JP6561862B2 - フタロシアニン顔料 - Google Patents
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Description
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、本明細書における「C.I.」は、カラーインデックス(C.I.)を意味する。
まず、本発明のフタロシアニン顔料について説明する。本発明のフタロシアニン顔料は、一般式(1)で表され、着色組成物に用いられる着色剤、特に緑色着色剤として好適に用いることができる。
置換基を有するアルキル基の置換基としては、塩素、フッ素、臭素等のハロゲン原子、メトキシ基等のアルコキシル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ニトロ基等が挙げられる。また、置換基は、複数あっても良い。したがって、置換基を有するアルキル基としては、例えば、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−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、べンジル基、4−メチルべンジル基、4−tert−ブチルべンジル基、4−メトキシべンジル基、4−ニトロべンジル基、2,4−ジクロロべンジル基等が挙げられる。
置換基を有するアリール基の置換基としては、塩素、フッ素、臭素等のハロゲン原子、アルコキシル基、アミノ基、ニトロ基等が挙げられる。また、置換基は、複数あっても良い。したがって、置換基を有するアリール基としては、例えば、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−ジメチルアミノフェニル基、2−メチル−4−クロロフェニル基、4−メトキシ−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等が挙げられる。
置換基を有するアルコキシル基の置換基としては、塩素、フッ素、臭素等のハロゲン原子、アルコキシル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ニトロ基が挙げられる。また、置換基は、複数あっても良い。したがって、置換基を有するアルコキシル基としては、例えば、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ポキシ基、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が挙げられる。
置換基を有するアリールオキシ基の置換基としては、塩素、フッ素、臭素等のハロゲン原子、アルキル基、アルコキシル基、アミノ基、ニトロ基等が挙げられる。また、置換基は、複数あっても良い。したがって、置換基を有するアリールオキシ基としては、例えば、p−ニトロフェノキシ基、p−メトキシフェノキシ基、2,4−ジクロロフェノキシ基、ペンタフルオロフェノキシ基、2−メチル−4−クロロフェノキシ基等が挙げられる。
置換基を有するシクロアルキル基の置換基としては、塩素、フッ素、臭素等のハロゲン原子、アルキル基、アルコキシル基、水酸基、アミノ基、ニトロ基等が挙げられる。また、置換基は、複数あっても良い。置換基を有するシクロアルキル基としては、例えば、2,5−ジクロロシクロペンチル基、4−ヒドロキシシクロヘキシル基等がある。
置換基を有する複素環基の置換基としては、塩素、フッ素、臭素等のハロゲン原子、アルキル基、アルコキシル基、水酸基、アミノ基、ニトロ基等が挙げられる。また、置換基は、複数あっても良い。置換基を有する複素環基としては、3−メチルピリジル基、N−メチルピペリジル基、N−メチルピロリル基等が挙げられる。
続いて、本発明のフタロシアニン顔料の製造方法について説明する。本発明の一般式(1)で表されるフタロシアニン顔料は、一般式(3)または一般式(4)で表されるフタロシアニン顔料の製造方法により得ることができる。
塩素化剤としては、塩素(Cl2)、N−クロロスクシンイミド、スルフリルクロライド、トリクロロイソシアヌル酸、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム、2,3,4,5,6,6−ヘキサクロロ−2,4−シクロヘキサジエノン、2,3,4,4,5,6−ヘキサクロロ−2,5−シクロヘキサジエノン、N−クロロトリエチルアンモニウムクロライド、ベンゼンセレネニルクロライドなどが挙げられる。
