WO2020262271A1 - 組成物、膜および光センサ - Google Patents

組成物、膜および光センサ Download PDF

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WO2020262271A1
WO2020262271A1 PCT/JP2020/024281 JP2020024281W WO2020262271A1 WO 2020262271 A1 WO2020262271 A1 WO 2020262271A1 JP 2020024281 W JP2020024281 W JP 2020024281W WO 2020262271 A1 WO2020262271 A1 WO 2020262271A1
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WO
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particles
less
resin
composition
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PCT/JP2020/024281
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English (en)
French (fr)
Inventor
哲志 宮田
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F290/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
    • C08F290/08Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated side groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements

Definitions

  • the present invention relates to a composition, a film, and an optical sensor containing particles having a high refractive index.
  • Titanium oxide is a particle with a high refractive index. Attempts to use such particles having a high refractive index for a light scattering film or the like are being studied.
  • Patent Document 1 has an organic film containing at least one kind of light diffusing particles and at least one kind of high refractive index inorganic filler on a support, and the content of the light diffusing particles in the organic film is N.
  • An invention relating to a light diffusing transfer material in which [% by volume] is in the range of 25 to 50 and the thickness T [ ⁇ m] of the organic film satisfies T ⁇ 150 / N is described. Titanium oxide (TiO 2 ) or the like is used as the high refractive index inorganic filler.
  • paragraph No. 0069 describes that the primary average particle size of the high refractive index inorganic filler is preferably 1 to 30 nm.
  • the light diffusing transfer material of Patent Document 1 is said to be able to provide a light diffusing transfer material capable of forming a light diffusing layer which is excellent in transferability and can improve the light extraction efficiency of an organic electroluminescent device. ing.
  • the light diffusing transfer material of the invention described in Patent Document 1 is said to form a light diffusing layer capable of improving the light extraction efficiency of an organic electroluminescent device. Since the purpose of Patent Document 1 is to increase the light extraction efficiency of the organic electric field light emitting device, the light diffusing layer obtained from the light diffusing transfer material of the invention described in Patent Document 1 appropriately shields visible light. Rather, it is considered to be a member with high visible light transmission.
  • an object of the present invention is to provide a composition capable of forming a film having good storage stability and excellent light scattering property. It also provides a membrane and an optical sensor.
  • the present invention provides: ⁇ 1> Particle A having a refractive index of less than 2.0 and an average primary particle diameter of 500 nm or more.
  • Particle B having a refractive index of 2.0 or more, an average primary particle diameter of 100 nm or less, and a specific gravity larger than that of particle A.
  • ⁇ 2> The composition according to ⁇ 1>, wherein the difference between the specific gravity of the particle B and the specific gravity of the particle A is 2.0 g / cm 3 or more.
  • ⁇ 3> The composition according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the specific gravity of the particles A is 2.2 g / cm 3 or less.
  • ⁇ 4> The composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the average primary particle diameter of the particles A is 500 nm or more and less than 3000 nm.
  • ⁇ 5> The composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein the particle A is a resin particle.
  • ⁇ 6> The composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, wherein the particle A is a hollow particle.
  • ⁇ 7> The composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, which contains two or more of the above particles A.
  • ⁇ 8> The composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7>, wherein the average primary particle diameter of the particles B is 30 nm or more and 100 nm or less.
  • ⁇ 9> The composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, wherein the particle B is an inorganic particle.
  • ⁇ 10> The composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 9>, which contains two or more of the particles B.
  • a particle A having a refractive index of less than 2.0 and an average primary particle diameter of 500 nm or more, a particle B having a refractive index of 2.0 or more and an average primary particle diameter of 100 nm or less, and a resin are included.
  • the specific gravity of the particle B is larger than the specific gravity of the particle A,
  • An optical sensor comprising the film according to ⁇ 14> or ⁇ 15>.
  • the contents of the present invention will be described in detail below.
  • the description of the constituent elements described below may be based on typical embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments.
  • the numerical range represented by using "-" means a range including the numerical values before and after "-" as the lower limit value and the upper limit value.
  • the notation not describing substitution and non-substituent includes a group having a substituent (atomic group) together with a group having no substituent (atomic group).
  • 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).
  • “(meth) acrylate” represents acrylate and methacrylate
  • “(meth) acrylic” represents acrylic and methacrylic
  • “(meth) allyl” represents allyl and methacrylic
  • Acryloyl represents acryloyl and methacrylic acid.
  • Me in the chemical formula represents a methyl group
  • Et represents an ethyl group
  • Pr represents a propyl group
  • Bu represents a butyl group
  • Ph represents a phenyl group.
  • exposure includes not only exposure using light but also drawing using particle beams such as an electron beam and an ion beam, unless otherwise specified. Examples of the light used for exposure include the emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays typified by an excimer laser, extreme ultraviolet rays (EUV light), X-rays, active rays such as electron beams, or radiation.
  • EUV light extreme ultraviolet rays
  • the weight average molecular weight and the number average molecular weight are defined as polystyrene-equivalent values measured by gel permeation chromatography (GPC).
  • GPC gel permeation chromatography
  • Mw weight average molecular weight
  • Mn number average molecular weight
  • TOSOH TSKgel Super HZM-H and TOSOH TSKgel Super HZ4000 are used as columns. It can be obtained by using a column linked with TOSOH TSKgel Super HZ2000 and using tetrahydrofuran as a developing solvent.
  • the value of the refractive index is the average value of the refractive index with respect to light having a wavelength of 589 nm at 23 ° C. unless otherwise specified.
  • composition The composition of the present invention Particle A with a refractive index of less than 2.0 and an average primary particle diameter of 500 nm or more, Particle B having a refractive index of 2.0 or more, an average primary particle diameter of 100 nm or less, and a specific gravity larger than that of particle A.
  • resin A composition containing a solvent and When a film having a thickness of 4 ⁇ m is formed by heating at 200 ° C. for 5 minutes using the above composition, the maximum value of light transmittance in the wavelength range of 400 to 700 nm of the film is 70% or less. It is characterized by that.
  • the composition of the present invention has good storage stability and can form a film having excellent light scattering properties. That is, since the particles B having a large specific gravity and having a small average primary particle diameter are used, the sedimentation of the particles B in the composition in the solution state can be suppressed, and as a result, excellent storage stability is obtained. can get. Further, in the composition of the present invention, when a film having a thickness of 4 ⁇ m is formed by heating at 200 ° C. for 5 minutes, the maximum value of light transmittance in the wavelength range of 400 to 700 nm of the film is 70% or less.
  • the refractive index is small and the average primary particle diameter is large. Scattering occurs between the particles A and the particles B having a large refractive index and a small average primary particle diameter, so that the light irradiated to the film can be efficiently scattered and transmitted. Therefore, by using the composition of the present invention, a film having excellent light scattering properties can be formed. Furthermore, the angle dependence of scattered light can be reduced.
  • the maximum value of light transmittance in the wavelength range of 400 to 700 nm of this film is the wavelength of light scattering. From the viewpoint of reducing dependence, it is preferably 65% or less, more preferably 60% or less, and further preferably 50% or less.
  • the lower limit of the maximum value of the transmittance is preferably 5% or more, more preferably 10% or more, and further preferably 15% or more.
  • the maximum value of the light transmittance of the film at 400 to 1000 nm is preferably 70% or less, more preferably 65% or less, further preferably 60% or less, and 50% or less. Is particularly preferable.
  • the lower limit of the maximum value of the transmittance is preferably 5% or more, more preferably 10% or more, and further preferably 15% or more.
  • the haze of the film based on JIS K 7136 is preferably 30 to 100%.
  • the upper limit is preferably 99% or less, more preferably 95% or less, and even more preferably 90% or less.
  • the lower limit is preferably 40% or more, more preferably 50% or more, and even more preferably 60% or more.
  • the solid content concentration of the composition of the present invention is preferably 5 to 80% by mass for the reason of storage stability.
  • the upper limit is preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, and further preferably 50% by mass or less.
  • the lower limit is preferably 5% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, and further preferably 20% by mass or more.
  • the composition of the present invention contains particles A having a refractive index of less than 2.0 and an average primary particle diameter of 500 nm or more.
  • the average primary particle diameter of the particles A is 500 nm or more, preferably 500 nm or more and 6000 nm or less, more preferably 500 nm or more and 5000 nm or less, further preferably 500 nm or more and less than 3000 nm, and 500 nm or more and 2500 nm or less. It is even more preferably 500 nm or more and 2000 nm or less, particularly preferably 500 nm or more and 1500 nm or less, and most preferably 500 nm or more and 1000 nm or less.
  • the average primary particle size of the particles is a value measured by the following method. That is, the primary particle size of the particles can be determined by observing the particles with a transmission electron microscope (TEM) and observing a portion (primary particles) in which the particles are not aggregated. The particle size distribution of the particles can be obtained by taking a transmission electron micrograph of the primary particles with a transmission electron microscope and then measuring the particle size distribution with an image processing apparatus using the photograph.
  • the average primary particle diameter of the particles the arithmetic average diameter based on the number calculated from the particle size distribution is used as the average primary particle diameter.
  • an electron microscope (H-7000) manufactured by Hitachi, Ltd. is used as a transmission electron microscope
  • a Luzex AP manufactured by Nireco Corporation is used as an image processing apparatus.
  • the refractive index of the particle A is less than 2.0, preferably 1.9 or less, more preferably 1.8 or less, and particularly preferably 1.7 or less.
  • the lower limit of the refractive index of the particle A is not particularly limited, but can be 1.0 or more, and can be 1.1 or more.
  • the refractive index of the particles is a value measured by the following method.
  • a dispersion liquid is prepared using particles, a resin (dispersant) having a known refractive index, and propylene glycol monomethyl ether acetate.
  • the prepared dispersion liquid and a resin having a known refractive index are mixed to prepare a coating liquid having particle concentrations of 10% by mass, 20% by mass, 30% by mass, and 40% by mass in the total solid content of the coating liquid. To do.
  • the refractive index of the obtained film is measured using ellipsometry (Lambda Ace RE-3300, manufactured by SCREEN Holdings Co., Ltd.). Then, the refractive index corresponding to the concentration of the particles is plotted on the graph to derive the refractive index of the particles.
  • the specific gravity of the particles A is preferably 2.5 g / cm 3 or less, more preferably 2.4 g / cm 3 or less, further preferably 2.2 g / cm 3 or less, and 2.0 g. It is particularly preferable that it is / cm 3 or less.
  • the lower limit of the specific gravity of the particles A is not particularly limited, but may be 0.5 g / cm 3 or more, and 0.9 g / cm 3 or more.
  • Particle A is preferably transparent or white particles. According to this aspect, when the composition of the present invention is applied to an optical sensor, the loss of light received by the sensor can be further reduced.
  • Examples of the particles A include inorganic particles and resin particles.
  • Examples of the type of inorganic particles include silica particles, hollow titanium oxide, hollow zirconia, and the like, and silica particles are preferable.
  • Examples of commercially available inorganic particles include the Cyricia series manufactured by Fuji Silysia Chemical Ltd. (for example, Cyricia 310P) and the Seahoster series manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd. (for example, Seahoster KE-S250).
  • the resin particles include particles made of synthetic resins such as (meth) acrylic resin, styrene resin, polyamide resin, polyimide resin, polyolefin resin, polyurethane resin, polyurea resin, polyester resin, melanin resin, and silicone resin, and chitin and chitosan. , Cells, and particles made of natural polymers such as cellulose, crosslinked starch, and crosslinked cellulose. Among them, synthetic resin particles are preferably used because they have advantages such as easy control of particle size.
  • fine particles can be formed by a crushing method, but a method for producing resin particles by an emulsification suspension polymerization method is available. , Preferable from the viewpoint of ease of particle size control and accuracy.
  • a relatively hard resin such as polymethylmethacrylate (PMMA)
  • PMMA polymethylmethacrylate
  • fine particles can be formed by a crushing method, but a method for producing resin particles by an emulsification suspension polymerization method is available. , Preferable from the viewpoint of ease of particle size control and accuracy.
  • “Ultrafine Particles and Materials” edited by Japan Society for Materials Science, Shokabo, published in 1993, “Preparation and Application of Fine Particles and Powders", supervised by Haruma Kawaguchi, CMC Publishing, published in 2005 Etc. are described in detail.
  • Resin particles are also available as commercial products, for example, MX-40T, MX-80H3wT, MX-150, MX-180TA, MX-300, MX-500, MX-1000, MX-1500H, MR-2HG, MR-7HG, MR-10HG, MR-3GSN, MR-5GSN, MR-7G, MR-10G, MR-5C, MR-7GC (above, acrylic resin particles manufactured by Soken Kagaku Co., Ltd.), SX-130H, SX-350H, SX-500H (above, styrene resin particles manufactured by Soken Kagaku Co., Ltd.), MBX-5, MBX-8, MBX-12MBX-15, MBX-20, MB20X-5, MB30X-5, MB30X- 8, MB30X-20, SBX-6, SBX-8, SBX-12, SBX-17 (above, acrylic resin particles manufactured by Sekisui Kasei Kogyo Co., Ltd
  • the particle A is a hollow particle.
  • Hollow particles refer to particles having voids in which no material constituting the particles exists inside the particle surface.
  • the size, shape, and number of voids are not particularly limited. It may have an outer shell structure having a void portion in the central portion, or a structure in which a plurality of fine void portions are dispersed inside the particles.
  • the porosity of the hollow particles is preferably 1 to 90%.
  • the lower limit of the porosity is preferably 5% or more, and more preferably 10% or more.
  • the upper limit of the porosity is preferably 85% or less, more preferably 80% or less.
  • the porosity of the hollow particles refers to the ratio of the volume occupied by the voids to the total volume of the hollow particles. For the porosity of hollow particles, observe the hollow particles using a transmission electron microscope, measure the outer diameter and void diameter, and calculate the "ratio of the volume occupied by the voids to the total volume" by the following formula. It can be measured with. Formula: ⁇ (void diameter) 3 / (outer diameter) 3 ⁇ x 100%
  • the shape of the hollow particles is preferably spherical, but may be a shape other than a spherical shape such as an amorphous shape.
  • the hollow particles may be hollow particles made of an inorganic material (hereinafter, also referred to as hollow inorganic particles) or hollow particles made of a resin material (hereinafter, also referred to as hollow resin particles).
  • Examples of the material constituting the hollow resin particles include (meth) acrylic resin, styrene resin, polyamide resin, polyimide resin, polyolefin resin, polyurethane resin, polyurea resin, polyester resin, silicone resin, melanin resin, and the like, and (meth). Acrylic resin and styrene resin are preferable, and (meth) acrylic resin is more preferable.
  • Examples of the method for producing the hollow resin particles include a method in which the resin particles contain a foaming agent and later foam the foaming agent, or a method in which a volatile substance is enclosed in the resin particles and then the volatile substance is gassed.
  • a method of removing the solvent hereinafter, also referred to as a solvent removing method
  • the hollow inorganic particles are preferably hollow silica particles. That is, the hollow inorganic particles are preferably silica particles having a void portion in the central portion. Specific examples of the hollow silica particles include hollow particles described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-2375953, International Publication No. 2007/060884, and the like.
  • the content of the particles A is preferably 1 to 90% by mass in the total solid content of the composition.
  • the upper limit is preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, and further preferably 60% by mass or less.
  • the lower limit is preferably 2% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and further preferably 10% by mass or more.
  • the composition of the present invention may contain only one type of particle A, or may contain two or more types of particles A. When only one type of particle A is contained, better storage stability can be easily obtained. Further, when two or more kinds of particles A are contained, the angle dependence of light scattering can be further reduced. When two or more kinds of particles A are contained, the total amount thereof is preferably in the above range.
  • the composition of the present invention contains particles B having a refractive index of 2.0 or more, an average primary particle diameter of 100 nm or less, and a specific gravity larger than that of particle A.
  • the average primary particle size of the particles B is 100 nm or less, preferably 5 nm or more and 100 nm or less, more preferably 10 nm or more and 100 nm or less, and 20 nm or more and 100 nm or less from the viewpoint of storage stability of the composition. It is more preferably 30 nm or more and 100 nm or less, further preferably 40 nm or more and 100 nm or less, and 50 nm or more and 100 nm or less from the viewpoint of storage stability and light scattering property of the obtained film. Is particularly preferable.
  • the refractive index of the particle B is 2.0 or more, preferably 2.2 or more, and more preferably 2.4 or more.
  • the upper limit of the refractive index of the particle B is not particularly limited, but may be 5 or less, and may be 4 or less.
  • the difference between the refractive index of the particle B and the refractive index of the particle A is preferably 0.5 or more, and more preferably 0.7 or more, because a film having excellent light scattering properties can be easily obtained. , 0.9 or more is more preferable.
  • the value of the refractive index of the particles A is the mass average value of the refractive indexes of the two or more kinds of particles A in calculating the difference in the refractive indexes. Use. The same applies to the case where the composition of the present invention contains two or more kinds of particles B.
  • the specific gravity of the particles B is preferably 1 to 7 g / cm 3 .
  • the upper limit is preferably 6 g / cm 3 or less, and more preferably 5 g / cm 3 or less.
  • the lower limit of the specific gravity is not particularly limited, but may be 1.5 g / cm 3 or more, and may be 2 g / cm 3 or more.
  • the specific gravity of the particle B is larger than that of the particle A.
  • Particle B is preferably transparent or white particles. According to this aspect, when the composition of the present invention is applied to an optical sensor, the loss of light received by the sensor can be further reduced.
  • Particle B is preferably an inorganic particle.
  • examples of the type of inorganic particles include titanium oxide particles, strontium titanate particles, barium titanate particles, zinc oxide particles, magnesium oxide particles, zirconium oxide particles, aluminum oxide particles, barium sulfate particles, zinc sulfide particles and the like.
  • the inorganic particles used as the particles B are preferably particles having a titanium atom, and more preferably titanium oxide particles.
  • the titanium oxide particles preferably have a titanium dioxide (TiO 2 ) content (purity) of 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and further preferably 85% by mass or more. Titanium oxide particles (the n represents. The number of 2 ⁇ 4) Ti n O 2n -1 is preferably lower titanium oxide represented by the content of such titanium nitride or less 30 wt%, It is more preferably 20% by mass or less, and further preferably 15% by mass or less.
  • the titanium oxide may be rutile-type titanium oxide or anatase-type titanium oxide.
  • Rutile-type titanium oxide is preferable from the viewpoint of colorability and stability over time of the dispersion and composition.
  • rutile-type titanium oxide has little change in color difference even when heated and has good colorability.
  • the rutileization rate of titanium oxide is preferably 95% or more, more preferably 99% or more.
  • rutile-type titanium oxide known ones can be used. There are two types of rutile-type titanium oxide production methods, a sulfuric acid method and a chlorine method, and titanium oxide produced by any of the production methods can be preferably used.
  • sulfuric acid method ilmenite ore or titanium slag is used as a raw material, which is dissolved in concentrated sulfuric acid to separate iron as iron sulfate, and the separated solution is hydrolyzed to obtain a hydroxide precipitate.
  • the rutile-type titanium oxide is preferably rutile-type titanium oxide obtained by the chlorine method.
  • the specific surface area of the titanium oxide particles is preferably 10 to 400 m 2 / g, more preferably 10 to 200 m 2 / g, as measured by the BET (Brunauer, Emmett, Teller) method. It is more preferably 150 m 2 / g, particularly preferably 10 to 40 m 2 / g, and most preferably 10 to 20 m 2 / g.
  • the pH of titanium oxide is preferably 6 to 8.
  • the oil absorption of titanium oxide is preferably 10 to 60 (g / 100 g), more preferably 10 to 40 (g / 100 g).
  • the total amount of Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiO 2 , Nb 2 O 5 and Na 2 O of the titanium oxide particles is preferably 0.1% by mass or less, preferably 0.05% by mass or less. It is more preferable that the amount is 0.02% by mass or less, and it is particularly preferable that these are substantially not contained.
  • the shape of the titanium oxide particles there are no particular restrictions on the shape of the titanium oxide particles.
  • an isotropic shape for example, a spherical shape, a polyhedral shape, etc.
  • an anisotropic shape for example, a needle shape, a rod shape, a plate shape, etc.
  • an amorphous shape and the like can be mentioned.
  • the hardness (Mohs hardness) of the titanium oxide particles is preferably 5 to 8, and more preferably 7 to 7.5.
  • Inorganic particles such as titanium oxide particles may be surface-treated with a surface treatment agent such as an organic compound.
  • Surface treatment agents used for surface treatment of titanium oxide include polyols, aluminum oxide, aluminum hydroxide, silica (silicon oxide), hydrous silica, alkanolamine, stearic acid, organosiloxane, zirconium oxide, hydrogen dimethicone, and silane coupling agents. , Titanate coupling agent and the like. Of these, a silane coupling agent is preferable.
  • the surface treatment may be carried out using one kind of surface treatment agent, or may be carried out by combining two or more kinds of surface treatment agents.
  • the inorganic particles such as titanium oxide particles are coated with a basic metal oxide or a basic metal hydroxide.
  • the basic metal oxide or the basic metal hydroxide include metal compounds containing magnesium, zirconium, cerium, strontium, antimony, barium, calcium and the like.
  • titanium oxide particles the titanium oxide particles described in "Titanium oxide Physical Properties and Applied Technology, by Manabu Kiyono, pp. 13-45, published on June 25, 1991, published by Gihodo Publishing" can also be preferably used.
  • particles B commercially available particles can be preferably used. Commercially available products may be used as they are, or classified products may be used. Commercially available products of titanium oxide particles include, for example, trade names Typake R-550, R-580, R-630, R-670, R-680, R-780, and R-780-2 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.
  • Examples of commercially available strontium titanate particles include SW-100 (manufactured by Titan Kogyo, Ltd.).
  • Examples of commercially available barium sulfate particles include BF-1L (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.).
  • Examples of commercially available zinc oxide particles include Zincox Super F-1 (manufactured by HakusuiTech Co., Ltd.).
  • Examples of commercially available zirconium oxide particles include Z-NX (manufactured by Taiyo Koko Co., Ltd.) and Zirconeo-Cp (manufactured by Aitec Co., Ltd.).
  • the content of the particles B is preferably 5 to 90% by mass in the total solid content of the composition.
  • the upper limit is preferably 85% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, and further preferably 70% by mass or less.
  • the lower limit is preferably 6% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and further preferably 15% by mass or more.
  • the total content of the particles A and B in the total solid content of the composition is preferably 30% by mass or more, more preferably 35% by mass or more, and preferably 40% by mass or more. More preferred.
  • the upper limit is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, and further preferably 70% by mass or less.
  • the particles B are 20 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the particles A.
  • the upper limit is preferably 450 parts by mass or less, more preferably 400 parts by mass or less, and further preferably 300 parts by mass or less.
  • the lower limit is preferably 25 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more, and further preferably 35 parts by mass or more.
  • the composition of the present invention may contain only one type of particle B, or may contain two or more types of particles B.
  • only one kind of particle B is contained, more excellent storage stability can be easily obtained. Further, when two or more kinds of particles B are contained, the angle dependence of light scattering can be further reduced.
  • the total amount thereof is preferably in the above range.
  • the composition of the present invention contains a resin.
  • the resin is blended, for example, for the purpose of dispersing particles in a composition or for a binder.
  • the resin mainly used for dispersing particles is also referred to as a dispersant.
  • such an application of the resin is an example, and it can be used for a purpose other than such an application.
  • the resin a known resin can be arbitrarily used.
  • examples thereof include resins, polyimide resins, polyamide resins, polyolefin resins, cyclic olefin resins, polyester resins, styrene resins, silicone resins, and urethane resins.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the resin is preferably 2000 to 2000000.
  • the upper limit is preferably 1,000,000 or less, and more preferably 500,000 or less.
  • the lower limit is preferably 3000 or more, more preferably 4000 or more, and even more preferably 5000 or more.
  • a resin having an acid group can be used as the resin.
  • the acid group include a carboxyl group, a phosphoric acid group, a sulfo group, and a phenolic hydroxy group.
  • the resin having an acid group can also be used as an alkali-soluble resin or a dispersant.
  • the acid value of the resin having an acid group is preferably 30 to 500 mgKOH / g.
  • the lower limit is more preferably 50 mgKOH / g or more, and even 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 most preferably 120 mgKOH / g or less.
  • the description in paragraph numbers 0558 to 0571 of JP2012-208494A paragraph numbers 0685 to 0700 of the corresponding US Patent Application Publication No. 2012/0235099
  • JP2012-198408 The description of paragraphs 0076 to 09999 of the publication can be taken into consideration, and these contents are incorporated in the present specification.
  • the resin is derived from a compound represented by the following formula (ED1) and / or a compound represented by the following formula (ED2) (hereinafter, these compounds may be referred to as "ether dimer").
  • ED1 a compound represented by the following formula
  • ED2 a compound represented by the following formula
  • a resin containing the repeating unit of can be used.
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 25 carbon atoms which may have a hydrogen atom or a substituent.
  • R represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 30 carbon atoms.
  • the description of JP-A-2010-168539 can be referred to.
  • paragraph number 0317 of JP2013-029760A can be referred to, and the content thereof is incorporated in the present specification.
  • a resin containing a repeating unit derived from the compound represented by the following formula (X) can be used as the resin.
  • 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 and may contain 1 to 20 carbon atoms.
  • n represents an integer from 1 to 15.
  • a resin containing a repeating unit having a graft chain can also be used as the resin.
  • the resin contains a repeating unit having a graft chain, steric hindrance due to the graft chain can more effectively suppress the aggregation of particles in the composition, and excellent storage stability can be obtained.
  • the resin containing a repeating unit having a graft chain may be used as a dispersant or a binder.
  • the graft chain means a polymer chain that branches and extends from the main chain of a repeating unit.
  • the length of the graft chain is not particularly limited, but the longer the graft chain, the higher the steric repulsion effect, and the dispersibility of the particles can be improved.
  • the graft chain preferably has 40 to 10000 atoms excluding hydrogen atoms, more preferably 50 to 2000 atoms excluding hydrogen atoms, and 60 to 60 to 2000 atoms excluding hydrogen atoms. It is more preferably 500.
  • the graft chain is at least one selected from a repeating unit of polyester structure, a repeating unit of polyether structure, a repeating unit of poly (meth) acrylic structure, a repeating unit of polyurethane structure, a repeating unit of polyurea structure and a repeating unit of polyamide structure. It is preferable to include the repeating unit of the structure of, and more preferably to contain the repeating unit of at least one structure selected from the repeating unit of the polyester structure, the repeating unit of the polyether structure and the repeating unit of the poly (meth) acrylic structure. , It is more preferable to include a repeating unit of a polyester structure.
  • repeating unit of the polyester structure examples include a repeating unit of the structure represented by the following formula (G-1), formula (G-4) or formula (G-5).
  • a repeating unit of the polyether structure a repeating unit of the structure represented by the following formula (G-2) can be mentioned.
  • a repeating unit of the poly (meth) acrylic structure a repeating unit of the structure represented by the following formula (G-3) can be mentioned.
  • RG1 and RG2 each represent an alkylene group.
  • alkylene groups represented by R G1 and R G2 preferably a linear or branched alkylene group of 1 to 20 carbon atoms, having 2 to 16 carbon atoms linear or branched alkylene A group is more preferable, and a linear or branched alkylene group having 3 to 12 carbon atoms is further preferable.
  • RG3 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • Q G1 represents -O- or -NH-
  • LG 1 represents a single bond or a divalent linking group.
  • the divalent linking group includes an alkylene group (preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms), an alkyleneoxy group (preferably an alkyleneoxy group having 1 to 12 carbon atoms), and an oxyalkylenecarbonyl group (preferably 1 to 12 carbon atoms).
  • alkylene group preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms
  • alkyleneoxy group preferably an alkyleneoxy group having 1 to 12 carbon atoms
  • an oxyalkylenecarbonyl group preferably 1 to 12 carbon atoms.
  • arylene groups preferably arylene groups with 6 to 20 carbon atoms
  • RG4 represents a hydrogen atom or a substituent.
  • substituents examples include an alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a heteroaryloxy group, an alkylthioether group, an arylthioether group, a heteroarylthioether group and the like.
  • the terminal structure of the graft chain is not particularly limited. It may be a hydrogen atom or a substituent.
  • substituents include an alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a heteroaryloxy group, an alkylthioether group, an arylthioether group, a heteroarylthioether group and the like.
  • a group having a steric repulsion effect is preferable, and an alkyl group or an alkoxy group having 5 to 24 carbon atoms is preferable, from the viewpoint of improving the dispersibility of the particles.
  • the alkyl group and the alkoxy group may be linear, branched, or cyclic, and are preferably linear or branched.
  • the graft chain preferably has a structure represented by the following formula (G-1a), formula (G-2a), formula (G-3a), formula (G-4a) or formula (G-5a). ..
  • R G1 and R G2 each represent an alkylene group
  • R G3 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • Q G1 represents -O- or -NH-
  • L G1 represents a single bond or It represents a divalent linking group
  • R G4 represents a hydrogen atom or a substituent
  • W 100 represents a hydrogen atom or a substituent.
  • n1 to n5 each independently represent an integer of 2 or more.
  • Q G1 , L G1 , Formula (G1) ⁇ (G-5 ) has the same meaning as R G1 ⁇ R G4, Q G1 , L G1 described in, the preferred range is also the same is there.
  • W 100 is preferably a substituent.
  • the substituent include an alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a heteroaryloxy group, an alkylthioether group, an arylthioether group, a heteroarylthioether group and the like.
  • a group having a steric repulsion effect is preferable, and an alkyl group or an alkoxy group having 5 to 24 carbon atoms is preferable, from the viewpoint of improving the dispersibility of pigments and the like.
  • the alkyl group and the alkoxy group may be linear, branched, or cyclic, and are preferably linear or branched.
  • n1 to n5 are preferably integers of 2 to 100, more preferably integers of 2 to 80, and even more preferably integers of 8 to 60.
  • R G1 each other in each repeating unit in the case of n1 is 2 or more, may be the same or may be different.
