JP7632708B2 - Azo pigment, colorant for color filter, coloring composition and color filter - Google Patents
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Description
本発明は、カラー液晶表示装置、およびカラー固体撮像素子等に用いられるカラーフィルタの製造に使用されるカラーフィルタ用着色剤、着色組成物、およびそれを用いて形成されるカラーフィルタに関する。 The present invention relates to a colorant for a color filter, a coloring composition, and a color filter formed using the same, which are used in the manufacture of color filters for use in color liquid crystal displays and color solid-state imaging devices.
液晶表示装置は、2枚の偏光板に挟まれた液晶層が、1枚目の偏光板を通過した光の偏光度合いを制御して、2枚目の偏光板を通過する光量をコントロールすることにより表示を行う表示装置であり、ツイストネマチック(TN)型液晶を用いるタイプが主流となっている。その他の代表的な液晶表示装置の方式としては、一対の電極を片側の基板上に設けて基板に平行な方向に電解を印加するイン・プレーン・スイッチング(IPS)方式、負の誘電異方性をもつネマチック液晶を垂直配向させるヴァーティカリー・アライメント(VA)方式、また一軸性の位相差フィルムの光軸を互いに直交させ、光学補償を行なっているオプティカリー・コンベンセンド・ベンド(OCB)方式等があり、それぞれが実用化されている。 A liquid crystal display device is a display device in which a liquid crystal layer sandwiched between two polarizing plates controls the degree of polarization of light that passes through the first polarizing plate, and controls the amount of light that passes through the second polarizing plate to display an image. The mainstream type uses twisted nematic (TN) liquid crystals. Other representative liquid crystal display types include the in-plane switching (IPS) type, in which a pair of electrodes are provided on one of the substrates and an electric field is applied in a direction parallel to the substrate, the vertical alignment (VA) type, in which nematic liquid crystals with negative dielectric anisotropy are vertically aligned, and the optically concave bend (OCB) type, in which the optical axes of uniaxial retardation films are perpendicular to each other to provide optical compensation. All of these types are in practical use.
液晶表示装置は、2枚の偏光板の間にカラーフィルタを設けることによりカラー表示が可能となり、近年、テレビやパソコンモニタ等に用いられるようになったことから、カラーフィルタに対して高コントラスト化、高輝度化の要求が高まっている。 Liquid crystal display devices are capable of displaying color by placing a color filter between two polarizing plates, and in recent years have come to be used in televisions, computer monitors, and other applications, which has led to an increased demand for color filters with higher contrast and brightness.
カラーフィルタは、ガラス等の透明な基板の表面に2種以上の異なる色相の微細な帯(ストライプ)状のフィルタセグメントを平行又は交差して配置したもの、あるいは微細なフィルタセグメントを縦横一定の配列で配置したものからなっている。フィルタセグメントは、数ミクロン~数100ミクロンと微細であり、しかも色相毎に所定の配列で整然と配置されている。 A color filter consists of fine stripe-shaped filter segments of two or more different hues arranged in parallel or crosswise rows on the surface of a transparent substrate such as glass, or fine filter segments arranged in a fixed vertical and horizontal array. The filter segments are very fine, ranging from a few microns to a few hundred microns in size, and are arranged in a regular pattern according to the hue.
一般的に、カラー液晶表示装置では、カラーフィルタの上に液晶を駆動させるための透明電極が蒸着あるいはスパッタリングにより形成され、さらにその上に液晶を一定方向に配向させるための配向膜が形成されている。これらの透明電極及び配向膜の性能を充分に得るには、その形成を一般に200℃以上、好ましくは230℃以上の高温で行う必要がある。このため、現在、カラーフィルタの製造方法としては、耐光性、耐熱性に優れる顔料を着色剤とする顔料分散法と呼ばれる方法が主流となっている。 In general, in color LCD devices, transparent electrodes for driving the liquid crystal are formed on top of the color filters by deposition or sputtering, and an alignment film for orienting the liquid crystal in a certain direction is formed on top of that. To obtain the full performance of these transparent electrodes and alignment films, they must be formed at high temperatures, generally above 200°C, and preferably above 230°C. For this reason, the current mainstream method for manufacturing color filters is the pigment dispersion method, which uses a pigment with excellent light and heat resistance as the colorant.
カラーフィルタに要求される品質項目としては、輝度とコントラスト比が挙げられる。コントラスト比が低いカラーフィルタを用いると、液晶が制御した偏光度合いを乱してしまい、光を遮断しなければならないとき(OFF状態)に光が漏れたり、光を透過しなければならないとき(ON状態)に透過光が減衰したりするため、ぼやけた画面となってしまう。そのため高品質な液晶表示装置を実現するためには、高コントラスト化が不可欠である。 Quality requirements for color filters include brightness and contrast ratio. If a color filter with a low contrast ratio is used, it will disrupt the degree of polarization controlled by the liquid crystal, causing light to leak when it should be blocked (OFF state) and attenuating transmitted light when it should be transmitted (ON state), resulting in a blurred screen. For this reason, high contrast is essential to realizing a high-quality LCD display device.
また、輝度が低いカラーフィルタを用いると、光の透過率が低いため、暗い画面となってしまい、明るい画面とするためには、光源であるバックライトの数を増量する必要がある。そのため消費電力の増大を抑制する観点から、カラーフィルタの高輝度化がトレンドとなっている。さらに、前述のようにカラー液晶装置がテレビやパソコンモニタ等に用いられるようになったことから、カラーフィルタに対して高輝度化、高コントラスト化とともに、高い信頼性の要求も高くなっている。 Furthermore, if low-brightness color filters are used, the light transmittance is low, resulting in a dark screen; to make the screen brighter, it is necessary to increase the number of backlights, which are the light source. For this reason, there is a trend toward higher brightness color filters in order to curb increases in power consumption. Furthermore, as mentioned above, color liquid crystal devices have come to be used in televisions, computer monitors, etc., and as a result, there is an increasing demand for color filters with higher brightness, higher contrast, and higher reliability.
カラーフィルタ基板の3原色(赤・緑・青;RGB)の一つである赤色フィルタセグメントには、着色剤としてジケトピロロピロール顔料、アントラキノン顔料またはペリレン顔料等の耐光性および耐熱性に優れる顔料を単独または組み合わせて用いることが一般的である。 For the red filter segment, which is one of the three primary colors (red, green, and blue; RGB) of a color filter substrate, pigments with excellent light and heat resistance, such as diketopyrrolopyrrole pigments, anthraquinone pigments, or perylene pigments, are generally used alone or in combination as colorants.
上記顔料種の中でも、輝度の観点から、ジケトピロロピロール顔料であるC.I.ピグメントレッド254が、コントラスト比の観点から、アントラキノン顔料であるC.I.ピグメントレッド177が、主顔料として使用されている。この中で、C.I.ピグメントレッド177は、分光透過率がC.I.ピグメントレッド254より低く、分光形状も不良であるため、C.I.ピグメントレッド177を添加するにつれて、輝度低下を引き起こしてしまう欠点があった。そこで、輝度に優れたC.I.ピグメントレッド177代替材料の開発が望まれている。 Among the above pigment types, C.I. Pigment Red 254, a diketopyrrolopyrrole pigment, is used as the main pigment from the viewpoint of brightness, and C.I. Pigment Red 177, an anthraquinone pigment, is used from the viewpoint of contrast ratio. Of these, C.I. Pigment Red 177 has a lower spectral transmittance than C.I. Pigment Red 254 and a poor spectral shape, so there is a drawback in that the more C.I. Pigment Red 177 is added, the lower the brightness becomes. Therefore, there is a need to develop a substitute material for C.I. Pigment Red 177 that has excellent brightness.
近年、高輝度化・高着色力を実現するために、C.I.ピグメントレッド269に代表されるアゾ顔料や特許文献3に記載のジスアゾ顔料を主顔料として使用することが提案されているが、顔料の溶剤への親和性や、顔料表面の酸性度等がC.I.ピグメントレッド254やC.I.ピグメントレッド177などとは異なるため分散性、流動性、保存安定性に劣り、さらに耐熱性、耐光性も劣るといった欠点もあり、実用性のあるカラーフィルタは得られていない。また、C.I.ピグメントレッド269のようなアゾ顔料では隣接した他色フィルタセグメントへの色移りによる輝度の低下が問題となることがあり、移染性について高い要求がある。 In recent years, in order to achieve high brightness and high coloring power, it has been proposed to use azo pigments such as C.I. Pigment Red 269 and disazo pigments described in Patent Document 3 as the main pigments. However, since the affinity of the pigments to the solvent and the acidity of the pigment surface are different from those of C.I. Pigment Red 254 and C.I. Pigment Red 177, the pigments have inferior dispersibility, fluidity, and storage stability, and furthermore, they have inferior heat resistance and light resistance, and practical color filters have not been obtained. In addition, with azo pigments such as C.I. Pigment Red 269, there is a problem of a decrease in brightness due to color transfer to adjacent filter segments of other colors, and there is a high demand for migration properties.
特許文献1~4には、赤色フィルタセグメントの更なる輝度向上を図るべく、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド269および特許文献3および4に記載のジスアゾ顔料を主顔料として使用することが提案されているが、十分な輝度や保存安定性を得ることはできず、更なる改善が求められていた。 Patent Documents 1 to 4 propose using C.I. Pigment Red 177, C.I. Pigment Red 269, and the disazo pigments described in Patent Documents 3 and 4 as main pigments in order to further improve the brightness of the red filter segment, but sufficient brightness and storage stability could not be obtained, and further improvements were required.
本発明の目的は、耐熱性に優れ、塗膜異物が少なく、保存安定性、耐溶剤性や移染性が良好であるだけでなく、輝度及びコントラストが高いカラーフィルタ用着色組成物を提供することである。 The object of the present invention is to provide a coloring composition for color filters that not only has excellent heat resistance, little coating foreign matter, good storage stability, solvent resistance and dye migration properties, but also has high brightness and contrast.
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、ある特定の構造を有するアゾ顔料をカラーフィルタ用着色剤に使用することで、上記の課題を解決し得ることを見出し、本発明に至った。 As a result of extensive research, the inventors discovered that the above problems could be solved by using an azo pigment having a specific structure as a colorant for color filters, and thus arrived at the present invention.
即ち、本発明は、下記一般式(1)~(3)で表される化合物のいずれかであることを特徴とするアゾ顔料に関する。
一般式(1)
[一般式(1)中、R1~R5はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、スルホ基、-CONR6R7または-SO2NR8R9を表す。R6~R9は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基を表す。ただし、R1、R3およびR4がすべて水素原子の場合を除く。
X1~X4は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、スルホ基、ハロゲン原子を表す。]
一般式(2)
[一般式(2)中、R10~R14はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、スルホ基、-CONR15R16または-SO2NR17R18を表す。R15~R18は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基を表す。ただし、R10、R12およびR13がすべて水素原子の場合を除く。
X5~X12は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、スルホ基、ハロゲン原子を表す。Aは、直接結合、置換基を有してもよいアルキレン基、-O-、-S-、-CO-、-SO2-、-COO-、-CONH-、または-SO2NH-を表す。]
一般式(3)
[一般式(3)中、R19~R23はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、スルホ基、-CONR24R25または-SO2NR26R27を表す。R24~R27は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基を表す。ただし、R19、R21およびR22がすべて水素原子の場合を除く。]
That is, the present invention relates to an azo pigment which is a compound represented by any one of the following general formulas (1) to (3).
General formula (1)
[In general formula (1), R 1 to R 5 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxyl group which may have a substituent, an aryloxy group which may have a substituent, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a sulfo group, -CONR 6 R 7 or -SO 2 NR 8 R 9. R 6 to R 9 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent or a phenyl group which may have a substituent, except for the case where R 1 , R 3 and R 4 are all hydrogen atoms.]
X 1 to X 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxyl group which may have a substituent, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a sulfo group, or a halogen atom.]
General formula (2)
[In general formula (2), R 10 to R 14 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxyl group which may have a substituent, an aryloxy group which may have a substituent, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a sulfo group, -CONR 15 R 16 or -SO 2 NR 17 R 18. R 15 to R 18 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent or a phenyl group which may have a substituent, except for the case where R 10 , R 12 and R 13 are all hydrogen atoms.]
X 5 to X 12 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxyl group which may have a substituent, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a sulfo group, or a halogen atom. A represents a direct bond, an alkylene group which may have a substituent, -O-, -S-, -CO-, -SO 2 -, -COO-, -CONH-, or -SO 2 NH-.]
General formula (3)
[In general formula (3), R 19 to R 23 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxyl group which may have a substituent, an aryloxy group which may have a substituent, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a sulfo group, -CONR 24 R 25 , or -SO 2 NR 26 R 27. R 24 to R 27 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or a phenyl group which may have a substituent, except when R 19 , R 21 , and R 22 are all hydrogen atoms.]
また、本発明の実施態様は、前記一般式(1)のR1~R5、前記一般式(2)のR10~R14、および前記一般式(3)のR19~R23の少なくとも一つが、-CONHYまたは-SO2NHY(ただし、Yは、置換基を有してもよいフェニル基を表す)であることを特徴とする前記のアゾ顔料に関する。 Another embodiment of the present invention relates to the azo pigment, wherein at least one of R 1 to R 5 in the general formula (1), R 10 to R 14 in the general formula (2), and R 19 to R 23 in the general formula (3) is -CONHY or -SO 2 NHY (wherein Y represents a phenyl group which may have a substituent).
また、本発明は、前記アゾ顔料を含むカラーフィルタ用着色剤に関する。 The present invention also relates to a colorant for color filters that contains the azo pigment.
また、本発明は、着色剤およびバインダー樹脂を含むカラーフィルタ用着色組成物であって、着色剤が、前記カラーフィルタ用着色剤であることを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物に関する。 The present invention also relates to a coloring composition for color filters, comprising a colorant and a binder resin, the colorant being the colorant for color filters described above.
また、本発明は、さらに、酸性置換基を有する樹脂型分散剤を含むことを特徴とする前記カラーフィルタ用着色組成物に関する。 The present invention also relates to the coloring composition for color filters, further comprising a resin-type dispersant having an acidic substituent.
また、本発明は、酸性置換基を有する樹脂型分散剤が、芳香族カルボキシル基を有する樹脂型分散剤であることを特徴とする前記カラーフィルタ用着色組成物に関する。 The present invention also relates to the coloring composition for color filters, characterized in that the resin-type dispersant having an acidic substituent is a resin-type dispersant having an aromatic carboxyl group.
また、本発明は、さらに、色素誘導体を含み、該色素誘導体が、塩基性置換基を有する色素誘導体を含有することを特徴とする前記カラーフィルタ用着色組成物に関する。 The present invention also relates to the coloring composition for color filters, which further contains a dye derivative, and is characterized in that the dye derivative contains a dye derivative having a basic substituent.
また、本発明は、着色剤が、さらに、C.I.ピグメントレッド242、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド291、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150および下記一般式(4)で表される黄色顔料からなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことを特徴とする前記カラーフィルタ用着色組成物に関する。
一般式(4)
[一般式(4)中、Z1~Z13は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリール基、-SO3H、-COOH、およびこれら酸性基の1価~3価の金属塩、アルキルアンモニウム塩、置換基を有してもよいフタルイミドメチル基、または置換基を有してもよいスルファモイル基を示す。
Z1~Z4、および/または、Z10~Z13の隣接した基は、一体となって、置換基を有してもよい芳香環を形成する場合がある。]
The present invention also relates to the coloring composition for color filters, characterized in that the colorant further comprises at least one selected from the group consisting of C.I. Pigment Red 242, C.I. Pigment Red 254, C.I. Pigment Red 291, C.I. Pigment Yellow 138, C.I. Pigment Yellow 139, C.I. Pigment Yellow 150, and a yellow pigment represented by the following general formula (4).
General formula (4)
[In general formula (4), Z 1 to Z 13 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, -SO 3 H, -COOH, and monovalent to trivalent metal salts of these acidic groups, alkylammonium salts, a phthalimidomethyl group which may have a substituent, or a sulfamoyl group which may have a substituent.
Adjacent groups of Z 1 to Z 4 and/or Z 10 to Z 13 may be joined together to form an aromatic ring which may have a substituent.]
また、本発明は、さらに、光重合性単量体を含むことを特徴とする前記カラーフィルタ用着色組成物に関する。 The present invention also relates to the coloring composition for color filters, further comprising a photopolymerizable monomer.
また、本発明は、基板上に、前記カラーフィルタ用着色組成物から形成されてなるフィルタセグメントを具備することを特徴とするカラーフィルタに関する。 The present invention also relates to a color filter comprising a filter segment formed from the coloring composition for color filters on a substrate.
本発明によれば、耐熱性に優れ、塗膜異物が少なく、保存安定性、耐溶剤性や移染性が良好であるだけでなく、輝度及びコントラストが高いカラーフィルタ用着色組成物及びカラーフィルタを提供できるという優れた効果がある。 The present invention has the excellent effect of providing a color filter coloring composition and color filter that are excellent in heat resistance, have little coating foreign matter, and have good storage stability, solvent resistance, and dye migration properties, as well as high brightness and contrast.
以下、本発明を詳細に説明する。なお、本明細書では、「(メタ)アクリロイル」、「(メタ)アクリル」、「(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリレート」、又は「(メタ)アクリルアミド」と表記した場合には、特に説明がない限り、それぞれ、「アクリロイル及び/又はメタクリロイル」、「アクリル及び/又はメタクリル」、「アクリル酸及び/又はメタクリル酸」、「アクリレート及び/又はメタクリレート」、又は「アクリルアミド及び/又はメタクリルアミド」を表すものとする。また、本明細書に挙げる「C.I.」は、カラーインデックス(C.I.)を意味する。 The present invention will be described in detail below. In this specification, unless otherwise specified, the terms "(meth)acryloyl", "(meth)acrylic", "(meth)acrylic acid", "(meth)acrylate", or "(meth)acrylamide" refer to "acryloyl and/or methacryloyl", "acrylic and/or methacrylic", "acrylic acid and/or methacrylic acid", "acrylate and/or methacrylate", or "acrylamide and/or methacrylamide", respectively. In addition, "C.I." in this specification means Color Index (C.I.).
<アゾ顔料>
まず、本発明の一般式(1)~(3)で表されるアゾ顔料について説明する。なお、本明細書中では、「一般式(1)~(3)で表されるアゾ顔料」を「顔料」、「カラーフィルタ用着色剤」を「着色剤」とそれぞれ略記して説明することがある。
<Azo pigments>
First, the azo pigments of the present invention represented by the general formulas (1) to (3) will be described. In the present specification, the "azo pigments of the general formulas (1) to (3)" and the "colorant for color filters" will be abbreviated as "pigment" and "colorant", respectively.
一般式(1)
[一般式(1)中、R1~R5はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、スルホ基、-CONR6R7または-SO2NR8R9を表す。R6~R9は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基を表す。ただし、R1、R3およびR4がすべて水素原子の場合を除く。
X1~X4は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、スルホ基、ハロゲン原子を表す。]
General formula (1)
[In general formula (1), R 1 to R 5 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxyl group which may have a substituent, an aryloxy group which may have a substituent, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a sulfo group, -CONR 6 R 7 or -SO 2 NR 8 R 9. R 6 to R 9 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent or a phenyl group which may have a substituent, except for the case where R 1 , R 3 and R 4 are all hydrogen atoms.]
X 1 to X 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxyl group which may have a substituent, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a sulfo group, or a halogen atom.]
R1~R5において「ハロゲン原子」としては、フッ素、臭素、塩素、ヨウ素が挙げることができ、これらの中でも塩素が好ましい。 In R 1 to R 5 , the "halogen atom" may include fluorine, bromine, chlorine, and iodine, with chlorine being preferred.
R1~R5において「置換基を有してもよいアルキル基」としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、tert-ブチル基、イソブチル基、tert-アミル基、2-エチルヘキシル基、ステアリル基、クロロメチル基、トリクロロメチル基、トリフルオロメチル基、2-メトキシエチル基、2-クロロエチル基、2-ニトロエチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基等を挙げることができ、これらの中でもメチル基、トリフルオロメチル基が好ましい。 Examples of the "alkyl group which may have a substituent" in R 1 to R 5 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a tert-butyl group, an isobutyl group, a tert-amyl group, a 2-ethylhexyl group, a stearyl group, a chloromethyl group, a trichloromethyl group, a trifluoromethyl group, a 2-methoxyethyl group, a 2-chloroethyl group, a 2-nitroethyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, and the like. Of these, a methyl group and a trifluoromethyl group are preferred.
R1~R5において「置換基を有してもよいアルコキシル基」としては、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、n-オクチルオキシ基、2-エチルヘキシルオキシ基、トリフルオロメトキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ステアリルオキシ基、2-(ジエチルアミノ)エトキシ基等を挙げることができ、これらの中でもメトキシ基、トリフルオロメトキシ基が好ましく、中でもメトキシ基が特に好ましい。 Examples of the "alkoxy group which may have a substituent" in R 1 to R 5 include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, an n-octyloxy group, a 2-ethylhexyloxy group, a trifluoromethoxy group, a cyclohexyloxy group, a stearyloxy group, and a 2-(diethylamino)ethoxy group. Of these, a methoxy group and a trifluoromethoxy group are preferred, and a methoxy group is particularly preferred.
R1~R5において「置換基を有してもよいアリールオキシ基」としては、フェノキシ基、ナフチルオキシ基、4-メチルフェニルオキシ基、3,5-クロロフェニルオキシ基、4-クロロ-2-メチルフェニルオキシ基、4-tert-ブチルフェニルオキシ基、4-メトキシフェニルオキシ基、4-ジエチルアミノフェニルオキシ基、4-ニトロフェニルオキシ基等を挙げることができ、これらの中でもフェノキシ基が好ましい。 Examples of the "aryloxy group which may have a substituent" in R 1 to R 5 include a phenoxy group, a naphthyloxy group, a 4-methylphenyloxy group, a 3,5-chlorophenyloxy group, a 4-chloro-2-methylphenyloxy group, a 4-tert-butylphenyloxy group, a 4-methoxyphenyloxy group, a 4-diethylaminophenyloxy group, a 4-nitrophenyloxy group, and the like, and among these, a phenoxy group is preferable.
R6~R9において、「置換基を有してもよいアルキル基」としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、tert-ブチル基、イソブチル基、tert-アミル基、2-エチルヘキシル基、ステアリル基、クロロメチル基、トリクロロメチル基、トリフルオロメチル基、2-メトキシエチル基、2-ヒドロキシエチル基、2-クロロエチル基、2-ニトロエチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基等を挙げることができ、メチル基、エチル基、n-プロピル
基、イソプロピル基、n-ブチル基、tert-ブチル基、イソブチル基、2-ヒドロキシエチル基が好ましい。
In R 6 to R 9 , examples of the "alkyl group which may have a substituent" include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a tert-butyl group, an isobutyl group, a tert-amyl group, a 2-ethylhexyl group, a stearyl group, a chloromethyl group, a trichloromethyl group, a trifluoromethyl group, a 2-methoxyethyl group, a 2-hydroxyethyl group, a 2-chloroethyl group, a 2-nitroethyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, and the like, with a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a tert-butyl group, an isobutyl group, and a 2-hydroxyethyl group being preferred.
R6~R9において、「置換基を有してもよいフェニル基」の置換基としては、R1~R5におけるハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、及び置換基を有してもよいアリールオキシ基が挙げられ、これら以外にも、ヒドロキシル基、アミノ基、-NR101R102、スルホ基、-SO2NR103R104、-COOR105、-CONR106R107、ニトロ基、シアノ基が挙げられる。
R101~R107は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基を表し、「置換基を有してもよいアルキル基」としては、アミノ基、モノアルキルアミノ基、またはジアルキルアミノ基で置換されているアルキル基が好ましい。
In R 6 to R 9 , examples of the substituent of the "phenyl group which may have a substituent" include the halogen atoms in R 1 to R 5 , the alkyl group which may have a substituent, the alkoxy group which may have a substituent, and the aryloxy group which may have a substituent, as well as a hydroxyl group, an amino group, -NR 101 R 102 , a sulfo group, -SO 2 NR 103 R 104 , -COOR 105 , -CONR 106 R 107 , a nitro group, and a cyano group.
R 101 to R 107 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent, and the "alkyl group which may have a substituent" is preferably an alkyl group substituted with an amino group, a monoalkylamino group, or a dialkylamino group.
X1~X4において、「置換基を有してもよいアルキル基」としては、R1~R5におけるものと同義である。 In X 1 to X 4 , the "alkyl group which may have a substituent" has the same meaning as in R 1 to R 5 .
X1~X4において、「置換基を有してもよいアルコキシル基」としては、R1~R5におけるものと同義である。 In X 1 to X 4 , the "alkoxy group which may have a substituent" has the same meaning as in R 1 to R 5 .
一般式(2)
[一般式(2)中、R10~R14はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、スルホ基、-CONR15R16または-SO2NR17R18を表す。R15~R18は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基を表す。ただし、R10、R12およびR13がすべて水素原子の場合を除く。
X5~X12は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、スルホ基、ハロゲン原子を表す。Aは、直接結合、または2価の連結基を表す。2価の連結基としては、置換基を有してもよいアルキレン基、-O-、-S-、-CO-、-SO2-、-COO-、-CONH-、-SO2NH-を表す。]
General formula (2)
[In general formula (2), R 10 to R 14 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxyl group which may have a substituent, an aryloxy group which may have a substituent, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a sulfo group, -CONR 15 R 16 or -SO 2 NR 17 R 18. R 15 to R 18 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent or a phenyl group which may have a substituent, except for the case where R 10 , R 12 and R 13 are all hydrogen atoms.]
X 5 to X 12 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxyl group which may have a substituent, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a sulfo group, or a halogen atom. A represents a direct bond or a divalent linking group. Examples of the divalent linking group include an alkylene group which may have a substituent, -O-, -S-, -CO-, -SO 2 -, -COO-, -CONH-, and -SO 2 NH-.]
R10~R14において、「ハロゲン原子」、「置換基を有してもよいアルキル基」、「置換基を有してもよいアルコキシル基」、及び「置換基を有してもよいアリールオキシ基」としては、R1~R5におけるものと同義である。 In R 10 to R 14 , the "halogen atom", the "alkyl group which may have a substituent", the "alkoxy group which may have a substituent", and the "aryloxy group which may have a substituent" have the same meanings as those in R 1 to R 5 .
R15~R18において、「置換基を有してもよいアルキル基」、「置換基を有してもよいフェニル基」としては、R6~R9におけるものと同義である。 In R 15 to R 18 , the "alkyl group which may have a substituent" and the "phenyl group which may have a substituent" have the same meanings as those in R 6 to R 9 .
X5~X12において、「置換基を有してもよいアルキル基」、「置換基を有してもよいアルコキシル基」としては、R1~R5におけるものと同義である。 In X 5 to X 12 , the "alkyl group which may have a substituent" and the "alkoxy group which may have a substituent" have the same meanings as those in R 1 to R 5 .
Aにおいて、置換基を有してもよいアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、n-プロピレン基、n-ブチレン基、n-ヘキシレン基、n-ヘプチレン基、n-オクチレン基、n-ドデシレン基が挙げられ、置換基としては、R1~R5で表される「置換基を有してもよいアルキル基」が挙げられる。 In A, examples of the alkylene group which may have a substituent include a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, an n-butylene group, an n-hexylene group, an n-heptylene group, an n-octylene group, and an n-dodecylene group, and examples of the substituent include the "alkyl group which may have a substituent" represented by R 1 to R 5 .
