TWI524143B - Coloring hardening resin composition - Google Patents

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TWI524143B
TWI524143B TW101110589A TW101110589A TWI524143B TW I524143 B TWI524143 B TW I524143B TW 101110589 A TW101110589 A TW 101110589A TW 101110589 A TW101110589 A TW 101110589A TW I524143 B TWI524143 B TW I524143B
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Description

著色硬化性樹脂組成物
本發明係關於著色硬化性樹脂組成物。
濾色片係用於液晶顯示面板、電致發光面板、電漿顯示器面板、電子紙等之顯示裝置,且由著色硬化性樹脂組成物所製造。日本專利公開 特開2009-235392號公報中,在著色劑方面,已知有含下述式(A3-1)所示之花青基苷染料與顏料之著色硬化性樹脂組成物。
由以往習知的著色硬化性樹脂組成物所得之圖型,在耐光性方面,並無法充分地滿足所需。
本發明係提供以下之〔1〕~〔7-2〕者。
〔1〕一種著色硬化性樹脂組成物,其特徵係含著色劑、黏合劑樹脂、聚合性化合物及聚合起始劑,且著色劑係含:使含可形成2價以上金屬離子之金屬原子的n價有機金屬陰離子Mn-與來自可與該有機金屬陰離子形成鹽之染料的鎓陽離子(onium cation)所成的鹽,以及顏料之著色劑,而 該鹽中所含的有機金屬陰離子為式(1)所示之化合物時,係滿足下述要件A:Mn- nZ+ (1)〔式(1)中,Mn-表示上述之有機金屬陰離子;Z+表示氫離子(hydrone)或鹼金屬陽離子;n表示1~3之整數;n為2以上之整數時,複數的Z+可互為相同或相異〕
要件A:以式(1)所示之化合物的濃度0.028g/L溶液所測定之吸光度位於400~900nm時為0.05以下。
〔2〕如〔1〕之著色硬化性樹脂組成物,其中,顏料係藍色顏料。
〔3〕如〔1〕或〔2〕之著色硬化性樹脂組成物,其中,前述鎓陽離子係來自花青基苷染料之鎓陽離子、來自三芳基甲烷染料之鎓陽離子或來自呫吨(xanthene)染料之鎓陽離子。
〔4〕如〔1〕或〔2〕之著色硬化性樹脂組成物,其中,前述鎓陽離子係以式(H-100)所示之陽離子, (式中,R100係羥基、C1~C10烷基氧基、二(C1~C10烷基)胺基(該二(C1~C10烷基)胺基之C1~C10烷基可以末端鍵結而與胺基之氮原子一起形成環)、-O( CH2O)aR1000(a表示1~5之整數,且R1000表示氫原子或甲基)。
〔5〕如〔1〕~〔4〕中任一項之著色硬化性樹脂組成物,其中,聚合起始劑係含肟化合物之聚合起始劑。
〔6〕一種藉由如〔1〕~〔5〕中任一項之著色硬化性樹脂組成物所形成之濾色片。
〔7〕一種含有如〔6〕之濾色片的顯示裝置。
〔1-2〕一種著色硬化性樹脂組成物,其特徵係含著色劑、黏合劑樹脂、聚合性化合物及聚合起始劑,且著色劑係含:使含可形成2價以上金屬離子之金屬原子的n價有機金屬陰離子Mn-與來自可與該有機金屬陰離子形成鹽之染料的鎓陽離子所成的鹽,以及顏料之著色劑,而該鹽中所含的有機金屬陰離子係式(1-100), (式中,L表示Al或Cr)。
〔2-2〕如〔1-2〕之著色硬化性樹脂組成物,其中,顏料係藍色顏料。
〔3-2〕如〔1-2〕或〔2-2〕之著色硬化性樹脂組成物,其中,前述鎓陽離子係來自花青基苷染料之鎓陽離子、來自三芳基甲烷染料之鎓陽離子或來自呫吨染料之鎓陽離子。
〔4-2〕如〔1-2〕或〔2-2〕之著色硬化性樹脂組成物,其中,前述鎓陽離子係以式(H-100)所示之陽離子, (式中,R100係羥基、C1~C10烷基氧基、二(C1~C10烷基)胺基(該二(C1~C10烷基)胺基之C1~C10烷基可以末端鍵結而與胺基之氮原子一起形成環)、-O(CH2O)aR1000(a表示1~5之整數,且R1000表示氫原子或甲基)。
〔5-2〕如〔1-2]~〔4-2]中任一項之著色硬化性樹脂組成物,其中,聚合起始劑係含肟化合物之聚合起始劑。
〔6-2〕一種藉由如〔1-2〕~〔5-2〕中任一項之著色硬化性樹脂組成物所形成之濾色片。
〔7-2〕一種含如〔6-2〕記載之濾色片的顯示裝置。
根據本發明之著色硬化性樹脂組成物,係可獲得耐光性優異之圖型。
本發明之著色硬化性樹脂組成物係含著色劑(A)、黏合劑樹脂(B)、聚合性化合物(C)及聚合起始劑(D),且著色劑係含:使含可形成2價以上金屬離子之金屬原子的n價有機金屬陰離子Mn-與來自可與該有機金屬陰離子形成鹽之染料的鎓陽離子所成的鹽,以及顏料之著色 劑,而該鹽中所含的有機金屬陰離子為式(1)所示之化合物時,係滿足下述要件A:Mn- nZ+ (1)〔式(1)中,Mn-表示上述之有機金屬陰離子;Z+表示氫離子或鹼金屬陽離子;n表示1~3之整數;n為2以上之整數時,複數的Z+可互為相同或相異〕
要件A:以式(1)所示之化合物的濃度0.028g/L溶液所測定之吸光度位於400~900nm時為0.05以下。
本發明之著色硬化性樹脂組成物係含著色劑(A),而著色劑(A)係含:使含可形成2價以上離子之金屬原子的n價有機金屬陰離子Mn-與來自可與該有機金屬陰離子形成鹽之染料的鎓陽離子所成的鹽(以下稱為「鹽(A1)」)及顏料(以下稱為「顏料(A2)」)。該鹽中所含的有機金屬陰離子為式(1)所示之化合物(以下稱為「化合物(1)」)時,係滿足下述要件A:Mn- nZ+ (1)〔式(1)中,Mn-表示上述之有機金屬陰離子;Z+表示氫離子或鹼金屬陽離子;n表示1~3之整數;n為2以上之整數時,複數的Z+可互為相同或相異〕
要件A:以式(1)所示之化合物的濃度0.028g/L溶液所測定之吸光度位於400~900nm時為0.05以下。
鹽(A1)中,-電荷與+電荷一樣。
可與該有機金屬陰離子形成鹽之染料方面,可舉出花 青基苷染料、蒽醌染料、三芳基甲烷染料、呫吨染料、酞青素染料、二芳基甲烷染料、吖啶染料、吖嗪染料、噻嗪染料、噁嗪染料、氮次甲基染料及偶氮染料等。其中,以花青基苷染料、三芳基甲烷染料、呫吨染料及蒽醌染料為佳。鹽(A1)係因由來自此等染料之陽離子所構成,而能夠顯示可用為濾色片之顏色性能。
鎓陽離子方面,可舉例如各種來自上述染料之銨陽離子、正氧陽離子、鋶陽離子、鏻陽離子等。
以下,就構成本發明之鹽的陽離子,舉出該由來之染料而具體地例示。
教示來自三芳基甲烷染料之陽離子的染料方面,可舉例如C.I.Basic Red 9、C.I.Basic Violet 1、C.I.Basic Violet 2、C.I.Basic Violet 3、C.I.Basic Violet 4、C.I.Basic Violet 13、C.I.Basic Violet 14、C.I.Basic Violet 23、C.I.Basic Blue 1、C.I.Basic Blue 5、C.I.Basic Blue 7、C.I.Basic Blue 8、C.I.Basic Blue 11、C.I.Basic Blue 15、C.I.Basic Blue 18、C.I.Basic Blue 20、C.I.Basic Blue 21、C.I.Basic Blue 24、C.I.Basic Blue 26、C.I.Basic Green 1、C.I.Basic Green 4等。又,可為此等之前驅體的染料,亦可舉例如C.I.Solvent Blue 5(可為C.I.Basic Blue 7之前驅體)等。
來自花青基苷染料之陽離子方面,各可舉例如以式(1-1)~式(1-42)所示之具有花青基苷骨架之陽離子等。此外,式中「n-Pr」表示n-丙基、「n-Bu」表示n-丁基、 「s-Bu」表示sec-丁基。
花青基苷染料方面,各可舉出以式(1-1)~式(1-42)所示之陽離子與上述之對陰離子所成的鹽。
教示來自呫吨染料之陽離子的染料,意即所謂呫吨染料,乃分子內具有呫吨骨架之染料的總稱。以於該呫吨骨架上至少具有一個可經取代之胺基者為佳、至少具有二個可經取代之胺基者更佳。本發明之鹽中所含有的陽離子,係以具有可經取代之胺基的氮原子帶正電荷之構造的陽離子為佳,以亞胺陽離子更佳。
該呫吨染料方面,可舉出曙紅(Eosin)系染料、螢光(Fluorescein)系染料、羅丹明(Rhodamine)系染料、哌咯寧(Pyronine)系染料、紅色鹼(Rosamine)系染料等。又,如Synlett,2010,No.1,p.89-92中所記載,亦可舉出呫吨骨架之氧原子經硫原子、硒原子或碲原子所取代之羅丹明(Rhodamine)系染料或紅色鹼(Rosamine)系染料等。
呫吨染料通常具有Cl-或PF6 -等之無機陰離子或是於分子內具有羧酸鹽基(-COO-)或磺酸鹽基(-SO3 -)等之酸性基。為前者的情況下,呫吨染料可說是鹼性染料,而來自呫吨染料之陽離子通常是自呫吨染料去除無機陰離子之一部份或全部(較佳為全部)所成的陽離子。為後者的情況下,呫吨染料可說是內鹽(inner salt),而來自呫吨染料之陽離子通常是該具有內鹽之酸性基的一部份或全部(較佳為全部)被中和後之構造的陽離子。在此,酸性基方面,例如羧酸鹽基(-COO-)被中和後之基係羧基(-COOH)或其鹽(-COONa等),而磺酸鹽基(-SO3 -)被中和後之基係磺酸基(-SO3H)或其鹽(-SO3Na等)。
呫吨染料中鹼性染料之具體例方面,可舉出C.I.Basic Red 1、C.I.Basic Red 2、C.I.Basic Red 3、C.I.Basic Red 4、Basic Red 8、Basic Red 11、C.I.Basic Violet 10、C.I.Basic Violet 11、C.I.Basic Violet 25及各以下式(h-1)~(h-86)所示之染料等。
呫吨染料中內鹽之具體例方面,可舉出C.I.Mordant Red 27及各以下式(h-100)~(h-118)所示之染料等。
教示來自前述蒽醌染料之陽離子的染料方面,可舉出C.I.Basic Blue 22、C.I.Basic Blue 35、C.I.Basic Blue 45、C.I.Basic Blue 47等。
教示鹽(A1)之陰離子的化合物(1),係滿足下述要件A。
要件A:以化合物(1)之濃度0.028g/L溶液所測定的吸光度位於400~900nm時為0.05以下。
使化合物(1)溶解於乳酸乙基酯、氯仿、N,N-二甲基甲醯胺、離子交換水、甲醇、乙醇及甲苯中之任一者,製作測定吸光度用之溶液。
就此溶液測定400~900nm之吸光度。該吸光度跨400~900nm全域為0.05以下、較佳為0.035以下、再更佳為0.005以下。
藉由化合物(1)滿足要件A,鹽(A1)乃保持作為陽離子之染料的色性能,且對有機溶媒具有優異的溶解性。因此,含有鹽(A1)的本發明之著色硬化性樹脂組成物,可用於製造優異色性能之濾色片。
來自本發明中所用染料之鎓陽離子方面,可舉例如式(H-100)。
