JP5454571B2 - Coloring composition, color filter and color liquid crystal display element - Google Patents
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Description
本発明は、着色組成物、カラーフィルタ及びカラー液晶表示素子に関わり、より詳しくは、透過型あるいは反射型のカラー液晶表示装置、カラー撮像管素子等に用いられるカラーフィルタに有用な着色層の形成に用いられる着色組成物、当該着色組成物を用いて形成された着色層を備えるカラーフィルタ、並びに当該カラーフィルタを具備するカラー液晶表示素子に関する。 The present invention relates to a colored composition, a color filter, and a color liquid crystal display element, and more particularly, formation of a colored layer useful for a color filter used in a transmissive or reflective color liquid crystal display device, a color imaging tube element, and the like. The present invention relates to a colored composition used in the present invention, a color filter including a colored layer formed using the colored composition, and a color liquid crystal display device including the color filter.
着色感放射線性組成物を用いてカラーフィルタを形成する方法として、基板上あるいは予め所望のパターンの遮光層を形成した基板上に、着色感放射線組成物の塗膜を形成して、所定のパターンを有するフォトマスクを介して放射線を照射(以下、「露光」という。)し、現像して未露光部を溶解除去し、その後ポストベークすることにより、各色の画素を得る方法(特許文献1及び2)が知られている。また、黒色材料を含有する光重合性組成物を利用してブラックマトリックスを形成する方法(特許文献3)も知られている。 As a method of forming a color filter using a colored radiation-sensitive composition, a coating film of a colored radiation-sensitive composition is formed on a substrate or a substrate on which a light-shielding layer having a desired pattern has been previously formed, and a predetermined pattern is formed. A method of obtaining pixels of each color by irradiating radiation (hereinafter referred to as “exposure”) through a photomask having, developing and dissolving and removing unexposed portions, and then post-baking (Patent Document 1 and 2) is known. A method of forming a black matrix using a photopolymerizable composition containing a black material (Patent Document 3) is also known.
そして、近年におけるカラーフィルタの技術分野においては、露光量を下げてタクトタイムを短縮することが主流となっており、低露光量でも十分な現像耐性、耐溶剤性等を有すること、すなわち着色層形成用感放射線性組成物の高感度化が要求されている。特に耐溶剤性に関しては、画素パターンにクラックや欠けが発生したり、画素パターンから着色成分が溶出したりする問題が顕在化しつつあり、これを解決することが要求されている。かかる問題の背景には、近年のカラー液晶表示素子に対する高コントラスト化、高輝度化及び高色純度化の要求に対応すべく、着色感放射線性組成物に用いられる顔料の多くに様々な微細化処理や表面処理がなされていることや、着色感放射線性組成物中に占める顔料の含有割合がますます高くなる傾向にあることなどが関わっていると考えられている。 And in the technical field of color filters in recent years, it has become mainstream to reduce the exposure amount to shorten the tact time, and has sufficient development resistance, solvent resistance, etc. even at a low exposure amount, that is, a colored layer. There is a demand for higher sensitivity of the radiation-sensitive composition for forming. In particular, regarding solvent resistance, problems such as occurrence of cracks and chips in the pixel pattern and elution of colored components from the pixel pattern are becoming apparent, and it is required to solve them. In order to meet the recent demands for high contrast, high brightness, and high color purity for color liquid crystal display elements, many of the pigments used in colored radiation-sensitive compositions have been made finer. It is considered that the treatment and surface treatment are performed, and the content ratio of the pigment in the colored radiation-sensitive composition tends to be higher.
一方、特許文献4では、着色組成物を用いて形成される着色層の耐薬品性を向上させるために、架橋剤としてメラミン樹脂等を含有せしめることが提案されている。しかしながら、かかる着色組成物では、露光量が低くなったり特定の顔料を使用したりすると、十分な現像耐性や耐溶剤性が得られないという問題があった。 On the other hand, in patent document 4, in order to improve the chemical resistance of the colored layer formed using a coloring composition, it is proposed to contain a melamine resin etc. as a crosslinking agent. However, such a coloring composition has a problem that sufficient development resistance and solvent resistance cannot be obtained when the exposure amount is low or a specific pigment is used.
本発明の課題は、低露光量であっても十分な現像耐性を有し、更に耐溶剤性に優れた画素及びブラックマトリックスを形成することができる着色組成物を提供することにある。
本発明の他の課題は、前記着色組成物から形成された画素を有するカラーフィルタ、及び当該カラーフィルタを具備するカラー液晶表示素子を提供することにある。An object of the present invention is to provide a coloring composition that can form a pixel and a black matrix having sufficient development resistance even at a low exposure amount and having excellent solvent resistance.
Another object of the present invention is to provide a color filter having pixels formed from the colored composition, and a color liquid crystal display device comprising the color filter.
本発明者らは、鋭意検討の結果、着色剤及びバインダー樹脂に、オキシラニル基、オキセタニル基又は重合性不飽和結合を有する基がアミノメチルオキシ構造を介して結合した特定構造の架橋剤を含有せしめることにより上記課題を解決することが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 intensive studies, the present inventors have incorporated a crosslinking agent having a specific structure in which an oxiranyl group, an oxetanyl group or a group having a polymerizable unsaturated bond is bonded via an aminomethyloxy structure into the colorant and the binder resin. As a result, the inventors have found that the above problems can be solved, and have completed the present invention.
すなわち、本発明は、(A)着色剤、(B)バインダー樹脂、及び(C)下記式(1)で表される構造を有する化合物(以下、これらをまとめて「特定架橋剤」ということがある。)を含有することを特徴とする着色組成物を提供するものである。 That is, the present invention relates to (A) a colorant, (B) a binder resin, and (C) a compound having a structure represented by the following formula (1) (hereinafter these are collectively referred to as “specific crosslinking agent”. A coloring composition characterized in that it contains a pigment).
(式(1)において、Xはオキシラニル基を有する基、オキセタニル基を有する基又は重合性不飽和結合を有する基を示し、「*」は結合手であることを示す。) (In the formula (1), X represents a group having an oxiranyl group, a group having an oxetanyl group or a group having a polymerizable unsaturated bond, and “*” represents a bond.)
また、本発明は、該着色組成物を用いて形成された着色層を備えてなるカラーフィルタ、及び該カラーフィルタを具備してなるカラー液晶表示素子をも提供するものである。
本発明でいう「着色層」は、カラーフィルタに用いられる画素及び/又はブラックマトリックスからなる層を意味する。The present invention also provides a color filter comprising a colored layer formed using the colored composition, and a color liquid crystal display device comprising the color filter.
The “colored layer” in the present invention means a layer composed of pixels and / or a black matrix used for a color filter.
更に、本発明は、上記式(1)で表される構造を有する、架橋用化合物を提供するものである。但し、式中のXはオキシラニル基を有する基又はオキセタニル基を有する基を示し、「*」は結合手であることを示す。 Furthermore, this invention provides the compound for bridge | crosslinking which has a structure represented by the said Formula (1). However, X in the formula represents a group having an oxiranyl group or a group having an oxetanyl group, and “*” represents a bond.
また更に、本発明は、下記式(1−1)〜(1−5)のいずれかで表される、架橋用化合物を提供するものである。 Furthermore, this invention provides the compound for bridge | crosslinking represented by either of following formula (1-1)-(1-5).
(式(1−1)〜(1−5)において、X1〜X6は、相互に独立に、水素原子、オキシラニル基を有する基、オキセタニル基を有する基、重合性不飽和結合を有する基又は炭素数1〜6のアルキル基を示し、各式においてその少なくとも1つは、オキシラニル基を有する基、オキセタニル基を有する基又は重合性不飽和結合を有する基である。但し、式(1−1)において、X1〜X6のうちの2つが(メタ)アクリロイル基であり、かつ残りがメチル基であって、前記(メタ)アクリロイル基が同一窒素原子上の2つのメチルオキシ基に結合する場合を除く。R4は炭素数1〜12の炭化水素基を示し、R5及びR6は相互に独立に、水素原子又は−CH2OX1を示し、R7及びR8は相互に独立に、炭素数1〜6のアルキル基を示す。)(In the formulas (1-1) to (1-5), X 1 to X 6 are each independently a hydrogen atom, a group having an oxiranyl group, a group having an oxetanyl group, or a group having a polymerizable unsaturated bond. Or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, in which at least one of the groups is a group having an oxiranyl group, a group having an oxetanyl group, or a group having a polymerizable unsaturated bond, provided that the formula (1- In 1), two of X 1 to X 6 are (meth) acryloyl groups, and the rest are methyl groups, and the (meth) acryloyl groups are bonded to two methyloxy groups on the same nitrogen atom. R 4 represents a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom or —CH 2 OX 1 , and R 7 and R 8 represent each other Independently, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is shown.)
本発明の着色組成物は、低露光量であっても十分な現像耐性を有し、更に耐溶剤性に優れた画素及びブラックマトリックスを形成することができる。
したがって、本発明の着色組成物は、電子工業分野におけるカラー液晶表示素子用カラーフィルタを始め、カラー撮像管素子、カラーセンサー等の各種用途のカラーフィルタの製造に極めて好適に使用することができる。The colored composition of the present invention has sufficient development resistance even at a low exposure amount, and can form a pixel and a black matrix having excellent solvent resistance.
Therefore, the colored composition of the present invention can be used very suitably for the production of color filters for various uses such as color filters for color liquid crystal display elements, color imaging tube elements, color sensors and the like in the electronic industry.
以下、本発明について詳細に説明する。
着色組成物
以下、本発明の着色組成物の構成成分について説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.
Coloring composition will be described components of the colored composition of the present invention.
−(A)着色剤−
本発明における着色剤は、色調が特に限定されるものではなく、得られるカラーフィルタの用途に応じて適宜選定され、顔料、染料あるいは天然色素の何れでもよい。カラーフィルタには耐熱性、発色性及び輝度が求められることから、本発明における着色剤としては、有機顔料、無機顔料又は有機染料が好ましい。
前記有機顔料としては、例えば、カラーインデックス(C.I.;The Society of Dyers and Colourists 社発行)においてピグメントに分類されている化合物、具体的には、下記のようなカラーインデックス(C.I.)名が付されているものを挙げることができる。-(A) Colorant-
The colorant in the present invention is not particularly limited in color tone, and is appropriately selected according to the use of the obtained color filter, and may be any of a pigment, a dye, or a natural pigment. Since the color filter is required to have heat resistance, color developability and luminance, the colorant in the present invention is preferably an organic pigment, an inorganic pigment or an organic dye.
Examples of the organic pigment include compounds classified as pigments in the Color Index (CI; issued by The Society of Dyers and Colorists), specifically, the following Color Index (C.I. ) Names can be mentioned.
C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー20、C.I.ピグメントイエロー24、C.I.ピグメントイエロー31、C.I.ピグメントイエロー55、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー110、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー153、C.I.ピグメントイエロー154、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー166、C.I.ピグメントイエロー168、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー211; C. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 20, C.I. I. Pigment yellow 24, C.I. I. Pigment yellow 31, C.I. I. Pigment yellow 55, C.I. I. Pigment yellow 83, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 109, C.I. I. Pigment yellow 110, C.I. I. Pigment yellow 138, C.I. I. Pigment yellow 139, C.I. I. Pigment yellow 150, C.I. I. Pigment yellow 153, C.I. I. Pigment yellow 154, C.I. I. Pigment yellow 155, C.I. I. Pigment yellow 166, C.I. I. Pigment yellow 168, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. Pigment yellow 211;
C.I.ピグメントオレンジ5、C.I.ピグメントオレンジ13、C.I.ピグメントオレンジ14、C.I.ピグメントオレンジ24、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレンジ36、C.I.ピグメントオレンジ38、C.I.ピグメントオレンジ40、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントオレンジ46、C.I.ピグメントオレンジ49、C.I.ピグメントオレンジ61、C.I.ピグメントオレンジ64、C.I.ピグメントオレンジ68、C.I.ピグメントオレンジ70、C.I.ピグメントオレンジ71、C.I.ピグメントオレンジ72、C.I.ピグメントオレンジ73、C.I.ピグメントオレンジ74; C. I. Pigment orange 5, C.I. I. Pigment orange 13, C.I. I. Pigment orange 14, C.I. I. Pigment orange 24, C.I. I. Pigment orange 34, C.I. I. Pigment orange 36, C.I. I. Pigment orange 38, C.I. I. Pigment orange 40, C.I. I. Pigment orange 43, C.I. I. Pigment orange 46, C.I. I. Pigment orange 49, C.I. I. Pigment orange 61, C.I. I. Pigment orange 64, C.I. I. Pigment orange 68, C.I. I. Pigment orange 70, C.I. I. Pigment orange 71, C.I. I. Pigment orange 72, C.I. I. Pigment orange 73, C.I. I. Pigment orange 74;
C.I.ピグメントレッド1、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド17、C.I.ピグメントレッド31、C.I.ピグメントレッド32、C.I.ピグメントレッド41、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド168、C.I.ピグメントレッド170、C.I.ピグメントレッド171、C.I.ピグメントレッド175、C.I.ピグメントレッド176、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド179、C.I.ピグメントレッド180、C.I.ピグメントレッド185、C.I.ピグメントレッド187、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド206、C.I.ピグメントレッド207、C.I.ピグメントレッド209、C.I.ピグメントレッド214、C.I.ピグメントレッド220、C.I.ピグメントレッド221、C.I.ピグメントレッド224、C.I.ピグメントレッド242、C.I.ピグメントレッド243、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントレッド262、C.I.ピグメントレッド264、C.I.ピグメントレッド272; C. I. Pigment red 1, C.I. I. Pigment red 2, C.I. I. Pigment red 5, C.I. I. Pigment red 17, C.I. I. Pigment red 31, C.I. I. Pigment red 32, C.I. I. Pigment red 41, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 123, C.I. I. Pigment red 144, C.I. I. Pigment red 149, C.I. I. Pigment red 166, C.I. I. Pigment red 168, C.I. I. Pigment red 170, C.I. I. Pigment red 171, C.I. I. Pigment red 175, C.I. I. Pigment red 176, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 178, C.I. I. Pigment red 179, C.I. I. Pigment red 180, C.I. I. Pigment red 185, C.I. I. Pigment red 187, C.I. I. Pigment red 202, C.I. I. Pigment red 206, C.I. I. Pigment red 207, C.I. I. Pigment red 209, C.I. I. Pigment red 214, C.I. I. Pigment red 220, C.I. I. Pigment red 221, C.I. I. Pigment red 224, C.I. I. Pigment red 242, C.I. I. Pigment red 243, C.I. I. Pigment red 254, C.I. I. Pigment red 255, C.I. I. Pigment red 262, C.I. I. Pigment red 264, C.I. I. Pigment red 272;
C.I.ピグメントバイオレット1、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントバイオレット23、C.I.ピグメントバイオレット29、C.I.ピグメントバイオレット32、C.I.ピグメントバイオレット36、C.I.ピグメントバイオレット38;
C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントブルー80;
C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメントグリーン58;
C.I.ピグメントブラウン23、C.I.ピグメントブラウン25;
C.I.ピグメントブラック1、C.I.ピグメントブラック7。C. I. Pigment violet 1, C.I. I. Pigment violet 19, C.I. I. Pigment violet 23, C.I. I. Pigment violet 29, C.I. I. Pigment violet 32, C.I. I. Pigment violet 36, C.I. I. Pigment violet 38;
C. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 15: 4, C.I. I. Pigment blue 15: 6, C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. Pigment blue 80;
C. I. Pigment green 7, C.I. I. Pigment green 36, C.I. I. Pigment green 58;
C. I. Pigment brown 23, C.I. I. Pigment brown 25;
C. I. Pigment black 1, C.I. I. Pigment Black 7.
本発明において、有機顔料は、再結晶法、再沈殿法、溶剤洗浄法、昇華法、真空加熱法や、これらの組み合わせにより精製して使用することもできる。 In the present invention, the organic pigment can be purified and used by a recrystallization method, a reprecipitation method, a solvent washing method, a sublimation method, a vacuum heating method, or a combination thereof.
一方、上記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アンバー、チタンブラック、合成鉄黒、カーボンブラック等を挙げることができる。 On the other hand, examples of the inorganic pigment include titanium oxide, barium sulfate, calcium carbonate, zinc white, lead sulfate, yellow lead, zinc yellow, red bean (red iron oxide (III)), cadmium red, ultramarine blue, bitumen, and chromium oxide. Examples include green, cobalt green, amber, titanium black, synthetic iron black, and carbon black.
