JP5732924B2 - Pigment dispersion, colored resin composition, color filter, liquid crystal display device and organic EL display - Google Patents
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Description
本発明は、顔料分散液、着色樹脂組成物(以下、「レジスト」と称することがある。)、カラーフィルタ、並びに液晶表示装置及び有機ELディスプレイに関する。更に詳しくは、高コントラスト・高透過率(即ち高輝度)、及び分散安定性の両立を実現でき、且つ微粒化工程及び分散工程、もしくは焼成後の結晶異物発生を抑制する効果を有する顔料分散液及び着色樹脂組成物、当該着色樹脂組成物を用いて形成された画素を有するカラーフィルタ、及び当該カラーフィルタを有する液晶表示装置及び有機ELディスプレイに関する。 The present invention relates to a pigment dispersion, a colored resin composition (hereinafter sometimes referred to as “resist”), a color filter, a liquid crystal display device, and an organic EL display. More specifically, a pigment dispersion that can achieve both high contrast, high transmittance (ie, high brightness), and dispersion stability, and has an effect of suppressing generation of crystalline foreign matters after the atomization step and the dispersion step, or after firing. The present invention also relates to a colored resin composition, a color filter having pixels formed using the colored resin composition, a liquid crystal display device having the color filter, and an organic EL display.
従来、液晶表示装置等に用いられるカラーフィルタを製造する方法としては、顔料分散法、染色法、電着法、印刷法等が知られている。中でも、分光特性、耐久性、パターン形状及び精度等の観点から、平均的に優れた特性を有する顔料分散法が最も広範に採用されている。
近年、技術革新の流れは急速であり、カラーフィルタに対しては、より高透過率(以下、「輝度」と称することもある。)・高コントラスト、且つ高色濃度が要求されるようになった。カラーフィルタの色を決める色材としては、耐熱性、耐光性等の観点から一般には顔料が用いられる。顔料としては、可視光波長領域における固有の透過吸収スペクトルが、バックライトの蛍光体発光スペクトルと合致するものが好適に用いられている。又、高コントラスト、高輝度のカラーフィルタを製造するには、高い透過率を有する顔料を高度に微粒化し、更に顔料の粒度分布を粒子サイズの小さい領域で狭く制御して分散する必要があり、顔料粒径の制御技術も急速に発展している。
Conventionally, a pigment dispersion method, a dyeing method, an electrodeposition method, a printing method, and the like are known as methods for producing a color filter used for a liquid crystal display device or the like. Among these, from the viewpoint of spectral characteristics, durability, pattern shape, accuracy, etc., a pigment dispersion method having excellent characteristics on average is most widely adopted.
In recent years, the trend of technological innovation is rapid, and color filters are required to have higher transmittance (hereinafter sometimes referred to as “brightness”), higher contrast, and higher color density. It was. As the color material for determining the color of the color filter, a pigment is generally used from the viewpoint of heat resistance, light resistance and the like. As the pigment, a pigment whose intrinsic absorption spectrum in the visible light wavelength region matches the phosphor emission spectrum of the backlight is preferably used. In order to produce a high-contrast, high-luminance color filter, it is necessary to highly atomize a pigment having a high transmittance, and further to control and disperse the pigment particle size distribution in a small particle size region. The pigment particle size control technology is also rapidly developing.
例えば、赤色顔料としては、従来ジアントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料等が用いられてきた。特に、ジケトピロロピロール系顔料は透過性が高く、耐光性、耐熱性に優れているため、各種黄色顔料と組み合わせて用いられている。しかし、近年更に透過性の高い顔料系が求められており、顔料の一次粒子径を微粒化することによる透過性の更なる向上が検討されている。 For example, as red pigments, dianthraquinone pigments, perylene pigments, diketopyrrolopyrrole pigments and the like have been used. In particular, diketopyrrolopyrrole pigments are used in combination with various yellow pigments because of their high permeability, excellent light resistance and heat resistance. However, in recent years, a pigment system with higher permeability has been demanded, and further improvement in permeability by making the primary particle diameter of the pigment finer is being studied.
顔料を微粒化する方法としては、例えば顔料と食塩等の水溶性の無機塩と水溶性の有機溶媒を共にニーダー等で機械的に混練した後、水洗により無機塩と有機溶媒を除去して微粒化した顔料を得るソルトミリング法のような公知の方法がある。
しかしながら、一般的に顔料は配向性が高く、外部からのエネルギーで再配向することにより容易に結晶化してしまう。従って、微粒化工程にて粒子径を小さくする目的でエネルギーを加えれば加えるほど、磨砕及び熱等のエネルギーにより顔料の結晶転移が起こりやすくなる。又、カラーフィルタ製造工程での焼成においても同様な結晶転移が容易に起こる。
As a method of atomizing the pigment, for example, the pigment, the water-soluble inorganic salt such as salt and the water-soluble organic solvent are mechanically kneaded together with a kneader or the like, and then the inorganic salt and the organic solvent are removed by washing with water. There are known methods such as a salt milling method for obtaining a pigment that has been converted into a pigment.
However, pigments generally have high orientation and are easily crystallized by reorientation with external energy. Therefore, the more energy is applied for the purpose of reducing the particle size in the atomization step, the more easily the crystal transition of the pigment occurs due to energy such as grinding and heat. Further, similar crystal transition easily occurs in firing in the color filter manufacturing process.
更に、顔料粒子径が小さくなることにより顔料の表面積が増大し、顔料分散工程においても、分散剤の吸着量が不足して再凝集を起こしやすく、分散系が不安定になりやすい。従って、輝度・コントラストを上げるために微粒化した顔料を、如何に安定な分散液として存在させるかが、近年極めて重要な技術的課題となっている。
こうした問題を解決するために、例えば、特許文献1、2、3では顔料分散液を調製する際に、ジケトピロロピロール系顔料に、スルホ基やその塩を導入したジケトピロロピロール系顔料誘導体を混ぜることが示されており、実施例ではC.I.ピグメントレッド254(以下、「PR254」と称することがある。)に、スルホ基を導入したC.I.ピ
グメントレッド254が併用されている。
In addition, the pigment particle size is reduced, the surface area of the pigment is increased, and the amount of dispersant adsorbed is insufficient in the pigment dispersion step, causing reaggregation, and the dispersion system is likely to become unstable. Accordingly, in recent years, it has become a very important technical issue how to make a pigment finely divided to increase brightness and contrast exist as a stable dispersion.
In order to solve such problems, for example, in Patent Documents 1, 2, and 3, when preparing a pigment dispersion, a diketopyrrolopyrrole pigment derivative in which a sulfo group or a salt thereof is introduced into a diketopyrrolopyrrole pigment. In the examples, C.I. I. Pigment Red 254 (hereinafter sometimes referred to as “PR254”) is a C.I. I. Pigment Red 254 is used in combination.
又、特許文献4には、スルホン化ジケトピロロピロール及びマンニッヒタイプ置換ジヒドロキナクロドンを含有する組成物が記載されており、実施例では、フタルイミド−メチル6,13−ジヒドロキナクリドンとジケトピロロピロールナトリウムスルホネートとPR254を用いる例が記されている。
上記顔料誘導体は、母骨格に顔料を適用しているので、顔料との親和性が高く顔料表面に吸着しやすいという利点がある。この様な顔料誘導体を微粒化及び分散時に添加した際、顔料に容易に吸着することができ、又、顔料誘導体に導入されたスルホ基やその塩の立体反発により顔料由来の高い配向性が阻害され、顔料の結晶成長を抑制できると考えられる。又、上記顔料誘導体は、導入されたスルホ基もしくはその塩の静電反発及び分散剤などとの相互作用により、分散安定性の向上にも一定の効果がある。
Patent Document 4 describes a composition containing a sulfonated diketopyrrolopyrrole and a Mannich type-substituted dihydroquinaclone. In the examples, phthalimido-methyl 6,13-dihydroquinacridone and diketopyrrolopyrrole are described. An example using sodium sulfonate and PR254 is given.
The pigment derivative has an advantage that it has a high affinity with the pigment and is easily adsorbed on the pigment surface because the pigment is applied to the mother skeleton. When such a pigment derivative is added at the time of atomization and dispersion, it can be easily adsorbed to the pigment, and high orientation derived from the pigment is inhibited by the steric repulsion of the sulfo group and its salt introduced into the pigment derivative. It is considered that the crystal growth of the pigment can be suppressed. Further, the pigment derivative has a certain effect in improving dispersion stability due to electrostatic repulsion of the introduced sulfo group or a salt thereof and interaction with the dispersant.
しかしながら、本発明者らの検証によれば、上述した様々な方法を用いても、高度に微粒化された顔料、例えば高度に微粒化されたジケトピロロピロール系顔料を十分に分散し、分散の安定性を保ち、高コントラスト・高輝度を得るのには不十分であった。これは、結晶転移を抑制する目的で混合している顔料誘導体自身もやはり配向性が高く、十分に結晶転移を抑えきれていないと考えられる。しかも、顔料を母骨格とする顔料誘導体を混合することにより、顔料自身の透過性を損なうことも多く、顔料を母骨格とする顔料誘導体を含有する顔料分散液及びカラーフィルタ用着色樹脂組成物は、必ずしも現在の市場要求を満足していない。そこで顔料に効率よく吸着し、化合物自身の配向性が低く、更に顔料の再配向を阻害することで顔料の結晶転移を十分に抑制でき、なお且つ顔料の透過性を損なわない新しい素材の開発が望まれている。 However, according to the verification by the present inventors, a highly atomized pigment, for example, a highly atomized diketopyrrolopyrrole pigment is sufficiently dispersed and dispersed even by using the various methods described above. It was insufficient to maintain high stability and to obtain high contrast and high brightness. This is because the pigment derivative itself mixed for the purpose of suppressing the crystal transition is also highly oriented, and the crystal transition is not sufficiently suppressed. Moreover, by mixing a pigment derivative having a pigment as a mother skeleton, the transparency of the pigment itself is often impaired, and a pigment dispersion containing a pigment derivative having a pigment as a mother skeleton and a colored resin composition for a color filter are Not necessarily satisfy current market requirements. Therefore, the development of a new material that adsorbs efficiently to the pigment, has a low orientation of the compound itself, and can sufficiently suppress the crystal transition of the pigment by inhibiting the re-orientation of the pigment, while not impairing the permeability of the pigment. It is desired.
本発明は当該課題に鑑みてなされたもので、その目的は下記の通りである。
(1)近年の高度に微粒化された顔料を、顔料自身の輝度を下げることなく、少量の添加量で効率よく安定に分散でき、その結果、高輝度・高コントラスト且つ高色濃度のカラーフィルタを製造し得る顔料分散液及び着色樹脂組成物を提供すること。
(2)上記着色樹脂組成物を用いた高輝度・高コントラスト且つ高色濃度、高品質のカラーフィルタを提供すること。
The present invention has been made in view of the above problems, and its object is as follows.
(1) A highly finely divided pigment in recent years can be efficiently and stably dispersed with a small amount of addition without lowering the brightness of the pigment itself, and as a result, a color filter with high brightness, high contrast and high color density. A pigment dispersion and a colored resin composition capable of producing
(2) To provide a color filter with high brightness, high contrast, high color density and high quality using the above colored resin composition.
(3)上記カラーフィルタを使用した高品質の液晶表示装置及び有機ELディスプレイを提供すること。 (3) To provide a high-quality liquid crystal display device and organic EL display using the color filter.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、顔料に酸性基を有する水溶性染料のアルカリ土類金属塩を混合することにより、顔料自身の輝度を下げることなく、高度に微粒化された顔料についても、少量の添加量で効率よく安定に分散できることを実現し、液晶表示装置用又は有機ELディスプレイ用として十分に高い輝度・コントラスト、及び色濃度を示すカラーフィルタを提供し得ることを見出し、本発明の完成に至った。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have mixed an alkaline earth metal salt of a water-soluble dye having an acidic group with a pigment without reducing the brightness of the pigment itself. Even with finely divided pigments, it is possible to disperse efficiently and stably with a small amount of addition, providing a color filter that exhibits sufficiently high brightness, contrast, and color density for liquid crystal display devices or organic EL displays. As a result, the present invention has been completed.
本発明の要旨は、次の通りである。
(1)(A)顔料、及び(B)酸性基を有する水溶性染料のアルカリ土類金属塩を含有し、
前記(B)酸性基を有する水溶性染料のアルカリ土類金属塩が、下記一般式(1)で表される化合物又は一般式(2)で表される化合物を含有することを特徴とする顔料分散液。
The gist of the present invention is as follows.
(1) (A) a pigment, and (B) an alkaline earth metal salt of a water-soluble dye having an acidic group ,
The (B) alkaline earth metal salt of a water-soluble dye having an acidic group contains a compound represented by the following general formula (1) or a compound represented by the general formula (2) Dispersion.
(上記一般式(1)におけるR11及びR12は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香族基、又は下記一般式(3)で表される構造もしくは一般式(4)で表される構造を示す。
一般式(2)におけるR 21 は、1つ以上の窒素原子が含まれる5又は6員複素環基を示す。
一般式(2)におけるR22は、置換基を有していてもよい芳香族基、下記一般式(3)で表される構造、下記一般式(4)で表される構造、又は下記一般式(5)で表される構造を示す。nは0又は1を表す。
(R 11 and R 12 in the general formula (1) are each independently an aromatic group which may have a substituent, or a structure represented by the following general formula (3) or the general formula (4). The structure represented by is shown.
R 21 in the general formula (2) represents a 5- or 6-membered heterocyclic group containing one or more nitrogen atoms.
R 22 in the general formula (2) is an aromatic group which may have a substituent, a structure represented by the following general formula (3), a structure represented by the following general formula (4), or the following general formula The structure represented by Formula (5) is shown. n represents 0 or 1.
(尚、上記一般式(3)及び(4)中のR1、R2、R3及びR4は、各々独立に水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、又は置換基を有していてもよい芳香族基を示し、*は、一般式(1)、又は(2)中のアゾ基と結合する部位を示す。
上記一般式(5)におけるR5は前記一般式(3)中のR1、R2、及び前記一般式(4)中のR3、R4と同義である。*は、一般式(2)中のアゾ基と結合する部位を示す。)
又、一般式(1)におけるXは直接結合もしくは下記構造式(1−1)〜(1−11)で表されるいずれかの連結基を示す。
(In the above general formulas (3) and (4), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or a substituent. Represents an optionally substituted alkoxy group or an optionally substituted aromatic group, and * represents a site bonded to the azo group in the general formula (1) or (2).
R 5 in the general formula (5) has the same meaning as R 1 and R 2 in the general formula (3) and R 3 and R 4 in the general formula (4). * Shows the site | part couple | bonded with the azo group in General formula (2). )
X in the general formula (1) represents a direct bond or any linking group represented by the following structural formulas (1-1) to (1-11).
(尚、上記構造式(1−1)〜(1−11)中の*は、一般式(1)中のベンゼン環と結合する部位を示す。
構造式(1−3)中のR111は、水素原子、水酸基、又は−NA1A2(A1及びA2は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、又は置換基を有していてもよい芳香族基を示す。)で表される基を示す。)
又、一般式(2)中のZは、直接結合、もしくは下記構造式(2−11)〜(2−13)で表されるいずれかの構造である(尚、下記構造式(2−11)〜(2−13)における*は、一般式(2)中のベンゼン環及びR22と結合する部位を示す。)
(Note that * in the above structural formulas (1-1) to (1-11) represents a site bonded to the benzene ring in the general formula (1).
R 111 in Structural Formula (1-3) is a hydrogen atom, a hydroxyl group, or —NA 1 A 2 (A 1 and A 2 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group optionally having a substituent. Represents an alkoxy group which may have a substituent, or an aromatic group which may have a substituent. )
Z in the general formula (2) is a direct bond or any structure represented by the following structural formulas (2-11) to (2-13) (note that the following structural formula (2-11) ) To (2-13) indicate a site bonded to the benzene ring and R 22 in the general formula (2).
尚、一般式(1)及び(2)中のベンゼン環は、更に、ニトロ基、水酸基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、スルホ基、スルホン酸塩の基、カルボキシ基、カルボン酸塩の基、フォスホ基、燐酸塩の基、並びに置換基を有していてもよい芳香族基からなる群より選択された少なくとも1つの置換基を有していてもよい。 In addition , the benzene ring in the general formulas (1) and (2) further includes a nitro group, a hydroxyl group, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, and a sulfo group. At least one substituent selected from the group consisting of a sulfonate group, a carboxy group, a carboxylate group, a phospho group, a phosphate group, and an optionally substituted aromatic group You may have.
更に、上記一般式(1)におけるR11及びR12、一般式(2)におけるR 22 、構造式(1−3)におけるR111、並びに上記一般式(1)もしくは(2)中のベンゼン環と結合する置換基のうち少なくとも1つが、酸性基のアルカリ土類金属塩の基であるか、酸性基のアルカリ土類金属塩の基を有する基である。)
(2)(A)顔料が、C.I.(カラーインデックス)ピグメントレッド177、ピグメントレッド242、ピグメントレッド254、ピグメントイエロー138、ピグメントイエロー139、ピグメントイエロー150、ピグメントイエロー180、ピグメントグリーン7、ピグメントグリーン36、及びピグメントグリーン58からなる群より選択された少なくとも1種の顔料を含有することを特徴とする前記(1)に記載の顔料分散液。
(3)(B)酸性基を有する水溶性染料のアルカリ土類金属塩の含有量が、(A)顔料100重量部に対し、0.01重量部以上、60重量部以下であることを特徴とする前記(1)又は前記(2)に記載の顔料分散液。
(4)更に(C)分散剤を含有することを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の顔料分散液。
(5)前記(1)〜(4)のいずれか1項に記載の顔料分散液、及び(D)バインダ樹脂を含有することを特徴とするカラーフィルタ用着色樹脂組成物。
(6)更に(E)重合性モノマーを含有することを特徴とする前記(5)に記載のカラーフィルタ用着色樹脂組成物。
(7)更に(F)光重合開始剤及び/又は熱重合開始剤を含有することを特徴とする前記(5)又は(6)に記載のカラーフィルタ用着色樹脂組成物。
(8)前記(5)〜(7)のいずれか1項に記載のカラーフィルタ用着色樹脂組成物を用いて作製された画素を有することを特徴とするカラーフィルタ。
(9)前記(8)に記載のカラーフィルタを有することを特徴とする液晶表示装置。
(10)前記(8)に記載のカラーフィルタを有することを特徴とする有機ELディスプレイ。
Further, R 22 in R 11 and R 12 in the general formula (1), the general formula (2), R 111 in structural formula (1-3) and the general formula (1), Moshiku during (2) At least one of the substituents bonded to the benzene ring is an acidic alkaline earth metal salt group or a group having an acidic alkaline earth metal salt group. )
(2) (A) The pigment is C.I. I. (Color Index) selected from the group consisting of Pigment Red 177, Pigment Red 242, Pigment Red 254, Pigment Yellow 138, Pigment Yellow 139, Pigment Yellow 150, Pigment Yellow 180, Pigment Green 7,
(3) The content of the alkaline earth metal salt of the water-soluble dye having an acidic group (B) is 0.01 parts by weight or more and 60 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the pigment (A). The pigment dispersion according to (1) or (2) above.
(4) The pigment dispersion according to any one of (1) to (3), further comprising (C) a dispersant.
(5) A colored resin composition for a color filter, comprising the pigment dispersion according to any one of (1) to (4), and (D) a binder resin.
(6) The colored resin composition for color filters as described in (5) above, further comprising (E) a polymerizable monomer.
(7) The colored resin composition for color filters as described in (5) or (6) above, further comprising (F) a photopolymerization initiator and / or a thermal polymerization initiator.
(8) A color filter comprising a pixel produced using the colored resin composition for a color filter according to any one of (5) to (7).
(9) A liquid crystal display device comprising the color filter according to (8).
(10) An organic EL display comprising the color filter according to (8).
本発明の顔料分散液及び着色樹脂組成物は、酸性基を有する水溶性染料のアルカリ土類金属塩を顔料の微粒化工程及び分散工程で添加することにより、これら工程及びカラーフ
ィルタの焼成工程において顔料の結晶転移を十分に抑制でき、なお且つ顔料自身の輝度(透過率)を下げることなく、少量の添加量で効率よく分散することができる。又、当該顔料分散液及当該着色樹脂組成物を使用することにより、高輝度・高コントラスト且つ高色濃度のカラーフィルタを製造し得、結果として高品質の液晶表示装置及び有機ELディスプレイを提供することができる。
In the pigment dispersion and the colored resin composition of the present invention, an alkaline earth metal salt of a water-soluble dye having an acidic group is added in the pigment atomization step and the dispersion step, and in these steps and the color filter firing step. The crystal transition of the pigment can be sufficiently suppressed, and the pigment can be efficiently dispersed with a small addition amount without lowering the luminance (transmittance) of the pigment itself. Further, by using the pigment dispersion and the colored resin composition, a color filter with high luminance, high contrast and high color density can be produced, and as a result, a high-quality liquid crystal display device and an organic EL display are provided. be able to.
以下に、本発明の構成要件及び実施の形態等について詳細に説明するが、これらは本発明の実施態様の一例であり、これらの内容に限定されるものではない。
尚、「(メタ)アクリル」等は「アクリル及びメタクリルのうち少なくとも一つ」、「(メタ)アクリレート」等は、「アクリレート及びメタクリレートのうち少なくとも一つ」等を意味するものとし、例えば「(メタ)アクリル酸」は「アクリル酸及びメタクリル酸のうち少なくとも一つ」を意味するものとする。
The constituent requirements and embodiments of the present invention will be described in detail below, but these are examples of the embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to these contents.
“(Meth) acryl” and the like mean “at least one of acryl and methacryl” and “(meth) acrylate” and the like mean “at least one of acrylate and methacrylate”. “Meth) acrylic acid” means “at least one of acrylic acid and methacrylic acid”.
又、「全固形分」とは、顔料分散液または着色樹脂組成物に含まれる、後記する溶媒成分以外の全成分を意味するものとする。
本発明において、特に断りの無い限り、重量平均分子量(Mw)とは、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)によるポリスチレン換算の重量平均分子量を指す。「C.I.」は、カラーインデックス(C.I.)を意味する。
Further, “total solid content” means all components other than the solvent components described later, which are contained in the pigment dispersion or the colored resin composition.
In the present invention, unless otherwise specified, the weight average molecular weight (Mw) refers to a weight average molecular weight in terms of polystyrene by GPC (gel permeation chromatography). “C.I.” means a color index (C.I.).
更に、本発明において、「アミン価」とは、特に断りのない限り有効固形分換算のアミン価を表し、分散剤の固形分1gあたりの塩基量と当量のKOHの重量で表される値である。尚、測定方法については後述する。一方、「酸価」とは、特に断りのない限り有効固形分換算の酸価を表し、中和滴定することで算出する。
<顔料分散液の構成成分>
以下に本発明の顔料分散液の各構成成分を説明する。本発明の顔料分散液は、(A)顔料及び(B)酸性基を有する水溶性染料のアルカリ土類金属塩を必須成分とし、更に要すれば、これら成分以外の他の添加物、及び溶媒等が配合されていてもよい。
Furthermore, in the present invention, the “amine value” means an amine value in terms of effective solid content unless otherwise specified, and is a value represented by the amount of base and the equivalent weight of KOH per 1 g of the solid content of the dispersant. is there. The measuring method will be described later. On the other hand, the “acid value” represents an acid value in terms of effective solid content unless otherwise specified, and is calculated by neutralization titration.
<Constituent components of pigment dispersion>
Below, each component of the pigment dispersion liquid of this invention is demonstrated. The pigment dispersion of the present invention comprises (A) a pigment and (B) an alkaline earth metal salt of a water-soluble dye having an acidic group as essential components, and if necessary, other additives and solvents other than these components. Etc. may be blended.
以下、各構成成分について説明する。
<(A)顔料>
本発明の顔料分散液は、(A)顔料を必須成分としており、発明の効果の点から、(A)顔料として、通常、赤色顔料、青色顔料、緑色顔料、黄色顔料、紫色顔料、オレンジ顔料、ブラウン顔料等各種の色の顔料を使用することができる。
Hereinafter, each component will be described.
<(A) Pigment>
The pigment dispersion of the present invention comprises (A) a pigment as an essential component, and from the viewpoint of the effects of the invention, the (A) pigment is usually a red pigment, blue pigment, green pigment, yellow pigment, purple pigment, orange pigment. Various color pigments such as brown pigments can be used.
各種顔料の化学構造としては、例えばアゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ベンツイミダゾロン系、イソインドリノン系、ジオキサジン系、インダンスレン系、ペリレン系等の有機顔料が挙げられる。これらの他に種々の無機顔料等も利用可能である。
尚、本発明に使用できる顔料は、以下にその具体例をピグメントナンバーで示すが、これら例示によって限定されるものではない。
Examples of chemical structures of various pigments include organic pigments such as azo, phthalocyanine, quinacridone, benzimidazolone, isoindolinone, dioxazine, indanthrene, and perylene. In addition to these, various inorganic pigments can also be used.
Specific examples of pigments that can be used in the present invention are shown below by pigment numbers, but are not limited to these examples.
先ず赤色顔料としては、C.I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8、
9、12、14、15、16、17、21、22、23、31、32、37、38、41、47、48、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、49:2、50:1、52:1、52:2、53、53:1、53:2、53:3、57、57:1、57:2、58:4、60、63、63:1、63:2、64、64:1、68、69、81、81:1、81:2、81:3、81:4、83、88、90:1、101、101:1、104、108、108:1、109、112、113、114、122、123、144、146、147、149、151、166、168、169、170、172、173、174、175、176、177、178、179、181、184、185、187、188、190、193、194、200、202、206、207、208、209、210、214、216、220、221、224、230、231、232、233、235、236、237、238、239、242、243、245、247、249、250、251、253、254、255、256、257、258、259、260、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276等を挙げることができる。これらの中で、好ましくはC.I.ピグメントレッド48:1、122、168、177、202、206、207、209、224、242、254等であり、更に好ましくはC.I.ピグメントレッド177、209、224、242、254等である。
First, as a red pigment, C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,
9, 12, 14, 15, 16, 17, 21, 22, 23, 31, 32, 37, 38, 41, 47, 48, 48: 1, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 49, 49: 1, 49: 2, 50: 1, 52: 1, 52: 2, 53, 53: 1, 53: 2, 53: 3, 57, 57: 1, 57: 2, 58: 4, 60, 63, 63: 1, 63: 2, 64, 64: 1, 68, 69, 81, 81: 1, 81: 2, 81: 3, 81: 4, 83, 88, 90: 1, 101, 101: 1, 104, 108, 108: 1, 109, 112, 113, 114, 122, 123, 144, 146, 147, 149, 151, 166, 168, 169, 170, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 181, 184, 185, 187, 188, 19 , 193, 194, 200, 202, 206, 207, 208, 209, 210, 214, 216, 220, 221, 224, 230, 231, 232, 233, 235, 236, 237, 238, 239, 242, 243 245, 247, 249, 250, 251, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259, 260, 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 269, 270, 271, 272, 273 274, 275, 276 and the like. Of these, C.I. I. Pigment Red 48: 1, 122, 168, 177, 202, 206, 207, 209, 224, 242, 254, etc., more preferably C.I. I. Pigment red 177, 209, 224, 242, 254, and the like.
青色顔料としては、C.I.ピグメントブルー1、1:2、9、14、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17、19、25、27、28、29、33、35、36、56、56:1、60、61、61:1、62、63、66、67、68、71、72、73、74、75、76、78、79等を挙げることができる。これらの中で、好ましくはC.I.ピグメントブルー15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、60等であり、更に好ましくはC.I.ピグメントブルー15:6等である。 Examples of blue pigments include C.I. I. Pigment Blue 1, 1: 2, 9, 14, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 17, 19, 25, 27, 28, 29, 33, 35, 36, 56, 56: 1, 60, 61, 61: 1, 62, 63, 66, 67, 68, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 78, 79 and the like. Of these, C.I. I. Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 60, etc., more preferably C.I. I. Pigment Blue 15: 6 or the like.
緑色顔料としては、C.I.ピグメントグリーン1、2、4、7、8、10、13、14、15、17、18、19、26、36、45、48、50、51、54、55、58等を挙げることができる。これらの中で、好ましくはC.I.ピグメントグリーン7、36、58等である。
黄色顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1、1:1、2、3、4、5、6、9、10、12、13、14、16、17、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、41、42、43、48、53、55、61、62、62:1、63、65、73、74、75,81、83、87、93、94、95、97、100、101、104、105、108、109、110、111、116、117、119、120、126、127、127:1、128、129、133、134、136、138、139、142、147、148、150、151、153、154、155、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、172、173、174、175、176、180、181、182、183、184、185、188、189、190、191、191:1、192、193、194、195、196、197、198、199、200、202、203、204、205、206、207、208、並びに特開2005−325350号公報及び特開2007−25687号公報に記載の顔料等を挙げることができる。これらの中で、好ましくはC.I.ピグメントイエロー83、117、129、138、139、150、154、155、180、185、及び前記2公報記載の顔料等であり、更に好ましくはC.I.ピグメントイエロー83、138、139、150、180、及び前記2公報記載の顔料等である。
Examples of green pigments include C.I. I.
Examples of yellow pigments include C.I. I. Pigment Yellow 1, 1: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 12, 13, 14, 16, 17, 24, 31, 32, 34, 35, 35: 1, 36, 36: 1, 37, 37: 1, 40, 41, 42, 43, 48, 53, 55, 61, 62, 62: 1, 63, 65, 73, 74, 75, 81, 83, 87, 93, 94, 95, 97, 100, 101, 104, 105, 108, 109, 110, 111, 116, 117, 119, 120, 126, 127, 127: 1, 128, 129, 133, 134, 136, 138, 139, 142, 147, 148, 150, 151, 153, 154, 155, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 172, 17 174, 175, 176, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 188, 189, 190, 191, 191: 1, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200, 202 , 203, 204, 205, 206, 207, 208, and pigments described in JP-A-2005-325350 and JP-A-2007-25687. Of these, C.I. I. Pigment Yellow 83, 117, 129, 138, 139, 150, 154, 155, 180, 185, and the pigments described in the above-mentioned 2 publications, and more preferably C.I. I. Pigment Yellow 83, 138, 139, 150, 180, and the pigments described in the above-mentioned 2 publications.
紫色顔料としては、C.I.ピグメントバイオレット1、1:1、2、2:2、3、3:1、3:3、5、5:1、14、15、16、19、23、25、27、29、31、
32、37、39、42、44、47、49、50等を挙げることができる。これらの中で、好ましくはC.I.ピグメントバイオレット19、23等であり、更に好ましくはC.I.ピグメントバイオレット23等である。
Examples of purple pigments include C.I. I. Pigment Violet 1, 1: 1, 2, 2: 2, 3, 3: 1, 3: 3, 5, 5: 1, 14, 15, 16, 19, 23, 25, 27, 29, 31,
32, 37, 39, 42, 44, 47, 49, 50 and the like. Of these, C.I. I. Pigment violet 19, 23, etc., more preferably C.I. I. Pigment violet 23 and the like.
オレンジ顔料としては、C.I.ピグメントオレンジ1、2、5、13、16、17、19、20、21、22、23、24、34、36、38、39、43、46、48、49、61、62、64、65、67、68、69、70、71、72、73、74、75、77、78、79等を挙げることができる。これらの中で、好ましくはC.I.ピグメントオレンジ38、71等である。
Examples of orange pigments include C.I. I.
