JP7555704B2 - 着色樹脂組成物 - Google Patents
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Description
そこで本発明は、耐薬品性に優れるカラーフィルタを得るのに有用な着色樹脂組成物を提供する。
[1] 着色剤及び樹脂を含み、着色剤が式(I)で表される化合物を含む着色樹脂組成物。
[式(I)中、
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及びR10は、それぞれ独立に、水素原
子、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、カルボキシ基、スルホ基、スルファモイル基、メタロセニル基、炭素数1~30の炭化水素基、又は前記炭化水素基中のメチレン基の1つ又は2つ以上が下記群Iから選ばれる2価の基で置き換えられた基を表し、ただし、2つ以上のメチレン基が下記群Iから選ばれる2価の基で置き換えられている場合、前記2価の基は隣り合わず、
前記炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシ基、スルホ基、ホスホノ基、スルファモイル基、イソシアナト基、複素環で置換されていてもよく、
R11、R12、R13、R14、R15及びR16は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~30の炭化水素基、又は前記炭化水素基中のメチレン基の1つ又は2つ以上が下記群Iから選ばれる2価の基で置き換えられた基を表し、ただし、2つ以上のメチレン基が下記群Iから選ばれる2価の基で置き換えられている場合、前記2価の基は隣り合わず、
前記炭化水素基に含まれる水素原子は、複素環又は極性基で置換されていてもよく、
R11、R12、R13、R14、R15及びR16のうちの1つ以上が、置換基として極性基を有する基であり、
nは、1~3の整数を表し、
Aq-は、q価の陰イオンを表し、
qは1~3の整数を表し、
pは式(I)で表される化合物の電荷を中性に保つ係数を表す。
群I:-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-OCS-、-SO2-、-SO3-、-NH-、-CONH-、-NHCO-、-SO2NH-、-NHSO2-又は-N=CH-]
[2] さらに、重合性化合物及び重合開始剤を含む[1]に記載の着色樹脂組成物。
[3] 着色剤が、さらに顔料(但し、式(I)で表される化合物を除く。)を含む[1]又は[2]に記載の着色樹脂組成物。
[4] [1]~[3]のいずれかに記載の着色樹脂組成物から形成されるカラーフィルタ。
[5] [4]に記載のカラーフィルタを含む表示装置。
なお本明細書において、各成分として例示する化合物は、特に断りのない限り、単独で又は複数種を組合せて使用することができる。
本発明の着色樹脂組成物は、着色剤(以下、「着色剤(A)」という場合がある。)、及び樹脂(以下、「樹脂(B)」という場合がある。)を含み、着色剤(A)が、式(I)で表される化合物(以下、「化合物(I)」という場合がある。)を含む。
本発明の着色樹脂組成物は、さらに重合性化合物(以下、「重合性化合物(C)」という場合がある。)、及び重合開始剤(以下、「重合開始剤(D)」という場合がある。)を含むことが好ましい。
本発明の着色樹脂組成物は、さらに重合開始助剤(D1)、溶剤(E)、レベリング剤(F)を含んでいてもよい。
本発明の着色樹脂組成物は、着色剤(A)として、化合物(I)を含む。
以下、式(I)を用いて本発明について詳述するが、化合物(I)には、式(I)の共鳴構造が含まれ、さらに式(I)又はその共鳴構造式中の各基を炭素-炭素単結合又は炭素-窒素単結合の結合軸周りに回転させて得られる化合物も含まれることとする。
[式(I)中、
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及びR10は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、カルボキシ基、スルホ基、スルファモイル基、メタロセニル基、炭素数1~30の炭化水素基、又は前記炭化水素基中のメチレン基の1つ又は2つ以上が下記群Iから選ばれる2価の基で置き換えられた基を表し、ただし、2つ以上のメチレン基が下記群Iから選ばれる2価の基で置き換えられている場合、前記2価の基は隣り合わず、
前記炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシ基、スルホ基、ホスホノ基、スルファモイル基、イソシアナト基、複素環で置換されていてもよく、
R11、R12、R13、R14、R15及びR16は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~30の炭化水素基、又は前記炭化水素基中のメチレン基の1つ又は2つ以上が下記群Iから選ばれる2価の基で置き換えられた基を表し、ただし、2つ以上のメチレン基が下記群Iから選ばれる2価の基で置き換えられている場合、前記2価の基は隣り合わず、
前記炭化水素基に含まれる水素原子は、複素環又は極性基で置換されていてもよく、
R11、R12、R13、R14、R15及びR16のうちの1つ以上が、置換基として極性基を有する基であり、
nは、1~3の整数を表し、
Aq-は、q価の陰イオンを表し、
