CN101063005B - 噻嗪靛颜料分散剂、和利用所述分散剂的颜料组合物、着色组合物和滤色器 - Google Patents

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CN101063005B CN2007101009747A CN200710100974A CN101063005B CN 101063005 B CN101063005 B CN 101063005B CN 2007101009747 A CN2007101009747 A CN 2007101009747A CN 200710100974 A CN200710100974 A CN 200710100974A CN 101063005 B CN101063005 B CN 101063005B
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Abstract

由式(1)或(2)代表的噻嗪靛颜料分散剂: 式(1)

Description

噻嗪靛颜料分散剂、和利用所述分散剂的颜料组合物、着色组合物和滤色器
技术领域
本发明涉及颜料分散剂,其可以合适地用于例如印刷油墨、涂料、树脂着色剂、喷墨油墨或用于滤色器的油墨中,本发明还涉及包含所述颜料分散剂的颜料组合物和着色组合物。另外,本发明涉及滤色器,其可以用于例如彩色液晶显示设备或彩色图像摄像设备中。
背景技术
在印刷油墨或涂料中,例如通过分散精细状态的颜料以增强颜料的着色能力从而获得涂料或涂层的特质如清晰的色调和高光泽。另外,通过以稳定的状态分散颜料可以在制备印刷油墨或涂料方面节省人力和物力。处于稳定状态的颜料分散体在储存稳定性方面通常也是优异的。
然而,用于印刷油墨或涂料中的颜料通常是细分散的形式以实现更清晰的色调,由此颜料颗粒之间的粘合被增强,使得难以获得上述的特质。
为了克服这些问题,使用颜料分散剂来增强颜料和载色剂之间的亲合性,由此稳定颜料分散体,已经公开了各种颜料分散剂。
例如,作为颜料分散剂,已经研究了其中将官能团如酸性基团、碱性基团或苯二酰亚氨基引入至有机颜料中的颜料衍生物,并已获得一些益处(参见日本专利申请.KOKAI公开号Nos.3-26767,6-316676和5-331398)。然而,颜料衍生物具有有机颜料作为基质结构,因此显示固有的强的着色。因此,当用于色调彼此不同的颜料中时,它们有时会受到诸多限制。
例如,在其中分散有高度微粉化的颜料颗粒的体系,如印刷油墨、涂料以及特别是喷墨油墨和用于滤色器的油墨中,颜料分散剂的使用量趋于增加以减弱颜料颗粒之间的粘合以及获得随时间的稳定性,而这不利地影响清晰度。
而且,当混合和分散不相似的颜料时,或者混合各自由不相似的颜料制成的油墨时,有时导致发生在着色物质中的颜色不规则性和着色能力的显著下降,这归因于不利的现象如粘度的增加、颜色浮色(flooding)和发花(floating)、以及沉淀,而这些现象在单一颜料中并不会发生。
发明内容
本发明的目的是提供对于广泛的颜料显示优异的分散性能的颜料分散剂,其不会不利地影响色调和清晰度,同时具有高的分散能力。
本发明的另一目的是提供颜料组合物,其中颜料的色调和清晰度未受到损害,并且在颜料载体中显示优异的分散性。
本发明的还一目的是提供着色组合物,其适合地用于例如印刷油墨、涂料、喷墨油墨或用于滤色器的油墨中,当形成干燥的薄膜时,其在流动性、储存稳定性以及光泽方面是优异的。
根据本发明的第一方面,提供由下式(1)代表的反式-噻嗪靛颜料分散剂。
根据本发明的第二方面,提供由下式(2)代表的顺式-噻嗪靛颜料分散剂。
式(1):
Figure S071A0974720070514D000031
式(2):
在式(1)和式(2)中:
各个R1独立地代表用于形成芳族的或脂族的碳环或杂环的基团,所述碳环或杂环任选具有除-(E)p-基团之外的取代基;
各个R2独立地代表用于形成芳族的或脂族的碳环或杂环的基团,所述碳环或杂环任选具有除-(E)p-基团之外的取代基;
E各自独立地代表在包括R1的碳环或杂环上取代的和/或在包括R2的碳环或杂环上取代的碱性基团,其由式(3)或式(4)代表:
式(3)
Figure S071A0974720070514D000034
式(4)
X代表-S-、-O-、-SO2-、-CO-、-SO2NR-、-NRSO2-、-CONR-、-CH2NRCOCH2NR-或-(CH2)mNH-,其特征在于R各自独立地代表氢原子、具有1-20个碳原子的任选具有取代基的烷基、具有2-20个碳原子的任选具有取代基的链烯基、或者具有6-20个碳原子的任选具有取代基的芳基,m代表1-10的整数;
a代表0或1;
Y代表具有1-20个碳原子的任选具有取代基的亚烷基、具有2-20个碳原子的任选具有取代基的亚链烯基、具有6-20个碳原子的任选具有取代基的亚芳基、或者含有氮、氧或硫原子的杂环基团,或者上述基团中的两个或多个基团,所述两个或多个基团或直接键合或通过选自如下的连接基团键合:-NR-、-O-、-SO2-和-CO-,其中,R的定义如上所述;
b代表0或1;
R3和R4各自独立地表示具有1-30个碳原子的任选具有取代基的烷基、或者具有2-30个碳原子的任选具有取代基的链烯基、或者R3和R4一起任选形成包含氮、氧或硫原子的杂环基团;
Z代表-CH2NR’COCH2NR’-、-CH2NR’COCH2NR’-G-、-NR’-、-NR’-G-CO-、-NR’-G-CONR’-、-NR’-G-SO2-、-NR’-G-SO2NR’-、-O-G-CO-、-O-G-CONR’-、-SO2-、-O-G-SO2-或-O-G-SO2NR’-,其中,R’各自独立地代表氢原子、具有1-20个碳原子的任选具有取代基的烷基、具有2-20个碳原子的任选具有取代基的链烯基、或者具有6-20个碳原子的任选具有取代基的芳基,G各自独立地代表具有1-20个碳原子的任选具有取代基的亚烷基、具有2-20个碳原子的任选具有取代基的亚链烯基、或具有6-20个碳原子的任选具有取代基的亚芳基;
c代表0或1;
R5、R6、R7和R8各自独立地代表氢原子、具有1-20个碳原子的任选具有取代基的烷基、具有2-20个碳原子的任选具有取代基的链烯基、或者具有6-20个碳原子的任选具有取代基的芳基;
R9代表氢原子、具有1-20个碳原子的任选具有取代基的烷基、或者具有2-20个碳原子的任选具有取代基的链烯基;和
p代表1-6的整数。
