KR101394179B1 - 티아진인디고 안료 분산제, 및 이것을 사용한 안료 조성물,착색 조성물 및 컬러 필터 - Google Patents

티아진인디고 안료 분산제, 및 이것을 사용한 안료 조성물,착색 조성물 및 컬러 필터 Download PDF

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Abstract

하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 티아진인디고 안료 분산제.
(화학식 1)
Figure 112007032103673-pat00001
(화학식 2)
Figure 112007032103673-pat00002
상기 식에서 E는 염기성 기를 나타낸다. 안료 조성물은 안료 재료, 및 티아진인디고 안료 분산제를 함유한다. 착색 조성물은 안료 조성물 및 안료 담체를 함유한다. 컬러 필터는 착색 조성물로 제조된 필터 세그먼트를 포함한다.
티아진인디고, 안료, 분산제, 착색 조성물, 컬러 필터, 인쇄, 잉크

Description

티아진인디고 안료 분산제, 및 이것을 사용한 안료 조성물, 착색 조성물 및 컬러 필터{THIAZINEINDIGO PIGMENT DISPERSANT, AND PIGMENT COMPOSITION, COLORED COMPOSITION AND COLOR FILTER, USING THE SAME}
도 1은 하기 설명된 실시예 1에서 제조된 안료 분산제 B의 칼럼 액체 크로마토그램을 예시한다.
도 2는 하기 설명된 실시예 2에서 제조된 안료 분산제 C의 칼럼 액체 크로마토그램을 예시한다.
도 3은 하기 설명된 실시예 26에서 제조된 안료 분산제의 칼럼 액체 크로마토그램을 예시한다.
도 4는 하기 설명된 실시예 27에서 제조된 안료 분산제의 칼럼 액체 크로마토그램을 예시한다.
본 발명은, 예를 들어, 인쇄 잉크, 도료, 수지 착색제, 잉크젯 잉크 또는 컬러 필터용 잉크에서 적합하게 사용될 수 있는 안료 분산제, 그리고 이것을 함유하는 안료 조성물 및 착색 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 예를 들어, 컬 러 액정 표시장치 또는 컬러 촬상소자에서 사용될 수 있는 컬러 필터에 관한 것이다.
인쇄 잉크 또는 도료에서, 예를 들어, 투명한 색조 및 높은 광택과 같은 인쇄 또는 도막의 경향은 안료를 미세한 상태로 분산시켜 안료의 착색력을 증진시킴으로써 달성된다. 더 나아가, 안료를 안정한 상태로 분산시킴으로써 인쇄 잉크나 도료의 생산에 있어서 노동력과 에너지가 절감될 수 있다. 안정한 상태로의 안료 분산은 일반적으로 저장 안정성에 있어서도 좋다.
그러나, 더욱 투명한 색조를 실현하기 위해서 인쇄 잉크나 도료에 사용되는 안료는 대체로 미세 분할된 형태인데, 때문에 안료 입자들 간 응집이 증진되어, 결과적으로는 상기 언급한 경향을 얻기가 어려워진다.
이들 문제를 극복하기 위해서, 안료 분산제를 사용하여 안료와 부형제 간의 친화성을 증진시킴으로써 안료 분산을 안정화하고 있는데, 다양한 안료 분산제들이 개시되었다.
예를 들어, 안료 분산제로서, 산성 기, 염기성 기 또는 프탈이미도 기와 같은 작용기가 유기 안료에 도입된 안료 유도체가 개발되었으며, 어떤 이점들이 얻어졌다(Jpn. Pat. Appln. KOKAI 공보 제3-26767호, 제6-316676호 및 제5-331398호 참조). 그러나, 안료 유도체는 매트릭스 구조로서 유기 안료를 가지므로, 고유의 강한 착색이 나타난다. 따라서, 이들이 그와는 다른 빛깔의 안료에 사용될 때는 때로 많은 제한이 있게 된다.
예를 들어, 인쇄 잉크, 도료, 그리고 특히 잉크젯 잉크 및 컬러 필터용 잉크 와 같은 매우 미세한 안료 입자들이 분산되는 시스템에서는, 안료 입자들 간 응집을 약화시키고 경시 안정성을 얻기 위해 안료 분산제의 사용량을 증가시켜야 하는 경향이 있는데, 이는 투명도에 악영향을 미친다.
더 나아가, 상이한 안료들이 혼합되어 분산되는 경우나, 상이한 안료를 이용하여 만든 각 잉크가 혼합되는 경우, 점성 증가, 색의 플러딩 및 들뜸, 그리고 침강과 같은 단일 안료에서는 일어나지 않는 불리한 현상으로 인해, 때로 착색된 물체의 색 불규칙, 및 착색력의 현저한 감소가 일어나는 원인이 된다.
본 발명의 목적은, 빛깔 및 투명도에 악영향이 없으면서 높은 분산력을 가지는, 광범위한 안료들에 대해 우수한 분산 성능을 발휘하는 안료 분산제를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 안료의 빛깔 및 투명도에 손상이 없고, 안료 담체 중에서 우수한 분산성을 나타내는 안료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 더 이상의 목적은, 유동성 및 저장 안정성이 우수할 뿐만 아니라, 건조 막으로 형성되었을 때의 광택 또한 우수한, 예를 들어, 인쇄 잉크, 도료, 잉크젯 잉크 또는 컬러 필터용 잉크에 적합하게 사용되는 착색 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 양태에 따라서, 하기 화학식 1로 표시되는 트랜스-티아진인디고 안료 분산제가 제공된다.
본 발명의 제 2 양태에 따라서, 하기 화학식 2로 표시되는 시스-티아진인디고 안료 분산제가 제공된다.
(화학식 1)
Figure 112007032103673-pat00003
(화학식 2)
Figure 112007032103673-pat00004
상기 화학식 1 및 화학식 2에서,
각 R1은 독립적으로 -(E)p-기 이외의 다른 치환기를 가질 수도 있는 방향족 또는 지방족 탄소환 고리 또는 헤테로환 고리를 형성하는데 필요한 기를 나타내고;
각 R2는 독립적으로 -(E)p-기 이외의 다른 치환기를 가질 수도 있는 방향족 또는 지방족 탄소환 고리 또는 헤테로환 고리를 형성하는데 필요한 기를 나타내고;
각 E는 독립적으로 R1을 포함하는 탄소환 고리 또는 헤테로환 고리 및/또는 R2를 포함하는 탄소환 고리 또는 헤테로환 고리 상에 치환된 염기성 기를 나타내며, 하기 화학식 3 또는 하기 화학식 4로 표시되고:
(화학식 3)
Figure 112007032103673-pat00005
(화학식 4)
Figure 112007032103673-pat00006
X는 -S-, -O-, -SO2-, -CO-, -SO2NR-, -NRSO2-, -CONR-, -CH2NRCOCH2NR- 또는 -(CH2)mNH-를 나타내며, 여기서 각 R은 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 20개 탄소 원자의 알킬기, 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 20개 탄소 원자의 알케닐기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 6 내지 20개 탄소 원자의 아릴기를 나타내고, m은 1 내지 10의 정수를 나타내고;
a는 0 또는 1을 나타내고;
Y는 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 20개 탄소 원자의 알킬렌기, 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 20개 탄소 원자의 알케닐렌기, 치환기를 가질 수도 있는 6 내지 20개 탄소 원자의 아릴렌기, 또는 질소, 산소 또는 황 원자를 함유하는 헤테로환 기를 나타내거나, 또는 이들 기 중 2개 이상은 함께 직접 결합되거나, -NR-, -O-, -SO2- 및 -CO-로부터 선택된 연결기를 통해 결합될 수 있으며, 여기서 R은 상 기 정의된 바와 같고;
b는 0 또는 1을 나타내고;
R3 및 R4는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 30개 탄소 원자의 알킬기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 30개 탄소 원자의 알케닐기를 나타내거나, 또는 R3과 R4는 함께 질소, 산소 또는 황 원자를 함유하는 헤테로환 기를 형성할 수 있고;
Z는 -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- 또는 -O-G-SO2NR'-를 나타내며, 여기서 각 R'는 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 20개 탄소 원자의 알킬기, 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 20개 탄소 원자의 알케닐기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 6 내지 20개 탄소 원자의 아릴기를 나타내고, 각 G는 독립적으로 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 20개 탄소 원자의 알킬렌기, 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 20개 탄소 원자의 알케닐렌기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 6 내지 20개 탄소 원자의 아릴렌기를 나타내고;
c는 0 또는 1을 나타내고;
R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 20개 탄소 원자의 알킬기, 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 20개 탄소 원자의 알케닐기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 6 내지 20개 탄소 원자의 아릴기를 나타 내고;
R9는 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 20개 탄소 원자의 알킬기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 20개 탄소 원자의 알케닐기를 나타내고; 그리고
p는 1 내지 6의 정수를 나타낸다.
본 발명의 제 3 양태에 따라서, 안료 재료, 및 본 발명에 따른 트랜스- 또는 시스-티아진인디고 안료 분산제를 포함하는 안료 조성물이 제공된다.
본 발명의 제 4 양태에 따라서, 본 발명에 따른 안료 조성물, 및 안료 담체를 포함하는 착색 조성물이 제공된다.
더 이상으로, 본 발명의 제 5 양태에 따라서, 본 발명에 따른 착색 조성물로 제조된 필터 세그먼트를 포함하는 컬러 필터가 제공된다.
발명의 상세한 설명
먼저, 본 발명에 따른 트랜스- 및 시스-티아진인디고 안료 분산제를 설명한다.
본 발명에 따른 트랜스-티아진인디고 안료 분산제는 상기 화학식 1로 표시되고, 본 발명에 따른 시스-티아진인디고 안료 분산제는 상기 화학식 2로 표시된다.
화학식 1 및 화학식 2에서 기호 및 하첨자들은 다음과 같은 의미이다.
