説明

ジケトピロロピロール類に基づく顔料調合物

本発明は、20〜100nmの平均粒度を有するC.I.ピグメントレッド254、及び次式(II)または(III)の少なくとも一種の顔料系分散剤を含むことを特徴とする顔料調合物に関する。


[式中、
Aは、−O−、−NR3−、−NR16−SO3-G+ の二価の基であり、
Bは、−NR16−SO3-G+の二価の基であり、
2は、C.I.ピグメントレッド264及びC.I.ピグメントバイオレッド19の群から選択される有機顔料の残基である]

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ベース顔料としてのC.I.ピグメントレッド254と、アミノ基を含むかまたはアニオン性の所定の顔料系分散剤とを含む新規の顔料調合物に関する。
【背景技術】
【0002】
顔料調合物は、ベース顔料と、特定の作用を有する基で置換された顔料であるいわゆる顔料系分散剤との組み合わせである。顔料調合物は、応用媒体中、特に塗料、印刷インキ及びインキ中での分散を容易しそして顔料のレオロジー性及びカラー特性を向上させるために顔料に加えられる。それによって、例えば、多くの用途において色の強度、透明性及び光沢を高めることができる。カラーフィルターの製造のためには、コントラスト比の減少を招く粒子の散乱を大幅に排除するために格別微細な顔料が使用される。
【0003】
国際公開第01/04215号パンフレットは、以下の式(I)の微粒状ジケトピロロピロール顔料、すなわちC.I.ピグメントレッド254を開示している。
【0004】
【化1】

【0005】
これは、高い結晶化度及び特定の吸収特性と結びつく特に狭い粒度分布を特徴とする。このC.I.ピグメントレッド254は、先ず粗製顔料を、乾燥状態で少なくとも80℃で無機塩と一緒に攪拌し、次いで有機溶剤の存在下に無機塩と共に混練プロセスに付すことによって得ることができる。
【0006】
上記の公知方法の故に、商製品を商業的に入手することができ、そして高い透明性が必要な用途、例えばカラーフィルターに推奨される。しかし、この顔料は、当技術分野の要求の全てを常に満たすわけではない。特に、透明性、分散性及びレオロジーの向上に要望がある。
【0007】
欧州特許出願公開第1 104 789号明細書は、顔料、例えばジケトピロロピロール類またはキナクリドン類に基づく顔料系分散剤を記載している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
高い色強度(Farbstaerke)、低い粘度及びベース顔料としてのC.I.ピグメントレッド254からのできるだけ小さい色相のずれを有しそして特にカラーフィルター用に好適な、ベース顔料としてC.I.ピグメントレッド254を含む顔料調合物を提供するという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
特定の粒度を有するC.I.ピグメントレッド254及び以下に定義される顔料系分散剤に基づく顔料調合物が、これらの個々の化合物の色特性からすれば、かなりより大きな色相のずれが予測されるにも関わらず、上記の課題を解決することが見出された。
【0010】
本発明の対象は、20〜100nmの平均粒度d50を有するC.I.ピグメントレッド254と、以下の式(II)及び/または(III)で表される少なくとも一種の顔料系分散剤とを含むことを特徴とする顔料調合物である。
【0011】
【化2】

【0012】
式中、
2は、C.I.ピグメントレッド264及びC.I.ピグメントバイオレット19の群から選択される有機顔料の残基であり、
sは、1〜5の数、好ましくは1〜3の数を表し、
nは、0〜4の数、好ましくは0〜2の数を表し、この際、sとnの合計は1〜5であり、
3は、分枝状もしくは非分枝状で飽和または不飽和の炭素原子数1〜20の脂肪族炭化水素基、またはC5〜C7シクロアルキレン基、または1、2もしくは3個の芳香族環を有するアリール脂肪族もしくは芳香族基(この際、これらの環は、縮合していてもよいしまたは結合して架橋していてもよい)、またはO、N及びSの群から選択される1、2、3もしくは4個のヘテロ原子を含む、1、2もしくは3個の環を有する複素環式基、またはこれらの組み合わせを意味し; この際、上記の炭化水素基、シクロアルキレン基、芳香族基、アリール脂肪族基及び複素芳香族基は、OH、CN、F、Cl、Br、NO2、CF3、C1〜C6アルコキシ、S−C1〜C6アルキル、NHCONH2、NHC(NH)NH2、NHCO−C1〜C6アルキル、C1〜C6アルキル、COOR5、CONR56、NR56、SO35またはSO2−NR56の群から選択される1、2、3もしくは4個の置換基によって置換されていることができ、この際、R5及びR6は、同一かまたは異なり、水素、フェニルまたはC1〜C6アルキルを意味し;
4は、水素、R3またはC1〜C6アルキル−COO-+を意味し;
+、G+は、互いに独立して、H+、または化学元素周期律表の1〜5主族からまたは1もしくは2亜族または4〜8亜族から選択される金属カチオンMp+の当量MP+/mを表し、この際、mは、1、2または3の数を意味し、そしてpは、1、2または3の数を意味するか、あるいは置換されているかまたは置換されていないアンモニウムイオンを表す。
【0013】
【化3】

