドロキシ-5-エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-ヒドロキシメチル-5-メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-tert-ブトキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-シクロヘキシルオキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-フェノキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5,6-ビス(tert-ブトキシカルボニル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5,6-ビス(シクロヘキシルオキシカルボニル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン等のビシクロ不飽和化合物類;
N-フェニルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド、N-ベンジルマレイミド、N-スクシンイミジル-3-マレイミドベンゾエート、N-スクシンイミジル-4-マレイミドブチレート、N-スクシンイミジル-6-マレイミドカプロエート、N-スクシンイミジル-3-マレイミドプロピオネート、N-(9-アクリジニル)マレイミド等のジカルボニルイミド誘導体類;
スチレン、α-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、ビニルトルエン、p-メトキシスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸ビニル、1,3-ブタジエン、イソプレン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン等が挙げられる。
(c)としては、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、スチレン、ビニルトルエン、N-フェニルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド、N-ベンジルマレイミド、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン等が好ましく、共重合反応性及び耐熱性の点から、スチレン、ビニルトルエン、N-フェニルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド、N-ベンジルマレイミド、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン等がより好ましい。
樹脂[K1]において、それぞれに由来する構造単位の比率は、樹脂[K1]を構成する全構造単位中、
(a)に由来する構造単位;2~60モル%
(b)に由来する構造単位;40~98モル%
であることが好ましく、
(a)に由来する構造単位;10~50モル%
(b)に由来する構造単位;50~90モル%
であることがより好ましい。
樹脂[K1]の構造単位の比率が、上記の範囲にあると、着色樹脂組成物の保存安定性、着色パターンを形成する際の現像性、及び得られるカラーフィルタの耐溶剤性に優れる傾向がある。
(a)に由来する構造単位;2~60モル%
(b)に由来する構造単位;40~98モル%
であることが好ましく、
(a)に由来する構造単位;10~50モル%
(b)に由来する構造単位;50~90モル%
であることがより好ましい。
樹脂[K1]の構造単位の比率が、上記の範囲にあると、着色樹脂組成物の保存安定性、着色パターンを形成する際の現像性、及び得られるカラーフィルタの耐溶剤性に優れる傾向がある。
樹脂[K1]は、例えば、文献「高分子合成の実験法」(大津隆行著 発行所(株)化学同人 第1版第1刷 1972年3月1日発行)に記載された方法及び当該文献に記載された引用文献を参考にして製造することができる。
具体的には、(a)及び(b)の所定量、重合開始剤及び溶剤等を反応容器中に入れて、例えば、窒素により酸素を置換することにより、脱酸素雰囲気にし、撹拌しながら、加熱及び保温する方法が挙げられる。なお、ここで用いられる重合開始剤及び溶剤等は、特に限定されず、当該分野で通常使用されているものを使用することができる。例えば、重合開始剤としては、アゾ化合物(2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)等)や有機過酸化物(ベンゾイルペルオキシド等)が挙げられ、溶剤としては、各モノマーを溶解するものであればよく、溶剤(E)として後述する溶剤等が挙げられる。
なお、得られた共重合体は、反応後の溶液をそのまま使用してもよいし、濃縮あるいは希釈した溶液を使用してもよいし、再沈殿等の方法で固体(粉体)として取り出したものを使用してもよい。特に、この重合の際に溶剤として、着色樹脂組成物に含まれる溶剤を使用することにより、反応後の溶液をそのまま着色樹脂組成物の調製に使用することができるため、着色樹脂組成物の製造工程を簡略化することができる。
樹脂[K2]において、それぞれに由来する構造単位の比率は、樹脂[K2]を構成する全構造単位中、
(a)に由来する構造単位;2~45モル%
(b)に由来する構造単位;2~95モル%
(c)に由来する構造単位;1~65モル%
であることが好ましく、
(a)に由来する構造単位;5~40モル%
(b)に由来する構造単位;5~80モル%
(c)に由来する構造単位;5~60モル%
であることがより好ましい。
樹脂[K2]の構造単位の比率が、上記の範囲にあると、着色樹脂組成物の保存安定性、着色パターンを形成する際の現像性、並びに、得られるカラーフィルタの耐溶剤性、耐熱性及び機械強度に優れる傾向がある。
(a)に由来する構造単位;2~45モル%
(b)に由来する構造単位;2~95モル%
(c)に由来する構造単位;1~65モル%
であることが好ましく、
(a)に由来する構造単位;5~40モル%
(b)に由来する構造単位;5~80モル%
(c)に由来する構造単位;5~60モル%
であることがより好ましい。
樹脂[K2]の構造単位の比率が、上記の範囲にあると、着色樹脂組成物の保存安定性、着色パターンを形成する際の現像性、並びに、得られるカラーフィルタの耐溶剤性、耐熱性及び機械強度に優れる傾向がある。
樹脂[K2]は、例えば、樹脂[K1]の製造方法として記載した方法と同様に製造することができる。
樹脂[K3]において、それぞれに由来する構造単位の比率は、樹脂[K3]を構成する全構造単位中、
(a)に由来する構造単位;2~60モル%
(c)に由来する構造単位;40~98モル%
であることが好ましく、
(a)に由来する構造単位;10~50モル%
(c)に由来する構造単位;50~90モル%
であることがより好ましい。
樹脂[K3]は、例えば、樹脂[K1]の製造方法として記載した方法と同様に製造することができる。
(a)に由来する構造単位;2~60モル%
(c)に由来する構造単位;40~98モル%
であることが好ましく、
(a)に由来する構造単位;10~50モル%
(c)に由来する構造単位;50~90モル%
であることがより好ましい。
樹脂[K3]は、例えば、樹脂[K1]の製造方法として記載した方法と同様に製造することができる。
樹脂[K4]は、(a)と(c)との共重合体を得て、(b)が有する炭素数2~4の環状エーテルを(a)が有するカルボン酸及び/又はカルボン酸無水物に付加させることにより製造することができる。
まず(a)と(c)との共重合体を、樹脂[K1]の製造方法として記載した方法と同様に製造する。この場合、それぞれに由来する構造単位の比率は、樹脂[K3]で挙げたもの同じ比率であることが好ましい。
まず(a)と(c)との共重合体を、樹脂[K1]の製造方法として記載した方法と同様に製造する。この場合、それぞれに由来する構造単位の比率は、樹脂[K3]で挙げたもの同じ比率であることが好ましい。
次に、前記共重合体中の(a)に由来するカルボン酸及び/又はカルボン酸無水物の一部に、(b)が有する炭素数2~4の環状エーテルを反応させる。
(a)と(c)との共重合体の製造に引き続き、フラスコ内雰囲気を窒素から空気に置換し、(b)、カルボン酸又はカルボン酸無水物と環状エーテルとの反応触媒(例えばトリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等)及び重合禁止剤(例えばハイドロキノン等)等をフラスコ内に入れて、例えば、60~130℃で、1~10時間反応することにより、樹脂[K4]を製造することができる。
(b)の使用量は、(a)100モルに対して、5~80モルが好ましく、より好ましくは10~75モルである。この範囲にすることにより、着色樹脂組成物の保存安定性、パターンを形成する際の現像性、並びに、得られるパターンの耐溶剤性、耐熱性、機械強度及び感度のバランスが良好になる傾向がある。環状エーテルの反応性が高く、未反応の(b)が残存しにくいことから、樹脂[K4]に用いる(b)としては(b1)が好ましく、さらに(b1-1)が好ましい。
前記反応触媒の使用量は、(a)、(b)及び(c)の合計量100質量部に対して0.001~5質量部が好ましい。前記重合禁止剤の使用量は、(a)、(b)及び(c)の合計量100質量部に対して0.001~5質量部が好ましい。
仕込方法、反応温度及び時間等の反応条件は、製造設備や重合による発熱量等を考慮して適宜調整することができる。なお、重合条件と同様に、製造設備や重合による発熱量等を考慮し、仕込方法や反応温度を適宜調整することができる。
(a)と(c)との共重合体の製造に引き続き、フラスコ内雰囲気を窒素から空気に置換し、(b)、カルボン酸又はカルボン酸無水物と環状エーテルとの反応触媒(例えばトリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等)及び重合禁止剤(例えばハイドロキノン等)等をフラスコ内に入れて、例えば、60~130℃で、1~10時間反応することにより、樹脂[K4]を製造することができる。
(b)の使用量は、(a)100モルに対して、5~80モルが好ましく、より好ましくは10~75モルである。この範囲にすることにより、着色樹脂組成物の保存安定性、パターンを形成する際の現像性、並びに、得られるパターンの耐溶剤性、耐熱性、機械強度及び感度のバランスが良好になる傾向がある。環状エーテルの反応性が高く、未反応の(b)が残存しにくいことから、樹脂[K4]に用いる(b)としては(b1)が好ましく、さらに(b1-1)が好ましい。
前記反応触媒の使用量は、(a)、(b)及び(c)の合計量100質量部に対して0.001~5質量部が好ましい。前記重合禁止剤の使用量は、(a)、(b)及び(c)の合計量100質量部に対して0.001~5質量部が好ましい。
仕込方法、反応温度及び時間等の反応条件は、製造設備や重合による発熱量等を考慮して適宜調整することができる。なお、重合条件と同様に、製造設備や重合による発熱量等を考慮し、仕込方法や反応温度を適宜調整することができる。
樹脂[K5]は、第一段階として、上述した樹脂[K1]の製造方法と同様にして、(b)と(c)との共重合体を得る。上記と同様に、得られた共重合体は、反応後の溶液をそのまま使用してもよいし、濃縮あるいは希釈した溶液を使用してもよいし、再沈殿等の方法で固体(粉体)として取り出したものを使用してもよい。
(b)及び(c)に由来する構造単位の比率は、前記の共重合体を構成する全構造単位の合計モル数に対して、それぞれ、
(b)に由来する構造単位;5~95モル%
