KR20080003866A - 미분된 아조 염료 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
미분된 아조 염료 및 이의 제조 방법. 본 발명은 입자의 90중량% 이상이 130nm 이하의 스토크스-등가 직경을 갖는, 베타 결정 상인 하기 화학식 I의 미분된 모노아조 안료에 관한 것이다:
화학식 I
Description
고분자량 유기 물질을 채색하기 위해 사용되는 안료는 이들의 성능 특성, 예컨대 높은 색 강도, 용이한 분산성, 색조의 높은 채도 및 선명도, 및 양호한 광 견뢰도 및 기후 견뢰도와 관련하여 엄격한 요건이 필요하다. 다양한 고분자량 시스템, 예컨대 플라스틱을 채색하고, 또한 수성계 및 용매계 인쇄 잉크와 도료를 채색하기 위한 보편적 이용성이 요망된다. 도료 및 인쇄 잉크 둘다에 있어서, 연마시 높은 안료 농도가 추세인데, 이는 낮은 점도를 가지면서도 고도로 착색된 도료 및 인쇄 잉크 농축물 또는 밀베이스(millbase)가 요구되기 때문이고, 유사하게, 완성된 도료 또는 인쇄 잉크의 점도는 계획된 용도에 적합해야 한다. 인쇄 잉크는 높은 투명성을 가질 필요가 있는 반면, 도료 시스템은 무결점의 보호막 견뢰도 및 용매 견뢰도, 알칼리 및 산에 대한 저항성, 및 특히 금속성 도료 시스템의 경우 높은 투명성 및 밝은 색조를 갖는 것이 바람직하다. 플라스틱 채색의 경우 요건으로는, 입증된 바와 같이, 예를 들면 높은 색 강도에서의 높은 삼출 견뢰도, 열 안정성 및 양호한 분산성이 포함된다. 다시, 다양한 시스템, 예컨대 수성계 및 용매계 시스템에서의 보편적 이용성이 또한 요망된다.
안료를 이용하는 용도의 추가의 분야의 예로는 전자사진 토너 및 현상제, 액체 잉크, 예컨대 잉크-제트 잉크 또는 e-잉크, 예를 들면 컬러 필터(color filter) 또는 분말 코팅제가 포함되고, 이들은 각각 추가의 특정 요건을 갖는다.
컬러 필러에 의한 풀-컬러(full-color) 이미지는 투과된 광을 사용하여 적색, 녹색 및 청색 이미지 포인트에 의해 생성된다. 투과성(또는 비발광성) 컬러 필터(즉, 투과된 광을 사용하는 필터) 뿐만 아니라, 또한 적절한 경우 황색, 청록색 및 자홍색 이미지 포인트도 작용할 수 있는 반사성 컬러 필터가 존재한다. 컬러 필터중, AM(능동 매트릭스) 및 PM(수동 매트릭스) LCD(액정 디스플레이) 컬러 필터는 구별되고, TFT(박막 트랜지스터) LCD 컬러 필터는 특히 중요하다.
컬러 필터는 또한 추가로 MEMS(DMD)(초소형전자기계 시스템, 디지털 초소형 거울 장치), e-페이퍼 및 추가의 적절한 디스플레이 기술과 함께 사용될 수 있다. 컬러 필터 디스플레이는 대우 다양한 전기광학 시스템, 예를 들면 데스크탑 모니터의 스크린, 컴퓨터 스크린, 휴대용 컴퓨터(랩탑)의 스크린, PDA(개인 휴대용 정보 단말기: personal digital assistant), 및 휴대폰 모니터, 비디오 카메라 모니터, GPS(위성 항법 장치: global positioning systems) 모니터, 및 기타 모니터, 뿐만 아니라 일반적으로 액정 디바이스 및 전하-결합 소자, 플라즈마 디스플레이, 또는 전장발광 및 기타 디스플레이에 적용된다. 마지막으로 언급된 디스플레이는, 예를 들면 능동형(비틀림 네마틱: twisted nematic) 또는 수동형(초비틀림 네마틱) 강유전성(ferroelectric) 디스플레이, 또는 발광 다이오드일 수 있다. 더욱이, 컬러 필터는 전통적인 음극선 텔레비전 스크린을 급속히 대체하거나, 일반적으로 구체화 된 정보(fixed information) 및 비구체화된 정보(moving information)를 위한 임의의 바람직한 크기인 디스플레이 패널로서 사용될 수 있는 평판(flat panel) 디스플레이(플랫 스크린)에서 이용된다.
전형적인 LCD 컬러 필터 구조는 다음과 같이 체계적으로 설명될 수 있다: 2개의 유리 플레이트 사이에 액정을 갖는 얇은 층이 위치된다. 다수의 기타 기능적 요소 이외에, 상부 유리 플레이트는 그의 외부 표면에 상응하는 이미지 포인트, 예를 들면 적색, 녹색 및 청색(R, G, B)을 갖는다. 이러한 이미지 포인트는 보다 나은 콘트라스트를 위해 흑색으로 윤곽이 잡히고, 바깥쪽으로 R, G, B 이미지 포인트는 환경적 영향, 예컨대 스크래치에 대한 적합한 보호용 외피에 의해 보호된다. 하부 유리 플레이트는 또한 예를 들면 다른 것들 중에서도 개개의 이미지 포인트를 구동시키는 작용을 하는 ITO(인듐 산화주석) 및 TFT(박막 트랜지스터)와 같은 기능적 요소를 추가로 함유한다. 적합한 광(예컨대, 한정된 파장의 선형 편광)이 하부 유리 플레이트를 통해 통과한다면, 액정은 전기적으로 구동되어 "명" 또는 "암"(또는 이들 사이의 임의의 상태)으로 설정될 수 있다. 상응하게는, 컬러 필터 이미지 포인트에 빛이 공급되고, R, G, B에 기초하여 고정되거나 움직이는 상응하는 채색된 이미지가 인간의 눈에 생성된다.
유럽 특허출원 제0 894 831호에는 하기 화학식 I의 안료를 비롯한 퀴녹살린 모노아조-아세트아릴라이드 안료가 개시되어 있다:
개시된 제조 방법에서는, 제 1 단계에서 모노아조 안료가 아조 커플링에 의해 제조되고, 프레스케이크(presscake)의 형태로 단리된다. 제 2 단계에서, 용매 마무리 조작은 이극성-비양성자성 용매중에서 수행된다. 실시예 1은 용매로서 N-메틸피롤리돈을 개시한다. X-선 분광학에 의해, 상기 용매 마무리 과정에서 고유의 알파 결정 상의 전환이 있고, 아조 커플링후 베타 결정 상으로 존재함을 보여줄 수 있다. 용매 마무리 절차는 베타 결정 상인 화학식 I의 거친 모노아조 안료를 생성한다.
