KR20130093030A - 착색 경화성 수지 조성물 - Google Patents

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KR20130093030A KR1020130014371A KR20130014371A KR20130093030A KR 20130093030 A KR20130093030 A KR 20130093030A KR 1020130014371 A KR1020130014371 A KR 1020130014371A KR 20130014371 A KR20130014371 A KR 20130014371A KR 20130093030 A KR20130093030 A KR 20130093030A
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Abstract

바인더 수지(A), 염료(B―1), 안료(B―2), 중합성 화합물(C), 중합 개시제(D) 및 용제(E)를 포함하는 착색 경화성 수지 조성물이고, 염료(B―1)가 하기식 (I)로 나타내는 화합물을 포함한다.
Figure pat00165

[식 (I)에서, L은 1개 이상의 불소 원자를 포함하는 탄소수 1 내지 20개의 2가의 탄화수소기를 나타낸다. X는 주기율표에 있어서 제 16족 원자, -N(R10)- 또는 -C(R10)(R11)-을 나타낸다. R1 내지 R12는 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 20개의 1가의 탄화수소기 등을 나타낸다. M은 알칼리금속 원자를 나타냄]

Description

착색 경화성 수지 조성물{COLORED CURABLE RESIN COMPOSITION}
본 발명은 착색 경화성 수지 조성물에 관한 것이다.
염료는, 예를 들어 섬유 재료, 액정 표시 장치, 잉크젯 등의 분야에서 반사광 또는 투과광을 이용하여 색 표시하므로 사용되고 있다. 이러한 염료로서 쿠마린 6(하기식으로 나타내는 화합물) 등의 쿠마린 화합물이 알려져 있다(JP2006-154740-A의 실시예 8).
Figure pat00001
상기의 화합물을 포함하는 착색 경화성 수지 조성물로부터 컬러 필터를 제작(作成)하는 공정에서는, 착색제가 승화한다는 점이 문제였다. 착색제의 승화를 억제하는 방법으로서, 착색제를 이량화(二量化)하는 방법이 알려져 있다. 그러나, 착색제를 이량화한 화합물을 포함하는 착색 경화성 수지 조성물은, 착색제의 단량체를 포함하는 착색 경화성 수지 조성물에 비해, 이물이 석출되기 쉬워진다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 이하의 [1] 내지 [19]를 제공하는 것이다.
[1] 바인더 수지(A), 염료(B―1), 안료(B―2), 중합성 화합물(C), 중합 개시제(D) 및 용제(E)를 포함하는 착색 경화성 수지 조성물이고, 염료(B―1)가 하기식 (I)로 나타내는 화합물을 포함한다.
Figure pat00002
[식 (I)에서,
L은 탄소수 1 내지 20개의 2가의 탄화수소기를 나타낸다. 상기 2가의 탄화수소기를 구성하는 메틸렌기는 산소 원자, 유황 원자, -N(R10)-, 술포닐기 또는 카르보닐기로 치환되어 있어도 되고, 상기 2가의 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 카르바모일기, 술파모일기, -SO3H, -SO3M, -CO2H, -CO2M, 하이드록시기 또는 아미노기로 치환되어 있어도 된다. 단, 상기 2가의 탄화수소기에 포함되는 수소 원자 중, 1개 이상은 불소 원자로 치환되어 있다.
X는 주기율표에 있어서 제 16족 원자, -N(R10)- 또는 -C(R10)(R11)-을 나타낸다.
R1 내지 R9는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 카르바모일기, 술파모일기, -SO3H, -SO3M, -CO2H, -CO2M, 하이드록시기, 아미노기 또는 탄소수 1 내지 20개의 1가의 탄화수소기를 나타내거나, R1과 R3이 결합하여 인접하는 벤젠 고리 상의 탄소 원자 및 인접하는 질소 원자와 함께 고리를 형성하거나, 또는 R2와 R4가 결합하여 인접하는 벤젠 고리 상의 탄소 원자 및 인접하는 질소 원자와 함께 고리를 형성한다. 상기 1가의 탄화수소기를 구성하는 메틸렌기는 산소 원자, 유황 원자, -N(R12)-, 술포닐기 또는 카르보닐기로 치환되어 있어도 되고, 상기 1가의 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 카르바모일기, 술파모일기, -SO3H, -SO3M, -CO2H, -CO2M, 하이드록시기 또는 아미노기로 치환되어 있어도 된다.
R10 및 R11은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20개의 1가의 탄화수소기를 나타낸다. 상기 1가의 탄화수소기를 구성하는 메틸렌기는 산소 원자, 유황 원자, -N(R12)-, 술포닐기 또는 카르보닐기로 치환되어 있어도 되고, 상기 1가의 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 카르바모일기, 술파모일기, -SO3H, -SO3M, -CO2H, -CO2M, 하이드록시기 또는 아미노기로 치환되어 있어도 된다.
R12는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20개의 1가의 탄화수소기를 나타낸다. R12가 복수로 존재하는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
M은 알칼리금속 원자를 나타냄]
[2] X가 산소 원자, 유황 원자, -N(R10)- 또는 -C(R10)(R11)-인 [1]에 기재된 착색 경화성 수지 조성물.
[3] X가 산소 원자, 유황 원자 또는 -N(R10)-인 [1]에 기재된 착색 경화성 수지 조성물.
[4] X가 산소 원자 또는 유황 원자인 [1]에 기재된 착색 경화성 수지 조성물.
[5] X가 산소 원자인 [1]에 기재된 착색 경화성 수지 조성물.
[6] L이 비스(트리플루오로메틸)메틸렌기인 [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 착색 경화성 수지 조성물.
[7] R3 내지 R9가 모두 수소 원자인 [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 착색 경화성 수지 조성물.
[8] 안료(B―2)가 할로겐화 구리 프탈로시아닌 안료 및 할로겐화 아연 프탈로시아닌 안료로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 착색 경화성 수지 조성물.
[9] 안료(B―2)가 염소화 구리 프탈로시아닌 안료, 브롬화 구리 프탈로시아닌 안료 및 브롬화 아연 프탈로시아닌 안료로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 착색 경화성 수지 조성물.
[10] 안료(B―2)가 C.I. 피그먼트 그린 7, C.I. 피그먼트 그린 36 또는 C.I. 피그먼트 그린 58을 포함하는 [1] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 착색 경화성 수지 조성물.
[11] 식 (I)로 나타내는 화합물의 함유량이 염료(B―1)와 안료(B―2)와의 총량에 대하여, 1 질량% 이상 65 질량% 이하인 [1] 내지 [10] 중 어느 하나에 기재된 착색 경화성 수지 조성물.
[12] 바인더 수지(A)가 하기 수지[K1] 내지 [K6]으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 수지인 [1] 내지 [11] 중 어느 하나에 기재된 착색 경화성 수지 조성물.
수지[K1] : 불포화 카르본산 및 불포화 카르본산 무수물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 단량체인 단량체(a)와, 탄소수 2 내지 4개의 고리형 에테르 구조와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체인 단량체(b)의 공중합체;
수지[K2] : 단량체(a)와 단량체(b)와, 단량체(a)와 공중합 가능한 단량체인 단량체(c)[단, 단량체(a) 및 단량체(b)와는 상이함]의 공중합체;
수지[K3] : 단량체(a)와 단량체(c)의 공중합체;
수지[K4] : 단량체(a)와 단량체(c)의 공중합체에 단량체(b)를 반응시켜 얻은 수지;
수지[K5] : 단량체(b)와 단량체(c)의 공중합체에 단량체(a)를 반응시켜 얻은 수지;
수지[K6] : 단량체(b)와 단량체(c)의 공중합체에 단량체(a)를 반응시키고, 더욱더 카르본산 무수물을 반응시켜 얻은 수지.
[13] 염료(B―1)의 함유량이 용제(E)의 총중량에 대하여 0.0000000001 % 이상 50 % 이하인 [1] 내지 [12] 중 어느 하나에 기재된 착색 경화성 수지 조성물.
[14] 염료(B―1)의 함유량이 용제(E)의 총중량에 대하여 0.0000000001 % 이상 30 % 이하인 [1] 내지 [13] 중 어느 하나에 기재된 착색 경화성 수지 조성물.
[15] 염료(B―1)의 함유량이 용제(E)의 총중량에 대하여 0.0000000001 % 이상 20 % 이하인 [1] 내지 [14] 중 어느 하나에 기재된 착색 경화성 수지 조성물.
[16] 염료(B―1)의 함유량이 용제(E)의 총중량에 대하여 0.0000000001 % 이상 10 % 이하인 [1] 내지 [15] 중 어느 하나에 기재된 착색 경화성 수지 조성물.
[17] 염료(B―1)의 함유량이 용제(E)의 총중량에 대하여 0.0000000001 % 이상 5 % 이하인 [1] 내지 [16] 중 어느 하나에 기재된 착색 경화성 수지 조성물.
[18] [1] 내지 [17] 중 어느 하나에 기재된 착색 경화성 수지 조성물을 사용하여 형성되는 컬러 필터.
[19] [18]에 기재된 컬러 필터를 포함하는 액정 표시 장치.
본 발명에 의하면, 이물이 석출되지 않고, 착색제가 승화하는 것이 없으며, 컬러 필터를 제공하는 착색 경화성 수지 조성물을 제공하는 것이 가능해진다.
본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은 바인더 수지(A), 염료(B―1), 안료(B―2), 중합성 화합물(C), 중합 개시제(D) 및 용제(E)를 포함하고, 염료(B―1)가 적어도 하기식 (I)로 나타내는 화합물[이하, 화합물(I)로 기재함]을 포함한다.
Figure pat00003
[식 (I)에서,
L은 탄소수 1 내지 20개의 2가의 탄화수소기를 나타낸다. 상기 2가의 탄화수소기를 구성하는 메틸렌기는 산소 원자, 유황 원자, -N(R10)-, 술포닐기 또는 카르보닐기로 치환되어 있어도 되고, 상기 2가의 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 카르바모일기, 술파모일기, -SO3H, -SO3M, -CO2H, -CO2M, 하이드록시기 또는 아미노기로 치환되어 있어도 된다. 단, 상기 2가의 탄화수소기에 포함되는 수소 원자 중, 1개 이상은 불소 원자로 치환되어 있다.
X는 주기율표에 있어서 제 16족 원자, -N(R10)- 또는 -C(R10)(R11)-을 나타낸다.
R1 내지 R9는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 카르바모일기, 술파모일기, -SO3H, -SO3M, -CO2H, -CO2M, 하이드록시기, 아미노기 또는 탄소수 1 내지 20개의 1가의 탄화수소기를 나타내거나, R1과 R3이 결합하여 인접하는 벤젠 고리 상의 탄소 원자 및 인접하는 질소 원자와 함께 고리를 형성하거나, 또는 R2와 R4가 결합하여 인접하는 벤젠 고리 상의 탄소 원자 및 인접하는 질소 원자와 함께 고리를 형성한다. 상기 1가의 탄화수소기를 구성하는 메틸렌기는 산소 원자, 유황 원자, -N(R12)-, 술포닐기 또는 카르보닐기로 치환되어 있어도 되고, 상기 1가의 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 카르바모일기, 술파모일기, -SO3H, -SO3M, -CO2H, -CO2M, 하이드록시기 또는 아미노기로 치환되어 있어도 된다.
R10 및 R11은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20개의 1가의 탄화수소기를 나타낸다. 상기 1가의 탄화수소기를 구성하는 메틸렌기는 산소 원자, 유황 원자, -N(R12)-, 술포닐기 또는 카르보닐기로 치환되어 있어도 되고, 상기 1가의 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 카르바모일기, 술파모일기, -SO3H, -SO3M, -CO2H, -CO2M, 하이드록시기 또는 아미노기로 치환되어 있어도 된다.
R12는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20개의 1가의 탄화수소기를 나타낸다. R12가 복수로 존재하는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
M은 알칼리금속 원자를 나타냄]
<화합물(Ⅰ)>
화합물(Ⅰ)에는 이의 호변이성체나 이들의 염도 포함된다.
식 (Ⅰ)에서, X는 주기율표에 있어서 제 16족 원자, -N(R10)- 또는 -C(R10)(R11)-을 나타낸다. 주기율표에 있어서 제 16족 원자로서는 산소 원자, 유황 원자, 셀렌 원자 및 텔루륨 원자를 들 수 있다. 광 특성이나 제조의 용이함이라는 점에서, X로서는 산소 원자, 유황 원자, -N(R10)- 또는 -C(R10)(R11)-이 바람직하고, 이 중에서도 산소 원자, 유황 원자 또는 -N(R10)-이 더욱 바람직하며, 산소 원자 또는 유황 원자가 더욱더 바람직하고, 산소 원자가 특히 바람직하다. X가 산소 원자이면, 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물을 녹색 컬러 필터로 했을 때에, 이의 명도가 더욱 높아지는 경향이 있다.
식 (Ⅰ)에서, R1 내지 R11에 있어서 할로겐 원자로서는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자를 들 수 있다.
식 (Ⅰ)에서, R1 내지 R12에 있어서 탄소수 1 내지 20개의 1가의 탄화수소기로서는, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 이소프로페닐기, 1-프로페닐기, 2-프로페닐기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, (2-에틸)부틸기, 2-부테닐기, 1,3-부타디에닐기, 펜틸기, 이소펜틸기, 3-펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 2-펜테닐기, (3-에틸)펜틸기, 헥실기, 이소헥실기, 5-메틸헥실기, (2-에틸)헥실기, 헵틸기, (3-에틸)헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 옥타데실기 등의 지방족 탄화수소기;
사이클로프로필기, 사이클로부틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 사이클로헥세닐기, 사이클로헵틸기, 1-메틸사이클로헥실기, 2-메틸사이클로헥실기, 3-메틸사이클로헥실기, 4-메틸사이클로헥실기, 1,2-디메틸사이클로헥실기, 1,3-디메틸사이클로헥실기, 1,4-디메틸사이클로헥실기, 2,3-디메틸사이클로헥실기, 2,4-디메틸사이클로헥실기, 2,5-디메틸사이클로헥실기, 2,6-디메틸사이클로헥실기, 3,4-디메틸사이클로헥실기, 3,5-디메틸사이클로헥실기, 2,2,-디메틸사이클로헥실기, 3,3-디메틸사이클로헥실기, 4,4-디메틸사이클로헥실기, 2,4,6-트리메틸사이클로헥실기, 2,2,6,6-테트라메틸사이클로헥실기, 3,3,5,5-테트라메틸사이클로헥실기 등의 지환식 탄화수소기;
페닐기, o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, 크실릴기, 메시틸기, o-큐멘일기, m-큐멘일기, p-큐멘일기, 벤질기, 페네틸기, 바이페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기 등의 방향족 탄화수소기;
등을 들 수 있다.
이러한 1가의 탄화수소기를 구성하는 메틸렌기가 산소 원자, 유황 원자, -N(R12)-, 술포닐기 또는 카르보닐기로 치환되거나, 1가의 탄화수소기에 포함되는 수소 원자가 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 카르바모일기, 술파모일기, -SO3H, -SO3M, -CO2H, -CO2M, 하이드록시기 또는 아미노기로 치환된 기로서는, 예를 들어
메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기, 이소부톡시기, sec-부톡시기, tert-부톡시기, 펜틸옥시기, (2-에틸)헥실옥시기 등의 알콕시기;
페녹시기 등의 아릴옥시기;
벤질옥시기 등의 아랄킬옥시기;
메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기, 프로폭시카르보닐기 등의 알콕시카르보닐기;
아세톡시기, 벤조일옥시기 등의 아실옥시기;
N-메틸카르바모일기, N-에틸카르바모일기, N-프로필카르바모일기, N-이소프로필카르바모일기, N-부틸카르바모일기, N-이소부틸카르바모일기, N-sec-부틸카르바모일기, N-tert-부틸카르바모일기, N-펜틸카르바모일기, N-(1-에틸프로필)카르바모일기, N-(1,1-디메틸프로필)카르바모일기, N-(1,2-디메틸프로필)카르바모일기, N-(2,2-디메틸프로필)카르바모일기, N-(1-메틸부틸)카르바모일기, N-(2-메틸부틸)카르바모일기, N-(3-메틸부틸)카르바모일기, N-사이클로펜틸카르바모일기, N-헥실카르바모일기, N-(1,3-디메틸부틸)카르바모일기, N-(3,3-디메틸부틸)카르바모일기, N-헵틸카르바모일기, N-(1-메틸헥실)카르바모일기, N-(1,4-디메틸펜틸)카르바모일기, N-옥틸카르바모일기, N-(2-에틸헥실)카르바모일기, N-(1,5-디메틸)헥실카르바모일기, N-(1,1,2,2-테트라메틸부틸)카르바모일기 등의 N-1 치환 카르바모일기;
N,N-디메틸카르바모일기, N,N-에틸메틸카르바모일기, N,N-디에틸카르바모일기, N,N-프로필메틸카르바모일기, N,N-이소프로필메틸카르바모일기, N,N-tert-부틸메틸카르바모일기, N,N-부틸에틸카르바모일기, N,N-비스(1-메틸프로필)카르바모일기, N,N-헵틸메틸카르바모일기, N,N-비스(2-에틸헥실)카르바모일기 등의 N,N-2 치환 카르바모일기;
N-메틸술파모일기, N-에틸술파모일기, N-프로필술파모일기, N-이소프로필술파모일기, N-부틸술파모일기, N-이소부틸술파모일기, N-sec-부틸술파모일기, N-tert-부틸술파모일기, N-펜틸술파모일기, N-(1-에틸프로필)술파모일기, N-(1,1-디메틸프로필)술파모일기, N-(1,2-디메틸프로필)술파모일기, N-(2,2-디메틸프로필)술파모일기, N-(1-메틸부틸)술파모일기, N-(2-메틸부틸)술파모일기, N-(3-메틸부틸)술파모일기, N-사이클로펜틸술파모일기, N-헥실술파모일기, N-(1,3-디메틸부틸)술파모일기, N-(3,3-디메틸부틸)술파모일기, N-헵틸술파모일기, N-(1-메틸헥실)술파모일기, N-(1,4-디메틸펜틸)술파모일기, N-옥틸술파모일기, N-(2-에틸헥실)술파모일기, N-(1,5-디메틸)헥실술파모일기, N-(1,1,2,2-테트라메틸부틸)술파모일기 등의 N-1 치환 술파모일기;
N,N-디메틸술파모일기, N,N-에틸메틸술파모일기, N,N-디에틸술파모일기, N,N-프로필메틸술파모일기, N,N-이소프로필메틸술파모일기, N,N-tert-부틸메틸술파모일기, N,N-부틸에틸술파모일기, N,N-비스(1-메틸프로필)술파모일기, N,N-헵틸메틸술파모일기, N,N-비스(2-에틸헥실)술파모일기 등의 N,N-2 치환 술파모일기;
N-메틸아미노기, N-에틸아미노기, N-프로필아미노기, N-이소프로필아미노기, N-부틸아미노기, N-이소부틸아미노기, N-sec-부틸아미노기, N-tert-부틸아미노기, N-펜틸아미노기, N-(1-에틸프로필)아미노기, N-(1,1-디메틸프로필)아미노기, N-(1,2-디메틸프로필)아미노기, N-(2,2-디메틸프로필)아미노기, N-(1-메틸부틸)아미노기, N-(2-메틸부틸)아미노기, N-(3-메틸부틸)아미노기, N-사이클로펜틸아미노기, N-헥실아미노기, N-(1,3-디메틸부틸)아미노기, N-(3,3-디메틸부틸)아미노기, N-헵틸아미노기, N-(1-메틸헥실)아미노기, N-(1,4-디메틸펜틸)아미노기, N-옥틸아미노기, N-(2-에틸헥실)아미노기, N-(1,5-디메틸)헥실아미노기, N-(1,1,2,2-테트라메틸부틸)아미노기 등의 N-알킬아미노기;
N,N-디메틸아미노기, N,N-에틸메틸아미노기, N,N-디에틸아미노기, N,N-프로필메틸아미노기, N,N-이소프로필메틸아미노기, N,N-tert-부틸메틸아미노기, N,N-부틸에틸아미노기, N,N-비스(1-메틸프로필)아미노기, N,N-헵틸메틸아미노기, N,N-비스(2-에틸헥실)아미노기 등의 N,N-디알킬아미노기;
N-메틸아미노메틸기, N-에틸아미노메틸기, N-프로필아미노메틸기, N-이소프로필아미노메틸기, N-부틸아미노메틸기, N-이소부틸아미노메틸기, N-sec-부틸아미노메틸기, N-tert-부틸아미노메틸기, N-펜틸아미노메틸기, N-(1-에틸프로필)아미노메틸기, N-(1,1-디메틸프로필)아미노메틸기, N-(1,2-디메틸프로필)아미노메틸기, N-(2,2-디메틸프로필)아미노메틸기, N-(1-메틸부틸)아미노메틸기, N-(2-메틸부틸)아미노메틸기, N-(3-메틸부틸)아미노메틸기, N-사이클로펜틸아미노메틸기, N-헥실아미노메틸기, N-(1,3-디메틸부틸)아미노메틸기, N-(3,3-디메틸부틸)아미노메틸기, N-헵틸아미노메틸기, N-(1-메틸헥실)아미노메틸기, N-(1,4-디메틸펜틸)아미노메틸기, N-옥틸아미노메틸기, N-(2-에틸헥실)아미노메틸기, N-(1,5-디메틸)헥실아미노메틸기, N-(1,1,2,2-테트라메틸부틸)아미노메틸기 등의 N-알킬아미노메틸기;
N,N-디메틸아미노메틸기, N,N-에틸메틸아미노메틸기, N,N-디에틸아미노메틸기, N,N-프로필메틸아미노메틸기, N,N-이소프로필메틸아미노메틸기, N,N-tert-부틸메틸아미노메틸기, N,N-부틸에틸아미노메틸기, N,N-비스(1-메틸프로필)아미노메틸기, N,N-헵틸메틸아미노메틸기, N,N-비스(2-에틸헥실)아미노메틸기 등의 N,N-디알킬아미노메틸기;
트리플루오로메틸기, 퍼플루오로에틸기, 퍼플루오로프로필기, 퍼플루오로(이소프로필)기, 퍼플루오로(이소프로페닐)기, 퍼플루오로(1-프로페닐)기, 퍼플루오로(2-프로페닐)기, 퍼플루오로부틸기, 퍼플루오로(이소부틸)기, 퍼플루오로(sec-부틸)기, 퍼플루오로(tert-부틸)기, 퍼플루오로(2-부테닐)기, 퍼플루오로(1,3-부타디에닐)기, 퍼플루오로펜틸기, 퍼플루오로(이소펜틸)기, 퍼플루오로(3-펜틸)기, 퍼플루오로(네오펜틸)기, 퍼플루오로(tert-펜틸)기, 퍼플루오로(1-메틸펜틸)기, 퍼플루오로(2-메틸펜틸)기, 퍼플루오로(2-펜테닐)기, 퍼플루오로헥실기, 퍼플루오로(이소헥실)기, 퍼플루오로(5-메틸헥실)기, 퍼플루오로((2-에틸)헥실)기, 퍼플루오로헵틸기, 퍼플루오로옥틸기, 퍼플루오로노닐기, 퍼플루오로데실기, 퍼플루오로운데실기, 퍼플루오로도데실기, 퍼플루오로옥타데실기 등의 불소 원자를 포함하는 지방족 탄화수소기;
퍼플루오로사이클로프로필기, 퍼플루오로사이클로부틸기, 퍼플루오로사이클로펜틸기, 퍼플루오로사이클로헥실기, 퍼플루오로사이클로헥세닐기, 퍼플루오로사이클로헵틸기, 퍼플루오로(1-메틸사이클로헥실)기, 퍼플루오로(2-메틸사이클로헥실)기, 퍼플루오로(3-메틸사이클로헥실)기, 퍼플루오로(4-메틸사이클로헥실)기, 퍼플루오로(1,2-디메틸사이클로헥실)기, 퍼플루오로(1,3-디메틸사이클로헥실)기, 퍼플루오로(1,4-디메틸사이클로헥실)기, 퍼플루오로(2,3-디메틸사이클로헥실)기, 퍼플루오로(2,4-디메틸사이클로헥실)기, 퍼플루오로(2,5-디메틸사이클로헥실)기, 퍼플루오로(2,6-디메틸사이클로헥실)기, 퍼플루오로(3,4-디메틸사이클로헥실)기, 퍼플루오로(3,5-디메틸사이클로헥실)기, 퍼플루오로(2,2-디메틸사이클로헥실)기, 퍼플루오로(3,3-디메틸사이클로헥실)기, 퍼플루오로(4,4-디메틸사이클로헥실)기, 퍼플루오로(2,4,6-트리메틸사이클로헥실)기, 퍼플루오로(2,2,6,6-테트라메틸사이클로헥실)기, 퍼플루오로(3,3,5,5-테트라메틸사이클로헥실)기 등의 불소 원자를 포함하는 지환식 탄화수소기;
퍼플루오로페닐기, 퍼플루오로(o-톨릴)기, 퍼플루오로(m-톨릴)기, 퍼플루오로(p-톨릴)기, 퍼플루오로크실릴기, 퍼플루오로메시틸기, 퍼플루오로(o-큐멘일)기, 퍼플루오로(m-큐멘일)기, 퍼플루오로(p-큐멘일)기, 퍼플루오로벤질기, 퍼플루오로페네틸기, 퍼플루오로바이페닐기, 퍼플루오로(1-나프틸)기, 퍼플루오로(2-나프틸)기, 1-트리플루오로메틸페닐기, 2-트리플루오로메틸페닐기, 3-트리플루오로메틸페닐기, 4-트리플루오로메틸페닐기 등의 불소 원자를 포함하는 방향족 탄화수소기;
퍼플루오로메톡시기, 퍼플루오로에톡시기, 퍼플루오로프로폭시기, 퍼플루오로(이소프로폭시)기, 퍼플루오로부톡시기, 퍼플루오로(이소부톡시)기, 퍼플루오로(sec-부톡시)기, 퍼플루오로(tert-부톡시)기, 퍼플루오로펜틸옥시기, 퍼플루오로페녹시기, 퍼플루오로벤질옥시기, 2,2,2-트리플루오로에톡시기, (퍼플루오로에틸)메톡시기, (퍼플루오로프로필)메톡시기, (퍼플루오로(이소프로필))메톡시기, (퍼플루오로(이소프로페닐))메톡시기, (퍼플루오로(1-프로페닐))메톡시기, (퍼플루오로(2-프로페닐))메톡시기, (퍼플루오로부틸)메톡시기, (퍼플루오로(이소부틸))메톡시기, (퍼플루오로(sec-부틸))메톡시기, (퍼플루오로(tert-부틸))메톡시기, (퍼플루오로(2-부테닐))메톡시기, (퍼플루오로(1,3-부타디에닐))메톡시기, (퍼플루오로펜틸)메톡시기, (퍼플루오로(이소펜틸))메톡시기, (퍼플루오로(3-펜틸))메톡시기, (퍼플루오로(네오펜틸))메톡시기, (퍼플루오로(tert-펜틸))메톡시기, (퍼플루오로(1-메틸펜틸))메톡시기, (퍼플루오로(2-메틸펜틸))메톡시기, (퍼플루오로(2-펜테닐))메톡시기, (퍼플루오로헥실)메톡시기, (퍼플루오로(이소헥실))메톡시기, (퍼플루오로(5-메틸헥실))메톡시기, (퍼플루오로((2-에틸)헥실))메톡시기, (퍼플루오로헵틸)메톡시기, (퍼플루오로옥틸)메톡시기, (퍼플루오로노닐)메톡시기, (퍼플루오로데실)메톡시기, (퍼플루오로운데실)메톡시기, (퍼플루오로도데실)메톡시기, (퍼플루오로옥타데실)메톡시기 등의 불소 원자를 포함하는 알콕시기;
2,3-비스(트리플루오로메틸)페닐메틸기, 2,4-비스(트리플루오로메틸)페닐메틸기, 2,5-비스(트리플루오로메틸)페닐메틸기, 2,6-비스(트리플루오로메틸)페닐메틸기, 3,4-비스(트리플루오로메틸)페닐메틸기, 3,5-비스(트리플루오로메틸)페닐메틸기 등의 비스(트리플루오로메틸)페닐메틸기 등을 들 수 있다.
