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技術 顔料分散剤、顔料組成物、及び顔料着色剤

出願人 大日精化工業株式会社
発明者 柳本宏光尾迫秀和
出願日 2017年10月27日 (1年10ヶ月経過) 出願番号 2017-207843
公開日 2019年5月23日 (3ヶ月経過) 公開番号 2019-077838
状態 未査定
技術分野 染料 染色 高分子組成物 顔料、カーボンブラック、木材ステイン
主要キーワード 情報化機器 印刷印字 粉末着色剤 赤外線透過フィルター 塩化ナトリウム粉末 加圧蓋 感光性レジストインク 着色物品
関連する未来課題
重要な関連分野

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課題

黒色アゾ顔料などの顔料粒子分散状態で含有するインキや塗料などの液状物流動性を著しく改善可能であるとともに、顔料粒子の凝集を抑制することができ、かつ、異物の発生を防止しつつ、光学濃度に優れた着色物品を製造可能な顔料分散剤を提供する。

解決手段

下記一般式(1)で表される化合物である顔料分散剤。(R1及びR2は、相互に独立に、塩基性窒素原子を含むアミン化合物アミノ基から水素原子を1つ除いた基を示し、R3及びR4は、相互に独立に、水素原子、ハロゲン原子アルキル基アルコキシ基、又は水酸基を示す)

概要

背景

一般に、塗料グラビアインキオフセットインキなどのビヒクル中に顔料粒子)を安定した状態で混合分散させることは困難である。例えば、ビヒクル中に一旦分散した微細顔料粒子は、そのビヒクル中で凝集する傾向にある。顔料粒子が凝集すると、ビヒクルの粘度は上昇してしまう。また、凝集した状態の顔料粒子を含有するビヒクルを用いると、インキや塗料の着色力が低下したり、塗膜グロスが低下したりするなどの種々の問題が生じやすい。顔料のなかでも、黒色顔料を安定した状態で混合分散させることは特に困難である。

塗料、印刷インキプラスチック用などの着色剤に用いられている黒色顔料としては、カーボンブラック系顔料酸化鉄系顔料などが一般的である。これらの黒色顔料は、太陽光のうちの可視光領域を含む全ての光線を吸収することで黒色を呈している。

太陽光は電磁波であり、概ね380nm〜780nmの波長領域の光が可視光線である。このため、可視光線を全て吸収するだけでも黒色を呈する。可視光線よりも長波長側の波長領域であって、赤外線領域との間の0.8μm〜2.5μm(800nm〜2,500nm)の波長領域の光は、近赤外線と呼ばれている。カーボンブラック系顔料は、この近赤外線をも吸収する。なお、太陽光の波長領域において、特に熱に寄与する度合が大きいのは、近赤外線のなかでも800nm〜1,400nmの波長領域の光であるとされている。

上述の通り、カーボンブラック系顔料などの黒色顔料は、熱に寄与する度合いの大きい800nm〜1,400nmの波長領域の近赤外線も吸収する。このため、黒色顔料で着色された物品は、太陽光を浴びることで昇温しやすいという課題があった。黒色顔料で着色された物品としては、カラーフィルター(以下、単に「CF」とも記す)を構成するブラックマトリックス(以下、単に「BM」とも記す)などの精緻な製品も数多く存在する。このため、太陽光を浴びても昇温しない黒色顔料や各種物品を黒色に着色する着色剤組成物等について種々検討されている。

特許文献1では、可視光線を吸収して黒色を呈するとともに赤外線反射する、アゾメチン基を有する黒色アゾ顔料が開示されている。また、赤外線を反射することから、この黒色アゾ顔料で着色することで、直射日光等によっても過度に昇温しない物品を得ることなどが提案されている。

ところで、近年の情報化機器の目覚ましい発展に伴い、液晶カラーディスプレー(以下、単に「LCD」とも記す)が数多くの情報表示関連機器情報表示部材として適用されている。それに伴い、LCDの表示品位の向上及び低コスト化要望されている。このため、LCDに搭載されるCFに対しても、精細性色濃度光透過性コントラスト性などの色彩特性光学特性の面で、より優れた品質を有することが要求されている。

CFでは、R(赤色)、G(緑色)、及びB(青色)の各画素ストライプ状、モザイク状、又はトライアングル状に配列されているとともに、不要な光を遮蔽すべく、各画素の周囲に格子状のBMが形成されている。そして、裏面からバックライトで光が照射され、R、G、及びBの各画素の透過光加色混合で発色させて映像が形成されている。有彩色(RGB)画素には、赤色顔料緑色顔料青色顔料黄色顔料、及び紫色顔料などが使用されており、それぞれ改良されている。また、BMを構成する遮光性材料としては、基板サイズの大型化や環境負荷の低減等に対応すべく、従来の金属クロム膜から、黒色顔料を用いた樹脂膜へと移行しつつある。

また、CFの画素の表示方式においても種々の改良が提案されており、それに付随して、BMに用いられる遮光性の黒色顔料についても改良されている。例えば、視野角を広げるべく、基板に対して平行に電界印加して液晶層を変換させ、画素を表示するイン−プレーンスイッチング方式IPS方式)が提案されている。また、薄膜トランジスター(TFT)上にBMを形成したブラックマトリックス・オンアレイ方式(BOA方式)や、カラーフィルター・オン・アレイ方式(COA方式)が提案されている。これらの方式では、開口率が高くなるために画素面積を広げることができる。さらには、貼り合わせ工程の効率が向上するため、作業工程についても合理化することができる。

例えば、IPS方式で視野角をより広げるには、液晶層を挟む基板の間隔(セルギャップ)を精度高く一定に保つことが必要とされる。しかし、従来のビーズ状スペーサー散布する方式では、セルギャップを均一に調整することが困難である。このため、セルギャップを均一に調整する方法として、BMそのものを厚くしたり、着色層フォトレジスト層などの間隔を支持する樹脂をBM上に積層して厚くしたりする等の方法が提案されている。さらに、これらの方法の場合、従来のビーズ状スペーサーを使用しないため、光の散乱や透過による表示品質の低下を抑制することができるとされている(特許文献2及び3)。

IPS方式、BOA方式、COA方式などの方式は、TFTなどのアクティブ素子上にBMを形成する方式であるため、BMが電気絶縁性でないとアクティブ素子が誤作動する可能性がある。遮光性の黒色顔料として従来用いられているカーボンブラック系顔料は電気抵抗が低いため、上記の方式に適用する黒色顔料として適当であるとは言えない。したがって、電気絶縁性により優れた遮光性の黒色顔料が要望されている。

このような要望に対し、例えば、酸素量を規定したカーボンブラック高絶縁性樹脂皮膜被覆して電気絶縁性を向上させたBM用の黒色顔料が提案されている(特許文献4)。また、体積抵抗値を測定して選別した絶縁性のカーボンブラック、又は樹脂で被覆して電気絶縁性を向上させたカーボンブラックを用いて形成したBMをCOA方式に適用することが提案されている(特許文献5)。しかし、カーボンブラック系顔料は本質的に導電性を有する材料であるため、樹脂被覆等した場合であっても十分な絶縁性を確保することは困難であった。

一方、BMの絶縁性を確保すべく、特許文献1で提案されたアゾメチン基を有する黒色アゾ顔料を用いることが提案されている(特許文献6)。しかし、特許文献1で提案された黒色アゾ顔料をビヒクル中に安定した状態で混合分散させることは困難であった。ビヒクル中に一旦分散した微細な顔料粒子は、そのビヒクル中で凝集する傾向にある。そして、顔料粒子が凝集したビヒクルの粘度は上昇する。また、凝集した顔料粒子を含有するビヒクルを用いると、インキや塗料の着色力が低下する、塗膜のグロスが低下する、又はBMを形成する遮光性材料としては光学濃度が不十分である等の課題が生じていた。

