WO2016052091A1 - 近赤外線吸収組成物、硬化性組成物、硬化膜、近赤外線カットフィルタ、固体撮像素子、赤外線センサ、カメラモジュール、加工色素および加工色素の製造方法 - Google Patents

近赤外線吸収組成物、硬化性組成物、硬化膜、近赤外線カットフィルタ、固体撮像素子、赤外線センサ、カメラモジュール、加工色素および加工色素の製造方法 Download PDF

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infrared
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拓也 鶴田
恭平 荒山
和敬 高橋
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Definitions

  • the present invention relates to a near-infrared absorbing composition, a curable composition, a cured film, a near-infrared cut filter, a solid-state imaging device, an infrared sensor, a camera module, a processing dye, and a processing dye manufacturing method.
  • Video cameras, digital still cameras, mobile phones with camera functions, and the like use a charge coupled device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS), which is a solid-state imaging device for color images. Since these solid-state imaging devices use silicon photodiodes having sensitivity to near infrared rays in their light receiving portions, it is necessary to perform visibility correction and often use near-infrared cut filters or the like.
  • a pyrrolopyrrole dye or the like is known as a compound having near infrared absorption ability (for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 2 discloses a processed pigment obtained by coating a pigment having a maximum absorption wavelength in the visible region with a block copolymer having a pigment adsorbing block and a pigment non-adsorbing block.
  • the dispersibility of the dye in the composition tends to decrease if the adsorbability of the dye itself to the dye derivative or the dispersion resin is low.
  • Some near-infrared absorbing dyes are not subjected to surface treatment.
  • dispersibility in the composition tends to be lowered, and further improvement in dispersibility is desired.
  • it has been found that a composition containing a near-infrared absorbing dye tends to have high thixotropy.
  • an object of the present invention is to provide a near-infrared absorbing composition, a curable composition, a cured film, a near-infrared cut filter, a solid-state imaging device, an infrared sensor, and a camera module that have high dispersibility of the near-infrared absorbing dye and low thixotropy. It is to provide a processing dye and a method for producing the processing dye.
  • the present inventors have found that the near-infrared absorbing dye is coated with a resin having at least one selected from a dye structure, a heterocyclic structure, and an acyclic heteroatom-containing group, whereby dispersibility is improved.
  • the present inventors have found that a processed dye having a high thixotropy and a low thixotropy can be provided.
  • the present invention provides the following. ⁇ 1> A processed dye formed by coating at least a part of the surface of primary particles of a near-infrared absorbing dye with a resin having at least one selected from a dye structure, a heterocyclic structure, and an acyclic heteroatom-containing group.
  • a near infrared ray absorbing composition to be contained ⁇ 2> The near-infrared absorbing composition according to ⁇ 1>, wherein the average primary particle diameter of the processed dye is 200 nm or less. ⁇ 3> The near-infrared absorbing composition according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the near-infrared absorbing dye has a maximum absorption wavelength in a range of 700 to 1200 nm.
  • the near-infrared absorbing dye is at least one selected from a phthalocyanine dye, a perylene dye, a pyrrolopyrrole dye, a cyanine dye, a dithiol metal complex dye, a naphthoquinone dye, a diimmonium dye, an azo dye, and a squarylium dye, ⁇ 1> The near-infrared absorbing composition according to any one of to ⁇ 3>. ⁇ 5> The near-infrared absorbing composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein the near-infrared absorbing dye is a pyrrolopyrrole dye.
  • the near-infrared absorbing composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, wherein the near-infrared absorbing dye is a compound represented by the following formula (1);
  • R 1a and R 1b each independently represents an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group
  • R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a substituent
  • R 2 and R 1 3 may be bonded to each other to form a ring
  • R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, -BR 4A R 4B or a metal atom
  • R 4 May be covalently or coordinately bonded to at least one selected from R 1a , R 1b and R 3
  • R 4A and R 4B each independently represents a hydrogen atom or a substituent.
  • the near-infrared absorbing dye has a solubility at 25 ° C. of 1.0% by mass or less in a solvent having an SP value of 25 (cal / cm 3 ) 0.5 or less, and any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>
  • the dye structure of the processed dye resin is pyrrolopyrrole dye, quinacridone dye, anthraquinone dye, benzoisoindole dye, thiazine indigo dye, azo dye, quinophthalone dye, phthalocyanine dye, dioxazine dye, perylene dye, perinone dye
  • the heterocyclic structure of the processed dye resin is thiophene, furan, xanthene, pyrrole, pyrroline, pyrrolidine, dioxolane, pyrazole, pyrazoline, pyrazolidine, imidazole, oxazole, thiazole, oxadiazole, triazole, thiadiazole, pyran, dioxane, trithiane , Isoin
  • the resin of the processing dye contains one or more selected from (meth) acrylic resin, styrene resin, (meth) acrylic / styrene resin, urethane resin, imide resin, urea resin, epoxy resin, and ester resin,
  • the near-infrared absorbing composition according to any one of 1> to ⁇ 8>.
  • Composition Composition.
  • the resin of the processed dye includes a resin having a weight average molecular weight of 2000 to 200000, a resin having an acid value of less than 200 mgKOH / g, and a weight average molecular weight of 2000 to 200000 and an acid value of less than 200 mgKOH / g.
  • ⁇ 12> The near-infrared absorbing composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 11>, wherein the processed dye has a mass ratio of the near-infrared absorbing dye and the resin of 1: 0.01 to 1: 2. .
  • ⁇ 13> A curable composition comprising the near-infrared absorbing composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 12> and a curable compound.
  • ⁇ 14> A cured film using the curable composition according to ⁇ 13>.
  • ⁇ 15> A near-infrared cut filter comprising the curable composition according to ⁇ 13>.
  • ⁇ 16> A solid-state imaging device including a cured film formed using the curable composition according to ⁇ 13>.
  • An infrared sensor including a cured film formed using the curable composition according to ⁇ 13>.
  • ⁇ 18> A camera module having a solid-state imaging device and the near-infrared cut filter according to ⁇ 15>.
  • a near-infrared absorbing composition having a high dispersibility of a near-infrared absorbing dye and a low thixotropic property, a curable composition, a cured film, a near-infrared cut filter, a solid-state imaging device, an infrared sensor, a camera module, and processing It has become possible to provide methods for producing dyes and processed dyes.
  • the description which does not describe substitution and non-substitution includes what does not have a substituent and what has a substituent.
  • the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
  • the notation which does not describe substitution and non-substitution includes a group (atomic group) having a substituent as well as a group (atomic group) having no substituent. is there.
  • near-infrared light refers to light (electromagnetic wave) having a wavelength region of 700 to 2500 nm.
  • the total solid content refers to the total mass of the components excluding the solvent from the total composition of the composition.
  • solid content means solid content in 25 degreeC.
  • a weight average molecular weight is defined as a polystyrene conversion value by GPC measurement.
  • the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) are, for example, HLC-8220 (manufactured by Tosoh Corporation), and TSKgel Super AWM-H (manufactured by Tosoh Corporation, 6) as a column.
  • 0.0 mm ID ⁇ 15.0 cm can be determined by using a 10 mmol / L lithium bromide NMP (N-methylpyrrolidinone) solution as the eluent.
  • Me in the chemical formula represents a methyl group
  • Et represents an ethyl group
  • Ph represents a phenyl group.
  • the near-infrared absorbing composition of the present invention is a resin having at least a part of the surface of primary particles of a near-infrared absorbing dye having at least one selected from a dye structure, a heterocyclic structure, and an acyclic heteroatom-containing group. It contains a processed dye formed by coating. According to the present invention, it is possible to provide a processed dye having high dispersibility and low thixotropy by coating the near-infrared absorbing dye with the resin. The mechanism for obtaining such an effect is assumed as follows. Near-infrared absorbing dyes have low adsorptivity to the dispersant and dye derivatives on the dye surface.
  • the surface of the near-infrared absorbing dye is not coated with a resin, a weak cohesive force works when left standing in the composition, but if a shearing force such as a rotational force is applied, the cohesive force is cut off and the viscosity is small. (Thixotropic expression).
  • the resin is firmly adsorbed on the surface of the near infrared absorbing dye, and can be dispersed firmly even in a stationary state in the composition. It is considered that the cohesive force between the infrared absorbing dyes does not work and the dispersibility and thixotropy are improved.
  • the thixotropy is a physical property of a fluid such that the viscosity is high at normal times or when a low shear force is applied, and the viscosity is low when a high shear force is applied.
  • dye of this invention differs from the state which disperse
  • the primary particles are usually aggregated to form secondary particles in the composition, a resin exists around the secondary particles.
  • the processed dye of the present invention is different in that a resin layer is adsorbed on the surface of primary particles of the near infrared absorbing dye to form a coating layer.
  • the primary particle means an independent particle without aggregation.
  • the processed dye of the present invention is one in which at least a part of the surface of the primary particles of the near-infrared absorbing dye is coated with the resin.
  • the surface of the primary particles of the near-infrared absorbing dye may be completely covered with the above resin, or a part of the surface of the primary particles of the near-infrared absorbing dye may be exposed.
  • the resin coverage can be calculated by measuring the ratio of the resin liberated from the processed pigment (release rate). Further, the liberation amount of the resin can be calculated by washing the processed dye with 1-methoxy-2-propanol.
  • 10 g of the processed dye is put into 100 ml of 1-methoxy-2-propanol and shaken at room temperature for 3 hours with a shaker.
  • particles near-infrared absorbing dye
  • the solid content of the supernatant is determined from the drying method.
  • the mass of the resin liberated from the processed pigment is obtained, and the liberation rate (%) is calculated from the ratio with the mass of the resin used for the initial treatment.
  • the liberation rate of commercially available processed pigments can be measured by the following method.
  • the average primary particle diameter of the processed dye is preferably 200 nm or less.
  • the upper limit is preferably 100 nm or less, more preferably 90 nm or less, and further preferably 50 nm or less.
  • the lower limit is preferably 10 nm or more, and more preferably 15 nm or more.
  • the average primary particle size is measured by TEM observation (TEM: JEOL 1200EX, acceleration voltage: 80 kV, observation magnification) after the pigment dispersion is diluted with propylene glycol monomethyl ether acetate, dropped onto an electron microscope mesh and dried. : ⁇ 100K), and 500 particles were extracted and measured.
  • TEM observation TEM: JEOL 1200EX, acceleration voltage: 80 kV, observation magnification
  • the average primary particle size is measured by TEM observation (TEM: JEOL 1200EX, acceleration voltage: 80 kV, observation magnification) after the pigment dispersion is diluted with propylene glycol monomethyl ether acetate, dropped onto an electron microscope mesh and dried. : ⁇ 100K), and 500 particles were extracted and measured.
  • TEM observation TEM: JEOL 1200EX, acceleration voltage: 80 kV, observation magnification
  • the near-infrared absorbing dye used in the present invention is preferably a compound having a maximum absorption wavelength preferably in the range of 700 to 1200 nm, more preferably in the range of 700 to 1000 nm.
  • phthalocyanine dyes including naphthalocyanine dyes
  • perylene dyes including naphthalocyanine dyes
  • pyrrolopyrrole dyes cyanine dyes
  • dithiol metal complex dyes naphthoquinone dyes, diimmonium dyes, azo dyes, and squarylium dyes
  • a pyrrolopyrrole dye is more preferred.
  • the pyrrolopyrrole dye is preferably a pyrrolopyrrole boron dye. Since the pyrrolopyrrole dye is excellent in near-infrared absorptivity and invisibility, it is easy to obtain a near-infrared cut filter excellent in near-infrared shielding and visible transmission.
  • pyrrolopyrrole dyes are dyes that have low adsorptive properties on the dye surface and are particularly easy to express thixotropy. However, the thixotropy is remarkably improved by coating with the above resin, and the effects of the present invention can be obtained more significantly. It is done.
  • Examples of pyrrolopyrrole dyes include compounds described in paragraph numbers 0016 to 0058 of JP-A-2009-263614.
  • the phthalocyanine dye naphthalocyanine dye, diimonium dye, cyanine dye, and squarylium dye
  • the compounds described in paragraphs 0010 to 0081 of JP 2010-1111750 A may be used, the contents of which are incorporated herein.
  • the cyanine dye for example, “functional dye, Shin Okawara / Ken Matsuoka / Kojiro Kitao / Kensuke Hirashima, Kodansha Scientific”, the contents of which are incorporated herein.
  • the near-infrared absorbing dye used in the present invention is preferably a compound represented by the following formula (1).
  • R 1a and R 1b each independently represents an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group
  • R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a substituent
  • R 2 and R 1 3 may be bonded to each other to form a ring
  • R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, -BR 4A R 4B or a metal atom
  • R 4 May be covalently or coordinately bonded to at least one selected from R 1a , R 1b and R 3
  • R 4A and R 4B each independently represents a hydrogen atom or a substituent.
  • the alkyl group represented by R 1a and R 1b preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 10 carbon atoms.
  • the number of carbon atoms of the aryl group represented by R 1a and R 1b is preferably 6 to 30, more preferably 6 to 20, and particularly preferably 6 to 12.
  • the number of carbon atoms of the heteroaryl group represented by R 1a or R 1b is preferably 1 to 30, and more preferably 1 to 12. Examples of the hetero atom include a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom.
  • the groups represented by R 1a and R 1b are preferably aryl groups having an alkoxy group having a branched alkyl group.
  • the branched alkyl group preferably has 3 to 30 carbon atoms, and more preferably 3 to 20 carbon atoms.
  • Examples of the group represented by R 1a and R 1b include 4- (2-ethylhexyloxy) phenyl, 4- (2-methylbutyloxy) phenyl, 4- (2-octyldodecyloxy) phenyl, and the like.
  • R 1a and R 1b in the general formula (1) may be the same as or different from each other.
  • R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom or a substituent.
  • R 2 and R 3 may combine to form a ring.
  • At least one of R 2 and R 3 is preferably an electron withdrawing group.
  • R 2 and R 3 preferably each independently represent a cyano group or a heterocyclic group. Examples of the substituent include those described in JP-A 2009-263614, paragraphs 0020 to 0022. The above contents are incorporated in the present specification.
  • the following substituent T can be mentioned as an example of a substituent.
  • Alkyl group (preferably 1 to 30 carbon atoms), alkenyl group (preferably 2 to 30 carbon atoms), alkynyl group (preferably 2 to 30 carbon atoms), aryl group (preferably 6 to 30 carbon atoms), amino group (Preferably 0 to 30 carbon atoms), alkoxy group (preferably 1 to 30 carbon atoms), aryloxy group (preferably 6 to 30 carbon atoms), aromatic heterocyclic oxy group (preferably 1 to 30 carbon atoms)
  • An acyl group (preferably 1 to 30 carbon atoms), an alkoxycarbonyl group (preferably 2 to 30 carbon atoms), an aryloxycarbonyl group (preferably 7 to 30 carbon atoms), an acyloxy group (preferably 2 to 30 carbon atoms).
  • An acylamino group (preferably having 2 to 30 carbon atoms), an alkoxycarbonylamino group (preferably having 2 to 30 carbon atoms), an aryloxycarbonylamino group Preferably 7 to 30 carbon atoms, sulfonylamino group (preferably 1 to 30 carbon atoms), sulfamoyl group (preferably 0 to 30 carbon atoms), carbamoyl group (preferably 1 to 30 carbon atoms), alkylthio group (preferably Is an arylthio group (preferably 6 to 30 carbon atoms), an aromatic heterocyclic thio group (preferably 1 to 30 carbon atoms), a sulfonyl group (preferably 1 to 30 carbon atoms), a sulfinyl group (Preferably 1 to 30 carbon atoms), ureido group (preferably 1 to 30 carbon atoms), phosphoric acid amide group (preferably 1 to 30 carbon atoms), hydroxy group, mercapto group, halogen atoms
  • At least one of R 2 and R 3 is preferably an electron-withdrawing group.
  • a substituent having a positive Hammett ⁇ p value acts as an electron withdrawing group.
  • a substituent having a Hammett ⁇ p value of 0.2 or more can be exemplified as an electron withdrawing group.
  • the ⁇ p value is preferably 0.25 or more, more preferably 0.3 or more, and particularly preferably 0.35 or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 0.80.
  • cyano group (0.66), carboxyl group (—COOH: 0.45), alkoxycarbonyl group (—COOMe: 0.45), aryloxycarbonyl group (—COOPh: 0.44), carbamoyl.
  • a group (—CONH 2 : 0.36), an alkylcarbonyl group (—COMe: 0.50), an arylcarbonyl group (—COPh: 0.43), an alkylsulfonyl group (—SO 2 Me: 0.72), or And arylsulfonyl group (—SO 2 Ph: 0.68).
  • a cyano group is particularly preferred.
  • Me represents a methyl group
  • Ph represents a phenyl group.
  • the Hammett's substituent constant ⁇ value for example, paragraphs 0017 to 0018 of JP 2011-68731 A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • R 2 and R 3 are bonded to each other to form a ring, it is preferable to form a 5- to 7-membered ring (preferably a 5- or 6-membered ring).
  • the ring formed is preferably a merocyanine dye that is used as an acidic nucleus, and specific examples thereof can include, for example, paragraphs 0019 to 0021 of JP 2011-68731 A, the contents of which are incorporated herein. It is.
  • R 3 is particularly preferably a heteroaryl group.
  • the heteroaryl group is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring.
  • the heteroaryl group is preferably a single ring or a condensed ring, more preferably a single ring or a condensed ring having 2 to 8 condensations, and more preferably a single ring or a condensed ring having 2 to 4 condensations.
  • the number of heteroatoms contained in the heteroaryl group is preferably 1 to 3, and more preferably 1 to 2. Examples of the hetero atom include a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom.
  • the heteroaryl group is preferably a quinoline group, a benzothiazole group or a naphthothiazole group, and more preferably a benzothiazole group.
  • Two R 2 in the formula (1) may be the same as or different from each other, and two R 3 may be the same as or different from each other.
  • R 4 represents an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group
  • the alkyl group, aryl group and heteroaryl group have the same meanings as those described for R 1a and R 1b , and the preferred ranges are also the same.
  • R 4 represents —BR 4A R 4B
  • R 4A and R 4B each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and R 4A and R 4B may be bonded to each other to form a ring. .
  • Examples of the substituent represented by R 4A and R 4B include the substituent T described above, and a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, or a heteroaryl group is preferable, and an alkyl group, an aryl group, or a hetero group is preferable.
  • An aryl group is more preferable, and an aryl group is particularly preferable.
  • Specific examples of the group represented by —BR 4A R 4B include difluoroboron, diphenylboron, dibutylboron, dinaphthylboron, and catecholboron. Of these, diphenylboron is particularly preferred.
  • R 4 represents a metal atom
  • examples of the metal atom include magnesium, aluminum, calcium, barium, zinc, tin, aluminum, zinc, tin, vanadium, iron, cobalt, nickel, copper, palladium, iridium, and platinum.
  • Aluminum, zinc, vanadium, iron, copper, palladium, iridium and platinum are particularly preferable.
  • R 4 may be covalently bonded or coordinated to at least one of R 1a , R 1b and R 3 , and it is particularly preferable that R 4 is coordinated to R 3 .
  • R 4 is preferably a hydrogen atom or a group represented by —BR 4A R 4B (particularly diphenylboron). Two R 4 in the formula (1) may be the same or different.
  • the dye represented by the formula (1) is more preferably a dye represented by the following formula (1A).
  • each R 10 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, —BR 14A R 14B or a metal atom.
  • R 10 may be covalently bonded or coordinated to R 12 .
  • R 11 and R 12 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, at least one of which is a cyano group, and R 11 and R 12 may combine to form a ring.
  • R 13 each independently represents a branched alkyl group having 3 to 30 carbon atoms.
  • R 10 has the same meaning as R 4 described in the above formula (1), and the preferred range is also the same.
  • a hydrogen atom or a group represented by —BR 14A R 14B (particularly diphenylboron) is preferred, and a group represented by —BR 14A R 14B is particularly preferred.
  • R 11 and R 12 have the same meanings as R 2 and R 3 described in (1) above, and preferred ranges are also the same. More preferably, one of R 11 and R 12 is a cyano group and the other is a heteroaryl group.
  • R 14A and R 14B have the same meanings as R 4A and R 4B described in (1) above, and preferred ranges are also the same.
  • R 13 each independently represents a branched alkyl group having 3 to 30 carbon atoms. The number of carbon atoms in the branched alkyl group is more preferably 3-20.
  • the near-infrared absorbing dye preferably has a solubility at 25 ° C. of 1.0% by mass or less, and 0.1% by mass or less, in a solvent having an SP value of 25 (cal / cm 3 ) 0.5 or less. It is more preferable that A near-infrared absorbing dye having a SP value of 25 (cal / cm 3 ) 0.5 or less in a solvent at 25 ° C. of 1.0 mass% or less is in the form of particles without being dissolved in the solvent.
  • the near-infrared absorbing dye having such a property has low dispersibility in the composition and tends to exhibit thixotropy. Therefore, the effects of the present invention can be remarkably obtained.
  • the SP value is a solubility parameter, and a very large amount of data such as a measured value from evaporation heat or solubility, a calculation method by Small, Fedors, or Hansen has been proposed.
  • a value by the well-known Hoy method is used.
  • the literature of the Hoy method includes H. L. Hoy: J.H. Paint Tech. , 42 (540), 76-118 (1970), and SP value basics / applications and calculation methods (Yamamoto, Information Organization, 2005).
  • the SP value of the solvent is preferably 23 (cal / cm 3 ) 0.5 or less, more preferably 20 (cal / cm 3 ) 0.5 or less, further preferably 18 (cal / cm 3 ) 0.5 or less, and 15 (cal / cm 3). ) 0.5 or less is more preferable.
  • the lower limit is, for example, preferably 1 (cal / cm 3 ) 0.5 or more, more preferably 3 (cal / cm 3 ) 0.5 or more, and even more preferably 5 (cal / cm 3 ) 0.5 or more.
  • the SP value of propylene glycol monomethyl ether acetate is 9.2 (cal / cm 3 ) 1/2 and the SP value of cyclohexanone is 10.0 (cal / cm 3 ) 1/2 .
  • the resin that coats the near-infrared absorbing dye has one or more selected from a dye structure, a heterocyclic structure, and an acyclic heteroatom-containing group.
  • the dye structure, heterocyclic structure, and acyclic heteroatom-containing group may be present in the main chain of the resin or in the side chain. It is preferable to have in the side chain. That is, the resin is preferably a resin having a repeating unit containing one or more selected from a dye structure, a heterocyclic structure, and an acyclic heteroatom-containing group.
  • the dye structure, heterocyclic structure, and acyclic heteroatom-containing group act as a functional group that can be adsorbed to the near-infrared absorbing dye (hereinafter also referred to as a dye adsorbing group).
  • the dye structure and the heterocyclic structure are not particularly limited as long as the structure has an adsorptivity to the near-infrared absorbing dye. That is, the structure may be the same as or similar to the structure of the near infrared absorbing dye, or may be different. It can be appropriately selected depending on the type of the near infrared absorbing dye.
  • the dye structure examples include pyrrolopyrrole dyes (diketopyrrolopyrrole dyes, pyrrolopyrrole boron dyes and the like, pyrrolopyrrole boron dyes are preferred), quinacridone dyes, anthraquinone dyes (including dianthraquinone dyes), benzoisoindole dyes, A dye structure derived from a dye selected from thiazine indigo dye, azo dye, quinophthalone dye, phthalocyanine dye, dioxazine dye, perylene dye, perinone dye, benzimidazolone dye, benzothiazole dye, benzimidazole dye, and benzoxazole dye A preferred example is given.
  • Heterocyclic structures include thiophene, furan, xanthene, pyrrole, pyrroline, pyrrolidine, dioxolane, pyrazole, pyrazoline, pyrazolidine, imidazole, oxazole, thiazole, oxadiazole, triazole, thiadiazole, pyran, pyridine, piperidine, dioxane, morpholine, Preferred examples of pyridazine, pyrimidine, piperazine, triazine, trithiane, isoindoline, isoindolinone, benzimidazolone, benzimidazole, benzothiazole, succinimide, phthalimide, naphthalimide, hydantoin, indole, quinoline, carbazole, acridine, acridone and anthraquinone As mentioned.
  • Imidazole, phthalimide, and naphthalimide are preferred.
  • the acyclic heteroatom-containing group include a group having a nitrogen atom, and preferred examples include a urea group, an imide group, an amide group, and a sulfonamide group.
  • —NR 100 CONR 101 R 102 may be mentioned.
  • R 101 , R 101 , and R 102 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group.
  • the alkyl group preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic.
  • the aryl group preferably has 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms.
  • R 100 and R 101 are preferably hydrogen atoms.
  • R 102 is preferably an alkyl group or an aryl group, and more preferably an aryl group.
  • the near-infrared absorbing dye is a pyrrolopyrrole dye (preferably a compound represented by the general formula (1) described above)
  • the dye adsorbing group has a dye structure derived from a dye selected from a pyrrolopyrrole dye, a benzimidazolone dye, a benzothiazole dye, a benzimidazole dye, and a benzoxazole dye, and a heterostructure having the same structure as the substituent contained in the pyrrolopyrrole dye skeleton.
  • a ring structure or an acyclic heteroatom-containing group is preferred.
  • the dye adsorbing group of the resin has a highly planar dye structure such as a perylene dye or anthraquinone, or a heterocyclic structure having the same structure as a substituent contained in the phthalocyanine dye skeleton. Or an acyclic hetero atom containing group is preferable.
  • the resin tends to be strongly adsorbed to the near-infrared absorbing dye (pyrrolopyrrole dye).
  • the resin can be synthesized using a monomer having a dye structure, a heterocyclic structure, or an acyclic heteroatom-containing group.
  • a monomer having a dye structure, a heterocyclic structure, or an acyclic heteroatom-containing group for example, as a raw material monomer, the monomer of the following structures can be mentioned, for example.
  • the resin used in the present invention may include only one of the above-described dye structure, heterocyclic structure, and acyclic heteroatom-containing group, or may include two or more. When two or more types are included, only two or more types of dye structures, only two or more types of heterocyclic structures, or two or more types of acyclic heteroatom-containing groups may be included. Alternatively, each of one or more dye structures and heterocyclic structures, one or more dye structures and acyclic heteroatom-containing groups, or one kind of heterocyclic structures and acyclic heteroatom-containing groups, respectively. The above may be included.
  • the ratio of the repeating unit having at least one selected from a dye structure, a heterocyclic structure and an acyclic heteroatom-containing group is, for example, 0. 1 to 90 mol is preferred.
  • the lower limit is more preferably 1 mol or more, and even more preferably 2 mol or more.
  • the upper limit is more preferably 80 mol or less, and still more preferably 70 mol or less.
  • the resin used in the present invention may contain other repeating units in addition to the repeating unit containing one or more selected from the above-described dye structure, heterocyclic structure, and acyclic heteroatom-containing group.
  • Other repeating units may contain a functional group such as an acid group. It does not have to contain a functional group.
  • the acid group include a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group. Only one type of acid group may be included, or two or more types of acid groups may be included.
  • Other functional groups include groups consisting of repeating 2 to 20 unsubstituted alkyleneoxy chains, lactones, acid anhydrides, amide groups, cyano groups, alkyl groups, aralkyl groups, aryl groups, polyalkylene oxide groups, hydroxyl groups Group, maleimide group, amino group and the like, and can be appropriately introduced.
  • the number of repeating alkyleneoxy chains is preferably 2 to 20, more preferably 2 to 15 and even more preferably 2 to 10.
  • One alkyleneoxy chain is represented by — (CH 2 ) n O—, where n is an integer, n is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 5, and even more preferably 2 or 3.
  • the other repeating unit may be a graft-type repeating unit obtained by copolymerizing a macromonomer. That is, the resin may be a graft copolymer.
  • the macromonomer include macromonomer AA-6 (polymethyl methacrylate having a methacryloyl group at the end group) and AS-6 (polystyrene having a methacryloyl group at the end group) manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.
  • AN-6S a copolymer of styrene and acrylonitrile whose end groups are methacryloyl groups
  • AB-6 polybutyl acrylate whose end groups are methacryloyl groups
  • Placel Cell FM5 manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.
  • FA10L 10 molar equivalent addition product of ⁇ -caprolactone of 2-hydroxyethyl acrylate
  • polyester-based macro described in JP-A-2-272009 And monomers.
  • the ratio of the repeating unit having an acid group is preferably, for example, 0 to 90 mol with respect to 100 mol of all the repeating units of the resin.
  • the lower limit is more preferably 10 mol or more, still more preferably 20 mol or more.
  • the upper limit is more preferably 80 mol or less, and still more preferably 70 mol or less.
  • M-128 is Macromonomer AA-6 manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.
  • the resin used in the present invention preferably contains at least one selected from (meth) acrylic resins, styrene resins, (meth) acrylic / styrene resins, urethane resins, imide resins, urea resins, epoxy resins and ester resins. More preferably, it contains at least one selected from a (meth) acrylic resin, a styrene resin, and a (meth) acrylic / styrene resin.
  • (meth) acrylic / styrene resin means a resin containing (meth) acrylic resin and styrene resin as main components.