根据本发明的第三方面,提供有颜料组合物,其包括颜料材料和根据本发明的反式-或顺式-噻嗪靛颜料分散剂。
根据本发明的第四方面,提供有着色组合物,其包括根据本发明的颜料组合物和颜料载体。
另外,根据本发明的第五方面,提供有滤色器,其包括由根据本发明的着色组合物制备的滤色器节。
附图说明
图1显示在以下描述的实施例1中制备的颜料分散剂B的柱液相色谱;
图2显示在以下描述的实施例2中制备的颜料分散剂C的柱液相色谱;
图3显示在以下描述的实施例26中制备的颜料分散剂的柱液相色谱;和
图4显示在以下描述的实施例27中制备的颜料分散剂的柱液相色谱。
发明详述
首先,描述根据本发明的反式-和顺式-噻嗪靛颜料分散剂。
根据本发明的反式-噻嗪靛颜料分散剂由上述式(1)表示,根据本发明的顺式-噻嗪靛颜料分散剂由上述式(2)表示。
在式(1)和(2)中,符号和下标具有如下的含义。
各个R1独立地代表用于形成芳族的或脂族的碳环或杂环的基团,所述碳环或杂环任选具有除-(E)p-基团之外的取代基。同样,各个R2独立地代表用于形成芳族的或脂族的碳环或杂环的基团,所述碳环或杂环任选具有除-(E)p-基团之外的取代基。包含R1或R2的环所具有的取代基的实例包括例如卤素原子、硝基、氰基、三氟甲基、碳酰胺、烷基、烷氧基、氨基、烷氨基、硫代烷基、苯氧基、苯氨基、苯硫基、酰基、酰氧基和酰胺芳基。包含R1或R2的环优选是芳族碳环,其可以具有除-(E)p-基团之外的取代基,更优选地是可以具有除-(E)p-基团之外的取代基的苯环,最优选的是除-(E)p-基团之外不具有取代基的苯环。
各个E独立地代表在包括R1的环上取代的和/或在包括R2的环上取代的碱性基团,其由上述的式(3)或式(4)代表。各个p代表1至6,优选1至4,最优选1或2的整数。
在式(3)和(4)中,符号和下标具有如下的含义。
X代表-S-、-O-、-SO2-、-CO-、-SO2NR-、-NRSO2-、-CONR-、-CH2NRCOCH2NR-或-(CH2)mNH-。各个R独立地代表氢原子;具有1-20个碳原子,优选1-10个碳原子,最优选1-6个碳原子的任选具有取代基的烷基;具有2-20个碳原子,优选2-10个碳原子,最优选2-6个碳原子的任选具有取代基的链烯基;或者具有6-20个碳原子,优选6-10个碳原子,最优选6个碳原子的任选具有取代基的芳基。下标m代表1-10的整数。
下标a代表0(不存在X)或1(存在X)。
Y代表具有1-20个碳原子,优选1-10个碳原子,最优选1-6个碳原子的任选具有取代基的亚烷基;具有2-20个碳原子,优选2-10个碳原子,最优选2-6个碳原子的任选具有取代基的亚链烯基;具有6-20个碳原子,优选6-10个碳原子,最优选6个碳原子的任选具有取代基的亚芳基;或者含有氮、氧或硫原子的杂环基团。这些基团的两个或多个可以直接键合或通过选自如下的连接基团键合:-NR-、-O-、-SO2-和-CO-,其中,R的定义如上所述。Y优选是未取代的。
下标b代表0(不存在Y)或1(存在Y)。
R3和R4各自独立地表示具有1-30个碳原子,优选1-25个碳原子,最优选1-20个碳原子的任选具有取代基的烷基;或者具有2-30个碳原子,优选2-25个碳原子,最优选2-20个碳原子的任选具有取代基的链烯基。R3和R4一起任选形成包含氮、氧或硫原子的杂环基团。R3和R4任选具有的取代基可以包括参考上述在包含R1的环或包含R2的环所述的那些取代基。各个R3和R4优选是未取代的。
Z代表-CH2NR’COCH2NR’-、-CH2NR’COCH2NR’-G-、-NR’-、-NR’-G-CO-、-NR’-G-CONR’-、-NR’-G-SO2-、-NR’-G-SO2NR’-、-O-G-CO-、-O-G-CONR’-、-SO2-、-O-G-SO2-或-O-G-SO2NR’-。各个R’独立地代表氢原子;具有1-20个碳原子,优选1-10个碳原子,最优选1-6个碳原子的任选具有取代基的烷基;具有2-20个碳原子,优选2-10个碳原子,最优选2-6个碳原子的任选具有取代基的链烯基;或者具有6-20个碳原子,优选6-10个碳原子,最优选6个碳原子的任选具有取代基的芳基。各个G独立地代表具有1-20个碳原子,优选1-10个碳原子,最优选1-6个碳原子的任选具有取代基的亚烷基;具有2-20个碳原子,优选2-10个碳原子,最优选2-6个碳原子的任选具有取代基的亚链烯基;或具有6-20个碳原子,优选6-10个碳原子,最优选6个碳原子的任选具有取代基的亚芳基。R’和G任选具有的取代基可以包括参考上述在包含R1的环或包含R2的环所述的那些取代基。各个R’和G优选是未取代的。
下标c代表0(不存在Z)或1(存在Z)。
R5、R6、R7和R8各自独立地代表氢原子;具有1-20个碳原子,优选1-10个碳原子,最优选1-6个碳原子的任选具有取代基的烷基;具有2-20个碳原子,优选2-10个碳原子,最优选2-6个碳原子的任选具有取代基的链烯基;或者具有6-20个碳原子,优选6-10个碳原子,最优选6个碳原子的任选具有取代基的芳基。各个R5、R6、R7和R8优选是未取代的。
R9代表氢原子;具有1-20个碳原子,优选1-10个碳原子,最优选1-6个碳原子的任选具有取代基的烷基;或者具有2-20个碳原子,优选2-10个碳原子,最优选2-6个碳原子的任选具有取代基的链烯基。R9优选是未取代的。
在一个实施方式中,本发明的反式-噻嗪靛颜料分散剂中的噻嗪靛部分由式(A)代表:
另外,在一个实施方式中,本发明的顺式-噻嗪靛颜料分散剂中的噻嗪靛部分由式(B)代表:
Figure S071A0974720070514D000082
在一个实施方式中,在式(3)中的-(X)a-(Y)b-基团是-SO2-、-S-C1-C6-亚烷基-、-SO2NH-C1-C6-亚烷基-、-SO2-NH-亚苯基-CO-、-CH2NHCOCH2NH-C1-C6-亚烷基-、-C1-C6-亚烷基-或-(CH2)mNH-C1-C6-亚烷基-。在一个实施方式中,在式(3)中的R3和R4各自独立地是C1-C6-烷基或C1-C20-链烯基,或者R3和R4与它们所键合至的氮原子一起形成5元或6元含氮杂环(例如吡咯烷环或哌啶环),所述杂环任选具有取代基如羟基或-C1-C6-烷基。
在一个实施方式中,式(4)中的-Z-基团是-SO2-、-CH2NHCOCH2NH-、-CH2NHCOCH2NH-C1-C6-亚烷基-或-NH(C1-C6-亚烷基)-SO2-。在一个实施方式中,式(4)中的R5-R8各自独立地是氢原子,R9是氢原子或C1-C6-烷基。
