(57)【要約】  ベース顔料の表面が、ジオキサジン顔料（例えば、ピグメントバイオレット２３）のレオロジーおよび色の特性ならびにフロック形成安定性を増加させるために、スルホン酸またはその誘導体などの特定の官能基を有するように改質される。顔料表面を改質し、さらにそれを混練することによって、カラーフィルタの分散性および効率性（輝度）が、他の悪影響をまったく有さずに改善される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｉ
【化１】
2012522086.tif 000010
（式中：
Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、出現するごとに同じかまたは異なり、かつハロゲン、−ＮＯ2、−ＣＮ、直鎖状または分枝状のＣ1〜20アルキル、Ｃ3~20環式アルキル、直鎖状または分枝状のＣ1〜20アルコキシ、Ｃ1〜20ジアルキルアミノ、Ｃ4〜14アリール、および１種以上の非芳香族基で置換されていてもよいＣ4〜14ヘテロアリールからなる群から独立して選択され、ここで、複数の置換基Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、同様に、さらなる単環式または多環式環系、場合によって芳香族を共に形成してもよく、
ｌは、０から２の整数であり
ｍおよびｎは、出現するごとに同じかまたは異なり、かつ０から４の整数である）
により表されるジオキサジン骨格を含む改質ジオキサジン顔料を製造する方法であって、
（ｉ）ジオキサジン顔料を官能化剤で表面処理する工程、および
（ｉｉ）前記表面処理したジオキサジン顔料を混練する工程、
を含む方法。
【請求項２】
前記官能化剤が、前記ジオキサジン顔料の表面に、−ＳＯ3Ｍ、−ＳＯ2ＮＲ1Ｒ2および−Ｒ3−ＮＲ4Ｒ5（ここで、Ｒ1およびＲ2は、互いに独立しており、かつＲ1およびＲ2は、水素、アルキル、アルケニル、アリールまたはシクロアルキルを表し；Ｍは、プロトン、アンモニウムカチオンまたは金属カチオンを表し；Ｒ3は、単結合、アルキレン、アリーレンを表し、ここで、前記アルキレンおよびアリーレンは少なくとも１種の置換基で置換されていてもよく；Ｒ4およびＲ5は、互いに独立しており、かつ水素、アルキル、アルケニル、アリールもしくはシクロアルキルを表すか、またはまとまって−ＣＯ−、−ＳＯ2−および−Ｎ＝Ｎ−のうちの少なくとも１種を含有する縮合構造を形成する）からなる群から選択される少なくとも１個の官能基を与える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記官能化剤が、好ましくはクロロ硫酸、硫酸および発煙硫酸からなる群から選択される、少なくとも１種のスルホン化剤である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記官能基が、−ＳＯ3Ｍ、非置換または置換のＰＩＭ（フタルイミドメチレン）、−ＳＯ2ＮＨ−（ＣＨ2）3−Ｎ（Ｃ4Ｈ9）2、および−ＣＨ2−イミダゾール基（ここで、Ｍは、プロトン、アンモニウムカチオンまたは金属カチオンを表す）から選択される少なくとも１種、好ましくは−ＳＯ3ＭまたはＰＩＭ、より好ましくは−ＳＯ3Ｍである、請求項２〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記官能化剤対顔料の比が、１０〜４０ｗ／ｗである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記ジオキサジン顔料が、ピグメントバイオレット２３である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
表面処理が、０〜１００℃、より詳細には３０〜８０℃の温度で行われる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
混練が、０〜１００℃、より詳細には３０〜７０℃の温度で行われる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法によって得られる、改質ジオキサジン顔料。
【請求項１０】
スルホン酸の前記ジオキサジン顔料への置換度が、０．０５から０．５である、１：１〜１：２のアスペクト比を有する、請求項９に記載の改質ジオキサジン顔料。
【請求項１１】
カラーフィルタにおけるまたはＬＣＤ装置の製造における、請求項９または１０に記載の改質ジオキサジン顔料の使用。
【請求項１２】
カラーフィルタ用の顔料組成物を製造する方法であって、
（ｉ）ジオキサジン顔料を官能化剤で表面処理する工程、
（ｉｉ）イプシロン結晶形態を示す銅フタロシアニン粒子を含む青色顔料を添加する工程、および
（ｉｉｉ）前記表面処理したジオキサジン顔料および銅フタロシアニンを含む前記青色顔料を混練する工程、
を含む、方法。
【請求項１３】
