JP4614694B2 - Compositions and methods for surface treatment of pigments - Google Patents

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本発明は、顔料組成物、より詳細には表面処理された顔料組成物、表面処理された顔料ディスパージョンおよび顔料粒子の処理方法に関する。   The present invention relates to a pigment composition, and more particularly to a surface-treated pigment composition, a surface-treated pigment dispersion and a method for treating pigment particles.

当該分野において、バインダー樹脂またはポリマー溶液のような液体における顔料粒子の分散特性を改善するために顔料粒子を表面処理することが公知である。高分子量ポリマーを使用して、顔料粒子の表面上にコーティングを形成させることにより、顔料粒子の表面を処理する方法がある。高分子量ポリマー分散剤の例は、特許文献1に開示されている。一般的に、高分子量ポリマーは、吸着によって顔料粒子の表面に付着される。   It is known in the art to surface treat pigment particles to improve the dispersion properties of pigment particles in liquids such as binder resins or polymer solutions. There are methods of treating the surface of pigment particles by using a high molecular weight polymer to form a coating on the surface of the pigment particles. Examples of high molecular weight polymer dispersants are disclosed in US Pat. Generally, high molecular weight polymers are attached to the surface of pigment particles by adsorption.

特許文献2は、マクロモノマー(macromonomer)とエチレン性不飽和モノマーを共重合することによって得られる、5000〜100,000の範囲内の重量平均分子量を有する顔料分散樹脂を開示している。マクロモノマーの作製が、このような高分子量ポリマー分散樹脂を製造するために必要である。この特許文献は、マクロモノマーの作製に使用するための、エポキシ含有重合性不飽和モノマー(例えば、グリシジルメタクリレート)を開示している。   Patent Document 2 discloses a pigment-dispersed resin having a weight average molecular weight in the range of 5,000 to 100,000 obtained by copolymerizing a macromonomer and an ethylenically unsaturated monomer. The production of the macromonomer is necessary to produce such a high molecular weight polymer dispersed resin. This patent document discloses an epoxy-containing polymerizable unsaturated monomer (eg, glycidyl methacrylate) for use in making macromonomers.

特許文献3は、(a)カルボキシル基およびカルボキシレート基を有するポリマー、(b)ヒドロキシル基およびエポキシ基を有するポリマー、(c)顔料−分散剤ならびに(d)顔料を含む、着色されたコーティング組成物を開示している。そこで開示されているポリマー(b)は、エポキシ基含有エチレン性不飽和モノマーとヒドロキシル基含有エチレン性不飽和モノマーおよび他の共重合性エチレン性不飽和モノマーとを共重合することによって作製される、高分子量コポリマーである。   US Pat. No. 6,057,049 describes a colored coating composition comprising (a) a polymer having carboxyl and carboxylate groups, (b) a polymer having hydroxyl and epoxy groups, (c) a pigment-dispersant and (d) a pigment. We are disclosing things. The polymer (b) disclosed therein is produced by copolymerizing an epoxy group-containing ethylenically unsaturated monomer with a hydroxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer and other copolymerizable ethylenically unsaturated monomers. High molecular weight copolymer.

ケイ素を含有する表面処理剤(例えば、シリル化剤またはシランカップリング剤)は、一般的に、化学結合を介して顔料粒子の表面へ結合されている。例えば、特許文献4は、シリル化剤またはシランカップリング剤で有機顔料を処理する方法を開示している。そこで開示されているシリル化剤の例は、エポキシ基を含むグリシドキシプロピルトリメトキシシランである。   A surface treatment agent containing silicon (for example, a silylating agent or a silane coupling agent) is generally bonded to the surface of the pigment particle through a chemical bond. For example, Patent Document 4 discloses a method of treating an organic pigment with a silylating agent or a silane coupling agent. An example of a silylating agent disclosed therein is glycidoxypropyltrimethoxysilane containing an epoxy group.

特許文献5は、顔料粒子のディスパージョンをハロシラン(halosilane)またはオルガノハロシラン(organohalosilane)と接触させ、温度を上昇させて該粒子の表面上にシロキサンを形成させ、そして表面処理された粒子をプレスケーク(presscake)または乾燥粒子として回収することによる、顔料粒子の処理方法を開示している。   In US Pat. No. 6,057,059, a dispersion of pigment particles is brought into contact with halosilane or organohalosilane, the temperature is increased to form siloxane on the surface of the particles, and the surface-treated particles are pressed. Disclosed is a method for treating pigment particles by recovering as cake or dry particles.

