JP2014108974A - 感光性組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】 照射した光を減衰又は遮蔽する着色剤等の物質が高濃度で存在する場合や厚い膜厚の場合でも少エネルギー量で硬化可能である感光性組成物を提供することを目的とする。
【解決手段】
下記(1)〜(4)を含有する感光性組成物であって、重合性物質(D)が、分子内に(メタ)アクリロイル基を少なくとも1個有するウレタン(メタ)アクリレート(D1)、および(D1)以外の単官能(メタ)アクリレート(D2)を含むことを特徴とする感光性組成物。
(1)ラジカル開始剤(A)
(2)酸発生剤(B)及び/又は塩基発生剤(C)
(3)重合性物質(D)
(4)着色剤(E1)、金属酸化物粉末(E2)及び金属粉末(E3)から選ばれる少なくとも1種の充填材(E)
【選択図】 なし
【解決手段】
下記(1)〜(4)を含有する感光性組成物であって、重合性物質(D)が、分子内に(メタ)アクリロイル基を少なくとも1個有するウレタン(メタ)アクリレート(D1)、および(D1)以外の単官能(メタ)アクリレート(D2)を含むことを特徴とする感光性組成物。
(1)ラジカル開始剤(A)
(2)酸発生剤(B)及び/又は塩基発生剤(C)
(3)重合性物質(D)
(4)着色剤(E1)、金属酸化物粉末(E2)及び金属粉末(E3)から選ばれる少なくとも1種の充填材(E)
【選択図】 なし
Description
本発明は、光照射により硬化する組成物に関する。
光照射により硬化させ表面をコーティングするいわゆるUVコーティングは、その作業性(速硬化性)や低VOC化の観点から、コーティング剤や塗料、印刷インキ等適用範囲が広がりつつある。
一般に光硬化性コーティング剤は、光重合開始剤、ラジカル重合性モノマー、オリゴマー又はポリマー、用途に応じ着色剤及び添加剤からなる。着色剤は大別して顔料及び染料からなり、塗膜を着色させるために配合される。着色剤は、その色に応じた光吸収特性を持ち、照射する光の一部を吸収して光を減衰させたり、照射する光を遮蔽してしまうため、塗布された塗膜の深部にまで光が届かないことがある。この問題を解決するために、特定の光重合開始剤を使用することが提案されている(例えば特許文献1参照)。
一般に光硬化性コーティング剤は、光重合開始剤、ラジカル重合性モノマー、オリゴマー又はポリマー、用途に応じ着色剤及び添加剤からなる。着色剤は大別して顔料及び染料からなり、塗膜を着色させるために配合される。着色剤は、その色に応じた光吸収特性を持ち、照射する光の一部を吸収して光を減衰させたり、照射する光を遮蔽してしまうため、塗布された塗膜の深部にまで光が届かないことがある。この問題を解決するために、特定の光重合開始剤を使用することが提案されている(例えば特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に記載の発明は特定の構造の光重合開始剤及び増感剤を併用するものであり、従来使用されてきた光重合開始剤系よりも少ないエネルギー照射量で硬化できる点においては改良されているが、インキ組成物中の着色剤濃度を上げたり、膜厚を厚くしたりすると硬化性が不足するという問題がある。
また、従来からプロジェクションテレビジョン等の投写スクリーンに使用されるレンチキュラーレンズは、シリンドリカルレンズが多数並んで形成されたもので、シリンドリカルレンズ間の凹部には、室内灯や太陽光等による外光反射を抑えて映像コントラストを向上させるため、光吸収性のブラックストライプが設けられている。このようなブラックストライプには、十分な遮蔽性や外観の黒さが要求される。
ブラックストライプは、金型でシリンドリカルレンズ形状を付与した透明樹脂レンズの凹部分に、黒色顔料を分散させた感光性組成物を流し込み、この凹部より上部にはみ出た感光性組成物を掻き取った後に、紫外線を照射して硬化させることにより形成される。
ブラックストライプは、金型でシリンドリカルレンズ形状を付与した透明樹脂レンズの凹部分に、黒色顔料を分散させた感光性組成物を流し込み、この凹部より上部にはみ出た感光性組成物を掻き取った後に、紫外線を照射して硬化させることにより形成される。
黒色顔料を分散した感光性組成物は、例えば、塗料やインキとして使用され、その黒色顔料としては、ポリメタクリル酸メチル等の樹脂にカーボンブラックを分散させた樹脂粒子などが知られている。
しかし、ブラックストライプの用途において、単純に平均一次粒子径の大きい樹脂粒子を黒色顔料として感光性組成物に分散しただけでは、はみ出た樹脂の掻き取り後に平滑な塗布面が得られない。
また、十分な遮蔽性を得るには樹脂粒子の添加量を多くする必要があるが、その場合、レンズの凹部分への入り込み性が悪くなったり、硬化性が不足するという問題がある。
しかし、ブラックストライプの用途において、単純に平均一次粒子径の大きい樹脂粒子を黒色顔料として感光性組成物に分散しただけでは、はみ出た樹脂の掻き取り後に平滑な塗布面が得られない。
また、十分な遮蔽性を得るには樹脂粒子の添加量を多くする必要があるが、その場合、レンズの凹部分への入り込み性が悪くなったり、硬化性が不足するという問題がある。
塗布面の平滑性および遮蔽性を解決するために、黒色顔料の平均一次粒子径を小さくしたものが提案されている(例えば特許文献2参照)。
しかしながら、特許文献2の方法では、黒色顔料等の感光性組成物に対する分散安定性が悪く、黒色顔料の凝集が発生するという問題がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、照射した光を減衰又は遮蔽する着色剤等の物質が高濃度で存在する場合や厚い膜厚の場合でも少エネルギー量で硬化可能であり、着色材料の分散安定性に優れ、かつ塗工後の平滑性に優れる感光性組成物を提供することにある。
本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、本発明に到達した。即ち、本発明は、下記(1)〜(4)を含有する感光性組成物であって、重合性物質(D)が、分子内に(メタ)アクリロイル基を少なくとも1個有するウレタン(メタ)アクリレート(D1)、および(D1)以外の単官能(メタ)アクリレート(D2)を含むことを特徴とする感光性組成物;並びに、この組成物が活性光線により硬化されてなる硬化物;である。
(1)ラジカル開始剤(A)
(2)酸発生剤(B)及び/又は塩基発生剤(C)
(3)重合性物質(D)
(4)着色剤(E1)、金属酸化物粉末(E2)及び金属粉末(E3)から選ばれる少なくとも1種の充填材(E);
尚、本発明において、活性光線とは360nm〜830nmの波長を有する光線である。
(1)ラジカル開始剤(A)
(2)酸発生剤(B)及び/又は塩基発生剤(C)
(3)重合性物質(D)
(4)着色剤(E1)、金属酸化物粉末(E2)及び金属粉末(E3)から選ばれる少なくとも1種の充填材(E);
尚、本発明において、活性光線とは360nm〜830nmの波長を有する光線である。
本発明の感光性組成物を使用することにより、照射した光を減衰又は遮蔽する着色剤等の物質が高濃度で存在しても少エネルギー量で厚膜硬化可能となる。
また、着色剤の分散安定性に優れ、かつ塗工後の平滑性に優れるため、着色剤として黒色樹脂粒子を使用する場合は、ブラックストライプの形成を光照射により、容易に行なうことが可能となる。
また、着色剤の分散安定性に優れ、かつ塗工後の平滑性に優れるため、着色剤として黒色樹脂粒子を使用する場合は、ブラックストライプの形成を光照射により、容易に行なうことが可能となる。
本発明の感光性組成物においては、ラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)及び塩基発生剤(C)の内の少なくとも1つが活性光線の照射により活性種(H)を発生し、該活性種(H)がラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)又は塩基発生剤(C)と反応して新たな活性種(I)を生成して該新たな活性種(I)による重合性物質(D)の重合反応が進行することが好ましい。ここで、活性種(H)及び(I)としては、ラジカル、酸及び塩基等が挙げられるが、上記反応において、活性種(H)又は(I)のいずれかは酸又は塩基であることが必要である。活性種(H)が拡散することにより、一般的な光重合開始剤では光硬化が困難な、活性光線が減衰している部分や光が届かない部分の硬化が容易となる。活性種(H)が拡散するためには、重合性物質(D)として、活性種(H)と反応しないものを使用することが好ましい。
尚、活性種(H)が酸の場合は活性種(I)は塩基ではなく、活性種(H)が塩基の場合は活性種(I)は酸ではないことが必要である。
尚、活性種(H)が酸の場合は活性種(I)は塩基ではなく、活性種(H)が塩基の場合は活性種(I)は酸ではないことが必要である。
一般的な酸発生剤単独により重合を開始するカチオン重合、または塩基発生剤単独により重合を開始するアニオン重合では、その発生剤が吸収を持たない波長の利用が困難であったが、本発明においては酸発生剤または塩基発生剤が吸収を持っていない波長に関しても、その波長に吸収のあるラジカル開始剤と組み合わせる事で利用することが可能となる。
本発明においてラジカル開始剤(A)とは、活性光線、酸及び塩基のうちの少なくとも1種によりラジカルを発生する化合物を意味し、活性光線によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A1)、酸によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A2)及び塩基によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A3)等の公知の化合物を用いることができる。
例えば、アシルホスフィンオキサイド誘導体系重合開始剤(A1231)、α−アミノアセトフェノン誘導体系重合開始剤(A1232)、ベンジルケタール誘導体系重合開始剤(A1233)、α−ヒドロキシアセトフェノン誘導体系重合開始剤(A1234)、ベンゾイン誘導体系重合開始剤(A1235)、オキシムエステル誘導体系重合開始剤(A1236)及びチタノセン誘導体系重合開始剤(A1237)等は活性光線、酸及び塩基いずれによってもラジカルを発生させることが可能で(A1)、(A2)又は(A3)のいずれとしても適用できる。
また、有機過酸化物系重合開始剤(A231)、アゾ化合物系重合開始剤(A232)、その他のラジカル開始剤(A233)等は酸及び/又は塩基によってラジカルを発生させることが可能で(A2)又は(A3)として適用できる。
(A)は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
尚、(A1231)は、(A1)、(A2)、(A3)のいずれとしても適用できる化合物(A123)の1番目の例であることを示す。同様に、(A231)は、(A2)、(A3)のいずれとしても適用できる化合物(A23)の1番目の例であることを示す。
例えば、アシルホスフィンオキサイド誘導体系重合開始剤(A1231)、α−アミノアセトフェノン誘導体系重合開始剤(A1232)、ベンジルケタール誘導体系重合開始剤(A1233)、α−ヒドロキシアセトフェノン誘導体系重合開始剤(A1234)、ベンゾイン誘導体系重合開始剤(A1235)、オキシムエステル誘導体系重合開始剤(A1236)及びチタノセン誘導体系重合開始剤(A1237)等は活性光線、酸及び塩基いずれによってもラジカルを発生させることが可能で(A1)、(A2)又は(A3)のいずれとしても適用できる。
また、有機過酸化物系重合開始剤(A231)、アゾ化合物系重合開始剤(A232)、その他のラジカル開始剤(A233)等は酸及び/又は塩基によってラジカルを発生させることが可能で(A2)又は(A3)として適用できる。
(A)は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
尚、(A1231)は、(A1)、(A2)、(A3)のいずれとしても適用できる化合物(A123)の1番目の例であることを示す。同様に、(A231)は、(A2)、(A3)のいずれとしても適用できる化合物(A23)の1番目の例であることを示す。
アシルホスフィンオキサイド誘導体系重合開始剤(A1231)としては、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキサイド[BASF社製(LUCIRIN TPO)]及びビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド[BASF社製(IRGACURE 819)]等が挙げられる。
α−アミノアセトフェノン誘導体系重合開始剤(A1232)としては、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−1−オン[BASF社製(IRGACURE 907)]、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタノン[BASF社製(IRGACURE 369)]及び1,2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン[BASF社製(IRGACURE 379)]等が挙げられる。
ベンジルケタール誘導体系重合開始剤(A1233)としては、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン[BASF社製(IRGACURE 651)]等が挙げられる。
