CN120173008A - 方酸色素及其纯化方法、分散物以及近红外线吸收性组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种耐热性优异的方酸色素及其纯化方法。本发明提供一种方酸色素及其纯化方法、包含上述方酸色素的分散物及近红外线吸收性组合物,所述方酸色素包含由下述式(1)表示的化合物及其异构体中的至少一者,就使用高速液相色谱在检测波长254nm处测定的纯度而言,相对于去除了来自测定溶剂的峰的所有峰面积,来自由上述式(1)表示的化合物及其异构体的峰面积的比例为90%以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种方酸色素及其纯化方法、分散物以及近红外线吸收性组合物。
背景技术
在摄像机、数码相机、带相机功能的移动电话等中,使用了作为彩色图像的固体成像元件的电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化膜半导体(CMOS)。这些固体成像元件在其光接收部使用了对近红外线具有灵敏度的硅光电二极管,因此需要进行可见度校正,大多使用近红外线吸收滤光片。
作为近红外线吸收物质,已知有方酸化合物等(例如参考专利文献1或2)。
专利文献1:日本特开2011-208101号公报
专利文献2:日本特开2022-1632号公报
发明内容
本发明的实施方式要解决的课题在于提供一种耐热性优异的方酸色素及其纯化方法。
本发明的另一实施方式要解决的课题在于提供一种包含上述方酸色素的分散物及近红外线吸收性组合物。
用于解决上述课题的方案中包括以下方式。
<1>一种方酸色素,其包含由下述式(1)表示的化合物及其异构体中的至少一者,就使用高速液相色谱在检测波长254nm处测定的纯度而言,相对于去除了来自测定溶剂的峰的所有峰面积,来自由上述式(1)表示的化合物及其异构体的峰面积的比例为90%以上。
[化学式1]
式(1)中,R1及R2分别独立地表示烷基、烯基、芳基或杂芳基,
R3及R4分别独立地表示氢原子或烷基,
X1及X2分别独立地表示氧原子或-N(R5)-,
R5表示氢原子、烷基、芳基或杂芳基,
Y1~Y4分别独立地表示卤原子或1价的有机基团,Y1与Y2及Y3与Y4可以相互键合而形成环结构,
当分别具有多个Y1~Y4时,具有的多个Y1彼此、具有的多个Y2彼此、具有的多个Y3彼此或具有的多个Y4彼此可以相互键合而形成环结构,
p及s分别独立地表示0~3的整数,
q及r分别独立地表示0~2的整数。
<2>根据<1>所述的方酸色素,其中,R3及R4为氢原子,且X1及X2为NH。
<3>根据<1>或<2>所述的方酸色素,其中,R1与R2为相同的基团。
<4>根据<1>至<3>中任一个所述的方酸色素,其为粒子。
<5>一种分散物,其包含<1>至<4>中任一个所述的方酸色素及树脂。
<6>一种近红外线吸收性组合物,其包含<1>至<4>中任一所述的方酸色素。
<7>一种<1>至<4>中任一个所述的方酸色素的纯化方法,其包括以下工序:准备由上述式(1)表示的化合物及其异构体中的至少一者的粗制物的工序;在20℃以下的有机极性溶剂中搅拌上述粗制物的工序;及在上述搅拌后,对已搅拌的混合物进行过滤的工序。
<8>根据<7>所述的方酸色素的纯化方法,其中,
上述有机极性溶剂为酰胺类溶剂。
<9>根据<7>或<8>所述的方酸色素的纯化方法,其中,
上述搅拌工序中的有机极性溶剂的温度为10℃以下。
<10>根据<7>至<9>中任一个所述的方酸色素的纯化方法,其包括以下工序:
在上述过滤工序后,混合过滤物和酯类溶剂,并将混合物加热至50℃~所述酯类溶剂的沸点的工序;及
在上述加热后,对已加热的混合物进行过滤的工序。
发明效果
根据本发明的实施方式,能够提供一种耐热性优异的方酸色素及其纯化方法。
根据本发明的另一实施方式,能够提供一种包含上述方酸色素的分散物及近红外线吸收性组合物。
具体实施方式
以下,对本发明的内容进行详细说明。以下记载的构成要件的说明根据本发明的代表性实施方式而完成,但本发明并不限于该种实施方式。
另外,在本说明书中,表示数值范围的“~”用作将记载于其前后的数值作为下限值及上限值而包含在内的含义。
在本说明书中阶段性记载的数值范围内,在一个数值范围内记载的上限值或下限值也可以替换成其他阶段性记载的数值范围的上限值或下限值。并且,在本说明书中记载的数值范围内,该数值范围的上限值或下限值也可以替换成在实施例中示出的值。
并且,在本说明书中的基团(原子团)的标记中,未标注经取代及未经取代的标记不仅包含不具有取代基的基团(原子团),也包含具有取代基的基团(原子团)。例如,“烷基”不仅包含不具有取代基的烷基(未取代烷基),也包含具有取代基的烷基(取代烷基)。
并且,本说明书中的“工序”这一术语不仅包含独立的工序,在无法与其他工序明确区分时,只要可实现该工序所预期的目的,则也包含于本术语中。
并且,在本发明中,“质量%”与“重量%”的含义相同,“质量份”与“重量份”的含义相同。
另外,在本发明中,2个以上的优选方式的组合为更优选的方式。
在本发明中,总固体成分是指从组合物的总组成中去除了溶剂的成分的总质量。本发明中的固体成分为25℃的固体成分。
以下,对本发明进行详细说明。
(方酸色素)
本发明所涉及的方酸色素包含由下述式(1)表示的化合物及其异构体中的至少一者,就使用高速液相色谱在检测波长254nm处测定的纯度而言,相对于去除了来自测定溶剂的峰的所有峰面积,来自由上述式(1)表示的化合物及其异构体的峰面积的比例为90%以上。
[化学式2]
式(1)中,R1及R2分别独立地表示烷基、烯基、芳基或杂芳基,
R3及R4分别独立地表示氢原子或烷基,
X1及X2分别独立地表示氧原子或-N(R5)-,
R5表示氢原子、烷基、芳基或杂芳基,
Y1~Y4分别独立地表示卤原子或1价的有机基团,Y1与Y2及Y3与Y4可以相互键合而形成环结构,
当分别具有多个Y1~Y4时,具有的多个Y1彼此、具有的多个Y2彼此、具有的多个Y3彼此或具有的多个Y4彼此可以相互键合而形成环结构,
p及s分别独立地表示0~3的整数,
q及r分别独立地表示0~2的整数。
以往的由式(1)表示的方酸色素中包含杂质,耐热性不充分。
估计本发明所涉及的方酸色素中,就使用高速液相色谱在检测波长254nm处测定的纯度而言,相对于去除了来自测定溶剂的峰的所有峰面积,来自由上述式(1)表示的化合物及其异构体的峰面积的比例为90%以上,由此大部分杂质被去除,由于杂质引起恶化的耐热性提高。
并且,估计本发明所涉及的方酸色素通过采用上述结构,分散稳定性及耐光性也优异。
以下,对本发明所涉及的方酸色素进行详细说明。
<峰面积的比例>
本发明所涉及的方酸色素中,就使用高速液相色谱在检测波长254nm处测定的纯度而言,相对于去除了来自测定溶剂的峰的所有峰面积,来自由上述式(1)表示的化合物及其异构体的峰面积的比例(也称作“面积比率”。)为90%以上,从耐热性、耐光性及分散稳定性的观点来看,优选为91%以上,更优选为92%以上,进一步优选为93%以上,尤其优选为94%以上且100%以下。
作为本发明中的使用高速液相色谱在检测波长254nm处测定的纯度,相对于去除了来自测定溶剂的峰的所有峰面积,来自由上述式(1)表示的化合物及其异构体的峰面积的比例通过以下方法来测定。
-样品制作方法-
称取要测定的样品10mg,用作为测定溶剂的N-甲基吡咯烷酮(NMP)定容至20ml之后,在将液温保持在10℃以下的同时,用超声波照射5分钟来使其溶解。将溶解的物质用注射过滤器过滤后,在以下测定条件下,通过HPLC迅速进行测定。
-HPLC测定条件-
装置:SHIMADZU CORPORATION制NexeraX2
色谱柱:Kinetex C18 2.6μm,150mm×4.6mm
流量:1.0ml/min
柱温:40℃
检测波长:254nm
流动相:超纯水/四氢呋喃(THF)/乙酸=50/50/0.1(体积%)
<由式(1)表示的化合物及其异构体>
本发明所涉及的方酸色素可以仅包含由上述式(1)表示的化合物,也可以包含其异构体,也可以包含这两者。
作为异构体,可举出光学异构体及下述所示的互变异构体。
并且,由上述式(1)表示的化合物中的方酸结构中,电荷如下所述以非局域化的形式存在,但均表示相同的化合物。
[化学式3]
从耐热性、耐光性及分散稳定性的观点来看,式(1)中的R1及R2分别独立地优选为烷基或芳基,更优选为芳基。
R1及R2中的烷基、烯基、芳基及杂芳基可以具有取代基,作为上述取代基,可举出烷基、烯基、芳基、杂芳基、卤原子、烷氧基、烷氧基羰基、酰胺基等。其中,作为上述取代基,可优选地举出烷基、烷氧基、烷氧基羰基或酰胺基。
并且,从耐热性、耐光性、分散稳定性及合成容易性的观点来看,式(1)中的R1和R2优选为相同的基团。
R1及R2所表示的烷基的碳数(也称作“碳原子数”。)优选为1~30。下限更优选为1以上,进一步优选为3以上。上限更优选为20以下,进一步优选为12以下。烷基可以为直链、支链、环状中的任一种,优选直链或支链。支链的烷基的支链数例如优选为2~10,更优选为2~8。支链数只要在上述范围内,则溶剂溶解性良好。
R1及R2所表示的烯基的碳数优选为2~30。下限例如更优选为3以上,进一步优选为5以上。上限更优选为25以下,进一步优选为20以下。烯基优选直链或支链。支链的烯基的支链数优选为2~10,更优选为2~8。支链数只要在上述范围内,则溶剂溶解性良好。
R1及R2所表示的芳基的碳数优选为6~30,更优选为6~20,进一步优选为6~12。
R1及R2所表示的杂芳基可以是单环,也可以是多环。构成杂芳基的环的杂原子的数量优选1~3。构成杂芳基的环的杂原子优选氮原子、氧原子或硫原子。构成杂芳基的环的碳原子数优选为3~30,更优选为3~18,进一步优选为3~12。
从耐热性、耐光性及分散稳定性的观点来看,式(1)中的R3及R4分别独立地优选为氢原子、甲基或乙基,更优选为氢原子或甲基,尤其优选为氢原子。
从耐热性、耐光性、分散稳定性及合成容易性的观点来看,式(1)中的R3和R4优选为相同的基团。
R3及R4所表示的烷基的碳数优选为1~20,更优选为1~10,进一步优选为1~4,尤其优选为1或2。烷基可以是直链、支链中的任一种。具体而言,可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基及异丁基等。
从耐热性、耐光性、分散稳定性及合成容易性的观点来看,式(1)中的X1及X2优选为-N(R5)-,更优选为-NH-。
并且,从耐热性、耐光性、分散稳定性及合成容易性的观点来看,式(1)中的X1和X2优选为相同的基团。
从耐热性、耐光性及分散稳定性的观点来看,R5优选为氢原子、烷基或芳基,更优选为氢原子或烷基,尤其优选为氢原子。
R5所表示的烷基、芳基及杂芳基可以未经取代,也可以具有取代基。作为取代基,可举出烷基、烯基、芳基及杂芳基、卤原子、烷氧基、烷氧基羰基、酰胺基等。
式(1)中的Y1~Y4分别独立地优选为1价的有机基团,更优选为烷基、芳基、烷氧基、烷氧基羰基或酰胺基。
作为1价的有机基团,可举出氰基、硝基、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、杂芳氧基、烷硫基、芳硫基、杂芳硫基、-NRa1Ra2、-CORa3、-COORa4、-OCORa5、-NHCORa6、-CONRa7Ra8、-NHCONRa9Ra10、-NHCOORa11、-SO2Ra12、-SO2ORa13、-NHSO2Ra14或-SO2NRa15Ra16。Ra1~Ra16分别独立地表示氢原子、烷基、烯基、炔基、芳基或杂芳基。
Y1与Y2、及Y3与Y4可以相互键合而形成环结构。例如,Y1与Y2可以彼此键合而与直接键合于Y1及Y2的萘环一起,形成例如苊环、苊稀环等的3环等。
当Y1~Y4分别具有多个时,可以相互键合而形成环结构。例如,当存在多个Y1时,Y1可以彼此相互键合而与直接键合于Y1及Y2的萘环一起,成为例如蒽环、菲环等的3环等。另外,当Y1彼此相互键合而形成环结构时,作为除Y1以外的取代基的Y2~Y4不一定需要存在多个。并且,Y2~Y4也可以不存在。Y2彼此、Y3彼此及Y4彼此键合而形成环结构时也相同。
并且,在式(1)中,从耐热性、耐光性、分散稳定性及合成容易性的观点来看,优选R3及R4为氢原子,且X1及X2为NH。
p及s分别独立地优选为0或1,更优选为0。
q及r分别独立地优选为0或1,更优选为0。
以下记载由式1表示的化合物的优选的具体例,但本发明并不限定于这些例子。
[化学式4]
[化学式5]
[化学式6]
作为由式1表示的化合物及其互变异构体的制造方法没有特别的限制,例如能够通过日本特开2011-208101号公报中所记载的方法来合成。
由式(1)表示的化合物的分子量优选为400~3,000,更优选为500~2,000。
由式(1)表示的化合物优选在波长700nm~1,200nm的范围内具有极大吸收波长,更优选在波长750nm~1,000nm的范围内具有极大吸收波长。
在本发明中,关于极大吸收波长的值,将由式(1)表示的化合物溶解于氯仿中来制备1g/L的浓度的溶液,并使用由SHIMADZU CORPORATION制造的UV-1800在350nm~1,200nm的波长范围内测定溶解有化合物的溶液的吸收光谱,由此获得。
并且,由式(1)表示的化合物的摩尔吸光系数没有限定,优选为5,000~250,000,更优选为50,000~200,000。
由式(1)表示的化合物优选为透明,但也可以略带绿色、灰色、棕色等颜色。
并且,从耐热性及耐光性的观点来看,本发明所涉及的方酸色素优选为粒子。
本发明所涉及的方酸色素的体积平均粒径没有特别的限制,只要根据用途等适当选择即可,但从耐热性、耐光性及分散稳定性的观点来看,优选为10hm~10μm,更优选为50nm~1μm,进一步优选为1O0nm~500nm,尤其优选为100nm~300nm。
在本发明中,关于方酸色素的体积平均粒径,制备方酸色素的水分散液,并使用ZetaSizer NanoZS(Malvern Panalytical公司制造)来测定体积平均粒径。
本发明所涉及的方酸色素可以是颜料,也可以是染料,但从耐热性及耐光性的观点来看,优选为颜料。
在本发明中,颜料是指相对于25℃中的水100g的溶解度为0.1g以下,且相对于25℃中的丙二醇单甲醚乙酸酯100g的溶解度为0.1g以下的化合物。
(方酸色素的纯化方法)
本发明所涉及的方酸色素的纯化方法优选包含以下工序:准备由上述式(1)表示的化合物及其异构体中的至少一个的粗制物的工序;在20℃以下的有机极性溶剂中搅拌上述粗制物的工序;及在上述搅拌后,对已搅拌的混合物进行过滤的工序。
本发明所涉及的方酸色素优选为通过本发明所涉及的方酸色素的纯化方法纯化的色素。
由上述式(1)表示的化合物及其异构体中所含的杂质的溶解性低且难以纯化。而且,难以去除被吸入到由上述式(1)表示的化合物及其异构体的内部的杂质。并且,已知由上述式(1)表示的化合物及其异构体以及它们的杂质有在碱性条件下溶解的倾向,但由上述式(1)表示的化合物及其异构体在碱性条件下不稳定。
若为上述纯化方法,则能够容易地制作以下方酸色素,即就使用高速液相色谱在检测波长254nm处测定的纯度而言,相对于去除了来自测定溶剂的峰的所有峰面积,来自由上述式(1)表示的化合物及其异构体的峰面积的比例为90%以上。通过进行上述纯化方法,能够稳定地制造本发明所涉及的方酸色素。并且,由于杂质被去除的影响,分散稳定性提高。而且,还观察到微晶尺寸变大的意外效果,耐热性也得到了提高。
作为上述准备工序,没有特别的限制,如上所述,例如能够通过日本特开2011-208101号公报中所记载的方法来制作由上述式(1)表示的化合物及其异构体的粗制物。
作为在上述搅拌工序中使用的有机极性溶剂,例如可举出N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基乙酰胺等酰胺类溶剂;N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮等吡咯烷酮类溶剂;二甲基亚砜、二乙基亚砜等亚砜类溶剂;苯酚、邻、间或对甲苯酚、二甲苯酚、卤代苯酚、邻苯二酚等酚类溶剂;四氢呋喃、二噁烷、二氧戊环等醚类溶剂;丙酮、甲基乙基酮等酮类溶剂;甲醇、乙醇、丁醇等醇类溶剂;丁基溶纤剂等溶纤剂类;吡啶、六甲基磷酰胺、γ-丁内酯等。
其中,作为有机极性溶剂,从杂质去除性、耐热性及耐光性的观点来看,优选为选自由酰胺类溶剂、吡咯烷酮类溶剂、亚砜类溶剂及吡啶组成的组中的至少1种溶剂,更优选为酰胺类溶剂,尤其优选为选自由N,N-二甲基甲酰胺及N,N-二甲基乙酰胺组成的组中的至少1种溶剂。
并且,作为有机极性溶剂,从杂质去除性、耐热性及耐光性的观点来看,优选为选自由吡啶、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮及二甲基亚砜组成的组中的至少1种溶剂,尤其优选为选自由N,N-二甲基甲酰胺及N,N-二甲基乙酰胺组成的组中的至少1种溶剂。
