JP5683491B2 - 黒色顔料分散液 - Google Patents
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Description
α) 式Iのビスオキソジヒドロ−インドリレン−ベンゾジフラノン着色剤
R1およびR6は互いに独立してH、CH3、CF3、FまたはCl、好ましくはHまたはF、最も好ましくはHである;
R2、R3、R4、R5、R7、R8、R9およびR10は他の全てから互いに独立してH、ハロゲン、R11、COOH、COOR11、COO-、CONH2、CONHR11、CONR11R12、CN、OH、OR11、OOCR11、OOCNH2、OOCNHR11、OOCNR11R12、NO2、NH2、NHR11、NR11R12、NHCOR12、NR11COR12、N=CH2、N=CHR11、N=CR11R12、SH、SR11、SOR11、SO2R11、SO3R11、SO3H、SO3 -、SO2NH2、SO2NHR11またはSO2NR11R12である; 且つ、R2およびR3、R3およびR4、R4およびR5、R7およびR8、R8およびR9、および/またはR9およびR10は、直接結合、またはO、S、NHまたはNR11ブリッジによって互いに結合することもできる;
R11およびR12は互いに独立して、C1〜C12−アルキル、C1〜C12−シクロアルキル、C1〜C12−アルケニル、C1〜C12−シクロアルケニルまたはC1〜C12−アルキニルであり、そのそれぞれは中断されていないか、または酸素、NH、NR13および/または硫黄によって、それぞれ少なくとも2つのC原子を含む2つまたはそれより多くの断片に中断され、且つ、そのそれぞれは非置換であるか、または1またはそれより多くの回数、COOH、COOR13、COO-、CONH2、CONHR13、CONR13R14、CN、オキソ、OH、OR13、OOCR13、OOCNH2、OOCNHR13、OOCNR13R14、NR13、NH2、NHR13、NR13R14、NHCOR14、NR13COR14、N=CH2、N=CHR13、N=CR13R14、SH、SR13、SOR13、SO2R13、SO3R13、SO3H、SO3 -、SO2NH2、SO2NHR13、SO2NR13R14またはハロゲンで置換されている; またはC7〜C12−アラルキル、C1〜C11−ヘテロアリールまたはC6〜C12−アリール、そのそれぞれは非置換であるか、または1またはそれより多くの回数、COOH、COOR13、COO-、CONH2、CONHR13、CONR13R14、CN、OH、OR13、OOCR13、OOCNH2、OOCNHR13、OOCNR13R14、NO2、NH2、NHR13、NR13R14、NHCOR14、NR13COR14、N=CH2、N=CHR13、N=CR13R14、SH、SR13、SOR13、SO2R13、SO3R13、SO3H、SO3 -、SO2NH2、SO2NHR13、SO2NR13R14またはハロゲンで置換されている; 且つ、それぞれR13またはR14は、任意の他のR13またはR14と独立して、C1〜C6−アルキル、ベンジルまたはフェニルであり、そのそれぞれは非置換であるか、または1またはそれより多くの回数、上記で定義された置換基で置換され、ただし、R13およびR14の任意の置換基内の原子の総数は1〜8である; その際、全てのR13およびR14からなる群から選択される一対の置換基は、随意に直接結合またはO、S、NHまたはNR11ブリッジによって互いに結合して環を形成できる]
またはそれらのシス−トランス異性体、またはかかる着色剤の塩または塩形成基を有する異性体、
β) 以下の段階
a1) 第一の段階において、1つまたはそれより多くのエチレン性不飽和モノマーを、式
Xは少なくとも1つの炭素原子を有する基を表し、且つ、Xから誘導される遊離基X・が重合を開始できるものである]
の構造成分を有する少なくとも1つのニトロキシルエーテルの存在中で重合する段階; または
a2) 第一の段階において、1つまたはそれより多くのエチレン性不飽和モノマーを式
および第二の段階
b) a1)またはa2)で調製されたポリマーまたはコポリマーを、エステル交換反応、アミド化、加水分解、または無水変性、またはそれらの組み合わせによって変性することを含む段階
