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1、(10)申请公布号 CN 103080245 A(43)申请公布日 2013.05.01CN103080245A*CN103080245A*(21)申请号 201180043084.1(22)申请日 2011.09.082010-203335 2010.09.10 JP2011-002372 2011.01.07 JP2011-102267 2011.04.28 JPC09D 11/00(2006.01)C07D 275/02(2006.01)C09B 29/36(2006.01)C09B 67/20(2006.01)C09B 67/44(2006.01)G02F 1/167(2006.01)。
2、(71)申请人三菱化学株式会社地址日本国东京都千代田区丸之内一丁目1番1号(72)发明人志贺靖 武田咏子 市野泽晶子石田美织(74)专利代理机构上海市华诚律师事务所 31210代理人徐申民(54) 发明名称含有杂环偶氮系色素的油墨及该油墨中使用的色素(57) 摘要本发明的课题可以提供含有在低极性溶剂中的溶解性优异、具有高消光系数、高耐光性的杂环偶氮系色素的油墨及色素。本发明通过使用含有在测定频率1KHz下的电容率为3以下的低极性溶剂与下述通式(I)所表示的杂环偶氮系色素的油墨来解决上述课题。通式(I)中,A表示氢原子、卤素原子、可以具有取代基的碳原子数为120的烷基、可以具有取代基的碳原子数为。
3、120的烷氧基或者NHCOR6基团,X表示氮原子或者可以具有取代基的次甲基。化1(30)优先权数据(85)PCT申请进入国家阶段日2013.03.07(86)PCT申请的申请数据PCT/JP2011/070526 2011.09.08(87)PCT申请的公布数据WO2012/033177 JA 2012.03.15(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书33页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书33页(10)申请公布号 CN 103080245 ACN 103080245 A1/2页21.一种油墨,含有测定频率1kHz时的电容率在3以下的低极性溶剂。
4、与杂环偶氮系色素,该杂环偶氮系色素为下述通式(I)表示的色素:化1通式(I)中,R1表示氢原子或者可以具有取代基的碳原子数为120的烷基,R2表示氰基或者COOR5基,R5表示可以具有取代基的碳原子数为120的烷基,R3以及R4各自独立地表示可以具有取代基的碳原子数为120的烷基,A表示氢原子、卤素原子、可以具有取代基的碳原子数为120的烷基、可以具有取代基的碳原子数为120的烷氧基或者NHCOR6基,n表示14的整数,n为2以上时,A可以相同也可以不同,R6表示氢原子、碳原子数为120的烷基、碳原子数为120的烷氧基或者芳基,X表示氮原子或者可以具有取代基的次甲基,R3与R4可以相互键合形成。
5、环结构。2.根据权利要求1所述的油墨,其中,低极性溶剂包含从烃系溶剂、硅油及氟碳系溶剂中选择的至少1种。3.根据权利要求1或者2所述的油墨,其中,杂环偶氮系色素是如下的色素:将该色素溶解于正癸烷时,350750nm波长区域中的最大吸收波长在450600nm的范围内,最大吸收波长中的摩尔消光系数(Lmol1cm1)与室温25下的同溶剂中的饱和溶液的浓度C(molL1)的积C显示出500cm1以上的值。4.根据权利要求13的任一项所述的油墨,所述油墨含有吡唑系色素及烷基胺取代蒽醌系色素中的至少一种。5.根据权利要求4所述的油墨,其中,吡唑系色素以下述通式(II)表示,烷基胺取代蒽醌系色素以下述通式。