(式中,R100係羥基、C1~C10烷基氧基、二(C1~C10烷基)胺基(該二(C1~C10烷基)胺基之C1~C10烷基可以末端鍵結而與胺基之氮原子一起形成環)、-O(CH2O)aR1000(a表示1~5之整數,且R1000表示氫原子或甲基。)所示之陽離子。
式(1)所示之化合物中的鹼金屬方面,可舉出鈉及鉀等。
Mn- nZ+ (1)〔式(1)中,Mn-表示含2價以上金屬原子之n價有機金屬陰離子。Z+表示氫離子或鹼金屬陽離子。n表示1~3之整數。n為2以上之整數時,複數的Z+可互為相同或相異。〕
前述有機金屬陰離子,乃具有由可形成2價以上金屬離子之金屬原子與有機化合物藉由離子鍵或配位鍵所鍵結而成之構造。
前述有機化合物方面,可舉出可具有取代基之水楊酸(salicylic acid)、具有複數個鍵結於胺基之羧基甲基(carboxymethyl group)的化合物、可具有取代基之苯甲基酸(benzilic acid)、可具有取代基之苦杏仁酸(mandelic acid)及可具有取代基之吡啶羧酸(picolinic acid)等。有機金屬陰離子Mn-方面,係以具有來自可具有取代基之水楊酸、或具有複數個鍵結於胺基之羧基甲基的化合物之構造的有機金屬陰離子者為佳。
前述可具有取代基之水楊酸方面,可舉例如水楊酸、3-甲基水楊酸、3-tert-丁基水楊酸、3-胺基水楊酸、3-氯水楊酸、4-溴水楊酸、3-甲氧基水楊酸、2-羥基水楊酸、3-硝基水楊酸、4-三氟甲基水楊酸、3,5-二-tert-丁基水楊酸、3,5-二溴水楊酸、3,5-二氯水楊酸、3,5,6-三氯水楊酸、4-羥基水楊酸、5-羥基水楊酸等。
前述具有複數個鍵結於胺基之羧基甲基的化合物方面,可舉例如 等。
前述可具有取代基之苯甲基酸方面,可舉例如 等。
前述可具有取代基之苦杏仁酸方面,可舉例如 等。
前述可具有取代基之吡啶羧酸方面,可舉例如 等。
可形成2價以上金屬離子之金屬原子方面,可舉出Al、Cr、Co、Fe、Cu、Ni、Co、Zn、Mg、Ca及Ba等。
其中,以Al、Cr及Co為佳。
構成化合物(1)之陰離子Mn-方面,可舉例如陰離子(c-1)~陰離子(c-72)等。
其中,陰離子Mn-方面,係以陰離子(c-2)、陰離子(c-6)~陰離子(c-9)、陰離子(c-14)~陰離子(c-17)、陰離子(c-21)、陰離子(c-22)、陰離子(c-24)~陰離子(c-26)、陰離子(c-28)、陰離子(c-32)~陰離子(c-35)、陰離子(c-40)~陰離子(c-43)、陰離子(c-47)、陰離子(c-48)、陰離子(c-50)~陰離子(c-62)、陰離子(c-65)及陰離子(c-66)為佳、陰離子(c-2)、陰離子(c-21)、陰離子(c-22)、陰離子(c-26)、陰離子(c-28)、陰離子(c-47)、陰離子(c-48)及陰離子(c-52)更佳,陰離子(c-2)及陰離子(c-28)又再更佳。若為此等之陰離子,則因鹽(A1)對有機溶劑之溶解性優異之故,可製作異物少的著色硬化性樹脂組成物。
鹽(A1)方面,可舉例如鹽(I-1)~鹽(I-62)等。
本發明中所用的有機金屬陰離子方面,可舉例如式(1-100)所示之有機金屬陰離子, (式中,L表示Al或Cr)。
鹽(A1)可藉由使染料與化合物(1)於溶媒中混合而製造。
混合時所用的溶媒方面,可舉出N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、二甲基亞碸、乙腈、乙酸乙基酯、甲苯、甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、四氫呋喃、二噁烷、水及氯仿等。
其中,以N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、二甲基亞碸、甲醇、乙醇、異丙醇及水為佳。若為此等之溶媒,則染料及化合物(1)之溶解度高,容易製造鹽(A1)。
當溶媒為水時,為了使染料及化合物(1)溶解於上述溶媒,係可添加乙酸或鹽酸等之酸。
染料與化合物(1)之混合,係可使兩者溶解於上述的溶媒來實施,亦可不使其溶解來實施。從產率之觀點來看,係以使用兩者會溶解之溶媒,且使其溶解來實施者為佳。
染料與化合物(1)之混合溫度,較佳為0℃~150℃、更佳為10℃~120℃、再更佳為20℃~100℃。
又,混合時間,較佳為1小時~72小時、更佳為2小時~24小時、再更佳為3小時~12小時。
混合所用的溶媒若為會與水相溶(compatible)之溶媒時,乃於該溶液中加入離子交換水,再攪拌1~3小時。之後,若藉由過濾而可取得析出物的話,即可獲得鹽(A1)。視需要,亦可以離子交換水進行洗淨。
混合所用的溶媒若為不會與水相溶之溶媒時,乃於該溶液中加入離子交換水,再攪拌1~3小時。之後,若可藉由分液而取得有機層的話,則可得含有鹽(A1)之溶液。視需要,亦可以離子交換水進行洗淨。藉由從含鹽(A1)之溶液去除溶媒,而可獲得鹽(A1)。
再者,亦可使鹽(A1)溶解於乙腈、乙酸乙基酯、甲苯、甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、氯仿等之溶媒,藉由再結晶予以精製。
化合物(1)可使用市售者,亦可以例如特公平8-10360或特開2002-258537及實驗化學講座5版22卷312-313頁等中所記載,使作為配位子之化合物與金屬之硫酸鹽或氯化物反應來製造。
著色劑(A)係含顏料(A2)。
顏料(A2)方面,可舉例如在顏色索引(The Society of Dyers and Colourists出版)被分類於色料之化合物。
顏料方面,可舉例如C.I.色料黃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、194、214等之黃色顏料;C.I.色料橙13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65、71、73等之橙色的顏料;C.I.色料紅9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、209、215、216、224、242、254、255、264、265等之紅色顏料; C.I.色料藍15、15:3、15:4、15:6、60等之藍色顏料;C.I.色料紫1、19、23、29、32、36、38等之紫色顏料;C.I.色料綠7、36、58等之綠色顏料;C.I.色料棕23、25等之棕色顏料;C.I.色料黑1、7等之黑色顏料等。
其中,以藍色顏料及紫色顏料為佳,藍色顏料更佳,而C.I.色料藍15:6又再更佳。藉由含有前述顏料,而易於最適化透過光譜。此等之顏料係可單獨使用,亦可併用2種以上。
顏料方面,可視需要而實施松脂處理、使用導入有酸性基或鹼性基之顏料衍生物等所為的表面處理、藉由高分子化合物等對顏料表面所為的接枝處理、藉由硫酸微粒化法等所為的微粒化處理、或藉由去除雜質用的有機溶劑或水等所為的洗淨處理、藉由離子性雜質之離子交換法等所為的去除處理等。
顏料係以粒徑均一者為佳。使其含有顏料分散劑而進行分散處理,乃可獲得顏料均一地分散於溶液中之狀態的顏料分散液。
前述顏料分散劑方面,可舉例如陽離子系、陰離子系、非離子系、兩性、聚酯系、聚胺系、丙烯酸系等之界面活性劑等。此等之顏料分散劑係可單獨使用或組合2種以上使用。顏料分散劑方面,可舉出商品名為KP(信越化學工業(股)製)、Floren(共榮社化學(股)製)、 Solsperse(Zeneca(股)製)、EFKA(CIBA公司製)、AJISPER(登錄商標、味之素Fine-Techno(股)製)、Disperbyk(登錄商標、BYK公司製)等。
使用顏料分散劑時,其使用量,對顏料(A2)100質量份而言,較佳為100質量份以下、更佳為5質量份以上50質量份以下。顏料分散劑之使用量若於前述範圍,則可得均一分散狀態之顏料分散液。
著色劑(A)中,係可同時含有有別於鹽(A1)之染料(A3)與鹽(A1)。染料(A3)方面,可使用公知的染料。染料(A3)方面,可舉例如溶劑染料、酸性染料、直接染料、媒染染料等。其中,以有機溶劑可溶性染料為佳。
染料(A3)方面,可舉例如在顏色索引(The Society of Dyers and Colourists出版)中被分類為染料之化合物,或者染色筆記(色染社)中所記載之公知的染料。
具體而言,溶劑染料方面,可舉出C.I.溶劑黃4(以下省略C.I.溶劑黃之記載,而僅以編號來記載)、14、15、23、24、38、62、63、68、82、94、98、99、162;C.I.溶劑紅45、49、125、130;C.I.溶劑橙2、7、11、15、26、56;C.I.溶劑藍35、37、59、67;C.I.溶劑綠1、3、4、5、7、28、29、32、33、34、35等、酸性染料方面,可舉出C.I.酸性黃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.酸性紅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、195、198、206、211、215、216、217、227、228、249、252、257、258、260、261、266、268、270、274、277、280、281、308、312、315、316、339、341、345、346、349、382、383、394、401、412、417、418、422、426;C.I.酸性橙6、7、8、10、12、26、50、51、52、56、62、63、64、74、75、94、95、107、108、169、173;C.I.酸性藍1、7、9、15、18、23、25、27、29、40、42、45、51、62、70、74、80、83、86、87、90、92、96、103、112、113、120、129、138、147、150、158、171、182、192、210、242、243、256、259、267、278、280、285、290、296、315、324:1、335、340;C.I.酸性紫6B、7、9、17、19;C.I.酸性綠1、3、5、9、16、25、27、50、58、63、 65、80、104、105、106、109等、直接染料方面,係C.I.直接黃2、33、34、35、38、39、43、47、50、54、58、68、69、70、71、86、93、94、95、98、102、108、109、129、136、138、141;C.I.直接紅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.直接橙34、39、41、46、50、52、56、57、61、64、65、68、70、96、97、106、107;C.I.直接藍57、77、80、81、84、85、86、90、93、94、95、97、98、99、100、101、106、107、108、109、113、114、115、117、119、137、149、150、153、155、156、158、159、160、161、162、163、164、166、167、170、171、172、173、188、189、190、192、193、194、196、198、199、200、207、209、210、212、213、214、222、228、229、237、238、242、243、244、245、247、248、250、251、252、256、257、259、260、268、274、275、293;C.I.直接紫47、52、54、59、60、65、66、79、80、81、82、84、89、90、93、95、96、103、104;C.I.直接綠25、27、31、32、34、37、63、65、66、67、68、69、72、77、79、82等、媒染染料方面,可舉出C.I.媒染染料、例如C.I.媒染 黃5、8、10、16、20、26、30、31、33、42、43、45、56、61、62、65;C.I.媒染紅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.媒染橙3、4、5、8、12、13、14、20、21、23、24、28、29、32、34、35、36、37、42、43、47、48;C.I.媒染藍1、2、3、7、8、9、12、13、15、16、19、20、21、22、23、24、26、30、31、32、39、40、41、43、44、48、49、53、61、74、77、83、84;C.I.媒染紫1、2、4、5、7、14、22、24、30、31、32、37、40、41、44、45、47、48、53、58;C.I.媒染綠1、3、4、5、10、15、19、26、29、33、34、35、41、43、53等。