又、本発明の顔料分散液を使用し、後述するように着色樹脂組成物を調製してカラーフィルタの樹脂ブラックマトリックスを形成してもよく、その場合には、黒色顔料を使用することができる。尚、黒色顔料は、単独で使用してもよく、赤色、緑色、青色等の顔料を混合して使用してもよい。又、無機顔料であっても有機顔料であってもよい。
本発明に使用する(A)顔料としては、後述する(B)酸性基を有する水溶性染料のアルカリ土類金属塩と併用する際、顔料分散液の色味の点からは、赤色又は黄色顔料が好ましく、主に水素結合により顔料化するジケトピロロピロール系顔料、アントラキノン系顔料が好ましい。 ジケトピロロピロール系顔料としては、例えば前記ピグメントレッド254、ピグメントレッド255、ピグメントレッド264、及びピグメントレッド272が好ましい。
一方、前記一般式(1)で表される化合物は平面性も非常に高いため、分子間π―π相互作用も可能である。従って分子間π―π相互作用にて顔料化するもの、即ちピグメントレッド242、ピグメントイエロー138、ピグメントイエロー139、ピグメントイエロー150、ピグメントイエロー180、ピグメントグリーン7、ピグメントグリーン36が好ましい。
これらのうち、透過性が良好である点から、特にC.I.ピグメントレッド254、ピグメントイエロー138が最も好ましい。
Alternatively, the pigment dispersion of the present invention may be used to prepare a colored resin composition as will be described later to form a resin black matrix of a color filter. In that case, a black pigment can be used. . In addition, a black pigment may be used independently and may mix and use pigments, such as red, green, and blue. Further, it may be an inorganic pigment or an organic pigment.
The (A) pigment used in the present invention is a red or yellow pigment from the viewpoint of the color of the pigment dispersion when used in combination with an alkaline earth metal salt of a water-soluble dye having an acidic group (B) described later. Diketopyrrolopyrrole pigments and anthraquinone pigments that are mainly pigmented by hydrogen bonds are preferred. As the diketopyrrolopyrrole pigment, for example, Pigment Red 254, Pigment Red 255, Pigment Red 264, and Pigment Red 272 are preferable.
On the other hand, since the compound represented by the general formula (1) has very high planarity, intermolecular π-π interaction is also possible. Accordingly, pigments formed by intermolecular π-π interaction, that is, Pigment Red 242, Pigment Yellow 138, Pigment Yellow 139, Pigment Yellow 150, Pigment Yellow 180, Pigment Green 7 and
Among these, in particular, C.I. I. Pigment Red 254 and Pigment Yellow 138 are most preferable.
又、本発明に使用可能な無機顔料として、硫酸バリウム、硫酸鉛、酸化チタン、黄色鉛、ベンガラ、酸化クロム等が挙げられる。
尚、上記各種の顔料は、複数種を併用することもできる。例えば、色度の調整のために、(A)顔料として、赤色顔料と黄色顔料とを併用したり、緑色顔料と黄色顔料とを併用したりすることができる。
Examples of inorganic pigments that can be used in the present invention include barium sulfate, lead sulfate, titanium oxide, yellow lead, red iron oxide, and chromium oxide.
In addition, the above-mentioned various pigments can be used in combination. For example, in order to adjust the chromaticity, as the (A) pigment, a red pigment and a yellow pigment can be used in combination, or a green pigment and a yellow pigment can be used in combination.
又、本発明に係る(A)顔料は、その平均一次粒径が、通常100nm以下、好ましくは80nm以下、より好ましくは20nm以上70nm以下である。本発明は、高度に微粒化された顔料を含む組成物の場合に特に有効であるため、平均一次粒径20nm以上60nm以下である顔料を含む場合が特に好ましい。
使用する(A)顔料の平均一次粒径を上記範囲とすることにより、消偏特性を良好に保ち、高いコントラストや透過率などを実現し、又、分散安定性が良好で、耐熱性や耐光性にも優れたカラーフィルタ画素形成用組成物を得ることができる。
The average primary particle size of the pigment (A) according to the present invention is usually 100 nm or less, preferably 80 nm or less, more preferably 20 nm or more and 70 nm or less. Since the present invention is particularly effective in the case of a composition containing a highly atomized pigment, the case of containing a pigment having an average primary particle size of 20 nm to 60 nm is particularly preferable.
By making the average primary particle size of the pigment (A) used within the above range, the depolarization characteristics are kept good, high contrast and transmittance are realized, dispersion stability is good, heat resistance and light resistance A color filter pixel forming composition having excellent properties can be obtained.
尚、顔料の一次粒径は次の方法で求めることができる。
先ず、顔料をクロロホルム中に超音波分散し、コロジオン膜貼り付けメッシュ上に滴下して、乾燥させ、透過電子顕微鏡(TEM)観察により、顔料の一次粒子像を得る。但し、有機顔料の場合は、個々の顔料粒子の粒径を、同じ面積となる円の直径に換算した面積円相当径として、複数個(通常200〜300個程度)の顔料粒子についてそれぞれ粒径を求める。得られた一次粒径の値を用い、下式の計算式の通り個数平均値を計算し平均粒径を求める。
The primary particle diameter of the pigment can be determined by the following method.
First, the pigment is ultrasonically dispersed in chloroform, dropped onto a collodion film-attached mesh, dried, and a primary particle image of the pigment is obtained by observation with a transmission electron microscope (TEM). However, in the case of organic pigments, the particle diameter of each pigment particle is the diameter corresponding to the area circle converted to the diameter of a circle having the same area, and the particle diameter of each of plural (usually about 200 to 300) pigment particles. Ask for. Using the obtained primary particle size value, the number average value is calculated according to the following formula to obtain the average particle size.
こうして得られた(A)顔料は、単独で使用してもよいが、本発明の効果を損なわない範囲で1種又は2種以上の種類を混合して用いることができる。
本発明における(A)顔料の含有量は、固形分全量に対し、通常80重量%以下、好ましくは70重量%以下、より好ましくは60重量%以下であり、又、通常0.1重量%以上、好ましくは0.5重量%以上、より好ましくは1重量%以上である。
The pigment (A) thus obtained may be used alone, but may be used alone or in combination of two or more types within a range not impairing the effects of the present invention.
The content of the pigment (A) in the present invention is usually 80% by weight or less, preferably 70% by weight or less, more preferably 60% by weight or less, and usually 0.1% by weight or more with respect to the total solid content. , Preferably 0.5% by weight or more, more preferably 1% by weight or more.
(A)顔料の含有量を上記範囲とすることにより、色濃度に対する膜厚が大きくなり過ぎず、液晶セル化の際のギャップ制御等に悪影響を及ぼすことなく、且つ十分な画像形成性が得られるうえ、顔料の分散状態も維持され、凝集や沈降が生じにくく、結果として、増粘や輝度・コントラストの低下などといった問題を解消することができる。
<(B)酸性基を有する水溶性染料のアルカリ土類金属塩>
本発明の顔料分散液は、前記(A)顔料及び以下に説明する(B)酸性基を有する水溶性染料のアルカリ土類金属塩(以下、「(B)成分」と称することがある。)を含有することを特徴とする。
(A) By setting the pigment content within the above range, the film thickness with respect to the color density does not become too large, and there is no adverse effect on the gap control during the formation of a liquid crystal cell, and sufficient image formability is obtained. In addition, the dispersed state of the pigment is maintained, and aggregation and sedimentation are unlikely to occur. As a result, problems such as thickening and lowering of brightness and contrast can be solved.
<(B) Alkaline earth metal salt of water-soluble dye having acidic group>
The pigment dispersion of the present invention is an alkaline earth metal salt of the water-soluble dye having an acidic group (B) described below and (B) an acidic group (hereinafter sometimes referred to as “component (B)”). It is characterized by containing.
尚、酸性基とは、水に溶解した際にプロトンを放出する基であり、通常、スルホ基、カルボキシ基、及びフォスホ基等を挙げることができる。
又、水溶性染料とは、水への溶解を促進するために水酸基、酸性基、及び塩基性基のいずれかを有し、可視光波長領域において吸収スペクトルを有する化合物である。尚、本発明の(B)成分における水溶性染料は酸性基を有する。これらの多くは、カラーインデックスに収録されている。例えば2,2’−(1,2−エテンジイル)ビス[5−[(4−ヒドロキシフェニル)アゾ]ベンゼンスルホン酸]二ナトリウム、2−[4−[[6−[[[[4−(アセチルアミノ)フェニル]アミノ]カルボニル]アミノ]−1−ヒドロキシ−3−スルホ−2−ナフチル]アゾ]−3−スルホフェニル]−6−メチル−7−ベンゾチアゾールスルホン酸三ナトリウム、4−[[7−[(2,4−ジアミノフェニル)アゾ]−1−ヒドロキシ−3−スルホナフタレン−2−イル]アゾ]−4’−[(4−ヒドロキシフェニル)アゾ][1,1’−ビフェニル]−2,2’−ジスルホン酸トリナトリウム等の化合物等の化合物等が挙げられる。
また、アルカリ土類金属とは、長周期型周期表(以下、特に断り書きの無い限り「周期表」という場合には、長周期型周期表を指すものとする。)第2族から選ばれる金属をいう。
The acidic group is a group that releases protons when dissolved in water, and usually includes a sulfo group, a carboxy group, and a phospho group.
The water-soluble dye is a compound that has any one of a hydroxyl group, an acidic group, and a basic group to promote dissolution in water, and has an absorption spectrum in the visible light wavelength region. In addition, the water-soluble dye in (B) component of this invention has an acidic group. Many of these are recorded in the color index. For example, 2,2 ′-(1,2-ethenediyl) bis [5-[(4-hydroxyphenyl) azo] benzenesulfonic acid] disodium, 2- [4-[[6-[[[[4- (acetyl Amino) phenyl] amino] carbonyl] amino] -1-hydroxy-3-sulfo-2-naphthyl] azo] -3-sulfophenyl] -6-methyl-7-benzothiazolesulfonic acid trisodium, 4-[[7 -[(2,4-diaminophenyl) azo] -1-hydroxy-3-sulfonaphthalen-2-yl] azo] -4 '-[(4-hydroxyphenyl) azo] [1,1'-biphenyl]- Examples thereof include compounds such as compounds such as trisodium 2,2′-disulfonate.
The alkaline earth metal is selected from the long-period periodic table (hereinafter, unless otherwise specified, the term “periodic table” refers to the long-period periodic table). Says metal.
本発明に用いる(B)成分は、酸性基のアルカリ土類金属塩の基を有するため、水に難溶であり、特に微粒化工程で水などの溶媒中に流れてしまうことなく、(A)顔料を十分に分散することができ、高い分散安定性を確保することができる。又、(B)成分はモノアゾ化合物、ビスアゾ化合物、及びジアゾアミノ化合物のうち、少なくとも1つを含有することにより、従来技術で使用する顔料誘導体等の顔料を母骨格とする化合物に比べ、顔料の透過性を損なわずに高透過率を達成することができる。 Since the component (B) used in the present invention has an alkaline earth metal salt group of an acidic group, it is hardly soluble in water, and does not flow into a solvent such as water in the atomization step. ) The pigment can be sufficiently dispersed and high dispersion stability can be secured. In addition, component (B) contains at least one of a monoazo compound, a bisazo compound, and a diazoamino compound. High transmittance can be achieved without impairing the properties.
本発明に用いる(B)成分は、酸性基を有する水溶性染料のアルカリ土類金属塩であれば、特に制限されることなく使用できるが、又、前述の通り、(B)成分を含有する組成物の透過率の低下を防止する点からモノアゾ化合物、ビスアゾ化合物、又はジアゾアミノ化合物を使用することが好ましい。
モノアゾ化合物としては、例えば、2’,2’’’−[アゾビス(4,1−フェニレン)]ビス(6−メチル−2,6’−ビベンゾチアゾール−7−スルホン酸カルシウム)、3,3’−[[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジイルビス(アゾ)]ビス[6−ヒドロキシ安息香酸カルシウム]、6−メチル−2’−[4−[2−オキソ−1−(フェニルアミノカルボニル)プロピルアゾ]フェニル]−2,6’−ビベンゾチアゾール−7−スルホン酸マグネシウム、5−[[4−[[6−[(4−アミノベンゾイル)アミノ]−1−ヒドロキシ−3−スルホ−2−ナフタレニル]アゾ]ベンゾイル]アミノ]−2−ヒドロキシ安息香酸バリウム、2−[4−[[6−[[[[4−(アセチルアミノ)フェニル]アミノ]カルボニル]アミノ]−1−ヒドロキシ−3−スルホ−2−ナフチル]アゾ]−3−スルホフェニル]−6−メチル−7−ベンゾチアゾールスルホン酸カルシウム)−エトキシ−4−ヒドロキシ−3−[[4−(6−メチルベンゾチアゾール−2−イル)フェニル]アゾ]−2,7−ナフタレンジスルホン酸カルシウム等が挙げられる。
The component (B) used in the present invention can be used without particular limitation as long as it is an alkaline earth metal salt of a water-soluble dye having an acidic group, but also contains the component (B) as described above. It is preferable to use a monoazo compound, a bisazo compound, or a diazoamino compound from the viewpoint of preventing a decrease in the transmittance of the composition.
Examples of the monoazo compound include 2 ′, 2 ′ ″-[azobis (4,1-phenylene)] bis (6-methyl-2,6′-bibenzothiazole-7-calcium sulfonate), 3,3. '-[[1,1'-biphenyl] -4,4'-diylbis (azo)] bis [6-hydroxybenzoic acid calcium], 6-methyl-2'-[4- [2-oxo-1- ( Phenylaminocarbonyl) propylazo] phenyl] -2,6′-bibenzothiazole-7-sulfonic acid magnesium, 5-[[4-[[6-[(4-aminobenzoyl) amino] -1-hydroxy-3- Sulfo-2-naphthalenyl] azo] benzoyl] amino] -2-hydroxybenzoate, 2- [4-[[6-[[[[4- (acetylamino) phenyl] amino] carbonyl] amino] -1- Hide Roxy-3-sulfo-2-naphthyl] azo] -3-sulfophenyl] -6-methyl-7-benzothiazolesulfonate) -ethoxy-4-hydroxy-3-[[4- (6-methylbenzothiazole 2-yl) phenyl] azo] -2,7-naphthalenedisulfonic acid calcium and the like.
ビスアゾ化合物としては、例えば、2,2’−(1,2−エテンジイル)ビス[5−[(4−ヒドロキシフェニル)アゾ]ベンゼンスルホン酸マグネシウム]、3,3’−[カルボニルビス[イミノ(2−メチル−4,1−フェニレン)アゾ]]ビス[1,5−ナフタレンジスルホン酸カルシウム]、3,5−ビス[(2,4−ジアミノ−5−ニトロフェニル)アゾ]−4−メチルベンゼンスルホン酸カルシウム、3,3’−[(1,6−ジヒドロ−6−オキソ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル)ビス[イミノ(5−メトキシ−2−メチル−4,1−フェニレン)アゾ]]ビス(1,5−ナフタレンジスルホン酸バリウム)、7−[[4−[[[2−メトキシ−4−[(3−スルホフェニル)アゾ]フェニル]アミノカルボニル]アミノ]フェニル]アゾ]−1,3−ナフタレンジスルホン酸カルシウム、3,3’−[[6−[(2−ヒドロキシエチル)アミノ]−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル]ビス[イミノ(2−メチル−4,1−フェニレン)アゾ]]ビス[1,5−ナフタレンジスルホン酸カルシウム]、7−(ベンゾイルアミノ)−4−ヒドロキシ−3−[[4−[(4−ソジオオキシスルホニルフェニル)アゾ]フェニル]アゾ]−2−ナフタレンスルホン酸バリウム)、6−ヒドロキシ−2−[3−[(2−ヒドロキシ−6−スルホ−1−ナフチル)アゾ]フェニル]−7−(フェニルアゾ)−1H−ナフト[1,2−d]イミダゾール−8−スルホン酸カルシウム等が挙げられる。 Examples of the bisazo compound include 2,2 ′-(1,2-ethenediyl) bis [5-[(4-hydroxyphenyl) azo] benzenesulfonic acid magnesium], 3,3 ′-[carbonylbis [imino (2 -Methyl-4,1-phenylene) azo]] bis [1,5-naphthalenedisulfonate], 3,5-bis [(2,4-diamino-5-nitrophenyl) azo] -4-methylbenzenesulfone Acid calcium, 3,3 ′-[(1,6-dihydro-6-oxo-1,3,5-triazine-2,4-diyl) bis [imino (5-methoxy-2-methyl-4,1- Phenylene) azo]] bis (barium 1,5-naphthalenedisulfonate), 7-[[4-[[[2-methoxy-4-[(3-sulfophenyl) azo] phenyl] aminocarbonyl] Mino] phenyl] azo] -1,3-naphthalenedisulfonate, 3,3 ′-[[6-[(2-hydroxyethyl) amino] -1,3,5-triazine-2,4-diyl] bis [Imino (2-methyl-4,1-phenylene) azo]] bis [1,5-naphthalenedisulfonate], 7- (benzoylamino) -4-hydroxy-3-[[4-[(4-so Dioxysulfonylphenyl) azo] phenyl] azo] -2-naphthalenesulfonic acid barium), 6-hydroxy-2- [3-[(2-hydroxy-6-sulfo-1-naphthyl) azo] phenyl] -7- (Phenylazo) -1H-naphtho [1,2-d] imidazole-8-sulfonate calcium and the like.
又、ジアゾアミノ化合物として、例えば、2−[4−[1−(4−ニトロフェニル)トリアゼン−3−イル]フェニル]−6−メチルベンゾチアゾール−7−スルホン酸カルシウム、2−ヒドロキシ−5−[[4’−[3−[4−(6−メチル−7−ソジオスルホベンゾチアゾール−2−イル)フェニル]トリアゼン−1−イル]−1,1’−ビフェニル−4−イル]アゾ]安息香酸カルシウム、2−ヒドロキシ−5−[[4’−[3−(4−ソジオスルホフェニル)トリアゼン−1−イル]−1,1’−ビフェニル−4−イル]アゾ]安息香酸カルシウム、4,4’−(トリアゼン−1,3−ジイル)ビス(安息香酸カルシウム)等を使用することができる。 Further, as the diazoamino compound, for example, 2- [4- [1- (4-nitrophenyl) triaze-3-yl] phenyl] -6-methylbenzothiazole-7-sulfonate calcium, 2-hydroxy-5- [ [4 ′-[3- [4- (6-Methyl-7-sodiosulfobenzothiazol-2-yl) phenyl] triazen-1-yl] -1,1′-biphenyl-4-yl] azo] benzoic acid Acid calcium, 2-hydroxy-5-[[4 ′-[3- (4-sodiosulfophenyl) triaze-1-yl] -1,1′-biphenyl-4-yl] azo] calcium benzoate, 4 , 4 ′-(triazene-1,3-diyl) bis (calcium benzoate) and the like can be used.
尚、これらアゾ系化合物は、単独1種で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。[一般式(1)で表される化合物]
本発明に用いる(B)成分は、π−π相互作用による顔料への吸着の強さ等といった観点から、下記一般式(1)で表される化合物を使用することが好ましい。
These azo compounds may be used alone or in combination of two or more. [Compound represented by general formula (1)]
As the component (B) used in the present invention, a compound represented by the following general formula (1) is preferably used from the viewpoint of the strength of adsorption to the pigment by π-π interaction.
上記一般式(1)中、R11及びR12は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香族基、下記一般式(3)で表される構造、又は下記一般式(4)で表される構造を示す。尚、R11及び/又はR12は、芳香族基であった場合、これら芳香族基として、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基等を挙げることができる。更に、これら芳香族基は、例えば、後述するR1、R2、R3、及びR4のいずれかが芳香族基であった場合の当該芳香族の有する置換基と同じ基等で置換されていてもよい。 In the general formula (1), R 11 and R 12 are each independently an aromatic group which may have a substituent, a structure represented by the following general formula (3), or the following general formula (4). ). When R 11 and / or R 12 is an aromatic group, examples of these aromatic groups include a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, and a fluorenyl group. Further, these aromatic groups are substituted with, for example, the same group as the substituent of the aromatic when any of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 described later is an aromatic group. It may be.
ただ、(B)成分の(A)顔料との分子間水素結合による顔料表面への吸着性能から、上記一般式(1)におけるR11及びR12は、それぞれ独立に、下記一般式(3)で表される構造もしくは一般式(4)で表される構造であることが好ましい。更に水素結合を形成する箇所が多いことから、下記一般式(3)で表される構造が特に好ましい。 However, from the adsorption performance on the pigment surface by intermolecular hydrogen bonding with the (A) pigment of the component (B), R 11 and R 12 in the above general formula (1) are each independently the following general formula (3) Or a structure represented by the general formula (4). Furthermore, since there are many locations where hydrogen bonds are formed, a structure represented by the following general formula (3) is particularly preferable.
尚、上記一般式(3)及び(4)中のR1、R2、R3及びR4は、各々独立に水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、又は置換基を有していてもよい芳香族基を示し、*は、一般式(1)及び(2)中のアゾ基と結合する部位を示す。
アルキル基として、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デカニル基、ウンデカニル基、ドデカニル基など、炭素数1〜20の直鎖、分岐、又は環状アルキル基を挙げることができる。より好ましくメチル基、エチル基、プ
ロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基などの炭素数1〜10の直鎖もしくは分岐アルキル基である。
In the above general formulas (3) and (4), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or a substituent. Represents an alkoxy group which may be substituted, or an aromatic group which may have a substituent, and * represents a site bonded to the azo group in the general formulas (1) and (2).
As the alkyl group, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decanyl group, undecanyl group, A linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, such as a dodecanyl group, can be exemplified. More preferably, it is a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, or a t-butyl group.
アルコキシ基として、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、メトキシプロピル基、エトキシメチル基、ブチル基、メトキシプロピル基、エトキシエチル基、プロポキシメチル基、ペンチル基、メトキシブチル基、エトキシブチル基、プロポキシエチル基、t−ブトキシメチル基、ペントキシ基、メトキシブチル基、エトキシプロピル基、プロポニルエチル基、イソプロポニルエチル基、ヘキソキシル基など、炭素数1〜20の直鎖、分岐、又は環状アルコキシ基を挙げることができる。より好ましくはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、メトキシプロピル基、エトキシメチル基、ブチル基、メトキシプロピル基、エトキシエチル基などの炭素数1〜10の直鎖もしくは分岐アルコキシ基である。 Examples of alkoxy groups include methoxy, ethoxy, propoxy, methoxypropyl, ethoxymethyl, butyl, methoxypropyl, ethoxyethyl, propoxymethyl, pentyl, methoxybutyl, ethoxybutyl, and propoxy. A linear, branched, or cyclic alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, such as an ethyl group, a t-butoxymethyl group, a pentoxy group, a methoxybutyl group, an ethoxypropyl group, a propenylethyl group, an isoproponylethyl group, and a hexyl group. Can be mentioned. More preferred are linear or branched alkoxy groups having 1 to 10 carbon atoms such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group, methoxypropyl group, ethoxymethyl group, butyl group, methoxypropyl group, ethoxyethyl group and the like.
芳香族基として、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基等を挙げることができるが、より好ましくはフェニル基等である。
R1、R2、R3及びR4のいずれかは、前記アルキル基又はアルコキシ基であった場合、そのアルキル基が更に任意の置換基を有していてもよい。前記アルキル基又はアルコキシ基が更に有していてもよい任意の置換基としては、例えば、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、スルホ基、スルホン酸塩の基、カルボン酸塩の基、フォスホ基、リン酸塩の基等が好ましい。
Examples of the aromatic group include a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, and a fluorenyl group, and a phenyl group is more preferable.
When any of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 is the alkyl group or alkoxy group, the alkyl group may further have an arbitrary substituent. Examples of the optional substituent that the alkyl group or alkoxy group may further have include a hydroxyl group, an amino group, a carboxy group, a sulfo group, a sulfonate group, a carboxylate group, a phospho group, and a phosphorus group. Acid group or the like is preferred.
R1、R2、R3及びR4のいずれかは、前記芳香族基であった場合、その芳香族基が更に任意の置換基を有していてもよい。芳香族基が更に有していてもよい任意の置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デカニル基、ウンデカニル基、ドデカニル基など、炭素数1〜20の直鎖もしくは分岐アルキル基;フェニル基、ハロゲン化フェニル基、アルキルフェニル基、アルキルハロゲン化フェニル基、アルコキシフェニル基、アルコキシカルボニルフェニル基、ナフチル基などのアリール基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、メトキシプロピル基、エトキシメチル基、ブチル基、メトキシプロピル基、エトキシエチル基、プロポキシメチル基、ペンチル基、メトキシブチル基、エトキシブチル基、プロポキシエチル基、t−ブトキシメチル基、ペントキシ基、メトキシブチル基、エトキシプロピル基、プロポニルエチル基、イソプロポニルエチル基など、炭素数1〜20の直鎖もしくは分岐アルコキシ基;ニトロ基;水酸基;カルボキシ基;スルホ基;スルホン酸塩の基;カルボン酸塩の基;フォスホ基;リン酸塩の基、或いはこれら置換基の組み合わせ等が挙げられる。 When any of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 is the aromatic group, the aromatic group may further have an arbitrary substituent. Examples of the optional substituent that the aromatic group may further include, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl Group, octyl group, nonyl group, decanyl group, undecanyl group, dodecanyl group, etc., linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; phenyl group, halogenated phenyl group, alkylphenyl group, alkylhalogenated phenyl group, alkoxy Aryl groups such as phenyl group, alkoxycarbonylphenyl group, naphthyl group; methoxy group, ethoxy group, propoxy group, methoxypropyl group, ethoxymethyl group, butyl group, methoxypropyl group, ethoxyethyl group, propoxymethyl group, pentyl group, Methoxybutyl group, ethoxybutyl group, propoxyethylene A straight chain or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms such as a group, t-butoxymethyl group, pentoxy group, methoxybutyl group, ethoxypropyl group, proponylethyl group, isoproponylethyl group; nitro group; hydroxyl group; carboxy A group; a sulfo group; a sulfonate group; a carboxylate group; a phospho group; a phosphate group, or a combination of these substituents.
R1、R2、R3及びR4としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、フェニル基、4−クロロフェニル基、4−エトキシフェニル基、2−クロロ−4−メチルフェニル基などが更に好ましい。
又、一般式(1)におけるXは直接結合もしくは下記構造式(1−1)〜(1−11)で表されるいずれかの連結基を示す。
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, t-butyl group, phenyl group, 4-chlorophenyl group, 4-ethoxyphenyl group. 2-chloro-4-methylphenyl group and the like are more preferable.
X in the general formula (1) represents a direct bond or any linking group represented by the following structural formulas (1-1) to (1-11).
尚、上記構造式(1−1)〜(1−11)中の*は、一般式(1)中のベンゼン環と結合する部位を示す。
構造式(1−3)中のR111は、水酸基、又は−NA1A2(A1及びA2は、前記R1、R2、R3及びR4と同義である。)で表される基を示す。R111は、より好ましくはジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジブチルアミノ基、フェニルアミノ基等である。尚、フェニルアミノ基中のフェニル部位につき更に任意の置換基を有していてもよい。
In addition, * in the said structural formula (1-1)-(1-11) shows the site | part couple | bonded with the benzene ring in General formula (1).
R 111 in Structural Formula (1-3) is represented by a hydroxyl group or —NA 1 A 2 (A 1 and A 2 have the same meanings as R 1 , R 2 , R 3 and R 4 ). Represents a group. R 111 is more preferably a dimethylamino group, a diethylamino group, a dibutylamino group, a phenylamino group, or the like. In addition, you may have arbitrary substituents about the phenyl site | part in a phenylamino group.
又、一般式(1)におけるXは、直接結合、上記構造式(1−1)で表される連結基、又は上記構造式(1−2)で表される連結基のいずれかであることが好ましい。直接結合もしくは上記構造式(1−1)で表される連結基であることが特に好ましい。
本発明に用いる(B)成分として上記一般式(1)で表される化合物を使用する場合、一般式(1)中のベンゼン環は、更に、ニトロ基、水酸基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、スルホ基、スルホン酸塩の基、カルボキシ基、カルボン酸塩の基、フォスホ基、燐酸塩の基、並びに置換基を有していてもよい芳香族基からなる群より選択された少なくとも1つの置換基を有していてもよい。係るアルキル基、アルコキシ基、及芳香族基は、例えば前記R1〜R4と同じ基等を挙げることができる。
X in the general formula (1) is either a direct bond, a linking group represented by the structural formula (1-1), or a linking group represented by the structural formula (1-2). Is preferred. A direct bond or a linking group represented by the structural formula (1-1) is particularly preferable.
When the compound represented by the general formula (1) is used as the component (B) used in the present invention, the benzene ring in the general formula (1) further has a nitro group, a hydroxyl group, and a substituent. May have an alkyl group, an alkoxy group which may have a substituent, a sulfo group, a sulfonate group, a carboxy group, a carboxylate group, a phospho group, a phosphate group, and a substituent. It may have at least one substituent selected from the group consisting of aromatic groups. Examples of the alkyl group, alkoxy group, and aromatic group include the same groups as those described above for R 1 to R 4 .
又、本発明の効果の点から、一般式(1)中のベンゼン環は、更に、スルホ基、スルホン酸塩の基、カルボキシ基、カルボン酸塩の基等の置換基を有することが好ましい。
尚、本発明において、(B)成分として上記一般式(1)で表される化合物を使用する場合、上記一般式(1)におけるR11及びR12、一般式(3)及び(4)におけるR1、R2、R3、R4、構造式(1−3)におけるR111、並びに上記一般式(1)におけるベンゼン環と結合する置換基のうち、少なくとも1つが酸性基のアルカリ土類金属塩の基であるか、酸性基のアルカリ土類金属塩の基を有する基である。
In view of the effect of the present invention, the benzene ring in the general formula (1) preferably further has a substituent such as a sulfo group, a sulfonate group, a carboxy group, or a carboxylate group.
In the present invention, when the compound represented by the general formula (1) is used as the component (B), R 11 and R 12 in the general formula (1), and in the general formulas (3) and (4) Among the R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 111 in the structural formula (1-3), and the substituent bonded to the benzene ring in the general formula (1), at least one is an alkaline earth having an acidic group It is a group of a metal salt or a group having an alkaline earth metal salt group of an acidic group.
上記一般式(1)で表される化合物において、酸性基のアルカリ土類金属塩の基の数は、通常1〜6である。酸性基のアルカリ土類金属塩の基の数が多すぎるとイオンの溶出が増加することになり電気特性が悪化する可能性がある。酸性基のアルカリ土類金属塩の基の数がより好ましくは1〜4であり、更に好ましくは1〜2である。
又、酸性基のアルカリ土類金属塩の基として、例えば、スルホン酸カルシウム、スルホン酸マグネシウム、スルホン酸バリウム、燐酸カルシウム、燐酸バリウム、カルボン酸カルシウム等が挙げられ、より好ましくは、スルホン酸カルシウム、又はカルボン酸カルシウム等である。
In the compound represented by the general formula (1), the number of acidic alkaline earth metal salt groups is usually 1 to 6. If the number of the alkaline earth metal salt group of the acidic group is too large, the elution of ions increases, and the electrical characteristics may be deteriorated. The number of the alkaline earth metal salt group of the acidic group is more preferably 1 to 4, and still more preferably 1 to 2.
Examples of the alkaline earth metal salt group of acidic group include, for example, calcium sulfonate, magnesium sulfonate, barium sulfonate, calcium phosphate, barium phosphate, calcium carboxylate and the like, more preferably, calcium sulfonate, Or it is calcium carboxylate.
本発明に用いる(B)成分として上記一般式(1)で表される化合物を使用する場合、水素結合に加え、平面性の増大による顔料とのπ−πスタッキングが可能になり、より顔料と強く吸着される点で、下記一般式(1’)で表される化合物が好ましい。 When the compound represented by the above general formula (1) is used as the component (B) used in the present invention, in addition to hydrogen bonding, π-π stacking with the pigment due to an increase in planarity is possible, and the pigment and A compound represented by the following general formula (1 ′) is preferable in that it is strongly adsorbed.
但し、上記一般式(1’)におけるX、R11及びR12は一般式(1)と同義である。又、一般式(1’)中のベンゼン環は、更に任意の置換基を有していてよく、具体的には、例えば前記一般式(1)中のベンゼン環における任意の置換基として挙げた基と同様の基等が挙げられる。
本発明の(B)成分として使用する上記一般式(1)で表される化合物の具体例を、以下に例示するが、これらに限定されるわけではない。
However, X, R 11 and R 12 in the general formula (1 ′) have the same meaning as in the general formula (1). Further, the benzene ring in the general formula (1 ′) may further have an arbitrary substituent, and specifically, for example, as an arbitrary substituent in the benzene ring in the general formula (1). Examples thereof include the same group as the group.
Although the specific example of the compound represented by the said General formula (1) used as (B) component of this invention is illustrated below, it is not necessarily limited to these.