臭素化剤としては、臭素(Br2)、N−ブロモスクシンイミド、硫酸銀−臭素、テトラメチルアンモニウムトリブロマイド、トリフルオロアセチルハイポブロマイト、ジブロモイソシアヌル酸、2,4,4,6−テトラブロモシクロヘキサ−2,5−ジエンオン、臭化水素−ジメチルスルホキシド、N−ブロモスクシンイミド−ジメチルホルムアミド、2,4−ジアミノー1,3−チアゾールハイドロトリブロマイド、1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントインなどが挙げられる。
ヨウ素化剤としては、ヨウ素(I2)、1,3−ジヨード−5,5−ジメチルヒダントイン、トリフルオロアセチルハイポヨーダイト、ヨウ素−過ヨウ素酸、エチレンヨードクロライド、N−ヨードスクシンイミドなどが挙げられる。
微細化の方法としては、アシッドペースティング法、ソルベントソルトミリング法等といった一般的な着色剤や顔料の微細化に用いられる業界公知の方法が挙げられる。
MV=Σ(V・d)/Σ(V)
[実施例1]
(フタロシアニン顔料(P−1)の製造)
反応容器中で、n−アミルアルコール1250部にフタロジニトリル225部と塩化アルミニウム無水物78部を混合攪拌した。これに、DBU(1,8−Diazabicyclo[5.4.0]undec−7−ene)266部を加え、昇温し、136℃で5時間還流した。攪拌したまま30℃まで冷却した反応溶液を、メタノール5000部、水10000部からなる混合溶媒中へ攪拌しながら注入し、青色のスラリーを得た。このスラリーを濾過し、メタノール2000部、水4000部からなる混合溶媒で洗浄し、乾燥して、135部の下記化学式(5)で示されるクロロアルミニウムフタロシアニンを得た。得られたクロロアルミニウムフタロシアニンについて元素分析を行ったところ、計算値(C)66.85%、(H)2.80%、(N)19.49%に対して、実測値(C)66.7%、(H)3.0%、(N)19.2%であり、目的の化合物であることを同定した。
(フタロシアニン顔料(P−2)の製造)
上記フタロシアニン顔料(P−1)の製造において、1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン199部をN−ブロモスクシンイミド186部に変更した以外は、実施例1と同様にして143部のフタロシアニン顔料(P−2)を製造した。得られたフタロシアニン顔料(P−2)について臭素置換数を算出したところ、平均6.0個であり、マススペクトラムからも同一の分子量に相当するピークを確認し、目的の化合物であることを同定した。また、ハロゲン分布幅は5であった。得られたフタロシアニン顔料(P−2)の体積平均一次粒子径は47nmであった。
(フタロシアニン顔料(P−3)の製造)
上記フタロシアニン顔料(P−1)の製造において、1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン199部を1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン249部に変更した以外は、実施例1と同様にして187部のフタロシアニン顔料(P−3)を製造した。得られたフタロシアニン顔料(P−3)について臭素置換数を算出したところ、平均10.3個であり、マススペクトラムからも同一の分子量に相当するピークを確認し、目的の化合物であることを同定した。また、ハロゲン分布幅は7であった。得られたフタロシアニン顔料(P−3)の体積平均一次粒子径は40nmであった。
(フタロシアニン顔料(P−4)の製造)
臭化アルミニウム406部、臭化ナトリウム94部および臭化第二鉄10部を加温して溶融し、140℃で上記クロロアルミニウムフタロシアニン100部を加えた。160℃に昇温して臭素178部を滴下した。水5000部に上記反応液を注入し、濾過、温水洗浄、1%塩酸水溶液洗浄、温水洗浄、1%水酸化ナトリウム水溶液洗浄、温水洗浄の順で処理をし、その後、乾燥して粗製臭素化アルミニウムフタロシアニン236部を得た。得られた粗製臭素化アルミニウムフタロシアニンを濃硫酸1900部に溶解し、50℃で3時間撹拌した。次いで、水12000部に撹拌しながら溶解液を注ぎ入れ、70℃に加熱して、濾過、温水洗浄、1%水酸化ナトリウム水溶液洗浄、温水洗浄、乾燥して224部のフタロシアニン顔料(P−4)を製造した。得られたフタロシアニン顔料(P−4)について臭素置換数を算出したところ、平均12.1個であり、マススペクトラムからも同一の分子量に相当するピークを確認し、目的の化合物であることを同定した。また、ハロゲン分布幅は9であった。得られたフタロシアニン顔料(P−4)の体積平均一次粒子径は38nmであった。
