TWI478987B - 彩色濾光片用顏料分散組成物及彩色濾光片 - Google Patents

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Description

彩色濾光片用顏料分散組成物及彩色濾光片
本發明係關於一種將顏料作為色材使用之彩色濾光片用顏料分散組成物。
一般而言,彩色濾光片係在設置有所謂黑色矩陣之網眼狀遮光薄膜層的基板上,穿透型之情形係選擇性地穿透紅、綠、藍之光的3原色的方式,反射型之情形係選擇性地反射靛、品紅、黃之色的3原色的方式來在黑色矩陣之各網眼中形成相當於各色之著色硬化塗膜層,並且規則性地配列此各色之網眼。還有,上述黑色矩陣之「網眼」被稱為「像素」。
彩色濾光片係使用於彩色個體攝影元件、或液晶彩色顯示器、彩色CRT等之彩色顯示器。近年來,由於對彩色濾光片期望高畫質化而尋求高的對比。
彩色濾光片之製造方法,初期係以將染料作為著色劑使用的染色法為主流,為了因應於上述要求,最近使用具優越之耐熱性、耐光性、耐藥品性等之顏料的顏料分散法已成為主流。於此顏料分散法中,一般廣泛採行「光刻法」:藉由使用分散劑而使顏料分散於黏結劑樹脂中的顏料分散組成物內,將添加有光聚合性單體、光聚合引發劑之顏料分散光阻塗布基材上而使其乾燥,透過光罩而曝光後,進行顯像及熱硬化處理後,在像素部中形成顏料分散光阻之硬化塗膜層。
藉由此「光刻法」而製造彩色濾光片之方法,例如,有人提案一種彩色濾光片用顏料分散組成物,其含有顏料、耦合劑、在主鏈或側鏈上具有N,N-二取代胺基與酸性基之丙烯酸系共聚物、及溶劑而具優越之透明性、顯像性、耐光性,並且具優越之保存安定性(例如,參照專利文獻1)。然而,於該方法中,針對近年更高的分散安定性或長期保存安定性、透明性等之對於要求特性,未必能夠充分滿足。
針對於此,習知方法如下:藉由將泛用之顏料、樹脂與有機溶劑作為原料而進行混攪之際,將該顏料與該樹脂之固形物比率(質量換算)作為特定比率,並且一邊使該有機溶劑蒸發而去除、一邊利用行星式攪拌機混攪該原料而得到具優越之分散安定性或長期保存安定性、透明性等之彩色濾光片用顏料分散液(例如,參照專利文獻2)。然而,該方法通常一邊監視固形物比例、一邊進行混攪,或是由於乾稠混攪,必須長時間混攪,稱不上簡便之混攪方法。
專利文獻1:日本專利特開2003-64293號公報(段落[0002]~[0008])
專利文獻2:日本專利特開2006-111752號公報
本發明之課題在於提供一種彩色濾光片用顏料分散組成物,其係使用泛用之顏料,賦予具優越之分散安定性且具優越之對比的彩色濾光片。
先前,本發明人等發明一種顏料,其特徵為在顏料表面上具有藉由聚合含有可溶於非水溶劑的聚合性不飽和基的聚合物、與可溶於非水溶劑且聚合後成為不溶或難溶之至少一種聚合性不飽和單體所得到的聚合物(日本專利特開2008-88211號公報);作為使用該顏料之彩色濾光片用顏料分散組成物而進行調整時,發現具優越之分散安定性(日本專利特願2009-529445號公報)。
本發明人等進一步發現下列事實而完成本發明:藉由採行使用具有特定構造之聚合物的改性顏料於彩色濾光片用顏料分散組成物,以取代含有可溶於非水溶劑的聚合性不飽和基的聚合物,可以得到具優越之分散安定性且具優越之彩色濾光片像素部對比的彩色濾光片。
亦即,本發明係提供一種彩色濾光片用顏料分散組成物,其係含有色劑、樹脂與可溶解該樹脂之有機溶劑的彩色濾光片用顏料分散組成物;色劑使用改性顏料(D)作為色劑,該改性顏料(D)係在顏料(A)表面上具有改性聚胺(B)、與藉由聚合至少一種聚合性不飽和單體(C)所得到的聚合物(P);該改性聚胺(B)係使在單一末端上具有與胺基進行反應而形成醯胺鍵官能基的乙烯共聚物 (B-1)與聚胺之胺基反應而成;該聚合性不飽和單體(C)係可溶於非水溶劑且聚合後成為不溶或難溶。
另外,本發明係提供一種使用該揭示之彩色濾光片用顏料分散組成物的彩色濾光片。
根據本發明,提供一種彩色濾光片用顏料分散組成物,其係使用泛用之顏料,賦予具優越之分散安定性且具優越之對比的彩色濾光片。
(改性顏料(D))
於本發明中,作為著色劑使用的改性顏料(D)係於泛用之顏料(A)、非水溶劑、及使在單一末端上具有與胺基進行反應而形成醯胺鍵官能基的乙烯共聚物(B-1)與聚胺之胺基反應的改性聚胺(B)之存在下,藉由使可溶於該非水溶劑且聚合後成為不溶或難溶之至少一種聚合性不飽和單體(C)聚合,所謂原地(in-situ)聚合而能夠得到。
(顏料(A))
於本發明中,所使用的顏料(A)係一種由習知之有機溶劑或無機顏料之中所選出的至少一種顏料。另外,於本發明中,能夠採用未處理顏料、已處理顏料中任一種。
顏料(A)可列舉:習知彩色濾光片所使用的市售顏料及在「色指數(color index)手冊」(最新顏料手冊日本顏料技術協會編、1977年刊)、「最新顏料應用技術」(CMC出版、1986年刊)、「印刷墨水技術」(CMC出版、1984年刊)等所揭發的習用顏料。
尤其,利用彩色濾光片所泛用的顏料,例如,可列舉:C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅177或C.I.顏料橙71等之紅色顏料;C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠58或C.I.顏料綠7等之綠色顏料;C.I.顏料藍15:6或C.I.顏料藍22等之藍色顏料;C.I.顏料紫23或C.I.顏料紫50等之紫色顏料;C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃150或C.I.顏料黃20等之黃色顏料;C.I.顏料黑7、碳黑或鈦黑等之黑色顏料等,此等之顏料能夠單獨使用,必要時也能夠混合二種以上而使用。
一般而言,所含之顏料粒徑越小,彩色濾光片用顏料分散液之硬化塗膜的透明性將變得越高,其一次粒徑較佳設為10~80nm之範圍,特別理想設為30~50nm之範圍。若一次粒徑低於10nm時,因為顏料之凝聚性變高而變得難以分散,另外,若超過80nm時,透明性將降低。
其中,為了使本發明之效果得以最大限度地發揮,使用C.I.顏料綠58特別理想。
(非水溶劑)
於本發明所使用的非水溶劑必須設為脂肪族及/或脂環式烴系溶劑的有機溶劑。脂肪族及/或脂環式烴系溶劑,例如,可列舉:正己烷、正庚烷、正辛烷、Shell Chemicals公司產品之「LAWS」或「MINERAL SPIRITS EC」、Exxon Mobil Chemical公司產品之「ISOPAR C」、「ISOPAR E」、「ISOPAR G」、「ISOPAR H」、「ISOPAR L」、「ISOPAR M」、「NAPHTHA 3號」、「NAPHTHA 5號」或「NAPHTHA 6號」、出光石油化學股份有限公司產品之「SOLVENT 7號」、「IP SOLVENT 1016」、「IP SOLVENT 1620」、「IP SOLVENT 2028」或「IP SOLVENT 2835」、JAPAN ENERGY股份有限公司產品之「WHITE SOL」、丸善石油化學股份有限公司產品之「MARUKASOL 8」等。
另外,於不損害本發明效果之範圍內,也可以混合其他有機溶劑而使用。如此之有機溶劑,具體而言,例如,可列舉:丸善石油化學股份有限公司產品之「SWASOL 100~150」、甲苯或二甲苯等之芳香族烴系溶劑類;醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸正丁酯或醋酸戊酯等之酯類;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、甲基戊基酮或環己酮等之酮類;或甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇或正丁醇等之醇類。
混合而使用之際,該脂肪族及/或脂環式烴系溶劑之用量較佳設為50質量%以上,更佳為60質量%以上。
(改性聚胺(B))
於本發明所使用的改性聚胺(B)係使在單一末端上具有與胺基進行反應而形成醯胺鍵官能基的乙烯共聚物(B-1)(以下,將「在單一末端上具有與胺基進行反應而形成醯胺鍵官能基的乙烯共聚物(B-1)」簡稱為乙烯共聚物(B-1)。)與聚胺之胺基反應的改性聚胺(B)。一般而言,習知聚胺對顏料之吸附性高,本發明之改性聚胺(B)係提高疏水性溶劑中之顏料的分散安定性。其結果,認為使所後述的聚合性不飽和單體(C)在顏料表面聚合所得到的改性顏料(D)之分散粒徑變得更細而較佳。
(聚胺)
所謂於本發明所使用的聚胺係具有含有1級或2級胺基之重複單位的聚合物。如此之聚胺較佳為由聚烯丙胺、聚乙烯胺及聚乙亞胺所構成之族群中所選出的至少一種。另外,也可以為聚烯丙胺、聚乙烯胺、或聚乙亞胺與其他之聚合性單體的共聚物。
使用聚烯丙胺、聚乙烯胺、或聚乙亞胺與其他之聚合性單體的共聚物之情形,本發明之聚胺的胺價較佳為50以上,更佳為300以上。胺價低於50者,擔憂對顏料的吸附力將不足而所得到的改性顏料之分散性將降低。此等之聚胺類可以僅使用一種,也可以混合數種而使用。基於工業上容易取得之觀點,於此等聚胺之中,較佳為聚烯丙胺或聚乙亞胺,其中,最好之聚胺可列舉:聚烯丙胺。認為其理由係相對於聚乙亞胺一般採取分枝狀聚合物構造而言,由於聚烯丙胺係採取直鏈狀之聚合物構造,因而,對胺顏料之固定效果為高的。