qは1~3の整数を表し、
pは式(I)で表される化合物の電荷を中性に保つ係数を表す。
群I:-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-OCS-、-SO2-、-SO3-、-NH-、-CONH-、-NHCO-、-SO2NH-、-NHSO2-又は-N=CH-]
環状の脂肪族炭化水素基は、単環でも多環でもよい。該環状の脂肪族炭化水素基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。環状の脂肪族炭化水素基の炭素数は、好ましくは3~18であり、より好ましくは3~15であり、さらに好ましくは4~15である。
群I:-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-OCS-、-SO2-、-SO3-、-NH-、-CONH-、-NHCO-、-SO2NH-、-NHSO2-又は-N=CH-
以下のものが挙げられる(*は結合手を表す)。
以下のものが挙げられる(*は結合手を表す)。
ば、以下のものが挙げられる(*は結合手を表す)。
ば、以下のものが挙げられる(*は結合手を表す)。
該無機陰イオンとしては、例えば、水酸化物イオン、ハロゲン化物イオン(フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン等)、硝酸イオン、過塩素酸イオン、塩素酸イオン、硫酸イオン、チオシアン酸イオン、リン酸イオン、リンタングステン酸イオン、リンモリブデン酸イオン、リンタングステンモリブデン酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、モリブデン酸イオン、タングステン酸イオン、チタン酸イオン、ジルコン酸イオン、ホウ酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン等が挙げられる。
該有機陰イオンとしては、例えば、酢酸イオン、トリフルオロ酢酸イオン、安息香酸イオン、パルミチン酸イオン、酒石酸イオン、エチレンジアミン四酢酸鉄イオン等の有機カルボン酸系陰イオン;メタンスルホン酸イオン、ドデシルスルホン酸イオン、ビニルスルホン酸イオン、ベンゼンスルホン酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、ノナフルオロブタンスルホン酸イオン、3-(トリヒドロキシシリル)-1-プロパンスルホン酸イオン、トルエンスルホン酸イオン、クロロベンゼンスルホン酸イオン、ペンタフルオロベンゼンスルホン酸イオン、3-カルボキシフェニルスルホン酸、3-ニトロフェニルスルホン酸イオン、ベンゼンジスルホン酸イオン、ジフェニルアミン-4-スルホン酸イオン、2-アミノ-4-メチル-5-クロロベンゼンスルホン酸イオン、2-アミノ-5-ニトロベンゼンスルホン酸イオン、フタロシアニンスルホン酸イオン、パーフルオロ-4-エチルシクロヘキサンスルホン酸イオン、ナフタレンモノスルホン酸イオン、ナフタレンジスルホン酸イオン、ナフタレントリスルホン酸イオン、ナフチルアミンモノスルホン酸イオン、ナフチルアミンジスルホン酸イオン、ナフチルアミントリスルホン酸イオン、8-{[3-(トリメトキシシリル)プロピル]アミノ}ナフタレン-1-スルホン酸イオン、8-{[3-(トリメトキシシリル)プロピル]アミノ}ナフタレン-1,5-ジスルホン酸イオン、イソキノリン-5-スルホン酸イオン、ナフトールモノスルホン酸イオン、ナフトールジスルホン酸イオン、ナフトールトリスルホン酸イオン、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-2-アミノエタンスルホン酸イオン等の有機スルホン酸系陰イオン;オクチルリン酸イオン、ドデシルリン酸イオン、オクタデシルリン酸イオン、フェニルリン酸イオン、ノニルフェニルリン酸イオン、2,2’-メチレンビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)ホスホン酸イオン、3-(トリヒドロキシシリル)プロピルメチルホスホン酸イオン等の有機リン酸系陰イオン;ラウリル硫酸イオン、ラウレス硫酸イオン、ポリオキシエチレンアルキルフェノールスルホン酸イオン、ラウリル硫酸イオン等の有機硫酸系陰イオン;テトラアリールホウ酸イオン、ブチルトリフェニルホウ酸イオン等の有機ホウ酸系陰イオン;トリシアノメチドイオン、トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチドイオン、トリス(パーフルオロエチルスルホニル)メチドイオン等のメチドイオン類;ジシアナミドイオン;トリフルオロメタンスルホンアミドイオン、ベンゼンスルホンアミドイオン等のスルホンアミドイオン類;N,N-ビス(フルオロスルホニル)イミドイオン、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミドイオン、ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミドイオン、N,N-ヘキサフルオロ-1,3-ジスルホニルイミドイオン、1,1,2,2,3,3-ヘキサフルオロプロパン-1,3-ジスルホンイミドイオン等のスルホンイミドイオン類;等が挙げられる。
化合物(I)は、好ましくは式(I-25)~式(I-48)、式(I-73)、式(I-74)、式(I-77)~式(I-80)、式(I-87)、式(I-88)、式(I-109)~式(I-127)で表される化合物である。
