TWI647284B - 顏料組成物及其製造方法、磨碎混練用的水溶性有機溶劑、以及彩色濾光片用顏料組成物 - Google Patents
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Abstract
本發明的顏料組成物的製造方法具備:於顏料中至少添加水溶性無機鹽及滿足特定條件的水溶性有機溶劑,藉由磨碎混練將所述顏料加以微細化的步驟;添加水而獲得懸浮液的步驟;去除所述水溶性無機鹽,且以滿足以下的(A)的方式去除所述水溶性有機溶劑的步驟;以及去除水的步驟。(A)相對於顏料組成物中所含的所述顏料100質量份,所述水溶性有機溶劑以0.005質量份~0.5質量份的範圍而殘留。
Description
本發明是有關於一種含有經微細化的顏料的顏料組成物及其製造方法。另外,本發明是有關於一種適於製造所述顏料組成物的磨碎混練用的水溶性有機溶劑。進而,本發明是有關於一種含有所述顏料組成物的彩色濾光片用顏料組成物。
顏料多被用作以塗料、油墨(ink)、塑膠用著有色材料等為代表的各種產業資材的有色材料。為了將顏料用作有色材料,而對粗顏料進行多次加工處理。例如,於粗顏料中添加水溶性有機溶劑、水溶性無機鹽及樹脂來進行磨碎混練步驟。其後經過純化步驟,進行乾燥粉碎步驟而獲得粉體。亦存在將顏料以粉體的形式直接使用的用途,但通常是分散於溶劑、樹脂等分散介質中而使用。作為其他方法,亦提出有於純化步驟後省略乾燥粉碎步驟而獲得顏料組成物的方法(專利文獻1)。
為了獲得優異的有色材料,確保顏料於分散介質中的分
散性良好變得特別重要。若顏料的分散性差,則存在以下問題:於製造步驟中無法自分散機中取出組成物,或產品的黏度穩定性差,或於保存中發生凝膠化等。另外,亦存在展色物(drawndown object)表面的光澤性降低、發生勻化(leveling)不良等問題。
因此,為了控制加工顏料的分散性,迄今為止正在全力
地進行研究開發。例如,正在進行對顏料的表面進行改質而提高分散性的技術、用以確保分散狀態良好的分散劑的開發等(例如專利文獻2)。
[專利文獻1]日本專利特開2010-106260號公報
[專利文獻2]國際公開第2008/007776號
於高精細化的要求變嚴格的趨勢下,將彩色濾光片用顏料組成物、彩色濾光片用感光性顏料組成物、噴墨油墨或電子方式顯影劑等顏料組成物中的顏料加以微細化變得重要。然而,若進行顏料的微細化處理,則產生以下問題:顏料彼此容易凝聚,故分散性降低,或黏度穩定性劣化等。
本發明是鑒於所述背景而成,其目的在於提供一種經微細化的顏料的分散性能優異、且生產效率高的經微細化的顏料組成物及其製造方法,磨碎混練用的水溶性有機溶劑,以及彩色濾
光片用顏料組成物。
本發明者等人為了解決所述課題而反覆進行了努力研究,結果令人驚訝地發現,於使用滿足(i)~(iv)全部的水溶性有機溶劑來進行製造的以下態樣中,可解決本申請案發明的課題,從而完成了本發明。
[1]一種顏料組成物的製造方法,具備:步驟(a),於顏料中至少添加水溶性無機鹽及水溶性有機溶劑,藉由磨碎混練將所述顏料加以微細化;步驟(b),於步驟(a)之後投入水而獲得懸浮液;步驟(c),於步驟(b)之後去除所述水溶性無機鹽,且以滿足以下的(A)的方式去除所述水溶性有機溶劑;以及步驟(d),於步驟(c)之後去除水,並且所述水溶性有機溶劑滿足以下的(i)~(iv),(A)相對於所述顏料組成物中所含的所述顏料100質量份,所述水溶性有機溶劑以0.005質量份~0.5質量份的範圍而殘留;(i)分子量為100~350、更佳為130~350;(ii)具有合計2個以上的包含羥基及/或酯基的官能基(F);(iii)60℃下的黏度為2mPa.s~140mPa.s;(iv)不含醚鍵。
[2]如[1]所記載的顏料組成物的製造方法,其中所述水溶性有機溶劑為選自2-乙基-1,3-己二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、單乙酸甘油酯(monoacetin)、二乙酸甘油酯(diacetin)、三乙酸甘油
酯(triacetin)、三丙酸甘油酯(tripropionin)、三丁酸甘油酯(tributyrin)、2-甲基戊烷-2,4-二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇及1,2,6-己三醇中的至少一種。
[3]如[1]或[2]所記載的顏料組成物的製造方法,其中於步驟(a)中更含有樹脂。
[4]如[1]至[3]中任一項所記載的顏料組成物的製造方法,其中所述顏料為選自染色色澱系顏料(dyed lake pigments)、偶氮系顏料、酞菁系顏料及縮合多環系顏料中的至少一種。
[5]如[1]至[4]中任一項所記載的顏料組成物的製造方法,其中於步驟(c)之後且步驟(d)之前,進行添加分散溶劑並進行混合攪拌的步驟(e)。
[6]一種顏料組成物,含有平均一次粒徑在5nm~1,000nm的範圍內的經微細化的顏料,並且相對於所述顏料組成物中所含的所述顏料100質量份,滿足以下的(i)~(iv)的水溶性有機溶劑以0.005質量份~0.5質量份的範圍而殘留;(i)分子量為100~350、更佳為130~350;(ii)具有合計2個以上的包含羥基及/或酯基的官能基(F);(iii)60℃下的黏度為2mPa.s~140mPa.s;(iv)不含醚鍵。
[7]一種磨碎混練用的水溶性有機溶劑,其用於製造含有平均一次粒徑在5nm~1,000nm的範圍內的經微細化的顏料的顏料組
成物,並且所述磨碎混練用的水溶性有機溶劑滿足以下的(i)~(iv),(i)分子量為100~350、更佳為130~350;(ii)具有合計2個以上的包含羥基及/或酯基的官能基;(iii)60℃下的黏度為2mPa.s~140mPa.s;(iv)不含醚鍵。
[8]如[7]所記載的磨碎混練用的水溶性有機溶劑,其中所述水溶性有機溶劑為選自2-乙基-1,3-己二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、單乙酸甘油酯、二乙酸甘油酯、三乙酸甘油酯、三丙酸甘油酯、三丁酸甘油酯、2-甲基戊烷-2,4-二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇中的至少一種。
[9]一種彩色濾光片用顏料組成物,含有如[6]所記載的顏料組成物。
根據本發明,具有以下效果:可提供一種經微細化的顏料的分散性能優異、且生產效率高的經微細化的顏料組成物及其製造方法,磨碎混練用的水溶性有機溶劑,以及彩色濾光片用顏料組成物。
圖1為用以說明實施形態的顏料組成物的製造步驟的流程圖。
圖2為用以說明實施形態的顏料組成物的製造步驟的流程圖。
以下,對應用本發明的實施形態的一例加以說明。再者,其他實施形態只要符合本發明的主旨,則亦當然包括在本發明的範疇內。另外,本說明書中,「任意的數A~任意的數B」的記載於該範圍內包括數A作為下限值,包括數B作為上限值。
本發明的顏料組成物可藉由至少實施圖1所示的以下的步驟(a)~步驟(d)而獲得。
<步驟(a)>於步驟(a)中,於顏料中至少添加水溶性無機鹽及水溶性有機溶劑,藉由磨碎混練來將顏料加以微細化。利用磨碎混練的顏料的微細化方法並無特別限定,可應用任意的方法,較佳為利用所謂鹽磨(salt milling)處理的磨碎混練步驟等。進行微細化的顏料的平均一次粒徑可根據用途而變動,通常為5nm~1,000nm。此處所用的顏料通常可使用未經處理的粗顏料,但亦可使用經過某些處理步驟的顏料。另外,所使用的顏料可為單獨一種亦可為多種。
關於磨碎混練方法,可使用捏合機、二輥磨機、三輥磨機、球磨機、研磨機(attritor)、臥式砂磨機、立式砂磨機或/及環型珠磨機等混練機,對至少含有顏料、水溶性無機鹽及水溶性有機溶劑的混合物進行磨碎混練。只要根據顏料的種類或所需求的微細化的程度等來適當調整處理條件等即可。較佳為於機械混練時進行加熱。水溶性無機鹽作為破碎助劑(crushing assistant)而發揮功能,於鹽磨時利用水溶性無機鹽的高硬度使顏料破碎。藉
由使鹽磨處理時的條件最適化,可獲得一次粒徑非常微細,另外,分佈的幅度窄而具有狹窄(sharp)的粒度分佈的顏料。
顏料只要為不偏離本發明的主旨的範圍,則並無特別限定,可應用有機顏料及無機顏料。較佳的顏料可例示:選自染色色澱系顏料、偶氮系顏料、酞菁系顏料及縮合多環系顏料中的至少一種有機顏料。偶氮系顏料可為可溶性偶氮顏料、不溶性偶氮顏料的任一種。所述顏料的較佳具體例可列舉以下顏料。
染色色澱顏料可列舉:顏料黃(以下簡稱為PY)18、PY100、PY104、顏料橙(以下簡稱為PO)39、顏料紅(以下簡稱為PR)81、PR83、PR90、PR169、PR172、PR173、PR174、PR193、顏料紫(以下簡稱為PV)1、PV2、PV3、PV4、PV12、PV27、PV39、顏料藍(以下簡稱為PB)1、PB2、PB14、PB62、顏料綠(以下簡稱為PG)1、PG2、PG3、PG4、PG45等。
偶氮系顏料可列舉:PR53、PR50、PR49、PR57:1、PR48:1、PR52:1等可溶性偶氮顏料,PR1、PR3、PO5、PR21、PR114、PR5、PR146、PR170、PO38、PR187、PY1、PY3、PY167、PY154、PO36、PY12、PY13、PY14等不溶性偶氮顏料,PR144、PR166、PR214、PR242、PY93、PY94、PY95等縮合偶氮顏料等。
酞菁系顏料可列舉:PB16、PB15:1、PB15:2、PB15:3、PB15:4、PB15:5、PB15:6、PG7、PG36、PG58、鋁酞菁等。
縮合多環系顏料可列舉:PY24、PY108、PO51、PR168、PR177、PB60等、PY38、PR88、PO43、PR194、PR178、PR179、PY138、
PV23、PV19、PR122、PY109、PY110、PY150、PY139、PR254、PR255、PR272、PO71、二溴二酮基吡咯并吡咯等。
水溶性有機溶劑發揮使顏料及水溶性無機鹽濕潤的作用,必須溶解(混合)於水中,且實質上不溶解所使用的水溶性無機鹽。進而,本發明的水溶性有機溶劑滿足以下的(i)~(iv)。即,滿足以下所有條件:(i)分子量為100~350、更佳為130~350,(ii)具有合計2個以上的包含羥基(OH基)及/或酯基(-COO-基)的官能基(F),且(iii)60℃下的黏度為2mPa.s~140mPa.s,(iv)不含醚鍵。
本發明的水溶性有機溶劑可使用單獨一種亦可併用多種。滿足該些(i)~(iv)的水溶性有機溶劑(以下亦稱為本發明的水溶性有機溶劑)適合作為磨碎混練用的溶劑。再者,於不偏離本發明的主旨的範圍內,不排除使用本發明的水溶性有機溶劑以外的溶劑(包括不滿足所述(i)~(iv)的任一個以上的水溶性有機溶劑)。然而,就有效地提高經微細化的顏料的分散性的觀點而言,較佳為實質上使用本發明的水溶性有機溶劑。以下,對本發明的水溶性有機溶劑加以說明。
所謂(ii)的具有合計2個以上的包含羥基及/或酯基的官能基(F),包括a)含有2個以上的羥基且不含酯基的溶劑、b)含有2個以上的酯基且不含羥基的溶劑、及c)含有羥基與酯基兩
者且兩者合計成為2個以上的情況三種態樣。(iii)的黏度為於60℃的溫度下單獨測定水溶性有機溶劑時的黏度。本申請案說明書的水溶性有機溶劑的黏度為依據日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)Z 8803的規定並使用圓錐平板型旋轉黏度計(東機產業公司製造的黏度測定器:TVE-20L)測定的值。另外,如(iv)所指定,水溶性有機溶劑於其分子中不含醚鍵。
藉由使用滿足(i)~(iv)全部的水溶性有機溶劑,可
改善經微細化的顏料的分散性。其理由雖尚在推測範圍內,但可認為,本發明的水溶性有機溶劑與顏料的相互作用帶來了良好的結果。另外可認為,藉由相對於顏料使本發明的水溶性有機溶劑以特定的範圍殘留,而有可抑制經微細化的顏料的凝聚的效果。
步驟(a)中所用的水溶性有機溶劑只要滿足所述(i)
~(iv)全部,則並無特別限定,較佳例可列舉:選自2-乙基-1,3-己二醇(16.6mPa.s)、2,4-二乙基-1,5-戊二醇(67.2mPa.s)、單乙酸甘油酯(13.7mPa.s)、二乙酸甘油酯(8.2mPa.s)、三乙酸甘油酯(4.1mPa.s)、三丙酸甘油酯(2.7mPa.s)、三丁酸甘油酯(3.3mPa.s)、2-甲基戊烷-2,4-二醇(5.8mPa.s)、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇(43.7mPa.s)、1,5-戊二醇(20.9mPa.s)、1,6-己二醇(25.2mPa.s)及1,2,6-己三醇(137.6mPa.s)中的至少一種。
本發明的水溶性有機溶劑的添加量並無特別限定,相對
於顏料100質量份,較佳為使用5質量份~1,000質量份,更佳為使用50質量份~500質量份。水溶性有機溶劑可使用一種亦可併
用多種。
步驟(a)中所用的水溶性無機鹽只要為如其名稱般顯示出水溶性的無機鹽即可,於不偏離本發明的主旨的範圍內並無限定。較佳例可列舉氯化鈉、氯化鋇、氯化鉀、硫酸鈉等。就價格的方面而言,較佳為使用氯化鈉(食鹽)。就處理效率與生產效率兩方面而言,相對於顏料100質量份,水溶性無機鹽較佳為使用50質量份~2,000質量份,更佳為使用300質量份~1,000質量份。
於步驟(a)中,亦可進一步添加分散劑、色素衍生物等添加劑。分散劑可列舉樹脂及/或低分子量的界面活性劑等。
用作分散劑的樹脂的種類並無特別限定,可使用天然樹脂、改質天然樹脂、合成樹脂、經天然樹脂改質的合成樹脂等。該樹脂於室溫下為固體,較佳為水不溶性,且更佳為可溶於所述本發明的水溶性有機溶劑中。相對於顏料100質量份,樹脂的使用量較佳為5質量份~100質量份的範圍。於實施樹脂處理的情形時使用本發明的水溶性有機溶劑的優點之一在於使樹脂溶解。可認為藉由使用本發明的水溶性有機溶劑,可使樹脂均勻地被覆於顏料上,即便於顏料經乾燥的情形時,被覆樹脂亦抑制顏料彼此的凝聚,有助於提高分散性。
用作分散劑的樹脂的較佳例可列舉:聚胺基甲酸酯、聚酯、不飽和聚醯胺、磷酸酯、多羧酸及其胺鹽/銨鹽/烷基胺鹽、多羧酸酯、含羥基的多羧酸酯、聚矽氧烷、改質聚丙烯酸酯等油性
