JP6720675B2 - キノフタロン化合物、該キノフタロン化合物を用いた顔料分散剤、カラーフィルタ用着色組成物及びカラーフィルタ - Google Patents
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Q1は、2価の連結基を表す。
A1及びB1は、それぞれ独立に、ヒドロキシル基、塩素原子、下記一般式(2)又は、下記一般式(3)で表され、少なくとも1つは下記一般式(2)で表される基である。
(一般式(2)中、X1は、−NH−又は−O−を表す。Z1は、置換基を有してもよい炭素数20以下のアリール基、又は置換基を有してもよい炭素数20以下のアルキル基を表し、X1とZ1とは、置換基を有してもよい炭素数20以下のアリレーン基、置換基を有してもよい炭素数20以下のヘテロアリレーン基、置換基を有してもよい炭素数20以下のアルキレン基、−NHSO2−、−NHCO−、−OSO2−、−OCO−、−S−、−NH−及び−O−から選ばれる少なくとも1種の2価の連結基によって連結されていても良い。
ただし、Z1は、−COOH、−SO3H及び−OSO3Hから選ばれる少なくとも1つの置換基を有する。)
(一般式(3)中、X2は、−NH−又はO−を表す。Z2は、置換基を有してもよい炭素(一般式(3)中、X2は、−NH−又は−O−を表す。Z2は、置換基を有してもよい炭素数20以下のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数20以下のアルケニル基、置換基を有してもよい炭素数20以下のアリール基、又は置換基を有してもよい炭素数20以下のヘテロアリール基を表し、X2とZ2とは、置換基を有してもよい炭素数20以下のアリレーン基、置換基を有してもよい炭素数20以下のヘテロアリレーン基、置換基を有してもよい炭素数20以下のアルキレン基、−NHSO2−、−NHCO−、−OSO2−、−OCO−、−S−、−NH−及び−O−から選ばれる少なくとも1種の2価の連結基によって連結されていても良い。
ただし、Z2は、置換基として−COOH、−SO3H又はOSO3Hを有しない。)]
[一般式(4)中、X3は、−NHSO2−、−NHCO−、−OSO2−、−OCO−、−NH−又は−O−を表す。
Z3は、置換基を有してもよい炭素数20以下のアリレーン基、置換基を有してもよい炭素数20以下のヘテロアリレーン基、又は置換基を有してもよい炭素数20以下のアルキレン基を表し、mが2以上のときは、複数のZ3は同一でも異なっていてもよく、複数のZ3同士は、−NHSO2−、−NHCO−、−OSO2−、−OCO−、−S−、−NH−及び−O−から選ばれる少なくとも1種の2価の連結基によって連結されていても良い。
X4は、−NH−又は−O−を表す。
nは、0又は1の整数を表し、mは、0〜5の整数を表す。
*はトリアジン環との連結手である。]
本発明の下記一般式(1)で表されるキノフタロン化合物(A)について説明する。
Q1は、2価の連結基を表す。
A1及びB1は、それぞれ独立に、ヒドロキシル基、塩素原子、下記一般式(2)又は、下記一般式(3)で表され、少なくとも1つは下記一般式(2)で表される基である。
(一般式(2)中、X1は、−NH−又は−O−を表す。Z1は、置換基を有してもよい炭素数20以下のアリール基、又は置換基を有してもよい炭素数20以下のアルキル基を表し、X1とZ1とは、置換基を有してもよい炭素数20以下のアリレーン基、置換基を有してもよい炭素数20以下のヘテロアリレーン基、置換基を有してもよい炭素数20以下のアルキレン基、−NHSO2−、−NHCO−、−OSO2−、−OCO−、−S−、−NH−及び−O−から選ばれる少なくとも1種の2価の連結基によって連結されていても良い。
ただし、Z1は、−COOH、−SO3H及び−OSO3Hから選ばれる少なくとも1つの置換基を有する。)
(一般式(3)中、X2は、−NH−又は−O−を表す。Z2は、置換基を有してもよい炭素数20以下のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数20以下のアルケニル基、置換基を有してもよい炭素数20以下のアリール基、又は置換基を有してもよい炭素数20以下のヘテロアリール基を表し、X2とZ2とは、置換基を有してもよい炭素数20以下のアリレーン基、置換基を有してもよい炭素数20以下のヘテロアリレーン基、置換基を有してもよい炭素数20以下のアルキレン基、−NHSO2−、−NHCO−、−OSO2−、−OCO−、−S−、−NH−及び−O−から選ばれる少なくとも1種の2価の連結基によって連結されていても良い。
ただし、Z2は、置換基として−COOH、−SO3H又はOSO3Hを有しない。)]
[一般式(4)中、X3は、−NHSO2−、−NHCO−、−OSO2−、−OCO−、−NH−又は−O−を表す。
Z3は、置換基を有してもよい炭素数20以下のアリレーン基、置換基を有してもよい炭素数20以下のヘテロアリレーン基、又は置換基を有してもよい炭素数20以下のアルキレン基を表し、mが2以上のときは、複数のZ3は同一でも異なっていてもよく、複数のZ3同士は、−NHSO2−、−NHCO−、−OSO2−、−OCO−、−S−、−NH−及び−O−から選ばれる少なくとも1種の2価の連結基によって連結されていても良い。
X4は、−NH−又は−O−を表す。
nは、0又は1の整数を表し、mは、0〜5の整数を表す。
*はトリアジン環との連結手である。]
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
一般式(1)で表されるキノフタロン化合物(A)に加えて、従来公知の種々の顔料、及び染料を着色材として任意に選択して含有することが出来る。本発明のキノフタロン化合物(A)は、黄色顔料(B)及びフタロシアニン顔料(C)から選ばれた少なくとも1種の顔料と組み合わせて用いることが好ましい。
以下、本発明に使用しうる代表的な顔料と染料を挙げる。
[一般式(8)中、Eは、ハロゲン原子を表し、nは、4〜16の整数を表す。ただし、E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。
Gは、−OP(=O)R101R102、−OC(=O)R103、−OS(=O)2R104を表す。R101及びR102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又は置換基を有してもよいアリールオキシ基を表す。
R103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又は置換基を有してもよい複素環基を表す。
R104は、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又は置換基を有してもよい複素環基を表す。]
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。
本発明の着色組成物に用いられる着色剤は、高い明度及び高いコントラストを得るため、必要に応じてソルトミリング処理等により、着色剤粒子の微細化を施すことにより、カラーフィルタ用着色剤として好適に使用することができる。着色剤の体積平均一次粒子径は、着色剤担体中への分散性を高めるために、10nm以上であることが好ましい。また、コントラストが高いフィルタセグメントを得るためには、80nm以下であることが好ましい。特に好ましい範囲は、20〜60nmの範囲である。
また、着色剤をソルトミリング処理する際には、必要に応じて一般式(1)で表されるキノフタロン化合物(A)を添加してもよい。キノフタロン化合物(A)が顔料分散剤として作用し、微細化を促進する効果がある。
バインダー樹脂は、顔料や色素などの着色剤及び一般式(1)で表されるキノフタロン化合物を分散するものであって、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等が挙げられる。
バインダー樹脂に用いる熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、ビニル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン(HDPE、LDPE)、ポリブタジエン、及びポリイミド樹脂等が挙げられる。中でもアクリル樹脂を用いることが好ましい。
