説明

耐黄変性樹脂およびその用途

【解決手段】本発明の樹脂は、(A)(メタ)アクリロイルオキシアルキルフタル酸:5
〜70重量部、(B)マレイミド基を有するモノマー:5〜40重量部、(C)上記モノマーと共重合可能な他のモノマー:20〜70重量部を含有するモノマー組成物を重合させて得られる樹脂(ただし(A)、(B)、(C)の合計は100重量部である)であり、耐熱黄
変樹脂として、アルカリ現像性樹脂として、さらにはカラーフィルター用樹脂として使用することができる。
【効果】本発明の樹脂は耐熱性が高く、加熱によって黄変せず、しかも全光透過率も高い。さらに、本発明の樹脂はアルカリ現像性樹脂として使用することもでき、殊に表示装置のカラーフィルター用の樹脂として好適に使用できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、加熱されることによっても黄変しにくい耐熱性樹脂およびこの樹脂の用途に関する。さらに詳しくは本発明は、耐黄変性樹脂、具体的には液晶装置などの表示装置のカラーフィルターのような光学用途に好適および感光性樹脂として使用可能な高い耐熱性を有するとともに透明性に優れた樹脂に関する。
【背景技術】
【0002】
表示装置としてCRTに代わって、液晶などの表示装置が使用されており、多くの表示装
置はカラー表示ができるようになっている。液晶物質は、印加電圧により光の透過率が変化するだけなので、これをカラー表示するために、カラーフィルターが使用されている。このカラーフィルターは、一般にガラス基板などの透明基板にブラックマトリックスを形成した後、光の三原色である赤(R)、緑(G)、青(B)の染料あるいは顔料などで染色
された感光性樹脂を塗布して、露光・現像を繰り返すことにより形成されたRGBの三原色
パターンを有している。
【0003】
上記のようにこのカラーフィルターを製造する際には、染色された感光性樹脂を露光・現像した後、ホットプレートなどを用いてプリベークする工程を繰り返えす必要があり、例えば最初に赤(R)のパターンを形成し、次いで、緑(G)のパターンを形成し、最後に青(B)のパターンを形成すると、最初に形成された赤(R)のパターンは、少なくとも3回の加熱工程を経ることになる。さらに、オーバーコート層を設ける場合にはさらに多くの加熱工程を経ることになる。
【0004】
液晶などの表示装置において、高い輝度を得るためには、このカラーフィルターを透過度が高いことが必要になる。
上記のようなカラーフィルターの三原色パターンは、染色された感光性樹脂から形成されており、このような感光性樹脂は、加熱を繰り返すことにより、次第に黄変して光の透過率が低下する。
【0005】
従って、液晶表示装置の性能を上げるためには、上記のような感光性樹脂の加熱時の耐黄変性を高くする必要がある。
このようなカラーフィルターの製造に使用される樹脂としては、例えば特許文献1(特開2003-2924号公報)に示されるようなアクリル系樹脂が使用されている。
【0006】
すなわち、特許文献1の請求項1には、「一個のN-置換マレイミド基を有するモノマーを5〜30重量%、カルボキシル基を有するモノマーを5〜30重量%、1個の水酸基を
有するモノマーを5〜30重量%、一個のベンゼン環及びシクロ環を有するモノマーを10〜85重量%を重合して得られる重合体を含むアルカリ可溶性アクリル樹脂組成物。」の発明が開示されており、特許文献1にはこのようなアクリル系樹脂組成物を用いてカラーフィルターを製造することが開示されている。
【0007】
このようなマレイミド基を有するモノマー、カルボキシル基含有モノマー、ベンゼン環及びシクロヘ環を有するモノマー、さらに他のモノマーを共重合させることにより得られるアクリル系樹脂は、アルカリ可溶性であり、アルカリ現像液中でのパターン形成時間が短く、またパターン形成開始からそのパターンの形状が変形するまでの時間が長いという特性を有しており、露光・現像によりパターンを形成するのに適している。
【0008】
しかしながら、耐黄変性に関してはそれほど良好ではなく、加熱工程を経るごとに黄変
し、次第に光の透過率が低下することが判った。液晶などの表示装置においては、赤(R
)、緑(G)、青(B)のパターンを透過する光量が不均一になると、表示装置全体の色調が変わってしまうので、三原色パターンを形成する樹脂にはより高い耐黄変性が必要になる。
【0009】
ところで、アルカリ現像型フォトレジストに関して、特許文献2(特開平8-78318号公
報)には、(A)(a)不飽和カルボン酸からなる繰り返し単位、(b)水酸基を有するラジカ
ル重合性化合物からなる繰り返し単位、(c)(メタ)アクリル酸環状アルキルエステルか
らなる繰り返し単位、(d)他のラジカル重合性化合物からなる繰り返し単位からなる共重
合体と、(B)少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する重合性化合物および
(C)光重合開始剤を含有するアルカリ現像用フォトレジスト組成物が開示されており、
このアルカリ現像用フォトレジスト組成物は、回路基板の製造および半導体、電子部品の回路基板への実装の際に行うバンプ形成、配線形成、層間絶縁層、回路保護膜、精密部品加工・製造などのフォトファブリケーションに好適であることが示されている。
【0010】
このフォトファブリケーションとは、パターンを一括転写して微細加工する技術であり、このようなフォトファブリケーションの際には、一般に加熱による僅かな光透過率の変動は問題にされない。
【0011】
また、特許文献3(特開昭63-261254号公報)および特許文献4(特開平2-113252号公
報)には、アクリル系線状共重合体、光重合開始剤を含む光重合性樹脂組成物が開示されており、ここでアクリル系線状共重合体は、下記式で示されるカルボキシル基を含有するエチレン性不飽和化合物が共重合したものであることが示されている。
【0012】
【化1】

【0013】
ここで、Xは水素原子またはメチル基、Yは炭素数1〜5のアルキレン基、Zが、アルキ
レン基、フェニレン基またはシクロヘキシレン基である。そして、具体的に特許文献3、4には共重合成分として次式で表される化合物を用いることが記載されている。
【0014】
【化2】

【0015】
しかしながら、上記特許文献3、4に開示されているアクリル系線状共重合体、光重合開始剤を含む光重合性樹脂組成物は、印刷配線版を形成するための光重合性樹脂組成物であり、特許文献3,4には、この光重合性樹脂組成物の耐黄変性については記載されていない。
【特許文献1】特開2003-2924号公報
【特許文献2】特開平8-78318号公報
【特許文献3】特開昭63-261254号公報
【特許文献3】特開平2-113252号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
本発明は、表示装置に使用されるカラーフィルターなどを製造するのに適した高い耐黄変性を有する樹脂およびこの耐黄変性を有する樹脂の用途を提供することを目的としている。
【0017】
さらに詳しくは本発明は、繰り返し加熱することによっても光透過率が低下しにくいという高い耐黄変性を有する樹脂を提供することを目的としている。
また、本発明は上記のような高い耐黄変性を有する樹脂の用途を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0018】
本発明の耐黄変性樹脂は、
(A)(メタ)アクリロイルオキシアルキルフタル酸:5〜70重量部、
(B)マレイミド基を有するモノマー:5〜40重量部、
(C)上記モノマーと共重合可能な他のモノマー:20〜70重量部を含有するモノマ
ー組成物を重合させて得られる耐黄変性樹脂である。ただし、上記の(A)成分、(B)成分、(C)成分の合計は100重量部である。
【0019】
また本発明の耐黄変性樹脂は、
(A)(メタ)アクリロイルオキシアルキルフタル酸:5〜70重量部、
(B)マレイミド基を有するモノマー:5〜40重量部、
(C)上記モノマーと共重合可能な他のモノマー:20〜70重量部を含有し、
さらに上記モノマー100重量部に対して
