TWI300879B - - Google Patents

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1300879 玖、發明說明： [發明所屬之技術領域] 本發明係關於一種滤色片用顏料分散光阻組成物，更 詳細地說，係、關於-種顏料分散性以及㈣分散安定性非 常優異、且色調（透明性、對比）以及塗膜平滑性優異之遽 色片用顏料分散光阻組成物。 〜 [先前技術] 濾色片係一種於玻璃等之透明基板的表面使得2種類 以上之相異色調的微細帶（條紋）平行配置，或是微細晝素 以縱橫一定的排列來配置所構成。晝素尺寸為數1〇〜數ι〇〇 # m此種微細的形狀，且各種色調以既定順序做整齊的排 列。針對濾色片之製造法，已有各種方法被提出。 濾色片基於高透明性以及高精度而必須有皮膜厚度之 均一性，是以以往係對於明膠、酪蛋白等之可染色之天然 南分子的水溶液加入重鉻酸等之感光劑來感光化，使用光 微影法來形成畫素圖案，將該晝素圖案染色成為所需顏色 而得到色圖案，將此製程反覆進行3次來形成3色之透明 著色微細圖案，即使用所謂染色法來製造濾色片。 近年來’伴隨彩色液晶顯示器面板之大型化、用途之 多樣化乃要求耐熱性、耐光性此等可靠性之提昇，針對此 要求’乃取代前述天然高分子改用使用紫外線等之活性能 量射線硬化型樹脂之光阻組成物。在此種濾色片形成用之 光阻組成物所使用之色材方面，係取代色特性優異但耐熱 性與耐光性有其極限之染料而改用將耐光性與耐熱性優異 1300879 之顏料以球磨冑冑微粉碎機、砂磨機等之分散機裝置做 刀:欠所付之物最近，更基於要求鮮明之色調以及高牢固 度等之理由’而逐漸開始使用被稱為高級有機顏料之顏料。 但是’該等高級有機顏料相較於其他顏料，由於欠缺 初期之微細分散安定性以B ^ 士 疋性以及經時分散安定性（以下併稱為 居料刀政1± ) Μ及w動性（要求極為接近牛頓流動之流動 性），所以僅要獲得原本所具有之鮮明的色調有其困難 ’且存在者因凝集所造成之沉降或流動性之降低、塗膜平 滑性也惡化等許多的問題。 使用上述顏料分散光阻組成物來製造滤色片時，係於 :明基板、或是事先形成有所需圖案之遮光層的基板上塗 ^光阻組成物並乾燥之後，將塗㈣來曝光、顯 調以及具有精产;:之2來，係、曰益要求具有鮮明之色 €精度更间之塗膜平滑性，為了將該等高級有機 =做更微細分散來滿足此要求，上述分散安定性 動性，問題乃是無論如何都必須解決之重要的研究課題。 利用：二在解決這些問題之做法上，針對顏料分散時所 善，以達曰^丁改良’雖對於顏料分散效果或多或少有改 一未達可元全解決上述問題之階段。 又’在解決上述問題之1 I+ 散機來進行分散性之^ 做方面’尚有著重於分 係將=磨機、超微粉碎機、砂磨機等習知之分散機， 量進行授拌，利用介質彼此之衝撞能 擦月b篁來讓顏料等分散，但所得之分散物中會混 1300879 物义又，欲在顏料上均一地吸附分散用樹脂的情況，上述 分散機也欠缺此等能力。

