JPH03212465A - 透明顔料を含むコーティング材およびその使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、耐熱性の各種インキ、耐熱性各種塗料等の着
色物の上層にコートすることにより、保護層として用い
ることができるコーティング材に係わる。また、液晶デ
イスプレィのカラー化に用いているカラーフィルタのオ
ーバーコートとして用いることにより、耐熱性に優れた
カラーフィルタとすることができるものに関する。

〈従来の技術〉 オーバーコート材に求められる特性として、（１）透明
性 （２）カラーフィルタとの密着性 （３）耐熱性２４０℃以上 （４）耐薬品性 （５）　Ｉ　Ｔ　Ｏ（透明導電膜）との密着性（６）村
上剤との接着性 等がある。

従来カラーフィルタの上層に設けるオーバーコート材と
して、アクリル樹脂、シリカ系無機コート材が用いられ
ていた。しかしながらカラーフィルタが大型化するに従
って、カラーフィルタに高度の耐熱性が要求される様に
なり、アクリル樹脂では耐熱性（１９０〜２２０’Ｃ）
に欠ける。シリカ系のコート材は耐熱性は有するが、ク
ランクが入りゃすく、信頼性に欠ける等の問題があった
。

アクリル系の樹脂は、そのアクリルモノマーの選択によ
り、透明性と耐熱性に優れた樹脂とすることができる。

耐熱性の色素または耐熱性の顔料を加えてインキ化する
ことにより、耐熱性の塗料および各種着色コーティング
剤として用いられている。また基板上にコーティング後
パターニングすることにより、所望のパターン形状の各
色別に色分けしたカラーフィルタとすることができる。

この様にして作製されたカラーフィルタは２４０°Ｃ〜
２７０℃１時間程度の耐熱性（分光安定性）を示し、特
性的に優れている。しかしながら、この上層に用いて、
満足のできるオーバーコート材はなかった。従って本発
明は、耐熱性と透明性の良いオーバーコート材を提供す
ることを目的とする。

〈発明が解決しようとする課題〉 上述のごとく、カラーフィルタのオーバーコート材とし
て、耐熱性、透明性の良い材料が必要である０本発明者
らは、透明性と耐熱性とを満足できる材料について研究
を重ねた結果、アクリル樹脂に透明顔料を高度に分散す
ることにより、耐熱性と透明性を満たすことができるこ
とを見い出し、本発明を完成した。

〈課題を解決するための手段〉 すなわち、本発明は、少なくともアクリル系樹脂、溶剤
及び透明顔料剤からなるアクリル系コーティング材であ
り、必要に応じて透明顔料を分散する分散剤を添加した
ものである。

本発明に用いるアク リル樹脂を構成するモノ −は、 １ ＣＮｚ”Ｃ−Ｃ０ＯＨ・・・・・・・・・（ａ） では、 ｃＨｓ＝ｅ−ｃｏｏ−■ では、 ＣＨｖＣ−Ｃｏｏ−ＣＨｚ　　（メチ３７クリレート）
、　　　　　　ｎ−１でＣＨｚ□ｅ−Ｃｏｏ−ＣＨｔ−
ＣＨｓ（Ｚチ３７クリレート）、　ｎ−３でＣＨｔ＝Ｃ
−ＣＯＯ−ＣＨｚ−ＣＨｓ−ＣＨｘ−ＣＨｓ　（ブチル
アクリレート）、■ ３ がＣＨ，の場合、それぞれメチルメタクリレ− ト、 エチルメタクリレート、ブチルメタクリレ− ト、 ペンチルメタ ク リレートを表す。

これらモノマーの配合比は、（ａ）５〜３０重量部、［
有］）１５〜３５重量部、（Ｃ）　３５〜８０重量部で
あり、これらモノマーの共重合体のアクリル樹脂を用い
る。

また、アクリル樹脂を合成する場合に少量添加すること
により、樹脂の特性を若干変えることのできるモノマー
として、ジメチルアミノメタクリレート、ベンジルアク
リレート、グリシジルメタクリレート、アクリロニトリ
ル、ビニルアセテート等がある。

溶剤としては、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、
ブチルセロソルブ、シクロヘキサノン、キシレン等が良
く、またこれらの溶剤の混合物でも良いが、特に溶解性
、コーティング性の点からシクロヘキサノン、エチルセ
ロソルブが好ましい。

透明顔料としては、パライト粉（ＢａＳＯ４）　、沈降
性硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）　、炭酸バリウム（Ｂａ
ＣＯｚ）、炭酸石灰粉（ＣａＣＯｚ）　　　シリカ粉（
ＳｊＯｚ）、塩基性炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ，）　
　　アルミナホワイト（＾Ｉｇｏｓ　・ＸＨｚＯｔたハ
Ａ１（ＯＨ）ｓ　）　、グｌ：＋７．．＋’フイ）（Ａ
　Ｉ　（ＯＨ）　ｓ　＋　ＢａＳＯ４）、サチン白（Ｃ
ａＳＯ４＋　ＡＩ　（ＯＨ）　ｓ）等があげられるが、
ｃ、ｒ、　＜カラーインデックス）ナンバーで示すと、
１０．１Ｂ、１９，２０．２４．２５．２６．２７等で
ある。