分散劑,(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物、(甲基)丙烯酸-苯乙烯共聚物、苯乙烯-馬來酸共聚物等水溶性樹脂或水溶性高分子化合物。樹脂型的分散劑可單獨使用一種亦可混合使用兩種以上。樹脂型的分散劑的質量平均分子量較佳為1,000~30,000左右。
具體可列舉:索努帕斯(SOLSPERSE)3000、索努帕斯(SOLSPERSE)13240、索努帕斯(SOLSPERSE)13940、索努帕斯(SOLSPERSE)16000、索努帕斯(SOLSPERSE)17000、索努帕斯(SOLSPERSE)18000、索努帕斯(SOLSPERSE)20000、索努帕斯(SOLSPERSE)21000、索努帕斯(SOLSPERSE)24000SC、索努帕斯(SOLSPERSE)24000GR、索努帕斯(SOLSPERSE)26000、索努帕斯(SOLSPERSE)27000、索努帕斯(SOLSPERSE)28000、索努帕斯(SOLSPERSE)31845、索努帕斯(SOLSPERSE)32000、索努帕斯(SOLSPERSE)32500、索努帕斯(SOLSPERSE)32550、索努帕斯(SOLSPERSE)34750、索努帕斯(SOLSPERSE)35100、索努帕斯(SOLSPERSE)35200、索努帕斯(SOLSPERSE)36000、索努帕斯(SOLSPERSE)36600、索努帕斯(SOLSPERSE)37500、索努帕斯(SOLSPERSE)38500、索努帕斯(SOLSPERSE)39000、索努帕斯(SOLSPERSE)41000(以上為日本路博潤(Lubrizol Japan)公司製造);迪斯帕畢克(DISPERBYK)-101、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-102、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-106、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-108、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-109、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-110、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-111、
迪斯帕畢克(DISPERBYK)-112、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-116、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-130、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-140、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-142、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-145、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-161、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-162、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-163、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-164、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-166、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-167、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-168、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-170、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-171、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-174、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-180、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-182、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-183、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-184、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-185、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2000、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2001、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2008、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2009、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2022、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2025、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2050、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2070、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2096、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2150、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2155、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2163、迪斯帕畢克(DISPERBYK)-2164(以上為日本畢克化學(BYK Chemie Japan)公司製造);畢克(BYK)-P104、畢克(BYK)-P104S、畢克(BYK)-P105、畢克(BYK)-9076、畢克(BYK)-9077、畢克(BYK)-220S(以上為日本畢克化學(BYK Chemie Japan)公司製造);埃夫卡
(EFKA)4008、埃夫卡(EFKA)4009、埃夫卡(EFKA)4010、埃夫卡(EFKA)4015、埃夫卡(EFKA)4046、埃夫卡(EFKA)4047、埃夫卡(EFKA)4010、埃夫卡(EFKA)4015、埃夫卡(EFKA)4020、埃夫卡(EFKA)4050、埃夫卡(EFKA)4055、埃夫卡(EFKA)4060、埃夫卡(EFKA)4080、埃夫卡(EFKA)4300、埃夫卡(EFKA)4330、埃夫卡(EFKA)4400、埃夫卡(EFKA)4401、埃夫卡(EFKA)4402、埃夫卡(EFKA)4403、埃夫卡(EFKA)4406、埃夫卡(EFKA)4800、埃夫卡(EFKA)5010、埃夫卡(EFKA)5044、埃夫卡(EFKA)5207、埃夫卡(EFKA)5244、埃夫卡(EFKA)5054、埃夫卡(EFKA)5055、埃夫卡(EFKA)5063、埃夫卡(EFKA)5064、埃夫卡(EFKA)5065、埃夫卡(EFKA)5066、埃夫卡(EFKA)5070(以上為日本巴斯夫(BASF Japan)公司製造);阿吉斯帕(Ajisper)PB821(F)、阿吉斯帕(Ajisper)PB822、阿吉斯帕(Ajisper)PB880、阿吉斯帕(Ajisper)PB881、阿吉斯帕(Ajisper)PN-411、阿吉斯帕(Ajisper)PA-111(以上為味之素精密技術(Ajinomoto Fine-techno)公司製造);海諾特(Hinoact)(川研精化公司製造);迪斯帕隆(DISPARLON)KS-860、迪斯帕隆(DISPARLON)KS-873N、迪斯帕隆(DISPARLON)7004、迪斯帕隆(DISPARLON)1831、迪斯帕隆(DISPARLON)1850、迪斯帕隆(DISPARLON)1860、迪斯帕隆(DISPARLON)DA-7301、迪斯帕隆(DISPARLON)DA-325、迪斯帕隆(DISPARLON)DA-375、迪斯帕隆(DISPARLON)DA-234、迪斯帕隆(DISPARLON)PW-36(以上為楠本化成公司
製造)等。
用作分散劑的界面活性劑的較佳例可列舉:萘磺酸福馬
林縮合物鹽、芳香族磺酸福馬林縮合物、聚氧伸乙基烷基磷酸酯等陰離子活性劑;聚氧伸乙基烷基醚等非離子活性劑,烷基胺鹽、四級銨鹽等陽離子活性劑等。
具體可列舉:德莫耳(Demol)N、德莫耳(Demol)RN、德莫耳(Demol)MS、德莫耳(Demol)SN-B;愛慕根(Emulgen)120、愛慕根(Emulgen)430;阿塞他命(Acetamin)24、阿塞他命(Acetamin)86;擴特命(Quartamin)24P(以上為花王公司製造);普萊薩福(Prisurf)AL、普萊薩福(Prisurf)A208F(以上為第一工業製藥公司製造);阿卡德(Arcard)C-50、阿卡德(Arcard)T-28、阿卡德(Arcard)T-50(以上為獅王(Lion)公司製造)等。
用作分散劑的有機顏料的衍生物較佳為以有機顏料作
為基本骨架、且於分子內導入有賦予酸性的取代基或賦予鹼性的取代基的化合物。可認為藉由添加有機顏料的衍生物,其吸附於成為分散對象的顏料上而賦予極性,藉此由與分散劑或樹脂的相互作用來賦予分散效果。另外,可期待有助於顏料的結晶穩定化、或分散穩定化的效果。
具體而言,除了山陽色素公司製造的合成品以外,市售品的例子可列舉:埃夫卡(EFKA)-6745、埃夫卡(EFKA)-6750(埃夫卡添加劑(EFKA Additive)公司製造),畢克-增效劑(BYK-Synergist)2100(日本畢克化學(BYK Chemie Japan)公
司製造),索努帕斯(SOLSPERSE)5000、索努帕斯(SOLSPERSE)12000、索努帕斯(SOLSPERSE)22000(以上為日本路博潤(Lubrizol Japan)公司製造)等。
另外,纖維素衍生物、橡膠衍生物或/及蛋白衍生物亦可依據合成樹脂而選擇使用具有相同性能者。該些合成樹脂尤其可較佳地使用環氧樹脂及(甲基)丙烯酸系樹脂。其原因在於:通用性廣,透明性高,另外製成彩色濾光片時的各種耐性亦優異。
所述環氧樹脂是指於分子中含有1個以上的環氧基的環氧化物(epoxide),本發明中較佳為未經硬化劑交聯而具有溶解性者。
環氧化物可列舉:雙酚系、酚醛清漆系、烷基苯酚系、間苯二酚系、聚二醇系、酯系、N-縮水甘油胺等縮水甘油基型、或環狀脂肪族環氧化物等。
所述(甲基)丙烯酸系樹脂為選自丙烯酸、甲基丙烯酸及該些酸的酯的單體中的單體或混合物的共聚物,該等亦可為進一步與苯乙烯、乙酸乙烯酯、馬來酸酐等自由基聚合性單體的共聚物。
添加至顏料中的水溶性有機溶劑、水溶性無機鹽、分散
劑等的各使用量只要在可進行顏料的微細化處理的範圍內,則並無限定,對於微細化處理而言,重要的是具有如下黏度、硬度:可賦予藉由水溶性無機鹽將顏料有效地磨碎的剪切力的黏度、硬度。
<步驟(b)>進行步驟(a)之後,於其中投入水而獲
得懸浮液(圖1)。較佳為於步驟(a)結束後,自磨碎混練機中取
出顏料分散體,投入水並進行攪拌,獲得懸浮液。所添加的水的分量只要為足以獲得懸浮液的量即可,並無特別限定。視需要亦可加溫。例如,添加步驟(a)的質量的10倍~10,000倍的質量的水來進行混合攪拌。此時的混合攪拌條件並無特別限定,例如可於溫度25℃~90℃下進行。
<步驟(c)>於步驟(b)的處理後,將水溶性無機鹽去除,且將滿足以下的(A)的水溶性有機溶劑去除(圖1)。
(A)相對於顏料組成物中所含的顏料100質量份,以0.005質量份~0.5質量份的範圍而殘留水溶性有機溶劑。
關於使水溶性有機溶劑殘留於所述特定範圍內的方法,可藉由控制去除條件(例如清洗條件、乾燥條件、過濾條件)而容易地調整。只要可達成所述目的,則處理步驟不限,簡便的是藉由過濾來去除濾液的方法。
關於相對於顏料組成物中所含的顏料100質量份的殘留溶劑,可藉由測定來求出顏料組成物中的總固體成分中的本發明的水溶性有機溶劑的殘留溶劑,並根據固體成分中的顏料的比例而算出。此處,所謂固體成分中的顏料的比例,是設定為顏料的添加量相對於最終獲得的顏料組成物中的總固體成分量之比例。再者,實際上有時於步驟(b)等中稍許損耗顏料,但本說明書中的固體成分中的顏料的比例是如上所述般設定。
<步驟(d)>於步驟(c)之後將水去除(圖1)。去除水的方法並無限定,較佳方法可列舉進行乾燥處理的方法。關於
步驟(d)的乾燥條件,例如可例示:於常壓下、於80℃~120℃的範圍內進行12小時~48小時左右的乾燥的方法;於減壓下、於25℃~80℃的範圍內進行12小時~60小時左右的乾燥的方法;於-60℃~-5℃的範圍內經冷凍後,於減壓下、於25℃~80℃的範圍內進行12小時~60小時左右的乾燥的方法。乾燥處理並無特別限定,可例示利用噴霧乾燥(spray dry)裝置的方法。亦可與乾燥處理同時或於乾燥處理後進行粉碎處理。