(フタロシアニン顔料(P−5)の製造)
上記フタロシアニン顔料(P−4)の製造において、臭素178部を臭素208部に変更した以外は、実施例4と同様にして255部のフタロシアニン顔料(P−5)を製造した。得られたフタロシアニン顔料(P−5)について臭素置換数を算出したところ、平均14.2個であり、マススペクトラムからも同一の分子量に相当するピークを確認し、目的の化合物であることを同定した。また、ハロゲン分布幅は6であった。得られたフタロシアニン顔料(P−5)の体積平均一次粒子径は37nmであった。
(フタロシアニン顔料(P−6)の製造)
上記フタロシアニン顔料(P−1)の製造において、1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン199部をトリクロロイソシアヌル酸108部に変更した以外は、実施例1と同様にして101部のフタロシアニン顔料(P−6)を製造した。得られたフタロシアニン顔料(P−6)について塩素置換数を算出したところ、平均7.8個であり、マススペクトラムからも同一の分子量に相当するピークを確認し、目的の化合物であることを同定した。また、ハロゲン分布幅は7であった。得られたフタロシアニン顔料(P−6)の体積平均一次粒子径は41nmであった。
(フタロシアニン顔料(P−7)の製造)
塩化アルミニウム406部、塩化ナトリウム94部および塩化第二鉄10部を加温して溶融し、140℃で上記クロロアルミニウムフタロシアニン100部を加えた。160℃に昇温して塩素158部を吹き込んだ。水5000部に上記反応液を注入し、濾過、温水洗浄、1%塩酸水溶液洗浄、温水洗浄、1%水酸化ナトリウム水溶液洗浄、温水洗浄の順で処理をし、その後、乾燥して粗製塩素化アルミニウムフタロシアニン160部を得た。得られた粗製塩塩素化アルミニウムフタロシアニンを濃硫酸1200部に溶解し、50℃で3時間撹拌した。次いで、水7200部に撹拌しながら溶解液を注ぎ入れ、70℃に加熱して、濾過、温水洗浄、1%水酸化ナトリウム水溶液洗浄、温水洗浄、乾燥して152部のフタロシアニン顔料(P−7)を製造した。得られたフタロシアニン顔料(P−7)について塩素置換数を算出したところ、平均11.9個であり、マススペクトラムからも同一の分子量に相当するピークを確認し、目的の化合物であることを同定した。また、ハロゲン分布幅は9であった。得られたフタロシアニン顔料(P−7)の体積平均一次粒子径は39nmであった。
(フタロシアニン顔料(P−8)の製造)
上記フタロシアニン顔料(P−7)の製造において、塩素79部を塩素99部に変更した以外は、実施例7と同様にして168部のフタロシアニン顔料(P−8)を製造した。得られたフタロシアニン顔料(P−8)について塩素置換数を算出したところ、平均15.0個であり、マススペクトラムからも同一の分子量に相当するピークを確認し、目的の化合物であることを同定した。また、ハロゲン分布幅は4であった。得られたフタロシアニン顔料(P−8)の体積平均一次粒子径は37nmであった。
(フタロシアニン顔料(P−9)の製造)
上記フタロシアニン顔料(P−1)の製造において、1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン199部を1,3−ジヨード−5,5−ジメチルヒダントイン198部に変更した以外は、実施例1と同様にして160部のフタロシアニン顔料(P−9)を製造した。得られたフタロシアニン顔料(P−9)についてヨウ素置換数を算出したところ、平均6.2個であり、マススペクトラムからも同一の分子量に相当するピークを確認し、目的の化合物であることを同定した。また、ハロゲン分布幅は5であった。得られたフタロシアニン顔料(P−9)の体積平均一次粒子径は49nmであった。
(フタロシアニン顔料(P−10)の製造)
反応容器中で、濃硫酸1500部にクロロアルミニウムフタロシアニン100部を氷浴下にて加えた。その後、トリクロロイソシアヌル酸45部を徐々に加え、25℃で3時間撹拌を行った。その後、1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン210部を徐々に加え、25℃で5時間撹拌を行った。続けて、この硫酸溶液を3℃の冷水9000部に注入し、生成した析出物をろ過、水洗、1%水酸化ナトリウム水溶液洗浄、水洗の順で処理を行い、乾燥して、166部のフタロシアニン顔料(P−10)を得た。得られたフタロシアニン顔料(P−10)について塩素、臭素の置換数を算出したところ、塩素平均2.1個、臭素平均7.9個であり、マススペクトラムからも同一の分子量に相当するピークを確認し、目的の化合物であることを同定した。また、ハロゲン分布幅は8であった。得られたフタロシアニン顔料(P−10)の体積平均一次粒子径は40nmであった。