前記青色顔料が、イプシロン結晶形態を示す銅フタロシアニンである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記青色顔料が、−ＳＯ3Ｍ、−ＳＯ2ＮＲ1Ｒ2および−Ｒ3−ＮＲ4Ｒ5（ここで、Ｒ1およびＲ2は、互いに独立しており、かつＲ1およびＲ2は、水素、アルキル、アルケニル、アリールまたはシクロアルキルを表し；Ｍは、プロトン、アンモニウムカチオンまたは金属カチオンを表し；Ｒ3は、単結合、アルキレン、アリーレンを表し、ここで、前記アルキレンおよびアリーレンは、少なくとも１種の置換基で置換されていてもよく；Ｒ4およびＲ5は、互いに独立しており、かつ水素、アルキル、アルケニル、アリールもしくはシクロアルキルを表すか、またはまとまって−ＣＯ−、−ＳＯ2−および−Ｎ＝Ｎ−のうちの少なくとも１種を含有する縮合構造を形成する）からなる群から選択される少なくとも１種の官能基で置換された銅フタロシアニンの粒子をさらに含む、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
カラーフィルタを製造するための顔料組成物であって、
（ａ）５０〜９９質量％、好ましくは７５〜９７質量％の、イプシロン結晶形態を示す銅フタロシアニン粒子を含む青色顔料、
（ｂ）１〜５０質量％、好ましくは３〜２５質量％の請求項９または１０に記載の改質ジオキサジン顔料、
を含み、
前記青色顔料が、前記青色顔料の質量に基づいて、２〜２０質量％、好ましくは４〜１５質量％、より好ましくは６〜１２質量％の分散助剤を含む、
顔料組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、参照により本明細書に組み込まれる、２００９年３月３１日に出願された欧州出願番号第０９１５６８７０．９号明細書の利益を主張する。
【０００２】
本開示は、カラーフィルタの青色ピクセル部分での使用に適した顔料組成物に関する。さらに、本開示は、水系において改善された分散性および長期にわたる優れた分散安定性を有する改質ジオキサジン顔料を製造する方法に関する。本開示はまた、改質顔料から製造されるカラーフィルタ顔料、および前記顔料を含む液晶ディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
カラーフィルタは、色を表示するために広く使われており、例えば、液晶装置（ＬＣＤ）があるが、これは、カラーマトリックスパターンに配置された三色のピクセル（赤色、緑色および青色）から構成される。カラーフィルタを製造する方法は、当技術分野で公知であり、例えば、染色、印刷、電気泳動析出、および顔料分散である。特に、カラーフィルタ用の組成物が、顔料を感光性ポリマーおよび／またはモノマーとともに分散させることによって得られる顔料分散法は、広く用いられている。マイクロピクセルは、フォトリソグラフィ処理によって形成され、それにより、優れた耐光性、耐熱性および耐溶剤性を生じる。
【０００４】
前記顔料は、ＬＣＤパネル上に明瞭に画像を表示し（高コントラスト比）、明るい画像を表示する（高輝度）特性を有さなければならない。さらに、それらは、重要なカラー特性、例えば、色調、色の濃さ、光沢および透明性を維持しなければならない。色調は、非常に特別な色指数に対応しなければならない。多色プリントの場合、色パレットの範囲は、最大数の色調を与えるために十分広くなければならない。この点で、色、濃さ、光沢および透明性に関して優れた性能を有し、同時に高コントラスト比および高輝度を達成することができるカラーフィルタにおいて使用され得る顔料が継続して求められてきた。
【０００５】
顔料分散法で使用される顔料は、当技術分野で一般に知られているものから選択することができ、必要に応じて、少なくとも２種類の顔料を混合して所望の透過特性をもたせることができる。例えば、多くの場合、青色ピクセル用のカラーレジストインクは、銅フタロシアニン色素を含む青色顔料であるピグメントブルー１５：６を、カルバゾールジオキサジンを含む紫色顔料であるピグメントバイオレット２３と一緒に用いることによって製造される。銅フタロシアニン色素と比較して、上記ピグメントバイオレット２３は、より短い波長にシフトした青色透過領域を有する。したがって、それは、わずかに緑色の光を透過させる銅フタロシアニンを含む青色顔料の色純度を改善するために広く使用されている。色純度は、カラーフィルタのそれぞれのＲＧＢ顔料によってスクリーン上に生じたスポットにおける望ましくない色のないことと定義することができる。
【０００６】
平面発色団構造によって、多環式およびヘテロ環式顔料は、多くの特性を共通に有する：紫色顔料は、高い処理温度でさえも実質的に不溶性であり、光、風化および熱に対する優れた安定性を含む、非常に良好な耐光性特性を示す。他方で、それらは、分散性不良を示し、それらを含む組成物のレオロジーには、不十分な点がある。
【０００７】
合成または仕上げ後に得られる紫色顔料は、多くの場合に直接使用するには不適切である。これはしばしば、不完全な分散およびフロック形成などの困難をもたらす。これは、顔料の色の濃さおよび微粉度に欠陥をもたらす。不十分に分散した顔料は、さらなる処理の間にやっかいでもあり得る。特に、これは、低粘度系で沈降の問題を引き起こす。さらに、分散、保存またはさらなる処理の間のフロック形成をなくすことができず、系の望ましくないレオロジー的な変性、および適用されるフィルムの表面欠陥、色の濃さおよび光沢の消失の原因となる。
【０００８】
