TWI631188B - 著色硬化性樹脂組成物 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種含有著色劑(A)、樹脂(B)、光聚合性化合物(C)、聚合引發劑(D)及溶劑(E)作為亮度及對比度優越之著色硬化性樹脂組成物,著色劑(A)為含有以式(A1)表示之化合物及以式(A2)表示之化合物的著色劑之著色硬化性樹脂組成物。

Description

著色硬化性樹脂組成物
本發明係有關著色硬化性樹脂組成物。
著色硬化性樹脂組成物係可使用於製造液晶顯示面板、電致發光面板、電漿顯示面板等顯示裝置中使用之濾色器。己知該著色硬化性樹脂組成物係使用顏料或染料作為著色劑(非專利文獻1)。
[先行技術文獻] [非專利文獻]
非專利文獻1:鈴木八十二著、「至可充分了解液晶顯示為止」、初版、日刊工業新聞社、2005年3月、112頁。
本發明之目的為提供可獲得亮度及對比度更優越之濾色器之著色硬化性樹脂組成物。
本發明提供以下[1]至[9]:
[1]一種著色硬化性樹脂組成物,係含有著色 劑(A)、樹脂(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引發劑(D)及溶劑(E),著色劑(A)為含有式(A1)表示之化合物及式(A2)表示之化合物之著色劑。
[式(A1)中,R1至R18各自獨立地表示氫原子、鹵素原子、碳數1至10之1價脂肪族烴基、硝基或-SO2R29
R29表示-OH、-NHR30或-R32
R30表示氫原子、碳數1至10之1價脂肪族烴基、可被碳數1至4之烷基取代之環己基、-R31-O-R32、-R31-CO-O-R32、-R31-O-CO-R32或碳數7至10之芳烷基。
R31表示碳數1至8之2價脂肪族烴基。
R32表示碳數1至8之1價脂肪族烴基。
R19及R20各自獨立,表示氫原子、甲基、乙基或胺基。
M1表示Cr或Co。
Y表示Na或K。]
[式(A2)中,R21至R24各自獨立地表示氫原子、-R26或碳數6至10之芳族烴基。該碳數6至10之芳族烴基中含有之氫原子可被鹵素原子、-R26、-OH、-OR26、-SO3 -、-SO3Na、-CO2H、-CO2R26、-SO3H、-SO3R26或-SO2NHR28取代。
R25表示-SO3 -、-SO3Na、-CO2H、-CO2R26、-SO3H或SO2NHR28
R26表示碳數1至20之飽和烴基。該飽和烴基中含有之氫原子可被-OR26或鹵素原子取代,該飽和烴基中含有之-CH2-可被-O-、-NR2a-、-C(=O)-取代。
R2a表示碳數1至3之烷基。
R28表示氫原子、-R26、-CO2R26或碳數6至10之芳族烴基,該碳數6至10之芳族烴基中含有之氫原子可被-R26或-OR26取代。
m表示0至5之整數。m為2以上之整數時,複數之R25可相同亦可不同。
X表示鹵素原子。a表示0或1之整數。]
[2]如上述[1]所述之著色硬化性樹脂組成物,其中,該著色劑(A)為更含有至少一種選自由黃色顏料、橙色顏料及紅色顏料所成之群組之顏料。
[3]如上述[1]或[2]所述之著色硬化性樹脂組成物,其中,式(A2)表示之化合物為式(A2-1)表示之化合物者。
[式(A2-1)中,R41至R44表示-R26
R45表示-SO3 -或-SO2NHR28
R46表示氫原子、-SO3 -或-SO2NHR28
R26、R28、X及a表示與上述相同意義。]
[4]如上述[3]所述之著色硬化性樹脂組成物,其中,式(A2-1)表示之化合物為式(A2-2)表示之化合物者。
[式(A2-2)中,R51至R54表示-R26
R55表示-SO3 -或-SO2NHR28
R26、R28、X及a表示與上述相同意義。]
[5]如上述[1]至[4]中任何一項所述之著色硬化性樹脂組成物,其中,該組成物更含有硼錯合物(F)或鋅錯合物(G)。
[6]如上述[2]至[5]中任何一項所述之著色硬化性樹脂組成物,其中,該顏料為至少一種選自由C.I.顏料黃色138、C.I.顏料黃色139、C.I.顏料黃色150、C.I.顏料紅色177、C.I.顏料紅色242及C.I.顏料紅色254所成之 群組。
[7]如上述[1]至[6]中任何一項所述之著色硬化性樹脂組成物,其中,該M1為Cr。
[8]一種濾色器,為由如上述[1]至[7]中任何一項所述之著色硬化性樹脂組成物形成。
[9]一種顯示裝置,為含有[8]所述之濾色器。
藉由本發明之著色硬化性樹脂組成物,可獲得亮度及對比度更優越之濾色器。
本發明之著色硬化性樹脂組成物係含有著色劑(A)、樹脂(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引發劑(D)及溶劑(E),著色劑(A)含有下述式(A1)表示之化合物(以下,亦稱為「化合物(A1)」)及下述式(A2)表示之化合物(以下,亦稱為「化合物(A2)」)。
[式(A1)中,R1至R18各自獨立地表示氫原子、鹵素原 子、碳數1至10之1價脂肪族烴基、硝基或-SO2R29
R29表示-OH、-NHR30或-R32
R30表示氫原子、碳數1至10之1價脂肪族烴基、可被碳數1至4之烷基取代之環己基、-R31-O-R32、-R31-CO-O-R32、-R31-O-CO-R32或碳數7至10之芳烷基。
R31表示碳數1至8之2價脂肪族烴基。
R32表示碳數1至8之1價脂肪族烴基。
R19及R20各自獨立,表示氫原子、甲基、乙基或胺基。
M1表示Cr或Co。
Y表示Na或K。]
[式(A2)中,R21至R24各自獨立地表示氫原子、-R26或碳數6至10之芳族烴基。該碳數6至10之芳族烴基中含有之氫原子可被鹵素原子、-R26、-OH、-OR26、-SO3 -、-SO3Na、-CO2H、-CO2R26、-SO3H、-SO3R26或-SO2NHR28取代。
R25表示-SO3 -、-SO3Na、-CO2H、-CO2R26、-SO3H或SO2NHR28
R26表示碳數1至20之飽和烴基。該飽和烴基中含有之氫原子可被-OR26或鹵素原子取代,該飽和烴基中含有之-CH2-可被-O-、-NRb-、-C(=O)-取代。
Rb表示碳數1至3之烷基。
R28表示氫原子、-R26、-CO2R26或碳數6至10之芳族烴基,該碳數6至10之芳族烴基中含有之氫原子可被-R26或-OR26取代。
m表示0至5之整數。m為2以上之整數時,複數之R25可相同亦可不同。
X表示鹵素原子。a表示0或1之整數。]
<化合物(A1)>
於式(A1)之R1至R18、R30及R32中,碳數1至10之1價脂肪族烴基可列舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、癸基、1-甲基丁基、1,1,3,3-四甲基丁基、1,5-二甲基己基、1,6-二甲基庚基、2-乙基己基及1,1,5,5-四甲基己基等。
於式(A1)之R30中,碳數1至4之烷基可列舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基等。
於式(A1)之R31中,碳數1至8之2價脂肪族烴基可列舉亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、丙烷-1,2-二基、丁烷-1,4-二基、丁烷-1,3-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基等。
於式(A1)之R30中,可被碳數1至4之烷基取代之環己基可列舉2-甲基環己基、2-乙基環己基、2-丙基環己基、2-異丙基環己基、2-丁基環己基、4-甲基環己基、4-乙基環己基、4-丙基環己基、4-異丙基環己基、4-丁基環 己基等。
於式(A1)之R30中,-R31-O-R32可列舉甲氧基甲基、乙氧基甲基、丙氧基甲基、甲氧基乙基、乙氧基乙基、丙氧基乙基、甲氧基丙基、乙氧基丙基、丙氧基丙基、2-側氧基-4-甲氧基丁基、辛基氧基丙基、3-乙氧基丙基、3-(2-乙基己基氧基)丙基等。
於式(A1)之R30中,-R31-CO-O-R32可列舉甲氧基羰基甲基、甲氧基羰基乙基、乙氧基羰基甲基、乙氧基羰基乙基、丙氧基羰基甲基、丙氧基羰基乙基、丁氧基羰基甲基、丁氧基羰基乙基等。
於式(A1)之R30中,-R31-O-CO-R32可列舉乙醯基氧基甲基、乙醯基氧基乙基、乙基羰基氧基甲基、乙基羰基氧基乙基、丙基羰基氧基甲基、丙基羰基氧基乙基、丁基羰基氧基甲基、丁基羰基氧基乙基等。
於式(A1)之R1至R18中,-SO2R29可列舉磺醯基;胺磺醯基;N-甲基胺磺醯基、N-乙基胺磺醯基、N-丙基胺磺醯基、N-異丙基胺磺醯基、N-丁基胺磺醯基、N-異丁基胺磺醯基、N-第二丁基胺磺醯基、N-第三丁基胺磺醯基、N-戊基胺磺醯基、N-(1-乙基丙基)胺磺醯基、N-(1,1-二甲基丙基)胺磺醯基、N-(1,2-二甲基丙基)胺磺醯基、N-(2,2-二甲基丙基)胺磺醯基、N-(1-甲基丁基)胺磺醯基、N-(2-甲基丁基)胺磺醯基、N-(3-甲基丁基)胺磺醯基、N-環戊基胺磺醯基、N-己基胺磺醯基、N-(1,3-二甲基丁基)胺磺醯基、 N-(3,3-二甲基丁基)胺磺醯基、N-庚基胺磺醯基、N-(1-甲基己基)胺磺醯基、N-(1,4-二甲基戊基)胺磺醯基、N-辛基胺磺醯基、N-(2-乙基己基)胺磺醯基、N-(1,5-二甲基)己基胺磺醯基、N-(1,1,2,2-四甲基丁基)胺磺醯基、N-烯丙基胺磺醯基等可被脂肪族烴基取代之胺磺醯基;N-(2-甲氧基乙基)胺磺醯基、N-(2-乙氧基乙基)胺磺醯基、N-(1-甲氧基丙基)胺磺醯基、N-(3-甲氧基丙基)胺磺醯基、N-(3-乙氧基丙基)胺磺醯基、N-(3-丙氧基丙基)胺磺醯基、N-(3-異丙氧基丙基)胺磺醯基、N-(3-己氧基丙基)胺磺醯基、N-(2-乙基己基氧基丙基)胺磺醯基、N-(3-第三丁氧基丙基)胺磺醯基、N-(4-辛基氧基丁基)胺磺醯基等可被-R31-O-R32取代之胺磺醯基;N-(甲氧基羰基甲基)胺磺醯基、N-(甲氧基羰基乙基)胺磺醯基、N-(乙氧基羰基甲基)胺磺醯基、N-(乙氧基羰基乙基)胺磺醯基、N-(丙氧基羰基甲基)胺磺醯基、N-(丙氧基羰基乙基)胺磺醯基、N-(丁氧基羰基甲基)胺磺醯基、N-(丁氧基羰基乙基)胺磺醯基等可被-R31-CO-O-R32取代之胺磺醯基;N-(乙醯基氧基甲基)胺磺醯基、N-(乙醯基氧基乙基)胺磺醯基、N-(乙基羰基氧基甲基)胺磺醯基、N-(乙基羰基氧基乙基)胺磺醯基、N-(丙基羰基氧基甲基)胺磺醯基、N-(丙基羰基氧基乙基)胺磺醯基、N-(丁基羰基氧基甲基)胺磺醯基、N-(丁基羰基氧基乙基)胺磺醯基等可被-R31-O-CO-R32取代之胺磺醯基; N-環己基胺磺醯基、N-(2-甲基環己基)胺磺醯基、N-(3-甲基環己基)胺磺醯基、N-(4-甲基環己基)胺磺醯基、N-(4-丁基環己基)胺磺醯基等可被具有取代基之環己基取代之胺磺醯基;N-苯甲基胺磺醯基、N-(1-苯基乙基)胺磺醯基、N-(2-苯基乙基)胺磺醯基、N-(3-苯基丙基)胺磺醯基、N-(4-苯基丁基)胺磺醯基、N-[2-(2-萘基)乙基]胺磺醯基、N-[2-(4-甲基苯基)乙基]胺磺醯基、N-(3-苯基-1-丙基)胺磺醯基、N-(3-苯基-1-甲基丙基)胺磺醯基等可被芳烷基取代之胺磺醯基等。