R1 및 R2로서는 탄소수 1 내지 20개의 지방족 탄화수소기, 탄소수 3 내지 20개의 지환식 탄화수소기 및 탄소수 6 내지 20개의 방향족 탄화수소기가 바람직하고, 탄소수 1 내지 10개의 지방족 탄화수소기가 더욱 바람직하며, 탄소수 1 내지 5개의 지방족 탄화수소기가 더욱더 바람직하고, 탄소수 2 내지 4개의 지방족 탄화수소기가 특히 바람직하다.
R1 및 R2에 있어서 지방족 탄화수소기로서 구체적으로는 에틸기, 부틸기, 헥실기, (2-에틸)헥실기 및 옥틸기를 들 수 있고, 에틸기, 부틸기, 헥실기 및 (2-에틸)헥실기가 바람직하며, 에틸기 및 부틸기가 더욱 바람직하다. R1 및 R2가 이러한 기이면, 원료를 입수하기 쉽다.
R3, R4, R7, R8 및 R9는 제조의 용이함이라는 점에서, 수소 원자인 것이 바람직하다.
또한, R1과 R3이 결합하여 인접하는 벤젠 고리 상의 탄소 원자 및 인접하는 질소 원자와 함께 고리를 형성하는 경우, 또는 R2와 R4가 결합하여 인접하는 벤젠 고리 상의 탄소 원자 및 인접하는 질소 원자와 함께 고리를 형성하는 경우, *-R1-R3-* 및 *-R2-R4-*로서는, *-CH2-CH2-*, *-CF2-CF2-*, *-CH2-C(CH2)5-*, *-CH2-C(CH3)2-* 등을 들 수 있고, *-CH2-CH2-* 또는 *-CH2-C(CH3)2-*가 바람직하고, 이 중에서도 *-CH2-C(CH3)2-*가 바람직하다. *는 결합팔을 나타낸다.
R5는 제조의 용이함이라는 점에서, 수소 원자, 하이드록시기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기 및 아실옥시기가 바람직하다.
R6으로서는 수소 원자, 탄소수 1 내지 6개의 지방족 탄화수소기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 아실옥시기 및 시아노기가 바람직하다.
R10 및 R11로서는 지방족 탄화수소기, 지환식 탄화수소기 및 방향족 탄화수소기가 바람직하다.
R10 및 R11에 있어서 지방족 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는 지환식 탄화수소기 또는 방향족 탄화수소기로 치환되어 있어도 된다.
R10 및 R11에 있어서 지환식 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는 지방족 탄화수소기, 지환식 탄화수소기 또는 방향족 탄화수소기로 치환되어 있어도 된다.
R10 및 R11에 있어서 방향족 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는 지방족 탄화수소기, 지환식 탄화수소기 또는 방향족 탄화수소기로 치환되어 있어도 된다.
M에 있어서 알칼리금속 원자로서는 리튬 원자, 칼륨 원자, 나트륨 원자를 들 수 있다. 바람직하게는 칼륨 원자 또는 나트륨 원자이고, 더욱 바람직하게는 나트륨 원자이다.
L로 나타내는 기로서는, 예를 들어 각각 식 (L1) 내지 식 (L30)으로 나타내는 기, 그리고 이들의 기에 포함되는 메틸렌기가 산소 원자, 유황 원자, -N(R10)-, 술포닐기 또는 카르보닐기로 치환되거나, 이들의 기에 포함되는 수소 원자가 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 카르바모일기, 술파모일기, -SO3H, -SO3M, -CO2H, -CO2M, 하이드록시기 또는 아미노기로 치환된 기를 들 수 있다. 식 (L1) 내지 식 (L28)에서, ●는 결합팔(結合手)을 나타낸다.
Figure pat00004
Figure pat00005
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L은 식 (L1) 내지 식 (L20) 또는 식 (L29) 내지 식 (L30)으로 나타내는 기가 바람직하다. 이 중에서도, 치환기를 가지고 있어도 되는 트리플루오로메틸메틸렌기인 것이 더욱더 바람직하다. 이와 같이 바람직한 L로서는 구체적으로 각각 식 (L1) 내지 식 (L17)로 나타내는 기를 들 수 있다. 식 (L1) 내지 식 (L10)이 바람직하고, 식 (L1)이 더욱 바람직하다.
L이 불소 원자를 포함함으로써, 착색 경화성 수지 조성물에 있어서, 이물이 석출되기 어려워지는 경향이 있다.
화합물(I)로서는, 예를 들어 표 1 내지 표 60에 각각 표시한 화합물 및 이들의 염을 들 수 있다. 각 표에 있어서, R1 내지 R11란에 기재되어 있는 번호 중,「cHx」는 사이클로헥실기를 나타내고,「Hex」는 n-헥실기를 나타내며,「pTol」은 p-메틸페닐기를 나타내고,「2EHx」는 2-에틸헥실기를 나타내며,「2NPh」는 2-나프틸기를 나타내고,「tBu」는 tert-부틸기를 나타내며,「iPr」은 이소프로필기를 나타내고,「biPh」는 4-페닐페닐기를 나타내며,「FF1」은 4-트리플루오로메틸페닐기를 나타내고,「FF2」는 비스(트리플루오로메틸)페닐메틸기를 나타내며,「FF3」은 퍼플루오로사이클로펜틸기를 나타내고,「FF4」는 퍼플루오로(3,5-디메틸사이클로헥실)기를 나타내며,「FF5」는 퍼플루오로(4-메틸사이클로헥실)기를 나타내고,「FF6」은 퍼플루오로사이클로헥실기를 나타내며,「FF7」은 퍼플루오로에틸기를 나타내고,「FF8」은 (퍼플루오로에틸)메톡시기를 나타내며,「FF9」는 퍼플루오로(이소프로폭시)기를 나타내고,「FF10」은 2,2,2-트리플루오로에톡시기를 나타내며,「FF11」은 퍼플루오로메톡시기를 나타낸다. 또한, L란의 번호는 각각 상기 식 (L1) 내지 식 (L30)으로 나타내는 기에 대응한다.
표 1 내지 표 7에서는, 식 (Ia―O)로 나타내는 화합물(I―1) 내지 화합물(I―301)을 든다.
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표 8 내지 표 14에서는, 식 (Ia―S)로 나타내는 화합물(I―302) 내지 화합물(I―602)을 든다.
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표 15 내지 표 21에서는, 식 (Ia―N)으로 나타내는 화합물(I―603) 내지 화합물(I―903)을 든다.
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표 22 내지 표 28에서는, 식 (Ia―C)로 나타내는 화합물(I―904) 내지 화합물(I―1204)를 든다.
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표 29에서는, 식 (Ib―O)로 나타내는 화합물(I―1205) 내지 화합물(I―1247)을 든다.
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표 30에서는, 식 (Ib―S)로 나타내는 화합물(I―1248) 내지 화합물(I―1290)을 든다.
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표 31에서는, 식 (Ib―N)으로 나타내는 화합물(I―1291) 내지 화합물(I―1333)을 든다.
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표 32에서는, 식 (Ib―C)로 나타내는 화합물(I―1334) 내지 화합물(I―1376)을 든다.
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표 33에서는, 식 (Ic―O)로 나타내는 화합물(I―1377) 내지 화합물(I―1419)를 든다.
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표 34에서는, 식 (Ic―S)로 나타내는 화합물(I―1420) 내지 화합물(I―1462)를 든다.
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표 35에서는, 식 (Ic―N)으로 나타내는 화합물(I―1463) 내지 화합물(I―1505)를 든다.
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Figure pat00087
표 36에서는, 식 (Ic―C)로 나타내는 화합물(I―1506) 내지 화합물(I―1548)을 든다.
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표 37 내지 표 40에서는, 식 (Ia―O)로 나타내는 화합물(I―1549) 내지 화합물(I―1652)를 든다.
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Figure pat00095
표 41에서는, 식 (Ib―O)로 나타내는 화합물(I―1653) 내지 화합물(I―1656)을 든다.
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Figure pat00097
표 42에서는, 식 (Ib―O)로 나타내는 화합물(I―1657) 내지 화합물(I―1660)을 든다.
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표 43 내지 표 46에서는, 식 (Ia―S)로 나타내는 화합물(I―1661) 내지 화합물(I―1764)를 든다.
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표 47에서는, 식 (Ib―S)로 나타내는 화합물(I―1765) 내지 화합물(I―1768)을 든다.
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Figure pat00106
표 48에서는, 식 (Ic―S)로 나타내는 화합물(I―1769) 내지 화합물(I―1772)를 든다.
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Figure pat00108
표 49 내지 표 52에서는, 식 (Ia―N)으로 나타내는 화합물(I―1773) 내지 화합물(I―1876)을 든다.
Figure pat00109
Figure pat00110
Figure pat00111
Figure pat00112
Figure pat00113
표 53에서는, 식 (Ib―N)으로 나타내는 화합물(I―1877) 내지 화합물(I―1880)을 든다.
Figure pat00114
Figure pat00115
표 54에서는, 식 (Ic―N)으로 나타내는 화합물(I―1881) 내지 화합물(I―1884)를 든다.
Figure pat00116
Figure pat00117
표 55 내지 표 58에서는, 식 (Ia―C)로 나타내는 화합물(I―1885) 내지 화합물(I―1988)을 든다.
Figure pat00118
Figure pat00119
Figure pat00120
Figure pat00121
Figure pat00122
표 59에서는, 식 (Ib―C)로 나타내는 화합물(I―1989) 내지 화합물(I―1992)를 든다.
Figure pat00123
Figure pat00124
표 60에서는, 식 (Ic―C)로 나타내는 화합물(I―1993) 내지 화합물(I―1996)을 든다.
Figure pat00125
Figure pat00126
원료 입수성의 관점에서, 화합물(I―1), 화합물(I―44), 화합물(I―87), 화합물(I―130), 화합물(I―173), 화합물(I―216), 화합물(I―259), 화합물(I―302), 화합물(I―345), 화합물(I―388), 화합물(I―431), 화합물(I―474), 화합물(I―517), 화합물(I―560), 화합물(I―603), 화합물(I―646), 화합물(I―689), 화합물(I―732), 화합물(I―775), 화합물(I―818), 화합물(I―861), 화합물(I―904), 화합물(I―947), 화합물(I―990), 화합물(I―1033), 화합물(I―1076), 화합물(I―1119), 화합물(I―1162), 화합물(I―1205), 화합물(I―1248), 화합물(I―1291), 화합물(I―1334), 화합물(I―1377), 화합물(I―1420), 화합물(I―1463), 화합물(I―1506), 화합물(I―1549) 및 화합물(I―1592)가 바람직하다. 이 중에서도, 화합물(I―1), 화합물(I―44), 화합물(I―87), 화합물(I―130), 화합물(I―173), 화합물(I―216), 화합물(I―259), 화합물(I―1205), 화합물(I―1377), 화합물(I―1549) 및 화합물(I―1592)가 더욱 바람직하고, 화합물(I―1), 화합물(I―44), 화합물(I―259), 화합물(I―1205), 화합물(I―1377), 화합물(I―1549) 및 화합물(I―1592)가 더욱더 바람직하다.
화합물(Ⅰ)은, 예를 들어 다음에 표시한 방법에 의해 제조할 수 있다. 먼저, 식 (p1)로 나타내는 화합물 및 말론산 디에틸을 반응시켜 식 (p2)로 나타내는 화합물을 얻는다. 이어서, 식 (p2)로 나타내는 화합물, 염화 포스포린 및 N,N-디메틸포름아미드를 반응시켜 식 (p3)으로 나타내는 화합물을 얻는다. 마지막으로, 식 (p3)으로 나타내는 화합물 및 식 (p4)로 나타내는 화합물을 반응시킴으로써 화합물(Ⅰ)을 얻는다. 식 (p1)로 나타내는 화합물 및 식 (p4)로 나타내는 화합물은 각각 시판되고 있는 것을 사용해도 되고, 임의의 공지된 방법에 의해 제조하여 사용해도 된다.
Figure pat00127
[식 (p1), 식 (p2), 식 (p3) 및 식 (p4)에서, R1 내지 R9, X 및 L은 각각 상기와 동일한 의미를 나타냄]
식 (p2)로 나타내는 화합물의 제조에 있어서, 말론산 디에틸의 사용량은 식 (p1)로 나타내는 화합물 1 몰에 대하여, 통상적으로 1 몰 이상 10 몰 이하이고, 바람직하게는 1 내지 3 몰이다.
식 (p2)로 나타내는 화합물의 제조는, 예를 들어 트리에틸아민, 트리부틸아민, 피롤리딘, 피페리딘, 피라진 등의 아민 또는 피리딘 등의 유기 염기의 존재 하에서 실시하는 것이 바람직하고, 이 중에서도 피페리딘의 존재 하에서 실시하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 용매의 존재 하에서 실시하는 것이 바람직하고, 이와 같은 용매로서는 탄소수 1 내지 10개의 알코올, 테트라하이드로푸란, 아세톤, 메틸이소부틸케톤, 아세트산, 빙초산, 아세트산 에틸, 아세토니트릴, 물, 헥산, 톨루엔, 클로로포름, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈이 더욱 바람직하고, 이 중에서도 에탄올이 더욱더 바람직하다. 반응 온도는 -5 ℃ 내지 140 ℃가 바람직하고, 이 중에서도 10 ℃ 내지 100 ℃가 더욱 바람직하다.
식 (p3)으로 나타내는 화합물의 제조에 있어서, 염화 포스포린의 사용량은 식 (p2)로 나타내는 화합물 1 몰에 대하여, 통상적으로 1 몰 이상 10 몰 이하이고, 바람직하게는 1 내지 5 몰이다.
식 (p3)으로 나타내는 화합물의 제조에 있어서, N,N-디메틸포름아미드의 사용량은 식 (p2)로 나타내는 화합물 1 몰에 대하여, 통상적으로 1 몰 이상 10 몰 이하이고, 바람직하게는 1 내지 5 몰이다.
식 (p3)으로 나타내는 화합물의 제조는 용매의 존재 하에서 실시하는 것이 바람직하고, 이와 같은 용매로서는 탄소수 1 내지 10개의 알코올, 테트라하이드로푸란, 아세톤, 메틸이소부틸케톤, 아세트산, 빙초산, 아세트산 에틸, 아세토니트릴, 물, 헥산, 톨루엔, 클로로포름, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈이 더욱 바람직하고, 이 중에서도 N,N-디메틸포름아미드가 더욱더 바람직하다. 반응 온도는 -5 ℃ 내지 100 ℃가 바람직하고, 이 중에서도 -5 ℃ 내지 60 ℃가 더욱 바람직하다.
화합물(Ⅰ)의 제조에 있어서, 식 (p3)으로 나타내는 화합물의 사용량은 식 (p4)로 나타내는 화합물 1 몰에 대하여, 통상적으로 2 몰 이상 20 몰 이하이고, 바람직하게는 2 내지 3 몰이다.
화합물(Ⅰ)의 제조는, 예를 들어 아세트산 나트륨, 아세트산 칼륨 또는 아세트산 리튬 등의 유기 염기의 존재 하에서 실시하는 것이 바람직하고, 이 중에서도 아세트산 나트륨의 존재 하에서 실시하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 용매의 존재 하에서 실시하는 것이 바람직하고, 이와 같은 용매로서는, 예를 들어 탄소수 1 내지 10개의 알코올, 테트라하이드로푸란, 아세톤, 메틸이소부틸케톤, 아세트산, 빙초산, 아세트산 에틸, 아세토니트릴, 물, 헥산, 톨루엔, 클로로포름, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈을 사용하는 것이 더욱 바람직하고, 이 중에서도 빙초산이 더욱더 바람직하다. 반응 온도는 0 ℃ 내지 140 ℃가 바람직하고, 이 중에서도 70 ℃ 내지 110 ℃가 더욱 바람직하다.
반응 혼합물로부터 목적 화합물인 화합물(Ⅰ)을 취득하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지된 여러 가지의 수법을 채용할 수 있다. 예를 들어, 반응 혼합물에 물을 첨가하고, 결정을 석출시켜, 상기 결정을 여과하여 얻는(濾取) 방법을 채용할 수 있다. 여과하여 얻어진 결정은 물, 아세토니트릴, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 1-부탄올, 1-펜탄올, 1-옥탄올, 테트라하이드로푸란, 아세톤, 아세트산, 아세트산 에틸, 헥산, 톨루엔, 디클로로메탄, 클로로포름, 테트라클로로메탄 또는 이들의 혼합액 등의 용매로 세정하고, 이어서 건조하여도 된다. 또한, 필요에 따라서, 아세토니트릴, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 1-부탄올, 1-펜탄올, 1-옥탄올, 테트라하이드로푸란, 아세톤, 아세트산, 아세트산 에틸, 헥산, 톨루엔, 디클로로메탄, 클로로포름, 테트라클로로메탄 또는 이들의 혼합액 등의 용매에 용해시키고 수산화 나트륨 수용액으로 세정한 뒤에 건조하여도 되며, 컬럼크로마토그래피 또는 재결정 등의 공지된 수법에 의하여 더욱더 정제하여도 된다.