アゾメチン基を有する黒色アゾ顔料等の顔料の粒子を分散媒体中に安定した状態で分散させるべく、顔料誘導体分散剤として用いる方法や、顔料誘導体で処理した顔料を用いる方法などが提案されている。具体的には、PB15:6などのフタロシアニン系顔料を用いる場合には、フタロシアニン置換誘導体顔料分散剤として用いることが提案されている(特許文献7)。また、PR177などのアントラキノン系顔料を用いる場合には、アントラキノンの置換誘導体を顔料分散剤として用いることが提案されている(特許文献8)。さらに、PR254などのジケトピロロピロール系顔料を用いる場合には、ジケトピロロピロールの置換誘導体を顔料分散剤として用いることが提案されている(特許文献8)。

概要

黒色アゾ顔料などの顔料粒子を分散状態で含有するインキや塗料などの液状物流動性を著しく改善可能であるとともに、顔料粒子の凝集を抑制することができ、かつ、異物の発生を防止しつつ、光学濃度に優れた着色物品を製造可能な顔料分散剤を提供する。下記一般式(1)で表される化合物である顔料分散剤。(R1及びR2は、相互に独立に、塩基性窒素原子を含むアミン化合物アミノ基から水素原子を1つ除いた基を示し、R3及びR4は、相互に独立に、水素原子、ハロゲン原子アルキル基アルコキシ基、又は水酸基を示す)なし

目的

本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その課題とする

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

下記一般式(1)で表される化合物である顔料分散剤。(前記一般式(1)中、R1及びR2は、相互に独立に、塩基性窒素原子を含み、窒素原子以外のヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数2〜30の鎖状若しくは環状の脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を有するアミン化合物アミノ基から水素原子を1つ除いた基を示し、R3及びR4は、相互に独立に、水素原子、ハロゲン原子アルキル基アルコキシ基、又は水酸基を示す)

請求項2

前記一般式(1)中、R1及びR2は、相互に独立に、下記一般式(2)又は(3)で表される基である請求項1に記載の顔料分散剤。(前記一般式(2)及び(3)中、*はトリアジン環との結合位置を示し、Xは、相互に独立に、炭素数1〜4のアルキレン基を示し、R5及びR6は、相互に独立に、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を示し、R5とR6は結合して環状構造を形成してもよく、前記環状構造はヘテロ原子を含んでいてもよい)

請求項3

顔料と、請求項1又は2に記載の顔料分散剤と、を含有する顔料組成物

請求項4

前記顔料100質量部に対する、前記顔料分散剤の含有量が、0.5〜40質量部である請求項3に記載の顔料組成物。

請求項5

請求項3又は4に記載の顔料組成物と、皮膜形成材料と、を含有する顔料着色剤

請求項6

技術分野

背景技術

0002

一般に、塗料、グラビアインキ、オフセットインキなどのビヒクル中に顔料粒子)を安定した状態で混合分散させることは困難である。例えば、ビヒクル中に一旦分散した微細顔料粒子は、そのビヒクル中で凝集する傾向にある。顔料粒子が凝集すると、ビヒクルの粘度は上昇してしまう。また、凝集した状態の顔料粒子を含有するビヒクルを用いると、インキや塗料の着色力が低下したり、塗膜グロスが低下したりするなどの種々の問題が生じやすい。顔料のなかでも、黒色顔料を安定した状態で混合分散させることは特に困難である。

0003

塗料、印刷インキ、プラスチック用などの着色剤に用いられている黒色顔料としては、カーボンブラック系顔料酸化鉄系顔料などが一般的である。これらの黒色顔料は、太陽光のうちの可視光領域を含む全ての光線を吸収することで黒色を呈している。

0004

太陽光は電磁波であり、概ね380nm〜780nmの波長領域の光が可視光線である。このため、可視光線を全て吸収するだけでも黒色を呈する。可視光線よりも長波長側の波長領域であって、赤外線領域との間の0.8μm〜2.5μm(800nm〜2,500nm)の波長領域の光は、近赤外線と呼ばれている。カーボンブラック系顔料は、この近赤外線をも吸収する。なお、太陽光の波長領域において、特に熱に寄与する度合が大きいのは、近赤外線のなかでも800nm〜1,400nmの波長領域の光であるとされている。

0005

上述の通り、カーボンブラック系顔料などの黒色顔料は、熱に寄与する度合いの大きい800nm〜1,400nmの波長領域の近赤外線も吸収する。このため、黒色顔料で着色された物品は、太陽光を浴びることで昇温しやすいという課題があった。黒色顔料で着色された物品としては、カラーフィルター(以下、単に「CF」とも記す)を構成するブラックマトリックス(以下、単に「BM」とも記す)などの精緻な製品も数多く存在する。このため、太陽光を浴びても昇温しない黒色顔料や各種物品を黒色に着色する着色剤組成物等について種々検討されている。

0006

特許文献1では、可視光線を吸収して黒色を呈するとともに赤外線反射する、アゾメチン基を有する黒色アゾ顔料が開示されている。また、赤外線を反射することから、この黒色アゾ顔料で着色することで、直射日光等によっても過度に昇温しない物品を得ることなどが提案されている。

0007

ところで、近年の情報化機器の目覚ましい発展に伴い、液晶カラーディスプレー(以下、単に「LCD」とも記す)が数多くの情報表示関連機器情報表示部材として適用されている。それに伴い、LCDの表示品位の向上及び低コスト化要望されている。このため、LCDに搭載されるCFに対しても、精細性色濃度光透過性コントラスト性などの色彩特性光学特性の面で、より優れた品質を有することが要求されている。

0008

CFでは、R(赤色)、G(緑色)、及びB(青色)の各画素ストライプ状、モザイク状、又はトライアングル状に配列されているとともに、不要な光を遮蔽すべく、各画素の周囲に格子状のBMが形成されている。そして、裏面からバックライトで光が照射され、R、G、及びBの各画素の透過光加色混合で発色させて映像が形成されている。有彩色(RGB)画素には、赤色顔料緑色顔料青色顔料黄色顔料、及び紫色顔料などが使用されており、それぞれ改良されている。また、BMを構成する遮光性材料としては、基板サイズの大型化や環境負荷の低減等に対応すべく、従来の金属クロム膜から、黒色顔料を用いた樹脂膜へと移行しつつある。

0009

また、CFの画素の表示方式においても種々の改良が提案されており、それに付随して、BMに用いられる遮光性の黒色顔料についても改良されている。例えば、視野角を広げるべく、基板に対して平行に電界印加して液晶層を変換させ、画素を表示するイン−プレーンスイッチング方式IPS方式)が提案されている。また、薄膜トランジスター(TFT)上にBMを形成したブラックマトリックス・オンアレイ方式(BOA方式)や、カラーフィルター・オン・アレイ方式(COA方式)が提案されている。これらの方式では、開口率が高くなるために画素面積を広げることができる。さらには、貼り合わせ工程の効率が向上するため、作業工程についても合理化することができる。

0010

例えば、IPS方式で視野角をより広げるには、液晶層を挟む基板の間隔(セルギャップ)を精度高く一定に保つことが必要とされる。しかし、従来のビーズ状スペーサー散布する方式では、セルギャップを均一に調整することが困難である。このため、セルギャップを均一に調整する方法として、BMそのものを厚くしたり、着色層フォトレジスト層などの間隔を支持する樹脂をBM上に積層して厚くしたりする等の方法が提案されている。さらに、これらの方法の場合、従来のビーズ状スペーサーを使用しないため、光の散乱や透過による表示品質の低下を抑制することができるとされている(特許文献2及び3)。

