[go: up one dir, main page]

TWI458784B - Pigment derivatives, colorants and coloring methods - Google Patents

Pigment derivatives, colorants and coloring methods Download PDF

Info

Publication number
TWI458784B
TWI458784B TW099130616A TW99130616A TWI458784B TW I458784 B TWI458784 B TW I458784B TW 099130616 A TW099130616 A TW 099130616A TW 99130616 A TW99130616 A TW 99130616A TW I458784 B TWI458784 B TW I458784B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
group
pigment
compound
derivative
water
Prior art date
Application number
TW099130616A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201116592A (en
Inventor
Michiei Nakamura
Tetsuo Fukuda
Atsushi Nogami
Hiromitsu Yanagimoto
Masanori Takakamo
Naoyuki Sakai
Toshie Ookubo
Shingo Kiri
Original Assignee
Dainichiseika Color Chem
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainichiseika Color Chem filed Critical Dainichiseika Color Chem
Publication of TW201116592A publication Critical patent/TW201116592A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI458784B publication Critical patent/TWI458784B/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B67/00Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
    • C09B67/006Preparation of organic pigments
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/22Absorbing filters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B67/00Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
    • C09B67/0001Post-treatment of organic pigments or dyes
    • C09B67/0004Coated particulate pigments or dyes
    • C09B67/0008Coated particulate pigments or dyes with organic coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B67/00Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
    • C09B67/0071Process features in the making of dyestuff preparations; Dehydrating agents; Dispersing agents; Dustfree compositions
    • C09B67/0084Dispersions of dyes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B67/00Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
    • C09B67/0071Process features in the making of dyestuff preparations; Dehydrating agents; Dispersing agents; Dustfree compositions
    • C09B67/0084Dispersions of dyes
    • C09B67/0085Non common dispersing agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B69/00Dyes not provided for by a single group of this subclass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/41Organic pigments; Organic dyes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Coloring (AREA)

Description

色素衍生物,著色劑及著色方法
本發明係關於色素衍生物,著色劑及著色方法。更詳言之,係關於在水不溶性色素的分子構造上,經由伸烷基連結著具有次甲基或胺基之化合物的色素衍生物、含有其之著色劑、使用其之物品的著色方法、及經著色的物品。
習知,物品著色所使用的色素通常係使用可溶於水或溶劑中的染料、或者不溶於該等介質中且呈微粒子狀微分散而使用的顏料。然而,染料大多係分子構造較單純的色素,雖顏色的透明性與鮮豔性優異,但耐光性與耐熱性等堅牢性卻會有問題。又,顏料相較於染料之下,顏色的色調廣闊度與鮮豔性偏低,大多具有結晶形,其中會有在有機溶劑、熱中呈不安定,而有結晶轉移、粒子粗大化,導致顏色變化的情況發生。顏料的液狀著色劑往往係在溶劑或水等液狀介質中會有分散不安定而沉降或凝聚的傾向,即便利用分散助劑等進行改良,經長期仍會有發生凝聚等保存性課題等等缺點。
相關色素的色調,例如雷射印表機、彩色影印機的資訊記錄之彩色印刷表現,更要求廣泛色域中的表現,而需求能因應此的著色劑。特別係需求較在靛藍色碳粉中所使用的藍色顏料β型酞菁銅(C.I.顏料藍15:3)更偏綠之藍色顏料。又,偏綠藍色的油溶性染料係有對酞菁銅的分子構造將磺醯胺基當作連接基並導入烷基的染料(例如C.I.溶劑藍25),專利文獻1中,雖極性控制、再分散性等機能性等方面具有效果,但當作為彩色碳粉的偏綠成分而增量時,在列印物的耐光性等方面便會有問題。
再者,在彩色濾光片的影像顯示材料之藍色像素形成時所使用藍色顏料,係使用偏紅藍色的ε型酞菁銅顏料(C.I.顏料藍15:6),但對溶劑與熱係略呈不安定。因而,作為抑制顏料的結晶轉移、與抑制結晶成長的添加劑,多數情況係使用單磺化酞菁銅,但會有色調偏綠且彩度降低的傾向,偏紅藍色的藍色像素就色調觀點並不佳。即,需求不會阻礙顏料原本的色調,能達成更良好色調的顏料衍生物。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第3685863號公報