각 R1은 독립적으로 -(E)p-기 이외의 다른 치환기를 가질 수도 있는 방향족 또는 지방족 탄소환 고리 또는 헤테로환 고리를 형성하는데 필요한 기를 나타낸다. 마찬가지로, 각 R2는 독립적으로 -(E)p-기 이외의 다른 치환기를 가질 수도 있는 방향족 또는 지방족 탄소환 고리 또는 헤테로환 고리를 형성하는데 필요한 기를 나타낸다. R1 또는 R2를 함유하는 고리가 가질 수 있는 치환기의 예들은, 예를 들어 할로겐 원자, 및 니트로, 시아노, 트리플루오로메틸, 탄소아미드, 알킬, 알콕시, 아미노, 알킬아미노, 티오알킬, 페녹시, 페닐아미노, 페닐티오, 아실, 아실옥시 및 아실아민아릴 기들을 포함한다. R1 또는 R2를 함유하는 고리는 바람직하게 -(E)p-기 이외의 다른 치환기를 가질 수도 있는 방향족 탄소환 고리이며, 더욱 바람직하게는 -(E)p-기 이외의 다른 치환기를 가질 수도 있는 벤젠 고리이고, 가장 바람직하게는 -(E)p-기 이외의 다른 치환기를 갖지 않는 벤젠 고리이다.
각 E는 독립적으로 R1을 함유하는 고리 및/또는 R2를 함유하는 고리 상에 치환된 염기성 기를 나타내며, 상기 나타낸 화학식 3 또는 화학식 4로 표시된다. 각 p는 1 내지 6, 바람직하게는 1 내지 4, 가장 바람직하게는 1 또는 2의 정수를 나타낸다.
화학식 3 및 화학식 4에서 기호 및 하첨자들은 다음과 같은 의미이다.
X는 -S-, -O-, -SO2-, -CO-, -SO2NR-, -NRSO2-, -CONR-, -CH2NRCOCH2NR- 또는 -(CH2)mNH-를 나타낸다. 각 R은 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 20개 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 10개 탄소 원자, 가장 바람직하게는 1 내지 6개 탄소 원자의 알킬기, 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 20개 탄소 원자, 바람직하게는 2 내지 10개 탄소 원자, 가장 바람직하게는 2 내지 6개 탄소 원자의 알케닐기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 6 내지 20개 탄소 원자, 바람직하게는 6 내지 10개 탄소 원자, 가장 바람직하게는 6개 탄소 원자의 아릴기를 나타낸다. 하첨자 m은 1 내지 10의 정수를 나타낸다.
하첨자 a는 0(X가 존재하지 않음) 또는 1(X가 존재함)을 나타낸다.
Y는 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 20개 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 10개 탄소 원자, 가장 바람직하게는 1 내지 6개 탄소 원자의 알킬렌기, 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 20개 탄소 원자, 바람직하게는 2 내지 10개 탄소 원자, 가장 바람직하게는 2 내지 6개 탄소 원자의 알케닐렌기, 치환기를 가질 수도 있는 6 내지 20개 탄소 원자, 바람직하게는 6 내지 10개 탄소 원자, 가장 바람직하게는 6개 탄소 원자의 아릴렌기, 또는 질소, 산소 또는 황 원자를 함유하는 헤테로환 기를 나타낸다. 이들 기 중 2개 이상은 함께 직접 결합되거나, -NR-, -O-, -SO2- 및 -CO-로부터 선택된 연결기를 통해 결합될 수 있으며, 여기서 R은 상기 정의된 바와 같다. Y는 바람직하게는 치환되지 않는다.
하첨자 b는 0(Y가 존재하지 않음) 또는 1(Y가 존재함)을 나타낸다.
R3 및 R4는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 30개 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 25개 탄소 원자, 가장 바람직하게는 1 내지 20개 탄소 원자의 알킬기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 30개 탄소 원자, 바람직하게는 2 내지 25개 탄소 원자, 가장 바람직하게는 2 내지 20개 탄소 원자의 알케닐기를 나타낸다. R3과 R4는 함께 질소, 산소 또는 황 원자를 함유하는 헤테로환 기를 형성할 수 있다. R3 및 R4가 가질 수 있는 치환기는 상기 나타낸 R1을 함유하는 고리 또는 R2를 함유하는 고리에 관해 설명된 치환기들을 포함할 수 있다. 각 R3 및 R4는 바람직하게는 치환되지 않는다.
Z는 -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- 또는 -O-G-SO2NR'-를 나타낸다. 각 R'는 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 20개 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 10개 탄소 원자, 가장 바람직하게는 1 내지 6개 탄소 원자의 알킬기, 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 20개 탄소 원자, 바람직하게는 2 내지 10개 탄소 원자, 가장 바람직하게는 2 내지 6개 탄소 원자의 알케닐기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 6 내지 20개 탄소 원자, 바람직하게는 6 내지 10개 탄소 원자, 가장 바람직하게는 6개 탄소 원자의 아릴기를 나타낸다. 각 G는 독립적으로 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 20개 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 10개 탄소 원자, 가장 바람직하게는 1 내지 6개 탄소 원자의 알킬렌기, 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 20개 탄소 원자, 바람직하게는 2 내지 10개 탄소 원자, 가장 바람직하게는 2 내지 6개 탄소 원자의 알케닐렌기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 6 내지 20개 탄소 원자, 바람직하게는 6 내지 10개 탄소 원자, 가장 바람직하게는 6개 탄소 원자의 아릴렌기를 나타낸다. R' 및 G가 가질 수 있는 치환기는 상기 나타낸 R1을 함유하는 고리 또는 R2를 함유하는 고리에 관해 설명된 치환기들을 포함할 수 있다. 각 R' 및 G는 바람직하게는 치환되지 않는다.
하첨자 c는 0(Z가 존재하지 않음) 또는 1(Z가 존재함)을 나타낸다.
R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 20개 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 10개 탄소 원자, 가장 바람직하게는 1 내지 6개 탄소 원자의 알킬기, 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 20개 탄소 원자, 바람직하게는 2 내지 10개 탄소 원자, 가장 바람직하게는 2 내지 6개 탄소 원자의 알케닐기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 6 내지 20개 탄소 원자, 바람직하게는 6 내지 10개 탄소 원자, 가장 바람직하게는 6개 탄소 원자의 아릴기를 나타낸다. 각 R5, R6, R7 및 R8은 바람직하게는 치환되지 않는다.
R9는 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 20개 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 10개 탄소 원자, 가장 바람직하게는 1 내지 6개 탄소 원자의 알킬기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 20개 탄소 원자, 바람직하게는 2 내지 10개 탄소 원자, 가장 바람직하게는 2 내지 6개 탄소 원자의 알케닐기를 나타낸다. R9는 바람직하게는 치환되지 않는다.
한 구체예에서, 본 발명의 트랜스-티아진인디고 안료 분산제의 티아진인디고 부분은 하기 화학식 A로 표시된다:
(화학식 A)
Figure 112007032103673-pat00007
또한, 한 구체예에서, 본 발명의 시스-티아진인디고 안료 분산제의 티아진인디고 부분은 하기 화학식 B로 표시된다:
(화학식 B)
Figure 112007032103673-pat00008
한 구체예에서, 화학식 3의 -(X)a-(Y)b-기는 -SO2-, -S-C1-C6-알킬렌-, -SO2-NH-C1-C6-알킬렌-, -SO2-NH-페닐렌-CO-, -CH2NHCOCH2NH-C1-C6-알킬렌-, -C1-C6-알킬렌-, 또는 -(CH2)mNH-C1-C6-알킬렌-이다. 한 구체예에서, 화학식 3의 R3 및 R4는 각각 독립적으로 C1-C6-알킬 또는 C1-C20-알케닐이거나, 또는 R3과 R4는 이들이 결합된 질소 원자와 함께, 히드록실기 또는 C1-C6-알킬과 같은 치환기를 가질 수도 있는, 5원 또는 6원 질소-함유 헤테로환 고리(예를 들어, 피롤리딘 고리 또는 피페리딘 고리)를 형성한다.
한 구체예에서, 화학식 4의 -Z-기는 -SO2-, -CH2NHCOCH2NH-, -CH2NHCOCH2NH- C1-C6-알킬렌-, 또는 -NH(C1-C6-알킬렌)-SO2-이다. 한 구체예에서, 화학식 4의 R5-R8은 각각 독립적으로 수소 원자이고, R9는 수소 원자 또는 C1-C6-알킬이다.
본 발명의 트랜스-티아진인디고 안료 분산제의 실례들은 아래 제공된 화학식 i 내지 화학식 xxix로 표시된다.
(화학식 i ~ 화학식 xxix)
Figure 112007032103673-pat00009
Figure 112007032103673-pat00010
Figure 112007032103673-pat00011
Figure 112007032103673-pat00012
Figure 112007032103673-pat00013
Figure 112007032103673-pat00014
Figure 112007032103673-pat00015
본 발명의 시스-티아진인디고 안료 분산제의 실례들은 화학식 i 내지 화학식 xxix로 표시된 것들에서 트랜스-티아진인디고 부분이 화학식 B의 시스-티아진인디고 부분으로 교체된 것들이다.
티아진인디고 안료 분산제는 몇 가지 합성 경로를 통해 합성될 수 있다.
예를 들어, 화학식 3에서 -(X)a-(Y)b-기가 -SO2- 또는 -SO2NH-C1-C6-알킬렌-인 트랜스-티아진인디고 안료 분산제는, 예를 들어 화학식 A로 표시된 트랜스-티아진인디고 안료를 통상의 방법에 의해 클로로황산으로 클로로술폰화하여, 티아진인디고의 벤젠 고리 또는 고리들 상에 1 내지 6개의 클로로술포닐기가 치환된 트랜스-티아진인디고 염화술포닐을 획득하고, 그 다음 이것을 HN(R3)(R4) 또는 NH2-C1-C6-알킬렌-N(R3)(R4)로 표시되는 아민과 반응시켜 가열함으로써 생성될 수 있다.