  • the arrangement of each repeating unit is not particularly limited and may be random, alternating, or block. The same applies to the formulas (G-2a) to (G-5a).
  • repeating unit having a graft chain examples include a repeating unit represented by the following formula (A-1-2).
  • X 2 represents the main chain of the repeating unit
  • L 2 represents a single bond or a divalent linking group
  • W 1 represents a graft chain.
  • the divalent linking group represented by L 2 in the formula (A-1-2) includes an alkylene group (preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms) and an arylene group (preferably an arylene group having 6 to 20 carbon atoms). , -NH-, -SO-, -SO 2- , -CO-, -O-, -COO-, OCO-, -S- and groups consisting of a combination of two or more of these.
  • Examples of the graft chain represented by W 1 in the formula (A-1-2) include the above-mentioned graft chain.
  • repeating unit represented by the formula (A-1-2) include the repeating unit represented by the following formula (A-1-2a) and the repeating unit represented by the following formula (A-1-2b). The unit etc. can be mentioned.
  • R b1 to R b3 independently represent a hydrogen atom or an alkyl group
  • Q b1 is -CO-, -COO-, -OCO-, -CONH- or phenylene.
  • L 2 represents a single bond or a divalent linking group
  • W 1 represents a graft chain.
  • the alkyl group represented by R b1 to R b3 preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms, and even more preferably 1.
  • Q b1 is preferably -COO- or -CONH-, and more preferably -COO-.
  • R b10 and R b11 independently represent a hydrogen atom or an alkyl group
  • m2 represents an integer of 1 to 5
  • L 2 is a single bond or a divalent chain.
  • W 1 represents a graft chain.
  • the alkyl group represented by R b10 and R b11 preferably has 1 to 10 carbon atoms, and more preferably 1 to 3 carbon atoms.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the repeating unit having a graft chain is preferably 1000 or more, more preferably 1000 to 10000, and further preferably 1000 to 7500.
  • the weight average molecular weight of the repeating unit having a graft chain is a value calculated from the weight average molecular weight of the raw material monomer used for the polymerization of the repeating unit.
  • repeating units with graft chains can be formed by polymerizing macromonomers.
  • the macromonomer means a polymer compound having a polymerizable group introduced at the polymer terminal.
  • the resin in the composition of the present invention, it is also preferable to use as the resin a resin having a structure in which a polymer chain is bonded to a linking group having a valence of 3 or more.
  • a resin having a structure represented by the following formula (SP-1) (hereinafter, also referred to as a resin (SP-1)).
  • the resin (SP-1) can be preferably used as a dispersant, but may also be used as a binder.
  • Z 1 represents a (m + n) valence linking group.
  • Y 1 and Y 2 independently represent a single bond or a linking group, respectively.
  • a 1 is a heterocyclic group, an acid group, a group having a basic nitrogen atom, a urea group, a urethane group, a group having a coordinating oxygen atom, a hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms, an alkoxysilyl group, an epoxy group, and the like.
  • P 1 represents a polymer chain n represents 1 to 20, m represents 1 to 20, m + n represents 3 to 21, and so on.
  • n Y 1 and A 1 may be the same or different,
  • the m Y 2 and P 1 may be the same or different.
  • At least one of Z 1 , A 1 and P 1 of the formula (SP-1) may contain an ethylenically unsaturated bond-containing group.
  • the ethylenically unsaturated bond-containing group include a vinyl group, a vinyloxy group, an allyl group, a metalyl group, a (meth) acryloyl group, a styrene group, a cinnamoyl group and a maleimide group, and a (meth) acryloyl group, a styrene group and a maleimide group.
  • Groups are preferred, (meth) acryloyl groups are more preferred, and acryloyl groups are particularly preferred.
  • the resin (SP-1) contains an ethylenically unsaturated bond-containing group
  • a resin corresponds to a polymerizable resin described later.
  • the ethylenically unsaturated bond-containing group may be contained in any of Z 1 , A 1 and P 1 in the formula (SP-1), but is preferably contained in P 1 .
  • P 1 contains an ethylenically unsaturated bond-containing group
  • P 1 is preferably a polymer chain having a repeating unit containing an ethylenically unsaturated bond-containing group in the side chain.
  • a 1 represents a group containing the above-mentioned substituents.
  • substituents a heterocyclic group, an acid group, a group having a basic nitrogen atom, a hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms and a hydroxy group are preferable, and an acid group is more preferable.
  • the acid group include a carboxyl group, a sulfo group, and a phosphoric acid group, and a carboxyl group is preferable.
  • Substituents described above, in one A 1, may be contained at least one, may contain two or more.
  • a 1 preferably contains 1 to 10 of the above-mentioned substituents, and more preferably 1 to 6 of the above-mentioned substituents.
  • the groups containing the above-mentioned substituents represented by A 1 include the above-mentioned substituents, 1 to 200 carbon atoms, 0 to 20 nitrogen atoms, 0 to 100 oxygen atoms, and 1 to 400 atoms. Examples thereof include a group formed by bonding a hydrogen atom of the above and a linking group consisting of 0 to 40 sulfur atoms.
  • one or more acid groups are formed via a chain saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a cyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms.
  • chain saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms a chain saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • a cyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms.
  • examples thereof include groups formed by bonding.
  • the above-mentioned chain saturated hydrocarbon group, cyclic saturated hydrocarbon group and aromatic hydrocarbon group may further have a substituent.
  • an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 16 carbon atoms, a hydroxy group, a carboxyl group, an amino group, a sulfonamide group, an N-sulfonylamide group, an acyloxy group having 1 to 6 carbon atoms examples thereof include an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen atom, an alkoxycarbonyl group having 2 to 7 carbon atoms, a cyano group, a carbonate ester group, and an ethylenically unsaturated bond-containing group.
  • the substituent itself may be A 1.
  • the chemical formula of A 1 is preferably 30 to 2000.
  • the upper limit is preferably 1000 or less, and more preferably 800 or less.
  • the lower limit is preferably 50 or more, and more preferably 100 or more.
  • Z 1 represents a (m + n) valent linking group.
  • the (m + n) -valent linking group includes 1 to 100 carbon atoms, 0 to 10 nitrogen atoms, 0 to 50 oxygen atoms, 1 to 200 hydrogen atoms, and 0 to 20 sulfur atoms. There is a group consisting of.
  • Examples of the (m + n) valent linking group include a group composed of the following structural units or a combination of two or more of the following structural units (which may form a ring structure).
  • the (m + n) valent linking group may have a substituent.
  • substituents include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 16 carbon atoms, a hydroxy group, an amino group, a carboxyl group, a sulfonamide group, an N-sulfonylamide group and 1 to 6 carbon atoms.
  • examples thereof include an acyloxy group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen atom, an alkoxycarbonyl group having 2 to 7 carbon atoms, a cyano group, a carbonate ester group, and an ethylenically unsaturated bond-containing group.
  • the (m + n) valence linking group represented by Z 1 is preferably a group represented by any of the following formulas.
  • L 3 represents a trivalent group.
  • T 3 represents a single bond or a divalent linking group, three T 3 present may or may not be the same as each other.
  • L 4 represents a tetravalent group.
  • T 4 represents a single bond or a divalent linking group, T 4 present four may be the being the same or different.
  • L 5 represents a pentavalent group.
  • T 5 represents a single bond or a divalent linking group, five T 5 may be different even identical to each other exist.
  • L 6 represents a hexavalent group.
  • T 6 represents a single bond or a divalent linking group, T 6 present six may be the same or different from each other.
  • the divalent linking groups represented by T 3 to T 6 include -CH 2- , -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -NH-, an aliphatic ring group, and an aromatic hydrocarbon ring. Examples include groups, heterocyclic groups and groups consisting of combinations thereof.
  • the aliphatic ring group, the aromatic hydrocarbon ring group and the heterocyclic group may be a monocyclic ring or a condensed ring.
  • the divalent linking group may further have the above-mentioned substituent.
  • Examples of the trivalent group represented by L 3 include a group obtained by removing one hydrogen atom from the above divalent linking group.
  • Examples of the tetravalent group represented by L 4 include a group obtained by removing two hydrogen atoms from the above divalent linking group.
  • Examples of the pentavalent group represented by L 5 include a group obtained by removing three hydrogen atoms from the above divalent linking group.
  • Examples of the hexavalent group represented by L 6 include a group obtained by removing four hydrogen atoms from the above divalent linking group.
  • the 3 to 6-valent groups represented by L 3 to L 6 may further have the above-mentioned substituents.
  • the chemical formula of Z 1 is preferably 20 to 3000.
  • the upper limit is preferably 2000 or less, and more preferably 1500 or less.
  • the lower limit is preferably 50 or more, and more preferably 100 or more.
  • the chemical formula of Z 1 is a value calculated from the structural formula.
  • Y 1 and Y 2 independently represent a single bond or a linking group, respectively.
  • the linking group include a group consisting of 1 to 100 carbon atoms, 0 to 10 nitrogen atoms, 0 to 50 oxygen atoms, 1 to 200 hydrogen atoms, and 0 to 20 sulfur atoms. Be done. The above-mentioned group may further have the above-mentioned substituent.
  • the linking group represented by Y 1 and Y 2 include a group composed of the following structural units or a combination of two or more of the following structural units.
  • P 1 represents a polymer chain.
  • the polymer chain represented by P 1 includes a poly (meth) acrylic structure repeating unit, a polyether structure repeating unit, a polyester structure repeating unit, a polyamide structure repeating unit, a polyimide structure repeating unit, and polyimine in the main chain. It is preferably a polymer chain having at least one repeating unit selected from the repeating unit of the structure and the repeating unit of the polyurethane structure. Further, the polymer chain represented by P 1 is preferably a polymer chain containing a repeating unit represented by the following formulas (P1-1) to (P1-5).
  • RG1 and RG2 each represent an alkylene group.
  • the alkylene group represented by R G1 and R G2 preferably a linear or branched alkylene group of 1 to 20 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkylene group having 2 to 16 carbon atoms , A linear or branched alkylene group having 3 to 12 carbon atoms is more preferable.
  • the alkylene group may have a substituent.
  • substituents examples include an aryl group, a heteroaryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a heteroaryloxy group, an alkylthioether group, an arylthioether group, a heteroarylthioether group, an ethylenically unsaturated bond-containing group and the like.
  • RG3 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • Q G1 represents -O- or -NH-
  • LG 1 represents a single bond or an arylene group
  • LG 2 represents a single bond or a divalent linking group.
  • Q G1 is preferably —O—.
  • LG1 is preferably a single bond.
  • Examples of the divalent linking group represented by LG2 include an alkylene group (preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms), an arylene group (preferably an arylene group having 6 to 20 carbon atoms), -NH-, and -SO-.
  • RG4 represents a hydrogen atom or a substituent.
  • Substituents include alkyl groups, aryl groups, heteroaryl groups, alkoxy groups, aryloxy groups, heteroaryloxy groups, alkylthioether groups, arylthioether groups, heteroarylthioether groups, ethylenically unsaturated bond-containing groups, and acid groups. And so on.
  • the number of repetitions of the repeating units described above is preferably from 3 to 2,000.
  • the upper limit is preferably 1500 or less, more preferably 1000 or less.
  • the lower limit is preferably 5 or more, and more preferably 7 or more.
  • P 1 is preferably a polymer chain having a repeating unit containing an ethylenically unsaturated bond-containing group in the side chain.
  • the ratio of the repeating unit containing an ethylenically unsaturated bond-containing group in a side chain is preferably 1 at mol% or more, it is 2 mol% or more and more It is preferably 3 mol% or more, and more preferably 3 mol% or more.
  • the upper limit can be 100 mol%.
  • P 1 is a polymer chain having a repeating unit containing an ethylenically unsaturated bond-containing group in the side chain
  • P 1 is a repeating unit containing an ethylenically unsaturated bond-containing group in the side chain, and the like. It is also preferable to include the repeating unit of. Examples of other repeating units include repeating units containing an acid group in the side chain.
  • P 1 contains a repeating unit containing an ethylenically unsaturated bond-containing group in the side chain and a repeating unit containing an acid group in the side chain, a development residue is generated when a pattern is formed by a photolithography method. Can be suppressed more effectively.
  • the ratio of the repeating unit containing an acid group in the side chain in all the repeating units constituting P 1 is preferably 50 mol% or less. It is more preferably 2 to 48 mol%, further preferably 4 to 46 mol%.
  • the weight average molecular weight of the polymer chain represented by P 1 is preferably 1000 or more, and more preferably 1000 to 10000.
  • the upper limit is preferably 9000 or less, more preferably 6000 or less, and even more preferably 3000 or less.
  • the lower limit is preferably 1200 or more, and more preferably 1400 or more.
  • the weight average molecular weight of P 1 is a value calculated from the weight average molecular weight of the raw material used for introducing the polymer chain.
  • resin (SP-1) examples include the polymer compounds C-1 to C-31 described in paragraph numbers 0196 to 0209 of JP2013-043962, and paragraph numbers of JP2014-177613.
  • examples thereof include polymer compounds (C-1) to (C-61) described in 0256 to 0269, and resins having the structure described in paragraph No. 0061 of International Publication No. 2018/163668, the contents of which are described in the present specification. Incorporated into the book.
  • a resin having an ethylenically unsaturated bond-containing group (hereinafter, also referred to as a polymerizable resin) can be used as the resin.
  • the upper limit is more preferably 4.0 mmol / g or less, further preferably 3.0 mmol / g or less, further preferably 2.0 mmol / g or less, and 1.5 mmol / g or less.
  • the lower limit is preferably 0.1 mmol / g or more, and more preferably 0.2 mmol / g or more.
  • HPLC high performance liquid chromatography
  • the polymerizable resin resin containing a repeating unit having an ethylenically unsaturated bond-containing group in a side chain, a resin represented by the above formula (SP-1), the Z 1, A 1 and P 1 Examples thereof include resins having a structure in which at least one contains an ethylenically unsaturated bond-containing group.
  • Examples of the repeating unit having an ethylenically unsaturated bond-containing group in the side chain include a repeating unit represented by the following formula (A-1-1).
  • the resin containing the repeating unit represented by the following formula (A-1-1) may be used as a dispersant or a binder.
  • the content of the repeating unit having an ethylenically unsaturated bond-containing group is preferably 10 mol% or more, more preferably 10 to 80 mol%, based on all the repeating units of the polymerizable resin. , 20-70 mol%, more preferably.
  • X 1 represents the main chain of the repeating unit
  • L 1 represents a single bond or a divalent linking group
  • Y 1 represents an ethylenically unsaturated bond-containing group.
  • the main chain of the repeating unit represented by X 1 is not particularly limited. There is no particular limitation as long as it is a linking group formed from a known polymerizable monomer.
  • poly (meth) acrylic linking groups polyalkyleneimine-based linking groups, polyester-based linking groups, polyurethane-based linking groups, polyurea-based linking groups, polyamide-based linking groups, polyether-based linking groups, polystyrene-based linking groups, etc.
  • poly (meth) acrylic-based linking groups and polyalkyleneimine-based linking groups are preferable, and poly (meth) acrylic-based linking groups are more preferable.
  • the divalent linking group represented by L 1 includes an alkylene group (preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms) and an alkyleneoxy group (preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms).
  • Oxy group oxyalkylene carbonyl group (preferably an oxyalkylene carbonyl group having 1 to 12 carbon atoms), an arylene group (preferably an arylene group having 6 to 20 carbon atoms), -NH-, -SO-, -SO 2- , -CO-, -O-, -COO-, -OCO-, -S- and groups consisting of a combination of two or more of these.
  • the alkylene group, the alkylene group in the alkyleneoxy group, and the alkylene group in the oxyalkylenecarbonyl group may be linear, branched, or cyclic, and are preferably linear or branched. Further, the alkylene group, the alkylene group in the alkyleneoxy group, and the alkylene group in the oxyalkylenecarbonyl group may have a substituent or may be unsubstituted. Examples of the substituent include a hydroxy group and an alkoxy group, and a hydroxy group is preferable from the viewpoint of production suitability.
  • the ethylenically unsaturated bond-containing group represented by Y 1 includes a vinyl group, a vinyloxy group, an allyl group, a metalyl group, a (meth) acryloyl group, a styrene group, a cinnamoyl group and a maleimide group.
  • the (meth) acryloyl group, the styrene group, and the maleimide group are preferable, the (meth) acryloyl group is more preferable, and the acryloyl group is particularly preferable.
  • the resin containing the repeating unit represented by the above formula (A-1-1) may further contain the repeating unit having a graft chain.
  • the repeating unit having a graft chain include a repeating unit represented by the above-mentioned formula (A-1-2).
  • the content of the repeating unit having a graft chain is preferably 1.0 to 60 mol%, more preferably 1.5 to 50 mol%, based on all the repeating units of the polymerizable resin. ..
  • the resin containing the repeating unit represented by the above formula (A-1-1) may further contain the repeating unit having an acid group.
  • the content of the repeating unit having an acid group is preferably 80 mol% or less, more preferably 10 to 80 mol%, based on all the repeating units of the polymerizable resin.
  • the composition of the present invention can contain a resin as a dispersant.
  • the dispersant include an acidic dispersant (acidic resin) and a basic dispersant (basic resin).
  • the acidic dispersant (acidic resin) represents a resin in which the amount of acid groups is larger than the amount of basic groups.
  • the acidic dispersant (acidic resin) a resin in which the amount of acid groups accounts for 70 mol% or more is preferable, and substantially, when the total amount of the amount of acid groups and the amount of basic groups is 100 mol%.
  • a resin consisting only of an acid group is more preferable.
  • the acid group of the acidic dispersant (acidic resin) is preferably a carboxyl group.
  • the acid value of the acidic dispersant (acidic resin) is preferably 10 to 105 mgKOH / g.
  • the basic dispersant (basic resin) represents a resin in which the amount of basic groups is larger than the amount of acid groups.
  • a resin in which the amount of basic groups exceeds 50 mol% is preferable when the total amount of the amount of acid groups and the amount of basic groups is 100 mol%.
  • the basic group contained in the basic dispersant is preferably an amino group.
  • the resin used as the dispersant preferably has an acid group.
  • the resin used as the dispersant is also preferably a resin containing a repeating unit having a graft chain.
  • the resin used as the dispersant is also preferably a polyimine-based dispersant containing a nitrogen atom in at least one of the main chain and the side chain.
  • the polyimine-based dispersant has a main chain having a partial structure having a functional group of pKa14 or less, a side chain having 40 to 10,000 atoms, and a basic nitrogen atom in at least one of the main chain and the side chain.
  • the resin to have is preferable.
  • the basic nitrogen atom is not particularly limited as long as it is a nitrogen atom exhibiting basicity.
  • the description in paragraphs 0102 to 0166 of JP2012-255128A can be referred to, and this content is incorporated in the present specification.
  • the resin used as the dispersant it is also preferable to use a structure in which the polymer chain is bonded to a linking group having a valence of 3 or more.
  • examples of such a resin include a resin having a structure represented by the above-mentioned formula (SP-1).
  • the resin used as the dispersant is preferably a resin containing an ethylenically unsaturated bond-containing group.
  • the resin used as the dispersant is preferably a resin having a structure represented by the above formula (SP-1) because it is easy to obtain better storage stability.
  • Dispersants are also available as commercial products, and specific examples thereof include the Disperbyk series manufactured by Big Chemie (for example, Disperbyk-111, 2001, etc.) and the Solsparse series manufactured by Japan Lubrizol K.K. For example, Solsparse 20000, 76500, etc.), Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd. Ajispar series and the like can be mentioned. Further, the product described in paragraph number 0129 of JP2012-137564A and the product described in paragraph number 0235 of JP2017-194662 can also be used as a dispersant.
  • the resin content is preferably 0.1 to 60% by mass in the total solid content of the composition.
  • the lower limit is preferably 1% by mass or more, and more preferably 5% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 50% by mass or less, more preferably 45% by mass or less.
  • the resin used in the composition preferably contains 10% by mass or more of a resin containing an ethylenically unsaturated bond-containing group, more preferably 20% by mass or more, and more preferably 30% by mass or more. More preferred.
  • the resin used in the composition preferably contains 20% by mass or more of the resin as a dispersant, more preferably 40% by mass or more, and further preferably 60% by mass or more.
  • the content of the dispersant in the composition is preferably 5 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the above-mentioned particles A and B.
  • the upper limit is preferably 180 parts by mass or less, more preferably 150 parts by mass or less, and further preferably 100 parts by mass or less.
  • the lower limit is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 15 parts by mass or more, and further preferably 20 parts by mass or more.
  • the composition of the present invention contains a resin having an ethylenically unsaturated bond-containing group and a resin having no ethylenically unsaturated bond-containing group.
  • the content of the resin having an ethylenically unsaturated bond-containing group is preferably 20 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin having no ethylenically unsaturated bond-containing group.
  • the upper limit is preferably 450 parts by mass or less, more preferably 400 parts by mass or less, and further preferably 300 parts by mass or less.
  • the lower limit is preferably 25 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more, and further preferably 40 parts by mass or more.
  • the composition of the present invention contains a resin having a structure in which a polymer chain is bonded to a linking group having a trivalent or higher valence, and a resin containing a repeating unit having a graft chain.
  • a resin having a structure in which the polymer chain is bonded to a trivalent or higher valent linking group and the resin containing a repeating unit having a graft chain one resin is preferably a dispersant and the other resin is preferably a binder. ..
  • the content of the resin having a structure in which the polymer chain is bonded to a linking group having a trivalent or higher valence is preferably 20 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin containing the repeating unit having a graft chain.
  • the upper limit is preferably 450 parts by mass or less, more preferably 400 parts by mass or less, and further preferably 300 parts by mass or less.
  • the lower limit is preferably 25 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more, and further preferably 35 parts by mass or more.
  • the composition of the present invention contains a solvent.
  • the solvent include organic solvents.
  • the solvent is basically not particularly limited as long as it satisfies the solubility of each component and the coatability of the composition.
  • the organic solvent include ester solvents, ketone solvents, alcohol solvents, amide solvents, ether solvents, hydrocarbon solvents and the like. For these details, the description in paragraph number 0223 of International Publication No. 2015/166779 can be taken into consideration, and the contents thereof are incorporated in the present specification. Further, an ester solvent substituted with a cyclic alkyl group and a ketone solvent substituted with a cyclic alkyl group can also be preferably used.
  • organic solvent examples include acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexane, cyclohexanone, cyclopentanone, ethyl acetate, butyl acetate, cyclohexyl acetate, ethylene dichloride, tetrahydrofuran, toluene, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, and ethylene glycol dimethyl ether.
  • an organic solvent having a low metal content it is preferable to use an organic solvent having a low metal content, and the metal content of the organic solvent is preferably, for example, 10 mass ppb (parts per parts) or less. If necessary, an organic solvent at the mass ppt (parts per parts) level may be used, and such an organic solvent is provided by, for example, Toyo Synthetic Co., Ltd. (The Chemical Daily, November 13, 2015).
  • Examples of the method for removing impurities such as metals from the organic solvent include distillation (molecular distillation, thin film distillation, etc.) and filtration using a filter.
  • the filter pore diameter of the filter used for filtration is preferably 10 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or less, and even more preferably 3 ⁇ m or less.
  • the filter material is preferably polytetrafluoroethylene, polyethylene or nylon.
  • the organic solvent may contain isomers (compounds having the same number of atoms but different structures). Further, only one kind of isomer may be contained, or a plurality of kinds may be contained.
  • the content of peroxide in the organic solvent is preferably 0.8 mmol / L or less, and more preferably substantially free of peroxide.
  • the content of the solvent in the composition is preferably 10 to 95% by mass.
  • the lower limit is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and further preferably 40% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 90% by mass or less, more preferably 85% by mass or less, and further preferably 80% by mass or less. Only one type of solvent may be used, or two or more types may be used in combination. When two or more kinds of solvents are used in combination, the total of them is preferably in the above range.
  • the composition of the present invention preferably contains a polymerizable monomer.
  • a polymerizable monomer a known compound that can be crosslinked by radicals, acids, or heat can be used.
  • a compound having an ethylenically unsaturated bond-containing group, a compound having a cyclic ether group, and the like can be mentioned.
  • the ethylenically unsaturated bond-containing group include a vinyl group, a (meth) allyl group, and a (meth) acryloyl group.
  • the cyclic ether group include an epoxy group and an oxetanyl group.
  • a radically polymerizable monomer or a cationically polymerizable monomer is preferable, and a radically polymerizable monomer is more preferable.
  • the content of the polymerizable monomer is preferably 0.1 to 40% by mass in the total solid content of the composition.
  • the lower limit is preferably 0.5% by mass or more, and more preferably 1% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less.
  • the polymerizable monomer may be used alone or in combination of two or more. When two or more kinds of polymerizable monomers are used in combination, the total amount is preferably in the above range. When two kinds of polymerizable monomers are used in combination, only two or more kinds of radically polymerizable monomers may be used, or a radically polymerizable monomer and a cationically polymerizable monomer may be used in combination.
  • the radically polymerizable monomer is not particularly limited as long as it is a compound that can be polymerized by the action of radicals.
  • a compound having an ethylenically unsaturated bond-containing group is preferable, a compound having two or more ethylenically unsaturated bond-containing groups is more preferable, and a compound having three or more ethylenically unsaturated bond-containing groups is preferable. Is more preferable.
  • the upper limit of the number of ethylenically unsaturated bond-containing groups is, for example, preferably 15 or less, and more preferably 6 or less.
  • Examples of the ethylenically unsaturated bond-containing group include a vinyl group, a styryl group, a (meth) allyl group, a (meth) acryloyl group, and the like, and a (meth) acryloyl group is preferable.
  • the radically polymerizable monomer is preferably a (meth) acrylate compound having 3 to 15 functionalities, and more preferably a (meth) acrylate compound having 3 to 6 functionalities. It is also preferable that the radically polymerizable monomer contains a ring structure.
  • the molecular weight of the radically polymerizable monomer is preferably 200 to 3000.
  • the upper limit of the molecular weight is preferably 2500 or less, more preferably 2000 or less.
  • the lower limit of the molecular weight is preferably 250 or more, and more preferably 300 or more.
  • the radically polymerizable monomer is also preferably a compound having at least one addition-polymerizable ethylene group and having an ethylenically unsaturated bond-containing group having a boiling point of 100 ° C. or higher under normal pressure.
  • monofunctional acrylates and methacrylates such as polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, and phenoxyethyl (meth) acrylate; polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylol ethanetri (meth).
  • radically polymerizable monomer compounds represented by the formulas (MO-1) to (MO-5) can also be preferably used.
  • T is an oxyalkylene group
  • the end of T on the carbon atom side is bonded to R.
  • n 0 to 14 and m is 1 to 8.
  • a plurality of R and T existing in the same molecule may be the same or different.
  • Represents a group represented by C (CH 3 ) CH 2 .
  • Specific examples of the compounds represented by the formulas (MO-1) to (MO-5) include the compounds described in paragraphs 0248 to 0251 of JP-A-2007-269779, the contents of which are described in the present invention. Incorporated into the specification.
  • dipentaerythritol triacrylate (commercially available KAYARAD D-330; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol tetraacrylate (commercially available KAYARAD D-320; Nihon Kayaku (commercially available)) (Made by Co., Ltd.), Dipentaerythritol penta (meth) acrylate (commercially available KAYARAD D-310; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), Dipentaerythritol hexa (meth) acrylate (commercially available KAYARAD DPHA; Japan) Yakuhin Co., Ltd., NK ester A-DPH-12E; manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.), and a structure in which these (meth) acryloyl groups are bonded via ethylene glycol and / or propylene glycol residues.
  • trimethylolpropane tri (meth) acrylate trimethylolpropane propyleneoxy-modified tri (meth) acrylate, trimethylolpropane ethyleneoxy-modified tri (meth) acrylate, and isocyanurate ethyleneoxy-modified tri (meth)
  • a trifunctional (meth) acrylate compound such as acrylate or pentaerythritol trimethylolpropane (meth) acrylate.
  • trifunctional (meth) acrylate compounds include Aronix M-309, M-310, M-321, M-350, M-360, M-313, M-315, M-306, and M-305. , M-303, M-452, M-450 (manufactured by Toa Synthetic Co., Ltd.), NK ester A9300, A-GLY-9E, A-GLY-20E, A-TMM-3, A-TMM-3L, A -TMM-3LM-N, A-TMPT, TMPT (manufactured by Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.), KAYARAD GPO-303, TMPTA, THE-330, TPA-330, PET-30 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) And so on.
  • the radically polymerizable monomer may have an acid group such as a carboxyl group, a sulfo group, or a phosphoric acid group.
  • Examples of the radically polymerizable monomer having an acid group include an ester of an aliphatic polyhydroxy compound and an unsaturated carboxylic acid. Examples of commercially available products include M-305, M-510, and M-520 of the Aronix series manufactured by Toagosei Co., Ltd.
  • the acid value of the radically polymerizable monomer having an acid group is preferably 0.1 to 40 mgKOH / g.
  • the lower limit is preferably 5 mgKOH / g or more.
  • the upper limit is preferably 30 mgKOH / g or less.
  • the content of the radically polymerizable monomer is preferably 0.1 to 40% by mass based on the total solid content of the composition.
  • the lower limit is preferably 0.5% by mass or more, and more preferably 1% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less.
  • the radically polymerizable monomer may be used alone or in combination of two or more. When two or more radically polymerizable monomers are used in combination, the total amount thereof is preferably in the above range.
  • Examples of the cationically polymerizable monomer include compounds having a cationically polymerizable group.
  • Examples of the cationically polymerizable group include a cyclic ether group such as an epoxy group and an oxetanyl group.
  • the cationically polymerizable monomer is preferably a compound having a cyclic ether group, and more preferably a compound having an epoxy group (also referred to as an epoxy compound).
  • the molecular weight of the cationically polymerizable monomer is preferably 200 to 3000.
  • the upper limit of the molecular weight is preferably 2500 or less, more preferably 2000 or less.
  • the lower limit of the molecular weight is preferably 250 or more, and more preferably 300 or more.