(E)シアノ基を有していない重合開始剤を0.01〜10重量部の範囲内の量で用い
て重合させてなることを特徴とする耐黄変性樹脂である。ただし、上記の(A)成分、(B)成分、(C)成分の合計は100重量部である。
【0020】
上記の耐黄変性樹脂を製造する際には、上記モノマー100重量部に対して、(F)連鎖移動剤を0.1〜5重量部の範囲内の量で用いて重合させることが好ましい。
上記の優れた耐黄変性を有する樹脂は、アルカリ現像性樹脂と使用することもできる。この場合に、アルカリ現像性樹脂中における(A)(メタ)アクリロイルオキシアルキル
フタル酸から誘導される成分単位と(C-2)カルボキシル基含有モノマーから誘導され成分
単位との合計量が、樹脂を構成する成分単位の合計100重量部中に75重量部以下になるように(A)成分と(C-2)成分との配合量を調整することが好ましい。
【0021】
また、本発明のカラーフィルター用樹脂は、耐黄変性を有する樹脂を用いることを特徴としている。
本発明のカラーフィルター用樹脂においては、上述の(A)(メタ)アクリロイルオキ
シアルキルフタル酸から誘導される成分単位と(C-2)カルボキシル基含有モノマーから誘
導され成分単位とが、樹脂を構成する成分単位100重量部中に65重量部以下、好ましくは20〜50重量部の範囲内の量で含有されていることが望ましい。
【0022】
また、本発明のカラーフィルター用樹脂は、波長350nmの光の透過率が80%以上であることが好ましく、この樹脂の波長350nmの光の透過率が82%以上であることが特に好ましい。
【0023】
上記耐黄変性樹脂は、連鎖移動剤を用いて共重合させたものであることが好ましい。このように連鎖移動剤を使用することにより、樹脂の分子末端に不飽和基が残存しなくなり
、この樹脂は加熱されても黄変しにくくなる。
【0024】
さらに、本発明は、上記のような耐黄変性樹脂からなるカラーフィルター、表示装置保護用樹脂、現像性ポリマーをも提供する。
【発明の効果】
【0025】
本発明の耐黄変性樹脂組成物によれば、(メタ)アクロイルオキシアルキルフタル酸、マレイミド基を有するモノマー、他のモノマーなどを、構造内にシアノ基を有していない重合開始剤を用いて重合させることにより、加熱することによっても黄変しにくい樹脂を得ることができる。特にこの組成物に連鎖移動剤を用いて重合させることにより、ポリマー末端の不飽和基をなくすことにより耐黄変性がさらに向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0026】
次に本発明の耐黄変性樹脂について詳細に説明する。
本発明の耐黄変性樹脂は、重合性の成分として、(A)(メタ)アクリロイルオキシア
ルキルフタル酸、(B)マレイミド基を有するモノマーおよび(C)その他のモノマーとを所定の量で含有する耐黄変性樹脂形成用モノマー組成物に、例えば(E)シアノ基を有し
ていない重合開始剤などの重合開始剤を用いて共重合させることにより得られる。
【0027】
本発明において使用される耐黄変性樹脂形成用モノマー組成物は、重合性の成分として、(A)(メタ)アクリロイルオキシアルキルフタル酸と、(B)マレイミド基を有するモノマーと、(C)その他のモノマーとを含有している。
【0028】
本発明で使用する耐黄変性樹脂形成用モノマー組成物を形成する(A)成分である、(
メタ)アクリロイルオキシアルキルフタル酸は、通常は次式(I)で表される構造を有す
る化合物である
【0029】
【化3】

【0030】
ただし、上記式(I)において、R1は炭素数1〜5のアルキレン基を表し、R2は、メ
チル基または水素原子である。本発明において、上記R1がエチレン、プロピレン基、ま
たはブチレン基の何れかであることが好ましく、これらの中でもエチレン基であることが特に好ましい。従って、本発明において(A)成分として、2-メタクリロイルオキシエチ
ルフタル酸(PAMA)および/または2-アクリロイルオキシエチルフタル酸(PAA)を用い
ることが特に好ましい。これらは単独であるいは組み合わせて使用することができる。
【0031】
本発明において、上記(A)(メタ)アクリロイルオキシアルキルフタル酸は、本発明
の耐黄変性樹脂を形成する単量体の合計100重量部中に5〜70重量部の量で使用されており、カラーフィルター用途では特に10〜40重量部の量で使用されることが好ましい。5重量部未満では充分な耐黄変性が得られず、70重量部を超えて使用しても、その他の共重合性モノマーとのバランスが取れず、耐黄変性が悪化する上、現像性樹脂として用いた場合にはアルカリ現像性のバランスが悪くなる。この(A)(メタ)アクロイルオ
キシアルキルフタル酸は、芳香族環を有すると共にこの芳香族環にカルボキシル基が結合
しており、このような単量体が共重合することにより、樹脂が加熱によって黄色に着色しにくくなる。
【0032】
本発明で使用する耐黄変性樹脂形成用モノマー組成物を形成する(B)成分であるマレ
イミド基を有するモノマーは、上記(A)および後述する(C)と共重合可能なマレイミド基含有モノマーであり、通常は次式(II)で表される構造を有している。
【0033】
【化4】

【0034】
ただし、上記式(II)において、R3は、水素原子、または、アルキル基、シクロアル
キル基、アルキル置換シクロアルキル基、フェニル基、置換フェニル基、ベンジル基などの置換基である。特に本発明では、マレイミド基を有するモノマー(B)として、このR3がシクロヘキシル基であるシクロヘキシルマレイミドを用いることが好ましい。このようなマレイミド基を有するモノマー(B)を用いて重合させることにより、樹脂を形成する
主鎖構造内に窒素含有骨格を形成することができる。
【0035】
上記のようなマレイミド基を有するモノマー(B)の例としては、シクロヘキシルマレ
イミド(CHMI)、メチルマレイミド、エチルマレイミド、プロピルマレイミドを挙げることができる。これらのマレイミド基を有するモノマーは単独であるは組み合わせて使用することができる。特に本発明ではマレイミド基を有するモノマー(B)として、シクロヘ
キシルマレイミド(CHMI)を用いることが好ましい。
【0036】
本発明において、マレイミド基を有するモノマー(B)は、本発明の耐黄変性樹脂を形
成する単量体の合計100重量部中に5〜40重量部の量で使用されており、特に10〜35重量部の量で使用されることが好ましい。このマレイミド基を有するモノマー(B)
を用いることにより、本発明の耐黄変性樹脂の主鎖中にマレイミド由来の構成単位を導入することができ、樹脂の耐熱性が著しく高くなる。特に本発明の樹脂をカラーフィルター用途して使用する場合には、(B)マレイミド基を有するモノマーは、樹脂を構成する単
量体の合計100重量部中に10〜35重量部の範囲内の量で使用することが好ましい。
【0037】
本発明で耐黄変性樹脂形成用モノマー組成物を形成する(C)成分は、上記(A)および(B)と共重合可能なモノマーである。さらに、この他のモノマー(C)について詳細に説明する。
【0038】
本発明の樹脂を構成する他の成分(C)としては、以下に示すように(C-1)成分、(C-2)成分および(C-3)成分が挙げられる。
本発明において(C-1)成分としては、アルキル(メタ)アクリレート、アリールアル
キル(メタ)アクリレート、アルコキシアルキルアクリレート、その他のビニル含有化合物がある。本発明において(C-1)成分として使用されるアルキル(メタ)アクリレートの例
としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、iso-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、iso-ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、
ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロオクチル(メタ)アクリレート、イソボニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
【0039】