方法(a)としては、例えば、エポキシ基を有する不飽和エチレン性単量体と、他の1種類以上の単量体とを共重合することによって得られた共重合体の側鎖エポキシ基に、不飽和エチレン性二重結合を有する不飽和一塩基酸のカルボキシル基を付加反応させ、更に、生成した水酸基に、多塩基酸無水物を反応させ、不飽和エチレン性二重結合及びカルボキシル基を導入する方法がある。
方法(b)としては、水酸基を有する不飽和エチレン性単量体を使用し、他のカルボキシル基を有する不飽和一塩基酸の単量体や、他の単量体とを共重合することによって得られた共重合体の側鎖水酸基に、イソシアネート基を有する不飽和エチレン性単量体のイソシアネート基を反応させる方法がある。
バインダー樹脂に用いる熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、カルド樹脂、及びフェノール樹脂等が挙げられる。
これらの中でも、エポキシ樹脂、カルド樹脂、又はメラミン樹脂が好ましい。
本発明の着色組成物には、着色剤を充分にモノマー、樹脂などに溶解させ、ガラス基板等の基板上に乾燥膜厚が0.2〜5μmとなるように塗布してフィルタセグメントを形成することを容易にするために有機溶剤を含有させる。
本発明の着色組成物は、一般式(1)で表されるキノフタロン化合物(A)を含む分散剤と前記着色剤と前記バインダー樹脂とを、必要に応じて溶剤とからなる着色剤担体中に、好ましくは色素誘導体などの分散助剤と一緒に、三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー、又はアトライター等の各種分散手段を用いて微細に分散して製造することができる。また、一般式(1)で表されるフタロシアニン顔料の溶解性が高い場合、具体的には使用する有機溶剤への溶解性が高く、攪拌により溶解、異物が確認されない状態であれば、上記のような微細に分散して製造する必要はない。
着色剤を着色剤担体中に分散する際には、適宜、色素誘導体、樹脂型分散剤、界面活性剤等の分散助剤を用いることができる。分散助剤は、着色剤の分散に優れ、分散後の着色剤の再凝集を防止する効果が大きいので、分散助剤を用いて着色剤を着色剤担体中に分散してなる着色組成物を用いた場合には、分光透過率の高いカラーフィルタが得られる。
本発明の着色組成物は、光重合開始剤を含有させることができる。光重合開始剤を使用する際の配合量は、着色剤の全質量を基準(100質量部)として、5〜400質量部であることが好ましく、光硬化性の観点から10〜300質量部であることがより好ましい。
本発明の光重合性単量体には、紫外線や熱などにより硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーが含まれ、これらを単独で、又は2種以上混合して用いることができる。
さらに、本発明の着色組成物には、増感剤を含有させることができる。
増感剤としては、ベンゾフェノン誘導体、カルコン誘導体やジベンザルアセトン等に代表される不飽和ケトン誘導体、ベンジルやカンファーキノンなどに代表される1,2−ジケトン誘導体、ベンゾイン誘導体、フルオレン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、キサンテン誘導体、チオキサンテン誘導体、キサントン誘導体、チオキサントン誘導体、クマリン誘導体、ケトクマリン誘導体、シアニン誘導体、メロシアニン誘導体、オキソノ−ル誘導体等のポリメチン色素、アクリジン誘導体、アジン誘導体、チアジン誘導体、オキサジン誘導体、インドリン誘導体、アズレン誘導体、アズレニウム誘導体、スクアリリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、テトラフェニルポルフィリン誘導体、トリアリールメタン誘導体、テトラベンゾポルフィリン誘導体、テトラピラジノポルフィラジン誘導体、フタロシアニン誘導体、テトラアザポルフィラジン誘導体、テトラキノキサリロポルフィラジン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、サブフタロシアニン誘導体、ピリリウム誘導体、チオピリリウム誘導体、テトラフィリン誘導体、アヌレン誘導体、スピロピラン誘導体、スピロオキサジン誘導体、チオスピロピラン誘導体、金属アレーン錯体、有機ルテニウム錯体等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
本発明の着色組成物は、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有することができる。
多官能チオールは、チオール基を2個以上有する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、1,4−ブタンジオールビスチオプロピオネート、1,4−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス(5−メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,4−ジメチルメルカプトベンゼン、2、4、6−トリメルカプト−s−トリアジン、2−(N,N−ジブチルアミノ)−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン等が挙げられる。
これらの多官能チオールは、1種を単独で、又は必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。
また、本発明の着色組成物には、溶存している酸素を還元する働きのあるアミン系化合物を含有させることができる。このようなアミン系化合物としては、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸2−ジメチルアミノエチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル、及びN,N−ジメチルパラトルイジン等が挙げられる。
本発明の着色組成物には、透明基板上での組成物のレベリング性を良くするため、レベリング剤を添加することが好ましい。レベリング剤としては、主鎖にポリエーテル構造又はポリエステル構造を有するジメチルシロキサンが好ましい。主鎖にポリエーテル構造を有するジメチルシロキサンの具体例としては、東レ・ダウコーニング社製FZ−2122、ビックケミー社製BYK−333などが挙げられる。主鎖にポリエステル構造を有するジメチルシロキサンの具体例としては、ビックケミー社製BYK−310、BYK−370などが挙げられる。主鎖にポリエーテル構造を有するジメチルシロキサンと、主鎖にポリエステル構造を有するジメチルシロキサンとは、併用することもできる。レベリング剤の含有量は通常、着色組成物の合計100質量%中、0.003〜0.5質量%用いることが好ましい。
