着色固化性树脂组合物的制作方法_4

文档序号:9563869阅读:来源:国知局
基磺酰基乙酸、二氯苯基磺酰基乙酸、N-苯基甘氨酸、苯氧基乙酸、萘 硫基乙酸、N-萘基甘氨酸、萘氧基乙酸等。
[0335] 使用聚合引发助剂(Dl)的情况下,其含量,相对于树脂(B)以及聚合性化合物(C) 的合计量100质量份,优选〇. 1~30质量份,更优选1~20质量份。聚合引发助剂(Dl)的 量在该范围内时,进一步地可以高灵敏度地形成着色图案,有提高滤色器的生产率的倾向。
[0336] 〈溶剂(E) >
[0337] 溶剂(E)无特别的限定,可以使用该领域内通常使用的溶剂。例如可列举:酯溶 剂(分子内含有-coo-,不含-〇-的溶剂)、醚溶剂(分子内含有-〇-,不含-coo-的溶剂)、 醚酯溶剂(分子内含有-coo-和-〇-的溶剂)、酮溶剂(分子内含有-co-,不含-COO-的溶 剂)、醇溶剂(分子内含有0H,不含-0_、-CO-以及-C00-的溶剂)、芳香族烃溶剂、酰胺溶 剂、二甲基亚砜等。
[0338] 酯溶剂可列举:乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、2-羟基异丁酸甲酯、乙酸乙酯、乙 酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲酸戊酯、乙酸异戊酯、丙酸丁酯、丁酸异丙基、丁酸乙酯、丁酸丁 酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、环己基乙酸酯以 及γ-丁内酯等。
[0339] 醚溶剂可列举:乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、二 乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单 丙醚、丙二醇单丁醚、3-甲氧基-1-丁醇、3-甲氧基-3-甲基丁醇、四氢呋喃、四氢吡喃、1, 4-二噁烷、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二丙醚、二乙 二醇二丁醚、苯甲醚、苯乙醚以及甲基苯甲醚等。
[0340] 醚酯溶剂可列举:甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙 酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、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-乙氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-乙氧基 丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯、 3_甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚 乙酸酯、丙二醇单丙醚乙酸酯、乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单乙 醚乙酸酯以及二乙二醇单丁醚乙酸酯等。
[0341] 酮溶剂可列举:4_羟基-4-甲基-2-戊酮、丙酮、2-丁酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚 酮、4-甲基-2-戊酮、环戊酮、环己酮以及异佛尔酮等。
[0342] 醇溶剂可列举:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、环己醇、乙二醇、丙二醇以及甘油等。
[0343] 芳香族烃溶剂可列举:苯、甲苯、二甲苯以及均三甲基苯等。
[0344] 酰胺溶剂可列举:N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺以及N-甲基吡咯烷酮 等。