自習知起所使用的直接染料與酸性染料等,係在以木綿、尼龍等織布的染色為目的下進行合成,並非能充分滿足對包含目前資訊領域在內的色素所要求之堅牢性,而需要耐光性等堅牢性優異的色素。且,就色彩的層面而言,期待在數位印刷等的資訊記錄領域中,能達成習知色素所無法獲得之發色色域廣度的色素,特別係期待天藍色的色素。又,作為抑制顏料的結晶轉移與結晶成長之添加劑,亦期盼有效的顏料衍生物開發、有機溶劑系分散彩色的顏料成分散性提升、分散液的黏度降低、以及分散安定性、保存安定性等性能提升的分散助劑開發。
所以,本發明目的係在於為了經濟且有效率的進行該等色素的堅牢性提升、色調變化,便開發出以現有色素骨架為母體的色素衍生物。
本發明者等為達成上述本發明目的經深入鑽研,結果在合成色素衍生物時發現以下事項,遂完成本發明。即,發現藉由使用以在水不溶性色素(A)中形成伸烷基的化合物(B)、以及具有反應性次甲基或胺基的化合物(C)進行反應,而獲得顏料等色素分子與伸烷基利用碳-碳鍵結而相鍵結,更在該伸烷基另一端連結著化合物(C)殘基的新穎色素衍生物,藉由使用該等,便可解決上述課題。
即,本發明所提供的色素衍生物,係當作著色劑使用的水不溶性色素之衍生物,由使水不溶性色素(A)、醛化合物(B)、及化合物(C)進行反應而獲得,且上述水不溶性色素(A)分子與上述化合物(C)殘基係經由上述伸烷基相連結的色素衍生物;該醛化合物(B)係能與該水不溶性色素(A)進行反應而形成伸烷基;該化合物(C)係從含有具易取代性氫基之次甲基(-CH=)的烴化合物及其衍生物(C-1)、具有反應性胺基的胺基化合物及其衍生物(C-2)所構成群組中,選擇任一者。
本發明之色素衍生物的較佳形態係有如下述。上述醛化合物(B)係從聚甲醛、三烷、甲醛、福馬林、乙二醛及碳數1至10的烷基醛所構成群組中選擇之至少1種。上述化合物(C)係從碳數6~20的酚化合物、及碳數8~20的N,N-二取代苯胺化合物所構成群組中選擇之任一個含有具易取代性氫基之次甲基(-CH=)的烴化合物及該等的衍生物(C-1)。上述化合物(C)係從碳數1~10的胺基酸化合物、碳數1~20的胺基化合物、碳數0~10的胺基三化合物、碳數1~20的碳醯胺(carboamide)化合物、碳數1~20的碳醯亞胺化合物(酞醯亞胺(phthalic imide)除外)、及碳數0~10的胺磺酸化合物所構成群組中選擇之任一個具有反應性胺基的胺基化合物及該等的衍生物(C-2)。
在水不溶性色素(A)分子上,經由伸烷基鍵結的化合物(C)殘基個數係1~6。上述水不溶性色素(A)係從有機顏料、甕染料及分散染料所構成群組中選擇之至少1種。上述水不溶性色素(A)係從酞菁系、蒽醌系、苝系、培利酮(perynone)系、二系、喹吖酮系、二酮基吡咯并吡咯系、靛藍‧硫代靛藍系、喹啉黃系、異吲哚啉酮系、金屬錯合物系、不溶性偶氮系、高分子量偶氮系色素所構成群組選擇之至少1種。
再者,本發明另一實施形態所提供的著色劑係含有上述任一色素衍生物與稀釋介質;該稀釋介質係從有機溶劑系、水系或水-親水性有機溶劑混合溶劑系中任一者所構成的液體介質、或者由聚合性寡聚物或聚合性單體構成的聚合性液狀介質、或者由合成樹脂構成的樹脂介質中之至少任一者。該著色劑較佳係有如下述形態。此外,含有當作分散助劑用的聚合體系分散劑或低分子分散助劑。染色劑用、印染劑用、塗料用、印刷油墨用、文具用、繪畫用具用、樹脂著色劑用、電子照片列印用顯影劑用、靜電印刷用顯影劑用或彩色濾光片像素形成用油墨用中之任一者。
再者,本發明另一實施形態所提供的物品之著色方法,係在利用從染色、印染、塗裝、印刷、筆記、描繪、樹脂著色、電子照片列印、靜電印刷或彩色濾光片像素形成方法中選擇的著色方法施行著色時,使用上述任一著色劑。
再者,本發明另一實施形態所提供的物品之著色方法,係在彩色濾光片基板上,以利用光阻法、噴墨印刷法、印刷法、轉印法或黏貼法中任一者進行像素形成的著色方法施行著色時,使用上述任一著色劑。
更詳言之,本發明所提供的基色(base color),係著色劑所使用的色素溶液或分散液(以下統稱「基色」)含有上述任一色素衍生物,並視需要更進一步含有顏料、油溶性染料或水溶性染料;稀釋介質係使用由有機溶劑系、由水系或水-親水性有機溶劑混合溶劑系構成的液體介質,或由聚合性寡聚物、聚合性單體構成的聚合性液狀介質,或由可塑劑、寡聚物、合成樹脂構成的樹脂介質,視需要使用作為分散助劑的聚合體系分散劑、低分子分散助劑。
本發明所提供的著色劑係色材為上述任一色素衍生物,視需要更進一步含有顏料、油溶性染料或水溶性染料,稀釋介質係使用由有機溶劑系、水系或水-親水性有機溶劑混合溶劑系所構成的液體介質;或由聚合性寡聚物、聚合性單體構成的聚合性液狀介質;或由可塑劑、寡聚物、合成樹脂構成的樹脂介質,及/或含有色素衍生物的上述基色,及/或塗膜形成材料係含有從熱可塑性聚合體、反應性聚合體、反應性寡聚物、聚合性單體及交聯劑所構成群組中選擇之1種或以上的材料,視需要更進一步含有硬化觸媒、聚合觸媒等。
本發明所提供的著色物品,係使用上述任一本發明之著色劑,利用公知著色方法形成。
根據以上本發明,因為在水不溶性色素所具有的碳原子上連結著伸烷基的碳原子,而形成碳-碳鍵結,且較佳形態中具有親水性基,因而在水系介質中可溶性之色素,可提供相較於染料之下耐光性優異的色素衍生物。又,本發明的色素衍生物係依照取代基的導入數可獲得深色效果,因而在色調方面亦具有特徵,特別係酞菁系色素時,藉由增加導入數,便可提供在染色領域、塗裝領域、印刷‧記錄領域、樹脂著色領域等所使用的堅牢性優異天藍色,可有效使用於各種用途。
再者,根據本發明,依照在水不溶性色素(A)分子所連結的化合物(C)殘基中所導入之各種取代基的性質,便可提供能有效當作用以抑制顏料的結晶轉移與結晶成長的添加劑之顏料衍生物。因而,根據本發明,可獲得含有有機溶劑系顏料分散彩色的顏料成分散性提升、分散液的黏度降低與分散安定性、長期保存安定性等性能提升之分散助劑等等機能性添加劑的著色劑。且,因為該等係由以現有色素骨架作為母體的衍生物所獲得,因而可經濟且有效率的實施,在實用上亦極為有用。
其次,舉較佳實施形態,針對本發明進行更詳細說明。
本發明的色素衍生物係使水不溶性色素(A)、醛化合物(B)(其係與該色素(A)進行反應而形成伸烷基)、以及化合物及其衍生物(C)進行反應而成,且水不溶性色素(A)分子與上述化合物(C)殘基係經由上述伸烷基相連結的色素衍生物。即,提供在水不溶性色素(A)的分子構造上,使能賦予各種特性的化合物(C)殘基利用伸烷基(碳-碳鍵結)相連結構造的色素衍生物。而上述化合物(C)係選自含有具易取代性氫基之次甲基(-CH=)的烴化合物及其衍生物(C-1)、具有反應性胺基的胺基化合物及其衍生物(C-2)所構成群組中。藉由將上述色素衍生物的構造及色素分子所連結的化合物(C)設為上述構造,根據本發明,如前述,形成以現有色素骨架為母體的衍生物,在未使其基本色調改變的情況下,特別係可實現深色效果與特性優異的色素衍生物。以下,針對本發明色素衍生物的合成方法及所使用各成分進行說明。
[合成方法]
本發明的色素衍生物係具有水不溶性色素(A)的分子構造與化合物(C)殘基經由屬於醛化合物(B)殘基的伸烷基相鍵結之構造。該色素衍生物的合成方法係可舉出下述方法。
(1)將水不溶性色素(A)、醛化合物(B)(其係伸烷基形成性反應性化合物)、及化合物(C)(其係具有能進行縮合反應的活性氫基),溶解於反應介質中,並同時進行反應而合成的方法。
(2)首先,將水不溶性色素(A)溶解於反應介質中,添加上述醛化合物(B)而進行反應,俾使伸烷基形成於色素上。接著,使具有能與其進行縮合反應之活性氫基的化合物(C)產生反應而進行合成的方法。
(3)在上述化合物(C)中使上述醛化合物(B)進行反應,依情況,將反應物予以離析,在化合物(C)上加成伸烷基。接著,添加水不溶性色素(A)或將該溶液予以混合並進行反應而合成的方法。
(4)亦可在上述(1)、(2)及(3)的各合成方法中,取代水不溶性色素(A),改為使用作為先質體的色素中間體(A'),並進行各方法中的反應,接著再將該色素中間體(A')當作色素(A)用。
[水不溶性色素(A)]