また本発明の着色組成物には、熱硬化性樹脂の硬化を補助するため、必要に応じて、硬化剤、硬化促進剤などを含んでいてもよい。硬化剤としては、フェノール系樹脂、アミン系化合物、酸無水物、活性エステル、カルボン酸系化合物、スルホン酸系化合物などが有効であるが、特にこれらに限定されるものではなく、熱硬化性樹脂と反応し得るものであれば、いずれの硬化剤を使用してもよい。また、これらの中でも、1分子内に2個以上のフェノール性水酸基を有する化合物、アミン系硬化剤が好ましく挙げられる。前記硬化促進剤としては、例えば、アミン化合物(例えば、ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、4−(ジメチルアミノ)−N,N−ジメチルベンジルアミン、4−メトキシ−N,N−ジメチルベンジルアミン、4−メチル−N,N−ジメチルベンジルアミン等)、4級アンモニウム塩化合物(例えば、トリエチルベンジルアンモニウムクロリド等)、ブロックイソシアネート化合物(例えば、ジメチルアミン等)、イミダゾール誘導体二環式アミジン化合物及びその塩(例えば、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、4−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−エチル−4−メチルイミダゾール等)、リン化合物(例えば、トリフェニルホスフィン等)、グアナミン化合物(例えば、メラミン、グアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン等)、S−トリアジン誘導体(例えば、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−S−トリアジン、2−ビニル−2,4−ジアミノ−S−トリアジン、2−ビニル−4,6−ジアミノ−S−トリアジン・イソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−S−トリアジン・イソシアヌル酸付加物等)などを用いることができる。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。前記硬化促進剤の含有量としては、熱硬化性樹脂100質量部に対し、0.01〜15質量部が好ましい。
本発明の着色組成物には、組成物の経時粘度を安定化させるために貯蔵安定剤を含有させることができる。また、透明基板との密着性を高めるためにシランカップリング剤等の密着向上剤を含有させることもできる。
本発明の着色組成物は、遠心分離、焼結フィルタ、メンブレンフィルタ等の手段にて、5μm以上の粗大粒子、好ましくは1μm以上の粗大粒子、さらに好ましくは0.5μm以上の粗大粒子及び混入した塵の除去を行うことが好ましい。このように着色組成物は、実質的に0.5μm以上の粒子を含まないことが好ましい。より好ましくは0.3μm以下であることが好ましい。
次に、本発明のカラーフィルタについて説明する。本発明のカラーフィルタは、少なくとも1つの赤色フィルタセグメント、少なくとも1つの緑色フィルタセグメント、及び少なくとも1つの青色フィルタセグメントを具備する。
また、カラーフィルタは、さらにマゼンタ色フィルタセグメント、シアン色フィルタセグメント、及び黄色フィルタセグメントを具備するものであってもよい。
本発明のカラーフィルタは、印刷法又はフォトリソグラフィー法により、製造することができる。
印刷法によるフィルタセグメントの形成は、印刷インキとして調製した着色組成物の印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができるため、カラーフィルタの製造法としては、低コストであり、かつ量産性に優れている。さらに、印刷技術の発展により高い寸法精度及び平滑度を有する微細パターンの印刷を行うことができる。印刷を行うためには、印刷の版上にて、あるいはブランケット上にてインキが乾燥、固化しないような組成とすることが好ましい。また、印刷機上でのインキの流動性制御も重要であり、分散剤や体質顔料によってインキ粘度の調整も行うことができる。
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及び水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。
顔料中のハロゲン置換数は、顔料を酸素燃焼フラスコ法にて燃焼させ、該燃焼物を水に吸収させた液体を、イオンクロマトグラフ(ICS−2000イオンクロマトグラフィー、DIONEX社製)により分析してハロゲン量を定量し、ハロゲン置換数に換算することで得た。
顔料中のハロゲン分布幅は、飛行時間型質量分析装置(autoflexIII(TOF−MS)、ブルカー・ダルトニクス社製)を用いて決定した。ハロゲンの含有量は顔料粉末を質量分析して得られたマススペクトラムにおいて、各成分に相当する分子イオンピークの信号強度(各ピーク値)と、各ピーク値を積算した値(全ピーク値)とを算出し、全ピーク値に対する各ピーク値の割合より求めた。ハロゲン分布幅は、全ピーク値に対する各ピーク値の割合が1%以上のピークの数をカウントし、ハロゲン分布幅とした。
(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。
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、滴下管及び撹拌装置を取り付けた反応容器にシクロヘキサノン207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、メタクリル酸20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(東亜合成社製アロニックスM110)20部、メタクリル酸メチル45部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート8.5部、及び2,2'−アゾビスイソブチロニトリル1.33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、共重合体樹脂溶液を得た。次に得られた共重合体溶液全量に対して、窒素ガスを停止し乾燥空気を1時間注入しながら攪拌したのちに、室温まで冷却した後、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社製カレンズMOI)6.5部、ラウリン酸ジブチル錫0.08部、シクロヘキサノン26部の混合物を70℃で3時間かけて滴下した。滴下終了後、更に1時間反応を継続し、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2部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2を調製した。重量平均分子量(Mw)は18000であった。
(樹脂型分散剤1の調製)
市販の樹脂型分散剤であるビックケミー社製「BYK−21116」を、樹脂型分散剤1として用いた。
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2を得た。
キノフタロン化合物の製造に先だって、本発明に用いたキノフタロン化合物の同定方法について説明する。
本発明のキノフタロン化合物の同定は、Waters社ACQUITY UPLS H−Class(使用カラム:ACQUITY UPLC BEH C18 Column 130Å、 1.7μm、2.1mm × 50mm) / Ms TAP XEVO TQDから得られたマススペクトラムの分子イオンピークと、計算によって得られる質量数との一致をもって、得られた化合物の同定を行った。各々の理論値と測定値を表1にまとめた。
(キノフタロン化合物A−1の製造)
安息香酸メチル30部、安息香酸30部、8−アミノキナルジン10部、無水フタル酸20.6部加え、180℃に加熱し、水を留去しながら6時間攪拌を行った。室温まで冷却後、反応混合物をメタノール500部に投入し、室温下にて1時間攪拌した。析出した結晶を濾別した後、さらにメタノールで洗浄を行い、ケーキを得た。つづいて、上記ケーキに、イソブタノールを100部、ジメチルプロピルアミン14.9部加え、100℃に加熱し、メタノールを留去しながら6時間攪拌を行った。室温まで冷却後、反応混合物をメタノール500部に投入し、室温下にて1時間攪拌した。析出した結晶を濾別した後、さらにメタノールで洗浄を行い、減圧下で乾燥させ、中間体1を15.5部(収率85%)得た。
塩化シアヌル9.9部、アセトン1000部を加え、氷浴下で冷却しながら撹拌した。そこへ中間体1 15.5部をN−メチルピロリドン1000部に溶解させ、塩化シアヌルの溶液に1時間かけて滴下した。5℃〜15℃の間で3時間撹拌した後にスルファニル酸20.5部加え、85℃に加熱し、5時間撹拌を行った。室温まで冷却後、反応混合物を水3000部に投入し、室温下にて1時間攪拌した。析出した結晶を濾別した後、さらに水、メタノールで洗浄を行い、減圧下で乾燥させ、化合物A−1を24.5部(収率64%)得た。
(キノフタロン化合物A−2の製造)