特許文献6は、ビニル基、メタクリロイル基、エポキシ基、およびアミノ基からなる群から選択される少なくとも1つの官能基を有するシランカップリング剤でその表面が修飾されている無機粒状物質;ならびに該シランカップリング剤の官能基と反応性である官能基を有する水分散性樹脂を含む、水性コーティング組成物を開示している。該特許文献の例において、グリシドキシプロピル−トリメトキシシランが、エポキシ基を有するシランカップリング剤として使用されている。   Patent Document 6 discloses an inorganic particulate material whose surface is modified with a silane coupling agent having at least one functional group selected from the group consisting of a vinyl group, a methacryloyl group, an epoxy group, and an amino group; and the silane Disclosed is an aqueous coating composition comprising a water-dispersible resin having a functional group that is reactive with a functional group of a coupling agent. In the example of this patent document, glycidoxypropyl-trimethoxysilane is used as a silane coupling agent having an epoxy group.

ケイ素含有表面処理剤(例えば、アルコキシシラン)は、該処理された顔料に、改善された物性(例えば、高い耐熱性および耐薬品性、良好な分散能、良好な耐候性など)を提供するが、しかし、このような処理された顔料粒子のディスパージョンから得られるフィルムの物性は、ケイ素の存在に起因するバインダー樹脂に対する該処理された粒子の不十分な適合性のために、不十分である。   Silicon-containing surface treatments (eg, alkoxysilanes) provide the treated pigment with improved physical properties (eg, high heat and chemical resistance, good dispersibility, good weather resistance, etc.). However, the physical properties of the film obtained from the dispersion of such treated pigment particles are insufficient due to the poor compatibility of the treated particles with the binder resin due to the presence of silicon. .

慣用的に、フラットディスプレイ用のカラーフィルターは、バインダー中に分散された顔料を含有する組成物から形成される着色層を含む。カラーフィルターに良好な光透過率特性を提供するためには、優れた顔料分散特性、小さな顔料粒度、高い分散安定性、および組成物に含有される成分間での良好な適合性を有する顔料組成物を提供することが望ましい。
特開平5−320533号公報 米国特許第6,548,174号 米国特許第5,969,048号 特開平7−331102号公報 米国特許第6,120,596号 米国特許第5,719,206号
Conventionally, color filters for flat displays include a colored layer formed from a composition containing a pigment dispersed in a binder. Pigment composition with excellent pigment dispersion characteristics, small pigment particle size, high dispersion stability, and good compatibility between the components contained in the composition to provide good light transmittance characteristics for color filters It is desirable to provide goods.
JP-A-5-320533 US Pat. No. 6,548,174 US Pat. No. 5,969,048 JP 7-331102 A US Pat. No. 6,120,596 US Pat. No. 5,719,206

本発明の1つの目的は、顔料粒子をケイ素を含まない化合物で処理し、その結果、成分(特に、カラーレジスト(color resist)に含まれるバインダー樹脂)に対する顔料粒子の適合性(compatibility)が改善され得、そしてフィルム特性(例えば、透明度)が増強され得る、顔料組成物を提供することである。   One object of the present invention is to treat pigment particles with a compound that does not contain silicon, resulting in improved compatibility of the pigment particles with the components (especially the binder resin in the color resist). And providing a pigment composition that can be enhanced and film properties (eg, transparency) can be enhanced.

本発明の別の目的は、顔料粒子を処理するための高分子量ポリマーの代わりに、低分子量ケイ素フリーの化合物を使用することにより顔料粒子を処理して、その顔料表面上に薄層を形成させる方法を提供することであり、それによって、分散剤で小さな粒度に分散して、優れた流動性、特に低い粘度および低いTi(チキソトロピックインデックス(thixotropic index))を示し得る、顔料組成物を製造することが可能となる。更に、本発明では、顔料を分散させるために必要とされる分散剤の量は減少され、その結果、該顔料組成物から得られるフィルムの耐熱性(ΔEabで表現される)が増強され得る。   Another object of the present invention is to treat pigment particles by using a low molecular weight silicon-free compound instead of a high molecular weight polymer to treat the pigment particles to form a thin layer on the pigment surface. Providing a method, thereby producing a pigment composition that can be dispersed with a dispersant to a small particle size and exhibit excellent flow properties, especially low viscosity and low Ti (thixotropic index) It becomes possible to do. Furthermore, in the present invention, the amount of dispersant required to disperse the pigment can be reduced, so that the heat resistance (expressed as ΔEab) of the film obtained from the pigment composition can be enhanced.