針對屬於本發明之色素衍生物構成材料的水不溶性色素(A)進行說明。該色素(A)係使用分子構造、或形成所生成色素衍生物中之色素本體部分的色素分子構造,並未鍵結親水性基,換言之,具屬於水不溶性之色素分子構造者。具體物係涵蓋公知當作有機顏料、甕染料、分散性染料等使用的水不溶性色素之分子構造。此處,甕染料、萘酚染料等係在染色時,當作先質體並可溶化於水中之後才使用,但在發色狀態下屬水不溶性色素,亦涵蓋於本發明所使用的色素(A)中。
本發明中具有能當作色素(A)使用之水不溶性色素分子構造者,具體係有如選自酞菁系、蒽醌系、苝系、培利酮系、二系、喹吖酮系、二酮基吡咯并吡咯系、靛藍‧硫代靛藍系、喹啉黃系、異吲哚啉酮系、金屬錯合物系、不溶性偶氮系、高分子偶氮系的各構造色素等所構成群組中者。
一般,色素的耐光堅牢性係有8級至1級的區分,或依E級、VG級、G級、F級、P級表示。本發明中,當作色素母體使用的水不溶性色素(A)係依用途而異,一般係選擇6級或G級以上、較佳係7級或VG級以上、更佳係8級或E級以上的色素。
此處,顏料耐光性的情況,依照顏料的分子構造,雖堅牢性較高者的耐光性較優異,但其他亦有利用顏料成分子的結晶構造形成而呈現堅牢的顏料,或者依照顏料粒子的大小而呈現堅牢性者。但是,本發明所使用的色素(A),係利用顏料的分子構造而被認為堅牢性較高的顏料,但當最終形態係構成本發明色素衍生物的情況,亦被認為具有優異的耐光性。因而,本發明所使用較佳水不溶性色素(A)的分子構造,係在上述之中,亦可以具有能導入利用後述醛化合物(B)所形成連接基的取代位置,且具有高耐光性,被歸類為高級顏料的有機顏料及類似高級顏料的化學構造為基本骨架之甕染料為中心進行選擇。
本發明所使用的水不溶性色素(A)係可例如下述。此處,C.I.顏料簡稱為「P」,藍色簡稱為「B」。所以,C.I.顏料藍簡稱為「PB」。又,綠色簡稱為「G」,黃色簡稱為「Y」,橙色簡稱為「O」,紫色簡稱為「V」,相關各顏色亦同樣的簡稱。例如作為酞菁系係有PB15、鋁酞菁藍、PB16、PG7、PG36、聚(13~16)溴化酞菁銅綠、PG58等;作為蒽醌系係有PY123、PY24、PY108、甕黃48(以下,甕黃簡稱為「VY」)、PO40、PR177、PR168、PB60等;作為苝系係有PR189、PR190、PR149等;作為培利酮系係有PO43、PR194等;作為二系係有PV23等;作為喹吖酮系係有PV19、PR122、PR209等;作為二酮基吡咯并吡咯系係有PR254、PR255等;作為靛藍‧硫代靛藍系係有PR87、PV36;作為喹啉黃系係有PY138等;作為異吲哚啉酮系係有PY139、PY109等;作為金屬錯合物系係有PY153等。且,亦可使用具有以類似上述各系統高級顏料之化學構造作為基本骨架的色素化合物。
[醛化合物(B)]
相關本發明色素衍生物之構成材料的醛化合物(B)進行說明。該醛化合物(B)係與上述色素(A)進行反應經形成伸烷基而獲得者。具體而言,依第一階段的加成反應,形成羥甲基、烷氧甲基、鹵化甲基等羥基或其反應性衍生基,接著利用第二階段的脫水、脫醇、脫鹵化氫等縮合反應,而將上述水不溶性色素(A)與後述化合物(C)殘基,經由伸烷基相連結的化合物。醛化合物(B)係可舉例如甲醛、三烷、聚甲醛、福馬林、乙二醛、或碳數1至10的烷基醛等。該等之中,特佳為聚甲醛。
[化合物(C)]
針對本發明色素衍生物之構成材料的化合物(C)進行說明。本發明中,該化合物(C)係選自下述化合物及衍生物所構成群組中。
(1)含有具易取代性氫基之次甲基(-CH=)的烴化合物及其衍生物(C-1)
(2)具有反應性胺基的胺基化合物及其衍生物(C-2)
因為上述(C-1)中具有次甲基的烴化合物之次甲基,係具有易取代性的氫基,因而與前述醛化合物(B)所具有的醛基、或由該醛化合物(B)所形成的羥甲基等之羥基進行脫水反應,便可形成鍵結。上述具有次甲基的烴化合物,係有例如具有芳香族骨架之易取代性氫原子的烴基等。具體較佳係使用例如酚化合物(碳數:6~20)、或N,N-二取代苯胺化合物(碳數:8~20)等。
上述(C-2)中具有反應性胺基的胺基化合物之較佳者,係可舉例如:胺基酸化合物(碳數:1~10)、胺基化合物(碳數:1~20)、胺基三化合物(碳數:0~10)、碳醯胺化合物(碳數:1~20)、碳數1~20的碳醯亞胺化合物(酞醯亞胺除外)、或胺磺酸化合物(碳數:0~10)等。利用該等化合物,亦與上述化合物(C-1)同樣地,利用脫水反應便可形成鍵結。
(取代基)
上述(C-1)或(C-2)任一化合物、及從該等衍生物中選擇的化合物(C),較佳係經導入公知取代基。該取代基將成為化合物(C)殘基的取代基,可對本發明的色素衍生物賦予各種性質、機能、物性等性能。取代基係選自例如下述親水性基群組、親油性基群組、反應性基群組。
<親水性基群組>
‧從羧基、磺酸基、磷酸酯基及硫酸酯基中選擇任一的陰離子性基;
‧從該等陰離子性基的鹼金屬鹽、銨鹽、(單、二、三)-烷基胺鹽、(單、二、三)-烷醇胺鹽、(單、二、三)-(聚氧化伸烷基)氧基烷基胺鹽中選擇之任一陰離子性基之鹽;
‧從三級胺基、四級銨基中選擇之任一陽離子性基;
‧從該等陽離子性基的鹵酸鹽、磺酸鹽、烷基羧酸鹽中選擇之任一陽離子性基之鹽;
‧從多元醇基、聚乙二醇基中選擇之任一非離子性基;
<親油性基群組>
‧從碳數1~10的烷基、碳數1~10的烷氧基、鹵基所構成群組中選擇的基。
<反應性基群組>
‧從環氧丙基、羥甲基、烷氧(碳數:1~4)甲基所構成群組中選擇任一的基。
(烴化合物(C-1))
其次,針對上述具有易取代性氫基之次甲基(-CH=)的烴化合物(C-1),具體列示如下。芳香族骨架之具易取代性氫原子的烴化合物,較佳係酚化合物,較佳係在羥基的o-位或p-位或與該等為等價之位置處具有活性氫基的反應性酚化合物。具體係有例如具酚性羥基的碳數6~20之芳香族烴、雜環式化合物。較佳係例如分子中具有1個~複數個(4個等)羥基的公知酚(羥基苯)類、萘酚類、羥基咔唑類等酚化合物。
本發明中特佳的酚化合物,係當使上述色素(A)與上述醛化合物(B)進行反應的情況,將取代基依在酚性羥基的o-位或p-位或與該等為等價之位置處會殘留活性氫基的方式導入者。例如可舉出下述物質。將烷基當作取代基而具有的酚類,作為親媒性的非極性酚類係有例如2-第三丁基-4-甲基酚、2-第三丁基-6-甲基酚、2,3,6-三甲基酚、2-甲基-5-異丙基酚、3-甲基-4-異丙基酚、5-甲基-2-異丙基酚等;作為離子性酚類係有例如鄰甲酚-4-磺酸、3-甲基水楊酸、4-甲基水楊酸、5-甲基水楊酸等。特別係為了控制反應俾生成構造單一的色素衍生物,較佳係依o-位或p-位的活性氫基為1個之方式進行取代的化合物。
再者,上述酚性羥基係接著可利用鹵化烷基或環氧化合物進行醚化。此時所形成的醚基,係有如:烷醚基、烷基(羥)丙醚基、烷氧(羥)丙醚基、苯醚基、苯氧基(羥)丙醚基等。
上述除酚化合物以外的較佳具有芳香族骨架易取代性氫原子之烴化合物,係有如N,N-二取代苯胺化合物。較佳係使用例如N,N-二烷基苯胺、N,N-二烷醇苯胺等。
(具有反應性胺基的胺基化合物(C-2))
針對本發明所使用具有反應性胺基的胺基化合物(C-2),就能較佳使用的具體例例示如下。碳數1~10的胺基酸化合物係可舉例如麩胺酸、天冬胺酸、牛磺酸、N-甲基牛磺酸等。碳數1~20的胺基化合物係可舉例如N,N-二甲基乙二胺、N,N-二乙基-1,3-二胺基丙烷、N,N-二乙基1,4-二胺基戊烷、二乙醇胺、二異丙醇胺、N,N,N'-三甲基乙二胺、N,N,N'-三乙基乙二胺等。又,碳數0~10的胺基三化合物係可舉例如2-胺基-4,6-二羥-s-三、2-胺基-4,6-二丙基胺基-s-三、2-胺基-4,6-羧甲基胺基-s-三、2-胺基-4,6-二羧甲基胺基-s-三等。
再者,碳數1~20的碳醯胺化合物係可舉例如乙醯胺、丙醯胺、丁醯胺、辛醯胺、硬脂酸胺、偏苯三酸單醯胺、磺基琥珀酸單醯胺等,以及硫酸中所使用經醯胺化的腈類,例如乙腈、辛腈、硬脂腈、苯甲腈等。本發明較佳碳醯亞胺化合物(酞醯亞胺除外)的具體例,係可舉例如偏苯三酸醯亞胺、磺基琥珀酸醯亞胺、o-苯甲醯磺胺等。又,胺磺酸化合物係可舉例如胺磺酸等。
