JPS60184205A - カラ−フイルタ用耐熱着色ペ−ストの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、カラーフィルタ用耐熱着色ペーストの製造Ｎ
法に関するものである。

〔従来技術〕

従抹、カラーフィルタ用耐熱着色ペーストの製造方法と
しては１通常のポリイミド前駆体に有機顔料の粉末を入
れ、攪拌、混練等の機械的方法によシ混合分散させると
いう方法が取られていた。

しかし、上記の方法ではワニス中に顔料を大量、均一に
分散させることが困難であり、このペーストを顕微鏡下
で観察すると多数の二次凝集体が見られる。

このペーストを使用して例えばオフセット印刷によりガ
ラス基板上に印刷した場合、塗布膜中に二次凝集体が多
数存在し、良好な塗布膜が得られない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記欠点を解消せしめ、有機顔料が大
量かつ均一にワニス中に分散したカラーフィルタ用耐熱
着色ペーストを提供せんとするものである。

〔発明の構成〕

本発明は、上記目的を達成するため９次の構成を有する
。

すなわち０本発明は有機顔料をポリイミド前駆体の溶剤
に分薮し、該分散液を漣過し、得られた分散液中で芳香
族テトラカルボン酸無水物と芳香族ジアミン又は芳香族
ジアミンとシロキサン構造を有するジアミンを反応させ
ポリイミド前駆体を形成することを特徴とするカラーフ
ィルタ用゛耐熱着色ペーストの製造法である。

本発明に適用される有機顔料とは、光の三原色であるＲ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）いずれかの着色性能を有し
、ポリマ〔１〕の溶液に添力ｎし。

基板上に塗布＃６００℃、１０分以上熱処理し分際上熱
処理発泡、著しい変色を引き起さない、耐熱性に優れた
ものを言う。顔料の粒径としては１ミクロン以下が好ま
しい。

有機顔料（１１１の例としては１例えば、Ｒ（赤）とし
てはＣｏ１ｏｒ　Ｉｎｄｅｘ　Ｎａ　７３９０５　Ｐｉ
ｇｍｅｎｔＲｅｄ　２０９　’＊　４６５０’　ＯＰｉ
ｇｍｅｎｔ　Ｖｉｏｌｅｔ　１９　で示されるキナクリ
ドン系類１１．０（緑）としては。

Ｃｏ１ｏｒ　Ｉｎｄｅｘ　ｍ７４１６０　Ｐｉｇｍｅｎ
ｔ　Ｇｒｅｅｎ　３６　。

７４２６０　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｇｒｅｅｎ　７で示され
るフタロシアニングリーン系顔料＋　Ｂ（青）としては
、　Ｃｏ１ｏｒＩｎｄｅｘ　Ｉｌａ　７４１６０　Ｐｉ
ｇｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　１５−３　、Ｃｏ１ｏｒＩｎｄ
ｅｘ　ｍ　７４１６０　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｉｕｅ　１
５−４で示されるフタロシアニンブルー系顔料等が挙げ
られる。

有機顔料のポリイミド前駆体への添加量は通常ポリイミ
ド前駆体１００ｇに対し、１０〜３００ｇが一般的で好
ましくは３０〜２００ｇである。

本発明に適用され為芳香族テトラカルボン酸無水物とは
、一般式　Ｏ＜００ゝ、ｃＯゝ０で示されるもＣＯ／　
１ＸＣＯ′ ので、同式の　Ｒ７け、炭素数６以上２０以下の芳香族
環又は芳香族性複素環で、カルボニル基がオルソ又はべ
りの位置に結合されるものである。

Ｒ６の例としてはフェニル基、ナフタレン基、ペリレン
基、ジフェニル基、ジフェニルエーテル基。

ジフェニルスルホン基、　’２．２／　−シ　フェニル
プロパン基、ベンゾフェノン基などが典型的な例として
挙げられるが、これらに限定されない。特に望ましいツ
バフェニル基、ジフェニル基とベンゾフェノン基である
。

次に本発明に適用される芳香族ジアミンとは。

一般式　Ｈ、Ｎ−Ｒ、−ＮＨ、で示されるもので、同式
のＲ１としては、芳香族環又は芳香族性複素環を含有し
、かつ炭素数６〜３０の２価の基が好ましい。

Ｒ２の例としてジフェニルエーテル基、フェニル基、ト
ルイレン基、ジフェニルメタン基、ジフェニルスルホン
基などが典型的な例として挙げられる。また、耐熱性に
悪影響を与えない範囲で、これらの基がアミノ基、アン
ド基、カルボキシル基。