藉由使用本發明的水溶性有機溶劑,可獲得體密度高的粉末狀的顏料組成物。即,若以定性的表述換言之,則藉由使用本發明的水溶性有機溶劑,可獲得含有柔軟且蓬鬆的粉末狀的經微細化的顏料的顏料組成物。較佳的體密度可根據用途而變動,但較佳為設定為0.4g/mL以下。
於圖2中,對本發明的顏料組成物的製造方法的較佳實施態樣的一例加以說明。較佳態樣可例示圖2所示的路徑r1~路徑r3的步驟。
除了進行步驟(a)~步驟(d)而獲得粉體的路徑r1以外,可列舉:於步驟(d)之後進行步驟(e)的路徑r2;於步驟(c)之後進行步驟(e),其後進行步驟(d)的路徑r3。藉由路徑r1所得的顏料組成物為粉末狀,藉由路徑r2、路徑r3所得的顏料組成物為分散於分散溶劑中的例如清漆狀者。再者,本發明的顏料組成物的製造方法只要包括步驟(a)~步驟(d)即可,可任意地添加步驟(e)。另外,亦可於不偏離本發明的主旨的範圍內任
意添加其他步驟。
較佳的製造方法可根據產品的種類或根據需求(needs)而變動,就製造步驟的簡便性的觀點而言,較佳為如圖2的路徑r3般直接獲得分散溶劑的方法。另外,就製造步驟的簡便性的觀點而言,以粉體的形式取出的方法較佳為路徑r1。另外,就進一步提高所得的顏料組成物的分散性的觀點而言,較佳為於路徑r1、路徑r2的步驟(d)中,於去除水時進行乾燥粉碎處理。
<步驟(e)>經過步驟(d)後,於其中添加分散溶劑並進行混合攪拌(參照圖2)。混合攪拌方法只要為可均勻地分散的方法,則並無特別限制。例如可列舉葉輪(impeller)、溶解器(dissolver)、均質攪拌機(homomixer)、超音波均質機等。此種處理亦可將兩種以上組合進行。於步驟(e)中,亦可除了分散溶劑以外添加分散助劑或其他添加劑。例如可添加黏合劑樹脂、色素衍生物、界面活性劑、其他色素等。該些添加劑只要不妨礙顏料的分散性即可,並無特別限定,較佳為溶解於分散溶劑中。藉由使用分散助劑,可提高顏料的分散性,更有效地防止分散後的顏料的再凝聚。
(分散溶劑)步驟(e)中所用的分散溶劑只要不妨礙顏料的分散性即可,並無特別限定。較佳例可列舉:1,2,3-三氯丙烷、2-庚酮、3,5,5-三甲基-2-環己烯-1-酮、3,3,5-三甲基環己酮、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基-3-甲基丁基乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、4-庚酮、間二甲苯、間二乙基苯、間二氯苯、正丁基苯、
乙酸正丙酯、鄰二甲苯、鄰氯甲苯、鄰二乙基苯、鄰二氯苯、對氯甲苯、對二乙基苯、第二丁基苯、第三丁基苯、γ-丁內酯、異佛爾酮、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、乙二醇單異丙醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單第三丁醚、乙二醇單丁醚、乙二醇單丁醚乙酸酯、乙二醇單丙醚、乙二醇單己醚、乙二醇單甲醚、乙二醇單甲醚乙酸酯、二異丁基酮、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇單異丙醚、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚乙酸酯、二乙二醇單甲醚、環己醇、環己醇乙酸酯、環己酮、二丙二醇二甲醚、二丙二醇甲基醚乙酸酯、二丙二醇單乙醚、二丙二醇單丁醚、二丙二醇單丙醚、二丙二醇單甲醚、二丙酮醇、2-乙基-1,3-己二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、單乙酸甘油酯、二乙酸甘油酯、三乙酸甘油酯、三丙酸甘油酯、三丁酸甘油酯、2-甲基戊烷-2,4-二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、三丙二醇單丁醚、三丙二醇單甲醚、丙二醇二乙酸酯、丙二醇苯醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丁醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚丙酸酯、苄醇、甲基異丁基酮、甲基環己醇、乙酸正戊酯、乙酸正丁酯、乙酸異戊酯、乙酸異丁酯、乙酸丙酯、二元酸酯等。另外可列舉:乳酸乙酯、1,3-丁二醇(1,3-butanediol)、1,3-丁二醇二乙酸酯、1,4-二噁烷、2-甲基-1,3-丙二醇、3-甲基-1,3-丁二醇、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、3-甲氧基丁醇、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、正丁醇等。
該些分散溶劑中,就顏料組成物各成分的溶解性及塗佈性良好的方面而言,較佳為使用乳酸乙酯,丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯等二醇乙酸酯類,苄醇等芳香族醇類或環己酮等酮類。
該些分散溶劑可單獨使用或混合使用。另外,分散溶劑可根據所使用的用途而適當設定,就將顏料組成物調節為適當的黏度而可形成作為目標的均勻膜厚的濾波節(fliter segment)的方面而言,較佳為以顏料的總質量為基準(100質量%)而以500質量%~4,000質量%的量使用。於路徑r3的情況下,因於步驟(d)之後包括將水去除的步驟,故分散溶劑更佳為使用非水溶性有機溶劑。
(黏合劑樹脂)步驟(e)中所用的黏合劑樹脂可使用以前公知的熱塑性樹脂或熱硬化性樹脂等。黏合劑樹脂較佳為樹脂型分散劑,該樹脂型分散劑含有具有吸附於添加顏料的性質的顏料親和性部位、及與顏料載體具有相容性的部位,且發揮吸附於添加顏料上而使於顏料載體中的分散變穩定的作用。黏合劑樹脂可單獨使用或混合使用兩種以上。
所述熱塑性樹脂例如可列舉:丙烯酸系樹脂、縮丁醛樹脂、苯乙烯-馬來酸共聚物、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚胺基甲酸酯系樹脂、聚酯樹脂、乙烯系樹脂、醇酸樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺
樹脂、橡膠系樹脂、環化橡膠系樹脂、纖維素類、聚乙烯(高密度聚乙烯(High Density Polyethylene,HDPE)、低密度聚乙烯(Low Density Polyethylene,LDPE))、聚丁二烯及聚醯亞胺樹脂等。
構成熱塑性樹脂的單體的較佳例可列舉以下單體。例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯或乙氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯類,或(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基(甲基)丙烯醯胺、二丙酮(甲基)丙烯醯胺或丙烯醯基嗎啉等(甲基)丙烯醯胺類,苯乙烯或α-甲基苯乙烯等苯乙烯類,乙基乙烯醚、正丙基乙烯醚、異丙基乙烯醚、正丁基乙烯醚或異丁基乙烯醚等乙烯醚類,乙酸乙烯酯或丙酸乙烯酯等脂肪酸乙烯酯類。
另外可列舉:環己基馬來醯亞胺、苯基馬來醯亞胺、甲基馬來醯亞胺、乙基馬來醯亞胺、1,2-雙馬來醯亞胺乙烷、1,6-雙馬來醯亞胺己烷、3-馬來醯亞胺丙酸、6,7-亞甲基二氧基-4-甲基-3-馬來醯亞胺香豆素、4,4'-雙馬來醯亞胺二苯基甲烷、雙(3-乙基-5-甲基-4-馬來醯亞胺苯基)甲烷、N,N'-1,3-伸苯基二馬來醯亞胺、
N,N'-1,4-伸苯基二馬來醯亞胺、N-(1-芘基)馬來醯亞胺、N-(2,4,6-三氯苯基)馬來醯亞胺、N-(4-胺基苯基)馬來醯亞胺、N-(4-硝基苯基)馬來醯亞胺、N-苄基馬來醯亞胺、N-溴甲基-2,3-二氯馬來醯亞胺、N-琥珀醯亞胺基-3-馬來醯亞胺苯甲酸酯、N-琥珀醯亞胺基-3-馬來醯亞胺丙酸酯、N-琥珀醯亞胺基-4-馬來醯亞胺丁酸酯、N-琥珀醯亞胺基-6-馬來醯亞胺己酸酯、N-[4-(2-苯并咪唑基)苯基]馬來醯亞胺、9-馬來醯亞胺吖啶等N-取代馬來醯亞胺類。
所述熱硬化性樹脂例如可列舉:環氧樹脂、苯并胍胺樹
脂、松香改質馬來酸樹脂、松香改質富馬酸樹脂、三聚氰胺樹脂、脲樹脂及酚樹脂等。其中,就提高耐熱性的觀點而言,可更佳地使用環氧樹脂、三聚氰胺樹脂。
另外,樹脂型分散劑的較佳例可例示:聚胺基甲酸酯、
聚丙烯酸酯等多羧酸酯、不飽和聚醯胺、多羧酸、多羧酸(部分)胺鹽、多羧酸銨鹽、多羧酸烷基胺鹽、聚矽氧烷、長鏈聚胺基醯胺磷酸鹽、含羥基的多羧酸酯或該等的改質物、藉由聚(低級伸烷基亞胺)與具有游離羧基的聚酯的反應所形成的醯胺或其鹽等油性分散劑,(甲基)丙烯酸-苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-馬來酸共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯啶酮等水溶性樹脂或水溶性高分子化合物、聚酯系、改質聚丙烯酸酯系、環氧乙烷/環氧丙烷加成化合物、磷酸酯系等。
就藉由少量的添加量而顏料組成物的黏度變低、顯示出
高的分光透射率的理由而言,所述樹脂型分散劑較佳為具有鹼性
官能基的高分子分散劑,較佳為含氮原子的接枝共聚物或於側鏈上具有三級胺基、四級銨鹽基、含有含氮雜環等的官能基的且含氮原子的丙烯酸系嵌段共聚物及胺基甲酸酯系高分子分散劑等。
樹脂型分散劑較佳為以顏料的總量為基準(100質量%)而使用5質量%~200質量%左右,就成膜性的觀點而言,更佳為使用10質量%~100質量%左右。
市售的樹脂型分散劑可列舉:日本畢克化學(BYK
Chemie Japan)公司製造的迪斯帕畢克(Disperbyk)-101、迪斯帕畢克(Disperbyk)-103、迪斯帕畢克(Disperbyk)-107、迪斯帕畢克(Disperbyk)-108、迪斯帕畢克(Disperbyk)-110、迪斯帕畢克(Disperbyk)-111、迪斯帕畢克(Disperbyk)-116、迪斯帕畢克(Disperbyk)-130、迪斯帕畢克(Disperbyk)-140、迪斯帕畢克(Disperbyk)-154、迪斯帕畢克(Disperbyk)-161、迪斯帕畢克(Disperbyk)-162、迪斯帕畢克(Disperbyk)-163、迪斯帕畢克(Disperbyk)-164、迪斯帕畢克(Disperbyk)-165、迪斯帕畢克(Disperbyk)-166、迪斯帕畢克(Disperbyk)-170、迪斯帕畢克(Disperbyk)-171、迪斯帕畢克(Disperbyk)-174、迪斯帕畢克(Disperbyk)-180、迪斯帕畢克(Disperbyk)-181、迪斯帕畢克(Disperbyk)-182、迪斯帕畢克(Disperbyk)-183、迪斯帕畢克(Disperbyk)-184、迪斯帕畢克(Disperbyk)-185、迪斯帕畢克(Disperbyk)-190、迪斯帕畢克(Disperbyk)-2000、迪斯帕畢克(Disperbyk)-2001、迪斯帕畢克(Disperbyk)-2020、迪斯
帕畢克(Disperbyk)-2025、迪斯帕畢克(Disperbyk)-2050、迪斯帕畢克(Disperbyk)-2070、迪斯帕畢克(Disperbyk)-2095、迪斯帕畢克(Disperbyk)-2150、迪斯帕畢克(Disperbyk)-2155或安泰拉(Anti-Terra)-U、安泰拉(Anti-Terra)-203、安泰拉(Anti-Terra)-204或畢克(BYK)-P104、畢克(BYK)-P104S、畢克(BYK)-220S、畢克(BYK)-6919或拉提門(Lactimon)、拉提門(Lactimon)-WS或畢庫曼(Bykumen)等;日本路博潤(Lubrizol Japan)公司製造的索努帕斯(SOLSPERSE)-3000、索努帕斯(SOLSPERSE)-9000、索努帕斯(SOLSPERSE)-13000、索努帕斯(SOLSPERSE)-13240、索努帕斯(SOLSPERSE)-13650、索努帕斯(SOLSPERSE)-13940、索努帕斯(SOLSPERSE)-16000、索努帕斯(SOLSPERSE)-17000、索努帕斯(SOLSPERSE)-18000、索努帕斯(SOLSPERSE)-20000、索努帕斯(SOLSPERSE)-21000、索努帕斯(SOLSPERSE)-24000、索努帕斯(SOLSPERSE)-26000、索努帕斯(SOLSPERSE)-27000、索努帕斯(SOLSPERSE)-28000、索努帕斯(SOLSPERSE)-31845、索努帕斯(SOLSPERSE)-32000、索努帕斯(SOLSPERSE)-32500、索努帕斯(SOLSPERSE)-32550、索努帕斯(SOLSPERSE)-33500、索努帕斯(SOLSPERSE)-32600、索努帕斯(SOLSPERSE)-34750、索努帕斯(SOLSPERSE)-35100、索努帕斯(SOLSPERSE)-36600、索努帕斯(SOLSPERSE)-38500、索努帕斯(SOLSPERSE)-41000、索努帕斯(SOLSPERSE)-41090、索努帕斯(SOLSPERSE)-53095、索努帕斯(SOLSPERSE)-55000、