また、アリールアルキル(メタ)アクリレートの例としては、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。さらに、アルコキシアルキル(メタ)アクリレートの例としては、メトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシブチル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。さらに他のビニル基含有化合物の例としては(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル、スチレン、メチルスチレン、酢酸ビニル、アルキルビニルエーテル、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
【0040】
本発明の樹脂の中でも、これらの(C-1)成分として、シクロヘキシルメタクリレート
、ジシクロペンタニルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、スチレン、n-ブチルメタクリレート、1-ブチルメタクリレート、t-ブチルメタクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、および、2-エチルメタクリレートよりなる群から選ばれる少なくとも1種類のモノ
マーを用いて得られた樹脂は、非常に高い耐熱性を示す。
【0041】
また、本発明の樹脂をカラーフィルターとして使用する場合には、アルキル(メタ)アクリレートに比べて顔料分散性の良好な、ベンジルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレートよりなる群から選ばれる少なくとも一種類のモノマーを用いて得られた樹脂が好ましく、特に、樹脂の黄変を抑制作用の大きいシクロ環を有するシクロヘキシルメタクリレートを使用することが好ましい。
【0042】
本発明において他の成分(C)として使用される(C-2)はカルボキシル基含有アクリル系モノマーであり、このカルボキシル基含有モノマーの例としては、(メタ)アクリル酸、β-カルボキシエチルアクリレート、イタコン酸、フマル酸、クロトン酸、シトラコン
酸を挙げることができる。
【0043】
本発明において、他の成分(C)として使用される(C-3)は水酸基モノマーである。本発明で使用される水酸基含有モノマーの例としては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキスプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)ア
クリレート、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8-ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、10-ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、アリルアルコール等を挙げることができる。
【0044】
これらの中でも、樹脂の透明性、反応性などの点から2-ヒドロキシ(メタ)アクリレートが好ましい。
これらの(C-1)成分、(C-2)成分、(C-3)成分は単独であるいは組み合わせて使用
することができる。(C-1)成分、(C-2)成分、(C-3)成分以外のモノマーも使用可能
であるが、(C-1)成分、(C-2)成分、(C-3)成分の合計が(C)モノマーの合計量の90〜100重量%、さらには95〜100重量%であることが好ましい。
【0045】
本発明の耐黄変性樹脂を製造するに際しては、上記(C-1)成分、(C-2)成分、(C-
3)成分からなる他のモノマー(C)は、本発明の耐黄変性樹脂を形成する単量体の合計
100重量部中に20〜70重量部の量で使用されており、特に30〜60重量部の量で使用されることが好ましい。
【0046】
これらのうち上記(C-1)成分は、本発明の耐黄変性樹脂を形成する単量体の合計10
0重量部中に通常は10〜65重量部、好ましくは20〜50重量部の範囲内の量で使用される。また、(C-2)成分は、本発明の耐黄変性樹脂を形成する単量体の合計100重量部中に通常は5〜30重量部、好ましくは10〜20重量部の範囲内の量で使用される。さらに、(C-3)成分は、本発明の耐黄変性樹脂を形成する単量体の合計100重量部
中に通常は0〜25重量部、好ましくは0〜20重量部の範囲内の量で使用され、現像性の調整、樹脂のTg(ガラス転移温度(=耐熱性))の調整をすることができる。
【0047】
特に本発明の耐黄変性樹脂をアルカリ現像性樹脂として使用する場合には、このアルカリ現像性樹脂中に上記(A)成分である(メタ)アクリロイルオキシアルキルフタル酸から誘導される成分単位と(C-2)カルボキシル基含有モノマーから誘導される成分単位とが、
樹脂を構成する成分単位100重量部中に通常は75重量部以下、好ましくは20〜50重量部の範囲内の量で含有されている。
【0048】
このような量で(A)成分および(C-2)成分から誘導される成分単位を含有することにより、本発明のアルカリ現像性樹脂は優れた耐黄変性を有するとともに、良好なアルカリ現像性を有するようになる。特に(C-2)カルボキシル基含有アクリル系モノマーを共重
合させることにより、上述の(A)成分と共同して、本発明の耐黄変性樹脂をアルカリ可
溶にすることができる。
【0049】
また、本発明の耐黄変性樹脂をカラーフィルター用樹脂として使用する場合には、上記(A)成分である、(メタ)アクリロイルオキシアルキルフタル酸から誘導される成分単
位と、上記(C-2)カルボキシル基含有モノマーから誘導される成分単位とが、樹脂を構
成する成分単位100重量部中に、通常は65重量部以下、好ましくは20〜50重量部の範囲内の量で含有されている。
【0050】
このような量で(A)成分および(C-2)成分から誘導される成分単位を含有することにより、本発明のカラーフィルター用樹脂は、加熱が繰り返されても黄変しにくくなり、特に青色の補色である波長350nm付近の光(黄色)の透過率が低下することが少なく、従って、カラーフィルターの青色部分がクリヤーである。
【0051】
すなわち、例えば、本発明の樹脂をカラーフィルター用途で使用する場合には、加熱時に樹脂が黄変する(樹脂が350nm付近の可視光を吸収する)と、特に青色光が吸収されてくすんでしまうが、(メタ)アクリロイルオキシアルキルフタル酸を共重合することに
よりこうした色のクスミが著しく低減される。しかも、本発明のカラーフィルター用樹脂から形成されたカラーフィルターは全光透過率が高いので、カラーフィルターを光が透過することによる光の減衰も少ない。
【0052】
なお、本発明において、上記(A)成分中にもカルボキシル基が存在するが、本発明に
おいては(C-2)カルボキシル基含有アクリル系モノマーは、この(A)成分を含まないものとする。
【0053】
本発明の耐黄変性樹脂形成用モノマー組成物あるいは耐黄変性樹脂は、上記のような(A)成分、(B)成分、(C)成分を共重合させることにより得られる。
本発明の耐黄変性樹脂形成用モノマー組成物は、上記のような成分からなり、上記のよ
うな成分は溶剤を含まずに相互に分散あるいは溶解していてもよいし、溶剤に溶解もしくは分散されていてもよい。
【0054】
本発明の耐黄変性樹脂は、上記のような単量体成分を共重合させることにより得られる樹脂である。この共重合反応は、重合開始剤の存在下に行われる。本発明の耐黄変性樹脂を製造するためには、上記のようなモノマーを、(E)シアノ基を有していない重合開始
剤を用いて重合させることにより形成することができる。このシアノ基を有していない重合開始剤は、通常は熱重合開始剤であり、本発明で好適に使用できる熱重合開始剤の例としては、1,1,3,3-テトラメチルブチルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート〔10時間半
減期温度が66℃、(P-OO)〕の他に、以下に記載する化合物を挙げることができる。
【0055】
【化5】

【0056】
