(57)【要約】【課題】より高性能である改質された有機顔料が得られる有機顔料の改質方法を提供する。また、前記改質された有機顔料を含んだ画素部を有するより高性能のカラーフィルターを提供する。【解決手段】有機顔料と水性媒体、或いは有機顔料と水性媒体と表面処理剤とを含有する混合物同士を衝突させることを特徴とする有機顔料の改質方法。前記有機顔料が、アスペクト比１〜３、かつ一次粒子の平均粒子径１０〜７０ｎｍの有機顔料である前記有機顔料の改質方法。前記混合物中の表面処理剤が、質量換算で前記有機顔料１００部当たり３〜１５部（不揮発分）である前記有機顔料の改質方法。前記有機顔料の改質方法で得られた有機顔料を画素部に含むことを特徴とするカラーフィルター。【選択図】  なし。【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機顔料と水性媒体とを含有する混合物同士を衝突させることを特徴とする有機顔料の改質方法。
【請求項２】
前記混合物として有機顔料と表面処理剤と水性媒体とを含有する混合物を用いる請求項１記載の改質方法。
【請求項３】
有機顔料が、アスペクト比１〜３、かつ一次粒子の平均粒子径１０〜７０ｎｍの有機顔料である請求項１記載の改質方法。
【請求項４】
質量換算で有機顔料１００部当たり表面処理剤（不揮発分）３〜１５部である混合物を用いる請求項２記載の改質方法。
【請求項５】
有機顔料が、アスペクト比１〜３、かつ一次粒子の平均粒子径１０〜７０ｎｍの有機顔料であり、かつ質量換算で有機顔料１００部当たり表面処理剤（不揮発分）３〜１５部である混合物を用いる請求項２記載の改質方法。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５のいずれか記載の改質方法で得られた有機顔料を画素部に含むことを特徴とするカラーフィルター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機顔料の改質方法、それで得られた有機顔料を用いたカラーフィルターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機顔料やその前駆体である粗顔料を物理的処理して改質する方法が知られている。例えばε型銅フタロシアニン粗顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ１５：６）を、当該粗顔料に対する無機塩の倍率が従来より高い条件で、ソルベントソルトミリング処理（顔料又は粗顔料を、水溶性無機塩と無機塩を溶解しない水溶性有機溶剤と共に機械的に混練する操作）させて比表面積がより大きいε型銅フタロシアニン微細顔料に改質する方法が知られている。そして、前記改質方法で得られたε型銅フタロシアニン微細顔料は、例えば、カラーフィルター用に使用することができることも記載されている（特許文献１参照。）。
【０００３】
しかしながら特許文献１の方法では、カラーフィルター用途において高鮮明、高明度のε型銅フタロシアニン微細顔料が得られるが、カラーフィルター製造時に必要とされる耐熱性が不十分であるという欠点がある。
【０００４】
また、ロジン類の様な表面処理剤を含む系において、カラーフィルター用着色組成物を調製する微細有機顔料として、前記微細有機顔料を、さらにソルベントソルトミリング処理することで得られた微細有機顔料が使用できることが記載されている（特許文献２参照。）。
【０００５】
しかしながら特許文献２の方法では、カラーフィルター用途において、ある程度は高鮮明性、高コントラスト比のε型銅フタロシアニン微細顔料が得られるが、カラーフィルター製造時に必要とされる明度と耐熱性が依然不十分である。また、ソルベントソルトミリング処理で磨砕助剤の洗浄と有機溶剤の回収に多くの水や時間を要し、微細有機顔料の生産性が著しく悪いという欠点がある。
【０００６】
顔料と表面処理剤たる樹脂とを３本ロールやニーダー等の混練機で混練した予備混練物にアルカリと水性媒体を加えた混合物同士を（衝突型）ジェット粉砕機にかけて衝突させ有機顔料の水性分散体を製造する方法が知られている。そして、この方法で得られた水性顔料分散体はカラーフィルターの製造に用いることができることも記載されている（特許文献３参照）。
【０００７】
しかしながら特許文献３の方法は、もともと水性顔料分散体を調製する方法であり、予め有機顔料と表面処理剤（樹脂）とを加熱ロール混練する必要があり、手間がかかる上、有機顔料に対する表面処理剤（樹脂）の量が著しく多く、こうして得られた樹脂処理有機顔料を短時間のうちに濾別することは極めて困難であった。またこの様にして表面処理有機顔料は製造できても、著しく着色特性が低下し、肝心の各種使用用途において充分満足いく様な高品質の表面処理有機顔料は得られなかった。
【０００８】
さらに、有機顔料の前駆体である粗い結晶の粗顔料や低分散性前顔料と水性媒体を含有する混合物同士を衝突させて高品質の有機顔料を製造する方法も知られており、その製造方法において表面処理剤としての界面活性剤やロジン類を併用できること、カラーフィルター用に使用できることが示唆されている（特許文献４参照）。
【０００９】
しかしながら特許文献４の方法では、粗顔料や低分散性前顔料から一気に衝突により顔料を得ようとするため、低品質の有機顔料は製造できても、依然、充分満足いく様な高品質の有機顔料は得られなかった。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−１２１４２０号公報（第６頁段落番号００５９、００６０、第７頁段落番号００７０〜００７２、００７５、第８頁段落番号００８０）。