本發明中之聚胺的數目平均分子量較佳為150~100,000,更佳為600~20,000。若於本發明所使用的聚胺的數目平均分子量低於150時,擔憂對顏料之吸附力將不足,顏料分散將變得困難;另一方面,超過100,000的量之情形,除了與乙烯聚合物之反應時將引起黏度之上升或凝膠化之外,也擔憂聚合物之分子量將變得過大,因顏料彼此之凝聚而使分散性降低。
(聚烯丙胺)
於本發明所使用的聚烯丙胺可以於聚合引發劑之存在下,可依情況而在鏈轉移觸媒存在下,利用習知方法來使烯丙胺聚合而得到,也可以使用市售品。市售品係由日東紡績股份公司所市售的PAA-01、PAA-03、PAA-05、PAA-15、PAA-10C等之聚烯丙胺系列。
(聚乙烯胺)
於本發明所使用的聚乙烯胺,例如,可以於聚合引發劑之存在下,能夠依情況而在鏈轉移觸媒存在下,利用習知方法而使N-乙烯甲醯胺聚合後,進行水解反應之利用習知各種方法而得到。
(聚乙烯亞胺)
於本發明所使用的聚乙烯亞胺可以藉由習知方法而使乙烯亞胺聚合後得到,也可以使用市售品。市售品係例如由日本觸媒股份公司所市售的SP-003、SP-006、SP-012、SP-018、SP-200、P-1000等之聚乙烯亞胺系列。
(乙烯共聚物(B-1))
於本發明所使用的乙烯共聚物(B-1)中,與胺基進行反應而形成醯胺鍵的官能基,可列舉:羧基、氯甲醯基等之鹵甲醯基、甲氧羰基等之氧羰基。其中,羧基能夠容易地導入乙烯共聚物而較佳。
針對在單一末端上得到具有羧基之乙烯共聚物,例如,可列舉:於聚合時,使具有羧基之鏈轉移劑共存的方法。具有羧基之鏈轉移劑,例如,可列舉:巰乙酸、2-巰丙酸、3-巰丙酸等之硫代碳酸類。另外,使用具有4,4’-偶氮二-4-氰基戊酸等羧基之聚合引發劑,也能夠藉由利用活自由基聚合法而合成聚合性單體的方法來得到。
成為乙烯共聚物(B-1)之原料的聚合性單體,例如,可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯等之(甲基)丙烯酸烷酯的同元聚合物;或是,可列舉:此等酯彼此或此等之酯與苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯甲苯等之烯基苯,甚至醋酸乙烯酯、乙烯吡啶、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、甲基丙烯酸二甲胺乙基、N-羥甲基丙烯醯胺、N-丁氧基甲基丙烯醯胺(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丙酯等之共聚物。此等之中,能夠使用1種或2種以上。
但是,與胺基進行反應而形成醯胺鍵的官能基,例如,較佳為不使用與胺基之反應性具有與羧基同等或較羧基還高的官能基之聚合性單體。於原料中含有該聚合性單體之乙烯聚合物,因為該官能基不僅無規狀接枝於該乙烯聚合物之末端,也接枝於共聚物之主鏈,擔憂與聚烯丙胺之反應中將凝膠化,或所得到的改性顏料之性能將降低。具體而言,因為丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯、(甲基)丙烯酸、亞甲基丁二酸、順丁烯二酸酐等之聚合性單體係對胺基具有高的反應性之基,較佳為不使用作為乙烯共聚物(B-1)之原料。
於液晶顯示裝置等之中,為了要求進一步提高辨識性等之顯示特性,具有尋求控制構成彩色濾光片的著色影像層位相差值之情形。如此之情形,藉由使該乙烯共聚物(B-1)含有碳數10~24之烷基,可能將像素之位相差值控制於負方向。亦即,最好將含有碳數10~24之烷基的(甲基)丙烯酸酯作為原料之一種使用。含有碳原子數10~24之烷基的(甲基)丙烯酸酯可以為直鏈狀、分枝狀中任一種,可列舉:(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷酯、(甲基)丙烯酸十四烷酯、(甲基)丙烯酸十六烷酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯、(甲基)丙烯酸二十二烷酯等。將含有如此之碳原子數10~24之烷基的(甲基)丙烯酸酯摻入乙烯共聚物(B-1)之分子量較佳為10~100質量%,更佳為20~100質量%。若含有碳原子數10~24之烷基的(甲基)丙烯酸酯的量低於10質量%時,擔憂無法發揮所期望的位相差值調整能力。
乙烯共聚物(B-1)係於聚合引發劑之存在下,能夠於反應容器中加熱上述各種聚合性單體而得到。反應條件係根據聚合引發劑及溶劑而異,反應溫度為30~150℃,較佳為60~120℃。聚合即使於非反應性溶劑之存在下進行也無妨。
例如,聚合引發劑可列舉:如過氧化苯甲酸第三丁酯、過氧化二(第三丁基)、氫過氧化異丙苯、過氧化乙醯、過氧化苯甲醯、過氧化月桂醯等之過氧化物;偶氮二異丁腈、偶氮二-2,4-二甲基戊腈、偶氮二環己烷腈等之偶氮化合物等。
非反應性溶劑,例如,可列舉:如己烷、礦油精等之脂肪族烴系溶劑;如苯、甲苯、二甲苯等之芳香族烴系溶劑;如醋酸丁酯等之酯系溶劑;如甲醇、丁醇等之醇系溶劑;如二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、N-甲基吡咯啶酮、吡啶等之非質子性極性溶劑等。也可以併用此等之溶劑。此等之溶劑能夠適當選擇溶解所得到的乙烯共聚物(B-1)之溶劑。
於本發明所使用的乙烯共聚物(B-1)之分子量較佳為數目平均分子量為500~100,000之範圍,更佳為1,000~20,000之範圍。若數目平均分子量低於500,無法保持作為顏料分散劑之充分的立體排斥效果;另外,若超過100,000時,引起乙烯聚合物黏度之上升或溶劑溶解性之降低,具有任一種所得到的改性顏料性能將降低之情形。
另外,本發明中之改性聚胺(B)更佳為使該乙烯共聚物(B-1)、與由下列(B-2)~(B-5)所構成之族群中所選出的一個或一個以上之化合物與該聚胺進行反應。
(b1)係在單一末端上具有與胺基進行反應之官能基的乙烯共聚物,與胺基進行反應之官能基量、共聚物組成或共聚物組成比與該乙烯共聚物(B-1)不同的乙烯共聚物(B-2)。
該乙烯共聚物(B-2)較佳為乙烯共聚物(B-2-1)。乙烯共聚物(B-2-1)係與在該乙烯共聚物(B-1)之單一末端上的胺基進行反應之官能基的重量%、與在該乙烯共聚物(B-2-1)之單一末端上的胺基進行反應之官能基的重量%之比率為0.4~0.8之範圍,且較佳使該乙烯共聚物(B-1)之莫耳比率(B-1)/(B-2-1)為(B-1)/(B-2-1)=0.25~4.0的方式來與改性聚胺進行反應(以下,稱為乙烯共聚物(B-2-1))。
另外,該乙烯共聚物(B-2)較佳為乙烯共聚物(B-2-2)。乙烯共聚物(B-2)係使複數個乙烯單體而成之乙烯共聚物,該乙烯共聚物(B-1)之Tg與該乙烯共聚物(B-2-2)之Tg的差為20℃以上,且較佳使該乙烯共聚物(B-1)與該乙烯共聚物(B-2-2)之莫耳比率(B-1)/(B-2-2)為(B-1)/(B-2-2)=0.25~4.0的方式來與改性聚胺進行反應(以下,稱為乙烯共聚物(B-2-2))。
(b2)具有聚烷二醇鏈之(甲基)丙烯酸酯(B-3)(以下,稱為(甲基)丙烯酸酯(B-3))。其中,相對於分子整體而言,較佳為以1~30重量%之比例具有該聚烷二醇鏈的方式來與改性聚胺進行反應。
(b3)在單一末端上具有與胺基進行反應之官能基的聚酯、在單一末端上具有與胺基進行反應之官能基的聚醯胺、或是在單一末端上具有與胺基進行反應之官能基的聚酯醯胺(B-4)(以下,稱為共聚物(B-4))。其中,相對於分子整體而言,該改性聚胺較佳為以1~50重量%之比例的方式來將此等殘基與改性聚胺進行反應。
(b4)單羧酸或(甲基)丙烯酸酯(B-5)。其中,相對於分子整體而言,較佳為以1~30重量%之比例的方式來將此等殘基與改性聚胺進行反應。
((b1)乙烯共聚物(B-2-1))
該乙烯共聚物(B-2-1)較佳為在單一末端上具有與胺基進行反應之官能基,且與該乙烯共聚物(B-1)不同的共聚物,與在該乙烯共聚物(B-1)之單一末端上的胺基進行反應之官能基的重量%、與在該乙烯共聚物(B-2-1)之單一末端上的胺基進行反應之官能基的重量%之比率為0.4~0.8之範圍,並且與該乙烯共聚物(B-1)之莫耳比率(B-1)/(B-2-1)較佳為(B-1)/(B-2-1)=0.25~4.0的方式來與改性聚胺進行反應。
具體而言,乙烯共聚物(B-2-1)係具有羧基之乙烯共聚物,且該乙烯共聚物(B-1)與分子量不同的共聚物。分子量之調整係根據在乙烯共聚物之單一末端上的羧基含量而進行,乙烯共聚物中之羧基的重量%較佳為1~10之範圍,且在該乙烯共聚物(B-1)之單一末端上之羧基的重量%、與在該乙烯共聚物(B-2-1)之單一末端上之羧基的重量%之比率較佳為0.4~0.8之範圍(但是,與該乙烯共聚物(B-1)作一比較,此時之該乙烯共聚物(B-2-1)係分子量設為較大)。
另外,乙烯共聚物(B-2-1)殘鏈(於此,所謂乙烯共聚物(B-2-1)殘鏈係指羧基進行反應之殘留部分)與乙烯共聚物(B-1)殘鏈之比率係與該乙烯共聚物(B-1)之莫耳比率(B-1)/(B-2-1)較佳為(B-1)/(B-2-1)=0.25~4.0。
((b1)乙烯共聚物(B-2-2))
該乙烯共聚物(B-2-2)係使複數個乙烯單體聚合而成,並且該乙烯共聚物(B-1)之Tg與該乙烯共聚物(B2)之Tg的差為20℃以上之乙烯共聚物。還有,此處所謂Tg係定義為藉由DSC(示差掃描熱量測定)或是動態黏彈性之tB-lnδ波峰所測得的值。