  • the (meth) acrylic / styrene resin preferably contains a total of 50% by mass or more of the (meth) acrylic resin and the styrene resin, and 60% by mass. It is more preferable to contain above, and it is especially preferable to contain 70 mass% or more.
  • the resin used in the present invention preferably has an acid value of less than 200 mgKOH / g, more preferably 190 mgKOH / g or less, and even more preferably 180 mgKOH / g or less.
  • the lower limit is preferably 0 mgKOH / g or more, more preferably 10 mgKOH / g or more, and still more preferably 20 mgKOH / g or more.
  • the weight average molecular weight of the resin is preferably 2000 to 200000.
  • the lower limit is more preferably 2000 or more, and still more preferably 3000 or more.
  • the upper limit is more preferably 100,000 or less, and still more preferably 80000 or less.
  • B-10 is a resin containing a repeating unit derived from Macromonomer AA-6 manufactured by Toa Gosei Co., Ltd. as another repeating unit.
  • the above resin can be synthesized, for example, by the method described in paragraph Nos. 0061 to 0063 of JP-A No. 2009-149849. This content is included in this specification.
  • the processed dye of the present invention can be produced by subjecting a near-infrared absorbing dye to a finer treatment in the presence of a resin having one or more selected from a dye structure, a heterocyclic structure and an acyclic heteroatom-containing group.
  • the miniaturization treatment can be produced, for example, by using a pulverizer such as a bead mill or a roll mill to mix and disperse the near-infrared absorbing dye while pulverizing.
  • the amount of resin used in the miniaturization step is preferably 1 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the near infrared absorbing dye.
  • the lower limit is more preferably 5 parts by mass or more, and still more preferably 10 parts by mass or more.
  • the upper limit is more preferably 100 parts by mass or less, and still more preferably 60 parts by mass or less. You may perform the refinement
  • the solvent examples include methanol, ethanol, isopropanol, n-propanol, isobutanol, n-butanol, ethylene glycol, diethylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether acetate, etc. Is mentioned.
  • the amount of the solvent used in the miniaturization step is preferably 50 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the near infrared absorbing dye.
  • the lower limit is more preferably 75 parts by mass or more, and still more preferably 100 parts by mass or more.
  • the upper limit is more preferably 250 parts by mass or less, and even more preferably 200 parts by mass or less. Only one type of solvent may be used, or two or more types may be mixed and used as necessary.
  • water-soluble inorganic salts include sodium chloride, potassium chloride, calcium chloride, barium chloride, sodium sulfate and the like.
  • the amount of the water-soluble inorganic salt used in the miniaturization step is preferably 100 to 5000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the near infrared absorbing dye.
  • the lower limit is more preferably 75 parts by mass or more, and still more preferably 100 parts by mass or more.
  • the upper limit is more preferably 2500 parts by mass or less, and still more preferably 1000 parts by mass or less. It is preferable to carry out the refinement
  • dye obtained may be 200 nm or less.
  • the upper limit is preferably 200 nm or less, and more preferably 100 nm or less.
  • the lower limit is preferably 1 nm or more, and more preferably 2 nm or more. If the average primary particle is in this range, there is an effect that the processing pigments can be dispersed without agglomeration. After the near-infrared absorbing pigment is refined, the pigment is filtered and washed to remove the solvent and water-soluble inorganic salts and then dried to obtain a processed pigment.
  • the content of the processing dye is preferably 0.1 to 80% by mass with respect to the total solid content of the near-infrared absorbing composition.
  • the lower limit is more preferably 1% by mass or more, and still more preferably 5% by mass or more.
  • the upper limit is more preferably 60% by mass or less, and still more preferably 50% by mass or less.
  • the processing dye can be used alone or in combination of two or more. When two or more kinds of processing dyes are contained, the total is preferably in the above range.
  • the ratio of the processed dye in the total amount of the dye is preferably, for example, 50 to 100% by mass.
  • the lower limit is more preferably 60% by mass or more, and still more preferably 70% by mass or more.
  • An upper limit can be 95 mass% or less, and can also be 90 mass% or less.
  • the average secondary particle diameter of the processed dye is preferably 1000 nm or less.
  • the upper limit is preferably 800 nm or less, and more preferably 500 nm or less.
  • the lower limit is preferably 10 nm or more, and more preferably 20 nm or more. If an average secondary particle is this range, it can be set as a composition with favorable dispersibility.
  • an average secondary particle diameter means the average particle diameter about the secondary particle which the primary particle (single crystal) of the process pigment
  • the average secondary particle diameter is a value measured on a volume basis using MICROTRACUPA 150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd.
  • the near-infrared absorbing composition of the present invention preferably has a viscosity at 50 (1 / s) at 25 ° C. of 100 mPa ⁇ s or less, more preferably 50 mPa ⁇ s or less, and still more preferably 20 mPa ⁇ s or less.
  • the lower limit is preferably 0.1 mPa ⁇ s or more, more preferably 0.5 mPa ⁇ s or more, and still more preferably 1 mPa ⁇ s or more.
  • the composition of the present invention preferably has a Ti value that is a ratio of the viscosity at 20 (1 / s) at 25 ° C. to the viscosity at 50 (1 / s) of 2.0 or less. .5 or less is more preferable, and less than 1.1 is still more preferable.
  • each component other than the processing dye of the near-infrared absorbing composition of the present invention will be described.
  • the near-infrared absorbing composition of the present invention may further contain a pigment other than the above-described processed pigment (hereinafter also referred to as other pigment).
  • a pigment other than the above-described processed pigment hereinafter also referred to as other pigment.
  • other dyes include compounds having a maximum absorption wavelength in the wavelength range of 400 to 700 nm (hereinafter referred to as colorants), compounds having a maximum absorption wavelength in the near infrared region (hereinafter also referred to as other near infrared absorption compounds), and the like. Is mentioned.
  • the colorant may be a pigment or a dye.
  • the pigment include conventionally known various inorganic pigments or organic pigments. The following can be mentioned as an organic pigment. However, the present invention is not limited to these.
  • inorganic pigments include metal oxides such as iron, cobalt, aluminum, cadmium, lead, copper, titanium, magnesium, chromium, zinc, and antimony, and composite oxides of the above metals.
  • the dye include, for example, JP-A No. 64-90403, JP-A No. 64-91102, JP-A No. 1-94301, JP-A No. 6-11614, No. 2592207, and US Pat. No.
  • pyrazole azo compounds When classified as chemical structure, pyrazole azo compounds, pyromethene compounds, anilinoazo compounds, triphenylmethane compounds, anthraquinone compounds, benzylidene compounds, oxonol compounds, pyrazolotriazole azo compounds, pyridone azo compounds, cyanine compounds, phenothiazine compounds, pyrrolopyrazole azomethine compounds, etc. Can be used.
  • a dye multimer may be used as the dye. Examples of the dye multimer include compounds described in JP2011-213925A and JP2013-041097A.
  • Examples of other near-infrared absorbing compounds include the compounds described in the above-mentioned near-infrared absorbing dye.
  • a copper compound can also be used.
  • the copper compound the copper compounds described in paragraph numbers 0013 to 0056 of JP 2014-41318 A and paragraph numbers 0012 to 0030 of JP 2014-32380 A may be used. Incorporated into.
  • the near-infrared absorbing composition of the present invention preferably further contains a pigment derivative.
  • the dye derivative By including the dye derivative, the dispersibility of the processed dye in the composition can be increased, and the aggregation of the processed dye can be efficiently suppressed. Furthermore, thixotropy can be further improved.
  • the pigment derivative is preferably a pigment derivative.
  • the dye derivative is a compound in which an organic dye is used as a base skeleton and an acid group, a basic group, or an aromatic group is introduced into a side chain as a substituent.
  • organic dyes include quinacridone dyes, phthalocyanine dyes, azo dyes, quinophthalone dyes, isoindoline dyes, isoindolinone dyes, quinoline dyes, diketopyrrolopyrrole dyes, and benzimidazolone. System dyes and the like.
  • light yellow aromatic polycyclic compounds such as naphthalene series, anthraquinone series, triazine series and quinoline series which are not called pigments are also included.
  • the dye derivative examples include JP-A-11-49974, JP-A-11-189732, JP-A-10-245501, JP-A-2006-265528, JP-A-8-295810, and JP-A-11-199796.
  • JP-A-2005-234478, JP-A-2003-240938, JP-A-2001-356210, etc. can be used.
  • the near-infrared absorbing composition of the present invention preferably contains 0.1 to 30 parts by mass of a pigment derivative with respect to 100 parts by mass of the processed pigment.
  • the lower limit is preferably 1 part by mass or more, and more preferably 2 parts by mass or more.
  • the upper limit is preferably 20 parts by mass or less, and more preferably 15 parts by mass or less.
  • content of a pigment derivative is the said range, the dispersibility and thixotropy of a process pigment
  • the near infrared ray absorbing composition of the present invention preferably further contains an organic solvent.
  • an organic solvent There is no restriction
  • alcohols, ketones, esters, aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, sulfolane and the like are preferable. These may be used alone or in combination of two or more. Specific examples of alcohols, aromatic hydrocarbons, and halogenated hydrocarbons include those described in paragraph 0136 of JP2012-194534A, the contents of which are incorporated herein.
  • esters, ketones and ethers include those described in paragraph 0497 of JP2012-208494A (corresponding to ⁇ 0609> of US 2012/0235099 corresponding). Furthermore, acetic acid-n-amyl, ethyl propionate, dimethyl phthalate, ethyl benzoate, methyl sulfate, acetone, methyl isobutyl ketone, diethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether acetate and the like can be mentioned.
  • the organic solvent is preferably at least one selected from cyclopentanone, cyclohexanone, propylene glycol monomethyl ether acetate, N-methyl-2-pyrrolidone, butyl acetate, ethanol, ethyl lactate and propylene glycol monomethyl ether.
  • the content of the organic solvent is preferably such that the total solid content of the near-infrared absorbing composition of the present invention is 5 to 60% by mass, and more preferably 10 to 40% by mass. Only one type of organic solvent may be used, or two or more types may be used. In the case of two or more types, the total amount is preferably within the above range.
  • the near-infrared absorbing composition of the present invention preferably further contains a resin.
  • Resin is mix
  • the resin acting as a dispersant is preferably an acidic resin and / or a basic resin, and more preferably an acidic resin.
  • the acid type resin represents a resin having a larger amount of acid groups than that of basic groups.
  • the acid type resin preferably has an acid group content of 70 mol% or more when the total amount of acid groups and basic groups in the resin is 100 mol%. What consists only of group is more preferable.
  • the acid group possessed by the acidic resin is preferably a carboxyl group.
  • the acid value of the acid type resin is preferably 40 to 105 mgKOH / g, more preferably 50 to 105 mgKOH / g, and still more preferably 60 to 105 mgKOH / g.
  • the basic type resin represents a resin in which the amount of basic groups is larger than the amount of acid groups.
  • the basic type resin preferably occupies 50 mol% or more of the basic group when the total amount of the acid group and the basic group in the resin is 100 mol%.
  • the basic group possessed by the basic type resin is preferably an amine.
  • the polymer dispersant can be further classified into a linear polymer, a terminal-modified polymer, a graft polymer, and a block polymer from the structure thereof.
  • the terminal-modified polymer include a polymer having a phosphate group at the end described in JP-A-3-112992 and JP-T-2003-533455, and JP-A-2002-273191.
  • examples thereof include a polymer having a sulfonic acid group at the terminal and a polymer having a partial skeleton of organic dye or a heterocyclic ring described in JP-A-9-77994.
  • polymers having two or more pigment surface anchor sites (acid groups, basic groups, organic dye partial skeletons, heterocycles, etc.) introduced at the polymer ends described in JP-A-2007-277514 are also available. It is preferable because of excellent dispersion stability.
  • the graft polymer include reaction products of poly (lower alkyleneimine) and polyester described in JP-A-54-37082, JP-A-8-507960, JP-A-2009-258668, and the like.
  • Copolymers of polyallylamine and polyester reaction products described in JP-A-9-169821 and the like macromonomers described in JP-A-10-339949, JP-A-2004-37986, etc., and nitrogen atom monomers JP-A-2003-238837, JP-A-2008-9426, JP-A-2008-81732, and the like, graft-type polymers having a partial skeleton or a heterocyclic ring of organic dyes, and JP-A-2010-106268 And the like, and the like.
  • block polymer block polymers described in JP-A Nos. 2003-49110 and 2009-52010 are preferable.
  • a graft copolymer containing a repeating unit represented by any one of the following formulas (1) to (4) can also be used.
  • X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , and X 5 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group.
  • a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms is preferable, a hydrogen atom or a methyl group is more preferable, and a methyl group is particularly preferable.
  • W 1 , W 2 , W 3 , and W 4 each independently represent an oxygen atom or NH, preferably an oxygen atom.
  • R 3 represents a branched or straight chain alkylene group (having preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably 2 or 3), and —CH 2 —CH (CH 3 ) from the viewpoint of dispersion stability.
  • a group represented by — or a group represented by —CH (CH 3 ) —CH 2 — is preferred.
  • Y 1 , Y 2 , Y 3 , and Y 4 each independently represent a divalent linking group.
  • Z 1 , Z 2 , Z 3 , and Z 4 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent substituent.
  • the description of paragraph numbers 0025 to 0069 of JP2012-255128A can be referred to, and the above contents are incorporated in this specification.
  • Specific examples of the graft copolymer include the following. Further, resins described in JP-A-2012-255128, paragraphs 0072 to 0094 can be used.
  • an oligoimine resin containing a nitrogen atom in at least one of the main chain and the side chain can also be used.
  • the oligoimine-based resin includes a repeating unit having a partial structure X having a functional group of pKa14 or less, a side chain containing a side chain Y having 40 to 10,000 atoms, and at least a main chain and a side chain.
  • a resin having a basic nitrogen atom on one side is preferred.
  • the basic nitrogen atom is not particularly limited as long as it is a basic nitrogen atom.
  • the oligoimine resin includes, for example, a repeating unit represented by the following formula (I-1), a repeating unit represented by the formula (I-2), and / or a repeating unit represented by the formula (I-2a). Examples include resins containing units.
  • R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group (preferably having 1 to 6 carbon atoms).
  • a independently represents an integer of 1 to 5; * Represents a connecting part between repeating units.
  • R 8 and R 9 are the same groups as R 1 .
  • L is a single bond, an alkylene group (preferably having 1 to 6 carbon atoms), an alkenylene group (preferably having 2 to 6 carbon atoms), an arylene group (preferably having 6 to 24 carbon atoms), a heteroarylene group (having 1 to 6 carbon atoms).
  • an imino group preferably having a carbon number of 0 to 6
  • an ether group preferably having a carbon number of 0 to 6
  • a thioether group preferably having a carbonyl group, or a combination group thereof.
  • a single bond or —CR 5 R 6 —NR 7 — is preferable.
  • R 5 R 6 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group (preferably having 1 to 6 carbon atoms).
  • R 7 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • L a is a structural site ring structure formed together with CR 8 CR 9 and N, it is preferable together with the carbon atom of CR 8 CR 9 is a structural site that form a non-aromatic heterocyclic ring having 3 to 7 carbon atoms . More preferably, it is a structural part that forms a 5- to 7-membered non-aromatic heterocyclic ring by combining the carbon atom of CR 8 CR 9 and N (nitrogen atom), more preferably a 5-membered non-aromatic heterocyclic ring. It is a structural part to be formed and is particularly preferably a structural part to form pyrrolidine. This structural part may further have a substituent such as an alkyl group.
  • X represents a group having a functional group of pKa14 or less.
  • Y represents a side chain having 40 to 10,000 atoms.
  • the resin oligoimine-based resin
  • the resin further contains, as a copolymerization component, one or more selected from repeating units represented by formula (I-3), formula (I-4), and formula (I-5) You may do it.
  • the resin contains such a repeating unit, the dispersion performance of the pigment can be further improved.
  • R 1 , R 2 , R 8 , R 9 , L, La, a and * are as defined in the formulas (I-1), (I-2) and (I-2a).
  • Ya represents a side chain having an anionic group having 40 to 10,000 atoms.
  • the repeating unit represented by the formula (I-3) is reacted by adding an oligomer or polymer having a group that reacts with an amine to form a salt to a resin having a primary or secondary amino group in the main chain. Can be formed.
  • oligoimine-based resin the description of paragraph numbers 0102 to 0166 in JP 2012-255128 A can be referred to, and the above contents are incorporated in this specification.
  • Specific examples of the oligoimine resin include the following. Also, resins described in paragraph numbers 0168 to 0174 of JP 2012-255128 A can be used.
  • the resin is also available as a commercial product. Specific examples of such resins include “Disperbyk-101 (polyamidoamine phosphate), 107 (carboxylic acid ester), 110, 111 (copolymer containing an acid group) manufactured by BYK Chemie.
  • Polymer 130 (polyamide), 161, 162, 163, 164, 165, 166, 170 (polymer copolymer) ”,“ BYK-P104, P105 (high molecular weight unsaturated polycarboxylic acid) ”, manufactured by EFKA “EFKA 4047, 4050-4010-4165 (polyurethane type), EFKA 4330-4340 (block copolymer), 4400-4402 (modified polyacrylate), 5010 (polyesteramide), 5765 (high molecular weight polycarboxylate), 6220 ( Fatty acid polyester), 6745 (phthalocyanine) Derivatives), 6750 (Azo Pigment Derivatives) ”,“ Ajisper PB821, PB822, PB880, PB881 ”manufactured by Ajinomoto Fan Techno Co.,“ Floren TG-710 (urethane oligomer) ”manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.,“ Poly
  • Nonionic interfaces such as reoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, sorbitan fatty acid ester Activators, anionic surfactants such as “W004, W005, W017”, “EFKA-46, EFKA-47, EFKA-47EA, EFKA polymer 100, EFKA polymer 400, EFKA polymer 401, EFKA polymer manufactured by Morishita Sangyo Co., Ltd.
  • Polymer 450 “Disperse Aid 6, Disperse Aid 8, Disperse Aid 15, Disperse Aid 9100” manufactured by San Nopco Molecular dispersant, manufactured by ADEKA Corporation “Adeka Pluronic L31, F38, L42, L44, L61, L64, F68, L72, P95, F77, P84, F87, P94, L101, P103, F108, L121, P-123” And “Ionet S-20” manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.
  • dye mentioned above can also be used.
  • the content of the resin in the near-infrared absorbing composition of the present invention is preferably 0.1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the processed dye.
  • the upper limit is preferably 80 parts by mass or less, preferably 70 parts by mass or less, and more preferably 60 parts by mass or less.
  • the lower limit is preferably 0.5 parts by mass or more, and more preferably 1 part by mass or more.
  • the near-infrared absorbing composition of the present invention can be prepared by mixing the components described above.
  • the components constituting the near-infrared absorbing composition may be combined at once, or may be sequentially added after each component is dissolved and dispersed in an organic solvent.
  • the near-infrared absorbing composition of the present invention is preferably filtered with a filter for the purpose of removing foreign substances and reducing defects.
  • a filter for the purpose of removing foreign substances and reducing defects.
  • Any filter can be used without particular limitation as long as it has been conventionally used for filtration.
  • fluorine resin such as PTFE (polytetrafluoroethylene), polyamide resin such as nylon-6 and nylon-6,6, polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene (PP) (including high density and ultra high molecular weight), etc. Filter.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • nylon-6 and nylon-6,6 polyolefin resin
  • PP polypropylene
  • nylon including high density and ultra high molecular weight
  • the pore size of the filter is suitably about 0.1 to 7.0 ⁇ m, preferably about 0.2 to 2.5 ⁇ m, more preferably about 0.1 to 1.5 ⁇ m, and still more preferably 0.3 to 0.0 ⁇ m. 7 ⁇ m. By setting it within this range, it becomes possible to reliably remove fine foreign matters such as impurities and aggregates contained in the composition while suppressing filtration clogging.
  • different filters may be combined. At that time, the filtering by the first filter may be performed only once or may be performed twice or more. When filtering two or more times by combining different filters, it is preferable that the second and subsequent hole diameters are the same or larger than the first filtering hole diameter.
  • the pore diameter here can refer to the nominal value of the filter manufacturer. As a commercially available filter, for example, it can be selected from various filters provided by Nippon Pole Co., Ltd., Advantech Toyo Co., Ltd., Japan Entegris Co., Ltd. (formerly Japan Microlith Co., Ltd.) or KITZ Micro Filter Co., Ltd. .
  • As the second filter a filter formed of the same material as the first filter described above can be used.
  • the pore size of the second filter is suitably about 0.2 to 10.0 ⁇ m, preferably about 0.2 to 7.0 ⁇ m, more preferably about 0.3 to 6.0 ⁇ m. By setting it as this range, a foreign material can be removed with the component particles contained in the composition remaining.
  • the curable composition of this invention contains the near-infrared absorption composition mentioned above and a curable compound.
  • the content of the pigment can be adjusted as necessary.
  • the content is preferably 0.01 to 50% by mass in the total solid content of the curable composition.
  • the lower limit is preferably 0.1% by mass or more, and more preferably 0.5% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 30% by mass or less, and more preferably 15% by mass or less.
  • the curable composition of this invention contains 2 or more types of pigment
  • the ratio of the processed dye in the total amount of the dye is preferably, for example, 50 to 100% by mass.
  • the lower limit is more preferably 60% by mass or more, and still more preferably 70% by mass or more.
  • An upper limit can be 95 mass% or less, and can also be 90 mass% or less.
  • the curable composition of the present invention contains a curable compound.
  • the curable compound may be a compound having a polymerizable group (hereinafter sometimes referred to as “polymerizable compound”) or a non-polymerizable compound such as a binder.
  • the curable compound may be in any chemical form such as a monomer, an oligomer, a prepolymer, or a polymer. Examples of the curable compound include paragraphs 0070 to 0191 of JP-A-2014-41318 (paragraphs 0071 to 0192 of the corresponding international publication WO 2014/017669), paragraphs 0045 to 0216 of JP-A-2014-32380, and the like. Which is incorporated herein by reference.
  • a polymerizable compound is preferable.
  • a polymeric compound the compound containing polymeric groups, such as an ethylenically unsaturated bond and cyclic ether (epoxy, oxetane), is mentioned, for example.
  • a vinyl group, a styryl group, a (meth) acryloyl group, and a (meth) allyl group are preferable.
  • the polymerizable compound may be a monofunctional compound having one polymerizable group or a polyfunctional compound having two or more polymerizable groups, but is preferably a polyfunctional compound. Heat resistance can be improved more because a curable composition contains a polyfunctional compound.
  • the curable compound examples include monofunctional (meth) acrylate, polyfunctional (meth) acrylate (preferably 3 to 6 functional (meth) acrylate), polybasic acid-modified acrylic oligomer, epoxy resin, polyfunctional epoxy resin, and the like. Can be mentioned.
  • the content of the curable compound is preferably 1 to 90% by mass with respect to the total solid content of the curable composition.
  • the lower limit is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and still more preferably 20% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 85% by mass or less, and more preferably 80% by mass or less. Only one type of curable compound may be used, or two or more types may be used. In the case of two or more types, the total amount is preferably within the above range.
  • a compound containing an ethylenically unsaturated bond can be used as the curable compound.
  • the description in paragraphs 0033 to 0034 of JP2013-253224A can be referred to, the contents of which are incorporated herein.
  • ethyleneoxy-modified pentaerythritol tetraacrylate (commercially available, NK ester ATM-35E; manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), dipentaerythritol triacrylate (commercially available, KAYARAD D -330; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol tetraacrylate (as a commercial product, KAYARAD D-320; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) dipentaerythritol penta (meth) acrylate (as a commercial product, KAYARAD D- 310; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol hexa (meth) acrylate (commercially available products include KAYARAD DPHA; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., A-DPH-12E; manufactured
  • Pentaerythritol tetraacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., A-TMMT) and 1,6-hexanediol diacrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., KAYARAD HDDA) are also preferable. These oligomer types can also be used. Examples thereof include RP-1040 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).
  • the compound containing an ethylenically unsaturated bond may have an acid group such as a carboxyl group, a sulfo group, or a phosphate group.
  • Examples of the compound containing an acid group and an ethylenically unsaturated bond include esters of aliphatic polyhydroxy compounds and unsaturated carboxylic acids.
  • a compound in which an unreacted hydroxyl group of an aliphatic polyhydroxy compound is reacted with a non-aromatic carboxylic acid anhydride to give an acid group is preferred, and in this ester, the aliphatic polyhydroxy compound is preferably pentaerythritol. And / or dipentaerythritol.
  • Examples of commercially available products include Aronix series M-305, M-510, and M-520 as polybasic acid-modified acrylic oligomers manufactured by Toagosei Co., Ltd.
  • the acid value of the compound containing an acid group and an ethylenically unsaturated bond is preferably 0.1 to 40 mgKOH / g.
  • the lower limit is preferably 5 mgKOH / g or more.
  • the upper limit is preferably 30 mgKOH / g or less.
  • a compound having an epoxy group or an oxetanyl group can be used as the curable compound.
  • the compound having an epoxy group or oxetanyl group include a polymer having an epoxy group in the side chain, and a monomer or oligomer having two or more epoxy groups in the molecule.
  • bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, aliphatic epoxy resin, and the like can be given.
  • a monofunctional or polyfunctional glycidyl ether compound is also mentioned, and a polyfunctional aliphatic glycidyl ether compound is preferable.
  • the weight average molecular weight is preferably 500 to 5000000, and more preferably 1000 to 500000.
  • commercially available products may be used, or those obtained by introducing an epoxy group into the side chain of the polymer may be used.
  • JP 2012-155288 A paragraph 0191 can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • polyfunctional aliphatic glycidyl ether compounds such as Denacol EX-212L, EX-214L, EX-216L, EX-321L, and EX-850L (above, manufactured by Nagase ChemteX Corporation) can be used. These are low-chlorine products but are not low-chlorine products, and EX-212, EX-214, EX-216, EX-321, EX-850, and the like can be used as well.
  • ADEKA RESIN EP-4000S, EP-4003S, EP-4010S, EP-4010S, EP-4011S (above, manufactured by ADEKA Corporation), NC-2000, NC-3000, NC-7300, XD-1000, EPPN-501, EPPN-502 (above, manufactured by ADEKA Corporation), JER1031S, Celoxide 2021P, Celoxide 2081, Celoxide 2083, Celoxide 2085, EHPE3150, EPOLEEAD PB 3600, PB 4700 (above, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) ), Cyclomer P ACA 200M, ACA 230AA, ACA Z250, ACA Z251, ACA Z300, ACA Z320 (above, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), and the like.
  • phenol novolac type epoxy resins include JER-157S65, JER-152, JER-154, JER-157S70 (above, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and the like.
  • Specific examples of the polymer having an oxetanyl group in the side chain and the polymerizable monomer or oligomer having two or more oxetanyl groups in the molecule include Aron oxetane OXT-121, OXT-221, OX-SQ, PNOX (and more Toagosei Co., Ltd.) can be used.
  • the compound having an epoxy group those having a glycidyl group as an epoxy group such as glycidyl (meth) acrylate and allyl glycidyl ether can be used, but preferred are unsaturated compounds having an alicyclic epoxy group.
  • description of Unexamined-Japanese-Patent No. 2009-265518 Paragraph 0045 etc. can be considered, and these content is integrated in this-application specification.
  • the compound containing an epoxy group or oxetanyl group may contain a polymer having an epoxy group or oxetanyl group as a repeating unit.
  • a polymerizable compound having a caprolactone-modified structure can be used as the curable compound.
  • the description in paragraphs 0042 to 0045 of JP2013-253224A can be referred to, and the contents thereof are incorporated herein.
  • Polymerizable compounds having a caprolactone-modified structure are, for example, DPCA-20, DPCA-30, DPCA-60, DPCA-120, etc., commercially available from Nippon Kayaku Co., Ltd. as KAYARAD DPCA series.
  • SR-494 which is a tetrafunctional acrylate having 4 oxy chains
  • TPA-330 which is a trifunctional acrylate having 3 isobutylene oxy chains.
  • the curable composition of the present invention may contain a polymerization initiator.
  • the polymerization initiator is not particularly limited as long as it has the ability to initiate polymerization of the polymerizable compound by light or heat, or both, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • a photopolymerization initiator is preferred.
  • the photopolymerization initiator preferably has photosensitivity to visible light from the ultraviolet region.
  • a thermal polymerization initiator is preferable.
  • the thermal polymerization initiator is preferably one that decomposes at 150 to 250 ° C.
  • the polymerization initiator is preferably a compound having at least an aromatic group.