索努帕斯(SOLSPERSE)-76500等;巴斯夫(BASF)公司製造的埃夫卡(EFKA)-46、埃夫卡(EFKA)-47、埃夫卡(EFKA)-48、埃夫卡(EFKA)-452、埃夫卡(EFKA)-4008、埃夫卡(EFKA)-4009、埃夫卡(EFKA)-4010、埃夫卡(EFKA)-4015、埃夫卡(EFKA)-4020、埃夫卡(EFKA)-4047、埃夫卡(EFKA)-4050、埃夫卡(EFKA)-4055、埃夫卡(EFKA)-4060、埃夫卡(EFKA)-4080、埃夫卡(EFKA)-4400、埃夫卡(EFKA)-4401、埃夫卡(EFKA)-4402、埃夫卡(EFKA)-4403、埃夫卡(EFKA)-4406、埃夫卡(EFKA)-4408、埃夫卡(EFKA)-4300、埃夫卡(EFKA)-4310、埃夫卡(EFKA)-4320、埃夫卡(EFKA)-4330、埃夫卡(EFKA)-4340、埃夫卡(EFKA)-450、埃夫卡(EFKA)-451、埃夫卡(EFKA)-453、埃夫卡(EFKA)-4540、埃夫卡(EFKA)-4550、埃夫卡(EFKA)-4560、埃夫卡(EFKA)-4800、埃夫卡(EFKA)-5010、埃夫卡(EFKA)-5065、埃夫卡(EFKA)-5066、埃夫卡(EFKA)-5070、埃夫卡(EFKA)-7500、埃夫卡(EFKA)-7554、埃夫卡(EFKA)-1101、埃夫卡(EFKA)-120、埃夫卡(EFKA)-150、埃夫卡(EFKA)-1501、埃夫卡(EFKA)-1502、埃夫卡(EFKA)-1503等;味之素精密技術(Ajinomoto Fine-techno)公司製造的阿吉斯帕(Ajisper)PA111、阿吉斯帕(Ajisper)PB711、阿吉斯帕(Ajisper)PB821、阿吉斯帕(Ajisper)PB822、阿吉斯帕(Ajisper)PB824等。
為了使顏料良好地分散,黏合劑樹脂的質量平均分子量
(Mw)較佳為5,000~80,000的範圍,更佳為7,000~50,000的範
圍。另外,數量平均分子量(Mn)較佳為2,500~40,000的範圍,Mw/Mn的值較佳為10以下。
此處,質量平均分子量(Mw)、數量平均分子量(Mn)
為於東曹(Tosoh)公司製造的凝膠滲透層析儀「HLC-8120GPC」中,將東曹(Tosoh)公司製造的「TSK-GEL SUPER H5000」、「TSK-GEL SUPER H4000」、「TSK-GEL SUPER H3000」及「TSK-GEL SUPER H2000」串列連結作為分離管柱,移動相使用四氫呋喃,於40℃下測定的以聚苯乙烯作為標準物質的換算分子量。黏合劑樹脂的添加量並無特別限定,若考慮到成膜性或耐候性、顏色特性,則較佳為以顏料的總質量為基準(100質量%)而以20質量%~500質量%的量使用。
於用於彩色濾光片用途的情形時,黏合劑樹脂較佳為於
可見光範圍的400nm~700nm的整個波長範圍內,分光透射率較佳為80%以上、更佳為95%以上的樹脂。另外,於以鹼顯影型著色抗蝕劑的形態使用的情形時,較佳為使用將含酸性基的乙烯性不飽和單體共聚合而成的鹼可溶性乙烯系樹脂。另外,為了進一步提高光感度,亦可使用具有乙烯性不飽和活性雙鍵的能量線硬化性樹脂。
將含酸性基的乙烯性不飽和單體共聚合而成的鹼可溶
性樹脂例如可列舉具有羧基、碸基等酸性基的樹脂。鹼可溶性樹脂的具體例可列舉:具有酸性基的丙烯酸系樹脂、α-烯烴/馬來酸
(酐)共聚物、苯乙烯/苯乙烯磺酸共聚物、乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物或異丁烯/馬來酸(酐)共聚物等。其中,選自具有酸性基的丙烯酸系樹脂及苯乙烯/苯乙烯磺酸共聚物中的至少一種樹脂、特別是具有酸性基的丙烯酸系樹脂由於耐熱性、透明性高,故可較佳地使用。
具有乙烯性不飽和活性雙鍵的能量線硬化性樹脂可使
用:使具有異氰酸酯基、醛基、環氧基等反應性取代基的(甲基)丙烯酸系化合物或肉桂酸與具有羥基、羧基、胺基等反應性取代基的高分子反應,將(甲基)丙烯醯基、苯乙烯基等光交聯性基導入至該高分子中而成的樹脂。另外,較佳為藉由(甲基)丙烯酸羥基烷基酯等具有羥基的(甲基)丙烯酸系化合物將苯乙烯-馬來酸酐共聚物或α-烯烴-馬來酸酐共聚物等含有酸酐的高分子加以半酯化而成者。作為彩色濾光片用途,兼具鹼可溶性能與能量線硬化性能的熱塑性樹脂亦較佳。
(色素衍生物)色素衍生物可列舉:於有機顏料、蒽醌、
吖啶酮或三嗪中導入有鹼性取代基、酸性取代基或可具有取代基的鄰苯二甲醯亞胺甲基而成的化合物,例如可使用日本專利特開昭63-305173號公報、日本專利特公昭57-15620號公報、日本專利特公昭59-40172號公報、日本專利特公昭63-17102號公報、日本專利特公平5-9469號公報等中記載的化合物,該些化合物可單獨使用或混合使用兩種以上。於使用色素衍生物的情形時,就明度、分散性的觀點而言,較佳為具有偶氮骨架、萘酚偶氮骨架、
二酮基吡咯并吡咯(diketopyrrolopyrrole)骨架、蒽醌骨架(anthraquinone)、喹酞酮(quinophthalone)骨架及苝(perylene)骨架的化合物。
就提高添加顏料的分散性的觀點而言,以添加顏料的總
量為基準(100質量%),色素衍生物的調配量較佳為0.5質量%以上,更佳為1質量%以上,進而佳為3質量%以上。另外,就耐熱性、耐光性的觀點而言,以添加顏料的總量為基準(100質量%),較佳為40質量%以下,更佳為35質量%以下。
(界面活性劑)界面活性劑的較佳一例可列舉:月桂基
硫酸鈉、聚氧伸乙基烷基醚硫酸鹽、十二烷基苯磺酸鈉、苯乙烯-丙烯酸共聚物的鹼鹽、硬脂酸鈉、烷基萘磺酸鈉、烷基二苯基醚二磺酸鈉、月桂基硫酸單乙醇胺、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸銨、硬脂酸單乙醇胺、苯乙烯-丙烯酸共聚物的單乙醇胺、聚氧伸乙基烷基醚磷酸酯等陰離子性界面活性劑;聚氧伸乙基油基醚、聚氧伸乙基月桂基醚、聚氧伸乙基壬基苯基醚、聚氧伸乙基烷基醚磷酸酯、聚氧伸乙基山梨糖醇酐單硬脂酸酯、聚乙二醇單月桂酸酯等非離子性界面活性劑;烷基四級銨鹽或該等的環氧乙烷加成物等陽離子性界面活性劑;烷基二甲基胺基乙酸甜菜鹼等烷基甜菜鹼、烷基咪唑啉等兩性界面活性劑。界面活性劑可單獨使用或混合使用。
關於添加樹脂型分散劑或/及界面活性劑的情形的調配
量,以添加顏料的總量為基準(100質量%),所述調配量較佳為
0.1質量%~55質量%,更佳為0.1質量%~45質量%。於樹脂型分散劑或/及界面活性劑的調配量小於0.1質量%的情形時,難以獲得添加效果,若調配量多於55質量%,則有時由過剩的分散劑對分散造成不良影響。
經過所述步驟,可獲得本發明的顏料組成物。本發明的顏料組成物大多情況下是分散於分散溶劑中而使用,但藉由在路徑r1中預先獲得粉末狀的顏料組成物,可於即將使用之前或產品製造時,根據用途或需求來選定分散溶劑的種類或調配比進行調和(路徑r2)。
於該情形時,亦可確保長期保存性,或減少運輸費等。根據路徑r1,藉由以粉末狀獲得,亦可應對粉末的需求。另一方面,根據路徑r3,因省略乾燥粉碎處理步驟,故可簡化製造步驟。
根據本發明的顏料組成物的製造方法,藉由使用滿足(i)~(iv)的水溶性有機溶劑,所得的顏料組成物的分散性變優異。考察其原因在於:藉由使用水溶性有機溶劑來進行步驟(a)~步驟(d),與使用以前所用的溶劑的情形相比較,可獲得體密度更高的顏料組成物。
經過本發明的步驟(e)所得的使經微細化的顏料分散於分散溶劑中而成的顏料組成物亦可進一步添加光聚合性單體而用作感光性顏料組成物。可添加至感光性顏料組成物中的光聚合性單體中,包括藉由紫外線或熱等進行硬化而生成透明樹脂的單體或低聚物。
藉由紫外線或熱等進行硬化而生成透明樹脂的單體、低聚物例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸-β-羧基乙酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二縮水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A二縮水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二縮水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸三環癸酯、酯丙烯酸酯、羥甲基化三聚氰胺的(甲基)丙烯酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸胺基甲酸酯等各種丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯,(甲基)丙烯酸、苯乙烯、乙酸乙烯酯、羥基乙基乙烯醚、乙二醇二乙烯醚、季戊四醇三乙烯醚、(甲基)丙烯醯胺、N-羥基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙烯基甲醯胺、丙烯腈等,但未必限定於該些化合物。光聚合性化合物可單獨使用或混合使用兩種以上。
於感光性顏料組成物中使用聚合性單體的情形時,視需要可添加適當的光聚合起始劑、增感劑、胺系化合物、勻化劑(leveling agent)、硬化劑、硬化促進劑、用以使經時黏度穩定的儲存穩定劑、或/及用以提高與透明基板的密接性的矽烷偶合劑等密接改良劑。例如,為了藉由紫外線照射使顏料組成物硬化並藉由光微影法來形成濾波節,能以溶劑顯影型或鹼顯影型感光性顏料組成物的形態來製備。
所述光聚合起始劑可使用:4-苯氧基二氯苯乙酮、4-第
三丁基-二氯苯乙酮、二乙氧基苯乙酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-(二甲基胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮或2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮等苯乙酮系化合物;安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚或苯偶醯二甲基縮酮等安息香系化合物;二苯甲酮、苯甲醯基苯甲酸、苯甲醯基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羥基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮、4-苯甲醯基-4'-甲基二苯基硫醚或3,3',4,4'-四(第三丁基過氧化羰基)二苯甲酮等二苯甲酮系化合物;硫雜蒽酮、2-氯硫雜蒽酮、2-甲基硫雜蒽酮、異丙基硫雜蒽酮、2,4-二異丙基硫雜蒽酮或2,4-二乙基硫雜蒽酮等硫雜蒽酮系化合物;2,4,6-三氯均三嗪、2-苯基-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-(對甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-(對甲苯基)-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-向日葵基-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-苯乙烯基均三嗪、2-(萘-1-基)-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-(4-甲氧基-萘-1-基)-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2,4-三氯甲基-(向日葵基)-6-三嗪或2,4-三氯甲基-(4'-甲氧基苯乙烯基)-6-三嗪等三嗪系化合物;1,2-辛二酮-1-[4-(苯硫基)-2-(O-苯甲醯基肟)]或O-(乙醯基)-N-(1-苯基-2-氧代-2-(4'-甲氧基-萘基)亞乙基)羥基胺等肟酯系化合物;雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基膦氧化物或2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物等膦系化合物;9,10-
菲醌、樟腦醌、乙基蒽醌等醌系化合物;硼酸酯系化合物;咔唑系化合物;咪唑系化合物;或二茂鈦系化合物等。光聚合起始劑可使用一種或混合使用兩種以上。
所述增感劑可列舉:查耳酮(chalcone)衍生物、二亞
苄基丙酮(dibenzalacetone)等所代表的不飽和酮類、苯偶醯或樟腦醌等所代表的1,2-二酮衍生物、安息香衍生物、茀衍生物、萘醌衍生物、蒽醌衍生物、氧雜蒽衍生物、硫雜蒽衍生物、氧雜蒽酮衍生物、硫雜蒽酮衍生物、香豆素衍生物、酮基香豆素衍生物、花青衍生物、部花青衍生物、氧雜菁(oxonol)衍生物等聚次甲基色素、吖啶衍生物、吖嗪衍生物、噻嗪衍生物、噁嗪衍生物、吲哚啉衍生物、薁衍生物、薁鎓(azlenium)衍生物、方酸內鎓鹽衍生物、卟啉衍生物、四苯基卟啉衍生物、三芳基甲烷衍生物、四苯并卟啉衍生物、四吡嗪並紫菜嗪(tetrapyrazinoporphyrazine)衍生物、酞菁衍生物、四氮雜紫菜嗪(tetraazaporphyrazine)衍生物、四喹噁啉並紫菜嗪衍生物、萘酞菁衍生物、亞酞菁(sub phthalocyanine)衍生物、吡喃鎓衍生物、噻喃鎓衍生物、四菲林(tetraphyrin)衍生物、輪烯(annulene)衍生物、螺吡喃衍生物、螺噁嗪衍生物、硫代螺吡喃衍生物、金屬芳烴錯合物、有機釕錯合物或米其勒酮衍生物、α-醯氧基酯、醯基膦氧化物、苯甲醯甲酸甲酯、苯偶醯、9,10-菲醌、樟腦醌、乙基蒽醌、4,4'-二乙基間二苯鄰苯二甲內酯(4,4'-diethyl isophthalophenone)、3,3'或4,4'-四(第三丁基過氧化羰基)二苯甲酮、4,4'-二乙基胺基二苯甲酮等。
增感劑可使用一種或混合使用兩種以上。
進而,增感劑可列舉:大河原信等人編著的「色素手冊」
(1986年,講談社)、大河原信等人編著的「功能性色素的化學」(1981年,CMC)、及池森忠三朗等人編著的「特殊功能材料」(1986年,CMC)中記載的增感劑,但不限定於該些增感劑。另外,除此以外,亦可含有對紫外至近紅外範圍的光顯示出吸收的增感劑。
所述胺系化合物可列舉:三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三
異丙醇胺、4-二甲基胺基苯甲酸甲酯、4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸異戊酯、苯甲酸2-二甲基胺基乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸2-乙基己酯及N,N-二甲基對甲苯胺等。