顔料としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、128、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、185、194、214等の黄色顔料;
C.I.ピグメントオレンジ13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65、71、73等のオレンジ色顔料;
C.I.ピグメントレッド9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、202、209、215、216、224、242、254、255、264、265、269、291等の赤色顔料;
C.I.ピグメントブルー15、15:3、15:4、15:6、60等の青色顔料;
C.I.ピグメントバイオレット1、19、23、29、32、36、38等のバイオレット色顔料;
C.I.ピグメントグリーン7、36、58等の緑色顔料;
C.I.ピグメントブラウン23、25等のブラウン色顔料;
C.I.ピグメントブラック1、7などの黒色顔料等が挙げられる。
顔料分散剤を用いる場合、その使用量は、顔料(A2)の総量に対して、好ましくは1質量%以上100質量%以下であり、より好ましくは5質量%以上50質量%以下である。顔料分散剤の使用量が前記の範囲にあると、均一な分散状態の顔料分散液が得られる傾向がある。
樹脂(B)は、特に限定されないが、アルカリ可溶性樹脂であることが好ましく、不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群から選ばれる少なくとも1種(a)(以下、「(a)」という場合がある。)に由来する構造単位を有する樹脂がより好ましい。樹脂(B)は、さらに、炭素数2~4の環状エーテル構造とエチレン性不飽和結合とを有する単量体(b)(以下、「(b)」という場合がある。)に由来する構造単位、(a)と共重合可能な単量体(c)(ただし、(a)及び(b)とは異なる。)(以下、「(c)」という場合がある。)に由来する構造単位、並びに、側鎖にエチレン性不飽和結合を有する構造単位からなる群から選ばれる少なくとも1種の構造単位を有することが好ましい。
尚、本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸及びメタクリル酸よりなる群から選ばれる少なくとも1種を表す。「(メタ)アクリロイル」及び「(メタ)アクリレート」等の表記も、同様の意味を有する。
(b)としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、ビニルベンジルグリシジルエーテル、3,4-エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デシル(メタ)アクリレート、3-エチル-3-(メタ)アクリロイルオキシメチルオキセタン、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等が挙げられ、好ましくは、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デシル(メタ)アクリレート、3-エチル-3-(メタ)アクリロイルオキシメチルオキセタンである。
樹脂(B)の分散度[重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)]は、好ましくは1.1~6であり、より好ましくは1.2~4である。
重合性化合物(C)は、重合開始剤(D)から発生した活性ラジカル及び/又は酸によって重合しうる化合物であり、例えば、重合性のエチレン性不飽和結合を有する化合物等が挙げられ、好ましくは(メタ)アクリル酸エステル化合物である。
重合開始剤(D)は、光や熱の作用により活性ラジカル、酸等を発生し、重合を開始しうる化合物であれば特に限定されることなく、公知の重合開始剤を用いることができる。活性ラジカルを発生する重合開始剤としては、例えば、N-ベンゾイルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)ブタン-1-オン-2-イミン、N-ベンゾイルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)オクタン-1-オン-2-イミン、N-ベンゾイルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)-3-シクロペンチルプロパン-1-オン-2-イミン、N-アセチルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)-3-シクロヘキシルプロパン-1-オン-2-イミン、2-メチル-2-モルホリノ-1-(4-メチルスルファニルフェニル)プロパン-1-オン、2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-2-ベンジルブタン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-ピペロニル-1,3,5-トリアジン、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルビイミダゾール等が挙げられる。