実際の適用における顔料の特性を改善するために、極性官能基を顔料生成物中に組み入れることによって顔料の表面を改質することが有利である。これは、対応する未改質のベース顔料と比較して品質において明らかな改善をもたらす。この点で、顔料のレオロジー特性に影響を与えるための多くの提案がなされてきた。しかし、それらの従来技術は、レオロジー、分散性、フロック形成、浮き色、光沢および色の濃さに満足に対処することができなかった。
【０００９】
米国特許第５，２７１，７５９号明細書では、多種多様な発色団を有する有機顔料、スルホン化顔料誘導体およびポリマー四級アンモニウム塩を含む顔料組成物が開示されている。顔料組成物は、表面コーティング、およびポリオレフィンの反りのない着色を可能にする印刷用インクにおいて良好なレオロジーを有するといわれている。
【００１０】
米国特許第５，２７５，６５３号明細書では、ジオキサジン顔料（ピグメントバイオレット２３）および分散剤としてスルホン化ジオキサジン誘導体を含む顔料製造物が開示されている。そこでは、顔料製造物は、改善されたレオロジーおよび色の特性を有することが記載されている。
【００１１】
様々な官能基を有する顔料誘導体、例えば、スルホン酸基を有するジオキサジン誘導体（米国特許第４，４００，５０４号明細書および欧州特許公開第０４７２９７５号明細書）；スルホン酸アミド基（−ＳＯ2−ＮＨ（ＣＨ2）ｎ）を有するジオキサジン誘導体（特開平６−２２８４５４号公報）；アンモニウム塩を有するスルホン化顔料（米国特許第６，８２７，７７４号明細書および同第６，８２７，７７５号明細書）；カルボキシルスルホン酸アミド基を有する顔料（米国特許第６，９１８，９５８号明細書）；スルホネートおよび／またはヘテロ芳香族基を有するスルホン化顔料（米国特許第７，０７７，８９８号明細書）を開示する、当技術分野で公表された多数の文献も存在する。
【００１２】
顔料粒子の表面を処理する方法も開示されている。米国特許第５，９２８，４１９号明細書では、初期の分散性に優れ、顔料粒子の凝集がない一方、水および有機溶媒中で長期の分散安定性を示す表面処理有機顔料が開示されている。このような有機顔料は、スルファミン酸またはピリジン−三酸化硫黄コンプレックスから選択されるスルホン化剤を、有機顔料が不溶またはわずかに可溶の溶媒中に分散させた有機顔料と、反応させることによって得られる。したがって、スルホン酸基は、有機顔料の各粒子の表面に導入される。
【００１３】
ＰＣＴ国際公開第０６０１１３３８号パンフレットでは、顔料濃度が高いときでさえも良好な流動性および分散安定性を示す顔料分散組成物が開示されており、顔料分散系は、顔料を分散媒体中に分散させることによって得られる。顔料の表面は、少なくとも１個のカルボジイミド基を有するカルボジイミド化合物および酸基含有樹脂を反応させることによって生成される酸基含有反応生成物で被覆されている。
【００１４】
紫色顔料の分散系の製造では、顔料自体の溶媒に対する溶解度がより低いので、粗粒および他の原料を、ガラスボールなどの摩砕媒体の存在下で粉砕する摩砕機、または粒子がせん断力によって均一に分散される分散機などが別々に使用されてきた。例えば、米国特許第６，４５１，１０３号明細書および国際公開第０５０５４３８１号パンフレットでは、分散機、例えば、ボールミル、サンドミル、エアージェットミル、ハンマーミルなどが用いられる、顔料分散系を製造する方法が開示されている。これらの機械は、分散系の生成に摩砕媒体を用いる点で混練装置と異なる。
【００１５】
とりわけ、有益な紫色顔料は、高くて容易な分散性、レオロジーおよび色の特性、ならびにフロック形成安定性を示さなければならない。しかし、ジオキサジン顔料（ピグメントバイオレット２３のような）には、これらの特性の一部が欠けている。
【００１６】
従来技術の文献では、顔料の表面をスルホン酸またはその誘導体で改質することが教示されている。顔料は、分散性および分散安定性を改善するように改質され、それによりカラーフィルタの特性を改善する。
【００１７】
しかし、分散剤として用いられる場合、スルホン酸基が多く導入されているスルホン化生成物は、得られた顔料分散系の凝固を引き起こす。さらに、スルホン化製品は、得られた顔料の色を変化させ、これは、カラーコーディネーションのより明るい指数をもたらし、したがって、非スルホン化生成物と比べて使用を増大させる。このことから、最終製品としてカラーフィルタの性能を改善させる効果はない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
発明の開示
従来技術の不利点を考慮して、本開示では、改質ジオキサジン顔料を製造する方法、上記方法によって得られる改質ジオキサジン顔料、上記顔料の、ディスプレイ装置の、例えば、高レベルのピクセルを形成する液晶ディスプレイ装置における使用；上記顔料由来のカラーフィルタにおける使用のための組成物；硬化生成物およびそれから得られるカラーフィルタ、ならびにカラーフィルタ用の顔料組成物を製造する方法が開示される。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
極性官能基を有するようにジオキサジン顔料粒子の表面を改質し、続いて、混練することで、カラーフィルタに使用される顔料にとって重要ないくつかの特性を満足させる予期しない結果がもたらされることが発見された。特に、改質により、優れたコントラスト比ならびに得られた顔料の凝固の抑制がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１（ａ）】表面処理工程前のピグメントバイオレット２３粒子のＴＥＭ画像を示す。