上記のV-601で表される化合物は、10時間半減期温度が66℃であり、VAm-111で表される化合物は、10時間半減期温度が111℃であり、VF-096で表される化合物は、10時間半減期温度が96℃であり、VAm-110で表される化合物は、10時間半減期温度が110℃である。
【0057】
上記のような化合物は単独であるいは組み合わせて使用することができる。
本発明では上記例示したように分子内にCN基を有していない重合開始剤を使用するが、特にこの分子内にCN基を有していない重合開始剤として熱重合開始剤を使用することが好ましい。
【0058】
上記例示したような(E)シアノ基を有していない重合開始剤は、上記(A)成分、(B
)成分および(C)成分の合計100重量部に対して、通常は0.01〜10重量部の範
囲内の量で、好ましくは0.1〜5重量部の範囲内の量で使用される。このシアノ基を有していない重合開始剤(E)は、一回で全量を添加してもよいが、通常は複数回に分けて
加えることにより、使用する単量体の重合率を高くすることができる。
【0059】
本発明の耐黄変性樹脂は、上記単量体に上記のように重合開始剤を添加することにより製造することができるが、連鎖移動剤(F)を併用して重合を行うことが好ましい。
即ち、アクリル系単量体の重合では不均化反応が起こるため、以下に示すように、ポリ
マー末端に不飽和基が残存しやすい。このようなポリマー末端に残存する不飽和基は、樹脂を加熱した際の黄変の原因となりやすい。従って、この不飽和基を例えば以下に示すように連鎖移動剤(F)によって除去することにより樹脂の耐黄変性を向上させることがで
きる。
【0060】
【化6】

【0061】
このような反応に使用される連鎖移動剤の例としては、ノルマルドデシルメルカプタン、2−メルカプトエタノール、β-メルカプトプロピオン酸などを挙げることができる。
このような連鎖移動剤(F)は、上記(A)成分、(B)成分および(C)成分の合計100重量部に対して、通常は0.1〜5重量部の範囲内の量で、好ましくは0.1〜4重量部の範囲内の量で使用される。このような連載移動剤(F)を上記のような量で使用する
ことにより、分子末端の不飽和基を除去することができる。
【0062】
本発明の耐黄変性樹脂は、上記の(A)成分、(B)成分および(C)成分に重合開始剤
(E)および好適には連鎖移動剤(F)を用いて製造される。
上記反応は、通常は有機溶媒の存在下に行われる。
【0063】
本発明で使用される反応溶媒としては、上記耐黄変性樹脂を形成する単量体、重合開始剤(E)および必要により配合される連鎖移動剤(F)に対する反応性のない有機溶媒が使用される。このような反応溶媒の例としては、プロピレングリコールモノメチルアセテートなどのアルキレングリコール(モノ、ジ、トリ)アルキルアセテート;プロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、メチルエチルケトン、エチルブトキシケトン、酢酸エチル、アセトンを挙げることができる。
【0064】
このような反応溶媒は、上記の(A)成分、(B)成分および(C)成分100重量部に
対して通常は100重量部以上、好ましくは100〜550重量部の範囲内の量、特に好ましくは100〜400重量部の範囲内にある量で使用される。
【0065】
上記反応溶媒を反応容器に入れ、この反応容器の内部に窒素ガスなどのような不活性ガスを吹き込んで、反応容器内の空気をこの不活性ガスで置換した後、上記(A)成分、(B)成分、(C)成分、さらに必要により他の成分を所定の割合で添加する。さらに、重合
開始剤および連鎖移動剤を添加する。
【0066】
ここで使用する重合開始剤の量は、この反応で使用する重合開始剤の40〜75重量%であることが好ましい。上記の成分を溶媒中に添加し、この反応液を攪拌下に加熱して、この内容物の温度を徐々に上げて、内容物の温度を、通常は使用した重合開始剤の10時間半減温度よりもわずかに高い温度(通常は1〜10℃程度高い温度)に設定して反応を行う。
【0067】
なお、上記のような反応装置には、加熱冷却装置、温度計、撹拌機、不活性ガス導入管、還流冷却装置、さらに原料導入口が設けられており、反応容器内に配合した成分を所定の温度を維持して長時間反応させることができるようにされている。通常の場合、反応温度は1〜30時間である。上記のようにして所定の時間重合を行った後、重合開始剤の残部を加えてさらに反応させることが望ましい。
【0068】
上記のようにして複数回に分けて重合反応を行う場合、2度目以降の反応時間は、直前の反応工程における反応時間の40〜60%の時間で充分である。このように反応を複数段に分けて行うことにより、仕込んだモノマー成分の重合率が高くなる。
【0069】
上記のようにして得られた耐黄変性樹脂の分子量は、通常は5000〜20万の範囲内、好ましくは1万〜10万の範囲内にある。
本発明の耐黄変性樹脂に、光重合性成分を配合して溶媒に溶解もしくは分散させて感光性樹脂とすることができる。
【0070】
本発明の耐黄変性樹脂を用いて液晶表示装置のカラーフィルターを製造する場合には、耐黄変性樹脂と、これに光触媒の存在下に架橋反応が進行するように、架橋性成分と、光重合開始剤を加えて感光性樹脂組成物として使用する。
【0071】
例えば上記の耐黄変性樹脂に、通常使用されているトリメチロールプロパントリアクリレートのような硬化剤を通常は樹脂100重量部に対して30〜200重量部程度、さらに
、通常使用されている2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパンプロパン-1-オンなどの光重合開始剤を通常は樹脂100重量部に対して0.5〜5重量部程度配合することにより、本発明の耐黄変性樹脂を光重合性の樹脂組成物として使用することができる。
【0072】
このようにして得られた光重合開始剤および架橋剤を配合した樹脂組成物を、例えばガラス基板などの基板の表面に塗布して溶媒を除去して所定の可視光あるいは紫外光を照射することにより、この組成物を光硬化させることができる。
【0073】
本発明の耐黄変性樹脂を用いた光重合性樹脂組成物の例を以下に示す。
耐黄変性樹脂・・・100重量部
多官能モノマー・・・50〜200重量部
紫外線重合開始剤・・・10〜100重量部
必要により顔料(赤(R)、緑(G)又は青(B))・・50〜400重量部
その他(分散剤など)・・・・・・・・0〜30重量部
溶剤・・・・・・・・・適量
このような光硬化性樹脂組成物の特性を利用して、本発明の耐黄変性樹脂に、架橋剤および光重合開始剤を配合して、液晶表示装置などの表示装置のカラーフィルターを形成することができる。すなわち、上記のようにして調製した光重合組成物を用いて透明基板上に塗布して所望のパターンに露光し、現像をすることにより、所望のパターンの表示装置用のカラーフィルターを形成することができる。
【0074】
このようにして製造された本発明のカラーフィルターは、使用する樹脂が耐熱性が高く加熱しても黄変しにくいので、液晶などのセルの発光状態を忠実に表現する必要のある表示装置のカラーフィルターとして使用することができる。
【0075】
本発明の耐黄変性樹脂を用いた液晶用カラーフィルターは例えば次のようにして製造することができる。
[赤色(R)着色光重合性組成物の調製]
耐黄変性樹脂・・・100重量部
多官能モノマー・・・50〜200重量部
紫外線重合開始剤・・・10〜100重量部
赤色(R)顔料・・・・50〜400重量部
分散剤・・・・・・・・0〜30重量部
溶剤・・・・・・・・・適量
[緑色(G)着色光重合性組成物の調製]
耐黄変性樹脂・・・100重量部
多官能モノマー・・・50〜200重量部
紫外線重合開始剤・・・10〜100重量部
緑色(G)顔料・・・・50〜400重量部
分散剤・・・・・・・・0〜30重量部
溶剤・・・・・・・・・適量
[青色(B)着色光重合性組成物の調製]
耐黄変性樹脂・・・100重量部
多官能モノマー・・・50〜200重量部
紫外線重合開始剤・・・10〜100重量部
青色(B)顔料・・・・50〜400重量部
分散剤・・・・・・・・0〜30重量部
溶剤・・・・・・・・・適量
[赤色(R)パターンの形成]
