(57)【要約】      （修正有）【課題】透明性、耐熱性、寸法安定性に優れ、かつ軽量・薄型化に有利なカラーフィルター用基板を提供する。【解決手段】一般式（２）2011022490.tif 000013（式中、Ｒ３はアリル基またはメタリル基を表し、Ａ２はジカルボン酸に由来する脂環式構造及び／または芳香環構造を有する一種以上の有機残基を表す。）で表される基を末端基として有し、多価アルコールとジカルボン酸とから形成されたエステル構造を有するアリルエステル熱硬化性樹脂を用いたカラーフィルター用基板。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アリルエステル樹脂組成物を硬化して得られる基材からなるカラーフィルター用基板。
【請求項２】
前記アリルエステル樹脂組成物が、アリル基及び／またはメタリル基を末端基とし、多価アルコールとジカルボン酸とから形成されたエステル構造を有するアリルエステル化合物を含む請求項１に記載のカラーフィルター用基板。
【請求項３】
前記アリルエステル樹脂組成物が、さらに一般式（１）
【化１】
2011022490.tif 000010
（Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ独立してアリル基またはメタリル基のいずれかの基を表し、Ａ１はジカルボン酸に由来する脂環式構造及び／または芳香環構造を有する一種以上の有機残基を表す。）で表される化合物の中から選ばれる少なくとも１種以上の化合物を含む請求項２に記載のカラーフィルター用基板。
【請求項４】
前記アリルエステル化合物の少なくとも一種が一般式（２）
【化２】
2011022490.tif 000011
（式中、Ｒ３はアリル基またはメタリル基を表し、Ａ２はジカルボン酸に由来する脂環式構造及び／または芳香環構造を有する一種以上の有機残基を表す。）で表される基を末端基として有し、かつ一般式（３）  
【化３】
2011022490.tif 000012
（式中、Ａ３はジカルボン酸に由来する脂環式構造及び／または芳香環構造を有する一種以上の有機残基を表し、Ｘは多価アルコールから誘導された一種以上の有機残基を表す。ただし、Ｘはエステル結合によって、さらに上記一般式（２）を末端基とし、上記一般式（３）を構成単位とする分岐構造を有することが出来る。）で表される構造を構成単位として有する請求項２に記載のカラーフィルター用基板。
【請求項５】
前記一般式（２）及び（３）におけるジカルボン酸が、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸及び１，４−シクロヘキサンジカルボン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項４に記載のカラーフィルター用基板。
【請求項６】
前記アリルエステル樹脂組成物が、さらに反応性モノマーを含む請求項１〜５のいずれかに記載のカラーフィルター用基板。
【請求項７】
前記基板の厚さが３０〜５００μｍである請求項１〜６のいずれかに記載のカラーフィルター用基板。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のカラーフィルター用基板を用いたカラーフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルター用基板に関する。さらに詳しくは、透明性、耐熱性に優れ、かつ軽量・薄型化に有利なカラーフィルターの生産性に優れたカラーフィルター用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来液晶表示素子用基板、有機ＥＬ表示素子用基板、カラーフィルター基板、太陽電池用基板等にはガラス板が広く用いられてきているが、ガラス板は重く、割れやすい上、曲げることができないなどの欠点がある。近年フラットパネルディスプレイは薄型化、軽量化されるとともに、自在に変形が可能なフレキシブルディスプレイの要望が強くなっており、さらに、フレキシブルディスプレイはロールツーロールの連続プロセスによって製造できることから生産性に優れる利点があるため、表示装置用のプラスチック基板が検討されている。
【０００３】
しかしながら、従来のプラスチック基板は耐熱性が不十分であり、金属半導体や絶縁膜を形成させる工程で熱がかかり、変形を起こす問題があった。
【０００４】
例えば、液晶表示装置は、通常基材上に複数の開口部を備えるように高精細に形成されたブラックマトリックスと、その開口部内に形成された複数の着色層とを有するカラーフィルターおよび基材上に無数の薄膜トランジスタ電極（以降ＴＦＴと表す）が規則的に配置されたＴＦＴアレイが液晶層を介して対向きするように配置された構成を有している。
【０００５】
一般にプラスチック基材を、カラーフィルターやＴＦＴアレイを構成する基材として用いると、所望の精度でブラックマトリックスやＴＦＴ電極を形成することが困難であるという問題点があった。すなわち、これらの形成工程は通常１６０℃以上であり、汎用のポリエチレンテレフタレート、ポリメタクリレート、ポリカーボネート（特許文献１参照）、シクロオレフィンコポリマー（特許文献２参照）では耐熱が不足するため、基板の反りなどが発生して寸法変化が起こり使用できない。
【０００６】
