着色固化性树脂组合物的制作方法_2

文档序号:9523299阅读:来源:国知局
R"~R44优选分别独立地为可被取代的碳原子数1~20的 饱和控基、可被取代的芳基或可被取代的芳烷基,并且更优选分别独立地为碳原子数1~8 的饱和控基或下式所示的可被取代的芳基。下式中,*表示与氮原子的结合键。 【化23】
护5~R52所示的碳原子数1~8的饱和控基可为直链状、支链状和环状中的任意一种, 优选链状。作为护5~R52的碳原子数1~8的饱和控基,可举出作为R"~R44的饱和控基 所示例的基团中的碳原子数1~8的基团。作为在构成该烷基的亚甲基(碳原子)间插入 有氧原子的基团,更优选碳原子数2~8的烷基。插入有氧原子的烷基,优选直链烷基,并 且氧原子间的碳原子数优选为1~4个,更优选2~3个。例如,可举出下式所示的基团。 下式中,*表示与碳原子的结合键。 【化24】
从合成的容易性方面来看,护5~R52优选分别独立地为氨原子、面原子或碳原子数1~8的饱和控基,并且更优选分别独立地为氨原子、甲基、氣原子或氯原子。 R46和R5°可相互键合,形成-〇-、-畑-、-S-或-SO2-。 γ?表示可被取代的芳基或可被取代的杂芳基。 作为芳基,可W是单环和稠环的任意一种,可举出苯基、甲苯基、二甲苯基、糞基、蔥基、 菲基、联苯基和Ξ联苯基等碳原子数6~20的芳香族控基。 杂芳基是来自芳香族杂环的取代基。所述芳香族杂环可W是单环和稠环的任意一种, 优选5~10元环,更优选5~9元环。 作为单环的芳香族杂环,可举出化咯环、恶挫环、化挫环、咪挫环和嚷挫环等含有氧原 子或硫原子的5元环;巧喃环和嚷吩环等不含有氮原子的5元环;化晚环、喀晚环、化嗦环 和化嗦环等含氮原子的6元环等。作为稠环的芳香族杂环,可举出吗I噪环、苯并咪挫环、苯 并嚷挫环和哇嘟环等含氮原子的稠环;苯并巧喃环等含有氧原子或硫原子的环等。作为可 被取代的杂芳基,更优选式(Ab2-xl)所示的环。 【化25】
[环Τ2表示芳香族杂环,优选为碳原子数2~9的芳香族杂环。 R5呀日R54分别独立地表示可被取代或非取代的氨基或面原子所取代的碳原子数1~20 的饱和控基、在构成碳原子数2~20的烷基的碳原子间插入有氧原子的基团、可被取代的 芳基或可被取代的芳烷基、或者氨原子。 R55表示氨原子、碳原子数1~20的饱和控基或可被取代的芳基。kl表示0或1。 *表示与碳正离子的结合键。] 另外,R53~R55的详细情况如后所述。 作为蓝色染料,更优选式(A-II)所示的化合物。 【化26】
[式(Α-Π)中,[巧m、R"~R52化及m的含义如同上述。 R5呀日R54分别独立地表示氨原子、可被取代的碳原子数1~20的饱和控基、在构成碳 原子数2~20的烷基的碳原子间插入有氧原子的基团、可被取代的芳基或可被取代的芳烧 基。 R55表示氨原子、碳原子数1~20的饱和控基或可被取代的芳基。 X表示氧原子、-NR57-或硫原子。 R57表示氨原子或碳原子数1~10的烷基。 式(A-II)所示化合物包含多个阳离子时,多个阳离子可为互相相同的结构或不同的 结构。] 作为R53、RM、R57,可举出与R"~R44所示例基团相同的基团。 作为R55所示的碳原子数1~20的饱和控基,可举出与作为R"~R44的饱和控基所示 例的基团相同的基团。其中,优选碳原子数1~10的烷基,更优选碳原子数1~8的烷基, 进一步优选碳原子数1~6的烷基,特别优选碳原子数1~4的烷基。 作为R55所表示的、在构成上述烷基的碳原子间插入有氧原子的基团,可举出与R"~R44所表示的基团相同的基团。插入有氧原子的烷基,优选直链烷基。