於式(A1)中,-SO2R32可列舉甲基磺醯基、乙基磺醯基、丙基磺醯基、異丙基磺醯基、N-丁基磺醯基、第二丁基磺醯基、第三丁基磺醯基、戊基磺醯基、己基磺醯基、庚基磺醯基、辛基磺醯基、1-甲基丁基磺醯基、1,1,3,3-四甲基丁基磺醯基、1,5-二甲基己基磺醯基、1,6-二甲基庚基磺醯基、2-乙基己基磺醯基及1,1,5,5-四甲基己基磺醯基等。其中,較佳為甲基磺醯基及乙基磺醯基,更佳為甲基磺醯基。
由於可形成耐熱性更優越之圖型等之傾向,R1至R18中較佳係至少有1個為硝基。
又,較佳係R1至R5中至少1個及R6至R10中至少1個為-SO2R29。具有複數個-SO2R29時,複數之R29可互為相同亦可不同。
-SO2R29為-SO3H、-SO2NHR30或-SO2R32,較佳 為-SO2R32。其中,較佳為-SO2CH3
本發明之化合物具有-SO2R32時,較佳係R11至R14中至少1個及R15至R18中至少1個為-SO2R32。具有複數個-SO2R32時,複數之R32互相可相同亦可不同。
作為化合物(A1)之陰離子部分,較佳例可列舉式(1-b1)至式(1-b60)表示之陰離子。
化合物(A1)可藉由將式(1d)表示之化合物(以下,亦稱為「化合物(1d)」)與鉻化合物或鈷化合物在有機溶劑中進行反應來製造。
[式(1d)中,R1至R5、R11至R14及R19表示與上述者同意義。]
鉻化合物可列舉甲酸鉻、乙酸鉻、氯化鉻、氟化鉻等,較佳為甲酸鉻及乙酸鉻。鈷化合物可列舉甲酸鈷、乙酸鈷等。
上述反應中使用之有機溶劑可列舉二氯甲烷、氯仿、四氫呋喃、甲苯、乙腈等,其使用量並無限制。反應溫度一般為70至100℃。化合物(1d)之使用量相對於鉻化合物或鈷化合物1莫耳一般為2至4莫耳。
化合物(1d)之較佳例可列舉式(1-a1)至式 (1-a64)表示之化合物。
化合物(1d)可藉由使式(1b)表示之重氮鎓鹽(以下,亦稱為「重氮鎓鹽(1b)」)與式(1c)表示之吡唑化合物(以下,亦稱為「吡唑化合物(1c)」)進行反應之方法來製造。重氮鎓鹽(1b)係可被例如將式(1a)表示之胺(以下,亦稱為「胺(1a)」)藉亞硝酸、亞硝酸鹽或亞硝酸酯進行重氮化獲得。
[式(1a)及式(1b)中,R11至R14表示與上述者同意義。A1-表示無機或有機陰離子。]
上述無機陰離子可列舉例如氟化物離子、氯化物離子、溴化物離子、碘化物離子、高氯酸離子、次亞氯酸離子等。上述有機陰離子可列舉例如CH3COO-、C6H5COO-等。較佳可列舉氯化物離子、溴化物離子、CH3COO-等。
重氮鎓鹽(1b)與吡唑化合物(1c)之反應一般係在水性溶劑中進行,水性溶劑可列舉例如N-甲基吡咯啶酮等。反應溫度較佳為-5℃至60℃,更佳為0℃至30℃。反應時間較佳為1小時至12小時,更佳為1小時至4小時。
[式(1c)中,R1至R5及R19表示與上述者同意義。]
化合物(1d)具有-SO2R29,-SO2R29為-SO2NHR30時,雖可藉由使用具有-SO2NHR30之胺(1a)製造,惟,較佳係使用具有磺醯基之胺(1a)而進行反應後將磺醯基磺醯胺化製造。例如,於化合物(1d)中預先合成具有磺醯基之偶氮化合物(以下,稱為「化合物(1s)」),藉由鹵化亞硫醯化合物將磺醯基(-SO3H)磺醯鹵素化(-SO2X;X為鹵素原子)而獲得磺醯鹵素化合物,接著將磺醯鹵素化合物與胺(R30NH2)進行反應,可使磺醯基進行磺醯胺化,而製造化合物(1s)。
鹵素化亞硫醯化合物可列舉氟化亞硫醯、氯化亞硫醯、溴化亞硫醯、碘化亞硫醯等,較佳可列舉氯化亞硫醯、溴化亞硫醯等,最佳可列舉氯化亞硫醯。鹵素化亞硫醯之使用量相對於化合物(1s)1莫耳,較佳為1至10莫耳。又,反應系中帶有水時,較佳係使用過量之鹵素化亞硫醯化合物。
磺醯鹵素化在溶劑中進行。溶劑可使用例如1,4-二噁烷等醚類(較佳為環狀醚類);氯仿、二氯甲烷、四 氯化碳、1,2-二氯乙烷、二氯乙烯、三氯乙烯、全氯乙烯、二氯丙烷、氯戊烷、1,2-二溴乙烷等鹵素化烴類等。溶劑之使用量相對於化合物(1s)1質量份為例如在3質量份以上(較佳為5質量份以上)、10質量份以下(較佳為8質量份以下)。
又,磺醯鹵素化較佳係併用N,N-二烷基甲醯胺(例如N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二乙基甲醯胺等)。使用N,N-二烷基甲醯胺時,該使用量相對於鹵素化亞硫醯化合物1莫耳為例如0.05至1莫耳。將化合物(1s)與N,N-二烷基甲醯胺在溶劑中預先混合後,若添加鹵素化亞硫醯化合物,可抑制發熱。
於磺醯鹵素化中之反應溫度為例如在0℃以上,較佳在30℃以上、70℃以下,更佳在30℃以上、60℃以下。反應時間為例如在0.5小時以上,較佳在3小時以上、8小時以下,更佳在3小時以上、5小時以下。
被由上述操作調製之磺醯鹵素化合物係可進行分離後與胺(R30NH2)反應,亦可不進行分離,直接以反應混合物與胺(R30NH2)反應。進行分離時,例如只要將反應混合物與水混合,濾取析出之結晶即可。取得之磺醯鹵素化合物之結晶在與胺(R30NH2)反應之前,必要時可進行水洗及乾燥。
胺(R30NH2)包含正丙胺、正丁胺、正己胺、二甲基己胺(1,5-二甲基己胺等)、四甲基丁胺(1,1,3,3-四甲基丁胺等)、乙基己胺(2-乙基己胺等)、胺基苯基丁烷(3-胺基 -1-苯基丁烷等)、異丙氧基丙胺等。胺(R30NH2)之使用量相對於磺醯鹵素化合物1莫耳,在2莫耳以上、10莫耳以下,較佳在2莫耳以上、7莫耳以下。
磺醯鹵素化合物與胺(R30NH2)之添加順序並無特別限制,但較佳為在磺醯鹵素化合物中添加(滴入)胺(R30NH2)。又,磺醯鹵素化合物與胺(R30NH2)之反應較佳在溶劑中進行。溶劑可使用與調製磺醯鹵素化合物時相同之溶劑。
又,磺醯鹵素化合物與胺(R30NH2)之反應較佳在鹼性觸媒存在下進行。鹼性觸媒可列舉例如3級胺(三乙胺、三乙醇胺等脂肪族3級胺;吡啶等芳族3級胺)及2級胺(二乙胺等脂肪族2級胺;哌啶等環狀脂肪族2級胺)等。該等中,較佳為3級胺,尤其是三乙胺等脂肪族3級胺。鹼性觸媒之使用量相對於胺(R30NH2),在1.1莫耳以上、6莫耳以下,較佳在1.1莫耳以上、5莫耳以下。
於磺醯鹵素化合物中添加胺(R30NH2)及鹼性觸媒時,鹼性觸媒之添加時機並無特別限制,可在胺(R30NH2)添加前及添加後中之任何一個時機,亦可於與胺(R30NH2)相同之時機添加。又,亦可與反應性胺預先混合後進行添加,亦可與胺(R30NH2)各別添加。
磺醯鹵素化合物與胺(R30NH2)之反應溫度為例如在0℃以上、50℃以下,較佳在0℃以上、30℃以下。反應時間為1至5小時。
從反應混合物取得為目的化合物之化合物(1d) 之方法並無特別限制,可採用公知之種種方法。例如,較佳將反應混合物與酸(例如乙酸等)及水一起混合,濾取析出之結晶。上述酸較佳係預先調製酸之水溶液後,將反應混合物添加於上述水溶液中。添加反應混合物時之溫度較佳在10℃以上50℃以下,更佳在20℃以上50℃以下,最佳在20℃以上30℃以下。將反應混合物添加於酸之水溶液中後,較佳於上述溫度進一步攪拌約0.5至2小時。濾取之結晶較佳係以水等洗淨,接著乾燥。依需要而可藉由再結晶等公知之方法精製。
<化合物(A2)>
於式(A2)之R21至R24中,碳數6至10之芳族烴基可列舉苯基、甲苯基、二甲苯基、三甲苯基、丙基苯基及丁基苯基。
於式(A2)之R26中,碳數1至20之飽和烴基可列舉例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基等直鏈狀烷基;異丙基、異丁基、第二丁基、異戊基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1-甲基己基、2-甲基己基、3-甲基己基、4-甲基己基、5-甲基己基、1-乙基戊基、2-乙基戊基、3-乙基戊基、1-丙基丁基、1-(1-甲基乙基)丁基、1-(1-甲基乙基) -2-甲基丙基、1-甲基庚基、2-甲基庚基、3-甲基庚基、4-甲基庚基、5-甲基庚基、6-甲基庚基、1-乙基己基、2-乙基己基、3-乙基己基、4-乙基己基、1-正丙基戊基、2-丙基戊基、1-(1-甲基乙基)戊基、1-丁基丁基、第三丁基、1,1-二甲基丙基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、1-乙基-2-甲基丙基、1,1-二甲基戊基、1,2-二甲基戊基、1,3-二甲基戊基、1,4-二甲基戊基、2,2-二甲基戊基、2,3-二甲基戊基、2,4-二甲基戊基、3,3-二甲基戊基、3,4-二甲基戊基、1-乙基-1-甲基丁基、1-乙基-2-甲基丁基、1-乙基-3-甲基丁基、2-乙基-1-甲基丁基、2-乙基-3-甲基丁基、1,1-二甲基己基、1,2-二甲基己基、1,3-二甲基己基、1,4-二甲基己基、1,5-二甲基己基、2,2-二甲基己基、2,3-二甲基己基、2,4-二甲基己基、2,5-二甲基己基、3,3-二甲基己基、3,4-二甲基己基、3,5-二甲基己基、4,4-二甲基己基、4,5-二甲基己基、1-乙基-2-甲基戊基、1-乙基-3-甲基戊基、1-乙基-4-甲基戊基、2-乙基-1-甲基戊基、2-乙基-2-甲基戊基、2-乙基-3-甲基戊基、2-乙基-4-甲基戊基、3-乙基-1-甲基戊基、3-乙基-2-甲基戊基、3-乙基-3-甲基戊基、3-乙基-4-甲基戊基、1-丙基-1-甲基丁基、1-丙基-2-甲基丁基、1-丙基-3-甲基丁基、1-(1-甲基乙基)-1-甲基丁基、1-(1-甲基乙基)-2-甲基丁基、1-(1-甲基乙基)-3-甲基丁基、1,1-二乙基丁基、1,2-二乙基丁基等支鏈狀烷基等。
於式(A2)之R26中,碳數1至20之飽和烴基中含有之氫原子可被-OR26或鹵素原子取代,該飽和烴基中 含有之-CH2-可被-O-、-NR2a-、-C(=O)-取代。
R2a表示碳數1至3之烷基。