【特許文献２】
特開平８−１７９１１１号公報（第７頁段落番号００３８、第８頁段落番号００４６〜第９頁段落番号００４８）。
【特許文献３】
特開平１０−２９８２９６号公報（第５頁段落番号００５０、００５１、００５３）。
【特許文献４】
特開２００２−１４６２２２号公報（第３頁段落番号００１２、第５頁段落番号００３３、００３５、第７頁段落番号００５２、第７頁〜第８頁段落番号００６５）。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、より高性能である改質された有機顔料が得られる方法を提供することにある。また、本発明は前記改質された有機顔料を含んだ画素部を有するより高性能のカラーフィルターを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明者らは、前記実状に鑑みて鋭意検討した結果、有機顔料の表面改質の手段として、従来のソルベントソルトミリング処理に代えて、有機顔料と水性媒体とを含有する混合物同士を衝突させることにより、前記課題を解決出来ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
即ち本発明は、有機顔料と水性媒体とを含有する混合物同士を衝突させることを特徴とする有機顔料の改質方法、及びこの改質方法で得られた有機顔料を画素部に含むことを特徴とするカラーフィルターに関する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１５】
本発明の改質方法は、有機顔料と水性媒体とを含有する混合物同士を衝突させることにより行われる。この際の前記混合物は、有機顔料と水性媒体のみを含有する混合物であっても良いが、有機顔料と水性媒体と表面処理剤とを含有する混合物であってもよい。
しかしながら、後記するカラーフィルターを製造する際に用いる有機顔料を本発明の改質方法により得る場合には、有機顔料と水性媒体と表面処理剤とを含有する混合物を原料として用いる方が、より優れた効果を持った有機顔料が得られる。何故なら、有機顔料と水性媒体のみを含有する混合物を原料として用いたのでは、改質された有機顔料は表面処理剤で被覆されていないものとなるのに対して、有機顔料と水性媒体と表面処理剤とを含有する混合物を原料として用いたときには、改質された有機顔料は表面処理剤で被覆されたものとなるからである。
【００１６】
また前記混合物同士を衝突させる本発明の改質方法は、ソルベントソルトミリング処理による類似の改質方法に比べて、より優れた効果を持った有機顔料となる。この様な効果は後記する表面処理剤を含まない系同士の対比においても発現する。
【００１７】
本発明の改質方法に用いることが出来る有機顔料としては、公知慣用のものがいずれも使用できる。例えば、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、ジケトピロロピロール顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料などの多環式顔料類が挙げられる。本発明では有機顔料として着色力等の着色特性を予め有するものを原料として用いるので、特許文献３の様な粗顔料や低分散性前顔料を原料として用いる場合には得られなかった、優れた効果を持った改質された有機顔料を得ることが可能となる。
【００１８】
前記有機顔料は、一種を単独で用いることも二種以上を併用することも出来る。例えばカラーフィルター用途においては、赤色、緑色、青色（ＲＧＢ）の３色となる様に、各種有機顔料の二種以上を併用して適宜加法混色により調色して用いることが出来る。さらに緑色と黄色の各有機顔料、赤色とオレンジ色または黄色の各有機顔料というように、色相の異なる有機顔料を調色のために混合することも出来る。
【００１９】
さらに前記有機顔料として、使用出来る顔料の形態に特に制限はなく、粗顔料から顔料を製造する工程を経た任意の状態、例えば、洗浄が完了した顔料化後の顔料スラリー、洗浄・濾過後の原料プレスケーキ、もしくは乾燥・粉砕を行った顔料粉体がいずれも使用出来る。粗顔料から粉体顔料を製造する一連の単位操作工程を経て本発明の改質方法を行う場合には、なかでも、一旦顔料スラリーを乾燥させて顔料粉体としてから再度湿潤させて前記改質を行ってから再乾燥を行う際の、凝集を引き起こしやすい最初の乾燥工程を省略できること及び装置の腐食を避けることができる点で、有機顔料の製造工程中で乾燥工程を経ていない、無機塩類等を含まない洗浄が完了した顔料スラリーを用いることが好ましい。
【００２０】
前記有機顔料のなかでも、アスペクト比が１〜３、かつ一次粒子の平均粒子径が１０〜７０ｎｍの有機顔料（以下、微細有機顔料という）を用いることが好ましい。前記好適な微細有機顔料としては、例えば、硫酸等によるアシッドペースティング処理等の溶解再析出による方法、大過剰の有機溶媒中で加熱を行うソルベント処理による方法、ソルベントソルトミリング処理等の機械的剪断力による方法等、公知慣用の方法により製造された微細有機顔料がいずれも適用できる。  しかしながら、本発明の改質方法においては、有機顔料粒子をより均一でより微細化しやすい点で、予めソルベントソルトミリング処理により得られ無機塩等が洗浄除去された微細有機顔料を原料として用いることがより好ましい。
【００２１】