본 발명의 화합물(Ⅰ)의 제조 방법으로서는, 예를 들어 Dyes and Pigments 2008, 77, 556.에 기재된 방법에 따라서 제조할 수 있다. 구체적으로는 식 (p1)로 나타내는 화합물, 식 (p4)로 나타내는 화합물 및 시아노아세트산 에틸을 안식향산 및 용매 존재하에서, 고리화 반응시킴으로써 제조할 수 있다. 반응 온도는 0 ℃ 내지 200 ℃가 바람직하고, 100 ℃ 내지 150 ℃가 더욱 바람직하다. 반응 시간은 1시간 내지 24시간이 바람직하고, 8시간 내지 18시간이 더욱 바람직하며, 이 중에서도 8 내지 16시간이 더욱더 바람직하다. 상기 용매로서는 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 1-부탄올, 1-펜탄올, 1-옥탄올 또는 N-메틸피롤리돈 등을 들 수 있고, 1-펜탄올이 바람직하다.
화합물(Ⅰ)의 제조에 있어서, 식 (p1)로 나타내는 화합물의 사용량은 식 (p4)로 나타내는 화합물 1 몰에 대하여, 통상적으로 2 몰 이상 20 몰 이하이고, 바람직하게는 2 내지 4 몰이며, 이 중에서도 바람직하게는 2 몰이다.
화합물(Ⅰ)의 제조에 있어서, 시아노아세트산 에틸의 사용량은 식 (p4)로 나타내는 화합물 1 몰에 대하여, 통상적으로 2 몰 내지 20 몰이고, 바람직하게는 2 내지 4 몰이며, 이 중에서도 바람직하게는 2 몰이다.
화합물(Ⅰ)의 제조에 있어서, 안식향산의 사용량은 식 (p4)로 나타내는 화합물 1 몰에 대하여, 통상적으로 0.6 몰 내지 6 몰이고, 바람직하게는 0.6 내지 1.2 몰이며, 이 중에서도 바람직하게는 0.6 내지 0.7 몰이다.
반응 혼합물로부터 목적 화합물인 화합물(Ⅰ)을 취득하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지된 여러 가지의 수법을 채용할 수 있다. 예를 들어, 컬럼크로마토그래피 또는 반응 혼합물의 온도를 적당하게 조정하여 결정을 석출시키고, 상기 결정을 여과하여 얻는 것이 바람직하다. 여과하여 얻어진 결정은 물, 아세토니트릴, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 1-부탄올, 1-펜탄올, 1-옥탄올, 테트라하이드로푸란, 아세톤, 아세트산, 아세트산 에틸, 헥산, 톨루엔 또는 이들의 혼합액 등의 용매로 세정하고, 이어서 건조하는 것이 바람직하다. 또한, 필요에 따라서, 아세토니트릴, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 1-부탄올, 1-펜탄올, 1-옥탄올, 테트라하이드로푸란, 아세톤, 아세트산, 아세트산 에틸, 헥산, 톨루엔, 클로로포름 또는 이들의 혼합액 등의 용매에 용해시키고 수산화 나트륨 수용액으로 세정한 뒤에 건조하는 방법, 컬럼크로마토그래피 또는 재결정 등의 공지된 수법에 의하여 더욱더 정제하여도 된다.
본 발명의 착색 경화성 수지 조성물에 사용되는 염료는 화합물(Ⅰ)을 유효 성분으로서 함유한다. 사용하는 염료는 화합물(Ⅰ)만으로 이루어져도 되고, 후술하는 별도의 염료를 포함하여도 된다. 사용하는 염료는 화합물(Ⅰ)을 바람직하게 70 내지 100 질량%의 비율로 함유하고, 더욱 바람직하게는 80 내지 100 질량%의 비율로 함유한다.
사용하는 염료는 액정 표시 장치 등의 표시 장치의 컬러 필터에 사용되는 착색 경화성 수지 조성물에 포함되는 염료로서 유용하다.
<바인더 수지(A)>
바인더 수지(A)는 특별히 한정되지 않지만, 알칼리 가용성 수지인 것이 바람직하다. 바인더 수지(A)로서는 이하의 수지[K1] 내지 [K6]으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 수지가 더욱 바람직하다.
수지[K1] : 불포화 카르본산 및 불포화 카르본산 무수물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 단량체(a)[이하,「(a)」라고 함]와, 탄소수 2 내지 4개의 고리형 에테르 구조와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체(b)[이하,「(b)」라고 함]의 공중합체;
수지[K2] : (a)와 (b)와, (a)와 공중합 가능한 단량체(c)[단, (a) 및 (b)와는 상이함](이하,「(c)」라고 함)의 공중합체;
수지[K3] : (a)와 (c)의 공중합체;
수지[K4] : (a)와 (c)의 공중합체에 (b)를 반응시켜 얻어진 수지;
수지[K5] : (b)와 (c)의 공중합체에 (a)를 반응시켜 얻어진 수지;
수지[K6] : (b)와 (c)의 공중합체에 (a)를 반응시키고, 더욱더 카르본산 무수물을 반응시켜 얻어진 수지.
(a)로서는 구체적으로, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, o-, m-, p-비닐안식향산 등의 불포화 모노카르본산류;
말레인산, 푸마르산, 시트라콘산, 메타콘산, 이타콘산, 3-비닐프탈산, 4-비닐프탈산, 3,4,5,6-테트라하이드로프탈산, 1,2,3,6-테트라하이드로프탈산, 디메틸테트라하이드로프탈산, 1,4-사이클로헥센 디카르본산 등의 불포화 디카르본산류;
메틸-5-노르보르넨-2,3-디카르본산, 5-카르복시바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5,6-디카르복시바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-카르복시-5-메틸바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-카르복시-5-에틸바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-카르복시-6-메틸바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-카르복시-6-에틸바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔 등의 카르복시기를 함유하는 바이사이클로 불포화 화합물류;
무수 말레인산, 시트라콘산 무수물, 이타콘산 무수물, 3-비닐프탈산 무수물, 4-비닐프탈산 무수물, 3,4,5,6-테트라하이드로프탈산 무수물, 1,2,3,6-테트라하이드로프탈산 무수물, 디메틸테트라하이드로프탈산 무수물, 5,6-디카르복시바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔 무수물 등의 불포화 디카르본산류 무수물;
호박산 모노[2-(메타)아크릴로일옥시에틸], 프탈산 모노[2-(메타)아크릴로일옥시에틸] 등의 2가 이상의 다가 카르본산의 불포화 모노[(메타)아크릴로일옥시알킬]에스테르류;
α-(하이드록시메틸)아크릴산 등의, 동일한 분자 내에 하이드록시기 및 카르복시기를 함유하는 불포화 아크릴산류 등을 들 수 있다.
이들 중에서, 공중합 반응성의 관점이나 알칼리 수용액에 대한 용해성의 관점에서, 아크릴산, 메타크릴산 및 무수 말레인산이 바람직하다.
더욱이, 본 명세서에 있어서「(메타)아크릴로일」이란, 아크릴로일 및 메타크릴로일로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 나타낸다. 「(메타)아크릴산」및「(메타)아크릴레이트」등의 표기도 동일한 의미를 갖는다.
(b)는, 예를 들어 탄소수 2 내지 4개의 고리형 에테르 구조(예를 들어, 옥시란 고리, 옥세탄 고리 및 테트라하이드로푸란 고리로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상)와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 중합성 화합물이다. (b)는 탄소수 2 내지 4개의 고리형 에테르 구조와 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 단량체가 바람직하다.
더욱이, 본 명세서에 있어서「(메타)아크릴산」이란, 아크릴산 및 메타크릴산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 나타낸다. 「(메타)아크릴로일」및「(메타)아크릴레이트」등의 표기도 동일한 의미를 갖는다.
(b)로서는, 예를 들어 옥시라닐기와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체(b1)[이하,「(b1)」이라고 함], 옥세타닐기와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체(b2)[이하,「(b2)」라고 함], 테트라하이드로푸릴기와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체(b3)[이하,「(b3)」이라고 함] 등을 들 수 있다.
(b1)로서는, 예를 들어 직쇄형 또는 분지쇄형의 불포화 지방족 탄화수소가 에폭시화된 구조를 가지는 단량체(b1―1)[이하,「(b1―1)」이라고 함] 및 불포화 지환식 탄화수소가 에폭시화된 구조를 가지는 단량체(b1―2)[이하,「(b1―2)」라고 함]를 들 수 있다.
(b1―1)로서는 글리시딜(메타)아크릴레이트, β-메틸글리시딜(메타)아크릴레이트, β-에틸글리시딜(메타)아크릴레이트, 글리시딜비닐에테르, o-비닐벤질글리시딜에테르, m-비닐벤질글리시딜에테르, p-비닐벤질글리시딜에테르, α-메틸-o-비닐벤질글리시딜에테르, α-메틸-m-비닐벤질글리시딜에테르, α-메틸-p-비닐벤질글리시딜에테르, 2,3-비스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,4-비스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,5-비스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,6-비스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,3,4-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,3,5-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,3,6-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 3,4,5-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,4,6-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌 등을 들 수 있다.
(b1―2)로서는 비닐사이클로헥센모노옥사이드, 1,2-에폭시-4-비닐사이클로헥산, 3,4-에폭시사이클로헥실메틸(메타)아크릴레이트, 3,4-에폭시사이클로헥실메틸(메타)아크릴레이트, 식 (Ⅱ)로 나타내는 화합물, 식 (Ⅲ)으로 나타내는 화합물 등을 들 수 있다.
Figure pat00128
[식 (Ⅱ) 및 식 (Ⅲ)에서, Rb1 및 Rb2는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4개의 알킬기를 나타내고, 상기 알킬기에 포함되는 수소 원자는 하이드록시기로 치환되어 있어도 된다.
Xb1 및 Xb2는 단일 결합(單結合), -Rb3-, *-Rb3-O-, *-Rb3-S- 또는 *-Rb3-NH-를 나타낸다.
Rb3은 탄소수 1 내지 6개의 알칸디일기를 나타낸다.
*는 O와의 결합팔을 나타냄]
탄소수 1 내지 4개의 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기 등을 들 수 있다.
수소 원자가 하이드록시로 치환된 알킬기로서는 하이드록시메틸기, 1-하이드록시에틸기, 2-하이드록시에틸기, 1-하이드록시프로필기, 2-하이드록시프로필기, 3-하이드록시프로필기, 1-하이드록시-1-메틸에틸기, 2-하이드록시-1-메틸에틸기, 1-하이드록시부틸기, 2-하이드록시부틸기, 3-하이드록시부틸기, 4-하이드록시부틸기 등을 들 수 있다.
Rb1 및 Rb2는 바람직하게 수소 원자, 메틸기, 하이드록시메틸기, 1-하이드록시에틸기 또는 2-하이드록시에틸기이고, 더욱 바람직하게는 수소 원자 또는 메틸기이다.
알칸디일기로서는 메틸렌기, 에틸렌기, 프로판-1,2-디일기, 프로판-1,3-디일기, 부탄-1,4-디일기, 펜탄-1,5-디일기, 헥산-1,6-디일기 등을 들 수 있다.
Xb1 및 Xb2로서는 바람직하게 단일 결합, 메틸렌기, 에틸렌기, *-CH2-O- 또는 *-CH2CH2-O-이고, 더욱 바람직하게는 단일 결합 또는 *-CH2CH2-O-이다(*는 O와의 결합팔을 나타냄).
식 (Ⅱ)로 나타내는 화합물로서는 식 (Ⅱ―1) 내지 식 (Ⅱ―15) 중 어느 하나로 나타내는 화합물 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 식 (Ⅱ―1), 식 (Ⅱ―3), 식 (Ⅱ―5), 식 (Ⅱ―7), 식 (Ⅱ―9) 및 식 (Ⅱ―11) 내지 식 (Ⅱ―15) 중 어느 하나로 나타내는 화합물이 바람직하고, 식 (Ⅱ―1), 식 (Ⅱ―7), 식 (Ⅱ―9) 또는 식 (Ⅱ―15)로 나타내는 화합물이 더욱 바람직하다.
Figure pat00129
Figure pat00130
식 (Ⅲ)으로 나타내는 화합물로서는 식 (Ⅲ―1) 내지 식 (Ⅲ―15) 중 어느 하나로 나타내는 화합물 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 식 (Ⅲ―1), 식 (Ⅲ―3), 식 (Ⅲ―5), 식 (Ⅲ―7), 식 (Ⅲ―9) 및 식 (Ⅲ―11) 내지 식 (Ⅲ―15) 중 어느 하나로 나타내는 화합물이 바람직하고, 식 (Ⅲ―1), 식 (Ⅲ―7), 식 (Ⅲ―9) 또는 식 (Ⅲ―15)로 나타내는 화합물이 더욱 바람직하다.
Figure pat00131
Figure pat00132
식 (Ⅱ)로 나타내는 화합물 및 식 (Ⅲ)으로 나타내는 화합물은 각각 단독으로 사용하여도 되고, 임의의 비율로 혼합하여 사용해도 된다. 혼합하여 사용하는 경우, 식 (Ⅱ)로 나타내는 화합물 및 식 (Ⅲ)으로 나타내는 화합물의 함유 비율은 몰 기준으로, 바람직하게는 5:95 내지 95:5, 더욱 바람직하게는 10:90 내지 90:10, 더욱더 바람직하게는 20:80 내지 80:20이다.
옥세타닐기와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체(b2)로서는 옥세타닐기와 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 단량체가 더욱 바람직하다. (b2)로서는 3-메틸-3-메타크릴로일옥시메틸옥세탄, 3-메틸-3-아크릴로일옥시메틸옥세탄, 3-에틸-3-메타크릴로일옥시메틸옥세탄, 3-에틸-3-아크릴로일옥시메틸옥세탄, 3-메틸-3-메타크릴로일옥시에틸옥세탄, 3-메틸-3-아크릴로일옥시에틸옥세탄, 3-에틸-3-메타크릴로일옥시에틸옥세탄 및 3-에틸-3-아크릴로일옥시에틸옥세탄 등을 들 수 있다.
테트라하이드로푸릴기와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체(b3)로서는 테트라하이드로푸릴기와 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 단량체가 바람직하다. (b3)으로서는 구체적으로 테트라하이드로푸르푸릴아크릴레이트[예를 들어, 비스코트 V#150, 오사카 유기화학공업(주) 제] 및 테트라하이드로푸르푸릴메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
얻어지는 컬러 필터의 내열성, 내약품성 등의 신뢰성을 더욱 높일 수 있다는 점에서, (b)는 (b1)인 것이 바람직하다. 더욱더, 착색 경화성 수지 조성물의 보존 안정성이 우수하다는 점에서, (b1―2)가 더욱 바람직하다.
(c)로서는, 예를 들어 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, sec-부틸(메타)아크릴레이트, tert-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 사이클로펜틸(메타)아크릴레이트, 사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 2-메틸사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 트리사이클로[5.2.1.02,6]데칸-8-일(메타)아크릴레이트(당해 기술분야에서는 관용명으로서「디사이클로펜타닐(메타)아크릴레이트」라고 불리고 있다. 또한,「트리사이클로데실(메타)아크릴레이트」라고 함), 트리사이클로[5.2.1.02,6]데센-8-일(메타)아크릴레이트(당해 기술분야에서는 관용명으로서「디사이클로펜테닐(메타)아크릴레이트」라고 불리고 있음), 디사이클로펜타닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 아다만틸(메타)아크릴레이트, 아릴(메타)아크릴레이트, 프로파길(메타)아크릴레이트, 페닐(메타)아크릴레이트, 나프틸(메타)아크릴레이트 및 벤질(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산 에스테르류;
2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트 및 2-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트 등의 하이드록시기 함유 (메타)아크릴산 에스테르류;
말레인산 디에틸, 푸마르산 디에틸 및 이타콘산 디에틸 등의 디카르본산 디에스테르;
바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-메틸바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-에틸바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-하이드록시바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-하이드록시메틸바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-(2'-하이드록시에틸)바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-메톡시바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-에톡시바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5,6-디하이드록시바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5,6-디(하이드록시메틸)바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5,6-디(2'-하이드록시에틸)바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5,6-디메톡시바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5,6-디에톡시바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-하이드록시-5-메틸바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-하이드록시-5-에틸바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-하이드록시메틸-5-메틸바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-tert-부톡시카르보닐바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-사이클로헥실옥시카르보닐바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-페녹시카르보닐바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5,6-비스(tert-부톡시카르보닐)바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔 및 5,6-비스(사이클로헥실옥시카르보닐)바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔 등의 바이사이클로 불포화 화합물류;
N-페닐말레이미드, N-사이클로헥실말레이미드, N-벤질말레이미드, N-숙신이미딜-3-말레이미드벤조에이트, N-숙신이미딜-4-말레이미드부티레이트, N-숙신이미딜-6-말레이미드카프로에이트, N-숙신이미딜-3-말레이미드프로피오네이트 및 N-(9-아크리디닐)말레이미드 등의 디카르보닐이미드 유도체류;
스티렌, α-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, 비닐톨루엔, p-메톡시스티렌, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 염화 비닐, 염화 비닐리덴, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 아세트산 비닐, 1,3-부타디엔, 이소프렌 및 2,3-디메틸-1,3-부타디엔 등을 들 수 있다.
이들 중에서, 공중합 반응성 및 내열성의 관점에서, 스티렌, 비닐톨루엔, 벤질(메타)아크릴레이트, 트리사이클로[5.2.1.02,6]데칸-8-일(메타)아크릴레이트, 바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, N-페닐말레이미드, N-사이클로헥실말레이미드 및 N-벤질말레이미드 등이 바람직하다.
수지[K1]에 있어서, 각각에서 유래하는 구조 단위의 비율은 수지[K1]을 구성하는 전체 구조 단위에 중에서,
(a)에서 유래하는 구조 단위 ; 2 내지 60 몰%
(b)에서 유래하는 구조 단위 ; 40 내지 98 몰%
인 것이 바람직하고,
(a)에서 유래하는 구조 단위 ; 10 내지 50 몰%
(b)에서 유래하는 구조 단위 ; 50 내지 90 몰%
인 것이 더욱 바람직하다.
수지[K1]의 구조 단위의 비율이 상기의 범위에 있으면, 착색 경화성 수지 조성물의 보존 안정성, 착색 패턴을 형성할 때의 현상성, 및 얻어지는 착색 패턴의 내용제성이 우수해지는 경향이 있다.
수지[K1]은, 예를 들어 문헌「고분자 합성의 실험법」[오츠 타카유키 저, 발행소 (주)화학동인 제 1판 제 1쇄, 1972년 3월 1일 발행]에 기재된 방법 및 상기 문헌에 기재된 인용 문헌을 참고하여 제조할 수 있다.
구체적으로, (a) 및 (b)의 소정량, 중합 개시제 및 용제 등을 반응 용기 내에 넣고, 예를 들어 질소에 의해 산소를 치환함으로써 탈산소 분위기에서 교반하면서, 가열 및 보온하는 제조 방법을 들 수 있다. 더욱이, 여기서 사용되는 중합 개시제 및 용제 등은 특별히 한정되지 않고, 당해 분야에서 통상적으로 사용되고 있는 것을 사용할 수 있다. 중합 개시제로서는, 예를 들어 아조 화합물[2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 등]이나 유기 과산화물(벤조일퍼옥사이드 등)을 들 수 있고, 용제로서는 각각의 모노머를 용해한 것이면 되며, 착색 경화성 수지 조성물의 용제로서 후술하는 용제(E) 등을 들 수 있다.
더욱이, 얻어진 공중합체는 반응 후의 용액을 그대로 사용해도 되고, 농축하거나 희석한 용액을 사용해도 되며, 재침전 등의 방법으로 고체(분체)로서 추출한 것을 사용해도 된다. 특히, 이의 중합 시에 용제로서 후술하는 용제(E)를 사용함으로써, 반응 후의 용액을 그대로 사용할 수 있으므로, 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물의 제조 공정을 간략화할 수 있다.
수지[K2]에 있어서, 각각에서 유래하는 구조 단위의 비율은 수지[K2]를 구성하는 전체 구조 단위 중에서,
(a)에서 유래하는 구조 단위 ; 2 내지 45 몰%
(b)에서 유래하는 구조 단위 ; 2 내지 95 몰%
(c)에서 유래하는 구조 단위 ; 1 내지 65 몰%
인 것이 바람직하고,
(a)에서 유래하는 구조 단위 ; 5 내지 40 몰%
(b)에서 유래하는 구조 단위 ; 5 내지 80 몰%
(c)에서 유래하는 구조 단위 ; 5 내지 60 몰%
인 것이 더욱 바람직하다.
수지[K2]의 구조 단위의 비율이 상기의 범위에 있으면, 착색 경화성 수지 조성물의 보존 안정성, 착색 패턴을 형성할 때의 현상성, 그리고 얻어지는 착색 패턴의 내용제성, 내열성 및 기계 강도가 우수해지는 경향이 있다.
수지[K2]는, 예를 들어 수지[K1]의 제조 방법으로서 기재한 방법과 동일하게 제조할 수 있다.
수지[K3]에 있어서, 각각에서 유래하는 구조 단위의 비율은 수지[K3]을 구성하는 전체 구조 단위 중에서,
(a)에서 유래하는 구조 단위 ; 2 내지 60 몰%
(c)에서 유래하는 구조 단위 ; 40 내지 98 몰%
인 것이 바람직하고,
(a)에서 유래하는 구조 단위 ; 10 내지 50 몰%
(c)에서 유래하는 구조 단위 ; 50 내지 90 몰%
인 것이 더욱 바람직하다.
수지[K3]은, 예를 들어 수지[K1]의 제조 방법으로서 기재한 방법과 동일하게 제조할 수 있다.
수지[K4]는 (a)와 (c)의 공중합체를 얻고, (b)가 가지는 탄소수 2 내지 4개의 고리형 에테르를 (a)가 가지는 카르본산 및/또는 카르본산 무수물에 부가시킴으로써 제조할 수 있다.