  • Examples of the epoxy compound include compounds having one or more epoxy groups in one molecule, and compounds having two or more epoxy groups are preferable. It is preferable to have 1 to 100 epoxy groups in one molecule.
  • the upper limit of the epoxy group may be, for example, 10 or less, or 5 or less.
  • the lower limit of the epoxy group is preferably two or more.
  • Examples of the epoxy compound include a compound represented by the following formula (EP1).
  • R EP1 to R EP3 independently represent a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group.
  • the alkyl group may have a cyclic structure or may have a substituent.
  • R EP1 and R EP2 , and R EP2 and R EP3 may be bonded to each other to form a ring structure.
  • Q EP represents a single bond or n EP valent organic group.
  • R EP1 to R EP3 may be combined with Q EP to form a ring structure.
  • n EP represents an integer of 2 or more, preferably 2 to 10, and more preferably 2 to 6. However, when Q EP is a single bond, n EP is 2.
  • a commercially available product can also be used as the cationically polymerizable monomer.
  • the ADEKA Glycyrrol series manufactured by ADEKA Corporation for example, ADEKA Glycyrrol ED-505, etc.
  • the Epolide series manufactured by Daicel Corporation for example, Epolide GT401, etc.
  • the like can be mentioned.
  • the content of the cationically polymerizable monomer is preferably 0.1 to 40% by mass based on the total solid content of the composition.
  • the lower limit is preferably 0.5% by mass or more, and more preferably 1% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less.
  • the cationically polymerizable monomer may be used alone or in combination of two or more. When two or more types of cationically polymerizable monomers are used in combination, the total amount thereof is preferably in the above range.
  • the composition of the present invention can contain a photopolymerization initiator.
  • the photopolymerization initiator include a photoradical polymerization initiator and a photocationic polymerization initiator. It is preferable to select and use it according to the type of the polymerizable monomer. When a radically polymerizable monomer is used as the polymerizable monomer, it is preferable to use a photoradical polymerization initiator as the photopolymerization initiator. When a cationically polymerizable monomer is used as the polymerizable monomer, it is preferable to use a photocationic polymerization initiator as the photopolymerization initiator.
  • the photopolymerization initiator is not particularly limited and may be appropriately selected from known photopolymerization initiators. For example, a compound having photosensitivity to light rays in the ultraviolet region to the visible region is preferable.
  • the content of the photopolymerization initiator is preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably 0.5 to 30% by mass, still more preferably 1 to 20% by mass, based on the total solid content of the composition.
  • the composition of the present invention may contain only one type of photopolymerization initiator, or may contain two or more types of photopolymerization initiators. When two or more kinds of photopolymerization initiators are contained, the total amount thereof is preferably in the above range.
  • Photoradical polymerization initiator examples include halogenated hydrocarbon derivatives (for example, compounds having a triazine skeleton, compounds having an oxadiazole skeleton, etc.), acylphosphine compounds, hexaarylbiimidazoles, oxime compounds, and organic peroxides. , Thio compounds, ketone compounds, aromatic onium salts, ⁇ -hydroxyketone compounds, ⁇ -aminoketone compounds and the like.
  • the photopolymerization initiator includes trihalomethyltriazine compound, benzyldimethylketal compound, ⁇ -hydroxyketone compound, ⁇ -aminoketone compound, acylphosphine compound, phosphine oxide compound, metallocene compound, oxime compound, and triarylimidazole. It is preferably a dimer, an onium compound, a benzothiazole compound, a benzophenone compound, an acetophenone compound, a cyclopentadiene-benzene-iron complex, a halomethyloxaziazole compound and a 3-aryl substituted coumarin compound, and an oxime compound and an ⁇ -hydroxyketone compound.
  • ⁇ -Aminoketone compounds, and acylphosphine compounds are more preferred, and oxime compounds are even more preferred.
  • Examples of the photopolymerization initiator include compounds described in paragraphs 0065 to 0111 of JP-A-2014-130173 and JP-A-6301489, the contents of which are incorporated in the present specification.
  • ⁇ -hydroxyketone compounds include Omnirad 184, Omnirad 1173, Omnirad 2959, Omnirad 127 (all manufactured by IGM Resins BV), Irgacure 184, Irgacure 1173, Irgacure 1173, Irgacure29. (Made by the company) and so on.
  • Commercially available ⁇ -aminoketone compounds include Omnirad 907, Omnirad 369, Omnirad 369E, Omnirad 379EG (above, IGM Resins BV), Irgacare 907, Irgacare 369, Irgacure 369, Irgacure 369, Irgacure 369, Irgar (Made) and so on.
  • acylphosphine compounds examples include Omnirad 819, Omnirad TPO (above, manufactured by IGM Resins BV), Irgacure 819, and Irgacure TPO (above, manufactured by BASF).
  • Examples of the oxime compound include the compounds described in JP-A-2001-233842, the compounds described in JP-A-2000-080068, and the compounds described in JP-A-2006-342166.
  • oxime compound examples include 3-benzoyloxyiminobutane-2-one, 3-acetoxyiminovtan-2-one, 3-propionyloxyiminovtan-2-one, 2-acetoxyimiminopentane-3-one, 2-acetoxyimino-1-phenylpropan-1-one, 2-benzoyloxyimino-1-phenylpropane-1-one, 3- (4-toluenesulfonyloxy) iminobutane-2-one, and 2-ethoxycarbonyloxy Examples thereof include imino-1-phenylpropane-1-one.
  • An oxime compound having a fluorene ring can also be used as the photopolymerization initiator.
  • Specific examples of the oxime compound having a fluorene ring include the compounds described in JP-A-2014-137466.
  • an oxime compound having a skeleton in which at least one benzene ring of the carbazole ring is a naphthalene ring can also be used.
  • Specific examples of such an oxime compound include the compounds described in International Publication No. 2013/083505.
  • An oxime compound having a fluorine atom can also be used as the photopolymerization initiator.
  • Specific examples of the oxime compound having a fluorine atom are described in the compounds described in JP-A-2010-262028, compounds 24, 36-40 described in JP-A-2014-500852, and JP-A-2013-164471. Compound (C-3) and the like.
  • An oxime compound having a nitro group can be used as the photopolymerization initiator.
  • the oxime compound having a nitro group is also preferably a dimer.
  • Specific examples of the oxime compound having a nitro group include the compounds described in paragraphs 0031 to 0047 of JP2013-114249A and paragraphs 0008-0012 and 0070-0079 of JP2014-137466. Examples thereof include the compound described in paragraphs 0007 to 0025 of Japanese Patent No. 4223071, ADEKA ARKULS NCI-831 (manufactured by ADEKA Corporation).
  • An oxime compound having a benzofuran skeleton can also be used as the photopolymerization initiator.
  • Specific examples include OE-01 to OE-75 described in International Publication No. 2015/036910.
  • the oxime compound is preferably a compound having a maximum absorption wavelength in the wavelength range of 350 to 500 nm, and more preferably a compound having a maximum absorption wavelength in the wavelength range of 360 to 480 nm.
  • the molar extinction coefficient of the oxime compound at a wavelength of 365 nm or a wavelength of 405 nm is preferably high, more preferably 1000 to 300,000, further preferably 2000 to 300,000, and more preferably 5000 to 200,000, from the viewpoint of sensitivity. It is particularly preferable to have.
  • the molar extinction coefficient of a compound can be measured using a known method. For example, it is preferable to measure at a concentration of 0.01 g / L using an ethyl acetate solvent with a spectrophotometer (Cary-5 spectrophotometer manufactured by Varian).
  • a bifunctional or trifunctional or higher functional photoradical polymerization initiator may be used as the photopolymerization initiator.
  • a photoradical polymerization initiator two or more radicals are generated from one molecule of the photoradical polymerization initiator, so that good sensitivity can be obtained.
  • the crystallinity is lowered, the solubility in a solvent or the like is improved, the precipitation is less likely to occur with time, and the stability of the coloring composition with time can be improved.
  • Specific examples of the bifunctional or trifunctional or higher functional photo-radical polymerization initiators include JP-A-2010-527339, JP-A-2011-524436, International Publication No.
  • the content of the photoradical polymerization initiator is preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably 0.5 to 30% by mass, still more preferably 1 to 20% by mass, based on the total solid content of the composition.
  • the composition of the present invention may contain only one type of photoradical polymerization initiator, or may contain two or more types. When two or more kinds of photoradical polymerization initiators are contained, the total amount thereof is preferably in the above range.
  • Photocationic polymerization initiator examples include a photoacid generator.
  • Photoacid generators include onium salt compounds such as diazonium salt, phosphonium salt, sulfonium salt, and iodonium salt, which are decomposed by light irradiation to generate acid, imide sulfonate, oxime sulfonate, diazodisulfone, disulfone, and o-nitrobenzyl. Examples thereof include sulfonate compounds such as sulfonate.
  • photocationic polymerization initiator examples include compounds represented by the following formulas (b1), (b2) and (b3).
  • R 201 to R 207 each independently represent an organic group.
  • the organic group preferably has 1 to 30 carbon atoms. Examples of the organic group include an alkyl group and an aryl group.
  • two of R 201 to R 203 may be bonded to form a ring structure, and the ring may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, and a carbonyl group. ..
  • X - represents a non-nucleophilic anion.
  • non-nucleophilic anion for example, sulfonate anion, carboxylate anion, bis (alkylsulfonyl) amide anion, tris (alkylsulfonyl) methide anion, BF 4 -, PF 6 - , SbF 6 - and the like.
  • photocationic polymerization initiator examples include compounds having the following structures.
  • a commercially available product can also be used as the photocationic polymerization initiator.
  • Examples of commercially available photocationic polymerization initiators include ADEKA Corporation's ADEKA Arkuru's SP series (for example, ADEKA Arkuru's SP-606), BASF Corporation's IRGACURE250, IRGACURE270, and IRGACURE290.
  • the content of the photocationic polymerization initiator is preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably 0.5 to 30% by mass, still more preferably 1 to 20% by mass, based on the total solid content of the composition.
  • the composition of the present invention may contain only one kind of photocationic polymerization initiator, or may contain two or more kinds of photocationic polymerization initiators. When two or more types of photocationic polymerization initiators are contained, the total amount thereof is preferably in the above range.
  • the composition of the present invention can further contain a pigment derivative.
  • the pigment derivative include compounds having a structure in which a part of the chromophore is replaced with an acidic group, a basic group or a phthalimide methyl group.
  • the acid group include a sulfo group, a carboxyl group and a quaternary ammonium base thereof.
  • the basic group include an amino group.
  • the content of the pigment derivative is preferably 1 to 30 parts by mass, and more preferably 3 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pigment. Only one kind of pigment derivative may be used, or two or more kinds may be used in combination. When two or more pigment derivatives are used in combination, the total of them is preferably in the above range.
  • the composition of the present invention may contain an antioxidant.
  • the colorant inhibitor described herein can also be used as a polymerization inhibitor.
  • the anti-coloring agent include phenol compounds, phosphite ester compounds, thioether compounds, and the like, and phenol compounds having a molecular weight of 500 or more, phosphite ester compounds having a molecular weight of 500 or more, or thioether compounds having a molecular weight of 500 or more are more preferable.
  • the colorant is preferably a phenol compound, and more preferably a phenol compound having a molecular weight of 500 or more.
  • any phenol compound known as a phenol-based colorant can be used.
  • Preferred phenolic compounds include hindered phenolic compounds.
  • a compound having a substituent at a site (ortho position) adjacent to the phenolic hydroxy group is preferable.
  • a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 22 carbon atoms is preferable.
  • a compound having a phenol group and a phosphite ester group in the same molecule is also preferable.
  • polysubstituted phenolic compounds are particularly preferably used.
  • R is a hydrogen atom or a substituent.
  • R may have a hydrogen atom, a halogen atom, an amino group which may have a substituent, an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, and a substituent.
  • Arylsulfonyl groups which may have substituents are preferable, amino groups which may have substituents, alkyl groups which may have substituents, aryl groups which may have substituents, and substituents.
  • An alkoxy group which may have a substituent, an aryloxy group which may have a substituent, an alkylamino group which may have a substituent, and an arylamino group which may have a substituent are more preferable.
  • a more preferable form is a composite anticoloring agent in which a plurality of structures expressing the anticoloring function represented by the above formulas (A) to (C) are present in the same molecule, and specifically, the above formula (A).
  • a compound having 2 to 4 structures expressing the anticoloring function represented by (C) in the same molecule is preferable.
  • the semi-hindered type of formula (B) is more preferable from the viewpoint of colorability.
  • Typical examples that can be obtained as commercial products are Sumilizer BHT (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), Irganox 1010, 1222 (manufactured by BASF), ADEKA STAB AO-20, AO-50, AO-60 (ADEKA Corporation).
  • Examples of (B) include Sumilizer BBM-S (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), Irganox 245 (manufactured by BASF), ADEKA STAB AO-80 (manufactured by ADEKA Corporation), and the like.
  • Examples of (C) include ADEKA STAB AO-30 and AO-40 (manufactured by ADEKA Corporation).
  • phosphite compound tris [2-[[2,4,8,10-tetrakis (1,1-dimethylethyl) dibenzo [d, f] [1,3,2] dioxaphosphepine-6) -Il] Oxy] Ethyl] amine, Tris [2-[(4,6,9,11-tetra-tert-butyldibenzo [d, f] [1,3,2] dioxaphosfepin-2-yl] ) Oxy] ethyl] amine, ethylbis phosphite (2,4-di-tert-butyl-6-methylphenyl) and the like.
  • a representative example of a phosphite ester compound available as a commercially available product is ADEKA STAB PEP-36A (manufactured by ADEKA Corporation).
  • thioether compound examples include dialkylthiodipropionates such as dilauryl thiodipropionate, dimyristyl thiodipropionate, and distearyl thiodipropionate, and pentaerythritol tetra ( ⁇ -alkylthiopropionic acid) esters; pentaerythrityl.
  • Typical examples of commercially available thioether compounds are ADEKA Stub AO-412S (CAS: 29598-76-3, manufactured by ADEKA Corporation), ADEKA Sulfide AO-503 (CAS: 10595-72-9, ADEKA Corporation). Maker), KEMINOX PLS (CAS: 29598-76-3, manufactured by Chemipro Kasei Co., Ltd.) and the like.
  • Examples of commercially available anticoloring agents include ADEKA STAB AO-50F, ADEKA STAB AO-60G, and ADEKA STAB AO-330 (ADEKA Corporation) in addition to the above-mentioned typical examples.
  • the content of the anticoloring agent is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.1 to 15% by mass, and 0.% by mass from the viewpoint of colorability and solvent resistance in the total solid content of the composition. 3 to 5% by mass is particularly preferable. Only one type of anticoloring agent may be used, or two or more types may be used in combination. When two or more types are used in combination, it is preferable that the total amount thereof is within the above range.
  • the composition of the present invention may contain an ultraviolet absorber.
  • the ultraviolet absorber include conjugated diene compounds, aminobutadiene compounds, methyldibenzoyl compounds, coumarin compounds, salicylate compounds, benzophenone compounds, benzotriazole compounds, acrylonitrile compounds, and hydroxyphenyltriazine compounds.
  • the description of paragraphs 0052 to 0072 of JP2012-208374A and paragraphs 0317 to 0334 of JP2013-068814 can be referred to, and these contents are incorporated in the present specification. Is done.
  • Examples of commercially available conjugated diene compounds include UV-503 (manufactured by Daito Kagaku Co., Ltd.).
  • the benzotriazole compound the MYUA series (The Chemical Daily, February 1, 2016) manufactured by Miyoshi Oil & Fat may be used.
  • the content of the ultraviolet absorber is preferably 0.1 to 10% by mass based on the total solid content of the composition from the viewpoint of pattern shape and solvent resistance, and more preferably 0.1 to 7% by mass. , 0.1 to 5% by mass, more preferably 0.1 to 3% by mass. Only one type of ultraviolet absorber may be used, or two or more types may be used in combination. When two or more types are used in combination, it is preferable that the total amount thereof is within the above range.
  • the composition of the present invention may contain an adhesive.
  • the adhesive is not particularly limited, and a known adhesive can be used. Examples of the adhesive include a silane coupling agent.
  • the silane coupling agent means a silane compound having a hydrolyzable group and other functional groups.
  • the hydrolyzable group refers to a substituent that is directly linked to a silicon atom and can form a siloxane bond by at least one of a hydrolysis reaction and a condensation reaction.
  • the hydrolyzable group include a halogen atom, an alkoxy group, an acyloxy group and the like, and an alkoxy group is preferable. That is, the silane coupling agent is preferably a compound having an alkoxysilyl group.
  • Examples of the functional group other than the hydrolyzable group include a vinyl group, a (meth) allyl group, a (meth) acryloyl group, a mercapto group, an epoxy group, an oxetanyl group, an amino group, a ureido group, a sulfide group and an isocyanate group.
  • a phenyl group and the like preferably an amino group, a (meth) acryloyl group and an epoxy group.
  • silane coupling agent examples include N- ⁇ -aminoethyl- ⁇ -aminopropylmethyldimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd., trade name: KBM-602), N- ⁇ -aminoethyl- ⁇ -amino.
  • Propyltrimethoxysilane (manufactured by Shinetsu Chemical Industry Co., Ltd., trade name KBM-603), N- ⁇ -aminoethyl- ⁇ -aminopropyltriethoxysilane (manufactured by Shinetsu Chemical Industry Co., Ltd., trade name KBE-602), ⁇ -Aminopropyltrimethoxysilane (manufactured by Shinetsu Chemical Industry Co., Ltd., trade name KBM-903), ⁇ -aminopropyltriethoxysilane (manufactured by Shinetsu Chemical Industry Co., Ltd., trade name KBE-903), 3-methacryloxy There are propylmethyldimethoxysilane (manufactured by Shinetsu Chemical Industry Co., Ltd., trade name KBM-502), 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Shinetsu Chemical Industry Co., Ltd., trade
  • silane coupling agent examples include the compounds described in paragraphs 0018 to 0036 of JP2009-288703 and the compounds described in paragraphs 0056 to 0066 of JP2009-242604A. , These contents are incorporated herein by reference.
  • the content of the adhesive is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 7% by mass, and particularly preferably 1 to 5% by mass in the total solid content of the composition. Only one type of adhesive may be used, or two or more types may be used in combination. When two or more types are used in combination, it is preferable that the total amount thereof is within the above range.
  • the composition of the present invention may contain a polymerization inhibitor.
  • Polymerization inhibitors include hydroquinone, p-methoxyphenol, di-tert-butyl-p-cresol, pyrogallol, tert-butylcatechol, 1,4-benzoquinone, 4,4'-thiobis (3-methyl-6-tert).
  • -Butylphenol 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol), N-nitrosophenylhydroxyamine salt (ammonium salt, primary cerium salt, etc.).
  • p-methoxyphenol is preferable.
  • the content of the polymerization inhibitor is preferably 0.0001 to 5% by mass based on the total solid content of the composition.
  • the composition of the present invention may contain a chain transfer agent.
  • the chain transfer agent include N, N-dialkylaminobenzoic acid alkyl esters and thiol compounds, and thiol compounds are preferable.
  • the thiol compound is preferably a compound having two or more (preferably 2 to 8, more preferably 3 to 6) mercapto groups in the molecule.
  • Specific examples of the thiol compound include 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzoxazole, 2-mercaptobenzoimidazole, N-phenylmercaptobenzimidazole, 1,3,5-tris (3-mercaptobutyloxyethyl) -1.
  • Commercially available chain transfer agents include PEMP (SC Organic Chemical Co., Ltd., thiol compound), Sunseller M (Sanshin Chemical Industry Co., Ltd., thiol compound), and Karenz MT BD1 (Showa Denko Co., Ltd.). , Thiol compound) and the like. It is also preferable to use a compound having the following structure.
  • the content of the chain transfer agent is preferably 0.2 to 5.0% by mass, more preferably 0.4 to 3.0% by mass, based on the total solid content of the composition.
  • the content of the chain transfer agent is preferably 1 to 40 parts by mass, more preferably 2 to 20 parts by mass, based on 100 parts by mass of the polymerizable monomer. Only one type of chain transfer agent may be used, or two or more types may be used in combination. When two or more types are used in combination, it is preferable that the total amount thereof is within the above range.
  • the composition of the present invention may contain a sensitizer for the purpose of improving the radical generation efficiency of the photopolymerization initiator and lengthening the photosensitive wavelength.
  • a sensitizer for the purpose of improving the radical generation efficiency of the photopolymerization initiator and lengthening the photosensitive wavelength.
  • the sensitizer one that sensitizes the photopolymerization initiator by an electron transfer mechanism or an energy transfer mechanism is preferable.
  • the sensitizer include compounds having absorption in the range of 300 to 450 nm.
  • the description in paragraphs 0231 to 0253 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-106268 paragraph numbers 0256 to 0273 of the corresponding US Patent Application Publication No. 2011/0124824
  • the content of the sensitizer is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 15% by mass, based on the total solid content of the composition. Only one type of sensitizer may be used, or two or more types may be used in combination. When two or more types are used in combination, it is preferable that the total amount thereof is within the above range.
  • the composition of the present invention also preferably contains a co-sensitizer.
  • the co-sensitizer has an action of further improving the sensitivity of the photopolymerization initiator and the sensitizer to active radiation, or suppressing the polymerization inhibition of the polymerizable monomer by oxygen.
  • the description in paragraphs 0254 to 0257 of JP2010-106268A paragraphs 0277 to 0279 of the corresponding US Patent Application Publication No. 2011/0124824 can be taken into consideration. Incorporated herein.
  • the content of the cosensitizer is preferably 0.1 to 30% by mass, more preferably 1 to 25% by mass, and even more preferably 1.5 to 20% by mass in the total solid content of the composition. Only one type of cosensitizer may be used, or two or more types may be used in combination. When two or more types are used in combination, it is preferable that the total amount thereof is within the above range.
  • the composition of the present invention may contain various types of surfactants from the viewpoint of further improving coating suitability.
  • various types of surfactants such as fluorine-based surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants, anionic surfactants, and silicone-based surfactants can be used.
  • the liquid characteristics (particularly, fluidity) when prepared as a coating liquid are further improved, and the uniformity of the coating thickness and the liquid saving property are further improved. be able to. That is, when a film is formed by using a coating liquid to which a composition containing a fluorine-based surfactant is applied, the interfacial tension between the surface to be coated and the coating liquid is reduced, and the wettability to the surface to be coated is improved. It is improved and the suitability for coating on the surface to be coated is improved. Therefore, it is possible to more preferably form a film having a uniform thickness with small thickness unevenness.
  • the fluorine content in the fluorine-based surfactant 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 property, and has good solubility in the composition.
  • fluorine-based surfactant examples include the surfactants described in paragraphs 0060 to 0064 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-041318 (paragraphs 0060 to 0064 of the corresponding International Publication No. 2014/017669) and the like, JP-A-2011- The surfactants described in paragraphs 0117 to 0132 of the Publication No. 132503 are mentioned and their contents are incorporated herein by reference.
  • fluorine-based surfactants include, for example, Megafuck F171, F172, F173, F176, F177, F141, F142, F143, F144, R30, F437, F475, F479, F482, F554, F780, EXP, MFS.
  • fluorine-based surfactants also have an acrylic compound that has a molecular structure having a functional group containing a fluorine atom, and when heat is applied, the portion of the functional group containing a fluorine atom is cut and the fluorine atom volatilizes.
  • fluorine-based surfactants include the Megafuck DS series manufactured by DIC Corporation (The Chemical Daily (February 22, 2016), Nikkei Sangyo Shimbun (February 23, 2016)), for example, Megafuck. DS-21 can be mentioned.
  • fluorine-based surfactant it is also preferable to use a polymer of a fluorine atom-containing vinyl ether compound having a fluorinated alkyl group or a fluorinated alkylene ether group and a hydrophilic vinyl ether compound.
  • a fluorine-based surfactant include the fluorine-based surfactants described in JP-A-2016-216602, the contents of which are incorporated in the present specification.
  • the fluorine-based surfactant a block polymer can also be used.
  • the fluorine-based surfactant 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 groups and propyleneoxy groups) (meth).
  • a fluorine-containing polymer compound containing a repeating unit derived from an acrylate compound can also be preferably used.
  • the fluorine-containing surfactants described in paragraphs 0016 to 0037 of JP-A-2010-032698 and the following compounds are also exemplified as the fluorine-based surfactants used in the present invention.
  • the weight average molecular weight of the above compounds is preferably 3000-50000, for example 14000.
  • % indicating the ratio of the repeating unit is mol%.
  • a fluorine-based surfactant a fluorine-containing polymer having an ethylenically unsaturated bond-containing group in the side chain can also be used.
  • the compounds described in paragraphs 0050 to 0090 and paragraph numbers 0289 to 0295 of JP2010-164965, Megafuck RS-101, RS-102, RS-718K manufactured by DIC Corporation, RS-72-K and the like can be mentioned.
  • the fluorine-based surfactant the compounds described in paragraphs 0015 to 0158 of JP2015-117327A can also be used.
  • silicone-based surfactant examples include Torre Silicone DC3PA, Torre Silicone SH7PA, Torre Silicone DC11PA, Torre Silicone SH21PA, Torre Silicone SH28PA, Torre Silicone SH29PA, Torre Silicone SH30PA, Torre Silicone SH8400 (all, Toray Dow Corning Co., Ltd.). ), TSF-4440, TSF-4300, TSF-4445, TSF-4460, TSF-4452 (all manufactured by Momentive Performance Materials), KP341, KF6001, KF6002 (all manufactured by Shinetsu Silicone Co., Ltd.) , BYK307, BYK323, BYK330 (all manufactured by Big Chemie) and the like.
  • the content of the surfactant is preferably 0.001 to 2.0% by mass, more preferably 0.005 to 1.0% by mass, based on the total solid content of the composition. Only one type of surfactant may be used, or two or more types may be used in combination. When two or more types are used in combination, it is preferable that the total amount thereof is within the above range.
  • a known additive such as a plasticizer or a fat-sensitive agent may be added to the composition in order to improve the physical characteristics of the film.
  • the plasticizer include dioctyl phthalate, didodecyl phthalate, triethylene glycol dicaprylate, dimethyl glycol phthalate, tricresyl phosphate, dioctyl adipate, dibutyl sebacate, triacetyl glycerin and the like.
  • the content of the plasticizer is preferably 10% by mass or less based on the total amount of the above-mentioned compound (1), the polymerizable monomer, and the resin.
  • the storage container for the composition of the present invention is not particularly limited, and a known storage container can be used.
  • a storage container for the purpose of suppressing impurities from being mixed into raw materials and compositions, a multi-layer bottle in which the inner wall of the container is composed of 6 types and 6 layers of resin and a bottle in which 6 types of resin are composed of 7 layers are used. It is also preferable to use it. Examples of such a container include the container described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-123351.
  • the inner wall of the container is preferably made of glass or stainless steel for the purpose of preventing metal elution from the inner wall of the container, enhancing the storage stability of the composition, and suppressing deterioration of the components.
  • the composition of the present invention can be prepared by mixing the above-mentioned components.
  • each component may be blended all at once, or each component may be dissolved and dispersed in a solvent at least one of them, and then sequentially blended.
  • the mechanical force used for dispersing the particles includes compression, squeezing, impact, shearing, cavitation and the like.
  • the process and disperser for dispersing particles are "Dispersion Technology Taizen, published by Information Organization Co., Ltd., July 15, 2005” and "Dispersion technology and industrial application centered on suspension (solid / liquid dispersion system)".
  • the process and disperser described in Paragraph No. 0022 of JP-A-2015-157893, "Practical Comprehensive Data Collection, Published by Management Development Center Publishing Department, October 10, 1978" can be preferably used.
  • the particles may be miniaturized in the salt milling step.
  • the materials, equipment, processing conditions, etc. used in the salt milling step for example, the descriptions of JP-A-2015-194521 and JP-A-2012-046629 can be referred to.
  • the filter can be used without particular limitation as long as it is conventionally used for filtration purposes and the like.
  • a fluororesin such as polytetrafluoroethylene (PTFE), a polyamide resin such as nylon (for example, nylon-6, nylon-6,6), and a polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene (PP) (high density, ultrahigh molecular weight).
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • nylon for example, nylon-6, nylon-6,6)
  • PP polypropylene
  • a filter using a material such as (including a polyolefin resin) can be mentioned.
  • polypropylene (including high-density polypropylene) and nylon are preferable.
  • the pore size of the filter is preferably 0.01 to 10.0 ⁇ m, more preferably 0.05 to 3.0 ⁇ m, and even more preferably about 0.5 to 2.0 ⁇ m.
  • the nominal value of the filter manufacturer can be referred to.
  • various filters provided by Nippon Pole Co., Ltd. (DFA4201NIEY, etc.), Advantech Toyo Co., Ltd., Japan Entegris Co., Ltd. (formerly Nippon Microlith Co., Ltd.), Kitts Microfilter Co., Ltd., etc. can be used.
  • fibrous filter medium examples include polypropylene fiber, nylon fiber, and glass fiber.
  • examples of commercially available products include SBP type series (SBP008, etc.), TPR type series (TPR002, TPR005, etc.), and SHPX type series (SHPX003, etc.) manufactured by Loki Techno Co., Ltd.
  • filters for example, a first filter and a second filter
  • the filtration with each filter may be performed only once or twice or more.
  • filters having different pore diameters may be combined within the above-mentioned range.
  • the filtration with the first filter may be performed only on the dispersion liquid, and after mixing the other components, the filtration with the second filter may be performed.
  • the first aspect of the film of the present invention is a film obtained by using the composition of the present invention described above.
  • the film of the first aspect preferably has a maximum value of light transmittance in the wavelength range of 400 to 700 nm of 70% or less, more preferably 65% or less, and further preferably 60% or less. It is preferably 50% or less, and particularly preferably 50% or less.
  • the lower limit of the maximum value of the transmittance is preferably 5% or more, more preferably 10% or more, and further preferably 15% or more.
  • the film contains the particles B and the resin, the specific gravity of the particles B is larger than the specific gravity of the particles A, and the maximum value of the light transmittance in the wavelength range of 400 to 700 nm is 70% or less.