화학식 3에서 -(X)a-(Y)b-기가 -SO2-NH-페닐렌-CO-인 트랜스-티아진인디고 안료 분산제는 상기 나타낸 트랜스-티아진인디고 염화술포닐을 아미노벤조산 에스테르와 반응시키고, 그 생성물을 HN(R3)(R4)로 표시되는 아민과 반응시키고(아미드화), 반응 생성물을 가열함으로써 제조될 수 있다.
화학식 3에서 -(X)a-(Y)b-기가 -S-C1-C6-알킬렌-인 트랜스-티아진인디고 안료 분산제는 화학식 A로 표시된 트랜스-티아진인디고 안료를 통상의 방법에 의해 브롬화하여, 티아진인디고의 벤젠 고리 또는 고리들 상에 1 내지 6개의 브롬 원자가 결합된 트랜스-티아진인디고 브롬화물을 획득하고, 그 다음 이것을 HS-C1-C6-알킬렌- N(R3)(R4)로 표시되는 아민과 반응시킴으로써 생성될 수 있다.
화학식 3에서 -(X)a-(Y)b-기가 -CH2NHCOCH2NH-C1-C6-알킬렌-인 트랜스-티아진인디고 안료 분산제는 화학식 A로 표시된 트랜스-티아진인디고 안료를 클로로아세트아미드 및 파라포름알데히드와 반응시켜, 티아진인디고의 벤젠 고리 또는 고리들 상에 1 내지 6개의 클로로아세트아미도메틸기가 결합된 클로로아세트아미도메틸 트랜스-티아진인디고를 획득하고, 그 다음 이것을 NH2-C1-C6-알킬렌-N(R3)(R4)로 표시되는 아민과 반응시킴으로써 생성될 수 있다.
화학식 3에서 -(X)a-(Y)b-기가 C1-C6-알킬렌- 또는 -(CH2)mNH-C1-C6-알킬렌-인 트랜스-티아진인디고 안료 분산제는 염화 알루미늄과 같은 루이스산의 존재하에 화학식 A로 표시된 트랜스-티아진인디고 안료를 Hal-C1-C6-알킬렌-N(R3)(R4) 또는 Hal-(CH2)mNH-C1-C6-알킬렌-N(R3)(R4)(여기서 Hal은 할로겐이다)로 표시되는 아민과 반응시킴으로써 생성될 수 있다(C-알킬화).
또한, 화학식 4에서 -Z-기가 -SO2-인 시스-티아진인디고 안료 분산제는 화학식 B로 표시된 시스-티아진인디고 안료를 통상의 방법에 의해 클로로황산으로 클로로술폰화하여, 티아진인디고의 벤젠 고리 또는 고리들 상에 1 내지 6개의 클로로술포닐기가 치환된 시스-티아진인디고 염화술포닐을 획득하고, 그 다음 이것을 H-(비치환 또는 치환 피페라진)으로 표시되는 아민과 반응시킴으로써 생성될 수 있다.
화학식 4에서 -Z-기가 -CH2NHCOCH2NH-C1-C6-알킬렌- 또는 -CH2NHCOCH2NH-인 시 스-티아진인디고 안료 분산제는 화학식 B로 표시된 시스-티아진인디고 안료를 클로로아세트아미드 및 파라포름알데히드와 반응시켜, 티아진인디고의 벤젠 고리 또는 고리들 상에 1 내지 6개의 클로로아세트아미도메틸기가 결합된 클로로아세트아미도메틸 시스-티아진인디고를 획득하고, 그 다음 이것을 NH2-C1-C6-알킬렌-(비치환 또는 치환 피페라진) 또는 NH2-(비치환 또는 치환 피페라진)으로 표시되는 아민과 반응시킴으로써 생성될 수 있다.
화학식 4에서 -Z-기가 -NH(C1-C6-알킬렌)-SO2-인 시스-티아진인디고 안료 분산제는 화학식 B로 표시된 시스-티아진인디고 안료를 통상의 방법에 의해 브롬화하여, 티아진인디고의 벤젠 고리 또는 고리들 상에 1 내지 6개의 브롬 원자가 결합된 시스-티아진인디고 브롬화물을 획득하고, 그 다음 이것을 아세트산 팔라듐과 같은 촉매의 존재하에 NH2(C1-C6-알킬렌)-SO2-(비치환 또는 치환 피페라진)으로 표시되는 아민과 반응시킴으로써 생성될 수 있다.
상기 나타낸 반응들에서 사용될 수 있는 아민의 예들은, 예를 들어 디에틸아민, 디에틸아미노에탄티올, 디메틸아민, N-에틸이소프로필아민, N-메틸부틸아민, N-메틸이소부틸아민, N-부틸에틸아민, N-tert-부틸에틸아민, 디이소프로필아민, 디프로필아민, N-sec-부틸프로필아민, 디부틸아민, 디-sec-부틸아민, 디이소부틸아민, N-이소부틸-sec-부틸아민, 디아밀아민, 디이소아밀아민, 디헥실아민, 디(2-에틸헥실)아민, 디옥틸아민, N-메틸옥틸아민, N-메틸옥타데실아민, 디데실아민, 디알릴아민, N-에틸-1,2-디메틸프로필아민, N-메틸헥실아민, 2-히드록시메틸아미노에탄 올, 디올레일아민, 디스테아릴아민, N,N-디메틸아미노메틸아민, N,N-디메틸아미노에틸아민, N,N-디메틸아미노프로필아민, N,N-디메틸아미노아밀아민, N,N-디메틸아미노부틸아민, N,N-디에틸아미노에틸아민, N,N-디에틸아미노프로필아민, N,N-디에틸아미노헥실아민, N,N-디에틸아미노부틸아민, N,N-디메틸아미노펜틸아민, N,N-디프로필아미노부틸아민, N,N-디부틸아미노프로필아민, N,N-디부틸아미노에틸아민, N,N-디부틸아미노부틸아민, N,N-디이소부틸아미노펜틸아민, N,N-메틸-라우릴아미노프로필아민, N,N-에틸헥실아미노에틸아민, N,N-디스테아릴아미노에틸아민, N,N-디올레일아미노에틸아민, N,N-디스테아릴아미노부틸아민, 피페리딘, 2-피페콜린, 3-피페콜린, 4-피페콜린, 2,4-루페티딘, 2,6-루페티딘, 3,5-루페티딘, 3-피페리딘메탄올, 피페콜산, 이소니페코트산, 메틸 이소니페코테이트, 에틸 이소니페코테이트, 2-피리딘메탄올, 피롤리딘, 3-히드록시피롤리딘, N-아미노에틸피페리딘, N-아미노에틸-4-피페콜린, N-아미노에틸모르폴린, N-아미노프로필피페리딘, N-아미노프로필-2-피페콜린, N-아미노프로필-4-피페콜린, N-아미노프로필모르폴린, N-메틸피페라진, N-부틸피페라진, N-메틸호모피페라진, 1-시클로펜틸피페라진, 및 1-아미노-4-메틸피페라진을 포함한다.
통상, 상기 방법에 의해 제조된 티아진인디고 안료 분산제는, 티아진인디고 부분 상에 치환된 -(E)-기의 수가 상이한 화합물들을 포함할 수 있다. 따라서, 화학식 1 또는 화학식 2에서 "p"의 값은 분수 값일 수 있으며, 평균적으로 1 보다 작은 값일 수 있다. 예를 들어, 안료 분산제가 제조될 때, 생성물은 p가 0인 티아진인디고를 함유할 수 있다.
본 발명의 티아진인디고 안료 분산제는 사용된 티아진인디고 부분에 따라 시스 또는 트랜스로 배향된다. 본 발명의 티아진인디고 안료 분산제의 시스 및 트랜스 형태 각각은 투명도가 우수하다. 그러나, 트랜스-티아진인디고 안료 분산제가 점도 특성이 또한 우수하기 때문에 더욱 바람직하다. 안료 재료가 분산될 때, 트랜스 형태와 시스 형태를, 트랜스 및 시스 형태의 총량을 기준으로, 트랜스 형태를 50 내지 100중량% 그리고 시스 형태를 50 내지 0중량%의 비율로 사용하는 것이 바람직하며, 트랜스 형태를 80 내지 100중량% 그리고 시스 형태를 20 내지 0중량%의 비율로 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 가장 바람직한 것은 트랜스 형태만 사용하는 것이다.
다음에, 본 발명에 따른 안료 조성물을 설명한다.
본 발명에 따른 안료 조성물은 안료 재료, 및 트랜스- 및/또는 시스-티아진인디고 안료 분산제를 함유한다.
본 발명의 안료 조성물에 함유된 안료 재료로서는 상업적으로 이용가능한 각종 유기 또는 무기 안료를 사용할 수 있다.
유기 안료의 예들은, 예를 들어 아조계, 안탄트론계, 안트라피리미딘계, 안트라퀴논계, 이소인돌리논계, 이소인돌린계, 인단트론계, 퀴나크리돈계, 퀴노프타론계, 디옥사진계, 디케토피롤로피롤계, 티아진인디고계, 티오인디고계, 피란트론계, 프탈로시아닌계, 프라반트론계, 페리논계, 페릴렌계, 및 벤지미다졸론계 유기 안료들을 포함한다. 무기 안료의 예들은, 예를 들어 카본블랙, 산화티탄, 크롬 옐로우, 카드뮴 옐로우, 카드뮴 레드, 적산화철, 철흑, 아연화, 프러시안 블루 및 울 트라마린 블루를 포함한다. 이들 안료는 조합하여 사용될 수 있다.
본 발명의 티아진인디고 안료 분산제는 비-응집성, 비-결정화 및 양호한 유동성의 점에서 본 발명의 안료 분산제의 화학 구조와 유사하거나 비슷한 화학 구조를 갖는 안료들에 특히 효과적이다. 더 이상으로, 빛깔 면에서도 황색 내지는 적색 안료에 대해, 더욱 바람직하게는 귤색 내지는 적색 안료에 대해 본 발명의 안료 분산제를 사용하는 것이 바람직하다.