を含む方法によって得られる変性ポリ(メタ)アクリレートポリマーを含むポリマー分散剤、および
γ) 電気泳動ディスプレイ中で使用される分散液に適した溶剤。
R2、R4、R5、R7、R9およびR10は好ましくはH、F、またはCl、特にHである。R3およびR8は好ましくはH、NO2、OCH3、OC2H5、Br、Cl、CH3、C2H5、N(CH3)2、N(CH3)(C2H5)、N(C2H5)2、α−ナフチル、β−ナフチルまたはSO3 -である。好ましくは、R1はR6と同一であり、R2はR7と同一であり、R3はR8と同一であり、R4はR9と同一であり、および/またはR5はR10と同一である。
前記特定の分散剤は、ポリマーまたはコポリマーであり、好ましくは変性ポリアクリレートまたはポリメタクリレートポリマー、特に、変性ポリアクリレートまたはポリメタクリレートポリマーを含むブロックコポリマーであり、WO2006/074969号A1(ここで参照をもって開示される)内に記載される、以下の段階:
a1) 第一の段階において、1つまたはそれより多くのエチレン性不飽和モノマーを、式
Xは少なくとも1つの炭素原子を有する基を表し、且つ、Xから誘導される遊離基X・が重合を開始できるものである]
の構造成分を有する少なくとも1つのニトロキシルエーテルの存在中で、重合する段階; または
a2) 第一の段階において、1つまたはそれより多くにエチレン性不飽和モノマーを、式
および、第二の段階
b) a1)またはa2)で調製されたポリマーまたはコポリマーを、エステル交換反応、アミド化、加水分解、または無水変性、またはそれらの組み合わせによって変性することを含む段階
を含む方法によって得られる。
[前記Raは水素またはメチルであり、前記RbはNH2、O-(Me+)、非置換のC1〜C18−アルコキシ、少なくとも1つのNおよび/またはO原子によって中断されたC2〜C100アルコキシ、またはヒドロキシ置換C1〜C18−アルコキシ、非置換C1〜C18−アルキルアミノ、ジ(C1〜C18−アルキル)−アミノ、ヒドロキシ置換C1〜C18−アルキルアミノまたはヒドロキシ置換ジ(C1〜C18−アルキル)アミノ、−O−CH2−CH2−N(CH3)2または−O−CH2−CH2−N+H(CH3)2An-であり;
An-は一価の有機または無機酸のアニオンであり;
Meは一価の金属原子またはアンモニウムイオンであり;
Zは酸素または硫黄である]
から選択され; ただし、上記の通り、段階a1)またはa2)で使用される少なくとも1つのモノマーは、アクリル酸またはメタクリル酸のC1〜C6−アルキルまたはヒドロキシC1〜C6−アルキルエステルである。
Xは酸素または基NHを表し、mは0または10〜20であり、pは60〜90であり、R15は水素またはメチルであり、且つ、Rは30まで、好ましくは20まで、より好ましくは16までの炭素原子を有するアルキルを表し、その際、1つまたはそれより多くの炭素原子は酸素によって置き換えられてもよく、且つ、非置換またはジメチルアミノまたはトリメチルアミノによって置換され、ただし、基X−Rは、式I中に存在する部分式−CH2−C(R15)(CO−X−R)−の全ての(p)成分において同一ではなく、且つ、異なる基X−Rはポリマー鎖に沿って無作為に分布している]
の変性ポリ(メタ)アクリレートポリマーから選択されるポリマー分散剤、および塩形成基を有するかかるポリマーの塩である。
分散剤のための適した溶剤の例は、脂肪族炭化水素、例えば、狭い沸点範囲を有する高純度イソパラフィン溶剤 Isopar(商標)GおよびIsopar(商標)M; ハロゲン化炭化水素、例えばテトラクロロエチレンおよびHalocarbon(商標)0.8 (クロロトリフルオロエチレンの低分子量ポリマー)およびシリコーン液である。好ましい分散剤はドデカンである。
省略形:
DMAPMA: N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド
DMAEE: ジメチルアミノエトキシエタノール
hyflo: Hyflo SuperCel(登録商標) (Fisher Scientific,Inc.); フラックス焼成珪藻土
GPC: ゲル透過クロマトグラフィー
LDI−TOF MS: レーザー脱離/イオン化飛行時間質量分析
Mn: 数平均分子量
nBA: n−ブチルアクリレート