(フタロシアニン顔料(P−11)の製造)
上記フタロシアニン顔料(P−10)の製造において、トリクロロイソシアヌル酸45部をトリクロロイソシアヌル酸125部に、1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン210部を1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン155部に変更した以外は、実施例10と同様にして157部のフタロシアニン顔料(P−11)を製造した。得られたフタロシアニン顔料(P−11)について塩素、臭素の置換数を算出したところ、塩素平均5.9個、臭素平均6.0個であり、マススペクトラムからも同一の分子量に相当するピークを確認し、目的の化合物であることを同定した。また、ハロゲン分布幅は8であった。得られたフタロシアニン顔料(P−11)の体積平均一次粒子径は42nmであった。
(フタロシアニン顔料(P−12)の製造)
上記フタロシアニン顔料(P−10)の製造において、1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン210部を1,3−ジヨード−5,5−ジメチルヒダントイン205部に変更した以外は、実施例10と同様にして145部のフタロシアニン顔料(P−12)を製造した。得られたフタロシアニン顔料(P−12)について塩素、ヨウ素の置換数を算出したところ、塩素平均2.0個、ヨウ素平均6.0個であり、マススペクトラムからも同一の分子量に相当するピークを確認し、目的の化合物であることを同定した。また、ハロゲン分布幅は8であった。得られたフタロシアニン顔料(P−12)の体積平均一次粒子径は45nmであった。
(フタロシアニン顔料(P−13)の製造)
反応容器に、1−メチル−2−ピロリジノン1000部、実施例1で得られたフタロシアニン顔料(P−1)100部、リン酸ジフェニル31部を加えた。85℃で、3時間反応させた後、水8000部中にこの溶液を注入した。反応生成物をろ過し、水16000部で洗浄後、減圧下60℃にて一昼夜乾燥させて、121部の青色生成物を得た。次いで、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート600部に得られた青色生成物を加え、120℃で2時間加熱した。生成物をろ過し、減圧下にて60℃で一昼夜乾燥させて、115部のフタロシアニン顔料(P−13)を得た。得られたフタロシアニン顔料(P−13)について臭素置換数を算出したところ、平均8.3個であり、マススペクトラムからも同一の分子量に相当するピークを確認し、目的の化合物であることを同定した。また、ハロゲン分布幅は8であった。得られたフタロシアニン顔料(P−13)の体積平均一次粒子径は32nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図1に示すようにブラック角2θ=9.3°、14.5°、15.7°、18.3°、23.5°および24.1°にピークを有していた。
(フタロシアニン顔料(P−14)の製造)
反応容器に、1−ペンタノール1000部、実施例2で得られたフタロシアニン顔料(P−2)100部、リン酸ジフェニル29部を加え、5℃まで冷却し、4時間反応させた。続いて、反応液を120℃に昇温し、2時間加熱撹拌を行った。室温まで冷却後、生成物をろ過し、メタノール1000部で洗浄後、減圧下にて40℃で一昼夜乾燥させて、110部のフタロシアニン顔料(P−14)を得た。得られたフタロシアニン顔料(P−14)について臭素置換数を算出したところ、平均6.0個であり、マススペクトラムからも同一の分子量に相当するピークを確認し、目的の化合物であることを同定した。また、ハロゲン分布幅は5であった。得られたフタロシアニン顔料(P−14)の体積平均一次粒子径は40nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図1に示すようにブラック角2θ=9.2°、14.5°、15.7°、18.2°、23.6°、および24.1°にピークを有していた。
(フタロシアニン顔料(P−15)の製造)