此等之染料可配合所希望的濾色片之分光光譜而適當地選擇。此等之染料可單獨使用,亦可併用2種以上。
鹽(A1)的含量,於著色劑(A)中,較佳為1~99質量%、更佳為2~95質量%、再更佳為3~85質量%。
顏料(A2)的含量,於著色劑(A)中,較佳為1~99質量%、更佳為5~98質量%、再更佳為15~97質量%。
鹽(A1)及顏料(A2)的含量若為前述範圍,則可得所希望之分光或色濃度。
著色劑(A)的含量,對著色硬化性樹脂組成物中的固形成分而言,較佳為5~60質量%、更佳為5~45質量%。著色劑(A)的含量若為前述範圍,則可得所希望之分光或色濃度。在此,本說明書中所謂固形成分,意指從著色硬化性樹脂組成物中去除了溶劑後的成分之合計量。
本發明之著色硬化性樹脂組成物系含黏合劑樹脂(B)。黏合劑樹脂(B)方面,可舉出鹼可溶性樹脂者為佳。在此,所謂鹼溶解性,係指溶解於由鹼化合物之水溶液所成的顯像液之性質。黏合劑樹脂(B)方面,可舉例如以下之樹脂〔K1〕~〔K6〕等。
〔K1〕係由不飽和羧酸及不飽和羧酸酐所成之群選出的至少1種(a)(以下稱為「(a)」),與具有碳數2~4之環狀醚構造與乙烯性不飽和鍵之單體(b)(以下稱為「(b)」)之共聚物。
〔K2〕由(a)與(b),以及可與(a)共聚合之單體(c)(惟,(a)及(b)為相異)(以下稱為「(c)」)之共聚物
〔K3〕(a)與(c)之共聚物
〔K4〕於(a)與(c)所成之共聚物中使(b)反應所得之樹脂。
〔K5〕於(b)與(c)所成之共聚物中使(a)反應所得之樹脂。
〔K6〕於(b)與(c)所成之共聚物中使(a)反應,再使羧酸酐反應所得之樹脂。
(a)方面,具體而言,可舉例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、o-、m-、p-乙烯基安息香酸等之不飽和單羧酸類;順丁烯二酸、反丁烯二酸、甲基順丁烯二酸、甲基反丁烯二酸、亞甲基丁二酸、3-乙烯基鄰苯二甲酸、4-乙烯基鄰苯二甲酸、3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酸、1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸、二甲基四氫鄰苯二甲酸、1、4-環己烯二羧酸等之不飽和二羧酸類;甲基-5-降莰烯-2,3-二羧酸、5-羧基雙環〔2.2.1〕庚-2-烯、5,6-二羧基雙環〔2.2.1〕庚-2-烯、5-羧基-5-甲基雙環〔2.2.1〕庚-2-烯、5-羧基-5-乙基雙環〔2.2.1〕庚-2-烯、5-羧基-6-甲基雙環〔2.2.1〕庚-2-烯、5-羧基-6-乙基雙環〔2.2.1〕庚-2-烯等之含羧基的雙環不飽和化合物類;無水順丁烯二酸、甲基順丁烯二酸酐、亞甲基丁二酸酐、3-乙烯基鄰苯二甲酸酐、4-乙烯基鄰苯二甲酸酐、3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酸酐、1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、二甲基四氫鄰苯二甲酸酐、5,6-二羧基雙環〔2.2.1〕庚-2-烯無水物等之不飽和二羧酸類無水物;丁二酸單〔2-(甲基)丙烯醯基氧基乙基〕、鄰苯二甲酸單〔2-(甲基)丙烯醯基氧基乙基〕等之2價以上的多元羧酸不飽和單〔(甲基)丙烯醯基氧基烷基〕酯類;如α-(羥基甲基)丙烯酸般,於同一分子中含有羥基及羧基之不飽和丙烯酸酯類等。
此等之中,從共聚反應性的點或對鹼水溶液之溶解性 的點來看,係以丙烯酸、甲基丙烯酸、無水順丁烯二酸等為佳。
(b)係指例如具有碳數2~4之環狀醚構造(例如環氧乙烷環、環氧丙烷環及四氫呋喃環所成之群選出的至少1種)與乙烯性不飽和鍵之聚合性化合物。(b)以具有碳數2~4之環狀醚與(甲基)丙烯醯基氧基之單體為佳。
此外,本說明書中,所謂「(甲基)丙烯酸」,表示由丙烯酸及甲基丙烯酸所成之群選出的至少1種。「(甲基)丙烯醯基」及「(甲基)丙烯酸酯」等之標記也有同樣的意思。
(b)方面,可舉例如具有環氧乙烷基與乙烯性不飽和鍵之單體(b1)(以下稱為「(b1)」)、具有環氧丙烷基與乙烯性不飽和鍵之單體(b2)(以下稱為「(b2)」)、具有四氫呋喃基與乙烯性不飽和鍵之單體(b3)(以下稱為「(b3)」)等。
(b1)可舉例如具有將不飽和脂肪族烴予以環氧化所成構造之單體(b1-1)(以下稱為「(b1-1)」)、具有將不飽和脂環式烴予以環氧化所成構造之單體(b1-2)(以下稱為「(b1-2)」)。
(b1-1)方面,可舉出縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯、β-甲基縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯、β-乙基縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯、縮水甘油基乙烯基醚、o-乙烯基苯甲基縮水甘油基醚、m-乙烯基苯甲基縮水甘油基醚、p-乙烯基苯甲基縮水甘油基醚、α-甲基-o-乙烯基苯甲基縮 水甘油基醚、α-甲基-m-乙烯基苯甲基縮水甘油基醚、α-甲基-p-乙烯基苯甲基縮水甘油基醚、2,3-雙(縮水甘油基氧基甲基)苯乙烯、2,4-雙(縮水甘油基氧基甲基)苯乙烯、2,5-雙(縮水甘油基氧基甲基)苯乙烯、2,6-雙(縮水甘油基氧基甲基)苯乙烯、2,3,4-參(縮水甘油基氧基甲基)苯乙烯、2,3,5-參(縮水甘油基氧基甲基)苯乙烯、2,3,6-參(縮水甘油基氧基甲基)苯乙烯、3,4,5-參(縮水甘油基氧基甲基)苯乙烯、2,4,6-參(縮水甘油基氧基甲基)苯乙烯等。
(b1-2)方面,可舉出乙烯基環己烯一氧化物、1,2-環氧-4-乙烯基環己烷(例如CELLOXIDE(登錄商標)2000;(股)DAICEL製)、3,4-環氧環己基甲基(甲基)丙烯酸酯(例如CYCLOMER(登錄商標)A400;(股)DAICEL製)、3,4-環氧環己基甲基(甲基)丙烯酸酯(例如CYCLOMER(登錄商標)M100;(股)DAICEL製)、3,4-環氧三環〔5.2.1.02.6〕癸基丙烯酸酯等。
具有環氧丙烷基與乙烯性不飽和鍵之單體(b2)方面,係以具有環氧丙烷基與(甲基)丙烯醯基氧基之單體更佳。(b2)方面,可舉出3-甲基-3-甲基丙烯醯基氧基甲基環氧丙烷、3-甲基-3-丙烯醯基氧基甲基環氧丙烷、3-乙基-3-甲基丙烯醯基氧基甲基環氧丙烷、3-乙基-3-丙烯醯基氧基甲基環氧丙烷、3-甲基-3-甲基丙烯醯基氧基乙基環氧丙烷、3-甲基-3-丙烯醯基氧基乙基環氧丙烷、3-乙基-3-甲基丙烯醯基氧基乙基環氧丙烷、3-乙基-3-丙烯醯基氧 基乙基環氧丙烷等。
具有四氫呋喃基與乙烯性不飽和鍵之單體(b3)方面,係以具有四氫呋喃基與(甲基)丙烯醯基氧基之單體更佳。(b3)方面,具體而言,可舉出四氫糠基丙烯酸酯(例如VISCOTE(登錄商標)V#150、大阪有機化學工業(股)製)、四氫糠基甲基丙烯酸酯等。
(b)方面,由可使所得之濾色片的耐熱性、耐藥品性等之信賴性更高之觀點來看,係以(b1)者為佳。再者,從著色硬化性樹脂組成物之保存安定性優異之觀點來看,以(b1-2)更佳。
(c)方面,可舉例如甲基(甲基)丙烯酸酯、乙基(甲基)丙烯酸酯、n-丁基(甲基)丙烯酸酯、sec-丁基(甲基)丙烯酸酯、tert-丁基(甲基)丙烯酸酯、2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯、十二基(甲基)丙烯酸酯、月桂基(甲基)丙烯酸酯、硬脂醯基(甲基)丙烯酸酯、環戊基(甲基)丙烯酸酯、環己基(甲基)丙烯酸酯、2-甲基環己基(甲基)丙烯酸酯、三環〔5.2.1.02,6〕癸烷-8-基(甲基)丙烯酸酯(在該發明所屬之技術領域,乃以「二環戊烷基(甲基)丙烯酸酯」為慣用名稱。又有稱為「三環癸基(甲基)丙烯酸酯」的情況)、三環〔5.2.1.02,6〕癸烯-8-基(甲基)丙烯酸酯(在該發明所屬之技術領域,乃以「二環戊烯基(甲基)丙烯酸酯」為慣用名稱)、二環戊烷基氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、異莰基(甲基)丙烯酸酯、金剛烷基(甲基)丙烯酸酯、烯丙基(甲基)丙 烯酸酯、炔丙基(甲基)丙烯酸酯、苯基(甲基)丙烯酸酯、萘基(甲基)丙烯酸酯、苯甲基(甲基)丙烯酸酯等之(甲基)丙烯酸酯類;2-羥基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯等之含羥基之(甲基)丙烯酸酯類;順丁烯二酸二乙基酯、反丁烯二酸二乙基酯、亞甲基丁二酸二乙基酯等之二羧酸二酯;雙環〔2.2.1〕庚-2-烯、5-甲基雙環〔2.2.1〕庚-2-烯、5-乙基雙環〔2.2.1〕庚-2-烯、5-羥基雙環〔2.2.1〕庚-2-烯、5-羥基甲基雙環〔2.2.1〕庚-2-烯、5-(2’-羥基乙基)雙環〔2.2.1〕庚-2-烯、5-甲氧基雙環〔2.2.1〕庚-2-烯、5-乙氧基雙環〔2.2.1〕庚-2-烯、5,6-二羥基雙環〔2.2.1〕庚-2-烯、5,6-二(羥基甲基)雙環〔2.2.1〕庚-2-烯、5,6-二(2’-羥基乙基)雙環〔2.2.1〕庚-2-烯、5,6-二甲氧基雙環〔2.2.1〕庚-2-烯、5,6-二乙氧基雙環〔2.2.1〕庚-2-烯、5-羥基-5-甲基雙環〔2.2.1〕庚-2-烯、5-羥基-5-乙基雙環〔2.2.1〕庚-2-烯、5-羥基甲基-5-甲基雙環〔2.2.1〕庚-2-烯、5-tert-丁氧基羰基雙環〔2.2.1〕庚-2-烯、5-環己基氧基羰基雙環〔2.2.1〕庚-2-烯、5-苯氧基羰基雙環〔2.2.1〕庚-2-烯、5,6-雙(tert-丁氧基羰基)雙環〔2.2.1〕庚-2-烯、5,6-雙(環己基氧基羰基)雙環〔2.2.1〕庚-2-烯等之雙環不飽和化合物類;N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-苯甲基順丁烯二醯亞胺、N-丁二醯亞胺基-3-順丁烯二 醯亞胺苯甲酸酯、N-丁二醯亞胺基-4-順丁烯二醯亞胺丁酸酯、N-丁二醯亞胺基-6-順丁烯二醯亞胺己酸酯、N-丁二醯亞胺基-3-順丁烯二醯亞胺丙酸酯、N-(9-吖啶基)順丁烯二醯亞胺等之二羰基醯亞胺衍生物類;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、m-甲基苯乙烯、p-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、p-甲氧基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯化乙烯基、氯化亞乙烯基、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、乙酸乙烯基、1,3-丁二烯、異戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯等。