6、(III)表示,化2通式(II)中,R9表示碳原子数为210的烷基,R10表示碳原子数为310的烷基,此外,苯基、亚苯基可以各自独立地具有取代基;化3权 利 要 求 书CN 103080245 A2/2页3通式(III)中,Y表示氢原子或者COOR13基,R11R13各自独立地表示可以具有取代基的碳原子数120的烷基,R11R13中的至少一个是可以具有取代基的碳原子数为420的支链烷基,此外,蒽醌环可以具有除Y、NHR11以及NHR12之外的任意取代基。6.根据权利要求15的任一项所述的油墨,其用于显示器或者光学快门。7.一种显示器,具有含有权利要求15的任一项所述的油墨的显示部位,通过控制显。
7、示部位的施加电压来显示图像。8.根据权利要求7所述的显示器,其中,显示部位含有电泳粒子或者水性媒介。9.根据权利要求7或者8所述的显示器,通过施加电压使着色状态发生变化,从而显示图像。10.根据权利要求79的任一项所述的显示器,其通过电润湿方式或者电泳方式来显示图像。11.一种电子纸,具有权利要求710任一项所述的显示器。12.下述通式(IV)所示的杂环偶氮系色素:化4通式(IV)中,R1表示氢原子或者可以具有取代基的碳原子数为120的烷基,R2表示氰基或者COOR5基,R5表示可以具有取代基的碳原子数为120的烷基,R101以及R102各自独立地表示可以具有取代基的碳原子数为520的烷基,A。
8、表示氢原子、卤素原子、可以具有取代基的碳原子数为120的烷基、可以具有取代基的碳原子数为120的烷氧基或者NHCOR6基,n表示14的整数,n为2以上时,A可以相同也可以不同,R6表示氢原子、碳原子数为120的烷基、碳原子数为120的烷氧基或者芳基,X表示氮原子或者可以具有取代基的次甲基,R101与R102可以相互键合形成环结构。权 利 要 求 书CN 103080245 A1/33页4含有杂环偶氮系色素的油墨及该油墨中使用的色素技术领域0001 本发明涉及含有低极性溶剂与杂环偶氮系色素的油墨以及适宜该油墨的偶氮系色素,更详细地,涉及包含低极性溶剂与具有特定的化学结构的杂环偶氮系色素、作为显示。
9、器材料有用的油墨以及适宜用于该油墨的具有特定的化学结构的杂环偶氮系色素。背景技术0002 电润湿显示器是在基板上配置有被水性媒介与油性着色油墨2相充满的多个像素,对每个像素通过电压施加的开关(on-off)来控制水性媒介/油性着色油墨的界面的亲和性,通过使油性着色油墨在基板上展开/凝聚来进行图像显示的形式(非专利文献1)。对电润湿显示器中所使用的色素,要求其在低极性溶剂中有高溶解性以及耐光性等高耐久性(专利文献1、专利文献2)。0003 专利文献2中,记载有电润湿中所使用的高耐光性的蒽醌系色素。一般,蒽醌系色素,其摩尔消光系数小,为了实现与杂环偶氮系色素相同程度的吸光度,需要以高浓度使用,结果。
10、需要更高的溶解度。此外,以高浓度使用时,由于电润湿的粘度增大或电特性会变化,所以用于电润湿用途时恐怕会产生问题。0004 专利文献3中记载有在烃系溶剂中有高溶解性的吡唑偶氮系色素,该色素的正癸烷溶液是黄色,并不与其他色调相对应。0005 专利文献4以及专利文献5中记载有作为热敏转录用色素的与本发明类似的杂环偶氮系的红色色素,但是关于其在低极性溶剂中的溶解性完全没有记载也没有启示。0006 现有技术文献0007 专利文献0008 专利文献1:日本国特表2007531917号公报0009 专利文献2:国际公开第2010/031860号0010 专利文献3:国际公开第2009/063880号0011。
11、 专利文献4:日本国专利特开昭62294593号公报0012 专利文献5:日本国特表平8505820号公报0013 非专利文献0014 非专利文献1:“Nature”,(英国)、2003年、Vol.425、p.383385发明内容0015 发明要解决的课题0016 本发明的目的在于提供含有杂环偶氮系色素的显示器及作为调光材料有用的油墨以及适宜用于该油墨中的杂环偶氮系色素,所述杂环偶氮系色素在低极性溶剂中的溶解性优异,具有高消光系数、高耐光性。0017 解决课题的手段0018 本发明人为解决上述课题,经过专心研究,结果发现具有某种化学结构的杂环偶说 明 书CN 103080245 A2/33页5。