所述勻化劑較佳為主鏈中具有聚醚結構或聚酯結構的二甲基矽氧烷。主鏈中具有聚醚結構的二甲基矽氧烷的具體例可列舉:東麗道康寧(Toray-Dow corning)公司製造的FZ-2122、畢克化學(BYK Chemie)公司製造的畢克(BYK)-333等。主鏈中具有聚酯結構的二甲基矽氧烷的具體例可列舉畢克化學(BYK Chemie)公司製造的畢克(BYK)-310、畢克(BYK)-370等。主鏈中具有聚醚結構的二甲基矽氧烷與主鏈中具有聚酯結構的二甲基矽氧烷亦可併用。關於勻化劑的含量,通常較佳為以感光性顏料組成物的總質量為基準(100質量%)而使用0.003質量%~0.5質量%。
作為勻化劑而尤佳者為於分子內具有疏水基與親水基
的所謂界面活性劑的一種,且具有以下特徵:即便具有親水基亦
於水中的溶解性小,於添加至感光性顏料組成物中的情形時,其降低表面張力的能力低,進而儘管降低表面張力的能力低但對玻璃板的濡濕性良好者有用,可較佳地使用能以不出現由起泡所致的塗膜缺陷的添加量來充分抑制帶電性者。具有此種較佳特性的勻化劑可較佳地使用具有聚環氧烷單元的二甲基聚矽氧烷。聚環氧烷單元有聚環氧乙烷單元、聚環氧丙烷單元,二甲基聚矽氧烷亦可一併具有聚環氧乙烷單元與聚環氧丙烷單元。
另外,聚環氧烷單元與二甲基聚矽氧烷的鍵結形態可為
聚環氧烷單元鍵結於二甲基聚矽氧烷的重複單元中的懸垂(pendant)型、鍵結於二甲基聚矽氧烷的末端的末端改質型、與二甲基聚矽氧烷交替重複鍵結的直鏈狀的嵌段共聚物型的任一種。具有聚環氧烷單元的二甲基聚矽氧烷是由東麗道康寧(Toray-Dow corning)公司製造並市售,例如可列舉FZ-2110、FZ-2122、FZ-2130、FZ-2166、FZ-2191、FZ-2203、FZ-2207,但不限定於該些化合物。
勻化劑中,亦可輔助添加陰離子性、陽離子性、非離子性或兩性的界面活性劑。界面活性劑亦可混合使用兩種以上。
輔助添加至勻化劑中的陰離子性界面活性劑可列舉:聚氧伸乙基烷基醚硫酸鹽、十二烷基苯磺酸鈉、苯乙烯-丙烯酸共聚物的鹼鹽、烷基萘磺酸鈉、烷基二苯基醚二磺酸鈉、月桂基硫酸單乙醇胺、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸銨、硬脂酸單乙醇胺、硬脂酸鈉、月桂基硫酸鈉、苯乙烯-丙烯酸共聚物的單乙醇胺、
聚氧伸乙基烷基醚磷酸酯等。
輔助添加至勻化劑中的陽離子性界面活性劑可列舉烷
基四級銨鹽或該等的環氧乙烷加成物。輔助添加至勻化劑中的非離子性界面活性劑可列舉:聚氧伸乙基油基醚、聚氧伸乙基月桂基醚、聚氧伸乙基壬基苯基醚、聚氧伸乙基烷基醚磷酸酯、聚氧伸乙基山梨糖醇酐單硬脂酸酯、聚乙二醇單月桂酸酯等兩性界面活性劑,烷基二甲基胺基乙酸甜菜鹼等烷基甜菜鹼、烷基咪唑啉等兩性界面活性劑,另外可列舉氟系或矽酮系的界面活性劑。
作為所述硬化劑,酚系樹脂、胺系化合物、酸酐、活性
酯、羧酸系化合物、磺酸系化合物等有效,但不特別限定於該些化合物,只要可與熱硬化性樹脂反應,則可使用任意的硬化劑。
另外,該些硬化劑中,較佳為於一分子內具有2個以上的酚性羥基的化合物、胺系硬化劑。所述硬化促進劑例如可使用:胺化合物(例如二氰二醯胺、苄基二甲基胺、4-(二甲基胺基)-N,N-二甲基苄基胺、4-甲氧基-N,N-二甲基苄基胺、4-甲基-N,N-二甲基苄基胺等)、四級銨鹽化合物(例如氯化三乙基苄基銨等)、封閉異氰酸酯化合物(例如二甲基胺等)、咪唑衍生物二環式脒化合物及其鹽(例如咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、4-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-乙基-4-甲基咪唑等)、磷化合物(例如三苯基膦等)、胍胺化合物(例如三聚氰胺、胍胺、乙醯胍胺、苯并胍胺等)、均三嗪衍生物(例如2,4-二胺基-6-甲基丙烯醯氧基乙基均三嗪、2-乙烯基-2,4-
二胺基均三嗪、2-乙烯基-4,6-二胺基均三嗪-異氰脲酸加成物、2,4-二胺基-6-甲基丙烯醯氧基乙基均三嗪-異氰脲酸加成物等)等。該些化合物可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。相對於熱硬化性樹脂100質量份,所述硬化促進劑的含量較佳為0.01質量份~15質量份。
所述儲存穩定劑例如可列舉:苄基三甲基氯化物、二乙
基羥基胺等氯化四級銨,乳酸、草酸等有機酸及其甲醚,第三丁基鄰苯二酚,四乙基膦、四苯基膦等有機膦,亞磷酸鹽等。相對於著色劑100質量份,儲存穩定劑能以0.1質量份~10質量份的量使用。
所述密接改良劑可列舉:乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)矽
烷、乙烯基乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷等乙烯基矽烷類,γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等(甲基)丙烯酸矽烷類,β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基)甲基三甲氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三乙氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基)甲基三乙氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷等環氧矽烷類,N-β-(胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-β-(胺基乙基)-γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-β-(胺基乙基)-γ-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基三乙氧基矽烷等胺基矽烷類,γ-巰基丙基三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基三乙氧基矽烷等硫矽烷類等矽烷偶合
劑。相對於感光性顏料組成物中的著色劑100質量份,密接改良劑能以0.01質量份~10質量份、較佳為0.05質量份~5質量份的量而使用。
本發明的顏料組成物較佳為藉由離心分離、利用燒結過
濾器或膜濾器的過濾等方法,將5μm以上的粗大粒子、較佳為1μm以上的粗大粒子、更佳為0.5μm以上的粗大粒子及所混入的灰塵去除。顏料組成物較佳為實質上不含0.5μm以上的粒子。更佳為以0.3μm以下為宜。
(彩色濾光片)繼而,對將本發明的顏料組成物應用於
彩色濾光片的情形加以說明。使用本發明的顏料組成物所形成的彩色濾光片例如可用作紅色濾波節、綠色濾波節及藍色濾波節。
綠色濾波節可使用含有綠色顏料及顏料載體的通常的
綠色顏料組成物來形成。綠色顏料例如可使用顏色索引(Color Index,C.I.)顏料綠7、C.I.顏料綠10、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠37、C.I.顏料綠58等。另外,亦可使用鋁酞菁等藍色顏料。
另外,綠色顏料組成物中亦可併用黃色顏料。可併用的
黃色顏料可列舉:C.I.顏料黃1、C.I.顏料黃2、C.I.顏料黃3、C.I.顏料黃4、C.I.顏料黃5、C.I.顏料黃6、C.I.顏料黃10、C.I.顏料黃12、C.I.顏料黃13、C.I.顏料黃14、C.I.顏料黃15、C.I.顏料黃16、C.I.顏料黃17、C.I.顏料黃18、C.I.顏料黃24、C.I.顏料黃31、C.I.顏料黃32、C.I.顏料黃34、C.I.顏料黃35、C.I.顏料黃35:1、C.I.顏料黃36、C.I.顏料黃36:1、C.I.顏料黃37、C.I.顏料黃37:1、C.I.
顏料黃40、C.I.顏料黃42、C.I.顏料黃43、C.I.顏料黃53、C.I.顏料黃55、C.I.顏料黃60、C.I.顏料黃61、C.I.顏料黃62、C.I.顏料黃63、C.I.顏料黃65、C.I.顏料黃73、C.I.顏料黃74、C.I.顏料黃77、C.I.顏料黃81、C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃93、C.I.顏料黃94、C.I.顏料黃95、C.I.顏料黃97、C.I.顏料黃98、C.I.顏料黃100、C.I.顏料黃101、C.I.顏料黃104、C.I.顏料黃106、C.I.顏料黃108、C.I.顏料黃109、C.I.顏料黃110、C.I.顏料黃113、C.I.顏料黃114、C.I.顏料黃115、C.I.顏料黃116、C.I.顏料黃117、C.I.顏料黃118、C.I.顏料黃119、C.I.顏料黃120、C.I.顏料黃123、C.I.顏料黃126、C.I.顏料黃127、C.I.顏料黃128、C.I.顏料黃129、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃147、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃151、C.I.顏料黃152、C.I.顏料黃153、C.I.顏料黃154、C.I.顏料黃155、C.I.顏料黃156、C.I.顏料黃161、C.I.顏料黃162、C.I.顏料黃164、C.I.顏料黃166、C.I.顏料黃167、C.I.顏料黃168、C.I.顏料黃169、C.I.顏料黃170、C.I.顏料黃171、C.I.顏料黃172、C.I.顏料黃173、C.I.顏料黃174、C.I.顏料黃175、C.I.顏料黃176、C.I.顏料黃177、C.I.顏料黃179、C.I.顏料黃180、C.I.顏料黃181、C.I.顏料黃182、C.I.顏料黃185、C.I.顏料黃187、C.I.顏料黃188、C.I.顏料黃193、C.I.顏料黃194、C.I.顏料黃198、C.I.顏料黃199、C.I.顏料黃213、C.I.顏料黃214、C.I.顏料黃218、C.I.顏料黃219、C.I.顏料黃220或C.I.顏料黃221等黃色顏料。另外,亦可併用呈黃色的鹼性染料、酸性染料的成鹽化合物。
藍色濾波節可使用含有藍色顏料及顏料載體的通常的
藍色顏料組成物來形成。藍色顏料例如可使用:C.I.顏料藍15、C.I.顏料藍15:1、C.I.顏料藍15:2、C.I.顏料藍15:3、C.I.顏料藍15:4、C.I.顏料藍15:6、C.I.顏料藍16、C.I.顏料藍22、C.I.顏料藍60、C.I.顏料藍64等。另外,藍色顏料組成物中可併用紫色顏料。
可併用的紫色顏料可列舉:C.I.顏料紫1、C.I.顏料紫19、C.I.顏料紫23、C.I.顏料紫27、C.I.顏料紫29、C.I.顏料紫30、C.I.顏料紫32、C.I.顏料紫37、C.I.顏料紫40、C.I.顏料紫42、C.I.顏料紫50等紫色顏料。另外,亦可使用呈藍色或紫色的鹼性染料、酸性染料的成鹽化合物。於使用染料的情形時,就耐熱性及明度的方面而言,較佳為氧雜蒽系染料。
(彩色濾光片的製造方法)彩色濾光片可使用本發明的顏料組成物藉由印刷法或光微影法而製造。
關於利用印刷法的濾波節的形成,僅重複進行作為印刷油墨而製備的顏料組成物的印刷與乾燥便可實現圖案化,因此成本低且量產性優異。進而,由於印刷技術的發展,可進行具有高的尺寸精度及平滑度的微細圖案的印刷。為了進行印刷,較佳為設定為於印刷版上或於膠毯(blanket)上油墨不會乾燥、固化般的組成。另外,印刷機上的油墨的流動性的控制亦重要,亦可藉由分散劑或體質顏料來調整油墨黏度。
於藉由光微影法來形成濾波節的情形時,藉由噴霧塗佈、旋轉塗佈、狹縫塗佈、輥式塗佈等塗佈方法,將作為所述溶
劑顯影型或鹼顯影型著色抗蝕劑材料而製備的顏料組成物以乾燥膜厚成為0.2μm~5μm的方式塗佈於透明基板上。對於視需要而經乾燥的膜,經由以與該膜接觸或不接觸的狀態而設置的具有既定圖案的遮罩來進行紫外線曝光。其後,浸漬於溶劑或鹼顯影液中,或者藉由噴霧等來噴霧顯影液,將未硬化部去除而形成所需的圖案後,對其他顏色重複進行同樣的操作而可製造彩色濾光片。進而,為了促進著色抗蝕劑材料的聚合,視需要亦可實施加熱。根據光微影法,可製造精度較所述印刷法更高的彩色濾光片。
顯影時,可使用碳酸鈉、氫氧化鈉等的水溶液作為鹼顯
影液。另外,亦可使用二甲基苄基胺、三乙醇胺等有機鹼。另外,亦可於顯影液中添加消泡劑或界面活性劑。再者,為了提高紫外線曝光感度,亦可於將所述著色抗蝕劑塗佈乾燥後,將水溶性或鹼水溶性樹脂、例如聚乙烯醇或水溶性丙烯酸系樹脂等塗佈乾燥,形成用來防止因氧抑制聚合的膜後,進行紫外線曝光。
除了所述方法以外,彩色濾光片可藉由電沈積法、轉印
法等來製造,本發明的顏料組成物可用於任一方法中。再者,電沈積法為利用形成於基板上的透明導電膜,藉由膠體粒子的電泳而於透明導電膜上電沈積形成各色濾波節,由此製造彩色濾光片的方法。另外,轉印法為於剝離性的轉印基片(base sheet)的表面上預先形成濾波節,並將該濾波節轉印至所需基板上的方法。
可於在透明基板或反射基板上形成各色濾波節之前,預
先形成黑色矩陣。黑色矩陣可使用鉻或鉻/氧化鉻的多層膜、氮化
鈦等的無機膜或分散有遮光劑的樹脂膜,但不限定於該些膜。另外,亦可於所述透明基板或反射基板上預先形成薄膜電晶體(Thin Film Transistor,TFT),其後形成各色濾波節。另外,於使用本發明的顏料組成物所得的彩色濾光片上,視需要而形成外塗膜或透明導電膜等。
根據本發明的顏料組成物的製造方法,如上文所述,藉由使用本發明的水溶性有機溶劑進行步驟(a)~步驟(d)的處理,可提供一種經微細化的顏料的分散性能優異的顏料組成物。進而可提供一種生產效率高的顏料組成物。另外,根據本發明,可提供一種經微細化的顏料的分散性能優異、且生產效率高的磨碎混練用的水溶性有機溶劑。
以下,根據實施例對本發明加以說明,但本發明不限定於此。再者,實施例及比較例中,所謂「份」是指「質量份」。首先,對實施例及比較例中所用的樹脂、顏料、色素衍生物及溶劑加以說明。
(合成例1:樹脂A)於具備氣體導入管、溫度計、冷凝器及攪拌機的反應容器(以下將具備該些構件的反應容器簡稱為「反應容器A」)中,添加甲基丙烯酸正丁酯60份及甲基丙烯酸苄酯140份,以氮氣進行置換。將反應容器內加熱至80℃,添加溶解有3-巰基-1,2-丙二醇12份及2,2'-偶氮雙異丁腈0.1份的溶液,反