此等之中,共聚反應性及耐熱性之觀點來看,以苯乙烯、N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-苯甲基順丁烯二醯亞胺、雙環〔2.2.1〕庚-2-烯等為佳。
樹脂〔K1〕中,來自於各個構造單位之比率,在構成樹脂〔K1〕之全構造單位中,係以於下述範圍為佳。
來自(a)之構造單位:2~50莫耳%(更佳為10~45莫耳%)
來自(b)之構造單位:50~98莫耳%(更佳為55~90莫耳%)
樹脂〔K1〕之構造單位的比率若位於上述範圍,則保存安定性、顯像性、所得圖型的耐溶劑性優異。
樹脂〔K1〕係可參考例如文獻「高分子合成之實驗法」(大津隆行著 發行所(股)化學同人 第1版第1刷1972年3月1日發行)中所記載之方法及該文獻中所記載 之引用文獻來製造。
具體而言,可舉出將(a)及(b)的既定量、聚合起始劑及溶劑等裝填入反應容器中,在脫氧氛圍下,進行攪拌、加熱、保溫之方法。此外,在此所用之聚合起始劑及溶劑等,可使用任何該領域中常用者。例如聚合起始劑方面,可舉出偶氮化合物(2,2’-偶氮二異丁腈、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)等)或有機過氧化物(苯甲醯基過氧化物等),溶劑方面,若為會溶解各單體者即可,著色硬化性樹脂組成物之溶劑方面,係可使用後述之溶劑(F)等。
此外,所得的共聚物係可直接使用反應後的溶液,亦可使用經濃縮或稀釋之溶液,也可使用以再沈澱等之方法取出呈固體(粉體)者。特別是,在此聚合時,溶劑方面,乃因使用後述之溶劑(F)而得以使反應後的溶液直接使用於著色感光性樹脂組成物之製造之故,係可簡化著色感光性樹脂組成物之製造步驟。
樹脂〔K2〕中,來自於各個構造單位之比率係於構成樹脂〔K2〕之全構造單位中,以在下述範圍者為佳。
來自(a)之構造單位:4~45莫耳%(更佳為10~30莫耳%)
來自(b)之構造單位:2~95莫耳%(更佳為5~80莫耳%)
來自(c)之構造單位:1~65莫耳%(更佳為5~60莫耳%)
樹脂〔K2〕之構造單位的比率若位於上述範圍,則保存安定性、顯像性、所得圖型的耐溶劑性、耐熱性及機械強度優異。
樹脂〔K2〕,係可以例如記載為樹脂〔K1〕的製造方法之方法同樣地製造。
具體而言,可舉出將(a)、(b)及(c)的既定量、聚合起始劑及溶劑裝填入反應容器中,在脫氧氛圍下,進行攪拌、加熱、保溫之方法。所得的共聚物係可直接使用反應後的溶液,亦可使用經濃縮或稀釋之溶液,也可使用以再沈澱等之方法取出呈固體(粉體)者。樹脂〔K3〕中,來自於各個構造單位之比率係於構成樹脂〔K3〕之全構造單位中,以在下述範圍者為佳。
(a)2~55莫耳%、更佳為10~50莫耳%
(c)45~98莫耳%、更佳為50~90莫耳%
樹脂〔K3〕,係可以例如記載為樹脂〔K1〕的製造方法之方法同樣地製造。
樹脂〔K4〕係可藉由,得到(a)與(c)之共聚物,再使(b)所具有之碳數2~4之環狀醚加成於(a)所具有之羧酸及/或羧酸酐來製造。
首先,以與記載作為〔K1〕之製造方法的方法,同樣地來製造(a)與(c)之共聚物。此時,來自於各個構造單位之比率,於構成(a)與(c)之共聚物的全構造單位中,以在下述範圍者為佳。
(a)5~50莫耳%、更佳為10~45莫耳%
(c)50~95莫耳%、更佳為55~90莫耳%
接著,於來自前述共聚物中的(a)之羧酸及/或羧酸酐的一部份,使(b)所具有之碳數2~4之環狀醚反應。
在製造(a)與(c)之共聚物後,接著繼續將燒瓶內氛圍由氮氣取代成空氣,將(b)羧酸或羧酸酐與環狀醚所成的反應觸媒(例如參(二甲基胺基甲基)苯酚等)及聚合禁止劑(例如氫醌等)等置入燒瓶內,藉由例如於60~130℃反應1~10小時反應,得到樹脂〔K4〕。
(b)之使用量,對(a)100莫耳而言,係以5~80莫耳為佳、更佳為10~75莫耳。藉由使該等為此範圍,而使保存安定性、顯像性、耐溶劑性、耐熱性、機械強度及感度的平衡佳。因環狀醚之反應性高,且未反應之(b)難以殘存,故樹脂〔K4〕中所用的(b)方面係以(b1)為佳、以(b1-1)更佳。
前述反應觸媒之使用量,對(a)、(b)及(c)之合計量而言,係以0.001~5質量%為佳。前述聚合禁止劑之使用量,對(a)、(b)及(c)之合計量而言,係以0.001~5質量%為佳。
裝填方法、反應溫度及時間等之反應條件係可考慮製造設備或聚合所致發熱量等而適當地調整即可。此外,與聚合條件同樣地,可考慮製造設備或聚合所致之發熱量等,來適當地調整裝填方法或反應溫度。
樹脂〔K5〕,第一階段,係可與上述樹脂〔K1〕之 製造方法同樣地實施,而得(b)與(c)所成之共聚物。與上述同樣地,所得的共聚物係可直接使用反應後的溶液,亦可使用經濃縮或稀釋之溶液,也可使用以再沈澱等之方法取出呈固體(粉體)者。
來自(b)及(c)之構造單位的比率,對構成前述共聚物之全構造單位的合計莫耳數而言,係以在下述範圍者為佳。
來自(b)之構造單位:5~95莫耳%(更佳為10~90莫耳%)
來自(c)之構造單位:5~95莫耳%(更佳為10~90莫耳%)
再者,以與樹脂〔K4〕之製造方法同樣的條件,而可於(b)與(c)所成之共聚物具有來自於(b)之環狀醚,使(a)具有的羧酸或羧酸酐反應,而得樹脂〔K5〕。
使其於前述共聚物上反應之(a)的使用量,對(b)100莫耳而言,係以5~80莫耳為佳。因環狀醚之反應性高,且未反應之(b)難以殘存,故樹脂〔K5〕中所用的(b)方面係以(b1)為佳、以(b1-1)更佳。
樹脂〔K6〕,係於樹脂〔K5〕上,再使羧酸酐反應所成之樹脂。係於藉由環狀醚與羧酸或羧酸酐反應產生之羥基上,使羧酸酐反應。
羧酸酐方面,可舉出無水順丁烯二酸、甲基順丁烯二酸酐、亞甲基丁二酸酐、3-乙烯基鄰苯二甲酸酐、4-乙烯基鄰苯二甲酸酐、3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酸酐、1,2,3,6-四 氫鄰苯二甲酸酐、二甲基四氫鄰苯二甲酸酐、5,6-二羧基雙環〔2.2.1〕庚-2-烯無水物等。
黏合劑樹脂(B)方面,係以樹脂〔K3〕、樹脂〔K4〕及樹脂〔K6〕為佳、樹脂〔K4〕更佳。此等之樹脂方面,可舉出苯甲基(甲基)丙烯酸酯/(甲基)丙烯酸共聚物、苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物等之樹脂〔K3〕;於苯甲基(甲基)丙烯酸酯/(甲基)丙烯酸共聚物上使縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯加成所得之樹脂、於三環癸基(甲基)丙烯酸酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物上使縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯加成所得之樹脂、於三環癸基(甲基)丙烯酸酯/苯甲基(甲基)丙烯酸酯/(甲基)丙烯酸共聚物上使縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯加成所得之樹脂、於苯甲基(甲基)丙烯酸酯/N-環己基順丁烯二醯亞胺/(甲基)丙烯酸共聚物上使縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯加成所得之樹脂、於苯甲基(甲基)丙烯酸酯/N-苯甲基順丁烯二醯亞胺/(甲基)丙烯酸共聚物上使縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯加成所得之樹脂、於甲基(甲基)丙烯酸酯/苯甲基(甲基)丙烯酸酯/N-苯甲基順丁烯二醯亞胺/(甲基)丙烯酸共聚物上使縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯加成所得之樹脂、於甲基(甲基)丙烯酸酯/環己基(甲基)丙烯酸酯/N-苯甲基順丁烯二醯亞胺/(甲基)丙烯酸共聚物上使縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯加成所成之樹脂等之樹脂〔K4〕;於三環癸基(甲基)丙烯酸酯/縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯之共聚物上, 使(甲基)丙烯酸反應所成之樹脂再使其與四氫鄰苯二甲酸酐反應所成的樹脂,於甲基(甲基)丙烯酸酯/三環癸基(甲基)丙烯酸酯/縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯之共聚物上使(甲基)丙烯酸反應所成之樹脂再使無水鄰苯二甲酸反應所得樹脂等之樹脂〔K6〕等。
此等之樹脂可單獨使用,亦可併用2種以上。
黏合劑樹脂(B)之聚苯乙烯換算的重量平均分子量,較佳為3,000~100,000、更佳為5,000~50,000。分子量若於前述範圍,則塗佈性優異,又因未曝光部對顯像液的溶解性高,而使所得之圖型的殘膜率高。
黏合劑樹脂(B)之分子量分佈〔重量平均分子量(Mw)/數平均分子量(Mn)〕,較佳為1.1~6、更佳為1.2~4。分子量分佈若在前述範圍內,則顯像性優異。
黏合劑樹脂(B)的酸價較佳為20~150mg-KOH/g、更佳為50~135mg-KOH/g、再更佳為70~135mg-KOH/g。在此,酸價係中和樹脂1g所需氫氧化鉀的量(mg)所測定的值,例如可藉由使用氫氧化鉀水溶液進行滴定來求得。
黏合劑樹脂(B)的含量,對著色硬化性樹脂組成物之固形成分而言,較佳為7~65質量%、更佳為13~60質量%、再更佳為17~55質量%。黏合劑樹脂(B)的含量若在前述範圍內,則未曝光部對顯像液的溶解性高。