上記のようにしてブラックマトリックスが形成されたガラス基板の上に、上記のようにして調製した赤色(R)着色光重合性組成物を5〜15μmの厚さに塗布し、加熱して溶媒
を除去する。
【0076】
次いで、赤色(R)着色光重合性組成物の塗布層の表面にフォトマスクを配置して、波長
193〜436nmの紫外線を照射することにより、この塗布層を露光し、次いで現像する。
【0077】
現像後、クリーンオーブンで150〜250℃に加熱して赤色(R)パターンを定着さ
せる。
[緑色(G)パターンの形成]
上記のようにして赤色(R)パターンが形成されたガラス基板の上に、上記のようにし
て調製した緑色(G)着色光重合性組成物を5〜15μmの厚さに塗布し、加熱して溶媒を
除去する。
【0078】
次いで、緑色(G)着色光重合性組成物の塗布層の表面にフォトマスクを配置して、波長
193〜436nmの紫外線を照射することにより、この塗布層を露光し、次いで現像する。
【0079】
現像後、クリーンオーブンで150〜250℃に加熱して緑色(G)パターンを定着させる。
[青色(B)パターンの形成]
上記のようにして赤色(R)パターン、緑色(G)パターンが形成されたガラス基板の上に、上記のようにして調製した青色(B)着色光重合性組成物を5〜15μmの厚さに塗布
し、加熱して溶媒を除去する。
【0080】
次いで、青色(B)着色光重合性組成物の塗布層の表面にフォトマスクを配置して、波長
193〜436nmの紫外線を照射することにより、この塗布層を露光し、次いで現像する。
【0081】
現像後、クリーンオーブンで150〜250℃に加熱して青色(B)パターンを定着さ
せる。
[オーバーコート層の形成]
上記のようにして形成された赤色(R)パターン、緑色(G)パターン、青色(B)パタ
ーンの上に、例えば以下のような組成のオーバーコート用樹脂組成物を5〜20μmの厚さに塗布する。
【0082】
耐黄変性樹脂・・・100重量部
多官能モノマー・・・50〜200重量部
熱重合開始剤・・・0.1〜10重量部
溶剤・・・・・・・・・適量
次いで、クリーンオーブンで加熱することにより、溶媒を除去すると共にこのオーバーコート層を硬化させる。
【0083】
上記のようにしてオーバーコート層を硬化させた後、このオーバーコート層の表面にITO電極をスパッタリングなどの方法により形成する。
このようにして得られたカラーフィルターは、使用している樹脂が高耐黄変性樹脂であるので、形成された赤色(R)パターン、緑色(G)パターン、青色(B)パターンが、加
熱することによっても着色しにくく、従ってその形成順序に拘らず光透過率が高く、しかも光透過率に差が生じにくい。
【0084】
さらに、同様に、加熱による黄変が著しく少ないので、カラーフィルターのオーバーコート層のような表示装置の表面の保護層などの形成材料としても好適に使用することができる。
【0085】
上述のように、本発明の耐黄変性樹脂は、光重合開始剤および架橋剤と組み合わせて使用することにより、光の照射された部分だけを硬化させ、光の照射されない部分を未硬化のままにすることができるので、適切な溶媒を使用することにより、現像用ポリマーの基材として使用することができる。
【0086】
〔実施例〕
次に本発明の耐黄変性樹脂およびその用途について実施例を示して詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【実施例1】
【0087】
攪拌装置、窒素導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコに、反応溶媒としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PG)300重量部を入れ、これに2-メタクリロイルオキシエチルフタル酸(PAMA)20重量部、メタクリル酸10重量部、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)45重量部、シクロヘキシルマレイミド(CHMI)25重量部、および、連鎖移動剤であるノルマルドデシルメルカプタン4重量部を仕込み、フラスコ内に窒素ガスを導入しながらフラスコ内の内容物を70℃に加熱した。
【0088】
次いで、シアノ基を有しないアゾ系開始剤である1,1,3,3-テトラメチルブチルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート(P-OO)0.5重量部を添加して、フラスコ内の内容物の温
度を70℃に保ったまま6時間反応させた。6時間経過後さらに1,1,3,3-テトラメチルブチルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート(P-OO)0.5重量部を添加して3時間反応させてアクリル系ポリマー(Ac-1)を得た。得られたアクリル系ポリマー(Ac-1)の重量平均分子量は30000であった。
【0089】
[光透過率の測定]
得られたアクリル系ポリマー(Ac-1)100重量部、トリメチロールプロパントリアクリレート100重量部、光重合開始剤である2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン3重量部を混合して、ガラス基板に乾燥後の膜厚が8μm
になるように塗布し、80℃で5分間乾燥させた。
【0090】
その後、紫外線で露光して(200mJ)、露光による硬化後、250℃のオーブンに入れて1時間加熱した。
オーブンから取り出した試料の透過率(波長:350nm)を、分光光度計を用いて測定し
た。
【0091】
また、この試料について全光透過率も同様に測定した。
結果を表1に示す。
【実施例2】
【0092】
攪拌装置、窒素導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコに、反応溶媒としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PG)300重量部を入れ、これに2-メタクリロイルオキシエチルフタル酸(PAMA)20重量部、メタクリル酸10重量部、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)45重量部、シクロヘキシルマレイミド(CHMI)25重量部、および、連鎖移動剤であるβ-メルカプトプロピオン酸2重量部を仕込み、フラスコ内
に窒素ガスを導入しながらフラスコ内の内容物を70℃に加熱した。
【0093】
次いで、シアノ基を有しないアゾ系開始剤であるジメチル-2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオネート)(V-601)0.5重量部を添加して、フラスコ内の内容物の温度を70℃
に保ったまま6時間反応させた。6時間経過後さらにジメチル-2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオネート)(V-601)0.5重量部を添加して3時間反応させてアクリル系ポリマー(Ac-2)を得た。得られたアクリル系ポリマー(Ac-2)の重量平均分子量は30000であった。
【0094】
[光透過率の測定]
得られたアクリル系ポリマー(Ac-2)100重量部、トリメチロールプロパントリア
クリレート100重量部、光重合開始剤である2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン3重量部を混合して、ガラス基板に乾燥後の膜厚が8μ
mになるように塗布し、80℃で5分間乾燥させた。
【0095】
その後、紫外線で露光して(200mJ)、露光による硬化後、250℃のオーブンに入れて1時間加熱した。
オーブンから取り出した試料の透過率(波長:350nm)を、分光光度計を用いて測定し
た。
【0096】
また、この試料について全光透過率も同様に測定した。
結果を表1に示す。
【実施例3】
【0097】