(c)に由来する構造単位;5~95モル%
であることが好ましく、
(b)に由来する構造単位;10~90モル%
(c)に由来する構造単位;10~90モル%
であることがより好ましい。
(b)及び(c)に由来する構造単位の比率は、前記の共重合体を構成する全構造単位の合計モル数に対して、それぞれ、
(b)に由来する構造単位;5~95モル%
(c)に由来する構造単位;5~95モル%
であることが好ましく、
(b)に由来する構造単位;10~90モル%
(c)に由来する構造単位;10~90モル%
であることがより好ましい。
さらに、樹脂[K4]の製造方法と同様の条件で、(b)と(c)との共重合体が有する(b)に由来する環状エーテルに、(a)が有するカルボン酸又はカルボン酸無水物を反応させることにより、樹脂[K5]を得ることができる。
前記の共重合体に反応させる(a)の使用量は、(b)100モルに対して、5~100モルが好ましい。環状エーテルの反応性が高く、未反応の(b)が残存しにくいことから、樹脂[K5]に用いる(b)としては(b1)が好ましく、さらに(b1-1)が好ましい。
前記の共重合体に反応させる(a)の使用量は、(b)100モルに対して、5~100モルが好ましい。環状エーテルの反応性が高く、未反応の(b)が残存しにくいことから、樹脂[K5]に用いる(b)としては(b1)が好ましく、さらに(b1-1)が好ましい。
樹脂[K6]は、樹脂[K5]に、さらにカルボン酸無水物を反応させた樹脂である。環状エーテルとカルボン酸又はカルボン酸無水物との反応により発生するヒドロキシ基に、カルボン酸無水物を反応させる。
カルボン酸無水物としては、無水コハク酸、無水マレイン酸、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、3-ビニルフタル酸無水物、4-ビニルフタル酸無水物、3,4,5,6-テトラヒドロフタル酸無水物、1,2,3,6-テトラヒドロフタル酸無水物、ジメチルテトラヒドロフタル酸無水物、5,6-ジカルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン無水物等が挙げられる。カルボン酸無水物の使用量は、(a)の使用量1モルに対して、0.1~1モルが好ましい。
カルボン酸無水物としては、無水コハク酸、無水マレイン酸、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、3-ビニルフタル酸無水物、4-ビニルフタル酸無水物、3,4,5,6-テトラヒドロフタル酸無水物、1,2,3,6-テトラヒドロフタル酸無水物、ジメチルテトラヒドロフタル酸無水物、5,6-ジカルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン無水物等が挙げられる。カルボン酸無水物の使用量は、(a)の使用量1モルに対して、0.1~1モルが好ましい。
具体的な樹脂(B)としては、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体、3,4-エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デシルアクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体等の樹脂[K1];3,4-エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デシルアクリレート/ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体、グリシジル(メタ)アクリレート/ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体、グリシジル(メタ)アクリレート/スチレン/(メタ)アクリル酸共重合体、3,4-エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デシルアクリレート/(メタ)アクリル酸/N-シクロヘキシルマレイミド共重合体、3,4-エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デシルアクリレート/(メタ)アクリル酸/N-シクロヘキシルマレイミド/2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート共重合体、3-メチル-3-(メタ)アクリルロイルオキシメチルオキセタン/(メタ)アクリル酸/スチレン共重合体等の樹脂[K2];ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン/(メタ)アクリル酸共重合体等の樹脂[K3];ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体にグリシジル(メタ)アクリレートを付加させた樹脂、トリシクロデシル(メタ)アクリレート/スチレン/(メタ)アクリル酸共重合体にグリシジル(メタ)アクリレートを付加させた樹脂、トリシクロデシル(メタ)アクリレート/ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体にグリシジル(メタ)アクリレートを付加させた樹脂等の樹脂[K4];トリシクロデシル(メタ)アクリレート/グリシジル(メタ)アクリレートの共重合体に(メタ)アクリル酸を反応させた樹脂、トリシクロデシル(メタ)アクリレート/スチレン/グリシジル(メタ)アクリレートの共重合体に(メタ)アクリル酸を反応させた樹脂等の樹脂[K5];トリシクロデシル(メタ)アクリレート/グリシジル(メタ)アクリレートの共重合体に(メタ)アクリル酸を反応させた樹脂にさらにテトラヒドロフタル酸無水物を反応させた樹脂、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート/グリシジル(メタ)アクリレート/ジシクロペンタニル(メタ)アクリレートの共重合体に(メタ)アクリル酸を反応させた樹脂にさらに無水コハク酸を反応させた樹脂等の樹脂[K6]等が挙げられる。
中でも、樹脂(B)としては、不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群から選ばれる少なくとも1種に由来する構造単位と、炭素数2~4の環状エーテル構造及びエチレン性不飽和結合を有する構造単位とを含む共重合体(樹脂[K1]又は樹脂[K2])、又は樹脂[K6]が好ましく、樹脂[K1]又は樹脂[K2]がより好ましい。
中でも、樹脂(B)としては、不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群から選ばれる少なくとも1種に由来する構造単位と、炭素数2~4の環状エーテル構造及びエチレン性不飽和結合を有する構造単位とを含む共重合体(樹脂[K1]又は樹脂[K2])、又は樹脂[K6]が好ましく、樹脂[K1]又は樹脂[K2]がより好ましい。
樹脂(B)のポリスチレン換算の重量平均分子量は、好ましくは500~100,000であり、より好ましくは600~50,000であり、さらに好ましくは700~30,000である。分子量が前記の範囲内にあると、カラーフィルタの硬度が向上し、残膜率が高く、未露光部の現像液に対する溶解性が良好で、着色パターンの解像度が向上する傾向がある。
樹脂(B)の分散度[重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)]は、好ましくは1.1~6であり、より好ましくは1.2~4である。
樹脂(B)の酸価は、固形分換算で、好ましくは10~170mg-KOH/gであり、より好ましくは20~150mg-KOH/g、さらに好ましくは30~135mg-KOH/gである。ここで酸価は樹脂(B)1gを中和するために必要な水酸化カリウムの量(mg)として測定される値であり、例えば水酸化カリウム水溶液を用いて滴定することにより求めることができる。
樹脂(B)の含有率は、固形分の総量に対して、好ましくは7~80質量%であり、より好ましくは13~75質量%であり、さらに好ましくは17~70質量%、さらにより好ましくは17~55質量%である。樹脂(B)の含有率が、前記の範囲内にあると、着色パターンが形成でき、また着色パターンの解像度及び残膜率が向上する傾向がある。
<重合性化合物(C)>
重合性化合物(C)は、重合開始剤(D)から発生した活性ラジカル及び/又は酸によって重合しうる化合物であり、例えば、重合性のエチレン性不飽和結合を有する化合物等が挙げられ、好ましくは(メタ)アクリル酸エステル化合物である。
重合性化合物(C)は、重合開始剤(D)から発生した活性ラジカル及び/又は酸によって重合しうる化合物であり、例えば、重合性のエチレン性不飽和結合を有する化合物等が挙げられ、好ましくは(メタ)アクリル酸エステル化合物である。
中でも、重合性化合物(C)は、エチレン性不飽和結合を3つ以上有する重合性化合物であることが好ましい。このような重合性化合物としては、例えば、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、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールデカ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールノナ(メタ)アクリレート、トリス(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、エチレングリコール変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、エチレングリコール変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、プロピレングリコール変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、プロピレングリコール変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
中でも、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート及びジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートからなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、トリメチロールプロパントリアクリレート、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からなる群から選択される少なくとも1種を含むことがより好ましい。
中でも、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート及びジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートからなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、トリメチロールプロパントリアクリレート、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からなる群から選択される少なくとも1種を含むことがより好ましい。
重合性化合物(C)の重量平均分子量は、好ましくは150以上2,900以下、より好ましくは250以上1,500以下である。
本発明の着色樹脂組成物が重合性化合物(C)を含む場合、重合性化合物(C)の含有率は、固形分の総量に対して、7~65質量%であることが好ましく、より好ましくは13~60質量%であり、さらに好ましくは17~55質量%である。重合性化合物(C)の含有率が、前記の範囲内にあると、着色パターン形成時の残膜率及びカラーフィルタの耐薬品性が向上する傾向がある。