式(A2)之-OR26可列舉甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊基氧基、己基氧基、庚基氧基、辛基氧基、2-乙基己基氧基及二十烷基氧基。
式(A2)之-CO2R26可列舉甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、第三丁氧基羰基、己基氧基羰基及二十烷基氧基羰基。
式(A2)之-SO3R26可列舉甲磺醯基、乙磺醯基、己磺醯基、癸磺醯基等。
式(A2)之-SO2NHR28可列舉胺磺醯基、甲烷胺磺醯基、乙烷胺磺醯基、丙烷胺磺醯基、異丙烷胺磺醯基、丁烷胺磺醯基、異丁烷胺磺醯基、戊烷胺磺醯基、異戊烷胺磺醯基、新戊烷胺磺醯基、環戊烷胺磺醯基、己烷胺磺醯基、環己烷胺磺醯基、庚烷胺磺醯基、環庚烷胺磺醯基、辛烷胺磺醯基、2-乙基己烷胺磺醯基、1,5-二甲基己烷胺磺醯基、環辛烷胺磺醯基、壬烷胺磺醯基、癸烷胺磺醯基、三環癸烷胺磺醯基、甲氧基丙烷胺磺醯基、乙氧基丙烷胺磺醯基、丙氧基丙烷胺磺醯基、異丙氧基丙烷胺磺醯基、己氧基丙烷胺磺醯基、2-乙基己氧基丙烷胺磺醯基、甲氧基己烷胺磺醯基、3-苯基-1-甲基丙烷胺磺醯基等。
鹵素原子可列舉氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
式(A2)表示之化合物較佳為式(A2-1)表示之 化合物。
[式(A2-1)中,R41至R44表示-R26
R45表示-SO3 -或-SO2NHR28
R46表示氫原子、-SO3 -或-SO2NHR28
R26、R28、X及a表示與上述者同意義。]
式(A2)表示之化合物較佳為式(A2-2)表示之化合物。
[式(A2-2)中,R51至R54表示-R26
R55表示-SO3 -或-SO2NHR28
R26、R28、X及a表示與上述者同意義。]
化合物(A2)可列舉例如式(1-1)至式(1-10)、式(1-3)至式(1-15)、式(1-17)至式(1-46)、式(1-21')及式(1-50)至式(1-76)表示之化合物。又,式中,R40表示碳數1至20之飽和烴基,較佳為碳數6至12之支鏈狀烷基,更佳為2-乙基己基。
化合物(A2)可使用市售之呫噸(xanthene)染料(例如,中外化成(股)公司製造之「Chugai Aminol Fast Pink R-H/C」、田岡化學工業(股)公司製造之「Rhodamin 6G」)。又,可將市售之呫噸染料作為起始原料,參考日本特開2010-32999號公報合成。
化合物(A1)及化合物(A2)之合計含量,在著色劑(A)中較佳在1質量%以上99質量%以下,更佳在1質量%以上80質量%以下,最佳在3質量%以上70質量%以下。
化合物(A1)與化合物(A2)之含有質量比,較佳為1:9至9:1,更佳為3:7至7:3。
<其他染料>
著色劑(A)亦可含有與化合物(A1)及化合物(A2)不同之染料。該染料可列舉油溶性染料、酸性染料、酸性染料之胺鹽或酸性染料之磺醯胺衍生物等之染料,例如可列舉以色指數(The Society of Dyers and Colourists出版)於染料中被分類之化合物或記載於染色筆記本(色染社)之公知染料。
具體而言,可列舉C.I.溶劑黃色4(以下,省略C.I.溶劑黃色之記載,只記載編號。)、14、15、23、24、38、62、63、68、82、94、98、99、162;C.I.溶劑紅色45(以下,省略C.I.溶劑紅色之記載,只記載編號。)、49、125、130;C.I.溶劑橙色2(以下,省略C.I.溶劑橙色之記 載,只記載編號。)、7、11、15、26、56等C.I.溶劑染料、C.I.酸性黃色1(以下,省略C.I.酸性黃色之記載,只記載編號。)、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.酸性紅色1(以下,省略C.I.酸性紅色之記載,只記載編號。)、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、195、308、312、315、316、339、341、345、346、349、382、383、394、401、412、417、418、422、426;C.I.酸性橙色6(以下,省略C.I.酸性橙色之記載,只記載編號。)、7、8、10、12、26、50、51、52、56、62、63、64、74、75、94、95、107、108、169、173;C.I.酸性紫色6B(以下,只記載C.I.酸性紫色之記載,只記載編號。)、7、9、17、19等C.I.酸性染料、C.I.直接黃色2(以下,省略C.I.直接黃色之記 載,只記載編號。)、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.直接紅色79(以下,省略C.I.直接紅色之記載,只記載編號。)、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.直接橙色34(以下,省略C.I.直接橙色之記載,只記載編號。)、39、41、46、50、52、56、57、61、64、65、68、70、96、97、106、107;C.I.直接紫色47(以下,省略C.I.直接紫色之記載,只記載編號。)、52、54、59、60、65、66、79、80、81、82、84、89、90、93、95、96、103、104等C.I.直接染料、C.I.媒染黃色5(以下,省略C.I.媒染黃色之記載,只記載編號。)、8、10、16、20、26、30、31、33、42、43、45、56、61、62、65;C.I.媒染紅色1(以下,省略C.I.媒染紅色之記載,只記載編號。)、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.媒染橙色3(以下,省略C.I.媒染橙色之記 載,只記載編號。)、4、5、8、12、13、14、20、21、23、24、28、29、32、34、35、36、37、42、43、47、48;C.I.媒染紫色1(以下,省略C.I.媒染紫色之記載,只記載編號。)、2、4、5、7、14、22、24、30、31、32、37、40、41、44、45、47、48、53、58等C.I.媒染染料等。
著色劑(A)亦可同時含有顏料。
顏料可列舉有機顏料,例如C.I.顏料紫色1(以下,省略C.I.顏料紫色之記載,只記載編號。)、19、23、29、32、36、38等紫色顏料;C.I.顏料黃色1(以下,省略C.I.顏料黃色之記載,只記載編號。)、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等黃色顏料;C.I.顏料紫色13(以下,省略C.I.顏料紫色之記載,只記載編號。)、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65、71、73等橙色顏料;C.I.顏料紅色9(以下,省略C.I.顏料紅色之記載,只記載編號。)、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、209、215、216、224、242、254、255、264、265等紅色顏料等。顏料較佳係含有至少一種選自C.I.顏料黃色138、139、150、C.I.顏料紅色177、242、254者。含有上述之顏料,透過光譜容易最適化,耐藥品性變佳。
該等顏料可單獨使用,亦可將2種以上混合使用。
有機顏料必要時可實施松香處理、使用導入有酸性基或鹼性基之顏料衍生物等之表面處理、藉由高分子化合物等在顏料表面之接枝處理、藉由硫酸微粒化法等之微粒化處理、藉由用於除去雜質之有機溶劑或水等之洗淨處理、藉由離子交換法等除去離子性雜質之除去處理等。
有機顏料較佳為粒徑均一。
於本發明之著色硬化性樹脂組成物中,含有顏料作為著色劑(A)時,亦可含有顏料分散劑。以含有顏料分散劑進行分散處理,可獲得顏料在溶液中呈均一分散之狀態之顏料分散液。
上述之顏料分散劑可列舉例如陽離子系、陰離子系、非離子系、兩性、聚酯系、聚胺系、丙烯酸系等界面活性劑等。該等顏料分散劑可單獨使用,亦可將2種以上組合使用。顏料分散劑可列舉商品名為KP(信越化學工業(股)公司製造)、Floren(共榮社化學(股)公司製造)、SOLSPERSE(Zeneca(股)公司製造)、EFKA(BASF公司製造)、Ajisper(味之素Fine Techno(股)公司製造)、Disperbyk(BYK公司製造)等。
使用顏料分散劑時,其使用量相對於顏料,較佳為100質量%,更佳在5質量%以上50質量%以下。顏料分散劑之使用量若在上述範圍,則有獲得均一分散狀態之顏料分散液之傾向。
著色劑(A)之含量相對於著色硬化性樹脂組成物中之固體成分較佳為5至60質量%,更佳為8至55 質量%,最佳為10至50質量%。此處,所謂固體成分為除去著色硬化性樹脂組成物中之溶劑之成分合計。著色劑(A)之含量若在上述範圍,作為濾色器時之色濃度充足,且組成物中含有必要量之粘合劑聚合物,故可形成機械性強度充分之圖型。
<硼錯合物(F)>
本發明之著色硬化性樹脂組成物可更含有硼錯合物(F)。
硼錯合物(F)可列舉例如下述式(4)表示之陰離子。
[式(4)中、W1、W2各自獨立地表示2個1價之質子給予性取代基釋出質子而成之基。]
於式(4)表示之陰離子中,作為2個1價之質子給予性取代基釋出質子而成之基較佳為可具有取代基之兒茶酚、可具有取代基之2,3-二羥基萘、可具有取代基之2,2'-聯苯酚、可具有取代基之3-羥基-2-萘甲酸、可具有取代基之2-羥基-1-萘甲酸、可具有取代基之1-羥基-2-萘甲酸、可具有取代基之聯萘酚、可具有取代基之水楊酸、可具有取代基之苯甲酸或可具有取代基之扁桃酸。
上述可具有取代基之水楊酸可列舉例如水楊酸、3-甲基水楊酸、3-第三丁基水楊酸、3-胺基水楊酸、3-氯水楊酸、4-溴水楊酸、3-甲氧基水楊酸、3-硝基水楊酸、 4-三氟甲基水楊酸、3,5-二-第三丁基水楊酸、3,5-二溴水楊酸、3,5-二氯水楊酸、3,5,6-三氯水楊酸、3-羥基水楊酸(2,3-二羥基苯甲酸)、4-羥基水楊酸(2,4-二羥基苯甲酸)、5-羥基水楊酸(2,5-二羥基苯甲酸)、6-羥基水楊酸(2,6-二羥基苯甲酸)等。
上述可具有取代基之苯甲酸可列舉例如
等。
上述可具有取代基之扁桃酸可列舉例如
等。
式(4)表示之陰離子可列舉例如陰離子(BC-1)至陰離子(BC-24)等之下述式(A)表示之陰離子或陰離子(BC-25)至陰離子(BC-28)。又,陰離子(BC-1)至陰離子(BC-24)具有表1所示之取代基作為R61、R62、R63及R64