本发明的反式-噻嗪靛颜料分散剂的例举性实例由如下给出的式(i)至(xxix)代表。
式(i)
Figure S071A0974720070514D000091
式(ii)
Figure S071A0974720070514D000092
式(iii):
Figure S071A0974720070514D000093
式(iv):
Figure S071A0974720070514D000101
式(v):
式(vi):
Figure S071A0974720070514D000103
式(vii):
Figure S071A0974720070514D000104
式(viii):
Figure S071A0974720070514D000105
式(ix):
Figure S071A0974720070514D000111
式(x):
Figure S071A0974720070514D000112
式(xi):
Figure S071A0974720070514D000113
式(xii)
Figure S071A0974720070514D000114
式(xiii):
式(xiv):
Figure S071A0974720070514D000121
式(xv):
Figure S071A0974720070514D000122
式(xvi):
Figure S071A0974720070514D000123
式(xvii):
Figure S071A0974720070514D000124
式(xviii)
Figure S071A0974720070514D000125
式(xix):
Figure S071A0974720070514D000131
式(xx):
Figure S071A0974720070514D000132
式(xxi):
Figure S071A0974720070514D000133
式(xxii)
Figure S071A0974720070514D000134
式(xxiii):
Figure S071A0974720070514D000135
式(xxiv):
Figure S071A0974720070514D000141
式(xxv):
式(xxvi):
Figure S071A0974720070514D000143
式(xxvii):
式(xxviii):
Figure S071A0974720070514D000145
式(xxix):
Figure S071A0974720070514D000151
本发明的顺式-噻嗪靛颜料分散剂的例举性实例由式(i)至(xxix)代表,只是其中的反式-噻嗪靛部分由式(B)的顺式噻嗪靛部分代替。
可以通过一些合成路线合成噻嗪靛颜料分散剂。
例如,其中式(3)中的-(X)a-(Y)b-基团是-SO2-或-SO2NH-C1-C6-亚烷基-的那些反式-噻嗪靛颜料分散剂例如可以通过常规方法用氯磺酸氯磺化由式(A)代表的反式-噻嗪靛颜料,得到其中在苯环或噻嗪靛环上取代有1-6个氯磺酰基团的反式-噻嗪靛磺酰氯,然后与由HN(R3)(R4)或NH2-C1-C6-亚烷基-N(R3)(R4)代表的胺反应并加热而制备。
其中式(3)中的-(X)a-(Y)b-基团是-SO2-NH-亚苯基-CO-的那些反式-噻嗪靛颜料分散剂可以通过将如上所述的反式-噻嗪靛磺酰氯与氨基苯甲酸酯反应,将所得的反应产物与由HN(R3)(R4)代表的胺反应(酰胺化)并加热反应产物而制备。
其中式(3)中的-(X)a-(Y)b-基团是-S-C1-C6-亚烷基-的那些反式-噻嗪靛颜料分散剂可以通过常规方法溴化由式(A)代表的反式-噻嗪靛颜料,得到其中1-6个溴原子键合至苯环上或噻嗪靛环上的反式-噻嗪靛磺酰溴化物,然后与由HS-C1-C6-亚烷基-N(R3)(R4)代表的胺反应而制备。
其中式(3)中的-(X)a-(Y)b-基团是-CH2NHCOCH2NH-C1-C6-亚烷基-的那些反式-噻嗪靛颜料分散剂可以通过将由式(A)代表的反式-噻嗪靛颜料与氯乙酰胺和低聚甲醛反应,得到其中1-6个氯乙酰氨基甲基键合至苯环上或噻嗪靛环上的氯乙酰氨基甲基反式-噻嗪靛,然后与由NH2-C1-C6-亚烷基-N(R3)(R4)代表的胺反应而制备。
其中式(3)中的-(X)a-(Y)b-基团是-C1-C6-亚烷基-或-(CH2)mNH-C1-C6-亚烷基-的那些反式-噻嗪靛颜料分散剂可以在存在路易斯酸如氯化铝的情形下将由式(A)代表的反式-噻嗪靛颜料与由Hal-C1-C6-亚烷基-N(R3)(R4)或Hal-(CH2)mNH-C1-C6-亚烷基-N(R3)(R4)代表的胺反应而制备(C-烷基化),其中Hal是卤素。
另外,其中式(4)中的-Z-基团是-SO2-的那些顺式-噻嗪靛颜料分散剂可以通过常规方法用氯磺酸氯磺化由式(B)代表的顺式-噻嗪靛颜料,得到其中1-6个氯磺酰基团在苯环或噻嗪靛环上取代的顺式-噻嗪靛磺酰氯,然后与由H-(未取代的或取代的哌嗪)代表的胺反应而制备。
其中式(4)中的-Z-基团是-CH2NHCOCH2NH-C1-C6-亚烷基-或-CH2NHCOCH2NH-的那些顺式-噻嗪靛颜料分散剂可以将由式(B)代表的顺式-噻嗪靛颜料与氯乙酰胺和低聚甲醛反应,得到其中1-6个氯乙酰氨基甲基键合至苯环上或噻嗪靛环上的氯乙酰氨基甲基顺式-噻嗪靛,然后与由NH2-C1-C6-亚烷基-(未取代的或取代的哌嗪)或NH2-(未取代的或取代的哌嗪)代表的胺反应而制备。
其中式(4)中的-Z-基团是-NH(C1-C6-亚烷基)-SO2-的那些顺式-噻嗪靛颜料分散剂可以通过常规方法溴化由式(B)代表的顺式-噻嗪靛颜料,得到其中1-6个溴原子键合至苯环上或噻嗪靛环上的顺式-噻嗪靛磺酰溴化物,然后在催化剂如乙酸钯存在下与由NH2(C1-C6-亚烷基)-SO2-(未取代的或取代的哌嗪)代表的胺反应而制备。
