高电绝缘性偶氮系黑色颜料、制造方法、着色组合物、着色方法以及着色物品类技术

本发明专利技术提供一种高电绝缘性偶氮系黑色颜料，其是颜料本身显示高电绝缘性，并且通过使用它能够赋予可见光遮光性和红外线透射性的光学特性的偶氮系黑色颜料，其具有分子中含有1个以上偶氮基和从偶联成分导入的至少1个2-羟基-11H-苯并［a］-咔唑-3-羧酰胺残基的分子结构，颜料本身的体积电阻率为1010Ω·cm以上，并且颜料的平均粒径为10nm～200nm。由本发明专利技术提供的偶氮系黑色颜料除了其制造方法简便以外，还显示出包括颜料本身的高电阻性在内的优异的物性、牢固性，并且能够适用于包括彩色显示器的黑色矩阵以及太阳能发电模块的背板等在内的电路或电线的覆盖等各种用途中，其利用备受期待。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高电绝缘性偶氮系黑色颜料、制造方法、着色组合物、着色方法以及着色物品类
本专利技术涉及高电绝缘性偶氮系黑色顔料、其制造方法、着色组合物、着色方法以及着色物品类。更详细地，涉及在需要具有高绝缘性、并利用了网罗可见光区域并进行吸收的用途、进而利用了红外线的用途中有用的、能够实现可见光遮光性以及红外线透射性的光学特性的、显示颜料本身的体积电阻率为约IOltlQ ? cm以上的高绝缘性的具有特定分子结构的高电绝缘性偶氮系黑色顔料、其制造方法、含有该颜料的着色组合物、使用该组合物的着色方法以及着色物品类。作为着色物品，可以列举出例如彩色显示器面板、太阳能发电模块的背板等。
技术介绍
伴随着对应于近年来的信息化的设备类的迅猛发展，液晶彩色显示器(以下有时简称为“LCD”)作为信息显示部件涉及多方面地使用于电视机、投影机、个人计算机、移动信息设备、监视器、车载导航系统、手机、电子词典的显示画面、信息公告板、导向公告板、功能显示板、标识板的显示器、数字照相机或摄像机的拍摄画面等所有的信息显示关联设备。与之相伴，期望LCD的显示品质的提高以及低成本化，并进行了滤色器(以下有时简称为“CF”)的品质的改善以及成本削減。另ー方面，对于LCD上搭载的CF，在精细性、色浓度、透光性、对比性等图像性能的色彩特性、光学特性方面，要求更加优异的品质。在IXD的CF中，在玻璃制等的透明基板上将R (红色)、G (绿色)、B (蓝色)像素排列成条纹状、马赛克状、三角铃状等，从背面用背光照射，使其以R、G、B像素的透射光的加色混合的方式发色，形成图像。此外，通过使各像素的周围以格子状形成黒色矩阵(以下简称为“BM”)，遮蔽背光的光，而且防止从相邻的像素漏出的色光的混色，使其以R、G、B像素的透射光的加色混合的方式发色，形成图像。用于形成BM的以往的 方法是蒸镀铬等的方法，存在着下述列举的各种课题。即，在铬蒸镀法中，制造需要金属溅射装置，难以适应玻璃基板的大型化，成本也高，反射率高，而且还存在铬化合物引起的环境问题。与之对照，从CF的低成本化和实现高精细化、解决环境问题的方面出发，提出了使用含有炭黑颜料和/或钛黑颜料等黑色颜料的树脂组合物来形成BM的方法，作为主体，一直使用炭黑颜料。另外，液晶彩色显示器也朝着大型化的方向变化，而另ー方面，朝中型以及便携尺寸和可装入口袋的尺寸等小型方面的发展也变得显著。为了应对上述变化，期望高图像质量化和广视角，另外，为了实现低成本化，还期待着工序的合理化。在CF的像素的显示方式中，为了提高顔色的鮮明性、色再现性，正努力进行提高形成像素的油墨性能、以及提高其中使用的彩色顔料的发色性、鮮明性、对比性等的高性能化。与之相随，也在进行包含BM的滤色器的构成的改善。例如使BM形成于薄膜晶体管(TFT)上的阵列上黒色矩阵方式(B0A方式)、进而像素也在其基板侧重叠而形成的阵列上滤色器方式(C0A方式)由于开ロ率变高，像素面积能够増大，所以能够扩大作为以往的LCD的弱点的视角，另外，在作业エ序上，不需要与相向基板对准，所以贴合エ序的作业性可以提闻并合通化。