反応容器に、1−メチル−2−ピロリジノン1000部、実施例3で得られたフタロシアニン顔料(P−3)100部、リン酸ジフェニル28部を加えた。85℃で、3時間反応させた後、水8000部中にこの溶液を注入した。反応生成物をろ過し、水16000部で洗浄後、減圧下60℃にて一昼夜乾燥させて、105部の青色生成物を得た。次いで、1−ブタノール1000部に得られた青色生成物を加え、110℃で2時間加熱した。生成物をろ過し、減圧下にて60℃で一昼夜乾燥させて、100部のフタロシアニン顔料(P−15)を得た。得られたフタロシアニン顔料(P−15)について臭素置換数を算出したところ、平均10.1個であり、マススペクトラムからも同一の分子量に相当するピークを確認し、目的の化合物であることを同定した。また、ハロゲン分布幅は7であった。得られたフタロシアニン顔料(P−15)の体積平均一次粒子径は31nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図2に示すようにブラック角2θ=14.0°、23.9°、および27.1°にピークを有していた。
(フタロシアニン顔料(P−16)の製造)
反応容器に、1−ヘキサノール1000部、実施例4で得られたフタロシアニン顔料(P−4)100部、リン酸ジフェニル20部を加え、5℃まで冷却し、4時間反応させた。続いて、反応液を145℃に昇温し、2時間加熱撹拌を行った。室温まで冷却後、生成物をろ過し、メタノール1000部で洗浄後、減圧下にて40℃で一昼夜乾燥させて、104部のフタロシアニン顔料(P−16)を得た。得られたフタロシアニン顔料(P−16)について臭素置換数を算出したところ、平均12.0個であり、マススペクトラムからも同一の分子量に相当するピークを確認し、目的の化合物であることを同定した。また、ハロゲン分布幅は9であった。得られたフタロシアニン顔料(P−16)の体積平均一次粒子径は38nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図2に示すようにブラック角2θ=14.0°、23.9°、および26.9°にピークを有していた。
(フタロシアニン顔料(P−17)の製造)
反応容器に、ジメチルスルホキシド2000部、実施例6で得られたフタロシアニン顔料(P−5)100部、リン酸ジフェニル18部を加えた。85℃で、3時間反応させた後、水12000部中にこの溶液を注入した。反応生成物をろ過し、水24000部で洗浄後、減圧下60℃にて一昼夜乾燥させて、102部の青色生成物を得た。次いで、乳酸エチル1000部に得られた青色生成物を加え、140℃で2時間加熱した。生成物をろ過し、メタノール1000部で洗浄後、減圧下にて40℃で一昼夜乾燥させて、97部のフタロシアニン顔料(P−17)を得た。得られたフタロシアニン顔料(P−17)について臭素置換数を算出したところ、平均14.1個であり、マススペクトラムからも同一の分子量に相当するピークを確認し、目的の化合物であることを同定した。また、ハロゲン分布幅は6であった。得られたフタロシアニン顔料(P−17)の体積平均一次粒子径は33nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図2に示すようにブラック角2θ=13.9°、23.8°、および27.1°にピークを有していた。
(フタロシアニン顔料(P−18〜37)の製造)
上記フタロシアニン顔料(P−13)の製造において、原料となるフタロシアニン顔料と酸性化合物を表1に記載した条件にそれぞれ変更した以外は、実施例13と同様な操作を行い、それぞれフタロシアニン顔料(P−18〜37)を得た。収量、Xで表されるハロゲン原子の置換数の平均値、ハロゲン分布幅、体積平均一次粒子径については表2の通りであり、マススペクトラムからも同一の分子量に相当するピークを確認し、目的の化合物であることを同定した。
以下に、本発明のフタロシアニン顔料を産業的に使用する例として、カラーフィルタ用着色組成物における使用を参考例として説明するが、本発明のフタロシアニン顔料を産業的に使用する形態はこれによって限定されるものではない。なお、例中、「部」および「%」は、「質量部」および「質量%」をそれぞれ表す。また、「PGMAC」とは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意味する。
樹脂の重合平均分子量(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。
樹脂溶液0.5〜1.0部に、アセトン80mlおよび水10mlを加えて攪拌して均一に溶解させ、0.1mol/LのKOH水溶液を滴定液として、自動滴定装置(「COM−555」平沼産業製)を用いて滴定し、樹脂溶液の酸価を測定した。そして、樹脂溶液の酸価と樹脂溶液の固形分濃度から、樹脂の固形分あたりの酸価を算出した。
(アクリル樹脂溶液1の調整)
