JP5332132B2 - チアジンインジゴ顔料分散剤、それを用いた顔料組成物、着色組成物およびカラーフィルタ - Google Patents
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Description
各R1は、独立に、−(E)p−基以外の置換基を有さない芳香族環を表す。
各R2は、独立に、−(E)p−基以外の置換基を有さない芳香族環を表す。
各Eは、独立に、前記R1を含む環および/またはR2を含む環上に置換した塩基性基であって、下記式(3)または(4)
Xは、−S−、−SO2−、−SO2NR−を表す(ただし、Rは、水素原子を表す)。
aは、1を表す。
Yは、炭素数1〜20のアルキレン基を表す。
bは、0または1を表す。
R3及びR4は、それぞれ独立に、炭素数1〜30のアルキル基を表す。
Zは、−CH2NR'COCH2NR'−G−を表す(Gは、炭素数1〜20のアルキレン基を表し、R'は、水素原子を表す)。
cは、1を表す。
R5、R6、R7、R8は、水素原子を表す。
R9は、水素原子を表す。
pは、1〜6の整数を表す。
各Eは、独立に、前記R1を含む環および/またはR2を含む環上に置換した塩基性基であって、上記式(3)または(4)で示される。各pは、1〜6、好ましくは1〜4、特に好ましくは1または2の整数を表す。
式(3)および(4)において、記号および添え字は以下の意味を有する。
Xは、−S−、−SO2−、−SO2NR−を表す。各Rは、独立に水素原子を表す。
aは、1(Xの存在)を表す。
Yは、炭素数1〜20、好ましくは1〜10、特に好ましくは1〜6のアルキレン基を表す。
bは、0(Yの不存在)または1(Yの存在)を表す。
R3及びR4は、それぞれ独立に、炭素数が1〜30、好ましくは1〜25、特に好ましくは1〜20のアルキル基を表す。
Zは、−CH2NR'COCH2NR'−G−を表す。Gは、炭素数1〜20、好ましくは1〜10、特に好ましくは1〜6のアルキレン基を表す。R'は、水素原子を表す。
cは、1(Zの存在)を表す。
R5、R6、R7、R8は、水素原子を表す。
R9は、水素原子を表す。
本発明のトランス型チアジンインジゴ顔料分散剤の具体例としては、以下のようなものが挙げられるが、シス型でも同様の塩基性基Eを持つ構造をとることができ、本発明はこれらに限定されるものではない。
以下、実施例により本発明を説明する。例中、部とは重量部を表す。
<実施例1(顔料分散剤Bの合成)>
クロロスルホン酸300部中に、シス型チアジンインジゴ顔料30部を室温で仕込んだ。室温で7時間攪拌した後、1500部の氷水に15分かけて滴下した。沈殿したスルホニルクロリドをろ過し、3000部の氷水で洗浄し、スルホニルクロリドチアジンプレスケーキを得た。3Lビーカーに、500部の氷と500部の水、47.8部のジエチルアミノエチルアミンを投入し、2〜5℃でスルホニルクロリドプレスケーキを投入した。ついで、混合物を60℃に加温し、90分間攪拌した。生成物をろ過、水で洗浄し、80℃で乾燥させた。これにより、43部の下記式(5)で表される顔料分散剤Bを得た。
カラム:Symmetry C18 5micron(日本ウォーターズ株式会社)
溶離液:
(A)0.05mol/l CH3COONH4水溶液/DMF=7/1(体積比)
(B)DMF/水=95/5(体積比)
勾配条件:
(A):(B)=80/20(体積比)、5分保持
--- 20分 ---
(A):(B)=0/100 (体積比)、15分保持
流速:0.300ml/分
注入量:5 μl
カラム温度:35℃
顔料分散剤Bのクロマトグラムを図1に示した。
200mlの4つ口フラスコに、N,N−ジメチルホルムアミドを100部、実施例1で合成した顔料分散剤Bを20部仕込み、150℃で3時間攪拌した後、800部の水に滴下した。生成物をろ過、水で洗浄し、80℃で乾燥させた。これにより、16部の下記式(6)で表される顔料分散剤Cを得た。
200MLの4つ口フラスコに、N,N−ジメチルホルムアミドを100部、実施例1で合成した顔料分散剤Bを20部仕込み、90℃で2時間攪拌した後、800部の水に滴下した。生成物をろ過、水で洗浄し、80℃で乾燥させた。これにより、上記式(5) で表される顔料分散剤Bおよび上記式(6)で表される顔料分散剤Cを1:2の重量比で含む顔料分散剤組成物16部を得た。
<実施例4(顔料分散剤Eの合成)>
ニトロベンゼン100部中に、トランス型チアジンインジゴ顔料30部と臭素150部を室温で仕込んだ。100℃で5時間攪拌し、過剰の臭素を回収した後、トランス型チアジンインジゴのブロモ体を得た。ジメチルホルムアミド100部中に、トランス型チアジンインジゴのブロモ体30部とジエチルアミノエタンチオール10部を室温で仕込み、150度で5時間加熱攪拌した。生成物をろ過、水で洗浄し、80℃で乾燥させた。これにより、38部の下記式(7)で表される顔料分散剤Eを得た。