一般式(2)におけるAとしては、置換基を有してもよいアルキレン基、-O-、-S-、-CO-、-SO2-であることが好ましく、その中でも-SO2-が特に好ましい。 In formula (2), A is preferably an alkylene group which may have a substituent, -O-, -S-, -CO- or -SO 2 -, and among these, -SO 2 - is particularly preferred.
一般式(3)
[一般式(3)中、R19~R23はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、スルホ基、-CONR24R25または-SO2NR26R27を表す。R24~R27は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基を表す。ただし、R19、R21およびR22がすべて水素原子の場合を除く。]
General formula (3)
[In general formula (3), R 19 to R 23 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxyl group which may have a substituent, an aryloxy group which may have a substituent, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a sulfo group, -CONR 24 R 25 , or -SO 2 NR 26 R 27. R 24 to R 27 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or a phenyl group which may have a substituent, except when R 19 , R 21 , and R 22 are all hydrogen atoms.]
R19~R23において、「ハロゲン原子」、「置換基を有してもよいアルキル基」、「置換基を有してもよいアルコキシル基」、及び「置換基を有してもよいアリールオキシ基」としては、R1~R5におけるものと同義である。 In R 19 to R 23 , the "halogen atom", the "alkyl group which may have a substituent", the "alkoxy group which may have a substituent", and the "aryloxy group which may have a substituent" have the same meanings as those in R 1 to R 5 .
R24~R27において、「置換基を有してもよいアルキル基」、「置換基を有してもよいフェニル基」としては、R6~R9におけるものと同義である。 In R 24 to R 27 , the "alkyl group which may have a substituent" and the "phenyl group which may have a substituent" have the same meanings as those in R 6 to R 9 .
また、一般式(1)のR1~R5、一般式(2)のR10~R14、および一般式(3)のR19~R23の少なくとも一つが、-CONHYまたは-SO2NHY(Yは、置換基を有してもよいフェニル基を表す)であることが保存安定性の観点から好ましい。 From the viewpoint of storage stability, it is preferable that at least one of R 1 to R 5 in general formula (1), R 10 to R 14 in general formula (2), and R 19 to R 23 in general formula (3) is -CONHY or -SO 2 NHY (Y represents a phenyl group which may have a substituent).
<カラーフィルタ用着色剤>
本発明のカラーフィルタ用着色剤は、一般式(1)~(3)で表される化合物からなるアゾ顔料を含むことを特徴とする。本発明のカラーフィルタ用着色剤には、色度を調製するため等に、本発明の効果を損なわない範囲で上記一般式(1)~(3)で表される化合物からなる顔料以外の顔料あるいは染料といったその他の着色剤を併用してもよい。これらの顔料・染料は、単独で、または必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。
<Colorants for color filters>
The colorant for color filters of the present invention is characterized by containing an azo pigment consisting of a compound represented by any one of the general formulas (1) to (3). The colorant for color filters of the present invention may be used in combination with other colorants such as pigments or dyes other than the pigment consisting of a compound represented by any one of the general formulas (1) to (3) in order to adjust the chromaticity, etc., within the scope of not impairing the effects of the present invention. These pigments and dyes may be used alone or in a mixture of two or more kinds in any ratio as necessary.
その他の着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントレッド7、14、41、48:1、48:2、48:3、48:4、57:1、81、81:1、81:2、81:3、81:4、122、146、168、169、176、177、178、179、184、185、187、200、202、208、210、242、246、254、255、264、269、270、272、273、274,276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、291、295または296などの赤色顔料が挙げられる。赤色染料としては、キサンテン染料、アゾ(ピリドン系、バルビツール酸系など)染料、ジスアゾ染料、アントラキノン染料、メチン染料などが挙げられる。またこれらの染料をレーキ化したレーキ顔料、スルホン酸やカルボン酸等の酸性基を有する酸性染料の無機塩、酸性染料と含窒素化合物との造塩化合物、酸性染料のスルホン酸アミド化合物等の形態であってもよい。 Other colorants include, for example, red pigments such as C.I. Pigment Red 7, 14, 41, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 57:1, 81, 81:1, 81:2, 81:3, 81:4, 122, 146, 168, 169, 176, 177, 178, 179, 184, 185, 187, 200, 202, 208, 210, 242, 246, 254, 255, 264, 269, 270, 272, 273, 274, 276, 277, 278, 279, 280, 281, 282, 283, 284, 285, 286, 287, 291, 295, or 296. Examples of red dyes include xanthene dyes, azo dyes (pyridone-based, barbituric acid-based, etc.), disazo dyes, anthraquinone dyes, methine dyes, etc. In addition, the dyes may be in the form of lake pigments made by turning these dyes into lakes, inorganic salts of acid dyes having acidic groups such as sulfonic acid and carboxylic acid, salt-forming compounds of acid dyes and nitrogen-containing compounds, sulfonic acid amide compounds of acid dyes, etc.
また、C.I.ピグメントオレンジ43、71、または73等の橙色顔料および/またはC.I.ピグメント イエロー1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、1
5、16、17、18、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、126、127、128、129、138、139、147、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、198、199、213、214、218、219、220、221または下記一般式(4)で表される黄色顔料を併用することができる。また、橙色染料および/または黄色染料としては、キノリン系、アゾ系(ピリドン系、バルビツール酸系、金属錯体系など)、ジスアゾ系、メチン系などが挙げられる。
Also, orange pigments such as C.I. Pigment Orange 43, 71, or 73 and/or C.I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 1
5, 16, 17, 18, 24, 31, 32, 34, 35, 35:1, 36, 36:1, 37, 37:1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 93, 9 4, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 126, 127, 128, 129, 138, 13 9, 147, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 179, 180, 181, 182, 185, 187, 188, 193, 194, 198, 199, 213, 214, 218, 219, 220, 221, or a yellow pigment represented by the following general formula (4) can be used in combination. In addition, examples of orange dyes and/or yellow dyes include quinoline-based, azo-based (pyridone-based, barbituric acid-based, metal complex-based, etc.), disazo-based, methine-based, etc.
併用する着色剤で好ましいものは、耐熱性、耐光性といった堅牢性と色度領域との観点から、アゾ系、ジケトピロロピロール系、アントラキノン系、キノフタロン系、およびペリレン系の色素が挙げられる。具体的には、C.I.ピグメントレッド177、242、254、269、291、295、296、C.I.ピグメントイエロー138、139、150、185および下記一般式(4)で表される黄色顔料が挙げられる。
特に輝度と着色力との観点から、C.I.ピグメントレッド242、254、291、C.I.ピグメントイエロー138、139、150および下記一般式(4)で表される黄色顔料がさらに好ましい。
As the colorant to be used in combination, from the viewpoint of fastness such as heat resistance and light resistance and chromaticity range, azo-based, diketopyrrolopyrrole-based, anthraquinone-based, quinophthalone-based, and perylene-based pigments are preferred.Specific examples include C.I. Pigment Red 177, 242, 254, 269, 291, 295, and 296, C.I. Pigment Yellow 138, 139, 150, and 185, and a yellow pigment represented by the following general formula (4).
In particular, from the viewpoint of brightness and coloring power, C. I. Pigment Red 242, 254, 291, C. I. Pigment Yellow 138, 139, 150, and a yellow pigment represented by the following general formula (4) are more preferable.
一般式(4)
[一般式(4)中、Z1~Z13は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換基
を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリール基、-SO3H、-COOH、およびこれら酸性基の1価~3価の金属塩、アルキルアンモニウム塩、置換基を有してもよいフタルイミドメチル基、または置換基を有してもよいスルファモイル基を示す。
Z1~Z4、および/または、Z10~Z13の隣接した基は、一体となって、置換基を有してもよい芳香環を形成する場合がある。
General formula (4)
[In general formula (4), Z 1 to Z 13 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, -SO 3 H, -COOH, and monovalent to trivalent metal salts of these acidic groups, alkylammonium salts, a phthalimidomethyl group which may have a substituent, or a sulfamoyl group which may have a substituent.
Adjacent groups of Z 1 to Z 4 and/or Z 10 to Z 13 may be joined together to form an aromatic ring which may have a substituent.
ここで、ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。 Here, halogen atoms include fluorine, chlorine, bromine, and iodine.
また、置換基を有してもよいアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ネオペンチル基、n-へキシル基、n-オクチル基、ステアリル基、2-エチルへキシル基等の直鎖又は分岐アルキル基の他、トリクロロメチル基、トリフルオロメチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、2,2-ジブロモエチル基、2,2,3,3-テトラフルオロプロピル基、2-エトキシエチル基、2-ブトキシエチル基、2-ニトロプロピル基、ベンジル基、4-メチルベンジル基、4-tert-ブチルベンジル基、4-メトキシベンジル基、4-ニトロベンジル基、2,4-ジクロロベンジル基等の置換基を有するアルキル基が挙げられる。 Alkyl groups which may have a substituent include linear or branched alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, tert-butyl, neopentyl, n-hexyl, n-octyl, stearyl, and 2-ethylhexyl, as well as alkyl groups having a substituent such as trichloromethyl, trifluoromethyl, 2,2,2-trifluoroethyl, 2,2-dibromoethyl, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl, 2-ethoxyethyl, 2-butoxyethyl, 2-nitropropyl, benzyl, 4-methylbenzyl, 4-tert-butylbenzyl, 4-methoxybenzyl, 4-nitrobenzyl, and 2,4-dichlorobenzyl.
また、置換基を有してもよいアルコキシル基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブチルオキシ基、tert-ブチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、2,3-ジメチル-3-ペントキシ、n-へキシルオキシ基、n-オクチルオキシ基、ステアリルオキシ基、2-エチルへキシルオキシ基等の直鎖又は分岐アルコキシル基の他、トリクロロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、2,2,2-トリフルオロエトキシ基、2,2,3,3-テトラフルオロプロピルオキシ基、2,2-ジトリフルオロメチルプロポキシ基、2-エトキシエトキシ基、2-ブトキシエトキシ基、2-ニトロプロポキシ基、ベンジルオキシ基等の置換基を有するアルコキシル基が挙げられる。 Alkoxyl groups which may have a substituent include linear or branched alkoxyl groups such as methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutyloxy, tert-butyloxy, neopentyloxy, 2,3-dimethyl-3-pentoxy, n-hexyloxy, n-octyloxy, stearyloxy, and 2-ethylhexyloxy, as well as alkoxyl groups having a substituent such as trichloromethoxy, trifluoromethoxy, 2,2,2-trifluoroethoxy, 2,2,3,3-tetrafluoropropyloxy, 2,2-ditrifluoromethylpropoxy, 2-ethoxyethoxy, 2-butoxyethoxy, 2-nitropropoxy, and benzyloxy.
また、置換基を有してもよいアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基等のアリール基の他、p-メチルフェニル基、p-ブロモフェニル基、p-ニトロフェニル基、p-メトキシフェニル基、2,4-ジクロロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、2-アミノフェニル基、2-メチル-4-クロロフェニル基、4-ヒドロキシ-1-ナフチル基、6-メチル-2-ナフチル基、4,5,8-トリクロロ-2-ナフチル基、アントラキノニル基、2-アミノアントラキノニル基等の置換基を有するアリール基が挙げられる。 In addition, examples of aryl groups that may have a substituent include aryl groups such as phenyl groups, naphthyl groups, and anthranyl groups, as well as aryl groups having a substituent such as p-methylphenyl groups, p-bromophenyl groups, p-nitrophenyl groups, p-methoxyphenyl groups, 2,4-dichlorophenyl groups, pentafluorophenyl groups, 2-aminophenyl groups, 2-methyl-4-chlorophenyl groups, 4-hydroxy-1-naphthyl groups, 6-methyl-2-naphthyl groups, 4,5,8-trichloro-2-naphthyl groups, anthraquinonyl groups, and 2-aminoanthraquinonyl groups.
また、酸性基としては、-SO3H、-COOHが挙げられ、これら酸性基の1価~3価の金属塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、鉄塩、アルミニウム塩等が挙げられる。また、酸性基のアルキルアンモニウム塩としては、オクチルアミン、ラウリルアミン、ステアリルアミン等の長鎖モノアルキルアミンのアンモニウム塩、パルミチルトリメチルアンモニウム、ジラウリルジメチルアンモニウム、ジステアリルジメチルアンモニウム塩等の4級アルキルアンモニウム塩が挙げられる。 Examples of the acidic group include -SO3H and -COOH, and examples of the monovalent to trivalent metal salts of these acidic groups include sodium salts, potassium salts, magnesium salts, calcium salts, iron salts, aluminum salts, etc. Examples of the alkyl ammonium salts of acidic groups include ammonium salts of long-chain monoalkyl amines such as octylamine, laurylamine, and stearylamine, and quaternary alkyl ammonium salts such as palmityltrimethylammonium, dilauryldimethylammonium, and distearyldimethylammonium salts.
置換基を有してもよいフタルイミドメチル基(C6H4(CO)2N-CH2-)、および、置換基を有してもよいスルファモイル基(H2NSO2-)における「置換基」としては、上記のハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリール基等が挙げられる。 Examples of the "substituent" in the optionally substituted phthalimidomethyl group (C 6 H 4 (CO) 2 N-CH 2 --) and the optionally substituted sulfamoyl group (H 2 NSO 2 --) include the above-mentioned halogen atoms, optionally substituted alkyl groups, optionally substituted alkoxyl groups, optionally substituted aryl groups, etc.
一般式(4)のZ1~Z4、および/または、Z10~Z13の隣接した基は、一体と
なって、置換基を有してもよい芳香環を形成してもよい。ここでいう芳香環とは、炭化水素芳香環および複素芳香環が挙げられ、炭化水素芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環等が、また、複素芳香環としては、ピリジン環、ピラジン環、ピロール環、キノリン環、キノキサリン環、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、オキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、インドール環、カルバゾール環などが挙げられる。
In general formula (4), adjacent groups of Z 1 to Z 4 and/or Z 10 to Z 13 may be united to form an aromatic ring which may have a substituent. The aromatic ring mentioned here includes a hydrocarbon aromatic ring and a heteroaromatic ring, and examples of the hydrocarbon aromatic ring include a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, and a phenanthrene ring, and examples of the heteroaromatic ring include a pyridine ring, a pyrazine ring, a pyrrole ring, a quinoline ring, a quinoxaline ring, a furan ring, a benzofuran ring, a thiophene ring, a benzothiophene ring, an oxazole ring, a thiazole ring, an imidazole ring, a pyrazole ring, an indole ring, and a carbazole ring.
本発明のカラーフィルタ用着色剤に用いられる一般式(4)で表される黄色顔料の具体例として、下記に示すキノフタロン化合物(a)~(r)等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、本発明で使用されるキノフタロン化合物は、例えば、特許公報2930774号記載の方法によって製造することができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Specific examples of the yellow pigment represented by general formula (4) used in the colorant for color filters of the present invention include the quinophthalone compounds (a) to (r) shown below, but the present invention is not limited to these. In addition, the quinophthalone compound used in the present invention can be produced, for example, by the method described in Japanese Patent Publication No. 2930774, but the present invention is not limited to these.
併用することができる染料としては、赤色、紫色を呈するものであり、油溶性染料、酸性染料、直接染料、塩基性染料のいずれかの形態を有するものであることが好ましい。
これらの中でも、キサンテン系油溶性染料、キサンテン系塩基性染料、キサンテン系酸性染料、を用いることが色相に優れるために好ましい。またこれらの染料をレーキ化したレーキ顔料、スルホン酸やカルボン酸等の酸性基を有する酸性染料の無機塩、酸性染料と含窒素化合物との造塩化合物、酸性染料のスルホン酸アミド化合物等の形態であってもよい。
Dyes that can be used in combination are preferably those that exhibit a red or purple color and are in the form of an oil-soluble dye, an acid dye, a direct dye, or a basic dye.
Among these, xanthene oil-soluble dyes, xanthene basic dyes, and xanthene acid dyes are preferred because they have excellent hues. These dyes may also be in the form of lake pigments obtained by making these dyes into lakes, inorganic salts of acid dyes having acidic groups such as sulfonic acid and carboxylic acid, salt-forming compounds of acid dyes and nitrogen-containing compounds, and sulfonic acid amide compounds of acid dyes.
キサンテン系油溶性染料としては、C.I.ソルベントレッド35、C.I.ソルベントレッド36、C.I.ソルベントレッド42、C.I.ソルベントレッド43、C.I.ソルベントレッド44、C.I.ソルベントレッド45、C.I.ソルベントレッド46、C.I.ソルベントレッド47、C.I.ソルベントレッド48、C.I.ソルベン
トレッド49、C.I.ソルベントレッド72、C.I.ソルベンレッド73、C.I.ソルベントレッド109、C.I.ソルベントレッド140、C.I.ソルベントレッド141、C.I.ソルベントレッド237、C.I.ソルベントレッド246、C.I.ソルベントバイオレット2、C.I.ソルベントバイオレット10などがあげられる。中でも、発色性の高いローダミン系油溶性染料であるC.I.ソルベントレッド35、C.I.ソルベントレッド36、C.I.ソルベントレッド49、C.I.ソルベントレッド109、C.I.ソルベントレッド237、C.I.ソルベントレッド246、C.I.ソルベントバイオレット2がより好ましい。
キサンテン系塩基性染料としては、C.I.ベーシックレッド1(ローダミン6GCP)、C.I.ベーシックレッド8(ローダミンG)、C.I.ベーシックバイオレット10(ローダミンB)等があげられる。中でも発色性に優れる点において、C.I.ベーシックレッド1、C.I.ベーシックバイオレット10を用いることが好ましい。
キサンテン系酸性染料としては、C.I.アシッドレッド51(エリスロシン(食用赤色3号))、C.I.アシッドレッド52(アシッドローダミン)、C.I.アシッドレッド87(エオシンG(食用赤色103号))、C.I.アシッドレッド92(アシッドフロキシンPB(食用赤色104号))、C.I.アシッドレッド289、C.I.アシッドレッド388、ローズベンガルB(食用赤色5号)、アシッドローダミンG、C.I.アシッドバイオレット9を用いることが好ましい。
これら染料の中でも、特に、発色性、耐熱性、耐光性に優れる点において、ローダミン系酸性染料であるC.I.アシッドレッド52を用いることが最も好ましい。
Xanthene oil-soluble dyes include C.I. Solvent Red 35, C.I. Solvent Red 36, C.I. Solvent Red 42, C.I. Solvent Red 43, C.I. Solvent Red 44, C.I. Solvent Red 45, C.I. Solvent Red 46, C.I. Solvent Red 47, C.I. Solvent Red 48, C.I. Solvent Red 49, C.I. Solvent Red 72, C.I. Solvent Red 73, C.I. Solvent Red 109, C.I. Solvent Red 140, C.I. Solvent Red 141, C.I. Solvent Red 237, C.I. Solvent Red 246, C.I. Examples of the rhodamine-based oil-soluble dyes having high color development properties include C.I. Solvent Red 35, C.I. Solvent Red 36, C.I. Solvent Red 49, C.I. Solvent Red 109, C.I. Solvent Red 237, C.I. Solvent Red 246, and C.I. Solvent Violet 2. Among these, C.I. Solvent Red 35, C.I. Solvent Red 36, C.I. Solvent Red 49, C.I. Solvent Red 109, C.I. Solvent Red 237, C.I. Solvent Red 246, and C.I. Solvent Violet 2 are more preferable.
Examples of xanthene-based basic dyes include C.I. Basic Red 1 (Rhodamine 6GCP), C.I. Basic Red 8 (Rhodamine G), C.I. Basic Violet 10 (Rhodamine B), etc. Among them, C.I. Basic Red 1 and C.I. Basic Violet 10 are preferably used because of their excellent color development properties.
As the xanthene acid dye, C.I. Acid Red 51 (Erythrosine (Food Red No. 3)), C.I. Acid Red 52 (Acid Rhodamine), C.I. Acid Red 87 (Eosine G (Food Red No. 103)), C.I. Acid Red 92 (Acid Phloxine PB (Food Red No. 104)), C.I. Acid Red 289, C.I. Acid Red 388, Rose Bengal B (Food Red No. 5), Acid Rhodamine G, and C.I. Acid Violet 9 are preferably used.
Among these dyes, it is most preferable to use C.I. Acid Red 52, which is a rhodamine acid dye, in particular because it has excellent color development, heat resistance, and light resistance.
上記の赤色顔料や黄色顔料、橙色顔料、染料と併用する場合、上記一般式(1)~(3)で表される化合物を含む顔料の含有量は、着色剤の合計100質量%中、10~90質量%、好ましくは20~80質量%である。上記一般式(1)~(3)で表される化合物を含む顔料の含有量が10質量%以下の場合は、輝度や着色力の優れた効果を十分に発揮できない。 When used in combination with the above red pigment, yellow pigment, orange pigment, or dye, the content of the pigment containing the compound represented by the above general formulas (1) to (3) is 10 to 90 mass%, preferably 20 to 80 mass%, of the total 100 mass% of the colorant. If the content of the pigment containing the compound represented by the above general formulas (1) to (3) is 10 mass% or less, the excellent effects of brightness and coloring power cannot be fully exhibited.
<顔料の平均一次粒子径>
以下の方法により、顔料の平均一次粒子径を測定(算出)した。
顔料の粉末にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加え、樹脂型分散剤としてDisperbyk-161を少量添加し、超音波洗浄機で1分間分散し、測定用試料を調製した。この試料を透過型電子顕微鏡(日本電子社製「JEM-1200EX」)により、100個以上の顔料の一次粒子が確認出来る写真を3枚(3視野分)撮影し、それぞれ左上から順番に100個の1次粒子の大きさを測定した。具体的には、個々の顔料の一次粒子の短軸径と長軸径をnm単位で計測し、その平均をその顔料の一次粒子径とし、合計300個の分布を5nm刻みで作成し、5nm刻みの中央値(例えば6nm以上10nm以下の場合は8nm)をそれらの粒子の粒子径として近似し、それぞれの粒子径とその数を基に計算することで個数平均粒子径を算出した。
<Average primary particle size of pigment>
The average primary particle size of the pigment was measured (calculated) by the following method.
Propylene glycol monomethyl ether acetate was added to the pigment powder, a small amount of Disperbyk-161 was added as a resin-type dispersant, and the mixture was dispersed in an ultrasonic cleaner for 1 minute to prepare a measurement sample. Three photographs (three fields of view) were taken of this sample using a transmission electron microscope (JEM-1200EX manufactured by JEOL Ltd.) in which 100 or more primary particles of the pigment could be confirmed, and the size of 100 primary particles was measured in order from the top left of each photograph. Specifically, the minor axis diameter and major axis diameter of each primary particle of the pigment were measured in nm units, and the average was taken as the primary particle diameter of the pigment. A total of 300 distributions were created in 5 nm increments, and the median value of the 5 nm increments (for example, 8 nm when the particle diameter is 6 nm to 10 nm) was approximated as the particle diameter of the particles, and the number-average particle diameter was calculated based on the particle diameter and the number of particles.
<着色剤の微細化>
本発明に用いる顔料は、微細化して用いることができる。上記一般式(1)~(3)で表される化合物を含む顔料についても、微細化して用いることが好ましいが、微細化方法は特に限定されるものではなく、例えば湿式磨砕、乾式磨砕、溶解析出法いずれも使用でき、本発明で例示するように湿式磨砕の1種であるニーダー法によるソルトミリング処理を行うことができる。
<Fine particle size of colorant>
The pigments used in the present invention can be used after being finely divided. It is also preferable to use the pigments containing the compounds represented by the above general formulas (1) to (3) after being finely divided, but the method of finely dividing is not particularly limited, and for example, any of wet grinding, dry grinding, and dissolution precipitation methods can be used, and as exemplified in the present invention, salt milling treatment using a kneader method, which is a type of wet grinding, can be used.
微細化した顔料の一次粒子径は、着色剤担体中への分散が良好なことから、20nm以上であることが好ましい。また、コントラスト比が高いフィルタセグメントを形成できることから、100nm以下であることが好ましい。特に好ましい範囲は、25~85nmの範囲である。 The primary particle size of the finely divided pigment is preferably 20 nm or more, since this allows for good dispersion in the colorant carrier. It is also preferable that the primary particle size is 100 nm or less, since this allows for the formation of filter segments with a high contrast ratio. The particularly preferred range is 25 to 85 nm.
ソルトミリング処理とは、顔料と水溶性無機塩と水溶性有機溶剤との混合物を、ニーダー、トリミックス、2本ロールミル、3本ロールミル、ボールミル、アトライター、サンドミル等の混練機を用いて、加熱しながら機械的に混練した後、水洗により水溶性無機塩と水溶性有機溶剤を除去する処理である。水溶性無機塩は、破砕助剤として働くものであり、ソルトミリング時に無機塩の硬度の高さを利用して顔料が破砕される。顔料をソルトミリング処理する際の条件を最適化することにより、一次粒子径が非常に微細であり、また、分布の幅がせまく、シャープな粒度分布をもつ顔料を得ることができる。 Salt milling is a process in which a mixture of pigment, water-soluble inorganic salt, and water-soluble organic solvent is mechanically kneaded while being heated using a kneader, trimix, two-roll mill, three-roll mill, ball mill, attritor, sand mill, or other kneading machine, and then the water-soluble inorganic salt and water-soluble organic solvent are removed by washing with water. The water-soluble inorganic salt acts as a crushing aid, and the high hardness of the inorganic salt is used to crush the pigment during salt milling. By optimizing the conditions for salt milling the pigment, it is possible to obtain a pigment with a very fine primary particle size, a narrow distribution range, and a sharp particle size distribution.
水溶性無機塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム等を用いることができるが、価格の点から塩化ナトリウム(食塩)を用いるのが好ましい。水溶性無機塩は、処理効率と生産効率の両面から、着色剤100質量部に対し、50~2000質量部用いることが好ましく、300~1000質量部用いることが最も好ましい。 Sodium chloride, potassium chloride, sodium sulfate, etc. can be used as the water-soluble inorganic salt, but sodium chloride (table salt) is preferred from the viewpoint of cost. From the viewpoints of both processing efficiency and production efficiency, it is preferable to use 50 to 2000 parts by weight of the water-soluble inorganic salt per 100 parts by weight of the colorant, and it is most preferable to use 300 to 1000 parts by weight.
水溶性有機溶剤は、顔料及び水溶性無機塩を湿潤する働きをするものであり、水に溶解(混和)し、かつ用いる無機塩を実質的に溶解しないものであれば特に限定されない。ただし、ソルトミリング時に温度が上昇し、溶剤が蒸発し易い状態になるため、安全性の点から、沸点120℃以上の高沸点溶剤が好ましい。例えば、2-メトキシエタノール、2-ブトキシエタノール、2-(イソペンチルオキシ)エタノール、2-(ヘキシルオキシ)エタノール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、液状のポリエチレングリコール、1-メトキシ-2-プロパノール、1-エトキシ-2-プロパノール、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、液状のポリプロピレングリコール等が用いられる。水溶性有機溶剤は、着色剤100質量部に対し、5~1000質量部用いることが好ましく、50~500質量部用いることが最も好ましい。 The water-soluble organic solvent is not particularly limited as long as it functions to wet the pigment and the water-soluble inorganic salt, dissolves (mixes) in water, and does not substantially dissolve the inorganic salt used. However, since the temperature rises during salt milling and the solvent becomes prone to evaporate, a high-boiling solvent with a boiling point of 120°C or higher is preferred from the standpoint of safety. For example, 2-methoxyethanol, 2-butoxyethanol, 2-(isopentyloxy)ethanol, 2-(hexyloxy)ethanol, diethylene glycol, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol, triethylene glycol monomethyl ether, liquid polyethylene glycol, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, dipropylene glycol, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, liquid polypropylene glycol, etc. may be used. The water-soluble organic solvent is preferably used in an amount of 5 to 1000 parts by weight, and most preferably 50 to 500 parts by weight, per 100 parts by weight of the colorant.