[反應介質]
本發明的色素衍生物係由使上述所說明的水不溶性色素(A)、醛化合物(B)及化合物(C)進行反應而構成,針對此時所使用的反應介質進行說明。本發明的較佳反應介質係會溶解水不溶性色素(A)的介質。之前所舉例本發明較佳色素(A)的有機顏料與甕染料,通常並不會溶解於有機溶劑中,因而使用95%~100%的高濃度硫酸、發煙硫酸、聚磷酸等。而,上述由(A)、(B)及(C)成分所獲得的反應生成物,根據從硫酸溶液等開始的常法,注入於大量水中或冰水中或冰上而析出,再經過濾、水洗便可。此時,依照色素衍生物的性質,利用弱酸性鹽酸水溶液進行洗淨。
本發明的色素衍生物係利用在水不溶性色素(A)的分子構造上,經由伸烷基所鍵結的化合物(C)殘基性質、與所導入的殘基個數,而改變色調與親媒性等性質,因而最好依合成目標色素衍生物的方式,決定經由伸烷基(例如亞甲基)的化合物(C)殘基設定與導入個數。化合物(C)殘基的鍵結數(個數)並無特別的決定,大致係1個至6個。當使用水溶性染料的情況,必需能賦予水溶性,大致係導入2個以上、較佳係導入3個以上。
當將本發明的色素衍生物使用於水溶性染料的情況,較佳係色素衍生物所具有化合物(C)殘基的取代基為鹽形態。例如取代基為由羧基、磺酸基、磷酸酯基、硫酸酯基所構成陰離子性基的情況,較佳係依該等陰離子性基的鈉鹽、鉀鹽等鹼金屬鹽;銨鹽;(單、二、三)乙基胺鹽、(單、二、三)丙基胺鹽等(單、二、三)烷基胺鹽;(單、二、三)乙醇胺鹽、(單、二、三)丙醇胺鹽等(單、二、三)烷醇胺鹽;(單、二、三)(聚乙烯氧基乙基)胺鹽等(單、二、三)-(聚氧化伸烷基)氧基烷基胺鹽的形式使用。又,當取代基係由三級胺基、四級銨基所構成陽離子性基的情況,較佳係例如該等陽離子性基的鹽酸鹽等鹵酸鹽;醋酸、丙酸鹽等烷基羧酸鹽;甘醇酸鹽、乳酸鹽等羥烷基羧酸鹽等等親水性基。
依如上述,本發明的色素衍生物係在原本色素的分子構造上,將由醛化合物(B)與化合物(C)形成的化合物(C)殘基所鍵結伸烷基,當作取代基並鍵結而構成。因而,本發明的色素衍生物發現在色調上,將水不溶性色素(A)原本的色調朝深色化(吸收波長朝長波長側位移)的效果。例如酞菁銅的分子構造中,上述取代基(化合物(C)殘基所鍵結的伸烷基)數,特別係達2個以上時將位移於偏綠藍色,可獲得具有噴墨印刷等影像記錄領域所期待特別的靛藍色~天藍色。另外,本發明中所謂「取代基數」係指經由伸烷基而鍵結的化合物(C)殘基個數。
[著色劑]
將上述所說明本發明之色素衍生物使用為著色劑的情況,藉由將本發明之色素衍生物利用適合多樣用途的各種稀釋介質進行稀釋而形成下述形態,便可更簡便地利用於多樣領域中。即,本發明的著色劑特徵係含有本發明色素衍生物及稀釋介質,該稀釋介質係由有機溶劑系、水系或水-親水性有機溶劑混合溶劑系中任一者所構成的液體介質、或由聚合性寡聚物或聚合性單體構成的聚合性液狀介質、或由合成樹脂構成的樹脂介質中至少任一者。例如構成本發明著色劑的基色(色素溶液或分散液),係可含有本發明色素衍生物、視需要更進一步含有其他顏料、油溶性染料或水溶性染料,且介質係使用上述液體介質、聚合性液狀介質、樹脂介質,視需要更進一步使用分散助劑之聚合體系分散劑或低分子分散助劑而構成。
再者,在顏料製造時、或將顏料使用於有機溶劑分散液系著色劑或塑膠用著色劑等用途時,本發明之色素衍生物係可在抑制顏料結晶轉移、抑制結晶成長及分散性提升、耐熱性提升等目的下,添加使用。特別係本發明之色素衍生物添加於顏料粗製物(粗顏料)或粗粒子顏料中,而形成顏料組成物時,有利於顏料的後處理(顏料化處理),且本發明的色素衍生物能賦予顏料液狀分散彩色的分散性能提升、保存安定性提升等優異效果。當使用為此種顏料的結晶成長防止劑或分散安定助劑時,最好對有機溶劑介質屬於不溶性。因而,較佳係使用上述化合物(C)殘基所具有取代基為導入親油性基,並將該親油性基設為大約1個以下,較佳係相對於包括顏料衍生物在內的整體顏料,依平均個數計導入0.5~0.1個親油性基者者。另一方面,當形成彩色濾光片像素形成用油墨或溶劑系著色劑時,除像素形成用顏料、皮膜形成材料、稀釋介質之外,較佳係將上述具有離子性基的本發明色素衍生物、與具有其相對離子性基的親媒性聚合體,使用為顏料成分散劑而構成。
使用依如上述所舉例本發明色素衍生物的色素衍生物含有組成物,藉由含有高濃度色素成分,並將色素衍生物或併用的其他色素預先溶解、或微分散,便可輕易地製造著色劑。使用本發明色素衍生物的含色素衍生物之組成物,配合目標著色劑處方,含有色素衍生物、及視需要的其他色素,介質係使用由有機溶劑系、水系或水-親水性有機溶劑的混合溶劑系所構成液體介質;由聚合性寡聚物、聚合性單體所構成聚合性液狀介質;由可塑劑、寡聚物、合成樹脂所構成樹脂介質,且視需要含有分散助劑的聚合體系分散劑、低分子分散助劑,便可進行調製。
含有本發明色素衍生物的著色劑,係可適用為染色劑、印染劑、塗料、印刷油墨、文具、繪畫用具、樹脂著色劑、及各種關聯資訊技術的著色劑,例如可適用為彩色濾光片製造時所使用的彩色光阻用著色劑或電子照片方式印表機的液體顯影劑等液狀著色劑,或電子照片方式印表機的乾式顯影劑。且,分別可使用於諸如染色、印染、塗裝、印刷、筆記、描繪、樹脂著色、電子照片列印、靜電印刷或彩色濾光片像素形成方法等公知著色方法的用途。
本發明的著色劑係含有本發明色素衍生物,視需要併用其他顏料、油溶性染料、水溶性染料等其他色素,依照調配處方,添加稀釋介質、或當作塗膜形成材料用之從熱可塑性聚合體、反應性聚合體、反應性寡聚物、聚合性單體及交聯劑等中選擇1種或以上的材料,而進行調製。本發明的著色劑視需要可更進一步添加硬化觸媒、聚合觸媒等,或使用上述含色素衍生物的組成物,更添加必要的上述材料,再配合溶解、混合、分散等用途,施行必要加工便可進行調製。
上述所使用當作塗膜形成材料添加的樹脂,係使用配合各自用途的公知樹脂成分。例如合成橡膠樹脂、丙烯酸樹脂、乙烯樹脂、氯化橡膠樹脂、醇酸樹脂、胺甲酸酯樹脂、環氧系樹脂、矽樹脂、氟樹脂等公知塗膜形成材料、及紫外線硬化性樹脂系、電子束硬化性樹脂系等能量線硬化性塗膜形成材料等等。上述塗膜形成材料亦可更進一步具有反應性基,亦可未具有,而反應性基係例如:羥甲基、烷基羥甲基、異氰酸酯基、遮蔽異氰酸酯基(masked isocyanate group)、環氧基等。又,依照用途使用寡聚物或單體,亦可更進一步併用交聯劑,例如:羥甲基三聚氰胺系、異氰酸酯系、環氧系交聯劑。上述著色劑中,色素(P)與塗膜形成材料(V)的調配質量比,係依照用途、所要求性能等而任意決定,P:V=80:20~1:99、較佳係70:30~10:90。
利用本發明著色劑進行著色的素材或物品,係依照著色之目的、用途而自行決定,習知公知素材與物品均可成為對象。例如數位雷射印表機、全彩影印機用的全彩碳粉等影像記錄用著色組成物,該組成物的著色對象物品係可舉例如:紙、合成紙、不織布紙、塑膠膜等。
本發明的著色劑係當使用於彩色濾光片像素形成時,使用其形成方法所分別適用的著色劑,在彩色濾光片基板上利用公知光阻法、印刷法、轉印法、黏貼法等形成像素。就液晶顯示器的彩色濾光片用或廣告用顯示器用等的影像顯示用著色組成物時,該組成物的著色對象物品係可舉例如:玻璃製基板、塑膠板基板等。
[實施例]
其次,具體的製造例及實施例,就本發明進行更詳細說明。再者,文中的「份」及「%」在無特別聲明的前提下,係質量基準。
[製造例1:彩色濾光片用ε型酞菁銅顏料之合成] (1-1)(顏料中導入磺酸的陰離子性顏料之合成)
在具備有加熱裝置的電熱加熱器、攪拌機、試劑投入口及逆流冷卻器的反應裝置中,裝填入無水硫酸120g,一邊攪拌,一邊添加酞菁銅藍顏料(MW(分子量):576)5.76g(0.01莫耳),而使溶解。然後,加熱至50℃,添加聚甲醛(MW:30(單體))0.60g(0.02莫耳),攪拌1小時30分鐘,而使進行反應,便合成羥甲基體。