如上所述,較佳為使該乙烯共聚物(B-1)與該乙烯共聚物(B-2-2)之莫耳比率(B-1)/(B-2-2)=0.25~4.0的方式來與改性聚胺進行反應。
具體而言,乙烯共聚物(B-2-2)之Tg較佳為100℃~-50℃,根據乙烯共聚物(B-1)之Tg而不同,Tg特別理想為60℃~-50℃。
((b2)(甲基)丙烯酸酯(B-3))
於該(甲基)丙烯酸酯(B-3)中,所謂具有聚烷二醇鏈係表示聚(甲基)丙烯酸聚烷二醇酯之狀態。具體而言,聚烷二醇係聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇及此等之混合物等,其中,較佳為聚乙二醇、聚丙二醇。
相對於分子整體而言,(甲基)丙烯酸酯(B-3)較佳為以1~30重量%之比例含有該聚烷二醇鏈的方式來與改性聚胺進行反應。
((b3)聚合物(B-4))
具體而言,該聚合物(B-4)係下列(b3-1)~(b3-3)中任一種聚合物:
(b3-1)在單一末端上具有與胺基進行反應之官能基的聚酯;
(b3-2)在單一末端上具有與胺基進行反應之官能基的聚醯胺;
(b3-3)在單一末端上具有與胺基進行反應之官能基的聚酯醯胺。
所謂(b3-1)在單一末端上具有與胺基進行反應之官能基的聚酯,具體而言,在末端具有羧基的聚酯。此聚酯能夠利用如下之各種方法而合成。
可列舉:(a)使內酯化合物加成於單羧酸化合物之加成反應;(b)使內酯化合物加成於羥基羧酸化合物之加成反應;(c)使單羧酸化合物、羥基羧酸化合物及內酯化合物之3成分縮合的縮合反應等。
所謂(b3-2)在單一末端上具有與胺基進行反應之官能基的聚醯胺,具體而言,在末端具有羧基的聚醯胺。此係將ε-己內酯、ω-月桂內酯等之內酯或胺己酸、11-胺基十一烷酸等之胺基羧酸作為原料所作成。
所謂(b3-3)在單一末端上具有與胺基進行反應之官能基的聚酯醯胺,具體而言,在末端具有羧基的酯與醯胺之共縮合物。此聚酯醯胺係藉由共縮合用於該聚酯及聚醯胺之製造的羥基羧酸、內酯等、及胺基羧酸、內酯等而能夠作成。
相對於分子整體而言,該聚合物(B-4)較佳為以1~50重量%之比例具有此等殘基的方式來與改性聚胺進行反應。於此,所謂殘基係表示羧基進行反應後之殘留的聚合物部分。
((b4)單羧酸或(甲基)丙烯酸酯(B-5))
該單羧酸只要為1分子中具有一個羧酸基之化合物,並無特別之限定,具體而言,可列舉:醋酸、丙酸、辛酸(caprylic acid)、壬酸、癸酸、辛酸(octyl acid)、十二烷酸、十四烷酸、十六烷酸、十八烷酸、異壬酸、二十烷酸等之脂肪族單羧酸;苯甲酸、對丁基苯甲酸等之芳香族單羧酸。
另外,使用於本發明之(甲基)丙烯酸酯,例如,可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯等之(甲基)丙烯酸烷酯之同元聚合物;另外,此等之酯彼此或是此等之酯與苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯甲苯等之烯基苯;再者,醋酸乙烯酯、乙烯吡啶、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、N-胺甲基丙烯醯胺、N-丁氧甲基丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丙酯等之共聚物。
其中,相對於分子整體而言,該單羧酸或該(甲基)丙烯酸酯較佳為以1~30重量%之比例而具有此等殘基的方式來與改性聚胺進行反應。於此,所謂殘基係表示羧基反應後殘留的單羧酸或(甲基)丙烯酸酯。
(聚胺與乙烯共聚物(B-1)之反應)
該聚胺與該乙烯共聚物(B-1)、或是與該乙烯共聚物(B-1)~化合物(B-5)之混合物的反應能夠於例如氮氣氣流下、200℃以下進行。於反應中,也可以使用錫系或鈦系等之習知聚合觸媒。另外必要時,能夠使用無關於反應的甲苯、二甲苯、SOLVESSO等之非反應性溶劑。所使用的溶劑並無必定去除之必要。
相對於聚胺之乙烯共聚物(B-1)的接枝率較佳約為20~95%之範圍,更佳約為30~90%之範圍係與稀釋溶劑或製膜樹脂之親和性、與顏料之親和性具優越之均衡性而特別理想。還有,此處所謂接枝率係表示乙烯共聚物(B-1)的羧基對聚胺所具有的胺基總量之反應量,表示本發明之改性聚胺所具有的使醯胺鍵介於中間之乙烯共聚物(B-1)殘鏈(於此,所謂乙烯共聚物(B-1)殘鏈係指羧基反應後的殘留部分)之%。
若該改性聚胺所具有的該乙烯共聚物(B-1)殘鏈低於20%時,容易引起顏料彼此之凝聚,將對黏度降低效果之不足或墨水皮膜產生影響。另外,若該改性聚胺所具有的該乙烯共聚物(B-1)殘鏈超過95%時,與顏料進行吸附的官能基之胺基將不足,具有因顏料而使分散安定性降低之傾向,依然對黏度降低效果之不足或墨水皮膜產生不當情形。
(聚胺與由該(B-2)~(B-5)所構成之族群中所選出的一個或一個以上之化合物的反應)
聚胺與由該(B-2)~(B-5)所構成之族群中所選出的一個或一個以上之化合物的反應,例如,能夠於氮氣氣流下、200℃以下進行。於反應中,也可以使用錫系或鈦系等之習知聚合觸媒。另外必要時,能夠使用不參與反應的甲苯、二甲苯、SOLVESSO等之非反應性溶劑。所使用的溶劑並無一定去除之必要,也可能直接作成1成分之顏料分散劑而使用。
聚胺與由該(B-2)~(B-5)所構成之族群中所選出的一個或一個以上之化合物的反應可以與乙烯共聚物(B-1)同時,也可以依序進行。
(其他之成分)
於本發明所使用的改性聚胺(B)亦可以含有用於改性聚胺(B)之製造時使用的非反應性溶劑,另外,也可以於餾除用於製造時之非反應性溶劑後,重新添加其他之成分。
為了具有與藉由使後述之聚合性不飽和單體(C)聚合於本發明所使用的改性聚胺(B)所得到的聚合物(P)之交聯點,較佳也導入聚合性不飽和基。其理由係藉由使聚合物(P)與改性聚胺(B)交聯,因而更牢固被覆顏料表面將成為可能。將聚合性不飽和單體導入改性聚胺(B)之方法,例如,可列舉:使聚胺與乙烯共聚物(B-1)反應後,添加甲基丙烯酸環氧丙酯而導入聚合性不飽和基的方法等。
(可溶於非水溶劑且聚合後成為不溶或難溶的聚合性不飽和單體(C))
所謂於本發明所使用的可溶於該非水溶劑且聚合後成為不溶或難溶之聚合性不飽和單體(C),具體而言,例如,可列舉:如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯或(甲基)丙烯酸異丙酯、或(甲基)丙烯腈、醋酸乙烯酯、氯乙烯、偏氯乙烯、氟乙烯或偏氟乙烯之烯烴類等之不具有所謂的反應性極性基(官能基)之乙烯系單體類;(甲基)丙烯醯胺、二甲基(甲基)丙烯醯胺、N-第三丁基(甲基)丙烯醯胺、N-辛基(甲基)丙烯醯胺、二丙酮丙烯醯胺、二甲胺基丙基丙烯醯胺或烷氧化N-羥甲基化(甲基)丙烯醯胺類等之含有醯胺鍵的乙烯系單體類;二烷基[(甲基)丙烯醯氧烷基]磷酸酯類、或(甲基)丙烯醯氧烷基酸式磷酸酯類、或是二烷基[(甲基)丙烯醯氧烷基]亞磷酸酯類或(甲基)丙烯醯氧烷基酸式亞磷酸酯類;上述(甲基)丙烯醯氧烷基酸式磷酸酯類或酸式亞磷酸酯類之環氧烷加成物或(甲基)丙烯酸環氧丙酯或(甲基)丙烯酸甲基環氧丙酯等之以與含有環氧基的乙烯系單體與磷酸或亞磷酸或是此等之酸性酯類的酯化物為主,(甲基)丙烯酸-3-氯-2-酸式磷酸丙酯等之含有磷原子的乙烯系單體類;(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸-3-羥丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸-3-羥丁酯、(甲基)丙烯酸-4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸-3-氯-2-羥丙酯、反丁烯二酸二-2-羥乙酯或是反丁烯二酸單-2-羥乙基單丁酯,或是單(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯、單(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、或是「PLACCEL FM、FA單體」(Daicel化學股份公司製之己內酯加成單體)等之以聚合性不飽和羧酸之羥烷酯類或是此等與ε-己內酯之加成物等為主,以(甲基)丙烯酸、丁烯酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、亞甲基丁二酸或順甲基丁烯二酸等之以不飽和單體或二羧酸為主,此等之二羧酸與1元醇之單酯類等之不飽和羧酸類;或是如該聚合性不飽和羧酸羥烷酯類與順丁烯二酸、丁二酸、反丁烯二酸、六氫化苯二甲酸、四氫化苯二甲酸、苯三甲酸、苯四甲酸、「希米克酸(HIMIC酸)」、四氯苯二甲酸或十二烷基丁二酸等之聚羧酸酐的加成物之各種不飽和羧酸類與「CARJULA E」;或如椰子油脂肪酸環氧丙酯或辛酸環氧丙酯等之1價羧酸之單環氧丙酯或丁基環氧丙基醚、環氧乙烷、或環氧丙烷等之單環氧化合物的加成物或是此等與ε-己內酯的加成物或羥基乙烯基醚之含有羥基的聚合性不飽和單體類;(甲基)丙烯酸二甲胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙胺基乙酯等之(甲基)丙烯酸二烷胺基烷酯類;以等莫耳比而使「EPICLON 