α−ヒドロキシアセトフェノン誘導体系重合開始剤(A1234)としては、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン[BASF社製(IRGACURE 184)]、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン[BASF社製(DAROCUR 1173)]、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン[BASF社製(IRGACURE 2959)]及び2−ヒロドキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン[BASF社製(IRGACURE 127)]等が挙げられる。
ベンゾイン誘導体系重合開始剤(A1235)としては、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル及びベンゾインイソプロピルエーテル等が挙げられる。
オキシムエステル誘導体系重合開始剤(A1236)としては、1,2−オクタンジオン−1−(4−[フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)][BASF社製(IRGACURE OXE 01)]及びエタノン−1−(9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(0−アセチルオキシム)[BASF社製(IRGACURE OXE 02)]等が挙げられる。
チタノセン誘導体系重合開始剤(A1237)としては、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム[BASF社製(IRGACURE 784)]等が挙げられる。
有機過酸化物系重合開始剤(A231)としては、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシアセテート、2,2−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ブタン、t−ブチルパーオキシベンゾエート、n−ブチル4,4−ジ−(t−ブチルパーオキシ)バレレート、ジ−(2−t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ヘキシルパーオキサイド、2,5,−ジメチル−2,5,−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、p−メンタンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3,−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド及びt−ブチルトリメチルシリルパーオキサイド等が挙げられる。
アゾ化合物系重合開始剤(A232)としては、1−[(1−シアノ−1−メチルエチル)アゾ]ホルムアミド、2,2’−アゾビス(N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス(N−シクロヘキシル−2−メチルプロピオンアミド)及び2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)等が挙げられる。
その他の重合開始剤(A233)としては、2,3−ジメチル−2,3−ジフェニルブタン等が挙げられる。
酸によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A2)又は塩基によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A3)としては、有機過酸化物系重合開始剤(A231)及び/又はアゾ化合物系重合開始剤(A232)が好ましい。
本発明の感光性組成物中のラジカル開始剤(A)の含有量は、0.1〜10重量%が好ましく、さらに好ましくは1〜8重量%、特に好ましくは2〜5重量%である。
1重量%以上であれば光硬化反応性がさらに良好に発揮でき、10重量%以下であればレンズとの密着性が良好に発揮できる。
1重量%以上であれば光硬化反応性がさらに良好に発揮でき、10重量%以下であればレンズとの密着性が良好に発揮できる。
本発明において酸発生剤(B)とは、活性光線、ラジカル及び酸のうちの少なくとも1種により酸を発生する化合物を意味し、活性光線により酸を発生する酸発生剤(B1)、ラジカルにより酸を発生する酸発生剤(B2)及び酸により酸を発生する酸発生剤(B3)等の公知の化合物が挙げられる。
例えば、スルホニウム塩誘導体(B121)及びヨードニウム塩誘導体(B122)等は活性光線又はラジカルによって酸を発生させることが可能で、(B1)又は(B2)として適用できる。
また、スルホン酸エステル誘導体(B31)、酢酸エステル誘導体(B32)及びホスホン酸エステル(B33)等は酸によって酸を発生させることが可能で、(B3)として適用できる。
(B)は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
尚、(B121)は、(B1)、(B2)のいずれとしても適用できる化合物(B12)の1番目の例であることを示す。
例えば、スルホニウム塩誘導体(B121)及びヨードニウム塩誘導体(B122)等は活性光線又はラジカルによって酸を発生させることが可能で、(B1)又は(B2)として適用できる。
また、スルホン酸エステル誘導体(B31)、酢酸エステル誘導体(B32)及びホスホン酸エステル(B33)等は酸によって酸を発生させることが可能で、(B3)として適用できる。
(B)は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
尚、(B121)は、(B1)、(B2)のいずれとしても適用できる化合物(B12)の1番目の例であることを示す。
本発明におけるスルホニウム塩誘導体(B121)としては、下記一般式(1)又は下記一般式(2)で示される化合物等が挙げられる。
一般式(1)又は(2)において、A1は一般式(3)〜(10)のいずれかで表される2価又は3価の基であり、Ar1〜Ar7はそれぞれ独立にベンゼン環骨格を少なくとも1個有し、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、シアノ基、フェニル基、ナフチル基、フェノキシ基及びフェニルチオ基からなる群から選ばれる少なくとも1種の原子又は置換基で置換されていてもよい芳香族炭化水素基又は複素環基であってAr1〜Ar4、Ar6及びAr7は1価の基、Ar5は2価の基であり、(X1)-及び(X2)-は陰イオンを表し、aは0〜2の整数、bは1〜3の整数で、かつa+bは2又は3でA1の価数と同じ整数である。
一般式(5)〜(8)におけるR1〜R7は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、又は、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、アミノ基、シアノ基、フェニル基、ナフチル基、フェノキシ基及びフェニルチオ基からなる群から選ばれる少なくとも1種の原子又は置換基で置換されていてもよいフェニル基を表し、R1とR2、R4とR5、及びR6とR7は互いに結合して環構造を形成していてもよい。
一般式(2)におけるA1として、酸発生効率の観点から好ましいのは、一般式(5)及び一般式(7)〜(10)で表される基であり、一般式(5)及び(8)〜(10)で表される基が更に好ましい。
一般式(1)及び一般式(2)におけるAr1〜Ar7は、一般式(1)又は一般式(2)で表される化合物が紫外〜可視光領域に吸収を持つようになる基である。
Ar1〜Ar7におけるベンゼン環骨格の数は、好ましくは1〜5、更に好ましくは1〜4である。
ベンゼン環骨格を1個有する場合の例としては、例えばベンゼン、又はベンゾフラン、ベンゾチオフェン、インドール、キノリン、クマリン等の複素環化合物から水素原子を1個又は2個除いた残基が挙げられる。
ベンゼン環骨格を2個有する場合の例としては、例えばナフタレン、ビフェニル、フルオレン、又はジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、キサントン、キサンテン、チオキサントン、アクリジン、フェノチアジン及びチアントレン等の複素環化合物から水素原子を1個又は2個除いた残基が挙げられる。
ベンゼン環骨格を3個有する場合の例としては、例えば、アントラセン、フェナントレン、ターフェニル、p−(チオキサンチルメルカプト)ベンゼン及びナフトベンゾチオフェン等の複素環化合物から水素原子を1個又は2個除いた残基が挙げられる。
ベンゼン環骨格を4個有する場合の例としては、例えばナフタセン、ピレン、ベンゾアントラセン及びトリフェニレン等から水素原子を1個又は2個除いた残基が挙げられる。
Ar1〜Ar7におけるベンゼン環骨格の数は、好ましくは1〜5、更に好ましくは1〜4である。
ベンゼン環骨格を1個有する場合の例としては、例えばベンゼン、又はベンゾフラン、ベンゾチオフェン、インドール、キノリン、クマリン等の複素環化合物から水素原子を1個又は2個除いた残基が挙げられる。
ベンゼン環骨格を2個有する場合の例としては、例えばナフタレン、ビフェニル、フルオレン、又はジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、キサントン、キサンテン、チオキサントン、アクリジン、フェノチアジン及びチアントレン等の複素環化合物から水素原子を1個又は2個除いた残基が挙げられる。
ベンゼン環骨格を3個有する場合の例としては、例えば、アントラセン、フェナントレン、ターフェニル、p−(チオキサンチルメルカプト)ベンゼン及びナフトベンゾチオフェン等の複素環化合物から水素原子を1個又は2個除いた残基が挙げられる。
ベンゼン環骨格を4個有する場合の例としては、例えばナフタセン、ピレン、ベンゾアントラセン及びトリフェニレン等から水素原子を1個又は2個除いた残基が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素及びヨウ素が挙げられ、フッ素及び塩素が好ましい。
炭素数1〜20のアシル基としては、例えばホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、イソブチリル基、バレリル基及びシクロヘキシルカルボニル基等が挙げられる。
炭素数1〜20のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−又はiso−プロピル基、n−、sec−又はtert−ブチル基、n−、iso−又はneo−ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基及びオクチル基等が挙げられる。
炭素数1〜20のアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、n−又はiso−プロポキシ基、n−、sec−又はtert−ブトキシ基、n−、iso−、又はneo−ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基及びオクチルオキシ基等が挙げられる。
炭素数1〜20のアルキルチオ基としては、例えばメチルチオ基、エチルチオ基、n−又はiso−プロピルチオ基、n−、sec−又はtert−ブチルチオ基、n−、iso−又はneo−ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基及びオクチルチオ基等が挙げられる。
炭素数1〜20のアルキルシリル基としては、例えばトリメチルシリル基及びトリイソプロピルシリル基等のトリアルキルシリル基等が挙げられる。ここでアルキルは直鎖構造でも分岐構造でも構わない。
Ar1〜Ar7の置換する原子又は置換基として、酸発生効率の観点から好ましいのは、ハロゲン原子、シアノ基、フェニル基、ナフチル基、フェノキシ基、フェニルチオ基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基及び炭素数1〜20のアシル基であり、更に好ましいのは、シアノ基、フェニル基、炭素数1〜15のアルキル基、炭素数1〜15のアルコキシ基、炭素数1〜15のアルキルチオ基及び炭素数1〜15のアシル基、特に好ましいのは、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数1〜10のアルキルチオ基及び炭素数1〜10のアシル基である。尚、上記のアルキル部分は直鎖でも分岐でも環状でも良い。
Ar1〜Ar4、Ar6及びAr7として、酸発生効率の観点から好ましいのは、フェニル基、p−メチルフェニル基、p−メトキシフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、p−(チオキサンチルメルカプト)フェニル基及びm−クロロフェニル基である。
Ar5として、酸発生効率の観点から好ましいのは、フェニレン基、2−又は3−メチルフェニレン基、2−又は3−メトキシフェニレン基、2−又は3−ブチルフェニレン基及び2−又は3−クロロフェニレン基である。
一般式(1)又は(2)において(X1)-又は(X2)-で表される陰イオンとしては、ハロゲン化物アニオン、水酸化物アニオン、チオシアナートアニオン、炭素数1〜4のジアルキルジチオカルバメートアニオン、炭酸アニオン、炭酸水素アニオン、ハロゲンで置換されていてもよい脂肪族又は芳香族カルボキシアニオン(安息香酸アニオン、トリフルオロ酢酸アニオン、パーフルオロアルキル酢酸アニオン、及びフェニルグリオキシル酸アニオン等)、ハロゲンで置換されていてもよい脂肪族又は芳香族スルホキシアニオン(トリフルオロメタンスルホン酸アニオン等)、6フッ化アンチモネートアニオン(SbF6 -)、リンアニオン[6フッ化ホスフィンアニオン(PF6 -)及び3フッ化トリス(パーフルオロエチル)リンアニオン(PF3(C2F5)3 -)等]及びボレートアニオン(テトラフェニルボレート及びブチルトリフェニルボレートアニオン等)等が挙げられ、酸発生効率の観点から、リンアニオン、ハロゲンで置換された脂肪族スルホキシアニオン及びボレートアニオンが好ましい。