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、撹拌装置を取り付けた反応容器にシクロヘキサノン70.0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13.3部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート4.6部、メタクリル酸4.3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」)7.4部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.4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(Mw)26000の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2gをサンプリングして180℃、20分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質量%になるようにプロピレングリコールモノエチルエーテ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。
本発明の参考例では、実施例1〜37で製造したフタロシアニン顔料に加え、比較例として、以下の製造方法により製造したフタロシアニン顔料を使用した。
フタロシアニン顔料(P−13)の製造において、原料となるフタロシアニン顔料を上記クロロアルミニウムフタロシアニンに、リン酸ジフェニル31部をリン酸ジフェニル52部に変更したした以外は、実施例13と同様な操作を行い、フタロシアニン顔料(P−38)123部を得た。得られたフタロシアニン顔料の体積平均一次粒子径は37nmであった。
反応容器に、4−ブロモフタルイミド100部、尿素132部、モリブデン酸アンモニウム2.4部、硫酸ナトリウム0.8部、1−クロロナフタレン200部を加え撹拌した。150℃まで加熱後、塩化アルミニウム16.6部、尿素21.2部を加え、250℃、7時間、反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、メタノールで洗浄後、乾燥させた。次いで三角フラスコに、98%硫酸1000部を加えた。そこへ乾燥させた生成物を加え溶解させ、1時間室温で撹拌した。その後、3℃の氷水6000部に硫酸溶注入し、析出した固体をろ取、水洗、乾燥して、臭素原子の置換数の平均値が4、ハロゲン分布幅が1であるフタロシアニン顔料70.4部を得た。次いで、反応容器に、得られたフタロシアニン顔料と1−メチル−2−ピロリジノン1000部、リン酸ジフェニル24部を加えた。85℃で、3時間反応させた後、水8000部中にこの溶液を注入した。反応生成物をろ過し、水16000部で洗浄後、減圧下60℃にて一昼夜乾燥させて、79部のフタロシアニン顔料(P−39)を得た。得られたフタロシアニン顔料(P−39)について臭素置換数を算出したところ、平均4.0個であり、マススペクトラムからも同一の分子量に相当するピークを確認し、目的の化合物であることを同定した。また、ハロゲン分布幅は1であった。得られたフタロシアニン顔料(P−39)の体積平均一次粒子径は53nmであった。
4−ブロモフタルイミドの代わりに4,5−ジブロモフタル酸100部、リン酸ジフェニル24部の代わりにリン酸ジフェニル15部を使用した以外は、比較例2と同様にして、臭素原子の置換数の平均値が8、ハロゲン分布幅が1であるフタロシアニン顔料(P−40)62部を得た。得られたフタロシアニン顔料(P−40)の体積平均一次粒子径は51nmであった。
4−ブロモフタルイミドの代わりに4,5−ジクロロフタル酸100部、リン酸ジフェニル24部の代わりにリン酸ジフェニル22部を使用した以外は、比較例2と同様にして、塩素原子の置換数の平均値が8、塩素分布幅が1であるフタロシアニン顔料(P−41)66部を得た。得られたフタロシアニン顔料(P−41)の体積平均一次粒子径は56nmであった。
上記で作成した顔料について、着色組成物の一態様である顔料分散体を製造した。
(樹脂型分散剤溶液の調製)
市販の樹脂型分散剤であるBASF社製EFKA4300と、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとを混合して不揮発分40質量%溶液に調製し、樹脂型分散剤溶液1を得た。
(フタロシアニン・顔料分散体(GP−1))
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%の顔料分散体(GP−1)を作製した。