また、上記有機染料としては、例えば、下記のようなカラーインデックス(C.I.)名が付されている化合物を挙げることができる。
C.I.アシッドイエロー11、C.I.アシッドオレンジ7、C.I.アシッドレッド37、C.I.アシッドレッド180、C.I.アシッドブルー29、C.I.ダイレクトレッド28、C.I.ダイレクトレッド83、C.I.ダイレクトイエロー12、C.I.ダイレクトオレンジ26、C.I.ダイレクトグリーン28、C.I.ダイレクトグリーン59、C.I.リアクティブイエロー2、C.I.リアクティブレッド17、C.I.リアクティブレッド120、C.I.リアクティブブラック5、C.I.ディスパースオレンジ5、C.I.ディスパースレッド58、C.I.ディスパースブルー165、C.I.ベーシックブルー41、C.I.ベーシックレッド18、C.I.モルダントレッド7、C.I.モルダントイエロー5、C.I.モルダントブラック7等のアゾ系染料;
C.I.バットブルー4、C.I.アシッドブルー40、C.I.アシッドグリーン25、C.I.リアクティブブルー19、C.I.リアクティブブルー49、C.I.ディスパースレッド60、C.I.ディスパースブルー56、C.I.ディスパースブルー60等のアントラキノン系染料;
C.I.パッドブルー5等のフタロシアニン系染料;
C.I.ベーシックブルー3、C.I.ベーシックブルー9等のキノンイミン系染料;
C.I.ソルベントイエロー33、C.I.アシッドイエロー3、C.I.ディスパースイエロー64等のキノリン系染料;
C.I.アシッドイエロー1、C.I.アシッドオレンジ3、C.I.ディスパースイエロー42等のニトロ系染料。In addition, examples of the organic dye include compounds having the following color index (CI) names.
C. I. Acid Yellow 11, C.I. I. Acid Orange 7, C.I. I. Acid Red 37, C.I. I. Acid Red 180, C.I. I. Acid Blue 29, C.I. I. Direct Red 28, C.I. I. Direct Red 83, C.I. I. Direct Yellow 12, C.I. I. Direct Orange 26, C.I. I. Direct Green 28, C.I. I. Direct Green 59, C.I. I. Reactive Yellow 2, C.I. I. Reactive Red 17, C.I. I. Reactive Red 120, C.I. I. Reactive Black 5, C.I. I. Disperse Orange 5, C.I. I. Disperse thread 58, C.I. I. Disperse blue 165, C.I. I. Basic Blue 41, C.I. I. Basic Red 18, C.I. I. Molded Red 7, C.I. I. Moldant Yellow 5, C.I. I. Azo dyes such as Moldant Black 7;
C. I. Bat Blue 4, C.I. I. Acid Blue 40, C.I. I. Acid Green 25, C.I. I. Reactive Blue 19, C.I. I. Reactive Blue 49, C.I. I. Disperse thread 60, C.I. I. Disperse Blue 56, C.I. I. Anthraquinone dyes such as Disperse Blue 60;
C. I. Phthalocyanine dyes such as Pad Blue 5;
C. I. Basic Blue 3, C.I. I. Quinone imine dyes such as Basic Blue 9;
C. I. Solvent Yellow 33, C.I. I. Acid Yellow 3, C.I. I. Quinoline dyes such as Disperse Yellow 64;
C. I. Acid Yellow 1, C.I. I. Acid Orange 3, C.I. I. Nitro dyes such as Disperse Yellow 42.
有機顔料及び無機顔料は、所望により、その粒子表面をポリマーで改質して使用してもよい。顔料の粒子表面を改質するポリマーとしては、例えば特開平8−259876号公報に記載されたポリマーや、市販の各種の顔料分散用のポリマー又はオリゴマー等を挙げることができる。カーボンブラック表面のポリマー被覆方法については、例えば特開平9−71733号公報、特開平9−95625号公報、特開平9−124969号公報等に開示されている方法を採用することができる。
(A)着色剤は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。If desired, organic pigments and inorganic pigments may be used after the particle surface is modified with a polymer. Examples of the polymer that modifies the particle surface of the pigment include the polymers described in JP-A-8-259876, various commercially available polymers or oligomers for dispersing pigments, and the like. As the polymer coating method on the carbon black surface, for example, methods disclosed in JP-A-9-71733, JP-A-9-95625, JP-A-9-124969, and the like can be employed.
(A) A coloring agent can be used individually or in mixture of 2 or more types.
本発明の着色組成物を画素の形成に用いる場合、画素には高精細な発色と輝度が求められることから、(A)着色剤としては、発色性の高い着色剤が好ましく、具体的には有機顔料及び/又は有機染料が好ましく用いられる。
一方、本発明の着色組成物をブラックマトリックスの形成に用いる場合、ブラックマトリックスには遮光性が要求されることから、(A)着色剤としては有機顔料又はカーボンブラックが好ましく用いられる。
また、本発明の着色組成物は、(A)着色剤として、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントグリーン58及びカーボンブラックよりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する着色組成物を用いて形成された着色層の耐溶剤性を向上させる点で特に有用である。また、本発明の着色組成物は、(A)着色剤として、有機染料を含有する着色組成物を用いて形成された着色層の耐溶剤性を向上させる点でも有用である。When the coloring composition of the present invention is used for forming a pixel, since the pixel is required to have high-definition color development and luminance, the colorant (A) is preferably a colorant having high color developability. Organic pigments and / or organic dyes are preferably used.
On the other hand, when the colored composition of the present invention is used for forming a black matrix, the black matrix is required to have a light-shielding property. Therefore, an organic pigment or carbon black is preferably used as the colorant (A).
In addition, the coloring composition of the present invention includes C.I. I. Pigment red 254, C.I. I. This is particularly useful in improving the solvent resistance of a colored layer formed using a colored composition containing at least one selected from the group consisting of CI Pigment Green 58 and carbon black. Moreover, the coloring composition of this invention is useful also at the point which improves the solvent resistance of the colored layer formed using the coloring composition containing an organic dye as (A) a coloring agent.
本発明の着色組成物は、(A)着色剤の含有量が、着色組成物の全固形分中、5質量%以上であることが好ましく、10質量%であることが更に好ましい。本発明の着色組成物は、(A)着色剤の含有量が、着色組成物の全固形分中、30質量%以上となる場合であっても、優れた耐溶剤性を有する。また、本発明において、着色剤の含有量の上限は、現像性を確保する観点から、着色組成物の全固形分中、好ましくは70質量%以下、特に好ましくは60質量%以下である。ここで、固形分とは、後述する溶媒以外の成分である。 In the colored composition of the present invention, the content of (A) the colorant is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass, based on the total solid content of the colored composition. The colored composition of the present invention has excellent solvent resistance even when the content of (A) the colorant is 30% by mass or more in the total solid content of the colored composition. In the present invention, the upper limit of the content of the colorant is preferably 70% by mass or less, particularly preferably 60% by mass or less, in the total solid content of the color composition, from the viewpoint of ensuring developability. Here, solid content is components other than the solvent mentioned later.
−(B)バインダー樹脂−
本発明における(B)バインダー樹脂としては、特に限定されるものではないが、カルボキシル基、フェノール性水酸基等の酸性官能基を有するアルカリ可溶性樹脂であることが好ましい。中でも、カルボキシル基を有する重合体(以下、「カルボキシル基含有重合体」という。)が好ましく、特に、1個以上のカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体(以下、「カルボキシル基含有不飽和単量体」という。)と他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体(以下、「共重合性不飽和単量体」という。)との共重合体(カルボキシル基を有する共重合体)が好ましい。なお、本願明細書において、(メタ)アクリル酸とはメタクリル酸又はアクリル酸を示す。-(B) Binder resin-
The binder resin (B) in the present invention is not particularly limited, but is preferably an alkali-soluble resin having an acidic functional group such as a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group. Among them, a polymer having a carboxyl group (hereinafter referred to as “carboxyl group-containing polymer”) is preferable, and in particular, an ethylenically unsaturated monomer having one or more carboxyl groups (hereinafter referred to as “carboxyl group-containing unsaturated”). Monomer ") and other copolymerizable ethylenically unsaturated monomers (hereinafter referred to as" copolymerizable unsaturated monomers ") (copolymer having a carboxyl group) ) Is preferred. In the present specification, (meth) acrylic acid means methacrylic acid or acrylic acid.
前記カルボキシル基含有不飽和単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸、こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。これらのカルボキシル基含有不飽和単量体は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
カルボキシル基含有不飽和単量体と共重合性不飽和単量体との共重合体において、カルボキシル基含有不飽和単量体の共重合割合は、好ましくは5〜50質量%、更に好ましくは10〜40質量%である。このような範囲でカルボキシル基含有不飽和単量体を共重合させることにより、アルカリ現像性及び保存安定性に優れた着色組成物を得ることができる。Examples of the carboxyl group-containing unsaturated monomer include (meth) acrylic acid, succinic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl], ω-carboxypolycaprolactone mono (meth) acrylate, and the like. it can. These carboxyl group-containing unsaturated monomers can be used alone or in admixture of two or more.
In the copolymer of the carboxyl group-containing unsaturated monomer and the copolymerizable unsaturated monomer, the copolymerization ratio of the carboxyl group-containing unsaturated monomer is preferably 5 to 50% by mass, more preferably 10%. -40 mass%. By copolymerizing the carboxyl group-containing unsaturated monomer in such a range, a colored composition excellent in alkali developability and storage stability can be obtained.
また、前記共重合性不飽和単量体としては、例えば、
N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミドの如きN−位置換マレイミド;
スチレン、α−メチルスチレン、p−ヒドロキシスチレン、p−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、p−ビニルベンジルグリシジルエーテル、アセナフチレンの如き芳香族ビニル化合物;
メチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ポリエチレングルコール(n=2〜10)メチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリプロピレングルコール(n=2〜10)メチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(n=2〜10)モノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(n=2〜10)モノ(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート、パラクミルフェノールのエチレンオキサイド変性(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3−〔(メタ)アクリロイルオキシメチル〕オキセタン、3−〔(メタ)アクリロイルオキシメチル〕−3−エチルオキセタンの如き不飽和カルボン酸エステル;
シクロヘキシルビニルエーテル、イソボルニルビニルエーテル、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルビニルエーテル、ペンタシクロペンタデカニルビニルエーテル、3−(ビニルオキシメチル)−3−エチルオキセタンの如きビニルエーテル;
ポリスチレン、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリ−n−ブチル(メタ)アクリレート、ポリシロキサンの如き重合体分子鎖の末端にモノ(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー等を挙げることができる。
これらの共重合性不飽和単量体は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。Examples of the copolymerizable unsaturated monomer include:
N-substituted maleimides such as N-phenylmaleimide and N-cyclohexylmaleimide;
Aromatic vinyl compounds such as styrene, α-methylstyrene, p-hydroxystyrene, p-hydroxy-α-methylstyrene, p-vinylbenzylglycidyl ether, acenaphthylene;
Methyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, polyethylene glycol (n = 2 -10) methyl ether (meth) acrylate, polypropylene glycol (n = 2 to 10) methyl ether (meth) acrylate, polyethylene glycol (n = 2 to 10) mono (meth) acrylate, polypropylene glycol (n = 2 to 10) ) Mono (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, Glyce Mono (meth) acrylate, 4-hydroxyphenyl (meth) acrylate, ethylene oxide modified (meth) acrylate of paracumylphenol, glycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, 3-[(meta ) Unsaturated carboxylic acid esters such as acryloyloxymethyl] oxetane, 3-[(meth) acryloyloxymethyl] -3-ethyloxetane;
Vinyl ethers such as cyclohexyl vinyl ether, isobornyl vinyl ether, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl vinyl ether, pentacyclopentadecanyl vinyl ether, 3- (vinyloxymethyl) -3-ethyloxetane ;
Examples thereof include a macromonomer having a mono (meth) acryloyl group at the end of a polymer molecular chain such as polystyrene, polymethyl (meth) acrylate, poly-n-butyl (meth) acrylate, and polysiloxane.
These copolymerizable unsaturated monomers can be used alone or in admixture of two or more.
カルボキシル基を有する共重合体の具体例としては、例えば、特開平7−140654号公報、特開平10−31308号公報、特開平10−300922号公報、特開平11−174224号公報、特開平11−258415号公報、特開2000−56118号公報、特開2004−101728等に開示されている共重合体を挙げることができる。 Specific examples of the copolymer having a carboxyl group include, for example, JP-A-7-140654, JP-A-10-31308, JP-A-10-300922, JP-A-11-174224, and JP-A-11. Examples thereof include copolymers disclosed in JP-A-258415, JP-A-2000-56118, JP-A-2004-101728, and the like.
また、本発明においては、例えば、特開平5−19467号公報、特開平6−230212号公報、特開平7−207211号公報、特開平9−325494号公報、特開平11−140144号公報、特開2008−181095号公報等に開示されているように、側鎖に(メタ)アクリロイル基等の重合性不飽和結合を有するカルボキシル基含有重合体を、バインダー樹脂として使用することもできる。 In the present invention, for example, JP-A-5-19467, JP-A-6-230212, JP-A-7-207211, JP-A-9-325494, JP-A-11-140144, As disclosed in Kaikai 2008-181095 and the like, a carboxyl group-containing polymer having a polymerizable unsaturated bond such as a (meth) acryloyl group in the side chain can also be used as a binder resin.
本発明におけるバインダー樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC、溶出溶媒:テトラヒドロフラン)で測定したポリスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」という。)は、通常、1,000〜45,000、好ましくは3,000〜30,000である。Mwが小さすぎると、得られる被膜の残膜率等が低下したり、パターン形状、耐熱性等が損なわれたり、また電気特性が悪化するおそれがあり、一方大きすぎると、解像度が低下したり、パターン形状が損なわれたり、またスリットノズル方式による塗布時に乾燥異物が発生し易くなるおそれがある。
また、本発明におけるバインダー樹脂のMwと、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC、溶出溶媒:テトラヒドロフラン)で測定したポリスチレン換算数平均分子量(以下、「Mn」という。)の比(Mw/Mn)は、好ましくは1.0〜5.0、より好ましくは1.0〜3.0である。The polystyrene-reduced weight average molecular weight (hereinafter referred to as “Mw”) measured by gel permeation chromatography (GPC, elution solvent: tetrahydrofuran) of the binder resin in the present invention is usually 1,000 to 45,000, preferably 3,000 to 30,000. If Mw is too small, the remaining film rate of the resulting film may be reduced, pattern shape, heat resistance, etc. may be impaired, and electrical characteristics may be deteriorated. On the other hand, if Mw is too large, resolution may be reduced. In addition, the pattern shape may be damaged, and dry foreign matter may be easily generated during application by the slit nozzle method.
Further, the ratio (Mw / Mn) of the Mw of the binder resin in the present invention and the polystyrene-equivalent number average molecular weight (hereinafter referred to as “Mn”) measured by gel permeation chromatography (GPC, elution solvent: tetrahydrofuran) is Preferably it is 1.0-5.0, More preferably, it is 1.0-3.0.
本発明におけるバインダー樹脂は、公知の方法により製造することができる。また、特開2003−222717号公報、特開2006−259680号公報、国際公開第07/029871号パンフレット等に開示されている方法により、その構造やMw、Mw/Mnを制御することもできる。 The binder resin in the present invention can be produced by a known method. In addition, the structure, Mw, and Mw / Mn can be controlled by the methods disclosed in JP2003-222717A, JP2006-259680A, and International Publication No. 07/029871.
本発明において、バインダー樹脂は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
本発明において、バインダー樹脂の含有量は、(A)着色剤100質量部に対して、通常、10〜1,000質量部、好ましくは20〜500質量部である。バインダー樹脂の含有量が少なすぎると、例えば、アルカリ現像性が低下したり、得られる着色組成物の保存安定性が低下したりするおそれがあり、一方多すぎると、相対的に着色剤濃度が低下するため、薄膜としたときに目的とする色濃度を達成することが困難となるおそれがある。In this invention, binder resin can be used individually or in mixture of 2 or more types.
In this invention, content of binder resin is 10-1,000 mass parts normally with respect to 100 mass parts of (A) coloring agents, Preferably it is 20-500 mass parts. If the content of the binder resin is too small, for example, the alkali developability may be decreased, or the storage stability of the resulting colored composition may be decreased. On the other hand, if the content is too large, the colorant concentration is relatively high. Therefore, it may be difficult to achieve the target color density when a thin film is formed.