また、カラーフィルターの最終工程においてプラスチック基板に透明導電性膜を付加する場合は、透明導電性膜の形成を１５０℃以下で実施するため、透明導電性膜の表面抵抗値が高くなる問題があった。
【０００７】
ところで、耐熱性、寸法安定性に優れるプラスチックとして全芳香族ポリイミドが知られている。全芳香族ポリイミドの耐熱は４００℃以上のものもあるが、着色がひどく、また同じく耐熱性に優れるポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）（特許文献３参照）も透明性の点で不十分のため、表示装置用には使用はできない。
【０００８】
このような問題を解決する方法として、一旦カラーフィルター部をガラス等の耐熱性の基材板上に形成した後にプラスチックの基材板上に転写する事によって、プラスチックの基材板を用いたカラーフィルター基板を得る方法が開示されている（特許文献４参照）。
【０００９】
しかしながら、この方法では生産効率が低く、ガラスの基材板を用いたカラーフィルター基板より安価に生産する事はできないという欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−２２７６０３号公報
【特許文献２】特開２００１−１５０５８４号公報
【特許文献３】特開２０００−２８４７１７号公報
【特許文献４】特開２０００−４７０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記欠点の解消された透明性、耐熱性に優れ、かつ軽量・薄型化に有利なカラーフィルター用基板を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意研究を重ねた。その結果、アリルエステル樹脂組成物が、従来の表示装置用の基板に用いられているプラスチックよりも高い耐熱性、寸法安定性に優れた特性を与えることを見出し、本発明を完成した。本発明は、例えば、以下の［１］〜［８］の事項からなる。
【００１３】
［１］アリルエステル樹脂組成物を硬化して得られる基材からなるカラーフィルター用基板。
［２］前記アリルエステル樹脂組成物が、アリル基及び／またはメタリル基を末端基とし、多価アルコールとジカルボン酸とから形成されたエステル構造を有するアリルエステル化合物を含む［１］に記載のカラーフィルター用基板。
［３］前記アリルエステル樹脂組成物が、さらに一般式（１）
【化１】
2011022490.tif 000002
（Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ独立してアリル基またはメタリル基のいずれかの基を表し、Ａ１はジカルボン酸に由来する脂環式構造及び／または芳香環構造を有する一種以上の有機残基を表す。）で表される化合物の中から選ばれる少なくとも１種以上の化合物を含む［２］に記載のカラーフィルター用基板。
［４］前記アリルエステル化合物の少なくとも一種が一般式（２）
【化２】
2011022490.tif 000003
（式中、Ｒ３はアリル基またはメタリル基を表し、Ａ２はジカルボン酸に由来する脂環式構造及び／または芳香環構造を有する一種以上の有機残基を表す。）で表される基を末端基として有し、かつ一般式（３）  
【化３】
2011022490.tif 000004
（式中、Ａ３はジカルボン酸に由来する脂環式構造及び／または芳香環構造を有する一種以上の有機残基を表し、Ｘは多価アルコールから誘導された一種以上の有機残基を表す。ただし、Ｘはエステル結合によって、さらに上記一般式（２）を末端基とし、上記一般式（３）を構成単位とする分岐構造を有することが出来る。）で表される構造を構成単位として有する［２］に記載のカラーフィルター用基板。
［５］前記一般式（２）及び（３）におけるジカルボン酸が、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸及び１，４−シクロヘキサンジカルボン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種である［４］に記載のカラーフィルター用基板。
［６］前記アリルエステル樹脂組成物が、さらに反応性モノマーを含む［１］〜［５］のいずれかに記載のカラーフィルター用基板。
［７］前記基板の厚さが３０〜５００μｍである［１］〜［６］のいずれかに記載のカラーフィルター用基板。
［８］［１］〜［７］のいずれかに記載のカラーフィルター用基板を用いたカラーフィルター。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、基材としてアリルエステル樹脂組成物の硬化物を用いることにより、透明性、耐熱性、寸法安定性に優れた軽量・薄型化に有利なカラーフィルター用基板が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明についてより詳細に説明する。
【００１６】
＜アリルエステル樹脂＞
本発明のカラーフィルター用基板の基材となるアリルエステル樹脂は熱硬化性樹脂の一種である。
一般的に、「アリルエステル樹脂」というと硬化する前のプレポリマー（オリゴマーや添加剤、モノマーを含む）を指す場合とその硬化物を示す場合の二通りの場合があるが、本明細書中では「アリルエステル樹脂」は硬化物を示し、「アリルエステル樹脂組成物」は硬化前のプレポリマーを示すものとする。
【００１７】
＜アリルエステル樹脂組成物＞