화학식 I의 모노아조 안료의 알파 및 베타 결정 상은 X-선 분말 다이어그램에서 다음의 특정 선으로 구별된다(표 1, Cu-K-알파 방사선, 2중 회절 각 2 쎄타 값(°), +/- 0.2도의 오차 한계, 평면 사이의 간격 d(Å), 상대 세기(%)):
베타 결정 상인 화학식 I의 거친 모노아조 안료는 도료의 높은 은폐력 및 높은 유동성을 특징으로 한다. 그러나, 다양한 적용시, 거친 안료에 의해 달성될 수 없는 특성이 추구된다: 예를 들면, 잉크-제트 잉크에서는 거친 안료는 노즐의 막힘을 유도하고 잉크-제트 인쇄물에서 요구되는 높은 투명성을 제공하지 않는다. 유사하게, 높은 은폐력은 인쇄 잉크에서 안료를 사용할 수 없게 한다.
베타 결정 상인 화학식 I의 미분되고 투명하며 쉽게 분산가능한 모노아조 안료, 및 이를 제조하는 방법이 필요하다.
놀랍게도, 알파 결정 상을 염 반죽(salt kneading)할 경우 화학식 I의 모노아조 안료가 베타 결정상일 뿐만 아니라 미분되고 투명하며 쉽게 분산가능한 형태로 수득될 수 있음이 밝혀졌다.
본 발명은 90중량% 이상의 입자가 130nm 이하, 바람직하게는 100nm 이하의 스토크스-등가 직경(Stokes-equivalent diameter)을 갖는, 베타 결정 상인 화학식 I의 미분된 모노아조 안료를 제공한다.
본 발명의 화학식 I의 미분된 모노아조 안료는 용이한 분산성이 주목할 만 하다. 이는 스토크스-등가 직경이 분산시 결정될 경우 입증된다. 용이한 분산성 및 작은 입자 직경은 높은 투명성을 유도한다. 투명성은 콘트라스트 비 C=Yb/Yw(여기서, Yb는 흑색을 통한 명도 참조 값이고, Yw는 백색을 통한 명도 참조 값이며, Y는 다양한 색상 시스템을 위한 기초를 형성하는 3자극(tristimulus) 값 X/Y/Z중 하나임)에 의해 설명될 수 있다. 베타 결정 상인 본 발명의 화학식 I의 모노아조 안료의 경우, 콘트라스트 비 C=Yb/Yw의 값이 0.22 이하, 바람직하게는 0.20 이하, 보다 구체적으로 0.18 이하이다.
본 발명은 또한 알파 결정 상인 화학식 I의 모노아조 안료를 염 반죽함을 포함하는, 베타 결정 상인 화학식 I의 미분된 모노아조 안료를 제조하는 방법을 제공한다. 화학식 I의 모노아조 안료의 알파 결정 상은 예를 들면 유럽 특허출원 제0 894 831호에 기재된 바와 같은 아조 커플링에 의해 제조될 수 있다.
염 반죽은 알파 결정 상인 화학식 I의 모노아조 안료를 유기 액체 및 결정질 염과 함께 반죽가능한 고-점도 페이스트의 형태로 반죽함으로써 발생한다.
적합한 염은 1가, 2가 또는 3가 금속 이온, 예컨대 알칼리 금속 이온 또는 알칼리 토금속 이온의, 예를 들면 무기산, 예컨대 염산, 황산 또는 인산, 또는 탄소수 1 내지 6의 유기산, 예를 들면 폼산 및 아세트산과의 염이다. 바람직한 염은 폼산나트륨, 아세트산나트륨 또는 아세트산칼슘; 시트르산나트륨; 타타르산칼륨, 타타르산나트륨; 염화나트륨, 염화칼륨, 염화칼슘, 염화아연 또는 염화알루미늄; 황산나트륨 또는 황산알루미늄; 탄산칼슘, 또는 이러한 염의 혼합물이고, 보다 특히는 염화나트륨이다. 염은 일반적으로 상당히 많은 양으로, 예를 들면 모노아조 안료의 중량을 기준으로 1 이상 내지 10배, 바람직하게는 2 내지 8배, 보다 특히는 3 내지 6배의 양으로 사용된다. 보다 많은 양이 사용될 수 있지만, 비경제적이다.
상업적으로 입수가능한 염은 거칠수 있고, 염 반죽에 사용하기 이전에 연마에 의해 세분될 수 있다.
유기 액체는 밀베이스가 점성의 반죽질 덩어리를 형성하도록 하는 양으로 사용된다. 본 발명에 따라 사용된 양은 모노아조 안료 염 혼합물의 중량을 기준으로 0.05 내지 0.8배, 바람직하게는 0.1 내지 0.4배, 특히 0.12 내지 0.35배이다. 적합한 유기 액체는 모노아조 안료 및 염이 이상적으로 불용성인 액체이다. 이러한 종류의 유기 액체의 예는 탄소수 4 내지 10의 알코올, 예컨대 부탄올, 예를 들면 n-부탄올, 아이소부탄올, 3급-부탄올, 펜탄올, 예를 들면 n-펜탄올, 2-메틸-2-부탄올, 헥산올, 예컨대 2-메틸-2-펜탄올, 3-메틸-3-펜탄올, 2-메틸-2-헥산올, 3-에틸-3-펜탄올, 옥탄올, 예컨대 2,4,4-트라이메틸-2-펜탄올, 사이클로헥산올, 또는 글리콜, 예를 들면 에틸렌 글리콜, 다이-, 트라이-, 또는 테트라에틸렌글리콜, 프로필렌 글리콜, 다이-, 트라이-, 또는 테트라프로필렌 글리콜, 솔비톨 또는 글리세롤; 플리글리콜, 예컨대 폴리에틸렌 글리콜 또는 폴리프로필렌 글리콜; 에터, 예컨대 메틸 아이소부틸 에터, 테트라하이드로퓨란, 다이메톡시에탄 또는 다이옥산; 글리콜 에터, 예컨대 에틸렌 글리콜 또는 프로필렌 글리콜의 모노알킬 에터, 또는 다이에틸렌 글리콜 모노알킬 에터(여기서, 알킬은 가능하게는 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸임), 예를 들면 부틸 글리콜 또는 메톡시 부탄올; 폴리에틸렌 글리콜 모노메틸 에터, 보다 특히는 평균 몰 질량이 350 내지 550g/몰인 에터, 및 폴리에틸렌 글리콜 다이메틸 에터, 보다 특히는 평균 몰 질량이 250 내지 500g/몰인 에터; 케톤, 예컨대 메틸 아이소부틸 케톤, 메틸 에틸 케톤 또는 사이클로헥사논; 지방족 산 아마이드, 예컨대 폼아마이드, 다이메틸폼아마이드, N-메틸아세트아마이드 또는 N,N-다이메틸아세트아마이드; 유레아 유도체, 예컨대 테트라메틸유레아; 또는 환형 카복스아마이드, 예컨대 N-메틸피롤리돈, 발레로락탐 또는 카프로락탐; 에스터, 예컨대 카복실산 C1-C6 글리콜 에스터; 또는 프탈산 다이에스터 또는 벤조산 알킬 에스터, 예컨대 벤조산 C1-C4 알킬 에스터 또는 C1-C12 알킬 프탈산 다이에스터; 환형 에스터, 예컨대 카프로락톤; 나이트릴, 예컨대 아세토나이트릴, 지방족 또는 방향족 아민, 예컨대 다이메틸아닐린 또는 다이에틸아닐린, 예를 들면 할로겐화 지방족 또는 방향족 탄화수소, 예컨대 사염화탄소, 트라이클로로에틸렌 또는 테트라클로로에틸렌; 또는 알콕시-, 나이트로-, 시아노- 또는 할로겐-치환된 벤젠, 예를 들면 아니솔, 나이트로벤젠, 다이클로로벤젠, 트라이클로로벤젠 또는 벤조나이트릴; 방향족 헤테로사이클, 예컨대 피리딘, 모폴린, 피콜린 또는 퀴놀린; 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논; 설폰 및 설폭사이드, 예컨대 다이메틸 설폭사이드 및 설폴란; 및 또는 이러한 유기 액체들의 혼합물이다. 글리콜 및 글리콜 에터, 예컨대 에틸렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜 또는 부틸 글리콜, 다이메틸폼아마이드, N-메틸피롤리돈, 다이메틸 설폭사이드, 특히는 다이에틸렌 글리콜, N-메틸피롤리돈 및 다이메틸 설폭사이드가 바람직하다. 그러나, 일반적으로 요망되지는 않지만, 사용되는 모노아조 안료에 존재할 수 있는 물을 포함하여 총 액체의 25중량% 이하의 소량의 물이 사용될 수 있다.