−(C)特定架橋剤(架橋用化合物)−
本発明における(C)特定架橋剤は、上記式(1)で表される構造を有する化合物であり、露光又はポストベーク工程の際に重合し、塗膜を硬化させる成分である。本発明の着色組成物は、(C)特定架橋剤を含有することにより、現像耐性と耐溶剤性に優れた着色層を形成することができる。-(C) Specific crosslinking agent (crosslinking compound)-
The (C) specific crosslinking agent in the present invention is a compound having a structure represented by the above formula (1), and is a component that polymerizes during the exposure or post-bake process to cure the coating film. By containing the (C) specific crosslinking agent, the colored composition of the present invention can form a colored layer having excellent development resistance and solvent resistance.
上記式(1)において、Xで示されるオキシラニル基を有する基としては、特に限定されるものではないが、例えば、下記式(X−1)で表される基等が挙げられる。 In the above formula (1), the group having an oxiranyl group represented by X is not particularly limited, and examples thereof include a group represented by the following formula (X-1).
(式(X−1)において、Raは水素原子又はアルキル基を示し、Rbはアルキレン基を示し、Rcはエチレン基又はメチルエチレン基を示し、nは0〜10を示す。)(In formula (X-1), R a represents a hydrogen atom or an alkyl group, R b represents an alkylene group, R c represents an ethylene group or a methylethylene group, and n represents 0 to 10.)
上記式(X−1)において、Raとしては、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基が好ましく、水素原子又はメチル基が特に好ましい。また、Rbとしてはメチレン基、エチレン基、メチルエチレン基等の炭素数1〜6のアルキレン基が好ましく、nとしては0〜5が好ましい。In the formula (X-1), as R a , a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferable, and a hydrogen atom or a methyl group is particularly preferable. R b is preferably an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms such as a methylene group, ethylene group or methylethylene group, and n is preferably 0 to 5.
Xで示されるオキセタニル基を有する基としては、特に限定されるものではないが、アルキルオキセタニル基、ジアルキルオキセタニル基、オキセタニルアルキル基、アルキルオキセタニルアルキル基、ジアルキルオキセタニルアルキル基が挙げられる。ここで、オキセタニル基に置換しているアルキル基は炭素数1〜6が好ましい。具体的には、3−C1−6アルキルオキセタン−3−イル−C1−4アルキル基が挙げ得られ、より具体的には、3−メチルオキセタン−3−イルメチル基、3−メチルオキセタン−3−イルエチル基、3−エチルオキセタン−3−イルメチル基、3−エチルオキセタン−3−イルエチル基等が挙げられる。The group having an oxetanyl group represented by X is not particularly limited, and examples thereof include an alkyl oxetanyl group, a dialkyl oxetanyl group, an oxetanyl alkyl group, an alkyl oxetanyl alkyl group, and a dialkyl oxetanyl alkyl group. Here, the alkyl group substituted on the oxetanyl group preferably has 1 to 6 carbon atoms. Specific examples thereof include 3-C 1-6 alkyloxetane-3-yl-C 1-4 alkyl groups, and more specifically, 3-methyloxetane-3-ylmethyl group, 3-methyloxetane- A 3-ylethyl group, a 3-ethyloxetane-3-ylmethyl group, a 3-ethyloxetane-3-ylethyl group, and the like can be given.
Xで示される重合性不飽和結合を有する基としては、特に限定されるものではないが、例えば、アリル基、(メタ)アクリロイルオキシアルキル基、下記式(X−2)で表される基、下記式(X−3)で表される基等が挙げられる。 The group having a polymerizable unsaturated bond represented by X is not particularly limited. For example, an allyl group, a (meth) acryloyloxyalkyl group, a group represented by the following formula (X-2), Examples include a group represented by the following formula (X-3).
(式(X−2)において、Rdは水素原子又はメチル基を示し、Reは相互に独立にエチレン基又はメチルエチレン基を示し、lは2〜10を示す。)(In the formula (X-2), R d represents a hydrogen atom or a methyl group, R e independently represents an ethylene group or a methylethylene group, and l represents 2 to 10).
(式(X−3)において、Rfは水素原子又はメチル基を示し、Rgはエチレン基又はメチルエチレン基を示し、mは0〜10を示す。)(In Formula (X-3), Rf represents a hydrogen atom or a methyl group, Rg represents an ethylene group or a methylethylene group, and m represents 0 to 10.)
(メタ)アクリロイルオキシアルキル基の具体例としては、(メタ)アクリロイルオキシエチル基、(メタ)アクリロイルオキシプロピル基、(メタ)アクリロイルオキシブチル基等が挙げられる。 Specific examples of (meth) acryloyloxyalkyl groups include (meth) acryloyloxyethyl groups, (meth) acryloyloxypropyl groups, (meth) acryloyloxybutyl groups, and the like.
上記式(X−2)において、lとしては2〜5が好ましい。また、上記式(X−3)において、mとしては0〜5が好ましい。なお、上記基−ReO−、mが2以上である場合の基−RgO−においては、オキシエチレン基とオキシメチルエチレン基とが混在していてもよい。In the above formula (X-2), 1 is preferably 2 to 5. In the above formula (X-3), m is preferably 0 to 5. In the group -R g O- in the case where the group -R e O-, m is 2 or more, an oxyethylene group and an oxymethylethylene group may be mixed.
(C)特定架橋剤の構造中には、Xで示されるオキシラニル基を有する基、オキセタニル基を有する基及び重合性不飽和結合を有する基から選ばれる基を、2個以上有するのが好ましい。また、Xとしては、オキセタニル基を有する基、重合性不飽和結合を有する基又はそれらの両方であることが好ましい。 (C) It is preferable that the structure of the specific crosslinking agent has two or more groups selected from a group having an oxiranyl group represented by X, a group having an oxetanyl group, and a group having a polymerizable unsaturated bond. X is preferably a group having an oxetanyl group, a group having a polymerizable unsaturated bond, or both of them.
(C)特定架橋剤としては、ウレイド構造、グリコールウリル構造、メラミン構造、ベンゾグアナミン構造又はイミダゾリジン−2−オン構造を有するものがより好ましい。ここで、メラミン構造、ベンゾグアナミン構造とは、1以上のトリアジン環又はフェニル置換トリアジン環を基本骨格として有する化学構造をいい、メラミン化合物、ベンゾグアナミン化合物又はそれらの縮合物をも含む概念である。更に、(C)特定架橋剤としては、下記式(1−1)、(1−2)、(1−3)、(1−4)及び(1−5)から選ばれる化合物であるのが好ましい。 (C) As a specific crosslinking agent, what has a ureido structure, a glycoluril structure, a melamine structure, a benzoguanamine structure, or an imidazolidin-2-one structure is more preferable. Here, the melamine structure and the benzoguanamine structure refer to a chemical structure having one or more triazine rings or phenyl-substituted triazine rings as a basic skeleton, and are a concept including a melamine compound, a benzoguanamine compound or a condensate thereof. Furthermore, (C) the specific crosslinking agent is a compound selected from the following formulas (1-1), (1-2), (1-3), (1-4) and (1-5). preferable.
(式中、X1〜X6は、相互に独立に、水素原子、オキシラニル基を有する基、オキセタニル基を有する基、重合性不飽和結合を有する基又は炭素数1〜6のアルキル基を示し、各式においてその少なくとも1つは、オキシラニル基を有する基、オキセタニル基を有する基又は重合性不飽和結合を有する基である。R4は炭素数1〜12の炭化水素基を示し、R5及びR6は相互に独立に、水素原子又は−CH2OX1を示し、R7及びR8は相互に独立に、炭素数1〜6のアルキル基を示す。)(In the formula, X 1 to X 6 each independently represent a hydrogen atom, a group having an oxiranyl group, a group having an oxetanyl group, a group having a polymerizable unsaturated bond, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. In the formulas, at least one of them is a group having an oxiranyl group, a group having an oxetanyl group, or a group having a polymerizable unsaturated bond, R 4 represents a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, R 5 And R 6 each independently represent a hydrogen atom or —CH 2 OX 1 , and R 7 and R 8 each independently represent a C 1-6 alkyl group.
上記式(1−1)〜(1−5)の化合物中のX1〜X6は、その少なくとも2つがオキシラニル基を有する基、オキセタニル基を有する基又は重合性不飽和結合を有する基であることが好ましい。
また、X1〜X6、R7及びR8における炭素数1〜6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基等が挙げられる。X 1 to X 6 in the compounds of the above formulas (1-1) to (1-5) are groups having at least two groups having an oxiranyl group, a group having an oxetanyl group, or a polymerizable unsaturated bond. It is preferable.
The alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in X 1 ~X 6, R 7 and R 8, methyl group, ethyl group, n- propyl group, an isopropyl group, n- butyl group, isobutyl group, sec- butyl Group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group and the like.
R4における炭素数1〜12の炭化水素基としては、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基が挙げられる。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、フェニル基等が挙げられる。Examples of the hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms in R 4, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, and a phenyl group.
上記式(1−1)〜(1−5)の化合物中、現像耐性及び耐溶剤性の点から式(1−1)及び(1−2)の化合物がより好ましく、特に式(1−1)の化合物が好ましい。
式(1−1)において、X1〜X6のうちの2つ以上がオキセタニル基を有する基又は重合性不飽和結合を有する基であることが好ましく、X1〜X6のうちの2〜5つがオキセタニル基を有する基であるか、又はX1〜X6のうちの少なくとも1つがオキセタニル基を有する基であり、かつ2つ以上が重合性不飽和結合を有する基であることが更に好ましい。
式(1−2)において、X1〜X4のうちの2つ以上がオキセタニル基を有する基又は重合性不飽和結合を有する基であることが好ましく、R4が炭素数6〜12の芳香族炭化水素基であることが好ましい。
式(1−3)において、X1及びX2がオキセタニル基を有する基であることが好ましく、R5及びR6が−CH2OX1であり、かつ該−CH2OX1のX1が炭素数1〜6のアルキル基であることが好ましい。Of the compounds of the above formulas (1-1) to (1-5), the compounds of the formulas (1-1) and (1-2) are more preferable from the viewpoint of development resistance and solvent resistance, and particularly the formula (1-1). ) Is preferred.
In formula (1-1), it is preferable that two or more of X 1 to X 6 is a group having a group or a polymerizable unsaturated bond having an oxetanyl group, 2 of X 1 to X 6 More preferably, five are groups having an oxetanyl group, or at least one of X 1 to X 6 is a group having an oxetanyl group, and two or more are groups having a polymerizable unsaturated bond. .
In Formula (1-2), it is preferable that two or more of X 1 to X 4 are a group having an oxetanyl group or a group having a polymerizable unsaturated bond, and R 4 is an aromatic having 6 to 12 carbon atoms. A group hydrocarbon group is preferred.
In the formula (1-3), it is preferable that X 1 and X 2 is a group having an oxetanyl group, R 5 and R 6 are -CH 2 OX 1, and X 1 of the -CH 2 OX 1 is It is preferable that it is a C1-C6 alkyl group.
(C)特定架橋剤の具体例としては、下記(C−1)〜(C−10)で表される化合物が挙げられる。 (C) Specific examples of the specific crosslinking agent include compounds represented by the following (C-1) to (C-10).
本発明において(C)特定架橋剤は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
本発明において、(C)特定架橋剤の含有量は、現像耐性の向上及び耐溶剤性の向上の点から、(B)バインダー樹脂100質量部に対して0.1〜300質量部、更に1〜200質量部が好ましい。In this invention, (C) specific crosslinking agent can be used individually or in mixture of 2 or more types.
In the present invention, the content of (C) the specific crosslinking agent is from 0.1 to 300 parts by mass, and further from 1 to 100 parts by mass of (B) binder resin, from the viewpoint of improving development resistance and improving solvent resistance. -200 mass parts is preferable.
−(D)重合性不飽和結合を有する単量体−
本発明においては、更に(D)重合性不飽和結合を有する単量体(但し、上記(C)成分を除く。)を使用することにより、形成される着色層の硬化性を更に高めることができる。重合性不飽和結合を有する単量体としては、2個以上の重合性不飽和結合を有する多官能性単量体、及び1個の重合性不飽和結合を有する単官能性単量体を挙げることができる。-(D) Monomer having a polymerizable unsaturated bond-
In the present invention, by further using (D) a monomer having a polymerizable unsaturated bond (excluding the component (C) above), the curability of the formed colored layer can be further improved. it can. Examples of the monomer having a polymerizable unsaturated bond include a polyfunctional monomer having two or more polymerizable unsaturated bonds and a monofunctional monomer having one polymerizable unsaturated bond. be able to.
前記多官能性単量体としては、例えば、
エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルキレングリコールのジ(メタ)アクリレート類;
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールのジ(メタ)アクリレート類;
グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の3価以上の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート類や、それらのジカルボン酸変性物;
ポリエステル、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、スピラン樹脂等のオリゴ(メタ)アクリレート類;
両末端ヒドロキシポリ−1,3−ブタジエン、両末端ヒドロキシポリイソプレン、両末端ヒドロキシポリカプロラクトン等の両末端ヒドロキシル化重合体のジ(メタ)アクリレート類;
トリス〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕フォスフェート;
イソシアヌル酸エチレンオキシド変性トリアクリレート;
ウレタン構造を有するポリ(メタ)アクリレート;
カプロラクトン構造を有するポリ(メタ)アクリレート
等を挙げることができる。
これらの多官能性単量体は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。Examples of the polyfunctional monomer include:
Di (meth) acrylates of alkylene glycols such as ethylene glycol and propylene glycol;
Di (meth) acrylates of polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol;
Poly (meth) acrylates of trihydric or higher polyhydric alcohols such as glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol and the like, and their dicarboxylic acid-modified products;
Oligo (meth) acrylates such as polyester, epoxy resin, urethane resin, alkyd resin, silicone resin, spirane resin;
Di (meth) acrylates of both terminal hydroxylated polymers such as both terminal hydroxypoly-1,3-butadiene, both terminal hydroxypolyisoprene and both terminal hydroxypolycaprolactone;
Tris [2- (meth) acryloyloxyethyl] phosphate;
Isocyanuric acid ethylene oxide modified triacrylate;
Poly (meth) acrylate having a urethane structure;
Examples thereof include poly (meth) acrylate having a caprolactone structure.
These polyfunctional monomers can be used alone or in admixture of two or more.
また、前記単官能性単量体としては、例えば、こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕、フタル酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕の如き2価以上の多価カルボン酸のモノ〔(メタ)アクリロイロキシアルキル〕エステル;ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレートの如き両末端にカルボキシ基と水酸基とを有するポリマーのモノ(メタ)アクリレート;N−ビニルサクシンイミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニルフタルイミド、N−ビニル−2−ピペリドン、N−ビニル−ε−カプロラクタム、N−ビニルピロール、N−ビニルピロリジン、N−ビニルイミダゾール、N−ビニルイミダゾリジン、N−ビニルインドール、N−ビニルインドリン、N−ビニルベンズイミダゾ−ル、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルピペリジン、N−ビニルピペラジン、N−ビニルモルフォリン、N−ビニルフェノキサジン等のN−ビニル含窒素複素環式化合物;N−(メタ)アクリロイルモルフォリンのほか、市販品として、M−5400、M−5600(商品名、東亞合成(株)製)等を挙げることができる。
これらの単官能性単量体は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。Examples of the monofunctional monomer include divalent or higher polyvalent monomers such as succinic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl] and phthalic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl]. Mono [(meth) acryloyloxyalkyl] esters of monovalent carboxylic acids; mono (meth) acrylates of polymers having carboxy groups and hydroxyl groups at both ends, such as ω-carboxypolycaprolactone mono (meth) acrylate; N-vinylsuccin Imido, N-vinylpyrrolidone, N-vinylphthalimide, N-vinyl-2-piperidone, N-vinyl-ε-caprolactam, N-vinylpyrrole, N-vinylpyrrolidine, N-vinylimidazole, N-vinylimidazolidine, N -Vinylindole, N-vinylindoline, N-vinylbenzimidazole, N-vinyl N-vinyl nitrogen-containing heterocyclic compounds such as rucarbazole, N-vinyl piperidine, N-vinyl piperazine, N-vinyl morpholine, N-vinyl phenoxazine; N- (meth) acryloyl morpholine and other commercially available products , M-5400, M-5600 (trade name, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) and the like.
These monofunctional monomers can be used alone or in admixture of two or more.