アスペクト比および一次粒子の平均粒子径が上記好適範囲より大きい有機顔料を用いて本発明に従って有機顔料を改質しようとすると、衝突により有機顔料粒子が破壊される傾向にあり、有機顔料本来の結晶型に別の結晶型が部分的に混入してきたり、顔料粒子の平均粒子径も極端に小さくなる結果、例えば、カラーフィルター製造時において、初期の鮮明性と明度を保った状態で耐熱性に優れた有機顔料を得難くなるので好ましくない。
【００２２】
前記微細有機顔料を用いて本発明に従って改質を行えば、アスペクト比及び／又は一次粒子の平均粒子径が上記範囲より大きい有機顔料を用いて本発明に従って有機顔料を改質した場合に比べて、より顕著な効果が達成される。
即ち、前者の場合には、衝突前後で有機顔料粒子の平均粒子径を実質的に変化させることなく、衝突後の方が粒度分布がよりシャープになる上、有機顔料の微小凹凸だけが結晶型変換を伴わずに面取りされる結果、例えばカラーフィルター製造時における耐熱性をより向上させることが出来る。
【００２３】
尚、本発明における有機顔料のアスペクト比および平均一次粒子径は、例えば日本電子（株）製透過型電子顕微鏡（型式：ＪＥＭ−２０１０）にて倍率６０，０００倍で撮影した写真より各々算出することが出来る。
【００２４】
本発明における有機顔料のアスペクト比（長径対短径比）は、抽出した顔料粒子５０個について各粒子毎に最長径と最短径を計測し、各粒子毎に最長径を最短径で除し、それらの平均を算出したものである。アスペクト比は１以上の数値を示すが、アスペクト比が小さいほど（１に近づくほど）、二次元形状としては正方形に、三次元形状としては立方体に近づくことを意味する。
【００２５】
一方、本発明における有機顔料の一次粒子の平均粒子径は、抽出した顔料粒子５０個について、各粒子の最長径を計測し、それらの平均を算出したものである。この際、試料である前記有機顔料は、これを溶媒に超音波分散させてから前記顕微鏡で撮影する。また、透過型電子顕微鏡の代わりに走査型電子顕微鏡を使用してもよい。尚、本発明において、前記有機顔料の一次粒子の平均粒子径及びアスペクト比の測定方法として、この方法を、改質前後、表面処理剤有無を問わずいずれの有機顔料にも適用する。
【００２６】
本発明を実施するに当たっては、有機顔料と水性媒体を含有する混合物（以下、原料スラリーと称す。）を予め調製する。本発明において水性媒体とは、水のみか、質量換算で６０％以上の水を含む液媒体をいう。前記液媒体を構成する水以外の液体成分は、好ましくは親水性有機溶剤である。しかしながら、水性媒体として、水と有機溶剤とを併用すると、後に有機溶剤を回収する手間がかかるので好ましくない。
【００２７】
この原料スラリーの調製に当たっては、具体的には、質量換算で有機顔料１００部当たり、水性媒体５００〜５０００部を混合すれば良い。
【００２８】
前記原料スラリーは、液粘度にして、ＢＭ型粘度計において、５０〜１０００ｍＰａ・ｓとなるように調製することが、完全弾性衝突により近い状態で後記する衝突を行うことが出来るので好ましい。
【００２９】
この混合物を調製するための有機顔料と水性媒体の混合は、後記する衝突の前段階であり、この混合物を多くの電力を消費する様な強力な剪断力下で調製することは省エネルギーの点からも好ましくない。
【００３０】
本発明の改質方法においては、前記原料スラリー同士を衝突させて処理後スラリーを得ることが出来る。尚、前記原料の有機顔料の製造中や製造後或いはそれらの顔料スラリーもしくは処理後スラリーには各種用途に応じて、以下の様な表面処理剤を併用することも出来る。
（１）ロジン、不均化ロジン、水素添加ロジン、ビンゾールレジン或いはこれらの金属塩またはアミン塩等の各種ロジン類。
【００３１】
（２）スルホン酸基、スルホン酸金属塩、スルホン酸アミン塩、スルホン酸アンモニウム塩、スルホンアミド基、フタルイミドアルキル基、ジアルキルアミノアルキル基からなる群から選ばれる一種以上の官能基を有する前記各種有機顔料の誘導体。
【００３２】
（３）酢酸オクチル、酢酸オレイル、酢酸ステアリル等の脂肪酸長鎖アルキルまたはアルキルエステル、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、カルバミン酸等の飽和または不飽和脂肪酸アミド等の飽和または不飽和脂肪酸の塩の様な各種脂肪酸化合物類。
【００３３】
（４）エポキシ樹脂、マレイン酸樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂等の合成樹脂。また、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、カルボキシル基又はフェノール性水酸基を有するメラミン樹脂やベンゾグアナミン樹脂、２−オキソ−１，３−ジオキソランー４−イル基を有するシクロカーボネート樹脂等の変性された合成樹脂。
【００３４】
上記表面処理剤としては、前記した様に最終的に表面処理された有機顔料をどの様な用途に用いるかにより選択する。例えば、流動性改良には前記（２）群の有機顔料の誘導体、（３）群の脂肪酸化合物類が、色相や耐熱性の向上には前記（１）群のロジン類、（４）群の合成樹脂が好適に用いられる。
【００３５】
前記（２）群を除く各群の表面処理剤を併用する場合には、前記原料スラリーに表面処理剤を加えて本発明の改質方法を行って得た有機顔料は、表面処理剤を含めないで本発明の改質方法を行って得た処理後スラリーに表面処理剤を加えて得た有機顔料に比べて、より優れた効果の有機顔料とすることが出来る。
【００３６】
尚、表面処理剤は、前記有機顔料に対して任意の割合で併用することが出来るが、質量換算で前記有機顔料１００部に対して３〜１５部を併用することが好ましい。表面処理剤で表面を被覆された有機顔料においては、前記した表面処理剤の併用量が前記好適な範囲の場合には、表面処理剤により着色力等を低下させることなくそれの持つ各々の機能も効果的に発揮される。
