JP4442710B2 - Photopolymerizable composition, color filter and liquid crystal display device - Google Patents

Photopolymerizable composition, color filter and liquid crystal display device Download PDF

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Description

本発明はカラーテレビ、液晶表示素子、固体撮像素子、カメラ等に使用される光学的カラーフィルターの製造で使用されるカラーフィルター用光重合性組成物及び該組成物より得られるカラーフィルターに係り、詳しくは、高遮光性でありながら高感度で解像性に優れたブラックマトリックス(Black Matrix。以下、BMと略称する。)製造に適したカラーフィルター用光重合性組成物及び高精度、高遮光性の樹脂BMを有するカラーフィルターに関する。   The present invention relates to a photopolymerizable composition for a color filter used in the production of an optical color filter used for a color television, a liquid crystal display element, a solid-state imaging device, a camera, and the like, and a color filter obtained from the composition, Specifically, the photopolymerizable composition for a color filter suitable for the production of a black matrix (hereinafter abbreviated as BM) that has high light-shielding properties but high sensitivity and excellent resolution, and high accuracy and high light-shielding properties. The present invention relates to a color filter having a functional resin BM.

カラーフィルターは、通常、ガラス、プラスチックシート等の透明基板の表面に黒色のマトリックスを形成し、続いて、赤、緑、青等の3種以上の異なる色相を順次、ストライプ状あるいはモザイク状等の色パターンで形成したものである。パターンサイズはカラーフィルターの用途並びにそれぞれの色により異なるが5〜700μm程度である。また、重ね合わせの位置精度は数〜数十μmであり、寸法精度の高い微細加工技術により製造されている。   A color filter usually forms a black matrix on the surface of a transparent substrate such as glass or plastic sheet, and then sequentially applies three or more different hues such as red, green and blue in a striped or mosaic shape. It is formed with a color pattern. The pattern size varies depending on the use of the color filter and each color, but is about 5 to 700 μm. Further, the positional accuracy of superposition is several to several tens of μm, and is manufactured by a fine processing technique with high dimensional accuracy.

カラーフィルターの代表的な製造方法としては、染色法、印刷法、顔料分散法、電着法等がある。これらのうち、特に、色材料を含有する光重合性組成物を、透明基板上に塗布し、画像露光、現像、必要により硬化を繰り返すことでカラーフィルター画像を形成する顔料分散法は、カラーフィルター画素の位置、膜厚等の精度が高く、耐光性・耐熱性等の耐久性に優れ、ピンホール等の欠陥が少ないため、広く採用されている。   Typical methods for producing a color filter include a dyeing method, a printing method, a pigment dispersion method, and an electrodeposition method. Among these, in particular, a pigment dispersion method for forming a color filter image by coating a photopolymerizable composition containing a color material on a transparent substrate and repeating image exposure, development, and curing as necessary is a color filter. It is widely used because it has high accuracy such as pixel position and film thickness, excellent durability such as light resistance and heat resistance, and few defects such as pinholes.

BMは、赤、緑、青の色パターンの間に格子状、ストライプ状またはモザイク状に配置するのが一般的であり、各色間の混色抑制によるコントラスト向上あるいは光漏れによる薄膜トランジスター(Thin Film Transistor:TFT)の誤動作を防ぐ役割を果たしている。このため、BMには高い遮光性が要求される。従来、BMはクロム等の金属膜で形成する方法が一般的であった。この手法は透明基板上にクロム等の金属を蒸着し、フォトリソ工程を経てクロム層をエッチング処理するものであるため、薄い膜厚で高遮光性が高精度で得られる。その反面、製造工程が長く且つ生産性の低い手法であり高コストであり、また、エッチング処理の廃液などによる環境問題が生じる等の問題を抱えていた。   BMs are generally arranged in a grid, stripe, or mosaic between red, green, and blue color patterns, and thin film transistors (Thin Film Transistors) that improve contrast by suppressing color mixture between colors or leak light. : TFT) to prevent malfunction. For this reason, the BM is required to have high light shielding properties. Conventionally, BM is generally formed by a metal film such as chromium. In this method, a metal such as chromium is vapor-deposited on a transparent substrate, and the chromium layer is etched through a photolithography process. Therefore, a high light-shielding property can be obtained with high accuracy with a thin film thickness. On the other hand, it has a long manufacturing process, low productivity and high cost, and has problems such as environmental problems caused by waste liquid of etching treatment.

このため、遮光性の顔料、染料を分散させた感光性樹脂で低コスト、無公害の樹脂BMを形成する手法が精力的に研究されている。しかしながら、樹脂BMは後述するような問題を抱えているため、いまだ実用化できていないのが現状である。樹脂BMにおいて、クロム等の金属膜によるBMと同等の遮光性(光学濃度)を発現させるためには、遮光性の顔料、染料等の含有量を多くするか、あるいは、膜厚を厚くする必要がある。   For this reason, a method for forming a low-cost, pollution-free resin BM with a photosensitive resin in which a light-shielding pigment or dye is dispersed has been energetically studied. However, since the resin BM has problems as described later, it has not been put into practical use yet. In the resin BM, in order to develop a light-shielding property (optical density) equivalent to that of a BM made of a metal film such as chromium, it is necessary to increase the content of light-shielding pigments and dyes or to increase the film thickness. There is.

膜厚を厚くする方法においては、BMの凹凸の影響を受けて、その上に形成するRGBの着色画素の平坦性が損なわれる。このため、液晶セルギャップの不均一化あるいは液晶の配向の乱れを発生させ表示能力の低下を起こす。また、カラーフィルター上に設ける透明電極ITO(インジウム錫酸化物)膜の断線(平面状膜の破損)が発生する等の問題も生じる。   In the method of increasing the film thickness, the flatness of the RGB colored pixels formed thereon is impaired due to the influence of the unevenness of the BM. For this reason, non-uniformity of the liquid crystal cell gap or disorder of the alignment of the liquid crystal occurs to cause a reduction in display capability. In addition, problems such as disconnection of the transparent electrode ITO (indium tin oxide) film provided on the color filter (breakage of the planar film) occur.

また、遮光性の顔料、染料の含有量を多くする方法においては、感光性樹脂(ブラックレジスト)の感度、現像性、解像性、密着性等が悪化する問題があり、生産性の低下のみならずカラーフィルターに要求される精度、信頼性が得られなくなる。すなわち、薄膜、高遮光性の条件下で感度、解像性を発揮できる感光材料が実現できていないため樹脂BMの実用化を阻んでいる。   In addition, in the method of increasing the content of light-shielding pigments and dyes, there is a problem that the sensitivity, developability, resolution, adhesion, etc. of the photosensitive resin (black resist) deteriorate, and only a decrease in productivity. Therefore, the accuracy and reliability required for the color filter cannot be obtained. That is, since a photosensitive material that can exhibit sensitivity and resolution under conditions of a thin film and high light-shielding properties has not been realized, the practical use of the resin BM is hindered.

従来、一般的感光性樹脂、あるいは、カラーフィルター用の着色感光性組成物等一定の光透過性を有する感光性樹脂においては感度、解像性の性能を改善する手法について知られている。例えば、顔料を分散させたカラーフィルター用着色組成物としてバインダー樹脂、多官能アクリルモノマー、トリアジン化合物からなる開始剤を含有する感光性組成物が知られている(特許文献1〜4参照)。また、同様な組成において開始剤がビスイミダゾールであるものも知られている(特許文献5〜6参照)が、これらに開示の組成物の場合、空気中で露光した場合には酸素による重合阻害を受けるため、実用的な感度を得ることができなかった。   Conventionally, a technique for improving sensitivity and resolution performance is known for a general photosensitive resin or a photosensitive resin having a certain light transmittance such as a colored photosensitive composition for a color filter. For example, a photosensitive composition containing an initiator composed of a binder resin, a polyfunctional acrylic monomer, and a triazine compound is known as a coloring composition for a color filter in which a pigment is dispersed (see Patent Documents 1 to 4). In addition, it is also known that the initiator is bisimidazole in the same composition (see Patent Documents 5 to 6). However, in the case of the compositions disclosed therein, the polymerization inhibition by oxygen occurs when exposed in air. Therefore, practical sensitivity could not be obtained.

樹脂BMのように光の全波長領域において遮光能力が要求される場合では、(1)露光部分と未露光部分における架橋密度の差をつけるのが著しく困難なこと、(2)露光された部分でも膜厚方向に対する架橋密度の差が発生すること、つまり、光照射面で十分硬化しても、基底面では硬化しないこと、(3)現像液に不溶な多量な黒色色材を配合するため現像性の低下が著しいこと等、著しく感光特性を付与する上で障害となっている。   When light blocking capability is required in the entire wavelength region of light as in the case of resin BM, (1) it is extremely difficult to make a difference in crosslink density between the exposed portion and the unexposed portion, and (2) the exposed portion. However, there is a difference in crosslink density with respect to the film thickness direction. That is, even when sufficiently cured on the light-irradiated surface, it does not cure on the base surface. (3) To blend a large amount of black color material insoluble in the developer. This is a hindrance in imparting significant photosensitivity such as a significant decrease in developability.

特に、上記(1)と(2)の現象は相反するものであり、露光部分がより硬化する組成にする程、膜厚方向での硬化密度差が大となるため解像力低下に繋がる。また、露光部/未露光部の架橋密度差並びに露光部の硬化密度を均一化できないと溶解力の強い現像液の使用も困難となるため現像性の改良も困難となる。従来知られている樹脂BM形成用感光性組成物(例えば、特許文献7〜8参照)は、このような状況を避けたものであり、金属BMと同程度の遮光ができる樹脂BMを形成するのではなく、ある程度光透過させて感光能力をもたせたものであり遮光能力は著しく低く実用的ではなかった。このため、高膜厚、低遮光性の樹脂BMを一旦形成したあとキュアー工程における膜収縮により、薄膜で高遮光度をもった樹脂BMも提案もなされている(特許文献9参照)が、工程が複雑になること、膜収縮時のひずみ蓄積により密着性が低下する等の問題があり実用化が困難である。このように、遮光という、本来光反応と相反する条件下において光反応を起こすという一見矛盾する課題のため、実用的な樹脂BMの実現は困難であった。   In particular, the above phenomena (1) and (2) are contradictory, and as the exposed portion is more cured, the difference in the curing density in the film thickness direction becomes larger, leading to lower resolution. Further, if the difference in cross-linking density between the exposed area / unexposed area and the cured density of the exposed area cannot be made uniform, it becomes difficult to use a developing solution having a strong dissolving power, so that it is difficult to improve developability. Conventionally known photosensitive compositions for forming a resin BM (see, for example, Patent Documents 7 to 8) avoid such a situation, and form a resin BM that can shield light at the same level as a metal BM. Instead, the light was transmitted to some extent to give a photosensitive ability, and the light shielding ability was remarkably low, which was not practical. For this reason, a resin BM having a high light-shielding degree with a thin film has also been proposed due to film shrinkage in the curing process after once forming a resin BM having a high film thickness and low light-shielding properties (see Patent Document 9). However, it is difficult to put it into practical use due to problems such as the complexity of adhesion and the decrease in adhesion due to strain accumulation during film shrinkage. Thus, due to the seemingly contradictory problem of causing a photoreaction under the condition of light shielding, which is inherently opposite to the photoreaction, it has been difficult to realize a practical resin BM.

また、光重合開始剤として特定のオキシムエステル化合物を使用する技術が知られている(特許文献10参照)が、従来の樹脂BMで使用されている開始剤(例えば、ビスイミダゾールやトリアジン系開始剤)を、単に該オキシム化合物に置き換えるだけでは、樹脂BMに求められる画像特性、すなわち感度や解像性を改善することはできなかった。   Moreover, although the technique which uses a specific oxime ester compound as a photoinitiator is known (refer patent document 10), the initiator (for example, bisimidazole and a triazine type | system | group initiator) currently used by resin BM is known. ) Was simply replaced with the oxime compound, the image characteristics required for the resin BM, that is, sensitivity and resolution could not be improved.

特開平1−152449号公報Japanese Patent Laid-Open No. 1-152449 特開平1−254918号公報JP-A-1-254918 特開平2−153353号公報JP-A-2-153353 特開平2−804号公報JP-A-2-804 特開平6−75372号公報JP-A-6-75372 特開平6−75373号公報JP-A-6-75373 特開平6−51499号公報JP-A-6-51499 特開平6−3518号公報JP-A-6-3518 特開平8−44050号公報JP-A-8-44050 特開2000−80068号公報JP 2000-80068 A

本発明は上述の問題点を解決し薄膜、高遮光性を有するパターンをフォトリソグラフィー法で容易に形成でき、十分な感度、解像性をもつレジスト材料を提供するものであり、カラーフィルターの樹脂BMを高精度、低コストで製造可能とするものである。また、このようにして製造されたカラーフィルターを使用した液晶表示装置はコントラスト等の表示能力に優れたものである。また、BMを樹脂化することによりカラーフィルターの高画質化、無公害化をはかるものである。   The present invention solves the above-mentioned problems and provides a resist material that can easily form a thin film and a highly light-shielding pattern by a photolithography method and has sufficient sensitivity and resolution. BM can be manufactured with high accuracy and low cost. In addition, a liquid crystal display device using the color filter manufactured in this way is excellent in display capability such as contrast. Further, by making BM resin, the color filter can be improved in image quality and non-polluted.

本発明者は鋭意研究を進めた結果、光重合開始剤として特定のオキシムエステル化合物を、かつ有機結合剤としてカルボキシル基を有するエポキシアクリレート樹脂を組み合わせて含有する光重合性組成物を使用することで、かかる目的を達成できることを見出し本発明を完成するに至った。   As a result of diligent research, the inventor has used a photopolymerizable composition containing a specific oxime ester compound as a photopolymerization initiator and an epoxy acrylate resin having a carboxyl group as an organic binder in combination. The inventors have found that such an object can be achieved and have completed the present invention.

すなわち、本発明の要旨は、(a)黒色色材、(b)有機結合材、(c)光重合開始剤及び(e)塩基性官能基を有する高分子分散剤を含有する光重合性組成物であって、(b)有機結合材がカルボキシル基を有するエポキシアクリレート樹脂であり、(c)光重合開始剤が下記一般式で示されるオキシムエステル系化合物であることを特徴とする光重合性組成物に存する。 That is, the gist of the present invention is a photopolymerizable composition containing (a) a black color material, (b) an organic binder, (c) a photopolymerization initiator, and (e) a polymer dispersant having a basic functional group. (B) the organic binder is an epoxy acrylate resin having a carboxyl group, and (c) the photopolymerization initiator is an oxime ester compound represented by the following general formula : Present in the composition.

Figure 0004442710
Figure 0004442710

また、本発明は上記光重合性組成物が、更に(d)光重合性単量体を含有することを特徴とする光重合性組成物に存する。   The present invention also resides in a photopolymerizable composition, wherein the photopolymerizable composition further contains (d) a photopolymerizable monomer.