<重合開始剤(D)>
重合開始剤(D)は、光や熱の作用により活性ラジカル、酸等を発生し、重合を開始しうる化合物であれば特に限定されることなく、公知の重合開始剤を用いることができる。
活性ラジカルを発生する重合開始剤としては、例えば、アルキルフェノン化合物、トリアジン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、O-アシルオキシム化合物及びビイミダゾール化合物が挙げられる。
重合開始剤(D)は、光や熱の作用により活性ラジカル、酸等を発生し、重合を開始しうる化合物であれば特に限定されることなく、公知の重合開始剤を用いることができる。
活性ラジカルを発生する重合開始剤としては、例えば、アルキルフェノン化合物、トリアジン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、O-アシルオキシム化合物及びビイミダゾール化合物が挙げられる。
前記O-アシルオキシム化合物は、式(d1)で表される部分構造を有する化合物である。以下、*は結合手を表す。
前記O-アシルオキシム化合物としては、例えば、N-ベンゾイルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)ブタン-1-オン-2-イミン、N-ベンゾイルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)オクタン-1-オン-2-イミン、N-ベンゾイルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)-3-シクロペンチルプロパン-1-オン-2-イミン、N-アセトキシ-1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]エタン-1-イミン、N-アセトキシ-1-[9-エチル-6-{2-メチル-4-(3,3-ジメチル-2,4-ジオキサシクロペンタニルメチルオキシ)ベンゾイル}-9H-カルバゾール-3-イル]エタン-1-イミン、N-アセトキシ-1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-3-シクロペンチルプロパン-1-イミン、N-ベンゾイルオキシ-1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-3-シクロペンチルプロパン-1-オン-2-イミン、N-アセチルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)-3-シクロヘキシルプロパン-1-オン-2-イミン等が挙げられる。イルガキュアOXE01、OXE02、OXE03(以上、BASF製)、N-1919(ADEKA製)、TR-PBG327(常州強力電子新材料社製)等の市販品を用いてもよい。中でも、O-アシルオキシム化合物は、N-アセチルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)-3-シクロヘキシルプロパン-1-オン-2-イミン、N-ベンゾイルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)ブタン-1-オン-2-イミン、N-ベンゾイルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)オクタン-1-オン-2-イミン及びN-ベンゾイルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)-3-シクロペンチルプロパン-1-オン-2-イミンからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、N-アセチルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)-3-シクロヘキシルプロパン-1-オン-2-イミン、N-ベンゾイルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)オクタン-1-オン-2-イミンがより好ましい。これらのO-アシルオキシム化合物であると、高明度なカラーフィルタが得られる傾向にある。
前記アルキルフェノン化合物は、式(d2)で表される部分構造又は式(d3)で表される部分構造を有する化合物であることが好ましい。これらの部分構造中、ベンゼン環は置換基を有していてもよい。
式(d2)で表される部分構造を有する化合物としては、例えば、2-メチル-2-モルホリノ-1-(4-メチルスルファニルフェニル)プロパン-1-オン、2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-2-ベンジルブタン-1-オン、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]ブタン-1-オン等が挙げられる。イルガキュア369、907、379(以上、BASF製)等の市販品を用いてもよい。
式(d3)で表される部分構造を有する化合物としては、例えば、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-〔4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル〕プロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-(4-イソプロペニルフェニル)プロパン-1-オンのオリゴマー、α,α-ジエトキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。
感度の点で、アルキルフェノン化合物としては、式(d2)で表される部分構造を有する化合物が好ましい。
感度の点で、アルキルフェノン化合物としては、式(d2)で表される部分構造を有する化合物が好ましい。
前記トリアジン化合物としては、例えば、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-(4-メトキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-(4-メトキシナフチル)-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-ピペロニル-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-(4-メトキシスチリル)-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-〔2-(5-メチルフラン-2-イル)エテニル〕-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-〔2-(フラン-2-イル)エテニル〕-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-〔2-(4-ジエチルアミノ-2-メチルフェニル)エテニル〕-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-〔2-(3,4-ジメトキシフェニル)エテニル〕-1,3,5-トリアジン等が挙げられる。
前記アシルホスフィンオキサイド化合物としては、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等が挙げられる。イルガキュア(登録商標)819(BASF製)等の市販品を用いてもよい。
前記ビイミダゾール化合物としては、例えば、2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルビイミダゾール、2,2’-ビス(2,3-ジクロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルビイミダゾール(例えば、特開平6-75372号公報、特開平6-75373号公報等参照。)、2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルビイミダゾール、2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラ(アルコキシフェニル)ビイミダゾール、2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラ(ジアルコキシフェニル)ビイミダゾール、2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラ(トリアルコキシフェニル)ビイミダゾール(例えば、特公昭48-38403号公報、特開昭62-174204号公報等参照。)、4,4’,5,5’-位のフェニル基がカルボアルコキシ基により置換されているビイミダゾール化合物(例えば、特開平7-10913号公報等参照。)等が挙げられる。
さらに重合開始剤(D)としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン化合物;ベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸メチル、4-フェニルベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルサルファイド、3,3’,4,4’-テトラ(tert-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2,4,6-トリメチルベンゾフェノン等のベンゾフェノン化合物;9,10-フェナンスレンキノン、2-エチルアントラキノン、カンファーキノン等のキノン化合物;10-ブチル-2-クロロアクリドン、ベンジル、フェニルグリオキシル酸メチル、チタノセン化合物等が挙げられる。これらは、後述の重合開始助剤(D1)(特にアミン化合物)と組み合わせて用いることが好ましい。
酸を発生する重合開始剤としては、例えば、4-ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウムp-トルエンスルホナート、4-ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、4-アセトキシフェニルジメチルスルホニウムp-トルエンスルホナート、4-アセトキシフェニルメチルベンジルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムp-トルエンスルホナート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムp-トルエンスルホナート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート等のオニウム塩類や、ニトロベンジルトシレート類、ベンゾイントシレート類等が挙げられる。
重合開始剤(D)としては、アルキルフェノン化合物、トリアジン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、O-アシルオキシム化合物及びビイミダゾール化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種を含む重合開始剤が好ましく、O-アシルオキシム化合物を含む重合開始剤がより好ましい。