スルホニウム塩誘導体(B121)として、酸発生効率の観点から好ましいのは、トリフェニルスルホニウムカチオン、トリ−p−トリルスルホニウムカチオン又は[p−(フェニルメルカプト)フェニル]ジフェニルスルホニウムカチオンをカチオン骨格として有する化合物及び下記一般式(11)〜(14)で示される化合物であり、更に好ましいのは下記一般式(11)〜(14)で示される化合物である。
一般式(11)〜(14)における(X3)-〜(X6)-は陰イオンを表し、具体的には一般式(1)又は(2)における(X1)-又は(X2)-として例示したものと同様のものが挙げられ、好ましいものも同様である。
本発明におけるヨードニウム塩誘導体(B122)は下記一般式(15)又は下記一般式(16)で示される。
式中、A2は前記一般式(3)〜(10)のいずれかで表される2価又は3価の基であり、Ar8〜Ar12はそれぞれ独立にベンゼン環骨格を少なくとも1個有し、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、シアノ基、フェニル基、ナフチル基、フェノキシ基及びフェニルチオ基からなる群から選ばれる少なくとも1種の置換基で置換されていてもよい芳香族炭化水素基又は複素環基であって、Ar8〜Ar10及びAr12は1価の基、Ar11は2価の基であり、(X7)-及び(X8)-は陰イオンを表し、cは0〜2の整数、dは1〜3の整数で、かつc+dは2又は3でA2の価数と同じ整数である。
ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基及び炭素数1〜20のアルキルシリル基としては、一般式(1)及び一般式(2)の説明で記載したものと同様のものが例示される。
一般式(16)におけるA2として、酸を発生する効率の観点から好ましいのは、一般式(5)及び前記一般式(7)〜(10)で表される基であり、一般式(5)及び(8)〜(10)で表される基が更に好ましい。
一般式(15)又は一般式(16)におけるAr8〜Ar12は、一般式(15)又は一般式(16)で表される化合物が紫外〜可視光領域に吸収を持つようになる基である。
Ar8〜Ar12におけるベンゼン環骨格の数は、好ましくは1〜5、更に好ましくは1〜4であり、Ar8〜Ar12の具体例としては、一般式(1)又は一般式(2)のAr1〜Ar7として例示したものと同様のものが挙げられ、好ましいものも同様である。
Ar8〜Ar12におけるベンゼン環骨格の数は、好ましくは1〜5、更に好ましくは1〜4であり、Ar8〜Ar12の具体例としては、一般式(1)又は一般式(2)のAr1〜Ar7として例示したものと同様のものが挙げられ、好ましいものも同様である。
(X7)-及び(X8)-としては、一般式(1)又は(2)における(X1)-又は(X2)-として例示したものと同様のものが挙げられ、好ましいものも同様である。
ヨードニウム塩誘導体(B122)として、酸発生効率の観点から好ましいのは、(4−メチルフェニル){4−(2−メチルプロピル)フェニル}ヨードニウムカチオン、[ビス(4−t−ブチルフェニル)]ヨードニウムカチオン、[ビス(4−t−ブチルフェニル)]トリフルオロ[トリス(パーフルオロエチル)]ヨードニウムカチオン及び[ビス(4−メトキシフェニル)]ヨードニウムカチオンをカチオン骨格として有する化合物、並びにこれら以外の下記一般式(17)〜(20)で示される化合物であり、更に好ましいのは下記一般式(17)〜(20)で示される化合物(例示した化合物を含む)である。
一般式(17)〜(20)において、R8〜R13は水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、シアノ基、フェニル基、ナフチル基からなる群から選ばれる原子又は置換基であり、(X9)-〜(X12)-は陰イオンを表す。
ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基及び炭素数1〜20のアルキルシリル基としては、一般式(1)及び一般式(2)の説明で記載したものと同様のものが例示される。
R8〜R13として好ましいのは、ハロゲン原子、シアノ基、フェニル基、ナフチル基、炭素数1〜20のアルキル基及び炭素数1〜20のアルコキシ基であり、更に好ましいのは、シアノ基、フェニル基、炭素数1〜15のアルキル基、炭素数1〜15のアルコキシ基及び炭素数1〜15のアシル基、特に好ましいのは、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基及び炭素数1〜10のアシル基である。尚、上記のアルキル部分は直鎖でも分岐でも環状でもよい。
一般式(17)〜(20)における(X9)-〜(X12)-としては一般式(1)又は(2)における(X1)-又は(X2)-として例示したものと同様のものが挙げられ、好ましいものも同様である。
一般に可視光領域(360nm〜830nm;JIS−Z8120参照)での硬化に使用可能な光重合開始剤は、可視光を吸収するため開始剤自体が着色しており、硬化膜の色相に悪影響を与るが、一般式(2)又は一般式(16)で示される化合物を使用することにより硬化膜の色相への悪影響を抑止することができる。
スルホン酸エステル誘導体(B31)としては、メタンスルホン酸シクロヘキシルエステル、エタンスルホン酸イソプロピルエステル、ベンゼンスルホン酸−t−ブチルエステル、p−トルエンスルホン酸シクロヘキシルエステル及びナフタレンスルホン酸シクロヘキシルエステル等が挙げられる。
酢酸エステル誘導体(B32)としては、ジクロロ酢酸シクロヘキシルエステル及びトリクロロ酢酸イソプロピルエステル等が挙げられる。
ホスホン酸エステル(B33)としては、トリフェニルホスホン酸シクロヘキシルエステル等が挙げられる。
本発明において塩基発生剤(C)とは、活性光線、ラジカル及び塩基のうちの少なくとも1種により塩基を発生する化合物を意味し、活性光線により塩基を発生する塩基発生剤(C1)、ラジカルにより塩基を発生する塩基発生剤(C2)又は塩基により塩基を発生する塩基発生剤(C3)等の公知の化合物を用いることができる。
例えば、オキシム誘導体(C121)、4級アンモニウム塩誘導体(C122)及び4級アミジン塩誘導体(C123)等は活性光線又はラジカルによって塩基を発生させることが可能で、(C1)又は(C2)として適用できる。
また、カルバメート誘導体(C31)は塩基によって塩基を発生させることが可能で、(C3)として適用できる。
(C)は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
尚、(C121)は、(C1)、(C2)のいずれとしても適用できる化合物(C12)の1番目の例であることを示す。
例えば、オキシム誘導体(C121)、4級アンモニウム塩誘導体(C122)及び4級アミジン塩誘導体(C123)等は活性光線又はラジカルによって塩基を発生させることが可能で、(C1)又は(C2)として適用できる。
また、カルバメート誘導体(C31)は塩基によって塩基を発生させることが可能で、(C3)として適用できる。
(C)は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
尚、(C121)は、(C1)、(C2)のいずれとしても適用できる化合物(C12)の1番目の例であることを示す。
オキシム誘導体(C121)としては、例えばO−アシロキシム等が挙げられる。
カルバメート誘導体(C31)としては、例えば1−Fmoc−4−ピペリドン、o−ニトロベンゾイルカルバメート等が挙げられる。
4級アンモニウム塩誘導体(C122)及び4級アミジン塩誘導体(C123)としては、例えば下記一般式(21)〜(23)のいずれかで示される化合物が挙げられる。
一般式(21)〜(23)におけるR14〜R41はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、シアノ基、フェニル基、ナフチル基、一般式(24)で表される置換基及び一般式(25)で表される置換基からなる群から選ばれる原子又は置換基であって、R14〜R23のいずれか1つは一般式(24)又は一般式(25)で表される置換基であり、R24〜R31のいずれか1つは一般式(24)又は一般式(25)で表される置換基であり、R32〜R41のいずれか1つは一般式(24)又は一般式(25)で表される置換基である。
一般式(24)及び(25)におけるR42〜R45は水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基であり、R46〜R48は水酸基で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基であり、(X13)-及び(X14)-は、陰イオンを表し、eは2〜4の整数である。
一般式(21)〜(23)におけるハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基及び炭素数1〜20のアルキルシリル基としては、一般式(1)及び一般式(2)の説明で記載したものと同様のものが例示される。
一般式(21)で示される化合物はアントラセン骨格、一般式(22)で示される化合物はチオキサントン骨格、一般式(23)で示される化合物はベンゾフェノン骨格を有する化合物であり、それぞれi線(365nm)付近に最大吸収波長を有する化合物の一例である。R14〜R23は吸収波長の調整、感度の調整、熱安定性、反応性、分解性等を考慮して変性させるものであり、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルコキシ基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、炭素数1〜20のアシル基、アミノ基、シアノ基、炭素数1〜20のアルキル基、フェニル基、ナフチル基からなる群から選ばれる原子又は置換基で目的に応じて変性される。但し、R14〜R23のいずれか1つは一般式(24)又は一般式(25)で表される置換基である。
R14〜R23として好ましいのは、ハロゲン原子、シアノ基、フェニル基、ナフチル基、炭素数1〜20のアルキル基及び炭素数1〜20のアルコキシ基であり、更に好ましいのは、シアノ基、フェニル基、炭素数1〜15のアルキル基、炭素数1〜15のアルコキシ基及び炭素数1〜15のアシル基、特に好ましいのは、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基及び炭素数1〜10のアシル基である。尚、上記のアルキル部分は直鎖でも分岐でも環状でもよい。
上記のR14〜R23の具体例としては一般式(17)〜(19)のR8〜R13の説明で記載した化合物が例示される。
一般式(24)で示される置換基はカチオン化したアミジン骨格を有する置換基であり、eは2〜4の整数である。この置換基としては、eが4である1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセンがカチオン化した構造を有する置換基及びeが2である1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネンがカチオン化した構造を有する置換基が好ましい。R42とR43は水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を表し、好ましいのは水素原子及び炭素数1〜10のアルキル基、更に好ましいのは水素原子及び炭素数1〜5のアルキル基である。
一般式(25)は4級アンモニウム構造を有しており、R44とR45は水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を表し、好ましくは水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基、更に好ましくは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基である。また、R46〜R48は水酸基で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基を表し、直鎖でも分岐でも環状でも良い。R46〜R48は好ましくは炭素数1〜10のアルキル基、特に好ましくは炭素数1〜5のアルキル基である。
一般式(24)及び(25)における(X13)-及び(X14)-は陰イオンを表し、具体的には一般式(1)又は(2)における(X1)-又は(X2)-として例示したものと同様のものが挙げられる。これらの内、光分解性の観点から、脂肪族又は芳香族カルボキシイオン及びボレートアニオンが好ましい。
一般式(24)で示される化合物は活性光線の照射により、R42とR43が結合した炭素と窒素の間の結合が解裂してアミジン骨格を有する塩基性化合物を生成し、一般式(25)で示される化合物は活性光線の照射により、R44とR45が結合した炭素と窒素の間の結合が解裂して3級アミンが生成する。
これらの塩基発生剤(C1)の内、光分解性の観点から、下記一般式(26)で示される化合物が好ましい。
一般式(26)における(X15)-は、陰イオンを表し、具体的には一般式(1)又は(2)における(X1)-又は(X2)-として例示したものと同様のものが挙げられる。これらの内、光分解性の観点から、脂肪族又は芳香族カルボキシイオン及びボレートアニオンが好ましい。
カルバメート誘導体(C31)としては、例えば1−Z−4−ピペリドン等が挙げられる。