  • the polymerization initiator is preferably an oxime compound, an acetophenone compound or an acylphosphine compound.
  • oxime compounds include IRGACURE-OXE01 (manufactured by BASF), IRGACURE-OXE02 (manufactured by BASF), TR-PBG-304 (manufactured by Changzhou Power Electronics New Materials Co., Ltd.), Adeka Arcles NCI-831 ( ADEKA), Adeka Arcles NCI-930 (ADEKA) and the like.
  • Examples of commercially available acetophenone compounds include IRGACURE-907, IRGACURE-369, IRGACURE-379 (trade names: all manufactured by BASF).
  • acylphosphine compounds examples include IRGACURE-819 and DAROCUR-TPO (trade names: both manufactured by BASF).
  • the content of the polymerization initiator is preferably 0.01 to 30% by mass with respect to the total solid content of the curable composition.
  • the lower limit is preferably 0.1% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 20% by mass or less, and more preferably 15% by mass or less. Only one type of polymerization initiator may be used, or two or more types may be used. In the case of two or more types, the total amount is preferably within the above range.
  • the curable composition of the present invention may contain an alkali-soluble resin.
  • an alkali-soluble resin By containing an alkali-soluble resin, a desired pattern can be formed by alkali development.
  • the alkali-soluble resin is a linear organic polymer, and promotes at least one alkali-solubility in a molecule (preferably a molecule having an acrylic copolymer or a styrene copolymer as a main chain). It can be suitably selected from alkali-soluble resins having a group.
  • polyhydroxystyrene resin, polysiloxane resin, acrylic resin, acrylamide resin, and acrylic / acrylamide copolymer resin are preferable, and acrylic resin, acrylamide resin, and acrylic / acrylamide copolymer resin are preferable.
  • the group that promotes alkali solubility include a carboxyl group, a phosphoric acid group, a sulfonic acid group, and a phenolic hydroxyl group.
  • the group is soluble in an organic solvent and developed with a weak alkaline aqueous solution. Possible are preferable, and (meth) acrylic acid is particularly preferable.
  • These acid groups may be used alone or in combination of two or more.
  • the alkali-soluble resin is also preferably a resin containing a compound represented by the following general formula (ED) as a copolymerization component.
  • ED general formula
  • R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 25 carbon atoms which may have a substituent.
  • the hydrocarbon group having 1 to 25 carbon atoms represented by R 1 and R 2 is not particularly limited.
  • methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, t-butyl, t -Linear or branched alkyl groups such as amyl, stearyl, lauryl, 2-ethylhexyl; aryl groups such as phenyl; cyclohexyl, t-butylcyclohexyl, dicyclopentadienyl, tricyclodecanyl, isobornyl, adamantyl, And alicyclic groups such as 2-methyl-2-adamantyl; alkyl groups substituted with alkoxy such as 1-methoxyethyl and 1-ethoxyethyl; alkyl groups substituted with aryl groups such as benzyl; and the like.
  • R 1 and R 2 may be the same type of substituent or different substituents.
  • Examples of the compound represented by the general formula (ED) include dimethyl-2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, diethyl-2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2 -Propenoate, di (n-propyl) -2,2 '-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (n-butyl) -2,2'-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate Di (t-butyl) -2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (isobutyl) -2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, and the like It is done.
  • dimethyl-2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate is particularly preferable.
  • ED general formula
  • aryl (meth) acrylate, alkyl (meth) acrylate, and polyethyleneoxy (meth) acrylate that impart oil solubility are included as a copolymerization component.
  • (Meth) acrylate or alkyl (meth) acrylate is more preferred.
  • monomers having a carboxyl group such as (meth) acrylic acid and itaconic acid containing acidic groups, monomers having a phenolic hydroxyl group such as N-hydroxyphenylmaleimide, maleic anhydride and itaconic anhydride
  • a monomer having a carboxylic acid anhydride group such as an acid is preferably included as a copolymerization component, and (meth) acrylic acid is more preferable.
  • Preferable combinations of copolymer components include, for example, a combination of a compound represented by the general formula (ED), benzyl methacrylate, methyl methacrylate and / or methacrylic acid.
  • the acid value of the alkali-soluble resin is preferably 30 to 200 mgKOH / g.
  • the lower limit is preferably 50 mgKOH / g or more, and more preferably 70 mgKOH / g or more.
  • the upper limit is preferably 150 mgKOH / g or less, and more preferably 120 mgKOH / g or less.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the alkali-soluble resin is preferably 2,000 to 50,000.
  • the lower limit is preferably 5,000 or more, and more preferably 7,000 or more.
  • the upper limit is preferably 30,000 or less, and more preferably 20,000 or less.
  • the content of the alkali-soluble resin is preferably 1% by mass or more, preferably 2% by mass in the total solid content of the curable composition of the present invention. It can also be made above, it can also be 5 mass% or more, and it can also be 10 mass% or more. Moreover, content of alkali-soluble resin can also be 80 mass% or less in the total solid of the curable composition of this invention, can also be 65 mass% or less, and is 60 mass% or less. It can also be 15 mass% or less. In addition, when not forming a pattern by alkali image development using the curable composition of this invention, it cannot be overemphasized that it can also be set as the aspect which does not contain alkali-soluble resin.
  • the curable composition of the present invention may contain a surfactant. Only one type of surfactant may be used, or two or more types may be combined.
  • the content of the surfactant is preferably 0.0001 to 2% by mass with respect to the solid content of the curable composition of the present invention.
  • the lower limit is preferably 0.005% by mass or more, and more preferably 0.01% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 1.0% by mass or less, and more preferably 0.1% by mass or less.
  • various surfactants such as a fluorine-based surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, an anionic surfactant, and a silicone-based surfactant can be used.
  • the curable composition of the present invention preferably contains at least one of a fluorine-based surfactant and a silicone-based surfactant.
  • the interfacial tension between the coated surface and the coating liquid is reduced, and the wettability to the coated surface is improved.
  • liquidity) of a curable composition improves, and the uniformity of coating thickness and liquid-saving property improve more.
  • the fluorine content of the fluorosurfactant is preferably 3 to 40% by mass.
  • the lower limit is preferably 5% by mass or more, and more preferably 7% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 30% by mass or less, and more preferably 25% by mass or less.
  • fluorosurfactants include, for example, Megafac F-171, F-172, F-173, F-176, F-177, F-141, F-142, F-143, F-144, R30, F-437, F-475, F-479, F-482, F-554, F-780, F-781F (above, DIC) ), FLORAD FC430, FC431, FC171 (above, manufactured by Sumitomo 3M), Surflon S-382, SC-101, SC-103, SC-104, SC-105, SC1068, SC-381, SC-383, S393, KH-40 (above, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) and the like.
  • nonionic surfactants include nonionic surfactants described in paragraph 0553 of JP2012-208494A (corresponding to ⁇ 0679> of US Patent Application Publication No. 2012/0235099).
  • cationic surfactant include the cationic surfactants described in JP 2012-208494 A, paragraph 0554 (corresponding to ⁇ 0680> of US Patent Application Publication No. 2012/0235099).
  • anionic surfactant include W004, W005, W017 (manufactured by Yusho Co., Ltd.) and the like.
  • silicone surfactant include silicone surfactants described in paragraph 0556 of JP2012-208494A (corresponding to ⁇ 0682> of the corresponding US Patent Application Publication No. 2012/0235099). The contents of which are incorporated herein by reference.
  • the curable composition of the present invention may contain a small amount of a polymerization inhibitor in order to prevent unnecessary reaction of the curable compound during production or storage.
  • Polymerization inhibitors include hydroquinone, p-methoxyphenol, di-t-butyl-p-cresol, pyrogallol, t-butylcatechol, benzoquinone, 4,4′-thiobis (3-methyl-6-t-butylphenol), 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol), N-nitrosophenylhydroxyamine primary cerium salt and the like are mentioned, and p-methoxyphenol is preferred.
  • the content of the polymerization inhibitor is preferably 0.01 to 5% by mass with respect to the total solid content of the curable composition of the present invention.
  • the curable composition of the present invention may contain an organic solvent.
  • an organic solvent what was demonstrated by the said near-infrared absorption composition is mentioned, A preferable range is also the same.
  • the content of the solvent in the curable composition of the present invention is preferably such that the total solid content of the curable composition of the present invention is 5 to 90% by mass, more preferably 10 to 80% by mass, More preferred is an amount of 20 to 75% by mass.
  • the curable composition of the present invention may further contain the other dye described above.
  • examples of other pigments include those described above.
  • dyes can be suitably selected according to the use of a curable composition.
  • the curable composition of this invention may select and use another component suitably according to the objective.
  • examples of other components that can be used in combination include a dispersant, a sensitizer, a crosslinking agent (crosslinking agent aqueous solution), acetic anhydride, a silane compound, a curing accelerator, a filler, a plasticizer, an adhesion promoter, and other auxiliary agents.
  • a dispersant for example, conductive particles, fillers, antifoaming agents, flame retardants, leveling agents, peeling accelerators, antioxidants, fragrances, surface tension modifiers, chain transfer agents, etc.
  • These components include, for example, paragraph numbers 0183 to 0228 of JP2012-003225A (corresponding ⁇ 0237> to ⁇ 0309> of US Patent Application Publication No. 2013/0034812) and JP2008-250074.
  • properties such as stability and film physical properties of the target near-infrared cut filter can be adjusted.
  • the curable composition of this invention can be prepared by mixing each component mentioned above. Moreover, it is preferable to filter with a filter for the purpose of removing foreign substances or reducing defects. About the kind of filter and the filtration method, what was demonstrated by the composition is mentioned, A preferable range is also the same.
  • the curable composition of the present invention can be made into a liquid, for example, a cured film such as a near-infrared cut filter can be easily produced by applying the curable composition of the present invention to a substrate and drying it. it can.
  • the viscosity of the curable composition of the present invention is preferably 1 to 3000 mPa ⁇ s when a cured film is formed by coating.
  • the lower limit is preferably 10 mPa ⁇ s or more, and more preferably 100 mPa ⁇ s or more.
  • the upper limit is preferably 2000 mPa ⁇ s or less, and more preferably 1500 mPa ⁇ s or less.
  • the total solid content of the curable composition of the present invention varies depending on the coating method, but is preferably 1 to 50% by mass, for example.
  • the lower limit is more preferably 10% by mass or more.
  • the upper limit is more preferably 30% by mass or less.
  • Applications of the curable composition of the present invention are not particularly limited.
  • a near infrared cut filter on the light receiving side of a solid-state image sensor for example, a near infrared cut filter for a wafer level lens
  • a back surface side of a solid image sensor It can be preferably used for a near-infrared cut filter on the side opposite to the light receiving side.
  • it can be preferably used as a near-infrared cut filter on the light receiving side of the solid-state imaging device.
  • it can be used as a near infrared cut filter in an infrared sensor of an infrared sensor that detects an object by detecting light having a wavelength of 700 to 1000 nm. It can also be used to form an infrared transmission filter capable of transmitting only near infrared rays having a specific wavelength or more. For example, it is possible to form an infrared transmission filter that shields light from a wavelength of 400 to 900 nm and transmits near infrared light having a wavelength of 900 nm or more.
  • the cured film and near infrared cut filter of the present invention are formed by curing the curable composition of the present invention described above.
  • the film thickness of the cured film and near-infrared cut filter of the present invention can be appropriately adjusted according to the purpose. For example, 300 ⁇ m or less is preferable, 200 ⁇ m or less is more preferable, and 100 ⁇ m or less is particularly preferable. Further, the lower limit of the film thickness is, for example, preferably 0.1 ⁇ m or more, more preferably 0.2 ⁇ m or more, and more preferably 0.5 ⁇ m or more.
  • the near-infrared cut filter and the cured film of the present invention have a function of absorbing and cutting near-infrared rays (lenses for cameras such as digital cameras, mobile phones, and in-vehicle cameras, optical lenses such as f- ⁇ lenses and pickup lenses). And optical filters for semiconductor light receiving elements, near-infrared absorbing films and near-infrared absorbing plates that block heat rays for energy saving, agricultural coatings for selective use of sunlight, and absorption heat of near infrared Used for recording media, near infrared filters for electronic devices and photographs, protective glasses, sunglasses, heat ray blocking films, optical character reading recording, confidential document copy prevention, electrophotographic photoreceptors, laser welding, and the like. Further, it can be used for a noise cut filter for a CCD camera, a filter for a CMOS image sensor, a filter for an infrared sensor, and the like.
  • the cured film and near-infrared cut filter of this invention can be manufactured through the process of applying the curable composition of this invention. Specifically, it can be manufactured through a step of forming a film by applying the curable composition of the present invention to a support and a step of drying the film. About a film thickness, laminated structure, etc., it can select suitably according to the objective. Further, a step of forming a pattern may be performed.
  • the step of forming a film is carried out, for example, by applying the curable composition of the present invention to a support by a dropping method (drop cast), a spin coater, a slit spin coater, a slit coater, screen printing, applicator application, etc. it can.
  • a dropping method drop cast
  • spin coater spin coater
  • slit spin coater a slit coater
  • screen printing applicator application, etc.
  • the support may be a transparent substrate made of glass or the like.
  • a solid-state image sensor may be sufficient.
  • substrate provided in the light-receiving side of the solid-state image sensor may be sufficient. Further, it may be a layer such as a flattening layer provided on the light receiving side of the solid-state imaging device.
  • the drying conditions vary depending on each component, the type of solvent, the use ratio, and the like.
  • the temperature is preferably 60 to 150 ° C. and preferably 30 seconds to 15 minutes.
  • the pattern forming step include a step of applying the curable composition of the present invention on a support to form a film-like composition layer, a step of exposing the composition layer in a pattern, and an unexposed state. And a step of forming a pattern by developing and removing the portion.
  • a pattern may be formed by a photolithography method, or a pattern may be formed by a dry etching method.
  • the heating temperature in the preheating step and the postheating step is preferably 80 to 200 ° C.
  • the upper limit is preferably 150 ° C. or lower.
  • the lower limit is preferably 90 ° C. or higher.
  • the heating time in the preheating step and the postheating step is preferably 30 to 240 seconds.
  • the upper limit is preferably 180 seconds or less.
  • the lower limit is preferably 60 seconds or more.
  • the curing process is a process of curing the formed film as necessary, and the mechanical strength of the cured film and the near infrared cut filter is improved by performing this process.
  • a whole surface exposure process, a whole surface heat treatment, etc. are mentioned suitably.
  • “exposure” is used to include not only light of various wavelengths but also irradiation of radiation such as electron beams and X-rays.
  • the exposure is preferably performed by irradiation of radiation, and as the radiation that can be used for the exposure, ultraviolet rays such as electron beams, KrF, ArF, g rays, h rays, i rays and visible light are particularly preferably used.
  • ultraviolet rays such as electron beams, KrF, ArF, g rays, h rays, i rays and visible light are particularly preferably used.
  • Examples of the exposure method include stepper exposure and exposure with a high-pressure mercury lamp.
  • the exposure amount is preferably 5 to 3000 mJ / cm 2 .
  • the upper limit is preferably 2000 mJ / cm 2 or less, and more preferably 1000 mJ / cm 2 or less.
  • the lower limit is preferably 10 mJ / cm 2 or more, and more preferably 50 mJ / cm 2 or more.
  • Examples of the entire surface exposure processing method include a method of exposing the entire surface of the formed film.
  • the entire surface exposure accelerates the curing of the polymerizable compound, the film is further cured, and the mechanical strength and durability are improved.
  • the apparatus for performing the entire surface exposure is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
  • an ultraviolet exposure machine such as an ultrahigh pressure mercury lamp is preferably used.
  • a method of the whole surface heat treatment a method of heating the entire surface of the formed film can be given. By heating the entire surface, the film strength of the pattern is increased.
  • the heating temperature in the entire surface heating is preferably 100 to 260 ° C.
  • the lower limit is preferably 120 ° C.
  • the upper limit is preferably 240 ° C. or lower, and more preferably 220 ° C. or lower.
  • the heating time in the entire surface heating is preferably 1 to 180 minutes.
  • the lower limit is preferably 3 minutes or more.
  • the upper limit is preferably 120 minutes or less.
  • the solid-state imaging device of the present invention comprises the curable composition of the present invention or includes the cured film of the present invention.
  • the camera module of this invention has a solid-state image sensor and the near-infrared cut off filter of this invention.
  • the infrared sensor of this invention uses the curable composition of this invention, or contains the cured film of this invention.
  • reference numeral 110 is a solid-state image sensor.
  • the imaging region provided on the solid-state imaging device 110 includes a near-infrared cut filter 111 and a color filter 112.
  • the near-infrared cut filter 111 can be formed using, for example, the curable composition of the present invention.
  • a region 114 is provided between the infrared transmission filter 113 and the solid-state image sensor 110.
  • a resin layer for example, a transparent resin layer
  • the resin layer is disposed in the region 114, but the infrared transmission filter 113 may be formed in the region 114.
  • the infrared transmission filter 113 may be formed on the solid-state image sensor 110.
  • a micro lens 115 is disposed on the incident light h ⁇ side of the color filter 112 and the infrared transmission filter 113.
  • a planarization layer 116 is formed so as to cover the microlens 115.
  • the film thickness of the color filter 112 and the film thickness of the infrared transmission filter 113 are the same, but the film thicknesses of both may be different.
  • FIG. 1 the film thickness of the color filter 112 and the film thickness of the infrared transmission filter 113 are the same, but the film thicknesses of both may be different.
  • the color filter 112 is provided on the incident light h ⁇ side with respect to the near-infrared cut filter 111, but the order of the near-infrared cut filter 111 and the color filter 112 is changed,
  • the near-infrared cut filter 111 may be provided closer to the incident light h ⁇ than the color filter 112.
  • the near-infrared cut filter 111 and the color filter 112 are stacked adjacent to each other. However, both filters are not necessarily adjacent to each other, and other layers are provided therebetween. May be.
  • Near-infrared cut filter 111 The characteristics of the near infrared cut filter 111 are selected according to the emission wavelength of an infrared light emitting diode (infrared LED) described later. For example, it can be formed using the curable composition of the present invention described above.
  • infrared LED infrared light emitting diode
  • Color filter 112 is not particularly limited, and a conventionally known color filter for forming a pixel can be used.
  • a conventionally known color filter for forming a pixel can be used.
  • the description in paragraphs 0214 to 0263 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-043556 can be referred to. Is incorporated herein.
  • Infrared transmission filter 113 The characteristics of the infrared transmission filter 113 are selected according to the emission wavelength of an infrared LED described later. For example, the following description will be given on the assumption that the emission wavelength of the infrared LED is 830 nm.
  • the maximum value of the light transmittance in the thickness direction of the film in the wavelength range of 400 to 650 nm is preferably 30% or less, more preferably 20% or less, and more preferably 10% or less. Is more preferable, and 0.1% or less is particularly preferable. This transmittance preferably satisfies the above conditions throughout the wavelength range of 400 to 650 nm.
  • the maximum value in the wavelength range of 400 to 650 nm is usually 0.1% or more.
  • the minimum value of light transmittance in the thickness direction of the film in the wavelength range of 800 nm or more is preferably 70% or more, and more preferably 80% or more. 90% or more, more preferably 99.9% or more.
  • This transmittance preferably satisfies the above-described condition in a part of the wavelength range of 800 nm or more, and preferably satisfies the above-described condition at a wavelength corresponding to the emission wavelength of an infrared LED described later.
  • the minimum value of light transmittance in the wavelength range of 900 to 1300 nm is usually 99.9% or less.
  • the film thickness is preferably 100 ⁇ m or less, more preferably 15 ⁇ m or less, further preferably 5 ⁇ m or less, and particularly preferably 1 ⁇ m or less.
  • the lower limit is preferably 0.1 ⁇ m.
  • transmittance was measured in a wavelength range of 300 to 1300 nm using a spectrophotometer (ref. Glass substrate) of an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer (U-4100 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). Value.
  • the condition of the light transmittance may be achieved by any means.
  • the light transmittance can be obtained by adding two or more pigments to the composition and adjusting the type and content of each pigment.
  • the transmittance condition can be suitably achieved.
  • the infrared transmission filter 113 includes, for example, the above-described colorant (preferably a colorant containing two or more colorants selected from a red colorant, a yellow colorant, a blue colorant, and a purple colorant.
  • a composition further containing the colorant described above is used in addition to the processing dye described above. It can also be produced.
  • the content of the pigment in the colorant is preferably 95% by mass or more, more preferably 97% by mass or more, and still more preferably 99% by mass or more based on the total amount of the colorant.
  • the upper limit of the content of the pigment in the colorant is 100% by mass or less based on the total amount of the colorant.
  • the colorant it is preferable to contain two or more colorants selected from a red colorant, a yellow colorant, a blue colorant, and a purple colorant.
  • the red colorant, the yellow colorant, and the blue colorant It is more preferable to contain a colorant and a purple colorant.
  • Preferred examples include C.I. as a red pigment. I. Pigment Red 254 and C.I. I. Pigment Yellow 139 and C.I. I. Pigment Blue 15: 6 and C.I. I. Pigment Violet 23 is preferably contained.
  • the mass ratio of the red colorant to the total amount of the colorant is 0.2 to 0.5
  • the mass ratio of the yellow colorant is 0.1 to 0.2
  • the mass ratio of the blue colorant is 0.25 to 0.55
  • the mass ratio of the purple colorant Is preferably 0.05 to 0.15.
  • the mass ratio of the red colorant is 0.3 to 0.4
  • the mass ratio of the yellow colorant is 0.1 to 0.2
  • the mass ratio of the blue colorant is 0 to the total amount of the colorant. It is more preferable that the mass ratio of the purple colorant is 0.05 to 0.15.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of the imaging apparatus.
  • the imaging device includes a lens optical system 201, a solid-state imaging device 210, a signal processing unit 220, a signal switching unit 230, a control unit 240, a signal storage unit 250, a light emission control unit 260, and infrared light.
  • Infrared LED 270 of the light emitting element to perform, and image output units 280 and 281 are provided.
  • the solid-state image sensor 210 the above-described infrared sensor 100 can be used.
  • the configuration other than the solid-state imaging device 210 and the lens optical system 201 can be formed entirely or partially on the same semiconductor substrate.
  • paragraphs 0032 to 0036 of JP 2011-233983 A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • a camera module having a solid-state imaging device and the above-described near-infrared cut filter can be incorporated in the imaging device.
  • the processed dye of the present invention is the processed dye described in the near-infrared absorbing composition of the present invention, and the preferred range is the same as the above-described range.
  • the processed dyes of the present invention are, for example, plasma display panels (PDPs), CCDs, infrared cut filters such as infrared sensors, heat ray shielding films, optical filter applications as infrared transmission filters, write-once optical disks (CD-R) and flash melting It can be used for applications such as photothermal conversion materials as fixing materials, security inks, and information display materials as invisible barcode inks.
  • the resulting solution was cooled to an internal temperature of 25 ° C., and 1800 parts by mass of methanol was added dropwise over 90 minutes while maintaining the internal temperature at 30 ° C. or lower. After completion of the dropwise addition, the resulting solution was stirred at room temperature for 30 minutes. The precipitated crystals were separated by filtration and washed with 450 parts by mass of methanol. To the obtained crystals, 2300 parts by mass of methanol was added, heated under reflux for 30 minutes, allowed to cool to 30 ° C. after refluxing, and filtered. The obtained crystals were blown and dried at 40 ° C. for 12 hours to obtain 240 parts by mass of (A-1-a).
  • the temperature was increased to a circumscribed temperature of 130 ° C., and the mixture was heated to reflux for 3 hours.
  • the obtained solution was allowed to cool to an internal temperature of 30 ° C., and 1620 parts by mass of methanol was added dropwise while maintaining the internal temperature at 30 ° C. or lower. After the dropwise addition, the obtained solution was stirred for 30 minutes, and the precipitated crystals were separated by filtration and washed with 150 parts by mass of methanol.
  • 1500 parts by mass of methanol was added and stirred at room temperature, and the liquid was filtered. 1500 parts by mass of methanol was added to the crystals obtained again and stirred at room temperature, and the liquid was filtered.
  • the crystals were washed by adding 2000 parts by mass of THF to the filtrate and heating to reflux.
  • the obtained crystal was blown and dried at 40 ° C. for 12 hours to obtain 234 parts by mass of Compound (A-1).
  • A-2 was synthesized by a method similar to the method described in paragraph numbers 0191 to 0193 of JP-A No. 2010-197305 except that A-2a was used as a raw material.
  • the average primary particle size was determined by diluting the pigment dispersion with propylene glycol monomethyl ether acetate, dropping it onto a mesh for electron microscope and drying, followed by TEM observation (TEM: JEOL 1200EX, acceleration voltage: 80 kV, observation magnification: x100K). Then, 500 particles were extracted and measured.
  • ⁇ Viscosity of near-infrared absorbing composition The viscosity of the near-infrared absorbing composition at 25 ° C. was measured using an E-type viscometer and evaluated according to the following criteria.
  • TI value viscosity at 20 [1 / s] / viscosity at 50 [1 / s] A: Ti value ⁇ 1.1 B: 1.1 ⁇ Ti value ⁇ 2.0 C: Ti value ⁇ 2.0
  • the near-infrared absorbing composition of the present invention had low viscosity and Ti value and good dispersibility and thixotropy.
  • Comparative Examples 1 and 2 had high viscosity and Ti value, and were inferior in dispersibility and thixotropy.
  • Example 1 even if the organic solvent is changed to cyclohexanone, ethyl lactate, ethanol or cyclopentanone, the same effect can be obtained.
  • the same effects as in Example 1 can be obtained even if the dispersion resin D-1 is changed to the same amount of the dispersion resins D-2 to D-6.
  • Example 2 the same effect as in Example 2 can be obtained even when the dye derivative C-1 is changed to the same amount of the dye derivatives C-2 to C-5.
  • Processing dyes 1 to 13 Processing dyes 1 to 13 A-1: Near infrared absorbing dye A-1 A-3, C-1 to C-5, D-1 to D-6: The following structures.
  • the ratio of D-1 to D-6 in the repeating unit is a mass ratio.
  • D-2 and D-4 are resins produced using macromonomer AA-6 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.) as a raw material.
  • the curable composition was applied onto a glass substrate by a spin coating method, and then heated on a hot plate at 100 ° C. for 2 minutes to obtain a curable composition coating layer.
  • the obtained curable composition coating layer was exposed using an i-line stepper or aligner at an exposure amount of 100 mJ / cm 2 .
  • the coating layer after exposure was further cured on a hot plate at 230 ° C. for 5 minutes to obtain a cured film of about 1.5 ⁇ m.
  • the obtained cured film was excellent in near-infrared absorptivity and visible transmittance.
  • the polymerizable compound KAYARAD DPHA is replaced with light acrylate DCP-A, KAYARAD D-330, KAYARAD D-320, or KAYARAD. Even when changed to D-310, excellent effects can be obtained. Further, even when the photopolymerization initiator is changed to IRGACURE OXE 02, excellent effects can be obtained similarly. The same effect can be obtained when propylene glycol monomethyl ether acetate is replaced with an equal amount of cyclopentanone. Moreover, the same effect is acquired also when it filters using DFA4201NXEY (0.45 micrometer nylon filter) by Nippon Pole after preparation of each curable composition.
  • Solid-state imaging device 111 near-infrared cut filter, 112 color filter, 113 infrared transmission filter, 114 region, 115 microlens, 116 flattening layer, 201 lens optical system, 210 solid-state imaging device, 220 signal processing unit, 230 signal switching Unit, 240 control unit, 250 signal storage unit, 260 light emission control unit, 270 infrared LED, 280, 281 image output unit