攪拌装置、窒素導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコに、反応溶媒としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PG)300重量部を入れ、これに2-メタクリロイルオキシエチルフタル酸(PAMA)20重量部、メタクリル酸10重量部、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)45重量部、シクロヘキシルマレイミド(CHMI)25重量部、および、連鎖移動剤であるノルマルドデシルメルカプタン3重量部を仕込み、フラスコ内に窒素ガスを導入しながらフラスコ内の内容物を70℃に加熱した。
【0098】
次いで、シアノ基を有しないアゾ系開始剤であるジメチル-2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオネート)(V-601)0.5重量部を添加して、フラスコ内の内容物の温度を70℃
に保ったまま6時間反応させた。6時間経過後さらにジメチル-2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオネート)(V-601)0.5重量部を添加して3時間反応させてアクリル系ポリマ
ー(Ac-3)を得た。得られたアクリル系ポリマー(Ac-3)の重量平均分子量は49000であった。
【0099】
[光透過率の測定]
得られたアクリル系ポリマー(Ac-3)100重量部、トリメチロールプロパントリア
クリレート100重量部、光重合開始剤である2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン3重量部を混合して、ガラス基板に乾燥後の膜厚が8μ
mになるように塗布し、80℃で5分間乾燥させた。
【0100】
その後、紫外線で露光して(200mJ)、露光による硬化後、250℃のオーブンに入れて1時間加熱した。
オーブンから取り出した試料の透過率(波長:350nm)を、分光光度計を用いて測定し
た。
【0101】
また、この試料について全光透過率も同様に測定した。
結果を表1に示す。
【実施例4】
【0102】
攪拌装置、窒素導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコに、反応溶媒としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PG)300重量部を入れ、これに2-アクリロイルオキシエチルフタル酸(PAA)20重量部、メタクリル酸10重量部、シクロヘ
キシルメタクリレート(CHMA)45重量部、シクロヘキシルマレイミド(CHMI)25重量部、および、連鎖移動剤であるノルマルドデシルメルカプタン6重量部を仕込み、フラスコ内に窒素ガスを導入しながらフラスコ内の内容物を70℃に加熱した。
【0103】
次いで、シアノ基を有しないアゾ系開始剤であるジメチル-2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオネート)(V-601)0.5重量部を添加して、フラスコ内の内容物の温度を70℃
に保ったまま6時間反応させた。6時間経過後さらにジメチル-2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオネート)(V-601)0.5重量部を添加して3時間反応させてアクリル系ポリマー(Ac-4)を得た。得られたアクリル系ポリマー(Ac-4)の重量平均分子量は21000であった。
【0104】
[光透過率の測定]
得られたアクリル系ポリマー(Ac-4)100重量部、トリメチロールプロパントリア
クリレート100重量部、光重合開始剤である2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン3重量部を混合して、ガラス基板に乾燥後の膜厚が8μ
mになるように塗布し、80℃で5分間乾燥させた。
【0105】
その後、紫外線で露光して(200mJ)、露光による硬化後、250℃のオーブンに入れて1時間加熱した。
オーブンから取り出した試料の透過率(波長:350nm)を、分光光度計を用いて測定し
た。
【0106】
また、この試料について全光透過率も同様に測定した。
結果を表1に示す。
【実施例5】
【0107】
攪拌装置、窒素導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコに、反応溶媒としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PG)300重量部を入れ、これに2-メタクリロイルオキシエチルフタル酸(PAMA)20重量部、メタクリル酸10重量部、シクロ
ヘキシルメタクリレート(CHMA)45重量部、シクロヘキシルマレイミド(CHMI)10重量部、ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)15重量部、および、連鎖移動剤であるノルマルドデシルメルカプタン2重量部を仕込み、フラスコ内に窒素ガスを導入しながらフラス
コ内の内容物を70℃に加熱した。
【0108】
次いで、シアノ基を有しないアゾ系開始剤であるジメチル-2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオネート)(V-601)0.5重量部を添加して、フラスコ内の内容物の温度を70℃
に保ったまま6時間反応させた。6時間経過後さらにジメチル-2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオネート)(V-601)0.5重量部を添加して3時間反応させてアクリル系ポリマー(Ac-5)を得た。得られたアクリル系ポリマー(Ac-5)の重量平均分子量は62000であった。
【0109】
[光透過率の測定]
得られたアクリル系ポリマー(Ac-5)100重量部、トリメチロールプロパントリア
クリレート100重量部、光重合開始剤である2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン3重量部を混合して、ガラス基板に乾燥後の膜厚が8μ
mになるように塗布し、80℃で5分間乾燥させた。
【0110】
その後、紫外線で露光して(200mJ)、露光による硬化後、250℃のオーブンに入れて1時間加熱した。
オーブンから取り出した試料の透過率(波長:350nm)を、分光光度計を用いて測定し
た。
【0111】
また、この試料について全光透過率も同様に測定した。
結果を表1に示す。
[比較例1]
攪拌装置、窒素導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコに、反応溶媒としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PG)300重量部を入れ、これにメタクリル酸15重量部、ベンジルメタクリレート(BzMA)85重量部を仕込み、フラスコ内に
窒素ガスを導入しながらフラスコ内の内容物を70℃に加熱した。
【0112】
次いで、重合開始剤として2,2-アゾビス(2-メチルプロピオニトリル)(AIBN)3重量部を添加して、フラスコ内の内容物の温度を70℃に保ったまま6時間反応させた。6時間経過後さらに2,2-アゾビス(2-メチルプロピオニトリル)(AIBN)0.5重量部を添加して3時間反応させてアクリル系ポリマー(cAc-1)を得た。得られたアクリル系ポリマー(cAc-1)の重量平均分子量は30000であった。
【0113】
[光透過率の測定]
得られたアクリル系ポリマー(cAc-1)100重量部、トリメチロールプロパントリアクリレート100重量部、光重合開始剤である2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン3重量部を混合して、ガラス基板に乾燥後の膜厚が8μ
mになるように塗布し、80℃で5分間乾燥させた。
【0114】
その後、紫外線で露光して(200mJ)、露光による硬化後、250℃のオーブンに入れて1時間加熱した。
オーブンから取り出した試料の透過率(波長:350nm)を、分光光度計を用いて測定し
た。
【0115】
また、この試料について全光透過率も同様に測定した。