本発明において、重合性不飽和結合を有する単量体としては、多官能性単量体が好ましく、特に、3価以上の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート類又はそのジカルボン酸変性物、ウレタン構造を有するポリ(メタ)アクリレート、及びカプロラクトン構造を有するポリ(メタ)アクリレートが好ましい。3価以上の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート類又はそのジカルボン酸変性物としては、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、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トリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、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ペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート又はペンタエリスリトールトリアクリレートとこはく酸とのモノエステル化物;ペンタエリスリトールトリメタクリレートとこはく酸とのモノエステル化物;ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとこはく酸とのモノエステル化物;ジペンタエリスリトールペンタメタアクリレートとこはく酸とのモノエステル化物が好ましく、特に、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート又はペンタエリスリトールトリアクリレートとこはく酸とのモノエステル化物及びジペンタエリスリトールペンタアクリレートとこはく酸とのモノエステル化物が、着色層の強度が高く、着色層の表面平滑性に優れ、かつ未露光部の基板上及び遮光層上に地汚れ、膜残り等を発生し難い点で好ましい。 In the present invention, the monomer having a polymerizable unsaturated bond is preferably a polyfunctional monomer, and in particular, a poly (meth) acrylate of a trihydric or higher polyhydric alcohol or a dicarboxylic acid modified product thereof, urethane. A poly (meth) acrylate having a structure and a poly (meth) acrylate having a caprolactone structure are preferred. Examples of poly (meth) acrylates of trihydric or higher polyhydric alcohols or dicarboxylic acid modified products thereof include trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, Pentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol pentamethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate or monoesterified product of pentaerythritol triacrylate and succinic acid; pentaerythritol trimethacrylate and succinic acid Monoesterified product of dipentaerythritol Monoesterified product of taacrylate and succinic acid; monoesterified product of dipentaerythritol pentamethacrylate and succinic acid is preferable, and in particular, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol Monoesterified product of hexaacrylate or pentaerythritol triacrylate and succinic acid and monoesterified product of dipentaerythritol pentaacrylate and succinic acid have high strength of colored layer, excellent surface smoothness of colored layer, and unexposed This is preferable in that ground stains, film residues, and the like are hardly generated on the substrate and the light shielding layer.
本発明における重合性不飽和結合を有する単量体の含有量は、(C)特定架橋剤100質量部に対して、好ましくは5〜400質量部、より好ましくは20〜300質量部である。かかる割合で重合性不飽和結合を有する単量体を含有せしめることにより、更に硬化性に優れた着色組成物を得ることができる。 The content of the monomer having a polymerizable unsaturated bond in the present invention is preferably 5 to 400 parts by mass, more preferably 20 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (C) specific crosslinking agent. By containing a monomer having a polymerizable unsaturated bond at such a ratio, a colored composition having further excellent curability can be obtained.
−(E)光重合開始剤−
本発明の着色組成物には、光重合開始剤を含有せしめることにより、着色組成物に感放射線性を付与することができる。ここでいう「放射線」は、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等を含むものを意味する。
本発明における(E)光重合開始剤は、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等の放射線の露光により、(C)特定架橋剤及び場合により使用される(D)重合性不飽和結合を有する単量体の重合を開始しうる活性種を発生する化合物である。
このような光重合開始剤としては、光ラジカル発生剤として、例えば、チオキサントン系化合物、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物、O−アシルオキシム系化合物、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α−ジケトン系化合物、多核キノン系化合物、キサントン系化合物等の公知の化合物を挙げることができる。
また、光酸発生剤として、例えば、オニウム塩化合物、スルホン化合物、スルホン酸エステル化合物、キノンジアジド化合物、スルホンイミド化合物、ジアゾメタン化合物等の公知の化合物を挙げることができる。なお、光ラジカル発生剤として例示したトリアジン系化合物は、光酸発生剤としても機能する化合物である。-(E) Photopolymerization initiator-
Radiation sensitivity can be imparted to the colored composition by incorporating a photopolymerization initiator into the colored composition of the present invention. The term “radiation” as used herein means a substance including visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, electron beam, X-ray and the like.
In the present invention, (E) the photopolymerization initiator is used by (C) a specific cross-linking agent and (D) a polymerizable non-polymerizing agent by exposure to radiation such as visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, electron beam, and X-ray. It is a compound that generates an active species capable of initiating polymerization of a monomer having a saturated bond.
As such a photopolymerization initiator, as a photo radical generator, for example, a thioxanthone compound, an acetophenone compound, a biimidazole compound, a triazine compound, an O-acyloxime compound, a benzoin compound, a benzophenone compound, Known compounds such as α-diketone compounds, polynuclear quinone compounds, and xanthone compounds can be exemplified.
Examples of the photoacid generator include known compounds such as an onium salt compound, a sulfone compound, a sulfonic acid ester compound, a quinonediazide compound, a sulfonimide compound, and a diazomethane compound. The triazine-based compounds exemplified as the photo radical generator are compounds that also function as a photo acid generator.
本発明において、光重合開始剤は、単独で又は2種以上を混合して使用することができ、もちろん、光ラジカル発生剤と光酸発生剤を混合して使用することもできる。
本発明において、光ラジカル発生剤としては、チオキサントン系化合物、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物、O−アシルオキシム系化合物の群から選ばれる少なくとも1種を含有することが好ましい。In this invention, a photoinitiator can be used individually or in mixture of 2 or more types, Of course, a photoradical generator and a photoacid generator can also be mixed and used.
In the present invention, the photoradical generator preferably contains at least one selected from the group of thioxanthone compounds, acetophenone compounds, biimidazole compounds, triazine compounds, and O-acyloxime compounds.
本発明における好ましい光ラジカル発生剤のうち、チオキサントン系化合物の具体例としては、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジ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を挙げることができる。 Among preferred photoradical generators in the present invention, specific examples of thioxanthone compounds include thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 4-isopropylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, 2 , 4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone and the like.
また、前記アセトフェノン系化合物の具体例としては、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オン、2−(4−メチルベンジル)−2−(ジメチルアミノ)−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オン等を挙げることができる。 Specific examples of the acetophenone compound include 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4 -Morpholinophenyl) butan-1-one, 2- (4-methylbenzyl) -2- (dimethylamino) -1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one, and the like.
また、前記ビイミダゾール系化合物の具体例としては、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール等を挙げることができる。 Specific examples of the biimidazole compound include 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2 ′. -Bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 2,2'-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4, Examples thereof include 4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole.
なお、光ラジカル発生剤としてビイミダゾール系化合物を用いる場合、水素供与体を併用することが、感度を改良することができる点で好ましい。ここでいう「水素供与体」とは、露光によりビイミダゾール系化合物から発生したラジカルに対して、水素原子を供与することができる化合物を意味する。水素供与体としては、例えば、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール等のメルカプタン系水素供与体、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等のアミン系水素供与体を挙げることができる。本発明において、水素供与体は、単独で又は2種以上を混合して使用することができるが、1種以上のメルカプタン系水素供与体と1種以上のアミン系水素供与体とを組み合わせて使用することが、更に感度を改良することができる点で好ましい。 When a biimidazole compound is used as the photoradical generator, it is preferable to use a hydrogen donor in terms of improving sensitivity. The “hydrogen donor” as used herein means a compound that can donate a hydrogen atom to a radical generated from a biimidazole compound by exposure. Examples of the hydrogen donor include mercaptan-based hydrogen donors such as 2-mercaptobenzothiazole and 2-mercaptobenzoxazole, 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, and the like. And an amine-based hydrogen donor. In the present invention, hydrogen donors can be used alone or in admixture of two or more. However, one or more mercaptan hydrogen donors and one or more amine hydrogen donors are used in combination. It is preferable that the sensitivity can be further improved.
また、前記トリアジン系化合物の具体例としては、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔2−(5−メチルフラン−2−イル)エテニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔2−(フラン−2−イル)エテニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔2−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)エテニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔2−(3,4−ジメトキシフェニル)エテニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−エトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−n−ブトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン等のハロメチル基を有するトリアジン系化合物を挙げることができる。 Specific examples of the triazine compound include 2,4,6-tris (trichloromethyl) -s-triazine, 2-methyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2 -(5-methylfuran-2-yl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2- (furan-2-yl) ethenyl] -4,6-bis (trichloro Methyl) -s-triazine, 2- [2- (4-diethylamino-2-methylphenyl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2- (3,4-dimethoxy) Phenyl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4- Triazine-based compounds having a halomethyl group such as xystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-n-butoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine Can be mentioned.
また、O−アシルオキシム系化合物の具体例としては、1,2−オクタンジオン,1−〔4−(フェニルチオ)フェニル〕−,2−(O−ベンゾイルオキシム)、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)、エタノン,1−〔9−エチル−6−(2−メチル−4−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−,1−(O−アセチルオキシム)、エタノン,1−〔9−エチル−6−{2−メチル−4−(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラニル)メトキシベンゾイル}−9H−カルバゾール−3−イル〕−,1−(O−アセチルオキシム)等を挙げることができる。 Specific examples of the O-acyloxime compound include 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio) phenyl]-, 2- (O-benzoyloxime), ethanone and 1- [9-ethyl. -6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime), ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methyl-4-tetrahydrofuranylmethoxy) Benzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime), ethanone, 1- [9-ethyl-6- {2-methyl-4- (2,2-dimethyl-1,3) -Dioxolanyl) methoxybenzoyl} -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime) and the like.
本発明において、アセトフェノン系化合物等のビイミダゾール系化合物以外の光ラジカル発生剤を用いる場合には、増感剤を併用することもできる。このような増感剤としては、例えば、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4−ジエチルアミノアセトフェノン、4−ジメチルアミノプロピオフェノン、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル、2,5−ビス(4−ジエチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、7−ジエチルアミノ−3−(4−ジエチルアミノベンゾイル)クマリン、4−(ジエチルアミノ)カルコン等を挙げることができる。 In the present invention, when a photo radical generator other than a biimidazole compound such as an acetophenone compound is used, a sensitizer can be used in combination. Examples of such a sensitizer include 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 4-diethylaminoacetophenone, 4-dimethylaminopropiophenone, and 4-dimethyl. Ethyl aminobenzoate, 2-ethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate, 2,5-bis (4-diethylaminobenzal) cyclohexanone, 7-diethylamino-3- (4-diethylaminobenzoyl) coumarin, 4- (diethylamino) chalcone, etc. Can be mentioned.
本発明において、光ラジカル発生剤を使用する場合、その含有量は、(C)特定架橋剤100質量部に対して、好ましくは1〜2000質量部、より好ましくは5〜1000質量部である。光ラジカル発生剤の含有量が多すぎると、露光による硬化が不十分となるおそれがあり、一方多すぎると、形成された着色層が現像時に基板から脱落しやすくなる傾向がある。 In this invention, when using a photoradical generator, the content becomes like this. Preferably it is 1-2000 mass parts with respect to 100 mass parts of (C) specific crosslinking agents, More preferably, it is 5-1000 mass parts. If the content of the photoradical generator is too large, curing by exposure may be insufficient, while if too large, the formed colored layer tends to fall off the substrate during development.
本発明において、光酸発生剤としては、オニウム塩化合物、スルホンイミド化合物、ジアゾメタン化合物の群から選ばれる少なくとも1種を含有することが好ましい。 In the present invention, the photoacid generator preferably contains at least one selected from the group of onium salt compounds, sulfonimide compounds, and diazomethane compounds.
本発明における好ましい光酸発生剤のうち、オニウム塩化合物としては、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩、トリアリールホスホニウム塩等を挙げることができる。
前記ジアリールヨードニウム塩の具体例としては、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスホネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロアセテート、ジフェニルヨードニウム−p−トルエンスルホナート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスホネート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロアセテート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウム−p−トルエンスルホナート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムテトラフルオロボレート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスホネート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロアセテート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウム−p−トルエンスルホナート等を挙げることができる。Among the preferred photoacid generators in the present invention, examples of the onium salt compound include diaryl iodonium salts, triarylsulfonium salts, triarylphosphonium salts and the like.
Specific examples of the diaryliodonium salt include diphenyliodonium tetrafluoroborate, diphenyliodonium hexafluorophosphonate, diphenyliodonium hexafluoroantimonate, diphenyliodonium hexafluoroarsenate, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium trifluoroacetate, diphenyl Iodonium-p-toluenesulfonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium tetrafluoroborate, 4-methoxyphenylphenyliodonium hexafluorophosphonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium hexafluoroantimonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium hexafluoroarsenate, 4 Methoxyphenylphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium trifluoroacetate, 4-methoxyphenylphenyliodonium-p-toluenesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium tetrafluoroborate, bis (4- tert-butylphenyl) iodonium hexafluorophosphonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium hexafluoroantimonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium hexafluoroarsenate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium Trifluoromethanesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium trifluoroacetate, bis (4- ert- butyl phenyl) iodonium -p- toluenesulfonate, and the like.
前記トリアリールスルホニウム塩の具体例としては、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスホネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、トリフェニルスルホニウム−p−トルエンスルホナート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスホネート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウム−p−トルエンスルホナート、4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスホネート、4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウム−p−トルエンスルホナート等を挙げることができる。 Specific examples of the triarylsulfonium salt include triphenylsulfonium tetrafluoroborate, triphenylsulfonium hexafluorophosphonate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium hexafluoroarsenate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium hexafluorophosphonate, Phenylsulfonium trifluoroacetate, triphenylsulfonium-p-toluenesulfonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium tetrafluoroborate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium hexafluorophosphonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium hexafluoroantimonate, 4-methoxy Phenyldiphenylsulfonium hexa Fluoroarsenate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium trifluoroacetate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium-p-toluenesulfonate, 4-phenylthiophenyldiphenylsulfonium tetrafluoroborate, 4-phenylthiophenyldiphenylsulfonium hexafluorophosphonate, 4-phenylthiophenyldiphenylsulfonium hexafluoroantimonate, 4-phenylthiophenyldiphenylsulfonium hexafluoroarsenate, 4-phenylthiophenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-phenyl Thiophenyldiphenylsulfonium trifluoroace Over DOO,-p-4-phenylthiophenyl sulfonium can be given toluenesulfonate and the like.
前記トリアリールホスホニウム塩の具体例としては、トリフェニルホスホニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルホスホニウムヘキサフルオロホスホネート、トリフェニルホスホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルホスホニウムヘキサフルオロアルセネート、トリフェニルホスホニウムトリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルホスホニウムトリフルオロアセテート、トリフェニルホスホニウム−p−トルエンスルホナート、4−メトキシフェニルジフェニルホスホニウムテトラフルオロボレート、4−メトキシフェニルジフェニルホスホニウムヘキサフルオロホスホネート、4−メトキシフェニルジフェニルホスホニウムヘキサフルオロアンチモネート、4−メトキシフェニルジフェニルホスホニウムヘキサフルオロアルセネート、4−メトキシフェニルジフェニルホスホニウムトリフルオロメタンスルホナート、4−メトキシフェニルジフェニルホスホニウムトリフルオロアセテート、4−メトキシフェニルジフェニルホスホニウム−p−トルエンスルホナート、トリス(4−メトキシフェニル)ホスホニウムテトラフルオロボレート、トリス(4−メトキシフェニル)ホスホニウムヘキサフルオロホスホネート、トリス(4−メトキシフェニル)ホスホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリス(4−メトキシフェニル)ホスホニウムヘキサフルオロアルセネート、トリス(4−メトキシフェニル)ホスホニウムトリフルオロメタンスルホナート、トリス(4−メトキシフェニル)ホスホニウムトリフルオロアセテート、トリス(4−メトキシフェニル)ホスホニウム−p−トルエンスルホナート等を挙げることができる。 Specific examples of the triarylphosphonium salt include triphenylphosphonium tetrafluoroborate, triphenylphosphonium hexafluorophosphonate, triphenylphosphonium hexafluoroantimonate, triphenylphosphonium hexafluoroarsenate, triphenylphosphonium trifluoromethanesulfonate, Phenylphosphonium trifluoroacetate, triphenylphosphonium-p-toluenesulfonate, 4-methoxyphenyldiphenylphosphonium tetrafluoroborate, 4-methoxyphenyldiphenylphosphonium hexafluorophosphonate, 4-methoxyphenyldiphenylphosphonium hexafluoroantimonate, 4-methoxy Phenyldiphenylphosphonium hexa Fluoroarsenate, 4-methoxyphenyldiphenylphosphonium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxyphenyldiphenylphosphonium trifluoroacetate, 4-methoxyphenyldiphenylphosphonium-p-toluenesulfonate, tris (4-methoxyphenyl) phosphonium tetrafluoroborate , Tris (4-methoxyphenyl) phosphonium hexafluorophosphonate, tris (4-methoxyphenyl) phosphonium hexafluoroantimonate, tris (4-methoxyphenyl) phosphonium hexafluoroarsenate, tris (4-methoxyphenyl) phosphonium trifluoromethanesulfone Nato, tris (4-methoxyphenyl) phosphonium trifluoroacetate, tris (4-metho Shifeniru) phosphonium -p- toluenesulfonate, and the like.