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Abstract

本発明は、近赤外線吸収色素の分散性が高く、チキソ性の小さい近赤外線吸収組成物、硬化性組成物、硬化膜、近赤外線カットフィルタ、固体撮像素子、赤外線センサ、カメラモジュール、加工色素および加工色素の製造方法を提供する。本発明の近赤外線吸収組成物は、近赤外線吸収色素を、色素構造、複素環構造および非環式ヘテロ原子含有基から選択される1種以上を有する樹脂で被覆してなる加工色素を含む。近赤外線吸収色素が、フタロシアニン色素、ペリレン色素、ピロロピロール色素、シアニン色素、ジチオール金属錯体色素、ナフトキノン色素、ジインモニウム色素、アゾ色素およびスクアリリウム色素から選ばれる1種以上であることが好ましく、ピロロピロール色素であることがより好ましい。

Description

近赤外線吸収組成物、硬化性組成物、硬化膜、近赤外線カットフィルタ、固体撮像素子、赤外線センサ、カメラモジュール、加工色素および加工色素の製造方法
 本発明は、近赤外線吸収組成物、硬化性組成物、硬化膜、近赤外線カットフィルタ、固体撮像素子、赤外線センサ、カメラモジュール、加工色素および加工色素の製造方法に関する。
 ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、カメラ機能付き携帯電話などにはカラー画像の固体撮像素子である、電荷結合素子(CCD)や相補型金属酸化膜半導体(CMOS)が用いられている。これら固体撮像素子は、その受光部において近赤外線に感度を有するシリコンフォトダイオードを使用しているために、視感度補正を行うことが必要であり、近赤外線カットフィルタなどを用いることが多い。
 近赤外線吸収能を有する化合物として、ピロロピロール色素などが知られている(例えば、特許文献1など)。
 一方、特許文献2には、可視領域に極大吸収波長を有する顔料を、顔料吸着性ブロックと顔料非吸着性ブロックとを有するブロック共重合体で被覆してなる加工顔料が開示されている。
特開2011-68731号公報 特開2009-149849号公報
 色素粒子を固体分散状態として使用する場合、色素自身の色素誘導体や分散樹脂への吸着性が低いと、組成物中における色素の分散性が低下する傾向にある。
 近赤外線吸収色素は、表面処理が施されていないものもあり、このような近赤外線吸収色素については組成物中における分散性が低下しやすく、分散性のさらなる改善が望まれている。
 また、本発明者らの検討によれば、近赤外線吸収色素を含む組成物は、チキソ性が高い傾向にあることが分かった。チキソ性が高いと、スピンコートする際に、スピンコートの中心と外周とで塗布膜厚の差が出てしまい、面内均一性が低下してしまうことがある。そのため、チキソ性は低くすることが望ましい。
 よって、本発明の目的は、近赤外線吸収色素の分散性が高く、チキソ性の小さい近赤外線吸収組成物、硬化性組成物、硬化膜、近赤外線カットフィルタ、固体撮像素子、赤外線センサ、カメラモジュール、加工色素、加工色素の製造方法を提供することにある。
 本発明者らは、鋭意検討した結果、近赤外線吸収色素を、色素構造、複素環構造および非環式ヘテロ原子含有基から選択される1種以上を有する樹脂で被覆することにより、分散性が高く、チキソ性の小さい加工色素を提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明は、以下を提供する。
<1> 近赤外線吸収色素の一次粒子の表面の少なくとも一部を、色素構造、複素環構造および非環式ヘテロ原子含有基から選択される1種以上を有する樹脂で被覆してなる加工色素を含有する近赤外線吸収組成物。
<2> 加工色素の平均一次粒径が200nm以下である<1>に記載の近赤外線吸収組成物。
<3> 近赤外線吸収色素は、700~1200nmの範囲に極大吸収波長を有する、<1>または<2>に記載の近赤外線吸収組成物。
<4> 近赤外線吸収色素が、フタロシアニン色素、ペリレン色素、ピロロピロール色素、シアニン色素、ジチオール金属錯体色素、ナフトキノン色素、ジインモニウム色素、アゾ色素およびスクアリリウム色素から選ばれる1種以上である、<1>~<3>のいずれかに記載の近赤外線吸収組成物。
<5> 近赤外線吸収色素がピロロピロール色素である<1>~<4>のいずれかに記載の近赤外線吸収組成物。
<6> 近赤外線吸収色素が下記式(1)で表される化合物である<1>~<5>のいずれかに記載の近赤外線吸収組成物;
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

 式(1)中、R1aおよびR1bは、各々独立にアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基を表し、R2およびR3は、各々独立に水素原子または置換基を表し、R2およびR3は、互いに結合して環を形成してもよく、R4は、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、-BR4A4B、または金属原子を表し、R4は、R1a、R1bおよびR3から選ばれる少なくとも一つと、共有結合もしくは配位結合していてもよく、R4AおよびR4Bは、各々独立に、水素原子または置換基を表す。
<7> 近赤外線吸収色素は、SP値が25(cal/cm30.5以下の溶剤に対する、25℃での溶解度が1.0質量%以下である、<1>~<6>のいずれかに記載の近赤外線吸収組成物。
<8> 加工色素の樹脂が有する色素構造は、ピロロピロール色素、キナクリドン色素、アントラキノン色素、ベンゾイソインドール色素、チアジンインジゴ色素、アゾ色素、キノフタロン色素、フタロシアニン色素、ジオキサジン色素、ペリレン色素、ペリノン色素、ベンゾイミダゾロン色素、ベンゾチアゾール色素、ベンゾイミダゾール色素およびベンゾオキサゾール色素から選択される1種以上の色素に由来する色素構造であり、
 加工色素の樹脂が有する複素環構造は、チオフェン、フラン、キサンテン、ピロール、ピロリン、ピロリジン、ジオキソラン、ピラゾール、ピラゾリン、ピラゾリジン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、チアジアゾール、ピラン、ジオキサン、トリチアン、イソインドリン、イソインドリノン、ベンゾイミダゾロン、ベンズイミダゾール、ベンゾチアゾール、コハクイミド、フタルイミド、ナフタルイミド、ヒダントイン、インドール、キノリン、カルバゾール、アクリジン、アクリドンおよびアントラキノンから選択される1種以上であり、
 加工色素の樹脂が有する非環式ヘテロ原子含有基は、ウレア基、イミド基、アミド基およびスルホンアミド基から選択される1種以上である、<1>~<7>のいずれかに記載の近赤外線吸収組成物。
<9> 加工色素の樹脂が、(メタ)アクリル樹脂、スチレン樹脂、(メタ)アクリル/スチレン樹脂、ウレタン樹脂、イミド樹脂、ウレア樹脂、エポキシ樹脂およびエステル樹脂から選ばれる1種以上を含む、<1>~<8>のいずれかに記載の近赤外線吸収組成物。
<10> 加工色素の樹脂が、(メタ)アクリル樹脂、スチレン樹脂および(メタ)アクリル/スチレン樹脂から選ばれる1種以上を含む、<1>~<9>のいずれかに記載の近赤外線吸収組成物。
<11> 加工色素の樹脂は、重量平均分子量が2000~200000である樹脂、酸価が200mgKOH/g未満である樹脂、および、重量平均分子量が2000~200000で、酸価が200mgKOH/g未満である樹脂から選ばれる1種である、<1>~<10>のいずれかに記載の近赤外線吸収組成物。
<12> 加工色素は、近赤外線吸収色素と、樹脂との質量比が、1:0.01~1:2である、<1>~<11>のいずれかに記載の近赤外線吸収組成物。
<13> <1>~<12>のいずれかに記載の近赤外線吸収組成物と、硬化性化合物とを含む硬化性組成物。
<14> <13>に記載の硬化性組成物を用いてなる硬化膜。
<15> <13>に記載の硬化性組成物を用いてなる、近赤外線カットフィルタ。
<16> <13>に記載の硬化性組成物を用いてなる硬化膜を含む、固体撮像素子。
<17> <13>に記載の硬化性組成物を用いてなる硬化膜を含む、赤外線センサ。
<18> 固体撮像素子と、<15>に記載の近赤外線カットフィルタとを有するカメラモジュール。
<19> 近赤外線吸収色素の一次粒子の表面の少なくとも一部を、色素構造、複素環構造および非環式ヘテロ原子含有基から選択される1種以上を有する樹脂で被覆してなる加工色素。
<20> 色素構造、複素環構造および非環式ヘテロ原子含有基から選択される1種以上を有する樹脂の存在下で、近赤外線吸収色素を微細化処理する、加工色素の製造方法。
 本発明によれば、近赤外線吸収色素の分散性が高く、チキソ性の小さい近赤外線吸収組成物、硬化性組成物、硬化膜、近赤外線カットフィルタ、固体撮像素子、赤外線センサ、カメラモジュール、加工色素、加工色素の製造方法を提供することが可能になった。
本発明の赤外線センサの一実施形態の構成を示す概略断面図である。 本発明の赤外線センサを適用した撮像装置の機能ブロック図である。
 以下において、本発明の内容について詳細に説明する。尚、本願明細書において「~」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
 本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート」および「メタクリレート」の双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アリル」は、「アリル」および「メタリル」の双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アクリロイル」は、「アクリロイル」および「メタクリロイル」の双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アクリル」は、「アクリル」および「メタクリル」の双方、または、いずれかを表す。
 本明細書における基(原子団)の表記において、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
 本明細書における基(原子団)の表記において、置換および無置換を記していない表記は置換基を有さない基(原子団)と共に置換基を有する基(原子団)をも包含するものである。
 本明細書において、近赤外線とは、波長領域が700~2500nmの光(電磁波)をいう。
 本明細書において、全固形分とは、組成物の全組成から溶剤を除いた成分の総質量をいう。
 本明細書において、固形分とは、25℃における固形分をいう。
 本明細書において、重量平均分子量は、GPC測定によるポリスチレン換算値として定義される。本明細書において、重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、例えば、HLC-8220(東ソー(株)製)を用い、カラムとしてTSKgel Super AWM―H(東ソー(株)製、6.0mmID×15.0cmを、溶離液として10mmol/L リチウムブロミドNMP(N-メチルピロリジノン)溶液を用いることによって求めることができる。
 本明細書において、化学式中のMeはメチル基を示し、Etはエチル基を示し、Phはフェニル基を示す。
<近赤外線吸収組成物>
 本発明の近赤外線吸収組成物は、近赤外線吸収色素の一次粒子の表面の少なくとも一部を、色素構造、複素環構造および非環式ヘテロ原子含有基から選択される1種以上を有する樹脂で被覆してなる加工色素を含有するものである。
 本発明によれば、近赤外線吸収色素を上記樹脂で被覆することにより、分散性が高く、チキソ性の小さい加工色素を提供できる。このような効果が得られるメカニズムは、以下のように推測される。近赤外線吸収色素は、色素表面の分散剤や色素誘導体に対する吸着性が低い。近赤外線吸収色素の表面が樹脂で被覆されていない場合、組成物中において、静置していると弱い凝集力が働くが、回転力等のせん断力がかかると凝集力が断ち切られ粘性が小さくなる(チキソ性の発現)。しかしながら、近赤外線吸収色素の表面の少なくとも一部を、上記樹脂で被覆することで、近赤外線吸収色素の表面に樹脂が強固に吸着し、組成物中において、静置状態でもしっかり分散でき、近赤外線吸収色素同士の凝集力が働かなくなり、分散性やチキソ性が改善されたと考えられる。ここで、チキソ性とは、通常時又は低いせん断力が作用するときに粘度が高く、高いせん断力が作用するときに粘度が低くなるという流体の物性である。
 なお、本発明の加工色素は、樹脂で被覆されていない近赤外線吸収色素(未加工色素ともいう)を、樹脂を含む組成物中に分散させた状態とは異なるものである。未加工色素は、組成物中では、通常は一次粒子が凝集して二次粒子が形成されるので、二次粒子の周囲に樹脂が存在している。これに対し、本発明の加工色素は、近赤外線吸収色素の一次粒子の表面に樹脂が吸着して被覆層が形成されている点で相違する。ここで、一次粒子とは、凝集のない独立した粒子をいう。
<<加工色素>>
 本発明の加工色素は、近赤外線吸収色素の一次粒子の表面の少なくとも一部が、上記樹脂で被覆されてなるものである。近赤外線吸収色素の一次粒子の表面は、上記樹脂で完全に被覆されていてもよいし、近赤外線吸収色素の一次粒子の表面の一部が露出していてもよい。
 ここで、樹脂の被覆率は、加工色素から樹脂が遊離する割合(遊離率)を測定する事で、算出することができる。また、樹脂の遊離量は、加工色素を、1-メトキシ-2-プロパノールで洗浄して算出することができる。具体的には、加工色素10gを、1-メトキシ-2-プロパノール100ml中に投入し、振とう機で、室温で3時間、振とうさせる。次に、遠心分離機により80,000rpmで8時間かけて粒子(近赤外線吸収色素)を沈降させ、上澄み液部分の固形分を乾燥法から求める。そして、加工色素から遊離した樹脂の質量を求め、初期の処理に使用した樹脂の質量との比から、遊離率(%)を算出する。
 市販などの加工色素の遊離率は、以下の方法で測定できる。即ち、近赤外線吸収色素を溶解する溶剤(例えばジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、蟻酸、硫酸など)で、加工色素全体を溶解した後に、樹脂と近赤外線吸収色素とに、溶解性の差を利用して有機溶剤で分離して、「初期の処理に使用した樹脂の質量」として算出する。別途、加工色素を1-メトキシ-2-プロパノールで洗浄して、得られた上記の遊離量を、この「初期の処理に使用し樹脂の質量」で除して遊離率(%)を求める。
 樹脂の遊離率は小さいほど近赤外線吸収色素への被覆率が高く、分散性、分散安定性が良好である。樹脂の遊離率の好ましい範囲は30%以下、より好ましくは20%以下、最も好ましくは15%以下である。理想的には0%である。
 本発明の加工色素は、近赤外線吸収色素と、樹脂との質量比が、近赤外線吸収色素:樹脂=1:0.01~1:2であることが好ましく、1:0.05~1:1がより好ましく、1:0.1~1:0.6が一層好ましい。この態様によれば、上述した効果が得られ易い。
 本発明において、加工色素の平均一次粒子径は、200nm以下が好ましい。上限は、100nm以下が好ましく、90nm以下がより好ましく、50nm以下がさらに好ましい。下限は、10nm以上が好ましく、15nm以上がより好ましい。平均一次粒子がこの範囲であれば、加工色素同士が凝集する事なく分散が可能であり、またパターン形成性が良好となるという効果がある。
 本発明において、平均一次粒子径は、顔料分散液をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで希釈し、電顕用メッシュに滴下、乾燥した後、TEM観察(TEM:日本電子1200EX、加速電圧:80kV、観察倍率:×100K)をし、500粒子を抽出して測定した値である。
 以下、加工色素について詳細に説明する。
<<<近赤外線吸収色素>>>
 本発明で用いる近赤外線吸収色素は、極大吸収波長が、好ましくは700~1200nmの範囲、より好ましくは700~1000nmの範囲の範囲に有する化合物が好ましい。具体的には、フタロシアニン色素(ナフタロシアニン色素を含む)、ペリレン色素、ピロロピロール色素、シアニン色素、ジチオール金属錯体色素、ナフトキノン色素、ジインモニウム色素、アゾ色素およびスクアリリウム色素から選ばれる1種以上が好ましく、ピロロピロール色素が一層好ましい。ピロロピロール色素は、ピロロピロールホウ素色素であることが好ましい。ピロロピロール色素は、近赤外線吸収性および不可視性に優れるので、近赤外遮蔽性および可視透過性に優れた近赤外線カットフィルタが得られ易い。また、ピロロピロール色素は、色素表面の吸着性が低く、チキソ性が特に発現しやすい色素であるが、上記樹脂で被覆することによりチキソ性が著しく改善され、本発明の効果がより顕著に得られる。
 ピロロピロール色素としては、例えば、特開2009-263614号公報の段落番号0016~0058に記載の化合物などが挙げられる。
 フタロシアニン色素、ナフタロシアニン色素、ジインモニウム色素、シアニン色素、スクアリリウム色素は、特開2010-111750号公報の段落0010~0081に記載の化合物を使用してもよく、この内容は本明細書に組み込まれる。シアニン色素は、例えば、「機能性色素、大河原信/松岡賢/北尾悌次郎/平嶋恒亮・著、講談社サイエンティフィック」を参酌することができ、この内容は本願明細書に組み込まれる。
 本発明で用いる近赤外線吸収色素は、下記式(1)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