可用于上述反应中的胺的实例包括例如二乙胺、二乙氨基乙硫醇、二甲胺、N-乙基异丙胺、N-甲基丁胺、N-甲基异丁胺、N-丁基乙胺、N-叔丁基乙胺、二异丙胺、二丙胺、N-仲丁基丙胺、二丁胺、二仲丁胺、二异丁胺、N-异丁基-仲丁胺、二戊胺、二异戊胺、二己胺、二(2-乙基己基)胺、二辛胺、N-甲基辛胺、N-甲基十八胺、二癸胺、二烯丙基胺、N-乙基-1,2-二甲基丙胺、N-甲基己胺、2-羟基甲氨基乙醇、二油基胺、二硬脂胺、N,N-二甲氨基甲胺、N,N-二甲氨基乙胺、N,N-二甲氨基丙胺、N,N-二甲氨基戊胺、N,N-二甲氨基丁胺、N,N-二乙氨基乙胺、N,N-二乙氨基丙胺、N,N-二乙氨基己胺、N,N-二乙氨基丁胺、N,N-二甲氨基戊胺、N,N-二丙氨基丁胺、N,N-二丁氨基丙胺、N,N-二丁氨基乙胺、N,N-二丁氨基丁胺、N,N-二异丁氨基戊胺、N,N-甲基-月桂氨基丙胺、N,N-乙基己氨基乙胺、N,N-二硬脂氨基乙胺、N,N-二油氨基乙胺、N,N-二硬脂氨基丁胺、哌啶、2-哌可啉、3-哌可啉、4-哌可啉、2,4-二甲基哌啶、2,6-二甲基哌啶、3,5-二甲基哌啶、3-哌啶甲醇、哌可酸、六氢异烟酸、六氢异烟酸甲酯、六氢异烟酸乙酯、2-吡啶甲醇、吡咯烷、3-羟基吡咯烷、N-氨基乙基哌啶、N-氨基乙基-4-哌可啉、N-氨基乙基吗啉、N-氨基丙基哌啶、N-氨基丙基-2-哌可啉、N-氨基丙基-4-哌可啉、N-氨基丙基吗啉、N-甲基哌嗪、N-丁基哌嗪、N-甲基高哌嗪(N-methylhomopiperazine)、1-环戊基哌嗪和1-氨基-4-甲基哌嗪。
通常,由上述方法制备的噻嗪靛颜料分散剂可以包括其中取代在噻嗪靛部分上的-(E)-基团的数目是不同的化合物。因此,当取平均时式(1)或(2)中的值“p”可以是分数和小于1的数。例如,当制备颜料分散剂时,产物可能包含其中p是0的噻嗪靛。
本发明的噻嗪靛颜料分散剂呈顺式或反式构型,这取决于所用的噻嗪靛部分。本发明噻嗪靛颜料分散剂的顺式和反式构型在清晰度方面均是优异的,然而,更优选反式-噻嗪靛颜料分散剂,因为它在粘度特性方面也是优异的。当分散颜料材料时,优选使用的反式构型和顺式构型的比例基于反式构型和顺式构型的总量为50-100重量%的前者相对于50-0重量%的后者,更优选80-100重量%的前者相对于20-0重量%的后者。最优选的是只使用反式构型。
接下来,描述根据本发明的颜料组合物。
根据本发明的颜料组合物包含颜料材料和反式和/或顺式-噻嗪靛颜料分散剂。
作为包含于本发明的颜料组合物中的颜料材料,可以使用各种可商购获得的有机或无机颜料。
有机颜料的实例包括例如偶氮-基、二苯并芘-5,10-二酮-基、蒽嘧啶-基、蒽醌-基、异二氢吲哚酮-基、异吲哚啉-基、靛蒽醌-基、喹吖啶酮-基、喹啉酮基、二噁嗪-基、二酮基吡咯并吡咯-基、噻嗪靛-基、硫靛-基、皮蒽酮-基、酞菁-基、黄烷士酮-基、紫环酮(perinone)-基、二萘嵌苯-基和苯并咪唑酮-基的有机颜料。无机颜料的实例包括例如炭黑、二氧化钛、铬黄、镉黄、镉红、氧化铁红、氧化铁黑、氧化锌、普鲁士蓝和群青蓝。这些颜料可以结合使用。
本发明的噻嗪靛颜料分散剂对于与本发明的颜料分散剂具有类似的或相似的化学结构的那些颜料在不聚集、不结晶和好的可流动性方面特别有效。而且,在色调方面,优选对于从黄色到红色的颜料,更优选从橙色到红色的颜料使用本发明的颜料分散剂。
特别是,对于由二酮基吡咯并吡咯红色颜料、喹吖啶酮红色颜料、噻嗪靛红色颜料和蒽醌红色颜料代表的红色颜料,优选使用本发明的颜料分散剂,因为本发明的颜料分散剂在这些红色颜料上显示优异的分散效果,同时保持所述颜料本身的色彩以及高清晰度。
本发明的噻嗪靛颜料分散剂基于100重量份的所用颜料材料以优选0.1-30重量份、更优选1-20重量份的量用于颜料组合物中。当本发明的噻嗪靛颜料分散剂的量低于0.1重量份时,难以实现所用噻嗪靛颜料分散剂的效果。当本发明的噻嗪靛颜料分散剂的量大于30重量份时,不仅颜料分散剂的过量部分没有益处,而且在所得的颜料组合物的物理性质和颜料本身之间的差异有时变得很大,当将所得的颜料组合物用于油墨或涂料时,不利地影响应用质量。
当将本发明的噻嗪靛颜料分散剂以粉末的形式与颜料粉末简单地混合时,其显示足够的分散效果。然而,当通过如下方法制备颜料组合物时,将获得更加优异的结果:(i)使用溶解器、高速混合器、均相混合器、捏和机、轧制机、磨碎机、砂磨机或粉碎机机械地混合颜料粉末和本发明的颜料分散剂粉末;(ii)将包含本发明颜料分散剂的溶液加入至颜料在水或有机溶剂的悬浮体中,由此在颜料表面上沉积颜料分散剂;(iii)在具有强溶解能力的溶剂如硫酸中共溶解有机颜料和本发明的颜料分散剂,使用劣溶剂如水共沉积颜料和颜料分散剂。
接下来,将解释根据本发明的着色组合物。
根据本发明的着色组合物包含根据本发明的颜料组合物和颜料载体。颜料载体由树脂、树脂前体或其混合物组成。当使用本发明的着色组合物制备滤色器时,优选使用相对于整个可见光波长400-700nm具有光透射率优选为80%或更多、更优选95%或更多的透明树脂作为树脂。
树脂包括热塑性树脂、热固性树脂和光敏树脂。树脂的前体包括单体和低聚体,其通过辐射照射固化而制备树脂,它们可以单独使用或结合使用。
颜料载体的用量基于100重量份的用于着色组合物中的颜料组合物为30-700重量份,优选60-450重量份。当使用树脂和树脂前体的混合物作为颜料载体时,树脂的用量基于100重量份的用于着色组合物中的颜料组合物为20-400重量份,优选50-250重量份。树脂前体的用量基于100重量份的用于着色组合物中的颜料组合物为10-300重量份,优选10-200重量份。
热塑性树脂的实例包括例如丁醛树脂、苯乙烯-马来酸共聚物、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚氨酯树脂、聚酯树脂、丙烯酸类树脂、醇酸树脂、聚苯乙烯、聚酰胺树脂、橡胶树脂、环化橡胶树脂、纤维素、聚乙烯、聚丁二烯和聚酰亚胺树脂。
热固性树脂的实例包括例如环氧树脂、苯基胍胺树脂、松脂-改性的马来酸树脂、松脂-改性的富马酸树脂、蜜胺树脂、尿素树脂和酚醛树脂。
光敏树脂的实例包括例如具有光可交联基团如(甲基)丙烯酰基或苯乙烯基的聚合物,其通过在具有反应性取代基如羟基、羧基或氨基的聚合物中引入具有反应性取代基如异氰酸酯基、醛基、或环氧基的(甲基)丙烯酸化合物或肉桂酸而制备。另外,也可以使用通过部分酯化苯乙烯-马来酐共聚物或包含酸酐的线性聚合物如α-烯烃-马来酐共聚物与含有羟基的(甲基)丙烯酸化合物如羟基烷基(甲基)丙烯酸酯而获得的聚合物。