本發明之著色硬化性樹脂組成物係含聚合性化合物(C)。聚合性化合物(C)係可藉由以光或熱的作用而從聚 合起始劑(D)所產生之活性自由基及/或酸等來聚合之化合物,可舉例如具有聚合性之乙烯性不飽和鍵的化合物等,較佳可舉出(甲基)丙烯酸酯化合物。
其中,聚合性化合物(C)方面,係以具有3個以上乙烯性不飽和鍵之聚合性化合物者為佳。如此的聚合性化合物方面,可舉例如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、四季戊四醇十(甲基)丙烯酸酯、四季戊四醇九(甲基)丙烯酸酯、參(2-(甲基)丙烯醯基氧基乙基)異三聚氰酸酯、乙二醇改質季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙二醇改質二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙二醇改質季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丙二醇改質二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。其中,二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯為佳。此等之聚合性化合物可單獨使用,亦可併用2種以上。
聚合性化合物(C)的含量,對著色硬化性樹脂組成物之固形成分而言,較佳為7~65質量%、更佳為13~60質量%、再更佳為17~55質量%。前述聚合性化合物(C)的含量若在前述範圍內,則因可充分地硬化、顯像前後之膜厚比率會提昇,且圖型中底切(undercut)不易產生 、密著性佳而較佳。
本發明之著色硬化性樹脂組成物係含聚合起始劑(D)。聚合起始劑(D)係可使用,可藉由光或熱的作用而產生活性自由基並開始聚合性化合物(C)之聚合的公知之自由基聚合起始劑。
聚合起始劑(D)方面,係以可藉由光的作用而產生活性自由基之化合物為佳,以烷基苯酮化合物、三嗪化合物、醯基膦氧化物化合物、肟化合物及聯咪唑化合物更佳,又以含有由烷基苯酮化合物及肟化合物所成之群選出的至少1種所成的聚合起始劑又再更佳。
烷基苯酮化合物方面,可舉出α-胺基烷基苯酮化合物、α-烷氧基烷基苯酮化合物及α-羥基烷基苯酮化合物等。
α-胺基烷基苯酮化合物方面,可舉出2-甲基-2-嗎啉基-1-(4-甲基磺醯基苯基)丙烷-1-酮、2-苯甲基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮、2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-2-(4-甲基苯基甲基)丁烷-1-酮等。市售品方面,可舉出IRUGACURE(登錄商標)369、379、907(以上為BASF公司製)等。
α-烷氧基烷基苯酮化合物方面,可舉出二乙氧基苯乙酮、苯甲基二甲基縮酮等。
α-羥基烷基苯酮化合物方面,可舉出2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-〔4-(2-羥基乙氧基)苯基〕丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲 基-1-〔4-(1-甲基乙烯基)苯基〕丙烷-1-酮之寡聚物等。
三嗪化合物方面,可舉出2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-向日葵基-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-〔2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基〕-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-〔2-(呋喃-2-基)乙烯基〕-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-〔2-(4-二乙基胺基-2-甲基苯基)乙烯基〕-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-〔2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基〕-1,3,5-三嗪等。三嗪化合物雖可使用為酸產生劑,但當本發明之著色硬化性樹脂組成物含有三嗪化合物時,其含量可計為聚合起始劑(E)的含量。
醯基膦氧化物化合物方面,可舉出2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物等。亦可使用IRUGACURE(登錄商標)819(BASF公司製)等之市售品。
肟化合物方面,可舉出N-苯甲醯基氧基-1-(4-苯基磺醯基苯基)丁烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯基氧基-1-(4-苯基磺醯基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺、N-乙醯氧基-1-〔9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基〕乙烷-1-亞胺、N-乙醯氧基-1-〔9-乙基-6-{2-甲基-4-(3,3-二甲基-2,4-二氧雜環戊烷基甲基氧基)苯甲醯基}-9H-咔唑-3-基〕乙烷-1-亞胺等。亦可使用IRUGACURE(登錄商標) OXE01、OXE02(以上為BASF公司製)、N-1919(ADEKA公司製)等之市售品。
聯咪唑化合物方面,可舉出2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯咪唑、2,2’-雙(2,3-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯咪唑(可參考例如特開平6-75372號公報、特開平6-75373號公報等)、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(烷氧基苯基)聯咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(二烷氧基苯基)聯咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(三烷氧基苯基)聯咪唑(可參考例如特公昭48-38403號公報、特開昭62-174204號公報等)、4,4’5,5’-位的苯基藉由碳烷氧基所取代之咪唑化合物(可參考例如特開平7-10913號公報等)等。較佳可舉出2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯咪唑、2,2’-雙(2、3-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯咪唑、2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯咪唑。
再者,聚合起始劑(D)方面,可舉出安息香、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香異丙基醚、安息香異丁基醚等之安息香化合物;二苯酮、o-苯甲醯基安息香酸甲基酯、4-苯基二苯酮、4-苯甲醯基-4’-甲基二苯基硫化物、3,3’,4,4’-四(tert-丁基過氧基羰基)二苯酮、2,4,6-三甲基二苯酮等之二苯酮化合物;9,10-菲醌、、2-乙基蒽醌、樟腦醌等之醌化合物;10-丁基-2-氯吖啶酮、苯甲基、苯基乙醛酸甲基酯、二茂鈦化合物等。此等,係以與後述 之聚合起始輔助劑(E)(特別是胺類)組合使用為佳。
上述的聚合起始劑係可單獨使用或組合2種以上使用。
聚合起始劑(D)的含量,對黏合劑樹脂(B)及聚合性化合物(C)之合計量100質量份而言,較佳為0.1~30質量份、更佳為5~25質量份。聚合起始劑(D)的含量若在前述範圍內,則可以高感度形成圖型,甚至所得之圖形係耐溶劑性、機械強度、表面平滑性優異。
本發明之著色硬化性樹脂組成物,係以進一步含有聚合起始輔助劑(E)為佳。含聚合起始輔助劑(E)時,通常與聚合起始劑(D)組合而使用。聚合起始輔助劑(E)乃是促進藉由聚合起始劑而開始聚合之聚合性化合物的聚合所用的化合物,或是增感劑。
聚合起始輔助劑(E)方面,可舉出胺化合物、烷氧基蒽化合物、噻呫吨酮(thioxanthone)化合物、羧酸化合物等,較佳為噻呫吨酮化合物。
噻呫吨酮化合物方面,可舉出2-異丙基噻呫吨酮、4-異丙基噻呫吨酮、2,4-二乙基噻呫吨酮、2,4-二氯噻呫吨酮、1-氯-4-丙氧基噻呫吨酮等。
胺化合物方面,可舉出三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺、4-二甲基胺基安息香酸甲基酯、4-二甲基胺基安息香酸乙基酯、4-二甲基胺基安息香酸異戊基酯、安息香酸2-二甲基胺基乙基酯、4-二甲基胺基安息香酸2-乙基己基酯、N,N-二甲基對甲苯胺、4,4’-雙(二甲基胺基)二 苯酮(通稱米其勒酮)、4,4’-雙(二乙基胺基)二苯酮、4,4’-雙(乙基甲基胺基)二苯酮等,其中更以4,4’-雙(二乙基胺基)二苯酮為佳。亦可使用EAB-F(保土谷化學工業(股)製)等之市售品。
烷氧基蒽化合物方面,可舉出9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、2-乙基-9,10-二乙氧基蒽、9,10-二丁氧基蒽、2-乙基-9,10-二丁氧基蒽等。
羧酸化合物方面,可舉出苯基磺醯基乙酸、甲基苯基磺醯基乙酸、乙基苯基磺醯基乙酸、甲基乙基苯基磺醯基乙酸、二甲基苯基磺醯基乙酸、甲氧基苯基磺醯基乙酸、二甲氧基苯基磺醯基乙酸、氯苯基磺醯基乙酸、二氯苯基磺醯基乙酸、N-苯基甘胺酸、苯氧基乙酸、萘基硫代乙酸、N-萘基甘胺酸、萘氧基乙酸等。
此等之聚合起始輔助劑可單獨使用,亦可併用2種以上。
又,使用聚合起始輔助劑(E)時,其使用量,對黏合劑樹脂(B)及聚合性化合物(C)之合計量100質量份而言,較佳為0.1~30質量份、更佳為1~20質量份。又,對聚合起始劑(D)的含量100質量份而言,較佳為20~100質量份、更佳為30~80質量份。聚合起始輔助劑(E)之量若在此範圍,則可以高感度形成圖型,甚至是所得的圖型係耐溶劑性、機械強度、表面平滑性優異。
本發明之著色硬化性樹脂組成物係以含有溶劑(F) 為佳。
溶劑(F),並無特別限定,可使用該領域一般常用之溶劑。例如,可由酯溶劑(分子內含-COO-構造之溶劑)、酯溶劑以外的醚溶劑(分子內含-O-構造之溶劑)、醚酯溶劑(分子內含有-COO-構造與-O-構造之溶劑)、酯溶劑以外的酮溶劑(分子內含-CO-構造之溶劑)、醇溶劑、芳香族烴溶劑、醯胺溶劑、二甲基亞碸等之中選擇使用。
酯溶劑方面,可舉出乳酸甲基酯、乳酸乙基酯、乳酸丁基酯、2-羥基異丁烷酸甲基酯、乙酸乙基酯、乙酸n-丁基酯、乙酸異丁基酯、甲酸戊基酯、乙酸異戊基、丙酸丁基酯、丁酸異丙基、丁酸乙基酯、丁酸丁基酯、丙酮酸甲基酯、丙酮酸乙基酯、丙酮酸丙基酯、乙醯乙酸甲基酯、乙醯乙酸乙基酯、環己醇乙酸酯、γ-丁內酯等。