また、前記スルホンイミド化合物の具体例としては、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ビシクロ−[2,2,1]−ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ−[2,2,1]−ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ビシクロ−[2,2,1]−ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ナフタレン−1,8−ジカルボキシミド、N−(カンファニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(カンファニルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(カンファニルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(カンファニルスルホニルオキシ)ビシクロ−[2,2,1]−ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシミド、N−(カンファニルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ−[2,2,1]−ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシミド、N−(カンファニルスルホニルオキシ)ビシクロ−[2,2,1]−ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシミド、N−(カンファニルスルホニルオキシ)ナフタレン−1,8−ジカルボキシミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ−[2,2,1]−ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ−[2,2,1]−ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ−[2,2,1]−ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)ナフタレン−1,8−ジカルボキシミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ−[2,2,1]−ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ−[2,2,1]−ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ−[2,2,1]−ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)ナフタレン−1,8−ジカルボキシミド等を挙げることができる。 Specific examples of the sulfonimide compound include N- (trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) phthalimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (trimethyl). Fluoromethylsulfonyloxy) bicyclo- [2,2,1] -hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) -7-oxabicyclo- [2,2,1 ] -Hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) bicyclo- [2,2,1] -heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboximide N- (trifluoromethylsulfonyloxy) naphthalene-1,8-dicarboximide, N- Campanylsulfonyloxy) succinimide, N- (campanylsulfonyloxy) phthalimide, N- (campanylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (camphanylsulfonyloxy) bicyclo- [2,2,1] -hept-5 Ene-2,3-dicarboximide, N- (camphanylsulfonyloxy) -7-oxabicyclo- [2,2,1] -hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (camphor Nylsulfonyloxy) bicyclo- [2,2,1] -heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboximide, N- (campanylsulfonyloxy) naphthalene-1,8-dicarboximide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) succinimide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) Phthalimide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) bicyclo- [2,2,1] -hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N -(4-Methylphenylsulfonyloxy) -7-oxabicyclo- [2,2,1] -hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) bicyclo- [ 2,2,1] -heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboximide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) naphthalene-1,8-dicarboximide, N- (2-trifluoro) Methylphenylsulfonyloxy) succinimide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) phthalimide, N- (2-tri Fluoromethylphenylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) bicyclo- [2,2,1] -hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (2- Trifluoromethylphenylsulfonyloxy) -7-oxabicyclo- [2,2,1] -hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) bicyclo- [ 2,2,1] -heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboximide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) naphthalene-1,8-dicarboximide, and the like. .
また、前記ジアゾメタン化合物の具体例としては、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタン、メチルスルホニル−p−トルエンスルホニルジアゾメタン、1−シクロヘキシルスルホニル−1−(1,1−ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(1,1−ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタン等を挙げることができる。 Specific examples of the diazomethane compound include bis (trifluoromethylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (phenylsulfonyl) diazomethane, bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, methylsulfonyl-p-toluenesulfonyl. Examples thereof include diazomethane, 1-cyclohexylsulfonyl-1- (1,1-dimethylethylsulfonyl) diazomethane, bis (1,1-dimethylethylsulfonyl) diazomethane, and the like.
本発明において、光酸発生剤を使用する場合、その含有量は、(C)特定架橋剤100質量部に対して、通常、0.1〜100質量部、好ましくは0.3〜50質量部である。光酸発生剤の含有量が少なすぎると、露光による硬化が不十分となるおそれがあり、一方多すぎると、着色組成物液中に異物が発生したり、電気特性が悪化したりするおそれがある。 In this invention, when using a photo-acid generator, the content is 0.1-100 mass parts normally with respect to 100 mass parts of (C) specific crosslinking agents, Preferably 0.3-50 mass parts It is. If the content of the photoacid generator is too small, curing by exposure may be insufficient. On the other hand, if the content is too large, foreign matter may be generated in the colored composition liquid or electrical characteristics may be deteriorated. is there.
−添加剤−
本発明の着色組成物は、必要に応じて、種々の添加剤を含有することもできる。
添加剤としては、ポストベーク工程の際に(C)特定架橋剤が有するオキシラニル基、オキセタニル基等を開環させ硬化反応を促進する熱酸発生剤を挙げることができる。-Additives-
The coloring composition of this invention can also contain a various additive as needed.
Examples of the additive include a thermal acid generator that promotes a curing reaction by opening a ring of an oxiranyl group, an oxetanyl group, and the like of the (C) specific crosslinking agent in the post-baking step.
好ましい熱酸発生剤の具体例としては、4−アセトキシフェニルジメチルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、ベンジル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、4−アセトキシフェニルベンジルメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジベンジル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、4−アセトキシフェニルベンジルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、3−ベンジルベンゾチアゾニウム ヘキサフルオロアンチモネート等を挙げることができる。 Specific examples of preferred thermal acid generators include 4-acetoxyphenyldimethylsulfonium hexafluoroarsenate, benzyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium hexafluoroantimonate, 4-acetoxyphenylbenzylmethylsulfonium hexafluoroantimonate, dibenzyl-4 -Hydroxyphenylsulfonium hexafluoroantimonate, 4-acetoxyphenylbenzylsulfonium hexafluoroantimonate, 3-benzylbenzothiazonium hexafluoroantimonate and the like.
その他の添加剤としては、例えば、ガラス、アルミナ等の充填剤;ポリビニルアルコール、ポリ(フロオロアルキルアクリレート)類等の高分子化合物;ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤等の界面活性剤;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等の密着促進剤;2,2−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,6−ジ−t−ブチルフェノール等の酸化防止剤;2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノン類等の紫外線吸収剤;ポリアクリル酸ナトリウム;マロン酸、アジピン酸、イタコン酸、シトラコン酸、フマル酸、メサコン酸、2−アミノエタノール、3−アミノ−1−プロパノール、5−アミノ−1−ペンタノール、3−アミノ−1,2−プロパンジオール、2−アミノ−1,3−プロパンジオール、4−アミノ−1,2−ブタンジオール等の残渣改善剤等を挙げることができる。 Other additives include, for example, fillers such as glass and alumina; polymer compounds such as polyvinyl alcohol and poly (fluoroalkyl acrylates); nonionic surfactants, cationic surfactants, anionic surfactants Surfactant such as an agent; vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) ) -3-Aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltri Methoxysilane, 3-chloropropylmethyldi Adhesion promoters such as toxisilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane; 2,2-thiobis (4-methyl-6-tert-butylphenol), Antioxidants such as 2,6-di-t-butylphenol; UV absorbers such as 2- (3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl) -5-chlorobenzotriazole and alkoxybenzophenones; poly Sodium acrylate; malonic acid, adipic acid, itaconic acid, citraconic acid, fumaric acid, mesaconic acid, 2-aminoethanol, 3-amino-1-propanol, 5-amino-1-pentanol, 3-amino-1, 2-propanediol, 2-amino-1,3-propanediol, 4-amino- , It may be mentioned the residue improving agent such as 2-butane diol.
−溶媒−
本発明の着色組成物は、前記(A)〜(C)成分、及び任意的に加えられる他の成分を含有するものであるが、通常、溶媒を配合して液状組成物として調製される。
前記溶媒としては、着色組成物を構成する(A)〜(C)成分や他の成分を分散又は溶解し、かつこれらの成分と反応せず、適度の揮発性を有するものである限り、適宜に選択して使用することができる。-Solvent-
Although the coloring composition of this invention contains the said (A)-(C) component and the other component added arbitrarily, normally, a solvent is mix | blended and it prepares as a liquid composition.
As the solvent, as long as the components (A) to (C) and other components constituting the colored composition are dispersed or dissolved and do not react with these components and have appropriate volatility, the solvent is appropriately used. You can choose to use.
このような溶媒としては、例えば、
メタノール、エタノール、ベンジルアルコール等のアルコール類;
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル類;As such a solvent, for example,
Alcohols such as methanol, ethanol, benzyl alcohol;
Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-propyl ether, diethylene glycol mono-n- Butyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol mono-n-propyl ether, di Propylene glycol mono- - butyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol (poly) alkylene glycol monoalkyl ethers such as monoethyl ether;
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、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノ−n−ブ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、3−メトキシブチルアセテート等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;
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メチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等の他のエーテル類;
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、ジアセトンアルコール(4−ヒドロキシ−4−メチルペンタン−2−オン)、4−ヒドロキシ−4−メチルヘキサン−2−オン等のケトン類;Ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol mono-n-propyl ether acetate, ethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol mono-n-propyl ether (Poly) alkylene glycol monoalkyl ether acetates such as acetate, diethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, 3-methoxybutyl acetate;
Other ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, tetrahydrofuran;
Ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone, 3-heptanone, diacetone alcohol (4-hydroxy-4-methylpentan-2-one), 4-hydroxy-4-methylhexane-2-one;
プロピレングリコールジアセテート、1,3−ブチレングリコールジアセテート、1,6−ヘキサンジオールジアセテート等のジアセテート類;
乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸アルキルエステル類;
酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、ぎ酸n−ペンチル、酢酸i−ペンチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、プロピオン酸n−ブチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、酪酸エチル、酪酸n−プロピル、酪酸i−プロピル、酪酸n−ブチル、ヒドロキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸n−プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸メチル、2−オキソ酪酸酸エチル等の他のエステル類;
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;
N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類
等を挙げることができる。Diacetates such as propylene glycol diacetate, 1,3-butylene glycol diacetate, 1,6-hexanediol diacetate;
Lactic acid alkyl esters such as methyl lactate and ethyl lactate;
Ethyl acetate, n-propyl acetate, i-propyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, n-pentyl formate, i-pentyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, N-butyl propionate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutylpropionate, ethyl butyrate, n-propyl butyrate, i-propyl butyrate, n-butyl butyrate, ethyl hydroxyacetate, ethyl ethoxyacetate, Methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, n-propyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, Ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, 2 Hydroxy-3-methyl-butyric acid methyl, other esters such as ethyl 2-oxo-butyric acid;
Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene;
Examples thereof include amides such as N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, and N, N-dimethylacetamide.
これらの溶媒のうち、溶解性、顔料分散性、塗布性等の観点から、ベンジルアルコール、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、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−n−ブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノ−n−ブ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、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メチルエチルエーテル、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、プロピレングリコールジアセテート、1,3−ブチレングリコールジアセテート、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、ぎ酸n−ペンチル、酢酸i−ペンチル、3−メトキシブチルアセテート、プロピオン酸n−ブチル、酪酸エチル、酪酸i−プロピル、酪酸n−ブチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、ピルビン酸エチル等が好ましい。
前記溶媒は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。Among these solvents, benzyl alcohol, ethylene glycol mono-n-butyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol from the viewpoints of solubility, pigment dispersibility, coatability, etc. Mono-n-butyl ether acetate, diethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, cyclohexanone, 2-heptanone, 3-heptanone, propylene glycol diacetate 1,3-butylene glycol diacetate, N-butyl acid, i-butyl acetate, n-pentyl formate, i-pentyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, n-butyl propionate, ethyl butyrate, i-propyl butyrate, n-butyl butyrate, 3-methoxypropion Ethyl acid, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutylpropionate, ethyl pyruvate and the like are preferable.
The said solvent can be used individually or in mixture of 2 or more types.
更に、前記溶媒と共に、ベンジルエチルエーテル、ジ−n−ヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−ノナノール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、しゅう酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート等の高沸点溶媒を併用することもできる。
前記高沸点溶媒は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。Further, together with the solvent, benzyl ethyl ether, di-n-hexyl ether, acetonyl acetone, isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1-nonanol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, maleic acid A high boiling point solvent such as diethyl, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, ethylene glycol monophenyl ether acetate may be used in combination.
The high boiling point solvents can be used alone or in admixture of two or more.
溶媒の含有量は、特に限定されるものではないが、得られる着色組成物の塗布性、安定性等の観点から、当該着色組成物から溶媒を除いた各成分の合計濃度が、通常、5〜50質量%となる量が好ましく、特に10〜40質量%となる量が望ましい。 The content of the solvent is not particularly limited, but the total concentration of each component excluding the solvent from the colored composition is usually 5 from the viewpoint of applicability and stability of the obtained colored composition. An amount of ˜50 mass% is preferred, and an amount of 10˜40 mass% is particularly desirable.
本発明において、着色組成物は、適宜の方法により調製することができ、例えば、(A)〜(C)成分を、溶媒や任意的に加えられる他の成分と共に、混合することにより調製することができる。好ましい調製方法としては、(A)着色剤を溶媒中、分散剤及び必要に応じて添加する分散助剤の存在下で、場合により(B)成分の一部と共に、例えばビーズミル、ロールミル等を用いて、粉砕しつつ混合・分散して顔料分散液とし、これに、(B)〜(C)成分と、必要に応じて更に追加の溶媒や他の成分を添加し、混合することにより調製する方法を挙げることができる。 In the present invention, the coloring composition can be prepared by an appropriate method. For example, the coloring composition is prepared by mixing the components (A) to (C) together with a solvent and other components optionally added. Can do. As a preferable preparation method, for example, a bead mill, a roll mill, or the like is used together with a part of the component (B) in the presence of (A) a colorant in a solvent, a dispersant and, if necessary, a dispersion aid. Then, mix and disperse while pulverizing to obtain a pigment dispersion, which is prepared by adding (B) to (C) components and, if necessary, additional solvent and other components and mixing them. A method can be mentioned.
前記顔料分散液の調製に使用される分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系や両性等の適宜の分散剤を使用することができるが、ポリマー分散剤が好ましい。具体的には、変性アクリル系共重合体、アクリル系共重合体、ポリウレタン、ポリエステル、高分子共重合体のアルキルアンモニウム塩又はリン酸エステル塩、カチオン性櫛型グラフトポリマー等を挙げることができる。ここで、カチオン性櫛型グラフトポリマーとは、複数の塩基性基(カチオン性の官能基)を有する幹ポリマー1分子に、2分子以上の枝ポリマーがグラフト結合した構造のポリマーをいい、例えば、幹ポリマー部がポリエチレンイミン、枝ポリマー部がε−カプロラクトンの開環重合体で構成されるポリマーが挙げられる。これら分散剤の中で、変性アクリル系共重合体、ポリウレタン、カチオン性櫛型グラフトポリマーが好ましい。 As a dispersant used for the preparation of the pigment dispersion, for example, an appropriate dispersant such as a cationic, anionic, nonionic or amphoteric can be used, and a polymer dispersant is preferable. Specifically, a modified acrylic copolymer, an acrylic copolymer, polyurethane, polyester, a polymer copolymer alkylammonium salt or phosphate ester salt, a cationic comb graft polymer, and the like can be given. Here, the cationic comb graft polymer refers to a polymer having a structure in which two or more branched polymers are grafted to one molecule of a trunk polymer having a plurality of basic groups (cationic functional groups). Examples thereof include a polymer composed of a ring-opening polymer in which the trunk polymer part is polyethyleneimine and the branch polymer part is ε-caprolactone. Among these dispersants, modified acrylic copolymers, polyurethane, and cationic comb graft polymers are preferable.
このような分散剤は商業的に入手することができ、例えば、変性アクリル系共重合体として、Disperbyk−2000、Disperbyk−2001、BYK−LPN6919、BYK−LPN21116、BYK−LPN21324(以上、ビックケミー(BYK)社製)、ポリウレタンとして、Disperbyk−161、Disperbyk−162、Disperbyk−165、Disperbyk−167、Disperbyk−170、Disperbyk−182(以上、ビックケミー(BYK)社製)、ソルスパース76500(ルーブリゾール(株)社製)、カチオン性櫛型グラフトポリマーとして、ソルスパース24000(ルーブリゾール(株)社製)、アジスパーPB821、アジスパーPB822、アジスパーPB823、アジスパーPB824、アジスパーPB827(味の素ファインテクノ株式会社製)等を挙げることができる。 Such a dispersant is commercially available. For example, as a modified acrylic copolymer, Disperbyk-2000, Disperbyk-2001, BYK-LPN6919, BYK-LPN21116, BYK-LPN21324 (above, BYK Chemy (BYK Dispersbyk-161, Disperbyk-162, Disperbyk-165, Disperbyk-167, Disperbyk-170, Disperbyk-182 (above, manufactured by BYK Chemy (BYK)), Solsperse 76500 (Lubrisol Co., Ltd.) Manufactured by Co., Ltd.), Solsperse 24000 (manufactured by Lubrizol Co., Ltd.), Azisper PB821, Azisper PB822, Jisupa PB823, Adisper PB824, mention may be made of Ajisper PB827 (Ajinomoto Fine-Techno Co., Ltd.), and the like.