具体的には、例えばカラーフィルターの製造において、前記（１）群の表面処理剤を質量換算で前記有機顔料１００部に対して５〜１０部を併用すると、加熱前の明度が高く、耐熱性により優れる有機顔料が得られる点で好ましい。
【００３７】
また、前記スラリーを調製する際、水性媒体として水のみを用いる場合には、酸基を有する様な物質からなる表面処理剤には塩基を併用して、強制的に水性媒体中に溶解させることが出来る。この場合には、後記する本発明における衝突混合を行って得られた処理後スラリーに酸を加えて、有機顔料上に表面処理剤を確実に析出させることが好ましい。この様な酸析により、微細有機顔料の表面近傍の表面処理剤を微細有機顔料粒子により強固に被覆させることが可能である。表面処理剤が塩基性基を有する場合には、上記と逆に酸を併用して強制的に水性媒体中に溶解させ、後に塩基を用いて析出させることが出来る。第４級化された窒素を含む様な表面処理剤を用いる場合には、窒素原子を第４級化している物質をその他の物質に置換することも出来る。
【００３８】
前記原料スラリー同士を衝突させ混合することで、原料スラリー中の有機顔料の表面を改質する。この際の衝突混合は、例えばＴ字管の様な三方向管を有する混合器により行うことが出来る。スラリー同士は直接衝突する様に送液する。この際の衝突は、原料スラリー同士が正面衝突する様にすることが、より少ないエネルギーで優れた改質効果を得る点で好ましい。
【００３９】
原料スラリーの送液方向を前記直接正面衝突する前に三方向管内で曲げることは、エネルギー損失が大きくなるだけでなく、この屈曲部でのライナー（ディスク）の様な管内構成素材の摩耗、それに基づく素材の改質された有機顔料への混入、或いは液流の減速、衝突力の低下等に繋がるので好ましくない。本発明では衝突のエネルギーで有機顔料の改質を行うので、ビーズやロッドの様な分散メディア等を必要としない。従って、この分散メディア自身の摩耗による改質された有機顔料への混入もあり得ない。
【００４０】
こうして、二つの方向から衝突され混合された処理後スラリーは、残りの一つの方向に排液される。
【００４１】
ポンプにて原料スラリーを加圧し、それらを三方向管内に入る前に対向に分岐させる。対向する原料スラリーはオリフィスを経て加速され正面衝突後に排液される。オリフィス径は０．０１〜１．０ｍｍとすることが、より容易に衝突時に高圧を達成できる点で好ましい。この際の圧力は限定されないが、３０〜４００ＭＰａ、中でも１００〜２５０ＭＰａとなる様に調節することが、改質前後の有機顔料の結晶型を維持するという点で好ましい。スラリーの送液と排液とをこの三方向管内を通過回数（パス回数）にして１回〜１０回、好ましくは１〜５回通過させることで、処理後スラリーを得ることが出来る。スラリーを繰り返し衝突させるには、前記混合器の二つの送液口と一つの排液口とを各々ポンプを介して配管で連結すれば良い。こうすることで、スラリーを系内で循環させ連続的に衝突させることが出来る。
【００４２】
本発明の改質方法においては、有機顔料、水性媒体を含有する混合物同士を完全弾性衝突またはそれに近い状態で衝突する。従ってあまり高圧下で処理しすぎると、有機顔料粒子自体が破壊されたりして、粒度分布がかえって広がってしまうことがある。例えばβ型銅フタロシアニン顔料においては、結晶転移してα型銅フタロシアニン顔料が生成することもあり、各種用途において、本来の有機顔料粒子が有する優れた着色特性を発揮できなくなることもある。
【００４３】
好適な衝突圧力下では、前記した様に粒度分布の拡大や結晶転移はなく、むしろ用いた原料である有機顔料の粒度分布よりも処理後の有機顔料の粒度分布が狭くなる（シャープになる）結果、分散安定性が向上し、例えば、カラーフィルター製造時における加熱工程後の結晶成長の少ない（初期の鮮明性と明度を保った状態で耐熱性により優れる）有機顔料が得られる。
【００４４】
本発明において好適に使用できる混合器としては、例えば、（株）スギノマシンのアルティマイザー等が挙げられる。この混合器は、一つの送液口だけを有しているが、流路が二つに分割されており、流路は送液方向を前記直接正面衝突する前に曲げられることなく直接正面衝突する様になっている。従って、この一つの送液口にスラリーを入れるだけで、スラリー同士が直接衝突されて吐出口から取り出せる様になっている。この混合器を用いて表面が改質された有機顔料を得る場合には、１５０〜２４５ＭＰａでパス回数１〜５回とすることが好ましい。
【００４５】
本発明において処理後スラリーは、液粘度にして、ＢＭ型粘度計において、５０〜１０００ｍＰａ・ｓの範囲で原料スラリーと同等ないしはやや高い粘度となるように条件に調整することが、取扱いがより容易となる点で好ましい。こうすることで、前記原料として好適に用いることが出来る微細有機顔料と同等ないしはやや平均一次粒子径が大きくなった改質された微細有機顔料を含むスラリーとすることが出来る。
【００４６】
こうして得られた処理後スラリーは、そのままで或いは用途に応じて前記した様に必要な表面処理剤を任意の段階で併用して表面処理を行った後、濾過し、表面処理剤が融着しない様に乾燥し、必要に応じて分級して粉体とすることで、改質された有機顔料として各種用途に使用することが出来る。凍結乾燥やスプレードライにより乾燥粉体の前記有機顔料を得ることも出来る。
【００４７】