上述搅拌工序中的有机极性溶剂的温度为20℃以下,从杂质去除性、耐热性及耐光性的观点来看,优选为15℃以下,更优选为10℃以下,进一步优选为超过有机极性溶剂的熔点且10℃以下,尤其优选为-15℃~10℃,最优选为0℃~10℃。
从产率、杂质去除性、耐热性及耐光性的观点来看,在上述搅拌工序中使用的有机极性溶剂的量相对于上述粗制物的总体积,优选为2倍体积量~100倍体积量,更优选为5倍体积量~50倍体积量,尤其优选为8倍体积量~30倍体积量。
在上述搅拌工序中使用的搅拌装置没有特别的限定,能够使用公知的搅拌器具或搅拌装置。
并且,在上述搅拌工序中使用的搅拌容器没有特别的限定,能够使用公知的搅拌容器,但优选具备能够将内部温度调整为15℃以下的冷却装置或温度调整装置。作为冷却装置及温度调整装置,能够使用公知的装置。
在上述搅拌工序中使用的搅拌时间优选为5分钟以上,更优选为10分钟以上,进一步优选为20分钟~600分钟,尤其优选为25分钟~120分钟。
在上述过滤工序中使用的过滤装置只要是能够过滤所获得的方酸色素的过滤装置,则没有特别的限制,能够使用公知的过滤装置。
优选将所获得的过滤物用乙酸乙酯等酯类溶剂等对于所获得的方酸色素的溶解度小的溶剂清洗1次或多次。
从杂质去除性、耐热性及耐光性的观点来看,本发明所涉及的方酸色素的纯化方法优选包含以下工序:在上述过滤工序后,将过滤物与选自由酯类溶剂、酮类溶剂、醚类溶剂及醇类溶剂组成的组中的至少1种溶剂进行混合,并将混合物加热至50℃~所述溶剂的沸点的工序;及在上述加热后,过滤已加热的混合物的工序。其中,优选酯类溶剂、酮类溶剂或醇类溶剂,尤其优选酯类溶剂。
作为酯类溶剂,可举出乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯等。
从产率、杂质去除性、耐热性及耐光性的观点来看,上述加热工序中的温度优选为60℃~上述酯类溶剂的沸点。
从产率、杂质去除性、耐热性及耐光性的观点来看,在上述加热工序中使用的酯类溶剂的量相对于上述过滤物的总体积,优选为1体积倍量~100体积倍量,更优选为2体积倍量~50体积倍量,尤其优选为5体积倍量~30体积倍量。
作为在过滤上述已加热的混合物的工序中使用的过滤装置,能够使用与在上述过滤工序中使用的过滤装置相同的过滤装置。
并且,优选将所获得的过滤物(也称作“滤物”。)用乙酸乙酯等酯类溶剂等对于所获得的方酸色素的溶解度小的溶剂清洗1次或多次。
并且,本发明所涉及的方酸色素的纯化方法优选包括对所获得的过滤物进行干燥的工序。
作为上述干燥工序中的干燥装置,没有特别的限制,能够使用公知的干燥装置。
上述干燥工序中的干燥温度只要是所获得的方酸色素不分解的温度即可,优选为10℃~80℃,更优选为25℃~60℃,尤其优选为40℃~60℃。
(分散物)
本发明所涉及的分散物包含本发明所涉及的方酸色素及树脂。
作为树脂,可举出后述聚合物型分散剂、水性树脂、非水系载体中所使用的树脂、后述的近红外线吸收性组合物中所使用的树脂等。
本发明所涉及的分散物可以是水系分散物,也可以是非水系分散物。
作为水系分散物所包含的溶剂,例如能够使用以水为主成分,且根据需要添加了亲水性有机溶剂的混合物。作为亲水性有机溶剂,例如可举出甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、戊醇、己醇、环己醇、苄醇等醇;乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、丁二醇、己二醇、戊二醇、甘油、己三醇、硫代二甘醇等多元醇;乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、三乙二醇单甲醚、乙二醇二乙酸酯、乙二醇单甲醚乙酸酯、三乙二醇单乙醚、乙二醇单苯醚等甘醇衍生物;乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、吗啉、N-乙基吗啉、乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、聚乙烯亚胺、四甲基丙二胺等胺;甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等酰胺;以及二甲基亚砜、环丁砜、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、2-噁唑烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、乙腈、丙酮;等。
此外,本发明所涉及的分散物中,可以作为树脂而包含水性树脂。作为水性树脂,可举出溶解于水的水溶性树脂、分散于水中的水分散性树脂或它们的混合物。作为水性树脂,具体而言,可举出丙烯酸类、苯乙烯-丙烯酸类、聚酯类、聚酰胺类、聚氨酯类、氟类等树脂。
溶剂中所含的水的含量优选为30质量%~100质量%,更优选为50质量%~100质量%。
而且,可以使用表面活性剂及分散剂。作为表面活性剂,可举出阴离子性、非离子性、阳离子性、两性离子性的表面活性剂,且可以使用任一种表面活性剂。
作为阴离子性表面活性剂,例如可举出脂肪酸盐、烷基硫酸酯盐、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、二烷基磺基琥珀酸盐、烷基二芳基醚二磺酸盐、烷基磷酸盐、聚氧乙烯烷基醚硫酸盐、聚氧乙烯烷基芳基醚硫酸盐、萘磺酸甲醛缩合物、聚氧乙烯烷基磷酸酯盐、甘油硼酸酯脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油脂肪酸酯等。
作为非离子性表面活性剂,例如可举出聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、聚氧乙烯氧丙烯嵌段共聚物、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺、氟类、硅酮类等。
作为阳离子系表面活性剂,可举出烷基胺盐、季铵盐等。
作为两性离子表面活性剂,可举出烷基甜菜碱、氧化胺等。
作为分散剂,能够使用公知的分散剂。
作为分散剂,例如能够使用聚酯类、ε-己内酯类、聚羧酸盐、聚磷酸盐、氢化硬脂酸盐、酰胺磺酸盐、聚丙烯酸盐、烯烃马来酸盐共聚物、丙烯酸-马来酸盐共聚物、烷基胺乙酸盐、有机磷酸类、烷基脂肪酸盐、脂肪酸聚乙二醇酯类、硅酮类、氟类。具体而言,可举出Disperbic系列(BYK制造)、Solsperse系列(Zenega公司制造)、TAMN系列(Nikko ChemicalsCo.,Ltd.制造)等。
作为非水系分散物,例如可举出将本发明所涉及的方酸色素分散于非水系载体而成的非水系分散物。
非水系载体中所使用的树脂例如可举出石油树脂、酪蛋白、虫胶、松香改性马来酸树脂、松香改性酚醛树脂、硝化纤维素、乙酸丁酸纤维素、环化橡胶、氯化橡胶、氧化橡胶、盐酸橡胶、酚醛树脂、醇酸树脂、聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、氨基树脂、环氧树脂、乙烯基树脂、氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂、聚氨酯树脂、硅树脂、氟树脂、干性油、合成干性油、苯乙烯/马来酸树脂、苯乙烯/丙烯酸系树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、苯并胍胺树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、氯化聚丙烯、缩丁醛树脂、偏二氯乙烯树脂等。作为非水系载体,可以使用光固化树脂或热固性树脂。
并且,作为在非水系载体中使用的溶剂,例如可举出甲苯或二甲苯、甲氧基苯等芳香族类溶剂、乙酸乙酯或乙酸丁酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯等乙酸酯类溶剂、乙氧基乙基丙酸酯等丙酸酯类溶剂、甲醇、乙醇等醇类溶剂、丁基溶纤剂、丙二醇单甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇二甲醚等醚类溶剂、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类溶剂、己烷等脂肪族烃类溶剂、N,N-二甲基甲酰胺、γ-丁内酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、苯胺、吡啶等氮化合物类溶剂、γ-丁内酯等内酯类溶剂、如氨基甲酸甲酯与氨基甲酸乙酯的48:52的混合物的氨基甲酸酯等。
本发明所涉及的分散物中所包含的方酸色素的含量相对于分散物的总质量优选为0.1质量%~35质量%,更优选为0.5质量%~25质量%。
本发明所涉及的分散物还可以根据目的及用途含有各种添加剂。例如,也能够添加表面张力调节剂、粘度调节剂、比电阻调节剂、消泡剂、防霉剂等。
(近红外线吸收性组合物)
本发明所涉及的近红外线吸收性组合物包含本发明所涉及的方酸色素。
本发明所涉及的近红外线吸收性组合物中,相对于近红外线吸收性组合物的总固体成分,优选含有0.1质量%~90质量%的本发明所涉及的方酸色素。下限更优选为0.5质量%以上,进一步优选为1质量%以上。上限更优选为80质量%以下,进一步优选为70质量%以下。
<树脂>
本发明所涉及的近红外线吸收性组合物优选包含树脂。树脂的重均分子量(Mw)优选为2,000~2,000,000。上限更优选为1,000,000以下,进一步优选为500,000以下。下限更优选为3,000以上,进一步优选为5,000以上。
并且,当为环氧树脂时,环氧树脂的重均分子量(Mw)优选为100以上,更优选为200~2,000,000。上限进一步优选为1,000,000以下,尤其优选为500,000以下。下限优选为100以上,更优选为200以上。
作为树脂,可举出(甲基)丙烯酸系树脂、环氧树脂、烯-硫醇树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚树脂、聚芳酯树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、聚对苯撑树脂、聚芳醚膦氧化物树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚烯烃树脂、环状烯烃树脂、聚酯树脂等。在这些树脂中,可以单独使用1种,也可以混合使用2种以上。
其中,从溶解性及可见透明性的观点来看,优选丙烯酸系树脂、聚酯树脂或环氧树脂,更优选丙烯酸系树脂。
作为(甲基)丙烯酸系树脂,可举出包含来自(甲基)丙烯酸及其酯中的至少一个的构成单元的聚合物。具体而言,可举出对选自(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯类、(甲基)丙烯酰胺及(甲基)丙烯腈中的至少一种进行聚合而得到的聚合物。
作为聚酯树脂,可举出通过多元醇(例如乙二醇、丙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷)与多元酸(例如对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二羧酸等芳香族二羧酸及它们的芳香环的氢原子被甲基、乙基、苯基等取代的芳香族二羧酸、己二酸、癸二酸、十二烷二羧酸等碳数2~20的脂肪族二羧酸及环己烷二羧酸等脂环式二羧酸等)的反应而得到的聚合物、或通过己内酯单体等环状酯化合物的开环聚合而得到的聚合物(例如聚己内酯)。
作为环氧树脂,能够举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、脂肪族环氧树脂等。作为市售品,例如可举出以下环氧树脂。
作为双酚A型环氧树脂,可举出JER827、JER828、JER834、JER1001、JER1002、JER1003、JER1055、JER1007、JER1009、JER1010(以上为Mitsubishi Chemical Co.,Ltd.制造)、EPICLON860、EPICLON1050、EPICLON1051、FPICLON1055(以上为DIC CORPORATION制造)等。
作为双酚F型环氧树脂,可举出JER806、JER807、JER4004、JER4005、JER4007、JER4010(以上为Mitsubishi Chemical Co.,Ltd.制造)、EPICLON830、EPICLON835(以上为DIC CORPORATION制造)、LCE-21、RE-602S(以上为Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)等。
作为苯酚酚醛清漆型环氧树脂,可举出JER152、JER154、JER157S70、JER157S65(以上为Mitsubishi Chemical Co.,Ltd.制造)、EPICLON N-740、EPICLON N-770、EPICLON N-775(以上为DIC CORPORATION制造)等。
作为甲酚酚醛清漆型环氧树脂,可举出EPICLON N-660、EPICLON N-665、EPICLONN-670、EPICLON N-673、EPICLON N-680、EPICLON N-690、EPICLON N-695(以上为DICCORPORATION制造)、EOCN-1020(以上为Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)等。
作为脂肪族环氧树脂,可举出ADEKA RESIN FP-4080S、ADEKA RESIN FP-4085S、ADEKA RESIN FP-4088S(以上为ADEKA CORPORATION制造)、CELOXIDE 2021P、CELOXIDE2081、CELOXIDE 2083、CELOXIDE 2085、EHPE3150、EPOLEAD PB 3600、EPOLEAD PB 4700(以上为Daicel Corporation制造)、Denacol EX-212L、EX-214L、EX-216L、EX-321L、EX-850L(以上为Nagase ChemteX Corporation制造)等。
此外,还可举出ADEKA RESIN EP-4000S、ADEKA RESIN EP-4003S、ADEKA RESINEP-4010S、ADEKA RESIN EP-4011S(以上为ADEKA CORPORATION制造)、NC-2000、NC-300O、NC-7300、XD-1O00、EPPN-501、EPPN-502(以上为ADEKA CORPORATION制造)、JER1031S(Mitsubishi ChemicalCo.,Ltd.制造)等。
并且,树脂可以具有促进碱溶性的基团(以下也称作酸基)。作为酸基,例如可举出羧基、磷酸基、磺酸基、酚性羟基等。这些酸基可以仅为1种,也可以为2种以上。另外,具有促进碱溶性的基团的树脂也称作碱溶性树脂。
作为碱溶性树脂,优选在侧链具有羧基的聚合物,可举出甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸共聚物、衣康酸共聚物、巴豆酸共聚物、马来酸共聚物、部分酯化马来酸酐共聚物、酚醛清漆型树脂(Novolac Resin)等碱溶性酚醛树脂等、以及在侧链具有羧基的酸性纤维素衍生物、在具有羟基的聚合物上加成酸酐而成的聚合物等。尤其,(甲基)丙烯酸和能够与其共聚合的其他单体的共聚物作为碱溶性树脂较为优选。作为能够与(甲基)丙烯酸共聚合的其他单体,可举出(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、乙烯基化合物等。作为(甲基)丙烯酸烷基酯及(甲基)丙烯酸芳基酯,可举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸甲苯酯、(甲基)丙烯酸萘酯、(甲基)丙烯酸环己酯等,作为乙烯基化合物,可举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯腈、乙酸乙烯酯、N-乙烯吡咯烷酮、甲基丙烯酸四氢糠酯、聚苯乙烯大分子单体、聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体等。并且,作为其他单体,还能够使用作为在日本特开平10-300922号公报中所记载的N位取代马来酰亚胺单体的N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺等。另外,能够与这些(甲基)丙烯酸共聚的其他单体可以仅为一种,也可以为两种以上。