【0014】
式中、
Aは、−O−、−NR3−、−NR16−SO3-+の二価の基を表し、
Bは、−NR16−SO3-+の二価の基を表し、
この際、R16は、直鎖もしくは分枝状C1〜C6アルキレン鎖を表し、そしてR3及びG+は、上記の意味を有する。
【0015】
上記式(II)の好ましい顔料系分散剤においては、
3は、C1〜C6アルキル、ベンジル、フェニルを意味し、
4は、水素、C1〜C6アルキル、ベンジル、フェニルまたはC1〜C6−アルキル−COO-+を意味し、
+、G+は、水素またはアルカリ金属、特にLi、NaまたはKを意味する。
【0016】
上記式(III)の好ましい顔料系分散剤においては、
Aは、−NR3の二価の基を意味し、そして
Bは、上に記載した好ましい意味を有し、
+は、水素またはアルカリ金属、特にLi、NaまたはKを意味する。
【0017】
+及びG+がアンモニウムイオンを表す場合には、次のものが挙げられる:
(i) NR78910、この際、置換基R7、R8、R9及びR10は、互いに独立してそれぞれ水素原子、C1〜C30アルキル、C2〜C30アルケニル、C5〜C30シクロアルキル、フェニル、(C1〜C8)アルキル−フェニル、(C1〜C4)アルキレン−フェニル、または式−[CH(R11)−CH(R11)−O]k−H(式中、kは1〜30の数であり、両R11基は、互いに独立して、水素、C1〜C4アルキルまたは、k>1の場合に限り、これらの組み合わせを意味する)で表される(ポリ)アルキレンオキシ基であり;
そしてR7、R8、R9及び/またはR10として示したアルキル、アルケニル、シクロフェニル、フェニルまたはアルキルフェニルは、アミノ、ヒドロキシ及び/またはカルボキシによって置換されていることができるか;
または置換基R7及びR8は、第四級N原子と一緒になって5乃至7員の飽和環系を形成することができ、この環系は、場合によっては、O、S及びNの群から選択される更に別のヘテロ原子を含むか;
または置換基R7、R8及びR9は、第四級N原子と一緒になって5乃至7員の芳香族環を形成することができ、この芳香族環は、場合によっては、O、S及びNの群から選択される更に別のヘテロ原子を含み、また場合によっては、前記の環には追加の環が縮合している;
あるいは、
(ii) 次式(IIIa)のアンモニウムイオン:
【0018】
【化4】