中間体1の合成反応において、無水フタル酸20.6部を2,3−ナフタレンジカルボン酸無水物27.6部に変更した以外は同様に反応を行い、中間体2を19.5部(収率91%)得た。
塩化シアヌル10.6部、アセトン1000部を加え、氷浴下で冷却しながら撹拌した。そこへ中間体2 19.5部をN−メチルピロリドン1000部に溶解させ、塩化シアヌルの溶液に1時間かけて滴下した。5℃〜15℃の間で3時間撹拌した後にスルファニル酸10.0部加え、50℃に加熱し、3時間撹拌を行った。次いでアニリン6.5部加え、85℃に加熱し、2時間撹拌を行った。室温まで冷却後、反応混合物を水3000部に投入し、室温下にて1時間攪拌した。析出した結晶を濾別した後、さらに水、メタノールで洗浄を行い、減圧下で乾燥させ、化合物A−2を26.3部(収率67%)得た。
(キノフタロン化合物A−3の製造)
中間体1の合成反応において、8−アミノキナルジン10部を6−ブロモ−8−アミノキナルジン10部に、無水フタル酸20.6部を13.7部、ジメチルプロピルアミン14.9部を9.9部に変更した以外は同様に反応を行い、中間体3を13.6部(収率88%)得た。
化合物A−2の合成反応において、中間体2 19.5部を中間体3 13.6部塩化シアヌル10.6部を6.8部、スルファニル酸10.0部を4−(アミノメチル)安息香酸5.6部、アニリン6.5部を8−ヒドロキシキナルジン7.1部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−3を19.6部(収率70%)得た。
(キノフタロン化合物A−4の製造)
化合物A−2の合成反応において、中間体2 19.5部を中間体4 16.0部、塩化シアヌル10.6部を4.9部、スルファニル酸10.0部を4−メチルフェノール2.9部、アニリン6.5部を4−アミノフェノール3.5部に変更した以外は同様に反応を行い中間体5を16.9部(収率71%)得た。
中間体5 16.9部、水酸化ナトリウム0.9部、N−メチルピロリドン400部加え130℃に加熱し、そこへ1,3−プロパンスルトン2.8部加え、5時間加熱撹拌した。室温まで冷却後、反応混合物をメタノール800部に投入し、室温下にて1時間攪拌した。析出した結晶を濾別した後、さらにメタノールで洗浄を行い、減圧下で乾燥させ、化合物A−4を13.8部(収率72%)得た。
(キノフタロン化合物A−5の製造)
安息香酸メチル30部、安息香酸30部、6−ニトロ−8−ヒドロキシキナルジン10部、無水フタル酸8.7部加え、180℃に加熱し、水を留去しながら6時間攪拌を行った。室温まで冷却後、反応混合物をメタノール500部に投入し、室温下にて1時間攪拌した。析出した結晶を濾別した後、さらにメタノールで洗浄を行い、減圧下で乾燥させ、中間体6を14.4部(収率88%)得た。
化合物A−1の合成反応において、中間体1 15.5部を中間体6 14.4部、塩化シアヌル9.9部を8.0部、スルファニル酸20.5部を4−アミノフタル酸17.2部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−5を23.0部(収率70%)得た。
(キノフタロン化合物A−6の製造)
中間体6の合成反応において、6−ニトロ−8−ヒドロキシキナルジン10部を8−ヒドロキシキナルジン10部に、無水フタル酸20.6部を4,5−ジクロロフタル酸無水物16.4部に変更した以外は同様に反応を行い、中間体7を19.1部(収率85%)得た。
化合物A−2の合成反応において、中間体2 19.5部を中間体7 16.4部、塩化シアヌル10.6部を9.9部、スルファニル酸10.0部を4−アミノフタル酸9.7部、アニリン6.5部を2−メトキシエタノール4.9部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−6を26.2部(収率71%)得た。
(キノフタロン化合物A−7の製造)
中間体1の合成反応において、8−アミノキナルジン10部を中間体8 10部に、無水フタル酸20.6部をテトラクロロフタル酸無水物20.1部、ジメチルプロピルアミン14.9部を7.5部に変更した以外は同様に反応を行い、中間体9を16.5部(収率89%)得た。
化合物A−1の合成反応において、中間体1 15.5部を中間体9 16.5部、塩化シアヌル9.9部を5.2部、スルファニル酸20.5部を5−アミノサリチル酸9.6部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−7を22.4部(収率82%)得た。
(キノフタロン化合物A−8の製造)
中間体6の合成反応において、6−ニトロ−8−ヒドロキシキナルジン10部を中間体10 10部に、無水フタル酸8.7部をテトラクロロフタル酸無水物11.0部に変更した以外は同様に反応を行い、中間体11を16.9部(収率91%)得た。
化合物A−1の合成反応において、中間体1 15.5部を中間体11 16.9部、塩化シアヌル9.9部を5.3部、スルファニル酸20.5部を4−ヒドロキシサリチル酸9.8部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−7を18.1部(収率65%)得た。
(キノフタロン化合物A−9の製造)
化合物A−2の合成反応において、中間体2 19.5部を中間体9 15.0部、塩化シアヌル10.6部を4.8部、スルファニル酸10.0部を4.5部、アニリン6.5部を2.9部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−9を19.5部(収率82%)得た。
(キノフタロン化合物A−10の製造)
化合物A−2の合成反応において、中間体2 19.5部を中間体9 15.0部、塩化シアヌル10.6部を4.8部、スルファニル酸10.0部を5−アミノサリチル酸4.0部、アニリン6.5部を4−アミノフェノール3.4部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−10を19.7部(収率83%)得た。
(キノフタロン化合物A−11の製造)
化合物A−1の合成反応において、中間体1 15.5部を中間体12 15部、塩化シアヌル9.9部を6.2部、スルファニル酸20.5部を4−ヒドロキシ安息香酸10.3部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−11を17.5部(収率65%)得た。
(キノフタロン化合物A−12の製造)
化合物A−2の合成反応において、中間体2 19.5部を中間体9 15.0部、塩化シアヌル10.6部を4.8部、スルファニル酸10.0部を5−アミノサリチル酸4.0部、アニリン6.5部を水30.0部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−12を17.9部(収率84%)得た。
(キノフタロン化合物A−13の製造)
化合物A−2の合成反応において、中間体2 19.5部を中間体13 15.0部、塩化シアヌル10.6部を5.6部、スルファニル酸10.0部を5−アミノサリチル酸4.7部、アニリン6.5部をタウリン4.6部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−13を21.9部(収率85%)得た。
(キノフタロン化合物A−14の製造)
中間体9の合成反応において、中間体8 10部を中間体14 15部、テトラクロロ無水フタル酸11.0部を無水フタル酸13.5部、ジメチルプロピルアミン7.5部を9.7部に変更した以外は同様に反応を行い、中間体15を19.14部(収率94%)得た。
化合物A−2の合成反応において、中間体2 19.5部を中間体15 15.0部、塩化シアヌル10.6部を5.6部、スルファニル酸10.0部をハイドロキノン一硫酸カリウム7.0部、アニリン6.5部を4-フェニルフェノール6.2部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−14を12.7部(収率45%)得た。
(キノフタロン化合物A−15の製造)