スルホン酸基などの置換基を有していてもよい。

とくにジフェニルエーテル基、フェニル基が望ましく用
いられる。

置換基を有するジアミンの例としては、３，４，４／−
トリアミノジフェニルエーテル、　５．４．３？　４′
−テトラアミノジフェニルエーテル、４，４／−ジアミ
ノ−３−モノカルボンアミドジフェニルエーテル等が典
型的な例として挙げられる。

次に本発明に適用されるシロキサン構造を有するジアミ
ンとは一般式 ％式％ で示されるもので、同式の　Ｒ，は炭素数１以上１０以
下の２価の有機基、好ましくは脂肪族基、芳香族環また
は置換基を有する芳香族環、Ｒ４は炭素数１以上１５以
下の１価の有機基、好ましくは脂肪族基または芳香族環
、ｎは１より大きい整数を言う。

Ｒ３の例としては、エチレン基、トリメチレン基、イン
プロピリデン基等が典型的な例として挙げられる。

Ｒ４の例としては、メチル基、エチル基、フェニル基等
が典型的な例として挙げられる。

上記シロキサン構造を有するジアミンの芳香族ジアミン
との添加量比はｍｏｌ比で１／９９〜５／９５が耐熱性
の面から望ましい。

芳香族テトラカルボン酸無水物と芳香族ジアミンを反応
させるために用いる溶剤としてはポリマの溶解性の面か
ら主として極性溶媒が望ましい。

極性溶媒の例として、ジメチルスルホキシド、ジメチル
ホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル２−
ピロリドン、ヘキサメチルホスホロアミドなどが軽重し
く用いられる。

ポリイミド前駆体とは、上記芳香族テトラカルボン酸無
水物と芳香族ジアミンを反応させたものを言う。

耐熱着色ペースト中のポリイミド前駆体の濃度は９通常
８〜６０％、好ましくは１０〜２５係が望ま１７い。８
％以下では膜形成能が損われ、３０係以上ではペースト
粘度が高くなりすぎて、印刷等の作業性が著しく損われ
るおそれがある。

有機顔料のポリイミド前駆体溶剤中での分散の方法とし
ては１通常の攪拌によって充分均一に分散するが、さら
に必要に応じてホモミキサーによる高速攪拌、超音波分
散等の方法を用いることができる。

有機顔料をボリイミ前駆体の溶剤に分散し、Ｐ遇する方
法としては、Ｐ材として目的に応じて適宜選定すればよ
いが、主として粒径１μ以下のものが通過するようなも
のを選ぶのが一般的で、典型的には定性口紙、ガラスフ
ィルタ、焼結金属製フィルタ等を用い、これを濾過器に
取シ着け、上記分散液を入れ、常圧、加圧、減圧下で流
過する。

濾過器としては、ミリポア社製ステンレス洲過器が典型
的例として用いられる。

上記芳香族テトラカルボン酸無水物と芳香族ジアミンを
溶剤中で反応させる方法としては、溶剤中に攪拌下で芳
香族ジナミンを添加して溶かし。

溶解後芳香族テトラカールボン酸無水物を添加して反応
させる方法が典型的な例として挙げられる。

芳香族テトラカルボン酸無水物（Ａ）と芳香族ジアミン
（Ｂ）の比（＾）　／　（Ｂ）は０７〜１．好ましくは
０．８〜１が望ましい。この比が０７以下では製造され
たペーストの膜物性が悪く、良好なカラーフィルタが得
られない。

ポリイミド前駆体溶液を作るだめの反応温度としては、
０“０〜８０℃、好ましくは２０〜６０℃が望ましい。

０℃以下では重合速度が遅く、８０°０以上では分子量
低下をもた１４　Ｔｈ？ましくない。

有機顔料／ポリイミド前駆体の重量比は一般的にけｉ０
／９０〜７５／２．５好ましくは３０／７．０〜７０／
６０　が望ましい、有機顔料が１０％以下ではカラーフ
ィルタとしての性能が出ないことがち９゜７５％以上で
は膜形成能が損われるおそれがある。