應10小時,藉由固體成分測定確認95%已反應。繼而,追加均苯四甲酸二酐19份、環己酮231份及作為觸媒的1,8-二氮雜雙環-[5.4.0]-7-十一烯0.40份,於120℃下反應7小時。藉由酸值的測定確認98%以上的酸酐經半酯化,獲得樹脂A。
(合成例2:樹脂B)於反應容器A中添加1-十二醇62.6
份、ε-己內酯287.4份及作為觸媒的氧化單丁基錫(IV)0.1份,以氮氣進行置換後,於120℃下加熱4小時,進行攪拌。藉由固體成分測定確認98%已反應後,添加均苯四甲酸二酐73.3份,於120℃下反應2小時。藉由酸值的測定確認98%以上的酸酐經半酯化,獲得樹脂B。
(合成例3:樹脂C)於反應容器A中添加丙烯酸正丁
酯160份、甲基丙烯酸2-([1'-甲基亞丙基胺基]羧基胺基)乙酯(昭和電工公司製造)40份,以氮氣進行置換。將反應容器內加熱至80℃,添加3-巰基-1,2-丙二醇12份,反應12小時。藉由固體成分測定確認95%已反應。繼而,追加均苯四甲酸二酐19份、環己酮231份及作為觸媒的1,8-二氮雜雙環-[5.4.0]-7-十一烯0.40份,於100℃下反應7小時。藉由酸值的測定確認98%以上的酸酐經半酯化,獲得樹脂C。
(合成例4:樹脂D)於反應容器A中添加酸值為200
且分子量為5,000的苯乙烯-丙烯酸樹脂20份、對甲氧基苯酚0.2份、氯化十二烷基三甲基銨0.2份及丙二醇單甲醚乙酸酯40份,以氮氣進行置換。滴加甲基丙烯酸-(3,4-環氧環己基)甲酯7.7份,
於100℃的溫度下反應30小時。使反應液於水中再沈澱並加以乾燥,藉此獲得樹脂D。
(合成例5:樹脂E)於反應容器A中添加甲基丙烯酸
甲酯15.0份、末端經甲基丙烯醯化的聚甲基丙烯酸甲酯[樹脂東亞合成公司製造的「AA-6」]70.0份、甲基丙烯酸15.0份及1-甲氧基-2-丙醇334.0份,以氮氣進行置換。將反應容器內加熱至90℃,添加2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)(和光純藥公司製造的「V-65」)0.5份,於90℃下進行2小時加熱攪拌。進而添加0.5份的V-65,進行3小時加熱攪拌而獲得樹脂E。
(合成例6:樹脂F)於反應容器A中添加甲基丙烯酸
甲酯45.0份、甲基丙烯酸15.0份及丙烯酸乙酯40.0份,以氮氣進行置換。將反應容器內加熱至80℃,添加3-巰基-1,2-丙二醇6.0份、及使2,2'-偶氮雙異丁腈0.1份溶解於環己酮45.3份中所得的溶液,反應10小時。藉由固體成分測定確認95%已反應後,追加1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐(新日本理化公司製造的「理化德(Rikacid)BT-100」)8.8份、環己酮69.2份及作為觸媒的1,8-二氮雜雙環-[5.4.0]-7-十一烯0.2份,於120℃下反應7小時。藉由酸值的測定確認98%以上的酸酐經半酯化,獲得樹脂F。
(合成例7:樹脂G)於反應容器A中添加甲基丙烯酸
5.0份、甲基丙烯酸甲酯15.0份及丙烯酸-2-甲氧基乙酯60.0份,以氮氣進行置換。將反應容器內加熱至80℃,添加3-巰基-1,2-丙二醇6.0份、及將2,2'-偶氮雙異丁腈0.1份溶解於丙二醇單甲醚乙
酸酯45.4份中所得的溶液,反應10小時。藉由固體成分測定確認95%已反應。繼而,追加均苯四甲酸二酐(大賽璐(Daicel)化學工業公司製造)9.7份、丙二醇單甲醚乙酸酯31.7份及作為觸媒的1,8-二氮雜雙環-[5.4.0]-7-十一烯0.2份,於120℃下反應7小時。藉由酸值的測定確認98%以上的酸酐經半酯化,獲得樹脂G。
(合成例8:樹脂H)於反應容器A中添加丙烯酸羥基乙酯83份、ε-己內酯821份、氧化單丁基錫0.009份及甲基對苯二酚0.93份,於100℃下反應10小時直至殘存的ε-己內酯成為1%以下為止。於經調整為60℃的反應液中,一面攪拌一面添加聚乙烯亞胺(日本觸媒公司製造的「SP200」)100份進行反應。藉由質子核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)確認丙烯酸基已消失,獲得樹脂H。
(合成例9:樹脂I)於反應容器A中添加丙烯酸羥基乙酯60.3份、ε-己內酯889份、氧化單丁基錫0.042份及甲基對苯二酚0.94份,於100℃下反應10小時直至殘存的ε-己內酯成為1%以下為止。於經調整為60℃的反應液中添加聚乙烯亞胺(SP200:日本觸媒公司製造)50份進行反應。藉由質子NMR確認丙烯酸基已消失,獲得樹脂I。
(合成例10:樹脂J)於反應容器A中添加具有異氰酸酯基的碳二亞胺當量為316的聚碳二亞胺化合物57.0份及甲基二乙醇胺16.0份,於約100℃下保持2小時,使異氰酸酯基與羥基反應。繼而添加丙二醇單甲醚乙酸酯97.7份後,添加末端具有羧
基的分子量為1,000的12-羥基硬脂酸自縮合物178.7份,於約90℃下保持,使碳二亞胺基與羧基反應。其後,添加丙二醇單甲醚乙酸酯97.7份而獲得樹脂J。
(合成例11:樹脂K)於反應容器A中添加N,N-二甲
基甲醯胺50份、甲基丙烯酸甲酯50份及胺基乙硫醇鹽酸鹽1.14份,升溫至80℃為止。添加2,2'-偶氮雙(異丁腈)0.082份,於氮氣流下一面攪拌一面於80℃下加熱。反應5.5小時後,添加二環己基碳二亞胺2.5份,於80℃下進一步加熱4小時。反應結束後,將燒瓶內的溶液冷卻至室溫為止,於0.5%碳酸鉀水溶液1,000份中再沈澱,獲得白色粉末的樹脂K。
(合成例12:樹脂L)於四口燒瓶中添加月桂醇(新日
本理化公司製造的「卡爾醇(Kalcol)2098」)150.0份及28%的甲氧化鈉甲醇溶液(川研精化公司製造的「SM-28」)2.63份,於減壓下於90℃下反應50分鐘。繼而將反應混合物的總量添加至高壓釜(autoclave)中,升溫至110℃後,以高壓釜的內壓成為0.2MPa~0.4MPa的方式用3小時添加環氧乙烷351.9份進行反應。將所得的反應物400.0份及113.9份的SM-28添加至四口燒瓶中,於減壓下於80℃下攪拌3.5小時,合成烷氧化物。於該四口燒瓶中進一步添加甲苯200.0份及單氯乙酸鈉77.27份,於110℃下攪拌14小時。將所得的反應混合物冷卻至80℃,於其中投入水244.8份及75%的硫酸水溶液74.93份,將該混合物於80℃下攪拌30分鐘,靜置30分鐘後,進行分液而收集反應產物的甲苯溶液。其後,對
該所收集的反應產物的甲苯溶液中進一步實施2次利用10%的硫酸鈉水溶液244.8份的清洗。將反應產物的甲苯溶液濃縮後,藉由過濾將析出的鹽去除,獲得416.5份的醚羧酸化合物。
繼而,於反應容器A中添加聚烯丙胺15.0%水溶液(PAA-01:日東紡績公司製造)100.0份及所述醚羧酸化合物55.5份,以氮氣進行置換。將該混合物於減壓下於100℃下脫水後,將其溫度升溫至150℃,於壓力1.3kPa下反應2小時,獲得樹脂L。
(合成例13:樹脂M)將聚乙烯亞胺(數量平均分子量為600)50份及粉末狀的氫氧化鈉1.0份添加至高壓釜中,加熱至80℃。其後,進行3次氮氣置換,加熱至170℃。繼而,以不超過0.5MPa的方式用5小時添加共計500份的環氧乙烷,其後加熱2小時。冷卻至80℃後,於氮氣流下攪拌1小時,將未反應的環氧乙烷去除至反應體系外。繼而,冷卻至室溫為止,獲得540份的樹脂M。
(合成例14:樹脂N)於反應容器A中添加甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯50.0份、甲基丙烯酸甲酯50.0份及1-甲氧基-2-丙醇233.3份,以氮氣進行置換後,進行加熱而升溫至90℃為止。於其中添加2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)(和光純藥公司製造的「V-65」)6.0份,於90℃下進行2小時加熱攪拌。進而添加6.0份的V-65,進行3小時加熱攪拌,藉此獲得樹脂N。
(合成例15:樹脂O)於反應容器A中製備胺基苯并咪唑酮14.9份、甲基丙烯酸-2-異氰酸基乙酯21.2份及乙酸乙酯
150份的混合溶液,於其中添加二乙酸二丁基錫0.96份,一面攪拌一面於50℃下反應7.5小時。將反應溶液冷卻至室溫為止,滴加至己烷1,000份中,結果固體析出。將所析出的固體過濾後加以風乾,藉此獲得含有苯并咪唑酮的單體26.0份。
於另一反應容器A中添加二甲基亞碸40.0份及單末端經甲基丙烯醯化的聚甲基丙烯酸甲酯(AA-6:東亞合成公司製造)32.0份,以氮氣進行置換後,進行加熱而升溫至78℃為止。用2小時將另行製備的下述單體溶液與起始劑溶液同時滴加至反應容器A中。
所述含苯并咪唑酮的單體:2.00份
甲基丙烯酸:6.00份
二甲基亞碸:43.3份
2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)(和光純藥公司製造的「V-65」):0.101份
二甲基亞碸:10.0份
滴加後攪拌1小時,添加0.202份的V-65,進而將內溫於78℃下保持2小時,其後進行加熱並於90℃下保持30分鐘。繼而,將反應溶液冷卻至室溫為止,使溶液於水3,000份中再沈澱並進行真空乾燥,藉此獲得樹脂O。
(合成例16:樹脂P)於反應容器A中添加甲基丙烯酸
-2-羥基乙酯58.5份、甲基丙烯酸甲酯54.0份及硫代乙醇酸4.77份,一面於氮氣流下攪拌,一面加溫至溫度80℃。添加2,2'-偶氮雙異丁腈0.147份反應2小時,進而添加四氫呋喃30份反應3小時。冷卻後,利用乙酸乙酯200份將反應溶液稀釋,以己烷3,000份進行再沈澱,獲得白色粉末105.5份。繼而,於該白色粉末90份中添加二甲苯200份、甲基丙烯酸縮水甘油酯13.5份、N,N-二甲基十二烷基胺0.142份及對苯二酚0.1份,於150℃下攪拌3小時。冷卻後,利用己烷3,000份使該反應溶液再沈澱,獲得白色粉末88份。進而,一面攪拌所得的白色粉末80份、琥珀酸酐31.0份及1-甲氧基-2-丙基乙酸酯160份的混合溶液,一面使之於90℃下反應6小時。利用乙酸乙酯200份將反應溶液稀釋,利用己烷3,000份進行再沈澱,獲得70份作為白色粉末的具有含羧基的重複單元的巨單體(MM-1)。
關於以後的步驟,除了對合成例15的調配組成將甲基丙烯酸的添加量變更為0份、將單末端經甲基丙烯醯化的聚甲基丙烯酸甲酯的添加量變更為14.0份、進而添加24.0份的所述MM-1以外,與合成例15同樣地進行操作,獲得樹脂P。
(合成例17:樹脂Q)於反應容器A中添加甲基丙烯
酸-2-羥基乙酯32.5份、甲基丙烯酸甲酯75.1份及硫代乙醇酸2.65份,一面於氮氣流下攪拌,一面加溫至溫度80℃。添加2,2'-偶氮雙異丁腈0.082份反應2小時,進而添加四氫呋喃30份反應3小時。冷卻後,利用乙酸乙酯200份將反應溶液稀釋,利用己烷3,000
份進行再沈澱,獲得白色粉末99.2份。繼而,於該白色粉末90份中添加二甲苯200份、甲基丙烯酸縮水甘油酯13.5份、N,N-二甲基十二烷基胺0.142份及對苯二酚0.1份,於150℃下攪拌3小時。冷卻後,利用己烷3,000份使該反應溶液再沈澱,獲得白色粉末87.5份。進而,一面攪拌所得的白色粉末80份、琥珀酸酐17.8份及1-甲氧基-2-丙基乙酸酯160份的混合溶液,一面使之於90℃下反應6小時。利用乙酸乙酯200份將反應溶液稀釋,利用己烷3000份進行再沈澱,獲得73.6份作為白色粉末的具有含羧基的重複單元的巨單體(MM-2)。
關於以後的步驟,除了對合成例15的調配組成將甲基丙烯酸的添加量變更為0份、將單末端經甲基丙烯醯化的聚甲基丙烯酸甲酯的添加量變更為14.0份、進而添加24.0份的所述MM-2以外,與合成例15同樣地進行操作,獲得樹脂Q。
(合成例18:樹脂AF)於反應容器中添加丙二醇單甲醚乙酸酯800份,一面於容器中注入氮氣一面加熱至100℃,於該溫度下用1小時滴加下述單體及熱聚合起始劑的混合物,進行反應。
.苯乙烯:60.0份
.甲基丙烯酸:60.0份
.甲基丙烯酸甲酯:65.0份
.甲基丙烯酸丁酯:65.0份
.偶氮雙異丁腈:10.0份
滴加後,進而於100℃下反應3小時後,添加使偶氮雙異丁腈2.0份溶解於丙二醇單甲醚乙酸酯50份中所得的溶液,進而於100℃下繼續反應1小時。冷卻至室溫為止後,將樹脂溶液取樣約2g並於180℃下進行20分鐘加熱乾燥,測定不揮發成分,於先合成的樹脂溶液中以不揮發成分成為20質量%的方式添加丙二醇單甲醚乙酸酯,獲得樹脂AF。
(合成例19:樹脂AG)於具備攪拌機、回流冷凝管、乾燥空氣導入管及溫度計的四口燒瓶(以下將具備該些構件的四口燒瓶簡稱為「四口燒瓶A」)中,添加聯苯四羧酸二酐80.0份、季戊四醇三丙烯酸酯250.0份、對苯二酚0.16份及環己酮141.2份,升溫至85℃為止。繼而添加作為觸媒的1,8-二氮雜雙環[5.4.0]-7-十一烯1.65份,於85℃下攪拌8小時。其後,添加甲基丙烯酸縮水甘油酯77.3份及環己酮33.9份,繼而添加作為觸媒的二甲基苄基胺2.65份,於85℃下攪拌6小時,冷卻至室溫為止而結束反應,獲得淡黃色透明的樹脂AG。
(合成例20:樹脂AH)於四口燒瓶A中添加丁烷四羧酸二酐50.0份、二季戊四醇五丙烯酸酯413.4份、對苯二酚0.23份及環己酮463.4份,升溫至85℃為止。繼而添加作為觸媒的1,8-二氮雜雙環[5.4.0]-7-十一烯2.32份,於85℃下攪拌8小時。其後,添加甲基丙烯酸縮水甘油酯71.7份及環己酮74.3份,繼而添加作為觸媒的二甲基苄基胺3.73份,於85℃下攪拌6小時,冷卻至室溫為止而結束反應,獲得淡黃色透明的樹脂AH。
(合成例21:樹脂AI)於四口燒瓶A中添加分子量為
2,000的聚四亞甲基二醇218.9份及異佛爾酮二異氰酸酯57.4份,一面導入氮氣一面緩緩升溫至90℃,進行反應直至異氰酸酯基成為4.5%為止。繼而添加二乙基胺基乙醇12.2份,進而於90℃下進行3小時反應。使用乙酸乙酯115份,移至滴加槽中獲得預聚物。繼而,於反應槽中添加異佛爾酮二胺11.5份、二丁基胺0.003份、異丙醇350.0份及乙酸乙酯235.0份,自滴加槽中用30分鐘將預聚物滴加至反應槽中。其後,於40℃下反應1小時,獲得固體成分為30%的樹脂AI。