これらの透１！１１顔料は、０．３μｍ以下の粒子が全
粒子の５０重量％以上で、かつ、１μｍ以上の粒子が全
粒子の５重量％以下の粒度を有するものを用いるのが、
透明顔料の透明性と分散性という見地から、好ましい。

０．３μｍ以下の粒子が全粒子の５０重量％より少ない
場合、または１μｍ以上の粒子が５重量％より多い場合
は、いずれもコーティング材の透明性が悪く、特にカラ
ーフィルタ用オーバーコート材のように高い透明性が要
求される用途には適さない。

これら透明顔料を高度に分散する分散剤としては、各種
界面活性剤が有効である。具体的には、陽イオン系とし
て、アセタミン２４、アセタミン８６、コータミノ８６
Ｐコンク（いずれも花王（株）製画品名）があり、陰イ
オン系としてデーモルＰ５デーモルＥＰ、ホモゲノール
ト８、ホモゲノールし−１８、ホモゲノールし−９５、
ホモゲノールＬ−１００（いずれも花王（株）製画品名
）がある、また、非イオン系としてエマルアンＡ−６０
、レオドール５Ｐ−ＬＩＯ、レオドール５Ｐ−５１０，
レオドール５ｐ−ｏｔｏ、エマゾールｔ、−１ｏｎ　、
エマゾール５−２０　（いずれも花王（株）製画品名）
等がある。

また、本発明におけるコーティング材をバターニングす
る場合に光重合法による光硬化反応が通用できる。光重
合法の場合、加えられる七ツマ−及び重合開始剤として
種々用いることができる。

モノマーとしては２官能、多官能モノマーがあり、２官
能モノマーとして、１．６−ヘキサンジオールジアクリ
レート、エチレングリコールジアクリレート、ネオペン
チルグリコールジアクリレート、トリエチレングリコー
ルジアクリレート、ビス（アクリロキシエトキシ）ビス
フェノールＡ、３−メチルベンタンジオールジアクリレ
ート等があり、多官能モノマーとして、トリメチロール
プロパンアクリレート、ペンタエリスリトールトリアク
リレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアネ
ート、ジペンタエリスリトールへキサアクリレート等が
あり、これらの七ツマ−は、昭和高分子（株）、東亜合
成化学工業（株）、セラニーズケミカル（株）等の市販
品がある。また光重合開始剤としては、アセトフェノン
、ベンゾフェノン、ベンジルジメチルケタール、ベンゾ
イルパーオキサイド、２−クロロチオキサンソン等があ
り、大東化学工業（株）、新日曹化工（株）、チバガイ
ギー、大阪有機化学工業（株）等から市販品がある。又
基体と組成物との接着性を向上させるために市販の各種
プライマーを組成物に添加するか、または、あらかじめ
基体上にコートして乾燥させた後、組成物をコートして
も良い。

本発明である透明顔料コーティング材の製造方法は、 ■アクリル系樹脂に顔料及び分散剤を添加して三本ロー
ル等の撹拌機で十分混練してワニスを作る工程、 ■このワニスに光重合開始剤とアクリル系光重合性モノ
マーを添加して十分攪拌する工程、■該ワニスを基体上
にロールコータまたはスピンコーターを用いて必要とす
る膜厚にコートする工程、 ■部分露光によりパターン化する場合と、単に全面露光
した後、熱硬化させる工程、 からなる。ここでアクリル系樹脂は、顔料の分散媒であ
り、分散剤は、アクリル系樹脂中に顔料を均一に分散さ
せる補助剤である。

〈発明の詳述〉 本発明の組成物において、組成割合に特に限定はないが
、通常アクリル樹脂は、組成物に対し５〜３０重量％で
あり、光重合性モノマーは１０〜３０重量％、光重合開
始剤は０．０５〜３重量％、透明顔料は、５〜３０重量
％重量％骨散剤はＯ〜３重量％程度である。

本発明に基づき組成物などを作る場合には、アクリル系
樹脂、溶剤、透明顔料、分散剤をロールシル、ボールミ
ル１、サンドミル、アトライター等の分散、混合装置に
よって分散する。また、アクリル系樹脂、透明顔料、分
散剤を予めロールミルなどで分散させ、次に溶剤あるい
はアクリル樹脂のワニスで希釈することにより作ること
もできる。なお、混合、分散の順序はこれだけに限るも
のではなく、適宜行なうことができる。また組成物−に
光重合性をもたせる場合には、光重合性モノマーと光重
合開始剤を添加することによってパタニングできる組成
物とすることができる。