为了获得更广的视角，提出了通过相对于基板平行地施加电场而使液晶层变换并显示像素的横电场驱动方式的面内切换方式(IPS方式)、能够实现广视角和高对比度的液晶的垂直取向方式即垂直取向方式(VA方式)、以及使用在像素内采取不同取向的分配配光而得到改善的多域垂直取向方式(MVA方式)等。为了更加完全地实现上述的IPS方式的电极设置，需要将夹持液晶层的基板的间隔(単元间隙)高精度地保持恒定。但是，以往的散布珠粒状间隔物的方式难以均匀地调整单元间隙。因此，作为用固定的柱状间隔物来实现均匀的单元间隙的方法，提出了増加BM自身的厚度，或者在BM上层叠、增厚着色树脂(像素)层或透明树脂层等间隔支撑部件树脂等的基板的单元间隙的支撑方法。此外，因不使用珠粒状间隔物，光的散射或透射引起的显示品质的下降也得到改善。 此外，还期望改善在这些方式中使用的遮光性黑色颜料。上述列举的BOA方式、COA方式、IPS方式等方法是在TFT等有源元件上形成BM的方法或在增厚的BM等的间隔支撑部件树脂上形成有源元件的方法，当然，BM等的原料如果电绝缘性不高，则TFT有可能发生误动作。与之相对，作为BM的遮光性黑色颜料的通常使用的炭黑颜料由于本来就是电阻值低的顔料，所以作为这些方式中使用的遮光性黒色颜料是不合适的，希望有电阻特性高的遮光性材料。针对上述期望，作为BM用顔料，提出了各种有实用效果的炭黑颜料的改善技木。例如提出了一种下述的炭黑颜料:将以氧量限定的炭黑颜料用绝缘性高的树脂被膜覆盖而提高了电阻性的炭黑颜料(专利文献I)。另外，还有有关下述技术的提案:使用表面经过有机物处理的绝缘性炭黑颜料或用树脂覆盖而提高了电阻性的炭黑颜料来形成绝缘性BM，并将其应用于COA方式(专利文献2)。但是，炭黑颜料是本来就具有导电性的材料，即使用树脂覆盖也难以完全变为绝缘性的。[0011 ] 近年来，太阳能发电系统作为绿色能源受到注目并不断普及，但如下所述，这种情况下有时使用炭黑颜料。这里，构成太阳能发电系统的太阳能发电模块是安装在被太阳光直接照射的场所、特别是屋外建筑物的房顶或屋顶上以及野外空地等。因此，出于保持美观、获得污垢不醒目的外观的目的，用炭黑颜料将背板着色成黒色以使发电模块的硅电池的单元间隙成为黑色并使整个面看起来为黑色。但是，由于用炭黑颜料着色成了黒色，所以视情况的不同，在被太阳光照射时，因背板吸收热而使发电模块升温，从而有可能导致发电电池的功率下降。由此出发，太阳能发电系统中，期待着一种即使将背板着色成黒色或暗彩色，也能够尽可能地抑制发电模块的温度上升的着色系统。作为黑色顔料中使用的顔料，有属于缩合系黑色颜料的茈系颜料，在专利文献3中，针对上述课题，通过使用黒色茈系颜料，能够提供一种不仅是装饰性优异的黒色背板，而且在使用了炭黑时因温度上升而导致的发电效率的下降也少，并且电绝缘性也优异的太阳电池用背板。另外还提出了，有关通过用特定的方法制造顔料，获得黑色度、耐热性以及耐候性优异、安全性和电阻性高的黒色茈系颜料的技术，其中，该方法中获得的黒色茈系颜料能够用于液晶滤色器用黒色矩阵颜料(专利文献4)。但是，其制造方法并不简便。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第3543501号公报专利文献2:日本专利第4338479号公报专利文献3:日本特开2007-128943号公报专利文献4:日本特开2003-41144号公报