[0345] 上述的溶剂之中,从涂布性、干燥性的观点考虑,优选Iatm下的沸点为120°C以上 180°C以下的有机溶剂。作为溶剂优选丙二醇单甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、丙二醇单甲醚、3-乙 氧基丙酸乙酯、乙二醇单甲醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、4-羟基-4-甲基-2-戊酮 以及N,N-二甲基甲酰胺,更优选丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚、乳酸乙酯、以及3-乙 氧基丙酸乙酯。
[0346] 溶剂(E)的含量,相对于本发明的着色固化性树脂组合物的总量,优选70~95质 量%,更优选75~92质量%。换言之,着色固化性树脂组合物的固体成分的总量优选5~ 30质量%,更优选8~25质量%。溶剂(E)的含量在前述范围内时,则涂布时的平整性变 好,另外在形成了滤色器时色浓度不会不足,因而有显示特性变良好的倾向。
[0347] 〈流平剂(F) >
[0348] 流平剂(F)可列举:硅油系表面活性剂、氟系表面活性剂以及具有氟原子的硅油 系表面活性剂等。它们的侧链上可具有聚合性基团。
[0349] 硅油系表面活性剂可列举:分子内具有硅氧烷键的表面活性剂等。具体的可列举: 东丽硅(卜一 U シ y 3 - y )DC3PA、同 SH7PA、同 DC11PA、同 SH21PA、同 SH28PA、同 SH29PA、 同SH30PA、同SH8400 (商品名:东丽道康宁株式会社(東U ?夂^ 3 -二 > 夕(株))制)、 KP321、KP322、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341(信越化学工业(株)制)、TSF400、 TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF4446、TSF4452 以及 TSF4460 (迈图高新材 料日本有限责任公司(乇^ 4 7、、· a7才一^ γy 7少久、· ^亇a >合同会 社)制)等。
[0350] 前述的氟系表面活性剂可列举分子内具有氟碳链的表面活性剂等。具体的可列 举:FLU0RAD( 7 口 7-卜'、)(注册商标)FC430、同FC431(住友3M株式会社(住友只卩一工 厶(株))制)、MEGAFAC( 7 力、7 夕)(注册商标)F142D、同 F171、同 F172、同 F173、同 F177、同F183、同F554、同R30、同 RS-718-K(DIC (株)制)、EFT0P(工7 卜 77°)(注册商标) EF301、同EF303、同EF351、同EF352(三菱材料电子化成株式会社(三菱^電子化 成(株))制)、SURFL0N (寸一7 口 > )(注册商标)S381、同 S382、同 SC101、同 SC105(旭 硝子株式会社制)以及E5844 (株式会社大金精细化工研究所((株)? > 7 7 〇少 S力;P研究所)制)等。
[0351] 前述的具有氟原子的硅油系表面活性剂可列举:分子内具有硅氧烷键以及氟碳链 的表面活性剂等。具体的可列举:MEGAFAC (注册商标)R08、同BL20、同F475、同F477以及 同F443(DIC(株)制)等。
[0352] 流平剂(F)的含量,相对于着色固化性树脂组合物的总量,优选0. 001质量%以 上、0. 2质量%以下,优选0. 002质量%以上、0. 1质量%以下,更优选0. 01质量%以上、 0.05质量%以下。流平剂(F)的含量在前述范围内时,滤色器的平坦性可以变良好。
[0353] 〈其他成分〉
[0354] 根据需要,本发明的着色固化性树脂组合物可以包含:填充剂、其他的高分子化合 物、粘合促进剂、抗氧化剂、光稳定剂、链转移剂等该技术领域公知的添加剂。
[0355] 〈着色固化性树脂组合物的制造方法〉
[0356] 本发明的着色固化性树脂组合物可以通过例如混合着色剂(A)、树脂(B)、聚合性 化合物(C)、聚合引发剂(D),以及根据需要使用的溶剂(E)、流平剂(F)、聚合引发助剂(Dl) 以及其他的成分从而制备。
[0357] 可以预先将染料(A2)以及根据需要使用的染料(Ac)分别溶解到一部分或者全部 溶剂(E)中,制备成溶液。优选用孔径0.01~Ιμπι左右的过滤器将该溶液过滤。