接著,升溫至80℃,將鄰甲酚-4-磺酸(MW:188.2、純度86%)依純分添加3.76g(0.02莫耳),在80℃~85℃下攪拌6小時而進行反應。待反應結束後,冷卻至常溫,並使析出於大約1,000ml的冰水中。過濾所析出的反應生成物,經水洗,再施行乾燥。然後,利用丙酮施行洗淨而將可溶份除去,獲得鄰甲酚-4-磺酸(-6-)甲基化酞菁銅。取代個數大約0.5個。以下將其稱「藍色素衍生物-1」。組成整理標示於表1中。
(1-2)(ε型酞菁銅顏料之調製)
將α型酞菁銅100份、上述所獲得藍色顏料衍生物-1(1份)、酞醯亞胺甲基酞菁銅3份、ε型酞菁銅藍顏料(C.I.顏料藍15:6)10份、食鹽300份及二乙二醇110份,在捏合機中,保持內容物溫度100~110℃,並施行20小時磨碎。
將所獲得內容物在2%稀硫酸水溶液中施行加熱處理,而使食鹽等可溶份溶解,再將經處理過的顏料予以過濾,經水洗,獲得以酞菁銅為主成分並含有的顏料組成物之壓濾餅。依上述所獲得酞菁銅,利用X射線繞射確認到屬於ε型。
(1-3)(藍色顏料組成物之調製)
再者,將上述含ε型酞菁銅的顏料組成物之壓濾餅、與依上述(1-1)所獲得藍色顏料衍生物-1的壓濾餅,依固形份成為91:9的方式進行調配,添加水,再利用均質攪拌機進行解凝,而形成5%水懸浮液。經1小時攪拌後,施行過濾、水洗、乾燥、粉碎,獲得以ε型酞菁銅為主成分並含有的偏紅藍色顏料組成物。以下將其稱「藍色顏料組成物-1」。組成整理標示於表2中。
[比較製造例1:比較用藍色顏料組成物之調製]
除取代依製造例1-3所使用藍色素衍生物-1,改為使用公知單磺化酞菁銅之外,其餘均與製造例1-3同樣的,調製得以ε型酞菁銅顏料為主成分並含有的比較用藍色顏料組成物。以下,將其稱「比較用藍色顏料組成物-1」。組成整理標示於表2中。
[製造例2:彩色濾光片用ε型酞菁銅顏料之製造] (2-1)(顏料中導入磺酸的陰離子性顏料之合成)
除取代製造例1-1中所使用的鄰甲酚-4-磺酸,改為使用N-甲基牛磺酸(MW:139)2.09g(0.015莫耳)之外,其餘均與製造例1-1同樣,獲得N-甲基-N-(磺乙基)胺基甲基化酞菁銅。取代個數大約0.4個。以下,將其稱「藍色素衍生物-2」。組成整理標示於表1中。
(2-2)(藍色顏料組成物之調製)
在製造例1-3中,除取代所使用的藍色顏料衍生物-1,改為使用上述所獲得藍色素衍生物-2,進行同樣的製造步驟,獲得以ε型酞菁銅為主成分並含有的偏紅藍色顏料組成物。以下,將其稱「藍色顏料組成物-2」。組成整理標示於表2中。
[製造例3:彩色濾光片用ε型酞菁銅顏料之製造] (3-1)(顏料中導入磺酸的陰離子性顏料之合成)
製造例1-1中,除取代所使用的鄰甲酚-4-磺酸,改為使用胺磺酸(MW:97)1.46g(0.015莫耳)之外,其餘均同樣,獲得磺醯胺甲基化酞菁銅。取代個數大約0.4個。以下,將其稱「藍色素衍生物-3」。組成整理標示於表1中。
(3-2)(藍色顏料組成物之調製)
在製造例1-3中,除取代所使用的藍色顏料衍生物-1,改為使用上述所獲得藍色素衍生物-3,並進行同樣的製造步驟,獲得以ε型酞菁銅為主成分並含有的偏紅藍色顏料組成物。以下,將其稱「藍色顏料組成物-3」。組成整理標示於表2中。
[製造例4:疏水性基之導入、經改良色相的顏料之合成]
在無水硫酸120g中添加癸腈(MW:153.3)9.20g(0.06莫耳)及聚甲醛2.25g(0.075莫耳),經溶解,進行反應而合成羥甲基體。接著,添加分子中平均具有2個甲基的二甲基酞菁銅顏料(平均分子量:604)6.04g(0.01莫耳),在80℃~85℃下進行6小時攪拌而進行反應。冷卻至常溫,使析出於大約1,000ml冰水中,經過濾、水洗後,再施行乾燥。利用丙酮施行洗淨而將可溶份予以除去,獲得癸醯胺甲基化二甲基酞菁銅。癸醯胺甲基的取代個數大約3.1個。以下,將其稱「藍色素衍生物-4」。組成整理標示於表1中。
上述結果整理於下述表1及表2中。
[製造例5:顏料中導入親水性基,合成水溶性色素] (5-1)(親水性色素之調製)
如同製造例1-1,在無水硫酸130g中添加酞菁銅藍顏料5.76g(0.01莫耳),經溶解,接著再添加聚甲醛2.25g(0.075莫耳),施行20分鐘攪拌。添加偏苯三酸醯亞胺(MW:191)11.46g(0.06莫耳),經加熱,在80℃~85℃下攪拌6小時而進行反應。冷卻至常溫,析出於大約1,000ml冰水中,經過濾、水洗後,再施行乾燥。利用丙酮施行洗淨而將可溶份予以除去,獲得屬於本發明色素衍生物的偏苯三酸醯亞胺甲基化酞菁銅。取代個數大約3.2個。
(5-2)(親水性色素溶液之調製:利用氫氧化鈉進行的方法)
接著,將上述所獲得偏苯三酸醯亞胺甲基化酞菁銅12.26g在水100g中進行攪拌而分散。添加20%氫氧化鈉水溶液12.8g,加溫至50℃,持續施行30分鐘攪拌,經皂化而使溶解。更利用1%氫氧化鈉水溶液將pH調整為8,再過濾不溶解份,添加水而調整為10%水溶液。獲得偏苯三酸醯胺甲基化酞菁銅鈉鹽的10%水溶液。以下,將其稱「藍色素衍生物-5水溶液」。
(5-3)(紅色溶液、黃色溶液之調製)
同樣的,取代酞菁銅藍顏料,改為使雙胺基蒽醌系紅色顏料(C.I.顏料紅色177)進行反應,獲得雙胺基蒽醌的偏苯三酸單醯胺甲基衍生物之鈉鹽10%水溶液。以下稱「紅色顏料衍生物-1水溶液」。
同樣的,使陰丹士林特黃色顏料(C.I.顏料黃24)進行反應,獲得偏苯三酸單醯胺甲基衍生物的鈉鹽10%水溶液。以下,將其稱「黃色顏料衍生物-1水溶液」。
(5-4)(親水性色素溶液之調製:利用乙醇胺進行的方法)
上述中,將經利用氫氧化鈉水溶液施行皂化的各個顏料衍生物水溶液,利用稀鹽酸水溶液形成酸性,而使顏料衍生物羧酸析出,經過濾,獲得泥狀物。在其中添加20%乙醇胺水溶液而中和,將pH調整為8。然後,過濾不溶解份,添加水,調整為10%水溶液,獲得偏苯三酸醯胺甲基衍生物的乙醇胺鹽10%水溶液。以下分別稱為「藍色素衍生物-5-2水溶液」、「紅色顏料衍生物-1-2水溶液」、「黃色顏料衍生物-1-2水溶液」。以上的結果整理於下述表3中。
[製造例6](顏料中導入親水性基,合成水溶性色素) (6-1)(親水性色素溶液之調製)
與製造例5-1同樣的,取代偏苯三酸醯亞胺,改為使用麩胺酸8.82g(0.06莫耳)進行反應,析出於冰水中,經過濾、水洗、乾燥後,再依丙酮進行洗淨而將可溶份予以除去,獲得戊二酸-1-亞胺基甲基化酞菁銅。取代個數約3.1個。以下,將其稱「藍色素衍生物-6」。表4中整理標示組成。
(6-2)(親水性色素溶液之調製:利用氫氧化鈉進行的方法)
與製造例5-2同樣的,使分散於水中,再利用氫氧化鈉水溶液進行中和,將pH調整為8,再過濾不溶解份,添加水,調整為10%水溶液。獲得戊二酸-1-亞胺基甲基化酞菁銅的鈉鹽10%水溶液。以下,將其稱「藍色素衍生物-6水溶液」。
[製造例7](顏料中導入親水性基,合成水溶性色素) (7-1)(親水性色素溶液之調製)
與製造例5-1同樣的,取代偏苯三酸醯亞胺,改為使用N-甲基牛磺酸8.34g(0.06莫耳),使進行反應,析出於冰水中,經過濾、水洗、乾燥後,再依丙酮進行洗淨而將可溶份予以除去,獲得N-(磺乙基)-N-甲基胺基甲基化酞菁銅。取代個數約3.2個。以下,將其稱「藍色素衍生物-7」。表4中整理標示組成。
(7-2)(親水性色素溶液之調製:利用氫氧化鈉進行的方法)
與製造例5-2同樣的,使分散於水中,並利用氫氧化鈉水溶液進行中和,將pH調整為8,過濾不溶解份,添加水,調整為10%水溶液。獲得N-甲基-N-(磺乙基)胺基甲基化酞菁銅的鈉鹽10%水溶液。以下,將其稱「藍色素衍生物-7水溶液」。
[製造例8](顏料中導入親水性基,合成水溶性色素) (8-1)(親水性色素溶液之調製)
與製造例5-1同樣的,取代偏苯三酸醯亞胺,改為使用胺磺酸(MW:97)5.82g(0.06莫耳)並進行反應,使析出於冰水中,經過濾、水洗,將可溶份予以除去,獲得磺醯胺甲基化酞菁銅。取代個數約3.3個。以下,將其稱「藍色素衍生物-8」。表4中整理標示組成。
(8-2)(親水性色素溶液之調製:利用氫氧化鈉進行的方法)