200」、「EPICLON 400」、「SEPICLON 441」、「EPICLON 850」、或「EPICLON 1050」(DIC(股)製之環氧樹脂)、或是「EPICOAT 828」、「EPICOAT 1001」或「EPICOAT 1004」(Japan Epoxy Resin(股)公司製環氧樹脂)、「ARALDITE 6071」或「ARALDITE 6084」(瑞士Ciba Geigy公司製之環氧樹脂),再者,「CHISSONOX 221」[Chisso(股)公司製之環氧化合物]、或是「DENACOL EX-611」[長瀨化成股份公司製之環氧化合物]等之1分子中具有至少2個環氧基之各種聚環氧化合物加成反應於(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸(β-甲基)環氧丙酯、(甲基)烯丙基環氧丙基醚或聚合性不飽和羧酸類或是鄰苯二甲酸單-2-(甲基)丙烯醯氧基單乙酯等之含有羥基的乙烯單體與該聚羧酸酐之等莫耳加成物等之各種不飽和羧酸所得到的含有環氧基的聚合性化合物等之含有環氧基的聚合性不飽和單體類;(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯-六亞甲基二異氰酸酯等莫耳加成物、或(甲基)丙烯酸異氰酸酯乙酯等之具有異氰酸酯基與乙烯基的單體等之含有異氰酸酯基的α,β-乙烯性不飽和單體類;乙烯乙氧基矽烷、α-甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷、(甲基)丙烯酸三甲基甲矽烷氧乙酯、「KR-215、X-22-5002」(信越化學工業(股)公司產品)等之矽系單體類等之含有烷氧甲矽烷基的聚合性不飽和單體類;而且,以(甲基)丙烯酸、丁烯酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、亞甲基丁二酸或順甲基丁烯二酸等之不飽和單體或二羧酸為主,此等之二羧酸與1價醇之單酯類等之α,β-乙烯性不飽和羧酸類,或是(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸-3-羥丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸-3-羥丁酯、(甲基)丙烯酸-4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸-3-氯-2-羥丙酯、反丁烯二酸二-2-羥乙酯、反丁烯二酸單-2-羥乙基單丁酯或單(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯等之α,β-不飽和羧酸羥烷酯類與順丁烯二酸、丁二酸、反丁烯二酸、六氫化反丁烯二酸、四氫化苯二甲酸、苯三甲酸、苯四甲酸、「希米克酸」、四氯苯二甲酸或十二烷基丁二酸等之聚羧酸酐的加成物等之含有羧基的α,β-乙烯性不飽和單體類等。
其中,較佳為使用(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯等之C3以下之(甲基)丙烯酸烷酯類。再者,為了使顏料表面之表面特性改變,提高與顏料分散劑或顏料分散樹脂之相互作用,較佳為共聚合含有至少一種羧基、磺酸基、磷酸基、羥基、二甲胺基等之官能基的聚合性不飽和單體。
另外,於改性顏料(D)之使用時,為了不使改性聚胺(B)或聚合物(P)從顏料(A)溶出,聚合物(P)較佳為已進行交聯。作為交聯成分使用的多官能聚合性不飽和單體,例如,可列舉:二乙烯苯、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸二乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸三乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸-1,3-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸-1,4-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸-1,6-己二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、三(甲基)丙烯酸三羥基丙烷三乙氧酯、三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯、三(甲基)丙烯酸新戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸新戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸二新戊四醇酯或是甲基丙烯酸烯丙酯等。
另外,以可溶於至少一種該非水溶劑且聚合後成為不溶或難溶之聚合性不飽和單體(C)作為必要成分之聚合物,於利用該非水溶劑系不溶解的使用範圍內,也可以使用其他之聚合性不飽和單體。其他之聚合性不飽和單體,例如,可列舉:具有上述碳原子數4個以上之烷基的(甲基)丙烯酸烷酯或該(甲基)丙烯酸烷酯以外之使用為可能的聚合性不飽和單體。
於本發明所使用的改性顏料(D)係於顏料(A)、改性聚胺(B)之存在下,藉由使可溶於該非水溶劑且於聚合後成為不溶或難溶之至少一種聚合性不飽和單體(C)聚合而可以得到。
顏料(A)與改性聚胺(B)較佳於進行聚合之前加以混合。認為藉由進行混合,利用改性聚胺(B)以濕潤顏料(A)之表面,藉此所形成的(顏料(A)與改性聚胺(B)之)界面成為聚合的位置,於該顏料(A)與改性聚胺(B)之混合後,進一步混合該聚合性不飽和單體(C),藉由進行聚合而可以得到利用聚合物(P)所塗布的改性顏料。亦即,此方法不必利用分散安定劑以微細且穩定分散顏料(A),為了形成微細所分散的狀態之顏料(A)的表面處理等並非必要,能夠適用於廣範圍種類之顏料。
混合方法係使用例如均質攪拌機、分散機、珠磨機、塗料振盪機、捏和機、輥磨機、球磨機、磨碎機、砂磨機等為可能。於本發明中,不管所使用的顏料之形態,不論糊漿、濕餅、粉體中任一形態皆可。亦即,於本發明之製造方法中,即使使用含有如濕餅之水的顏料也為可能。
於該顏料(A)與改性聚胺(B)之混合後,進一步混合聚合性不飽和單體(C)及後述之聚合引發劑,藉由進行聚合而可以得到改性顏料(D)。
此時,因為改性聚胺(B)之用量係按照目的而予以適當最適化,並無特別之限定,相對於顏料(A)100份而言,通常使用1~200份,更佳為2~50份,進一步更佳為3~30份。
另外,因為該聚合性不飽和單體(C)之用量也按照目的而予以適當最適化,並無特別之限定,相對於顏料(A)100份而言,通常使用1~200份,更佳為1~50份,進一步更佳為1~30份。
最後,相對於顏料(A)100份而言,在顏料所塗布的改性聚胺(B)與聚合物(P)之量較佳使用2~400份,更佳為3~100份,進一步更佳為4~60份。此時,相對於該改性聚胺(B)100份而言,至少一種之該聚合性不飽和單體(C)通常使用10~400份之比例,更佳為30~400份,進一步更佳為50~200份。
該顏料(A)、該非水溶劑及改性聚胺(B)之存在下,使該聚合性不飽和單體(C)聚合的方法最好藉由習用之聚合方法而進行,通常係於聚合引發劑之存在下進行。如此之聚合引發劑可列舉:偶氮二異丁腈(AIBN)、2,2-偶氮二(2-甲基丁腈)、過氧化苯甲醯、過氧化苯甲酸第三丁酯、己酸第三丁基-2-乙酯、氫過氧化第三丁酯、過氧化二(第三丁酯)或是氫過氧化異丙苯酯等之自由基產生聚合觸媒,以單獨或二種以上之併用形式而使用。
由於聚合引發劑係難溶解於該非水溶劑系者,較佳為溶解於該聚合性不飽和單體(C),加入顏料(A)與改性聚胺(B)之混合系的方法。
另外,該聚合性不飽和單體(C)或是溶解有聚合引發劑的聚合性不飽和單體(C)也能夠於到達聚合溫度之狀態下,藉由滴入法而添加;但是,於升溫前之常溫狀態下添加,予以充分混合後進行升溫而使其聚合的方法為安定而較佳。
聚合溫度通常為60~130℃之範圍。另外,顏料(A)為有機顏料之情形,由於聚合溫度過度高溫下,將有該顏料之變質或結晶成長等之形態變化顯著之情形,此情形下,較佳於70~100℃進行聚合。
聚合後,藉由過濾而去除使用於聚合之非水溶劑等,進一步進行乾燥、粉碎而能夠作為粉體之聚合物塗布顏料而得到。於過濾方法中,能夠使用吸濾器(Nutsche)、壓濾器等。另外,於乾燥中,能夠藉由箱型乾燥機、真空乾燥機、帶狀乾燥機、噴霧乾燥機等習知之乾燥裝置而乾燥。另外,於粉碎中,能夠使用乳鉢、錘碎磨機、盤狀磨機、針狀磨機、噴射磨機等習知之粉碎裝置。
(彩色濾光片用顏料分散組成物)
本發明之彩色濾光片用顏料分散組成物係藉由將改性顏料(D)分散於混合有樹脂等之顏料分散劑及有機溶劑的樹脂溶液中而可以得到。此時,使用習用之顏料分散方法,能夠使用球磨機、砂磨機、珠磨機、3輥磨機、塗料調節器、磨碎機、分散攪拌機、超音波等之分散機而進行顏料分散。具體之分散機器,可列舉:超微粉碎分散(Super Abegg’s)磨機(Kotoubuki技研工業公司製)、超粉碎(Ultra Abegg’s)磨機(Kotoubuki技研工業公司製)、DRAISWERKE PM-DCP攪拌式珠磨機裝置(DRAISWERKE公司製)、PICO GRAIN磨機(淺田鐵工(股)製)等。
