WO2016143437A1 - 着色組成物、着色組成物の製造方法、カラーフィルタ、インクジェット用インク組成物および印刷用インク組成物 - Google Patents

着色組成物、着色組成物の製造方法、カラーフィルタ、インクジェット用インク組成物および印刷用インク組成物 Download PDF

Info

Publication number
WO2016143437A1
WO2016143437A1 PCT/JP2016/053538 JP2016053538W WO2016143437A1 WO 2016143437 A1 WO2016143437 A1 WO 2016143437A1 JP 2016053538 W JP2016053538 W JP 2016053538W WO 2016143437 A1 WO2016143437 A1 WO 2016143437A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
pigment
resin
colored composition
composition
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/053538
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
光司 吉林
恒光 留場
Original Assignee
富士フイルム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富士フイルム株式会社 filed Critical 富士フイルム株式会社
Priority to JP2017504922A priority Critical patent/JP6435039B2/ja
Publication of WO2016143437A1 publication Critical patent/WO2016143437A1/ja

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/02Printing inks
    • C09D11/03Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • C09D11/037Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder characterised by the pigment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/02Printing inks
    • C09D11/10Printing inks based on artificial resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/32Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/322Pigment inks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/32Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/324Inkjet printing inks characterised by colouring agents containing carbon black
    • C09D11/326Inkjet printing inks characterised by colouring agents containing carbon black characterised by the pigment dispersant
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters

Definitions

  • the present invention relates to a coloring composition. Moreover, it is related with the manufacturing method of a coloring composition, the color filter using the coloring composition, the ink composition for inkjet, and the ink composition for printing.
  • Coloring compositions containing pigments are used for various purposes. For example, it is used for the production of cured films such as color filters and various printed materials.
  • Patent Document 1 a hydrophilic pigment is brought into contact with a metal alkoxide in an organic solvent partially compatible with water, whereby a coating is applied to the pigment surface, and the coated pigment is dried and / or dried.
  • a coated pigment is produced by baking.
  • color filters are required to have high color characteristics in terms of chromaticity and contrast.
  • it is required to disperse the pigment contained in the coloring composition in a stable state (good dispersion stability).
  • the resin used for dispersing the pigment, the dispersion conditions, and the like differ depending on the surface condition of the pigment. For example, as the dispersion time elapses, the pigment particles loosen or become finer so as to approach the primary particle state, and the dispersibility is improved. However, if the dispersion is further continued, the finer particles aggregate and gradually disperse. Tend to decrease (generally increase viscosity). Thus, if the dispersion time is too short or too long, the dispersibility may be lowered. For this reason, there has been a tendency that it takes time to select a resin and adjust the dispersion time for each pigment.
  • the coloring composition may contain a plurality of pigments.
  • a coloring composition containing a plurality of pigments is, for example, a method of preparing a pigment dispersion by mixing a pigment, a resin, a solvent, and the like for each pigment, There is a method in which a pigment, a resin and a solvent are simultaneously mixed (dispersed).
  • the former method depending on the combination of pigment dispersions, when the pigment dispersions are mixed, aggregation may occur or the viscosity may increase, and dispersion stability may be insufficient.
  • the optimum range of dispersion conditions varies depending on the surface condition of the pigment. there were.
  • Patent Document 1 does not discuss or suggest the dispersion stability of the pigment.
  • an object of the present invention is to provide a coloring composition having good dispersion stability, a method for producing the coloring composition, a color filter, an ink-jet ink composition, and a printing ink composition.
  • a coloring composition comprising a pigment body having a metal oxide on at least a part of the surface of an organic pigment, and a resin having at least one selected from an acid group and a basic group
  • the present inventors have found that the dispersion stability of the pigment body is good and have completed the present invention.
  • the present invention provides the following. ⁇ 1> A colored composition comprising a pigment body having a metal oxide on at least a part of the surface of an organic pigment, and a resin having at least one selected from an acid group and a basic group.
  • the metal oxide is an oxide of one or more elements selected from Si, Al, Zr and In.
  • ⁇ 3> The colored composition according to ⁇ 1>, wherein the metal oxide is an oxide of Si.
  • the resin includes a graft copolymer.
  • ⁇ 5> The colored composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein the pigment body has 1 to 25 parts by mass of a metal oxide with respect to 100 parts by mass of the organic pigment.
  • ⁇ 6> The colored composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, including two or more pigment bodies, and the two or more pigment bodies include different organic pigments.
  • ⁇ 7> The colored composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, wherein the metal oxides each containing two or more pigment bodies and each pigment body has a common metal atom.
  • the resin contains two or more acidic resins or two or more basic resins.
  • the resin includes two or more resins having a difference in solubility parameter of 6 (J / cm 3 ) 0.5 or less.
  • ⁇ 11> The colored composition according to ⁇ 10>, further comprising a photopolymerization initiator.
  • ⁇ 12> The colored composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 11>, further including a solvent.
  • ⁇ 13> including a step of dispersing two or more pigment bodies in which at least a part of the surface of the organic pigment is coated with a metal oxide in the presence of a resin having at least one selected from an acid group and a basic group.
  • the manufacturing method of a coloring composition ⁇ 14> A color filter using the colored composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 12>.
  • ⁇ 15> An ink-jet ink composition using the colored composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 12>.
  • ⁇ 16> A printing ink composition using the colored composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 12>.
  • a coloring composition having good dispersion stability a method for producing the coloring composition, a color filter, an ink-jet ink composition, and a printing ink composition.
  • 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).
  • “exposure” includes not only exposure using light but also drawing using particle beams such as electron beams and ion beams.
  • the light used for the exposure generally includes an active ray or radiation such as an emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays typified by an excimer laser, extreme ultraviolet rays (EUV light), X-rays or electron beams.
  • an active ray or radiation such as an emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays typified by an excimer laser, extreme ultraviolet rays (EUV light), X-rays or electron beams.
  • a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
  • the total solid content refers to the total mass of components excluding the solvent from the total composition of the colored composition.
  • “(meth) acrylate” represents both and / or acrylate and methacrylate
  • “(meth) acryl” represents both and / or acrylic and “(meth) acrylic”.
  • Allyl represents both and / or allyl and methallyl
  • (meth) acryloyl represents both and / or acryloyl and methacryloyl.
  • the polymerizable compound refers to a compound having a polymerizable functional group.
  • the polymerizable functional group refers to a group that participates in a polymerization reaction.
  • the term “process” is not a word including only an independent process, but means an operation in which an intended action of the process is achieved even when it cannot be clearly distinguished from other processes. If it is a word, it is included in this term.
  • a weight average molecular weight and a number average molecular weight are defined as a polystyrene conversion value measured by gel permeation chromatography (GPC).
  • the organic pigment used in the present invention means an insoluble dye compound that is difficult to dissolve in a solvent. Typically, it means a dye compound that exists in a dispersed state as particles in the composition.
  • an arbitrary solvent is mentioned with a solvent, For example, the solvent illustrated in the column of the solvent mentioned later is mentioned.
  • the organic pigment used in the present invention preferably has a dissolution amount in 100 g of propylene glycol monomethyl ether acetate at 25 ° C. and a dissolution amount in 100 g of water at 25 ° C. of 0.1 g or less.
  • the coloring composition of the present invention includes a pigment body having a metal oxide on at least a part of the surface of an organic pigment, and a resin having at least one selected from an acid group and a basic group.
  • a colored composition having good dispersion stability can be obtained.
  • organic pigments tend to easily deteriorate (oxidation due to singlet oxygen or triplet oxygen) due to ultraviolet irradiation, but this pigment body has a metal on at least a part of the surface of the organic pigment. Since it has an oxide, it has excellent light resistance.
  • this pigment body has a metal oxide on at least a part of the surface of the organic pigment, the surface state of the organic pigment can be made almost the same regardless of the type of the organic pigment. For this reason, even if it does not change the resin used for dispersion
  • the present invention will be described in detail.
  • the coloring composition of this invention contains the pigment body which has a metal oxide in at least one part of the surface of an organic pigment.
  • an organic pigment which a pigment body has conventionally well-known various organic pigments can be mentioned. For example, the following can be mentioned. However, the present invention is not limited to these.
  • I. Pigment Blue 1 2, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 60, 64, 66, 79, 80, C. I. Pigment Black 1.
  • the organic pigment azo pigments described in paragraph numbers 0027 to 0118 of JP2013-040240A can also be used.
  • the aluminum phthalocyanine compound which has a phosphorus atom can also be used as a blue pigment. Specific examples include compounds described in paragraphs 0022 to 0030 of JP2012-247491A and paragraph 0047 of JP2011-157478A.
  • the pigment body has a metal oxide.
  • the metal oxide includes an oxide of a semimetal atom in addition to an oxide of a metal atom.
  • a semi-metal atom is an atom that exhibits an intermediate property between a metal and a nonmetal, and includes B, Si, Ge, As, and Sb.
  • the metal oxide is preferably an oxide containing one or more elements selected from Si, Al, Zr and In, and preferably an oxide containing one or more elements selected from Si, Al and Zr. More preferably, an oxide of Si is included, and an oxide of Si is particularly preferable. According to this aspect, the dispersion stability can be further improved. Furthermore, the light resistance of the organic pigment can be further improved.
  • the Si oxide include SiO 2 .
  • the pigment body preferably has 1 to 25 parts by mass of a metal oxide with respect to 100 parts by mass of the organic pigment.
  • the upper limit is preferably 25 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, and still more preferably 15 parts by mass or less.
  • the lower limit is preferably 1 part by mass or more, and more preferably 5 parts by mass or more.
  • the surface of the organic pigment is preferably completely covered with the metal oxide, but a part of the surface of the organic pigment may be exposed.
  • the coverage of the metal oxide is preferably 50 to 100%, more preferably 80 to 100%. If the coverage is in the above range, excellent dispersion stability can be obtained.
  • the metal oxide coverage is a value measured by a transmission electron microscope (TEM) observation method.
  • the coloring composition of this invention may contain only 1 type of pigment bodies, and may contain 2 or more types.
  • the two or more types of pigment bodies preferably include different organic pigments.
  • the metal oxides of the respective pigment bodies preferably contain a common metal atom, more preferably contain 5% by mass or more of the common metal atom based on the total metal atoms contained in the metal oxide.
  • the content is particularly preferably from 100 to 100% by mass.
  • the composition of the metal oxide can be measured by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA). It is also preferable that each pigment body contains an oxide of Si.
  • the average particle size of the pigment body is preferably 20 to 500 nm, and more preferably 30 to 100 nm.
  • the average particle diameter of the pigment body is preferably 30 to 80 nm, more preferably 40 to 60 nm.
  • the average particle size of the pigment body is preferably 80 to 500 nm, and more preferably 100 to 200 nm.
  • the average particle diameter of the pigment body is in the above range, the color developability is good, and furthermore, the familiarity with the base material is good.
  • the average particle diameter of the pigment body means the average value of the particle diameters of one pigment body. The average particle diameter can be determined by observing with a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM), measuring the particle size of 100 pigment bodies, and calculating the average value.
  • the content of the pigment body with respect to the total solid content in the coloring composition is preferably 2 to 80% by mass.
  • the lower limit is preferably 2% by mass or more, and more preferably 5% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 80% by mass or less.
  • the pigment body used in the present invention can be produced, for example, by hydrolyzing and condensing a metal alkoxide on the surface of an organic pigment. That is, a metal alkoxide is hydrolyzed and condensed on the surface of the organic pigment to form a coating (metal oxide) that is a decomposition product of the metal alkoxide on the surface of the organic pigment.
  • the metal alkoxide examples include silica alkoxide, zirconium alkoxide, and aluminum alkoxide.
  • Specific examples of the silica alkoxide include dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltri-n-propoxysilane, methyltri Isopropoxysilane, methyltri-n-butoxysilane, methyltriisobutoxysilane, methyltri-tert-butoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, octadecyltrimethoxysilane, octadecyltriethoxysilane,
  • zirconium alkoxide examples include tetraethoxyzirconium, tetrabutoxyzirconium, and the like.
  • aluminum alkoxide examples include triethoxyaluminum and triisopropoxyaluminum. Only one metal alkoxide may be used, or two or more metal alkoxides may be used in combination.
  • a known method can be used for the hydrolysis reaction and condensation reaction of the metal alkoxide. If necessary, a catalyst may be used.
  • Examples of the catalyst include acids and alkalis.
  • Examples of the acid include nitric acid, oxalic acid, acetic acid, formic acid, hydrochloric acid, boric acid, phosphoric acid and the like.
  • Examples of the alkali include ammonia, triethylamine, ethylenediamine, and the like.
  • the amount of the catalyst used is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the metal alkoxide. Only 1 type may be used for a catalyst and it may use 2 or more types together.
  • a solvent may be added to the reaction system of the hydrolysis reaction and the condensation reaction as necessary. Although it will not restrict
  • Optimum conditions for the hydrolysis reaction and condensation reaction are appropriately selected according to the type of material used.
  • the reaction temperature is preferably 100 to 300 ° C., more preferably 150 to 250 ° C.
  • the reaction time is preferably 1 to 20 hours, more preferably 2 to 5 hours.
  • the above reaction is preferably performed while removing the alcohol generated by hydrolysis of the metal alkoxide.
  • the drying temperature is preferably 80 ° C. or lower, and more preferably 60 ° C. or lower.
  • the lower limit is not particularly limited, but is preferably 50 ° C. or higher, and more preferably 30 ° C. or higher, for example.
  • the colored composition of the present invention may contain a colorant other than the pigment body described above (hereinafter also referred to as “other colorant”).
  • a colorant other than the pigment body described above hereinafter also referred to as “other colorant”.
  • the other colorant both a pigment and a dye can be preferably used, and a dye is more preferable.
  • inorganic pigments include metal compounds represented by metal oxides, metal complex salts, and the like, or carbon black.
  • specific examples of the metal compound include metal oxides such as iron, cobalt, aluminum, cadmium, lead, copper, titanium, magnesium, chromium, zinc, and antimony, and metal composite oxides.
  • organic pigment include those described for the pigment body.
  • the dye is not particularly limited, and a known dye can be used.
  • a known dye can be used.
  • the chemical structure includes pyrazole azo, pyromethene, anilinoazo, triarylmethane, anthraquinone, benzylidene, oxonol, pyrazolotriazole azo, pyridone azo, cyanine, phenothiazine, pyrrolopyrazole azomethine, etc. Dyes can be used.
  • quinophthalone compounds described in paragraphs 0011 to 0034 of JP2013-54339A, quinophthalone compounds described in paragraphs 0013 to 0058 of JP2014-26228A, and the like can also be used.
  • dye multimer as another coloring agent.
  • the dye multimer is preferably a dye used by being dissolved in a solvent, but may form particles. When the dye multimer is a particle, the dye multimer is dispersed in a solvent or the like.
  • the dye multimer in the particle state can be obtained, for example, by emulsion polymerization.
  • compounds and production methods described in JP-A-2015-214682 can be given as specific examples.
  • compounds described in JP 2011-213925 A, JP 2013-041097 A, JP 2015-028144 A, JP 2015-030742 A, and the like can also be used. .
  • the content of the other colorant is preferably 1.0 to 80% by mass with respect to the total mass of the pigment body and the other colorant. 2.0 to 70% by mass is more preferable.
  • the coloring composition of this invention can also contain substantially no other coloring agent. “Substantially containing no other colorant” means that, for example, the content of the other colorant may be 0.1 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the pigment body. It can also be set as follows, and can also be contained.
  • the coloring composition of the present invention contains a resin.
  • resin containing resin which has at least 1 type chosen from an acid group and a basic group is used as resin.
  • an acid group which resin A has a carboxyl group, a phosphoric acid group, a sulfonic acid group, a phenolic hydroxyl group etc. are mentioned, for example.
  • Examples of the basic group possessed by the resin A include an amino group.
  • resin (other resin) which does not have an acid group and a basic group can also be further used as resin.
  • a resin used mainly for dispersing a colorant such as a pigment is also referred to as a dispersant.
  • the resin can be used for purposes other than such use.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the resin is preferably 5000 to 100,000.
  • the resin content is preferably 20 to 99 mass%, more preferably 30 to 98 mass%, based on the total solid content of the colored composition.
  • the content of the resin A is preferably 20 to 99% by mass, and more preferably 30 to 98% by mass with respect to the total solid content of the coloring composition.
  • the colored composition of the present invention preferably contains 50 to 100% by mass of resin A, more preferably 60 to 100% by mass, based on the total mass of the resin.
  • the resin A preferably contains an acidic resin or a basic resin.
  • the resin A may contain two or more acidic resins. In this case, it is preferable that the basic resin is not substantially contained.
  • the ratio of the basic resin with respect to the total mass of the resin A is preferably less than 1% by mass, and more preferably less than 0.5% by mass. More preferably, it is not contained.
  • the resin A may contain two or more basic resins. In this case, it is preferable that the basic resin is not substantially contained.
  • the ratio of the acidic resin with respect to the total mass of the resin A is preferably less than 1% by mass, more preferably less than 0.5% by mass. More preferably not.
  • the acidic resin represents a resin in which the amount of acid groups is larger than the amount of basic groups.
  • the acidic resin is preferably a resin in which the amount of acid groups occupies 70 mol% or more when the total amount of acid groups and basic groups is 100 mol%. Is more preferable.
  • the resin consisting essentially of acid groups is preferably, for example, a resin in which the amount of acid groups occupies 95 mol% or more in the above ratio, more preferably a resin in which the amount of acid groups occupies 99 mol% or more, A resin containing no basic group is more preferable.
  • the acid group is preferably a carboxyl group.
  • the basic resin represents a resin in which the amount of basic groups is larger than the amount of acid groups.
  • the basic resin is preferably a resin in which the amount of the basic group occupies 50 mol% or more when the total amount of the acid group and the basic group is 100 mol%.
  • the resin consisting essentially of basic groups is preferably a resin in which the amount of basic groups accounts for 95 mol% or more in the above proportion, and a resin in which the amount of basic groups accounts for 99 mol% or more. More preferred is a resin containing no acid group.
  • the basic group is preferably an amino group.
  • the acid value of the acidic resin is preferably 30 to 300 mgKOH / g.
  • the lower limit is preferably 30 mgKOH / g or more, more preferably 40 mgKOH / g or more, and still more preferably 50 mgKOH / g or more.
  • the upper limit is preferably 300 mgKOH / g or less, and more preferably 200 mgKOH / g or less.
  • the base number of the acidic resin is preferably 100 mgKOH / g or less, more preferably 50 mgKOH / g or less, and still more preferably 10 mgKOH / g or less.
  • the base number of the basic resin is preferably 10 to 150 mgKOH / g.
  • the lower limit is more preferably 10 mgKOH / g or more, further preferably 20 mgKOH / g or more, and further preferably 30 mgKOH / g or more.
  • the upper limit is more preferably 150 mgKOH / g or less, and still more preferably 100 mgKOH / g or less.
  • the acid value of the basic resin is preferably 150 mgKOH / g or less, more preferably 100 mgKOH / g or less, and further preferably 50 mgKOH / g or less.
  • the acid value represents the number of mg of potassium hydroxide required to neutralize the acidic component per gram of solid content.
  • the base number represents the number of mg of potassium hydroxide (KOH) equivalent to the basic component per 1 g of the solid content.
  • the resin A preferably contains a graft copolymer.
  • the graft copolymer means a resin having a graft chain.
  • the graft chain means from the base of the main chain of the polymer to the end of the group branched from the main chain.
  • the graft copolymer can be preferably used as a dispersant, for example.
  • a resin having a graft chain in which the number of atoms excluding hydrogen atoms is in the range of 40 to 10,000 is preferable. Further, the number of atoms excluding hydrogen atoms per graft chain is preferably 40 to 10,000, more preferably 50 to 2000, and still more preferably 60 to 500.
  • Examples of the main chain structure of the graft copolymer include (meth) acrylic resin, polyester resin, polyurethane resin, polyurea resin, polyamide resin, and polyether resin. Of these, a (meth) acrylic resin is preferable.
  • the graft chain of the graft copolymer includes a graft chain having a poly (meth) acrylic structure, a polyester structure, or a polyether structure in order to improve the interaction between the graft chain and the solvent and thereby increase the dispersibility. And a graft chain having a polyester structure or a polyether structure is more preferable.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the graft copolymer is preferably from 5,000 to 100,000, more preferably from 10,000 to 50,000, still more preferably from 10,000 to 30,000.
  • the number average molecular weight (Mn) of the graft copolymer is preferably 2500 to 50000, more preferably 5000 to 30000, and still more preferably 5000 to 15000.
  • the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the graft copolymer are polystyrene-converted values measured by gel permeation chromatography (GPC). It is the value measured by the method described in the examples.
  • a known macromonomer can be used, which is a macromonomer AA-6 (polymethacrylic group whose terminal group is a methacryloyl group) manufactured by Toagosei Co., Ltd.
  • Acid-6 AS-6 (polystyrene whose terminal group is a methacryloyl group), AN-6S (a copolymer of styrene and acrylonitrile whose terminal group is a methacryloyl group), AB-6 (polyester whose terminal group is a methacryloyl group) Butyl acrylate), PLACEL FM5 manufactured by Daicel Corporation (2-hydroxyethyl methacrylate with 5 molar equivalents of ⁇ -caprolactone), FA10L (2-hydroxyethyl acrylate with 10 molar equivalents of ⁇ -caprolactone), And polyester-based mac described in JP-A-2-272009 And monomers.
  • the graft copolymer is preferably an oligoimine-based graft copolymer containing a nitrogen atom in at least one of the main chain and the side chain.
  • the oligoimine-based graft copolymer has a repeating unit having a group X having a partial structure having a functional group of pKa14 or less, and a side chain containing an oligomer chain having 40 to 10,000 atoms or a polymer chain Y.
  • a resin having a basic nitrogen atom in at least one of the main chain and the side chain is preferred.
  • the basic nitrogen atom is not particularly limited as long as it is a basic nitrogen atom.
  • the oligoimine-based graft copolymer preferably contains a structure having a nitrogen atom with a base strength of pKb14 or less, and more preferably contains a structure with a nitrogen atom of pKb10 or less.
  • the base strength pKb refers to pKb at a water temperature of 25 ° C., and is one of the indexes for quantitatively expressing the strength of the base, and is synonymous with the basicity constant.
  • the oligoimine-based graft copolymer is selected from a poly (lower alkyleneimine) -based repeating unit, a polyallylamine-based repeating unit, a polydiallylamine-based repeating unit, a metaxylenediamine-epichlorohydrin polycondensate-based repeating unit, and a polyvinylamine-based repeating unit.
  • Examples of the oligoimine-based graft copolymer include a repeating unit represented by the following general formula (I-1) and a resin containing a repeating unit represented by the general formula (I-2).
  • R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group, a represents each independently an integer of 1 to 5, * Represents a connecting part between repeating units, X represents a group having a partial structure having a functional group of pKa14 or less, and Y represents an oligomer chain or a polymer chain having 40 to 10,000 atoms.
  • the oligoimine-based graft copolymer preferably further includes a repeating unit represented by the general formula (I-3). According to this aspect, the dispersion stability of the pigment body is further improved.
  • R 1 , R 2 and a have the same meanings as R 1, R 2, and a in the general formula (I-1).
  • Y ′ represents an oligomer chain or polymer chain having an anion group and having 40 to 10,000 atoms.
  • the repeating unit represented by 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.
  • R 1 and R 2 are preferably hydrogen atoms.
  • a is preferably 2 from the viewpoint of raw material availability.
  • the oligoimine-based graft copolymer contains primary or tertiary amino groups in addition to the repeating units represented by general formula (I-1), general formula (I-2) and general formula (I-3).
  • Lower alkyleneimine may be contained as a repeating unit.
  • the nitrogen atom in the lower alkyleneimine repeating unit may further be bonded to the group represented by X, Y or Y ′ described in the general formulas (I-1) to (I-3).
  • the repeating unit represented by formula (I-1) is preferably contained in an amount of 1 to 80 mol%, and most preferably 3 to 50 mol%, based on all repeating units contained in the oligoimine-based graft copolymer. preferable.
  • the repeating unit represented by the general formula (I-2) is preferably contained in an amount of 10 to 90 mol%, and preferably 30 to 70 mol% in all repeating units contained in the oligoimine-based graft copolymer. Is most preferred.
  • the content ratio of the repeating unit represented by formula (I-1) and the repeating unit represented by formula (I-2) [(I-1): (I-2)] is preferably in the range of 10: 1 to 1: 100, more preferably in the range of 1: 1 to 1:10 in terms of molar ratio.
  • the repeating unit represented by the general formula (I-3) used in combination optionally has a partial structure including an oligomer chain having a anionic group of 40 to 10,000 atoms or a polymer chain Y ′ with a main chain. It is ionically bonded to the nitrogen atom, and is preferably contained in an amount of 0.5 to 20 mol% from the viewpoint of effects in all repeating units contained in the oligoimine-based graft copolymer. It is most preferable to contain 10 mol%. In addition, it can confirm that the polymer chain Y 'has ionically bonded by infrared spectroscopy or base titration.
  • the repeating unit (i) is represented by the following general formula (II-1), and the repeating unit (ii) is represented by the general formula (II-2).
  • the aspect containing the repeating unit represented is mentioned.
  • R 3 , R 4 , R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group.
  • *, X and Y have the same meanings as *, X and Y in formulas (I-1) and (I-2).
  • the oligoimine-based graft copolymer preferably further includes a repeating unit represented by the general formula (II-3). According to this aspect, the dispersion stability of the colorant and the like is further improved.
  • R 3 , R 4, R 5 and R 6 have the same meanings as R 3, R 4, R 5 and R 6 in Formula (II-1).
  • Y ′ has the same meaning as Y ′ in formula (I-3).
  • R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are preferably hydrogen atoms from the viewpoint of availability of raw materials.
  • the repeating unit represented by the general formula (II-1) is preferably contained in an amount of 1 to 80 mol%, preferably 3 to 50 mol% in all repeating units contained in the oligoimine-based graft copolymer. Is most preferred.
  • the repeating unit represented by the general formula (II-2) is preferably contained in an amount of 10 to 90 mol%, preferably 30 to 70 mol%, based on all repeating units contained in the oligoimine-based graft copolymer. Is most preferred.
  • the content ratio of the repeating unit represented by the general formula (II-1) and the repeating unit represented by the general formula (II-2) [(II-1): (II-2)] is preferably in the range of 10: 1 to 1: 100, more preferably in the range of 1: 1 to 1:10 in terms of molar ratio.
  • the repeating unit represented by the general formula (II-3) used in combination is preferably contained in an amount of 0.5 to 20 mol% in all repeating units of the oligoimine-based graft copolymer. % Content is most preferable.
  • the oligoimine-based graft copolymer is an embodiment including both a repeating unit represented by general formula (I-1) and a repeating unit represented by general formula (I-2). Most preferred.
  • the group X has a functional group with a pKa of 14 or less.
  • the pKa of the functional group having a pKa of 14 or less in the group X is a value at a water temperature of 25 ° C.
  • “pKa” has the definition described in Chemical Handbook (II) (4th revised edition, 1993, edited by The Chemical Society of Japan, Maruzen Co., Ltd.).
  • the “functional group of pKa14 or less” is not particularly limited as long as the physical properties satisfy this condition, and examples thereof include those having a pKa satisfying the above range with known functional groups.
  • the following functional groups are preferred, and those having a pKa of 11 or less are most preferred.
  • Specific examples of the group X include, for example, a carboxylic acid group (pKa: about 3 to 5), a sulfonic acid group (pKa: about ⁇ 3 to ⁇ 2), —COCH 2 CO— (pKa: about 8 to 10), —COCH 2 CN (pKa: about 8 to 11), —CONHCO—, phenolic hydroxyl group, —R F CH 2 OH or — (R F ) 2 CHOH (R F represents a perfluoroalkyl group.
  • PKa 9 to 11 Degree
  • sulfonamide groups pKa: about 9 to 11
  • carboxylic acid groups pKa: about 3 to 5
  • sulfonic acid groups pKa: about ⁇ 3 to ⁇ 2
  • —COCH 2 CO -(PKa: about 8 to 10) is preferable.
  • the group X is preferably directly bonded to the basic nitrogen atom in the repeating unit having a basic nitrogen atom.
  • the nitrogen atom of the repeating unit having a basic nitrogen atom and the partial structure X may be linked in a form in which a salt is formed by ionic bond as well as a covalent bond.
  • the group X is particularly preferably one having a structure represented by the following general formula (V-1), general formula (V-2) or general formula (V-3).
  • U represents a single bond or a divalent linking group.
  • d and e each independently represents 0 or 1;
  • Q represents an acyl group or an alkoxycarbonyl group.
  • Examples of the divalent linking group represented by U include an alkylene group which may have an oxygen atom, an arylene group, an alkyleneoxy group and the like, and in particular, an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms or a carbon number of 6
  • An arylene group having 20 to 20 carbon atoms is preferable, and an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms or an arylene group having 6 to 15 carbon atoms is most preferable.
  • d is preferably 1, and e is preferably 0.
  • Q represents an acyl group or an alkoxycarbonyl group.
  • the acyl group in Q an acyl group having 1 to 30 carbon atoms is preferable, and acetyl is particularly preferable.
  • the alkoxycarbonyl group in Q Q is preferable from the viewpoint of easy production of an acetyl group and availability of a raw material (precursor of group X).
  • oligomer chain or polymer chain Y having 40 to 10,000 atoms examples include known polymer chains such as polyester, polyamide, polyimide, poly (meth) acrylate and the like that can be connected to the main chain portion of the oligoimine-based graft copolymer. Can be mentioned.
  • the binding site with the oligoimine-based graft copolymer in Y is preferably the end of Y. Y is preferably bonded to the basic nitrogen atom of the repeating unit (i) described above.
  • the bonding mode between the basic nitrogen atom of the repeating unit (i) and Y is a covalent bond, an ionic bond, or a mixture of a covalent bond and an ionic bond.
  • Y is preferably ionically bonded to the basic nitrogen atom of the repeating unit (i) as an amide bond or carboxylate.
  • the number of atoms of the oligomer chain or polymer chain Y is preferably 50 to 5,000, more preferably 60 to 3,000, from the viewpoints of dispersibility, dispersion stability, and developability.
  • the number average molecular weight of Y can be measured by polystyrene conversion value using GPC method.
  • the number average molecular weight of Y is particularly preferably 1,000 to 50,000, and most preferably 1,000 to 30,000 from the viewpoints of dispersibility, dispersion stability and developability.
  • Y is preferably a side chain structure. It is preferable that two or more Y are connected to the main chain in one molecule of the resin, and it is most preferable that five or more are connected.
  • the description of paragraph numbers 0086 to 0098 of JP2013-064979A can be referred to, and these contents are incorporated in this specification.
  • the oligoimine-based graft copolymer described above can be synthesized by the method described in paragraph numbers 0110 to 0117 of JP2013-064979A.
  • Specific examples of the oligoimine-based graft copolymer described above include, for example, the resins described in paragraph numbers 0099 to 0109 and 0119 to 0124 of JP2013-064979A. Incorporated.
  • the graft copolymer may be a copolymer containing a repeating unit represented by any one of the general formula (A1) and the general formula (A2) and a repeating unit having an acid group.
  • R 1 to R 6 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group
  • X 1 and X 2 each independently represent —CO—, — C ( ⁇ O) O—, —CONH—, —OC ( ⁇ O) —, or a phenylene group
  • L 1 and L 2 each independently represents a single bond or a divalent organic linking group
  • a 1 and A 2 each independently represents a monovalent organic group
  • m and n each independently represents an integer of 2 to 8
  • p and q each independently represents an integer of 1 to 100 Represents.
  • R 1 to R 6 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
  • a monovalent organic group a substituted or unsubstituted alkyl group is preferable.
  • an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms is preferable, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is more preferable, and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is particularly preferable.
  • R 1 , R 2 , R 4 , and R 5 are preferably hydrogen atoms, and R 3 and R 6 are most preferably a hydrogen atom or a methyl group from the viewpoint of adsorption efficiency on the pigment surface.
  • X 1 and X 2 each independently represent —CO—, —C ( ⁇ O) O—, —CONH—, —OC ( ⁇ O) —, or a phenylene group.
  • —C ( ⁇ O) O—, —CONH—, and a phenylene group are preferable from the viewpoint of adsorptivity to the pigment, and —C ( ⁇ O) O— is most preferable.
  • L 1 and L 2 each independently represents a single bond or a divalent organic linking group.
  • the divalent organic linking group is preferably a substituted or unsubstituted alkylene group or a divalent organic linking group comprising an alkylene group and a hetero atom or a partial structure containing a hetero atom.
  • the alkylene group is preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, and particularly preferably an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms.
  • Examples of the hetero atom in the partial structure containing a hetero atom include an oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom, and among them, an oxygen atom and a nitrogen atom are preferable.
  • the divalent organic linking group includes a hetero atom or a hetero atom selected from —C ( ⁇ O) —, —OC ( ⁇ O) —, and —NHC ( ⁇ O) — at the end of the above alkylene group.
  • a hetero atom or a hetero atom selected from —C ( ⁇ O) —, —OC ( ⁇ O) —, and —NHC ( ⁇ O) — at the end of the above alkylene group.
  • the adjacent oxygen atom means an oxygen atom bonded on the side of the side chain to L 1 in the general formula (A1) and L 2 in the general formula (A2).
  • a 1 and A 2 each independently represents a monovalent organic group.
  • the monovalent organic group is preferably a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group.