 式(1)中、R1aおよびR1bは、各々独立にアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基を表し、R2およびR3は、各々独立に水素原子または置換基を表し、R2およびR3は、互いに結合して環を形成してもよく、R4は、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、-BR4A4B、または金属原子を表し、R4は、R1a、R1bおよびR3から選ばれる少なくとも一つと、共有結合もしくは配位結合していてもよく、R4AおよびR4Bは、各々独立に、水素原子または置換基を表す。
 式(1)中、R1a、R1bで表されるアルキル基の炭素数は、1~30が好ましく、1~20がより好ましく、1~10が特に好ましい。
 R1a、R1bで表されるアリール基の炭素数は、6~30が好ましく、6~20がより好ましく、6~12が特に好ましい。
 R1a、R1bで表されるヘテロアリール基の炭素数は、1~30が好ましく、1~12がより好ましい。ヘテロ原子としては、例えば、窒素原子、酸素原子および硫黄原子を挙げることができる。
 R1a、R1bで表される基は、分岐アルキル基を有するアルコキシ基を有するアリール基であることが好ましい。分岐アルキル基の炭素数は、3~30が好ましく、3~20がより好ましい。
 R1a、R1bで表される基としては、例えば、4-(2-エチルヘキシルオキシ)フェニル、4-(2-メチルブチルオキシ)フェニル、4-(2-オクチルドデシルオキシ)フェニルなどが挙げられる。
 一般式(1)中のR1a、R1bは、互いに同一でも異なっていてもよい。
 R2およびR3は各々独立に水素原子または置換基を表す。R2およびR3は結合して環を形成していてもよい。R2およびR3の少なくとも一方は電子吸引性基が好ましい。R2およびR3は各々独立にシアノ基またはヘテロ環基を表すことが好ましい。
 置換基としては例えば、特開2009-263614号公報の段落番号0020~0022に記載された置換基が挙げられる。本明細書には、上記内容が組み込まれることとする。
 置換基の一例としては、以下の置換基Tが一例として挙げることができる。
 (置換基T)
 アルキル基(好ましくは炭素数1~30)、アルケニル基(好ましくは炭素数2~30)、アルキニル基(好ましくは炭素数2~30)、アリール基(好ましくは炭素数6~30)、アミノ基(好ましくは炭素数0~30)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1~30)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6~30)、芳香族ヘテロ環オキシ基(好ましくは炭素数1~30)、アシル基(好ましくは炭素数1~30)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2~30)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数7~30)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2~30)、アシルアミノ基(好ましくは炭素数2~30)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2~30)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7~30)、スルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1~30)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0~30)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1~30)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1~30)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6~30)、芳香族ヘテロ環チオ基(好ましくは炭素数1~30)、スルホニル基(好ましくは炭素数1~30)、スルフィニル基(好ましくは炭素数1~30)、ウレイド基(好ましくは炭素数1~30)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1~30)、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロアリール基(好ましくは炭素数1~30)。
 R2およびR3のうち、少なくとも一方は電子吸引性基が好ましい。Hammettのσp値(シグマパラ値)が正の置換基は、電子吸引基として作用する。
 本発明においては、Hammettのσp値が0.2以上の置換基を電子求引性基として例示することができる。σp値として好ましくは0.25以上であり、より好ましくは0.3以上であり、特に好ましくは0.35以上である。上限は特に制限はないが、好ましくは0.80である。
 具体例としては、シアノ基(0.66)、カルボキシル基(-COOH:0.45)、アルコキシカルボニル基(-COOMe:0.45)、アリールオキシカルボニル基(-COOPh:0.44)、カルバモイル基(-CONH2:0.36)、アルキルカルボニル基(-COMe:0.50)、アリールカルボニル基(-COPh:0.43)、アルキルスルホニル基(-SO2Me:0.72)、またはアリールスルホニル基(-SO2Ph:0.68)などが挙げられる。特に好ましくは、シアノ基である。ここで、Meはメチル基を、Phはフェニル基を表す。
 ハメットの置換基定数σ値については、例えば、特開2011-68731号公報の段落0017~0018を参酌でき、この内容は本願明細書に組み込まれる。
 R2およびR3が互いに結合して環を形成する場合は、5~7員環(好ましくは5または6員環)を形成することが好ましい。形成される環としては通常メロシアニン色素で酸性核として用いられるものが好ましく、その具体例としては、例えば特開2011-68731号公報の段落0019~0021を参酌でき、この内容は本願明細書に組み込まれる。
 R3はヘテロアリール基が特に好ましい。ヘテロアリール基は、5員環または6員環が好ましい。また、ヘテロアリール基は、単環または縮合環が好ましく、単環または縮合数が2~8の縮合環が好ましく、単環または縮合数が2~4の縮合環がより好ましい。ヘテロアリール基に含まれるヘテロ原子の数は、1~3が好ましく、1~2がより好ましい。ヘテロ原子としては、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子が例示される。ヘテロアリール基としては、キノリン基、ベンゾチアゾール基またはナフトチアゾール基あることが好ましく、ベンゾチアゾール基がより好ましい。
 式(1)中の2つのR2は、互いに同一でも異なってもよく、また、2つのR3は、互いに同一でも異なってもよい。
 R4が、アルキル基、アリール基またはヘテロアリール基を表す場合、アルキル基、アリール基およびヘテロアリール基としては、R1a、R1bで説明したものと同義であり、好ましい範囲も同様である。
 R4が、-BR4A4Bを表す場合、R4A、R4Bは、各々独立に、水素原子または置換基を表し、R4AとR4Bは互いに結合して環を形成していてもよい。R4AおよびR4Bが表す置換基としては、上述した置換基Tが挙げられ、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、または、ヘテロアリール基が好ましく、アルキル基、アリール基、または、ヘテロアリール基がより好ましく、アリール基が特に好ましい。-BR4A4Bで表される基の具体例としては、ジフルオロホウ素、ジフェニルホウ素、ジブチルホウ素、ジナフチルホウ素、カテコールホウ素が挙げられる。中でもジフェニルホウ素が特に好ましい。
 R4が金属原子を表す場合、金属原子としては、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、スズ、アルミニウム、亜鉛、スズ、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、パラジウム、イリジウム、白金が挙げられ、アルミニウム、亜鉛、バナジウム、鉄、銅、パラジウム、イリジウム、白金が特に好ましい。
 R4は、R1a、R1bおよびR3の少なくとも1種と共有結合もしくは配位結合していてもよく、特にR4がR3と配位結合していることが好ましい。
 R4としては、水素原子または-BR4A4Bで表される基(特にジフェニルホウ素)であることが好ましい。
 式(1)中の2つのR4は、互いに同じでも異なっていてもよい。
 式(1)で表される色素は、下記式(1A)で表される色素であることがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004

 式(1A)中、R10は各々独立に水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、-BR14A14Bまたは金属原子を表す。R10は、R12と共有結合または配位結合していてもよい。R11およびR12は各々独立に水素原子または置換基を表し、少なくとも一方はシアノ基であり、R11およびR12は結合して環を形成してもよい。R13は各々独立に炭素数3~30の分岐アルキル基を表す。
 R10は、上記式(1)で説明したR4と同義であり、好ましい範囲も同様である。水素原子または-BR14A14Bで表される基(特にジフェニルホウ素)であることが好ましく、-BR14A14B表される基が特に好ましい。
 R11およびR12は、上記(1)で説明したR2およびR3と同義であり、好ましい範囲も同様である。R11およびR12のいずれか一方がシアノ基で、他方がヘテロアリール基であることがより好ましい。
 R14AおよびR14Bは、上記(1)で説明したR4AおよびR4Bと同義であり、好ましい範囲も同様である。
 R13は、各々独立に炭素数3~30の分岐アルキル基を表す。分岐アルキル基の炭素数は、3~20がより好ましい。
 式(1)で表される化合物の詳細は、例えば特開2011-68731号公報の段落0025~0036(対応する米国特許出願公開第2011/0070407号明細書の<0043>~<0069>)を参酌でき、この内容は本願明細書に組み込まれる。
 式(1)で表される化合物の具体例としては、例えば特開2011-68731号公報の段落0037~0052(対応する米国特許出願公開第2011/0070407号明細書の<0070>)を参酌でき、この内容は本願明細書に組み込まれる。
 本発明において、近赤外線吸収色素は、SP値が25(cal/cm30.5以下の溶剤に対する、25℃での溶解度が1.0質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以下であることがより好ましい。
 SP値が25(cal/cm30.5以下の溶剤に対する25℃での溶解度が1.0質量%以下である近赤外線吸収色素は、組成物中において、溶剤に溶解せずに粒子の状態で存在する。このような性状の近赤外線吸収色素は、組成物中における分散性が低く、チキソ性が発現しやすい傾向にあるが、本発明によれば、このような近赤外線吸収色素に対しても、分散性やチキソ性を良好にできるので、本発明の効果が顕著に得られる。
 ここで、SP値とは、溶解度パラメータであって、蒸発線熱や溶解度等からの測定値や、Small、Fedors、又はHansenによる計算法等、非常に多くのデータが提案されているが、本発明では、広く知られるHoy法による値を用いる。Hoy法の文献としては、H.L.Hoy:J.Paint Tech.,42(540),76-118(1970)や、SP値 基礎・応用と計算方法(山本、情報機構、2005)が好適に挙げられる。
 溶剤のSP値は、23(cal/cm30.5以下が好ましく、20(cal/cm30.5以下がより好ましく、18(cal/cm30.5以下がさらに好ましく、15(cal/cm30.5以下が一層好ましい。下限値は、例えば、1(cal/cm30.5以上が好ましく、3(cal/cm30.5以上がより好ましく、5(cal/cm30.5以上が更に好ましい。
 例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートのSP値は、9.2(cal/cm31/2であり、シクロヘキサノンのSP値は、10.0(cal/cm31/2である。
<<色素構造、複素環構造および非環式ヘテロ原子含有基から選択される1種以上を有する樹脂>>
 本発明において、近赤外線吸収色素を被覆する樹脂は、色素構造、複素環構造および非環式ヘテロ原子含有基から選択される1種以上を有する。色素構造、複素環構造、非環式ヘテロ原子含有基は、樹脂の主鎖に有していてもよく、側鎖に有していてもよい。側鎖に有していることが好ましい。すなわち、樹脂は、色素構造、複素環構造および非環式ヘテロ原子含有基から選択される1種以上を含む繰り返し単位を有する樹脂であることが好ましい。
 色素構造、複素環構造および非環式ヘテロ原子含有基は、近赤外線吸収色素に対して吸着しうる官能基(以下、色素吸着基ともいう)として作用する。色素構造、複素環構造は、近赤外線吸収色素に対して吸着性を有する構造であればよく、特に限定はない。すなわち、近赤外線吸収色素の構造と同一または類似する構造であってもよく、異なっていてもよい。近赤外線吸収色素の種類に応じて、適宜選択することができる。
 色素構造としては、ピロロピロール色素(ジケトピロロピロール色素、ピロロピロールホウ素色素などが挙げられ、ピロロピロールホウ素色素が好ましい)、キナクリドン色素、アントラキノン色素(ジアントラキノン色素を含む)、ベンゾイソインドール色素、チアジンインジゴ色素、アゾ色素、キノフタロン色素、フタロシアニン色素、ジオキサジン色素、ペリレン色素、ペリノン色素、ベンゾイミダゾロン色素、ベンゾチアゾール色素、ベンゾイミダゾール色素、ベンゾオキサゾール色素から選択される色素に由来する色素構造が好ましい一例として挙げられる。ピロロピロール色素、キナクリドン色素、ベンゾイミダゾロン色素、ベンゾチアゾール色素、ベンゾイミダゾール色素およびベンゾオキサゾール色素から選択される色素に由来する色素構造が好ましい。
 複素環構造としては、チオフェン、フラン、キサンテン、ピロール、ピロリン、ピロリジン、ジオキソラン、ピラゾール、ピラゾリン、ピラゾリジン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、チアジアゾール、ピラン、ピリジン、ピペリジン、ジオキサン、モルホリン、ピリダジン、ピリミジン、ピペラジン、トリアジン、トリチアン、イソインドリン、イソインドリノン、ベンゾイミダゾロン、ベンズイミダゾール、ベンゾチアゾール、コハクイミド、フタルイミド、ナフタルイミド、ヒダントイン、インドール、キノリン、カルバゾール、アクリジン、アクリドン、アントラキノンが好ましい一例として挙げられる。イミダゾール、フタルイミド、ナフタルイミドが好ましい。
 非環式ヘテロ原子含有基としては、窒素原子を有する基が挙げられ、ウレア基、イミド基、アミド基、スルホンアミド基が好ましい一例として挙げられる。
 ウレア基としては、-NR100CONR101102が挙げられる。R101、R101、およびR102は各々独立に、水素原子、アルキル基またはアリール基が挙げられる。アルキル基の炭素数は、1~30が好ましく、1~20がより好ましい。アルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよい。アリール基の炭素数は、6~30が好ましく、6~20がより好ましい。R100およびR101は、水素原子が好ましい。R102は、アルキル基またはアリール基が好ましく、アリール基がより好ましい。
 近赤外線吸収色素と、樹脂の色素吸着基との好ましい組み合わせとしては、例えば、近赤外線吸収色素がピロロピロール色素(好ましくは、上述した一般式(1)で表される化合物)の場合、樹脂の色素吸着基は、ピロロピロール色素、ベンゾイミダゾロン色素、ベンゾチアゾール色素、ベンゾイミダゾール色素およびベンゾオキサゾール色素から選択される色素に由来する色素構造、ピロロピロール色素骨格に含まれる置換基と同じ構造の複素環構造または非環式ヘテロ原子含有基が好ましい。
 また、例えば、近赤外線吸収色素がフタロシアニン色素の場合は、樹脂の色素吸着基は、ペリレン色素、アントラキノンなどの平面性の高い色素構造、フタロシアニン色素骨格に含まれる置換基と同じ構造の複素環構造または非環式ヘテロ原子含有基が好ましい。
 この態様によれば、近赤外線吸収色素(ピロロピロール色素)に対して樹脂が強固に吸着しやすい。
 上記樹脂は、色素構造、複素環構造または非環式ヘテロ原子含有基を有するモノマーを用いて合成できる。例えば、原料モノマーとしては、例えば、以下の構造のモノマーを挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005

Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006

Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007

Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 本発明で用いる樹脂は、上述した色素構造、複素環構造、非環式ヘテロ原子含有基の何れか1種のみ含むものであってもよいし、2種以上を含んでもよい。2種以上を含む場合は、色素構造のみを2種類以上、複素環構造のみを2種類以上、または、非環式ヘテロ原子含有基のみを2種類以上含んでいてもよい。あるいは、色素構造と複素環構造とをそれぞれ1種類以上、色素構造と非環式ヘテロ原子含有基とをそれぞれ1種類以上、または、複素環構造と非環式ヘテロ原子含有基とをそれぞれ1種類以上含んでいてもよい。
 本発明で用いる樹脂は、色素構造、複素環構造および非環式ヘテロ原子含有基から選択される1種以上を有する繰り返し単位の割合が、樹脂の全繰り返し単位100モルに対し、例えば、0.1~90モルが好ましい。下限は、1モル以上がより好ましく、2モル以上が更に好ましい。上限は、80モル以下がより好ましく、70モル以下が更に好ましい。
 本発明で用いる樹脂は、上述した色素構造、複素環構造および非環式ヘテロ原子含有基から選択される1種以上を含む繰り返し単位の他に、他の繰り返し単位を含んでいても良い。他の繰り返し単位は、酸基等の官能基を含んでいてもよい。官能基を含んでいなくてもよい。
 酸基としては、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基が例示される。酸基は1種類のみ含まれていても良いし、2種類以上含まれていても良い。
 その他の官能基として、2~20個の無置換のアルキレンオキシ鎖の繰り返しからなる基、ラクトン、酸無水物、アミド基、シアノ基、アルキル基、アラルキル基、アリール基、ポリアルキレンオキシド基、ヒドロキシル基、マレイミド基、アミノ基等が挙げられ、適宜導入することができる。
 2~20個の無置換のアルキレンオキシ鎖の繰り返しからなる基において、アルキレンオキシ鎖の繰り返しの数は、2~20個が好ましく、2~15個がより好ましく、2~10個がさらに好ましい。1つのアルキレンオキシ鎖は、-(CH2nO-で表され、nは整数であるが、nは1~10が好ましく、1~5がより好ましく、2または3がさらに好ましい。
 他の繰り返し単位は、マクロモノマーを共重合してなるグラフト型の繰り返し単位であってもよい。すなわち、樹脂は、グラフト共重合体であってもよい。
 マクロモノマーとしては、マクロモノマーとしては、例えば、東亜合成(株)製のマクロモノマーAA-6(末端基がメタクリロイル基であるポリメタクリル酸メチル)、AS-6(末端基がメタクリロイル基であるポリスチレン)、AN-6S(末端基がメタクリロイル基であるスチレンとアクリロニトリルの共重合体)、AB-6(末端基がメタクリロイル基であるポリアクリル酸ブチル)、ダイセル化学工業(株)製のプラクセルFM5(メタクリル酸2-ヒドロキシエチルのε-カプロラクトン5モル当量付加品)、FA10L(アクリル酸2-ヒドロキシエチルのε-カプロラクトン10モル当量付加品)、及び特開平2-272009号公報に記載のポリエステル系マクロモノマー等が挙げられる。
 本発明で用いる樹脂が、酸基を有する繰り返し単位を含む場合、酸基を有する繰り返し単位の割合は、樹脂の全繰り返し単位100モルに対し、例えば、0~90モルが好ましい。下限は、10モル以上がより好ましく、20モル以上が更に好ましい。上限は、80モル以下がより好ましく、70モル以下が更に好ましい。
 他の繰り返し単位の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009

Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010

 なお、M-128は、東亜合成(株)製のマクロモノマーAA-6である。
 本発明で用いる樹脂は、(メタ)アクリル樹脂、スチレン樹脂、(メタ)アクリル/スチレン樹脂、ウレタン樹脂、イミド樹脂、ウレア樹脂、エポキシ樹脂およびエステル樹脂から選ばれる1種以上を含むが好ましく、(メタ)アクリル樹脂、スチレン樹脂、(メタ)アクリル/スチレン樹脂から選ばれる1種以上を含むことがより好ましい。
 なお、本明細書において、(メタ)アクリル/スチレン樹脂とは、(メタ)アクリル樹脂およびスチレン樹脂を主成分として含有する樹脂を意味する。(メタ)アクリル樹脂およびスチレン樹脂を主成分として含有するとは、(メタ)アクリル/スチレン樹脂中に、(メタ)アクリル樹脂およびスチレン樹脂を合計で50質量%以上含有することが好ましく、60質量%以上含有することがより好ましく、70質量%以上含有することが特に好ましい。
 本発明で用いる樹脂は、酸価が200mgKOH/g未満であることが好ましく、190 mgKOH/g以下がより好ましく、180mgKOH/g以下が更に好ましい。下限は、0mgKOH/g以上が好ましく、10mgKOH/g以上がより好ましく、20mgKOH/g以上が更に好ましい。樹脂の酸価が200mgKOH/g未満であれば、樹脂の酸基同士の凝集を抑制でき、近赤外線吸収色素の分散性およびチキソ性をより向上できる。
 樹脂の重量平均分子量は、2000~200000が好ましい。下限は、例えば、2000以上がより好ましく、3000以上が更に好ましい。上限は、例えば、100000以下がより好ましく、80000以下が更に好ましい。樹脂の重量平均分子量が上記範囲であれば、近赤外線吸収色素に対して樹脂が強固に吸着でき、近赤外線吸収色素の分散性およびチキソ性をより向上できる。
 本発明で用いる樹脂の具体例としては、例えば以下が挙げられる。これらを1種または2種以上を用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011