Ｎ　Ｈ、から成るポリイミド前駆体には、もちろん。

膜形成能、耐熱性を著しく損わない範囲で他のモノマを
共重合してもよい。共重合に用いるモノマ０　０　０ ０ ０　０　０　０ 等が典型的な例として挙げられる。また上記耐熱着色ペ
ーストにカラーフィルタとしての性能、耐熱性を著しく
損わない範囲で、必要に応じて界面活性剤、接着改良剤
等を少量添加してもよい。界ブ 面活性剤としては）°ロラードＦＣ−４３０（３Ｍ社製
）、接着改良剤としては５Ｈ６０２０”（東しシリコー
ン製）、”ＫＢＥ−９０３”　（信越シリコーン製）等
が典型的例として挙げられる。

〔発明の効果〕

本発明は上述したように、有機顔料をポリイミド前駆体
の溶剤に分散し、該分散液を濾過し、得られた分散液中
で、芳香族テトラカルボン酸無水物と芳香族ジアミン又
は芳香族ジアミンとシロキサン構造を有するジアミンを
反応させポリイミド前駆体を形成するカラーフィルタ用
耐熱着色ペーストを製造するので１次のごとき優れた効
果を得ることができる。すなわち。

（１）　顔料がワニス中に均一に分散され、顔料の二次
凝集が見られない。

（２）　上記ペーストをガラス板上に塗布し、・熱処理
したものは、目視観察で透明性にすぐれ。

顔料の二次凝集のないものとなる。

（３）　シロキサン構造を有するジアミンを少量重合し
たので基板との接着力が大巾に改良される。

なお２本発明の効果は次の基準により評価したものであ
る。

（１）　ペースト中の顔料の分散 ペーストをスライドグラスに少量滴下し、カバーグラス
を上から置き、ペーストの薄膜を作成する。これを１５
０倍の光学顕微鏡下で観察し１粒子の二次凝集の有無を
調べる。

（２）　塗膜の透明性 作成したカラーフィルタ用着色ペーストを５×５　ｃｍ
　、厚さ１石の透明ガラス板上に少量滴下し。

スピナー（ミカサ製、　Ｉ　Ｈ＝Ｄ　５ｆｉ）ｆ６００
　［］ｒｐｍｘ１分−で塗布、１５０℃、２００”０．
３００°Ｃ各３０分熱処理したサンプルについて、目視
によシ顔料の二次凝集体の有無、透明性を調べる。

（３ン　基板との接着力 作成したカラーフィルタ用着色ペーストヲ５Ｘ５　ｃｍ
　、厚さ１　ｍｍの透明ガラス板上に少量滴下し。

スピナー（ミカサ製、Ｉ　Ｈ−ＤＳ型）＜ＳＯ［ＩＯｒ
ｐｍｘ１分？塗布、１５０′ｃ、２００’ａ、３００“
０各３０分熱処理したサンプルについてＮＴカッターで
２−間隔で切れ目を基板の目状に入れ、１００個の基板
の目を作成した。この上にセロファン粘着テープを貼シ
、はがす。これによって基板からはがれた升目の数で接
着性を評価した。

◎：全くはく離せず ○：はく離数５個未満 Δ：はく離数５個以上１０個未満 ×：け〈離数１０個以上 次に実施例に基づいて本発明の実施態様を説明する。な
お、二次凝集と基板との接着性は表１に示した。

実施例１ Ｎ−メチル−２−ピロリドン（以下ＮＭＰと略す）溶媒
８２８．６ｇを３ツロ２ノフラスコに秤取する。これに
フタロシアニンブルー粉末１ｏｏｇを添加し、攪拌する
。これを水を入れたステンレス製洗浄槽に入れ、この槽
中に海上電機製６０６８型超音波発振器を入れ、超音波
を発生させ、約２時間超音波分散させる。この分散液を
ミリポア製ステンレスフィルタホルダーに装着された東
洋炉厭製ガラス繊維濾紙ＧＡ−１００で、　２ｋｇ／−
加圧して濾過した。得られた分散液を再度三ツロ２１フ
ラスコに入れ、撹拌しなから５０°Ｃで４，４／−ジア
ミノジフェニルエーテル（以下４．４’−ＤＡ’Ｅと略
す）８０ｇ添加し、完全に溶解する。４．４／＝ＤＡＥ
が完溶した所で、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無
水物（以下ＢＴＤＡと略す）１２＜５．３ｇを反応熱で
系内温度が上昇しすぎないよう、少しずつ添加し９反応
させる。添加は１０分程度かけて行なう。添加終了後、
５０“Ｃに保ちながら４時間反応させる。４時間反応さ
せた後、ＢＳ型粘度計（東京計器■製）で粘度を３０°
０で測定し。