また、本発明は、上記光重合性組成物により形成されたBMを基板上に有することを特徴とするカラーフィルター、およびこのように製造されたカラーフィルターを用いて製造された液晶表示装置に存する。   The present invention also resides in a color filter having a BM formed of the photopolymerizable composition on a substrate, and a liquid crystal display device manufactured using the color filter thus manufactured. .

本発明の光重合性組成物は、薄膜において高遮光性でありながら感度、解像性に優れるため、低コストで高品質の樹脂BMを形成することができる。本発明の樹脂BMを用いたカラーフィルターは精度、平坦性、耐久性において優れるため、液晶素子の表示品位を向上させることができる。また、製造工程およびカラーフィルター自体にも有害な物質を含まないため、人体に対する危険性を低減し環境安全性が向上する。   Since the photopolymerizable composition of the present invention is highly light-shielding in a thin film and excellent in sensitivity and resolution, a high-quality resin BM can be formed at low cost. Since the color filter using the resin BM of the present invention is excellent in accuracy, flatness and durability, the display quality of the liquid crystal element can be improved. In addition, since the manufacturing process and the color filter itself do not contain harmful substances, the danger to the human body is reduced and the environmental safety is improved.

(a)黒色色材
本発明の黒色色材としては、単独の黒色色材、又は赤、緑、青色等の混合による黒色色材が使用可能である。これら黒色色材は、無機または有機の顔料、染料の中から適宜選択することができ、単独使用もしくは複数種混合して使用することができる。
(A) Black color material As the black color material of the present invention, a single black color material or a black color material obtained by mixing red, green, blue and the like can be used. These black color materials can be appropriately selected from inorganic or organic pigments and dyes, and can be used alone or in combination.

単独の黒色色材としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、ボーンブラック、黒鉛、鉄黒、アニリンブラック、シアニンブラック、チタンブラック等が挙げられる。これらの中で、特にカーボンブラック、チタンブラックが遮光率、画像特性の観点から好ましい。カーボンブラックの市販品の例としては、以下のような銘柄が挙げられる。   Examples of the single black color material include carbon black, acetylene black, lamp black, bone black, graphite, iron black, aniline black, cyanine black, and titanium black. Among these, carbon black and titanium black are particularly preferable from the viewpoints of light shielding rate and image characteristics. Examples of commercially available carbon black include the following brands.

三菱化学社製:MA7、MA8、MA11、MA100、MA220、MA230、#52、#50、#47、#45、#2700、#2650、#2200、#1000、#990、#900等。   Mitsubishi Chemical Corporation: MA7, MA8, MA11, MA100, MA220, MA230, # 52, # 50, # 47, # 45, # 2700, # 2650, # 2200, # 1000, # 990, # 900, etc.

デグサ社製:Printex95、Printex90、Printex85、Printex75、Printex55、Printex45、Printex40、Printex30、Printex3、PrintexA、PrintexG、Special Black550、Special Black350、Special Black250、Special Black100等。   Made by Degussa: Printex95, Printex90, Printex85, Printex75, Printex55, Printex45, Printex40, Printex30, Printex3, PrintexA, PrintexG, Special BlackS, 350c, p

キャボット社製:Monarch460、Monarch430、Monarch280、Monarch120、Monarch800、Monarch4630、REGAL99、REGAL99R、REGAL415、REGAL415R、REGAL250、REGAL250R、REGAL330、BLACK PEARLS480、PEARLS130。   Manufactured by Cabot Corporation: Monarch 460, Monarch 430, Monarch 280, Monarch 120, Monarch 800, Monarch 4630, REGAL99, REGAL99R, REGAL415, REGAL415R, REGAL250, REGAL250R, REGAL330, BLACK PEARLS480, PEARLS480.

コロンビヤンカーボン社製:RAVEN11、RAVEN15、RAVEN30、RAVEN35、RAVEN40、RAVEN410、RAVEN420、RAVEN450、RAVEN500、RAVEN780、RAVEN850、RAVEN890H、RAVEN1000、RAVEN1020、RAVEN1040等。   Made by Colombian Carbon: Raven11, Raven15, Raven30, Raven35, Raven40, Raven410, Raven420, Raven450, Raven500, Raven780, Raven850, Raven890H, Raven1000, Raven1020, Raven1040 and the like.

次に、混合による黒色色材について説明する。混合のベースとなる色材の具体例としては、ビクトリアピュアブルー(42595)、オーラミンO(41000)、カチロンブリリアントフラビン(ベーシック13)、ローダミン6GCP(45160)、ローダミンB(45170)、サフラニンOK70:100(50240)、エリオグラウシンX(42080)、No.120/リオノールイエロー(21090)、リオノールイエローGRO(21090)、シムラーファーストイエロー8GF(21105)、ベンジジンイエロー4T−564D(21095)、シムラーファーストレッド4015(12355)、リオノールレッド7B4401(15850)、ファーストゲンブルーTGR−L(74160)、リオノールブルーSM(26150)、リオノールブルーES(ピグメントブルー15:6)、リオノーゲンレッドGD(ピグメントレッド168)、リオノールグリーン2YS(ピグメントグリーン36)等が挙げられる(なお、上記の( )内の数字は、カラーインデックス(C.I.)を意味する)。   Next, the black color material by mixing is demonstrated. Specific examples of the color material used as a base for mixing include Victoria Pure Blue (42595), Auramin O (41000), Catillon Brilliant Flavin (Basic 13), Rhodamine 6GCP (45160), Rhodamine B (45170), Safranin OK70: 100 (50240), Erioglaucine X (42080), no. 120 / Lionol Yellow (21090), Lionol Yellow GRO (21090), Shimla First Yellow 8GF (21105), Benzidine Yellow 4T-564D (21095), Shimler First Red 4015 (12355), Lionol Red 7B4401 (15850), Fast Gen Blue TGR-L (74160), Lionol Blue SM (26150), Lionol Blue ES (Pigment Blue 15: 6), Lionogen Red GD (Pigment Red 168), Lionol Green 2YS (Pigment Green 36), etc. (The numbers in parentheses above mean the color index (CI)).

また、更に他の混合使用可能な顔料についてC.I.ナンバーにて示すと、例えば、C.I.黄色顔料20,24,86,93,109,110,117,125,137,138,147,148,153,154,166、C.I.オレンジ顔料36,43,51,55,59,61、C.I.赤色顔料9,97,122,123,149,168,177,180,192,215,216,217,220,223,224,226,227,228,240、C.I.バイオレット顔料19,23,29,30,37,40,50、C.I.青色顔料15,15:1,15:4,22,60,64、C.I.緑色顔料7、C.I.ブラウン顔料23,25,26等を挙げることができる。   Further, other pigments that can be used in combination are C.I. I. For example, C.I. I. Yellow pigments 20, 24, 86, 93, 109, 110, 117, 125, 137, 138, 147, 148, 153, 154, 166, C.I. I. Orange pigments 36, 43, 51, 55, 59, 61, C.I. I. Red pigments 9, 97, 122, 123, 149, 168, 177, 180, 192, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240, C.I. I. Violet pigments 19, 23, 29, 30, 37, 40, 50, C.I. I. Blue pigment 15, 15: 1, 15: 4, 22, 60, 64, C.I. I. Green pigment 7, C.I. I. Examples thereof include brown pigments 23, 25, and 26.

なお、上記のカーボンブラックは、他の黒色または有色の無機、有機顔料と併用しても良い。他の顔料は、カーボンブラックより遮光性または画像特性が低いため自ずと混合比率は制限される。   The above carbon black may be used in combination with other black or colored inorganic or organic pigments. Other pigments naturally have a light shielding property or image characteristic lower than that of carbon black, so the mixing ratio is naturally limited.

チタンブラックの製造方法としては、二酸化チタンと金属チタンの混合体を還元雰囲気で加熱し還元する方法(特開昭49−5432号公報)、四塩化チタンの高温加水分解で得られた超微細二酸化チタンを水素を含む還元雰囲気中で還元する方法(特開昭57−205322号公報)、二酸化チタンまたは水酸化チタンをアンモニア存在下で高温還元する方法(特開昭60−65069号公報、特開昭61−201610号公報)、二酸化チタンまたは水酸化チタンにバナジウム化合物を付着させ、アンモニア存在下で高温還元する方法(特開昭61−201610号公報)などがあるが、これらに限定されるものではない。   Titanium black is produced by heating a mixture of titanium dioxide and metal titanium in a reducing atmosphere (Japanese Patent Laid-Open No. 49-5432), ultrafine dioxide obtained by high-temperature hydrolysis of titanium tetrachloride. A method of reducing titanium in a reducing atmosphere containing hydrogen (Japanese Patent Laid-Open No. 57-205322), a method of reducing titanium dioxide or titanium hydroxide at a high temperature in the presence of ammonia (Japanese Patent Laid-Open No. 60-65069, Japanese Patent Laid-Open No. Sho 61-201610), a method in which a vanadium compound is attached to titanium dioxide or titanium hydroxide and reduced at a high temperature in the presence of ammonia (Japanese Patent Laid-Open No. 61-201610), etc. is not.

チタンブラックの市販品の例としては、三菱マテリアル社製チタンブラック10S、12S、13R、13M、13M−Cなどが挙げられる。   Examples of commercially available titanium black include Titanium Black 10S, 12S, 13R, 13M, and 13M-C manufactured by Mitsubishi Materials Corporation.

(b)有機結合材
本発明において(b)有機結合材として、カルボキシル基を有するエポキシアクリレート樹脂を用いる。
(B) Organic Binder In the present invention, an epoxy acrylate resin having a carboxyl group is used as the (b) organic binder.

上記エポキシアクリレート樹脂は、エポキシ樹脂にα,β−不飽和モノカルボン酸又はエステル部分にカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルを付加させ、さらに、多塩基酸無水物を反応させることにより合成される。かかる反応生成物は化学構造上、実質的にエポキシ基を有さず、かつ「アクリレート」に限定されるものではないが、エポキシ樹脂が原料であり、かつ「アクリレート」が代表例であるので、慣用に従いこのように命名したものである。   In the epoxy acrylate resin, an α, β-unsaturated monocarboxylic acid or an α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group is added to the epoxy resin, and a polybasic acid anhydride is further reacted. Is synthesized. Such a reaction product has substantially no epoxy group in terms of chemical structure and is not limited to “acrylate”, but epoxy resin is a raw material, and “acrylate” is a representative example. It is named like this according to common usage.

原料となるエポキシ樹脂として、(o,m,p−)クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂、下記[化4]で示されるエポキシ樹脂等を好適に用いることができる(特許第2878486号公報参照)。エポキシ樹脂の分子量は、GPCで測定した重量平均分子量として、通常200〜20万、好ましくは300〜100000の範囲である。分子量が上記範囲未満であると皮膜形成性に問題を生じる場合が多く、逆に、上記範囲を越えた樹脂ではα,β−不飽和モノカルボン酸の付加反応時にゲル化が起こりやすく製造が困難となるおそれがある。   As an epoxy resin used as a raw material, (o, m, p-) cresol novolac type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, trisphenol methane type epoxy resin, ] Can be suitably used (see Japanese Patent No. 2878486). The molecular weight of an epoxy resin is 200-200000 normally as a weight average molecular weight measured by GPC, Preferably it is the range of 300-100000. If the molecular weight is less than the above range, there are many cases where problems occur in the film-forming property. Conversely, resins exceeding the above range are prone to gelation during the addition reaction of α, β-unsaturated monocarboxylic acid, and are difficult to produce. There is a risk of becoming.

Figure 0004442710
Figure 0004442710

α,β−不飽和モノカルボン酸としては、イタコン酸、クロトン酸、桂皮酸、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられ、好ましくは、アクリル酸及びメタクリル酸であり、特にアクリル酸が反応性に富むため好ましい。エステル部分にカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルとしては、アクリル酸−2−サクシノイルオキシエチル、アクリル酸−2−マレイノイルオキシエチル、アクリル酸−2−フタロイルオキシエチル、アクリル酸−2−ヘキサヒドロフタロイルオキシエチル、メタクリル酸−2−サクシノイルオキシエチル、メタクリル酸−2−マレイノイルオキシエチル、メタクリル酸−2−フタロイルオキシエチル、メタクリル酸−2−ヘキサヒドロフタロイルオキシエチル、クロトン酸−2−サクシノイルオキシエチル等を挙げられ、好ましくは、アクリル酸−2−マレイノイルオキシエチル及びアクリル酸−2−フタロイルオキシエチルであり、特にアクリル酸−2−マレイノイルオキシエチルが好ましい。   Examples of the α, β-unsaturated monocarboxylic acid include itaconic acid, crotonic acid, cinnamic acid, acrylic acid, methacrylic acid and the like, preferably acrylic acid and methacrylic acid, and particularly acrylic acid is highly reactive. Therefore, it is preferable. The α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group in the ester portion includes acrylic acid-2-succinoyloxyethyl, acrylic acid-2-malenoyloxyethyl, acrylic acid-2-phthaloyloxyethyl, Acrylic acid-2-hexahydrophthaloyloxyethyl, methacrylic acid-2-succinoyloxyethyl, methacrylic acid-2-malenoyloxyethyl, methacrylic acid-2-phthaloyloxyethyl, methacrylic acid-2-hexahydrophthalo Yloxyethyl, crotonic acid-2-succinoyloxyethyl, and the like. Preferred are acrylic acid-2-malenoyloxyethyl acrylate and 2-phthaloyloxyethyl acrylate, and particularly acrylic acid-2-maleic acid. Noyloxyethyl is preferred.

α,β−不飽和モノカルボン酸又はそのエステルとエポキシ樹脂との付加反応は、公知の手法を用いることができ、例えば、エステル化触媒存在下、50〜150℃の温度で反応させることができる。エステル化触媒としてはトリエチルアミン、トリメチルアミン、ベンジルジメチルアミン、ベンジルジエチルアミン等の3級アミン、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラエチルアンモニウムクロライド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム塩等を用いることができる。   A known method can be used for the addition reaction of α, β-unsaturated monocarboxylic acid or an ester thereof with an epoxy resin, for example, the reaction can be performed at a temperature of 50 to 150 ° C. in the presence of an esterification catalyst. . As the esterification catalyst, tertiary amines such as triethylamine, trimethylamine, benzyldimethylamine, and benzyldiethylamine, and quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, and dodecyltrimethylammonium chloride can be used.