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题一般来说，顔料的电绝缘性是通过測定含有该颜料的涂膜的体积电阻率或表面电阻来评价的，但涂膜的绝缘性很大程度上依赖于形成该涂膜的被膜形成材料即高分子粘合剂材料的电绝缘性，所以有可能不能正确表示顔料本身的电绝缘性。另外，就彩色显示器的BM来说，由于要求对背光有充分的遮光性，所以正尽可能地提高BM涂膜中的黑色颜料的含有率来解决该课题。但是，通过这种顔料成分高的涂膜来保证高的电绝缘性时，仅仅依赖于构成BM涂膜的粘合剂材料的绝缘性还不充分，必然期望作为黑色顔料本身也具有充分的绝缘性。对于前述的太阳电池用背板等来说，也有与上述同样的要求。即，像太阳电池用背板那样，在覆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高电绝缘性偶氮系黑色颜料，其特征在于，其是颜料本身显示高电绝缘性，并且通过使用它能够赋予可见光遮光性和红外线透射性的光学特性的偶氮系黑色颜料，其具有分子中含有1个以上偶氮基和从偶联成分导入的至少1个2?羟基?11H?苯并［a］?咔唑?3?羧酰胺残基的分子结构，颜料本身的体积电阻率为1010Ω·cm以上，并且颜料的平均粒径为10nm～200nm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.08 JP 2011-1284091.一种高电绝缘性偶氮系黑色顔料，其特征在于，其是颜料本身显示高电绝缘性，并且通过使用它能够赋予可见光遮光性和红外线透射性的光学特性的偶氮系黑色顔料， 其具有分子中含有I个以上偶氮基和从偶联成分导入的至少I个2-羟基-1lH-苯并[а]-咔唑-3-羧酰胺残基的分子结构， 颜料本身的体积电阻率为IOiciQ ? cm以上，并且颜料的平均粒径为IOnm~200nm。2.根据权利要求1所述的偶氮系黑色顔料，其中，所述分子结构至少具有下述(I)~(б)的结构中的任ー个， (1)作为偶联成分的2-羟基-1lH-苯并[a]-咔唑-3-羧酸芳基酰胺HBC与重氮鎗盐进行偶氮偶联而形成的、由“ Ar-N = N-HBC”表示的结构，所述重氮鎗盐是使用具有I个氨基的代表式为Ar-NH2的化合物作为重氮成分、并将其重氮化而形成的， (2)作为偶联成分的2-羟基-1lH-苯并[a]-咔唑-3-羧酸芳基酰胺HBC与重氮鎗盐进行偶氮偶联而形成的、由“ HBC-N = N-Ar-N = N-HBC “表示的结构，所述重氮鎗盐是使用具有2个以上氨基的代表式为H2N-Ar-NH2的化合物作为重氮成分、并将其重氮化而形成的， (3)作为偶联成分的2-羟基-1lH-苯并[a]-咔唑-3-羧酸芳基酰胺HBC以及除该化合物以外的其它偶联成分Cp分别与重氮鎗盐进行偶氮偶联而形成的、由“HBC-N = N-Ar-N=N-Cp “表示的结构，所述重氮鎗盐是使用具有2个以上氨基的代表式为H2N-Ar-NH2的化合物作为重氮成分、并将其重氮化而形成的， (4)使重氮鎗盐与其分子中具有2个以上2-羟基-1lH-苯并[a]-咔唑-3-脲残基HBC-的偶联成分HBC-HBC进行偶氮偶联而形成的、由“Ar_N = N-HBC-HBC-N = N-Ar表示的结构，所述重氮鎗盐是使用具有I个氨基的表示为Ar-NH2的化合物作为重氮成分、并将其重氮化而形成的， (5)使重氮鎗盐与其分子中具有2-羟基-1lH-苯并[a]_咔唑-3-脲残基HBC-和除该化合物以外的其它偶联成分残基Cp-的偶联成分HBC-Cp进行偶氮偶联而形成的、由“Ar-N=N-HBC-Cp-N = N-Ar”表示的结构,所述重氮鐵盐是使用具有I个氨基的表示为Ar-NH2的化合物作为重氮成分、并将其重氮化而形成的， (6)作为偶联成分的2-羟基-1lH-苯并[a]-咔唑-3-羧酸芳基酰胺HBC与重氮鎗盐进行偶氮偶联而形成的、由“Ar-N = N-Ar-N = N-HBC”表示的结构,所述重氮鐵盐是使用具有I个以上偶氮基和I个以上氨基的代表式为Ar-N = N-Ar-NH2的化合物作为重氮成分、并将其重氮化而形成的。