本発明の感光性組成物中の酸発生剤(B)及び/又は塩基発生剤(C)の含有量〔(B)と(C)の合計〕は、光硬化性の観点から、好ましくは0.05〜20重量%、更に好ましくは0.1〜10重量%である。
本発明においては、(A1)〜(A3)、(B1)〜(B3)又は(C1)〜(C3)を以下の(1)〜(10)のいずれかの組み合わせで含有することが好ましい。
(1)(A1)及び(B2)を含有する。
(2)(A1)、(B2)及び(B3)を含有する。
(3)(B1)及び(A2)を含有する。
(4)(B1)、(A2)及び(B3)を含有する。
(5)(C1)及び(A3)を含有する。
(6)(C1)、(A3)及び(C3)を含有する。
(7)(A1)及び(C2)を含有する。
(8)(A1)、(C2)及び(C3)を含有する。
(9)上記(1)〜(4)の2種以上の組み合わせ。
(10)上記(5)〜(8)の2種以上の組み合わせ。
(1)(A1)及び(B2)を含有する。
(2)(A1)、(B2)及び(B3)を含有する。
(3)(B1)及び(A2)を含有する。
(4)(B1)、(A2)及び(B3)を含有する。
(5)(C1)及び(A3)を含有する。
(6)(C1)、(A3)及び(C3)を含有する。
(7)(A1)及び(C2)を含有する。
(8)(A1)、(C2)及び(C3)を含有する。
(9)上記(1)〜(4)の2種以上の組み合わせ。
(10)上記(5)〜(8)の2種以上の組み合わせ。
上記(1)においては、活性光線の照射により活性種(H)としてラジカルが発生し、活性種(I)として酸が発生する。活性光線が減衰又は遮蔽された部分に活性種(H)が拡散することにより、これらの部分での硬化が促進される。
上記(2)においては、上記(1)と同様に活性種(I)として酸が発生し、この酸が(B3)と反応することにより酸が増殖され、活性光線が減衰又は遮蔽された部分の硬化が更に促進される。
上記(3)においては、活性光線の照射により活性種(H)として酸が発生し、活性種(I)としてラジカルが発生する。活性光線が減衰又は遮蔽された部分に活性種(H)が拡散することにより、これらの部分での硬化が促進される。
上記(4)においては、上記(3)と同様に活性種(H)として酸が発生し、この酸が(B3)と反応することにより酸が増殖され、活性光線が減衰又は遮蔽された部分の硬化が更に促進される。
上記(5)においては、活性光線の照射により活性種(H)として塩基が発生し、活性種(I)としてラジカルが発生する。活性光線が減衰又は遮蔽された部分に活性種(H)が拡散することにより、これらの部分での硬化が促進される。
上記(6)においては、上記(5)と同様に活性種(H)として塩基が発生し、この塩基が(C3)と反応することにより塩基が増殖され、活性光線が減衰又は遮蔽された部分の硬化が更に促進される。
上記(7)においては、活性光線の照射により活性種(H)としてラジカルが発生し、活性種(I)として塩基が発生する。活性光線が減衰又は遮蔽された部分に活性種(H)が拡散することにより、これらの部分での硬化が促進される。
上記(8)においては、上記(7)と同様に活性種(I)として塩基が発生し、この塩基が(C3)と反応することにより塩基が増殖され、活性光線が減衰又は遮蔽された部分の硬化が更に促進される。
本発明における重合性物質(D)は、分子内に(メタ)アクリロイル基を少なくとも1個有するウレタン(メタ)アクリレート(D1)、および(D1)以外の単官能(メタ)アクリレート(D2)を必須成分として含有する。
なお、上記の(メタ)アクリロイル基とは、アクリロイル基および/またはメタクリロイル基を、(メタ)アクリレートとは、アクリレートおよび/またはメタクリレートをそれぞれ意味し、以下同様の記載法を用いる。
なお、上記の(メタ)アクリロイル基とは、アクリロイル基および/またはメタクリロイル基を、(メタ)アクリレートとは、アクリレートおよび/またはメタクリレートをそれぞれ意味し、以下同様の記載法を用いる。
また、必要により、ハイドロキノン類等の重合禁止剤を併用してもよい。
本発明におけるウレタン(メタ)アクリレート(D1)は、分子内に(メタ)アクリロイル基を少なくとも1個含有しており、例えば、ポリイソシアネート(D1a)とポリオール(D1b)と水酸基含有(メタ)アクリレート(D1c)を反応させて得られる。
本発明におけるウレタン(メタ)アクリレート(D1)の原料であるポリイソシアネート(D1a)には、芳香族ポリイソシアネート(D1a1)、脂肪族ポリイソシアネート(D1a2)、脂環式ポリイソシアネート(D1a3)、芳香脂肪族ポリイソシアネート(D1a4)、および(D1a1)〜(D1a4)のヌレート化物(D1a5)などが挙げられる。
これらは2種類以上組み合わせてもよい。
これらは2種類以上組み合わせてもよい。
芳香族ポリイソシアネート(D1a1)としては、例えば、1,3−または1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−または2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)、4, 4’−または2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、m−およびp−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート、4,4’−ジイソシアナトビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトビフェニ ル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトジフェニルメタン、1,5−ナフチレンジイソシアネート、m−またはp−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート等の2価のイソシアネート;または粗製TDI、粗製MDI(ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート)、4,4’,4”−トリフェニルメタントリイソシアネート等の3官能以上のトリイソシアネート等が挙げられる。
脂肪族ポリイソシアネート(D1a2)としては、例えばエチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ヘプタメチレンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、ノナメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、2,2,4−および/または2,4,4 −トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート、2,6−ジイソシアナトエチルカプロエート、ビス(2−イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2−イソシアナトエチル)カーボネートおよびトリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMDI)等の2価のイソシアネート;
1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、1,8−ジイソシアネート−4−イソシアネートメチルオクタン、1,3,6−ヘキサメチレントリイソシアネート、リジンエステルトリイソシアネート(リジンとアルカノールアミンの反応生成物のホスゲン化物等の3官能以上のトリイソシアネート等が挙げられる。
1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、1,8−ジイソシアネート−4−イソシアネートメチルオクタン、1,3,6−ヘキサメチレントリイソシアネート、リジンエステルトリイソシアネート(リジンとアルカノールアミンの反応生成物のホスゲン化物等の3官能以上のトリイソシアネート等が挙げられる。
脂環式ポリイソシアネート(D1a3)としては、例えばイソホロンジイソシアネート(IPDI)、2,4−または2,6−メチルシクロヘキサンジイソシアネート(水添TDI)、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート(水添MDI)、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、ビス(2−イソシアナトエチル)−4−シクロヘキシレン−1,2−ジカルボキシレート、2,5−または2,6−ノルボルナンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート(DDI)等の2価のイソシアネート;
ビシクロヘプタントリイソシアネート等の3官能以上のトリイソシアネート等が挙げられる。
ビシクロヘプタントリイソシアネート等の3官能以上のトリイソシアネート等が挙げられる。
芳香脂肪族ポリイソシアネート(D1a4)としては、例えば、m−またはp−キシリレンジイソシアネート(XDI)、ジエチルベンゼンジイソシアネート、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)等が挙げられる。
ヌレート化物(D1a5)としては、例えば、イソシアヌレート体変性イソホロンジイソシアネート、イソシアヌレート体変性ヘキサメチレンジイソシアネートなどが挙げられる。
ポリイソシアネート(D1a)としては、脂環式ポリイソシアネート(D1a3)、芳香脂肪族ポリイソシアネート(D1a4)が好ましい。
本発明におけるウレタン(メタ)アクリレート(D1)の原料であるポリオール(D1b)としては、脂肪族2価アルコール(D1b1)、脂環式骨格を有する2価アルコール(D1b2)、芳香脂肪族2価アルコール(D1b3)、これら(D1b1)〜(D1b3)のアルキレンオキサイド1〜50モル付加物(D1b4)等が挙げられる。また、これらは2種類以上組み合わせてもよい。
脂肪族2価アルコール(D1b1)としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、3−メチルペンタンジオールおよびドデカンジオール等が挙げられる。
脂環式骨格を有する2価アルコール(D1b2)としては1,3−および1,4−シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。
芳香脂肪族2価アルコール(D1b3)としては、レゾルシノールのエチレンオキサイド(以下、EOと略称する。)4モル付加物、ジヒドロキシナフタレンのプロピレンオキサイド(以下、POと略称する。)4モル付加物、ビスフェノールAのEO2モル付加物、ビスフェノール−FのEO2モル付加物およびビスフェノール−SのEO2モル付加物等が挙げられる。
脂環式骨格を有する2価アルコール(D1b2)としては1,3−および1,4−シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。
芳香脂肪族2価アルコール(D1b3)としては、レゾルシノールのエチレンオキサイド(以下、EOと略称する。)4モル付加物、ジヒドロキシナフタレンのプロピレンオキサイド(以下、POと略称する。)4モル付加物、ビスフェノールAのEO2モル付加物、ビスフェノール−FのEO2モル付加物およびビスフェノール−SのEO2モル付加物等が挙げられる。
本発明におけるウレタン(メタ)アクリレート(D1)の原料である水酸基含有(メタ)アクリレート(D1c)としては、(メタ)アクリル酸のアルキレンオキサイド(以下、AOと略称する。)付加物、ジオールのモノ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸と3官能以上のポリオールの反応生成物およびそのAO付加物、およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
水酸基含有(メタ)アクリレート(D1c)の具体例としては、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシブチルおよびこれらのAO付加物等;ポリカーボネートジオールのモノ(メタ)アクリレート、ポリエーテルジオールのモノ(メタ)アクリレート、ポリエステルジオールのモノ(メタ)アクリレート等;グリセリンモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、およびそれらのAO付加物等が挙げられる。
ポリイソシアネート(D1a)とポリオール(D1b)、および水酸基含有(メタ)アクリレート(Ac)との反応におけるNCO/OH当量比は特に限定されないが、貯蔵安定性の観点から好ましくは1/0.5〜1/10、さらに好ましくは1/0.7〜1/5、とくに好ましくは1/1〜1/2である。
ポリイソシアネート(D1a)とポリオール(D1b)、および水酸基含有(メタ)アクリレート(D1c)とを反応させてなるウレタン(メタ)アクリレート(D1)の製造においては、ウレタン化触媒を用いてもよい。ウレタン化触媒には、金属化合物(有機ビスマス化合物、有機スズ化合物、有機チタン化合物等)および4級アンモニウム塩が含まれる。
ウレタン化反応は、常圧、減圧または加圧のいずれでも行うことができる。ウレタン化反応の進行状況は、例えば反応系のNCO%および水酸基価を測定することにより判断することができる。
ウレタン(メタ)アクリレート(D1)の数平均分子量(以後、Mnと略称することがある。)は、レンズ凹み部への流れ込み性と塗工時の液垂れ防止の観点から、好ましくは1,000〜10,000、さらに好ましくは1,300〜9,000、とくに好ましくは1,500〜8,000である。
Mnが1,000以上であると塗工時の液垂れの問題が無く、温度によるバラツキが小さく、10,000以下であるとレンズ凹部への流れ込み性が良好である。