염 반죽을 위해서, 또한 산, 구체적으로 pK 값이 4.8 미만인 산이 사용될 수도 있다. 인산, 카복실산, 예컨대 아세트산, 도데실벤젠설폰산, 보다 특히는 황산을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 반죽의 기간은 목표로하는 요건 및 결정 상이 전이를 겪는 시점에 의해 정해지고, 30분 내지 48시간 이상일 수 있으며, 일반적으로 1 내지 24시간, 특히는 2 내지 8시간의 범위이다.
적합한 반죽기로는 통상의 연속식 및 회분식 반죽기가 포함되고, 이들은 싱글-암(single arm) 또는 멀티암(multiarm) 반죽기이고, 반죽되는 물질에 매우 높은 전단력을 부과하는 2-암(two-arm) 회분식 반죽기가 바람직하다. 통상의 블레이드 형태는 2중-트로프(trough) 블레이드(또한 시그마 블레이드 또는 Z-블레이드로 지칭됨) 또는 마스티케이터(masticator) 블레이드이다. 반죽 동안의 온도는 유기 액체의 융점 보다는 높고 비점 보다는 낮아야 한다. 반죽은 바람직하게는 -20℃ 내지 150℃, 특히는 50℃ 내지 120℃의 온도에서 수행되고, 이때 염화나트륨 염의 양은 모노아조 안료의 중량을 기준으로 4 내지 6배이고, 유기 액체로서의 다이에틸렌 글리콜의 양은 모노아조 안료의 중량을 기준으로 1 내지 2배이다.
반죽 과정중, 필요하다면 유기 액체 및/또는 염의 후속적인 첨가에 의해 반죽되는 물질의 점조도를 조정하거나 일정하게 유지시킬 수 있다. 반죽되는 물질의 점조도는, 예를 들면 유기 액체의 증발 결과로서 또는 모노아조 안료를 보다 작은 입자 크기로 연마한 결과로서 반죽 조작 동안에 변할 수 있다. 반죽 이전에, 원칙적으로, 예를 들면 유럽 특허출원 제1 411 091호에 기재된 바와 같이 모노아조 안료를 염과 함께 건식 예비 연마할 수 있다.
염 반죽에 사용되는 염 및 유기 액체는 바람직하게는 산성 pH에서 수행되는 수성 추출에 의해 제거된다. 이는 일반적으로 사용되는 염의 용해를 가속화시키는 산, 예컨대 염산, 황산 또는 아세트산을 사용하여 수행된다. 전형적으로, 3 미만, 보다 바람직하게는 1 내지 2의 pH가 설정되거나, 추출성 교반이 1 내지 10중량% 강도의 산에서 수행된다. 추출을 위해, 유기 용매를 첨가할 수 있다. 추출은 임의의 목적하는 온도에서 수행될 수 있지만, 단 매질은 액상으로 남아 있어야 하고, 적절한 경우 혼합물의 비점보다 높은 온도에서 수행될 수 있다. 수성 매질에서 조작하는 것이 바람직하므로, 온도는 0 내지 100℃, 보다 특히는 60℃ 내지 비점에서 선택된다.
본 발명의 방법에 의해 제조된 베타-결정 상인 화학식 I의 모노아조 안료는 통상의 방법, 예컨대 여과, 따라붓기 또는 원심분리 등에 의해 단리될 수 있다. 여과가 바람직하다. 용매는 또한 세척에 의해 제거될 수 있다. 본 발명의 모노아조 안료는 바람직하게는 건조된 고체 형태로, 자유 유동 분말 점조도 상태로, 또는 과립의 형태로, 또는 다르게는, 예를 들면 수성 프레스케이크로서 사용될 수 있다.
본 발명의 화학식 I의 미분된 모노아조 안료는 여전히 미량 또는 소량의 알파 결정 상인 화학식 I의 모노아조 안료를 함유할 수 있지만, 이들은 10중량% 미만, 바람직하게는 5중량% 미만의 분율이다. 전형적으로 본 발명의 방법에 의해 수행되는 결정 상 전이는 복잡해서 알파 결정 상은 X-선 회절 다이어그램에서 더이상 보이지 않는다.
염 반죽 동안 및 추출 동안, 프레스케이크에, 또는 건조 이후, 추가의 보조제, 예컨대 계면활성제, 비안료성 및 안료성 분산제, 충전제, 표준화제, 수지, 왁스, 소포제, 정전기방지제, 분진방지제(antidust agent), 증량제, 쉐이딩(shading) 착색제, 보존제, 건조 지연제, 유동성 조절 첨가제, 습윤제, 산화방지제, UV 흡수제, 광 안정화제, 및 살생물제, 또는 이들의 조합물을 첨가할 수 있다.
적합한 계면활성제로는 음이온성, 또는 양이온-활성, 양이온성, 또는 양이온-활성, 및 비이온성 또는 양친매성 물질, 또는 이러한 제제의 혼합물이 포함된다.
비안료성 분산제는 구조적으로 유기 안료로부터 유도되지 않는 물질을 의미한다. 이들은 안료의 실제 제조동안 분산제로서 첨가되지만, 종종 안료를 채색되어지는 적용 매질에 혼입하는 동안, 예를 들면 안료를 상응하는 결합제에 분산시킴으로써 바니시(varnish) 또는 인쇄 잉크를 제조하는 동안에도 첨가된다.