作为树脂前体的单体和低聚物的实例,包括例如各种丙烯酸和甲基丙烯酸的酯如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、环己基(甲基)丙烯酸酯、β-羧基乙基(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、双酚A二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三环癸基(甲基)丙烯酸酯、羟甲基蜜胺的(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯和氨基甲酸乙酯丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸;苯乙烯;乙酸乙烯酯;羟基乙基乙烯基醚;乙二醇二乙烯基醚;季戊四醇三乙烯基醚;(甲基)丙烯酰胺;N-羟基甲基(甲基)丙烯酰胺;N-乙烯基甲酰胺和丙烯腈。
本发明的着色组合物可以包含分散助剂如表面活性剂,或树脂型颜料分散剂,以增加颜料材料分散进颜料载体的能力。基于100重量份所用的颜料组合物,所述分散助剂的用量为0.1-40重量份,优选0.1-30重量份。
表面活性剂的实例包括例如阴离子表面活性剂如聚氧乙烯烷基醚硫酸盐、十二烷基苯磺酸钠、苯乙烯-丙烯酸共聚物的碱金属盐、烷基萘磺酸钠、烷基二苯基醚二磺酸钠、月桂基硫酸单乙醇胺、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸铵、硬脂酸单乙醇胺、硬脂酸钠、月桂基硫酸钠、苯乙烯-丙烯酸共聚物的单乙醇胺盐和聚氧乙烯烷基醚磷酸酯;非离子表面活性剂如聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯烷基醚磷酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、和聚乙二醇单月桂酸酯;阳离子表面活性剂如季烷基铵盐及其环氧乙烷加成物;烷基甜菜碱如烷基二甲基氨基乙酸甜菜碱;两性表面活性剂如烷基咪唑啉;和其它的表面活性剂如含氟表面活性剂和有机硅表面活性剂。这些表面活性剂可以单独使用或结合使用。
树脂型颜料分散剂包括具有吸收在颜料上的性能的颜料-亲和部分和与颜料载体相容的部分,并通过被吸收在颜料上起稳定颜料载体中的颜料分散体的作用。树脂型颜料分散剂的实例包括线性或梳齿型聚酯、丙烯酸和氨基甲酸乙酯树脂。其中,优选在其主链或末端上具有碱性基团、酸性基团或芳香基团的线性树脂,或者在其主链或侧链上具有碱性基团、酸性基团或芳香基团的梳齿型树脂。
可商购获得的树脂型颜料分散剂的实例包括例如POLYFLOWNo.75、No.90和No.95(Kyoeisha Chemical Co.),MEGAFAC F171、F172和F173(Dainippon Ink & Chemicals,Inc.),FLUORAD FC430和FC431(Sumitomo3M),SOLSPERSE分散剂如SOLSPERSE13240、20000、24000、26000和28000(Lubrisol Japan),DISPERBYK分散剂如DISPERBYK111、160、161、162、163、164、170、182、2000和2001(Byk Chemie),AJISPER分散剂如AJISPER PB711、PB411、PB111、PB814、PB821和PB822(Ajinomoto-Fine-Techno)和EFKA分散剂如EFKA46和47(EFKA Chemicals)。
当通过辐照等固化本发明的着色组合物时,其包含光聚合引发剂。
光聚合引发剂的实例包括例如乙酰苯光聚合引发剂如4-苯氧基-二氯乙酰苯、4-叔丁基-二氯乙酰苯、二乙氧基乙酰苯、1-(4-异丙苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮和2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-丁烷-1-酮;二苯乙醇酮光聚合引发剂如二苯乙醇酮、二苯乙醇酮甲基醚、二苯乙醇酮乙基醚、二苯乙醇酮异丙基醚和苄基二甲基缩酮;二苯酮光聚合引发剂如二苯酮、苯甲酰苯甲酸、甲基苯甲酰苯甲酸酯、4-苯基二苯酮、羟基二苯酮、丙烯酸化的二苯酮和4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫化物;噻吨酮光聚合物引发剂如噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮和2,4-二异丙基噻吨酮;三嗪光聚合引发剂如2,4,6-三氯-s-三嗪、2-苯基-4,6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对甲氧基苯基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对甲苯基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2-胡椒基-4,6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2,4-二(三氯甲基)-6-苯乙烯基-s-三嗪、2-(萘酚-1-基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基-萘酚-1-基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2,4-三氯甲基-(胡椒基)-6-三嗪和2,4-三氯甲基(4’-甲氧基苯乙烯基)-6-三嗪;硼酸盐光聚合引发剂;咔唑光聚合引发剂和咪唑光聚合引发剂。基于100重量份的所用颜料组合物,光聚合引发剂的用量是5-200重量份,优选10-150重量份。
可以单独使用或结合使用光聚合引发剂,但是也可以与增感剂一起使用,如α-酰基肟酯、酰基氧化膦、甲基苯基乙醛酸、偶苯酰、9,10-菲醌、樟脑醌、乙基蒽醌、4,4’-二乙基异二苯代酚酞、3,3’,4,4’-四(叔丁基过氧基羰基)二苯酮或4,4’-二乙基氨基二苯酮。基于100重量份的所用光聚合引发剂,增感剂的用量为0.1-60重量份。