  • the materials described in the section of the composition of the present invention described above can be mentioned, and the preferred range is also the same.
  • the maximum value of the light transmittance in the wavelength range of 400 to 700 nm is preferably 70% or less, more preferably 65% or less, and more preferably 60% or less. It is more preferably 50% or less, and particularly preferably 50% or less.
  • the lower limit of the maximum value of the transmittance is preferably 5% or more, more preferably 10% or more, and further preferably 15% or more.
  • the maximum value of the light transmittance of 400 to 1000 nm of the film of the first aspect and the second aspect of the present invention is preferably 70% or less, preferably 65%. It is more preferably less than or equal to, more preferably 60% or less, and particularly preferably 50% or less.
  • the lower limit of the maximum value of the transmittance is preferably 5% or more, more preferably 10% or more, and further preferably 15% or more.
  • the haze of the film of the present invention based on JIS K 7136 is preferably 30 to 100%.
  • the upper limit is preferably 99% or less, more preferably 95% or less, and even more preferably 90% or less.
  • the lower limit is preferably 40% or more, more preferably 50% or more, and even more preferably 60% or more.
  • the haze of the film is a value measured by the method described in Examples described later.
  • the value of L * in the L * a * b * color system of CIE1976 of the film of the present invention is preferably 35 to 100.
  • the value of L * is preferably 40 or more, more preferably 50 or more, and even more preferably 60 or more. According to this aspect, a film having excellent whiteness can be obtained.
  • the value of L * is preferably 95 or less, more preferably 90 or less, and even more preferably 85 or less. According to this aspect, a film having appropriate visibility and transparency can be obtained.
  • a * is preferably -15 or more, more preferably -10 or more, and further preferably -5 or more.
  • the value of a * is preferably 10 or less, more preferably 5 or less, and even more preferably 0 or less. According to this aspect, a film having excellent whiteness can be obtained.
  • the value of b * is preferably ⁇ 35 or higher, more preferably ⁇ 30 or higher, and even more preferably ⁇ 25 or higher.
  • the value of b * is preferably 20 or less, more preferably 10 or less, and even more preferably 0 or less. According to this aspect, a film having excellent whiteness can be obtained.
  • the thickness of the film of the present invention is preferably 2 to 40 ⁇ m.
  • the upper limit of the film thickness is preferably 30 ⁇ m or less, more preferably 20 ⁇ m or less, and even more preferably 15 ⁇ m or less.
  • the lower limit of the film thickness is preferably 3 ⁇ m or more, more preferably 4 ⁇ m or more, and further preferably 5 ⁇ m or more. If the film thickness is within the above range, the effect of thinning the sensor and improving the optical sensitivity of the device by suppressing crosstalk can be expected.
  • the film of the present invention can be suitably used as a scattering layer for a light emitting element and a scattering layer for a display element.
  • the film of the present invention can be produced through a step of applying the composition of the present invention onto a support.
  • the support include a substrate made of a material such as silicon, non-alkali glass, soda glass, Pyrex (registered trademark) glass, and quartz glass.
  • An organic film, an inorganic film, or the like may be formed on these substrates.
  • the material of the organic film include resin and the like.
  • a substrate made of resin can also be used.
  • the support may be formed with a charge coupling element (CCD), a complementary metal oxide semiconductor (CMOS), a transparent conductive film, or the like.
  • the support may be formed with a black matrix that isolates each pixel.
  • the support may be provided with an undercoat layer for improving the adhesion with the upper layer, preventing the diffusion of substances, or flattening the surface of the substrate.
  • an undercoat layer for improving the adhesion with the upper layer, preventing the diffusion of substances, or flattening the surface of the substrate.
  • a known method can be used as a method of applying the composition to the support.
  • a dropping method drop casting
  • a slit coating method for example, a spray method; a roll coating method; a rotary coating method (spin coating); a casting coating method; a slit and spin method; a pre-wet method (for example, JP-A-2009-145395).
  • Methods described in the publication Inkjet (for example, on-demand method, piezo method, thermal method), ejection system printing such as nozzle jet, flexographic printing, screen printing, gravure printing, reverse offset printing, metal mask printing, etc.
  • Various printing methods; transfer method using a mold or the like; nanoimprint method and the like can be mentioned.
  • the method of application to an inkjet is not particularly limited, and for example, the method described in the patent gazette shown in "Expandable / Usable Inkjet-Infinite Possibilities Seen in Patents-, Issued in February 2005, Sumi Betechno Research". (In particular, pages 115 to 133), JP-A-2003-262716, JP-A-2003-185831, JP-A-2003-261827, JP-A-2012-126830, JP-A-2006-169325, etc. The method described is mentioned. From the viewpoint of coating suitability, the spin coating method preferably applies spin coating in the range of 300 to 6000 rpm, and more preferably spin coating in the range of 400 to 3000 rpm.
  • the temperature of the support at the time of spin coating is preferably 10 to 100 ° C, more preferably 20 to 70 ° C. Within the above range, it is easy to produce a film having excellent coating uniformity.
  • the dropping method drop casting
  • a desired film thickness can be obtained by controlling the dropping amount and solid content concentration of the composition and the area of the dropping region.
  • the composition layer formed on the support may be dried (prebaked).
  • the prebaking conditions are preferably, for example, at a temperature of 60 to 150 ° C. for 30 seconds to 15 minutes.
  • the film manufacturing method may further include a step of forming a pattern.
  • the pattern forming method include a pattern forming method using a photolithography method and a pattern forming method using a dry etching method.
  • the pattern forming method in the photolithography method is a step of exposing the composition layer formed by applying the composition of the present invention in a pattern (exposure step) and removing the composition layer of the unexposed portion. It is preferable to include a step of developing and forming a pattern (development step). If necessary, a step of baking the developed pattern (post-baking step) may be provided. Hereinafter, each step will be described.
  • the composition layer is exposed in a pattern.
  • the composition layer can be pattern-exposed by exposing the composition layer through a mask having a predetermined mask pattern using an exposure device such as a stepper.
  • the exposed portion can be cured.
  • radiation (light) that can be used for exposure include g-line and i-line.
  • light having a wavelength of 300 nm or less preferably light having a wavelength of 180 to 300 nm
  • examples of the light having a wavelength of 300 nm or less include KrF line (wavelength 248 nm), ArF line (wavelength 193 nm), and KrF line (wavelength 248 nm) is preferable.
  • pulse exposure is an exposure method of a method in which light irradiation and pause are repeated in a short cycle (for example, millisecond level or less).
  • the pulse width is preferably 100 nanoseconds (ns) or less, more preferably 50 nanoseconds or less, and even more preferably 30 nanoseconds or less.
  • the lower limit of the pulse width is not particularly limited, but may be 1 femtosecond (fs) or more, and may be 10 femtoseconds or more.
  • the frequency is preferably 1 kHz or higher, more preferably 2 kHz or higher, and even more preferably 4 kHz or higher.
  • the upper limit of the frequency is preferably 50 kHz or less, more preferably 20 kHz or less, and further preferably 10 kHz or less.
  • Maximum instantaneous intensity is preferably at 50000000W / m 2 or more, more preferably 100000000W / m 2 or more, more preferably 200000000W / m 2 or more.
  • the upper limit of the maximum instantaneous intensity is preferably at 1000000000W / m 2 or less, more preferably 800000000W / m 2 or less, further preferably 500000000W / m 2 or less.
  • the pulse width is the time during which light is irradiated in the pulse period.
  • the frequency is the number of pulse cycles per second.
  • the maximum instantaneous illuminance is the average illuminance within the time during which the light is irradiated in the pulse period.
  • the pulse cycle is a cycle in which light irradiation and pause in pulse exposure are one cycle.
  • the oxygen concentration at the time of exposure can be appropriately selected. For example, it may be exposed in the atmosphere, or may be exposed in a low oxygen atmosphere having an oxygen concentration of 19% by volume or less (for example, 15% by volume, 5% by volume, substantially anoxic), and the oxygen concentration is high. Exposure may be carried out in a high oxygen atmosphere exceeding 21% by volume (for example, 22% by volume, 30% by volume, 50% by volume).
  • the exposure illuminance can be appropriately set and is preferably selected from the range of 1000 to 100,000 W / m 2 .
  • Oxygen concentration and exposure illuminance may appropriately combined conditions, for example, illuminance 10000 W / m 2 at an oxygen concentration of 10 vol%, oxygen concentration of 35 vol% can be such illuminance 20000W / m 2.
  • the composition layer in the unexposed portion of the composition layer after exposure is developed and removed to form a pattern.
  • the development and removal of the composition layer in the unexposed portion can be performed using a developing solution.
  • the composition layer of the unexposed portion in the exposure step is eluted in the developer, and only the photocured portion remains on the support.
  • the temperature of the developing solution is preferably, for example, 20 to 30 ° C.
  • the development time is preferably 20 to 180 seconds. Further, in order to improve the residue removability, the steps of shaking off the developing solution every 60 seconds and further supplying a new developing solution may be repeated several times.
  • Examples of the developing solution include organic solvents and alkaline developing solutions, and alkaline developing solutions are preferably used.
  • the alkaline developer an alkaline aqueous solution (alkaline developer) obtained by diluting an alkaline agent with pure water is preferable.
  • the alkaline agent include ammonia, ethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, diglycolamine, diethanolamine, hydroxyamine, ethylenediamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, and tetrabutylammonium hydroxide.
  • Ethyltrimethylammonium hydroxide Ethyltrimethylammonium hydroxide, benzyltrimethylammonium hydroxide, dimethylbis (2-hydroxyethyl) ammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene and other organic substances.
  • alkaline compounds examples include alkaline compounds and inorganic alkaline compounds such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate, sodium silicate and sodium metasilicate.
  • the alkaline agent a compound having a large molecular weight is preferable in terms of environment and safety.
  • the concentration of the alkaline agent in the alkaline aqueous solution is preferably 0.001 to 10% by mass, more preferably 0.01 to 1% by mass.
  • the developer may further contain a surfactant.
  • the surfactant include the above-mentioned surfactants, and nonionic surfactants are preferable.
  • the developer may be once produced as a concentrated solution and diluted to a concentration required for use.
  • the dilution ratio is not particularly limited, but can be set in the range of, for example, 1.5 to 100 times.
  • the rinsing is performed by supplying the rinsing liquid to the developed composition layer while rotating the support on which the developed composition layer is formed. It is also preferable to move the nozzle for discharging the rinse liquid from the central portion of the support to the peripheral edge of the support. At this time, when moving the nozzle from the central portion of the support to the peripheral portion, the nozzle may be moved while gradually reducing the moving speed. By rinsing in this way, in-plane variation of rinsing can be suppressed. Further, the same effect can be obtained by gradually reducing the rotation speed of the support while moving the nozzle from the center to the peripheral edge of the support.
  • the heating temperature in the post-bake is preferably 100 to 260 ° C., for example.
  • the lower limit of the heating temperature is preferably 120 ° C. or higher, more preferably 160 ° C. or higher.
  • the upper limit of the heating temperature is preferably 240 ° C. or lower, more preferably 220 ° C. or lower.
  • Post-baking can be performed on the developed film in a continuous or batch manner by using a heating means such as a hot plate, a convection oven (hot air circulation dryer), or a high frequency heater so as to meet the above conditions. ..
  • the light used for the exposure is preferably light having a wavelength of 400 nm or less. Further, the additional exposure process may be performed by the method described in Korean Patent Publication No. 10-2017-0122130.
  • the composition layer formed by applying the composition of the present invention on the support is cured to form a cured product layer, and then a resist patterned on the cured product layer.
  • a layer can be formed, and then the cured product layer can be dry-etched with an etching gas using the patterned resist layer as a mask.
  • the description in paragraphs 0010 to 0067 of JP2013-064993A can be referred to, and this content is incorporated in the present specification.
  • the optical sensor of the present invention has the film of the present invention.
  • Examples of the type of optical sensor include an ambient light sensor and an illuminance sensor, which are preferably used as an ambient light sensor.
  • the ambient light sensor is a sensor that detects the hue of ambient light (ambient light).
  • the optical sensor of the present invention preferably has an optical filter having at least one type of pixel selected from colored pixels and pixels of an infrared transmission filter.
  • the colored pixel include a red pixel, a blue pixel, a green pixel, a yellow pixel, a cyan pixel, a magenta pixel, and the like.
  • the film of the present invention is provided on the light incident side of the optical filter. By providing the film of the present invention on the light incident side of the optical filter, the angle dependence for each pixel can be further reduced.
  • the optical sensor of the present invention may have the pixel configuration described in International Publication No. 2019/1028887.
  • the optical sensor 1 shown in FIG. 1 is provided with an optical filter 110 having pixels 111 to 114 on the photoelectric conversion element 101. Then, the film 121 of the present invention is formed on the optical filter 110.
  • the pixels 111 to 114 constituting the optical filter 110 a combination in which the pixel 111 is a red pixel, the pixel 112 is a blue pixel, the pixel 113 is a green pixel, and the pixel 114 is an infrared transmission filter pixel can be mentioned.
  • an optical filter 110 having four types of pixels pixels 111 to 114) was used, but the types of pixels may be one to three types and five types. It may be the above. It can be appropriately selected according to the application.
  • a flattening layer may be interposed between the photoelectric conversion element 101 and the optical filter 110, or between the optical filter 110 and the film 121 of the present invention.
  • FIG. 2 shows another embodiment of the optical sensor.
  • an optical filter 110 having pixels 111 to 114 is provided on the photoelectric conversion element 101.
  • the optical filter 110 has the same configuration as that of the above-described embodiment.
  • a member on which the film 122 of the present invention is formed is arranged on the surface of the transparent support 130.
  • the transparent support 130 include a glass substrate and a resin substrate.
  • a member in which the film 122 of the present invention is formed on the surface of the transparent support 130 at a predetermined interval is arranged on the optical filter 110, but the optical filter 110 And the member on which the film 122 of the present invention is formed on the surface of the transparent support 130 may be in contact with the member.
  • the film 122 of the present invention is formed on only one side of the transparent support 130, but the film 122 of the present invention may be formed on both sides of the transparent support 130. ..
  • the film 122 of the present invention is formed on the surface of the transparent support 130 on the optical filter 110 side, but the surface of the transparent support 130 on the side opposite to the optical filter 110 side.
  • the film 122 of the present invention may be formed on the surface.
  • a flattening layer may be interposed between the photoelectric conversion element 101 and the optical filter 110, or between the film 122 of the present invention and the transparent support 130.
  • the primary particle size of the particles was determined by observing the particles with a transmission electron microscope (TEM) and observing a portion (primary particles) in which the particles were not aggregated. Specifically, after taking a transmission electron micrograph of the primary particles using a transmission electron microscope, the particle size distribution was measured with an image processing apparatus using the photograph to obtain the primary particles. For the average primary particle size of the particles, the arithmetic average diameter based on the number of particles calculated from the particle size distribution was used as the average primary particle size. An electron microscope (H-7000) manufactured by Hitachi, Ltd. was used as a transmission electron microscope, and a Luzex AP manufactured by Nireco Corporation was used as an image processing apparatus.
  • a dispersion was prepared using the particles, a resin (dispersant) having a known refractive index, and propylene glycol monomethyl ether acetate. Then, the prepared dispersion liquid and a resin having a known refractive index are mixed to prepare a coating liquid having particle concentrations of 10% by mass, 20% by mass, 30% by mass, and 40% by mass in the total solid content of the coating liquid. did. After forming a film of these coating liquids on a silicon wafer to a thickness of 300 nm, the refractive index of the obtained film was measured using ellipsometry (Lambda Ace RE-3300, manufactured by SCREEN Holdings Co., Ltd.). Then, the concentration and refractive index of the particles were plotted on a graph to derive the refractive index of the particles.
  • ⁇ Measurement of specific gravity of particles> 50 g of particles were placed in a 100 mL volumetric flask. Subsequently, 100 mL of water was weighed using another 100 mL graduated cylinder. Then, the water weighed to the extent that the particles were immersed was placed in a volumetric flask, and then ultrasonic waves were applied to the volumetric flask to allow the particles and water to blend in. Then, additional water was added until the marked line of the volumetric flask was reached, and the calculation was made as 50 g / (volume of water remaining in the volumetric flask) specific gravity.
  • ⁇ C C value>
  • the acid value represents the mass of potassium hydroxide required to neutralize the acidic component per 1 g of solid content.
  • the acid value was calculated by the following formula with the inflection point of the titration pH curve as the titration end point.
  • A 56.11 ⁇ Vs ⁇ 0.5 ⁇ f / w
  • Vs Amount of 0.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution required for titration (mL)
  • f Titer of 0.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution
  • w Measurement sample mass (g) (solid content conversion)
  • the value of the refractive index in the above table is the value of the refractive index for light having a wavelength of 589 nm.
  • B-2 Resin having the following structure (a resin containing a repeating unit having a graft chain containing a repeating unit of a polyester structure. The numerical value added to the main chain represents the molar ratio of the repeating unit, and the numerical value added to the side chain is Represents the number of repeating units.
  • B-3 Resin having the following structure (a resin having a hexavalent linking group (group Z) in which a substituent and a polymer chain containing a repeating unit of a poly (meth) acrylic structure are bonded.
  • Weight average molecular weight 6000, acid value 31 mgKOH / g, C C value 1 mmol / g)
  • B-1, B-2 Resins B-1 and B-2 described above
  • I-1 Irgacure OXE01 (manufactured by BASF)
  • I-2 Omnirad 369 (manufactured by IGM Resins BV)
  • I-3 Omnirad TPO (manufactured by IGM Resins BV)
  • A-1 ADEKA STAB AO-80 (manufactured by ADEKA Corporation, anti-coloring agent)
  • Su-1 The following compound (% indicating the ratio of repeating units is mol%. Weight average molecular weight: 14000)
  • Su-2 Futergent FTX218 (manufactured by Neos)
  • the coating was applied using a spin coater so as to have a thickness of 4 ⁇ m, and heat treatment (prebaking) was performed for 30 minutes using a hot plate at 110 ° C.
  • the maximum value of the transmittance is 50% or less. 4: The maximum value of the transmittance is larger than 50% and 60% or less. 3: The maximum value of the transmittance is larger than 60% and 70% or less. 2: The maximum value of the transmittance is larger than 70% and 80% or less. 1: The maximum value of transmittance is larger than 80%.
  • the coating was applied using a spin coater so as to have a thickness of 4 ⁇ m, and heat treatment (prebaking) was performed for 30 minutes using a hot plate at 110 ° C.
  • the haze value Hz of the obtained film was measured using a haze meter (NDH7000, manufactured by Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd.). The larger the haze value Hz, the better the light scattering property. The scattering performance was evaluated according to the following criteria. 5: The haze value Hz is 60% or more.
  • the haze value Hz is 40% or more and less than 60%.
  • the haze value Hz is 30% or more and less than 60%.
  • the haze value Hz is 10% or more and less than 30%.
  • Haze value Hz is less than 10%.
  • i-line stepper exposure apparatus FPA-3000i5 + manufactured by Canon Inc.
  • light having a wavelength of 365 nm is irradiated with an exposure amount of 1000 mJ / cm 2 for exposure, and then a hot plate at 200 ° C. is applied.
  • the film was formed by heat treatment (post-baking) for 5 minutes.
  • the transmittance of the obtained film at a wavelength of 400 to 700 nm was measured using a spectrophotometer (U-4100 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation).
  • T1 transmittance
  • T2 maximum value of transmittance of the film formed using the liquid 1 cm from the top at a wavelength of 400 to 700 nm
  • T1-T2 maximum value of transmittance of the film formed using the liquid 1 cm from the bottom at a wavelength of 400 to 700 nm
  • CT-4000L manufactured by FUJIFILM Electronics Materials Co., Ltd .
  • thickness 0.1 ⁇ m was coated with a spin coater and heat-treated (prebaked) for 120 seconds using a hot plate at 110 ° C.
  • FPA-3000i5 + manufactured by Canon Inc.
  • exposure (exposure amount) of light having a wavelength of 365 nm is performed through a pattern mask that forms 25 lines having a width of 100 ⁇ m and a length of 1000 ⁇ m.
  • the exposed composition layer was developed using a developing device (Act8 manufactured by Tokyo Electron Limited).
  • a 0.3% by mass aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) was used as a developing solution, and shower development was performed at 23 ° C. for 60 seconds. Then, it was rinsed by a spin shower using pure water, then spin-dried, and then heat-treated (post-baked) for 5 minutes using a hot plate at 200 ° C. to obtain a pattern.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • the difference ⁇ E between the minimum exposure amount E1 required to form a pattern having a width of 100 ⁇ m and a length of 1000 ⁇ m and the minimum exposure amount E2 required to make all the above-mentioned patterns adhere to each other is obtained, and the adhesion is determined by the following criteria. evaluated. The smaller ⁇ E is, the better the adhesion is. The fact that the patterns were in close contact with each other and the size of the patterns were observed using an optical microscope (magnification: 1000 times). 5: ⁇ E exceeds 100 mJ / cm 2 . 4: Delta] E is the exceeding 100 mJ / cm 2 or less 0 mJ / cm 2. 3: ⁇ E is 0 mJ / cm 2 .
  • the examples were excellent in evaluation of storage stability and light scattering property.