  • substituents include the substituent described in paragraph No. 0028 of JP-A-2009-256572, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • a 1 and A 2 are preferably a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and a cyclic alkyl group having 5 to 20 carbon atoms from the viewpoint of dispersion stability and developability. More preferably, a linear alkyl group having 4 to 15 carbon atoms, a branched alkyl group having 4 to 15 carbon atoms, and a cyclic alkyl group having 6 to 10 carbon atoms, and a linear alkyl group having 6 to 10 carbon atoms and 6 to 6 carbon atoms. Twelve branched alkyl groups are more preferred.
  • M and n each independently represents an integer of 2 to 8. From the viewpoint of dispersion stability and developability, 4 to 6 is preferable, and 5 is most preferable.
  • P and q each independently represents an integer of 1 to 100. Two or more different p and different q may be mixed. p and q are preferably 5 to 60, more preferably 5 to 40, and still more preferably 5 to 20 from the viewpoints of dispersion stability and developability.
  • the repeating unit having an acid group can be constituted using a monomer having an acid group.
  • the monomer having an acid group include a vinyl monomer having a carboxyl group, a vinyl monomer having a sulfonic acid group, and a vinyl monomer having a phosphoric acid group.
  • the vinyl monomer having a carboxyl group include (meth) acrylic acid, vinyl benzoic acid, maleic acid, maleic acid monoalkyl ester, fumaric acid, itaconic acid, crotonic acid, cinnamic acid, and acrylic acid dimer.
  • an addition reaction product of a monomer having a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and a cyclic anhydride such as maleic anhydride, phthalic anhydride, succinic anhydride, cyclohexanedicarboxylic anhydride, ⁇ - Carboxy-polycaprolactone mono (meth) acrylate and the like can also be used.
  • a cyclic anhydride such as maleic anhydride, phthalic anhydride, succinic anhydride, cyclohexanedicarboxylic anhydride, ⁇ - Carboxy-polycaprolactone mono (meth) acrylate and the like
  • anhydride containing monomers such as maleic anhydride, itaconic anhydride, and citraconic anhydride, as a precursor of a carboxyl group.
  • monomers having a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and maleic anhydride, phthalic anhydride, succinic anhydride, cyclohexanedicarboxylic anhydride and the like.
  • An addition reaction product with a cyclic anhydride is preferred.
  • the vinyl monomer having a sulfonic acid group include 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid.
  • vinyl monomer having a phosphoric acid group include phosphoric acid mono (2-acryloyloxyethyl ester), phosphoric acid mono (1-methyl-2-acryloyloxyethyl ester), and the like.
  • the repeating unit having an acid group the description in paragraph numbers 0067 to 0069 of JP-A-2008-165059 can be referred to, and the contents thereof are included in the present specification.
  • the coloring composition of this invention can contain 2 or more types of resin.
  • the difference in solubility parameter (hereinafter also referred to as SP value) between the resins is preferably 6 (J / cm 3 ) 0.5 or less, and more preferably 0 to 4 (J / cm 3 ) 0.5 . If the difference of SP value is the said range, the dispersion stability of a pigment body can be improved.
  • the SP value is obtained by the Hoy method.
  • 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 resin (resin A) having at least one selected from an acid group and a basic group is preferably used as a dispersant. That is, the colored composition of the present invention comprises a step of dispersing a pigment body having a metal oxide on at least a part of the surface of an organic pigment in the presence of a resin having at least one selected from an acid group and a basic group. It is preferable to be manufactured through.
  • the dispersant include a block copolymer, a random copolymer, and a graft copolymer, and a graft copolymer is preferable. Examples of the graft copolymer include those described above.
  • the dispersant include an acidic dispersant (acidic resin) and a basic dispersant (basic resin).
  • the colored composition of the present invention is a composition containing two or more pigment bodies, and both of the two or more pigment bodies are dispersed only with an acidic dispersant, or both are dispersed only with a basic dispersant. It is preferable that When two or more dispersants are used in combination, the difference in SP value between the dispersants is preferably 6 (J / cm 3 ) 0.5 or less, and more preferably 0 to 4 (J / cm 3 ) 0.5 . If the difference of SP value is the said range, the dispersion stability of a pigment body can be improved.
  • the dispersant is preferably substantially composed of only an acidic resin or only a basic resin.
  • the ratio of acidic resin with respect to the total mass of a dispersing agent is 99 mass% or more, for example, that a dispersing agent is substantially comprised only with acidic resin, and 99.5 mass% or more is more.
  • it is further comprised only with acidic resin.
  • the ratio of the basic resin to the total mass of the dispersant is 99% by mass or more, for example, that the dispersant is substantially composed of only the basic resin, and 99.5% by mass or more. Is more preferable, and it is more preferable that it is composed of only a basic resin.
  • the dispersant is also available as a commercial product. Specific examples thereof include “DA-7301” manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd., “DISPERBYK-101 (polyamideamine phosphate) manufactured by BYK Chemie Co., Ltd.”, 107 (Carboxylic acid ester), 110 (copolymer containing acid group), 111 (phosphate dispersing agent), 130 (polyamide), 161, 162, 163, 164, 165, 166, 168, 170 (polymer co-polymer) Polymer), 2164 ”, BYK-Chemie's“ BYK-P104, P105 (high molecular weight unsaturated polycarboxylic acid) ”, EFKA's“ EFKA 4047, 4050-4165 (polyurethane) ”, EFKA 4330-4340 (block) Copolymer), 4400-4402 (modified polyacrylate), 5010 (polyester copolymer) ), 5765 (high molecular weight polycar
  • Kyoeisha Chemical Co., Ltd. “Floren TG-710 (urethane oligomer)”, Kyoeisha Chemical Co., Ltd. “Polyflow No. 50E, No. 300 (acrylic copolymer)”, Enomoto Kasei Co., Ltd.
  • “Acrybase FFS-6752, Acrybase FFS-187, Acrycure-RD-F8” manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd., and “Cyclomer P” manufactured by Daicel Corporation can also be used.
  • resin demonstrated with the said dispersing agent can also be used for uses other than a dispersing agent. For example, it can be used as a binder.
  • Alkali-soluble resin a resin having a group that promotes alkali solubility in a molecule (also referred to as an alkali-soluble resin) can be used.
  • the alkali-soluble resin can also be used as a dispersant or a binder.
  • the molecular weight of the alkali-soluble resin is not particularly defined, but the weight average molecular weight (Mw) is preferably from 5000 to 100,000.
  • the number average molecular weight (Mn) is preferably 1000 to 20,000.
  • the alkali-soluble resin may be a linear organic polymer, and has at least one alkali-soluble polymer 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 groups to promote.
  • the alkali-soluble resin is preferably a polyhydroxystyrene resin, a polysiloxane resin, an acrylic resin, an acrylamide resin, or an acrylic / acrylamide copolymer resin from the viewpoint of heat resistance.
  • Acrylic resins, acrylamide resins, and acrylic / acrylamide copolymer resins are preferred.
  • Examples of the group that promotes alkali solubility include a carboxyl group, a phosphoric acid group, a sulfonic acid group, and a phenolic hydroxyl group. What can be developed is preferable, and (meth) acrylic acid is particularly preferable. These acid groups may be used alone or in combination of two or more.
  • a method using a known radical polymerization method can be applied.
  • Polymerization conditions such as temperature, pressure, type and amount of radical initiator, type of solvent, etc. when producing an alkali-soluble resin by radical polymerization can be easily set by those skilled in the art, and the conditions are determined experimentally. It can also be done.
  • the alkali-soluble resin a polymer having a carboxylic acid in the side chain is preferable, and a methacrylic acid copolymer, an acrylic acid copolymer, an itaconic acid copolymer, a crotonic acid copolymer, a maleic acid copolymer, and a partial esterification are used.
  • a methacrylic acid copolymer, an acrylic acid copolymer, an itaconic acid copolymer, a crotonic acid copolymer, a maleic acid copolymer, and a partial esterification are used.
  • examples thereof include maleic acid copolymers, alkali-soluble phenol resins such as novolac resins, acidic cellulose derivatives having a carboxyl group in the side chain, and polymers obtained by adding an acid anhydride to a polymer having a hydroxyl group.
  • a copolymer of (meth) acrylic acid and another monomer copolymerizable therewith is suitable as the alkali-soluble resin.
  • examples of other monomers copolymerizable with (meth) acrylic acid include alkyl (meth) acrylates, aryl (meth) acrylates, and vinyl compounds.
  • alkyl (meth) acrylate and aryl (meth) acrylate methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, Hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, tolyl (meth) acrylate, naphthyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, glycidyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, etc.
  • Vinyl compounds include styrene, ⁇ -methylstyrene, vinyltoluene, acrylonitrile, vinyl acetate, N-vinylpyrrolidone, polystyrene Macromonomer, polymethylmethacrylate macromonomer, as N-position-substituted maleimide monomer described in JP-A-10-300922, may be mentioned N- phenylmaleimide, an N- cyclohexyl maleimide and the like. In addition, only 1 type may be sufficient as the other monomer copolymerizable with these (meth) acrylic acids, and 2 or more types may be sufficient as it.
  • an alkali-soluble resin having a polymerizable group may be used.
  • the polymerizable group include a (meth) allyl group and a (meth) acryloyl group.
  • an alkali-soluble resin having a polymerizable group an alkali-soluble resin containing a polymerizable group in a side chain is useful.
  • the alkali-soluble resin containing a polymerizable group is prepared by reacting an isocyanate group and a hydroxyl group in advance, leaving one unreacted isocyanate group and containing a polymerizable group such as a (meth) acryloyl group, and a carboxyl group.
  • alkali-soluble resin containing a polymerizable group examples include NR series (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.), Photomer 6173 (produced by COOH-containing polyurethane acrylic oligomer Co., Ltd., Diamond Co., Ltd.), Biscote R-264, KS Resist 106 (both manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.), Cyclomer P series (for example, ACA230AA), Plaxel CF200 series (all manufactured by Daicel Corporation), Ebecryl 3800 (manufactured by Daicel UCB Co., Ltd.), Acrycure -RD-F8 (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.).
  • Alkali-soluble resins include benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid copolymer, benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid / 2-hydroxyethyl (meth) acrylate copolymer, benzyl (meth) acrylate / Multi-component copolymers composed of (meth) acrylic acid / other monomers can be preferably used.
  • the alkali-soluble resin is a monomer containing a compound represented by the following general formula (ED1) and / or a compound represented by the following general formula (ED2) (hereinafter, these compounds may be referred to as “ether dimers”). It is also preferable to include a polymer (a) obtained by polymerizing the components.
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 25 carbon atoms which may have a substituent.
  • R represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 30 carbon atoms.
  • the description in JP 2010-168539 A can be referred to.
  • the hydrocarbon group having 1 to 25 carbon atoms which may have a substituent represented by R 1 and R 2 is not particularly limited, and examples thereof include methyl, ethyl, n Linear or branched alkyl groups such as -propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, tert-amyl, stearyl, lauryl, 2-ethylhexyl; aryl groups such as phenyl; cyclohexyl, tert-butylcyclohexyl Alicyclic groups such as dicyclopentadienyl, tricyclodecanyl, isobornyl, adamantyl and 2-methyl-2-adamantyl; alkyl groups substituted with alkoxy such as 1-methoxyethyl and 1-ethoxyethyl; benzyl An alkyl group substituted with an aryl group such as;
  • ether dimer for example, paragraph 0317 of JP2013-29760A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification. Only one type of ether dimer may be used, or two or more types may be used.
  • the structure derived from the compound represented by the general formula (ED) may be copolymerized with other monomers.
  • the alkali-soluble resin may contain a structural unit derived from a compound represented by the following formula (X).
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 2 represents an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms
  • R 3 represents a hydrogen atom or a benzene ring that may contain a benzene ring.
  • n represents an integer of 1 to 15.
  • the alkylene group of R 2 preferably has 2 to 3 carbon atoms.
  • the alkyl group of R 3 has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 10, and the alkyl group of R 3 may contain a benzene ring.
  • Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and containing a benzene ring represented by R 3 include a benzyl group and a 2-phenyl (iso) propyl group.
  • the acid value of the alkali-soluble resin is preferably 30 to 500 mgKOH / g.
  • the lower limit is more preferably 50 mgKOH / g or more, and still more preferably 70 mgKOH / g or more.
  • the upper limit is more preferably 400 mgKOH / g or less, further preferably 200 mgKOH / g or less, particularly preferably 150 mgKOH / g or less, and even more preferably 120 mgKOH / g or less.
  • the content of the alkali-soluble resin is preferably 1 to 15% by mass, more preferably 2 to 12% by mass, with respect to the total solid content of the coloring composition. 10 mass% is still more preferable.
  • the colored composition of the present invention may contain only one kind of alkali-soluble resin, or may contain two or more kinds. When 2 or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • the coloring composition of the present invention preferably contains a solvent.
  • the solvent is basically not particularly limited as long as the coating property of the coloring composition is satisfied.
  • a solvent can be suitably selected according to a use.
  • the solvent examples include water and organic solvents.
  • water it is preferable to use deionized water, such as ion exchange water or distilled water. Moreover, it can also be used neutral, alkaline, and acidic depending on the material used.
  • organic solvents include esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, cyclohexyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, methyl lactate, and ethyl lactate.
  • Alkyl oxyacetates eg, methyl oxyacetate, ethyl oxyacetate, butyl oxyacetate (eg, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate)
  • alkyl 3-oxypropionate Esters eg, methyl 3-oxypropionate, ethyl 3-oxypropionate, etc.
  • ethers include diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, ethyl carbitol acetate (diethylene glycol monoethyl ether acetate) , Diethylene glycol monobutyl ether, butyl carbitol acetate (diethylene glycol monobutyl ether acetate), propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol propyl ether Acetate, and the like.
  • ketones include methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, 2-heptanone, and 3-heptan
  • a mixed solution composed of two or more selected from butyl carbitol acetate, propylene glycol methyl ether, and propylene glycol methyl ether acetate is preferable.
  • a water-soluble organic solvent means the organic solvent which melt
  • water-soluble organic solvent examples include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, sec-butanol, t-butanol, pentanol, hexanol, cyclohexanol, benzyl alcohol and other alcohols, ethylene glycol, diethylene glycol Polyhydric alcohols such as triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, butylene glycol, hexanediol, pentanediol, glycerin, hexanetriol, thiodiglycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol mono Ethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl Ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropyl
  • the solvent preferably has a peroxide content of 0.8 mmol / L or less, and is preferably a solvent that does not substantially contain peroxide. Moreover, it is preferable to use the organic solvent with few metal contents as a solvent, for example, it is preferable that the metal content of an organic solvent is 10 ppb or less. If necessary, an organic solvent having a metal content of the ppt level may be used, and such a high-purity solvent is provided, for example, by Toyo Gosei Co., Ltd. (Chemical Industry Daily, November 13, 2015).
  • the coloring composition of this invention contains 2 or more types of solvents, it is preferable to use it combining the solvent whose difference of SP value is 6 (J / cm ⁇ 3 >) 0.5 or less.
  • the difference in SP value is more preferably 5 (J / cm 3 ) 0.5 or less, and further preferably 0 to 4 (J / cm 3 ) 0.5 .
  • the difference between the SP value of the resin contained in the coloring composition and the SP value of the solvent is preferably 6 (J / cm 3 ) 0.5 or less, and more preferably 0 to 5 (J / cm 3 ) 0.5 .
  • the content of the solvent is preferably such that the total solid concentration of the colored composition is 5 to 80% by mass from the viewpoint of applicability.
  • the lower limit is more preferably 10% 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 coloring composition of the present invention may contain only one type of solvent or two or more types of solvents. When 2 or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • the coloring composition of the present invention preferably contains a polymerizable compound.
  • a polymerizable compound a known compound can be used.
  • a compound having a group having an ethylenically unsaturated bond, a cyclic ether (epoxy, oxetane) group, a methylol group and the like can be mentioned.
  • the group having an ethylenically unsaturated bond include a vinyl group, a (meth) allyl group, and a (meth) acryloyl group.
  • the polymerizable compound is preferably a photopolymerizable compound.
  • the polymerizable compound may be in any of chemical forms such as a monomer and a prepolymer (dimer, trimer and oligomer, or a mixture thereof and a multimer thereof).
  • the polymerizable compound is preferably a monomer.
  • the molecular weight of the polymerizable compound is preferably 100 to 3000, and more preferably 250 to 1500.
  • the polymerizable compound is preferably a 3 to 15 functional (meth) acrylate compound, more preferably a 3 to 6 functional (meth) acrylate compound.
  • Examples of monomers and prepolymers include unsaturated carboxylic acids (for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.), esters thereof, amides, and multimers thereof.
  • unsaturated carboxylic acids for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.
  • esters of unsaturated carboxylic acids and aliphatic polyhydric alcohol compounds amides of unsaturated carboxylic acids and aliphatic polyvalent amine compounds, and multimers thereof.
  • a dehydration condensation reaction product with a functional carboxylic acid is also preferably used.
  • a reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having an electrophilic substituent such as an isocyanate group or an epoxy group with a monofunctional or polyfunctional alcohol, amine or thiol is also suitable.
  • a reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having a leaving substituent such as a halogen group or a tosyloxy group and a monofunctional or polyfunctional alcohol, amine or thiol is also suitable.
  • the polymerizable compound is also preferably a compound having at least one group having an ethylenically unsaturated bond and having a boiling point of 100 ° C. or higher under normal pressure.
  • the compounds described in JP-A-2013-29760, paragraph 0227, and JP-A-2008-292970, paragraphs 0254 to 0257 can be referred to, the contents of which are incorporated herein.
  • Polymerizable compounds include dipentaerythritol triacrylate (KAYARAD D-330 as a commercial product; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol tetraacrylate (KAYARAD D-320 as a commercial product; Nippon Kayaku Co., Ltd.) Dipentaerythritol penta (meth) acrylate (commercially available product: KAYARAD D-310; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol hexa (meth) acrylate (commercially available product: KAYARAD DPHA; Co., Ltd., A-DPH-12E; Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), and a structure in which these (meth) acryloyl groups are bonded via an ethylene glycol residue or a propylene glycol residue (for example, Sartomer) SR454, SR499, which are commercially available from KK Good.
  • oligomer types can also be used.
  • NK ester A-TMMT penentaerythritol tetraacrylate, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
  • KAYARAD RP-1040 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
  • commercially available from Sartomer SR339A (2-phenoxyethyl acrylate), CD420 (3,3,5-trimethylcyclohexyl acrylate), SR395 (isodecyl acrylate), and BASF Corporation.
  • NVC N-vinylcaprolactam
  • Preferred embodiments of the polymerizable compound are shown below.
  • the polymerizable compound may have an acid group such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, or a phosphoric acid group.
  • an ester of an aliphatic polyhydroxy compound and an unsaturated carboxylic acid is preferable, and a non-aromatic carboxylic acid anhydride is reacted with an unreacted hydroxyl group of the aliphatic polyhydroxy compound.
  • a polymerizable compound having a group is more preferable, and in this ester, the aliphatic polyhydroxy compound is pentaerythritol and / or dipentaerythritol. Examples of commercially available products include Aronix TO-2349, M-305, M-510, and M-520 manufactured by Toagosei Co., Ltd.
  • the preferred acid value of the polymerizable compound having an acid group is 0.1 to 40 mgKOH / g, particularly preferably 5 to 30 mgKOH / g. If the acid value of the polymerizable compound is 0.1 mgKOH / g or more, the development and dissolution characteristics are good, and if it is 40 mgKOH / g or less, it is advantageous in production and handling. Furthermore, the photopolymerizability is good and the curability is excellent.
  • the polymerizable compound is also preferably a compound having a caprolactone structure.
  • the compound having a caprolactone structure is not particularly limited as long as it has a caprolactone structure in the molecule.
  • trimethylolethane, ditrimethylolethane, trimethylolpropane, ditrimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol Mention is made of an ⁇ -caprolactone-modified polyfunctional (meth) acrylate obtained by esterifying (meth) acrylic acid and ⁇ -caprolactone with a polyhydric alcohol such as tripentaerythritol, glycerin, diglycerol, trimethylolmelamine and the like.
  • a polyhydric alcohol such as tripentaerythritol, glycerin, diglycerol, trimethylolmelamine and the like.
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • m represents a number of 1 or 2
  • “*” represents a bond
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • “*” represents a bond
  • polymerizable compound a compound represented by the following general formula (Z-4) or (Z-5) can also be used.
  • each E independently represents — ((CH 2 ) y CH 2 O) — or — ((CH 2 ) y CH (CH 3 ) O).
  • Each independently represents an integer of 0 to 10
  • each X independently represents a (meth) acryloyl group, a hydrogen atom, or a carboxyl group.
  • the total of (meth) acryloyl groups is 3 or 4
  • each m independently represents an integer of 0 to 10
  • the total of each m is an integer of 0 to 40 .
  • the total number of (meth) acryloyl groups is 5 or 6
  • each n independently represents an integer of 0 to 10
  • the total of each n is an integer of 0 to 60 .
  • m is preferably an integer of 0 to 6, and more preferably an integer of 0 to 4.
  • the total of each m is preferably an integer of 2 to 40, more preferably an integer of 2 to 16, and particularly preferably an integer of 4 to 8.
  • n is preferably an integer of 0 to 6, and more preferably an integer of 0 to 4.
  • the total of each n is preferably an integer of 3 to 60, more preferably an integer of 3 to 24, and particularly preferably an integer of 6 to 12.
  • — ((CH 2 ) y CH 2 O) — or — ((CH 2 ) y CH (CH 3 ) O) — represents oxygen
  • a form in which the end on the atom side is bonded to X is preferred.
  • the compounds represented by formula (Z-4) or formula (Z-5) may be used alone or in combination of two or more.
  • a form in which all six Xs are acryloyl groups is preferable.
  • the total content of the compound represented by the general formula (Z-4) or (Z-5) in the polymerizable compound is preferably 20% by mass or more, and more preferably 50% by mass or more.
  • the compound represented by the general formula (Z-4) or (Z-5) is a conventionally known process, which is a ring-opening addition of ethylene oxide or propylene oxide to pentaerythritol or dipentaerythritol. It can be synthesized from a step of bonding a ring-opening skeleton by reaction and a step of introducing a (meth) acryloyl group by reacting, for example, (meth) acryloyl chloride with a terminal hydroxyl group of the ring-opening skeleton. Each step is a well-known step, and a person skilled in the art can easily synthesize a compound represented by the general formula (Z-4) or (Z-5).
  • a pentaerythritol derivative and / or a dipentaerythritol derivative are more preferable.
  • Specific examples include compounds represented by the following formulas (a) to (f) (hereinafter also referred to as “exemplary compounds (a) to (f)”).
  • exemplary compounds (a), (f) b), (e) and (f) are preferred.
  • Examples of commercially available polymerizable compounds represented by the general formulas (Z-4) and (Z-5) include SR-494, a tetrafunctional acrylate having four ethyleneoxy chains manufactured by Sartomer Co., Ltd., Japan Examples thereof include DPCA-60, which is a hexafunctional acrylate having six pentyleneoxy chains, and TPA-330, which is a trifunctional acrylate having three isobutyleneoxy chains, manufactured by Kayaku Co., Ltd.
  • Examples of the polymerizable compound include urethane acrylates described in JP-B-48-41708, JP-A-51-37193, JP-B-2-32293, JP-B-2-16765, Urethane compounds having an ethylene oxide skeleton described in JP-B-58-49860, JP-B-56-17654, JP-B-62-39417, and JP-B-62-39418 are also suitable. Further, addition polymerizable compounds having an amino structure or a sulfide structure in the molecule described in JP-A-63-277653, JP-A-63-260909, and JP-A-1-105238 are used. Thus, a colored composition having an extremely excellent photosensitive speed can be obtained.
  • urethane oligomer UAS-10 UAB-140 (manufactured by Sanyo Kokusaku Pulp Co., Ltd.), UA-7200 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), DPHA-40H (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) UA-306H, UA-306T, UA-306I, AH-600, T-600, AI-600 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) and the like.
  • the content of the polymerizable compound is preferably 0.1 to 40% by mass with respect to the total solid content of the colored composition.
  • the lower limit is more preferably 0.5% by mass or more, and further preferably 1% by mass or more.
  • the upper limit is more preferably 30% by mass or less, and still more preferably 20% by mass or less.
  • One type of polymerizable compound may be used alone, or two or more types may be used in combination. When using 2 or more types together, it is preferable that a total amount becomes the said range.
  • the coloring composition of the present invention may contain a polyfunctional thiol compound having two or more mercapto groups in the molecule for the purpose of promoting the reaction of the polymerizable compound.
  • the polyfunctional thiol compound is preferably a secondary alkanethiol, and particularly preferably a compound having a structure represented by the following general formula (T1).
  • T1 In general formula (T1), n represents an integer of 2 to 4, and L represents a divalent to tetravalent linking group.
  • the linking group L is preferably an aliphatic group having 2 to 12 carbon atoms, particularly preferably n is 2 and L is an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms.
  • Specific examples of the polyfunctional thiol compound include compounds represented by the following structural formulas (T2) to (T4), and a compound represented by the structural formula (T2) is particularly preferable. These polyfunctional thiol compounds can be used alone or in combination.
  • the content of the polyfunctional thiol compound is preferably 0.3 to 8.9% by mass with respect to the total solid content of the colored composition, 0.8 More preferred is ⁇ 6.4 mass%.
  • the polyfunctional thiol compound may be added for the purpose of improving stability, odor, resolution, developability, adhesion and the like.
  • the coloring composition of the present invention preferably contains a photopolymerization initiator.
  • the photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it has the ability to initiate polymerization of a polymerizable compound, and can be appropriately selected from known photopolymerization initiators. For example, those having photosensitivity to visible light from the ultraviolet region are preferable. Further, it may be an initiator that produces some action with a photoexcited sensitizer and generates active radicals, or an initiator that initiates cationic polymerization according to the type of monomer.
  • the photopolymerization initiator preferably contains at least one compound having a molar extinction coefficient of at least about 50 within a range of about 300 nm to 800 nm (more preferably 330 nm to 500 nm).
  • Examples of the photopolymerization initiator include halogenated hydrocarbon derivatives (for example, those having a triazine skeleton, those having an oxadiazole skeleton, etc.), acylphosphine compounds such as acylphosphine oxide, hexaarylbiimidazole, and oxime derivatives. Oxime compounds such as organic peroxides, thio compounds, ketone compounds, aromatic onium salts, ketoxime ethers, aminoacetophenone compounds, and hydroxyacetophenones.
  • Examples of the halogenated hydrocarbon compound having a triazine skeleton include those described in Wakabayashi et al., Bull. Chem. Soc.
  • trihalomethyltriazine compounds trihalomethyltriazine compounds, benzyldimethylketal compounds, ⁇ -hydroxyketone compounds, ⁇ -aminoketone compounds, acylphosphine compounds, phosphine oxide compounds, metallocene compounds, oxime compounds, triallylimidazole dimers, oniums
  • compounds selected from the group consisting of compounds, benzothiazole compounds, benzophenone compounds, acetophenone compounds and derivatives thereof, cyclopentadiene-benzene-iron complexes and salts thereof, halomethyloxadiazole compounds, and 3-aryl substituted coumarin compounds are preferred.
  • trihalomethyltriazine compound More preferred are trihalomethyltriazine compound, ⁇ -aminoketone compound, acylphosphine compound, phosphine oxide compound, oxime compound, triallylimidazole dimer, onium compound, benzophenone compound, acetophenone compound, trihalomethyltriazine compound, ⁇ -aminoketone
  • the colored composition of the present invention when used for the production of a color filter for a solid-state imaging device, it is necessary to form a fine pattern with a sharp shape. It is important that it be developed. From such a viewpoint, it is particularly preferable to use an oxime compound as the photopolymerization initiator.
  • an oxime compound as the photopolymerization initiator.
  • stepper exposure is used for curing exposure, but this exposure machine may be damaged by halogen, and the amount of photopolymerization initiator added must be kept low. Therefore, in view of these points, it is particularly preferable to use an oxime compound as a photopolymerization initiator for forming a fine pattern such as a solid-state imaging device.
  • oxime compound can improve the color transfer.
  • paragraphs 0265 to 0268 of JP2013-29760A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • hydroxyacetophenone compounds As the photopolymerization initiator, hydroxyacetophenone compounds, aminoacetophenone compounds, and acylphosphine compounds can also be suitably used. More specifically, for example, an aminoacetophenone initiator described in JP-A-10-291969 and an acylphosphine initiator described in Japanese Patent No. 4225898 can also be used.
  • hydroxyacetophenone-based initiator IRGACURE-184, DAROCUR-1173, IRGACURE-500, IRGACURE-2959, IRGACURE-127 (trade names: all manufactured by BASF Corporation) can be used.
  • aminoacetophenone-based initiator commercially available products IRGACURE-907, IRGACURE-369, and IRGACURE-379EG (trade names: all manufactured by BASF Corporation) can be used.
  • aminoacetophenone-based initiator a compound described in JP-A-2009-191179 in which an absorption wavelength is matched with a long-wave light source such as 365 nm or 405 nm can also be used.
  • acylphosphine-based initiator commercially available IRGACURE-819 and IRGACURE-TPO (trade names: both manufactured by BASF Corporation) can be used.
  • More preferred examples of the photopolymerization initiator include oxime compounds.
  • Specific examples of the oxime compound include compounds described in JP-A No. 2001-233842, compounds described in JP-A No. 2000-80068, and compounds described in JP-A No. 2006-342166.
  • J.H. C. S. Perkin II (1979) pp. 1653-1660
  • oxime compounds other than the above compounds described in JP-A-2009-519904 in which oxime is linked to carbazole N position, compounds described in US Pat. No. 7,626,957 in which a hetero substituent is introduced into the benzophenone moiety, and dyes A compound described in JP 2010-15025 A and US Patent Publication No. 2009-292039 in which a nitro group is introduced at the site, a ketoxime compound described in International Publication No. 2009-131189, a triazine skeleton and an oxime skeleton in the same molecule
  • the oxime compound is preferably a compound represented by the following formula (OX-1).
  • the oxime compound may be an oxime compound in which the oxime N—O bond is in the (E) form, the oxime N—O bond may be in the (Z) form, or the (E) form. And a mixture of (Z) isomers.
  • R and B each independently represent a monovalent substituent
  • A represents a divalent organic group
  • Ar represents an aryl group.
  • the monovalent substituent represented by R is preferably a monovalent nonmetallic atomic group.
  • the monovalent nonmetallic atomic group include an alkyl group, an aryl group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, a heterocyclic group, an alkylthiocarbonyl group, and an arylthiocarbonyl group.
  • these groups may have one or more substituents.
  • the substituent mentioned above may be further substituted by another substituent.
  • the substituent examples include a halogen atom, an aryloxy group, an alkoxycarbonyl group or an aryloxycarbonyl group, an acyloxy group, an acyl group, an alkyl group, and an aryl group.
  • the monovalent substituent represented by B is preferably an aryl group, a heterocyclic group, an arylcarbonyl group, or a heterocyclic carbonyl group. These groups may have one or more substituents. Examples of the substituent include the above-described substituents.
  • the divalent organic group represented by A is preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkylene group, or an alkynylene group. These groups may have one or more substituents. Examples of the substituent include the above-described substituents.
  • an oxime compound having a fluorine atom can also be used as a photopolymerization initiator.
  • Specific examples of the oxime compound having a fluorine atom include compounds described in JP 2010-262028 A, compounds 24 and 36 to 40 described in JP-A-2014-500852, and compounds described in JP-A 2013-164471 ( C-3). This content is incorporated herein.
  • an oxime compound having a nitro group can be used as a photopolymerization initiator.
  • Specific examples of oxime compounds having a nitro group include compounds described in paragraphs 0031 to 0047 of JP2013-114249A, paragraphs 0008 to 0012 and 0070 to 0079 of JP2014-137466A, ADEKA Acruz NCI-831 (manufactured by ADEKA Corporation) can be mentioned.
  • a compound represented by the following formula (1) or (2) can also be used as a photopolymerization initiator.
  • R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or When an arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms is represented and R 1 and R 2 are phenyl groups, the phenyl groups may be bonded to each other to form a fluorene group, and R 3 and R 4 are each independently Represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms or a heterocyclic group having 4 to 20 carbon atoms, wherein X is a direct bond or carbonyl Indicates a group.
  • R 1, R 2, R 3 and R 4 have the same meanings as R 1, R 2, R 3 and R 4 in Formula (1)
  • R 5 is -R 6, -OR 6 , —SR 6 , —COR 6 , —CONR 6 R 6 , —NR 6 COR 6 , —OCOR 6 , —COOR 6 , —SCOR 6 , —OCSR 6 , —COSR 6 , —CSOR 6 , —CN
  • halogen R 6 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms or a heterocyclic group having 4 to 20 carbon atoms
  • X represents a direct bond or a carbonyl group, and a represents an integer of 0 to 4.
  • R 1 and R 2 are preferably each independently a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, a cyclohexyl group, or a phenyl group.
  • R 3 is preferably a methyl group, an ethyl group, a phenyl group, a tolyl group or a xylyl group.
  • R 4 is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a phenyl group.
  • R 5 is preferably a methyl group, an ethyl group, a phenyl group, a tolyl group or a naphthyl group.
  • X is preferably a direct bond.