0011

IPS方式、BOA方式、COA方式などの方式は、TFTなどのアクティブ素子上にBMを形成する方式であるため、BMが電気絶縁性でないとアクティブ素子が誤作動する可能性がある。遮光性の黒色顔料として従来用いられているカーボンブラック系顔料は電気抵抗が低いため、上記の方式に適用する黒色顔料として適当であるとは言えない。したがって、電気絶縁性により優れた遮光性の黒色顔料が要望されている。

0012

このような要望に対し、例えば、酸素量を規定したカーボンブラック高絶縁性樹脂皮膜被覆して電気絶縁性を向上させたBM用の黒色顔料が提案されている(特許文献4)。また、体積抵抗値を測定して選別した絶縁性のカーボンブラック、又は樹脂で被覆して電気絶縁性を向上させたカーボンブラックを用いて形成したBMをCOA方式に適用することが提案されている(特許文献5)。しかし、カーボンブラック系顔料は本質的に導電性を有する材料であるため、樹脂被覆等した場合であっても十分な絶縁性を確保することは困難であった。

0013

一方、BMの絶縁性を確保すべく、特許文献1で提案されたアゾメチン基を有する黒色アゾ顔料を用いることが提案されている(特許文献6)。しかし、特許文献1で提案された黒色アゾ顔料をビヒクル中に安定した状態で混合分散させることは困難であった。ビヒクル中に一旦分散した微細な顔料粒子は、そのビヒクル中で凝集する傾向にある。そして、顔料粒子が凝集したビヒクルの粘度は上昇する。また、凝集した顔料粒子を含有するビヒクルを用いると、インキや塗料の着色力が低下する、塗膜のグロスが低下する、又はBMを形成する遮光性材料としては光学濃度が不十分である等の課題が生じていた。

0014

アゾメチン基を有する黒色アゾ顔料等の顔料の粒子を分散媒体中に安定した状態で分散させるべく、顔料誘導体分散剤として用いる方法や、顔料誘導体で処理した顔料を用いる方法などが提案されている。具体的には、PB15:6などのフタロシアニン系顔料を用いる場合には、フタロシアニン置換誘導体を顔料分散剤として用いることが提案されている(特許文献7)。また、PR177などのアントラキノン系顔料を用いる場合には、アントラキノンの置換誘導体を顔料分散剤として用いることが提案されている(特許文献8)。さらに、PR254などのジケトピロロピロール系顔料を用いる場合には、ジケトピロロピロールの置換誘導体を顔料分散剤として用いることが提案されている(特許文献8)。

先行技術

0015

特公平4−15265号公報
特開2000−66018号公報
特開2002−341332号公報
特許第3543501号公報
特許第4338479号公報
特許第2819512号公報
特開2002−55224号公報
特開2001−240780号公報

発明が解決しようとする課題

0016

しかしながら、特許文献7及び8で提案された顔料誘導体を用いても、特許文献1で提案されたアゾメチン基を有する黒色アゾ顔料を媒体中に安定した状態で分散させるのは困難であった。また、特許文献7及び8で提案された顔料誘導体の色調は黒色ではないため、黒色の光学濃度が低下するといった課題もあった。

0017

本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、黒色アゾ顔料などの顔料粒子を分散状態で含有するインキや塗料などの液状物流動性を著しく改善可能であるとともに、顔料粒子の凝集を抑制することができ、かつ、異物の発生を防止しつつ、光学濃度に優れた着色物品を製造可能な顔料分散剤を提供することにある。また、本発明の課題とするところは、上記の顔料分散剤を用いて得られる顔料組成物及び顔料着色剤を提供することにある。

課題を解決するための手段

0018

すなわち、本発明によれば、以下に示す顔料分散剤が提供される。
[1]下記一般式(1)で表される化合物である顔料分散剤。

0019

(前記一般式(1)中、R1及びR2は、相互に独立に、塩基性窒素原子を含み、窒素原子以外のヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数2〜30の鎖状若しくは環状の脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を有するアミン化合物アミノ基から水素原子を1つ除いた基を示し、R3及びR4は、相互に独立に、水素原子、ハロゲン原子アルキル基アルコキシ基、又は水酸基を示す)

0020

[2]前記一般式(1)中、R1及びR2は、相互に独立に、下記一般式(2)又は(3)で表される基である前記[1]に記載の顔料分散剤。

0021

(前記一般式(2)及び(3)中、*はトリアジン環との結合位置を示し、Xは、相互に独立に、炭素数1〜4のアルキレン基を示し、R5及びR6は、相互に独立に、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を示し、R5とR6は結合して環状構造を形成してもよく、前記環状構造はヘテロ原子を含んでいてもよい)

0022

また、本発明によれば、以下に示す顔料組成物が提供される。
[3]顔料と、前記[1]又は[2]に記載の顔料分散剤と、を含有する顔料組成物。
[4]前記顔料100質量部に対する、前記顔料分散剤の含有量が、0.5〜40質量部である前記[3]に記載の顔料組成物。

0023

さらに、本発明によれば、以下に示す顔料着色剤が提供される。
[5]前記[3]又は[4]に記載の顔料組成物と、皮膜形成材料と、を含有する顔料着色剤。
[6]画像表示用画像記録用グラビア印刷インキ用、筆記用インキ用、プラスチック用、顔料捺染用、塗料用、又はカラーフィルターのブラックマトリックス用である前記[5]に記載の顔料着色剤。

発明の効果

0024

本発明によれば、黒色アゾ顔料などの顔料粒子を分散状態で含有するインキや塗料などの液状物の流動性を著しく改善可能であるとともに、顔料粒子の凝集を抑制することができ、かつ、異物の発生を防止しつつ、光学濃度に優れた着色物品を製造可能な顔料分散剤を提供することができる。また、本発明によれば、上記の顔料分散剤を用いて得られる顔料組成物及び顔料着色剤を提供することができる。

0025

<顔料分散剤>
以下、好ましい実施形態を例に挙げて本発明の詳細について説明する。本発明の顔料分散剤は、下記一般式(1)で表される化合物であることを主要な特徴の一つとする。このような特徴を有する本発明の顔料分散剤は、種々の顔料に対して優れた親和性を有しており、有機無機を問わず、様々な顔料を分散させるための顔料分散剤として好適に使用することができる。また、本発明の顔料分散剤は、優れた顔料分散効果を有しているので、種々の用途の顔料着色剤を調製するための材料として使用することができる。

0026

(前記一般式(1)中、R1及びR2は、相互に独立に、塩基性窒素原子を含み、窒素原子以外のヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数2〜30の鎖状若しくは環状の脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を有するアミン化合物のアミノ基から水素原子を1つ除いた基を示し、R3及びR4は、相互に独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、又は水酸基を示す)