안료성 분산제는 유기 안료 모 구조물로부터 유도되고 상기 모 구조물을 화학적으로 변형시킴으로써 제조되는, 그 자체로서 공지된 안료 분산제를 의미하고, 예를 들면 사카린-함유 안료 분산제, 피페리딜-함유 안료 분산제, 나프탈렌- 또는 페릴렌-유도된 안료 분산제, 메틸렌 기를 통해 안료 모 구조물에 결합된 작용기를 갖는 안료 분산제, 중합체에 의해 화학적으로 변형된 안료 모 구조물, 설포 산, 설폰아마이드 또는 설포 산 에스터 기를 함유하는 안료 분산제, 에터 또는 티오에터 기를 함유하는 안료 분산제, 또는 카복실산, 카복실산 에스터 또는 카복스아마이드 기를 함유하는 안료 분산제이다. 구조적 측면에서 모 구조물로서 고유의 황색 색상을 갖는 유기 안료로부터 유도된 안료 분산제를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 방법에서, 모노아조 안료의 중량을 기준으로 0.1 내지 25중량%, 바람직하게는 0.5 내지 20중량%, 보다 특히는 1.0 내지 17.5중량%의 총량으로 사용하는 것이 가능하다. 보조제로서 사용되는 비안료성 및 안료성 분산제, 계면활성제 또는 수지의 음이온성 기는 또한 1가, 2가 또는 3가 이온에 의한 염의 형태로 존재할 수도 있고, 특히는 예를 들면 Ca, Mg, Ba, Sr, Mn 또는 Al 이온 또는 4급 암모늄 이온을 사용함으로써 레이키드(laked)될 수 있다. 충전제 및/또는 증량제는 DIN 55943 및 DIN EN 971-1에 따른 복수의 물질을 의미하고, 예를 들면 다양한 유형의 활석, 고령토, 운모, 백운석, 석회, 황산바륨 또는 이산화티탄이다.
알파에서 베타로의 결정 다형체의 변화가 공지된 용매 마무리에 의해서 뿐만 아니라 염 반죽 조작에 의해서도 야기될 수 있음은 놀랍고, 예기치 못한 것이다. 또한, 이제까지 공지되지 않은 특성을 갖는 베타 결정 다형체인 화학식 I의 신규한 미분된 모노아조 안료가 형성된다는 사실은 놀랍다.
본 발명의 모노아조 안료는 뛰어난 색채 특성 및 유동학적 특성, 특히 그의 높은 응집 안정성, 용이한 분산성, 양호한 유동성, 높은 색 강도, 투명성 및 포화도(채도)가 주목된다. 이는 다수의 적용 매질에서 높은 미세도로 쉽게 분산될 수 있다. 이러한 종류의 안료 분산은 도료 또는 인쇄-잉크 농축물의 높은 착색 수준에서 조차도 뛰어난 유동학적 특성을 나타낸다. 다른 특성, 예컨대 광택, 보호막에 대한 견뢰도, 용매 견뢰도, 알칼리 및 산 견뢰도, 광 및 기후 견뢰도, 색조의 높은 선명도 또한 매우 양호하다.
본 발명의 모노아조 안료는 컬러 필터에서 뛰어난 효과를 나타내기 위해 사용될 수 있다. 이는 높은 콘트라스트를 보장하고, 또한 컬러 필터를 사용할 경우 부과되는 다른 요건, 예컨대 고온 안정성 또는 좁고 가파른 흡광 밴드를 충족시킨다. 또한, 예를 들면 그의 높은 색 강도, 및 잉크-제트 잉크의 낮은 점도에서의 높은 저장 안정성(이는 노즐을 막지 않고 높은 투명성을 나타냄)에 의해 잉크-제트 적용에 적합하다.
본 발명의 모노아조 안료는 천연 또는 합성 기원의 고분자량 유기 물질, 예컨대 플라스틱, 수지, 바니시, 분말 코팅 물질, 도료, 전자사진 토너 및 현상제, 일렉트릿(electret) 물질, 컬러 필터, 인쇄 잉크를 비롯한 잉크, 시드(seed)를 착색시키기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 모노아조 안료로 착색될 수 있는 고분자량 유기 물질은, 예를 들면 셀룰로즈 화합물, 예컨대 셀룰로즈 에터 및 셀룰로즈 에스터, 예컨대 에틸셀룰로즈, 나이트로셀룰로즈, 셀룰로즈 아세테이트 또는 셀룰로즈 부티레이트, 천연 결합제, 예컨대 지방산, 지방 오일, 수지 및 이들의 전환 생성물 또는 합성 수지, 예컨대 다중축합물, 다중부가물, 부가 중합체 및 공중합체, 예컨대 아미노 수지, 특히는 유레아 및 멜라민 폼알데하이드 수지, 알키드 수지, 아크릴 수지, 페노플라스트(phenoplast) 및 페놀 수지, 예컨대 노볼락(novolak) 또는 레졸(resol), 유레아 수지, 폴리비닐, 예컨대 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세탈, 폴리비닐 아세테이트 또는 폴리비닐 에터, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 예컨대 폴리스타이렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌, 폴리(메트)아크릴레이트 및 이의 공중합체, 예컨대 폴리아크릴 에스터 또는 폴리아크릴로나이트릴, 폴리아미드, 폴리에스터, 폴리우레탄, 쿠마론(coumarone)-인덴 및 탄화수소 수지, 에폭시 수지, 상이한 경화 기작을 갖는 불포화 합성 수지(폴리에스터, 아크릴레이트), 왁스, 알데하이드 및 케톤 수지, 검, 고무 및 이의 유도체 및 라텍스, 카세인, 실리콘 및 실리콘 수지 각각 또는 이의 혼합물이다. 전술된 고분자량 유기 화합물이 플라스틱 덩어리 또는 용융물의 형태로 존재하는지, 또는 방적 용액, 분산액, 바니시, 도료 또는 인쇄 잉크의 형태로 존재하는지는 중요하지 않다. 의도된 용도에 따라, 블렌드의 형태, 또는 제조된 제품 또는 분산액의 형태인 본 발명의 모노아조 안료를 이용하는 것이 유리한 것으로 입증되었다.
추가로 본 발명은 채색 효과량의 베타-결정 상인 화학식 I의 본 발명의 모노아조 안료를 포함하는 고분자량 유기 물질을 제공한다. 착색될 고분자량 유기 물질을 기준으로, 본 발명의 모노아조 안료는 일반적으로 0.01중량% 내지 30중량%, 바람직하게는 0.1중량% 내지 15중량%의 양으로 사용된다 본 발명의 모노아조 안료는 또한 전자사진 토너 및 현상제, 예컨대 1- 또는 2-성분 분말 토너(또한 1- 또는 2-성분 현상제로서 지칭됨), 자성 토너, 액체 토너, 중합 토너, 및 특제 토너에서 착색제로서 사용하기에 적합하다. 전형적인 토너 결합제는 부가-중합 수지, 다중부가 수지 및 다중축합 수지, 예컨대 스타이렌, 스타이렌-아크릴레이트, 스타이렌-부타디엔, 아크릴레이트, 폴리에스터, 페놀계-에폭시 수지, 폴리설폰, 폴리우레탄 각각 또는 이의 배합물, 및 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌이고, 이는 또한 추가의 구성성분, 예컨대 전하 조절제, 왁스 또는 유동 보조제를 포함할 수 있거나 이들 첨가된 구성성분에 의해 후속적으로 변형될 수 있다.
본 발명의 모노아조 안료는 분말 및 분말 코팅 물질에서, 특히 예를 들면 금속, 목재, 플라스틱, 유리, 세라믹, 콘크리트, 직물 물질, 페이퍼 또는 고무로 만들어진 제품의 표면을 코팅하기 위해 사용되는, 마찰전기적으로 또는 전기동력학적으로 분무가능한 분말 코팅 물질에서 착색제로서 사용하기에 또한 적합하다.