作为碱溶性树脂,能够优选地使用(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯共聚物、(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸/由其他单体组成的多元共聚物。并且,还能够优选地使用对(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯进行共聚而得的树脂、日本特开平7-140654号公报中所记载的(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯/聚苯乙烯大分子单体/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸2-羟基乙酯/聚苯乙烯大分子单体/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸2-羟基乙酯/聚苯乙烯大分子单体/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物等。
碱溶性树脂也优选包含聚合物(a),所述聚合物(a)将包含由下述式(ED1)表示的化合物及由下述式(ED2)表示的化合物(以下,有时也将这些化合物称作“醚二聚体”。)中的至少1个的单体成分进行聚合而成。
[化学式7]
式(ED1)中,R1及R2分别独立地表示可以具有氢原子或取代基的碳数1~25的烃基。
[化学式8]
式(ED2)中,R表示氢原子或碳数1~30的有机基团。作为式(ED2)的具体例,能够参考日本特开2010-168539号公报的记载。
式(ED1)中,作为由R1及R2表示的可以具有取代基的碳数1~25的烃基,没有特别的限制,例如可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、叔戊基、硬脂基、月桂基、2-乙基己基等直链状或支链状烷基;苯基等芳基;环己基、叔丁基环己基、二环戊二烯基、三环癸基、异冰片基、金刚烷基、2-甲基-2-金刚烷基等脂环式基;被1-甲氧基乙基、1-乙氧基乙基等烷氧基取代的烷基;被苄基等芳基取代的烷基;等。这些中,从耐热性的观点来看,尤其优选如甲基、乙基、环己基、苄基等不易因酸或热而脱离的伯碳或仲碳的取代基。
作为醚二聚物的具体例,例如能够参考日本特开2013-29760号公报的0317段,该内容被编入本说明书中。醚二聚体可以仅为1种,也可以为2种以上。
碱溶性树脂也可以含有源自由下述式(X)表示的化合物的结构单元。
[化学式9]
式(X)中,R1表示氢原子或甲基,R2表示碳数2~10的亚烷基,R3表示氢原子或可以包含苯环的碳数1~20的烷基。n表示1~15的整数。
上述式(X)中,R2的亚烷基的碳数优选为2~3。并且,R3的烷基的碳数为1~20,优选为1~10,R3的烷基也可以包含苯环。作为含有由R3表示的苯环的烷基,能够举出苄基、2-苯基(异)丙基等。
作为碱溶性树脂,能够参考日本特开2012-208494号公报的0558~0571段(对应的美国专利申请公开第2012/0235099号说明书的[0685]~[0700])的记载、日本特开2012-198408号公报的0076~0099段的记载,这些内容被编入本说明书中。
碱溶性树脂的酸值优选为30mgKOH/g~200mgKOH/g。下限更优选为50mgKOH/g以上,进一步优选为70mgKOH/g以上。上限更优选为150mgKOH/g以下,进一步优选为120mgKOH/g以下。
并且,树脂可以具有聚合性基团。通过树脂具有聚合性基团,即使不使用后述的固化性化合物,也能够形成具有硬度的膜。
作为聚合性基团,可举出(甲基)烯丙基、(甲基)丙烯酰基等。作为含有聚合性基团的树脂,可举出Dianal NR系列(Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.制造)、Photomer6173(含有COOH的聚氨酯丙烯酸低聚物,Diamond Shamrock Co.,Ltd.制造)、Viscoat R-264、KSResist 106(均为Osaka Organic Chemical Industry Co.,Ltd.制造)、CYCLOMER P系列(例如ACA230AA)、PLACCEL CF200系列(均为Daicel Corporation制造)、Ebecryl3800(Daicel UCB Co.,Ltd.制造)、Acrycure RD-F8(NIPPON SHOKUBAI CO.,LTD.制造)等。并且,也可以举出上述环氧树脂等。
在本发明所涉及的近红外线吸收性组合物中,树脂的含量相对于近红外线吸收性组合物的总固体成分优选为1质量%~80质量%。下限更优选为5质量%以上,进一步优选为7质量%以上。上限更优选为50质量%以下,进一步优选为30质量%以下。
<<固化性化合物>>
本发明所涉及的近红外线吸收性组合物可以含有固化性化合物。作为固化性化合物,优选具有聚合性基团的化合物(以下,有时称作“聚合性化合物”)。
聚合性化合物例如可举出包含具有烯属不饱和键的基团、环状醚(环氧、氧杂环丁烷)基、羟甲基等的化合物,优选包含具有烯属不饱和键的基团的化合物。作为具有烯属不饱和键的基团,可举出乙烯基、(甲基)烯丙基、(甲基)丙烯酰基等。
聚合性化合物可以是单官能,也可以是多官能,优选为多官能。通过包含多官能聚合性化合物,能够进一步提高近红外线屏蔽性及耐热性。官能团的数量没有特别的限定,优选2~8官能,更优选3~6官能。
聚合性化合物例如可以为单体、预聚物、低聚物及它们的混合物、以及它们的多聚物等化学形态中的任一种。作为聚合性化合物,优选单体。
聚合性化合物优选为3官能~15官能的(甲基)丙烯酸酯化合物,更优选为3官能~6官能的(甲基)丙烯酸酯化合物。
固化性化合物优选为包含具有烯属不饱和键的基团的化合物。
作为包含具有烯属不饱和键的基团的化合物的例子,可参考日本特开2013-253224号公报的0033~0034段的记载,该内容被编入本说明书中。
作为具体例,优选乙烯氧基改性季戊四醇四丙烯酸酯(市售品为NK酯ATM-35E;SHIN-NAKAMURA CHEMICAL CO.,LTD.制造)、二季戊四醇三丙烯酸酯(市售品为KAYARAD D-330;Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)、二季戊四醇四丙烯酸酯(市售品为KAYARAD D-320;Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(市售品为KAYARAD D-310;Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(市售品为KAYARAD DPHA;Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造、A-DPH-12E;SHIN-NAKAMURA CHEMICAL C0.,LTD.制造),以及包含这些的(甲基)丙烯酰基通过乙二醇残基、丙二醇残基键合的结构的化合物。并且,也能够使用它们的低聚物型。
并且,可参考日本特开2013-253224号公报的0034~0038段的聚合性化合物的记载,该内容被编入本说明书中。
并且,作为具体例可举出日本特开2012-208494号公报的0477段(对应的美国专利申请公开第2012/0235099号说明书的[0585])中所记载的聚合性单体等,这些内容被编入本说明书中。
作为包含具有烯属不饱和键的基团的化合物,优选二甘油EO(环氧乙烷)改性(甲基)丙烯酸酯(作为市售品,M-460;TOAGOSEI CO.,LTD.制造)。也优选季戊四醇四丙烯酸酯(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造,A-TMMT)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(NipponKayaku Co.,Ltd.制造,KAYARAD HDDA)。也能够使用这些的低聚物类型。例如可举出RP-1040(Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)等。
包含具有烯属不饱和键的基团的化合物可以进一步具有羧基、磺酸基、磷酸基等酸基。
作为具有酸基的化合物,可举出脂肪族多羟基化合物与不饱和羧酸的酯。优选使非芳香族羧酸酐与脂肪族多羟基化合物的未反应的羟基进行反应而具有酸基的多官能单体,尤其优选脂肪族多羟基化合物为季戊四醇及二季戊四醇中的至少1个的化合物。作为市售品,例如可举出作为TOAGOSEIC0.,LTD.制造的多元酸改性丙烯酸低聚物的ARONIX系列的M-305、M-510、M-520等。
具有酸基的化合物的酸值优选为0.1~40mgKOH/g。下限更优选为5mgKOH/g以上。上限更优选为30mgKOH/g以下。
具有己内酯结构的化合物也为固化性化合物的优选方式。
作为具有己内酯结构的化合物,能够参考日本特开2013-253224号公报的0042~0045段的记载,该内容被编入本说明书中。
作为市售品,例如可举出作为Sartomer Company,Inc.制造的具有4个乙烯氧基链的4官能丙烯酸酯的SR-494、作为Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造的具有6个氧亚戊基链的6官能丙烯酸酯的DPCA-60、作为具有3个氧异丁烯基链的3官能丙烯酸酯的TPA-330等。
当本发明所涉及的近红外线吸收性组合物含有固化性化合物时,固化性化合物的含量相对于近红外线吸收性组合物的总固体成分优选为1质量%~90质量%。下限更优选为15质量%以上,进一步优选为40质量%以上。上限优选为8O质量%以下,进一步优选为75质量%以下。
固化性化合物可以仅为1种,也可为2种以上。当为2种以上时,优选合计量成为上述范围。
<<光聚合引发剂>>
本发明所涉及的近红外线吸收性组合物可以含有光聚合引发剂。
光聚合引发剂的含量相对于近红外线吸收性组合物的总固体成分优选为0.01质量%~30质量%。下限更优选为0.1质量%以上,进一步优选为0.5质量%以上。上限更优选为20质量%以下,进一步优选为15质量%以下。
光聚合引发剂可以仅为1种,也可为2种以上,当为2种以上时,优选合计量成为上述范围。
作为光聚合引发剂,只要具有通过光引发固化性化合物聚合的能力,则没有特别的限制,能够根据目的适当选择。其中,优选对紫外线区域至可见光区域的光线具有感光性的化合物。
作为光聚合引发剂,优选为具有芳香族基团的化合物,例如可举出酰基膦化合物、苯乙酮类化合物、α-氨基酮化合物、二苯甲酮类化合物、苯偶姻醚类化合物、缩酮衍生物化合物、噻吨酮化合物、肟化合物、六芳基联咪唑化合物、三卤甲基化合物、偶氮化合物、有机过氧化物、重氮化合物、碘鎓化合物、锍化合物、吖嗪鎓化合物、苯偶姻醚类化合物、缩酮衍生物化合物、茂金属化合物等鎓盐化合物、有机硼盐化合物、二砜化合物及硫醇化合物等。
作为光聚合引发剂,能够参考日本特开2013-253224号公报的0217~0228段的记载,该内容被编入本说明书中。
作为肟化合物,能够使用作为市售品的IRGACURE-OXE01及IRGACURE-OXE02(均为BASF公司制造)、TR-PBG-304(常州强力电子新材料股份有限公司制造)、ADEKA ARKLS NCI-831及ADEKA ARKLS NCI-930(均为ADEKA CORPORATION制造)等。
作为苯乙酮类化合物,能够使用作为市售品的IRGACURE-907、IRGACURE-369及IRGACURE-379(均为BASF公司制造)。并且,作为酰基膦化合物,能够使用作为市售品的IRGACURE-819及DAROCUR-TPO(均为BASF公司制造)。
本发明中,作为光聚合引发剂,也能够使用具有氟原子的肟化合物。作为具有氟原子的肟化合物的具体例,可举出日本特开2010-262028号公报中所记载的化合物、日本特表2014-500852号公报中所记载的化合物24、36~40、日本特开2013-164471号公报中所记载的化合物(C-3)等。该内容被编入本说明书中。
<<溶剂>>
本发明所涉及的近红外线吸收性组合物可以含有溶剂。溶剂没有特别的限制,只要能够使本发明所涉及的近红外线吸收性组合物的各成分均匀地溶解或分散,则能够根据目的适当选择。例如,能够使用水、有机溶剂,优选有机溶剂。
作为有机溶剂,例如可优选地举出醇类(例如甲醇)、酮类、酯类、芳香族烃类、卤化烃类及二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、环丁砜等。这些可以单独使用1种,也可以并用2种以上。当并用2种以上的溶剂时,优选由选自3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙基溶纤剂乙酸酯、乳酸乙酯、二乙二醇二甲醚、乙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、2-庚酮、环己酮、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、丙二醇单甲醚、及丙二醇单甲醚乙酸酯中的2种以上构成的混合溶液。
作为醇类、芳香族烃类、卤化烃类的具体例,可举出日本特开2012-194534号公报的0136段等中的记载,该内容被编入本说明书中。并且,作为酯类、酮类、醚类的具体例,可举出日本特开2012-208494号公报的0497段(对应的美国专利申请公开第2012/0235099号说明书的[0609])中的记载,进一步可举出乙酸正戊酯、丙酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、苯甲酸乙酯、硫酸甲酯、丙酮、甲基异丁基酮、二乙醚、乙二醇单丁醚乙酸酯等。
本发明所涉及的近红外线吸收性组合物中的溶剂的量优选本发明所涉及的方酸色素的固体成分成为10质量%~90质量%的量。下限更优选为20质量%以上。上限更优选为80质量%以下。
<<表面活性剂>>
本发明所涉及的近红外线吸收性组合物可以含有表面活性剂。表面活性剂可以仅使用1种,也可以组合使用2种以上。表面活性剂的含量相对于本发明所涉及的近红外线吸收性组合物的总固体成分优选为0.0001~5质量%。下限更优选为0.005质量%以上,进一步优选为0.01质量%以上。上限更优选为2质量%以下,进一步优选为1质量%以下。
作为表面活性剂,可使用氟系表面活性剂、非离子系表面活性剂、阳离子系表面活性剂、阴离子系表面活性剂、硅酮系表面活性剂等各种表面活性剂。本发明所涉及的近红外线吸收性组合物优选含有氟系表面活性剂及硅酮系表面活性剂中的至少一方。通过表面活性剂,被涂布面与涂布液的界面张力降低,被涂布面的润湿性得到改善。因此,组合物的液体特性(尤其是流动性)得到提高,涂布厚度的均匀性和省液性进一步改善。其结果,即使在以较少的液量形成数μm左右的薄膜时,也能够形成厚度不均较小的均匀厚度的膜。
氟系表面活性剂的氟含有率优选为3~40质量%。下限更优选为5质量%以上,进一步优选为7质量%以上。上限更优选为30质量%以下,进一步优选为25质量%以下。当氟含有率在上述的范围内时,从涂布膜的厚度的均匀性和省液性的观点来看是有效的,溶解性也良好。
作为氟系表面活性剂,具体而言,可举出日本特开2014-41318号公报的0060~0064段(对应的国际公开WO2014/17669号手册的0060~0064段)等中所述的表面活性剂,这些内容被编入本说明书中。作为氟系表面活性剂的市售品,例如可举出MEGAFACE F-171、MEGAFACE F-172、MEGAFACE F-173、MEGAFACE F-176、MEGAFACE F-177、MEGAFACE F-141、MEGAFACE F-142、MEGAFACE F-143、MEGAFACE F-144、MEGAFACE R30、MEGAFACE F-437、MEGAFACE F-475、MEGAFACE F-479、MEGAFACE F-482、MEGAFACE F-554、MEGAFACE F-780(以上为DIC Corporation制造)、Fluorad FC430、Fluorad FC431、Fluorad FC171(以上为3MJapan Limited制造)、Surflon S-382、Surflon SC-101、Surflon SC-103、Surflon SC-104、Surflon SC-105、Surflon SC-1068、Surflon SC-381、Surflon SC-383、Surflon S-393、Surflon KH-40(以上为AGC Inc.制造)等。