0027

一般式(1)中、R1及びR2は、相互に独立に、特定のアミン化合物のアミノ基から水素原子を1つ除いた基を示す。この特定のアミン化合物は、塩基性窒素原子を含み、窒素原子以外のヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数2〜30の鎖状若しくは環状の脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を有する化合物である。特定のアミン化合物の具体例としては、N,N−ジメチルアミノメチルアミン、N,N−ジエチルアミノメチルアミン、N,N−ジプロピルアミノメチルアミン、N,N−ジブチルアミノメチルアミン、N,N−ジメチルアミノエチルアミン、N,N−ジエチルアミノエチルアミン、N,N−ジプロピルアミノエチルアミン、N,N−ジブチルアミノエチルアミン、N,N−ジメチルアミノプロピルアミン、N,N−ジエチルアミノプロピルアミン、N,N−ジプロピルアミノプロピルアミン、N,N−ジメチルアミノブチルアミン、N,N−ジエチルアミノブチルアミン、N,N−ジプロピルアミノブチルアミン、N,N−ジブチルアミノブチルアミン、N,N−ジメチルアミノラウリルアミン、N,N−ジエチルアミノラウリルアミン、N,N−ジブチルアミノラウリルアミン、N,N−ジメチルアミノステアリルアミン、N,N−ジエチルアミノステアリルアミン、N,N−ジエタノールアミノエチルアミン、N,N−ジエタノールアミノプロピルアミン、N−(3−アミノプロピル)シクロヘキシルアミン、N−(3−アミノプロピル)モルホリン、1−(3−アミノプロピル)−2−ピペコリン、N−アミノプロピルピロリジン、N,N−ジエチルアミノエトキシプロピルアミン、N,N,N”,N”−テトラメチルジエチレントリアミン、N,N,N”,N”−テトラエチルジエチレントリアミン、N,N,N”,N”−テトラ(n−プロピルジエチレントリアミン、N,N,N”,N”−テトラ(i−プロピル)ジエチレントリアミン、N,N,N”,N”−テトラ(n−ブチル)ジエチレントリアミン、N,N,N”,N”−テトラ(i−ブチル)ジエチレントリアミン、N,N,N”,N”−テトラ(t−ブチル)ジエチレントリアミン、3,3’−イミノビス(N,N−ジメチルプロピルアミン)、3,3’−イミノビス(N,N−ジエチルプロピルアミン)、3,3’−イミノビス(N,N−ジ(n−プロピル)プロピルアミン)、3,3’−イミノビス(N,N−ジ(n−ブチル)プロピルアミン)、3,3’−イミノビス(N,N−ジ(i−ブチル)プロピルアミン)、3,3’−イミノビス(N,N−ジ(t−ブチル)プロピルアミン)、2,9−ジメチル−2,5,9−トリアザデカン、2,10−ジメチル−2,10−トリアザデカン、2,12−ジメチル−2,6,12−トリアザトリデカン、2,12−ジメチル−2,5,12−トリアザトリデカン、2,16−ジメチル−2,9,16−トリアザヘプタデカン、3−エチル−10−メチル−3,6,10−トリアザウンデカン、5,13−ジ(n−ブチル)−5,9,13−トリアザヘプタデカン、ジ(2−ピコリル)アミン、ジ(3−ピコリル)アミンなどを挙げることができる。なかでも、N,N−ジメチルアミノプロピルアミン、N,N−ジエチルアミノプロピルアミン、N,N−ジブチルアミノプロピルアミンが好ましい。

0028

一般式(1)中、R1及びR2は、相互に独立に、下記一般式(2)又は(3)で表される基であることが好ましい。

0029

(前記一般式(2)及び(3)中、*はトリアジン環との結合位置を示し、Xは、相互に独立に、炭素数1〜4のアルキレン基を示し、R5及びR6は、相互に独立に、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を示し、R5とR6は結合して環状構造を形成してもよく、前記環状構造はヘテロ原子を含んでいてもよい)

0030

一般式(1)中、R3及びR4で表される基は、相互に独立に、水素原子、アルキル基、又はアルコキシ基であることが好ましく、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、又は炭素数1〜3のアルコキシ基であることがさらに好ましい。

0031

本発明の顔料分散剤は、少量であっても顔料の分散剤として優れた作用を示す。また、本発明の顔料分散剤を用いて調製される顔料組成物及び顔料着色剤は、貯蔵時の増粘やゲル化が生じにくく、これらを用いて形成される塗膜中に異物が発生しにくい。本発明の顔料分散剤の具体例としては、下記式(A)〜(F)で表される化合物等を挙げることができる。

0032

0033

0034

本発明の顔料分散剤のさらなる具体例として、下記式(1−1)〜(1−8)で表される化合物等を挙げることができる。

0035

0036

0037

0038

一般式(1)で表される化合物(顔料分散剤)は、例えば、以下のようにして合成することができる。まず、塩化シアヌルと4’−アミノアセトアニリドを、酢酸酸性の水中、0〜10℃で反応させる。次いで、前述の特定のアミン化合物と70〜80℃で反応させた後、塩酸酸性下、90〜100℃で脱アセチル化する。その後、0〜10℃に冷却してから、亜硝酸ナトリウムを用いてジアゾ化する。そして、N−(4−メトキシフェニル)−2−ヒドロキシ−11H−ベンゾ[a]カルバゾール−3−カルボアミド等の特定のカップラーカップリング反応させることにより、一般式(1)で表される化合物(顔料分散剤)を得ることができる。なお、本発明の顔料分散剤には未反応の原料及び副生成物が少量含まれる可能性があるが、本発明の効果が得られる限りにおいて、これらの未反応の原料及び副生成物が若干含まれていてもよい。

0039

上記の合成方法で用いる特定のカップラーとしては、N−フェニル−2−ヒドロキシ−11H−ベンゾ[a]カルバゾール−3−カルボアミド、N−(4−メトキシフェニル)−2−ヒドロキシ−11H−ベンゾ[a]カルバゾール−3−カルボアミド、N−(2−メチル−4−メトキシフェニル)−2−ヒドロキシ−11H−ベンゾ[a]カルバゾール−3−カルボアミドなどを挙げることができる。

0040

本発明の顔料分散剤の使用方法は特に制限されないが、以下に示すような使用方法が例示される。いずれの方法であっても、目的とする顔料分散効果を得ることができる。
(1)顔料と顔料分散剤とを予め公知の方法で混合し、得られた顔料組成物をビヒクルなどに添加して顔料をビヒクル中に分散させる。
(2)ビヒクルなどに顔料と顔料分散剤を所定の割合で別々に添加して、顔料をビヒクル中に分散させる。
(3)顔料と顔料分散剤をそれぞれビヒクルなどに別々に分散させた後、得られた各分散液を所定の割合で混合し、顔料をビヒクル中に分散させる。
(4)ビヒクルなどに顔料を分散させて得られた分散液に、顔料分散剤を所定の割合で添加して、顔料をビヒクル中に分散させる。

0041

<顔料組成物>
本発明の顔料組成物は、顔料と、前述の顔料分散剤とを含有する。顔料100質量部に対する顔料分散剤の含有量は、0.5〜40質量部であることが好ましく、1〜20質量部であることがさらに好ましい。顔料分散剤の含有量が上記した範囲内よりも少ないと、目的とする分散剤の効果が十分に得られなくなる場合がある。一方、上記した範囲内よりも顔料分散剤の含有量が多いと、分散剤の効果が頭打ちになり、それ以上の効果が期待できず、材料がコスト高になるなど、生産性の面で不利になる場合がある。さらには、このような顔料分散剤を過剰に含有する顔料組成物を用いた塗料やインキにおいて、ビヒクルの諸物性が低下したり、顔料分散剤自体の色によって、顔料のもつ色相が大きく変化したりする場合もある。

0042

本発明の顔料分散剤を用いることによって、有効な分散効果が得られる顔料の具体例としては、アントラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、インジゴチオインジゴ系顔料ペリノン系顔料ペリレン系顔料、フタロシアニン系顔料、インドリン系顔料、イソインドリン系顔料イソインドリノン系顔料ジオキサジン系顔料キノフタロン顔料ニッケルアゾ顔料、金属錯体顔料不溶性アゾ系顔料溶性アゾ系顔料、高分子量アゾ系顔料、アゾメチンアゾ系黒色顔料、アニリンブラック系顔料などを挙げることができる。なかでも、特に、色相が黒である顔料に使用した場合に、より顕著な効果が得られるので好ましい。このような色相が黒である顔料としては、アゾメチンアゾ系黒色顔料(黒色アゾ顔料)である、1−[4−[(4,5,6,7−テトラクロロ−3−オキソイソインドリン−1−イリデン)アミノ]フェニルアゾ]−2−ヒドロキシ−N−(4−メトキシ−2−メチルフェニル)−11H−ベンゾ[a]カルバゾール−3−カルボキシアミドが好ましい。