게다가, 본 발명의 모노아조 안료는 수성 및 비수성 기재 둘다에 대해 잉크-제트 잉크에서, 및 고-용융 공정에 따라 작동하는 잉크에서 착색제로서 사용하기에 적합하다.
잉크-제트 잉크에서 본 발명의 모노아조 안료는 또한 다른 착색제, 예컨대 유기 또는 무기 안료 및/또는 염료에 의해 쉐이딩될 수 있다. 이와 관련하여, 안료 및/또는 염료를 착색제로서 포함하는, 황색, 자홍색, 청록색, 및 흑색 잉크로 이루어진 잉크 세트에 사용된다. 또한, 이는 색상들중 소위 스팟 컬러(spot color)라고 지칭되는 1종 이상의 색상, 예를 들면 주황색, 녹색, 청색, 금색 및 은색을 추가로 포함하는 잉크 세트에 사용될 수 있다.
이와 관련하여, 흑색 제제가 바람직하게는 카본 블랙, 보다 특히는 가스 블랙(gas black) 또는 퍼니스 블랙(furnace black)을 그의 착색제로서 포함하고; 청록색 제제가 바람직하게는 프탈로시아닌, 인단트론 또는 트라이아릴카보늄 안료로 이루어진 군으로부터 선택된 안료, 보다 특히는 색 지수 안료(Colour Index pigment) 피그먼트 블루(Pigment Blue) 15, 피그먼트 블루 15:1, 피그먼트 블루 15:2, 피그먼트 블루 15:3, 피그먼트 블루 15:4, 피그먼트 블루 16, 피그먼트 블루 56, 피그먼트 블루 60 또는 피그먼트 블루 61을 포함하고; 자홍색 제제가 바람직하게는 모노아조, 다이아조, β-나프톨, 나프톨 AS, 레이키드(laked) 아조, 금속 착체, 벤즈이미다졸론, 안탄트론, 안트라퀴논, 퀴나크리돈, 다이옥사진, 페릴렌, 티오인디고, 트라이아릴카보늄 또는 다이케토피롤로피롤 안료로 이루어진 군으로부터 선택된 안료, 보다 특히는 색 지수 안료 피그먼트 레드(Pigment Red) 2, 피그먼트 레드 3, 피그먼트 레드 4, 피그먼트 레드 5, 피그먼트 레드 9, 피그먼트 레드 12, 피그먼트 레드 14, 피그먼트 레드 38, 피그먼트 레드 48:2, 피그먼트 레드 48:3, 피그먼트 레드 48:4, 피그먼트 레드 53:1, 피그먼트 레드 57:1, 피그먼트 레드 112, 피그먼트 레드 122, 피그먼트 레드 144, 피그먼트 레드 146, 피그먼트 레드 147, 피그먼트 레드 149, 피그먼트 레드 168, 피그먼트 레드 169, 피그먼트 레드 170, 피그먼트 레드 175, 피그먼트 레드 176, 피그먼트 레드 177, 피그먼트 레드 179, 피그먼트 레드 181, 피그먼트 레드 184, 피그먼트 레드 185, 피그먼트 레드 187, 피그먼트 레드 188, 피그먼트 레드 207, 피그먼트 레드 208, 피그먼트 레드 209, 피그먼트 레드 210, 피그먼트 레드 214, 피그먼트 레드 242, 피그먼트 레드 247, 피그먼트 레드 253, 피그먼트 레드 254, 피그먼트 레드 255, 피그먼트 레드 256, 피그먼트 레드 257, 피그먼트 레드 262, 피그먼트 레드 263, 피그먼트 레드 264, 피그먼트 레드 266, 피그먼트 레드 269, 피그먼트 레드 270, 피그먼트 레드 272, 피그먼트 레드 274, 피그먼트 바이올렛(Pigment Violet) 19, 피그먼트 바이올렛 23 또는 피그먼트 바이올렛 32를 포함하고; 황색 제제가 바람직하게는 모노아조, 디스아조, 벤즈이미다졸린, 아이소인돌리논, 아이소인돌린 또는 페리논 안료로 이루어진 군으로부터 선택된 안료, 보다 특히는 색 지수 안료 피그먼트 옐로우(Pigment Yellow) 1, 피그먼트 옐로우 3, 피그먼트 옐로우 12, 피그먼트 옐로우 13, 피그먼트 옐로우 14, 피그먼트 옐로우 16, 피그먼트 옐로우 17, 피그먼트 옐로우 73, 피그먼트 옐로우 74, 피그먼트 옐로우 81, 피그먼트 옐로우 83, 피그먼트 옐로우 87, 피그먼트 옐로우 97, 피그먼트 옐로우 111, 피그먼트 옐로우 120, 피그먼트 옐로우 126, 피그먼트 옐로우 127, 피그먼트 옐로우 128, 피그먼트 옐로우 139, 피그먼트 옐로우 151, 피그먼트 옐로우 154, 피그먼트 옐로우 155, 피그먼트 옐로우 173, 피그먼트 옐로우 174, 피그먼트 옐로우 175, 피그먼트 옐로우 176, 피그먼트 옐로우 180, 피그먼트 옐로우 181, 피그먼트 옐로우 191, 피그먼트 옐로우 194, 피그먼트 옐로우 196, 피그먼트 옐로우 213 또는 피그먼트 옐로우 219를 포함하고; 주황색 제제는 바람직하게는 디스아조, β-나프톨, 나프톨 AS, 벤즈이미다졸론 또는 페리논 안료로 이루어진 군으로부터 선택된 안료, 보다 특히는 색 지수 피그먼트 오렌지(Pigment Orange) 5, 피그먼트 오렌지 13, 피그먼트 오렌지 34, 피그먼트 오렌지 36, 피그먼트 오렌지 38, 피그먼트 오렌지 43, 피그먼트 오렌지 62, 피그먼트 오렌지 68, 피그먼트 오렌지 70, 피그먼트 오렌지 71, 피그먼트 오렌지 72, 피그먼트 오렌지 73, 피그먼트 오렌지 74 또는 피그먼트 오렌지 81을 포함하고; 녹색 제제가 바람직하게는 프탈로시아닌 안료들로 이루어진 군으로부터 선택되는 안료, 보다 특히는 색 지수 안료 피그먼트 그린(Pigment Green) 7 또는 피그먼트 그린 36을 포함하는 인쇄 잉크 세트가 바람직하다.