  • Optical sensor 101 Photoelectric conversion elements 111 to 114: Pixels 110: Optical filter 121, 122: Film 130: Transparent support

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Abstract

屈折率が2.0未満で、平均一次粒子径が500nm以上の粒子Aと、屈折率が2.0以上で、平均一次粒子径が100nm以下で、粒子Aよりも比重が大きい粒子Bと、樹脂と、溶剤と、を含む組成物であって、上記組成物を用いて200℃で5分加熱して厚さ4μmの膜を製膜した際に、上記膜の波長400~700nmの範囲の光の透過率の最大値が70%以下である組成物、膜および光センサ。

Description

組成物、膜および光センサ
 本発明は、屈折率の高い粒子を含む組成物、膜、および光センサに関する。
 酸化チタンは屈折率が高い粒子である。このような屈折率の高い粒子を光散乱膜などに用いる試みが検討されている。
 特許文献1には、支持体上に、少なくとも1種類の光拡散粒子と、少なくとも1種類の高屈折率無機フィラーとを含有する有機膜を有し、有機膜中の光拡散粒子の含有率N[体積%]が25~50の範囲であり、有機膜の厚みT[μm]がT≧150/Nを満足する光拡散性転写材料に関する発明が記載されている。高屈折率無機フィラーとして、酸化チタン(TiO)などが用いられている。また、段落番号0069には、高屈折率無機フィラーの一次平均粒径は、1~30nmが好ましいことが記載されている。特許文献1の光拡散性転写材料は、転写性に優れ、有機電界発光装置の光取り出し効率を向上させることができる光拡散層を形成可能な光拡散性転写材料を提供することができるとされている。
特開2013-115008号公報
 近年では、可視光を適度に遮光し、かつ、光散乱性の高い膜についての需要が増えている。膜の光散乱性を高めるには、粒径が大きく、かつ、屈折率が高い粒子を用いる方法が知られている。しかしながら、屈折率の高い粒子(以下、高屈折粒子ともいう)は、一般的に比重が大きい傾向がある。このような比重の大きい粒子を、溶剤を含む組成物中に含有させて用いた場合、組成物の保管時に粒子が沈降することがある。このため、従来知られている組成物では、保存安定性と、得られる膜の光散乱性とを高い水準で両立させることは困難であった。
 なお、特許文献1に記載された発明の光拡散性転写材料は、有機電界発光装置の光取り出し効率を向上させることができる光拡散層を形成するものであるとされている。特許文献1では、有機電界発光装置の光取り出し効率を高めることを目的としていることから、特許文献1に記載された発明の光拡散性転写材料から得られる光拡散層は可視光を適度に遮光するような部材ではなく、むしろ、可視光透過性の高いものであると考えられる。
 よって、本発明の目的は、保存安定性が良好で、光散乱性に優れた膜を形成できる組成物を提供することにある。また、膜、および光センサを提供することにある。
 かかる状況のもと、本発明者が鋭意検討を行った結果、後述する組成物により上記目的を達成できることを見出し本発明を完成するに至った。本発明は以下を提供する。
 <1> 屈折率が2.0未満で、平均一次粒子径が500nm以上の粒子Aと、
 屈折率が2.0以上で、平均一次粒子径が100nm以下で、粒子Aよりも比重が大きい粒子Bと、
 樹脂と、
 溶剤と、を含む組成物であって、
 上記組成物を用いて200℃で5分加熱して厚さ4μmの膜を製膜した際に、上記膜の波長400~700nmの範囲の光の透過率の最大値が70%以下である、
組成物。
 <2> 上記粒子Bの比重と上記粒子Aの比重との差が2.0g/cm以上である、<1>に記載の組成物。
 <3> 上記粒子Aの比重が2.2g/cm以下である、<1>または<2>に記載の組成物。
 <4> 上記粒子Aの平均一次粒子径が500nm以上3000nm未満である、<1>~<3>のいずれか1つに記載の組成物。
 <5> 上記粒子Aが樹脂粒子である、<1>~<4>のいずれか1つに記載の組成物。
 <6> 上記粒子Aが中空粒子である、<1>~<5>のいずれか1つに記載の組成物。
 <7> 上記粒子Aを2種以上含む、<1>~<6>のいずれか1つに記載の組成物。
 <8> 上記粒子Bの平均一次粒子径が30nm以上100nm以下である、<1>~<7>のいずれか1つに記載の組成物。
 <9> 上記粒子Bが無機粒子である、<1>~<8>のいずれか1つに記載の組成物。
 <10> 上記粒子Bを2種以上含む、<1>~<9>のいずれか1つに記載の組成物。
 <11> 上記組成物の全固形分中における上記粒子Aと上記粒子Bとの合計の含有量が30質量%以上である、<1>~<10>のいずれか1つに記載の組成物。
 <12> 上記樹脂は、エチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂を含む、<1>~<11>のいずれか1つに記載の組成物。
 <13> 更に、光重合開始剤を含む、<1>~<12>のいずれか1つに記載の組成物。
 <14> <1>~<13>のいずれか1つに記載の組成物を用いて得られる膜。
 <15> 屈折率が2.0未満で、平均一次粒子径が500nm以上の粒子Aと、屈折率が2.0以上で、平均一次粒子径が100nm以下の粒子Bと、樹脂とを含み、
 上記粒子Bの比重が上記粒子Aの比重よりも大きく、
 波長400~1000nmの範囲の光の透過率の最大値が70%以下である、膜。
 <16> <14>または<15>に記載の膜を含む光センサ。
 本発明によれば、保存安定性が良好で、光散乱性に優れた膜を形成できる組成物を提供することができる。また、膜および光センサを提供することができる。
本発明の光センサの一実施形態を示す概略図である。 本発明の光センサの他の実施形態を示す概略図である。
 以下において、本発明の内容について詳細に説明する。
 以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
 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及び上限値として含む範囲を意味する。
 本明細書における基(原子団)の表記において、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さない基(原子団)と共に置換基を有する基(原子団)を包含する。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)を包含する。
 本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及びメタクリレートを表し、「(メタ)アクリル」は、アクリル及びメタクリルを表し、「(メタ)アリル」は、アリル及びメタリルを表し、「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイル及びメタクリロイルを表す。
 本明細書において、化学式中のMeはメチル基を、Etはエチル基を、Prはプロピル基を、Buはブチル基を、Phはフェニル基をそれぞれ示す。
 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、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、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。本明細書において、重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、例えば、HLC-8220GPC(東ソー(株)製)を用い、カラムとして、TOSOH TSKgel Super HZM-HとTOSOH TSKgel Super HZ4000とTOSOH TSKgel Super HZ2000とを連結したカラムを用い、展開溶媒としてテトラヒドロフランを用いることによって求めることができる。
 本明細書において、屈折率の値は、特に断りがない限り、23℃での波長589nmの光に対する屈折率の平均値である。
<組成物>
 本発明の組成物は、
 屈折率が2.0未満で、平均一次粒子径が500nm以上の粒子Aと、
 屈折率が2.0以上で、平均一次粒子径が100nm以下で、粒子Aよりも比重が大きい粒子Bと、
 樹脂と、
 溶剤と、を含む組成物であって、
 上記組成物を用いて200℃で5分加熱して厚さ4μmの膜を製膜した際に、上記膜の波長400~700nmの範囲の光の透過率の最大値が70%以下である、ことを特徴とする。
 本発明の組成物は、保存安定性が良好で、光散乱性に優れた膜を形成できる。すなわち、比重の大きい粒子である粒子Bとして、平均一次粒子径が小さいものを用いているので、溶液状態での組成物中での粒子Bの沈降を抑制でき、その結果優れた保存安定性が得られる。また、本発明の組成物は、200℃で5分加熱して厚さ4μmの膜を製膜した際に、膜の波長400~700nmの範囲の光の透過率の最大値が70%以下であるという特性を有し、かつ、上述した粒子Aと粒子Bとをそれぞれ含むので、この組成物を用いて得られる膜に光が照射されると、屈折率が小さく、平均一次粒子径が大きい粒子Aと、屈折率が大きく、平均一次粒子径が小さい粒子Bとの間で散乱が生じて、膜に照射された光を効率よく散乱して透過させることができる。このため、本発明の組成物を用いることで光散乱性に優れた膜を形成することができる。更には、散乱光の角度依存性を軽減することもできる。
 本発明の組成物を用いて200℃で5分加熱して厚さ4μmの膜を形成した際において、この膜の波長400~700nmの範囲の光の透過率の最大値は、光散乱の波長依存性低減の観点から65%以下であることが好ましく、60%以下であることがより好ましく、50%以下であることが更に好ましい。上記の透過率の最大値の下限は5%以上であることが好ましく、10%以上であることがより好ましく、15%以上であることが更に好ましい。
 また、上記膜の400~1000nmの光の透過率の最大値は、70%以下であることが好ましく、65%以下であることがより好ましく、60%以下であることが更に好ましく、50%以下であることが特に好ましい。上記の透過率の最大値の下限は5%以上であることが好ましく、10%以上であることがより好ましく、15%以上であることが更に好ましい。
 また、上記膜のJIS K 7136に基づくヘイズは、30~100%であることが好ましい。上限は99%以下であることが好ましく、95%以下であることがより好ましく、90%以下であることが更に好ましい。下限は40%以上であることが好ましく、50%以上であることがより好ましく、60%以上であることが更に好ましい。
 このような分光特性を有する膜を形成するには、粒子A、粒子Bの種類や含有量を適宜調整することで達成することができる。
 本発明の組成物の固形分濃度は、保存安定性という理由から5~80質量%であることが好ましい。上限は、80質量%以下が好ましく、70質量%以下がより好ましく、50質量%以下が更に好ましい。下限は、5質量%以上であることが好ましく、15質量%以上であることがより好ましく、20質量%以上であることが更に好ましい。以下、本発明の組成物に用いられる各成分について説明する。
<<粒子A>>
 本発明の組成物は、屈折率が2.0未満で、平均一次粒子径が500nm以上の粒子Aを含む。
 粒子Aの平均一次粒子径は、500nm以上であり、500nm以上6000nm以下であることが好ましく、500nm以上5000nm以下であることがより好ましく、500nm以上3000nm未満であることが更に好ましく、500nm以上2500nm以下であることがより一層好ましく、500nm以上2000nm以下であることが更に一層好ましく、500nm以上1500nm以下であることが特に好ましく、500nm以上1000nm以下であることが最も好ましい。
 なお、本明細書において、粒子の平均一次粒子径は以下の方法で測定した値である。すなわち、粒子の一次粒子径は、粒子を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察し、粒子が凝集していない部分(一次粒子)を観測することで求めることができる。粒子の粒度分布については、一次粒子を、透過型電子顕微鏡を用いて透過型電子顕微鏡写真を撮影した後、その写真を用いて画像処理装置で粒度分布を測定して求めることができる。本明細書において、粒子の平均一次粒子径は、粒度分布から算出された個数基準の算術平均径を平均一次粒子径とした。本明細書では、透過型電子顕微鏡として(株)日立製作所製電子顕微鏡(H-7000)を用い、画像処理装置として(株)ニレコ製ルーゼックスAPを用いる。
 粒子Aの屈折率は、2.0未満であり、1.9以下であることが好ましく、1.8以下であることが更に好ましく、1.7以下であることが特に好ましい。粒子Aの屈折率の下限は特に限定はないが1.0以上とすることができ、1.1以上とすることもできる。
 なお、本明細書において、粒子の屈折率は以下の方法で測定した値である。まず、粒子と、屈折率が既知である樹脂(分散剤)と、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとを用いて分散液を作製する。その後、作製した分散液と屈折率が既知の樹脂とを混合し、塗布液の全固形分中における粒子の濃度が10質量%、20質量%、30質量%、40質量%の塗布液を作製する。これらの塗布液をシリコンウエハ上に300nmの厚さで製膜した後、得られる膜の屈折率をエリプソメトリー(ラムダエースRE-3300、(株)SCREENホールディングス製)を用いて測定する。その後、粒子の濃度に対応する屈折率をグラフ上にプロットし、粒子の屈折率を導出する。
 粒子Aの比重は、2.5g/cm以下であることが好ましく、2.4g/cm以下であることがより好ましく、2.2g/cm以下であることが更に好ましく、2.0g/cm以下であることが特に好ましい。粒子Aの比重の下限は特に限定はないが、0.5g/cm以上とすることができ、0.9g/cm以上とすることもできる。
 なお、本明細書において、粒子の比重は、以下の方法で測定した値である。まず、100mLメスフラスコ中に50gの粒子を投入する。続いて別の100mLメスシリンダーを用いて水を100mL量り取る。その後、まず粒子が浸る程度、量り取った水をメスフラスコに入れ、続いて、メスフラスコに超音波を加えて、粒子と水をなじませた。その後、メスフラスコの標線に到達するまで追加で水を入れ、50g/(メスフラスコに残った水の体積)=比重として算出する。
 粒子Aは、透明または白色の粒子であることが好ましい。この態様によれば、本発明の組成物を光センサに適用した際に、センサが受光する光のロスをより低減することができる。
 粒子Aとしては、無機粒子および樹脂粒子などが挙げられる。無機粒子の種類としては、シリカ粒子、中空酸化チタン、中空ジルコニアなどが挙げられ、シリカ粒子であることが好ましい。無機粒子の市販品としては、富士シリシア化学(株)製のサイリシアシリーズ(例えば、サイリシア310Pなど)、(株)日本触媒製のシーホスターシリーズ(例えば、シーホスターKE-S250)などが挙げられる。
 樹脂粒子としては、(メタ)アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリエステル樹脂、メラニン樹脂、シリコーン樹脂などの合成樹脂からなる粒子、及び、キチン、キトサン、セルロース、架橋澱粉、架橋セルロース等の天然高分子からなる粒子などが挙げられる。なかでも、合成樹脂粒子は、粒子サイズを制御しやすいなどの利点があり、好ましく用いられる。
 樹脂粒子の製造方法としては、ポリメチルメタクリレート(PMMA)のような比較的に硬い樹脂の場合では、破砕法による微粒子化も可能であるが、乳化懸濁重合法により樹脂粒子を製造する方法が、粒子径制御の容易性、精度から好ましい。樹脂粒子の製造方法については、「超微粒子と材料」日本材料科学会編、裳華房、1993年発刊、「微粒子・粉体の作製と応用」川口春馬監修、シーエムシー出版、2005年発刊等に詳細に記載されている。
 樹脂粒子は市販品としても入手可能であり、例えば、MX-40T、MX-80H3wT、MX-150、MX-180TA、MX-300、MX-500、MX-1000、MX-1500H、MR-2HG、MR-7HG、MR-10HG、MR-3GSN、MR-5GSN、MR-7G、MR-10G、MR-5C、MR-7GC(以上、綜研化学(株)製、アクリル樹脂粒子)、SX-130H、SX-350H、SX-500H(以上、綜研化学(株)製、スチレン樹脂粒子)、MBX-5、MBX-8、MBX-12MBX-15、MBX-20、MB20X-5、MB30X-5、MB30X-8、MB30X-20、SBX-6、SBX-8、SBX-12、SBX-17(以上、積水化成品工業(株)製、アクリル樹脂粒子)、ケミパールW100、W200、W300、W308、W310、W400、W401、W405、W410、W500、WF640、W700、W800、W900、W950、WP100(以上、三井化学(株)製、ポリオレフィン樹脂粒子)、トスパール120(モメンティブ・パフォーマンス・テクノロジーズ社製、シリコーン樹脂粒子)、オプトビーズ2000M(日産化学(株)製、メラニン樹脂粒子)などが挙げられる。
 粒子Aは、中空粒子であることも好ましい。中空粒子とは、粒子表面より内部に粒子を構成する素材が存在しない空隙部分を持つ粒子のことを指す。空隙部分のサイズや形状、数は特に限定されない。中心部分に空隙部分を持つ外殻構造であってもよいし、粒子内部に微細な空隙部が複数分散した構造であってもよい。
 中空粒子の空隙率は1~90%であることが好ましい。空隙率の下限は5%以上であることが好ましく、10%以上であることがより好ましい。空隙率の上限は85%以下であることが好ましく、80%以下であることがより好ましい。なお、中空粒子の空隙率とは、中空粒子の体積の総量に対する空隙が占める体積の割合を言う。中空粒子の空隙率は、透過型電子顕微鏡を用いて中空粒子を観察して外径と空隙径を測長し、下記の式によって「体積の総量に対する空隙が占める体積の割合」を算出することで測ることが出来る。
 式:{(空隙径)/(外径)}×100%
 より具体的には、透過型電子顕微鏡によって観察された中空粒子を任意に100個選定し、これらの中空粒子についてそれぞれ外側と空隙の円相当径を測長して外径、空隙径とし、上記式によって空隙率を算出してその平均値を空隙率とする方法が挙げられる。また、粒子のシェルの材料(その屈折率)と中空状であることがわかっている場合には、粒子屈折率の測定から知ることも出来る。
 中空粒子の形状は、球形であることが好ましいが、不定形等の球形以外の形状であってもよい。
 中空粒子は、無機材料で構成された中空粒子(以下、中空無機粒子ともいう)であってもよく、樹脂材料で構成された中空粒子(以下、中空樹脂粒子ともいう)であってもよい。
 中空樹脂粒子を構成する材料としては、(メタ)アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、メラニン樹脂などが挙げられ、(メタ)アクリル樹脂およびスチレン樹脂が好ましく、(メタ)アクリル樹脂がより好ましい。中空樹脂粒子の製造方法としては、例えば、樹脂粒子に発泡剤を含有させておき、後に発泡剤を発泡させる方法や、樹脂粒子中に揮発性物質を封入しておき、後に揮発性物質をガス化させて膨張させる方法や、樹脂粒子を溶融させ、これに空気等の気体を注入する方法や、重合性単量体と非重合性の溶剤を混合して重合し、溶剤を内包した樹脂粒子を得た後、溶剤を除去する方法(以下、溶剤除去法ともいう)等が挙げられる。
 中空無機粒子としては、中空シリカ粒子であることが好ましい。すなわち、中空無機粒子は、中心部分に空隙部分を持つシリカ粒子であることが好ましい。中空シリカ粒子の具体例としては、特開2013-237593号公報、国際公開第2007/060884号などに記載されている中空粒子が挙げられる。
 粒子Aの含有量は、組成物の全固形分中1~90質量%であることが好ましい。上限は、80質量%以下であることが好ましく、70質量%以下であることがより好ましく、60質量%以下であることが更に好ましい。下限は、2質量%以上であることが好ましく、5質量%以上であることがより好ましく、10質量%以上であることが更に好ましい。本発明の組成物は、粒子Aを1種類のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。粒子Aを1種類のみ含む場合はより優れた保存安定性が得られやすい。また、粒子Aを2種以上含む場合は、光散乱の角度依存性をより低減することができる。粒子Aを2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<粒子B>>
 本発明の組成物は、屈折率が2.0以上で、平均一次粒子径が100nm以下で、粒子Aよりも比重が大きい粒子Bを含む。
 粒子Bの平均一次粒子径は、100nm以下であり、組成物の保存安定性の観点から5nm以上100nm以下であることが好ましく、10nm以上100nm以下であることがより好ましく、20nm以上100nm以下であることが更に好ましく、保存安定性および得られる膜の光散乱性の観点から30nm以上100nm以下であることがより一層好ましく、40nm以上100nm以下であることが更に一層好ましく、50nm以上100nm以下であることが特に好ましい。
 粒子Bの屈折率は、2.0以上であり、2.2以上であることが好ましく、2.4以上であることが更に好ましい。粒子Bの屈折率の上限は特に限定はないが5以下とすることができ、4以下とすることもできる。
 粒子Bの屈折率と粒子Aの屈折率の差は、光散乱性に優れた膜が得られやすいという理由から、0.5以上であることが好ましく、0.7以上であることがより好ましく、0.9以上であることが更に好ましい。なお、本発明の組成物が粒子Aを2種以上含む場合は、上記屈折率の差の算出にあたり、粒子Aの屈折率の値は、2種以上の粒子Aの屈折率の質量平均値を用いる。本発明の組成物が粒子Bを2種以上含む場合についても同様である。
 粒子Bの比重は、1~7g/cmであることが好ましい。上限は6g/cm以下であることが好ましく、5g/cm以下であることがより好ましい。比重の下限は特に限定はないが、1.5g/cm以上とすることができ、2g/cm以上とすることもできる。ただし、粒子Bの比重は、粒子Aよりも大きい。
 粒子Bは、透明または白色の粒子であることが好ましい。この態様によれば、本発明の組成物を光センサに適用した際に、センサが受光する光のロスをより低減することができる。
 粒子Bは無機粒子であることが好ましい。無機粒子の種類としては、酸化チタン粒子、チタン酸ストロンチウム粒子、チタン酸バリウム粒子、酸化亜鉛粒子、酸化マグネシウム粒子、酸化ジルコニウム粒子、酸化アルミニウム粒子、硫酸バリウム粒子、硫化亜鉛粒子などが挙げられる。粒子Bとして用いられる無機粒子は、チタン原子を有する粒子であることが好ましく、酸化チタン粒子であることがより好ましい。
 酸化チタン粒子は、二酸化チタン(TiO)の含有量(純度)が70質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、85質量%以上であることが更に好ましい。酸化チタン粒子は、Ti2n-1(nは2~4の数を表す。)で表される低次酸化チタン、酸窒化チタン等の含有量が30質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましく、15質量%以下であることが更に好ましい。
 酸化チタンは、ルチル型酸化チタンであってもよく、アナターゼ型酸化チタンでもよい。着色性、分散液や組成物の経時安定性の観点から、ルチル型酸化チタンが好ましい。特にルチル型酸化チタンは加熱しても、色差の変化が少なく、良好な着色性を有している。また、酸化チタンのルチル化率は、95%以上が好ましく、99%以上がより好ましい。
 ルチル型酸化チタンとしては、公知のものを使用することができる。ルチル型酸化チタンの製造方法には、硫酸法と塩素法の2種類あり、いずれの製造方法により製造された酸化チタンも好適に使用することができる。ここで、硫酸法は、イルメナイト鉱石やチタンスラグを原料とし、これを濃硫酸に溶解して鉄分を硫酸鉄として分離し、分離した溶液を加水分解して水酸化物の沈殿物を得て、これを高温で焼成してルチル型酸化チタンを取り出す製造方法をいう。また、塩素法は、合成ルチルや天然ルチルを原料とし、これを約1000℃の高温で塩素ガスとカーボンを反応させて四塩化チタンを合成し、これを酸化してルチル型酸化チタンを取り出す製造方法をいう。ルチル型酸化チタンは、塩素法で得られるルチル型酸化チタンが好ましい。
 酸化チタン粒子の比表面積は、BET(Brunauer,Emmett,Teller)法にて測定した値が10~400m/gであることが好ましく、10~200m/gであることがより好ましく、10~150m/gであることが更に好ましく、10~40m/gであることが特に好ましく、10~20m/gであることが最も好ましい。酸化チタンのpHは、6~8が好ましい。酸化チタンの吸油量は、10~60(g/100g)であることが好ましく、10~40(g/100g)であることがより好ましい。
 酸化チタン粒子は、Fe、Al、SiO、NbおよびNaOの合計量が、0.1質量%以下であることが好ましく、0.05質量%以下であることがより好ましく、0.02質量%以下であることがさらに好ましく、これらを実質的に含まないことが特に好ましい。
 酸化チタン粒子の形状には特に制限はない。例えば、等方性形状(例えば、球状、多面体状等)、異方性形状(例えば、針状、棒状、板状等)、不定形状等の形状が挙げられる。酸化チタン粒子の硬度(モース硬度)は、5~8であることが好ましく、7~7.5であることがより好ましい。
 酸化チタン粒子などの無機粒子は、有機化合物などの表面処理剤により表面処理されていてもよい。酸化チタンの表面処理に用いる表面処理剤としては、ポリオール、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、シリカ(酸化ケイ素)、含水シリカ、アルカノールアミン、ステアリン酸、オルガノシロキサン、酸化ジルコニウム、ハイドロゲンジメチコン、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤などが挙げられる。中でもシランカップリング剤が好ましい。表面処理は、1種類の表面処理剤を用いて実施してもよく、2種類以上の表面処理剤を組み合わせて実施してもよい。
 酸化チタン粒子などの無機粒子は、塩基性金属酸化物又は塩基性金属水酸化物により被覆されていることも好ましい。塩基性金属酸化物又は塩基性金属水酸化物として、マグネシウム、ジルコニウム、セリウム、ストロンチウム、アンチモン、バリウム又はカルシウム等を含有する金属化合物が挙げられる。
 また、酸化チタン粒子としては「酸化チタン 物性と応用技術 清野学著 13~45ページ 1991年6月25日発行、技報堂出版発行」に記載の酸化チタン粒子も好適に使用できる。
 粒子Bは、市販されているものを好ましく用いることができる。市販品はそのまま使用してもよく、分級処理したものを用いてもよい。酸化チタン粒子の市販品としては、例えば、石原産業(株)製の商品名タイペークR-550、R-580、R-630、R-670、R-680、R-780、R-780-2、R-820、R-830、R-850、R-855、R-930、R-980、CR-50、CR-50-2、CR-57、CR-58、CR-58-2、CR-60、CR-60-2、CR-63、CR-67、CR-Super70、CR-80、CR-85、CR-90、CR-90-2、CR-93、CR-95、CR-953、CR-97、PF-736、PF-737、PF-742、PF-690、PF-691、PF-711、PF-739、PF-740、PC-3、S-305、CR-EL、PT-301、PT-401M、PT-401L、PT-501A、PT-501R、UT771、TTO-51、TTO-80A、TTO-S-2、A-220、MPT-136、MPT-140、MPT-141;
 堺化学工業(株)製の商品名R-3L、R-5N、R-7E、R-11P、R-21、R-25、R-32、R-42、R-44、R-45M、R-62N、R-310、R-650、SR-1、D-918、GTR-100、FTR-700、TCR-52、A-110、A-190、SA-1、SA-1L、STR-100A-LP、STR-100C-LP、TCA-123E;
 テイカ(株)製の商品名JR、JRNC、JR-301、JR-403、JR-405、JR-600A、JR-600E、JR-603、JR-605、JR-701、JR-800、JR-805、JR-806、JR-1000、MT-01、MT-05、MT-10EX、MT-100S、MT-100TV、MT-100Z、MT-100AQ、MT-100WP、MT-100SA、MT-100HD、MT-150EX、MT-150W、MT-300HD、MT-500B、MT-500SA、MT-500HD、MT-600B、MT-600SA、MT-700B、MT-700BS、MT-700HD、MT-700Z;
 チタン工業(株)製の商品名KR-310、KR-380、KR-380N、ST-485SA15;
 富士チタン工業(株)製の商品名TR-600、TR-700、TR-750、TR-840、TR-900;
 白石カルシウム(株)製の商品名Brilliant1500等が挙げられる。また、特開2015-067794号公報の段落番号0025~0027に記載の酸化チタン粒子を用いることもできる。
 チタン酸ストロンチウム粒子の市販品としては、SW-100(チタン工業(株)製)などが挙げられる。硫酸バリウム粒子の市販品としては、BF-1L(堺化学工業(株)製)などが挙げられる。酸化亜鉛粒子の市販品としては、Zincox Super F-1(ハクスイテック(株)製)などが挙げられる。酸化ジルコニウム粒子の市販品としては、Z-NX(太陽鉱工(株)製)、Zirconeo-Cp((株)アイテック製)などが挙げられる。
 粒子Bの含有量は、組成物の全固形分中5~90質量%であることが好ましい。上限は、85質量%以下であることが好ましく、80質量%以下であることがより好ましく、70質量%以下であることが更に好ましい。下限は、6質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、15質量%以上であることが更に好ましい
 組成物の全固形分中における粒子Aと粒子Bとの合計の含有量は、30質量%以上であることが好ましく、35質量%以上であることがより好ましく、40質量%以上であることが更に好ましい。上限は、90質量%以下であることが好ましく、80質量%以下であることがより好ましく、70質量%以下であることが更に好ましい。
 組成物における粒子Aと粒子Bとの割合については、粒子Aの100質量部に対して粒子Bが20~500質量部であることが好ましい。上限は、450質量部以下であることが好ましく、400質量部以下であることがより好ましく、300質量部以下であることが更に好ましい。下限は、25質量部以上であることが好ましく、30質量部以上であることがより好ましく、35質量部以上であることが更に好ましい。
 本発明の組成物は、粒子Bを1種類のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。粒子Bを1種類のみ含む場合はより優れた保存安定性が得られやすい。また、粒子Bを2種以上含む場合は、光散乱の角度依存性をより低減することができる。粒子Bを2種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<樹脂>>
 本発明の組成物は、樹脂を含有する。樹脂は、例えば、粒子を組成物中で分散させる用途やバインダーの用途で配合される。なお、主に粒子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の目的で使用することもできる。
 樹脂としては、公知の樹脂を任意に使用できる。例えば、(メタ)アクリル樹脂、(メタ)アクリルアミド樹脂、エポキシ樹脂、エン・チオール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリアリーレンエーテルフォスフィンオキシド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、環状オレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。
 樹脂の重量平均分子量(Mw)は、2000~2000000が好ましい。上限は、1000000以下が好ましく、500000以下がより好ましい。下限は、3000以上が好ましく、4000以上がより好ましく、5000以上が更に好ましい。
 本発明の組成物では、樹脂として酸基を有する樹脂を用いることができる。酸基としては、例えば、カルボキシル基、リン酸基、スルホ基、フェノール性ヒドロキシ基などが挙げられる。酸基を有する樹脂はアルカリ可溶性樹脂や、分散剤として用いることもできる。酸基を有する樹脂の酸価は、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以下が最も好ましい。酸基を有する樹脂については、特開2012-208494号公報の段落番号0558~0571(対応する米国特許出願公開第2012/0235099号明細書の段落番号0685~0700)の記載、特開2012-198408号公報の段落番号0076~0099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。
 本発明の組成物では、樹脂として下記式(ED1)で示される化合物および/または下記式(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。)由来の繰り返し単位を含む樹脂を用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 式(ED1)中、RおよびR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-C000002
 式(ED2)中、Rは、水素原子または炭素数1~30の有機基を表す。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。
 エーテルダイマーの具体例については、特開2013-029760号公報の段落番号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。
 本発明の組成物では、樹脂として下記式(X)で示される化合物に由来する繰り返し単位を含む樹脂を用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 式(X)において、Rは、水素原子またはメチル基を表し、Rは炭素数2~10のアルキレン基を表し、R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。
 本発明の組成物では、樹脂としてグラフト鎖を有する繰り返し単位を含む樹脂を用いることもできる。樹脂がグラフト鎖を有する繰り返し単位を含むことにより、グラフト鎖による立体障害により、組成物中での粒子の凝集などをより効果的に抑制でき、優れた保存安定性が得られる。グラフト鎖を有する繰り返し単位を含む樹脂は、分散剤として用いてもよく、バインダーとして用いてもよい。
 本発明において、グラフト鎖とは、繰り返し単位の主鎖から枝分かれして伸びるポリマー鎖のことを意味する。グラフト鎖の長さについては特に制限されないが、グラフト鎖が長くなると立体反発効果が高くなり、粒子の分散性を高めたりすることができる。グラフト鎖としては、水素原子を除いた原子数が40~10000であることが好ましく、水素原子を除いた原子数が50~2000であることがより好ましく、水素原子を除いた原子数が60~500であることが更に好ましい。
 グラフト鎖は、ポリエステル構造の繰り返し単位、ポリエーテル構造の繰り返し単位、ポリ(メタ)アクリル構造の繰り返し単位、ポリウレタン構造の繰り返し単位、ポリウレア構造の繰り返し単位およびポリアミド構造の繰り返し単位から選ばれる少なくとも1種の構造の繰り返し単位を含むことが好ましく、ポリエステル構造の繰り返し単位、ポリエーテル構造の繰り返し単位およびポリ(メタ)アクリル構造の繰り返し単位から選ばれる少なくとも1種の構造の繰り返し単位を含むことがより好ましく、ポリエステル構造の繰り返し単位を含むことが更に好ましい。ポリエステル構造の繰り返し単位としては、下記の式(G-1)、式(G-4)または式(G-5)で表される構造の繰り返し単位が挙げられる。また、ポリエーテル構造の繰り返し単位としては、下記の式(G-2)で表される構造の繰り返し単位が挙げられる。また、ポリ(メタ)アクリル構造の繰り返し単位としては、下記の式(G-3)で表される構造の繰り返し単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 上記式において、RG1およびRG2は、それぞれアルキレン基を表す。RG1およびRG2で表されるアルキレン基としては特に制限されないが、炭素数1~20の直鎖状又は分岐状のアルキレン基が好ましく、炭素数2~16の直鎖状又は分岐状のアルキレン基がより好ましく、炭素数3~12の直鎖状又は分岐状のアルキレン基が更に好ましい。
 上記式において、RG3は、水素原子またはメチル基を表す。
 上記式において、QG1は、-O-または-NH-を表し、LG1は、単結合または2価の連結基を表す。2価の連結基としては、アルキレン基(好ましくは炭素数1~12のアルキレン基)、アルキレンオキシ基(好ましくは炭素数1~12のアルキレンオキシ基)、オキシアルキレンカルボニル基(好ましくは炭素数1~12のオキシアルキレンカルボニル基)、アリーレン基(好ましくは炭素数6~20のアリーレン基)、-NH-、-SO-、-SO-、-CO-、-O-、-COO-、OCO-、-S-およびこれらの2以上を組み合わせてなる基が挙げられる。
 RG4は、水素原子または置換基を表す。置換基としては、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルキルチオエーテル基、アリールチオエーテル基、ヘテロアリールチオエーテル基等が挙げられる。
 グラフト鎖の末端構造としては、特に限定されない。水素原子であってもよく、置換基であってもよい。置換基としては、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルキルチオエーテル基、アリールチオエーテル基、ヘテロアリールチオエーテル基等が挙げられる。なかでも、粒子の分散性向上などの観点から、立体反発効果を有する基が好ましく、炭素数5~24のアルキル基又はアルコキシ基が好ましい。アルキル基およびアルコキシ基は、直鎖状、分岐状、及び、環状のいずれでもよく、直鎖状または分岐状が好ましい。
 グラフト鎖としては、下記式(G-1a)、式(G-2a)、式(G-3a)、式(G-4a)または式(G-5a)で表される構造であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 上記式において、RG1およびRG2は、それぞれアルキレン基を表し、RG3は、水素原子またはメチル基を表し、QG1は、-O-または-NH-を表し、LG1は、単結合または2価の連結基を表し、RG4は、水素原子または置換基を表し、W100は水素原子または置換基を表す。n1~n5は、それぞれ独立して2以上の整数を表す。RG1~RG4、QG1、LG1については、式(G-1)~(G-5)で説明したRG1~RG4、QG1、LG1と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 式(G-1a)~(G-5a)において、W100は置換基であることが好ましい。置換基としては、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルキルチオエーテル基、アリールチオエーテル基、ヘテロアリールチオエーテル基等が挙げられる。なかでも、顔料などの分散性向上の観点から、立体反発効果を有する基が好ましく、炭素数5~24のアルキル基又はアルコキシ基が好ましい。アルキル基およびアルコキシ基は、直鎖状、分岐状、及び、環状のいずれでもよく、直鎖状または分岐状が好ましい。
