[发明专利]着色用组合物

说明书

技术领域

本发明涉及具有优良透明性的着色用组合物、透明着色树脂用组合物、透明着色树脂形成用组合物以及透明着色图案。

背景技术

得到着色图案的代表性的方法有：如像凸版、凹版或平版印刷那样将着色油墨从印刷版转移到承印物上的方法；如像孔版印刷那样使着色油墨通过孔版，将着色油墨转移到承印物上的方法；用光照射感光性高分子膜，对得到的图案进行染色的方法；用光照射预先着色的感光性高分子膜，进行显像处理的方法；用光照射光导电性膜，使着色调色剂付着在产生的静电图案上之后，将其转移固定在承印物上的静电印刷法；还有将微细的着色液滴吹送到承印物上的喷墨法(ink jet)等。除喷墨法外，任一种图案的形成都是利用在曝光部分与未曝光部分之间产生的感光体的物性变化，将着色剂附着于其上而形成图案。

关于在这些图案形成中使用的着色剂，染料和颜料可以在很大程度上不同。染料是可溶于溶剂的、可反映各个着色性分子特性的着色剂；而颜料则是着色性分子间的相互作用强、不溶于溶剂、通过微粒子化作为着色剂使用的物质。因此，一般来说，染料具有鲜明的色调，但褪色坚牢度较差，而颜料由于分子间的相互作用较强，具有优良的褪色坚牢度。所以，当需要高度耐光性或耐候性的着色图案如印刷图案时，只使用颜料，而在优先考虑色调鲜明性的情况下，也可使用染料。

由于本来着色图案是通过充足的光线照射而被人的视觉所识别，因而从本质上说需要高度的耐光性。因此，例如在印刷油墨中使用颜料。作为着色剂的颜料通常是覆盖基材进行着色，通过视觉识别颜料粒子对光的吸收、反射、散射的总的效果。换言之，即不要求透明性。与此相对，对于例如液晶显示装置用滤色器，在要求着色图案具有耐光性的同时，还要求具有高度的透明性。而且，在喷墨法中，从图案形成工艺的原理出发，需要粒径更小的颜料等，期待在确保颜料具有优良耐光性的同时，还具有高度透明性的着色图案形成用材料。

为了制造满足这些特性的着色剂，采用了通过机械将颜料粒径微小化的方法。但是，在这种方法中，为了调整粒径需要进行过滤、离心分离等操作，对超微细化来说有一定的限度。

另一方面，提出了一种使用可溶于溶剂的颜料前体，由超微细的颜料粒子形成着色图案的方法(EP0654711A1)。该方法使用了可溶性颜料前体和光酸产生剂(光酸発生剤)分散于其中的树脂层，所述光酸产生剂可以通过电磁波、热的作用来产生酸。其原理是：将由光的作用生成的强酸作为催化剂，可溶性颜料前体发生脱保护反应成为不溶性颜料分子，这些分子在树脂层凝集形成颜料微粒子。此外，由于光作用生成的酸，树脂自身的溶解性发生化学变化，通过实施显像处理，可以得到具有优良透明性的颜料类着色图案。

在所述使用颜料前体的方法中，颜料化包括酸分子在树脂内扩散与颜料前体反应的过程、生成的颜料色素分子扩散凝集的过程。强酸分子、色素分子之类具有较大尺寸的分子在固体树脂内的扩散速度明显较小。例如，在固体树脂的玻璃化转变温度以下的100-120℃，由光酸产生剂生成的强酸分子在固体树脂层内容易引起催化反应的空间直径为4-5nm(参照D.R.McKean，R.D.Allen，P.H.Kasai，U.P.Schaedeli，S.A.MacDonald，SPIE，1672，94(1992))。另一方面，为了使强酸分子在固体树脂内离开该空间进行扩散，至少需要加热数10分钟或更长时间(参照L.Schlegel，T.Ueno，；N.Hayashi，T.Iwayanagi，Jpn.J.Appl.Phys.，30，2619(1991))。这些是比较大的有机分子在固体树脂内扩散时可以见到的本质的现象。也就是说，虽然由于电磁波、热等的作用可以在短时间内产生作为催化剂的强酸，但对于可溶性颜料前体的脱保护反应，由于强酸分子在固体树脂层内扩散的速度较慢，因此为了完成脱保护反应需要将加热时间加长。此外，为了使由脱保护反应生成的颜料分子显示出颜料本来的色调，必须定量完成这些脱保护反应，并且使颜料分子集合，进行微粒化。由于必须使具有大尺寸的颜料分子扩散出树脂层进行集合，需要进行长时间的加热。而且，由于大多数的颜料通过分子间的氢键来决定其色调，如果不将氢键形式均一化，则得不到具有再现性的色调，所以期待有效地进行颜料化的根本性的方法。