其中,式(4)表示之陰離子較佳為陰離子(BC-1)、陰離子(BC-2)、陰離子(BC-3)、陰離子(BC-25)、陰離子(BC-26)、陰離子(BC-27),更佳為陰離子(BC-1)、陰離子(BC-2)、陰離子(BC-25),最佳為陰離子(BC-1)及陰離子(BC-2)。若為該等之陰離子,本發明之鹽有在有機溶劑之溶解性優越之傾向。
硼錯合物(F)之含量相對於著色劑(A)100質量份,較佳在0.1質量份以上20質量份以下,更佳在0.5質量份以上10質量份以下。
<鋅錯合物(G)>
本發明之著色硬化性樹脂組成物亦可含有鋅錯合物(G)。
鋅錯合物(G)可列舉例如式(5)表示之鋅錯合物。
[式(5)中、R71至R74各自獨立地表示氫原子、碳數1至4之烷基或羥基。]
於式(5)之R71至R74中,碳數1至4之烷基可列舉例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基。式(5)表示之鋅錯合物之具體例可列舉具有表2所示之取代基之錯合物。從提昇耐熱性之點而言,較佳為(5)-18。
鋅錯合物(G)之含量相對於著色劑(A),較佳 在0.1質量%以上30質量%以下,更佳在0.5質量%以上15質量%以下。
<樹脂(B)>
本發明之著色硬化性樹脂組成物係含有樹脂(B)。樹脂(B)並無特別限制,但較佳為鹼可溶性樹脂。
樹脂(B)可列舉例如以下之樹脂[K1]至[K4]等。
[K1]具有碳數2至4之環狀醚構造及乙烯性不飽和鍵之單體(a)(以下,亦稱為「(a)」)、與至少一種選自由不飽和羧酸及不飽和羧酸酐所成之群組之(b)(以下,亦稱為「(b)」)之共聚物。
[K2](a)、(b)、及可與(a)共聚合之單體(c)(惟,與(a)及(b)不同。)(以下,亦稱為「(c)」)之共聚物。
[K3](b)與(c)之共聚物。
[K4]使(a)對(b)與(c)之共聚物進行反應獲得之樹脂。
樹脂(B)為藉由含有源自(a)之構造單元,可更提昇獲得之著色圖型之耐熱性、耐藥品性等之信賴性。
(a)謂例如具有碳數2至4之環狀醚構造(例如至少1種選自由環氧乙烷環、氧雜環丁烷環及四氫呋喃環(氧雜環戊烷環)所成之群組者)及乙烯性不飽和鍵之聚合性化合物。(a)較佳為具有碳數2至4之環狀醚及(甲基)丙烯醯基氧基之單體。
又,於本說明書中,「(甲基)丙烯酸」表示至 少一種選自由丙烯酸及甲基丙烯酸所成之群組者。「(甲基)丙烯醯基」及「(甲基)丙烯酸酯」等之表述亦具有同樣之意義。
(a)可列舉例如具有環氧乙烷基及乙烯性不飽和鍵之單體(a1)(以下,亦稱為「(a1)」)、具有氧雜環丁烷基及乙烯性不飽和鍵之單體(a2)(以下,亦稱為「(a2)」)、具有四氫呋喃基及乙烯性不飽和鍵之單體(a3)(以下,亦稱為「(a3)」)等。
(a1)可列舉例如具有使鏈狀烯烴經環氧化之構造之單體(a1-1)(以下,亦稱為「(a1-1)」)、具有將環式烯烴經環氧化之構造之單體(a1-2)(以下,亦稱為「(a1-2)」)。
(a1-1)可列舉(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸β-甲基縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸β-乙基縮水甘油酯、縮水甘油基乙烯醚、鄰-乙烯基苯甲基縮水甘油醚、間-乙烯基苯甲基縮水甘油醚、對-乙烯基苯甲基縮水甘油醚、α-甲基-鄰-乙烯基苯甲基縮水甘油醚、α-甲基-間-乙烯基苯甲基縮水甘油醚、α-甲基-對-乙烯基苯甲基縮水甘油醚、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、2,3,4-三(縮水甘油基氧基甲基)苯乙烯、2,3,5-三(縮水甘油基氧基甲基)苯乙烯、2,3,6-三(縮水甘油基氧基甲基)苯乙烯、3,4,5-三(縮水甘油基氧基甲基)苯乙烯、2,4,6-三(縮水甘油基氧基甲基)苯乙烯等。
(a1-2)可列舉乙烯基環己烯單氧化物、1,2-環氧-4-乙烯基環己烷(例如,Celloxide 2000;Diacel化學工業(股)公司製造)、3,4-環氧環己基甲基(甲基)丙烯酸酯(例如CyclomerA400;Diacel化學工業(股)公司製造)、3,4-環氧環己基甲基(甲基)丙烯酸酯(例如Cyclomer M100;Diacel化學工業(股)公司製造)、式(I)表示之化合物及式(II)表示之化合物等。
[於式(I)及式(II)中,Ra及Rb各自獨立地表示氫原子或碳數1至4之烷基,該烷基中含有之氫原子可被羥基取代。
X1及X2各自獨立地表示單鍵、-Rc-、*-Rc-O-、*-Rc-S-、*-Rc-NH-。
Rc表示碳數1至6之烷二基。
*表示與O之鍵結對象。]
碳數1至4之烷基可列舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基等。
氫原子被羥基取代之烷基可列舉羥基甲基、1-羥基乙基、2-羥基乙基、1-羥基丙基、2-羥基丙基、3-羥基丙基、1-羥基-1-甲基乙基、2-羥基-1-甲基乙基、1-羥基丁基、2-羥基丁基、3-羥基丁基、4-羥基丁基等。
Ra及Rb較佳可列舉氫原子、甲基、羥基甲基、1-羥基乙基、2-羥基乙基,更佳可列舉氫原子、甲基。
烷二基可列舉亞甲基、伸乙基、丙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基等。
X1及X2較佳可列舉單鍵、亞甲基、伸乙基、*-CH2-O-(*表示與O之鍵結對象)基、*-CH2CH2-O-基,更佳可列舉單鍵、*-CH2CH2-O-基。
式(I)表示之化合物可列舉式(I-1)至式(I-15)表示之化合物等。較佳可列舉式(I-1)、式(I-3)、式(I-5)、式(I-7)、式(I-9)、式(I-11)至式(I-15),更佳可列舉式(I-1)、式(I-7)、式(I-9)、式(I-15)。
式(II)表示之化合物可列舉式(II-1)至式(II-15) 表示之化合物等。較佳可列舉式(II-1)、式(II-3)、式(II-5)、式(II-7)、式(II-9)、式(II-11)至式(II-15)。更佳可列舉式(II-1)、式(II-7)、式(II-9)、式(II-15)。
式(I)表示之化合物及式(II)表示之化合物分別可單獨使用。又,該等亦可以任意之比率混合。於混合時,該混合比率以莫耳比計,式(I):式(II)較佳為5:95至95:5,更佳為10:90至90:10,最佳為20:80至80:20。
具有氧雜環丁烷基及乙烯性不飽和鍵之單體(a2)更佳為具有氧雜環丁烷基及(甲基)丙烯醯基氧基之單體。(a2)可列舉3-甲基-3-甲基丙烯醯基氧基甲基氧雜環 丁烷、3-甲基-3-丙烯醯基氧基甲基氧雜環丁烷、3-乙基-3-甲基丙烯醯基氧基甲基氧雜環丁烷、3-乙基-3-丙烯醯基氧基甲基氧雜環丁烷、3-甲基-3-甲基丙烯醯基氧基乙基氧雜環丁烷、3-甲基-3-丙烯醯基氧基乙基氧雜環丁烷、3-乙基-3-甲基丙烯醯基氧基乙基氧雜環丁烷、3-乙基-3-丙烯醯基氧基乙基氧雜環丁烷等。
具有四氫呋喃基及乙烯性不飽和鍵之單體(a3)更佳為具有四氫呋喃基及(甲基)丙烯醯基氧基之單體。
(a3)具體而言可列舉四氫呋喃丙烯酸酯(例如,Viscoat V # 150、大阪有機化學工業(股)公司製造)、四氫呋喃甲基丙烯酸酯等。
(a)就可更提高獲得之著色圖型之耐熱性、耐藥品性等信賴性之點而言,較佳為(a1)。另,於著色硬化性樹脂組成物之保存安定性優越之點而言,更佳為(a1-2)。
(b)具體而言可列舉例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、鄰-、間-、對-乙烯基苯甲酸等不飽和單羧酸類;馬來酸、富馬酸、檸康酸、中康酸、衣康酸、3-乙烯基苯二甲酸、4-乙烯基苯二甲酸、3,4,5,6-四氫苯二甲酸、1,2,3,6-四氫苯二甲酸、二甲基四氫苯二甲酸、1,4-環己烯二羧酸等不飽和二羧酸類;甲基-5-降茨烯-2,3-二羧酸、5-羧基聯環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羧基聯環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-5-甲基聯環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-5-乙基聯環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-6-甲基聯環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-6-乙基聯環[2.2.1]庚 -2-烯等含有羧基之聯環不飽和化合物類;馬來酸酐、檸康酸酐、衣康酸酐、3-乙烯基苯二甲酸酐、4-乙烯基苯二甲酸酐、3,4,5,6-四氫苯二甲酸酐、1,2,3,6-四氫苯二甲酸酐、二甲基四氫苯二甲酸酐、5,6-二羧基聯環[2.2.1]庚-2-烯酐(纳迪克酸酐(Himic anhydride))等不飽和二羧酸類酐;琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯基氧基乙基]、苯二甲酸單[2-(甲基)丙烯醯基氧基乙基]等2價以上之多價羧酸之不飽和單[(甲基)丙烯醯基氧基烷基]酯類;如α-(羥基甲基)丙烯酸之於同一分子中含有羥基及羧基之不飽和丙烯酸酯類等。
該等中,從共聚合反應性之點或在鹼性水溶液之溶解性之點而言,較佳為丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐等。