PDI: 多分散度 (試料の多分散度は、質量平均分子量MwをMnで割ったものとして定義され、且つ、まさに分布がどれだけ狭いかの指標をもたらす)
Ph4Na: テトラフェニルボランナトリウム塩
THF: テトラヒドロフラン
4VP: 4−ビニルピリジン
s: 一重項
t: 三重項
m: 多重項
セチルアルコール (98% 純粋な1−ヘキサデカノール; Cognis社から入手可能)
LIAL(登録商標) 125 A: 直鎖および一分枝鎖のC12〜C15−アルカノールの混合物、Sasol Olefins and Surfactants GmbH製
Lupragen(登録商標)N 107: ジメチルアミノエトキシエタノール (BASF社より入手可能)。
実施例6において述べられる通り、エステル交換は無作為に進行する。これは、多くの式、例えば式4によって、厳密に反映されず、それによれば、ブチルエステルのブロックとC12〜C15−アルキルエステルのブロックがあるように見える。それにもかかわらず、前記の式は、例えば式4’よりも例示的であり、且つ、この理由のために使用されている。式とは対照的に、略記された名称は、ポリマーのどの部分が無作為であるか、および、どの部分がブロックであるかをより良く反映する。例えば、実施例7に示される名称ポリ(nBA−co−Lial−b−DMAPMA)は、ポリ−n−ブチルアクリレートのブロック(文字「b」によって表される)を含むポリマーを記載しており、その際ブチル基は無作為にLIAL(登録商標)アルコール、即ちポリ(nBA−coLialA)、およびポリ−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミドの他のブロックによって置き換えられている。前記ブロック中のモノマーの概算数は、例えば実施例7内に(11−co−60)−b−10として示され、即ち、60個のLialアクリレート単位と、次に10個のジメチルアミノプロピルメタクリルアミド(DMAPMA)単位のブロックと、無作為に共重合された約11個のn−ブチルアクリレート単位がある。しかしながら、略記された名称は、ポリマー両端の末端基、即ち、例えば1−フェニル−エチル基を述べていないことに留意すべきである。
スルホ基の位置が確定している式2の、即ち、以下の式2aに描かれるジスルホン酸を製造するために、以下の製造方法を使用する:
2.3gの2,5−ジヒドロキシ−1,4−ベンゼン二酢酸(0.01Mol、Aldrich)、5.7gのイサチン−5−スルホン酸ナトリウム塩二水和物(0.02Mol、Fluka 98%)および0.7gのp−トルエンスルホン酸一水和物 (Fluka purum)の、80mlの酢酸および20mlの水中の混合物を、14時間の間、105℃で攪拌する。該反応混合物を、80℃に冷却し、且つ、懸濁液をろ紙を通じてろ過し、80mlの酢酸および100mlのメタノールで洗浄する。黒色粉末を真空オーブン内、70℃/104Pa(Pa=パスカル)で乾燥させ、式2aの化合物をもたらす; LDI−TOF: m/z=608。
段階7.1
機械攪拌機および蒸留塔を備えた500mlのフラスコ内に、122.5gのポリ−n−ブチルアクリレート[ポリ(nBA)](WO2006/074969内の実施例A1と類似して合成; 1H−NMRによる重合度75、Mn=6830、PDI=1.31)、および85.98gのジメチルアミノプロピルメタクリルアミド(DMAPMA)を装填する。該混合物を窒素下で135℃に加熱する。2.5時間後、100℃未満に冷却することによって反応を終了させ、未反応のモノマーDMAPMAを高真空(<20mbar)で、固体含有率>98.0%に達成するまで留去する(ハロゲンドライヤーによる、200℃)。
段階9.1: 式8のコポリマーの合成
機械攪拌機、およびドライアイスアセトン冷却を有する蒸留器を備えた500mLのフラスコ内で、175gの式8のコポリマーを、実施例8の手順に従って調製する: 73nBAおよび14の4−ビニルピリジン単位の平均(1H−NMR)組成を有するp(nBA)−b−p(4VP)ブロックコポリマー103.7g、Lial125(n−ブチルエステルに対して約100モル%)110.1g、Lupragen N 107(Mw133.2; n−ブチルエステルに対して1.5モル%)1.0g、およびテトラ(イソプロピル)オルトチタネート1.3gが、エステル交換され(18時間、140℃、200mbar)、p(nBA−co−DMAEEA−co−Lial125A)−b−p(4VP)についての平均(1H−NMR)組成(7−co−1−co−66)−b−14、およびMn(GPC/THF)15,900(PDI 1.61)を有する式8の茶色がかった粘性のコポリマーになる。