并且,下述化合物也例示为在本发明中使用的氟系表面活性剂。
[化学式10]
上述化合物的重均分子量例如为14,000。
具体而言,作为非离子系表面活性剂,可举出日本特开2012-208494号公报的0553段(对应的美国专利申请公开第2012/0235099号说明书的[0679])等中所记载的非离子系表面活性剂,这些内容被编入本说明书中。
具体而言,作为阳离子系表面活性剂,可举出日本特开2012-208494号公报的0554段(对应的美国专利申请公开第2012/0235099号说明书的[0680])等中所记载的阳离子系表面活性剂,这些内容被编入本说明书中。
具体而言,作为阴离子系表面活性剂,可举出W004、W005、W017(Yusho Co.,Ltd.制造)等。
作为硅酮系表面活性剂,例如可举出日本特开2012-208494号公报的0556段(对应的美国专利申请公开第2012/0235099号说明书的[0682])等中所记载的硅酮系表面活性剂,这些内容被编入本说明书中。
<<阻聚剂>>
本发明所涉及的近红外线吸收性组合物可以在制造中或保存中含有少量的阻聚剂,以阻止固化性化合物的不必要的反应。
作为阻聚剂,可举出氢醌、对甲氧基苯酚、二-叔丁基-对甲酚、邻苯三酚、叔丁基邻苯二酚、苯醌、4,4’-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、N-亚硝基苯基羟基胺亚铈盐等,优选对甲氧基苯酚。
当本发明所涉及的近红外线吸收性组合物含有阻聚剂时,阻聚剂的含量相对于本发明所涉及的近红外线吸收性组合物的总固体成分,优选为0.01质量%~5质量%。
<<紫外线吸收剂>>
本发明所涉及的近红外线吸收性组合物可以含有紫外线吸收剂。
作为紫外线吸收剂,能够使用日本特开2012-068418公报的0137~0142段(对应的美国专利申请公开第2012/0068292号说明书的0251~0254段)的化合物或日本专利第7330295号公报中所记载的化合物,能够援用这些内容,并编入本说明书中。作为市售品,例如可举出UV503(Daitou Kagaku Co.,Ltd.制造)等。
本发明所涉及的近红外线吸收性组合物可以包含也可以不包含紫外线吸收剂,当包含时,紫外线吸收剂的含量相对于组合物的总固体成分优选为0.01质量%~10质量%,更优选为0.01质量%~5质量%。
在本发明中,紫外线吸收剂可以单独使用一种,也可以组合使用二种以上。
<<其他近红外线吸收物质>>
本发明所涉及的近红外线吸收性组合物还可以包含在与本发明所涉及的方酸色素的极大吸收波长不同的近红外区域具有极大吸收波长的近红外线吸收物质(以下,也称作其他近红外线吸收物质)。根据该方式,能够获得与仅使用本发明所涉及的方酸色素相比,能够吸收更宽波长范围的近红外线区域的光的近红外线截止滤光片。
作为其他近红外线吸收物质,例如可举出铜化合物、花青类化合物、酞菁类化合物、亚胺盐类化合物、硫醇络合物类化合物、过渡金属氧化物类化合物、除本发明所涉及的方酸色素以外的方酸类化合物、萘酞菁类化合物、四苯并卟啉类化合物、二硫醇金属络合物类化合物、克酮酸(Croconium)类化合物等。
酞菁类化合物、萘酞菁类化合物、亚胺盐类化合物、花青类化合物、方酸类化合物及克酮酸类化合物,也可以使用日本特开2010-111750号公报的0010~0081段中所记载的化合物,该内容被编入本说明书中。并且,关于花青类化合物,例如能够参考“功能性色素,大河原信/松冈贤/北尾悌次郎/平嶋恒亮·著,讲谈社科学(Kodansha Scientific)”,该内容被编入本说明书中。
作为铜化合物,可以使用日本特开2014-41318号公报的0013~0056段、日本特开2014-32380号公报的0012~0030段中所记载的铜化合物,该内容被编入本说明书中。
并且,也可以使用日本特开平07-164729号公报的0004~0016段中所公开的化合物或日本特开2002-146254号公报的0027~0062段中所公开的化合物、由包含日本特开2011-164583号公报的0034~0067段中所公开的Cu及P中的至少一者的氧化物的微晶组成且数均聚合粒径为5~200nm的近红外线吸收粒子,该内容被编入本说明书中。
并且,作为市售品,也能够使用Exiton制造“IRA842”、YAMADA CHEMICAL C0.,LTD.制造“FD-25”等。
当含有其他近红外线吸收物质时,其他近红外线吸收物质的含量相对于本发明的组合物的总固体成分优选为0.01质量%~50质量%,更优选为0.01~45质量%。在本发明中,其他近红外线吸收物质可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
<<其他成分>>
作为可在本发明所涉及的近红外线吸收性组合物中并用的其他成分,例如可举出增感剂、交联剂、固化促进剂、填料、热固化促进剂、热聚合抑制剂、增塑剂等,也可以进一步并用针对基材表面的粘附促进剂及其他的助剂类(例如导电性粒子、填充剂、消泡剂、阻燃剂、流平剂、剥离促进剂、抗氧化剂、香料、表面张力调整剂、链转移剂等)。
通过适当含有这些成分,能够调整作为目标的近红外线截止滤光片的稳定性、膜物性等性质。
这些成分例如能够参考日本特开2012-003225号公报的0183~0228段(对应的美国专利申请公开第2013/0034812号说明书的[0237]~[0309])、日本特开2008-250074号公报的0101~0104段、0107~0109段、日本特开2013-195480号公报的0159~0184段等的记载,这些内容被编入本说明书中。
<组合物的制备>
本发明所涉及的近红外线吸收性组合物能够通过混合上述各成分来制备。
在制备组合物时,可将构成组合物的各成分一次性混合,也可以将各成分溶解或分散于有机溶剂后依次混合。并且,混合时的投入顺序或作业条件不受特别的限制。
在本发明中,以去除异物或减少缺陷等为目的,优选用过滤器过滤组合物。作为过滤器,只要是一直以来用于过滤用途等的过滤器,则能够没有特别限定地使用。例如可举出由聚四氟乙烯(PTFE)等氟树脂、尼龙-6、尼龙-6,6等聚酰胺类树脂、聚乙烯、聚丙烯(PP)等聚烯烃树脂(包含高密度、超高分子量)等构成的过滤器。在这些材料中,优选聚丙烯(包括高密度聚丙烯)及尼龙。
过滤器的孔径优选为0.1μm~7.0μm,更优选为0.2μm~2.5μm,进一步优选为0.2μm~1.5μm,尤其优选为0.3μm~0.7μm。通过设定为该范围,可在抑制过滤堵塞的同时,将组合物中所含的杂质或凝聚物等微细的异物可靠地去除。
使用过滤器时,也可以组合不同过滤器。此时,利用第1过滤器的过滤可以仅进行一次,也可以进行两次以上。当组合不同的过滤器进行两次以上的过滤时,优选与第一次过滤的孔径相比,第二次过滤后的孔径相同或更大。另外,也可以在上述范围内组合孔径不同的第1过滤器。这里的孔径能够参考过滤器制造商标称值。作为市售的过滤器,例如可从NIHON PALL LTD.、Advantec Toyo Co.,Ltd.、Entegris Japan Co.,Ltd.(原JapaneseMykrolis Corporation)或KITZ Micro Filter Corporation等所提供的各种过滤器中选择。
第2过滤器能够使用由与上述第1过滤器相同的材料等形成的过滤器。第2过滤器的孔径优选为0.2~10.0μm,更优选为0.2~7.0μm,进一步优选为0.3~6.0μm。通过设为该范围,可在使组合物中所含有的成分粒子残存的状态下去除异物。
例如在通过涂布形成近红外线截止滤光片时,本发明所涉及的近红外线吸收性组合物的粘度优选在1~3000mPa·s的范围内。下限更优选为10mPa·s以上,进一步优选为100mPa·s以上。上限更优选为2000mPa·s以下,进一步优选为1500mPa·s以下。
本发明所涉及的近红外线吸收性组合物还能够用于固体成像元件的受光侧的近红外线截止滤光片(例如相对于晶圆级透镜的近红外线截止滤光片等)、固体成像元件的背面侧(与受光侧相反的一侧)的近红外线截止滤光片等。并且,可以将本发明所涉及的近红外线吸收性组合物直接涂布于图像传感器并形成涂膜来使用。
本发明所涉及的近红外线吸收性组合物能够以可涂布的状态供给,因此能够在固体成像元件的所期望的部件或位置上容易地形成近红外线截止滤光片。
<近红外线吸收性组合物的用途>
本发明所涉及的近红外线吸收性组合物例如能够用于(i)能够吸收特定的近红外线区域的光的近红外线截止滤光片用途、(ii)与仅使用本发明所涉及的方酸色素相比,能够吸收更宽波长范围的近红外线区域的光的近红外线截止滤光片用途等。
当用于上述(i)的近红外线截止滤光片用途时,本发明所涉及的近红外线吸收性组合物优选含有本发明所涉及的方酸色素,且实质上不包含在与本发明所涉及的方酸色素的极大吸收波长不同的近红外线区域具有极大吸收波长的近红外线吸收物质。在此,实质上不包含是指含量为本发明所涉及的方酸色素的1质量%以下。
当用于上述(ii)的近红外线截止滤光片用途时,本发明所涉及的近红外线吸收性组合物优选除了本发明所涉及的方酸色素以外,还包含在与本发明所涉及的方酸色素所具有的极大吸收波长不同的近红外线区域具有极大吸收波长的近红外线吸收物质。
<固化膜、近红外线截止滤光片>
本发明所涉及的固化膜及本发明所涉及的近红外线截止滤光片是使用上述的本发明所涉及的近红外线吸收性组合物而成的。
本发明所涉及的近红外线截止滤光片的透光率优选满足以下(1)~(4)中的至少一个条件,更优选满足(1)~(4)的所有条件。
(1)在波长400nm处的透光率优选为70%以上,更优选为80%以上,进一步优选为85%以上,尤其优选为90%以上。
(2)在波长500nm处的透光率优选为70%以上,更优选为80%以上,进一步优选为90%以上,尤其优选为95%以上。
(3)在波长600nm处的透光率优选为70%以上,更优选为80%以上,进一步优选为90%以上,尤其优选为95%以上。
(4)在波长650nm处的透光率优选为70%以上,更优选为80%以上,进一步优选为90%以上,尤其优选为95%以上。
本发明所涉及的近红外线截止滤光片的膜厚能够根据目的适当选择。膜厚优选为300μm以下,更优选为200μm以下,进一步优选为100μm以下。膜厚的下限优选为0.1μm以上,更优选为0.2μm以上,进一步优选为0.3μm以上。
本发明所涉及的近红外线截止滤光片优选为膜厚200μm以下,且波长400~650nm的所有范围内的透光率为70%以上,更优选为80%以上,进一步优选为90%以上。并且,优选在波长750~830nm的范围的至少1点处的透光率为20%以下,更优选为10%以下。
<近红外线截止滤光片的用途>
本发明所涉及的近红外线截止滤光片可用于具有吸收及切断近红外线的功能的透镜(数码相机、移动电话或车载相机等相机用透镜、f-θ透镜、拾取透镜等光学透镜)、及半导体受光元件用的滤光器、为了节能而阻断热线的近红外线吸收薄膜或近红外线吸收板、以太阳光的选择性利用为目的的农业用涂布剂、利用近红外线的吸收热的记录介质、电子设备用或照片用近红外线截止滤光片、防护眼镜、太阳镜、热线屏蔽薄膜、光学字符读取记录、防止机密文件复印用途、电子摄影感光体、激光焊接等。并且,作为CCD相机用噪声截止滤波片、CMOS图像传感器用滤波片也有用。
<固化膜及近红外线截止滤光片的制造方法>
本发明所涉及的固化膜及本发明所涉及的近红外线截止滤光片使用本发明所涉及的近红外线吸收性组合物来获得。具体而言,能够通过将本发明所涉及的近红外线吸收性组合物应用于支承体来形成膜的工序、干燥膜的工序来制造。关于膜厚、层叠结构等,能够根据目的适当选择。并且,也可以进一步进行形成图案的工序。
形成膜的工序例如可通过如下来实施,即使用滴涂法(滴铸法,Drop Casting)、旋涂机、狭缝旋涂机、狭缝涂布机、丝网印刷、涂布器(Applicator)涂布等来将本发明的近红外线吸收性组合物施加于支承体。当为滴涂法(滴铸法)时,优选在支承体上形成将光致抗蚀剂作为隔壁的组合物的滴涂区域,以获得规定膜厚的均匀的膜。
支承体也可为由玻璃等构成的透明基板。并且,也可为固体成像元件。并且,也可为设置于固体成像元件的受光侧的其他基板。并且,也可为设置于固体成像元件的受光侧的平坦化层等层。
在干燥膜的工序中,作为干燥条件,根据各成分、溶剂的种类、使用比例等而不同,但在60℃~150℃的温度中为30秒钟~15分钟左右。
作为形成图案的工序,例如可举出包含如下工序的方法等:将本发明所涉及的近红外线吸收性组合物应用于支承体上来形成膜状的组合物层的工序;将组合物层以图案状曝光的工序;及显影去除未曝光部来形成图案的工序。作为形成图案的工序,可通过光刻法来形成图案,也可以通过干式蚀刻法来形成图案。
近红外线截止滤光片的制造方法也可以包含其他工序。作为其他工序,没有特别的限制,能够根据目的适当选择。例如可举出基材的表面处理工序、前加热工序(预烘烤工序)、固化处理工序、后加热工序(后烘烤工序)等。
<<前加热工序/后加热工序>>
前加热工序及后加热工序中的加热温度优选为80~200℃。上限更优选为150℃以下。下限更优选为90℃以上。
前加热工序及后加热工序中的加热时间优选为30~240秒。上限更优选为180秒以下。下限更优选为60秒以上。
<<固化处理工序>>
固化处理工序是根据需要对所形成的上述膜进行固化处理的工序,通过进行该处理,近红外线截止滤光片的机械强度得到提高。
作为上述固化处理工序,没有特别的限制,能够根据目的适当选择。例如可优选地举出整面曝光处理、整面加热处理等。在本发明中,“曝光”用作不仅包含各种波长的光的照射,还包含电子束、X射线等放射线的照射的含义。
曝光优选通过照射放射线来进行,作为能够在曝光时使用的放射线,尤其优选使用电子束、KrF、ArF、g射线、h射线、i射线等紫外线或可见光。
作为曝光方式,可举出步进式曝光或使用高压汞灯的曝光等。
曝光量优选为5mJ/cm2~3,000mJ/cm2。上限更优选为2,000mJ/cm2以下,进一步优选为1,000mJ/cm2以下。下限更优选为10mJ/cm2以上,进一步优选为50mJ/cm2以上。
作为整面曝光处理的方法,例如可举出对所形成的上述膜的整个面进行曝光的方法。当本发明所涉及的近红外线吸收性组合物含有聚合性化合物时,通过整面曝光,促进膜中的聚合成分的固化,进一步进行膜的固化,机械强度、耐久性得到改善。
作为进行整面曝光的装置,没有特别的限制,可根据目的适当选择,例如可优选地举出超高压汞灯等紫外线(UV)曝光机。
并且,作为整面加热处理的方法,可举出对所形成的上述膜的整个面进行加热的方法。通过整面加热,可提高图案的膜强度。
整面加热时的加热温度优选为100~260℃。下限更优选为120℃以上,进一步优选为160℃以上。上限更优选为240℃以下,进一步优选为220℃以下。若加热温度为上述范围,则容易获得强度优异的膜。
整面加热时的加热时间优选为1~180分钟。下限更优选为3分钟以上,进一步优选为5分钟以上。上限更优选为120分钟以下。
作为进行整面加热的装置,没有特别的限制,能够根据目的从公知的装置中适当选择,例如可举出干燥烘箱、热板、红外线加热器等。
<固体成像元件、红外线传感器>
本发明所涉及的固体成像元件包含使用本发明所涉及的近红外线吸收性组合物而成的固化膜。
并且,本发明所涉及的红外线传感器包含使用本发明所涉及的近红外线吸收性组合物而成的固化膜。
作为本发明所涉及的红外线传感器的一实施方式,可举出设置于固体成像元件上的成像区域具有近红外线截止滤光片和滤色器的方式。近红外线截止滤光片例如能够使用本发明所涉及的近红外线吸收性组合物来形成。
并且,作为本发明所涉及的固体成像元件及红外线传感器,例如能够参考国际公开第2016/136783号中所记载的固体成像元件及红外线传感器。
并且,作为本发明所涉及的红外线传感器,例如能够在摄像装置中用于动作传感器、非接触式传感器、手势传感器等。
而且,在上述摄像装置中,能够组装具有固体成像元件和上述近红外线截止滤光片的相机模块。
<其他着色化合物>
本发明所涉及的分散物及本发明所涉及的近红外线吸收性组合物可以包含除本发明所涉及的方酸色素以外的其他着色化合物(颜料、染料等)。
其他着色化合物可以为染料,也可以为颜料。颜料可以作为颜料分散物等固体粒子分散物而包含。并且,可以是现有的色素,也可以是新合成的色素。
作为染料,例如可举出蒽醌类(例如日本特开2001-108815号公报中所记载的蒽醌化合物)、酞菁类(例如美国专利第2008/0076044号说明书中所记载的酞菁化合物)、咕吨类(例如CI Acid Red 289(C.I.Acid.Red 289))、三三芳基甲烷类(例如CI Acid Blue 7(C.I.Acid Blue7)、CI Acid Blue 83(C.I.Acid Blue83)、CI Acid Blue 90(C.I.AcidBlue90)、CI Solvent Blue 38(C.I.Solvent Blue38)、CI Acid Violet 17(C.I.AcidViolet17)、CI Acid Violet 49(C.I.Acid Violet49)、CI Acid Green 3(C.I.AcidGreen3)、方酸类、吡唑偶氮类、甲撑类、吡唑啉酮偶氮类、巴比妥偶氮类等。