(c)可列舉例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂醯酯、(甲基)丙烯酸環戊酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸2-甲基環己酯、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯(於該技術領域,常用名稱為(甲基)丙烯酸二環戊二烯酯。)、(甲基)丙烯酸二環戊烷基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異茨酯、(甲基)丙烯酸金剛烷酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸炔丙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸萘酯、 (甲基)丙烯酸苯甲酯等(甲基)丙烯酸酯類;(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙基酯等含有羥基之(甲基)丙烯酸酯類;馬來酸二乙酯、富馬酸二乙酯、衣康酸二乙酯等二羧酸二酯;聯環[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基聯環[2.2.1]庚-2-烯、5-乙基聯環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基聯環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基甲基聯環[2.2.1]庚-2-烯、5-(2'-羥基乙基)聯環[2.2.1]庚-2-烯、5-甲氧基聯環[2.2.1]庚-2-烯、5-乙氧基聯環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羥基聯環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(羥基甲基)聯環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(2'-羥基乙基)聯環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二甲氧基聯環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二乙氧基聯環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基-5-甲基聯環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基-5-乙基聯環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基甲基-5-甲基聯環[2.2.1]庚-2-烯、5-第三丁氧基羰基聯環[2.2.1]庚-2-烯、5-環己基氧基羰基聯環[2.2.1]庚-2-烯、5-苯氧基羰基聯環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-雙(第三丁氧基羰基)聯環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-雙(環己基氧基羰基)聯環[2.2.1]庚-2-烯等聯環不飽和化合物類;N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-苯甲基馬來醯亞胺、N-琥珀醯亞胺基-3-馬來醯亞胺苯甲酸酯、N-琥珀醯亞胺基-4-馬來醯亞胺丁酸酯、N-琥珀醯亞胺基-6-馬來醯亞胺己酸酯、N-琥珀醯亞胺基-3-馬來醯亞胺丙酸酯、N-(9-吖啶基)馬來醯亞胺等二羰基醯亞胺衍生物類;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、間-甲基苯乙烯、 對-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、對-甲氧基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯化乙烯、氯化亞乙烯、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、乙酸乙烯酯、1,3-丁二烯、異戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯等。
該等中,從共聚合反應性及耐熱性之點而言,較佳為苯乙烯、N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-苯甲基馬來醯亞胺、聯環[2.2.1]庚-2-烯等。
於樹脂[K1]中,源自各別之構造單元之比率,在構成樹脂[K1]之全構造單元中,較佳在以下之範圍。
源自(a)之構造單元;60至98莫耳%(更佳為65至95莫耳%)
源自(b)之構造單元;2至40莫耳%(更佳為5至35莫耳%)
樹脂[K1]之構造單元之比率若在上述範圍,有保存安定性、顯像性、硬化圖型之耐溶劑性變佳之傾向。
樹脂[K1]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)中記載之方法及該文獻中記載之引用文獻來製造。
具體而言,例示將(a)及(b)之特定量、聚合引發劑及溶劑等放入反應容器中,藉由氮氣將氧氣置換,脫氧、攪拌、加熱、保溫之方法。又,此處使用之聚合引發劑及溶劑等並無特別限制,可使用於該領域一般所使用之任何一種。例如,聚合引發劑可列舉偶氮化合物(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(過氧化苯甲醯等),溶劑只要可將各單體溶解者即可,著色硬化性樹脂組成物之溶劑可使用後述之溶劑等。
又,獲得之共聚物可直接使用反應後之溶液,亦可使用經濃縮或稀釋之溶液,亦可使用以再沉澱等方法作成固體(粉體)而取出者。尤其,於該聚合時,作為溶劑可藉由使用後述之溶劑(E),直接使用反應後之溶液,可簡化製造步驟。
於樹脂[K2]中,源自各別之構造單元之比率,在構成樹脂[K2]之全構造單元中,較佳在以下之範圍。
源自(a)之構造單元;2至95莫耳%(更佳為5至80莫耳%)
源自(b)之構造單元;2至40莫耳%(更佳為5至35莫耳%)
源自(c)之構造單元;1至65莫耳%(更佳為1至60莫耳%)
樹脂[K2]之構造單元之比率若在上述範圍,保存安定性、顯像性、硬化圖型之耐溶劑性、耐熱性及機械強度有變佳之傾向。
樹脂[K2]可以與例如樹脂[K1]之製造方法所記載之方法同樣地製造。
具體而言,例示將(a)、(b)及(c)之特定量、聚合引發劑及溶劑放入反應容器中,藉氮氣取代氧氣,在脫氧下攪拌、加熱、保溫之方法。獲得之共聚物可直接使 用反應後之溶液,亦可使用經濃縮或稀釋之溶液,亦可使用以再沉澱等方法作成固體(粉體)而取出者。
於樹脂[K3]中,源自各別之構造單元之比率,在構成樹脂[K3]之全構造單元中,較佳在以下之範圍。
(b)2至40莫耳%,更佳為5至35莫耳%
(c)60至98莫耳%,更佳為65至95莫耳%
樹脂[K3]係可與例如樹脂[K1]之製造方法所記載之方法同樣地製造。
樹脂[K4]係可獲得(b)及(c)之共聚物,藉由於(a)具有之碳數2至4之環狀醚加成(c)具有之羧基來獲得。
首先,將(b)與(c)之共聚物以與[K1]之製造方法所記載之方法同樣地製造。此時,源自各別之構造單元之比率係在構成(b)與(c)之共聚物之全構造單元中,較佳在以下之範圍。
(b)5至50莫耳%,更佳為10至45莫耳%
(c)50至95莫耳%,更佳為55至90莫耳%
接著,於上述共聚物中源自(b)之構造單元中含有之羧基及/或羧酸酐之一部分使(a)具有之碳數2至4之環狀醚進行反應。
接著(b)與(c)之共聚物之製造,將燒瓶內之氣體從氮氣置換成空氣,將(a)、羧基及環狀醚之反應觸媒(例如參(二甲胺基甲基)苯酚等)相對於(a)至(c)之合計量為0.001至5質量%及聚合禁止劑(例如氫醌等)等相對於(a)至(c)之合計量為0.001至5質量%放入燒瓶中,例如於60至130 ℃反應1至10小時,可獲得樹脂[K4]。裝入方法、反應溫度及時間等之反應條件可考量製造設備或聚合所引發之發熱量等而適當調整。又,與聚合條件相同地,可考量製造設備或聚合所引發之發熱量等,適當調整裝入方法或反應溫度。
此時(a)之使用量係相對於(b)1莫耳,較佳為0.05至0.8莫耳,更佳為0.1至0.75莫耳,最佳為0.15至0.7莫耳。藉由設為在該範圍,有保存安定性、顯像性、耐溶劑性、耐熱性、機械強度及感度之平衡變佳之傾向。
樹脂(B)具體而言可列舉3,4-環氧基環己基甲基(甲基)丙烯酸酯/(甲基)丙烯酸共聚物、3,4-環氧基三環[5.2.1.02.6]癸基丙烯酸酯/(甲基)丙烯酸共聚物等之樹脂[K1];(甲基)丙烯酸縮水甘油酯/(甲基)丙烯酸苯甲酯/(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、3,4-環氧三環[5.2.1.02.6]癸基丙烯酸酯/(甲基)丙烯酸/N-環己基馬來醯亞胺共聚物、3-甲基-3-(甲基)丙烯醯基氧基甲基氧雜環丁烷/(甲基)丙烯酸/苯乙烯共聚物等之樹脂[K2];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(甲基)丙烯酸苯甲酯/(甲基)丙烯酸共聚物加成(甲基)丙烯酸縮水甘油酯之樹脂、於(甲基)丙烯酸三環癸酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物加成(甲基)丙烯酸縮水甘油酯之樹脂、於(甲基)丙烯酸三環癸酯/(甲基)丙烯酸苯甲酯/(甲基)丙烯酸共聚物加成(甲基)丙烯酸縮水甘油酯之樹脂等之樹脂[K4]等。其中, 較佳為樹脂[K1]及樹脂[K2],更佳為樹脂[K1],最佳為3,4-環氧三環[5.2.1.02.6]癸基丙烯酸酯/(甲基)丙烯酸共聚物。
樹脂(B)之聚苯乙烯換算之重量平均分子量較佳為3,000至100,000,更佳為5,000至50,000,最佳為5,000至35,000,又,尤佳為6,000至30,000,最尤為7,000至28,000。若分子量在上述範圍,有塗膜硬度提昇、殘膜率亦高、對於未曝光部之顯像液之溶解性佳,解析度提昇之傾向。
樹脂(B)之分子量分布[重量平均分子量(Mw)/數平均分子量(Mn)]較佳為1.1至6,更佳為1.2至4。
樹脂(B)之酸價較佳為50至150mg-KOH/g,更佳為60至135mg-KOH/g,最佳為70至135mg-KOH/g。此處,酸價為測定中和樹脂(B)1g必需之氫氧化鉀之量(mg)之值,例如,可藉由使用氫氧化鉀水溶液而滴定求得。
樹脂(B)之含量係相對於著色硬化性樹脂組成物之固體成分,較佳為7至65質量%,更佳為13至60質量%,最佳為17至55質量%。樹脂(B)之含量若在上述範圍,可形成圖型,解析度及殘膜率有提昇之傾向。
<光聚合性化合物(C)>
本發明之著色硬化性樹脂組成物含有光聚合性化合物(C)。光聚合性化合物(C)係藉由照射光,而可從聚合引發劑(D)產生之活性自由基及酸等而聚合之化合物,例如,具有聚合性之乙烯性不飽和鍵之化合物等,較佳可列舉(甲基)丙烯酸酯化合物。