 式(G-1a)~(G-5a)において、n1~n5は、それぞれ2~100の整数が好ましく、2~80の整数がより好ましく、8~60の整数が更に好ましい。
 式(G-1a)において、n1が2以上の場合における各繰り返し単位中のRG1同士は、同一であってもよく、異なっていてもよい。また、RG1が異なる繰り返し単位を2種以上含む場合においては、各繰り返し単位の配列は特に限定は無く、ランダム、交互、及び、ブロックのいずれであってもよい。式(G-2a)~式(G-5a)においても同様である。
 グラフト鎖を有する繰り返し単位としては、下記式(A-1-2)で表される繰り返し単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 式(A-1-2)において、Xは繰り返し単位の主鎖を表し、Lは単結合または2価の連結基を表し、Wはグラフト鎖を表す。
 式(A-1-2)におけるXが表す繰り返し単位の主鎖としては、式(A-1-1)のXで説明した構造が挙げられ、好ましい範囲も同様である。式(A-1-2)におけるLが表す2価の連結基としては、アルキレン基(好ましくは炭素数1~12のアルキレン基)、アリーレン基(好ましくは炭素数6~20のアリーレン基)、-NH-、-SO-、-SO-、-CO-、-O-、-COO-、OCO-、-S-およびこれらの2以上を組み合わせてなる基が挙げられる。式(A-1-2)におけるWが表すグラフト鎖としては、上述したグラフト鎖が挙げられる。
 式(A-1-2)で表される繰り返し単位の具体例としては、下記式(A-1-2a)で表される繰り返し単位、下記式(A-1-2b)で表される繰り返し単位などが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 式(A-1-2a)において、Rb1~Rb3は、それぞれ独立して水素原子またはアルキル基を表し、Qb1は、-CO-、-COO-、-OCO-、-CONH-またはフェニレン基を表し、Lは、単結合または2価の連結基を表し、Wはグラフト鎖を表す。Rb1~Rb3が表すアルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~3がより好ましく、1が更に好ましい。Qb1は、-COO-または-CONH-であることが好ましく、-COO-であることがより好ましい。
 式(A-1-2b)において、Rb10およびRb11は、それぞれ独立して水素原子またはアルキル基を表し、m2は1~5の整数を表し、Lは、単結合または2価の連結基を表し、Wはグラフト鎖を表す。Rb10およびRb11が表すアルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~3がより好ましい。
 グラフト鎖を有する繰り返し単位の重量平均分子量(Mw)は、1000以上であることが好ましく、1000~10000であることがより好ましく、1000~7500であることが更に好ましい。なお、本発明において、グラフト鎖を有する繰り返し単位の重量平均分子量は、同繰り返し単位の重合に用いた原料モノマーの重量平均分子量から算出した値である。例えば、グラフト鎖を有する繰り返し単位は、マクロモノマーを重合することで形成できる。ここで、マクロモノマーとは、ポリマー末端に重合性基が導入された高分子化合物を意味する。マクロモノマーを用いてグラフト鎖を有する繰り返し単位を形成した場合においては、マクロモノマーの重量平均分子量がグラフト鎖を有する繰り返し単位に該当する。
 本発明の組成物では、樹脂として、ポリマー鎖が3価以上の連結基に結合した構造の樹脂を用いることも好ましい。このような樹脂としては、例えば、下記式(SP-1)で表される構造の樹脂(以下、樹脂(SP-1)ともいう)が挙げられる。樹脂(SP-1)は、分散剤として好ましく用いることができるが、バインダーとして用いてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 式中、Zは、(m+n)価の連結基を表し、
 YおよびYは、それぞれ独立して単結合または連結基を表し、
 Aは、複素環基、酸基、塩基性窒素原子を有する基、ウレア基、ウレタン基、配位性酸素原子を有する基、炭素数4以上の炭化水素基、アルコキシシリル基、エポキシ基、イソシアネート基およびヒドロキシ基から選ばれる置換基を含む基を表し、
 Pはポリマー鎖を表し、
 nは1~20を表し、mは1~20を表し、m+nは3~21であり、
 n個のYおよびAはそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよく、
 m個のYおよびPはそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。
 式(SP-1)のZ、AおよびPの少なくとも一つはエチレン性不飽和結合含有基を含んでいてもよい。エチレン性不飽和結合含有基としては、ビニル基、ビニロキシ基、アリル基、メタリル基、(メタ)アクリロイル基、スチレン基、シンナモイル基およびマレイミド基が挙げられ、(メタ)アクリロイル基、スチレン基、マレイミド基が好ましく、(メタ)アクリロイル基がより好ましく、アクリロイル基が特に好ましい。
 樹脂(SP-1)がエチレン性不飽和結合含有基を含む場合、このような樹脂は後述する重合性樹脂に該当する。エチレン性不飽和結合含有基は、式(SP-1)中のZ、AおよびPのいずれかに含まれていればよいが、Pに含まれていることが好ましい。また、Pがエチレン性不飽和結合含有基を含む場合、Pは、側鎖にエチレン性不飽和結合含有基を含む繰り返し単位を有するポリマー鎖であることが好ましい。
 式(SP-1)において、Aは上述した置換基を含む基を表す。置換基としては、複素環基、酸基、塩基性窒素原子を有する基、炭素数4以上の炭化水素基およびヒドロキシ基が好ましく、酸基がより好ましい。酸基としては、カルボキシル基、スルホ基、リン酸基が挙げられ、カルボキシル基が好ましい。
 上述した置換基は、1つのA中に、少なくとも1個含まれていればよく、2個以上を含んでいてもよい。Aは、上述した置換基を1~10個含むことが好ましく、1~6個含むことがより好ましい。また、Aが表す上述した置換基を含む基としては、上述した置換基と、1~200個の炭素原子、0~20個の窒素原子、0~100個の酸素原子、1~400個の水素原子、および0~40個の硫黄原子から成り立つ連結基とが結合して形成された基が挙げられる。例えば、炭素数1~10の鎖状飽和炭化水素基、炭素数3~10の環状飽和炭化水素基、または、炭素数5~10の芳香族炭化水素基を介して1個以上の酸基が結合して形成された基等が挙げられる。上記の鎖状飽和炭化水素基、環状飽和炭化水素基および芳香族炭化水素基はさらに置換基を有していてもよい。置換基としては炭素数1~20のアルキル基、炭素数6~16のアリール基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、スルホンアミド基、N-スルホニルアミド基、炭素数1~6のアシルオキシ基、炭素数1~20のアルコキシ基、ハロゲン原子、炭素数2~7のアルコキシカルボニル基、シアノ基、炭酸エステル基、およびエチレン性不飽和結合含有基等が挙げられる。また、上記置換基そのものがAであってもよい。
 Aの化学式量としては、30~2000であることが好ましい。上限は、1000以下であることが好ましく、800以下であることがより好ましい。下限は、50以上であることが好ましく、100以上であることがより好ましい。
 式(SP-1)において、Zは、(m+n)価の連結基を表す。(m+n)価の連結基としては、1~100個の炭素原子、0~10個の窒素原子、0~50個の酸素原子、1~200個の水素原子、および0~20個の硫黄原子から成り立つ基が挙げられる。(m+n)価の連結基としては、下記の構造単位または以下の構造単位が2以上組み合わさって構成される基(環構造を形成していてもよい)が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 (m+n)価の連結基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、炭素数1~20のアルキル基、炭素数6~16のアリール基、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基、スルホンアミド基、N-スルホニルアミド基、炭素数1~6のアシルオキシ基、炭素数1~20のアルコキシ基、ハロゲン原子、炭素数2~7までのアルコキシカルボニル基、シアノ基、炭酸エステル基、エチレン性不飽和結合含有基等が挙げられる。
 Zが表す(m+n)価の連結基は、下記式のいずれかで表される基であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 Lは3価の基を表す。Tは単結合又は2価の連結基を表し、3個存在するTは互いに同一であっても異なっていてもよい。
 Lは4価の基を表す。Tは単結合又は2価の連結基を表し、4個存在するTは互いに同一であっても異なっていてもよい。
 Lは5価の基を表す。Tは単結合又は2価の連結基を表し、5個存在するTは互いに同一であっても異なっていてもよい。
 Lは6価の基を表す。Tは単結合又は2価の連結基を表し、6個存在するTは互いに同一であっても異なっていてもよい。
 T~Tが表す2価の連結基としては、-CH-、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NH-、脂肪族環基、芳香族炭化水素環基、ヘテロ環基およびこれらの組み合わせからなる基が挙げられる。脂肪族環基、芳香族炭化水素環基およびヘテロ環基は、単環であってもよく、縮合環であってもよい。2価の連結基は、上述した置換基をさらに有していてもよい。
 Lが表す3価の基としては、上記の2価の連結基から水素原子を1個除いた基が挙げられる。Lが表す4価の基としては、上記の2価の連結基から水素原子を2個除いた基が挙げられる。Lが表す5価の基としては、上記の2価の連結基から水素原子を3個除いた基が挙げられる。Lが表す6価の基としては、上記の2価の連結基から水素原子を4個除いた基が挙げられる。L~Lが表す3~6価の基は、上述した置換基をさらに有していてもよい。
 Zの化学式量としては、20~3000であることが好ましい。上限は、2000以下であることが好ましく、1500以下であることがより好ましい。下限は、50以上であることが好ましく、100以上であることがより好ましい。Zの化学式量が上記範囲であれば、組成物中での顔料の分散性を向上できる。なお、Zの化学式量は、構造式から計算した値である。
 (m+n)価の連結基の具体例については、特開2014-177613号公報の段落番号0043~0055を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 式(SP-1)において、YおよびYは、それぞれ独立して単結合または連結基を表す。連結基としては、1~100個の炭素原子、0~10個の窒素原子、0~50個の酸素原子、1~200個の水素原子、および0~20個の硫黄原子から成り立つ基が挙げられる。上述の基は、上述した置換基を更に有していてもよい。YおよびYが表す連結基としては、下記の構造単位または以下の構造単位が2以上組み合わさって構成される基を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 式(SP-1)において、Pはポリマー鎖を表す。Pが表すポリマー鎖としては、主鎖中に、ポリ(メタ)アクリル構造の繰り返し単位、ポリエーテル構造の繰り返し単位、ポリエステル構造の繰り返し単位、ポリアミド構造の繰り返し単位、ポリイミド構造の繰り返し単位、ポリイミン構造の繰り返し単位およびポリウレタン構造の繰り返し単位から選ばれる少なくとも1種の繰り返し単位を有するポリマー鎖であることが好ましい。また、Pが表すポリマー鎖は、下記式(P1-1)~(P1-5)で表される繰り返し単位を含むポリマー鎖であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 上記式において、RG1およびRG2は、それぞれアルキレン基を表す。RG1およびRG2で表されるアルキレン基としては、炭素数1~20の直鎖状又は分岐状のアルキレン基が好ましく、炭素数2~16の直鎖状又は分岐状のアルキレン基がより好ましく、炭素数3~12の直鎖状又は分岐状のアルキレン基が更に好ましい。アルキレン基は置換基を有していてもよい。置換基としては、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルキルチオエーテル基、アリールチオエーテル基、ヘテロアリールチオエーテル基、エチレン性不飽和結合含有基等が挙げられる。
 上記式において、RG3は、水素原子またはメチル基を表す。
 上記式において、QG1は、-O-または-NH-を表し、LG1は、単結合またはアリーレン基を表し、LG2は、単結合または2価の連結基を表す。QG1は、-O-であることが好ましい。LG1は、単結合であることが好ましい。LG2が表す2価の連結基としては、アルキレン基(好ましくは炭素数1~12のアルキレン基)、アリーレン基(好ましくは炭素数6~20のアリーレン基)、-NH-、-SO-、-SO-、-CO-、-O-、-COO-、-OCO-、-S-、-NHCO-、-CONH-、およびこれらの2以上を組み合わせてなる基が挙げられる。
 RG4は、水素原子または置換基を表す。置換基としては、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルキルチオエーテル基、アリールチオエーテル基、ヘテロアリールチオエーテル基、エチレン性不飽和結合含有基、酸基等が挙げられる。
 Pにおける、前述の繰り返し単位の繰り返し数は、3~2000であることが好ましい。上限は、1500以下であることが好ましく、1000以下であることがより好ましい。下限は、5以上であることが好ましく、7以上であることがより好ましい。また、Pは、側鎖にエチレン性不飽和結合含有基を含む繰り返し単位を有するポリマー鎖であることが好ましい。また、Pを構成する全繰り返し単位中における、エチレン性不飽和結合含有基を側鎖に含む繰り返し単位の割合は、1モル%以上であることが好ましく、2モル%以上であることがより好ましく、3モル%以上であることが更に好ましい。上限は、100モル%とすることができる。また、Pが側鎖にエチレン性不飽和結合含有基を含む繰り返し単位を有するポリマー鎖である場合において、Pは側鎖にエチレン性不飽和結合含有基を含む繰り返し単位の他に、他の繰り返し単位を含むことも好ましい。他の繰り返し単位としては、側鎖に酸基を含む繰り返し単位などが挙げられる。Pが側鎖にエチレン性不飽和結合含有基を含む繰り返し単位の他に、さらに側鎖に酸基を含む繰り返し単位を含むことで、フォトリソグラフィ法でパターン形成した際において、現像残渣の発生をより効果的に抑制できる。Pが側鎖に酸基を含む繰り返し単位を含む場合、Pを構成する全繰り返し単位中における、酸基を側鎖に含む繰り返し単位の割合は、50モル%以下であることが好ましく、2~48モル%であることがより好ましく、4~46モル%であることが更に好ましい。
 Pが表すポリマー鎖の重量平均分子量は、1000以上であることが好ましく、1000~10000であることがより好ましい。上限は、9000以下であることが好ましく、6000以下であることがより好ましく、3000以下であることが更に好ましい。下限は、1200以上であることが好ましく、1400以上であることがより好ましい。なお、Pの重量平均分子量は、同ポリマー鎖の導入に用いた原料の重量平均分子量から算出した値である。
 樹脂(SP-1)の具体例としては、特開2013-043962号公報の段落番号0196~0209に記載された高分子化合物C-1~C-31、特開2014-177613号公報の段落番号0256~0269に記載された高分子化合物(C-1)~(C-61)、国際公開第2018/163668号の段落番号0061に記載された構造の樹脂が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 本発明の組成物では、樹脂としてエチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂(以下、重合性樹脂ともいう)を用いることができる。重合性樹脂を用いることで、硬化後の膜において、相分離が過剰に進行することを抑制できる。重合性樹脂のエチレン性不飽和結合含有基量(以下、C=C価ともいう)は、0.01~5.0mmol/gであることが好ましい。上限は、4.0mmol/g以下であることがより好ましく、3.0mmol/g以下であることが更に好ましく、2.0mmol/g以下であることがより一層好ましく、1.5mmol/g以下であることが特に好ましい。下限は、0.1mmol/g以上であることが好ましく、0.2mmol/g以上であることがより好ましい。重合性樹脂のC=C価とは、重合性樹脂の固形分1gあたりのC=C基のモル量を表した数値である。重合性樹脂のC=C価は、重合性樹脂の合成に用いた原料から算出できるものについては仕込みの原料から算出した値を用いる。また、重合性樹脂のC=C価について、重合性樹脂の合成に用いた原料から算出ができないものについては、加水分解法を用いて測定した値を用いる。具体的には、アルカリ処理によって重合性樹脂からC=C基部位の低分子成分(a)を取り出し、その含有量を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定し、下記式から算出する。また、重合性樹脂からC=C基部位をアルカリ処理で抽出することができない場合においては、NMR法(核磁気共鳴)にて測定した値を用いる。
 重合性樹脂のC=C価[mmol/g]=(低分子成分(a)の含有量[ppm]/低分子成分(a)の分子量[g/mol])/(重合性樹脂の秤量値[g]×(重合性樹脂の固形分濃度[質量%]/100)×10)
 重合性樹脂としては、エチレン性不飽和結合含有基を側鎖に有する繰り返し単位を含む樹脂、上述した式(SP-1)で表される樹脂であって、Z、AおよびPの少なくとも一つがエチレン性不飽和結合含有基を含む構造の樹脂などが挙げられる。
 エチレン性不飽和結合含有基を側鎖に有する繰り返し単位としては、下記式(A-1-1)で表される繰り返し単位が挙げられる。下記式(A-1-1)で表される繰り返し単位を含む樹脂は、分散剤として用いてもよく、バインダーとして用いてもよい。重合性樹脂において、エチレン性不飽和結合含有基を有する繰り返し単位の含有量は、重合性樹脂の全繰り返し単位中10モル%以上であることが好ましく、10~80モル%であることがより好ましく、20~70モル%であることが更に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 式(A-1-1)において、Xは繰り返し単位の主鎖を表し、Lは単結合または2価の連結基を表し、Yはエチレン性不飽和結合含有基を表す。
 式(A-1-1)において、Xが表す繰り返し単位の主鎖としては、特に限定はない。公知の重合可能なモノマーから形成される連結基であれば特に制限ない。例えば、ポリ(メタ)アクリル系連結基、ポリアルキレンイミン系連結基、ポリエステル系連結基、ポリウレタン系連結基、ポリウレア系連結基、ポリアミド系連結基、ポリエーテル系連結基、ポリスチレン系連結基などが挙げられ、原料素材の入手性や製造適性の観点からポリ(メタ)アクリル系連結基、ポリアルキレンイミン系連結基が好ましく、ポリ(メタ)アクリル系連結基がより好ましい。
 式(A-1-1)において、Lが表す2価の連結基としては、アルキレン基(好ましくは炭素数1~12のアルキレン基)、アルキレンオキシ基(好ましくは炭素数1~12のアルキレンオキシ基)、オキシアルキレンカルボニル基(好ましくは炭素数1~12のオキシアルキレンカルボニル基)、アリーレン基(好ましくは炭素数6~20のアリーレン基)、-NH-、-SO-、-SO-、-CO-、-O-、-COO-、-OCO-、-S-およびこれらの2以上を組み合わせてなる基が挙げられる。アルキレン基、アルキレンオキシ基におけるアルキレン基、オキシアルキレンカルボニル基におけるアルキレン基は、直鎖状、分岐状、及び、環状のいずれでもよく、直鎖状または分岐状が好ましい。また、アルキレン基、アルキレンオキシ基におけるアルキレン基、オキシアルキレンカルボニル基におけるアルキレン基は、置換基を有していてもよく、無置換であってもよい。置換基としては、ヒドロキシ基、アルコキシ基などが挙げられ、製造適性の観点からヒドロキシ基が好ましい。
 式(A-1-1)において、Yが表すエチレン性不飽和結合含有基としては、ビニル基、ビニロキシ基、アリル基、メタリル基、(メタ)アクリロイル基、スチレン基、シンナモイル基およびマレイミド基が挙げられ、(メタ)アクリロイル基、スチレン基、マレイミド基が好ましく、(メタ)アクリロイル基がより好ましく、アクリロイル基が特に好ましい。
 上記式(A-1-1)で表される繰り返し単位を含む樹脂は、更にグラフト鎖を有する繰り返し単位を含んでいてもよい。グラフト鎖を有する繰り返し単位としては、上述した式(A-1-2)で表される繰り返し単位などが挙げられる。重合性樹脂において、グラフト鎖を有する繰り返し単位の含有量は、重合性樹脂の全繰り返し単位中1.0~60モル%であることが好ましく、1.5~50モル%であることがより好ましい。
 上記式(A-1-1)で表される繰り返し単位を含む樹脂は、更に酸基を有する繰り返し単位を含んでいてもよい。酸基を有する繰り返し単位の含有量は、重合性樹脂の全繰り返し単位中80モル%以下であることが好ましく、10~80モル%がより好ましい。
 本発明の組成物は、分散剤としての樹脂を含有することができる。分散剤としては、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。ここで、酸性分散剤(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。酸性分散剤(酸性樹脂)としては、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。酸性分散剤(酸性樹脂)が有する酸基は、カルボキシル基が好ましい。酸性分散剤(酸性樹脂)の酸価は、10~105mgKOH/gが好ましい。また、塩基性分散剤(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。塩基性分散剤(塩基性樹脂)としては、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%を超える樹脂が好ましい。塩基性分散剤が有する塩基性基は、アミノ基が好ましい。
 分散剤として用いる樹脂は、酸基を有することが好ましい。分散剤として用いる樹脂は、グラフト鎖を有する繰り返し単位を含む樹脂であることも好ましい。分散剤として用いる樹脂は、主鎖及び側鎖の少なくとも一方に窒素原子を含むポリイミン系分散剤であることも好ましい。ポリイミン系分散剤としては、pKa14以下の官能基を有する部分構造を有する主鎖と、原子数40~10000の側鎖とを有し、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。塩基性窒素原子は、塩基性を呈する窒素原子であれば特に制限はない。ポリイミン系分散剤については、特開2012-255128号公報の段落番号0102~0166の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。分散剤として用いる樹脂は、ポリマー鎖が3価以上の連結基に結合した構造を用いることも好ましい。このような樹脂としては、上述した式(SP-1)で表される構造の樹脂などが挙げられる。また、分散剤として用いる樹脂は、エチレン性不飽和結合含有基を含む樹脂であることも好ましい。分散剤として用いる樹脂は、より優れた保存安定性が得られやすいという理由から、上述した式(SP-1)で表される構造の樹脂であることが好ましい。
 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、ビックケミー社製のDisperbykシリーズ(例えば、Disperbyk-111、2001など)、日本ルーブリゾール(株)製のソルスパースシリーズ(例えば、ソルスパース20000、76500など)、味の素ファインテクノ(株)製のアジスパーシリーズ等が挙げられる。また、特開2012-137564号公報の段落番号0129に記載された製品、特開2017-194662号公報の段落番号0235に記載された製品を分散剤として用いることもできる。
 樹脂の含有量は、組成物の全固形分中0.1~60質量%であることが好ましい。下限は、1質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましい。上限は、50質量%以下が好ましく、45質量%以下がより好ましい。
 また、組成物に用いられる樹脂は、エチレン性不飽和結合含有基を含む樹脂を10質量%以上含むものであることが好ましく、20質量%以上含むものであることがより好ましく、30質量%以上含むものであることが更に好ましい。
 また、組成物に用いられる樹脂は、分散剤としての樹脂を20質量%以上含むものであることが好ましく、40質量%以上含むものであることがより好ましく、60質量%以上含むものであることが更に好ましい。
 また、組成物中における分散剤の含有量は、上述した粒子Aと粒子Bとの合計100質量部に対して5~200質量部であることが好ましい。上限は、180質量部以下であることが好ましく、150質量部以下であることがより好ましく、100質量部以下であることが更に好ましい。下限は、10質量部以上であることが好ましく、15質量部以上であることがより好ましく、20質量部以上であることが更に好ましい。
 また、本発明の組成物は、エチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂と、エチレン性不飽和結合含有基を有さない樹脂とを含むことも好ましい。この態様によれば感度の最適化という効果も期待できる。エチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂の含有量は、エチレン性不飽和結合含有基を有さない樹脂の100質量部に対して20~500質量部であることが好ましい。上限は、450質量部以下であることが好ましく、400質量部以下であることがより好ましく、300質量部以下であることが更に好ましい。下限は、25質量部以上であることが好ましく、30質量部以上であることがより好ましく、40質量部以上であることが更に好ましい。
 また、本発明の組成物は、ポリマー鎖が3価以上の連結基に結合した構造の樹脂と、グラフト鎖を有する繰り返し単位を含む樹脂とを含むことも好ましい。この態様によれば光散乱の角度依存性をより低減できる。この場合、ポリマー鎖が3価以上の連結基に結合した構造の樹脂およびグラフト鎖を有する繰り返し単位を含む樹脂のうち、一方の樹脂は分散剤であり、他方の樹脂はバインダーであることが好ましい。また、ポリマー鎖が3価以上の連結基に結合した構造の樹脂の含有量は、グラフト鎖を有する繰り返し単位を含む樹脂の100質量部に対して20~500質量部であることが好ましい。上限は、450質量部以下であることが好ましく、400質量部以下であることがより好ましく、300質量部以下であることが更に好ましい。下限は、25質量部以上であることが好ましく、30質量部以上であることがより好ましく、35質量部以上であることが更に好ましい。
<<溶剤>>
 本発明の組成物は、溶剤を含有する。溶剤としては、有機溶剤が挙げられる。溶剤は、各成分の溶解性や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。有機溶剤としては、エステル系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤、炭化水素系溶剤などが挙げられる。これらの詳細については、国際公開第2015/166779号の段落番号0223の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。また、環状アルキル基が置換したエステル系溶剤、環状アルキル基が置換したケトン系溶剤も好ましく用いることもできる。有機溶剤の具体例としては、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸シクロヘキシル、エチレンジクロライド、テトラヒドロフラン、トルエン、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、エチレングリコールジメチルエーテル、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エチルエーテル、アセチルアセトン、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、3-メトキシプロパノール、メトキシメトキシエタノール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、3-メトキシプロピルアセテート、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン、乳酸メチル、乳酸エチル、ブチルジグリコールアセテート、3-メトキシブチルアセテート、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミドなどが挙げられる。これらの有機溶剤は、単独にて、あるいは混合して使用することができる。
 本発明においては、金属含有量の少ない有機溶剤を用いることが好ましく、有機溶剤の金属含有量は、例えば10質量ppb(parts per billion)以下であることが好ましい。必要に応じて質量ppt(parts per trillion)レベルの有機溶剤を用いてもよく、そのような有機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)。
 有機溶剤から金属等の不純物を除去する方法としては、例えば、蒸留(分子蒸留や薄膜蒸留等)やフィルタを用いたろ過を挙げることができる。ろ過に用いるフィルタのフィルタ孔径としては、10μm以下が好ましく、5μm以下がより好ましく、3μm以下が更に好ましい。フィルタの材質は、ポリテトラフロロエチレン、ポリエチレンまたはナイロンが好ましい。
 有機溶剤は、異性体(原子数が同じであるが構造が異なる化合物)が含まれていてもよい。また、異性体は、1種のみが含まれていてもよいし、複数種含まれていてもよい。
 有機溶剤中の過酸化物の含有率は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ことがより好ましい。
 組成物中における溶剤の含有量は10~95質量%であることが好ましい。下限は、20質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることがより好ましく、40質量%以上であることが更に好ましい。上限は、90質量%以下であることが好ましく、85質量%以下であることがより好ましく、80質量%以下であることが更に好ましい。溶剤は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。溶剤を2種以上併用する場合は、それらの合計が上記範囲であることが好ましい。
<<重合性モノマー>>
 本発明の組成物は、重合性モノマーを含有することが好ましい。重合性モノマーとしては、ラジカル、酸、熱により架橋可能な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含有基を有する化合物、環状エーテル基を有する化合物等が挙げられる。エチレン性不飽和結合含有基としては、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。環状エーテル基としては、エポキシ基、オキセタニル基などが挙げられる。重合性モノマーは、ラジカル重合性モノマーまたはカチオン重合性モノマーが好ましく、ラジカル重合性モノマーがより好ましい。
 重合性モノマーの含有量は、組成物の全固形分中0.1~40質量%が好ましい。下限は、0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましい。上限は、30質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましい。重合性モノマーは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。重合性モノマーを2種以上併用する場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。また、重合性モノマーを2種併用する場合は、ラジカル重合性モノマーのみを2種以上用いてもよく、ラジカル重合性モノマーとカチオン重合性モノマーとを併用してもよい。
(ラジカル重合性モノマー)
 ラジカル重合性モノマーとしては、ラジカルの作用により重合可能な化合物であればよく、特に限定はない。ラジカル重合性モノマーとしては、エチレン性不飽和結合含有基を有する化合物が好ましく、エチレン性不飽和結合含有基を2個以上有する化合物がより好ましく、エチレン性不飽和結合含有基を3個以上有する化合物が更に好ましい。エチレン性不飽和結合含有基の個数の上限は、たとえば、15個以下が好ましく、6個以下がより好ましい。エチレン性不飽和結合含有基としては、ビニル基、スチリル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基などが挙げられ、(メタ)アクリロイル基が好ましい。ラジカル重合性モノマーは、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。また、ラジカル重合性モノマーは環構造を含むものであることも好ましい。
 ラジカル重合性モノマーの分子量は、200~3000であることが好ましい。分子量の上限は、2500以下が好ましく、2000以下が更に好ましい。分子量の下限は、250以上が好ましく、300以上が更に好ましい。
 ラジカル重合性モノマーは、少なくとも1個の付加重合可能なエチレン基を有する、常圧下で100℃以上の沸点を持つエチレン性不飽和結合含有基を持つ化合物であることも好ましい。その例としては、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の単官能のアクリレートやメタクリレート;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート及びこれらの混合物を挙げることができ、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートであることが好ましい。
 ラジカル重合性モノマーとしては、式(MO-1)~式(MO-5)で表される化合物も好適に用いることができる。なお、式中、Tがオキシアルキレン基の場合には、Tにおける炭素原子側の末端がRに結合する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 上記式において、nは0~14であり、mは1~8である。同一分子内に複数存在するR、T、は、各々同一であっても、異なっていてもよい。式(MO-1)~(MO-5)で表される化合物の各々において、複数存在するRの少なくとも1つは、-OC(=O)CH=CH、又は、-OC(=O)C(CH)=CHで表される基を表す。式(MO-1)~(MO-5)で表される化合物の具体例としては、特開2007-269779号公報の段落番号0248~0251に記載されている化合物が挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 ラジカル重合性モノマーとしては、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、NKエステル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および/またはプロピレングリコール残基を介して結合している構造の化合物(例えば、サートマー社から市販されている、SR454、SR499)、ジグリセリンEO(エチレンオキシド)変性(メタ)アクリレート(市販品としてはM-460;東亞合成製)、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、NKエステルA-TMMT)、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート(日本化薬(株)製、KAYARAD HDDA)、KAYARAD RP-1040(日本化薬(株)製)、アロニックスTO-2349(東亞合成(株)製)、NKオリゴUA-7200(新中村化学工業(株)製)、8UH-1006、8UH-1012(大成ファインケミカル(株)製)、ライトアクリレートPOB-A0、ライトアクリレートDCP-A(共栄社化学(株)製)などを用いることもできる。
 また、ラジカル重合性モノマーとして、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキシ変性トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキシ変性トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキシ変性トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートなどの3官能の(メタ)アクリレート化合物を用いることも好ましい。3官能の(メタ)アクリレート化合物の市販品としては、アロニックスM-309、M-310、M-321、M-350、M-360、M-313、M-315、M-306、M-305、M-303、M-452、M-450(東亞合成(株)製)、NKエステル A9300、A-GLY-9E、A-GLY-20E、A-TMM-3、A-TMM-3L、A-TMM-3LM-N、A-TMPT、TMPT(新中村化学工業(株)製)、KAYARAD GPO-303、TMPTA、THE-330、TPA-330、PET-30(日本化薬(株)製)などが挙げられる。
 ラジカル重合性モノマーは、カルボキシル基、スルホ基、リン酸基等の酸基を有していてもよい。酸基を有するラジカル重合性モノマーとしては、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルなどが挙げられる。市販品としては、例えば、東亞合成株式会社製のアロニックスシリーズのM-305、M-510、M-520などが挙げられる。酸基を有するラジカル重合性モノマーの酸価は、0.1~40mgKOH/gが好ましい。下限は5mgKOH/g以上が好ましい。上限は、30mgKOH/g以下が好ましい。
 本発明の組成物がラジカル重合性モノマーを含有する場合、ラジカル重合性モノマーの含有量は、組成物の全固形分に中0.1~40質量%が好ましい。下限は、0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましい。上限は、30質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましい。ラジカル重合性モノマーは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。ラジカル重合性モノマーを2種以上併用する場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
(カチオン重合性モノマー)
 カチオン重合性モノマーとしては、カチオン重合性基を有する化合物が挙げられる。カチオン重合性基としては、エポキシ基、オキセタニル基などの環状エーテル基などが挙げる。カチオン重合性モノマーは、環状エーテル基を有する化合物であることが好ましく、エポキシ基を有する化合物(エポキシ化合物ともいう)であることがより好ましい。