另外,氧原子间的碳 原子数优选为1~4个,更优选2~3个。 R55中,芳基的碳原子数优选为6~20,更优选6~10。 另外,作为R55的芳基,可举出与R"~R44所示的同样的基团,优选苯基。 R55的芳基中,作为取代基,可举出氣原子、氯原子、舰原子等面原子;甲氧基和乙氧基 等碳原子数1~6的烷氧基;径基;氨横酷基;甲基横酷基等碳原子数1~6的烷基横酷基; 甲氧基幾基和乙氧基幾基等碳原子数2~6的烷氧基幾基等。 从合成的容易性方面来看,R55优选为碳原子数1~10的饱和控基或可被取代的芳基, 更优选碳原子数1~8的烷基、或面原子、碳原子数1~4的烷氧基、径基、或可被甲基横酷 基所取代的芳基,进一步优选下式所示的基团。下式中,*表示与碳原子的结合键。 【化27】
X表示氧原子、-NR57-或硫原子。作为包含X的环状结构,例如,可举出下式所示的基 团。式中,R53~R55的各自含义如同上述,*表示与碳正离子的结合键。其中,作为X,优选 为氧原子或硫原子,特别优选为硫原子。 【化28】
作为式(A-I)的阳离子部分,可举出如下表所示的式(A-I-1)表示的阳离子1~阳离 子27等,其中,优选阳离子1~阳离子6W及阳离子12。 【化29】
(A-Jl·]) 【表2】
表2中,Phi~化12意味着下式所示的基团。 【化30】
作为式(A-I)中的阳离子,优选阳离子1~阳离子6、阳离子11或阳离子12,特别优选 阳离子1、阳离子2或阳离子12。 式(A-II)所示化合物包含多个阳离子时,多个阳离子可为互相相同的结构或不同的 结构。 本发明的着色固化性树脂组合物可仅含有1种蓝色染料或含有两种W上。 蓝色染料优选可溶于有机溶剂的染料。 本发明的着色固化性树脂组合物可含有蓝色染料W外的染料。作为蓝色染料,可举 出偶氮染料、花青染料、咕吨染料、糞酿染料、酿亚胺染料、甲川染料、甲亚胺染料、方酸菁染 料、叮晚染料、苯乙締基染料、香豆素染料、哇嘟染料和硝基染料等。 本发明的着色固化性树脂组合物中,作为蓝色染料,在具有含有选自由鹤、钢、娃和憐 构成的群中的至少一种元素与氧原子的阴离子的化合物之外,可含有其他蓝色染料或蓝色 染料之外的其他染料。 本发明的着色固化性树脂组合物中,还可含有颜料,但优选实质上不含颜料。实质上不 含颜料意味着相对于蓝色染料,颜料的含量为0. 5质量% ^下,优选0质量%。 对于颜料,可使用公知的颜料,例如,可举出染色索引(英国染色工作者学会出版)中 归类于颜料的颜料。 作为颜料,例如,可举出C.I.颜料蓝15、15 :3、15 :4、15 :6、60等蓝色颜料; C.I.颜料紫1、19、23、29、32、36、38等紫色颜料; C.I.颜料黄 1、3、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、 128、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、194、214 等黄色颜料; C.I.颜料澄 13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65、71、73 等澄色颜料; C.I.颜料红 9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、209、215、216、 224、242、254、255、264、265等红色颜料;C.I.颜料绿7、36、58等绿色颜料;C.I.颜料栋23、 25等栋色颜料;C.I.颜料黑1、7等黑色颜料。 颜料通过使其含有颜料分散剂而进行分散处理,颜料分散剂可在溶液中形成均匀分散 状态的颜料分散液。