醚溶劑方面,可舉出乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丙基醚、乙二醇單丁基醚、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單丁基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單丙基醚、丙二醇單丁基醚、3-甲氧基-1-丁醇、3-甲氧基-3-甲基丁醇、四氫呋喃、四氫哌喃、1,4-二噁烷、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二丙基醚、二乙二醇二丁基醚、苯甲醚、苯乙醚、甲基苯甲醚等。
醚酯溶劑方面,可舉出甲氧基乙酸甲基酯、甲氧基乙酸乙基酯、甲氧基乙酸丁基酯、乙氧基乙酸甲基酯、乙氧 基乙酸乙基酯、3-甲氧基丙酸甲基酯、3-甲氧基丙酸乙基酯、3-乙氧基丙酸甲基酯、3-乙氧基丙酸乙基酯、2-甲氧基丙酸甲基酯、2-甲氧基丙酸乙基酯、2-甲氧基丙酸丙基酯、2-乙氧基丙酸甲基酯、2-乙氧基丙酸乙基酯、2-甲氧基-2-甲基丙酸甲基酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙基酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單丙基醚乙酸酯、乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、二乙二醇單丁基醚乙酸酯、二丙二醇甲基醚乙酸酯等。
酮溶劑方面,可舉出4-羥基-4-甲基-2-戊酮、丙酮、2-丁酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、4-甲基-2-戊酮、環戊酮、環己酮、異佛酮等。
醇溶劑方面,可舉出甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇等。
芳香族烴溶劑方面,可舉出苯、甲苯、二甲苯、三甲苯等。
醯胺溶劑方面,可舉出N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等。
此等之溶劑可單獨使用,亦可併用2種以上。
上述溶劑之中,以塗佈性、乾燥性之觀點來看,係以1atm下之沸點為120℃以上180℃以下之有機溶劑為佳。其中,以丙二醇單甲基醚乙酸酯、乳酸乙基酯、丙二醇單甲基醚、3-乙氧基丙酸乙基酯、乙二醇單甲基醚、二乙二 醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲氧基-1-丁醇、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、N,N-二甲基甲醯胺等為佳,以丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚、二丙二醇甲基醚乙酸酯、乳酸乙基酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲氧基-1-丁醇、3-乙氧基丙酸乙基等更佳。
著色硬化性樹脂組成物中之溶劑(F)的含量,對著色硬化性樹脂組成物而言,較佳為70~95質量%、更佳為75~92質量%。換言之,著色硬化性樹脂組成物之固形成分,較佳為5~30質量%、更佳為8~25質量%。溶劑(F)的含量若於前述範圍,則塗佈時的平坦性良好,又因形成濾色片時的色濃度並無不足,故其顯示特性良好。
本發明之著色硬化性樹脂組成物中,又以進一步含有界面活性劑(G)為佳。界面活性劑(G)方面,可舉出聚矽氧系界面活性劑、氟系界面活性劑及具有氟原子之聚矽氧系界面活性劑等。此等可於側鏈具有聚合性基。
聚矽氧系界面活性劑方面,可舉出具有矽氧烷鍵結之界面活性劑等。具體而言,可舉出TORAY SILICONEDC3PA、同SH7PA、同DC11PA、同SH21PA、同SH28PA、同SH29PA、同SH30PA、同SH8400(Dow Corning Toray(股)製)、KP321、KP322、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341(信越化學工業(股)製)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF-4446、TSF4452、TSF4460(Momentive Performance Materials Japan合同公司製)等。
前述氟系界面活性劑方面,可舉出具有氟碳鏈之界面活性劑等。具體而言,可舉出Fluorad(商品名)FC430、同FC431(住友3M(股)製)、Megafac(登錄商標)F142D、同F171、同F172、同F173、同F177、同F183、同R30、同RS-718-K、同F554(DIC(股)製)、Eftop(登錄商標)EF301、同EF303、同EF351、同EF352(三菱材料電子化成(股)製)、Surflon(登錄商標)S381、同S382、同SC101、同SC105(旭硝子(股)製)、E5844((股)Daikin Fine Chemical研究所製)等。
前述具有氟原子之聚矽氧系界面活性劑方面,可舉出具有矽氧烷鍵結及氟碳鏈之界面活性劑等。具體而言,可舉出Megafac(登錄商標)R08、同BL20、同F475、同F477、同F443(DIC(股)製)等。
此等之界面活性劑可單獨使用,亦可組合2種類以上使用。
界面活性劑(G)的含量,對著色硬化性樹脂組成物而言,較佳為0.001質量%以上0.2質量%以下、較佳為0.002質量%以上0.1質量%以下、更佳為0.01質量%以上0.05質量%以下。界面活性劑(G)的含量若於前述範圍,則可得平坦性高的塗膜。此含量中,並不含前述的顏料分散劑。
本發明之著色硬化性樹脂組成物,可視需要含有填充劑、其他高分子化合物、密著促進劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光安定劑、鏈轉移劑等之各種添加劑。
本發明之著色硬化性樹脂組成物,例如可以下述方法調製。
首先,著色劑(A)的顏料(A2)先與溶劑(F)混合,以使顏料之平均粒子徑為0.2μm以下的程度為止,用珠磨機等使其分散。此時,亦可視需要而搭配前述顏料分散劑、黏合劑樹脂(B)之一部份或全部。所得顏料分散液中,將剩下的著色劑(A)、剩下的黏合劑樹脂(B)、剩下的聚合性化合物(C)、聚合起始劑(D)、溶劑(F)以及視需要而使用的其他成分,添加至既定的含量,可得目的之著色硬化性樹脂組成物。
使用本發明之著色硬化性樹脂組成物而形成濾色片之圖型的方法方面,可舉出光微影法、噴墨法、印刷法等。其中,以光微影法為佳。光微影法,乃是將前述著色硬化性樹脂組成物塗佈於基板,去除(乾燥)溶劑等揮發成分而形成著色層,介由光罩而曝光該著色層後進行顯像之方法。光微影法中,亦可藉由曝光時不使用光罩及/或不顯像而形成塗膜。
製作之圖型的膜厚可視所用的材料、用途等來適當地調整。製作之圖型的膜厚例如為0.1~30μm、較佳為0.1~20μm、再更佳為0.5~6μm。
基板方面,可使用石英玻璃、硼矽酸玻璃、氧化鋁矽酸鹽玻璃、表面經二氧化矽塗佈之純鹼石灰玻璃等之玻璃板,或者,聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲基酯、聚乙烯對苯二甲酸酯等之樹脂板、矽、於前述基板上形成有鋁、銀、 銀/銅/鈀合金薄膜等者。此等之基板上亦可形成有別的濾色片層、樹脂層、電晶體、電路等。
塗佈方法方面,可舉出旋轉塗佈法、狹縫塗佈法、狹縫與旋轉塗佈法等。
藉由光微影法以形成各色像素之方法方面,可使用公知或慣用之方法。例如可以下述之方式來製作。
將著色硬化性樹脂組成物塗佈於基板上,藉由加熱乾燥(預烘烤)及/或減壓乾燥以去除溶劑等之揮發成分,得到平滑的塗膜。
進行加熱乾燥時的溫度,係以30~120℃為佳、50~110℃更佳。又加熱時間方面,係以10秒鐘~60分鐘者為佳、30秒鐘~30分鐘者更佳。
進行減壓乾燥時,係以於50~150Pa之壓力下、20~25℃之溫度範圍下進行為佳。
乾燥後塗膜的膜厚可視所用的材料、用途等來適當地調整。乾燥後塗膜的膜厚例如0.1~20μm、較佳為0.5~6μm。
乾燥後塗膜可介由形成目的圖型用的光罩來曝光。此時,光罩上的圖型形狀並無特別限定,可使用因應目的之用途的圖型形狀。
曝光中所用的光源方面,以產生250~450nm波長的光之光源為佳。例如將小於350nm的光,以剪切此波長區域之濾波器予以剪切,亦可將436nm附近、408nm附近、365nm附近的光,以取出此等之波長區域之帶通濾波器來 選擇性地取出者。具體而言,可舉出水銀燈、發光二極體、金屬鹵素燈、鹵素燈等。
為了使曝光面全體均一地照射平行光線,或是對準遮罩與基材在正確的位置,而以使用光罩對準曝光機、步進器等之裝置為佳。
曝光後,使其與顯像液接觸之既定部分,可藉由例如使未曝光部溶解、顯像,而得圖型。顯像液方面,係以例如氫氧化鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化四甲基銨等之鹼性化合物的水溶液為佳。此等之鹼性化合物的水溶液濃度,較佳為0.01~10質量%、更佳為0.03~5質量%。再者,顯像液亦可含有界面活性劑。
顯像方法,可為槳式攪拌法、浸漬法、噴霧法等之任一者。甚至顯像時,亦可使基板傾斜至任意角度。
顯像後,以進行水洗為佳。
再視其需要,亦可進行後烘烤。後烘烤溫度係以150~250℃為佳、160~235℃更佳。後烘烤時間以0.5~10分鐘為佳、1~5分鐘更佳。
根據本發明之著色硬化性樹脂組成物,係可製作明度優異的濾色片。該濾色片係可用為顯示裝置(例如液晶顯示裝置、有機EL裝置等)、電子紙、固體攝影元件等中所用的濾色片。
〔實施例〕
接著,列舉實施例,進一步具體地說明本發明。例中的「%」及「份」在沒有特別說明下,係為質量%及質量份。
以下之實施例中,化合物乃是藉由元素分析(VARIO-EL;(Elementar Analytical(股)製))來鑑定。
合成例1
將式(f-1)所示之化合物(BONTRON(登錄商標)E-108、ORIENT化學工業(股)製)0.85份溶解於N,N-二甲基甲醯胺50份,作成溶液(s1)。另外,將式(d-1)所示之化合物(CasOrganic公司製)1.02份溶解於N,N-二甲基甲醯胺10份,製作溶液(t1)。在25℃下,於(s1)中加入(t1)之溶液,之後昇溫至80℃,攪拌8小時。將該混合液冷卻至室溫為止之後,加入離子交換水500份,再攪拌1小時。之後,以真空抽吸過濾取得析出物,以離子交換水100份洗淨,得到鹽(I-1)1.18份。
式(I-1)所示之鹽的鑑定;(元素分析)C:77.7 H:8.0 N:2.6
此外,將用為原料之式(f-1)所示之化合物0.35g溶解於氯仿中,使體積為250cm3,將其中的2cm3以氯仿稀釋為100cm3,調整濃度0.028g/L之溶液。就該溶液,係使用紫外可視分光光度計(V-650DS;日本分光(股)製)(石英腔管、光路長;1cm)來測定位在400~900nm中之極大吸收波長及極大吸收波長之吸光度,極大吸收波長為425nm、吸光度為0.0019。