먼저, (a)와 (c)의 공중합체를 수지[K1]의 제조 방법으로서 기재한 방법과 동일하게 제조한다. 이 경우, 각각에서 유래하는 구조 단위의 비율은 수지[K3]에서 들은 것과 동일한 비율인 것이 바람직하다.
이어서, 상기 공중합체 중의 (a)에서 유래하는 카르본산 및/또는 카르본산 무수물의 일부에, (b)가 가지는 탄소수 2 내지 4개의 고리형 에테르를 반응시킨다.
(a)와 (c)의 공중합체의 제조에 계속해서, 플라스크 내 분위기를 질소에서 공기로 치환하고, (b), 카르본산 또는 카르본산 무수물과 고리형 에테르와의 반응 촉매[예를 들어, 트리스(디메틸아미노메틸)페놀 등] 및 중합 금지제(예를 들어, 하이드로퀴논 등) 등을 플라스크 내에 넣고, 예를 들어 60 내지 130 ℃에서 1 내지 10시간 반응시킴으로써, 수지[K4]를 제조할 수 있다.
(b)의 사용량은 (a) 100 몰에 대하여, 5 내지 80 몰이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10 내지 75 몰이다. 이 범위로 함으로써, 착색 경화성 수지 조성물의 보존 안정성, 패턴을 형성할 때의 현상성, 그리고 얻어지는 패턴의 내용제성, 내열성, 기계 강도 및 감도의 밸런스가 양호해지는 경향이 있다. 고리형 에테르의 반응성이 높고, 미반응한 (b)가 잔존하기 어려우므로, 수지[K4]에 사용하는 (b)로서는 (b1)이 바람직하고, 더욱더 (b1―1)이 바람직하다.
상기 반응 촉매의 사용량은 (a), (b) 및 (c)의 합계량 100 질량부에 대하여 0.001 내지 5 질량부가 바람직하다. 상기 중합 금지제의 사용량은 (a), (b) 및 (c)의 합계량 100 질량부에 대하여 0.001 내지 5 질량부가 바람직하다.
배합 방법, 반응 온도 및 시간 등의 반응 조건은 제조 설비나 중합에 의한 발열량 등을 고려하여 적당하게 조정할 수 있다. 더욱이, 중합 조건과 동일하게 제조 설비나 중합에 의한 발열량 등을 고려하여, 배합 방법이나 반응 온도를 적당하게 조정할 수 있다.
수지[K5]는 제 1 단계로서 상술한 수지[K1]의 제조 방법과 동일하게 하여, (b)와 (c)의 공중합체를 얻는다. 상기와 동일하게, 얻어진 공중합체는 반응 후의 용액을 그대로 사용해도 되고, 농축 또는 희석한 용액을 사용해도 되며, 재침전 등의 방법으로 고체(분체)로서 추출한 것을 사용해도 된다.
(b) 및 (c)에서 유래하는 구조 단위의 비율은, 상기의 공중합체를 구성하는 전체 구조 단위의 합계 몰수에 대하여, 이하의 범위에 있는 것이 바람직하다.
(b)에서 유래하는 구조 단위 ; 5 내지 95 몰%
(c)에서 유래하는 구조 단위 ; 5 내지 95 몰%
인 것이 바람직하고,
(b)에서 유래하는 구조 단위 ; 10 내지 90 몰%
(c)에서 유래하는 구조 단위 ; 10 내지 90 몰%
인 것이 더욱 바람직하다.
더욱더, 수지[K4]의 제조 방법과 동일한 조건에서, (b)와 (c)의 공중합체가 가지는 (b)에서 유래하는 고리형 에테르에, (a)가 가지는 카르본산 또는 카르본산 무수물을 반응시킴으로써, 수지[K5]를 얻을 수 있다.
상기의 공중합체에 반응시키는 (a)의 사용량은 (b) 100 몰에 대하여, 5 내지 80 몰이 바람직하다. 고리형 에테르의 반응성이 높고, 미반응한 (b)가 잔존하기 어려우므로, 수지[K5]에 사용하는 (b)로서는 (b1)이 바람직하고, 더욱더 (b1―1)이 바람직하다.
수지[K6]은 수지[K5]에 카르본산 무수물을 더 반응시킨 수지이다. 고리형 에테르와 카르본산 또는 카르본산 무수물과의 반응에 의해 발생하는 하이드록시기에, 카르본산 무수물을 반응시킨다.
카르본산 무수물로서는 무수말레인산, 시트라콘산 무수물, 이타콘산 무수물, 3-비닐프탈산 무수물, 4-비닐프탈산 무수물, 3,4,5,6-테트라하이드로프탈산 무수물, 1,2,3,6-테트라하이드로프탈산 무수물, 디메틸테트라하이드로프탈산 무수물, 5,6-디카르복시바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔 무수물(하이믹산 무수물) 등을 들 수 있다. 카르본산 무수물의 사용량은 (a)의 사용량 1 몰에 대하여 0.5 내지 1 몰이 바람직하다.
바인더 수지(A)로서는 구체적으로 3,4-에폭시사이클로헥실메틸(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체, 3,4-에폭시트리사이클로[5.2.1.02.6]데실(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체 등의 수지[K1]; 글리시딜(메타)아크릴레이트/벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체, 글리시딜(메타)아크릴레이트/스티렌/(메타)아크릴산 공중합체, 3,4-에폭시트리사이클로[5.2.1.02.6]데실아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-사이클로헥실말레이미드 공중합체, 3,4-에폭시트리사이클로[5.2.1.02.6]데실아크릴레이트/(메타)아크릴산/비닐톨루엔/디사이클로펜테닐(메타)아크릴레이트 공중합체, 3,4-에폭시트리사이클로[5.2.1.02.6]데실(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/비닐톨루엔 공중합체, 3-메틸-3-(메타)아크릴로일옥시메틸옥세탄/(메타)아크릴산/스티렌 공중합체 등의 수지[K2]; 벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체, 스티렌/(메타)아크릴산 공중합체, 벤질(메타)아크릴레이트/트리사이클로데실(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체 등의 수지[K3]; 벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체에 글리시딜(메타)아크릴레이트를 부가시킨 수지, 트리사이클로데실(메타)아크릴레이트/스티렌/(메타)아크릴산 공중합체에 글리시딜(메타)아크릴레이트를 부가시킨 수지, 트리사이클로데실(메타)아크릴레이트/벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체에 글리시딜(메타)아크릴레이트를 부가시킨 수지 등의 수지[K4]; 트리사이클로데실(메타)아크릴레이트/글리시딜(메타)아크릴레이트의 공중합체에 (메타)아크릴산을 반응시킨 수지, 트리사이클로데실(메타)아크릴레이트/스티렌/글리시딜(메타)아크릴레이트의 공중합체에 (메타)아크릴산을 반응시킨 수지 등의 수지[K5]; 트리사이클로데실(메타)아크릴레이트/글리시딜(메타)아크릴레이트의 공중합체에 (메타)아크릴산을 반응시킨 수지에 더욱더 테트라하이드로프탈산 무수물을 반응시킨 수지 등의 수지[K6] 등을 들 수 있다.
이 중에서도, 바인더 수지(A)로서는 수지[K1], 수지[K2] 및 수지[K3]이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 수지[K2] 및 수지[K3]으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이다. 이러한 수지이면, 착색 경화성 수지 조성물은 현상성에 우수하다. 착색 패턴과 기판과의 밀착성의 관점에서, 수지[K2]가 더욱더 바람직하다.
바인더 수지(A)의 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은 바람직하게 3,000 내지 100,000이고, 더욱 바람직하게는 5,000 내지 50,000이며, 이 중에서도 5,000 내지 35,000이 바람직하고, 더욱더 바람직하게는 5,000 내지 30,000이며, 이 중에서도 6,000 내지 30,000이 바람직하다. 분자량이 상기의 범위에 있으면, 도포막(塗膜) 경도가 향상하고, 잔막율도 높으며, 미노광부의 현상액에 대한 용해성이 양호하므로, 해상도가 향상하는 경향이 있다.
바인더 수지(A)의 분자량 분포[중량 평균 분자량(Mw)/수 평균 분자량(Mn)]는 바람직하게 1.1 내지 6이고, 더욱 바람직하게는 1.2 내지 4이다.
바인더 수지(A)의 산가는 바람직하게 20 내지 170 mg-KOH/g이고, 더욱 바람직하게는 30 내지 170 mg-KOH/g이며, 이 중에서도 40 내지 170 mg-KOH/g이 바람직하고, 이 중에서도 50 내지 170 mg-KOH/g이 바람직하며, 이 중에서도 50 내지 150 mg-KOH/g이 바람직하고, 이 중에서도 60 내지 150 mg-KOH/g이 바람직하며, 이 중에서도 더욱 바람직하게는 60 내지 135 mg-KOH/g이고, 이 중에서도 70 내지 135 mg-KOH/g이 바람직하다. 여기서, 산가는 수지 1 g을 중화하는데 필요한 수산화 칼륨의 양(mg)으로서 측정된 값이고, 예를 들어 수산화 칼륨 수용액을 사용하여 적정함으로써 구할 수 있다.
바인더 수지(A)의 함유량은 착색 경화성 수지 조성물의 고형분에 대하여, 바람직하게는 7 내지 65 질량%이고, 이 중에서도 바람직하게는 10 내지 60 질량%이며, 이 중에서도 더욱 바람직하게는 13 내지 60 질량%이고, 더욱더 바람직하게는 17 내지 55 질량%이다. 바인더 수지(A)의 함유량이 상기의 범위에 있으면, 미노광부의 현상액에 대한 용해성이 높은 경향이 있고, 착색 패턴 형성이 용이하고, 또한 착색 패턴의 해상도 및 잔막율이 향상하는 경향이 있다.
여기서, 고형분이란 착색 경화성 수지 조성물에서 후술하는 용제(E)를 제외한 것을 말한다.
<착색제(B)>
본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은 착색제(B)로서 염료(B―1)와 안료(B―2)를 포함한다. 염료(B―1)의 함유량은, 착색 경화성 수지 조성물 중의 용제(E)의 총중량에 대하여, 바람직하게는 0.0000000001 % 이상 50 % 이하, 더욱 바람직하게는 0.0000000001 % 이상 30 % 이하, 더욱더 바람직하게는 0.0000000001 % 이상 20 % 이하, 보다 더욱더 바람직하게는 0.0000000001 % 이상 10 % 이하이고, 특히 바람직하게는 0.0000000001 % 이상 5 % 이하이다. 또한, 안료(B―2) 100 질량부에 대한 염료(B―1)의 함유량은 바람직하게 1 내지 2000 질량부이고, 더욱 바람직하게는 1 내지 1500 질량부이며, 더욱 바람직하게는 1 내지 1000 질량부이고, 더욱 바람직하게는 1 내지 900 질량부이며, 더욱 바람직하게는 1 내지 800 질량부이고, 더욱 바람직하게는 1 내지 700 질량부이며, 더욱 바람직하게는 1 내지 600 질량부이고, 더욱 바람직하게는 1 내지 500 질량부이며, 더욱 바람직하게는 1 내지 400 질량부이고, 더욱 바람직하게는 1 내지 300 질량부이며, 더욱 바람직하게는 1 내지 200 질량부이고, 더욱 바람직하게는 1 내지 99 질량부이며, 더욱 바람직하게는 2 내지 95 질량부이고, 더욱더 바람직하게는 3 내지 85 질량부이다.
화합물(I)의 함유량은 염료(B―1)와 안료(B―2)의 총량에 대하여, 통상적으로 0.001 질량% 이상 99.999 질량%의 범위에 있고, 1 질량% 이상 99 질량% 이하의 범위가 바람직하며, 1 질량% 이상 90 질량% 이하의 범위가 더욱 바람직하고, 1 질량% 이상 80 질량% 이하의 범위가 더욱 바람직하며, 1 질량% 이상 65 질량% 이하의 범위가 더욱 바람직하고, 1 질량% 이상 60 질량% 이하의 범위가 더욱 바람직하며, 2 질량% 이상 60 질량% 이하의 범위가 더욱 바람직하다.
착색제(B)의 함유량은 착색 경화성 수지 조성물의 고형분에 대하여, 일반적으로는 1 내지 95 질량%이고, 통상적으로는 1 내지 90 질량%이며, 바람직하게는 1 내지 80 질량%이고, 더욱 바람직하게는 1 내지 70 질량%이며, 더욱더 바람직하게는 1 내지 60 질량%이고, 더욱더 보다 바람직하게는 5 내지 60 질량%이며, 특히 바람직하게는 5 내지 55 질량%이고, 가장 바람직하게는 5 내지 50 질량%이다. 상기의 범위에 있으면, 소망하는 분광이나 색 농도를 얻을 수 있다.
<염료(B―1)>
염료(B―1)는 상기한 화합물(I)을 포함한다.
여타 염료로서는 유용성 염료, 산성 염료, 산성 염료의 아민염이나 산성 염료의 술폰아미드 유도체 등의 염료를 들 수 있고, 예를 들어 컬러 인덱스(The Society of Dyers and Colourists 출판)에서 염료로 분류되어 있는 화합물이나, 염색 노트(시키센샤)에 기재되어 있는 공지된 염료를 들 수 있다. 또한, 화학 구조에 의하면, 아조 염료, 안트라퀴논 염료, 트리페닐메탄 염료, 크산텐 염료 및 프탈로시아닌 염료 등을 들 수 있다. 이러한 염료는 단독으로 사용하거나 2종 이상을 병용하여도 된다.
구체적으로는, 이하와 같은 컬러 인덱스(C.I.) 번호의 염료를 들 수 있으나, 이들로 한정되지 않는다.
C.I. 솔벤트 옐로우 4(이하, C.I. 솔벤트 옐로우의 기재를 생략하고, 번호만 기재한다. C.I. 솔벤트 오렌지, C.I. 애시드 옐로우, C.I. 다이렉트 옐로우, C.I. 모던트 옐로우, C.I. 베이직 그린 등 하기하는 여타 염료에 대해서도 동일), 14, 15, 23, 24, 25, 38, 62, 63, 68, 79, 81, 82, 83, 89, 94, 98, 99, 162;
C.I. 솔벤트 레드 24, 45, 49, 90, 91, 118, 119, 122, 124, 125, 127, 130, 132, 160, 218;
C.I. 솔벤트 오렌지 2, 7, 11, 15, 26, 41, 54, 56, 99;
C.I. 솔벤트 그린 1, 5; 등의 C.I. 솔벤트 염료,
C.I. 애시드 옐로우 1, 3, 7, 9, 11, 17, 23, 25, 29, 34, 36, 38, 40, 42, 54, 65, 72, 73, 76, 79, 98, 99, 111, 112, 113, 114, 116, 119, 123, 128, 134, 135, 138, 139, 140, 144, 150, 155, 157, 160, 161, 163, 168, 169, 172, 177, 178, 179, 184, 190, 193, 196, 197, 199, 202, 203, 204, 205, 207, 212, 214, 220, 221, 228, 230, 232, 235, 238, 240, 242, 243, 251;
C.I. 애시드 레드 1, 4, 8, 14, 17, 18, 26, 27, 29, 31, 34, 35, 37, 42, 44, 50, 51, 52, 57, 66, 73, 80, 87, 88, 91, 92, 94, 97, 103, 111, 114, 129, 133, 134, 138, 143, 145, 150, 151, 158, 176, 182, 183, 198, 206, 211, 215, 216, 217, 227, 228, 249, 252, 257, 258, 260, 261, 266, 268, 270, 274, 277, 280, 281, 289, 195, 295, 308, 312, 315, 316, 339, 341, 345, 346, 349, 382, 383, 394, 401, 412, 417, 418, 422, 426;
C.I. 애시드 오렌지 6, 7, 8, 10, 12, 26, 50, 51, 52, 56, 62, 63, 64, 74, 75, 94, 95, 107, 108, 149, 162, 169, 173;
C.I. 애시드 바이올렛 6B, 7, 9, 17, 19, 102;
C.I. 애시드 그린 3, 5, 9, 25, 28; 등의 C.I. 애시드 염료,
C.I. 다이렉트 옐로우 2, 4, 28, 33, 34, 35, 38, 39, 43, 44, 47, 50, 54, 58, 68, 69, 70, 71, 86, 93, 94, 95, 98, 102, 108, 109, 129, 132, 136, 138, 141;
C.I. 다이렉트 레드 79, 82, 83, 84, 91, 92, 96, 97, 98, 99, 105, 106, 107, 172, 173, 176, 177, 179, 181, 182, 184, 204, 207, 211, 213, 218, 220, 221, 222, 232, 233, 234, 241, 243, 246, 250;
C.I. 다이렉트 오렌지 26, 34, 39, 41, 46, 50, 52, 56, 57, 61, 64, 65, 68, 70, 96, 97, 106, 107;
C.I. 다이렉트 바이올렛 47, 52, 54, 59, 60, 65, 66, 79, 80, 81, 82, 84, 89, 90, 93, 95, 96, 103, 104; 등의 C.I. 다이렉트 염료,
C.I. 모던트 옐로우 5, 8, 10, 16, 20, 26, 30, 31, 33, 42, 43, 45, 56, 61, 62, 65;
C.I. 모던트 레드 1, 2, 3, 4, 9, 11, 12, 14, 17, 18, 19, 22, 23, 24, 25, 26, 30, 32, 33, 36, 37, 38, 39, 41, 43, 45, 46, 48, 53, 56, 63, 71, 74, 85, 86, 88, 90, 94, 95;
C.I. 모던트 오렌지 3, 4, 5, 8, 12, 13, 14, 20, 21, 23, 24, 28, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 42, 43, 47, 48;
C.I. 모던트 바이올렛 1, 2, 4, 5, 7, 14, 22, 24, 30, 31, 32, 37, 40, 41, 44, 45, 47, 48, 53, 58; 등의 C.I. 모던트 염료,
C.I. 디스펄스 옐로우 54, 76;
C.I. 리액티브 오렌지 16;
C.I. 리액티브 옐로우 2, 76, 116;
C.I. 베이직 그린 1;
C.I. 배트 그린 1.
<안료(B―2)>
안료(B―2)로서는 특별히 한정되지 않고, 공지된 안료를 사용할 수 있다. 안료(B―2)로서는 바람직하게 프탈로시아닌 안료이고, 더욱 바람직하게는 할로겐화 구리 프탈로시아닌 안료 또는 할로겐화 아연 프탈로시아닌 안료를 들 수 있으며, 이 중에서도 염소화 구리 프탈로시아닌 안료, 브롬화 구리 프탈로시아닌 안료 또는 브롬화 아연 프탈로시아닌 안료가 더욱 바람직하고, 이 중에서도 C.I. 피그먼트 그린 7, C.I. 피그먼트 그린 36 또는 C.I. 피그먼트 그린 58이 더욱더 바람직하다.
이외에, 안료(B―2)로서 포함되는 안료로서는 컬러 인덱스(The Society of Dyers and Colourists 출판)에서 피그먼트로 분류되어 있는 화합물, 예를 들어
C.I. 피그먼트 옐로우(이하, C.I. 피그먼트 옐로우의 기재를 생략하고, 번호만 기재한다. C.I. 피그먼트 오렌지, C.I. 피그먼트 레드, C.I. 피그먼트 블루, C.I. 피그먼트 바이올렛 등 하기하는 여타 염료에 대해서도 동일) 1, 3, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 20, 24, 31, 53, 83, 86, 93, 94, 109, 110, 117, 125, 128, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 153, 154, 166, 173, 180, 194, 214 등의 황색 안료;
C.I. 피그먼트 오렌지 13, 31, 36, 38, 40, 42, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65, 71, 73 등의 오렌지색의 안료;
C.I. 피그먼트 레드 9, 97, 105, 122, 123, 144, 149, 166, 168, 176, 177, 180, 192, 209, 215, 216, 224, 242, 254, 255, 264, 265 등의 적색 안료;
C.I. 피그먼트 블루 15, 15:3, 15:4, 15:6, 60 등의 청색 안료;
C.I. 피그먼트 바이올렛 1, 14, 19, 23, 29, 32, 33, 36, 37, 38 등의 바이올렛색 안료;
C.I. 피그먼트 그린 10, 15, 25, 47 등의 녹색 안료;
C.I. 피그먼트 브라운 23, 25 등의 브라운색 안료;
C.I. 피그먼트 블랙 1, 7 등의 흑색 안료;
등을 들 수 있다.
안료(B―2)는 필요에 따라서 로진 처리, 산성기 또는 염기성기가 도입된 안료 유도체나 안료 분산제 등을 사용한 표면 처리, 고분자 화합물 등에 의한 안료 표면에 대한 그라프트(graft) 처리, 황산 미립화법 등에 의한 미립화 처리, 또는 불순물을 제거하기 위하여 유기 용제나 물 등에 의한 세정 처리, 이온성 불순물의 이온 교환법 등에 의한 제거 처리 등이 실시되어도 된다. 또한, 안료(B―2)는 입자 직경(粒徑)이 균일한 것이 바람직하다. 안료 분산제를 함유시켜 분산 처리를 실시함으로써, 안료(B―2)가 용액 중에 균일하게 분산된 형태의 안료 분산액을 얻을 수 있다. 안료는 각각 단독으로 분산 처리하여도 되고, 복수종을 혼합하여 분산 처리하여도 된다.
상기 안료 분산제로서는 시판의 계면활성제를 사용할 수 있고, 예를 들어 실리콘계, 불소계, 에스테르계, 양이온계, 음이온계, 비이온계, 양성, 폴리에스테르계, 폴리아민계, 아크릴계, 우레탄계 등의 안료 분산제 등을 들 수 있다. 상기 안료 분산제로서는 폴리옥시에틸렌 알킬에테르류, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐에테르류, 폴리에틸렌 글리콜디에스테르류, 소르비탄 지방산 에스테르류, 지방산 변성 폴리에스테르류, 3급 아민 변성 폴리우레탄류, 폴리에틸렌이민류 등 이외에, 상품명 KP[신에츠화학공업(주) 제], 플로렌[쿄에이샤 화학(주) 제], 솔스퍼스[등록상표, 제네카(주) 제], EFKA(BASF 재팬사 제), 아지스퍼[등록상표, 아지노모토 파인테크노(주) 제], Disperbyk(등록상표, 빅케미사 제) 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 사용하거나, 2종 이상을 조합시켜 사용할 수 있다.