重合開始助剤(D1)は、重合開始剤によって重合が開始された重合性化合物の重合を促進するために用いられる化合物、もしくは増感剤である。重合開始助剤(D1)を含む場合、通常、重合開始剤(D)と組み合わせて用いられる。
重合開始助剤(D1)としては、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン(通称ミヒラーズケトン)、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、9,10-ジメトキシアントラセン、2,4-ジエチルチオキサントン、N-フェニルグリシン等が挙げられる。
溶剤(E)は、特に限定されず、当該分野で通常使用される溶剤を用いることができる。例えば、エステル溶剤(分子内に-COO-を含み、-O-を含まない溶剤)、エーテル溶剤(分子内に-O-を含み、-COO-を含まない溶剤)、エーテルエステル溶剤(分子内に-COO-と-O-とを含む溶剤)、ケトン溶剤(分子内に-CO-を含み、-COO-を含まない溶剤)、アルコール溶剤(分子内にOHを含み、-O-、-CO-及び-COO-を含まない溶剤)、芳香族炭化水素溶剤、アミド溶剤、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。
乳酸エチル、乳酸ブチル、2-ヒドロキシイソブタン酸メチル、酢酸n-ブチル、酪酸エチル、酪酸ブチル、ピルビン酸エチル、アセト酢酸メチル、シクロヘキサノールアセテート及びγ-ブチロラクトン等のエステル溶剤(分子内に-COO-を含み、-O-を含まない溶剤);
エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、3-メトキシ-1-ブタノール、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル等のエーテル溶剤(分子内に-O-を含み、-COO-を含まない溶剤);
3-メトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、3-メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエーテルエステル溶剤(分子内に-COO-と-O-とを含む溶剤);
4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン(ジアセトンアルコール)、ヘプタノン、4-メチル-2-ペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン溶剤(分子内に-CO-を含み、-COO-を含まない溶剤);
ブタノール、シクロヘキサノール、プロピレングリコール等のアルコール溶剤(分子内にOHを含み、-O-、-CO-及び-COO-を含まない溶剤);
N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド及びN-メチルピロリドン等のアミド溶剤;等が挙げられる。
溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン(ジアセトンアルコール)、乳酸エチル及び3-エトキシプロピオン酸エチルがより好ましい。
レベリング剤(F)としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤及びフッ素原子を有するシリコーン系界面活性剤等が挙げられる。これらは、側鎖に重合性基を有していてもよい。
本発明の着色樹脂組成物は、必要に応じて、充填剤、高分子化合物、密着促進剤、酸化防止剤、光安定剤、連鎖移動剤等、当該技術分野で公知の添加剤を含んでもよい。
本発明の着色樹脂組成物は、着色剤(A)及び樹脂(B)、並びに必要に応じて用いられる重合性化合物(C)、重合開始剤(D)、重合開始助剤(D1)、溶剤(E)、レベリング剤(F)及びその他の成分を混合することにより調製できる。
本発明の着色樹脂組成物から着色パターンを製造する方法としては、フォトリソグラフ法、インクジェット法、印刷法等が挙げられる。中でも、フォトリソグラフ法が好ましい。
還流冷却器、滴下ロート及び撹拌機を備えたフラスコ内に窒素を適量流し窒素雰囲気に置換し、エチルラクテート141部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート178部を入れ、撹拌しながら85℃まで加熱した。次いで、アクリル酸38部、3,4-エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デカ-8-イルアクリレート及び3,4-エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デカ-9-イルアクリレートの混合物(含有率は1:1)25部、シクロヘキシルマレイミド137部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート50部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート338部の混合溶液を5時間かけて滴下した。一方、2,2-アゾビスイソブチロニトリル5部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート88部に溶解した混合溶液を6時間かけて滴下した。滴下終了後、4時間同温度で保持した後、室温まで冷却して、固形分25.6%の共重合体(樹脂(B-1))溶液を得た。生成した共重合体の重量平均分子量Mwは8000、分散度2.1、固形分換算の酸価は111mg-KOH/gであった。樹脂(B-1)は下記構造単位を有する。