【0019】
式中、
12、R13、R14及びR15は、互いに独立して、水素、または式−[CH(R11)−CH(R11)O]k−H(式中、k及びR11は上記の意味を有する)で表される(ポリ)アルキレンオキシ基を意味し;
qは、1〜10の数であり;
rは、1〜5の数であり、この際r≦q+1であり;
Tは、分枝状もしくは非分枝状C2〜C6アルキレン基を意味するか; またはq>1の場合には、Tは、分枝状もしくは非分枝状C2〜C6アルキレン基の組み合わせであることもできる。
【0020】
上記式(II)の顔料系分散剤は、それ自体は公知の化合物であり、公知の方法、例えば欧州特許出願公開第1 104 789号明細書または国際公開第02/064 680号パンフレットに記載の方法に従い製造することができる。
【0021】
上記式(III)の顔料系分散剤はそれ自体公知の化合物であり、公知の方法、例えば欧州特許出願公開第0 486 531号明細書に記載の方法により製造することができる。
【0022】
本発明の顔料調合物では、C.I.ピグメントレッド254と式(II)及び/または(III)の顔料系分散剤との重量比は、好ましくは(99.9:0.1)〜(80:20)、特に好ましくは(99:1)〜(89:11)、特に(98:2)〜(90:10)、就中特に好ましくは(97:3)〜(92:8)である。
【0023】
上記の成分、すなわちC.I.ピグメントレッド254と本発明による顔料系分散剤を特許請求の範囲に記載の量比で混合すると、それぞれ3.0よりも大きいΔH及びΔCのずれが予測される。
【0024】
しかし、驚くべきことに、本発明の顔料調合物を用いてアルキド/メラミン樹脂塗料系中で1/3標準色深さ(Farbtiefe)でDIN EN ISO787−26に従い着色すると、1/3標準色深さ及び同じ粒度で対応するジケトピロロピロールで着色した場合と比べて、好ましくは2.0以下、特に1.5以下、特に好ましくは1.0以下のΔH(CIELAB準拠)を示すことが判明した。好ましくは、ΔC(CIELAB準拠)は、2.0以下、特に1.5以下、特に好ましくは1.0以下である。彩度(Chroma,C)は、所与の明度での色の鮮やかさを表すパラメータであり、ΔCは、二つの色の鮮やかさの差異を示す。同様に、ΔHは、比較した二つの色の色相の差異を示す。
【0025】
本発明の顔料調合物は、好ましくは高結晶性であり、CuKalpha線を用いた粉末X線回折図において、0.2〜0.7°2シータ、特に0.3〜0.5°2シータの主ピークの半値幅HWBによって特徴付けられる。
【0026】
本発明の顔料調合物は、20〜100nm、好ましくは30〜80nmの平均粒度d50を有するベース顔料を含む。C.I.ピグメントレッド254の粒度分布は、好ましくはガオス分布近似であり、その際、標準偏差σは、好ましくは40nm未満、特に好ましくは30nm未満である。一般的に、標準偏差は5〜40nm、好ましくは10〜30nmである。
【0027】
本発明の顔料調合物は、驚くべきことに、非常に低い粘度、好ましくは、円錐・平板型粘度計、例えばHaake社製のRS75を用いて20℃で測定して、3〜50mPasの粘度を有する。
【0028】
本発明の顔料調合物は、ジケトピロロピロール顔料及び顔料系分散剤の他に、更に別の慣用の助剤または添加剤、例えば界面活性剤、分散剤、フィラー、規定剤(Stellmittel)、樹脂、ワックス、消泡剤、防塵剤、エクステンダー、帯電防止剤、防腐剤、乾燥遅延剤、湿潤剤、酸化防止剤、UV吸収剤及び光安定剤を、該顔料調合物の総重量を基準にして好ましくは0.1〜10重量%、特に0.5〜5重量%の量で含むことができる。
【0029】
界面活性剤としては、アニオンもしくはアニオン活性物質、カチオンもしくはカチオン活性物質、及びノニオンまたは両性物質、あるいはこれらの物質の混合物が挙げられる。
【0030】
アニオン活性物質としては、例えば脂肪酸タウリド類、脂肪酸−N−メチルタウリド類、脂肪酸イセチオネート類、アルキルフェニルスルホネート類、例えばドデシルベンゼンスルホン酸、アルキルナフタレンスルホネート類、アルキルフェノールポリグリコールエーテルスルフェート類、脂肪アルコールポリグリコールエーテルスルフェート類、脂肪酸アミド−ポリグリコールエーテルスルフェート類、アルキルスルホスクシナメート類、アルケニルコハク酸モノエステル類、脂肪アルコールポリグリコール−エーテルスルホスクシネート類、アルカンスルホネート類、脂肪酸グルタメート類、アルキルスルホスクシネート類、脂肪酸サルコシド類; 脂肪酸、例えばパルミチン酸、ステアリン酸及びオレイン酸; これらのアニオン性物質の塩及び石鹸、例えば脂肪酸、ナフテン酸及び樹脂酸(例えばアビエチン酸)のアルカリ塩、アルカリ可溶性樹脂、例えばロジン変性マレエート樹脂、及び塩化シアヌル、タウリン、N,N’−ジエチルアミノ−プロピルアミン及びp−フェニレンジアミンに基づく縮合物などが挙げられる。好ましいものは、樹脂石鹸、すなわち樹脂酸のアルカリ塩である。
【0031】
カチオン活性物質としては、例えば、第四級アンモニウム塩、脂肪アミンオキシアルキレート類、ポリオキシアルキレンアミン類、オキシアルキル化ポリアミン類、脂肪アミンポリグリコールエーテル類、第一、第二もしくは第三アミン類、例えばアルキルアミン類、シクロアルキルアミン類もしくは環状アルキルアミン類、特に脂肪アミン類; 脂肪アミン類または脂肪アルコール類から誘導されるジ−もしくはポリアミン類及びこれらのオキシアルキレート; 脂肪酸から誘導されるイミダゾリン類; ポリアミノアミド化合物もしくはポリアミノ化合物の1g当たりで100〜800mgKOHのアミン指数を有するポリアミノアミド−またはポリアミノ化合物または−樹脂; 及びこれらのカチオン活性物質の塩、例えばアセテートまたは塩化物などが挙げられる。
【0032】
非イオノゲン及び両性物質としては、例えば、脂肪アミンカルボキシグリシネート類、アミンオキシド類、脂肪アルコールポリグリコールエーテル類、脂肪酸ポリグリコールエステル類、ベタイン類、例えば脂肪酸アミド−N−プロピル−ベタイン類; 脂肪族もしくは芳香族アルコールのリン酸エステル; 脂肪アルコールもしくは脂肪アルコールポリ−グリコールエーテル類、脂肪酸アミドエトキシレート、脂肪アルコール−アルキレンオキシド−付加物及びアルキルフェノールポリグリコールエーテル類などが挙げられる。
【0033】
非顔料系の分散剤とは、構造的に有機顔料に由来するものではない物質のことである。これらは、顔料の製造の際に分散剤として既に加えられるか、あるいはしばしば、着色する応用媒体に顔料を配合する際に、例えば対応するバインダーに顔料を分散させることによってカラーフィルターを製造する際に分散剤として加えられる。これらは、ポリマー性物質、例えばポリオレフィン、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアミド、ポリイミン、ポリアクリレート、ポリイソシアネート、これらのブロックコポリマー、対応するモノマーからなるコポリマー、または他の部類の少しのモノマーで変性された部類のポリマーであることができる。これらのポリマー性物質は、極性のアンカー基、例えばヒドロキシ基、アミノ基、イミノ基もしくはアンモニウム基、カルボン酸基もしくはカルボキシレート基、スルホン酸基もしくはスルホネート基、またはホスホン酸基もしくはホスホネート基を有し、また非顔料系の芳香族物質で変性されていてもよい。更に、非顔料系の分散剤は、官能性基で化学的に変性された非有機顔料由来の芳香族物質であることもできる。このような非顔料系分散剤は当業者には公知であり、その一部は商業的に入手することができる(例えば、Solsperse(R), Avecia社; Disperbyk(R), Byk-Chemie社; Efka(R), Efka社)。以下に、代表的に幾つかものを挙げるが、原則的には任意の他の記載の物質も使用することができ、例としては、イソシアネートとアルコール、ジ−もしくはポリオール、アミノアルコールまたはジ−もしくはポリアミンからなる縮合生成物、ヒドロキシカルボン酸からなるポリマー、オレフィンモノマーもしくはビニルモノマーとエチレン性不飽和カルボン酸もしくは−エステルからなるコポリマー、エチレン性不飽和モノマーのウレタン含有ポリマー、ウレタン変性ポリエステル、シアヌルハロゲニドに基づく縮合物、ニトロキシル化合物含有ポリマー、ポリエステルアミド、変性ポリアミド、変性アクリルポリマー; ポリエステル及びアクリルポリマーからなる櫛状構造を有する分散剤、リン酸エステル、トリアジンから誘導されたポリマー、変性ポリエーテル、または非顔料系芳香族物質から誘導された分散剤などが挙げられる。この際、これらの基本構造は多くの場合に変性され、例えば官能性基を有する更に別の物質との化学反応によってかまたは塩の形成によって変性される。
【0034】
本発明の顔料調合物は、好ましくは、水性プレスケーキまたは含湿顆粒物として使用することができるが、通常は、粉末の状態の固体の系である。
【0035】
本発明の更なる対象は、本発明の顔料調合物を製造する方法であって、C.I.ピグメントレッド254を、混練、湿式粉砕、乾式粉砕または仕上げ処理の前にまたは最中に上記式(II)及び/または(III)の顔料系分散剤と混合することを特徴とする、前記方法である。
【0036】
例えば、顆粒物または粉末の形の乾燥成分を、粉砕の前にまたはその後に混合することができる。また、一つの成分を含湿または乾燥した形の他の成分に加えることができ、例えば含湿プレスケーキの形で各成分を混合することができる。混合は、例えば乾燥した形、含湿の形で粉砕することによって、例えば混練することによって、または懸濁物の状態で行うか、あるいはこれらの方法の組み合わせによって行うことができる。粉砕は、水、溶剤、酸または粉砕助剤(例えば塩)を添加して行うことができる。
【0037】
また、混合は、C.I.ピグメントレッド254の製造プロセスの間に顔料系分散剤を加えることによっても行うことができる。しかし、C.I.ピグメントレッド254への顔料系分散剤の添加は、好ましくは、C.I.ピグメントレッド254の化学生成の後に及び微細粒子の形成の前またはその最中に行われる。ジケトピロロピロール顔料への顔料系分散剤の添加は、特に好ましくは、乾式もしくは湿式粉砕の最中に行われる。この際生ずる微結晶性の顔料調合物は、一般的に仕上げ(Finish)と称される後処理、例えば、水及び/または溶剤中で及び大抵は高められた温度(例えば200℃までの温度)下に、場合によっては及び高められた圧力下での後処理に付すことができる。顔料系分散剤は、乾式または湿式粉砕の後でも加えることができるが、仕上げの前またはその最中に加えることができる。また当然に、顔料系分散剤を異なる時間で少しずつ加えることもできる。