특히, 디케토피롤로피롤 적색 안료, 퀴나크리돈 적색 안료, 티아진인디고 적색 안료 및 안트라퀴논 적색 안료로 대표되는 적색 안료에 대해 본 발명의 안료 분산제를 사용하는 것이 바람직한데, 이는 본 발명의 적색 안료가 이러한 안료들 자체의 색과 높은 투명도를 유지하면서 이들 적색 안료에 대해서 우수한 분산 효과를 발휘하기 때문이다.
본 발명의 티아진인디고 안료 분산제는, 사용된 안료 재료 100중량부를 기준으로, 안료 조성물 중 바람직하게는 0.1 내지 30중량부, 더욱 바람직하게는 1 내지 20중량부의 양으로 사용될 수 있다. 본 발명의 티아진인디고 안료 분산제의 양이 0.1중량부 미만이면, 사용된 티아진인디고 안료 분산제의 효과를 얻기 어렵다. 본 발명의 티아진인디고 안료 분산제의 양이 30중량부를 초과하면, 여분의 안료 분산제가 나타내는 이점이 없을 뿐만 아니라, 때로 그 안료 조성물의 물성과 안료만의 물성의 차이가 커지게 되어, 안료 조성물이 잉크나 도료에 사용되었을 때 실제 품질에 악영향을 주게 된다.
본 발명의 티아진인디고 안료 분산제는 안료 분말과 분말 형태로 단순히 혼 합되는 경우에 충분한 분산 효과를 나타낸다. 그러나, (i) 안료 분말과 본 발명의 안료 분산제 분말을 디졸바, 고속 믹서, 호모믹서, 니더, 롤밀, 애트리터, 샌드밀 또는 커미뉴터를 이용하여 기계 혼합하는 방식; (ii) 물 또는 유기용매 중에 현탁된 안료 현탁액에 본 발명의 안료 분산제를 함유하는 용액을 첨가하여 안료 표면에 안료 분산제를 부착하는 방식; (iii) 유기 안료와 본 발명의 안료 분산제를 황산과 같은 강한 용해력을 갖는 용매 중에 함께 용해시킨 다음 물과 같은 약한 용매를 이용하여 안료와 안료 분산제를 함께 부착하는 방식;에 의하여 안료 조성물이 제조되는 경우, 더욱 우수한 결과가 생길 것이다.
다음에, 본 발명에 따른 착색 조성물을 설명한다.
본 발명에 따른 착색 조성물은, 본 발명에 따른 안료 조성물 및 안료 담체를 함유한다. 안료 담체는 수지, 수지 전구체 또는 이들의 혼합물에 의해 구성된다. 본 발명의 착색 조성물을 사용하여 컬러 필터를 제조하는 경우, 400 내지 700nm의 가시광 전 파장에서 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 95% 이상의 광 투과율을 나타내는 투명 수지를 수지로서 사용하는 것이 바람직하다.
수지는 열가소성 수지, 열경화성 수지 및 감광성 수지를 포함한다. 수지 전구체는 광선 조사에 의한 경화에 의해 수지를 생성하는 모노머 및 올리고머를 포함하며, 이들은 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.
안료 담체는, 착색 조성물 중 사용된 안료 조성물 100중량부를 기준으로, 30 내지 700중량부, 바람직하게는 60 내지 450중량부의 양으로 사용될 수 있다. 수지와 수지 전구체의 혼합물이 안료 담체로서 사용되는 경우, 착색 조성물 중 사용된 안료 조성물 100중량부를 기준으로, 20 내지 400중량부, 바람직하게는 50 내지 250중량부의 양으로 수지가 사용될 수 있다. 수지 전구체는, 착색 조성물 중 사용된 안료 조성물 100중량부를 기준으로, 10 내지 300중량부, 바람직하게는 10 내지 200중량부의 양으로 사용될 수 있다.
열가소성 수지의 예들은, 예를 들어 부티랄 수지, 스티렌-말레산 공중합체, 염소화 폴리에틸렌, 염소화 폴리프로필렌, 염화 폴리비닐, 염화비닐-아세트산 비닐 공중합체, 폴리비닐 아세테이트, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 알키드 수지, 폴리스티렌, 폴리아미드 수지, 고무 수지, 고리화 고무 수지, 셀룰로오스, 폴리에틸렌, 폴리부타디엔, 및 폴리이미드 수지를 포함한다.
열경화성 수지의 예들은, 예를 들어 에폭시 수지, 벤조구아나민 수지, 로진-변성 말레산 수지, 로진-변성 푸마르산 수지, 멜라민 수지, 유레아 수지, 및 페놀 수지를 포함한다.
감광성 수지의 예들은, 예를 들어, 이소시아네이트기, 알데히드기, 또는 에폭시기와 같은 반응성 치환기를 갖는 (메트)아크릴 화합물 또는 신남산을 히드록실기, 카르복실기, 또는 아미노기와 같은 반응성 치환기를 갖는 중합체에 도입함으로써 생성되는, (메트)아크릴로일 또는 스티릴과 같은 광-가교결합기를 갖는 중합체들을 포함한다. 이에 더하여, 히드록시알킬(메트)아크릴레이트와 같은 히드록실기-함유 (메트)아크릴 화합물로, 스티렌-무수 말레산 공중합체 또는 α-올레핀-무수 말레산 공중합체와 같은 산 무수물을 함유하는 선형 중합체를 부분 에스테르화하여 얻어진 중합체들이 또한 사용될 수 있다.
수지 전구체인 모노머 및 올리고머의 예들은, 예를 들어 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, β-카르복시에틸(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 글리시딜 에테르 디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디글리시딜 에테르 디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 디글리시딜 에테르 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디글리시딜 에테르 디(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 트리시클로데카닐(메트)아크릴레이트, 메틸올멜라민의 (메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트, 및 우레탄 아크릴레이트와 같은 각종 아크릴산 및 메타크릴산 에스테르들; (메트)아크릴산; 스티렌; 아세트산 비닐; 히드록실에틸비닐 에테르; 에틸렌글리콜 디비닐 에테르; 펜타에리트리톨 트리비닐 에테르; (메트)아크릴아미드; N-히드록시메틸(메트)아크릴아미드; N-바이닐포름아미드; 및 아크릴로니트릴을 포함한다.
본 발명의 착색 조성물은 안료 재료의 안료 담체로의 분산성을 위하여 계면활성제와 같은 분산 조제, 또는 수지형 안료 분산제를 함유할 수 있다. 분산 조제는, 사용된 안료 조성물 100중량부를 기준으로, 0.1 내지 40중량부, 바람직하게는 0.1 내지 30중량부의 양으로 사용될 수 있다.
계면활성제의 예들은, 예를 들어 폴리옥시에틸렌 알킬에테르 황산염, 나트륨 도데실벤젠술포네이트, 스티렌-아크릴 산 공중합체의 알칼리염, 나트륨 알킬나프탈 렌술포네이트, 나트륨 알킬디페닐에테르디술포네이트, 라우릴황산 트리에탄올아민, 암모늄 라우릴 황산염, 스테아르산 모노에탄올아민, 나트륨 스테아레이트, 나트륨 라우릴 황산염, 스티렌-아크릴 산 공중합체의 모노에탄올아민염, 및 폴리옥시에틸렌 알킬에테르 인산 에스테르와 같은 음이온 계면활성제류; 폴리옥시에틸렌 올레일에테르, 폴리옥시에틸렌 라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬에테르 인산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노스테아레이트, 및 폴리에틸렌글리콜 모노라우레이트와 같은 비이온 계면활성제류; 4차 알킬암모늄 염 및 이들의 에틸렌 옥시드 애덕트와 같은 양이온 계면활성제류; 알킬디메틸아미노아세트산 베타인과 같은 알킬베타인들; 알킬이미다졸린과 같은 양쪽성 계면활성제류; 및 플루오로 계면활성제 및 실리콘 계면활성제와 같은 그 외 다른 계면활성제들을 포함한다. 이들 계면활성제는 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.
수지형 안료 분산제는 안료에 흡착하는 성질을 갖는 안료-친화성 부분 및 안료 담체와의 상용성을 갖는 부분을 가지며, 안료에 흡착됨으로써 안료 담체 중 안료의 분산을 안정화하는 기능을 한다. 수지형 안료 분산제의 예들은 선형 또는 빗 모양 폴리에스테르, 아크릴 및 우레탄 수지를 포함한다. 물론, 주쇄 또는 말단에 염기성 기, 산성 기 또는 방향족 기를 갖는 선형 수지, 또는 주쇄 또는 측쇄에 염기성 기, 산성 기 또는 방향족 기를 갖는 빗 모양 수지가 바람직하다.
상업적으로 이용가능한 수지형 안료 분산제의 예들은, 예를 들어, POLYFLOW No. 75, No. 90 및 No. 95(Kyoeisha Chemical Co.), MEGAFAC F171, F172 및 F173 (Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), FLUORAD FC430 및 FC431(Sumitomo 3M), SOLSP ERSE 분산제, 예를 들어 SOLSPERSE 13240, 20000, 24000, 26000 및 28000(Lubrisol Japan), DISPERBYK 분산제, 예를 들어 DISPERBYK 111, 160, 161, 162, 163, 164, 170, 182, 2000 및 2001(Byk Chemie), AJISPER 분산제, 예를 들어 AJISPER PB711, PB411, PB111, PB814, PB821 및 PB822(Ajinomoto-Fine-Techno), 그리고 EFKA 분산제, 예를 들어 EFKA 46 및 47(EFKA Chemicals)을 포함한다.
본 발명의 착색 조성물은, 조성물이 UV 광선 등에 의해 경화되는 경우 광중합 개시제를 함유한다.