還流冷却器、滴下ロート及び撹拌機を備えたフラスコ内に窒素を適量流して窒素雰囲気とし、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート280部を入れ、撹拌しながら80℃まで加熱した。次いで、該フラスコ内に、アクリル酸38部、3,4-エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-イルアクリレート及び3,4-エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-9-イルアクリレートの混合物(含有率は1:1)289部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート125部に溶解した溶液を滴下ポンプを用いて約5時間かけて滴下した。一方、重合開始剤2,2-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)33部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート235部に溶解した溶液を別の滴下ポンプを用いて約6時間かけてフラスコ内に滴下した。滴下終了後、4時間同温度で保持した後、室温まで冷却して、固形分35.1%の共重合体(樹脂(B-2))溶液を得た。生成した共重合体の重量平均分子量Mwは9200、分散度2.08、固形分換算の酸価は77mg-KOH/gであった。樹脂(B-2)は下記構造単位を有する。
装置 ;HLC-8120GPC(東ソー(株)製)
カラム ;TSK-GELG2000HXL
カラム温度 ;40℃
溶媒 ;THF
流速 ;1.0mL/min
被検液固形分濃度;0.001~0.01質量%
注入量 ;50μL
検出器 ;RI
校正用標準物質 ;TSK STANDARD POLYSTYRENE
F-40、F-4、F-288、A-2500、A-500
(東ソー(株)製)
上記で得られたポリスチレン換算の重量平均分子量及び数平均分子量の比(Mw/Mn)を分散度とした。
N,N-ジエチルアミノ-3-フェノール4部、下記式(B-1)で表される化合物0.5部、及びトリフルオロスルホン酸7.4部を混合し、100℃で3時間撹拌して反応液を得た。反応液を室温まで冷却後、反応液に水50部を加え、クロロホルム及び酢酸エチルで抽出し、それぞれの有機層を水洗した。水洗した各有機層を合わせて溶媒溜去した。残渣にp-クロラニル0.9部、アセトニトリル50部を加え、室温で12時間撹拌した。反応液を溶媒溜去後、クロロホルム50部を加え、析出した固体をろ別した。ろ液を濃縮後、濃縮したろ液に4%水酸化ナトリウム水溶液50部を加え室温で12時間撹拌した。2N塩酸で反応液をpH4まで中和し、析出した固体をろ取した。得られた固体を酢酸エチル-ヘキサン(3:1)混合溶液で3時間分散洗浄し、乾燥後、濃塩酸5部に溶解させ、溶解液を得た。得られた溶解液をフィルタろ過し、ろ液を20%食塩水にて晶析し、25%水酸化ナトリウム水溶液でpHが4になるまで中和した。析出固体をろ取し、60℃減圧オーブンにて乾燥し、式(A-Y)で表される化合物を0.21部(収率24%)得た。
式(A-2)で表される化合物3部、4-アミノ安息香酸エチル5部、1-(3-ジメチルアミノプロピル)-3-エチルカルボジイミド塩酸塩6部、4-ジメチルアミノピリジン0.5部、(+)-10-カンファースルホン酸0.4部、及びジメチルスルホキシド156部を混合し、室温で3時間撹拌した。反応物を飽和食塩水に晶析し、析出固体をろ取し、100部の水で3回水洗した。60℃減圧オーブンにて乾燥し、式(A-6)で表される化合物を1.6部(収率34%)得た。得られた化合物の質量分析結果は、m/z=892[M]+であった。
4-アミノ安息香酸エチルをアニリンに変更した以外は合成例4と同様にして、式(A-7)で表される化合物を2.0部(収率42%)得た。得られた化合物の質量分析結果は、m/z=804[M]+であった。
3-ヒドロキシジフェニルアミン0.6部、上記式(B-1)で表される化合物0.6部、及びトリフルオロメタンスルホン酸8.8部を混合し、100℃で4時間撹拌して反応液を得た。反応液を室温まで冷却後、反応液に50部の水を加え、クロロホルム及び酢酸エチルで抽出し、それぞれの有機層を水洗した。水洗した各有機層を合わせて溶媒溜去した。残渣にp-クロラニル0.6部、アセトニトリル11部を加え、室温で10時間撹拌した。反応液を溶媒溜去後、クロロホルム30部を加え、析出した固体をろ別した。ろ液を濃縮後、濃縮したろ液に4%水酸化ナトリウム水溶液20部を加え室温で12時間撹拌した。2N塩酸で反応液をpH4まで中和し、析出した固体をろ取した。得られた固体を酢酸エチル-ヘキサン(3:1)混合溶液で5時間分散洗浄し、乾燥後、濃塩酸5部に溶解させ、溶解液を得た。得られた溶解液をフィルタろ過し、ろ液を20%食塩水にて晶析し、25%水酸化ナトリウム水溶液でpHが4になるまで中和した。析出固体をろ取し、ヨウ化エチル7.6部、炭酸カリウム4.1部、及びN-メチル-2-ピロリドン5部を混合し、75℃で17時間撹拌した。反応液を室温まで冷却後、反応液に2N塩酸70部を加え、クロロホルムで抽出し有機層を水洗し、溶媒溜去した。60℃減圧オーブンにて乾燥し、式(B-2)で表される化合物を0.2部(収率15%)得た。得られた化合物の質量分析結果は、m/z=750[M]+であった。