本発明の着色樹脂組成物が重合開始剤(D)を含む場合、重合開始剤(D)の含有量は、樹脂(B)及び重合性化合物(C)の合計量100質量部に対して、好ましくは0.1~30質量部であり、より好ましくは1~20質量部である。重合開始剤(D)の含有量が、前記の範囲内にあると、高感度化して露光時間が短縮される傾向があるためカラーフィルタの生産性が向上する。
<重合開始助剤(D1)>
重合開始助剤(D1)は、重合開始剤によって重合が開始された重合性化合物の重合を促進するために用いられる化合物、もしくは増感剤である。重合開始助剤(D1)を含む場合、通常、重合開始剤(D)と組み合わせて用いられる。
重合開始助剤(D1)としては、アミン化合物、アルコキシアントラセン化合物、チオキサントン化合物及びカルボン酸化合物等が挙げられる。
重合開始助剤(D1)は、重合開始剤によって重合が開始された重合性化合物の重合を促進するために用いられる化合物、もしくは増感剤である。重合開始助剤(D1)を含む場合、通常、重合開始剤(D)と組み合わせて用いられる。
重合開始助剤(D1)としては、アミン化合物、アルコキシアントラセン化合物、チオキサントン化合物及びカルボン酸化合物等が挙げられる。
前記アミン化合物としては、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4-ジメチルアミノ安息香酸メチル、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸2-ジメチルアミノエチル、4-ジメチルアミノ安息香酸2-エチルヘキシル、N,N-ジメチルパラトルイジン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン(通称ミヒラーズケトン)、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(エチルメチルアミノ)ベンゾフェノン等が挙げられ、中でも4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンが好ましい。EAB-F(保土谷化学工業(株)製)等の市販品を用いてもよい。
前記アルコキシアントラセン化合物としては、9,10-ジメトキシアントラセン、2-エチル-9,10-ジメトキシアントラセン、9,10-ジエトキシアントラセン、2-エチル-9,10-ジエトキシアントラセン、9,10-ジブトキシアントラセン、2-エチル-9,10-ジブトキシアントラセン等が挙げられる。
前記チオキサントン化合物としては、2-イソプロピルチオキサントン、4-イソプロピルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン、1-クロロ-4-プロポキシチオキサントン等が挙げられる。
前記カルボン酸化合物としては、フェニルスルファニル酢酸、メチルフェニルスルファニル酢酸、エチルフェニルスルファニル酢酸、メチルエチルフェニルスルファニル酢酸、ジメチルフェニルスルファニル酢酸、メトキシフェニルスルファニル酢酸、ジメトキシフェニルスルファニル酢酸、クロロフェニルスルファニル酢酸、ジクロロフェニルスルファニル酢酸、N-フェニルグリシン、フェノキシ酢酸、ナフチルチオ酢酸、N-ナフチルグリシン、ナフトキシ酢酸等が挙げられる。
これらの重合開始助剤(D1)を用いる場合、その含有量は、樹脂(B)及び重合性化合物(C)の合計量100質量部に対して、好ましくは0.1~30質量部、より好ましくは1~20質量部である。重合開始助剤(D1)の量がこの範囲内にあると、さらに高感度で着色パターンを形成することができ、カラーフィルタの生産性が向上する傾向にある。
<溶剤(E)>
溶剤(E)は、特に限定されず、当該分野で通常使用される溶剤を用いることができる。例えば、エステル溶剤(分子内に-COO-を含み、-O-を含まない溶剤)、エーテル溶剤(分子内に-O-を含み、-COO-を含まない溶剤)、エーテルエステル溶剤(分子内に-COO-と-O-とを含む溶剤)、ケトン溶剤(分子内に-CO-を含み、-COO-を含まない溶剤)、アルコール溶剤(分子内にOHを含み、-O-、-CO-及び-COO-を含まない溶剤)、芳香族炭化水素溶剤、アミド溶剤、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。
溶剤(E)は、特に限定されず、当該分野で通常使用される溶剤を用いることができる。例えば、エステル溶剤(分子内に-COO-を含み、-O-を含まない溶剤)、エーテル溶剤(分子内に-O-を含み、-COO-を含まない溶剤)、エーテルエステル溶剤(分子内に-COO-と-O-とを含む溶剤)、ケトン溶剤(分子内に-CO-を含み、-COO-を含まない溶剤)、アルコール溶剤(分子内にOHを含み、-O-、-CO-及び-COO-を含まない溶剤)、芳香族炭化水素溶剤、アミド溶剤、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。
エステル溶剤としては、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、2-ヒドロキシイソブタン酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸ペンチル、酢酸イソペンチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、シクロヘキサノールアセテート及びγ-ブチロラクトンなどが挙げられる。
エーテル溶剤としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、3-メトキシ-1-ブタノール、3-メトキシ-3-メチルブタノール、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,4-ジオキサン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、アニソール、フェネトール及びメチルアニソールなどが挙げられる。
エーテルエステル溶剤としては、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、2-メトキシプロピオン酸メチル、2-メトキシプロピオン酸エチル、2-メトキシプロピオン酸プロピル、2-エトキシプロピオン酸メチル、2-エトキシプロピオン酸エチル、2-メトキシ-2-メチルプロピオン酸メチル、2-エトキシ-2-メチルプロピオン酸エチル、3-メトキシブチルアセテート、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート及びジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどが挙げられる。
ケトン溶剤としては、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン(ジアセトンアルコール)、アセトン、2-ブタノン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン、4-ヘプタノン、4-メチル-2-ペンタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン及びイソホロンなどが挙げられる。
アルコール溶剤としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール及びグリセリンなどが挙げられる。
芳香族炭化水素溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン及びメシチレンなどが挙げられる。
アミド溶剤としては、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド及びN-メチルピロリドンなどが挙げられる。
溶剤(E)は、エーテル溶剤、エーテルエステル溶剤、ケトン溶剤及びアミド溶剤からなる群より選択される1種以上であることが好ましく、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジアセトンアルコール、及びN-メチルピロリドンからなる群より選択される1種以上を含むことがさらに好ましい。
溶剤(E)の含有率は、着色樹脂組成物の総量に対して、好ましくは70~95質量%であり、より好ましくは75~92質量%である。言い換えると、着色樹脂組成物の固形分は、好ましくは5~30質量%、より好ましくは8~25質量%である。溶剤(E)の含有率が前記の範囲内にあると、塗布時の平坦性が良好になり、またカラーフィルタを形成した際に色濃度が不足しないために表示特性が良好となる傾向がある。
<レベリング剤(F)>
レベリング剤(F)としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤及びフッ素原子を有するシリコーン系界面活性剤等が挙げられる。これらは、側鎖に重合性基を有していてもよい。
レベリング剤(F)としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤及びフッ素原子を有するシリコーン系界面活性剤等が挙げられる。これらは、側鎖に重合性基を有していてもよい。
シリコーン系界面活性剤としては、分子内にシロキサン結合を有する界面活性剤等が挙げられる。具体的には、トーレシリコーンDC3PA、同SH7PA、同DC11PA、同SH21PA、同SH28PA、同SH29PA、同SH30PA、同SH8400(商品名:東レ・ダウコーニング(株)製)、KP321、KP322、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341(信越化学工業(株)製)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF4446、TSF4452及びTSF4460(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)等が挙げられる。
前記のフッ素系界面活性剤としては、分子内にフルオロカーボン鎖を有する界面活性剤等が挙げられる。具体的には、フロラード(登録商標)FC430、同FC431(住友スリーエム(株)製)、メガファック(登録商標)F142D、同F171、同F172、同F173、同F177、同F183、同F554、同R30、同RS-718-K(DIC(株)製)、エフトップ(登録商標)EF301、同EF303、同EF351、同EF352(三菱マテリアル電子化成(株)製)、サーフロン(登録商標)S381、同S382、同SC101、同SC105(AGC(株)(旧旭硝子(株))製)及びE5844((株)ダイキンファインケミカル研究所製)等が挙げられる。
前記のフッ素原子を有するシリコーン系界面活性剤としては、分子内にシロキサン結合及びフルオロカーボン鎖を有する界面活性剤等が挙げられる。具体的には、メガファック(登録商標)R08、同BL20、同F475、同F477及び同F443(DIC(株)製)等が挙げられる。
本発明の着色樹脂組成物がレベリング剤(F)を含む場合、レベリング剤(F)の含有率は、着色樹脂組成物の総量に対して、好ましくは0.001~0.2質量%であり、より好ましくは0.002~0.1質量%、さらに好ましくは0.005~0.05質量%である。尚、この含有率に、前記顔料分散剤の含有率は含まれない。レベリング剤(F)の含有率が前記の範囲内にあると、カラーフィルタの平坦性を良好にすることができる。
<その他の成分>
着色樹脂組成物は、必要に応じて、充填剤、他の高分子化合物、密着促進剤、酸化防止剤、光安定剤、連鎖移動剤等、当該技術分野で公知の添加剤を含んでもよい。
着色樹脂組成物は、必要に応じて、充填剤、他の高分子化合物、密着促進剤、酸化防止剤、光安定剤、連鎖移動剤等、当該技術分野で公知の添加剤を含んでもよい。