本発明のカラーフィルター用基板の基材原料として用いるアリルエステル樹脂組成物はアリル基またはメタリル基（以降、あわせて（メタ）アリル基と言う場合がある。）とエステル構造を有する化合物を主な硬化成分として含有する組成物である。
【００１８】
（メタ）アリル基とエステル構造を有する化合物は、（１）（メタ）アリル基及び水酸基を含む化合物（ここではアリルアルコールと総称する）とカルボキシル基を含む化合物とのエステル化反応、（２）（メタ）アリル基及びカルボキシル基を含む化合物と水酸基を含む化合物とのエステル化反応、または（３）アリルアルコールとジカルボン酸からなるエステル化合物と多価アルコールとのエステル交換反応により得ることができる。カルボキシル基を含む化合物がジカルボン酸とジオールとのポリエステルオリゴマーである場合には、末端のみアリルアルコールとのエステルとすることもできる。
【００１９】
（メタ）アリルアルコールとジカルボン酸からなるエステル化合物の具体例としては、  下記一般式（１）
【化４】
2011022490.tif 000005
（Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ独立してアリル基またはメタリル基のいずれかの基を表し、Ａ１はジカルボン酸に由来する脂環式構造及び／または芳香環構造を有する一種以上の有機残基を表す。）で表される化合物の中から選ばれる少なくとも１種以上の化合物が挙げられる。この化合物は後述のアリルエステルオリゴマーの原料となるほか、反応性希釈剤（反応性モノマー）として本発明のアリルエステル樹脂組成物に含まれてもよい。一般式（１）中のＡ１は後述の一般式（２）、一般式（３）におけるＡ２、Ａ３と同様のものが好ましい。
【００２０】
本発明のカラーフィルター用基板の基材原料として用いるアリルエステル樹脂組成物の主な硬化成分である（メタ）アリル基とエステル構造を有する化合物としては、アリル基及び／またはメタリル基を末端基とし、多価アルコールとジカルボン酸とから形成されたエステル構造を有するアリルエステル化合物（以下、これを「アリルエステルオリゴマー」と記載することがある。）であることが好ましい。
【００２１】
また、その他の成分として、後述する硬化剤、反応性モノマー、添加剤、その他ラジカル反応性の樹脂成分等を含有してもよい。
【００２２】
＜アリルエステルオリゴマー＞
上記アリルエステルオリゴマーとしては、下記一般式（２）
【化５】
2011022490.tif 000006
（式中、Ｒ３はアリル基またはメタリル基を表し、Ａ２はジカルボン酸に由来する脂環式構造及び／または芳香環構造を有する一種以上の有機残基を表す。）で表される基を末端基として有し、かつ下記一般式（３）
【００２３】
【化６】
2011022490.tif 000007
（式中、Ａ３はジカルボン酸に由来する脂環式構造及び／または芳香環構造を有する一種以上の有機残基を表し、Ｘは多価アルコールから誘導された一種以上の有機残基を表す。ただし、Ｘはエステル結合によって、さらに上記一般式（２）を末端基とし、上記一般式（３）を構成単位とする分岐構造を有することが出来る。）で表される構造を構成単位として有する化合物が好ましい。
【００２４】
上記アリルエステルオリゴマーにおいて、上記一般式（２）で示される末端基の数は少なくとも２個以上であるが、上記一般式（３）のＸが分岐構造を有する場合には３個以上となる。この場合、各末端基のＲ３も複数個存在することになるが、これらの各Ｒ３は必ずしも同じ種類でなくてもよく、ある末端はアリル基、他の末端はメタリル基という構造であっても構わない。
【００２５】
また、全てのＲ３がアリル基またはメタリル基でなければならないということはなく、硬化性を損なわない範囲で、その一部がメチル基またはエチル基等の非重合性基であってもよい。
【００２６】
Ａ２で示される構造についても同様に、各末端基で異なっていてもよい。例えば、ある末端のＡ２はベンゼン環、他方はシクロヘキサン環という構造であってもよい。
【００２７】
一般式（２）におけるＡ２はジカルボン酸に由来する脂環式構造及び／または芳香環構造を有する一種以上の有機残基である。ジカルボン酸に由来する部分はＡ２に隣接するカルボニル構造で示されている。したがって、Ａ２の部分はベンゼン骨格やシクロヘキサン骨格を示す。
【００２８】
Ａ２構造を誘導するジカルボン酸としては特に制限はないが、原料の入手しやすさの点からは、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニル−ｍ，ｍ’−ジカルボン酸、ジフェニル−ｐ，ｐ’−ジカルボン酸、ベンゾフェノン−４，４’−ジカルボン酸、ｐ−フェニレンジ酢酸、ｐ−カルボキシフェニル酢酸、メチルテレフタル酸、テトラクロルフタル酸が好ましく、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸が特に好ましい。
【００２９】
また、本発明の効果を損なわない範囲であれば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、無水エンディック酸、無水クロレンド酸等の（反応時において）非環状のジカルボン酸を使用してもよい。
【００３０】