颜料可W分别单独进行分散处理,也可W多种混合进行分散处理。 作为上述颜料分散剂,可举出例如阳离子系、阴离子系、非离子系、两性系、聚醋系、聚 胺系、丙締酸系等颜料分散剂。运些颜料分散剂可单独使用,也可W两种W上组合使用。作 为颜料分散剂,可W举出商品名为KP(信越化学工业株式会社制)、Floren(共荣社化学株 式会社制)、Solsperse(捷利康株式会社制)、EFKA度ASF公司制)、AJISPER(味之素精细 化学株式会社制)、Disperbyk度YK化学公司制)等。 相对于着色剂总量,蓝色染料通常为1~100质量%,优选10~100质量%,更优选 40~100质量%,进一步优选70~100质量%。 作为蓝色染料,在含有具有含有选自由鹤、钢、娃和憐构成的群中的至少一种元素与氧 原子的阴离子的染料和其他蓝色染料之外的染料的情况下,具有该阴离子的染料的含量, 相对蓝色染料的总量,优选为10~100质量%,更优选为40~100质量%,进一步优选为 70~100质量%。 本发明的着色固化性树脂组合物可含有体质颜料(I)。作为体质颜料,可举出选自由 氧化娃、硫酸领、氧化铁、氧化锋、氧化侣、氧化儀和碳酸巧构成的群中的至少一种。另外,从 透明性方面来看,体质颜料的平均粒径优选为500nmW下。其中,从信赖性和粘性的观点来 看,优选氧化娃。 含有体质颜料时,相对于树脂度)和聚合性化合物(C)的总量100质量份,体质颜料 (I)的含量优选为0. 1~80质量份,更优选1~30质量份。体质颜料的总量在该范围内 时,具有粘性和耐溶剂性变良好的趋势。 <树脂度)〉 树脂度)优选为碱溶性树脂。碱溶性树脂是包含来自W下单体的结构单元的共聚物: 选自由不饱和簇酸与不饱和簇酸酢构成的群中的至少一种单体(a)。 作为树脂度),可举出W下树脂怔1]~怔6]等。 树脂[K1]:选自由不饱和簇酸和不饱和簇酸酢构成的群中的至少一种单体(a) (W下, 有时称为"(a)")与单体化)(W下,有时称为"化)")的共聚物;其中,单体化)具有碳原 子数2~4的环状酸结构和乙締性不饱和键; 树脂怔引:(a)、化)W及能与(a)进行共聚合的单体(C)(但不同于(a)和化))(W下,有时称为"(c)")的共聚物; 树脂怔3] : (a)与(C)的共聚物; 树脂[M]:使(a)与(C)的共聚物和化)反应而得的树脂; 树脂取5]:使化)与(C)的共聚物和(a)反应而得的树脂; 树脂[K6]:使化)与(C)的共聚物和(a)反应、再进一步与簇酸酢反应而得的树脂。 作为(a),具体来说,例如,可举出丙締酸、甲基丙締酸、己豆酸、邻乙締基苯甲酸、间乙 締基苯甲酸和对乙締基苯甲酸等不饱和单簇酸类; 马来酸、富马酸、巧康酸、中康酸、衣康酸、3-乙締基邻苯二甲酸、4-乙締基邻苯二甲 酸、3,4, 5,6-四氨邻苯二甲酸、1,2, 3,6-四氨邻苯二甲酸、二甲基四氨邻苯二甲酸和1, 4-环己締二簇酸等不饱和二簇酸类; 甲基-5-降冰片締-2,3-二簇酸、5-簇基二环巧.2. 1]-2-庚締、5,6-二簇基 二环[2. 2. 1]-2-庚締、5-簇基-5-甲基二环[2. 2. 1]-2-庚締、5-簇基-5-乙基二 环巧.2.1]-2-庚締、5-簇基-6-甲基二环巧.2.1]-2-庚締、5-簇基-6-乙基二环 巧.2.1]-2-庚締等含簇基的双环不饱和化合物类; 马来酸酢、巧康酸酢、衣康酸酢、3-乙締基邻苯二甲酸酢、4-乙締基邻苯二甲酸酢、 3,4,5,6-四氨邻苯二甲酸酢、1,2,3,6-四氨邻苯二甲酸酢、二甲基四氨邻苯二甲酸酢、5,6-二簇基二环巧.2.1]-2-庚締酸酢等不饱和二簇酸类的酸酢类; 班巧酸单巧-(甲基)丙締酷氧乙基]醋、邻苯二甲酸单巧-(甲基)丙締酷氧乙基] 醋等二价W上的多元簇酸的不饱和单[(甲基)丙締酷氧烷基]醋类;如α-(径甲基)丙 締酸运样的在同一分子中含有径基和簇基的不饱和丙締酸醋类等。 