 なお、B-10は、東亜合成(株)製のマクロモノマーAA-6に由来する繰り返し単位を、他の繰り返し単位として含む樹脂である。
 上記樹脂は、例えば、特開2009-149849号公報の段落番号0061~0063に記載された方法で合成することができる。この内容は、本明細書に含まれることとする。
<<加工色素の製造方法>>
 本発明の加工色素は、色素構造、複素環構造および非環式ヘテロ原子含有基から選択される1種以上を有する樹脂の存在下で、近赤外線吸収色素を微細化処理することで製造できる。微細化処理は、例えば、ビーズミル、ロールミル等の粉砕機を用いて、近赤外線吸収色素を粉砕しつつ混合・分散することにより製造できる。
 微細化工程における樹脂の使用量は、近赤外線吸収色素100質量部に対して1~200質量部が好ましい。下限は、例えば、5質量部以上がより好ましく、10質量部以上が一層好ましい。上限は、例えば、100質量部以下がより好ましく、60質量部以下が一層好ましい。
 近赤外線吸収色素の微細化処理は、更に、溶剤及び/又は水溶性無機塩類を添加して行ってもよい。
 溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n-プロパノール、イソブタノール、n-ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等が挙げられる。
 微細化工程における溶剤の使用量は、近赤外線吸収色素100質量部に対して50~300質量部が好ましい。下限は、例えば、75質量部以上がより好ましく、100質量部以上が一層好ましい。上限は、例えば、250質量部以下がより好ましく、200質量部以下が一層好ましい。溶剤は、1種のみでもよく、必要に応じて2種類以上を混合して使用してもよい。
 水溶性無機塩類としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化バリウム、硫酸ナトリウム等が挙げられる。
 微細化工程における水溶性無機塩類の使用量は、近赤外線吸収色素100質量部に対し100~5000質量部が好ましい。下限は、例えば、75質量部以上がより好ましく、100質量部以上が一層好ましい。上限は、例えば、2500質量部以下がより好ましく、1000質量部以下が一層好ましい。
 近赤外線吸収色素の微細化処理は、得られる加工色素の平均一次粒子径が200nm以下となるように行うことが好ましい。上限は、例えば、200nm以下が好ましく、100nm以下がより好ましい。下限は、1nm以上が好ましく、2nm以上がより好ましい。平均一次粒子がこの範囲であれば、加工色素同士が凝集する事なく分散が可能という効果がある。
 近赤外線吸収色素の微細化処理後、ろ過し、洗浄して、溶剤および水溶性無機塩類を除去し、乾燥することで、加工色素が得られる。
 本発明の近赤外線吸収組成物において、加工色素の含有量は、近赤外線吸収組成物の全固形分に対し、0.1~80質量%が好ましい。下限は、例えば、1質量%以上がより好ましく、5質量%以上が更に好ましい。上限は、例えば、60質量%以下がより好ましく、50質量%以下が更に好ましい。加工色素は1種または2種以上を併用することができる。加工色素を2種以上含む場合は、合計が上記範囲であることが好ましい。
 本発明の近赤外線吸収組成物は、色素全量中における加工色素の割合は、例えば、50~100質量%が好ましい。下限は、60質量%以上がより好ましく、70質量%以上が更に好ましい。上限は、95質量%以下とすることができ、90質量%以下とすることもできる。
 本発明の近赤外線吸収組成物において、加工色素の平均二次粒子径は、1000nm以下が好ましい。上限は、800nm以下が好ましく、500nm以下がより好ましい。下限は、10nm以上が好ましく、20nm以上がより好ましい。平均二次粒子がこの範囲であれば、分散性が良好な組成物とすることができる。
 なお、本明細書において、平均二次粒子径とは、加工色素の一次粒子(単微結晶)が集合した二次粒子についての平均粒子径を意味する。また、平均二次粒子径は、日機装(株)製のMICROTRACUPA 150を用いて、体積基準で測定した値である。
 本発明の近赤外線吸収組成物は、25℃における、50(1/s)での粘度が100mPa・s以下であることが好ましく、50mPa・s以下がより好ましく、20mPa・s以下が更に好ましい。下限は、例えば、0.1mPa・s以上が好ましく、0.5mPa・s以上がより好ましく、1mPa・s以上が更に好ましい。
 本発明の組成物は、25℃における20(1/s)での粘度と、50(1/s)での粘度との比であるTi値が、2.0以下であることが好ましく、1.5以下がより好ましく、1.1未満が一層好ましい。なお、Ti値は以下で定義される。
 Ti値=20(1/s)での粘度/50(1/s)での粘度
 以下、本発明の近赤外線吸収組成物の加工色素以外の各成分について説明する。
<<他の色素>>
 本発明の近赤外線吸収組成物は、上述した加工色素以外の色素(以下、他の色素ともいう)をさらに含んでもよい。他の色素としては、波長400~700nmの範囲に極大吸収波長を有する化合物(以下、着色剤という)、近赤外線領域に極大吸収波長を有する化合物(以下、他の近赤外線吸収化合物ともいう)などが挙げられる。
<<<着色剤>>>
 着色剤は、顔料であってもよく、染料であってもよい。顔料としては、従来公知の種々の無機顔料又は有機顔料を挙げることができる。
 有機顔料として、以下のものを挙げることができる。但し本発明は、これらに限定されるものではない。
 C.I.ピグメントイエロー1,2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,16,17,18,20,24,31,32,34,35,35:1,36,36:1,37,37:1,40,42,43,53,55,60,61,62,63,65,73,74,77,81,83,86,93,94,95,97,98,100,101,104,106,108,109,110,113,114,115,116,117,118,119,120,123,125,126,127,128,129,137,138,139,147,148,150,151,152,153,154,155,156,161,162,164,166,167,168,169,170,171,172,173,174,175,176,177,179,180,181,182,185,187,188,193,194,199,213,214等、
 C.I.ピグメントオレンジ 2,5,13,16,17:1,31,34,36,38,43,46,48,49,51,52,55,59,60,61,62,64,71,73等、
 C.I.ピグメントレッド 1,2,3,4,5,6,7,9,10,14,17,22,23,31,38,41,48:1,48:2,48:3,48:4,49,49:1,49:2,52:1,52:2,53:1,57:1,60:1,63:1,66,67,81:1,81:2,81:3,83,88,90,105,112,119,122,123,144,146,149,150,155,166,168,169,170,171,172,175,176,177,178,179,184,185,187,188,190,200,202,206,207,208,209,210,216,220,224,226,242,246,254,255,264,270,272,279
 C.I.ピグメントグリーン 7,10,36,37,58
 C.I.ピグメントバイオレット 1,19,23,27,32,37,42
 C.I.ピグメントブルー 1,2,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16,22,60,64,66,79,80
 無機顔料としては、鉄、コバルト、アルミニウム、カドミウム、鉛、銅、チタン、マグネシウム、クロム、亜鉛、アンチモン等の金属酸化物、および上記金属の複合酸化物を挙げることができる。
 染料としては、例えば特開昭64-90403号公報、特開昭64-91102号公報、特開平1-94301号公報、特開平6-11614号公報、特登2592207号、米国特許4808501号明細書、米国特許5667920号明細書、米国特許505950号明細書、米国特許5667920号明細書、特開平5-333207号公報、特開平6-35183号公報、特開平6-51115号公報、特開平6-194828号公報等に開示されている色素を使用できる。化学構造として区分すると、ピラゾールアゾ化合物、ピロメテン化合物、アニリノアゾ化合物、トリフェニルメタン化合物、アントラキノン化合物、ベンジリデン化合物、オキソノール化合物、ピラゾロトリアゾールアゾ化合物、ピリドンアゾ化合物、シアニン化合物、フェノチアジン化合物、ピロロピラゾールアゾメチン化合物等を使用できる。また、染料としては色素多量体を用いてもよい。色素多量体としては、特開2011-213925号公報、特開2013-041097号公報に記載されている化合物が挙げられる。
<<<他の近赤外線吸収化合物>>>
 他の近赤外線吸収化合物としては、上述した近赤外線吸収色素で説明した化合物が挙げられる。また、銅化合物を用いることもできる。銅化合物としては、特開2014-41318号公報の段落番号0013~0056、特開2014-32380号公報の段落番号0012~0030に記載の銅化合物を使用してもよく、この内容は本明細書に組み込まれる。また、特開平07-164729号公報の段落0004~0016に開示の化合物や、特開2002-146254号公報の段落0027~0062に開示の化合物、特開2011-164583号公報の段落0034~0067に開示のCuおよび/またはPを含む酸化物の結晶子からなり数平均凝集粒子径が5~200nmである近赤外線吸収粒子を使用してもよく、この内容は本明細書に組み込まれる。
<<色素誘導体>>
 本発明の近赤外線吸収組成物は、更に色素誘導体を含むことが好ましい。色素誘導体を含むことで、組成物中における加工色素の分散性を高めて、加工色素の凝集を効率よく抑制できる。更には、チキソ性をより向上できる。色素誘導体は、顔料誘導体であることが好ましい。
 色素誘導体は、具体的には有機色素を母体骨格とし、側鎖に酸基や塩基性基、芳香族基を置換基として導入した化合物である。有機色素は、具体的には、キナクリドン系色素、フタロシアニン系色素、アゾ系色素、キノフタロン系色素、イソインドリン系色素、イソインドリノン系色素、キノリン系色素、ジケトピロロピロール系色素、ベンゾイミダゾロン系色素等が挙げられる。一般に、色素と呼ばれていないナフタレン系、アントラキノン系、トリアジン系、キノリン系等の淡黄色の芳香族多環化合物も含まれる。
 色素誘導体としては、特開平11-49974号公報、特開平11-189732号公報、特開平10-245501号公報、特開2006-265528号公報、特開平8-295810号公報、特開平11-199796号公報、特開2005-234478号公報、特開2003-240938号公報、特開2001-356210号公報等に記載されているものを使用できる。
 本発明の近赤外線吸収組成物は、加工色素の100質量部に対し、色素誘導体を0.1~30質量部含有することが好ましい。下限値は、1質量部以上が好ましく、2質量部以上がより好ましい。上限値は、20質量部以下が好ましく、15質量部以下がより好ましい。色素誘導体の含有量が上記範囲であれば、加工色素の分散性およびチキソ性をより向上できる。
 色素誘導体は1種類のみでも、2種類以上でもよく、2種類以上の場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<有機溶剤>>
 本発明の近赤外線吸収組成物は、更に有機溶剤を含むことが好ましい。
 有機溶剤は、特に制限はなく、各成分を均一に溶解或いは分散しうるものであれば、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、アルコール類、ケトン類、エステル類、芳香族炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、およびジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホオキサイド、スルホラン等が好適に挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
 アルコール類、芳香族炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類の具体例としては、特開2012-194534号公報段落0136等に記載のものが挙げられ、この内容は本願明細書に組み込まれる。
 エステル類、ケトン類、エーテル類の具体例としては、特開2012-208494号公報段落0497(対応する米国特許出願公開第2012/0235099号明細書の<0609>)に記載のものが挙げられる。さらに、酢酸-n-アミル、プロピオン酸エチル、フタル酸ジメチル、安息香酸エチル、硫酸メチル、アセトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどが挙げられる。
 有機溶剤としては、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、N-メチル-2-ピロリドン、酢酸ブチル、エタノール、乳酸エチルおよびプロピレングリコールモノメチルエーテルから選択される少なくとも1種以上が好ましい。
 有機溶剤の含有量は、本発明の近赤外線吸収組成物の全固形分が5~60質量%となる量が好ましく、10~40質量%となる量がより好ましい。
 有機溶剤は1種類のみでも、2種類以上でもよく、2種類以上の場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<樹脂>>
 本発明の近赤外線吸収組成物は、更に樹脂を含むことが好ましい。樹脂は、例えば、加工色素を、組成物中で分散させる分散剤として配合される。
 分散剤として働く樹脂は、酸性型の樹脂および/または塩基性型の樹脂が好ましく、酸性型の樹脂がより好ましい。
 ここで、酸性型の樹脂とは、酸基の量が塩基性基の量よりも多いものを表す。酸性型の樹脂は、樹脂中の酸基の量と塩基性基の量の合計量を100モル%としたときに、酸基の量が70モル%以上を占めるものが好ましく、実質的に酸基のみからなるものがより好ましい。酸性型の樹脂が有する酸基は、カルボキシル基が好ましい。酸性型の樹脂の酸価は、40~105mgKOH/gが好ましく、50~105mgKOH/gがより好ましく、60~105mgKOH/gがさらに好ましい。
 また、塩基型の樹脂とは、塩基性基の量が酸基の量よりも多いものを表す。塩基型の樹脂は、樹脂中の酸基の量と塩基性基の量の合計量を100モル%としたときに、塩基性基の量が50モル%以上を占めるものが好ましい。塩基性型の樹脂が有する塩基性基は、アミンが好ましい。
 高分子分散剤は、その構造から更に直鎖状高分子、末端変性型高分子、グラフト型高分子、ブロック型高分子に分類することができる。
 末端変性型高分子としては、例えば、特開平3-112992号公報、特表2003-533455号公報等に記載の末端にりん酸基を有する高分子、特開2002-273191号公報等に記載の末端にスルホン酸基を有する高分子、特開平9-77994号公報等に記載の有機色素の部分骨格や複素環を有する高分子などが挙げられる。また、特開2007-277514号公報に記載の高分子末端に2個以上の顔料表面へのアンカー部位(酸基、塩基性基、有機色素の部分骨格やヘテロ環等)を導入した高分子も分散安定性に優れ好ましい。
 グラフト型高分子としては、例えば、特開昭54ー37082号公報、特表平8-507960号公報、特開2009-258668公報等に記載のポリ(低級アルキレンイミン)とポリエステルの反応生成物、特開平9-169821号公報等に記載のポリアリルアミンとポリエステルの反応生成物、特開平10-339949号、特開2004-37986号公報等に記載のマクロモノマーと、窒素原子モノマーとの共重合体、特開2003-238837号公報、特開2008-9426号公報、特開2008-81732号公報等に記載の有機色素の部分骨格や複素環を有するグラフト型高分子、特開2010-106268号公報等に記載のマクロモノマーと酸基含有モノマーの共重合体などが挙げられる。
 ブロック型高分子としては、特開2003-49110号公報、特開2009-52010号公報等に記載のブロック型高分子が好ましい。
 樹脂は、下記式(1)~式(4)のいずれかで表される繰り返し単位を含むグラフト共重合体を用いることもできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 X1、X2、X3、X4、および、X5はそれぞれ独立に水素原子或いは1価の有機基を表す。水素原子または炭素数1~12のアルキル基が好ましく、水素原子またはメチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
 W1、W2、W3、および、W4はそれぞれ独立に酸素原子またはNHを表し、酸素原子が好ましい。
 R3は、分岐若しくは直鎖のアルキレン基(炭素数は1~10が好ましく、2又は3であることがより好ましい)を表し、分散安定性の観点から、-CH2-CH(CH3)-で表される基、又は、-CH(CH3)-CH2-で表される基が好ましい。
 Y1、Y2、Y3、および、Y4はそれぞれ独立に2価の連結基を表す。
 Z1、Z2、Z3、および、Z4は、それぞれ独立に、水素原子または1価の置換基を表す。
 上記グラフト共重合体については、特開2012-255128号公報の段落番号0025~0069の記載を参酌でき、本明細書には上記内容が組み込まれることとする。
 上記グラフト共重合体の具体例としては、例えば、以下が挙げられる。また、特開2012-255128号公報の段落番号0072~0094に記載の樹脂を用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 樹脂は、主鎖および側鎖の少なくとも一方に窒素原子を含むオリゴイミン系樹脂を用いることもできる。オリゴイミン系樹脂としては、pKa14以下の官能基を有する部分構造Xを有する繰り返し単位と、原子数40~10,000の側鎖Yを含む側鎖とを有し、かつ主鎖および側鎖の少なくとも一方に塩基性窒素原子を有する樹脂が好ましい。塩基性窒素原子とは、塩基性を呈する窒素原子であれば特に制限はない。
 オリゴイミン系樹脂は、例えば、下記式(I-1)で表される繰り返し単位と、式(I-2)で表される繰り返し単位、および/または、式(I-2a)で表される繰り返し単位を含む樹脂などが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014

 R1およびR2は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基(炭素数1~6が好ましい)を表す。aは、各々独立に、1~5の整数を表す。*は繰り返し単位間の連結部を表す。
 R8およびR9はR1と同義の基である。
 Lは単結合、アルキレン基(炭素数1~6が好ましい)、アルケニレン基(炭素数2~6が好ましい)、アリーレン基(炭素数6~24が好ましい)、ヘテロアリーレン基(炭素数1~6が好ましい)、イミノ基(炭素数0~6が好ましい)、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、またはこれらの組合せに係る連結基である。なかでも、単結合もしくは-CR56-NR7-(イミノ基がXもしくはYの方になる)であることが好ましい。ここで、R56は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基(炭素数1~6が好ましい)を表す。R7は水素原子または炭素数1~6のアルキル基である。
 LaはCR8CR9とNとともに環構造形成する構造部位であり、CR8CR9の炭素原子と合わせて炭素数3~7の非芳香族複素環を形成する構造部位であることが好ましい。さらに好ましくは、CR8CR9の炭素原子およびN(窒素原子)を合わせて5~7員の非芳香族複素環を形成する構造部位であり、より好ましくは5員の非芳香族複素環を形成する構造部位であり、ピロリジンを形成する構造部位であることが特に好ましい。この構造部位はさらにアルキル基等の置換基を有していてもよい。
 XはpKa14以下の官能基を有する基を表す。
 Yは原子数40~10,000の側鎖を表す。
 上記樹脂(オリゴイミン系樹脂)は、さらに式(I-3)、式(I-4)、および、式(I-5)で表される繰り返し単位から選ばれる1種以上を共重合成分として含有していてもよい。上記樹脂が、このような繰り返し単位を含むことで、顔料の分散性能を更に向上させることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 R1、R2、R8、R9、L、La、aおよび*は式(I-1)、(I-2)、(I-2a)における規定と同義である。
 Yaはアニオン基を有する原子数40~10,000の側鎖を表す。式(I-3)で表される繰り返し単位は、主鎖部に一級又は二級アミノ基を有する樹脂に、アミンと反応して塩を形成する基を有するオリゴマー又はポリマーを添加して反応させることで形成することが可能である。
 上述したオリゴイミン系樹脂については、特開2012-255128号公報の段落番号0102~0166の記載を参酌でき、本明細書には上記内容が組み込まれることとする。オリゴイミン系樹脂の具体例としては、例えば、以下が挙げられる。また、特開2012-255128号公報の段落番号0168~0174に記載の樹脂を用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 樹脂は、市販品としても入手可能であり、そのような具体例としては、BYKChemie社製「Disperbyk-101(ポリアミドアミン燐酸塩)、107(カルボン酸エステル)、110、111(酸基を含む共重合物)、130(ポリアミド)、161、162、163、164、165、166、170(高分子共重合物)」、「BYK-P104、P105(高分子量不飽和ポリカルボン酸)、EFKA社製「EFKA4047、4050~4010~4165(ポリウレタン系)、EFKA4330~4340(ブロック共重合体)、4400~4402(変性ポリアクリレート)、5010(ポリエステルアミド)、5765(高分子量ポリカルボン酸塩)、6220(脂肪酸ポリエステル)、6745(フタロシアニン誘導体)、6750(アゾ顔料誘導体)」、味の素ファンテクノ社製「アジスパーPB821、PB822、PB880、PB881」、共栄社化学社製「フローレンTG-710(ウレタンオリゴマー)」、「ポリフローNo.50E、No.300(アクリル系共重合体)」、楠本化成社製「ディスパロンKS-860、873SN、874、#2150(脂肪族多価カルボン酸)、#7004(ポリエーテルエステル)、DA-703-50、DA-705、DA-725」、花王社製「デモールRN、N(ナフタレンスルホン酸ホルマリン重縮合物)、MS、C、SN-B(芳香族スルホン酸ホルマリン重縮合物)」、「ホモゲノールL-18(高分子ポリカルボン酸)」、「エマルゲン920、930、935、985(ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル)」、「アセタミン86(ステアリルアミンアセテート)」、日本ルーブリゾール(株)製「ソルスパース5000(フタロシアニン誘導体)、22000(アゾ顔料誘導体)、13240(ポリエステルアミン)、3000、17000、27000(末端部に機能部を有する高分子)、24000、28000、32000、38500(グラフト型高分子)」、日光ケミカル社製「ニッコールT106(ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート)、MYS-IEX(ポリオキシエチレンモノステアレート)」、川研ファインケミカル(株)製 ヒノアクトT-8000E等、信越化学工業(株)製、オルガノシロキサンポリマーKP341、裕商(株)製「W001:カチオン系界面活性剤」、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤、「W004、W005、W017」等のアニオン系界面活性剤、森下産業(株)製「EFKA-46、EFKA-47、EFKA-47EA、EFKAポリマー100、EFKAポリマー400、EFKAポリマー401、EFKAポリマー450」、サンノプコ(株)製「ディスパースエイド6、ディスパースエイド8、ディスパースエイド15、ディスパースエイド9100」等の高分子分散剤、(株)ADEKA製「アデカプルロニックL31、F38、L42、L44、L61、L64、F68、L72、P95、F77、P84、F87、P94、L101、P103、F108、L121、P-123」、および三洋化成(株)製「イオネットS-20」等が挙げられる。
 また、樹脂は、上述した加工色素の製造に用いる、樹脂を用いることもできる。また、後述するアルカリ可溶性樹脂を使用しても良い。
 本発明の近赤外線吸収組成物における樹脂の含有量は、加工色素100質量部に対して、0.1~100質量部が好ましい。上限は、80質量部以下が好ましく、70質量部以下が好ましく、60質量部以下がより好ましい。下限は、0.5質量部以上が好ましく、1質量部以上がより好ましい。樹脂の含有量が上記範囲であれば、加工色素の分散性が良好である。
<近赤外線吸収組成物の調製>
 本発明の近赤外線吸収組成物は、上述した各成分を混合することで調製することができる。近赤外線吸収組成物の調製に際しては、近赤外線吸収組成物を構成する各成分を一括配合してもよいし、各成分を有機溶剤に溶解・分散した後に逐次配合してもよい。また、配合する際の投入順序や作業条件は特に制約を受けない。
 本発明の近赤外線吸収組成物は、異物の除去や欠陥の低減などの目的で、フィルタでろ過することが好ましい。フィルタとしては、従来からろ過用途等に用いられているものであれば特に限定されることなく用いることができる。例えば、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素樹脂、ナイロン-6、ナイロン-6,6等のポリアミド系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン樹脂(高密度、超高分子量を含む)等によるフィルタが挙げられる。これら素材の中でもポリプロピレン(高密度ポリプロピレンを含む)およびナイロンが好ましい。
 フィルタの孔径は、0.1~7.0μm程度が適しており、好ましくは0.2~2.5μm程度、より好ましくは0.1~1.5μm程度、さらに好ましくは0.3~0.7μmである。この範囲とすることにより、ろ過詰まりを抑えつつ、組成物に含まれる不純物や凝集物など、微細な異物を確実に除去することが可能となる。
 フィルタを使用する際、異なるフィルタを組み合わせても良い。その際、第1のフィルタでのフィルタリングは、1回のみでもよいし、2回以上行ってもよい。異なるフィルタを組み合わせて2回以上フィルタリングを行う場合は1回目のフィルタリングの孔径より2回目以降の孔径が同じ、もしくは大きい方が好ましい。また、上述した範囲内で異なる孔径の第1のフィルタを組み合わせてもよい。ここでの孔径は、フィルタメーカーの公称値を参照することができる。市販のフィルタとしては、例えば、日本ポール株式会社、アドバンテック東洋株式会社、日本インテグリス株式会社(旧日本マイクロリス株式会社)又は株式会社キッツマイクロフィルタ等が提供する各種フィルタの中から選択することができる。
 第2のフィルタは、上述した第1のフィルタと同様の材料等で形成されたものを使用することができる。第2のフィルタの孔径は、0.2~10.0μm程度が適しており、好ましくは0.2~7.0μm程度、さらに好ましくは0.3~6.0μm程度である。この範囲とすることにより、組成物に含有されている成分粒子を残存させたまま、異物を除去することができる。
<硬化性組成物>
 本発明の硬化性組成物は、上述した近赤外線吸収組成物と、硬化性化合物とを含む。
 本発明の硬化性組成物において、色素の含有量は、必要に応じて調節することができる。例えば、硬化性組成物の全固形分中0.01~50質量%が好ましい。下限は、0.1質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましい。上限は、30質量%以下が好ましく、15質量%以下がより好ましい。本発明の硬化性組成物が、色素を2種以上含む場合、その合計量が上記範囲内であることが好ましい。
 また、色素全量中における加工色素の割合は、例えば、50~100質量%が好ましい。下限は、60質量%以上がより好ましく、70質量%以上が更に好ましい。上限は、95質量%以下とすることができ、90質量%以下とすることもできる。
<<硬化性化合物>>
 本発明の硬化性組成物は、硬化性化合物を含む。硬化性化合物は、重合性基を有する化合物(以下、「重合性化合物」ということがある)であってもよいし、バインダー等の非重合性化合物であってもよい。硬化性化合物は、モノマー、オリゴマー、プレポリマー、ポリマーなどの化学的形態のいずれであってもよい。硬化性化合物としては、例えば、特開2014-41318号公報の段落0070~0191(対応する国際公開WO2014/017669号パンフレットの段落0071~0192)、特開2014-32380号公報の段落0045~0216等の記載を参酌でき、この内容は本願明細書に組み込まれる。
 硬化性化合物としては、重合性化合物が好ましい。重合性化合物としては、例えば、エチレン性不飽和結合、環状エーテル(エポキシ、オキセタン)等の重合性基を含む化合物が挙げられる。エチレン性不飽和結合としては、ビニル基、スチリル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アリル基が好ましい。重合性化合物は、重合性基を1個有する単官能化合物であってもよいし、重合性基を2個以上有する多官能化合物であってもよいが、多官能化合物であることが好ましい。硬化性組成物が、多官能化合物を含有することにより、耐熱性をより向上させることができる。
 硬化性化合物としては、単官能(メタ)アクリレート、多官能(メタ)アクリレート(好ましくは3~6官能の(メタ)アクリレート)、多塩基酸変性アクリルオリゴマー、エポキシ樹脂、多官能のエポキシ樹脂などが挙げられる。
 硬化性化合物の含有量は、硬化性組成物の全固形分に対して、1~90質量%が好ましい。下限は、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、20質量%以上が更に好ましい。上限は、85質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましい。硬化性化合物は、1種類のみでもよく、2種類以上でもよい。2種類以上の場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<<エチレン性不飽和結合を含む化合物>>>
 本発明では、硬化性化合物として、エチレン性不飽和結合を含む化合物を用いることができる。エチレン性不飽和結合を含む化合物の例としては、特開2013-253224号公報の段落0033~0034の記載を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 エチレン性不飽和結合を含む化合物としては、エチレンオキシ変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート(市販品としては、NKエステルATM-35E;新中村化学社製)、ジペンタエリスリトールトリアクリレート(市販品としては、KAYARAD D-330;日本化薬株式会社製)、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート(市販品としては、KAYARAD D-320;日本化薬株式会社製)ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート(市販品としては KAYARAD D-310;日本化薬株式会社製)、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート(市販品としては、KAYARAD DPHA;日本化薬株式会社製、A-DPH-12E;新中村化学工業社製)、およびこれらの(メタ)アクリロイル基がエチレングリコール、プロピレングリコール残基を介している構造が好ましい。またこれらのオリゴマータイプも使用できる。
 また、特開2013-253224号公報の段落0034~0038の重合性化合物の記載を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 また、特開2012-208494号公報段落0477(対応する米国特許出願公開第2012/0235099号明細書の<0585>)に記載の重合性モノマー等が挙げられ、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
 また、ジグリセリンEO(エチレンオキシド)変性(メタ)アクリレート(市販品としては M-460;東亜合成製)が好ましい。ペンタエリスリトールテトラアクリレート(新中村化学製、A-TMMT)、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート(日本化薬社製、KAYARAD HDDA)も好ましい。これらのオリゴマータイプも使用できる。例えば、RP-1040(日本化薬株式会社製)などが挙げられる。
 エチレン性不飽和結合を含む化合物は、カルボキシル基、スルホ基、リン酸基等の酸基を有していてもよい。
 酸基とエチレン性不飽和結合を含む化合物としては、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルなどが挙げられる。脂肪族ポリヒドロキシ化合物の未反応のヒドロキシル基に、非芳香族カルボン酸無水物を反応させて酸基を持たせた化合物が好ましく、特に好ましくは、このエステルにおいて、脂肪族ポリヒドロキシ化合物がペンタエリスリトールおよび/またはジペンタエリスリトールであるものである。市販品としては、例えば、東亞合成株式会社製の多塩基酸変性アクリルオリゴマーとして、アロニックスシリーズのM-305、M-510、M-520などが挙げられる。
 酸基とエチレン性不飽和結合を含む化合物の酸価は、0.1~40mgKOH/gが好ましい。下限は5mgKOH/g以上が好ましい。上限は、30mgKOH/g以下が好ましい。
<<<エポキシ基またはオキセタニル基を有する化合物>>>
 本発明では、硬化性化合物として、エポキシ基またはオキセタニル基を有する化合物を用いることができる。エポキシ基またはオキセタニル基を有する化合物としては、側鎖にエポキシ基を有するポリマー、分子内に2個以上のエポキシ基を有するモノマーまたはオリゴマーなどが挙げられる。例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等を挙げることができる。また単官能または多官能グリシジルエーテル化合物も挙げられ、多官能脂肪族グリシジルエーテル化合物が好ましい。
 重量平均分子量は、500~5000000が好ましく、1000~500000がより好ましい。
 これらの化合物は、市販品を用いてもよいし、ポリマーの側鎖へエポキシ基を導入することによっても得られるものを用いてもよい。
 市販品としては、例えば、特開2012-155288号公報段落0191等の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
 また、デナコール EX-212L、EX-214L、EX-216L、EX-321L、EX-850L(以上、ナガセケムテックス(株)製)等の多官能脂肪族グリシジルエーテル化合物が挙げられる。これらは、低塩素品であるが、低塩素品ではない、EX-212、EX-214、EX-216、EX-321、EX-850なども同様に使用できる。
 その他にも、ADEKA RESIN EP-4000S、同EP-4003S、同EP-4010S、同EP-4011S(以上、(株)ADEKA製)、NC-2000、NC-3000、NC-7300、XD-1000、EPPN-501、EPPN-502(以上、(株)ADEKA製)、JER1031S、セロキサイド2021P、セロキサイド2081、セロキサイド2083、セロキサイド2085、EHPE3150、EPOLEAD PB 3600、同PB 4700(以上、ダイセル化学工業(株)製)、サイクロマーP ACA 200M、同ACA 230AA、同ACA Z250、同ACA Z251、同ACA Z300、同ACA Z320(以上、ダイセル化学工業(株)製)等も挙げられる。
 さらに、フェノールノボラック型エポキシ樹脂の市販品として、JER-157S65、JER-152、JER-154、JER-157S70(以上、三菱化学(株)製)等が挙げられる。
 また、側鎖にオキセタニル基を有するポリマー、分子内に2個以上のオキセタニル基を有する重合性モノマーまたはオリゴマーの具体例としては、アロンオキセタンOXT-121、OXT-221、OX-SQ、PNOX(以上、東亞合成(株)製)を用いることができる。
 エポキシ基を有する化合物としては、グリシジル(メタ)アクリレートやアリルグリシジルエーテル等のエポキシ基としてグリシジル基を有するものも使用可能であるが、好ましいものは脂環式エポキシ基を有する不飽和化合物である。このようなものとしては例えば特開2009-265518号公報段落0045等の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
 エポキシ基またはオキセタニル基を含む化合物は、エポキシ基またはオキセタニル基を繰り返し単位として有する重合体を含んでいてもよい。
<<<その他の硬化性化合物>>>
 本発明では、硬化性化合物として、カプロラクトン変性構造を有する重合性化合物を用いることができる。
 カプロラクトン変性構造を有する重合性化合物としては、特開2013-253224号公報の段落0042~0045の記載を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 カプロラクトン変性構造を有する重合性化合物は、例えば、日本化薬(株)からKAYARAD DPCAシリーズとして市販されている、DPCA-20、DPCA-30、DPCA-60、DPCA-120等、サートマー社製のエチレンオキシ鎖を4個有する4官能アクリレートであるSR-494、イソブチレンオキシ鎖を3個有する3官能アクリレートであるTPA-330などが挙げられる。
<<重合開始剤>>
 本発明の硬化性組成物は、重合開始剤を含んでいてもよい。重合開始剤としては、光、熱のいずれか或いはその双方により重合性化合物の重合を開始する能力を有する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
 重合性化合物を、光で重合を開始させる場合、光重合開始剤が好ましい。光重合開始剤は、紫外線領域から可視の光線に対して感光性を有するものが好ましい。
 また、重合性化合物を、熱で重合を開始させる場合には、熱重合開始剤が好ましい。熱重合開始剤は、150~250℃で分解するものが好ましい。
 重合開始剤としては、少なくとも芳香族基を有する化合物であることが好ましく、例えば、アシルホスフィン化合物、アセトフェノン系化合物、α-アミノケトン化合物、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾインエーテル系化合物、ケタール誘導体化合物、チオキサントン化合物、オキシム化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、トリハロメチル化合物、アゾ化合物、有機過酸化物、ジアゾニウム化合物、ヨードニウム化合物、スルホニウム化合物、アジニウム化合物、メタロセン化合物等のオニウム塩化合物、有機硼素塩化合物、ジスルホン化合物、チオール化合物などが挙げられる。
 重合開始剤としては、特開2014-41318号公報の段落0218~0251(対応する国際公開WO2014/017669号パンフレットの段落0220~0253)の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
 重合開始剤は、オキシム化合物、アセトフェノン化合物またはアシルホスフィン化合物が好ましい。
 オキシム化合物の市販品としては、IRGACURE-OXE01(BASF社製)、IRGACURE-OXE02(BASF社製)、TR-PBG-304(常州強力電子新材料有限公司社製)、アデカアークルズNCI-831(ADEKA社製)、アデカアークルズNCI-930(ADEKA社製)等が挙げられる。
 アセトフェノン化合物の市販品としては、IRGACURE-907、IRGACURE-369、IRGACURE-379(商品名:いずれもBASF社製)等が挙げられる。
 アシルホスフィン化合物の市販品としては、IRGACURE-819、DAROCUR-TPO(商品名:いずれもBASF社製)等が挙げられる。
 本発明の硬化性組成物が重合開始剤を含有する場合、重合開始剤の含有量は、硬化性組成物の全固形分に対して、0.01~30質量%が好ましい。下限は、0.1質量%以上が好ましい。上限は、20質量%以下が好ましく、15質量%以下がより好ましい。重合開始剤は1種類のみでも、2種類以上でもよく、2種類以上の場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<アルカリ可溶樹脂>>
 本発明の硬化性組成物は、アルカリ可溶性樹脂を含有していても良い。アルカリ可溶性樹脂を含有することにより、アルカリ現像によって所望のパターンを形成できる。
 アルカリ可溶性樹脂としては、線状有機高分子重合体であって、分子(好ましくは、アクリル系共重合体、スチレン系共重合体を主鎖とする分子)中に少なくとも1つのアルカリ可溶性を促進する基を有するアルカリ可溶性樹脂の中から適宜選択することができる。例えば、ポリヒドロキシスチレン系樹脂、ポリシロキサン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルアミド系樹脂、アクリル/アクリルアミド共重合体樹脂が好ましく、アクリル系樹脂、アクリルアミド系樹脂、アクリル/アクリルアミド共重合体樹脂が好ましい。
 アルカリ可溶性を促進する基(以下、酸基ともいう)としては、例えば、カルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基、フェノール性水酸基などが挙げられるが、有機溶剤に可溶で弱アルカリ水溶液により現像可能なものが好ましく、(メタ)アクリル酸が特に好ましいものとして挙げられる。これら酸基は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。アルカリ可溶性樹脂としては、特開2012-208494号公報の段落0558~0571(対応する米国特許出願公開第2012/0235099号明細書の(<0685>~<0700>)以降の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
 アルカリ可溶性樹脂は、下記一般式(ED)で示される化合物を共重合成分として含む樹脂も好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017