続いて、式(B-2)で表される化合物0.2部、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)リチウム0.1部、及びN,N-ジメチルスルホキシド2.7部を混合し、50℃で5時間撹拌し、反応液を得た。得られた反応液を20%食塩水40部に滴下し、析出した固体をろ取した。固体をクロロホルムに溶解させ、有機層を水で洗浄したのち硫酸ナトリウムを加えて乾燥後溶媒溜去し、60℃減圧オーブンにて乾燥し、式(A-8)で表される化合物を0.2部(収率90%)を得た。
3,5-ジクロロアニリン15.0部、4-ブロモ酪酸エチル19.9部、N,N-ジイソプロピルエチルアミン35.9部、及びN,N-ジメチルホルムアミド52.5部を混合し、120℃で2時間加熱撹拌した。続けて、反応溶液にヨウ化エチル28.9部を加え、70℃で24時間加熱撹拌した。室温まで冷却後、反応物を酢酸エチルで抽出した後、抽出した反応物を水洗した。有機層を溶媒溜去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィ(展開溶媒:酢酸エチル:ヘキサン=1:5)で精製した。さらに、0℃下で得られた化合物に塩化ホスホリル28.4部、及びN,N-ジメチルホルムアミド52.5部を混合し60℃で6時間加熱撹拌した。反応物を4%水酸化ナトリウム水溶液に晶析し、析出固体をろ取し、100部のメタノールで洗浄した。60℃減圧オーブンにて乾燥し、式(B-3)で表される化合物を5.0部(収率16%)得た。得られた化合物の質量分析結果は、m/z=333[M+H]+であった。
ビス(トリフルオロメタンスルホニル)リチウムを3-スルホ安息香酸モノナトリウムに変更した以外は合成例7と同様にして、式(A-10)で表される化合物を0.3部(収率45%)得た。
ビス(トリフルオロメタンスルホニル)リチウムをリチウムビス(フルオロスルホニル)イミドに変更した以外は合成例3と同様にして、式(A-11)で表される化合物を0.88部(収率91%)得た。
ビス(トリフルオロメタンスルホニル)リチウムをトリフルオロメタンスルホン酸リチウムに変更した以外は合成例3と同様にして、式(A-12)で表される化合物を0.77部(収率71%)得た。
ビス(トリフルオロメタンスルホニル)リチウムをノナフルオロ-1-ブタンスルホン酸リチウムに変更した以外は合成例3と同様にして、式(A-13)で表される化合物を0.5部(収率72%)得た。
ビス(トリフルオロメタンスルホニル)リチウムをテトラフェニルホウ酸ナトリウムに変更した以外は合成例3と同様にして、式(A-14)で表される化合物を0.93部(収率83%)得た。
ビス(トリフルオロメタンスルホニル)リチウムをナトリウムジシアナミドに変更した以外は合成例3と同様にして、式(A-15)で表されるキサンテン化合物を0.78部(収率93%)得た。
ビス(トリフルオロメタンスルホニル)リチウムをヘキサフルオロリン酸リチウムに変更した以外は合成例3と同様にして、式(A-16)で表される化合物を0.58部(収率63%)得た。
ビス(トリフルオロメタンスルホニル)リチウムを3-ニトロベンゼンスルホン酸ナトリウムに変更した以外は合成例3と同様にして、式(A-17)で表される化合物を0.74部(収率75%)得た。
ビス(トリフルオロメタンスルホニル)リチウムをイソキノリン-5-スルホン酸ナトリウムに変更した以外は合成例3と同様にして、式(A-18)で表される化合物を0.65部(収率63%)得た。
ビス(トリフルオロメタンスルホニル)リチウムをトリフルオロメタンスルホンアミドに変更した以外は合成例3と同様にして、式(A-19)で表される化合物を0.74部(収率75%)得た。
ビス(トリフルオロメタンスルホニル)リチウムをN,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-2-アミノエタンスルホン酸に変更した以外は合成例3と同様にして、式(A-20)で表される化合物を0.87部(収率87%)得た。
ビス(トリフルオロメタンスルホニル)リチウムをエチレンジアミン四酢酸モノナトリウム鉄(III)水和物に変更した以外は合成例3と同様にして、式(A-21)で表される化合物を0.65部(収率60%)得た。
ビス(トリフルオロメタンスルホニル)リチウムをビニルスルホン酸ナトリウムに変更した以外は合成例3と同様にして、式(A-22)で表される化合物を0.65部(収率74%)得た。
ビス(トリフルオロメタンスルホニル)リチウムを3-(トリヒドロキシシリル)プロピルメチルホスホネートモノナトリウム塩溶液に変更した以外は合成例3と同様にして、式(A-23)で表される化合物を0.47部(収率46%)得た。
ビス(トリフルオロメタンスルホニル)リチウムを3-(トリヒドロキシシリル)プロパン-1-スルホン酸に変更した以外は合成例3と同様にして、式(A-24)で表されるキサンテン化合物を0.32部(収率36%)得た。
1,8-ナフトスルトン0.2部、3-アミノプロピルトリエトキシシラン0.2部、及びジメチルスルホキシド8.5部を混合し、室温で3時間撹拌した後、式(B-5)で表される化合物を得た。その後、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)リチウムを式(B-5)で表される化合物に変更した以外は合成例3と同様にして、式(A-25)で表される化合物を0.78部(収率93%)得た。