用於顏料分散之際的磨碎媒介物,例如,可列舉:鋯製或鋼製之磨碎媒介物。此等磨碎媒介物之中,具優越之耐摩耗性的鋯製磨碎媒介物特別理想。另外,磨碎媒介物之直徑較佳為0.01~3.0mm之範圍,特別理想為0.05~0.5mm之範圍。磨碎媒介物之直徑較3.0mm還大之情形,濕式微粉碎將變得不足而不佳。
用於顏料分散之際的顏料分散劑,一般而言,能夠使用顏料分散所使用的習知顏料分散劑。例如,可列舉:界面活性劑、顏料之中間物或衍生物、染料之中間物或衍生物、或是聚醯胺系樹脂、聚胺甲酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、丙烯酸系樹脂等之樹脂型分散劑。上述各種分散劑之中,較宜使用聚酯系樹脂及丙烯酸系樹脂。
樹脂型分散劑之市售品,例如,可列舉:BYC Chemie公司產品之「DISPERBYK-130」、「DISPERBYK-161」、「DISPERBYK-162」、「DISPERBYK-163」、「DISPERBYK-170」、「DISPERBYK-171」、「DISPERBYK-174」、「DISPERBYK-180」、「DISPERBYK-182」、「DISPERBYK-183」、「DISPERBYK-184」、「DISPERBYK-185」、「DISPERBYK-2000」、「DISPERBYK-2001」、「DISPERBYK-2020」、「DISPERBYK-2050」、「DISPERBYK-2070」、「DISPERBYK-2096」、「DISPERBYK-2150」;Ciba Specality Chemicals公司產品之「EFKA1503」、「EFKA4010」、「EFKA4020」、「EFKA4300」、「EFKA4330」、「EFKA4340」、「EFKA4520」、「EFKA4530」、「EFKA5054」、「EFKA7411」、「EFKA7422」、「EFKA7431」、「EFKA7441」、「EFKA7461」、「EFKA7496」、「EFKA7497」;Lubrizol公司產品之「SOLSPERS 3000」、「SOLSPERS 9000」、「SOLSPERS 13240」、「SOLSPERS 13650」、「SOLSPERS 13940」、「SOLSPERS 17000」、「SOLSPERS 18000」、「SOLSPERS 20000」、「SOLSPERS 21000」、「SOLSPERS 20000」、「SOLSPERS 24000」、「SOLSPERS 26000」、「SOLSPERS 27000」、「SOLSPERS 28000」、「SOLSPERS 32000」、「SOLSPERS 36000」、「SOLSPERS 37000」、「SOLSPERS 38000」、「SOLSPERS 41000」、「SOLSPERS 42000」、「SOLSPERS 43000」、「SOLSPERS 46000」、「SOLSPERS 54000」、「SOLSPERS 71000」;味之素Fine-techno(股)公司產品之「AJISPER PB-711」、「AJISPER PB-821」、「AJISPER PB-822」、「AJISPER PB-814」、「AJISPER PB-824」等為可能。
另外,能夠合併調平劑、耦合劑、陽離子系之界面活性劑等而使用。於本發明中,此等之分散劑也能夠併用二種以上。
使用於顏料分散之際的有機溶劑,例如,可列舉:甲苯或二甲苯、甲氧基苯等之芳香族系溶劑;醋酸乙酯、醋酸丙酯或醋酸丁酯、丙二醇單甲基醚醋酸酯、丙二醇單乙基醚醋酸酯等之醋酸酯系溶劑、乙氧基乙基丙酸酯等之丙酸酯系溶劑;甲醇、乙醇等之醇系溶劑;丁基賽路蘇、丙二醇單甲基醚、二乙二醇乙基醚、二乙二醇二甲基醚等之醚系溶劑;甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等之酮系溶劑;N,N-二甲基甲醯胺、γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯啶酮、苯胺、吡啶等之氮化物系溶劑;γ-丁內酯等之內酯系溶劑;如胺甲酸甲酯與胺甲酸乙酯之48:52的混合物之胺甲酸酯、水等。其中,特別理想為丙酸酯、醇系、醚系、酮系、氮化物系、內酯系等之極性溶劑且水可溶者。使用水可溶有機溶劑之情形,也能夠併用此有機溶劑與水。於本發明中,此等之溶劑也能夠併用二種以上。
針對各自的使用比率並無特別之限定,相對於改性顏料(D)之100份而言,一般為5~200份之顏料分散劑,較佳為10~100份之顏料分散劑,進一步更佳為使用10~60份之顏料分散劑,有機溶劑係使改性顏料(D)與顏料分散劑之固形物量的合計成為10~25%,較佳成為10~20%的方式來使用。
(彩色濾光片)
本發明之彩色濾光片用顏料分散組成物能夠用於具有紅色、綠色、藍色之各色像素部與黑色矩陣的彩色濾光片之製造。
適合於製造彩色濾光片,也能夠採用光刻法、噴墨法、印刷法等之中任一種習用的製造方法。以下,針對光刻法之例子加以說明。
光刻法係將光硬化性之單體或寡聚物、光聚合引發劑等適當混合本發明之彩色濾光片用顏料分散組成物的光硬化性組成物塗布於設置有彩色濾光片用透明基板黑色矩陣之側面,進行塗布、加熱乾燥(預烘烤)後,藉由使光罩介於中間而照射200~500nm波長範圍之紫外線或可見光來進行圖案曝光,使對應於像素部位置之光硬化性化合物硬化,接著,利用顯像液以顯像未曝光部分,去除非像素部而使像素部黏合固定於透明基板上之方法。於此方法中,由光硬化性組成物之硬化著色皮膜所構成的像素部形成於透明基板上。藉由調製黑色、紅色、綠色及藍色之每個改性顏料(D)的光聚合性組成物而重複該操作,能夠製造形成黑色矩陣,且進一步在既定之位置具有紅色、綠色、藍色之各色像素部的彩色濾光片。
另外,針對紅色、綠色及藍色等之像素部的形成,也能夠併用黃色之改性顏料(D)或紫色之改性顏料(D)。另外必要時,也能夠進行光硬化後彩色濾光片整體之加熱處理(後烘烤)。
將該光硬化性組成物塗布於玻璃等之透明基板上的方法,例如,可列舉:旋轉塗布法、輥塗布法、噴墨法等。另外,塗布後之光硬化性組成物的加熱乾燥條件係藉由各成分之種類、摻合比例等而異,通常約為50~150℃、1~15分鐘。
另外,圖案曝光後之顯像方法,例如,可列舉:盛液法、浸漬法、噴霧法等。於光硬化性組成物之曝光、顯像後,形成有必要顏色之像素部的透明基板係進行水洗後使其乾燥。
進行如此方式所得到的彩色濾光片係利用熱板、烘箱等之加熱裝置,藉由於100~280℃進行既定時間之加熱處理(後烘烤),去除塗膜中之揮發性成分,同時熱硬化殘存於光硬化性組成物的硬化著色皮膜中之未反應的光硬化性化合物而完成彩色濾光片。
針對藉由顏料分散法之中的光刻法所進行的彩色濾光片之製造方法而詳加敘述,使用本發明之彩色濾光片用顏料分散組成物的彩色濾光片並不受該方法所限定,例如,可以利用電沉積法、轉印法、微胞電解法、PVED(光伏打電沉積)法等之方法而製造。
[實施例]
以下,藉由實施例而說明本發明。只要無特別申明,「份」與「%」係質量基準。
<合成例1乙烯聚合物(X1)之合成>
於氮氣流中,使二甲苯100份與硫乙醇酸10份保持於80℃,一邊攪拌、一邊花費4小時滴入由甲基丙烯酸甲酯54份、甲基丙烯酸丁酯36份、及聚合引發劑(「PERBUTYL(註冊商標)O」[有效成分過氧-2-乙基己酸第三丁酯、日本油脂(股)製])2份而成之混合物。滴入結束後,每4小時添加「PERBUTYL(註冊商標)O」0.5份,於80℃攪拌12小時。反應結束後,為了不揮發性成分之調整而添加二甲苯,得到不揮發性成分50%之在單一末端上具有羧基之乙烯共聚物(X1)的二甲苯溶液。該樹脂之質量平均分子量為5,000、酸價為60.5mgKOH/g。
<合成例2乙烯聚合物(X2)之合成>
於氮氣流中,使二甲苯100份保持於80℃,一邊攪拌、一邊花費4小時滴入由甲基丙烯酸乙酯68份、甲基丙烯酸-2-乙基己酯29份、硫乙醇酸3份、及聚合引發劑(「PERBUTYL(註冊商標)O」[有效成分過氧-2-乙基己酸第三丁酯、日本油脂(股)製])0.2份而成之混合物。滴入結束後,每4小時添加「PERBUTYL(註冊商標)O」0.5份,於80℃攪拌12小時。反應結束後,為了不揮發性成分之調整而添加二甲苯,得到不揮發性成分50%之在單一末端上具有羧基之乙烯共聚物(X2)的二甲苯溶液。該樹脂之質量平均分子量為7,000、酸價為18.0mgKOH/g、玻璃轉移溫度Tg為38℃。
<合成例3乙烯聚合物(X3)之合成>
於氮氣流中,使二甲苯100份保持於80℃,一邊攪拌、一邊花費4小時滴入由甲基丙烯酸乙酯66份、甲基丙烯酸-2-乙基己酯28份、硫乙醇酸6份、及聚合引發劑(「PERBUTYL(註冊商標)O」[有效成分過氧-2-乙基己酸第三丁酯、日本油脂(股)製])0.3份而成之混合物。滴入結束後,每4小時添加「PERBUTYL(註冊商標)O」0.5份,於80℃攪拌12小時。反應結束後,為了不揮發性成分之調整而添加適量之二甲苯,得到不揮發性成分50%之在單一末端上具有羧基之乙烯共聚物(X3)的二甲苯溶液。該樹脂之質量平均分子量為4,000、酸價為36.0mgKOH/g、玻璃轉移溫度Tg為38℃。
<合成例4乙烯聚合物(X4)之合成>