[0358] 优选预先将蓝色颜料(Al)与一部分或者全部的溶剂(E)混合,使用玻珠研磨机等 进行分散直到颜料的平均粒子径成为0. 2 μ m以下左右。此时,可根据需要配混前述颜料分 散剂、部分或全部的树脂(B)。向通过这样操作而获得的颜料分散液中,混合剩余成分以达 到规定的浓度,从而可制备目标着色固化性树脂组合物。
[0359] 优选用孔径0. 01~10 μ m左右的过滤器将混合后的着色固化性树脂组合物过滤。
[0360] 本发明的着色固化性树脂组合物可以用于制造特别是耐热性优异的滤色器。该滤 色器作为显示设备(例如、液晶显示设备、有机EL装置、电子纸等)以及固体图像传感器中 使用的滤色器是有用的。
[0361] 实施例
[0362] 以下,通过实施例而更详细说明本发明的着色固化性树脂组合物。例中,"%"以 及"份",只要没有特别地预先说明,就是质量%以及质量份。
[0363] 在以下的合成例中,化合物通过质谱分析(LC :Agilent制1200型,MASS :Agilent 制LC/MSD型)或者元素分析(VARIO-EL ;(元素分析仪株式会社(工U 7 >夕一;P (株)) 制))来确认。
[0364] 〔合成例1〕
[0365] 遮光条件下混合式(Ix)表示的化合物20份和N-乙基-邻甲苯胺(和光纯药工 业(株)制)200份,将得到的溶液在IKTC搅拌6小时。得到的反应液冷却至室温后,添加 到水800份、35%盐酸50份的混合液中,在室温下搅拌1小时,析出结晶。对析出的结晶进 行抽滤。干燥获得的残渣后,得到式(1-24)表示的化合物(以下称为"咕吨染料1"。)24 份。收率为80%。
[0367] 式(1-24)表示的化合物的鉴定;
[0368] (质谱分析)离子化模式=ESI+ :m/z = [Μ+Η]+603· 4
[0369] Exact Mass :602. 2
[0370] 〔合成例2)
[0371] 向具备冷却管以及搅拌装置的烧瓶中,投入式(AO-I)表示的化合物以及式 (A0-2)表示的化合物的混合物(商品名Chugai Aminol Fast Pink R ;中外化成制)15份、 氯仿150份以及N,N-二甲基甲酰胺8. 9份,在搅拌下维持在20 °C以下的同时滴加亚硫酰氯 10. 9份。滴加结束后,升温到50°C,在相同温度维持5小时使反应进行,之后冷却到20°C。 将冷却后的反应溶液在搅拌下维持在20°C以下,同时滴加2-乙基己基胺12. 5份以及三乙 基胺22. 1份的混合液。之后,在相同的温度下搅拌5小时使反应进行。接着使用旋转蒸发 仪蒸馏除去得到的反应混合物中的溶剂后,加入少量甲醇剧烈搅拌。搅拌的同时将该混合 物加入离子交换水375份的混合液中,析出结晶。过滤析出的结晶,用离子交换水充分洗 涤,在60°C下减压干燥,得到咕吨染料2(式(Aa-I-I)~式(Aa-1-8)表示的化合物的混合 物)11. 3份。

[0374] 〔合成例3)
[0375] 以下的反应在氮气气氛下进行。向具备冷却管以及搅拌装置的烧瓶中,投入硫氰 酸钾36. 3份以及丙酮160. 0份之后,在室温下搅拌30分。接着,花10分钟滴加苯甲酰氯 (东京化成株式会社制)50. 0份。滴加结束后,进一步在室温下搅拌2小时。接着,用冰冷 却反应混合物后,滴加 N-乙基-邻甲苯胺(东京化成株式会社制)45. 7份。滴加结束后,进 一步在室温下搅拌30分钟。接着,用冰冷却反应混合物后,滴加30 %氢氧化钠水溶液34. 2 份。滴加结束后,进一步在室温下搅拌30分钟。接着,在室温下滴加氯乙酸35. 3份。滴加 结束后,在加热回流下搅拌7小时。接着,将反应混合物放冷至室温后,将反应溶液注入到 自来水120. 0份中后,加入甲苯200份搅拌30分。然后,停止搅拌,静置30分钟,分离有机 层和水层。通过分液操作除去水层后,用一当量盐酸200份洗涤有机层,接着用自来水200 份洗涤,最后用饱和食盐水200份洗涤。向有机层中加入适当量的十水合硫酸钠(芒硝) 搅拌30分钟之后,过滤得到干燥后的有机层。用蒸发仪蒸馏除去得到的有机层中的溶剂, 得到淡黄色液体。用柱色谱法纯化得到的淡黄色液体。在减压下60°C条件下干燥纯化后的 淡黄色液体,得到式(B-I-I)表示的化合物52.0份。收率50%