この実施例は、様々な分散された電気泳動黒色顔料粒子を含有する油相の調製を説明する。得られた分散液の物理的特性を以下の表1に示す。
顔料物質1.00gを、分散機DAS200 (Lau GmbH)によって15時間、25℃で、ドデカン9.0g内へと(749.0kg/m3)(Aldrich D22、110−4)、表1で述べられた分散剤0.75gの存在中で粉砕する。実施例11iの2色の電気泳動分散液の場合、上述の1.00gの顔料物質を、実施例11iで述べられた各0.5gの顔料で置き換える。
表1に示される抵抗R[Ω]は以下の通りに測定される:
ドデカン中のカーボンブラックの分散液(Cabot Modified Carbon Black Toolkitからのベースカーボンブラック; Cabot社)を参照の通りに、コポリマー4(実施例6参照)SP−10515を分散剤として使用して、上記の「分散液の調製のための一般的な手順」に従って調製する。
** 「conc.」の列は、顔料の質量に対する分散剤の質量のパーセンテージを示す
*** CROMOPHTAL Jet Yellow 8GT; Ciba社。
Claims (12)
- 電気泳動ディスプレイに有用な分散液であって、
α) 式Iのビスオキソジヒドロ−インドリレン−ベンゾジフラノン着色剤
R1およびR6は互いに独立してH、CH3、CF3、FまたはClである;
R2、R3、R4、R5、R7、R8、R9およびR10は他の全てから互いに独立してH、ハロゲン、R11、COOH、COOR11、COO-、CONH2、CONHR11、CONR11R12、CN、OH、OR11、OOCR11、OOCNH2、OOCNHR11、OOCNR11R12、NO2、NH2、NHR11、NR11R12、NHCOR12、NR11COR12、N=CH2、N=CHR11、N=CR11R12、SH、SR11、SOR11、SO2R11、SO3R11、SO3H、SO3 -、SO2NH2、SO2NHR11またはSO2NR11R12である; 且つ、R2およびR3、R3およびR4、R4およびR5、R7およびR8、R8およびR9、および/またはR9およびR10は、直接結合、またはO、S、NHまたはNR11ブリッジによって互いに結合することもできる;
R11およびR12は互いに独立して、C1〜C12−アルキル、C1〜C12−シクロアルキル、C1〜C12−アルケニル、C1〜C12−シクロアルケニルまたはC1〜C12−アルキニルであり、そのそれぞれは中断されていないか、または酸素、NH、NR13および/または硫黄によって、それぞれ少なくとも2つのC原子を含む2つまたはそれより多くの断片に中断され、且つ、そのそれぞれも非置換であるか、または1またはそれより多くの回数、COOH、COOR13、COO-、CONH2、CONHR13、CONR13R14、CN、オキソ、OH、OR13、OOCR13、OOCNH2、OOCNHR13、OOCNR13R14、NR13、NH2、NHR13、NR13R14、NHCOR14、NR13COR14、N=CH2、N=CHR13、N=CR13R14、SH、SR13、SOR13、SO2R13、SO3R13、SO3H、SO3 -、SO2NH2、SO2NHR13、SO2NR13R14またはハロゲンで置換されている; またはC7〜C12−アラルキル、C1〜C11−ヘテロアリールまたはC6〜C12−アリール、そのそれぞれは非置換であるか、または1またはそれより多くの回数、COOH、COOR13、COO-、CONH2、CONHR13、CONR13R14、CN、OH、OR13、OOCR13、OOCNH2、OOCNHR13、OOCNR13R14、NO2、NH2、NHR13、NR13R14、NHCOR14、NR13COR14、N=CH2、N=CHR13、N=CR13R14、SH、SR13、SOR13、SO2R13、SO3R13、SO3H、SO3 -、SO2NH2、SO2NHR13、SO2NR13R14またはハロゲンで置換されている; 且つ、それぞれR13またはR14は、任意の他のR13またはR14と独立して、C1〜C6−アルキル、ベンジルまたはフェニルであり、そのそれぞれは非置換であるか、または1またはそれより多くの回数、上記で定義された置換基で置換され、ただし、R13およびR14の任意の置換基内の原子の総数は1〜8である; その際、全てのR13およびR14からなる群から選択される一対の置換基は、随意に直接結合またはO、S、NHまたはNR11ブリッジによって互いに結合して環を形成できる]