顔料をソルトミリング処理する際には、必要に応じて樹脂を添加してもよい。用いられる樹脂の種類は特に限定されず、天然樹脂、変性天然樹脂、合成樹脂、天然樹脂で変性された合成樹脂等を用いることができる。用いられる樹脂は、室温で固体であり、水不溶性であることが好ましく、かつ上記有機溶剤に一部可溶であることがさらに好ましい。樹脂の使用量は、着色剤100質量部に対し、5~200質量部の範囲であることが好ましい。 When the pigment is subjected to salt milling, a resin may be added as necessary. There are no particular limitations on the type of resin used, and natural resins, modified natural resins, synthetic resins, synthetic resins modified with natural resins, etc. can be used. The resin used is preferably solid at room temperature and insoluble in water, and more preferably partially soluble in the above organic solvents. The amount of resin used is preferably in the range of 5 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of the colorant.
また、顔料をソルトミリング処理する際には、必要に応じて後述する色素誘導体を添加してもよい。用いられる色素誘導体の構造は特に限定されず、有機顔料、アントラキノン、アクリドン又はトリアジンに、塩基性置換基、酸性置換基、又は置換基を有していてもよいフタルイミドメチル基を導入した化合物があげられる。これらは単独又は2種類以上を混合して用いることができる。 When the pigment is subjected to salt milling, a dye derivative, which will be described later, may be added as necessary. The structure of the dye derivative used is not particularly limited, and examples include compounds in which a basic substituent, an acidic substituent, or a phthalimidomethyl group which may have a substituent has been introduced into an organic pigment, an anthraquinone, an acridone, or a triazine. These may be used alone or in a mixture of two or more types.
これら色素誘導体の使用量は、着色剤100質量部に対し、2~30質量部であることが好ましく、5~20質量部であることが最も好ましい。 The amount of these dye derivatives used is preferably 2 to 30 parts by weight, and most preferably 5 to 20 parts by weight, per 100 parts by weight of the colorant.
<カラーフィルタ用着色組成物>
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は前記で説明した着色剤の他に、バインダー樹脂から構成される。
<Coloring composition for color filters>
The coloring composition for color filters of the present invention is composed of a binder resin in addition to the coloring agent described above.
<バインダー樹脂>
バインダー樹脂は、着色剤を分散、染色、又は浸透させるものであって、熱可塑性樹脂等が挙げられる。また、アルカリ現像型着色レジスト材の形態で用いる場合には、酸性基
含有エチレン性不飽和単量体を共重合したアルカリ可溶性ビニル系樹脂を用いることが好ましい。また、さらに光感度を向上させるために、エチレン性不飽和二重結合を有する活性エネルギー線硬化性樹脂を用いることもできる。
<Binder resin>
The binder resin disperses, dyes, or penetrates the colorant, and examples of the binder resin include thermoplastic resins. When used in the form of an alkali development type color resist material, it is preferable to use an alkali-soluble vinyl resin copolymerized with an acidic group-containing ethylenically unsaturated monomer. In order to further improve the photosensitivity, an active energy ray curable resin having an ethylenically unsaturated double bond can also be used.
特に側鎖にエチレン性不飽和二重結合を有する活性エネルギー線硬化性樹脂をアルカリ現像型着色レジスト材に用いることで、活性エネルギー線で露光し塗膜を形成する際に、樹脂が3次元架橋されることで着色剤が固定され、耐熱性が良好になり、着色剤の熱による退色(分光特性の悪化)を抑制できる。また、現像工程においても着色剤成分の凝集・析出を抑制する効果もある。 In particular, by using an active energy ray-curable resin having an ethylenically unsaturated double bond in the side chain in an alkali development type color resist material, when the resin is exposed to active energy rays to form a coating film, the colorant is fixed by three-dimensional crosslinking, improving heat resistance and suppressing fading of the colorant due to heat (deterioration of spectral characteristics). It also has the effect of suppressing aggregation and precipitation of the colorant components during the development process.
バインダー樹脂としては、可視光領域の400~700nmの全波長領域において分光透過率が好ましくは80%以上、より好ましくは95%以上の樹脂であることが好ましい。 The binder resin should preferably have a spectral transmittance of 80% or more, and more preferably 95% or more, over the entire wavelength range of 400 to 700 nm in the visible light region.
バインダー樹脂の重量平均分子量(Mw)は、着色剤を好ましく分散させるためには、10,000~100,000の範囲が好ましく、より好ましくは10,000~80,000の範囲である。また数平均分子量(Mn)は5,000~50,000の範囲が好ましく、Mw/Mnの値は10以下であることが好ましい。 The weight average molecular weight (Mw) of the binder resin is preferably in the range of 10,000 to 100,000, and more preferably in the range of 10,000 to 80,000, in order to disperse the colorant favorably. The number average molecular weight (Mn) is preferably in the range of 5,000 to 50,000, and the value of Mw/Mn is preferably 10 or less.
バインダー樹脂をカラーフィルタ用感光性着色組成物として使用する場合には、着色剤吸着基及び現像時のアルカリ可溶基として働くカルボキシル基、着色剤担体及び溶剤に対する親和性基として働く脂肪族基及び芳香族基のバランスが、着色剤の分散性、浸透性、現像性、さらには耐久性にとって重要であり、酸価20~300mgKOH/gの樹脂を用いることが好ましい。酸価が、20mgKOH/g未満では、現像液に対する溶解性が悪く、微細パターン形成するのが困難である。300mgKOH/gを超えると、微細パターンが残らなくなる。 When the binder resin is used as a photosensitive coloring composition for color filters, the balance between the carboxyl groups that act as colorant adsorption groups and alkali-soluble groups during development, and the aliphatic and aromatic groups that act as affinity groups for the colorant carrier and solvent is important for the dispersibility, penetration, developability, and durability of the colorant, and it is preferable to use a resin with an acid value of 20 to 300 mgKOH/g. If the acid value is less than 20 mgKOH/g, the solubility in the developer is poor, making it difficult to form a fine pattern. If the acid value exceeds 300 mgKOH/g, no fine pattern will remain.
バインダー樹脂は、成膜性及び諸耐性が良好なことから、着色剤の全質量100質量部に対し、20質量部以上の量で用いることが好ましく、着色剤濃度が高く、良好な色特性を発現できることから、1000質量部以下の量で用いることが好ましい。 The binder resin is preferably used in an amount of 20 parts by mass or more per 100 parts by mass of the total colorant, since it has good film-forming properties and various resistances, and is preferably used in an amount of 1,000 parts by mass or less, since it has a high colorant concentration and can express good color characteristics.
バインダー樹脂に用いる熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、スチレン-マレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、ビニル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン(HDPE、LDPE)、ポリブタジエン、及びポリイミド樹脂等が挙げられる。中でもアクリル樹脂を用いることが好ましい。 Examples of thermoplastic resins used for the binder resin include acrylic resins, butyral resins, styrene-maleic acid copolymers, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, polyvinyl acetate, polyurethane resins, polyester resins, vinyl resins, alkyd resins, polystyrene resins, polyamide resins, rubber resins, cyclized rubber resins, celluloses, polyethylene (HDPE, LDPE), polybutadiene, and polyimide resins. Of these, it is preferable to use acrylic resins.
酸性基含有エチレン性不飽和モノマーを共重合したビニル系アルカリ可溶性樹脂としては、例えば、カルボキシル基、スルホン基等の酸性基を有する樹脂が挙げられる。
アルカリ可溶性樹脂として具体的には、酸性基を有するアクリル樹脂、α-オレフィン/(無水)マレイン酸共重合体、スチレン/スチレンスルホン酸共重合体、エチレン/(メタ)アクリル酸共重合体、又はイソブチレン/(無水)マレイン酸共重合体等が挙げられる。中でも、酸性基を有するアクリル樹脂、及びスチレン/スチレンスルホン酸共重合体から選ばれる少なくとも1種の樹脂、特に酸性基を有するアクリル樹脂は、耐熱性、透明性が高いため、好適に用いられる。
Examples of the vinyl alkali-soluble resin copolymerized with an acidic group-containing ethylenically unsaturated monomer include resins having an acidic group such as a carboxyl group or a sulfone group.
Specific examples of the alkali-soluble resin include an acrylic resin having an acidic group, an α-olefin/maleic acid (anhydride) copolymer, a styrene/styrene sulfonic acid copolymer, an ethylene/(meth)acrylic acid copolymer, an isobutylene/maleic acid (anhydride) copolymer, etc. Among these, at least one resin selected from an acrylic resin having an acidic group and a styrene/styrene sulfonic acid copolymer, and particularly an acrylic resin having an acidic group, is preferably used because of its high heat resistance and transparency.
エチレン性不飽和二重結合を有する活性エネルギー線硬化性樹脂としては、たとえば以下に示す(i)や(ii)の方法により不飽和エチレン性二重結合を導入した樹脂が挙げ
られる。
Examples of the active energy ray-curable resin having an ethylenically unsaturated double bond include resins into which an ethylenically unsaturated double bond has been introduced by the following method (i) or (ii).
[方法(i)]
方法(i)としては、例えば、エポキシ基を有する不飽和エチレン性単量体と、他の1種類以上の単量体とを共重合することによって得られた共重合体の側鎖エポキシ基に、不飽和エチレン性二重結合を有する不飽和一塩基酸のカルボキシル基を付加反応させ、更に、生成した水酸基に、多塩基酸無水物を反応させ、不飽和エチレン性二重結合及びカルボキシル基を導入する方法がある。
[Method (i)]
An example of the method (i) is a method in which an unsaturated ethylenic monomer having an epoxy group is copolymerized with one or more other monomers to obtain a copolymer, and a carboxyl group of an unsaturated monobasic acid having an unsaturated ethylenic double bond is subjected to an addition reaction with the side-chain epoxy group of the copolymer, and further, a polybasic acid anhydride is reacted with the resulting hydroxyl group to introduce an unsaturated ethylenic double bond and a carboxyl group.
エポキシ基を有する不飽和エチレン性単量体としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、2-グリシドキシエチル(メタ)アクリレート、3,4エポキシブチル(メタ)アクリレート、及び3,4エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレートが挙げられ、これらは、単独で用いても、2種類以上を併用してもかまわない。次工程の不飽和一塩基酸との反応性の観点で、グリシジル(メタ)アクリレートが好ましい。 Examples of unsaturated ethylenic monomers having an epoxy group include glycidyl (meth)acrylate, methyl glycidyl (meth)acrylate, 2-glycidoxyethyl (meth)acrylate, 3,4 epoxybutyl (meth)acrylate, and 3,4 epoxycyclohexyl (meth)acrylate, which may be used alone or in combination of two or more. Glycidyl (meth)acrylate is preferred from the viewpoint of reactivity with the unsaturated monobasic acid in the next step.
不飽和一塩基酸としては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、o-、m-、p-ビニル安息香酸、(メタ)アクリル酸のα位ハロアルキル、アルコキシル、ハロゲン、ニトロ、シアノ置換体等のモノカルボン酸等が挙げられ、これらは、単独で用いても、2種類以上を併用してもかまわない。 Examples of unsaturated monobasic acids include monocarboxylic acids such as (meth)acrylic acid, crotonic acid, o-, m-, and p-vinylbenzoic acid, and (meth)acrylic acid substituted with haloalkyl, alkoxyl, halogen, nitro, or cyano at the α-position. These may be used alone or in combination of two or more.
多塩基酸無水物としては、テトラヒドロ無水フタル酸、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸、無水マレイン酸等が挙げられ、これらは単独で用いても、2種類以上を併用してもかまわない。カルボキシル基の数を増やす等、必要に応じて、トリメリット酸無水物等のトリカルボン酸無水物を用いたり、ピロメリット酸二無水物等のテトラカルボン酸二無水物を用いて、残った無水物基を加水分解すること等もできる。また、多塩基酸無水物として、不飽和エチレン性二重結合を有する、テトラヒドロ無水フタル酸、又は無水マレイン酸を用いると、更に不飽和エチレン性二重結合を増やすことができる。 Examples of polybasic acid anhydrides include tetrahydrophthalic anhydride, phthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, succinic anhydride, maleic anhydride, etc., which may be used alone or in combination of two or more. If necessary, for example to increase the number of carboxyl groups, it is also possible to use a tricarboxylic acid anhydride such as trimellitic anhydride, or a tetracarboxylic acid dianhydride such as pyromellitic dianhydride to hydrolyze the remaining anhydride groups. In addition, if tetrahydrophthalic anhydride or maleic anhydride, which has an unsaturated ethylenic double bond, is used as the polybasic acid anhydride, the number of unsaturated ethylenic double bonds can be further increased.
方法(i)の類似の方法として、例えば、カルボキシル基を有する不飽和エチレン性単量体と、他の1種類以上の単量体とを共重合することによって得られた共重合体の側鎖カルボキシル基の一部に、エポキシ基を有する不飽和エチレン性単量体を付加反応させ、不飽和エチレン性二重結合及びカルボキシル基を導入する方法がある。 As a method similar to method (i), for example, there is a method in which an unsaturated ethylenic monomer having an epoxy group is added to some of the side chain carboxyl groups of a copolymer obtained by copolymerizing an unsaturated ethylenic monomer having a carboxyl group with one or more other monomers, thereby introducing an unsaturated ethylenic double bond and a carboxyl group.
[方法(ii)]
方法(ii)としては、水酸基を有する不飽和エチレン性単量体を使用し、他のカルボキシル基を有する不飽和一塩基酸の単量体や、他の単量体とを共重合することによって得られた共重合体の側鎖水酸基に、イソシアネート基を有する不飽和エチレン性単量体のイソシアネート基を反応させる方法がある。
[Method (ii)]
Method (ii) includes a method in which an unsaturated ethylenic monomer having a hydroxyl group is used and copolymerized with another monomer of an unsaturated monobasic acid having a carboxyl group or with another monomer, and the side chain hydroxyl group of the copolymer is reacted with an isocyanate group of an unsaturated ethylenic monomer having an isocyanate group.
水酸基を有する不飽和エチレン性単量体としては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-若しくは3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-若しくは3-若しくは4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、又はシクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類が挙げられ、これらは、単独で用いても、2種類以上を併用してもかまわない。また、上記ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートに、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及び/又はブチレンオキシド等を付加重合させたポリエーテルモノ(メタ)アクリレートや、(ポリ)γ-バレロラクトン、(ポリ)ε-カプロラクトン、及び/又は(ポリ)12-ヒドロキシステアリン酸等を付加した(ポリ)エステル
モノ(メタ)アクリレートも使用できる。塗膜異物抑制の観点から、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、又はグリセロール(メタ)アクリレートが好ましい。
Examples of the unsaturated ethylenic monomer having a hydroxyl group include hydroxyalkyl (meth)acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2- or 3-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-, 3- or 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, glycerol (meth)acrylate, or cyclohexanedimethanol mono(meth)acrylate, which may be used alone or in combination of two or more. In addition, polyether mono(meth)acrylates obtained by addition polymerization of ethylene oxide, propylene oxide, and/or butylene oxide to the above-mentioned hydroxyalkyl (meth)acrylates, and (poly)ester mono(meth)acrylates obtained by addition of (poly)γ-valerolactone, (poly)ε-caprolactone, and/or (poly)12-hydroxystearic acid, etc., may also be used. From the viewpoint of suppressing foreign matter in the coating, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate or glycerol (meth)acrylate is preferred.
イソシアネート基を有する不飽和エチレン性単量体としては、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、又は1,1-ビス〔(メタ)アクリロイルオキシ〕エチルイソシアネート等が挙げられるが、これらに限定することなく、2種類以上併用することもできる。 Examples of unsaturated ethylenic monomers having an isocyanate group include 2-(meth)acryloyloxyethyl isocyanate and 1,1-bis[(meth)acryloyloxy]ethyl isocyanate, but are not limited to these and two or more types can be used in combination.
<有機溶剤>
本発明の着色組成物には、着色剤を充分に着色剤担体中に分散、浸透させ、ガラス基板等の基板上に乾燥膜厚が0.2~5μmとなるように塗布してフィルタセグメントを形成することを容易にするために有機溶剤を含有させる。有機溶剤は、着色組成物の塗布性が良好であることに加え、着色組成物各成分の溶解性、さらには安全性を考慮して選定される。
<Organic Solvent>
The coloring composition of the present invention contains an organic solvent in order to facilitate the formation of a filter segment by thoroughly dispersing and penetrating the coloring agent in the coloring agent carrier and applying the composition to a substrate such as a glass substrate so as to give a dry film thickness of 0.2 to 5 μm. The organic solvent is selected in consideration of the good applicability of the coloring composition, the solubility of each component of the coloring composition, and safety.
有機溶剤としては、例えば1,2,3-トリクロロプロパン、1-メトキシ-2-プロパノール、乳酸エチル、1,3-ブタンジオール、1,3-ブチレングリコール、1,3-ブチレングリコールジアセテート、1,4-ジオキサン、2-ヘプタノン、2-メチル-1,3-プロパンジオール、3,5,5-トリメチル-2-シクロヘキセン-1-オン、3,3,5-トリメチルシクロヘキサノン、3-エトキシプロピオン酸エチル、3-メチル-1,3-ブタンジオール、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、3-メトキシ-3-メチルブチルアセテート、3-メトキシブタノール、3-メトキシブチルアセテート、4-ヘプタノン、m-キシレン、m-ジエチルベンゼン、m-ジクロロベンゼン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、n-ブチルアルコール、n-ブチルベンゼン、n-プロピルアセテート、N-メチルピロリドン、o-キシレン、o-クロロトルエン、o-ジエチルベンゼン、o-ジクロロベンゼン、p-クロロトルエン、p-ジエチルベンゼン、sec-ブチルベンゼン、tert-ブチルベンゼン、γ-ブチロラクトン、イソブチルアルコール、イソホロン、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノターシャリーブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジイソブチルケトン、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、シクロヘキサノール、シクロヘキサノールアセテート、シクロヘキサノン、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ダイアセトンアルコール、トリアセチン、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコールフェニルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、ベンジルアルコール、メチルイソブチルケトン、メチルシクロヘキサノール、酢酸n-アミル、酢酸n-ブチル、酢酸イソアミル、酢
酸イソブチル、酢酸プロピル、二塩基酸エステル等が挙げられる。これらの溶剤は、単独で、又は必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。
Examples of organic solvents include 1,2,3-trichloropropane, 1-methoxy-2-propanol, ethyl lactate, 1,3-butanediol, 1,3-butylene glycol, 1,3-butylene glycol diacetate, 1,4-dioxane, 2-heptanone, 2-methyl-1,3-propanediol, 3,5,5-trimethyl-2-cyclohexen-1-one, 3,3,5-trimethylcyclohexanone, ethyl 3-ethoxypropionate, 3-methyl-1,3-butanediol, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol, 3-methoxy-3-methylbutyl acetate, 3-methoxybutanol, 3-methoxybutyl acetate, 4-heptanone, m-xylene, m-diethylbenzene, m-dichlorobenzene, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, n-butylalcohol, and the like. Coal, n-butylbenzene, n-propyl acetate, N-methylpyrrolidone, o-xylene, o-chlorotoluene, o-diethylbenzene, o-dichlorobenzene, p-chlorotoluene, p-diethylbenzene, sec-butylbenzene, tert-butylbenzene, γ-butyrolactone, isobutyl alcohol, isophorone, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monotertiary butyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monohexyl ether , ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, diisobutyl ketone, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether, cyclohexanol, cyclohexanol acetate, cyclohexanone, dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol methyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol Examples of the solvent include propylene glycol monomethyl ether, diacetone alcohol, triacetin, tripropylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol diacetate, propylene glycol phenyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether propionate, benzyl alcohol, methyl isobutyl ketone, methylcyclohexanol, n-amyl acetate, n-butyl acetate, isoamyl acetate, isobutyl acetate, propyl acetate, dibasic acid esters, etc. These solvents can be used alone or in a mixture of two or more in any ratio as necessary.
溶剤は、着色組成物中の着色剤100質量部に対して、100~10000質量部、好ましくは500~5000質量部の量で用いることができる。 The solvent can be used in an amount of 100 to 10,000 parts by weight, preferably 500 to 5,000 parts by weight, per 100 parts by weight of the colorant in the coloring composition.
<光重合性単量体>
本発明の着色組成物に添加してもよい光重合性単量体には、紫外線や熱などにより硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーが含まれる。
<Photopolymerizable Monomer>
The photopolymerizable monomer that may be added to the colored composition of the present invention includes a monomer or oligomer that is cured by ultraviolet light, heat, or the like to form a transparent resin.
紫外線や熱などにより硬化して透明樹脂を生成するモノマー、オリゴマーとしては、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、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、β-カルボキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(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、トリプロピレングリコールジ(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、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの(メタ)アクリル酸エステル、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、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トリビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等が挙げられるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。これらの光重合性化合物は、1種を単独で、又は必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。 Examples of monomers and oligomers that harden when exposed to ultraviolet light or heat to produce a transparent resin include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, β-carboxyethyl (meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, 1,6-hexanediol diglycidyl ether di(meth)acrylate, bisphenol A diglycidyl ether di(meth)acrylate, and bisphenol A diglycidyl ether di(meth)acrylate. Examples of the photopolymerizable compounds include, but are not limited to, various acrylic acid esters and methacrylic acid esters such as ethyl ether di(meth)acrylate, neopentyl glycol diglycidyl ether di(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, tricyclodecanyl (meth)acrylate, ester acrylate, (meth)acrylic acid ester of methylol melamine, epoxy (meth)acrylate, and urethane acrylate, (meth)acrylic acid, styrene, vinyl acetate, hydroxyethyl vinyl ether, ethylene glycol divinyl ether, pentaerythritol trivinyl ether, (meth)acrylamide, N-hydroxymethyl (meth)acrylamide, N-vinylformamide, and acrylonitrile. These photopolymerizable compounds can be used alone or in a mixture of two or more kinds in any ratio as necessary.
光重合性単量体の含有量は、着色剤100質量部に対し、5~500質量部であることが好ましく、光硬化性及び現像性の観点から10~400質量部であることがより好ましい。 The content of the photopolymerizable monomer is preferably 5 to 500 parts by mass per 100 parts by mass of the colorant, and more preferably 10 to 400 parts by mass from the viewpoints of photocurability and developability.
<光重合開始剤>
本発明の着色組成物には、該組成物を紫外線照射により硬化させ、フォトリソグラフィー法によりフィルタセグメントを形成するために、光重合開始剤を加えて溶剤現像型あるいはアルカリ現像型感光性着色組成物の形態で調製することができる。
<Photopolymerization initiator>
The coloring composition of the present invention can be prepared in the form of a solvent-developable or alkali-developable photosensitive coloring composition by adding a photopolymerization initiator to cure the composition by ultraviolet irradiation and form a filter segment by a photolithography method.
光重合開始剤としては、4-フェノキシジクロロアセトフェノン、4-t-ブチル-ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルフォリニル)フェニル]-1-ブタノン、又は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)-ブタン-1-オン等のアセトフェノン系化合物;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、又はベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系化合物;ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4-フェニルベンゾ
フェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルサルファイド、又は3,3’,4,4’-テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物;チオキサントン、2-クロルチオキサントン、2-メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン、又は2,4-ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物;2,4,6-トリクロロ-s-トリアジン、2-フェニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-トリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-ピペロニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-スチリル-s-トリアジン、2-(ナフト-1-イル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-メトキシ-ナフト-1-イル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2,4-トリクロロメチル-(ピペロニル)-6-トリアジン、又は2,4-トリクロロメチル-(4’-メトキシスチリル)-6-トリアジン等のトリアジン系化合物;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)〕、又はO-(アセチル)-N-(1-フェニル-2-オキソ-2-(4’-メトキシ-ナフチル)エチリデン)ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物;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、又は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等のホスフィン系化合物;9,10-フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物; ボレート系化合物; カルバゾール系化合物;イミダゾール系化合物;あるいは、チタノセン系化合物等が用いられる。これらの光重合開始剤は、1種を単独で、又は必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。
Examples of the photopolymerization initiator include acetophenone-based compounds such as 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, diethoxyacetophenone, 1-(4-isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one, 2-(dimethylamino)-2-[(4-methylphenyl)methyl]-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanone, and 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butan-1-one; benzoin, benzoin methyl ether, etc. benzoin compounds such as benzoin ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzil dimethyl ketal; benzophenone compounds such as benzophenone, benzoylbenzoic acid, benzoylbenzoic acid methyl, 4-phenylbenzophenone, hydroxybenzophenone, acrylated benzophenone, 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide, and 3,3',4,4'-tetra(t-butylperoxycarbonyl)benzophenone; thioxanthone such as thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, and 2,4-diethylthioxanthone. Ton-based compounds: 2,4,6-trichloro-s-triazine, 2-phenyl-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(p-methoxyphenyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(p-tolyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-piperonyl-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2,4-bis(trichloromethyl)-6-styryl-s-triazine, 2-(naphth-1-yl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(4-methoxy-naphth-1-yl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2,4-trichloromethyl-(piperonyl) triazine-based compounds such as 2,4-trichloromethyl-(4'-methoxystyryl)-6-triazine; oxime ester-based compounds such as 1,2-octanedione, 1-[4-(phenylthio)-, 2-(O-benzoyloxime)], or O-(acetyl)-N-(1-phenyl-2-oxo-2-(4'-methoxy-naphthyl)ethylidene)hydroxylamine; phosphine-based compounds such as bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide or 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide; quinone-based compounds such as 9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone, and ethylanthraquinone; borate-based compounds; carbazole-based compounds; imidazole-based compounds; or titanocene-based compounds. These photopolymerization initiators may be used alone or in combination of two or more kinds at any ratio as required.
光重合開始剤含有量は、着色剤100質量部に対し、1~500質量部であることが好ましく、光硬化性及び現像性の観点から5~400質量部であることがより好ましい。 The content of the photopolymerization initiator is preferably 1 to 500 parts by mass per 100 parts by mass of the colorant, and more preferably 5 to 400 parts by mass from the viewpoint of photocurability and developability.
<増感剤>
さらに、本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、増感剤を含有させることができる。
増感剤としては、カルコン誘導体やジベンザルアセトン等に代表される不飽和ケトン類、ベンジルやカンファーキノン等に代表される1,2-ジケトン誘導体、ベンゾイン誘導体、フルオレン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、キサンテン誘導体、チオキサンテン誘導体、キサントン誘導体、チオキサントン誘導体、クマリン誘導体、ケトクマリン誘導体、シアニン誘導体、メロシアニン誘導体、オキソノ-ル誘導体等のポリメチン色素、アクリジン誘導体、アジン誘導体、チアジン誘導体、オキサジン誘導体、インドリン誘導体、アズレン誘導体、アズレニウム誘導体、スクアリリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、テトラフェニルポルフィリン誘導体、トリアリールメタン誘導体、テトラベンゾポルフィリン誘導体、テトラピラジノポルフィラジン誘導体、フタロシアニン誘導体、テトラアザポルフィラジン誘導体、テトラキノキサリロポルフィラジン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、サブフタロシアニン誘導体、ピリリウム誘導体、チオピリリウム誘導体、テトラフィリン誘導体、アヌレン誘導体、スピロピラン誘導体、スピロオキサジン誘導体、チオスピロピラン誘導体、金属アレーン錯体、有機ルテニウム錯体、ミヒラーケトン誘導体等が挙げられる。これらの増感剤は、1種を単独で、又は必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。
<Sensitizer>
Furthermore, the coloring composition for color filters of the present invention may contain a sensitizer.