合成例2
將式(f-1)所示之化合物(BONTRON(登錄商標)E-108、ORIENT化學工業(股)製)2.0份溶解於N,N-二甲基甲醯胺120份,作成溶液(s3)。另外,將ORIENT(登錄商標)Oil BLUE 613(C.I.Solvent Blue 5與樹脂之混合物、ORIENT化學工業(股)製)1.96份溶解於N,N-二甲基甲醯胺24份,作成溶液(t3)。在25℃下,於(s3)中添加(t3)之溶液,之後昇溫至80℃,攪拌8小時。將該混合液冷卻至室溫為止之後,加入離子交換水700份,再攪拌1小時。之後,以真空抽吸過濾取得析出物, 以離子交換水100份洗淨,得到含鹽(I-3)之混合物2.27份。
式(I-3)所示之鹽的鑑定;(元素分析)C:75.6 H:7.9 N:4.2
合成例3 <樹脂B-1溶液之合成>
於備有攪拌機、溫度計、迴流冷卻器、滴下漏斗及氣體導入管之燒瓶中,導入丙二醇單甲基醚乙酸酯300質量份。之後,使用氣體導入管將氮氣導入燒瓶內,使燒瓶內氛圍被氮氣所取代。之後,將燒瓶內的溶液昇溫至100℃後,將由苯甲基甲基丙烯酸酯160.6質量份、甲基丙烯酸39.5質量份、偶氮二異丁腈3.6質量份及丙二醇單甲基醚乙酸酯197質量份所成之混合物,使用滴下漏斗花費2小時滴入燒瓶中,滴下完了後,再持續於100℃攪拌2小時,得到重量平均分子量Mw為1.1×104、固形成分35質量%、酸價70mg-KOH/g(固形成分換算)之樹脂B-1溶液。
合成例4 <樹脂B-2溶液之合成>
在具備有攪拌機、溫度計、迴流冷卻管、滴下漏斗及氮氣導入管的燒瓶中,導入丙二醇單甲基醚乙酸酯182g,且使燒瓶內氛圍由空氣變為氮氣後,昇溫至100℃,之後滴下於苯甲基甲基丙烯酸酯70.5g(0.40莫耳)、甲基丙烯酸43.0g(0.5莫耳)、三環癸烷骨架之單甲基丙烯酸酯(日立化成(股)製FA-513M)22.0g(0.10莫耳)及丙二醇單甲基醚乙酸酯136g所成之混合物中添加2,2’-偶氮二異丁腈3.6g所成之溶液,持續於100℃下攪拌。接著,將燒瓶內氛圍由氮氣換為空氣,將縮水甘油基甲基丙烯酸酯35.5g〔0.25莫耳、(對本反應中所用的甲基丙烯酸之羧基而言為50莫耳%)〕、參二甲基胺基甲基苯酚0.9g及氫醌0.145g投入燒瓶內,在110℃繼續反應,得到固形成分酸價為79mgKOH/g之樹脂B-2溶液。以GPC所測得之聚苯乙烯換算的重量平均分子量為30,000。
上述樹脂之聚苯乙烯換算重量平均分子量測定係使用GPC法,並以下述條件進行。
裝置:K2479((股)島津製作所製)
管柱:SHIMADZU Shim-pack GPC-80M
管柱溫度:40℃
溶媒:THF(四氫呋喃)
流速:1.0mL/min
被檢液固形成分濃度:0.001~0.01%
注入量:50μL
檢出器:RI
校正用標準物質:TSK STANDARD POLYSTYRENE F-40、F-4、F-288、A-2500、A-500(TOSOH(股)製)
合成例5
將式(f-1)所示之化合物(BONTRON(登錄商標)E-108、ORIENT化學工業(股)製)3.0份溶解於N,N-二甲基甲醯胺200份,作成溶液(s8)。另外,將下述式(h-1)所示之化合物3.49份溶解於N,N-二甲基甲醯胺40份,作成溶液(t8)。在25℃下,於(s8)中添加(t8)之溶液,之後昇溫至80℃,攪拌8小時。將該混合液冷卻至室溫為止之後,加入飽和食鹽水50份、接著加入離子交換水300份,再攪拌1小時。之後,以真空抽吸過濾取得析出物,以離子交換水100份與己烷100份洗淨,得到式(I-31)所示之鹽3.15份。
合成例6
混合中使混合物之溫度為30℃以下,於98%硫酸50份中來緩慢地添加2-(4-二乙基胺基-2-羥基苯甲醯基)安息香酸(東京化成工業(股)製)7.83份以進行混合。將所得之溶液冷卻至5℃為止,於其中加入3-(異丙基胺基)苯酚(根據特開平9-169708號公報中所記載之方法所製造)5.37份。之後,使此混合物在5℃攪拌65小時。將反應混合物加入冰水250份中,以真空抽吸過濾取得析出物。將殘渣溶解於氯仿180份中,加入離子交換水300份,再以10%氫氧化鈉水溶液使水層呈pH10,攪拌1小時。分取氯仿層,以離子交換水200份洗淨,以硫酸鎂脫水。去除硫酸鎂後於減壓下從所得之溶液中餾去氯仿,得到式(hx-83)所示之化合物5.50份。
於式(hx-83)所示之化合物3.00份、三乙二醇(東京化成工業(股)製)3.16份、二甲基胺基吡啶(和光純藥工業(股)製)0.24份、(1S)-(+)-10-樟腦磺酸(關東化學(股)製)0.18份中加入脫水氯仿30份,室溫下攪拌1小時。在不超過30℃下,滴下使1-乙基-3-(3-二甲基胺基丙基)碳二醯亞胺 鹽酸鹽((股)同仁化學研究所製)1.83份溶解於脫水氯仿7.2份中所成的溶液, 室溫下攪拌5小時。將該氯仿溶液先以1N鹽酸300份接著以10%食鹽水200份進行分液,以硫酸鎂脫水。去除硫酸鎂後於減壓下從所得之溶液中餾去氯仿,得到下述式(h-83)所示之化合物3.59份。
將式(f-1)所示之化合物(BONTRON(登錄商標)E-108、ORIENT化學工業(股)製)150份溶解於N,N-二甲基甲醯胺120份,作成溶液(s10)。另外,將上述式(h-83)所示之化合物1.79份溶解於N,N-二甲基甲醯胺100份,作成溶液(t10)。在25℃下,於(s10)中添加(t10)之溶液,之後昇溫至80℃,攪拌6小時。將該混合液冷卻至室溫為止之後,先加入飽和食鹽水100份,接著加入離子交換水700份,再攪拌1小時。之後,以真空抽吸過濾取得析出物,以離子交換水100份與己烷100份進行洗淨,得到式(I-49)所示之鹽1.93份。
合成例7
於Basic Violet 10(羅丹明B、東京化成工業(股) 製)10.00份、三乙二醇單甲基醚(東京化成工業(股)製)10.28份、二甲基胺基吡啶(和光純藥工業(股)製)0.77份、(1S)-(+)-10-樟腦磺酸(關東化學(股)製)0.58份中加入脫水氯仿120份,室溫下攪拌1小時。在不超過30℃下,滴下將1-乙基-3-(3-二甲基胺基丙基)碳二醯亞胺 鹽酸鹽((股)同仁化學研究所製)5.80份溶解於脫水氯仿49.3份所成的溶液,室溫下攪拌5小時。該氯仿溶液先以1N鹽酸107份再以10%食鹽水171份進行分液,以硫酸鎂脫水。減壓下餾去氯仿,得到下述式(h-82)所示之化合物11.50份。
在25℃下,使式(h-82)所示之化合物11.50份溶解於N,N-二甲基甲醯胺334份,添加式(f-1)所示之化合物(BONTRON(登錄商標)E-108、ORIENT化學工業(股)製)11.12份,攪拌4小時。加入離子交換水1668份,再攪拌1小時。之後,以真空抽吸過濾取得析出物,以離子交換水334份與己烷100份進行洗淨,得到式(I-48)所示之鹽9.70份。
合成例8
於Basic Violet 10(羅丹明B、東京化成工業(股)製)10.00份、1-戊醇(關東化學(股)製)5.89份、二甲基胺基吡啶(和光純藥工業(股)製)0.77份、(1S)-(+)-10-樟腦磺酸(關東化學(股)製)0.58份中加入脫水氯仿120份,室溫下攪拌1小時。在不超過30℃下,滴下將1-乙基-3-(3-二甲基胺基丙基)碳二醯亞胺鹽酸鹽((股)同仁化學研究所製)5.80份溶解於脫水氯仿49.3份中所成的溶液,室溫下攪拌5小時。該氯仿溶液先以1N鹽酸107份再以10%食鹽水171份進行分液,以硫酸鎂脫水。減壓下餾去氯仿,得到下述式(h-86)所示之化合物10.80份。
在25℃下,使式(h-86)所示之化合物10.80份溶解於N,N-二甲基甲醯胺357份中,添加式(f-1)所示之化合物(BONTRON(登錄商標)E-108、ORIENT化學工業(股)製)11.89份,攪拌4小時。加入離子交換水1784份,再攪拌1小時。之後,以真空抽吸過濾取得析出物,以離子交換水357份與己烷100份進行洗淨,得到式(I-51)所示之鹽10.70份。
合成例9
在25℃下,使C.I.Basic Violet 11(Aizen Cathilon Brilliant Pink CD-BH、保土谷化學工業(股)製)2.00份溶解於N,N-二甲基甲醯胺66份,且添加式(f-1)所示之化合物(BONTRON(登錄商標)E-108、ORIENT化學工業(股)製)2.21份,攪拌4小時。加入離子交換水332份,再攪拌1小時。之後,以真空抽吸過濾取得析出物,以離子交換水66份與己烷100份進行洗淨,得到式(I-8)所示之鹽1.90份。
合成例10
將式(f-1)所示之化合物(BONTRON(登錄商標)E-108、ORIENT化學工業(股)製)2.29份溶解於N,N- 二甲基甲醯胺92份,作成溶液(s15)。另外,將Basic Violet 10(羅丹明B、東京化成工業(股)製)8.00份溶解於N,N-二甲基甲醯胺280份,作成溶液(t15)。在25℃下,於(s15)中添加(t15)之溶液,之後昇溫至40℃,攪拌8小時。將該混合液冷卻至室溫為止之後,加入離子交換水744份,再攪拌1小時。之後,以真空抽吸過濾取得析出物,以離子交換水372份與己烷100份進行洗淨,得到式(I-7)所示之鹽4.95份。
合成例11
將式(h-105)所示之化合物(羅丹明101內鹽、ACROS ORGANICS公司製)2.00份溶解於6N鹽酸70份,作成溶液(t16)。另外,將式(f-1)所示之化合物(BONTRON(登錄商標)E-108、ORIENT化學工業(股)製)2.14份溶解於N,N-二甲基甲醯胺70份,作成溶液(s16)。在25℃下,於(s16)中添加(t16)之溶液,室溫下攪拌6.5小時。將該混合液以氯仿225份進行2次分液萃出,使該氯仿溶液以硫酸鎂進行脫水,去除硫酸鎂後於減壓下從所得之溶液中餾去氯仿。將所得之油狀物質以己烷20份進行洗淨,得到式(I-52)所示之鹽3.82份。
合成例12
冰浴下,於Basic Violet 10(羅丹明B、東京化成工業(股)製)10.00份中加入脫水氯仿50份、N,N-二甲基甲醯胺3.05份,並於冰浴下攪拌1小時。在冰浴下滴下亞硫醯氯(和光純藥工業(股)製)5.46份,之後昇溫至40℃,攪拌3小時。冷卻至室溫為止後,在冰浴下,滴下吡咯啶(和光純藥工業(股)製)5.94份,之後昇溫至40℃,攪拌2小時。將該混合液冷卻至室溫為止之後,加入離子交換水100份與氯仿150份,進行分液後分取氯仿層。在水層中加入氯仿150份,進行分液後分取氯仿層。集合2個氯仿層,以硫酸鎂脫水。去除硫酸鎂後於減壓下從所得之溶液中餾去氯仿,使所得之固體以乙酸乙基酯142份洗淨,得到下述式(h-65)所示之化合物10.76份。
於式(f-1)所示之化合物(BONTRON(登錄商標)E-108、ORIENT化學工業(股)製)9.86份中,加入 N,N-二甲基甲醯胺394份,昇溫至80℃使其溶解,作成溶液(s17)。另外,將式(h-65)所示之化合物10.00份溶解於N,N-二甲基甲醯胺350份,作成溶液(t17)。在80℃下,於(s17)中添加(t17)之溶液,在80℃下,攪拌6.5小時。將該混合液冷卻至室溫為止之後,加入離子交換水1488份,再攪拌1小時。之後,以真空抽吸過濾取得析出物,以離子交換水744份與己烷383份進行洗淨,得到式(I-41)所示之鹽9.08份。