또한, 잉크 세트는 추가로 쉐이딩 염료, 바람직하게는 C.I. 에이시드 옐로우(Acid Yellow) 17 및 C.I. 에이시드 옐로우 23; C.I. 다이렉트 옐로우(Direct Yellow) 86, C.I. 다이렉트 옐로우 98 및 C.I. 다이렉트 옐로우 132; C.I. 리액티브 옐로우(Reactive Yellow) 37; C.I. 피그먼트 옐로우 17, C.I. 피그먼트 옐로우 74, C.I. 피그먼트 옐로우 83, C.I. 피그먼트 옐로우 97, C.I. 피그먼트 옐로우 120, C.I. 피그먼트 옐로우 139, C.I. 피그먼트 옐로우 151, C.I. 피그먼트 옐로우 155 및 C.I. 피그먼트 옐로우 180; C.I. 다이렉트 레드(Direct Red) 1, C.I. 다이렉트 레드 11, C.I. 다이렉트 레드 37, C.I. 다이렉트 레드 62, C.I. 다이렉트 레드 75, C.I. 다이렉트 레드 81, C.I. 다이렉트 레드 87, C.I. 다이렉트 레드 89, C.I. 다이렉트 레드 95 및 C.I. 다이렉트 레드 227; C.I. 에이시드 레드(Acid Red) 1, C.I. 에이시드 레드 8, C.I. 에이시드 레드 80, C.I. 에이시드 레드 81, C.I. 에이시드 레드 82, C.I. 에이시드 레드 87, C.I. 에이시드 레드 94, C.I. 에이시드 레드 115, C.I. 에이시드 레드 131, C.I. 에이시드 레드 144, C.I. 에이시드 레드 152, C.I. 에이시드 레드 154, C.I. 에이시드 레드 186, C.I. 에이시드 레드 245, C.I. 에이시드 레드 249 및 C.I. 에이시드 레드 289; C.I. 리액티브 레드(Reactive Red) 21, C.I. 리액티브 레드 22, C.I. 리액티브 레드 23, C.I. 리액티브 레드 35, C.I. 리액티브 레드 63, C.I. 리액티브 레드 106, C.I. 리액티브 레드 107, C.I. 리액티브 레드 112, C.I. 리액티브 레드 113, C.I. 리액티브 레드 114, C.I. 리액티브 레드 126, C.I. 리액티브 레드 127, C.I. 리액티브 레드 128, C.I. 리액티브 레드 129, C.I. 리액티브 레드 130, C.I. 리액티브 레드 131, C.I. 리액티브 레드 137, C.I. 리액티브 레드 160, C.I. 리액티브 레드 161, C.I. 리액티브 레드 174 및 C.I. 리액티브 레드 180으로 이루어진 군으로부터 선택된 염료를 포함할 수 있다.
잉크-제트 잉크는 일반적으로 본 발명의 모노아조 안료를 총 0.5% 내지 15중량%, 바람직하게는 1.5중량% 내지 8중량%(건조 기준으로 산출됨) 함유한다. 미세유화액 잉크는 유기 용매, 물 및 적절할 경우 추가의 굴수성(hydrotropic) 물질(개면 매개자)을 기제로 한다. 미세유화액 잉크는 일반적으로 0.5중량% 내지 15중량%, 바람직하게는 1.5중량% 내지 8중량%의 본 발명의 모노아조 안료, 5중량% 내지 99중량%의 물, 및 0.5중량% 내지 94.5중량%의 유기 용매 및/또는 굴수성 화합물을 함유한다. "용매계" 잉크-제트는 바람직하게는 0.5중량% 내지 15중량%의 본 발명의 모노아조 안료, 85중량% 내지 99.5중량%의 1종 이상의 유기 용매 및/또는 소수성 화합물을 함유한다. 고온-용융 잉크는 일반적으로 실온에서 고체이고 가열시 액화되는 왁스, 지방산, 지방 알코올 또는 설폰아마이드를 기제로 하고, 바람직한 용융 범위는 약 60℃ 내지 약 140℃의 범위이다. 고온-용융 잉크-제트 잉크는, 예를 들면 본질적으로 20중량% 내지 90중량%의 왁스 및 1중량% 내지 10중량%의 본 발명의 모노아조 안료로 구성된다. 이들은 추가로 0 내지 20중량%의 추가의 중합체("염료 용해제"로서), 0 내지 5중량%의 분산 보조제, 0 내지 20중량%의 점도 개질제, 0 내지 20중량%의 가소화제, 0 내지 10중량%의 점도 부가제(tack additive), 0 내지 10중량%의 투명성 안정화제(이는, 예를 들면 왁스의 결정화를 방지함), 및 0 내지 2중량%의 산화방지제를 포함할 수 있다.
추가로, 본 발명의 모노아조 안료는 컬러 필터를 위해, 부가적 및 차감적 색 발생 둘다를 위해, 예를 들면 전기광학 시스템, 예컨대 텔레비전 스크린, LCD(액정 디스플레이), 전하 결합 소자, 플라즈마 디스플레이 또는 전장발광 디스플레이(이는 능동형(비틀림 네마틱) 또는 수동형(초비틀림 네마틱) 강유전성 디스플레이일 수 있음) 또는 발광 다이오드에서 착색제로서 사용하기에 적합하고, 또한 전자 잉크(또는 e-잉크) 또는 전자 페이퍼(e-페이퍼)에서 착색제로서 사용하기에 적합하다.
반사성 및 투과성 컬러 필터 둘 모두의 컬러 필터를 제조할 경우, 안료는 개개의 LCD 성분(예컨대 TFT-LCD-박막 트랜지스터 액정 디스플레이, 또는 예컨대 ((S) TN-LCD-(초)비틀림 네마틱-LCD)에 대한 적합한 결합제(아크릴레이트, 아크릴 에스터, 폴리이미드, 폴리비닐 알코올, 에폭사이드, 폴리에스터, 멜라민, 젤라틴, 카세인)에서 착색된 포토레지스트로서, 또는 페이스트의 형태로 적용된다. 높은 열 안정성 이외에, 높은 안료 순도는 안정한 페이스트 및/또는 착색된 포토레지스트를 위한 선결요건이다. 추가로, 착색된 컬러 필터는 또한 잉크-제트 인쇄 공정 또는 기타 적합한 인쇄 공정에 의해 적용될 수도 있다.
컬러 필터 재료에 관하여, 사용되는 착색제에 부과되는 매우 특별한 요건이 있다.
충족되어야 하는 주요 기술적 파라미터는 다음과 같다:
-높은 온도 안정성: 컬러 필터의 제작 동안, 개개의 적용된 층은 가열되고, 따라서 베타-결정 상인 화학식 I의 모노아조 안료는 1시간 동안 300℃까지의 온도를 견뎌야 한다.
-컬러 필터 시스템에서의 용이한 분산성;
-각각의 적용된 컬러 필터 층의 가파르고 좁은 흡광 밴드;
-높은 콘트라스트;
-컬러 필터 매질에서의 높고 안정한 점도: 너무 높은 점도는 액체가 유리 기판상에서 균일하게 분포되는 것을 방해하고, 그 결과 이미지의 품질을 손상시킨다;
-가공중의 생태독성학적 안정성;
-비응집성 양태;
-적용된(착색된) 컬러 필터의 매우 매끄러운(거칠지 않은) 표면;
-산 저항성(예를 들면 에칭 공정의 경우);
-용매 견뢰도.
본 발명은 추가로 채색 효과량의 본 발명의 모노아조 안료를 포함하는 컬러 필터를 제공한다.