作为直接染料,可举出C.I.直接黑17、19、22、31、32、38、51、62、71、74、112、113、154、168、
C.I.直接黄4、8、11、12、26、27、28、33、39、44、50、58、85、86、87、88、89、98、100、110、
C.I.直接红1、2、4、9、11、20、23、24、31、37、39、46、62、75、79、80、81、83、89、95、197、201、218、220、224、225、226、227、228、230、
C.I.直接蓝1、15、22、25、41、71、76、77、80、86、90、98、106、108、199、120、158、163、168、199、226等。
作为酸性染料,可举出C.I.酸性黑1、2、24、26、31、48、51、52、107、109、110、115、119、154、156、
C.I.酸性黄1、3、7、11、17、23、25、29、36、38、40、42、44、49、61、72、78、110、135、127、141、142、
C.I.酸性红6、8、9、13、14、18、26、27、32、35、37、42、51、52、57、80、82、83、87、89、92、94、106、111、114、115、129、131、133、134、138、145、158、186、198、249、254、265、276、289、
C.I.酸性紫15、17、49、
C.I.酸性蓝1、7、9、15、22、23、25、29、40、41、43、59、62、74、78、80、83、90、93、100、102、103、104、112、113、117、127、138、158、161、
C.I.酸性绿3、9、16、25、27等。
作为碱性染料,可举出C.I.碱性红1、2、9、12、13、38、39、92、
C.I.碱性蓝1、3、7、5、9、19、24、25、26、28、45、54、65、
C.I.碱性黑2、8等。
作为油溶性染料,能够使用尼格罗辛(Nigrosin)类、吖嗪类、单偶氮类、双偶氮类、金属络盐型单偶氮类、蒽醌类、酞菁类、三芳基甲烷类等油溶性染料、油溶性造盐染料、油溶性含金染料。
作为油溶性染料,可举出
尼格罗辛EE、EEL、FX、EXBP、FB、
油黄105、107、
油粉312、
油猩红318、
油粽BB、GR、416、
油绿BG、油蓝613、BOS、
油黑HBB、860、BS、
VALIFAST Yellow 1101、1105、3108、4120、4121、
VALIFAST Orange 2210、3209、3210、
VALIFAST Red 1306、1308、1355、1360、2303、2320、3304、3306、3320、
VALIFAST Pink 2310N、
VALIFAST Brown 2402、3405、
VALIFAST Green 1501、
VALIFAST Blue 1603、1605、1631、2606、2610、2620、
VALIFAST Violet 1701、1702、
VALIFAST Black 1807、3804、3806、3808、3810、3820、3830、
OSP Yellow RY、ROB-B、MVB3、SP Blue 105(以上为ORIENT CHEMICAL INDUSTRIESCO.,LTD.制造)、
Aizen Spilon Yellow 3RH、GRLH special、C-2GH、C-GNH、
Aizen Spilon Orange 2RH、GRH浓缩液special、
Aizen Spilon Red GEH、BEH、GRLH special、C-GH、C-BH、
Aizen Spi lon Violet RH、C-RH、
Aizen Spilon Brown BH浓缩液、RH、
Aizen Spilon Mahogany RH、
Aizen Spilon Blue GNH、2BNH、C-RH、BPNH、
Aizen Spilon Green C-GH、
Aizen Spilon Black BNH、MH、RLH、GMHspecial、BH special、
S.B.N.橙703、
S.B.N.紫510、521、
S.P.T.橙6、
S.P.T.蓝111、
SOT粉红1、
SOT蓝4、
SOT黑1、6、10、12、13液体、
Aizen罗丹明B(Rhodamine B)基、Aizen甲基紫基、Aizen维多利亚蓝B基(以上为Hodogaya Chemical Co.,Ltd.制造)、
油黄CH、
油粉红330、
油蓝8B、
油黑S、FS special A、2020、109、215、
AL Yellow1106D、3101、
AL Red2308、
Neo Super Yellow C-131、C-132、C-134、
Neo Super Orange C-233、
Neo Super Red C-431、
Neo Super blue C-555、
Neo Super brown C-732、C-733(以上为CHUO SYNTHETIC CHEMICAL CO.,LTD.制造)等。
此外,能够使用天然色素、食用色素、植物色素等染料。
作为颜料,能够使用以往公知的有机颜料及无机颜料。
作为颜料,例如能够使用偶氮类、酞菁类、喹吖啶酮类、蒽醌类、二噁嗪类、靛蓝/硫靛类、苝/紫环酮、异吲哚啉酮类、偶氮亚甲基偶氮类等有机颜料、炭黑、钛白等无机颜料、着色树脂乳液、珠光颜料、铝颜料、光辉性颜料、蓄光颜料、荧光颜料等。
作为颜料化合物,可举出苝、紫环酮、喹吖啶酮、喹吖啶酮醌、蒽醌、蒽缔蒽酮(anthanthrone)、苯并咪唑酮、双偶氮缩合、双偶氮、偶氮、阴丹酮(indanthrone)、酞菁、三芳基碳鎓、二恶嗪、氨基蒽醌、二酮吡咯并吡咯、靛蓝、硫靛、异吲哚啉、异吲哚啉酮、皮蒽酮(pyranthrone)、或异蒽酮紫等。
更详细而言,例如可举出颜料红190、颜料红224、颜料紫29等苝化合物颜料、颜料橙43或颜料红194等紫环酮化合物颜料、颜料紫19、颜料紫42、颜料红122、颜料红192、颜料红202、颜料红207或颜料红209的喹吖啶酮化合物颜料、颜料红206、颜料橙48或颜料橙49等喹吖啶酮醌化合物颜料、颜料黄147等蒽醌化合物颜料、颜料红168等蒽缔蒽酮化合物颜料、颜料棕25、颜料紫32、颜料橙36、颜料黄120、颜料黄180、颜料黄181、颜料橙62或颜料红185等苯并咪唑酮化合物颜料、颜料黄93、颜料黄94、颜料黄95、颜料黄128、颜料黄166、颜料橙34、颜料橙13、颜料橙31、颜料红144、颜料红166、颜料红220、颜料红221、颜料红242、颜料红248、颜料红262或颜料棕23等双偶氮缩合化合物颜料、颜料黄13、颜料黄83或颜料黄188等双偶氮化合物颜料、颜料红187、颜料红170、颜料黄74、颜料黄150、颜料红48、颜料红53、颜料橙64或颜料红247等偶氮化合物颜料、颜料蓝60等阴丹酮化合物颜料、颜料绿7、颜料绿36、颜料绿37、颜料绿58、颜料蓝16、颜料蓝75或颜料蓝15等酞菁化合物颜料、颜料蓝56或颜料蓝61等三芳基碳鎓化合物颜料、颜料紫23或颜料紫37等二恶嗪化合物颜料、颜料红177等氨基蒽醌化合物颜料、颜料红254、颜料红255、颜料红264、颜料红272、颜料橙71或颜料橙73等二酮吡咯并吡咯化合物颜料、颜料红88等硫靛化合物颜料、颜料黄139、颜料橙66等异吲哚啉化合物颜料、颜料黄109或颜料橙61等异吲哚啉酮化合物颜料、颜料橙40或颜料红216等皮蒽酮化合物颜料或颜料紫31等异蒽酮紫化合物颜料。
颜料可以直接包含在本发明所涉及的分散物或本发明所涉及的近红外线吸收性组合物中,并且也可以制备分散物而作为颜料分散物来含有。
当作为其他着色化合物使用颜料时,颜料的分散方法及优选粒径等与已叙述的近红外吸收色素中的颜料的例子相同。
颜料可以混合到公知的树脂,例如聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、苯乙烯-丙烯酸共聚物及这些的金属盐、铵盐及胺盐等中来作为加工颜料,混合到树脂中的加工颜料在与溶剂混合时容易分散,因此优选。
加工颜料可以使用在分散剂中已混合有颜料的市售的加工颜料。作为能够使用的市售的加工颜料,具体而言,能够例示出MICROLITHYellow3G-WA、MICROLITHYellow2R-WA、MICROLITHScarletR-WA、MICROLITHBlue4G-WA、MICROLITHYellow2R-A、MICROLITHScarletR-A、MICROLITHBlue4G-A(以上为Ciba Japan K.K.制造)、EMYELLOWFX-3024、EMSCARLET2YD、EMGREENG、EMPINK2B、EMBLUE2G(以上为TOYO INK CO.,LTD.制造)、SANDYESUPERYELLOW1608、SANDYESUPERYELLOWD215、SANDYESUPERBLUEGLL、SANDYESUPERCARMINEFB(以上为SANYO COLOR WORKS,Ltd.制造)等。
本发明所涉及的分散物及本发明所涉及的近红外线吸收性组合物可以单独包含1种其他着色化合物,根据目的也可以包含2种以上。
另外,作为其他着色化合物,从与特定红外线吸收色素的关联、分光的观点及耐久性更高的观点来看,优选选自酞菁、三芳基甲烷、方酸、偶氮、金属络盐型偶氮、甲撑、喹吖啶酮、蒽醌、苝、苯并咪唑酮、二噁嗪、二酮吡咯并吡咯、异吲哚啉、炭黑、钛等中的色素。
本发明所涉及的分散物及本发明所涉及的近红外线吸收性组合物中的其他着色化合物的含量没有特别的限制,能够根据分散物或近红外线吸收性组合物的使用目的、所需色相、发色浓度来适当确定。
其他着色化合物的含量相对于本发明所涉及的分散物及本发明所涉及的近红外线吸收性组合物的总量优选为0.01质量%~50质量%,更优选为0.1质量%~30质量%,进一步优选为0.5质量%~20质量%。
其他着色化合物的含量在上述范围内能够获得更鲜明的发色,容易获得处理性良好的物理性能。
本发明所涉及的方酸色素与其他着色化合物的含有比率没有特别的限制,能够根据分散物或近红外线吸收性组合物的使用目的、所需色相、发色浓度来适当确定。
在本发明所涉及的分散物或本发明所涉及的近红外线吸收性组合物中,本发明所涉及的方酸色素(IR)与其他着色化合物(CL)的含有比率(IR/CL)以质量比计优选为1/1000~1/1,更优选为1/1000~1/2,进一步优选为1/500~1/2,尤其优选为1/200~1/2。
本发明所涉及的方酸色素与其他着色化合物的含有比率在上述范围内,具有其他着色化合物的色相更容易再现这种优点。
<喷墨记录用油墨>
本发明所涉及的喷墨记录用油墨(以下,也简称作“油墨”。)包含本发明所涉及的方酸色素。
本发明所涉及的方酸色素的含量相对于油墨的总量优选为0.1质量%~20质量%,更优选为0.1质量%~10质量%,进一步优选为0.3质量%~7质量%。
并且,本发明所涉及的油墨优选包含聚合性单体及聚合引发剂。
<聚合性单体>
本发明所涉及的油墨优选含有聚合性单体。
在本发明中,聚合性单体(A)是指油墨中可含有的所有聚合性单体。
聚合性单体(A)可以是仅1种聚合性单体,也可以是2种以上的聚合性单体。
本发明中,单体是指分子量小于1000的化合物。聚合性单体是指具有聚合性基团且分子量小于1000的化合物。
聚合性单体的分子量优选为100以上且小于1000,更优选为100~800,进一步优选为150~700。聚合性单体的分子量根据构成聚合性单体的原子的种类及数量来算出。
作为聚合性单体,可举出通过光的照射进行聚合反应的光聚合性单体及通过加热或红外线的照射进行聚合反应的热聚合性单体。作为光聚合性单体,可举出具有能够进行自由基聚合的自由基聚合性基团的聚合性单体(即,自由基聚合性单体)及具有能够进行阳离子聚合的阳离子聚合性基团的聚合性单体(即,阳离子聚合性单体)。其中,聚合性单体优选为光聚合性单体,更优选为自由基聚合性单体。
自由基聚合性单体优选为具有烯属不饱和基团作为自由基聚合性基团的烯属不饱和单体。
作为烯属不饱和单体,可举出单官能烯属不饱和单体及多官能烯属不饱和单体。
单官能烯属不饱和单体是指具有1个烯属不饱和基团的单体,例如可举出单官能(甲基)丙烯酸酯、单官能(甲基)丙烯酰胺、单官能芳香族乙烯基化合物、单官能乙烯基醚及单官能N-乙烯基化合物。
作为单官能(甲基)丙烯酸酯,例如可举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸叔辛酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸异十八烷基酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸4-正丁基环己酯、(甲基)丙烯酸4-叔丁基环己酯、(甲基)丙烯酸冰片酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、2-乙基己基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、丁氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-氯乙酯、(甲基)丙烯酸4-溴丁酯、(甲基)丙烯酸氰基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸丁氧基甲酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸乙基卡必醇酯、(甲基)丙烯酸2,2,2-四氟乙酯、(甲基)丙烯酸1H,1H,2H,2H-全氟癸酯、(甲基)丙烯酸4-丁基苯酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸2,4,5-四甲基苯酯、(甲基)丙烯酸4-氯苯酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基甲酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油氧基丁酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油氧基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油氧基丙酯、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸三甲氧基甲硅烷基丙酯、(甲基)丙烯酸三甲基甲硅烷基丙酯、聚环氧乙烷单甲醚(甲基)丙烯酸酯、聚环氧乙烷(甲基)丙烯酸酯、聚环氧乙烷单烷基醚(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚环氧丙烷单烷基醚(甲基)丙烯酸酯、2-甲基丙烯酰氧基乙基琥珀酸、2-甲基丙烯酰氧基六氢邻苯二甲酸、2-甲酰氧基乙基-2-羟丙基邻苯二甲酸酯、(甲基)丙烯酸丁氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、全氟辛基乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、环氧乙烷(EO)改性苯酚(甲基)丙烯酸酯、EO改性甲酚(甲基)丙烯酸酯、EO改性壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷(PO)改性壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯、EO改性-2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)酯、苯氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯及环状三羟甲基丙烷甲缩醛(甲基)丙烯酸酯。
作为单官能(甲基)丙烯酰胺,例如可举出(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丙基(甲基)丙烯酰胺、N-正丁基(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺及(甲基)甲基丙烯酰吗啉。