<着色樹脂組成物の製造方法>
着色樹脂組成物は、例えば、化合物(I)を含む着色剤(A)、樹脂(B)、並びに必要に応じて用いられる重合性化合物(C)、重合開始剤(D)、溶剤(E)、レベリング剤(F)、重合開始助剤(D1)及びその他の成分を混合することにより調製できる。
化合物(I)や必要に応じて用いられるその他の顔料は、予め顔料分散液に含ませてもよい。顔料分散液に、残りの成分を、所定の濃度となるように混合することにより、目的の着色樹脂組成物を調製できる。
染料を含む場合の染料は、予め溶剤(E)の一部又は全部に溶解させて溶液を調製してもよい。該溶液を、孔径0.01~1μm程度のフィルタでろ過することが好ましい。
混合後の着色樹脂組成物を、孔径0.01~10μm程度のフィルタでろ過することが好ましい。
着色樹脂組成物は、例えば、化合物(I)を含む着色剤(A)、樹脂(B)、並びに必要に応じて用いられる重合性化合物(C)、重合開始剤(D)、溶剤(E)、レベリング剤(F)、重合開始助剤(D1)及びその他の成分を混合することにより調製できる。
化合物(I)や必要に応じて用いられるその他の顔料は、予め顔料分散液に含ませてもよい。顔料分散液に、残りの成分を、所定の濃度となるように混合することにより、目的の着色樹脂組成物を調製できる。
染料を含む場合の染料は、予め溶剤(E)の一部又は全部に溶解させて溶液を調製してもよい。該溶液を、孔径0.01~1μm程度のフィルタでろ過することが好ましい。
混合後の着色樹脂組成物を、孔径0.01~10μm程度のフィルタでろ過することが好ましい。
[カラーフィルタ]
本発明の着色樹脂組成物からカラーフィルタの着色パターンを製造する方法としては、フォトリソグラフ法、インクジェット法、印刷法等が挙げられる。中でも、フォトリソグラフ法が好ましい。フォトリソグラフ法は、前記着色樹脂組成物を基板に塗布し、乾燥させて組成物層を形成し、フォトマスクを介して該組成物層を露光して、現像する方法である。フォトリソグラフ法において、露光の際にフォトマスクを用いないこと、及び/又は現像しないことにより、前記組成物層の硬化物である着色塗膜を形成することができる。
本発明の着色樹脂組成物からカラーフィルタの着色パターンを製造する方法としては、フォトリソグラフ法、インクジェット法、印刷法等が挙げられる。中でも、フォトリソグラフ法が好ましい。フォトリソグラフ法は、前記着色樹脂組成物を基板に塗布し、乾燥させて組成物層を形成し、フォトマスクを介して該組成物層を露光して、現像する方法である。フォトリソグラフ法において、露光の際にフォトマスクを用いないこと、及び/又は現像しないことにより、前記組成物層の硬化物である着色塗膜を形成することができる。
カラーフィルタ(硬化膜)の膜厚は、例えば、30μm以下、好ましくは20μm以下、より好ましくは6μm以下、さらに好ましくは3μm以下、さらにより好ましくは1.5μm以下、特に好ましくは0.5μm以下であり、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.2μm以上、さらに好ましくは0.3μm以上である。
基板としては、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミナケイ酸塩ガラス、表面をシリカコートしたソーダライムガラスなどのガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板、シリコン、前記基板上にアルミニウム、銀、銀/銅/パラジウム合金薄膜などを形成したものが用いられる。これらの基板上には、別のカラーフィルタ層、樹脂層、トランジスタ、回路等が形成されていてもよい。またシリコン基板上にHMDS処理を施した基板を使用してもよい。
フォトリソグラフ法による各色画素の形成は、公知又は慣用の装置や条件で行うことができる。例えば、下記のようにして作製することができる。まず、着色樹脂組成物を基板上に塗布し、加熱乾燥(プリベーク)及び/又は減圧乾燥することにより溶剤等の揮発成分を除去して乾燥させ、平滑な組成物層を得る。塗布方法としては、スピンコート法、スリットコート法、スリット アンド スピンコート法等が挙げられる。加熱乾燥を行う場合の温度は、30~120℃が好ましく、50~110℃がより好ましい。また加熱時間としては、10秒間~60分間であることが好ましく、30秒間~30分間であることがより好ましい。減圧乾燥を行う場合は、50~150Paの圧力下、20~25℃の温度範囲で行うことが好ましい。組成物層の膜厚は、特に限定されず、目的とするカラーフィルタの膜厚に応じて適宜選択すればよい。
次に、組成物層は、目的の着色パターンを形成するためのフォトマスクを介して露光される。該フォトマスク上のパターンは特に限定されず、目的とする用途に応じたパターンが用いられる。露光に用いられる光源としては、250~450nmの波長の光を発生する光源が好ましい。例えば、250nm未満の光を、この波長域をカットするフィルタを用いてカットしたり、436nm付近、408nm付近、365nm付近の光を、これらの波長域を取り出すバンドパスフィルタを用いて選択的に取り出したりしてもよい。具体的には、水銀灯、発光ダイオード、メタルハライドランプ、ハロゲンランプ等が挙げられる。露光面全体に均一に平行光線を照射したり、フォトマスクと基板との正確な位置合わせを行うことができるため、マスクアライナ及びステッパ等の縮小投影露光装置またはプロキシミティ露光装置を使用することが好ましい。
露光後の組成物層を現像液に接触させて現像することにより、基板上に着色パターンが形成される。現像により、組成物層の未露光部が現像液に溶解して除去される。現像液としては、例えば、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム等のアルカリ性化合物の水溶液が好ましい。これらのアルカリ性化合物の水溶液中の濃度は、好ましくは0.01~10質量%であり、より好ましくは0.03~5質量%である。さらに、現像液は、界面活性剤を含んでいてもよい。現像方法は、パドル法、ディッピング法及びスプレー法等のいずれでもよい。さらに現像時に基板を任意の角度に傾けてもよい。
現像後は、水洗することが好ましい。
現像後は、水洗することが好ましい。
さらに、得られた着色パターンに、ポストベークを行うことが好ましい。ポストベーク温度は、80~250℃が好ましく、100~245℃がより好ましい。ポストベーク時間は、1~120分間が好ましく、2~30分間がより好ましい。
このようにして得られた着色パターン及び着色塗膜は、カラーフィルタとして有用であり、該カラーフィルタは、表示装置(例えば、液晶表示装置、有機EL装置等)、電子ペーパー、固体撮像素子等に用いられるカラーフィルタとして有用である。
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではない。例中、特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「%」は「質量%」を意味する。
化合物の構造は質量分析(MALDI-TOF MS;日本電子製JMS-S3000)で確認した。
(着色剤の合成)
〔実施例1〕
ジクロロリン酸フェニル(東京化成工業(株)製)6.7部、テトラヒドロフラン(富士フイルム和光純薬工業(株)製)11部中に、3-ブチン-1-オール(東京化成工業(株)製)2.1部とテトラヒドロフラン11部から調製した溶液を0℃条件下滴下した。続いて、トリエチルアミン(東京化成工業(株)製)7.6部とテトラヒドロフラン11部から調製した溶液を0℃条件下滴下した。その後室温で3時間攪拌した後、イオン交換水33部を投入した。得られた溶液をクロロホルム(富士フイルム和光純薬工業(株)製)で分液し、有機層を回収した。硫酸ナトリウムによる乾燥を実施後、ロータリーエバポレーターにより溶媒を除去した。得られた混合物はシリカゲルカラムにより精製し、式(1)で表される化合物を2.8部得た。
〔実施例1〕
ジクロロリン酸フェニル(東京化成工業(株)製)6.7部、テトラヒドロフラン(富士フイルム和光純薬工業(株)製)11部中に、3-ブチン-1-オール(東京化成工業(株)製)2.1部とテトラヒドロフラン11部から調製した溶液を0℃条件下滴下した。続いて、トリエチルアミン(東京化成工業(株)製)7.6部とテトラヒドロフラン11部から調製した溶液を0℃条件下滴下した。その後室温で3時間攪拌した後、イオン交換水33部を投入した。得られた溶液をクロロホルム(富士フイルム和光純薬工業(株)製)で分液し、有機層を回収した。硫酸ナトリウムによる乾燥を実施後、ロータリーエバポレーターにより溶媒を除去した。得られた混合物はシリカゲルカラムにより精製し、式(1)で表される化合物を2.8部得た。
トリエチルアミン(東京化成工業(株)製)4.3部、ジメチルスルホキシド(東京化成工業(株)製)4.3部中に、式(1)で表される化合物0.86部、1,3-ジヨードベンゼン(東京化成工業(株)製)0.5部、ジクロロビストリフェニルホスフィンパラジウム(東京化成工業(株)製)0.13部、ヨウ化銅(富士フイルム和光純薬工業(株)製)0.18部を加えて室温で8時間攪拌した。その後室温で、1規定水酸化ナトリウム水溶液を26部加えて攪拌した後、析出固体をセライトにより除去した。得られた水溶液に対し、酢酸エチルで分液を行い、水層を回収した。水層へ濃塩酸を加え、酸性にしたのち、再度酢酸エチルで分液を行い有機層を回収した。得られた有機層に対して硫酸ナトリウムによる乾燥を実施後、ロータリーエバポレーターにより溶媒を除去し、式(2)で表される化合物を0.76部得た。
式(3)で表される化合物(東京化成工業(株)製)1.2部、式(2)で表される化合物0.76部、ジメチルスルホキシド(東京化成工業(株)製)5.9部を室温で混合し、80℃に昇温して6時間攪拌した。反応液を室温まで冷却後、イオン交換水30部を投入した。得られた析出物を吸引濾過の残渣として取得し、酢酸エチル(富士フイルム和光純薬工業(株)製)30部で洗浄した。その後、60℃の加熱下減圧乾燥し、式(4)で表される化合物1.3部を得た。
式(4)で表される化合物の同定
(質量分析)イオン化モード=MALDI-TOF-: m/z= 1602.4
Exact Mass: 1602.3
(質量分析)イオン化モード=MALDI-TOF-: m/z= 1602.4
Exact Mass: 1602.3
〔実施例2〕
実施例1の式(2)で表される化合物を得る反応において、用いる1,3-ジヨードベンゼンを1,4-ジヨードベンゼン(東京化成工業(株)製)へ変更し、式(5)で表される化合物を得た。
実施例1の式(2)で表される化合物を得る反応において、用いる1,3-ジヨードベンゼンを1,4-ジヨードベンゼン(東京化成工業(株)製)へ変更し、式(5)で表される化合物を得た。
式(3)で表される化合物(東京化成工業(株)製)1.5部、式(5)で表される化合物0.96部、ジメチルスルホキシド(東京化成工業(株)製)5.9部を室温で混合し、80℃に昇温して6時間攪拌した。反応液を室温まで冷却後、イオン交換水75部を投入した。得られた析出物を吸引濾過の残渣として取得し、酢酸エチル(富士フイルム和光純薬工業(株)製)75部で洗浄した。その後、60℃の加熱下減圧乾燥し、式(6)で表される化合物1.8部を得た。
式(6)で表される化合物の同定
(質量分析)イオン化モード=MALDI-TOF-: m/z= 1602.5
Exact Mass: 1602.3
(質量分析)イオン化モード=MALDI-TOF-: m/z= 1602.5
Exact Mass: 1602.3
〔実施例3〕
実施例1の式(2)で表される化合物を得る反応において、用いる1,3-ジヨードベンゼンを4,4’-ジヨードビフェニル(東京化成工業(株)製)へ変更し、式(7)で表される化合物を得た。