본 발명의 모노아조 안료의 황색 색조는 특히 컬러 필터 색 조합 적색-녹색-청색(R, G, B)의 적색 및 녹색 색조를 쉐이딩하기에 매우 적합하다. 이러한 3가지 색상은 서로에 대한 별도의 색 점으로서, 및 후면발광이 풀-컬러 이미지를 생성할 경우 존재한다. 적색 색 점의 경우 전형적인 착색제는 피롤로피롤, 퀴나크리돈 및 아조 안료, 예컨대 P.R. 254, P.R. 209, P.R. 175 및 P.O. 38 각각 또는 이들의 혼합물이다. 녹색 색 점의 경우, 프탈로시아닌 착색제가 전형적으로 사용되고, 예를 들면 P.G. 36 및 P.G. 7이다. 청색 색 점의 경우, 전형적으로 할로겐화되지 않은 프탈로시아닌 착색제 또는 단지 낮은 수준으로 할로겐화된 프탈로시아닌 착색제가 사용되고, 예컨대 P.B. 15:6이다. 요구될 경우, 개개의 색 점은 또한 쉐이딩의 목적을 위해 추가의 색상과 혼합될 수 있다.
도료 섹터, 물-부재 용매계 바니시 시스템에서 안료의 특성을 평가하기 위해, 공지된 많은 바니시중에서 매질-오일 알키드 수지 및 부탄올-에터화 멜라민 수지(AM)에 기초한 알키드-멜라민 수지 바니시가 선택되었다.
색상 특성은 DIN 55986에 따라 결정되었다. 점도는 에리흐센(Erichsen)으로부터의 로스만 비스코스파튤라(Rossman viscospatula) 유형 301을 사용하여 최종 안료 농도로 밀베이스를 희석하여 결정되었다. 하기 실시예에서, 부 및 백분율은 별도의 지시가 없는 한 중량에 의한 것이다.
실시예
1
유럽 특허출원 제0 894 831호의 실시예 1에 따라 제조된 알파 다형체인 187.5g의 화학식 I의 모노아조 안료를, N-메틸피롤리돈중에서의 처리 없이 염이 없도록 세척되고 건조되어진 합성된 프레스케이크로서, 시그마(Sigma) 블레이드가 구 비된 반죽기에서 85℃하에 1125g의 미소화된 염화나트륨 및 330ml의 다이에틸렌 글리콜과 함께 8시간 동안 반죽하였다. 반죽된 물질을 8 리터의 5중량% 강도의 황산중에서 40℃하에 2시간 동안 교반하고, 현탁액을 흡인하여 여과하고, 프레스케이크를 물로 염이 없도록 세척하고, 80℃하에 건조시키고, 과립을 분쇄하였다. 이는 베타 다형체인 180g의 화학식 I의 모노아조 안료를 제공하였다. X-선 회절 다이어그램에서, 알파 다형체는 더이상 검출되지 않았다. 입자의 90중량%가 93nm 이하의 스토크스-등가 직경을 가졌다.
비교예
1
베타 결정 상인 화학식 I의 모노아조 안료가 유럽 특허출원 제A-O 894 831호에 따라 제조될 경우, 거친 모노아조 안료가 생성되었고; 입자의 90중량%가 347nm 이하의 스토크스-등가 직경을 가졌다.
실시예
2
유럽 특허출원 제0 894 831호의 실시예 1에 따라 제조된 알파 다형체인 15g의 화학식 I의 모노아조 안료를, N-메틸피롤리돈중에서의 처리 없이 염이 없도록 세척되고 건조되어진 합성된 프레스케이크로서, 시그마 블레이드가 구비된 반죽기에서 25℃하에 90g의 미소화된 염화나트륨 및 35ml의 다이메틸 설폭사이드와 함께 2시간 동안 반죽하였다.
반죽된 물질을 8 리터의 5중량% 강도의 황산중에서 40℃하에 2시간 동안 교반하고, 현탁액을 흡인하여 여과하고, 프레스케이크를 물로 염이 없도록 세척하고, 80℃하에 건조시키고, 과립을 분쇄하였다. 이는 베타 다형체인 9g의 화학식 I의 모노아조 안료를 제공하였다. X-선 회절 다이어그램에서, 알파 다형체는 더이상 검출되지 않았다. 입자의 90중량%가 127nm 이하의 스토크스-등가 직경을 가졌다.
스토크스
-등가 입자 크기
직경을
결정하는 방법에 대한 설명
스토크스-등가 입자 크기 직경은 하기 기재된 컬러 필터 페이스트를 사용하여 결정한다. 광침전측정법(photosedimentometry)에 의해 입자 크기 분포를 결정하는 통상의 방법에 따라(허브스트(Herbst) 및 헝거(Hunger)의 문헌[Industrial Organic Pigments, VCH 2004, pp. 31-33 and 37-41] 및 피츠패트릭(S. T. Fitzpatrick)의 문헌[Polymer News, 1999, Vol. 24, No. 2, pp. 42-50] 참조) 희석된 컬러 필터 페이스트를 CPS 인스트루멘츠 인코포레이티드(Instruments, Inc.)(미국 플로리다주 34997 스튜어트 소재)로부터의 DC24000 디스크 원심분리기내에서 측정한다. 희석 및 측정은 컬러 필터 페이스트에 적합한 유기 매질에 의해 또는 매질중에서 수행한다. DC24000은 20000분-1의 회전 속도로 작동된다. 상기 속도에 도달되면, 스핀 유체가 디스크내로 도입된다. "CB"에 10 내지 25%(v/v)의 비스(3,5,5-트라이메틸헥실)-프탈레이트를 첨가함으로써 스핀 유체에 밀도 구배가 생성된다. "CB"는 사이클로헥사논 및 n-부틸 아세테이트의 혼합물(2:3 중량)이다. "CB"에 의해 1:100으로 희석되고 2분 동안 초음파 욕조에서 초음파처리된 0.1ml의 컬러 필터 페이스트를 13.8ml의 스핀 유체에 적용한다. 측정된 파라미터는 외부 디스크 가장자리에 인접한 광 비임을 가로지르는 입자의 산란 및 흡광으로부터 유도된 청색 광(파장 470nm)의 흡광도이다. 부피 분율에 의한 입자 크기 분포는 CPS 인스트루멘트 소프트웨어에 의해 미에(Mie) 이론에 의거하여 계산된다. 이를 위해, 안료의 복합 굴절 지수가 필요하다. 상기 지수는 안료 분말의 압착된 정제상에서의 엘립소메트리(Ellipsometry)에 의해 결정된다. 유사하게 요구되는 안료 입자 밀도는 헬륨 기체 비중병(比重甁)[마이크로메리틱스(Micromeritics)로부터의 AccuPyc 1330]을 사용하여 결정되었다. 원심분리기를 샘플의 각각의 측정 직전에 입자 크기 표준물로 보정하였다. 사용된 표준물은 미정질 다이아몬드 분말(평균 입자 크기 0.52㎛, 매우 좁은 입자 크기 분포)이었다.
적용예
1
AM 시스템에서, 실시예 1에 따라 생성된 모노아조 안료는 강하게 채색된 투명한 녹색빛 황색 코팅물을 제공하였다. 코팅 물질의 점도는 낮았고; 광택은 높았다. 유럽 특허출원 제0 894 831호의 실시예 1에 따라 생성된 안료에 비해, 색 강도는 실질적으로 더 높고, 매스톤(masstone)은 실질적으로 더 투명하였다.
적용예
2
컬러 필터를 위한 시험 방법
시험 컬러 필터의 제조:
우선, 하기 조성에 따라 안료 조성물, 결합제, 용매 및 분산 보조제로 이루어진 컬러 필터 페이스트를 제조한다:
77중량%의 1-메톡시-2-프로필 아세테이트
10중량%의 스타이렌-아크릴 중합체
10중량% 안료, 및
3중량%의 분산 보조제.