其中,光聚合性化合物(C)較佳為具有3個以上乙烯性不飽和鍵之光聚合性化合物。該等光聚合性化合物可列舉例如新戊四醇四丙烯酸酯、新戊四醇四甲基丙烯酸酯、二新戊四醇五丙烯酸酯、二新戊四醇五甲基丙烯酸酯、二新戊四醇六丙烯酸酯、二新戊四醇六甲基丙烯酸酯等。光聚合性化合物(C)可單獨使用,亦可將2種以上組合使用。
光聚合性化合物(C)之含量係相對於著色硬化性樹脂組成物之固體成分,較佳為7至65質量%,更佳為13至60質量%。最佳為17至55質量%。上述光聚合性化合物(C)之含量若在上述範圍,硬化充分,顯像前後之膜厚比率提昇,於圖型不易有底切(undercut)而密著性變佳之傾向。
<光聚合引發劑(D)>
本發明之著色硬化性樹脂組成物含有光聚合引發劑(D)。
上述之光聚合引發劑(D)只要是藉由光之作用,產生活性自由基、酸等,開始聚合之化合物即可,並無特別限制,可使用公知之聚合引發劑。
光聚合引發劑(D)較佳為藉由光之作用,產生活性自由基之化合物,更佳為含有至少1種選自由烷基苯酮化合物、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所成之群組之光聚合引發劑,最佳為含有肟化合物之光聚合引發劑。
烷基苯酮化合物可列舉二乙氧基苯乙酮、2- 甲基-2-嗎啉基-1-(4-甲基巰基苯基)丙烷-1-酮、2-二甲胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-2-苯甲基丁烷-1-酮、2-二甲胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-2-(4-甲基苯基甲基)丁烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苯甲基二甲基縮酮、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-酮之低聚物等,較佳為2-甲基-2-嗎啉基-1-(4-甲基巰基苯基)丙烷-1-酮、2-二甲胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-2-苯甲基丁烷-1-酮等。亦可使用Irgacure369、907(以上,為BASF公司製造)等市售品。
三嗪化合物可列舉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-胡椒基-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。
醯基膦氧化物化合物可列舉2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物等。亦可使用Irgcure 819(BASF公司製造)等市售品。
肟化合物可列舉N-苯甲醯基氧基-1-(4-苯基巰基苯基)丁烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯基氧基-1-(4-苯基巰基苯基)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IrgcureOXE-01、OXE-02(以上,BASF公司製造)、N-1919(ADEKA公司製造)等市售品。
聯咪唑化合物可列舉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(參照例如日本特開平6-75372號公報、日本特開平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(參照例如日本特公昭48-38403號公報、日本特開昭62-174204號公報等。)、4,4',5,5'-位之苯基被烷氧基羰基取代之咪唑化合物(參照例如日本特開平7-10913號公報等。)等。較佳可列舉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。
藉光產生酸之酸產生劑可列舉例如4-羥基苯基二甲基硫鎓對-甲苯磺酸酯、4-羥基苯基二甲基硫鎓六氟銻酸酯、4-乙醯氧基苯基二甲基硫鎓對-甲苯磺酸酯、4-乙醯氧基苯基‧甲基‧苯甲基硫鎓六氟銻酸酯、三苯基硫鎓對-甲苯磺酸酯、三苯基硫鎓六氟銻酸酯、二苯基碘鎓對-甲苯磺酸酯、二苯基碘鎓六氟銻酸酯等之鎓鹽類或硝基苯 甲基甲苯磺酸酯類、苯偶因甲苯磺酸酯類等。
光聚合引發劑(D)亦可為例如三嗪化合物,藉由光,同時產生活性自由基及酸之化合物。
另外,光聚合引發劑(D)可列舉苯偶因、苯偶因甲醚、苯偶因乙醚、苯偶因異丙醚、苯偶因異丁醚等苯偶因化合物;二苯甲酮、鄰-苯甲醯基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲醯基-4'-甲基二苯基硫醚、3,3',4,4'-四(第三丁基過氧羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮等二苯甲酮化合物;9,10-菲醌、2-乙基蒽醌、樟腦醌等醌化合物;10-丁基-2-氯吖啶酮、苯偶醯、苯基乙醛酸甲酯、環戊二烯鈦化合物等。該等較佳與後述之光聚合引發助劑(D1)(尤其是胺類)組合使用。
光聚合引發劑(D)之含量係相對於樹脂(B)及光聚合性化合物(C)之合計量100質量份,較佳為0.1至30質量份,更佳為1至20質量份。光聚合引發劑之含量若在上述範圍,進行高感度化而縮短曝光時間,並提昇生產性。
<光聚合引發助劑(D1)>
本發明之著色硬化性樹脂組成物亦可更含有光聚合引發助劑(D1)。光聚合引發助劑(D1)一般與光聚合引發劑(D)組合使用,為促進藉由光聚合引發劑引發聚合之光聚合性化合物之化合物或増感劑。
光聚合引發助劑(D1)可列舉胺化合物、烷氧基蒽化合物、噻噸酮化合物、羧酸化合物等。
胺化合物可列舉三乙醇胺、甲基二乙醇胺、 三異丙醇胺、4-二甲胺基苯甲酸甲酯、4-二甲胺基苯甲酸乙酯、4-二甲胺基苯甲酸異戊酯、苯甲酸2-二甲胺基乙酯、4-二甲胺基苯甲酸2-乙基己酯、N,N-二甲基對甲苯胺、4,4'-雙(二甲胺基)二苯甲酮(通稱為米希勒酮(Michler's ketone))、4,4'-雙(二乙胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(乙基甲胺基)二苯甲酮等,其中,較佳為4,4'-雙(二乙胺基)二苯甲酮。亦可使用EAB-F(保土谷化學工業(股)公司製造)等市售品。
烷氧基蒽化合物可列舉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。
噻噸酮化合物可列舉2-異丙基噻噸酮、4-異丙基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮、1-氯-4-丙氧基噻噸酮等。
羧酸化合物可列舉苯基磺醯基乙酸、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、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、萘基硫乙酸、N-萘基甘胺酸、萘氧基乙酸等。
光聚合引發助劑(D1)可單獨使用,亦可將2種以上組合使用。
使用該等光聚合引發助劑(D1)時,其使用量相對於樹脂(B)及光聚合性化合物(C)之合計量100質量份,較佳為0.01至50質量份,更佳為0.1至40質量份。 又,相對於光聚合引發劑(D)1莫耳,較佳為0.01至10莫耳,更佳為0.01至5莫耳。聚合引發助劑(D1)之量若在該範圍,有可以高感度形成圖型,提昇圖型生產性之傾向。
<溶劑(E)>
本發明之著色硬化性樹脂組成物含有溶劑(E)。
溶劑(E)並無特別限制,可使用於該領域一般所使用之溶劑。例如,可從酯溶劑(含有-COO-之溶劑)、酯溶劑以外之醚溶劑(含有-O-之溶劑)、醚酯溶劑(含有-COO-及-O-之溶劑)、酯溶劑以外之酮溶劑(含有-CO-之溶劑)、醇溶劑、芳族烴溶劑、醯胺溶劑、二甲亞碸等中選擇使用。
酯溶劑可列舉乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、2-羥基異丁酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、甲酸戊酯、乙酸異戊酯、丙酸丁酯、丁酸異丙酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、環己醇乙酸酯、γ-丁內酯等。
醚溶劑可列舉乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚、3-甲氧基-1-丁醇、3-甲氧基-3-甲基丁醇、四氫呋喃、四氫吡喃、1,4-二噁烷、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙醚、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚、茴香醚、苯乙醚、甲基茴香醚等。
醚酯溶劑可列舉甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯、乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯等。
酮溶劑可列舉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、異佛爾酮等。
醇溶劑可列舉甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇等。
芳族烴溶劑可列舉苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等。
醯胺溶劑可列舉N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等。
該等溶劑可單獨使用,亦可將2種以上組合使用。
上述溶劑中,從塗佈性、乾燥性之點而言,較佳為於1大氣壓之沸點為120℃以上180℃以下之有機溶劑。其中,較佳為丙二醇單甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、丙二 醇單甲醚、3-乙氧基丙酸乙酯、乙二醇單甲醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯啶酮等,更佳為丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯等。若含有該等溶劑,塗佈時之平坦性優越。