１００Ｄ±２［］Ｄボイズに合わす。粘度が低い場合は
ＢＴＤＡを少量添加し、高い場合１−ｊＮＭＰで希釈し
て調節した。このワニスを少量取って、顕微鏡下で観察
した結果、顔料の二次凝集がなく。

均一に分散されていた。このワニスをガラス板上に塗布
し、熱処理した膜は透明性良好で顔料の二次凝集のない
、良好な膜であった。また基板との接着性を調べた結果
、ｐ＋目のはく離は５個未満であった。

実施例２ 実施例１において、　４．４’−Ｄ　Ａ　Ｅ　８０　ｇ
の代りに３．３′−ジアミノジフェニルスルホンＮＦＴ
３，３／−ＤＯＳと略す）９９ｇを分散液中に添加し９
重合し、所望のカラーフィルタ用耐熱着色ペースト□を
得た。このペーストも顕微鏡下で観察した結果。

顔料の二次凝集がなく、ガラス板上に製布、熱処理した
膜も透明性良好で、二次凝集のない膜であった。この塗
膜の基板との接着性を調べた結果。

科目のはく離は５個未満であった。

実施例３ 実３ｆｊ例Ｉ　Ｋオイテ、　４．４’−Ｄ　Ａ　Ｅ　８
０　ｇノ代りに、４，４／−Ｄ　Ａ　Ｅ　７６．８　ｇ
とビス（３−アミノ、プロピル）テトラメチルジシロキ
サン４．９６　ｇを分散液中に添加し１重合し、所望の
カラーフィルタ用耐熱着色ベー゛ストを得た。このペー
ストを顕微。

鏡下で観察した結果、顔料の二次凝集が々〈、ガラス板
上に塗布、熱処理した膜も透明性良好で。

二次凝集のない膜であった。この塗膜の基板との接着性
を調べた結果、科目のはく離は全くなかった。

比較例１ ＮＭＰ溶媒８２８．６　ｇを三ツロ２ノフラスコに秤取
する。これに４．４’　−Ｄ　Ａ　Ｅ　８０　ｇを攪拌
しながら５０°Ｃに保って添刀■、溶解する。完溶した
所で、ＢＴＤＡ１２６．３ｇを反応熱で系内温゛度が上
昇しすぎないよう少しずつ添加する。添加終了後４時間
、５０℃で反応させる。できたフェノは。

東京計器■製Ｅ型粘度割で粘度を測定した結果。

９０ボイズ／　３　Ｄ　’０であった。

このフェノ１００ｇを２５０ｃｃポリ工チレン製広口瓶
に取り、これにフタロシアニンブルー粉末２０ｇを添加
混合し、その後、三本ロール（井上製作所製、１１Ｓ型
）でよく混練し、カラーフィルタ用耐熱着色ペーストを
得た。このペーストをガラス板上に取り、顕微鏡で観察
した結果、二次凝集体が散見された。まだガラス板上に
塗布して熱処理した塗膜は透明性が悪く、二次凝集が見
られた。

表１　二次凝集と基板との接着性

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　有機顔料をポリイミド前駆体の溶剤に分散し、
   該分散液を濾過し、得られた分散液中で芳香族テトラカ
   ルボン酸無水物と芳香族ジアミンを反応させポリイミド
   前駆駆を形成することを特徴とするカラーフィルタ用耐
   熱着色ペーストの製造法。
2. （２）有機顔ネ、１をポリイミド前駆体の溶剤に分散し
   、該分散液を濾過し、得られた分散液中で芳香族テｊ・
   ラカルボン酸無水物と芳香族ジアミンとシロキサン構造
   を有するジアミンとを反応させポリイミド前駆体を形成
   することを特徴とするカラーフィルタ用向ｊ熱着色ペー
   ストの製造法。