入”質等之破片，且難以得到微小、粒徑分布集中之分散 但是，該等高壓分散機所進行之顏料分散，係利用顏 料分散液與分散機之壁的衝撞（液—壁衝撞）、顏料分散液 ，此之衝撞（液-液衝撞）等而藉由撞擊力來進行粉碎、分 散’所以具有無法對顏料粒子賦予均一分散力之問題。： 結果’分散力強之部分會產生過度粉碎粒子，於分散力弱 之部分會產生未分散粒子’成為擁有寬廣粒度分布之顏料 分散物。再者’若用以獲得微細粒子之分散力過強，會 加過度粉碎粒子，欲於顏料粒子上均一地吸附顏料分散用θ 樹脂也變得困難，從而顏料分散性以及流動性低之問仿 未獲得解決。 、如上所述，即使採用以往所知之高壓分散機當作顏料 分散機，所得之顏料分散物如上所述般在顏料分散性以及 流動性仍未能說獲得充分之改善，使用此顏料分散物之濾 色片用顏料分散光阻組成物，無法得到鮮明之色調，且二 膜平滑性差等之問題也依然存在。 、 1300879 [發明内容] 題❹散光阻組成物之問 以過：八散物目：供一種顏料分散光阻組成物，其 声==非常少的條件來將顏料微粒子化(粒 二m且所得之顏料分散光阻組成物之顏料分 政性以及流動性良好，藉此， 了侍到色凋（透明性、對比） 鮮明、且塗膜平滑性良好之濾色片。 —本發明者為了解決上述課題經努力研究的結果，發現 右使用具備無彎曲部或曲折部之直線狀的銳孔以及與該銳 ，連結之直徑較銳孔直徑大之直線狀的中空構件而成之高 :礼化機’使得至少含有顏料、有機溶劑、顏料分散劑做 為必要成分之混合液在加壓下、卩lG(M_m/see的流速 通過該銳孔之後’進而使得該混合物自銳孔噴人中空構件 中所滯留之先前流出之混合液中，來進行顏料的分散，則 可輕易地解決上述課題，從而完成了本發明。 亦即，本發明係關於⑴―㈣色片用顏料分散光阻組 成物，其至少含有顏料分散物、光聚合性化合物以及光聚 〇起始齊1，其特徵在於，該顏料分散物，係使用具備無彎 曲部或曲折部之直線狀的銳孔以及與該銳孔連結之直徑較 銳孔直徑大之直線狀的中空構件而成之高壓乳化機，使得 含有顏料、擇自在常壓下之沸點為100〜22(rc之酯系有機 溶劑、醚系有機溶劑、醚酯系有機溶劑、酮系有機溶劑、 芳香族烴類溶劑以及含氮系有機溶劑所構成群之至少丨種 的有機溶劑以及顏料分散劑而成之混合液在加壓下、以 1300879 100〜1 000m/sec的流速通過該銳孔之後，進而使得該混合 物自銳孔喷入中空構件中所滞留之先前流出之混合液中來 進行顏料的分散所成者。 又’針對構成（1)之濾色片用顏料分散光阻組成物之光 聚合性化合物與光聚合起始劑，可於顏料分散處理前或處 理後加入，又依必要性添加之構成濾色片用顏料分散光阻 組成物之光聚合性化合物與光聚合起始劑以外之物亦可在 顏料分散處理前或處理後加入。亦即，例如亦可為於上述 顏料、有機溶劑以及顏料分散劑之混合液中進一步含有光 聚合性化合物與光聚合起始劑，於顏料分散後不加入光聚 合性化合物與光聚合起始劑所得之濾色片用顏料分散光阻 組成物（或是光聚合性化合物與光聚合起始劑當中一者於 分散處理前加入，另一者於分散處理後加入）。 又，本發明係關於（2)—種濾色片用顏料分散光阻組成 物，在上述（1 )記載之顏料分散劑方面，使用含有鹼性基之 顏料分散劑。 又’本發明係關於（3)如上述（1)或（2)記載之濾色片用 顏料分散光阻組成物，其中，在混合液方面係使用以非介 質型混合裝置做預混處理所得之混合液。 [實施方式] 本發明之最大特徵在於使用高壓乳化機（將具有微細直 徑之銳孔以及直徑較銳孔直徑大之中空構件做連結而成者 )來進行顏料分散。於濾色片用顏料分散光阻組成物中之 顏料分散係藉由：混合液通過銳孔之際之剪切作用、混合 1300879 液以而速噴射流的形式自銳孔喷入直徑較銳孔直徑為大之 中空構件中所滯留之先前流出之混合液中而與滞留之混合 液之間（因速度差）產生之剪切力來進行，由於混合液為低 黏度之非壓縮流體，所以所產生之應力會迅速傳送至混合 液全體，於顏料粒子會出現廣大範圍之均一的剪切作用， 於是可在紐時間内有效率地進行過度分散物少、非常均一 分散。 又，此顏料分散中，由於銳孔直徑相較於以往之高壓 礼化機之官徑係非常的細，即使是非衝撞型方式仍可產生 使得顏料分散之充分的應力’再者藉由對用以使得混合液 通過銳孔所附加之壓力進行調整’可輕易地控制用以使得 顏料分散之應力。 是以，即使顏料之一次粒子彼此之凝集力以及一次粒 子之破碎強度隨顏料種類而各有^之值，惟依據本發明 之顏料分散方法可依照其固有強度而均—地施以最適分散 力（一次粒子彼此之凝集力〈分散力〈―次粒子之破碎強度） ，也由於此特徵，即使對於高級有機顏 粉碎粒子與未分散粒子之產生 _ °防止過度 -次粒子。 了將顏枓均-地分散成為 丹有，於本發 矣顧料的疏水性 k速吸附顏料分散劑，呈熱力學安定 _ 時間之經過而發生凝隼現象$ 會隨

贫玍錢m現冢了仵到在再溶解性、户叙M 、为散安定性優異之物。 a動n 本發明者發現下述事實

若將此顏料分散方法所得之 11 1300879 顏料分散物使用於濾色片用顏料分散光阻組成物，則顏料 分散性以及流動性會變得良好，塗膜平滑性優異，色調會 成為鮮明。 以下針對本發明之濾色片用顏料分散光阻組成物做詳 細的說明。 於本發明所能利用之顏料（適於紅色、綠色、藍色、零 色等之著色圖像之顏料），可使用具有鮮明色調以及高牢 固度之 C· I· Pigment Red 19、38、43、88、122、123、 255、 149、 166、 168、 177、 178、 179、 188、 190、 207、 2〇8、209、216、224、226、242、254、264 之紅色系顏料 ;C. I. Pigment Blue 15 ： 1 ^ 15 ： 3 M5 ： 4 M5 ： 6 M6 、22、29、60、64 之藍色系顏料；C· L pigment Green 7 、10、36 之濾色系顏料；c· j· pigment YeU〇w 24、8ι、 83、93、95、97、108、109、110、117、123、128、137、 138 139、150、153、154、166、168、180、185 之黃色 系顏料；C· I· Pigment Vi〇let 19、23、29、3〇、3卜打 、88 之糸色系顏料；c· I· Pigment Orange 31、38、40、 43、61、71之橙色系顏料；碳黑等之黑色系顏料等。 於本發明中，為了得到紅色系著色圖像、綠色系著色 圖像、藍色系著色圖像，可採用單一之顏料亦可混合其他 顏料:例如，為了得到紅色系著色圖像，可使用單一之紅 色顏料’亦可使用於紅色顏料混合黃色顏料、撥色顏料等 進行調色者；為了得到綠色系著色圖像，可㈣單_之_ 色顏料’亦可使用於綠色顏料混合黃色顏料等進行調色： 12 1300879 為了得到藍色系著色圖像 可使用於藍色顏料混合紫色顏料等進行調色者。 又’為了得到更為鮮明的色調，在 ^ 牡科顏枓以後述高壓 乳化機來分散之前，以習知之方法來 叮頂此處理或鹽銑 (salt milling)處理為佳。 又，本發明可利用之顏 得顏料分散之顏料分散劑， 。又，在本發明中，驗性可 亦包含在顏料分散劑中。 料为散劑，諸如以往使用之使 八要不致妨礙感光性即可使用 溶性樹脂中具有顏料分散性者