結果を表1に示す。
[比較例2]
攪拌装置、窒素導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコに、反応溶媒としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PG)300重量部を入れ、これにメタクリル酸20重量部、ベンジルメタクリレート(BzMA)45重量部、シクロヘキシルマレイ
ミド(CHMI)25重量部、ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)10重量部を仕込み、フラスコ内に窒素ガスを導入しながらフラスコ内の内容物を70℃に加熱した。
【0116】
次いで、重合開始剤として2,2-アゾビス(2-メチルプロピオニトリル)(AIBN)0.5重量部を添加して、フラスコ内の内容物の温度を70℃に保ったまま6時間反応させた。6時間経過後さらに2,2-アゾビス(2-メチルプロピオニトリル)(AIBN)0.5重量部を添加して3時間反応させてアクリル系ポリマー(cAc-2)を得た。得られたアクリル系ポリマ
ー(cAc-2)の重量平均分子量は28000であった。
【0117】
[光透過率の測定]
得られたアクリル系ポリマー(cAc-2)100重量部、トリメチロールプロパントリアクリレート100重量部、光重合開始剤である2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン3重量部を混合して、ガラス基板に乾燥後の膜厚が8μ
mになるように塗布し、80℃で5分間乾燥させた。
【0118】
その後、紫外線で露光して(200mJ)、露光による硬化後、250℃のオーブンに入れて1時間加熱した。
オーブンから取り出した試料の透過率(波長:350nm)を、分光光度計を用いて測定し
た。
【0119】
また、この試料について全光透過率も同様に測定した。
結果を表1に示す。
[比較例3]
攪拌装置、窒素導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコに、反応溶媒としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PG)300重量部を入れ、これにメタクリル酸25重量部、ベンジルメタクリレート(BzMA)40重量部、シクロヘキシルマレイ
ミド(CHMI)15重量部、ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)20重量部を仕込み、フラスコ内に窒素ガスを導入しながらフラスコ内の内容物を70℃に加熱した。
【0120】
次いで、重合開始剤としてジメチル-2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオネート)(V-601)3重量部を添加して、フラスコ内の内容物の温度を70℃に保ったまま6時間反応さ
せた。6時間経過後さらにジメチル-2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオネート)(V-601
)0.5重量部を添加して3時間反応させてアクリル系ポリマー(cAc-3)を得た。得ら
れたアクリル系ポリマー(cAc-3)の重量平均分子量は28000であった。
【0121】
[光透過率の測定]
得られたアクリル系ポリマー(cAc-3)100重量部、トリメチロールプロパントリアクリレート100重量部、光重合開始剤である2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン3重量部を混合して、ガラス基板に乾燥後の膜厚が8μ
mになるように塗布し、80℃で5分間乾燥させた。
【0122】
その後、紫外線で露光して(200mJ)、露光による硬化後、250℃のオーブンに入れて1時間加熱した。
オーブンから取り出した試料の透過率(波長:350nm)を、分光光度計を用いて測定し
た。
【0123】
また、この試料について全光透過率も同様に測定した。
結果を表1に示す。
[比較例4]
攪拌装置、窒素導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコに、反応溶媒としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PG)300重量部を入れ、これにメタクリル酸30重量部、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)45重量部、シクロヘキシル
マレイミド(CHMI)25重量部を仕込み、フラスコ内に窒素ガスを導入しながらフラスコ内の内容物を70℃に加熱した。
【0124】
次いで、重合開始剤としてジメチル-2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオネート)(V-601)1重量部を添加して、フラスコ内の内容物の温度を70℃に保ったまま6時間反応さ
せた。6時間経過後さらにジメチル-2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオネート)(V-601
)0.5重量部を添加して3時間反応させてアクリル系ポリマー(cAc-4)を得た。得ら
れたアクリル系ポリマー(cAc-4)の重量平均分子量は50000であった。
【0125】
[光透過率の測定]
得られたアクリル系ポリマー(cAc-4)100重量部、トリメチロールプロパントリアクリレート100重量部、光重合開始剤である2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン3重量部を混合して、ガラス基板に乾燥後の膜厚が8μ
mになるように塗布し、80℃で5分間乾燥させた。
【0126】
その後、紫外線で露光して(200mJ)、露光による硬化後、250℃のオーブンに入れて1時間加熱した。
オーブンから取り出した試料の透過率(波長:350nm)を、分光光度計を用いて測定し
た。
【0127】
また、この試料について全光透過率も同様に測定した。
結果を表1に示す。
[比較例5]
攪拌装置、窒素導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコに、反応溶媒としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PG)300重量部を入れ、これに2-メタクリロイルオキシエチルフタル酸(PAMA)75重量部、メタクリル酸10重量部、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)10重量部、シクロヘキシルマレイミド(CHMI)5重量部、および、連鎖移動剤であるノルマルドデシルメルカプタン2重量部を仕込み、フラスコ内
に窒素ガスを導入しながらフラスコ内の内容物を70℃に加熱した。
【0128】
次いで、重合開始剤としてジメチル-2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオネート)(V-601)0.5重量部を添加して、フラスコ内の内容物の温度を70℃に保ったまま6時間反
応させた。6時間経過後さらにジメチル-2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオネート)(V-601)0.5重量部を添加して3時間反応させてアクリル系ポリマー(cAc-5)を得た。得られたアクリル系ポリマー(cAc-5)の重量平均分子量は60000であった。
【0129】
[光透過率の測定]
得られたアクリル系ポリマー(cAc-5)100重量部、トリメチロールプロパントリアクリレート100重量部、光重合開始剤である2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン3重量部を混合して、ガラス基板に乾燥後の膜厚が8μ
mになるように塗布し、80℃で5分間乾燥させた。
【0130】
その後、紫外線で露光して(200mJ)、露光による硬化後、250℃のオーブンに入れて1時間加熱した。