12、氮系色素,在烃系溶剂等的低极性溶剂中的溶解性优异,而且具有高摩尔消光系数及高耐光性。本发明基于这些见解而完成。0019 即本发明的要点如以下(1)(12)所述。0020 (1)一种油墨,含有在测定频率1KHz中的电容率为3以下的低极性溶剂与杂环偶氮系色素,0021 该杂环偶氮系色素是下述通式(I)表示的色素:0022 化10023 0024 通式(I)中,0025 R1表示氢原子或者可以具有取代基的碳原子数为120的烷基,0026 R2表示氰基或者COOR5基,0027 R5表示可以具有取代基的碳原子数为120的烷基,0028 R3以及R4各自独立地表示可以具有取代基的碳原子数120的烷基,0。
13、029 A表示氢原子、卤素原子、可以具有取代基的碳原子数为120的烷基、可以具有取代基的碳原子数为120的烷氧基或者NHCOR6基,0030 n表示14的整数,n为2以上时,A可以相同也可以不同,0031 R6表示氢原子、碳原子数为120的烷基、碳原子数为120的烷氧基或者芳基,0032 X表示氮原子或者可以具有取代基的次甲基,0033 R3与R4可以相互键合形成环结构。0034 (2)上述(1)所述的油墨,其低极性溶剂含有从烃系溶剂、硅油及氟碳系溶剂中选择的至少1种。0035 (3)上述(1)或者(2)所述的油墨,杂环偶氮系色素是将该色素溶解于正癸烷中时,350750nm波长区域中的最大吸收。
14、波长在450600nm的范围内,在最大吸收波长的摩尔消光系数(Lmol1cm1)与室温(25)下的同溶剂中的饱和溶液的浓度C(molL1)的积C显示500cm1以上的值的色素。0036 (4)上述(1)(3)的任一项所述的油墨,其含有吡唑系色素及烷基胺取代蒽醌系色素中的至少一种。0037 (5)上述(4)所述的油墨,其吡唑系色素以下述通式(II)表示,其烷基胺取代蒽醌系色素以下述通式(III)表示。0038 化20039 说 明 书CN 103080245 A3/33页60040 通式(II)中,R9表示碳原子数为210的烷基,R10表示碳原子数为310的烷基。此外,苯基、亚苯基可以各自独立地。
15、具有取代基。0041 化30042 0043 通式(III)中,Y表示氢原子或者COOR13基,R11R13表示各自独立地表示可以具有取代基的碳原子数为120的烷基,R11R13中的至少一个是可以具有取代基的碳原子数为420的支链烷基。0044 此外,除Y、NHR11以及NHR12之外,蒽醌环可以含有任意的取代基。0045 (6)上述(1)(5)的任一项所述的油墨,其用于显示器或者光学快门。0046 (7)一种显示器,具有包含上述(1)(5)的任一项中所述的油墨的显示部位,通过控制显示部位的电压施加来显示图像。0047 (8)上述(7)所述的显示器,其显示部位包含电泳粒子或者水性媒介。0048。
16、 (9)上述(7)或者(8)所述的显示器,通过施加电压使着色状态发生变化,从而显示图像。0049 (10)上述(7)(9)的任一项所述的显示器,通过电润湿方式或者电泳方式显示图像。0050 (11)一种电子纸,具有上述(7)(10)的任一项所述的显示器。0051 (12)下述通式(IV)所示的杂环偶氮系色素,0052 化40053 0054 通式(IV)中,0055 R1表示氢原子或者可以具有取代基的碳原子数为120的烷基,0056 R2表示氰基或者COOR5基,0057 R5表示可以具有取代基的碳原子数为120的烷基,说 明 书CN 103080245 A4/33页70058 R101以及R。