化合物A−2の合成反応において、中間体2 19.5部を中間体9 15.0部、塩化シアヌル10.6部を4.8部、スルファニル酸10.0部を5−アミノサリチル酸4.0部、アニリン6.5部を硫酸水素2-アミノエチル4.4部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−15を12.8部(収率52%)得た。
(キノフタロン化合物A−16の製造)
中間体1の合成反応において、8−アミノキナルジン10部を中間体16 10部に、無水フタル酸20.6部を4,5−ジブロモフタル酸無水物21.9部、ジメチルプロピルアミン14.9部を7.7部に変更した以外は同様に反応を行い、中間体17を17.0部(収率88%)得た。
化合物A−2の合成反応において、中間体2 19.5部を中間体17 17.0部、塩化シアヌル10.6部を5.3部、スルファニル酸10.0部を5.0部、アニリン6.5部を5−アミノ−2−メチルベンゾトリフルオリド6部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−16を22.5部(収率77%)得た。
(キノフタロン化合物A−17の製造)
中間体1の合成反応において、8−アミノキナルジン10部を中間体18 10部に、無水フタル酸20.6部を2,3−ナフタレンジカルボン酸無水物13.5部、ジメチルプロピルアミン14.9部を7.3部に変更した以外は同様に反応を行い、中間体19を12.6部(収率81%)得た。
化合物A−2の合成反応において、中間体2 19.5部をA−19 12.6部、塩化シアヌル10.6部を4.6部、スルファニル酸10.0部を4.4部、アニリン6.5部を2−ペンテン−1−オール2.6部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−17を13.5部(収率64%)得た。
(キノフタロン化合物A−18の製造)
中間体6の合成反応において、6−ニトロ−8−ヒドロキシキナルジン10部を8−ヒドロキシキナルジン5部、無水フタル酸8.7部をテトラクロロフタル酸無水物10.8部に変更した以外は同様に反応を行い、中間体20を12.8部(収率95%)得た。
中間体8の合成反応において、8−アミノキナルジン10部を中間体20 12.8部、メタノール100部をN−メチルピロリドン640部、炭酸ナトリウム5部を1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン5.5部、4−アセタミドベンゼンスルホニルクロライド17.7部を8.8部、水70部を0部、35%塩酸20部を190部に変更した以外は同様に反応を行い、中間体21を16.1部(収率85%)得た。
化合物A−1の合成反応において、中間体1 15.5部を中間体21 16.1部、塩化シアヌル9.9部を5.1部、スルファニル酸20.5部を5−アミノサリチル酸9.3部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−18を21.6部(収率81%)得た。
(キノフタロン化合物A−19の製造)
中間体21の合成反応において、中間体20 12.8部を中間体22 9.7部に変更した以外は同様に反応を行い、中間体23を14.2部(収率88%)得た。
化合物2の合成反応において、中間体2 19.5部を中間体23 14.2部、塩化シアヌル10.6部を4.9部、スルファニル酸10.0部を4−ヒドロキシベンゼンスルホン酸ナトリウム5.3部、アニリン6.5部をフェノール3.1部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−19を13.5部(収率64%)得た。
(キノフタロン化合物A−20の製造)
中間体21の合成反応において、中間体20 12.8部を中間体7 9.7部に変更した以外は同様に反応を行い、中間体24を14.2部(収率88%)得た。
化合物A−2の合成反応において、中間体2 19.5部を中間体24 14.2部、塩化シアヌル10.6部を4.9部、スルファニル酸10.0部を4−ヒドロキシベンゼンスルホン酸ナトリウム5.3部、アニリン6.5部をフェノール3.1部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−20を13.5部(収率64%)得た。
(キノフタロン化合物A−21の製造)
塩化シアヌル5.6部、アセトン250部を加え、氷浴下で冷却しながら撹拌した。そこへ中間体23 15部をN−メチルピロリドン1000部に溶解させ、塩化シアヌルの溶液に1時間かけて滴下した。5℃〜15℃の間で3時間撹拌した後にS酸7.3部加え、50℃に加熱し、3時間撹拌を行った。室温まで冷却後、反応混合物を水3000部に投入し、室温下にて1時間攪拌した。析出した結晶を濾別した後、さらに水、メタノールで洗浄を行い、減圧下で乾燥させ、化合物A−21を21.3(収率83%)得た。
(キノフタロン化合物A−22の製造)
中間体6の合成反応において、6−ニトロ−8−ヒドロキシキナルジン10部を8−ヒドロキシキナルジン5部、無水フタル酸8.7部をテトラフルオロフタル酸無水物8.3部に変更した以外は同様に反応を行い、中間体25を11部(収率97%)得た。
中間体21の合成反応において、中間体20 12.8部を中間体25 11部に変更した以外は同様に反応を行い、中間体26を14.8部(収率91%)得た。
化合物A−2の合成反応において、中間体2 19.5部を中間体26 14.8部、塩化シアヌル10.6部を5.3部、スルファニル酸10.0部を4−アミノ安息香酸3.9部、アニリン6.5部を2,4−ジブロモアニリン8.6部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−22を22.7部(収率81%)得た。
(キノフタロン化合物A−23の製造)
化合物A−2の合成反応において、中間体2 19.5部をA−21 16.1部、塩化シアヌル10.6部を5.1部、スルファニル酸10.0部を硫酸水素2−アミノエチル3.9部、アニリン6.5部を3.1部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−23を21.0部(収率85%)得た。
(キノフタロン化合物A−24の製造)
化合物A−2の中間体2 19.5部を中間体27 16.4部、塩化シアヌル10.6部を5.5部、スルファニル酸10.0部を5.1部、アニリン6.5部をアリルアミン2.2部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−24を17.1部(収率68%)得た。
(キノフタロン化合物A−25の製造)
化合物A−2の合成反応において、中間体2 19.5部を中間体28 15部、塩化シアヌル10.6部を5.7部、スルファニル酸10.0部を4−プロピオン酸アニリン5.6部、アニリン6.5部を3.4部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−25を21.2部(収率83%)得た。
(キノフタロン化合物A−26の製造)
中間体1の合成反応において、無水フタル酸20.6部をテトラクロロフタル酸無水物39.8部に変更した以外は同様に反応を行い、中間体29を24.8部(収率92%)得た。
中間体29 24.8部、N−メチルピロリドン1860部、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン9.7部加え、120℃に加熱攪拌した。そこへ3−ブロモプロピルアミン臭化水素酸塩16.6部加え、4時間加熱攪拌を行った。室温まで冷却後、反応混合物をメタノール4000部に投入し、室温下にて1時間攪拌した。析出した結晶を濾別した後、さらにメタノールで洗浄を行い、減圧下で乾燥させ、中間体30を13.1部(収率43%)得た。
化合物A−1の合成反応において、中間体1 15.5部を中間体30 13.1部、塩化シアヌル9.9部を5.0部、スルファニル酸20.5部を10.4部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−26を21.9部(収率89%)得た。
(キノフタロン化合物A−27の製造)