なお、本発明におけるMnはゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)法による数平均分子量であり、HLC−8320GPC(東ソー(株)製)を使用し、THF溶媒、TSK標準ポリスチレン(東ソー(株)製)を基準物質として、測定温度:40℃、カラム:Alliance(ウォーターズ製)で測定した。また、解析ソフトとしてGPCワークステーションEcoSEC−WS(東ソー(株)製)を使用した。
Mnが1,000以上であると塗工時の液垂れの問題が無く、温度によるバラツキが小さく、10,000以下であるとレンズ凹部への流れ込み性が良好である。
なお、本発明におけるMnはゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)法による数平均分子量であり、HLC−8320GPC(東ソー(株)製)を使用し、THF溶媒、TSK標準ポリスチレン(東ソー(株)製)を基準物質として、測定温度:40℃、カラム:Alliance(ウォーターズ製)で測定した。また、解析ソフトとしてGPCワークステーションEcoSEC−WS(東ソー(株)製)を使用した。
本発明の感光性組成物中のウレタン(メタ)アクリレート(D1)の含有量は、密着性の観点から、好ましくは5〜60重量%、さらに好ましくは10〜55重量%、特に好ましくは15〜50重量%である。
含有量が5重量%以上であれば硬化収縮が小さいため密着性がより良好となる。また、60重量%以下であるとハンドリング性が良好である。
含有量が5重量%以上であれば硬化収縮が小さいため密着性がより良好となる。また、60重量%以下であるとハンドリング性が良好である。
本発明における単官能(メタ)アクリレート(D2)は、ウレタン(メタ)アクリレート(D1)以外のものであり、脂肪族単官能(メタ)アクリレート(D21)、脂環式単官能(メタ)アクリレート(D22)、および芳香族単官能(メタ)アクリレート(D23)等が挙げられる。
これらは2種類以上組み合わせてもよい。
これらは2種類以上組み合わせてもよい。
脂肪族単官能(メタ)アクリレート(D21)としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等が挙げられる。
脂環式単官能(メタ)アクリレート(D22)としては、例えば、シクロヘキシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
芳香族単官能(メタ)アクリレート(D23)としては、例えば、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、オルトフェニルフェノールモノ(メタ)アクリレート、ノニルフェノールのEO2〜10モル付加物のモノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記(D21)〜(D23)のうち、密着性の観点から好ましいのは(D21)および(D23)である。
本発明における単官能(メタ)アクリレート(D2)の分子量(またはMn)は、塗工後の平滑性の観点から86〜1,000が好ましく、さらに好ましくは100〜500である。
単官能(メタ)アクリレート(D2)の25℃における粘度〔複数の(D2)を用いる場合は(D2)全体の粘度〕は、塗工後の平滑性の観点から、好ましくは5〜1,000mPa・s、さらに好ましくは10〜500mPa・s、特に好ましくは15〜300mPa・sである。
なお、本発明における粘度は、ブルックフィールド型回転粘度計(BL型粘度計)により測定されたものである。
なお、本発明における粘度は、ブルックフィールド型回転粘度計(BL型粘度計)により測定されたものである。
本発明の感光性組成物中の単官能(メタ)アクリレート(D2)の含有量は、硬化物の強度および硬化性の観点から、好ましくは10〜80重量%、さらに好ましくは15〜70重量%、特に好ましくは20〜60重量%である。含有量が10重量%以上であれば光硬化性に優れ、80重量%以下であれば塗工時の液垂れを防止できる。
本発明の感光性組成物中のウレタン(メタ)アクリレート(D1)と、(D1)以外の単官能(メタ)アクリレート(D2)の重量比:(D1)/(D2)は、好ましくは5/95〜95/5、さらに好ましくは10/90〜83/17、とくに好ましくは22/78〜60/40である。
(D1)の重量比が5以上であると密着性がより良好となり、95以下であるとハンドリング性が良好である。
(D1)の重量比が5以上であると密着性がより良好となり、95以下であるとハンドリング性が良好である。
本発明の感光性組成物において、重合性物質(D)として、分子内に(メタ)アクリロイル基を少なくとも1個有するウレタン(メタ)アクリレート(D1)、および(D1)以外の単官能(メタ)アクリレート(D2)以外に、通常用いられる他の重合性物質(特にラジカル重合性物質)(D3)を含有してもよい。
重合性物質(D3)としては、例えば、炭素数3〜35の(メタ)アクリルアミド(D31)、炭素数10〜35の(D1)以外の2〜6官能の(メタ)アクリレート(D32)、炭素数6〜35の芳香族ビニル化合物(D33)、炭素数3〜35のビニルエーテル化合物(D34)及びその他のラジカル重合性物質(D35)が挙げられる。
尚、上記「2〜6官能の(メタ)アクリレート」とは、(メタ)アクリロイル基の数が2〜6個の(メタ)アクリレートを意味し、以下同様の記載法を用いる。
重合性物質(D3)としては、例えば、炭素数3〜35の(メタ)アクリルアミド(D31)、炭素数10〜35の(D1)以外の2〜6官能の(メタ)アクリレート(D32)、炭素数6〜35の芳香族ビニル化合物(D33)、炭素数3〜35のビニルエーテル化合物(D34)及びその他のラジカル重合性物質(D35)が挙げられる。
尚、上記「2〜6官能の(メタ)アクリレート」とは、(メタ)アクリロイル基の数が2〜6個の(メタ)アクリレートを意味し、以下同様の記載法を用いる。
炭素数3〜35の(メタ)アクリルアミド化合物(D31)としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。
炭素数10〜35の2〜6官能の(メタ)アクリレート(D32)のうち、2官能の(メタ)アクリレートとしては、1,4−ブタンジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレンジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのAO(EOおよび/またはPO等、以下同様)2〜10モル付加物のジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
3官能の(メタ)アクリレートとしては、トリメチロールプロパントリ(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、ジペンタエリスルトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールのAO1〜30モル付加物のトリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
4官能の(メタ)アクリレートとしては、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ソルビトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールのAO1〜30モル付加物のテトラ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
5官能の(メタ)アクリレートとしては、ソルビトールペンタ(メタ)アクリレート及びジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートが挙げられる。
6官能の(メタ)アクリレートとしては、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ソルビトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
3官能の(メタ)アクリレートとしては、トリメチロールプロパントリ(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、ジペンタエリスルトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールのAO1〜30モル付加物のトリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
4官能の(メタ)アクリレートとしては、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ソルビトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールのAO1〜30モル付加物のテトラ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
5官能の(メタ)アクリレートとしては、ソルビトールペンタ(メタ)アクリレート及びジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートが挙げられる。
6官能の(メタ)アクリレートとしては、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ソルビトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
炭素数6〜35の芳香族ビニル化合物(D33)としては、スチレン、メチルスチレン、クロルスチレン等が挙げられる。
炭素数3〜35のビニルエーテル化合物(D34)としては、例えば以下の単官能又は多官能ビニルエーテルが挙げられる。
尚、上記「単官能ビニルエーテル」とはビニル基の数が1個の、「多官能ビニルエーテル」とはビニル基の数が2個以上の、それぞれビニルエーテル化合物を意味する。
単官能ビニルエーテルとしては、例えば、メチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル等が挙げられる。
多官能ビニルエーテルとしては、例えば、エチレングリコールジビニルエーテル、ポリエチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル等が挙げられる。、
尚、上記「単官能ビニルエーテル」とはビニル基の数が1個の、「多官能ビニルエーテル」とはビニル基の数が2個以上の、それぞれビニルエーテル化合物を意味する。
単官能ビニルエーテルとしては、例えば、メチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル等が挙げられる。
多官能ビニルエーテルとしては、例えば、エチレングリコールジビニルエーテル、ポリエチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル等が挙げられる。、
その他のラジカル重合性物質(D35)としては、アクリロニトリル、塩化ビニル、エチレン、プロピレン等が挙げられる。
これらの内、硬化速度の観点から好ましいのは、炭素数10〜35の(D1)以外の2〜6官能の(メタ)アクリレート(D32)である。
(D)中の他の重合性物質(D3)の量は、好ましくは40重量%以下、さらに好ましくは5〜30重量%である。
本発明における充填材(E)としては、着色剤(E1)、金属酸化物粉末(E2)および金属粉末(E3)から選ばれる少なくとも1種を用いることができる。
着色剤(E1)としては、従来、塗料及びインキ等に使用されている無機顔料及び有機顔料等の顔料並びに染料が使用できる。
無機顔料としては、黄鉛、亜鉛黄、紺青、硫酸バリウム、カドミウムレッド、酸化チタン、亜鉛華、ベンガラ、アルミナ、炭酸カルシウム、群青、カーボンブラック、グラファイト、チタンブラック、Fe等が挙げられる。
有機顔料としては、β−ナフトール系、β−オキシナフトエ酸系アニリド系、アセト酢酸アニリド系、ピラゾロン系等の溶性アゾ顔料、β−ナフトール系、β−オキシナフトエ酸系、β−オキシナフトエ酸系アニリド系、アセト酢酸アニリド系モノアゾ、アセト酢酸アニリド系ジスアゾ、ピラゾロン系等の不溶性アゾ顔料、銅フタロシニンブルー、ハロゲン化銅フタロシアニンブルー、スルホン化銅フタロシアニンブルー、金属フリーフタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、イソシンドリノン系、キナクリドン系、ジオキサンジン系、ペリノン系及びペリレン系等の多環式又は複素環式化合物が挙げられる。
染料の具体例として、イエロー染料としては、カップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類、ピラゾロン類、ピリドン類若しくは開鎖型活性メチレン化合物類を有するアリール又はヘテリルアゾ染料、カップリング成分として開鎖型活性メチレン化合物を有するアゾメチン染料、ベンジリデン染料及びモノメチンオキソノール染料等のメチン染料、ナフトキノン染料及びアントラキノン染料等のキノン系染料等、キノフタロン染料、ニトロ、ニトロソ染料、アクリジン染料並びにアクリジノン染料等が挙げられる。