作为单官能芳香族乙烯基化合物,例如可举出苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、异丙基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、乙酰氧基苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、溴苯乙烯、乙烯基苯甲酸甲酯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、3-乙基苯乙烯、4-乙基苯乙烯、3-丙基苯乙烯、4-丙基苯乙烯、3-丁基苯乙烯、4-丁基苯乙烯、3-己基苯乙烯、4-己基苯乙烯、3-辛基苯乙烯、4-辛基苯乙烯、3-(2-乙基己基)苯乙烯、4-(2-乙基己基)苯乙烯、烯丙基苯乙烯、异丙烯基苯乙烯、丁烯基苯乙烯、辛烯基苯乙烯、4-叔丁氧基羰基苯乙烯及4-叔丁氧基苯乙烯。
作为单官能乙烯基醚,例如可举出甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、叔丁基乙烯基醚、2-乙基己基乙烯基醚、正壬基乙烯基醚、月桂基乙烯基醚、环己基乙烯基醚、环己基甲基乙烯基醚、4-甲基环己基甲基乙烯基醚、苄基乙烯基醚、二环戊烯基乙烯基醚、2-二环戊烯氧乙基乙烯基醚、甲氧基乙基乙烯基醚、乙氧基乙基乙烯基醚、丁氧基乙基乙烯基醚、甲氧基乙氧基乙基乙烯基醚、乙氧基乙氧基乙基乙烯基醚、甲氧基聚乙二醇乙烯基醚、四氢糠基乙烯基醚、2-羟乙基乙烯基醚、2-羟丙基乙烯基醚、4-羟丁基乙烯基醚、4-羟甲基环己基甲基乙烯基醚、二乙二醇单乙烯基醚、聚乙二醇乙烯基醚、氯乙基乙烯基醚、氯丁基乙烯基醚、氯乙氧基乙基乙烯基醚、苯乙基乙烯基醚及苯氧基聚乙二醇乙烯基醚。
作为单官能N-乙烯基化合物,例如可举出N-乙烯基-ε-己内酰胺及N-乙烯基吡咯烷酮。
从提高固化性的观点来看,单官能烯属不饱和化合物优选为具有环结构的化合物。作为具有环结构的单官能烯属不饱和化合物,例如可举出(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸4-正丁基苯酯、(甲基)丙烯酸4-叔丁基环己酯、(甲基)丙烯酸冰片酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸4-丁基苯酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸2,4,5-四甲基苯酯、(甲基)丙烯酸4-氯苯酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基甲酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)酯、苯氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、环状三羟甲基丙烷甲缩醛(甲基)丙烯酸酯等具有环结构的单官能(甲基)丙烯酸酯;
单官能芳香族乙烯基化合物;
环己基乙烯基醚、环己基甲基乙烯基醚、4-甲基环己基甲基乙烯基醚、苄基乙烯基醚、二环戊烯基乙烯基醚、2-二环戊烯氧基乙基乙烯基醚、苯基乙基乙烯基醚、苯氧基聚乙二醇乙烯基醚等具有环结构的单官能乙烯基醚;
N-乙烯基-ε-己内酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮等具有环结构的单官能N-乙烯基化合物。
多官能烯属不饱和单体是指具有2个以上烯属不饱和基团的单体,例如可举出多官能(甲基)丙烯酸酯及多官能乙烯基醚。
作为多官能(甲基)丙烯酸酯,例如可举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、3-甲基-1,5-戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、庚二醇二(甲基)丙烯酸酯、EO改性新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、PO改性新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、EO改性己二醇二(甲基)丙烯酸酯、PO改性己二醇二(甲基)丙烯酸酯、辛二醇二(甲基)丙烯酸酯、壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷EO加成三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酰氧基乙氧基三羟甲基丙烷、甘油聚缩水甘油醚聚(甲基)丙烯酸酯、三(2-丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯及2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙基(甲基)丙烯酸酯。
作为多官能乙烯基醚,例如可举出1,4-丁二醇二乙烯基醚、乙二醇二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、聚乙二醇二乙烯基醚、丙二醇二乙烯基醚、亚丁基乙二醇二乙烯基醚、己二醇二乙烯基醚、1,4-环己烷二甲醇二乙烯基醚、双酚A环氧烷基二乙烯基醚、双酚F环氧烷基二乙烯基醚、三羟甲基乙烷三乙烯基醚、三羟甲基丙烷三乙烯基醚、二三羟甲基丙烷四乙烯基醚、甘油三乙烯基醚、季戊四醇四乙烯基醚、二季戊四醇五乙烯基醚、二季戊四醇六乙烯基醚、E0加成三羟甲基丙烷三乙烯基醚、P0加成三羟甲基丙烷三乙烯基醚、E0加成二三羟甲基丙烷四乙烯基醚、P0加成二三羟甲基丙烷四乙烯基醚、EO加成季戊四醇四乙烯基醚、PO加成季戊四醇四乙烯基醚、EO加成二季戊四醇六乙烯基醚及PO加成二季戊四醇六乙烯基醚。
从提高固化性的观点来看,多官能烯属不饱和单体优选为具有氧原子的化合物,1分子中包含的氧原子数与碳原子数之比优选为0.2以上,更优选为0.3以上。比率的上限值并不受特别限定,例如为0.5。作为1分子中包含的氧原子数与碳原子数之比为0.2以上的化合物,例如可举出聚乙二醇二丙烯酸酯。
并且,聚合性单体可以是山下晋三编著的“交联剂手册”(1981年TAISEISHA);加藤清视编著的“UV/FB固化手册(原料篇)”(1985年,高分子刊行会);RadTech Japan编著的“UV/FB固化技术的应用和市场”,79页,(1989年,CMC Publishing Co.,Ltd.);龙山荣一郎著,“聚酯树脂手册”(1988年,NIKKAN KOGYO SHIMBUN,LTD.)等中记载的市售品。
作为聚合性单体,本发明所涉及的油墨优选包含多官能聚合性单体,更优选包含单官能聚合性单体及多官能聚合性单体。通过在油墨中含有多官能聚合性单体,能够记录固化性优异的图像。并且,通过在油墨中含有多官能聚合性单体,能够抑制未反应的聚合性单体从图像记录物转移到外部的现象(所谓移染:migration)。尤其在严格要求基材的安全性的食品包装领域及化妆品包装领域中,在能够应用于包装材料这一方面优异。
从固化性的观点来看,多官能聚合性单体在油墨中含有的聚合性单体中所占的比例优选为50质量%以上,更优选为60质量%以上。
并且,多官能聚合性单体在油墨中所含的聚合性单体中所占的比例的上限值并不受特别限定,可以为100质量%。
从进一步提高近红外线吸收图像的耐醇性的观点来看,单官能聚合性单体在油墨中所含的聚合性单体中所占的比例优选为50质量%以下,更优选为40质量%以下。
并且,单官能聚合性单体在油墨所含有的聚合性单体中所占的比例可以为0质量%。
聚合性单体在本发明所涉及的油墨的总量中所占的比例优选为50质量%以上,更优选为60质量%以上,进一步优选为70质量%以上。
本发明所涉及的油墨的总量中所占的聚合性单体的上限还取决于其他成分的量,例如为95质量%、90质量%等。
本发明中,从提高擦拭试验后的读取性及耐溶剂性的观点来看,聚合性单体的玻璃化转变温度(Tg)优选为30℃以上,更优选为60℃以上。尤其,玻璃化转变温度为30℃以上的聚合性单体在聚合性单体中所占的比例优选为90质量%以上,更优选为92质量%以上。上述比例的上限值并不受特别限定,例如为100质量%。若玻璃化转变温度为30℃以上的聚合性单体在聚合性单体中所占的比例为90质量%以上,则擦拭试验后的读取性进一步提高。作为Tg是30℃以上的聚合性单体,例如可举出(甲基)丙烯酸异冰片酯(Tg:97℃)。
另外,聚合性单体的玻璃化转变温度(Tg)是指该聚合性单体(A)为均聚物时的玻璃化转变温度。在聚合性单体(A)中添加任意聚合引发剂而获得重均分子量10000~20000的均聚物。采用重均分子量10000~20000的均聚物的玻璃化转变温度(Tg)作为聚合性单体(A)的玻璃化转变温度。均聚物的玻璃化转变温度(Tg)根据重均分子量改变,但在重均分子量为10000~20000的范围内,由重均分子量之差导致的Tg的变动是能够忽视的程度。另外,重均分子量是指通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的值。在基于GPC的测定中,作为测定装置,使用HLC(注册商标)-8020GPC(TOSOH CORPORATION制造),作为色谱柱,使用3根TSKgel(注册商标)Super Multipore HZ-H(4.6mmID×15em,TOSOH CORPORATI0N制造),作为洗脱液,使用THF(四氢呋喃)。并且,作为测定条件,将试样浓度设为0.45质量%,将流速设为0.35ml/min,将样品注入量设为10μl,并将测定温度设为40℃,并且使用示差折射率(RI)检测器来进行。校准曲线由Tosoh Corporation制造的“标准试样TSK standard,polystyrene(聚苯乙烯)”:“F-40”、“F-20”、“F-4”、“F-1”、“A-5000”、“A-2500”、“A-1000”及“正丙苯”这8个样品来制作。
玻璃化转变温度(Tg)遵照ASTMD3418-8,使用差示扫描量热计(DSC)进行测定。例如,玻璃化转变温度(Tg)使用SII NanoTechnology Inc.制造的差示扫描量热计(产品名“EXSTAR6220”),在常规测定条件下进行测定。
<聚合引发剂>
本发明所涉及的油墨优选含有聚合引发剂。
本发明中,聚合引发剂是指油墨中可含有的所有聚合引发剂。
聚合引发剂可以是仅1种化合物,也可以是2种以上的化合物。
当本发明所涉及的油墨中的聚合性单体包含自由基聚合性单体时,聚合引发剂优选包含自由基聚合引发剂。
作为自由基聚合引发剂,可以例举烷基苯酮化合物、酰基膦化合物、芳香族鎓盐化合物、有机过氧化物、硫代化合物、六芳基联咪唑化合物、酮肟酯化合物、硼酸盐化合物、吖嗪鎓化合物、茂金属化合物、活性酯化合物、具有碳卤键的化合物及烷基胺化合物。
作为酰基氧化膦化合物,可举出单酰基氧化膦化合物及双酰基氧化膦化合物,优选双酰基氧化膦化合物。
作为单酰基氧化膦化合物,例如可举出异丁酰基二苯基氧化膦、2-乙基己酰基二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)乙氧基苯基氧化膦、邻甲苯甲酰基二苯基氧化膦、对叔丁基苯甲酰基二苯基氧化膦、3-吡啶基羰基二苯基氧化膦、丙烯酰基二苯基氧化膦、苯甲酰基二苯基氧化膦、新戊酰基苯基次膦酸乙烯基酯、己二酰基双二苯基氧化膦、新戊酰基二苯基氧化膦、对甲苯甲酰基二苯基氧化膦、4-(叔丁基)苯甲酰基二苯基氧化膦、对苯二甲酰基双二苯基氧化膦、2-甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、新癸酰基二苯基氧化膦、2-甲基-2-乙基己酰基二苯基氧化膦、1-甲基-环己酰基二苯基氧化膦、新戊酰基苯基次膦酸甲酯及新戊酰基苯基次膦酸异丙酯。
作为双酰基氧化膦化合物,例如可举出双(2,6-二氯苯甲酰基)苯基氧化膦、双(2,6-二氯苯甲酰基)-2,5-二甲基苯基氧化膦、双(2,6-二氯苯甲酰基)-4-乙氧基苯基氧化膦、双(2,6-二氯苯甲酰基)-4-丙基苯基氧化膦、双(2,6-二氯苯甲酰基)-2-萘基氧化膦、双(2,6-二氯苯甲酰基)-1-萘基氧化膦、双(2,6-二氯苯甲酰基)-4-氯苯基氧化膦、双(2,6-二氯苯甲酰基)-2,4-二甲氧基苯基氧化膦、双(2,6-二氯苯甲酰基)癸基氧化膦、双(2,6-二氯苯甲酰基)-4-辛基苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-2,5-二甲基苯基氧化膦、双(2,6-二氯-3,4,5-三甲氧基苯甲酰基)-2,5-二甲基苯基氧化膦、双(2,6-二氯-3,4,5-三甲氧基苯甲酰基)-4-乙氧基苯基氧化膦、双(2-甲基-1-萘甲酰基)-2,5-二甲基苯基氧化膦、双(2-甲基-1-萘甲酰基)-4-乙氧基苯基氧化膦、双(2-甲基-1-萘甲酰基)-2-萘基氧化膦、双(2-甲基-1-萘甲酰基)-4-丙基苯基氧化膦、双(2-甲基-1-萘甲酰基)-2,5-二甲基苯基氧化膦、双(2-甲氧基-1-萘甲酰基)-4-乙氧基苯基氧化膦、双(2-氯-1-萘甲酰基)-2,5-二甲基苯基氧化膦及双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦。
其中,酰基氧化膦化合物优选双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(产品名“Omnirad 819”,IGM Resins B.V.制造)、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(产品名“Omnirad TPO H”,IGM Resins B.V.制造)或(2,4,6-三甲基苯甲酰基)乙氧基苯基氧化膦(产品名“0mnirad TPO-L”,IGM Resins B.V.制造)。
作为噻吨酮化合物,可以例举噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、4-异丙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮、2-十二烷基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、1-甲氧基羰基噻吨酮、2-乙氧基羰基噻吨酮、3-(2-甲氧基乙氧基羰基)噻吨酮、4-丁氧基羰基噻吨酮、3-丁氧基羰基-7-甲基噻吨酮、1-氰基-3-氯噻吨酮、1-乙氧基羰基-3-氯噻吨酮、1-乙氧基羰基-3-乙氧基噻吨酮、1-乙氧基羰基-3-氨基噻吨酮、1-乙氧基羰基-3-苯基磺酰基噻吨酮、3,4-二[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基羰基]噻吨酮、1-乙氧基羰基-3-(1-甲基-1-吗啉基乙基)噻吨酮、2-甲基-6-二甲氧基甲基噻吨酮、2-甲基-6-(1,1-二甲氧基苄基)噻吨酮、2-吗啉基甲基噻吨酮、2-甲基-6-吗啉基甲基噻吨酮、正烯丙基噻吨酮-3,4-二羧基酰亚胺、正辛基噻吨酮-3,4-二羧基酰亚胺、N-(1,1,3,3-四甲基丁基)噻吨酮-3,4-二羧基酰亚胺、1-苯氧基噻吨酮、6-乙氧基羰基-2-甲氧基噻吨酮、6-乙氧基羰基-2-甲基噻吨酮、噻吨酮-2-聚乙二醇酯及2-羟基-3-(3,4-二甲基-9-氧代基-9H-噻吨酮-2-基氧基)-N,N,N-三甲基-1-丙烷氯化铵。
噻吨酮化合物可以是市售品。作为市售品,可举出Lambson Limited制造的SPEEDCURE系列(例:SPEEDCURE 7010、SPEEDCURE 7010L、SPEEDCURE CPTX及SPEEDCURE ITX等)。
从进一步提高近红外线吸收图像的耐醇性的观点来看,聚合引发剂的含量相对于油墨的总量,优选为5质量%以上,更优选为10质量%以上。聚合引发剂的含量的上限值并不受特别限定,例如为30质量%。
当聚合引发剂包含酰基氧化膦化合物时,从进一步提高近红外线吸收图像的耐醇性的观点来看,酰基氧化膦化合物的含量相对于油墨的总量,优选为5质量%~15质量%,更优选为8质量%~12质量%。
当聚合引发剂包含噻吨酮化合物时,从进一步提高近红外线吸收图像的耐醇性的观点来看,噻吨酮化合物的含量相对于油墨的总量,优选为0.5质量%~5质量%,更优选为1质量%~3质量%。
<分散剂>
本发明所涉及的油墨优选含有至少1种分散剂。
分散剂具有分散近红外线吸收色素(D)的功能。
分散剂的重均分子量优选为100000以下,更优选为75000以下,进一步优选为50000以下。若分散剂的重均分子量为100000以下,则分散剂在分散介质中的扩散速度提高,因此可获得读取性优异的图像记录物。
分散剂的重均分子量优选为1000以上,更优选为2000以上,进一步优选为3000以上。若分散剂的重均分子量为1000以上,则与分散介质的相溶性不会变得过高,能够通过分散剂稳定地分散由式1表示的近红外线吸收色素。