【図１（ｂ）】表面処理工程後のピグメントバイオレット２３粒子のＴＥＭ画像を示す。
【図１（ｃ）】混練工程後のピグメントバイオレット２３粒子のＴＥＭ画像を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
「顔料」という用語は、本明細書では、選択的な色吸収の結果としてそれが反射する光の色を変化させる材料を指すと定義される。顔料は、顔料の化学結合および置換基によって光の特定の波長を選択的に反射および吸収するので、色を示す。
【００２２】
表面改質のための「官能化剤」という表現は、本明細書では、化学官能基を粒子の表面に導入する化学剤を指すと定義される。
【００２３】
一実施形態では、悪影響、例えば、凝固を抑制しながら、分散性が増加する。これは、液晶要素のカラーフィルタを作動させる際に優れた性能（例えば、コントラスト比の値すなわち「ＣＲ値」）の効果を示す。
【００２４】
本開示によれば、顔料の表面がその表面上に極性官能基を含むように改質され、そしてさらに混練される場合、驚くべきことに、上に列挙した不利点の多くが抑制された。同時に、得られたカラーフィルタのレオロジーおよびコントラスト比が大きく改善された。
【００２５】
本開示はまた、官能化剤によるジオキサジン顔料の表面処理を含む、カラーフィルタでの使用のための改質ジオキサジン顔料に関する。次いで、表面処理された顔料は、混練工程を経る。本発明の別の実施形態では、官能化剤は、スルホン化剤である。
【００２６】
別の実施形態では、ジオキサジン顔料は、本明細書で顔料粒子の高さのその幅に対する割合と定義されるアスペクト比を有する。アスペクト比は通常、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）又は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって撮られた写真の画像解析により決定される。平均長さ（Ｌ）は、最大定方向径、粒子が挿入され得る矩形の長さまたは長さＬの測定を含むいくつかの方法で決定され得る。同様に、粒子の平均幅は、相当する投射部の円の直径、最小定方向径、粒子が挿入され得る矩形の幅または幅ｌに応じて決定され得る。したがって、アスペクト比（Ｌ／ｌ）は、長さ（Ｌ）とそれに関連する幅（ｌ）の比、特に最大定方向径対最小定方向径、最大定方向径対相当する投射部の円の直径、粒子が挿入され得る矩形の長さ対粒子が挿入され得る矩形の幅、または直接測定される長さ対直接測定される幅に相当する。粒子の集団のアスペクト比は、各粒子のアスペクト比の平均と定義される。
【００２７】
この実施形態では、直接測定される長さ対直接測定される幅の平均比であるアスペクト比は通常、１：１〜１：２である。アスペクト比は、顔料粒子の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像から画像中の各粒子のアスペクト比を視覚的に測定することによって得ることができる。１：１に近い比は、改善された分散安定性、粘度、コントラスト比および輝度をもたらし得る。
【００２８】
一実施形態によれば、本明細書で各顔料分子当たりのスルホン酸基の数と定義される、スルホン酸のジオキサジン顔料への置換度は、一般に０．０５から０．５であり、これは、炭素／硫黄測定機で測定される硫黄量から得ることができる。スルホン化剤対顔料の比は通常、１０から４０ｗ／ｗ（質量／質量）である。スルホン化剤の量を調整することによって、スルホン酸のジオキサジン顔料への置換度は、０．０５から０．５である。本発明の特定の実施形態では、置換度は、０．１から０．３である。さらに、置換度は、温度などの反応条件を調整することにより調節可能である。
【００２９】
別の実施形態では、官能化剤は、ジオキサジン顔料の表面に、−ＳＯ3Ｍ、−ＳＯ2ＮＲ1Ｒ2および−Ｒ3−ＮＲ4Ｒ5（ここで、Ｒ1およびＲ2は互いに独立しており、かつＲ1およびＲ2は、水素、アルキル、アルケニル、アリールまたはシクロアルキルを表し、Ｍは、プロトン、アンモニウムカチオンまたは金属カチオンを表し、Ｒ3は、単結合、アルキレン、アリーレンを表し、ここで、上記アルキレンおよびアリーレンは、少なくとも１種の置換基で置換されていてもよく、Ｒ4およびＲ5は、互いに独立しており、かつ水素、アルキル、アルケニル、アリールもしくはシクロアルキルを表すか、またはまとまって、−ＣＯ−、−ＳＯ2−および−Ｎ＝Ｎ−のうちの少なくとも１種を含有する縮合構造を形成する）からなる群から選択される少なくとも１種の官能基を与える。一部の特定の実施形態では、官能基は、−ＳＯ3Ｍ、非置換または置換ＰＩＭ（
【化１】
2012522086.tif 000002
、フタルイミドメチレン）、−ＳＯ2ＮＨ−（ＣＨ2）3−Ｎ（Ｃ4Ｈ9）2、および−ＣＨ2−イミダゾールの基（ここで、Ｍは、プロトン、アンモニウムカチオンまたは金属カチオンを表す）から選択される少なくとも１種、好ましくは−ＳＯ3Ｍ、特に−ＳＯ3Ｈである。
【００３０】
ジオキサジン顔料を改質する方法、すなわち、表面処理は、当技術分野でよく知られている方法、例えば、紫色顔料を濃硫酸もしくは発煙硫酸でスルホン化し、またはその顔料をクロロスルホン酸でクロロスルホン化し、続いて、得られた基を加水分解する方法によって行うことができる。特定の実施形態では、スルホン化は、紫色顔料を、６０〜９０質量％の濃度を有する硫酸溶液と反応させることによって行われる。