Examples of sensitizers include unsaturated ketones such as chalcone derivatives and dibenzalacetone, 1,2-diketone derivatives such as benzil and camphorquinone, polymethine dyes such as benzoin derivatives, fluorene derivatives, naphthoquinone derivatives, anthraquinone derivatives, xanthene derivatives, thioxanthene derivatives, xanthone derivatives, thioxanthone derivatives, coumarin derivatives, ketocoumarin derivatives, cyanine derivatives, merocyanine derivatives, and oxonol derivatives, acridine derivatives, azine derivatives, thiazine derivatives, oxazine derivatives, indoline derivatives, azulene derivatives, azulenium derivatives, Examples of the sensitizer include squarylium derivatives, porphyrin derivatives, tetraphenylporphyrin derivatives, triarylmethane derivatives, tetrabenzoporphyrin derivatives, tetrapyrazinoporphyrazine derivatives, phthalocyanine derivatives, tetraazaporphyrazine derivatives, tetraquinoxalylporphyrazine derivatives, naphthalocyanine derivatives, subphthalocyanine derivatives, pyrylium derivatives, thiopyrylium derivatives, tetraphylline derivatives, annulene derivatives, spiropyran derivatives, spirooxazine derivatives, thiospiropyran derivatives, metal arene complexes, organic ruthenium complexes, and Michler's ketone derivatives. These sensitizers can be used alone or in combination of two or more at any ratio as required.
さらに具体例には、大河原信ら編、「色素ハンドブック」(1986年、講談社)、大河原信ら編、「機能性色素の化学」(1981年、シーエムシー)、池森忠三朗ら編、「特殊機能材料」(1986年、シーエムシー)に記載の増感剤が挙げられるがこれらに限定されるものではない。また、その他、紫外から近赤外域にかけての光に対して吸収を示
す増感剤を含有させることもできる。
上記増感剤の中で、特に好適な増感剤としては、チオキサントン誘導体、ミヒラーケトン誘導体、カルバゾール誘導体が挙げられる。さらに具体的には、2,4-ジエチルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、4-イソプロピルチオキサントン、1-クロロ-4-プロポキシチオキサントン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(エチルメチルアミノ)ベンゾフェノン、N-エチルカルバゾール、3-ベンゾイル-N-エチルカルバゾール、3,6-ジベンゾイル-N-エチルカルバゾール等が用いられる。
Further specific examples include, but are not limited to, sensitizers described in "Dye Handbook" edited by Makoto Okawara et al. (Kodansha, 1986), "Chemistry of Functional Dyes" edited by Makoto Okawara et al. (CMC, 1981), and "Special Functional Materials" edited by Chuzo Ikemori et al. (CMC, 1986). In addition, sensitizers that absorb light in the ultraviolet to near infrared range can also be contained.
Among the above sensitizers, particularly preferred sensitizers include thioxanthone derivatives, Michler's ketone derivatives, and carbazole derivatives. More specifically, 2,4-diethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 4-isopropylthioxanthone, 1-chloro-4-propoxythioxanthone, 4,4'-bis(dimethylamino)benzophenone, 4,4'-bis(diethylamino)benzophenone, 4,4'-bis(ethylmethylamino)benzophenone, N-ethylcarbazole, 3-benzoyl-N-ethylcarbazole, and 3,6-dibenzoyl-N-ethylcarbazole are used.
増感剤の含有量は、着色組成物中に含まれる光重合開始剤100質量部に対し、3~60質量部であることが好ましく、光硬化性、現像性の観点から5~50質量部であることがより好ましい。 The content of the sensitizer is preferably 3 to 60 parts by mass relative to 100 parts by mass of the photopolymerization initiator contained in the coloring composition, and more preferably 5 to 50 parts by mass from the viewpoints of photocurability and developability.
<多官能チオール>
本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、多官能チオールを含有することができる。多官能チオールは、チオール(SH)基を2個以上有する化合物である。多官能チオールは上述の光重合開始剤とともに使用することにより、光照射後のラジカル重合過程において、連鎖移動剤として働き、酸素による重合阻害を受けにくいチイルラジカルが発生するので、得られるカラーフィルタ用着色組成物は高感度となる。特にSH基がメチレン、エチレン基等の脂肪族基に結合した多官能脂肪族チオールが好ましい。
<Multifunctional thiol>
The coloring composition for color filters of the present invention may contain a polyfunctional thiol. The polyfunctional thiol is a compound having two or more thiol (SH) groups. By using the polyfunctional thiol together with the above-mentioned photopolymerization initiator, it acts as a chain transfer agent in the radical polymerization process after light irradiation, and generates a thiyl radical that is not easily inhibited by oxygen, so that the coloring composition for color filters obtained has high sensitivity. In particular, a polyfunctional aliphatic thiol in which the SH group is bonded to an aliphatic group such as a methylene or ethylene group is preferred.
多官能チオールとしては、例えば、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、1,4-ブタンジオールビスチオプロピオネート、1,4-ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールエタントリス(3-メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトプロピオネート)、トリメルカプトプロピオン酸トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,4-ジメチルメルカプトベンゼン、2、4、6-トリメルカプト-s-トリアジン、2-(N,N-ジブチルアミノ)-4,6-ジメルカプト-s-トリアジンなどが挙げられる。これらの多官能チオールは、1種を単独で、又は必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。 Examples of polyfunctional thiols include hexanedithiol, decanedithiol, 1,4-butanediol bisthiopropionate, 1,4-butanediol bisthioglycolate, ethylene glycol bisthioglycolate, ethylene glycol bisthiopropionate, trimethylolpropane tristhioglycolate, trimethylolpropane tristhiopropionate, trimethylolethane tris(3-mercaptobutyrate), trimethylolpropane tris(3-mercaptobutyrate), trimethylolpropane tris(3-mercaptobutyrate), trimethylolpropane tris(3-mercaptobutyrate), Examples of such polyfunctional thiols include pentaerythritol tetrakis(3-mercaptopropionate), pentaerythritol tetrakis(thioglycolate), pentaerythritol tetrakis(3-mercaptopropionate), dipentaerythritol hexakis(3-mercaptopropionate), trimercaptopropionic acid tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate, 1,4-dimethylmercaptobenzene, 2,4,6-trimercapto-s-triazine, and 2-(N,N-dibutylamino)-4,6-dimercapto-s-triazine. These polyfunctional thiols can be used alone or in a mixture of two or more in any ratio as required.
多官能チオールの含有量は、着色剤100質量部に対して、0.05~100質量部が好ましく、より好ましくは1.0~50.0質量部である。
多官能チオールを0.05質量部以上用いることで、よりよい現像耐性を得ることができる。チオール(SH)基が1個の単官能チオールを用いた場合には、このような現像耐性の向上は得られない。
The content of the polyfunctional thiol is preferably 0.05 to 100 parts by mass, and more preferably 1.0 to 50.0 parts by mass, based on 100 parts by mass of the colorant.
By using 0.05 parts by mass or more of a polyfunctional thiol, better development resistance can be obtained. When a monofunctional thiol having one thiol (SH) group is used, such improvement in development resistance cannot be obtained.
<レベリング剤>
本発明の着色組成物には、透明基板上での組成物のレベリング性をよくするため、レベリング剤を添加することが好ましい。レベリング剤としては、主鎖にポリエーテル構造又はポリエステル構造を有するジメチルシロキサンが好ましい。主鎖にポリエーテル構造を有するジメチルシロキサンの具体例としては、東レ・ダウコーニング社製FZ-2122、ビックケミー社製BYK-333などが挙げられる。主鎖にポリエステル構造を有するジメチルシロキサンの具体例としては、ビックケミー社製BYK-310、BYK-37
0などが挙げられる。主鎖にポリエーテル構造を有するジメチルシロキサンと、主鎖にポリエステル構造を有するジメチルシロキサンとは、併用することもできる。レベリング剤の含有量は通常、着色組成物の全質量100質量部に対し、0.003~1.0質量部用いることが好ましい。
<Leveling Agent>
In order to improve the leveling property of the composition on a transparent substrate, it is preferable to add a leveling agent to the colored composition of the present invention. As the leveling agent, dimethylsiloxane having a polyether structure or a polyester structure in the main chain is preferable. Specific examples of dimethylsiloxane having a polyether structure in the main chain include FZ-2122 manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd. and BYK-333 manufactured by BYK-Chemie Co., Ltd. Specific examples of dimethylsiloxane having a polyester structure in the main chain include BYK-310 and BYK-37 manufactured by BYK-Chemie Co., Ltd.
0. Dimethylsiloxane having a polyether structure in the main chain and dimethylsiloxane having a polyester structure in the main chain can also be used in combination. The content of the leveling agent is usually preferably 0.003 to 1.0 part by mass relative to 100 parts by mass of the total mass of the colored composition.
レベリング剤として特に好ましいものとしては、分子内に疎水基と親水基を有するいわゆる界面活性剤の一種で、親水基を有しながらも水に対する溶解性が小さく、着色組成物に添加した場合、その表面張力低下能が低いという特徴を有し、さらに表面張力低下能が低いにも拘らずガラス板への濡れ性が良好なものが有用であり、泡立ちによる塗膜の欠陥が出現しない添加量において十分に帯電性を抑止できるものが好ましく使用できる。このような好ましい特性を有するレベリング剤として、ポリアルキレンオキサイド単位を有するジメチルポリシロキサンが好ましく使用できる。ポリアルキレンオキサイド単位としては、ポリエチレンオキサイド単位、ポリプロピレンオキサイド単位があり、ジメチルポリシロキサンは、ポリエチレンオキサイド単位とポリプロピレンオキサイド単位とを共に有していてもよい。 Particularly preferred leveling agents are those that have hydrophobic and hydrophilic groups in the molecule, and are characterized by low solubility in water despite having hydrophilic groups, and low surface tension reducing ability when added to a coloring composition. Furthermore, those that have good wettability to glass plates despite their low surface tension reducing ability are useful, and those that can sufficiently suppress electrostatic charging in an amount added that does not cause defects in the coating film due to foaming are preferably used. As a leveling agent having such preferred characteristics, dimethylpolysiloxanes having polyalkylene oxide units can be preferably used. Examples of polyalkylene oxide units include polyethylene oxide units and polypropylene oxide units, and dimethylpolysiloxanes may have both polyethylene oxide units and polypropylene oxide units.
また、ポリアルキレンオキサイド単位のジメチルポリシロキサンとの結合形態は、ポリアルキレンオキサイド単位がジメチルポリシロキサンの繰り返し単位中に結合したペンダント型、ジメチルポリシロキサンの末端に結合した末端変性型、ジメチルポリシロキサンと交互に繰り返し結合した直鎖状のブロックコポリマー型のいずれであってもよい。ポリアルキレンオキサイド単位を有するジメチルポリシロキサンは、東レ・ダウコーニング株式会社から市販されており、例えば、FZ-2110、FZ-2122、FZ-2130、FZ-2166、FZ-2191、FZ-2203、FZ-2207が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 The bonding form of the polyalkylene oxide unit with the dimethylpolysiloxane may be any of a pendant type in which the polyalkylene oxide unit is bonded to the repeating unit of the dimethylpolysiloxane, a terminal modified type in which the polyalkylene oxide unit is bonded to the terminal of the dimethylpolysiloxane, and a linear block copolymer type in which the polyalkylene oxide unit is bonded alternately and repeatedly to the dimethylpolysiloxane. Dimethylpolysiloxanes having polyalkylene oxide units are commercially available from Dow Corning Toray Co., Ltd., and examples thereof include, but are not limited to, FZ-2110, FZ-2122, FZ-2130, FZ-2166, FZ-2191, FZ-2203, and FZ-2207.
レベリング剤には、アニオン性、カチオン性、ノニオン性、又は両性の界面活性剤を補助的に加えることも可能である。界面活性剤は、2種以上混合して使用しても構わない。レベリング剤に補助的に加えるアニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン-アクリル酸共重合体のアルカリ塩、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン-アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどが挙げられる。 Anionic, cationic, nonionic, or amphoteric surfactants can be added to the leveling agent as supplementary agents. Two or more types of surfactants may be mixed and used. Examples of anionic surfactants that can be added to the leveling agent as supplementary agents include polyoxyethylene alkyl ether sulfates, sodium dodecylbenzene sulfonate, alkali salts of styrene-acrylic acid copolymers, sodium alkyl naphthalene sulfonates, sodium alkyl diphenyl ether disulfonates, monoethanolamine lauryl sulfate, triethanolamine lauryl sulfate, ammonium lauryl sulfate, monoethanolamine stearate, sodium stearate, sodium lauryl sulfate, monoethanolamine styrene-acrylic acid copolymers, and polyoxyethylene alkyl ether phosphates.
レベリング剤に補助的に加えるカオチン性界面活性剤としては、アルキル4級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物が挙げられる。レベリング剤に補助的に加えるノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレートなどの;アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン、アルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤、また、フッ素系やシリコーン系の界面活性剤が挙げられる。 Examples of cationic surfactants that can be added to the leveling agent as supplementary agents include alkyl quaternary ammonium salts and their ethylene oxide adducts. Examples of nonionic surfactants that can be added to the leveling agent as supplementary agents include polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether phosphate esters, polyoxyethylene sorbitan monostearate, and polyethylene glycol monolaurate; alkyl betaines such as alkyl dimethylamino acetate betaine, amphoteric surfactants such as alkyl imidazolines, and fluorine-based and silicone-based surfactants.
<紫外線吸収剤、重合禁止剤>
本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、紫外線吸収剤又は重合禁止剤を含有することができる。紫外線吸収剤又は重合禁止剤を含有することで、パターンの形状と解像性を制御することができる。
<Ultraviolet absorbers, polymerization inhibitors>
The coloring composition for color filters of the present invention may contain an ultraviolet absorber or a polymerization inhibitor. By containing an ultraviolet absorber or a polymerization inhibitor, the shape and resolution of the pattern can be controlled.
紫外線吸収剤としては、例えば2-[4-[(2-ヒドロキシ-3-(ドデシル及びトリデシル)オキシプロピル)オキシ]-2-ヒドロキシフェニル]-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-[1-オクチルオキシカルボニルエトキシ]フェニル)-4,6-ビス(4-フェニルフェニル)-1,3,5-トリアジン等のヒドロキシフェニルトリアジン系、2-(5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェノール、2-(3-tブチル-5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系、2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-オクトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系、フェニルサリチレート、p-tert-ブチルフェニルサリチレート等のサリチレート系、エチル-2-シアノ-3,3’-ジフェニルアクリレート等のシアノアクリレート系、2,2,6,6,-テトラメチルピペリジン-1-オキシル(トリアセトン-アミン-N-オキシル)、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-セバケート、ポリ[[6-[(1,1,3,3-テトラブチル)アミノ]-1,3,5-トリアジン-2,4-ジイル][(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)イミノ]等のヒンダードアミン系等が挙げられる。これらの紫外線吸収剤は、1種を単独で、又は必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。 Examples of ultraviolet absorbents include hydroxyphenyl triazines such as 2-[4-[(2-hydroxy-3-(dodecyl and tridecyl)oxypropyl)oxy]-2-hydroxyphenyl]-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazine and 2-(2-hydroxy-4-[1-octyloxycarbonylethoxy]phenyl)-4,6-bis(4-phenylphenyl)-1,3,5-triazine; benzotriazoles such as 2-(5-methyl-2-hydroxyphenyl)benzotriazole, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4,6-bis(1-methyl-1-phenylethyl)phenol and 2-(3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl)-5-chlorobenzotriazole; -dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-octoxybenzophenone, 2,2',4,4'-tetrahydroxybenzophenone and other benzophenones, salicylate systems such as phenyl salicylate, p-tert-butylphenyl salicylate and other salicylate systems, cyanoacrylate systems such as ethyl-2-cyano-3,3'-diphenylacrylate and other cyanoacrylates, hindered amine systems such as 2,2,6,6,-tetramethylpiperidine-1-oxyl (triacetone-amine-N-oxyl), bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-sebacate, poly[[6-[(1,1,3,3-tetrabutyl)amino]-1,3,5-triazine-2,4-diyl][(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)imino] and the like. These ultraviolet absorbents can be used alone or in combination of two or more types in any ratio as necessary.
重合禁止剤としては、例えばメチルハイドロキノン、t-ブチルハイドロキノン、2,5-ジ-t-ブチルハイドロキノン、4-ベンゾキノン、4-メトキシフェノール、4-メトキシ-1-ナフトール、t-ブチルカテコールなどのハイドロキノン誘導体及びフェノール化合物、フェノチアジン、ビス-(1-ジメチルベンジル)フェノチアジン、3,7-ジオクチルフェノチアジン等のアミン化合物、ジブチルジチオカルバミン酸銅、ジエチルジチオカルバミン酸銅、ジエチルジチオカルバミン酸マンガン、ジフェニルジチオカルバミン酸マンガン等の銅及びマンガン塩化合物、4-ニトロソフェノール、N-ニトロソジフェニルアミン、N-ニトロソシクロヘキシルヒドロキシルアミン、N-ニトロソフェニルヒドロキシルアミン等のニトロソ化合物及びそのアンモニウム塩又はアルミニウム塩等が挙げられる。これらの重合禁止剤は、1種を単独で、又は必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。 Examples of polymerization inhibitors include hydroquinone derivatives and phenol compounds such as methylhydroquinone, t-butylhydroquinone, 2,5-di-t-butylhydroquinone, 4-benzoquinone, 4-methoxyphenol, 4-methoxy-1-naphthol, and t-butylcatechol; amine compounds such as phenothiazine, bis-(1-dimethylbenzyl)phenothiazine, and 3,7-dioctylphenothiazine; copper and manganese salt compounds such as copper dibutyldithiocarbamate, copper diethyldithiocarbamate, manganese diethyldithiocarbamate, and manganese diphenyldithiocarbamate; nitroso compounds such as 4-nitrosophenol, N-nitrosodiphenylamine, N-nitrosocyclohexylhydroxylamine, and N-nitrosophenylhydroxylamine, and ammonium salts or aluminum salts thereof. These polymerization inhibitors can be used alone or in a mixture of two or more types at any ratio as necessary.
紫外線吸収剤及び重合禁止剤は、着色組成物中の着色剤100質量部に対して、0.01~20質量部、好ましくは0.05~10質量部の量で用いることができる。
紫外線吸収剤又は重合禁止剤を0.01質量部以上用いることで、よりよい解像度を得ることができる。
The ultraviolet absorber and polymerization inhibitor can be used in an amount of 0.01 to 20 parts by mass, preferably 0.05 to 10 parts by mass, based on 100 parts by mass of the colorant in the colored composition.
By using 0.01 parts by mass or more of the ultraviolet absorber or polymerization inhibitor, better resolution can be obtained.
<酸化防止剤>
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、塗膜の透過率を上げるために、酸化防止剤を含むことができる。酸化防止剤は、カラーフィルタ用着色組成物に含まれる光重合開始剤が、熱硬化やITOアニール時の熱工程によって酸化し黄変することを防ぐため、塗膜の透過率を高くすることができる。そのため、酸化防止剤を含むことで、加熱工程時の酸化による黄変を防止し、高い塗膜の透過率を得る事ができる。
<Antioxidants>
The coloring composition for color filters of the present invention can contain an antioxidant to increase the transmittance of the coating film. The antioxidant prevents the photopolymerization initiator contained in the coloring composition for color filters from being oxidized and yellowed by the thermal process during heat curing or ITO annealing, and can therefore increase the transmittance of the coating film. Therefore, by containing an antioxidant, yellowing due to oxidation during the heating process can be prevented, and a high transmittance of the coating film can be obtained.
酸化防止剤として好ましいものとしては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤又はスルフィド系酸化防止剤などが挙げられる。また、より好ましくは、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、又はリン系酸化防止剤である。これらの酸化防止剤は、1種を単独で、又は必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。 Preferred examples of the antioxidant include hindered phenol-based antioxidants, hindered amine-based antioxidants, phosphorus-based antioxidants, and sulfide-based antioxidants. Hindered phenol-based antioxidants, hindered amine-based antioxidants, and phosphorus-based antioxidants are more preferred. These antioxidants can be used alone or in combination of two or more types in any ratio as required.
ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、2,4-ビス〔(ラウリルチオ)メチル
〕-o-クレゾール、1,3,5-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)、及び2,4-ビス-(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート等が挙げられる。
Examples of the hindered phenol antioxidant include 2,4-bis[(laurylthio)methyl]-o-cresol, 1,3,5-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl), 1,3,5-tris(4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl), 2,4-bis-(n-octylthio)-6-(4-hydroxy-3,5-di-t-butylanilino)-1,3,5-triazine, and pentaerythritol tetrakis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate.
ヒンダードアミン系酸化防止剤では、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(N-メチル-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、N,N′-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-1,6-ヘキサメチレンジアミン、2-メチル-2-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)アミノ-N-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)プロピオンアミド、テトラキス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)(1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート、ポリ〔{6-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)イミノ-1,3,5-トリアジン-2,4-ジイル}{(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ}ヘキサメチル{(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ}〕、ポリ〔(6-モルホリノ-1,3,5-トリアジン-2,4-ジイル){(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ}ヘキサメチン{(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ}〕、コハク酸ジメチルと1-(2-ヒドロキシエチル)-4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジンとの重縮合物、N,N′-4,7-テトラキス〔4,6-ビス{N-ブチル-N-(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)アミノ}-1,3,5-トリアジン-2-イル〕-4,7-ジアザデカン-1,10-ジアミン等が挙げられる。 Hindered amine antioxidants include bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacate, bis(N-methyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacate, N,N'-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-1,6-hexamethylenediamine, 2-methyl-2-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)amino-N-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)propionamide, tetrakis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)(1,2,3,4-butanetetracarboxylate, poly[{6-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)imino-1,3,5-triazine-2,4-diyl}{(2,2,6,6-tetramethylbutyl)imino-1,3,5-triazine-2,4-diyl} Examples of such compounds include poly[(6-morpholino-1,3,5-triazine-2,4-diyl){(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino}hexamethine{(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino}], polycondensate of dimethyl succinate and 1-(2-hydroxyethyl)-4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, and N,N'-4,7-tetrakis[4,6-bis{N-butyl-N-(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)amino}-1,3,5-triazine-2-yl]-4,7-diazadecane-1,10-diamine.
リン系酸化防止剤としては、トリス[2-[[2,4,8,10-テトラキス(1,1-ジメチルエチル)ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン-6-イル]オキシ]エチル]アミン、トリス[2-[(4,6,9,11-テトラ-tert-ブチルジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン-2-イル)オキシ]エチル]アミン、亜りん酸エチルビス(2,4-ジtert-ブチル-6-メチルフェニル)が挙げられる。 Phosphorus-based antioxidants include tris[2-[[2,4,8,10-tetrakis(1,1-dimethylethyl)dibenzo[d,f][1,3,2]dioxaphosphepin-6-yl]oxy]ethyl]amine, tris[2-[(4,6,9,11-tetra-tert-butyldibenzo[d,f][1,3,2]dioxaphosphepin-2-yl)oxy]ethyl]amine, and ethyl bis(2,4-ditert-butyl-6-methylphenyl)phosphite.
スルフィド系酸化防止剤としては、2,2-チオ-ジエチレンビス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、2,4-ビス〔(オクチルチオ)メチル〕-o-クレゾール、2,4-ビス〔(ラウリルチオ)メチル〕-o-クレゾール等が挙げられる。 Examples of sulfide antioxidants include 2,2-thio-diethylenebis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 2,4-bis[(octylthio)methyl]-o-cresol, and 2,4-bis[(laurylthio)methyl]-o-cresol.
酸化防止剤の含有量は、カラーフィルタ用着色組成物の固形分の合計100質量部中、0.1~5質量部の量で用いることが好ましい。酸化防止剤が0.1質量部より少ない場合、透過率アップの効果が少なく、5質量部より多い場合、硬度が大きくダウンし、またカラーフィルタ用着色組成物の感度が大きく低下する。 The antioxidant is preferably used in an amount of 0.1 to 5 parts by mass per 100 parts by mass of the total solid content of the coloring composition for color filters. If the antioxidant is less than 0.1 parts by mass, the effect of increasing the transmittance is small, and if it is more than 5 parts by mass, the hardness is significantly reduced and the sensitivity of the coloring composition for color filters is significantly reduced.
<その他の成分>
本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、透明基板との密着性を高めるためにシランカップリング剤等の密着向上剤、又は溶存している酸素を還元する働きのあるアミン系化合物等を含有させることができる。
<Other ingredients>
The coloring composition for color filters of the present invention may contain an adhesion improver such as a silane coupling agent in order to improve adhesion to a transparent substrate, or an amine compound having a function of reducing dissolved oxygen.
シランカップリング剤としては、例えばビニルトリス(β-メトキシエトキシ)シラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン類、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の(メタ)アクリルシラン類、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシ
ル)メチルトリメトキシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン類、N-β(アミノエチル)γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-β(アミノエチル)γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-β(アミノエチル)γ-アミノプロピルメチルジエトキシシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノシラン類、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のチオシラン類等が挙げられる。
Examples of the silane coupling agent include vinyl silanes such as vinyltris(β-methoxyethoxy)silane, vinylethoxysilane, and vinyltrimethoxysilane, (meth)acrylic silanes such as γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, β-(3,4-epoxycyclohexyl)methyltrimethoxysilane, β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilane, β-(3,4-epoxycyclohexyl)methyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane. Examples of the epoxy silanes include N-β(aminoethyl)γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β(aminoethyl)γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β(aminoethyl)γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltriethoxysilane, and N-phenyl-γ-aminopropyltriethoxysilane; and thiosilanes such as γ-mercaptopropyltrimethoxysilane and γ-mercaptopropyltriethoxysilane.
シランカップリング剤は、着色組成物中の着色剤100質量部に対して、0.01~10質量部、好ましくは0.05~5質量部の量で用いることができる。 The silane coupling agent can be used in an amount of 0.01 to 10 parts by mass, preferably 0.05 to 5 parts by mass, per 100 parts by mass of the colorant in the coloring composition.
アミン系化合物としては、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4-ジメチルアミノ安息香酸メチル、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸2-ジメチルアミノエチル、4-ジメチルアミノ安息香酸2-エチルヘキシル、N,N-ジメチルパラトルイジン等が挙げられる。 Examples of amine compounds include triethanolamine, methyldiethanolamine, triisopropanolamine, methyl 4-dimethylaminobenzoate, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, 2-dimethylaminoethyl benzoate, 2-ethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate, and N,N-dimethyl-p-toluidine.
<カラーフィルタ用着色組成物の製造方法>
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、着色剤を樹脂などの着色剤担体及び/又は溶剤中に、必要に応じて分散助剤と一緒に、ニーダー、2本ロールミル、3本ロールミル、ボールミル、横型サンドミル、縦型サンドミル、アニュラー型ビーズミル、又はアトライター等の各種分散手段を用いて微細に分散して製造することができる(着色剤分散体)。このとき、2種以上の着色剤等を同時に着色剤担体に分散してもよいし、別々に着色材担体に分散したものを混合してもよい。エポキシ化合物は、着色剤分散体を調製する段階で加えてもよく、調製した着色剤分散体に後から加えても同様の効果が得られる。染料等、着色剤の溶解性が高い場合、具体的には使用する溶剤への溶解性が高く、攪拌により溶解、異物が確認されない状態であれば、上記のような微細に分散して製造する必要はない。
<Method of producing coloring composition for color filter>
The coloring composition for color filters of the present invention can be produced by finely dispersing a colorant in a colorant carrier such as a resin and/or a solvent, together with a dispersion aid as necessary, using various dispersing means such as a kneader, a two-roll mill, a three-roll mill, a ball mill, a horizontal sand mill, a vertical sand mill, an annular bead mill, or an attritor (colorant dispersion). At this time, two or more types of colorants may be simultaneously dispersed in a colorant carrier, or they may be mixed together after being separately dispersed in a colorant carrier. The epoxy compound may be added at the stage of preparing the colorant dispersion, and the same effect can be obtained even if it is added later to the prepared colorant dispersion. When the solubility of a colorant such as a dye is high, specifically, when it is highly soluble in the solvent used and dissolved by stirring, and no foreign matter is confirmed, it is not necessary to produce it by finely dispersing it as described above.