前記構造式中、分散安定性及び顔料の結晶転移を効率的に抑制するなどの点から、より好ましくは前記構造式(1−102)で表される化合物、構造式(1−103)で表される化合物、構造式(1−104)で表される化合物、構造式(1−105)で表される化合物、構造式(1−106)で表される化合物、構造式(1−107)で表される化合物、構造式(1−108)で表される化合物、構造式(1−109)で表される化合物、構造式(1−114)で表される化合物、構造式(1−116)で表される化合物、構造式(1−133)で表される化合物、構造式(1−135)で表される化合物、構造式(1−141)で表される化合物、構造式(1−156)で表される化合物、構造式(1−188)で表される化合物、構造式(1−199)で表される化合物、構造式(1−203)で表される化合物、及び構造式(1−214)で表される化合物等である。
[一般式(2)で表される化合物]
Among the structural formulas, the compound represented by the structural formula (1-102) and the structural formula (1-103) are more preferable from the viewpoint of efficiently suppressing dispersion stability and pigment crystal transition. A compound represented by the structural formula (1-104), a compound represented by the structural formula (1-105), a compound represented by the structural formula (1-106), and a structural formula (1-107). A compound represented by the structural formula (1-108), a compound represented by the structural formula (1-109), a compound represented by the structural formula (1-114), a structural formula (1- 116), a compound represented by structural formula (1-133), a compound represented by structural formula (1-135), a compound represented by structural formula (1-141), a structural formula ( 1-156), compound represented by Structural Formula (1-188), structure (1-199) a compound represented by a compound represented by the compounds represented by structure (1-203), and the structural formula (1-214).
[Compound represented by formula (2)]
又、本発明に用いる(B)成分として下記一般式(2)で表される化合物を使用することも、高い平面性により、より強固に顔料表面に吸着し易く、その結果高い分散安定性を有する点で好ましい。 In addition, the use of a compound represented by the following general formula (2) as the component (B) used in the present invention also facilitates strong adsorption on the pigment surface due to high flatness, resulting in high dispersion stability. It is preferable in that it has.
上記一般式(2)において、R22は、置換基を有していてもよい芳香族基、前記一般式(3)で表される構造、前記一般式(4)で表される構造、又は下記一般式(5)で表される構造を示す。尚、R22が前記一般式(3)又は(4)で表される構造である場合、これら一般式における*は、一般式(2)におけるアゾ基と結合する部位を表す。nは0又は1を表す。 In the general formula (2), R 22 represents an aromatic group which may have a substituent, a structure represented by the general formula (3), a structure represented by the general formula (4), or The structure represented by the following general formula (5) is shown. In addition, when R < 22 > is a structure represented by the said General formula (3) or (4), * in these general formula represents the site | part couple | bonded with the azo group in General formula (2). n represents 0 or 1.
一般式(2)中のR22は、置換基を有していてもよい芳香族基であった場合、当該芳香族の種類及び当該芳香族の有する置換基の種類は、例えば前記一般式(1)におけるR11及びR12として挙げたものと同じものであってもよい。
ただ、(B)成分の(A)顔料との分子間水素結合による顔料表面への吸着性能を考慮すれば、R22は、前記一般式(3)で表される構造、前記一般式(4)で表される構造、又は下記一般式(5)で表される構造のいずれかであることが好ましい。より好ましくは、前記一般式(3)で表される構造もしくは下記一般式(5)で表される構造である。
When R 22 in the general formula (2) is an aromatic group that may have a substituent, the type of the aromatic and the type of the substituent that the aromatic has are, for example, the general formula ( it may be the same as those exemplified as R 11 and R 12 in 1).
However, considering the adsorption performance on the pigment surface by intermolecular hydrogen bonding with the component (B) of the component (B), R 22 is a structure represented by the general formula (3), the general formula (4 ) Or a structure represented by the following general formula (5). More preferably, it is a structure represented by the general formula (3) or a structure represented by the following general formula (5).
(但し、上記一般式(5)におけるR5は前記一般式(3)中のR1、R2、及び前記一般式(4)中のR3、R4と同義である。*は、一般式(2)中のアゾ基と結合する部位を示す。)
又、一般式(2)におけるZは、直接結合、もしくは下記構造式(2−11)〜(2−13)で表されるいずれかの構造である(尚、下記構造式(2−11)〜(2−13)における*は、一般式(2)中のベンゼン環及びR21と結合する部位を示す。)。π−π相互作用による顔料への吸着性能を向上させる点から、Zは直接結合であることが好ましい。
(However, R 5 in the general formula (5) has the same meaning as R 1 and R 2 in the general formula (3) and R 3 and R 4 in the general formula (4). (The site | part couple | bonded with the azo group in Formula (2) is shown.)
Z in the general formula (2) is a direct bond or any structure represented by the following structural formulas (2-11) to (2-13) (note that the following structural formula (2-11) ~ * in (2-13) indicates a site binding to the general formula (2) a benzene ring and R 21 in.). Z is preferably a direct bond from the viewpoint of improving the adsorption performance to the pigment by the π-π interaction.
上記式(2−13)中、ベンゼン環及びベンゾチアゾール環は、連結部位以外に置換基を有していてもよい。
上記一般式(2)におけるR21は、1つ以上の窒素原子が含まれる5又は6員複素環基を示すが、より具体的には、例えば、下記構造式(2−21)〜(2−33)で表される複素環基等を挙げることができる。より好ましくは、ベンゾチアゾリル基又はピリミジル基等である。
In said formula (2-13), the benzene ring and the benzothiazole ring may have a substituent other than a connection part.
R 21 in the general formula (2) represents a 5- or 6-membered heterocyclic group containing one or more nitrogen atoms. More specifically, for example, the following structural formulas (2-21) to (2) A heterocyclic group represented by -33). More preferred is a benzothiazolyl group or a pyrimidyl group.
本発明の(B)成分として一般式(2)で表される化合物を使用する場合、一般式(2)におけるベンゼン環は、前記一般式(1)と同様、更に、ニトロ基、水酸基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、スルホ基、スルホン酸塩の基、カルボキシ基、カルボン酸塩の基、フォスホ基、燐酸塩の基、並びに置換
基を有していてもよい芳香族基からなる群より選択された少なくとも1つの基を有していてもよい。該アルキル基、アルコキシ基、及び芳香族基の具体例としては、例えば前記R1〜R5と同じ基等を挙げることができる。
When the compound represented by the general formula (2) is used as the component (B) of the present invention, the benzene ring in the general formula (2) is further substituted with a nitro group, a hydroxyl group, and a substituent as in the general formula (1). An alkyl group which may have a group, an alkoxy group which may have a substituent, a sulfo group, a sulfonate group, a carboxy group, a carboxylate group, a phospho group, a phosphate group, and You may have at least 1 group selected from the group which consists of the aromatic group which may have a substituent. Specific examples of the alkyl group, alkoxy group, and aromatic group include the same groups as those described above for R 1 to R 5 .
又、本発明の効果が良好に得られる点から、一般式(2)中のベンゼン環は、更に、メチル基、エチル基など、炭素数1〜3の直鎖もしくは分岐アルキル基;メトキシ基、エトキシ基など、炭素数1〜3の直鎖もしくは分岐アルコキシ基;スルホ;スルホン酸塩の基;カルボキシ基;カルボン酸塩の基等の置換基を有することが好ましい。
尚、本発明において、(B)成分として上記一般式(2)で表される化合物を使用する場合、上記一般式(2)におけるR22、一般式(3)〜(5)におけるR1、R2、R3、R4、R5、並びに上記一般式(2)におけるベンゼン環と結合する置換基のうち、少なくとも1つが酸性基のアルカリ土類金属塩の基であるか、酸性基のアルカリ土類金属塩の基を有する基である。
In addition, from the point that the effect of the present invention can be obtained satisfactorily, the benzene ring in the general formula (2) is further a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms such as a methyl group or an ethyl group; It preferably has a substituent such as an ethoxy group or the like having a straight or branched alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms; sulfo; a sulfonate group; a carboxy group; a carboxylate group.
In the present invention, when the compound represented by the general formula (2) is used as the component (B), R 22 in the general formula (2), R 1 in the general formulas (3) to (5), R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , and among the substituents bonded to the benzene ring in the general formula (2), at least one is an alkaline earth metal salt group of an acidic group, or an acidic group This is a group having an alkaline earth metal salt group.
上記一般式(2)で表される化合物において、酸性基のアルカリ土類金属塩の基の数は、通常1〜6であるが、より好ましくは1〜3であり、更に好ましくは1〜2である。
又、酸性基のアルカリ土類金属塩の基については、例えば前記一般式(1)におけると同様の基等を挙げることができる。
本発明の(B)成分として使用する上記一般式(2)で表される化合物の具体例を、以下に例示するが、これらに限定されるわけではない。分散安定性及び顔料の結晶転移を効率的に抑制するなどの点から、より好ましくは下記構造式(2−101)で表される化合物、構造式(2−104)で表される化合物、構造式(2−105)で表される化合物、構造式(2−108)で表される化合物、構造式(2−112)で表される化合物、構造式(2−115)で表される化合物、構造式(2−117)で表される化合物、構造式(2−149)で表される化合物、構造式(2−150)で表される化合物、構造式(2−159)で表される化合物、及び構造式(2−160)で表される化合物である。
In the compound represented by the general formula (2), the number of the alkaline earth metal salt group of the acidic group is usually 1 to 6, more preferably 1 to 3, and further preferably 1 to 2. It is.
Examples of the group of the alkaline earth metal salt of an acidic group include the same groups as in the general formula (1).
Although the specific example of the compound represented by the said General formula (2) used as (B) component of this invention is illustrated below, it is not necessarily limited to these. From the viewpoint of efficiently suppressing dispersion stability and crystal transition of the pigment, the compound represented by the following structural formula (2-101), the compound represented by the structural formula (2-104), and the structure are more preferable. Compound represented by formula (2-105), compound represented by structural formula (2-108), compound represented by structural formula (2-112), compound represented by structural formula (2-115) , A compound represented by the structural formula (2-117), a compound represented by the structural formula (2-149), a compound represented by the structural formula (2-150), and a structural formula (2-159). And a compound represented by the structural formula (2-160).
本発明において、(B)成分として上記一般式(1)で表される化合物もしくは一般式(2)で表される化合物のうち、単独1種で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
又、(B)成分の含有量は、(A)顔料100重量部に対し、通常、0.01重量部以上、1重量部以上、また通常90重量部以下、好ましくは60重量部以下、更に好ましく
は40重量部以下である。
上記範囲内であると、イオンの溶出がし難いため、電気特性への影響が小さく、また分散安定性及び顔料の結晶転移に十分な効果が得られる点で好ましい。
In the present invention, as the component (B), the compound represented by the general formula (1) or the compound represented by the general formula (2) may be used alone or in combination of two or more. May be.
The content of component (B) is usually 0.01 parts by weight or more, 1 part by weight or more, and usually 90 parts by weight or less, preferably 60 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of (A) pigment. The amount is preferably 40 parts by weight or less.
If it is within the above range, it is difficult to elute ions, so that the influence on electric characteristics is small, and it is preferable in that sufficient effects can be obtained for dispersion stability and pigment crystal transition.
<(C)分散剤>
本発明の顔料分散液は、(C)分散剤を含有する。
該(C)分散剤としては、本発明の(B)酸性基を有する水溶性染料のアルカリ土類金属塩を用いるのが好ましいが、その他の分散剤を含んでいてもよい。
その他の分散剤としては、本発明の効果を損なわない限り、特に制限されないが、分散安定性の点から、(C−1)窒素原子を含有するグラフト共重合体(以下、(C−1)分散剤と称することがある。)、及び/又は(C−2)窒素原子を含有するアクリル系ブロック共重合体(以下、(C−2)分散剤と称することがある。)を含有することが好ましい。より好ましくは(C−2)分散剤である。
<(C) Dispersant>
The pigment dispersion of the present invention contains (C) a dispersant.
The dispersant (C) is preferably an alkaline earth metal salt of the water-soluble dye having an acidic group (B) of the present invention, but may contain other dispersant.
Other dispersants are not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired. From the viewpoint of dispersion stability, (C-1) a graft copolymer containing a nitrogen atom (hereinafter referred to as (C-1) And / or (C-2) an acrylic block copolymer containing a nitrogen atom (hereinafter also referred to as (C-2) a dispersant). Is preferred. More preferred is (C-2) a dispersant.
これら(C−1)、及び(C−2)分散剤はいずれも、分散剤の構造に含まれる窒素原子が顔料表面に対して親和性をもち、窒素原子以外の部分が媒質に対する親和性を高めることにより、全体として分散安定性の向上に寄与するものと推定される。又、(C)分散剤の性能は、その固体表面に対する吸着挙動により大きく左右される。分子のアーキテクチャーと吸着挙動の関係については、同じユニットを用いた場合、ランダム共重合<グラフト共重合体<ブロック共重合体の順で吸着挙動が優れていることが知られている(例えば、Jones and Richards,“Polymers at Surfaces and Interfaces”p.281)。 In any of these (C-1) and (C-2) dispersants, the nitrogen atom contained in the dispersant structure has an affinity for the pigment surface, and the portion other than the nitrogen atom has an affinity for the medium. By increasing it, it is estimated that it contributes to the improvement of dispersion stability as a whole. In addition, the performance of (C) the dispersant is greatly influenced by the adsorption behavior to the solid surface. Regarding the relationship between the molecular architecture and the adsorption behavior, it is known that when the same unit is used, the adsorption behavior is excellent in the order of random copolymerization <graft copolymer <block copolymer (for example, Jones and Richards, “Polymers at Surfaces and Interfaces” p. 281).
<(C−1)窒素原子を含有するグラフト共重合体>
(C−1)窒素原子を含有するグラフト共重合体は、(C)顔料を極めて効率よく分散しうる点で好ましい。その理由は、明らかではないが、顔料と分散剤との吸着の障害となる部分(分子)が、顔料への吸着部周辺に配置することを、積極的に排斥し得る構造を有しているためと推察される。窒素原子を含有するグラフト共重合体としては、主鎖に窒素原子を含有する繰り返し単位を有するものが好ましい。中でも、下記一般式(I)で表される繰り返し単位、及び/又は下記一般式(II)で表される繰り返し単位を有することが好ましい。
<(C-1) Graft copolymer containing nitrogen atom>
(C-1) The graft copolymer containing a nitrogen atom is preferable in that (C) the pigment can be dispersed very efficiently. The reason for this is not clear, but it has a structure that can positively eliminate the part (molecule) that hinders the adsorption of the pigment and the dispersing agent around the adsorption part to the pigment. This is probably because of this. As the graft copolymer containing a nitrogen atom, those having a repeating unit containing a nitrogen atom in the main chain are preferred. Especially, it is preferable to have a repeating unit represented by the following general formula (I) and / or a repeating unit represented by the following general formula (II).
(一般式(I)中、R51は炭素数1〜5のアルキレン基を表し、Aは水素原子又は下記一般式(III)〜(V)のいずれかを表す。)
一般式(I)中、R51は、メチレン、エチレン、プロピレン等の直鎖状又は分岐状の炭素数1〜5のアルキレン基を表し、好ましくは炭素数2〜3であり、更に好ましくはエチレン基である。Aは水素原子又は下記一般式(III)〜(V)のいずれかを表すが、好ましくは下記一般式(III)である。
(In the general formula (I), R 51 represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and A represents a hydrogen atom or any one of the following general formulas (III) to (V).)
In the general formula (I), R 51 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms such as methylene, ethylene or propylene, preferably 2 to 3 carbon atoms, more preferably ethylene. It is a group. A represents a hydrogen atom or any one of the following general formulas (III) to (V), preferably the following general formula (III).
(一般式(II)中、R51、Aは、それぞれ一般式(I)のR51、Aと同義である。) (In the general formula (II), R 51, A is the same meaning as R 51, A of the general formula (I).)
(一般式(III)中、W1は炭素数2〜10の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表し、中でもブチレン、ペンチレン、ヘキシレン等の炭素数4〜7のアルキレン基が好ましい。cは1〜20の整数を表し、好ましくは5〜10の整数である。) (In General Formula (III), W 1 represents a linear or branched alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and among them, an alkylene group having 4 to 7 carbon atoms such as butylene, pentylene, and hexylene is preferable. Represents an integer of 1 to 20, preferably an integer of 5 to 10.)
(一般式(IV)中、M1は2価の連結基を表し、中でもエチレン、プロピレン等の炭素数1〜4のアルキレン基、又はエチレンオキシ、プロピレンオキシ等の炭素数1〜4のアルキレンオキシ基が好ましい。W2はエチレン、プロピレン、ブチレン等の直鎖状又は分岐状の炭素数2〜10のアルキレン基を表し、中でもエチレン、プロピレン等の炭素数2〜3のアルキレン基が好ましい。M2は水素原子又は−CO−R52(R52はエチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル等の炭素数1〜10のアルキル基を表し、中でもエチル、プロピル、ブチル、ペンチル等の炭素数2〜5のアルキル基が好ましい。)を表す。qは、1〜20の整数を表し、好ましくは5〜10の整数である。) (In General Formula (IV), M 1 represents a divalent linking group, and in particular, an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms such as ethylene and propylene, or an alkyleneoxy having 1 to 4 carbon atoms such as ethyleneoxy and propyleneoxy. W 2 represents a linear or branched alkylene group having 2 to 10 carbon atoms such as ethylene, propylene, butylene, etc. Among them, an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms such as ethylene or propylene is preferable. 2 represents a hydrogen atom or —CO—R 52 (R 52 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms such as ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, etc .; 5 is preferable.) Q represents an integer of 1 to 20, and preferably an integer of 5 to 10.)
(上記一般式(V)中、W3は炭素数1〜50のアルキル基又は水酸基を1〜5個有する炭素数1〜50のヒドロキシアルキル基を表し、中でもステアリル等の炭素数10〜20のアルキル基、モノヒドロキシステアリル等の水酸基を1〜2個有する炭素数10〜20のヒドロキシアルキル基が好ましい。)
(C−1)分散剤における一般式(I)又は(II)で表される繰り返し単位の含有率は、高い方が好ましく、合計で通常50モル%以上であり、好ましくは70モル%以上である。一般式(I)で表される繰り返し単位と、一般式(II)で表される繰り返し単位の、両方を併有してもよく、その含有比率に特に制限は無いが、一般式(I)の繰り返し単位を多く含有していた方が好ましい。一般式(I)又は(II)で表される繰り返し単位の合計数は、1分子中に通常1〜100、好ましくは10〜70、更に好ましくは20〜50である。
(In the above general formula (V), W 3 represents an alkyl group having 1 to 50 carbon atoms or a hydroxyalkyl group having 1 to 5 carbon atoms having 1 to 5 hydroxyl groups, among which stearyl and other carbon atoms having 10 to 20 carbon atoms. A C10-20 hydroxyalkyl group having 1-2 hydroxyl groups such as an alkyl group and monohydroxystearyl is preferred.)
(C-1) The content of the repeating unit represented by formula (I) or (II) in the dispersant is preferably higher, and is generally 50 mol% or more in total, preferably 70 mol% or more. is there. The repeating unit represented by the general formula (I) and the repeating unit represented by the general formula (II) may be both present, and the content ratio is not particularly limited, but the general formula (I) It is preferable to contain a large number of repeating units. The total number of repeating units represented by the general formula (I) or (II) is usually 1 to 100, preferably 10 to 70, more preferably 20 to 50 in one molecule.
又、(C−1)分散剤は一般式(I)及び(II)以外の繰り返し単位を含んでいてもよく、他の繰り返し単位としては、例えばアルキレン基、アルキレンオキシ基などが例示できる。又、グラフト共重合体は、その末端が−NH2及び−R51−NH2(R51は、一般式(I)のR51と同義である)のものが好ましい。
尚、(C−1)分散剤はグラフト共重合体であれば、主鎖が直鎖状であっても分岐していてもよい。
The (C-1) dispersant may contain a repeating unit other than the general formulas (I) and (II). Examples of the other repeating unit include an alkylene group and an alkyleneoxy group. In addition, the graft copolymer preferably has a terminal of —NH 2 and —R 51 —NH 2 (R 51 is synonymous with R 51 of formula (I)).
In addition, as long as the (C-1) dispersant is a graft copolymer, the main chain may be linear or branched.
(C−1)分散剤のアミン価は、通常5〜100mgKOH/gであり、好ましくは10〜70mgKOH/gであり、更に好ましくは15〜40mgKOH/g以下である。
アミン価が低すぎると、分散安定性が低下し、粘度が不安定になる可能性があり、また逆に高すぎると、残渣が増加したり、液晶パネルを形成した後の電気特性が低下したりする可能性がある。
(C-1) The amine value of the dispersant is usually 5 to 100 mgKOH / g, preferably 10 to 70 mgKOH / g, and more preferably 15 to 40 mgKOH / g or less.
If the amine value is too low, the dispersion stability may be lowered and the viscosity may become unstable. On the other hand, if the amine value is too high, the residue may increase or the electrical characteristics after the liquid crystal panel is formed may be reduced. There is a possibility.
尚、分散剤のアミン価(有効固形分換算)は、分散剤試料中の溶剤を除いた固形分1gあたりの塩基量と当量のKOHの重量で表し、次の方法により測定する。
100mLのビーカーに分散剤試料の0.5〜1.5gを精秤し、50mLの酢酸で溶解する。pH電極を備えた自動滴定装置を使って、この溶液を0.1mol/L HClO4酢酸溶液にて中和滴定する。滴定pH曲線の変曲点を滴定終点とし次式によりアミン価を求める。
The amine value (in terms of effective solid content) of the dispersant is represented by the weight of KOH equivalent to the amount of base per gram of solid content excluding the solvent in the dispersant sample, and is measured by the following method.
Disperse 0.5-1.5 g of the dispersant sample in a 100 mL beaker and dissolve with 50 mL of acetic acid. This solution is neutralized with a 0.1 mol / L HClO 4 acetic acid solution using an automatic titrator equipped with a pH electrode. Using the inflection point of the titration pH curve as the end point of titration, the amine value is determined by the following formula.
アミン価[mgKOH/g]=(561×V)/(W×S)
(但し、W:分散剤試料秤取量[g]、V:滴定終点での滴定量[mL]、S:分散剤試料の固形分濃度[wt%]を表す。)
又、(C−1)分散剤の酸価は、当該酸価の元となる酸性基の有無及び種類にもよるが、一般的に低い方が好ましい。
Amine value [mgKOH / g] = (561 × V) / (W × S)
(W: represents the amount of the dispersant sample weighed [g], V: represents the titration amount at the end of titration [mL], and S represents the solid content concentration [wt%] of the dispersant sample.)
Moreover, although the acid value of (C-1) a dispersing agent is based also on the presence and kind of the acidic group which becomes the origin of the said acid value, generally the one where a lower one is preferable.
(C−1)分散剤のGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、3000〜100000が好ましく、5000〜50000が特に好ましい。重量平均分子量(Mw)が3000未満であると、顔
料の凝集を防ぐことができず、高粘度化ないしはゲル化してしまう可能性があり、また逆に、100000を超えるとそれ自体が高粘度となり、有機溶媒への溶解性が不足する場合がある。更に、現像性、解像性が低下する恐れがある。
(C-1) The polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) measured by GPC (gel permeation chromatography) of the dispersant is preferably 3000 to 100,000, and particularly preferably 5000 to 50000. If the weight average molecular weight (Mw) is less than 3000, the aggregation of the pigment cannot be prevented and the viscosity or gelation may occur. Conversely, if the weight average molecular weight (Mw) exceeds 100000, the viscosity itself becomes high. The solubility in organic solvents may be insufficient. Further, the developability and resolution may be lowered.
尚、(C−1)分散剤の合成方法は、例えば特公昭63−30057号公報記載の方法等を用いることができる。
更に(C−1)分散剤としては、上述のものと同様の構造を有する市販のグラフト共重合体を適用することもできる。
<(C−2)アクリル系ブロック共重合体>
(C−2)アクリル系ブロック共重合体は、(A)顔料を極めて効率よく分散しうる点で好ましい。その理由は明らかではないが、分子配列が制御されていることにより、分散剤が顔料に吸着する際に障害となる構造が少ないためと推察される。
As a method for synthesizing the (C-1) dispersant, for example, the method described in JP-B-63-30057 can be used.
Further, as the (C-1) dispersant, a commercially available graft copolymer having the same structure as that described above can be used.
<(C-2) Acrylic Block Copolymer>
(C-2) An acrylic block copolymer is preferable in that (A) the pigment can be dispersed very efficiently. The reason is not clear, but it is presumed that because the molecular arrangement is controlled, there are few structures that obstruct the dispersing agent when adsorbed on the pigment.
又、アクリル系ブロック共重合体として、特に親溶媒性基を有するAブロック、及び窒素原子含有官能基を有するBブロックからなるブロック共重合体が好ましい。
具体的には、窒素原子含有官能基を有するBブロックとして、側鎖に4級アンモニウム塩基、及び/又はアミノ基を有する単位構造が挙げられ、一方、親溶媒性のAロックとして、4級アンモニウム塩基及びアミノ基を有さない単位構造が挙げられる。
The acrylic block copolymer is particularly preferably a block copolymer comprising an A block having a solvophilic group and a B block having a nitrogen atom-containing functional group.
Specific examples of the B block having a nitrogen atom-containing functional group include a unit structure having a quaternary ammonium base and / or an amino group in the side chain, while quaternary ammonium is used as a solvophilic A lock. Examples include a unit structure having no base and amino group.
係るアクリル系ブロック共重合体を構成するBブロックは、4級アンモニウム塩基、及び/又はアミノ基を有する単位構造を有し、顔料吸着機能を持つ部位である。
又、係るBブロックとして、4級アンモニウム塩基を有する場合、当該4級アンモニウム塩基は、直接主鎖に結合していてもよいが、2価の連結基を介して主鎖に結合していてもよい。又、このような4級アンモニウム塩基としては、特に下記一般式(VI)で表される部分構造を含有するものが好ましい。
The B block constituting the acrylic block copolymer has a unit structure having a quaternary ammonium base and / or an amino group, and has a pigment adsorption function.
Further, when the B block has a quaternary ammonium base, the quaternary ammonium base may be directly bonded to the main chain, but may be bonded to the main chain via a divalent linking group. Good. Moreover, as such a quaternary ammonium base, what contains the partial structure represented with the following general formula (VI) especially is preferable.
上記一般式(VI)中、R34は、水素原子又はメチル基を表す。X1は、2価の連結基を表す。又、R31、R32、R33は、それぞれ独立して、炭素数1〜10のアルキル基、置換されていてもよい炭素数6〜15の芳香族炭化水素基、置換されていてもよい炭素数7〜20のアラルキル基等が好ましい。 In the above general formula (VI), R 34 represents a hydrogen atom or a methyl group. X 1 represents a divalent linking group. R 31 , R 32 and R 33 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an optionally substituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms, or optionally substituted. Aralkyl groups having 7 to 20 carbon atoms are preferred.
具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ベンジル基、フェニル基等を挙げることができる。中でもメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ベンジル基等が好ましい。
又、上記一般式(VI)において、2価の連結基X1としては、例えば、炭素数1〜10のアルキレン基、アリーレン基、−CONH−R35−、−COO−R36−(但し、
R35及びR36は、それぞれ独立に、直接結合、炭素数1〜10のアルキレン基、又は炭素数1〜10のエーテル基(−R37−O−R38−:R37及びR38は、各々独立にアルキレン基を表す。)等が挙げられ、好ましくは−COO−R36−である。
Specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a benzyl group, and a phenyl group. Of these, methyl, ethyl, propyl, butyl, benzyl and the like are preferable.
In the general formula (VI), examples of the divalent linking group X 1 include an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, an arylene group, —CONH—R 35 —, —COO—R 36 — (provided that
R 35 and R 36 are each independently a direct bond, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, or an ether group having 1 to 10 carbon atoms (—R 37 —O—R 38 —: R 37 and R 38 are Each independently represents an alkylene group.), Etc., and is preferably —COO—R 36 —.
尚、対アニオンのM−としては、Cl−、Br−、I−、ClO4 −、BF4 −、CH3COO−、PF6 −等が挙げられる。
又、上記特定の4級アンモニウム塩基を含有する部分構造は、1つのBブロック中に2種以上含有されていてもよい。その場合、2種以上の4級アンモニウム塩基含有部分構造は、当該Bブロック中において、ランダム共重合又はブロック共重合の何れの態様で含有されていてもよい。更に、当該4級アンモニウム塩基を含有しない部分構造が、Bブロック中に含まれていてもよく、又、当該部分構造の例としては、後述の(メタ)アクリル酸エステル系モノマー由来の部分構造等が挙げられる。4級アンモニウム塩基を含まない部分構造のBブロック中の含有量は、好ましくは0〜50重量%、より好ましくは0〜20重量%であるが、4級アンモニウム塩基非含有部分構造はBブロック中に含まれないことが最も好ましい。
Examples of the counter anion M − include Cl − , Br − , I − , ClO 4 − , BF 4 − , CH 3 COO − , and PF 6 − .
Moreover, the partial structure containing the said specific quaternary ammonium base may be contained 2 or more types in one B block. In that case, two or more quaternary ammonium base-containing partial structures may be contained in the B block in any form of random copolymerization or block copolymerization. Furthermore, the partial structure which does not contain the quaternary ammonium base may be contained in the B block, and examples of the partial structure include a partial structure derived from a (meth) acrylic acid ester monomer described later, etc. Is mentioned. The content of the partial structure containing no quaternary ammonium base in the B block is preferably 0 to 50% by weight, more preferably 0 to 20% by weight. It is most preferable that it is not contained in.
尚、上述するアクリル系ブロック共重合体のBブロック中において、3級アミノ基を若干有していてもよい。これは、3級アミノ基の4級化反応が完全に完了していない場合に残るものであり、そのアミン価は、通常10mgKOH/g以下程度である。
一方、係るアクリル系ブロック共重合体を構成するBブロックとして、1〜3級アミノ基を含む場合、当該1〜3級アミノ基を有する単量体の含有割合は、当該共重合体を構成する単量体組成において、20モル%以上であることが好適であり、より好ましくは50モル%以上である。
In addition, the B block of the acrylic block copolymer described above may have some tertiary amino groups. This remains when the quaternization reaction of the tertiary amino group is not completely completed, and its amine value is usually about 10 mgKOH / g or less.
On the other hand, when the B block constituting the acrylic block copolymer includes a primary to tertiary amino group, the content ratio of the monomer having the primary to tertiary amino group constitutes the copolymer. In the monomer composition, it is preferably 20 mol% or more, more preferably 50 mol% or more.
又、上記1〜3級アミノ基としては、好ましくは−NR41R42(但し、R41及びR42は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい環状又は鎖状のアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を示す。)で表され、又、これを含む部分構造(繰返し単位)として好ましいものは、例えば下記一般式で表されるような構造が挙げられる。 The primary to tertiary amino group is preferably —NR 41 R 42 (wherein R 41 and R 42 each independently represents a cyclic or chain alkyl group which may have a substituent, An aryl group which may have a substituent or an aralkyl group which may have a substituent is preferable. As a partial structure including this (repeating unit), preferred examples include the following: A structure represented by the general formula can be given.
(但し、R41及びR42は、上記のR41及びR42と同義であり、R43は炭素数1以上のアルキレン基、R44は水素原子又はメチル基を示す。)
中でも、R41及びR42はメチル基が好ましく、R43はメチレン基、エチレン基が好ましく、R44は水素原子もしくはメチル基であるのが好ましい。このような部分構造としては下記一般式で表されるジメチルアミノエチルアクリレートやジメチルアミノエチルメタアクリレート由来の構造等が、特に好適に用いられる。
(However, R 41 and R 42 have the same meanings as R 41 and R 42 described above, R 43 represents an alkylene group having 1 or more carbon atoms, and R 44 represents a hydrogen atom or a methyl group.)
Among them, R 41 and R 42 are preferably a methyl group, R 43 is preferably a methylene group or an ethylene group, and R 44 is preferably a hydrogen atom or a methyl group. As such a partial structure, a structure derived from dimethylaminoethyl acrylate or dimethylaminoethyl methacrylate represented by the following general formula is particularly preferably used.