  • Specific examples of the compounds represented by formula (1) and formula (2) include, for example, compounds described in paragraph numbers 0076 to 0079 of JP-A No. 2014-137466. This content is incorporated herein.
  • the oxime compound preferably has a maximum absorption wavelength in the wavelength region of 350 nm to 500 nm, more preferably has an absorption wavelength in the wavelength region of 360 nm to 480 nm, and particularly preferably has a high absorbance at 365 nm and 455 nm.
  • the molar extinction coefficient at 365 nm or 405 nm of the oxime compound is preferably from 1,000 to 300,000, more preferably from 2,000 to 300,000, more preferably from 5,000 to 200, from the viewpoint of sensitivity. Is particularly preferred.
  • the molar extinction coefficient of the compound can be measured using a known method.
  • the content of the photopolymerization initiator is preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably 0.5 to 30% by mass, and further preferably 1 to 20% by mass with respect to the total solid content of the coloring composition. is there. Within this range, better sensitivity and pattern formability can be obtained.
  • the colored composition of the present invention may contain only one type of photopolymerization initiator or two or more types. When 2 or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • the colored composition of the present invention preferably contains a pigment derivative.
  • the pigment derivative is preferably a compound having a structure in which a part of an organic pigment is substituted with an acidic group, a basic group or a phthalimidomethyl group.
  • a pigment derivative having an acidic group or a basic group is preferable from the viewpoint of dispersibility and dispersion stability. Particularly preferred are pigment derivatives having a basic group.
  • organic pigment for constituting the pigment derivative examples include diketopyrrolopyrrole pigments, azo pigments, phthalocyanine pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, perinone pigments, perylene pigments, thioindigo pigments , Isoindoline pigments, isoindolinone pigments, quinophthalone pigments, selenium pigments, metal complex pigments, and the like.
  • a sulfonic acid group a carboxylic acid group, and its salt
  • a carboxylic acid group and a sulfonic acid group are more preferable
  • a sulfonic acid group is especially preferable.
  • the basic group possessed by the pigment derivative is preferably an amino group, particularly preferably a tertiary amino group.
  • the content of the pigment derivative in the coloring composition of the present invention is preferably 1 to 30% by mass relative to the total mass of the pigment.
  • the lower limit is more preferably 5% by mass or more, and still more preferably 10% by mass or more.
  • the upper limit is more preferably 25% by mass or less, and still more preferably 19% by mass or less. Only one pigment derivative may be used, or two or more pigment derivatives may be used in combination.
  • 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-tert-butylphenol), N-nitrosophenylhydroxyamine primary cerium salt and the like.
  • the content of the polymerization inhibitor is preferably about 0.01 to 5% by mass with respect to the total solid content of the coloring composition.
  • the coloring composition of the present invention may contain only one type of polymerization inhibitor, or may contain two or more types. When 2 or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • surfactant Various surfactants may be added to the colored composition of the present invention from the viewpoint of further improving coatability.
  • 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 liquid properties (particularly fluidity) when prepared as a coating liquid are further improved. That is, in the case of forming a film using a coloring composition containing a fluorosurfactant, the wettability to the coated surface is improved by reducing the interfacial tension between the coated surface and the coating liquid, The coating property to the coated surface is improved. For this reason, even when a thin film of about several ⁇ m is formed with a small amount of liquid, it is effective in that it is possible to more suitably form a film having a uniform thickness with small thickness unevenness.
  • the fluorine content in the fluorosurfactant is preferably 3 to 40% by mass, more preferably 5 to 30% by mass, and particularly preferably 7 to 25% by mass.
  • a fluorine-based surfactant having a fluorine content within this range is effective in terms of uniformity of coating film thickness and liquid-saving properties, and has good solubility in a colored composition.
  • fluorosurfactant examples include Megafac F171, F172, F173, F176, F176, F177, F141, F142, F143, F144, R30, F437, F475, F479, F482, F554, F780, F780, F781, F781F (manufactured by DIC Corporation), Florard FC430, FC431, FC171 (manufactured by Sumitomo 3M Corporation), Surflon S-382, SC -101, SC-103, SC-104, SC-105, SC-1068, SC-381, SC-383, S393, K393, KH-40 (above, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), PF636, PF656, PF6320, PF6520, PF7002 (made by OMNOVA) etc. are mentioned.
  • a block polymer can also be used as the fluorosurfactant, and specific examples thereof include compounds described in JP-A-2011-89090.
  • the fluorosurfactant has a repeating unit derived from a (meth) acrylate compound having a fluorine atom and 2 or more (preferably 5 or more) alkyleneoxy groups (preferably ethyleneoxy group or propyleneoxy group) (meth).
  • a fluorine-containing polymer compound containing a repeating unit derived from an acrylate compound can also be preferably used, and the following compounds are also exemplified as the fluorine-based surfactant used in the present invention.
  • the weight average molecular weight of the above compound is preferably 3,000 to 50,000, for example, 14,000. In the above compound,% indicating the ratio of each repeating unit is based on mass%.
  • a fluoropolymer having an ethylenically unsaturated group in the side chain can be used as the fluorosurfactant.
  • Specific examples thereof include compounds described in JP-A 2010-164965, paragraphs 0050 to 0090 and 0289 to 0295, such as MegaFac RS-101, RS-102 and RS-718K manufactured by DIC Corporation. It is done.
  • nonionic surfactant examples include glycerol, trimethylolpropane, trimethylolethane, and ethoxylates and propoxylates thereof (for example, glycerol propoxylate, glycerol ethoxylate, etc.), polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene Stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, sorbitan fatty acid ester (Pluronic L10, L31, L61 manufactured by BASF Corporation) L62, 10R5, 17R2, 25R2, Tetronic 304, 701, 704, 901, 904, 150R ), Solsperse 20000 (Nippon Lubrizol Corp.), NCW-101, NCW-1001, NCW-1002 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), Pionein D
  • organosiloxane polymer KP341 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • (meth) acrylic acid (co) polymer polyflow No. 75, no. 90, no. 95 manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
  • W001 manufactured by Yusho Co., Ltd.
  • anionic surfactants include W004, W005, W017 (manufactured by Yusho Co., Ltd.) and the like.
  • silicone surfactant examples include “Toray Silicone DC3PA”, “Toray Silicone SH7PA”, “Toray Silicone DC11PA”, “Tore Silicone SH21PA”, “Tore Silicone SH28PA”, “Toray Silicone” manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. “Silicone SH29PA”, “Toresilicone SH30PA”, “Toresilicone SH8400”, “TSF-4440”, “TSF-4300”, “TSF-4445”, “TSF-4460” manufactured by Momentive Performance Materials Co., Ltd.
  • the content of the surfactant is preferably 0.001 to 2.0% by mass, more preferably 0, based on the total solid content of the coloring composition. 0.005 to 1.0 mass%.
  • the coloring composition of the present invention may contain only one type of surfactant or two or more types of surfactant. When 2 or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • additives can be blended in the colored composition of the present invention as necessary.
  • Various additives can be appropriately selected depending on the application.
  • a filler, an antioxidant, an ultraviolet absorber, an aggregation inhibitor, and the like can be blended as other additives.
  • these additives include those described in JP-A No. 2004-295116, paragraphs 0155 to 0156, the contents of which are incorporated herein.
  • the colored composition of the present invention when used as an inkjet ink composition or a printing ink composition, as other additives, lubricants, fillers, antifoaming agents, gelling agents, thickeners, ratios Resistance adjusting agents, film forming agents, ultraviolet absorbers, antioxidants, anti-fading agents, antifouling agents, rust inhibitors, and the like can be blended.
  • these additives include those described in JP-A-2014-24980, paragraph numbers 0163 to 0170, the contents of which are incorporated herein.
  • the colored composition may contain a metal element, but from the viewpoint of suppressing the occurrence of defects, the content of Group 2 elements (calcium, magnesium, etc.) in the colored composition is 50 ppm or less. It is preferable to control to 0.01 to 10 ppm.
  • the total amount of the inorganic metal salt in the coloring composition is preferably 100 ppm or less, and more preferably controlled to 0.5 to 50 ppm.
  • the colored composition of the present invention can be produced by mixing the aforementioned components.
  • the respective components may be blended together, or may be sequentially blended after each component is dissolved and dispersed in a solvent.
  • the manufacturing method of the coloring composition of this invention includes the process (dispersion process) of disperse
  • the dispersion step may be performed by further adding a solvent and / or a pigment derivative as necessary.
  • the dispersing step can be performed using a dispersing device such as a bead mill.
  • the coloring composition of this invention contains 2 or more types of pigment bodies, a several pigment body can be disperse
  • the resin A used in the dispersion step may be only one type or two or more types. From the viewpoint of dispersion stability, only one type is preferable. When using 2 or more types, it is preferable that the resin A is substantially comprised only by acidic resin, or is comprised only by basic resin. Further, the difference in SP value between the resins A is preferably 6 (J / cm 3 ) 0.5 or less, more preferably 0 to 5 (J / cm 3 ) 0.5 . When the difference in SP value between the resins A is in the above range, the dispersion stability of the pigment body can be improved. Moreover, when using a solvent in a dispersion
  • the difference in SP value between solvents is preferably 6 (J / cm 3 ) 0.5 or less, more preferably 0 to 5 (J / cm 3 ) 0.5 . If the difference of SP value is the said range, the dispersion stability of a pigment body can be improved.
  • the difference in SP value between the resin A and the solvent is preferably 6 (J / cm 3 ) 0.5 or less, and more preferably 0 to 5 (J / cm 3 ) 0.5 .
  • the colored composition of the present invention can be obtained by adding other components such as a polymerizable compound and a photopolymerization initiator to the composition (dispersion liquid) after the dispersion step.
  • Other components may be blended at once, or may be blended sequentially after each component is dissolved and dispersed in a solvent.
  • a colored composition may be prepared by dissolving and dispersing all components in a solvent at the same time. If necessary, each component may be appropriately used as two or more solutions or dispersions at the time of use (application). May be mixed to prepare a colored composition.
  • the method for producing a colored composition of the present invention is preferably filtered with a filter for the purpose of removing foreign substances or reducing defects.
  • a filter for the purpose of removing foreign substances or reducing defects.
  • Any filter can be used without particular limitation as long as it has been conventionally used for filtration.
  • fluorine resins such as polytetrafluoroethylene (PTFE), polyamide resins such as nylon-6 and nylon-6,6, polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene (PP) (including high density and ultra high molecular weight), etc.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • polyamide resins such as nylon-6 and nylon-6,6, polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene (PP) (including high density and ultra high molecular weight)
  • PP polypropylene
  • polypropylene including high density polypropylene is preferable.
  • the pore size of the filter is suitably about 0.01 to 7.0 ⁇ m, preferably about 0.01 to 3.0 ⁇ m, more preferably about 0.05 to 0.5 ⁇ m. By setting it as this range, it becomes possible to remove reliably the fine foreign material which inhibits preparation of the uniform and smooth coloring composition in a post process.
  • the filtering by the first filter may be performed only once or may be performed twice or more.
  • the pore diameter here can refer to the nominal value of the filter manufacturer.
  • 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. .
  • the second filter a filter formed of the same material as the first filter described above can be used.
  • the filtering by the first filter may be performed only with the dispersion, and the second filtering may be performed after mixing other components.
  • the colored composition of the present invention can be suitably used for forming a colored layer of a color filter because it can form a cured film having good light resistance, color transfer and flatness.
  • the colored composition of the present invention is a colored pattern such as a color filter used in a solid-state imaging device such as a charge coupled device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS), or an image display device such as a liquid crystal display device. It can be suitably used for forming.
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • the colored composition of the present invention is used for forming a color filter, it is preferable to further contain a polymerizable compound and a photopolymerization initiator.
  • the colored composition of the present invention can also be suitably used as an ink composition for inkjet.
  • inkjet refers to forming an image by spraying an ink composition pressurized by a pump or a piezoelectric element or the like from a nozzle hole onto a substrate object.
  • the surface tension is preferably 20 to 60 mN / m. More preferably, it is 20 to 45 mN / m, and still more preferably 25 to 35 mN / m.
  • the surface tension is a value measured in a 23 ° C. and 55% relative humidity environment using a Wilhelmy surface tension meter.
  • the viscosity is preferably 1.2 to 8.0 mPa ⁇ s, more preferably 1.5 to 6.0 mPa ⁇ s, and still more preferably 1.8 to 4.5 mPa ⁇ s.
  • the measurement of the said viscosity is a value in 23 degreeC.
  • the solid content concentration is preferably 5 to 60% by mass, more preferably 10 to 30% by mass, and still more preferably 15 to 25% by mass.
  • the ink composition for inkjet may be an active energy ray curable composition.
  • the components used in the ink composition for ink jet, the ink jet device, and the image forming method using the ink composition for ink jet can be referred to the descriptions in JP-A Nos. 2015-151430 and 2012-177026, and the contents thereof are as follows. It will be incorporated herein.
  • the colored composition of the present invention can be preferably used as a printing ink composition.
  • Applicable printing methods are not particularly limited, and include offset printing, gravure printing, screen printing, and the like.
  • the color filter of the present invention uses the colored composition of the present invention.
  • the pattern forming method preferably forms a colored pattern by forming a colored composition layer on a support using the colored composition of the present invention and removing unnecessary portions.
  • the pattern forming method can be suitably applied to the formation of a color filter coloring pattern.
  • pattern formation method pattern formation may be performed by a so-called photolithography method, or pattern formation may be performed by a dry etching method. That is, the first preferred embodiment of the method for producing a color filter of the present invention includes a step of forming a colored composition layer on a support using the colored composition of the present invention, and exposing the colored composition layer in a pattern. And a step of developing and removing the unexposed portion to form a colored pattern.
  • the second preferred embodiment of the method for producing a color filter of the present invention includes a step of forming a colored composition layer on a support using the colored composition of the present invention and curing to form a colored layer; A step of forming a photoresist layer on the colored layer, a step of patterning the photoresist layer by exposure and development to obtain a resist pattern, and forming a colored pattern by dry etching the colored layer using the resist pattern as an etching mask Including the step of.
  • the color filter of the present invention can be suitably obtained by the above production method. These details are described below.
  • Step of Forming Colored Composition Layer In the step of forming the colored composition layer, the colored composition layer is formed on the support using the colored composition of the present invention.
  • a solid-state image sensor substrate in which a solid-state image sensor (light receiving element) such as a CCD or CMOS is provided on a substrate (for example, a silicon substrate) can be used.
  • the colored pattern in the present invention may be formed on the solid-state image sensor formation surface side (front surface) of the solid-state image sensor substrate, or may be formed on the solid-state image sensor non-formation surface side (back surface).
  • an undercoat layer may be provided on the support for improving adhesion with the upper layer, preventing diffusion of substances, or flattening the substrate surface.
  • various methods such as slit coating, ink jet method, spin coating, cast coating, roll coating, screen printing method and the like can be used.
  • the drying (pre-baking) of the colored composition layer applied on the support can be performed at a temperature of 50 to 140 ° C. for 10 to 300 seconds using a hot plate, an oven or the like.
  • the colored composition layer formed on the support is exposed in a pattern (exposure process).
  • the colored composition layer formed on the support can be exposed in a pattern by exposing it through a mask having a predetermined mask pattern using an exposure apparatus such as a stepper. Thereby, an exposed part can be hardened.
  • radiation (light) that can be used for exposure ultraviolet rays such as g-line and i-line are preferable (particularly preferably i-line).
  • Irradiation dose (exposure dose) for example, preferably 30 ⁇ 1500mJ / cm 2, more preferably 50 ⁇ 1000mJ / cm 2, and most preferably 80 ⁇ 500mJ / cm 2.
  • the thickness of the cured film is preferably 2.0 ⁇ m or less, more preferably 1.0 ⁇ m or less, and even more preferably 0.7 ⁇ m or less.
  • the lower limit can be, for example, 0.1 ⁇ m or more, and can also be 0.2 ⁇ m or more.
  • Pattern formation process the unexposed portion is developed and removed to form a colored pattern (pattern forming step).
  • the development removal of the unexposed portion can be performed using a developer.
  • the developer is preferably an organic alkali developer that does not damage the underlying solid-state image sensor or circuit.
  • the temperature of the developer is preferably 20 to 30 ° C., for example.
  • the development time is preferably 20 to 180 seconds.
  • the process of shaking off the developer every 60 seconds and supplying a new developer may be repeated several times.
  • alkaline agent used in the developer examples include ammonia water, ethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, diglycolamine, diethanolamine, hydroxyamine, ethylenediamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, And organic alkaline compounds such as tetrabutylammonium hydroxide, benzyltrimethylammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, and 1,8-diazabicyclo- [5,4,0] -7-undecene.
  • the inorganic alkali for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, sodium oxalate, sodium metasuccinate and the like are preferable.
  • a surfactant may be used for the developer. Examples of the surfactant include the surfactant described in the above-described coloring composition, and a nonionic surfactant is preferable. In the case where a developer composed of such an alkaline aqueous solution is used, it is generally washed (rinsed) with pure water after development.
  • the post-baking is a heat treatment after development for complete curing, and the heating temperature is preferably, for example, 100 to 240 ° C, more preferably 200 to 240 ° C.
  • the Young's modulus of the film after post-baking is preferably 0.5 to 20 GPa, more preferably 2.5 to 15 GPa.
  • the post-baking treatment can be carried out continuously or batchwise using a heating means such as a hot plate, a convection oven (hot air circulation dryer) or a high-frequency heater so that the film after development is in the above condition. it can.
  • the color filter of the present invention can be suitably used for a solid-state imaging device such as a CCD or CMOS, and is particularly suitable for a CCD or CMOS having a high resolution exceeding 1 million pixels.
  • the color filter of the present invention can be used as, for example, a color filter disposed between a light receiving portion of each pixel constituting a CCD or CMOS and a microlens for condensing light.
  • the film thickness of the colored pattern (colored pixel) in the color filter of the present invention is preferably 2.0 ⁇ m or less, more preferably 1.0 ⁇ m or less, and even more preferably 0.7 ⁇ m or less.
  • the lower limit can be, for example, 0.1 ⁇ m or more, and can also be 0.2 ⁇ m or more.
  • the size (pattern width) of the colored pattern (colored pixel) is preferably 2.5 ⁇ m or less, more preferably 2.0 ⁇ m or less, and particularly preferably 1.7 ⁇ m or less.
  • the lower limit can be, for example, 0.1 ⁇ m or more, and can also be 0.2 ⁇ m or more.
  • JP2013-64993A In the case of forming a pattern by dry etching, the description of JP2013-64993A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • the solid-state imaging device includes the above-described color filter of the present invention.
  • the configuration of the solid-state imaging device is not particularly limited as long as it is a configuration that includes the color filter of the present invention and functions as a solid-state imaging device, and examples thereof include the following configurations.
  • the support has a transfer electrode made of a plurality of photodiodes and polysilicon constituting a light receiving area of a solid-state imaging device (CCD image sensor, CMOS image sensor, etc.).
  • the color filter of the present invention is provided.
  • the color filter may have a structure in which a cured film that forms pixels of each color is embedded in a space partitioned by a partition wall, for example, in a lattice shape.
  • the partition walls preferably have a low refractive index for each color pixel.
  • Examples of the image pickup apparatus having such a structure include apparatuses described in JP 2012-227478 A and JP 2014-179577 A.
  • the color filter of the present invention can be used in an image display device such as a liquid crystal display device or an organic electroluminescence display device. It is particularly suitable for liquid crystal display devices.
  • the liquid crystal display device provided with the color filter of the present invention can display a high-quality image with a good display image color and excellent display characteristics.
  • image display devices For the definition of image display devices and details of each image display device, refer to, for example, “Electronic Display Device (Akio Sasaki, Kogyo Kenkyukai Co., Ltd., issued in 1990)”, “Display Device (Junsho Ibuki, Sangyo Tosho Co., Ltd.) ) "Issued in 1989”).
  • the liquid crystal display device is described, for example, in “Next-generation liquid crystal display technology (edited by Tatsuo Uchida, Industrial Research Co., Ltd., published in 1994)”.
  • the liquid crystal display device to which the present invention can be applied is not particularly limited, and can be applied to, for example, various types of liquid crystal display devices described in the “next generation liquid crystal display technology”.
  • the color filter of the present invention may be used in a color TFT (Thin Film Transistor) type liquid crystal display device.
  • the color TFT liquid crystal display device is described in, for example, “Color TFT liquid crystal display (issued in 1996 by Kyoritsu Publishing Co., Ltd.)”.
  • the present invention relates to a liquid crystal display device with a wide viewing angle, such as a horizontal electric field driving method such as IPS (In Plane Switching), a pixel division method such as MVA (Multi-domain Vertical Alignment), a STN (Super-Twist Nematic).
  • IPS In Plane Switching
  • MVA Multi-domain Vertical Alignment
  • STN Super-Twist Nematic
  • the color filter of the present invention can also be used for a bright and high-definition COA (Color-filter On Array) system.
  • COA Color-filter On Array
  • the required characteristics for the color filter layer require the required characteristics for the interlayer insulating film, that is, the low dielectric constant and the resistance to the stripping solution, in addition to the normal required characteristics as described above.
  • the color filter of the present invention is excellent in light resistance and the like, a COA type liquid crystal display device having high resolution and excellent long-term durability can be provided.
  • a resin film may be provided on the color filter layer.
  • the liquid crystal display device provided with the color filter of the present invention includes various members such as an electrode substrate, a polarizing film, a retardation film, a backlight, a spacer, and a viewing angle compensation film.
  • the color filter of the present invention can be applied to a liquid crystal display device composed of these known members.
  • these components for example, “'94 Liquid Crystal Display Peripheral Materials / Chemicals Market (Kentaro Shima CMC 1994)”, “2003 Liquid Crystal Related Markets Current Status and Future Prospects (Volume 2)” Fuji Chimera Research Institute, Ltd., published in 2003) ”.
  • backlighting SID meeting Digest 1380 (2005) (A. Konno et.al), Monthly Display December 2005, pages 18-24 (Yasuhiro Shima), pages 25-30 (Takaaki Yagi), etc. Are listed.
  • the color filter of the present invention When the color filter of the present invention is used in a liquid crystal display device, a high contrast can be realized when combined with a conventionally known three-wavelength tube of a cold-cathode tube. Further, red, green, and blue light emitting diode (LED) light sources are used. By using a backlight, a liquid crystal display device having high luminance and high color purity and excellent color reproducibility can be provided.
  • LED light emitting diode
  • a dispersion containing a pigment body and a dispersion containing a pigment are collectively referred to as a pigment dispersion.
  • ⁇ Test Example 1> Mix the mixed solution consisting of the following components with a bead mill (high pressure disperser NANO-3000-10 with a decompression mechanism (manufactured by Nippon BEE Co., Ltd.)) using zirconia beads having a diameter of 0.3 mm for 1 to 10 hours.
  • a bead mill high pressure disperser NANO-3000-10 with a decompression mechanism (manufactured by Nippon BEE Co., Ltd.)
  • zirconia beads having a diameter of 0.3 mm for 1 to 10 hours.
  • pigment dispersions using pigments coated with SiO 2 described in Tables 2 to 4 and pigment dispersions using pigments not coated with SiO 2 described in Table 5 were prepared.
  • the viscosity was measured every hour from the start of mixing in the bead mill.
  • surface represents a mass part.
  • the numerical values of P1 to P10 and resins 1, 2, 4, and 5 are values in terms of solid
  • Pigment body P1 to P10 resin 1 Structure shown below (graft copolymer, weight average molecular weight 22900, SP value 23.8 (J / cm 3 ) 0.5 , propylene glycol methyl ether acetate 20% by mass solution)
  • Resin 2 The following structure (graft copolymer, weight average molecular weight 10400, SP value 18.6 (J / cm 3 ) 0.5 )
  • Resin 4 DISPERBYK-2164 manufactured by BYK Chemie Co., Ltd.
  • Resin 5 The following structure (polycaprolactone-based resin, weight molecular weight 20900, SP value 19.6 (J / cm 3 ) 0.5 )
  • ⁇ Distributed optimal time> The liquid mixture having the composition described in Tables 2 to 5 was mixed for 1 to 10 hours by a bead mill using zirconia beads having a diameter of 0.3 mm. The viscosity was measured at regular intervals from the start of mixing in the bead mill. The range in which the ⁇ viscosity value from the minimum value of the viscosity at the time of dispersion of the mixed solution was 10% or less was defined as the dispersion suitable point time, and the dispersion suitable point time was evaluated according to the following criteria.
  • ⁇ Viscosity value (%) (Measured value of the viscosity of the mixed solution / Minimum value of the viscosity at the time of dispersion dispersion) ⁇ 100 4: 3 hours or more 3: 1 hour or more but less than 3 hours 2: 20 minutes or more but less than 1 hour 1: less than 20 minutes
  • ⁇ Dispersion stability> The mixture liquid having the composition shown in Tables 2 to 5 is dispersed using a zirconia bead having a diameter of 0.3 mm for a time in which the viscosity at the time of progress of dispersion is a minimum value. Manufactured. The obtained pigment dispersion or pigment dispersion was stored for 1 month at 23 ° C. and 45% humidity. Thereafter, the viscosity change rate of this pigment dispersion was measured, and the dispersion stability was evaluated according to the following criteria.
  • Viscosity change rate (viscosity after storage for one month / viscosity immediately after production) ⁇ 100 4: Viscosity change rate is 5% or less 3: Viscosity change rate exceeds 5% and 10% or less 2: Viscosity change rate exceeds 10% and 15% or less 1: Viscosity change rate exceeds 15%
  • a pigment dispersion was prepared by dispersing the mixture having the composition shown in Tables 2 to 5 using 0.3 mm-diameter zirconia beads for a time during which the viscosity during the dispersion was minimized.
  • the obtained pigment dispersion was applied to a glass substrate (1737 glass substrate, thickness 0.7 mm, manufactured by Corning Corp.) using a spin coater (produced by Mikasa Corp.) and a dry film thickness of 0.6 ⁇ m.
  • the film was applied to be pre-baked at 100 ° C. for 2 minutes using a hot plate, and then heated at 200 ° C. for 5 minutes to produce a film (film before heat treatment).
  • the obtained film was subjected to heat treatment at 260 ° C.
  • the maximum spectral characteristic change rate refers to the maximum spectral characteristic change rate in a certain wavelength region.
  • Spectral characteristic change rate (
  • a pigment dispersion was prepared by dispersing the mixture having the composition shown in Tables 2 to 5 using 0.3 mm-diameter zirconia beads for a time during which the viscosity during the dispersion was minimized.
  • the obtained pigment dispersion was applied to a glass substrate (1737 glass substrate, thickness 0.7 mm, manufactured by Corning Corp.) using a spin coater (produced by Mikasa Corp.) and a dry film thickness of 0.6 ⁇ m. Then, using a hot plate, pre-baking was performed at 100 ° C. for 2 minutes, and then heated at 200 ° C. for 5 minutes to produce a film (film before light irradiation treatment).
  • the obtained film was irradiated with 10,000 lux light for 100 hours through an ultraviolet cut filter with a xenon lamp (film after light irradiation treatment).
  • Spectral characteristics before and after the light irradiation treatment were measured using MCPD3000 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) as a spectrometer, and light resistance was evaluated according to the following criteria.
  • the maximum spectral characteristic change rate refers to the maximum spectral characteristic change rate in a certain wavelength region.
  • Spectral property change rate (
  • the Examples were excellent in the dispersion stability of the pigment body regardless of the type of pigment. In addition, it was possible to lengthen the dispersion appropriate point time. Furthermore, a film excellent in heat resistance and light resistance could be formed.
  • the comparative examples have different dispersion stability depending on the type of pigment, and Comparative Examples R1-1, R1-2, and R1-4 have excellent dispersion stability, but Comparative Examples R1-3, R1-5, and Comparative Examples In Example R1-6, the dispersion stability was poor, and it became a gel after 1 hour from the start of dispersion, and the heat resistance and light resistance could not be evaluated. Further, Comparative Examples R1-1, R1-2, and R1-4 were inferior in at least one of heat resistance and light resistance.
  • a colored composition obtained by adding a polymerizable compound, a photopolymerization initiator and an alkali-soluble resin to the pigment dispersions of Examples 1-1 to 1-10 was preferable for producing a color filter.
  • Ink jet ink compositions and printing ink compositions could be prepared using the pigment dispersions of Examples 1-1 to 1-10.
  • Each pigment dispersion was prepared by mixing a mixed solution having the composition shown in the following table with a bead mill for 3 hours using 0.3 mm diameter zirconia beads.
  • surface represents a mass part.
  • the numerical values of P1 to P10 and resins 1 to 3 are values in terms of solid content.
  • P1 to P10 Pigment bodies
  • Resin 1, 2 Resin 1, 2 resin 3: The following structure (graft copolymer, weight average molecular weight 11400, SP value 19.6 (J / cm 3 ) 0.5 , Propylene glycol methyl ether acetate 20% solution)
  • PGMEA Propylene glycol methyl ether acetate
  • Each pigment dispersion was mixed at a ratio shown in the following table, a stirrer was added, and the mixture was stirred with a stirrer at 60 rpm for 60 minutes to produce a mixed solution. About the obtained liquid mixture, it carried out similarly to Test Example 1, and evaluated dispersion stability.
  • Pigment dispersion prepared in Example 1-1 solid content concentration 25.0 mass%, pigment body concentration 12.5 mass%): 64.9 g Photopolymerization initiator (BASF Irgacure OXE01): 0.49 g Polymerizable compound 1 (Kyarad DPHA manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.): 1.74 g Polymerizable compound 2 (Nippon Kayaku Co., Ltd.
  • KAYARAD RP1040 0.68g Alkali-soluble resin (Cyclomer P, solid concentration 50% by mass, manufactured by Daicel Corporation): 3.42 g Surfactant (nonionic surfactant Piionin D-6315 (Takemoto Yushi Co., Ltd.)): 0.18 g Solvent (propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA)): 28.6 g
  • a base material (CT-4000 (manufactured by FUJIFILM Electronics Materials) was applied to a silicon substrate and heated at 220 ° C. for 5 minutes to form a transparent base layer having a thickness of 0.1 ⁇ m.
  • a colored composition layer was formed on the transparent underlayer using the prepared colored compositions A1 to A10 and pre-baked at 100 ° C. for 120 seconds to form a colored composition layer having a thickness of 0.6 ⁇ m.
  • the colored composition layer was irradiated with an exposure dose of 350 mJ / cm 2 through an Island pattern mask using an i-line stepper exposure apparatus (FPA3000i5 +, manufactured by Canon Inc.).
  • developer CD-2060 (manufactured by FUJIFILM Electronics Materials Co., Ltd.) was discharged onto the silicon substrate with a straight nozzle, and 60-second paddle development was performed. Next, rinsing, spin drying, and post-baking treatment at 200 ° C. for 5 minutes were performed to form a 1.4 ⁇ m pattern square Island pattern. A pattern profile, development residue, etc. were confirmed about the produced pattern. Regardless of which color composition was used, the pattern was sharply formed and had good performance as a color filter. The pattern observation was performed at a magnification of 20000 times using a length measuring scanning electron microscope S9260 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation).
  • Test Example 4 Inkjet Discharge Test A mixture comprising the following components was stirred for 10 minutes at 2,500 rpm with a mixer (Silverson L4R). Then, it put into bead mill disperser DISPERMAT LS (made by VMA), and disperse
  • Pigment P4 29.7 parts Solsperse 22000 (manufactured by Nippon Lubrizol Corporation) 1.6 parts DISPERBYK-168 (solid content 30%, manufactured by BYK Chemie Corporation) 28.0 parts SR339A (polymerizable compound, 2-phenoxy) Ethyl acrylate, manufactured by Sartomer Co., Ltd.) 39.7 parts p-methoxyphenol (polymerization inhibitor) 1.0 part
  • Yellow mill base YM1 8 parts IRGACURE-184 (photopolymerization initiator, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, manufactured by BASF) 3 parts IRGACURE-TPO (photopolymerization initiator, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide 9.5 parts CD420 (3,3,5-trimethylcyclohexyl acrylate, manufactured by Sartomer Co., Ltd.) 37.5 parts NVC (polymerizable compound, N-vinylcaprolactam, manufactured by BASF Corporation) 13.8 parts SR395 (polymerizable compound, isodecyl acrylate, manufactured by Sartomer Co., Ltd.) 24.6 parts FIRSTCURE ITX (sensitizing dye, isopropylthioxanthone, manufactured by ChemFirst Inc.) 3.2 parts p-methoxyphenol (polymerization prohibited) Agent) 0. Part
  • Ink set 1 comprising yellow ink composition Y1, magenta ink, cyan ink, and black ink (for magenta ink, cyan ink, and black ink, UVjet KI ink series KI867, KI215, KI004 (manufactured by FujiFilm Specialty Ink Systems)) was loaded into a UV inkjet printer LuxelJet UV350GTW manufactured by Fuji Film Co., Ltd., and a test image was printed. The cured pattern had a good dot pattern free from cracks and blurring.