また、カラーフィルタ用感光性着色組成物(レジスト材)として用いる場合には、溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色組成物として調製することができる。溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色組成物は、前記着色剤分散体と、光重合性単量体及び/又は光重合開始剤と、必要に応じて、溶剤、その他の顔料分散剤、及び添加剤等を混合して調製することができる。光重合開始剤は、着色組成物を調製する段階で加えてもよく、調製した着色組成物に後から加えてもよい。 When used as a photosensitive coloring composition (resist material) for color filters, it can be prepared as a solvent-developable or alkali-developable coloring composition. The solvent-developable or alkali-developable coloring composition can be prepared by mixing the colorant dispersion, a photopolymerizable monomer and/or a photopolymerization initiator, and, if necessary, a solvent, other pigment dispersants, and additives. The photopolymerization initiator may be added at the stage of preparing the coloring composition, or may be added later to the prepared coloring composition.
<分散助剤>
着色剤を着色剤担体中に分散する際に、樹脂型分散剤だけでなく、適宜、色素誘導体、界面活性剤等の分散助剤を含有しても良い。分散助剤は、分散後の着色剤の再凝集を防止する効果が大きいので、分散助剤を用いて着色剤を着色剤担体中に分散してなる着色組成物は、輝度及び保存安定性が良好になる。
<Dispersion Aid>
When dispersing the colorant in the colorant carrier, not only the resin-type dispersant but also a dispersing aid such as a dye derivative, a surfactant, etc. may be appropriately contained. The dispersing aid has a large effect of preventing the re-aggregation of the colorant after dispersion, so that the coloring composition obtained by dispersing the colorant in the colorant carrier using the dispersing aid has good brightness and storage stability.
<樹脂型分散剤>
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、樹脂型分散剤を含有することが好ましい。
樹脂型分散剤は、着色剤に吸着する性質を有する着色剤親和性部位と、着色剤担体と相溶性のある部位とを有し、着色剤に吸着して着色剤の着色剤担体への分散を安定化する働きをするものである。樹脂型分散剤として具体的には、ポリウレタン、ポリアクリレート等のポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸(部
分)アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸エステルや、これらの変性物、ポリ(低級アルキレンイミン)と遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドやその塩等の油性分散剤、(メタ)アクリル酸-スチレン共重合体、(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の水溶性樹脂や水溶性高分子化合物、ポリエステル系、変性ポリアクリレート系、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド付加化合物、燐酸エステル系等が用いられ、これらは単独でまたは2種以上を混合して用いることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
<Resin-type dispersant>
The coloring composition for color filters of the present invention preferably contains a resin-type dispersant.
The resin-type dispersant has a colorant-affinity site that has the property of adsorbing to the colorant and a site that is compatible with the colorant carrier, and functions to adsorb to the colorant and stabilize the dispersion of the colorant in the colorant carrier. Specifically, resin-type dispersants include polyurethane, polycarboxylate esters such as polyacrylate, unsaturated polyamides, polycarboxylic acids, polycarboxylate (partial) amine salts, polycarboxylate ammonium salts, polycarboxylate alkylamine salts, polysiloxanes, long-chain polyaminoamide phosphates, hydroxyl-containing polycarboxylate esters, and modified products thereof, poly(lower alkylene imines) and free carboxyl groups formed by reaction with polyesters, and their salts, oil-based dispersants, (meth)acrylic acid-styrene copolymers, (meth)acrylic acid-(meth)acrylic acid ester copolymers, styrene-maleic acid copolymers, polyvinyl alcohol, water-soluble resins and water-soluble polymer compounds such as polyvinylpyrrolidone, polyesters, modified polyacrylates, ethylene oxide / propylene oxide adducts, and phosphate esters are used, which can be used alone or in a mixture of two or more, but are not necessarily limited to these.
市販の樹脂型分散剤としては、ビックケミー・ジャパン社製のDisperbyk-101、103、107、108、110、111、116、130、140、154、161、162、163、164、165、166、170、171、174、180、181、182、183、184、185、190、2000、2001、2020、2025、2050、2070、2095、2150、2155、またはAnti-Terra-U、203、204、またはBYK-P104、P104S、220S、6919、またはLactimon、Lactimon-WSまたはBykumen等、日本ルーブリゾール社製のSOLSPERSE-3000、9000、13000、13240、13650、13940、16000、17000、18000、20000、21000、24000、26000、27000、28000、31845、32000、32500、32550、33500、32600、34750、35100、36600、38500、41000、41090、53095、55000、76500等、BASF社製のEFKA-46、47、48、452、4008、4009、4010、4015、4020、4047、4050、4055、4060、4080、4400、4401、4402、4403、4406、4408、4300、4310、4320、4330、4340、450、451、453、4540、4550、4560、4800、5010、5065、5066、5070、7500、7554、1101、120、150、1501、1502、1503、等、味の素ファインテクノ社製のアジスパーPA111、PB711、PB821、PB822、PB824等が挙げられる。 Commercially available resin-type dispersants include Disperbyk-101, 103, 107, 108, 110, 111, 116, 130, 140, 154, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 170, 171, 174, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 190, 2000, 2001, 2020, 2025, 2050, 2070, 2095, 2150, 2155, and others manufactured by BYK Japan. or Anti-Terra-U, 203, 204, or BYK-P104, P104S, 220S, 6919, or Lactimon, Lactimon-WS, or Bykumen, etc. manufactured by Lubrizol Japan Co., Ltd. SOLSPERSE-3000, 9000, 13000, 13240, 13650, 13940, 16000, 17000, 18000, 20000, 21000, 24000, 26000, 2700 0, 28000, 31845, 32000, 32500, 32550, 33500, 32600, 34750, 35100, 36600, 38500, 41000, 41090, 53095, 55000, 76500, etc., EFKA-46, 47, 48, 452, 4008, 4009, 4010, 4015, 4020, 4047, 4050, 4055, 4060, 4080, 4400, 4401, 4402 manufactured by BASF , 4403, 4406, 4408, 4300, 4310, 4320, 4330, 4340, 450, 451, 453, 4540, 4550, 4560, 4800, 5010, 5065, 5066, 5070, 7500, 7554, 1101, 120, 150, 1501, 1502, 1503, etc., and Ajisper PA111, PB711, PB821, PB822, PB824, etc. manufactured by Ajinomoto Fine-Techno Co., Ltd.
また、本発明で使用する樹脂型分散剤としては、酸性置換基を有するものが好ましく、中でも芳香族カルボキシル基を有するものは分散後の着色剤の再凝集を防止する効果が特に大きいため、好ましい。芳香族カルボキシル基を有する樹脂型分散剤として、下記(S1)又は(S2)を含有するものが好ましい。
(S1)水酸基を有する重合体の水酸基と、トリカルボン酸無水物及び/又はテトラカルボン酸二無水物の酸無水物基との反応生成物である樹脂型分散剤。
(S2)水酸基を有する化合物の水酸基と、トリカルボン酸無水物及び/又はテトラカルボン酸二無水物の酸無水物基との反応生成物の存在下に、エチレン性不飽和単量体を重合した重合体である樹脂型分散剤。
The resin-type dispersant used in the present invention is preferably one having an acidic substituent, and among them, one having an aromatic carboxyl group is preferred because it is particularly effective in preventing reagglomeration of the colorant after dispersion. As the resin-type dispersant having an aromatic carboxyl group, one containing the following (S1) or (S2) is preferred.
(S1) A resin-type dispersant which is a reaction product between a hydroxyl group of a hydroxyl group-containing polymer and an acid anhydride group of a tricarboxylic acid anhydride and/or a tetracarboxylic acid dianhydride.
(S2) A resin-type dispersant which is a polymer obtained by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer in the presence of a reaction product between a hydroxyl group of a compound having a hydroxyl group and an acid anhydride group of a tricarboxylic acid anhydride and/or a tetracarboxylic acid dianhydride.
[樹脂型分散剤(S1)]
樹脂型分散剤(S1)は、WO2008/007776号公報、特開2008-029901号公報、特開2009-155406号公報等の公知の方法で製造することができる。水酸基を有する重合体(p)は、末端に水酸基を有する重合体であることが好ましく、例えば、水酸基を有する化合物(q)の存在下に、エチレン性不飽和単量体(r)を重合した重合体として得ることができる。水酸基を有する化合物(q)としては、分子内に水酸基とチオール基を有する化合物であることが好ましい。末端の水酸基は複数であることが好ましいため、中でも、分子内に2つの水酸基と1つのチオール基とを有する化合物(q1)が好適に用いられる。
[Resin-type dispersant (S1)]
The resin-type dispersant (S1) can be produced by known methods such as those described in WO2008/007776, JP2008-029901A, and JP2009-155406A. The polymer (p) having a hydroxyl group is preferably a polymer having a hydroxyl group at the end, and can be obtained, for example, as a polymer obtained by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer (r) in the presence of a compound (q) having a hydroxyl group. The compound (q) having a hydroxyl group is preferably a compound having a hydroxyl group and a thiol group in the molecule. Since it is preferable that the terminal hydroxyl group is a plurality of hydroxyl groups, among them, a compound (q1) having two hydroxyl groups and one thiol group in the molecule is preferably used.
すなわち、より好ましい一例である、片末端に2つの水酸基を有する重合体は、分子内に2つの水酸基と1つのチオール基とを有する化合物(q1)の存在下に、単量体(r1)を含むエチレン性不飽和単量体(r)を重合した重合体(p1)として得ることができる。水酸基を有する重合体(p)の水酸基は、トリカルボン酸無水物及び/又はテトラカルボン酸二無水物の酸無水物基と反応してエステル結合を形成する一方、無水環は開環し、カルボン酸を生じる。 That is, a more preferred example of a polymer having two hydroxyl groups at one end can be obtained as a polymer (p1) by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer (r) including a monomer (r1) in the presence of a compound (q1) having two hydroxyl groups and one thiol group in the molecule. The hydroxyl groups of the polymer (p) having hydroxyl groups react with the acid anhydride groups of the tricarboxylic acid anhydride and/or tetracarboxylic acid dianhydride to form ester bonds, while the anhydride ring opens to produce a carboxylic acid.
[樹脂型分散剤(S2)]
樹脂型分散剤(S2)は、特開2009-155406号公報、特開2010-185934号公報、特開2011-157416号公報等の公知の方法で製造することができ、例えば、水酸基を有する化合物(q)の水酸基と、トリカルボン酸無水物及び/又はテトラカルボン酸二無水物の酸無水物基との反応生成物の存在下に、エチレン性不飽和単量体(r)を重合することで得られる。中でも、分子内に2つの水酸基と1つのチオール基とを有する化合物(q1)の水酸基と、トリカルボン酸無水物及び/又はテトラカルボン酸二無水物の酸無水物基との反応生成物の存在下に、単量体(r1)を含むエチレン性不飽和単量体(r)を重合した重合体であることが好ましい。
[Resin-type dispersant (S2)]
The resin-type dispersant (S2) can be produced by known methods such as those described in JP-A-2009-155406, JP-A-2010-185934, and JP-A-2011-157416, and is obtained, for example, by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer (r) in the presence of a reaction product between a hydroxyl group of a compound (q) having a hydroxyl group and an acid anhydride group of a tricarboxylic acid anhydride and/or a tetracarboxylic acid dianhydride. Among them, a polymer obtained by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer (r) containing a monomer (r1) in the presence of a reaction product between a hydroxyl group of a compound (q1) having two hydroxyl groups and one thiol group in the molecule and an acid anhydride group of a tricarboxylic acid anhydride and/or a tetracarboxylic acid dianhydride is preferred.
(S1)と(S2)は、エチレン性不飽和単量体(r)を重合した重合体部位の導入を先に行うか後で行うかの違いである。諸条件により分子量等が若干異なることがあるが、原料と反応条件が同じであれば、理論上は同じものができる。 The difference between (S1) and (S2) is whether the polymer moiety formed by polymerizing the ethylenically unsaturated monomer (r) is introduced first or later. The molecular weight and other factors may differ slightly depending on various conditions, but in theory, the same product can be produced if the raw materials and reaction conditions are the same.
樹脂型分散剤は、着色剤100質量部に対し、5~200質量部程度使用することが好ましく、成膜性の観点から5~100質量部程度使用することがより好ましい。 It is preferable to use about 5 to 200 parts by weight of the resin-type dispersant per 100 parts by weight of the colorant, and from the viewpoint of film-forming properties, it is even more preferable to use about 5 to 100 parts by weight.
<色素誘導体>
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、さらに、色素誘導体を含有しても良い。色素誘導体はアゾ顔料に含まれていてもよい。
本発明に用いる色素誘導体としては、有機色素残基に酸性基、塩基性基、中性基などを有する公知の色素誘導体を用いることができる。例えば、スルホ基、カルボキシ基、リン酸基などの酸性官能基を有する化合物およびこれらのアミン塩や、スルホンアミド基や末端に3級アミノ基などの塩基性官能基を有する化合物、フェニル基やフタルイミドアルキル基などの中性官能基を有する化合物が挙げられる。有機色素としては、例えばジケトピロロピロール系顔料、銅フタロシアニン、亜鉛フタロシアニン、アルミニウムフタロシアニン、ハロゲン化銅フタロシアニン、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン、ハロゲン化アルミニウムフタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、アミノアントラキノン、ジアミノジアントラキノン、アントラピリミジン、フラバントロン、アントアントロン、インダントロン、ピラントロン、ビオラントロン等のアントラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ジオキサジン系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、チアジンインジゴ系顔料、トリアジン系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、ベンゾイソインドール等のインドール系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、キノフタロン系顔料、ナフトール系顔料、スレン系顔料、金属錯体系顔料、アゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、等が挙げられる。
より具体的には、特開昭61-246261号公報、特開昭63-264674号公報、特開平09-272812号公報、特開平10-245501号公報、特開平10-265697号公報、特開平11-199796号公報、特開2001-172520号公報、特開2001-220520号公報、特開2002-201377号公報、特開2003-165922号公報、特開2003-168208号公報、特開2003-171594号公報、特開2004-217842号公報、特開2005-213404号公報、特開2006-291194号公報、特開2007-079094号公報、特開200
7-226161号公報、特開2007-314681号公報、特開2007-314785号公報、特開2008-31281号公報、特開2009-57478号公報、WO2009/025325号パンフレット、WO2009/081930号パンフレット、特開2011-162662号公報、WO2011/052617号パンフレット、特開2012-172092号公報、特開2012-208329号公報、特開2012-226110号公報、WO2012/102399号パンフレット、特開2014-5439号公報、WO2016/163351号パンフレット、特開2017-156397号公報、特許第5753266号公報などに記載の公知の色素誘導体が挙げられ、これらは単独又は2種類以上を混合して用いることができる。なおこれらの文献には、色素誘導体を誘導体、顔料誘導体、顔料分散剤もしくは単に化合物などと記載している場合があるが、前記した有機色素残基に酸性基、塩基性基、中性基などの官能基を有する化合物は、色素誘導体と同義である。
<Dye derivatives>
The coloring composition for color filters of the present invention may further contain a dye derivative. The dye derivative may be contained in an azo pigment.
The dye derivative used in the present invention may be a known dye derivative having an acidic group, a basic group, a neutral group, etc. in the organic dye residue. Examples include compounds having an acidic functional group such as a sulfo group, a carboxy group, or a phosphate group, and their amine salts, compounds having a basic functional group such as a sulfonamide group or a tertiary amino group at the terminal, and compounds having a neutral functional group such as a phenyl group or a phthalimidoalkyl group. Examples of organic dyes include diketopyrrolopyrrole pigments, phthalocyanine pigments such as copper phthalocyanine, zinc phthalocyanine, aluminum phthalocyanine, halogenated copper phthalocyanine, halogenated zinc phthalocyanine, halogenated aluminum phthalocyanine, and metal-free phthalocyanine; anthraquinone pigments such as aminoanthraquinone, diaminodianthraquinone, anthrapyrimidine, flavanthrone, anthranthrone, indanthrone, pyranthrone, and violanthrone; quinacridone pigments, dioxazine pigments, perinone pigments, perylene pigments, thiazineindigo pigments, triazine pigments, benzimidazolone pigments, indole pigments such as benzoisoindole, isoindoline pigments, isoindolinone pigments, quinophthalone pigments, naphthol pigments, threne pigments, metal complex pigments, and azo pigments such as azo, disazo, and polyazo.
More specifically, JP-A-61-246261, JP-A-63-264674, JP-A-09-272812, JP-A-10-245501, JP-A-10-265697, JP-A-11-199796, JP-A-2001-172520, JP-A-2001-220520, Japanese Patent Application Publication No. 2002-201377, Japanese Patent Application Publication No. 2003-165922, Japanese Patent Application Publication No. 2003-168208, Japanese Patent Application Publication No. 2003-171594, Japanese Patent Application Publication No. 2004-217842, Japanese Patent Application Publication No. 2005-213404, Japanese Patent Application Publication No. 2006-291194, Japanese Patent Application Publication No. 2007-079094, Japanese Patent Application Publication No. 200
No. 7-226161, JP 2007-314681 A, JP 2007-314785 A, JP 2008-31281 A, JP 2009-57478 A, WO 2009/025325 pamphlet, WO 2009/081930 pamphlet, JP 2011-162662 A, WO 2011/052617 pamphlet, JP 2012-172092 A Examples of known dye derivatives include those described in JP 2012-208329 A, JP 2012-226110 A, WO 2012/102399 A, JP 2014-5439 A, WO 2016/163351 A, JP 2017-156397 A, and Japanese Patent No. 5753266 A, and these can be used alone or in combination of two or more. In these documents, the dye derivative may be described as a derivative, pigment derivative, pigment dispersant, or simply a compound, but the compound having a functional group such as an acidic group, a basic group, or a neutral group in the organic dye residue is synonymous with the dye derivative.
本発明に用いる色素誘導体の中でも、顔料同士の凝集を抑制する効果が顕著であることから塩基性置換基を有する色素誘導体が好ましい。さらに有機色素残基としてジケトピロロピロール系顔料、アントラキノン系顔料、キノフタロン系顔料やアゾ系顔料由来であるものが色相やコントラストの観点から好ましい。 Among the dye derivatives used in the present invention, dye derivatives having a basic substituent are preferred because they have a significant effect of suppressing aggregation between pigments. Furthermore, organic dye residues derived from diketopyrrolopyrrole pigments, anthraquinone pigments, quinophthalone pigments, and azo pigments are preferred from the viewpoint of hue and contrast.
色素誘導体は、着色剤100質量部に対し、1~60質量部程度使用することが好ましく、色特性の観点から5~30質量部程度使用することがより好ましい。 It is preferable to use about 1 to 60 parts by weight of the dye derivative per 100 parts by weight of the colorant, and from the viewpoint of color characteristics, it is more preferable to use about 5 to 30 parts by weight.
<界面活性剤>
界面活性剤としては、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン-アクリル酸共重合体のアルカリ塩、ステアリン酸ナトリウム、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、スチレン-アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル等のアニオン性界面活性剤;ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレート等のノニオン性界面活性剤;アルキル4級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物等のカオチン性界面活性剤;アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン等のアルキルベタイン、アルキルイミダゾリン等の両性界面活性剤が挙げられ、これらは単独で又は2種以上を混合して用いることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
<Surfactant>
Examples of the surfactant include anionic surfactants such as sodium lauryl sulfate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate, sodium dodecylbenzene sulfonate, alkali salts of styrene-acrylic acid copolymers, sodium stearate, sodium alkyl naphthalene sulfonate, sodium alkyl diphenyl ether disulfonate, monoethanolamine lauryl sulfate, triethanolamine lauryl sulfate, ammonium lauryl sulfate, monoethanolamine stearate, monoethanolamine of styrene-acrylic acid copolymers, and polyoxyethylene alkyl ether phosphate esters; nonionic surfactants such as polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether phosphate esters, polyoxyethylene sorbitan monostearate, and polyethylene glycol monolaurate; cationic surfactants such as alkyl quaternary ammonium salts and their ethylene oxide adducts; alkyl betaines such as alkyl dimethylaminoacetate betaine, and amphoteric surfactants such as alkyl imidazolines. These can be used alone or in combination of two or more, but are not necessarily limited to these.
界面活性剤を添加する場合には、着色剤100質量部に対し、好ましくは0.1~55質量部、さらに好ましくは0.1~45質量部である。界面活性剤の含有量が、0.1質量部未満の場合には、添加した効果が得られ難く、含有量が55質量部より多いと、過剰な分散剤により分散に影響を及ぼすことがある。 When a surfactant is added, the amount is preferably 0.1 to 55 parts by weight, and more preferably 0.1 to 45 parts by weight, per 100 parts by weight of colorant. If the amount of surfactant is less than 0.1 parts by weight, it is difficult to obtain the effect of adding it, and if the amount is more than 55 parts by weight, the excess dispersant may affect the dispersion.
<粗大粒子の除去>
本発明の着色組成物は、遠心分離、焼結フィルタやメンブレンフィルタによる濾過等の手段にて、5μm以上の粗大粒子、好ましくは1μm以上の粗大粒子、さらに好ましくは0.5μm以上の粗大粒子及び混入した塵の除去を行うことが好ましい。このように着色組成物は、実質的に0.5μm以上の粒子を含まないことが好ましい。より好ましくは0.3μm以下であることが好ましい。
<Removal of large particles>
The coloring composition of the present invention is preferably subjected to removal of coarse particles of 5 μm or more, preferably coarse particles of 1 μm or more, more preferably coarse particles of 0.5 μm or more, and mixed dust by means of centrifugation, filtration with a sintered filter or a membrane filter, etc. In this way, it is preferable that the coloring composition does not substantially contain particles of 0.5 μm or more. More preferably, the particles are 0.3 μm or less.
<カラーフィルタ>
次に、本発明のカラーフィルタについて説明する。本発明のカラーフィルタは、基材上に、赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、及び青色フィルタセグメントを具備するものであり、さらにマゼンタ色フィルタセグメント、シアン色フィルタセグメント、又は黄色フィルタセグメントを具備するものであってもよく、前記少なくとも1つのフィルタセグメントが、本発明の着色組成物から形成されてなるものである。
<Color filter>
Next, the color filter of the present invention will be described. The color filter of the present invention comprises a red filter segment, a green filter segment, and a blue filter segment on a substrate, and may further comprise a magenta filter segment, a cyan filter segment, or a yellow filter segment, and at least one of the filter segments is formed from the coloring composition of the present invention.
<カラーフィルタの製造方法>
本発明のカラーフィルタは、印刷法又はフォトリソグラフィー法により、製造することができる。印刷法によるフィルタセグメントの形成は、印刷インキとして調製した着色組成物の印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができるため、カラーフィルタの製造法としては、低コストで量産性に優れている。さらに、印刷技術の発展により高い寸法精度及び平滑度を有する微細パターンの印刷を行うことができる。印刷を行うためには、印刷の版上にて、あるいはブランケット上にてインキが乾燥、固化しないような組成とすることが好ましい。また、印刷機上でのインキの流動性の制御も重要であり、分散剤や体質顔料によるインキ粘度の調整を行うこともできる。
<Color Filter Manufacturing Method>
The color filter of the present invention can be manufactured by a printing method or a photolithography method. The formation of filter segments by a printing method can be patterned by simply repeating printing and drying of a colored composition prepared as a printing ink, and is therefore a low-cost and mass-productive manufacturing method for color filters. Furthermore, the development of printing technology has made it possible to print fine patterns with high dimensional accuracy and smoothness. In order to perform printing, it is preferable to use a composition that does not allow the ink to dry or solidify on the printing plate or blanket. In addition, control of the fluidity of the ink on the printing machine is also important, and the ink viscosity can be adjusted by using a dispersant or an extender pigment.
フォトリソグラフィー法によりフィルタセグメントを形成する場合は、上記溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジスト材として調製した着色組成物を、透明基板上に、スプレーコートやスピンコート、スリットコート、ロールコート等の塗布方法により、乾燥膜厚が0.2~5μmとなるように塗布する。必要により乾燥された膜には、この膜と接触あるいは非接触状態で設けられた所定のパターンを有するマスクを通して紫外線露光を行う。その後、溶剤又はアルカリ現像液に浸漬するかもしくはスプレーなどにより現像液を噴霧して未硬化部を除去して所望のパターンを形成したのち、同様の操作を他色について繰り返してカラーフィルタを製造することができる。さらに、着色レジスト材の重合を促進するため、必要に応じて加熱を施すこともできる。フォトリソグラフィー法によれば、上記印刷法より精度の高いカラーフィルタが製造できる。 When forming filter segments by photolithography, the coloring composition prepared as the above-mentioned solvent-developable or alkali-developable colored resist material is applied to a transparent substrate by a coating method such as spray coating, spin coating, slit coating, or roll coating so that the dry film thickness is 0.2 to 5 μm. If necessary, the dried film is exposed to ultraviolet light through a mask having a predetermined pattern that is in contact with or not in contact with the film. Thereafter, the uncured parts are removed by immersing the film in a solvent or alkali developing solution or spraying the developing solution by a spray or the like to form a desired pattern, and the same operation is repeated for other colors to produce a color filter. Furthermore, heating can be performed as necessary to promote polymerization of the colored resist material. According to the photolithography method, a color filter with higher accuracy than the above-mentioned printing method can be produced.
現像に際しては、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液が使用され、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリを用いることもできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。
なお、紫外線露光感度を上げるために、上記着色レジスト材を塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ水溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂等を塗布乾燥し酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、紫外線露光を行うこともできる。
In the development, an aqueous solution of sodium carbonate, sodium hydroxide, etc. is used as an alkaline developer, and an organic alkali such as dimethylbenzylamine, triethanolamine, etc. can also be used. In addition, a defoaming agent or a surfactant can also be added to the developer.
In order to increase the sensitivity to ultraviolet light exposure, after the colored resist material is coated and dried, a water-soluble or alkaline water-soluble resin, such as polyvinyl alcohol or a water-soluble acrylic resin, may be coated and dried to form a film for preventing polymerization inhibition due to oxygen, and then ultraviolet light exposure may be performed.
本発明のカラーフィルタは、上記方法の他に電着法、転写法、インクジェット法などにより製造することができるが、本発明の着色組成物はいずれの方法にも用いることができる。なお、電着法は、基板上に形成した透明導電膜を利用して、コロイド粒子の電気泳動により各色フィルタセグメントを透明導電膜の上に電着形成することでカラーフィルタを製造する方法である。また、転写法は剥離性の転写ベースシートの表面に、あらかじめフィルタセグメントを形成しておき、このフィルタセグメントを所望の基板に転写させる方法である。 The color filter of the present invention can be manufactured by the above-mentioned method, as well as by an electrodeposition method, a transfer method, an inkjet method, etc., and the coloring composition of the present invention can be used for any of these methods. The electrodeposition method is a method of manufacturing a color filter by using a transparent conductive film formed on a substrate to electrodeposit each color filter segment onto the transparent conductive film by electrophoresis of colloidal particles. The transfer method is a method in which filter segments are formed in advance on the surface of a peelable transfer base sheet, and the filter segments are then transferred to the desired substrate.