マゼンタ染料としては、カップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類、ピラゾロン類、ピリドン類、ピラゾロトリアゾール類、閉環型活性メチレン化合物類若しくはヘテロ環(ピロール、イミダゾール、チオフェン及びチアゾール誘導体等)を有するアリール又はヘテリルアゾ染料、カップリング成分としてピラゾロン類又はピラゾロトリアゾール類を有するアゾメチン染料、アリーリデン染料、スチリル染料、メロシアニン染料及びオキソノール染料等のメチン染料、ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料及びキサンテン染料等のカルボニウム染料、ナフトキノン、アントラキノン及びアントラピリドン等のキノン系染料並びにジオキサジン染料等の縮合多環系染料等を挙げられる。
シアン染料としては、インドアニリン染料及びインドフェノール染料等のアゾメチン染料、シアニン染料、オキソノール染料及びメロシアニン染料等のポリメチン染料、ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料及びキサンテン染料等のカルボニウム染料、フタロシアニン染料、アントラキノン染料、カップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類、ピロロピリミジノン若しくはピロロトリアジノン誘導体を有するアリール又はヘテリルアゾ染料(C.I.ダイレクトブルー14等)並びにインジゴ・チオインジゴ染料を挙げられる。
着色剤(E1)としては、上記着色剤(E1)を含有する樹脂ビーズ(E1’)を用いることもできる。本発明においては、(E1’)も着色剤(E1)に含める。
着色剤(E1)として、体積平均一次粒子径が1〜20μmである、着色剤(E1)を含有する樹脂ビーズ(E1’)を用いる場合は、レンズシート用ブラックストライプの形成に好適に使用することができる。
着色剤(E1)として、体積平均一次粒子径が1〜20μmである、着色剤(E1)を含有する樹脂ビーズ(E1’)を用いる場合は、レンズシート用ブラックストライプの形成に好適に使用することができる。
ブラックストライプ形成用に用いる場合、樹脂ビーズに含まれる着色剤(E1)は、通常黒色の無機顔料であり、好ましくはカーボンブラックおよびチタンブラック、特に好ましくはカーボンブラックである。
カーボンブラックとしては、例えばチャンネルブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック、ランプブラックなど公知のカーボンブラックが挙げられる。これらのうち、遮蔽性の観点からチャンネルブラックが好ましい。
樹脂ビーズとしては、メラミンビーズ、ウレタンビーズ、アクリルビーズ、アクリルスチレンビーズ、ポリカーボネートビーズ、ポリエチレンビーズ、ポリスチレンビーズ、塩ビビーズ等を使用することができる。
これらのうち、インキ組成中での分散性の観点から、好ましくはウレタンビーズおよびアクリルビーズ、特に好ましくはアクリルビーズである。
これらのうち、インキ組成中での分散性の観点から、好ましくはウレタンビーズおよびアクリルビーズ、特に好ましくはアクリルビーズである。
さらにブラックストライプとして十分な遮蔽性、および掻き取り後の凹部の平滑性を発揮するために、着色剤(E1)を含有する樹脂ビーズ(E1’)の体積平均一次粒子径を1〜20μmにする必要があり、さらに好ましくは1〜10μm、特に好ましくは2〜6μmである。
なお、本発明における体積平均一次粒子径は、コールターカウンター法により測定した値である。
なお、本発明における体積平均一次粒子径は、コールターカウンター法により測定した値である。
着色剤(E1)と樹脂ビーズは、公知の混合装置等により均一分散して得られる黒色樹脂粒子状で使用される。混合装置としては、例えば、プラネタリーミキサー、ビーズミル、3本ロール及び2本ロール等が使用できる。撹拌混合時間としては、例えば、黒色樹脂粒子に含まれる凝集物の大部分がなくなるまでの時間等であり、適宜決定する。得られる組成物は、必要により、濾過により凝集物等を除去してもよい。
充填材(E)として、金属酸化物粉末(E2)又は金属粉末(E3)を含有する場合、例えばセラミック電子部品のグリーンシート形成及び電極層形成に使用することができる。
金属酸化物粉末(E2)は、誘電体層を形成する際に使用される。(E2)としては、チタン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、酸化ニオブ及びチタン酸ジルコン酸鉛等が挙げられ、好ましいのはチタン酸バリウムである。
(E2)の粒子径は、誘電率の観点から、体積平均一次粒子径として0.01μm〜2.0μmであることが好ましく、更に好ましくは0.01μm〜1.0μmである。
金属粉末(E3)は導電体層を形成する際に使用される貴金属及び卑金属であり、具体的には、パラジウム、ニッケル、銅、銀及び金等が挙げられ、好ましいのはパラジウム、ニッケル及び銅である。
(E3)の体積平均一次粒子径は、0.01μm〜10μmであることが好ましい。
(E3)の体積平均一次粒子径は、0.01μm〜10μmであることが好ましい。
本発明の感光性組成物中の充填材(E)の含有量は、特に限定されないが、好ましくは0.5〜60重量%である。
また、充填材(E)が樹脂ビーズ(E1’)である場合の含有量は、0.5〜40重量%が好ましく、さらに好ましくは5〜35重量%、特に好ましくは10〜30重量%である。
0.5重量%以上であれば遮蔽性が良好に発揮でき発揮でき、60重量%以下であれば光硬化性が良好に発揮できる。
また、充填材(E)が樹脂ビーズ(E1’)である場合の含有量は、0.5〜40重量%が好ましく、さらに好ましくは5〜35重量%、特に好ましくは10〜30重量%である。
0.5重量%以上であれば遮蔽性が良好に発揮でき発揮でき、60重量%以下であれば光硬化性が良好に発揮できる。
本発明の感光性組成物の25℃での表面張力は、好ましくは38mN/m以下、さらに好ましくは36mN/m以下、とくに好ましくは35mN/m以下である。
表面張力が38mN/mを以下であると、塗工後の平滑性がより良好である。
表面張力が38mN/mを以下であると、塗工後の平滑性がより良好である。
また、本発明の感光性組成物の25℃での粘度は、好ましくは1,500〜5,000mPa・s、さらに好ましくは、2,000〜4,500mPa・sであり、とくに好ましくは2,500〜4,000mPa・sである。
25℃での粘度が1,500mPa・s以上ではハンドリング性が良好であり、5,000mPa・s以下であると塗工後の平滑性がより良好となる。
25℃での粘度が1,500mPa・s以上ではハンドリング性が良好であり、5,000mPa・s以下であると塗工後の平滑性がより良好となる。
感光性組成物の粘度を上記の好ましい範囲に調整する方法としては、ウレタン(メタ)アクリレート(D1)の分子量を調整する方法、ウレタン(メタ)アクリレート(D1)の含有量を調整する方法、および単官能(メタ)アクリレート(D2)の分子量を調整する方法等が挙げられる。これらのうち、調整の容易さの観点から、ウレタン(メタ)アクリレート(D1)の分子量を調整する方法、およびウレタン(メタ)アクリレート(D1)の含有量を調整する方法が好ましい。
本発明の感光性組成物は、必要により溶剤、増感剤及び密着性付与剤(シランカップリング剤等)等を含有することができる。
溶剤としては、グリコールエーテル類(エチレングリコールモノアルキルエーテル及びプロピレングリコールモノアルキルエーテル等)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン及びシクロヘキサノン等)、エステル類(エチルアセテート、ブチルアセテート、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート及びプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート等)、芳香族炭化水素類(トルエン、キシレン及びメシチレン等)、アルコール類(メタノール、エタノール、ノルマルプロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ゲラニオール、リナロール及びシトロネロール等)及びエーテル類(テトラヒドロフラン及び1,8−シネオール等)が挙げられる。これらは、単独で使用しても2種以上を併用しても良い。
感光性組成物における溶剤の含有量は、0〜99重量%であることが好ましく、更に好ましくは3〜95重量%、特に好ましくは5〜90重量%である。
感光性組成物における溶剤の含有量は、0〜99重量%であることが好ましく、更に好ましくは3〜95重量%、特に好ましくは5〜90重量%である。
増感剤としては、ケトクマリン、フルオレン、チオキサントン、アントラキノン、ナフチアゾリン、ビアセチル、ベンジル及びこれらの誘導体、ペリレン並びに置換アントラセン等の内(C)以外のものが挙げられる。増感剤の含有量は、感光性組成物に対して0〜20重量%が好ましく、更に好ましくは1〜15重量%、特に好ましくは2〜10重量%である。
密着性付与剤としては、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、尿素プロピルトリエトキシシラン、トリス(アセチルアセトネート)アルミニウム及びアセチルアセテートアルミニウムジイソプロピレート等が挙げられる。密着性付与剤の含有量は、感光性組成物に対して0〜20重量%が好ましく、更に好ましくは1〜15重量%、特に好ましくは2〜10重量%である。
本発明の感光性組成物は、更に、使用目的に合わせて、無機微粒子、分散剤、消泡剤、レベリング剤、チクソトロピー性付与剤、スリップ剤、難燃剤、帯電防止剤、酸化防止剤及び紫外線吸収剤等を含有することができる。
本発明の感光性組成物は、ラジカル開始剤(A)と、重合性物質(D)と、酸発生剤(B)及び/又は塩基発生剤(C)と、充填材(E)と必要により溶剤その他の成分等とをボールミル又は3本ロールミル等で混練することで得られる。混練温度は通常10℃〜40℃、好ましくは20℃〜30℃である。
本発明の感光性組成物は、360nm〜830nmの活性光線の照射で光硬化できるため、一般的に使用されている高圧水銀灯の他、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ及びハイパワーメタルハライドランプ等(UV・EB硬化技術の最新動向、ラドテック研究会編、シーエムシー出版、138頁、2006)が使用できる。また、LED光源を使用した照射装置も好適に使用できる。活性光線の照射時及び/又は照射後に塩基発生剤から発生した塩基を拡散させる目的で、加熱を行ってもよい。加熱温度は、通常、30℃〜200℃であり、好ましくは35℃〜150℃、更に好ましくは40℃〜120℃である。
本発明の感光性組成物の基材への塗布方法としては、スピンコート、ロールコート及びスプレーコート等の公知のコーティング法並びに平版印刷、カルトン印刷、金属印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷及びグラビア印刷といった公知の印刷法を適用できる。また、微細液滴を連続して吐出するインクジェット方式の塗布にも適用できる。
レンズシート用ブラックストライプの形成方法としては、金型により凸凹のシリンドリカルレンズ形状を付与した透明レンズシートの凹部に、本発明の感光性組成物を塗布することで流し込み、凹部より上部の感光性組成物を掻き取った後に、紫外線を照射し光硬化することで形成される。これらの操作は複数回行ってもよい。
以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下、特に規定しない限り、%は重量%、部は重量部を示す。
(1)2−(フェニルチオ)チオキサントン[中間体(B121−1−1)]の合成:
2−クロロチオキサントン11.0部、チオフェノール4.9部、水酸化カリウム2.5部及びN,N−ジメチルホルムアミド162部を均一混合し、130℃で9時間反応させた後、反応溶液を室温(約25℃)まで冷却し、蒸留水200部中に投入し、生成物を析出させた。これをろ過し、残渣を水で濾液のpHが中性になるまで洗浄した後、残渣を減圧乾燥させ、黄色粉末状の生成物を得た。カラムクロマトグラフィー(溶離液:トルエン/ヘキサン=1/1:容量比)で精製し、中間体(B121−1−1)(黄色固体)3.1部を得た。
2−クロロチオキサントン11.0部、チオフェノール4.9部、水酸化カリウム2.5部及びN,N−ジメチルホルムアミド162部を均一混合し、130℃で9時間反応させた後、反応溶液を室温(約25℃)まで冷却し、蒸留水200部中に投入し、生成物を析出させた。これをろ過し、残渣を水で濾液のpHが中性になるまで洗浄した後、残渣を減圧乾燥させ、黄色粉末状の生成物を得た。カラムクロマトグラフィー(溶離液:トルエン/ヘキサン=1/1:容量比)で精製し、中間体(B121−1−1)(黄色固体)3.1部を得た。
(2)2−[(フェニル)スルフィニル]チオキサントン[中間体(B121−1−2)]の合成:
中間体(B121−1−1)11.2部、アセトニトリル215部及び硫酸0.02部を40℃で撹拌しながら、これに30%過酸化水素水溶液4.0部を徐々に滴下し、40〜45℃で14時間反応させた後、反応溶液を室温(約25℃)まで冷却し、蒸留水200部中に投入し、生成物を析出させた。これをろ過し、残渣を水で濾液のpHが中性になるまで洗浄した後、残渣を減圧乾燥させ、黄色粉末状の生成物を得た。カラムクロマトグラフィー(溶離液:酢酸エチル/トルエン=1/3:容量比)にて生成物を精製して、中間体(B121−1−2)(黄色固体)13.2部を得た。
中間体(B121−1−1)11.2部、アセトニトリル215部及び硫酸0.02部を40℃で撹拌しながら、これに30%過酸化水素水溶液4.0部を徐々に滴下し、40〜45℃で14時間反応させた後、反応溶液を室温(約25℃)まで冷却し、蒸留水200部中に投入し、生成物を析出させた。これをろ過し、残渣を水で濾液のpHが中性になるまで洗浄した後、残渣を減圧乾燥させ、黄色粉末状の生成物を得た。カラムクロマトグラフィー(溶離液:酢酸エチル/トルエン=1/3:容量比)にて生成物を精製して、中間体(B121−1−2)(黄色固体)13.2部を得た。