具體而言，可舉出聚酯系高分子顏料分散劑、驗系高 分子顏料分散劑、聚氨酯系高分子顏料分散劑、顏料衍生 物、陽離子系界面活性劑、非離子系界面活性劑、卜離子 系界面活性㈣。該等之顏料分散劑可單獨使用亦^组合 2種類以上使用。其中，基於得到良好之顏料分散性之觀 點，f顏料分散劑方面以含有驗性基之顏料分散劑為佳。 刖述含有鹼性基之顏料分散劑方面，可舉出 〜⑴聚胺化合物(例如聚烯丙胺、聚乙烯胺、聚乙烯聚 亞胺等之料低級烧撐胺）等）之胺基以及/或{亞胺基與擇 自具有游離缓基之聚酯、聚醯胺以及聚酯醯胺所構成群之 至少1種進行反應所得之反應產物； (2 )N，N —二甲基胺基丙胺等之低分子胺化合物與具有 游離竣基之聚醋進行反應所得之反應產物； 、/' (3)使侍聚異氰酸酯化合物之異氰酸酯基依序和甲氧基 聚乙一醇等之醇類或己内酯聚酯等之具有丨個羥基之聚酯 13 1300879 100質量 若顏料分 另一方面 本發明之顏料分散劑之使用量，相對於顏料 份，通常為1〜200質量份、較佳為1〜60質量份。 散劑之使用量未滿1質量份，則顏料分散性低， ，若超過200質量份，則有顯像性降低之虞。 又，本發明可利用之有機溶劑，係含有擇自在常壓 (l.〇13x l〇2kPa)下沸點1〇〇〜22{rc之酯系有機溶劑、㈣ 有機溶劑、醚酯系有機溶劑、酮系有機溶劑、芳香族炉類 溶劑以及含氮系有機溶劑中之至少1種，主要含有之此有 機溶劑為佳。具體而言，可舉出乙二醇單甲醚、乙二醇單 乙醚、乙二醇異丙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單甲醚、 二乙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、台 單丁醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇曱 基乙醚等之醚系有機溶劑；乙二醇單曱醚乙酸_、乙二醇 單乙醚乙酸酯、乙二醇單丁醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸 酯、丙二醇單乙醚乙酸酯等之醚酯系有機溶劑；甲基異丁 酮、環己酮、2—庚酮、5 —丁内酯等之_系有機溶劑；2 一經基丙酸甲酯、2—經基丙酸乙酯、2—經基—3—甲美丙 酸乙酯、3—甲基一3—甲氧基丁基丙酸酯、3〜甲氧基丙酸 甲酯、3—甲氧基丙酸乙酯、3—乙氧基丙酸甲酯、3一乙氧 基丙酸乙酯、乙氧基醋酸乙酯、羥基醋酸乙酯、甲酸正戊 酉旨等之醋系有機溶劑；曱苯、二甲苯等之芳香族烴類溶劑 ;N —甲基D比洛烧酮、N，N—二曱基甲醢胺、n，n—二甲其乙 醯胺專之含氮系有機溶劑等。該等有機溶劑可單獨使用亦 可混合2種以上使用。又，在濾色片用顏料分散光阻組成 15 1300879 物之性能不致降低之範圍内，有機溶劑亦可使用使得顏料 分散劑溶解或分散之有機溶劑（例如醇類等）。 又，濾色片用顏料分散光阻組成物中之有機溶劑，基 於溶解性、顏料分散性、塗佈性等之觀點，擇自沸點 100〜220X：之醚系有機溶劑、㈣有機溶劑、醚㈣有機溶 劑、輞系有機溶劑以及含氮系有機溶劑所構成群之至少i 種在有機溶劑中含有5G質量％、特別是含有7G質量％以上 為佳。 上述沸點100〜22代之喊系有機溶劑、醋系有機溶劑 、《系有機溶劑、㈣有機溶劑以及含氮系有機溶劑中 ，基於溶解性、顏料分散性、塗佈性等之觀點，以二乙二 醇…、二乙二醇甲基乙驗、乙二醇單甲鍵乙酸醋、丙 -酵早甲⑽乙酸酯、丙二醇單乙_乙酸_、環己酮、2 — 庚嗣、2:經基丙酸乙西旨、3—甲基—3—甲氧基丁基丙酸醋 甲氧基丙酸乙酯、惫其； 虱基丙酉文甲酯、甲酸正戊酯 、 更佳者為丙二醇單甲驗乙酸酯。 塗二含有許多沸點靴以上之有機溶劑的系統，將 臈做預烘烤之際’有機溶劑無法充分地蒸發 =會殘留在乾燥塗膜内，有造成乾燥塗膜之耐熱性降低之 X含有許多彿點未滿則。C之有機溶劑的系統，要 …、差異地做均一塗佈有其困 異之塗臈之虞。 ，…、忐侍到表面平滑性優 又’在本發明所能利用之光聚合性化合物，為 -1m光聚合性不飽和鍵之單體、寡聚物等，在分 16 1300879