α,β−不飽和モノカルボン酸又はそのエステルの使用量は、原料エポキシ樹脂のエポキシ基1当量に対し0.5〜1.2当量の範囲が好ましく、さらに好ましくは0.7〜1.1当量の範囲である。α,β−不飽和モノカルボン酸又はそのエステルの使用量が少ないと不飽和基の導入量が不足し、引き続く多塩基酸無水物との反応も不十分となる。また、多量のエポキシ基が残存することも有利ではない。一方、該使用量が多いとα,β−不飽和モノカルボン酸又はそのエステルが未反応物として残存する。いずれの場合も硬化特性が悪化する傾向が認められる。   The amount of α, β-unsaturated monocarboxylic acid or ester thereof used is preferably in the range of 0.5 to 1.2 equivalents, more preferably 0.7 to 1.1, relative to 1 equivalent of the epoxy group of the raw material epoxy resin. Equivalent range. If the amount of α, β-unsaturated monocarboxylic acid or ester thereof used is small, the amount of unsaturated groups introduced is insufficient, and the subsequent reaction with the polybasic acid anhydride becomes insufficient. Also, it is not advantageous that a large amount of epoxy groups remain. On the other hand, if the amount used is large, α, β-unsaturated monocarboxylic acid or ester thereof remains as an unreacted product. In either case, there is a tendency for the curing properties to deteriorate.

α,β−不飽和カルボン酸又はそのエステルが付加したエポキシ樹脂に、更に付加させる多塩基酸無水物としては、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、無水メチルヘキサヒドロフタル酸、無水エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水クロレンド酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物等が挙げられ、好ましくは、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物であり、特に好ましい化合物は、無水テトラヒドロフタル酸及びビフェニルテトラカルボン酸二無水物である。   The polybasic acid anhydride to be further added to the epoxy resin to which the α, β-unsaturated carboxylic acid or ester thereof is added includes maleic anhydride, succinic anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, Hexahydrophthalic anhydride, pyromellitic anhydride, trimellitic anhydride, benzophenonetetracarboxylic dianhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, chlorendic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, biphenyltetra Carboxylic acid dianhydride and the like, preferably maleic anhydride, succinic anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, pyromellitic anhydride, trimellitic anhydride, Biphenyltetracarboxylic dianhydride Particularly preferred compounds are tetrahydrophthalic anhydride and biphenyltetracarboxylic dianhydride.

多塩基酸無水物の付加反応に関しても公知の手法を用いることができ、α,β−不飽和カルボン酸又はそのエステルの付加反応と同様な条件下で継続反応させることにより得ることができる。多塩基酸無水物の付加量は、生成するエポキシアクリレート樹脂の酸価が10〜150mgKOH/gの範囲となるのが好ましく、更に20〜140mgKOH/gが特に好ましい。樹脂酸価が上記範囲以下であるとアルカリ現像性に乏しくなり、また、上記範囲を越えると硬化性能に劣る傾向が認められる。   A known method can also be used for the addition reaction of polybasic acid anhydride, and it can be obtained by continuing the reaction under the same conditions as in the addition reaction of α, β-unsaturated carboxylic acid or ester thereof. The addition amount of the polybasic acid anhydride is preferably such that the acid value of the resulting epoxy acrylate resin is in the range of 10 to 150 mgKOH / g, more preferably 20 to 140 mgKOH / g. When the resin acid value is below the above range, the alkali developability is poor, and when the resin acid value exceeds the above range, the curing performance tends to be inferior.

(c)光重合開始剤
本発明の光重合性組成物は、光重合開始剤として一般式(4)で示されるオキシムエステル系化合物を含有する。
(C) Photopolymerization initiator The photopolymerizable composition of the present invention contains an oxime ester compound represented by the general formula (4) as a photopolymerization initiator.

Figure 0004442710
Figure 0004442710

(式中、R1は、それぞれ置換されていてもよい炭素数6〜20のフェニル基、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数5〜8のシクロアルキル基、炭素数2〜20のアルカノイル基、炭素数7〜20のベンゾイル基、炭素数2〜12のアルコキシカルボニル基、炭素数7〜20のフェノキシカルボニル基、炭素数1〜20のアミド基又はニトロ基を示し、R2は、それぞれ置換されていてもよい炭素数2〜12のアルカノイル基、炭素数4〜6のアルケノイル基、炭素数7〜20のベンゾイル基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基又は炭素数7〜20のフェノキシカルボニル基を示し、R3、R4、R5、R6及びR7は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、それぞれ置換されていてもよい炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数5〜8のシクロアルキル基、炭素数6〜20のフェニル基、炭素数7〜20のベンジル基、炭素数7〜20のベンゾイル基、炭素数2〜12のアルカノイル基、炭素数2〜12のアルコキシカルボニル基、炭素数7〜20のフェノキシカルボニル基又は、−OR8、−SR9、−SOR9、−SO29もしくは−NR1011を示し、かつ、R3、R4、R5、R6及びR7の少なくとも一つは、−OR8、−SR9又は−NR1011を示す。ただし、R8は、水素原子、それぞれ置換されていてもよい炭素数1〜12のアルキル基、炭素数2〜8のアルカノイル基、炭素数3〜12のアルケニル基、炭素数3〜6のアルケノイル基、炭素数6〜20のフェニル基又は−(CH2CH2O)nH(nは1〜20の整数)を示し、R9は、水素原子、それぞれ置換されていてもよい炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のアルケニル基又は炭素数6〜20のフェニル基を示し、R10及びR11は、互いに独立して、水素原子、それぞれ置換されていてもよい炭素数1〜12のアルキル基、炭素数2〜4のヒドロキシアルキル基、炭素数3〜5のアルケニル基又は炭素数6〜20のフェニル基を示し、かつR3、R4、R5、R6及びR7は互いに結合し環構造を形成してもよい。) (In the formula, R 1 is an optionally substituted phenyl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 8 carbon atoms, and an alkanoyl having 2 to 20 carbon atoms. show group, a benzoyl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 12 carbon atoms, phenoxycarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms, an amide group or a nitro group having 1 to 20 carbon atoms, R 2 are each An optionally substituted alkanoyl group having 2 to 12 carbon atoms, an alkenoyl group having 4 to 6 carbon atoms, a benzoyl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms, or a phenoxy group having 7 to 20 carbon atoms indicates a carbonyl group, R 3, R 4, R 5, R 6 and R 7, independently of one another, a hydrogen atom, a halogen atom, each optionally substituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, carbon atoms -12 alkoxy group, cycloalkyl group having 5 to 8 carbon atoms, phenyl group having 6 to 20 carbon atoms, benzyl group having 7 to 20 carbon atoms, benzoyl group having 7 to 20 carbon atoms, alkanoyl having 2 to 12 carbon atoms group, an alkoxycarbonyl group having 2 to 12 carbon atoms, or phenoxycarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms, -OR 8, -SR 9, -SOR 9, shows a -SO 2 R 9 or -NR 10 R 11, and , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 represent —OR 8 , —SR 9 or —NR 10 R 11 , provided that R 8 is a hydrogen atom, each substituted. An alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkanoyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 3 to 12 carbon atoms, an alkenoyl group having 3 to 6 carbon atoms, a phenyl group having 6 to 20 carbon atoms, or-( CH 2 CH 2 O) n H (n is from 1 to 20 R 9 represents a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 3 to 12 carbon atoms, or a phenyl group having 6 to 20 carbon atoms, and R 10 And R 11 are each independently a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkenyl group having 3 to 5 carbon atoms or a carbon number. 6 to 20 phenyl groups, and R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 may be bonded to each other to form a ring structure.)

上記オキシムエステル系化合物のうち、好ましい一般式(4)で示されるオキシムエステル系化合物の置換基を以下に示す。   Among the oxime ester compounds, preferred substituents of the oxime ester compound represented by the general formula (4) are shown below.

1:置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基であり、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。好ましくは炭素数1〜6であるが、更に好ましくは炭素数1〜3であり、特にメチル基が好ましい。 R 1 is an optionally substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group Etc. Preferably it is C1-C6, More preferably, it is C1-C3, and especially a methyl group is preferable.

2:置換されていてもよい炭素数2〜10のアルカノイル基又は炭素数7〜20(好ましくは上限炭素数12)のベンゾイル基であり、炭素数2〜10のアルカノイル基としては、例えばエタノイル基、プロパノイル基、ブタノイル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、ヘプタノイル基、オクタノイル基、ノナノイル基、デカノイル基等が挙げられる。好ましくは炭素数2〜5であるが、更に好ましくは炭素数2〜3であり、特にエタノイル基が好ましい。 R 2 : an optionally substituted alkanoyl group having 2 to 10 carbon atoms or a benzoyl group having 7 to 20 carbon atoms (preferably an upper limit of 12 carbon atoms). Examples of the alkanoyl group having 2 to 10 carbon atoms include ethanoyl Group, propanoyl group, butanoyl group, pentanoyl group, hexanoyl group, heptanoyl group, octanoyl group, nonanoyl group, decanoyl group and the like. The number of carbon atoms is preferably 2 to 5, more preferably 2 to 3, and particularly preferably an ethanoyl group.

3〜R7:水素原子、それぞれ置換されていてもよい炭素数1〜12のアルキル基、炭素数2〜12のアルケノイル基、フェニル基、ベンジル基、ベンゾイル基、又は−NR1011であり、R4〜R6は互いに結合して環構造を形成してもよい。R3及びR7は、共に水素原子であることが好ましい。また、R3、R7が共に水素原子であり、かつ、R4、R5及びR6の少なくとも一つは、−NR1011であるのが更に好ましい。また、R3、R7が共に水素原子であり、かつ、R4、R5及びR6のうち、少なくとも一つは、−NR1011であり、かつ、少なくとも一つは、置換されていてもよい炭素数6〜20(好ましくは上限炭素数12)のフェニル基であるのが特に好ましい。この場合、フェニル基に置換されていてもよい置換基は、それぞれ置換されていてもよい炭素数6〜20(好ましくは上限炭素数12)のフェニル基、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数5〜8のシクロアルキル基、炭素数2〜20のアルカノイル基、炭素数7〜20(好ましくは上限炭素数12)のベンゾイル基、炭素数2〜12のアルコキシカルボニル基、炭素数7〜20(好ましくは上限炭素数12)のフェノキシカルボニル基、炭素数1〜20(好ましくは上限炭素数12)のアミド基又はニトロ基が挙げられる。好ましくは置換されていてもよい炭素数7〜20(好ましくは上限炭素数12)のベンゾイル基であるが、更に好ましくはトルオイル基であり、特にo−トルオイル基が好ましい。R4〜R6が互いに結合して形成してもよい環構造は、R4〜R6のうち2以上のいずれ同士が結合していても良い。また、環構造は芳香族環、脂肪族環、複素環のいずれでも良いが、好ましくは複素環であり、更に好ましくはヘテロ原子が窒素原子であるヘテロ5員環又は6員環であり、特にヘテロ5員環が好ましい。 R 3 to R 7 : a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenoyl group having 2 to 12 carbon atoms, a phenyl group, a benzyl group, a benzoyl group, or —NR 10 R 11 And R 4 to R 6 may be bonded to each other to form a ring structure. R 3 and R 7 are preferably both hydrogen atoms. More preferably, R 3 and R 7 are both hydrogen atoms, and at least one of R 4 , R 5 and R 6 is —NR 10 R 11 . R 3 and R 7 are both hydrogen atoms, and at least one of R 4 , R 5 and R 6 is —NR 10 R 11 and at least one is substituted. Particularly preferred is a phenyl group having 6 to 20 carbon atoms (preferably an upper limit of 12 carbon atoms). In this case, the substituent which may be substituted with the phenyl group may be a phenyl group having 6 to 20 carbon atoms (preferably an upper limit of 12 carbon atoms), an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or carbon. A cycloalkyl group having 5 to 8 carbon atoms, an alkanoyl group having 2 to 20 carbon atoms, a benzoyl group having 7 to 20 carbon atoms (preferably an upper limit of 12 carbon atoms), an alkoxycarbonyl group having 2 to 12 carbon atoms, and 7 to 20 carbon atoms. Examples thereof include a phenoxycarbonyl group (preferably having an upper limit of 12 carbon atoms), an amide group having 1 to 20 carbon atoms (preferably an upper limit of 12 carbon atoms), and a nitro group. A benzoyl group having 7 to 20 carbon atoms (preferably an upper limit of 12 carbon atoms) which may be substituted is preferable, but a toluoyl group is more preferable, and an o-toluoyl group is particularly preferable. R 4 to R 6 ring structure which may be formed bond to each other, two or more any themselves may be bonded among R 4 to R 6. The ring structure may be an aromatic ring, an aliphatic ring or a heterocyclic ring, but is preferably a heterocyclic ring, more preferably a hetero 5-membered ring or 6-membered ring in which the hetero atom is a nitrogen atom, A hetero 5-membered ring is preferred.

上記オキシムエステル系化合物のうち、更に好ましくは下記一般式(6)で示されるオキシムエステル系化合物が挙げられる。   Among the oxime ester compounds, more preferred are oxime ester compounds represented by the following general formula (6).

Figure 0004442710
Figure 0004442710

(式中、R1は、置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基であり、R2は、それぞれ置換されていてもよい炭素数2〜10のアルカノイル基、炭素数7〜20(好ましくは上限炭素数12)のベンゾイル基であり、R10は、互いに独立して、水素原子、それぞれ置換されていてもよい炭素数1〜12のアルキル基、炭素数2〜4のヒドロキシアルキル基、炭素数3〜5のアルケニル基又は炭素数6〜20(好ましくは上限炭素数12)のフェニル基を示し、R10は、R10が結合する窒素原子を介して結合する芳香族環の双方又は一方の更なる置換基又は芳香族環の炭素原子の一つと結合して環構造を形成してもよく、R12、R13、R14及びR15は、互いに独立して、それぞれ置換されていてもよい炭素数6〜20(好ましくは上限炭素数12)のフェニル基、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数5〜8のシクロアルキル基、炭素数2〜20のアルカノイル基、炭素数7〜20(好ましくは上限炭素数12)のベンゾイル基、炭素数2〜12のアルコキシカルボニル基、炭素数7〜20(好ましくは上限炭素数12)のフェノキシカルボニル基、炭素数1〜20(好ましくは上限炭素数12)のアミド基又はニトロ基を示す。) (In the formula, R 1 is an optionally substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 2 is an optionally substituted alkanoyl group having 2 to 10 carbon atoms and 7 to 20 carbon atoms. A benzoyl group (preferably having an upper limit of 12 carbon atoms), and R 10 are independently of each other a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a hydroxyalkyl having 2 to 4 carbon atoms. Group, an alkenyl group having 3 to 5 carbon atoms, or a phenyl group having 6 to 20 carbon atoms (preferably upper limit carbon number 12), and R 10 is an aromatic ring bonded via a nitrogen atom to which R 10 is bonded. It may combine with one or both additional substituents or one of the aromatic ring carbon atoms to form a ring structure, wherein R 12 , R 13 , R 14 and R 15 are each independently substituted Carbon number of 6 to 20 (preferably upper limit) A prime 12) phenyl group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 8 carbon atoms, an alkanoyl group having 2 to 20 carbon atoms, and a benzoyl group having 7 to 20 carbon atoms (preferably an upper limit of 12 carbon atoms). Group, an alkoxycarbonyl group having 2 to 12 carbon atoms, a phenoxycarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms (preferably upper limit carbon number 12), an amide group or a nitro group having 1 to 20 carbon atoms (preferably upper limit carbon number 12). Show.)