运些中,从共聚合反应性方面或所得树脂在碱水溶液中的溶解性方面来看,优选丙締 酸、甲基丙締酸和马来酸酢等。 例如,化)是指具有碳原子数2~4的环状酸结构(例如,选自由环氧乙烧环、氧杂环 下烧环和四氧巧喃环构成的群中的至少一种)和乙締性不饱和键的聚合性化合物。 化)优选为具有碳原子数2~4的环状酸与(甲基)丙締酷氧基的单体。 另外,本说明书中,甲基)丙締酸"表示选自由丙締酸和甲基丙締酸构成的群中的至 少一种。"(甲基)丙締酷基"和"(甲基)丙締酸醋"等表述也具有相同含义。 作为化),例如,可举出具有环氧乙烷基和乙締性不饱和键的单体;具有氧杂环下烷基 和乙締性不饱和键的单体;具有四氨巧喃基和乙締性不饱和键的单体等。 作为化),在能进一步提高所得滤色器的耐热性和耐药品性等可靠性方面,优选具有环 氧乙烷基和乙締性不饱和键的单体。 作为(C),例如,可举出(甲基)丙締酸甲醋、(甲基)丙締酸乙醋、(甲基)丙締酸正下 醋、(甲基)丙締酸仲下醋、(甲基)丙締酸叔下醋、(甲基)丙締酸2-乙基己醋、(甲基) 丙締酸十二烷基醋、(甲基)丙締酸月桂醋、(甲基)丙締酸硬脂醋、(甲基)丙締酸环戊醋、 (甲基)丙締酸环己醋、(甲基)丙締酸2-甲基环己醋、(甲基)丙締酸Ξ环[5. 2. 1. 02'6] 癸-8-基醋(在本技术领域中,作为惯用名,有时称为"(甲基)丙締酸二环戊醋"。另外,存 在称为"(甲基)丙締酸Ξ环癸醋"。)、(甲基)丙締酸Ξ环[5. 2. 1. 02'6]癸-8-基醋(在 本技术领域中,作为惯用名,称为"(甲基)丙締酸二环戊醋")、(甲基)丙締酸二环戊氧乙 醋、(甲基)丙締酸异冰片醋、(甲基)丙締酸金刚烧醋、(甲基)丙締酸締丙基醋、(甲基) 丙締酸丙烘醋、(甲基)丙締酸苯醋、(甲基)丙締酸糞醋和(甲基)丙締酸节醋等(甲基) 丙締酸醋类; (甲基)丙締酸-2-径基乙醋和(甲基)丙締酸-2-径基丙醋等含径基的(甲基)丙 締酸醋类; 马来酸二乙醋、富马酸二乙醋和衣康酸二乙醋等二簇酸二醋类; 二环巧.2.1]-2-庚締、5-甲基二环巧.2.1]-2-庚締、5-乙基二环巧.2.1]-2-庚 締、5-径基二环巧.2. 1]-2-庚締、5-径甲基二环巧.2. 1]-2-庚締、5-(2'-径乙基)二 环巧.2.1]-2-庚締、5-甲氧基二环巧.2.1]-2-庚締、5-乙氧基二环巧.2.1]-2-庚締、 5,6-二径基二环巧.2.l]-2-庚締、5,6-二(?甲基)二环巧.2.l]-2-庚締、5,6-二 (2'-径乙基)二环巧.2.1]-2-庚締、5,6-二甲氧基二环巧.2.1]-2-庚締、5,6-二 乙氧基二环巧.2. 1]-2-庚締、5-径基5-甲基二环巧.2. 1]-2-庚締、5-径基-5-乙 基二环巧.2. 1]-2-庚締、5-径甲基-5-甲基二环巧.2. 1]-2-庚締、5-叔下氧基幾基 二环巧.2.1]-2-庚締、5-环己基氧基幾基二环巧.2.1]-2-庚締、5-苯氧幾基二环 [2.2.1]-2-庚締、5,6-双(叔下氧基幾基)二环[2.2.1]-2-庚締和5,6-双(环己基氧基 幾基)二环巧.2.1]-2-庚締等双环不饱和化合物类; N-苯基马来酷亚胺、N-环己基马来酷亚胺、N-苄基马来酷亚胺、N-班巧酷亚胺 基-3-马来酷亚胺苯甲酸醋、N-班巧酷亚胺基-4-马来酷亚胺下酸醋、N-班巧酷亚胺 基-6-马来酷亚胺己酸醋、N-班巧酷亚胺基-3-马来酷亚胺丙酸醋和N-(9-日丫晚基)马来 酷亚胺等二幾基酷亚胺衍生物类; 苯乙締、α-甲基苯乙締、间甲基苯乙締、对甲基苯乙締、乙締基甲苯、对甲氧基苯乙締、 丙締腊、甲基丙締腊、氯乙締、偏二氯乙締、丙締酷胺、甲基丙締酷胺、乙酸乙締醋、1,3-下二 締、异戊二締和2,3-二甲基-1,3-下二締等。 