以上の様にして得られた樹脂組成物は図面の第１図に示
す透明基板（１）とカラーフィルタ層（２）等からなる
基体上にロールコータ−、スピンコーターなどにより、
任意の厚さに塗布することでオーバーコート層（３）と
なり、カラーフィルタ層（２）の色調、透明性を損なう
ことなく、カラーフィルタを保護することができる。第
２図のオーバーコート層（３）の形態としては、第２図
に示すようにオーバーコートが不要な端部（４）におい
て、オーバーコート層を除去する。このようにするには
、オーバーコート材に、前記したように光硬化の性質を
持たせて感光性樹脂とし、除去したい部分を遮光して露
光し、適当な溶媒で現像するのが、効率的である。もち
ろん、第３図に示すように、オーバーコート層（３）゛
を全面に施す形態もありうる。

以下に、本発明の実施例によって具体的に説明する。な
お、実施例中、配合比は全て重量比である。

〈実施例〉 アクリル樹脂（メタクリル酸２０部、シクロへキシルア
クリレート２５部、メチルメタクリレート５５部をエチ
ルセロソルブ３００部に溶解し、窒素雰囲気下でアゾビ
スイソブチロニトリル０．７５部を加えて７０°Ｃ１５
時間反応より得られたアクリル樹脂）ヲｌ　脂濃度１０
％になる様にエチルセロソルブで希釈した。

この希釈樹脂９０．８ｇに対して、透明顔料としてパラ
イト粉末（硫酸バリウム）９．０ｇ、分散剤としてエマ
ルアンＡ−６０を０．２ｇを添加して、：本ロールで十
分混練して透明ワニスを作成した。

このワニスに光重合性モノマーとしてトリメチロールプ
ロパントリアクリレート４．０ｇと光重合開始剤として
ベンジルジメチルケクール０．８ｇを加えて良く撹拌し
て、透明組成物とした。先に作成したカラーフィルタ上
にスピンコーターで１２００回転１分間コート後、７０
゛Ｃで２０分乾燥後、カラーフィルタの枠より約５ｍｍ
大きいマスクを用いて露光（３０ｍ　Ｊ　／　ｃ　ｍ”
）　シた。その後炭酸ナトリウム（２，５％溶液）を用
いて現像し、非露光部を除去して、十分水洗いした。基
板に透明顔料が少量残る可能性があるので、軟らかいス
ポンジでこすり、さらに水洗いしてスピン乾燥後２３０
°Ｃで１時間べ一りしてカラーフィルタ上のオーバーコ
ートを定着させた。

このカラーフィルタは、 であり、液晶用カラーフィルタとして好ましい特性を示
した。

〈発明の効果〉 アクリル樹脂に着色顔料を分散することによる組成物か
ら耐熱性（２４０’Ｃ〜２７０″Ｃ）の良いカラーフィ
ルタを作成することはできるが、このカラーフィルタに
用いるオーバーコート材として、耐熱性、耐湿性に優れ
、クラック等の入らないものはなかった。それに対して
、本発明は、耐熱性に優したカラーフィルタのオバーコ
ート材であり、透明顔料を透明性が高いアクリル系樹脂
に分散することにより、ＩＴＯとの接着性が良好で、さ
らにパターニングすることにより、封止剤との接着性を
損なうことのないオーバーコートとすることができ、実
用上極めて優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図はカラーフィルタの一例を示す断面図、第２図は
、パターニングしたオーバーコート層を設けたカラーフ
ィルタの例を示す断面図、第３図は、パターニングしな
い全面オーバーコート層を設けたカラーフィルタの例を
示す断面図である。 （１）・・・透明基板 （２）・・・カラーフィルタ層 （３）・・・オーバーコート層 （ ４ ） ・・・端部 特 許 出 願 人 凸 版 印 刷 株 式

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくともアクリル系樹脂、溶剤および透明顔料
   からなるアクリル系コーティング材において、アクリル
   系樹脂のモノマー組成の主成分が、▲数式、化学式、表
   等があります▼………（ａ） ▲数式、化学式、表等があります▼………（ｂ） ▲数式、化学式、表等があります▼………（ｃ） （ただし、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３はＨまたはＣＨ＿３
   で、ｎは０〜４の整数）であり、その組成比は（ａ）５
   〜３０重量部、（ｂ）１５〜３５重量部（ｃ）３５〜８
   ０重量部である共重合体のアクリル樹脂を用いることを
   特徴とする透明顔料を含むコーティング材。
2. （２）界面活性剤を分散剤として添加することを特徴特
   徴とする請求項（１）記載の透明顔料を含むコーティン
   グ材。
3. （３）透明顔料が硫酸バリウムを主成分とすることを特
   徴とする請求項（１）または（２）記載の透明顔料を含
   むコーティング材。
4. （４）請求項（１）記載の透明顔料を含むコーティング
   材を、カラーフィルタのオーバーコート層に用いること
   を特徴とする透明顔料を含むコーティング材の使用方法
   。