また、遠心分離器や風力分級器等で分級を行うことも出来る。さらに、濾過・洗浄後の改質された有機顔料のウェットケーキを水と相溶しない公知慣用のバインダー樹脂でフラッシングしてカラーフィルター用着色組成物として用いることも出来る。
【００４８】
本発明の改質方法においては、（１）分散メディアを使用しない上に、原料スラリーの衝突だけで改質するので、エネルギー損失が小さい効率的な改質が可能で、管内構成素材の摩耗、それに基づく素材の改質された有機顔料への混入が無く、またメンテナンスも不要であること、（２）短時間の処理で粒度分布がよりシャープな有機顔料が効率よく得られること、（３）連続処理が可能であること、（４）３本ロールやニーダーの様な混練機を必要とせず、それに必要なエネルギーも不要であり、ソルベントソルトミリング処理を改質に採用した場合に不可欠の水溶性無機塩と無機塩を溶解しない水溶性有機溶剤の除去・洗浄・回収工程のための多量の水やその作業の手間もない。
即ち改質方法の操作に、予め有機顔料と表面処理剤を強い剪断力下で混練する処理や、ソルベントソルトミリング処理を含まないため、工程で使用する設備或いは操作がより簡略化され、生産性高くしかも優れた効果を有する改質された有機顔料を得ることが出来る。
【００４９】
上記した技術的効果は、表面処理剤を併用することなく達成することが出来るが、表面処理剤を併用して本発明の改質方法を実施すれば、そこで得られる改質された有機顔料は表面処理剤にて表面が被覆された有機顔料となるので、前記した技術的効果に加えて、併用する表面処理剤に応じた各種機能をも兼備した更に優れた技術的効果を有する改質された有機顔料となる。
【００５０】
さらに有機顔料として前記微細有機顔料を選択し本発明の改質方法を実施する際の原料に用いた場合には、それ自体が既に顔料としての基本的機能を有した微細な有機顔料粒子ゆえに改質時に更なる微細化を要せず、前記微細有機顔料よりもアスペクト比や一次粒子の平均粒子径が大きい有機顔料や粗顔料等を用いて同一処理条件で改質を行った場合に比べて、同一性能の有機顔料を得る場合における単位スラリー体積当たりの衝突回数や、パス回数をより低減出来る。
【００５１】
本発明の改質方法により得られた有機顔料は、後記するカラーフィルターに好適である以外に、例えば、印刷インキ、塗料、着色樹脂成型品、静電荷像現像用トナー、インクジェット記録用インキ等の用途にも使用出来る。
【００５２】
本発明の改質方法により得られた好適な有機顔料である、改質された微細有機顔料は、鮮明性に優れ、粒子径が均一な点で明度および耐熱性により優れた画素部を有するカラーフィルターを得るのに、特に好適である。具体的には、カラーフィルター青色画素部は、本発明により改質された銅フタロシアニン顔料を用いることが出来るし、カラーフィルター緑色画素部は、本発明により改質されたハロゲン化金属フタロシアニン顔料を用いることが出来る。
【００５３】
本発明の改質方法により得られた有機顔料は、公知慣用の方法で、赤色、緑色、青色、各色画素部を有するカラーフィルターの製造に用いることが出来る。本発明のカラーフィルターを製造するに当たっては、公知慣用の製造方法がいずれも採用出来るが、なかでも顔料分散法が好適に採用できる。
【００５４】
この方法で代表例な方法は、フォトリソグラフィー法であり、これは、後記する光硬化性組成物を、カラーフィルター用の透明基板のブラックマトリックスを設けた側の面に塗布、加熱乾燥（プリベーク）した後、フォトマスクを介して紫外線を照射することでパターン露光を行って、画素部に対応する箇所の光硬化性化合物を硬化させた後、未露光部分を現像液で現像し、非画素部を除去して画素部を透明基板に固着させる方法である。この方法では、光硬化性組成物の硬化着色皮膜からなる画素部が透明基板上に形成される。
【００５５】
赤色、緑色、青色の各色ごとに、後記する光硬化性組成物を調製して、前記した操作を繰り返すことにより、所定の位置に赤色、緑色、青色の各色画素部を有するカラーフィルターを製造することができる。尚、赤色、緑色および青色、各色画素部を形成するための光硬化性組成物を調製するには、本発明の改質方法により得られた赤色有機顔料、緑色有機顔料および青色有機顔料を使用することができる。
【００５６】
本発明の改質方法により得られた赤色画素部を形成するための好適な有機顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １７７、同２０９、同２５４等が、同様に緑色画素部を形成するための好適な有機顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ７、同３６等が、本発明の改質方法により得られた青色画素部を形成するための好適な有機顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５、同６０等が挙げられる。
【００５７】
これら赤色、緑色および青色、各色画素部の形成には、黄色有機顔料や紫色有機顔料を併用することも出来る。その後必要に応じて、未反応の光硬化性化合物を熱硬化させるために、カラーフィルター全体を加熱処理（ポストベーク）することもできる。
【００５８】
後記する光硬化性組成物をガラス等の透明基板上に塗布する方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、インクジェット法等が挙げられる。
【００５９】
透明基板に塗布した光硬化性組成物の塗膜の乾燥条件は、各成分の種類、配合割合等によっても異なるが、通常、５０〜１５０℃で、１〜１５分間程度である。この加熱処理を一般に「プリベーク」という。また、光硬化性組成物の光硬化に用いる光としては、２００〜５００ｎｍの波長範囲の紫外線あるいは可視光を使用するのが好ましい。この波長範囲の光を発する各種光源が使用できる。