上記オキシムエステル系化合物のうち、好ましい化合物の置換基を以下に示す。   Of the oxime ester compounds, preferred substituents of the compounds are shown below.

1:置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基であり、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。好ましくは炭素数1〜6であるが、更に好ましくは炭素数1〜3であり、特にメチル基が好ましい。 R 1 is an optionally substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group Etc. Preferably it is C1-C6, More preferably, it is C1-C3, and especially a methyl group is preferable.

2:置換されていてもよい炭素数2〜10のアルカノイル基であり、例えばエタノイル基、プロパノイル基、ブタノイル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、ヘプタノイル基、オクタノイル基、ノナノイル基、デカノイル基等が挙げられる。好ましくは炭素数2〜5であるが、更に好ましくは炭素数2〜3であり、特にエタノイル基が好ましい。 R 2 : an optionally substituted alkanoyl group having 2 to 10 carbon atoms, such as ethanoyl group, propanoyl group, butanoyl group, pentanoyl group, hexanoyl group, heptanoyl group, octanoyl group, nonanoyl group, decanoyl group, etc. It is done. The number of carbon atoms is preferably 2 to 5, more preferably 2 to 3, and particularly preferably an ethanoyl group.

10:置換されていてもよい炭素数1〜12のアルキル基であり、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等が挙げられる。好ましくは炭素数2〜8であるが、更に好ましくは炭素数2〜6であり、特にエチル基が好ましい。 R 10 is an optionally substituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group , Undecyl group, dodecyl group and the like. Preferably, it has 2 to 8 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms, and particularly preferably an ethyl group.

12、R14及びR15:水素原子
13:置換されていてもよいベンゾイル基が挙げられ、好ましくはトルオイル基であるが、特にo−トルオイル基が好ましい。
R 12 , R 14 and R 15 : hydrogen atom R 13 : a benzoyl group which may be substituted is exemplified, and a toluoyl group is preferable, and an o-toluoyl group is particularly preferable.

上記一般式(4)及び(6)で示される化合物も同様にそれ自体公知の化合物であり、例えば、特開2000−80068号公報に記載されている一連の化合物の一種である。   The compounds represented by the general formulas (4) and (6) are similarly known per se, and are, for example, one of a series of compounds described in JP-A No. 2000-80068.

また、本発明の光重合開始剤として上記オキシムエステル系化合物を単独で使用することができるが、他の光重合開始剤と併用することもでき、併用による高感度化が期待できる。例えば、以下のような化合物を挙げることができる。   Moreover, although the said oxime ester type compound can be used independently as a photoinitiator of this invention, it can also use together with another photoinitiator and can anticipate the high sensitivity by combined use. For example, the following compounds can be mentioned.

2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−エトキシナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−エトキシカルボニルナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン等のハロメチル化トリアジン誘導体、2−トリクロロメチル−5−(2′−ベンゾフリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−〔β−(2′−ベンゾフリル)ビニル〕−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−〔β−(2′−(6″ベンゾフリル)ビニル)〕−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−フリル−1,3,4−オキサジアゾール等のハロメチル化オキサジアゾール誘導体、2−(2′−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、2−(2′−クロロフェニル)−4,5−ビス(3′−メトキシフェニル)イミダゾール2量体、2−(2′−フルオロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、2−(2′−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、(4′−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体等のイミダゾール誘導体、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾインアルキルエーテル類、2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン等のアントラキノン誘導体、ベンズアンスロン誘導体、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、2−メチルベンゾフェノン、3−メチルベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、4−ブロモベンゾフェノン、2−カルボキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、α−ヒドロキシ−2−メチルフェニルプロパノン、1−ヒドロキシ−1−メチルエチル−(p−イソプロピルフェニル)ケトン、1−ヒドロキシ−1−(p−ドデシルフェニル)ケトン、2−メチル−(4′−(メチルチオ)フェニル)−2−モルホリノ−1−プロパノン、1,1,1−トリクロロメチル−(p−ブチルフェニル)ケトン等のアセトフェノン誘導体、チオキサントン、2−エチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2、4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン誘導体、p−ジメチルアミノ安息香酸エチル、p−ジエチルアミノ安息香酸エチル等の安息香酸エステル誘導体、9−フェニルアクリジン、9−(p−メトキシフェニル)アクリジン等のアクリジン誘導体、9,10−ジメチルベンズフェナジン等のフェナジン誘導体、ビス−シクロペンタジエニル−Ti−ジクロライド、ビス−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−フェニル、ビス−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−(2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル)、ビス−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−(2,3,5,6−テトラフルオロフェニ−1−イル)、ビス−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−(2,4,6−トリフルオロフェニ−1−イル)、ビス−シクロペンタジエニル−Ti−2,6−ジ−フルオロフェニ−1−イル、ビス−シクロペンタジエニル−Ti−2,4−ジ−フルオロフェニ−1−イル、ビス−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−(2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル)、ビス−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−(2,6−ジ−フルオロフェニ−1−イル)、ビス−シクロペンタジエニル−Ti−2,6−ジ−フルオロ−3−(ピル−1−イル)−フェニ−1−イル等のチタノセン誘導体等が挙げられる。   2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxynaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4 Halomethylated triazine derivatives such as -ethoxynaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-ethoxycarbonylnaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, -Trichloromethyl-5- (2'-benzofuryl) -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5-[[beta]-(2'-benzofuryl) vinyl] -1,3,4-oxadi Azole, 2-trichloromethyl-5- [β- (2 '-(6 "benzofuryl) vinyl)]-1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5-furyl Halomethylated oxadiazole derivatives such as ru-1,3,4-oxadiazole, 2- (2'-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (2'-chlorophenyl) -4, 5-bis (3'-methoxyphenyl) imidazole dimer, 2- (2'-fluorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (2'-methoxyphenyl) -4,5-diphenyl Imidazole dimers, imidazole derivatives such as (4'-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, benzoin alkyl ethers such as benzoin methyl ether, benzoin phenyl ether, benzoin isobutyl ether, benzoin isopropyl ether, 2 -Methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-t-butyl Anthraquinone derivatives such as luanthraquinone and 1-chloroanthraquinone, benzanthrone derivatives, benzophenone, Michler ketone, 2-methylbenzophenone, 3-methylbenzophenone, 4-methylbenzophenone, 2-chlorobenzophenone, 4-bromobenzophenone, 2-carboxybenzophenone, etc. Benzophenone derivatives, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, α-hydroxy-2-methylphenylpropanone, 1-hydroxy-1-methylethyl- (P-isopropylphenyl) ketone, 1-hydroxy-1- (p-dodecylphenyl) ketone, 2-methyl- (4 ′-(methylthio) phenyl) -2-morpholino-1 Acetophenone derivatives such as propanone, 1,1,1-trichloromethyl- (p-butylphenyl) ketone, thioxanthone, 2-ethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2, Thioxanthone derivatives such as 4-diethylthioxanthone and 2,4-diisopropylthioxanthone, benzoic acid ester derivatives such as ethyl p-dimethylaminobenzoate and ethyl p-diethylaminobenzoate, 9-phenylacridine, 9- (p-methoxyphenyl) Acridine derivatives such as acridine, phenazine derivatives such as 9,10-dimethylbenzphenazine, bis-cyclopentadienyl-Ti-dichloride, bis-cyclopentadienyl-Ti-bis-phenyl, bis-cycl Pentadienyl-Ti-bis- (2,3,4,5,6-pentafluorophen-1-yl), bis-cyclopentadienyl-Ti-bis- (2,3,5,6-tetrafluoropheny- 1-yl), bis-cyclopentadienyl-Ti-bis- (2,4,6-trifluorophen-1-yl), bis-cyclopentadienyl-Ti-2,6-difluorophenyl- 1-yl, bis-cyclopentadienyl-Ti-2,4-di-fluorophen-1-yl, bis-methylcyclopentadienyl-Ti-bis- (2,3,4,5,6-penta Fluorophen-1-yl), bis-methylcyclopentadienyl-Ti-bis- (2,6-di-fluorophen-1-yl), bis-cyclopentadienyl-Ti-2,6-di- Fluoro-3- (pill- - yl) - titanocene derivatives of 1-yl and the like, and the like.

本発明の光重合性組成物には、上記開始剤成分以外にさらに増感色素を加えることもできる。高遮光下で光重合反応を起こさせるためには、増感色素を添加するのは好ましい。このような増感色素としては、例えば特開平3−239703号公報、特開平5−289335号公報に記載の複素環を有するクマリン化合物、特開昭63−221110号公報に記載の3−ケトクマリン化合物、特開平4−221958号公報、特開平4−219756号公報に記載のキサンテン色素、特開平6−19240号公報に記載のピロメテン色素、特開昭47−2528号公報、特開昭54−155292号公報、特開昭56−166154号公報、特開昭59−56403号公報に記載の(p−ジアルキルアミノベンジリデン)ケトン、スチリル系色素、特開平6−295061号公報に記載のジュロリジル基を有する増感色素、特開平11−326624号公報に記載のジアミノベンゼン化合物等を挙げることができる。   In addition to the initiator component, a sensitizing dye can be further added to the photopolymerizable composition of the present invention. In order to cause a photopolymerization reaction under high light shielding, it is preferable to add a sensitizing dye. Examples of such a sensitizing dye include a coumarin compound having a heterocyclic ring described in JP-A-3-239703 and JP-A-5-289335, and a 3-ketocoumarin compound described in JP-A 63-221110. Xanthene dyes described in JP-A-4-221958 and JP-A-4-219756, pyromethene dyes described in JP-A-6-19240, JP-A-47-2528, JP-A-54-155292 (P-dialkylaminobenzylidene) ketone and styryl dye described in JP-A-56-166154 and JP-A-59-56403, and a julolidyl group described in JP-A-6-295061. Examples thereof include sensitizing dyes and diaminobenzene compounds described in JP-A No. 11-326624.

これらの増感色素のなかで特に好ましいのはアミノ基含有増感色素およびキサンテン色素である。   Of these sensitizing dyes, amino group-containing sensitizing dyes and xanthene dyes are particularly preferable.

(d)光重合性単量体
本発明の光重合性単量体としては、エチレン性不飽和基を一個以上有する化合物(以下、エチレン性化合物という)が使用される。具体的には、脂肪族(ポリ)ヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステル、芳香族(ポリ)ヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステル、不飽和カルボン酸と多価カルボン酸と脂肪族ポリヒドロキシ化合物により得られるエステル、芳香族ポリヒドロキシ化合物のエチレンオキシド、プロピレンオキシド付加物と不飽和カルボン酸とのエステル化反応物、脂肪族ポリヒドロキシ化合物のエチレンオキシド、プロピレンオキシド付加物と不飽和カルボン酸とのエステル化反応物、カプロラクトン変性多価アルコールと不飽和カルボン酸とのエステル、多価アルコールと多価イソシアナートと不飽和カルボン酸との反応物、スチリル末端化合物、含リン酸不飽和化合物、ポリエポキシと不飽和カルボン酸との付加物等が挙げられる。
(D) Photopolymerizable monomer As the photopolymerizable monomer of the present invention, a compound having one or more ethylenically unsaturated groups (hereinafter referred to as an ethylenic compound) is used. Specifically, ester of aliphatic (poly) hydroxy compound and unsaturated carboxylic acid, ester of aromatic (poly) hydroxy compound and unsaturated carboxylic acid, unsaturated carboxylic acid, polyvalent carboxylic acid and aliphatic poly Ester obtained from hydroxy compound, ethylene oxide of aromatic polyhydroxy compound, esterification reaction product of propylene oxide adduct and unsaturated carboxylic acid, ethylene oxide of aliphatic polyhydroxy compound, propylene oxide adduct and unsaturated carboxylic acid Esterification reaction product, ester of caprolactone-modified polyhydric alcohol and unsaturated carboxylic acid, reaction product of polyhydric alcohol, polyisocyanate and unsaturated carboxylic acid, styryl-terminated compound, phosphoric acid unsaturated compound, polyepoxy And an adduct of unsaturated carboxylic acid.

これらのうち、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルとしては具体的には、エチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、グリセロールアクリレート等のアクリル酸エステル、これら例示化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたメタクリル酸エステル、同様にイタコネートに代えたイタコン酸エステル、クロトネートに代えたクロトン酸エステルもしくはマレエートに代えたマレイン酸エステル等が挙げられる。   Among these, specific examples of the ester of an aliphatic polyhydroxy compound and an unsaturated carboxylic acid include ethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, hexanediol diacrylate, trimethylol propane tri Acrylate esters such as acrylate, trimethylolethane triacrylate, pentaerythritol diacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, glycerol acrylate, etc. Methacrylic acid with the acrylate of the exemplified compound replaced with methacrylate Ether, similarly itaconic acid ester instead itaconate, maleic acid esters, and the like was replaced with crotonic acid ester or maleate was replaced crotonate.

芳香族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルとしては、ハイドロキノンジアクリレート、ハイドロキノンジメタクリレート、レゾルシンジアクリレート、レゾルシンジメタクリレート、ピロガロールトリアクリレート等が挙げられる。不飽和カルボン酸と多価カルボン酸及び多価ヒドロキシ化合物とのエステル化反応により得られるエステルとしては必ずしも単一物では無いが代表的な具体例としては、(メタ)アクリル酸、フタル酸及びエチレングリコールの縮合物、(メタ)アクリル酸、マレイン酸及びジエチレングリコールの縮合物、(メタ)アクリル酸、テレフタル酸及びペンタエリスリトールの縮合物、(メタ)アクリル酸、アジピン酸、ブタンジオール及びグリセリンの縮合物等が挙げられる。   Examples of the ester of an aromatic polyhydroxy compound and an unsaturated carboxylic acid include hydroquinone diacrylate, hydroquinone dimethacrylate, resorcin diacrylate, resorcin dimethacrylate, and pyrogallol triacrylate. The ester obtained by the esterification reaction of an unsaturated carboxylic acid with a polyvalent carboxylic acid and a polyvalent hydroxy compound is not necessarily a single substance, but typical examples include (meth) acrylic acid, phthalic acid and ethylene. Condensate of glycol, condensate of (meth) acrylic acid, maleic acid and diethylene glycol, condensate of (meth) acrylic acid, terephthalic acid and pentaerythritol, condensate of (meth) acrylic acid, adipic acid, butanediol and glycerin Etc.

その他本発明に用いられるエチレン性化合物の例としては、エチレンビスアクリルアミド等のアクリルアミド類;フタル酸ジアリル等のアリルエステル類;ジビニルフタレート等のビニル基含有化合物なども有用である。   Other examples of the ethylenic compound used in the present invention include acrylamides such as ethylene bisacrylamide; allyl esters such as diallyl phthalate; vinyl group-containing compounds such as divinyl phthalate.