分散剂优选为聚合物,聚合物可以是无规聚合物、嵌段聚合物及接枝聚合物中的任一种。
其中,从经时后的读取性的观点来看,分散剂优选为嵌段聚合物。嵌段聚合物例如具有吸附嵌段和分散介质亲和嵌段,该吸附嵌段具有吸附于由式1表示的近红外线吸收色素的吸附基,该分散介质亲和嵌段具有与分散介质存在亲和性的官能团。在嵌段聚合物中,吸附基的遮蔽性低且运动性高,因此向由式1表示的近红外线吸收色素的吸附速度快。因此,若分散剂为嵌段聚合物,则读取性进一步提高。并且,在嵌段聚合物中聚集有吸附基,因此对由式1表示的近红外线吸收色素的吸附力高。因此,若分散剂为嵌段聚合物,则经时后的读取性进一步提高。
分散剂优选具有碱性官能团或酸性官能团。当油墨中含有后述颜料衍生物时,优选具有碱性官能团的分散剂与具有酸性官能团的颜料衍生物的组合或具有酸性官能团的分散剂与具有碱性官能团的颜料衍生物的组合。若在油墨中组合含有具有碱性官能团的分散剂与具有酸性官能团的颜料衍生物,则通过酸碱相互作用,颜料衍生物容易吸附于分散剂。同样地,若在油墨中组合含有具有酸性官能团的分散剂与具有碱性官能团的颜料衍生物,则通过酸碱相互作用,颜料衍生物容易吸附于分散剂。通过分散剂彼此的空间排斥,能够使由式1表示的近红外线吸收色素稳定地分散在油墨中,经时稳定性提高。其结果,经时后的读取性提高。
作为碱性官能团,例如可举出氨基、酰胺基及亚氨基。分散剂可以仅具有1种碱性官能团,也可以具有2种以上。
作为酸性官能团,例如可举出羧基及磺基。分散剂可以仅具有1种酸性官能团,也可以具有2种以上。
当分散剂为具有碱性官能团的分散剂时,从提高读取性及经时后的读取性的观点来看,分散剂的碱值优选为15mgKOH/g以上,更优选为20mgKOH/g以上,进一步优选为25mgKOH/g以上。分散剂的碱值上限值并不受特别限定,例如为40mgKOH/g。
本发明中,碱值是通过由JIS K 2501:2003规定的高氯酸法测定的值。另外,碱值作为用于中和试样1g中包含的所有碱性成分所需的盐酸或高氯酸和当量的氢氧化钾的毫克(mg)数来获得。
当分散剂为具有酸性官能团的分散剂时,从提高读取性及经时后的读取性的观点来看,分散剂的酸值优选为15mgKOH/g以上,更优选为20mgKOH/g以上,进一步优选为25mgKOH/g以上。分散剂的酸值的上限值并不受特别限定,例如为40mgKOH/g。
本发明中,酸值是通过JIS K0070:1992中记载的方法测定的值。另外,酸值作为用于中和试样1g中包含的所有酸值成分所需的氢氧化钾的毫克(mg)数来获得。
分散剂可以是市售品。作为市售品,例如可举出The LubrizolCorporation的SOLSPERSE(注册商标)系列(例:SOLSPERSE 16000、21000、32000、35000、41000、41090、43000、44000、46000、54000、55000、71000等)、BYK-Chemie GmbH的DISPERBYK(注册商标)系列(例:DISPERBYK 102、110、111、118、170、190、194N、2001、2013、2015、2090、2096等)、Evonik Industries AG的TEGO(注册商标)Dispers系列(例:TEGO Dispers 610、610S、630、651、655、750W、755W等)、Kusumoto Chemicals,Ltd.的DISPARLON(注册商标)系列(例:DA-375、DA-1200等)、KYOEISHA CHEMICAL Co.,LTD的FLOREN系列(例:WK-13E、G-700、G-900、GW-1500、GW-1640、WK-13E等)、BASF公司的EFKA(注册商标)系列(例:EFKA PX 4701、EFKAPX 4731、EFKA PX 4732等)。
从提高读取性及经时后的读取性的观点来看,分散剂的含量相对于油墨的总量,优选为0.7质量%~5质量%,更优选为0.8质量%~4质量%。
本发明所涉及的分散剂的含量与方酸色素的含量之比以质量基准计优选为0.1~20,更优选为0.2~5,进一步优选为0.5~5。
<颜料衍生物>
本发明所涉及的油墨优选还含有至少1种颜料衍生物。
颜料衍生物是指在分子内具有来自颜料的结构且分子量小于1000的化合物。
若油墨中含有颜料衍生物,则在颜料衍生物与由式1表示的近红外线吸收色素之间π-π相互作用发挥功能,在颜料衍生物与分散剂之间酸碱相互作用发挥功能。因此,由式1表示的近红外线吸收色素通过分散剂进一步稳定地分散,油墨的经时稳定性提高。其结果,经时后的读取性提高。
颜料衍生物优选具有碱性官能团或酸性官能团。
作为碱性官能团,例如可举出氨基、酰胺基及亚氨基。颜料衍生物可以仅具有1种碱性官能团,也可以具有2种以上。
作为酸性官能团,例如可举出羧基及磺基。颜料衍生物可以仅具有1种酸性官能团,也可以具有2种以上。
油墨中所含的颜料衍生物可以是1种,也可以是2种以上。
从提高读取性及经时后的读取性的观点来看,颜料衍生物的含量相对于油墨的总量,优选为0.005质量%~0.1质量%。
从提高读取性及经时后的读取性的观点来看,颜料衍生物的含量相对于由式1表示的近红外线吸收色素的总量,优选为0.12质量%~15质量%,更优选为0.15质量%~12质量%。
本发明所涉及的油墨还可以含有以下其他成分。
<阻聚剂>
本发明所涉及的油墨优选包含阻聚剂。油墨中所含的阻聚剂可以是1种,也可以是2种以上。
作为阻聚剂,例如可以例举氢醌化合物、吩噻嗪、邻苯二酚类、烷基酚类、烷基双酚类、二甲基二硫代氨基甲酸锌、二甲基二硫代氨基甲酸铜、二丁基二硫代氨基甲酸铜、水杨酸铜、硫代二丙酸酯、巯基苯并咪唑、亚磷酸酯类、亚硝胺化合物、受阻胺化合物及亚硝酰基自由基。
其中,阻聚剂优选为选自亚硝胺化合物、受阻胺化合物、氢醌化合物及亚硝酰基自由基中的至少1种,更优选为选自亚硝胺化合物、氢醌化合物及亚硝酰基自由基中的至少1种,进一步优选包含亚硝胺化合物、氢醌化合物及亚硝酰基自由基。
作为亚硝胺化合物,例如可举出N-亚硝基-N-苯基羟胺铝盐及N-亚硝基-N-苯基羟胺。其中,亚硝胺化合物优选为N-亚硝基-N-苯基羟胺铝盐。
受阻胺化合物是在分子内具有受阻胺结构的化合物。作为受阻胺化合物,可举出日本特开昭61-91257号公报中记载的化合物。其中,受阻胺化合物优选为具有哌啶的2位及6位碳上的所有氢被甲基取代的结构的2,2,6,6-四甲基哌啶的衍生物。作为受阻胺化合物,例如可举出4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶及1-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基丙酰氧基乙基)-4-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基丙酰氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶。
作为氢醌化合物,例如可举出氢醌、甲基氢醌、叔丁基氢醌及对甲氧基苯酚。其中,氢醌化合物优选为对甲氧基苯酚。
作为亚硝酰基自由基,例如可举出2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(TEMPO)及2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶-1-氧基(TEMPOL)。其中,亚硝酰基自由基优选为2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶-1-氧基(TEMPOL)。
从提高油墨的经时稳定性的观点来看,阻聚剂的含量相对于油墨的总量,优选为1质量%以上,更优选为1.5质量%以上。阻聚剂的含量的上限值并不受特别限定,从聚合性的观点来看,优选为5质量%。
当阻聚剂包含亚硝胺化合物时,从提高油墨的经时稳定性的观点来看,亚硝胺化合物的含量相对于油墨的总量,优选为0.5质量%~5质量%,更优选为0.5质量%~2质量%。
当阻聚剂包含氢醌化合物时,从提高油墨的经时稳定性的观点来看,氢醌化合物的含量相对于油墨的总量,优选为0.1质量%~5质量%,更优选为0.5质量%~2质量%。
<增感剂>
本发明所涉及的油墨包含聚合引发剂时,可以与聚合引发剂一同含有增感剂。若油墨含有增感剂,则固化性提高,尤其使用了LED光源时的固化性提高。并且,增感剂还有助于提高油墨的耐光性。
增感剂是吸收特定的活性能量射线而成为电子激发态的物质。成为电子激发态的增感剂与光聚合引发剂接触而产生电子转移、能量转移、发热等作用。由此,促进光聚合引发剂的化学变化。
作为增感剂,例如可举出4-(二甲基氨基)苯甲酸乙酯(EDB)、蒽醌、3-酰基香豆素衍生物、三联苯、苯乙烯酮、3-(芳酰基亚甲基)噻唑啉、樟脑醌、曙红、若丹明、赤藓红、日本特开2010-24276号公报中记载的由一般式(i)表示的化合物及日本特开平6-107718号公报中记载的由一般式(I)表示的化合物。
油墨含有增感剂时,增感剂的含量相对于油墨的总量,优选为1.0质量%~15.0质量%,更优选为1.5质量%~10.0质量%,进一步优选为2.0质量%~6.0质量%。
<有机溶剂>
本发明所涉及的油墨可以含有至少1种有机溶剂。
作为有机溶剂,可举出丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮等酮;甲醇、乙醇、2-丙醇、1-丙醇、1-丁醇、叔丁醇等醇;氯仿、二氯甲烷等氯类溶剂;苯、甲苯等芳香族溶剂;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丙酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、乳酸异丙酯等酯类溶剂;二乙醚、四氢呋喃、二噁烷等醚类溶剂;乙二醇单甲醚、乙二醇二甲醚、丙二醇单甲醚等二醇醚类溶剂;及丙二醇单甲醚乙酸酯等二醇醚乙酸酯类溶剂。
本发明所涉及的油墨含有有机溶剂时,有机溶剂的含量相对于油墨的总量,优选为5质量%以下,更优选为2质量%以下。本发明所涉及的油墨可以是不含有机溶剂的组成(即,有机溶剂的含量相对于油墨的总量为0质量%)。
<树脂>
本发明所涉及的油墨优选含有树脂。
若油墨中含有树脂,则可以获得耐醇性更优异的近红外线吸收图像。
这里所说的树脂不具有使本发明所涉及的方酸色素分散的作用,与上述分散剂不同。并且,这里所说的树脂不具有聚合性基团,与上述聚合性单体不同。
作为树脂,可举出丙烯酸系树脂、纤维素衍生物、环氧树脂、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚酰亚胺、酚醛树脂及硅酮树脂。
其中,从分散稳定性的观点来看,树脂优选为丙烯酸系树脂。
即,本发明所涉及的油墨优选含有丙烯酸系树脂。
在本发明中,“丙烯酸系树脂”是指含有来自(甲基)丙烯酸化合物的结构单元的聚合物。
(甲基)丙烯酸化合物为具有丙烯酰基(CH2=CH-C(=0)-)或甲基丙烯酰基(CH2=C(CH3)-C(=O)-)的化合物。
作为(甲基)丙烯酸化合物,例如可举出(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯及(甲基)丙烯酰胺。
丙烯酸系树脂优选为含有来自(甲基)丙烯酸酯的结构单元的聚合物,更优选为含有来自(甲基)丙烯酸甲酯的结构单元的聚合物,进一步优选为聚(甲基)丙烯酸甲酯。
从提高近红外线吸收图像的耐醇性的观点来看,丙烯酸系树脂的含量相对于油墨的总量优选为0.5质量%~2质量%。
从提高近红外线吸收图像的耐醇性的观点来看,将聚合性单体的总量设为100质量份时,丙烯酸系树脂的含量优选为0.40质量份~1.70质量份。
从通过喷墨记录方式喷出油墨时的喷出性的观点来看,树脂的重均分子量优选为5000~100000,更优选为10000~75000。
从喷出性的观点来看时,分子量1000以上的成分在油墨整体中所占的含量相对于油墨的总量优选为6.5质量%以下。
从喷出性的观点来看时,对分子量1000以上的成分在油墨整体中所占的含量的下限没有特别的限制。分子量1000以上的成分在油墨整体中所占的含量可以为0.5质量%以上,也可以为1.0质量%以上,还可以为2.0质量%以上。
本发明所涉及的油墨还可以含有硅氧烷化合物等的表面活性剂、紫外线吸收剂、共增感剂、抗氧化剂、防褪色剂、导电性盐等添加剂。关于添加剂,能够适当参考日本特开2011-225848号公报、日本特开2009-209352号公报等公知文献。
<物性>
本发明所涉及的油墨的粘度优选为10mPa·s~50mPa·s,更优选为10mPa·s~30mPa·s,进一步优选为10mPa·s~25mPa·s。粘度为使用粘度计在25℃下测定而得到的值。粘度例如使用VISCOMETER TV-22型粘度计(TOKI SANGYO CO.,LTD.制造)进行测定。
本发明所涉及的油墨的表面张力优选为20mN/m~45mN/m,更优选为20mN/m~30mN/m。表面张力为使用表面张力计在25℃测定的值。例如,使用DY-700(KyowaInterfaceScience Co.,Ltd制造)测定表面张力。
-树脂成型体-
本发明所涉及的树脂成型体包含本发明所涉及的方酸色素及树脂。
本发明所涉及的树脂成型体还能够包含着色剂。
关于树脂成型体中所使用的树脂,只要能够制备包含本发明所涉及的方酸色素的树脂组合物,则没有特别的限制。在本发明中,树脂包括一般的合成树脂。在树脂中,从可容易地进行成型的观点来看,优选热塑性树脂。作为热塑性树脂的例子,可举出聚酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚氨酯、聚碳酸酯、乙酸纤维素、聚丙烯酸、聚缩醛、聚丙烯、聚乙烯、聚砜、聚酰亚胺、聚烯烃等,优选选自由聚酯、聚酰胺及聚氨酯组成的组中的至少1种树脂。
树脂可以仅含有1种,也可以含有2种以上。
作为树脂成型体中所使用的着色剂,没有特别的限制,能够使用公知的着色剂,并且也能够使用上述的其他着色化合物。
当树脂组合物包含着色剂时,可以仅包含1种着色剂,也可以包含2种以上。
作为使用着色剂时的含量,相对于树脂成型体总量优选为0.0001质量%~20质量%,更优选为0.001质量%~10质量%。
本发明所涉及的树脂成型体中,进一步为了根据需要提高耐冲击性、抗菌性、阻气性、导电性、磁性、压电性、减振性、隔音性、滑动性、电磁波吸收性、阻燃性、脱水性、除臭性、防粘连性、吸油性、吸水性、成型性等,能够混合无机填充材料。
关于无机填充材料,例如可举出碳纤维、玻璃纤维、玻璃鳞片、沸石、云母、石墨、金属粉、铁氧体、氧化铝、钛酸钡、钛酸钾、硫酸钡、Teflon(注册商标)粉、滑石粉、木炭粉、碳纳米管(CNT)、碳微线圈(CMC)、氧化锑、氢氧化铝、氢氧化镁、水滑石、氧化钙、二氧化硅、碳酸钙等。无机填充材料优选混合至不会降低树脂成型体的透明性的程度。
并且,本发明所涉及的树脂成型体例如能够适当混合流平剂、颜料分散剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、粘度改性剂、耐光稳定剂、耐热稳定剂、金属钝化剂、过氧化物分解剂、加工稳定剂、成核剂、结晶促进剂、结晶延缓剂、抗凝胶剂、填充剂、增强剂、增塑剂、润滑剂、阻燃剂、防锈剂、荧光增白剂、流动性改性剂、抗静电剂等公知添加剂。
树脂成型体的形状、用途没有特别的限制,能够加工成各种成型体。
作为树脂成型体的形态,具体而言,例如可举出树脂薄膜;合成纤维;瓶子、化妆品容器、食品容器等树脂制容器;树脂板;透镜;调色剂;包括一般装饰品在内的各种家电、电子器件等的外装部件;内装材料、外装材料等住宅建材部件;航空器、车辆等的内外装组件;等用于各种用途的树脂成型体的形态。
而且,作为树脂成型体,能够举出可用作已叙述的各种树脂成型体的原料的树脂颗粒或粒状树脂等。
其中,本发明所涉及的树脂成型体中,树脂所具有的色调不发生变化,红外线吸收能力长时间维持,经加热成型的树脂成型体维持良好的红外线吸收能力,因此当用于树脂薄膜、合成纤维等时,可获得近红外线吸收性的树脂薄膜、近红外线吸收性的合成树脂,可以说本发明中的效果显著。
并且,本发明所涉及的树脂成型体还能够优选地应用于作为用于加热成型的树脂原料的树脂颗粒或树脂粒子等。
树脂成型体的制造方法没有特别的限制,能够适当应用公知的树脂成型方法。
作为一例,将本发明所涉及的方酸色素和树脂片屑以规定的含量进行混合,根据需要添加着色剂等其他任意成分,并且通过混合或熔融混炼等来获得树脂组合物,对于所获得的树脂组合物,能够以任意方法进行成型。
<其他用途>
作为本发明所涉及的方酸色素、本发明所涉及的分散物、本发明所涉及的近红外线吸收性组合物的用途,除了上述以外,还可以举出用于液晶显示器(LCD)、等离子体显示器(PDP)等显示器的黑色矩阵、用于制作这些黑色矩阵的固化性组合物、用于形成彩色图像的彩色图像记录材料、油墨组合物、热线屏蔽材料、热线吸收材料、光记录介质、激光焊接材料、激光标记材料、传感器(生物识别等)等。具体而言,可举出升华型热敏记录材料、使用电子摄影方式的记录材料(例如彩色调色剂)、转印式卤化银感光材料、印刷油墨、安全油墨、可追溯性油墨、记录笔、纤维染色、温室用薄膜、眼镜、光盘等中的使用。