Abstract

分散安定性の良好な着色組成物、着色組成物の製造方法、カラーフィルタ、インクジェット用インク組成物および印刷用インク組成物を提供する。有機顔料の表面の少なくとも一部に金属酸化物を有する顔料体と、酸基および塩基性基から選ばれる少なくとも一種を有する樹脂と、を含有する着色組成物。

Description

着色組成物、着色組成物の製造方法、カラーフィルタ、インクジェット用インク組成物および印刷用インク組成物
 本発明は、着色組成物に関する。また、着色組成物の製造方法、着色組成物を用いた、カラーフィルタ、インクジェット用インク組成物および印刷用インク組成物に関する。
 顔料を含む着色組成物は、種々の用途に使用されている。例えば、カラーフィルタ等の硬化膜や、各種の印刷物の製造等に用いられている。
 一方、特許文献1には、親水性顔料を、部分的に水と相溶する有機溶媒の中で金属アルコキシドと接触させることにより、顔料表面に被膜を施し、被膜を施した顔料を乾燥および/または焼成して被覆顔料を製造することが記載されている。
特開昭63-113080号公報
 近年、カラーフィルタには、色度、コントラストなどにおいて高度の色特性が要求されるに至っている。このような要求に対して、着色組成物に含有される顔料を、安定な状態で分散させること(良好な分散安定性)が求められている。
 しかしながら、顔料の表面状態の違いにより、顔料の分散に用いる樹脂や、分散条件などが異なる。例えば、分散時間の経過とともに、顔料粒子は一次粒子状態に近づくようにほぐれたり、微細化したりして分散性が向上するが、更に分散を続けると、微細化した粒子が凝集して徐々に分散性が低下する(一般的には増粘する)傾向にある。このように、分散時間は、短すぎても長すぎても分散性が低下することがある。このため、個々の顔料に対して、樹脂などの選定や、分散時間の調整などに時間を要する傾向にあった。
 また、分光などを調整する目的で、着色組成物に複数の顔料を含有させることがある。複数の顔料を含む着色組成物は、例えば、顔料毎に、顔料と樹脂と溶剤などとを混合して顔料分散液を調製し、得られた顔料分散液を混合して製造する方法と、複数の顔料と樹脂と溶剤とを同時に混合(分散)して製造する方法とがある。
 しかしながら、前者の方法の場合、顔料分散液の組み合わせによっては、顔料分散液を混合すると凝集が生じたり、粘度が上昇することがあり、分散安定性が不十分な場合があった。
 また、後者の方法の場合、顔料の表面状態によって分散条件の最適範囲が異なるため、顔料ごとの分散均衡のズレにより、分散安定性が不十分な場合や、製造適正範囲が狭いなどの問題があった。
 一方、特許文献1には、顔料の分散安定性についての検討や示唆はない。
 よって、本発明の目的は、分散安定性の良好な着色組成物、着色組成物の製造方法、カラーフィルタ、インクジェット用インク組成物および印刷用インク組成物を提供することにある。
 本発明者らの検討によれば、有機顔料の表面の少なくとも一部に金属酸化物を有する顔料体と、酸基および塩基性基から選ばれる少なくとも一種を有する樹脂とを含む着色組成物は、顔料体の分散安定性が良好であることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明は以下を提供する。
<1> 有機顔料の表面の少なくとも一部に金属酸化物を有する顔料体と、酸基および塩基性基から選ばれる少なくとも一種を有する樹脂とを含有する着色組成物。
<2> 金属酸化物が、Si、Al、ZrおよびInから選ばれる1種以上の元素の酸化物である、<1>に記載の着色組成物。
<3> 金属酸化物が、Siの酸化物である、<1>に記載の着色組成物。
<4> 樹脂が、グラフト共重合体を含む、<1>~<3>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<5> 顔料体は、有機顔料100質量部に対して、金属酸化物を1~25質量部有する、<1>~<4>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<6> 顔料体を2種以上含み、2種以上の顔料体は、互いに異なる有機顔料を含む、<1>~<5>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<7> 顔料体を2種以上含み、各顔料体が有する金属酸化物は、共通する金属原子を含有する、<1>~<6>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<8> 樹脂は、酸性樹脂を2種以上含むか、あるいは、塩基性樹脂を2種以上含む、<1>~<7>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<9> 樹脂は、溶解度パラメータの差が6(J/cm30.5以下である樹脂を2種以上含む、<1>~<8>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<10> 更に、重合性化合物を含有する、<1>~<9>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<11> 更に、光重合開始剤を含有する、<10>に記載の着色組成物。
<12> 更に溶剤を含む、<1>~<11>のいずれか1つに記載の着色組成物。
<13> 酸基および塩基性基から選ばれる少なくとも一種を有する樹脂の存在下で、有機顔料の表面の少なくとも一部が金属酸化物で被覆された顔料体の2種以上を分散する工程を含む、着色組成物の製造方法。
<14> <1>~<12>のいずれか1つに記載の着色組成物を用いたカラーフィルタ。
<15> <1>~<12>のいずれか1つに記載の着色組成物を用いたインクジェット用インク組成物。
<16> <1>~<12>のいずれか1つに記載の着色組成物を用いた印刷用インク組成物。
 本発明によれば、分散安定性の良好な着色組成物、着色組成物の製造方法、カラーフィルタ、インクジェット用インク組成物および印刷用インク組成物を提供することが可能となった。
 以下において、本発明の内容について詳細に説明する。
 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。
 本明細書において「露光」とは、特に断らない限り、光を用いた露光のみならず、電子線、イオンビーム等の粒子線を用いた描画も露光に含める。また、露光に用いられる光としては、一般的に、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X線、電子線等の活性光線または放射線が挙げられる。
 本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」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範囲を意味する。
 本明細書において、全固形分とは、着色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、「(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、いずれかを表す。
 本明細書において、重合性化合物とは、重合性官能基を有する化合物のことをいう。重合性官能基とは、重合反応に関与する基を言う。
 本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけを含む語ではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成される操作を意味する語であれば、本用語に含まれる。
 本明細書において、重量平均分子量および数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定したポリスチレン換算値として定義される。
 本発明に用いられる有機顔料は、溶剤に溶解しにくい不溶性の色素化合物を意味する。典型的には、組成物中に粒子として分散された状態で存在する色素化合物を意味する。ここで、溶剤とは、任意の溶剤が挙げられ、例えば後述する溶剤の欄で例示する溶剤が挙げられる。本発明に用いられる有機顔料は、例えば、25℃のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテ-ト100gに対する溶解量、および、25℃の水100gに対する溶解量が、いずれも0.1g以下であることが好ましい。
<着色組成物>
 本発明の着色組成物は、有機顔料の表面の少なくとも一部に金属酸化物を有する顔料体と、酸基および塩基性基から選ばれる少なくとも一種を有する樹脂とを含む。
 本発明の着色組成物は、上記構成とすることにより、分散安定性の良好な着色組成物とすることができる。
 また、有機顔料は、紫外線照射により有機顔料の劣化(一重項酸素または三重項酸素に起因する酸化)が進行しやすい傾向にあるが、この顔料体は、有機顔料の表面の少なくとも一部に金属酸化物を有するので、耐光性に優れる。
 また、この顔料体は、有機顔料の表面の少なくとも一部に、金属酸化物を有するので、有機顔料の種類によらず、有機顔料の表面状態をほぼ同じ状態にすることができる。このため、顔料体の分散に用いる樹脂などや、顔料体の分散条件などを、有機顔料の種類ごとに変更しなくても、分散安定性に優れた着色組成物とすることができる。更には、複数の顔料体を、同時に分散させても、顔料体毎の分散進行の差が生じにくく、分散安定性に優れた着色組成物とすることができる。
 以下、本発明について詳細に説明する。
<<顔料体>>
 本発明の着色組成物は、有機顔料の表面の少なくとも一部に金属酸化物を有する顔料体を含む。
 顔料体が有する有機顔料としては、従来公知の種々の有機顔料を挙げることができる。例えば、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。
 カラーインデックス(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 7,10,36,37,58,59、
 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、
 C.I.ピグメントブラック 1。
 また、有機顔料としては、特開2013-040240号公報の段落番号0027~0118に記載されたアゾ顔料を用いることもできる。
 また、青色顔料として、リン原子を有するアルミニウムフタロシアニン化合物を用いることもできる。具体例としては、特開2012-247591号公報の段落0022~0030、特開2011-157478号公報の段落0047に記載の化合物などが挙げられる。
 本発明において、顔料体は、金属酸化物を有する。なお、本発明において、金属酸化物には、金属原子の酸化物のほかに、半金属原子の酸化物を含むこととする。半金属原子とは、金属と非金属との中間の性質を示す原子であって、B、Si、Ge、As、Sbが挙げられる。
 本発明において、金属酸化物は、Si、Al、ZrおよびInから選ばれる1種以上の元素を含む酸化物が好ましく、Si、AlおよびZrから選ばれる1種以上の元素を含む酸化物が好ましく、Siの酸化物を含むことがより好ましく、Siの酸化物が特に好ましい。この態様によれば、分散安定性をより向上できる。更には、有機顔料の耐光性をより向上することができる。Siの酸化物としては、SiO2が挙げられる。
 顔料体は、有機顔料100質量部に対して、金属酸化物を1~25質量部有することが好ましい。上限は、25質量部以下が好ましく、20質量部以下がより好ましく、15質量部以下が更に好ましい。下限は、1質量部以上が好ましく、5質量部以上がより好ましい。金属酸化物の含有量が上記範囲であれば、優れた分散安定性が得られる。
 顔料体は、有機顔料の表面が、金属酸化物で完全に被覆されていることが好ましいが、有機顔料の表面の一部が露出していてもよい。
 金属酸化物の被覆率は、50~100%が好ましく、80~100%がより好ましい。被覆率が上記範囲であれば、優れた分散安定性が得られる。なお、金属酸化物の被覆率は、透過型電子顕微鏡(TEM)観察の方法で測定した値である。
 本発明の着色組成物は、顔料体を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。
 顔料体を2種以上含む場合、2種以上の顔料体は、互いに異なる有機顔料を含むことが好ましい。また、各顔料体が有する金属酸化物は、共通する金属原子を含むことが好ましく、共通する金属原子を、金属酸化物に含まれる全金属原子の5質量%以上含有することがより好ましく、8~100質量%含有することが特に好ましい。金属酸化物の組成は、X線光電子分光(ESCA)で測定することができる。
 また、各顔料体は、ともにSiの酸化物を含むことも好ましい。
 顔料体の平均粒子径は、20~500nmが好ましく、30~100nmがより好ましい。
 また、本発明の着色組成物を用いてカラーフィルタ形成する場合、顔料体の平均粒子径は、30~80nmが好ましく、40~60nmがより好ましい。
 また、本発明の着色組成物を、インクジェット用インク組成物または印刷用インク組成物に用いる場合は、顔料体の平均粒子径は、80~500nmが好ましく、100~200nmがより好ましい。
 顔料体の平均粒子径が上記範囲であれば、発色性が良好で、さらには、基材とのなじみも良好である。
 なお、本発明において、顔料体の平均粒子径は、一粒の顔料体の粒径の平均値を意味する。平均粒子径は、走査型電子顕微鏡(SEM)あるいは透過型電子顕微鏡(TEM)で観察し、顔料体の粒子サイズを100個計測し、平均値を算出することによって求めることができる。
 着色組成物中の全固形分に対する顔料体の含有量は、2~80質量%が好ましい。下限は、2質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましい。上限は、80質量%以下が好ましい。本発明の着色組成物が顔料体を2種以上含む場合は、合計が上記範囲となることが好ましい。
 本発明で用いる顔料体は、例えば、有機顔料の表面で、金属アルコキシドを加水分解および縮合して製造できる。すなわち、有機顔料の表面で、金属アルコキシドを加水分解および縮合することで、有機顔料の表面に、金属アルコキシドの分解物である被膜(金属酸化物)が形成される。
 金属アルコキシドとしては、シリカアルコキシド、ジルコニウムアルコキシド、アルミニウムアルコキシドなどが挙げられる。シリカアルコキシドの具体例としては、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ-n-プロポキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリ-n-ブトキシシラン、メチルトリイソブトキシシラン、メチルトリ-tert-ブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリイソプロポキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ-n-プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ-n-ブトキシシラン、テトライソブトキシシラン、テトラ-tert-ブトキシシランなどが挙げられる。ジルコニウムアルコキシドの具体例としては、テトラエトキシジルコニウム、テトラブトキシジルコニウム、などが挙げられる。アルミニウムアルコキシドの具体例としては、トリエトキシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウム、などが挙げられる。金属アルコキシドは、1種のみであってもよく、2種以上を併用してもよい。
 金属アルコキシドの加水分解反応および縮合反応は、公知の方法を使用することができる。必要に応じて、触媒を使用してもよい。
 触媒としては、酸、アルカリ等が挙げられる。酸としては、例えば硝酸、シュウ酸、酢酸、蟻酸、塩酸、ほう酸、リン酸などを挙げることができる。アルカリとしては、例えばアンモニア、トリエチルアミン、エチレンジアミン、などが挙げられる。
 触媒の使用量は、特に限定されないが、金属アルコキシド100質量部に対して、0.1~2.0質量部が好ましい。触媒は、1種のみを使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 加水分解反応および縮合反応の反応系には、必要に応じて、溶剤を加えてもよい。溶剤としては加水分解反応および縮合反応が実施できれば特に制限されないが、例えば、水または後述する有機溶剤を用いることが好ましい。
 加水分解反応および縮合反応の条件(温度、時間)は使用される材料の種類に応じて、適宜最適な条件が選択される。
 例えば、反応温度は、100~300℃が好ましく、150~250℃がより好ましい。
 反応時間は、1~20時間が好ましく、2~5時間がより好ましい。
 上記反応は、金属アルコキシドの加水分解により生成したアルコールを除去しながら行うことが好ましい。
 上記反応を終えたのち、乾燥を行うことが好ましい。乾燥温度は、80℃以下が好ましく、60℃以下がより好ましい。下限は、特に限定はないが、例えば、50℃以上が好ましく、30℃以上がより好ましい。
<<他の着色剤>>
 本発明の着色組成物は、上述した顔料体以外の着色剤(以下、「他の着色剤」ともいう)を含んでいてもよい。他の着色剤は、顔料、染料いずれも好ましく用いることができ、染料がより好ましい。
 顔料としては、従来公知の種々の無機顔料または有機顔料を用いることができる。無機顔料としては、金属酸化物、金属錯塩等で示される金属化合物又はカーボンブラックを挙げることができる。金属化合物としては、具体的には、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、及び金属の複合酸化物を挙げることができる。有機顔料としては、上記顔料体で説明したものが挙げられる。
 染料としては特に制限はなく、公知の染料が使用できる。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染料を使用できる。化学構造としては、ピラゾールアゾ系、ピロメテン系、アニリノアゾ系、トリアリールメタン系、アントラキノン系、ベンジリデン系、オキソノール系、ピラゾロトリアゾールアゾ系、ピリドンアゾ系、シアニン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾールアゾメチン系等の染料を使用できる。
 また、他の着色剤として、特開2013-54339号公報の段落0011~0034に記載のキノフタロン化合物、特開2014-26228号公報の段落0013~0058に記載のキノフタロン化合物などを用いることもできる。
 また、他の着色剤として、色素多量体を用いてもよい。色素多量体は、溶剤に溶解して用いられる染料であることが好ましいが、粒子を形成していてもよい。色素多量体が粒子である場合は、色素多量体を溶剤などに分散して用いられる。粒子状態の色素多量体は、例えば乳化重合によって得ることができる。例えば、特開2015-214682号公報に記載されている化合物および製造方法が具体例として挙げられる。また、色素多量体は、特開2011-213925号公報、特開2013-041097号公報、特開2015-028144号公報、特開2015-030742号公報等に記載されている化合物を用いることもできる。
 本発明の着色組成物が他の着色剤を含有する場合、他の着色剤の含有量は、上記顔料体と他の着色剤との合計質量に対して、1.0~80質量%が好ましく、2.0~70質量%がより好ましい。
 また、本発明の着色組成物は、他の着色剤を実質的に含有しないこともできる。他の着色剤を実質的に含有しないとは、例えば、他の着色剤の含有量が、顔料体100質量部に対して、0.1質量部以下とすることもでき、0.05質量部以下とすることもでき、含有しないこともできる。
<<樹脂>>
 本発明の着色組成物は、樹脂を含む。そして、本発明では、樹脂として、酸基および塩基性基から選ばれる少なくとも一種を有する樹脂(以下、樹脂Aともいう)を含む樹脂を用いる。樹脂Aが有する酸基としては、例えば、カルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基、フェノール性ヒドロキシル基などが挙げられる。樹脂Aが有する塩基性基としては、アミノ基などが挙げられる。本発明の着色組成物が、上記樹脂Aを含むことで、上述した顔料体の分散安定性を良好にすることができる。
 また、本発明では、樹脂として、酸基および塩基性基を有さない樹脂(他の樹脂)をさらに用いることもできる。
 なお、主に顔料などの着色剤を分散させるために用いられる樹脂を分散剤ともいう。ただし、樹脂のこのような用途は一例であって、このような用途以外を目的で樹脂を使用することもできる。
 本発明において、樹脂の重量平均分子量(Mw)は、5000~100,000が好ましい。
 本発明の着色組成物において、樹脂の含有量は、着色組成物の全固形分に対し、20~99質量%が好ましく、30~98質量%がより好ましい。また、樹脂Aの含有量は、着色組成物の全固形分に対し、20~99質量%が好ましく、30~98質量%がより好ましい。
 また、本発明の着色組成物は、樹脂の全質量に対して、樹脂Aを50~100質量%含有することが好ましく、60~100質量%がより好ましい。
 本発明において、上記樹脂Aは、酸性樹脂または塩基性樹脂を含むことが好ましい。上記樹脂Aは、酸性樹脂を2種以上含んでいてもよい。この場合は、塩基性樹脂を実質的に含まないことが好ましい。なお、樹脂Aが塩基性樹脂を実質的に含まないとは、例えば、樹脂Aの全質量に対する塩基性樹脂の割合が1質量%未満であることが好ましく、0.5質量%未満がより好ましく、含有しないことが一層好ましい。
 また、上記樹脂Aは、塩基性樹脂を2種以上含んでいてもよい。この場合は、塩基性樹脂を実質的に含まないことが好ましい。なお、樹脂Aが酸性樹脂を実質的に含まないとは、例えば、樹脂Aの全質量に対する酸性樹脂の割合が1質量%未満であることが好ましく、0.5質量%未満がより好ましく、含有しないことが一層好ましい。
 なお、本発明において、酸性樹脂とは、酸基の量が塩基性基の量よりも多い樹脂を表す。酸性樹脂は、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%以上を占める樹脂が好ましく、実質的に酸基のみからなる樹脂がより好ましい。なお、実質的に酸基のみからなる樹脂とは、例えば、酸基の量が上記割合で95モル%以上を占める樹脂が好ましく、酸基の量が99モル%以上を占める樹脂がより好ましく、塩基性基を含まない樹脂が一層好ましい。酸基は、カルボキシル基が好ましい。
 また、塩基性樹脂とは、塩基性基の量が酸基の量よりも多い樹脂を表す。塩基性樹脂は、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%以上を占める樹脂が好ましい。なお、実質的に塩基性基のみからなる樹脂とは、例えば、塩基性基の量が上記割合で95モル%以上を占める樹脂が好ましく、塩基性基の量が99モル%以上を占める樹脂がより好ましく、酸基を含まない樹脂が一層好ましい。塩基性基は、アミノ基が好ましい。
 酸性樹脂の酸価は、30~300mgKOH/gが好ましい。下限は、30mgKOH/g以上が好ましく、40mgKOH/g以上がより好ましく、50mgKOH/g以上が更に好ましい。上限は、300mgKOH/g以下が好ましく、200mgKOH/g以下がより好ましい。また、酸性樹脂の塩基価は、100mgKOH/g以下が好ましく、50mgKOH/g以下がより好ましく、10mgKOH/g以下が更に好ましい。
 塩基性樹脂の塩基価は、10~150mgKOH/gが好ましい。下限は、10mgKOH/g以上がより好ましく、20mgKOH/g以上が更に好ましく、30mgKOH/g以上が一層好ましい。上限は、150mgKOH/g以下がより好ましく、100mgKOH/g以下が更に好ましい。また、塩基性樹脂の酸価は、150mgKOH/g以下が好ましく、100mgKOH/g以下がより好ましく、50mgKOH/g以下が更に好ましい。
 なお、本発明において、酸価とは、固形分1gあたりの酸性成分を中和するのに要する水酸化カリウムのmg数を表したものである。また、塩基価とは、固形分1gあたりの塩基性成分と当量の水酸化カリウム(KOH)のmg数を表したものである。
 本発明において、上記樹脂Aは、グラフト共重合体を含むことが好ましい。なお、本発明において、グラフト共重合体とは、グラフト鎖を有する樹脂を意味する。また、グラフト鎖とは、ポリマーの主鎖の根元から、主鎖から枝分かれしている基の末端までを示す。グラフト共重合体は、例えば、分散剤として好ましく用いることができる。
 グラフト共重合体としては、水素原子を除いた原子数が40~10000の範囲であるグラフト鎖を有する樹脂が好ましい。また、グラフト鎖1本あたりの水素原子を除いた原子数は、40~10000が好ましく、50~2000がより好ましく、60~500が更に好ましい。
 グラフト共重合体の主鎖構造としては、(メタ)アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテル樹脂などが挙げられる。なかでも、(メタ)アクリル樹脂が好ましい。
 グラフト共重合体のグラフト鎖としては、グラフト鎖と溶剤との相互作用性を向上させ、それにより分散性を高めるために、ポリ(メタ)アクリル構造、ポリエステル構造、又はポリエーテル構造を有するグラフト鎖であることが好ましく、ポリエステル構造又はポリエーテル構造を有するグラフト鎖であることがより好ましい。
 グラフト共重合体の重量平均分子量(Mw)は、5000~100000が好ましく、10000~50000がより好ましく、10000~30000が更に好ましい。グラフト共重合体の数平均分子量(Mn)は、2500~50000が好ましく、5000~30000がより好ましく、5000~15000が更に好ましい。なお、本発明において、グラフト共重合体の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定したポリスチレン換算値であり、具体的には、後述する実施例に記載の方法で測定した値である。
 グラフト共重合体をラジカル重合で製造する際に用いるマクロモノマーとしては、公知のマクロモノマーを用いることができ、東亞合成(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)、(株)ダイセル製のプラクセル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)、および特開平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。
 本発明において、グラフト共重合体は、主鎖及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グラフト共重合が好ましい。
 オリゴイミン系グラフト共重合体としては、pKa14以下の官能基を有する部分構造を有する基Xを有する繰り返し単位と、原子数40~10,000のオリゴマー鎖又はポリマー鎖Yを含む側鎖とを有し、かつ主鎖及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。
 ここで、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。オリゴイミン系グラフト共重合体は、塩基強度pKb14以下の窒素原子を有する構造を含有することが好ましく、pKb10以下の窒素原子を有する構造を含有することがより好ましい。
 本発明において塩基強度pKbとは、水温25℃でのpKbをいい、塩基の強さを定量的に表すための指標のひとつであり、塩基性度定数と同義である。塩基強度pKbと、後述の酸強度pKaとは、pKb=14-pKaの関係にある。
 オリゴイミン系グラフト共重合体は、ポリ(低級アルキレンイミン)系繰り返し単位、ポリアリルアミン系繰り返し単位、ポリジアリルアミン系繰り返し単位、メタキシレンジアミン-エピクロルヒドリン重縮合物系繰り返し単位、及びポリビニルアミン系繰り返し単位から選択される少なくとも1種の、塩基性窒素原子を有する繰り返し単位であって、塩基性窒素原子に結合し、かつpKa14以下の官能基を有する部分構造を有する基Xを有する繰り返し単位(i)と、原子数40~10,000のオリゴマー鎖又はポリマー鎖Yを含む側鎖を有する繰り返し単位(ii)と、を有することが特に好ましい。
 オリゴイミン系グラフト共重合体としては、下記一般式(I-1)で表される繰り返し単位、および、一般式(I-2)で表される繰り返し単位を含む樹脂が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 一般式(I-1)及び(I-2)中、R1及びR2は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基を表し、aは各々独立に1~5の整数を表し、*は繰り返し単位間の連結部を表し、XはpKa14以下の官能基を有する部分構造を有する基を表し、Yは原子数40~10,000のオリゴマー鎖又はポリマー鎖を表す。
 オリゴイミン系グラフト共重合体は、さらに一般式(I-3)で表される繰り返し単位を含む態様が好ましい。この態様によれば、顔料体の分散安定性がより向上する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 一般式(I-3)中、R1、R2及びaは一般式(I-1)におけるR1、R2及びaと同義である。Y'はアニオン基を有する原子数40~10,000のオリゴマー鎖又はポリマー鎖を表す。一般式(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。
 一般式(I-1)、一般式(I-2)及び一般式(I-3)において、R1及びR2は水素原子であることが好ましい。aは2であることが原料入手性の観点から好ましい。
 オリゴイミン系グラフト共重合体は、一般式(I-1)、一般式(I-2)及び一般式(I-3)で表される繰り返し単位以外に、一級又は三級のアミノ基を含有する低級アルキレンイミンを繰り返し単位として含んでいてもよい。なお、低級アルキレンイミン繰り返し単位における窒素原子は、さらに、一般式(I-1)~(I-3)で説明した、X、Y又はY'で表される基が結合していてもよい。
 一般式(I-1)で表される繰り返し単位は、オリゴイミン系グラフト共重合体に含まれる全繰り返し単位中、1~80モル%含有することが好ましく、3~50モル%含有することが最も好ましい。
 一般式(I-2)で表される繰り返し単位は、オリゴイミン系グラフト共重合体に含まれる全繰り返し単位中、10~90モル%含有されることが好ましく、30~70モル%含有されることが最も好ましい。
 分散安定性及び親疎水性のバランスの観点からは、一般式(I-1)で表される繰り返し単位及び一般式(I-2)で表される繰り返し単位の含有比〔(I-1):(I-2)〕は、モル比で10:1~1:100の範囲であることが好ましく、1:1~1:10の範囲であることがより好ましい。
 なお、所望により併用される一般式(I-3)で表される繰り返し単位は、アニオン基を有する原子数40~10,000のオリゴマー鎖又はポリマー鎖Y’を含む部分構造が、主鎖の窒素原子にイオン的に結合しているものであり、オリゴイミン系グラフト共重合体に含まれる全繰り返し単位中、効果の観点からは、0.5~20モル%含有されることが好ましく、1~10モル%含有されることが最も好ましい。なお、ポリマー鎖Y’がイオン的に結合していることは、赤外分光法や塩基滴定により確認できる。
オリゴイミン系グラフト共重合体の別の好ましい態様として、繰り返し単位(i)として下記一般式(II-1)で表される繰り返し単位、および、繰り返し単位(ii)として一般式(II-2)で表される繰り返し単位を含む態様が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
一般式(II-1)及び(II-2)中、R3、R4、R5及びR6は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基を表す。*、X及びYは、一般式(I-1)及び(I-2)中における*、X及びYと同義である。
 オリゴイミン系グラフト共重合体は、さらに一般式(II-3)で表される繰り返し単位を含む態様が好ましい。この態様によれば、着色剤などの分散安定性がより向上する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 一般式(II-3)中、R3、R4、R5及びR6は一般式(II-1)におけるR3、R4、R5及びR6と同義である。Y'は一般式(I-3)におけるY'と同義である。
 一般式(II-1)、(II-2)及び(II-3)において、R3、R4、R5及びR6は水素原子であることが原料の入手性の観点好ましい。
 一般式(II-1)で表される繰り返し単位は、オリゴイミン系グラフト共重合体に含まれる全繰り返し単位中、1~80モル%含有されることが好ましく、3~50モル%含有されることが最も好ましい。
 一般式(II-2)で表される繰り返し単位は、オリゴイミン系グラフト共重合体に含まれる全繰り返し単位中、10~90モル%含有されることが好ましく、30~70モル%含有されることが最も好ましい。
 分散安定性及び親疎水性のバランスの観点からは、一般式(II-1)で表される繰り返し単位及び一般式(II-2)で表される繰り返し単位の含有比〔(II-1):(II-2)〕は、モル比で10:1~1:100の範囲であることが好ましく、1:1~1:10の範囲であることがより好ましい。
 所望により併用される一般式(II-3)で表される繰り返し単位は、オリゴイミン系グラフト共重合体の全繰り返し単位中、0.5~20モル%含有されることが好ましく、1~10モル%含有されることが最も好ましい。
 オリゴイミン系グラフト共重合体は、分散安定性の観点から、特に一般式(I-1)で表される繰り返し単位と一般式(I-2)で表される繰り返し単位の双方を含む態様であることが最も好ましい。
(pKa14以下の官能基を有する部分構造を有する基X)
 基Xは、pKaが14以下の官能基を有する。基Xが有するpKaが14以下の官能基のpKaは、水温25℃での値である。ここでいう「pKa」とは、化学便覧(II)(改訂4版、1993年、日本化学会編、丸善株式会社)に記載されている定義のものである。
 「pKa14以下の官能基」は、物性がこの条件を満たすものであれば、その構造などは特に限定されず、公知の官能基でpKaが上記範囲を満たすものが挙げられるが、特にpKaが12以下である官能基が好ましく、pKaが11以下である官能基が最も好ましい。基Xとして具体的には、例えば、カルボン酸基(pKa:3~5程度)、スルホン酸基(pKa:-3~-2程度)、-COCH2CO-(pKa:8~10程度)、-COCH2CN(pKa:8~11程度)、-CONHCO-、フェノール性水酸基、-RFCH2OH又は-(RF2CHOH(RFはペルフルオロアルキル基を表す。pKa:9~11程度)、スルホンアミド基(pKa:9~11程度)等が挙げられ、特にカルボン酸基(pKa:3~5程度)、スルホン酸基(pKa:-3~-2程度)、-COCH2CO-(pKa:8~10程度)が好ましい。
 基Xは、塩基性窒素原子を有する繰り返し単位における塩基性窒素原子に直接結合することが好ましい。塩基性窒素原子を有する繰り返し単位の窒素原子と部分構造Xとは、共有結合のみならず、イオン結合して塩を形成する態様で連結していてもよい。
 基Xとしては、特に、下記一般式(V-1)、一般式(V-2)又は一般式(V-3)で表される構造を有するものが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 一般式(V-1)、一般式(V-2)中、Uは単結合又は2価の連結基を表す。d及びeは、それぞれ独立して0又は1を表す。一般式(V-3)中、Qはアシル基又はアルコキシカルボニル基を表す。
 Uで表される2価の連結基としては、例えば、酸素原子を有してもよいアルキレン基、アリーレン基、アルキレンオキシ基等が挙げられ、特に炭素数1~30のアルキレン基又は炭素数6~20のアリーレン基が好ましく、炭素数1~20のアルキレン基又は炭素数6~15のアリーレン基が最も好ましい。また、生産性の観点から、dは1が好ましく、また、eは0が好ましい。
 Qはアシル基又はアルコキシカルボニル基を表す。Qにおけるアシル基としては、炭素数1~30のアシル基が好ましく、特にアセチルが好ましい。Qにおけるアルコキシカルボニル基としては、Qは、アセチル基が製造のし易さ、原料(基Xの前駆体)の入手性の観点から好ましい。
(原子数40~10,000のオリゴマー鎖又はポリマー鎖Y)
 原子数40~10,000のオリゴマー鎖又はポリマー鎖Yとしては、オリゴイミン系グラフト共重合体の主鎖部と連結できるポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリ(メタ)アクリル酸エステル等の公知のポリマー鎖が挙げられる。Yにおける、オリゴイミン系グラフト共重合体との結合部位は、Yの末端であることが好ましい。
 Yは、上述した繰り返し単位(i)の塩基性窒素原子と結合していることが好ましい。繰り返し単位(i)の塩基性窒素原子とYとの結合様式は、共有結合、イオン結合、又は、共有結合及びイオン結合の混合である。繰り返し単位(i)の塩基性窒素原子とYとの結合様式の比率は、共有結合:イオン結合=100:0~0:100であることが好ましく、95:5~5:95がより好ましく、90:10~10:90が最も好ましい。Yは、繰り返し単位(i)の塩基性窒素原子とアミド結合、又はカルボン酸塩としてイオン結合していることが好ましい。
 オリゴマー鎖又はポリマー鎖Yの原子数としては、分散性、分散安定性および現像性の観点から、50~5,000であることが好ましく、60~3,000であることがより好ましい。
 Yの数平均分子量はGPC法を用いるポリスチレン換算値により測定することができる。Yの数平均分子量は、特に1,000~50,000が好ましく、1,000~30,000が分散性、分散安定性および現像性の観点から最も好ましい。
 Yは側鎖構造であることが好ましい。Yは、主鎖連鎖に対し、樹脂1分子中に、2つ以上連結していることが好ましく、5つ以上連結していることが最も好ましい。
 Yの詳細については、特開2013-064979号公報の段落番号0086~0098の記載を参酌でき、本明細書にはこれらの内容が組み込まれることとする。
 上述したオリゴイミン系グラフト共重合体は、特開2013-064979号公報の段落番号0110~0117に記載の方法で合成できる。
 上述したオリゴイミン系グラフト共重合体の具体例は、例えば、特開2013-064979号公報の段落番号0099~0109、0119~0124に記載された樹脂が挙げられ、本明細書にはこれらの内容が組み込まれる。
 本発明において、グラフト共重合体は、一般式(A1)および一般式(A2)のいずれかで表される繰り返し単位と、酸基を有する繰り返し単位とを含む共重合体を用いることもできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 一般式(A1)及び(A2)中、R1~R6は、各々独立に、水素原子、又は1価の有機基を表し、X1及びX2は、各々独立に、-CO-、-C(=O)O-、-CONH-、-OC(=O)-、又はフェニレン基を表し、L1及びL2は、各々独立に、単結合、又は2価の有機連結基を表し、A1及びA2は、各々独立に、1価の有機基を表し、m及びnは、各々独立に、2~8の整数を表し、p及びqは、各々独立に、1~100の整数を表す。
 R1~R6は、各々独立に、水素原子、又は1価の有機基を表す。1価の有機基としては、置換若しくは無置換のアルキル基が好ましい。アルキル基としては、炭素数1~12のアルキル基が好ましく、炭素数1~8のアルキル基がより好ましく、炭素数1~4のアルキル基が特に好ましい。
 R1、R2、R4、及びR5としては、水素原子が好ましく、R3及びR6としては、水素原子又はメチル基が、顔料表面への吸着効率の点からも最も好ましい。
 X1及びX2は、各々独立に、-CO-、-C(=O)O-、-CONH-、-OC(=O)-、又はフェニレン基を表す。中でも、-C(=O)O-、-CONH-、フェニレン基が、顔料への吸着性の観点で好ましく、-C(=O)O-が最も好ましい。
 L1及びL2は、各々独立に、単結合、又は2価の有機連結基を表す。2価の有機連結基としては、置換若しくは無置換のアルキレン基や、アルキレン基とヘテロ原子又はヘテロ原子を含む部分構造とからなる2価の有機連結基が好ましい。
 アルキレン基としては、炭素数1~12のアルキレン基が好ましく、炭素数1~8のアルキレン基が更に好ましく、炭素数1~4のアルキレン基が特に好ましい。
 ヘテロ原子を含む部分構造におけるヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子が挙げられ、中でも、酸素原子、窒素原子が好ましい。
 2価の有機連結基としては、上記のアルキレン基の末端に、-C(=O)-、-OC(=O)-、-NHC(=O)-から選ばれるヘテロ原子又はヘテロ原子を含む部分構造を有し、ヘテロ原子又はヘテロ原子を含む部分構造を介して、隣接した酸素原子と連結したものが、顔料への吸着性の点から好ましい。ここで、隣接した酸素原子とは、一般式(A1)におけるL1、及び一般式(A2)におけるL2に対し、側鎖末端側で結合する酸素原子を意味する。
 A1及びA2は、各々独立に、1価の有機基を表す。1価の有機基としては、置換若しくは無置換のアルキル基、又は、置換若しくは無置換のアリール基が好ましい。置換基としては、特開2009-256572号公報の段落番号0028に記載された置換基が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれることとする。
 A1及びA2としては、分散安定性および現像性の点から、炭素数1~20の直鎖アルキル基、炭素数3~20の分岐アルキル基および炭素数5~20の環状アルキル基が好ましく、炭素数4~15の直鎖アルキル基、炭素数4~15の分岐アルキル基および炭素数6~10の環状アルキル基がより好ましく、炭素数6~10の直鎖アルキル基および炭素数6~12の分岐アルキル基が更に好ましい。
 m及びnは、各々独立に、2~8の整数を表す。分散安定性および現像性の点から、4~6が好ましく、5が最も好ましい。
 p及びqは、各々独立に、1~100の整数を表す。pの異なるもの、qの異なるものが2種以上、混合されてもよい。p及びqは、分散安定性、現像性の点から、5~60が好ましく、5~40がより好ましく、5~20が更に好ましい。
 一般式(A1)で表される繰り返し単位、および、一般式(A2)で表される繰り返し単位の詳細については、特開2009-256572号公報の段落番号0034~0044の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれることとする。
 酸基を有する繰り返し単位は、酸基を有するモノマーを用いて構成できる。酸基を有するモノマーとしては、カルボキシル基を有するビニルモノマー、スルホン酸基を有するビニルモノマー、リン酸基を有するビニルモノマーなどが挙げられる。
 カルボキシル基を有するビニルモノマーとしては、(メタ)アクリル酸、ビニル安息香酸、マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、桂皮酸、アクリル酸ダイマーなどが挙げられる。また、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどの水酸基を有する単量体と無水マレイン酸、無水フタル酸、無水コハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物のような環状無水物との付加反応物、ω-カルボキシ-ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレートなども利用できる。また、カルボキシル基の前駆体として無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などの無水物含有モノマーを用いてもよい。なかでも、未露光部の現像除去性の観点から、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどの水酸基を有する単量体と無水マレイン酸、無水フタル酸、無水コハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物のような環状無水物との付加反応物が好ましい。
 スルホン酸基を有するビニルモノマーとしては、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸などが挙げられる。
 リン酸基を有するビニルモノマーとしては、リン酸モノ(2-アクリロイルオキシエチルエステル)、リン酸モノ(1-メチル-2-アクリロイルオキシエチルエステル)などが挙げられる。
 また、酸基を有する繰り返し単位としては、特開2008-165059号公報の段落番号0067~0069の記載を参酌でき、この内容は本明細書に含まれることとする。
 上記グラフト共重合体の詳細は、特開2009-256572号公報の段落番号0021~0088の記載を参酌することができ、本明細書にはこれらの内容が組み込まれる。
 本発明の着色組成物は、樹脂を2種以上含むことができる。樹脂を2種以上含む場合、樹脂同士の溶解度パラメータ(以下、SP値ともいう)の差は、6(J/cm30.5以下が好ましく、0~4(J/cm30.5がさらに好ましい。SP値の差が上記範囲であれば、顔料体の分散安定性を向上できる。
 なお、本発明では、SP値は、Hoy法で求められる値を用いる。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。
<<<分散剤>>>
 本発明において、酸基および塩基性基から選ばれる少なくとも一種を有する樹脂(樹脂A)は、分散剤として用いられることが好ましい。すなわち、本発明の着色組成物は、酸基および塩基性基から選ばれる少なくとも一種を有する樹脂の存在下で、有機顔料の表面の少なくとも一部に金属酸化物を有する顔料体を分散させる工程を経て製造されることが好ましい。
 分散剤としては、例えば、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体などが挙げられ、グラフト共重合体が好ましい。グラフト共重合体としては、上述したものが挙げられる。
 分散剤は、酸性分散剤(酸性樹脂)、塩基性分散剤(塩基性樹脂)が挙げられる。
 分散剤は、1種のみであってもよく、2種以上を併用してもよい。分散安定性の観点から、分散剤は1種のみであることが特に好ましい。
 本発明の着色組成物は、顔料体を2種以上含む組成物であって、2種以上の顔料体は、ともに酸性分散剤のみで分散されるか、あるいは、ともに塩基性分散剤のみで分散されていることが好ましい。
 分散剤を2種以上併用する場合、分散剤同士のSP値の差は、6(J/cm30.5以下が好ましく、0~4(J/cm30.5がさらに好ましい。SP値の差が上記範囲であれば、顔料体の分散安定性を向上できる。
 分散剤を2種以上併用する場合、分散剤は、実質的に酸性樹脂のみまたは塩基性樹脂のみで構成されていることが好ましい。なお、分散剤が実質的に酸性樹脂のみで構成されているとは、例えば、分散剤の全質量に対する酸性樹脂の割合が99質量%以上であることが好ましく、99.5質量%以上がより好ましく、酸性樹脂のみで構成されていることが一層好ましい。また、分散剤が実質的に塩基性樹脂のみで構成されているとは、例えば、分散剤の全質量に対する塩基性樹脂の割合が99質量%以上であることが好ましく、99.5質量%以上がより好ましく、塩基性樹脂のみで構成されていることが一層好ましい。
 分散剤は、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、楠本化成(株)製「DA-7301」、BYKChemie(株)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(酸基を含む共重合体)、111(リン酸系分散剤)、130(ポリアミド)、161、162、163、164、165、166、168、170(高分子共重合体)、2164」、BYKChemie(株)製「BYK-P104、P105(高分子量不飽和ポリカルボン酸)」、EFKA(株)製「EFKA4047、4050~4165(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)」、味の素ファインテクノ(株)製「アジスパーPB821、PB822、PB880、PB881」、共栄社化学(株)製「フローレンTG-710(ウレタンオリゴマー)」、共栄社化学(株)製「ポリフローNo.50E、No.300(アクリル系共重合体)」、楠本化成(株)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(株)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)」、花王(株)製「ホモゲノールL-18(高分子ポリカルボン酸)」、花王(株)製「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)」、花王(株)製「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、12000、17000、20000、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)」、日光ケミカルズ(株)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」、信越化学工業(株)「オルガノシロキサンポリマーKP341」、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」、(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(商品名)S-20」等が挙げられる。また、藤倉化成(株)製「アクリベースFFS-6752、アクリベースFFS-187、アクリキュア-RD-F8」、(株)ダイセル製「サイクロマーP」を用いることもできる。
 なお、上記分散剤で説明した樹脂は、分散剤以外の用途で使用することもできる。例えば、バインダーとして用いることもできる。
<<<アルカリ可溶性樹脂>>>
 本発明において、樹脂は、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樹脂(アルカリ可溶性樹脂ともいう)を用いることができる。なお、アルカリ可溶性樹脂は、分散剤やバインダーとして用いることもできる。
 アルカリ可溶性樹脂の分子量としては、特に定めるものではないが、重量平均分子量(Mw)が5000~100,000であることが好ましくい。また、数平均分子量(Mn)は、1000~20,000であることが好ましい。
 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もよく、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。
 アルカリ可溶性樹脂としては、耐熱性の観点からは、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、現像性制御の観点からは、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、フェノール性ヒドロキシル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の製造には、例えば、公知のラジカル重合法を用いる方法を適用することができる。ラジカル重合法でアルカリ可溶性樹脂を製造する際の温度、圧力、ラジカル開始剤の種類およびその量、溶剤の種類等々の重合条件は、当業者において容易に設定可能であり、実験的に条件を定めるようにすることもできる。
 アルカリ可溶性樹脂としては、側鎖にカルボン酸を有するポリマーが好ましく、メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体、ノボラック型樹脂などのアルカリ可溶性フェノール樹脂等、側鎖にカルボキシル基を有する酸性セルロース誘導体、ヒドロキシル基を有するポリマーに酸無水物を付加させたものが挙げられる。特に、(メタ)アクリル酸と、これと共重合可能な他のモノマーとの共重合体が、アルカリ可溶性樹脂として好適である。(メタ)アクリル酸と共重合可能な他のモノマーとしては、アルキル(メタ)アクリレート、アリール(メタ)アクリレート、ビニル化合物などが挙げられる。アルキル(メタ)アクリレートおよびアリール(メタ)アクリレートとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、トリル(メタ)アクリレート、ナフチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、グリシジルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート等、ビニル化合物としては、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、アクリロニトリル、ビニルアセテート、N-ビニルピロリドン、ポリスチレンマクロモノマー、ポリメチルメタクリレートマクロモノマー等、特開平10-300922号公報に記載のN位置換マレイミドモノマーとして、N-フェニルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド等を挙げることができる。なお、これらの(メタ)アクリル酸と共重合可能な他のモノマーは1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
 また、本発明における着色組成物の架橋効率を向上させるために、重合性基を有したアルカリ可溶性樹脂を使用してもよい。重合性基としては、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基等が挙げられる。重合性基を有したアルカリ可溶性樹脂は、重合性基を側鎖に含有したアルカリ可溶性樹脂等が有用である。
 重合性基を含有するアルカリ可溶性樹脂は、予めイソシアネート基とヒドロキシル基を反応させ、未反応のイソシアネート基を1つ残し、かつ(メタ)アクリロイル基等の重合性基を含む化合物と、カルボキシル基を含むアクリル樹脂とを反応させて得られるウレタン変性したアルカリ可溶性樹脂;カルボキシル基を含むアクリル樹脂と、分子内にエポキシ基及び重合性二重結合を有する化合物との反応によって得られるアルカリ可溶性樹脂;酸ペンダント型エポキシアクリレート樹脂;ヒドロキシル基を含むアクリル樹脂と重合性二重結合を有する2塩基酸無水物を反応させて得られるアルカリ可溶性樹脂;ヒドロキシル基を含むアクリル樹脂と、イソシアネート及び重合性基を有する化合物を反応させて得られるアルカリ可溶性樹脂;特開2002-229207号公報及び特開2003-335814号公報に記載されるα位又はβ位にハロゲン原子或いはスルホネート基などの脱離基を有するエステル基を側鎖に有する樹脂を塩基性処理を行うことで得られるアルカリ可溶性樹脂などが好ましい。
 重合性基を含有するアルカリ可溶性樹脂としては、ダイヤナ-ルNRシリーズ(三菱レイヨン(株)製)、Photomer6173(COOH含有 polyurethane acrylic oligomer.Diamond Shamrock Co.,Ltd.製)、ビスコートR-264、KSレジスト106(いずれも大阪有機化学工業(株)製)、サイクロマーPシリーズ(例えば、ACA230AA)、プラクセル CF200シリーズ(いずれも(株)ダイセル製)、Ebecryl3800(ダイセルユーシービー(株)製)、アクリキュア-RD-F8((株)日本触媒製)などが挙げられる。
 アルカリ可溶性樹脂は、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸/2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート共重合体、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸/他のモノマーからなる多元共重合体が好ましく用いることができる。また、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートを共重合したもの、特開平7-140654号公報に記載の、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2-ヒドロキシエチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/メチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2-ヒドロキシエチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体なども好ましく用いることができる。
 アルカリ可溶性樹脂は、下記一般式(ED1)で示される化合物および/または下記一般式(ED2)で表される化合物(以下、これらの化合物を「エーテルダイマー」と称することもある。)を含むモノマー成分を重合してなるポリマー(a)を含むことも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 一般式(ED1)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いてもよい炭素数1~25の炭化水素基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008