一般式（３）で示される構造単位は、アリルエステルオリゴマー中に少なくとも１つは必要であるが、この構造がくり返されることによりアリルエステルオリゴマー全体の分子量がある程度大きくなった方が適切な粘度が得られるので作業性が向上し、硬化物の靭性も向上するので好ましい。しかし、分子量が大きくなりすぎると架橋点間分子量が大きくなりすぎるため、Ｔｇが低下し、耐熱性が低下するおそれもある。アリルエステルオリゴマーの重量平均分子量は５００〜２００，０００が好ましく、１，０００〜１００，０００が更に好ましいが、用途に応じて適切な分子量に調整することが大切である。
【００３１】
また、一般式（３）におけるＡ３はジカルボン酸に由来する脂環式構造及び／または芳香環構造を有する一種以上の有機残基であり、その定義及び好ましい化合物の例は一般式（２）におけるＡ２と同様である。
【００３２】
一般式（３）中のＸは、多価アルコールから誘導された一種以上の有機残基を表す。
多価アルコールとは２個以上の水酸基を有する化合物であり、Ｘ自体は、多価アルコールの水酸基以外の骨格部分を示す。
【００３３】
また、多価アルコール中の水酸基は少なくとも２個が結合していればよいため、原料となる多価アルコールが３価以上、すなわち、水酸基が３個以上のときは、未反応の水酸基が残っていてもよい。
【００３４】
多価アルコールの具体例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、イソシアヌル酸のエチレンオキシド３モル付加体、ペンタエリスリトール、トリシクロデカンジメタノール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールのエチレンオキシド３モル付加体、Ｄ−ソルビトール及び水素化ビスフェノールＡ等が挙げられる。これらの化合物の製造方法としては特に制限はないが、例えば特公平６−７４２３９号公報に挙げられる方法で製造することができる。
【００３５】
アリルエステルオリゴマー中の一般式（３）で示される構造単位としては、同一の構造単位が繰り返されていてもよいが、異なる構造単位が含まれていてもよい。つまり、アリルエステルオリゴマーは共重合タイプであってもよい。この場合、一つのアリルエステルオリゴマーには数種類のＸが存在することになる。例えば、Ｘの一つがプロピレングリコール由来の残基、もう一つのＸがトリメチロールプロパン由来の残基であるというような構造でもよい。この場合、アリルエステルオリゴマーはトリメチロールプロパン残基の部分で枝分かれすることになる。Ａ３も同様にいくつかの種類が存在してもよい。以下にＲ３がアリル基、Ａ２，Ａ３がイソフタル酸由来の残基、Ｘがプロピレングリコールとトリメチロールプロパンの場合の構造式（４）を示す。
【００３６】
【化７】
2011022490.tif 000008
【００３７】
＜硬化剤＞
本発明のカラーフィルター用基板の基材原料として用いるアリルエステル樹脂組成物には硬化剤を使用してもよい。使用できる硬化剤としては特に制限はなく、一般に重合性樹脂の硬化剤として用いられているものを用いることができる。中でも、アリル基の重合開始の点からラジカル重合開始剤を添加することが望ましい。ラジカル重合開始剤としては、有機過酸化物、光重合開始剤、アゾ化合物等が挙げられる。
【００３８】
有機過酸化物としては、ジアルキルパーオキサイド、アシルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイド、ケトンパーオキサイド、パーオキシエステル等の公知のものが使用可能であり、その具体例としては、ベンゾイルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔ−ブチルパオーキシ）シクロヘキサン、２，２−ビス（４，４−ジブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパン、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサネート、２，５−ジメチル２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ｐ−メチル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、クメンハイドロパーオキシド、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド及び２，５−ジメチル−２，５−ジブチルパーオキシヘキシン−３等が挙げられる。
【００３９】
また、上記の光重合開始剤としては、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾフェノン、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、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン−１、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン及び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等が挙げられる。
【００４０】
これらのラジカル重合開始剤は１種でもよく、２種以上を混合ないし組み合わせて用いてもよい。
【００４１】