안료 분산제를 사용하는 경우, 이의 사용량은 안료 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 100 질량부 이하이고, 더욱 바람직하게는 5 내지 50 질량부이다. 안료 분산제의 사용량이 상기의 범위에 있으면, 더욱 균일한 분산 상태의 안료 분산액이 얻어지는 경향이 있다.
<중합성 화합물(C)>
본 발명의 착색 경화성 수지 조성물에 포함되는 중합성 화합물(C)은 빛이나 열의 작용에 의해 중합 개시제(D)로부터 발생하는 활성 라디칼, 산 등에 의해서 중합을 개시할 수 있는 화합물이면, 특별히 한정되지 않는다. 중합성 화합물(C)로서는 중합성의 탄소-탄소 불포화 결합을 가지는 화합물 등을 들 수 있고, 바람직하게는 단관능(單官能) 모노머, 2관능 모노머, 3관능 이상의 다관능 모노머를 사용할 수 있다.
단관능 모노머의 구체예로서는 노닐페닐카르비톨아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨아크릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, N-비닐피롤리돈 등, 그리고 상술한 (a), (b) 및 (c)를 들 수 있다.
또한, 2관능 모노머의 구체예로서는 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A의 비스(아크릴로일옥시에틸)에테르, 3-메틸펜탄디올디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
이 중에서도, 중합성 화합물(C)은 3관능 이상의 다관능 모노머가 바람직하게 사용될 수 있다. 이와 같은 중합성 화합물로서는, 예를 들어 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨옥타(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨헵타(메타)아크릴레이트, 테트라펜타에리트리톨데카(메타)아크릴레이트, 테트라펜타에리트리톨노나(메타)아크릴레이트, 트리스(2-(메타)아크릴로일옥시에틸)이소시아네이트, 에틸렌글리콜 변성 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 변성 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
이 중에서도, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트가 바람직하다.
이러한 중합성 화합물(C)은 단독으로 사용하거나, 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.
중합성 화합물(C)의 중량 평균 분자량은 바람직하게 150 이상 2,900 이하이고, 더욱 바람직하게는 150 이상 1,500 이하이며, 더욱더 바람직하게는 150 이상 800 이하이고, 특히 바람직하게는 190 이상 700 이하이다.
중합성 화합물(C)의 함유량은 바인더 수지(A)의 함유량을 100 질량%로 했을 때의 질량 분율로, 바람직하게는 1 내지 300 질량%이고, 더욱 바람직하게는 1 내지 200 질량%이며, 더욱 바람직하게는 1 내지 150 질량%이고, 더욱 바람직하게는 1 내지 125 질량%이며, 더욱 바람직하게는 1 내지 100 질량%이고, 더욱 바람직하게는 5 내지 100 질량%이며, 더욱 바람직하게는 5 내지 90 질량%이고, 더욱 바람직하게는 10 내지 90 질량%이며, 더욱 바람직하게는 10 내지 80 질량%이고, 더욱 바람직하게는 15 내지 80 질량%이며, 더욱 바람직하게는 20 내지 80 질량%이고, 더욱더 바람직하게는 30 내지 70 질량%이다. 중합성 화합물(C)의 함유량이 상기의 범위에 있으면, 경화가 충분하게 일어나고, 현상 전후의 막 두께 비율이 향상되며, 패턴에 언더컷(undercut)이 들어가기 어렵게 되어 밀착성이 양호해지는 경향이 있으므로, 바람직하다.
중합성 화합물(C)의 함유량은 고형분의 총량에 대하여 1 내지 70 질량%인 것이 바람직하고, 이 중에서도 2 내지 65 질량%인 것이 바람직하며, 이 중에서도 5 내지 65 질량%인 것이 바람직하고, 이 중에서도 7 내지 65 질량%인 것이 바람직하며, 이 중에서도 더욱 바람직하게는 10 내지 60 질량%이고, 더욱 바람직하게는 13 내지 60 질량%이며, 더욱더 바람직하게는 17 내지 55 질량%이다.
<중합 개시제(D)>
본 발명의 착색 경화성 수지 조성물에 포함되는 중합 개시제(D)는 활성 라디칼 발생제, 산 발생제 등을 들 수 있다. 중합 개시제(D)는 빛이나 열의 작용에 의해 활성 라디칼, 산 등을 발생하고, 중합을 개시할 수 있는 화합물이면 특별히 한정되지 않으며, 공지된 중합 개시제를 사용할 수 있다. 활성 라디칼 발생제는 빛 또는 열의 작용에 의해 활성 라디칼을 발생한다. 중합 개시제(D)로서는 알킬페논 화합물, 바이이미다졸 화합물, 옥심 화합물, 트리아진 화합물 및 아실포스핀옥사이드 화합물이 바람직하다. 이러한 중합 개시제(D)에 중합 개시조제(G)를 병용함으로써, 얻어지는 착색 경화성 수지 조성물은 더욱더 고감도가 되므로, 이를 사용하여 패턴을 형성하면 패턴의 생산성이 향상하므로, 바람직하다.
상기 알킬페논 화합물은 식 (d2)로 나타내는 부분 구조 또는 식 (d3)으로 나타내는 부분 구조를 가지는 화합물이다. 이들의 부분 구조 중에서, 벤젠 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.
Figure pat00133
식 (d2)로 나타내는 부분 구조를 가지는 화합물로서는, 예를 들어 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸술파닐페닐)프로판-1-온, 2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-2-벤질부탄-1-온, 2-(디메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]부탄-1-온 등을 들 수 있다. 일가큐어 369, 907, 379(이상, BASF사 제) 등의 시판품을 사용해도 된다.
식 (d3)으로 나타내는 부분 구조를 가지는 화합물로서는, 예를 들어 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 2-하이드록시-2-메틸-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]프로판-1-온, 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-(4-이소프로페닐페닐)프로판-1-온의 올리고머, α,α-디에톡시아세토페논, 벤질디메틸케탈 등을 들 수 있다.
감도의 관점에서, 알킬페논 화합물로서는 식 (d2)로 나타내는 부분 구조를 가지는 화합물이 바람직하다.
상기 바이이미다졸 화합물은, 예를 들어 식 (d5)로 나타내는 화합물이다.
Figure pat00134
[식 (d5)에서, R51 내지 R56은 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 6 내지 10개의 아릴기를 나타냄]
탄소수 6 내지 10개의 아릴기로서는 페닐기, 톨릴기, 크실릴기, 에틸페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있고, 바람직하게는 페닐기이다.
치환기로서는, 예를 들어 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 4개의 알콕시기 등을 들 수 있다. 할로겐 원자로서는, 예를 들어 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있고, 바람직하게는 염소 원자이다. 탄소수 1 내지 4개의 알콕시기로서는, 예를 들어 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등을 들 수 있고, 바람직하게는 메톡시기이다.
상기의 바이이미다졸 화합물로서는 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐바이이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐바이이미다졸(예를 들어, JPH06-75372-A, JPH06-75373-A 등을 참조), 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐바이이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(알콕시페닐)바이이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(디알콕시페닐)바이이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(트리알콕시페닐)바이이미다졸(예를 들어, JPS48-38403-B, JPS62-174204-A 등을 참조), 4,4',5,5'-위치의 페닐기가 카르보알콕시기로 치환되어 있는 이미다졸 화합물(예를 들어, JPH07-10913-A 등을 참조) 등을 들 수 있고, 바람직하게는 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐바이이미다졸, 하기식으로 나타내는 화합물 및 이들의 혼합물이 바람직하다.
Figure pat00135
상기의 옥심 화합물로서는 식 (D―1)로 나타내는 부분 구조를 가지는 화합물을 들 수 있다. 하기식에서, *는 결합팔을 나타낸다.
Figure pat00136
이와 같은 옥심 화합물로서는, 예를 들어 N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)부탄-1-온-2-이민, N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민, N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)-3-사이클로펜틸프로판-1-온-2-이민, N-아세톡시-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]에탄-1-이민, N-아세톡시-1-[9-에틸-6-{2-메틸-4-(3,3-디메틸-2,4-디옥사사이클로펜타닐메틸옥시)벤조일}-9H-카르바졸-3-일]에탄-1-이민, N-아세톡시-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-3-사이클로펜틸프로판-1-이민, N-벤조일옥시-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-3-사이클로펜틸프로판-1-온-2-이민 등의 화합물이나, 일가큐어(등록상표) OXE01, OXE02(이상, BASF사 제), N-1919(ADEKA사 제) 등의 시판품 등을 들 수 있다.
이 중에서도, N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)부탄-1-온-2-이민, N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민 및 N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)-3-사이클로펜틸프로판-1-온-2-이민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 바람직하고, N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민이 더욱 바람직하다.
상기의 트리아진 화합물로서는 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시나프틸)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시스티릴)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(5-메틸푸란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(푸란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진 등을 들 수 있다.
상기의 아실포스핀옥사이드 화합물로서는 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있다.
상기의 산 발생제로서는, 예를 들어 4-하이드록시페닐디메틸술포늄 p-톨루엔술포네이트, 4-하이드록시페닐디메틸술포늄 헥사플루오로안티모네이트, 4-아세톡시페닐디메틸술포늄 p-톨루엔술포네이트, 4-아세톡시페닐ㆍ메틸ㆍ벤질술포늄 헥사플루오로안티모네이트, 트리페닐술포늄 p-톨루엔술포네이트, 트리페닐술포늄 헥사플루오로안티모네이트, 디페닐요오드늄 p-톨루엔술포네이트, 디페닐요오드늄 헥사플루오로안티모네이트 등의 오늄염류나, 니트로벤질토실레이트류, 벤조인토실레이트류 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 정도이면, 이 분야에서 통상적으로 사용되고 있는 중합 개시제 등을 더욱더 병용할 수 있고, 상기 중합 개시제로서는, 예를 들어 벤조인계 화합물, 벤조페논계 화합물, 티옥산톤계 화합물, 안트라센계 화합물 등을 들 수 있다.
더욱 구체적으로는 이하와 같은 화합물을 들 수 있고, 이들을 각각 단독으로 사용하거나, 2종 이상을 조합시켜 사용할 수 있다.
상기의 벤조인계 화합물로서는, 예를 들어 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르 등을 들 수 있다.
상기의 벤조페논계 화합물로서는, 예를 들어 벤조페논, o-벤조일 안식향산 메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐설파이드, 3,3',4,4'-테트라(tert-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논 등을 들 수 있다.
상기의 티옥산톤계 화합물로서는, 예를 들어 2-이소프로필티옥산톤, 4-이소프로필티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 2,4-디클로로티옥산톤, 1-클로로-4-프로폭시티옥산톤 등을 들 수 있다.
상기의 안트라센계 화합물로서는, 예를 들어 9,10-디메톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디메톡시안트라센, 9,10-디에톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디에톡시안트라센 등을 들 수 있다.
이외에도, 10-부틸-2-클로로아크리돈, 2-에틸안트라퀴논, 벤질, 9,10-페난트렌퀴논, 캄파퀴논, 페닐글리옥실산 메틸, 티타노센 화합물 등이 중합 개시제(D)로서 예시된다.
또한, 중합 개시제(D) 중에서, 연쇄 이동을 일으킬 수 있는 기를 가지는 중합 개시제로서, JP2002-544205-A에 기재되어 있는 중합 개시제를 사용할 수 있다.
상기의 연쇄 이동을 일으킬 수 있는 기를 가지는 중합 개시제는 상기의 공중합체의 구성 성분(A3)으로서도 사용할 수 있다. 그리고, 얻어지는 공중합체는 바인더 수지(A)로서도 사용할 수 있다.
중합 개시제(D)는 바람직하게 알킬페논 화합물, 트리아진 화합물, 아실포스핀옥사이드 화합물, 옥심 화합물 및 바이이미다졸 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 중합 개시제이고, 더욱 바람직하게는 옥심 화합물을 포함하는 중합 개시제이다.
또한, 중합 개시제에 중합 개시조제(G)를 조합시켜 사용할 수 있다. 중합 개시조제(G)로서는 아민계 화합물, 알콕시안트라센계 화합물, 티옥산톤계 화합물 및 카르본산 화합물 등을 들 수 있다.
상기의 아민계 화합물로서는, 예를 들어 트리에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 트리이소프로판올아민, 4-디메틸아미노안식향산 메틸, 4-디메틸아미노안식향산 에틸, 4-디메틸아미노안식향산 이소아밀, 안식향산 2-디메틸아미노에틸, 4-디메틸아미노안식향산 2-에틸헥실, N,N-디메틸파라톨루이딘, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논[통칭, 미힐러 케톤], 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(에틸메틸아미노)벤조페논 등을 들 수 있고, 이 중에서도 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논이 바람직하다.
상기 알콕시안트라센계 화합물로서는 9,10-디메톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디메톡시안트라센, 9,10-디에톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디에톡시안트라센, 9,10-디부톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디부톡시안트라센 등을 들 수 있다.
상기의 티옥산톤계 화합물로서는, 예를 들어 2-이소프로필티옥산톤, 4-이소프로필티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 2,4-디클로로티옥산톤, 1-클로로-4-프로폭시티옥산톤 등을 들 수 있다.
상기 카르본산 화합물로서는 페닐술파닐아세트산, 메틸페닐술파닐아세트산, 에틸페닐술파닐아세트산, 메틸에틸페닐술파닐아세트산, 디메틸페닐술파닐아세트산, 메톡시페닐술파닐아세트산, 디메톡시페닐술파닐아세트산, 클로로페닐술파닐아세트산, 디클로로페닐술파닐아세트산, N-페닐글리신, 페녹시아세트산, 나프틸티오아세트산, N-나프틸글리신, 나프톡시아세트산 등을 들 수 있다.
중합 개시조제(G)는 단독으로 사용하거나, 2종 이상을 조합시켜 사용하여도 된다. 또한, 중합 개시조제(G)로서는 시판되는 것을 사용할 수 있고, 시판되는 중합 개시조제(G)로서는, 예를 들어 상품명「EAB-F」[호도가야 화학공업(주) 제] 등을 들 수 있다.
본 발명의 착색 경화성 수지 조성물에 있어서 중합 개시제(D) 및 중합 개시조제(G)의 조합으로서는, 예를 들어 디에톡시아세토페논/4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸티오페닐)프로판-1-온/4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온/4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 벤질디메틸케탈/4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 2-하이드록시-2-메틸-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]프로판-1-온/4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤/4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 2-하이드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판-1-온의 올리고머/4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온/4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등을 들 수 있다.
중합 개시제(D)의 함유량은 바인더 수지(A) 및 중합성 화합물(C)의 합계량에 대한 질량 분율로, 바람직하게는 0.1 내지 40 질량%, 이 중에서도 바람직하게는 0.1 내지 30 질량부이고, 더욱 바람직하게는 1 내지 30 질량%이며, 이 중에서도 더욱 바람직하게는 1 내지 20 질량부이다.
또한, 중합 개시조제(G)를 사용하는 경우, 이의 사용량은 중합 개시제(D) 1 몰당, 바람직하게는 0.01 몰 이상 10 몰 이하, 더욱 바람직하게는 0.01 몰 이상 5 몰 이하이다.
중합 개시제(D)의 합계량이 상기의 범위에 있으면, 착색 경화성 수지 조성물이 고감도로 되고, 상기의 착색 경화성 수지 조성물을 사용하여 형성된 컬러 필터의 화소부의 강도나, 상기의 화소의 표면에 있어서 평활성이 양호해지는 경향이 있어, 바람직하다.
<용제(E)>
용제(E)는 특별히 한정되지 않으나, 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 용제를 사용할 수 있다. 예를 들어, 에스테르 용제(분자 내에 -COO-를 포함하고, -O-를 포함하지 않는 용제), 에테르 용제(분자 내에 -O-를 포함하고, -COO-를 포함하지 않는 용제), 에테르에스테르 용제(분자 내에 -COO-와 -O-를 포함하는 용제), 케톤 용제(분자 내에 -CO-를 포함하고, -COO-를 포함하지 않는 용제), 알코올 용제(분자 내에 OH를 포함하고, -O-, -CO- 및 -COO-를 포함하지 않는 용제), 방향족 탄화수소 용제, 아미드 용제, 디메틸술폭사이드 등을 들 수 있다.
에스테르 용제로서는 젖산 메틸, 젖산 에틸, 젖산 부틸, 2-하이드록시이소부탄산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 n-부틸, 아세트산 이소부틸, 포름산 펜틸, 아세트산 이소펜틸, 프로피온산 부틸, 부티르산 이소프로필, 부티르산 에틸, 부티르산 부틸, 피루빈산 메틸, 피루빈산 에틸, 피루빈산 프로필, 아세토아세트산 메틸, 아세토아세트산 에틸, 사이클로헥산올 아세테이트, γ-부티로락톤 등을 들 수 있다.
에테르 용제로서는 에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 에틸렌글리콜 모노프로필에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 프로필렌글리콜 모노에틸에테르, 프로필렌글리콜 모노프로필에테르, 프로필렌글리콜 모노부틸에테르, 3-메톡시-1-부탄올, 3-메톡시-3-메틸부탄올, 테트라하이드로푸란, 테트라하이드로피란, 1,4-디옥산, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌글리콜 디에틸에테르, 디에틸렌글리콜 메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜 디프로필에테르, 디에틸렌글리콜 디부틸에테르, 아니솔, 페네톨, 메틸아니솔 등을 들 수 있다.
에테르에스테르 용제로서는 메톡시아세트산 메틸, 메톡시아세트산 에틸, 메톡시아세트산 부틸, 에톡시아세트산 메틸, 에톡시아세트산 에틸, 3-메톡시프로피온산 메틸, 3-메톡시프로피온산 에틸, 3-에톡시프로피온산 메틸, 3-에톡시프로피온산 에틸, 2-메톡시프로피온산 메틸, 2-메톡시프로피온산 에틸, 2-메톡시프로피온산 프로필, 2-에톡시프로피온산 메틸, 2-에톡시프로피온산 에틸, 2-메톡시-2-메틸프로피온산 메틸, 2-에톡시-2-메틸프로피온산 에틸, 3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜 모노프로필에테르아세테이트, 에틸렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜 메틸에테르아세테이트 등을 들 수 있다.
케톤 용제로서는 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온, 아세톤, 2-부탄온, 2-헵탄온, 3-헵탄온, 4-헵탄온, 4-메틸-2-펜탄온, 사이클로펜탄온, 사이클로헥산온, 이소포론 등을 들 수 있다.
알코올 용제로서는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 사이클로헥산올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세린 등을 들 수 있다.
방향족 탄화수소 용제로서는 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등을 들 수 있다.
아미드 용제로서는 N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈 등을 들 수 있다.
이러한 용제는 단독으로 사용하거나, 2종 이상을 병용하여도 된다.
이 중에서도, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 젖산 에틸, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 3-에톡시프로피온산 에틸, 에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 3-메톡시부틸 아세테이트, 3-메톡시-1-부탄올, 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온, N,N-디메틸포름아미드 및 N-메틸피롤리돈이 바람직하고, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜 메틸에테르아세테이트, 젖산 에틸, 3-메톡시부틸 아세테이트, 3-메톡시-1-부탄올, 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온, 3-에톡시프로피온산 에틸 및 N-메틸피롤리돈이 더욱 바람직하다.
본 발명의 착색 경화성 수지 조성물에 있어서 용제(E)의 함유량은 착색 경화성 수지 조성물에 대한 질량 분율로, 바람직하게는 60 내지 95 질량%, 더욱 바람직하게는 75 내지 90 질량%이다. 용제(E)의 함유량이 상기의 범위에 있으면, 스핀 코터(spin coater), 슬릿&스핀 코터(slit & spin coater), 슬릿 코터(slit coater)[다이 코터(die coater), 커튼 플로우 코터(curtain flow coater)라고도 불리움], 잉크젯 등의 도포 장치로 도포했을 때에 도포성이 양호해질 가능성이 있고, 또한 컬러 필터를 형성했을 때에 색 농도가 부족하지 않으므로 표시 특성이 양호해지는 경향이 있어, 바람직하다.
<기타 성분>
본 발명의 착색 경화성 수지 조성물에는 필요에 따라서, 계면활성제, 충진제, 바인더 수지(A) 이외의 고분자 화합물, 밀착 촉진제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 응집 방지제, 유기산, 유기 아미노 화합물, 경화제 등의 첨가제를 병용할 수 있다.
계면활성제로서는 실리콘계 계면활성제, 불소계 계면활성제 및 불소 원자를 가지는 실리콘계 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있다. 이들은 측쇄에 중합성기를 가지고 있어도 된다.
상기의 실리콘계 계면활성제로서는 실록산 결합을 가지는 계면활성제 등을 들 수 있다. 구체적으로는 토레 실리콘 DC3PA, 토레 실리콘 SH7PA, 토레 실리콘 DC11PA, 토레 실리콘 SH21PA, 토레 실리콘 SH28PA, 토레 실리콘 SH29PA, 토레 실리콘 SH30PA, 폴리에테르 변성 실리콘 오일 SH8400[상품명 : 토레실리콘(주) 제], KP321, KP322, KP323, KP324, KP326, KP340, KP341(신에츠실리콘 제), TSF400, TSF401, TSF410, TSF4300, TSF4440, TSF4445, TSF-4446, TSF4452, TSF4460[GE 토시바 실리콘(주) 제] 등을 들 수 있다.
상기의 불소계 계면활성제로서는 플루오로 카본쇄를 가지는 계면활성제 등을 들 수 있다. 구체적으로는 플로라이드(상품명) FC430, 플로라이드 FC431[스미또모 3M(주) 제], 메가팩(상품명, 등록상표) F142D, 메가팩 F171, 메가팩 F172, 메가팩 F173, 메가팩 F177, 메가팩 F183, 메가팩 R30[DIC(주) 제], 에프톱(상품명, 등록상표) EF301, 에프톱 EF303, 에프톱 EF351, 에프톱 EF352(신아키타화성(주) 제], 사프론(상품명) S381, 사프론 S382, 사프론 SC101, 사프론 SC105[아사히 글라스(주) 제], E5844[(주) 다이킨 파인케미컬연구소 제], BM-1000, BM-1100(모두 상품명 : BM Chemie사 제) 등을 들 수 있다.
상기의 불소 원자를 가지는 실리콘계 계면활성제로서는 실록산 결합 및 플루오로 카본쇄를 가지는 계면활성제 등을 들 수 있다. 구체적으로는 메가팩(등록상표) R08, 메가팩 BL20, 메가팩 F475, 메가팩 F477, 메가팩 F443[DIC(주) 제] 등을 들 수 있다.