(上記一般式中、R44は前述と同義である。)
更に、上記アミノ基を含有する部分構造は、1つのBブロック中に2種以上含有されていてもよい。その場合、2種以上のアミノ基含有部分構造は、該Bブロック中においてランダム共重合又はブロック共重合の何れの態様で含有されていてもよい。又、アミノ基を含有しない部分構造が、Bブロック中に一部含まれていてもよく、そのような部分構造の例としては、(メタ)アクリル酸エステル系モノマー由来の部分構造等が挙げられる。係るアミノ基を含まない部分構造の、Bブロック中の含有量は、好ましくは0〜50重量%、より好ましくは0〜20重量%であるが、係るアミノ基非含有部分構造はBブロック中に含まれないことが最も好ましい。
(In the above general formula, R 44 has the same meaning as described above.)
Furthermore, the partial structure containing the said amino group may be contained 2 or more types in one B block. In that case, two or more amino group-containing partial structures may be contained in the B block in any form of random copolymerization or block copolymerization. Moreover, a partial structure not containing an amino group may be partially contained in the B block, and examples of such a partial structure include a partial structure derived from a (meth) acrylate monomer. . The content of such a partial structure not containing an amino group in the B block is preferably 0 to 50% by weight, more preferably 0 to 20% by weight. Most preferably it is not included.
又、係る(e−2)分散剤のブロック共重合体を構成する親溶媒性のAブロックは、上述したアミノ基等の窒素原子含有官能基を有さず、上述したBブロックを構成するモノマーと共重合しうるモノマーから成るものであれば、特に制限は無い。Aブロックは、顔料吸着基となる窒素原子含有官能基を有さない親溶媒性の部位であり、溶媒に親和性があるため、分散剤に吸着した顔料を溶媒中に安定化させる働きがある。 In addition, the solvophilic A block constituting the block copolymer of the (e-2) dispersant does not have a nitrogen atom-containing functional group such as an amino group as described above, and is a monomer constituting the B block as described above. There is no particular limitation as long as it is composed of a monomer that can be copolymerized with. The A block is a solvophilic site that does not have a nitrogen atom-containing functional group that serves as a pigment adsorbing group, and has an affinity for the solvent, and thus has a function of stabilizing the pigment adsorbed on the dispersant in the solvent. .
親溶媒性のAブロックとしては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系モノマー;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、グリシジル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、エチルアクリル酸グリシジル、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル系モノマー;ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート等のポリアルキレングリコール;(メタ)アクリル酸クロライド等の(メタ)アクリル酸塩系モノマー;酢酸ビニル系モノマー;アリルグリシジルエーテル、クロトン酸グリシジルエーテル等のグリシジルエーテル系モノマー等のコモノマーを共重合させたポリマー構造が挙げられる。 Examples of the solvophilic A block include styrene monomers such as styrene and α-methylstyrene; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate (propyl) (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, Butyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, glycidyl ethyl acrylate, polyethylene glycol ( (Meth) acrylate monomers such as (meth) acrylate and polypropylene glycol (meth) acrylate; polyalkylene glycols such as polyethylene glycol (meth) acrylate and polypropylene glycol (meth) acrylate Vinyl acetate monomers; (meth) (meth) acrylate monomers such as acrylic acid chloride allyl glycidyl ether, polymer structure in which the comonomer is copolymerized, such as glycidyl ether monomers such as crotonic acid glycidyl ether.
中でも、Aブロックとしては、(メタ)アクリル酸エステル系モノマーを共重合成分として含むものが好ましい。又、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート等のポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートを共重合成分として含む(即ち、ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート由来の部分構造を含む)ものも好ましい。更に、本発明のカラーフィルタ画素形成用組成物に用いられる分散剤が(メタ)アクリル系共重合体である場合、下記一般式(VIII)
で表される部分構造を有するAブロックが特に好ましい。
Among these, as the A block, those containing a (meth) acrylic acid ester monomer as a copolymerization component are preferable. Also preferred are those containing polyalkylene glycol (meth) acrylates such as polyethylene glycol (meth) acrylate and polypropylene glycol (meth) acrylate as copolymerization components (that is, containing a partial structure derived from polyalkylene glycol (meth) acrylate). . Further, when the dispersant used in the composition for forming a color filter pixel of the present invention is a (meth) acrylic copolymer, the following general formula (VIII)
The A block having a partial structure represented by
(上記一般式(VIII)中、nは1〜5の整数を示すが、1分子中に上記ユニット、即ち一般式(VIII)が複数ある場合、nは同一でも異なっていてもよい。又、R81は水素原子又はメチル基を示し、R82は炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基を示す。又、R82として、エチル基であることが特に好ましい。)
上記一般式(VIII)で表される部分構造は、当該(メタ)アクリル系共重合体を構成する単量体換算で1分子中に3〜20モル%含まれていることが好ましく、3〜10モル%含まれていることが最も好ましい。
(In the general formula (VIII), n represents an integer of 1 to 5, but when there are a plurality of the units, that is, the general formula (VIII) in one molecule, n may be the same or different. R 81 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 82 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group, and R 82 is particularly preferably an ethyl group.)
The partial structure represented by the general formula (VIII) is preferably contained in an amount of 3 to 20 mol% in terms of monomers constituting the (meth) acrylic copolymer. It is most preferable that 10 mol% is contained.
詳細の作用機構は不明であるが、ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート由来の部分構造、特に上記一般式にて表される部分構造を有することにより、水素結合性を高めることが可能であり、分散溶媒との親和性が向上し、分散系の安定性が増すものと考えられる。
前記一般式(VIII)で表わされる部分構造は、1つのAブロック中に2種以上含有されていてもよい。勿論、当該Aブロックは、更にこれら以外の部分構造を含有していてもよい。2種以上のモノマー由来の部分構造がAブロック中に存在する場合、各部分構造は該Aブロック中においてランダム共重合又はブロック共重合の何れの態様で含有されていてもよい。
Although the detailed mechanism of action is unclear, by having a partial structure derived from polyalkylene glycol (meth) acrylate, particularly a partial structure represented by the above general formula, it is possible to improve hydrogen bonding properties and disperse It is considered that the affinity with the solvent is improved and the stability of the dispersion system is increased.
Two or more partial structures represented by the general formula (VIII) may be contained in one A block. Of course, the A block may further contain a partial structure other than these. When partial structures derived from two or more types of monomers are present in the A block, each partial structure may be contained in the A block in any form of random copolymerization or block copolymerization.
本発明の顔料分散液に使用できる(C−2)分散剤は、上述するようなAブロックとBブロックとからなるABブロック又はABAブロック共重合型高分子化合物である。中でもABブロック共重合体が好ましい。このようなブロック共重合体は、例えばリビング重合法にて調製される。
リビング重合法にはアニオンリビング重合法、カチオンリビング重合法、ラジカルリビング重合法がある。具体的には、例えば特開2007−270147号公報に記載の方法が挙げられる。
The dispersant (C-2) that can be used in the pigment dispersion of the present invention is an AB block or ABA block copolymeric polymer compound composed of an A block and a B block as described above. Of these, AB block copolymers are preferred. Such a block copolymer is prepared, for example, by a living polymerization method.
The living polymerization method includes an anion living polymerization method, a cation living polymerization method, and a radical living polymerization method. Specifically, for example, a method described in JP-A-2007-270147 can be mentioned.
尚、上記(C−2)分散剤1gのアミン価は、有効固形分換算で通常1〜300mgKOH/g程度であるが、その好ましい範囲は、Bブロックが4級アンモニウム塩基を有する場合とそうでない場合とで異なる。
即ち、(C−2)分散剤のABブロック共重合体及びABAブロック共重合体の、Bブロックが4級アンモニウム塩基を有する場合、当該共重合体1g中の4級アンモニウム塩
基の量は、0.1〜10mmolであることが好ましい。この範囲外では、良好な耐熱性と分散性を兼備することができない場合がある。このようなブロック共重合体中には、製造過程で生じたアミノ基が含有される場合があり、そのアミン価は、通常、共重合体1gあたり1〜100mgKOH/g程度、好ましくは1〜50mgKOH/g、より好ましくは1〜30mgKOH/gである。
The amine value of 1 g of the above (C-2) dispersant is usually about 1 to 300 mgKOH / g in terms of effective solid content, but the preferred range is not the case where the B block has a quaternary ammonium base. It depends on the case.
That is, when the B block of the AB block copolymer and ABA block copolymer of the (C-2) dispersant has a quaternary ammonium base, the amount of the quaternary ammonium base in 1 g of the copolymer is 0. It is preferable that it is 1-10 mmol. Outside this range, it may not be possible to combine good heat resistance and dispersibility. In such a block copolymer, an amino group generated in the production process may be contained, and its amine value is usually about 1 to 100 mgKOH / g, preferably 1 to 50 mgKOH per 1 g of the copolymer. / G, more preferably 1 to 30 mg KOH / g.
又、Bブロックに4級アンモニウム塩基を含まない場合、当該共重合体のアミン価は、通常、1gあたり50〜300mgKOH/g程度、好ましくは50〜200mgKOH/g、より好ましくは80mgKOH/g以上150mgKOH/g以下、更に好ましくは90〜150mgKOH/gであり、最も好ましくは100〜140mgKOH/gである。 When the quaternary ammonium base is not included in the B block, the amine value of the copolymer is usually about 50 to 300 mgKOH / g, preferably 50 to 200 mgKOH / g, more preferably 80 mgKOH / g or more and 150 mgKOH. / G or less, more preferably 90 to 150 mgKOH / g, and most preferably 100 to 140 mgKOH / g.
窒素原子含有官能基が少なすぎると、分散剤分子の顔料表面への吸着力が不十分となり、十分な分散安定性を得ることが困難となる場合がある。一方、アミン価が高すぎると、相対的にAブロックの分子量が小さくなり、分散安定性が不十分となる場合がある。
又、このブロック共重合体の酸価は、該酸価の元となる酸性基の有無及び種類にもよるが、一般に低い方が好ましく、通常100mgKOH/g以下であり、好ましくは50mgKOH/g以下、より好ましくは40mgKOH/g以下、最も好ましくは30mgKOH/g以下である。又、その分子量は、GPCで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)で通常1000以上、100,000以下の範囲である。
If the number of functional groups containing nitrogen atoms is too small, the adsorptive power of the dispersant molecules on the pigment surface may be insufficient, and it may be difficult to obtain sufficient dispersion stability. On the other hand, if the amine value is too high, the molecular weight of the A block becomes relatively small, and the dispersion stability may be insufficient.
The acid value of the block copolymer depends on the presence and type of the acid group that is the basis of the acid value, but is generally preferably lower, usually 100 mgKOH / g or less, preferably 50 mgKOH / g or less. , More preferably 40 mgKOH / g or less, most preferably 30 mgKOH / g or less. The molecular weight is usually in the range of 1000 or more and 100,000 or less in terms of polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) measured by GPC.
又、本発明において、上述のものと同様の構造を有する市販の(メタ)アクリル系ブロック共重合体も使用することができる。
<その他の分散剤>
(C)分散剤としては、上記各種(C−1)、及び(C−2)分散剤以外の分散剤(以下、(C−3)分散剤と称することがある。)を含有していてもよい。
In the present invention, a commercially available (meth) acrylic block copolymer having the same structure as that described above can also be used.
<Other dispersants>
(C) As a dispersing agent, it contains dispersing agents other than the above-mentioned various (C-1) and (C-2) dispersing agents (hereinafter, may be referred to as (C-3) dispersing agent). Also good.
(C−3)分散剤としては、例えば、ウレタン系分散剤、ポリアリルアミン系分散剤、アミノ基を持つモノマーとマクロモノマーからなる分散剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系分散剤、ポリオキシエチレンジエステル系分散剤、ポリエーテルリン酸系分散剤、ポリエステルリン酸系分散剤、ソルビタン脂肪族エステル系分散剤、脂肪族変性ポリエステル系分散剤等を挙げることができる。 (C-3) Examples of the dispersant include a urethane-based dispersant, a polyallylamine-based dispersant, a dispersant composed of a monomer having an amino group and a macromonomer, a polyoxyethylene alkyl ether-based dispersant, and a polyoxyethylene diester-based dispersant. Examples thereof include a dispersant, a polyether phosphate dispersant, a polyester phosphate dispersant, a sorbitan aliphatic ester dispersant, and an aliphatic modified polyester dispersant.
このような分散剤の具体例としては、EFKA(エフカーケミカルズビーブイ(EFKA)社製)、Disperbyk(ビックケミー社製)、ディスパロン(楠本化成社製)、SOLSPERSE(ルーブリゾール社製)、KP(信越化学工業社製)、ポリフロー(共栄社化学社製)、アジスパー(味の素ファインテクノ社製)等のシリーズ名で市販のものを挙げることができる。 Specific examples of such a dispersant include EFKA (manufactured by EFKA Chemicals Beebuy (EFKA)), Disperbyk (manufactured by Big Chemie), Disparon (manufactured by Enomoto Kasei), SOLPERSE (manufactured by Lubrizol), KP (manufactured by Shinetsu) Chemical products), polyflow (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), ajisper (manufactured by Ajinomoto Fine-Techno Co., Ltd.), and other series names can be mentioned.
尚、上述した(C−1)分散剤〜(C−3)分散剤は、1種を単独で使用してもよく、又は2種以上を併用してもよい。
本発明において、顔料分散液に更に(C)分散剤を含有する場合、その(C)分散剤の含有割合が、(A)顔料に対して0〜200重量%程度使用することが好ましく、10〜150重量%程度使用することがより好ましい。
In addition, the above-mentioned (C-1) dispersing agent-(C-3) dispersing agent may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.
In the present invention, when the pigment dispersion further contains (C) a dispersant, the content of the (C) dispersant is preferably about 0 to 200% by weight based on (A) the pigment. It is more preferable to use about 150% by weight.
(C)分散剤の含有割合をこの範囲に制御することにより、必要且つ十分な量の分散剤が顔料表面に付着するため、後述する着色樹脂組成物の着色力を低下させずに、凝集を効果的に防ぐことが可能となり、また高粘度化ないしゲル化を避けることができるため、高い分散安定性を確保することができる。
<分散助剤>
本発明の顔料分散液には、更に分散助剤を含有していてもよい。ここでいう分散助剤、即ち顔料誘導体としては、例えば特開2001−220520号公報、特開2001−271004号公報、特開2002−179976号公報、特開2007−113000号公報、及び特開2007−186681号公報等に記載の各種化合物等を使用することができる。
(C) By controlling the content ratio of the dispersing agent within this range, a necessary and sufficient amount of the dispersing agent adheres to the pigment surface. Therefore, aggregation is performed without reducing the coloring power of the colored resin composition described later. It can be effectively prevented, and high viscosity or gelation can be avoided, so that high dispersion stability can be ensured.
<Dispersing aid>
The pigment dispersion of the present invention may further contain a dispersion aid. Examples of the dispersion aid, that is, a pigment derivative, include, for example, JP-A No. 2001-220520, JP-A No. 2001-271004, JP-A No. 2002-179976, JP-A No. 2007-113000, and JP-A No. 2007. Various compounds described in JP-A-186681 and the like can be used.
尚、本発明の顔料分散液に、更に分散助剤を含有する場合、その添加量が、(A)顔料に対して通常0.1重量%以上、又、通常30重量%以下、好ましくは20重量%以下、より好ましくは10重量%以下、更に好ましくは5重量%以下である。添加量を上記の範囲に制御することにより、分散助剤としての効果が発揮され、又、分散性、分散安定性が悪くなるのを防ぐこともできる。 When the pigment dispersion of the present invention further contains a dispersion aid, the amount added is usually 0.1% by weight or more, usually 30% by weight or less, preferably 20%, based on the pigment (A). % By weight or less, more preferably 10% by weight or less, still more preferably 5% by weight or less. By controlling the addition amount within the above range, the effect as a dispersion aid is exhibited, and it is possible to prevent the dispersibility and dispersion stability from being deteriorated.
<分散樹脂>
本発明の顔料分散液には、後述する(D)バインダ樹脂もしくはその他のバインダ樹脂から選ばれた樹脂の一部又は全部を下記の分散樹脂として含有していてもよい。
具体的には、後述する分散処理工程において、前述の(C)分散剤等の成分とともに、(D)バインダ樹脂を含有させることにより、当該(D)バインダ樹脂が、(C)分散剤との相乗効果で(A)顔料の分散安定性に寄与する。結果として(C)分散剤の添加量を減らせる可能性があるため好ましい。又、現像性が向上し、基板の非画素部に未溶解物が残存せず、画素の基板への密着性が向上する、といった効果も奏するため好ましい。
<Dispersed resin>
The pigment dispersion of the present invention may contain a part or all of a resin selected from (D) binder resin or other binder resin described later as the following dispersion resin.
Specifically, in the dispersion treatment step to be described later, the (D) binder resin is added to the (C) dispersant by adding the (D) binder resin together with the components such as the (C) dispersant described above. It contributes to the dispersion stability of the pigment (A) by a synergistic effect. As a result, there is a possibility that the amount of (C) dispersant added may be reduced, which is preferable. Further, it is preferable because the developability is improved, the undissolved matter does not remain in the non-pixel portion of the substrate, and the adhesion of the pixel to the substrate is improved.
このように、分散処理工程に使用される(C)バインダ樹脂を、分散樹脂と称することがある。分散樹脂は、顔料分散液中の顔料全量に対して0〜200重量%程度使用することが好ましく、10〜100重量%程度使用することがより好ましい。
分散樹脂としては、後述する各種(D)バインダ樹脂を使用することができる。
分散樹脂の酸価は0mgKOH/g以上が好ましく、1mgKOH/g以上がより好ましく、5mgKOH/g以上が最も好ましく、また300mgKOH/g以下が好ましく、200mgKOH/g以下がより好ましく、150mgKOH/g以下が最も好ましい。酸価を上記の範囲に制御することにより、アルカリ現像性が良好となり、合成上等においても、取り扱いやすくなる。
As described above, the (C) binder resin used in the dispersion treatment step may be referred to as a dispersion resin. The dispersion resin is preferably used in an amount of about 0 to 200% by weight, more preferably about 10 to 100% by weight, based on the total amount of pigment in the pigment dispersion.
As the dispersion resin, various (D) binder resins described later can be used.
The acid value of the dispersion resin is preferably 0 mgKOH / g or more, more preferably 1 mgKOH / g or more, most preferably 5 mgKOH / g or more, more preferably 300 mgKOH / g or less, more preferably 200 mgKOH / g or less, and more preferably 150 mgKOH / g or less. Most preferred. By controlling the acid value within the above range, the alkali developability is improved, and the handling becomes easy in synthesis and the like.
又、分散樹脂のGPCにて測定したポリスチレン換算の重量平均分子量は、1000以上が好ましく、1500以上がより好ましく、2000以上が最も好ましく、また200000以下が好ましく、50000以下がより好ましく、30000以下が最も好ましい。分子量を上記の範囲に制御することにより、アルカリ現像性が良好となり、又、分散安定性が低下するのを防ぐこともできる。 The weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC of the dispersion resin is preferably 1000 or more, more preferably 1500 or more, most preferably 2000 or more, more preferably 200000 or less, more preferably 50000 or less, and 30000 or less. Most preferred. By controlling the molecular weight within the above range, the alkali developability can be improved and the dispersion stability can be prevented from being lowered.
<着色樹脂組成物>
本発明の着色樹脂組成物は、少なくとも、前述した(A)顔料、(B)酸性基を有する水溶性染料のアルカリ土類金属塩及び下記(D)バインダ樹脂を含有し、更に要すれば、これらの成分以外の添加物等を含有していてもよい。又、後述する溶媒、及び(E)重合性モノマー、(F)光重合開始剤類、及び/又は熱重合開始剤類等を含有することが特に好ましい。
<Colored resin composition>
The colored resin composition of the present invention contains at least the above-described (A) pigment, (B) an alkaline earth metal salt of a water-soluble dye having an acidic group, and the following (D) binder resin, and if necessary, You may contain additives other than these components. Moreover, it is especially preferable to contain the solvent mentioned later, (E) polymerizable monomer, (F) photopolymerization initiators, and / or thermal polymerization initiators.
尚、本発明の着色樹脂組成物は、予め調製しておいた顔料分散液に、その他の成分を混合することにより調製しても良く、また全ての成分を同時に、または順次混合してもよい。
これら必須成分以外の成分としては、本願明細書に記載された各種成分以外にも、カラーフィルタ形成材料として使用できるものであれば、特に制限無く使用できる。
The colored resin composition of the present invention may be prepared by mixing other components with a pigment dispersion prepared in advance, or all components may be mixed simultaneously or sequentially. .
As components other than these essential components, in addition to the various components described in the present specification, any components that can be used as a color filter forming material can be used without particular limitation.
<(D)バインダ樹脂>
本発明の着色樹脂組成物に使用する(D)バインダ樹脂としては、カラーフィルタの画素形成に使用可能なものであれば、特に制限なく使用することができる。例えば、特開昭60−184202号公報等に記載された所謂リフトオフ方式のカラーフィルタ製造工程に用いる熱硬化性樹脂組成物や、特開2004−220036号公報等に記載されたインクジェット方式のカラーフィルタ製造工程に用いる熱硬化性樹脂組成物などに含まれる樹脂、或いは後述する光重合性樹脂等が挙げられる。
<(D) Binder resin>
The (D) binder resin used in the colored resin composition of the present invention can be used without particular limitation as long as it can be used for pixel formation of a color filter. For example, a thermosetting resin composition used in a manufacturing process of a so-called lift-off type color filter described in JP-A-60-184202 or the like, or an ink-jet type color filter described in JP-A-2004-220036 or the like Examples thereof include a resin contained in a thermosetting resin composition used in the production process, a photopolymerizable resin described later, and the like.
ただ本発明の効果に照らせば、係る(D)バインダ樹脂は、フォトリソグラフィ法によるカラーフィルタの画素形成に使用されるバインダ樹脂の中から選択することが好ましい。
このようなバインダ樹脂としては、例えば、特開平7−207211号、特開平8−259876号、特開平10−300922号、特開平11−140144号、特開平11−174224号、特開2000−56118号、特開2003−233179号、特開2007−270147号などの各公報等に記載された様々な高分子化合物を使用することができるが、好ましくは、
(D−1):特定の構造を有するモノ(メタ)アクリレート、及びエポキシ基含有(メタ)アクリレート又は(メタ)アクリル酸、を含むエチレン性不飽和基含有単量体を反応させて得られる(メタ)アクリル系アルカリ可溶樹脂、
(D−2):主鎖にカルボキシル基を含有する直鎖状アルカリ可溶性樹脂、
(D−3):前記カルボキシル基含有樹脂のカルボキシル基部分に、エポキシ基含有不飽和化合物を付加させた樹脂、
(D−4):(メタ)アクリル系樹脂等が挙げられる。
However, in view of the effect of the present invention, the (D) binder resin is preferably selected from binder resins used for the formation of color filter pixels by photolithography.
Examples of such binder resins include JP-A-7-207211, JP-A-8-259876, JP-A-10-300922, JP-A-11-140144, JP-A-11-174224, and JP-A-2000-56118. Various polymer compounds described in JP-A No. 2003-233179, JP-A No. 2007-270147, and the like can be used.
(D-1): obtained by reacting a monomer containing an ethylenically unsaturated group containing a mono (meth) acrylate having a specific structure and an epoxy group-containing (meth) acrylate or (meth) acrylic acid ( (Meth) acrylic alkali-soluble resin,
(D-2): a linear alkali-soluble resin containing a carboxyl group in the main chain,
(D-3): a resin obtained by adding an epoxy group-containing unsaturated compound to the carboxyl group portion of the carboxyl group-containing resin,
(D-4): (Meth) acrylic resin and the like.
中でも、上記(D−1)記載の樹脂が特に好ましい。
以下、これら各樹脂について説明する。
<(D−1)特定の構造を有するモノ(メタ)アクリレート、及びエポキシ基含有(メタ)アクリレート又は(メタ)アクリル酸、を含むエチレン性不飽和基含有単量体を反応させて得られる(メタ)アクリル系アルカリ可溶樹脂>
本発明の着色樹脂組成物に用いる(D)バインダ樹脂の中でも、特に好ましい(D)バインダ樹脂として、「エポキシ基含有(メタ)アクリレートと、他のラジカル重合性単量体との共重合体に対し、該共重合体が有するエポキシ基の少なくとも一部に不飽和一塩基酸を付加させてなる樹脂、或いは該付加反応により生じた水酸基の少なくとも一部に多塩基酸無水物を付加させて得られる樹脂(以下、(D−1)樹脂と称することがある。)」が挙げられる。
Among these, the resin described in (D-1) is particularly preferable.
Hereinafter, each of these resins will be described.
<(D-1) Obtained by reacting a mono (meth) acrylate having a specific structure and an ethylenically unsaturated group-containing monomer containing an epoxy group-containing (meth) acrylate or (meth) acrylic acid ( (Meth) acrylic alkali-soluble resin>
Among (D) binder resins used in the colored resin composition of the present invention, as a particularly preferable (D) binder resin, “a copolymer of an epoxy group-containing (meth) acrylate and another radical polymerizable monomer” On the other hand, it is obtained by adding a polybasic acid anhydride to a resin obtained by adding an unsaturated monobasic acid to at least a part of the epoxy group of the copolymer or to at least a part of the hydroxyl group generated by the addition reaction. Resin (hereinafter sometimes referred to as (D-1) resin) ”.
より具体的には、(D−1)樹脂として、例えば、以下に説明する特定の脂環式炭化水素基を有するモノ(メタ)アクリレートを用いてなる(メタ)アクリル系共重合体(D−1−1)〜(D−1−3)が好ましい。中でも、下記(D−1−1)に記載の(メタ)アクリル系共重合体が、画素の輝度低下の抑制に特に効果的である点から、より好ましい。
<(D−1−1)(a)下記一般式(D1)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレート、及び(b)エポキシ基含有(メタ)アクリレートを含むエチレン性不飽和基含有単量体を反応させて得られる(メタ)アクリル系共重合体(以下、(D−1−1)共重合体と称することがある。)>
(D−1−1)共重合体は、(a)下記一般式(D1)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレート由来の部分構造を必須成分とする。
More specifically, as the (D-1) resin, for example, a (meth) acrylic copolymer (D-) using a mono (meth) acrylate having a specific alicyclic hydrocarbon group described below. 1-1) to (D-1-3) are preferable. Among these, the (meth) acrylic copolymer described in the following (D-1-1) is more preferable because it is particularly effective for suppressing reduction in luminance of the pixel.
<(D-1-1) (a) An ethylenically unsaturated group-containing unit containing a mono (meth) acrylate having a structure represented by the following general formula (D1) and (b) an epoxy group-containing (meth) acrylate (Meth) acrylic copolymer obtained by reacting a monomer (hereinafter sometimes referred to as (D-1-1) copolymer)>
The (D-1-1) copolymer has (a) a partial structure derived from mono (meth) acrylate having a structure represented by the following general formula (D1) as an essential component.
上記一般式(D1)中、R91〜R94は各々独立に、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を示し、R95〜及びR98は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を示すか、或いは互いに連結して環を形成していてもよい。
又、上記一般式(D1)において、R95及びR96並びにR97及びR98が連結して形成される環は、脂肪族環であるのが好ましく、飽和又は不飽和のいずれでもよく、更に炭素数は5〜6であることが好ましい。
In the general formula (D1), R 91 to R 94 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R 95 to R 98 each independently represent a hydrogen atom or 1 carbon atom. Or an alkyl group of ˜3, or may be linked to each other to form a ring.
In the general formula (D1), the ring formed by connecting R 95 and R 96 and R 97 and R 98 is preferably an aliphatic ring, and may be either saturated or unsaturated. It is preferable that carbon number is 5-6.
中でも、一般式(D1)で表される構造としては、下記構造式(D1a)、(D1b)、又は(D1c)で表されるものが好ましい。 Especially, as a structure represented by general formula (D1), what is represented by the following structural formula (D1a), (D1b), or (D1c) is preferable.
(D−1−1)樹脂にこれらの構造を導入することによって、本発明の着色樹脂組成物をカラーフィルタ又は液晶表示素子等に使用する場合に、当該着色樹脂組成物の耐熱性を向上させたり、当該着色樹脂組成物を用いて形成された画素の強度を増すことが可能である。 (D-1-1) By introducing these structures into the resin, when the colored resin composition of the present invention is used for a color filter or a liquid crystal display element, the heat resistance of the colored resin composition is improved. Or the strength of a pixel formed using the colored resin composition can be increased.
尚、前記一般式(D1)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレートは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
又、前記一般式(D1)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレートとしては、当該構造を有する限り、公知の各種のものが使用できるが、特に下記一般式(D2)で表されるものが好ましい。
In addition, the mono (meth) acrylate which has a structure represented by the said general formula (D1) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
In addition, as the mono (meth) acrylate having the structure represented by the general formula (D1), various known ones can be used as long as the structure has the structure, and particularly represented by the following general formula (D2). Those are preferred.
上記一般式(D2)中、R89は水素原子又はメチル基を示し、R90は前記一般式(D1)で表される構造を示す。
又(D−1−1)共重合体は、(b)エポキシ基含有(メタ)アクリレート(以下、(b1)エポキシ基含有(メタ)アクリレートと称することがある。)由来の部分構造を必須成分とする。
In the general formula (D2), R 89 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 90 represents a structure represented by the general formula (D1).
The (D-1-1) copolymer has a partial structure derived from (b) an epoxy group-containing (meth) acrylate (hereinafter sometimes referred to as (b1) an epoxy group-containing (meth) acrylate) as an essential component. And
(b1)エポキシ基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシブチル(メタ)アクリレート、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル等が例示できる。中でもグリシジル(メタ)アクリレートが好ましい。これらのエポキシ基含有(メタ)アクリレートは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 (B1) Examples of the epoxy group-containing (meth) acrylate include glycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxybutyl (meth) acrylate, (3,4-epoxycyclohexyl) methyl (meth) acrylate, and 4-hydroxybutyl. Examples include (meth) acrylate glycidyl ether. Of these, glycidyl (meth) acrylate is preferred. These epoxy group-containing (meth) acrylates may be used alone or in combination of two or more.
尚、(a)前記一般式(D1)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレートと、(b1)エポキシ基含有(メタ)アクリレートとの共重合反応には、公知の溶液重合法が適用される。使用する溶媒はラジカル重合に不活性なものであれば、特に限定されるものではなく、通常用いられている有機溶媒を使用することができる。
溶媒の使用量は、得られる(D−1−1)共重合体100重量部に対し、通常30〜1000重量部、好ましくは50〜800重量部である。溶媒の使用量は、この範囲外であると、共重合体の分子量の制御が困難となる。
A known solution polymerization method is applied to the copolymerization reaction of (a) mono (meth) acrylate having the structure represented by the general formula (D1) and (b1) epoxy group-containing (meth) acrylate. Is done. The solvent to be used is not particularly limited as long as it is inert to radical polymerization, and a commonly used organic solvent can be used.
The usage-amount of a solvent is 30-1000 weight part normally with respect to 100 weight part of obtained (D-1-1) copolymers, Preferably it is 50-800 weight part. If the amount of the solvent used is outside this range, it will be difficult to control the molecular weight of the copolymer.
又、共重合反応に使用されるラジカル重合開始剤は、ラジカル重合を開始できるものであれば、特に限定されるものではなく、通常用いられている有機過酸化物触媒やアゾ化合物触媒を使用することができる。
有機過酸化物触媒やアゾ化合物触媒を使用したラジカル重合開始剤の中から、重合温度に応じて、適当な半減期のラジカル重合開始剤が1種又は2種以上使用される。ラジカル重合開始剤の使用量は、共重合反応に使用される単量体の合計100重量部に対して、0.5〜20重量部、好ましくは1〜10重量部である。
The radical polymerization initiator used in the copolymerization reaction is not particularly limited as long as it can initiate radical polymerization, and a commonly used organic peroxide catalyst or azo compound catalyst is used. be able to.
Among radical polymerization initiators using an organic peroxide catalyst or an azo compound catalyst, one or more radical polymerization initiators having an appropriate half-life are used depending on the polymerization temperature. The usage-amount of a radical polymerization initiator is 0.5-20 weight part with respect to a total of 100 weight part of the monomer used for a copolymerization reaction, Preferably it is 1-10 weight part.