0043

本発明の顔料組成物を製造する方法は特に限定されない。例えば、顔料と顔料分散剤を従来公知の方法により混合すれば、本発明の顔料組成物を得ることができる。なお、本発明の顔料組成物を製造する方法の具体例としては、以下に示す(1)〜(4)の方法を挙げることができる。
(1)顔料の紛末と顔料分散剤の粉末とを、分散機を使用せずに混合する方法。
(2)顔料と顔料分散剤とを、ニーダーロールアトライター、横型ビーズミルなどの各種分散機で機械的に混合する方法。
(3)顔料の水系又は有機溶剤系のサスペンションに、顔料分散剤を溶解又は微分散させた液を添加及び混合し、顔料の表面に顔料分散剤を均一に沈着させる方法。
(4)硫酸などの強い溶解力を持った溶媒に顔料及び顔料分散剤を溶解させた後、水などの貧溶媒によって共析出させる方法。

0044

顔料組成物を調製するのに用いる顔料分散剤の性状は、溶液スラリーペースト、及び粉末のいずれであってもよい。いずれの性状の顔料分散剤を用いた場合であっても、所望の効果を得ることができる。

0045

ここで、赤外領域の光、特に近赤外領域の光を良好に透過するともに、可視光領域の光をほぼ遮蔽する光学的特性を有する黒色アゾ顔料と、前述の顔料分散剤とを含有する顔料組成物について説明する。この顔料組成物は、例えば、赤外線を利用する電子機器に搭載される赤外線フィルターに好適に用いることができる。また、この顔料組成物は、印刷印字が近赤外線を吸収せずに透過するので、例えば、アルミ包材上の印刷印字が異物検出障害にならない、PTPプレススルーパック包装用インキにも好適に用いることができる。さらに、上記の黒色アゾ顔料は、カーボンブラック等の導電性材料と異なり、優れた電気絶縁性を有する。このため、この黒色アゾ顔料と、前述の顔料分散剤とを含有する顔料組成物は、例えば、カラーフィルター(CF)のブラックマトリックス(BM)を形成するための材料としても好適である。

0046

<顔料着色剤>
本発明の顔料着色剤は、前述の顔料組成物と、皮膜形成材料とを含有する。本発明の顔料着色剤は、画像表示用、画像記録用、グラビア印刷インキ用、筆記用インキ用、プラスチック用、顔料捺染用、及び塗料用の着色剤等として、広範な分野で用いることができる。特に、本発明の顔料着色剤は、カラーフィルターのブラックマトリックス用の着色剤として好適である。さらに、本発明の顔料着色剤は、グラビア印刷インキなどの画像記録剤用の材料としても特に有用である。本発明の顔料着色剤を用いれば、高品位な画像を提供しうる画像記録剤用の材料を調製することができる。

0047

本発明の顔料着色剤中の顔料組成物の量は、皮膜形成材料100質量部に対して、5〜500質量部であることが好ましく、50〜250質量部であることがさらに好ましい。本発明の顔料着色剤は、例えば、微細化した顔料と、樹脂((共)重合体)、オリゴマー、又はモノマーなどの皮膜形成材料とを混合することで調製することができる。

0048

また、本発明の顔料着色剤は、顔料組成物と、上記の皮膜形成材料を含有する液とを混合することでも調製することができる。皮膜形成材料を含有する液としては、感光性の皮膜形成材料を含有する液や、非感光性の皮膜形成材料を含有する液などを用いることができる。感光性の皮膜形成材料を含有する液の具体例としては、紫外線硬化性インキ電子線硬化インキなどに用いられる感光性の皮膜形成材料を含有する液などを挙げることができる。また、非感光性の皮膜形成材料を含有する液の具体例としては、凸版インキ、平版インキ、グラビアインキ、スクリーンインキなどの印刷インキに使用するワニス常温乾燥又は焼き付け塗料に使用するワニス;電着塗装に使用するワニス;熱転写リボンに使用するワニスなどを挙げることができる。

0049

感光性の皮膜形成材料の具体例としては、感光性環化ゴム系樹脂、感光性フェノール系樹脂感光性ポリアクリレート系樹脂、感光性ポリアミド系樹脂感光性ポリイミド系樹脂不飽和ポリエステル系樹脂ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリエポキシアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、ポリエーテルアクリレート系樹脂、ポリオールアクリレート系樹脂などの感光性樹脂を挙げることができる。これらの感光性樹脂を含有する液には、反応性希釈剤として各種のモノマーを添加してもよい。

0050

感光性樹脂を皮膜形成材料として含有する顔料着色剤に、ベンゾインエーテルベンゾフェノンなどの光重合開始剤を添加し、従来公知の方法により練肉すれば、光硬化性感光性顔料分散液とすることができる。また、上記の光重合開始剤に代えて熱重合開始剤を用いれば、熱硬化性顔料分散液とすることができる。

0051

非感光性の皮膜形成材料の具体例としては、スチレン−(メタアクリル酸エステル系共重合体可溶性ポリアミド系樹脂、可溶性ポリイミド系樹脂、可溶性ポリアミドイミド系樹脂、可溶性ポリエステルイミド系樹脂、水溶性アミノポリエステル系樹脂、これらの水溶性塩、スチレン−マレイン酸エステル系共重合体の水溶性塩、(メタ)アクリル酸エステル−(メタ)アクリル酸系共重合体の水溶性塩などを挙げることができる。

0052

本発明の顔料着色剤には、高分子分散剤をさらに含有させることができる。高分子分散剤としては、酸性の高分子分散剤及び塩基性の高分子分散剤を用いることができる。高分子分散剤の配合量は、顔料100質量部に対して、2〜100質量部とすることが好ましく、10〜50質量部とすることがさらに好ましい。

0053

次に、本発明の顔料着色剤のさらなる詳細について、カラーフィルターのブラックマトリックス用の顔料分散液(BM用顔料着色剤)を代表例に挙げて説明する。BM用顔料着色剤(フォトレジスト)を調製するには、まず、黒色アゾ顔料などの黒色顔料を含有する前述の顔料組成物を、皮膜形成材料を含有する液に添加し、プレミキシングする。次いで、分散処理すれば、BM用顔料着色剤を得ることができる。より具体的には、縦型媒体分散機、横型媒体分散機、ボールミルなどの分散機械を使用して均一に摩砕した顔料組成物を、皮膜形成性材料を含有する液に添加及び混合することで、BM用顔料着色剤を得ることができる。また、黒色アゾ顔料と顔料分散剤を硫酸などに溶解させて得られた溶液と水を混合して、黒色アゾ顔料と顔料分散剤を含む顔料組成物を固溶体又は共析体として析出させて分離する。分離した顔料組成物を、皮膜形成材料や高分子分散剤などを含有する液に添加して混合した後、ダイノミルなどの横型湿式媒体分散機(ビーズミル)を使用して摩砕分散しても、BM用顔料着色剤を得ることができる。

0054

BM用顔料着色剤を調製するために用いる、皮膜形成材料を含有する液としては、従来公知のカラーフィルター用顔料分散液に含有される皮膜形成性重合体の溶液を用いることができる。また、皮膜形成材料を含有する液に用いられる液媒体としては、有機溶剤、水、及び有機溶剤と水との混合液などを挙げることができる。なお、BM用顔料着色剤には、必要に応じて、例えば、分散助剤平滑化剤、密着化剤などの従来公知の添加剤を添加することができる。