이러한 계면활성제는 단독으로 사용하거나, 2종류 이상을 조합시켜 사용하여도 된다.
계면활성제의 함유량은 착색 경화성 수지 조성물에 대한 질량 분율로, 바람직하게는 0.0005 질량% 이상 0.6 질량% 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.001 질량% 이상 0.5 질량% 이하이다. 바람직하게는 0.001 질량% 이상 0.2 질량% 이하이고, 바람직하게는 0.002 질량% 이상 0.1 질량% 이하, 더욱 바람직하게는 0.005 질량% 이상 0.07 질량% 이하이다. 계면활성제의 함유량이 상기의 범위에 있으면, 상기 착색 경화성 수지 조성물을 사용하여 형성한 컬러 필터의 화소부의 표면에 있어서 평탄성이 양호해지는 경향이 있어, 바람직하다.
상기의 충진제로서 구체적으로는 글라스(glass), 실리카, 알루미나 등이 예시된다.
상기의, 바인더 수지(A) 이외의 고분자 화합물로서는, 예를 들어 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌글리콜 모노알킬에테르, 폴리플로로알킬아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기의 밀착 촉진제로서 구체적으로는 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-글리시드옥시프로필트리메톡시실란, 3-글리시드옥시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴로일옥시프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다.
상기의 산화 방지제로서 구체적으로는 2,2'-티오비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), 2,6-디-tert-부틸-4-메틸페놀 등을 들 수 있다.
상기의 자외선 흡수제로서는, 예를 들어 2-(2-하이드록시-3-tert-부틸-5-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸 등의 벤조트리아졸계 화합물; 2-하이드록시-4-옥틸옥시벤조페논 등의 벤조페논계 화합물; 2,4-디-tert-부틸페닐-3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤조에이트 등의 벤조에이트계 화합물; 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-헥실옥시페놀 등의 트리아진계 화합물; 등을 들 수 있다.
또한, 응집 방지제로서 구체적으로는 폴리아크릴산 나트륨 등을 들 수 있다.
상기의 유기산은 현상성의 조정에 사용되고, 구체적으로는 포름산(蟻酸), 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 피발산, 카프론산, 디에틸아세트산, 에난트산, 카프릴산 등의 지방족 모노카르본산;
옥살산, 말론산, 호박산, 글루타르산, 아디핀산, 피메린산, 스베린산, 아젤라인산, 세바식산, 브라실산(brassylic acid), 메틸말론산, 에틸말론산, 디메틸말론산, 메틸호박산, 테트라메틸호박산, 사이클로헥산 디카르본산, 이타콘산, 시트라콘산, 말레인산, 푸마르산, 메사콘산 등의 지방족 디카르본산;
트리카르발릴산(carballylic acid), 아코니트산, 캄포로론산(camphoronic acid) 등의 지방족 트리카르본산;
안식향산, 톨루엔산(toluylic acid), 쿠민산(cumin acid), 헤멜리트산(hemellitic acid), 메시틸렌산 등의 방향족 모노카르본산;
프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산 등의 방향족 디카르본산;
트리멜리트산(trimellitic acid), 트리메스산(trimesic acid), 멜로판산(mellophanic acid), 피로멜리트산(pyromellitic acid) 등의 방향족 폴리카르본산; 등을 들 수 있다.
상기의 유기 아미노 화합물로서는, 예를 들어 n-프로필아민, 이소프로필아민, n-부틸아민, 이소부틸아민, sec-부틸아민, tert-부틸아민, n-펜틸아민, n-헥실아민, n-헵틸아민, n-옥틸아민, n-노닐아민, n-데실아민, n-운데실아민, n-도데실아민 등의 모노알킬아민;
사이클로헥실아민, 2-메틸사이클로헥실아민, 3-메틸사이클로헥실아민, 4-메틸사이클로헥실아민 등의 모노사이클로알킬아민;
메틸에틸아민, 디에틸아민, 메틸 n-프로필아민, 에틸 n-프로필아민, 디-n-프로필아민, 디이소프로필아민, 디-n-부틸아민, 디이소부틸아민, 디-sec-부틸아민, 디-tert-부틸아민, 디-n-펜틸아민, 디-n-헥실아민 등의 디알킬아민;
메틸사이클로헥실아민, 에틸사이클로헥실아민 등의 모노알킬모노사이클로알킬아민;
디사이클로헥실아민 등의 디사이클로알킬아민;
디메틸에틸아민, 메틸디에틸아민, 트리에틸아민, 디메틸-n-프로필아민, 디 에틸-n-프로필아민, 메틸 디-n-프로필아민, 에틸 디-n-프로필아민, 트리-n-프로필 아민, 트리이소프로필아민, 트리-n-부틸아민, 트리이소부틸아민, 트리-sec-부틸아민, 트리-tert-부틸아민, 트리-n-펜틸아민, 트리-n-헥실아민 등의 트리알킬아민;
디메틸사이클로헥실아민, 디에틸사이클로헥실아민 등의 디알킬모노사이클로 알킬아민;
메틸디사이클로헥실아민, 에틸디사이클로헥실아민, 트리사이클로헥실아민 등의 모노알킬디사이클로알킬아민;
2-아미노에탄올, 3-아미노-1-프로판올, 1-아미노-2-프로판올, 4-아미노-1-부탄올, 5-아미노-1-펜탄올, 6-아미노-1-헥산올 등의 모노알칸올아민;
4-아미노-1-사이클로헥산올 등의 모노사이클로알칸올아민;
디에탄올아민, 디-n-프로판올아민, 디이소프로판올아민, 디-n-부탄올아민, 디이소부탄올아민, 디-n-펜탄올아민, 디-n-헥산올아민 등의 디알칸올아민;
디(4-사이클로헥산올)아민 등의 디사이클로알칸올아민;
트리에탄올아민, 트리-n-프로판올아민, 트리이소프로판올아민, 트리-n-부탄올아민, 트리이소부탄올아민, 트리-n-펜탄올아민, 트리-n-헥산올아민 등의 트리알칸올아민;
트리(4-사이클로헥산올)아민 등의 트리사이클로알칸올아민;
3-아미노-1,2-프로판디올, 2-아미노-1,3-프로판디올, 4-아미노-1,2-부탄디올, 4-아미노-1,3-부탄디올, 3-디메틸아미노-1,2-프로판디올, 3-디에틸아미노-1,2- 프로판디올, 2-디메틸아미노-1,3-프로판디올, 2-디에틸아미노-1,3-프로판디올 등의 아미노알칸디올;
4-아미노-1,2-사이클로헥산디올, 4-아미노-1,3-사이클로헥산디올 등의 아미노사이클로알칸디올;
1-아미노사이클로펜탄온메탄올, 4-아미노사이클로펜탄온메탄올 등의 아미노기 함유 사이클로알칸온메탄올;
1-아미노사이클로헥산온메탄올, 4-아미노사이클로헥산온메탄올, 4-디메틸아미노사이클로펜탄메탄올, 4-디에틸아미노사이클로펜탄메탄올, 4-디메틸아미노사이클로헥산메탄올, 4-디에틸아미노사이클로헥산메탄올 등의 아미노기 함유 사이클로알칸메탄올;
β-알라닌, 2-아미노부티르산, 3-아미노부티르산, 4-아미노부티르산, 2-아미노이소부티르산, 3-아미노이소부티르산, 2-아미노발레르산, 5-아미노발레르산, 6-아미노카프론산, 1-아미노사이클로프로판카르본산, 1-아미노사이클로헥산카르본실 산, 4-아미노사이클로헥산카르본산 등의 아미노카르본산;
아닐린, o-메틸아닐린, m-메틸아닐린, p-메틸아닐린, p-에틸아닐린, p-n-프로필아닐린, p-이소프로필아닐린, p-n-부틸아닐린, p-tert-부틸아닐린, 1-나프틸아민, 2-나프틸아민, N,N-디메틸아닐린, N,N-디에틸아닐린, p-메틸-N,N-디메틸아닐린 등의 방향족 아민;
o-아미노벤질알코올, m-아미노벤질알코올, p-아미노벤질알코올, p-디메틸아미노벤질알코올, p-디에틸아미노벤질알코올 등의 아미노벤질알코올;
o-아미노페놀, m-아미노페놀, p-아미노페놀, p-디메틸아미노페놀, p-디에틸 아미노페놀 등의 아미노페놀;
m-아미노안식향산, p-아미노안식향산, p-디메틸아미노안식향산, p-디에틸아미노안식향산 등의 아미노안식향산; 등을 들 수 있다.
상기의 경화제로서는, 예를 들어 가열됨에 따라서 바인더 수지(A) 중의 카르복시기와 반응하여 바인더 수지(A)를 가교할 수 있는 화합물, 단독으로 중합하여 착색 패턴을 경화시킬 수 있는 화합물 등을 들 수 있다. 상기의 화합물로서는, 예를 들어 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물 등을 들 수 있다.
여기서, 에폭시 화합물로서는, 예를 들어 비스페놀A계 에폭시 수지, 수소화 비스페놀A계 에폭시 수지, 비스페놀F계 에폭시 수지, 수소화 비스페놀F계 에폭시 수지, 노볼락(novolac)형 에폭시 수지, 여타의 방향족계 에폭시 수지, 지환족(脂環族)계 에폭시 수지, 복소환식 에폭시 수지, 글리시딜에스테르계 수지, 글리시딜아민계 수지, 에폭시화 오일(油) 등의 에폭시 수지나, 이들의 에폭시 수지의 브롬화 유도체, 에폭시 수지 및 이의 브롬화 유도체 이외의 지방족, 지환족 또는 방향족의 에폭시 화합물, 부타디엔의 (공)중합체의 에폭시화물, 이소프렌의 (공)중합체의 에폭시화물, 글리시딜(메타)아크릴레이트의 (공)중합체, 트리글리시딜이소시아네이트 등을 들 수 있다.
에폭시 수지의 시판품으로서는 오르소 크레졸(ortho cresol) 노볼락형 에폭시 수지,「스미에폭시(등록상표) ESCN-195XL-80」[스미또모 화학(주) 제] 등을 들 수 있다.
상기의 옥세탄 화합물로서는, 예를 들어 카보네이트비스옥세탄, 크실렌비스옥세탄, 아디페이트비스옥세탄, 테레프타레이트비스옥세탄, 사이클로헥산디카르본산 비스옥세탄 등을 들 수 있다.
본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은 경화제로서 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물 등을 함유하는 경우에는, 에폭시 화합물의 에폭시기, 옥세탄 화합물의 옥세탄 골격을 개환(開環) 중합시킬 수 있는 화합물을 포함하여도 된다. 상기 화합물로서는, 예를 들어 다가 카르본산, 다가 카르본산 무수물, 산 발생제 등을 들 수 있다.
상기의 다가 카르본산으로서는, 예를 들어 프탈산, 3,4-디메틸프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 피로멜리트산, 트리멜리트산, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르본산, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르본산 등의 방향족 다가 카르본산;
호박산, 글루타르산, 아디핀산, 1,2,3,4-부탄테트라카르본산, 말레인산, 푸마르산, 이타콘산 등의 지방족 다가 카르본산;
헥사하이드로프탈산, 3,4-디메틸테트라하이드로프탈산, 헥사하이드로이소프탈산, 헥사하이드로테레프탈산, 1,2,4-사이클로펜탄트리카르본산, 1,2,4-사이클로헥산트리카르본산, 사이클로펜탄테트라카르본산, 1,2,4,5-사이클로헥산테트라카르본산 등의 지환식 다가 카르본산; 등을 들 수 있다.
상기의 다가 카르본산 무수물로서는, 예를 들어 무수 프탈산, 무수 피로멜리트산, 무수 트리멜리트산, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르본산 2무수물 등의 방향족 다가 카르본산 무수물;
무수 이타콘산, 무수 호박산, 무수 시트라콘산, 무수 도데세닐호박산, 무수 트리카르발릴산, 무수 말레인산, 1,2,3,4-부탄테트라카르본산 2무수물 등의 지방족 다가 카르본산 무수물;
무수 헥사하이드로프탈산, 3,4-디메틸테트라하이드로프탈산 무수물, 1,2,4-사이클로펜탄트리카르본산 무수물, 1,2,4-사이클로헥산트리카르본산 무수물, 사이클로펜탄테트라카르본산 2무수물, 1,2,4,5-사이클로헥산테트라카르본산 2무수물, 무수 하이믹산, 무수 바나드산(vanadic acid) 등의 지환식 다가 카르본산 무수물;
에틸렌글리콜 비스트리멜리테이트산, 글리세린 트리스트릴멜리테이트 무수물 등의 에스테르기 함유 카르본산 무수물; 등을 들 수 있다.
상기의 카르본산 무수물로서는 에폭시 수지 경화제로서 시판되고 있는 것을 사용하여도 된다. 상기의 에폭시 수지 경화제로서는, 예를 들어 상품명「아데카 하드너(ADEKA hardener)(등록상표) EH-700」[(주) ADEKA 제, 상품명「리카시드(RIKACID)(등록상표) HH」(신니혼리카(주) 제)], 상품명「MH-700」[신니혼리카(주) 제] 등을 들 수 있다.
산 발생제로서는, 예를 들어 4-하이드록시페닐디메틸술포늄 p-톨루엔술포네이트, 4-하이드록시페닐디메틸술포늄 헥사플루오로안티모네이트, 4-아세톡시페닐디메틸술포늄 p-톨루엔술포네이트, 4-아세톡시페닐ㆍ메틸ㆍ벤질술포늄 헥사플루오로안티모네이트, 트리페닐술포늄 p-톨루엔술포네이트, 트리페닐술포늄 헥사플루오로안티모네이트, 디페닐요오드늄 p-톨루엔술포네이트, 디페닐요오드늄 헥사플루오로안티모네이트 등의 오늄염류나, 니트로벤질토실레이트류, 벤조인토실레이트류 등을 들 수 있다.
상기의 경화제는 단독으로 사용하거나, 2종 이상을 조합시켜 사용하여도 된다.
<착색 경화성 수지 조성물의 제조 방법>
본 발명의 착색 경화성 수지 조성물을 조제하는 방법으로서는, 예를 들어 염료(B―1), 안료(B―2), 바인더 수지(A), 중합성 화합물(C), 중합 개시제(D), 그리고 필요에 따라서 사용할 수 있는 용제(E), 계면활성제, 중합 개시조제(G) 및 기타 성분을 혼합하는 방법, 또는 용제(E) 중에 있어서 필요에 의해서 안료 분산제를 병존시키고 안료(B―2)를 분산시켜 안료 분산액을 조제하고, 더욱더 용제(E)에 용해된 바인더 수지(A), 염료(B―2), 중합성 화합물(C), 중합 개시제(D) 및 필요에 의해서 여타 첨가제 등을 용해시켜, 안료 분산액과 혼합하고, 필요에 의해서 더욱더 용제(E)를 첨가하는 방법 등을 들 수 있다.
착색 경화성 수지 조성물이 안료(B―2)를 포함하는 경우, 미리 용제(E)의 일부 또는 전부와 혼합하여, 안료의 평균 입자 직경이 0.2 ㎛ 이하 정도로 될 때까지, 비즈밀(beads mill) 등을 사용하여 분산시키는 것이 바람직하다. 이때, 필요에 따라서 상기 안료 분산제, 바인더 수지(A)의 일부 또는 전부를 배합하여도 된다. 이와 같이 하여 얻어진 안료 분산액에, 나머지 성분을 소정의 농도가 되도록 혼합함으로써, 목적의 착색 경화성 수지 조성물을 조제할 수 있다.
화합물(I)은 미리 용제(E)의 일부 또는 전부에 용해시켜 용액을 조제하는 것이 바람직하다. 상기 용액을, 구멍 직경(孔徑) 0.01 내지 1 ㎛ 정도의 필터로 여과하는 것이 바람직하다.
혼합 후의 착색 경화성 수지 조성물을, 구멍 직경 0.01 내지 10 ㎛ 정도의 필터로 여과하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은 통상적으로 용기에 봉입하여 유통, 보관에 제공된다.
<컬러 필터의 제조 방법>
본 발명의 착색 경화성 수지 조성물로부터 착색 패턴을 제조하는 방법으로서는 포토리소그래프법, 잉크젯법, 인쇄법 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 포토리소그래프법이 바람직하다. 포토리소그래프법은 상기 착색 경화성 수지 조성물을 기판에 도포하고, 건조시켜 착색 조성물층을 형성하며, 포토마스크를 끼워서 상기 착색 조성물층을 노광하고, 현상하는 방법이다. 포토리소그래프법에 있어서, 노광 시에 포토마스크를 사용하지 않음, 및/또는 현상하지 않음으로써 상기 착색 조성물층의 경화물인 착색 도포막을 형성할 수 있다. 이와 같이 형성된 착색 패턴이나 착색 도포막이 본 발명의 컬러 필터이다.
제작하는 컬러 필터의 막 두께는 특별히 한정되지 않으나, 목적이나 용도 등에 따라서 적당하게 조정할 수 있고, 예를 들어 0.1 ㎛ 내지 30 ㎛, 바람직하게는 0.1 ㎛ 내지 20 ㎛, 더욱더 바람직하게는 0.5 ㎛ 내지 6 ㎛이며, 1.0 ㎛ 내지 4.0 ㎛이 더욱 바람직하다.
기판으로서는 석영 글라스, 붕규산 글라스, 알루미나규산염 글라스, 표면을 실리카 코팅한 소다 라임 글라스 등의 글라스판이나, 폴리카보네이트, 폴리메타크릴산 메틸, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 수지판, 실리콘, 상기 기판 상에 알루미늄, 은, 은/구리/팔라듐 합금 박막 등을 형성한 것을 사용할 수 있다. 이러한 기판 상에는 별도의 컬러 필터층, 수지층, 트랜지스터, 회로 등이 형성되어 있어도 된다.
포토리소그래프법에 의한 각 색 화소의 형성은 공지된 또는 관용된 장치나 조건에서 실시할 수 있다. 예를 들어, 하기와 같이 하여 제작할 수 있다.
먼저, 착색 경화성 수지 조성물을 기판 상에 도포하고, 가열 건조[프리 베이크(prebake)] 및/또는 감압 건조함으로써 용제 등의 휘발 성분을 제거하여 건조시켜 평활한 착색 조성물층을 얻는다.
도포 방법으로서는 스핀 코트(spin coat)법, 슬릿 코트(slit coat)법, 슬릿&스핀 코트법 등을 들 수 있다.
가열 건조를 실시하는 경우의 온도는 30 ℃ 내지 120 ℃가 바람직하고, 50 ℃ 내지 110 ℃가 더욱 바람직하다. 또한, 가열 시간으로서는 10초간 내지 60분간인 것이 바람직하고, 30초간 내지 30분간인 것이 더욱 바람직하다.
감압 건조를 실시하는 경우에는 50 Pa 내지 150 Pa의 압력 하, 20 ℃ 내지 25 ℃의 온도 범위에서 실시하는 것이 바람직하다.
착색 조성물층의 막 두께는 특별히 한정되지 않으나, 목적으로 하는 컬러 필터의 막 두께에 따라서 적당하게 선택하면 된다.
이어서, 착색 조성물층은 목적의 착색 패턴을 형성하기 위하여 포토마스크를 끼워서 노광시킨다. 상기 포토마스크 상의 패턴은 특별히 한정되지 않으나, 목적으로 하는 용도에 따른 패턴을 사용할 수 있다.
노광에 사용되는 광원으로서는 250 nm 내지 450 nm의 파장의 빛을 발생하는 광원이 바람직하다. 예를 들어, 350 nm 미만의 빛을 이 파장 영역을 자르는(cut) 필터를 사용하여 자르거나, 436 nm 부근, 408 nm 부근, 365 nm 부근의 빛을 이러한 파장 영역을 추출하는 밴드 패스 필터를 사용하여 선택적으로 추출하여도 된다. 구체적으로는 수은등, 발광 다이오드, 메탈할라이드 램프, 할로겐 램프 등을 들 수 있다.
노광면 전체에 균일하게 평행 광선을 조사하거나, 포토마스크와 착색 조성물층이 형성된 기판과의 정확한 위치 조합을 실시할 수 있도록, 마스크 얼라이너(mask aligner) 및 스텝퍼(stepper) 등의 노광 장치를 사용하는 것이 바람직하다.
노광 후의 착색 조성물층을 현상액에 접촉시켜 현상함으로써, 기판 상에 착색 패턴이 형성된다. 현상에 의해, 착색 조성물층의 미노광부가 현상액에 용해되어 제거된다. 현상액으로서는, 예를 들어 수산화 칼륨, 탄산수소나트륨, 탄산나트륨, 수산화 테트라메틸암모늄 등의 알칼리성 화합물의 수용액이 바람직하다. 이러한 알칼리성 화합물의 수용액 내에서의 농도는 바람직하게 0.01 내지 10 질량%이고, 더욱 바람직하게는 0.02 질량% 내지 5 질량%이다. 더욱더, 현상액은 계면활성제를 포함하고 있어도 된다.
현상 방법은 패들(paddle)법, 딥핑(dipping)법 및 스프레이법 등의 어느 것이어도 된다. 더욱더, 현상 시에 기판을 임의의 각도로 기울여도 된다.
현상 후에는 물로 세정하는 것이 바람직하다.
더욱더, 얻어진 착색 패턴에 포스트 베이크(postbake)를 실시하는 것이 바람직하다. 포스트 베이크 온도는 150 ℃ 내지 250 ℃가 바람직하고, 160 ℃ 내지 235 ℃가 더욱 바람직하다. 포스트 베이크 시간은 1분간 내지 120분간이 바람직하고, 10분간 내지 60분간이 더욱 바람직하다.
상기의 착색층으로부터 패턴을 형성하는 것으로는, 하기의 방법이 예시된다. 글라스 기판(#1737; 코닝사 제)의 표면 상에, 착색 경화성 수지 조성물을 스핀 코트법으로 도포한 후, 100 ℃에서 3분간 가열하여 휘발 성분을 휘발시켜 착색 경화성 수지 조성물층을 형성한다. 냉각 후, 이 착색 경화성 수지 조성물층에 포토마스크를 사용하여 i선[파장 365 nm]을 조사한다. i선의 광원으로는, 예를 들어 초고압 수은 램프[HB-75105AA OP1; 우시오전기(주) 제]를 사용할 수 있고, 조사 광량으로서는 통상적으로 150 mJ/㎠ 정도이다. 이어서, 현상액(질량 분율로 수산화 칼륨을 0.05 %, 부틸나프탈렌술폰산 나트륨을 0.2 % 각각 함유하는 수용액)에 침지하여 현상하고, 순수(純水)로 세정한 후, 글라스 기판의 착색층이 얻어진다. 이후, 착색층의 내구성을 향상시키기 위하여, 열처리를 실시하여도 된다. 그 후에, 착색층으로부터 패턴을 형성할 수 있다.