 一般式(ED2)中、Rは、水素原子または炭素数1~30の有機基を表す。一般式(ED2)の具体例としては、特開2010-168539号公報の記載を参酌できる。
 一般式(ED1)中、R1およびR2で表される置換基を有していてもよい炭素数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、tert-ブチル、tert-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また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、tert-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級または2級炭素の置換基が耐熱性の点で好ましい。
 エーテルダイマーの具体例としては、例えば、特開2013-29760号公報の段落0317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。エーテルダイマーは、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。一般式(ED)で示される化合物由来の構造体は、その他のモノマーを共重合させてもよい。
 アルカリ可溶性樹脂は、下記式(X)で示される化合物に由来する構造単位を含んでいてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009

 式(X)において、R1は、水素原子またはメチル基を表し、R2は炭素数2~10のアルキレン基を表し、R3は、水素原子またはベンゼン環を含んでもよい炭素数1~20のアルキル基を表す。nは1~15の整数を表す。
 上記式(X)において、R2のアルキレン基の炭素数は、2~3が好ましい。また、R3のアルキル基の炭素数は1~20であるが、より好ましくは1~10であり、R3のアルキル基はベンゼン環を含んでもよい。R3で表されるベンゼン環を含む炭素数1~20のアルキル基としては、ベンジル基、2-フェニル(イソ)プロピル基等を挙げることができる。
 アルカリ可溶性樹脂は、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、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 さらに、特開2012-32767号公報に記載の段落番号0029~0063に記載の共重合体(B)および実施例で用いられているアルカリ可溶性樹脂、特開2012-208474号公報の段落番号0088~0098に記載のバインダー樹脂および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2012-137531号公報の段落番号0022~0032に記載のバインダー樹脂および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2013-024934号公報の段落番号0132~0143に記載のバインダー樹脂および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2011-242752号公報の段落番号0092~0098および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2012-032770号公報の段落番号0030~0072の記載のバインダー樹脂を用いることもできる。これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 アルカリ可溶性樹脂の酸価は、30~500mgKOH/gが好ましい。下限は、50mgKOH/g以上がより好ましく、70mgKOH/g以上が更に好ましい。上限は、400mgKOH/g以下がより好ましく、200mgKOH/g以下がさらに好ましく、150mgKOH/g以下が特に好ましく、120mgKOH/g以下が一層も好ましい。
 着色組成物がアルカリ可溶性樹脂を含有する場合、アルカリ可溶性樹脂の含有量は、着色組成物の全固形分に対して、1~15質量%が好ましく、2~12質量%がより好ましく、3~10質量%が更に好ましい。本発明の着色組成物は、アルカリ可溶性樹脂を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<溶剤>>
 本発明の着色組成物は、溶剤を含有することが好ましい。
 溶剤は、着色組成物の塗布性を満足すれば基本的には特に制限はない。溶剤は用途に応じて適宜選択できる。
 溶剤として、水、有機溶剤が挙げられる。
 水は、脱イオンされた水であるイオン交換水、蒸留水などを使用することが好ましい。また、使用される材料により中性、アルカリ性、酸性で使用することもできる。
 有機溶剤としては、エステル類として、例えば、酢酸エチル、酢酸-n-ブチル、酢酸イソブチル、酢酸シクロヘキシル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸アルキル(例:オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル(例えば、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル等))、3-オキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:3-オキシプロピオン酸メチル、3-オキシプロピオン酸エチル等(例えば、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル等))、2-オキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:2-オキシプロピオン酸メチル、2-オキシプロピオン酸エチル、2-オキシプロピオン酸プロピル等(例えば、2-メトキシプロピオン酸メチル、2-メトキシプロピオン酸エチル、2-メトキシプロピオン酸プロピル、2-エトキシプロピオン酸メチル、2-エトキシプロピオン酸エチル))、2-オキシ-2-メチルプロピオン酸メチルおよび2-オキシ-2-メチルプロピオン酸エチル(例えば、2-メトキシ-2-メチルプロピオン酸メチル、2-エトキシ-2-メチルプロピオン酸エチル等)、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2-オキソブタン酸メチル、2-オキソブタン酸エチル等が挙げられる。エーテル類として、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、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、エチルカルビトールアセテート(ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ブチルカルビトールアセテート(ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート)、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート等が挙げられる。ケトン類として、例えば、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン等が挙げられる。芳香族炭化水素類として、例えば、トルエン、キシレン等が挙げられる。
 これらの溶剤は、樹脂等の溶解性、塗布面状の改良などの観点から、2種以上を混合することも好ましい。例えば、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、2-ヘプタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテル、及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテートから選択される2種以上で構成される混合溶液が好ましい。
 また、本発明において、溶剤は、水、または、水と水溶性有機溶剤との混合物を好ましく用いることもできる。なお、本発明において、水溶性有機溶剤とは、20℃の水100gに対して、1g以上溶解する有機溶剤を意味する。水溶性有機溶剤の具体例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、sec-ブタノール、t-ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等のアルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセリン、ヘキサントリオール、チオジグリコール等の多価アルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル等のグリコール誘導体、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、N-エチルジエタノールアミン、モルホリン、N-エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ポリエチレンイミン、テトラメチルプロピレンジアミン等のアミン、ホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、スルホラン、2-ピロリドン、N-メチル-2-ピロリドン、N-ビニル-2-ピロリドン、2-オキサゾリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、アセトニトリル、アセトン等などが挙げられる。
 溶剤は、過酸化物の含有率が0.8mmol/L以下であることが好ましく、過酸化物を実質的に含まない溶剤を用いることが好ましい。
 また、溶剤として、金属含有量が少ない有機溶剤を用いることが好ましく、例えば有機溶剤の金属含有量は、10ppb以下であることが好ましい。必要に応じて有機溶剤の金属含有量がpptレベルのものを用いてもよく、そのような高純度溶剤は例えば東洋合成社が提供している(化学工業日報、2015年11月13日)。
 本発明の着色組成物が溶剤を2種以上含む場合、SP値の差が6(J/cm30.5以下である溶剤を組み合わせて用いることが好ましい。SP値の差は、5(J/cm30.5以下がより好ましく、0~4(J/cm30.5がさらに好ましい。
 また、着色組成物に含まれる樹脂のSP値と、溶剤のSP値の差は、6(J/cm30.5以下が好ましく、0~5(J/cm30.5がより好ましい。
 溶剤の含有量は、塗布性の観点から、着色組成物の全固形分濃度が5~80質量%になる量が好ましい。下限は、例えば、10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。
 本発明の着色組成物は、溶剤を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<重合性化合物>>
 本発明の着色組成物は、重合性化合物を含有することが好ましい。重合性化合物としては、公知の化合物を用いることができる。例えば、エチレン性不飽和結合を有する基、環状エーテル(エポキシ、オキセタン)基、メチロール基等を有する化合物が挙げられる。エチレン性不飽和結合を有する基としては、ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基などが挙げられる。本発明において、重合性化合物は、光重合性化合物であることが好ましい。
 重合性化合物は、例えば、モノマー、プレポリマー(2量体、3量体及びオリゴマー、又はそれらの混合物並びにそれらの多量体)などの化学的形態のいずれであってもよい。重合性化合物は、モノマーであることが好ましい。
 重合性化合物の分子量は、100~3000が好ましく、250~1500がより好ましい。
 重合性化合物は、3~15官能の(メタ)アクリレート化合物であることが好ましく、3~6官能の(メタ)アクリレート化合物であることがより好ましい。
 モノマー、プレポリマーの例としては、不飽和カルボン酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸など)やそのエステル類、そのアミド類、並びにこれらの多量体が挙げられ、好ましくは、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アルコール化合物とのエステル、および不飽和カルボン酸と脂肪族多価アミン化合物とのアミド類、並びにこれらの多量体である。また、ヒドロキシル基、アミノ基、メルカプト基等の求核性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と、単官能若しくは多官能イソシアネート類或いはエポキシ類との付加反応物や、単官能若しくは多官能のカルボン酸との脱水縮合反応物等も好適に使用される。また、イソシアネート基、エポキシ基等の親電子性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との反応物も好適である。ハロゲン基やトシルオキシ基等の脱離性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との反応物も好適である。また、上記の不飽和カルボン酸の代わりに、不飽和ホスホン酸、スチレン等のビニルベンゼン誘導体、ビニルエーテル、アリルエーテル等に置き換えた化合物群を使用することも可能である。
 これらの具体的な化合物としては、特開2009-288705号公報の段落番号〔0095〕~〔0108〕に記載されている化合物を本発明においても好適に用いることができる。
 本発明において、重合性化合物としては、エチレン性不飽和結合を有する基を1個以上有する、常圧下で100℃以上の沸点を持つ化合物も好ましい。その例としては、例えば、特開2013-29760号公報の段落0227、特開2008-292970号公報の段落番号0254~0257に記載の化合物を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 重合性化合物は、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)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)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)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)製、A-DPH-12E;新中村化学工業(株)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残基、プロピレングリコール残基を介して結合している構造(例えば、サートマー(株)から市販されている、SR454、SR499)が好ましい。これらのオリゴマータイプも使用できる。また、NKエステルA-TMMT(ペンタエリスリトールテトラアクリレート、新中村化学工業(株)製)、KAYARAD RP-1040(日本化薬(株)製)などを使用することもできる。また、サートマー(株)から市販されている、SR339A(2-フェノキシエチルアクリレート)、CD420(3,3,5-トリメチルシクロヘキシルアクリレート)、SR395(イソデシルアクリレート)や、BASF(株)から市販されているNVC(N-ビニルカプロラクタム)を用いることもできる。
 以下に好ましい重合性化合物の態様を示す。
 重合性化合物は、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等の酸基を有していてもよい。酸基を有する重合性化合物としては、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が好ましく、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重合性化合物がより好ましく、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及び/又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)製の、アロニックスTO-2349、M-305、M-510、M-520などが挙げられる。
 酸基を有する重合性化合物の好ましい酸価としては、0.1~40mgKOH/gであり、特に好ましくは5~30mgKOH/gである。重合性化合物の酸価が0.1mgKOH/g以上であれば、現像溶解特性が良好であり、40mgKOH/g以下であれば、製造や取扱い上、有利である。さらには、光重合性が良好で、硬化性に優れる。
 重合性化合物は、カプロラクトン構造を有する化合物も好ましい態様である。
 カプロラクトン構造を有する化合物としては、分子内にカプロラクトン構造を有する限り特に限定されるものではないが、例えば、トリメチロールエタン、ジトリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、グリセリン、ジグリセロール、トリメチロールメラミン等の多価アルコールと、(メタ)アクリル酸及びε-カプロラクトンをエステル化することにより得られる、ε-カプロラクトン変性多官能(メタ)アクリレートを挙げることができる。なかでも下記一般式(Z-1)で表されるカプロラクトン構造を有する化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 一般式(Z-1)中、6個のRは全てが下記一般式(Z-2)で表される基であるか、又は6個のRのうち1~5個が下記一般式(Z-2)で表される基であり、残余が下記一般式(Z-3)で表される基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 一般式(Z-2)中、R1は水素原子又はメチル基を示し、mは1又は2の数を示し、「*」は結合手であることを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 一般式(Z-3)中、R1は水素原子又はメチル基を示し、「*」は結合手であることを示す。
 カプロラクトン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おり、DPCA-20(上記式(Z-1)~(Z-3)においてm=1、式(Z-2)で表される基の数=2、R1が全て水素原子である化合物)、DPCA-30(同式、m=1、式(Z-2)で表される基の数=3、R1が全て水素原子である化合物)、DPCA-60(同式、m=1、式(Z-2)で表される基の数=6、R1が全て水素原子である化合物)、DPCA-120(同式においてm=2、式(Z-2)で表される基の数=6、R1が全て水素原子である化合物)等が挙げられる。
 重合性化合物は、下記一般式(Z-4)又は(Z-5)で表される化合物を用いることもできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 一般式(Z-4)及び(Z-5)中、Eは、各々独立に、-((CH2yCH2O)-、又は-((CH2yCH(CH3)O)-を表し、yは、各々独立に0~10の整数を表し、Xは、各々独立に、(メタ)アクリロイル基、水素原子、又はカルボキシル基を表す。
 一般式(Z-4)中、(メタ)アクリロイル基の合計は3個又は4個であり、mは各々独立に0~10の整数を表し、各mの合計は0~40の整数である。
 一般式(Z-5)中、(メタ)アクリロイル基の合計は5個又は6個であり、nは各々独立に0~10の整数を表し、各nの合計は0~60の整数である。
 一般式(Z-4)中、mは、0~6の整数が好ましく、0~4の整数がより好ましい。
 また、各mの合計は、2~40の整数が好ましく、2~16の整数がより好ましく、4~8の整数が特に好ましい。
 一般式(Z-5)中、nは、0~6の整数が好ましく、0~4の整数がより好ましい。
 また、各nの合計は、3~60の整数が好ましく、3~24の整数がより好ましく、6~12の整数が特に好ましい。
 また、一般式(Z-4)又は一般式(Z-5)中の-((CH2yCH2O)-又は-((CH2yCH(CH3)O)-は、酸素原子側の末端がXに結合する形態が好ましい。
 一般式(Z-4)又は一般式(Z-5)で表される化合物は1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。特に、一般式(Z-5)において、6個のX全てがアクリロイル基である形態が好ましい。
 また、一般式(Z-4)又は一般式(Z-5)で表される化合物の重合性化合物中における全含有量としては、20質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましい。
 一般式(Z-4)又は一般式(Z-5)で表される化合物は、従来公知の工程である、ペンタエリスリト-ル又はジペンタエリスリト-ルにエチレンオキシド又はプロピレンオキシドを開環付加反応により開環骨格を結合する工程と、開環骨格の末端ヒドロキシル基に、例えば(メタ)アクリロイルクロライドを反応させて(メタ)アクリロイル基を導入する工程と、から合成することができる。各工程はよく知られた工程であり、当業者は容易に一般式(Z-4)又は(Z-5)で表される化合物を合成することができる。
 一般式(Z-4)又は一般式(Z-5)で表される化合物の中でも、ペンタエリスリトール誘導体及び/又はジペンタエリスリトール誘導体がより好ましい。
 具体的には、下記式(a)~(f)で表される化合物(以下、「例示化合物(a)~(f)」とも称する。)が挙げられ、中でも、例示化合物(a)、(b)、(e)、(f)が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 一般式(Z-4)、(Z-5)で表される重合性化合物の市販品としては、例えばサートマー(株)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、日本化薬(株)製のペンチレンオキシ鎖を6個有する6官能アクリレートであるDPCA-60、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。
 重合性化合物としては、特公昭48-41708号公報、特開昭51-37193号公報、特公平2-32293号公報、特公平2-16765号公報に記載されているようなウレタンアクリレート類や、特公昭58-49860号公報、特公昭56-17654号公報、特公昭62-39417号公報、特公昭62-39418号公報に記載のエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物類も好適である。また、特開昭63-277653号公報、特開昭63-260909号公報、特開平1-105238号公報に記載される、分子内にアミノ構造やスルフィド構造を有する付加重合性化合物類を用いることによって、非常に感光スピードに優れた着色組成物を得ることができる。
 市販品としては、ウレタンオリゴマーUAS-10、UAB-140(山陽国策パルプ(株)製)、UA-7200(新中村化学工業(株)製)、DPHA-40H(日本化薬(株)製)、UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600、AI-600(共栄社化学(株)製)などが挙げられる。
 本発明の着色組成物において、重合性化合物の含有量は、着色組成物の全固形分に対し、0.1~40質量%が好ましい。下限は、例えば0.5質量%以上がより好ましく、1質量%以上が更に好ましい。上限は、例えば、30質量%以下がより好ましく、20質量%以下が更に好ましい。重合性化合物は、1種単独であってもよいし、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<多官能チオール化合物>>
 本発明の着色組成物は、重合性化合物の反応を促進させることなどを目的として、分子内に2個以上のメルカプト基を有する多官能チオール化合物を含んでいてもよい。多官能チオール化合物は、2級のアルカンチオール類であることが好ましく、特に下記一般式(T1)で表される構造を有する化合物であることが好ましい。
 一般式(T1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016