광중합 개시제의 예들은, 예를 들어 4-페녹시-디클로로아세토페논, 4-t-부틸-디클로로아세토페논, 디에톡시아세토페논, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 및 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온과 같은 아세토페논 광중합 개시제류; 벤조인, 벤조인 메틸에테르, 벤조인 에틸에테르, 벤조인 이소프로필에테르, 및 벤질디메틸케탈과 같은 벤조인 광중합 개시제류; 벤조페논, 벤조일벤조산, 메틸벤조일벤조에이트, 4-페닐벤조페논, 히드록시벤조페논, 아크릴화 벤조페논, 및 4-벤조일-4'-메틸 디페닐술파이드와 같은 벤조페논 광중합 개시제류; 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 이소프로필티오크산톤, 및 2,4-디이소프로필티오크산톤과 같은 티오크산톤 광중합 개시제류; 2,4,6-트리클로로-s-트리아진, 2-페닐-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-톨릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-피페로닐-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-스티릴-s-트리아진, 2-(나프토-1- 일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시-나프토-1-일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(피페로닐)-6-트리아진, 및 2,4-트리클로로메틸(4'-메톡시 스티릴)-6-트리아진과 같은 트리아진 광중합 개시제류; 붕산염 광중합 개시제류; 카르바졸 광중합 개시제류; 및 이미다졸 광중합 개시제류를 포함한다. 광중합 개시제는 사용된 안료 조성물 100중량부를 기준으로 5 내지 200중량부, 바람직하게는 10 내지 150중량부의 양으로 사용될 수 있다.
광중합 개시제는 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있으며, α-아크릴옥심 에스테르, 아크릴포스핀 옥시드, 메틸페닐 글리옥실레이트, 벤질, 9,10-페난트렌퀴논, 캄포퀴논, 에틸안트라퀴논, 4,4'-디에틸이소프탈로페논, 3,3',4,4'-테트라(t-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논 또는 4,4'-디에틸아미노벤조페논과 같은 감광제와 함께 사용될 수 있다. 감광제는 사용된 광중합 개시제 100중량부를 기준으로 0.1 내지 60중량부의 양으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 착색 조성물은 안료 재료를 안료 담체에 충분히 분산시키고 균일한 도막을 얻는 것을 더욱 용이하게 하기 위해서 용매를 함유할 수 있다. 용매의 예들은, 예를 들어 시클로헥사논, 프로필렌글리콜 디아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌글리콜 디에틸 에테르, 메틸이소부틸케톤, n-부틸 알코올, 디프로필렌글리콜 모노메틸 에테르, 트리프로필렌글리콜 모노메틸 에테르, 프로필렌글리콜 모노프로필 에테르, 디프로필렌글리콜 모노프로필 에테르, 프로필렌글리콜 모노부틸 에테르, 디프로필렌글리콜 모노부틸 에테르, 트리프로필렌 글리콜 모노부틸 에테르, 프로필렌글리콜 페닐 에테르, 디프로필렌글리콜 모노메틸 에 테르 아세테이트, 1,3-부틸렌글리콜 디아세테이트, 에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트, 3-메톡시부탄올, 1,3-부틸렌글리콜, 트리아세틴, 3,3,5-트리메틸-2-시클로헥센-1-온, 에틸렌글리콜 모노에틸 에테르, γ-부티롤아세톤, 이소아밀 아세테이트, 에틸 3-에톡시프로피오네이트, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 톨루엔, o-크실렌, m-크실렌, p-크실렌, 메틸 3-메톡시프로피오네이트, 부틸 아세테이트, 이소부틸 아세테이트, 및 프로필 아세테이트를 포함한다. 이들 용매는 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 사용되는 용매의 총량은 안료 조성물 100중량부를 기준으로 800 내지 4,000중량부, 바람직하게는 1,000 내지 2,500중량부일 수 있다.
본 발명의 착색 조성물은 조성물의 경시 점도를 안정화하기 위하여 저장 안정제를 함유할 수 있으며, 기판과의 밀착성을 증진시키기 위하여 실란 커플링제와 같은 밀착성 증진제를 함유할 수 있다.
본 발명의 착색 조성물은 열중합 개시제, 가소제, 표면보호제, 윤활제, 코팅 조제, 밀착성 개선제 또는 현상성 개선제와 같은 첨가제를 필요에 따라 함유할 수 있다.
본 발명의 착색 조성물은, 3-롤 밀, 2-롤 밀, 수평 샌드밀, 수직 샌드밀, 환형 비드밀, 니더 또는 애트리터를 이용하여, 안료 담체 및 유기용매 중에, 상기 나타낸 분산 조제 및/또는 광중합 개시제와 함께 본 발명의 안료 조성물을 미세하게 분산시킴으로써 제조될 수 있다. 2종류 이상의 안료를 함유하는 착색 조성물도 또 한, 상이한 안료가 본 발명의 티아진인디고 안료 분산제를 이용하여 미세하게 분산되어 있는 안료 담체와 유기용매를 함유하는 각 혼합물을 혼합함으로써 제조될 수 있다.
착색 조성물은 조성물의 모든 성분들을 모두 함께 혼합 및 분산함으로써 제조될 수 있다. 그러나, 본 발명의 티아진인디고 안료 분산제를 이용하여 수지 및/또는 유기용매 부분에 안료를 분산시킨 다음, 나머지 성분을 첨가하고, 그 혼합물을 분산시키는 것이 바람직하다.
더 이상으로, 예를 들어 수평 샌드밀, 수직 샌드밀, 환형 갭 비드밀 또는 애트리터에 의해 분산을 행하기 전에, 니더나 3-롤 밀과 같은 밀링 믹서를 이용한 예비-분산, 2-롤 밀을 이용한 고체 분산, 또는 티아진인디고 안료 분산제로 안료 재료를 처리하는 것이 수행될 수 있다. 더 이상으로, 비드밀 등에 의한 분산 후에, 착색 조성물을 30-80℃에서 수 시간 내지 1주간 보관하는 "숙성"이라고 하는 후-처리 또는 초음파 디스퍼셔 또는 충돌형 비드리스 디스퍼셔를 이용한 후-처리로 착색 조성물의 안정성이 개선될 수 있다. 게다가, 마이크로플루다이저, 고속 믹서, 호모믹서, 볼밀, 롤밀, 스톤밀, 또는 초음파 디스퍼셔와 같은 어떤 디스퍼셔나 믹서를 사용해서도 본 발명의 착색 조성물을 제조할 수 있다.
본 발명의 착색 조성물을 사용하여 컬러 필터를 제조하는 경우에는, 5㎛ 이상, 바람직하게는 1㎛ 이상, 그리고 더욱 바람직하게는 0.5㎛ 이상의 거친 입자와 혼합된 먼지들을, 예를 들어 원심분리, 소결 필터 또는 멤브레인 필터에 의해 제거하는 것이 바람직하다.
본 발명의 착색 조성물은 그라비어-오프셋 인쇄 잉크, 워터리스 오프셋 인쇄 잉크, 실크 스크린 인쇄 잉크, 또는 용매-현상형 또는 알칼리-현상형 레지스트 재료로서 제조될 수 있다.
용매-현상형 또는 알칼리-현상형 레지스트 재료는, 안료 담체로서 열가소성 수지, 열경화성 수지 또는 감광성 수지와 모노머, 광중합 개시제, 그리고 본 발명의 안료 조성물이 분산되는 용매를 포함한다.
더 이상으로, 본 발명의 착색 조성물은 우수한 분산 효과 및 경시 안정성을 나타낼 수 있으며, 그것이 광범위한 인쇄 잉크, 도료, 잉크젯 잉크, 및 플라스틱류 착색제로 사용되었을 때 강하게 착색된 물체를 제공할 수 있다.
이 경우, 착색 조성물은 모노머 및 광중합 개시제를 사용하지 않고, 석유 수지, 카세인, 셀락, 건성유 또는 합성 건성유와 같은 수지 및 에틸셀로솔브 아세테이트, 부틸셀로솔브 아세테이트, 에틸벤젠, 에틸 아세테이트, 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알코올, 부탄올, 에틸렌 글리콜, 글리세린, N,N-디메틸포름아미드, SOLVE SSO 100(Exxon Chemical Co.), SWASOL 1000(Maruzen Petrochemical Co.) 또는 석유 용매 같은 용매를 사용하고, 상기 나타낸 수지 및 용매에 더하여, 필요에 따라 계면활성제 및/또는 수지형 안료 분산제를 함께 사용하여, 상기 나타낸 방법에 의해 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 컬러 필터는, 투명 또는 반사 기판과, R(적색), G(녹색) 및 B(청색), 또는 Y(황색), M(자홍색) 및 C(청록색)의 세 가지 상이한 색으로 그 위에 형성된 필터 세그먼트를 포함한다. 본 발명에 따른 착색 조성물을 이용하여, 인쇄 나 포토리소그래피에 의해 다양한 색의 필터 세그먼트가 형성될 수 있다.
투명 기판의 예들은 석영 유리, 붕규산 유리, 알루미나 규산염 유리, 표면-실리카-코팅 소다석회 유리 등으로 된 유리판; 및 폴리카보네이트, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등으로 된 수지판을 포함한다.
반사 기판의 예들은 기판 위에 알루미늄, 은, 은/구리/팔라듐 합금 등의 박막이 형성되어 있는 규소나 그 외 다른 투명 기판을 포함한다.
다-색 필터 세그먼트의 생산을 위해서는 인쇄 공정이 대량생산 효율 면에서 우수한데, 이것은 인쇄 잉크로서 상기 제조된 여러 착색 조성물을 사용하여 반복적으로 패턴을 인쇄 및 건조하는 것에 의해서만 패턴을 형성하는 것이 가능하기 때문이다. 더 나아가, 인쇄기술의 진보는 치수 정밀도 및 평탄성이 높은 극도로 좁은 패턴을 인쇄하는 것을 가능하게 했다. 인쇄를 위한 바람직한 조성물은 인쇄판이나 블랭킷 상에서의 잉크의 건조 및 응고에 대해 저항성인 것이다. 이에 더하여, 인쇄기에서 잉크 유동성의 제어가 또한 중요하며, 또 분산제나 체질안료를 사용하여 잉크의 점성을 조절하는 것도 가능하다.