0055

顔料分散剤で分散させた黒色アゾ顔料を含有する上記のBM用顔料着色剤を用いることで、実質的に電気絶縁性であるCF基板用のブラックマトリックス(BM)を形成することができる。BMは、例えば、BM用顔料着色剤を使用して、フォトリソグラフィ法レーザーアブレーション法インクジェトプリント法印刷法転写法、又は貼付け法などの方法によってCF基板上に形成することができる。

0056

BMの膜厚は、例えば0.5〜3μmであり、通常1〜2μmであればよい。また、上記のBM用顔料着色剤を用いることで、十分な光学濃度のBMを形成することができる。形成されるBMの光学濃度は、例えば1.6以上であり、好ましくは2.0以上とすることができる。BMにスペーサーとしての機能を持たせる場合の具体的な方法としては、BM自体を厚く形成する方法;BMの上に画素を重積する方法;BMの上に無色の樹脂膜を重積する方法;などがある。いずれの方法であっても、膜厚を5〜10μm程度とすることが好ましい。その後、公知の有彩色画素形成用の着色剤を用いれば、BMが形成されたCF基板上に有彩色画素をさらに形成することができる。

0057

次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下、「部」及び「%」とあるのは特に断らない限り質量基準である。

0058

<顔料分散剤の調製>
(実施例1)
水100部に、塩化シアヌル14.8部、4’−アミノアセトアニリド12部、及び酢酸9.6部を加え、0〜10℃で1時間反応させた。N,N−ジメチルアミノプロピルアミン24.5部を加えて70〜80℃で2時間反応させた後、濃塩酸33部をさらに加えた。90〜100℃で1時間反応させて脱アセチル化した後、0〜10℃に冷却し、亜硝酸ナトリウム6部を加えてジアゾ化してジアゾニウム塩の溶液を得た。一方、N−(4−メトキシフェニル)−2−ヒドロキシ−11H−ベンゾ[a]カルバゾール−3−カルボアミド30.5部及び水酸化ナトリウム26部をメタノール800部に溶解させて溶液を調製した。調製した溶液にジアゾニウム塩の溶液を加え、20〜30℃で5時間カップリング反応させた。ろ過及び水洗した後、乾燥して、下記式(A)で表される青紫色の顔料分散剤(A)49部を得た。

0059

0060

MALDI(マトリックス支援レーザー脱離イオン化法)を用いた質量分析により、分子量780.94のピークが検出された。また、高速液体クロマトグラフィー(MODEL860−CO(日本分光社製)、カラム:YMCPack Pro C18(ワイエムシー社製))を使用して測定した純度は91%であった。用いた原材料、質量分析の結果、及び高速液体クロマトグラフィーの結果から、目的とする構造の化合物が得られたことを確認した。

0061

(実施例2)
N,N−ジメチルアミノプロピルアミン24.5部に代えて、N,N−ジエチルアミノプロピルアミン31部を用いたこと以外は、前述の実施例1と同様にして、下記式(B)で表される青紫色の顔料分散剤(B)53部を得た。

0062

0063

MALDIを用いた質量分析により、分子量837.05のピークが検出された。また、高速液体クロマトグラフィーを使用して測定した純度は91%であった。用いた原材料、質量分析の結果、及び高速液体クロマトグラフィーの結果から、目的とする構造の化合物が得られたことを確認した。

0064

(実施例3)
N,N−ジメチルアミノプロピルアミン24.5部に代えて、N,N−ジブチルアミノプロピルアミン45部を用いたこと以外は、前述の実施例1と同様にして、下記式(C)で表される青紫色の顔料分散剤(C)61部を得た。

0065

0066

MALDIを用いた質量分析により、分子量949.27のピークが検出された。また、高速液体クロマトグラフィーを使用して測定した純度は92%であった。用いた原材料、質量分析の結果、及び高速液体クロマトグラフィーの結果から、目的とする構造の化合物が得られたことを確認した。

0067

(実施例4)
N−(4−メトキシフェニル)−2−ヒドロキシ−11H−ベンゾ[a]カルバゾール−3−カルボアミド30.5部に代えて、N−(2−メチル−4−メトキシフェニル)−2−ヒドロキシ−11H−ベンゾ[a]カルバゾール−3−カルボアミド31.7部を用いたこと以外は、前述の実施例1と同様にして、下記式(D)で表される青紫色の顔料分散剤(D)51部を得た。

0068

0069

MALDIを用いた質量分析により、分子量794.97のピークが検出された。また、高速液体クロマトグラフィーを使用して測定した純度は93%であった。用いた原材料、質量分析の結果、及び高速液体クロマトグラフィーの結果から、目的とする構造の化合物が得られたことを確認した。

0070

(実施例5)
N−(4−メトキシフェニル)−2−ヒドロキシ−11H−ベンゾ[a]カルバゾール−3−カルボアミド30.5部に代えて、N−(2−メチル−4−メトキシフェニル)−2−ヒドロキシ−11H−ベンゾ[a]カルバゾール−3−カルボアミド31.7部を用いたこと、及びN,N−ジメチルアミノプロピルアミン24.5部に代えて、N,N−ジエチルアミノプロピルアミン31部を用いたこと以外は、前述の実施例1と同様にして、下記式(E)で表される青紫色の顔料分散剤(E)55部を得た。

0071

0072

MALDIを用いた質量分析により、分子量851.08のピークが検出された。また、高速液体クロマトグラフィーを使用して測定した純度は94%であった。用いた原材料、質量分析の結果、及び高速液体クロマトグラフィーの結果から、目的とする構造の化合物が得られたことを確認した。

0073

(実施例6)
N−(4−メトキシフェニル)−2−ヒドロキシ−11H−ベンゾ[a]カルバゾール−3−カルボアミド30.5部に代えて、N−(2−メチル−4−メトキシフェニル)−2−ヒドロキシ−11H−ベンゾ[a]カルバゾール−3−カルボアミド31.7部を用いたこと、及びN,N−ジメチルアミノプロピルアミン24.5部に代えて、N,N−ジブチルアミノプロピルアミン45部を用いたこと以外は、前述の実施例1と同様にして、下記式(F)で表される青紫色の顔料分散剤(F)62部を得た。

0074

0075

MALDIを用いた質量分析により、分子量963.29のピークが検出された。また、高速液体クロマトグラフィーを使用して測定した純度は93%であった。用いた原材料、質量分析の結果、及び高速液体クロマトグラフィーの結果から、目的とする構造の化合物が得られたことを確認した。

0076

黒色顔料分散液の調製>
(実施例7)
[黒色顔料の微細化粉末の調製]
加圧蓋を装着したニーダーに、黒色顔料(黒色アゾ顔料、商品名「クロモファインブラックA1103」、大日精化工業社製)100部、塩化ナトリウム粉末500部、及びジエチレングリコール50部を仕込んだ。均一に湿潤された塊ができるまで予備混合した後、加圧蓋を閉じ、圧力6kg/cm2で押さえ込みながら、92〜98℃となるように温度管理しながら内容物を2時間混練及び摩砕した。得られた摩砕物を80℃に加温した水3,000部に入れ、1時間撹拌した後、ろ過及び水洗して塩化ナトリウムとジエチレングリコールを除去し、プレスケーキを得た。得られたプレスケーキにノニオン性界面活性剤(顔料に対して200%の量)を添加するとともに水で希釈した後、超音波分散処理して顔料分散液を調製した。粒度測定機器(商品名「ModelN−4」、コールター社製)を使用して測定した顔料分散液中の微粒子平均粒子径は、約90nmであった。プレスケーキを乾燥及び粉砕して、黒色顔料の微細化粉末を得た。