 一般式(ED)中、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子または置換基を有してもよい炭素数1~25の炭化水素基を表す。
 R1及びR2で表される炭素数1~25の炭化水素基としては、特に制限はないが、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、t-ブチル、t-アミル、ステアリル、ラウリル、2-エチルヘキシル等の直鎖状又は分岐状のアルキル基;フェニル等のアリール基;シクロヘキシル、t-ブチルシクロヘキシル、ジシクロペンタジエニル、トリシクロデカニル、イソボルニル、アダマンチル、2-メチル-2-アダマンチル等の脂環式基;1-メトキシエチル、1-エトキシエチル等のアルコキシで置換されたアルキル基;ベンジル等のアリール基で置換されたアルキル基;等が挙げられる。これらの中でも、特に、メチル、エチル、シクロヘキシル、ベンジル等のような酸や熱で脱離しにくい1級又は2級の炭化水素基が耐熱性の点で好ましい。
 なお、R1及びR2は、同種の置換基であってもよいし、異なる置換基であってもよい。
 一般式(ED)で表される化合物の例としては、ジメチル-2,2'-[オキシビス(メチレン)]ビス-2-プロペノエート、ジエチル-2,2'-[オキシビス(メチレン)]ビス-2-プロペノエート、ジ(n-プロピル)-2,2'-[オキシビス(メチレン)]ビス-2-プロペノエート、ジ(n-ブチル)-2,2'-[オキシビス(メチレン)]ビス-2-プロペノエート、ジ(t-ブチル)-2,2'-[オキシビス(メチレン)]ビス-2-プロペノエート、ジ(イソブチル)-2,2'-[オキシビス(メチレン)]ビス-2-プロペノエート、等が挙げられる。これらの中でも、特にジメチル-2,2'-[オキシビス(メチレン)]ビス-2-プロペノエートが好ましい。
 一般式(ED)で表される化合物以外の共重合成分については特に制限はない。
 例えば、溶媒への溶解性などの扱いやすさの観点から、油溶性を付与するアリール(メタ)アクリレート、アルキル(メタ)アクリレート、ポリエチレンオキシ(メタ)アクリレートを共重合成分として含むことも好ましく、アリール(メタ)アクリレートまたはアルキル(メタ)アクリレートがより好ましい。
 また、アルカリ現像性の観点から、酸性基を含有する(メタ)アクリル酸やイタコン酸等のカルボキシル基を有するモノマー、N-ヒドロキシフェニルマレイミド等のフェノール性水酸基を有するモノマー、無水マレイン酸や無水イタコン酸等のカルボン酸無水物基を有するモノマーを共重合成分として含むことが好ましく、(メタ)アクリル酸がより好ましい。
 共重合体成分の好ましい組み合わせとしては、例えば、一般式(ED)で表される化合物と、ベンジルメタクリレートと、メタクリル酸メチル及び/又はメタクリル酸との組み合わせが挙げられる。
 一般式(ED)で示される化合物を共重合成分として含む樹脂については、特開2012-198408号公報の段落番号0079~0099の記載を参酌でき、この内容は本願明細書に組み込まれることとする。
 アルカリ可溶性樹脂の酸価は、30~200mgKOH/gが好ましい。下限は、50mgKOH/g以上が好ましく、70mgKOH/g以上がより好ましい。上限は、150mgKOH/g以下が好ましく、120mgKOH/g以下がより好ましい。
 アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量(Mw)は、2,000~50,000が好ましい。下限は、5,000以上が好ましく、7,000以上がより好ましい。上限は、30,000以下が好ましく、20,000以下がより好ましい。
 本発明の硬化性組成物が、アルカリ可溶樹脂を含有する場合、アルカリ可溶樹脂の含有量は、本発明の硬化性組成物の全固形分中、1質量%以上が好ましく、2質量%以上とすることもでき、5質量%以上とすることもでき、10質量%以上とすることもできる。また、アルカリ可溶樹脂の含有量は、本発明の硬化性組成物の全固形分中、80質量%以下とすることもでき、65質量%以下とすることもでき、60質量%以下とすることもでき、15質量%以下とすることもできる。
 なお、本発明の硬化性組成物を用いて、アルカリ現像によってパターンを形成しない場合には、アルカリ可溶樹脂を含有しない態様とすることもできることは言うまでもない。
<<界面活性剤>>
 本発明の硬化性組成物は、界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤は、1種のみを用いてもよいし、2種類以上を組み合わせてもよい。界面活性剤の含有量は、本発明の硬化性組成物の固形分に対して、0.0001~2質量%が好ましい。下限は、0.005質量%以上が好ましく、0.01質量%以上が更に好ましい。上限は、1.0質量%以下が好ましく、0.1質量%以下が更に好ましい。
 界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などの各種界面活性剤を使用できる。本発明の硬化性組成物は、フッ素系界面活性剤およびシリコーン系界面活性剤の少なくとも一方を含有することが好ましい。被塗布面と塗布液との界面張力が低下して、被塗布面への濡れ性が改善される。このため、硬化性組成物の液特性(特に、流動性)が向上し、塗布厚の均一性や省液性がより改善する。その結果、少量の液量で数μm程度の薄膜を形成した場合であっても、厚みムラの小さい均一厚の膜形成を行える。
 フッ素系界面活性剤のフッ素含有率は、3~40質量%が好ましい。下限は、5質量%以上が好ましく、7質量%以上が更に好ましい。上限は、30質量以下%が好ましく、25質量%以下が更に好ましい。フッ素含有率が上述した範囲内である場合は、塗布膜の厚さの均一性や省液性の点で効果的であり、溶解性も良好である。
 フッ素系界面活性剤として具体的には、特開2014-41318号公報の段落0060~0064(対応する国際公開WO2014/17669号パンフレットの段落0060~0064)等に記載の界面活性剤が挙げられ、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。フッ素系界面活性剤の市販品としては、例えば、メガファック F-171、同F-172、同F-173、同F-176、同F-177、同F-141、同F-142、同F-143、同F-144、同R30、同F-437、同F-475、同F-479、同F-482、同F-554、同F-780、同F-781F(以上、DIC(株)製)、フロラードFC430、同FC431、同FC171(以上、住友スリーエム(株)製)、サーフロンS-382、同SC-101、同SC-103、同SC-104、同SC-105、同SC1068、同SC-381、同SC-383、同S393、同KH-40(以上、旭硝子(株)製)等が挙げられる。
 ノニオン系界面活性剤として具体的には、特開2012-208494号公報段落0553(対応する米国特許出願公開第2012/0235099号明細書の<0679>)等に記載のノニオン系界面活性剤が挙げられ、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
 カチオン系界面活性剤として具体的には、特開2012-208494号公報段落0554(対応する米国特許出願公開第2012/0235099号明細書の<0680>)に記載のカチオン系界面活性剤が挙げられ、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
 アニオン系界面活性剤として具体的には、W004、W005、W017(裕商(株)社製)等が挙げられる。
 シリコーン系界面活性剤としては、例えば、特開2012-208494号公報段落0556(対応する米国特許出願公開第2012/0235099号明細書の<0682>)等に記載のシリコーン系界面活性剤が挙げられ、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
<<重合禁止剤>>
 本発明の硬化性組成物は、製造中又は保存中において、硬化性化合物の不要な反応を阻止するために、少量の重合禁止剤を含有してもよい。
 重合禁止剤としては、ハイドロキノン、p-メトキシフェノール、ジ-t-ブチル-p-クレゾール、ピロガロール、t-ブチルカテコール、ベンゾキノン、4,4’-チオビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、N-ニトロソフェニルヒドロキシアミン第一セリウム塩等が挙げられ、p-メトキシフェノールが好ましい。
 本発明の硬化性組成物が重合禁止剤を含有する場合、重合禁止剤の含有量は、本発明の硬化性組成物の全固形分に対して、0.01~5質量%が好ましい。
<<有機溶剤>>
 本発明の硬化性組成物は、有機溶剤を含有していてもよい。有機溶剤としては、上記近赤外線吸収組成物で説明したものが挙げられ、好ましい範囲も同様である。シクロペンタノン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、N-メチル-2-ピロリドン、酢酸ブチル、乳酸エチルおよびプロピレングリコールモノメチルエーテルから選択される少なくとも1種以上が好ましい。
 本発明の硬化性組成物中の溶剤の含有量は、本発明の硬化性組成物の全固形分が5~90質量%となる量が好ましく、10~80質量%となる量がより好ましく、20~75質量%となる量がさらに好ましい。
<<他の色素>>
 本発明の硬化性組成物は、上述した他の色素をさらに含んでもよい。他の色素としては、上述したものが挙げられる。他の色素は、硬化性組成物の用途により適宜選択することができる。
<<その他の成分>>
 本発明の硬化性組成物は、本発明の効果を損なわない限りにおいて、目的に応じてその他の成分を適宜選択して用いてもよい。
 併用可能なその他の成分としては、例えば、分散剤、増感剤、架橋剤(架橋剤水溶液)、無水酢酸、シラン化合物、硬化促進剤、フィラー、可塑剤、密着促進剤およびその他の助剤類(例えば、導電性粒子、充填剤、消泡剤、難燃剤、レベリング剤、剥離促進剤、酸化防止剤、香料、表面張力調整剤、連鎖移動剤など)を併用してもよい。
 これらの成分は、例えば、特開2012-003225号公報の段落番号0183~0228(対応する米国特許出願公開第2013/0034812号明細書の<0237>~<0309>)、特開2008-250074号公報の段落番号0101~0102、特開2008-250074号公報の段落番号0103~0104、特開2008-250074号公報の段落番号0107~0109、特開2013-195480号公報の段落番号0159~0184等の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
 これらの成分を適宜含有させることにより、目的とする近赤外線カットフィルタの安定性、膜物性などの性質を調整することができる。
<硬化性組成物の調製>
 本発明の硬化性組成物は、上述した各成分を混合することで調製することができる。また、異物の除去や欠陥の低減などの目的で、フィルタでろ過することが好ましい。フィルタの種類、ろ過方法については、組成物で説明したものが挙げられ、好ましい範囲も同様である。
<硬化性組成物の用途>
 本発明の硬化性組成物は、液状とすることができるため、例えば、本発明の硬化性組成物を基材などに適用し、乾燥させることにより近赤外線カットフィルタ等の硬化膜を容易に製造できる。
 本発明の硬化性組成物の粘度は、塗布により硬化膜を形成する場合は、1~3000mPa・sであることが好ましい。下限は、10mPa・s以上が好ましく、100mPa・s以上が更に好ましい。上限は、2000mPa・s以下が好ましく、1500mPa・s以下が更に好ましい。
 本発明の硬化性組成物の全固形分は、塗布方法により変更されるが、例えば、1~50質量%であることが好ましい。下限は10質量%以上がより好ましい。上限は30質量%以下がより好ましい。
 本発明の硬化性組成物の用途は、特に限定されないが、例えば、固体撮像素子の受光側における近赤外線カットフィルタ(例えば、ウエハーレベルレンズに対する近赤外線カットフィルタ用など)、固体撮像素子の裏面側(受光側とは反対側)における近赤外線カットフィルタなどに好ましく用いることができる。特に、固体撮像素子の受光側における近赤外線カットフィルタとして好ましく用いることができる。また、波長700~1000nmの光を検出することで物体を検出する赤外線センサの赤外線センサにおける近赤外線カットフィルタなどに使用できる。
 また、特定の波長以上の近赤外線のみを透過可能な赤外線透過フィルタの形成に用いることもできる。例えば、波長400~900nmまでを遮光し、波長900nm以上の近赤外線を透過可能な赤外線透過フィルタを形成することもできる。
<硬化膜、近赤外線カットフィルタ>
 次に、本発明の硬化膜および近赤外線カットフィルタについて説明する。
 本発明の硬化膜および近赤外線カットフィルタは、上述した本発明の硬化性組成物を硬化してなるものである。
 本発明の硬化膜および近赤外線カットフィルタの膜厚は、目的に応じて適宜調整できる。例えば、300μm以下が好ましく、200μm以下がより好ましく、100μm以下が特に好ましい。また、膜厚の下限は、例えば、0.1μm以上が好ましく、0.2μm以上がより好ましく、0.5μm以上がより好ましい。
 本発明の近赤外線カットフィルタおよび硬化膜は、近赤外線を吸収・カットする機能を有するレンズ(デジタルカメラや携帯電話や車載カメラ等のカメラ用レンズ、f-θレンズ、ピックアップレンズ等の光学レンズ)および半導体受光素子用の光学フィルタ、省エネルギー用に熱線を遮断する近赤外線吸収フィルムや近赤外線吸収板、太陽光の選択的な利用を目的とする農業用コーティング剤、近赤外線の吸収熱を利用する記録媒体、電子機器用や写真用近赤外線フィルタ、保護めがね、サングラス、熱線遮断フィルム、光学文字読み取り記録、機密文書複写防止用、電子写真感光体、レーザー溶着などに用いられる。またCCDカメラ用ノイズカットフィルタ、CMOSイメージセンサ用フィルタ、赤外線センサ用フィルタなどに用いることもできる。
<硬化膜および近赤外線カットフィルタの製造方法>
 本発明の硬化膜および近赤外線カットフィルタは、本発明の硬化性組成物を適用する工程を経て製造できる。具体的には、本発明の硬化性組成物を支持体に適用することにより膜を形成する工程、膜を乾燥する工程を経て製造できる。膜厚、積層構造などについては、目的に応じて適宜選択することができる。また、更にパターンを形成する工程を行ってもよい。
 膜を形成する工程は、例えば、本発明の硬化性組成物を、支持体に滴下法(ドロップキャスト)、スピンコーター、スリットスピンコーター、スリットコーター、スクリーン印刷、アプリケータ塗布等を用いることにより実施できる。乾燥後の膜の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
 支持体は、ガラスなどからなる透明基板であってもよい。また、固体撮像素子であってもよい。また、固体撮像素子の受光側に設けられた別の基板であってもよい。また、固体撮像素子の受光側に設けられた平坦化層等の層であっても良い。
 膜を乾燥する工程において、乾燥条件としては、各成分、溶剤の種類、使用割合等によっても異なる。例えば、60~150℃の温度で、30秒間~15分間が好ましい。
 パターンを形成工程としては、例えば、本発明の硬化性組成物を支持体上に適用して膜状の組成物層を形成する工程と、組成物層をパターン状に露光する工程と、未露光部を現像除去してパターンを形成する工程とを含む方法などが挙げられる。パターンを形成する工程としては、フォトリソグラフィ法でパターン形成してもよいし、ドライエッチング法でパターンを形成してもよい。
 硬化膜および近赤外線カットフィルタの製造方法において、その他の工程を含んでいても良い。その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、基材の表面処理工程、前加熱工程(プリベーク工程)、硬化処理工程、後加熱工程(ポストベーク工程)などが挙げられる。
<<前加熱工程・後加熱工程>>
 前加熱工程および後加熱工程における加熱温度は、80~200℃が好ましい。上限は150℃以下が好ましい。下限は90℃以上が好ましい。
 前加熱工程および後加熱工程における加熱時間は、30~240秒が好ましい。上限は180秒以下が好ましい。下限は60秒以上が好ましい。
<<硬化処理工程>>
 硬化処理工程は、必要に応じ、形成された上記膜に対して硬化処理を行う工程であり、この処理を行うことにより、硬化膜および近赤外線カットフィルタの機械的強度が向上する。
 硬化処理工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、全面露光処理、全面加熱処理などが好適に挙げられる。ここで、本発明において「露光」とは、各種波長の光のみならず、電子線、X線などの放射線照射をも包含する意味で用いられる。
 露光は放射線の照射により行うことが好ましく、露光に際して用いることができる放射線としては、特に、電子線、KrF、ArF、g線、h線、i線等の紫外線や可視光が好ましく用いられる。
 露光方式としては、ステッパー露光や、高圧水銀灯による露光などが挙げられる。
 露光量は5~3000mJ/cm2が好ましい。上限は、2000mJ/cm2以下が好ましく、1000mJ/cm2以下がより好ましい。下限は、10mJ/cm2以上が好ましく、50mJ/cm2以上がより好ましい。
 全面露光処理の方法としては、例えば、形成された膜の全面を露光する方法が挙げられる。硬化性組成物が重合性化合物を含有する場合、全面露光により、重合性化合物の硬化が促進され、膜の硬化が更に進行し、機械的強度、耐久性が改良される。
 全面露光を行う装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、超高圧水銀灯などの紫外線露光機が好適に挙げられる。
 また、全面加熱処理の方法としては、形成された上記膜の全面を加熱する方法が挙げられる。全面加熱により、パターンの膜強度が高められる。
 全面加熱における加熱温度は、100~260℃が好ましい。下限は120℃以上が好ましく、160℃以上がより好ましい。上限は240℃以下が好ましく、220℃以下がより好ましい。加熱温度が上記範囲であれば、強度に優れた膜が得られやすい。
 全面加熱における加熱時間は、1~180分が好ましい。下限は3分以上が好ましい。上限は120分以下が好ましい。
 全面加熱を行う装置としては、特に制限はなく、公知の装置の中から、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ドライオーブン、ホットプレート、赤外線ヒータ(IRヒータ)などが挙げられる。
<固体撮像素子、カメラモジュール、赤外線センサ>
 本発明の固体撮像素子は、本発明の硬化性組成物を用いてなる、あるいは、本発明の硬化膜を含む。
 また、本発明のカメラモジュールは、固体撮像素子と、本発明の近赤外線カットフィルタとを有する。
 また、本発明の赤外線センサは、本発明の硬化性組成物を用いてなる、あるいは、本発明の硬化膜を含む。
 以下、本発明の赤外線センサの一実施形態について、図1を用いて説明する。
 図1に示す赤外線センサ100において、図番110は、固体撮像素子である。
 固体撮像素子110上に設けられている撮像領域は、近赤外線カットフィルタ111とカラーフィルタ112を有する。近赤外線カットフィルタ111は、例えば、本発明の硬化性組成物を用いて形成できる。
 赤外線透過フィルタ113と固体撮像素子110との間には領域114が設けられている。領域114には、赤外線透過フィルタ113を透過した波長の光が透過可能な樹脂層(例えば、透明樹脂層など)が配置されている。図1に示す実施形態では、領域114に樹脂層が配置されているが、領域114に赤外線透過フィルタ113を形成してもよい。すなわち、固体撮像素子110上に、赤外線透過フィルタ113を形成してもよい。
 カラーフィルタ112および赤外線透過フィルタ113の入射光hν側には、マイクロレンズ115が配置されている。マイクロレンズ115を覆うように平坦化層116が形成されている。
 また、図1に示す実施形態では、カラーフィルタ112の膜厚と、赤外線透過フィルタ113の膜厚が同一であるが、両者の膜厚は異なっていてもよい。
 また、図1に示す実施形態では、カラーフィルタ112が、近赤外線カットフィルタ111よりも入射光hν側に設けられているが、近赤外線カットフィルタ111と、カラーフィルタ112との順序を入れ替えて、近赤外線カットフィルタ111を、カラーフィルタ112よりも入射光hν側に設けてもよい。
 また、図1に示す実施形態では、近赤外線カットフィルタ111とカラーフィルタ112は隣接して積層しているが、両フィルタは必ずしも隣接している必要はなく、間に他の層が設けられていても良い。
<<近赤外線カットフィルタ111>>
 近赤外線カットフィルタ111は、後述する赤外発光ダイオード(赤外LED)の発光波長によりその特性は選択される。例えば、上述した本発明の硬化性組成物を用いて形成することができる。
<<カラーフィルタ112>>
 カラーフィルタ112は、特に限定はなく、従来公知の画素形成用のカラーフィルタを用いることができ、例えば、特開2014-043556号公報の段落0214~0263の記載を参酌することができ、この内容は本願明細書に組み込まれる。
<<赤外線透過フィルタ113>>
 赤外線透過フィルタ113は、後述する赤外LEDの発光波長によりその特性は選択される。例えば、赤外LEDの発光波長が830nmであることを前提として、以下の説明は行う。
 赤外線透過フィルタ113は、膜の厚み方向における光透過率の、波長400~650nmの範囲における最大値が30%以下であることが好ましく、20%以下であることがより好ましく、10%以下であることがさらに好ましく、0.1%以下であることが特に好ましい。この透過率は、波長400~650nmの範囲の全域で上記の条件を満たすことが好ましい。波長400~650nmの範囲における最大値は、通常、0.1%以上である。
 赤外線透過フィルタ113は、膜の厚み方向における光透過率の、波長800nm以上(好ましくは800~1300nm)の範囲における最小値が70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましく、99.9%以上であることが特に好ましい。この透過率は、波長800nm以上の範囲の一部で上記の条件を満たすことが好ましく、後述する赤外LEDの発光波長に対応する波長で上記の条件を満たすことが好ましい。波長900~1300nmの範囲における光透過率の最小値は、通常、99.9%以下である。
 膜厚は、100μm以下が好ましく、15μm以下がより好ましく、5μm以下がさらに好ましく、1μm以下が特に好ましい。下限値は、0.1μmが好ましい。膜厚が上記範囲であれば、上述した分光特性を満たす膜とすることができる。
 膜の分光特性、膜厚等の測定方法を以下に示す。
 膜厚は、膜を有する乾燥後の基板を、触針式表面形状測定器(ULVAC社製 DEKTAK150)を用いて測定した。
 膜の分光特性は、紫外可視近赤外分光光度計(日立ハイテクノロジーズ社製 U-4100)の分光光度計(ref.ガラス基板)を用いて、波長300~1300nmの範囲において透過率を測定した値である。
 上記光透過率の条件は、どのような手段によって達成されても良いが、例えば、組成物に顔料を2種以上で含有させるとともに、各顔料の種類および含有量を調整することにより、上記光透過率の条件を好適に達成できる。
 赤外線透過フィルタ113は、例えば、上述した着色剤(好ましくは、赤色着色剤、黄色着色剤、青色着色剤、および、紫色着色剤から選ばれる2種以上の着色剤を含有する着色剤を含む組成物(赤外線透過性組成物)を用いて作製することができる。また、本発明の硬化性組成物において、上述した加工色素の他に、上述した着色剤を更に含有させた組成物を用いて作製することもできる。
 着色剤中の顔料の含有量は、着色剤の全量に対して95質量%以上であることが好ましく、97質量%以上であることがより好ましく、99質量%以上であることが更に好ましい。着色剤中の顔料の含有量の上限は、着色剤の全量に対して100質量%以下である。
 着色剤の好ましい態様としては、赤色着色剤、黄色着色剤、青色着色剤、および、紫色着色剤から選ばれる2種以上の着色剤を含有することが好ましく、赤色着色剤、黄色着色剤、青色着色剤、および、紫色着色剤を含有することがより好ましい。好ましい具体例としては、赤色顔料としてのC.I.Pigment Red 254と、黄色顔料としてのC.I.Pigment Yellow 139と、青色顔料としてのC.I.Pigment Blue 15:6と、紫色顔料としてのC.I.Pigment Violet 23とを含有することが好ましい。
 赤外線透過組成物に含有される着色剤が、赤色着色剤と、黄色着色剤と、青色着色剤と、紫色着色剤とを組み合わせてなる場合、着色剤全量に対し、赤色着色剤の質量比が0.2~0.5であり、黄色着色剤の質量比が0.1~0.2であり、青色着色剤の質量比が0.25~0.55であり、紫色着色剤の質量比が0.05~0.15であることが好ましい。また、着色剤全量に対し、赤色着色剤の質量比が0.3~0.4であり、黄色着色剤の質量比が0.1~0.2であり、青色着色剤の質量比が0.3~0.4であり、紫色着色剤の質量比が0.05~0.15であることがより好ましい。
 次に、本発明の赤外線センサを適用した例として撮像装置について説明する。赤外線センサとしては、モーションセンサ、近接センサ、ジェスチャーセンサなどが存在する。
 図2は、撮像装置の機能ブロック図である。撮像装置は、レンズ光学系201と、固体撮像素子210と、信号処理部220と、信号切替部230と、制御部240と、信号蓄積部250と、発光制御部260と、赤外光を発光する発光素子の赤外LED270と、画像出力部280および281とを備える。なお、固体撮像素子210としては、上述した赤外線センサ100を用いることができる。また、固体撮像素子210とレンズ光学系201以外の構成は、そのすべてが、または、その一部が、同一の半導体基板に形成することもできる。撮像装置の各構成については、特開2011-233983号公報の段落0032~0036を参酌することができ、この内容は本願明細書に組み込まれる。
 上記撮像装置には、固体撮像素子と上述した近赤外線カットフィルタとを有するカメラモジュールを組み込むことができる。
<加工色素>
 次に、本発明の加工色素について説明する。
 本発明の加工色素は、本発明の近赤外線吸収組成物にて説明した加工色素であり、好適な範囲も上述した範囲と同様である。
 本発明の加工色素は、例えば、プラズマディスプレイパネル(PDP)、CCD、赤外線センサなどの赤外線カットフィルタ、熱線遮蔽フィルム、赤外線透過フィルタとしての光学フィルタ用途、追記型光ディスク(CD-R)やフラッシュ溶融定着材料としての光熱変換材料用途、セキュリティーインクや、不可視バーコードインクとしての情報表示材料等の用途に用いることができる。
 以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「%」および「部」は質量基準である。
<化合物(A-1)の合成>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018