포토리소그래피에 의해 다양한 색의 필터 세그먼트를 형성하는 경우에, 분무 코팅, 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 롤 코팅 등에 의하여, 상기 설명된 용매- 또는 알칼리-현상형 컬러 레지스트로서 제조된 착색 조성물이 0.2 내지 5㎛의 건조 막 두께로 투명 기판 위에 코팅된다. 건조 후에 필요에 따라 막은 막과 접촉되거나 접촉되지 않은 상태로 놓인 정해진 패턴을 가진 마스크를 통해 자외선에 노출된다. 다음에, 예를 들어, 용매나 알칼리성 현상액에 막을 담그거나, 분무 노즐을 통해 막 위에 현상액을 분무함으로써 막 위의 경화되지 영역이 제거되어 원하는 패턴이 막 위에 형성된다. 다른 색들에 대해서도 유사한 작업들을 반복함으로써 컬러 필터가 생산된다. 착색 레지스트의 중합을 가속하기 위하여 막이 필요에 따라 가열될 수 있다. 포토리소그래피에 의해서는 인쇄 공정보다 정밀도가 높은 컬러 필터가 생산된다.
현상 동안 알칼리성 현상액으로서 탄산나트륨, 수산화나트륨 등의 수성 용액이 사용되며, 추가로 디메틸벤질아민 및 트리에탄올아민과 같은 유기 알칼리가 또한 사용될 수 있다. 또한, 소포제나 계면활성제가 현상액에 첨가될 수 있다.
자외선 노출에 대한 감도를 개선하기 위하여, 컬러 레지스트는, 컬러 레지스트를 폴리비닐 알코올 같은 수용성 또는 알칼리-가용성 수지와 수용성 아크릴 수지로 코팅하고 그 레지스트를 건조함으로써 생성되는, 산소에 의한 중합 저해를 방지하는 막으로 코팅된 후에 자외선에 노출될 수 있다.
본 발명에 따른 컬러 필터는 상기 방법에 더하여 전착, 전사 또는 그 외 다른 방법에 의해 생산될 수 있으며, 본 발명에 따른 착색 조성물은 어떤 방법에서도 사용될 수 있다. 전착은 투명 기판 위에 형성된 투명 전도막을 사용하여, 콜로이드 입자의 전기영동에 의해 투명 전도막 위에 다양한 색의 필터 세그먼트를 전착함으로써 컬러 필터를 형성하는 방법이다.
대안으로서, 전사 방법은 제거가능한 전사 베이스 시트의 표면 위에 미리 컬러 필터층을 형성하고, 컬러 필터층을 원하는 투명 기판 위에 전사하는 방법이다.
필터 세그먼트에 앞서 투명 기판 또는 반사 기판 위에 블랙 매트릭스가 형성 된다면, 액정 표시 패널의 콘트라스트를 보다 높이는 것이 가능하다. 크롬, 크롬/산화크롬 다층, 질화티탄 등의 무기막과 차광제가 분산되어 있는 수지막이 블랙 매트릭스로서 사용되지만, 이들에 제한되지는 않는다. 이에 더하여, 필터 세그먼트를 형성하기 전에 박막 트랜지스터(TFT)가 상기 설명된 투명 기판 또는 반사 기판 위에 형성될 수 있다. TFT 기판 위에 형성된 필터 세그먼트는 개구율이 커지므로, 액정 표시 패널의 밝기가 개선된다.
오버코트막, 원주형 스페이서, 투명 전도막, 액정 배향막 등이 필요에 따라 본 발명에 따른 컬러 필터 위에 형성된다.
이러한 액정 표시 패널은 실란트로 2개의 마주한 기판에 컬러 필터를 접착시키고, 시일 영역의 주입구로부터 액정을 주입하고, 주입구를 실링하고, 두 기판의 외부 표면에 필요에 따라 편광막 또는 위상차막을 부착함으로써 생산된다.
액정 표시 패널은 트위스티드 네마틱(TN), 수퍼-트위스티드 네마틱(STN), 인-플레인-스위칭(IPS), 수평정렬(VA), 옵티컬리 컴펜세이티드 벤드(OCB) 등의 컬러 필터를 이용하여 다색 인쇄를 수행하기 위한 액정 표시 방식에서 사용될 수 있다.
이제, 본 발명을 하기 실시예에 의해 설명할 것이다. 실시예에서 "부"는 중량부를 표시한다.
실시예 1
안료 분산제 B의 합성
상기 화학식 B로 표시한 시스-티아진인디고 안료 30부를 실온에서 클로로술폰산 300부에 첨가했다. 이 혼합물을 실온에서 7시간 교반한 다음, 얼음물 1500부 에 15분에 걸쳐 적가했다. 침전된 시스-티아진인디고 염화술포닐을 여과하고, 얼음물 3000부로 씻어서, 시스-티아진인디고 염화술포닐 압착 케이크를 얻었다.
3L 비이커에 얼음 500부와 물 500부와 디에틸아미노에틸아민 47.8부를 넣은 다음, 시스-티아진인디고 염화술포닐 압착 케이크를 2-5℃에서 첨가했다. 다음에, 이 혼합물을 60℃로 가열하고 90분간 교반했다. 생성물을 여과하여 물로 씻은 다음 80℃에서 건조시켜, 하기 화학식 xxx로 표시한 안료 분산제 B를 43부 수득했다.
(화학식 xxx)
Figure 112007032103673-pat00016
안료 분산제 B의 분자량, 즉 696.93을 질량분광기로 확인했다. 고성능 액체 크로마토그래피로 측정한 순도는 61.38%였다. 액체 크로마토그래피는 다음과 같은 조건에서 수행했다:
칼럼: Waters에서 입수한 Symmetry C18 5 마이크론;
용출액:
(A) 0.05mol/L CH3COONH4 aq/DMF = 7/1 (v/v)
(B) DMF/물 = 95/5 (v/v)
구배 조건:
(A):(B) = 80/20 (v/v), 5분 유지 -- 20분 -- (A):(B) = 0:100, 15분 유지;
유속: 0.300mL/분;
주입 부피: 5㎕;
오븐 온도: 35℃.
안료 분산제 B의 크로마토그램을 도 1에 예시한다.
실시예 2
안료 분산제 C의 합성
200mL 4-넥 플라스크에 N,N-디메틸포름아미드 100부와 실시예 1에서 합성한 안료 분산제 B 20부를 넣었다. 이 혼합물을 150℃에서 3시간 교반한 다음, 물 800부에 적가했다. 생성물을 여과하여 물로 씻은 다음 80℃에서 건조시켜, 상기 화학식 vii로 표시한 안료 분산제 C를 16부 수득했다.
안료 분산제 C의 분자량, 즉 696.93을 질량분광기로 확인했다. 칼럼 액체 크로마토그래피로 측정한 순도는 81%였다. 액체 크로마토그래피는 실시예 1과 동일한 조건에서 수행했다. 안료 분산제 C의 액체 칼럼 크로마토그램을 도 2에 예시한다.
실시예 3
안료 분산제 D의 합성
200mL 4-넥 플라스크에 N,N-디메틸포름아미드 100부와 실시예 1에서 합성한 안료 분산제 B 20부를 넣었다. 이 혼합물을 90℃에서 2시간 교반한 다음 물 800부에 적가하여, 화학식 xxix로 표시한 안료 분산제 B와 화학식 vii로 표시한 안료 분산제 C를 1:2의 중량비로 함유하는 안료 분산제 조성물("안료 분산제 D"라고 한다)을 16부 수득했다.
실시예 4
안료 분산제 E의 합성
상기 화학식 A로 표시한 트랜스-티아진인디고 안료 30부와 브롬 150부를 니트로벤젠 100부에 첨가했다. 이 혼합물을 100℃에서 5시간 교반하고, 과량의 브롬을 수집하여, 트랜스-티아진인디고 브롬화물을 수득했다.
트랜스-티아진인디고 브롬화물 30부와 디에틸아미노에탄티올 10부를 실온에서 N,N-디메틸포름아미드 100부에 첨가하고, 이 혼합물을 150℃에서 5시간 교반했다. 생성물을 여과하여 물로 씻은 다음 80℃에서 건조시켜, 상기 화학식 i로 표시한 안료 분산제 E를 38부 수득했다.
실시예 5
안료 분산제 F의 합성
상기 화학식 A로 표시한 트랜스-티아진인디고 안료 27부를 0℃로 냉각한 98% 황산 325부에 온도를 20℃ 이하로 유지하면서 30분 이상에 걸쳐 서서히 첨가했다. 그 후, 2-클로로아세트아미드 25부를 20분 이상에 걸쳐 첨가하고, 그 다음 파라포름알데히드 9부를 20분 이상에 걸쳐 첨가했다. 이 혼합물을 15-20℃에서 4시간 교반하고 하룻밤 방치했다. 반응 혼합물을 얼음 750부와 물 1500부의 혼합물에 부었다. 침전물을 여과하고 얼음물 1000부로 3번 씻어서, 클로로아세트아미도 시스-티아진인디고 압착 케이크를 얻었다.
3L 비이커에 얼음 500부, 물 500부와 1-(2-아미노에틸)피페라진 51.6부를 넣은 후, 클로로아세트아미도 시스-티아진인디고 압착 케이크를 0-5℃에서 첨가했다. 다음, 이 혼합물을 60℃로 가열하고 2시간 교반했다. 생성물을 여과하고 물로 씻은 다음 80℃에서 건조시켜, 시스-티아진인디고 안료 분산제를 47부 수득했다. 더 이상으로, 200mL 4-넥 플라스크에 N,N-디메틸포름아미드 100부와 시스-티아진인디고 안료 분산제 20부를 넣었다. 이 혼합물을 150℃에서 3시간 교반하고 물 800mL에 적가했다. 생성물을 여과하여 물로 씻은 다음 80℃에서 건조시켜, 상기 화학식 xxvii로 표시한 안료 분산제 F를 16부 수득했다.