與製造例5-2同樣的,使分散於水中,並利用氫氧化鈉水溶液進行中和,將pH調整為8,過濾不溶解份,添加水,調整為10%水溶液。獲得磺醯胺甲基化酞菁銅的鈉鹽10%水溶液。以下,將其稱「藍色素衍生物-8水溶液」。
[實施例1:分散液之調製] (1-1)(藍色顏料分散液-1之調製)
將依製造例1-3所獲得藍色顏料組成物-1(以ε型酞菁銅為主成分並含有的偏紅藍色顏料組成物)100份、甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸-甲基丙烯酸2-羥乙酯共聚物(莫耳比:60:20:20、重量平均分子量30,000)(以下稱「BzMA-MAc-HEMA共聚物」)30份、環己酮100份、丙二醇單甲醚醋酸酯(以下簡稱「PGMA」)60份、及DISPERBYK-163(BYK-Chemie公司製:固形份45%)66.7份,利用塗料調節器進行預混合。然後,依顏料濃度成為20%的方式添加PGMA(143.3份),再利用連續式臥式介質分散機進行分散,獲得藍色顏料分散液。以下,將其稱「藍色顏料分散液-1」。
(1-2)(比較用藍色顏料分散液-1之調製)
除使用依比較製造例1所獲得比較用藍色顏料組成物-1(公知以使用單磺化酞菁銅的ε型酞菁銅顏料為主成分並含有)之外,其餘均與實施例1-1同樣的調製「比較用藍色顏料分散液-1」。
<評估:藍色顏料分散液的色調比較>
將依上述所獲得藍色顏料分散液-1與比較用藍色顏料分散液-1的色調進行比較。使用藍色顏料組成物-1的藍色顏料分散液-1,相較於使用比較用藍色顏料組成物-1(單磺化酞菁銅)的比較用藍色顏料分散液-1之下,屬於更偏紅的藍色。
[實施例2:對玻璃基板的應用] (2-1)(藍色玻璃基板之調製)
將玻璃基板安裝於旋塗機上,並滴下依實施例1所獲得藍色顏料分散液-1,最先依300rpm施行5秒鐘旋塗,接著再依1,200rpm施行5秒鐘旋塗。接著,依90℃施行2分鐘預烤,更依230℃施行30秒鐘的後烘烤,便調製得藍色塗佈玻璃基板-1。以下,將其稱「藍色塗佈玻璃基板-1」。
(2-2)(比較用藍色塗佈玻璃基板之調製)
採用依實施例1所獲得使用單磺化酞菁銅之ε型酞菁銅顏料的比較用藍色顏料分散液-1,與上述(2-1)同樣的施行塗佈,調製得比較藍色塗佈玻璃基板-1。以下稱「比較藍色塗佈玻璃基板-1」。
<評估:藍色塗佈玻璃基板的光學特性評估與比較>
針對依上述所製作的藍色塗佈玻璃基板-1、及比較藍色塗佈玻璃基板-1,施行光學特性的評估。色度計係使用彩色分析儀TC-1800MK2(東京電色公司製)。此時的光係輔助標準光源C。
結果係使用藍色顏料分散液-1的藍色塗佈玻璃基板-1,最大穿透波長為458nm、Y值為17.6。另一方面,使用具有單磺化酞菁銅的比較用藍色顏料分散液-1之比較藍色塗佈玻璃基板-1,最大穿透波長為461nm、Y值為17.0。使用本發明色素衍生物的玻璃基板,相較於比較之使用單磺化酞菁銅的玻璃基板之下,呈現更偏紅的藍色,因為最大穿透波長係位於短波長側,因而本發明色素衍生物較偏紅之藍色。又,確認本發明色素衍生物的Y值較高。
[實施例3:對彩色濾光片的應用] (3-1)(藍色顏料分散液之調製)
與實施例1-1同樣的,將依製造例1-2所獲得藍色顏料組成物-1(20份)、BzMA-MAc-HEMA共聚物2份、DISPERBYK-163(13.3份)、及PGMA(64.7份),利用塗料調節器進行預混合後,利用連續式臥式介質分散機施行分散,獲得使用本發明色素衍生物的藍色顏料分散液。以下,將其稱「藍色顏料分散液-2」。此處所獲得藍色顏料微分散液在45℃下1週期間不會有增黏情形,屬保存安定性優異。組成如表5所示。
再者,如表5所示,取代上述所使用的藍色顏料組成物-1,改為使用依製造例2-2所製得藍色顏料組成物-2,調製「藍色顏料分散液-3」,並使用依製造例3-2所獲得藍色顏料組成物-3調製「藍色顏料分散液-4」。
(3-2)(綠色、紅色、黃色、紫色等各顏料分散液之調製)
與上述(3-1)同樣的,調製光阻油墨所使用的綠色、紅色、黃色、紫色等各顏料分散液。具體而言,取代(3-1)所使用藍色顏料組成物-1,改為使用在PG36(酞菁銅綠色顏料)、PR254(二酮基吡咯并吡咯紅色顏料)、PR177(胺基蒽醌紅色顏料)、PY150(鎳錯合物黃色顏料)、及PV23(二紫色顏料)中,添加公知顏料衍生物的各個顏料組成物,並與上述(3-1)同樣的分別獲得顏料成分20%的顏料分散液。以下將該等分別稱「綠色顏料分散液-1」、「紅色顏料分散液-1」、「紅色顏料分散液-2」、「黃色顏料分散液-1」、「紫色顏料分散液-1」。
(3-3)(各顏料的感光性光阻油墨之調製)
為在彩色濾光片的玻璃基板上形成紅(R)、綠(G)、藍(B)像素,便依照下述表6的配方,獲得感光性藍色光阻油墨-1、2、3、感光性綠色光阻油墨、感光性紅色光阻油墨。
TMPTA:三羥甲基丙烷三丙烯酸酯
HEMPA:2-羥乙基-2-甲基丙烷-1-酮
DEAP:2,2-二乙氧基苯乙酮
(3-4)(彩色濾光片的RGB像素形成)
將玻璃基板安裝於旋塗機上,再將上述感光性紅色光阻油墨最先依300rpm施行5秒鐘旋塗,接著再依1,200rpm施行5秒鐘旋塗。接著,在80℃下施行10分鐘預烤,並將設有具馬賽克狀圖案光罩的玻璃基板塗佈面,使用近接式曝光機,利用超高壓水銀燈依100mJ/cm2 光量施行曝光。接著,利用專用顯影液及專用清洗劑施行顯影及洗淨,便在玻璃基板上形成紅色馬賽克狀圖案。
接著,將綠色馬賽克狀圖案及藍色馬賽克狀圖案,使用表6所示感光性綠色光阻油墨及感光性藍色光阻油墨,依據上述方法施行塗佈及燒烤而形成,獲得RGB的彩色濾光片。
所得彩色濾光片係具有優異的光譜曲線特性,耐光性、耐熱性等堅牢性亦優異,且具有光的穿透亦優異之性質,呈現當作液晶彩色顯示器用彩色濾光片的優異性質。
[實施例4:數位印刷用電子照片顯影劑之調製與數位電子印刷] (4-1)(含高濃度顏料的樹脂組成物之調製)
將依製造例4所獲得「藍色素衍生物-4」30份,以及雙酚A-雙(丙二醇醚)與對苯二甲酸的聚酯樹脂(平均分子量:約15,000)(以下簡稱「聚酯樹脂」)70份,利用雙輥機進行混練,並準備藍色顏料的聚酯色母(含有高濃度顏料的樹脂組成物)(以下稱「藍色色母」)。
同樣的,分別將PR-122(二甲基喹吖酮顏料)、PY-74(單偶氮黃色顏料)、及PBK-7(碳黑顏料)各30份,與上述聚酯樹脂70份進行混練,分別獲得紅色、黃色、黑色聚酯色母。以下分別稱「紅色色母」、「黃色色母」、「黑色色母」。
(4-2)(影像記錄用著色組成物之調製、與全彩電子照片之列印)
依照下述表7的配方,將依上述所獲得各色的聚酯色母、上述聚酯樹脂、及鉻錯鹽系負電荷控制劑,依照常法施行混練。經冷卻後,施行粗碎,再利用噴射粉碎機施行微粉碎,然後再投入分級機中,獲得5~7μm影像記錄用著色組成物的微粉末。然後,添加流動化劑的膠體二氧化矽,並與載體的磁性鐵粉進行混合,形成靛藍色、洋紅色、黃色及黑色的電子照片乾式顯影劑。利用電子照片式全彩雷射印表機進行電子列印。獲得靛藍色係屬於偏綠靛藍色特點的鮮豔全彩電子照片列印物。
[實施例5:水性印刷油墨與印刷] (5-1)(水性凹版油墨用塗佈劑之調製)
將由碳酸酯系多元醇與脂肪族異氰酸酯所獲得含羧基的聚胺甲酸酯系水性樹脂(固形份30%)50份、水分散蠟(固形份30%)5份、聚碳二醯亞胺系交聯劑15份、消泡劑1份、及水9份進行摻合,調製得塗料載體基劑。在其中分別添加著色劑之製造例5所獲得藍色素衍生物-5水溶液、紅色顏料衍生物-1水溶液、黃色顏料衍生物-1水溶液各20份,經充分混合,調製得藍色、紅色及黃色塗佈劑。另外,上述聚碳二醯亞胺系交聯劑係使用由甲苯二異氰酸酯合成,且將聚碳二醯亞胺的端末形成油基胺甲酸酯的松脂油溶液之O/W乳液(固形份20%)。
<評估>
使用依上述所獲得藍色、紅色及黃色塗佈劑,將其當作水性凹版油墨,在聚氯乙烯、聚乙烯、聚酯、尼龍等塑膠膜或片上,施行凹版印刷或橡膠版輪轉印刷,獲得印刷物。該印刷物全部均屬於耐候性、耐水性、耐久性等物性優異,且美麗、透明的印刷物。
(5-2)(水性凹版油墨用塗佈劑之調製)