以上挙げたエチレン性化合物の中で好ましいものは、(メタ)アクリロイル基、さらに好ましくはアクリロイル基を有するものである。このような化合物としてトリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等が挙げられる。   Among the ethylenic compounds listed above, preferred are those having a (meth) acryloyl group, more preferably an acryloyl group. Such compounds include trimethylolpropane triacrylate, trimethylolethane triacrylate, pentaerythritol diacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, etc. Is mentioned.

以上挙げた本発明の光重合性組成物の配合量は、(b)有機結合材100重量部に対して(c)光重合開始剤は通常0.1〜50重量部、好ましくは1〜45重量部、(d)光重合性単量体は通常0〜200重量部、好ましくは3〜180重量部である。また、(a)黒色色材は溶剤を除いた全固形分中、通常30〜70重量%、好ましくは35〜65重量%である。更に増感色素は、(b)有機結合材100重量部に対して通常0〜30重量部、好ましくは0〜10重量部である。   The blending amount of the photopolymerizable composition of the present invention described above is usually 0.1 to 50 parts by weight, preferably 1 to 45 parts of (c) photopolymerization initiator with respect to 100 parts by weight of (b) organic binder. Part by weight, (d) the photopolymerizable monomer is usually 0 to 200 parts by weight, preferably 3 to 180 parts by weight. Moreover, (a) black color material is 30 to 70 weight% normally in the total solid content except a solvent, Preferably it is 35 to 65 weight%. Further, the sensitizing dye is usually 0 to 30 parts by weight, preferably 0 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the (b) organic binder.

光重合開始剤が上記範囲未満であると低感度となり作業効率の点で劣り、また、上記範囲を越えると塗膜形成機能に悪影響を与えやすい。光重合性単量体(エチレン性化合物)が上記未満であると架橋密度低下による耐久性、耐熱性等に問題が出やすく、また、上記範囲を越えると現像性が低下する問題が発生することがある。黒色色材が上記範囲未満であると遮光性が低下するため、充分な光学濃度の樹脂BMを形成するのが困難となる。逆に、上記範囲を越えると感度、解像性、現像性等の低下が激しくなるため画像形成が困難となる。   If the photopolymerization initiator is less than the above range, the sensitivity becomes low and the working efficiency is poor, and if it exceeds the above range, the coating film forming function is liable to be adversely affected. If the photopolymerizable monomer (ethylenic compound) is less than the above, problems such as durability and heat resistance due to a decrease in crosslink density are likely to occur, and if the above range is exceeded, developability may be degraded. There is. If the black color material is less than the above range, the light shielding property is lowered, and it becomes difficult to form a resin BM having a sufficient optical density. On the other hand, if the above range is exceeded, the sensitivity, resolution, developability and the like are drastically lowered, making it difficult to form an image.

本発明の光重合性組成物は通常、(a)黒色色材、(b)有機結合材(カルボキシル基を有するエポキシアクリレート樹脂)、(c)光重合開始剤(オキシムエステル系化合物)、更に必要に応じて(d)光重合性単量体(エチレン性化合物)を溶剤に溶かした状態で使用される。   The photopolymerizable composition of the present invention usually requires (a) a black color material, (b) an organic binder (epoxy acrylate resin having a carboxyl group), (c) a photopolymerization initiator (oxime ester compound), and further necessary. Depending on (d), it is used in the state which melt | dissolved the photopolymerizable monomer (ethylenic compound) in the solvent.

溶剤としては、組成物を構成する各成分を溶解または分散させることができるもので、沸点が100〜200℃の範囲のものを選択するのが好ましい。より好ましくは120〜170℃の沸点をもつものである。   As the solvent, it is preferable to select a solvent that can dissolve or disperse each component constituting the composition and has a boiling point in the range of 100 to 200 ° C. More preferably, it has a boiling point of 120-170 ° C.

このような溶剤としては、例えば、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、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−t−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、メトキシメチルペンタノール、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、トリプロピレングリコールメチルエーテルのようなグリコールモノアルキルエーテル類;
エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、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のようなグリコールジアルキルエーテル類;
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、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、メトキシブチルアセテート、メトキシペンチルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテートのようなグリコールアルキルエーテルアセテート類;
ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ブチルエーテル、ジアミルエーテル、エチルイソブチルエーテル、ジヘキシルエーテルのようなエーテル類;
アセトン、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソアミルケトン、ジイソブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、エチルアミルケトン、メチルブチルケトン、メチルヘキシルケトン、メチルノニルケトンのようなケトン類;
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、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリンのような1価又は多価アルコール類;
n−ペンタン、n−オクタン、ジイソブチレン、n−ヘキサン、ヘキセン、イソプレン、ジペンテン、ドデカンのような脂肪族炭化水素類;
シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、メチルシクロヘキセン、ビシクロヘキシルのような脂環式炭化水素類;
ベンゼン、トルエン、キシレン、クメンのような芳香族炭化水素類;
アミルホルメート、エチルホルメート、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸アミル、エチレングリコールアセテート、エチルプロピオネート、プロピルプロピオネート、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、イソ酪酸メチル、エチルカプリレート、ブチルステアレート、エチルベンゾエート、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、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、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−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、γ−ブチロラクトンのような鎖状又は環状エステル類;
3−メトキシプロピオン酸、3−エトキシプロピオン酸のようなアルコキシカルボン酸類;
ブチルクロライド、アミルクロライドのようなハロゲン化炭化水素類;
メトキシメチルペンタノンのようなエーテルケトン類;
アセトニトリル、ベンゾニトリルのようなニトリル類;
上記に該当する溶剤としては、ミネラルスピリット、バルソル#2、アプコ#18ソルベント、アプコシンナー、ソーカルソルベントNo.1及びNo.2、ソルベッソ#150、シェルTS28 ソルベント、カルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、ジグライムのような商品名の市販品が挙げられる。
Examples of such a solvent include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol-t-butyl ether, diethylene glycol monomethyl. Glycol mono, such as ether, diethylene glycol monoethyl ether, methoxymethyl pentanol, propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, 3-methyl-3-methoxybutanol, tripropylene glycol methyl ether Alkyl ethers;
Glycol dialkyl ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, diethylene glycol dibutyl ether;
Ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, methoxybutyl acetate, methoxypentyl acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, 3- Glycol alkyl ether acetates such as methyl-3-methoxybutyl acetate;
Ethers such as diethyl ether, dipropyl ether, diisopropyl ether, butyl ether, diamyl ether, ethyl isobutyl ether, dihexyl ether;
Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl amyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl isoamyl ketone, diisobutyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, ethyl amyl ketone, methyl butyl ketone, methyl hexyl ketone, methyl nonyl ketone;
Mono- or polyhydric alcohols such as ethanol, propanol, butanol, hexanol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, glycerin;
aliphatic hydrocarbons such as n-pentane, n-octane, diisobutylene, n-hexane, hexene, isoprene, dipentene, dodecane;
Cycloaliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, methylcyclohexane, methylcyclohexene, bicyclohexyl;
Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, cumene;
Amyl formate, ethyl formate, ethyl acetate, butyl acetate, propyl acetate, amyl acetate, ethylene glycol acetate, ethyl propionate, propyl propionate, butyl butyrate, isobutyl butyrate, methyl isobutyrate, ethyl caprylate, butyl stearate Rate, ethyl benzoate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, 3-methoxy Linear or cyclic esters such as propyl propionate, butyl 3-methoxypropionate, γ-butyrolactone;
Alkoxycarboxylic acids such as 3-methoxypropionic acid and 3-ethoxypropionic acid;
Halogenated hydrocarbons such as butyl chloride and amyl chloride;
Ether ketones such as methoxymethylpentanone;
Nitriles such as acetonitrile and benzonitrile;
Solvents corresponding to the above include mineral spirit, Valsol # 2, Apco # 18 Solvent, Apco Thinner, Soal Solvent No. 1 and no. 2, Solvesso # 150, Shell TS28 Solvent, carbitol, ethyl carbitol, butyl carbitol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, ethyl cellosolve acetate, diglyme and other commercial products.

これらの溶剤は、単独もしくは数種混合して使用することができる。本発明の光重合性組成物は、これらの溶剤を用いて、固形分濃度が5〜50重量%、好ましくは10〜30重量%の範囲となるように調液するのが望ましい。   These solvents can be used alone or in combination. The photopolymerizable composition of the present invention is desirably prepared using these solvents so that the solid content concentration is in the range of 5 to 50% by weight, preferably 10 to 30% by weight.

本発明ではこれら必須成分(a)、(b)及び(c)に、必要に応じて任意成分(d)が加えられるが、それ以外に顔料分散剤、密着向上剤、塗布性向上剤、現像改良剤等を好適に添加することができる。特に、本発明の組成物では黒色色材を微細に分散し、且つ、その分散状態を安定化させることが品質安定上重要なため顔料分散剤を配合するのが望ましい。   In the present invention, an optional component (d) is added to these essential components (a), (b) and (c) as necessary, but in addition to these, a pigment dispersant, an adhesion improver, a coatability improver, a development An improver or the like can be suitably added. In particular, in the composition of the present invention, since it is important for quality stability to finely disperse the black color material and stabilize the dispersion state, it is desirable to incorporate a pigment dispersant.

顔料分散剤は、(a)黒色色材及び(b)有機結合材の双方に親和性を有するものであり、ノニオン、カチオン、アニオン等の界面活性剤、高分子分散剤等が挙げられるが、なかでも、高分子分散剤が好ましく、特に1級、2級、若しくは3級アミノ基、ピリジン、ピリミジン、ピラジン等の含窒素ヘテロ環等の(e)塩基性官能基を有する高分子分散剤が有利に使用される。   The pigment dispersant has affinity for both (a) the black color material and (b) the organic binder, and examples thereof include surfactants such as nonions, cations and anions, and polymer dispersants. Among these, a polymer dispersant is preferable, and in particular, a polymer dispersant having a basic functional group (e) such as a primary, secondary, or tertiary amino group, a nitrogen-containing heterocycle such as pyridine, pyrimidine, and pyrazine. Advantageously used.

(e)塩基性官能基を有する高分子分散剤として好ましい化学構造を具体的に例示するならば、例えば、ポリイソシアネート化合物、分子内に水酸基を1個または2個有する化合物および同一分子内に活性水素と3級アミノ基を有する化合物とを反応することによって得られる分散樹脂等が挙げられる。   (E) If the chemical structure preferable as a polymer dispersant having a basic functional group is specifically exemplified, for example, a polyisocyanate compound, a compound having one or two hydroxyl groups in the molecule, and an activity in the same molecule Examples thereof include a dispersion resin obtained by reacting hydrogen with a compound having a tertiary amino group.

上記のポリイソシアネート化合物の例としては、パラフェニレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、トリジンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンメチルエステルジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4′−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、ω,ω′−ジイソシネートジメチルシクロヘキサン等の脂環族ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、α,α,α′,α′−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の芳香環を有する脂肪族ジイソシアネート、リジンエステルトリイソシアネート、1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、1,8−ジイソシアネート−4−イソシアネートメチルオクタン、1,3,6−ヘキサメチレントリイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソシアネート、トリス(イソシアネートフェニルメタン)、トリス(イソシアネートフェニル)チオホスフェート等のトリイソシアネート、およびこれらの三量体、水付加物、およびこれらのポリオール付加物等が挙げられる。ポリイソシアネートとして好ましいのは有機ジイソシアネートの三量体で、最も好ましいのはトリレンジイソシアネートの三量体とイソホロンジイソシアネートの三量体であり、これらを単独で用いても、併用してもよい。   Examples of the polyisocyanate compound include paraphenylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate, and tolidine diisocyanate. Aromatic diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, lysine methyl ester diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, dimer acid diisocyanate and other aliphatic diisocyanates, isophorone diisocyanate, 4,4'-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), ω, ω Alicyclic diisocyanates such as '-diisocyanate dimethylcyclohexane, xylylene diisocyanate, α, α, α', α'-tetramethyl Aliphatic diisocyanates having aromatic rings such as luxylylene diisocyanate, lysine ester triisocyanate, 1,6,11-undecane triisocyanate, 1,8-diisocyanate-4-isocyanate methyloctane, 1,3,6-hexamethylene triisocyanate , Triisocyanates such as bicycloheptane triisocyanate, tris (isocyanatephenylmethane), tris (isocyanatephenyl) thiophosphate, and trimers thereof, water adducts, and polyol adducts thereof. Preferred as the polyisocyanate is a trimer of an organic diisocyanate, and most preferred is a trimer of tolylene diisocyanate and a trimer of isophorone diisocyanate, which may be used alone or in combination.

イソシアネートの三量体の製造方法としては、前記ポリイソシアネート類を適当な三量化触媒、例えば第3級アミン類、ホスフィン類、アルコキシド類、金属酸化物、カルボン酸塩類等を用いてイソシアネート基の部分的な三量化を行い、触媒毒の添加により三量化を停止させた後、未反応のポリイソシアネートを溶剤抽出、薄膜蒸留により除去して目的のイソシアヌレート基含有ポリイソシアネートを得る方法が挙げられる。   As a method for producing an isocyanate trimer, the polyisocyanate may be converted into an isocyanate group using an appropriate trimerization catalyst such as tertiary amines, phosphines, alkoxides, metal oxides, carboxylates and the like. And the trimerization is stopped by adding a catalyst poison, and then the unreacted polyisocyanate is removed by solvent extraction and thin-film distillation to obtain the desired isocyanurate group-containing polyisocyanate.

同一分子内に水酸基を1個または2個有する化合物としては、ポリエーテルグリコール、ポリエステルグリコール、ポリカーボネートグリコール、ポリオレフィングリコール等、およびこれらの化合物の片末端水酸基が炭素数1〜25のアルキル基でアルコキシ化されたものおよびこれら2種類以上の混合物が挙げられる。   Examples of compounds having one or two hydroxyl groups in the same molecule include polyether glycol, polyester glycol, polycarbonate glycol, polyolefin glycol, and the like, and one terminal hydroxyl group of these compounds is alkoxylated with an alkyl group having 1 to 25 carbon atoms. And mixtures of two or more of these.

ポリエーテルグリコールとしては、ポリエーテルジオール、ポリエーテルエステルジオール、およびこれら2種類以上の混合物が挙げられる。ポリエーテルジオールとしては、アルキレンオキシドを単独または共重合させて得られるもの、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレン−プロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール、ポリオキシヘキサメチレングリコール、ポリオキシオクタメチレングリコールおよびそれらの2種以上の混合物が挙げられる。   Polyether glycols include polyether diols, polyether ester diols, and mixtures of two or more of these. Examples of polyether diols are those obtained by homopolymerizing or copolymerizing alkylene oxides, such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene-propylene glycol, polyoxytetramethylene glycol, polyoxyhexamethylene glycol, polyoxyoctamethylene glycol and the like. The mixture of 2 or more types of these is mentioned.