於著色硬化性樹脂組成物中溶劑(E)之含量係相對於著色硬化性樹脂組成物,較佳為70至95質量%,更佳為75至92質量%。換言之,著色硬化性樹脂組成物之固體成分較佳為5至30質量%,更佳為8至25質量%。溶劑(E)之含量若在上述範圍,塗佈時之平坦性變佳,形成濾色器時無色濃度不足,故有顯示特性變良好之傾向。
<界面活性劑(H)>
本發明之著色硬化性樹脂組成物係亦可含有界面活性劑(H)。界面活性劑(H)可列舉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。該等亦可於側鏈具有聚合性基。
聚矽氧系界面活性劑可列舉具有矽氧烷鍵結之界面活性劑等。具體而言,可列舉Toray聚矽氧DC3PA、Toray聚矽氧SH7PA、Toray聚矽氧DC11PA、Toray聚矽氧SH21PA、Toray聚矽氧SH28PA、Toray聚矽氧SH29PA、Toray聚矽氧SH30PA、多醚改性聚矽氧油SH8400(商品名:Toray‧Dow Corning(股)公司製造)、KP321、KP322、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341(信越化學工業(股)公司製造)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、 TSF4446、TSF4452、TSF4460(Momentive Performance Materials Japan合同公司製造)等。
上述之氟系界面活性劑可列舉具有氟碳鏈之界面活性劑等。具體而言,可列舉Fluorad(商品名)FC430、Fluorad FC431(住友3M(股)公司製造)、Megafac(商品名)F142D、Megafac F171、Megafac F172、Megafac F173、Megafac F177、Megafac F183、Megafac R30、Megafac RS-718-K(DIC(股)公司製造)、F Top(商品名)EF301、F Top EF303、F Top EF351、F Top EF352(三菱原料(Mitsubishi Materials)電子化成(股)公司製造)、Surflon(商品名)S381、SurflonS382、SurflonSC101、SurflonSC105(旭硝子(股)公司製造)、E5844((股)大金精密化學(Daikin Fine Chemical)研究所製)等。
上述之具有氟原子之聚矽氧系界面活性劑可列舉具有矽氧烷鍵結及氟碳鏈之界面活性劑等。具體而言,可列舉Megafac(註冊商標)R08、Megafac BL20、Megafac F475、Megafac F477、Megafac F443(DIC(股)公司製造)等。
該等界面活性劑係可單獨使用,亦可將2種以上組合而使用。
界面活性劑(H)之含量係相對於著色硬化性樹脂組成物,較佳在0.001質量%以上0.2質量%以下,更佳在0.002質量%以上0.1質量%以下,最佳在0.01質量%以上0.05質量%以下。界面活性劑(H)之含量若在上述範圍,可使塗膜平坦性良好。
若本發明之著色硬化性樹脂組成物為由著 色劑(A)、鹼性可溶性樹脂(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引發劑(D)、溶劑(E)及界面活性劑(H)所構成之組成物,可獲得塗佈性優越、耐溶劑性及分光優越之著色圖型。
本發明之著色硬化性樹脂組成物必要時亦可含有填充劑、其他之高分子化合物、粘著促進劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光安定劑、鏈轉移劑等種種添加劑。
使用本發明之著色硬化性樹脂組成物而形成著色圖型之方法可列舉例如將本發明之著色硬化性樹脂組成物塗佈於基面板或其他之樹脂層(例如基板之上先形成之其他著色硬化性樹脂組成物層等)上,將溶劑等揮發成分除去/乾燥,形成著色層,介由光罩而使該著色層曝光、顯像之光微影蝕刻法、噴墨法等。
此時塗膜之膜厚並無特別限制,可根據使用之材料、用途等而適當調整,例如為0.1至30μm,較佳為1至20μm,更佳為1至6μm。
著色硬化性樹脂組成物之塗佈方法可列舉例如擠壓塗佈法、直接照相凹版塗布法、反向式照相凹版塗布法、CAP塗佈法、模縫塗佈法等。又,亦可使用浸漬式塗佈機、棒式塗佈機、旋轉式塗佈機、狹縫及旋轉式塗佈機、狹縫式塗佈機(亦稱為模縫式塗佈機、淋幕式塗佈機、非旋轉式塗佈機)等塗佈機進行塗佈。
溶劑之除去/乾燥可列舉例如自然乾燥、通風乾燥、減壓乾燥、加熱乾燥等。具體之乾燥溫度較佳為10至120℃,更佳為25至100℃。乾燥時間較佳為10秒鐘至 60分鐘,更佳為30秒鐘至30分鐘。
減壓乾燥較佳在50至150Pa之壓力下,在20至25℃之範圍進行。
乾燥後之塗膜介由用以形成目的圖型之光罩而進行曝光。此時,光罩上之圖型形狀並無特別限制,可使用對應於目的用途之圖型形狀。
曝光所使用之光源較佳為產生250至450nm波長之光之光源。具體而言,可列舉水銀燈、發光二極體、金屬鹵素燈、鹵素燈等,使用截取特定波長域之濾光器而進行截取,或使用取出特定波長域之帶域通過濾波器而選擇性取出、曝光。
為了對曝光面全體均一地照射平行光線,進行光罩與基材之正確對準位置,故較佳使用光罩對準機、步進機等裝置。
曝光後,與顯像液接觸而使特定部分例如未曝光部分溶解,顯像,藉此,可獲得圖型。顯像液可列舉鹼性化合物(氫氧化鉀、碳酸鈉、氫氧化四甲銨等)之水溶液等。該顯像液亦可含有界面活性劑。
顯像方法係可使用漿式法、浸漬法、噴霧法等中之任何一種。於顯像時亦可將基板以任意之角度傾斜。顯像後,較佳係進行水洗。
進一步,必要時可進行後烘烤。後烘烤較佳為例如150至230℃、10至240分鐘之範圍。
若依本發明之著色硬化性樹脂組成物,可獲 得亮度及對比度佳之塗膜、圖型及高品質之濾色器。又,可以公知之樣態,利用於所有具備將該等濾色器或圖型作為其構成零件之一部分之顯示裝置,例如公知之液晶顯示裝置、有機EL裝置、固體影像感測器等種種與著色畫像相關之機器。
接著,列舉實施例而對本發明做更具體的說明。例中,表示含量乃至使用量之%及份,若無特別記載,為質量基準。
於以下中,化合物之構造以質量分析(LC;Agilent製1200型、MASS;Agilent製LC/MSD型)確認。
[合成例1]
於2-胺基-4-甲基磺醯基-6-硝基苯酚(CAS NO.101861-04-5)7.5份中加入水65份後,加入氫氧化鈉1.3份,使之溶解。於冰冷下加入35%亞硝酸鈉(和光純藥工業(股)公司製造)水溶液6.1份,接著,每次少量加入35%鹽酸19.4份,使之溶解,攪拌2小時,獲得含有重氮鎓鹽之懸濁液。接著,慢慢加入將胺基磺酸(和光純藥工業(股)公司製造)5.6份溶解於水26份之水溶液,將過剰之亞硝酸鈉惰性化。
接著,將3-甲基-1-苯基-5-吡唑啉酮(pyrazolone)(和光純藥工業(股)公司製造)5.6份懸濁於水70份中,使用氫氧化鈉將pH值調整為8.0。此處,適當追加10%氫氧化鈉溶液,以15分鐘滴入含有上述重氮鎓鹽之懸濁液,而將pH值從7修正到7.5之範圍。滴入完成後,進一步攪拌30分鐘,獲得黃色之懸濁液。攪拌1小時。將過濾獲得之黃 色固體於減壓下,以60℃乾燥,獲得式(p-2)表示之化合物11.7份(收率87%)。
將式(p-2)之化合物10份放入二甲基甲醯胺(東京化成工業(股)公司製造)100份中,溶解,加入硫酸鉻(III)銨12水(和光純藥工業(股)公司製造)3.1份、乙酸鈉(和光純藥工業(股)公司製造)1.1份後,加熱回流4小時半。冷卻至室溫後,將反應溶液注入於20%食鹽水1500份中,將過濾後獲得之紅橙色固體以60℃乾燥,獲得式(z-2)表示之化合物13.6份(收率63%)。
[合成例2]
於具備攪拌機、溫度計、回流冷卻器及滴下漏斗之燒瓶內以0.02L/分鐘流入氮氣,形成氮氣大氣,放入丙二醇單甲醚乙酸酯305份,一邊攪拌一邊加熱至70℃。接著,將丙烯酸60份、3,4-環氧基三環[5.2.1.02.6]癸基丙烯酸酯(式(I-1)表示之化合物及式(II-1)表示之化合物以莫耳比50:50 之比率混合者)440份溶解於丙二醇單甲醚乙酸酯140份,調製溶液,在保溫至70℃之燒瓶內使用滴下漏斗,以4小時滴下該溶解液。
另一方面,使用其他之漏斗,於燒瓶中以4小時滴下將聚合引發劑2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)30份溶解於丙二醇單甲醚乙酸酯225份之溶液。聚合引發劑之溶液滴下完成後,於70℃保持4小時,其後冷卻至室溫,獲得重量平均分子量(Mw)為9.1×103、分子量分布為2.16、固體成分為34.8%、固體成分換算之酸價為81mg-KOH/g之樹脂B1溶液。樹脂B1具有下述表示之構造單元。
使用GPC法,以下述之條件測定合成例獲得之樹脂之重量平均分子量(Mw)及數平均分子量(Mn)。
裝置;K2479((股)島津製作所製造)
管柱;SHIMADZU Shim-pack GPC-80M
管柱溫度;40℃
溶劑;THF(四氫呋喃)
流速;1.0mL/分鐘
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)公司製造)
將上述獲得之聚苯乙烯換算重量平均分子量及數平均分子量之比(Mw/Mn)作為分子量分布。
實施例1及比較例1
將各成分混合以成為表3所示之組成,獲得紅色著色硬化性樹脂組成物。
1)顏料為將顏料分散劑及E-12)欄記載之量之丙二醇單甲醚乙酸酯混合,使之預先分散。
2)E-12)表示丙二醇單甲醚乙酸酯含量之合計。
又,表3中,各成分為以下表示者。又,樹脂(B)表示固體成分換算之質量份。
化合物(A2):式(1-37)表示之化合物
化合物(A1):式(z-2)表示之化合物
顏料:C.I.顏料紅色254
樹脂(B):樹脂B1
光聚合性化合物(C):二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD(註冊商標)DPHA;日本化藥(股)公司製造)
光聚合引發劑(D):2-苯甲基-2-二甲胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮(Irgacure369;BASF公司製造)
光聚合引發助劑(D1):2,4-二乙基噻噸酮(KAYACURE(註冊商標)DETX-S;日本化藥(股)公司製造)
光聚合引發劑(D2):Irgacure OXE01(BASF公司製造)