中間体31 20.6部、4−アミノシクロヘキサンカルボン酸 8.3部、1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド10.2部、4−ジメチルアミノピリジン1.2部、N−メチルピロリドン2000部加え、20〜25℃にて8時間攪拌した。反応混合物を水4000部に投入し、室温下にて1時間攪拌した。析出した結晶を濾別した後、さらにメタノールで洗浄を行い、減圧下で乾燥させ、中間体32を16.7部(収率65%)得た。
化合物A−2の合成反応において、中間体2 19.5部を中間体32 16.7部、塩化シアヌル10.6部を5.0部、スルファニル酸10.0部を4.6部、アニリン6.5部を3.0部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−27を19.4部(収率75%)得た。
(キノフタロン化合物A−28の製造)
中間体32の合成反応において、中間体31 20.6部を中間体33 15.5部、4−アミノシクロヘキサンカルボン酸 8.3部を6−アミノピコリン酸5.2部、1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド10.2部を6.6部、4−ジメチルアミノピリジン1.2部を0.8部に変更した以外は同様に反応を行い、中間体34を13.3部(収率70%)得た。
化合物A−1の合成反応において、中間体1 15.5部を中間体34 13.3部、塩化シアヌル9.9部を4.1部、スルファニル酸20.5部を8.5部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−28を15.1部(収率67%)得た。
(キノフタロン化合物A−29の製造)
中間体30の合成反応において、中間体29 24.8部を中間体35 14.2部、N−メチルピロリドン1860部を500部、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン9.7部を9.0部、3−ブロモプロピルアミン臭化水素酸塩16.6部をトリエチレングリコールモノクロロヒドリン12.4部に変更した以外は同様に反応を行い、中間体36を18.0部(収率87%)得た。
化合物A−2の中間体2 19.5部を中間体36 18.0部、塩化シアヌル10.6部を7.9部、スルファニル酸10.0部を7.4部、アニリン6.5部を4−アミノ安息香酸7.0部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−29を24.5部(収率71%)得た。
(キノフタロン化合物A−30の製造)
中間体21の合成反応において、中間体20 12.8部を中間体17 10部、N−メチルピロリドン640部を500部、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン5.5部を4.3部、4−アセタミドベンゼンスルホニルクロライド17.7部を2,5−ジクロロ−4−アセタミドベンゼンスルホニルクロライド8.5部、35%塩酸190部を150部に変更した以外は同様に反応を行い、中間体37を13.7部(収率90%)得た。
化合物A−1の合成反応において、中間体1 15.5部を中間体21 13.7部、塩化シアヌル9.9部を3.9部、スルファニル酸20.5部を4−アミノサリチル酸7.1部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−30を18.3部(収率83%)得た。
(キノフタロン化合物A−31の製造)
中間体32の合成反応において、中間体31 20.6部を中間体38 10.9部、4−アミノシクロヘキサンカルボン酸 8.3部を2、5−ジヒドロキシ−1,4−ジチアン3.2部、1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド10.2部を4.0部、4−ジメチルアミノピリジン1.2部を0.5部に変更した以外は同様に反応を行い、中間体39を7.7部(収率56%)得た。
化合物A−1の合成反応において、中間体1 15.5部を中間体39 7.7部、塩化シアヌル9.9部を2.2部、スルファニル酸20.5部を4−アミノ安息香酸3.5部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−31を8.1部(収率69%)得た。
(キノフタロン化合物A−32の製造)
中間体30の合成反応において、中間体29 24.8部を中間体22 5部、N−メチルピロリドン1860部を250部、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン9.7部を2.7部、3−ブロモプロピルアミン臭化水素酸塩16.6部を中間体40、41の混合体5.5部に変更した以外は同様に反応を行い、中間体42を7.4部(収率91%)得た。
化合物A−2の中間体2 19.5部を中間体42 7.4部、塩化シアヌル10.6部を2.5部、スルファニル酸10.0部を2.4部、アニリン6.5部を水10部に変更した以外は同様に反応を行い、化合物A−32を7.9部(収率72%)得た。
本発明の参考例では、実施例1〜32で製造したキノフタロン化合物に加え、比較例として、以下の製造方法により製造したキノフタロン化合物を使用した。
特許第4585781号公報に記載の合成方法に従い、キノフタロン化合物(D−1)を得た。
特許4871634号に記載の合成方法に従い、キノフタロン化合物(D−2)を得た。
特開2014−199308号公報に記載の合成方法に従い、キノフタロン化合物(D−3)を得た。
(微細化黄色顔料(B−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、及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及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(B−1)を得た。
イソインドリン系黄色顔料C.I.ピグメント イエロー 139(BASF社製「Paliotol Yellow L 2146HD」)200部、塩化ナトリウム1400部、及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及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(B−2)を得た。
特許第5267696号に記載の合成方法に従い、下記キノフタロン化合物(化53)を得た。前記着色剤(A−1)で使用したC.I.ピグメント イエロー138を、下記式(化53)のキノフタロン系顔料に変更した以外は、黄色顔料(B−1)と同様にして、着色剤(B−3)を得た。
(微細化フタロシアニン顔料(C−1)の製造)
フタロシアニン系緑色顔料C.I.ピグメント グリーン58(DIC社製「FASTOGEN GREEN A110」)200部、塩化ナトリウム1400部、及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8000部の温水に投入し、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及びジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、微細化フタロシアニン顔料(C−1)を得た。
98%硫酸500部、クロロアルミニウムフタロシアニン(P−1)50部、1,2−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン(DBDMH)129.3部を加え撹拌し、20℃、6時間、反応させた。その後、3℃の氷水5000部に上記反応混合物を注入し、析出した固体をろ取し、水洗した。ビーカーに2.5%水酸化ナトリウム水溶液500部、ろ取した残渣を加え、80℃、1時間撹拌した。その後、この混合物をろ取、水洗、乾燥して、フタロシアニン顔料(P−2)を57.3部(収率40%、ハロゲン原子置換数10.1、ハロゲン分布幅9)得た。