ポリエーテルエステルジオールとしては、エーテル基含有ジオールもしくは他のグリコールとの混合物をジカルボン酸とまたはそれらの無水物と反応させるか、またはポリエステルグリコールにアルキレンオキシドを反応させることによって得られるもの、例えばポリ(ポリオキシテトラメチレン)アジペート等が挙げられる。ポリエーテルグリコールとして最も好ましいのはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコールまたはこれらの化合物の片末端水酸基が炭素数1〜25のアルキル基でアルコキシ化された化合物である。   Polyether ester diols include those obtained by reacting a mixture of an ether group-containing diol or other glycol with a dicarboxylic acid or an anhydride thereof, or reacting a polyester glycol with an alkylene oxide, such as poly ( And polyoxytetramethylene) adipate. Most preferred as the polyether glycol is polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyoxytetramethylene glycol or a compound in which one terminal hydroxyl group of these compounds is alkoxylated with an alkyl group having 1 to 25 carbon atoms.

ポリエステルグリコールとしては、ジカルボン酸(コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、フタル酸等)またはそれらの無水物とグリコール(エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジーオル、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、1,8−オクタメチレングリコール、2−メチル−1,8−オクタメチレングリコール、1,9−ノナンジオール等の脂肪族グリコール、ビスヒドロキシメチルシクロヘキサン等の脂環族グリコール、キシリレングリコール、ビスヒドロキシエトキシベンゼン等の芳香族グリコール、N−メチルジエタノールアミン等のN−アルキルジアルカノールアミン等)とを重縮合させて得られたもの、例えばポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリエチレン/プロピレンアジペート等、または前記ジオール類または炭素数1〜25の1価アルコールを開始剤として用いて得られるポリラクトンジオールまたはポリラクトンモノオール、例えばポリカプロラクトングリコール、ポリメチルバレロラクトンおよびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。ポリエステルグリコールとして最も好ましいのはポリカプロラクトングリコールまたは炭素数1〜25のアルコールを開始剤としたポリカプロラクトンである。   Polyester glycols include dicarboxylic acids (succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, fumaric acid, maleic acid, phthalic acid, etc.) or their anhydrides and glycols (ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, Dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, neopentyl glycol 2-methyl-1,3-propanediol, 2-methyl-2-propyl-1,3-propanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2-methyl-2,4 Pentanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol, 1,8-octamethylene glycol, Aliphatic glycols such as 2-methyl-1,8-octamethylene glycol and 1,9-nonanediol, alicyclic glycols such as bishydroxymethylcyclohexane, aromatic glycols such as xylylene glycol and bishydroxyethoxybenzene, N -N-alkyl dialkanolamines such as methyldiethanolamine) obtained by polycondensation, such as polyethylene adipate, polybutylene adipate, polyhexamethylene adipate, polyethylene / propylene adipate, etc., or the diols or carbon number 1-25 Polylactone diol or polylactone monool obtained by using a monovalent alcohol as an initiator, for example, polycaprolactone glycol, poly methyl valerolactone and mixtures of two or more thereof. Most preferred as the polyester glycol is polycaprolactone glycol or polycaprolactone starting with an alcohol having 1 to 25 carbon atoms.

ポリカーボネートグリコールとしては、ポリ(1,6−ヘキシレン)カーボネート、ポリ(3−メチル−1,5−ペンチレン)カーボネート等、ポリオレフィングリコールとしてはポリブタジエングリコール、水素添加型ポリブタジエングリコール、水素添加型ポリイソプレングリコール等が挙げられる。同一分子内に水酸基を1個または2個有する化合物の数平均分子量は300〜10,000、好ましくは500〜6,000、さらに好ましくは1,000〜4,000である。   Examples of polycarbonate glycol include poly (1,6-hexylene) carbonate and poly (3-methyl-1,5-pentylene) carbonate. Examples of polyolefin glycol include polybutadiene glycol, hydrogenated polybutadiene glycol, and hydrogenated polyisoprene glycol. Is mentioned. The number average molecular weight of the compound having one or two hydroxyl groups in the same molecule is 300 to 10,000, preferably 500 to 6,000, and more preferably 1,000 to 4,000.

本発明に用いられる同一分子内に活性水素と3級アミノ基を有する化合物を説明する。活性水素、即ち、酸素原子、窒素原子またはイオウ原子に直接結合している水素原子としては、水酸基、アミノ基、チオール基等の官能基中の水素原子が挙げられ、中でもアミノ基、特に1級アミノ基の水素原子が好ましい。3級アミノ基は特に限定されない。また、3級アミノ基としては、炭素数1〜4のアルキル基を有するアミノ基、またはヘテロ環構造、より具体的には、イミダゾール環またはトリアゾール環が挙げられる。   A compound having an active hydrogen and a tertiary amino group in the same molecule used in the present invention will be described. Examples of the active hydrogen, that is, a hydrogen atom directly bonded to an oxygen atom, a nitrogen atom or a sulfur atom include a hydrogen atom in a functional group such as a hydroxyl group, an amino group, and a thiol group. A hydrogen atom of an amino group is preferred. The tertiary amino group is not particularly limited. Moreover, as a tertiary amino group, the amino group which has a C1-C4 alkyl group, or a heterocyclic structure, More specifically, an imidazole ring or a triazole ring is mentioned.

このような同一分子内に活性水素と3級アミノ基を有する化合物を例示するならば、N,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジエチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジプロピル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジブチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジメチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、N,N−ジプロピルエチレンジアミン、N,N−ジブチルエチレンジアミン、N,N−ジメチル−1,4−ブタンジアミン、N,N−ジエチル−1,4−ブタンジアミン、N,N−ジプロピル−1,4−ブタンジアミン、N,N−ジブチル−1,4−ブタンジアミン等が挙げられる。   Examples of such compounds having an active hydrogen and a tertiary amino group in the same molecule include N, N-dimethyl-1,3-propanediamine, N, N-diethyl-1,3-propanediamine, N , N-dipropyl-1,3-propanediamine, N, N-dibutyl-1,3-propanediamine, N, N-dimethylethylenediamine, N, N-diethylethylenediamine, N, N-dipropylethylenediamine, N, N -Dibutylethylenediamine, N, N-dimethyl-1,4-butanediamine, N, N-diethyl-1,4-butanediamine, N, N-dipropyl-1,4-butanediamine, N, N-dibutyl-1 , 4-butanediamine and the like.

また、3級アミノ基がN含有ヘテロ環であるものとして、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、インドール環、カルバゾール環、インダゾール環、ベンズイミダゾール環、ベンゾトリアゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾチアジアゾール環等のN含有ヘテロ5員環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、アクリジン環、イソキノリン環、等のN含有ヘテロ6員環が挙げられる。これらのN含有ヘテロ環として好ましいものはイミダゾール環またはトリアゾール環である。   In addition, the tertiary amino group is an N-containing heterocycle, such as pyrazole ring, imidazole ring, triazole ring, tetrazole ring, indole ring, carbazole ring, indazole ring, benzimidazole ring, benzotriazole ring, benzoxazole ring, benzo Examples thereof include N-containing hetero 5-membered rings such as thiazole ring and benzothiadiazole ring, N-containing hetero 6-membered rings such as pyridine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, triazine ring, quinoline ring, acridine ring and isoquinoline ring. Preferred as these N-containing heterocycles are an imidazole ring or a triazole ring.

これらのイミダゾール環とアミノ基を有する化合物を具体的に例示するならば、1−(3−アミノプロピル)イミダゾール、ヒスチジン、2−アミノイミダゾール、1−(2−アミノエチル)イミダゾール等が挙げられる。また、トリアゾール環とアミノ基を有する化合物を具体的に例示するならば、3−アミノ−1,2,4−トリアゾール、5−(2−アミノ−5−クロロフェニル)−3−フェニル−1H−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−4H−1,2,4−トリアゾール−3,5−ジオール、3−アミノ−5−フェニル−1H−1,3,4−トリアゾール、5−アミノ−1,4−ジフェニル−1,2,3−トリアゾール、3−アミノ−1−ベンジル−1H−2,4−トリアゾール等が挙げられる。   Specific examples of these compounds having an imidazole ring and an amino group include 1- (3-aminopropyl) imidazole, histidine, 2-aminoimidazole, 1- (2-aminoethyl) imidazole and the like. Further, specific examples of the compound having a triazole ring and an amino group include 3-amino-1,2,4-triazole, 5- (2-amino-5-chlorophenyl) -3-phenyl-1H-1 , 2,4-triazole, 4-amino-4H-1,2,4-triazole-3,5-diol, 3-amino-5-phenyl-1H-1,3,4-triazole, 5-amino-1 , 4-diphenyl-1,2,3-triazole, 3-amino-1-benzyl-1H-2,4-triazole and the like.

なかでも、N,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジエチル−1,3−プロパンジアミン、1−(3−アミノプロピル)イミダゾール、3−アミノ−1,2,4−トリアゾールが好ましい。分散剤原料の好ましい配合比率はポリイソシアネート化合物100重量部に対し、同一分子内に水酸基を1個または2個有する数平均分子量300〜10,000の化合物が10〜200重量部、好ましくは20〜190重量部、さらに好ましくは30〜180重量部、同一分子内に活性水素と3級アミノ基を有する化合物は0.2〜25重量部、好ましくは0.3〜24重量部である。   Among them, N, N-dimethyl-1,3-propanediamine, N, N-diethyl-1,3-propanediamine, 1- (3-aminopropyl) imidazole, 3-amino-1,2,4-triazole Is preferred. A preferable blending ratio of the dispersant raw material is 10 to 200 parts by weight, preferably 20 to 200 parts by weight of a compound having a number average molecular weight of 300 to 10,000 having one or two hydroxyl groups in the same molecule with respect to 100 parts by weight of the polyisocyanate compound. 190 parts by weight, more preferably 30 to 180 parts by weight, and the compound having an active hydrogen and a tertiary amino group in the same molecule is 0.2 to 25 parts by weight, preferably 0.3 to 24 parts by weight.

(e)塩基性官能基を有する高分子分散剤のGPC換算重量平均分子量は1,000〜200,000、好ましくは2,000〜100,000、より好ましくは3,000〜50,000の範囲である。分子量1,000以下では分散性および分散安定性が劣り、200,000以上では溶解性が低下し分散性が劣ると同時に反応の制御が困難となる。高分子分散剤の製造はポリウレタン樹脂製造の公知の方法に従って行われる。製造する際の溶媒としては、通常、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸セロソルブ等のエステル類、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン等の炭化水素類、ダイアセトンアルコール、イソプロパノール、第二ブタノール、第三ブタノール等一部のアルコール類、塩化メチレン、クロロホルム等の塩化物、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル類、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキサイド等の非プロトン性極性溶媒等が用いられる。   (E) The weight average molecular weight in terms of GPC of the polymer dispersant having a basic functional group is 1,000 to 200,000, preferably 2,000 to 100,000, more preferably 3,000 to 50,000. It is. When the molecular weight is 1,000 or less, the dispersibility and dispersion stability are poor, and when it is 200,000 or more, the solubility is lowered and the dispersibility is poor, and at the same time, the reaction is difficult to control. The polymer dispersant is produced according to a known method for producing a polyurethane resin. As a solvent for production, usually, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, isophorone, esters such as ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, benzene, toluene, xylene, hexane Hydrocarbons such as diacetone alcohol, isopropanol, sec-butanol, tert-butanol, etc., chlorides such as methylene chloride and chloroform, ethers such as tetrahydrofuran and diethyl ether, dimethylformamide, N-methyl Aprotic polar solvents such as pyrrolidone and dimethyl sulfoxide are used.

上記製造に際して、通常、ウレタン化反応触媒が用いられる。例えば、ジブチルチンジラウレート、ジオクチルチンジラウレート、ジブチルチンジオクトエート、スタナスオクトエート等の錫系、鉄アセチルアセトナート、塩化第二鉄等の鉄系、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン等の3級アミン系等が挙げられる。   In the above production, a urethanization reaction catalyst is usually used. For example, tin such as dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, dibutyltin dioctoate, stanas octoate, iron such as iron acetylacetonate and ferric chloride, tertiary amine such as triethylamine and triethylenediamine, etc. Can be mentioned.

同一分子内に活性水素と3級アミノ基を有する化合物の導入量は反応後のアミン価で1〜100mgKOH/gの範囲に制御するのが好ましい。より好ましくは5〜95mgKOH/gの範囲である。アミン価は、塩基性アミノ基を酸により中和滴定し、酸価に対応させてKOHのmg数で表わした値である。アミン価が上記範囲以下であると分散能力が低下する傾向があり、また、上記範囲を超えると現像性が低下しやすくなる。なお、以上の反応で高分子分散剤にイソシアネート基が残存する場合にはさらに、アルコールやアミノ化合物でイソシアネート基を潰すと生成物の経時安定性が高くなるので好ましい。尚、高分子分散剤を使用する場合、その使用割合は(a)黒色色材に対して0.1〜30重量%が好ましく、特に0.5〜25重量%が好ましい。   The introduction amount of the compound having active hydrogen and tertiary amino group in the same molecule is preferably controlled in the range of 1 to 100 mgKOH / g in terms of the amine value after the reaction. More preferably, it is the range of 5-95 mgKOH / g. The amine value is a value obtained by neutralizing and titrating a basic amino group with an acid, and representing the acid value in mg of KOH. When the amine value is less than the above range, the dispersing ability tends to decrease, and when it exceeds the above range, the developability tends to decrease. In addition, when an isocyanate group remains in a polymer dispersing agent by the above reaction, it is preferable to crush the isocyanate group with an alcohol or an amino compound because the stability of the product with time increases. In addition, when using a polymer dispersing agent, 0.1 to 30 weight% is preferable with respect to (a) black color material, and 0.5 to 25 weight% is especially preferable.

次に本発明の光重合性組成物の製造方法について説明する。本発明においては、通常黒色色材は、あらかじめペイントコンディショナー、サンドグラインダー、ボールミル、ロールミル、ストーンミル、ジェットミル、ホモジナイザー等を用いて分散処理するのが好ましい。分散処理により黒色色材が微粒子化されるためレジストの遮光能力向上及び塗布特性の向上が達成される。   Next, the manufacturing method of the photopolymerizable composition of this invention is demonstrated. In the present invention, it is preferable that the black color material is usually subjected to a dispersion treatment in advance using a paint conditioner, a sand grinder, a ball mill, a roll mill, a stone mill, a jet mill, a homogenizer or the like. Since the black color material is finely divided by the dispersion treatment, the light shielding ability of the resist and the coating characteristics are improved.