これらの分散剤は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。分散剤の含有量は、現像性等を良好にする点から、(A)着色剤100質量部に対して、通常、100質量部以下、好ましくは0.5〜100質量部、更に好ましくは1〜70質量部、特に好ましくは10〜50質量部である。 These dispersants can be used alone or in admixture of two or more. The content of the dispersant is usually 100 parts by mass or less, preferably 0.5 to 100 parts by mass, more preferably 1 with respect to 100 parts by mass of the colorant (A) from the viewpoint of improving developability and the like. -70 mass parts, Especially preferably, it is 10-50 mass parts.
カラーフィルタ
本発明のカラーフィルタは、本発明の着色組成物から形成された着色層を備えるものである。
カラーフィルタを形成する方法としては、第一に、基板上あるいは予め所望のパターンの遮光層を形成した基板上に、着色感放射線性組成物の塗膜を形成して、所定のパターンを有するフォトマスクを介して放射線を露光し、現像して未露光部を溶解除去し、その後ポストベークすることにより、各色の画素を得る方法が知られている。
具体的には、まず、基板の表面上に、必要に応じて、画素を形成する部分を区画するように遮光層(ブラックマトリックス)を形成し、この基板上に、例えば赤色の顔料が分散され感放射線性を付与した着色組成物の液状組成物を塗布したのち、プレベークを行って溶剤を蒸発させ、塗膜を形成する。次いで、この塗膜にフォトマスクを介して露光したのち、アルカリ現像液を用いて現像して、塗膜の未露光部を溶解除去し、その後ポストベークすることにより、赤色の画素パターンが所定の配列で配置された画素アレイを形成する。
その後、緑色又は青色の顔料が分散された各着色組成物の液状組成物を用い、前記と同様にして、各液状組成物の塗布、プレベーク、露光、現像及びポストベークを行って、緑色の画素アレイ及び青色の画素アレイを同一基板上に順次形成することにより、赤色、緑色及び青色の三原色の画素アレイが基板上に配置されたカラーフィルタを得る。但し、本発明においては、各色の画素を形成する順序は、前記のものに限定されない。
また、ブラックマトリックスは、本発明の着色組成物を用い、前記画素の形成の場合と同様にして形成することができる。 Color filter The color filter of the present invention comprises a colored layer formed from the colored composition of the present invention.
As a method for forming a color filter, first, a colored radiation-sensitive composition coating film is formed on a substrate or a substrate on which a light-shielding layer having a desired pattern has been previously formed, and a photo having a predetermined pattern is formed. There is known a method of obtaining pixels of each color by exposing radiation through a mask, developing to dissolve and remove unexposed portions, and then post-baking.
Specifically, first, if necessary, a light shielding layer (black matrix) is formed on the surface of the substrate so as to partition the pixel forming portion, and a red pigment, for example, is dispersed on the substrate. After applying a liquid composition of a colored composition imparted with radiation sensitivity, pre-baking is performed to evaporate the solvent, thereby forming a coating film. Next, the coating film is exposed through a photomask, and then developed using an alkali developer to dissolve and remove the unexposed portions of the coating film, and then post-baked to form a red pixel pattern. A pixel array arranged in an array is formed.
Thereafter, using the liquid composition of each coloring composition in which a green or blue pigment is dispersed, the liquid composition is applied, pre-baked, exposed, developed, and post-baked in the same manner as described above, to thereby obtain a green pixel. By sequentially forming the array and the blue pixel array on the same substrate, a color filter in which the pixel arrays of the three primary colors of red, green and blue are arranged on the substrate is obtained. However, in the present invention, the order of forming the pixels of each color is not limited to the above.
Further, the black matrix can be formed in the same manner as in the case of forming the pixel by using the colored composition of the present invention.
画素及び/又はブラックマトリックスを形成する際に使用される基板としては、例えば、ガラス、シリコン、ポリカーボネート、ポリエステル、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド等を挙げることができる。
また、これらの基板には、所望により、シランカップリング剤等による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着等の適宜の前処理を施しておくこともできる。
着色組成物の液状組成物を基板に塗布する際には、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法(スピンコート法)、スリットダイ塗布法、バー塗布法、インクジェット法等の適宜の塗布法を採用することができるが、特に、スピンコート法、スリットダイ塗布法が好ましい。
塗布厚さは、乾燥後の膜厚として、通常、0.1〜10μm、好ましくは0.2〜8.0μm、特に好ましくは0.2〜6.0μmである。Examples of the substrate used when forming the pixel and / or the black matrix include glass, silicon, polycarbonate, polyester, aromatic polyamide, polyamideimide, and polyimide.
In addition, these substrates may be subjected to appropriate pretreatment such as chemical treatment with a silane coupling agent or the like, plasma treatment, ion plating, sputtering, gas phase reaction method, vacuum deposition, etc., if desired.
When applying the liquid composition of the coloring composition to the substrate, an appropriate coating method such as a spray method, a roll coating method, a spin coating method (spin coating method), a slit die coating method, a bar coating method, or an ink jet method is used. In particular, spin coating and slit die coating are preferable.
The coating thickness is usually 0.1 to 10 μm, preferably 0.2 to 8.0 μm, particularly preferably 0.2 to 6.0 μm as the film thickness after drying.
画素及び/又はブラックマトリックスを形成する際に使用される放射線としては、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等を使用することができるが、波長が190〜450nmの範囲にある放射線が好ましい。放射線の露光量は、好ましくは10〜10,000J/m2である。本発明の着色組成物によれば、800J/m2以下の露光量、更には600J/m2以下の露光量でも耐溶剤性にも優れた画素を形成することができる。
また、前記アルカリ現像液としては、例えば、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等の水溶液が好ましい。
前記アルカリ現像液には、例えばメタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤や界面活性剤等を適量添加することもできる。なお、アルカリ現像後は、通常、水洗する。
現像処理法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パドル(液盛り)現像法等を適用することができる。現像条件は、常温で5〜300秒が好ましい。As the radiation used when forming the pixel and / or the black matrix, for example, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, electron beam, X-ray or the like can be used, but the wavelength is in the range of 190 to 450 nm. Some radiation is preferred. Exposure of radiation is preferably 10~10,000J / m 2. According to the colored composition of the present invention, 800 J / m 2 or less of the exposure amount, and further it can form pixels excellent in solvent resistance at 600 J / m 2 or less of the exposure amount.
Examples of the alkali developer include sodium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, choline, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene, An aqueous solution such as 5-diazabicyclo- [4.3.0] -5-nonene is preferred.
An appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol, a surfactant, or the like can be added to the alkaline developer. In addition, it is usually washed with water after alkali development.
As a development processing method, a shower development method, a spray development method, a dip (immersion) development method, a paddle (liquid accumulation) development method, or the like can be applied. The development conditions are preferably 5 to 300 seconds at room temperature.
また、カラーフィルタを形成する第二の方法として、特開平4−261503号公報、特開平7−318723号公報等に開示されている、インクジェット方式により各色の画素を得る方法も知られている。
このようにして得られる本発明のカラーフィルタは、高精細なカラー液晶表素子、カラー撮像管素子、カラーセンサー等に極めて有用である。As a second method for forming a color filter, a method for obtaining pixels of each color by an ink jet method disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 4-2615033 and 7-318723 is also known.
The color filter of the present invention thus obtained is extremely useful for high-definition color liquid crystal surface elements, color image pickup tube elements, color sensors and the like.
カラー液晶表示素子
本発明のカラー液晶表示素子は、本発明のカラーフィルタを具備するものである。
本発明のカラー液晶表示素子は、適宜の構造をとることができる。例えば、カラーフィルタを、薄膜トランジスター(TFT)が配置された駆動用基板とは別の基板上に形成して、駆動用基板とカラーフィルタを形成した基板とが、液晶層を介して対向した構造をとることができる。更には、薄膜トランジスター(TFT)が配置された駆動用基板の表面上にカラーフィルタを形成した基板と、ITO(錫をドープした酸化インジュウム)電極を形成した基板とが、液晶層を介して対向した構造をとることもできる。後者の構造は、開口率を格段に向上させることができ、明るく高精細な液晶表示素子が得られるという利点を有する。 Color liquid crystal display element The color liquid crystal display element of the present invention comprises the color filter of the present invention.
The color liquid crystal display element of the present invention can have an appropriate structure. For example, the color filter is formed on a substrate different from the driving substrate on which the thin film transistor (TFT) is arranged, and the driving substrate and the substrate on which the color filter is formed are opposed to each other with a liquid crystal layer interposed therebetween. Can be taken. Furthermore, a substrate on which a color filter is formed on the surface of a driving substrate on which a thin film transistor (TFT) is disposed, and a substrate on which an ITO (tin-doped indium oxide) electrode is formed are opposed to each other through a liquid crystal layer. The structure can be taken. The latter structure has the advantage that the aperture ratio can be remarkably improved, and a bright and high-definition liquid crystal display element can be obtained.
以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態を更に具体的に説明する。但し、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
<顔料分散液の調製>
調製例1
(A)着色剤としてC.I.ピグメントレッド254(チバスペシャリティケミカルズ社製、商品名BK−CF)15質量部、分散剤としてBYK−LPN21324を4質量部(固形分換算)、溶媒として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=80/20(質量比)混合物を固形分濃度が19質量%となるように用いて、ビーズミルにより処理して、顔料分散液(A−1)を調製した。<Preparation of pigment dispersion>
Preparation Example 1
(A) C.I. I. Pigment Red 254 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, trade name BK-CF), 15 parts by mass of BYK-LPN21324 as a dispersant (in terms of solid content), propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monoethyl ether as a solvent = A pigment dispersion (A-1) was prepared by treating the 80/20 (mass ratio) mixture with a bead mill using a solid concentration of 19% by mass.
調製例2
(A)着色剤としてカーボンブラック20質量部、分散剤としてDisperbyk−167を4質量部(固形分換算)、溶媒として3−メトキシブチルアセテートを固形分濃度が24質量%となるように用いて、ビーズミルにより処理して、顔料分散液(A−2)を調製した。Preparation Example 2
(A) 20 parts by mass of carbon black as a colorant, 4 parts by mass (in terms of solid content) of Disperbyk-167 as a dispersant, and 3-methoxybutyl acetate as a solvent so that the solid content concentration is 24% by mass, It processed by the bead mill and the pigment dispersion liquid (A-2) was prepared.
調製例3
(A)着色剤としてC.I.ピグメントグリーン58(大日本インキ化学工業株式会社製)/C.I.ピグメントイエロー150=60/40(質量比)混合物15質量部、分散剤としてBYK−LPN6919を4質量部(固形分換算)、溶媒として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メチルエーテル=90/10(質量比)混合物を固形分濃度が19質量%となるように用いて、ビーズミルにより処理して、ビーズミルにより12時間混合・分散して、顔料分散液(A−3)を調製した。Preparation Example 3
(A) C.I. I. Pigment Green 58 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) / C.I. I. Pigment Yellow 150 = 60/40 (mass ratio) 15 parts by mass of a mixture, 4 parts by mass of BYK-LPN6919 as a dispersant (in terms of solid content), and propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether as a solvent = 90/10 (mass) Ratio) The mixture was used so that the solid content concentration was 19% by mass, treated with a bead mill, and mixed and dispersed for 12 hours with a bead mill to prepare a pigment dispersion (A-3).
調製例4
(A)着色剤としてC.I.ピグメントグリーン36/C.I.ピグメントイエロー150=60/40(質量比)混合物15質量部、分散剤としてBYK−LPN6919を4.0質量部(固形分換算)、溶媒として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メチルエーテル=90/10(質量比)混合物を固形分濃度が19質量%となるように用いて、ビーズミルにより処理して、ビーズミルにより12時間混合・分散して、顔料分散液(A−4)を調製した。Preparation Example 4
(A) C.I. I. Pigment green 36 / C.I. I. Pigment Yellow 150 = 60/40 (mass ratio) 15 parts by mass of the mixture, 4.0 parts by mass of BYK-LPN6919 as a dispersant (in terms of solid content), and propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether as the solvent = 90/10 (Mass ratio) The mixture was treated with a bead mill using a solid content concentration of 19% by mass, and mixed and dispersed for 12 hours with a bead mill to prepare a pigment dispersion (A-4).
調製例5
(A)着色剤としてC.I.ピグメントグリーン58を14.2質量部、有機染料であるソルベントイエロー33を0.8質量部、分散剤としてBYK−LPN6919を4.0質量部(固形分換算)、溶媒として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メチルエーテル=90/10(質量比)混合物を固形分濃度が19質量%となるように用いて、ビーズミルにより処理して、ビーズミルにより12時間混合・分散して、顔料分散液(A−5)を調製した。Preparation Example 5
(A) C.I. I. 14.2 parts by mass of Pigment Green 58, 0.8 parts by mass of Solvent Yellow 33, an organic dye, 4.0 parts by mass of BYK-LPN6919 as a dispersant (in terms of solid content), and propylene glycol monomethyl ether acetate / Using a mixture of propylene glycol monomethyl ether = 90/10 (mass ratio) so as to have a solid content concentration of 19% by mass, the mixture was processed by a bead mill, mixed and dispersed for 12 hours by a bead mill, and a pigment dispersion (A- 5) was prepared.
<(B)バインダー樹脂の合成>
合成例1
冷却管と攪拌機を備えたフラスコに、p−ビニルベンジルグリシジルエーテル44.0g、N−フェニルマレイミド40.0g、ベンジルメタクリレート16.0g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300gに溶解し、更に2,2’−アゾビスイソブチロニトリル8.0g及びα−メチルスチレンダイマー8.0gを投入し、その後15分間窒素パージした。窒素パージの後、反応液を攪拌及び窒素バブリングしながら80℃に加熱し5時間重合した。
次いで、この反応溶液にメタクリル酸17.0g、p−メトキシフェノール0.5g及びテトラブチルアンモニウムブロマイド4.4gを添加し、120℃の温度で9時間反応させた。更に、無水こはく酸18.5gを添加し、100℃の温度で6時間反応させた後、液温度を85℃に保持したまま2回水洗し、減圧濃縮を行うことにより、バインダー樹脂[B−1]を33質量%含む溶液を得た。このバインダー樹脂[B−1]のMwは7,800であった。<(B) Synthesis of binder resin>
Synthesis example 1
In a flask equipped with a condenser and a stirrer, 44.0 g of p-vinylbenzylglycidyl ether, 40.0 g of N-phenylmaleimide, and 16.0 g of benzyl methacrylate were dissolved in 300 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, and 2,2′- Azobisisobutyronitrile (8.0 g) and α-methylstyrene dimer (8.0 g) were added, and then purged with nitrogen for 15 minutes. After purging with nitrogen, the reaction solution was heated to 80 ° C. with stirring and nitrogen bubbling and polymerized for 5 hours.
Subsequently, 17.0 g of methacrylic acid, 0.5 g of p-methoxyphenol and 4.4 g of tetrabutylammonium bromide were added to this reaction solution, and the mixture was reacted at a temperature of 120 ° C. for 9 hours. Further, 18.5 g of succinic anhydride was added and reacted at a temperature of 100 ° C. for 6 hours, then washed twice with the liquid temperature kept at 85 ° C., and concentrated under reduced pressure to obtain a binder resin [B- 1] was obtained. Mw of this binder resin [B-1] was 7,800.