0℃に冷却した98%硫酸325部中に、トランス型チアジンインジゴ顔料27部を30分以上かけてゆっくりと、20℃以下に保ちながら滴下した。さらに、α−クロルアセトアミド25部を20分以上かけて添加した後、パラホルムアルデヒド9部を20分以上かけて添加し、15〜20℃で4時間攪拌し、一晩放置した。反応液を氷750部と水1500部に注入させ、沈殿物をろ過、1000部の氷水で3回洗浄し、クロルアセトアミドメチルチアジンプレスケーキを得た。3Lビーカーに、500部の氷と500部の水、51.6部の1−(2−アミノエチル)ピペラジンを投入し、0〜5℃でクロルアセトアミドメチルチアジンプレスケーキを投入した。ついで、混合物を60℃に加温し2時間攪拌した。生成物をろ過、水で洗浄し、80℃で乾燥させた。これによって47部のシス型顔料分散剤を得た。更に、200MLの4つ口フラスコに、N,N−ジメチルホルムアミド100部と、得られたシス型顔料分散剤20部を仕込み、150℃で3時間攪拌した後、800MLの水に滴下した。生成物をろ過、水で洗浄し、80℃で乾燥させた。これにより、16部の下記式(8)で表される顔料分散剤Fを得た。
温度計、冷却間、窒素ガス導入管、攪拌装置を取り付けたセパラブル4つ口フラスコに、シクロヘキサノン700部を添加し、80℃に加熱した。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133部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート46部、メタクリル酸43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(東亜合成株式会社製「アロニックスM110」)74部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル4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、重量平均分子量26000のアクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、2部の樹脂溶液を取り出し、180℃で20分加熱乾燥して不揮発分を測定した。樹脂溶液の不揮発分が20重量%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を得た。
ジケトピロロピロール(以下、DPPという。)系赤色顔料 (C.I. PIGMENT RED 254、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製「IRGAPHOR RED B−CF」)300部、塩化ナトリウム1500部、およびジエチレングリコール150部の混合物を、ステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所)を使用し、120℃で2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た。ろ過、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去後、80℃で一昼夜乾燥し、290部の赤色処理顔料を得た。
DPP系赤色顔料 (C.I. PIGMENT RED 254、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製「IRGAPHOR RED B−CF」)、アントラキノン系赤色顔料 (C.I. PIGMENT RED 177、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製「CHROMOPHTAL RED A2B」)およびアゾ系黄色顔料(C.I. PIGMENT YELLOW 150、ランクセス株式会社製「YELLOW PIGMENT E4GN-GT」)をそれぞれ3:5:2の重量比で混合した。
(赤黄混合顔料2の調整)
DPP系赤色顔料 (C.I. PIGMENT RED 254、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製「IRGAPHOR RED B−CF」)およびアゾ系黄色顔料(C.I. PIGMENT YELLOW 150、ランクセス株式会社製「YELLOW PIGMENT E4GN-GT」)を3:1の重量比で混合した。
下記式(9)で示される化合物を常法によりクロロスルホン化し、得られた化合物50部を水900部に分散した。次いで、N,N-ジエチルアミノエチルアミン240部を加えて60℃に昇温し、同温度で2時間攪拌を行った。沈殿物をろ過、水洗し、80℃で乾燥して、60部の顔料分散剤Aを得た。
各種顔料、顔料分散剤A〜F、アクリル樹脂溶液、および溶剤(シクロヘキサノン)を、それぞれ表1に示す配合量で140mlのねじ口瓶中に秤量した。直径1.25mmのジルコニアビーズ150gを添加し、ペイントコンディショナーで10時間分散し、着色組成物を得た。
着色組成物の粘度およびチキソインデックス値(TI値)を、25℃において、B型粘度計で測定した。また、PETフィルムに、ウェット12μMで着色組成物を塗布し、150℃で2分間乾燥して塗膜を形成し、 分光式色彩計 (日本電色工業株式会社製「SE−2000」)を用いて測色し、塗膜の鮮明性を評価した。なお、鮮明性は、各顔料において顔料分散剤を使用せずに調整した着色組成物の塗膜の彩度Cを基準(0)とし、その基準値との差で表した。さらに、着色組成物を40℃で1週間保存した後に、25℃において、B型粘度計で粘度を測定した。