(3)酸発生剤(B121−1)の合成:
中間体(B121−1−2)4.3部、無水酢酸4.1部及びアセトニトリル110部を40℃で撹拌しながら、これにトリフルオロメタンスルホン酸2.4部を徐々に滴下し、40〜45℃で1時間反応させた後、反応溶液を室温(約25℃)まで冷却し、蒸留水150部中に投入し、クロロホルムで抽出し、水相のpHが中性になるまで水で洗浄した。クロロホルム相をロータリーエバポレーターに移して溶媒を留去した後、トルエン50部を加えて超音波洗浄器でトルエン中に分散し約15分間静置してから上澄みを除く操作を3回繰り返して、生成した固体を洗浄した後、残渣を減圧乾燥した。この残渣をジクロロメタン212部に溶かし、10%トリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロリン酸カリウム水溶液65部中に投入してから、室温(約25℃)で2時間撹拌し、ジクロロメタン層を分液操作にて水で3回洗浄した後、有機溶媒を減圧留去することにより、酸発生剤(B121−1)(黄色固体)5.5部を得た。
中間体(B121−1−2)4.3部、無水酢酸4.1部及びアセトニトリル110部を40℃で撹拌しながら、これにトリフルオロメタンスルホン酸2.4部を徐々に滴下し、40〜45℃で1時間反応させた後、反応溶液を室温(約25℃)まで冷却し、蒸留水150部中に投入し、クロロホルムで抽出し、水相のpHが中性になるまで水で洗浄した。クロロホルム相をロータリーエバポレーターに移して溶媒を留去した後、トルエン50部を加えて超音波洗浄器でトルエン中に分散し約15分間静置してから上澄みを除く操作を3回繰り返して、生成した固体を洗浄した後、残渣を減圧乾燥した。この残渣をジクロロメタン212部に溶かし、10%トリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロリン酸カリウム水溶液65部中に投入してから、室温(約25℃)で2時間撹拌し、ジクロロメタン層を分液操作にて水で3回洗浄した後、有機溶媒を減圧留去することにより、酸発生剤(B121−1)(黄色固体)5.5部を得た。
t−ブチルベンゼン[東京化成工業(株)製]8.1部、ヨウ化カリウム[東京化成工業(株)製]5.35部及び無水酢酸20部を酢酸70部に溶解させ、10℃まで冷却し、温度を10±2℃に保ちながら、濃硫酸12部と酢酸15部の混合溶液を1時間かけて滴下した。25℃まで昇温し、24時間攪拌した。その後、反応溶液にジエチルエーテル50部を加え、水で3回洗浄し、ジエチルエーテルを減圧留去した。残渣にカリウム{トリフルオロ[トリス(パーフルオロエチル)]ホスフェート}118部を水100部に溶解させた水溶液を加え、25℃で20時間攪拌した。その後、反応溶液に酢酸エチル500部を加え、水で3回洗浄し、有機溶剤を減圧留去することで目的とする酸発生剤(B122−1)(淡黄色液体)14.0部を得た。
9−クロロメチルアントラセン(アルドリッチ社製)2.0部をクロロホルムに溶解させ、そこへ、トリオクチルアミン[和光純薬工業(株)製]3.1部を少量ずつ加え(添加後若干の発熱が見られた。)、このまま室温(約25℃)で1時間攪拌して反応液を得た。ナトリウムテトラフェニルボレート塩4.0部及び水40部からなる水溶液に、反応液を少しずつ滴下し、更に1時間室温(約25℃)で攪拌した後、水層を分液操作により除き、有機層を水で3回洗浄した。有機溶剤を減圧留去することで、白色固体7.1部を得た。この白色固体をアセトニトリルで再結晶させて、塩基発生剤(C122−1)(白色固体)6.2部を得た。
「トリオクチルアミン[和光純薬工業(株)製]3.1部」を「1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン[サンアプロ(株)製「DBU」]1.3部」に変更したこと以外、製造例9と同様にして、塩基発生剤(C123−1)(白色固体)4.7部を得た。
製造例5 [ウレタン(メタ)アクリレート(D1−1)の合成]
攪拌機および空気導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAのPO2モル付加物277部を投入し、撹拌下、減圧しながら70℃で加熱し脱水した。脱水後、酢酸エチル500部を投入し均一にした後に、50℃以下まで温度を下げた。
ついでイソホロンジイソシアネート(IPDI)[商品名:VESTANAT IPDI、BASF社製]135部、キシリレンジイソシアネート(XDI)[商品名:タケネート500、三井武田ケミカル(株)製]65部、およびウレタン化触媒としてビスマス系触媒[商品名:ネオスタンU−600、日東化成(株)製]0.4部加え、撹拌下、75℃で10時間反応させることにより両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを得た。
得られたウレタンプレポリマーに2−ヒドロキシエチルアクリレート[BHEA、日本触媒(株)製]23部加え、空気を通気しながら、75℃、4時間反応させた後、50℃以下まで温度を下げ、酢酸エチルを減圧除去することで両末端にアクリロイル基を有するウレタン(メタ)アクリレート(D1−1)を得た。このウレタン(メタ)アクリレート(D1−1)はアクリレート基を2個含有し、GPCによるMnは3,300であった。
攪拌機および空気導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAのPO2モル付加物277部を投入し、撹拌下、減圧しながら70℃で加熱し脱水した。脱水後、酢酸エチル500部を投入し均一にした後に、50℃以下まで温度を下げた。
ついでイソホロンジイソシアネート(IPDI)[商品名:VESTANAT IPDI、BASF社製]135部、キシリレンジイソシアネート(XDI)[商品名:タケネート500、三井武田ケミカル(株)製]65部、およびウレタン化触媒としてビスマス系触媒[商品名:ネオスタンU−600、日東化成(株)製]0.4部加え、撹拌下、75℃で10時間反応させることにより両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを得た。
得られたウレタンプレポリマーに2−ヒドロキシエチルアクリレート[BHEA、日本触媒(株)製]23部加え、空気を通気しながら、75℃、4時間反応させた後、50℃以下まで温度を下げ、酢酸エチルを減圧除去することで両末端にアクリロイル基を有するウレタン(メタ)アクリレート(D1−1)を得た。このウレタン(メタ)アクリレート(D1−1)はアクリレート基を2個含有し、GPCによるMnは3,300であった。
製造例6 [ウレタン(メタ)アクリレート(D1−2)の製造]
撹拌装置および温度計を取り付けたガラス製の反応容器に、ポリテトラメチレングリコール[商品名:PTMG−1000、三菱化学(株)製]59.7部を仕込み、水分が500ppmであることを確認した後、ここに、IPDIを26.5部、触媒としてビスマストリ(2−エチルヘキサノエート)の2−エチルヘキサン酸50%溶液0.5部を仕込み、攪拌して均一溶液とした後、110℃に昇温した。容器内の温度を110℃に温度調整しながら、1段目のウレタン化反応を6時間行った。
1段目のウレタン化反応はイソシアネート含量が5.85%以下になったのを確認した後、重合禁止の目的で酸素濃度を8%に調整した窒素と酸素の混合気体を液中に通気し、ヒドロキシエチルアクリレートを13.8部加え、75℃で2時間反応した。2段目のウレタン化反応はイソシアネート含量が0.01%以下になったのを確認した後、60℃に冷却し、ウレタン(メタ)アクリレート(D1−2)を得た。このウレタン(メタ)アクリレートはアクリレート基を2個含有し、GPCによるMnは1,750であった。
撹拌装置および温度計を取り付けたガラス製の反応容器に、ポリテトラメチレングリコール[商品名:PTMG−1000、三菱化学(株)製]59.7部を仕込み、水分が500ppmであることを確認した後、ここに、IPDIを26.5部、触媒としてビスマストリ(2−エチルヘキサノエート)の2−エチルヘキサン酸50%溶液0.5部を仕込み、攪拌して均一溶液とした後、110℃に昇温した。容器内の温度を110℃に温度調整しながら、1段目のウレタン化反応を6時間行った。
1段目のウレタン化反応はイソシアネート含量が5.85%以下になったのを確認した後、重合禁止の目的で酸素濃度を8%に調整した窒素と酸素の混合気体を液中に通気し、ヒドロキシエチルアクリレートを13.8部加え、75℃で2時間反応した。2段目のウレタン化反応はイソシアネート含量が0.01%以下になったのを確認した後、60℃に冷却し、ウレタン(メタ)アクリレート(D1−2)を得た。このウレタン(メタ)アクリレートはアクリレート基を2個含有し、GPCによるMnは1,750であった。
製造例7 [ウレタン(メタ)アクリレート(D1−3)の製造方法>
ポリオール成分としてビスフェノールAのPO2モル付加物を200部をビスフェノールAのPO2モル付加物を200部とPTMG−1000を221部の併用に変更した以外は、製造例5と同様の条件でウレタン(メタ)アクリレート(D1−3)を得た。
このウレタン(メタ)アクリレートはアクリレート基を2個含有し、GPCによるMnは4,500であった。
ポリオール成分としてビスフェノールAのPO2モル付加物を200部をビスフェノールAのPO2モル付加物を200部とPTMG−1000を221部の併用に変更した以外は、製造例5と同様の条件でウレタン(メタ)アクリレート(D1−3)を得た。
このウレタン(メタ)アクリレートはアクリレート基を2個含有し、GPCによるMnは4,500であった。
実施例1〜9および比較例1〜5
表1に示すウレタン(メタ)アクリレート(D1)、単官能(メタ)アクリレート(D2)、ラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)又は塩基発生剤(C)と、(D1)および(D2)以外の重合性物質(D3)とを一括で配合し、ディスパーサーで均一になるまで攪拌した。さらに攪拌しながら、着色剤(E1)を含有する樹脂ビーズ(E1’)としての黒色樹脂粒子を均等に3回に分けて投入し、本発明の感光性組成物を得た。
表1に示すウレタン(メタ)アクリレート(D1)、単官能(メタ)アクリレート(D2)、ラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)又は塩基発生剤(C)と、(D1)および(D2)以外の重合性物質(D3)とを一括で配合し、ディスパーサーで均一になるまで攪拌した。さらに攪拌しながら、着色剤(E1)を含有する樹脂ビーズ(E1’)としての黒色樹脂粒子を均等に3回に分けて投入し、本発明の感光性組成物を得た。
なお、表1中に記載した化合物の記号は、以下の化合物を表す。また、(D2)の25℃における粘度は表中に記載した。
(D2−1):イソボルニルアクリレート[商品名「ライトアクリレートIBX−A」、共栄社化学(株)製]
(D2−2):2−エチルヘキシルアクリレート[商品名「アクリル酸2−エチルヘキシル」東京化成工業(株)製]
(D2−3):フェノキシエチルアクリレート[商品名「ライトアクリレートPO−A」、共栄社化学(株)製]
(D2−4):メトキシポリエチレングリコールアクリレート[商品名「ライトアクリレート130A」、共栄社化学(株)製]
(D2−5):ノニルフェノールEO4モル付加物アクリレート[商品名「ライトアクリレートNP−4EA」、共栄社化学(株)製]
(D2−6):ノニルフェノールEO8モル付加物アクリレート[商品名「ライトアクリレートNP−8EA」、共栄社化学(株)製]
(E1’−1):黒色樹脂粒子、体積平均一次粒子径4μm[商品名:「ガンツパールGMB−04S−B2」、ガンツ化成(株)製]
(E1’−2):黒色樹脂粒子、体積平均一次粒子径6μm[商品名:「ガンツパールGM−06S−B5」、ガンツ化成(株)製]
(A−1):1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン[商品名「イルガキュア184」、BASF社製]
(A−2):1,3,5−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド[商品名「LUCIRIN TPO」、BASF社製]
(A−3):ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド[商品名「イルガキュアー819」、BASF社製]
(D3−1):ビスフェノールAのエチレンオキサイド4モル付加物のジアクリレート[商品名:「ネオマーBA−641」、三洋化成工業(株)製]
(D3−2):ビスフェノールAのエチレンオキサイド20モル付加物のジアクリレート[商品名:「ニューフロンティアBPE−20」、第一工業製薬(株)製]
(D2−1):イソボルニルアクリレート[商品名「ライトアクリレートIBX−A」、共栄社化学(株)製]
(D2−2):2−エチルヘキシルアクリレート[商品名「アクリル酸2−エチルヘキシル」東京化成工業(株)製]
(D2−3):フェノキシエチルアクリレート[商品名「ライトアクリレートPO−A」、共栄社化学(株)製]
(D2−4):メトキシポリエチレングリコールアクリレート[商品名「ライトアクリレート130A」、共栄社化学(株)製]
(D2−5):ノニルフェノールEO4モル付加物アクリレート[商品名「ライトアクリレートNP−4EA」、共栄社化学(株)製]
(D2−6):ノニルフェノールEO8モル付加物アクリレート[商品名「ライトアクリレートNP−8EA」、共栄社化学(株)製]