3口フラスコに、N−メチルピロリドンを500部、P−2を50部及びリン酸ジフェニル13.9部を加え、90℃に加熱し、8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、乾燥させて、フタロシアニン顔料(C−2)を51.6部(収率88%、ハロゲン原子置換数10.1、ハロゲン分布幅9)得た。
(微細化赤色顔料(PR254−1)の製造)
ジケトピロロピロール顔料C.I.ピグメント レッド254(BASF社製「B−CF」)200部、塩化ナトリウム1400部、及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8000部の温水に投入し、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及びジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、190部の微細化ジケトピロロピロール顔料(PR254−1)を得た。
アントラキノン系赤色顔料C.I.ピグメント レッド177(BASF社製「パリオゲンレッド L4039」)200部、塩化ナトリウム1400部、及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8000部の温水に投入し、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及びジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、アントラキノン系の微細化赤色顔料(PR177−1)を得た。
フタロシアニン系青色顔料C.I.ピグメント ブルー15:6(トーヨーカラー社製「LIONOL BLUE ES」、比表面積60m2/g)200部、塩化ナトリウム1400部、及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8000部の温水に投入し、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及びジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、微細化青色顔料(PB15:6−1)を得た。
ジオキサジン系紫色顔料C.I.ピグメント バイオレット23(トーヨーカラー社製「LIONOGEN VIOLET RL」)200部、塩化ナトリウム1400部、及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8000部の温水に投入し、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及びジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、紫色微細化紫色顔料(PV23−1)を得た。
(フタロシアニン・顔料分散体(FP−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(FP−1)を作製した。
フタロシアニン顔料(C−1) :11.0部
アクリル樹脂溶液1 :17.5部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :66.5部
樹脂型分散剤溶液2 : 5.0部
フタロシアニン顔料(C−1)を(C−2)に変更した以外は、FP−1と同様の方法で顔料分散体(FP−2)を作製した。
フタロシアニン顔料(C−1)をPR254−1に変更した以外は、FP−1と同様の方法でPR254・顔料分散体(RP−1)を作製した。
フタロシアニン顔料(C−1)をPR177−1に変更した以外は、FP−1と同様の方法でPR177・顔料分散体(RP−2)を作製した。
フタロシアニン顔料(C−1)をPB15:6−1に変更した以外は、FP−1と同様の方法でPB15:6・顔料分散体(BP−1)を作製した。
フタロシアニン顔料(C−1)をPV23−1に変更した以外は、FP−1と同様の方法でPV23・顔料分散体(VP−1)を作製した。
[実施例33]
(顔料分散体(YP−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(YP−1)を作製した。
キノフタロン化合物(A−1) : 1.8部
黄色顔料(B−1) :10.2部
アクリル樹脂溶液1 :10.5部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :70.0部
樹脂型分散剤1 : 7.5部
(顔料分散体(YP−2〜45))
キノフタロン化合物と、黄色顔料とを、表2に示す種類に変更した以外は、それぞれ実施例33と同様の方法で、顔料分散体(YP−2〜45)をそれぞれ作製した。
得られた顔料分散体について、下記評価を行った。結果を表2に示す。
(コントラスト(CR)の評価)
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。
S:9000以上:極めて良好
A:6000以上〜9000未満:良好
B:3000以上〜6000未満:実用可能
C:3000未満:不良
顔料分散体(YP−1〜45)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、次に60℃で20分乾燥し、ついで230℃で30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、1.5μmの膜厚に合うようにした。得られた塗膜のC光源での色度([L*(1)、a*(1)、b*(1)])を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP−SP100」)を用いて測定した。さらにその後、耐熱性試験として230℃で60分加熱し、C光源での色度([L*(2)、a*(2)、b*(2)])を測定し、下記計算式により、色差ΔEab*を求めた。
ΔEab* = √((L*(2)- L*(1))2+ (a*(2)- a*(1)) 2+( b*(2)- b*(1)) 2)
S:ΔEab*が3.0未満:極めて良好
A:ΔEab*が3.0以上、4.0未満:良好
B:ΔEab*が4.0以上、6.0未満:実用可能
C:ΔEab*が6.0以上の場合:不良
顔料分散体の粘度は、E型粘度計(東機産業社製「ELD型粘度計」)を用いて、25℃における初期粘度を測定した。
S:10mPa・s未満:極めて良好
A:10mPa・s以上、15mPa・s未満:良好
B:15mPa・s以上、20mPa・s未満:実用可能
C:20mPa・s以上の場合:不良
得られた顔料分散体について、40℃の恒温機に1週間保存して経時促進させた後、経時後の着色組成物の粘度を前記粘度測定と同じ方法で測定し、40℃で1週間保存した前後の粘度の変化率を計算し、以下の基準により2段階で評価した。
S:粘度変化率が±10%未満で、沈降物を生じなかった場合:極めて良好
A:粘度変化率が±10%以上15%未満で、沈降物を生じなかった場合:良好
B:粘度変化率が±15%以上20%未満で、沈降物を生じなかった場合:実用可能
C:粘度変化率が±20%を超える場合、又は粘度変化率が±20%以内であっても沈降物を生じていた場合:不良
上記黄色顔料分散体(YP−1〜45)とフタロシアニン・顔料分散体(FP−1、2)を用いて緑色着色組成物の作製を行った。
(緑色顔料分散体(GP−1))
下記組成の混合物を均一になるように撹拌混合して、顔料分散体(GP−1)を作製した。
フタロシアニン・顔料分散体(FP−2) :22.2部
黄色顔料分散体(YP−1) :27.8部
(緑色顔料分散体(GP−2〜62))
顔料分散体の合計の50部の内訳を、表3に示す種類・質量部にそれぞれ変更した以外は、実施例73と同様にして、それぞれ緑色顔料分散体(GP−1〜62)を得た。
得られた緑色顔料分散体について、下記評価を行った。また、耐熱性、初期粘度及び保存安定性は、黄色顔料分散体と同様に塗膜を作製し、同様な評価基準で評価を行った。結果を表3に示す。