C.I. PIGMENT RED 202:CINQUASIA MAGENTA RT−235−D(チバスペシャリティ・ケミカルズ株式会社)
C.I. PIGMENT RED 122:HOSTAPERM PINK E (クラリアント株式会社)
C.I. PIGMENT VIOLET 19:HOSTAPERM RED E5B 02 (クラリアント株式会社)
C.I. PIGMENT RED 279:NOVOPERM THI RED 4G70 (クラリアント株式会社)
クロロスルホン酸300部中に、シス型チアジンインジゴ顔料30部を室温で仕込んだ。室温で7時間攪拌した後、1500部の氷水に15分かけて滴下した。沈殿したスルホニルクロリドをろ過し、3000部の氷水で洗浄し、スルホニルクロリドチアジンプレスケーキを得た。3Lビーカーに、500部の氷と500部のアセトン、45.7部の4‐アミノ‐N‐[3‐(ジエチルアミノ)プロピル]ベンズアミドを投入し、2〜5℃でスルホニルクロリドプレスケーキを投入した。ついで、混合物を60℃に加温し2時間攪拌した。生成物をろ過、水で洗浄し、80℃で乾燥させた。これによって34部のシス型顔料分散剤を得た。更に、200MLの4つ口フラスコに、N,N−ジメチルホルムアミド100部と、得られたシス型顔料分散剤34部を仕込み、150℃で3時間攪拌した後、800MLの水に滴下した。生成物をろ過、水で洗浄し、80℃で乾燥させた。これにより、24部の下記式(10)で表される顔料分散剤Gを得た。
クロロスルホン酸300部中に、シス型チアジンインジゴ顔料30部を室温で仕込んだ。室温で7時間攪拌した後、1500部の氷水に15分かけて滴下した。沈殿したスルホニルクロリドをろ過し、3000部の氷水で洗浄し、スルホニルクロリドチアジンプレスケーキを得た。3Lビーカーに、500部の氷と500部の水、27部のジエチルアミンを投入し、2〜5℃でスルホニルクロリドプレスケーキを投入した。ついで、混合物を60℃に加温し2時間攪拌した。生成物をろ過、水で洗浄し、80℃で乾燥させた。これによって30部のシス型顔料分散剤を得た。更に、200mlの4つ口フラスコに、N,N−ジメチルホルムアミド100部と、得られたシス型顔料分散剤30部を仕込み、150℃で3時間攪拌した後、800部の水に滴下した。生成物をろ過、水で洗浄し、80℃で乾燥させた。これにより、24部の下記式(11)で表される顔料分散剤Hを得た。
Claims (8)
- 下記式(1)で表されるトランス型チアジンインジゴ顔料分散剤。
R1は、独立に、−(E)p−基以外の置換基を有さない芳香族環を表す。
R2は、独立に、−(E)p−基以外の置換基を有さない芳香族環を表す。
Eは、独立に、前記R1を含む環および/またはR2を含む環上に置換した塩基性基であって、下記式(3)または(4)
pは、1〜6の整数を表す。
式(3)および(4)において、記号および添え字は以下の意味を有する。
Xは、−S−、−SO2−、−SO2NR−を表す(ただし、Rは、水素原子を表す)。
aは、1を表す。
Yは、炭素数1〜20のアルキレン基を表す。
bは、0または1を表す。
R3及びR4は、それぞれ独立に、炭素数1〜30のアルキル基を表す。
Zは、−CH2NR'COCH2NR'−G−を表す(Gは、炭素数1〜20のアルキレン基を表し、R'は、水素原子を表す)。
cは、1を表す。
R5、R6、R7、R8は、水素原子を表す。
R9は、水素原子を表す。 - 下記式(2)で表されるシス型チアジンインジゴ顔料分散剤。
R1は、独立に、−(E)p−基以外の置換基を有さない芳香族環を表す。
R2は、独立に、−(E)p−基以外の置換基を有さない芳香族環を表す。
Eは、独立に、前記R1を含む環および/またはR2を含む環上に置換した塩基性基であって、下記式(3)または(4)
pは、1〜6の整数を表す。
式(3)および(4)において、記号および添え字は以下の意味を有する。
Xは、−S−、−SO2−、−SO2NR−を表す(ただし、Rは、水素原子を表す)。
aは、1を表す。
Yは、炭素数1〜20のアルキレン基を表す。
bは、0または1を表す。
R3及びR4は、それぞれ独立に、炭素数1〜30のアルキル基を表す。
Zは、−CH2NR'COCH2NR'−G−を表す(Gは、炭素数1〜20のアルキレン基を表し、R'は、水素原子を表す)。
cは、1を表す。
R5、R6、R7、R8は、水素原子を表す。
R9は、水素原子を表す。 - 顔料および請求項1記載のトランス型チアジンインジゴ顔料分散剤を含有する顔料組成物。
- 顔料および請求項2記載のシス型チアジンインジゴ顔料分散剤を含有する顔料組成物。
- 顔料が、ジケトピロロピロール系赤色顔料、キナクリドン系赤色顔料、チアジンインジゴ系赤色顔料またはアントラキノン系赤色顔料を含むことを特徴とする請求項3または4記載の顔料組成物。
- 顔料が、さらに黄色顔料を含むことを特徴とする請求項5記載の顔料組成物。
- 請求項3〜6のいずれか1項に記載の顔料組成物と顔料担体を含有する着色組成物。
- 請求項7記載の着色組成物から形成されるフィルタセグメントを具備するカラーフィルタ。
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