1,8-ナフトスルトンを1,8-ナフトスルトン-4-スルホン酸ナトリウムに変更した以外は合成例23と同様にして、式(A-26)で表される化合物を0.5部(収率44%)得た。
ビス(トリフルオロメタンスルホニル)リチウムをホスホタングステン酸水和物に変更した以外は合成例3と同様にして、式(A-27)で表される化合物を0.5部(収率72%)得た。
ビス(トリフルオロメタンスルホニル)リチウムを1,1,2,2,3,3-ヘキサフルオロプロパン-1,3-ジスルホンイミドリチウムに変更した以外は合成例3と同様にして、式(A-28)で表されるキサンテン化合物を0.69部(収率63%)得た。
ビス(トリフルオロメタンスルホニル)リチウムをカリウムトリス(トリフルオロメタンスルホニル)メタニドに変更した以外は合成例3と同様にして、式(A-29)で表される化合物を0.63部(収率58%)得た。
C.I.ピグメントレッド291(顔料)を10.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート60%溶液)を3.3部、樹脂(B-2)(固形分換算)を4.0部、プロピレングリコールモノメチルエーテル12.7部を混合し、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート41.3部を混合し、0.4μmのジルコニアビーズ600部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液1を得た。
C.I.ピグメントレッド177(顔料)を10.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート60%溶液)を4.3部、樹脂(B-2)(固形分換算)を4.0部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート59.2部を混合し、0.4μmのジルコニアビーズ600部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液2を得た。
C.I.ピグメントレッド202(顔料)を10.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート60%溶液)を7.5部、樹脂(B-2)(固形分換算)を3.5部、プロピレングリコールモノメチルエーテル8.5部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート202部を混合し、0.4μmのジルコニアビーズ600部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液3を得た。
C.I.ピグメントレッド264(顔料)を10.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート60%溶液)を7.6部、樹脂(B-2)(固形分換算)を3.6部、プロピレングリコールモノメチルエーテル6.7部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート55.4部を混合し、0.4μmのジルコニアビーズ600部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液4を得た。
C.I.ピグメントレッド269(顔料)を10.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート60%溶液)を5.0部、樹脂(B-2)(固形分換算)を3.0部、プロピレングリコールモノメチルエーテル5.5部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート47.7部を混合し、0.4μmのジルコニアビーズ600部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液5を得た。
C.I.ピグメントイエロー185(顔料)を10.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート60%溶液)を10.8部、樹脂(B-2)(固形分換算)を3.5部、プロピレングリコールモノメチルエーテル4.2部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート96.5部を混合し、0.4μmのジルコニアビーズ600部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液6を得た。
C.I.ピグメントブルー15:6(顔料)を10.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート60%溶液)を5.8部、樹脂(B-2)(固形分換算)を4.0部、乳酸エチル7.6部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート96.5部を混合し、0.4μmのジルコニアビーズ600部を加え、ペイントコンディショナー(LAU社製)を使用して1時間振盪した。その後、ジルコニアビーズをろ過により除去して分散液7を得た。
〔着色樹脂組成物の調製〕
表5~7に示す成分を混合して、各々の着色樹脂組成物を得た。