17、102各自独立地表示可以具有取代基的碳原子数为520的烷基,0059 A表示氢原子、卤素原子、可以具有取代基的碳原子数为120的烷基、可以具有取代基的碳原子数为120的烷氧基或者NHCOR6基,0060 n表示14的整数,n为2以上时,A可以相同也可以不同,0061 R6表示氢原子、碳原子数为120的烷基、碳原子数为120的烷氧基或者芳基,0062 X表示氮原子或者可以具有取代基的次甲基,0063 R101与R102可以相互键合形成环结构。0064 发明效果0065 本发明的杂环偶氮系色素,由于具有在油溶性溶剂中的高溶解性,因此可以作为油墨而广泛使用。进一步地,由于本发明的杂环偶氮系色素在低极。
18、性溶剂中有高溶解性,含有该色素的油墨兼有高摩尔消光系数及高耐光性,因此作为用于显示器及光学快门的油墨有用。具体实施方式0066 以下对实施本发明的代表方式进行具体说明,只要不超出其要旨,本发明并不限定于以下方式,可以进行各种变形后实施。0067 本发明的油墨,其特征在于,是一种含有在测定频率1KHz中的电容率为3以下的低极性溶剂与杂环偶氮系色素的油墨,该杂环偶氮系色素是以下述通式(I)表示的色素,0068 化50069 0070 通式(I)中,0071 R1表示氢原子或者可以具有取代基的碳原子数为120的烷基,0072 R2表示氰基或者COOR5基,0073 R5表示可以具有取代基的碳原子数为。
19、120的烷基,0074 R3以及R4各自独立地表示可以具有取代基的碳原子数为120的烷基,0075 A表示氢原子、卤素原子、可以具有取代基的碳原子数为120的烷基、可以具有取代基的碳原子数为120的烷氧基或者NHCOR6基,0076 n表示14的整数,n为2以上时,A可以相同也可以不同,0077 R6表示氢原子、碳原子数为120的烷基、碳原子数为120的烷氧基或者芳基,0078 X表示氮原子或者可以具有取代基的次甲基,0079 R3与R4可以相互键合形成环结构。0080 (低极性溶剂)0081 本发明中,使用低极性溶剂作为油墨的溶剂。本发明的油墨例如具有水层、油层等的层,可以用于基于层分裂(b。
20、reakup)或者层移动(moveaside)的显示装置中。为了使显示说 明 书CN 103080245 A5/33页8清晰,需要使含有油墨的层不与其他层相混合,而是稳定地分裂或者移动,要求溶剂与其他层的相溶性低,为低极性等。本发明因油墨中含有特定的低极性溶剂与杂环偶氮系化合物,层可以稳定地分裂或者移动。0082 此外,在使用了带电荷的粒子(电泳粒子)通过电场在溶剂中移动的电泳的显示装置中,溶液的介电常数大,则会妨碍驱动。通过使用本发明的低极性溶剂与特定的杂环偶氮系化合物,在不会妨碍粒子移动的情况下对溶液着色。0083 此外,将本发明的油墨用于电润湿方式中时,有低极性溶剂的接触角及表面张力影响。
21、显示装置的驱动的情况。0084 本发明中使用的低极性溶剂的电容率,当测定频率1kHz时,在3以下。进一步地优选2.5以下,更优选2.2以下。对电容率的下限没有特别限制,通常在1.5以上,优选1.7以上为适宜。低极性溶剂的电容率的测定方法在实施例中例示。0085 含油墨的层的电容率过大时,存在给显示装置的驱动带来障碍的情况。例如,不含油墨的其它层为水、盐类溶液等导电性或者有极性的液体时,若含油墨的层中所使用的低极性溶剂的电容率过大,则存在层发生混合的情况。0086 本发明中使用的低极性溶剂的粘度没有特别限定,溶剂温度在25时的粘度优选在0.1m2s1以上。此外,优选10000m2s1以下,更优选。