実施例1の式(2)で表される化合物を得る反応において、用いる1,3-ジヨードベンゼンを4,4’-ジヨードビフェニル(東京化成工業(株)製)へ変更し、式(7)で表される化合物を得た。
式(3)で表される化合物(東京化成工業(株)製)1.0部、式(7)で表される化合物0.52部、ジメチルスルホキシド(東京化成工業(株)製)5.0部を室温で混合し、110℃に昇温して6時間攪拌した。反応液を室温まで冷却後、メタノール(富士フイルム和光純薬工業(株)製)25部を投入した。得られた析出物を吸引濾過の残渣として取得し、メタノール25部で洗浄した。その後、60℃の加熱下減圧乾燥し、式(8)で表される化合物1.2部を得た。
式(8)で表される化合物の同定
(質量分析)イオン化モード=MALDI-TOF+: m/z=
[M+Na]+1701.2
Exact Mass: 1701.4
(質量分析)イオン化モード=MALDI-TOF+: m/z=
[M+Na]+1701.2
Exact Mass: 1701.4
〔実施例4〕
実施例1の式(2)で表される化合物を得る反応において、用いる1,3-ジヨードベンゼンを2,7-ジヨード-9,9-ジメチルフルオレン(東京化成工業(株)製)へ変更し、式(9)で表される化合物を得た。
実施例1の式(2)で表される化合物を得る反応において、用いる1,3-ジヨードベンゼンを2,7-ジヨード-9,9-ジメチルフルオレン(東京化成工業(株)製)へ変更し、式(9)で表される化合物を得た。
式(3)で表される化合物(東京化成工業(株)製)1.0部、式(9)で表される化合物0.56部、ジメチルスルホキシド(東京化成工業(株)製)5.0部を室温で混合し、110℃に昇温して6時間攪拌した。反応液を室温まで冷却後、メタノール(富士フイルム和光純薬工業(株)製)25部を投入した。得られた析出物を吸引濾過の残渣として取得し、メタノール25部で洗浄した。その後、60℃の加熱下減圧乾燥し、式(10)で表される化合物1.16部を得た。
式(10)で表される化合物の同定
(質量分析)イオン化モード=MALDI-TOF+: m/z=
[M+Na]+1741.2
Exact Mass: 1741.4
(質量分析)イオン化モード=MALDI-TOF+: m/z=
[M+Na]+1741.2
Exact Mass: 1741.4
〔実施例5〕
4-ニトロフタロニトリル(東京化成工業(株)製)5.0部、エタノール(富士フイルム和光純薬工業(株)製)4.0部、炭酸カリウム(富士フイルム和光純薬工業(株)製)20部、N,N-ジメチルホルムアミド(富士フイルム和光純薬工業(株)製)50部を混合し室温で20時間攪拌した。その後、イオン交換水100部を投入した。得られた析出物を吸引濾過の残渣として取得し、イオン交換水50部で洗浄した。その後、60℃の加熱下減圧乾燥し、式(11)で表される化合物4.0部を得た。
4-ニトロフタロニトリル(東京化成工業(株)製)5.0部、エタノール(富士フイルム和光純薬工業(株)製)4.0部、炭酸カリウム(富士フイルム和光純薬工業(株)製)20部、N,N-ジメチルホルムアミド(富士フイルム和光純薬工業(株)製)50部を混合し室温で20時間攪拌した。その後、イオン交換水100部を投入した。得られた析出物を吸引濾過の残渣として取得し、イオン交換水50部で洗浄した。その後、60℃の加熱下減圧乾燥し、式(11)で表される化合物4.0部を得た。
式(11)で表される化合物3.5部、塩化アルミニウム(富士フイルム和光純薬工業(株)製)0.9部、ジアザビシクロウンデセン(東京化成工業(株)製)3.1部、n-ペンタノール(富士フイルム和光純薬工業(株)製)18部を混合し還流条件下30時間攪拌した。反応液を室温まで冷却後、酢酸エチル36部を投入した。得られた析出物を吸引濾過の残渣として取得し、酢酸エチル18部で洗浄した。得られた残渣に、イオン交換水36部を投入し室温で0.5時間攪拌した。得られた析出物を吸引濾過の残渣として取得し、イオン交換水18部で洗浄した。その後、60℃の加熱下減圧乾燥し、式(12)で表される化合物1.9部を得た。
式(12)で表される化合物1.0部、式(7)で表される化合物0.4部、ジメチルスルホキシド(東京化成工業(株)製)5.0部を室温で混合し、110℃に昇温して12時間攪拌した。反応液を室温まで冷却後、メタノール(富士フイルム和光純薬工業(株)製)25部を投入した。得られた析出物を吸引濾過の残渣として取得し、メタノール25部で洗浄した。その後、60℃の加熱下減圧乾燥し、式(13)で表される化合物1.0部を得た。
式(13)で表される化合物の同定
(質量分析)イオン化モード=MALDI-TOF-: m/z= 2031.9
Exact Mass: 2032.0
(質量分析)イオン化モード=MALDI-TOF-: m/z= 2031.9
Exact Mass: 2032.0
〔実施例6〕
Tamara V. Basova et al “Molecular organization in the thin films of chloroaluminium hexadecafluorophthalocyanine revealed by polarized Raman spectroscopy”(Thin Solid Films, 2013, Volume 548, 650-656)のpage 651の実験項に従って、用いるフタロニトリル誘導体を4-ブロモフタロニトリルに変更して、式(14)で表される化合物を得た。
Tamara V. Basova et al “Molecular organization in the thin films of chloroaluminium hexadecafluorophthalocyanine revealed by polarized Raman spectroscopy”(Thin Solid Films, 2013, Volume 548, 650-656)のpage 651の実験項に従って、用いるフタロニトリル誘導体を4-ブロモフタロニトリルに変更して、式(14)で表される化合物を得た。
式(14)で表される化合物1.0部、式(2)で表される化合物0.36部、ジメチルスルホキシド(東京化成工業(株)製)5.0部を室温で混合し、110℃に昇温して12時間攪拌した。反応液を室温まで冷却後、メタノール25部を投入した。得られた析出物を吸引濾過の残渣として取得し、メタノール25部で洗浄した。その後、60℃の加熱下減圧乾燥し、式(15)で表される化合物1.2部を得た。
式(15)で表される化合物の同定
(質量分析)イオン化モード=MALDI-TOF-: m/z=
[M+Na]+ 2248.3
Exact Mass: 2248.6
(質量分析)イオン化モード=MALDI-TOF-: m/z=
[M+Na]+ 2248.3
Exact Mass: 2248.6
〔実施例7〕
式(3)で表される化合物(東京化成工業(株)製)1.0部、1,4-フェニレンジホスホン酸(東京化成工業(株)製)0.21部、ジメチルスルホキシド(東京化成工業(株)製)5.0部を室温で混合し、110℃に昇温して6時間攪拌した。反応液を室温まで冷却後、メタノール(富士フイルム和光純薬工業(株)製)25部を投入した。得られた析出物を吸引濾過の残渣として取得し、メタノール25部で洗浄した。その後、60℃の加熱下減圧乾燥し、式(16)、式(17)、式(18)で表される化合物の混合物(以下、混合物(1))を1.07部得た。
式(3)で表される化合物(東京化成工業(株)製)1.0部、1,4-フェニレンジホスホン酸(東京化成工業(株)製)0.21部、ジメチルスルホキシド(東京化成工業(株)製)5.0部を室温で混合し、110℃に昇温して6時間攪拌した。反応液を室温まで冷却後、メタノール(富士フイルム和光純薬工業(株)製)25部を投入した。得られた析出物を吸引濾過の残渣として取得し、メタノール25部で洗浄した。その後、60℃の加熱下減圧乾燥し、式(16)、式(17)、式(18)で表される化合物の混合物(以下、混合物(1))を1.07部得た。
式(16)で表される化合物の同定
(質量分析)イオン化モード=MALDI-TOF+: m/z=
[M+Na]+ 1337.0
Exact Mass: 1337.2
(質量分析)イオン化モード=MALDI-TOF+: m/z=
[M+Na]+ 1337.0
Exact Mass: 1337.2
式(17)で表される化合物の同定
(質量分析)イオン化モード=MALDI-TOF+: m/z=
[M+Na]+ 1875.1
Exact Mass: 1875.3
(質量分析)イオン化モード=MALDI-TOF+: m/z=
[M+Na]+ 1875.1
Exact Mass: 1875.3
式(18)で表される化合物の同定
(質量分析)イオン化モード=MALDI-TOF+: m/z=
[M+Na]+ 2413.1
Exact Mass: 2413.5
(質量分析)イオン化モード=MALDI-TOF+: m/z=
[M+Na]+ 2413.1
Exact Mass: 2413.5
〔比較例1〕
特開2016-75837号公報に記載の合成法にて式(x1)で表される化合物を得た。
特開2016-75837号公報に記載の合成法にて式(x1)で表される化合物を得た。
[モル吸光係数の測定]
実施例1~4、実施例6~7及び比較例1で得られた各化合物をメスフラスコにてN,N-ジメチルホルムアミドで0.0280g/Lに希釈した。その後、UV-Vis分光器(日本分光製;V-650)を用いてUV-Vis測定を実施し、600~750nmの範囲内の極大吸収波長(λmax)におけるモル吸光係数を算出した。結果を表6に示す。
実施例1~4、実施例6~7及び比較例1で得られた各化合物をメスフラスコにてN,N-ジメチルホルムアミドで0.0280g/Lに希釈した。その後、UV-Vis分光器(日本分光製;V-650)を用いてUV-Vis測定を実施し、600~750nmの範囲内の極大吸収波長(λmax)におけるモル吸光係数を算出した。結果を表6に示す。
(樹脂合成例1)
還流冷却器、滴下ロート及び攪拌機を備えたフラスコ内に窒素を適量流し窒素雰囲気に置換し、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート340部を入れ、攪拌しながら80℃まで加熱した。次いで、アクリル酸57部、3,4-エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-イルアクリレート及び3,4-エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-9-イルアクリレートの混合物(含有比はモル比で1:1)54部、ベンジルメタクリレート239部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート73部の混合溶液を5時間かけて滴下した。一方、重合開始剤2,2-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)40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197部に溶解した溶液を6時間かけて滴下した。重合開始剤含有溶液の滴下終了後、80℃で3時間保持した後、室温まで冷却して、B型粘度計(23℃)で測定した粘度137mPa・s、固形分36.8重量%の共重合体(樹脂(B-1))溶液を得た。生成した共重合体のポリスチレン換算の重量平均分子量は1.0×103、分散度は1.97、固形分換算の酸価は111mg-KOH/gであった。樹脂(B-1)は、以下の構造単位を有する。