[0376]
[0377] 以下的反应在氮气气氛下进行。向具备冷却管以及搅拌装置的烧瓶中,投入式 (B-I-I)表示的化合物9.3份、4、4' -双(二乙基氨基)二苯甲酮(东京化成(株)社 制)10. 0份以及甲苯20. 0份后,接着,加入氧氯化磷14. 8份在95~100°C下搅拌3小时。 接着,将反应混合物在室温下冷却后,用异丙醇170. 0份进行稀释。接着,将稀释后的反应 溶液注入到饱和食盐水300. 0份中后,加入甲苯100份搅拌30分。然后,停止搅拌,静置30 分,分离有机层和水层。通过分液操作除去水层后,用饱和食盐水300份洗涤有机层。向有 机层中加入适当量的十水合硫酸钠(芒硝)搅拌30分后,过滤得到干燥了的有机层。用蒸 发仪蒸馏除去得到的有机层中的溶剂,得到蓝紫色固体。进一步地在减压下60°C条件下干 燥蓝紫色固体,得到式(Α-Ι-al)表示的化合物19. 8份。收率100%
[0379] 式(A-1-al)表示的化合物的鉴定
[0380] (质谱分析)离子化模式=ESI+ :m/z = 601. 3[M_C1] +
[0381] Exact Mass :636. 3
[0382] 以下的反应在氮气气氛下进行。向具备冷却管以及搅拌装置的烧瓶中,投入式 (Α-Ι-al)表示的化合物10. 0份、双(三氟甲磺酰基)亚胺锂(东京化成株式会社制)4· 5 份、以及N,N-二甲基甲酰胺100. 0份后,在50~60°C下搅拌3小时。接着,将反应混合物 在室温下冷却后,搅拌的同时用1小时将其滴加入自来水2000.0份中,得到深蓝色混悬液。 过滤得到的混悬液,得到蓝绿色固体。进一步地在减压下60°C条件下干燥蓝绿色固体,得到 式(A-I-a9)表示的化合物11. 3份。收率82%
[0383]
[0384] 〔合成例4〕
[0385] 向具备回流冷却器、滴液漏斗以及搅拌机的烧瓶内以0. 02L/分钟流入氮气形成 氮气气氛,加入乳酸乙酯305质量份,搅拌的同时加热到70°C。接着,将丙烯酸46质量份 以及3,4-环氧基三环[5.2. 1.02·6]癸基丙烯酸酯(式(I-I)表示的化合物以及式(II-I) 表示的化合物以摩尔比50 : 50混合。)240质量份溶解到乳酸乙酯185质量份中,制备溶 液,使用滴液漏斗花4小时将该溶解液滴加到在70°C下保温的烧瓶内。
[0387] 另一方面,将聚合引发剂2,2' -偶氮双(2,4_二甲基戊腈)30质量份溶解到乳酸 乙酯225质量份中而得到溶液,用另一个滴液漏斗花4小时滴加到烧瓶内。聚合引发剂溶 液滴加结束后,在70°C下保持4小时,之后冷却至室温,得到重均分子量Mw 9. I X 103、分子 量分布2. 1、固体成分26质量%、固体成分酸值120mg-K0H/g的树脂Bl溶液。树脂Bl具有 下述所示的结构单元。
[0389] 〔合成例5〕
[0390] 向具备搅拌机、温度计、回流冷却管、滴液漏斗以及氮气导入管的烧瓶中导入丙二 醇单甲基醚乙酸酯182份,将烧瓶内气氛由空气转换为氮气之后,升温到KKTC后,向由甲 基丙烯酸苄酯70. 5份、甲基丙烯酸43. 0份、三环癸烷骨架的单甲基丙烯酸酯(日立化成株 式会社制FA-513M) 22. 0份以及丙二醇单甲基醚乙酸酯136份构成的混合物中滴加添加了 2, 2' -偶氮二异丁腈3. 6份的溶液,进一步地在KKTC下继续搅拌。
[0391] 然后,将烧瓶内气氛由氮气转换为空气,向烧瓶内投入缩水甘油基甲基丙烯酸酯 35. 5份[0. 25摩尔、(相对于本反应中使用的甲基丙烯酸的羧基为50摩尔% )]、三(二甲 基氨基甲基)苯酚〇. 9份以及氢醌0. 145份,在IKTC下继续反应,得到固体成分29%、固 体成分酸值79mgK0H/g的树脂B2溶液。通过GPC测定的聚苯乙烯换算的重均分子量为30, 000〇
[0392] 合成例得到的树脂的重均分子量(Mw)以及数均分子量(Mn)的测定使用GPC法在 以下的条件下进行。
[0393] 装置;K2479 (株式会社岛津制作所制)
[0394] 色谱柱;SHIMADZU Shim-pack GPC-80M
[0395] 色谱柱温度;40 °C
[0396] 溶剂;THF (四氢呋喃)