【００６０】
現像方法としては、例えば、液盛り法、ディッピング法、スプレー法等が挙げられる。光硬化性組成物の露光、現像の後に、必要な色の画素部が形成された透明基板は水洗し乾燥させる。こうして得られたカラーフィルターは、ホットプレート、オーブン等の加熱装置により、１００〜２８０℃で、所定時間加熱処理（ポストベーク）することによって、塗膜中の揮発性成分を除去すると同時に、光硬化性組成物の硬化着色皮膜中に残存する未反応の光硬化性化合物が熱硬化し、カラーフィルターが完成する。
【００６１】
カラーフィルターの画素部を形成するための前記した光硬化性組成物（顔料分散フォトレジストとも呼ばれる）は、本発明の改質方法により得られた有機顔料と、分散剤と、光硬化性化合物と、有機溶剤とを必須成分とし、必要に応じて熱可塑性樹脂を用いて、これらを混合することで調製できる。画素部を形成する着色樹脂皮膜に、カラーフィルターの実生産で行われるベーキング等に耐え得る強靱性等が要求される場合には、前記光硬化性組成物を調製するに当たって、光硬化性化合物だけでなく、この熱可塑性樹脂を併用することが不可欠である。熱可塑性樹脂を併用する場合には、有機溶剤としては、それを溶解するものを用いるのが好ましい。
【００６２】
前記光硬化性組成物の製造方法としては、本発明の改質方法で得られた有機顔料と、有機溶剤と分散剤とを必須成分として用いこれらを混合し均一となる様に攪拌分散を行って、まずカラーフィルターの画素部を形成するための顔料分散液（着色ペーストと呼ばれることがある）を調製してから、そこに、光硬化性化合物と、必要に応じて熱可塑性樹脂や光重合開始剤等を加えて前記光硬化性組成物とする方法が一般的である。
【００６３】
ここで分散剤としては、例えば、ビックケミー社のディスパービック１３０、ディスパービック１６１、ディスパービック１６２、ディスパービック１６３、ディスパービック１７０、エフカ社のエフカ４６、エフカ４７等が挙げられる。また、レベリング剤、カップリング剤、カチオン系の界面活性剤なども併せて使用可能である。
【００６４】
有機溶剤としては、例えば、トルエンやキシレン等の芳香族系溶剤、酢酸エチルや酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の酢酸エステル系溶剤、エトキシエチルプロピオネート等のプロピオネート系溶剤、メタノール、エタノール等のアルコール系溶剤、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル等のエーテル系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、ヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶剤、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、γ−ブチロラクタム、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等の窒素化合物系溶剤、γ−ブチロラクトン等のラクトン系溶剤、カルバミン酸メチルとカルバミン酸エチルの４８：５２の混合物のようなカルバミン酸エステル等が挙げられる。なかでも、プロピオネート系、アルコール系、エーテル系、ケトン系、窒素化合物系、ラクトン系等の極性溶媒で水可溶のものが好ましい。水可溶の有機溶剤を用いる場合には、それに水を併用することも出来る。
【００６５】
光硬化性組成物の調製に使用する熱可塑性樹脂としては、例えば、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド酸系樹脂、ポリイミド系樹脂、スチレンマレイン酸系樹脂、スチレン無水マレイン酸系樹脂等が挙げられる。光硬化性化合物としては、例えば、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ビス（アクリロキシエトキシ）ビスフェノールＡ、３−メチルペンタンジオールジアクリレート等のような２官能モノマー、トリメチルロールプロパトントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアネート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート等の比較的分子量の小さな多官能モノマー、ポリエステルアクリレート、ポリウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート等のような比較的分子量の大きな多官能モノマーが挙げられる。
【００６６】
光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ベンジルジメチルケタノール、ベンゾイルパーオキサイド、２−クロロチオキサントン、１，３−ビス（４’−アジドベンザル）−２−プロパン、１，３−ビス（４’−アジドベンザル）−２−プロパン−２’−スルホン酸、４，４’−ジアジドスチルベン−２，２’−ジスルホン酸等が挙げられる。
【００６７】