還流冷却器、滴下ロート及び攪拌機を備えたフラスコ内に窒素を適量流し窒素雰囲気に置換し、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート340部を入れ、攪拌しながら80℃まで加熱した。次いで、アクリル酸57部、3,4-エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-イルアクリレート及び3,4-エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-9-イルアクリレートの混合物(含有比はモル比で1:1)54部、ベンジルメタクリレート239部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート73部の混合溶液を5時間かけて滴下した。一方、重合開始剤2,2-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)40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197部に溶解した溶液を6時間かけて滴下した。重合開始剤含有溶液の滴下終了後、80℃で3時間保持した後、室温まで冷却して、B型粘度計(23℃)で測定した粘度137mPa・s、固形分36.8重量%の共重合体(樹脂(B-1))溶液を得た。生成した共重合体のポリスチレン換算の重量平均分子量は1.0×103、分散度は1.97、固形分換算の酸価は111mg-KOH/gであった。樹脂(B-1)は、以下の構造単位を有する。
(分散液1の作製)
式(4)で表される化合物を5.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)を3.0部、樹脂(B-1)(固形分換算)を3.0部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート89部を混合し、0.4mmのジルコニアビーズ300部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液1を得た。
式(4)で表される化合物を5.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)を3.0部、樹脂(B-1)(固形分換算)を3.0部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート89部を混合し、0.4mmのジルコニアビーズ300部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液1を得た。
(分散液2の作製)
式(6)で表される化合物を5.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)を3.0部、樹脂(B-1)(固形分換算)を3.0部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート89部を混合し、0.4mmのジルコニアビーズ300部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液2を得た。
式(6)で表される化合物を5.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)を3.0部、樹脂(B-1)(固形分換算)を3.0部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート89部を混合し、0.4mmのジルコニアビーズ300部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液2を得た。
(分散液3の作製)
式(x1)で表される化合物を5.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)を8.0部、樹脂(B-1)(固形分換算)を8.0部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート79部を混合し、0.4mmのジルコニアビーズ300部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液3を得た。
式(x1)で表される化合物を5.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)を8.0部、樹脂(B-1)(固形分換算)を8.0部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート79部を混合し、0.4mmのジルコニアビーズ300部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液3を得た。
(分散液4の作製)
式(4)で表される化合物を5.00部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)を2.86部、樹脂(B-1)(固形分換算)を2.38部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート89.76部を混合し、0.4mmのジルコニアビーズ300部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液4を得た。
式(4)で表される化合物を5.00部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)を2.86部、樹脂(B-1)(固形分換算)を2.38部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート89.76部を混合し、0.4mmのジルコニアビーズ300部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液4を得た。
(分散液5の作製)
C.I.ピグメントブルー15:4を12.02部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)を3.61部、樹脂(B-1)(固形分換算)を5.41部、ジアセトンアルコールを12.02部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート66.94部を混合し、0.4mmのジルコニアビーズ300部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液5を得た。
C.I.ピグメントブルー15:4を12.02部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)を3.61部、樹脂(B-1)(固形分換算)を5.41部、ジアセトンアルコールを12.02部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート66.94部を混合し、0.4mmのジルコニアビーズ300部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液5を得た。
(分散液6の作製)
C.I.ピグメントブルー15:6を12.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)を2.2部、樹脂(B-1)(固形分換算)を5.6部、ジアセトンアルコールを0.3部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート79.9部を混合し、0.4mmのジルコニアビーズ300部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液6を得た。
C.I.ピグメントブルー15:6を12.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)を2.2部、樹脂(B-1)(固形分換算)を5.6部、ジアセトンアルコールを0.3部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート79.9部を混合し、0.4mmのジルコニアビーズ300部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液6を得た。
(分散液7の作製)
C.I.ピグメントイエロー150を12.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)を2.4部、樹脂(B-1)(固形分換算)を5.2部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート80.4部を混合し、0.4mmのジルコニアビーズ300部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液7を得た。
C.I.ピグメントイエロー150を12.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)を2.4部、樹脂(B-1)(固形分換算)を5.2部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート80.4部を混合し、0.4mmのジルコニアビーズ300部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液7を得た。
(分散液8の作製)
C.I.ピグメントイエロー185を10.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)を3.5部、樹脂(B-1)(固形分換算)を3.5部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート83.0部を混合し、0.4mmのジルコニアビーズ300部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液8を得た。
C.I.ピグメントイエロー185を10.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)を3.5部、樹脂(B-1)(固形分換算)を3.5部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート83.0部を混合し、0.4mmのジルコニアビーズ300部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液8を得た。
(分散液9の作製)
式(8)で表される化合物を5.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)を2.0部、樹脂(B-1)(固形分換算)を2.0部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート91.0部を混合し、0.4mmのジルコニアビーズ300部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液9を得た。
式(8)で表される化合物を5.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)を2.0部、樹脂(B-1)(固形分換算)を2.0部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート91.0部を混合し、0.4mmのジルコニアビーズ300部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液9を得た。
(分散液10の作製)