根据本发明的着色组合物包含溶剂从而充分地将颜料材料分散至颜料载体中并使之易于获得均匀的涂布。溶剂的实例包括例如环己酮、丙二醇二乙酸酯、丙二醇单甲基醚、二乙二醇二乙基醚、甲基异丁基酮、正丁基醇、二丙二醇单甲基醚、三丙二醇单甲基醚、丙二醇单丙基醚、二丙二醇单丙基醚、丙二醇单丁基醚、二丙二醇单丁基醚、三丙二醇单丁基醚、丙二醇苯基醚、二丙二醇单甲基醚乙酸酯、1,3-丁二醇二乙酸酯、乙二醇单丁基醚、乙二醇单丁基醚乙酸酯、二乙二醇单丁基醚、二乙二醇单丁基醚乙酸酯、3-甲氧基丁醇、1,3-丁二醇三乙酸甘油酯、3,3,5-三甲基-2-环己烯-1-酮、乙二醇单乙基醚、γ-丁内酯、乙酸异戊酯、乙基-3-乙氧基丙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、甲基-3-甲氧基丙酸酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯和乙酸丙酯。这些溶剂可以单独使用或结合使用。基于100重量份的所用颜料组合物,溶剂的总用量可以是800-4000重量份,优选1000-2500重量份。
本发明的着色组合物可以包含储存稳定剂以稳定组合物随时间的粘度,并且可以包含粘合增强剂如硅烷偶联剂以增强与基底的粘合。
根据需要,本发明的着色组合物可以包含添加剂如热聚合引发剂、增塑剂、表面保护剂、增滑剂、涂布助剂、粘合改进剂或显影改进剂。
本发明的着色组合物可以通过使用分散设备如三辊研磨机、两辊研磨机、水平砂磨机、垂直砂磨机、环形珠磨机、捏和机或磨碎机在颜料载体和有机溶剂中细分散本发明的颜料组合物和如上所述的分散助剂和/或光聚合引发剂而制备。包含两种或多种颜料的着色组合物也可以通过使用本发明的噻嗪靛颜料分散剂将各自包含颜料载体和有机溶剂的混合物混合成细分散的不同颜料而制备。
通过将组合物的所有组分在一起混合和分散可以制备着色组合物。然而,优选使用本发明的噻嗪靛颜料分散剂将颜料分散至树脂和/或有机溶剂部分中,然后加入剩余的组分,并分散所得的混合物。
另外,在通过例如水平砂磨机、垂直砂磨机、环形珠磨机或磨碎机进行分散之前,可以使用研磨混合器如捏和机或三辊研磨机进行预分散,使用两辊研磨机进行固体分散,或者用噻嗪靛颜料分散剂对颜料材料进行处理。另外,如果在通过珠磨机等进行分散之后,进行其中着色组合物在30-80℃下储存数个小时至一周的后处理,称为老化(aging),或使用超声分散器或碰撞型无珠分散器(collision typebeadless disperser)进行后处理,则可以改善着色组合物的稳定性。另外,可以使用任何分散器或混合器,如微流体器、高速混合器、均相混合器、球磨机、辊研磨机、石式研磨机或超声分散器来制备根据本发明的着色组合物。
当利用本发明的着色组合物来制备滤色器时,优选通过离心分离、烧结的过滤器或膜过滤器去除5μm或更大,优选1μm或更大,更优选0.5μm或更大的粗粒和混合的灰尘。
本发明的着色组合物可以制备为凹版印刷油墨、无水平版印刷油墨、丝网印刷油墨或溶剂显影的或碱显影的抗蚀材料(resist material)。
溶剂显影的或碱显影的抗蚀材料包括热塑性树脂、热固性树脂或光敏树脂以及单体,它们是颜料载体、光聚合引发剂和溶剂,并且其中分散有本发明的颜料组合物。
另外,本发明的着色组合物显示优异的分散效果和随时间的稳定性,并当用于广泛的印刷油墨、涂料、喷墨油墨和塑料着色剂时提供强着色的物质。
在此情形中,除了上述的树脂和溶剂之外,如果需要的话,与表面活性剂和/或树脂型颜料分散剂一起,在不使用单体和光聚合引发剂下,使用树脂如石油树脂、酪蛋白、虫胶、干性油或合成干性油、和溶剂如乙基溶纤剂乙酸酯、丁基溶纤剂乙酸酯、乙基苯、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙二醇、甘油、N,N-二甲基甲酰胺、SOLVESSO100(Exxon ChemicalCo.)、SWASOL1000(MaruzenPetrochemical Co.)或石油溶剂来通过上述方法制备着色组合物。
根据本发明的滤色器包括透明或反射的基底和以三种不同的颜色,R(红色)、G(绿色)和B(蓝色),或Y(黄色)、M(品红)和C(青色)在其上形成的滤色器节。使用根据本发明的着色组合物通过印刷或光刻法可以形成各种颜色的滤色器节。
透明基底的实例包括石英玻璃、硼硅酸盐玻璃、氧化铝硅酸盐玻璃、二氧化硅涂布表面的钠钙玻璃的玻璃片等;和聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二酯的树脂片等。
反射基底的实例包括硅或其它的透明基底,其上形成有铝、银、银/铜/钯合金的薄膜等。
对于制备彩色滤色器节,印刷方法在大规模生产效率方面更优越,因为它可以仅通过用上述制备的各种着色组合物作为印刷油墨重复进行印刷和干燥图案从而形成图案。而且,印刷技术的进步使得可以印刷极其狭窄的在尺寸上更具有精确性和平滑性的图案。对于印刷,优选在印刷板或在橡皮布上对油墨的干燥和固化具有耐性的组合物。另外,在印刷机中对油墨流动性的控制也是重要的,也可以通过使用分散剂或体质颜料来调节油墨的粘度。
当通过光刻法形成各种颜色的滤色器节时,通过喷涂、旋涂、狭缝涂布、辊涂等在透明基底上涂布而制备为如上所述溶剂-或碱-显影型着色抗蚀剂(color resist)的着色组合物至干燥薄膜厚度为0.2-5μm。根据需要将干燥后的薄膜通过具有预定图案的与薄膜接触或不接触的掩膜暴露至紫外线。然后,例如通过将薄膜浸渍于溶剂或碱显影溶液中或通过喷嘴在薄膜上喷涂显影溶液,去除其上未硬化的区域而在薄膜上形成理想的图案。通过对于其它的色彩重复类似的操作制得滤色器。根据需要可以加热薄膜以加速着色抗蚀剂的聚合。通过光刻法制备的滤色器比通过印刷方法制备的滤色器在精度方面更高。
在显影中,使用碳酸钠、氢氧化钠等的水溶液作为碱显影溶液,并另外地,也可以使用有机碱如二甲基苄胺和三乙醇胺。另外,可以加入抗起泡剂或表面活性剂至显影溶液。
为了改善暴露于紫外线的敏感性,可以在将着色抗蚀剂涂布有防止被氧气抑制聚合的薄膜之后将其暴露至射线,所述薄膜通过用水可溶的或碱可溶的树脂如聚乙烯醇和水可溶的丙烯酸树脂涂布着色抗蚀剂并干燥所得抗蚀剂而制备。
除了上述方法之外,还可以通过电沉积、转印、或其它方法制备根据本发明的滤色器,并且根据本发明的着色组合物可以用于任何方法中。电沉积是通过使用形成于透明基底上的透明导电薄膜和通过胶体粒子的电泳在透明导电薄膜上电沉积各种颜色的滤色器节而形成滤色器的方法。
另外,转印方法是预先在可移除的转印基片的表面上形成滤色器层,然后将滤色器层转印至理想的透明基底上的方法。
如果在滤色器节之前,在透明基底或反射基底上形成黑色基质则还可以提高液晶显示面板的对比度。使用铬、铬/铬氧化物的多层、氮化钛等的无机膜和包含其中分散有遮光剂的树脂薄膜作为黑色基质,但是黑色基质并不限于这些。另外,可以在上述的透明基底或反射基底上形成薄膜晶体管(TFT),然后形成滤色器节。在TFT基底上形成的滤色器节扩大了孔径比并因此改善了液晶显示面板的亮度。