子内具有光聚合性不飽和鍵之單體方面，可舉出甲基丙稀 酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2—乙基己酯、丙 烯酸甲g旨、丙烯酸丁酯、丙烯酸2—乙基己自旨等之甲基丙 烯酸烷酯或丙烯酸烷酯；甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸节酯等 之甲基丙烯酸芳烷酯或丙烯酸芳烷酯；甲基丙烯酸丁氧基 乙酯、丙烯酸丁氧基乙酯等之甲基丙烯酸烷氧基烷酯或丙 稀酸烧乳基烧酉旨，甲基丙稀酸N，N —二甲基胺基乙醋、丙 烯酸N，N—二甲基胺基乙酯等之曱基丙烯酸胺基烷酯或丙 烯酸胺基烷酯；二乙二醇乙醚、三乙二醇丁醚、二丙二醇 甲醚等之聚烷二醇烷醚之甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯；六乙

二醇苯醚等之聚烷二醇芳醚之甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯； 甲基丙烯酸異冰片酯或丙烯酸異冰片酯；丙三醇甲基丙烯 酸或丙三醇丙烯酸酯；甲基丙稀酸2—經基乙酯或丙浠酸 2—羥基乙酯等，在分子内具有2個以上光聚合性不飽和 鍵之單體方面，可舉出雙酚A二甲基丙烯酸酯、1，4一丁二 醇二甲基丙烯酸甲基丙烯酸酯、1，3一 丁二酵二甲基丙烯酸 甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙三醇二甲基 丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙 浠酸酯、聚丙^一醇一甲基丙稀酸酯、四乙二醇二甲基丙稀 酸酯 '三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙 稀酸S旨、季戊四醇四甲基丙浠酸g旨、二季戊四醇四甲基丙 烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五甲基 丙稀酸酯、雙酚A二丙烯酸酯、1，4— 丁二醇二丙烯酸酯、 丄，3一丁二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、丙三醇二 17 1300879 丙烯θ“曰、新戊二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲 醋、聚丙二醇二丙稀酸醋、四乙二醇二丙稀酸酸：稀酸 基丙烷二丙烯酸醋、季戊四醇三丙烯酸醋、季戊四：规甲 、二季戊四==丙埽酸醋、二季戊四醇六，酸醋 %五丙烯酸酯等。該等光聚合性化合物^Γ„ 使用亦可組合2種以上使用。 了早獨 又’本發明所能利用之光聚合起始劑，並 :可舉出例如二笨曱嗣、Ν，Ν，—四乙基—4,4、 :二、4:甲氧基—4，—二甲基胺基二苯甲綱、笨偶：、 丁_二乙：基二苯甲酮、苯偶因、苯偶因甲醚、笨偶因異 二、土一甲酮縮醇、“—羥基異丁基苯酚、噻噸酮、 氯_頓_、1 —說基環乙基苯_、三級丁基細、1—氣 憩醌、2,广二氣髓、3—氣_2—甲基_、2—乙基_ ’41醌、1，2-苯并憩醌、1，4一二曱基憩醌、2一苯基 關、三嗪系光聚合起始劑等。該等光聚合起始劑可單獨 使用或組合2種以上使用。 又本發明之濾色片用顏料分散光阻組成物中，通常 3有顯像性改質用樹脂，可使用對於在製造濾色片之際之 』像處理製程中所使用之顯像液（特別是對於驗性顯像液） 八有可，容性之鹼可溶性樹脂、尤其是可使用具有羧基之鹼 可溶性樹脂。 在具有羧基之鹼可溶性樹脂方面，可使用例如丙烯酸 丙稀酸一乙酯等之含有緩基之不飽和單體之與擇自苯乙 烯、丙烯酸2—羥基乙酯、甲基丙烯酸2一羥基乙酯、丙 1300879 烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯 酸苄醋、丙三醇單丙烯酸酿、丙三醇甲基丙烯酸醋、n—苯 基馬來醯亞胺、聚苯乙烯巨單體以及甲基丙烯酸甲酯巨單 體所構成群之至少1種進行共聚所得之共聚物。 又，於本發明之濾色片用顏料分散光阻組成物中，亦 可依必要性適宜地使用用以抑制暗反應之氫醍、苯 三盼、三級丁基鄰苯二盼等之熱聚合抑制劑、顏料衍生物 、顏料分散助劑、㈣提昇對於基板之密合性之钱偶合 劑或鈦酸醋偶合劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑等之各種添 加劑。 其次，針對使用構成上述滤色片用顏料分散光阻組成 物之材料來得到本發明之濾色片用顏料分散光阻組成物之 製造方法做說明。 於本發明巾，錢用由後述特定構造所構成之高壓； 化機而自W含有顏料、顏料分散劑以及有機溶劑為必要月 分之混合液（以下亦單記載為混合液）來製造顏料分散物， 首先，針對其方法做說明。 又’上4「顏料分散物」係、只要可滿足「將至少含肩 顏：、顏料分散劑以及有機溶劑做為必要成分之混合液。 