并且,生物识别(指纹识别或静脉识别)用传感器用于智能手机、平板电脑等,此外还在银行ATM、多媒体终端等用于为了安全保护的指纹识别、手指静脉识别等生物识别功能。并且,生物识别用传感器可优选地用于智能手机、平板电脑等中的显示器内置型指纹识别传感器。
实施例
以下通过实施例对本发明进行详细说明,但是本发明并不限定于这些。另外,在本实施例中,若无特别说明,则“%”、“份”分别是指“质量%”、“质量份”。
另外,实施例中的B-1~B-35分别为与上述B-1~B-35相同的化合物。
(实施例1)
[化学式11]
添加化合物A-1(38g)、方酸15g、甲苯650ml、丁醇240ml,并加热回流了6小时。此时,在氮气流条件下使用迪恩-斯塔克(dean-stark)管,通过共沸脱水来去除水分,以此来实施。将反应液冷却至室温(25℃,以下相同),过滤所生成的滤物,并用乙酸乙酯进行了清洗。
接着,在另一容器中将二甲基甲酰胺520ml冷却至内部温度成为5℃以下,接着加入先前得到的滤物,并在5℃以下的温度中搅拌了30分钟。搅拌结束后,迅速进行过滤,并使用乙酸乙酯清洗了滤物。将所获得的滤物放回原来的容器中,添加乙酸乙酯390ml,并进行了加热分散。自然冷却后,进行过滤,并用乙酸乙酯清洗过滤物,并且在50℃中进行了送风干燥。获得了37.2g的目标物。
与化合物B-1对应的峰的面积比率为93%。
(实施例3)
[化学式12]
添加化合物A-3(10g)、方酸3.4g、甲苯160ml、异丙醇30ml,并加热回流了8小时。此时,在氮气流条件下使用迪恩-斯塔克管,通过共沸脱水来去除水分,以此来实施。将反应液冷却至室温,过滤所生成的滤物,并用乙酸乙酯进行了清洗。
接着,在另一容器中将二甲基甲酰胺120ml冷却至内部温度成为5℃以下,接着加入先前得到的滤物,并在5℃以下的温度中搅拌了30分钟。搅拌结束后,迅速进行过滤,并使用乙酸乙酯清洗了滤物。使所获得的滤物回到原来的容器中,加入乙酸乙酯120ml,并进行了加热分散。自然冷却后,进行过滤,并用乙酸乙酯清洗过滤物,并且在50℃中进行了送风干燥。获得了9.1g的目标物。
与化合物B-3对应的峰的面积比率为95%。
(实施例8)
[化学式13]
添加化合物A-22(12g)、方酸3.4g、甲苯160ml、丁醇30ml,并加热回流了8小时。此时,在氮气流条件下使用迪恩-斯塔克管,通过共沸脱水来去除水分,以此来实施。将反应液冷却至室温,过滤所生成的滤物,并用乙酸乙酯进行了清洗。
接着,在另一容器中将二甲基甲酰胺120ml冷却至内部温度成为5℃以下,接着加入先前得到的滤物,并在5℃以下的温度中搅拌了30分钟。搅拌结束后,迅速进行过滤,并使用乙酸乙酯清洗了滤物。使所获得的滤物回到原来的容器中,加入乙酸乙酯120m1,并进行了加热分散。自然冷却后,进行过滤,并用乙酸乙酯清洗过滤物,并且在50℃中进行了送风干燥。获得了9.5g的目标物。
与化合物B-22对应的峰的面积比率为94%。
(实施例2、4~7及9~19)
将起始原料变更为与最终产物对应的起始材料,除此以外,以与上述实施例1相同的方式合成了除上述以外的方酸色素。
(比较例1:B-22的低纯度体T-22的合成)
添加化合物A-22(54g)、方酸15g、甲苯650ml、丁醇240ml,并加热回流了8小时。此时,在氮气流条件下使用迪恩-斯塔克管,通过共沸脱水来去除水分,以此来实施。将反应液冷却至室温,过滤所生成的滤物,并用乙酸乙酯进行清洗,获得了52g的目标物。
与化合物B-22对应的峰的面积比率为88%。
<使用了高速液相色谱(HPLC)的峰面积比率的测定方法>
-样品制作方法-
称取样品10mg,用N-甲基吡咯烷酮(NMP)定容至20ml之后,在将液温保持在10℃以下的同时,用超声波照射5分钟来使其溶解。用注射过滤器过滤后,迅速进行了测定。
-测定条件-
装置:SHIMADZU CORPORATION制NexeraX2
色谱柱:Kinetex C18 2.6μm,150mm×4.6mm
流量:1.0ml/min
柱温:40℃
检测波长:254nm
流动相:超纯水/四氢呋喃(THF)/乙酸=50/50/0.1(体积%)
[表1]
| 化合物 | 纯化溶剂 | 面积比率(%) | |
| 实施例1 | B-1 | DMF | 93 |
| 实施例2 | B-2 | DMF | 95 |
| 实施例3 | B-3 | DMF | 95 |
| 实施例4 | B-4 | DMAc | 96 |
| 实施例5 | B-7 | DMAc | 93 |
| 实施例6 | B-8 | DMF | 97 |
| 实施例7 | B-21 | DMF | 95 |
| 实施例8 | B-22 | DMF | 94 |
| 实施例9 | B-23 | DMF | 95 |
| 实施例10 | B-24 | DMAc | 96 |
| 实施例11 | B-25 | DMAc | 95 |
| 实施例12 | B-27 | DMF | 95 |
| 实施例13 | B-31 | DMAc | 98 |
| 实施例14 | B-1 | DMAc | 93 |
| 实施例15 | B-1 | NMP | 93 |
| 实施例16 | B-1 | DMsO | 92 |
| 实施例17 | B-3 | DMAc | 95 |
| 实施例18 | B-3 | NMP | 95 |
| 实施例19 | B-3 | DMSO | 93 |
| 比较例1 | T-22 | - | 88 |
另外,表1中的DMF表示N,N-二甲基甲酰胺,DMAc表示N,N-二甲基乙酰胺,NMP表示N-甲基吡咯烷酮,DMSO表示二甲基亚砜。
(实施例C1)
添加90mg的化合物B-1、9g的超纯水、60mg的DisperBYK-191(分散剂,BYK-ChemieGmbH制造),并添加了9g的Φ0.1mm的氧化锆珠。接着,用行星珠磨分散器500rpm分散了6小时。分散结束后,过滤珠,制作了分散液C-1(分散物)。
将分散液C-1旋涂于玻璃基板,接着在120℃的热板上干燥2分钟,制作了固化膜。
(实施例C2~C13及比较例C1)
使用实施例2~13或比较例1中所获得的化合物,除此以外,以与实施例C1相同的方式制作了分散液,并制作了固化膜。
<平均粒径>
使用ZetaSizer NanoZS(Malvern Panalytical公司制造),对所述分散液测定了体积平均粒径。
<耐热性>
对于所获得的固化膜,在210℃中加热5分钟后,利用色度计MCPD-1000(OtsukaElectronics Co.,Ltd.制造)测定了耐热测试前后的色差即ΔEab值。ΔEab值越小,表示耐热性越良好。
另外,ΔEab值为根据CIE1976(L*、a*、b*)空间的表色系的以下色差公式求出的值(THE COLOR SCIENCE ASSOCIATION OF JAPAN编Handbook of Color Scienoe(1985年)p.266)。
ΔEab={(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2}1/2
<<判定基准>>
A:ΔEab值<5
B:5≤ΔEab值<20
C:20≤ΔEab值
<耐光性>
对于所获得的固化膜,用氙灯使1万勒克斯的光通过紫外线截止滤光片并照射20小时后,利用色度计MCPD-1000(Otsuka Flectronics Co.,Ltd.制造)测定了耐光测试前后的色差即ΔEab值。
<<判定基准>>
A:ΔEab值<5
B:5≤ΔEab值<20
C:20≤ΔEab值
<分散稳定性>
将所获得的分散液在25℃中放置1周之后,再次测定了粒径。
A:变化率<10%
B:变化率为10%~20%
C:变化率>20%
将评价结果示于以下表2。
[表2]
| 化合物 | 平均粒径(nm) | 分散稳定性 | 耐热性 | 耐光性 | |
| 实施例C1 | B-1 | 231 | A | A | A |
| 实施例C2 | B-2 | 223 | A | A | A |
| 实施例C3 | B-3 | 185 | A | A | A |
| 实施例C4 | B-4 | 238 | A | A | A |
| 实施例C5 | B-7 | 193 | A | A | A |
| 实施例C6 | B-8 | 174 | A | A | A |
| 实施例C7 | B-21 | 211 | A | A | A |
| 实施例C8 | B-22 | 170 | A | A | A |
| 实施例C9 | B-23 | 245 | A | A | A |
| 实施例C10 | B-24 | 256 | A | A | A |
| 实施例C11 | B-25 | 251 | A | A | A |
| 实施例C12 | B-27 | 284 | A | A | A |
| 实施例C13 | B-31 | 191 | A | A | A |
| 比较例C1 | T-22 | 194 | C | C | C |
(实施例C14)
将DisperBYK-191变更为DisperBYK-190(分散剂,BYK-Chemie GmbH制造),除此以外,以与实施例C1相同的方式进行了评价,其结果,平均粒径为242nm,分散稳定性为A,耐热性为A,耐光性为A。
(实施例C15)
将DisperBYK-191变更为DisperBYK-180(分散剂,BYK-Chemie GmbH制造),除此以外,以与实施例C1相同的方式进行了评价,其结果,平均粒径为271nm,分散稳定性为A,耐热性为A,耐光性为A。
(实施例C16)
将DisperBYK-191变更为十二烷基苯磺酸钠(阴离子性表面活性剂),除此以外,以与实施例C1相同的方式进行了评价,其结果,平均粒径为265nm,分散稳定性为A,耐热性为A,耐光性为A。
(实施例C17)
添加了100mg的化合物B-3、5g的3-甲基-1,5-戊二醇二丙烯酸酯(产品名SR341、Sartomer公司制造)及100mg的Pionine D-7240(非离子性表面活性剂、TAKEMOTO OIL&FATCO.,LTD.制造),并添加了12g的Φ0.1mm的氧化锆珠。接着,用行星珠磨分散器500rpm分散了6小时。分散结束后,过滤珠,制作了分散液C-14(分散物)。以与实施例C1相同的方式进行了评价,其结果,平均粒径为274nm,分散稳定性为A,耐热性为A,耐光性为A。
(实施例20)
按照与上述相同的步骤合成化合物B-1之后,将使用二甲基甲酰胺进行搅拌、过滤后的清洗溶剂从乙酸乙酯变更为甲醇,除此以外,以相同的方式进行了纯化。产量为37.5g,与化合物B-1对应的峰的面积比率为93%。
并且,使用了所获得的化合物B-1,除此以外,以与实施例C1相同的方式制作了分散液,并评价了耐热性,其结果为A评价。
(实施例21)
按照与上述相同的步骤合成化合物B-3之后,将使用二甲基甲酰胺进行搅拌、过滤后的清洗溶剂从乙酸乙酯变更为丙酮,除此以外,以相同的方式进行了纯化。产量为9.2g,与化合物B-3对应的峰的面积比率为95%。
并且,使用了所获得的化合物B-1,除此以外,以与实施例C1相同的方式制作了分散液,并评价了耐热性,其结果为A评价。
(比较例2)
添加化合物A-3(10g)、方酸3.4g、甲苯160ml、异丙醇30ml,并加热回流了8小时。此时,在氮气流条件下使用迪恩-斯塔克管,通过共沸脱水来去除水分,以此来实施。将反应液冷却至室温,过滤所生成的滤物,并用乙酸乙酯进行了清洗。
接着,在另一容器中将二甲基甲酰胺120ml加热至40℃,接着加入先前得到的滤物,并在40℃中搅拌了30分钟。搅拌结束后,迅速进行过滤,并使用乙酸乙酯清洗了滤物。使所获得的滤物回到原来的容器中,加入乙酸乙酯120ml,并进行了加热分散。自然冷却后,进行过滤,并用乙酸乙酯清洗过滤物,并且在50℃中进行了送风干燥。然而,生成了大量杂质,过滤中滤网被堵塞,其结果只获得了少量的目标物。并且,未能制作固化膜,也未能进行耐热性评价。
(比较例3)
在比较例2中,将二甲基甲酰胺的温度设为25℃,除此以外以相同的方式进行,其结果,目标物以85%左右的产率获得,但生成了大量的杂质。并且,未能制作固化膜,也未能进行耐热性评价。
(实施例22)
在合成例2中,将二甲基甲酰胺的温度设为15℃,除此以外以相同的方式进行,其结果,获得了9.1g作为目标物的化合物B-3。
并且,与化合物B-3对应的峰的面积比率为95%。
并且,使用了所获得的化合物B-3,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了分散液,并评价了耐热性,其结果为A评价。
(实施例101)
<近红外线吸收性组合物的制备>
混合下述组成,制备了近红外线吸收性组合物。
-组成-
化合物B-31:1.2份
树脂:甲基丙烯酸烯丙酯(AMA)与甲基丙烯酸(MAA)的共聚物(组成比(质量比):(AMA/MAA)=(80/20)、Mw=15,000):14份
聚合性化合物:二季戊四醇六丙烯酸酯(Nippon Kayaku Co.,Ltd.制,产品名KAYARAD DPHA):12.9份
光聚合引发剂:IRGACURE-OXE01〔2-(邻苯甲酰肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮〕、BASF公司制造:2.5份
紫外线吸收剂:UV503(Daitou Kagaku Co.,Ltd.制造):0.5份
表面活性剂:下述混合物(Mw=14000):0.04份
阻聚剂:对甲氧基苯酚:0.006份
环己酮:49.6份
丙二醇单甲醚乙酸酯:19.3份
[化学式14]
<固化膜的制作>
使用旋涂机,将所获得的组合物以干燥后的膜厚成为1.0μm的方式涂布于玻璃基板(Corning Incorporated Co.,Ltd.制造1737),并使用100℃的加热板进行了120秒钟加热处理(预烘烤)。
接着,使用i射线步进曝光装置FPA-3000i5+(CanonInc.制造),以500mJ/cm2进行了整面曝光。接着,使用显影机(CD-2060、FUJIFILM Electronic Materials Co.,Ltd.制造),在23℃中进行了60秒钟旋覆浸没显影(puddledeveloping),接着用纯水进行了冲洗处理,接着进行了喷雾干燥。进而,使用200℃的加热板进行300秒钟的加热处理(后烘烤),获得了固化膜。
对所获得的固化膜评价上述耐热性及耐光性的结果,均为A评价。
Claims (10)
1.一种方酸色素,其包含由下述式(1)表示的化合物及其异构体中的至少一者,
就使用高速液相色谱在检测波长254nm处测定的纯度而言,相对于去除了来自测定溶剂的峰的所有峰面积,来自由所述式(1)表示的化合物及其异构体的峰面积的比例为90%以上,
式(1)中,R1及R2分别独立地表示烷基、烯基、芳基或杂芳基,
R3及R4分别独立地表示氢原子或烷基,
X1及X2分别独立地表示氧原子或-N(R5)-,
R5表示氢原子、烷基、芳基或杂芳基,
Y1~Y4分别独立地表示卤原子或1价的有机基团,Y1与Y2及Y3与Y4任选地相互键合而形成环结构,
当分别具有多个Y1~Y4时,具有的多个Y1彼此、具有的多个Y2彼此、具有的多个Y3彼此或具有的多个Y4彼此任选地相互键合而形成环结构,
p及s分别独立地表示0~3的整数,
q及r分别独立地表示0~2的整数。
2.根据权利要求1所述的方酸色素,其中,
R3及R4为氢原子,且X1及X2为NH。
3.根据权利要求1或2所述的方酸色素,其中,
R1与R2为相同的基团。
4.根据权利要求1或2所述的方酸色素,其为粒子。
5.一种分散物,其包含权利要求1或2所述的方酸色素及树脂。
6.一种近红外线吸收性组合物,其包含权利要求1或2所述的方酸色素。
7.一种权利要求1或2所述的方酸色素的纯化方法,其包括以下工序:
准备由所述式(1)表示的化合物及其异构体中的至少一者的粗制物的工序;
在20℃以下的有机极性溶剂中搅拌所述粗制物的工序;及
在所述搅拌后,对已搅拌的混合物进行过滤的工序。
8.根据权利要求7所述的方酸色素的纯化方法,其中,
所述有机极性溶剂为酰胺类溶剂。
9.根据权利要求7所述的方酸色素的纯化方法,其中,
所述搅拌工序中的有机极性溶剂的温度为10℃以下。
10.根据权利要求7所述的方酸色素的纯化方法,其包括以下工序:
在所述过滤工序后,混合过滤物和酯类溶剂,并将混合物加热至50℃~所述酯类溶剂的沸点的工序;及
在所述加热后,对已加热的混合物进行过滤的工序。
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