이어서, 컬러 필터를 제조하는 것으로는, 하기의 방법이 예시된다. 글라스 기판(#1737; 코닝사 제)의 표면 상에, 착색 경화성 수지 조성물을 스핀 코트법으로 도포한 후, 100 ℃에서 3분간 가열하여 휘발 성분을 휘발시켜 착색 경화성 수지 조성물층을 형성한다. 냉각 후, 이 착색 경화성 수지 조성물층에 포토마스크를 끼워서 글라스 1/3에 걸쳐 i선[파장 365 nm]을 조사한다. i선의 광원으로는, 예를 들어 초고압 수은 램프[예를 들어, HB-75105AA OP1; 우시오전기(주) 제]를 사용할 수 있고, 조사 광량으로서는 통상적으로 150 mJ/㎠ 정도이다. 이어서, 현상액(질량 분율로 수산화 칼륨을 0.05 %, 부틸나프탈렌술폰산 나트륨을 0.2 % 각각 함유하는 수용액)에 침지하여 현상하고, 순수(純水)로 세정하면, 글라스 기판의 1/3면에 걸쳐 형성된 착색층이 얻어진다. 필요에 의해, 180 내지 230 ℃에서 20 내지 60분간 가열 처리를 실시한다. 이어서, 상기의 각 공정을 상이한 색상의 착색 경화성 수지 조성물을 사용하여 반복해서, 컬러 필터를 얻을 수 있다.
<액정 표시 장치의 제조 방법>
이어서, 액정 표시 장치를 제조하는 것으로는, 하기의 방법이 예시된다. 상기에서 얻어진 컬러 필터 상에, ITO, 배향막, 러빙(rubbing) 공정을 거친 기판과 TFT 기판을 스페이서(spacer)를 끼워서 접착시켜, 액정을 주입함으로써 액정 표시 장치를 제조할 수 있다.
본 발명의 착색 경화성 수지 조성물에 의하면, 착색제가 승화하지 않고, 특히 고명도의 컬러 필터를 제작할 수 있다. 상기 컬러 필터는 표시 장치(예를 들어, 액정 표시 장치, 유기 EL 장치, 전자 페이퍼 등) 및 고체 촬상 소자 등에 사용되는 컬러 필터로서 유용하다.
실시예
다음의 실시예를 들면서, 본 발명을 더욱더 구체적으로 설명한다. 예시 중에서,「%」및「부」는 특별히 기재하지 않는 한, 질량% 및 질량부이다.
이하의 합성예에 있어서, 화합물의 구조는 NMR(Bruker AVANCE 400; (주) Bruker 제) 또는 질량 분석(LC; Agilent 제 1200형, MASS; Agilent 제 LC/MS D6130형)으로 확인하였다.
수지의 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw) 및 수 평균 분자량(Mn)의 측정은 GPC법에 따라 이하의 조건에서 실시되었다.
장치 ; HLC-8120GPC[토소(주) 제]
컬럼 ; TSK-GELG2000HXL
컬럼 온도 ; 40 ℃
용매 ; THF
유속 ; 1.0 mL/분
피검액 고형분 농도 ; 0.001 내지 0.01 질량%
주입량 ; 50 ㎕
검출기 ; RI
교정용 표준 물질 ; TSK STANDARD POLYSTYRENE F-40, F-4, F-288, A-2500, A-500[토소(주) 제]
상기에서 얻어진 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량 및 수 평균 분자량의 비(Mw/Mn)를 분자량 분포로 하였다.
합성예 1 : 상기 식 (I―1)로 나타내는 화합물[이하, 화합물(I―1)로 기재함]의 합성
<7-디에틸아미노쿠마린의 합성>
Figure pat00137
식 (p1―1)로 나타내는 4-디에틸아미노살리실알데히드 1.93 g(10 mmol)과, 식 (p5―1)로 나타내는 말론산 디에틸 3.20 g(20 mmol)과, 피페리딘 1 mL을 50 mL의 무수 에탄올에 용해하였다. 이어서, 환류 조건 하에서 6시간 교반하면서 반응을 실시하였다. 반응 종료 후, 에탄올을 감압 증발시켜 제거(留去)하고, 반응 혼합물에 진한 염산 10 mL과 빙초산 10 mL을 첨가하여, 6시간 더 교반하였다. 반응 혼합물을 실온까지 냉각한 후, 200 mL의 얼음물 내에 넣어 더욱더 냉각하고, 이어서 반응 혼합물에 30 질량% 수산화 나트륨 수용액을 적하함으로써, 반응 혼합물의 pH를 약 5로 조정하였다. 반응 혼합물을 30분간 교반한 후, 생성된 침전물을 여과하고, 물로 세정하여 건조하였다. 그 후에, 얻어진 침전물을 톨루엔으로 재결정함으로써, 식 (p2―1)로 나타내는 7-디에틸아미노쿠마린을 얻었다. 수량은 1.74 g(8.0 mmol), 수율은 80 %이었다.
<식 (p2―1)로 나타내는 화합물의 동정>
(질량 분석) 이온화 모드 = ESI+ : m/z=[M+H]+ 218.1
Exact Mass : 217.1
<7-디에틸아미노쿠마린-3-알데히드의 합성>
Figure pat00138
염화 포스포릴 2 mL를 넣은 반응 용기에, 0 ℃, 질소 분위기 하에서 탈수 디메틸포름아미드 2 mL를 서서히 적하한 후, 실온까지 승온하고 30분간 교반하였다. 이어서, 식 (p2―1)로 나타내는 7-디에틸아미노쿠마린 1.50 g(6.91 mmol)을 탈수 디메틸포름아미드 10 mL에 용해시켜 반응 용기에 넣고, 50 ℃에서 12시간 교반하였다. 반응 혼합물을 200 mL의 얼음물 내에 넣고, 20 질량% 수산화 나트륨 수용액을 첨가하였다. 생성된 침전물을 여과하고, 물로 세정하여 건조하였다. 그 후에, 얻어진 침전물을 에탄올로 재결정함으로써, 식 (p3―1)로 나타내는 7-디에틸아미노쿠마린-3-알데히드를 얻었다. 수량은 1.20 g(4.89 mmol), 수율은 70 %이었다.
<식 (p3―1)로 나타내는 화합물의 동정>
(질량 분석) 이온화 모드 = ESI+ : m/z=[M+H]+ 246.1
Exact Mass : 245.1
<화합물(I―1)의 합성>
Figure pat00139
식 (p3―1)로 나타내는 7-디에틸아미노쿠마린-3-알데히드 2.0 g(8.15 mmol)과, 식 (p4―1)로 나타내는 2,2-비스(3-아미노-4-하이드록시페닐)헥사플루오로프로판 1.49 g(4.08 mmol)과, 아세트산 나트륨 12.6 g(163 mmol)을 빙초산 40 mL에 용해시켜, 90 ℃에서 10시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 200 mL의 물 내에 넣었다. 생성된 침전물을 여과하여 디클로로메탄에 용해시키고, 물과 함께 분액 깔대기(漏斗)에 넣고 세정하였다. 분액 깔대기로부터 회수한 디클로로메탄층을 황산 나트륨으로 건조한 후, 실리카겔 컬럼크로마토그래피로 정제함으로써, 화합물(I―1)을 얻었다. 수량은 1.67 g(2.04 mmol), 수율은 50 %이었다.
<식 (I―1)로 나타내는 화합물의 동정>
(질량 분석) 이온화 모드 = ESI+ : m/z=[M+H]+ 817.3
Exact Mass : 816.2
합성예 2
Figure pat00140
4-(디부틸아미노)살리실알데히드(2.49 g, 10 mmol), 시아노아세트산 에틸(1.13 g, 10 mmol) 및 2,2-비스(3-아미노-4-하이드록시페닐)헥사플루오로프로판(1.83 g, 5.0 mmol)을 n-펜탄올(22 g, 250 mmol)에 용해시키고, 안식향산(0.41 g, 3.4 mmol)을 첨가하여 질소 기류 하에서 135 ℃에서 7시간 교반하였다. 반응 종료 후, n-펜탄올을 감압 증발시켜 제거하고, 잔여물을 톨루엔에 용해시키고 물로 세정하였다. 톨루엔층을 황산 나트륨으로 건조한 후에 농축하고, 실리카겔 컬럼크로마토그래피(헥산/아세트산 에틸)로 정제하여, 식 (I―44)로 나타내는 화합물(1.39 g, 1.5 mmol)을 30 %의 수율로 얻었다. 1H-NMR로 식 (I―44)로 나타내는 화합물의 구조를 확인하였다.
<식 (I―44)로 나타내는 화합물의 동정>
Figure pat00141

합성예 3
2,2-비스(3-아미노-4-하이드록시페닐)헥사플루오로프로판[도쿄카세이공업(주) 제] 10.1 부, 4-(비스(2-에틸헥실)아미노)살리실알데히드(특표 2007-508275에 기재된 방법에 따라서 합성됨) 20.0 부, 안식향산[도쿄카세이공업(주) 제] 2.30 부, 1-펜탄올[도쿄카세이공업(주) 제] 140 부 및 시아노아세트산 에틸[도쿄카세이공업(주) 제] 6.26 부를 혼합하고, 120 ℃에서 3시간 교반하였다. 이 반응용액에 4-(비스(2-에틸헥실)아미노)살리실알데히드(특표 2007-508275에 기재된 방법에 따라서 합성됨) 20.0 부, 안식향산[도쿄카세이공업(주) 제] 2.32 부, 1-펜탄올[도쿄카세이공업(주) 제] 20.0 부 및 시아노아세트산 에틸[도쿄카세이공업(주) 제] 6.26 부를 첨가하고, 120 ℃에서 12시간 교반하였다. 상기의 반응액을 실온까지 냉각한 후, 용매를 증발시켜 제거하여, 잔여물을 얻었다. 이 잔여물을 컬럼크로마토그래피로 정제하여, 식 (I―259)로 나타내는 화합물 6.71 부를 얻었다.
Figure pat00142
<식 (I―259)로 나타내는 화합물의 동정>
(질량 분석) 이온화 모드 = ESI+ : m/z=[M+H]+ 1153.6
Exact Mass : 1152.6
합성예 4
레조르시놀[도쿄카세이공업(주) 제] 275 부와 n-헥실아민[도쿄카세이공업(주) 제] 101 부를 혼합하고, 150 내지 155 ℃에서 생성되는 물을 제거하면서, 20시간 교반하였다. 방랭(放冷) 후, 반응 혼합물을 톨루엔 433 부에 용해시키고, 이 톨루엔 용액을 물 1000 부로 3회 세정하였다. 이 톨루엔 용액에 무수 황산 마그네슘 50 부를 첨가하여 교반한 후, 여과하였다. 여과액의 용매를 증발시켜 제거하여 조생성물(粗生成物)을 얻었다. 이 조생성물을 톨루엔 234 부에 용해시키고, 0 ℃ 이하에서 교반하여, 결정물(晶析物)을 여과하여 모았다. 이 결정물을 50 ℃에서 감압 건조하여, 식 (pt1)로 나타내는 화합물 95.7 부를 얻었다.
Figure pat00143
<식 (pt1)로 나타내는 화합물의 동정>
(질량 분석) 이온화 모드 = ESI+ : m/z=[M+H]+ 194.2
Exact Mass : 193.2
식 (pt1)로 나타내는 화합물 95.3 부와 물 48.0 부를 혼합하고, 80 ℃에서 교반하였다. 계속해서, 1-브로모-2-에틸헥산[도쿄카세이공업(주) 제] 107 부를 첨가하면서, 80 ℃에서 3시간 교반한 후, 48 % 수산화나트륨 수용액 22.4 부를 첨가하였다. 이 혼합물을 110 ℃에서 18시간 교반하였다. 방랭 후, 반응 혼합물을 10 % 수산화나트륨 수용액을 사용하여 pH를 5로 조정하고, 톨루엔 130 부를 첨가하여 교반하고, 톨루엔층을 추출하였다. 톨루엔 추출액을 물 500 부로 2회 세정하고, 무수 황산 마그네슘 25.0 부를 첨가하여 교반하고, 여과하였다. 여과액의 용매를 증발시켜 제거하여, 식 (pt2)로 나타내는 화합물을 주성분으로 포함하는 잔여물 154 부를 얻었다.
Figure pat00144
<식 (pt2)로 나타내는 화합물의 동정>
(질량 분석) 이온화 모드 = ESI+ : m/z=[M+H]+ 306.3
Exact Mass : 305.3
얻어진 식 (pt2)로 나타내는 화합물을 주성분으로 포함하는 잔여물 154 부와 N,N-디메틸포름아미드 597 부를 혼합하고, -6 ℃ 내지 3 ℃에서 교반하였다. 여기에, 액체 온도를 -6 ℃ 내지 3 ℃로 유지하면서, 염화 포스포릴[와코준야쿠공업(주) 제] 258 부를 첨가하였다. 이 혼합물을 실온에서 1시간 교반한 후, 60 ℃에서 4시간 교반하였다. 방랭 후, 반응 혼합물을 얼음 1500 부에 첨가하고, 48 % 수산화나트륨 수용액을 사용하여 중화하였다. 여기에 톨루엔 867 부를 첨가하여, 톨루엔층을 추출하였다. 이 톨루엔 추출액을 15 % 염화나트륨 수용액 1200 부로 2회 세정하였다. 이 톨루엔 추출액에 무수 황산 마그네슘 60.0 부를 첨가하여 교반한 후, 여과하였다. 여과액의 용매를 증발시켜 제거하여, 잔여물을 얻었다. 이 잔여물을 컬럼크로마토그래피로 정제하여, 식 (pt3)으로 나타내는 화합물 94.4 부를 얻었다.
Figure pat00145
<식 (pt3)으로 나타내는 화합물의 동정>
(질량 분석) 이온화 모드 = ESI+ : m/z=[M+H]+ 334.3
Exact Mass : 333.3
2,2-비스(3-아미노-4-하이드록시페닐)헥사플루오로프로판[도쿄카세이공업(주) 제] 10.2 부, 식 (pt3)으로 나타내는 화합물 18.5 부, 안식향산[도쿄카세이공업(주) 제] 2.31 부, 1-펜탄올[도쿄카세이공업(주) 제] 140 부 및 시아노아세트산 에틸[도쿄카세이공업(주) 제] 6.27 부를 혼합하고, 120 ℃에서 3시간 교반하였다. 이 반응용액에 식 (pt3)으로 나타내는 화합물 18.5 부, 안식향산[도쿄카세이공업(주) 제] 2.35 부, 1-펜탄올[도쿄카세이공업(주) 제] 10.0 부 및 시아노아세트산 에틸[도쿄카세이공업(주) 제] 6.30 부를 혼합하고, 120 ℃에서 12시간 교반하였다. 상기의 반응액을 실온까지 냉각한 후, 용매를 증발시켜 제거하여, 잔여물을 얻었다. 이 잔여물을 컬럼크로마토그래피로 정제하여, 식 (I―1592)로 나타내는 화합물 5.63 부를 얻었다.
Figure pat00146
<식 (I―1592)로 나타내는 화합물의 동정>
(질량 분석) 이온화 모드 = ESI+ : m/z=[M+H]+ 1097.6
Exact Mass : 1096.6
합성예 5
레조르시놀 138 부에 2-에틸헥실아민 64.5 부를 첨가하고, 이 혼합물을 150 ℃ 내지 155 ℃에서 생성된 물을 제거하면서 18시간 교반하였다. 방랭 후, 반응 혼합물에 톨루엔 250 부를 첨가하고, 물 500 부로 3회 세정하였다. 이 톨루엔 용액에 무수 황산 마그네슘 20.0 부를 첨가하여 교반한 후, 여과하였다. 여과액의 용매를 증발시켜 제거하여, 식 (pt4)로 나타내는 화합물을 주성분으로 포함하는 잔여물을 113 부 얻었다.
Figure pat00147
<식 (pt4)로 나타내는 화합물의 동정>
(질량 분석) 이온화 모드 = ESI+ : m/z=[M+H]+ 222.2
Exact Mass : 221.2
얻어진 식 (pt4)로 나타내는 화합물을 주성분으로 포함하는 잔여물을 58.5 부에 물 23.0 부를 첨가하고, 교반하면서, 액체 온도를 60 ℃로 하였다. 이 온도에서, 황산 디에틸 39.3 부와 48 % 수산화나트륨 수용액 10.6 부를 첨가하면서 9시간 교반하였다. 그 후에, 60 ℃ 하에서 5시간 교반하였다. 방랭 후, 반응 혼합물을 10 % 수산화나트륨 수용액으로 중화하고, 톨루엔 300 부를 첨가하였다. 이 톨루엔 용액을 물 500 부로 3회 세정하였다. 이 톨루엔 용액에 무수 황산 마그네슘 20.0 부를 첨가하여 교반한 후, 여과하였다. 여과액의 용매를 증발시켜 제거하여, 식 (pt5)로 나타내는 화합물을 주성분으로 포함하는 잔여물을 67.5 부 얻었다.
Figure pat00148
<식 (pt5)로 나타내는 화합물의 동정>
(질량 분석) 이온화 모드 = ESI+ : m/z=[M+H]+ 250.2
Exact Mass : 249.2
얻어진 식 (pt5)로 나타내는 화합물을 주성분으로 포함하는 잔여물을 67.5 부에 N,N-디메틸포름아미드 323 부를 첨가하였다. 이 혼합 용액의 온도를 -6 ℃ 내지 4 ℃로 유지하면서, 옥시 염화인 105 부를 첨가하였다. 이 반응액의 온도를 실온으로 되돌리고, 1시간 교반한 후, 반응액의 온도를 60 ℃로 올려서 3시간 교반하였다. 방랭 후, 반응 혼합물을 얼음물 1500 부에 첨가하고, 교반하면서 48 % 수산화나트륨 수용액을 첨가하여 중화하였다. 여기에 톨루엔 500 부를 첨가하고, 톨루엔층을 추출하였다. 이 톨루엔 용액을 물 1000 부로 세정하였다. 이어서, 이 톨루엔 용액을 포화 염화나트륨 수용액 1500 부로 세정하였다. 이 톨루엔 용액에 무수 황산 마그네슘 25.0 부를 첨가하여 교반한 후, 여과하였다. 여과액의 용매를 증발시켜 제거하여, 잔여물을 얻었다. 이 잔여물을 컬럼크로마토그래피로 정제하여, 식 (pt6)으로 나타내는 화합물 36.7 부를 얻었다.
Figure pat00149
<식 (pt6)으로 나타내는 화합물의 동정>
(질량 분석) 이온화 모드 = ESI+ : m/z=[M+H]+ 278.2
Exact Mass : 277.2
2,2-비스(3-아미노-4-하이드록시페닐)헥사플루오로프로판[도쿄카세이공업(주) 제] 13.2 부, 식 (pt6)으로 나타내는 화합물 20.0 부, 안식향산[도쿄카세이공업(주) 제] 3.00 부, 1-펜탄올[도쿄카세이공업(주) 제] 180 부 및 시아노아세트산 에틸[도쿄카세이공업(주) 제] 8.16 부를 혼합하고, 120 ℃에서 3시간 교반하였다. 이 반응용액에 식 (pt6)으로 나타내는 화합물 20.0 부, 안식향산[도쿄카세이공업(주) 제] 3.10 부, 1-펜탄올[도쿄카세이공업(주) 제] 20.0 부 및 시아노아세트산 에틸[도쿄카세이공업(주) 제] 8.20 부를 혼합하고, 120 ℃에서 12시간 교반하였다. 상기의 반응액을 실온까지 냉각한 후, 용매를 증발시켜 제거하여, 잔여물을 얻었다. 이 잔여물을 컬럼크로마토그래피로 정제하여, 식 (I―1549)로 나타내는 화합물 8.17 부를 얻었다.
Figure pat00150
<식 (I―1549)로 나타내는 화합물의 동정>
(질량 분석) 이온화 모드 = ESI+ : m/z=[M+H]+ 985.4
Exact Mass : 984.4
합성예 6
환류 냉각기, 적하 깔대기(dropping funnel) 및 교반기를 구비한 플라스크 내에 질소를 적당량 흐르게 하여 질소 분위기로 하고, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 100 부를 넣어, 교반하면서 85 ℃까지 가열하였다. 이어서, 상기 플라스크 내에, 메타크릴산 19 부, 3,4-에폭시트리사이클로[5.2.1.02.6]데칸-8-일아크릴레이트 및 3,4-에폭시트리사이클로[5.2.1.02.6]데칸-9-일아크릴레이트의 혼합물(함유비는 몰 비로 50:50) 171 부를 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 40 부에 용해시킨 용액을 적하 펌프(pump)를 사용하여 약 5시간에 걸쳐서 적하하였다. 한편, 중합 개시제 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 26 부를 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 120 부에 용해시킨 용액을 별도의 적하 펌프를 사용하여, 약 5시간에 걸쳐서 플라스크 내에 적하하였다. 중합 개시제의 적하가 종료된 후, 약 3시간 동일한 온도로 유지하고, 이후에 실온까지 냉각하여, 고형분 43.5 %, 산가는 53 mgKOH/g(고형분 환산)의 공중합체[수지(A―1)]의 용액을 얻었다. 얻어진 수지(A―1)의 중량 평균 분자량(Mw)은 8000, 분자량 분포(Mw/Mn)는 1.98이었다.