取代上述藍色素衍生物-5水溶液、紅色顏料衍生物-1水溶液、黃色顏料衍生物-1水溶液,改為分別使用製造例(5-4)所獲得藍色素衍生物-5-2水溶液、紅色顏料衍生物-1-2水溶液、黃色顏料衍生物-1-2水溶液,而調製得藍色、紅色及黃色塗佈劑。
<評估>
與實施例(5-1)同樣的,將所獲得塗佈劑當作水性凹版油墨,在上述塑膠膜或片上施行凹版印刷或橡膠版輪轉印刷。所獲得印刷物全部均屬於耐候性、耐水性、耐久性等物性優異,且美麗、透明的印刷物。
[實施例6:著色塗佈劑之調製、染色及塗裝] (6-1)(著色塗佈劑之調製)
將含有羧基的甲基甲基丙烯酸酯-丙烯酸乙酯-丙烯酸(64:32:4)共聚合乳膠(固形份40%)40份、雲母3份、滑石7份、3%羥基纖維素水溶液10份、丙二醇單乙醚1份、乙二醇2份、消泡劑0.5份、防腐劑0.5份、實施例5所使用的聚碳二醯亞胺系交聯劑10份、及水6份進行摻合,調製得塗料載體基劑。
在所獲得載體基劑中,分別添加著色劑的本發明色素衍生物之藍色素衍生物-5水溶液、紅色顏料衍生物-1水溶液、黃色顏料衍生物-1水溶液各20份,經充分混合便調製得藍色、紅色及黃色塗佈劑。
<評估:木製品>
使用依上述所獲得藍色、紅色及黃色塗佈劑,對木製品單獨或混合使用施行各色相的塗裝。本發明色素衍生物因為在常溫下進行交聯反應,因而所獲得塗膜的耐候性、耐水性、耐久性等物性均優異,可獲得美麗的各色塗裝木製品。
<評估:木製品以外>
再者,同樣的使用上述藍色、紅色及黃色塗佈劑,對織布等纖維製品、不織布、合成皮革、人造皮革等施行印染、浸染等染色,並對金屬製品、塑膠製品施行塗裝。如同木製品,可獲得耐候性、耐水性、耐久性等物性均優異,且色彩美麗的著色製品。
(6-2)(藍色塗佈劑之調製與評估)
如同上述,使用由本發明色素衍生物所構成藍色素衍生物-6水溶液、藍色素衍生物-7水溶液、及藍色素衍生物-8水溶液,分別獲得藍色塗佈劑。使用所獲得塗佈劑,施行與上述同樣的評估。具體而言,一起使用依上述所製得紅色及黃色塗佈劑,以及所獲得藍色塗佈劑,對木製品、紙製品、纖維製品等施行染色,且對金屬製品、塑膠製品等施行塗裝。可獲得耐候性、耐水性、耐久性等物性均優異,且色彩美麗的著色製品。
(產業上之可利用性)
根據上述本發明的色素衍生物,可溶性色素相較於染料之下,耐光性較優異,且利用色調與取代數均可達深色效果,特別係可獲得來自酞菁系色素的天藍色。又,利用水不溶性色素所連結的衍生物殘基之取代基性質,可獲得當作為抑制顏料結晶轉移與結晶成長的添加劑之有效顏料衍生物,且可獲得含有有機溶劑系顏料成分散彩色的顏料分散性提升、分散液的黏度降低、及分散安定性、長期保存安定性等性能提升之分散助劑等機能性添加劑的著色劑。因為該等係由以現有色素骨架為母體的衍生物所獲得,因而可經濟性且效率的達成。

Claims (11)

  1. 一種色素衍生物,係當作著色劑使用的水不溶性色素之衍生物,其係使以下成分進行反應而成:水不溶性色素(A);醛化合物(B),其能與該水不溶性色素(A)進行反應而形成伸烷基;及化合物(C),其係從由碳數6~20的酚化合物及碳數8~20的N,N-二取代苯胺化合物所構成群組中選擇之任一個含有具易取代性氫基之次甲基(-CH=)的烴化合物及其衍生物(C-1)、由碳數0~10的胺磺酸化合物選擇之任一個具有反應性胺基的胺基化合物及其衍生物(C-2)所構成群組中選擇之任一者;且上述水不溶性色素(A)分子與上述化合物(C)殘基係經由上述伸烷基相連結的色素之衍生物。
  2. 如申請專利範圍第1項之色素衍生物,其中,上述醛化合物(B)係從聚甲醛、三烷、甲醛、福馬林、乙二醛及碳數1至10的烷基醛所構成群組中選擇之至少1種。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之色素衍生物,其中,在水不溶性色素(A)分子上,經由伸烷基鍵結的化合物(C)殘基之個數係1~6。
  4. 如申請專利範圍第1項之色素衍生物,其中,上述水不溶性色素(A)係從有機顏料、甕染料及分散染料所構成群組 中選擇之至少1種。
  5. 如申請專利範圍第1項之色素衍生物,其中,上述水不溶性色素(A)係從酞菁系、蒽醌系、苝系、培利酮(perynone)系、二系、喹吖酮系、二酮基吡咯并吡咯系、靛藍‧硫代靛藍系、喹啉黃系、異吲哚啉酮系、金屬錯合物系、不溶性偶氮系、高分子量偶氮系色素所構成群組選擇之至少1種。
  6. 如申請專利範圍第1項之色素衍生物,其中,上述化合物(C)殘基係具有取代基,該取代基係從下述親水性基群組、親油性基群組、反應性基群組中選擇之任一者;親水性基群組:從羧基、磺酸基、磷酸酯基及硫酸酯基中選擇之任一陰離子性基;從該等陰離子性基的鹼金屬鹽、銨鹽、(單、二、三)-烷基胺鹽、(單、二、三)-烷醇胺鹽、(單、二、三)-(聚氧化伸烷基)氧基烷基胺鹽中選擇之任一陰離子性基之鹽;從三級胺基、四級銨基中選擇之任一陽離子性基;從該等陽離子性基的鹵酸鹽、磺酸鹽、烷基羧酸鹽中選擇之任一陽離子性基之鹽;從多元醇基、聚乙二醇基中選擇之任一非離子性基;親油性基群組:從碳數1~10的烷基、碳數1~10的烷氧基、鹵基所構成 群組中選擇之任一基;反應性基群組:從環氧丙基、羥甲基、碳數1~4之烷氧甲基所構成群組中選擇之任一基。
  7. 一種著色劑,係含有:色材,係申請專利範圍第1至6項中任一項之色素衍生物;與稀釋介質,係有機溶劑系、水系或水-親水性有機溶劑混合溶劑系中任一者所構成的液體介質,或者由聚合性寡聚物或聚合性單體構成的聚合性液狀介質,或者由合成樹脂構成的樹脂介質中之至少任一者。
  8. 如申請專利範圍第7項之著色劑,其中,更進一步含有當作分散助劑用的聚合體系分散劑或低分子分散助劑。
  9. 如申請專利範圍第7項之著色劑,係染色劑用、印染劑用、塗料用、印刷油墨用、文具用、繪畫用具用、樹脂著色劑用、電子照片列印用顯影劑用、靜電印刷用顯影劑用或彩色濾光片像素形成用油墨用中之任一者。
  10. 一種物品之著色方法,係利用從染色、印染、塗裝、印刷、筆記、描繪、樹脂著色、電子照片列印、靜電印刷或彩色濾光片像素形成方法中選擇的著色方法施行著色時,使用申請專利範圍第7至9項中任一項之著色劑。
  11. 一種物品之著色方法,係以在彩色濾光片基板上利用光阻法、噴墨印刷法、印刷法、轉印法或黏貼法中之任一種進行像素形成的著色方法施行著色時,使用申請專利範圍第 7至9項中任一項之著色劑。
TW099130616A 2009-09-10 2010-09-10 Pigment derivatives, colorants and coloring methods TWI458784B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009209767 2009-09-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201116592A TW201116592A (en) 2011-05-16
TWI458784B true TWI458784B (zh) 2014-11-01

Family

ID=43732479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099130616A TWI458784B (zh) 2009-09-10 2010-09-10 Pigment derivatives, colorants and coloring methods

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5465718B2 (zh)
KR (1) KR101406378B1 (zh)
CN (1) CN102482513B (zh)
TW (1) TWI458784B (zh)
WO (1) WO2011030810A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104530759A (zh) * 2014-12-18 2015-04-22 太湖亚太精化有限公司 一种稳定性好的分散型染料及其制备方法