顔料分散体(GP−1〜62)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、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。乾燥条件は、塗布後60℃で20分、さらに230℃で60分で行った。コントラスト比は、下記基準に従って判定した。
S:9000以上:極めて良好
A:6000以上〜9000未満:良好
B:3000以上〜6000未満:実用可能
C:3000未満:不良
顔料分散体(GP−1〜62)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、次に60℃で20分乾燥し、230℃で60分間加熱、さらに250℃で60分間追加加熱を行い、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、250℃での熱処理後で、1.5μmの膜厚に合うようにした。得られた塗膜基板の塗膜中の異物の数を計測した。評価はオリンパスシステム社製金属顕微鏡「BX60」)を用いて表面観察を行った。倍率は500倍とし、透過にて任意の5視野で観測可能な異物の数を計測した。
S:異物の数が3個未満:極めて良好
A:異物の数が3個以上、20個未満:良好
B:異物の数が21個以上、100個未満:実用可能
C:異物の数が100個以上:不良
[実施例125]
(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。
緑色顔料分散体(GP−1) :50.0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GP−1をGP−2〜GP−62に変更した以外は、実施例125と同様にして、それぞれ緑色感光性着色組成物(GR−2〜62)を得た。
得られた緑色顔料感光性着色組成物について、下記評価を行った。結果を表4に示す。
顔料分散体(GR−1〜62)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、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。乾燥条件は、塗布後60℃で20分、さらに230℃で60分で行った。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。
明度測定に用いた塗膜基板の塗膜中の異物の数を計測した。評価はオリンパスシステム社製金属顕微鏡「BX60」)を用いて表面観察を行った。倍率は500倍とし、透過にて任意の5視野で観測可能な異物の数を計測した。
S:異物の数が3個未満:極めて良好
A:異物の数が3個以上、20個未満:良好
B:異物の数が21個以上、100個未満:実用可能
C:異物の数が100個以上:不良
緑色感光性着色組成物(GR−1〜62)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分間乾燥させた。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分間加熱処理を行い、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)及びメタノール(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、耐熱性と同様とした。
(赤色感光性着色組成物(RR−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、赤色感光性着色組成物(RR−1)を作製した。
PR254・顔料分散体(RP−1)・顔料分散体 :30.0部
PR177・顔料分散体(RP−2)・顔料分散体 :20.0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
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
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、青色感光性着色組成物(BR−1)を作製した。
PB15:6・顔料分散体(BP−1) :45.0部
PV23・顔料分散体(VP−1) : 5.0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
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
Claims (6)
- 下記一般式(1)で表されるキノフタロン化合物(A)。
一般式(1)
Q1は、下記一般式(4)で表される基である。
一般式(4) −(X 3 ) n −(Z 3 ) m −X 4 −*
(一般式(4)中、X 3 は、−NHSO 2 −、−NHCO−、−OSO 2 −、−OCO−、−NH−又は−O−を表す。
Z 3 は、置換基を有してもよい炭素数20以下のアリレーン基、置換基を有してもよい炭素数20以下のヘテロアリレーン基、又は置換基を有してもよい炭素数20以下のアルキレン基を表し、mが2以上のときは、複数のZ 3 は同一でも異なっていてもよく、複数のZ 3 同士は、−NHSO 2 −、−NHCO−、−OSO 2 −、−OCO−、−S−、−NH−及び−O−から選ばれる少なくとも1種の2価の連結基によって連結されていても良い。
X 4 は、−NH−又は−O−を表す。
nは、0又は1の整数を表し、mは、0〜5の整数を表す。
*はトリアジン環との連結手である。)
A1及びB1は、それぞれ独立に、ヒドロキシル基、塩素原子、下記一般式(2)又は、下記一般式(3)で表され、少なくとも1つは下記一般式(2)で表される基である。
一般式(2) −X1−Z1
(一般式(2)中、X1は、−NH−又は−O−を表す。Z1は、置換基を有してもよい炭素数20以下のアリール基、又は置換基を有してもよい炭素数20以下のアルキル基を表し、X1とZ1とは、置換基を有してもよい炭素数20以下のアリレーン基、置換基を有してもよい炭素数20以下のヘテロアリレーン基、置換基を有してもよい炭素数20以下のアルキレン基、−NHSO2−、−NHCO−、−OSO2−、−OCO−、−S−、−NH−及び−O−から選ばれる少なくとも1種の2価の連結基によって連結されていても良い。
ただし、Z1は、−COOH、−SO3H及び−OSO3Hから選ばれる少なくとも1つの置換基を有する。)
一般式(3) −X2−Z2
(一般式(3)中、X2は、−NH−又は−O−を表す。Z2は、置換基を有してもよい炭素数20以下のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数20以下のアルケニル基、置換基を有してもよい炭素数20以下のアリール基、又は置換基を有してもよい炭素数20以下のヘテロアリール基を表し、X2とZ2とは、置換基を有してもよい炭素数20以下のアリレーン基、置換基を有してもよい炭素数20以下のヘテロアリレーン基、置換基を有してもよい炭素数20以下のアルキレン基、−NHSO2−、−NHCO−、−OSO2−、−OCO−、−S−、−NH−及び−O−から選ばれる少なくとも1種の2価の連結基によって連結されていても良い。
ただし、Z2は、置換基として−COOH、−SO3H又はOSO3Hを有しない。)] - 一般式(4)において、nが1であり、mが1である請求項1に記載のキノフタロン化合物(A)。
- 請求項1又は2に記載のキノフタロン化合物(A)を含む顔料分散剤。
- 請求項3に記載の顔料分散剤、着色剤、有機溶剤及びバインダー樹脂を含有するカラーフィルタ用着色組成物。
- さらに、光重合性単量体及び光重合開始剤から選ばれた少なくとも1種を含有する請求項4に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
- 少なくとも1つの赤色フィルタセグメント、少なくとも1つの緑色フィルタセグメント及び少なくとも1つの青色フィルタセグメントを備えるカラーフィルタにおいて、少なくとも1つの緑色フィルタセグメントが、請求項4又は5に記載のカラーフィルタ用着色組成物から形成されるカラーフィルタ。
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