【0038】
含湿顔料調合物の乾燥では、公知の乾燥装置、例えば乾燥箱、パドルホイール式乾燥器、タンブル式乾燥器、接触式乾燥機、及び特にスピンフラッシュもしくはスプレー式乾燥器を使用することができる。
【0039】
本発明の顔料調合物は、それの優れた色及びレオロジー特性、特に高い凝集安定性、簡単な分散性、良好なレオロジー、高い色強度、透明性及び飽和度(彩度)を特徴とする。これらは、多くの応用媒体中に、簡単にかつ高い微細度まで分散可能である。この顔料分散物は、塗料または印刷インキ濃厚物の高い顔料着色度においても優れたレオロジー特性を示す。他の性質、例えば光沢、耐にじみ性、溶剤堅牢性、アルカリ及び酸堅牢性、耐光性及び耐候性、及び色相の鮮明さなども非常に良好である。更に、本発明による顔料調合物を用いることにより、カラーフィルターに使用する際に求められる赤の範囲の色相を達成することができる。この際、これらは、高いコントラストを保証し、そしてカラーフィルターに使用する際に課せられるその他の要求、例えば高い温度安定性、または急で狭い吸収帯域も満たす。これらは、高い純度及び低いイオン含有率で製造することができる。
【0040】
本発明による顔料調合物は、原則的に、天然もしくは合成由来の全ての高分子量有機材料、例えばプラスチック、樹脂、塗料、ペイント、電子写真用トナー及び現像剤、エレクトレット材料、カラーフィルター並びにインキ、印刷インキの顔料着色に使用することができる。
【0041】
本発明の顔料調合物で顔料着色することができる高分子量有機材料は、例えば、セルロース化合物、例えばセルロースエーテル及びセルロースエステル、例えばエチルセルロース、ニトロセルロース、セルロースアセテートまたはセルロースブチレート、天然由来のバインダー、例えば脂肪酸、脂肪油、樹脂及びこれらの転化生成物、または合成樹脂、例えば重縮合物、重付加物、重合体及び共重合体、例えばアミノプラスト、特に尿素ホルムアルデヒド樹脂及びメラミンホルムアルデヒド樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、フェノプラスト及びフェノール樹脂、例えばノボラックまたはレゾール、尿素樹脂、ポリビニル類、例えばポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルアセテートまたはポリビニルエーテル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、例えばポリスチレン、ポリビニルクロライド、ポリエチレンまたはポリプロピレン、ポリ(メタ)アクリレート及びこれらの共重合体、例えばポリアクリル酸エステルまたはポリアクリルニトリル、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、クマロンインデン樹脂及び炭化水素樹脂、エポキシド樹脂、様々な硬化機序を有する不飽和合成樹脂(ポリエステル、アクリレート)、ワックス、アルデヒド樹脂及びケトン樹脂、ゴム(Gummi)、弾性ゴム(Kautschuk)及びこれらの誘導体及びラテックス、カゼイン、シリコーン及びシリコーン樹脂の個々のものまたは混合物である。この際、上記の高分子量有機化合物が、塑性材料もしくは溶融物として、あるいは紡糸液、分散物、塗料、ペイントまたは印刷インキのどの形で存在するかは重要ではない。使用目的に応じて、本発明の顔料調合物をブレンドとしてかまたは調剤もしくは分散物の形で使用することが有利であることが判明した。
【0042】
また、高分子量有機媒体中に配合する際に初めて顔料調合物を調製することも可能である。
【0043】
それゆえ、本発明の更なる対象は、本発明の顔料調合物を着色有効量で含む高分子量有機材料である。
【0044】
顔料着色する高分子量有機材料を基準にして、本発明の顔料調合物は、多くの場合に0.01〜30重量%、好ましくは0.1〜20重量%の量で使用される。
【0045】
本発明による顔料調合物は、電子写真用トナー及び現像剤、例えば一成分もしくは二成分系粉末トナー(一成分もしくは二成分系現像剤とも称される)、磁気トナー、液体トナー、重合トナー及び特殊トナー中の着色剤としても適している。典型的なトナー結着剤は、重合樹脂、重付加樹脂及び重縮合樹脂、例えばスチレン樹脂、スチレンアクリレート樹脂、スチレンブタジエン樹脂、アクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール−エポキシド樹脂、ポリスルホン、ポリウレタンの個々のものまたはこれらの組み合わせ、並びにポリエチレン及びポリプロピレンであり、これらは、更に別の成分、例えば荷電制御剤、ワックスまたは流動性向上剤を含むことができるか、またはこれらの添加剤によって後から変性することができる。
【0046】
更に、本発明の顔料調合物は、粉体及び粉末塗料、特に、物品、例えば金属、木材、プラスチック、ガラス、セラミック、コンクリート、繊維材料、紙またはゴム製の物品の表面被覆に使用される摩擦電気的にまたは動電気的に噴霧可能な粉末塗料の着色剤として適している。
【0047】
更に、本発明の顔料調合物は、水系もしくは非水系のインクジェット用のインキ、並びにホットメルト法に従い機能するインキの着色剤としても適している。
【0048】
インクジェット用インキは、本発明の顔料調合物の一種もしくはそれ以上を乾質基準で一般的に合計で0.5〜15重量%、好ましくは1.5〜8重量%の量で含む。
【0049】
マイクロエマルションインキは、有機溶剤、水、場合によっては及び追加のハイドロトロープ物質(インターフェースメディケータ)に基づく。マイクロエマルションインキは、本発明の顔料調合物の一種またはそれ以上を一般的には0.5〜15重量%、好ましくは1.5〜8重量%、水を5〜99重量%、及び有機溶剤及び/またはハイドロトロープ化合物を0.5〜94.5重量%の量で含む。
【0050】
“溶剤系”インクジェット用インキは、好ましくは、本発明の顔料調合物の一種またはそれ以上を0.5〜15重量%、有機溶剤及び/またはハイドロトロープ化合物を85〜99.5重量%の量で含む。
【0051】
ホットメルトインキは、通常、室温では固体でありそして加熱すると液状になるワックス、脂肪酸、脂肪アルコールまたはスルホンアミドに基づくものであり、この際、好ましい融点範囲は約60℃〜約140℃である。ホットメルトインクジェット用インキは、例えば、ワックス20〜90重量%及び本発明の顔料調合物の一種またはそれ以上1〜10重量%から本質的になる。更に、追加のポリマー(“着色剤溶解剤”として)0〜20重量%、分散助剤0〜5重量%、粘度調整剤0〜20重量%、可塑剤0〜20重量%、粘着性付与剤0〜10重量%、透明性安定剤(例えばワックスの結晶化を防ぐもの)0〜10重量%、及び酸化防止剤0〜2重量%が含まれ得る。
【0052】
本発明の顔料調合物は、特に、加法及び減法発色のためのカラーフィルター用の着色剤、例えば電子光学システム、例えばテレビスクリーン、LCD(液晶ディスプレー)、電荷結合素子、プラズマディスプレーまたは電子発光ディスプレー(なお、これらは、アクティブ(捻れネマチック)またはパッシブ(超捻れネマチック)強誘電ディスプレーまたは発光ダイオードであることができる)などにおけるカラーフィルター用の着色剤として、あるいは電子インキ(“エレクトロニックインキ”または“e−インキ”)または“エレクトロニックペーパー”(“e−ペーパー”)のための着色剤としても好適である。
【0053】
カラーフィルター(反射型及び透過型カラーフィルターの両方)の製造の際は、顔料を、適当な結着剤(アクリレート、アクリルエステル、ポリイミド、ポリビニルアルコール、エポキシド、ポリエステル、メラミン、ゼラチン、カゼイン)中のペーストの形または顔料着色されたフォトレジストとして、個々のLCD部材(例えば、TFT−LCD=薄膜トランジスタ液晶ディスプレーまたは例えば((S)TN−LCD=(超)捻れネマチック−LCD)の上に塗布する。安定したペーストまたは顔料着色されたフォトレジストのためには、高い熱安定性の他に、高い顔料純度も前提条件である。更に、顔料着色されたカラーフィルターは、インクジェット印刷法または他の適当な印刷法によっても作製することができる。
【0054】
本発明の顔料調合物の赤色の色相は、特に、赤−緑−青(R,G,B)のカラーフィルターカラーセットに非常に好適である。これらの三つの色は、相並んで孤立画素として存在し、そして後方から透過されてフルカラー画像を形成する。赤色の画素のための典型的な着色剤は、ピロロピロール顔料、キナクリドン顔料及びアゾ顔料、例えばC.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド209、C.I.ピグメントレッド175及びC.I.ピグメントオレンジ38の個々のものまたは混合物である。緑色の画素のためには、典型的には、フタロシアニン着色剤、例えばC.I.ピグメントグリーン36及びC.I.ピグメントグリーン7が使用される。必要ならば、調色のために更に別の着色剤を各々の画素に混合することができる。赤色及び緑色の色相のためには、好ましくは、黄色の着色剤、例えばC.I.ピグメントイエロー138、139、150、151、180及び213と混合する。
【0055】
以下の例では、特に断りがない限りは、百分率は重量%を、部は重量部を意味する。
【実施例】
【0056】
色特性の測定はDIN 55986に従い行った。粘度の測定のためには、
PGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)中の顔料調合物の10%濃度懸濁液を、慣用の高分子量ブロックコポリマーの存在下に、Lau GmbH社のペイントシェーカー・ディスパースDAS 200中で分散する。こうして得られるミルベースを、円錐・平板型粘度計 Haake RS75を用いて20℃で測定する。
【0057】
例1: DPPに基づく顔料系分散剤の存在下でのC.I.ピグメントレッド254のビーズミル粉砕
10gのP.R.254、360gのジルコニウム混合酸化物ビーズ(0.3〜0.4mm)、90gの水、及び欧州特許出願公開第1 362 081号明細書の例1aに従い製造した0.5gの次式(IV)の顔料系分散剤からなる混合物を、Drais(R)PMLミル中で15分間粉砕する。
【0058】
【化5】