合成例2
冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、シクロヘキサノン800gを仕込み、フラスコに窒素ガスを注入しながら100℃に加熱して、同温度で、スチレン60.0g、メタクリル酸60.0g、メタクリル酸メチル65.0g、メタクリル酸ブチル65.0g、及びアゾビスイソブチロニトリル10.0gの混合物を1時間かけて滴下し、更に100℃で3時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル2.0gをシクロヘキサノン50gで溶解させたものを添加し、更に100℃で1時間反応を続けてバインダー樹脂溶液を得た。室温まで冷却した後、バインダー樹脂溶液約2gをサンプリングして180℃で20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成したバインダー樹脂溶液の不揮発分が20質量%となるようにシクロヘキサノンを添加して、バインダー樹脂[B−2]を含む溶液を得た。このバインダー樹脂[B−2]のMwはMw=30,000であった。Synthesis example 2
A flask equipped with a condenser and a stirrer was charged with 800 g of cyclohexanone, heated to 100 ° C. while injecting nitrogen gas into the flask, and at the same temperature, 60.0 g of styrene, 60.0 g of methacrylic acid, 65. methyl methacrylate. A mixture of 0 g, butyl methacrylate 65.0 g, and azobisisobutyronitrile 10.0 g was added dropwise over 1 hour, and further reacted at 100 ° C. for 3 hours, and then 2.0 g of azobisisobutyronitrile was added. What was dissolved in 50 g of cyclohexanone was added, and the reaction was further continued at 100 ° C. for 1 hour to obtain a binder resin solution. After cooling to room temperature, about 2 g of binder resin solution was sampled and heated and dried at 180 ° C. for 20 minutes to measure the nonvolatile content. Cyclohexanone was added so that the nonvolatile content of the previously synthesized binder resin solution was 20% by mass. This was added to obtain a solution containing the binder resin [B-2]. Mw of this binder resin [B-2] was Mw = 30,000.
<(C)特定架橋剤の合成>
合成例3
攪拌機、温度計、還流コンデンサー及び気体導入管を備えた4ッ口フラスコに、日本サイテックインダストリーズ株式会社製サイメル300(下記式(a)で表される化合物が主成分)580g、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン(東亞合成株式会社製、商品名OXT−101)970g、トルエン580g、p−トルエンスルホン酸2gを仕込み80℃に加熱し、発生するメタノールを留去しながら3時間反応を行った。
その後、0.1N水酸化ナトリウム水溶液で中和し、減圧濃縮により溶剤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に置換するとともに、不揮発分を80質量%とした。このようにして、下記式(a)で表される化合物中の6個のメトキシ基が全て(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ基で置換された特定架橋剤を含む溶液を得た。得られた特定架橋剤を特定架橋剤[C−1]とする。なお、下記式(a)で表される化合物中の6個のメトキシ基が全て(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ基で置換された化合物が得られていることは、1H−NMR及びGPCにより確認した。<(C) Synthesis of specific crosslinking agent>
Synthesis example 3
In a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser and a gas introduction tube, CYLE 300 (manufactured by Nippon Cytec Industries Co., Ltd., the main component is a compound represented by the following formula (a)), 580 g, 3-ethyl-3 -970 g of hydroxymethyloxetane (trade name OXT-101, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), 580 g of toluene, and 2 g of p-toluenesulfonic acid were heated to 80 ° C. and reacted for 3 hours while distilling off the generated methanol. .
Thereafter, the mixture was neutralized with a 0.1N aqueous sodium hydroxide solution, and the solvent was replaced with propylene glycol monomethyl ether acetate by concentration under reduced pressure, and the non-volatile content was adjusted to 80% by mass. In this way, a solution containing a specific crosslinking agent in which all six methoxy groups in the compound represented by the following formula (a) were substituted with (3-ethyloxetane-3-yl) methoxy groups was obtained. Let the obtained specific crosslinking agent be specific crosslinking agent [C-1]. It should be noted that a compound in which all six methoxy groups in the compound represented by the following formula (a) are substituted with (3-ethyloxetane-3-yl) methoxy groups is obtained by 1 H-NMR. And confirmed by GPC.
合成例4
攪拌機、温度計、還流コンデンサー及び気体導入管を備えた4ッ口フラスコに、サイメル300を580g、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン642g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート580g、p−トルエンスルホン酸2gを仕込み80℃に加熱し、発生するメタノールを留去しながら1時間反応を行った。
その後、0.1N水酸化ナトリウム水溶液で中和し、減圧濃縮により不揮発分を80質量%とした。このようにして、上記式(a)で表される化合物中の6個のメトキシ基のうち、平均約4個が(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ基で置換された特定架橋剤を含む特定架橋剤混合物の溶液を得た。得られた特定架橋剤混合物を特定架橋剤[C−2]とする。なお、上記式(a)で表される化合物中の6個のメトキシ基のうち、平均約4個が(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ基で置換された化合物が得られていることは、1H−NMR及びGPCにより確認した。Synthesis example 4
In a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, and gas introduction tube, 580 g of Cymel 300, 642 g of 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 580 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, and 2 g of p-toluenesulfonic acid were added. The mixture was heated to 80 ° C. and reacted for 1 hour while distilling off the generated methanol.
Then, it neutralized with 0.1N sodium hydroxide aqueous solution, and the non volatile matter was 80 mass% by vacuum concentration. Thus, a specific crosslinking agent in which an average of about 4 of the 6 methoxy groups in the compound represented by the formula (a) is substituted with a (3-ethyloxetane-3-yl) methoxy group is used. A solution of a specific crosslinker mixture containing was obtained. Let the obtained specific crosslinking agent mixture be specific crosslinking agent [C-2]. In addition, a compound in which an average of about 4 of the 6 methoxy groups in the compound represented by the above formula (a) is substituted with a (3-ethyloxetane-3-yl) methoxy group is obtained. Was confirmed by 1 H-NMR and GPC.
合成例5
攪拌機、温度計、還流コンデンサー及び気体導入管を備えた4ッ口フラスコに、メラミン126g、92%パラホルムアルデヒド(三菱瓦斯化学株式会社製)202g、2−ヒドロキシエチルアクリレート1393g、2−ヒドロキシエチルメタクリレート520g、メタノール256gを仕込み80℃まで昇温し、80℃で1時間メチロール化反応を行なった後、p−トルエンスルホン酸を1g加え、80℃でエーテル化反応を3時間行なった。
その後、0.1N水酸化ナトリウム水溶液で中和し、減圧蒸留によりメタノール、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレートを留去し、溶剤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に置換するとともに、不揮発分を80%とした。このようにして、上記式(a)で表される化合物中の6個のメトキシ基のうち、平均約3個がアクリロイルオキシエチルオキシ基で、平均約1個がメタクリロイルオキシエチルオキシ基で置換された特定架橋剤を含む特定架橋剤混合物の溶液を得た。得られた特定架橋剤混合物を特定架橋剤[C−3]とする。なお、上記式(a)で表される化合物中の6個のメトキシ基のうち、平均約3個がアクリロイルオキシエチルオキシ基で、平均約1個がメタクリロイルオキシエチルオキシ基で置換された化合物が得られていることは、1H−NMR及びGPCにより確認した。Synthesis example 5
In a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser and a gas introduction tube, 126 g of melamine, 202 g of 92% paraformaldehyde (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.), 1393 g of 2-hydroxyethyl acrylate, 520 g of 2-hydroxyethyl methacrylate Then, 256 g of methanol was charged, the temperature was raised to 80 ° C., and a methylolation reaction was performed at 80 ° C. for 1 hour, 1 g of p-toluenesulfonic acid was added, and an etherification reaction was performed at 80 ° C. for 3 hours.
Then, neutralize with 0.1N aqueous sodium hydroxide solution, distill off methanol, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate by distillation under reduced pressure, replace the solvent with propylene glycol monomethyl ether acetate, 80%. Thus, among the six methoxy groups in the compound represented by the formula (a), an average of about 3 is substituted with an acryloyloxyethyloxy group and an average of about 1 is substituted with a methacryloyloxyethyloxy group. A solution of a specific cross-linking agent mixture containing the specific cross-linking agent was obtained. Let the obtained specific crosslinking agent mixture be specific crosslinking agent [C-3]. Of the six methoxy groups in the compound represented by the above formula (a), a compound having an average of about 3 substituted with an acryloyloxyethyloxy group and an average of about 1 with a methacryloyloxyethyloxy group It was confirmed by 1 H-NMR and GPC that it was obtained.
合成例6
攪拌機、温度計、還流コンデンサー及び気体導入管を備えた4ッ口フラスコに、メラミン126g、92%パラホルムアルデヒド202g、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン290g、メタノール160gを仕込み80℃まで昇温し、80℃で1時間メチロール化反応を行なった後、p−トルエンスルホン酸を1g加え、80℃でエーテル化反応を3時間行なった。
その後、0.1N水酸化ナトリウム水溶液で中和し、減圧蒸留によりメタノール、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタンを留去し、溶剤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に置換するとともに、不揮発分を80質量%とした。このようにして、上記式(a)で表される化合物中の6個のメトキシ基のうち、平均約2個が(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ基で置換された特定架橋剤を含む特定架橋剤混合物の溶液を得た。得られた特定架橋剤混合物を特定架橋剤[C−4]とする。なお、上記式(a)で表される化合物中の6個のメトキシ基のうち、平均約2個が(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ基で置換された化合物が得られていることは、1H−NMR及びGPCにより確認した。Synthesis Example 6
A four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser and gas introduction tube was charged with 126 g of melamine, 202 g of 92% paraformaldehyde, 290 g of 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, and 160 g of methanol, and the temperature was raised to 80 ° C. The methylolation reaction was carried out at 80 ° C. for 1 hour, 1 g of p-toluenesulfonic acid was added, and the etherification reaction was carried out at 80 ° C. for 3 hours.
Thereafter, the mixture was neutralized with a 0.1N aqueous sodium hydroxide solution, methanol and 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane were distilled off by distillation under reduced pressure, the solvent was replaced with propylene glycol monomethyl ether acetate, and the non-volatile content was 80 mass. %. Thus, a specific crosslinking agent in which an average of about 2 of the 6 methoxy groups in the compound represented by the formula (a) is substituted with a (3-ethyloxetane-3-yl) methoxy group is used. A solution of a specific crosslinker mixture containing was obtained. Let the obtained specific crosslinking agent mixture be specific crosslinking agent [C-4]. In addition, a compound in which about two of the six methoxy groups in the compound represented by the above formula (a) are substituted with (3-ethyloxetane-3-yl) methoxy group on average is obtained. Was confirmed by 1 H-NMR and GPC.
合成例7
攪拌機、温度計、還流コンデンサー及び気体導入管を備えた4ッ口フラスコに、サイメル300を580g、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン325g、2−ヒドロキシエチルアクリレート325g、グリシドール(日本油脂株式会社製)104g、トルエン580g、p−トルエンスルホン酸1gを仕込み80℃に加熱し、発生するメタノールを留去しながら3時間反応を行なった。
その後、0.1N水酸化ナトリウム水溶液で中和し、減圧濃縮により溶剤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に置換するとともに、不揮発分を80質量%とした。このようにして、上記式(a)で表される化合物中の6個のメトキシ基のうち、平均約2個が(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ基で、平均約2個がアクリロイルオキシエチルオキシ基で、平均約1個がグリシジルオキシ基で置換された特定架橋剤を含む特定架橋剤混合物の溶液を得た。得られた特定架橋剤混合物を特定架橋剤[C−5]とする。なお、上記式(a)で表される化合物中の6個のメトキシ基のうち、平均約2個が(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ基で、平均約2個がアクリロイルオキシエチルオキシ基で、平均約1個がグリシジルオキシ基で置換された化合物が得られていることは、1H−NMR及びGPCにより確認した。Synthesis example 7
In a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a gas introduction tube, 580 g of Cymel 300, 325 g of 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 325 g of 2-hydroxyethyl acrylate, glycidol (manufactured by NOF Corporation) ) 104 g, toluene 580 g, and p-toluenesulfonic acid 1 g were charged and heated to 80 ° C., and the reaction was carried out for 3 hours while distilling off the generated methanol.
Thereafter, the mixture was neutralized with a 0.1N aqueous sodium hydroxide solution, and the solvent was replaced with propylene glycol monomethyl ether acetate by concentration under reduced pressure, and the non-volatile content was adjusted to 80% by mass. Thus, among the six methoxy groups in the compound represented by the formula (a), an average of about 2 is a (3-ethyloxetane-3-yl) methoxy group and an average of about 2 is acryloyl. A solution of a specific cross-linking agent mixture containing a specific cross-linking agent having an average of about 1 oxyethyloxy group substituted with a glycidyloxy group was obtained. Let the obtained specific crosslinking agent mixture be specific crosslinking agent [C-5]. Of the six methoxy groups in the compound represented by the formula (a), an average of about 2 is a (3-ethyloxetane-3-yl) methoxy group and an average of about 2 is acryloyloxyethyloxy. It was confirmed by 1 H-NMR and GPC that a compound in which about 1 on average was substituted with a glycidyloxy group was obtained.
合成例8
攪拌機、温度計、還流コンデンサー及び気体導入管を備えた4ッ口フラスコに、メラミン126g、92%パラホルムアルデヒド202g、2−ヒドロキシエチルアクリレート1393g、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル(丸善石油化学株式会社製)280g、メタノール256gを仕込み80℃まで昇温し、80℃で1時間メチロール化反応を行なった後、パラトルエンスルホン酸を1g加え、80℃でエーテル化反応を3時間行なった。
その後、0.1N水酸化ナトリウム水溶液で中和し、減圧蒸留によりメタノール、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキエチルビニルエーテルを留去し、溶剤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に置換するとともに、不揮発分を80質量%とした。このようにして、上記式(a)で表される化合物中の6個のメトキシ基のうち、平均約3個がアクリロイルオキシエチルオキシ基で、平均約1個がビニルオキシエチルオキシ基で置換された特定架橋剤を含む特定架橋剤混合物の溶液を得た。得られた特定架橋剤混合物を特定架橋剤[C−6]とする。なお、上記式(a)で表される化合物中の6個のメトキシ基のうち、平均約3個がアクリロイルオキシエチルオキシ基で、平均約1個がビニルオキシエチルオキシ基で置換された化合物が得られていることは、1H−NMR及びGPCにより確認した。Synthesis example 8
In a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser and gas introduction tube, melamine 126 g, 92% paraformaldehyde 202 g, 2-hydroxyethyl acrylate 1393 g, 2-hydroxyethyl vinyl ether (manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd.) 280 g Then, 256 g of methanol was added, the temperature was raised to 80 ° C., and a methylolation reaction was performed at 80 ° C. for 1 hour, 1 g of paratoluenesulfonic acid was added, and an etherification reaction was performed at 80 ° C. for 3 hours.
Then, neutralize with 0.1N sodium hydroxide aqueous solution, distill off methanol, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl vinyl ether by distillation under reduced pressure, replace the solvent with propylene glycol monomethyl ether acetate, 80% by mass. Thus, among the six methoxy groups in the compound represented by the formula (a), an average of about 3 is substituted with an acryloyloxyethyloxy group and an average of about 1 is substituted with a vinyloxyethyloxy group. A solution of a specific cross-linking agent mixture containing the specific cross-linking agent was obtained. Let the obtained specific crosslinking agent mixture be specific crosslinking agent [C-6]. Of the six methoxy groups in the compound represented by the above formula (a), a compound having an average of about 3 substituted with an acryloyloxyethyloxy group and an average of about 1 with a vinyloxyethyloxy group It was confirmed by 1 H-NMR and GPC that it was obtained.
合成例9
攪拌機、温度計、還流コンデンサー及び気体導入管を備えた4ッ口フラスコに、日本サイテックインダストリーズ株式会社製UFR65(下記式(b)で表される化合物が主成分)351g、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン313g、トルエン350g、p−トルエンスルホン酸2gを仕込み80℃に加熱し、発生するメタノールを留去しながら3時間反応を行った。
その後、0.1N水酸化ナトリウム水溶液で中和し、減圧濃縮により溶剤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に置換するとともに、不揮発分を80質量%とした。このようにして、下記式(b)で表される化合物中の4個のメトキシ基のうち、平均約2個が(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ基で置換された特定架橋剤を含む特定架橋剤混合物の溶液を得た。得られた特定架橋剤混合物を特定架橋剤[C−7]とする。なお、下記式(b)で表される化合物中の4個のメトキシ基のうち、平均約2個が(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ基で置換された化合物が得られていることは、1H−NMR及びGPCにより確認した。Synthesis Example 9
To a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser and a gas introduction tube, 351 g of UFR65 (mainly a compound represented by the following formula (b)) manufactured by Nippon Cytec Industries, Ltd., 3-ethyl-3- Hydroxymethyloxetane (313 g), toluene (350 g), and p-toluenesulfonic acid (2 g) were charged, heated to 80 ° C., and reacted for 3 hours while distilling off the generated methanol.