本発明の1局面によれば、顔料組成物は、顔料粒子、および該顔料粒子を表面処理するためのエポキシ化合物を含み、該エポキシ化合物は、一般式:   According to one aspect of the present invention, a pigment composition includes pigment particles and an epoxy compound for surface treating the pigment particles, the epoxy compound having the general formula:

Figure 0004614694
[式中、R1、R2、R3、R4およびR5は、それぞれ、独立して、水素、または置換もしくは非置換のアルキルであり、あるいは、R2およびR4は一緒になって5〜7員環を形成し得、そして
6は、水素、−OOCR7、−OR8、−OOC−CR9=CR1011;ジフェニル、フェニル、または置換もしくは非置換のアルキルもしくはシクロアルキルを含有するモノエポキシまたはポリエポキシ基;あるいはポリエーテル基を含有するモノエポキシまたはポリエポキシ基であり、
7、R8、R10およびR11は、それぞれ、独立して、水素、置換もしくは非置換のアルキル、置換もしくは非置換のシクロアルキル、置換もしくは非置換のアリール、または置換もしくは非置換のアルケニルであり、
9は、水素、またはアルキルであり、
但し、該エポキシ化合物はケイ素含有基を有さない]
を有する。
Figure 0004614694
[Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each independently hydrogen, or substituted or unsubstituted alkyl, or R 2 and R 4 are taken together. A 5- to 7-membered ring can be formed and R 6 is hydrogen, —OOCR 7 , —OR 8 , —OOC—CR 9 ═CR 10 R 11 ; diphenyl, phenyl, or substituted or unsubstituted alkyl or cycloalkyl A monoepoxy or polyepoxy group containing: a monoepoxy or polyepoxy group containing a polyether group,
R 7 , R 8 , R 10 and R 11 are each independently hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl, substituted or unsubstituted cycloalkyl, substituted or unsubstituted aryl, or substituted or unsubstituted alkenyl. And
R 9 is hydrogen or alkyl;
However, the epoxy compound has no silicon-containing group]
Have

本発明の別の局面によれば、顔料ディスパージョン(pigment dispersion)は、分散剤、および該分散剤中に分散された顔料粒子を含み、ここで該顔料粒子は、一般式(I)を有するエポキシ化合物で処理されている。   According to another aspect of the invention, a pigment dispersion includes a dispersant and pigment particles dispersed in the dispersant, wherein the pigment particles have the general formula (I) It is treated with an epoxy compound.

本発明の更なる局面によれば、顔料粒子の表面処理法は、以下を包含する:
溶媒の存在下で該顔料粒子とエポキシ化合物とを混合して、スラリーを形成すること;および
高温(elevated temperature)(20℃〜溶媒の沸点)で該顔料粒子と該エポキシ化合物とを反応させること
[ここで、該エポキシ化合物は一般式(I)を有する]。
該方法は、スラリーから溶媒を除去し、それによって、表面処理された顔料粒子を乾燥する工程を更に包含し得る。
According to a further aspect of the present invention, a method for surface treatment of pigment particles includes the following:
Mixing the pigment particles and the epoxy compound in the presence of a solvent to form a slurry; and reacting the pigment particles and the epoxy compound at elevated temperature (20 ° C. to the boiling point of the solvent). [Wherein the epoxy compound has the general formula (I)].
The method can further include the step of removing the solvent from the slurry, thereby drying the surface treated pigment particles.

好ましい実施形態の詳細な説明
本発明において、低分子量エポキシ化合物が使用されて、顔料粒子の表面と反応する。本発明において使用されるエポキシ化合物は、主に、1000未満のエポキシ当量重量(epoxy equivalent weight)を有する分子構造を主として有する、市販の有機化合物である。顔料粒子を、高温で、低分子量エポキシ化合物で処理すると、それらは、エポキシ化合物と反応し、そしてコーティング層が、物理的および/または化学的結合を介して、顔料粒子の表面上に形成される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention, low molecular weight epoxy compound is used to react with the surface of the pigment particles. The epoxy compounds used in the present invention are mainly commercially available organic compounds mainly having a molecular structure having an epoxy equivalent weight of less than 1000. When pigment particles are treated with low molecular weight epoxy compounds at high temperatures, they react with the epoxy compounds and a coating layer is formed on the surface of the pigment particles via physical and / or chemical bonds. .