<<化合物(A-1-a)の合成>>
 上記スキームに従い例示化合物(A-1-a)を調製した。まず、ジケトピロロピロール化合物(DPP)を、4-(2-メチルブトキシ)ベンゾニトリルを原料にして、米国特許第5,969,154号明細書に記載された方法に従って、合成した。
1H-NMR(DMSO+THF混合):δ0.95(t,3H), 1.02(d,3H),1.58(m,1H), 1.87(m,1H), 3.92(m,2H), 7.66(d,2H), 8.54(d,2H)
 DPPを179質量部、2-(2-ベンゾチアゾリル)アセトニトリル162.5質量部をトルエン1840質量部中で攪拌し、オキシ塩化リン476.74質量部を滴下し3.5時間加熱還流した。反応終了後、得られた溶液を内温25℃まで冷却し、内温30℃以下を維持しつつメタノール1800質量部を90分かけて滴下した。滴下終了後、得られた溶液を室温で30分間攪拌した。析出した結晶をろ別し、メタノール450質量部で洗浄した。得られた結晶にメタノール2300質量部を加えて、30分間加熱還流をし、還流後30℃になるまで放冷しろ過をした。得られた結晶を40℃12時間送風乾燥させることで、(A-1-a)を240質量部得た。
 1H-NMR(CDCl3):δ0.99(t,3H),1.07(d,3H),1.58(m,1H),1.93(m,1H), 3.93(m,2H),7.15(d,2H),7.66(d,2H), 8.54(d,2H)
<<化合物(A-1)の合成>>
 ジフェニルボリン酸2-アミノエチルエステル119質量部、(A-1-a) 170質量部、トルエン2840質量部を加えて、外設温度40℃で攪拌した。四塩化チタン167質量部を反応溶液に30分かけて滴下し、30分攪拌した。外接温度130℃まで昇温し3時間加熱還流した。得られた溶液を内温30℃になるまで放冷し、内温が30℃以下を維持しつつメタノール1620質量部を滴下した。滴下後、得られた溶液を30分間攪拌し、析出した結晶をろ別し、メタノール150質量部で洗浄した。得られた結晶へ1500質量部のメタノールを加え室温で攪拌させ、液をろ過した。再び得られた結晶へ1500質量部のメタノールを加え室温で攪拌させ、液をろ過した。ろ物にTHF2000質量部を加え、加熱還流することで結晶を洗浄した。得られた結晶を40℃12時間送風乾燥させることで、化合物(A-1)234質量部を得る事ができた。
<化合物(A-2)の合成>
 原料にA-2aを用いる以外は、特開2010-197305号公報の段落番号0191~0193に記載の手法と同様の手法でA-2を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
<樹脂(B-1)の合成>
 化合物M-6(下記構造)を4.0g、メタクリル酸メチル28.73g、メタクリル酸4.46g、エチルジグリコールアセテート79.00gを窒素気流下、75℃に加熱した。この液を攪拌しながら、ドデカンチオール0.43gのエチルジグリコールアセテート2.45g混合溶液を添加し、続いて2,2’-アゾビスイソ酪酸ジメチル〔V-601、和光純薬工業(株)製〕0.40gのエチルジグリコールアセテート1.24g混合溶液を添加し、2時間攪拌した。上記攪拌後に2,2’-アゾビスイソ酪酸ジメチル〔V-601、和光純薬工業(株)製〕0.40gのエチルジグリコールアセテート1.24g混合溶液を追加添加し、さらに2時間攪拌した。上記攪拌後に2,2’-アゾビスイソ酪酸ジメチル〔V-601、和光純薬工業(株)製〕0.40gのエチルジグリコールアセテート1.24g混合溶液を追加添加し、さらに2時間攪拌し、攪拌の後90℃に昇温し2時間攪拌する事で、樹脂(B-1)を得た。得られた樹脂のGPC(キャリア:テトラヒドロフラン(THF))から求めた重量平均分子量(Mw:ポリスチレン換算)は、Mw=20721、分散度はMw/Mn=2.03であった。
<樹脂(B-10)の合成>
 化合物M-6の代わりに化合物M-11(下記構造)、メタクリル酸メチルの代わりにマクロモノマーAA-6(東亞合成(株)製)を用いる以外は樹脂(B-1)の合成例と同様の手法で合成する事で、樹脂(B-10)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
<樹脂(B-2)~(B-9)、(B-11)~(B-12)の合成>
 樹脂(B-1)の合成方法にならって、対応するモノマーを用いて、樹脂(B-2)~(B-9)、(B-11)~(B-12)を合成した。
<加工色素の調製>
 近赤外吸収色素50g、塩化ナトリウム500g、樹脂(下記表に示す割合)、およびジエチレングリコール100gをステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、9時間混練した。次に、この混合物を約3リットルの水中に投入し、ハイスピードミキサーで約1時間撹拌した後に、ろ過、水洗して塩化ナトリウムおよび溶剤を除き、乾燥して加工色素を得た。平均一次粒子径は、顔料分散液をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで希釈し、電顕用メッシュに滴下、乾燥した後、TEM観察(TEM:日本電子1200EX、加速電圧:80kV、観察倍率:×100K)をし、500粒子を抽出して測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
 上記表中に記載の記号は下記化合物を表す。
 近赤外線吸収色素:下記構造(A-1はPGMEAに対して、25℃における溶解度が0.1質量%以下であり、A-2は、PGMEAに対して、25℃における溶解度が0.4質量%である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022

 樹脂:上記樹脂(B-1)~(B-12)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
<近赤外線吸収組成物(色素分散液)の調製>
 下記の成分を混合し、ホモジナイザーを用いて回転数3,000rpmで3時間撹拌して混合した後、日本ポール製DFA4201NXEY(0.45μmナイロンフィルター)を用いてろ過を行い、近赤外線吸収組成物を作製した。
 ・色素:95質量部
 ・色素誘導体:5質量部
 ・分散樹脂(分散樹脂の30%1-メトキシ-2-プロピルアセテート溶液):150質量部
 ・有機溶剤:1-メトキシ-2-プロピルアセテート:750質量部
<近赤外線吸収組成物の粘度>
 E型粘度計を用いて25℃での近赤外線吸収組成物の粘度を測定し、下記基準で評価した。
 A:20mPa・s以下
 B:20mPa・sを超え、100mPa・s以下
 C:100mPa・sを超える
<チキソ性>
 E型粘度計を用いて25℃での近赤外線吸収組成物の20[1/s]での粘度と、50[1/s]での粘度を測定し、チキソ性を表す指標として以下の計算式よりTI値を算出し、下記基準で評価した。
TI値=20[1/s]での粘度/50[1/s]での粘度
A:Ti値<1.1
B:1.1≦Ti値≦2.0
C:Ti値<2.0
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
 上記表から明らかなように、本発明の近赤外線吸収組成物は、粘度、Ti値が低く分散性およびチキソ性が良好であった。
 これに対し、比較例1、2は、粘度およびTi値が高く、分散性、チキソ性が劣るものであった。
 実施例1において、有機溶剤を、シクロヘキサノン、乳酸エチル、エタノールまたはシクロペンタノンに変更しても、同様の効果が得られる。
 また、実施例1において、分散樹脂D-1を、同量の分散樹脂D-2~D-6に変更しても、実施例1と同様の効果が得られる。
 また、実施例2において、色素誘導体C-1を、同量の色素誘導体C-2~C-5に変更しても、実施例2と同様の効果が得られる。
 上記表中に記載の記号は下記化合物を表す。
 加工色素1~13:上記加工色素1~13
 A-1:上記近赤外線吸収色素A-1
 A-3、C-1~C-5、D-1~D-6:下記構造。D-1~D-6の繰り返し単位における比は質量比である。なお、D-2およびD-4は、マクロモノマーAA-6(東亞合成(株)製)を原料として用いて製造した樹脂である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
<硬化性組成物の調製>
 下記の成分を混合して硬化性組成物を作製した。
・実施例1~3の近赤外線吸収組成物:13.5質量部
・重合性化合物:サイクロマーP(ACA)230AA (ダイセル化学工業(株)製):25質量部
・重合性化合物:KAYARAD DPHA (日本化薬(株)製):3.2質量部
・光重合開始剤:IRGACURE OXE01 (BASF社製):2質量部
・重合禁止剤:p-メトキシフェノール:0.001質量部
・界面活性剤:メガファックF-781F (DIC社製):0.004質量部
・有機溶剤:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート:56質量部
<硬化膜の作製方法>
 硬化性組成物をガラス基板上にスピンコート法で塗布し、その後ホットプレート上で100℃で2分間加熱することで硬化性組成物塗布層を得た。得られた硬化性組成物塗布層を、i線ステッパーあるいはアライナーを用い、100mJ/cm2の露光量にて露光した。露光後の塗布層に対し、さらにホットプレート上にて230℃で5分間硬化処理を行い、約1.5μmの硬化膜を得た。
 得られた硬化膜は、近赤外吸収性および可視透過性に優れていた。
 また、重合性化合物のKAYARAD DPHAを、ライトアクリレート DCP-A、KAYARAD D-330、KAYARAD D-320、または、KAYARAD
 D-310と変更した場合でも同様に優れた効果が得られる。
 また、光重合開始剤を、IRGACURE OXE 02に変更した場合でも同様に優れた効果が得られる。
 また、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを等量のシクロペンタノンに代えた場合も、同様の効果が得られる。
 また、各硬化性組成物の調製後、日本ポール製DFA4201NXEY(0.45μmナイロンフィルター)を用いてろ過を行った場合も、同様の効果が得られる。
110 固体撮像素子、111 近赤外線カットフィルタ、112 カラーフィルタ、113 赤外線透過フィルタ、114 領域、115 マイクロレンズ、116 平坦化層、201 レンズ光学系、210 固体撮像素子、220 信号処理部、230 信号切替部、240 制御部、250 信号蓄積部、260 発光制御部、270 赤外LED、280、281 画像出力部

Claims (20)

  1.  近赤外線吸収色素の一次粒子の表面の少なくとも一部を、色素構造、複素環構造および非環式ヘテロ原子含有基から選択される1種以上を有する樹脂で被覆してなる加工色素を含有する近赤外線吸収組成物。
  2.  前記加工色素の平均一次粒径が200nm以下である請求項1に記載の近赤外線吸収組成物。
  3.  前記近赤外線吸収色素は、700~1200nmの範囲に極大吸収波長を有する、請求項1または2に記載の近赤外線吸収組成物。
  4.  前記近赤外線吸収色素が、フタロシアニン色素、ペリレン色素、ピロロピロール色素、シアニン色素、ジチオール金属錯体色素、ナフトキノン色素、ジインモニウム色素、アゾ色素およびスクアリリウム色素から選ばれる1種以上である、請求項1~3のいずれか1項に記載の近赤外線吸収組成物。
  5.  前記近赤外線吸収色素がピロロピロール色素である請求項1~4のいずれか1項に記載の近赤外線吸収組成物。
  6.  前記近赤外線吸収色素が下記式(1)で表される化合物である請求項1~5のいずれか1項に記載の近赤外線吸収組成物;
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

     式(1)中、R1aおよびR1bは、各々独立にアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基を表し、R2およびR3は、各々独立に水素原子または置換基を表し、R2およびR3は、互いに結合して環を形成してもよく、R4は、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、-BR4A4B、または金属原子を表し、R4は、R1a、R1bおよびR3から選ばれる少なくとも一つと、共有結合もしくは配位結合していてもよく、R4AおよびR4Bは、各々独立に、水素原子または置換基を表す。
  7.  前記近赤外線吸収色素は、SP値が25(cal/cm30.5以下の溶剤に対する、25℃での溶解度が1.0質量%以下である、請求項1~6のいずれか1項に記載の近赤外線吸収組成物。
  8.  前記加工色素の前記樹脂が有する色素構造は、ピロロピロール色素、キナクリドン色素、アントラキノン色素、ベンゾイソインドール色素、チアジンインジゴ色素、アゾ色素、キノフタロン色素、フタロシアニン色素、ジオキサジン色素、ペリレン色素、ペリノン色素、ベンゾイミダゾロン色素、ベンゾチアゾール色素、ベンゾイミダゾール色素およびベンゾオキサゾール色素から選択される1種以上の色素に由来する色素構造であり、
     前記加工色素の前記樹脂が有する複素環構造は、チオフェン、フラン、キサンテン、ピロール、ピロリン、ピロリジン、ジオキソラン、ピラゾール、ピラゾリン、ピラゾリジン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、チアジアゾール、ピラン、ジオキサン、トリチアン、イソインドリン、イソインドリノン、ベンゾイミダゾロン、ベンズイミダゾール、ベンゾチアゾール、コハクイミド、フタルイミド、ナフタルイミド、ヒダントイン、インドール、キノリン、カルバゾール、アクリジン、アクリドンおよびアントラキノンから選択される1種以上であり、
     前記加工色素の前記樹脂が有する非環式ヘテロ原子含有基は、ウレア基、イミド基、アミド基およびスルホンアミド基から選択される1種以上である、請求項1~7のいずれか1項に記載の近赤外線吸収組成物。
  9.  前記加工色素の前記樹脂が、(メタ)アクリル樹脂、スチレン樹脂、(メタ)アクリル/スチレン樹脂、ウレタン樹脂、イミド樹脂、ウレア樹脂、エポキシ樹脂およびエステル樹脂から選ばれる1種以上を含む、請求項1~8のいずれか1項に記載の近赤外線吸収組成物。
  10.  前記加工色素の前記樹脂が、(メタ)アクリル樹脂、スチレン樹脂および(メタ)アクリル/スチレン樹脂から選ばれる1種以上を含む、請求項1~9のいずれか1項に記載の近赤外線吸収組成物。
  11.  前記加工色素の前記樹脂は、重量平均分子量が2000~200000である樹脂、酸価が200mgKOH/g未満である樹脂、および、重量平均分子量が2000~200000で、酸価が200mgKOH/g未満である樹脂から選ばれる1種である、請求項1~10のいずれか1項に記載の近赤外線吸収組成物。
  12.  前記加工色素は、前記近赤外線吸収色素と、前記樹脂との質量比が、1:0.01~1:2である、請求項1~11のいずれか1項に記載の近赤外線吸収組成物。
  13.  請求項1~12のいずれか1項に記載の近赤外線吸収組成物と、硬化性化合物とを含む硬化性組成物。
  14.  請求項13に記載の硬化性組成物を用いてなる硬化膜。
  15.  請求項13に記載の硬化性組成物を用いてなる、近赤外線カットフィルタ。
  16.  請求項13に記載の硬化性組成物を用いてなる硬化膜を含む、固体撮像素子。
  17.  請求項13に記載の硬化性組成物を用いてなる硬化膜を含む、赤外線センサ。
  18.  固体撮像素子と、請求項15に記載の近赤外線カットフィルタとを有するカメラモジュール。
  19.  近赤外線吸収色素の一次粒子の表面の少なくとも一部を、色素構造、複素環構造および非環式ヘテロ原子含有基から選択される1種以上を有する樹脂で被覆してなる加工色素。
  20.  色素構造、複素環構造および非環式ヘテロ原子含有基から選択される1種以上を有する樹脂の存在下で、近赤外線吸収色素を微細化処理する、加工色素の製造方法。
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