在根据本发明的滤色器上根据需要形成顶涂膜(overcoat film)、柱状分隔器(columnar spacer)、透明导电薄膜、液晶取向薄膜等。
通过用密封剂粘合在两个相对基底上的滤色器、从在密封区域的注射部分注射液晶,密封注射部分并根据需要在两个基底外表面上粘附极化薄膜或相位差薄膜来制备所述液晶显示面板。
液晶显示面板可以用于液晶显示模式中以通过使用扭曲向列(TN)、超扭曲向列(STN)、面内转换(IPS)、垂直取向(VA)、光补偿弯曲(OCB)等的滤色器进行彩色印刷。
以下通过实施例对本发明进行描述。在实施例中,“份”代表重量份。
实施例1:合成颜料分散剂B
在室温下将30份由式(B)代表的顺式-噻嗪靛颜料加入至300份氯磺酸。在室温下搅拌该混合物7小时,然后在15分钟内逐滴加入1500份的冰水。过滤沉淀的顺式-噻嗪靛磺酰氯,用3000份的冰水冲洗,提供顺式-噻嗪靛磺酰氯滤饼。
在3升烧杯中,注入500份冰和500份水以及47.8份二乙氨基乙胺,然后,在2-5℃下加入顺式-噻嗪靛磺酰氯滤饼。然后,加热混合物至60℃,搅拌90分钟。过滤产物,用水冲洗,在80℃干燥,提供43份由式(xxx)代表的颜料分散剂B:
Figure S071A0974720070514D000271
通过质谱确认颜料分散剂B的分子量,即696.93。由高效液相色谱确定纯度为61.38%。在如下条件下进行液相色谱:
柱:对称C185微米,由Waters获得;
洗脱液:
(A)0.05mol/l CH3COONH4aq/DMF=7/1(v/v)
(B)DMF/水=95/5(v/v)
梯度条件:
(A):(B)=80/20(v/v),5分钟。
保持20分钟,(A):(B)=0:100,保持15分钟;
流速:0.300mL/min;
注射体积:5μL
炉温:35℃。
颜料分散剂B的色谱示于图1中。
实施例2:合成颜料分散剂C
将100份N,N-二甲基甲酰胺和20份在实施例1中合成的颜料分散剂B注入200mL的四颈烧瓶中。在150℃下搅拌混合物3小时,然后逐滴加入800份水。过滤产物,用水冲洗并在80℃干燥,提供16份由上式(vii)代表的颜料分散剂C。
通过质谱确认颜料分散剂C的分子量,即696.93。由柱液相色谱确定纯度为81%。在与实施例1相同的条件下进行液相色谱。颜料分散剂C的柱液相色谱示于图2中。
实施例3:合成颜料分散剂D
将100份N,N-二甲基甲酰胺和20份在实施例1中合成的颜料分散剂B注入200mL的四颈烧瓶中。在90℃搅拌混合物2小时,然后逐滴加入800份水,提供16份颜料分散剂组合物(称为“颜料分散剂D”),其包含重量比为1:2的由式(xxx)代表的颜料分散剂B和由式(vii)代表的颜料分散剂C。
实施例4:合成颜料分散剂E
将30份由上式(A)代表的反式-噻嗪靛颜料和150份溴加入至100份的硝基苯。在100℃下搅拌混合物5小时,收集过量的溴,提供反式-噻嗪靛溴化物。
在室温下,将30份反式-噻嗪靛溴化物和10份二乙氨基乙硫醇加入至100份N,N-二甲基甲酰胺,在150℃搅拌混合物5小时。过滤产物,用水冲洗并在80℃干燥,提供38份由上述式(i)代表的颜料分散剂E。
实施例5:合成颜料分散剂F
将27份由上式(A)代表的反式-噻嗪靛颜料在30分钟或更长缓慢加入至325份冷却至0℃的98%的硫酸,同时保持温度为20℃或更低。之后,在20分钟或更长加入25份2-氯乙酰胺,然后,在20分钟或更长加入9份低聚甲醛。在15-20℃搅拌混合物4小时,然后静置过夜。将反应混合物倾倒至750份冰和1500份水的混合物中。过滤沉淀物,用1000份的冰水冲洗3次,得到氯乙酰氨基顺式-噻嗪靛滤饼。
将500份冰、500份水和51.6份1-(2-氨基乙基)哌嗪注入至3升烧杯中,然后在0-5℃加入氯乙酰氨基顺式-噻嗪靛滤饼。然后,将混合物加热至60℃,搅拌2小时。过滤产物,用水冲洗,并在80℃干燥,得到47份顺式-噻嗪靛颜料分散剂。另外,将100份N,N-二甲基甲酰胺和20份顺式-噻嗪靛颜料分散剂注入至200mL的四颈烧瓶中。在150℃搅拌混合物3小时,然后逐滴加入800mL水。过滤产物,用水冲洗,并在80℃干燥,提供16份由上式(xxvii)代表的颜料分散剂F。
<制备丙烯酸树脂溶液>
将700份环己酮注入至配有温度计、冷凝器、氮气进入口、搅拌器和滴液漏斗的可分离的四颈烧瓶中,加热至80℃。烧瓶中的气氛用氮气置换,然后通过滴液漏斗在2小时内逐滴加入133份甲基丙烯酸正丁酯、46份2-羟基乙基甲基丙烯酸酯、43份甲基丙烯酸、74份对枯基酚环氧乙烷-改性的丙烯酸酯(“Aronix M110”,由Toagosei Co.,Ltd.制备)和4份2,2’-偶氮二异丁腈。逐滴加入后,再继续反应3小时,得到具有重均分子量为26000的丙烯酸树脂的溶液。将树脂溶液冷却至室温后,取样约2g的树脂溶液,在180℃干燥20分钟,测量非挥发物的量。基于测量结果,加入环己酮至剩余的树脂溶液以使得非挥发物的浓度在树脂溶液中变为20重量%,提供理想的丙烯酸树脂溶液。
<制备处理的红色颜料>
在120℃下使用1加仑不锈钢捏和机(由Inoue Seisakusho获得)捏和300份二酮基吡咯并吡咯(在此及后称为“DPP”)红色颜料(C.I.颜料红254;“IRGAPHOR RED B-CF”,由Chiba Specialty Chemicals获得)、1500份氯化钠和150份二乙二醇的混合物2小时。然后,将捏和的混合物加入至5升温水中,并搅拌1小时,同时加热至70℃,得到浆料。重复过滤并用水冲洗该浆料,以去除氯化钠和二乙二醇,在80℃干燥过夜,提供290份处理的红色颜料。
<制备红色/黄色混合的颜料1>
以重量比3:5:2混合DPP红色颜料(C.I.颜料红254;“IRGAPHORRED B-CF”,由Chiba Specialty Chemicals获得)、蒽醌红色颜料(C.I.颜料红177;“CHROMOPHTAL RED A2B”,由Chiba Specialty Chemicals获得)和偶氮黄色颜料(C.I.颜料黄150;“YELLOW PIGMENTE4GN-GT”,由Lanxess K.K.获得),提供红色/黄色混合的颜料1。
<制备红色/黄色混合的颜料2>