共重合反応は、共重合反応に使用される単量体及びラジカル重合開始剤を溶媒に溶解し、攪拌しながら昇温して行ってもよいし、ラジカル重合開始剤を添加した単量体を、昇温、攪拌した溶媒中に滴下して行ってもよい。又、溶媒中にラジカル重合開始剤を添加し昇温した中に単量体を滴下してもよい。反応条件は目標とする分子量に応じて自由に変えることができる。 The copolymerization reaction may be performed by dissolving the monomer and radical polymerization initiator used in the copolymerization reaction in a solvent and raising the temperature while stirring, or by adding the monomer to which the radical polymerization initiator is added. Alternatively, the reaction may be performed dropwise in a solvent that has been heated and stirred. Alternatively, the monomer may be added dropwise while the radical polymerization initiator is added to the solvent and the temperature is raised. The reaction conditions can be freely changed according to the target molecular weight.
又、上述した必須成分として(a)前記一般式(D1)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレート、及び(b1)エポキシ基含有(メタ)アクリレートを反応させて得られる共重合体は、更に(e)その他の単量体由来の部分構造を含有していてもよい。
(e)その他の単量体としては、特に制限はなく、(a)、(b1)、及び(b2)(メタ)アクリル酸と共重合しうる化合物であればよい。
In addition, a copolymer obtained by reacting (a) a mono (meth) acrylate having a structure represented by the general formula (D1) and (b1) an epoxy group-containing (meth) acrylate as the essential components described above, Further, (e) a partial structure derived from another monomer may be contained.
(E) There is no restriction | limiting in particular as another monomer, What is necessary is just a compound which can be copolymerized with (a), (b1), and (b2) (meth) acrylic acid.
具体的には、例えば、スチレン、スチレンのα−、o−、m−、p−アルキル、ニトロ、シアノ、アミド、エステル誘導体等のビニル芳香族類;ブタジエン、2,3−ジメチルブタジエン、イソプレン、クロロプレン等のジエン類;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸−n−プロピル、(メタ)アクリル酸−iso−プロピル、(メタ)アクリル酸−n−ブチル、(メタ)アクリル酸−sec−ブチル、(メタ)アクリル酸−tert−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ネオペンチル、(メタ)アクリル酸イソアミル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸シクロペンチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸−2−メチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ジシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸イソボロニル、(メタ)アクリル酸アダマンチル、(メタ)アクリル酸プロパルギル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ナフチル、(メタ)アクリル酸アントラセニル、(メタ)アクリル酸アントラニノニル、(メタ)アクリル酸ピペロニル、(メタ)アクリル酸サリチル、(メタ)アクリル酸フリル、(メタ)アクリル酸フルフリル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフリル、(メタ)アクリル酸ピラニル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸フェネチル、(メタ)アクリル酸クレジル、(メタ)アクリル酸−1,1,1−トリフルオロエチル、(メタ)アクリル酸パーフルオルエチル、(メタ)アクリル酸パーフルオロ−n−プロピル、(メタ)アクリル酸パーフルオロ−イソプロピル、(メタ)アクリル酸トリフェニルメチル、(メタ)アクリル酸クミル、(メタ)アクリル酸3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシプロピル等の(メタ)アクリル酸エステル類;(メタ)アクリル酸アミド、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミド、(メタ)アクリル酸N,N−ジエチルアミド、(メタ)アクリル酸N,N−ジプロピルアミド、(メタ)アクリル酸N,N−ジ−iso−プロピルアミド、(メタ)アクリル酸アントラセニルアミド等の(メタ)アクリル酸アミド;(メタ)アクリル酸アニリド、(メタ)アクリロイルニトリル、アクロレイン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、N−ビニルピロリドン、ビニルピリジン、酢酸ビニル等のビニル化合物類;シトラコン酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエチル等の不飽和ジカルボン酸ジエステル類;N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−(4−ヒドロキシフェニル)マレイミド等のモノマレイミド類;N−(メタ)アクリロイルフタルイミド等が挙げられる。 Specifically, for example, vinyl aromatics such as styrene, styrene α-, o-, m-, p-alkyl, nitro, cyano, amide, ester derivatives; butadiene, 2,3-dimethylbutadiene, isoprene, Dienes such as chloroprene; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid-n-propyl, (meth) acrylic acid-iso-propyl, (meth) acrylic acid-n-butyl, (Meth) acrylic acid-sec-butyl, (meth) acrylic acid-tert-butyl, (meth) acrylic acid pentyl, (meth) acrylic acid neopentyl, (meth) acrylic acid isoamyl, (meth) acrylic acid hexyl, (meta ) -2-ethylhexyl acrylate, lauryl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, (meth) acrylic Cyclopentyl acid, cyclohexyl (meth) acrylate, (meth) acrylate-2-methylcyclohexyl, dicyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, propargyl (meth) acrylate, ( (Meth) acrylic acid phenyl, (meth) acrylic acid naphthyl, (meth) acrylic acid anthracenyl, (meth) acrylic acid anthraninonyl, (meth) acrylic acid piperonyl, (meth) acrylic acid salicylate, (meth) acrylic acid furyl, (Meth) acrylic acid furfuryl, (meth) acrylic acid tetrahydrofuryl, (meth) acrylic acid pyranyl, (meth) acrylic acid benzyl, (meth) acrylic acid phenethyl, (meth) acrylic acid cresyl, (meth) acrylic acid-1 , 1,1-trifluoro Ethyl, perfluoroethyl (meth) acrylate, perfluoro-n-propyl (meth) acrylate, perfluoro-isopropyl (meth) acrylate, triphenylmethyl (meth) acrylate, cumyl (meth) acrylate, (Meth) acrylic acid esters such as (meth) acrylic acid 3- (N, N-dimethylamino) propyl, (meth) acrylic acid-2-hydroxyethyl, (meth) acrylic acid-2-hydroxypropyl; ) Acrylic acid amide, (meth) acrylic acid N, N-dimethylamide, (meth) acrylic acid N, N-diethylamide, (meth) acrylic acid N, N-dipropylamide, (meth) acrylic acid N, N- (Meth) acrylic amides such as di-iso-propylamide, (meth) acrylic acid anthracenyl amide; Vinyl compounds such as anilide, methacryloylnitrile, acrolein, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, N-vinylpyrrolidone, vinylpyridine, vinyl acetate; diethyl citraconic acid, diethyl maleate, Unsaturated dicarboxylic acid diesters such as diethyl fumarate and diethyl itaconate; monomaleimides such as N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, N-laurylmaleimide and N- (4-hydroxyphenyl) maleimide; N- (meta ) Acrylyl phthalimide and the like.
(e)その他の単量体の中で、着色硬化性樹脂組成物に優れた耐熱性、塗膜の強度、及び顔料分散性を付与させるためには、スチレン、ベンジル(メタ)アクリレート等の(e1)芳香族炭化水素基を有するエチレン性不飽和単量体が好ましい。
この(e1)芳香族炭化水素基を有するエチレン性不飽和単量体に由来する部分構造が(D−1−1)共重合体に含まれる場合、その含有割合は、1〜70モル%であるものが好ましく、3〜50モル%であるものがより好ましい。
(E) Among other monomers, in order to impart excellent heat resistance, coating strength, and pigment dispersibility to the colored curable resin composition, (such as styrene, benzyl (meth) acrylate) e1) An ethylenically unsaturated monomer having an aromatic hydrocarbon group is preferred.
When the partial structure derived from this (e1) ethylenically unsaturated monomer having an aromatic hydrocarbon group is contained in the (D-1-1) copolymer, the content is 1 to 70 mol%. Some are preferred, and more preferably 3 to 50 mol%.
<(D−1−2)(a)前記一般式(D1)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレート、及び(b1)エポキシ基含有(メタ)アクリレートを含むエチレン性不飽和基含有単量体を重合して幹樹脂を得、該幹樹脂における(b1)由来のエポキシ基の少なくとも一部に(c)不飽和一塩基酸を反応させ、生じた水酸基の少なくとも一部に(d)多塩基酸又はその無水物を反応させて得られる(メタ)アクリル系共重合体。> 本発明において、使用できる(D−1)樹脂は、前述した「(a)前記一般式(D1)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレート、及び(b1)エポキシ基含有(メタ)アクリレート(並びに、必要に応じて(e)その他の単量体)を反応させて得られる(メタ)アクリル系共重合体」の(b1)由来のエポキシ基の少なくとも一部に、(c)不飽和一塩基
酸を付加反応させ、生じた水酸基の少なくとも一部に(d)多塩基酸無水物を反応させて得られる共重合体(以下、(D−1−2)共重合体と称することがある。)であってもよい。
<(D-1-2) (a) An ethylenically unsaturated group-containing unit containing a mono (meth) acrylate having a structure represented by the general formula (D1) and (b1) an epoxy group-containing (meth) acrylate Polymers are obtained to obtain a trunk resin, and (c) an unsaturated monobasic acid is reacted with at least part of the epoxy group derived from (b1) in the trunk resin, and (d) at least part of the resulting hydroxyl group. A (meth) acrylic copolymer obtained by reacting a polybasic acid or an anhydride thereof. > In the present invention, the resin (D-1) that can be used is the above-mentioned “(a) mono (meth) acrylate having the structure represented by the general formula (D1) and (b1) epoxy group-containing (meth)”. At least a part of the epoxy group derived from (b1) of the (meth) acrylic copolymer obtained by reacting acrylate (and (e) other monomer as necessary) (c) A copolymer (hereinafter referred to as (D-1-2) copolymer) obtained by reacting a saturated monobasic acid and reacting (d) a polybasic acid anhydride with at least part of the resulting hydroxyl group. May be).
(c)不飽和一塩基酸としては、公知のものを使用することができ、例えば、エチレン性不飽和二重結合を有する不飽和カルボン酸が挙げられる。具体例としては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、o−、m−、p−ビニル安息香酸、α−位がハロアルキル基、アルコキシル基、ハロゲン原子、ニトロ基、又はシアノ基などで置換された(メタ)アクリル酸等のモノカルボン酸等が挙げられる。中でも好ましくは(メタ)アクリル酸である。これらの(c)不飽和一塩基酸を1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。このような成分を付加させることにより、本発明で用いる(D)バインダ樹脂に重合性を付与することができる。 (C) As unsaturated monobasic acid, a well-known thing can be used, For example, unsaturated carboxylic acid which has an ethylenically unsaturated double bond is mentioned. Specific examples include (meth) acrylic acid, crotonic acid, o-, m-, p-vinylbenzoic acid, α-position substituted with a haloalkyl group, an alkoxyl group, a halogen atom, a nitro group, or a cyano group. And monocarboxylic acids such as (meth) acrylic acid. Of these, (meth) acrylic acid is preferred. These (c) unsaturated monobasic acids may be used alone or in combination of two or more. By adding such components, polymerizability can be imparted to the (D) binder resin used in the present invention.
これら(c)不飽和一塩基酸は、通常、前記共重合体における(b1)由来のエポキシ基の10〜100モル%に付加させるが、好ましくは30〜100モル%、より好ましくは50〜100モル%に付加させる。(c)不飽和一塩基酸の付加割合が少なすぎると、濡れ拡がりが不十分となる可能性がある。尚、共重合体のエポキシ基に(c)不飽和一塩基酸を付加させる方法としては、公知の方法を採用することができる。 These (c) unsaturated monobasic acids are usually added to 10 to 100 mol% of the epoxy group derived from (b1) in the copolymer, preferably 30 to 100 mol%, more preferably 50 to 100 mol%. Add to mol%. (C) When the addition ratio of unsaturated monobasic acid is too small, wetting and spreading may be insufficient. In addition, as a method of adding (c) unsaturated monobasic acid to the epoxy group of a copolymer, a well-known method is employable.
更に、(b1)由来のエポキシ基に(c)不飽和一塩基酸を付加させたときに、生じる水酸基に付加させる(d)多塩基酸またはその無水物としては、公知のものが使用できる。例えば、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、クロレンド酸等の二塩基酸;トリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ビフェニルテトラカルボン酸の三塩基以上の酸又はこれらの無水物が挙げられる。 Furthermore, when (c) an unsaturated monobasic acid is added to an epoxy group derived from (b1), a known one can be used as the (d) polybasic acid or anhydride thereof added to the resulting hydroxyl group. For example, dibasic acids such as maleic acid, succinic acid, itaconic acid, phthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, chlorendic acid; trimellitic acid, pyromellitic acid, benzophenone tetracarboxylic acid, biphenyltetracarboxylic acid Examples of the acid include bases or higher and anhydrides thereof.
中でも、酸無水物が好ましく、特にテトラヒドロ無水フタル酸、及び/又は無水コハク酸が好ましい。これら(d)多塩基酸又はその無水物は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。。
これら(d)多塩基酸又はその無水物は、通常、前記共重合体が有する(b1)由来のエポキシ基に、(c)不飽和一塩基酸を付加させることにより生じる水酸基の10〜100モル%に付加させるが、好ましくは20〜90モル%、より好ましくは30〜80モル%に付加させる。尚、当該水酸基に多塩基酸無水物を付加させる方法としては、公知の方法を採用することができる。
Of these, acid anhydrides are preferable, and tetrahydrophthalic anhydride and / or succinic anhydride are particularly preferable. These (d) polybasic acids or anhydrides thereof may be used alone or in combination of two or more. .
These (d) polybasic acids or anhydrides thereof are usually 10 to 100 mol of hydroxyl groups generated by adding (c) unsaturated monobasic acid to the epoxy group derived from (b1) of the copolymer. %, Preferably 20 to 90 mol%, more preferably 30 to 80 mol%. In addition, a well-known method is employable as a method of adding a polybasic acid anhydride to the said hydroxyl group.
更に、本発明の着色樹脂組成物を光重合性の組成物とする場合には、光に対する感度を向上させるために、前述の多塩基酸無水物を付加させた後、生成したカルボキシル基の一部にグリシジル(メタ)アクリレートや重合性不飽和基を有するグリシジルエーテル化合物を付加させてもよい。又、現像性を向上させるために、生成したカルボキシル基の一部に、重合性不飽和基を有さないグリシジルエーテル化合物を付加させてもよい。又、この両方を付加させてもよい。 Furthermore, when the colored resin composition of the present invention is a photopolymerizable composition, in order to improve the sensitivity to light, after adding the above-mentioned polybasic acid anhydride, one of the generated carboxyl groups is added. Glycidyl (meth) acrylate or a glycidyl ether compound having a polymerizable unsaturated group may be added to the part. Moreover, in order to improve developability, you may add the glycidyl ether compound which does not have a polymerizable unsaturated group to some produced | generated carboxyl groups. Both of these may be added.
重合性不飽和基を有さないグリシジルエーテル化合物の具体例としては、フェニル基やアルキル基を有するグリシジルエーテル化合物等が挙げられる。市販品として、例えば、ナガセ化成工業社製の商品名「デナコールEX−111」、「デナコールEX−121」、「デナコールEX−141」、「デナコールEX−145」、「デナコールEX−146」、「デナコールEX−171」、「デナコールEX−192」等がある。 Specific examples of the glycidyl ether compound having no polymerizable unsaturated group include glycidyl ether compounds having a phenyl group or an alkyl group. As commercial products, for example, trade names “Denacol EX-111”, “Denacol EX-121”, “Denacol EX-141”, “Denacol EX-145”, “Denacol EX-146”, “Denacol EX-146” manufactured by Nagase Chemical Industries, Ltd. Denacol EX-171 "," Denacol EX-192 "and the like.
尚、(D−1−2)共重合体における幹樹脂も、前記(D−1−1)共重合体におけるのと同様に、前述した(e)その他の単量体由来の部分構造を有していてもよい。(e)
その他の単量体としては、(D−1−1)共重合体におけるのと同様の化合物が挙げられる。又、好ましいものも同様に、スチレン、ベンジル(メタ)アクリレート等の(e1)芳香族炭化水素を有するエチレン性不飽和単量体である。
Incidentally, the trunk resin in the (D-1-2) copolymer also has a partial structure derived from the above-mentioned (e) other monomer, as in the (D-1-1) copolymer. You may do it. (E)
Examples of the other monomer include the same compounds as in the (D-1-1) copolymer. Also preferred are ethylenically unsaturated monomers having (e1) aromatic hydrocarbons such as styrene and benzyl (meth) acrylate.
<(D−1−3)(a)前記一般式(D1)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレート、及び(b2)(メタ)アクリル酸を含むエチレン性不飽和基含有単量体を反応させて得られる(メタ)アクリル系共重合体>
本発明において、(D)バインダ樹脂として使用できる(D−1)樹脂は、(a)前記一般式(D1)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレート、及び(b2)(メタ)アクリル酸を含むエチレン性不飽和基含有単量体を反応させて得られる(メタ)アクリル系共重合体(以下、(D−1−3)共重合体と称することがある。)であってもよい。
<(D-1-3) (a) Mono (meth) acrylate having a structure represented by the general formula (D1) and (b2) an ethylenically unsaturated group-containing monomer containing (meth) acrylic acid (Meth) acrylic copolymer obtained by reacting
In the present invention, (D-1) resin that can be used as (D) binder resin includes (a) mono (meth) acrylate having the structure represented by the general formula (D1), and (b2) (meth) acrylic. Even a (meth) acrylic copolymer (hereinafter sometimes referred to as a (D-1-3) copolymer) obtained by reacting an ethylenically unsaturated group-containing monomer containing an acid. Good.
(D−1−3)共重合体においても、(D−1−1)共重合体と同様に、更に前述した(e)その他の単量体由来の部分構造を有していてもよい。(e)その他の単量体としては、(D−1−1)共重合体の項で述べたのと同様の化合物が挙げられ、中でもスチレン、ベンジル(メタ)アクリレート等の(e1)芳香族炭化水素を有するエチレン性不飽和単量体が好ましい。 The (D-1-3) copolymer may also have a partial structure derived from (e) another monomer as described above, similarly to the (D-1-1) copolymer. (E) Other monomers include the same compounds as described in the section of (D-1-1) copolymer, and among them, (e1) aromatics such as styrene and benzyl (meth) acrylate Ethylenically unsaturated monomers having hydrocarbons are preferred.
この(e1)芳香族炭化水素基を有するエチレン性不飽和単量体に由来する部分構造が(D−1−3)共重合体に含まれる場合、その含有割合は、1〜70モル%であるものが好ましく、3〜50モル%であるものがより好ましい。
尚、本発明の着色樹脂組成物に使用される(D−1)樹脂のGPCにて測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、3000〜100000であることが好ましく、4000〜50000であることがより好ましい。分子量が3000未満であると、耐熱性や膜強度に劣る可能性があり、100000を超えると現像液に対する溶解性が不足する傾向がある。又、分子量分布の目安として、重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)の比は、2.0〜5.0が好ましい。
When the partial structure derived from this (e1) ethylenically unsaturated monomer having an aromatic hydrocarbon group is contained in the (D-1-3) copolymer, the content is 1 to 70 mol%. Some are preferred, and more preferably 3 to 50 mol%.
In addition, it is preferable that the polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) measured by GPC of (D-1) resin used for the colored resin composition of this invention is 3000-100000, and is 4000-50000. It is more preferable. If the molecular weight is less than 3000, heat resistance and film strength may be inferior, and if it exceeds 100,000, the solubility in a developer tends to be insufficient. Moreover, as a standard of molecular weight distribution, the ratio of weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn) is preferably 2.0 to 5.0.
又、本発明の着色樹脂組成物に使用される(D−1)樹脂の酸価は、通常10〜200mgKOH/g、好ましくは15〜150mgKOH/g、更に好ましくは25〜100mgKOH/gである。
<(D−2)主鎖にカルボキシル基を含有する直鎖状アルカリ可溶性樹脂(以下、(D−2)樹脂と称することがある。)>
(D−2)主鎖にカルボキシル基を含有する直鎖状アルカリ可溶性樹脂としては、カルボキシル基を有していれば特に限定されず、通常、カルボキシル基を含有する重合性モノマーを重合して得られる。
Moreover, the acid value of (D-1) resin used for the colored resin composition of this invention is 10-200 mgKOH / g normally, Preferably it is 15-150 mgKOH / g, More preferably, it is 25-100 mgKOH / g.
<(D-2) A linear alkali-soluble resin containing a carboxyl group in the main chain (hereinafter sometimes referred to as (D-2) resin)>
(D-2) The linear alkali-soluble resin containing a carboxyl group in the main chain is not particularly limited as long as it has a carboxyl group, and usually obtained by polymerizing a polymerizable monomer containing a carboxyl group. It is done.
カルボキシル基含有重合性モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、イタコン酸、フマル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルアジピン酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルマレイン酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルフタル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシプロピルコハク酸、2−(メタ)アクリロイルオキシプロピルアジピン酸、2−(メタ)アクリロイルオキシプロピルマレイン酸、2−(メタ)アクリロイルオキシプロピルヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシプロピルフタル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシブチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイルオキシブチルアジピン酸、2−(メタ)アクリロイルオキシブチルマレイン酸、2−(メタ)アクリロイルオキシブチルヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシブチルフタル酸等のビニル系モノマー;アクリル酸にε−カプロラクトン、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン等のラクトン類を付加させたものであるモノマー;ヒドロキシアルキル(メタ)ア
クリレートにコハク酸、マレイン酸、フタル酸、或いはそれらの無水物等の酸或いは無水物を付加させたモノマー等が挙げられる。これらは複数種使用してもよい。
Examples of the carboxyl group-containing polymerizable monomer include (meth) acrylic acid, maleic acid, crotonic acid, itaconic acid, fumaric acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl succinic acid, and 2- (meth) acryloyloxyethyl adipic acid. 2- (meth) acryloyloxyethylmaleic acid, 2- (meth) acryloyloxyethylhexahydrophthalic acid, 2- (meth) acryloyloxyethylphthalic acid, 2- (meth) acryloyloxypropylsuccinic acid, 2- ( (Meth) acryloyloxypropyladipic acid, 2- (meth) acryloyloxypropylmaleic acid, 2- (meth) acryloyloxypropylhydrophthalic acid, 2- (meth) acryloyloxypropylphthalic acid, 2- (meth) acryloyloxybutyl Succinic acid, 2- (me ) Vinyl monomers such as acryloyloxybutyl adipic acid, 2- (meth) acryloyloxybutylmaleic acid, 2- (meth) acryloyloxybutylhydrophthalic acid, 2- (meth) acryloyloxybutylphthalic acid; -Monomers obtained by adding lactones such as caprolactone, β-propiolactone, γ-butyrolactone, δ-valerolactone; hydroxyalkyl (meth) acrylate to succinic acid, maleic acid, phthalic acid, or anhydrides thereof And monomers added with acids or anhydrides. A plurality of these may be used.
中でも好ましいのは、(メタ)アクリル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルコハク酸であり、更に好ましいのは、(メタ)アクリル酸である。
又、(D−2)樹脂は、上記のカルボキシル基含有重合性モノマーに、カルボキシル基を有さない他の重合性モノマーを共重合させてもよい。
他の重合性モノマーとしては、特に限定されないが、特開2009−52010号公報に記載されているもの等が挙げられる。又、これら重合性モノマーのうち、顔料分散性に優れる点からは、特にベンジル(メタ)アクリレートを含む共重合体樹脂が好ましい。
Among these, (meth) acrylic acid and 2- (meth) acryloyloxyethyl succinic acid are preferable, and (meth) acrylic acid is more preferable.
Moreover, (D-2) resin may copolymerize the other polymerizable monomer which does not have a carboxyl group with said carboxyl group-containing polymerizable monomer.
Examples of other polymerizable monomers include, but are not limited to, those described in JP-A-2009-52010. Of these polymerizable monomers, a copolymer resin containing benzyl (meth) acrylate is particularly preferred from the viewpoint of excellent pigment dispersibility.
尚、本発明の着色樹脂組成物に用いる(D−2)樹脂の酸価は、通常30〜500mgKOH/g、好ましくは40〜350mgKOH/g、更に好ましくは50〜300mgKOH/gである。又、GPCで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量は、通常2000〜80000、好ましくは3000〜50000、更に好ましくは4000〜30000である。 In addition, the acid value of (D-2) resin used for the colored resin composition of this invention is 30-500 mgKOH / g normally, Preferably it is 40-350 mgKOH / g, More preferably, it is 50-300 mgKOH / g. Moreover, the weight average molecular weight of polystyrene conversion measured by GPC is 2000-20000 normally, Preferably it is 3000-50000, More preferably, it is 4000-30000.
<(D−3)(D−2)の樹脂のカルボキシル基部分に、エポキシ基含有不飽和化合物を付加させた樹脂(以下、(D−3)樹脂と称することがある。)>
前記(D−2)主鎖にカルボキシル基を含有する直鎖状アルカリ可溶性樹脂の、カルボキシル基部分にエポキシ基含有不飽和化合物を付加させた樹脂も好ましい。
エポキシ基含有不飽和化合物としては、分子内にエチレン性不飽和基及びエポキシ基を有するものであれば、特に限定されるものではない。
<Resin obtained by adding an epoxy group-containing unsaturated compound to the carboxyl group portion of the resin of (D-3) (D-2) (hereinafter sometimes referred to as (D-3) resin)>
A resin obtained by adding an epoxy group-containing unsaturated compound to the carboxyl group portion of the linear alkali-soluble resin containing a carboxyl group in the main chain (D-2) is also preferable.
The epoxy group-containing unsaturated compound is not particularly limited as long as it has an ethylenically unsaturated group and an epoxy group in the molecule.
例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル、グリシジル−α−エチルアクリレート、クロトニルグリシジルエーテル、(イソ)クロトン酸グリシジルエーテル、N−(3,5−ジメチル−4−グリシジル)ベンジルアクリルアミド、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル等の非環式エポキシ基含有不飽和化合物も挙げることができるが、耐熱性や、顔料の分散性の観点から、脂環式エポキシ基含有不飽和化合物が好ましい。 For example, glycidyl (meth) acrylate, allyl glycidyl ether, glycidyl-α-ethyl acrylate, crotonyl glycidyl ether, (iso) crotonic acid glycidyl ether, N- (3,5-dimethyl-4-glycidyl) benzylacrylamide, 4- An acyclic epoxy group-containing unsaturated compound such as hydroxybutyl (meth) acrylate glycidyl ether can also be mentioned, but an alicyclic epoxy group-containing unsaturated compound is preferred from the viewpoint of heat resistance and pigment dispersibility.
ここで、脂環式エポキシ基含有不飽和化合物としては、その脂環式エポキシ基として、例えば、2,3−エポキシシクロペンチル基、3,4−エポキシシクロヘキシル基、7,8−エポキシ〔トリシクロ[5.2.1.0]デシ−2−イル〕基等が挙げられる。又、エチレン性不飽和基としては、(メタ)アクリロイル基に由来するものであるのが好ましい。 Here, as the alicyclic epoxy group-containing unsaturated compound, as the alicyclic epoxy group, for example, 2,3-epoxycyclopentyl group, 3,4-epoxycyclohexyl group, 7,8-epoxy [tricyclo [5 .2.1.0] dec-2-yl] group and the like. Further, the ethylenically unsaturated group is preferably derived from a (meth) acryloyl group.
上記一般式(3a)〜(3m)、R11は水素原子又はメチル基を、R12はアルキレン基を、R13は2価の炭化水素基をそれぞれ示し、nは1〜10の整数である。
一般式(3a)〜(3m)における、R12のアルキレン基は、炭素数1〜10であるものが好ましい。
具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等が例示できるが、好ましくはメチレン基、エチレン基、プロピレン基である。
The general formulas (3a) to (3m), R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 12 represents an alkylene group, R 13 represents a divalent hydrocarbon group, and n represents an integer of 1 to 10. .
In the general formulas (3a) to (3m), the alkylene group represented by R 12 preferably has 1 to 10 carbon atoms.
Specific examples include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, and a butylene group, and a methylene group, an ethylene group, and a propylene group are preferable.
又、R13の炭化水素基としては、炭素数が1〜10であるものが好ましく、アルキレン基、フェニレン基等が挙げられる。これら脂環式エポキシ基含有不飽和化合物は、1種類を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
中でも、一般式(3c)で表される化合物が好ましく、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートが特に好ましい。
As the hydrocarbon group R 13, preferably has 1 to 10 carbon atoms, alkylene group, a phenylene group, and the like. These alicyclic epoxy group-containing unsaturated compounds may be used alone or in combination of two or more.
Among these, a compound represented by the general formula (3c) is preferable, and 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate is particularly preferable.
前記(D−2)の樹脂のカルボキシル基部分に、前記エポキシ基含有不飽和化合物を付加させるには、様々な手法を用いることができる。例えば、カルボキシル基含有樹脂とエポキシ基含有不飽和化合物とを、トリエチルアミン、ベンジルメチルアミン等の3級アミン;ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラエチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリエチルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム塩;ピリジン、トリフェニルホスフィン等の触媒の存在下、有機溶媒中、反応温度50〜150℃で数時間〜数十時間反応させることにより、樹脂のカルボキシル基にエポキシ基含有不飽和化合物を導入することができる。 Various methods can be used to add the epoxy group-containing unsaturated compound to the carboxyl group portion of the resin (D-2). For example, a carboxyl group-containing resin and an epoxy group-containing unsaturated compound are converted into a tertiary amine such as triethylamine or benzylmethylamine; dodecyltrimethylammonium chloride, tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, tetrabutylammonium chloride, benzyltriethylammonium chloride A quaternary ammonium salt such as pyridine, triphenylphosphine, etc., in an organic solvent at a reaction temperature of 50 to 150 ° C. for several hours to several tens of hours. Saturated compounds can be introduced.
エポキシ基含有不飽和化合物を導入したカルボキシル基含有樹脂の酸価は、通常10〜200mgKOH/g、好ましくは20〜150mgKOH/g、更に好ましくは30〜150mgKOH/gである。又、GPCで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量は、通常2000〜100000、好ましくは4000〜50000、更に好ましくは5000〜30000である。 The acid value of the carboxyl group-containing resin into which the epoxy group-containing unsaturated compound is introduced is usually 10 to 200 mgKOH / g, preferably 20 to 150 mgKOH / g, more preferably 30 to 150 mgKOH / g. Moreover, the weight average molecular weight of polystyrene conversion measured by GPC is 2000-100000 normally, Preferably it is 4000-50000, More preferably, it is 5000-30000.
<(D−4)(メタ)アクリル系樹脂(以下、(D−4)樹脂と称することがある。)>
(メタ)アクリル系樹脂としては、例えば特開2006−161035号公報等に記載の下記一般式(D41)で示される化合物を必須とする単量体成分を重合してなるポリマー等が挙げられる。
<(D-4) (Meth) acrylic resin (hereinafter sometimes referred to as (D-4) resin)>
Examples of the (meth) acrylic resin include a polymer obtained by polymerizing a monomer component essentially including a compound represented by the following general formula (D41) described in JP-A-2006-161035.
(上記一般式(D41)中、R1a及びR2aは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基
を有していてもよい炭素数1〜25の炭化水素基を示す。)
尚、本発明の着色樹脂組成物は、本発明の効果が損なわれない範囲であれば、上述の(D−1)〜(D−4)樹脂以外のバインダ樹脂を含有していてもよい。又、本発明の着色樹脂組成物に用いる(D)バインダ樹脂としては、前述の各種樹脂のうち1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(In the general formula (D41), R 1a and R 2a each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 25 carbon atoms which may have a substituent.)
The colored resin composition of the present invention may contain a binder resin other than the above-mentioned (D-1) to (D-4) resins as long as the effects of the present invention are not impaired. Moreover, as (D) binder resin used for the colored resin composition of this invention, 1 type may be used independently among the above-mentioned various resins, and 2 or more types may be used together.
更に、(D)バインダ樹脂全量の含有割合は、全固形分中、通常0.1重量%以上、好ましくは1重量%以上であり、又、通常80重量%以下、好ましくは60重量%以下である。(D)バインダ樹脂の含有量が少なすぎると、膜が脆くなり、基板への密着性が低下する場合がある。逆に、多すぎた場合、露光部への現像液の浸透性が高くなり、画素の表面平滑性や感度が悪化することがある。 Further, the content ratio of the total amount of (D) binder resin is usually 0.1% by weight or more, preferably 1% by weight or more, and usually 80% by weight or less, preferably 60% by weight or less in the total solid content. is there. (D) When there is too little content of binder resin, a film | membrane will become weak and the adhesiveness to a board | substrate may fall. On the other hand, when the amount is too large, the permeability of the developing solution to the exposed portion increases, and the surface smoothness and sensitivity of the pixel may deteriorate.