式(10)で表される化合物を5.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)を2.0部、樹脂(B-1)(固形分換算)を2.0部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート91.0部を混合し、0.4mmのジルコニアビーズ300部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液10を得た。
式(10)で表される化合物を5.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)を2.0部、樹脂(B-1)(固形分換算)を2.0部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート91.0部を混合し、0.4mmのジルコニアビーズ300部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液10を得た。
(分散液11の作製)
式(15)で表される化合物を5.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)を2.0部、樹脂(B-1)(固形分換算)を2.0部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート91.0部を混合し、0.4mmのジルコニアビーズ300部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液11を得た。
式(15)で表される化合物を5.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)を2.0部、樹脂(B-1)(固形分換算)を2.0部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート91.0部を混合し、0.4mmのジルコニアビーズ300部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液11を得た。
(分散液12の作製)
混合物(1)を5.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)を2.0部、樹脂(B-1)(固形分換算)を2.0部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート91.0部を混合し、0.4mmのジルコニアビーズ300部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液12を得た。
混合物(1)を5.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)を2.0部、樹脂(B-1)(固形分換算)を2.0部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート91.0部を混合し、0.4mmのジルコニアビーズ300部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液12を得た。
〔実施例8~16、比較例2〕
(着色樹脂組成物の調製)
表7に示す成分を混合して、各々の着色樹脂組成物を得た。
(着色樹脂組成物の調製)
表7に示す成分を混合して、各々の着色樹脂組成物を得た。
表7において、各成分は以下のとおりである。
分散液(A-1):分散液1
分散液(A-2):分散液2
分散液(A-3):分散液3
分散液(A-4):分散液4
分散液(A-5):分散液5
分散液(A-6):分散液6
分散液(A-7):分散液7
分散液(A-8):分散液8
分散液(A-9):分散液9
分散液(A-10):分散液10
分散液(A-11):分散液11
分散液(A-12):分散液12
樹脂(B-1):樹脂(B-1)(固形分換算)
重合性化合物(C-1):新中村化学工業(株)製「A-9550」(固形分換算)
重合性化合物(C-2):新中村化学工業(株)製「A-TMPT」(固形分換算)
重合開始剤(D-1):N-アセチルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)-3-シクロヘキシルプロパン-1-オン-2-イミン(常州強力電子新材料社製「TR-PBG327」)
溶剤(E-1):プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
溶剤(E-2):ジアセトンアルコール
レベリング剤(F-1):ポリエーテル変性シリコーンオイル:商品名トーレシリコーンSH8400:東レダウコーニング(株)製(固形分換算)
なお、実施例8~16及び比較例2において、着色樹脂組成物の固形分は、各々12.0%であった。また、実施例8~16及び比較例2の着色樹脂組成物において、着色剤の含有率は、着色樹脂組成物の固形分中、各々15.0%であった。
分散液(A-1):分散液1
分散液(A-2):分散液2
分散液(A-3):分散液3
分散液(A-4):分散液4
分散液(A-5):分散液5
分散液(A-6):分散液6
分散液(A-7):分散液7
分散液(A-8):分散液8
分散液(A-9):分散液9
分散液(A-10):分散液10
分散液(A-11):分散液11
分散液(A-12):分散液12
樹脂(B-1):樹脂(B-1)(固形分換算)
重合性化合物(C-1):新中村化学工業(株)製「A-9550」(固形分換算)
重合性化合物(C-2):新中村化学工業(株)製「A-TMPT」(固形分換算)
重合開始剤(D-1):N-アセチルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)-3-シクロヘキシルプロパン-1-オン-2-イミン(常州強力電子新材料社製「TR-PBG327」)
溶剤(E-1):プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
溶剤(E-2):ジアセトンアルコール
レベリング剤(F-1):ポリエーテル変性シリコーンオイル:商品名トーレシリコーンSH8400:東レダウコーニング(株)製(固形分換算)
なお、実施例8~16及び比較例2において、着色樹脂組成物の固形分は、各々12.0%であった。また、実施例8~16及び比較例2の着色樹脂組成物において、着色剤の含有率は、着色樹脂組成物の固形分中、各々15.0%であった。
(カラーフィルタ(着色塗膜)の作製)
5cm角のガラス基板(イーグル2000;コーニング社製)上に、着色樹脂組成物をスピンコート法で塗布したのち、90℃で2分間プリベークして着色組成物層を形成した。放冷後、露光機(TME-150RSK;トプコン(株)製)を用いて、大気雰囲気下、1000mJ/cm2の露光量(365nm基準)で着色組成物層に光照射を行った。その後、ホットプレートで220℃で5分間ポストベークを行い、カラーフィルタを得た。
5cm角のガラス基板(イーグル2000;コーニング社製)上に、着色樹脂組成物をスピンコート法で塗布したのち、90℃で2分間プリベークして着色組成物層を形成した。放冷後、露光機(TME-150RSK;トプコン(株)製)を用いて、大気雰囲気下、1000mJ/cm2の露光量(365nm基準)で着色組成物層に光照射を行った。その後、ホットプレートで220℃で5分間ポストベークを行い、カラーフィルタを得た。
〔スペクトル評価〕
得られたカラーフィルタについて、測色機(OSP-SP-200;オリンパス(株)製)を用いて5nm間隔で分光を測定し、プリベーク後のスペクトルとポストベーク後のスペクトルを各々求めた。得られたスペクトルデータにおける最大透過率の50%の波長を示し、かつ可視光領域(400~700nm)に存在する波長(可視側T50波長)を求め、下記式に基づいてポストベーク前後における半値シフトを算出した。結果を表8に示す。半値シフトが小さい程、ポストベーク前後の安定性が良好であるといえる。ポストベーク前後における可視側T50波長が少しでもずれると、色域に影響し、目的の色度が達成できない場合がある。従って前記半値シフトを5nm以下(特に3nm以下又は1nm以下)まで小さくできた本発明の着色樹脂組成物は、カラーフィルタの分野において非常に有意であるといえる。
半値シフト(nm)=|プリベーク後の可視側T50波長-ポストベーク後の可視側T50波長|
なお、可視側T50波長が、2つの測定点の間に存在する場合、2つの測定点での透過率の測定値から、TREND関数を用いて可視側T50波長を算出すればよい。
得られたカラーフィルタについて、測色機(OSP-SP-200;オリンパス(株)製)を用いて5nm間隔で分光を測定し、プリベーク後のスペクトルとポストベーク後のスペクトルを各々求めた。得られたスペクトルデータにおける最大透過率の50%の波長を示し、かつ可視光領域(400~700nm)に存在する波長(可視側T50波長)を求め、下記式に基づいてポストベーク前後における半値シフトを算出した。結果を表8に示す。半値シフトが小さい程、ポストベーク前後の安定性が良好であるといえる。ポストベーク前後における可視側T50波長が少しでもずれると、色域に影響し、目的の色度が達成できない場合がある。従って前記半値シフトを5nm以下(特に3nm以下又は1nm以下)まで小さくできた本発明の着色樹脂組成物は、カラーフィルタの分野において非常に有意であるといえる。
半値シフト(nm)=|プリベーク後の可視側T50波長-ポストベーク後の可視側T50波長|
なお、可視側T50波長が、2つの測定点の間に存在する場合、2つの測定点での透過率の測定値から、TREND関数を用いて可視側T50波長を算出すればよい。
Claims (5)
- 式(I)で表される化合物。
[式(I)中、
X1~X8は、それぞれ独立に、-R4、-OR4、-SR4、ハロゲン原子、ニトロ基、または置換基を有していてもよいスルファモイル基を表す。
R4は、置換基を有していてもよい炭素数1~20の炭化水素基を表す。
n1~n8は、それぞれ独立に、0~4の整数を表す。
Z1及びZ2は、それぞれ独立に、式(i)で表される基を示す。
R3は、置換基を有していてもよい炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基、又は置換基を有していてもよい炭化水素基と置換基を有していてもよい芳香族複素環基とを組み合わせた基を表し、該炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-、-NR6-、-S-、-SO-、又は-SO2-に置き換わっていてもよい。
R6は、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表す。]
[式(i)中、
R7は、水素原子、置換基を有していてもよい炭化水素基、又は式(ii)で表される基を示す。
a1は、0または1を表す。
*は、結合手を示す。]
[式(ii)中、
X9~X12は、それぞれ独立に、-R5、-OR5、-SR5、ハロゲン原子、ニトロ基、または置換基を有していてもよいスルファモイル基を表す。
R5は、置換基を有していてもよい炭素数1~20の炭化水素基を表す。
n9~n12は、それぞれ独立に、0~4の整数を表す。
*は、結合手を示す。] - 請求項1に記載の化合物と樹脂とを含む着色樹脂組成物。
- 重合性化合物と重合開始剤とを含む請求項2に記載の着色樹脂組成物。
- 請求項2又は3に記載の着色樹脂組成物から形成されるカラーフィルタ。
- 請求項4に記載のカラーフィルタを含む表示装置。
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