フタロシアニン顔料(P−1) : 11.0部
アクリル樹脂溶液1 : 17.5部
PGMAC : 66.5部
樹脂型分散剤溶液1 : 5.0部
(フタロシアニン・顔料分散体(GP−2〜41))
フタロシアニン顔料(P−1)を、フタロシアニン顔料(P−2)〜(P−41)にそれぞれ変更した以外は、参考例1と同様の方法でフタロシアニン・顔料分散体(GP−2〜41)をそれぞれ作製した。
[PY138・顔料分散体(YP−1)の製造]
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「Paliotol Yellow L 0962HD」)200部、塩化ナトリウム1400部、およ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8リットルの温水に投入し、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およびジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、微細化黄色顔料(PY138−1)を得た。
フタロシアニン顔料(P−1)を(PY138−1)に変更した以外は、参考例1と同様の方法でPY138・顔料分散体(YP−1)を作製した。
(塗膜のコントラスト比(CR)評価)
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塗膜を通過し、もう一方の偏光板に到達する。この際、偏光板と偏光板の偏光面が並行であれば、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塗膜を通過する際に、着色剤粒子によって散乱等が起こり、偏光面の一部にずれが生じると、偏光板が並行のときは透過する光量が減り、偏光板が直交のときは一部光が透過する。この透過光を偏光板上の輝度として測定し、偏光板が並行の際の輝度と、直交の際の輝度との比を、コントラスト比として算出した。
(コントラスト比)=(並行のときの輝度)/(直交のときの輝度)
従って、塗膜中の着色剤により散乱が起こると、並行のときの輝度が低下し、かつ直交のときの輝度が増加するため、コントラスト比が低くなる。
コントラスト比は、下記基準に従って判定した。結果を表3に示す。
◎:9000以上:極めて良好
○:6000以上〜9000未満:良好
△:3000以上〜6000未満:実用可能
×:3000未満:不良
フタロシアニン・顔料分散体(GP−1〜41)をそれぞれ、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、ついで230℃で60分間加熱、放冷することで塗膜基板を作製した。作製した塗膜基板は、230℃での熱処理後で、膜厚が1.5μmとなるよう調整した。得られた塗膜の色度を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP−SP100」)を用い、[L*(1)、a*(1)、b*(1)]を測定した。さらに250℃で60分間熱処理を行った後の色度[L*(2)、a*(2)、b*(2)]を測定し、下記式(2)により、色差ΔE*ab
を求めた。
式(2)
ΔE*ab=[[L*(2)−L*(1)]2+[a*(2)−a*(1)]2+[b*(2)−b*(1)]2]1/2
◎:ΔE*ab=1以下:極めて良好
○:ΔE*ab=1〜3:良好
△:ΔE*ab=3〜5:実用可能
×:ΔE*ab=5以上:不良
フタロシアニン・顔料分散体(GP−1〜41)をそれぞれ、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、ついで230℃で60分間加熱、放冷することで塗膜基板を作製した。作製した塗膜基板は、230℃での熱処理後で、膜厚が1.5μmとなるよう調整した。その基板上に紫外線カットフィルター(ホヤ社製「COLORED OPTICAL GLASS
L38」)を貼り、470W/m2のキセノンランプを用いて紫外光を150時間照射した前後の色を測定し、上記式(1)により、色差ΔE*abを求めた。判断基準は、耐熱性評価の時と同様である。結果を表3に示す。
上記顔料分散体を用いて、感光性着色組成物の作成と評価を行った。
(緑色感光性着色組成物(GR−1))
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1μmのフィルタで濾過して、緑色感光性着色組成物(GR−1)を作製した。
フタロシアニン・顔料分散体(GP−1) : 22.2部
PY138・顔料分散体(YP−1) : 27.8部