Figure pat00151

실시예 1
안료(B―2) : C.I. 피그먼트 그린 7 (안료) 59 부,
아크릴계 안료 분산제 26 부,
바인더 수지(A) : 수지(A―1)(고형분 환산) 21 부, 및
용제(E) : 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 380 부
를 혼합하고, 비즈밀(beads mill)을 사용하여 안료를 충분하게 분산시킨 안료 분산액;
염료(B―1) : 식 (I―1)로 나타내는 화합물 4.3 부;
바인더 수지(A) : 수지(A―1)(고형분 환산) 6.9 부;
중합성 화합물(C) : 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트[KAYARAD(등록상표) DPHA; 니혼카야쿠(주) 제] 27 부;
중합 개시제(D) : N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민[일가큐어(등록상표) OXE-01; BASF 재팬사 제; O-아실옥심 화합물] 5.5 부;
용제(E) : 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 9.0 부;
용제(E) : 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온 460 부; 그리고
계면활성제 : 폴리에테르 변성 실리콘 오일[토레 실리콘 SH8400; 토레 다우코닝(주) 제] 0.15 부
를 혼합하여 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 2
안료(B―2) : C.I. 피그먼트 그린 7(안료) 55 부,
아크릴계 안료 분산제 25 부,
바인더 수지(A) : 수지(A―1)(고형분 환산) 19 부, 및
용제(E) : 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 360 부
를 혼합하고, 비즈밀(beads mill)을 사용하여 안료를 충분하게 분산시킨 안료 분산액;
염료(B―1) : 식 (I―1)로 나타내는 화합물 8.5 부;
바인더 수지(A) : 수지(A―1)(고형분 환산) 9.3 부;
중합성 화합물(C) : 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트[KAYARAD(등록상표) DPHA; 니혼카야쿠(주) 제] 28 부;
중합 개시제(D) : N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민[일가큐어(등록상표) OXE-01; BASF 재팬사 제; O-아실옥심 화합물] 5.7 부;
용제(E) : 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 12 부;
용제(E) : 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온 480 부; 그리고
계면활성제 : 폴리에테르 변성 실리콘 오일[토레 실리콘 SH8400; 토레 다우코닝(주) 제] 0.15 부
를 혼합하여 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 3
안료(B―2) : C.I. 피그먼트 그린 7(안료) 46 부,
아크릴계 안료 분산제 21 부,
바인더 수지(A) : 수지(A―1)(고형분 환산) 16 부, 및
용제(E) : 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 300 부
를 혼합하고, 비즈밀(beads mill)을 사용하여 안료를 충분하게 분산시킨 안료 분산액;
염료(B―1) : 식 (I―1)로 나타내는 화합물 17 부;
바인더 수지(A) : 수지(A―1)(고형분 환산) 14 부;
중합성 화합물(C) : 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트[KAYARAD(등록상표) DPHA; 니혼카야쿠(주) 제] 30 부;
중합 개시제(D) : N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민[일가큐어(등록상표) OXE-01; BASF 재팬사 제; O-아실옥심 화합물] 6.0 부;
용제(E) : 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 18 부;
용제(E) : 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온 530 부; 그리고
계면활성제 : 폴리에테르 변성 실리콘 오일[토레 실리콘 SH8400; 토레 다우코닝(주) 제] 0.15 부
를 혼합하여 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 4
안료(B―2) : C.I. 피그먼트 그린 7 (안료) 38 부,
아크릴계 안료 분산제 17 부,
바인더 수지(A) : 수지(A―1)(고형분 환산) 13 부, 및
용제(E) : 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 240 부
를 혼합하고, 비즈밀(beads mill)을 사용하여 안료를 충분하게 분산시킨 안료 분산액;
염료(B―1) : 식 (I―1)로 나타내는 화합물 26 부;
바인더 수지(A) : 수지(A―1)(고형분 환산) 19 부;
중합성 화합물(C) : 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트[KAYARAD(등록상표) DPHA; 니혼카야쿠(주) 제] 32 부;
중합 개시제(D) : N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민[일가큐어(등록상표) OXE-01; BASF사 제; O-아실옥심 화합물] 6.4 부;
용제(E) : 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 24 부;
용제(E) : 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온 580 부; 그리고
계면활성제 : 폴리에테르 변성 실리콘 오일[토레 실리콘 SH8400; 토레 다우코닝(주) 제] 0.15 부
를 혼합하여 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 5
안료(B―2) : C.I. 피그먼트 그린 7(안료) 34 부,
아크릴계 안료 분산제 15 부,
바인더 수지(A) : 수지(A―1)(고형분 환산) 12 부, 및
용제(E) : 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 220 부
를 혼합하고, 비즈밀(beads mill)을 사용하여 안료를 충분하게 분산시킨 안료 분산액;
염료(B―1) : 식 (I―1)로 나타내는 화합물 29 부;
바인더 수지(A) : 수지(A―1)(고형분 환산) 21 부;
중합성 화합물(C) : 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트[KAYARAD(등록상표) DPHA; 니혼카야쿠(주) 제] 33 부;
중합 개시제(D) : N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민[일가큐어(등록상표) OXE-01; BASF사 제; O-아실옥심 화합물] 6.5 부;
용제(E) : 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 27 부;
용제(E) : 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온 600 부; 그리고
계면활성제 : 폴리에테르 변성 실리콘 오일[토레 실리콘 SH8400; 토레 다우코닝(주) 제] 0.15 부
를 혼합하여 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 6
용제(E)의 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온을 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트로 바꾼 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 7
용제(E)의 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온을 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트로 바꾼 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 8
용제(E)의 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온을 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트로 바꾼 것 이외에는, 실시예 3과 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 9
용제(E)의 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온을 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트로 바꾼 것 이외에는, 실시예 4와 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 10
용제(E)의 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온을 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트로 바꾼 것 이외에는, 실시예 5와 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 11
용제(E)의 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온을 젖산 에틸로 바꾼 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 12
용제(E)의 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온을 젖산 에틸로 바꾼 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 13
용제(E)의 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온을 프로필렌글리콜 모노메틸에테르로 바꾼 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 14
안료(B―2)의 C.I. 피그먼트 그린 7(안료)을 C.I. 피그먼트 그린 36(안료)로 바꾼 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 15
안료(B―2)의 C.I. 피그먼트 그린 7(안료)을 C.I. 피그먼트 그린 58(안료)로 바꾼 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 16
안료(B―2)의 C.I. 피그먼트 그린 7(안료)을 C.I. 피그먼트 그린 36(안료)로 바꾼 것 이외에는, 실시예 3과 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 17
안료(B―2)의 C.I. 피그먼트 그린 7(안료)을 C.I. 피그먼트 그린 58(안료)로 바꾼 것 이외에는, 실시예 3과 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 18
안료(B―2)의 C.I. 피그먼트 그린 7(안료)을 C.I. 피그먼트 그린 36(안료)로 바꾼 것 이외에는, 실시예 5와 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 19
안료(B―2)의 C.I. 피그먼트 그린 7(안료)을 C.I. 피그먼트 그린 58(안료)로 바꾼 것 이외에는, 실시예 5와 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 20
안료(B―2)의 C.I. 피그먼트 그린 7(안료)을 C.I. 피그먼트 그린 36(안료)로 바꾼 것 이외에는, 실시예 6과 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 21
안료(B―2)의 C.I. 피그먼트 그린 7(안료)을 C.I. 피그먼트 그린 58(안료)로 바꾼 것 이외에는, 실시예 6과 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 22
안료(B―2)의 C.I. 피그먼트 그린 7(안료)을 C.I. 피그먼트 그린 36(안료)로 바꾼 것 이외에는, 실시예 8과 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 23
안료(B―2)의 C.I. 피그먼트 그린 7(안료)을 C.I. 피그먼트 그린 58(안료)로 바꾼 것 이외에는, 실시예 8과 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 24
안료(B―2)의 C.I. 피그먼트 그린 7(안료)을 C.I. 피그먼트 그린 36(안료)로 바꾼 것 이외에는, 실시예 10와 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 25
안료(B―2)의 C.I. 피그먼트 그린 7(안료)을 C.I. 피그먼트 그린 58(안료)로 바꾼 것 이외에는, 실시예 10과 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 26
안료(B―2)의 C.I. 피그먼트 그린 7(안료)을 C.I. 피그먼트 그린 36(안료)로 바꾼 것 이외에는, 실시예 11과 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 27
안료(B―2)의 C.I. 피그먼트 그린 7(안료)을 C.I. 피그먼트 그린 58(안료)로 바꾼 것 이외에는, 실시예 11과 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 28
안료(B―2)의 C.I. 피그먼트 그린 7(안료)을 C.I. 피그먼트 그린 36(안료)로 바꾼 것 이외에는, 실시예 12와 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 29
안료(B―2)의 C.I. 피그먼트 그린 7(안료)을 C.I. 피그먼트 그린 58(안료)로 바꾼 것 이외에는, 실시예 12와 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 30
안료(B―2)의 C.I. 피그먼트 그린 7(안료)을 C.I. 피그먼트 그린 36(안료)로 바꾼 것 이외에는, 실시예 13과 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 31
안료(B―2)의 C.I. 피그먼트 그린 7(안료)을 C.I. 피그먼트 그린 58(안료)로 바꾼 것 이외에는, 실시예 13과 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 32 내지 실시예 155
염료(B―1)의 식 (I―1)로 나타내는 화합물을 식 XXX로 나타내는 화합물로 바꾼 것 이외에는, 실시예 YYY와 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다. 상기 식 XXX 또는 실시예 YYY는 각각 표 61 내지 64에 표시하는 화합물XXX 또는 실시예 YYY를 나타낸다.
Figure pat00152
Figure pat00153
Figure pat00154
Figure pat00155
비교예 1 내지 비교예 27
염료(B―1)의 식 (I―1)로 나타내는 화합물을 쿠마린6으로 바꾼 것 이외에는, 실시예 ZZZ와 동일하게 하여, 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다. 상기 실시예 ZZZ는 각각 표 65에 표시하는 화합물ZZZ를 나타낸다.
Figure pat00156
실시예 1 내지 실시예 155, 및 비교예 1 내지 비교예 27에서 얻어진 착색 경화성 수지 조성물의 보존 안정성[경시(經時) 안정성]에 대하여, 하기의 방법으로 평가하였다.
즉, 실시예 1 내지 실시예 155, 및 비교예 1 내지 비교예 27에서 얻어진 착색 경화성 수지 조성물을 실온에서 1일간 보존한 후, 이물의 석출 정도를 하기의 판정 기준에 따라서 눈으로 관찰(目視)함으로써 평가하였다. 결과를 표 66 내지 71에 표시한다.
-판정 기준-
A : 석출이 확인되지 않았다.
B : 약간의 석출이 확인되었다.
C : 석출이 확인되었다.
Figure pat00157
Figure pat00158
Figure pat00159
Figure pat00160
Figure pat00161
Figure pat00162
상기의 결과로부터, 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은 이물이 석출되지 않음을 확인하였다.
[막 두께 측정]
막 두께는, DEKTAK3; 일본진공기술(주) 제를 사용하여 막 두께를 측정하였다.
[승화성 시험용 수지 조성물(SJS)의 조제]
수지 : 메타크릴산/벤질메타크릴레이트(몰 비: 30/70) 공중합체[타오카화학공업(주) 제, 평균 분자량 10700, 산가 70 mgKOH/g] 33.8 %
프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 용액 40.2 부;
중합성 화합물 : 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트[KAYARAD(등록상표) DPHA; 니혼카야쿠(주) 제] 5.8 부;
중합 개시제 : N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민[일가큐어(등록상표) OXE01; BASF 재팬사 제] 0.58 부;
표면평활제(levelling agent) : 폴리에테르 변성 실리콘 오일[토레 실리콘 SH8400; 토레 다우코닝(주) 제] 0.01 부
용제 : 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 46.6 부;
용제 : 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 6.8 부
를 혼합하여 승화성 시험용 수지 조성물(SJS)을 얻었다.
[승화성 시험용 수지 도포막(SJSM)의 형성]
2인치 각의 글라스 기판(이글 XG; 코닝사 제) 상에, 상기에서 얻은 승화성 시험용 수지 조성물(SJS)을 스핀 코트법으로 도포하고, 100 ℃에서 3분간 휘발 성분을 휘발시켰다. 냉각 후, 노광기[TME-150RSK; 탑콘(주) 제]를 사용하여, 대기 분위기 하에서 150 mJ/㎠의 노광량(365 ㎚ 기준)으로 광 조사하였다. 오븐 내에서 220 ℃로 2시간 가열하여, 승화성 시험용 수지 도포막(SJSM)[막 두께 2.2 ㎛]을 형성하였다.
실시예 156
[착색 패턴의 제작과 승화성 평가]
2인치 각의 글라스 기판(이글 XG; 코닝사 제) 상에, 실시예 3에서 얻은 착색 경화성 수지 조성물을 스핀 코트법으로 도포한 후, 100 ℃에서 3분간 프리베이크(prebake)하여 착색 조성물층을 형성하였다. 냉각 후, 착색 조성물층이 형성된 기판과 석영 글라스제 포토마스크와의 간격을 200 ㎛로 하고, 노광기[TME-150RSK; 탑콘(주) 제]를 사용하여, 대기 분위기 하에서 80 mJ/㎠의 노광량(365 ㎚ 기준)으로 노광하였다. 더욱이, 포토마스크로서는 100 ㎛의 라인 앤 스페이스(line and space)가 형성된 것을 사용하였다. 노광 후의 착색 조성물층을, 비이온계 계면활성제 0.12 %와 수산화 칼륨 0.04 %를 포함하는 수용액에 25 ℃에서 70초간 침지시켜 현상하고, 물로 세정하였다. 막 두께를 측정하였다. 결과를 표 72에 표시한다.
이 착색 도포막과 상기에서 얻은 승화성 시험용 수지 도포막(SJSM)을, 70 ㎛의 간격을 띄운 형태로 대향시켜, 230 ℃에서 40분 포스트베이크(postbake)를 실시함으로써, 착색 패턴을 얻었다. 승화성 시험용 수지 도포막(SJSM)의 가열 전후의 색차(ΔEab*)를 측색기(OSP-SP-200; OLYMPUS사 제)를 사용하여 측정하였다. 색차(ΔEab*)가 5.0 이상이면, 착색제가 승화성을 가지는 것을 표시한다. 결과를 표 72에 표시한다. 표 72에서는 각 실시예에 있어서, ○는 착색제가 승화성을 갖지 않은 것을, ×는 착색제가 승화성을 갖는 것을 표시한다.
실시예 157 내지 실시예 185
실시예 3에서 얻은 착색 경화성 수지 조성물을 실시예 QQQ에서 얻은 착색 경화성 수지 조성물로 바꾼 것 이외에는, 실시예 156과 동일하게 하여, 착색 패턴을 얻었다. 또한, 승화성 평가를 실시하였다. 결과를 표 72에 표시한다. 상기 실시예 QQQ는 각각 표 72에 표시한 실시예 QQQ를 나타낸다.
Figure pat00163
비교예 28
염료(B―1) : 쿠마린6 11 부;
바인더 수지(A) : 수지(A―1)(고형분 환산) 170 부;
용제(E) : 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 220 부;
용제(E) : N,N-디메틸포름아미드 600 부; 그리고
계면활성제 : 폴리에테르 변성 실리콘 오일[토레 실리콘 SH8400; 토레 다우코닝(주) 제] 0.063 부
를 혼합하여 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
실시예 29
[승화성 평가]
2인치 각의 글라스 기판(이글 XG; 코닝사 제) 상에, 비교예 28에서 얻은 착색 수지 조성물을 스핀 코트법으로 도포한 후, 100 ℃에서 3분간 프리베이크(prebake)하여 착색 조성물층을 형성하였다. 막 두께를, DEKTAK3; 일본진공기술(주) 제를 사용하여 막 두께를 측정했더니, 2.5 ㎛이었다. 이 착색 도포막과 상기에서 얻은 승화성 시험용 수지 도포막(SJSM)을, 70 ㎛의 간격을 띄운 형태로 대향시켜, 230 ℃에서 40분 포스트베이크(postbake)를 실시하였다. 승화성 시험용 수지 도포막(SJSM)의 가열 전후의 색차(ΔEab*)를 측색기(OSP-SP-200; OLYMPUS사 제)를 사용하여 측정하였다. 이 결과, 색차(ΔEab*)가 5.0 이상이었다. 색차(ΔEab*)가 5.0 이상이면, 착색제가 승화성을 가지는 것을 표시한다.
상기의 결과로부터, 본 발명에 의하면 이물이 석출되지 않고, 착색제가 승화하지 않으며, 컬러 필터를 제공하는 착색 경화성 수지 조성물을 제공하는 것이 가능하다는 것을 확인하였다.
본 발명에 의하면, 이물이 석출되지 않고, 착색제가 승화하지 않으며, 컬러 필터를 제공하는 착색 경화성 수지 조성물을 제공할 수 있고, 상기 컬러 필터는 액정 표시 장치 등의 표시 장치에 적합하게 사용될 수 있다.

Claims (19)

  1. 바인더 수지(A), 염료(B―1), 안료(B―2), 중합성 화합물(C), 중합 개시제(D) 및 용제(E)를 포함하는 착색 경화성 수지 조성물에 있어서, 상기 염료(B―1)가 하기식 (I)로 나타내는 화합물을 포함하는 착색 경화성 수지 조성물.
    Figure pat00164

    [식 (I)에서,
    L은 탄소수 1 내지 20개의 2가의 탄화수소기를 나타낸다. 상기 2가의 탄화수소기를 구성하는 메틸렌기는 산소 원자, 유황 원자, -N(R10)-, 술포닐기 또는 카르보닐기로 치환되어 있어도 되고, 상기 2가의 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 카르바모일기, 술파모일기, -SO3H, -SO3M, -CO2H, -CO2M, 하이드록시기 또는 아미노기로 치환되어 있어도 된다. 단, 상기 2가의 탄화수소기에 포함되는 수소 원자 중, 1개 이상은 불소 원자로 치환되어 있다.
    X는 주기율표에 있어서 제 16족 원자, -N(R10)- 또는 -C(R10)(R11)-을 나타낸다.
    R1 내지 R9는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 카르바모일기, 술파모일기, -SO3H, -SO3M, -CO2H, -CO2M, 하이드록시기, 아미노기 또는 탄소수 1 내지 20개의 1가의 탄화수소기를 나타내거나, R1과 R3이 결합하여 인접하는 벤젠 고리 상의 탄소 원자 및 인접하는 질소 원자와 함께 고리를 형성하거나, 또는 R2와 R4가 결합하여 인접하는 벤젠 고리 상의 탄소 원자 및 인접하는 질소 원자와 함께 고리를 형성한다. 상기 1가의 탄화수소기를 구성하는 메틸렌기는 산소 원자, 유황 원자, -N(R12)-, 술포닐기 또는 카르보닐기로 치환되어 있어도 되고, 상기 1가의 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 카르바모일기, 술파모일기, -SO3H, -SO3M, -CO2H, -CO2M, 하이드록시기 또는 아미노기로 치환되어 있어도 된다.
    R10 및 R11은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20개의 1가의 탄화수소기를 나타낸다. 상기 1가의 탄화수소기를 구성하는 메틸렌기는 산소 원자, 유황 원자, -N(R12)-, 술포닐기 또는 카르보닐기로 치환되어 있어도 되고, 상기 1가의 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 카르바모일기, 술파모일기, -SO3H, -SO3M, -CO2H, -CO2M, 하이드록시기 또는 아미노기로 치환되어 있어도 된다.
    R12는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20개의 1가의 탄화수소기를 나타낸다. R12가 복수로 존재하는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
    M은 알칼리금속 원자를 나타냄]
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 X가 산소 원자, 유황 원자, -N(R10)- 또는 -C(R10)(R11)-인 착색 경화성 수지 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 X가 산소 원자, 유황 원자 또는 -N(R10)-인 착색 경화성 수지 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 X가 산소 원자 또는 유황 원자인 착색 경화성 수지 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 X가 산소 원자인 착색 경화성 수지 조성물.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 L이 비스(트리플루오로메틸)메틸렌기인 착색 경화성 수지 조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 R3 내지 R9가 모두 수소 원자인 착색 경화성 수지 조성물.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안료(B―2)가 할로겐화 구리 프탈로시아닌 안료 및 할로겐화 아연 프탈로시아닌 안료로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 착색 경화성 수지 조성물.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안료(B―2)가 염소화 구리 프탈로시아닌 안료, 브롬화 구리 프탈로시아닌 안료 및 브롬화 아연 프탈로시아닌 안료로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 착색 경화성 수지 조성물.
  10. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안료(B―2)가 C.I. 피그먼트 그린 7, C.I. 피그먼트 그린 36 또는 C.I. 피그먼트 그린 58을 포함하는 착색 경화성 수지 조성물.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식 (I)로 나타내는 화합물의 함유량이 상기 염료(B―1)와 안료(B―2)와의 총량에 대하여, 1 질량% 이상 65 질량% 이하인 착색 경화성 수지 조성물.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바인더 수지(A)가 하기 수지[K1] 내지 [K6]으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 수지인 착색 경화성 수지 조성물.
    수지[K1] : 불포화 카르본산 및 불포화 카르본산 무수물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 단량체인 단량체(a)와, 탄소수 2 내지 4개의 고리형 에테르 구조와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체인 단량체(b)의 공중합체;
    수지[K2] : 단량체(a)와 단량체(b)와, 단량체(a)와 공중합 가능한 단량체인 단량체(c)[단, 단량체(a) 및 단량체(b)와는 상이함]의 공중합체;
    수지[K3] : 단량체(a)와 단량체(c)의 공중합체;
    수지[K4] : 단량체(a)와 단량체(c)의 공중합체에 단량체(b)를 반응시켜 얻은 수지;
    수지[K5] : 단량체(b)와 단량체(c)의 공중합체에 단량체(a)를 반응시켜 얻은 수지;
    수지[K6] : 단량체(b)와 단량체(c)의 공중합체에 단량체(a)를 반응시키고, 더욱더 카르본산 무수물을 반응시켜 얻은 수지
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 염료(B―1)의 함유량이 상기 용제(E)의 총중량에 대하여 0.0000000001 % 이상 50 % 이하인 착색 경화성 수지 조성물.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 염료(B―1)의 함유량이 상기 용제(E)의 총중량에 대하여 0.0000000001 % 이상 30 % 이하인 착색 경화성 수지 조성물.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 염료(B―1)의 함유량이 상기 용제(E)의 총중량에 대하여 0.0000000001 % 이상 20 % 이하인 착색 경화성 수지 조성물.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 염료(B―1)의 함유량이 상기 용제(E)의 총중량에 대하여 0.0000000001 % 이상 10 % 이하인 착색 경화성 수지 조성물.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 염료(B―1)의 함유량이 상기 용제(E)의 총중량에 대하여 0.0000000001 % 이상 5 % 이하인 착색 경화성 수지 조성물.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항의 착색 경화성 수지 조성물을 사용하여 형성되는 컬러 필터.
  19. 제 18 항의 컬러 필터를 포함하는 액정 표시 장치.
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