【００３１】
表面処理は、溶媒の存在下または非存在下にかかわらず、上記スルホン化剤、例えば、濃硫酸、１０〜６０％の濃度を有する発煙硫酸、クロロスルホン酸、三酸化硫黄およびアミドスルホン酸によって行われる。特に、スルホン化剤は、クロロ硫酸、硫酸および発煙硫酸からなる群から選択される。具体的には、硫酸の溶液は、５０〜９８質量％の濃度を有すべきである。一実施形態によれば、スルホン化剤は、従来の仕方で、すなわち、顔料の質量の５〜５０倍、詳細には５〜２０倍の量で用いられる。
【００３２】
有用な溶媒として、酢酸、無水酢酸、酢酸エチル、ジエチルエーテル、四塩化炭素およびアセトニトリルを、顔料の質量の１〜１００倍、詳細には２〜５０倍、より詳細には３〜２０倍の量で用いることができる。
【００３３】
別の実施形態では、官能基の少なくとも一部は、−ＳＯ2Ｃｌ、−ＳＯ3Ｈ、−ＣＯＣｌ、−ＣＨ2Ｃｌなどの置換基を導入し、その置換基と反応するアミン成分、例えば、３−（ジブチルアミノ）プロピルアミン、フタルイミドなどを反応させて、上記官能基を形成することにより、ジオキサジン顔料の表面中に取り込むことができる。例えば、改質ジオキサジン顔料は、以下のスキーム１におけるように、ピグメントバイオレット２３（ＰＶ２３）から製造され得る。別の実施形態では、官能基は、酸の存在下で、ジオキサジン顔料をホルムアルデヒドおよびフタルイミドと反応させることによって取り込まれる（スキーム２を参照のこと）。
【化２】
2012522086.tif 000003
【化３】
2012522086.tif 000004
【００３４】
表面処理は、０〜１００℃、詳細には３０〜８０℃の温度で少なくとも０．１時間、より詳細には０．５時間行われる。この処理は、通常１０時間以下、詳細には５時間以下行われる。
【００３５】
一実施形態によれば、ジオキサジン顔料は、式Ｉ
【化４】
2012522086.tif 000005
（式中：
Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、出現するごとに同じかまたは異なり、独立して、ハロゲン、−ＮＯ2、−ＣＮ、直鎖状または分岐のＣ1~20アルキル、Ｃ3~20環式アルキル、直鎖状または分枝状のＣ1~20アルコキシ、Ｃ1~20ジアルキルアミノ、Ｃ4~14アリール、および１種以上の非芳香族基で置換されていてもよいＣ4~14ヘテロアリールから選択され、ここで、複数の置換基Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、同時に、さらなる単環式または多環式環系、場合により芳香族を共に形成してもよく、
ｌは、０から２の整数であり、
ｍおよびｎは、出現するごとに同じかまたは異なり、かつ０〜４の整数である）
によって表されるジオキサジン骨格を含む。
【００３６】
このような紫色顔料には、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３およびＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット３７が含まれる。別の実施形態では、ジオキサジン顔料は、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー８０である。本発明の特定の実施形態では、ジオキサジン顔料は紫色を有する、カルバゾールジオキサジン、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３である。Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３は、以下の式；
【化５】
2012522086.tif 000006
で表される。
【００３７】
表面処理に続いて、顔料は混練工程を経る。これは、これにより製造されるＬＣＤカラーフィルタの性能を改善する。表面処理がないと、ジオキサジン顔料が混練された場合でさえも、コントラスト比（ＣＲ）値は低下する。さらに、顔料を含有するカラーフィルタの色指数は、市販のジオキサジン顔料を含有するカラーフィルタと比較して変化し、このような効果は回避されなければならない。色指数もまた、未改質ジオキサジン顔料または表面処理ジオキサジン顔料を含有するカラーフィルタと比較して変化する。驚くべきことに、ジオキサジン顔料が本発明によって製造される（表面処理および混練工程によって）場合、得られたカラーフィルタの色指数は、未改質または表処理顔料と比較して変化しないが、コントラスト比は上昇する。
【００３８】
一つのさらなる実施形態によれば、カラーフィルタ用の顔料組成物を製造する方法は、ジオキサジン顔料をスルホン化剤で表面処理する工程、ジオキサジン顔料を、銅フタロシアニンを含む青色顔料と混合する工程、および混合物を混練する工程を含む。別の実施形態では、上記青色顔料は、イプシロン結晶形態を呈する銅フタロシアニンである。
【００３９】
本発明の様々な実施形態の混練方法は、当技術分野で一般に用いられる混練技術で行うことができる。一実施形態では、塩混練システムが用いられる。塩混練処理を達成するために、一軸混練型および二軸混練型を含む、当技術分野で周知の通常の連続式混練装置を使用することが可能である。