<溶媒>
溶媒は、本発明において、上記成分のほか、場合により配合したこれら以外の成分等を溶解又は分散させ、粘度を調節する機能を有する。
溶媒としては、特に制限がなく、各成分を溶解又は分散させることができるものであればよい。このような溶媒としては、例えば国際公開公報WO2009/107734等に記載の溶剤等が挙げられる。
<Solvent>
In the present invention, the solvent has a function of adjusting viscosity by dissolving or dispersing components other than the above components in addition to the above components.
There is no restriction | limiting in particular as a solvent, What is necessary is just a thing which can melt | dissolve or disperse | distribute each component. Examples of such a solvent include the solvents described in International Publication WO2009 / 107734 and the like.
又、これら溶剤に該当する市販のものとしては、ミネラルスピリット、バルソル#2、アプコ#18ソルベント、アプコシンナー、ソーカルソルベントNo.1及びNo.2、ソルベッソ#150、シェルTS28 ソルベント、カルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート、ジグライム(いずれも商品名)などが挙げられる。これら溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Commercially available products corresponding to these solvents include mineral spirits, valsol # 2, Apco # 18 solvent, apco thinner, and soak solvent no. 1 and no. 2, Solvesso # 150, Shell TS28 Solvent, carbitol, ethyl carbitol, butyl carbitol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate, diglyme (all trade names) and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
尚、本発明の着色樹脂組成物全体に占める溶媒の含有割合は、特に制限されないが、その上限は通常99重量%以下とし、塗布に適した粘性等をも考慮すれば、好ましくは50重量%以上、より好ましくは60重量%以上、特に好ましくは70重量%以上である。
<(E)重合性モノマー>
本発明の着色樹脂組成物は、必要に応じ更に上記以外の成分を含有していてもよい。このような成分としては、(E)重合性モノマー、(F)光重合開始剤類及び/又は熱重合開始剤類、界面活性剤、熱重合防止剤、可塑剤、保存安定剤、表面保護剤、密着向上剤、現像改良剤、染料等が挙げられる。
In addition, the content ratio of the solvent in the entire colored resin composition of the present invention is not particularly limited, but the upper limit is usually 99% by weight or less, and preferably 50% by weight considering the viscosity suitable for coating. Above, more preferably 60% by weight or more, particularly preferably 70% by weight or more.
<(E) Polymerizable monomer>
The colored resin composition of the present invention may further contain components other than those described above as necessary. Examples of such components include (E) polymerizable monomer, (F) photopolymerization initiators and / or thermal polymerization initiators, surfactants, thermal polymerization inhibitors, plasticizers, storage stabilizers, surface protective agents. , Adhesion improvers, development improvers, dyes and the like.
(E)重合性モノマーとしては、例えば国際公開公報WO2009/107734等に記載のものなどが挙げられる。
これらモノマーは1種を単独で用いてもよいが、製造上、単一の化合物を用いることは難しいことから、2種以上を混合して用いても良い。又、必要に応じてモノマーとして酸基を有しない多官能モノマーと酸基を有する多官能モノマーを併用してもよい。
Examples of the polymerizable monomer (E) include those described in International Publication WO2009 / 107734 and the like.
These monomers may be used alone, but since it is difficult to use a single compound in production, two or more kinds may be used in combination. Moreover, you may use together the polyfunctional monomer which does not have an acid group as a monomer, and the polyfunctional monomer which has an acid group as needed.
酸基を有する多官能モノマーの好ましい酸価としては、0.1〜40mgKOH/gであり、特に好ましくは5〜30mgKOH/gである。多官能モノマーの酸価が低すぎると現像溶解特性が落ち、高すぎると製造や取扱いが困難になり光重合性能が落ち、画素の表面平滑性等の硬化性が劣る傾向がある。従って、異なる酸基の多官能モノマーを2種以上併用する場合、或いは酸基を有しない多官能モノマーを併用する場合、全体の多官能モノマーとしての酸基が上記範囲に入るように調整することが好ましい。 A preferable acid value of the polyfunctional monomer having an acid group is 0.1 to 40 mgKOH / g, and particularly preferably 5 to 30 mgKOH / g. If the acid value of the polyfunctional monomer is too low, the development and dissolution properties are lowered, and if it is too high, the production and handling are difficult, the photopolymerization performance is lowered, and the curability such as the surface smoothness of the pixel tends to be inferior. Accordingly, when two or more polyfunctional monomers having different acid groups are used in combination, or when a polyfunctional monomer having no acid group is used in combination, the acid groups as the entire polyfunctional monomer should be adjusted so as to fall within the above range. Is preferred.
又、より好ましい酸基を有する多官能モノマーは、東亞合成社製TO1382として市販されているジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートのコハク酸エステルを主成分とする混合物である。この多官能モノマーの他の多官能モノマーを組み合わせて使用することもできる。 More preferred polyfunctional monomers having acid groups are dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate succinic acid ester, which are commercially available as TO1382 manufactured by Toagosei Co., Ltd. It is. Other polyfunctional monomers can be used in combination with this polyfunctional monomer.
(E)重合性モノマーの配合率は、本発明の着色樹脂組成物の全固形分中、通常0重量%以上、好ましくは5重量%以上、更に好ましくは10重量%以上であり、通常80重量%以下、好ましくは70重量%以下、更に好ましくは50重量%以下、特に好ましくは40重量%以下である。
<(F)光重合開始剤類及び/又は熱重合開始剤類>
本発明の着色樹脂組成物は、塗膜を硬化させる目的で、(F)光重合開始剤類、及び/又は熱重合開始剤類を更に含むことが好ましい。但し、硬化の方法はこれらの開始剤によるもの以外でもよい。
(E) The blending ratio of the polymerizable monomer is usually 0% by weight or more, preferably 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more, and usually 80% by weight in the total solid content of the colored resin composition of the present invention. % Or less, preferably 70% by weight or less, more preferably 50% by weight or less, and particularly preferably 40% by weight or less.
<(F) Photopolymerization initiators and / or thermal polymerization initiators>
The colored resin composition of the present invention preferably further contains (F) a photopolymerization initiator and / or a thermal polymerization initiator for the purpose of curing the coating film. However, the curing method may be other than those using these initiators.
特に、本発明の着色樹脂組成物が、(D)バインダ樹脂成分としてエチレン性二重結合を有する樹脂を含む場合や、前述する(E)重合性モノマー成分としてエチレン性化合物を含む場合には、光を直接吸収し、又は光増感されて分解反応あるいは水素引き抜き反応を起こし、重合活性ラジカルを発生する機能を有する光重合開始剤類、及び/又は熱によって重合活性ラジカルを発生する熱重合開始剤類を含有することが好ましい。 In particular, when the colored resin composition of the present invention contains (D) a resin having an ethylenic double bond as a binder resin component, or (E) when an ethylenic compound is contained as a polymerizable monomer component described above, Photopolymerization initiators that have the function of directly absorbing light or being photosensitized to cause decomposition reaction or hydrogen abstraction reaction to generate polymerization active radicals, and / or thermal polymerization initiation that generates polymerization active radicals by heat It is preferable to contain agents.
尚、本発明において、光重合開始剤類としての(F)成分とは、光重合開始剤(以下、(F−1)成分と称することがある。)に重合加速剤(以下、(F−2)成分と称することがある。)、増感色素(以下、(F−3)成分と称することがある。)等の付加剤が併用されている混合物を意味する。
<光重合開始剤類>
本発明の着色樹脂組成物に含有されていてもよい(F)光重合開始剤類は、通常、(F−1)光重合開始剤と、必要に応じて添加される(F−3)増感色素、(F−2)重合加速剤等の付加剤との混合物として用いられ、光を直接吸収し、或いは光増感されて分解反応または水素引き抜き反応を起こし、重合活性ラジカルを発生する機能を有する成分である。
In the present invention, the component (F) as the photopolymerization initiator is a photopolymerization initiator (hereinafter sometimes referred to as the (F-1) component) or a polymerization accelerator (hereinafter referred to as (F-). 2) or a sensitizing dye (hereinafter sometimes referred to as the component (F-3)), or the like.
<Photopolymerization initiators>
The (F) photopolymerization initiators that may be contained in the colored resin composition of the present invention are usually (F-1) a photopolymerization initiator and (F-3) added as required. A function that is used as a mixture with an additive such as a dye-sensitizing agent and (F-2) a polymerization accelerator and directly absorbs light or is photosensitized to cause a decomposition reaction or a hydrogen abstraction reaction to generate a polymerization active radical It is a component having
(F)光重合開始剤類を構成する(F−1)光重合開始剤としては、例えば、特開昭59−152396号、特開昭61−151197号各公報等に記載のチタノセン誘導体類;特開平10−300922号、特開平11−174224号、特開2000−56118号各公報等に記載されるヘキサアリールビイミダゾール誘導体類;特開平10−39503号公報等に記載のハロメチル化オキサジアゾール誘導体類、ハロメチル−s−トリアジン誘導体類、N−フェニルグリシン等のN−アリール−α−アミノ酸類、N−アリール−α−アミノ酸塩類、N−アリール−α−アミノ酸エステル類等のラジカル活性剤、α−アミノアルキルフェノン誘導体類;特開2000−80068号公報等に記載のオキシムエステル系誘導体類等が挙げられる。 (F) Photopolymerization initiators (F-1) Examples of photopolymerization initiators include titanocene derivatives described in JP-A Nos. 59-152396 and 61-151197; Hexaarylbiimidazole derivatives described in JP-A-10-300922, JP-A-11-174224, JP-A-2000-56118, etc .; Halomethylated oxadiazoles described in JP-A-10-39503 Derivatives, halomethyl-s-triazine derivatives, N-aryl-α-amino acids such as N-phenylglycine, N-aryl-α-amino acid salts, radical activators such as N-aryl-α-amino acid esters, α-aminoalkylphenone derivatives; oxime ester derivatives described in JP 2000-80068 A and the like .
具体的には、例えば国際公開公報2009/107734等に記載の光重合開始剤等が挙げられる。
これら光重合開始剤の中では、α−アミノアルキルフェノン誘導体類、オキシムエステル系誘導体類、ビイミダゾール誘導体類、アセトフェノン誘導体類、及びチオキサントン誘導体類がより好ましい。
Specific examples include photopolymerization initiators described in International Publication No. 2009/107734 and the like.
Among these photopolymerization initiators, α-aminoalkylphenone derivatives, oxime ester derivatives, biimidazole derivatives, acetophenone derivatives, and thioxanthone derivatives are more preferable.
又、本発明の着色樹脂組成物は、特に(F)光重合開始剤類を含む場合、必要に応じて更に(F−2)重合加速剤を配合することができる。(F−2)重合加速剤としては、例えば、N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル等のN,N−ジアルキルアミノ安息香酸アルキルエステル類;2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール等の複素環を有するメルカプト化合物;脂肪族多官能メルカプト化合物等のメルカプト化合物類等が挙げられる。 Moreover, the colored resin composition of this invention can mix | blend (F-2) a polymerization accelerator further as needed, especially when (F) photoinitiators are included. (F-2) Examples of the polymerization accelerator include N, N-dialkylaminobenzoic acid alkyl esters such as N, N-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester; 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzoxazole, 2 -Mercapto compounds having a heterocyclic ring such as mercaptobenzimidazole; mercapto compounds such as aliphatic polyfunctional mercapto compounds.
これらの(F−1)光重合開始剤及び(F−2)重合加速剤は、それぞれ1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の着色樹脂組成物において、更に(F)光重合開始剤類に、感応感度を高める目的で(F−3)増感色素が用いられることがある。(F−3)増感色素は、画像露光光源の波長に応じて、適切なものが用いられるが、例えば特開平4−221958号、特開平4−219756号各公報等に記載のキサンテン系色素;特開平3−239703号、特開平5−289335号各公報等に記載の複素環を有するクマリン系色素;特開平3−239703号、特開平5−289335号各公報等に記載の3−ケトクマリン系色素;特開平6−19240号公報等に記載のピロメテン系色素;特開昭47−2528号、特開昭54−155292号、特公昭45−37377号、特開昭48−84183号、特開昭52−112681号、特開昭58−15503号、特開昭60−88005号、特開昭59−56403号、特開平2−69号、特開昭57−168088号、特開平5−107761号、特開平5−210240号、特開平4−288818号各公報等に記載のジアルキルアミノベンゼン骨格を有する色素等を挙げることができる。
One of these (F-1) photopolymerization initiator and (F-2) polymerization accelerator may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
In the colored resin composition of the present invention, (F-3) a sensitizing dye may be used in the photopolymerization initiators (F-3) for the purpose of increasing the sensitivity. (F-3) As the sensitizing dye, an appropriate dye is used according to the wavelength of the image exposure light source. For example, xanthene dyes described in JP-A-4-221958, JP-A-4-219756, etc. A coumarin dye having a heterocyclic ring described in JP-A-3-239703, JP-A-5-289335, etc .; 3-ketocoumarin described in JP-A-3-239703, JP-A-5-289335, etc. Pyrromethene dyes described in JP-A-6-19240 and the like; JP-A 47-2528, JP-A 54-155292, JP-B 45-37377, JP-A 48-84183, JP 52-112681, JP 58-15503, JP 60-88005, JP 59-56403, JP 2-69, JP 57-168088, JP No. 5-107761, JP-A-5-210240, it may be mentioned dyes having a dialkyl aminobenzene skeleton described in JP-A 4-288818 Patent JP-like.
これら(F−3)増感色素のうち好ましいものは、アミノ基含有増感色素であり、更に好ましいものは、アミノ基およびフェニル基を同一分子内に有する化合物である。(F−3)増感色素として特に好ましいのは、例えば、特開2009−25813号公報等に記載の化合物等が挙げられる。
(F−3)増感色素もまた1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Among these (F-3) sensitizing dyes, preferred are amino group-containing sensitizing dyes, and more preferred are compounds having an amino group and a phenyl group in the same molecule. (F-3) Particularly preferred as the sensitizing dye is, for example, compounds described in JP-A-2009-25813.
(F-3) A sensitizing dye may also be used alone or in combination of two or more.
本発明の着色樹脂組成物において、これら(F)光重合開始剤類((F−1)光重合開始剤、(F−2)重合加速剤及び(F−3)増感色素)の含有割合は、全固形分中、通常0重量%以上、好ましくは0.1重量%以上、又、通常40重量%以下、好ましくは30重量%以下である。
<熱重合開始剤類>
本発明の着色樹脂組成物に含有されていてもよい熱重合開始剤類の具体例としては、アゾ系化合物、有機過酸化物、及び過酸化水素等を挙げることができる。これらのうち、アゾ系化合物が好適に用いられる。
In the colored resin composition of the present invention, the content ratio of these (F) photopolymerization initiators ((F-1) photopolymerization initiator, (F-2) polymerization accelerator and (F-3) sensitizing dye). The total solid content is usually 0% by weight or more, preferably 0.1% by weight or more, and usually 40% by weight or less, preferably 30% by weight or less.
<Thermal polymerization initiators>
Specific examples of the thermal polymerization initiators that may be contained in the colored resin composition of the present invention include azo compounds, organic peroxides, and hydrogen peroxide. Of these, azo compounds are preferably used.
アゾ系化合物、有機過酸化物、及び過酸化水素の具体例としては、例えば特開2009−7560号公報等に記載の化合物などが挙げられる。
尚、上述した(F−1)光重合開始剤の中には、例えばα―アミノアルキルフェノン誘導体のように熱重合開始剤としても働くものがある。そのため、熱重合開始剤として、(F−1)光重合開始剤の例として挙げた中から選択した化合物を使用してもよい。
Specific examples of the azo compound, organic peroxide, and hydrogen peroxide include compounds described in JP-A-2009-7560.
In addition, some of the above-described (F-1) photopolymerization initiators also function as thermal polymerization initiators such as α-aminoalkylphenone derivatives. Therefore, you may use the compound selected from the examples given as an example of (F-1) photoinitiator as a thermal-polymerization initiator.
これらの熱重合開始剤類は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
尚、本発明において、熱重合開始剤類の含有割合は、着色樹脂組成物の全固形分中0〜30重量%、特に0〜20重量%の範囲とすることが好ましい。
<界面活性剤>
本発明の着色樹脂組成物は、更に界面活性剤を含有していてもよい。界面活性剤としては、アニオン性、カチオン性、非イオン性、両性界面活性剤等、各種のものを用いることができるが、電圧保持率や有機溶媒に対する相溶性等の諸特性に悪影響を及ぼす可能性が低い点で、非イオン性界面活性剤を用いるのが好ましい。
These thermal polymerization initiators may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
In the present invention, the content ratio of the thermal polymerization initiators is preferably 0 to 30% by weight, particularly preferably 0 to 20% by weight, based on the total solid content of the colored resin composition.
<Surfactant>
The colored resin composition of the present invention may further contain a surfactant. Various surfactants such as anionic, cationic, nonionic, and amphoteric surfactants can be used as surfactants, but they may adversely affect various properties such as voltage holding ratio and compatibility with organic solvents. It is preferable to use a nonionic surfactant in terms of low properties.
界面活性剤としては、例えば特開2009-25813号公報記載のものを使用できる
。
これら界面活性剤の含有割合は、本発明の着色樹脂組成物の全固形分中において、好ましくは0.001重量%以上、より好ましくは0.005重量%以上、更に好ましくは0.01重量%以上である。又、好ましくは10重量%以下、より好ましくは5重量%以下、更に好ましくは1重量%以下の範囲で用いられる。
As the surfactant, for example, those described in JP-A-2009-25813 can be used.
The content of these surfactants is preferably 0.001% by weight or more, more preferably 0.005% by weight or more, and still more preferably 0.01% by weight in the total solid content of the colored resin composition of the present invention. That's it. Further, it is preferably used in the range of 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, and still more preferably 1% by weight or less.
<顔料分散液及び着色樹脂組成物の調製方法>
本発明の着色樹脂組成物は、当該組成物を構成する材料を一度に、又は順次混合して調製してもよいが、以下に述べるように、予め顔料分散液を調製し、これに他の成分を混合することが好ましい。
以下、本発明の顔料分散液及び着色樹脂組成物を調製する方法の一例を説明するが、調製方法に特に制限はなく、以下に述べる方法に限定されるわけではない。
<Preparation method of pigment dispersion and colored resin composition>
The colored resin composition of the present invention may be prepared by mixing the materials constituting the composition at once or sequentially. However, as described below, a pigment dispersion is prepared in advance, It is preferred to mix the components.
Hereinafter, although an example of the method of preparing the pigment dispersion liquid and colored resin composition of this invention is demonstrated, there is no restriction | limiting in particular in a preparation method, It is not necessarily limited to the method described below.
又、本発明の顔料分散液及び着色樹脂組成物は、前述したように「本発明の効果」等の点から、カラーフィルタ用顔料分散液及び着色樹脂組成物として用いることが好ましい。具体的には、カラーフィルタの画素形成用の材料として用いることが好ましい。
尚、本発明の顔料分散液及び着色樹脂組成物は、適用したいカラーフィルタの製造プロセスに応じて、光硬化性(光重合性)であっても熱重合性であってもよい。
Further, as described above, the pigment dispersion and the colored resin composition of the present invention are preferably used as a pigment dispersion for a color filter and a colored resin composition from the viewpoint of “effect of the present invention” and the like. Specifically, it is preferably used as a material for forming a pixel of a color filter.
The pigment dispersion and the colored resin composition of the present invention may be photocurable (photopolymerizable) or thermopolymerizable depending on the color filter production process to be applied.
本発明の着色樹脂組成物は、先ず、少なくとも(A)顔料、(B)酸性基を有する水溶性染料のアルカリ土類金属塩、及び任意に分散樹脂、溶媒等を含有してなる顔料分散液を調製し、これと(D)バインダ樹脂、及び任意に用いられる(E)重合性モノマー等、他の成分を混合して調製することが好ましい。
本発明における(B)酸性基を有する水溶性染料のアルカリ土類金属塩は、特に微粒化工程及び/又は分散処理工程に用いるのが好ましい。
微粒化工程としては、顔料及び添加剤を機械的に粉砕して粒径を細かくする磨砕法が挙げられる。磨砕法は顔料及び/又は添加剤をボールミル、サンドミル又はニーダーを用いて、磨砕剤として食塩などの水溶性無機塩、及び必要に応じてそれらを溶解しない水溶性有機溶剤とともに磨砕した後に、水洗などにより磨砕剤及び水溶性有機溶剤を除去して一次粒子を細かくする方法で、比較的均一な顔料及び/又は添加剤粒子が得られる。しかしながらこの微粒化工程時に発生する熱などのエネルギーにより顔料微粒子が結晶転移する現象が起こりやすいが、本発明における(B)酸性基を有する水溶性染料のアルカリ土類金属塩の共存下ではこの現象を抑制することが可能となる。
また、分散処理工程においては、(A)顔料を分散させてインキ状液体(顔料分散体又は顔料分散液)とする。この分散処理工程では、ペイントコンディショナー、サンドグラインダー、ボールミル、ロールミル、ストーンミル、ジェットミル、ホモジナイザー等を使用することができる。この分散処理を行なうことによって顔料が微粒子化されるため、着色樹脂組成物の塗布特性が向上し、製品のカラーフィルタ基板等の透過率が向上する。
The colored resin composition of the present invention is a pigment dispersion comprising at least (A) a pigment, (B) an alkaline earth metal salt of a water-soluble dye having an acidic group, and optionally a dispersion resin, a solvent, and the like. It is preferable to prepare this by mixing other components such as (D) a binder resin, and optionally used (E) polymerizable monomer.
The alkaline earth metal salt of the water-soluble dye having an acidic group (B) in the present invention is particularly preferably used in the atomization step and / or the dispersion treatment step.
Examples of the atomization step include a grinding method in which pigments and additives are mechanically pulverized to reduce the particle size. In the grinding method, the pigments and / or additives are ground using a ball mill, sand mill or kneader, with a water-soluble inorganic salt such as sodium chloride as a grinding agent, and optionally a water-soluble organic solvent that does not dissolve them. A relatively uniform pigment and / or additive particle can be obtained by removing the grinding agent and the water-soluble organic solvent by washing or the like to make the primary particles finer. However, although the phenomenon that the pigment fine particles are crystallized easily by energy such as heat generated during the atomization step is likely to occur, in the present invention (B) this phenomenon occurs in the presence of an alkaline earth metal salt of a water-soluble dye having an acidic group. Can be suppressed.
In the dispersion treatment step, (A) the pigment is dispersed to form an ink-like liquid (pigment dispersion or pigment dispersion). In this dispersion treatment step, a paint conditioner, a sand grinder, a ball mill, a roll mill, a stone mill, a jet mill, a homogenizer, or the like can be used. By carrying out this dispersion treatment, the pigment is made fine, so that the coating characteristics of the colored resin composition are improved and the transmittance of the product color filter substrate and the like is improved.
サンドグラインダーを用いて分散処理を行なう場合は、0.1〜数mm径のガラスビーズ、又はジルコニアビーズを用いるのが好ましい。分散処理する際の温度は、通常0℃以上、好ましくは室温以上、又、通常100℃以下、好ましくは80℃以下の範囲に設定する。尚、分散時間は、インキ状液体の組成、及びサンドグラインダーの装置の大きさ等により適正時間が異なるため、適宜調整する必要がある。 When the dispersion treatment is performed using a sand grinder, it is preferable to use glass beads or zirconia beads having a diameter of 0.1 to several mm. The temperature during the dispersion treatment is usually set to 0 ° C. or higher, preferably room temperature or higher, and usually 100 ° C. or lower, preferably 80 ° C. or lower. The dispersion time needs to be appropriately adjusted because the appropriate time varies depending on the composition of the ink-like liquid and the size of the sand grinder apparatus.
上記分散処理によって得られた顔料分散液に、(D)バインダ樹脂、及び任意に用いられる(E)重合性モノマー、(F)光重合開始剤類、及び/又は熱重合開始剤類、界面活性剤など、他の成分を混合し、均一な分散溶液とすることにより着色樹脂組成物を得る。尚、分散処理工程及び混合処理の各工程において、微細なゴミが混入することがあるため、得られたインキ状液体をフィルタ等によって濾過処理することが好ましい。 In the pigment dispersion obtained by the above dispersion treatment, (D) a binder resin, and optionally used (E) polymerizable monomer, (F) photopolymerization initiators, and / or thermal polymerization initiators, surface activity A colored resin composition is obtained by mixing other components such as an agent to obtain a uniform dispersion solution. In addition, in each process of a dispersion | distribution process and a mixing process, since fine refuse may mix, it is preferable to filter the obtained ink-like liquid with a filter etc.
<着色樹脂組成物の応用>
本発明の着色樹脂組成物は、通常、すべての構成成分が溶媒中に溶解或いは分散された状態である。これが基板上へ供給され、カラーフィルタや、表示装置の構成部材が形成される。
以下、本発明の着色樹脂組成物の応用例として、カラーフィルタの画素としての応用、及びそれらを用いた液晶表示装置(パネル)並びに有機ELディスプレイについて説明する。
<Application of colored resin composition>
The colored resin composition of the present invention is usually in a state where all the constituent components are dissolved or dispersed in a solvent. This is supplied onto the substrate to form a color filter and a component of the display device.
Hereinafter, as an application example of the colored resin composition of the present invention, an application as a pixel of a color filter, a liquid crystal display device (panel) and an organic EL display using them will be described.
<カラーフィルタ基板の製造>
次に、本発明のカラーフィルタ(以下、「カラーフィルタ基板」と称することがある。)について説明する。
本発明のカラーフィルタは、基板上に上述の着色樹脂組成物を用いて形成された画素を有することを特徴とする。
<Manufacture of color filter substrates>
Next, the color filter of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “color filter substrate”) will be described.
The color filter of the present invention is characterized by having pixels formed on the substrate using the above-described colored resin composition.
<透明基板(支持体)>
カラーフィルタの透明基板としては、透明で適度の強度があれば、その材質は特に限定されるものではない。材質としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネー
ト、ポリメチルメタクリレート、ポリスルホンの熱可塑性樹脂製シート、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂等の熱硬化性樹脂シート、又は各種ガラス等が挙げられる。これらの中で、耐熱性の観点からガラスまたは耐熱性樹脂が好ましい。
<Transparent substrate (support)>
The transparent substrate of the color filter is not particularly limited as long as it is transparent and has an appropriate strength. Examples of the material include polyester resins such as polyethylene terephthalate, polyolefin resins such as polypropylene and polyethylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polysulfone thermoplastic resin sheets, epoxy resins, unsaturated polyester resins, and poly (meth) acrylic. Examples thereof include thermosetting resin sheets such as a resin, or various glasses. Among these, glass or heat resistant resin is preferable from the viewpoint of heat resistance.
透明基板及びブラックマトリックス形成基板には、接着性等の表面物性の改良のため、必要に応じ、コロナ放電処理、オゾン処理、シランカップリング剤や、ウレタン系樹脂等の各種樹脂の薄膜形成処理等を行なってもよい。透明基板の厚さは、通常0.05mm以上、好ましくは0.1mm以上、また、通常10mm以下、好ましくは7mm以下の範囲とされる。また、各種樹脂の薄膜形成処理を行なう場合、その膜厚は、通常0.01μm以上、好ましくは0.05μm以上、また、通常10μm以下、好ましくは5μm以下の範囲である。 For transparent substrates and black matrix forming substrates, for improvement of surface properties such as adhesion, corona discharge treatment, ozone treatment, thin film formation treatment of various resins such as silane coupling agents and urethane resins, etc. May be performed. The thickness of the transparent substrate is usually 0.05 mm or more, preferably 0.1 mm or more, and usually 10 mm or less, preferably 7 mm or less. Moreover, when performing the thin film formation process of various resin, the film thickness is 0.01 micrometer or more normally, Preferably it is 0.05 micrometer or more, and is 10 micrometers or less normally, Preferably it is the range of 5 micrometers or less.
<ブラックマトリックス>
上述の透明基板上にブラックマトリックスを設け、更に通常は赤色、緑色、青色の画素画像を形成することにより、本発明に係るカラーフィルタを製造することができる。本発明の着色樹脂組成物は、通常赤色、緑色および青色である画素の形成用塗布液として使用される。
<Black Matrix>
The color filter according to the present invention can be manufactured by providing a black matrix on the above-described transparent substrate and further forming pixel images of red, green and blue colors. The colored resin composition of the present invention is used as a coating liquid for forming pixels which are usually red, green and blue.
ブラックマトリックスは、遮光金属薄膜又はブラックマトリックス形成用塗布液(本発明の着色樹脂組成物であってもよい)を利用して、透明基板上に形成される。遮光金属材料としては、金属クロム、酸化クロム、窒化クロム等のクロム化合物、ニッケルとタングステン合金等が用いられ、これらを複数層状に積層させたものであってもよい。
これらの金属遮光膜は、一般にスパッタリング法によって形成され、ポジ型フォトレジストにより、膜状に所望のパターンを形成した後、クロムに対しては硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸、及び/又は硝酸とを混合したエッチング液を用い、その他の材料に対しては、材料に応じたエッチング液を用いて蝕刻され、最後にポジ型フォトレジストを専用の剥離剤で剥離することによって、ブラックマトリックスを形成することができる。
The black matrix is formed on the transparent substrate using a light shielding metal thin film or a coating liquid for forming a black matrix (which may be the colored resin composition of the present invention). As the light shielding metal material, chromium compounds such as metal chromium, chromium oxide and chromium nitride, nickel and tungsten alloy, and the like may be used, and these may be laminated in a plurality of layers.
These metal light shielding films are generally formed by a sputtering method, and after forming a desired pattern in a film shape with a positive photoresist, ceric ammonium nitrate and perchloric acid and / or nitric acid are applied to chromium. Other materials are etched using an etchant appropriate for the material, and finally the positive photoresist is stripped with a special stripper to form a black matrix. can do.
この場合、まず、蒸着又はスパッタリング法等により、透明基板上にこれら金属又は金属・金属酸化物の薄膜を形成する。次いで、この薄膜上に着色樹脂組成物の塗布膜を形成した後、ストライプ、モザイク、トライアングル等の繰り返しパターンを有するフォトマスクを用いて、塗布膜を露光・現像し、レジスト画像を形成する。その後、この塗布膜にエッチング処理を施してブラックマトリックスを形成することができる。 In this case, first, a thin film of the metal or metal / metal oxide is formed on the transparent substrate by vapor deposition or sputtering. Next, after forming a coating film of the colored resin composition on the thin film, the coating film is exposed and developed using a photomask having a repeated pattern such as stripes, mosaics, and triangles to form a resist image. Thereafter, this coating film can be etched to form a black matrix.
ブラックマトリックス形成用塗布液を利用する場合は、黒色顔料を含有する着色樹脂組成物を使用して、ブラックマトリックスを形成する。例えば、カーボンブラック、黒鉛、鉄黒、アニリンブラック、シアニンブラック、チタンブラック等の黒色顔料単独又は複数、もしくは、無機又は有機の顔料、染料の中から適宜選択される赤色、緑色、青色等の混合による黒色顔料を含有する着色樹脂組成物を使用し、以下の赤色、緑色、青色の画素画像を形成する方法と同様にして、ブラックマトリックスを形成することができる。 When using a black matrix forming coating solution, a black matrix is formed using a colored resin composition containing a black pigment. For example, black pigments such as carbon black, graphite, iron black, aniline black, cyanine black, titanium black, etc., alone or in combination, or a mixture of red, green, blue, etc., appropriately selected from inorganic or organic pigments and dyes A black matrix can be formed in the same manner as in the following method for forming red, green and blue pixel images using a colored resin composition containing a black pigment.