【0059】
このミルベースをビーズから分離し、濾過し、そして得られたフィルターケーキを、水及びイソブタノールからなる1:1混合物と一緒に、pH7で、リン酸塩緩衝剤の存在下に5時間還流下に加熱し、水蒸気蒸留の後に濾過し、リン酸塩不含となるように水で洗浄し、真空下に乾燥し、最後に粉末化する。63nmの平均粒度(TEM)を有する赤色の顔料調合物8.3gが得られる。
【0060】
例2: 流動性向上剤を使用したC.I.ピグメントレッド254のビーズミル粉砕及び溶剤処理の前のDPPに基づく顔料系分散剤の添加
P.R.254の含水フィルターケーキ2564g(39%)及びナフタレンスルホン酸に基づく慣用の流動性向上剤100gを均一に捏ねてペーストにし、そして2190gのジルコニウム混合酸化物ビーズ(0.3〜0.4mm)の存在下にDrais(R)スーパーフローミルで粉砕し、この際、その顔料濃度は水を徐々に加えて10%に調節する。粉砕時間は、2〜3回の理論粉砕パス数に相当する。この粉砕懸濁物を、欧州特許出願公開第1 362 081号明細書の例1aと同様にして製造した顔料系分散剤50g及びイソブタノールと混合して、イソブタノール及び水からなる1:1混合物を生じせしめる。この懸濁物を、pH7で、リン酸塩緩衝剤の存在下に2時間還流下に加熱し、水蒸気蒸留によってイソブタノールを除去した後に濾過し、リン酸塩が不含となるように水で洗浄し、真空下に乾燥し、最後に粉末化する。54nmの平均粒度を有する赤色の顔料調合物850gが得られる。
【0061】
例3: ペリレンに基づく顔料系分散剤の存在下でのC.I.ピグメントレッド254のビーズミル粉砕
10gのP.R.254、360gのジルコニウム混合酸化物ビーズ(0.3〜0.4mm)、90gの水、及び欧州特許出願公開第486 531号明細書の例3と同様にして製造した0.5gの顔料系分散剤からなる混合物を、Drais(R)PMLミル中で15分間粉砕する。このミルベースをビーズから分離し、濾過し、そして得られたフィルターケーキを、水とイソブタノールからなる1:1混合物と一緒に、pH7でリン酸塩緩衝剤の存在下に5時間還流下に加熱し、水蒸気蒸留の後に濾過し、リン酸塩が不含となるように水で洗浄し、真空下に乾燥し、最後に粉末化する。97nmの平均粒度を有する赤い顔料調合物9.2gが得られる。
【0062】
例4: DPPに基づく顔料系分散剤の存在下でのC.I.ピグメントレッド254の乾式粉砕
15gのP.R.254、欧州特許出願公開第1 104 789号明細書の例10aと同様にして製造した0.75gの顔料系分散剤、75gの硫酸ナトリウム及び700gのCylpeps(R)からなる混合物を、振動ミル中で8時間粉砕する。この混合物を300mlの水中に混ぜ入れ、硫酸で酸性化し、60℃で1時間攪拌し、濾過し、そして得られたフィルターケーキを中性になるまで水で洗浄する。このフィルターケーキを、水及びイソブタノールからなる1:1混合物と一緒に、pH7で、リン酸塩緩衝剤及び欧州特許出願公開第1 362 081号明細書の例1aに従い製造した0.75gの顔料系分散剤の存在下に、5時間還流下に加熱し、水蒸気蒸留の後に濾過し、リン酸塩が不含になるまで水で洗浄し、真空下に乾燥し、最後に粉末化する。40nmの平均粒度(TEM)を有する赤色の顔料調合物14.6gが得られる。
【0063】
例5: DPPに基づく顔料系分散剤の存在下でのC.I.ピグメントレッド254のソルトニーディング
15gのP.R.254、欧州特許出願公開第1 362 081号明細書の例1aと同様にして製造した0.75gの顔料系分散剤、90gの微結晶性塩化ナトリウム、及び15gのジエチレングリコールからなる混合物を、100〜105℃で16時間、Stephan Werke Hameln社製のタイプDe034の0.3リットル混練機で混練する。この混練材料を、90℃で2時間、200mlの塩酸(5%)中で攪拌し、固形物を濾別し、中性になるまで水で洗浄し、そして乾燥する。48nmの平均粒度を有する赤色の顔料調合物15gが得られる。
【0064】
比較例A: 顔料系分散剤無しで流動性向上剤の存在下でのC.I.ピグメントレッド254のビーズミル粉砕
P.R.254の含水フィルターケーキ(39%)2564g、及びナフタレンスルホン酸に基づく慣用の流動性向上剤100gからなる混合物を均一に捏ねてペーストとし、そして2190gのジルコニウム混合酸化物ビーズ(0.3〜0.4mm)の存在下にDrais(R) スーパーフローミルで粉砕し、この際、その顔料濃度は水を徐々に加えて10%に調節する。粉砕時間は、2回〜3回の理論粉砕パス数に相当する。この粉砕懸濁物をイソブタノールと混合して、イソブタノールと水との1:1混合物を生じせしめる。この懸濁物を、pH7で、リン酸塩緩衝剤の存在下に2時間還流下に加熱し、水蒸気蒸留によってイソブタノールを分離した後に濾過し、リン酸塩が不含となるように水で洗浄し、真空下に乾燥し、最後に粉末化する。100nmの平均粒度(TEM)を有する赤色の顔料800gが得られる。
【0065】
比較例B: 顔料系分散剤無しでのC.I.ピグメントレッド254の乾式粉砕
20gのP.R.254を用いて例4と同様にして、但し、顔料系分散剤は加えずに粉砕を行う。125nmの平均粒度を有する赤色の顔料17.8gが得られる。
【0066】
【表1】