 カチオン重合性モノマーの分子量は、200~3000であることが好ましい。分子量の上限は、2500以下が好ましく、2000以下が更に好ましい。分子量の下限は、250以上が好ましく、300以上が更に好ましい。
 エポキシ化合物としては、1分子内にエポキシ基を1個以上有する化合物が挙げられ、エポキシ基を2個以上有する化合物が好ましい。エポキシ基は、1分子内に1~100個有することが好ましい。エポキシ基の上限は、例えば、10個以下とすることもでき、5個以下とすることもできる。エポキシ基の下限は、2個以上が好ましい。
 エポキシ化合物としては、下記式(EP1)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 式(EP1)中、REP1~REP3は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子またはアルキル基を表す。アルキル基は、環状構造を有するものであってもよく、また、置換基を有していてもよい。REP1とREP2、REP2とREP3は、互いに結合して環構造を形成していてもよい。QEPは単結合またはnEP価の有機基を表す。REP1~REP3は、QEPと結合して環構造を形成していても良い。nEPは2以上の整数を表し、好ましくは2~10であり、より好ましくは2~6である。但しQEPが単結合の場合、nEPは2である。REP1~REP3、QEPの詳細について、特開2014-089408号公報の段落番号0087~0088の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。式(EP1)で表される化合物の具体例としては、特開2014-089408号公報の段落0090に記載の化合物、特開2010-054632号公報の段落番号0151に記載の化合物が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 カチオン重合性モノマーとしては、市販品を用いることもできる。例えば、(株)ADEKA製のアデカグリシロールシリーズ(例えば、アデカグリシロールED-505など)、(株)ダイセル製のエポリードシリーズ(例えば、エポリードGT401など)などが挙げられる。
 本発明の組成物がカチオン重合性モノマーを含有する場合、カチオン重合性モノマーの含有量は、組成物の全固形分中0.1~40質量%が好ましい。下限は、0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましい。上限は、30質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましい。カチオン重合性モノマーは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。カチオン重合性モノマーを2種以上併用する場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<光重合開始剤>>
 本発明の組成物は、光重合開始剤を含有することができる。光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤、光カチオン重合開始剤などが挙げられる。重合性モノマーの種類に応じて選択して用いることが好ましい。重合性モノマーとしてラジカル重合性モノマーを用いた場合においては、光重合開始剤として光ラジカル重合開始剤を用いることが好ましい。また、重合性モノマーとしてカチオン重合性モノマーを用いた場合においては、光重合開始剤として光カチオン重合開始剤を用いることが好ましい。光重合開始剤としては、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、紫外領域から可視領域の光線に対して感光性を有する化合物が好ましい。
 光重合開始剤の含有量は、組成物の全固形分中0.1~50質量%が好ましく、0.5~30質量%がより好ましく、1~20質量%が更に好ましい。本発明の組成物は、光重合開始剤を1種類のみ含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。光重合開始剤を2種類以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
(光ラジカル重合開始剤)
 光ラジカル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化合物、オキサジアゾール骨格を有する化合物など)、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、α-ヒドロキシケトン化合物、α-アミノケトン化合物などが挙げられる。光重合開始剤は、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、ホ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、トリアリー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、シクロペンタジエン-ベンゼン-鉄錯体、ハロメチルオキサジアゾール化合物および3-アリール置換クマリン化合物であることが好ましく、オキシム化合物、α-ヒドロキシケトン化合物、α-アミノケトン化合物、および、アシルホスフィン化合物から選ばれる化合物であることがより好ましく、オキシム化合物であることが更に好ましい。光重合開始剤としては、特開2014-130173号公報の段落0065~0111、特許第6301489号公報に記載された化合物が挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 α-ヒドロキシケトン化合物の市販品としては、Omnirad 184、Omnirad 1173、Omnirad 2959、Omnirad 127(以上、IGM Resins B.V.社製)、Irgacure 184、Irgacure 1173、Irgacure 2959、Irgacure 127(以上、BASF社製)などが挙げられる。α-アミノケトン化合物の市販品としては、Omnirad 907、Omnirad 369、Omnirad 369E、Omnirad 379EG(以上、IGM Resins B.V.社製)、Irgacure 907、Irgacure 369、Irgacure 369E、Irgacure 379EG(以上、BASF社製)などが挙げられる。アシルホスフィン化合物の市販品としては、Omnirad 819、Omnirad TPO(以上、IGM Resins B.V.社製)、Irgacure 819、Irgacure TPO(以上、BASF社製)などが挙げられる。
 オキシム化合物としては、特開2001-233842号公報に記載の化合物、特開2000-080068号公報に記載の化合物、特開2006-342166号公報に記載の化合物、J.C.S.Perkin II(1979年、pp.1653-1660)に記載の化合物、J.C.S.Perkin II(1979年、pp.156-162)に記載の化合物、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995年、pp.202-232)に記載の化合物、特開2000-066385号公報に記載の化合物、特開2000-080068号公報に記載の化合物、特表2004-534797号公報に記載の化合物、特開2006-342166号公報に記載の化合物、特開2017-019766号公報に記載の化合物、特許第6065596号公報に記載の化合物、国際公開第2015/152153号に記載の化合物、国際公開第2017/051680号に記載の化合物、特開2017-198865号公報に記載の化合物、国際公開第2017/164127号の段落番号0025~0038に記載の化合物、国際公開第2013/167515号に記載の化合物などが挙げられる。オキシム化合物の具体例としては、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。市販品としては、Irgacure OXE01、Irgacure OXE02、Irgacure OXE03、Irgacure OXE04(以上、BASF社製)、TR-PBG-304(常州強力電子新材料有限公司製)、アデカオプトマーN-1919((株)ADEKA製、特開2012-014052号公報に記載の光重合開始剤2)が挙げられる。また、オキシム化合物としては、着色性が無い化合物や、透明性が高く変色し難い化合物を用いることも好ましい。市販品としては、アデカアークルズNCI-730、NCI-831、NCI-930(以上、(株)ADEKA製)などが挙げられる。
 光重合開始剤として、フルオレン環を有するオキシム化合物を用いることもできる。フルオレン環を有するオキシム化合物の具体例としては、特開2014-137466号公報に記載の化合物が挙げられる。
 光重合開始剤として、カルバゾール環の少なくとも1つのベンゼン環がナフタレン環となった骨格を有するオキシム化合物を用いることもできる。そのようなオキシム化合物の具体例としては、国際公開第2013/083505号に記載の化合物が挙げられる。
 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号公報に記載の化合物、特表2014-500852号公報に記載の化合物24、36~40、特開2013-164471号公報に記載の化合物(C-3)などが挙げられる。
 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は、二量体とすることも好ましい。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号公報の段落番号0031~0047、特開2014-137466号公報の段落番号0008~0012、0070~0079に記載されている化合物、特許4223071号公報の段落番号0007~0025に記載されている化合物、アデカアークルズNCI-831((株)ADEKA製)が挙げられる。
 光重合開始剤として、ベンゾフラン骨格を有するオキシム化合物を用いることもできる。具体例としては、国際公開第2015/036910号に記載されるOE-01~OE-75が挙げられる。
 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-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 オキシム化合物は、波長350~500nmの範囲に極大吸収波長を有する化合物が好ましく、波長360~480nmの範囲に極大吸収波長を有する化合物がより好ましい。また、オキシム化合物の波長365nm又は波長405nmにおけるモル吸光係数は、感度の観点から、高いことが好ましく、1000~300000であることがより好ましく、2000~300000であることが更に好ましく、5000~200000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。例えば、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。
 光重合開始剤としては、2官能あるいは3官能以上の光ラジカル重合開始剤を用いてもよい。そのような光ラジカル重合開始剤を用いることにより、光ラジカル重合開始剤の1分子から2つ以上のラジカルが発生するため、良好な感度が得られる。また、非対称構造の化合物を用いた場合においては、結晶性が低下して溶剤などへの溶解性が向上して、経時で析出しにくくなり、着色組成物の経時安定性を向上させることができる。2官能あるいは3官能以上の光ラジカル重合開始剤の具体例としては、特表2010-527339号公報、特表2011-524436号公報、国際公開第2015/004565号、特表2016-532675号公報の段落番号0407~0412、国際公開第2017/033680号の段落番号0039~0055に記載されているオキシム化合物の2量体、特表2013-522445号公報に記載されている化合物(E)および化合物(G)、国際公開第2016/034963号に記載されているCmpd1~7、特表2017-523465号公報の段落番号0007に記載されているオキシムエステル類光開始剤、特開2017-167399号公報の段落番号0020~0033に記載されている光開始剤、特開2017-151342号公報の段落番号0017~0026に記載されている光重合開始剤(A)などが挙げられる。
 光ラジカル重合開始剤の含有量は、組成物の全固形分中0.1~50質量%が好ましく、0.5~30質量%がより好ましく、1~20質量%が更に好ましい。本発明の組成物は、光ラジカル重合開始剤を1種類のみ含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。光ラジカル重合開始剤を2種類以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
(光カチオン重合開始剤)
 光カチオン重合開始剤としては、光酸発生剤が挙げられる。光酸発生剤としては、光照射により分解して酸を発生する、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩などのオニウム塩化合物、イミドスルホネート、オキシムスルホネート、ジアゾジスルホン、ジスルホン、o-ニトロベンジルスルホネート等のスルホネート化合物などを挙げることができる。
 光カチオン重合開始剤としては、例えば、下記式(b1)、(b2)、(b3)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 上記式において、R201~R207は、各々独立に有機基を表す。有機基の炭素数は、1~30であることが好ましい。有機基としては、アルキル基、アリール基などが挙げられる。式(b1)において、R201~R203のうち2つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、カルボニル基を含んでいてもよい。上記式において、Xは、非求核性アニオンを表す。非求核性アニオンとしては、例えばスルホン酸アニオン、カルボン酸アニオン、ビス(アルキルスルホニル)アミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチドアニオン、BF 、PF 、SbF などが挙げられる。式(b1)、(b2)、(b3)で表される化合物の詳細については特開2009-258603号公報の段落番号0139~0214の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 光カチオン重合開始剤の具体例としては、例えば、下記構造の化合物などが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 光カチオン重合開始剤は市販品を用いることもできる。光カチオン重合開始剤の市販品としては、(株)ADEKA製のアデカアークルズ SPシリーズ(例えば、アデカアークルズSP-606など)、(株)BASF製 IRGACURE250、IRGACURE270、IRGACURE290などが挙げられる。
 光カチオン重合開始剤の含有量は、組成物の全固形分中0.1~50質量%が好ましく、0.5~30質量%がより好ましく、1~20質量%が更に好ましい。本発明の組成物は、光カチオン重合開始剤を1種類のみ含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。光カチオン重合開始剤を2種類以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<顔料誘導体>>
 本発明の組成物は、更に顔料誘導体を含有することができる。顔料誘導体としては、発色団の一部分を、酸性基、塩基性基また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挙げられる。酸基としては、スルホ基、カルボキシル基及びその4級アンモニウム塩基などが挙げられる。塩基性基としては、アミノ基などが挙げられる。顔料誘導体の詳細は、特開2011-252065号公報の段落番号0162~0183の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。顔料誘導体の含有量は、顔料100質量部に対し、1~30質量部であることが好ましく、3~20質量部であることがより好ましい。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。顔料誘導体を2種以上併用する場合は、それらの合計が上記範囲であることが好ましい。
<<着色防止剤>>
 本発明の組成物は、着色防止剤を含有してもよい。本明細書に記載の着色防止剤は重合禁止剤としても使用できる。着色防止剤としては、フェノール化合物、亜リン酸エステル化合物、チオエーテル化合物などが挙げられ、分子量500以上のフェノール化合物、分子量500以上の亜リン酸エステル化合物又は分子量500以上のチオエーテル化合物がより好ましい。また、着色防止剤は、フェノール化合物が好ましく、分子量500以上のフェノール化合物がより好ましい。
 フェノール化合物としては、フェノール系着色防止剤として知られる任意のフェノール化合物を使用することができる。好ましいフェノール化合物としては、ヒンダードフェノール化合物が挙げられる。特に、フェノール性ヒドロキシ基に隣接する部位(オルト位)に置換基を有する化合物が好ましい。前述の置換基としては炭素数1~22の置換又は無置換のアルキル基が好ましい。また、同一分子内にフェノール基と亜リン酸エステル基を有する化合物も好ましい。
 フェノール性ヒドロキシ基含有化合物類としては、特に多置換フェノール系化合物が好適に用いられる。多置換フェノール系化合物には、安定なフェノキシラジカル生成に起因する捕捉するパーオキシラジカルへの反応性から、置換位置および構造の異なる3種類(下記式(A)ヒンダードタイプ、式(B)セミヒンダードタイプおよび式(C)レスヒンダードタイプ)がある。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 式(A)~(C)において、Rは水素原子または置換基である。Rは、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアミノ基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルアミノ基、置換基を有してもよいアリールアミノ基、置換基を有してもよいアルキルスルホニル基、置換基を有してもよいアリールスルホニル基が好ましく、置換基を有してもよいアミノ基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルアミノ基、置換基を有してもよいアリールアミノ基がより好ましい。
 さらに好ましい形態は、上記式(A)~(C)で表される着色防止機能を発現する構造が同一分子内に複数存在する複合系着色防止剤であり、具体的には上記式(A)~(C)で表される着色防止機能を発現する構造が同一分子内に2~4個存在する化合物が好ましい。これらの中では、式(B)セミヒンダードタイプが着色性の観点からより好ましい。市販品として入手できる代表例としては、(A)としてはSumilizer BHT(住友化学製)、Irganox 1010、1222(BASF社製)、アデカスタブAO-20、AO-50、AO-60((株)ADEKA製)などが挙げられる。(B)としてはSumilizer BBM-S(住友化学(株)製)、Irganox 245(BASF社製)、アデカスタブAO-80((株)ADEKA製)などが挙げられる。(C)としてはアデカスタブAO-30、AO-40((株)ADEKA製)などが挙げられる。
 亜リン酸エステル化合物としてはトリス[2-[[2,4,8,10-テトラキス(1,1-ジメチルエチル)ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン-6-イル]オキシ]エチル]アミン、トリス[2-[(4,6,9,11-テトラ-tert-ブチルジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン-2-イル)オキシ]エチル]アミン、および亜リン酸エチルビス(2,4-ジ-tert-ブチル-6-メチルフェニル)などが挙げられる。市販品として入手できる亜リン酸エステル化合物の代表例としては、アデカスタブ PEP-36A((株)ADEKA製)などが挙げられる。
 チオエーテル化合物としては、チオジプロピオン酸ジラウリル、チオジプロピオン酸ジミリスチル、チオジプロピオン酸ジステアリル等のジアルキルチオジプロピオネート類、および、ペンタエリスリトールテトラ(β-アルキルチオプロピオン酸)エステル類;ペンタエリスリチルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)等;テトラキス[メチレン-3-(ラウリルチオ)プロピオネート]メタン、ビス(メチル-4-[3-n-アルキル(C12/C14)チオプロピオニルオキシ]5-t-ブチルフェニル)スルファイド、ジトリデシル-3,3’-チオジプロピオネート、ジラウリル-3,3’-チオジプロピオネート、ジミリスチル-3,3’-チオジプロピオネート、ジステアリル-3,3’-チオジプロピオネート、ラウリル/ステアリルチオジプロピオネート、4,4’-チオビス(6-t-ブチル-メタクレゾール)、2,2’-チオビス(6-t-ブチル-パラクレゾール)、ジステアリル-ジサルファイドなどが挙げられる。市販品として入手できるチオエーテル化合物の代表例としては、アデカスタブ AO-412S(CAS:29598-76-3、(株)ADEKA製)、アデカスタブ AO-503(CAS:10595-72-9、(株)ADEKA製)、KEMINOX PLS(CAS:29598-76-3、ケミプロ化成(株)製)などが挙げられる。
 着色防止剤の市販品としては、上述の代表例のほかに、アデカスタブ AO-50F、アデカスタブ AO-60G、アデカスタブ AO-330((株)ADEKA)などが挙げられる。
 また、着色防止剤としては、
 5,5-ジメチル-1-ピロリンN-オキシド、4-メチルモルホリンN-オキシド、ピリジンN-オキシド、4-ニトロピリジンN-オキシド、3-ヒドロキシピリジンN-オキシド、ピコリン酸N-オキシド、ニコチン酸N-オキシド、及びイソニコチン酸N-オキシドなどのN-オキシド化合物類;
 ピペリジン-1-オキシルフリーラジカル、2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシルフリーラジカル、4-オキソ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシルフリーラジカル、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシルフリーラジカル、4-アセトアミド-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシルフリーラジカル、4-マレイミド-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシルフリーラジカル、及び4-ホスホノオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシルフリーラジカルなどのピペリジン-1-オキシルフリーラジカル化合物類;
 3-カルボキシプロキシルフリーラジカル、3-カルボキシ-2,2,5,5-テトラメチルピロリジン1-オキシルフリーラジカルなどのピロリジン1-オキシルフリーラジカル化合物類;
 N-ニトロソフェニルヒドロキシアミン第一セリウム塩及びN-ニトロソフェニルヒドロキシアミンアルミニウム塩などのN-ニトロソフェニルヒドロキシアミン類;
 4-ジアゾフェニルジメチルアミンの硫酸水素塩、4-ジアゾジフェニルアミンのテトラフルオロホウ酸塩、及び3-メトキシ-4-ジアゾジフェニルアミンのヘキサフルオロリン酸塩などのジアゾニウム化合物類;
 カチオン染料;
 ニトロ基含有化合物類;
 FeCl、CuCl等の遷移金属化合物類を用いることもできる。これらの詳細については、特開2015-034961号公報の段落0211~0223に記載の化合物が挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 着色防止剤の含有量は、組成物の全固形分中0.01~20質量%であることが着色性および耐溶剤性の観点から好ましく、0.1~15質量%がより好ましく、0.3~5質量%が特に好ましい。着色防止剤は、1種類のみを用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。2種類以上を併用する場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<紫外線吸収剤>>
 本発明の組成物は、紫外線吸収剤を含有してもよい。紫外線吸収剤としては、共役ジエン化合物、アミノブタジエン化合物、メチルジベンゾイル化合物、クマリン化合物、サリシレート化合物、ベンゾフェノン化合物、ベンゾトリアゾール化合物、アクリロニトリル化合物、ヒドロキシフェニルトリアジン化合物などが挙げられる。紫外線吸収剤の詳細については、特開2012-208374号公報の段落番号0052~0072、特開2013-068814号公報の段落番号0317~0334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。共役ジエン化合物の市販品としては、例えば、UV-503(大東化学(株)製)などが挙げられる。また、ベンゾトリアゾール化合物としてはミヨシ油脂製のMYUAシリーズ(化学工業日報、2016年2月1日)を用いてもよい。
 紫外線吸収剤の含有量は、組成物の全固形分中0.1~10質量%であることがパターン形状および耐溶剤性の観点から好ましく、0.1~7質量%であることがより好ましく、0.1~5質量%であることが更に好ましく、0.1~3質量%であることが特に好ましい。紫外線吸収剤は、1種類のみを用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。2種類以上を併用する場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<密着剤>>
 本発明の組成物は、密着剤を含有してもよい。密着剤としては特に制限は無く、公知の密着剤が使用できる。密着剤としては、例えば、シランカップリング剤を挙げることができる。
 本明細書において、シランカップリング剤とは、加水分解性基とそれ以外の官能基とを有するシラン化合物のことを意味する。また、加水分解性基とは、ケイ素原子に直結し、加水分解反応及び縮合反応の少なくともいずれかによってシロキサン結合を生じ得る置換基をいう。加水分解性基としては、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基などが挙げられ、アルコキシ基が好ましい。すなわち、シランカップリング剤は、アルコキシシリル基を有する化合物が好ましい。また、加水分解性基以外の官能基としては、例えば、ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基、メルカプト基、エポキシ基、オキセタニル基、アミノ基、ウレイド基、スルフィド基、イソシアネート基、フェニル基などが挙げられ、アミノ基、(メタ)アクリロイル基およびエポキシ基が好ましい。シランカップリング剤の具体例としては、N-β-アミノエチル-γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名 KBM-602)、N-β-アミノエチル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名 KBM-603)、N-β-アミノエチル-γ-アミノプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名 KBE-602)、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名 KBM-903)、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名 KBE-903)、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名 KBM-502)、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名 KBM-503)等がある。また、シランカップリング剤の具体例については、特開2009-288703号公報の段落番号0018~0036に記載の化合物、特開2009-242604号公報の段落番号0056~0066に記載の化合物が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 密着剤の含有量は、組成物の全固形分中0.01~10質量%が好ましく、0.1~7質量%がより好ましく、1~5質量%が特に好ましい。密着剤は、1種類のみを用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。2種類以上を併用する場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<重合禁止剤>>
 本発明の組成物は、重合禁止剤を含有してもよい。重合禁止剤としては、ハイドロキノン、p-メトキシフェノール、ジ-tert-ブチル-p-クレゾール、ピロガロール、tert-ブチルカテコール、1,4-ベンゾキノン、4,4’-チオビス(3-メチル-6-tert-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塩(アンモニウム塩、第一セリウム塩等)が挙げられる。中でも、p-メトキシフェノールが好ましい。重合禁止剤の含有量は、組成物の全固形分中0.0001~5質量%が好ましい。
<<連鎖移動剤>>
 本発明の組成物は、連鎖移動剤を含有してもよい。連鎖移動剤としては、N,N-ジアルキルアミノ安息香酸アルキルエステルや、チオール化合物などが挙げられ、チオール化合物が好ましい。チオール化合物は、分子内に2個以上(好ましくは2~8個、より好ましくは3~6個)のメルカプト基を有する化合物が好ましい。チオール化合物の具体例としては、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-メルカプトベンゾオキサゾール、2-メルカプトベンゾイミダゾール、N-フェニルメルカプトベンゾイミダゾール、1,3,5-トリス(3-メルカプトブチルオキシエチル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオンなどの複素環を有するチオール化合物、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)、1,4-ビス(3-メルカプトブチリルオキシ)ブタンなどの脂肪族系のチオール化合物などが挙げられる。また、連鎖移動剤の市販品としては、PEMP(SC有機化学株式会社製、チオール化合物)、サンセラー M(三新化学工業(株)製、チオール化合物)、カレンズMT BD1(昭和電工(株)製、チオール化合物)などが挙げられる。また、下記構造の化合物を用いることも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 連鎖移動剤の含有量は、組成物の全固形分中0.2~5.0質量%が好ましく、0.4~3.0質量%がより好ましい。また、連鎖移動剤の含有量は、重合性モノマーの100質量部に対し、1~40質量部が好ましく、2~20質量部がより好ましい。連鎖移動剤は、1種類のみを用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。2種類以上を併用する場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<増感剤>>
 本発明の組成物は、光重合開始剤のラジカル発生効率の向上、感光波長の長波長化の目的で、増感剤を含有していてもよい。増感剤としては、光重合開始剤に対し、電子移動機構又はエネルギー移動機構で増感させるものが好ましい。増感剤は、300~450nmの範囲に吸収を有する化合物が挙げられる。増感剤の詳細については、特開2010-106268号公報の段落番号0231~0253(対応する米国特許出願公開第2011/0124824号明細書の段落番号0256~0273)の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 増感剤の含有量は、組成物の全固形分中0.1~20質量%が好ましく、0.5~15質量%がより好ましい。増感剤は、1種類のみを用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。2種類以上を併用する場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<共増感剤>>
 本発明の組成物は、更に共増感剤を含有することも好ましい。共増感剤は、光重合開始剤や増感剤の活性放射線に対する感度を一層向上させる、あるいは、酸素による重合性モノマーの重合阻害を抑制する等の作用を有する。共増感剤については、特開2010-106268号公報の段落番号0254~0257(対応する米国特許出願公開第2011/0124824号明細書の段落番号0277~0279)の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 共増感剤の含有量は、組成物の全固形分中0.1~30質量%が好ましく、1~25質量%がより好ましく、1.5~20質量%が更に好ましい。共増感剤は1種類のみを用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。2種類以上を併用する場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<界面活性剤>>
 本発明の組成物は、塗布適性をより向上させる観点から、各種類の界面活性剤を含有させてもよい。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類の界面活性剤を使用できる。
 本発明の組成物にフッ素系界面活性剤を含有させることで、塗布液として調製したときの液特性(特に、流動性)がより向上し、塗布厚の均一性や省液性をより改善することができる。即ち、フッ素系界面活性剤を含有する組成物を適用した塗布液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が低下して、被塗布面への濡れ性が改善され、被塗布面への塗布適性が向上する。このため、厚みムラの小さい均一厚の膜形成をより好適に行うことができる。
 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、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、特開2014-041318号公報の段落番号0060~0064(対応する国際公開第2014/017669号の段落番号0060~0064)等に記載の界面活性剤、特開2011-132503号公報の段落番号0117~0132に記載の界面活性剤が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。フッ素系界面活性剤の市販品としては、例えば、メガファックF171、F172、F173、F176、F177、F141、F142、F143、F144、R30、F437、F475、F479、F482、F554、F780、EXP、MFS-330(以上、DIC(株)製)、フロラードFC430、FC431、FC171(以上、住友スリーエム(株)製)、サーフロンS-382、SC-101、SC-103、SC-104、SC-105、SC-1068、SC-381、SC-383、S-393、KH-40(以上、旭硝子(株)製)、PolyFox PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(以上、OMNOVA社製)、フタージェントFTX218(ネオス社製)等が挙げられる。
 また、フッ素系界面活性剤は、フッ素原子を含有する官能基を持つ分子構造を有し、熱を加えるとフッ素原子を含有する官能基の部分が切断されてフッ素原子が揮発するアクリル系化合物も好適に使用できる。このようなフッ素系界面活性剤としては、DIC(株)製のメガファックDSシリーズ(化学工業日報(2016年2月22日)、日経産業新聞(2016年2月23日))、例えばメガファックDS-21が挙げられる。
 また、フッ素系界面活性剤は、フッ素化アルキル基またはフッ素化アルキレンエーテル基を有するフッ素原子含有ビニルエーテル化合物と、親水性のビニルエーテル化合物との重合体を用いることも好ましい。このようなフッ素系界面活性剤は、特開2016-216602号公報に記載されたフッ素系界面活性剤が挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 フッ素系界面活性剤は、ブロックポリマーを用いることもできる。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る。また、特開2010-032698号公報の段落番号0016~0037に記載されたフッ素含有界面活性剤や、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-C000022
 上記の化合物の重量平均分子量は、好ましくは3000~50000であり、例えば、14000である。上記の化合物中、繰り返し単位の割合を示す%はモル%である。
 また、フッ素系界面活性剤は、エチレン性不飽和結合含有基を側鎖に有する含フッ素重合体を用いることもできる。具体例としては、特開2010-164965号公報の段落番号0050~0090および段落番号0289~0295に記載された化合物、DIC(株)製のメガファックRS-101、RS-102、RS-718K、RS-72-K等が挙げられる。また、フッ素系界面活性剤は、特開2015-117327号公報の段落番号0015~0158に記載の化合物を用いることもできる。
 シリコーン系界面活性剤としては、例えば、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(以上、東レ・ダウコーニング(株)製)、TSF-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4460、TSF-4452(以上、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)、KP341、KF6001、KF6002(以上、信越シリコーン株式会社製)、BYK307、BYK323、BYK330(以上、ビックケミー社製)等が挙げられる。
 界面活性剤の含有量は、組成物の全固形分中0.001~2.0質量%が好ましく、0.005~1.0質量%がより好ましい。界面活性剤は、1種類のみを用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。2種類以上を併用する場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<その他の添加剤>>
 更に、組成物に対しては、膜の物性を改良するために可塑剤や感脂化剤等の公知の添加剤を加えてもよい。可塑剤としては、例えば、ジオクチルフタレート、ジドデシルフタレート、トリエチレングリコールジカプリレート、ジメチルグリコールフタレート、トリクレジルホスフェート、ジオクチルアジペート、ジブチルセバケート、トリアセチルグリセリン等が挙げられる。可塑剤の含有量は、上述した化合物(1)と、重合性モノマーと、樹脂との合計量に対し10質量%以下が好ましい。