(合成例22:樹脂AJ)於四口燒瓶A中添加包含己二
酸與3-甲基-1,5-戊二醇的分子量為5000的聚酯二醇263.6份、分子量為1,000的聚四亞甲基二醇13.3份及異佛爾酮二異氰酸酯19.3份,一面導入氮氣一面緩緩升溫至90℃,進行反應直至NCO%成為0.6%為止。繼而添加二乙基胺基乙醇0.25份,進而於90℃下進行3小時反應。使用乙酸乙酯115.0份,移至滴加槽中獲得預聚物。繼而,於反應槽中添加異佛爾酮二胺3.38份、二丁胺0.176份、異丙醇350.0份及乙酸乙酯235.0份,自滴加槽中用30分鐘將預聚物滴加至反應槽中。其後,於40℃下反應1小時,獲得固體成分為30%的樹脂AJ。
樹脂R~樹脂Z、樹脂AA~樹脂AE是使用以下產品。
樹脂R:日本畢克化學(BYK Chemie Japan)公司製造的「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-110」
樹脂S:日本畢克化學(BYK Chemie Japan)公司製造的「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-111」
樹脂T:味之素精密技術(Ajinomoto Fine-techno)公司製造的「阿吉斯帕(Ajisper)PA111」
樹脂U:巴斯夫(BASF)公司製造的「莊克麗(Joncryl)678」
樹脂V:日本畢克化學(BYK Chemie Japan)公司製造的「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-161」
樹脂W:日本畢克化學(BYK Chemie Japan)公司製造的「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-21116」
樹脂X:日本畢克化學(BYK Chemie Japan)公司製造的「迪斯帕畢克(DISPERBYK)-21715」
樹脂Y:味之素精密技術(Ajinomoto Fine-techno)公司製造的「阿吉斯帕(Ajisper)PB821」
樹脂Z:巴斯夫(BASF)公司製造的「埃夫卡(Efka)PX4300」
樹脂AA:日本路博潤(Lubrizol Japan)公司製造的「索努帕斯(SOLSPERSE)24000」
樹脂AB:日本路博潤(Lubrizol Japan)公司製造的「索努帕斯(SOLSPERSE)17000」
樹脂AC:日本路博潤(Lubrizol Japan)公司製造的「索努帕斯(SOLSPERSE)32000」
樹脂AD:川研精化公司製造的「海諾特(Hinoact)T-8000」
樹脂AE:共榮社化學公司製造的「弗洛蘭(Flowlen)
KDG-2400」
(合成例23:二溴二酮基吡咯并吡咯(dibromoDPP,dibromo diketopyrrolopyrrole))於帶有回流管的不鏽鋼製反應容器中,於氮氣環境下添加經分子篩(molecular sieve)脫水的第三戊醇200份、及第三戊基烷氧化鈉140份,一面攪拌一面加熱至100℃,製備醇化物(alcoholate)溶液。另一方面,於玻璃製燒瓶中添加琥珀酸二異丙酯88份及4-溴苯甲腈153.6份,一面攪拌一面加熱至90℃而使之溶解,製備該等的混合物的溶液。於經加熱至100℃的所述醇化物溶液中,一面劇烈攪拌,一面用2小時以一定速度緩慢地滴加所述混合物的加熱溶液。滴加結束後,於90℃下繼續進行2小時加熱攪拌,獲得二酮基吡咯并吡咯系化合物的鹼金屬鹽。進而,於帶有玻璃製套管的反應容器中添加甲醇600份、水600份及乙酸304份,冷卻至-10℃。對該經冷卻的混合物使用高速攪拌分散機,一面使直徑為8cm的分配圓盤(share disk)以4,000rpm旋轉,一面於其中逐次少量地添加經冷卻至75℃為止的之前所得的二酮基吡咯并吡咯系化合物的鹼金屬鹽溶液。此時,以包含甲醇、乙酸及水的混合物的溫度一直保持-5℃以下的溫度的方式冷卻,且同時一面調整75℃的二酮基吡咯并吡咯系化合物的鹼金屬鹽的添加速度,一面用大約120分鐘逐次少量地添加。添加鹼金屬鹽後,析出紅色結晶,生成紅色懸浮液。繼而,利用超濾裝置於5℃下將所得的紅色懸浮液清洗後,過濾分離而獲得紅色膏。將
該膏於經冷卻至0℃的甲醇3,500份中再分散,製成甲醇濃度約90%的懸浮液,於5℃下攪拌3小時,進行伴隨著結晶轉變(crystal transition)的粒子整粒及清洗。繼而,利用超濾機進行過濾分離,將所得的二酮基吡咯并吡咯系化合物的含水膏於80℃下乾燥24小時,加以粉碎,藉此獲得溴化二酮基吡咯并吡咯顏料150.8份。
以下列舉實施例或比較例中所用的顏料。
.PR242:科萊恩(Clariant)公司製造的「諾瓦帕猩紅(Novoperm Scarlet)4RF」
.PR177-1:先尼科(CINIC)公司製造的「先尼萊克斯紅(Cinilex Red)SR4C」
.PR177-2:先尼科(CINIC)公司製造的「先尼萊克斯紅(Cinilex Red)SR4C」
.PR254-1:巴斯夫(BASF)公司製造的「豔佳鮮紅(Irgazin Red)L 3660 HD」
.PR254-2:巴斯夫(BASF)公司製造的「豔佳芳紅(Irgaphor Red)S 3610 CF」
.PR269:山陽色素公司製造的「永久胭脂紅(Permanent Carmine)3810」
.PG36:東洋色彩(Toyo Color)公司製造的「利諾爾綠(LIONOL GREEN)6YK」
.PG58:迪愛生(DIC)公司製造的「法斯特根綠(FASTOGEN Green)A110」
.PY138:巴斯夫(BASF)公司製造的「葩麗特黃(Paliotol Yellow)K 0961 HD」
.PY150:朗盛(LANXESS)公司製造的「黃色顏料(Yellow Pigment)E4GN」
.PY139:巴斯夫(BASF)製造的「葩麗特黃(Paliotol Yellow)D 1819」
.PB15:6:東洋色彩(Toyo Color)公司製造的「利諾爾藍(LIONOL BLUE)ES」
.PV23:東洋色彩(Toyo Color)公司製造的「利諾吉紫(LIONOGEN VIOLET)FG-6240」
.PB15:3:東洋色彩(Toyo Color)公司製造的「利諾爾藍(LIONOL BLUE)FG-7351」
.PR122:迪愛生(DIC)公司製造的「法斯特根超級洋紅(FASTOGEN Super Magenta)RGT」
.PV19:科萊恩(Clariant)公司製造的「噴墨洋紅(Ink Jet Magenta)E5B02 VP2984」
.PY74:巴斯夫(BASF)公司製造的「豔佳麗黃(Irgalite Yellow)D 1245」
.PB7:卡博特(Cabot)公司製造的「艾爾芙泰克斯(ELFTEX)415瑞佳爾(REGAL)400R」
以下,於表1A、表1B中列舉實施例或比較例中所用的色素
衍生物。
列舉實施例及比較例中所用的溶劑及其記號。
.PGMAc:丙二醇單甲醚乙酸酯
.DEDG:二乙二醇二乙醚
.CBAc:二乙二醇單乙醚乙酸酯
(顏料組成物1的製作)將偶氮系紅色顏料PR242(科萊恩(Clariant)公司製造的「諾瓦帕猩紅(Novoperm Scarlet)4RF」)120份、10份的色素衍生物a、氯化鈉1,500份及單乙酸甘油酯250份添加至不鏽鋼製1加侖捏合機(井上製作所公司製造)中,於70℃下混練6小時。將該混合物投入至水10,000份中,一面加熱至40℃±5℃一面利用高速攪拌機(high speed mixer)攪拌1小時而製成漿料狀,過濾後,利用40℃±5℃的水10,000份進行清洗,去除氯化鈉及單乙酸甘油酯,於90℃下乾燥而獲得顏料組成物1。
(顏料組成物2~顏料組成物132的製作)除了變更為表2A~表5B所示的混練組成、混練條件及乾燥條件以外,與實施例1-1同樣地進行操作,獲得顏料組成物2~顏料組成物132。其中,關於含有溶劑的樹脂溶液,適當地更換為混練溶劑而使用,或使用在減壓下於80℃下經乾燥的固體樹脂,以成為表2A~表5B的
組成的方式實施。
(平均一次粒徑的測定)關於所得的顏料組成物的平均
一次粒徑,使用穿透式電子顯微鏡(日本電子公司製造的「JEM-1200EX」),對10萬倍時的觀察試樣中的所有顏料粒子的一次粒徑進行測量,使用其平均值。再者,於粒子形狀並非球狀的情形時,測量長徑及短徑,將藉由(長徑+短徑)/2所求出的值作為粒徑。再者,以下的實施例及比較例的平均一次粒徑亦是藉由所述方法測定。
殘留溶劑是藉由以下方式算出:藉由氣相層析法對相對於顏料組成物的固體成分之本發明的水溶性有機溶劑的殘留溶劑量進行定量,根據固體成分中的顏料的比例,算出相對於顏料100質量份的水溶性有機溶劑的殘留溶劑量。
以下示出氣相層析法的條件。
分離設備:島津製作所公司製造的GC2010
管柱:DM-5MS(30m×0.25mm×0.25μm膜(Film),安捷倫科技(Agilent Technologies))
載氣:氦氣(He)
壓力:120.0kPa
總流量:50.0ml/min
管柱流量:1.77ml/min
線速度:49.0cm/sec
沖洗(purge)流量:3.0ml/min
管柱溫度:於80℃下保持4分鐘後,以16分鐘升溫,於320℃下保持5分鐘
注入模式:不分流模式(Split-less Mode)
注入量:1μl
以下示出質量分析計的條件。
測定設備:島津製作所公司製造的GCMS-GP2010
介面溫度:250℃
離子源溫度:200℃
測定模式:掃描模式(Scan Mode)
測定範圍:m/z=30~500
測定時間:5min~20min
事件時間(event time):0.5sec
(試樣的製備方法)於50ml的量測瓶中準確秤量樣品0.1g,添加四氫呋喃而調整為50ml。其後,進行15分鐘超音波處理,利用0.20μm的膜濾器進行過濾,將濾液作為測定用試樣。再者,以下的實施例及比較例的殘留溶劑的測定亦是藉由所述方法來測定。
將實施例1-1~實施例1-66及比較例1-1~比較例1-66中所得的顏料組成物1~顏料組成物132的平均一次粒徑及殘留溶劑的結果示於表2A~表5B中。
(顏料組成物133的製作)調配下述所示的化合物,添加直徑為1.2mm的氧化鋯珠100份,利用塗料調節器(paint conditioner)進行3小時分散,製作顏料組成物133。顏料組成物133中的相對於顏料100質量份的單乙酸甘油酯濃度為0.05%。
.顏料組成物1:6.5份
.色素衍生物a:0.5份
.樹脂C:3.0份
.丙二醇單甲醚乙酸酯:40.0份
(顏料組成物134~顏料組成物166的製作)除了變更為表6所示的調配組成以外,與實施例2-1同樣地進行操作,製作顏料組成物134~顏料組成物166。
(顏料組成物167的製作)調配下述所示的化合物,於具備4cm的帶齒圓盤(toothed disc)的溶解器中,於80℃下以7,000rpm攪拌60分鐘,製作顏料組成物167。顏料組成物167中的相對於顏料100質量份的單乙酸甘油酯濃度為0.06%。
.顏料組成物35:10.0份
.丙二醇單甲醚乙酸酯:40.0份
(顏料組成物168~顏料組成物264的製作)除了變更為表7~表9所示的調配組成以外,與實施例2-18同樣地進行操作,製作顏料組成物168~顏料組成物264。如表所示,實施例2-18~實施例2-49及比較例2-18~比較例2-49為不添加色素衍生物及樹脂型分散劑的顏料組成物。另外,如表所示,實施例2-50~實施例2-66及比較例2-50~比較例2-66為不添加色素衍生物的顏料組成物。
為了評價本發明的顏料組成物的性能,使用B型黏度計(25℃)來測定所得的組成物的黏度,使用霧度計(光透射率為20%)來測定霧值,評價顏料組成物的性能。初始黏度及霧值是於分散後於室溫下放置1天後測定,經時黏度是於40℃下放置一週後進行測定。關於黏度穩定性,將初始黏度與經時黏度之差為±10%以內評價為○,超過±10%評價為×。將結果示於表6~表9中。
由表6~表9的結果得知,本發明的實施例與比較例相比,均顯示出優異的黏度穩定性。另外得知,關於霧值,本發明的實施例的值亦較比較例更小而透明性優異。由該些結果表明:顏料組成物中的固體成分並未凝聚,具有良好的分散性。
以下對各具體用途的實施例加以說明,但本發明的顏料組成物的用途不限定於以下用途。
繼而,對適於彩色濾光片用油墨的顏料組成物的製造例加以說明。再者,亦可較佳地用於彩色濾光片用油墨以外的用途。
(顏料組成物265的製作)將偶氮系紅色顏料PR242(科萊恩(Clariant)公司製造的「諾瓦帕猩紅(Novoperm Scarlet)4RF」)90份、10份的色素衍生物a、氯化鈉1,000份及三乙酸甘油酯170份添加至不鏽鋼製1加侖捏合機(井上製作所公司製造)中,於70℃下混練10小時。將該混合物投入至水10,000份中,一面加熱至約40℃一面利用高速攪拌機攪拌約1小時而製成漿料狀,反覆進行過濾、水洗而去除氯化鈉及水溶性有機溶劑,於減壓下於40℃下乾燥而獲得顏料組成物265。
(顏料組成物266~顏料組成物384的製作)除了變更為表10A~表12B所示的混練組成以外,與實施例3-1同樣地進行操
作,獲得顏料組成物266~顏料組成物384。其中,關於含有溶劑的樹脂溶液,適當地替換為作為混練溶劑的水溶性有機溶劑而使用,或使用在減壓下於80℃下經乾燥的固體樹脂,設定為表10A~表12B的組成。
將實施例3-1~實施例3-66及比較例3-1~比較例3-60
中所得的顏料組成物265~顏料組成物384的平均一次粒徑及殘留溶劑的結果示於表10A~表12B中。
(顏料組成物385的製作)調配下述所示的化合物,添加直徑為1.2mm的氧化鋯珠100份,利用塗料調節器進行3小時分散,製作顏料組成物385。顏料組成物385中的相對於顏料100質量份的三乙酸甘油酯濃度為0.25%。
.顏料組成物265:11.0份
.樹脂C:3.85份
.樹脂AF:7.15份
.丙二醇單甲醚乙酸酯:78.0份
[實施例4-2~實施例4-20、比較例4-1~比較例4-20](顏料組成物386~顏料組成物424的製作)除了變更為表13A、表13B所示的調配組成以外,與實施例4-1同樣地進行操作,製作顏料組成物386~顏料組成物424。