または、それらのシス−トランス異性体、またはかかる着色剤の塩、または塩形成基を有する異性体
β) 以下の段階
a1) 第一の段階において、1つまたはそれより多くのエチレン性不飽和モノマーを、式
Xは少なくとも1つの炭素原子を有する基を表し、且つ、Xから誘導される遊離基X・が重合を開始できるものである]
の構造成分を有する少なくとも1つのニトロキシルエーテルの存在中で重合する段階; または
a2) 第一の段階において、1つまたはそれより多くのエチレン性不飽和モノマーを式
および第二の段階
b) a1)またはa2)で調製されたポリマーまたはコポリマーを、エステル交換反応、アミド化、加水分解、または無水変性、またはそれらの組み合わせによって、変性することを含む段階
を含む方法によって得られる変性ポリ(メタ)アクリレートポリマーを含むポリマー分散剤、および
γ) 電気泳動ディスプレイ中で使用される分散液に適した溶剤
を含む分散液。 - ポリマー分散剤が、式II
Xは酸素または基NHを表し、mは0または10〜20であり、pは60〜90であり、R15は水素またはメチルであり、且つ、Rは30個までの炭素原子を有するアルキルを表し、その際、1つまたはそれより多くの炭素原子は酸素によって置き変えられてもよく、且つ、それは非置換またはジメチルアミノまたはトリメチルアミノによって置換され、ただし、基X−Rは、式I中に存在する部分式−CH2−C(R15)(CO−X−R)−の全ての(p)成分において同一ではない]
の変性ポリ(メタ)アクリレートポリマー、および塩形成基を有するかかるポリマーの塩から選択される、請求項1から3までのいずれか1項に記載の分散液。 - 溶剤がドデカンである、請求項1から3までのいずれか1項に記載の分散液。
- 分散された粒子が、直径200〜800nmを有する、請求項1から3までのいずれか1項に記載の分散液。
- R 1 およびR 6 は互いに独立してHまたはFである、請求項1から3までのいずれか1項に記載の分散液。
- R 1 およびR 6 はHである、請求項7に記載の分散液。
- 請求項3において描かれた式2aのビス−オキソジヒドロ−インドリレン−ベンゾジフラノン着色剤、またはそれらの塩および/または前記酸または塩のシス/トランス異性体。
- 式II
Xは酸素または基NHを表し、mは0または10〜20であり、pは60〜90であり、R15は水素またはメチルであり、且つ、Rは20までの炭素原子を有するアルキルを表し、その際、1つまたはそれより多くの炭素原子は酸素によって置き換えられてもよく、且つ、それは非置換またはジメチルアミノまたはトリメチルアミノによって置換され、ただし、基X−Rは、式I中に存在する部分式−CH2−C(R15)(CO−X−R)−の全ての(p)成分において同一ではなく、且つ、異なる基X−Rがポリマー鎖に沿って無作為に分布している、その際、部分式−CH 2 −C(R 15 )(CO−X−R)−の前記のp成分の20%までにおいて、Rが非置換のC 1 〜C 6 −アルキルである一方、残りの成分において、Rは非置換のC 1 〜C 6 −アルキルとは異なる]
の変性ポリ(メタ)アクリレートポリマーから選択されるポリマー分散剤、または塩形成基を有するかかる分散剤の塩。 - 請求項1から3までのいずれか1項に定義された式Iのビス−オキソジヒドロ−インドリレン−ベンゾジフラノン着色剤の、および/または請求項1および10のいずれか1項に定義されたポリマー分散剤の、電気泳動ディスプレイ中での使用。
- 請求項1から3までのいずれか1項に定義された式Iのビス−オキソジヒドロ−インドリレン−ベンゾジフラノン着色剤の分散液、請求項1および10のいずれか1項に定義されたポリマー分散剤、および電気泳動ディスプレイ内で使用される分散液に適した溶剤を含む、電気泳動ディスプレイ。
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