本発明に従う顔料粒子を処理するために好適な低分子量エポキシ化合物は、単独でまたは組み合わせて、1000未満のエポキシ当量重量を有する従来のエポキシ化合物を含み得る。好ましい化合物は、モノグリシジルまたはポリグリシジルエーテル類およびモノグリシジルまたはポリグリシジルエステル類である。詳細には、本発明に好適なエポキシ化合物としては以下が挙げられ得る:モノエポキシ化合物、例えば脂肪族グリシジルエステル類、脂環式グリシジルエステル類、芳香族グリシジルエステル類、脂肪族グリシジルエーテル類、脂環式グリシジルエーテル類、芳香族グリシジルエーテル類、脂肪族、脂環式もしくは芳香族グリシジルアクリレート、あるいは他の好適なモノエポキシ化合物;ならびにエポキシ樹脂として通常使用されておりそして置換もしくは非置換のアルキルもしくはシクロアルキル、脂肪族基、モノフェノール性基、ジフェノール性基、またはポリエーテル基を含有する、ジエポキシまたはポリエポキシ化合物、および他の好適なポリエポキシ化合物である。   Low molecular weight epoxy compounds suitable for treating pigment particles according to the present invention may include conventional epoxy compounds having an epoxy equivalent weight of less than 1000, alone or in combination. Preferred compounds are monoglycidyl or polyglycidyl ethers and monoglycidyl or polyglycidyl esters. In detail, epoxy compounds suitable for the present invention may include the following: monoepoxy compounds such as aliphatic glycidyl esters, alicyclic glycidyl esters, aromatic glycidyl esters, aliphatic glycidyl ethers, fats Cyclic glycidyl ethers, aromatic glycidyl ethers, aliphatic, alicyclic or aromatic glycidyl acrylates, or other suitable monoepoxy compounds; and commonly used as epoxy resins and substituted or unsubstituted alkyl or Diepoxy or polyepoxy compounds, and other suitable polyepoxy compounds containing cycloalkyl, aliphatic groups, monophenolic groups, diphenolic groups, or polyether groups.

上述のエポキシ化合物の例は、エーテル類、例えば2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、クレシルグリシジルエーテル、p−tertブチルフェニルグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ビス−2,3−エポキシシクロペンチルグリシジルエーテル、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサンジグリシジルエーテル、およびモノフェノール性もしくはジフェノール性化合物などのモノグリシジルまたはポリグリシジルエーテル類、グリシジルフェノール性エポキシ樹脂、脂環式エポキシ化合物(例えば、シクロヘキセンオキシド、およびシクロペンテンオキシド)、エステル類、例えば、グリシジルエタノエート、グリシジルプロパノエート、グリシジルブチレート、グリシジルバレレート、グリシジルデカノエート、グリシジルウンデカノエート、グリシジルドデカノエート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシ−4−シクロヘキシルカルボキシレート、ジグリシジル1,2−シクロヘキサンジカルボキシレートなど、ならびに他のエポキシ化合物、例えばトリグリシジルイソシアヌレート、グリシジルメタクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレートおよびエポキシ基を含有する他のアクリレートモノマーである。   Examples of the aforementioned epoxy compounds are ethers such as 2-ethylhexyl glycidyl ether, butyl glycidyl ether, decyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, cresyl glycidyl ether, p-tertbutylphenyl glycidyl ether, 1,4-butanediol diester. Glycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, bis-2,3-epoxycyclopentyl glycidyl ether, 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane diglycidyl ether, and monophenolic or diphenolic Monoglycidyl or polyglycidyl ethers such as compounds, glycidyl phenolic epoxy resins, alicyclic epoxy compounds (eg, Lohexene oxide and cyclopentene oxide), esters such as glycidyl ethanolate, glycidyl propanoate, glycidyl butyrate, glycidyl valerate, glycidyl decanoate, glycidyl undecanoate, glycidyl decanoate, 3,4- Epoxycyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxy-4-cyclohexylcarboxylate, diglycidyl 1,2-cyclohexanedicarboxylate and the like, as well as other epoxy compounds such as triglycidyl isocyanurate, glycidyl methacrylate, 3,4-epoxycyclohexyl (Meth) acrylates and other acrylate monomers containing epoxy groups.

本発明に従って表面処理され得る顔料は、有機または無機顔料であり得る。本発明は、特に、カラーフィルターの製造に使用される顔料に好適である。顔料の例は、pigment blue (PB15:6)、pigment red PR254(ジケトピロロピロール(diketopyrrolo pyrrole))、pigment yellow PY138(キノフタロン)、pigment yellow PY139(イソインドリノン(isoindolinone))、pigment green PG36(フタロシアニン銅)、シリカ、乾式シリカ(fumed silica)などである。   Pigments that can be surface treated according to the present invention can be organic or inorganic pigments. The present invention is particularly suitable for pigments used in the production of color filters. Examples of pigments include pigment blue (PB15: 6), pigment red PR254 (diketopyrrolo pyrrole), pigment yellow PY138 (quinophthalone), pigment yellow PY139 (isoindolinone), pigment green PG36 ( Phthalocyanine copper), silica, fumed silica and the like.

本発明において、顔料をエポキシ化合物で処理するプロセスにおいて使用される顔料を分散するための溶媒は、顔料粒子を分散させるために通常使用されている任意の公知の溶媒であり得る。このような溶媒の例としては、トルエン、キシレン、シクロヘキサノン、およ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(PMA)が挙げられる。   In the present invention, the solvent for dispersing the pigment used in the process of treating the pigment with an epoxy compound can be any known solvent that is commonly used for dispersing pigment particles. Examples of such solvents include toluene, xylene, cyclohexanone, and propylene glycol monomethyl ether acetate (PMA).