前記した様な各材料を用いて、質量換算で（以下、いずれも同様に）、本発明の改質方法で得られた有機顔料１００部当たり、３００〜１０００部の有機溶剤と、０〜１００部の分散剤とを、均一となる様に攪拌分散して前記顔料分散液を得ることができる。次いでこの顔料分散液に、本発明の改質方法で得られた有機顔料の１部当たり、熱可塑性樹脂と光硬化性化合物の合計が３〜２０部、光硬化性化合物１部当たり０．０５〜３部の光重合開始剤と、必要に応じてさらに有機溶剤を添加し、均一となる様に攪拌分散してカラーフィルターの赤色、緑色および青色の各色画素部を形成するための光硬化性組成物を得ることができる。
【００６８】
現像液としては、公知慣用の有機溶剤やアルカリ水溶液を用いることができる。特に前記光硬化性組成物に、熱可塑性樹脂又は光硬化性化合物が含まれており、これらの少なくとも一方が酸価を有しアルカリ可溶性を呈する場合には、アルカリ水溶液での洗浄が画素部の形成に効果的である。
【００６９】
顔料分散法のうちフォトリソグラフィー法によるカラーフィルターの製造方法について、詳述したが、本発明の改質方法により得られた微細有機顔料を用いたカラーフィルターは、その他の、電着法、転写法、ミセル電解法、ＰＶＥＤ（Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等の方法で赤色、緑色および青色、各色画素部を形成してカラーフィルターを製造してもよい。
【００７０】
【実施例】
次に本発明を実施例、比較例にて具体的に説明する。以下、断りのない限り、％、部は質量換算である。
【００７１】
＜実施例１＞
一次粒子の平均粒子径が０．１〜１０μｍのε型銅フタロシアニンブルークルード１部、粉砕した塩化ナトリウム７部、ジエチレングリコール１部を双腕型８リットルニーダーに仕込み、８０℃〜９０℃で１０時間混練した。混練後８０℃の１％塩酸水溶液１００部に取り出し、１時間攪拌後、濾過、湯洗、乾燥、粉砕し、ε型銅フタロシアニン微細顔料（ａ）を得た。このε型銅フタロシアニン微細顔料（ａ）のアスペクト比および一次粒子の平均粒子径については、透過型電子顕微鏡ＪＥＭ−２０１０（日本電子（株）製）で測定し、アスペクト比は１．５、一次粒子の平均粒子径は４０ｎｍであった。
【００７２】
上記ε型銅フタロシアニン微細顔料（ａ）５部をイオン交換水９５部に混合し、５％顔料−水スラリー（原料スラリー１）を調製した。この原料スラリー１の粘度は、ＢＭ型粘度計で、５０〜１０００ｍＰａ・ｓの範囲内であった。
【００７３】
アルティマイザー（型式：ＨＪＰ−２５００５、（株）スギノマシン製）の送液口に処理前の前記５％顔料−水スラリー２リットルをゆっくりと注ぎ込み運転を開始した。圧力は直ちに２４５ＭＰａに達し、送液口に仕込んだスラリーのほぼ全量が、６分後に回収された。こうしてパス回数１回の処理後スラリー１を得た。この処理後スラリー１の粘度は、ＢＭ型粘度計で、５０〜１０００ｍＰａ・ｓの範囲内で上記原料スラリーと比べてやや高いものであった。
【００７４】
処理後スラリー１から、ε型銅フタロシアニン微細顔料を濾別し、洗浄、乾燥、粉砕して、改質されたε型銅フタロシアニン微細顔料（ｂ）を得た。このε型銅フタロシアニン微細顔料（ｂ）のアスペクト比は１．５、一次粒子の平均粒子径は４０ｎｍであった。
【００７５】
青色画素部を有するカラーフィルターの製造方法としては、上記ε型銅フタロシアニン微細顔料（ｂ）１０部、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド２．５部、ディスパービック１６１（ビックケミー社製）６．７８部、ユーカーエステルＥＥＰ（ユニオン・カーバイド社製）８０．８０部を０．５ｍｍφセプルビーズを加え、ペイントコンディショナー（東洋精機（株）製）で１時間分散し、顔料分散液（着色ペースト）を得た。この顔料分散液７５．００部とポリエステルアクリレート樹脂（アロニックスＭ７１００、東亜合成化学工業（株）製、光硬化性化合物に相当）５．５０部、ジぺンタエリスレートヘキサアクリレート（ＫＡＹＡＲＡＤ  ＤＰＨＡ、日本化薬株式会社製、光硬化性化合物に相当）５．００部、ベンゾフェノン（ＫＡＹＡＣＵＲＥ  ＢＰ−１００、日本化薬（株）製、光重合開始剤に相当）１．００部、ユーカーエステルＥＥＰ１３．５部を分散攪拌機で攪拌し、青色画素部を有するカラーフィルターを形成するための光硬化性組成物を得た。この組成物は１ｍｍ厚ガラスに乾燥膜厚１μｍとなるように塗布した。
【００７６】
次いでフォトマスクを介して紫外線によるパターン露光を行った後、未露光部分を有機溶剤で洗浄することにより青色画素部を有するカラーフィルターとした。
【００７７】
＜実施例２＞
原料スラリー１に、顔料固形分の質量比が５％となる様に、理化ハーキュレス（株）製ビンゾールレジン（品番：ビンゾールレジン）の１０％ナトリウム塩水溶液２．５部を加えて攪拌して、原料スラリー２を得た。この原料スラリー２の粘度は、ＢＭ型粘度計で、５０〜１０００ｍＰａ・ｓの範囲内であった。
次いで、実施例１と同様にアルティマイザーの送液口に上記処理前の混合物スラリー２リットルをゆっくりと注ぎ込み運転を開始した。圧力は直ちに２４５ＭＰａに達し、送液口に仕込んだスラリーのほぼ全量が、６分後に回収された。こうしてパス回数１回の処理後スラリー２を得た。この処理後スラリー２の粘度は、ＢＭ型粘度計で、５０〜１０００ｍＰａ・ｓの範囲内で上記原料スラリーと比べてやや高いものであった。
【００７８】
処理後スラリー２に２％塩酸水溶液を加えてｐＨを６．０として、ビンゾールレジンナトリウム塩をビンゾールレジンに変換し、顔料表面上に前記ロジン成分を析出させた（処理後スラリー３）。次いでこの処理後スラリー３を濾別し、洗浄、乾燥、粉砕して表面がビンゾールレジンで改質されたε型銅フタロシアニン微細顔料（ｃ）を得た。このε型銅フタロシアニン微細顔料（ｃ）のアスペクト比は１．５、一次粒子の平均粒子径は４０ｎｍであった。尚、濾別後の濾液を蒸発乾固したところ、乾固物は回収されなかった。