【0067】
粒度分布には一続きの電子顕微鏡写真を使用する。一次粒子は視覚的に確認される。個々の一次粒子の面積をグラフィックタブレットを用いて測定する。この面積から、面積が同じ円の直径が求められる。こうして計算された相当径の頻度分布を求め、そして頻度を体積割合に換算しそして粒度分布として記載する。
【0068】
標準分布は、分布の広さの目安である。標準偏差が小さいほど、粒度分布がより狭い。
【0069】
【表2】

【0070】
半値幅HWBは、各々の場合に最も大きいピーク(28°でのピーク)の半分の高さ(最大値の半分)での反射の幅のことである。試料の半値幅は、STOE/θ−回折装置(CuKα、U=40kV、I=40mA)を用いて測定する(スリット: プライマリサイド/垂直2×8mm、プライマリサイド/水平1.0mm、セカンダリサイド0.5mm)。試料のホルダーとしては、標準の鋼製ホルダーを使用する。測定時間は、望む統計的信頼性に適合させ、角度幅2θは全体測定(Uebersichtsmessung)では5〜30°であり、そしてステップ幅は、3秒の時間で0.02°である。特定範囲では、0.02°のステップ幅及び6秒の時間で23〜30°の範囲で測定する。
【0071】
X線は、グラファイトセカンダリモノクロメータによって単光化し、そして試料を連続して回転させながらシンチレーションカウンタを用いて測定する。評価のために、第二の測定2θ=23〜30°の全角度範囲においてプロファイルフィットを行う(フィットファンクション:ローレンツ2(4回の反射))。
【0072】
カラーフィルター用ミルベースの粘度
上記の例からの顔料もしくは顔料調合物10gを、73gのPGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)中に懸濁し、17gの慣用の高分子量ブロックコポリマー及び250gのジルコニウム酸化物ビーズ(0.3mm)と混合し、そしてLau GmbH製のペイントシェーカー・ディスパースDAS 200中で3時間分散する。
【0073】
このミルベースの粘度の測定のためには、円錐・平板型粘度計Haake RS75を20℃で使用する。
【0074】
【表3】