合成例13
在冰浴下,於Basic Violet 10(羅丹明B、東京化成工業(股)製)10.00份中,加入脫水氯仿50份、N,N-二甲基甲醯胺3.05份,冰浴下攪拌1小時。在冰浴下滴下亞硫醯氯(和光純藥工業(股)製)5.46份,之後昇溫至40℃,攪拌5.5小時。冷卻至室溫為止後,在冰浴下滴下呱啶(和光純藥工業(股)製)7.11份,之後昇溫至40℃,攪拌2小時。將該混合液冷卻至室溫為止之後,加入 離子交換水100份與氯仿150份,進行分液後分取氯仿層。在水層中加入氯仿150份,進行分液後分取氯仿層。集合2個氯仿層,以硫酸鎂脫水。去除硫酸鎂後於減壓下從所得之溶液中餾去氯仿,得到下述式(h-66)所示之化合物11.93份。
於式(f-1)所示之化合物(BONTRON(登錄商標)E-108、ORIENT化學工業(股)製)2.88份中,加入N,N-二甲基甲醯胺115份,昇溫至80℃使其溶解,作成溶液(s18)。另外,將式(h-66)所示之化合物3.00份溶解於N,N-二甲基甲醯胺105份,作成溶液(t18)。在80℃下,於(s18)中添加(t18)之溶液,在80℃下,攪拌6.5小時。將該混合液冷卻至室溫為止之後,加入離子交換水440份,再攪拌1小時。之後,以真空抽吸過濾取得析出物,以離子交換水220份與己烷114份進行洗淨,得到式(I-42)所示之鹽3.15份。
合成例14
在冰浴下,於Basic Violet 10(羅丹明B、東京化成工業(股)製)10.00份中,加入脫水氯仿200份、N,N-二甲基甲醯胺3.05份,冰浴下攪拌1小時。在冰浴下滴下亞硫醯氯(和光純藥工業(股)製)7.45份,之後昇溫至40℃,攪拌5小時。冷卻至室溫為止後,在冰浴下滴下六甲基亞胺(和光純藥工業(股)製)10.35份,之後昇溫至40℃,攪拌2小時。將該混合液冷卻至室溫為止之後,加入離子交換水200份、氯仿300份、飽和食鹽水100份,進行分液來分取氯仿層,以硫酸鎂脫水。去除硫酸鎂後於減壓下從所得之溶液中餾去氯仿,使所得之固體以乙酸乙基酯132份洗淨,得到下述式(h-67)所示之化合物12.37份。
於式(f-1)所示之化合物(BONTRON(登錄商標)E-108、ORIENT化學工業(股)製)9.36份中,加入N,N-二甲基甲醯胺375份,昇溫至80℃使其溶解,作成溶液(s19)。另外,將式(h-67)所示之化合物10.00份溶解於N,N-二甲基甲醯胺350份,作成溶液(t19)。在80℃下,於(s19)中添加(t19)之溶液,在80℃下,攪拌6.5小時。將該混合液冷卻至室溫為止之後,加入離子交換水1450份,再攪拌1小時。之後,以真空抽吸過濾取得析出物,以離子交換水725份與己烷374份進行洗淨,得到式(I-43)所示之鹽9.90份。
合成例15
在25℃下,使式(h-66)所示之化合物2.73份溶解於N,N-二甲基甲醯胺96份,並添加式(f-8)所示之化合物(BONTRON(登錄商標)E-81、ORIENT化學工業(股)製)2.75份,攪拌16小時。加入離子交換水383份,再攪拌1小時。之後,以真空抽吸過濾取得析出物,以離子交換水96份與己烷96份進行洗淨,得到式(I-57)所示之鹽3.06份。
此外,將用為原料之式(f-8)所示之化合物0.35g溶解於氯仿中使體積為250cm3,並將其中的2cm3以氯仿稀釋為100cm3,調整濃度0.028g/L之溶液。就該溶液,使用紫外可視分光光度計(V-650DS;日本分光(股)製)(石英腔管、光路長;1cm)來測定位在400~900nm中之極大吸收波長及極大吸收波長的吸光度,得到極大吸收波長為400nm、吸光度為0.033。
實施例及比較例
混合各成分使其成為表12及表13中所示之組成後,得到著色硬化性樹脂組成物。
此外,表12及表13中,各成分表示如下。又,黏合劑樹脂(B)表示固形成分換算之質量份。
著色劑(A):(A1-1):合成例1中所得之鹽(I-1)
著色劑(A):(A1-2):合成例2中所得之鹽(I-3)
著色劑(A):(A1-3):合成例5中所得之鹽(I-31)
著色劑(A):(A1-4):合成例6中所得之鹽(I-49)
著色劑(A):(A1-5):合成例7中所得之鹽(I-48)
著色劑(A):(A1-6):合成例8中所得之鹽(I-51)
著色劑(A):(A1-7):合成例9中所得之鹽(I-8)
著色劑(A):(A1-8):合成例10中所得之鹽(I-7)
著色劑(A):(A1-9):合成例11中所得之鹽(I-52)
著色劑(A):(A1-10):合成例12中所得之鹽(I-41)
著色劑(A):(A1-11):合成例13中所得之鹽(1-42)
著色劑(A):(A1-12):合成例14中所得之鹽(I-43)
著色劑(A):(A1-13):合成例15中所得之鹽(I-57)
著色劑(A):(A2-1):C.I.色料藍15:6
著色劑(A):(A3-1):下述式(A3-1)所示之化合物(NK-9402;(股)林原生物化學研究所製)
黏合劑樹脂(B):(B-1):合成例3中所得之樹脂B1溶液
黏合劑樹脂(B):(B-2):合成例4中所得之樹脂B2溶液
聚合性化合物(C):(C-1):二季戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD(登錄商標)DPHA;日本化藥(股)製)
聚合起始劑(D):(D-1):苯甲基二甲基縮酮(IRUGACURE(登錄商標)651;BASF Japan公司製)
聚合起始劑(D):(D-2):N-苯甲醯基氧基-1-(4-苯基磺醯基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺(IRUGACURE(登錄商標)OXE 01;BASF公司製;肟化合物)
聚合起始劑(D):(D-3):2-甲基-2-嗎啉基-1-(4-甲基磺醯基苯基)丙烷-1-酮(IRUGACURE(登錄商標)907;BASF公司製;烷基苯酮化合物)
聚合起始劑(D):(D-4):2-苯甲基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮(IRUGACURE(登錄商標)369;BASF公司製;烷基苯酮化合物)
聚合起始輔助劑(E):(E-1):2,4-二乙基噻呫吨酮(KAYACURE(登錄商標)DETX-S;日本化藥(股)製)
聚合起始輔助劑(E):(E-2):4,4’-雙(二乙基胺基)二苯酮(EAB-F;保土谷化學工業(股)製)
溶劑(F):(F-1):丙二醇單甲基醚乙酸酯
溶劑(F):(F-2):丙二醇單甲基醚
溶劑(F):(F-3):環己酮
界面活性劑(G):(G-1):Megafac(登錄商標)F554(DIC(股)製)
界面活性劑(G):(G-2):Megafac(登錄商標)F475(DIC(股)製)
〔圖型之作成〕
於2吋正方的玻璃基板(EAGLE 2000;Corning公司製)上,以旋轉塗佈法塗佈著色硬化性樹脂組成物後,在100℃預烘烤3分鐘。冷卻後,使塗佈此著色硬化性樹脂組成物之基板與石英玻璃製光罩的間隔為100μm,使用曝光機(TME-150RSK;TOPCON(股)製),在大氣氛圍下,以80mJ/cm2之曝光量(365nm基準)進行光照射。此外,光罩方面,可使用形成有100μm之線與間距圖型 者。光照射後,於含有非離子系界面活性劑0.12%與氫氧化鉀0.04%之水溶液中,將該基板在23℃浸漬80秒鐘後進行顯像,水洗後,於烘箱中以200℃進行後烘烤30分鐘。放冷後,使用膜厚測定裝置(DEKTAK3;日本真空技術(股)製))測定所得之著色圖型的膜厚,為2.2μm。
〔色度評價〕
就所得之圖型,使用測色機(OSP-SP-200;OLYMPUS(股)製)測定分光,並以C光源之特性函數來測定CIE之XYZ表色系中的xy色度座標(x、y)與明度Y。結果顯示於表11。
〔耐光性評價〕
除了於曝光時不使用光罩之外,其餘係與圖型之製作進行同樣的操作,製作塗膜。於該塗膜上配置紫外線剪切濾波器(COLORED OPTICAL GLASS L38;HOYA公司製;可剪切380nm以下之光),並以耐光性試驗機(SUNTEST CPS+:東洋精機公司製),照射氙氣燈光48小時。於照射前後測定xy色度座標(x、y)及明度Y,並以JIS Z 8730(JIS手冊 塗料 1994年版354頁~370頁)中所記載之方法從該測定值計算色差△Eab*。△Eab*愈小則顏色變化愈小,若△Eab*為10以下的話,可說其塗膜在作為濾色片方面並無實用上的問題。結果顯示於表14。
由上述結果可確認,藉由本發明之著色硬化性樹脂組成物所形成之圖型,在耐光性上表現優異。由此可知,若根據本發明之著色硬化性樹脂組成物,則可製造出耐久性優異的濾色片。
產業上的可利用性
根據本發明之著色硬化性樹脂組成物,係可形成耐光性優異之圖型。

Claims (7)

  1. 一種著色硬化性樹脂組成物,其特徵係含著色劑、黏合劑樹脂、聚合性化合物及聚合起始劑,且著色劑係含:使含可形成2價以上金屬離子之金屬原子的n價有機金屬陰離子Mn-與來自可與該有機金屬陰離子形成鹽之染料的鎓陽離子所成的鹽,以及顏料之著色劑,而該鹽中所含的有機金屬陰離子Mn-構成式(1)所示之化合物時,該化合物係滿足下述要件AMn- nZ+ (1)〔式(1)中,Mn-表示下述式所示之陰離子 (式中,M1表示Cr3+或Al3+;R11表示H、OH或Cl;R12表示tBu、H、NH2、OH、OCH3、CH3、NO2或鹵素原子;R13表示H、NH2、OH、CF3、Cl、Br或I;R14表示H、tBu、NH2、OH、Cl、Br或I)、Z+表示氫離子或鹼金屬陽離子、n表示1~3之整數,當n為2以上之整數時,複數的Z+可互為相同或相異〕要件A:以式(1)所示之化合物的濃度0.028g/L 溶液所測定之吸光度位於400~900nm時為0.05以下。
  2. 如請求項1之著色硬化性樹脂組成物,其中,顏料係藍色顏料。
  3. 如請求項1之著色硬化性樹脂組成物,其中,前述鎓陽離子係來自花青基苷染料之鎓陽離子、來自三芳基甲烷染料之鎓陽離子或來自呫吨染料之鎓陽離子。
  4. 如請求項1之著色硬化性樹脂組成物,其中,前述鎓陽離子係以式(H-100)所示之陽離子, (式中,R100係羥基、C1~C10烷基氧基、二(C1~C10烷基)胺基(該二(C1~C10烷基)胺基之C1~C10烷基可以末端鍵結而與胺基之氮原子一起形成環)、-O(CH2O)aR1000(a表示1~5之整數,且R1000表示氫原子或甲基)。
  5. 如請求項1之著色硬化性樹脂組成物,其中,聚合起始劑係含肟化合物之聚合起始劑。
  6. 一種濾色片,其係藉由如請求項1之著色硬化性樹脂組成物所形成者。
  7. 一種顯示裝置,其係含有如請求項6之濾色片。
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