南，礼化機做顏料分散處理所得之分散物」此一條件即可 劑:二=含有顏料、顏料分散劑以及有機溶 得之顏粗八以高展乳化機做顏料分散處理所 光阻电成:散物中進—步加人用以得到濾色片用顏料分散 所需之材料而獲得之以片用顏料分散光阻組 1300879 態之一例，本 述混合液之必 料分散光阻組 進行顏料分散 入用以得到濾 之濾色片用顏 料分散光阻組 成物做說明，惟此僅為本發明之較佳實施形 發明並不限定於此。亦即，針對除了構成上 要成分以外另任意添加混合構成濾色片用顏 成物之其他材料所得之混合液以高壓乳化機 處理所得之顏料分散物，進一步有需要而加 色片用顏料分散光阻組成物所需材料而得到 料分散光阻組成物亦為本發明之濾色片用顏 成物。 、上述濾色片用顏料分散光阻組成物，例如可為使得構 成遽色片用顏料分散光阻組成物之所需成分的光聚合性化 合物與光聚合性起始劑含於上述混合液中進行顏料分散， 而於：料分散之後不添加光聚合性化合物與光聚合性起始 劑所知之物’亦可為使得光聚合性化合物與光聚合性起始 劑之其中-者含於上述混合液中進行顏料分散，而於顏料 分散之後進一步添加另一者所得之物。 本發明之用以對顏料分散物之顏料進行微分散所使用 之顏料分散機，可使用例如圖丨、圖2所示般之將加壓部_ 、叙孔、中空構件以並聯方式構成之高壓乳化機。具有圖 1 ® 2所示構成之尚壓乳化機雖為本發明之較佳實施形 態’但本發明並不限定於此。 於圖1中，係將儲存於混合液槽1之成為分散處理對 象之混合液利用高壓泵2來加壓後導入分散室3，經處理 過之刀政物係導入保存槽4。上述分散室3之例子係舉出 圖2所示之物等。 20 1300879 圖2中高壓乳化機之分散室係具備混合液注入口 7、 銳孔8以及中空構件9這三個顏料分散用之必要構成，另 具備背壓閥10、分散物排出口 u。在此裝置中，係使得利 用同壓泵2(未圖示）導入混合液注入口 7之混合液在加壓 下尚速通過銳孔8。進而，由銳孔8所產生之混合液的高 速噴射流往中空構件9中喷射，混合液會由於與先前所噴 射之滞留於中空構件9之混合液間的速度差所產生之剪切 應力而受到分散。 本南壓乳化機’為了產生高速喷射流，在上述銳孔8 方面係利用微細的銳孔，該銳孔之直徑，基於生產性與裝 置之效率觀點而為具有〇· OU· 5mm左右之直徑者，其形狀 以不具彎曲部或曲折部之不易磨損之直線狀為佳。再者， 在形成銳孔之材料方面，可舉出例如燒結鑽石以及單晶鑽 石等之鑽石、氧化鋁、氧化鍅以及金剛砂等之陶瓷材料與 不鐘鋼、鐵、鈦等之金屬，其中又以不易磨損之高硬度材 質者為佳。 為了得到均一、微細的顏料分散物，必須對通過銳孔 之混合液的速度做調整以使得在銳孔内以及中空構件内之 混合液受到最適之應力，此混合液之通過速度可利用銳孔 直徑、混合液之黏度以及加壓條件來做調整。通常，當混 合液通過不具彎曲部或曲折部之直線狀銳孔的情況下，設 定成5 X 103〜3· 2 X l〇5kPa之加壓條件、混合液速度 100〜1 000m/sec(較適宜為 400〜700m/sec)為佳。 再者’使得由銳孔所產生之混合液之高速喷射流做喷 21 1300879 射之中空構件方面，以高速噴射流可做直線流動之圓筒形* 狀為佳。又，在本發明中，中空構件係可將具備封口之單 元做複數個組合而成之構成。 又，為了在中空構件產生均一之流動，且產生使得混 δ液彼此又剪切應力作用之適度的速度差，將銳孔：中空 構狀管徑比設定為1:2〜5Q、更佳為1:5~1G，且具有; 避免高速噴射流對於中空構件之對面做強力_撞之充分 谷積乃為所希望者。 又，中空構件之材料以不易磨損者為佳，可利用例如囑| 氧化鋁、氧化錘以及金剛砂等之陶兗材料，或是不鏽鋼、 鐵以及鈦等之金屬。 本發明所利用之高壓乳化機中，為了將經過處理之分 散物排出’只要在中空構件之某—部份設置排出口即可， 可利用例如在中空構件之與銳孔對向之壁設置排出口之方 法（未圖示）、於中空構件之銳孔側附近設置排出口之方法 圖2)之任一種方法。 如圖2所示般，當混合液自銳孔8側之分散物排出口儀| 11排出之情況’流經中空構件之中心部的高速喷射流的方 向與朝向分散物排出口 i i之混合液的流動方向呈對向， 所2剪切之效果提高，對於在本發明所使用之具有強固之 —次粒子凝集力的高級有機溶劑進行分散上為有利者。 又，當混合液自銳孔8側之分散物排出口丨丨排出之情 況，:須具有所注入之混合液可在不致分散的前提下排出 之構造。例如’於中空構件設置背壓閥為佳。藉由於中空 22 1300879 構件設置背壓閥來施加中空構件之壓力（稱為背壓），可進. 行中空構件中之混合物之流速的控制並防止微小泡之產生 所導致之分散力的降低。背壓隨分散條件以及有機溶劑之 沸點等而變化，惟低於lxl〇3kPa則效果低，即使高於 1 〇4kPa效果也不會增加。 本發明之高麼乳化機中之分散次數（通過銳孔次數）為 1次或其以上(在圖！中’自分散物排出口所排出之分散物 雖儲存於保存槽4 +，惟亦可再次回到混合液槽卜亦可 成為循環之構造），可依據所使用之顏料、分散條件以* _ 所需要之顏料分散物之顏料粒子的粒子直徑、粒度分布等 來適宜選擇。 /以下針對使用上述混合液與上述高塑乳化機（分散室3 係使用圖2所示構造之物），得到濾、色片用1 貞料分散光阻 組成物之較佳的製造方法之一例做說明。