< 아크릴 수지 용액의 제조 >
온도계, 응축기, 질소 기체 유입구, 교반기 및 적하 깔대기를 장착한 분리형 4-넥 플라스크에 시클로헥사논 700부를 넣고 80℃까지 가열했다. 플라스크 내부의 분위기를 질소로 교체한 다음, n-부틸 메타크릴레이트 133부, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 46부, 메타크릴산 43부, p-쿠밀페놀 에틸렌 옥시드-변성 아크릴레이트 ("Aronix M110", Toagosei Co., Ltd에서 제조) 74부 및 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 4부의 혼합물을 2시간에 걸쳐 적하 깔때기를 통해 적가했다. 적가 후 반응을 3시간 더 계속하여 26,000의 중량-평균 분자량을 갖는 아크릴 수지 용액을 얻었다. 수지 용액을 실온까지 냉각시킨 후, 수지 용액 약 2g을 샘플링하여 180℃에서 20분간 건조시킨 다음, 비휘발분의 양을 측정했다. 측정 결과를 기초로, 비휘발분 농도가 수지 용액 중 20중량%가 되도록 나머지 수지 용액에 시클로헥사논을 첨가하여 원하는 아크릴 수지 용액을 얻었다.
< 처리된 적색 안료의 제조 >
디케토피롤로피롤(이후 "DPP"라고 한다) 적색 안료(C.I. Pigment Red 254; Chiba Specialty Chemicals로부터 이용가능한 "IRGAPHOR RED B-CF) 300부, 염화나트륨 1500부 및 디에틸렌 글리콜 150부의 혼합물을 1 갤런의 스테인리스 스틸 니더 (Inoue Seisakusho로부터 이용가능함)를 사용하여 120℃에서 2시간 동안 반죽했다. 다음, 반죽한 혼합물을 온수 5L에 첨가하고, 70℃에서 가열하면서 1시간 교반하여 슬러리를 얻었다. 이 슬러리를 반복하여 여과하고 물로 씻어서 염화나트륨과 디에틸렌 글리콜을 제거하고, 80℃에서 하룻밤 건조시켜, 처리된 적색 안료를 290부 수득했다.
< 적색/황색 혼합 안료 1의 제조 >
DPP 적색 안료(C.I. Pigment Red 254; Chiba Specialty Chemicals에서 이용가능한 "IRGAPHOR RED B-CF"), 안트라퀴논 적색 안료(C.I. Pigment Red 177; Chiba Specialty Chemicals로부터 이용가능한 "CHROMOPHTAL RED A2B") 및 아조 황색 안료 (C.I. Pigment Yellow 150; Lanxess K.K.로부터 이용가능한 "YELLOW PIGMENT E4GN-GT")를 3:5:2의 중량비로 혼합하여 적색/황색 혼합 안료 1을 얻었다.
< 적색/황색 혼합 안료 2의 제조 >
DPP 적색 안료(C.I. Pigment Red 254; Chiba Specialty Chemicals에서 이용가능한 "IRGAPHOR RED B-CF")와 아조 황색 안료(C.I. Pigment Yellow 150; Lanxess K.K.로부터 이용가능한 "YELLOW PIGMENT E4GN-GT")를 3:1의 중량비로 혼합하여 적색/황색 혼합 안료 2를 얻었다.
< 안료 분산제 A의 합성 >
하기 화학식 xxxi로 표시한 화합물을 통상의 방법에 의해 클로로술폰화했다. 생성된 화합물 50부를 물 900부에 분산시킨 다음, N,N-디에틸아미노에틸아민 240부를 첨가했다. 이 혼합물을 60℃까지 가열하고, 이 온도에서 2시간 동안 교반했다. 침전물을 여과하여 물로 씻은 다음 80℃에서 건조시켜, 안료 분산제 A를 60부 수득했다.
(화학식 xxxi)
Figure 112007032103673-pat00017
< 실시예 6-25 및 비교예 1-14 >
안료, 안료 분산제 A-F, 아크릴 수지 용액 및 용매(시클로헥사논)를 표 1a 내지 1c에 나타낸 양으로 나사 뚜껑이 있는 140mL 병에 넣고, 여기에 직경 1.25mm의 지르코니아 비드 150g을 첨가했다. 이 혼합물을 도료 컨디셔너를 이용하여 10분간 분산시켜 착색 조성물을 얻었다.
< 착색 조성물의 평가 >
각 착색 조성물의 점도 및 틱소트로피 지수 값(TI 값)을 25℃에서 B형 점도계를 사용하여 측정했다.
각 착색 조성물을 12㎛의 마르기 전 두께로 PET 막 위에 코팅하고, 150℃에서 2분간 건조시켜 코팅 막을 형성했다. 측광색채계(Nippon Denshoku Industries로부터 이용가능한 SE-2000)로 코팅 막의 색을 측정했고, 투명도를 평가했다. 덧붙여 말하면, 투명도는 각 코팅 막의 채도 C와 본 발명의 안료 분산제를 사용하지 않은 각 상응하는 착색 조성물로부터 제조된 코팅 막의 채도 C 간의 차이로 표현했으며, 안료 분산제가 없는 조성물의 채도 C를 기준으로, 즉 0으로 사용했다.
더 이상으로, 각 착색 조성물을 40℃에서 1주간 저장한 다음, 그것의 점도를 25℃에서 B형 점도계를 사용하여 측정했다.
경시적 점도 안정성을 평가했으며, 평가 결과를 ◎(점도 증가가 거의 없음), ○(점도가 약간 증가한 것이 관찰되었지만, 착색 조성물은 문제없이 사용할 수 있었음), △(점도 증가가 관찰되었고, 착색 조성물을 사용할 수 없었음), 그리고 ×(현저한 점도 증가가 관찰되었고, 착색 조성물은 사용할 수 없었음)로 표시했다.
이들 결과를 표 1a 내지 1c에 나타낸다.
표 1a 내지 1c에 나타낸 대로, 본 발명의 안료 조성물을 사용한 착색 조성물은 투명도가 개선되며, 특히 본 발명의 트랜스-티아진인디고 안료 분산제를 사용한 착색 조성물은 점도가 낮고 틱소트로피 성질이 적으며 우수한 유동성을 나타낸다. 또한, 본 발명의 착색 조성물은 경시적 저장 안정성이 우수하다.
Figure 112007032103673-pat00018
Figure 112007032103673-pat00019
Figure 112007032103673-pat00020
*) 표 1a 내지 1c에서, 사용된 안료들은 다음과 같다:
C.I. Pigment Red 202: CINQUASIA MAGENTA RT-235-D
(Chiba Specialty Chemicals로부터 이용가능)
C.I. Pigment Red 122: HOSTAPERM PINK E (Clariant로부터 이용가능)
C.I. Pigment Violet 19: HOSTAPERM RED E5B 02 (Clariant로부터 이용가능)
C.I. Pigment Red 279: NOVOPERM THI RED 4G70 (Clariant로부터 이용가능)
실시예 26
상기 화학식 xxix 로 표시한 안료 분산제의 합성
상기 화학식 B로 표시한 시스-티아진인디고 안료 30부를 실온에서 클로로술폰산 300부에 첨가했다. 이 혼합물을 실온에서 7시간 교반한 다음, 얼음물 1500부에 15분에 걸쳐 적가했다. 침전된 시스-티아조인디고 염화술포닐을 여과하고, 얼음물 3000부로 씻어서, 시스-티아진인디고 염화술포닐 압착 케이크를 얻었다. 3L 비이커에 얼음 500부와 아세톤 500부와 4-아미노-N-[3-(디에틸아미노)프로필]벤지미드를 넣은 다음, 시스-티아진인디고 염화술포닐 압착 케이크를 2-5℃에서 첨가했다. 이 혼합물을 60℃까지 가열하고 2시간 교반했다. 생성물을 여과하여 물로 씻은 다음 80℃에서 건조시켜, 시스-티아진인디고 안료 분산제를 34부 수득했다. 이와 같이 얻어진 시스-티아진인디고 안료 분산제 34부와 N,N-디메틸포름아미드 100부를 200mL 4-넥 플라스크에 넣었다. 이 혼합물을 150℃에서 3시간 교반한 다음, 물 800mL에 첨가했다. 생성물을 여과하여 물로 씻은 다음 80℃에서 건조시켜, 상기 화학식 xxix로 표시한 안료 분산제를 24부 수득했다.
이 안료 분산제의 분자량, 즉 949.19를 질량분광기로 확인했다. 칼럼 액체 크로마토그래피로 측정한 순도는 57.20%였다. 이 액체 크로마토그래피는 실시예 1과 동일한 조건에서 수행했다. 이 안료 분산제의 액체 칼럼 크로마토그램을 도 3에 예시한다.
실시예 27
상기 화학식 xx 로 표시한 안료 분산제의 합성
상기 화학식 B로 표시한 시스-티아진인디고 안료 30부를 실온에서 클로로술폰산 300부에 첨가했다. 이 혼합물을 실온에서 7시간 교반한 다음, 얼음울 1500부에 15분에 걸쳐 적가했다. 침전된 시스-티아진인디고 염화술포닐을 여과하고, 얼음물 3000부로 씻어서, 시스-티아진인디고 염화술포닐 압착 케이크를 얻었다. 3L 비이커에 얼음 500부와 아세톤 500부와 디에틸아민 27부를 넣은 다음, 시스-티아진인디고 염화술포닐 압착 케이크를 2-5℃에서 첨가했다. 이 혼합물을 60℃까지 가열하고 2시간 교반했다. 생성물을 여과하여 물로 씻은 다음, 80℃에서 건조시켜, 시스-티아진인디고 안료 분산제를 30부 수득했다. 이와 같이 얻어진 시스-티아진인디고 안료 분산제 30부와 N,N-디메틸포름아미드 100부를 200mL 4-넥 플라스크에 넣었다. 이 혼합물을 150℃에서 3시간 교반한 다음, 물 800mL에 첨가했다. 생성물을 여과하여 물로 씻은 다음 80℃에서 건조시켜, 상기 화학식 xx로 표시한 안료 분산제를 24부 수득했다.