以下の実施例は、本発明を例示する目的のために提供され、そしていかなる方法によっても本発明の範囲を限定するように解釈されるべきでなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって規定される。   The following examples are provided for the purpose of illustrating the invention and should not be construed as limiting the scope of the invention in any way, the scope of the invention being claimed. It is prescribed by.

実施例(1)
12.0重量部のpigment blue (PB15:6)を、80.8重量部の溶媒(トルエン)とミキサーにおいて混合した。2時間の混合後、7.2重量部の2−エチルヘキシルグリシジルエーテル(2−EHGE)を、それが完全に分散されるまでミキサーに徐々に添加した。次いで、約0.3〜0.4mmの寸法を有するシリカ−ジルコニアビーズをミキサーに添加して、得られる混合物が約90nmの粒度となるまで粉砕した。得られたスラリーを還流温度まで加熱して、反応させた。4時間後、乾燥のためにRotavaporにおいて真空下で溶媒を除去し、そして乾燥された残渣を粉砕して粉末を形成させた。
Example (1)
12.0 parts by weight of pigment blue (PB15: 6) was mixed with 80.8 parts by weight of solvent (toluene) in a mixer. After 2 hours of mixing, 7.2 parts by weight of 2-ethylhexyl glycidyl ether (2-EHGE) was slowly added to the mixer until it was completely dispersed. Silica-zirconia beads having dimensions of about 0.3-0.4 mm were then added to the mixer and ground until the resulting mixture had a particle size of about 90 nm. The obtained slurry was heated to the reflux temperature and reacted. After 4 hours, the solvent was removed under vacuum in a Rotavapor for drying, and the dried residue was ground to form a powder.

実施例(2)
6.0重量部のブチルグリシジルエーテル(BGE)、15.0重量部のpigmentgreen (PG36)、および79重量部のキシレン(溶媒)を、該顔料が完全に分散するまで、撹 拌器を使用して2時間混合した。次いで、混合物を、約0.3〜0.4mmの直径を有 するシリカ−ジルコニアビーズを使用して、130nmの粒度まで粉にした。得られた スラリーを90℃まで加熱して、8時間反応させ、そして次いで、Rotavaporにおいて 真空下で乾燥させてスラリーを濃縮した。最後に、スラリーを乾燥させ、そして粉砕し て粉末を形成させた。
Example (2)
Using a stirrer, 6.0 parts by weight of butyl glycidyl ether (BGE), 15.0 parts by weight of pigmentgreen (PG36), and 79 parts by weight of xylene (solvent) until the pigment is completely dispersed. For 2 hours. The mixture was then milled to a particle size of 130 nm using silica-zirconia beads having a diameter of about 0.3-0.4 mm. The resulting slurry was heated to 90 ° C., allowed to react for 8 hours, and then dried in a Rotavapor under vacuum to concentrate the slurry. Finally, the slurry was dried and ground to form a powder.

実施例(3)
1.5重量部のグリシジル脂肪族エステル、10重量部の顔料BTCF(PR254)および88.5重量部のトルエンを、該顔料が完全に分散するまで、2時間ミキサーにおいて混合した。次いで、混合物を、約0.3〜0.4mmの直径を有するシリカ−ジルコニアビーズを使用して約150nmの粒度まで粉砕した。6時間90℃の温度で反応後、続いてRotavaporにおける真空下で乾燥させて、溶媒を除去し、乾燥させた残渣を粉末化形態に粉砕した。
Example (3)
1.5 parts by weight glycidyl aliphatic ester, 10 parts by weight pigment BTCF (PR254) and 88.5 parts by weight toluene were mixed in a mixer for 2 hours until the pigment was completely dispersed. The mixture was then ground to a particle size of about 150 nm using silica-zirconia beads having a diameter of about 0.3-0.4 mm. After reacting at a temperature of 90 ° C. for 6 hours, followed by drying under vacuum in a Rotavapor, the solvent was removed and the dried residue was ground into a powdered form.

実施例(4)
20重量部の顔料2RCF(PY139)、65.5重量部のトルエン、および10重量部のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PMA)を、該顔料が完全に分散するまでミキサーにおいて混合した。次いで、混合物を所望の粒度に粉砕し、そして4.5重量部のデシルグリシジルエーテル(DGE)をそこに徐々に添加した。得られた混合物を加熱して約90℃の温度で6時間反応させた後、その圧力を、Rotavaporによって20mmHgまで減少させた。濃縮および乾燥させた残渣を粉末化形態まで粉砕した。
Example (4)
20 parts by weight of pigment 2RCF (PY139), 65.5 parts by weight of toluene, and 10 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate (PMA) were mixed in a mixer until the pigment was completely dispersed. The mixture was then ground to the desired particle size and 4.5 parts by weight of decyl glycidyl ether (DGE) was gradually added thereto. The resulting mixture was heated and allowed to react at a temperature of about 90 ° C. for 6 hours, after which the pressure was reduced to 20 mmHg by Rotavapor. The concentrated and dried residue was ground to a powdered form.