これらの硬化剤の配合量には特に制限はないが、アリルエステル樹脂組成物１００質量部に対し、０．１〜１０質量部配合することが好ましく、０．５〜５質量部配合することがより好ましい。硬化剤の配合量が０．１質量部より少ないと充分な硬化速度が得ることが困難であり、また配合量が１０質量部を超えると、最終的な硬化物がもろくなり、機械強度が低下する場合がある。
【００４２】
＜反応性モノマー＞
本発明のカラーフィルター用基板の基材原料として用いるアリルエステル樹脂組成物には、硬化反応速度のコントロール、粘度調整（作業性の改善）、架橋密度の向上、機能付加等を目的として、反応性モノマー（反応性希釈剤）を加えることもできる。
【００４３】
これらの反応性モノマーとしては特に制限はなく、種々のものが使用できるが、アリルエステルオリゴマーと反応させるためにはビニル基、アリル基等のラジカル重合性の炭素−炭素二重結合を有するモノマーが好ましい。例えば、不飽和脂肪酸エステル、芳香族ビニル化合物、飽和脂肪酸または芳香族カルボン酸のビニルエステル及びその誘導体、架橋性多官能モノマー等が挙げられる。中でも、架橋性多官能性モノマーを使用すれば、硬化物の架橋密度を制御することもできる。これら反応性モノマーの好ましい具体例を以下に示す。
【００４４】
不飽和脂肪酸エステルとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、オクタデシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート及びメチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート；
フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、１−ナフチル（メタ）アクリレート、フルオロフェニル（メタ）アクリレート、クロロフェニル（メタ）アクリレート、シアノフェニル（メタ）アクリレート、メトキシフェニル（メタ）アクリレート及びビフェニル（メタ）アクリレート等のアクリル酸芳香族エステル；
フルオロメチル（メタ）アクリレート及びクロロメチル（メタ）アクリレート等のハロアルキル（メタ）アクリレート；
更に、グリシジル（メタ）アクリレート、アルキルアミノ（メタ）アクリレート、及びα−シアノアクリル酸エステル等が挙げられる。
【００４５】
芳香族ビニル化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、スチレンスルホン酸、４−ヒドロキシスチレン及びビニルトルエン等を挙げることができる。
【００４６】
飽和脂肪酸または芳香族カルボン酸のビニルエステル及びその誘導体としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル及び安息香酸ビニル等を挙げることができる。
【００４７】
架橋性多官能モノマーとしては、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，５−ペンタジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサジオールジ（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、オリゴエステルジ（メタ）アクリレート、ポリブタジエンジ（メタ）アクリレート、２，２−ビス（４−（メタ）アクリロイルオキシフェニル）プロパン及び２，２−ビス（４−ω−（メタ）アクリロイルオキシピリエトキシ）フェニル）プロパン等のジ（メタ）アクリレート；
フタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、イソフタル酸ジメタリル、テレフタル酸ジアリル、トリメリット酸トリアリル、２，６−ナフタレンジカルボン酸ジアリル、１，５−ナフタレンジカルボン酸ジアリル、１，４−キシレンジカルボン酸アリル及び４，４’−ジフェニルジカルボン酸ジアリル等の芳香族カルボン酸ジアリル類；
シクロヘキサンジカルボン酸ジアリル及びジビニルベンゼン等の二官能の架橋性モノマー；
トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリストーリルトリ（メタ）アクリレート、トリ（メタ）アリルイソシアヌレート、トリ（メタ）アリルシアヌレート、トリアリルトリメリテート及びジアリルクロレンデート等の三官能の架橋性モノマー；
更にペンタエリストールテトラ（メタ）アクリレート等の四官能の架橋性モノマー等が挙げられる。
【００４８】
上記の反応性モノマーは、１種単独で、または２種以上混合または組み合わせて用いることができる。これらの反応性モノマーの樹脂成分の使用量には特に制限はないが、アリルエステルオリゴマー１００質量部に対して、１〜１０００質量部であることが好ましく、２〜５００質量部であることがより好ましく、５質量部〜１００質量部であることが特に好ましい。反応性モノマーの使用量が１質量部未満であると、粘度低下効果が小さく、作業性が悪化したり、また、反応性モノマーとして多官能性モノマーを使用した場合には、架橋密度が低くなり耐熱性が不十分になることがあるため好ましくない。また、使用量が１０００質量部を超えるとアリルエステル樹脂自体の優れた透明性が発現されなかったり、アリルエステル樹脂由来の機械強度が低下する場合があり好ましくない。
【００４９】
＜ラジカル反応性の樹脂成分＞