이 안료 분산제의 분자량, 즉 596.76을 질량분광기로 확인했다. 칼럼 액체 크로마토그래피로 측정한 순도는 87.61%였다. 이 액체 크로마토그래피는 실시예 1과 동일한 조건에서 수행했다. 이 안료 분산제의 액체 칼럼 크로마토그램을 도 4에 예시한다.
본 발명의 안료 조성물을 사용한 착색 조성물은 투명도가 개선되며, 특히 본 발명의 트랜스-티아진인디고 안료 분산제를 사용한 착색 조성물은 점도가 낮고 틱소트로피 성질이 적으며 우수한 유동성을 나타낸다. 또한, 본 발명의 착색 조성물은 경시적 저장 안정성이 우수하다.

Claims (20)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 트랜스-티아진인디고 안료 분산제.
    (화학식 1)
    Figure 112013093225863-pat00021
    상기 식에서,
    R1은 -(E)p-기 이외의 다른 치환기를 가질 수도 있는 방향족 또는 지방족 탄소환 고리 또는 헤테로환 고리를 형성하는데 필요한 기를 나타내고;
    R2는 -(E)p-기 이외의 다른 치환기를 가질 수도 있는 방향족 또는 지방족 탄소환 고리 또는 헤테로환 고리를 형성하는데 필요한 기를 나타내고;
    E는 R1을 포함하는 탄소환 고리 또는 헤테로환 고리 및/또는 R2를 포함하는 탄소환 고리 또는 헤테로환 고리 상에 치환된 염기성 기를 나타내며, 하기 화학식 3 또는 하기 화학식 4로 표시되고:
    (화학식 3)
    Figure 112013093225863-pat00022
    (화학식 4)
    Figure 112013093225863-pat00023
    X는 -S-, -O-, -SO2-, -SO2NR-, -NRSO2-, -CONR-, -CH2NRCOCH2NR- 또는 -(CH2)mNH-를 나타내며, 여기서 각 R은 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 20개 탄소 원자의 알킬기, 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 20개 탄소 원자의 알케닐기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 6 내지 20개 탄소 원자의 아릴기를 나타내고, m은 1 내지 10의 정수를 나타내고;
    a는 1을 나타내고;
    Y는 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 20개 탄소 원자의 알킬렌기, 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 20개 탄소 원자의 알케닐렌기, 치환기를 가질 수도 있는 6 내지 20개 탄소 원자의 아릴렌기, 또는 질소, 산소 또는 황 원자를 함유하는 헤테로환 기를 나타내거나, 또는 이들 기 중 2개 이상은 함께 직접 결합되거나, -NR-, -O-, -SO2- 및 -CO-로부터 선택된 연결기를 통해 결합될 수 있으며, 여기서 R은 상기 정의된 바와 같고;
    b는 0 또는 1을 나타내고;
    R3 및 R4는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 30개 탄소 원자의 알킬기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 30개 탄소 원자의 알케닐기를 나타내거나, 또는 R3과 R4는 함께 질소, 산소 또는 황 원자를 함유하는 헤테로환 기를 형성할 수 있고;
    Z는 -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- 또는 -O-G-SO2NR'-를 나타내며, 여기서 각 R'는 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 20개 탄소 원자의 알킬기, 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 20개 탄소 원자의 알케닐기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 6 내지 20개 탄소 원자의 아릴기를 나타내고, 각 G는 독립적으로 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 20개 탄소 원자의 알킬렌기, 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 20개 탄소 원자의 알케닐렌기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 6 내지 20개 탄소 원자의 아릴렌기를 나타내고;
    c는 0 또는 1을 나타내고;
    R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 20개 탄소 원자의 알킬기, 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 20개 탄소 원자의 알케닐기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 6 내지 20개 탄소 원자의 아릴기를 나타내고;
    R9는 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 20개 탄소 원자의 알킬기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 20개 탄소 원자의 알케닐기를 나타내고; 그리고
    p는 1 내지 6의 정수를 나타낸다.
  2. 하기 화학식 2로 표시되는 시스-티아진인디고 안료 분산제.
    (화학식 2)
    Figure 112013093225863-pat00024
    상기 식에서,
    R1은 -(E)p-기 이외의 다른 치환기를 가질 수도 있는 방향족 또는 지방족 탄소환 고리 또는 헤테로환 고리를 형성하는데 필요한 기를 나타내고;
    R2는 -(E)p-기 이외의 다른 치환기를 가질 수도 있는 방향족 또는 지방족 탄소환 고리 또는 헤테로환 고리를 형성하는데 필요한 기를 나타내고;
    E는 R1을 포함하는 탄소환 고리 또는 헤테로환 고리 및/또는 R2를 포함하는 탄소환 고리 또는 헤테로환 고리 상에 치환된 염기성 기를 나타내며, 하기 화학식 3 또는 하기 화학식 4로 표시되고:
    (화학식 3)
    Figure 112013093225863-pat00025
    (화학식 4)
    Figure 112013093225863-pat00026
    X는 -S-, -O-, -SO2-, -SO2NR-, -NRSO2-, -CONR-, -CH2NRCOCH2NR- 또는 -(CH2)mNH-를 나타내며, 여기서 각 R은 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 20개 탄소 원자의 알킬기, 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 20개 탄소 원자의 알케닐기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 6 내지 20개 탄소 원자의 아릴기를 나타내고, m은 1 내지 10의 정수를 나타내고;
    a는 1을 나타내고;
    Y는 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 20개 탄소 원자의 알킬렌기, 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 20개 탄소 원자의 알케닐렌기, 치환기를 가질 수도 있는 6 내지 20개 탄소 원자의 아릴렌기, 또는 질소, 산소 또는 황 원자를 함유하는 헤테로환 기를 나타내거나, 또는 이들 기 중 2개 이상은 함께 직접 결합되거나, -NR-, -O-, -SO2- 및 -CO-로부터 선택된 연결기를 통해 결합될 수 있으며, 여기서 R은 상기 정의된 바와 같고;
    b는 0 또는 1을 나타내고;
    R3 및 R4는 각각 독립적으로 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 30개 탄소 원자의 알킬기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 30개 탄소 원자의 알케닐기를 나타내거나, 또는 R3과 R4는 함께 질소, 산소 또는 황 원자를 함유하는 헤테로환 기를 형성할 수 있고;
    Z는 -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- 또는 -O-G-SO2NR'-를 나타내며, 여기서 각 R'는 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 20개 탄소 원자의 알킬기, 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 20개 탄소 원자의 알케닐기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 6 내지 20개 탄소 원자의 아릴기를 나타내고, 각 G는 독립적으로 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 20개 탄소 원자의 알킬렌기, 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 20개 탄소 원자의 알케닐렌기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 6 내지 20개 탄소 원자의 아릴렌기를 나타내고;
    c는 0 또는 1을 나타내고;
    R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 20개 탄소 원자의 알킬기, 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 20개 탄소 원자의 알케닐기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 6 내지 20개 탄소 원자의 아릴기를 나타내고;
    R9는 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 1 내지 20개 탄소 원자의 알킬기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 2 내지 20개 탄소 원자의 알케닐기를 나타내고; 그리고
    p는 1 내지 6의 정수를 나타낸다.
  3. 안료 재료와, 제 1 항에 따른 트랜스-티아진인디고 안료 분산제를 포함하는 안료 조성물.
  4. 안료 재료와, 제 2 항에 따른 시스-티아진인디고 안료 분산제를 포함하는 안료 조성물.
  5. 제 3 항에 있어서, 안료 재료는 디케토피롤로피롤계 적색 안료, 퀴나크리돈계 적색 안료, 티아진인디고계 적색 안료, 또는 안트라퀴논계 적색 안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 안료 조성물.
  6. 제 4 항에 있어서, 안료 재료는 디케토피롤로피롤계 적색 안료, 퀴나크리돈계 적색 안료, 티아진인디고계 적색 안료, 또는 안트라퀴논계 적색 안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 안료 조성물.
  7. 제 5 항에 있어서, 안료 재료는 황색 안료를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안료 조성물.
  8. 제 6 항에 있어서, 안료 재료는 황색 안료를 더 포함하는 것을 특징으로 하 는 안료 조성물.
  9. 제 3 항에 따른 안료 조성물과 안료 담체를 포함하는 착색 조성물.
  10. 제 4 항에 따른 안료 조성물과 안료 담체를 포함하는 착색 조성물.
  11. 제 5 항에 따른 안료 조성물과 안료 담체를 포함하는 착색 조성물.
  12. 제 6 항에 따른 안료 조성물과 안료 담체를 포함하는 착색 조성물.
  13. 제 7 항에 따른 안료 조성물과 안료 담체를 포함하는 착색 조성물.
  14. 제 8 항에 따른 안료 조성물과 안료 담체를 포함하는 착색 조성물.
  15. 제 9 항에 따른 착색 조성물로 제조된 필터 세그먼트를 포함하는 컬러 필터.
  16. 제 10 항에 따른 착색 조성물로 제조된 필터 세그먼트를 포함하는 컬러 필터.
  17. 제 11 항에 따른 착색 조성물로 제조된 필터 세그먼트를 포함하는 컬러 필 터.
  18. 제 12 항에 따른 착색 조성물로 제조된 필터 세그먼트를 포함하는 컬러 필터.
  19. 제 13 항에 따른 착색 조성물로 제조된 필터 세그먼트를 포함하는 컬러 필터.
  20. 제 14 항에 따른 착색 조성물로 제조된 필터 세그먼트를 포함하는 컬러 필터.
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