分散処理においては黒色色材と溶剤または分散機能を有する有機結合剤、あるいは前記した顔料分散剤をさらに併用した系にて処理するのが好ましい。特に高分子分散剤を用いると経時の分散安定性に優れるので好ましい。また、レジスト液として配合する全成分を同時に混合した液での分散処理は、分散時に生じる発熱のため高反応性の成分が変性するおそれがあるので好ましくない。   In the dispersion treatment, the treatment is preferably carried out in a system in which a black color material and a solvent or an organic binder having a dispersion function or the above-described pigment dispersant are further used in combination. In particular, it is preferable to use a polymer dispersant because it is excellent in dispersion stability over time. Dispersion treatment with a solution in which all components to be blended as a resist solution are mixed at the same time is not preferable because a highly reactive component may be denatured due to heat generated during dispersion.

サンドグラインダーで分散させる場合には、0.1〜8mm径のガラスビーズ又はジルコニアビーズが好ましく用いられる。分散させる条件は、通常、温度は0℃から100℃であり、好ましくは、室温から80℃の範囲である。分散時間はインキの組成(黒色色材、溶剤、分散剤)及びサンドグラインダーの装置サイズ等により適正時間が異なるため適宜調節する。レジストの20度光沢値が100〜200の範囲となるようにインキの光沢を制御するのが分散の目安である。レジスト光沢が低い場合には分散処理が十分でなく荒い顔料粒子が残っていることが多く、現像性、密着性、解像性等の点で不十分である。また、光沢値を上記範囲を越えるまで分散処理すると超微粒子が多数生じるために却って分散安定性が損なわれることになりやすい。   In the case of dispersing with a sand grinder, glass beads or zirconia beads having a diameter of 0.1 to 8 mm are preferably used. The conditions for the dispersion are usually that the temperature is from 0 ° C. to 100 ° C., and preferably from room temperature to 80 ° C. The dispersion time is appropriately adjusted because the appropriate time varies depending on the composition of the ink (black color material, solvent, dispersant) and the size of the sand grinder. The standard of dispersion is to control the gloss of the ink so that the 20-degree gloss value of the resist is in the range of 100 to 200. When the resist gloss is low, the dispersion treatment is not sufficient and rough pigment particles often remain, which is insufficient in terms of developability, adhesion, resolution, and the like. In addition, when the dispersion treatment is performed until the gloss value exceeds the above range, a large number of ultrafine particles are generated, and the dispersion stability tends to be impaired.

次に上記分散処理により得られた黒色インキとレジスト成分として必要な上記の他の成分を添加、混合し均一な溶液とする。製造工程においては微細なゴミが感光液に混じることが多いため、得られたレジスト感光液はフィルター等により濾過処理するのが望ましい。続いて、本発明の光重合性組成物を用いたカラーフィルターの製造方法について説明する。   Next, the black ink obtained by the dispersion treatment and the other components necessary as a resist component are added and mixed to obtain a uniform solution. In the manufacturing process, fine dust is often mixed with the photosensitive solution. Therefore, the obtained resist photosensitive solution is preferably filtered through a filter or the like. Then, the manufacturing method of the color filter using the photopolymerizable composition of this invention is demonstrated.

まず、透明基板上に、本発明の光重合性組成物をスピナー,ワイヤーバー,フローコーター,ダイコーター,ロールコーター,スプレー等の塗布装置により塗布して乾燥した後、該試料の上にフォトマスクを置き、該フォトマスクを介して画像露光,現像,必要に応じて熱硬化或いは光硬化により遮光用BM画像を形成させ、さらにこの操作をRGB3色について各々繰り返し、カラーフィルター画像を形成させる。   First, the photopolymerizable composition of the present invention is coated on a transparent substrate with a coating device such as a spinner, a wire bar, a flow coater, a die coater, a roll coater, or a spray and dried, and then a photomask is formed on the sample. Then, a light-shielding BM image is formed by image exposure through the photomask, development, and heat curing or photocuring as necessary, and this operation is repeated for each of the three RGB colors to form a color filter image.

なお、本発明の光重合性組成物を用いてカラーフィルターの画素を形成する場合には、非常に高感度、高解像力であるため、ポリビニルアルコール等の酸素遮断層を設けることなしに露光、現像して画像を形成することが可能である。ここで用いる透明基板は、カラーフィルター用の透明基板であり、その材質は特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルやポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン等、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスルホン等の熱可塑性プラスチックシート、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ(メタ)アクリル樹脂等の熱硬化性プラスチックシート、或いは各種ガラス板等を挙げることができる。特に、耐熱性の点からガラス板、耐熱性プラスチックが好ましく用いられる。   In addition, when forming a pixel of a color filter using the photopolymerizable composition of the present invention, since it has very high sensitivity and high resolution, exposure and development can be performed without providing an oxygen blocking layer such as polyvinyl alcohol. Thus, an image can be formed. The transparent substrate used here is a transparent substrate for a color filter, and its material is not particularly limited. For example, polyester such as polyethylene terephthalate, polypropylene, polyolefin such as polyethylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, A thermoplastic plastic sheet such as polysulfone, an epoxy resin, a polyester resin, a thermosetting plastic sheet such as poly (meth) acrylic resin, or various glass plates can be used. In particular, a glass plate and a heat resistant plastic are preferably used from the viewpoint of heat resistance.

このような透明基板には、表面の接着性等の物性を改良するために、あらかじめ、コロナ放電処理、オゾン処理、シランカップリング剤やウレタンポリマー等の各種ポリマーの薄膜処理等を行うこともできる。塗布方法は特に限定されないが、塗布、乾燥後の樹脂ブラックマトリックスの膜厚が0.1〜2μm、好ましくは0.1〜1.5μm、さらに好ましくは0.1〜1μmの範囲とするのが良い。尚、本発明のカラーフィルターは、遮光性の点から膜厚1μmにおいて、光学濃度が3.0以上であるのが好ましい。又、顔料等の固型分の分散状態の指標として、BMの20度光沢値が100〜200であるのが有利である。   In order to improve physical properties such as surface adhesion, such a transparent substrate can be previously subjected to corona discharge treatment, ozone treatment, thin film treatment of various polymers such as silane coupling agents and urethane polymers, and the like. . The coating method is not particularly limited, but the thickness of the resin black matrix after coating and drying is 0.1 to 2 μm, preferably 0.1 to 1.5 μm, more preferably 0.1 to 1 μm. good. The color filter of the present invention preferably has an optical density of 3.0 or more at a film thickness of 1 μm from the viewpoint of light shielding properties. Further, it is advantageous that the 20 degree gloss value of BM is 100 to 200 as an indicator of the dispersion state of solid components such as pigments.

乾燥においてはホットプレート、IRオーブン、コンベクションオーブン等を用いることができ、好ましい乾燥条件は40〜150℃、乾燥時間は10秒〜60分の範囲である。また、露光に用いる光源は、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、中圧水銀灯、低圧水銀灯等のランプ光源やアルゴンイオンレーザー、YAGレーザー、エキシマーレーザー、窒素レーザー等のレーザー光源等が挙げられる。特定の照射光の波長のみを使用する場合には光学フィルターを利用することもできる。   In drying, a hot plate, IR oven, convection oven or the like can be used, and preferable drying conditions are 40 to 150 ° C., and drying time is in the range of 10 seconds to 60 minutes. The light source used for exposure is, for example, a xenon lamp, a halogen lamp, a tungsten lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a medium-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, or the like, an argon ion laser, a YAG laser, an excimer laser, A laser light source such as a nitrogen laser may be used. In the case where only the wavelength of specific irradiation light is used, an optical filter can also be used.

現像処理は、未露光部のレジスト膜を溶解させる能力のある溶剤であれば特に制限は受けない。例えばアセトン、塩化メチレン、トリクレン、シクロヘキサノン等の有機溶剤を使用することができる。しかしながら、有機溶剤は環境汚染、人体に対する有害性、火災危険性などをもつものが多いため、このような危険性の無いアルカリ現像液を使用するの方が好ましい。このようなアルカリ現像液として、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機のアルカリ剤、或いはジエタノールアミン、トリエタノールアミン、水酸化テトラアルキルアンモニウム塩等の有機のアルカリ剤を含有した水溶液が挙げられる。アルカリ現像液には、必要に応じ、界面活性剤、水溶性の有機溶剤、水酸基又はカルボキシル基を有する低分子化合物等を含有させることもできる。特に、界面活性剤は現像性、解像性、地汚れなどに対して改良効果をもつものが多いため添加するのは好ましい。   The development treatment is not particularly limited as long as it is a solvent capable of dissolving the resist film in the unexposed area. For example, organic solvents such as acetone, methylene chloride, trichlene, and cyclohexanone can be used. However, since many organic solvents have environmental pollution, harmfulness to human body, fire risk, etc., it is preferable to use an alkaline developer without such danger. Examples of such an alkali developer include inorganic alkali agents such as sodium carbonate, potassium carbonate, sodium silicate, potassium silicate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, or diethanolamine, triethanolamine, tetraalkylammonium hydroxide salt, etc. And an aqueous solution containing an organic alkali agent. If necessary, the alkaline developer may contain a surfactant, a water-soluble organic solvent, a low molecular compound having a hydroxyl group or a carboxyl group, and the like. In particular, it is preferable to add a surfactant since many surfactants have an improving effect on developability, resolution, and background stains.

例えば、現像液用の界面活性剤としては、ナフタレンスルホン酸ナトリウム基、ベンゼンスルホン酸ナトリウム基を有するアニオン性界面活性剤、ポリアルキレンオキシ基を有するノニオン性界面活性剤、テトラアルキルアンモニウム基を有するカチオン性界面活性剤等を挙げることができる。現像処理方法については特に制限は無いが、通常、10〜50℃、好ましくは15〜45℃の現像温度で、浸漬現像、スプレー現像、ブラシ現像、超音波現像等の方法により行われる。   For example, as a surfactant for a developer, an anionic surfactant having a sodium naphthalenesulfonate group, a sodium benzenesulfonate group, a nonionic surfactant having a polyalkyleneoxy group, a cation having a tetraalkylammonium group Can be mentioned. Although there is no restriction | limiting in particular about the image development processing method, Usually, it is carried out by methods, such as immersion image development, spray image development, brush image development, ultrasonic wave development, at 10-50 degreeC, Preferably it is 15-45 degreeC.

次に、本発明の液晶表示装置(パネル)について説明する。本発明の液晶表示装置は、前記のカラーフィルターを使用して成ることを特徴とする。そして、次の様にして製造することが出来る。   Next, the liquid crystal display device (panel) of the present invention will be described. The liquid crystal display device of the present invention is characterized by using the color filter. And it can manufacture as follows.

先ず、カラーフィルター上に配向膜を形成し、この配向膜上にスペーサーを配置した後、対向基板と貼り合わせて液晶セルを形成する。次いで、形成した液晶セルに液晶を注入し、対向電極に結線して完成する。   First, an alignment film is formed on a color filter, a spacer is disposed on the alignment film, and then a liquid crystal cell is formed by being attached to a counter substrate. Next, liquid crystal is injected into the formed liquid crystal cell and connected to the counter electrode to complete.

配向膜は、ポリイミド等の樹脂膜が好適である。配向膜の形成には、通常、グラビア印刷法やフレキソ印刷法が採用され、配向膜の厚さは、通常、10〜100nmとされる。熱焼成によって配向膜の硬化処理を行った後、紫外線の照射やラビング布による処理によって表面処理し、液晶の傾きを調節し得る表面状態に加工される。   The alignment film is preferably a resin film such as polyimide. For the formation of the alignment film, a gravure printing method or a flexographic printing method is usually employed, and the thickness of the alignment film is usually 10 to 100 nm. After the alignment film is cured by thermal baking, it is surface-treated by irradiation with ultraviolet rays or a rubbing cloth to form a surface state in which the tilt of the liquid crystal can be adjusted.

スペーサーは、対向基板とのギャップ(隙間)に応じた大きさのものが使用され、通常2〜8μmのものが好適である。カラーフィルター基板上に、フォトリソグラフィ法によって透明樹脂膜のフォトスペーサー(PS)を形成し、これをスペーサーの代わりに活用することも出来る。対向基板としては、通常、アレイ基板が使用され、特にTFT(薄膜トランジスタ)基板が好適である。   A spacer having a size corresponding to a gap (gap) with the counter substrate is used, and a spacer of 2 to 8 μm is usually preferable. A photo spacer (PS) of a transparent resin film is formed on the color filter substrate by photolithography, and this can be used instead of the spacer. As the counter substrate, an array substrate is usually used, and a TFT (thin film transistor) substrate is particularly preferable.

対向基板との貼り合わせのギャップは、液晶表示装置の用途によって異なるが、通常2〜8μmの範囲で選ばれる。対向基板と貼り合わせた後、液晶注入口以外の部分は、エポキシ樹脂などのシール材によって封止する。シール材は、UV照射および/または加熱によって硬化させ、液晶セル周辺がシールされる。   The gap for bonding to the counter substrate varies depending on the use of the liquid crystal display device, but is usually selected in the range of 2 to 8 μm. After bonding to the counter substrate, portions other than the liquid crystal injection port are sealed with a sealing material such as an epoxy resin. The sealing material is cured by UV irradiation and / or heating, and the periphery of the liquid crystal cell is sealed.

周辺がシールされた液晶セルは、パネル単位に切断した後、真空チャンバー内で減圧とし、上記の液晶注入口を液晶に浸漬した後、チャンバー内をリークすることによって、液晶セル内に液晶を注入する。液晶セル内の減圧度は、通常1×10-2〜1×10-7Pa、好ましくは1×10-3〜1×10-6Paである。また、減圧時に液晶セルを加温するのが好ましく、加温温度は、通常30〜100℃、好ましくは50〜90℃である。減圧時の加温保持は、通常10〜60分間の範囲とされ、その後に液晶中に浸漬される。液晶が注入された液晶セルは、UV硬化樹脂の硬化により、液晶注入口を封止することによって、液晶表示装置(パネル)が完成する。 The liquid crystal cell whose periphery is sealed is cut into panel units, then the pressure is reduced in the vacuum chamber, the liquid crystal injection port is immersed in the liquid crystal, and then the liquid crystal is injected into the liquid crystal cell by leaking in the chamber. To do. The degree of vacuum in the liquid crystal cell is usually 1 × 10 −2 to 1 × 10 −7 Pa, preferably 1 × 10 −3 to 1 × 10 −6 Pa. Moreover, it is preferable to heat a liquid crystal cell at the time of pressure reduction, and heating temperature is 30-100 degreeC normally, Preferably it is 50-90 degreeC. The warming holding at the time of depressurization is usually in the range of 10 to 60 minutes, and then immersed in the liquid crystal. In the liquid crystal cell into which the liquid crystal is injected, a liquid crystal display device (panel) is completed by sealing the liquid crystal injection port by curing the UV curable resin.