本発明のカラーフィルター用基板の基材原料として用いるアリルエステル樹脂組成物は、諸物性を改良する目的でラジカル反応性の樹脂成分を含んでいてもよい。これら樹脂成分としては不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等が挙げられる。
【００５０】
不飽和ポリエステル樹脂は、多価アルコールと不飽和多塩基酸（及び必要に応じて飽和多塩基酸）とのエステル化反応による縮合生成物を、必要に応じてスチレン等の重合性不飽和化合物に溶解したもので、例えば「ポリエステル樹脂ハンドブック」日刊工業新聞社，１９８８年発行，第１６頁〜第１８頁及び第２９頁〜第３７頁などに記載されている樹脂を挙げることができる。この不飽和ポリエステル樹脂は、公知の方法で製造することができる。
【００５１】
ビニルエステル樹脂はエポキシ（メタ）アクリレートとも呼ばれ、一般にエポキシ樹脂に代表されるエポキシ基を有する化合物と（メタ）アクリル酸などの重合性不飽和基を有するカルボキシル化合物のカルボキシル基との開環反応により生成する重合性不飽和基を有する樹脂、またはカルボキシル基を有する化合物とグリシジル（メタ）アクリレート等の分子内にエポキシ基を持つ重合性不飽和化合物のエポキシ基との開環反応により生成する重合性不飽和基を有する樹脂を指す。詳しくは「ポリエステル樹脂ハンドブック」日刊工業新聞社，１９８８年発行，第３３６頁〜第３５７頁などに記載されており、その製造は、公知の方法により行うことができる。
【００５２】
ビニルエステル樹脂の原料となるエポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル及びその高分子量同族体、ビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物のグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル及びその高分子量同族体、ビスフェノールＦアルキレンオキサイド付加物のグリシジルエーテル、ノボラック型ポリグリシジルエーテル類等が挙げられる。
上記のラジカル反応性の樹脂成分は、１種単独で、または２種以上混合または組み合わせて用いることができる。
【００５３】
これらのラジカル反応性の樹脂成分の使用量には特に制限はないが、アリルエステルオリゴマー１００質量部に対して、１〜１０００質量部であることが好ましく、２〜５００質量部であることがより好ましく、５質量部〜１００質量部であることが特に好ましい。
反応性モノマーの使用量が１質量部未満であると、ラジカル反応性の樹脂成分由来の機械強度向上などの効果が小さく、作業性が悪化したり、成形性が悪化したりするため好ましくない。また、使用量が１０００質量部を超えるとアリルエステル樹脂自体の耐熱性が現れない場合があり好ましくない。
【００５４】
＜添加剤＞
本発明のカラーフィルター用基板の基材原料として用いるアリルエステル樹脂組成物には、硬度、強度、成形性、耐久性、耐水性を改良する目的で、紫外線吸収剤、酸化防止剤、消泡剤、レベリング剤、離型剤、滑剤、撥水剤、難燃剤、低収縮剤、架橋助剤などの添加剤を必要に応じて添加することができる。
【００５５】
酸化防止剤としては、特に制限はなく、一般に用いられているものを用いることができる。中でも、ラジカル連鎖禁止剤であるフェノール系酸化防止剤やアミン系酸化防止剤が好ましく、フェノール系酸化防止剤が特に好ましい。フェノール系酸化防止剤としては２，６−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２，６−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、２，２‘−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）及び１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン等が挙げられる。
【００５６】
滑剤としては、特に制限はなく、一般に用いられているものを用いることができる。中でも、金属石鹸系滑剤、脂肪酸エステル系滑剤、脂肪族炭化水素系滑剤などが好ましく、金属石鹸系滑剤が特に好ましい。金属石鹸系滑剤としては、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸マグネシウム及びステアリン酸アルミニウム等が挙げられる。これらは複合体として用いられても良い。
【００５７】
上記紫外線吸収剤としては、特に制限はなく、一般に用いられているものを用いることができる。中でも、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤が好ましく、特に、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤が好ましい。ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール及び２−（２−ヒドロキシ−３’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
しかし、これらの添加剤は上述した具体例に制限されるものではなく、本発明の目的、または効果を阻害しない範囲であらゆるものを添加することができる。