【0075】
上記の顔料調合物を、スピンコータ(POLOSウェハスピナー)を用いて、ガラスプレート(SCHOTT、レーザーで10×10cmに切断したもの)上に塗布する。粘度が低いために、薄い層厚(500〜1300nm)及び非常に良好なコントラスト値(TSUBOSAKA-ELECTRIC CO.,LTD, Modell CT-1)を有する光輝性、高透明性の赤色の着色が得られる。これは、添加剤を加えていない試料の色相から僅かなずれしかない。
【0076】
カラーフィルターでの使用例
7.2gのJoncryl 611(スチレン−アクリレート樹脂、Johnson Polymers)を、13.4gのPGMEA中で1時間攪拌し、そして攪拌しながら、更に42gのPGMEA、7.2gの顔料もしくは顔料調合物、1.8gのSolsperse 24000、及び0.36gのSolsperse 22000(Avecia)と混合する。122gのジルコニウム酸化物ビーズ(0.5〜0.7mm)を加えた後、ペイントシェーカー中で2時間分散する。この顔料分散物を、スピンコータ(POLOSウェハスピナー)を用いてガラスプレート(SCHOTT、レーザーで10×10cmに切断したもの)上に塗布し、そしてそのコントラスト値(ゴニオメータDMS803、スペクトログラフCCD−SPECT2)を測定する。例1〜5の顔料調合物は、それらの高いコントラスト値の故に、カラーフィルター用として非常に適している。
【0077】
透明焼き付け塗料での使用例
上記の例からの顔料もしくは顔料調合物4部を、ブタノール中のココアルデヒド(Cocosaldehyd)−メラミン樹脂の60重量%濃度溶液50部、キシレン10部及びエチレングリコールモノメチルエーテル10部からなる混合物96部と一緒に、ビーズミル中で30分間粉砕する。得られた分散物を、ボール紙上に塗布し、そして30分間空気乾燥した後に、140℃で30分焼き付けする。上記の例で製造した顔料または顔料調合物の色強度を以下の表に示す。
【0078】
色強度は、1部の有色顔料を1/3標準色深さにするのにどのくらいの部数のTiO2が必要かを示す(1:×TiO2)(色強度及びそれの測定法は、DIN EN ISO 787−26に定義される)。比較(色強度100%、ΔC=ΔH=0)として、各々の場合に、本発明の顔料系分散剤を加えずに同様に調製した顔料調合物を使用する。
【0079】
【表4】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
20〜100nmの平均粒度d50を有するC.I.ピグメントレッド254、及び次式(II)及び/または(III)の少なくとも一種の顔料系分散剤を含むことを特徴とする顔料調合物。
【化1】