透明基板あるいは反射基板等の基材上に各色フィルタセグメントを形成する前に、あらかじめブラックマトリックスを形成することができる。ブラックマトリックスとしては、クロムやクロム/酸化クロムの多層膜、窒化チタニウムなどの無機膜や、遮光剤を分散した樹脂膜が用いられるが、これらに限定されない。また、上記の透明基板あるいは反射基板上に薄膜トランジスター(TFT)をあらかじめ形成しておき、その後に各色フィルタセグメントを形成することもできる。また本発明のカラーフィルタ上には、必要に応じてオーバーコート膜や透明導電膜などが形成される。 Before forming each color filter segment on a base material such as a transparent substrate or a reflective substrate, a black matrix can be formed in advance. Examples of black matrices that can be used include, but are not limited to, multilayer films of chromium or chromium/chromium oxide, inorganic films such as titanium nitride, and resin films with light-shielding agents dispersed therein. Thin film transistors (TFTs) can also be formed in advance on the transparent substrate or reflective substrate, and then each color filter segment can be formed. In addition, an overcoat film, a transparent conductive film, etc. can be formed on the color filter of the present invention as necessary.
フィルタセグメント及びブラックマトリックスの乾燥膜厚は、0.2~10μmであることが好ましく、より好ましくは0.2~5μmである。塗布膜を乾燥させる際には、減圧乾燥機、コンベクションオーブン、IRオーブン、ホットプレート等を使用してもよい。 The dry film thickness of the filter segment and black matrix is preferably 0.2 to 10 μm, and more preferably 0.2 to 5 μm. A vacuum dryer, convection oven, IR oven, hot plate, etc. may be used to dry the coating film.
カラーフィルタは、シール剤を用いて対向基板と張り合わせ、シール部に設けられた注入口から液晶を注入したのち注入口を封止し、必要に応じて偏光膜や位相差膜を基板の外側に張り合わせることにより、液晶表示パネルが製造される。 The color filter is attached to the opposing substrate using a sealant, liquid crystal is injected through an injection port provided in the seal, the injection port is then sealed, and a polarizing film or retardation film is attached to the outside of the substrate as necessary to produce a liquid crystal display panel.
かかる液晶表示パネルは、ツイステッド・ネマティック(TN)、スーパー・ツイステッド・ネマティック(STN)、イン・プレーン・スイッチング(IPS)、ヴァーティカリー・アライメント(VA)、オプティカリー・コンベンセンド・ベンド(OCB)等のカラーフィルタを使用してカラー化を行う液晶表示モードに使用することができる。 Such liquid crystal display panels can be used in liquid crystal display modes that use color filters such as twisted nematic (TN), super twisted nematic (STN), in-plane switching (IPS), vertical alignment (VA), and optically concentric bend (OCB).
透明基板としては、ソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスなどのガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板が用いられる。また、ガラス板や樹脂板の表面には、パネル化後の液晶駆動のために、酸化インジウム、酸化錫などからなる透明電極が形成されていてもよい。 Transparent substrates include glass plates such as soda-lime glass, low-alkali borosilicate glass, and non-alkali aluminoborosilicate glass, and resin plates such as polycarbonate, polymethylmethacrylate, and polyethylene terephthalate. Transparent electrodes made of indium oxide, tin oxide, etc. may be formed on the surface of the glass or resin plate to drive the liquid crystal after panelization.
以下に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。なお、実施例中、「部」及び「%」は、「質量部」及び「質量%」をそれぞれ表す。 The present invention will be described below based on examples, but the present invention is not limited thereto. In the examples, "parts" and "%" represent "parts by mass" and "% by mass", respectively.
<樹脂の重量平均分子量(Mw)>
樹脂の重量平均分子量(Mw)は、TSKgelカラム(東ソー社製)を用い、RI検出器を装備したGPC(東ソー社製、HLC-8120GPC)で、展開溶媒にTHFを用いて測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)である。
<アゾ顔料の同定方法>
本発明のアゾ顔料の同定に際しては、ブルカー・ダルトニクス社製MALDI質量分析装置autoflex III(以下、TOF-MSと称す)を用い、得られたマススペクトラムの分子イオンピークと、計算によって得られる質量数との一致をもって同定した。
<Weight average molecular weight (Mw) of resin>
The weight average molecular weight (Mw) of the resin is the polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) measured using a TSKgel column (manufactured by Tosoh Corporation) and a GPC (manufactured by Tosoh Corporation, HLC-8120GPC) equipped with an RI detector, using THF as a developing solvent.
<Method of identifying azo pigments>
The azo pigment of the present invention was identified using a Bruker Daltonics MALDI mass spectrometer Autoflex III (hereinafter referred to as TOF-MS) and was identified based on the agreement between the molecular ion peak of the obtained mass spectrum and the mass number obtained by calculation.
<塗膜のコントラスト比>
液晶ディスプレー用バックライトユニットから出た光は、偏光板を通過して偏光され、ガラス基板上に塗布された着色組成物の乾燥塗膜を通過し、偏光板に到達する。偏光板と偏光板の偏光面が平行であれば、光は偏光板を透過するが、偏光面が直交している場合には光は偏光板により遮断される。しかし、偏光板によって偏光された光が着色組成物の乾燥塗膜を通過するときに、顔料粒子による散乱等が起こり、偏光面の一部にずれを生じると、偏光板が平行のときは偏光板を透過する光量が減り、偏光板が直交のときは偏光板を一部光が透過する。この透過光を偏光板上の輝度として測定し、偏光板が平行のときの輝度と、直交のときの輝度との比(コントラスト比)を算出した。
(コントラスト比)=(平行のときの輝度)/(直交のときの輝度)
なお、輝度計としては色彩輝度計(トプコン社製「BM-5A」)、偏光板としては偏光板(日東電工社製「NPF-G1220DUN」)を用いた。なお、測定に際しては、不要光を遮断するために、測定部分に1cm角の孔を開けた黒色のマスクを当てた。
<Contrast ratio of coating film>
The light emitted from the backlight unit for liquid crystal display is polarized by passing through a polarizing plate, passes through a dried coating film of a coloring composition applied on a glass substrate, and reaches the polarizing plate. If the polarization planes of the polarizing plate and the polarizing plate are parallel, the light passes through the polarizing plate, but if the polarization planes are perpendicular, the light is blocked by the polarizing plate. However, when the light polarized by the polarizing plate passes through the dried coating film of the coloring composition, scattering by pigment particles occurs, and if a part of the polarization plane is shifted, the amount of light passing through the polarizing plate decreases when the polarizing plate is parallel, and part of the light passes through the polarizing plate when the polarizing plate is perpendicular. This transmitted light was measured as the luminance on the polarizing plate, and the ratio (contrast ratio) of the luminance when the polarizing plate is parallel to the luminance when the polarizing plate is perpendicular was calculated.
(Contrast ratio) = (Luminance when parallel) / (Luminance when perpendicular)
A color luminance meter (Topcon Corporation's "BM-5A") was used as the luminance meter, and a polarizing plate (Nitto Denko Corporation's "NPF-G1220DUN") was used as the polarizing plate. During the measurement, a black mask with a 1 cm square hole was placed over the measurement area to block unnecessary light.
まず、実施例、製造例及び比較例に用いたアクリル樹脂溶液、樹脂型分散剤溶液、着色剤、着色組成物、及び感光性着色組成物の製造方法について説明する。 First, we will explain the methods for producing the acrylic resin solution, resin-type dispersant solution, colorant, coloring composition, and photosensitive coloring composition used in the examples, production examples, and comparative examples.
<アクリル樹脂溶液の製造方法>
(アクリル樹脂溶液1の調製)
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管および撹拌装置を取り付けた反応容器にシクロヘキサノン196部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管より、n-ブチルメタクリレート37.2部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート12.9部、メタクリル酸12.0部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亞合成株式会社製「アロニックスM110」)20.7部、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル1.1部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、アクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約2部をサンプリングして180℃、20分間加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20%になるようにメトキシプロピルアセテートを添加してアクリル樹脂溶液1を調製した。重量平均分子量(Mw)は26000であった。
<Method of producing acrylic resin solution>
(Preparation of acrylic resin solution 1)
A separable 4-neck flask was fitted with a thermometer, a cooling tube, a nitrogen gas inlet tube, a dropping tube and a stirrer. 196 parts of cyclohexanone was charged in the reaction vessel, which was heated to 80 ° C. and replaced with nitrogen in the reaction vessel. From the dropping tube, a mixture of 37.2 parts of n-butyl methacrylate, 12.9 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 12.0 parts of methacrylic acid, 20.7 parts of paracumylphenol ethylene oxide modified acrylate ("Aronix M110" manufactured by Toagosei Co., Ltd.), and 1.1 parts of 2,2'-azobisisobutyronitrile was dropped over 2 hours. After the dropwise addition was completed, the reaction was continued for another 3 hours to obtain an acrylic resin solution. After cooling to room temperature, about 2 parts of the resin solution was sampled and dried by heating at 180 ° C. for 20 minutes to measure the nonvolatile content, and methoxypropyl acetate was added to the resin solution synthesized earlier so that the nonvolatile content was 20% to prepare acrylic resin solution 1. The weight average molecular weight (Mw) was 26,000.
(アクリル樹脂溶液2の調製)
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管および撹拌装置を取り付けた反応容器にシクロヘキサノン207部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管より、メタクリル酸20部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亜合成社製アロニックスM110)20部、メタクリル酸メチル45部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート8.5部、及び2,2'-アゾビス
イソブチロニトリル1.33部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、共重合体樹脂溶液を得た。次に得られた共重合体溶液全量に対して、窒素ガスを停止し乾燥空気を1時間注入しながら攪拌したのちに、室温まで冷却した後、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社製カレンズMOI)6.5部、ラウリン酸ジブチル錫0.08部、シクロヘキサノン26部の混合物を70℃で3時間かけて滴下した。滴下終了後、更に1時間反応を継続し、アクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約2部をサンプリングして180℃、20分間加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20%になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液2を調製した。重量平均分子量(Mw)は18000であった。
(Preparation of acrylic resin solution 2)
A separable 4-neck flask was fitted with a thermometer, a cooling tube, a nitrogen gas inlet tube, a dropping tube and a stirrer, and 207 parts of cyclohexanone was charged into the reaction vessel, which was then heated to 80°C and substituted with nitrogen in the reaction vessel. From the dropping tube, a mixture of 20 parts of methacrylic acid, 20 parts of paracumylphenol ethylene oxide modified acrylate (Aronix M110 manufactured by Toagosei Co., Ltd.), 45 parts of methyl methacrylate, 8.5 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate and 1.33 parts of 2,2'-azobisisobutyronitrile was added dropwise over 2 hours. After completion of the dropping, the reaction was continued for another 3 hours to obtain a copolymer resin solution. Next, the total amount of the copolymer solution obtained was stirred while stopping the nitrogen gas and injecting dry air for 1 hour, and then cooled to room temperature, and a mixture of 6.5 parts of 2-methacryloyloxyethyl isocyanate (Karenz MOI manufactured by Showa Denko K.K.), 0.08 parts of dibutyltin laurate, and 26 parts of cyclohexanone was added dropwise at 70 ° C. for 3 hours. After the end of the dropwise addition, the reaction was continued for another 1 hour to obtain an acrylic resin solution. After cooling to room temperature, about 2 parts of the resin solution was sampled and dried by heating at 180 ° C. for 20 minutes to measure the non-volatile content, and cyclohexanone was added to the resin solution previously synthesized so that the non-volatile content was 20% to prepare acrylic resin solution 2. The weight average molecular weight (Mw) was 18,000.
<樹脂型分散剤溶液の製造方法>
(樹脂型分散剤溶液1の調製)
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、メタクリル酸10部、メチルメタクリレート100部、i-ブチルメタクリレート70部、ベンジルメタクリレート20部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を80℃に加熱して、3-メルカプト-1,2-プロパンジオール10部に、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.1部を溶解した溶液を添加して、10時間反応した。固形分測定により95%が反応したことを確認した。ピロメリット酸無水物20部、メトキシプロピルアセテート200.0部、触媒として1,8-ジアザビシクロ-[5.4.0]-7-ウンデセン0.40部を追加し、120℃で7時間反応させた。酸価の測定で98%以上の酸無水物がハーフエステル化していることを確認し反応を終了し酸価77mgKOH/g、数平均分子量8500のポリエステル分散剤を得た。ここに固形分測定で固形分40%となるようメトキシプロピルアセテートを添加して芳香族カルボキシル基を有する樹脂型分散剤溶液1を得た。
<Method of producing resin-type dispersant solution>
(Preparation of Resin-Type Dispersant Solution 1)
In a reaction vessel equipped with a gas inlet tube, a thermometer, a condenser, and a stirrer, 10 parts of methacrylic acid, 100 parts of methyl methacrylate, 70 parts of i-butyl methacrylate, and 20 parts of benzyl methacrylate were charged and replaced with nitrogen gas. The inside of the reaction vessel was heated to 80°C, and a solution in which 0.1 parts of 2,2'-azobisisobutyronitrile was dissolved in 10 parts of 3-mercapto-1,2-propanediol was added and reacted for 10 hours. It was confirmed that 95% had reacted by measuring the solid content. 20 parts of pyromellitic anhydride, 200.0 parts of methoxypropyl acetate, and 0.40 parts of 1,8-diazabicyclo-[5.4.0]-7-undecene as a catalyst were added, and the reaction was carried out at 120°C for 7 hours. It was confirmed by measuring the acid value that 98% or more of the acid anhydride had been half-esterified, and the reaction was terminated, and a polyester dispersant with an acid value of 77 mgKOH/g and a number average molecular weight of 8500 was obtained. Methoxypropyl acetate was added thereto so that the solid content was 40% by solid content measurement, thereby obtaining a resin-type dispersant solution 1 having an aromatic carboxyl group.
(樹脂型分散剤溶液2の調製)
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、メタクリル酸10部、メチルメタクリレート100部、i-ブチルメタクリレート70部、ベンジルメタクリ
レート20部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を80℃に加熱して、3-メルカプト-1,2-プロパンジオール10部に、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.1部を溶解した溶液を添加して、10時間反応した。固形分測定により95%が反応したことを確認した。トリメリット酸無水物36部、メトキシプロピルアセテート200.0部、触媒として1,8-ジアザビシクロ-[5.4.0]-7-ウンデセン0.40部を追加し、120℃で7時間反応させた。酸価の測定で98%以上の酸無水物がハーフエステル化していることを確認し反応を終了し酸価109mgKOH/g、数平均分子量8500のポリエステル分散剤を得た。ここに固形分測定で固形分40%となるようメトキシプロピルアセテートを添加して芳香族カルボキシル基を有する樹脂型分散剤溶液2を得た。
(Preparation of Resin-Type Dispersant Solution 2)
A reaction vessel equipped with a gas inlet tube, a thermometer, a condenser, and a stirrer was charged with 10 parts of methacrylic acid, 100 parts of methyl methacrylate, 70 parts of i-butyl methacrylate, and 20 parts of benzyl methacrylate, and substituted with nitrogen gas. The reaction vessel was heated to 80°C, and a solution of 0.1 parts of 2,2'-azobisisobutyronitrile dissolved in 10 parts of 3-mercapto-1,2-propanediol was added and reacted for 10 hours. It was confirmed that 95% had reacted by measuring the solid content. 36 parts of trimellitic anhydride, 200.0 parts of methoxypropyl acetate, and 0.40 parts of 1,8-diazabicyclo-[5.4.0]-7-undecene as a catalyst were added, and the reaction was carried out at 120°C for 7 hours. It was confirmed by measuring the acid value that 98% or more of the acid anhydride had been half-esterified, and the reaction was terminated, and a polyester dispersant with an acid value of 109 mgKOH/g and a number average molecular weight of 8500 was obtained. Methoxypropyl acetate was added thereto so that the solid content was 40% by solid content measurement, thereby obtaining a resin-type dispersant solution 2 having an aromatic carboxyl group.
(樹脂型分散剤溶液3の調製)
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、3-メルカプト-1,2-プロパンジオール6.5部、ピロメリット酸無水物4.0部、ジメチルベンジルアミン0.01部、メトキシプロピルアセテート41.8部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を100℃に加熱して、7時間反応させた。酸価の測定で98%以上の酸無水物がハーフエステル化していることを確認した後、系内の温度を70℃に冷却し、メチルメタクリレート67部、メタクリル酸5.0部、t-ブチルアクリレート16.0部、ヒドロキシメチルメタクリレート10.0部、エチルアクリレート2.0部を仕込み、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.10部とメトキシプロピルアセテート60.0部を添加して、10時間反応した。固形分測定により重合が95%進行したことを確認し反応を終了し酸価43mgKOH/g、数平均分子量15000のポリエステル分散剤を得た。ここに固形分測定で固形分40%となるようメトキシプロピルアセテートを添加して芳香族カルボキシル基を有する樹脂型分散剤溶液3を得た。
(Preparation of Resin-Type Dispersant Solution 3)
A reaction vessel equipped with a gas inlet tube, a thermometer, a condenser, and a stirrer was charged with 6.5 parts of 3-mercapto-1,2-propanediol, 4.0 parts of pyromellitic anhydride, 0.01 parts of dimethylbenzylamine, and 41.8 parts of methoxypropyl acetate, and substituted with nitrogen gas. The reaction vessel was heated to 100 ° C. and reacted for 7 hours. After confirming that 98% or more of the acid anhydride was half-esterified by measuring the acid value, the temperature in the system was cooled to 70 ° C., 67 parts of methyl methacrylate, 5.0 parts of methacrylic acid, 16.0 parts of t-butyl acrylate, 10.0 parts of hydroxymethyl methacrylate, and 2.0 parts of ethyl acrylate were charged, and 0.10 parts of 2,2'-azobisisobutyronitrile and 60.0 parts of methoxypropyl acetate were added and reacted for 10 hours. The reaction was terminated after confirming that the polymerization had progressed to 95% by solid content measurement, yielding a polyester dispersant with an acid value of 43 mgKOH/g and a number average molecular weight of 15000. Methoxypropyl acetate was added to this solution so that the solid content was 40% by solid content measurement, yielding a resin-type dispersant solution 3 having an aromatic carboxyl group.
(樹脂型分散剤溶液4の調製)
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、3-メルカプト-1,2-プロパンジオール6.5部、ピロメリット酸無水物4.0部、ジメチルベンジルアミン0.01部、メトキシプロピルアセテート41.8部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を100℃に加熱して、7時間反応させた。酸価の測定で98%以上の酸無水物がハーフエステル化していることを確認した後、系内の温度を70℃に冷却し、メチルメタクリレート67部、メタクリル酸5.0部、t-ブチルアクリレート16.0部、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチルメタクリレート10.0部、エチルアクリレート2.0部を仕込み、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.10部とメトキシプロピルアセテート60.0部を添加して、10時間反応した。固形分測定により重合が95%進行したことを確認し反応を終了し酸価47mgKOH/g、数平均分子量15000のポリエステル分散剤を得た。ここに固形分測定で固形分40%となるようメトキシプロピルアセテートを添加して芳香族カルボキシル基を有する樹脂型分散剤溶液4を得た。
(Preparation of Resin-Type Dispersant Solution 4)
A reaction vessel equipped with a gas inlet tube, a thermometer, a condenser, and a stirrer was charged with 6.5 parts of 3-mercapto-1,2-propanediol, 4.0 parts of pyromellitic anhydride, 0.01 parts of dimethylbenzylamine, and 41.8 parts of methoxypropyl acetate, and substituted with nitrogen gas. The reaction vessel was heated to 100 ° C. and reacted for 7 hours. After confirming that 98% or more of the acid anhydride was half-esterified by measuring the acid value, the temperature in the system was cooled to 70 ° C., and 67 parts of methyl methacrylate, 5.0 parts of methacrylic acid, 16.0 parts of t-butyl acrylate, 10.0 parts of (3-ethyloxetan-3-yl)methyl methacrylate, and 2.0 parts of ethyl acrylate were charged, and 0.10 parts of 2,2'-azobisisobutyronitrile and 60.0 parts of methoxypropyl acetate were added and reacted for 10 hours. The reaction was terminated after confirming that the polymerization had progressed to 95% by solid content measurement, yielding a polyester dispersant with an acid value of 47 mgKOH/g and a number average molecular weight of 15000. Methoxypropyl acetate was added to this solution so that the solid content was 40% by solid content measurement, yielding resin-type dispersant solution 4 having an aromatic carboxyl group.
(樹脂型分散剤溶液5の調製)
冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、AIBN(2,2'-アゾビスイソブチロニトリ
ル)1.0質量部及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート186質量部を仕込み、引き続きメチルメタクリレート27質量部、ブチルメタクリレート27質量部、2-エチルヘキシルメタクリレート21質量部、ベンジルメタクリレート18質量部及びクミルジチオベンゾエート3.6質量部を仕込んで、30分間窒素置換した。その後ゆるやかに攪拌して、反応溶液の温度を60℃に上昇させ、この温度を24時間保持してリビングラジカル重合を行った。次いで、この反応溶液に、AIBN1.0質量部及びジメチルアミノエチルメタクリレート35質量部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート70質量部に溶解させ30分間窒素置換した溶液を添加し、60℃で24時間リビングラジカル重合することによりブロック共重合体の溶液を得た。得られたブロック
共重合体溶液に、塩化ベンジル25質量部とプロピレングリコールモノメチルエーテル50質量部を添加し、80℃で2時間反応を行い、固形分濃度を40%に調整することによ
って、樹脂型分散剤溶液5を得た。樹脂型分散剤5は、メタクリロイルオキシエチルベンジルジメチルアンモニウムクロライド及びジメチルアミノエチルメタクリレート由来の繰り返し単位を有するAブロックと、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート及びベンジルメタクリレート由来の繰り返し単位を有するBブロックからなる、ブロック共重合体である。プロトンNMR測定の結果、各繰り返し単位の共重合比は、メタクリロイルオキシエチルベンジルジメチルアンモニウムクロライド/ジメチルアミノエチルメタクリレート/メチルメタクリレート/ブチルメタクリレート/2-エチルヘキシルメタクリレート/ベンジルメタクリレート=34/4/18/18/14/12(質量比)であった。
(Preparation of Resin-Type Dispersant Solution 5)
A flask equipped with a cooling tube and a stirrer was charged with 1.0 parts by mass of AIBN (2,2'-azobisisobutyronitrile) and 186 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate, followed by 27 parts by mass of methyl methacrylate, 27 parts by mass of butyl methacrylate, 21 parts by mass of 2-ethylhexyl methacrylate, 18 parts by mass of benzyl methacrylate and 3.6 parts by mass of cumyl dithiobenzoate, and substituted with nitrogen for 30 minutes. Thereafter, the temperature of the reaction solution was raised to 60 ° C. with gentle stirring, and this temperature was maintained for 24 hours to carry out living radical polymerization. Next, a solution of 1.0 parts by mass of AIBN and 35 parts by mass of dimethylaminoethyl methacrylate dissolved in 70 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate and substituted with nitrogen for 30 minutes was added to the reaction solution, and the solution was subjected to living radical polymerization at 60 ° C. for 24 hours to obtain a solution of a block copolymer. To the obtained block copolymer solution, 25 parts by mass of benzyl chloride and 50 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether were added, and the reaction was carried out at 80° C. for 2 hours, and the solid content concentration was adjusted to 40%, thereby obtaining a resin-type dispersant solution 5. The resin-type dispersant 5 is a block copolymer consisting of an A block having repeating units derived from methacryloyloxyethyl benzyl dimethyl ammonium chloride and dimethylaminoethyl methacrylate, and a B block having repeating units derived from methyl methacrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, and benzyl methacrylate. As a result of proton NMR measurement, the copolymerization ratio of each repeating unit was methacryloyloxyethyl benzyl dimethyl ammonium chloride/dimethylaminoethyl methacrylate/methyl methacrylate/butyl methacrylate/2-ethylhexyl methacrylate/benzyl methacrylate=34/4/18/18/14/12 (mass ratio).
<色素誘導体の製造方法>
本発明で使用した色素誘導体の製造方法と構造を示す。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
<Method of producing dye derivative>
The production method and structure of the dye derivative used in the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.
(色素誘導体1の製造)
5-ニトロイソフタル酸16部およびN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)1.0部をトルエン110部に溶解させた。ここに塩化チオニル22.6部を25分かけて滴下し、110℃で1時間還流させ、5-ニトロイソフタル酸ジクロライドを合成した。トルエン90部に4-アミノ-N-(3-(ジエチルアミノ)プロピル)ベンズアミド38.0部を分散させ、これに上記5-ニトロイソフタル酸ジクロライドを室温下1時間かけて滴下した後、4時間還流を行い、反応を完結させた。10%炭酸ナトリウム水溶液で中和しながらトルエンを留去した後、3%NaOH水溶液でリスラリー、ろ過、乾燥を経て下記式8で表わされる化合物28.0部を得た。
式8
16 parts of 5-nitroisophthalic acid and 1.0 part of N,N-dimethylformamide (DMF) were dissolved in 110 parts of toluene. 22.6 parts of thionyl chloride were added dropwise thereto over 25 minutes, and the mixture was refluxed at 110° C. for 1 hour to synthesize 5-nitroisophthalic acid dichloride. 38.0 parts of 4-amino-N-(3-(diethylamino)propyl)benzamide were dispersed in 90 parts of toluene, and the 5-nitroisophthalic acid dichloride was added dropwise thereto at room temperature over 1 hour, followed by refluxing for 4 hours to complete the reaction. The toluene was distilled off while neutralizing with a 10% aqueous sodium carbonate solution, and the mixture was reslurried in a 3% aqueous NaOH solution, filtered, and dried to obtain 28.0 parts of a compound represented by the following formula 8.
Equation 8
次いで、上記式8で表わされる化合物25.0部を100部のN-メチルピロリドンに溶解させ、これに水硫化ナトリウム水和物(水硫化ナトリウムを65%含有)32部を55部の水に溶かした水溶液を添加した後、6時間還流し、下記式10で表わされるベース化合物20.0部を得た。
式9
Equation 9
上記式9で表わされるベース化合物20.0部を水200部に分散させ、氷を加えて温度5℃に調整し、35%塩酸水溶液20.0部を加えて1時間攪拌後、亜硝酸ナトリウム3.60部を水11.0部に加えて調整した水溶液を添加して2時間攪拌した。続いて80%酢酸水溶液59.0部、25%水酸化ナトリウム水溶液65.0部、および水64.0部からなる水溶液を加えて、ジアゾニウム塩水溶液とした。一方、N-[2-メトキシ-5-クロロフェニル]-3-ヒドロキシ-2-ナフタレンカルボアミド18.7部、25%水酸化ナトリウム水溶液53.5部をメタノール340部に溶解させ、カップラー溶液とした。 20.0 parts of the base compound represented by the above formula 9 was dispersed in 200 parts of water, ice was added to adjust the temperature to 5°C, 20.0 parts of a 35% aqueous hydrochloric acid solution was added and stirred for 1 hour, after which an aqueous solution prepared by adding 3.60 parts of sodium nitrite to 11.0 parts of water was added and stirred for 2 hours. Next, an aqueous solution consisting of 59.0 parts of an 80% aqueous acetic acid solution, 65.0 parts of a 25% aqueous sodium hydroxide solution, and 64.0 parts of water was added to prepare an aqueous diazonium salt solution. Meanwhile, 18.7 parts of N-[2-methoxy-5-chlorophenyl]-3-hydroxy-2-naphthalenecarboxamide and 53.5 parts of a 25% aqueous sodium hydroxide solution were dissolved in 340 parts of methanol to prepare a coupler solution.