液晶の種類は、特に制限されず、芳香族系、脂肪族系、多環状化合物など、従来公知の液晶であって、リオトロピック液晶、サーモトロピック液晶などの何れでもよい。サーモトロピック液晶には、ネマティック液晶、スメスティック液晶、コレステリック液晶などが知られているが、これらの何れであってもよい。   The type of the liquid crystal is not particularly limited, and is a conventionally known liquid crystal such as an aromatic, aliphatic, or polycyclic compound, and may be any of a lyotropic liquid crystal, a thermotropic liquid crystal, and the like. As the thermotropic liquid crystal, nematic liquid crystal, smectic liquid crystal, cholesteric liquid crystal and the like are known, but any of these may be used.

以下実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated still in detail, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded.

合成例−1(高分子分散剤溶液の調製)
トリレンジイソシアネートの三量体(三菱化学社製、マイテックGP750A、樹脂固形分50重量%、酢酸ブチル溶液)32gと触媒としてジブチルチンジラウレート0.02g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(PGMEA)47gで希釈溶解した。攪拌下に、これに、片末端がメトキシ基となっている数平均分子量1,000のポリエチレングリコール(日本油脂社製、ユニオックスM−1000)14.4gと数平均分子量1,000のポリプロピレングリコール(三洋化成工業社製、サンニックスPP−1000)9.6gとの混合物を滴下した後、70℃でさらに3時間反応させた。次に、N,N−ジメチルアミノ−1,3−プロパンジアミン1gを加え、40℃でさらに1時間反応させた。このようにして得られた高分子分散剤を含有する溶液のアミン価を中和滴定によりもとめたところ14mgKOH/gであった。また、樹脂含有量をドライアップ法(150℃で30分間、ホットプレート上で溶剤を除去し重量変化量により樹脂濃度を算出)により求めたところ40重量%であった。
Synthesis Example 1 (Preparation of polymer dispersant solution)
32 g of tolylene diisocyanate trimer (Mitsubishi Chemical Corporation, Mytec GP750A, resin solid content 50 wt%, butyl acetate solution) and 0.02 g of dibutyltin dilaurate as a catalyst were diluted with 47 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) Dissolved. While stirring, 14.4 g of polyethylene glycol (manufactured by NOF Corporation, UNIOX M-1000) having a methoxy group at one end and polypropylene glycol having a number average molecular weight of 1,000. A mixture of 9.6 g (Sanix PP-1000, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) was dropped, and the mixture was further reacted at 70 ° C. for 3 hours. Next, 1 g of N, N-dimethylamino-1,3-propanediamine was added, and the mixture was further reacted at 40 ° C. for 1 hour. The amine value of the solution containing the polymer dispersant thus obtained was determined by neutralization titration to be 14 mg KOH / g. The resin content was 40% by weight as determined by the dry-up method (at 150 ° C. for 30 minutes, the solvent was removed on a hot plate and the resin concentration was calculated from the weight change).

合成例−2(有機結合材の合成)
エポキシ当量200g/eq、軟化点65℃のo−クレゾールノボラックエポキシ樹脂200g、アクリル酸72g、p−メトキシフェノール0.2g、ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド0.2g、PGMEA272gをフラスコに仕込み100℃の温度で8時間反応させた(エポキシ基1当量に対し、アクリル酸1当量が反応)。さらに、テトラヒドロ無水フタル酸42gを加え80℃で3時間反応させた。この反応液を水に再沈殿、真空乾燥させてカルボキシル基を有するノボラックエポキシアクリレート樹脂を得た。KOHによる中和滴定を行ったところ樹脂の酸価は50mgKOH/gであった。
Synthesis Example 2 (Synthesis of organic binder)
200 g / eq of epoxy equivalent, 200 g of o-cresol novolac epoxy resin having a softening point of 65 ° C., 72 g of acrylic acid, 0.2 g of p-methoxyphenol, 0.2 g of dodecyltrimethylammonium chloride, and 272 g of PGMEA were charged in a flask at a temperature of 100 ° C. The reaction was continued for 1 hour (1 equivalent of acrylic acid reacted with 1 equivalent of epoxy group). Further, 42 g of tetrahydrophthalic anhydride was added and reacted at 80 ° C. for 3 hours. This reaction solution was re-precipitated in water and vacuum-dried to obtain a novolak epoxy acrylate resin having a carboxyl group. When neutralization titration with KOH was performed, the acid value of the resin was 50 mgKOH / g.

合成例−3(有機結合材の合成)
テトラヒドロ無水フタル酸の添加量を63gとした以外は合成例−2と同様にして反応を行った。得られた樹脂酸価は70mgKOH/gであった。
(カーボンブラックの分散)
カラー用カーボンブラック(三菱化学社製、MA−220)50重量部、合成例−1に示した高分子分散剤を固形分として5重量部の割合で、かつ固形分濃度が50重量%となるようにカーボンブラック、高分子分散剤溶液及びPGMEAを加えた。分散液の全重量は50gであった。これを攪拌機によりよく攪拌しプレミキシングを行った。
Synthesis Example 3 (Synthesis of organic binder)
The reaction was performed in the same manner as in Synthesis Example-2 except that the amount of tetrahydrophthalic anhydride added was 63 g. The resin acid value obtained was 70 mg KOH / g.
(Dispersion of carbon black)
Carbon black for color (Mitsubishi Chemical Co., Ltd., MA-220) 50 parts by weight, the polymer dispersant shown in Synthesis Example-1 as a solid content at a ratio of 5 parts by weight, and the solid content concentration becomes 50% by weight Carbon black, polymer dispersant solution and PGMEA were added as described above. The total weight of the dispersion was 50 g. This was thoroughly stirred with a stirrer and premixed.

次に、ペイントシェーカーにより25〜45℃の範囲で6時間分散処理を行った。ビーズは0.5mmφのジルコニアビーズを用い、分散液と同じ重量を加えた。分散終了後、フィルターによりビーズと分散液を分離した。   Next, the dispersion process was performed in the range of 25-45 degreeC with the paint shaker for 6 hours. As beads, 0.5 mmφ zirconia beads were used, and the same weight as the dispersion was added. After the completion of dispersion, the beads and the dispersion were separated by a filter.

[実施例1及び比較例1〜3]
(1)レジスト液の調合
上述したカーボンブラック分散インキを用いて固形分として下記の配合割合となるように各成分(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、有機溶剤及び界面活性剤を加え、スターラーにより攪拌、溶解させ、ブラックレジスト感光液を調整した。
[Example 1 and Comparative Examples 1 to 3]
(1) Preparation of resist solution Each component (a), (b), (c), (d), (e), organic so as to have the following mixing ratio as a solid content using the carbon black dispersion ink described above A solvent and a surfactant were added, and the mixture was stirred and dissolved with a stirrer to prepare a black resist photosensitive solution.

(a)黒色色材
カーボンブラック(三菱化学社製、MA−220) 50g
(b)有機結合剤
(表1に記載) 30g
(d)光重合性単量体:エチレン性化合物
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 10g
(c)光重合開始剤
(表1に記載)
有機溶剤
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 300g
(e)高分子分散剤(合成例−1) 5g
界面活性剤 (住友3M社製、FC−430) 100ppm
(A) Black color material
Carbon black (Mitsubishi Chemical Corporation MA-220) 50g
(B) Organic binder
(Listed in Table 1) 30 g
(D) Photopolymerizable monomer: ethylenic compound
Dipentaerythritol hexaacrylate 10g
(C) Photopolymerization initiator
(Listed in Table 1)
Organic solvent
Propylene glycol monomethyl ether acetate 300g
(E) Polymer dispersant (Synthesis Example 1) 5 g
Surfactant (Sumitomo 3M, FC-430) 100ppm

(2)レジストの評価
ブラックレジスト感光液をスピンコーターにてガラス基板(コーニング社製、7059)に塗布し、ホットプレートで80℃、1分間乾燥した。乾燥後のレジストの膜厚を触針式膜厚計(テンコール社製、α−ステップ)で測定したところ1μmであった。次に、このサンプルをマスクを通して高圧水銀灯で露光量を変えて像露光した。温度25℃、濃度0.8%炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像することによりレジストパターンを得た。
(2) Evaluation of resist A black resist photosensitive solution was applied to a glass substrate (Corning Corp., 7059) with a spin coater and dried on a hot plate at 80 ° C. for 1 minute. The film thickness of the resist after drying was measured with a stylus type film thickness meter (manufactured by Tencor, α-step) and found to be 1 μm. Next, this sample was image-exposed through a mask while changing the exposure amount with a high-pressure mercury lamp. A resist pattern was obtained by spray development using a sodium carbonate aqueous solution having a temperature of 25 ° C. and a concentration of 0.8%.

感度、解像力及び遮光性を下記の基準で評価し、表1の結果を得た。
1.感度
20μmのマスクパターンを寸法通り形成できる適正露光量(mj/cm2)をもって表示した。すなわち、露光量の少ないレジストは低露光量で画像形成が可能であるため高感度であることを示す。
2.解像力
20μmのマスクパターンを忠実に再現する露光量における解像可能なレジスト最小パターン寸法を200倍の倍率で顕微鏡観察した。最小パターン寸法が10μm以下を解像力○、10μmを超えるものを×とした。
3.遮光性
画線部の光学濃度(OD)をマクベス反射濃度計(コルモルグン社製、TR927)で測定した。なお、OD値は遮光能力を示す数値であり数値が大きい程高遮光性であることを示す。
The sensitivity, resolution, and light shielding properties were evaluated according to the following criteria, and the results shown in Table 1 were obtained.
1. Sensitivity A 20 μm mask pattern was displayed with an appropriate exposure amount (mj / cm 2 ) that can be formed according to dimensions. That is, a resist with a small exposure amount has high sensitivity because an image can be formed with a low exposure amount.
2. Resolution The minimum resist pattern size that can be resolved at an exposure amount that faithfully reproduces a 20 μm mask pattern was observed with a microscope at a magnification of 200 times. The minimum pattern dimension was 10 μm or less, and the resolution power was over 10 μm.
3. Light-shielding property The optical density (OD) of the image area was measured with a Macbeth reflection densitometer (TR927, manufactured by Kolmorgun). The OD value is a numerical value indicating the light shielding ability, and the larger the numerical value, the higher the light shielding property.

Figure 0004442710
尚、表1中、記号の意味は次の通りである。
a−1:アクリルポリマー(ダイセル化学工業社製、ACA−200M)
Figure 0004442710
In Table 1, the meanings of the symbols are as follows.
a-1: Acrylic polymer (manufactured by Daicel Chemical Industries, ACA-200M)

c−2:4−(m−ブロモ−p−メトキシフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン・・・(5g)
c−3:2,2’−ビス(o−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(2g)+4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(1g)+ 2−メルカプトベンゾチアゾール(1g)
c−4:光重合開始剤(チバ・スペシャルティーケミカル社製、CGI−242)・・・(5g)
c-2: 4- (m-bromo-p-methoxyphenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine (5 g)
c-3: 2,2′-bis (o-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole (2 g) + 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone (1 g) + 2-mercapto Benzothiazole (1 g)
c-4: Photopolymerization initiator (manufactured by Ciba Specialty Chemical Co., CGI-242) (5 g)

Figure 0004442710
Figure 0004442710

[実施例2]
実施例1において、黒色色材として使用したカーボンブラック(三菱化学社製、MA−220)の代わりに、チタンブラック(三菱マテリアル社製、13M−C)を使用した以外は実施例1と同様の処理を行い、ブラックマトリックスパターンを得た。結果を表1に示した。
[Example 2]
In Example 1, it replaced with carbon black (Mitsubishi Chemical Corporation make, MA-220) used as a black color material, and was the same as Example 1 except having used titanium black (Mitsubishi Materials company make, 13M-C). Processing was performed to obtain a black matrix pattern. The results are shown in Table 1.

[比較例4]
比較例3において、黒色色材として使用したカーボンブラック(三菱化学社製、MA−220)の代わりに、チタンブラック(三菱マテリアル社製、13M−C)を使用した以外は比較例3と同様の処理を行い、ブラックマトリックスパターンを得た。結果を表1に示した。
[Comparative Example 4]
Comparative Example 3 was the same as Comparative Example 3 except that titanium black (Mitsubishi Materials Corporation, 13M-C) was used instead of carbon black (Mitsubishi Chemical Corporation, MA-220) used as a black color material. Processing was performed to obtain a black matrix pattern. The results are shown in Table 1.

本発明の光重合性組成物及びこれを用いたカラーフィルターは、カラーテレビ、液晶表示素子、固体撮像素子、カメラ等に利用可能である。   The photopolymerizable composition of the present invention and a color filter using the same can be used for color televisions, liquid crystal display elements, solid-state image sensors, cameras, and the like.

Claims (6)

(a)黒色色材、(b)有機結合材、(c)光重合開始剤及び(e)塩基性官能基を有する高分子分散剤を含有する光重合性組成物であって、(b)有機結合材がカルボキシル基を有するエポキシアクリレート樹脂であり、(e)塩基性官能基を有する高分子分散剤と組合される(c)光重合開始剤が下記一般式で示されるオキシムエステル系化合物であることを特徴とする光重合性組成物。
Figure 0004442710
A photopolymerizable composition comprising (a) a black color material, (b) an organic binder, (c) a photopolymerization initiator, and (e) a polymer dispersant having a basic functional group, wherein (b) The organic binder is an epoxy acrylate resin having a carboxyl group, and (e) a photopolymerization initiator combined with a polymer dispersant having a basic functional group is an oxime ester compound represented by the following general formula A photopolymerizable composition comprising:
Figure 0004442710
光重合性組成物が、更に(d)光重合性単量体を含有することを特徴とする請求項1に記載の光重合性組成物。   The photopolymerizable composition according to claim 1, wherein the photopolymerizable composition further contains (d) a photopolymerizable monomer. (b)有機結合材が、エポキシ樹脂にα,β−不飽和モノカルボン酸又はエステル部分にカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルを付加させ、さらに、多塩基酸無水物を反応させることにより合成される樹脂である請求項1または2に記載の光重合性組成物。   (B) The organic binder adds an α, β-unsaturated monocarboxylic acid to the epoxy resin or an α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group at the ester moiety, and further adds a polybasic acid anhydride. The photopolymerizable composition according to claim 1, which is a resin synthesized by reacting. (b)有機結合材が、ノボラック型エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応生成物に(ヒドロ)フタル酸無水物を反応させて得られるエポキシアクリレートである請求項1〜3のいずれか1項に記載の光重合性組成物。   (B) The organic binder is an epoxy acrylate obtained by reacting a reaction product of a novolac type epoxy resin and (meth) acrylic acid with (hydro) phthalic anhydride. Item 4. A photopolymerizable composition according to item. 透明基板上に、請求項1〜4のいずれか1項に記載の光重合性組成物により形成されたブラックマトリックスを有することを特徴とするカラーフィルター。   A color filter comprising a black matrix formed of the photopolymerizable composition according to claim 1 on a transparent substrate. 請求項5に記載のカラーフィルターを用いて形成された液晶表示装置。   A liquid crystal display device formed using the color filter according to claim 5.
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