运些之中,从共聚合反应性和耐热性方面来看,优选苯乙締、乙締基甲苯、(甲基)丙締 酸节醋、(甲基)丙締酸Ξ环[5. 2. 1. 02'5]癸-8-基醋、Ν-苯基马来酷亚胺、Ν-环己基马来 酷亚胺、Ν-苄基马来酷亚胺和二环巧.2.1]-2-庚締。 作为树脂度),具体来说,可举出(甲基)丙締酸-3,4-环氧环己基甲醋/(甲基)丙 締酸共聚物、(甲基)丙締酸-3,4-环氧Ξ环[5. 2. 1. 02'6]癸醋八甲基)丙締酸共聚物等 树脂怔1];(甲基)丙締酸缩水甘油醋/(甲基)丙締酸节醋/(甲基)丙締酸共聚物、(甲 基)丙締酸缩水甘油醋/苯乙締/(甲基)丙締酸共聚物、(甲基)丙締酸-3,4-环氧Ξ环 [5. 2. 1. 02'6]癸醋八甲基)丙締酸/Ν-环己基马来酷亚胺共聚物、(甲基)丙締酸-3,4-环 氧Ξ环[5. 2. 1. 02'6]癸醋八甲基)丙締酸/乙締基甲苯共聚物、3-甲基-3-(甲基)丙締 酷氧甲基氧杂环下烧/(甲基)丙締酸/苯乙締共聚物等树脂怔2];(甲基)丙締酸节醋/ (甲基)丙締酸共聚物、苯乙締/(甲基)丙締酸共聚物、(甲基)丙締酸节醋/(甲基)丙 締酸Ξ环癸醋/(甲基)丙締酸共聚物等树脂怔3];使(甲基)丙締酸节醋/(甲基)丙締 酸共聚物与(甲基)丙締酸缩水甘油醋加成而得到的树脂、使(甲基)丙締酸Ξ环癸醋/苯 乙締/(甲基)丙締酸共聚物与(甲基)丙締酸缩水甘油醋加成而得到的树脂、使(甲基) 丙締酸Ξ环癸醋/(甲基)丙締酸节醋/(甲基)丙締酸共聚物与(甲基)丙締酸缩水甘油 醋加成而得到的树脂等树脂怔4];使(甲基)丙締酸Ξ环癸醋/(甲基)丙締酸缩水甘油醋 的共聚物与(甲基)丙締酸反应而得到的树脂、使(甲基)丙締酸Ξ环癸醋/苯乙締/(甲 基)丙締酸缩水甘油醋的共聚物与(甲基)丙締酸反应而得到的树脂等树脂怔引;使(甲 基)丙締酸Ξ环癸醋/(甲基)丙締酸缩水甘油醋的共聚物与(甲基)丙締酸反应所得树 脂再进一步与四氨邻苯二甲酸酢反应而获得的树脂等树脂[K6]等。 树脂度),优选选自由树脂怔1]、树脂怔2]和树脂怔3]构成的群中的一种,更优选选 自由树脂[K2]和树脂[K3]构成的群中的一种。采用运些树脂时,着色固化性树脂组合物 的显影性优良。从着色图案和基板的紧贴性观点来看,进一步优选树脂怔2]。 例如,树脂[K1]可参考文献"高分子合成的实验法"(大津隆行著,发行所:(株)化学 同人;第一版第一次印刷,1972年3月1日发行)所记载的方法和该文献中所记载的引用 文献来进行制造。 树脂度)的聚苯乙締换算的重均分子量优选为3000~100000,更优选5000~50000, 进一步优选5000~30000。分子量在上述范围内时,具有W下趋势:涂膜硬度增加,残膜率 高,对于未曝光部的显影液的溶解性良好,着色图案分辨率增加。 树脂度)的分子量分布[重均分子量(Mw) /数均分子量(Μη)]优选为1. 1~6,更优选 1. 2 ~4。 树脂做的酸值优选为30~170mg-K0H/g,更优选40~150mg-K0H/g,进一步优选 50~135mg-KOH/g。此处,酸值是W中和Ig树脂度)所需氨氧化钟
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