<収容容器>
 本発明の組成物の収容容器としては、特に限定はなく、公知の収容容器を用いることができる。また、収容容器として、原材料や組成物中への不純物混入を抑制することを目的に、容器内壁を6種6層の樹脂で構成する多層ボトルや6種の樹脂を7層構造にしたボトルを使用することも好ましい。このような容器としては例えば特開2015-123351号公報に記載の容器が挙げられる。また、容器内壁は、容器内壁からの金属溶出を防ぎ、組成物の保存安定性を高めたり、成分変質を抑制するなどの目的で、ガラス製やステンレス製などにすることも好ましい。
<組成物の調製方法>
 本発明の組成物は、前述の成分を混合して調製できる。組成物の調製に際しては、各成分を一括配合してもよいし、各成分を溶剤に溶解および分散のうち少なくとも一方をした後に逐次配合してもよい。また、配合する際の投入順序や作業条件は特に制約を受けない。
 また、組成物の調製にあたり、粒子を分散させるプロセスを含むことが好ましい。粒子を分散させるプロセスにおいて、粒子の分散に用いる機械力としては、圧縮、圧搾、衝撃、剪断、キャビテーションなどが挙げられる。これらプロセスの具体例としては、ビーズミル、サンドミル、ロールミル、ボールミル、ペイントシェーカー、マイクロフルイダイザー、高速インペラー、サンドグラインダー、フロージェットミキサー、高圧湿式微粒化、超音波分散などが挙げられる。またサンドミル(ビーズミル)における粒子の粉砕においては、径の小さいビーズを使用する、ビーズの充填率を大きくする事等により粉砕効率を高めた条件で処理することが好ましい。また、粉砕処理後にろ過、遠心分離などで粗粒子を除去することが好ましい。また、粒子を分散させるプロセスおよび分散機は、「分散技術大全、株式会社情報機構発行、2005年7月15日」や「サスペンション(固/液分散系)を中心とした分散技術と工業的応用の実際 総合資料集、経営開発センター出版部発行、1978年10月10日」、特開2015-157893号公報の段落番号0022に記載のプロセス及び分散機を好適に使用出来る。また、粒子を分散させるプロセスにおいては、ソルトミリング工程にて粒子の微細化処理を行ってもよい。ソルトミリング工程に用いられる素材、機器、処理条件等は、例えば特開2015-194521号公報、特開2012-046629号公報の記載を参酌できる。
 組成物の調製にあたり、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(例えばナイロン-6、ナイロン-6,6)等のポリアミド樹脂、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、超高分子量のポリオレフィン樹脂を含む)等の素材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)およびナイロンが好ましい。
 フィルタの孔径は、0.01~10.0μmであることが好ましく、0.05~3.0μmであることがより好ましく、0.5~2.0μm程であることが更に好ましい。フィルタの孔径値については、フィルタメーカーの公称値を参照することができる。フィルタは、日本ポール株式会社(DFA4201NIEYなど)、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)および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を用いることができる。
 フィルタとしてファイバ状のろ材を用いることも好ましい。ファイバ状のろ材としては、ポリプロピレンファイバ、ナイロンファイバ、グラスファイバ等が挙げられる。市販品としては、ロキテクノ社製のSBPタイプシリーズ(SBP008など)、TPRタイプシリーズ(TPR002、TPR005など)、SHPXタイプシリーズ(SHPX003など)が挙げられる。
 フィルタを使用する際、異なるフィルタ(例えば、第1のフィルタと第2のフィルタなど)を組み合わせてもよい。その際、各フィルタでのろ過は、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フィルタを組み合わせてもよい。また、第1のフィルタでのろ過は、分散液のみに対して行い、他の成分を混合した後で、第2のフィルタでろ過を行ってもよい。
<膜>
 本発明の膜の第1の態様は、上述した本発明の組成物を用いて得られる膜である。第1の態様の膜は、波長400~700nmの範囲の光の透過率の最大値が70%以下であることが好ましく、65%以下であることがより好ましく、60%以下であることが更に好ましく、50%以下であることが特に好ましい。上記透過率の最大値の下限は5%以上であることが好ましく、10%以上であることがより好ましく、15%以上であることが更に好ましい。
 また、本発明の膜の第2の態様は、屈折率が2.0未満で、平均一次粒子径が500nm以上の粒子Aと、屈折率が2.0以上で、平均一次粒子径が100nm以下の粒子Bと、樹脂とを含み、粒子Bの比重が粒子Aの比重よりも大きく、波長400~700nmの範囲の光の透過率の最大値が70%以下である膜である。第2の態様の膜に含まれる粒子A、粒子Bおよび樹脂については、上述した本発明の組成物の項で説明した素材が挙げられ、好ましい範囲も同様である。第2の態様の膜は、波長400~700nmの範囲の光の透過率の最大値が、70%以下であることが好ましく、65%以下であることがより好ましく、60%以下であることが更に好ましく、50%以下であることが特に好ましい。上記透過率の最大値の下限は5%以上であることが好ましく、10%以上であることがより好ましく、15%以上であることが更に好ましい。
 本発明の第1の態様および第2の態様の膜(以下、単に本発明の膜ともいう)の400~1000nmの光の透過率の最大値は、70%以下であることが好ましく、65%以下であることがより好ましく、60%以下であることが更に好ましく、50%以下であることが特に好ましい。上記透過率の最大値の下限は5%以上であることが好ましく、10%以上であることがより好ましく、15%以上であることが更に好ましい。
 本発明の膜のJIS K 7136に基づくヘイズは、30~100%であることが好ましい。上限は99%以下であることが好ましく、95%以下であることがより好ましく、90%以下であることが更に好ましい。下限は40%以上であることが好ましく、50%以上であることがより好ましく、60%以上であることが更に好ましい。膜のヘイズは、後述する実施例に記載の方法で測定した値である。
 本発明の膜のCIE1976のL*a*b*表色系におけるL*の値は、35~100であることが好ましい。L*の値は、40以上であることが好ましく、50以上であることがより好ましく、60以上であることが更に好ましい。この態様によれば、白色度に優れた膜とすることができる。また、L*の値は、95以下であることが好ましく、90以下であることがより好ましく、85以下であることが更に好ましい。この態様によれば、適度な可視透明性を有する膜とすることができる。
 また、a*の値は、-15以上が好ましく、-10以上がより好ましく、-5以上が更に好ましい。また、a*の値は、10以下が好ましく、5以下がより好ましく、0以下が更に好ましい。この態様によれば、白色度に優れた膜とすることができる。
 また、b*の値は、-35以上が好ましく、-30以上がより好ましく、-25以上が更に好ましい。また、b*の値は、20以下が好ましく、10以下がより好ましく、0以下が更に好ましい。この態様によれば、白色度に優れた膜とすることができる。
 本発明の膜の厚さは、2~40μmであることが好ましい。膜厚の上限は、30μm以下が好ましく、20μm以下がより好ましく、15μm以下が更に好ましい。膜厚の下限は、3μm以上が好ましく、4μm以上がより好ましく、5μm以上が更に好ましい。膜厚が上記範囲であれば、センサの薄膜化、クロストーク抑制によるデバイス光学感度の向上という効果が期待できる。
 本発明の膜は、発光素子用の散乱層、表示素子用の散乱層として好適に使用することができる。
<膜の製造方法>
 本発明の膜は、本発明の組成物を支持体上に適用する工程を経て製造できる。支持体としては、例えば、シリコン、無アルカリガラス、ソーダガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、石英ガラスなどの材質で構成された基板が挙げられる。これらの基板には、有機膜や無機膜などが形成されていてもよい。有機膜の材料としては樹脂などが挙げられる。また、支持体としては、樹脂で構成された基板を用いることもできる。また、支持体には、電荷結合素子(CCD)、相補型金属酸化膜半導体(CMOS)、透明導電膜などが形成されていてもよい。また、支持体には、各画素を隔離するブラックマトリクスが形成されている場合もある。また、支持体には、必要により、上部の層との密着性改良、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。また、支持体としてガラス基板を用いる場合においては、ガラス基板上に無機膜を形成したり、ガラス基板を脱アルカリ処理して用いることが好ましい。
 支持体への組成物の適用方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、滴下法(ドロップキャスト);スリットコート法;スプレー法;ロールコート法;回転塗布法(スピンコーティング);流延塗布法;スリットアンドスピン法;プリウェット法(たとえば、特開2009-145395号公報に記載されている方法);インクジェット(例えばオンデマンド方式、ピエゾ方式、サーマル方式)、ノズルジェット等の吐出系印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷、反転オフセット印刷、メタルマスク印刷法などの各種印刷法;金型等を用いた転写法;ナノインプリント法などが挙げられる。インクジェットでの適用方法としては、特に限定されず、例えば「広がる・使えるインクジェット-特許に見る無限の可能性-、2005年2月発行、住ベテクノリサーチ」に示された特許公報に記載の方法(特に115~133ページ)や、特開2003-262716号公報、特開2003-185831号公報、特開2003-261827号公報、特開2012-126830号公報、特開2006-169325号公報などに記載の方法が挙げられる。スピンコート法での塗布は、塗布適性の観点から、300~6000rpmの範囲でスピン塗布することが好ましく、400~3000rpmの範囲でスピン塗布することが更に好ましい。また、スピンコート時における支持体の温度は、10~100℃が好ましく、20~70℃がより好ましい。上記の範囲であれば、塗布均一性に優れた膜を製造しやすい。滴下法(ドロップキャスト)の場合、所定の膜厚で、均一な膜が得られるように、支持体上にフォトレジストを隔壁とする組成物の滴下領域を形成することが好ましい。組成物の滴下量および固形分濃度、滴下領域の面積を制御することで、所望の膜厚が得られる。
 支持体上に形成した組成物層は、乾燥(プリベーク)してもよい。プリベーク条件は、例えば、60~150℃の温度で、30秒間~15分間が好ましい。
 膜の製造方法においては、更にパターンを形成する工程を含んでいてもよい。パターン形成方法としては、フォトリソグラフィ法を用いたパターン形成方法や、ドライエッチング法を用いたパターン形成方法が挙げられる。なお、本発明の膜を平坦膜として用いる場合には、パターンを形成する工程を行わなくてもよい。以下、パターンを形成する工程について詳細に説明する。
(フォトリソグラフィ法でパターン形成する場合)
 フォトリソグラフィ法でのパターン形成方法は、本発明の組成物を適用して形成した組成物層に対しパターン状に露光する工程(露光工程)と、未露光部の組成物層を除去することにより現像してパターンを形成する工程(現像工程)と、を含むことが好ましい。必要に応じて、現像された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。以下、各工程について説明する。
<<露光工程>>
 露光工程では組成物層をパターン状に露光する。例えば、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、組成物層をパターン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線等が挙げられる。また、波長300nm以下の光(好ましくは波長180~300nmの光)を用いることもできる。波長300nm以下の光としては、KrF線(波長248nm)、ArF線(波長193nm)などが挙げられ、KrF線(波長248nm)が好ましい。
 また、露光に際して、光を連続的に照射して露光してもよく、パルス的に照射して露光(パルス露光)してもよい。なお、パルス露光とは、短時間(例えば、ミリ秒レベル以下)のサイクルで光の照射と休止を繰り返して露光する方式の露光方法のことである。パルス露光の場合、パルス幅は、100ナノ秒(ns)以下であることが好ましく、50ナノ秒以下であることがより好ましく、30ナノ秒以下であることが更に好ましい。パルス幅の下限は、特に限定はないが、1フェムト秒(fs)以上とすることができ、10フェムト秒以上とすることもできる。周波数は、1kHz以上であることが好ましく、2kHz以上であることがより好ましく、4kHz以上であることが更に好ましい。周波数の上限は50kHz以下であることが好ましく、20kHz以下であることがより好ましく、10kHz以下であることが更に好ましい。最大瞬間照度は、50000000W/m以上であることが好ましく、100000000W/m以上であることがより好ましく、200000000W/m以上であることが更に好ましい。また、最大瞬間照度の上限は、1000000000W/m以下であることが好ましく、800000000W/m以下であることがより好ましく、500000000W/m以下であることが更に好ましい。なお、パルス幅とは、パルス周期における光が照射されている時間のことである。また、周波数とは、1秒あたりのパルス周期の回数のことである。また、最大瞬間照度とは、パルス周期における光が照射されている時間内での平均照度のことである。また、パルス周期とは、パルス露光における光の照射と休止を1サイクルとする周期のことである。
 また、照射量(露光量)は、例えば、0.03~2.5J/cmが好ましく、0.05~1.0J/cmがより好ましく、0.08~0.5J/cmが最も好ましい。露光時における酸素濃度については適宜選択することができる。例えば、大気下で露光してもよく、酸素濃度が19体積%以下の低酸素雰囲気下(例えば、15体積%、5体積%、実質的に無酸素)で露光してもよく、酸素濃度が21体積%を超える高酸素雰囲気下(例えば、22体積%、30体積%、50体積%)で露光してもよい。また、露光照度は適宜設定することができ、1000~100000W/mの範囲から選択することが好ましい。酸素濃度と露光照度は適宜条件を組み合わせてよく、例えば、酸素濃度10体積%で照度10000W/m、酸素濃度35体積%で照度20000W/mなどとすることができる。
<<現像工程>>
 次に、露光後の組成物層における未露光部の組成物層を現像除去してパターンを形成する。未露光部の組成物層の現像除去は、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組成物層が現像液に溶出し、光硬化した部分だけが支持体上に残る。現像液の温度は、例えば、20~30℃が好ましい。現像時間は、20~180秒が好ましい。また、残渣除去性を向上させるため、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。
 現像液は、有機溶剤、アルカリ現像液などが挙げられ、アルカリ現像液が好ましく用いられる。アルカリ現像液としては、アルカリ剤を純水で希釈したアルカリ性水溶液(アルカリ現像液)が好ましい。アルカリ剤としては、例えば、アンモニア、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、エチルトリメ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、ジメチルビス(2-ヒドロキシエチル)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や、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、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウムなどの無機アルカリ性化合物が挙げられる。アルカリ剤は、分子量が大きい化合物の方が環境面および安全面で好ましい。アルカリ性水溶液のアルカリ剤の濃度は、0.001~10質量%が好ましく、0.01~1質量%がより好ましい。また、現像液は、さらに界面活性剤を含有していてもよい。界面活性剤としては、上述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。現像液は、移送や保管の便宜などの観点より、一旦濃縮液として製造し、使用時に必要な濃度に希釈してもよい。希釈倍率は特に限定されないが、例えば1.5~100倍の範囲に設定することができる。なお、アルカリ性水溶液を現像液として使用した場合には、現像後純水で洗浄(リンス)することが好ましい。また、リンスは、現像後の組成物層が形成された支持体を回転させつつ、現像後の組成物層へリンス液を供給して行うことが好ましい。また、リンス液を吐出させるノズルを支持体の中心部から支持体の周縁部に移動させて行うことも好ましい。この際、ノズルの支持体中心部から周縁部へ移動させるにあたり、ノズルの移動速度を徐々に低下させながら移動させてもよい。このようにしてリンスを行うことで、リンスの面内ばらつきを抑制できる。また、ノズルの支持体中心部から周縁部へ移動させつつ、支持体の回転速度を徐々に低下させても同様の効果が得られる。
 現像後、乾燥を施した後に追加露光処理や加熱処理(ポストベーク)を行うことが好ましい。追加露光処理やポストベークは、硬化を完全なものとするための現像後の硬化処理である。ポストベークにおける加熱温度は、例えば100~260℃が好ましい。加熱温度の下限は120℃以上であることが好ましく、160℃以上であることがより好ましい。加熱温度の上限は240℃以下であることが好ましく、220℃以下であることがより好ましい。ポストベークは、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。追加露光処理を行う場合、露光に用いられる光は、波長400nm以下の光であることが好ましい。また、追加露光処理は、韓国公開特許第10-2017-0122130号公報に記載の方法で行ってもよい。
(ドライエッチング法でパターン形成する場合)
 ドライエッチング法でのパターン形成は、本発明の組成物を支持体上に適用して形成した組成物層を硬化して硬化物層を形成し、次いで、この硬化物層上にパターニングされたレジスト層を形成し、次いで、パターニングされたレジスト層をマスクとして硬化物層に対してエッチングガスを用いてドライエッチングするなどの方法で行うことができる。ドライエッチング法でのパターン形成については、特開2013-064993号公報の段落番号0010~0067の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
<光センサ>
 本発明の光センサは、本発明の膜を有する。光センサの種類としては、環境光センサ、照度センサなどが挙げられ、環境光センサとして好ましく用いられる。環境光センサとは、周囲の光(環境光)の色合いを検知するセンサのことである。
 本発明の光センサは、本発明の膜の他に、着色画素および赤外線透過フィルタの画素から選ばれる少なくとも1種の画素を有する光学フィルタを有することも好ましい。着色画素としては、赤色画素、青色画素、緑色画素、黄色画素、シアン色画素、マゼンタ色画素などが挙げられる。また、本発明の膜は、上記光学フィルタよりも光入射側に設けられていることが好ましい。光学フィルタよりも光入射側に本発明の膜を設けることで、各画素に対して角度依存性をより低減することができる。本発明の光センサは、国際公開第2019/102887号に記載された画素構成を有するものであってもよい。
 図面を用いて光センサの一実施形態を示す。図1に示す光センサ1は、光電変換素子101上に画素111~114を有する光学フィルタ110が設けられている。そして、光学フィルタ110上に本発明の膜121が形成されている。光学フィルタ110を構成する画素111~114の一例として、画素111が赤色画素、画素112が青色画素、画素113が緑色画素、画素114が赤外線透過フィルタの画素である組み合わせが挙げられる。なお、図1に示す光センサ1では、光学フィルタ110として、4種類の画素(画素111~114)を有するものを用いたが、画素の種類は1~3種類であってもよく、5種類以上であってもよい。用途に応じて適宜選択することができる。また、光電変換素子101と光学フィルタ110との間、あるいは、光学フィルタ110と本発明の膜121との間には平坦化層が介在していてもよい。
 図2に光センサの他の実施形態を示す。図2に示す光センサ2においては、光電変換素子101上に画素111~114を有する光学フィルタ110が設けられている。光学フィルタ110は、上述した実施形態と同様の構成のものである。そして、光学フィルタ110上に、透明支持体130の表面に本発明の膜122が形成された部材が配置されている。透明支持体130としては、ガラス基板、樹脂基板などが挙げられる。なお、図2に示す光センサ2では、光学フィルタ110上に、所定の間隔をおいて透明支持体130の表面に本発明の膜122が形成された部材が配置されているが、光学フィルタ110と透明支持体130の表面に本発明の膜122が形成された部材とは接していてもよい。また、図2に示す光センサ2では、透明支持体130の片面のみに本発明の膜122が形成されているが、透明支持体130の両面に本発明の膜122が形成されていてもよい。また、図2に示す光センサ2では、透明支持体130の光学フィルタ110側の面に本発明の膜122が形成されているが、透明支持体130の光学フィルタ110側とは反対側の面に本発明の膜122が形成されていてもよい。また、光電変換素子101と光学フィルタ110との間、あるいは、本発明の膜122と透明支持体130との間には平坦化層が介在していてもよい。
 以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施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」及び「%」は質量基準である。
<粒子の平均一次粒子径の測定>
 粒子の一次粒子径は、粒子を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察し、粒子が凝集していない部分(一次粒子)を観測して求めた。具体的には、一次粒子を透過型電子顕微鏡を用いて透過型電子顕微鏡写真を撮影した後、その写真を用いて画像処理装置で粒度分布を測定して求めた。粒子の平均一次粒子径は、粒度分布から算出された個数基準の算術平均径を平均一次粒子径とした。透過型電子顕微鏡として(株)日立製作所製電子顕微鏡(H-7000)を用い、画像処理装置として(株)ニレコ製ルーゼックスAPを用いた。
<粒子の屈折率の測定>
 粒子と、屈折率が既知である樹脂(分散剤)と、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとを用いて分散液を作製した。その後、作製した分散液と屈折率が既知の樹脂とを混合し、塗布液の全固形分中における粒子の濃度が10質量%、20質量%、30質量%、40質量%の塗布液を作製した。これらの塗布液をシリコンウエハ上に300nmの厚さで製膜した後、得られた膜の屈折率をエリプソメトリー(ラムダエースRE-3300、(株)SCREENホールディングス製)を用いて測定した。その後、粒子の濃度と屈折率をグラフ上にプロットし、粒子の屈折率を導出した。
<粒子の比重の測定>
 100mLメスフラスコ中に50gの粒子を投入した。続いて別の100mLメスシリンダーを用いて水を100mL量り取った。その後、粒子が浸る程度、量り取った水をメスフラスコに入れ、続いて、メスフラスコに超音波を加えて、粒子と水をなじませた。その後、メスフラスコの標線に到達するまで追加で水を入れ、50g/(メスフラスコに残った水の体積)=比重として算出した。
<重量平均分子量の測定>
 分散剤および樹脂の重量平均分子量は、以下の条件に従って、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によって測定した。
 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(株)製 HLC-8220GPC
 検出器:RI(屈折率)検出器
 検量線ベース樹脂:ポリスチレン樹脂
<C=C価>
 樹脂のC=C価については、樹脂の合成に用いた原料から算出した。
<酸価の測定方法>
 酸価は、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質量を表したものである。測定サンプルをテトラヒドロフラン/水=9/1混合溶媒に溶解し、電位差滴定装置(商品名:AT-510、京都電子工業製)を用いて、得られた溶液を、25℃にて、0.1mol/L水酸化ナトリウム水溶液で中和滴定した。滴定pH曲線の変曲点を滴定終点として、次式により酸価を算出した。
 A=56.11×Vs×0.5×f/w
 A:酸価(mgKOH/g)
 Vs:滴定に要した0.1mol/L水酸化ナトリウム水溶液の使用量(mL)
 f:0.1mol/L水酸化ナトリウム水溶液の力価
 w:測定サンプル質量(g)(固形分換算)
<分散液の製造>
 下記の表に記載の組成の混合液に対し、循環型分散装置(ビーズミル)として、寿工業(株)製ウルトラアペックスミルを用いて、以下の分散処理を行い、分散液を製造した。ビーズ径:直径0.2mm
ビーズ充填率:65体積%
周速:6m/秒
ポンプ供給量:10.8kg/時
冷却水:水道水
ビーズミル環状通路内容積:0.15L
分散処理する混合液量:0.65kg
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
 上記表に記載の原料は以下の通りである。
(粒子)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
 なお、上記表中の屈折率の値は、波長589nmの光に対する屈折率の値である。
(樹脂)
 B-1:下記構造の樹脂(6価の連結基(基Z)に置換基とポリ(メタ)アクリル構造の繰り返し単位を含むポリマー鎖とが結合した構造の樹脂。重量平均分子量:10000、酸価:80.4mgKOH/g、C=C価:0mmol/g)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 B-2:下記構造の樹脂(ポリエステル構造の繰り返し単位を含むグラフト鎖を有する繰り返し単位を含む樹脂である。主鎖に付記した数値は繰り返し単位のモル比を表し、側鎖に付記した数値は繰り返し単位の数を表す。重量平均分子量:34000、酸価:57.2mgKOH/g、C=C価:0mmol/g)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 B-3:下記構造の樹脂(6価の連結基(基Z)に置換基とポリ(メタ)アクリル構造の繰り返し単位を含むポリマー鎖とが結合した構造の樹脂。重量平均分子量6000、酸価31mgKOH/g、C=C価1mmol/g)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
(溶剤)
 S-1: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)
 S-2:プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)
 S-3:シクロヘキサノン
<組成物の調製>
 下記表に記載の原料を混合して、組成物を製造した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000032
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000034
 上記表に記載の原料は以下の通りである。
(分散液)
 分散液001~017、101~119:上述した分散液001~017、101~119
(重合性モノマー)
 M-1:KAYARAD DPHA(日本化薬(株)製)
 M-2:KAYARAD RP-1040(日本化薬(株)製)
 M-3:NKエステルA-TMMT(新中村化学工業(株)製)
 M-4:ライトアクリレートDCP-A(共栄社化学(株)製、ジメチロール-トリシクロデカンジアクリレート)
(樹脂)
 B-1、B-2:上述した樹脂B-1、B-2
 B-4:下記構造の樹脂(主鎖に付記した数値は繰り返し単位のモル比を表す。重量平均分子量:11000、酸価:69mgKOH/g、C=C価:1.4mmol/g)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 B-5:下記構造の樹脂(主鎖に付記した数値は繰り返し単位のモル比を表す。重量平均分子量:12000、酸価:76.8mgKOH/g、C=C価:0mmol/g)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
(光重合開始剤)
 I-1:Irgacure OXE01(BASF社製)
 I-2:Omnirad 369(IGM Resins B.V.社製)
 I-3:Omnirad TPO(IGM Resins B.V.社製)
(添加剤)
 A-1:アデカスタブAO-80((株)ADEKA製、着色防止剤)
 A-2:Irganox 1010(BASF社製、着色防止剤)
 A-3:KBM-502(信越化学工業(株)製、シランカップリング剤)
(界面活性剤)
 Su-1:下記化合物(繰り返し単位の割合を示す%はモル%である。重量平均分子量:14000)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
 Su-2:フタージェントFTX218(ネオス社製)
(重合禁止剤)
 In-1:p-メトキシフェノール
 In-2:1,4-ベンゾキノン
(溶剤)
 S-1: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)
 S-2:プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)
 S-3:シクロヘキサノン
<透過率の最大値>
 各組成物を、下塗り層(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製、CT-4000L、厚さ0.1μm)付き8インチ(=203.2mm)のガラスウエハ上に、ポストベーク後の厚さが4μmになるようにスピンコータを用いて塗布し、110℃のホットプレートを用いて30分間加熱処理(プリベーク)を行った。次いで、i線ステッパー露光装置FPA-3000i5+(Canon(株)製)を使用して、365nmの波長の光を1000mJ/cmの露光量で照射して露光し、その後、200℃のホットプレートを用いて5分間加熱処理(ポストベーク)を行って厚さ4μmの膜を形成した。
 得られた膜の波長400~700nmの範囲の光の透過率を分光光度計(日立ハイテクノロジーズ社製 U-4100)を用いて測定し、前述の範囲における透過率の最大値を測定した。透過率の最大値を以下の基準で評価した。
 5:透過率の最大値が50%以下である。
 4:透過率の最大値が50%より大きく、60%以下である。
 3:透過率の最大値が60%より大きく、70%以下である。
 2:透過率の最大値が70%より大きく、80%以下である。
 1:透過率の最大値が80%より大きい。
<光散乱性>
 各組成物を、下塗り層(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製、CT-4000L、厚さ0.1μm)付き8インチ(=203.2mm)のガラスウエハ上に、ポストベーク後の厚さが4μmになるようにスピンコータを用いて塗布し、110℃のホットプレートを用いて30分間加熱処理(プリベーク)を行った。次いで、i線ステッパー露光装置FPA-3000i5+(Canon(株)製)を使用して、365nmの波長の光を1000mJ/cmの露光量で照射して露光し、その後、200℃のホットプレートを用いて5分間加熱処理(ポストベーク)を行い、膜を形成した。得られた膜のヘイズ値Hzについて、ヘーズメータ(NDH7000、日本電色工業(株)製)を用いて測定した。ヘイズ値Hzが大きいほど光散乱性に優れていることを意味する。以下の基準で散乱性能を評価した。
 5:ヘイズ値Hzが60%以上である。
 4:ヘイズ値Hzが40%以上60%未満である。
 3:ヘイズ値Hzが30%以上60%未満である。
 2:ヘイズ値Hzが10%以上30%未満である。
 1:ヘイズ値Hzが10%未満である。
<保存安定性>
 上記で得られた各組成物を液高さが20cmとなる容器に入れて12ヶ月冷蔵庫(4±1℃)で静置した。静置後、上から1cmの液と下から1cmの液をサンプリングし、それぞれ下塗り層(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製CT-4000L;厚さ0.1μm)付き8インチ(=203.2mm)ガラスウエハ上にポストベーク後の厚さが4μmになるようにスピンコータを用いて塗布し、110℃のホットプレートを用いて120秒間加熱処理(プリベーク)を行った。
 次いで、i線ステッパー露光装置FPA-3000i5+(Canon(株)製)を使用して、365nmの波長の光を1000mJ/cmの露光量で照射して露光し、その後、200℃のホットプレートを用いて5分間加熱処理(ポストベーク)を行い、膜を形成した。
 得られた膜の波長400~700nmにおける透過率を分光光度計(日立ハイテクノロジーズ社製 U-4100)を用いて測定した。
 上から1cmの液を用いて形成した膜の波長400~700nmにおける透過率の最大値(T1)と、下から1cmの液を用いて形成した膜の波長400~700nmにおける透過率の最大値(T2)と、差(T1-T2)であるΔTを求め、以下の基準で保存安定性を評価した。ΔTが小さいほど保存安定性が優れていることを意味する。
 5:ΔTが3%以下である。
 4:ΔTが3%より大きく、5%以下である。
 3:ΔTが5%より大きく、10%以下である。
 2:ΔTが10%より大きく、20%以下である。
 1:ΔTが20%より大きく、100%以下である。
<密着性>
 各組成物を、下塗り層(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製CT-4000L;厚さ0.1μm)付き8インチ(=203.2mm)ガラスウエハ上にプリベーク後の厚さが4μmになるようにスピンコータを用いて塗布し、110℃のホットプレートを用いて120秒間加熱処理(プリベーク)を行った。
 次いで、i線ステッパー露光装置FPA-3000i5+(Canon(株)製)を使用して、365nmの波長光を、幅100μm×長さ1000μmのラインを25本形成するパターンマスクを介して露光(露光量50~1700mJ/cm)した。
 次いで、露光後の組成物層に対し、現像装置(東京エレクトロン製Act8)を使用して現像を行った。現像液には水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)0.3質量%水溶液を用い、23℃で60秒間シャワー現像を行った。その後、純水を用いたスピンシャワーにてリンスを行い、次いで、スピン乾燥し、次いで、200℃のホットプレートを用いて5分間加熱処理(ポストベーク)を行ってパターンを得た。
 幅100μm×長さ1000μmのパターンを形成するのに要する最小の露光量E1と、前述のパターンがすべて密着するのに要する最小の露光量E2との差ΔEを求め、以下の基準で密着性を評価した。ΔEが小さいほど密着性に優れることを意味する。パターンが密着していること、および、パターンのサイズについては、光学顕微鏡を用いて観察した(倍率1000倍)。
 5:ΔEが100mJ/cmを超える。
 4:ΔEが0mJ/cmを超え100mJ/cm以下である。
 3:ΔEが0mJ/cmである。
 2:50~1700mJ/cmの露光量にて、幅100μm×長さ1000μmのラインのパターンを少なくとも1本形成できたが、25本すべてのパターンは形成することはできなかった。
 1:50~1700mJ/cmの露光量では、幅100μm×長さ1000μmのパターンを形成できなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000038
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000039
 上記表に示すように、実施例は、保存安定性及び光散乱性の評価が優れていた。
1、2:光センサ
101:光電変換素子
111~114:画素
110:光学フィルタ
121、122:膜
130:透明支持体

Claims (16)

  1.  屈折率が2.0未満で、平均一次粒子径が500nm以上の粒子Aと、
     屈折率が2.0以上で、平均一次粒子径が100nm以下で、粒子Aよりも比重が大きい粒子Bと、
     樹脂と、
     溶剤と、を含む組成物であって、
     前記組成物を用いて200℃で5分加熱して厚さ4μmの膜を製膜した際に、前記膜の波長400~700nmの範囲の光の透過率の最大値が70%以下である、
    組成物。
  2.  前記粒子Bの比重と前記粒子Aの比重との差が2.0g/cm以上である、請求項1に記載の組成物。
  3.  前記粒子Aの比重が2.2g/cm以下である、請求項1または2に記載の組成物。
  4.  前記粒子Aの平均一次粒子径が500nm以上3000nm未満である、請求項1~3のいずれか1項に記載の組成物。
  5.  前記粒子Aが樹脂粒子である、請求項1~4のいずれか1項に記載の組成物。
  6.  前記粒子Aが中空粒子である、請求項1~5のいずれか1項に記載の組成物。
  7.  前記粒子Aを2種以上含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の組成物。
  8.  前記粒子Bの平均一次粒子径が30nm以上100nm以下である、請求項1~7のいずれか1項に記載の組成物。
  9.  前記粒子Bが無機粒子である、請求項1~8のいずれか1項に記載の組成物。
  10.  前記粒子Bを2種以上含む、請求項1~9のいずれか1項に記載の組成物。
  11.  前記組成物の全固形分中における前記粒子Aと前記粒子Bとの合計の含有量が30質量%以上である、請求項1~10のいずれか1項に記載の組成物。
  12.  前記樹脂は、エチレン性不飽和結合含有基を有する樹脂を含む、請求項1~11のいずれか1項に記載の組成物。
  13.  更に、光重合開始剤を含む、請求項1~12のいずれか1項に記載の組成物。
  14.  請求項1~13のいずれか1項に記載の組成物を用いて得られる膜。
  15.  屈折率が2.0未満で、平均一次粒子径が500nm以上の粒子Aと、屈折率が2.0以上で、平均一次粒子径が100nm以下の粒子Bと、樹脂とを含み、
     前記粒子Bの比重が前記粒子Aの比重よりも大きく、
     波長400~1000nmの範囲の光の透過率の最大値が70%以下である、膜。
  16.  請求項14または15に記載の膜を含む光センサ。
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