(一般式(T1)中、nは2~4の整数を表し、Lは2~4価の連結基を表す。)
 上記一般式(T1)において、連結基Lは炭素数2~12の脂肪族基であることが好ましく、nが2であり、Lが炭素数2~12のアルキレン基であることが特に好ましい。多官能チオール化合物の具体例としては、下記の構造式(T2)~(T4)で表される化合物が挙げられ、構造式(T2)で表される化合物が特に好ましい。これらの多官能チオール化合物は1種または複数組み合わせて使用することが可能である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 本発明の着色組成物が多官能チオール化合物を含有する場合、多官能チオール化合物の含有量は、着色組成物の全固形分に対して0.3~8.9質量%が好ましく、0.8~6.4質量%がより好ましい。また、多官能チオール化合物は安定性、臭気、解像性、現像性、密着性等の改良を目的として添加してもよい。
<<光重合開始剤>>
 本発明の着色組成物は、光重合開始剤を含有することが好ましい。
 光重合開始剤としては、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、公知の光重合開始剤の中から適宜選択することができる。例えば、紫外線領域から可視光線に対して感光性を有するものが好ましい。また、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する開始剤であってもよく、モノマーの種類に応じてカチオン重合を開始させるような開始剤であってもよい。
 また、光重合開始剤は、約300nm~800nm(330nm~500nmがより好ましい。)の範囲内に少なくとも約50のモル吸光係数を有する化合物を、少なくとも1種含有していることが好ましい。
 光重合開始剤としては、例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体(例えば、トリアジン骨格を有するもの、オキサジアゾール骨格を有するもの、など)、アシルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体等のオキシム化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテル、アミノアセトフェノン化合物、ヒドロキシアセトフェノンなどが挙げられる。トリアジン骨格を有するハロゲン化炭化水素化合物としては、例えば、若林ら著、Bull.Chem.Soc.Japan,42、2924(1969)記載の化合物、英国特許1388492号明細書記載の化合物、特開昭53-133428号公報記載の化合物、独国特許3337024号明細書記載の化合物、F.C.Schaeferなど著、J.Org.Chem.;29、1527(1964)記載の化合物、特開昭62-58241号公報記載の化合物、特開平5-281728号公報記載の化合物、特開平5-34920号公報記載の化合物、米国特許第4212976号明細書に記載されている化合物、などが挙げられる。
 また、露光感度の観点から、トリハロメチルトリアジン化合物、ベンジルジメチルケタール化合物、α-ヒドロキシケトン化合物、α-アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、フォスフィンオキサイド化合物、メタロセン化合物、オキシム化合物、トリアリルイミダゾールダイマー、オニウム化合物、ベンゾチアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物及びその誘導体、シクロペンタジエン-ベンゼン-鉄錯体及びその塩、ハロメチルオキサジアゾール化合物、3-アリール置換クマリン化合物からなる群より選択される化合物が好ましい。
 さらに好ましくは、トリハロメチルトリアジン化合物、α-アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、フォスフィンオキサイド化合物、オキシム化合物、トリアリルイミダゾールダイマー、オニウム化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物であり、トリハロメチルトリアジン化合物、α-アミノケトン化合物、オキシム化合物、トリアリルイミダゾールダイマー、ベンゾフェノン化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物が特に好ましい。
 特に、本発明の着色組成物を固体撮像素子のカラーフィルタの作製に使用する場合には、微細なパターンをシャープな形状で形成する必要があるために、硬化性とともに未露光部に残渣がなく現像されることが重要である。このような観点からは、光重合開始剤としてはオキシム化合物を使用することが特に好ましい。特に、固体撮像素子において微細なパターンを形成する場合、硬化用露光にステッパー露光を用いるが、この露光機はハロゲンにより損傷される場合があり、光重合開始剤の添加量も低く抑える必要があるため、これらの点を考慮すれば、固体撮像素子などの微細パターンを形成するには光重合開始剤としては、オキシム化合物を用いることが特に好ましい。また、オキシム化合物を用いることにより、色移り性をより良化できる。
 光重合開始剤の具体例としては、例えば、特開2013-29760号公報の段落0265~0268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。
 光重合開始剤としては、ヒドロキシアセトフェノン化合物、アミノアセトフェノン化合物、及び、アシルホスフィン化合物も好適に用いることができる。より具体的には、例えば、特開平10-291969号公報に記載のアミノアセトフェノン系開始剤、特許第4225898号公報に記載のアシルホスフィン系開始剤も用いることができる。
 ヒドロキシアセトフェノン系開始剤としては、IRGACURE-184、DAROCUR-1173、IRGACURE-500、IRGACURE-2959,IRGACURE-127(商品名:いずれもBASF(株)製)を用いることができる。
 アミノアセトフェノン系開始剤としては、市販品であるIRGACURE-907、IRGACURE-369、及び、IRGACURE-379EG(商品名:いずれもBASF(株)製)を用いることができる。アミノアセトフェノン系開始剤は、365nm又は405nm等の長波光源に吸収波長がマッチングされた特開2009-191179号公報に記載の化合物も用いることができる。
 アシルホスフィン系開始剤としては、市販品であるIRGACURE-819、IRGACURE-TPO(商品名:いずれもBASF(株)製)を用いることができる。
 光重合開始剤として、より好ましくはオキシム化合物が挙げられる。
 オキシム化合物の具体例としては、特開2001-233842号公報記載の化合物、特開2000-80068号公報記載の化合物、特開2006-342166号公報記載の化合物を用いることができる。
 本発明において、好適に用いることのできるオキシム化合物としては、例えば、3-ベンゾイルオキシイミノブタン-2-オン、3-アセトキシイミノブタン-2-オン、3-プロピオニルオキシイミノブタン-2-オン、2-アセトキシイミノペンタン-3-オン、2-アセトキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オン、2-ベンゾイルオキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オン、3-(4-トルエンスルホニルオキシ)イミノブタン-2-オン、及び2-エトキシカルボニルオキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オンなどが挙げられる。
 また、J.C.S.Perkin II(1979年)pp.1653-1660、J.C.S.Perkin II(1979年)pp.156-162、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995年)pp.202-232、特開2000-66385号公報記載の化合物、特開2000-80068号公報、特表2004-534797号公報、特開2006-342166号公報の各公報に記載の化合物等も挙げられる。
 市販品ではIRGACURE-OXE01(BASF(株)製)、IRGACURE-OXE02(BASF(株)製)も好適に用いられる。また、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およびアデカアークルズNCI-930((株)ADEKA製)も用いることができる。
 また上記以外のオキシム化合物として、カルバゾールN位にオキシムが連結した特表2009-519904号公報に記載の化合物、ベンゾフェノン部位にヘテロ置換基が導入された米国特許第7626957号公報に記載の化合物、色素部位にニトロ基が導入された特開2010-15025号公報及び米国特許公開2009-292039号記載の化合物、国際公開特許2009-131189号公報に記載のケトオキシム化合物、トリアジン骨格とオキシム骨格を同一分子内に含有する米国特許7556910号公報に記載の化合物、405nmに吸収極大を有しg線光源に対して良好な感度を有する特開2009-221114号公報記載の化合物、などを用いてもよい。
 好ましくは、例えば、特開2013-29760号公報の段落0274~0275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。
 具体的には、オキシム化合物としては、下記式(OX-1)で表される化合物が好ましい。なお、オキシム化合物は、オキシムのN-O結合が(E)体のオキシム化合物であってもよく、オキシムのN-O結合が(Z)体のオキシム化合物であってもよく、(E)体と(Z)体との混合物であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 式(OX-1)中、RおよびBは各々独立に一価の置換基を表し、Aは二価の有機基を表し、Arはアリール基を表す。
 式(OX-1)中、Rで表される一価の置換基としては、一価の非金属原子団であることが好ましい。
 一価の非金属原子団としては、アルキル基、アリール基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、複素環基、アルキルチオカルボニル基、アリールチオカルボニル基等が挙げられる。また、これらの基は、1以上の置換基を有していてもよい。また、前述した置換基は、さらに他の置換基で置換されていてもよい。
 置換基としてはハロゲン原子、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基またはアリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシル基、アルキル基、アリール基等が挙げられる。
 式(OX-1)中、Bで表される一価の置換基としては、アリール基、複素環基、アリールカルボニル基、又は、複素環カルボニル基が好ましい。これらの基は1以上の置換基を有していてもよい。置換基としては、前述した置換基が例示できる。
 式(OX-1)中、Aで表される二価の有機基としては、炭素数1~12のアルキレン基、シクロアルキレン基、アルキニレン基が好ましい。これらの基は1以上の置換基を有していてもよい。置換基としては、前述した置換基が例示できる。
 本発明は、光重合開始剤として、フッ素原子を有するオキシム化合物を用いることもできる。フッ素原子を有するオキシム化合物の具体例としては、特開2010-262028号公報記載の化合物、特表2014-500852号公報記載の化合物24、36~40、特開2013-164471号公報記載の化合物(C-3)などが挙げられる。この内容は本明細書に組み込まれることとする。
 本発明は、光重合開始剤として、ニトロ基を有するオキシム化合物を用いることができる。ニトロ基を有するオキシム化合物の具体例としては、特開2013-114249号公報の段落0031~0047、特開2014-137466号公報の段落0008~0012、0070~0079に記載されている化合物や、アデカアークルズNCI-831((株)ADEKA製)が挙げられる。
 本発明は、光重合開始剤として、下記式(1)または(2)で表される化合物を用いることもできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 式(1)において、R1及びR2は、それぞれ独立に、炭素数1~20のアルキル基、炭素数4~20の脂環式炭化水素基、炭素数6~30のアリール基、または、炭素数7~30のアリールアルキル基を表し、R1及びR2がフェニル基の場合、フェニル基どうしが結合してフルオレン基を形成してもよく、R3及びR4は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数6~30のアリール基、炭素数7~30のアリールアルキル基または炭素数4~20の複素環基を表し、Xは、直接結合またはカルボニル基を示す。
 式(2)において、R1、R2、R3及びR4は、式(1)におけるR1、R2、R3及びR4と同義であり、R5は、-R6、-OR6、-SR6、-COR6、-CONR66、-NR6COR6、-OCOR6、-COOR6、-SCOR6、-OCSR6、-COSR6、-CSOR6、-CN、ハロゲン原子または水酸基を表し、R6は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数6~30のアリール基、炭素数7~30のアリールアルキル基または炭素数4~20の複素環基を表し、Xは、直接結合またはカルボニル基を表し、aは0~4の整数を表す。
 上記式(1)及び式(2)において、R1及びR2は、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル、シクロヘキシル基またはフェニル基が好ましい。R3はメチル基、エチル基、フェニル基、トリル基またはキシリル基が好ましい。R4は炭素数1~6のアルキル基又はフェニル基が好ましい。R5はメチル基、エチル基、フェニル基、トリル基又はナフチル基が好ましい。Xは直接結合が好ましい。
 式(1)及び式(2)で表される化合物の具体例としては、例えば、特開2014-137466号公報の段落番号0076~0079に記載された化合物が挙げられる。この内容は本明細書に組み込まれることとする。
 本発明において好ましく使用されるオキシム化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 オキシム化合物は、350nm~500nmの波長領域に極大吸収波長を有するものが好ましく、360nm~480nmの波長領域に吸収波長を有するものがより好ましく、365nm及び455nmの吸光度が高いものが特に好ましい。
 オキシム化合物は、365nm又は405nmにおけるモル吸光係数は、感度の観点から、1,000~300,000であることが好ましく、2,000~300,000であることがより好ましく、5,000~200,000であることが特に好ましい。
 化合物のモル吸光係数は、公知の方法を用いて測定することができるが、例えば、紫外可視分光光度計(Varian社製Cary-5 spectrophotometer)にて、酢酸エチル溶媒を用い、0.01g/Lの濃度で測定することが好ましい。
 本発明に用いられる光重合開始剤は、必要に応じて2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 光重合開始剤の含有量は、着色組成物の全固形分に対し0.1~50質量%が好ましく、より好ましくは0.5~30質量%であり、さらに好ましくは1~20質量%である。この範囲で、より良好な感度とパターン形成性が得られる。本発明の着色組成物は、光重合開始剤を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<顔料誘導体>>
 本発明の着色組成物は、顔料誘導体を含有することが好ましい。顔料誘導体は、有機顔料の一部分を、酸性基、塩基性基又はフタルイミドメチル基で置換した構造を有する化合物が好ましい。顔料誘導体としては、分散性及び分散安定性の観点から、酸性基又は塩基性基を有する顔料誘導体が好ましい。特に好ましくは、塩基性基を有する顔料誘導体である。
 顔料誘導体を構成するための有機顔料としては、ジケトピロロピロール系顔料、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ジオキサジン系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、チオインジゴ系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、キノフタロン系顔料、スレン系顔料、金属錯体系顔料等が挙げられる。
 また、顔料誘導体が有する酸性基としては、スルホン酸基、カルボン酸基及びその塩が好ましく、カルボン酸基及びスルホン酸基がさらに好ましく、スルホン酸基が特に好ましい。顔料誘導体が有する塩基性基としては、アミノ基が好ましく、特に三級アミノ基が好ましい。
 本発明の着色組成物における顔料誘導体の含有量は、顔料の全質量に対し、1~30質量%が好ましい。下限は、5質量%以上がより好ましく、10質量%以上が更に好ましい。上限は、25質量%以下がより好ましく、19質量%以下が更に好ましい。顔料誘導体は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
<<重合禁止剤>>
 本発明の着色組成物においては、着色組成物の製造中又は保存中において、重合性化合物の不要な熱重合を阻止するために、少量の重合禁止剤を添加することが望ましい。
 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る。
 本発明の着色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、着色組成物の全固形分に対して、約0.01~5質量%が好ましい。
 本発明の着色組成物は、重合禁止剤を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<界面活性剤>>
 本発明の着色組成物には、塗布性をより向上させる観点から、各種の界面活性剤を添加してもよい。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。
 例えば、フッ素系界面活性剤を含有することで、塗布液として調製したときの液特性(特に、流動性)がより向上する。即ち、フッ素系界面活性剤を含有する着色組成物を用いて膜形成する場合においては、被塗布面と塗布液との界面張力を低下させることにより、被塗布面への濡れ性が改善され、被塗布面への塗布性が向上する。このため、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より好適に行える点で有効である。
 フッ素系界面活性剤中のフッ素含有率は、3~40質量%が好適であり、より好ましくは5~30質量%であり、特に好ましくは7~25質量%である。フッ素含有率がこの範囲内であるフッ素系界面活性剤は、塗布膜の厚さの均一性や省液性の点で効果的であり、着色組成物中における溶解性も良好である。
 フッ素系界面活性剤としては、例えば、メガファックF171、同F172、同F173、同F176、同F177、同F141、同F142、同F143、同F144、同R30、同F437、同F475、同F479、同F482、同F554、同F780、同F781、同F781F(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)、PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(OMNOVA社製)等が挙げられる。
 フッ素系界面活性剤としてブロックポリマーを用いることもでき、具体例としては、例えば特開2011-89090号公報に記載された化合物が挙げられる。
 フッ素系界面活性剤は、フッ素原子を有する(メタ)アクリレート化合物に由来する繰り返し単位と、アルキレンオキシ基(好ましくはエチレンオキシ基、プロピレンオキシ基)を2以上(好ましくは5以上)有する(メタ)アクリレート化合物に由来する繰り返し単位と、を含む含フッ素高分子化合物も好ましく用いることができ、下記化合物も本発明で用いられるフッ素系界面活性剤として例示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021

 上記の化合物の重量平均分子量は、好ましくは3,000~50,000であり、例えば、14,000である。上記の化合物中、各繰り返し単位の割合を示す%は質量%基準である。
 フッ素系界面活性剤は、エチレン性不飽和基を側鎖に有する含フッ素重合体をフッ素系界面活性剤として用いることもできる。具体例としては、特開2010-164965号公報0050~0090段落および0289~0295段落に記載された化合物、例えばDIC(株)製のメガファックRS-101、RS-102、RS-718K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、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン並びにそれらのエトキシレートおよびプロポキシレート(例えば、グリセロールプロポキシレート、グリセリンエトキシレート等)、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(BASF(株)製のプルロニックL10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2、テトロニック304、701、704、901、904、150R1)、ソルスパース20000(日本ルーブリゾール(株))、NCW-101、NCW-1001、NCW-1002(和光純薬工業(株)製)、パイオニンD-6112、D-6112-W、D-6315(竹本油脂(株)製)、オルフィンE1010、サーフィノール104、400、440(日信化学工業(株)製)などが挙げられる。
 カチオン系界面活性剤として具体的には、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)、(メタ)アクリル酸系(共)重合体ポリフローNo.75、No.90、No.95(共栄社化学(株)製)、W001(裕商(株)製)等が挙げられる。
 アニオン系界面活性剤として具体的には、W004、W005、W017(裕商(株)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、東レ・ダウコーニング(株)製「トーレシリコーンDC3PA」、「トーレシリコーンSH7PA」、「トーレシリコーンDC11PA」,「トーレシリコーンSH21PA」,「トーレシリコーンSH28PA」、「トーレシリコーンSH29PA」、「トーレシリコーンSH30PA」、「トーレシリコーンSH8400」、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ(株)製「TSF-4440」、「TSF-4300」、「TSF-4445」、「TSF-4460」、「TSF-4452」、信越シリコーン(株)製「KP341」、「KF6001」、「KF6002」、BYKChemie(株)製「BYK307」、「BYK323」、「BYK330」等が挙げられる。
 本発明の着色組成物が界面活性剤を含有する場合、界面活性剤の含有量は、着色組成物の全固形分に対して、0.001~2.0質量%が好ましく、より好ましくは0.005~1.0質量%である。
 本発明の着色組成物は、界面活性剤を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<その他添加剤>>
 本発明の着色組成物には、必要に応じて、各種添加剤を配合することができる。各種添加剤は、用途により適宜選択することができる。
 例えば、カラーフィルタ形成用の着色組成物の場合には、その他添加剤として、充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤等を配合することができる。これらの添加剤としては、特開2004-295116号公報の段落0155~0156に記載のものを挙げることができ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 また、本発明の着色組成物を、インクジェット用インク組成物や印刷用インク組成物として用いる場合、更に、その他添加剤として、滑剤、充填剤、消泡剤、ゲル化剤、増粘剤、比抵抗調整剤、皮膜形成剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、防ばい剤、防錆剤等を配合することができる。これらの添加剤としては、特開2014-24980号の段落番号0163~0170に記載のものを挙げることができ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 用いる原料等により着色組成物中に金属元素が含まれることがあるが、欠陥発生抑制等の観点で、着色組成物中の第2族元素(カルシウム、マグネシウム等)の含有量は50ppm以下であることが好ましく、0.01~10ppmに制御することが好ましい。また、着色組成物中の無機金属塩の総量は100ppm以下であることが好ましく、0.5~50ppmに制御することがより好ましい。
<着色組成物の製造方法>
 本発明の着色組成物は、前述の成分を混合して製造することができる。
 着色組成物の製造に際しては、各成分を一括配合してもよいし、各成分を溶剤に溶解・分散した後に逐次配合してもよい。
 本発明の着色組成物の製造方法は、酸基および塩基性基から選ばれる少なくとも一種を有する樹脂(樹脂A)の存在下で、顔料体を分散する工程(分散工程)を含むことが好ましい。
 上記分散工程は、必要に応じて、溶剤及び/又は顔料誘導体を更に加えて行ってもよい。
 分散工程は、ビーズミル等の分散装置を用いて行うことができる。
 また、本発明の着色組成物が、顔料体を2種以上含む場合、複数の顔料体を樹脂Aの存在下で同時に分散して製造できる。すなわち、2種以上の顔料体と、樹脂Aとを混合して、複数の顔料体を同時に分散させて製造することもできる。
 本発明の着色組成物に用いられる顔料体は、有機顔料の表面の少なくとも一部に、金属酸化物を有するので、有機顔料の種類によらず、有機顔料の表面状態をほぼ同じ状態にすることができる。このため、複数の顔料体を、同時に分散しても、顔料体毎の分散進行の差が生じにくく、分散安定性に優れた着色組成物とすることができる。
 また、顔料体ごとに上記分散工程を行い、各顔料体を分散させた組成物(分散液)を混合して製造することもできる。
 分散工程で使用する樹脂Aは、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。分散安定性の観点から1種類のみが好ましい。2種以上用いる場合は、樹脂Aは、実質的に酸性樹脂のみで構成されているか、あるいは、塩基性樹脂のみで構成されていることが好ましい。また、樹脂A同士のSP値の差は、6(J/cm30.5以下が好ましく、0~5(J/cm30.5がより好ましい。樹脂A同士のSP値の差が上記範囲であれば、顔料体の分散安定性を向上できる。
 また、分散工程で溶剤を使用する場合、溶剤は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。2種以上用いる場合は、溶剤同士のSP値の差は、6(J/cm30.5以下が好ましく、0~5(J/cm30.5がより好ましい。SP値の差が上記範囲であれば、顔料体の分散安定性を向上できる。
 また、樹脂Aと溶剤のSP値の差は、6(J/cm30.5以下が好ましく、0~5(J/cm30.5がより好ましい。
 上記分散工程後の組成物(分散液)に対し、重合性化合物、光重合開始剤などの他の成分を添加することで、本発明の着色組成物が得られる。他の成分は、一括配合してもよいし、各成分を溶剤に溶解・分散した後に逐次配合してもよい。また、各成分を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。例えば、全成分を同時に溶剤に溶解・分散して着色組成物を調製してもよいし、必要に応じては、各成分を適宜2つ以上の溶液または分散液としておいて、使用時(塗布時)にこれらを混合して着色組成物として調製してもよい。
 本発明の着色組成物の製造方法は、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、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)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)等を用いた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)が好ましい。
 フィルタの孔径は、0.01~7.0μm程度が適しており、好ましくは0.01~3.0μm程度、さらに好ましくは0.05~0.5μm程度である。この範囲とすることにより、後工程において均一及び平滑な着色組成物の調製を阻害する、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よい。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。
 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。
 例えば、第1のフィルタでのフィルタリングは、分散液のみで行い、他の成分を混合した後で、第2のフィルタリングを行ってもよい。
 本発明の着色組成物は、耐光性、色移り性、平坦性が良好な硬化膜を形成することができるため、カラーフィルタの着色層を形成するために好適に用いられる。また、本発明の着色組成物は、電荷結合素子(CCD)、相補型金属酸化膜半導体(CMOS)などの固体撮像素子や、液晶表示装置などの画像表示装置に用いられるカラーフィルタなどの着色パターン形成用として好適に用いることができる。
 本発明の着色組成物を、カラーフィルタ形成用として用いる場合は、重合性化合物および光重合開始剤をさらに含むことが好ましい。
 また、本発明の着色組成物は、インクジェット用インク組成物として好適に用いることもできる。ここで、インクジェットとは、ポンプまたは圧電素子等により加圧されたインク組成物を、ノズル孔から基材対象物に吹き付けて画像を形成するものである。
 インクジェット用インク組成物の好ましい物性は以下の通りである。
 表面張力は、20~60mN/mが好ましい。より好ましくは、20~45mN/mであり、更に好ましくは、25~35mN/mである。上記表面張力は、ウイルヘルミー型表面張力計を用いて、23℃、相対湿度55%の環境下で測定した値である。
 粘度は、1.2~8.0mPa・sが好ましく、より好ましくは1.5~6.0mPa・sであり、更に好ましくは1.8~4.5mPa・sである。なお、上記粘度の測定は、23℃での値である。
 固形分濃度は、5~60質量%が好ましく、より好ましくは10~30質量%であり、更に好ましくは15~25質量%である。
 インクジェット用インク組成物は、活性エネルギー線硬化型の組成物であってもよい。インクジェット用インク組成物に用いる成分、インクジェット装置、インクジェット用インク組成物を用いた画像形成方法は、特開2015-151430号公報、特開2012-177026号公報の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれることとする。
 また、本発明の着色組成物は、印刷用インク組成物として好ましく用いることができる。適用できる印刷方法としては、特に限定はなく、オフセット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷などが挙げられる。
<カラーフィルタ、パターン形成方法、カラーフィルタの製造方法>
 次に、本発明のカラーフィルタ、パターン形成方法およびカラーフィルタについて、その製造方法を通じて詳述する。また、パターン形成方法を用いたカラーフィルタの製造方法についても説明する。
 本発明のカラーフィルタは、本発明の着色組成物を用いたものである。
 パターン形成方法は、本発明の着色組成物を用いて支持体上に着色組成物層を形成し、不要部分を除去して、着色パターンを形成することが好ましい。
 パターン形成方法は、カラーフィルタの着色パターンの形成に好適に適用することができる。
 パターン形成方法は、いわゆるフォトリソグラフィ法でパターン形成を行ってもよいし、ドライエッチング法でパターン形成を行ってもよい。
 すなわち、本発明のカラーフィルタの製造方法の第一の好ましい態様は、本発明の着色組成物を用いて支持体上に着色組成物層を形成する工程と、着色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着色パターンを形成する工程と、を含む。必要に応じて、着色組成物層をベークする工程(プリベーク工程)、および、現像された着色パターンをベークする工程(ポストベーク工程)を設けてもよい。
 また、本発明のカラーフィルタの製造方法の第二の好ましい態様は、本発明の着色組成物を用いて支持体上に着色組成物層を形成し、硬化して着色層を形成する工程と、着色層上にフォトレジスト層を形成する工程と、露光および現像することによりフォトレジスト層をパターニングしてレジストパターンを得る工程と、レジストパターンをエッチングマスクとして着色層をドライエッチングして着色パターンを形成する工程とを含む。
 本発明のカラーフィルタは、上記製造方法により好適に得ることができる。以下これらの詳細を述べる。
<<着色組成物層を形成する工程>>
 着色組成物層を形成する工程では、本発明の着色組成物を用いて支持体上に着色組成物層を形成する。
 支持体としては、例えば、基板(例えば、シリコン基板)上にCCDやCMOS等の固体撮像素子(受光素子)が設けられた固体撮像素子用基板を用いることができる。
 本発明における着色パターンは、固体撮像素子用基板の固体撮像素子形成面側(おもて面)に形成してもよいし、固体撮像素子非形成面側(裏面)に形成してもよい。
 支持体上には、必要により、上部の層との密着改良、物質の拡散防止或いは基板表面の平坦化のために下塗り層を設けてもよい。
 支持体上への本発明の着色組成物の適用方法としては、スリット塗布、インクジェット法、回転塗布、流延塗布、ロール塗布、スクリーン印刷法等の各種の方法を用いることができる。
 支持体上に適用された着色組成物層の乾燥(プリベーク)は、ホットプレート、オーブン等で50~140℃の温度で10~300秒間で行うことができる。
<<<露光工程>>>
 次に、支持体上に形成した着色組成物層を、パターン状に露光する(露光工程)。例えば、支持体上に形成した着色組成物層に対し、ステッパー等の露光装置を用いて、所定のマスクパターンを有するマスクを介して露光することで、パターン状に露光することができる。これにより、露光部分を硬化することができる。
 露光に際して用いることができる放射線(光)としては、g線、i線等の紫外線が好ましく(特に好ましくはi線)用いられる。照射量(露光量)は、例えば、30~1500mJ/cm2が好ましく、50~1000mJ/cm2がより好ましく、80~500mJ/cm2が最も好ましい。
 硬化膜の膜厚は、2.0μm以下が好ましく、1.0μm以下がより好ましく、0.7μm以下がさらに好ましい。下限は、例えば0.1μm以上とすることができ、0.2μm以上とすることもできる。膜厚を、2.0μm以下とすることにより、高解像性、高密着性が得られ易い。
<<<パターン形成工程>>>
 次に、未露光部を現像除去して着色パターンを形成する(パターン形成工程)。未露光部の現像除去は、現像液を用いて行うことができる。これにより、露光工程における未露光部の着色組成物層が現像液に溶出し、光硬化した部分だけが残る。
 現像液としては、下地の固体撮像素子や回路などにダメージを起こさない、有機アルカリ現像液が望ましい。
 現像液の温度は、例えば、20~30℃が好ましい。現像時間は、20~180秒間が好ましい。また、残渣除去性を向上するため、現像液を60秒ごとに振り切り、さらに新たに現像液を供給する工程を数回繰り返してもよい。
 現像液に用いるアルカリ剤としては、例えば、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、ジグリコールアミン、ジエタノールアミン、ヒドロキシアミン、エチレンジアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8-ジアザビシクロ-[5、4、0]-7-ウンデセンなどの有機アルカリ性化合物が挙げられる。これらのアルカリ剤を濃度が0.001~10質量%、好ましくは0.01~1質量%となるように純水で希釈したアルカリ性水溶液が現像液として好ましく使用される。
 また、現像液には無機アルカリを用いてもよい。無機アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウムなどが好ましい。
 また、現像液には、界面活性剤を用いてもよい。界面活性剤の例としては、上述した着色組成物で説明した界面活性剤が挙げられ、ノニオン系界面活性剤が好ましい。
 なお、このようなアルカリ性水溶液からなる現像液を使用した場合には、一般に現像後純水で洗浄(リンス)する。
 現像後、乾燥を施した後に加熱処理(ポストベーク)を行うことが好ましい。多色の着色パターンを形成するのであれば、色ごとに工程を順次繰り返して硬化膜を製造することができる。これによりカラーフィルタが得られる。
 ポストベークは、硬化を完全なものとするための現像後の加熱処理であり、加熱温度は、例えば100~240℃が好ましく、200~240℃がより好ましい。ポストベーク後の膜のヤング率は0.5~20GPaが好ましく、2.5~15GPaがより好ましい。
 ポストベーク処理は、現像後の膜を、上記条件になるようにホットプレートやコンベクションオーブン(熱風循環式乾燥機)、高周波加熱機等の加熱手段を用いて、連続式あるいはバッチ式で行うことができる。
 本発明のカラーフィルタは、CCD、CMOS等の固体撮像素子に好適に用いることができ、特に100万画素を超えるような高解像度のCCDやCMOS等に好適である。
 本発明のカラーフィルタは、例えば、CCDまたはCMOSを構成する各画素の受光部と、集光するためのマイクロレンズと、の間に配置されるカラーフィルタとして用いることができる。
 本発明のカラーフィルタにおける着色パターン(着色画素)の膜厚は、2.0μm以下が好ましく、1.0μm以下がより好ましく、0.7μm以下がさらに好ましい。下限は、例えば0.1μm以上とすることができ、0.2μm以上とすることもできる。
 また、着色パターン(着色画素)のサイズ(パターン幅)としては、2.5μm以下が好ましく、2.0μm以下がより好ましく、1.7μm以下が特に好ましい。下限は、例えば0.1μm以上とすることができ、0.2μm以上とすることもできる。
 ドライエッチングにより、パターンを形成する場合、特開2013-64993号公報の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
<固体撮像素子>
 固体撮像素子は、上述した本発明のカラーフィルタを備える。固体撮像素子の構成としては、本発明のカラーフィルタを備え、固体撮像素子として機能する構成であれば特に限定はないが、例えば、以下のような構成が挙げられる。
 支持体上に、固体撮像素子(CCDイメージセンサー、CMOSイメージセンサー等)の受光エリアを構成する複数のフォトダイオードおよびポリシリコン等からなる転送電極を有し、フォトダイオードおよび転送電極上にフォトダイオードの受光部のみ開口したタングステン等からなる遮光膜を有し、遮光膜上に遮光膜全面およびフォトダイオード受光部を覆うように形成された窒化シリコン等からなるデバイス保護膜を有し、デバイス保護膜上に、本発明のカラーフィルタを有する構成である。
 さらに、デバイス保護膜上であってカラーフィルタの下(支持体に近い側)に集光手段(例えば、マイクロレンズ等。以下同じ)を有する構成や、カラーフィルタ上に集光手段を有する構成等であってもよい。
 また、カラーフィルタは、隔壁により例えば格子状に仕切られた空間に、各色の画素を形成する硬化膜が埋め込まれた構造を有していてもよい。この場合の隔壁は各色の画素に対して低屈折率であることが好ましい。このような構造を有する撮像装置の例としては、特開2012-227478号公報、特開2014-179577号公報に記載の装置が挙げられる。
<画像表示装置>
 本発明のカラーフィルタは、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス表示装置などの画像表示装置に用いることができる。特に液晶表示装置の用途に好適である。本発明のカラーフィルタを備えた液晶表示装置は、表示画像の色合いが良好で表示特性に優れた高画質画像を表示することができる。
 画像表示装置の定義や各画像表示装置の詳細については、例えば「電子ディスプレイデバイス(佐々木 昭夫著、(株)工業調査会 1990年発行)」、「ディスプレイデバイス(伊吹 順章著、産業図書(株)平成元年発行)」などに記載されている。また、液晶表示装置については、例えば「次世代液晶ディスプレイ技術(内田 龍男編集、(株)工業調査会 1994年発行)」に記載されている。本発明が適用できる液晶表示装置に特に制限はなく、例えば、上記の「次世代液晶ディスプレイ技術」に記載されている色々な方式の液晶表示装置に適用できる。
 本発明のカラーフィルタは、カラーTFT(Thin Film Transistor)方式の液晶表示装置に用いてもよい。カラーTFT方式の液晶表示装置については、例えば「カラーTFT液晶ディスプレイ(共立出版(株)1996年発行)」に記載されている。さらに、本発明はIPS(In Plane Switching)などの横電界駆動方式、MVA(Multi-domain Vertical Alignment)などの画素分割方式などの視野角が拡大された液晶表示装置や、STN(Super-Twist Nematic)、TN(Twisted Nematic)、VA(Vertical Alignment)、OCS(on-chip spacer)、FFS(fringe field switching)、および、R-OCB(Reflective Optically Compensated Bend)等にも適用できる。
 また、本発明のカラーフィルタは、明るく高精細なCOA(Color-filter On Array)方式にも供することが可能である。COA方式の液晶表示装置にあっては、カラーフィルタ層に対する要求特性は、前述のような通常の要求特性に加えて、層間絶縁膜に対する要求特性、すなわち低誘電率および剥離液耐性が必要とされることがある。本発明のカラーフィルタは、耐光性などに優れるので、解像度が高く長期耐久性に優れたCOA方式の液晶表示装置を提供することができる。なお、低誘電率の要求特性を満足するためには、カラーフィルタ層の上に樹脂被膜を設けてもよい。
 これらの画像表示方式については、例えば、「EL、PDP、LCDディスプレイ-技術と市場の最新動向-(東レリサーチセンター調査研究部門 2001年発行)」の43ページなどに記載されている。
 本発明のカラーフィルタを備えた液晶表示装置は、本発明のカラーフィルタ以外に、電極基板、偏光フィルム、位相差フィルム、バックライト、スペーサ、視野角補償フィルムなど様々な部材から構成される。本発明のカラーフィルタは、これらの公知の部材で構成される液晶表示装置に適用することができる。これらの部材については、例えば、「'94液晶ディスプレイ周辺材料・ケミカルズの市場(島 健太郎 (株)シーエムシー 1994年発行)」、「2003液晶関連市場の現状と将来展望(下巻)(表良吉(株)富士キメラ総研、2003年発行)」に記載されている。
 バックライトに関しては、SID meeting Digest 1380(2005)(A.Konno et.al)や、月刊ディスプレイ 2005年12月号の18~24ページ(島 康裕)、同25~30ページ(八木隆明)などに記載されている。
 本発明のカラーフィルタを液晶表示装置に用いると、従来公知の冷陰極管の三波長管と組み合わせたときに高いコントラストを実現できるが、さらに、赤、緑、青の発光ダイオード(LED)光源をバックライトとすることによって輝度が高く、また、色純度の高い色再現性の良好な液晶表示装置を提供することができる。
 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、「部」、「%」は、質量基準である。また、以下において、顔料体を含む分散液、および、顔料を含む分散液を併せて顔料分散液という。
<重量平均分子量の測定>
 重量平均分子量は、以下の方法で測定した。
カラムの種類:TOSOH TSKgel Super HZM-Hと、TOSOH TSKgel Super HZ4000と、TOSOH TSKgel Super HZ2000とを連結したカラム展開溶媒:テトラヒドロフランカラム温度:40℃流量(サンプル注入量):1.0μL(サンプル濃度:0.1質量%)
装置名:東ソー製 HLC-8220GPC検出器:RI(屈折率)検出器検量線ベース樹脂:ポリスチレン
<粘度測定>
 E型粘度計「TV-20形粘度計・コーンプレートタイプ TVE-20L」(東機産業製)を用いて、サンプル温度を23℃に調整してサンプルの粘度を測定した。
<顔料体P1~P10の製造>
 表1に示す有機顔料100質量部、エチルシリケート10質量部、メタノール90質量部の混合物を、0℃で10時間撹拌した後、20℃で20時間撹拌した。固形分を濾取し、25℃で24時間、100℃で10時間、200℃で1時間乾燥した後粉砕し、有機顔料がSiO2で被覆された顔料体を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022