アクリル樹脂溶液1 : 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「イルガキュアー907」) : 1.2部
増感剤(保土谷化学工業社製「EAB−F」) : 0.3部
シクロヘキサノン : 39.0部
顔料分散体の合計の50部の内訳を、表4に示す種類・質量部にそれぞれ変更した以外は、参考例38と同様にして、それぞれ緑色感光性着色組成物(GR−2〜41)を得た。
緑色感光性着色組成物(GR−1〜41)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塗布し、70℃で20分乾燥後、さらに230℃で60分加熱して得られた基板の色度が、C光源においてx=0.297、y=0.570になるような塗布基板を得た。得られた基板の明度(Y)を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP−SP200」)で測定した。評価基準は下記のとおりである。結果を表4に示す。
◎:66.5以上 : 極めて良好
○:65.9以上66.5未満 : 良好
△:65.3以上65.9未満 : 実用可能
×:65.3未満 : 不良
緑色感光性着色組成物(GR−1〜41)をスピンコート法により、予めブラックマトリックスが形成されているガラス基板に塗工した後、クリーンオーブン中で、70℃で20分乾燥させた。次いで、この基板を室温に冷却した後、超高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して紫外光を露光した。
その後、この基板を23℃の0.2質量%の炭酸ナトリウム水溶液にて30秒間スプレー現像した後、イオン交換水で洗浄し、乾燥した。さらに、クリーンオーブン中で、230℃で30分加熱処理を行い、基板上にストライプ状の着色画素層を形成した。
得られたストライプ状の緑画素について、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)およびメタノール(MeOH)に15分間浸漬し、浸漬前後での緑色画素部分の色差を測定した。色差の測定方法・算出方法・評価基準は、耐熱性・耐光性評価と同様とした。結果を表4に示す。
Claims (7)
- 下記一般式(1)で表されるフタロシアニン顔料。
- Xが、塩素原子または臭素原子であり、Y1が、−OP(=O)R1R2であることを特
徴とする請求項1記載のフタロシアニン顔料。 - Xが、臭素原子であり、Y1が、−OP(=O)(OC6H5)2であることを特徴とする請求項2記載のフタロシアニン顔料。
- CuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=9.3°、14.5°、15.7°、18.3°、23.5°、24.1°にピークを有する請求項3記載のフタロシアニン顔料。
- CuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=14.0°、23.9°、27.1°にピークを有する請求項3記載のフタロシアニン顔料。
- 下記一般式(2)で表されるフタロシアニンをハロゲン化した後、加水分解することを特徴とする下記一般式(3)で表されるフタロシアニン顔料の製造方法。
- 下記一般式(3)で表されるフタロシアニン顔料と、Z1P(=O)R1R2、Z 2 C(=O)R 3 で表される酸性化合物とを反応させることを特徴とする下記一般式(4)で表されるフタロシアニン顔料の製造方法。
(式中、Xは、ハロゲン原子を表し、nは、4〜16の整数を表す。ただし、Xで表され
るハロゲン原子の置換数の平均値が、6〜15であり、ハロゲン分布幅が、4以上である。Y3は、水酸基を表す。Y4は、−OP(=O)R1R2、−OC(=O)R 3 を表す。R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、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リール基、置換基を有してもよいアルコキシル基または置換基を有してもよいアリールオキシ基を表す。R3は、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シクロアルキル基、置換基を有してもよいアリール基または置換基を有してもよい複素環基を表す。Z1、Z 2 は、それぞれ独立に、ハロゲン原子または水酸基を表す。)
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