[式中、
2は、C.I.ピグメントレッド264及びC.I.ピグメントバイオレット19の群から選択される有機顔料の残基であり、
sは、1〜5の数を表し、
nは、0〜4の数を表し、この際、sとnの合計は1〜5であり、
3は、分枝状もしくは非分枝状で飽和もしくは不飽和の炭素原子数1〜20の脂肪族炭化水素基、またはC5〜C7シクロアルキレン基、または1、2もしくは3個の芳香族環を有するアリール脂肪族または芳香族基(この際、これらの環は縮合していてもよいし、または結合によって架橋していてもよい)、またはO、N及びSの群から選択される1、2、3もしくは4個のヘテロ原子を含む、1、2もしくは3個の環を有する複素環式基、またはこれらの組み合わせを意味し、この際、上記の炭化水素基、シクロアルキレン基、芳香族基、アリール脂肪族基及び複素芳香族基は、OH、CN、F、Cl、Br、NO2、CF3、C1〜C6−アルコキシ、S−C1〜C6−アルキル、NHCONH2、NHC(NH)NH2、NHCO−C1〜C6−アルキル、C1〜C6−アルキル、COOR5、CONR56、NR56、SO35またはSO2−NR56の群から選択される1、2、3もしくは4個の置換基によって置換されていることができ、この際、R5及びR6は、同一かまたは異なり、水素、フェニルまたはC1〜C6−アルキルを意味し、
4は、水素、R3またはC1〜C6−アルキル−COO-+を意味し、
+、G+は、互いに独立して、H+、または化学元素周期律表の1〜5主族からまたは1もしくは2亜族または4〜8亜族から選択される金属カチオンMP+の当量MP+/m(この際、mは1、2または3の数を、そしてpは1、2または3の数を意味する)を表すか、あるいは置換されているかもしくは置換されていないアンモニウムイオンを表す]
【化2】

[式中、
Aは、−O−、−NR3−、−NR16−SO3-G+の二価の基を表し、
Bは、−NR16−SO3-G+の二価の基を表し、
この際、R16は、直鎖状もしくは分枝状C1〜C6アルキレン鎖を表し、そしてR3及びG+は、上記の意味を有する]
【請求項2】
式(II)の化合物において、sが1〜3の数を意味し、そしてnが0〜2の数を意味することを特徴とする、請求項1の顔料調合物。
【請求項3】
式(II)の化合物において、
3が、C1〜C6アルキル、ベンジル、フェニルを意味し、
4が、水素、C1〜C6アルキル、ベンジル、フェニル、またはC1〜C6−アルキル−COO-+を意味し、
+、G+が、水素またはアルカリ金属を意味する、
ことを特徴とする、請求項1または2の顔料調合物。
【請求項4】
C.I.ピグメントレッド254と顔料系分散剤との重量比が(99.9:0.1)〜(80:20)であることを特徴とする、請求項1〜3の一つまたはそれ以上の顔料調合物。
【請求項5】
C.I.ピグメントレッド254と顔料系分散剤との重量比が(99:1)〜(89:11)であることを特徴とする、請求項1〜4の一つまたはそれ以上の顔料調合物。
【請求項6】
3〜50mPasの粘度を特徴とする、請求項1〜5の一つまたはそれ以上の顔料調合物。
【請求項7】
CuKalpha線を用いた粉末X線回折図において0.2〜0.7°2シータの主ピークの半値幅を特徴とする、請求項1〜6の一つまたはそれ以上の顔料調合物。
【請求項8】
1/3標準色深さ及び同じ粒度のC.I.ピグメントレッド254と比べたΔH(CIELAB準拠)が2以下であることを特徴とする、請求項1〜7の一つまたはそれ以上の顔料調合物。
【請求項9】
1/3標準色深さ及び同じ粒度のC.I.ピグメントレッド254と比べたΔC(CIELAB準拠)が2以下であることを特徴とする、請求項1〜8の一つまたはそれ以上の顔料調合物。
【請求項10】
請求項1〜9の一つまたはそれ以上に記載の顔料調合物の製造方法であって、C.I.ピグメントレッド254を、混練、湿式粉砕、乾式粉砕または仕上げ処理の前または最中に、上記式(II)及び/または(III)の顔料系分散剤と混合することを特徴とする、前記方法。
【請求項11】
天然もしくは合成由来の高分子量有機材料、特にプラスチック、樹脂、塗料、ペイント、電子写真用トナー及び現像剤、エレクトレット材料、カラーフィルター並びにインキ、印刷インキの顔料着色のための、請求項1〜9の少なくとも一つに記載の顔料調合物の使用。
【請求項12】
請求項1〜9の一つまたはそれ以上に記載の顔料調合物を着色有効量で含む、高分子量有機材料。
【請求項13】
請求項1〜9の一つまたはそれ以上に記載の顔料調合物を着色有効量で含む、カラーフィルター。

【公表番号】特表2009−511722(P2009−511722A)
【公表日】平成21年3月19日(2009.3.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−535913(P2008−535913)
【出願日】平成18年9月12日(2006.9.12)
【国際出願番号】PCT/EP2006/008866
【国際公開番号】WO2007/045311
【国際公開日】平成19年4月26日(2007.4.26)
【出願人】(597109656)クラリアント・プロドゥクテ・(ドイチュラント)・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング (115)
【Fターム(参考)】