【００４０】
混練工程は、様々な期間の間行うことができる。一般に、期間は、１時間以上、詳細には５時間以上、より詳細には６時間以上、最も詳細には１０時間以上である。この期間はまた、一般に３０時間以下、詳細には２４時間以下、最も詳細には２０時間以下である。
【００４１】
混練工程はまた、様々な温度で行うことができる。一般に、温度は、０℃以上、詳細には１０℃以上、最も詳細には３０℃以上である。この温度はまた、一般に１３０℃以下、詳細には１００℃以下、より詳細には７０℃以下である。
【００４２】
上記混練方法は、有機液体の存在下で行うことができる。混練工程に適した有機液体には、水、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、スルホラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジエチレングリコール、Ｎ−メチルホルムアミド、ジアセトンアルコール、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、２−ブトキシエタノール、トリエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、１−メトキシ−２−プロパノール、１−エトキシ−２−プロパノール、ケトン類、キノリン類および上記の少なくとも２個の混合物が含まれてもよいが、これらに限定されない。さらに、別の実施形態では、この液体はジエチレングリコールである。
【００４３】
混練方法において、有機液体対表面処理顔料および場合により添加される銅フタロシアニンを含む青色顔料の質量比は、一般に０．０３３以上、より詳細には０．０５０以上である。このような質量比は、一般に１．０以下、より詳細には０．６６６以下である。
【００４４】
混練工程において、一実施形態によれば、塩混練処理に適した無機塩には、硫酸アルミニウム、硫酸ナトリウム、塩化カルシウム、塩化カリウムまたは塩化ナトリウムが含まれてもよいが、これらに限定されない。特に、必要に応じておよび可能な場合は、塩化ナトリウムは、結晶水を含有してもよい。質量比による、塩対表面処理顔料および場合により添加される、銅フタロシアニンを含む青色顔料の質量比は、一般に１（塩）：０．０６７（表面処理顔料＋青色顔料）以上、詳細には１：０．１以上である。このような質量比は、一般に１：１．０以下、より詳細には１：０．２以下である。
【００４５】
無機塩はまた、一般に０．３μｍ以上である平均粒径を有する。このような平均粒径は、一般に２００μｍ以下、詳細には５０μｍ以下である。無機塩は一般に、水に溶け、詳細には水の少なくとも１０ｇ／１００ｍｌの程度まで可溶性である。無機塩の平均粒径は、粒径分析器（ナノフォクス（ＮＡＮＯＰＨＯＸ）、シンパテック（Ｓｙｍｐａｔｅｃ）製）を用いて測定してもよい。
【００４６】
塩混練システムの回転速度は、混練された組成物が均一なせん断下で均一に動くように調整されるべきである。塩混練の間に、回転速度を３０〜１５０ｒｐｍ、より詳細には５０〜１２０ｒｐｍに維持することが可能である。
【００４７】
ε銅フタロシアニンを含む当技術分野のいずれの公知の青色顔料、例えば、市販製品のＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６を用いることができる。ε形態の銅フタロシアニン顔料の一次平均粒径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）の画像から凝集体を形成する少なくとも５０個の最初の粒子を選択し、粒子の平均長直径を計算することによって決定され得る。直径は変わり得る。しかし、それは、一般に４０ｎｍ未満、詳細には３０ｎｍ未満である。より小さい粒径を有するイプシロン結晶形態の銅フタロシアニンは、カラーフィルタのコントラストを改善する。したがって、それらは、ＬＣＤ装置用の青色フィルタとして有効に使用され得る。ε形態の銅フタロシアニン顔料のいずれの形状も用いることができる。しかし、一部の実施形態では、針様形状は不利であり、したがって、アスペクト比は、１以上であるが５未満である。
【００４８】
一実施形態では、ε結晶形態を有する銅フタロシアニンは、液体中でε結晶形態を示す粒子を５０質量％超含む銅フタロシアニン粒子を５０℃以上の温度で加熱し、場合により、ビーズの存在下で摩砕することによって得られる。別の実施形態では、ε結晶形態を有する銅フタロシアニンは、少なくとも１種の液体および少なくとも１種の無機塩の存在下でε結晶形態を示す粒子を５０質量％超有する銅フタロシアニン粒子を混練することによって得られる。特に、混練は、温度対時間の微分値（ΔＴ／Δｔ）が０である少なくとも２つの点が存在する温度条件下で行われる。
【００４９】
銅フタロシアニン青色顔料の量は、全顔料組成物の少なくとも５０質量％、詳細には少なくとも６０質量％、より詳細には少なくとも７０質量％、最も詳細には少なくとも７５質量％である。銅フタロシアニン青色顔料の量は、一般に１００質量％未満、詳細には９９質量％未満、最も詳細には９７質量％未満である。表面処理ジオキサジン顔料の量は、通常５０質量％未満、詳細には４０質量％未満、より詳細には３０質量％未満、最も詳細には２５質量％未満である。表面処理ジオキサジン顔料の量は、一般に少なくとも１質量％、好ましくは少なくとも２質量％、最も好ましくは少なくとも３質量％である。