このカップラー溶液を上記ジアゾニウム塩水溶液に、5℃にて30分間かけて注入し、カップリング反応を行った。この時のpHは4.4であった。1時間攪拌して、ジアゾニウム塩の消失を確認後、70℃に加熱し、濾過、水洗、90℃で24時間乾燥させ、式10で表される色素誘導体1を35.8部得た。 This coupler solution was poured into the above diazonium salt aqueous solution at 5°C over 30 minutes to carry out a coupling reaction. The pH at this time was 4.4. After stirring for 1 hour and confirming the disappearance of the diazonium salt, the mixture was heated to 70°C, filtered, washed with water, and dried at 90°C for 24 hours to obtain 35.8 parts of dye derivative 1 represented by formula 10.
式10
(色素誘導体2の製造)
特許第1863188号の製造例3を参考にして、式11で表される色素誘導体2を製造した。
式11
Dye derivative 2 represented by formula 11 was prepared with reference to Preparation Example 3 of Japanese Patent No. 1863188.
Equation 11
(色素誘導体3の製造)
特許第5316690号の実施例1を参考にして、式12で表される色素誘導体3を製造した。
式12
With reference to Example 1 of Japanese Patent No. 5,316,690, dye derivative 3 represented by formula 12 was produced.
Equation 12
(色素誘導体4の製造)
特許第5748665号の合成例3を参考にして、式13で表される色素誘導体4を製造した。
式13
With reference to Synthesis Example 3 of Japanese Patent No. 5748665, dye derivative 4 represented by formula 13 was produced.
Equation 13
(色素誘導体5の製造)
特許第4396778号の製造例21を参考にして、式14で表される色素誘導体5を製造した。
式14
Dye derivative 5 represented by formula 14 was prepared with reference to Preparation Example 21 of Japanese Patent No. 4,396,778.
Equation 14
(色素誘導体6の製造)
特許第4983061号の製造例6を参考にして、式15で表される色素誘導体3を製造した。
式15
Dye derivative 3 represented by formula 15 was prepared with reference to Preparation Example 6 of Japanese Patent No. 4,983,061.
Equation 15
(色素誘導体7の製造)
特許第4993026号の実施例12を参考にして、式16で表される色素誘導体7を製造した。
式16
With reference to Example 12 of Japanese Patent No. 4,993,026, dye derivative 7 represented by formula 16 was prepared.
Equation 16
<アゾ顔料の製造>
[実施例1]
(アゾ顔料1の製造)
N-メチルピロリドン1500部に式17で表されるベース化合物[B-1]181部
を加えた後、35%塩酸294部を加え、-2~0℃になるよう冷却した。この溶液に25%亜硝酸ナトリウム水溶液208部を加えた後、0~5℃に保持しながら、30分間攪拌し、ジアゾニウム溶液を調製した。別途、式18で表されるカップラー化合物[C-1]167部と、25%水酸化ナトリウム溶液316部、メタノール1500部からなるカップラー溶液を調製した。調製したジアゾニウム溶液とカップラー溶液を、同時にpH5.4の酢酸バッファー溶液1000部に10分間で滴下した。このときの反応式を式19で表す。滴下終了後、室温で30分間攪拌した後、さらに、80℃に保持しながら攪拌し、析出した反応物をろ取し、熱湯で洗浄後、乾燥して340部の式20で表されるアゾ顔料1を得た。TOF-MSによる質量分析の結果、アゾ顔料1であることを同定した。平均一次粒子径は51nmであった。
<Production of azo pigments>
[Example 1]
(Production of Azo Pigment 1)
After adding 181 parts of the base compound [B-1] represented by formula 17 to 1500 parts of N-methylpyrrolidone, 294 parts of 35% hydrochloric acid was added and cooled to -2 to 0 ° C. 208 parts of a 25% aqueous sodium nitrite solution was added to this solution, and the mixture was stirred for 30 minutes while maintaining the temperature at 0 to 5 ° C. to prepare a diazonium solution. Separately, a coupler solution consisting of 167 parts of the coupler compound [C-1] represented by formula 18, 316 parts of a 25% sodium hydroxide solution, and 1500 parts of methanol was prepared. The prepared diazonium solution and coupler solution were simultaneously added dropwise to 1000 parts of an acetate buffer solution of pH 5.4 over 10 minutes. The reaction formula at this time is represented by formula 19. After the dropwise addition, the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes, and then further stirred while maintaining the temperature at 80 ° C. The precipitated reaction product was filtered, washed with hot water, and dried to obtain 340 parts of an azo pigment 1 represented by formula 20. As a result of mass analysis by TOF-MS, it was identified as Azo Pigment 1. The average primary particle diameter was 51 nm.
ベース化合物[B-1]
式17
Equation 17
カップラー化合物[C-1]
式18
Equation 18
反応式
式19
アゾ顔料1
式20
Azo pigment 1
Equation 20
[実施例2~116]
(アゾ顔料2~116の製造)
アゾ顔料1の製造で使用したベース化合物[B-1]とカップラー化合物[C-1]をそれぞれ表1~3のR、XおよびAで表される化合物に変更して、ベース化合物とカップラー化合物のモル数が実施例1と一致するように添加量を調整した以外は、アゾ顔料1の製造と同様の操作を行い、アゾ顔料2~116を得た。このときの反応式を式21~式23で表す。TOF-MSによる質量分析の結果、アゾ顔料2~116であることを同定した。
なお、表1~3中、Phは、フェニル基を表す。
[Examples 2 to 116]
(Production of azo pigments 2 to 116)
Azo pigments 2 to 116 were obtained by carrying out the same operations as in the production of azo pigment 1, except that the base compound [B-1] and coupler compound [C-1] used in the production of azo pigment 1 were changed to the compounds represented by R, X, and A in Tables 1 to 3, respectively, and the amounts added were adjusted so that the molar numbers of the base compound and coupler compound were consistent with those in Example 1. The reaction formulas at this time are represented by Formulas 21 to 23. As a result of mass analysis by TOF-MS, the pigments were identified as azo pigments 2 to 116.
In Tables 1 to 3, Ph represents a phenyl group.
反応式
式21
反応式
式22
反応式
式23
表3中の式(3-1)~式(3-3)は、以下通りである。 Equations (3-1) to (3-3) in Table 3 are as follows:
式(3-1)
式(3-2)
式(3-3)
Formula (3-2)
Formula (3-3)
[実施例117]
(アゾ顔料117の製造)
アゾ顔料1を72部、色素誘導体1を8部、塩化ナトリウム800部、およびジエチレングリコール90部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、60℃で6時間混練し、ソルトミリング処理した。得られた混練物を3リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間撹拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、76部のアゾ顔料117を得た。
[Example 117]
(Preparation of Azo Pigment 117)
72 parts of Azo Pigment 1, 8 parts of Dye Derivative 1, 800 parts of sodium chloride, and 90 parts of diethylene glycol were charged into a stainless steel 1-gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd.), kneaded for 6 hours at 60° C., and subjected to salt milling treatment. The kneaded product obtained was poured into 3 liters of warm water, heated to 70° C. and stirred for 1 hour to obtain a slurry, which was then filtered and washed repeatedly with water to remove the sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 80° C. for one day to obtain 76 parts of Azo Pigment 117.
[実施例118~140]
(アゾ顔料118~140の製造)
アゾ顔料117で用いたアゾ顔料、色素誘導体の代わりに、表4に示すアゾ顔料と色素誘導体に種類と比率を変更した以外はアゾ顔料117と同様にして、アゾ顔料118~140を得た。
[Examples 118 to 140]
(Production of azo pigments 118 to 140)
Azo pigments 118 to 140 were obtained in the same manner as Azo pigment 117, except that the azo pigment and dye derivative used in Azo pigment 117 were replaced with the azo pigments and dye derivatives shown in Table 4 in terms of their types and ratios.
<その他の着色剤の製造>
[製造例1~13]
(赤色着色剤1の製造: PR254)
市販のC.I.ピグメントレッド254(PR254)(BASF社製「イルガジンレッド D3656 HD」)100部、塩化ナトリウム1200部、及びジエチレングリコール120部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、60℃で6時間混練し、ソルトミリング処理した。得られた混練物を3リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間撹拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、98部の赤色着色剤1を得た。平均一次粒子径は33nmであった。
<Production of other colorants>
[Production Examples 1 to 13]
(Preparation of Red Colorant 1: PR254)
100 parts of commercially available C.I. Pigment Red 254 (PR254) (BASF "Irgazin Red D3656 HD"), 1200 parts of sodium chloride, and 120 parts of diethylene glycol were charged into a stainless steel 1 gallon kneader (Inoue Seisakusho Co., Ltd.), kneaded at 60 ° C for 6 hours, and salt milled. The kneaded product obtained was put into 3 liters of warm water, heated to 70 ° C and stirred for 1 hour to form a slurry, filtered and washed with water repeatedly to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 80 ° C for 24 hours to obtain 98 parts of red colorant 1. The average primary particle diameter was 33 nm.
(赤色着色剤2の製造: PR177)
C.I.ピグメントレッド254(BASF社製「イルガジンレッド D3656 HD」)を、C.I.ピグメントレッド177(PR177)(シニック社製「シニレックスレッド SR3C」)に変更した以外は、赤色着色剤1の製造と同様に行い、97部の赤色着色剤2を得た。平均一次粒子径は37nmであった。
(Preparation of Red Colorant 2: PR177)
The same procedure as for the production of red colorant 1 was carried out except that C.I. Pigment Red 254 ("Irgazin Red D3656 HD" manufactured by BASF) was replaced with C.I. Pigment Red 177 (PR177) ("Sinilex Red SR3C" manufactured by Shinic) to obtain 97 parts of red colorant 2. The average primary particle diameter was 37 nm.
(赤色着色剤3の製造: PR242)
C.I.ピグメントレッド254(BASF社製「イルガジンレッド D3656 HD」)を、C.I.ピグメントレッド242(PR242)(クラリアント社製「Sandorin Scarlet 4RF」)に変更した以外は、赤色着色剤1の製造と同様に行い、98部の赤色着色剤3を得た。平均一次粒子径は39nmであった。
(Preparation of Red Colorant 3: PR242)
The same procedure as in the production of red colorant 1 was carried out except that C.I. Pigment Red 254 (BASF's "Irgazin Red D3656 HD") was replaced with C.I. Pigment Red 242 (PR242) (Clariant's "Sandorin Scarlet 4RF"), to obtain 98 parts of red colorant 3. The average primary particle diameter was 39 nm.
(赤色着色剤4の製造: PR269)
C.I.ピグメントレッド254(BASF社製「イルガジンレッド D3656 HD」)を、C.I.ピグメントレッド269(PR269)(山陽色素株式会社製「Permanent Carmine 3810」)に変更した以外は、赤色着色剤1の製造
と同様に行い、98部の赤色着色剤4を得た。平均一次粒子径は35nmであった。
(Preparation of Red Colorant 4: PR269)
The same procedure as in the production of red colorant 1 was carried out except that C.I. Pigment Red 254 ("Irgazin Red D3656 HD" manufactured by BASF Corporation) was changed to C.I. Pigment Red 269 (PR269) ("Permanent Carmine 3810" manufactured by Sanyo Pigment Co., Ltd.), to obtain 98 parts of red colorant 4. The average primary particle diameter was 35 nm.
(赤色着色剤5の製造: PR291)
C.I.ピグメントレッド254(BASF社製「イルガジンレッド D3656 HD」)を、C.I.ピグメントレッド291(PR291)(CINIC社製「Cinilex DPP MT-CF」)に変更した以外は、赤色着色剤1の製造と同様に行い、98部の赤色着色剤5を得た。平均一次粒子径は45nmであった。
(赤色着色剤6の製造)
特許6368844の実施例1を参考にして下記の赤色着色剤6を合成した。平均一次粒子径は43nmであった。
(Preparation of Red Colorant 5: PR291)
The same procedure as in the production of Red Colorant 1 was carried out except that C.I. Pigment Red 254 ("Irgazin Red D3656 HD" manufactured by BASF) was changed to C.I. Pigment Red 291 (PR291) ("Cinilex DPP MT-CF" manufactured by CINIC), to obtain 98 parts of Red Colorant 5. The average primary particle diameter was 45 nm.
(Preparation of Red Colorant 6)
The following red colorant 6 was synthesized with reference to Example 1 of Japanese Patent No. 6,368,844. The average primary particle size was 43 nm.
赤色着色剤6
(黄色着色剤1の製造: PY138)
キノフタロン系黄色顔料C.I.ピグメントイエロー138(BASF社製「パリオトールイエロー L0962-HD」)500部、塩化ナトリウム500部、及びジエチレングリコール250部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、120℃で8時間混練した。次に、この混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、490部の黄色着色剤1を得た。平均一次粒子径は63nmであった。
(Preparation of Yellow Colorant 1: PY138)
Quinophthalone-based yellow pigment C.I. Pigment Yellow 138 (BASF "Paliotol Yellow L0962-HD") 500 parts, sodium chloride 500 parts, and diethylene glycol 250 parts were charged into a stainless steel 1-gallon kneader (Inoue Seisakusho Co., Ltd.) and kneaded at 120 ° C. for 8 hours. Next, this kneaded product was put into 5 liters of warm water, heated to 70 ° C. and stirred for 1 hour to form a slurry, filtered and washed with water repeatedly to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 80 ° C. for 24 hours to obtain 490 parts of Yellow Colorant 1. The average primary particle diameter was 63 nm.
(黄色着色剤2の製造: PY139)
イソインドリン系黄色顔料C.I.ピグメントイエロー139(BASF社製「パリオトールイエロー L1820」)500部、塩化ナトリウム500部、及びジエチレングリコール250部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、120℃で8時間混練した。次に、この混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチ
レングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、510部の黄色着色剤2を得た。平均一次粒子径は68nmであった。
(Preparation of Yellow Colorant 2: PY139)
500 parts of isoindoline-based yellow pigment C.I. Pigment Yellow 139 (BASF "Paliotol Yellow L1820"), 500 parts of sodium chloride, and 250 parts of diethylene glycol were charged into a stainless steel 1-gallon kneader (Inoue Seisakusho Co., Ltd.) and kneaded at 120 ° C. for 8 hours. Next, this kneaded product was put into 5 liters of warm water, heated to 70 ° C. and stirred for 1 hour to form a slurry, filtered and washed with water repeatedly to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 80 ° C. for 24 hours to obtain 510 parts of yellow colorant 2. The average primary particle diameter was 68 nm.
(黄色着色剤3の製造: PY150)
アゾ系黄色顔料C.I.ピグメントイエロー150(クラリアント社製「ホスタパームイエロー HN4G」)500部、塩化ナトリウム500部、及びジエチレングリコール250部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、120℃で8時間混練した。次に、この混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、500部の黄色着色剤3を得た。平均一次粒子径は60nmであった。
(Preparation of Yellow Colorant 3: PY150)
500 parts of azo-based yellow pigment C.I. Pigment Yellow 150 (Clariant's "Hostaperm Yellow HN4G"), 500 parts of sodium chloride, and 250 parts of diethylene glycol were charged into a stainless steel 1-gallon kneader (Inoue Seisakusho Co., Ltd.) and kneaded at 120 ° C. for 8 hours. Next, this kneaded product was put into 5 liters of warm water, heated to 70 ° C. and stirred for 1 hour to form a slurry, filtered and washed with water repeatedly to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 80 ° C. for 24 hours to obtain 500 parts of yellow colorant 3. The average primary particle diameter was 60 nm.
(黄色着色剤4の製造: キノフタロン化合物(b))
安息香酸メチル200部に、8-アミノキナルジン40部、2,3-ナフタレンジカルボン酸無水物150部、安息香酸154部を加え、180℃に加熱し、4時間攪拌を行った。さらに、室温まで冷却後、反応混合物をアセトン5440部に投入し、室温下にて1時間攪拌した。生成物を濾別し、メタノール洗浄、及び乾燥を行い、116部のキノフタロン化合物(c)を得た。TOF-MSによる質量分析の結果、キノフタロン化合物(c)であることを同定した。
(Preparation of Yellow Colorant 4: Quinophthalone Compound (b))
40 parts of 8-aminoquinaldine, 150 parts of 2,3-naphthalenedicarboxylic anhydride, and 154 parts of benzoic acid were added to 200 parts of methyl benzoate, heated to 180° C., and stirred for 4 hours. After cooling to room temperature, the reaction mixture was poured into 5,440 parts of acetone and stirred at room temperature for 1 hour. The product was filtered, washed with methanol, and dried to obtain 116 parts of quinophthalone compound (c). As a result of mass analysis by TOF-MS, it was identified as quinophthalone compound (c).
キノフタロン化合物(c)
さらに、キノフタロン化合物(c)を原料として、特開2008-81566号公報に記載の合成方法に従い、化合物(c-2)を得た。 Furthermore, compound (c-2) was obtained using quinophthalone compound (c) as a raw material according to the synthesis method described in JP 2008-81566 A.
化合物(c-2)
安息香酸メチル300部に、化合物(c-2)100部、テトラクロロ無水フタル酸108部、及び安息香酸143部を加え、180℃に加熱し、4時間反応させた。TOF-
MSにより、キノフタロン化合物(b)の生成、及び原料の化合物(c-2)の消失を確認した。さらに、室温まで冷却後、反応混合物をアセトン3510部に投入し、室温下にて1時間攪拌した。生成物を濾別し、メタノール洗浄、及び乾燥を行い、120部のキノフタロン化合物(b)を得た。TOF-MSによる質量分析の結果、キノフタロン化合物(b)であることを同定した。
キノフタロン化合物(b)
100 parts of compound (c-2), 108 parts of tetrachlorophthalic anhydride, and 143 parts of benzoic acid were added to 300 parts of methyl benzoate, and the mixture was heated to 180° C. and reacted for 4 hours.
The production of quinophthalone compound (b) and the disappearance of the raw material compound (c-2) were confirmed by MS. After cooling to room temperature, the reaction mixture was added to 3,510 parts of acetone and stirred at room temperature for 1 hour. The product was filtered, washed with methanol, and dried to obtain 120 parts of quinophthalone compound (b). As a result of mass analysis by TOF-MS, the product was identified as quinophthalone compound (b).
Quinophthalone Compound (b)
上記で得られたキノフタロン化合物(b)500部、塩化ナトリウム500部、及びジエチレングリコール250部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、120℃で8時間混練した。次に、この混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、480部の黄色着色剤4を得た。平均一次粒子径は62nmであった。 500 parts of the quinophthalone compound (b) obtained above, 500 parts of sodium chloride, and 250 parts of diethylene glycol were charged into a stainless steel 1-gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd.) and kneaded at 120°C for 8 hours. Next, this kneaded mixture was poured into 5 liters of warm water and stirred for 1 hour while heating to 70°C to form a slurry. After repeatedly filtering and washing with water to remove the sodium chloride and diethylene glycol, the mixture was dried at 80°C for a day and night to obtain 480 parts of yellow colorant 4. The average primary particle diameter was 62 nm.
(緑色着色剤1の製造: PG58)
フタロシアニン系緑色顔料C.I.ピグメントグリーン58(DIC株式会社製「FASTOGEN GREEN A110)200部、塩化ナトリウム1400部、及びジエチレングリコール360部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、80℃で6時間混練した。次にこの混練物を8000部の温水に投入し、80℃に加熱しながら2時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、190部の緑色着色剤1を得た。平均一次粒子径は69nmであった。
(Preparation of Green Colorant 1: PG58)
200 parts of a phthalocyanine green pigment C.I. Pigment Green 58 (DIC Corporation's "FASTOGEN GREEN A110"), 1400 parts of sodium chloride, and 360 parts of diethylene glycol were charged into a stainless steel 1-gallon kneader (Inoue Seisakusho Co., Ltd.) and kneaded at 80°C for 6 hours. Next, this kneaded mixture was added to 8000 parts of warm water, heated to 80°C and stirred for 2 hours to form a slurry, filtered and washed with water repeatedly to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 85°C for a day and night to obtain 190 parts of green colorant 1. The average primary particle diameter was 69 nm.
(青色着色剤1の作製: PB15:6)
フタロシアニン系青色顔料C.I.ピグメントブルー15:6(トーヨーカラー株式会社製「LIONOL BLUE ES」)200部、塩化ナトリウム1400部、及びジエチレングリコール360部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、80℃で6時間混練した。次にこの混練物を8000部の温水に投入し、80℃に加熱しながら2時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、190部の青色着色剤1を得た。平均一次粒子径は74nmであった。
(Preparation of Blue Colorant 1: PB15:6)
200 parts of phthalocyanine blue pigment C.I. Pigment Blue 15:6 ("LIONOL BLUE ES" manufactured by Toyo Color Co., Ltd.), 1400 parts of sodium chloride, and 360 parts of diethylene glycol were charged into a stainless steel 1-gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd.) and kneaded at 80°C for 6 hours. Next, this kneaded product was put into 8000 parts of warm water, heated to 80°C and stirred for 2 hours to form a slurry, filtered and washed with water repeatedly to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 85°C for a day and night to obtain 190 parts of blue colorant 1. The average primary particle diameter was 74 nm.
(紫色着色剤1の作製: PV23)
ジオキサジン系紫色顔料C.I.ピグメントバイオレット23(トーヨーカラー株式会社製「LIONOGEN VIOLET RL」)200部、塩化ナトリウム1400部、及びジエチレングリコール360部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、80℃で6時間混練した。次にこの混練物を8000部の温水に投入し、8
0℃に加熱しながら2時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、190部の紫色着色剤1を得た。平均一次粒子径は69nmであった。
(Preparation of Purple Colorant 1: PV23)
200 parts of a dioxazine-based purple pigment C.I. Pigment Violet 23 ("LIONOGEN VIOLET RL" manufactured by Toyo Color Co., Ltd.), 1400 parts of sodium chloride, and 360 parts of diethylene glycol were charged into a stainless steel 1-gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd.) and kneaded at 80°C for 6 hours. Next, the kneaded product was added to 8,000 parts of warm water and kneaded for 8 hours.
The mixture was stirred for 2 hours while heating to 0° C. to form a slurry, which was then filtered and repeatedly washed with water to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried overnight at 85° C. to obtain 190 parts of Purple Colorant 1. The average primary particle size was 69 nm.
<着色組成物の製造方法>
[実施例201]
(着色組成物(RM-1)の作製)
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)で3時間分散した後、孔径5.0μmのフィルタで濾過し、不揮発成分が20質量%の着色組成物(RM-1)を作製した。
着色剤(アゾ顔料1) :10.8部
色素誘導体1 : 1.2部
アクリル樹脂溶液1 :19.2部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMAc) :58.4部
樹脂型分散剤溶液1 :10.4部
<Method of producing colored composition>
[Example 201]
(Preparation of Colored Composition (RM-1))
The mixture below was stirred and mixed to be homogeneous, and then dispersed for 3 hours in an Eiger mill ("Mini Model M-250 MKII" manufactured by Eiger Japan Co., Ltd.) using zirconia beads having a diameter of 0.5 mm. The mixture was then filtered through a filter having a pore size of 5.0 μm to prepare a colored composition (RM-1) having a non-volatile content of 20% by mass.
Colorant (azo pigment 1): 10.8 parts Dye derivative 1: 1.2 parts Acrylic resin solution 1: 19.2 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMAc): 58.4 parts Resin-type dispersant solution 1: 10.4 parts
[実施例202~376、比較例1~3]
(着色組成物(RM-2~177、RCM-2、RCM-4)
以下、表5に示す組成に変更した以外は着色組成物(RM-1)と同様にして、着色組成物(RM-2~177、RCM-2、RCM-4)を調製した。なお、樹脂型分散剤を使用しない場合は固形分を合わせるために代わりにアクリル樹脂溶液1を追加する。また、色素誘導体を使用しない場合は固形分を合わせるために代わりに着色剤を追加する。
[Examples 202 to 376, Comparative Examples 1 to 3]
(Coloring composition (RM-2 to 177, RCM-2, RCM-4)
The following colored compositions (RM-2 to 177, RCM-2, RCM-4) were prepared in the same manner as the colored composition (RM-1), except that the composition was changed to that shown in Table 5. When a resin-type dispersant was not used, the acrylic resin solution 1 was added instead to match the solid content. When a dye derivative was not used, a colorant was added instead to match the solid content.
<その他の着色組成物の製造>
(着色組成物(RCM-1): PR254)
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)で3時間分散した後、孔径5.0μmのフィルタで濾過し、不揮発成分が20質量%の着色組成物(RCM-1)を作製した。
赤色着色剤1(C.I.ピグメントレッド254) :12.0部
アクリル樹脂溶液1 :19.2部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMAc) :58.4部
樹脂型分散剤溶液1 :10.4部
<Production of other coloring compositions>
(Colored composition (RCM-1): PR254)
The mixture below was stirred and mixed to be homogeneous, and then dispersed for 3 hours in an Eiger mill ("Mini Model M-250 MKII" manufactured by Eiger Japan Co., Ltd.) using zirconia beads having a diameter of 0.5 mm. The mixture was then filtered through a filter having a pore size of 5.0 μm to prepare a colored composition (RCM-1) having a non-volatile component content of 20% by mass.
Red colorant 1 (C.I. Pigment Red 254): 12.0 parts Acrylic resin solution 1: 19.2 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMAc): 58.4 parts Resin type dispersant solution 1: 10.4 parts
(着色組成物(RCM-3): PR242)
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)で3時間分散した後、孔径5.0μmのフィルタで濾過し、不揮発成分が20質量%の着色組成物(RCM-3)を作製した。
赤色着色剤3(C.I.ピグメントレッド242) :12.0部
アクリル樹脂溶液1 :19.2部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMAc) :58.4部
樹脂型分散剤溶液1 :10.4部
(Colored composition (RCM-3): PR242)
The mixture below was stirred and mixed to be homogeneous, and then dispersed for 3 hours in an Eiger mill ("Mini Model M-250 MKII" manufactured by Eiger Japan Co., Ltd.) using zirconia beads having a diameter of 0.5 mm. The mixture was then filtered through a filter having a pore size of 5.0 μm to prepare a colored composition (RCM-3) having a non-volatile component content of 20% by mass.
Red colorant 3 (C.I. Pigment Red 242): 12.0 parts Acrylic resin solution 1: 19.2 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMAc): 58.4 parts Resin type dispersant solution 1: 10.4 parts
(着色組成物(RCM-5): PR291)
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)で3時間分散した後、孔径5.0μmのフィルタで濾過し、不揮発成分が20質量%の着色組成物(RCM-5)を作製した。
赤色着色剤5(C.I.ピグメントレッド291) :12.0部
アクリル樹脂溶液1 :19.2部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMAc) :58.4部
樹脂型分散剤溶液1 :10.4部
(Colored composition (RCM-5): PR291)
The mixture below was stirred and mixed to be homogeneous, and then dispersed for 3 hours in an Eiger mill ("Mini Model M-250 MKII" manufactured by Eiger Japan Co., Ltd.) using zirconia beads having a diameter of 0.5 mm. The mixture was then filtered through a filter having a pore size of 5.0 μm to prepare a colored composition (RCM-5) having a non-volatile component content of 20% by mass.