Thereafter, the mixture was neutralized with a 0.1N aqueous sodium hydroxide solution, and the solvent was replaced with propylene glycol monomethyl ether acetate by concentration under reduced pressure, and the non-volatile content was adjusted to 80% by mass. In this way, a specific crosslinking agent in which an average of about 2 out of 4 methoxy groups in the compound represented by the following formula (b) is substituted with (3-ethyloxetane-3-yl) methoxy group A solution of a specific crosslinker mixture containing was obtained. Let the obtained specific crosslinking agent mixture be specific crosslinking agent [C-7]. In addition, a compound in which about 2 of the 4 methoxy groups in the compound represented by the following formula (b) are substituted with (3-ethyloxetane-3-yl) methoxy group is obtained. Was confirmed by 1 H-NMR and GPC.
合成例10
攪拌機、温度計、還流コンデンサー及び気体導入管を備えた4ッ口フラスコに、日本サイテックインダストリーズ株式会社製サイメル1123(下記式(c)で表される化合物が主成分)を575g、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン302g、トルエン575g、p−トルエンスルホン酸2gを仕込み80℃に加熱し、発生するメタノールとエタノールを留去しながら3時間反応を行なった。
その後、0.1N水酸化ナトリウム水溶液で中和し、減圧濃縮により溶剤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に置換するとともに、不揮発分を80質量%とした。このようにして、下記式(c)で表される化合物中の4個のアルコキシ基のうち、平均約2個が(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ基で置換された特定架橋剤を含む特定架橋剤混合物の溶液を得た。得られた特定架橋剤混合物を特定架橋剤[C−8]とする。なお、下記式(c)で表される化合物中の4個のアルコキシ基のうち、平均約2個が(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ基で置換された化合物が得られていることは、1H−NMR及びGPCにより確認した。Synthesis Example 10
To a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a gas inlet tube, 575 g of Cymel 1123 (mainly a compound represented by the following formula (c)) manufactured by Nippon Cytec Industries, Ltd., 3-ethyl- 302 g of 3-hydroxymethyloxetane, 575 g of toluene, and 2 g of p-toluenesulfonic acid were charged and heated to 80 ° C., and the reaction was carried out for 3 hours while distilling off the generated methanol and ethanol.
Thereafter, the mixture was neutralized with a 0.1N aqueous sodium hydroxide solution, and the solvent was replaced with propylene glycol monomethyl ether acetate by concentration under reduced pressure, and the non-volatile content was adjusted to 80% by mass. In this way, a specific crosslinking agent in which an average of about 2 of the 4 alkoxy groups in the compound represented by the following formula (c) is substituted with a (3-ethyloxetane-3-yl) methoxy group A solution of a specific crosslinker mixture containing was obtained. Let the obtained specific crosslinking agent mixture be specific crosslinking agent [C-8]. In addition, a compound in which an average of about 2 of the 4 alkoxy groups in the compound represented by the following formula (c) is substituted with a (3-ethyloxetane-3-yl) methoxy group is obtained. Was confirmed by 1 H-NMR and GPC.
(式中、Rはメチル基又はエチル基である。) (In the formula, R is a methyl group or an ethyl group.)
合成例11
攪拌機、温度計、還流コンデンサー及び気体導入管を備えた4ッ口フラスコに、メラミン126g、92%パラホルムアルデヒド202g、2−ヒドロキシエチルアクリレート464g、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン116g、メタノール32gを仕込み80℃まで昇温し、80℃で1時間メチロール化反応を行なった後、p−トルエンスルホン酸を1g加え、80℃でエーテル化反応を3時間行なった。
その後、0.1N水酸化ナトリウム水溶液で中和し、減圧蒸留によりメタノール、2−ヒドロキシエチルアクリレート、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタンを留去し、溶剤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に置換するとともに、不揮発分を80%とした。このようにして、上記式(a)で表される化合物中の6個のメトキシ基のうち、平均約4個がアクリロイルオキシエチルオキシ基で、平均約1個が(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ基で置換された特定架橋剤を含む特定架橋剤混合物の溶液を得た。得られた特定架橋剤混合物を特定架橋剤[C−9]とする。なお、上記式(a)で表される化合物中の6個のメトキシ基のうち、平均約4個がアクリロイルオキシエチルオキシ基で、平均約1個が(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ基で置換された化合物が得られていることは、1H−NMRにより確認した。Synthesis Example 11
In a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser and gas introduction tube, 126 g of melamine, 202 g of 92% paraformaldehyde, 464 g of 2-hydroxyethyl acrylate, 116 g of 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, and 32 g of methanol The temperature was raised to 80 ° C. and methylolation reaction was carried out at 80 ° C. for 1 hour, 1 g of p-toluenesulfonic acid was added, and etherification reaction was carried out at 80 ° C. for 3 hours.
Then, neutralize with 0.1N aqueous sodium hydroxide solution, distill off methanol, 2-hydroxyethyl acrylate, 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane by distillation under reduced pressure, and replace the solvent with propylene glycol monomethyl ether acetate. The nonvolatile content was 80%. Thus, among the six methoxy groups in the compound represented by the formula (a), an average of about 4 is an acryloyloxyethyloxy group and an average of about 1 is (3-ethyloxetane-3- I) A solution of a specific cross-linking agent mixture containing a specific cross-linking agent substituted with a methoxy group was obtained. Let the obtained specific crosslinking agent mixture be specific crosslinking agent [C-9]. Of the six methoxy groups in the compound represented by the formula (a), an average of about 4 is an acryloyloxyethyloxy group and an average of about 1 is (3-ethyloxetane-3-yl) methoxy. It was confirmed by 1 H-NMR that a compound substituted with a group was obtained.
<着色組成物の調製及び評価>
実施例1
着色組成物の調製
(A)着色剤として顔料分散液(A−1)100.0質量部、(B)バインダー樹脂としてバインダー樹脂[B−1]溶液26.0質量部とバインダー樹脂[B−2]溶液6.6質量部、(C)特定架橋剤として特定架橋剤[C−1]を含む溶液を9.9質量部、(D)重合性不飽和結合を有する単量体として東亞合成株式会社製M−402(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)5.4質量部と東亞合成株式会社製TO−1382(ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとこはく酸とのモノエステル化物、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートならびにジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物)3.6質量部、(E)光重合開始剤としてチバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製イルガキュア907(2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルフォリノプロパン−1−オン)4.3質量部、溶媒として3−エトキシプロピオン酸エチルを着色組成物の固形分濃度が20質量%となるよう混合して、着色感放射線性組成物を調製した。
得られた着色感放射線性組成物について、下記の手順にしたがって評価を行った。評価結果を表1に示す。<Preparation and evaluation of coloring composition>
Example 1
Preparation of coloring composition (A) 100.0 parts by mass of pigment dispersion (A-1) as a colorant, (B) 26.0 parts by mass of a binder resin [B-1] solution as a binder resin and a binder resin [B- 2) 6.6 parts by mass of the solution, (C) 9.9 parts by mass of the solution containing the specific crosslinking agent [C-1] as the specific crosslinking agent, and (D) Toagosei as a monomer having a polymerizable unsaturated bond 5.4 parts by mass of M-402 (dipentaerythritol hexaacrylate) manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd. and TO-1382 (monoesterified product of dipentaerythritol pentaacrylate and succinic acid, dipentaerythritol hexaacrylate and dipenta Erythritol pentaacrylate mixture) 3.6 parts by mass, (E) Irga manufactured by Ciba Specialty Chemicals as photopolymerization initiator 907 (2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one) 4.3 parts by mass, ethyl 3-ethoxypropionate as a solvent, solid content of the colored composition A colored radiation-sensitive composition was prepared by mixing to a concentration of 20% by mass.
The obtained colored radiation-sensitive composition was evaluated according to the following procedure. The evaluation results are shown in Table 1.
パターンの形成
得られた着色感放射線性組成物を、表面にナトリウムイオンの溶出を防止するSiO2膜が形成されたソーダガラス基板に、スピンコーターを用いて塗布したのち、90℃のホットプレート上で2分間プレベークを行って、膜厚1.7μmの塗膜を形成した。
次いで、基板を室温に冷却したのち、高圧水銀ランプを用い、幅5〜50μmの範囲でサイズの相異なる複数のスリットを有するフォトマスクを介して、塗膜に365nm、405nm及び436nmの各波長を含む紫外線を露光した。このときの露光量は500J/m2であった。その後、基板を23℃の0.04質量%水酸化カリウム水溶液を用いて1分間シャワー現像したのち、超純水で洗浄して風乾した。その後、220℃のクリーンオーブン内で30分間ポストベークを行なって、基板上に赤色のストライプ状画素パターンが配列された画素アレイを形成した。 Pattern formation The colored radiation-sensitive composition obtained was applied to a soda glass substrate with a SiO 2 film formed on the surface to prevent elution of sodium ions, using a spin coater, and then on a hot plate at 90 ° C. Was pre-baked for 2 minutes to form a film having a thickness of 1.7 μm.
Next, after cooling the substrate to room temperature, each wavelength of 365 nm, 405 nm, and 436 nm was applied to the coating film through a photomask having a plurality of slits having different sizes within a width of 5 to 50 μm using a high-pressure mercury lamp. Exposed ultraviolet light was exposed. The exposure amount at this time was 500 J / m 2 . Thereafter, the substrate was subjected to shower development using a 0.04 mass% potassium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 1 minute, then washed with ultrapure water and air-dried. Thereafter, post-baking was performed in a clean oven at 220 ° C. for 30 minutes to form a pixel array in which red stripe pixel patterns were arranged on the substrate.
残渣の評価
上記パターンの形成において得られた基板を観察し、未露光部に残渣が残っているかどうかにつき、以下の三段階で評価した。
A:残渣が認められない。
B:残渣が少し認められる。
C:残渣が多く認められる。 Evaluation of residue The substrate obtained in the formation of the pattern was observed, and whether or not the residue remained in the unexposed portion was evaluated in the following three stages.
A: A residue is not recognized.
B: A little residue is recognized.
C: Many residues are observed.
現像耐性の評価
上記パターンの形成において、幅50μmの画素パターンの現像前後での膜厚比(現像後の膜厚×100/現像前の膜厚)が95%以上である場合を「A」、現像前後での膜厚比が95%未満であるか、あるいはパターンの一部に欠けが認められる場合を「B」、現像後にパターンが全て基板から剥がれる場合を「C」、として評価した。
また、パターン全体が剥離することなく残存していた画素パターンの幅の最小値を形成可能な最小パターンの幅(μm)として評価した。 Evaluation of development resistance In the formation of the above pattern, when the film thickness ratio before and after the development of the pixel pattern having a width of 50 μm (film thickness after development × 100 / film thickness before development) is 95% or more, “A”, The case where the film thickness ratio before and after the development was less than 95%, or a part of the pattern was found to be chipped was evaluated as “B”, and the case where the pattern was completely peeled off from the substrate was evaluated as “C”.
Further, the minimum value of the width of the pixel pattern that remained without peeling off the entire pattern was evaluated as the minimum pattern width (μm) that can be formed.
耐溶剤性評価
得られた着色感放射線性組成物を、表面にナトリウムイオンの溶出を防止するSiO2膜が形成されたソーダガラス基板に、スピンコーターを用いて塗布したのち、90℃のホットプレート上で2分間プレベークを行って、膜厚1.7μmの塗膜を形成した。
次いで、基板を室温に冷却したのち、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介さずに、塗膜に365nm、405nmおよび436nmの各波長を含む紫外線を露光した。このときの露光量は500J/m2であった。その後、基板を23℃の0.04質量%水酸化カリウム水溶液を用いて1分間シャワー現像したのち、超純水で洗浄して風乾した。その後、220℃のクリーンオーブン内で30分間ポストベークを行なって、基板上に赤色の硬化膜を形成した。
次いで、赤色の硬化膜が形成された基板を、60℃のN−メチルピロリドンに30分間浸漬した。その結果、浸漬前後での膜厚比(浸漬後の膜厚×100/浸漬前の膜厚)が95%以上であり且つ浸漬後のN−メチルピロリドンが全く着色しなかった場合を「A」、浸漬前後での膜厚比が95%未満であるかあるいは浸漬後のN−メチルピロリドンが若干着色した場合を「B」、浸漬後にクラックが発生した場合を「C」、として評価した。 Solvent resistance evaluation The obtained colored radiation-sensitive composition was applied to a soda glass substrate having a SiO 2 film formed on its surface to prevent elution of sodium ions, using a spin coater, and then a hot plate at 90 ° C. The film was pre-baked for 2 minutes to form a film having a thickness of 1.7 μm.
Next, after cooling the substrate to room temperature, the coating film was exposed to ultraviolet rays including wavelengths of 365 nm, 405 nm, and 436 nm without using a photomask using a high-pressure mercury lamp. The exposure amount at this time was 500 J / m 2 . Thereafter, the substrate was subjected to shower development using a 0.04 mass% potassium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 1 minute, then washed with ultrapure water and air-dried. Thereafter, post-baking was performed in a clean oven at 220 ° C. for 30 minutes to form a red cured film on the substrate.
Next, the substrate on which the red cured film was formed was immersed in N-methylpyrrolidone at 60 ° C. for 30 minutes. As a result, the film thickness ratio before and after immersion (film thickness after immersion × 100 / film thickness before immersion) was 95% or more and N-methylpyrrolidone after immersion was not colored at all. The case where the film thickness ratio before and after immersion was less than 95% or the N-methylpyrrolidone after immersion was slightly colored was evaluated as “B”, and the case where cracks occurred after immersion was evaluated as “C”.
実施例2〜10及び比較例1〜3
実施例1において、表1に示すように各成分の種類及び含有量(質量部)を変更した以外は実施例1と同様にして、着色感放射線性組成物を調製した。
次いで、得られた着色感放射線性組成物を用いて、実施例1と同様にして各種評価を行った。結果を表1に示す。Examples 2 to 10 and Comparative Examples 1 to 3
In Example 1, as shown in Table 1, a colored radiation-sensitive composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the type and content (parts by mass) of each component were changed.
Subsequently, various evaluation was performed like Example 1 using the obtained colored radiation-sensitive composition. The results are shown in Table 1.
表1において、各成分は下記のとおりである。
c−1:日本サイテックインダストリーズ株式会社製サイメル300(式(a)の化合物が主成分)
c−2:日本サイテックインダストリーズ株式会社製サイメル1123(式(c)の化合物が主成分)
D−1:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(商品名M−402、東亞合成株式会社製)
D−2:ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとこはく酸とのモノエステル化物、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート並びにジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物(商品名TO−1382、東亞合成株式会社製)
D−3:ペンタエリスリトールテトラアクリレート(商品名M−450、東亞合成社製)E−1:2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルフォリノプロパン−1−オン(商品名イルガキュア907、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製)
E−2:エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)(商品名IRGACURE OX02、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製)
EEP:3−エトキシプロピオン酸エチル
MBA:3−メトキシブチルアセテートIn Table 1, each component is as follows.
c-1: Cymel 300 manufactured by Nippon Cytec Industries, Ltd. (compound of formula (a) as a main component)
c-2: Nippon Cytec Industries, Ltd. Cymel 1123 (compound of formula (c) as a main component)
D-1: Dipentaerythritol hexaacrylate (trade name M-402, manufactured by Toagosei Co., Ltd.)
D-2: monoesterified product of dipentaerythritol pentaacrylate and succinic acid, dipentaerythritol hexaacrylate and mixture of dipentaerythritol pentaacrylate (trade name TO-1382, manufactured by Toagosei Co., Ltd.)
D-3: Pentaerythritol tetraacrylate (trade name M-450, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) E-1: 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one (product) Name Irgacure 907, manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
E-2: Ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime) (trade name IRGACURE OX02, Ciba Specialty・ Made by Chemicals
EEP: ethyl 3-ethoxypropionate MBA: 3-methoxybutyl acetate
表1から明らかなように、(A)着色剤、(B)バインダー樹脂及び(C)特定架橋剤を含有する本発明の着色組成物を用いれば、低露光量であっても、画素パターンの欠けがなく、かつ耐溶剤性に優れる微細な画素を形成することができることがわかる。 As is clear from Table 1, when the coloring composition of the present invention containing (A) a colorant, (B) a binder resin, and (C) a specific cross-linking agent is used, even if the exposure amount is low, the pixel pattern It can be seen that fine pixels having no chipping and excellent solvent resistance can be formed.
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