溶劑(E):E-1:丙二醇單甲醚乙酸酯
溶劑(E):E-2:丙二醇單甲醚
溶劑(E):E-3:二丙酮醇
[著色圖型之製作]
將紅色著色硬化性樹脂組成物以旋轉塗佈法塗佈於2平方英寸之玻璃基板(EAGLE XG;CORNING公司製造)上之後,於100℃預烘焙3分鐘,形成組成物層。放冷後,將基板上之組成物層與具有圖型之石英玻璃製光罩之間隔設為100μm,使用曝光機(TME-150RSK;TOPCON(股)公司製造),於大氣氣雰下以150mJ/cm2之曝光量(365nm基準)進行光照射。又,光罩使用形成100μm線與間隙圖型之光罩。光照射後,將上述塗膜於23℃浸漬於含有非離子系界面活性劑0.12%及碳酸鈉2%之水系顯像液中80秒鐘,進行顯像,水洗後在烘箱中,於230℃進行後烘培20分鐘,獲得著色圖型。
[膜厚測定]
對於獲得之著色圖型,使用膜厚測定裝置(DEKTAK3;日本真空技術(股)公司製造)而測定膜厚。結果表示於表4。
[色度評估]
對於獲得之玻璃基板上之著色圖型,使用測色機(OSP-SP-200;Olympus(股)公司製造)而測定分光,使用C光源之等色函數,測定於CIE之XYZ表色系中之xy色度座標(x、y)及三刺激值Y。Y之值越大表示亮度越高。結果表示於表4。
[對比度評估]
除了不使用光罩進行曝光,不進行顯像以外,進行與著色圖型之形成相同之操作,製作玻璃基板上之著色塗膜。對於該獲得之玻璃基板上之著色塗膜,使用對比度測色機(CT-1;壺坂電機公司製造、檢出器;BM-5A、光源;F-10),將空白試驗值設為30000,測定對比度。將玻璃基板上之著色塗膜以偏光薄膜(POLAX-38S;Luceo公司製造)挾住者作為測定試樣。結果表示於表4。
實施例2及比較例2
將各成分混合以成為表5所示之組成,獲得紅色著色硬化性樹脂組成物。
1)顏料為與顏料分散劑及E-12)欄記載之量之丙二醇單甲醚乙酸酯混合,並使之預先分散。
2)E-12)表示丙二醇單甲醚乙酸酯含量之合計。
又,表5中,各成分為以下表示者。又,樹脂(B)表示固體成分換算之質量份。
化合物(A2):式(1-75)表示之化合物
化合物(A3):下述式表示之化合物
化合物(A1):式(z-2)表示之化合物
顏料:C.I.顏料紅色254
樹脂(B):樹脂B1
光聚合性化合物(C):二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD(註冊商標)DPHA;日本化藥(股)公司製造)
光聚合引發劑(D):2-苯甲基-2-二甲胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮(Irgacure369;BASF公司製造)
聚合引發助劑(D1):2,4-二乙基噻噸酮(KAYACURE(註冊商標)DETX-S;日本化藥(股)公司製造)
聚合引發劑(D2):IrgacureOXE01(BASF公司製造)
溶劑(E):E-1:丙二醇單甲醚乙酸酯
溶劑(E):E-2:丙二醇單甲醚
溶劑(E):E-3:二丙酮醇
[著色圖型之製作]
進行與上述實施例1及比較例1之記載相同之製作。
[膜厚測定]
進行與上述實施例1及比較例1之記載相同之測定。結果表示於表6。
[色度評估]
進行與上述實施例1及比較例1之記載相同之測定。結果表示於表6。
[對比度評估]
進行與上述實施例1及比較例1之記載相同之測定。結果表示於表6。
實施例3、4及比較例3
將各成分混合以成為表7所示之組成,獲得紅色著色硬化性樹脂組成物。
1)顏料為與顏料分散劑及E-12)欄記載之量之丙二醇單甲醚乙酸酯混合,使之預先分散。
2)E-12)表示丙二醇單甲醚乙酸酯含量之合計。
又,表7中,各成分為以下表示者。又,樹脂(B)表示固體成分換算之質量份。
化合物(A2):式(1-41)表示之化合物
化合物(A1):式(z-2)表示之化合物
顏料:C.I.顏料紅色254
硼錯合物(F):式(BC-2)表示之化合物
錯合物(G):式(5)-18表示之化合物
樹脂(B):樹脂B1
光聚合性化合物(C):二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD(註冊商標)DPHA;日本化藥(股)公司製造)
光聚合引發劑(D):2-苯甲基-2-二甲胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮(Irgacure369;BASF公司製造)
聚合引發助劑(D1):2,4-二乙基噻噸酮(KAYACURE(註冊商標)DETX-S;日本化藥(股)公司製造)
聚合引發劑(D2):IrgacureOXE-01(BASF公司製造)
溶劑(E):E-1:丙二醇單甲醚乙酸酯
溶劑(E):E-2:丙二醇單甲醚
溶劑(E):E-3:二丙酮醇
[著色圖型之作製]
進行與上述實施例1及比較例1之記載相同之製作。
[膜厚測定]
進行與上述實施例1及比較例1之記載相同之測定。結果表示於表8。
[色度評估]
進行與上述實施例1及比較例1之記載相同之測定。結果表示於表8。
[對比度評估]
進行與上述實施例1及比較例1之記載相同之測定。結果表示於表8。
實施例5、6及比較例4
將各成分混合以成為表9所示之組成,獲得紅色著色硬化性樹脂組成物。
1)顏料為與顏料分散劑及E-12)欄記載之量之丙二醇單甲醚乙酸酯混合,使之預先分散。
2)E-12)表示丙二醇單甲醚乙酸酯含量之合計。
又,表9中,各成分為以下表示者。又,樹脂(B)表示固體成分換算之質量份。
化合物(A2):式(1-37)表示之化合物
化合物(A1):式(z-2)表示之化合物
顏料(A3):C.I.顏料紅色254
顏料(A4):C.I.顏料紅色177
顏料(A5):C.I.顏料紅色242
顏料(A6):C.I.顏料黃色150
樹脂(B):樹脂B1
光聚合性化合物(C):二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD(註冊商標)DPHA;日本化藥(股)公司製造)
聚合引發劑(D):IrgacureOXE01(BASF公司製造)
界面活性劑(H):SH8400(Toray Dow Corning公司製造)
溶劑(E):E-1:丙二醇單甲醚乙酸酯
溶劑(E):E-2:二丙酮醇
[著色圖型之作製]
進行與上述實施例1及比較例1之記載相同之製作。
[膜厚測定]
進行與上述實施例1及比較例1之記載相同之測定。結果表示於表10。
[色度評估]
進行與上述實施例1及比較例1之記載相同之測定。結果表示於表10。
[對比度評估]
進行與上述實施例1及比較例1之記載相同之測定。結果表示於表10。
3)比較例4雖進行顯像操作,但未被顯像,於玻璃基板上未形成著色圖型。
實施例7及比較例5
將各成分混合以成為表11所示之組成,獲得紅色著色硬化性樹脂組成物。
1)顏料為與顏料分散劑及E-12)欄記載之量之丙二醇單甲醚乙酸酯混合,使之預先分散。
2)E-12)表示丙二醇單甲醚乙酸酯含量之合計。
又,表11中,各成分為以下表示者。又,樹脂(B)表示固體成分換算之質量份。
化合物(A2):式(1-37)表示之化合物
化合物(A1):式(z-2)表示之化合物
顏料(A3):C.I.顏料紅色177
顏料(A4):C.I.顏料黃色150
樹脂(B):樹脂B1
光聚合性化合物(C):二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD(註冊商標)DPHA;日本化藥(股)公司製造)
聚合引發劑(D):IrgacureOXE01(BASF公司製造)
界面活性劑(H):SH8400(Toray Dow Corning公司製造)
溶劑(E):E-1:丙二醇單甲醚乙酸酯
溶劑(E):E-2:二丙酮醇
[著色圖型之作製]
進行與上述實施例1及比較例1之記載相同之製作。
[膜厚測定]
進行與上述實施例1及比較例1之記載相同之測定。結果表示於表12。
[色度評估]
進行與上述實施例1及比較例1之記載相同之測定。結果表示於表12。
[對比度評估]
進行與上述實施例1及比較例1之記載相同之測定。結果表示於表12。
4)比較例5雖進行顯像操作,但未被顯像,於玻璃基板上未形成著色圖型。
[產業上之利用可能性]
根據本發明之著色硬化性樹脂組成物,可製造亮度及對比度更優越之濾色器。

Claims (5)

  1. 一種著色硬化性樹脂組成物,係含有著色劑(A)、樹脂(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引發劑(D)及溶劑(E),著色劑(A)為含有以式(A1)所示之化合物、以式(A2-2)所示之化合物及C.I.顏料紅色254的著色劑; 式(A1)中,R1至R18各自獨立地表示氫原子、鹵素原子、碳數1至10之1價脂肪族烴基、硝基或-SO2R29,R29表示-OH、-NHR30或-R32,R30表示氫原子、碳數1至10之1價脂肪族烴基、可被碳數1至4之烷基取代之環己基、-R31-O-R32、-R31-CO-O-R32、-R31-O-CO-R32或碳數7至10之芳烷基,R31表示碳數1至8之2價脂肪族烴基,R32表示碳數1至8之1價脂肪族烴基,R19及R20各自獨立地表示氫原子、甲基、乙基或胺基,M1表示Cr或Co,Y表示Na或K; 式(A2-2)中,R51至R54表示-R26,R55表示-SO3 -或SO2NHR28,R26表示碳數1至20之飽和烴基,該飽和烴基所含有之氫原子亦可被-OR26或鹵素原子取代,該飽和烴基所含之-CH2-亦可被-O-、-NR2a-、-C(=O)-取代,R2a表示碳數1至3之烷基,R28表示氫原子、-R26、-CO2R26或碳數6至10之芳族烴基,該碳數6至10之芳族烴基所含之氫原子亦可被-R26或-OR26取代,X表示鹵素原子,a表示0或1之整數。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之著色硬化性樹脂組成物,其係更含有硼錯合物(F)或鋅錯合物(G)。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之著色硬化性樹脂組成物,其中,M1為Cr。
  4. 一種濾色器,為由如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之著色硬化性樹脂組成物形成。
  5. 一種顯示裝置,係含有如申請專利範圍第4項所述之濾色器。
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