 表中の記号は以下を表す。
PR254 : C.I.ピグメントレッド254
PR177 : C.I.ピグメントレッド177
PY150 : C.I.ピグメントイエロー150
PY139 : C.I.ピグメントイエロー139
PY185 : C.I.ピグメントイエロー185
PG36 : C.I.ピグメントグリーン36
PG7 : C.I.ピグメントグリーン7
PG58 : C.I.ピグメントグリーン58PB15:6 : C.I.ピグメントブルー15:6
PV23 : C.I.ピグメントバイオレット23
<試験例1>
 下記成分からなる混合液を、0.3mm径のジルコニアビーズを使用して、ビーズミル(減圧機構付き高圧分散機NANO-3000-10(日本ビーイーイー(株)製))で、1~10時間、混合して、表2~表4に記載するSiO2で被覆された顔料を用いた顔料分散液、および表5に記載するSiO2で被覆されていない顔料を用いた顔料分散液を調製した。なお、粘度はビーズミルでの混合開始から1時間ごとに測定した。表中の数値は質量部を表す。また、P1~P10および樹脂1、2、4及び5の数値は、固形分換算での値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
 表に示す原料は以下の通りである。
P1~P10:上記顔料体P1~P10樹脂1:下記構造(グラフト共重合体、重量平均分子量22900、SP値23.8(J/cm30.5、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート20質量%溶液)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027

樹脂2:下記構造(グラフト共重合体、重量平均分子量10400、SP値18.6(J/cm30.5
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028

樹脂4:BYKChemie(株)製 DISPERBYK-2164(主骨格がポリウレタンで、側鎖にポリエステルあるいはポリエーテル鎖をもつ樹脂、SP値19.9(J/cm30.5
樹脂5:下記構造(ポリカプロラクトン系樹脂、重量分子量20900、SP値19.6(J/cm30.5
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029

PGMEA:プロピレングリコールメチルエーテルアセテート(SP値=17.9(J/cm30.5
<分散適点時間>
 表2~5に記載の組成からなる混合液を、0.3mm径のジルコニアビーズを使用して、ビーズミルで、1~10時間混合した。なお、粘度はビーズミルでの混合開始から一定の間隔で測定した。
 上記混合液の分散進行時の粘度の最小値からのΔ粘度値が10%以下の範囲を、分散適点時間とし、以下の基準で分散適点時間を評価した。
 Δ粘度値(%)=(混合液の粘度の測定値/混合液の分散進行時の粘度の最小値)×100
4:3時間以上
3:1時間以上3時間未満
2:20分以上1時間未満
1:20分未満
<分散安定性>
 表2~5に記載の組成からなる混合液を、0.3mm径のジルコニアビーズを使用して、分散進行時の粘度が最小値となる時間で分散を行って顔料体分散液または顔料分散液を製造した。得られた顔料体分散液または顔料分散液を、23℃、湿度45%の条件で、1ヶ月保管した。その後、この顔料分散液の粘度変化率を測定し、以下の基準で分散安定性を評価した。
 粘度変化率=(1ヶ月保管後の粘度/製造直後の粘度)×100
4:粘度変化率が5%以下
3:粘度変化率が5%を超え10%以下
2:粘度変化率が10%を超え15%以下
1:粘度変化率が15%を超える
<耐熱性>
 表2~5に記載の組成からなる混合液を、0.3mm径のジルコニアビーズを使用して、分散進行時の粘度が最小値となる時間で分散を行って顔料分散液を製造した。
 得られた顔料分散液を、ガラス基板(1737ガラス基板、厚さ0.7mm、コーニング(株)製)に、スピンコーター(ミカサ(株)製)を用いて、乾燥膜厚が0.6μmとなるように塗布し、ホットプレートを用いて、100℃で2分間プリベークを行った後、200℃で5分間加熱して膜を製造した(加熱処理前の膜)。
 得られた膜を、ホットプレートを用いて、260℃で10分間加熱処理を行った(加熱処理後の膜)。加熱処理前後の膜の分光特性を、分光計としてMCPD3000(大塚電子製)を用いて測定し、以下の基準で耐熱性を評価した。
 なお、最大分光特性変化率は、ある波長領域における分光特性変化率のうち最大のものをいう。
 分光特性変化率=(|(加熱処理後の膜の透過率-加熱処理前の膜の透過率)|/加熱処理前の膜の透過率)×100
4:400~700nm波長領域で、最大分光特性変化率0.5%以下
3:400~700nm波長領域で、最大分光特性変化率0.5%を超え0.8%以下
2:400~700nm波長領域で、最大分光特性変化率0.8%を超え1.5%以下
1:400~700nm波長領域で、最大分光特性変化率1.5%を超える
<耐光性>
 表2~5に記載の組成からなる混合液を、0.3mm径のジルコニアビーズを使用して、分散進行時の粘度が最小値となる時間で分散を行って顔料分散液を製造した。
 得られた顔料分散液を、ガラス基板(1737ガラス基板、厚さ0.7mm、コーニング(株)製)に、スピンコーター(ミカサ(株)製)を用いて、乾燥膜厚が0.6μmとなるように塗布し、ホットプレートを用いて、100℃で2分間プリベークを行った後、200℃で5分間加熱して膜を製造した(光照射処理前の膜)。
 得られた膜を、キセノンランプにて紫外線カットフィルタを通して1万ルクスの光を100時間照射した(光照射処理後の膜)。光照射処理前後の分光特性を、分光計としてMCPD3000(大塚電子製)を用いて測定し、以下の基準で耐光性を評価した。
 なお、最大分光特性変化率は、ある波長領域における分光特性変化率のうち最大のものをいう。
 分光特性変化率=(|(光照射処理後の膜の透過率-光照射処理前の膜の透過率)|/光照射処理前の膜の透過率)×100
4:400~700nm波長領域で、最大分光特性変化率が0.5%以下
3:400~700nm波長領域で、最大分光特性変化率が0.5%を超え0.8%以下
2:400~700nm波長領域で、最大分光特性変化率が0.8%を超え1.5%以下
1:400~700nm波長領域で、最大分光特性変化率が1.5%を超える
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000030

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000032

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000033
 上記表に示すように、実施例は、顔料の種類によらず、顔料体の分散安定性に優れていた。また、分散適点時間を長くすることが可能であった。さらには、耐熱性や耐光性に優れた膜を形成可能であった。
 一方、比較例は、顔料の種類により分散安定性が異なり、比較例R1-1、R1-2、R1-4では分散安定性に優れるものの、比較例R1-3、比較例R1-5、比較例R1-6では分散安定性が悪く、分散開始1時間でゲル状となり、耐熱性および耐光性は、評価できなかった。
 また、比較例R1-1、R1-2、R1-4は、耐熱性および耐光性の少なくとも一方が劣っていた。
 実施例1-1~1-10の顔料分散液に、重合性化合物、光重合開始剤およびアルカリ可溶性樹脂を加えて得られた着色組成物は、カラーフィルタ作製用として好ましいものであった。また、実施例1-1~1-10の顔料分散液を用いて、インクジェット用インク組成物および印刷用インク組成物を調製することができた。
<試験例2>
 下記表に記載の組成からなる混合液を、0.3mm径のジルコニアビーズを使用して、ビーズミルで、3時間混合して、各顔料分散液を製造した。表中の数値は質量部を表す。また、P1~P10および樹脂1~3の数値は、固形分換算での値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000034
 表に示す原料は以下の通りである。
P1~P10:上記顔料体P1~P10樹脂1、2:上述した樹脂1、2樹脂3:下記構造(グラフト共重合体、重量平均分子量11400、SP値19.6(J/cm30.5、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート20%溶液)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035

PGMEA:プロピレングリコールメチルエーテルアセテート(SP値=17.9(J/cm30.5
シクロヘキサノン(SP値=20.9(J/cm30.5
EEP:3-エトキシプロピオン酸エチル(SP値=18.2(J/cm30.5
 各顔料分散液を下記表に示す割合で混合し、撹拌子を投入して、スターラで60rpmで、60分間撹拌して、混合液を製造した。
 得られた混合液について、試験例1と同様にして分散安定性の評価を行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000036
 上記表に示すように、実施例は、分散安定性に優れていた。
<試験例3> カラーフィルタの製造
(着色組成物A1の調製)
 以下に示す成分を、スターラを使用して、毎分200rpmで30分撹拌し、着色組成物A1(顔料体濃度が着色組成物の全固形分中38.58質量%)を調製した。この着色組成物A1は、異物などが発生していない良好なものであった。
 実施例1-1で製造した顔料分散液(固形分濃度25.0質量%、顔料体濃度12.5質量%):64.9g
 光重合開始剤(BASF製 イルガキュア OXE01):0.49g
 重合性化合物1(日本化薬(株)製 KAYARAD DPHA):1.74g
 重合性化合物2(日本化薬(株)製 KAYARAD RP1040):0.68g
 アルカリ可溶性樹脂((株)ダイセル製 サイクロマーP 固形分濃度50質量%):3.42g
 界面活性剤(ノニオン系界面活性剤 パイオニンD-6315(竹本油脂(株))):0.18g
 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(PGMEA)):28.6g
(着色組成物A2~A10の調製)
 着色組成物A1の調製において、実施例1-1で製造した顔料分散液の代わりに、実施例1-2~1-10で製造した顔料分散液を用いた以外は、着色組成物A1の調製方法と同様の方法で、着色組成物A2~A10を調製した。これらの着色組成物は、異物などが発生していない良好なものであった。
(カラーフィルタの製造)
 シリコン基板に下地剤(CT-4000(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製))を塗布し、220℃で5分間加熱して、厚さ0.1μmの透明下地層を形成した。
 透明下地層上に、上記調製した着色組成物A1~A10を用いて、着色組成物層を形成し、100℃で120秒間プリベークを行い、厚さ0.6μmの着色組成物層を形成した。着色組成物層に対し、i線ステッパー露光装置(FPA3000i5+、キャノン(株)製)にて、Islandパターンマスクを通して、350mJ/cm2の露光量を照射した。その後、シリコン基板に現像液CD-2060(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)をストレートノズルで吐出し、60秒間のパドル現像を行った。ついで、リンス、スピン乾燥および200℃、5分間のポストベーク処理を行い、1.4μmパターン四方のIslandパターンを形成した。
 作製したパターンについてパターンプロファイル、現像残渣等の確認を行った。何れの着色組成物を用いた場合であっても、パターンがシャープに形成できており、カラーフィルタとして良好な性能を有していた。なお、パターン観察は、測長走査型電子顕微鏡S9260((株)日立ハイテクノロジーズ製)を用いて20000倍の倍率で行った。
<試験例4> インクジェット吐出試験
 以下の成分からなる混合物を、ミキサー(シルバーソン社製L4R)を用いて2,500回転/分にて10分間撹拌した。その後、ビーズミル分散機DISPERMAT LS(VMA社製)に入れ、直径0.65mmのYTZボール((株)ニッカトー製)を用い、2,500回転/分で6時間分散を行った。このようにしてイエローミルベースYM1を調製した。
 顔料体P4 29.7部
 ソルスパース 22000(日本ルーブリゾール(株)製) 1.6部
 DISPERBYK-168(固形分30%、BYKChemie(株)製) 28.0部
 SR339A(重合性化合物、2-フェノキシエチルアクリレート、サートマー(株)製) 39.7部
 p-メトキシフェノール(重合禁止剤) 1.0部
 以下の成分を、ミキサー(シルバーソン社製L4R)を用いて2,500回転/分にて15分間撹拌した。その後、日本ポール(株)製カートリッジフィルター(製品名:プロファイルII AB01A01014J)を用いてろ過した。このようにしてイエローインク組成物Y1を得た。
 イエローミルベースYM1 8部
 IRGACURE-184(光重合開始剤、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、BASF(株)製) 3部
 IRGACURE-TPO(光重合開始剤、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、BASF(株)製) 9.5部
 CD420(3,3,5-トリメチルシクロヘキシルアクリレート、サートマー(株)製) 37.5部
 NVC(重合性化合物、N-ビニルカプロラクタム、BASF(株)製)13.8部
 SR395(重合性化合物、イソデシルアクリレート、サートマー(株)製)24.6部
 FIRSTCURE ITX(増感色素、イソプロピルチオキサントン、ChemFirst Inc.製)3.2部
 p-メトキシフェノール(重合禁止剤) 0.4部
 イエローインク組成物Y1、マゼンタインク、シアンインクおよびブラックインク(マゼンタインク、シアンインク、ブラックインクについては、それぞれUVijet KIインクシリーズKI867、KI215、KI004(FujiFilm Speciality Ink Sytems社製))よりなるインクセット1を富士フイルム(株)製UVインクジェットプリンターLuxelJet UV350GTWに装填し、テスト画像を印刷した。硬化後のパターンはひび割れ、にじみ等がない良好なドットパターンが得られていた。
 

Claims (16)

  1.  有機顔料の表面の少なくとも一部に金属酸化物を有する顔料体と、酸基および塩基性基から選ばれる少なくとも一種を有する樹脂とを含有する着色組成物。
  2.  前記金属酸化物が、Si、Al、ZrおよびInから選ばれる1種以上の元素の酸化物である、請求項1に記載の着色組成物。
  3.  前記金属酸化物が、Siの酸化物である、請求項1に記載の着色組成物。
  4.  前記樹脂が、グラフト共重合体を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の着色組成物。
  5.  前記顔料体は、前記有機顔料100質量部に対して、前記金属酸化物を1~25質量部有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の着色組成物。
  6.  前記顔料体を2種以上含み、
     前記2種以上の顔料体は、互いに異なる有機顔料を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の着色組成物。
  7.  前記顔料体を2種以上含み、
     各顔料体は、ともにSiの酸化物を含有する、請求項1~6のいずれか1項に記載の着色組成物。
  8.  前記樹脂は、酸性樹脂を2種以上含むか、あるいは、塩基性樹脂を2種以上含む、請求項1~7のいずれか1項に記載の着色組成物。
  9.  前記樹脂は、溶解度パラメータの差が6(J/cm30.5以下である樹脂を2種以上含む、請求項1~8のいずれか1項に記載の着色組成物。
  10.  更に、重合性化合物を含有する、請求項1~9のいずれか1項に記載の着色組成物。
  11.  更に、光重合開始剤を含有する、請求項10に記載の着色組成物。
  12.  更に溶剤を含む、請求項1~11のいずれか1項に記載の着色組成物。
  13.  酸基および塩基性基から選ばれる少なくとも一種を有する樹脂の存在下で、有機顔料の表面の少なくとも一部が金属酸化物で被覆された顔料体の2種以上を分散する工程を含む、着色組成物の製造方法。
  14.  請求項1~12のいずれか1項に記載の着色組成物を用いたカラーフィルタ。
  15.  請求項1~12のいずれか1項に記載の着色組成物を用いたインクジェット用インク組成物。
  16.  請求項1~12のいずれか1項に記載の着色組成物を用いた印刷用インク組成物。
PCT/JP2016/053538 2015-03-10 2016-02-05 着色組成物、着色組成物の製造方法、カラーフィルタ、インクジェット用インク組成物および印刷用インク組成物 WO2016143437A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017504922A JP6435039B2 (ja) 2015-03-10 2016-02-05 着色組成物、着色組成物の製造方法、カラーフィルタ、インクジェット用インク組成物および印刷用インク組成物

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015047130 2015-03-10
JP2015-047130 2015-03-10
JP2016019131 2016-02-03
JP2016-019131 2016-02-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016143437A1 true WO2016143437A1 (ja) 2016-09-15

Family

ID=56879390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/053538 WO2016143437A1 (ja) 2015-03-10 2016-02-05 着色組成物、着色組成物の製造方法、カラーフィルタ、インクジェット用インク組成物および印刷用インク組成物

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6435039B2 (ja)
TW (1) TWI672341B (ja)
WO (1) WO2016143437A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020049929A1 (ja) * 2018-09-07 2020-03-12 富士フイルム株式会社 非浸透性基材印刷用インク組成物及び画像記録方法
JP2021120443A (ja) * 2020-01-31 2021-08-19 キヤノン株式会社 被覆顔料粒子、被覆顔料粒子の製造方法、及びインク
US11613693B2 (en) * 2016-10-07 2023-03-28 M. Technique Co., Ltd. Method of producing organic pigment composition, method of producing coating film, and method of evaluating luminance of coating film

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2018173570A1 (ja) 2017-03-24 2020-05-14 富士フイルム株式会社 感光性着色組成物、硬化膜、カラーフィルタ、固体撮像素子および画像表示装置

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63113080A (ja) * 1986-06-20 1988-05-18 Mitsubishi Metal Corp 被覆顔料の製造方法
JPS63120766A (ja) * 1986-11-11 1988-05-25 Mitsubishi Metal Corp 被覆有機顔料およびその製造方法
JPS6416871A (en) * 1987-06-16 1989-01-20 Ciba Geigy Ag Organic pigment coated with metal oxide
JPS6420267A (en) * 1987-06-16 1989-01-24 Ciba Geigy Ag Organic pigment coated with metal oxide fixed by ethyl cellulose
JPH11124511A (ja) * 1997-08-16 1999-05-11 Basf Ag ペレット形の顔料製剤、その製造方法およびその使用
JPH11310714A (ja) * 1998-04-28 1999-11-09 Hitachi Chem Co Ltd 赤色樹脂組成物、感光性赤色樹脂組成物、赤色画像形成用感光液、着色画像の製造法及びカラーフィルターの製造法
JP2003286416A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Toyota Motor Corp 有機着色剤及びガラス用着色皮膜
JP2006083303A (ja) * 2004-09-16 2006-03-30 Fuji Xerox Co Ltd インクジェット用インクセット、インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法
JP2010018663A (ja) * 2008-07-09 2010-01-28 Canon Finetech Inc 顔料分散液、インクジェット記録用インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジおよびインクジェット記録装置
JP2010084066A (ja) * 2008-10-01 2010-04-15 Canon Inc インクジェット記録用インク
JP2013133410A (ja) * 2011-12-27 2013-07-08 Jgc Catalysts & Chemicals Ltd 染料および/または顔料内包金属酸化物粒子の製造方法および染料および/または顔料内包金属酸化物粒子、該粒子の用途

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63113080A (ja) * 1986-06-20 1988-05-18 Mitsubishi Metal Corp 被覆顔料の製造方法
JPS63120766A (ja) * 1986-11-11 1988-05-25 Mitsubishi Metal Corp 被覆有機顔料およびその製造方法
JPS6416871A (en) * 1987-06-16 1989-01-20 Ciba Geigy Ag Organic pigment coated with metal oxide
JPS6420267A (en) * 1987-06-16 1989-01-24 Ciba Geigy Ag Organic pigment coated with metal oxide fixed by ethyl cellulose
JPH11124511A (ja) * 1997-08-16 1999-05-11 Basf Ag ペレット形の顔料製剤、その製造方法およびその使用
JPH11310714A (ja) * 1998-04-28 1999-11-09 Hitachi Chem Co Ltd 赤色樹脂組成物、感光性赤色樹脂組成物、赤色画像形成用感光液、着色画像の製造法及びカラーフィルターの製造法
JP2003286416A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Toyota Motor Corp 有機着色剤及びガラス用着色皮膜
JP2006083303A (ja) * 2004-09-16 2006-03-30 Fuji Xerox Co Ltd インクジェット用インクセット、インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法
JP2010018663A (ja) * 2008-07-09 2010-01-28 Canon Finetech Inc 顔料分散液、インクジェット記録用インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジおよびインクジェット記録装置
JP2010084066A (ja) * 2008-10-01 2010-04-15 Canon Inc インクジェット記録用インク
JP2013133410A (ja) * 2011-12-27 2013-07-08 Jgc Catalysts & Chemicals Ltd 染料および/または顔料内包金属酸化物粒子の製造方法および染料および/または顔料内包金属酸化物粒子、該粒子の用途

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11613693B2 (en) * 2016-10-07 2023-03-28 M. Technique Co., Ltd. Method of producing organic pigment composition, method of producing coating film, and method of evaluating luminance of coating film
WO2020049929A1 (ja) * 2018-09-07 2020-03-12 富士フイルム株式会社 非浸透性基材印刷用インク組成物及び画像記録方法
JPWO2020049929A1 (ja) * 2018-09-07 2021-08-12 富士フイルム株式会社 非浸透性基材印刷用インク組成物及び画像記録方法
JP7047108B2 (ja) 2018-09-07 2022-04-04 富士フイルム株式会社 非浸透性基材印刷用インク組成物及び画像記録方法
JP2021120443A (ja) * 2020-01-31 2021-08-19 キヤノン株式会社 被覆顔料粒子、被覆顔料粒子の製造方法、及びインク

Also Published As

Publication number Publication date
TWI672341B (zh) 2019-09-21
JPWO2016143437A1 (ja) 2018-01-18
JP6435039B2 (ja) 2018-12-05
TW201634596A (zh) 2016-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7232881B2 (ja) 着色感光性組成物、硬化膜、パターン形成方法、遮光膜付き赤外光カットフィルタ、固体撮像素子、画像表示装置および赤外線センサ
JP6122454B2 (ja) カラーフィルタ用赤色着色組成物、着色膜、カラーフィルタ、固体撮像素子
WO2016121194A1 (ja) 着色組成物、カラーフィルタ、パターン形成方法、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子、および、画像表示装置
JP6170515B2 (ja) カラーフィルタ用緑色着色組成物、着色膜、カラーフィルタ、固体撮像素子
KR101796949B1 (ko) 적색 감광성 수지 조성물, 경화막, 컬러 필터, 컬러 필터의 제조 방법, 고체 촬상 소자 및 화상 표시 장치
KR20160102276A (ko) 착색 조성물, 및 이것을 이용한 경화막, 컬러 필터, 패턴 형성 방법, 컬러 필터의 제조 방법, 고체 촬상 소자, 화상 표시 장치와 염료 다량체
WO2014142144A1 (ja) 着色感放射線性組成物、着色硬化膜、カラーフィルタ、着色パターン形成方法、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子及び液晶表示装置
JP6411548B2 (ja) 着色組成物、着色組成物の製造方法、カラーフィルタ、パターン形成方法、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子、および、画像表示装置
TWI636099B (zh) 著色硬化性組成物、著色硬化性組成物的製造方法、硬化膜、彩色濾光片、彩色濾光片的製造方法、固體攝像元件及圖像顯示裝置
JP7126537B2 (ja) 着色組成物、着色組成物の製造方法、カラーフィルタ、パターン形成方法、固体撮像素子、および、画像表示装置
JP6348990B2 (ja) 着色硬化性組成物、カラーフィルタ、パターン形成方法、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子、および、画像表示装置
JP2015151530A (ja) 複合体およびその製造方法、着色組成物、硬化膜、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子および画像表示装置、ならびに、積層体よび積層体
WO2016072259A1 (ja) 着色硬化性組成物、カラーフィルタ、パターン形成方法、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子、および、画像表示装置
JP6435039B2 (ja) 着色組成物、着色組成物の製造方法、カラーフィルタ、インクジェット用インク組成物および印刷用インク組成物
JP6574849B2 (ja) 着色組成物、カラーフィルタ、パターン形成方法、固体撮像素子、および、画像表示装置
JP5932745B2 (ja) 顔料、それを用いた顔料分散物、着色組成物、およびカラーフィルタ
KR102241230B1 (ko) 착색 조성물 및 막의 제조 방법
WO2017130883A1 (ja) 着色組成物、カラーフィルタ、パターン形成方法、固体撮像素子および画像表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16761409

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017504922

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16761409

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1