於氮氣流中,使二甲苯100份保持於80℃,一邊攪拌、一邊花費4小時滴入由甲基丙烯酸月桂酯66份、甲基丙烯酸-2-乙基己酯28份、硫乙醇酸6份、及聚合引發劑(「PERBUTYL(註冊商標)O」[有效成分過氧-2-乙基己酸第三丁酯、日本油脂(股)製])0.15份而成之混合物。滴入結束後,每4小時添加「PERBUTYL(註冊商標)O」0.5份,於80℃攪拌12小時。反應結束後,為了不揮發性成分之調整而添加適量之二甲苯,得到不揮發性成分50%之在單一末端上具有羧基之乙烯共聚物(X4)的二甲苯溶液。該樹脂之質量平均分子量為4,500、酸價為36.0mgKOH/g、玻璃轉移溫度Tg為-51℃。
<合成例5乙烯聚合物(X5)之合成>
於氮氣流中,使二甲苯100份保持於80℃,一邊攪拌、一邊花費4小時滴入由甲基丙烯酸月桂酯94份、硫乙醇酸6份、及聚合引發劑(「PERBUTYL(註冊商標)O」[有效成分過氧-2-乙基己酸第三丁酯、日本油脂(股)製])0.15份而成之混合物。滴入結束後,每4小時添加「PERBUTYL(註冊商標)O」0.5份,於80℃攪拌12小時。反應結束後,為了不揮發性成分之調整而添加適量之二甲苯,得到不揮發性成分50%之在單一末端上具有羧基之乙烯共聚物(X5)的二甲苯溶液。該樹脂之質量平均分子量為5,500、酸價為36.0mgKOH/g、玻璃轉移溫度Tg為-65℃。
<合成例6乙烯聚合物(X6)之合成>
於氮氣流中,使二甲苯100份保持於80℃,一邊攪拌、一邊花費4小時滴入由甲基丙烯酸十六烷酯94份、硫乙醇酸6份、及聚合引發劑(「PERBUTYL(註冊商標)O」[有效成分過氧-2-乙基己酸第三丁酯、日本油脂(股)製])0.15份而成之混合物。滴入結束後,每4小時添加「PERBUTYL(註冊商標)O」0.5份,於80℃攪拌12小時。反應結束後,為了不揮發性成分之調整而添加適量之二甲苯,得到不揮發性成分50%之在單一末端上具有羧基之乙烯共聚物(X6)的二甲苯溶液。該樹脂之質量平均分子量為5,000、酸價為36.0mgKOH/g。
<合成例7乙烯聚合物(X7)之合成>
具備攪拌機、回流冷卻器、氮氣灌注管、溫度計的燒瓶中,於氮氣流中,使離子交換水30份與異丙醇30份保持於80℃,一邊攪拌、一邊花費4小時滴入由N-乙烯甲醯胺40份、2-巰乙醇8份、及聚合引發劑(「PERBUTYL(註冊商標)O」[有效成分過氧-2-乙基己酸第三丁酯、日本油脂(股)製])0.8份而成之混合物。反應結束後,為了不揮發性成分之調整而添加適宜量之離子交換水,得到不揮發性成分40%之乙烯共聚物(X7)。
<合成例8聚乙烯胺共聚物(PA-1)之合成>
具備攪拌機、回流冷卻器、氮氣灌注管、溫度計的燒瓶中,加入合成例7所得到的不揮發性成分40%之乙烯共聚物(X7)125份、20%氫氧化鈉溶液141份,於80℃,一邊攪拌、一邊使其反應16小時。反應結束後,添加丙酮而使樹脂成分沉澱,進行分離、乾燥,得到聚乙烯胺共聚物(PA-1)之固形物。聚乙烯胺共聚物(PA-1)之胺價係1174mg KOH/g,由胺價所計算出的N-乙烯甲醯胺的水解率為90%。
<合成例9聚乙烯胺共聚物(PA-2)之合成>
具備攪拌機、回流冷卻器、氮氣灌注管、溫度計的燒瓶中,加入合成例7所得到的不揮發性成分40%之乙烯共聚物(X7)125份、20%氫氧化鈉溶液42份,於80℃,一邊攪拌、一邊使其反應2小時。反應結束後,添加丙酮而使樹脂成分沉澱,進行分離、乾燥,得到聚乙烯胺共聚物(PA-2)之固形物。聚乙烯胺共聚物(PA-2)之胺價係305mg KOH/g,由胺價所計算出的N-乙烯甲醯胺的水解率為23%。
<合成例10改性聚胺(BJ-1)之合成>
具備攪拌機、回流冷卻器、氮氣灌注管、溫度計的燒瓶中,一邊進料二甲苯100份、與由聚烯丙胺20%水溶液(日東紡績(股)製「PAA-05」、數目平均分子量約為5,000)37.5份而成之混合物,於氮氣流中攪拌,然後於140℃攪拌且使用分離裝置以餾除水,同時也一邊將二甲苯回流至反應溶液中,一邊將合成例1得到的乙烯共聚物(X1)(作為本發明申請案中之乙烯共聚物(B-1)使用)168.8份升溫至140℃之物添加於該反應溶液中,於140℃進行8小時之反應。反應結束後,為了不揮發性成分之調整而添加適量之二甲苯,得到不揮發性成分40%之改性聚胺(BJ-1)。該樹脂之質量平均分子量為7,500、胺價為32.5mgKOH/g。
<合成例11改性聚胺(BJ-2)之合成>
具備攪拌機、回流冷卻器、氮氣灌注管、溫度計的燒瓶中,一邊進料二甲苯54.5份、與由合成例2得到的乙烯共聚物(X2)(作為本發明申請案中之乙烯共聚物(B-1)使用)19.0份、合成例3得到的乙烯共聚物(X3)(作為本發明申請案中之乙烯共聚物(B-2-1)使用)38.0份、及聚烯丙胺20%水溶液(日東紡績(股)製「PAA-05」、數目平均分子量約為5,000)7.5份而成之混合物,一邊於氮氣流中攪拌,然後於140℃攪拌且使用分離裝置以餾除水,同時將二甲苯回流至反應溶液中,於140℃進行8小時之反應。反應結束後,為了不揮發性成分之調整而添加適量之二甲苯,得到不揮發性成分40%之改性聚胺(BJ-2)。該樹脂之質量平均分子量為10,000、胺價為22.0mgKOH/g。
<合成例12改性聚胺(BJ-3)之合成>
具備攪拌機、回流冷卻器、氮氣灌注管、溫度計的燒瓶中,進料聚烯丙胺20%水溶液「PAA-03」10.5份與聚乙二醇-聚丙二醇單甲基丙烯酸酯(日油(股)製「BLEMMER70PEP-350B」、平均乙二醇鏈數5、平均丙二醇鏈數2)(作為本發明申請案中之(甲基)丙烯酸酯(B-3)使用)1.5份,於氮氣流中攪拌,然後於50℃攪拌,使其反應3小時。接著,進料二甲苯35.2份、與合成例3得到的乙烯共聚物(X3)(作為本發明申請案中之乙烯共聚物(B-1)使用)52.8份,於氮氣流中攪拌,然後於140℃攪拌且使用分離裝置以餾除水,同時將二甲苯回流至反應溶液中,於140℃進行8小時之反應。反應結束後,為了不揮發性成分之調整而添加適量之二甲苯,得到不揮發性成分40%之改性聚胺(BJ-3)。該樹脂之質量平均分子量為8,000、胺價為31.0mgKOH/g。
<合成例13改性聚胺(BJ-4)之合成>
具備攪拌機、回流冷卻器、氮氣灌注管、溫度計的燒瓶中,加入合成例12所得到的不揮發性成分40%之改性聚胺(BJ-3)100份及甲基丙烯酸環氧丙酯1.6份,於80℃進行8小時之反應。反應結束後,為了不揮發性成分之調整而添加適量之二甲苯,得到不揮發性成分40%之改性聚胺(BJ-4)。
<合成例14改性聚胺(BJ-5)之合成>
具備攪拌機、回流冷卻器、氮氣灌注管、溫度計的燒瓶中,加入二甲苯11份、聚乙亞胺(EPOMINE SP-006、日本觸媒化學工業(股)製、平均分子量約為600)7.5份,於氮氣流中攪拌,然後於140℃攪拌且使用分離裝置以餾除水,同時也一邊將二甲苯回流至反應溶液中、一邊將合成例1得到的乙烯共聚物(X1)(作為本發明申請案中之乙烯共聚物(B-1)使用)168.8份升溫至140℃之物添加於該反應溶液中,於140℃進行8小時之反應。反應結束後,為了不揮發性成分之調整而添加適量之二甲苯,得到不揮發性成分40%之改性聚胺(BJ-5)。
<合成例15改性聚胺(BJ-6)之合成>
具備攪拌機、回流冷卻器、氮氣灌注管、溫度計的燒瓶中,加入二甲苯11份及合成例8所得到的聚乙烯胺共聚物(PA-1)7.5份,於氮氣流中攪拌,然後於140℃攪拌且使用分離裝置以餾除水,同時也一邊將二甲苯回流至反應溶液中、一邊將合成例1得到的乙烯共聚物(X1)(作為本發明申請案中之乙烯共聚物(B-1)使用)152份升溫至140℃之物添加於該反應溶液中,於140℃進行8小時之反應。反應結束後,為了調整反應溶液中之不揮發性水分而添加適量之二甲苯,得到不揮發性成分40%之改性聚胺(BJ-6)。
<合成例16改性聚胺(BJ-7)之合成>
具備攪拌機、回流冷卻器、氮氣灌注管、溫度計的燒瓶中,加入二甲苯11份及合成例9所得到的聚乙烯胺共聚物(PA-2)7.5份,於氮氣流中攪拌,然後於140℃攪拌且使用分離裝置以餾除水,同時也一邊將二甲苯回流至反應溶液中,一邊將合成例1得到的乙烯共聚物(X1)(作為本發明申請案中之乙烯共聚物(B-1)使用)42.2份升溫至140℃之物添加於該反應溶液中,於140℃進行8小時之反應。反應結束後,為了調整反應溶液中之不揮發性水分而添加適量之二甲苯,得到不揮發性成分40%之改性聚胺(BJ-7)。
<合成例17改性聚胺(BJ-8)之合成>
具備攪拌機、回流冷卻器、氮氣灌注管、溫度計的燒瓶中,進料由二甲苯100份及聚烯丙胺20%水溶液(日東紡績(股)製「PAA-05」、數目平均分子量約為5,000)37.5份而成之混合物,於氮氣流中攪拌,然後於140℃攪拌且使用分離裝置以餾除水,同時也一邊將二甲苯回流至反應溶液中,一邊將合成例4得到的乙烯共聚物(X4)(作為本發明申請案中之乙烯共聚物(B-1)使用)172.5份升溫至140℃之物添加於該反應溶液中,於140℃進行8小時之反應。反應結束後,為了不揮發性成分之調整而添加適量之二甲苯,得到不揮發性成分40%之改性聚胺(BJ-8)。該樹脂之質量平均分子量為6,200、胺價為46.0mgKOH/g。
<合成例18改性聚胺(BJ-9)之合成>