(E1’−1):黒色樹脂粒子、体積平均一次粒子径4μm[商品名:「ガンツパールGMB−04S−B2」、ガンツ化成(株)製]
(E1’−2):黒色樹脂粒子、体積平均一次粒子径6μm[商品名:「ガンツパールGM−06S−B5」、ガンツ化成(株)製]
(A−1):1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン[商品名「イルガキュア184」、BASF社製]
(A−2):1,3,5−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド[商品名「LUCIRIN TPO」、BASF社製]
(A−3):ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド[商品名「イルガキュアー819」、BASF社製]
(D3−1):ビスフェノールAのエチレンオキサイド4モル付加物のジアクリレート[商品名:「ネオマーBA−641」、三洋化成工業(株)製]
(D3−2):ビスフェノールAのエチレンオキサイド20モル付加物のジアクリレート[商品名:「ニューフロンティアBPE−20」、第一工業製薬(株)製]
[性能評価]
実施例1〜9で作成した本発明の感光性組成物および比較例1〜5で作成した比較のための感光性組成物の、25℃での静的表面張力、25℃での粘度、塗膜硬化性、充填材(黒色樹脂粒子)の分散安定性、塗工後の平滑性を以下の方法で測定した。
実施例1〜9で作成した本発明の感光性組成物および比較例1〜5で作成した比較のための感光性組成物の、25℃での静的表面張力、25℃での粘度、塗膜硬化性、充填材(黒色樹脂粒子)の分散安定性、塗工後の平滑性を以下の方法で測定した。
[静的表面張力]
感光性組成物を表面張力計(CBVB−A3:協和科学株式会社製)を用いて25℃にて、白金プレートを用いたウィルヘルミ−法にて静的表面張力(mN/m)を測定した。
感光性組成物を表面張力計(CBVB−A3:協和科学株式会社製)を用いて25℃にて、白金プレートを用いたウィルヘルミ−法にて静的表面張力(mN/m)を測定した。
[粘度]
感光性組成物の25℃の粘度をBL型粘度計(TVB−10:東機産業(株)製)とローターNo3を用いて測定した。
感光性組成物の25℃の粘度をBL型粘度計(TVB−10:東機産業(株)製)とローターNo3を用いて測定した。
[塗膜硬化性評価]
実施例1〜9及び比較例1〜5で得た各感光性組成物を、表面処理を施した厚さ100μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム[東洋紡(株)製コスモシャインA4300]に、アプリケーターを用いて膜厚60μmとなるように塗布し、ベルトコンベア式UV照射装置(アイグラフィックス株式会社「ECS−151U」)を使用して露光を行った。露光量は365nmとして200mJ/cm2であった。
硬化後塗膜の光照射直後の硬化性を、指触及び爪で強く引っ掻くことにより、以下の評価基準で評価した。
◎:表面にタックがなく爪で傷つかない。
○:表面にタックはないが、爪で傷つく。
△:表面にタックがあり、爪で傷つく。
×:未硬化。
実施例1〜9及び比較例1〜5で得た各感光性組成物を、表面処理を施した厚さ100μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム[東洋紡(株)製コスモシャインA4300]に、アプリケーターを用いて膜厚60μmとなるように塗布し、ベルトコンベア式UV照射装置(アイグラフィックス株式会社「ECS−151U」)を使用して露光を行った。露光量は365nmとして200mJ/cm2であった。
硬化後塗膜の光照射直後の硬化性を、指触及び爪で強く引っ掻くことにより、以下の評価基準で評価した。
◎:表面にタックがなく爪で傷つかない。
○:表面にタックはないが、爪で傷つく。
△:表面にタックがあり、爪で傷つく。
×:未硬化。
[充填材(黒色樹脂粒子)の分散安定性]
感光性組成物を厚さ1.2mmのスライドガラス「S1225、松浪硝子工業(株)製」上にアプリケーターで膜厚10μmになるよう塗工した。さらにその上から空気が噛み込まないように同じスライドガラスをのせ、感光性組成物を挟みこんだサンプルを作成した。
このサンプルを顕微分光器(MCPD2000:大塚電子製)を用いて、塗膜形成直後および30分放置後にそれぞれ観察した。
100μm四方の領域を倍率1000倍で観察し、凝集物の有無を確認した。
黒色樹脂粒子の分散安定性を以下の判定基準で評価した。
○:粒径20μm以上の粒子数の増加が5%以内
×:粒径20μm以上の粒子数の増加が5%を超える
感光性組成物を厚さ1.2mmのスライドガラス「S1225、松浪硝子工業(株)製」上にアプリケーターで膜厚10μmになるよう塗工した。さらにその上から空気が噛み込まないように同じスライドガラスをのせ、感光性組成物を挟みこんだサンプルを作成した。
このサンプルを顕微分光器(MCPD2000:大塚電子製)を用いて、塗膜形成直後および30分放置後にそれぞれ観察した。
100μm四方の領域を倍率1000倍で観察し、凝集物の有無を確認した。
黒色樹脂粒子の分散安定性を以下の判定基準で評価した。
○:粒径20μm以上の粒子数の増加が5%以内
×:粒径20μm以上の粒子数の増加が5%を超える
[塗工後の平滑性]
15cm×15cmに切り取ったPETフィルム「A4300、東洋紡(株)製」に感光性組成物をアプリケーターを用いて塗布した。このあとに、上記紫外線照射装置で1000mJ/cm2を照射し、遮光材料を形成した。
このフィルムの端部より2.5cm内側の、10cm四方の樹脂の平滑性を、形状測定顕微鏡を用いて、倍率1000倍でJIS B0601:2001の付属書2に記載された中心線平均粗さ(Ra)を5箇所測定し、これらの平均値から、以下の基準で評価した。
◎:中心線平均粗さRaが0.15μm未満
○:中心線平均粗さRaが0.15μm以上0.3μm以下
×:中心線平均粗さRaが0.3μmを超える
15cm×15cmに切り取ったPETフィルム「A4300、東洋紡(株)製」に感光性組成物をアプリケーターを用いて塗布した。このあとに、上記紫外線照射装置で1000mJ/cm2を照射し、遮光材料を形成した。
このフィルムの端部より2.5cm内側の、10cm四方の樹脂の平滑性を、形状測定顕微鏡を用いて、倍率1000倍でJIS B0601:2001の付属書2に記載された中心線平均粗さ(Ra)を5箇所測定し、これらの平均値から、以下の基準で評価した。
◎:中心線平均粗さRaが0.15μm未満
○:中心線平均粗さRaが0.15μm以上0.3μm以下
×:中心線平均粗さRaが0.3μmを超える
実施例および比較例で得た感光性組成物の評価結果を表1に示す。
表1から明らかなように、本発明の実施例1〜9の感光性組成物は、塗膜の硬化性および充填材の分散安定性が良好である。また、塗工後の平滑性に優れるため光学特性に優れることがわかる。
一方、酸発生剤(B)及び塩基発生剤(C)を共に使用しない比較例1〜3では低露光量での塗膜硬化性が低下した。
ウレタン(メタ)アクリレート(D1)を使用しない比較例4は充填材の分散安定性に問題がある。
また、単官能(メタ)アクリレート(D2)を使用しない比較例5は塗工後の平滑性に問題がある。
ウレタン(メタ)アクリレート(D1)を使用しない比較例4は充填材の分散安定性に問題がある。
また、単官能(メタ)アクリレート(D2)を使用しない比較例5は塗工後の平滑性に問題がある。
本発明の感光性組成物は、少エネルギー量でも高着色剤濃度で厚膜硬化可能であるため、フラットパネルディスプレイ用、コーティング剤用、インキ用、塗料用、接着剤用、レジストパターン形成用又はセラミック電子部品製造用の材料として極めて有用である。
また、本発明の感光性組成物を遮光材料として用いると、黒色樹脂粒子等の着色剤の分散安定性が良好で、塗工後の平滑性が良好で生産性に優れることから、レンズシート用等の遮光材料として好適である。
また、本発明の感光性組成物を遮光材料として用いると、黒色樹脂粒子等の着色剤の分散安定性が良好で、塗工後の平滑性が良好で生産性に優れることから、レンズシート用等の遮光材料として好適である。
Claims (11)
- 下記(1)〜(4)を含有する感光性組成物であって、重合性物質(D)が、分子内に(メタ)アクリロイル基を少なくとも1個有するウレタン(メタ)アクリレート(D1)、および(D1)以外の単官能(メタ)アクリレート(D2)を含むことを特徴とする感光性組成物。
(1)ラジカル開始剤(A)
(2)酸発生剤(B)及び/又は塩基発生剤(C)
(3)重合性物質(D)
(4)着色剤(E1)、金属酸化物粉末(E2)及び金属粉末(E3)から選ばれる少なくとも1種の充填材(E) - ラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)及び塩基発生剤(C)の内の少なくとも1つが活性光線の照射により活性種(H)を発生し、該活性種(H)がラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)又は塩基発生剤(C)と反応して新たな活性種(I)を生成して該新たな活性種(I)による重合性物質(D)の重合反応が進行し、該活性種(H)又は(I)が酸又は塩基である請求項1記載の感光性組成物。
- 25℃での粘度が1,500〜5,000mPa・sである請求項1又は2記載の感光性組成物。
- 充填材(E)が、着色剤(E1)を含有する体積平均一次粒子径が1〜20μmの樹脂ビーズ(E1’)である請求項1〜3のいずれか記載の感光性組成物。
- 前記ラジカル開始剤(A)が活性光線によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A1)、酸によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A2)又は塩基によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A3)であり、前記酸発生剤(B)が活性光線により酸を発生する酸発生剤(B1)、ラジカルにより酸を発生する酸発生剤(B2)又は酸により酸を発生する酸発生剤(B3)であり、前記塩基発生剤(C)が活性光線により塩基を発生する塩基発生剤(C1)、ラジカルにより塩基を発生する塩基発生剤(C2)又は塩基により塩基を発生する塩基発生剤(C3)であって、(A1)〜(A3)、(B1)〜(B3)又は(C1)〜(C3)を以下の(1)〜(10)のいずれかの組み合わせで含有する請求項1〜4のいずれか記載の感光性組成物。
(1)(A1)及び(B2)を含有する。
(2)(A1)、(B2)及び(B3)を含有する。
(3)(B1)及び(A2)を含有する。
(4)(B1)、(A2)及び(B3)を含有する。
(5)(C1)及び(A3)を含有する。
(6)(C1)、(A3)及び(C3)を含有する。
(7)(A1)及び(C2)を含有する。
(8)(A1)、(C2)及び(C3)を含有する。
(9)上記(1)〜(4)の2種以上の組み合わせ。
(10)上記(5)〜(8)の2種以上の組み合わせ。 - 前記活性光線によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A1)、前記酸によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A2)又は前記塩基によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A3)が、アシルホスフィンオキサイド誘導体系重合開始剤(A1231)、α−アミノアセトフェノン誘導体系重合開始剤(A1232)、ベンジルケタール誘導体系重合開始剤(A1233)、α−ヒドロキシアセトフェノン誘導体系重合開始剤(A1234)、ベンゾイン誘導体系重合開始剤(A1235)、オキシムエステル誘導体系重合開始剤(A1236)、チタノセン誘導体系重合開始剤(A1237)、有機過酸化物系重合開始剤(A231)及びアゾ化合物系重合開始剤(A232)からなる群から選ばれる少なくとも1種のラジカル重合開始剤である請求項5記載の感光性組成物。
- 前記活性光線により酸を発生する酸発生剤(B1)、前記ラジカルにより酸を発生する酸発生剤(B2)又は前記酸により酸を発生する酸発生剤(B3)が、スルホニウム塩誘導体(B121)、ヨードニウム塩誘導体(B122)、スルホン酸エステル誘導体(B31)、酢酸エステル誘導体(B32)及びホスホン酸エステル(B33)からなる群から選ばれる少なくとも1種の酸発生剤である請求項5又は6記載の感光性組成物。
- 前記活性光線により塩基を発生する塩基発生剤(C1)、前記ラジカルにより塩基を発生する塩基発生剤(C2)又は前記塩基により塩基を発生する塩基発生剤(C3)が、オキシム誘導体(C121)、4級アンモニウム塩誘導体(C122)、4級アミジン塩誘導体(C123)及びカルバメート誘導体(C31)からなる群から選ばれる少なくとも1種の塩基発生剤である請求項5〜7のいずれか記載の感光性組成物。
- ラジカル開始剤(A)の含有量が0.1〜10重量%、酸発生剤(B)と塩基発生剤(C)の合計含有量が0.05〜20重量%、ウレタン(メタ)アクリレート(D1)の含有量が5〜60重量%、単官能(メタ)アクリレート(D2)の含有量が10〜80重量%、充填材(E)の含有量が0.5〜60重量%である請求項1〜8のいずれか記載の光性組成物。
- フラットパネルディスプレイ用、コーティング剤用、インキ用、塗料用、接着剤用、レジストパターン形成用又はセラミック電子部品製造用である請求項1〜9のいずれか記載の感光性組成物。
- 請求項1〜10のいずれか記載の組成物が活性光線により硬化されてなる硬化物。
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