【００７９】
同微細顔料（ｃ）を用いて実施例１と同様の操作を行い、青色画素部を有するカラーフィルターを作製した。
【００８０】
＜実施例３＞
ビンゾールレジンまたはその塩の不存在下で改質を行い次いで得られた処理後スラリーに、上記したビンゾールレジンナトリウム塩水溶液を加えて、更に２％塩酸水溶液で前記ロジン成分を顔料表面上に析出させる方法で改質された微細有機顔料を得た。
具体的には、上記処理後スラリー１に顔料固形分の質量比が５％となる様に、理化ハーキュレス（株）製ビンゾールレジン（品番：ビンゾールレジン）の１０％ナトリウム塩水溶液２．５部を加えて攪拌する以外は、実施例１と同様にして、処理後スラリー４を得た。この処理後スラリー４の粘度は、ＢＭ型粘度計で、５０〜１０００ｍＰａ・ｓの範囲内であった。
【００８１】
処理後スラリー４を濾別し、洗浄、乾燥、粉砕して、顔料表面がビンゾールレジンで改質されたε型銅フタロシアニン微細顔料（ｄ）を得た。このε型銅フタロシアニン微細顔料（ｄ）のアスペクト比は１．５、一次粒子の平均粒子径は４０ｎｍであった。尚、濾別後の濾液を蒸発乾固したところ、乾固物は回収されなかった。
【００８２】
同微細顔料（ｄ）を用いて実施例１と同様の操作を行い、青色画素部を有するカラーフィルターを作製した。
【００８３】
＜比較例１＞
実施例１でアルティマイザー処理を行わないこと以外は、実施例１と同様の操作を行い、青色画素部を有するカラーフィルターを作製した。
【００８４】
＜比較例２＞
実施例１で作製したε型銅フタロシアニン微細顔料（ａ）（アスペクト比は１．５、一次粒子の平均粒子径は４０ｎｍ）１部、理化ハーキュレス（株）製ビンゾールレジン（品番：ビンゾールレジン）の０．０５部、粉砕した塩化ナトリウム７部、ジエチレングリコール１部を双腕型８リットルニーダーに仕込み、８０℃〜９０℃で３時間混練した。混練後８０℃の１％塩酸水溶液１００部に取り出し、１時間攪拌後、濾過、湯洗、乾燥、粉砕し、顔料表面がビンゾールレジンで改質されたε型銅フタロシアニン微細顔料（ｅ）を得た。こうして得られたε型銅フタロシアニン微細顔料（ｅ）のアスペクト比は１．６、一次粒子の平均粒子径は４５ｎｍであった。このε型銅フタロシアニン微細顔料（ｅ）を用いて実施例１と同様にして青色画素部を有するカラーフィルターを作製した。
【００８５】
（試験例）
＜性能試験および評価基準＞
実施例１〜３および比較例１〜２から製造した青色画素部を有するカラーフィルターの明度と耐熱性を評価した。
明度：前記の方法で塗布し硬化させたガラス板を用いて、２５０℃で１時間加熱して放冷後、色度を測定した。その加熱前後のＹ値から、明度を評価した。顕微鏡ＭＸ−５０（オリンパス（株）製）と分光光度計ＭＣＰＤ−３０００顕微分光測光装置（大塚電子（株）製）を使用してＣＩＥ発色系色度におけるｘ値およびｙ値が、ｘ＝０．１５６、ｙ＝０．１５０となるＹ値（明度）を測定した。Ｙ値が大きいほど、明度が高いと評価し、さらに加熱前のＹ値が高く、かつ加熱前後のＹ値の変化（△Ｙ）が小さいほど、明度がより高いと評価した。
耐熱性：前記の方法で塗布し硬化させたガラス板を用いて、２５０℃で１時間加熱して放冷後、色度を測定した。その加熱前後の色相の変化（ΔＥ）から、耐熱性を評価した。△Ｅが小さいほど、耐熱性が優れると評価した。尚、色度の測定は上記明度の測定と同様の顕微鏡と分光光度計を使用した。
以下、明度と耐熱性に関する評価結果を表１に示す。
【００８６】
【表１】
表１
2004168968.tif 000002
【００８７】
上記表１の結果から、実施例１〜３の微細有機顔料を用いた青色画素部を有するカラーフィルターは、比較例１〜２の微細有機顔料を用いた青色画素部を有するカラーフィルターに比べて明度と耐熱性により優れていることが明らかである。
【００８８】
具体的には、実施例１と比較例１との対比から明らかな様に、本発明の改質方法によれば、改質前後のアスペクト比や一次粒子の平均粒子径を変化させることなく、改質前に比べて有機顔料の加熱前後の明度と耐熱性の絶対値をいずれも向上させることが出来る。
また実施例２と比較例２との対比から明らかな様に、同一ロジン類を同一量用いた場合、衝突により改質を行った本発明に当たる実施例２の有機顔料の方が、ソルベントソルトミリング処理により改質を行った従来技術に当たる比較例２の有機顔料に比べて、有機顔料の加熱前後の明度と耐熱性の絶対値をいずれも向上させることが出来る。しかも、改質方法の操作に、予め有機顔料と表面処理剤を強い剪断力下で混練する処理や、ソルベントソルトミリング処理を含まないため、工程で使用する設備或いは操作がより簡略化され、生産性高くより優れた性能を有する改質された有機顔料を容易に製造出来ることがわかる。実施例と比較例で明示はしていないが、これらの効果の傾向は、その絶対値を別にすれば、ロジン類を併用しない系においても同様に発現する。
さらに実施例２と実施例３との対比から明らかな様に、同一ロジン類を同一量用いた場合、ロジン類を有機顔料に含ませる時期を本発明の改質方法を行う前後で変更しても、同様の効果を発現させることが出来る。
【００８９】
【発明の効果】
本発明の改質方法によれば、有機顔料と水性媒体とを含有する混合物同士を衝突させることにより、従来のソルベントソルトミリング処理では得られなかった、より高性能の改質された有機顔料が得られるという格別顕著な効果を奏する。したがって、本発明の改質方法により得られた有機顔料は、より高性能のカラーフィルター画素部の形成に最適である。