3.根据权利要求2所述的偶氮系黑色顔料，其中，所述偶联成分和所述重氮成分中的任一个是下述中的任ー个， (A-a)作为所述偶联成分的HBC是选自2-羟基-1lH-苯并[a]-咔唑-3-酰基苯胺、2-羟基-1lH-苯并[a]-咔唑-3-萘基酰胺以及它们的衍生物中的任ー个， (A-b)作为所述偶联成分的HBC-HBC是选自亚苯基-双(2-羟基-1lH-苯并[a]-咔唑-3-脲)、联苯撑-双(2-羟基-1lH-苯并[a]-咔唑-3-脲)、萘-双(2-羟基-1lH-苯并[a]-咔唑-3-脲)、苯甲酰苯胺-双(2-羟基-1lH-苯并[a]-咔唑_3_脲)以及它们的衍生物中的任ー个， (A-c)作为所述偶联成分的Cp是选自2-羟基-3-萘甲酸芳基酰胺、2-羟基-6-萘甲酸芳基酰胺、2-羟基-3-蒽甲酸芳基酰胺、2-羟基-3- 二苯并呋喃羧酸芳基酰胺、2-羟基-1-咔唑羧酸芳基酰胺、1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮、こ酰こ酸芳基酰胺以及它们的衍生物中的任ー个， (A-d)作为所述偶联成分的HBC-Cp是选自亚苯基(-1 )-(2-羟基-1IH-苯并[a]-咔唑-3-脲)(-4)- (2-羟基-3-萘甲酰胺)、亚苯基(-1)- (2-羟基-1lH-苯并[a]_咔唑-3-脲)(-4)- (2-羟基-3-萘甲酰胺)、(2-甲基-)亚苯基(-1)- (2-羟基-1lH-苯并[a]_咔唑-3-服)(-4)- (2-羟基-3-萘甲酰胺)以及它们的衍生物中的任ー个，(B-a)作为所述重氮成分使用的、用于获得重氮鎗盐的具有I个氨基的代表式为Ar-NH2的化合物是选自苯胺、萘基胺、氨基蒽醌、苯氧基苯胺、苯基亚氨基苯胺、苯基氨基甲酰苯胺、苯甲酰氨基苯胺以及它们的衍生物中的任ー个， (B-b)作为所述重氮成分使用的、用于获得重氮鎗盐的具有2个以上氨基的代表式为H2N-Ar-NH2的化合物是选自亚苯基二胺、二氨基联苯、二氨基萘、二氨基蒽醌、二氨基二苯甲酮、二氨基吡啶、氨基苯氧基苯胺、氨基苯基亚氨基苯胺、氨基苯基氨基甲酰基-苯胺、氨基苯甲酰基氨基-苯胺以及它们的衍生物中的任ー个， (B-c)作为所述重氮成分使用的、用于获得重氮鎗盐的具有I个以上偶氮基和I个以上氨基的代表式为Ar-N = N-Ar-NH2的化合物是选自(苯基偶氮)-苯胺、(萘基偶氮)-苯胺、(苯基偶氮)-萘基胺、(萘基偶氮)-萘基胺以及它们的衍生物中的任ー个。4.用于得到权利要求1~3中任一项所述的偶氮系黑色顔料的偶氮系黑色顔料的制造方法，其特征在于，其具有偶氮系黑色顔料的合成エ序(I)，该合成エ序(I)中使用选自下述的(1-1)~(1-6)中的任ー种合成方法，当该合成エ序(I)中合成的偶氮系黑色颜料粗大时，进行エ序(II)，该エ序(II)中使用下述的(I1-1)或(I1-2)的方法、按照使颜料的平均粒径变为IOnm~200nm的方式将颜料微细化， 在偶氮系黑色顔料的合成エ序(I)中进行的顔料的合成方法为: (1-1)使2-羟基-1IH-苯并[a]-咔唑-3-羧酸芳基酰胺HBC与重氮鎗盐进行偶氮偶联氨的合成方法，所述重氮鎗盐是通过将具有I个氨基的代表式为Ar-NH2的化合物重氮化而形成的， (1-2)使2-羟基-1lH-苯并[a]-咔唑-3-羧酸芳基酰胺HBC与重氮鎗盐进行偶氮偶联的合成方法，所述重氮鎗盐是通过将具有2个以上氨基的代表式为H2N-Ar-NH2的化合物重氮化而形...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村道卫，山宫士郎，镰田尚人，坂本茂，冈本久男，久米浩介，神田雅史，佐藤弘文，高桥正行，富田研二郎，坂井尚之，
申请(专利权)人：大日精化工业株式会社，
类型：
国别省市：