具備攪拌機、回流冷卻器、氮氣灌注管、溫度計的燒瓶中,進料由二甲苯100份及聚烯丙胺20%水溶液(日東紡績(股)製「PAA-05」、數目平均分子量約為5,000)32.8份而成之混合物,於氮氣流中攪拌,然後於140℃攪拌且使用分離裝置以餾除水,同時也一邊將二甲苯回流至反應溶液中,一邊將合成例2得到的乙烯共聚物(X2)(作為本發明申請案中之乙烯共聚物(B-1)使用)75份與合成例5得到的乙烯共聚物(X5)99.4份升溫至140℃之物添加於該反應溶液中,於140℃進行8小時之反應。反應結束後,為了不揮發性成分之調整而添加適量之二甲苯,得到不揮發性成分40%之改性聚胺(BJ-9)。該樹脂之質量平均分子量為7,000、胺價為35.7mgKOH/g。
<合成例19改性聚胺(BJ-10)之合成>
具備攪拌機、回流冷卻器、氮氣灌注管、溫度計的燒瓶中,進料由二甲苯100份及聚烯丙胺20%水溶液(日東紡績(股)製「PAA-05」、數目平均分子量約為5,000)32.8份而成之混合物,於氮氣流中攪拌,然後於140℃攪拌且使用分離裝置以餾除水,同時也一邊將二甲苯回流至反應溶液中,一邊將合成例6得到的乙烯共聚物(X6)(作為本發明申請案中之乙烯共聚物(B-1)使用)174.4份升溫至140℃之物添加於該反應溶液中,於140℃進行8小時之反應。反應結束後,為了不揮發性成分之調整而添加適量之二甲苯,得到不揮發性成分40%之改性聚胺(BJ-10)。該樹脂之質量平均分子量為8,000、胺價為31.7mgKOH/g。
<比較合成例1聚合物(BH-1)之合成>
具備溫度計、攪拌機、回流冷卻器及氮氣灌注管的四口燒瓶中,進料庚烷800份、醋酸丁酯170份後而升溫至90℃,達到相同溫度之後,花費5小時滴入由丙烯酸-2-乙基己酯950份、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯50份、2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)7份而成之混合物,滴入結束後,也於相同溫度保持10小時而繼續進行反應。之後,添加已將0.2份第三丁基兒茶酚溶解於醋酸丁酯15份之溶液,進一步於添加甲基丙烯酸環氧丙酯15份、二甲胺基乙醇30份之後,升溫直到80℃,於相同溫度進行10小時反應,得到含有可溶於非水溶劑之聚合性不飽和基的聚合物(BH-1)溶液。
<改性例1改性顏料(1)之合成>
將C.I.顏料綠58之濕餅(顏料成分50%)200份、合成例10所得到的改性聚胺(BJ-1)作為固形物10份、1.25mm之氧化鋯珠400份、庚烷200份置入聚乙烯廣口瓶中,利用塗料振盪機(東洋精機股份公司)進行90分鐘混合。利用庚烷100份加以稀釋之後,去除氧化鋯珠而作成顏料混合液。
將所得到的顏料混合液400份進料於具備溫度計、攪拌機、回流冷卻器及氮氣灌注管的分離式燒瓶中之後,添加已將丙烯醯胺磺酸第三丁酯2份溶解於離子交換水20份之水溶液,進一步添加已將2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)2份溶解於甲基丙烯酸甲酯3份與二甲基丙烯酸乙二醇酯5份之聚合性單體組成物的水溶液。於室溫持續攪拌30分鐘後,升溫直到80℃,於相同溫度持續15小時反應。降溫後,藉由進行過濾而分離聚合物處理顏料與聚合溶劑。藉由熱風乾燥機,於100℃,5小時乾燥所得到的聚合物顏料後,藉由粉碎機而進行粉碎,得到改性顏料(1)。
<改性例2~21改性顏料(2)~(21)之合成>
除了將所使用的顏料(A)、改性聚胺(BJ-1)變更為揭示於表1~表5的顏料(A)及改性聚胺(B)以外,進行相同於實施例1的方式而作成顏料混合液。除了使用所得到的顏料混合液400份,將聚合性單體(C)變更為揭示於表1~表5的聚合性單體(C)以外,相同於實施例1的方式而得到改性顏料(2)~(21)。
(C.I.顏料綠58):C.I.顏料綠58之濕餅(顏料成分50%)
(C.I.顏料紅254):C.I.顏料紅254之粉末
(C.I.顏料藍15:6):C.I.顏料藍15:6之粉末
(C.I.顏料黃150):C.I.顏料黃150之粉末
(C.I.顏料綠58):C.I.顏料綠58之濕餅(顏料成分50%)
(C.I.顏料綠58):C.I.顏料綠58之濕餅(顏料成分50%)
(C.I.顏料綠58):C.I.顏料綠58之濕餅(顏料成分50%)
PG58:C.I.顏料綠58之濕餅(顏料成分50%)
<比較改性例1>
將C.I.顏料綠58之濕餅(顏料成分52%)192份、比較合成例1所得到的聚合物(BH-1)作為固形物5份、1.25mm之氧化鋯珠400份、庚烷200份置入聚乙烯廣口瓶中,利用塗料振盪機(東洋精機股份公司)進行90分鐘混合。利用庚烷100份加以稀釋之後,去除氧化鋯珠。將所得到的顏料混合液400份進料於具備溫度計、攪拌機、回流冷卻器及氮氣導入管的分離式燒瓶中之後,一邊攪拌、一邊添加已將丙烯醯胺磺酸第三丁酯2份溶解於離子交換水20份之水溶液,再添加已將2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)2份溶解於二甲基丙烯酸乙二醇酯5份與甲基丙烯酸甲酯3份之水溶液。於室溫持續攪拌30分鐘後,升溫直到80℃,於相同溫度持續15小時反應。降溫後,藉由進行過濾而分離聚合物處理顏料與聚合溶劑。藉由熱風乾燥機,於100℃,5小時乾燥所得到的聚合物顏料後,藉由粉碎機而進行粉碎,得到比較改性顏料(1)。
<實施例1顏料分散液(1)及彩色濾光片之作成>
將實施例1得到的改性聚胺(1)5份及AJISPER PB-821(味之素Fine-techno股份公司顏料分散劑)1.5份溶解於丙二醇單甲基醚醋酸酯(以下,稱為PGMAc)26.8份中的溶液、0.5mm之氧化鋯珠65份置入聚乙烯廣口瓶中,利用塗料振盪機(東洋精機股份公司)進行2小時分散之後,去除氧化鋯珠而得到顏料分散液(1)。利用分散攪拌機以攪拌顏料分散液75.00份、聚酯丙烯酸酯樹脂(ARONIX M7100、東亞合成化學工業股份公司製)5.50份、六丙烯酸二新戊四醇酯(KAYARA DDPHA、日本化藥股份公司製)5.00份、二苯甲酮(KAYACURE BP-100、日本化藥股份公司製)1.00份、UCAR ESTER EFP 13.5份,利用孔徑1.0μm之濾膜來進行過濾,得到顏料分散光阻(彩色光阻)。顏料分散光阻係使用大塚電子(股)製分光光度計MCPD-3000,利用C2光源測色而算出色度座標y值,成為y=0.48的方式來使用旋轉塗布機而塗布於1mm厚之玻璃上,之後,於60℃進行5分鐘預備乾燥而形成塗膜。接著,使光罩介於中間,進行藉由紫外線所導致的圖案曝光之後,於0.5%之碳酸鈉水溶液中洗淨未曝光部分之後,利用純水進一步洗淨,接著,於230℃進行所得到的塗膜之15分鐘加熱處理而使塗膜硬化,作成彩色濾光片。利用以下之方法來評估如此方式所得到的顏料分散液(1)之黏度及彩色濾光片像素部之亮度、對比,揭示於表6。
(黏度)
使用Brook Field公司產品「數位黏度計DV-II Pro」以測定黏度。一般而言,分散液之黏度越低越好。
(亮度)
亮度(Y值)係使用大塚電子(股)製分光光度計MCPD-3000,利用C2光源測色而測定CIE發色系色度中之Y值。於此,評估得知:亮度(Y值)越大,視覺亮度越高。
(對比)
將該彩色濾光片像素部設置於2片偏光板之間,一側設置光源,進一步在其相反側設置CCD相機而進行亮度之測定。藉由偏光軸成為平行之時與成為垂直之時的亮度(穿透光強度)之比而算出。
<實施例2、3、7~21>
除了如表6及表7的方式來變更改性顏料(1)以外,利用相同於實施例1之方法來進行顏料分散、塗裝與評估。
<實施例4顏料分散液(4)及彩色濾光片之作成>
將改性例4得到的改性顏料(4)5份及AJISPER PB-821(味之素Fine-techno股份公司製顏料分散劑)1.5份溶解於丙二醇單甲基醚醋酸酯(以下,稱為PGMAc)26.8份中的溶液、0.5mm之氧化鋯珠65份置入聚乙烯廣口瓶中,利用塗料振盪機(東洋精機股份公司)進行2小時分散之後,去除氧化鋯珠而得到顏料分散液(4)。利用分散攪拌機以攪拌顏料分散液75.00份、聚酯丙烯酸酯樹脂(ARONIX M7100、東亞合成化學工業股份公司製)5.50份、六丙烯酸二新戊四醇酯(KAYARA DDPHA、日本化藥股份公司製)5.00份、二苯甲酮(KAYACURE BP-100、日本化藥股份公司製)1.00份、UCAR ESTER EFP 13.5份,利用孔徑1.0μm之濾膜來進行過濾,得到顏料分散光阻(彩色光阻)。顏料分散光阻係使用大塚電子(股)製分光光度計MCPD-3000,利用C2光源測色而算出色度座標y值,成為y=0.107的方式來使用旋轉塗布機而塗布於1mm厚之玻璃上,之後,於60℃進行5分鐘預備乾燥而形成塗膜。接著,使光罩介於中間,進行藉由紫外線所導致的圖案曝光之後,於0.5%之碳酸鈉水溶液中洗淨未曝光部分之後,利用純水進一步洗淨,接著,於230℃進行所得到的塗膜之15分鐘加熱處理而使塗膜硬化,作成彩色濾光片。利用以下之方法來評估如此方式所得到的顏料分散液(4)之黏度及彩色濾光片像素部之亮度、對比,揭示於表6。
<實施例5顏料分散液(5)及彩色濾光片之作成>