実施例(5)
12重量部のpigment yellow (PY138)、65重量部のトルエン、20重量部のシクロヘキサノンを、2時間ミキサーにおいて混合し、そしてその後、約0.3〜0.4mmの直径を有するシリカ−ジルコニアビーズを使用して粉にして、約130nmの粒度を提供した。混合物へ、3重量部のグリシジルメチルメタクリレート(GMA)を添加した。6時間90℃の温度での反応後、続いて、Rotavaporによって20mmHgまで減圧し、濃縮および乾燥させた残渣を粉末まで粉砕した。
Example (5)
12 parts by weight pigment yellow (PY138), 65 parts by weight toluene, 20 parts by weight cyclohexanone are mixed in a mixer for 2 hours, and then silica-zirconia beads having a diameter of about 0.3-0.4 mm are mixed. Used to mill to provide a particle size of about 130 nm. To the mixture, 3 parts by weight of glycidyl methyl methacrylate (GMA) was added. After reaction for 6 hours at a temperature of 90 ° C., the pressure was subsequently reduced to 20 mmHg by Rotavapor and the concentrated and dried residue was ground to a powder.

実施例(6)
実施例1〜5の各々において作製した粉末20重量部を、9.0重量部の分散剤(Byk−Chemie製のDisperbyk163)および71重量部のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PMA)と混合し、続いて粉砕してディスパージョンを形成させた。実施例1〜5において作製した粉末の得られたディスパージョンの粘度値、平均粒度、およびTi値(チキソトロピックインデックス)を、表1に示す。
Example (6)
20 parts by weight of the powder prepared in each of Examples 1-5 was mixed with 9.0 parts by weight of a dispersant (Disperbyk 163 from Byk-Chemie) and 71 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate (PMA), followed by And then pulverized to form a dispersion. Table 1 shows the viscosity value, average particle size, and Ti value (thixotropic index) of the obtained dispersions of the powders produced in Examples 1 to 5.

比較例1〜5
比較例1〜5を、実施例1〜5において顔料を処理するために使用したエポキシ化合物を比較例において省略すること以外は、実施例1〜6と同一の様式で行った。比較例1〜5のディスパージョンの粘度値、平均粒度およびTi値(チキソトロピックインデックス)を、表2に示す。
Comparative Examples 1-5
Comparative Examples 1-5 were performed in the same manner as Examples 1-6 except that the epoxy compounds used to treat the pigments in Examples 1-5 were omitted in the comparative examples. Table 2 shows the viscosity value, average particle size, and Ti value (thixotropic index) of the dispersions of Comparative Examples 1 to 5.

Figure 0004614694
Figure 0004614694

Figure 0004614694
表(1)および(2)は、比較例1〜5と比較して、本発明に従う実施例1〜5は、より低い粘度値およびより小さい粒度を示すことを表わす。高温(50℃)で7日間以上保存後、実施例1〜5の粘度および粒度の変化は、比較例1〜5のそれと比較して小さいことが観察された。このことは、実施例1〜5の保存安定性は、比較例1〜5のそれよりも良好であることを示す。表(1)における実施例1〜5のTi値(チキソトロピックインデックス)は、表(2)に示されるTi値よりも低く、そしてニュートン(Newtonion)レオロジーのそれに近い。このことは、実施例1〜5のディスパージョンが良好な流動特性を有することを示す。
Figure 0004614694
Tables (1) and (2) show that Examples 1-5 according to the present invention show lower viscosity values and smaller particle sizes compared to Comparative Examples 1-5. After storage for 7 days or more at high temperature (50 ° C.), it was observed that the changes in viscosity and particle size of Examples 1-5 were small compared to those of Comparative Examples 1-5. This indicates that the storage stability of Examples 1 to 5 is better than that of Comparative Examples 1 to 5. The Ti values (thixotropic indexes) of Examples 1-5 in Table (1) are lower than the Ti values shown in Table (2) and are close to that of Newtonion rheology. This indicates that the dispersions of Examples 1 to 5 have good flow characteristics.

実施例7および8
実施例6の手順に従い、20%および30%の分散剤(Disperbyk 163)を含有する顔料ディスパージョンを、実施例2において表面処理されたpigment greenを使用して作製した。得られた顔料ディスパージョンの粘度、平均粒度、および色度レベルを、表3に示す。
Examples 7 and 8
According to the procedure of Example 6, pigment dispersions containing 20% and 30% dispersant (Disperbyk 163) were made using pigment green surface treated in Example 2. Table 3 shows the viscosity, average particle size, and chromaticity level of the resulting pigment dispersion.