22、2000m2s1以下,特别优选1000m2s1以下。通过溶剂的粘度在适当的范围,由此存在色素等容易溶解、显示装置可以无障碍地驱动的情况。本发明的油墨粘度的测定方法在实施例中例示。0087 本发明的低极性溶剂的沸点没有特别限定,优选120以上,进一步优选150以上。更优选300以下。通过沸点不会过高,从而溶剂的熔点以及粘度不会变得过高,显示装置可以无障碍地驱动,另外,通过沸点不会过低,挥发性得以被抑制,得到稳定性及安全性。0088 低极性溶剂可以单独或者混合使用。作为具体例,具体举例有烃系溶剂、氟碳系溶剂、硅油、高级脂肪酸酯等。作为烃系溶剂,举例有直链状或者支链状脂肪族烃、脂环式烃、芳香族烃、石。
23、脑油等。作为脂肪族烃系溶剂,举例有例如正癸烷、异癸烷、十氢化萘、壬烷、十二烷、异十二烷、十四烷、十六烷、异烷烃类等脂肪族烃系溶剂,作为市售商品,举例有、(埃克森美孚株式会社制)、IP(出光石油化学株式会社制)、(石油株式会社制)等。作为芳香族烃系溶剂,举例有例如(日本石油株式会社制)等,作为石脑油系溶剂,举例有、70、71(石油化学株式会社制)、(埃克森美孚公司制)等。0089 氟碳系溶剂是主要被氟取代的烃,举例有例如C7F16、C8F18等CnF2n+2所表示的全氟烷烃类,作为市售商品,举例有5080、5070(住友3M社制)等。作为氟系惰性液体,举例有系列(住友3M社制)等,作为氟碳类,举。
24、例有系列(社制),作为氯氟烃,举例有HCFC141b(大金工业株式会社制),作为F(CF2)4CH2CH2I、F(CF2)6I等碘化氟碳类举例有I1420、I1600(研究所制)等。0090 硅油举例有例如低粘度的合成二甲基聚硅氧烷,作为市售商品举例有KF96L(信越制),SH200(Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd.制)等。说 明 书CN 103080245 A6/33页90091 本发明中,低极性溶剂优选含有烃系溶剂、氟碳系溶剂及硅油中选择的至少1个。含量通常在低极性溶剂的50质量%以上,优选70质量%以上,更优选90质量%以上。0092 本发明的油墨含。
25、有低极性溶剂与杂环偶氮系色素,通过将杂环偶氮系色素以及根据需要使用的其他的色素或添加剂等溶解在低极性溶剂中而得到。0093 这里的溶解是指,杂环偶氮系色素没有必要完全溶解在低极性溶剂中,低极性溶剂中溶解的溶液通过0.1微米左右的过滤器、并且是在可以测定消光系数的程度的状态就可以,也可以是色素的微粒子分散着的状态。0094 (杂环偶氮系色素)0095 本发明的油墨中所使用的杂环偶氮系色素具有上述通式(I)所表示的化学结构。0096 上述通式(I)中,0097 R1表示氢原子或者可以具有取代基的碳原子数120的烷基。R1可以与X键合形成环状结构。从质量消光系数的观点出发,R1优选分子量小的取代基,。
26、更优选氢原子或者碳原子数110的烷基。此外,从制造上的观点出发,R1优选无取代的烷基,更优选甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基等的无取代的碳原子数14的烷基。0098 R2表示氰基或者COOR5基,R5表示可以含有取代基的碳原子数120的烷基。从制造上或者质量消光系数的观点出发,R5优选碳原子数110的烷基。0099 R3以及R4各自独立地表示可以含有取代基的碳原子数120的烷基。R3以及R4可以键合形成环状结构。此外,R3或者R4可以与(A)n键合形成环状结构。0100 另外,R3以及R4,考虑其在低极性溶剂中的溶解性,则优选至少一方为碳原子数2以上的烷基,优选碳原子数3以上的烷基,进一步地优选。
27、碳原子数4以上的烷基。此外,R3以及R4中的至少一方优选是异丁基、异辛基、异壬基等的支链烷基,特别优选其双方均为支链烷基。0101 (A)n中的A表示氢原子、卤素原子、可以含有取代基的碳原子数120的烷基、可以含有取代基的碳原子数120的烷氧基或者可以含有取代基的NHCOR6基。0102 此外,n表示14的整数,n在2以上时,A可以相同也可以不同。0103 进一步地,A优选是氢原子、卤素原子、甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基等的碳原子数14的烷基、烷氧基、乙酰基氨基等的NHCOR6基,特别优选氢原子、甲基或者乙酰基氨基。0104 R6表示氢原子、碳原子数120的烷。