オーブンから取り出した試料の透過率(波長:350nm)を、分光光度計を用いて測定し
た。
【0131】
また、この試料について全光透過率も同様に測定した。
結果を表1に示す。
【実施例6】
【0132】
攪拌装置、窒素導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコに、反応溶媒としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PG)300重量部を入れ、これに2-メタクリロイルオキシエチルフタル酸(PAMA)20重量部、メタクリル酸10重量部、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)45重量部、シクロヘキシルマレイミド(CHMI)25重量部、および、連鎖移動剤であるノルマルドデシルメルカプタン2重量部を仕込み、フラスコ
内に窒素ガスを導入しながらフラスコ内の内容物を70℃に加熱した。
【0133】
次いで、次式V-30で表されるシアノ基を有する重合開始剤(V-30)0.5重量部を添加して、フラスコ内の内容物の温度を70℃に保ったまま6時間反応させた。6時間経過後さらにシアノ基を有する重合開始剤(V-30)0.5重量部を添加して3時間反応させてア
クリル系ポリマー(Ac-6)を得た。得られたアクリル系ポリマー(Ac-6)の重量平均分子量は60000であった。
【0134】
【化7】

【0135】
[光透過率の測定]
得られたアクリル系ポリマー(Ac-6)100重量部、トリメチロールプロパントリア
クリレート100重量部、光重合開始剤である2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン3重量部を混合して、ガラス基板に乾燥後の膜厚が8μ
mになるように塗布し、80℃で5分間乾燥させた。
【0136】
その後、紫外線で露光して(200mJ)、露光による硬化後、250℃のオーブンに入れて1時間加熱した。
オーブンから取り出した試料の透過率(波長:350nm)を、分光光度計を用いて測定し
た。
【0137】
また、この試料について全光透過率も同様に測定した。
【0138】
【表1】

【0139】
註)表1中
*1のBzMAは、シクロ環含有モノマー等のアルキル(メタ)アクリルモノマー(C-1)の欄に
記載されているが、ベンジルメタクリレートである。
*2のV-30は、実施例6に記載したシアノ基を有する重合開始剤である。
その他、表1に記載の記号の意味は次の通りである。
PAMAは、2-メタクリロイルオキシエチルフタル酸、
PAAは、2-アクリロイルオキシエチルフタル酸
MAAは、メタクリル酸、
CHMAは、シクロヘキシルメタクリレート、
CHMIは、シクロヘキシルマレイミド、
BzMAは、ベンジルメタクリレート、
P-OOは、1,1,3,3-テトラメチルブチルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート、
V-601は、ジメチル-2,2-アゾビス(2-メチルプロピオネート)、
AIBNは、2,2-アゾビス(2-メチルプロピオニトリル)を表す。
【0140】
上記表1の実施例1と比較例3とを対比すると、2-メタクリロイルオキシエチルフタル酸(PAMA)を使用せず、カルボキシル基含有化合物がメタクリル酸(MAA)である比較例
3の樹脂は、350nmの波長の光の透過率が78%と低く、実施例1の透過率86%とは大きな差が生ずる。
【産業上の利用可能性】
【0141】
本発明の耐黄変性樹脂は、モノマー100重量部中に、樹脂を形成するモノマー合計100重量部中にモノマー成分として、
(A)(メタ)アクロイルオキシアルキルフタル酸:5〜40重量部、
(B)マレイミド基を有するモノマー:5〜40重量部、
(C)上記モノマーと共重合可能な他のモノマー:40〜70重量部を含有し、
さらに上記モノマー100重量部に対して
(E)シアノ基を有していない重合開始剤を特定量用いて、さらに必要により連鎖移動
剤を配合して重合させることにより、耐熱性が非常に高くなり、加熱によっても樹脂の黄変が著しく少なくなる。
【0142】
従って、本発明の耐黄変性樹脂は、忠実に色の再現が必要となる表示装置のフィルタ形成用の樹脂、表示装置の被覆層を形成する樹脂などとして好適に使用することができ、さらに、この耐黄変性樹脂組成物に光重合開始剤および架橋剤を配合すれば、上記のような表示装置のカラーフィルター、被覆層などの光が透過する層を形成する樹脂から所定の形状を有する製品を好適に使用することができる。
【0143】
また、光重合性組成物および架橋剤を配合した組成物を塗布してマスキングしながら露光し、現像することにより、所望のパターンの樹脂硬化層を形成することができることから現像用樹脂として使用することもできる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(A)(メタ)アクリロイルオキシアルキルフタル酸:5〜70重量部、
(B)マレイミド基を有するモノマー:5〜40重量部、
(C)上記モノマーと共重合可能な他のモノマー:20〜70重量部を含有するモノマ
ー組成物を重合させて得られる耐黄変性樹脂(ただし、(A)成分、(B)成分、(C)成
分の合計は100重量部である)。
【請求項2】
(A)(メタ)アクリロイルオキシアルキルフタル酸:5〜70重量部、
(B)マレイミド基を有するモノマー:5〜40重量部、
(C)上記モノマーと共重合可能な他のモノマー:20〜70重量部を含有し、
さらに上記モノマー100重量部に対して
(E)シアノ基を有していない重合開始剤を0.01〜10重量部の範囲内の量で用い
て重合させてなることを特徴とする耐黄変性樹脂(ただし、(A)成分、(B)成分、(C
)成分の合計は100重量部である)。
【請求項3】
上記(C)上記モノマーと共重合可能な他のモノマーが、(C-1)アルキル(メタ)アクリレート、アリールアルキル(メタ)アクリレート、アルコキシアルキル(メタ)アクリレートおよび他のビニル基含有化合物、(C-2)カルボキシル基含有モノマー、並びに、(C−3)水
酸基含有モノマーよりなる群から選ばれる少なくとも一種のモノマーであることを特徴とする請求項第1項または第2項記載の耐黄変性樹脂。
【請求項4】
上記モノマー(A)成分、(B)成分、(C)成分の合計100重量部に対して、(F)連鎖移動剤を0.1〜5重量部の範囲内の量で用いて重合させることを特徴とする請求項第2項記載の耐黄変性樹脂。
【請求項5】
上記請求項第1項乃至第4項のいずれかの項記載の耐黄変性樹脂からなることを特徴と
する耐黄変性に優れたアルカリ現像性樹脂。
【請求項6】
上記アルカリ現像性樹脂中における(A)(メタ)アクリロイルオキシアルキルフタル
酸から誘導される成分単位と(C-2)カルボキシル基含有モノマーから誘導され成分単位と
が、樹脂を構成する成分単位100重量部中に75重量部以下の量で含有されることを特徴とする請求項第5項記載の耐黄変性に優れたアルカリ現像性樹脂。
【請求項7】
上記請求項第1項乃至第4項のいずれかの項記載の樹脂からなることを特徴とする耐黄変性に優れたカラーフィルター用樹脂。
【請求項8】
上記カラーフィルター用樹脂中における(A)(メタ)アクリロイルオキシアルキルフ
タル酸から誘導される成分単位と(C-2)カルボキシル基含有モノマーから誘導され成分単
位とが、樹脂を構成する成分単位100重量部中に65重量部以下の量で含有されることを特徴とする請求項第7項記載の耐黄変性に優れたカラーフィルター用樹脂。
【請求項9】
上記樹脂の波長350nmの光の透過率が80%以上であることを特徴とする請求項第7項記載の耐黄変性に優れたカラーフィルター用樹脂。

【公開番号】特開2007−277502(P2007−277502A)
【公開日】平成19年10月25日(2007.10.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−131914(P2006−131914)
【出願日】平成18年5月10日(2006.5.10)
【出願人】(000202350)綜研化学株式会社 (135)
【Fターム(参考)】