[0397] 流速;1.0 mT,/miη
[0398] 检测器;RI
[0399] 校正用标准物质;TSK STANDARD POLYSTYRENE F-40、F-4、F-288、Α-2500、 A-500 (东曹株式会社(東y -(株))制)
[0400] 取上述得到的聚苯乙烯换算的重均分子量以及数均分子量的比(Mw/Mn)作为分 子量分布。
[0401] 〔合成例6〕
[0402] 向二N-乙基-N-羟乙基氨基二苯甲酮28. 52份、三乙基胺17. 80份中添加二氯甲 烷50mL,搅拌使其溶解。之后,添加甲基丙烯酸酐13. 56份,升温到40°C并维持。反应结束 后,冷却至室温后,添加水,进行层分离,追加饱和氯化钠溶液20mL并搅拌30分钟。层分离 后,蒸馏除去有机层,对剩余的固体进行减压干燥,得到式(aa2)表示的化合物21. 4份。
[0404] 将式(aa2)表示的化合物21. 4份添加到氯仿500mL中并搅拌。之后,追加氧氯化 磷49. 08份并搅拌15分钟。追加 N-苯基-1-萘基胺14. 56份后,回流。反应结束后,冷却 至室温后,加水,搅拌。搅拌后,静置,使其层分离,蒸馏除去有机层,对剩余的固体进行减压 干燥,纯化得到式(aa3)表示的化合物20. 3份。
[0405]
[0406] 〔合成例7〕
[0407] 将式(aa3)表示的化合物10. 00份加入甲醇IOOmL并溶解后,添加三氟甲磺酸 钠2. 50份,置换氯。过滤后,用水洗涤得到的化合物,对剩余的固体进行减压干燥,得到式 (aa4)表示的化合物5. 5份。
[0409] 〔合成例8〕
[0410] 式(aa3)表示的化合物10. 00份加入甲醇IOOmL并溶解后,添加双三氟甲磺酸酰 亚胺锂2. 09份,置换氯。过滤后,用水洗涤得到的化合物,减压干燥,得到式(aa5)表示的 化合物7. 5份。
[0412] 〔合成例9〕
[0413] 在氮气气氛下,加入甲基乙基酮30份后,升温到70 °C。将式(aa4)表示的化合物 2. 54份和2, 2' -偶氮二异丁腈0. 16份溶解于甲基乙基酮20份中,在维持在70°C条件下, 花3小时将其投入反应器中。投入结束后,在70°C下维持8小时,浓缩一部分甲基乙基酮后, 将反应液投入己烷中,析出结晶后,过滤,用己烷洗涤残留的固体后,减压干燥,得到聚合物 化合物(aa4) 1. 80份。
[0414] 〔合成例 10〕
[0415] 在氮气气氛下,加入甲基乙基酮30份后,升温到70°C。将式(aa4)表示的化合 物2. 54份和2, 2' -偶氮二异丁腈0. 25份、甲基丙烯酸苄酯0. 51份、甲基丙烯酸0. 51份、 N-苯基马来酰亚胺0. 42份溶解于甲基乙基酮50份中,在维持在70°C条件下,花3小时将 其投入反应器中。投入结束后,在70°C下维持8小时,浓缩一部分甲基乙基酮后,将反应 液投入己烷中,析出结晶后,过滤,用己烷洗涤残留的固体后,减压干燥,得到聚合物化合物 (aa4')2· 35 份。
[0416] 〔合成例 11〕
[0417] 在氮气气氛下,加入甲基乙基酮30份后,升温到70 °C。将式(aa5)表示的化合物 2. 54份和2, 2'-偶氮二异丁腈0. 16份、溶解于甲基乙基酮20份中,在维持在70°C条件下, 花3小时将其投入反应器中。投入结束后,在70°C下维持8小时,浓缩一部分甲基乙基酮 后,将反应液投入己烷中,析出结晶后,过滤,用己烷洗涤残留的固体后,减压干燥得到聚合 物化合物(aa5) 1. 63份。
[0418] 〔合成例 12〕
[0419] 在氮气气氛下,加入甲基乙基酮30份后,升温到70°C。将式(aa5)表示的化合 物2. 54份和2, 2' -偶氮二异丁腈0. 25份、甲基丙烯酸苄酯0. 51份、甲基丙烯酸0. 51份、 N-苯基马来酰亚胺0. 42份溶解于甲基乙基酮50份中,在维持在70°C条件下,花3小时将 其投入反应器中。投入结束后,在70°C下维持15小时,浓缩一部分甲基乙基酮后,将反应液 投入己烷中,析出结晶后,过滤,用己烷洗涤残留的固体后,对剩余的固体进行减压干燥,得 到聚合物化合物(aa5')3.80份。
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