상기 혼합물을 지르코늄 비이드(Φ 0.5-0.7mm)에 의해 도료 쉐이커에서 2시간 동안 분산시킨다. 분산액을 후속적으로 여과한다. 생성된 컬러 필터 페이스트를 스핀 코팅기에 의해 유리 기판에 적용하여 컬러 필터 필름을 생성한다. 투명성, 색채 값, 열 안정성 및 콘트라스트를 상기 컬러 필터 필름상에서 결정한다. 코팅된 유리 기판의 투과율은 400 내지 700nm의 적용 범위에서 분광광도측정법에 의해 결정된다. 색채 값은 CIE 색 삼각형(color triangle)(xyY 값)을 사용하여 설명되고, 여기서 x는 청색-적색 축을 나타내고, y는 청색-녹색 축을 나타내고, Y는 명도를 나타낸다.
점도는 회전 점도계를 사용하여 23℃±0.5℃의 온도에서 60s-1의 전단 속도로 상기 기재된 컬러 필터 페이스트상에서 결정된다.
열 안정성은 델타 E 값에 의해 설명되고; 델타 E 값은 DIN 6174에 따라 결정되며; 이는 총 색상 거리를 나타내고, x, y, Y 값으로부터 계산될 수 있다. 투과율을 측정한 다음, 코팅된 유리 기판을 80℃에서 10분 동안 가열한다. 이후 투과율을 측정하고 델타 E를 계산한다. 이어서, 코팅된 유리 기판을 250℃에서 1시간 동안 가열하고, 다시 델타 E 값을 결정한다. 추가로, 컬러 필터 페이스트를 사용하여, 매스톤 드로다운(drawdown) 및 백색 페이스트에 의한 희석 이후의 백색 감소 드로다운을 나이프 코팅(knife coating)에 의해 제조하고, 이들의 색채 특성을 평가한다.
실시예 1에 따라 생성된 안료를 갖는 컬러 필터에 대한 시험:
컬러 필터 페이스트를 제조하였다. 컬러 필터 페이스트의 점도는 하기와 같다: η=7mPa.s. 이어서, 3ml의 컬러 필터 페이스트를 피펫으로 처리하고, 스핀 코팅기에 의해 2500rpm의 회전 속도로 20초 동안 유리 기판에 적용하였다. 이어서, 컬러 필터 필름의 색채 특성을 분광광도측정법에 의해 결정하였다.
색채 값:
| x | y | Y |
| 0.389 | 0.448 | 83.56 |
투과율 값:
열 안정성은 양호하였다.
드로다운은 높은 투명성 및 색 강도와 청정한 색조를 나타내었다.
적용예
3
잉크-제트 인쇄를 위한 착색제 배합물의 제조:
안료를 하기 약술된 분산제, 유기 용매 및 기타 첨가제와 함께 탈이온수중에 서 페이스트화한 다음, 페이스트를 균질화하고, 용해제를 사용하여 예비-분산시킨다. 후속적인 미세 분산을 비이드 밀을 사용하여 냉각이 수반되는 연마에 의해, 안료 입자의 목적하는 입자 크기 분포가 달성될 때까지 수행한다. 이후, 목적하는 최종 안료 농도가 되도록 탈이온수에 의해 분산을 조정한다.
하기 실시예에 기재된 착색제 배합물을 상기 기재된 방법에 의해, 100부의 착색제 배합물이 형성되도록 하기 구성성분을 지시된 양으로 사용하여 제조하였다(부는 중량에 의한 것임).
잉크-
제트용
착색제
배합물
1
20부의 실시예 1에 따라 제조된 안료
2.5부의 아크릴레이트 수지, Na 염(분산제)
1.2부의 폴리에틸렌 글리콜 알킬 에터, Na 염(분산제)
7.5부의 프로필렌 글리콜
0.2부의 보존제
나머지량의 물
착색제 제제의 인쇄 특성에 대한 시험:
인쇄 특성을 평가하기 위해, 시험 잉크를 상기 착색제 배합물 1로부터 제조하고, 이의 인쇄성을 열 잉크-제트 프린터를 사용하여 조사하였다.
연마 매질 아트리터스(attritus) 및 임의의 거친 단편들을 제거하기 위해 1㎛ 필터를 통해 착색제 배합물 1을 먼저 미세하게 여과함으로써 시험 잉크를 제조하였다. 이후, 여과된 착색제 배합물을 물로 희석하고, 추가의 저분자량 알코올 및 폴리올과 혼합하고, 안료 함량을 잉크(100중량%)에 대해 5중량%로 조정하였다. HP 960C[휴렛 팩커드(Hewlett Packard)] 프린터를 사용하여 휴렛 팩커드로부터 시판되는 표준 페이퍼(복사 용지) 및 특제 페이퍼(고급 품질)상에 시험 이미지를 인쇄하였다. 인쇄된 이미지의 품질 및 등급을 육안 검사에 의해 평가하였다.
착색제 배합물 1로부터 제조된 시험 잉크는 매우 양호한 인쇄 특징을 보여주었다. 구체적으로 인쇄도중 시험 잉크의 높은 신뢰도(매우 양호한 초기 인쇄 양태, 노즐의 막힘이 없음), 및 사용된 다양한 페이퍼상에서 우수한 품질의 매우 균일한 인쇄 이미지가 제공되었다.
Claims (11)
- 입자의 90중량% 이상이 130nm 이하의 스토크스-등가 직경(Stokes-equivalent diameter)을 갖는,베타 결정 상인 하기 화학식 I의 미분된 모노아조 안료:화학식 I
- 제 1 항에 있어서,상기 입자의 90중량% 이상이 100nm 이하의 스토크스-등가 직경을 갖는 모노아조 안료.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,콘트라스트(contrast) 비 C=Yb/Yw가 0.22 이하인 모노아조 안료.
- 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,콘트라스트 비 C=Yb/Yw가 0.20 이하인 모노아조 안료.
- 알파 결정 상인 화학식 I의 모노아조 안료를 염 반죽(salt kneading)함을 포함하는, 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에서 청구된 바와 같은 모노아조 안료의 제조 방법.
- 제 5 항에 있어서,알파 결정 상인 화학식 I의 모노아조 안료를 유기 액체 및 결정질 염과 함께 높은 점도의 반죽가능한 페이스트 형태로 반죽하는 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 유기 액체가 글리콜, 글리콜 에터, 다이메틸폼아마이드, N-메틸피롤리돈 및 다이메틸 설폭사이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
- 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,상기 유기 액체가 다이에틸렌 글리콜인 방법.
- 천연 또는 합성 기원의 고분자량 유기 물질, 전자사진 토너 및 현상제, 일렉트렛(electret) 물질, 컬러 필터(color filter), 인쇄 잉크를 비롯한 잉크, 및 시드(seed)를 착색시키기 위한, 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에서 청구된 바와 같은 모노아조 안료의 용도.
- 채색 효과량의 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에서 청구된 바와 같은 모노아조 안료를 포함하는 고분자량 유기 물질.
- 채색 효과량의 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에서 청구된 바와 같은 모노아조 안료를 포함하는 컬러 필터.
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