【００５８】
＜溶媒＞
本発明のカラーフィルター用基板の基材原料として用いるアリルエステル樹脂組成物を硬化する際、硬化方法により粘度を低下させる必要があれば、溶剤を使用しても構わない。ただし、後で溶媒の除去が必要となるので、粘度は前述の反応性モノマーで調整することが好ましい。
粘度調整に使用することのできる溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等のエーテル類、エチルアルコール、（イソ）プロピルアルコール、ブチルアルコール等のアルコール類等が挙げられる。
【００５９】
＜アリルエステル樹脂組成物の粘度＞
本発明のカラーフィルター用基板の基材原料として用いるアリルエステル樹脂組成物の粘度は特に限定されないが、成形する際の方法に適した粘度であることが好ましい。
例えば、キャスト成形においては、２５℃における粘度が０．０１（Ｐａ・ｓ）〜１，０００（Ｐｓ・ｓ）の範囲であることが好ましい。粘度が０．０１（Ｐａ・ｓ）より低い、または、１，０００（Ｐａ・ｓ）より高いと作業性が悪くなり好ましくない。
当該硬化性樹脂の粘度の測定方法は、ＪＩＳ  Ｋ６９０１に準拠した方法で測定することができる。
【００６０】
＜カラーフィルター用基板の基材＞
本発明のカラーフィルター用基板の基材について説明する。
本発明のカラーフィルター用基板の基材は前記のアリルエステル樹脂組成物の硬化物である。アリルエステル樹脂組成物は前記のアリルエステルオリゴマー、反応性モノマー、硬化剤、各種添加剤を公知の方法で混合することで得ることができる。当該組成物は熱や紫外線、電子線を用いて、ロールコーター、スピンコーター等のコーティング、キャスト成形法、光造形法等の硬化方法により硬化させることができる。
【００６１】
また、得られたアリルエステル樹脂硬化物の形状は、フィルム状、シート状に為り得る。厚さは通常１０μｍ〜１０００μｍ、好ましくは３０μｍ〜５００μｍである。１０μｍ未満では自立フィルムとしての強度が低下し、１０００μｍを超えるとフィルムのフレキシビリティーが低下する傾向になる。
【００６２】
本発明に用いられる基材の透明性はカラーフィルター用基板に求める透明性によって異なるが、通常、可視光領域における透過率が８０％以上であることが好ましく、より好ましくは８５％以上である。透過率が低いと本発明のカラーフィルター用基板のヘイズが所望の値より大きくなってしまうため好ましくない。
【００６３】
本発明に用いられるカラーフィルター用基板の基材は耐熱寸法安定性に優れたものであり、基材のガラス転移温度（Ｔｇ）は１６０℃以上であることが好ましい。Ｔｇはアリルエステルオリゴマーの主鎖構造や硬化物の架橋密度を変えることで調整できる。多官能ラジカル重合性モノマーを多く配合する、あるいはアリルエステルオリゴマーの主鎖構造を芳香環などの剛直なものとすることでＴｇは高くなる。また、重合開始剤の種類、量、硬化条件などでもＴｇを調整することが可能である。
【００６４】
基材の１６０℃における耐熱寸法変化率はその用途に応じて適宜決定されるものであるが、０．１％以内の範囲であることが好ましく、特に０．０５％以内が好ましい。本発明のカラーフィルター用基板の寸法変化率はアリルエステル樹脂のガラス転移温度を調整することで所望の範囲内に調整できる。
【００６５】
＜カラーフィルター基板＞
次に本発明のカラーフィルター基板について説明をする。
本発明のカラーフィルター基板は、フォソグラフィー法やインクジエット法などの公知の方法によって作製することができる。
【００６６】
例えば、本発明のカラーフィルター用基板の表面を洗浄し、スパッタ等の手法を用いて基材の片面にクロムや黒色樹脂等のブラックマトリックス材料を成膜する。このブラックマトリックス材料膜の表面にレジストをコートして、加熱後、フォトマスクを用いて露光、現像してレジストのパターニングを行う。その後、エッチング、レジスト剥離を行い、必要な部分のみのブラックマトリクス材料を残し、ブラックマトリックスを形成する。
【００６７】
Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）等の各色画素部も公知の方法で形成することができる。例えば、赤色の画素を形成する場合、赤色の色素材料を塗布、プレベーキングする。この赤色色素を材料膜の表面にレジストをコーティングしてベーキングした後、フォトマスクを用いて露光、現像して赤色色素材料のパターニングを行う。その後、エッチング、レジスト剥離を行って、必要な部分のみの赤色素材料を残し、ポストベークして赤色画素部を形成する。ＧＢ等の残る各色も同様な操作で形成することができる。
【００６８】
ブラックマトリックスや各色素部のパターニング法としては上記のフォトレジストを用いる方法に加えて、感光性を有するブラックマトリクス材料や各色素材料を用いてレジストを用いず、直接フォトマスクによりパターニングする方法、スクリーン印刷、グラビア印刷、インクジエット印刷などの印刷法によってブラックマトリクスや各画素部のパターニングを行うこともできる。
【００６９】
色画素部の表面保護の目的で必要に応じてオーバーコート層を設けてもよい。オーバーコート層はエポキシ樹脂、アクリル樹脂などが用いられる。
【００７０】