【００５０】
さらに、分散性などの特性を高めるために、−ＳＯ3Ｍ、−ＳＯ2ＮＲ1Ｒ2および−Ｒ3−ＮＲ4Ｒ5（ここで、Ｒ1およびＲ2は、互いに独立しており、かつ水素、アルキル、アルケニル、アリールまたはシクロアルキルを表し、Ｍは、プロトン、アンモニウムカチオンまたは金属カチオンを表し、Ｒ3は、単結合、アルキレン、またはアリーレンを表し、ここで、上記アルキレンおよびアリーレンは少なくとも１種の置換基で置換されていてもよく、Ｒ4およびＲ5は、互いに独立しており、かつ水素、アルキル、アルケニル、アリールもしくはシクロアルキルを表すか、またはまとまって−ＣＯ−、−ＳＯ2−および−Ｎ＝Ｎ−の少なくとも１種を含有する縮合構造を形成する）からなる群から選択される少なくとも１個の官能基で置換された銅フタロシアニンの粒子を、フタロシアニン青色顔料に添加してもよい。
【００５１】
より詳細には、分散助剤として使用される銅フタロシアニン誘導体粒子は、ＳＯ3Ｈ、−ＳＯ2ＮＨＲ1または
【化６】
2012522086.tif 000007
（Ｒ1は、水素、アルキル、アルケニル、アリールまたはシクロアルキルである）の官能基で置換され得る。
【００５２】
一般に、分散助剤の量は、青色顔料の２〜２０質量％、詳細には４〜１５質量％、より詳細には６〜１２質量％である。分散助剤は、当技術分野で一般に知られている材料であってもよく、または当技術分野で知られている一般的な方法で製造され得る。
【００５３】
本顔料組成物は、カラーフィルタの青色ピクセル部分のための顔料として単独で使用され得る。しかし、必要に応じて、それは、異なる種類の青色有機顔料と一緒に使用することもできる。異なる種類の青色有機顔料を本明細書で記載される顔料組成物と一緒に用いる場合、顔料組成物はより良好なコントラスト比および輝度をもたらすので、顔料組成物を主成分として用いることが望ましい。
【００５４】
別の実施形態では、スルホン化剤で表面処理され、次いで混練されるジオキサジン誘導体は、ディスプレイ装置、特にＬＣＤ装置のカラーフィルタに用いられる。
【００５５】
本明細書で記載される顔料組成物は、当技術分野で知られている一般的な方法を用いることによって、カラーフィルタの青色部分を形成するために使用され得る。顔料を使用して上記青色ピクセル部分を製造する際に、顔料分散法が一般に使用される。その全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第７３６８１４８号明細書に記載されるように、顔料分散系の成分は、青色および紫色顔料などの着色剤、結合剤およびポリマー系分散助剤、顔料分散剤ならびに液体媒体を含む。
【００５６】
特に、ブタノールなどの溶媒、分散剤および結合剤（ポリマー材料または樹脂材料を含む）が混合される。次いで、混合物を撹拌しながら、ε結晶型を示す銅フタロシアニンおよび銅フタロシアニンの誘導体を含む顔料である、本発明の改質ジオキサジン顔料が添加される。その後、得られた混合物は、成分の粒子を微粉化するために摩砕される。本発明の一部の実施形態では、摩砕は、異なるサイズを有する摩砕ビーズを用いる少なくとも２工程で行うことができる。特定の実施形態では、摩砕は、最初に大きいビーズの存在下、次いで、小さいビーズの存在下で行われる。摩砕工程後に、ビーズは、ガラス繊維などの適当な分離手段で取り除かれる。
【００５７】
本発明はまた、カラーフィルタを製造するための顔料組成物であって、
（ａ）５０〜９９質量％、好ましくは７５〜９７質量％の、ε結晶形態を示す銅フタロシアニン粒子を含む青色顔料、および
（ｂ）１〜５０質量％、好ましくは３〜２５質量％の本発明の改質ジオキサジン顔料を含み、
青色顔料が、青色顔料の質量に基づいて、２〜２０質量％、好ましくは４〜１５質量％、より好ましくは６〜１２質量％の分散助剤を含む、顔料組成物に関する。
【００５８】
本発明の特に好ましい実施形態では、カラーフィルタを製造するための顔料組成物は、
（ａ）５０〜９９質量％、好ましくは７５〜９７質量％の青色顔料組成物であって、青色顔料組成物の質量に基づいて、２〜２０質量％、好ましくは４〜１５質量％、より好ましくは６〜１２質量％の量の、主としてε銅フタロシアニン粒子、ならびにＳＯ3Ｈ、ＳＯ2ＮＨＲ1および
【化７】
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（Ｒ1は、水素、アルキル、アルケニル、アリールまたはシクロアルキルである）から選択される官能基で置換された銅フタロシアニンからなる青色顔料組成物、ならびに
（ｂ）１〜５０質量％、好ましくは３〜２５質量％の本発明の改質ジオキサジン顔料、特にスルホン酸基で改質されたピグメントバイオレット２３
を含む。
【００５９】
本発明は、実施例によってさらに例証されるが、それらにその範囲を限定されない。
【００６０】
さらなる詳細を与えるために、以下の実施形態が以下に提供される。しかし、本発明は、以下の実施形態に限定されない。さらに、特に断らない限り、以下に示される単位全体は、質量に基づく。
【実施例】
【００６１】
実施例１