以重量比3:1混合DPP红色颜料(C.I.颜料红254;“IRGAPHORRED B-CF”,由Chiba Specialty Chemicals获得)和偶氮黄色颜料(C.I.颜料黄150;“YELLOW PIGMENT E4GN-GT”,由Lanxess K.K.获得),提供红色/黄色混合的颜料2。
<合成颜料分散剂A>
将下式(xxxi)代表的化合物通过常规方法氯磺化。将所得的50份化合物分散于900份水中,然后,加入240份N,N-二乙基氨基乙胺。将混合物加热至60℃,在该温度下搅拌2小时。过滤沉淀物,用水冲洗,并在80℃干燥,提供60份颜料分散剂A。
式(xxxi):
Figure S071A0974720070514D000311
<实施例6-25和对比例1-14>
将颜料,颜料分散剂A-F、丙烯酸树脂溶液和溶剂(环己酮)以如表1A至1C中代表的量注入至140mL的螺旋盖瓶中,向其中加入直径为1.25mm的150g的氧化锆珠。使用调漆器(paint conditioner)分散混合物10分钟,提供着色组合物。
<评价着色组合物>
使用B型粘度计在25℃测量各个着色组合物的粘度值和触变指数值(TI值)。
在PET膜上涂布各个着色组合物至湿厚度为12μm并在150℃干燥2分钟,形成涂布的膜。使用分光光度比色计(SE-2000,由NipponDenshoku Industries获得)测量涂布的膜的颜色,评价清晰度。顺便提及,通过各个涂布的膜的色质C和由各个相应的其中不使用本发明的颜料分散剂的着色组合物制备的涂布的膜的色质C的差别表示清晰度,将不具有颜料分散剂的组合物的色质C作为标准,即为0。
另外,在40℃储存各个着色组合物一周,然后在25℃使用B型粘度计测量其粘度。
对随时间的粘度稳定性进行分级,各个级别表示如下:◎(粘度不增加),○(尽管观察到粘度略微增加,着色组合物可以没有问题的使用),Δ(观察粘度增加,着色组合物不能使用)和×(观察到粘度显著增加,着色组合物不能使用)。
这些结果示于表1A-1C中。
如表1A-1C中所示,使用本发明的颜料分散剂的着色组合物在清晰度上具有改善,特别是,使用本发明的反式-噻嗪靛颜料分散剂的着色组合物粘度低,触变性小,并显示优异的流动性。本发明的着色组合物在随时间的储存稳定性方面也是优异的。
Figure S071A0974720070514D000331
Figure S071A0974720070514D000341
Figure S071A0974720070514D000351
*)在表1A-1C中,使用的颜料如下:
C.I.颜料红202:CINQUASIA MAGENTA RT-235-D(由ChibaSpecialty Chemicals获得)
C.I.颜料红122:HOSTAPERM PINK E(由Clariant获得)
C.I.颜料紫19:HOSTAPERM RED E5B02(由Clariant获得)
C.I.颜料红279:NOVOPERM THI RED4G70(由Clariant获得)
实施例26:合成由上式(xxix)代表的颜料分散剂
在室温下将30份由上式(B)代表的顺式-噻嗪靛颜料加入至300份氯磺酸。在室温下搅拌混合物7小时,然后在15分钟内逐滴加入1500份冰水。过滤沉淀的顺式-噻嗪靛磺酰氯,用3000份冰水冲洗,提供顺式-噻嗪靛磺酰氯滤饼。将500份冰、500份丙酮和45.7份4-氨基-N-[3-(二乙基氨基)丙基]苯甲亚胺注入3升烧杯中,然后在2-5℃下加入顺式-噻嗪靛磺酰氯滤饼。将混合物加热至60℃并搅拌2小时。过滤产物,用水冲洗并在80℃干燥,提供34份顺式-噻嗪靛颜料分散剂。将100份N,N-二甲基甲酰胺和34份由此获得的顺式-噻嗪靛颜料分散剂注入至200mL的四颈烧瓶中。在150℃搅拌混合物3小时,然后加入至800mL水中。过滤产物,用水冲洗并在80℃干燥,提供24份由上式(xxix)代表的颜料分散剂。
由质谱确认该颜料分散剂的分子量,即949.19。由柱液相色谱确认纯度为57.20%。在与实施例1相同的条件下进行液相色谱。该颜料分散剂的柱液相色谱如图3中所示。
实施例27:合成由上式(xx)代表的颜料分散剂
在室温下将30份由上式(B)代表的顺式-噻嗪靛颜料加入至300份氯磺酸。在室温下搅拌混合物7小时,然后在15分钟内逐滴加入1500份冰水。过滤沉淀的顺式-噻嗪靛磺酰氯,用3000份冰水冲洗,提供顺式-噻嗪靛磺酰氯滤饼。将500份冰、500份丙酮和27份二乙胺注入3升烧杯中,然后在2-5℃下加入顺式-噻嗪靛磺酰氯滤饼。将混合物加热至60℃并搅拌2小时。过滤产物,用水冲洗并在80℃干燥,提供30份顺式-噻嗪靛颜料分散剂。将100份N,N-二甲基甲酰胺和30份由此获得的顺式-噻嗪靛颜料分散剂注入至200mL的四颈烧瓶中。在150℃搅拌混合物3小时,然后加入至800mL水。过滤产物,用水冲洗并在80℃干燥,提供24份由上式(xx)代表的颜料分散剂。
由质谱确认该颜料分散剂的分子量,即596.76。由柱液相色谱确认纯度为87.61%。在与实施例1相同的条件下进行液相色谱。该颜料分散剂的柱液相色谱如图4中所示。

Claims (10)

1.反式-噻嗪靛颜料分散剂,其由式(1)代表:
Figure FSB00000563077200011
其中:
R1代表用于形成苯环的基团;
R2代表用于形成苯环的基团;
E代表在包括R1的苯环上取代的和/或在包括R2的苯环上取代的碱性基团,其由式(3)代表:
式(3)
X代表-SO2NR-,其中R代表氢原子;
a代表1;
Y代表具有1-6个碳原子的亚烷基;
b代表1;
R3和R4各自独立地表示具有1-20个碳原子的烷基;
p代表1-6的整数。
2.颜料组合物,其包括颜料材料和如权利要求1所述的反式-噻嗪靛颜料分散剂。
3.如权利要求2所述的颜料组合物,其特征在于所述颜料材料包括二酮基吡咯并吡咯-基红色颜料、喹吖啶酮-基红色颜料、噻嗪靛-基红色颜料或蒽醌-基红色颜料。
4.如权利要求3所述的颜料组合物,其特征在于所述颜料材料还包括黄色颜料。
5.着色组合物,其包括如权利要求2所述的颜料组合物和颜料载体。
6.着色组合物,其包括如权利要求3所述的颜料组合物和颜料载体。
7.着色组合物,其包括如权利要求4所述的颜料组合物和颜料载体。
8.滤色器,其包括由如权利要求5所述的着色组合物制备的滤色器节。
9.滤色器,其包括由如权利要求6所述的着色组合物制备的滤色器节。
10.滤色器,其包括由如权利要求7所述的着色组合物制备的滤色器节。
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