また、必要に応じて透明導電性膜を形成させることができる。透明導電性膜としては公知の金属膜、金属酸化物膜が適用できるが、導電性、機械的特性から金属酸化物膜が望ましい。これらの金属酸化物膜としては、例えば、不純物としてスズ、テルル、カドミウム、モリブデン、タングステン、フッ素、亜鉛、ゲルマニウム等を添加した酸化インジウム、酸化カドニウム、酸化スズ、不純物としてアルミニウムを添加した酸化亜鉛、酸化チタン等の金属酸化物膜が挙げられる。特に酸化スズ２〜１５質量％含有した酸化インジウムスズが透明性、導電性の点で好ましい。
【００７１】
本発明のカラーフィルター用基板を液晶表示素子や有機ＥＬ素子用のカラーフィルター基板として用いる場合は、基板の片面もしくは両面にガスバリア層を設けることもできる。ガスバリア層は珪素、アルミニウム、マグネシウムおよび亜鉛から選ばれる１種以上の金属を主成分とする金属酸化物または金属窒化物が挙げられる。これらの酸化物や窒化物の層は、例えば、スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法等により成膜する。
【００７２】
本発明のカラーフィルター用基板は、液晶、有機ＥＬ等の表示装置用のカラーフィルターに用いられる各種基板として使用することができる。また、本発明のカラーフィルター用基板の基材は、アモルファスシリコンや低温ポリシリコン、有機半導体を用いたＴＦＴ他、太陽電池用、照明用などの基板材料としても使用することができる。
【実施例】
【００７３】
以下、合成例、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに説明するが、本発明はこれらの記載により限定されるものではない。
なお、本実施例および比較例に記載している物性値は、以下の方法で測定した。
【００７４】
＜ガラス転移温度（Ｔｇ）の測定＞
エスアイアイ・ナノテクノロジー社製ＴＭＡ／ＳＳ６１００を使用し、引張モードで測定を行った。フィルム状試験片は、厚さ１００μｍ×２ｍｍ×１２ｍｍ（チャック間距離１０ｍｍ）、張力：０．００３ｋｇｆとし、窒素を１００ｍＬ／ｍｉｎの雰囲気下で昇温速度５℃／ｍｉｎで２５０℃まで温度を上げた後、５０℃以下まで冷却し、再度、昇温速度５℃／ｍｉｎで５０℃〜２５０℃までの間で、試験片の面方向の伸長率の不連続点の温度をガラス転移温度（Ｔｇ）とした。
【００７５】
＜全光線透過率＞
厚さ１００μｍ×３０ｍｍ×３０ｍｍの試験片を東京電色社製全自動ヘーズメーターＴＣ−Ｈ３ＤＰＫを用いて、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１に従い測定をした。
【００７６】
＜寸法安定性＞
エスアイアイ・ナノテクノロジー社製ＴＭＡ／ＳＳ６１００を使用し、引張モードで測定を行った。フィルム状試験片は、厚さ１００μｍ×２ｍｍ×１２ｍｍ（チャック間距離１０ｍｍ）、張力：０．００３ｋｇｆとし、窒素を１００ｍＬ／ｍｉｎの雰囲気下で１６０℃まで温度を上げて一定に維持したときの面方向寸法変化率を計算した。
【００７７】
［合成例１］
蒸留装置のついた２リットルの三つ口フラスコに、ジアリルテレフタレート１６２５ｇ、プロピレングリコール１６７ｇ、ジブチル錫オキサイド０．８１３ｇを仕込み、窒素気流下、１８０℃で生成してくるアルコールを留去しながら加熱した。留去したアルコールが約１７０ｇになったところで反応系内を徐々に、約４時間かけて６．６ｋＰａまで減圧し、アルコールの留出速度を速めた。留出液が殆ど出なくなったところで、反応系内を０．５ｋＰａに減圧し、更に１時間反応させた後、反応物を冷却した。以下、これにより得られた反応物を「オリゴマー（１）」とする。
【００７８】
【化８】
2011022490.tif 000009
【００７９】
［実施例１］
合成例１で作製したオリゴマー（１）１００質量部に対し、ペンタエリストールテトラアクリレート(新中村化学工業社製、「ＮＫエステルＡ−ＴＭＭＴ」）１０質量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、「イルガキュア１８４」）３質量部を加え十分撹拌し、ＵＶ照射量１２００ｍＪ／ｃｍ２にてＵＶ硬化し厚さ１００μｍのフィルムを作製した。このフィルムのＴｇを測定したところ、不連続点は観測されなかった。
得られたフィルムの全光線透過率は９２％、１６０℃の寸法変化率は１０ｐｐｍであった。
【００８０】
［実施例２］
実施例１で得られたフィルムをカラーフィルター用基板として使用した。１００ｍｍ角のフィルムを洗浄、乾燥した後、片面にガスバリア層としてスパッタ法にて厚さ５００ｎｍの酸化ケイ素層を形成した。次にガスバリア層の反対側にスパッタ法でクロム成膜を行い、ポジ型フォトレジストにより写真処理後、エッチングしてブラックマトリックスを形成した。赤色の顔色分散型色素（アクリル系ネガ型感光性）をスピンコート法により、塗布後、ホットプレート上にてプリベークした。その後フォトマスクを露光後現像し、不要部分を除去することで赤色画素部分を形成、２００℃にて２０分間ポストベークした。同様な操作で緑色、青色の画素を形成した。さらに、エポキシ樹脂系オーバーコート剤をスピンコートで塗布、２００℃で２０分間の加熱処理によりオーバーコート層を形成させた。
カラーフィルターは各画素のずれもなく、良好であった。
【００８１】
［比較例１］
ハードコートつきのポリカーボネート製樹脂板（Ｔｇ１４５℃）に実施例２と同様の方法でカラーフィルターの作製を試みたが、２００℃の加熱時に反りが確認された。