«I 、首先，將含有顏料、有冑溶劑以及顏料分散劑之混合 :利用尚壓乳化機做分散之前，利用高速混合機或高速均 貝機等之非貝型分散機進行預混處理。亦即上述混合液 、使用、：由非’丨質型分散機進行預混處理而得之混合液為 此口液以調整成為適宜黏度、例如IPa · s以下為 佳。 、尺將此/見合液使用高壓泵來昇壓，以 sec之高速噴射流通過不具彎曲部、會流部之直 ▲狀銳孔中將此同速嘴射流對背壓為X 1〇4心（ 較佳係進行控制使得高速噴射”與銳隸面對之壁進行 23 1300879 衝撞之速度成為0)之中空構件進行喷射。 又’顏料分散物之製造在40〜70°c來進行為佳。由顏 料與有機溶劑之潤濕性的觀點來考量，溫度以高溫側為佳 。但是，當使用沸點為1〇0〜22(TC之有機溶劑時，會有製 造時起火之疑慮，故以70以下來進行為佳。 藉此，可在短時間内使得顏料做微分散，沒有分散槽 、介質等破片之混入，可得到沒有過度分散之粒子、粒度 分布集中、且顏料分散劑吸附於微細顏料上之粒子。又， 顏料之微分散，基於顏料分散物之鮮明的色調之考量，係 調製成為平均粒子徑未滿i 5〇nm。分散結束之顏铷 係自分散物排出口導往槽。以此種製造方法將顏料分散所 得之顏料分散物亦可進一步進行離心分離處理、過濾器處 理專之後續處理來進行粗大粒子之去除。 對於藉由上述製造方法完成分散之顏料分散物添加光 聚合性化合物、光聚合起始劑以及依必要性添加之有機溶 劑、改質用樹脂、各種添加劑然後做攪拌混合。 依據以上說明之混合液組成以及製造方法所得之顏料 分散物，藉由受到均一控制之剪切力使得顏料分散，不會 產生過度粕碎粒子與未分散粒子，可使得顏料均一分散直 到成為微細之-次粒子或接近一次粒子，且經過微細分散 之顏料粒子隨時間之經過也不會發生凝集現象，所以在分 散安定性與流動性極為優異。 刀 以上，本發明之濾、色片肖顏料分散光阻組成物係 (1)沒有分散槽、介質等破片之混入； 24 1300879 微細有二f:隼r驗性基之顏料分散劍吸附於 滿咖m) 布集中的粒子（較佳為平均粒子徑未 ⑻藉由顏料分散性之提昇使得保存安定性良好. 4)藉由再溶解性、顏料分散性、流動 ’ 有顯像殘渣； 捉外，不會 ⑸所得之it色器在透明性、對 银鉍BB a a I 生良好，可呈 現鮮明之色調，塗膜平滑性也良好。 至 [實施方式] :下’依據實施例對本發明做更具體之說 明並不限定於此等實施例。 中，貝q又右未特別指明，於本實施例 伤」以及％」分別表示「質量份」以及「質量％」。 1 ·;慮色片用顏料分散物之調整 1〜1)濾色片用顏料分散物實施例j〜6 以表！所記載之配合方式，對有機溶劑加入含有驗性 料分散劑做混合，調製清漆，進一步加入顏料以高 =機做預分散，再以圖2所示之高壓乳化機採用下述 =件進行分散之後，以3請之波板過滤器進行過滤來去 除粗大粒子得到濾、色片用顏料分散物實施例卜6。表ι所 3有鹼I·生基之顏料分散劑A〜F、丙烯酸樹脂、有機溶 劑係如下所示。 又，所使用之材料、分散條件係如下所示。 〈使用材料〉 含有鹼性基之顏料分散劑 25 !3〇〇879 商品名，Abecia公司製造）

(6)含有鹼性基之顏料分散劑F 含有鹼性基之丙烯酸樹脂：Disperbyk-2001 (商品名， 畢可化學曰本公司製造） 丙烯酸可溶性樹脂 丙烯酸樹脂：甲基丙烯酸苄酯一甲基丙烯酸共聚物（重 量平均分子量：20000，酸值1〇〇) 有機溶劑

丙二醇單甲醚乙酸酯（PMAC) 〈高壓乳化機之分散條件〉 、 分散壓力：2X 105kPa 經過預分散之分散物流速：6〇〇m/sec 銳孔直徑：0. 15mm

中空構件形狀直徑：lmm 背壓：7000kPa 製造溫度：50°C 回流次數：5次 1 一 2 )濾色片用顏料分散物比較例1 對於PMAC 771份加入含有鹼性基之顏料分散劑a 62 h、丙烯酸樹脂12份進行混合，調製成清漆，進一步加 入C· I.顏料黃150 155份以高速攪拌機做預分散之後，以 濕式循環磨機做10小時研磨分散，之後，以3 # pp之波板 過濾器進行過濾來去除粗大粒子，得到濾色片用顏料分散 物比較例1。 27 1300879 3 )渡色片用顏料分散物比較例2 、對於PMAC 786份加入含有鹼性基之顏料分散劑e 47 伤丙烯酸樹脂12份進行混合，調製成清漆，進一步加 入c· I·顏料紅254 155份以高速攪拌機做預分散之後，以 濕式循環磨機做10小時研磨分散，之後，以3”p之波板 k濾器進行過濾來去除粗大粒子，得到濾色片用顏料分散 物比較例2。

1 4)濾色片用顏料分散物比較例3 、對於PMAC 771份加入含有鹼性基之顏料分散劑A 62 伤丙烯酸樹脂12份進行混合，調製成清漆，進一步加 C· I·顏料頁15〇 155份以高速攪拌機做預分散之後，使 用納諾麥撒（納諾麥撒公司製造）做為高壓分散機以下述條 件進仃分散，之後，以3 V pp之波板過濾器進行過濾來去 除粗大粒子，得到濾色片用顏料分散物比較例3。 又’分散條件係如下所示。 〈分散條件〉