比較例7、8および9
実施例6の手順に従い、20%、30%および50%の分散剤(Disperbyk 163)を含有する顔料ディスパージョンを、表面処理されていないpigment greenを使用して作製した。得られた顔料ディスパージョンの粘度、平均粒度、および色度レベルを、表3に示す。
Comparative Examples 7, 8 and 9
According to the procedure of Example 6, pigment dispersions containing 20%, 30% and 50% dispersant (Disperbyk 163) were made using non-surface treated pigment green. Table 3 shows the viscosity, average particle size, and chromaticity level of the resulting pigment dispersion.

Figure 0004614694
表3は、比較例7および8はそれぞれ実施例7および8と同量の分散剤を含有しているが、それらは、実施例7および8と比較してより高い粘度およびより大きな平均粒度を有することを示している。実施例8と比較例9との比較により、処理されていない顔料は、実施例8のそれに近いレベルまで粘度および平均粒度を低下させるためには、より多くの量の分散剤(50%まで)を必要とすることが理解され得る。このことは、顔料を分散させるために必要とされる分散剤の量は、顔料を本発明に従って表面処理した後、減少されることを示している。
Figure 0004614694
Table 3 shows that Comparative Examples 7 and 8 contain the same amount of dispersant as Examples 7 and 8, respectively, but they have higher viscosity and higher average particle size compared to Examples 7 and 8. It shows that it has. A comparison of Example 8 and Comparative Example 9 shows that untreated pigment has a higher amount of dispersant (up to 50%) to reduce viscosity and average particle size to levels close to that of Example 8. Can be understood to require. This indicates that the amount of dispersant required to disperse the pigment is reduced after the pigment is surface treated according to the present invention.

実施例7および8ならびに比較例7、8および9の各々の耐熱性は、色差(color difference)(ΔEab)で表わされ、これは、色度計(Otsuka Electronic Co.,Ltd.製のMCPD)を使用して加熱前後の各々のディスパージョンの色変化を試験することによって測定した。ΔEab値が小さくなるほど、耐熱性は高くなる。表(3)は、実施例7または8の耐熱性(ΔEab=0.8)は、比較例7、8および9のそれよりも高いことを示している。これはまた、実施例7または8の熱安定性が、比較例7、8および9のそれよりも良好であることを示している。   The heat resistance of each of Examples 7 and 8 and Comparative Examples 7, 8 and 9 is represented by a color difference (ΔEab), which is a colorimeter (MCPD manufactured by Otsuka Electronic Co., Ltd.). ) Was used to test the color change of each dispersion before and after heating. The smaller the ΔEab value, the higher the heat resistance. Table (3) shows that the heat resistance of Example 7 or 8 (ΔEab = 0.8) is higher than that of Comparative Examples 7, 8 and 9. This also shows that the thermal stability of Example 7 or 8 is better than that of Comparative Examples 7, 8 and 9.

実施例7および8、ならびに比較例7、8および9の各々の適合性は、Y、x、yの値によって示され、これらもまた色度計(MCPD)を使用して測定した。Y値が高いほど、光透過率が高くなる。光透過率が高い場合、ディスパージョン中の成分の適合性は良好である。表(3)は、実施例7および8において使用した表面処理された顔料が、比較例7、8および9において使用した表面処理されていない顔料と比較して、分散剤に対してより良好な適合性を有することを示している。   The suitability of each of Examples 7 and 8 and Comparative Examples 7, 8 and 9 is indicated by the values of Y, x, y, which were also measured using a colorimeter (MCPD). The higher the Y value, the higher the light transmittance. When the light transmittance is high, the compatibility of the components in the dispersion is good. Table (3) shows that the surface treated pigment used in Examples 7 and 8 is better for the dispersant compared to the unsurfaced pigment used in Comparative Examples 7, 8 and 9. It shows that it is compatible.

Claims (10)