28、基、碳原子数120的烷氧基或者芳基。作为芳基,5或者6元环的单环、或者从24个上述单环缩合而成的稠环除去1个氢原子而得到的基团,作为具体例,举例有苯基、萘基、噻嗯基、吡啶基等芳香族烃环基或者芳香族杂环基。R6优选甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、2甲基丁基、1甲基丁基、1,2二甲基丙基、1,1二甲基丙基、环戊基、己基、4甲基戊基、3甲基戊基、2甲基戊基、1甲基戊基、3,3二甲基丁基、2,3二甲基丁基、1,3二甲基丁基、2,2二甲基丁基、3,3二甲基丁基、1,2二甲基丁基、1,1二甲基丁基、3乙基丁基、2乙基丁基、1乙基丁基、1,2,2。
29、三甲基丁基、1,1,2三甲基丁基、1乙基2甲基丙基己基、环己基、2甲基己基、3甲基己基、4甲基己基、5甲基己基、2,4二甲基戊基、辛基、2乙基己基、2,5二甲基己基、2,4二甲基己基、2,5,5三甲基戊基、2,2,4三甲基戊基等的碳原子数18的烷基。说 明 书CN 103080245 A7/33页100105 X表示氮原子或者可以具有取代基的次甲基。X为次甲基时,X可以无取代或具有取代基,X可以具有的取代基,举例有可以具有取代基的碳原子数110的烷基、COOR7基、氰基等。R7表示可以具有取代基的碳原子数120的烷基。0106 X优选氮原子、次甲基、被碳原子数14的烷基取代的次甲基或者被碳原子。
30、数25的烷氧基羰基取代的次甲基。0107 另外,上述R1,R3R7的烷基的具体例,举例有甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基等的直链烷基;异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异辛基、异壬基等的支链烷基;环丙基、环戊基、环己基、环丙基甲基等环状烷基等。0108 此外,上述R1,R3R7的烷基可以具有任意的取代基。从在低极性溶剂中的溶解性出发,任意的取代基优选低极性的取代基,例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤素原子;甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基等碳原子数110的烷氧基等。0109 从在低极性溶剂中的溶解性的观点出发,本发明的杂环偶氮系。
31、色素优选具有1个以上的异丁基、异辛基等含支链的烃链。0110 本发明的上述通式(I)中的R1、R2、R3及R4的碳原子数除了上述条件之外并无特别限定。优选R1、R2、R3及R4的碳原子数的总数在10以上,进一步优选12以上。此外,优选在30以下。碳原子数的总数在10以上,从而其在溶剂中的溶解性提高的情况较多,此外,通过在30以下,存在容易实现质量消光系数的情况。0111 本发明的色素,优选在工业制造上满足结晶性良好、容易提纯、制造工序数量少、容易得到原料等的条件。0112 例如,上述通式(I)中的R3、R4是相同的取代基时,存在制造工序少的情况,因而优选。此外,色素的熔点高时,存在结晶性良好的情况。0113 表1及表2中例示通式(I)所示的杂环偶氮系色素的具体例。本发明只要不超越其宗旨,并不仅限于这些例子。0114 另外,表1及表2中,通式(I)中的(A)n(n是14的整数)表示为A1A4(通式(V)。0115 化60116 0117 表10118 说 明 书CN 103080245 A10。