處理壓力：5xl〇7Pa 處理次數：5次 1一 5 )濾色片用顏料分散物比較例4 對於PMAC 786份加入含有鹼性基之顏料分散劑£ 47 份、丙稀酸樹月旨12份進行混合，調製成清漆，進一步加 入C.I.顏料紅254 155份以高速攪拌機做預分散之後，使 用納諾麥撒（納諾麥撒公51製造）做為高壓分散機以下述條 件進行分散’之後’以3"ρ之波板過濾器進行過濾來去 28 1300879 除粗大粒子，得到濾色片用顏料分散物比較例4。 又，分散條件係如下所示。 〈分散條件〉 處理壓力：5 X 107Pa 處理次數：5次 2·濾色片用顏料分散光阻組成物實施例1 ~6、比較例 1〜4 對於實施例1〜6、比較例卜4之各濾色片用顏料分散 物43· 8份添加丙烯酸樹脂6份、二季戊四醇六丙烯酸酯 2.8伤、光聚合起始劑〇·9份、PMAC 46· 5份進行授拌，得 到實施例1〜6、比較例1〜4之濾色片用顏料分散光阻組成 物。 3.顏料分散物（實施例7)、濾色片用顏料分散光阻組 成物（實施例7) (實施例7之顏料分散物同時為實施例7之遽色片用顏 料分散光阻組成物） 對於PMAC 786伤加入含有驗性基之顏料分散劑ε 47 份、丙烯酸樹脂12份進行混合，調製成清漆，進一步加 入C. I·顏料紅254 155份以高速攪拌機做預分散。接著， 對於預分散物4 3 8份添加丙烯酸樹脂6 0份、二季戊四醇六 丙晞酸醋28份、光聚合起始劑9份、PMAC 465份進行授 拌以圖2所示之局壓乳化機採用以下條件進行分散後， 以3 # ρρ之波板過濾器進行過濾來去除粗大粒子，得到實 施例7之顏料分散物同時也為實施例7之濾色片用顏料分 29 1300879 散光阻組成物。 〈高壓乳化機之分散條件〉 分散壓力：2x 105kPa 經過預分散之分散物流速：600m/sec 銳孔直徑：0. 15mm 中空構件形狀直徑：1 mm 背壓：7000kPa

製造溫度：5(TC 回流次數：5次 4·比較例5 1 一3)濾色片用顏料分散光阻組成物比較例5 與遽色片用顏料分散物比較例2之調製同樣，對於 PMAC 786份加入含有鹼性基之顏料分散劑e 47份、丙稀 磨機做1 0小時研磨分散。之後， 丙浠酸樹脂6 0份、二季戊四醇: 起始劑9份、PMAC 465份谁耔擔 酸樹脂12份進行混合，調製成清漆，進一步加入c·丨.顏 料紅254 155份以高速攪拌機做預分散之後’以濕式循環 對於該分散物438份添加

散物比較例5。 5·評價方法 散物， 以及針對實施例7、比較例 顏料分散性係針對實施例^ 6、比較例1〜4之顏料分 4 5之濾色片用顏料分散 30 1300879 光阻組成物進行評價。 針對實施例1〜6、比較例] 例7 上〜4之顏料分散物以及實施 、比較例5之濾色片用翱钮八处，

^ ^ ^ 頸枓分散光阻組成物，使用R 型黏度計測定25°C之黏度，進行評價。 s以下者 s以上者 A :黏度為 3. OX l(T2Pa · c :黏度為 3. 0xl(T2Pa · m安定性

針對實施例卜6、比較例卜4之顏料分散物以及實施 例7、比較例5之滤色片用顏料分散光阻組成物使用r 型黏度計敎肌之減、☆批保存7天後在肌之 黏度，以其上升率進行評價。 A : 1 · 5倍以内者 B : 1· 5〜2倍者 c :超過2倍者 ϋ慮器之過瀘性 針對實施例1〜6、比較例1〜4之顏料分散物以及實施 例7、比較例5之濾色片用顏料分散光阻組成物，以利用3 “ ΡΡ之波板過渡斋進行過滤時是否有壓力上升來評價。 A :無壓力上升者 C :有壓力上升者 選：比度 以旋塗方式將實施例1〜7、比較例1〜5之各濾色片用 顏料分散光阻組成物塗佈於濾色片用玻璃基板上，以100 31 1300879 ’ 着 °c乾燥3分鐘，得到紅色之塗膜。其次，將未曝光之各塗 · f利用高壓水銀燈透過光罩以3〇〇mJ/cm2之紫外線的曝光 里進行曝光，然後於230°C進行20分鐘之後烘烤，得到塗 膜。然後，將形成有塗膜之基板放置於2片偏向板之間， 對於偏向板之偏向軸呈平行時之亮度（平行亮度）與偏向軸 呈垂直時之亮度（垂直亮度）之比（亮度比=平行亮度/垂直亮 度）做測定而當作對比度。 塗膜平滑性 以旋塗方式將實施例1〜7、比較例卜5之各濾色片用 顏料分散光阻組成物塗佈於濾色片用玻璃基板上之後，以 顯微鏡來觀察塗膜表面之狀態，進行評價。 A :未見到粗粒之出現 C :確認粗粒之出現 表1 減色片用顧 料分散物 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例T 咼級有機顏料 [I·顏料黃150 15.5 — 一 — — — c.l.顏料藍15 : 06 — 15.5 一 — — — C.I.顏料紅177 一 一 15.5 — — — C.I顧料紅254 — — — 15.5 15.5 — C.I.顏料紅207 一 一 一 — — 15.5 含有鹼性基之 顔料分散劑 A :(索爾斯帕斯 24000GR) 6.2 — B :(索爾斯帕斯17000) — 3.9 — — — — C : (Disperbyk-161) _ — 3.1 — — — D ： (EFKA-46) — — — 3.9 — — E :(索爾斯帕斯20000) — — — — 4.7 — F ： (Disperbyk-2001) — — — — — 3.9 溶劑 PMAC 77.1 79.4 80.2 79.4 78.6 79.4 — 驗可溶性樹脂 丙烯酸樹脂 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 合計 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 m 32 1300879 表2