Red colorant 5 (C.I. Pigment Red 291): 12.0 parts Acrylic resin solution 1: 19.2 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMAc): 58.4 parts Resin type dispersant solution 1: 10.4 parts
(着色組成物(YCM-1): PY138)
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)で3時間分散した後、孔径5.0μmのフィルタで濾過し、不揮発成分が20質量%の着色組成物(YCM-1)を作製した。
黄色着色剤1(C.I.ピグメントイエロー138) :12.0部
アクリル樹脂溶液1 :19.2部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMAc) :58.4部
樹脂型分散剤溶液1 :10.4部
(Coloring composition (YCM-1): PY138)
The mixture below was stirred and mixed to be homogeneous, and then dispersed for 3 hours in an Eiger mill ("Mini Model M-250 MKII" manufactured by Eiger Japan Co., Ltd.) using zirconia beads having a diameter of 0.5 mm. The mixture was then filtered through a filter having a pore size of 5.0 μm to prepare a colored composition (YCM-1) having a non-volatile component content of 20% by mass.
Yellow colorant 1 (C.I. Pigment Yellow 138): 12.0 parts Acrylic resin solution 1: 19.2 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMAc): 58.4 parts Resin type dispersant solution 1: 10.4 parts
(着色組成物(YCM-2): PY139)
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)で3時間分散した後、孔径5.0μmのフィルタで濾過し、不揮発成分が20質量%の着色組成物(YCM-2)を作製した。
黄色着色剤2(C.I.ピグメントイエロー139) :12.0部
アクリル樹脂溶液1 :19.2部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMAc) :58.4部
樹脂型分散剤溶液1 :10.4部
(Coloring composition (YCM-2): PY139)
The mixture below was stirred and mixed to be homogeneous, and then dispersed for 3 hours in an Eiger mill ("Mini Model M-250 MKII" manufactured by Eiger Japan Co., Ltd.) using zirconia beads having a diameter of 0.5 mm. The mixture was then filtered through a filter having a pore size of 5.0 μm to prepare a colored composition (YCM-2) having a non-volatile component content of 20% by mass.
Yellow colorant 2 (C.I. Pigment Yellow 139): 12.0 parts Acrylic resin solution 1: 19.2 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMAc): 58.4 parts Resin type dispersant solution 1: 10.4 parts
(着色組成物(YCM-3): PY150)
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)で3時間分散した後、孔径5.0μmのフィルタで濾過し、不揮発成分が20質量%の着
色組成物(YCM-3)を作製した。
黄色着色剤3(C.I.ピグメントイエロー150) :12.0部
アクリル樹脂溶液1 :19.2部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMAc) :58.4部
樹脂型分散剤溶液1 :10.4部
(Coloring composition (YCM-3): PY150)
The mixture below was stirred and mixed to be homogeneous, and then dispersed for 3 hours in an Eiger mill (Eiger Japan "Mini Model M-250 MKII") using zirconia beads with a diameter of 0.5 mm. The mixture was then filtered through a filter with a pore size of 5.0 μm to prepare a coloring composition (YCM-3) with a non-volatile content of 20% by mass.
Yellow colorant 3 (C.I. Pigment Yellow 150): 12.0 parts Acrylic resin solution 1: 19.2 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMAc): 58.4 parts Resin-type dispersant solution 1: 10.4 parts
(着色組成物(YCM-4): キノフタロン化合物(b))
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)で3時間分散した後、孔径5.0μmのフィルタで濾過し、不揮発成分が20質量%の着色組成物(YCM-4)を作製した。
黄色着色剤4(キノフタロン化合物(b)) :12.0部
アクリル樹脂溶液1 :19.2部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMAc) :58.4部
樹脂型分散剤溶液1 :10.4部
(Coloring composition (YCM-4): Quinophthalone compound (b))
The mixture below was stirred and mixed to be homogeneous, and then dispersed for 3 hours in an Eiger mill (Eiger Japan Co., Ltd. "Mini Model M-250 MKII") using zirconia beads having a diameter of 0.5 mm. The mixture was then filtered through a filter having a pore size of 5.0 μm to prepare a colored composition (YCM-4) having a non-volatile component content of 20% by mass.
Yellow colorant 4 (quinophthalone compound (b)): 12.0 parts Acrylic resin solution 1: 19.2 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMAc): 58.4 parts Resin-type dispersant solution 1: 10.4 parts
(着色組成物(GCM-1): PG58)
黄色着色剤1(C.I.ピグメントイエロー138)を緑色着色剤1(C.I.ピグメントグリーン58)に変えた以外は、着色組成物(YCM-1)と同様にして、不揮発分が20質量%の緑色着色組成物(GCM-1)を得た。
(Coloring composition (GCM-1): PG58)
A green colored composition (GCM-1) having a non-volatile content of 20% by mass was obtained in the same manner as in the colored composition (YCM-1), except that the yellow colorant 1 (C.I. Pigment Yellow 138) was changed to the green colorant 1 (C.I. Pigment Green 58).
(着色組成物(BCM-1): PB15:6)
黄色着色剤1(C.I.ピグメントイエロー138)を青色着色剤1(C.I.ピグメントブルー15:6)に変えた以外は、着色組成物(YCM-1)と同様にして、不揮発分が20質量%の青色着色組成物(BCM-1)を得た。
(Coloring composition (BCM-1): PB15:6)
A blue colored composition (BCM-1) having a non-volatile content of 20% by mass was obtained in the same manner as in the colored composition (YCM-1), except that the yellow colorant 1 (C.I. Pigment Yellow 138) was changed to the blue colorant 1 (C.I. Pigment Blue 15:6).
(着色組成物(VCM-1): PV23)
黄色着色剤1(C.I.ピグメントイエロー138)を紫色着色剤1(C.I.ピグメントバイオレット23)に変えた以外は、着色組成物(YCM-1)と同様にして、不揮発分が20質量%の紫色着色組成物(VCM-1)を得た。
(Coloring composition (VCM-1): PV23)
A purple colored composition (VCM-1) having a non-volatile content of 20% by mass was obtained in the same manner as in the colored composition (YCM-1), except that the yellow colorant 1 (C.I. Pigment Yellow 138) was changed to the purple colorant 1 (C.I. Pigment Violet 23).
(着色組成物の評価)
得られた着色組成物およびそれを用いて作製した塗膜の耐熱性、異物評価および保存安定性を下記方法で行った。評価結果を表5に示す。
(Evaluation of Colored Composition)
The heat resistance, foreign matter evaluation and storage stability of the obtained colored composition and the coating film formed using the same were performed by the following methods. The evaluation results are shown in Table 5.
(耐熱性評価)
着色組成物を100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて乾燥膜厚が2.0μmになるように塗布し、次に70℃で20分間乾燥し、ついで230℃で60分間加熱、放冷することで塗膜基板(カラーフィルタの一態様)を作製した。得られた塗膜のC光源での色度([L*(1)、a*(1)、b*(1)])を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用いて測定した。さらにその後、耐熱性試験として260℃で1時間加熱し、C光源での色度([L*(2)、a*(2)、b*(2)])を測定し、下記計算式により、色差ΔEab*を求め、下記の4段階で評価した。
ΔEab* = √((L*(2)- L*(1))2+ (a*(2)- a*(1)) 2+( b*(2)- b*(1)) 2)
◎:ΔEab*が1.0未満(極めて良好)
○:ΔEab*が1.0以上、2.5未満(良好)
△:ΔEab*が2.5以上、5.0未満(不良)
×:ΔEab*が5.0以上(極めて不良)
(Heat resistance evaluation)
The colored composition was applied to a glass substrate of 100 mm x 100 mm and 1.1 mm thickness using a spin coater so that the dry film thickness was 2.0 μm, then dried at 70 ° C for 20 minutes, and then heated at 230 ° C for 60 minutes and allowed to cool to produce a coating film substrate (one embodiment of a color filter). The chromaticity ([L * (1), a * (1), b * (1)]) of the obtained coating film under C light source was measured using a microspectrophotometer (Olympus Optical Co., Ltd. "OSP-SP100"). Thereafter, as a heat resistance test, the coating film was heated at 260 ° C for 1 hour, and the chromaticity ([L * (2), a * (2), b * (2)]) under C light source was measured, and the color difference ΔEab * was calculated using the following formula and evaluated on the following four-level scale.
ΔEab * = √((L * (2)- L * (1)) 2 + (a * (2)- a * (1)) 2 +( b * (2)- b * (1)) 2 )
◎: ΔEab * is less than 1.0 (very good)
○: ΔEab * is 1.0 or more and less than 2.5 (good)
△: ΔEab * is 2.5 or more and less than 5.0 (poor)
×: ΔEab * is 5.0 or more (very poor)
(塗膜異物評価)
着色組成物を100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて乾燥膜厚が2.0μmになるように塗布し、次に70℃で20分間乾燥し、次いで、230℃で60分間加熱、放冷することで塗膜基板を作製した。評価はオリンパスシステム社製金属顕微鏡「BX60」を用いて表面観察を行った。倍率は500倍とし、透過にて任意の5視野で観測可能な粒子の数をカウントした。下記の4段階で評価した。
◎:異物の数が5個未満(極めて良好)
○:異物の数が5個以上、10個未満(良好)
△:異物の数が10個以上、60個未満(不良)
×:異物の数が60個以上(極めて不良)
(Paint film foreign matter evaluation)
The colored composition was applied to a 100 mm x 100 mm, 1.1 mm thick glass substrate using a spin coater so that the dry film thickness was 2.0 μm, then dried at 70° C. for 20 minutes, and then heated at 230° C. for 60 minutes and allowed to cool to produce a coated substrate. Evaluation was performed by observing the surface using a metal microscope "BX60" manufactured by Olympus Systems Co., Ltd. The magnification was set to 500 times, and the number of particles observable in any five visual fields in transmission was counted. Evaluation was performed using the following four-level scale.
◎: The number of foreign objects is less than 5 (very good)
○: The number of foreign objects is 5 or more and less than 10 (good)
△: The number of foreign objects is 10 or more and less than 60 (defective)
×: The number of foreign objects is 60 or more (extremely poor)
(保存安定性試験方法)
着色組成物の25℃における粘度を、E型粘度計(東機産業社製TUE-20L型)を用い回転数20rpmで測定した。着色組成物の作製当日の初期粘度と、40℃の恒温室にて14日間保存後に測定した粘度から、粘度変化率(%)(=(40℃7日間保存後の粘度-初期粘度)/初期粘度)を算出し、保存安定性を下記の基準にて評価した。
◎:粘度変化率が10%未満(極めて良好)
○:粘度変化率が10%以上、20%未満 (良好)
△:粘度変化率が20%以上、50%未満(不良)
×:粘度変化率が50%以上(極めて不良)
(Storage stability test method)
The viscosity of the colored composition at 25° C. was measured at 20 rpm using an E-type viscometer (TUE-20L type manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) The viscosity change rate (%) (= (viscosity after storage at 40° C. for 7 days−initial viscosity)/initial viscosity) was calculated from the initial viscosity on the day of preparation of the colored composition and the viscosity measured after storage for 14 days in a thermostatic chamber at 40° C., and the storage stability was evaluated according to the following criteria.
◎: Viscosity change rate is less than 10% (very good)
○: Viscosity change rate is 10% or more and less than 20% (good)
△: Viscosity change rate is 20% or more and less than 50% (bad)
×: Viscosity change rate is 50% or more (very poor)
表5~7に示すように、本発明の着色剤を使用した着色組成物は、塗膜の耐熱性、塗膜異物、および保存安定性において良好な結果であった。特に、赤色着色剤6を使用した着
色組成物(比較例1)と比較した場合、より厳しい試験条件でも保存安定性が良好であることが分かった。
As shown in Tables 5 to 7, the colored compositions using the colorants of the present invention showed good results in heat resistance of the coating film, foreign matter in the coating film, and storage stability. In particular, when compared with the colored composition using red colorant 6 (Comparative Example 1), it was found that the storage stability was good even under more severe test conditions.
<カラーフィルタ用感光性着色組成物の製造方法>
[実施例401]
(感光性着色組成物(RR-1))
下記の混合物(合計100部)を均一になるように攪拌混合した後、孔径1.0μmのフィルタで濾過して、感光性着色組成物(RR-1)を得た。
着色組成物(RM-1) :23.0部
着色組成物(RCM-1) :27.0部
アクリル樹脂溶液2 : 7.5部
光重合性単量体(東亞合成社製「アロニックスM-402」) : 2.0部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
光重合開始剤(BASF社製「OXE-02」) : 1.5部
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)
シクロヘキサノン :39.0部
<Method for producing photosensitive coloring composition for color filter>
[Example 401]
(Photosensitive coloring composition (RR-1))
The following mixture (total 100 parts) was stirred and mixed to be homogeneous, and then filtered through a filter having a pore size of 1.0 μm to obtain a photosensitive colored composition (RR-1).
Colored composition (RM-1): 23.0 parts Colored composition (RCM-1): 27.0 parts Acrylic resin solution 2: 7.5 parts Photopolymerizable monomer (Toagosei Co., Ltd. "Aronix M-402"): 2.0 parts Dipentaerythritol hexaacrylate Photopolymerization initiator (BASF Co., Ltd. "OXE-02"): 1.5 parts Ethanone, 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-, 1-(0-acetyloxime)
Cyclohexanone: 39.0 parts
[実施例402~421、比較例4~6]
(感光性着色組成物(RR-2~24))
表6に示すように、着色組成物の種類と比率を調整した以外は感光性着色組成物(RR-1)と同様にして感光性着色組成物(RR-2~24)を得た。
<カラーフィルタ用感光性着色組成物の評価>
得られた感光性着色組成物の輝度、コントラスト比、耐溶剤性および移染性を下記方法で行った。表8に評価結果を示す。
[Examples 402 to 421, Comparative Examples 4 to 6]
(Photosensitive coloring composition (RR-2 to 24))
As shown in Table 6, photosensitive coloring compositions (RR-2 to RR-24) were obtained in the same manner as the photosensitive coloring composition (RR-1), except that the types and ratios of the coloring compositions were adjusted.
<Evaluation of Photosensitive Coloring Composition for Color Filter>
The luminance, contrast ratio, solvent resistance and dye migration of the obtained photosensitive coloring composition were evaluated by the following methods. The evaluation results are shown in Table 8.
(輝度の評価)
ガラス基板上に、得られた感光性着色組成物を塗布し、70℃で20分間乾燥後、さらに230℃で60分間加熱して得られた基板の色度が、C光源においてx=0.683、y=0.313になるような塗布基板を得た。得られた基板の輝度(Y)を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP200」)で測定して、下記の4段階で評価した。
◎:13.5以上(極めて良好)
○:13.0以上、13.5未満(良好)
△:12.5以上、13.0未満(不良)
×:12.5未満 (極めて不良)
(Brightness Evaluation)
The obtained photosensitive coloring composition was applied onto a glass substrate, dried at 70°C for 20 minutes, and then heated at 230°C for 60 minutes to obtain a coated substrate having a chromaticity of x=0.683 and y=0.313 under light source C. The luminance (Y) of the obtained substrate was measured with a microspectrophotometer (manufactured by Olympus Optical Co., Ltd., "OSP-SP200") and evaluated according to the following four stages.
◎: 13.5 or more (very good)
○: 13.0 or more, less than 13.5 (good)
△: 12.5 or more and less than 13.0 (bad)
×: Less than 12.5 (very poor)
(コントラスト比(CR)の評価)
輝度を測定した基板を用いてコントラスト比を測定して、下記の4段階で評価した。
◎:8000以上(極めて良好)
○:7000以上~8000未満(良好)
△:6000以上~7000未満(不良)
×:6000未満(極めて不良)
(Evaluation of contrast ratio (CR))
The contrast ratio was measured using the substrate on which the luminance was measured, and was evaluated according to the following four levels.
◎: 8000 or more (very good)
○: 7000 or more to less than 8000 (good)
△: 6000 or more to less than 7000 (poor)
×: Less than 6000 (very poor)
(耐溶剤性の評価)
カラーフィルタ用感光性着色組成物を、ガラス基板上に、スリットダイコーターを用いて塗布したのち、90℃のホットプレートで2分間プレベークを行って、膜厚2.4μmの
塗膜を形成した。次いで、塗膜が形成された基板を室温に冷却した後、高圧水銀ランプを用い、ストライプ状フォトマスクを介して、塗膜に365nm、405nm及び436nmの各波長を含む放射線を1,000J/m2の露光量で露光した。アルカリ現像を行った後、超純水で洗浄し、更に230℃で20分間ポストベークを行うことにより、基板上に赤色のストライプ状画素を形成した。続いて赤色のストライプ状画素のC光源での色度([L*(1)、a*(1)、b*(1)])を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用いて測定した。さらにその後、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)に15分間浸漬し、浸漬後のC光源での色度([L*(2)、a*(2)、b*(2)])を測定し、上記計算式により、色差ΔEab*を求め、耐熱性と同じ基準で評価した。
(Evaluation of Solvent Resistance)
The photosensitive coloring composition for color filters was applied onto a glass substrate using a slit die coater, and then prebaked on a hot plate at 90° C. for 2 minutes to form a coating film with a thickness of 2.4 μm. The substrate on which the coating film was formed was then cooled to room temperature, and the coating film was exposed to radiation containing wavelengths of 365 nm, 405 nm, and 436 nm at an exposure dose of 1,000 J/m 2 through a striped photomask using a high-pressure mercury lamp. After alkali development, the substrate was washed with ultrapure water and postbaked at 230° C. for 20 minutes to form red striped pixels on the substrate. The chromaticity ([L * (1), a * (1), b * (1)]) of the red striped pixels under C light source was then measured using a microspectrophotometer (Olympus Optical Co., Ltd. "OSP-SP100"). Thereafter, the sample was further immersed in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) for 15 minutes, and the chromaticity ([L * (2), a * (2), b * (2)]) after immersion was measured using Illuminant C. The color difference ΔEab * was calculated using the above formula and evaluated using the same criteria as for heat resistance.
(移染性の評価)
カラーフィルタ用感光性着色組成物を、ガラス基板上に、スリットダイコーターを用いて塗布したのち、90℃のホットプレートで2分間プレベークを行って、膜厚2.4μmの塗膜を形成した。次いで、塗膜が形成された基板を室温に冷却した後、高圧水銀ランプを用い、ストライプ状フォトマスクを介して、塗膜に365nm、405nm及び436nmの各波長を含む放射線を1,000J/m2の露光量で露光した。アルカリ現像を行った後、超純水で洗浄し、更に230℃で20分間ポストベークを行うことにより、基板上に赤色のストライプ状画素を形成した。続いて赤色のストライプ状画素から8μmだけ離れたガラス基板上の520nmの透過率を測定した(T1)。さらにアクリル樹脂溶液2を、この基板上に、スリットダイコーターを用いて塗布したのち、90℃のホットプレートで2分間プレベークを行って、膜厚2.5μmの塗膜を形成した。更に230℃で20分間ポストベークを行った。続いて赤色のストライプ状画素から8μmだけ離れたガラス基板上の520nmの透過率を測定した(T2)。T1とT2の差分をΔT(%)として下記の3段階で評価した。ΔT値が小さい程、隣接した他色フィルタセグメントへの色移りによる輝度の低下が少なく、移染性が抑制されていると言える。
○:ΔTが1.0%未満(良好)
△:ΔTが1.0%以上、3.0%未満(不良)
×:ΔTが3.0%以上(極めて不良)
(Evaluation of dye transfer)
The photosensitive coloring composition for color filters was applied onto a glass substrate using a slit die coater, and then prebaked on a hot plate at 90 ° C for 2 minutes to form a coating film with a thickness of 2.4 μm. The substrate on which the coating film was formed was then cooled to room temperature, and the coating film was exposed to radiation containing wavelengths of 365 nm, 405 nm, and 436 nm at an exposure dose of 1,000 J/m 2 through a striped photomask using a high-pressure mercury lamp. After alkaline development, the substrate was washed with ultrapure water and postbaked at 230 ° C for 20 minutes to form red striped pixels on the substrate. The transmittance of 520 nm on the glass substrate 8 μm away from the red striped pixels was then measured (T1). The acrylic resin solution 2 was then applied onto the substrate using a slit die coater, and then prebaked on a hot plate at 90 ° C for 2 minutes to form a coating film with a thickness of 2.5 μm. The substrate was then postbaked at 230 ° C for 20 minutes. Next, the transmittance of the light at 520 nm on the glass substrate 8 μm away from the red stripe-shaped pixel was measured (T2). The difference between T1 and T2 was taken as ΔT (%) and evaluated using the following three-level scale. The smaller the ΔT value, the smaller the decrease in luminance due to color transfer to the adjacent filter segment of another color, and the more suppressed the color transfer.
○: ΔT is less than 1.0% (good)
△: ΔT is 1.0% or more and less than 3.0% (bad)
×: ΔT is 3.0% or more (very poor)
表8の結果より、本発明の着色剤を使用した実施例は、輝度、コントラスト比、耐溶剤性や移染性が優れていることが明らとなった。特に青味の顔料として従来使用されているC.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド269または赤色着色剤6の代わりに使用することで、顕著な効果が確認された。 The results in Table 8 make it clear that the examples using the colorants of the present invention are excellent in brightness, contrast ratio, solvent resistance, and migration. In particular, a remarkable effect was confirmed by using them in place of C.I. Pigment Red 177, C.I. Pigment Red 269, or Red Colorant 6, which are conventionally used as bluish pigments.
<カラーフィルタ用緑色および青色感光性着色組成物の製造方法>
(緑色感光性着色組成物1: PG58/PY138)
下記組成の混合物を均一になるように撹拌混合した後、孔径1.0μmのフィルタで濾過して、緑色感光性着色組成物1を作製した。
緑色着色組成物(GCM-1) :32.0部
黄色着色組成物(YCM-1) :18.0部
アクリル樹脂溶液2 : 7.5部
光重合性単量体(東亞合成社製「アロニックスM-402」) : 2.0部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
光重合開始剤(BASF社製「OXE-02」) : 1.5部
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)
シクロヘキサノン :39.0部
<Method for producing green and blue photosensitive coloring compositions for color filters>
(Green photosensitive coloring composition 1: PG58/PY138)
A mixture of the following components was stirred and mixed to a uniform consistency, and then filtered through a filter having a pore size of 1.0 μm to prepare green photosensitive coloring composition 1.
Green colored composition (GCM-1): 32.0 parts Yellow colored composition (YCM-1): 18.0 parts Acrylic resin solution 2: 7.5 parts Photopolymerizable monomer (Toagosei Co., Ltd. "Aronix M-402"): 2.0 parts Dipentaerythritol hexaacrylate Photopolymerization initiator (BASF Co., Ltd. "OXE-02"): 1.5 parts Ethanone, 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-, 1-(0-acetyloxime)
Cyclohexanone: 39.0 parts
(青色感光性着色組成物1: PB15:6/PV23)
緑色着色組成物32.0部、黄色着色組成物18.0部の合計50.0部を青色着色組成物46.0部、紫色着色組成物4.0部の合計50.0部に置き換えた以外は緑色感光性着色組成物1と同様にして青色感光性着色組成物1を得た。
(Blue photosensitive coloring composition 1: PB15:6/PV23)
A blue-colored composition 1 was obtained in the same manner as in the green-colored composition 1, except that 32.0 parts of the green colored composition and 18.0 parts of the yellow colored composition were replaced with 46.0 parts of the blue colored composition and 4.0 parts of the purple colored composition in total of 50.0 parts.
<カラーフィルタの作製及び評価>
赤色感光性着色組成物(RR-1)を、ブラックマトリックスが形成されたガラス基板上に、スリットダイコーターを用いて塗布したのち、90℃のホットプレートで2分間プレベークを行って、塗膜を形成した。次いで、塗膜が形成された基板を室温に冷却した後、高圧水銀ランプを用い、ストライプ状フォトマスクを介して、塗膜に365nm、405nm及び436nmの各波長を含む放射線を1,000J/m2の露光量で露光した。アルカリ現像を行った後、超純水で洗浄し、更に230℃で20分間ポストベークを行うことにより、基板上に赤色のストライプ状画素を形成した。
次いで、同様の方法により、緑色感光性着色組成物1を用いて、赤色のストライプ状画素の隣に緑色のストライプ状画素を形成した。更に、青色感光性着色組成物1を用いて同様に、赤色、緑色画素と隣接した青色のストライプ状画素を形成した。
次いで、赤色、緑色、青色の3色からなる画素上に、光硬化性樹脂組成物を用いて保護膜を形成した。このようにして、輝度が高く、諸耐性に優れた、RGB3色カラーフィルタを作成することができた。
<Production and Evaluation of Color Filters>
The red photosensitive coloring composition (RR-1) was applied onto a glass substrate on which a black matrix was formed using a slit die coater, and then prebaked on a hot plate at 90 ° C. for 2 minutes to form a coating film. Next, the substrate on which the coating film was formed was cooled to room temperature, and then the coating film was exposed to radiation containing wavelengths of 365 nm, 405 nm, and 436 nm at an exposure dose of 1,000 J / m 2 through a striped photomask using a high-pressure mercury lamp. After alkali development, the substrate was washed with ultrapure water, and further postbaked at 230 ° C. for 20 minutes to form red striped pixels on the substrate.
Next, in the same manner, a green stripe-shaped pixel was formed adjacent to the red stripe-shaped pixel using the green photosensitive coloring composition 1. Furthermore, a blue stripe-shaped pixel adjacent to the red and green pixels was formed in the same manner using the blue photosensitive coloring composition 1.
Next, a protective film was formed on the pixels of three colors, red, green, and blue, using a photocurable resin composition. In this way, an RGB three-color filter having high brightness and excellent durability was produced.
Claims (9)
一般式(3)
[一般式(3)中、R19~R23はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、スルホ基、-CONR24R25または-SO2NR26R27を表す。R24~R27は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基を表す。ただし、R19、R21およびR22がすべて水素原子、またはR 23 、R 21 およびR 20 がすべて水素原子の場合を除く。] A colorant for color filters, comprising an azo pigment which is a compound represented by the following general formula (3), wherein the content of the azo pigment is 20 to 80 mass% in 100 mass% of the total of the colorants:
General formula (3)
[In general formula (3), R 19 to R 23 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxyl group which may have a substituent, an aryloxy group which may have a substituent, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a sulfo group, -CONR 24 R 25 , or -SO 2 NR 26 R 27. R 24 to R 27 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or a phenyl group which may have a substituent, except for the cases where R 19 , R 21 , and R 22 are all hydrogen atoms , or where R 23 , R 21 , and R 20 are all hydrogen atoms .]
一般式(4)
[一般式(4)中、Z1~Z13は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリール基、-SO3H、-COOH、およびこれら酸性基の1価~3価の金属塩、アルキルアンモニウム塩、置換基を有してもよいフタルイミドメチル基、または置換基を有してもよいスルファモイル基を示す。
Z1~Z4、および/または、Z10~Z13の隣接した基は、一体となって、置換基を有してもよい芳香環を形成する場合がある。] The colorant further comprises at least one selected from the group consisting of C.I. Pigment Red 242, C.I. Pigment Red 254, C.I. Pigment Red 291, C.I. Pigment Yellow 138, C.I. Pigment Yellow 139, C.I. Pigment Yellow 150, and a yellow pigment represented by the following general formula (4): The coloring composition for color filters according to any one of claims 3 to 6.
General formula (4)
[In general formula (4), Z 1 to Z 13 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, -SO 3 H, -COOH, and monovalent to trivalent metal salts of these acidic groups, alkylammonium salts, a phthalimidomethyl group which may have a substituent, or a sulfamoyl group which may have a substituent.
Adjacent groups of Z 1 to Z 4 and/or Z 10 to Z 13 may be joined together to form an aromatic ring which may have a substituent.]
A color filter comprising a filter segment formed from the coloring composition for color filters according to any one of claims 3 to 8 on a substrate.
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