0077

[黒色顔料分散液の調製]
黒色顔料の微細化粉末25部、実施例1で得た顔料分散剤(A)1.5部、ベンジルメタクリレートメタクリル酸/2−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体モル比:60/20/20、重量平均分子量30,000)10部、酸性の高分子顔料分散剤(商品名「DISPERBYK−110」、ビックケミー社製固形分52%)5部、及びプロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート65部を混合した。プレミキシングした後、横型ビーズミルを用いて分散処理し、黒色顔料分散液(実施例7)を得た。

0078

(実施例8〜12)
顔料分散剤(A)に代えて顔料分散剤(B)〜(F)を用いたこと以外は、前述の実施例7と同様にして黒色顔料分散液(実施例8〜12)を得た。

0079

(比較例1)
顔料分散剤(A)を用いなかったこと以外は、前述の実施例7と同様にして黒色顔料分散液(比較例1)を得た。

0080

(比較例2)
顔料分散剤(A)に代えて、特許文献7に記載のジ(4−メチル−ピペリジノ−1−スルホニル銅フタロシアニン(顔料分散剤(G))を用いたこと以外は、前述の実施例7と同様にして黒色顔料分散液(比較例2)を得た。

0081

<評価>
得られた各黒色顔料分散液について、(1)流動性(貯蔵安定性)、(2)展色面のグロス、及び(3)塗膜中の異物を評価した。評価方法を以下に示す。また、評価結果を表1に示す。

0082

(1)流動性(貯蔵安定性)
E型粘度計を使用し、調製直後初期)と、25℃で1ヶ月間放置した後(放置後)の黒色顔料分散液の粘度(mPa・s)を測定した。測定条件は、温度:室温(25℃)、ローター回転数:6rpmとした。そして、「放置後粘度/初期粘度(%)」を算出し、以下に示す評価基準にしたがって「貯蔵安定性」を評価した。
○:「放置後粘度/初期粘度」が110%以下
×:「放置後粘度/初期粘度」が110%超

0083

(2)展色面のグロス
バーコーター巻線の太さ0.45mm)を使用して黒色顔料分散液をポリプロピレンフィルムに展色し、展色面を形成した。形成された展色面のグロスを目視により観察するとともに、グロスメーターを使用して観察し、以下に示す評価基準にしたがって「展色面のグロス」を評価した。なお、展色面のグロスが高いものほど良好であると判定することができる。
◎:非常に良好
○:良好
×:不良

0084

(3)塗膜中の異物
スピンナーを使用して黒色顔料分散液をガラス基板に塗布した。90℃で2分間乾燥後、230℃で30分間加熱して塗膜を形成した。顕微鏡(200倍)を使用して形成された塗膜の表面(塗布面)を観察して異物の有無を確認し、以下に示す評価基準にしたがって「塗膜中の異物」を評価した。
◎:異物なし
○:わずかに異物あり
×:異物あり

0085

0086

<CFのBMパターンの形成及び評価>
(実施例13)
(1)感光性黒色レジストインクの調製
実施例7で得た黒色顔料分散液40部、アクリル化アクリルポリオール感光性樹脂60%プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート溶液5部、トリメチロールプロパントリアクリレート2部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート3部、光重合開始剤(エタノン−1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(O−アセチルオキシム)、商品名「イルガキュアOXE02」、BASF社製)1部、及びプロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート51部を配合した。高速撹拌機を用いて均一になるように十分撹拌した後、孔径3μmのフィルターでろ過して、感光性黒色レジストインクを調製した。

0087

(2)黒色塗膜レジスト膜)の評価
スピンコーターを用いて感光性黒色レジストインクをガラス基板上に塗布した。60℃で予備乾燥した後、プリベークした。超高圧水銀灯を用いて400mJ/cmの光量で露光した後、230℃で30分間ポストベークして、厚さ2μmの黒色塗膜を形成した。形成した黒色塗膜の可視光領域の長波長側から670nm付近までの光の透過率は20%以下であり、780nmの光の透過率は82%に達し、その後、なだらかに上昇して平衡状態となった。特に、580〜625nm付近の光の透過率は極めて低く、5%以下であった。また、形成した黒色塗膜の体積抵抗率は1014Ω・cm以上であり、高絶縁性の塗膜であることがわかった。

0088

(3)BMパターンの形成
スピンコーターを用いて感光性黒色レジストインクをガラス基板上に塗布した後、80℃で10分間プリベークして、厚さ2μmの黒色塗膜を形成した。超高圧水銀灯を使用し、BMパターンのネガフォトマスクパターンを介して100mJ/cmの光量で露光した。アルカリ現像液現像した後、水洗及び乾燥してBMパターン(BM膜)を形成した。形成したBM膜は高絶縁性の塗膜であることから、例えば、スペーサーの代わり液晶層の厚みを保持するBM膜として用いることができ、IPS方式やCOA方式などの液晶を構築することができる。また、長波長領域までの可視光を十分に吸収するため、LEDバックライトを採用したLCDパネルのBMとして好適に使用することができる。

0089

(4)赤色、緑色、青色、黄色、及び紫色の各顔料分散液の調製
クロモファインブラックA1103に代えて、PR254(ジケトピロロピロールレッド顔料)、PR177(アントラキノン系レッド顔料)、PG36(銅フタロシアニングリーン顔料)、PB15:6(ε型銅フタロシアニンブルー顔料)、PY185(黄色顔料)、及びPV23(ジオキサジンバイオレット顔料)をそれぞれ用いるとともに、スルホン基を有する公知の顔料誘導体を用いたこと以外は、前述の実施例7と同様にして各色の顔料分散液を調製した。

0090

(5)各色の感光性レジストインクの調製
PR254を用いた顔料分散液と、PR177を用いた顔料分散液とを、8:2の比で配合して配合物を得た。黒色顔料分散液に代えて得られた配合物を用いたこと以外は、前述の感光性黒色レジストインクの場合と同様にして、感光性赤色レジストインクを調製した。

0091

また、PG36を用いた顔料分散液と、PY185を用いた顔料分散液とを、6:4の比で配合して配合物を得た。黒色顔料分散液に代えて得られた配合物を用いたこと以外は、前述の感光性黒色レジストインクの場合と同様にして、感光性緑色レジストインクを調製した。

0092

さらに、PB15:6を用いた顔料分散液と、PV23を用いた顔料分散液とを、8:2の比で配合して配合物を得た。黒色顔料分散液に代えて得られた配合物を用いたこと以外は、前述の感光性黒色レジストインクの場合と同様にして、感光性青色レジストインクを調製した。

0093

(6)CFのRGB画素の形成
BMが形成されたガラス基板をスピンコーターにセットした。調製した感光性赤色レジストインクをガラス基板上にスピンコートした後、80℃で10分間プリベークした。超高圧水銀灯を備えたプロキシミティ露光機を使用し、モザイク状のパターンを有するフォトマスクを介して100mJ/cm2の光量で露光した。専用現像液及び専用リンスを用いて現像及び洗浄した後、乾燥して、モザイク状の赤色のパターンをガラス基板上に形成した。感光性赤色レジストインクに代えて、感光性緑色レジストインク及び感光性青色レジストインクをそれぞれ用いたこと以外は上記と同様にして、モザイク状の緑色のパターン及び青色のパターンを形成した。これにより、BM及びRGB画素が形成されたCFを得た。得られたCFは優れたCF特性を示すものであった。