麵1 _!|1 _3 ‘ mmi2 麵！13 麵J4 mm\5 t 獅!12 t_4 卿J6 顏料 分散物 流動性 A A A κ A A A A A A 經時安 定性 A C B A A A A A A 過濾性 A C C 』 k A A A C C A 光阻 組成物 對比度 1400 1000 1100 ‘ m 900 873 850 720 775 760 塗膜平 滑性 A C C 」 κ A A A C C A 表3 評價 比較例5 實施例7 顏料分散光阻組成物 流動性 A A 經時安定性 A A 過濾性 C A 對比度 720 860 塗膜平滑性 C A 產業上可利用性 如以上所述，本發明之濾色片用顏料分散物，由於係 在鮮少產生過度分散物的狀態下經微粒子化（粒度分布也 集中）者，所以顏料分散性以及流動性良好，其結果，藉 由使用含有該濾色片用顏料分散物之濾色片用顏料分散光 阻組成物’可形成在色調（透明性、對比）鮮明、塗膜平滑 性優異之著色圖像。 [圖式簡單說明] (一）圖式部分 圖1所不係本發明之分散物製造中所使用之高壓乳化 33 1300879 機之一例之示意圖。 圖2所示係本發明之分散物製造中所使用之高壓乳化 機之分散室之一例之示意圖。 (二）元件代表符號

1 混合液槽 2 高壓泵 3 分散室 4 保存槽 5 混合液 6 分散物 7 混合液注入口 8 銳孔 9 中空構件 10 背壓閥 11 分散物排出口 34

Claims (1)

1300879 ΊδΓΤττδ—- 年月 日修(更)正本 拾、申請專利範圍： 1· 一種濾色片用顏料分散光阻組成物之製造方法，係 用以製造至少含有顏料分散物、光聚合性化合物以及光聚 合起始劑之濾色片用顏料分散光阻組成物；其特徵在於： 該顏料分散物之製造，係於仙〜”它之條件下’使用 具備無彎曲部或曲折部之直線狀的銳孔以及與該銳孔連結 之直後較銳孔直徑大之直線狀的中空構件之高壓乳化機， 使知含有顏料、擇自在常壓下之沸點為1〇〇〜22〇它之酯系 有機溶劑、醚系有機溶劑、醚酯系有機溶劑、酮系有機溶 φ 劑、芳香族烴類溶劑以及含氮系有機溶劑所構成群之至少 1種的有機溶劑以及顏料分散劑而成之混合液在加壓下、 以100〜100〇m/sec的流速通過該銳孔之後，進而使得該混 合物自銳孔喷入中空構件中所滯留之先前流出之混合液中 來進行顏料的分散； 該顏料分散劑含有鹼性基，係擇自由下述成分所構成 群中至少1種·· (1) 聚胺化合物之胺基以及/或是亞胺基與擇自具有游 φ 離羧基之聚酯、聚醯胺以及聚酯醯胺所構成群中至少丨種 進行反應所得之反應產物，· (2) 低分子胺化合物與具有游離羧基之聚酯進行反應所 得之反應產物； (3) 使得聚異氰酸酯化合物之異氰酸酯基依序和醇類或 具有1個羥基之聚酯類、具有2〜3個異氰酸酯基反應性官 能基之化合物、以及具有異氰酸酯基反應性官能基與3級 35 1300879 胺基之脂肪族或雜環式烴類進行反應所得之反應產物； (4)在低分子胺化合物加成上聚醚鏈所得之反應產物； (5 )使得具有異氰酸酯基之化合物與具有胺基之化合物 反應所得之反應產物； (6) 使彳亍聚環氧化合物與具有游離羧基之線性聚合物以 及具有1個2級胺基之有機胺化合物進行反應所得之反應 產物； (7) 於單末端具有可與胺基反應之官能基的聚碳酸酯化 合物與聚胺化合物進行反應所得之反應產物；以及 (8) 由擇自曱基丙烯酸酯或丙浠酸酯之至少1種、含有 鹼性基之聚合性單體之至少丨種、以及其他聚合性單體之 至少1種而成之共聚物。 2·如申請專利範圍第1項之濾色片用顏料分散光阻組 成物之製造方法，其中，顏料分散劑係使用擇自下述成分 所構成群中至少1種之含有鹼性基之顏料分散劑： (1) 使得聚（低級烷撐亞胺）與具有游離羧基之聚酯進行 反應所得之反應產物； (2) 使得低分子胺化合物與具有游離羧基之聚酯進行反 應所得之反應產物； (3) 使得聚異氰酸酯化合物之異氰酸酯基依序和具有1 個經基之聚酯類、具有2〜3個異氰酸酯基反應性基之化合 物、以及具有異氰酸酯基反應性官能基與3級胺基之脂肪 族或雜環式烴類進行反應所得之反應產物； (4) 低分子胺化合物之聚醚鏈加成物；以及 1300879 4 ^ (5 )含有驗性基之丙浠酸樹脂。 3.如申請專利範圍第1或2項之濾色片用顏料分散光 阻組成物之製造方法，其中，混合液係使用以非介質型混 合裝置經過預混處理所成之混合液。 拾壹、圈式： 如次頁

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