カラーフィルターの光透過性顔料層の形成に適した、表面処理された有機顔料粒子を含む顔料であって、
該表面処理された有機顔料粒子の個々の粉末は、顔料分散用溶媒の存在下で加熱して、エポキシ化合物と反応させ、該溶媒を乾燥することにより得られ、
該エポキシ化合物は、一般式:
Figure 0004614694
[式中、R、R、R、RおよびRは、それぞれ、独立して、水素、または非置換のアルキルであり、あるいは、RおよびRは一緒になって5〜7員環を形成し得、そして
は、水素、−OOCR、−OR、−OOC−CR=CR1011であり、
、R、R10およびR11は、それぞれ、独立して、水素、非置換のアルキル、非置換のアリール、または非置換のアルケニルであり、
は、水素、またはアルキルである]
を有する顔料。
A pigment comprising surface-treated organic pigment particles suitable for forming a light transmissive pigment layer of a color filter,
The individual powders of the surface-treated organic pigment particles are obtained by heating in the presence of a pigment dispersing solvent to react with the epoxy compound and drying the solvent,
The epoxy compound has the general formula:
Figure 0004614694
Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each independently hydrogen or unsubstituted alkyl, or R 2 and R 4 together are Can form a 7-membered ring and R 6 is hydrogen, —OOCR 7 , —OR 8 , —OOC—CR 9 = CR 10 R 11 ,
R 7 , R 8 , R 10 and R 11 are each independently hydrogen, unsubstituted alkyl, unsubstituted aryl, or unsubstituted alkenyl,
R 9 is hydrogen or alkyl.
A pigment having
前記エポキシ化合物が1000未満のエポキシ当量重量(epoxy equivalent weight)を有する、請求項1に記載の顔料。 The pigment of claim 1, wherein the epoxy compound has an epoxy equivalent weight of less than 1000. 前記エポキシ化合物が、グリシジルエーテル類、グリシジルエステル類および脂環式エポキシ化合物からなる群から選択される、請求項1または2に記載の顔料。 The pigment according to claim 1 or 2, wherein the epoxy compound is selected from the group consisting of glycidyl ethers, glycidyl esters, and alicyclic epoxy compounds. 前記エポキシ化合物が、グリシジルメタクリレートおよびグリシジルアクリレートからなる群から選択される、請求項1〜3のいずれかに記載の顔料。 The pigment according to claim 1, wherein the epoxy compound is selected from the group consisting of glycidyl methacrylate and glycidyl acrylate. 表面処理された有機顔料粒子を含有する顔料を調製する方法であって、
溶媒の存在下で該有機顔料粒子とエポキシ化合物とを混合して、スラリーを形成すること;
該スラリーを加熱して該有機顔料粒子を該エポキシ化合物と反応させること;および
該スラリーから該溶媒を除去し、それによって、表面処理された有機顔料粒子を乾燥すること、
を包含し、
ここで、該エポキシ化合物が、一般式:
Figure 0004614694
[式中、R、R、R、RおよびRは、それぞれ、独立して、水素、または非置換のアルキルであり、あるいは、RおよびRは一緒になって5〜7員環を形成し得、そして
は、水素、−OOCR、−OR、−OOC−CR=CR1011であり、
、R、R10およびR11は、それぞれ、独立して、水素、非置換のアルキル、非置換のアリール、または非置換のアルケニルであり、
は、水素、またはアルキルである]
を有する、方法。
A method of preparing a pigment containing surface-treated organic pigment particles, comprising:
Mixing the organic pigment particles and the epoxy compound in the presence of a solvent to form a slurry;
Heating the slurry to react the organic pigment particles with the epoxy compound; and removing the solvent from the slurry, thereby drying the surface treated organic pigment particles;
Including
Here, the epoxy compound has the general formula:
Figure 0004614694
Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each independently hydrogen or unsubstituted alkyl, or R 2 and R 4 together are Can form a 7-membered ring and R 6 is hydrogen, —OOCR 7 , —OR 8 , —OOC—CR 9 = CR 10 R 11 ,
R 7 , R 8 , R 10 and R 11 are each independently hydrogen, unsubstituted alkyl, unsubstituted aryl, or unsubstituted alkenyl,
R 9 is hydrogen or alkyl.
Having a method.
前記エポキシ化合物が1000未満のエポキシ当量重量を有する、請求項5に記載の方法。 The method of claim 5 , wherein the epoxy compound has an epoxy equivalent weight of less than 1000. 前記エポキシ化合物が、グリシジルエーテル類、グリシジルエステル類および脂環式エポキシ化合物からなる群から選択される、請求項5又は6に記載の方法。 The method according to claim 5 or 6 , wherein the epoxy compound is selected from the group consisting of glycidyl ethers, glycidyl esters and alicyclic epoxy compounds. 前記エポキシ化合物が、グリシジルメタクリレートおよびグリシジルアクリレートからなる群から選択される、請求項5〜7のいずれかに記載の方法。 The method according to claim 5 , wherein the epoxy compound is selected from the group consisting of glycidyl methacrylate and glycidyl acrylate. 前記溶媒を除去して、そして前記エポキシ化合物で処理された前記有機顔料粒子を乾燥する工程を更に包含する、請求項5〜8のいずれかに記載の方法。 The method according to claim 5 , further comprising the step of removing the solvent and drying the organic pigment particles treated with the epoxy compound. 請求項5〜9のいずれかに記載の方法により得られる顔料。 The pigment obtained by the method in any one of Claims 5-9 .
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