尚、インクジェット方式にてカラーフィルタ(の画素)を作製する場合、まず基板上に隔壁パターン(ブラックマトリックス)を設け、そのパターン内(以下「画素バンク内」と称することがある。)に画素形成用のインク(着色樹脂組成物)をダイレクトに付与し、カラーフィルタを作製する。インクの微小液滴を所望の位置に描画できるため、カラーフィルタの高生産性、低コスト化が達成できる。 When a color filter (pixels) is manufactured by an ink jet method, a partition pattern (black matrix) is first provided on a substrate, and pixels are formed in the pattern (hereinafter sometimes referred to as “inside a pixel bank”). Ink (colored resin composition) is directly applied to produce a color filter. Since ink droplets can be drawn at a desired position, high productivity and cost reduction of the color filter can be achieved.
インクジェット方式によるカラーフィルタのブラックマトリックスは、従来必要とされ
ている遮光機能のみならず、画素バンク内に打ち込まれたRGBインクが混色しないための隔壁としての機能も果たしているため、従来のフォトリソグラフィ法によるカラーフィルタの場合に比べ、膜厚が厚い(通常は膜厚1.5μm以上、好ましくは1.8〜2.5μm程度、より好ましくは2.0〜2.3μm程度の厚さである。)という特徴がある。また、RGBインクの混色を防ぐために、ブラックマトリックスの上面に撥液処理を施す場合が多い。
The black matrix of the color filter by the ink jet method not only functions as a light blocking function that is conventionally required, but also functions as a partition to prevent the RGB ink driven into the pixel bank from being mixed. The film thickness is thicker than that of the color filter according to (1). Usually, the film thickness is 1.5 μm or more, preferably about 1.8 to 2.5 μm, more preferably about 2.0 to 2.3 μm. ). In addition, in order to prevent color mixing of RGB ink, liquid repellent treatment is often applied to the upper surface of the black matrix.
従って、従来用いられてきた金属クロム、酸化クロム、窒化クロム等のクロム化合物や、ニッケルとタングステン合金等の遮光金属材料からなるブラックマトリックスより、黒色色材を含む感光性材料を用いて形成された、樹脂ブラックマトリックスの方が好ましい。
インクジェット方式にて本発明のカラーフィルタを作製する場合、樹脂ブラックマトリックスは上述のようにブラックマトリックス用感光性着色樹脂組成物を用いて、一般的なフォトリソグラフィ法にて形成すればよい。続いて、透明基板表面の親水化とブラックマトリックスパターンの撥液化を、各々化学的処理あるいは物理的処理により施す。
Therefore, it was formed using a photosensitive material including a black color material from a conventionally used chromium compound such as chromium, chromium oxide and chromium nitride, and a black matrix made of a light-shielding metal material such as nickel and tungsten alloy. A resin black matrix is preferred.
When the color filter of the present invention is produced by the inkjet method, the resin black matrix may be formed by a general photolithography method using the photosensitive coloring resin composition for black matrix as described above. Subsequently, the surface of the transparent substrate is made hydrophilic and the black matrix pattern is made liquid repellent by chemical treatment or physical treatment, respectively.
<画素の形成>
画素の形成方法は、使用する着色樹脂組成物の種類により異なる。まずは、着色樹脂組成物として光重合性組成物を用い、フォトリソグラフィ法にて画素を形成する場合を例に説明する。
ブラックマトリックスを設けた透明基板上に、赤色、緑色、青色のうち一色の着色樹脂組成物を塗布し、乾燥した後、塗布膜の上にフォトマスクを重ね、このフォトマスクを介して画像露光、現像、必要に応じて熱硬化又は光硬化により画素画像を形成させ、着色層を作成する。この操作を、赤色、緑色、青色の三色の着色樹脂組成物について各々行なうことによって、カラーフィルタ画像を形成することができる。
<Formation of pixels>
The method for forming the pixel varies depending on the type of the colored resin composition to be used. First, a case where a photopolymerizable composition is used as the colored resin composition and pixels are formed by photolithography will be described as an example.
On a transparent substrate provided with a black matrix, a colored resin composition of one of red, green, and blue is applied and dried, and then a photomask is overlaid on the coating film, and image exposure is performed through this photomask. A pixel image is formed by development and, if necessary, thermal curing or photocuring to create a colored layer. A color filter image can be formed by performing this operation for each of the three colored resin compositions of red, green, and blue.
着色樹脂組成物の塗布は、スピナー法、ワイヤーバー法、フローコート法、ダイコート法、ロールコート法、スプレーコート法等によって行なうことができる。中でも、ダイコート法によれば、塗布液使用量が大幅に削減され、かつ、スピンコート法によった際に付着するミスト等の影響が全くなく、更には異物発生が抑制される等、総合的な観点から好ましい。 The colored resin composition can be applied by a spinner method, a wire bar method, a flow coating method, a die coating method, a roll coating method, a spray coating method, or the like. Above all, according to the die coating method, the amount of coating solution used is greatly reduced, and there is no influence of mist adhering when using the spin coating method. It is preferable from a viewpoint.
塗布膜の厚さは、大き過ぎるとパターン現像が困難となるとともに、液晶セル化工程でのギャップ調整が困難となることがある一方で、小さ過ぎると顔料濃度を高めることが困難となり、所望の色発現が不可能となることがある。塗布膜の厚さは、乾燥後の膜厚として、通常0.2μm以上、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは0.8μm以上、また、通常20μm以下、好ましくは10μm以下、より好ましくは5μm以下の範囲である。 If the thickness of the coating film is too large, pattern development becomes difficult and gap adjustment in the liquid crystal cell forming process may be difficult. On the other hand, if it is too small, it is difficult to increase the pigment concentration. Color expression may be impossible. The thickness of the coating film is usually 0.2 μm or more, preferably 0.5 μm or more, more preferably 0.8 μm or more, and usually 20 μm or less, preferably 10 μm or less, more preferably 5 μm as the film thickness after drying. The range is as follows.
次に、インクジェット方式にて画素を形成する場合について説明する。
樹脂ブラックマトリックスを設けた基板上の画素バンク内に、本発明の着色樹脂組成物を用いてインクジェット装置により描画し、乾燥および光硬化および/または熱硬化にて該組成物を完全に硬化させ、画素を形成することによりカラーフィルタを得る。なお、画素形成用の着色樹脂組成物としては、R(赤)、G(緑)、B(青)の3色が使用される場合が多いが、これらに限定されない。
Next, a case where pixels are formed by an inkjet method will be described.
In the pixel bank on the substrate provided with the resin black matrix, the colored resin composition of the present invention is used to draw with an inkjet apparatus, and the composition is completely cured by drying, photocuring and / or heat curing, A color filter is obtained by forming pixels. In addition, as the colored resin composition for pixel formation, three colors of R (red), G (green), and B (blue) are often used, but are not limited thereto.
<塗布膜の乾燥>
基板に着色樹脂組成物を塗布してなる塗布膜の乾燥は、ホットプレート、IRオーブン、コンベクションオーブンを使用した乾燥法によるのが好ましい。通常は、予備乾燥の後、再度加熱させて乾燥させる。
予備乾燥の条件は、前記溶媒成分の種類、使用する乾燥機の性能等に応じて適宜選択することができる。乾燥温度及び乾燥時間は、溶媒成分の種類、使用する乾燥機の性能等に応じて選択されるが、具体的には、乾燥温度は通常40℃以上、好ましくは50℃以上、また、通常80℃以下、好ましくは70℃以下の範囲であり、乾燥時間は通常15秒以上、好ましくは30秒以上、また、通常5分間以下、好ましくは3分間以下の範囲である。
<Drying of coating film>
Drying of the coating film formed by applying the colored resin composition to the substrate is preferably performed by a drying method using a hot plate, an IR oven, or a convection oven. Usually, after preliminary drying, it is heated again and dried.
The conditions for the preliminary drying can be appropriately selected according to the type of the solvent component, the performance of the dryer used, and the like. The drying temperature and drying time are selected according to the type of the solvent component, the performance of the dryer used, and the like. Specifically, the drying temperature is usually 40 ° C. or higher, preferably 50 ° C. or higher, and usually 80 The drying time is usually 15 seconds or longer, preferably 30 seconds or longer, and usually 5 minutes or shorter, preferably 3 minutes or shorter.
再加熱乾燥の温度条件は、予備乾燥温度より高い温度が好ましく、具体的には、通常50℃以上、好ましくは70℃以上、また、通常200℃以下、好ましくは160℃以下、特に好ましくは130℃以下の範囲である。また、乾燥時間は、加熱温度にもよるが、通常10秒以上、中でも15秒以上、また、通常10分以下、中でも5分の範囲とするのが好ましい。乾燥温度は、高いほど透明基板に対する接着性が向上するが、高過ぎるとポリマーが分解し、熱重合を誘発して現像不良を生ずる場合がある。なお、この塗布膜の乾燥工程としては、温度を高めず減圧チャンバー内で乾燥を行なう減圧乾燥法を用いてもよい。好ましい乾燥条件は、0.1〜1Torr、乾燥時間は10秒〜60分の範囲である。 The temperature condition for reheat drying is preferably higher than the pre-drying temperature. Specifically, it is usually 50 ° C. or higher, preferably 70 ° C. or higher, and usually 200 ° C. or lower, preferably 160 ° C. or lower, particularly preferably 130 ° C. It is the range below ℃. Moreover, although it depends on the heating temperature, the drying time is usually 10 seconds or more, preferably 15 seconds or more, and usually 10 minutes or less, preferably 5 minutes. The higher the drying temperature, the better the adhesion to the transparent substrate. However, if the drying temperature is too high, the polymer may be decomposed to cause thermal polymerization and cause poor development. In addition, as a drying process of this coating film, you may use the reduced pressure drying method which dries in a reduced pressure chamber, without raising temperature. Preferred drying conditions are 0.1 to 1 Torr, and the drying time is in the range of 10 seconds to 60 minutes.
又、本発明の着色樹脂組成物が光重合性である場合は、この乾燥工程に続き、露光工程を行う。
<露光工程>
画像露光は、着色樹脂組成物の塗布膜上に、ネガのマトリクスパターンを重ね、このマスクパターンを介し、紫外線又は可視光線の光源を照射して行なう。この際、必要に応じ、酸素による光重合性層の感度の低下を防ぐため、光重合性層上にポリビニルアルコール層等の酸素遮断層を形成した後に露光を行なってもよい。
Moreover, when the colored resin composition of this invention is photopolymerizable, an exposure process is performed following this drying process.
<Exposure process>
Image exposure is performed by superimposing a negative matrix pattern on the coating film of the colored resin composition and irradiating an ultraviolet or visible light source through the mask pattern. At this time, if necessary, exposure may be performed after an oxygen blocking layer such as a polyvinyl alcohol layer is formed on the photopolymerizable layer in order to prevent a decrease in sensitivity of the photopolymerizable layer due to oxygen.
上記の画像露光に使用される光源は、特に限定されるものではない。光源としては、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、中圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、蛍光ランプ等のランプ光源や、アルゴンイオンレーザー、YAGレーザー、エキシマレーザー、窒素レーザー、ヘリウムカドミニウムレーザー、半導体レーザー等のレーザー光源等が挙げられる。特定の波長の光を照射して使用する場合には、光学フィルタを利用することもできる。 The light source used for said image exposure is not specifically limited. As the light source, for example, a xenon lamp, a halogen lamp, a tungsten lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a medium pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a carbon arc, a fluorescent lamp, a lamp light source, an argon ion laser, a YAG laser, Examples thereof include laser light sources such as excimer laser, nitrogen laser, helium cadmium laser, and semiconductor laser. An optical filter can also be used when used by irradiating light of a specific wavelength.
本発明のカラーフィルタをフォトリソグラフィ法にて作製した場合は、さらに現像工程に移る。
<現像工程>
本発明のカラーフィルタは、本発明の着色樹脂組成物を用いた塗布膜に対し、上記の光源によって画像露光を行なった後、有機溶媒、又は、界面活性剤とアルカリ性化合物とを含む水溶液を用いて現像を行なうことによって、基板上に画像を形成して製造することができる。この水溶液には、更に有機溶媒、緩衝剤、錯化剤、染料又は顔料を含ませることができる。
When the color filter of the present invention is produced by photolithography, the process further proceeds to a development process.
<Development process>
The color filter of the present invention uses an organic solvent or an aqueous solution containing a surfactant and an alkaline compound after image exposure with the above-mentioned light source to the coating film using the colored resin composition of the present invention. By performing development in this manner, an image can be formed on the substrate and manufactured. This aqueous solution may further contain an organic solvent, a buffering agent, a complexing agent, a dye or a pigment.
アルカリ性化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、メタケイ酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸水素ナトリウム、リン酸水素カリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム、水酸化アンモニウム等の無機アルカリ性化合物や、モノ−・ジ−又はトリエタノールアミン、モノ−・ジ−又はトリメチルアミン、モノ−・ジ−又はトリエチルアミン、モノ−又はジイソプロピルアミン、n−ブチルアミン、モノ−・ジ−又はトリイソプロパノールアミン、エチレンイミン、エチレンジイミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、コリン等の有機アルカリ性化合物が挙げられる。 Examples of the alkaline compound include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium silicate, potassium silicate, sodium metasilicate, sodium phosphate, phosphorus Inorganic alkaline compounds such as potassium phosphate, sodium hydrogen phosphate, potassium hydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, ammonium hydroxide, mono-di- or triethanolamine, mono-di- Or trimethylamine, mono-di- or triethylamine, mono- or diisopropylamine, n-butylamine, mono-di- or triisopropanolamine, ethyleneimine, ethylenediimine, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), choline Organic alkali compound may be mentioned.
これらのアルカリ性化合物は、2種以上の混合物であってもよい。
界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ソルビタンアルキルエステル類、モノグリセリドアルキルエステル類等のノニオン系界面活性剤、アルキルベンゼンスルホン酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、アルキル硫酸塩類、アルキルスルホン酸塩類、スルホコハク酸エステル塩類等のアニオン性界面活性剤、アルキルベタイン類、アミノ酸類等の両性界面活性剤が挙げられる。
These alkaline compounds may be a mixture of two or more.
Examples of the surfactant include nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl aryl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, sorbitan alkyl esters, monoglyceride alkyl esters, and alkylbenzene sulfonic acids. Examples thereof include anionic surfactants such as salts, alkylnaphthalene sulfonates, alkyl sulfates, alkyl sulfonates, and sulfosuccinate esters, and amphoteric surfactants such as alkylbetaines and amino acids.
有機溶媒としては、例えば、イソプロピルアルコール、ベンジルアルコール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、フェニルセロソルブ、プロピレングリコール、ジアセトンアルコール等が挙げられる。有機溶媒は、単独でも水溶液と併用して使用できる。
現像処理の条件には特に制限はないが、現像温度は通常10℃以上、中でも15℃以上、更には20℃以上、また、通常50℃以下、中でも45℃以下、更には40℃以下の範囲が好ましい。現像方法は、浸漬現像法、スプレー現像法、ブラシ現像法、超音波現像法等の何れかの方法によることができる。
Examples of the organic solvent include isopropyl alcohol, benzyl alcohol, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, phenyl cellosolve, propylene glycol, diacetone alcohol and the like. The organic solvent can be used alone or in combination with an aqueous solution.
There are no particular restrictions on the conditions of the development processing, but the development temperature is usually 10 ° C. or higher, especially 15 ° C. or higher, more preferably 20 ° C. or higher, and usually 50 ° C. or lower, especially 45 ° C. or lower, more preferably 40 ° C. or lower. Is preferred. The developing method can be any one of immersion developing method, spray developing method, brush developing method, ultrasonic developing method and the like.
<熱硬化(焼成)処理>
現像の後のカラーフィルタには、熱硬化処理を施すことが好ましい。この際の熱硬化処理条件は、温度は通常100℃以上、好ましくは150℃以上、また、通常280℃以下、好ましくは250℃以下の範囲で選ばれ、時間は5分間以上、60分間以下の範囲で選ばれる。これら一連の工程を経て、一色のパターニング画像形成は終了する。この工程を順次繰り返し、ブラック、赤色、緑色、青色をパターニングし、カラーフィルタを形成する。なお、4色のパターニングの順番は、上記した順番に限定されるものではない。
<Heat curing (firing) treatment>
The color filter after development is preferably subjected to thermosetting treatment. In this case, the thermosetting treatment conditions are such that the temperature is usually 100 ° C. or higher, preferably 150 ° C. or higher, and usually 280 ° C. or lower, preferably 250 ° C. or lower. Selected by range. Through these series of steps, the patterning image formation for one color is completed. This process is sequentially repeated to pattern black, red, green, and blue to form a color filter. Note that the order of patterning the four colors is not limited to the order described above.
又、インクジェット方式にてカラーフィルタを作製する場合において、本発明の着色樹脂組成物が光重合性である場合は前記露光工程後、熱硬化性である場合はインクジェット方式による塗布工程後に、熱硬化処理を行う。好ましい熱硬化処理の条件は、上述と同様である。
尚、本発明のカラーフィルタは、上記した製造方法の他に、(1)バインダ樹脂としてポリイミド系樹脂を含む、本発明の着色樹脂組成物を、基板に塗布し、エッチング法により画素画像を形成する方法によっても作製することができる。又、(2)本発明の着色樹脂組成物を着色インキとして用い、印刷機によって、透明基板上に直接画素画像を形成する方法、(3)本発明の着色樹脂組成物を電着液として用い、基板をこの電着液に浸漬させ所定パターンにされたITO電極上に、着色膜を析出させる方法、更に、(4)本発明の着色樹脂組成物を塗布したフィルムを、透明基板に貼りつけて剥離し、画像露光、現像し画素画像を形成する方法、(5)本発明の着色樹脂組成物を着色インキとして用い、インクジェットプリンターにより画素画像を形成する方法等によっても作製することができる。
In the case of producing a color filter by an ink jet method, if the colored resin composition of the present invention is photopolymerizable, after the exposure step, if it is thermosetting, after the coating step by the ink jet method, thermosetting Process. Preferred conditions for the thermosetting treatment are the same as described above.
In addition to the manufacturing method described above, the color filter of the present invention applies (1) the colored resin composition of the present invention containing a polyimide resin as a binder resin to a substrate and forms a pixel image by an etching method. It can also be manufactured by the method to do. Also, (2) a method of directly forming a pixel image on a transparent substrate by a printing press using the colored resin composition of the present invention as a colored ink, and (3) using the colored resin composition of the present invention as an electrodeposition liquid. And a method of depositing a colored film on the ITO electrode having a predetermined pattern by immersing the substrate in this electrodeposition solution, and (4) a film coated with the colored resin composition of the present invention is attached to a transparent substrate And a method of forming a pixel image by peeling and image exposure and development, and (5) a method of forming a pixel image with an ink jet printer using the colored resin composition of the present invention as a colored ink.
カラーフィルタの作製方法は、本発明の着色樹脂組成物の組成に応じ、これに適した方法が採用される。
<透明電極の形成>
本発明のカラーフィルタは、このままの状態で画像上にITO等の透明電極を形成して、カラーディスプレー、液晶表示装置等の部品の一部として使用されるが、表面平滑性や耐久性を高めるため、必要に応じ、画像上にポリアミド、ポリイミド等のトップコート層を設けることもできる。また一部、平面配向型駆動方式(IPSモード)等の用途においては、透明電極を形成しないこともある。
As a method for producing the color filter, a method suitable for this is employed according to the composition of the colored resin composition of the present invention.
<Formation of transparent electrode>
The color filter of the present invention forms a transparent electrode such as ITO on the image as it is and is used as a part of components such as a color display and a liquid crystal display device. However, the surface smoothness and durability are improved. Therefore, if necessary, a top coat layer such as polyamide or polyimide can be provided on the image. In some cases, the transparent electrode may not be formed in applications such as a planar alignment type driving system (IPS mode).
<液晶表示装置(パネル)>
次に、本発明の液晶表示装置(パネル)の製造法について説明する。本発明の液晶表示装置は、通常、上記本発明のカラーフィルタ上に配向膜を形成し、この配向膜上にスペー
サを散布した後、対向基板と貼り合わせて液晶セルを形成し、形成した液晶セルに液晶を注入し、対向電極に結線して完成する。配向膜は、ポリイミド等の樹脂膜が好適である。配向膜の形成には、通常、グラビア印刷法及び/又はフレキソ印刷法が採用され、配向膜の厚さは数10nmとされる。熱焼成によって配向膜の硬化処理を行なった後、紫外線の照射やラビング布による処理によって表面処理し、液晶の傾きを調整しうる表面状態に加工される。
<Liquid crystal display device (panel)>
Next, the manufacturing method of the liquid crystal display device (panel) of this invention is demonstrated. In the liquid crystal display device of the present invention, an alignment film is usually formed on the color filter of the present invention, spacers are dispersed on the alignment film, and then bonded to the counter substrate to form a liquid crystal cell. Liquid crystal is injected into the cell and connected to the counter electrode to complete. The alignment film is preferably a resin film such as polyimide. For the formation of the alignment film, a gravure printing method and / or a flexographic printing method is usually employed, and the thickness of the alignment film is several tens of nm. After the alignment film is cured by thermal baking, it is surface-treated by irradiation with ultraviolet rays or a rubbing cloth to form a surface state in which the tilt of the liquid crystal can be adjusted.
スペーサは、対向基板とのギャップ(隙間)に応じた大きさのものが用いられ、通常2〜8μmのものが好適である。カラーフィルタ基板上に、フォトリソグラフィ法によって透明樹脂膜のフォトスペーサ(PS)を形成し、これをスペーサの代わりに活用することもできる。対向基板としては、通常、アレイ基板が用いられ、特にTFT(薄膜トランジスタ)基板が好適である。 As the spacer, a spacer having a size corresponding to a gap (gap) with the counter substrate is used, and a spacer of 2 to 8 μm is usually preferable. A photo spacer (PS) of a transparent resin film can be formed on the color filter substrate by a photolithography method, and this can be used instead of the spacer. As the counter substrate, an array substrate is usually used, and a TFT (thin film transistor) substrate is particularly preferable.
対向基板との貼り合わせのギャップは、液晶表示装置の用途によって異なるが、通常2μm以上、8μm以下の範囲で選ばれる。対向基板と貼り合わせた後、液晶注入口以外の部分は、エポキシ樹脂等のシール材によって封止する。シール材は、UV照射及び/又は加熱することによって硬化させ、液晶セル周辺がシールされる。
周辺をシールされた液晶セルは、パネル単位に切断した後、真空チャンバー内で減圧とし、上記液晶注入口を液晶に浸漬した後、チャンバー内をリークすることによって、液晶を液晶セル内に注入する。液晶セル内の減圧度は、通常1×10-2Pa以上、好ましく
は1×10-3以上、また、通常1×10-7Pa以下、好ましくは1×10-6Pa以下の範囲である。また、減圧時に液晶セルを加温するのが好ましく、加温温度は通常30℃以上、好ましくは50℃以上、また、通常100℃以下、好ましくは90℃以下の範囲である。
The gap for bonding to the counter substrate varies depending on the use of the liquid crystal display device, but is usually selected in the range of 2 μm or more and 8 μm or less. After being bonded to the counter substrate, portions other than the liquid crystal injection port are sealed with a sealing material such as an epoxy resin. The sealing material is cured by UV irradiation and / or heating, and the periphery of the liquid crystal cell is sealed.
The liquid crystal cell whose periphery is sealed is cut into panel units, then decompressed in a vacuum chamber, the liquid crystal injection port is immersed in liquid crystal, and then the liquid crystal is injected into the liquid crystal cell by leaking in the chamber. . The degree of decompression in the liquid crystal cell is usually in the range of 1 × 10 −2 Pa or higher, preferably 1 × 10 −3 Pa or higher, and usually 1 × 10 −7 Pa or lower, preferably 1 × 10 −6 Pa or lower. . The liquid crystal cell is preferably heated during decompression, and the heating temperature is usually 30 ° C. or higher, preferably 50 ° C. or higher, and usually 100 ° C. or lower, preferably 90 ° C. or lower.
減圧時の加温保持は、通常10分間以上、60分間以下の範囲とされ、その後、液晶中に浸漬される。液晶を注入した液晶セルは、液晶注入口を、UV硬化樹脂を硬化させて封止することによって、液晶表示装置(パネル)が完成する。液晶の種類には特に制限がなく、芳香族系、脂肪族系、多環状化合物等、従来から知られている液晶であって、リオトロピック液晶、サーモトロピック液晶等の何れでもよい。サーモトロピック液晶には、ネマティック液晶、スメスティック液晶及びコレステリック液晶等が知られているが、何れであってもよい。 The warming holding at the time of depressurization is usually in the range of 10 minutes or more and 60 minutes or less, and then immersed in the liquid crystal. In the liquid crystal cell into which liquid crystal is injected, a liquid crystal display device (panel) is completed by sealing the liquid crystal injection port by curing the UV curable resin. The type of liquid crystal is not particularly limited, and may be any of conventionally known liquid crystals such as aromatic, aliphatic, and polycyclic compounds, and may be any of lyotropic liquid crystals, thermotropic liquid crystals, and the like. As the thermotropic liquid crystal, nematic liquid crystal, smectic liquid crystal, cholesteric liquid crystal and the like are known, but any of them may be used.
<有機ELディスプレイ>
本発明のカラーフィルタを用いて有機ELディスプレイを作成する場合、例えば図4に示すように、まず透明支持基板10上に、着色樹脂組成物により形成されたパターン(画素20、または隣接する画素20の間に設けられた樹脂ブラックマトリックス(図示せず))が形成されてなるカラーフィルタを作製し、該カラーフィルタ上に有機保護層30および無機酸化膜40を介して有機発光体500を積層することによって、有機EL素子を作製することができる。なお、画素20の内、少なくとも一つは本発明の着色樹脂組成物を用いて作製されたものである。
<Organic EL display>
When an organic EL display is produced using the color filter of the present invention, for example, as shown in FIG. 4, first, a pattern (
有機発光体500の積層方法としては、カラーフィルタ上面へ透明陽極50、正孔注入層51、正孔輸送層52、発光層53、電子注入層54、および陰極55を逐次形成していく方法や、別基板上へ形成した有機発光体500を無機酸化膜40上に貼り合わせる方法などが挙げられる。このようにして作製された有機EL素子100を用い、例えば「有機ELディスプレイ」(オーム社、2004年8月20日発行、時任静士、安達千波矢、村田英幸著)に記載された方法等にて、有機ELディスプレイを作製することができる。尚、本発明のカラーフィルタは、パッシブ駆動方式の有機ELディスプレイにもアクティブ駆動方式の有機ELディスプレイにも適用可能である。
As a method for laminating the
以下に、実施例、及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。尚、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
[1]化合物の合成
<合成例1:化合物1の合成>
2,2’−ベンジジンジスルホン酸(6.88g、0.020mol)を水(200ml)に加えて温度を5℃にした後、35%塩酸(10.3g、0.080mol)、及び23%亜硝酸ナトリウム水溶液(13.2g、0.044mol)を加え、30分間攪拌してテトラゾニウム塩を得た。アセト酢酸アニリド(7.09g、0.040mol)をメタノール/水混合溶液(240ml/120ml)に溶解させ、5℃に冷却した液に上記のテトラゾニウム塩液を5℃〜10℃で20%炭酸ナトリウム水溶液を加えながら、溶液のpH=6〜8に保ち、30分間かけて滴下した。更に2時間5℃で攪拌した。得られた沈殿物をろ過して水で洗浄し、60℃の減圧下で乾燥してナトリウム塩のアゾ化合物を得た(3.8g、収率25%)。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. In addition, this invention is not limited to description of a following example, unless the summary is exceeded.
[1] Synthesis of Compound <Synthesis Example 1: Synthesis of Compound 1>
2,2′-benzidine disulfonic acid (6.88 g, 0.020 mol) was added to water (200 ml) to bring the temperature to 5 ° C., then 35% hydrochloric acid (10.3 g, 0.080 mol), and 23% A sodium nitrate aqueous solution (13.2 g, 0.044 mol) was added and stirred for 30 minutes to obtain a tetrazonium salt. Acetoacetylanilide (7.09 g, 0.040 mol) was dissolved in a methanol / water mixed solution (240 ml / 120 ml), and the above tetrazonium salt solution was added to a solution cooled to 5 ° C. at 20 ° C. to 20% sodium carbonate. While adding the aqueous solution, the solution was kept at pH = 6-8 and added dropwise over 30 minutes. The mixture was further stirred at 5 ° C. for 2 hours. The resulting precipitate was filtered, washed with water, and dried under reduced pressure at 60 ° C. to obtain a sodium salt azo compound (3.8 g, yield 25%).
上記方法で得られたアゾ化合物(3.8g、0.0050mol)に水(3800ml)を加えて1時間攪拌した後、20%塩化カルシウム水溶液(4.2g、0.0080mol)を加えて3時間攪拌した。得られた沈殿物をろ過し、水(700ml)で洗浄したのち60℃の減圧下で乾燥して下記化合物1(3.5g、収率92%)を得た。化合物1をNMP/MeOHの混合溶媒にて溶解させ、0.1%HCOOH Water/MeOH=8/2の測定溶媒を用いてWaters社製のLCT Premier XEにてESI(electro−spray ionization)手法による質量分析を行ったところ、m/z=71
9.1[Mw−(Ca−H)]のピークを観測し目的の下記化合物1が生成していることを確認した。
Water (3800 ml) was added to the azo compound obtained by the above method (3.8 g, 0.0050 mol) and stirred for 1 hour, and then 20% aqueous calcium chloride solution (4.2 g, 0.0080 mol) was added for 3 hours. Stir. The resulting precipitate was filtered, washed with water (700 ml) and dried under reduced pressure at 60 ° C. to obtain the following compound 1 (3.5 g, yield 92%). Compound 1 is dissolved in a mixed solvent of NMP / MeOH and 0.1% HCOOH Water / MeOH = 8/2 is used with an ESI (electro-spray ionization) method using Waters LCT Premier XE. When mass spectrometry was performed, m / z = 71
The peak of 9.1 [Mw- (Ca-H)] was observed, and it was confirmed that the target compound 1 was produced.
<合成例2:化合物2の合成>
上記化合物1の合成において、カップラー成分としてアセト酢酸アニリドの代わりに5−(アセトアセトアミド)−2−ベンズイミダゾリノンを用いた以外、前記合成例1と同様に行った。
得られた化合物2を前記合成例1と同様の手法により質量分析を行ったところ、m/z=831.1[Mw−(Ca−H)]のピークを観測し目的の下記化合物2が生成していることを確認した。
<Synthesis Example 2: Synthesis of Compound 2>
The synthesis of Compound 1 was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 5- (acetoacetamido) -2-benzimidazolinone was used as a coupler component instead of acetoacetanilide.
When the obtained compound 2 was subjected to mass spectrometry in the same manner as in Synthesis Example 1, the peak of m / z = 831.1 [Mw- (Ca—H)] was observed to produce the desired compound 2 below. I confirmed that
<合成例3:化合物3の合成>
上記化合物1の合成において、カップラー成分としてアセト酢酸アニリドの代わりにp−アセトアセトフェネチジドを用いた以外、合成例1と同様に行った。得られた化合物3を前記合成例1と同様の手法により質量分析を行ったところ、m/z=807.2[Mw−(Ca−H)]のピークを観測し目的の下記化合物3が生成していることを確認した。
<Synthesis Example 3: Synthesis of Compound 3>
Synthesis of Compound 1 was performed in the same manner as in Synthesis Example 1 except that p-acetoacetophenetide was used instead of acetoacetanilide as a coupler component. When the obtained compound 3 was subjected to mass spectrometry in the same manner as in Synthesis Example 1, the peak of m / z = 807.2 [Mw- (Ca—H)] was observed to produce the following desired compound 3 I confirmed that
<合成例4:化合物4の合成>
上記化合物1の合成において、カップラー成分としてアセト酢酸アニリドの代わりに4’−クロロ−2’−メチルアセトアセトアニリドを用いた以外合成例1と同様に行った。化合物4を前記合成例1と同様の手法により質量分析を行ったところ、m/z=817.1[Mw−(Ca−H)]のピークを観測し目的の下記化合物4が生成していることを確認した。
<Synthesis Example 4: Synthesis of Compound 4>
The synthesis of Compound 1 was performed in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 4′-chloro-2′-methylacetoacetanilide was used in place of acetoacetanilide as the coupler component. When compound 4 was subjected to mass spectrometry in the same manner as in Synthesis Example 1, the peak of m / z = 817.1 [Mw- (Ca—H)] was observed, and the following desired compound 4 was produced. It was confirmed.