その表面上にスルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）を有するピグメントバイオレット２３の製造
１０ｇのピグメントバイオレット２３（ＰＶ−２３）顔料を、１００ｇの９８％硫酸に添加し、その混合物を５０℃で５時間撹拌し、５ｋｇの水で抽出した。沈殿物をろ過後、ｐＨ７が得られるまで沈殿物を洗浄した。沈殿物を１００℃で少なくとも１２時間乾燥させた。
【００６２】
透過型電子顕微鏡を用いて粒子を分析した際、元のＰＶ−２３粒子は、１：３．０〜５．０のアスペクト比を有する棒形状であるが、表面処理工程後のピグメントバイオレット粒子は、１：２．０〜３．０のアスペクト比を有することを確認した。
【００６３】
実施例２
その表面上にスルファモイル基（−ＳＯ2−ＮＨＲ）を有するピグメントバイオレット２３の製造
４０ｇ（０．０６８ｍｏｌ）のＰＶ−２３を、三つ口丸フラスコ中８０ｇの塩化チオニルと３２０ｇの塩化スルホニルの混合物に添加した。得られた混合物を、室温で４時間撹拌し、次いで、４．４ｋｇの氷水の中へ注いだ。沈殿物をろ過後、ｐＨ７が得られるまで沈殿物を蒸留水で洗浄し、湿ったケーキを得た。
【００６４】
得られた湿ったケーキに、２０００ｇの水および５．４４ｇの水酸化ナトリウムを添加し、その混合物を６０℃で３時間撹拌した。次いで、２５ｇの３−（２−エチルヘキシルオキシ）プロピルアミンを添加し、その混合物をさらに６０℃で３時間撹拌した。沈殿物をろ過後、ｐＨ７が得られるまで沈殿物を蒸留水で洗浄した。沈殿物を１００℃で少なくとも１２時間乾燥させた。
【００６５】
実施例３ａおよび実施例３ｂ
表面処理ピグメントバイオレット２３の混練
実施例１および実施例２でそれぞれ得られた、１０質量部の表面処理ピグメントバイオレット２３粒子（実施例３ａおよび３ｂに相当する）を、１０〜３０質量部のジエチレングリコールおよび２０〜１００質量部の塩化ナトリウムと一緒に実験室用混練機に加えた。それぞれの混合物を５０℃で２０時間混練した。混練後、粒子をろ過により分離させ、１０4Ｐａの圧力で乾燥させた。
【００６６】
その後の混練工程後、実施例３ａおよび実施例３ｂの粒子は、円形状であり、アスペクト比は、１：１．０〜２．０であった。摩砕ベースの調製の間に生じた集塊を視覚的に観察することによって、集塊なしの良好な分散性を、両方の種類の粒子について確認した。
【００６７】
実施例４
カラーフィルタにおける粒子の試験
カラーフィルタを、混練前後（表面処理なしで、実施例３ａおよび実施例３ｂと同じ条件での混練）、スルホン酸基を結合させる表面処理後（実施例１）、スルファモイル基を結合させる表面処理後（実施例２）、ならびに表面処理および混練後（実施例３ａおよび実施例３ｂ）のピグメントバイオレット２３粒子を用いて作製した。得られたカラーフィルタの分散レベル、コントラスト比（ＣＲ）、輝度（Ｂｒ．、任意単位で表して）および色指数（ＣＩ）を調べ、結果を以下の表１に示す。
【００６８】
【表１】
2012522086.tif 000009
【００６９】
上記結果からわかるように、顔料を混練した場合、コントラスト比（ＣＲ）値は、表面処理ＰＶ−２３顔料についてだけ増加したが、ＣＲ値は、未処理ＰＶ−２３顔料について減少した。さらに、色指数は、未処理ＰＶ−２３について変化した。したがって、ＣＲ値の改善は、部分的表面処理および混練を施した、本明細書で記載される方法の顔料だけから得ることができる。
【００７０】
さらに、輝度、および色指数の変化に関して、スルホン酸基を有するＰＶ−２３顔料は、スルファモイル基を有するＰＶ−２３顔料と比較して、色指数を維持すると同時に改善された輝度性能を示した。
【００７１】
実施例５
実施例１の表面処理ピグメントバイオレット２３およびイプシロン結晶形態を有する銅フタロシアニンの混練（共混練）
３０ｎｍ未満の平均粒径を有する銅フタロシアニン粒子およびスルホン化銅フタロシアニン粒子を実験室用混練機にさらに添加し、混練時間を１５時間に減らした以外は、混練工程を、実施例３ａにおけるのと同様に行った。実施例１の改質ピグメントバイオレット２３とε形態銅フタロシアニン顔料粒子の混合顔料を用いて作製したカラーフィルタは、実施例３ａのものおよびε形態銅フタロシアニン顔料と比較して、約５％の輝度およびコントラスト比の改善を生じた。
【００７２】
様々な変更および変形が、基本的特徴または特性から逸脱することなく、実施形態になされ得ることは当業者に明らかである。したがって、記載された実施形態は、すべての点で単に説明的なものであって、限定的なものではないと考えられるべきである。したがって、本開示の範囲は、上記の説明によるよりもむしろ、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の意味および均等物の範囲内のすべての変化は、それらの範囲内に包含されるものとする。
【００７３】
参照により本明細書に組み込まれる、特許、特許出願、および刊行物のいずれかの開示が、用語を不明瞭にさせ得る程度に本開示と矛盾する場合は、本開示が優先されるものとする。
【図１（ａ）】
2012522086.tif 000011
【図１（ｂ）】
2012522086.tif 000012
【図１（ｃ）】
2012522086.tif 000013
【国際調査報告】
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