・色材7:式(A-7)で表される化合物
・色材8:式(A-8)で表される化合物
・色材9:式(A-9)で表される化合物
・色材10:式(A-10)で表される化合物
・色材11:式(A-11)で表される化合物
・色材12:式(A-12)で表される化合物
・色材13:式(A-13)で表される化合物
・色材14:式(A-14)で表される化合物
・色材15:式(A-15)で表される化合物
・色材16:式(A-16)で表される化合物
・色材17:式(A-17)で表される化合物
・色材18:式(A-18)で表される化合物
・色材19:式(A-19)で表される化合物
・色材20:式(A-20)で表される化合物
・色材21:式(A-21)で表される化合物
・色材22:式(A-22)で表される化合物
・色材23:式(A-23)で表される化合物
・色材24:式(A-24)で表される化合物
・色材25:式(A-25)で表される化合物
・色材26:式(A-26)で表される化合物
・色材27:式(A-27)で表される化合物
・色材28:式(A-28)で表される化合物
・色材29:式(A-29)で表される化合物
・重合性化合物(C):ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(KAYARAD(登録商標)DPHA;日本化薬(株)製)
・重合開始剤(D):TR-PBG327(登録商標)(常州強力電子新材料株式会社製;オキシム化合物)
・溶剤(E):溶剤(E-1):乳酸エチル
溶剤(E-2):ジアセトンアルコール
溶剤(E-3):プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
・レベリング剤(F):ポリエーテル変性シリコーンオイル(固形分換算)(トーレシリコーンSH8400;東レダウコーニング(株)製)
5cm角のガラス基板(イーグル2000;コーニング社製)上に、着色樹脂組成物をスピンコート法で塗布したのち、100℃で3分間プリベークして着色樹脂組成物層を形成した。放冷後、露光機(TME-150RSK;トプコン(株)製)を用いて、大気雰囲気下、60mJ/cm2の露光量(365nm基準)で光照射した。その後オーブン中、230℃で20分間ポストベークを行い、カラーフィルタを得た。
得られたカラーフィルタを40℃に調温したN-メチルピロリドンに10分間浸漬させた。浸漬前後のカラーフィルタについて、測色機(OSP-SP-200;オリンパス(株)製)を用いて分光を測定し、C光源の特性関数を用いてCIEのXYZ表色系におけるxy色度座標(x、y)と刺激値Yを算出した。該測定値からJIS Z 8730:2009(7.色差の計算方法)に記載される方法で色差△E*abを計算し、結果を表8~9に示した。△E*abは小さいほど色変化が小さいことを意味する。
Claims (5)
- 着色剤及び樹脂を含み、着色剤が式(I)で表される化合物を含む着色樹脂組成物。
[式(I)中、
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及びR10は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、カルボキシ基、スルホ基、スルファモイル基、メタロセニル基、炭素数1~30の炭化水素基、又は前記炭化水素基中のメチレン基の1つ又は2つ以上が下記群Iから選ばれる2価の基で置き換えられた基を表し、ただし、2つ以上のメチレン基が下記群Iから選ばれる2価の基で置き換えられている場合、前記2価の基は隣り合わず、
前記炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシ基、スルホ基、ホスホノ基、スルファモイル基、イソシアナト基、複素環で置換されていてもよく、
R11、R12、R13、R14、R15及びR16は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~30の炭化水素基、又は前記炭化水素基中のメチレン基の1つ又は2つ以上が下記群Iから選ばれる2価の基で置き換えられた基を表し、ただし、2つ以上のメチレン基が下記群Iから選ばれる2価の基で置き換えられている場合、前記2価の基は隣り合わず、
前記炭化水素基に含まれる水素原子は、複素環又は極性基で置換されていてもよく、
R11、R12、R13、R14、R15及びR16のうちの1つ以上が、置換基として極性基を有する基であり、
前記置換基として極性基を有する基は、下記式(po-1)~式(po-10)で表される基のうちの1つ以上であり、
nは、1~3の整数を表し、
Aq-は、q価の陰イオンを表し、
qは1~3の整数を表し、
pは式(I)で表される化合物の電荷を中性に保つ係数を表す。
群I:-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-OCS-、-SO2-、-SO3-、-NH-、-CONH-、-NHCO-、-SO2NH-、-NHSO2-又は-N=CH-] - さらに、重合性化合物及び重合開始剤を含む請求項1に記載の着色樹脂組成物。
- 着色剤が、さらに顔料(但し、式(I)で表される化合物を除く。)を含む請求項1又は2に記載の着色樹脂組成物。
- 請求項1~3のいずれかに記載の着色樹脂組成物から形成されるカラーフィルタ。
- 請求項4に記載のカラーフィルタを含む表示装置。
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