CN111247182B (zh) * 2017-11-29 2023-08-22 大塚化学株式会社 嵌段共聚物、分散剂、着色组合物和彩色滤光片

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200510490A (en) * 2003-06-12 2005-03-16 Dainchiseika Color & Chemicals Mfg Co Ltd Hydrophilic coloring matter for recording image, aqueous coloring agent for recording image, method and device for recording image

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0615671B2 (ja) * 1987-10-20 1994-03-02 三井東圧化学株式会社 近赤外線吸収剤およびそれを用いた光記録媒体
JPH0730300B2 (ja) * 1988-04-01 1995-04-05 三井東圧化学株式会社 アルキルフタロシアニン近赤外線吸収剤及びそれを用いた表示・記録材料
JP2927118B2 (ja) * 1992-07-30 1999-07-28 東洋インキ製造株式会社 高顔料濃度分散体の製造方法
JP3685863B2 (ja) * 1996-03-29 2005-08-24 株式会社リコー 電子写真用トナー
JP3813750B2 (ja) * 1998-08-27 2006-08-23 大日精化工業株式会社 カラーフィルターの製造方法及びカラーフィルター
WO2002094944A1 (en) * 2001-05-18 2002-11-28 Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. Surface-treated organic pigments
JP2003147224A (ja) * 2001-07-25 2003-05-21 Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd 有機顔料用分散剤、有機顔料組成物及びポリマーへの顔料分散方法
CN1284784C (zh) * 2002-07-05 2006-11-15 卢忠远 一种兰色改性剂及其制备方法与应用
JP4575041B2 (ja) * 2003-06-12 2010-11-04 大日精化工業株式会社 画像記録用親水性色素、画像記録用水性着色剤、画像記録方法および画像記録装置
JP2006126440A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Dainippon Ink & Chem Inc 静電荷現像用トナー
JP5051635B2 (ja) * 2005-12-12 2012-10-17 山陽色素株式会社 顔料誘導体及びこれを用いた顔料分散剤並びにこれらを含有する顔料分散体及び水性インク
JP2008231134A (ja) * 2007-03-16 2008-10-02 Seiko Epson Corp インクジェット記録用インク
JP2008231336A (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Seiko Epson Corp インクジェット記録用インク
JPWO2009005125A1 (ja) * 2007-07-05 2010-08-26 日本化薬株式会社 ポルフィラジン色素及びこれを含有するインク
JPWO2009060573A1 (ja) * 2007-11-07 2011-03-17 日本化薬株式会社 水溶性ナフタロシアニン色素及びこれを含有する水系インク
WO2009060960A1 (ja) * 2007-11-08 2009-05-14 Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. 着色組成物、製造方法および着色方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200510490A (en) * 2003-06-12 2005-03-16 Dainchiseika Color & Chemicals Mfg Co Ltd Hydrophilic coloring matter for recording image, aqueous coloring agent for recording image, method and device for recording image

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120065389A (ko) 2012-06-20
WO2011030810A1 (ja) 2011-03-17
JPWO2011030810A1 (ja) 2013-02-07
TW201116592A (en) 2011-05-16
KR101406378B1 (ko) 2014-06-13
CN102482513A (zh) 2012-05-30
JP5465718B2 (ja) 2014-04-09
CN102482513B (zh) 2014-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7855041B2 (en) Pigment preparation based on an azo pigment
JP5297527B2 (ja) 緑色顔料、その製造方法、それを含んでなる着色剤およびそれを用いた着色方法
JP5035718B2 (ja) 顔料分散剤およびその使用
US8361218B2 (en) Coloring composition, method for production thereof, and coloring method
JP2009029886A (ja) 顔料分散剤、顔料組成物、顔料着色剤およびカラーフィルター用着色剤
JP5010229B2 (ja) 顔料分散剤、顔料組成物、顔料着色剤およびカラーフィルター用塗布液
CN1814680B (zh) 荧光着色剂组合物、着色方法和着色制品
JP5976764B2 (ja) 非対称型ポリアゾ色素、着色剤、着色方法および着色物品
US7686883B2 (en) C.I. pigment blue 80-based blue dye
JP4694559B2 (ja) フタロシアニン色素に基づいた色素調製物
TWI458784B (zh) Pigment derivatives, colorants and coloring methods
JP6392725B2 (ja) 顔料分散剤、顔料組成物、及び顔料着色剤
JP5139707B2 (ja) 顔料分散剤、顔料組成物および顔料着色剤
JP6392724B2 (ja) 顔料分散剤、顔料組成物、及び顔料着色剤
TWI577746B (zh) A pigment composition, a coloring composition, and a pigment composition
JP5796145B1 (ja) 顔料分散剤、顔料組成物、及び顔料着色剤
JP5796144B1 (ja) 顔料分散剤、顔料組成物、及び顔料着色剤
CN120192670A (zh) 一种颜料衍生物组合物、颜料组合物和颜料着色剂
JP6570461B2 (ja) 顔料分散剤、顔料組成物、及び顔料着色剤
JP5823432B2 (ja) 顔料分散剤、顔料組成物、及び顔料着色剤