將改性例5得到的改性顏料(5)5份及AJISPER PB-821(味之素Fine-techno股份公司製顏料分散劑)1.5份溶解於丙二醇單甲基醚醋酸酯(以下,稱為PGMAc)26.8份中的溶液、0.5mm之氧化鋯珠65份置入聚乙烯廣口瓶中,利用塗料振盪機(東洋精機股份公司)進行2小時分散之後,去除氧化鋯珠而得到顏料分散液(5)。利用分散攪拌機以攪拌顏料分散液75.00份、聚酯丙烯酸酯樹脂(ARONIX M7100、東亞合成化學工業股份公司製)5.50份、六丙烯酸二新戊四醇酯(KAYARA DDPHA、日本化藥股份公司製)5.00份、二苯甲酮(KAYACURE BP-100、日本化藥股份公司製)1.00份、UCAR ESTER EFP 13.5份,利用孔徑1.0μm之濾膜來進行過濾,得到顏料分散光阻(彩色光阻)。顏料分散光阻係使用大塚電子(股)製分光光度計MCPD-3000,利用C2光源測色而算出色度座標x值,成為x=0.64的方式來使用旋轉塗布機而塗布於1mm厚之玻璃上,之後,於60℃進行5分鐘預備乾燥而形成塗膜。接著,使光罩介於中間,進行藉由紫外線所導致的圖案曝光之後,於0.5%之碳酸鈉水溶液中洗淨未曝光部分之後,利用純水進一步洗淨,接著,於230℃進行所得到的塗膜之15分鐘加熱處理而使塗膜硬化,作成彩色濾光片。利用以下之方法來評估如此方式所得到的顏料分散液(5)之黏度及彩色濾光片像素部之亮度、對比,揭示於表6。
<實施例6顏料分散液(6)及彩色濾光片之作成>
將改性例6得到的改性顏料(6)5份及AJISPER PB-821(味之素Fine-techno股份公司製顏料分散劑)1.5份溶解於丙二醇單甲基醚醋酸酯(以下,稱為PGMAc)26.8份中的溶液、0.5mm之氧化鋯珠65份置入聚乙烯廣口瓶中,利用塗料振盪機(東洋精機股份公司)進行2小時分散之後,去除氧化鋯珠而得到顏料分散液(6)。利用分散攪拌機以攪拌顏料分散液75.00份、聚酯丙烯酸酯樹脂(ARONIX M7100、東亞合成化學工業股份公司製)5.50份、六丙烯酸二新戊四醇酯(KAYARA DDPHA、日本化藥股份公司製)5.00份、二苯甲酮(KAYACURE BP-100、日本化藥股份公司製)1.00份、UCAR ESTER EFP 13.5份,利用孔徑1.0μm之濾膜來進行過濾,得到顏料分散光阻(彩色光阻)。顏料分散光阻係使用大塚電子(股)製分光光度計MCPD-3000,利用C2光源測色而算出色度座標x值,成為x=0.45的方式來使用旋轉塗布機而塗布於1mm厚之玻璃上,之後,於60℃進行5分鐘預備乾燥而形成塗膜。接著,使光罩介於中間,進行藉由紫外線所導致的圖案曝光之後,於0.5%之碳酸鈉水溶液中洗淨未曝光部分之後,利用純水進一步洗淨,接著,於230℃進行所得到的塗膜之15分鐘加熱處理而使塗膜硬化,作成彩色濾光片。利用以下之方法來評估如此方式所得到的顏料分散液(6)之黏度及彩色濾光片像素部之亮度、對比,揭示於表6。
<比較例1、5>
除了如表7的方式來變更改性顏料(1)以外,利用相同於實施例1之方法來進行顏料分散、塗裝與評估。
<比較例2>
除了如表7的方式來變更改性顏料(4)以外,利用相同於實施例4之方法來進行顏料分散、塗裝與評估。
<比較例3>
除了如表7的方式來變更改性顏料(5)以外,利用相同於實施例5之方法來進行顏料分散、塗裝與評估。
<比較例4>
除了如表7的方式來變更改性顏料(6)以外,利用相同於實施例6之方法來進行顏料分散、塗裝與評估。
(位相差值之測定)
測定實施例19~21得到的彩色濾光片之位相差值。位相差值係使用J. A. Woollam公司製之分光橢圓偏光計「M-2000X」,測定該彩色濾光片像素部之入射角0度及45度中之波長245~1000nm間之振幅Ψ與位相差Δ。以此為基礎而算出在550nm之位相差值Rth,揭示換算成膜厚2μm之值。
其結果,相較於使用未經改性之顏料的比較例1~4,使用改性顏料(1)~(21)之彩色濾光片像素部之亮度、對比變高。另外,比較例5係使用與實施例1同樣的顏料之C.I.顏料綠58,且使用含有可溶於非水溶劑之聚合性不飽和基的聚合物而作成改性顏料之例子,實施例1之彩色濾光片賦予更高的對比。
另外,與使用未經改性之顏料的比較例1作一比較,使用改性顏料(19)~(21)之彩色濾光片能夠使位相差值大幅減低。

Claims (4)

  1. 一種彩色濾光片用顏料分散組成物,其為含有色劑、樹脂與可溶解該樹脂之有機溶劑的彩色濾光片用顏料分散組成物;其特徵為:使用改性顏料(D)作為該色劑,該改性顏料(D)係在顏料(A)表面上具有改性聚胺(B)、與藉由聚合至少一種聚合性不飽和單體(C)所得到的聚合物(P);該改性聚胺(B)係使在單一末端上具有與胺基進行反應而形成醯胺鍵官能基的乙烯共聚物(B-1)與聚胺之胺基反應而成;該聚合性不飽和單體(C)係可溶於非水溶劑且聚合後成為不溶或難溶;該與胺基進行反應而形成醯胺鍵的官能基係由羧基、鹵甲醯基、氧羰基所構成之族群中所選出的至少一種。
  2. 如申請專利範圍第1項之彩色濾光片用顏料分散組成物,其中該聚胺係由聚烯丙胺、聚乙烯胺、及聚乙亞胺所構成之族群中所選出的至少一種。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之彩色濾光片用顏料分散組成物,其中該顏料(A)為C.I.顏料綠58。
  4. 一種彩色濾光片,其特徵為使用如申請專利範圍第1至3項中任一項之彩色濾光片用顏料分散組成物。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012031276A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 Dic Corp カラーフィルター用顔料分散組成物及びカラーフィルター
TW202146379A (zh) * 2020-05-22 2021-12-16 日商富士軟片股份有限公司 樹脂組成物、膜、濾光器、固體攝像元件及圖像顯示裝置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001051566A1 (en) * 2000-01-07 2001-07-19 Cabot Corporation Polymers and other groups attached to pigments and subsequent reactions
WO2004067644A1 (ja) * 2003-01-30 2004-08-12 Nippon Steel Chemical Co., Ltd. 顔料分散体、カラーフィルター用組成物及びカラーフィルター

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4481439B2 (ja) 1999-06-16 2010-06-16 サカタインクス株式会社 カラーフィルター用緑色顔料分散物
JP2001272524A (ja) * 2000-03-24 2001-10-05 Jsr Corp カラーフィルタ用感放射線性組成物、カラーフィルタおよびカラー液晶表示装置
JP2002226587A (ja) * 2001-01-29 2002-08-14 Fuji Photo Film Co Ltd 重合体、顔料分散組成物及び着色感光性組成物
JP4844450B2 (ja) * 2006-04-03 2011-12-28 大日本印刷株式会社 カラーフィルターの製造方法及びカラーフィルター
US8329067B2 (en) * 2006-04-03 2012-12-11 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Method of producing color filter and color filter
CN101139475A (zh) * 2006-09-04 2008-03-12 Jsr株式会社 颜料树脂组合物、喷墨方式滤色器用树脂组合物、滤色器以及液晶显示装置
CN101516491B (zh) * 2006-09-27 2012-08-08 西巴控股有限公司 聚亚乙基亚胺型树枝状分散剂
JP5252164B2 (ja) * 2006-09-29 2013-07-31 Dic株式会社 ポリマーコート顔料およびその製造方法
JP2009086089A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Dainippon Printing Co Ltd カラーフィルター用緑色顔料分散液、カラーフィルター用緑色硬化性樹脂組成物、カラーフィルター、及び表示装置
EP2209025A4 (en) * 2008-03-28 2014-02-26 Dainippon Ink & Chemicals PIGMENT DISPERSING COMPOSITION FOR COLOR FILTERS

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001051566A1 (en) * 2000-01-07 2001-07-19 Cabot Corporation Polymers and other groups attached to pigments and subsequent reactions
WO2004067644A1 (ja) * 2003-01-30 2004-08-12 Nippon Steel Chemical Co., Ltd. 顔料分散体、カラーフィルター用組成物及びカラーフィルター

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