0094

<グラビア印刷インキの調製及び評価>
(実施例14)
実施例7で得た黒色顔料の微細化粉末10.5部、実施例1で得た顔料分散剤(A)0.5部、及びイソシアネート末端ポリエステルジアミン鎖長延長したポリウレタン樹脂の40%メチルエチルケトントルエン(1:3)混合溶媒溶液30部を混合した。カチオン性ポリマー分散剤2部、トリレンジイソシアネートを用いて得たポリカルボジイミド化合物の40%トルエン溶液2.5部、及びメチルエチルケトン:トルエン:イソプロピルアルコール(50:30:20)混合溶媒54.5部を加えた後、高速撹拌機を使用して十分に混合した。ガラスビーズ分散メディアとする横型連続媒体分散機を使用して顔料を分散させて、黒色のグラビア印刷インキを調製した。グラビア印刷機を使用して、ポリアミドフィルムポリエステルフィルム、及びポリプロピレンフィルムに調製したグラビア印刷インキを付与して印刷し、黒色フィルムを得た。得られた黒色フィルムは、いずれも可視光を遮蔽するとともに、近赤外線を十分に透過することが可能なものであった。

0095

ポリカーボネート樹脂成形板の製造及び評価>
(実施例15)
実施例7で得た黒色顔料の微細化粉末20部、実施例1で得た顔料分散剤(A)1部、及びポリカーボネート樹脂粉末80部を、ヘンシェルミキサーを使用して十分混合した。次いで、二軸押出機を使用して混合及び混練し、黒色顔料を20%含有するマスターバッチを得た。得られたマスターバッチ2部及びポリカーボネート樹脂ペレット100部を、ヘンシェルミキサーを使用して混合した後、二軸押出機を使用して混練し、黒色の樹脂ペレットを得た。インラインスクリュー射出成型機を使用して得られた樹脂ペレットを成形し、顔料分散性に優れた黒色のポリカーボネート樹脂成形板(黒色プレート)を得た。得られた黒色プレートは可視光を遮蔽するとともに、近赤外線を十分に透過するものであり、赤外線透過フィルターなどの用途に使用可能なものであった。

0096

アクリル樹脂成形板の製造及び評価>
(実施例16)
実施例7で得た黒色顔料の微細化粉末20部、実施例1で得た顔料分散剤(A)1部、及びアクリル樹脂(ポリメチルメタクリレート)粉末80部を、ヘンシェルミキサーを使用して十分混合した。次いで、二軸押出混練機を使用して混合及び混練し、黒色顔料を20%含有するマスターバッチを得た。得られたマスターバッチ2部及びアクリル樹脂ペレット100部を、ヘンシェルミキサーを使用して混合した後、押出機を使用して混練し、黒色の樹脂ペレットを得た。インラインスクリュー射出成型機を使用して得られた樹脂ペレットを成形し、顔料分散性に優れた黒色のアクリル樹脂成形板(黒色プレート)を得た。得られた黒色プレートは可視光を遮蔽するとともに、近赤外線を十分に透過するものであり、赤外線透過フィルターなどの用途に使用可能なものであった。

0097

ポリウレタンコーティング剤の調製及び評価>
(実施例17)
(1)ポリウレタンコーティング剤(液)の調製
実施例7で得た黒色顔料の微細化粉末40部、実施例1で得た顔料分散剤(A)2部、及びアジピン酸エステル系可塑剤60部を、三本ロール混練機を使用して十分混練し、黒色顔料の可塑剤分散ペースト(黒色顔料トナー)を得た。また、酸化チタン白色顔料60部及びアジピン酸エステル系可塑剤40部を、三本ロール混練機を使用して十分混練し、白色顔料の可塑剤分散ペースト(白色顔料トナー)を得た。一方、カルボキシ基を有するポリエーテルポリオールジフェニルメタンジイソシアネートポリウレタンのメチルエチルケトン分散液(固形分:30%)100部、ポリエーテルポリオール・ジフェニルメタンジイソシアネート系ポリウレタンのメチルエチルケトン溶液(固形分:50%)5部、及びポリカルボジイミド系架橋剤(固形分:20%)2.5部を十分混合して混合物を得た。得られた混合物に黒色顔料トナー1部及び白色顔料トナー6部を添加した後、十分混合して、灰色(グレー)のポリウレタンコーティング液を調製した。

0098

また、黒色顔料トナーを用いず、白色顔料トナーのみを用いたこと以外は上記と同様にして、白色のポリウレタンコーティング液を調製した。さらに、白色顔料トナーを用いず、黒色顔料トナーのみを用いたこと以外は上記と同様にして、黒色のポリウレタンコーティング液を調製した。

0099

(2)評価
ナイロン織布テント地の表面に調製したグレーのポリウレタンコーティング液を約200g/m2となるように塗布した後、乾燥して、グレーの加工織布を作製した。作製した加工織布は直射日光の熱線を反射するものであり、昇温を防ぐテントなどの用途に使用することができた。また、調製した白色のポリウレタンコーティング液を下地塗布した後、調製した黒色のポリウレタンコーティング液をトップコートして、二層構造を有するポリウレタン合成皮革を得た。得られた合成皮革は熱線を反射するものであり、自動車内装などの用途に使用することができた。

0100

原液着色繊維の製造及び評価>
(実施例18)
実施例7で得た黒色顔料の微細化粉末50部、実施例1で得た顔料分散剤(A)2.5部、及び滑剤エチレンビスステアリン酸アミド粉末)50部を、ヘンシェルミキサーを使用して混合し、顔料分50%の粉末着色剤ドライカラー)を得た。得られたドライカラー1部及びポリプロピレン樹脂ペレット99部を、ヘンシェルミキサーを使用して混合した後、ベント式40m/m押出機を使用して混練し、0.5%黒色顔料を0.5%含有する樹脂ペレットを得た。熔融紡糸機を使用して得られた樹脂ペレットを紡糸し、顔料分散性に優れた繊度10デニールの鮮明な黒色のポリプロピレン繊維(原液着色繊維)を得た。得られた原液着色繊維を用いて作製した織布は直射日光の熱線を反射することが可能なものであり、昇温を避ける日傘カーテンなどの用途に使用することができた。

0101

樹脂成形品の製造及び評価>
(実施例19)
実施例7で得た黒色顔料の微細化粉末5部、実施例1で得た顔料分散剤(A)0.1部、酸化チタン白色顔料20部、及びポリエチレン樹脂粉末75部を、ヘンシェルミキサーを使用して混合し、ドライカラーを得た。得られたドライカラー1部及びポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂ペレット100部を、ヘンシェルミキサーを使用して混合した後、押出機を使用して混練し、黒色の樹脂ペレットを得た。インラインスクリュー射出成型機を使用して得られた樹脂ペレットを成形し、顔料分散性に優れた黒色の樹脂成形板を得た。得られた樹脂成形板は直射日光の熱線を反射することが可能なものであり、昇温を避ける樹脂成形品として使用することができた。

実施例

0102

<織布用捺染糊の製造及び評価>
(実施例20)
実施例7で得た黒色顔料の微細化粉末25部を含むプレスケーキ71部、実施例1で得た顔料分散剤(A)1.5部、ノニオン系顔料分散剤10部、消泡剤1部、及び水18部を十分に予備混合した。次いで、ガラスビーズを分散メディアとする横型連続媒体分散機を使用して顔料を分散させて、黒色顔料の高濃度分散液黒色カラーベース)を調製した。調製した黒色カラーベース20部、反応性アクリル酸アルキルエステルラテックス(固形分40%)25部、消泡剤0.5部、分散剤1部、水中油滴型乳化用分散安定剤3部、ミネラルターペン38部、及び水12.5部を、ホモジナイザー(強力乳化分散機)を使用して乳化分散させ、水中油滴型の黒色エマルジョンペーストを得た。得られた黒色エマルジョンペーストにカルボジイミド系の架橋剤(固形分40%)2部を添加して十分に混合し、黒色捺染糊を得た。ポリエステル−綿混紡布上に得られた黒色捺染糊を全面プリントした後、120℃で15分間キュアーして黒色の無地捺染布を得た。得られた無地捺染布は熱線を反射することが可能なものであった。

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