<合成例5:化合物5の合成>
上記化合物1の合成において、カップラー成分としてアセト酢酸アニリドの代わりに3−メチル−1−フェニル−5−ピラゾロンを用いた以外、合成例1と同様に行った。
<Synthesis Example 5: Synthesis of Compound 5>
The synthesis of Compound 1 was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 3-methyl-1-phenyl-5-pyrazolone was used as a coupler component instead of acetoacetanilide.
<合成例6:化合物6の合成>
6−メチル−2−[4−[[2−オキソ−1−[(フェニルアミノ)カルボニル]プロピル]アゾ]フェニル]−7−ベンゾチアゾールスルホン酸ナトリウム(143g、0.27mol)を水(14300ml)に加えて1時間攪拌した。その後20%塩化カルシウム水溶液(300g、0.54mol)を加えて3時間攪拌した。得られた沈殿物をろ過して水(7000ml)で洗浄したのち乾燥して下記化合物6(128g、収率90%)を得た。化合物6を前記合成例1と同様の手法により質量分析を行ったところ、m/z=508.1[Mw−(Ca−H)]のピークを観測し目的の下記化合物6が生成していることを確認した。
<Synthesis Example 6: Synthesis of Compound 6>
Sodium 6-methyl-2- [4-[[2-oxo-1-[(phenylamino) carbonyl] propyl] azo] phenyl] -7-benzothiazolesulfonate (143 g, 0.27 mol) was added to water (14300 ml). And stirred for 1 hour. Thereafter, 20% aqueous calcium chloride solution (300 g, 0.54 mol) was added and stirred for 3 hours. The resulting precipitate was filtered, washed with water (7000 ml) and dried to obtain the following compound 6 (128 g, yield 90%). When compound 6 was subjected to mass spectrometry in the same manner as in Synthesis Example 1, the peak of m / z = 508.1 [Mw- (Ca—H)] was observed, and the target compound 6 below was produced. It was confirmed.
<合成例7:化合物7の合成>
6−メチル−2−[4−[[2−オキソ−1−[(フェニルアミノ)カルボニル]プロピル]アゾ]フェニル]−7−ベンゾチアゾールスルホン酸ナトリウムの代わりに2,2’−(トリアゼン−1,3−ジイルジ−4,1−フェニレン)ビス(6−メチル−7−ベンゾチアゾールスルホン酸)二ナトリウムを用いた以外、合成例5と同様に行った。
<Synthesis Example 7: Synthesis of Compound 7>
Instead of sodium 6-methyl-2- [4-[[2-oxo-1-[(phenylamino) carbonyl] propyl] azo] phenyl] -7-benzothiazolesulfonate, 2,2 ′-(triazene-1 , 3-Diyldi-4,1-phenylene) bis (6-methyl-7-benzothiazolesulfonic acid) disodium was used in the same manner as in Synthesis Example 5.
<合成例8:化合物8の合成>
6−メチル−2−[4−[[2−オキソ−1−[(フェニルアミノ)カルボニル]プロピル]アゾ]フェニル]−7−ベンゾチアゾールスルホン酸ナトリウムの代わりに3,3’−[カルボニルビス[イミノ(2−メチル−4,1−フェニレン)アゾ]]ビス[1,5−ナフタレンジスルホン酸]四ナトリウムを用いた以外合成例5と同様に行った。
<Synthesis Example 8: Synthesis of Compound 8>
Instead of sodium 6-methyl-2- [4-[[2-oxo-1-[(phenylamino) carbonyl] propyl] azo] phenyl] -7-benzothiazolesulfonate, 3,3 ′-[carbonylbis [ Imino (2-methyl-4,1-phenylene) azo]] bis [1,5-naphthalenedisulfonic acid] tetra-sodium salt was used in the same manner as in Synthesis Example 5 except that tetrasodium was used.
<合成例9:化合物9の合成>
6−メチル−2−[4−[[2−オキソ−1−[(フェニルアミノ)カルボニル]プロピル]アゾ]フェニル]−7−ベンゾチアゾールスルホン酸ナトリウムの代わりに,3‘
−[(カルボニルジイミノ)ビス(3−メトキシ−4,1−フェニレン)ビス(アゾ)]ビス[ベンゼンスルホン酸ナトリウム]を用いた以外合成例5と同様に行った。
<Synthesis Example 9: Synthesis of Compound 9>
Instead of sodium 6-methyl-2- [4-[[2-oxo-1-[(phenylamino) carbonyl] propyl] azo] phenyl] -7-benzothiazolesulfonate, 3 ′
This was carried out in the same manner as in Synthesis Example 5 except that-[(carbonyldiimino) bis (3-methoxy-4,1-phenylene) bis (azo)] bis [sodium benzenesulfonate] was used.
<合成例10:化合物10の合成>
6−メチル−2−[4−[[2−オキソ−1−[(フェニルアミノ)カルボニル]プロピル]アゾ]フェニル]−7−ベンゾチアゾールスルホン酸ナトリウムの代わりに3,3’−[カルボニルビス(イミノ−4,1−フェニレンアゾ)]ビス[6−ヒドロキシ安息香酸]二ナトリウムを用いた以外合成例5と同様に行った。
<Synthesis Example 10: Synthesis of
Instead of sodium 6-methyl-2- [4-[[2-oxo-1-[(phenylamino) carbonyl] propyl] azo] phenyl] -7-benzothiazolesulfonate, 3,3 ′-[carbonylbis ( (Imino-4,1-phenyleneazo)] bis [6-hydroxybenzoic acid] disodium was used in the same manner as in Synthesis Example 5.
合成例1にて2,2’−ベンジジンジスルホン酸の代わりにデヒドロチオ−p−トルイジンスルホン酸を、アセト酢酸アニリドの代わりに5−(アセトアセトアミド) −2−
ベンズイミダゾリノンを用いた以外同様に行い、化合物11を得た。
In Synthesis Example 1, dehydrothio-p-toluidinesulfonic acid was used instead of 2,2′-benzidinedisulfonic acid, and 5- (acetoacetamido) -2-
Compound 11 was obtained in the same manner except that benzimidazolinone was used.
<合成例12:化合物12の合成>
合成例1にて2,2’−ベンジジンジスルホン酸の代わりにデヒドロチオ−p−トルイジンスルホン酸を、アセト酢酸アニリドの代わりに3−メチル−1−フェニル−5−ピラゾロンを用いた以外同様に行い、化合物12を得た。
<Synthesis Example 12: Synthesis of Compound 12>
In Synthesis Example 1, dehydrothio-p-toluidinesulfonic acid was used instead of 2,2′-benzidinedisulfonic acid, and 3-methyl-1-phenyl-5-pyrazolone was used instead of acetoacetic acid anilide. Compound 12 was obtained.
<参考合成例1:顔料誘導体1の合成>
PR254(100g)を25%発煙硫酸(900g)に添加し、50℃で4時間反応させた。冷却後、反応混合物を氷水中(10000ml)に析出させ、析出物を濾過及び水洗し、乾燥後水に懸濁させてPH=7になるまでアンモニア水を添加、その後イソプロピルアルコールで晶析し、濾過、洗浄を行い、水ペーストを得た。この水ペーストを乾燥させてスルホン酸アンモニウム基が導入されたジケトピロロピロール誘導体、即ち顔料誘導体1(70g)を得た。尚、スルホ基の導入は1分子あたり平均0.8〜1であった。
<Reference Synthesis Example 1: Synthesis of Pigment Derivative 1>
PR254 (100 g) was added to 25% fuming sulfuric acid (900 g) and reacted at 50 ° C. for 4 hours. After cooling, the reaction mixture was precipitated in ice water (10000 ml), the precipitate was filtered and washed with water, dried, suspended in water, added with aqueous ammonia until PH = 7, and then crystallized with isopropyl alcohol. Filtration and washing were performed to obtain a water paste. This water paste was dried to obtain a diketopyrrolopyrrole derivative having an ammonium sulfonate group introduced therein, that is, pigment derivative 1 (70 g). The introduction of sulfo group was 0.8 to 1 on average per molecule.
<合成例13:樹脂S((D−1−3)共重合体に相当する)の合成>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート145重量部を窒素置換しながら攪拌し、120℃に昇温した。ここにスチレン10重量部、グリシジルメタクリレート85.2重量部およびトリシクロデカン骨格を有するモノアクリレート(日立化成社製FA−513M)66重量部を滴下し、および2.2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル8.47重量部を3時間かけて滴下し、更に90℃で2時間攪拌し続けた。次に反応容器内を空気置換に変え、アクリル酸43.2重量部にトリスジメチルアミノメチルフェノール0.7重量部およびハイドロキノン0.12重量部を投入し、100℃で12時間反応を続けた。その後、テトラヒドロ無水フタル酸(THPA)56.2重量部、トリエチルアミン0.7重量部を加え、100℃3.5時間反応させた。こうして得られたバインダ樹脂のGPCにより測定した重量平均分子量Mwは約8400 酸価80mgKOH/gであった。
<Synthesis Example 13: Synthesis of Resin S (corresponding to (D-1-3) Copolymer)>
145 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate was stirred while purging with nitrogen, and the temperature was raised to 120 ° C. 10 parts by weight of styrene, 85.2 parts by weight of glycidyl methacrylate, and 66 parts by weight of monoacrylate having a tricyclodecane skeleton (FA-513M manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) were added dropwise thereto, and 2.2'-azobis-2-methyl 8.47 parts by weight of butyronitrile was added dropwise over 3 hours, and stirring was continued at 90 ° C. for 2 hours. Next, the inside of the reaction vessel was changed to air substitution, 0.7 part by weight of trisdimethylaminomethylphenol and 0.12 part by weight of hydroquinone were added to 43.2 parts by weight of acrylic acid, and the reaction was continued at 100 ° C. for 12 hours. Thereafter, 56.2 parts by weight of tetrahydrophthalic anhydride (THPA) and 0.7 parts by weight of triethylamine were added and reacted at 100 ° C. for 3.5 hours. The binder resin thus obtained had a weight average molecular weight Mw measured by GPC of about 8400, acid value of 80 mgKOH / g.
[2]顔料分散液の調製
<実施例1:化合物1を使用した赤色顔料分散液(1)の調製>
レーキ化染料(即ち、(B)成分)として合成例1で得られた化合物1を4.4重量部、顔料誘導体として合成例11で得られた顔料誘導体を5.2重量部、顔料として微粒化されたC.I.ピグメントレッド254を100重量部、合成例12にて得られた樹脂Sを固形分量にて34.1重量部、分散剤としてビックケミー社製「BYK−LPN691
9」((C−2)分散剤に相当する)を38.6重量部、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下、「PGMEA」と称することがある。)を669重量部を配合し、ジルコニアビーズを1793重量部加え、ペイントシェーカーで8時間分散を行い、赤色顔料分散液(1)を調製した。
[2] Preparation of Pigment Dispersion <Example 1: Preparation of Red Pigment Dispersion (1) Using Compound 1>
4.4 parts by weight of the compound 1 obtained in Synthesis Example 1 as a lake dye (ie, component (B)), 5.2 parts by weight of the pigment derivative obtained in Synthesis Example 11 as a pigment derivative, and fine particles as a pigment C. I. 100 parts by weight of Pigment Red 254, 34.1 parts by weight of the resin S obtained in Synthesis Example 12, and “BYK-LPN691” manufactured by BYK Chemie as a dispersant.
9 ”(corresponding to (C-2) dispersant) and 669 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter sometimes referred to as“ PGMEA ”) as a solvent. 1793 parts by weight of beads were added and dispersed for 8 hours with a paint shaker to prepare a red pigment dispersion (1).
<分散剤「BYK−LPN6919」(ビックケミー社製)>
メタクリル酸系ABブッロク共重合体であり、アミン価は、121mgKOH/g、酸価は1mgKOH/g以下である。
Bブロックに含まれる窒素原子含有官能基を有する繰り返し単位のうち、約100モル%が下記式(i)で表わされる構造であり、又、下記式(ii)で表わされる繰り返し単位は、当該メタクリル酸系ブッロク共重合体を構成する単量体換算で1分子中における割合は7.5モル%であった。
<Dispersant “BYK-LPN6919” (by Big Chemie)>
It is a methacrylic acid AB block copolymer, the amine value is 121 mgKOH / g, and the acid value is 1 mgKOH / g or less.
Of the repeating units having a nitrogen atom-containing functional group contained in the B block, about 100 mol% has a structure represented by the following formula (i), and the repeating unit represented by the following formula (ii) The ratio in one molecule in terms of the monomer composing the acid block copolymer was 7.5 mol%.
<実施例2〜10:化合物2〜10をそれぞれ使用した赤色顔料分散液(2)〜(10)の調製>
レーキ化染料として合成例2〜10で得られた化合物2〜10をそれぞれ用いた以外、実施例1と同様に調製を行った。
<実施例11:化合物6を使用した赤色顔料分散液(11)の調製>
合成例11で得られた顔料誘導体を使用せず、レーキ化染料として合成例6で得られた化合物6を9.6重量部使用した以外は、実施例1と同様の調製を行った。
<Examples 2 to 10: Preparation of red pigment dispersions (2) to (10) using compounds 2 to 10, respectively>
Preparation was performed in the same manner as in Example 1 except that the compounds 2 to 10 obtained in Synthesis Examples 2 to 10 were used as lakeing dyes.
<Example 11: Preparation of red pigment dispersion (11) using compound 6>
The same preparation as in Example 1 was performed except that 9.6 parts by weight of the compound 6 obtained in Synthesis Example 6 was used as a lake dye without using the pigment derivative obtained in Synthesis Example 11.
<実施例12、13:化合物7、10をそれぞれ使用した赤色顔料分散液(12)、(13)の調製>
レーキ化染料として化合物7、化合物10をそれぞれ用いた以外、実施例11と同様に調製を行った。
<比較例1:赤色顔料分散液(14)の調製>
合成例1で得られた化合物1及び参考合成例1で得られた顔料誘導体1を使用しない以外は、実施例1と同様の調製を行ったところ、著しく粘度が上昇して分散液を作成することができなかった。
<Examples 12 and 13: Preparation of red pigment dispersions (12) and (13) using
Preparation was carried out in the same manner as in Example 11 except that Compound 7 and
<Comparative Example 1: Preparation of red pigment dispersion (14)>
The same preparation as in Example 1 was carried out except that the compound 1 obtained in Synthesis Example 1 and the pigment derivative 1 obtained in Reference Synthesis Example 1 were not used. I couldn't.
<比較例2:赤色顔料分散液(15)の調製>
合成例1で得られた化合物1を使用せず、合成例11で得られた顔料誘導体を9.6重量部使用した以外は、実施例1と同様に調製を行った。
[3]着色樹脂組成物の調製
続いて、上記[2]にて得られた各種赤色顔料分散液(1)〜(15)に、下記表1記載の各成分を混合し、各種着色樹脂組成物を調製した。
<Comparative Example 2: Preparation of red pigment dispersion (15)>
Preparation was carried out in the same manner as in Example 1 except that Compound 1 obtained in Synthesis Example 1 was not used and 9.6 parts by weight of the pigment derivative obtained in Synthesis Example 11 was used.
[3] Preparation of Colored Resin Composition Subsequently, the various red pigment dispersions (1) to (15) obtained in [2] above were mixed with the components described in Table 1 below, and various colored resin compositions were prepared. A product was prepared.
[4]着色樹脂膜及び着色板の作成
透明ガラス基板(旭硝子社製「AN−100」)上に、上記[3]にて得られた各種着色樹脂組成物をそれぞれスピンコート塗布し、80℃のホットプレートにて3分間プリベークを行い、乾燥塗布膜を得た。
続いて、得られた乾燥塗布膜に対し、高圧水銀灯により60mJ/cm2で露光を行った後、230℃のオーブンにて30分間ポストベークを行い、各種着色樹脂膜を作製した。
[4] Preparation of colored resin film and colored plate Each of the colored resin compositions obtained in [3] above was spin-coated on a transparent glass substrate ("AN-100" manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) at 80 ° C. Was pre-baked on a hot plate for 3 minutes to obtain a dried coating film.
Subsequently, the obtained dried coating film was exposed at 60 mJ / cm 2 with a high-pressure mercury lamp, and then post-baked in an oven at 230 ° C. for 30 minutes to prepare various colored resin films.
尚、塗布に際してはポストベーク後、得られる乾燥塗布膜の色座標がy=0.648となる膜厚になるよう回転数を調整した。
得られた着色樹脂膜の膜厚は2.4μm程度であった。この様に、透明ガラス基板上に着色樹脂膜を有する各種着色板を作製した。
[5]輝度(Y値)の測定
上記[4]にて得られた各種着色板を分光光度計(日立ハイテクノロジーズ社製分光光度計「U−3010」)を用いC光源での色度(Y,x,y)を測定した。Y値の結果を
表2に示す。
In the application, after the post-baking, the rotational speed was adjusted so that the color coordinates of the obtained dry coating film became y = 0.648.
The thickness of the obtained colored resin film was about 2.4 μm. Thus, various colored plates having a colored resin film on a transparent glass substrate were produced.
[5] Measurement of luminance (Y value) Using the spectrophotometer (Hitachi High-Technologies spectrophotometer "U-3010") for the various colored plates obtained in [4] above, the chromaticity with a C light source ( Y, x, y) were measured. The results of Y value are shown in Table 2.
[6]コントラストの測定
図2(a)及び(b)は、いずれも、着色板の平行透過光及び直交透過光の色度を測定する方法を説明するための模式的な図である。
先ず、図2(a)に示すように、得られた着色板(以下、「着色板34」と称することがある。)の両側に偏光板33及び35を重ねて、偏光板33及び35の偏光軸を互いに平行にした状態で、一方の偏光板35の側からバックライト37の光36を当てて、他方
の偏光板33を透過した光の輝度Lp(平行透過光の輝度)を色彩輝度計トプコンテクノハウス製「BM−5A」32を使用して、2゜視野の条件で測定した。
[6] Measurement of contrast FIGS. 2A and 2B are schematic diagrams for explaining a method of measuring the chromaticity of parallel transmitted light and orthogonal transmitted light of a colored plate.
First, as shown in FIG. 2A,
次に、図2(b)に示すように、偏光板33及び35の偏光軸を互いに直交させた状態で、一方の偏光板35側からバックライト37の光36を当て、他方の偏光板33を透過した光の輝度Lc(直交透過光の輝度)を、色彩輝度計32にて上記Lpと同様に測定した。
尚、バックライト37は、図3に示すような発光スペクトルを有するものを用いた。このスペクトルの測定は、コニカミノルタ製分光放射輝度計CS−1000Aと、光量を制御し測定を容易にするため、ケンコー社製のフィルター「NDフィルターND4」を用いて測定し算出した。
Next, as shown in FIG. 2B, in a state where the polarization axes of the
The backlight 37 has an emission spectrum as shown in FIG. This spectrum was measured and calculated using a Konica Minolta spectral radiance meter CS-1000A and a filter “ND filter ND4” manufactured by Kenko in order to control the amount of light and facilitate the measurement.
又、偏光板33、35は、図4のスペクトル特性を持つものを用いた。
各種着色板のコントラストは、平行透過光の輝度Lpと直交透過光の輝度Lcから式Lp/Lcを用いて算出した。尚、各種着色板の代わりに、素ガラスを用いて測定したときのブランク値は12000であった。測定結果を表2に示す。
[7]焼成後の異物発生に関する評価
上記[4]にて得られた各種着色板の表面を光学顕微鏡を用いて50倍の倍率にて目視観察を行い、1cmx1cmの範囲にて着色基板表面を観測した際に、顔料由来の結晶がほとんどない場合(0〜10%)を○、若干観測される場合(10〜20%)を△、大量に観測される場合(20%〜)を×とした。その結果を表2に示す。
The
The contrast of the various colored plates was calculated from the brightness Lp of the parallel transmitted light and the brightness Lc of the orthogonal transmitted light using the formula Lp / Lc. In addition, the blank value when measured using raw glass instead of various colored plates was 12000. The measurement results are shown in Table 2.
[7] Evaluation on generation of foreign matter after firing The surface of each colored plate obtained in [4] above is visually observed at a magnification of 50 times using an optical microscope, and the colored substrate surface is observed within a range of 1 cm × 1 cm. When observed, there is almost no pigment-derived crystal (0 to 10%), ◯ is slightly observed (10 to 20%), and a large amount is observed (20% to) ×. did. The results are shown in Table 2.
[8]微粒化顔料の作製
<実施例14:化合物1を使用した赤色微粒化顔料(R−1)の作製>
微粒化助剤として合成例1で得られた化合物1(3.0重量部)、C.I.ピグメントレッド254(50重量部)、塩化ナトリウム(550重量部)、ジエチレングリコール
(110重量部)、合成例13で得られた樹脂S(固形分量にて15重量部)を双腕型ニーダーに仕込み、50℃で4時間ソルベントソルトミリング法により微粒化した。この混練物を水7000重量部に投入し、30分間攪拌後、ろ過と水洗を行い、塩化ナトリウムとジエチレングリコールを除いた後、50℃で乾燥、粉砕し、赤色微粒化顔料(R−1)を得た。
[9]顔料分散液の調製
<化合物1を含む赤色微粒化顔料(R−1)を使用した赤色顔料分散液(R−1)の調製>
分散助剤として合成例2で得られた化合物2を9.6重量部、顔料として実施例14で得られた微粒化されたC.I.ピグメントレッド254を100重量部、合成例13にて得られた樹脂Sを固形分量にて34.1重量部、分散剤として「BYK−LPN6919」(ビックケミー社製;(D−2)分散剤に相当)を38.6重量部、溶剤としてPGMEAを669重量部を撹拌混合し、ジルコニアビーズを400重量部加え、ビーズミルで6時間分散を行い、赤色顔料分散液(R−1)を調製した。
尚、赤色顔料分散液(R−1)の調製を行って、1時間後の該分散液は、流動性があることが目視にて確認された。
<実施例15〜17:化合物6、11及び12をそれぞれ含む赤色微粒化顔料(R−2)〜(R−4)を使用した赤色顔料分散液(R−2)〜(R−4)の調製>
実施例14の[8]微粒化顔料の作製において、微粒化助剤として用いた合成例1で得られた化合物1を、それぞれ合成例6、11及び12で得られた化合物6、11及び12に変更して赤色微粒化顔料(R−2)〜(R−4)を得た他は、実施例14と同様にして、顔料分散液の調製を行い、赤色顔料分散液(R−2)〜(R−4)を調製した。
<比較例3:顔料誘導体1を含む赤色微粒化顔料(R−5)を使用した赤色顔料分散液(R−5)の調製>
実施例14の[8]微粒化顔料の作製において、微粒化助剤として用いた合成例1で得られた化合物1を、参考合成例1で得られた顔料誘導体1に変更して赤色微粒化顔料(R−5)を得た他は、実施例14と同様にして、顔料分散液の調製を行い、赤色顔料分散液(R−5)を調製した。
[10]着色樹脂組成物の調製
続いて、上記[9]にて得られた赤色顔料分散液(R−1)〜(R−5)に、前記表1記載の各成分を混合し、各種着色樹脂組成物を調製した。
[11]着色樹脂膜及び着色板の作成
上記[10]にて得られた着色樹脂組成物を用いて、前記[4]の方法で着色板を作製した。
[12]輝度(Y値)の測定
上記[11]にて得られた着色板を分光光度計「U−3310」(日立ハイテクノロジーズ社製)を用いC光源での色度(Y,x,y)を測定した。
得られた結果を、表3に示す。
[8] Preparation of atomized pigment <Example 14: Preparation of red atomized pigment (R-1) using compound 1>
Compound 1 (3.0 parts by weight) obtained in Synthesis Example 1 as an atomization aid, C.I. I. Pigment Red 254 (50 parts by weight), sodium chloride (550 parts by weight), diethylene glycol (110 parts by weight), and resin S obtained in Synthesis Example 13 (15 parts by weight in solid content) were charged into a double-arm kneader. Atomization was performed by a solvent salt milling method at 50 ° C. for 4 hours. This kneaded product is put into 7000 parts by weight of water, stirred for 30 minutes, filtered and washed with water, after removing sodium chloride and diethylene glycol, dried and pulverized at 50 ° C. to obtain a red atomized pigment (R-1). Obtained.
[9] Preparation of pigment dispersion <Preparation of red pigment dispersion (R-1) using red atomized pigment (R-1) containing compound 1>
9.6 parts by weight of the compound 2 obtained in Synthesis Example 2 as a dispersion aid and finely atomized C.I. obtained in Example 14 as a pigment. I. 100 parts by weight of Pigment Red 254, 34.1 parts by weight of the resin S obtained in Synthesis Example 13, and “BYK-LPN6919” (manufactured by BYK Chemie) (D-2) as a dispersant. 38.6 parts by weight) and 669 parts by weight of PGMEA as a solvent were stirred and mixed, 400 parts by weight of zirconia beads were added, and the mixture was dispersed for 6 hours by a bead mill to prepare a red pigment dispersion (R-1).
The red pigment dispersion (R-1) was prepared, and it was visually confirmed that the dispersion after 1 hour had fluidity.
<Examples 15 to 17: Red pigment dispersions (R-2) to (R-4) using red atomized pigments (R-2) to (R-4) each containing compounds 6, 11 and 12 Preparation>
In the preparation of [8] atomization pigment of Example 14, Compound 1 obtained in Synthesis Example 1 used as an atomization aid was replaced with Compounds 6, 11 and 12 obtained in Synthesis Examples 6, 11 and 12, respectively. The pigment dispersion was prepared in the same manner as in Example 14 except that the red atomized pigments (R-2) to (R-4) were obtained by changing the red pigment dispersion (R-2). To (R-4) were prepared.
<Comparative Example 3: Preparation of red pigment dispersion (R-5) using red atomized pigment (R-5) containing pigment derivative 1>
In the preparation of [8] atomized pigment of Example 14, the compound 1 obtained in Synthesis Example 1 used as an atomization aid was changed to the pigment derivative 1 obtained in Reference Synthesis Example 1, and red atomized. A pigment dispersion was prepared in the same manner as in Example 14 except that the pigment (R-5) was obtained, thereby preparing a red pigment dispersion (R-5).
[10] Preparation of colored resin composition Subsequently, the red pigment dispersions (R-1) to (R-5) obtained in [9] above were mixed with the components described in Table 1 above, and various types were prepared. A colored resin composition was prepared.
[11] Preparation of colored resin film and colored plate Using the colored resin composition obtained in [10] above, a colored plate was prepared by the method of [4].
[12] Measurement of luminance (Y value) The color plate obtained in the above [11] is measured using a spectrophotometer “U-3310” (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) for chromaticity (Y, x, y) was measured.
The results obtained are shown in Table 3.
表3に示すが如く、本発明の添加剤を含む着色樹脂組成物を用いて形成された画素は、輝度が高く、焼成後の結晶異物がほとんど見られないことが分かる。 As shown in Table 3, it can be seen that the pixel formed using the colored resin composition containing the additive of the present invention has high luminance and hardly shows any crystalline foreign matter after firing.
10 透明支持基板
20 画素
30 有機保護層
32 色彩輝度計
33、35 偏光板
34 着色板
36 光
37 バックライト
40 無機酸化膜
50 透明陽極
51 正孔注入層
52 正孔輸送層
53 発光層
54 電子注入層
55 陰極
100 有機EL素子
500 有機発光体
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記(B)酸性基を有する水溶性染料のアルカリ土類金属塩が、下記一般式(1)で表される化合物又は一般式(2)で表される化合物を含有することを特徴とする顔料分散液。
(上記一般式(1)におけるR 11 及びR 12 は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香族基、又は下記一般式(3)で表される構造もしくは一般式(4)で表される構造を示す。
一般式(2)におけるR 21 は、1つ以上の窒素原子が含まれる5又は6員複素環基を示す。
一般式(2)におけるR 22 は、置換基を有していてもよい芳香族基、下記一般式(3)で表される構造、下記一般式(4)で表される構造、又は下記一般式(5)で表される構造を示す。
nは0又は1を表す。
(尚、上記一般式(3)及び(4)中のR 1 、R 2 、R 3 及びR 4 は、各々独立に水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、又は置換基を有していてもよい芳香族基を示し、*は、一般式(1)、又は(2)中のアゾ基と結合する部位を示す。
上記一般式(5)におけるR 5 は前記一般式(3)中のR 1 、R 2 、及び前記一般式(4)中のR 3 、R 4 と同義である。*は、一般式(2)中のアゾ基と結合する部位を示す。)
又、一般式(1)におけるXは直接結合もしくは下記構造式(1−1)〜(1−11)で表されるいずれかの連結基を示す。
(尚、上記構造式(1−1)〜(1−11)中の*は、一般式(1)中のベンゼン環と結合する部位を示す。
構造式(1−3)中のR 111 は、水素原子、水酸基、又は−NA 1 A 2 (A 1 及びA 2 は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、又は置換基を有していてもよい芳香族基を示す。)で表される基を示す。)
又、一般式(2)中のZは、直接結合、もしくは下記構造式(2−11)〜(2−13)で表されるいずれかの構造である(尚、下記構造式(2−11)〜(2−13)における*は、一般式(2)中のベンゼン環及びR 21 と結合する部位を示す。)
尚、一般式(1)及び(2)中のベンゼン環は、更に、ニトロ基、水酸基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、スルホ基、スルホン酸塩の基、カルボキシ基、カルボン酸塩の基、フォスホ基、燐酸塩の基、並びに置換基を有していてもよい芳香族基からなる群より選択された少なくとも1つの置換基を有していてもよい。
更に、上記一般式(1)におけるR 11 及びR 12 、一般式(2)におけるR 22 、構造式(1−3)におけるR 111 、並びに上記一般式(1)もしくは(2)中のベンゼン環と結合する置換基のうち少なくとも1つが、酸性基のアルカリ土類金属塩の基であるか、酸性基のアルカリ土類金属塩の基を有する基である。) (A) a pigment, and (B) an alkaline earth metal salt of a water-soluble dye having an acidic group ,
The (B) alkaline earth metal salt of a water-soluble dye having an acidic group contains a compound represented by the following general formula (1) or a compound represented by the general formula (2) Dispersion.
(R 11 and R 12 in the general formula (1) are each independently an aromatic group which may have a substituent, or a structure represented by the following general formula (3) or the general formula (4). The structure represented by is shown.
R 21 in the general formula (2) represents a 5- or 6-membered heterocyclic group containing one or more nitrogen atoms.
R 22 in the general formula (2) is an aromatic group which may have a substituent, a structure represented by the following general formula (3), a structure represented by the following general formula (4), or the following general formula The structure represented by Formula (5) is shown.
n represents 0 or 1.
(In the above general formulas (3) and (4), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or a substituent. Represents an optionally substituted alkoxy group or an optionally substituted aromatic group, and * represents a site bonded to the azo group in the general formula (1) or (2).
R 5 in the general formula (5) has the same meaning as R 1 and R 2 in the general formula (3) and R 3 and R 4 in the general formula (4) . * Shows the site | part couple | bonded with the azo group in General formula (2). )
X in the general formula (1) represents a direct bond or any linking group represented by the following structural formulas (1-1) to (1-11).
(Note that * in the above structural formulas (1-1) to (1-11) represents a site bonded to the benzene ring in the general formula (1).
R 111 in the structural formula (1-3) is a hydrogen atom, a hydroxyl group, or —NA 1 A 2 (A 1 and A 2 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent. Represents an alkoxy group which may have a substituent, or an aromatic group which may have a substituent. )
Z in the general formula (2) is a direct bond or any structure represented by the following structural formulas (2-11) to (2-13) (note that the following structural formula (2-11) ) To (2-13) indicate a site that binds to the benzene ring and R 21 in the general formula (2) .
In addition, the benzene ring in the general formulas (1) and (2) further includes a nitro group, a hydroxyl group, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, and a sulfo group. At least one substituent selected from the group consisting of a sulfonate group, a carboxy group, a carboxylate group, a phospho group, a phosphate group, and an optionally substituted aromatic group You may have.
Furthermore, R 11 and R 12 in the general formula (1), R 22 in the general formula (2) , R 111 in the structural formula (1-3 ), and the benzene ring in the general formula (1) or (2) At least one of the substituents bonded to is an alkaline earth metal salt group having an acidic group or a group having an alkaline earth metal salt group having an acidic group. )
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