(顏料組成物425的製作)調配下述所示的化合物,於具備4cm的帶齒圓盤的溶解器中,於70℃下以5000rpm進行60分鐘攪拌,製作顏料組成物425。顏料組成物425中的相對於顏料100質量份的三乙酸甘油酯濃度為0.28%。
.顏料組成物305:22.0份
.丙二醇單甲醚乙酸酯:78.0份
(顏料組成物426~顏料組成物504的製作)除了變更為表14~表15所示的調配組成以外,與實施例4-21同樣地進行操作,製作顏料組成物426~顏料組成物504。
(顏料組成物的評價)為了評價本發明的顏料組成物的性能,利用B型黏度計(25℃)來測定所得的組成物的黏度,利用霧度計(光透射率為20%)來測定霧度,藉由初始黏度及霧度來評價顏料組成物的性能。初始黏度及霧度是於分散後於室溫下放置1天後進行測定,經時黏度是於40℃下放置一週後進行測定。關於黏度穩定性,將初始黏度與經時黏度之差為±10%以內評價為○,超過±10%評價為×。將結果示於表13A~表15中。
由表13A~表15的結果得知,本發明的實施例與比較例相比,均顯示出優異的黏度穩定性。另外得知,關於霧值,本發明的實施例的值亦較比較例更小而透明性優異。這一情況表明:顏料組成物中的固體成分並未凝聚,具有良好的分散性。
(顏料組成物505的製作)將下述組成的混合物攪拌混合以使之變均勻後,利用1μm的過濾器進行過濾,製作紅色的顏料組成物505。
.顏料組成物385、顏料組成物387:51.0份
.樹脂AF溶液:1.0份
.活性能量線硬化性單體:4.0份
.活性能量線聚合性起始劑:3.4份
.增感劑:0.4份
(保土谷化學工業公司製造的「EAB-F」,4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮)
.丙二醇單甲醚乙酸酯:40.2份
[實施例5-2~實施例5-7、實施例5-13~實施例5-19、實施例5-25~實施例5-31、比較例5-1~比較例5-7、比較例5-13~比較例5-19、比較例5-25~比較例5-31]
(顏料組成物506~顏料組成物511、顏料組成物529~顏料組成物535、顏料組成物553~顏料組成物559、顏料組成物517~顏料組成物523、顏料組成物541~顏料組成物547、顏料組成物565~顏料組成物571的製作)除了變更為表16~表18所示的調配組成以外,與實施例5-1同樣地進行操作,製作紅色的顏料組成物506~顏料組成物511、顏料組成物529~顏料組成物535、顏料組成物553~顏料組成物559、顏料組成物517~顏料組成物523、顏料組成物541~顏料組成物547、顏料組成物565~顏料組成物571。
[實施例5-8]
(顏料組成物512的製作)將下述組成的混合物攪拌混合以使之變均勻後,利用1μm的過濾器進行過濾,製作綠色的顏料組成物512。
.顏料組成物394、顏料組成物399:52.0份
.活性能量線硬化性單體:4.8份
(新中村化學公司製造的「NK酯(NK Ester)ATMPT」,三
羥甲基丙烷三丙烯酸酯)
.活性能量線聚合性起始劑:2.8份
(巴斯夫(BASF)公司製造的「豔佳固(Irgacure)907」,2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮)
.增感劑:0.2份
(保土谷化學工業公司製造的「EAB-F」,4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮)
.丙二醇單甲醚乙酸酯:40.2份
[實施例5-9、實施例5-10、實施例5-20~實施例5-22、實施例5-32~實施例5-34、比較例5-8~比較例5-10、比較例5-20~比較例5-22、比較例5-32~比較例5-34]
(顏料組成物513、顏料組成物514、顏料組成物536~顏料組成物538、顏料組成物560~顏料組成物562、顏料組成物524~顏料組成物526、顏料組成物548~顏料組成物550、顏料組成物572~顏料組成物574的製作)除了變更為表16~表18所示的調配組成以外,與實施例5-8同樣地進行操作,製作綠色的顏料組成物513、顏料組成物514、顏料組成物536~顏料組成物538、顏料組成物560~顏料組成物562、顏料組成物524~顏料組成物526、顏料組成物548~顏料組成物550、顏料組成物572~顏料組成物574。
[實施例5-11]
(顏料組成物515的製作)將下述組成的混合物攪拌混合以
使之變均勻後,利用1μm的過濾器進行過濾,製作藍色的顏料組成物515。
.顏料組成物401、顏料組成物404:42.0份
.樹脂AF溶液:10.0份
.活性能量線硬化性單體:5.6份
.活性能量線聚合性起始劑:2.0份
(巴斯夫(BASF)公司製造的「豔佳固(Irgacure)907」」,2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮)
.增感劑:0.2份
(保土谷化學工業公司製造的「EAB-F」,4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮)
.丙二醇單甲醚乙酸酯:40.2份
(顏料組成物516、顏料組成物539、顏料組成物540、顏料組成物563、顏料組成物564、顏料組成物527、顏料組成物528、顏料組成物551、顏料組成物552、顏料組成物575、顏料組成物576的製作)除了變更為表16~表18所示的調配組成以外,與實施例5-11同樣地進行操作,製作藍色的顏料組成物516、顏料組
成物539、顏料組成物540、顏料組成物563、顏料組成物564、顏料組成物527、顏料組成物528、顏料組成物551、顏料組成物552、顏料組成物575、顏料組成物576。
繼而,對塗佈有彩色濾光片用顏料組成物的基板的對比度的測定法進行說明。
將塗佈有彩色濾光片用的顏料組成物的基板夾持於2片偏光板之間,自一個偏光板側使用液晶顯示器用背光單元照射光。自背光單元出射的光透過第1片偏光板而經偏光,繼而透過塗佈有彩色濾光片用顏料組成物的基板而到達第2片偏光板。若一對偏光板的透過軸彼此平行,則光透過第2片偏光板,於一對偏光板的透過軸彼此正交的情形時,光經第2片偏光板遮蔽。然而,經第1片偏光板偏光的光於透過塗佈有彩色濾光片用顏料組成物的基板時,若發生由顏料粒子所致的散射等而於偏光面的一部分上發生偏移,則於將一對偏光板的透過軸平行配置時透過第2片偏光板的光量減少,於將一對偏光板的透過軸正交配置時光的一部分透過第2片偏光板。以偏光板上的亮度的形式來測定該透過光,將偏光板的透過軸為平行配置的亮度、與偏光板的透過軸為正交配置的亮度之比作為對比度。
對比度=(一對偏光板的透過軸平行時的出射光的亮度)/(一對偏光板的透過軸正交時的出射光的亮度)
若因塗佈有彩色濾光片用顏料組成物的膜中的顏料引起散射,則平行時的亮度降低,且正交時的亮度增加,故對比度變低。
再者,亮度測定時使用色彩亮度計(拓普康(Topcon)公司製造的「BM-5A」)及偏光板(日東電工公司製造的「NPF-G1220DUN」)。測定時設定為2°視場的條件,為了遮蔽不需要的光,放置在測定部分上開有1cm見方的孔的黑色遮罩來進行測定。塗佈有彩色濾光片用顏料組成物的基板的厚度於實施例及比較例中均設定為一定。
(對比度的測定樣品)使用旋轉塗佈機以500rpm、1000rpm、1500rpm的轉速將實施例及比較例中所得的彩色濾光片用顏料組成物塗佈於100mm×100mm、0.7mm厚的玻璃基板上,藉此獲得膜厚不同的3種塗佈基板。將塗佈有彩色濾光片用顏料組成物的基板於70℃下乾燥20分鐘後,使用超高壓水銀燈以累計光量150mJ進行紫外線曝光,於230℃下加熱1小時後,進行放置冷卻,測定對比度。繼而,使用顯微分光光度計(奧林巴斯(Olympus)光學公司製造的「OSP-SP100」)來測定塗膜於C光源下的色度(Y,x,y)。根據3組的對比度及色度測定結果,對塗佈有彩色濾光片用顏料組成物的基板分別使用近似法對藍色塗膜求出y=0.14時的對比度,對綠色塗膜求出y=0.60時的對比度,對紅色塗膜求出x=0.64時的對比度。
確認到實施例5-1~實施例5-36中所得的彩色濾光片用顏料組成物與比較例5-1~比較例5-36中所得的彩色濾光片用顏料組成物相比較,分別具有更優異的對比度特性。
(彩色濾光片的製造例)使用本發明的紅色的顏料組成物530、綠色的顏料組成物537及藍色的顏料組成物540,藉由旋
轉塗佈以乾燥膜厚成為1.7μm的方式塗佈於基板上,加以乾燥。然後,經由以與塗膜非接觸的狀態設置的具有既定圖案的遮罩進行紫外線曝光,其後藉由噴霧來噴霧鹼顯影液,將未硬化部去除而形成所需的圖案後,於230℃下進行1小時加熱。對綠色、藍色亦重複進行同樣的操作,製造彩色濾光片,從而製作紅色-綠色-藍色(Red Green Blue,RGB)三色彩色濾光片。確認到所得的彩色濾光片的明度高,另外耐熱性優異。
(顏料組成物713的製作)將偶氮系紅色顏料PR242(科萊恩(Clariant)公司製造的「諾瓦帕猩紅(Novoperm Scarlet)4RF」)95份、5份的色素衍生物a、35份的樹脂B、65份的樹脂AF、氯化鈉1,000份及三乙酸甘油酯70份添加至不鏽鋼製1加侖捏合機(井上製作所公司製造)中,於70℃下混練10小時。將該混合物投入至水10,000份中,一面加熱至40℃±5℃一面利用高速攪拌機攪拌1小時而製成漿料狀,過濾後,利用40℃±5℃的水10,000份進行清洗。將濕濾餅(wet cake)投入至丙二醇單甲醚乙酸酯709份中,於25℃下混合攪拌1小時。將溶液中的水於40℃下減壓蒸餾去除,獲得固體成分濃度為22%的顏料組成物713。
(顏料組成物714~顏料組成物752的製作)除了變更為表
19A、表19B所示的混練組成以外,與實施例17-1同樣地進行操作,獲得顏料組成物714~顏料組成物752。其中,關於含有溶劑的樹脂溶液,適當地替換為作為混練溶劑的水溶性有機溶劑而使用,或使用在減壓下於80℃下經乾燥的固體樹脂,設定為表19A、表19B的組成。
由表19A、表19B的結果得知,本發明的實施例與比較例相比,均顯示出優異的黏度穩定性。另外得知,關於霧值,本發明的實施例的值亦較比較例更小而透明性優異。這一情況表明:顏料組成物中的固體成分並未凝聚,具有良好的分散性。
[產業上之可利用性]
本發明的顏料組成物可用於以如下用途為代表的各種用途中:塗料,以噴墨油墨、凹版/柔版油墨等為代表的各種油墨,塑膠用著色劑,電子方式顯影劑,印染,彩色碳粉(color toner),彩色濾光片用顏料組成物,感光性顏料組成物,磁記錄媒體,積層體的硬塗用途。
Claims (7)
- 一種顏料組成物的製造方法,具備:步驟(a),於顏料中至少添加水溶性無機鹽及水溶性有機溶劑,藉由磨碎混練將所述顏料加以微細化;步驟(b),於步驟(a)之後投入水而獲得懸浮液;步驟(c),於步驟(b)之後去除所述水溶性無機鹽,且以滿足以下的(A)的方式去除所述水溶性有機溶劑;以及步驟(d),於步驟(c)之後去除水,並且所述水溶性有機溶劑滿足以下的(i)~(iv),(A)相對於所述顏料組成物中所含的所述顏料100質量份,所述水溶性有機溶劑以0.005質量份~0.5質量份的範圍而殘留;(i)分子量為130~350;(ii)具有合計2個以上的包含羥基及/或酯基的官能基(F);(iii)60℃下的黏度為2mPa.s~140mPa.s;(iv)不含醚鍵;其中所述水溶性有機溶劑為選自2-乙基-1,3-己二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、單乙酸甘油酯、二乙酸甘油酯、三乙酸甘油酯、三丙酸甘油酯、三丁酸甘油酯、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇及1,2,6-己三醇中的至少一種。
- 如申請專利範圍第1項所述的顏料組成物的製造方法,其中於步驟(a)中更含有樹脂。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的顏料組成物的製造 方法,其中所述顏料為選自染色色澱系顏料、偶氮系顏料、酞菁系顏料及縮合多環系顏料中的至少一種。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的顏料組成物的製造方法,其中於步驟(c)之後且步驟(d)之前,進行添加分散溶劑並進行混合攪拌的步驟(e)。
- 一種顏料組成物,含有平均一次粒徑在5nm~1,000nm的範圍內的經微細化的顏料,並且相對於所述顏料組成物中所含的所述顏料100質量份,滿足以下的(i)~(iv)的水溶性有機溶劑以0.005質量份~0.5質量份的範圍而殘留,(i)分子量為130~350;(ii)具有合計2個以上的包含羥基及/或酯基的官能基(F);(iii)60℃下的黏度為2mPa.s~140mPa.s;(iv)不含醚鍵;其中所述水溶性有機溶劑為選自2-乙基-1,3-己二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、單乙酸甘油酯、二乙酸甘油酯、三乙酸甘油酯、三丙酸甘油酯、三丁酸甘油酯、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇及1,2,6-己三醇中的至少一種。
- 一種磨碎混練用的水溶性有機溶劑,其用於製造含有平均一次粒徑在5nm~1,000nm的範圍內的經微細化的顏料的顏料組成物,並且所述磨碎混練用的水溶性有機溶劑滿足以下的(i)~(iv), (i)分子量為130~350;(ii)具有合計2個以上的包含羥基及/或酯基的官能基;(iii)60℃下的黏度為2mPa.s~140mPa.s;(iv)不含醚鍵;其中所述水溶性有機溶劑為選自2-乙基-1,3-己二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、單乙酸甘油酯、二乙酸甘油酯、三乙酸甘油酯、三丙酸甘油酯、三丁酸甘油酯、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇及1,2,6-己三醇中的至少一種。
- 一種彩色濾光片用顏料組成物,含有如申請專利範圍第5項所述的顏料組成物。
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