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JP2013125086A - Pigment dispersion for color filter - Google Patents

Pigment dispersion for color filter Download PDF

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JP2013125086A JP2011272623A JP2011272623A JP2013125086A JP 2013125086 A JP2013125086 A JP 2013125086A JP 2011272623 A JP2011272623 A JP 2011272623A JP 2011272623 A JP2011272623 A JP 2011272623A JP 2013125086 A JP2013125086 A JP 2013125086A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pigment dispersion for a color filter capable of forming a cured film excellent in contrast, a color composition for a color filter containing the pigment dispersion, and a method for producing the pigment dispersion for a color filter.SOLUTION: Provided are: [1] A pigment dispersion for a color filter that contains a diketopyrrolopyrrole pigment, a pigment dispersant, and an organic solvent such as propylene glycol monomethyl ether acetate, and in which the pigment dispersant is composed of a graft polymer containing a constitutional unit having an amido group in a main chain and containing a constitutional unit derived from methacrylic acid isopropyl in a side chain and a weight ratio [the main chain/the side chain] of the main chain to the side chain in the graft polymer ranges from 30/70 to 49/51; [2] a color composition for a color filter containing the pigment dispersion; and [3] a method for producing the pigment dispersion of [1].

Description

本発明は、カラーフィルター用顔料分散体、それを含有するカラーフィルター用着色組成物、及びカラーフィルター用顔料分散体の製造方法に関する。   The present invention relates to a color filter pigment dispersion, a color filter coloring composition containing the same, and a method for producing a color filter pigment dispersion.

液晶表示装置に用いられるカラーフィルターは、顔料分散体に樹脂等を配合した着色組成物をガラス等の透明基板に塗布した後、露光・硬化、現像、熱硬化させるフォトリソグラフィー法等によって製造されている。ここで用いられる顔料分散体は、顔料を有機溶媒に分散した非水系顔料分散体であるが、非水系顔料分散体の製造方法として、グラフトポリマー等の高分子分散剤を用いる製造方法が知られている。   A color filter used in a liquid crystal display device is manufactured by a photolithography method in which a coloring composition obtained by blending a pigment dispersion with a resin or the like is applied to a transparent substrate such as glass, and then exposed, cured, developed, and thermally cured. Yes. The pigment dispersion used here is a non-aqueous pigment dispersion in which a pigment is dispersed in an organic solvent. As a method for producing a non-aqueous pigment dispersion, a production method using a polymer dispersant such as a graft polymer is known. ing.

例えば、特許文献1には、顔料分散体の保存安定性及び耐熱性の改善を目的として、顔料、顔料分散ポリマー、及び有機溶媒を含有し、顔料に未吸着のポリマー量が顔料分散体中に2重量%以下であるカラーフィルター用顔料分散体が開示されている。
一方、溶剤系塗料の顔料分散剤として、グラフトポリマーを用いる例も知られている。例えば、特許文献2には、顔料の使用効率、ペイント粘度等の改善を目的として、マクロモノマーをポリマー主鎖にグラフトさせたグラフトコポリマーを含み、前記グラフトコポリマーは、主鎖に取り付けられ、アミド官能基を顔料固定基として有する顔料分散組成物が開示されている。
For example, Patent Document 1 contains a pigment, a pigment dispersion polymer, and an organic solvent for the purpose of improving the storage stability and heat resistance of the pigment dispersion, and the amount of polymer not adsorbed on the pigment is contained in the pigment dispersion. A pigment dispersion for a color filter that is 2% by weight or less is disclosed.
On the other hand, an example in which a graft polymer is used as a pigment dispersant for solvent-based paints is also known. For example, Patent Document 2 includes a graft copolymer obtained by grafting a macromonomer to a polymer main chain for the purpose of improving pigment use efficiency, paint viscosity, and the like. A pigment dispersion composition having a group as a pigment fixing group is disclosed.

特開2009−161692号公報JP 2009-161692 A 特表2003−517063号公報Special table 2003-517063 gazette

フォトリソグラフィー法を用いたカラーフィルターの製造において用いられる着色組成物は、鮮明な画像を得るために、得られる光硬化膜に高いコントラストが要求される。しかし、赤色のフィルターに用いられるジケトピロロピロール顔料はそれ自身の結晶性が高く、有機溶媒中で凝集し易いために、微細な分散状態を維持しにくく、コントラストが低下するという問題があった。コントラストを向上させるために、分散剤量を増やして顔料粒子を微細化した場合、多量の分散剤により粘度が上昇し、カラーフィルター用着色組成物の硬化成分であるバインダー成分の量を低減しなければならず、硬化膜の膜特性が低下してしまう。そのため、分散剤を多量に必要とせずに高いコントラストが得られる顔料分散体が望まれている。
本発明は、コントラストに優れた硬化膜を形成することができるカラーフィルター用顔料分散体、それを含有するカラーフィルター用着色組成物、及びカラーフィルター用顔料分散体の製造方法を提供することを課題とする。
In order to obtain a clear image, a colored composition used in the production of a color filter using a photolithography method requires high contrast in the resulting photocured film. However, the diketopyrrolopyrrole pigment used for the red filter has high crystallinity itself and easily aggregates in an organic solvent, so that there is a problem that it is difficult to maintain a fine dispersion state and the contrast is lowered. . In order to improve the contrast, when the amount of the dispersant is increased and the pigment particles are made finer, the viscosity increases due to a large amount of the dispersant, and the amount of the binder component that is a curing component of the color filter coloring composition must be reduced. In other words, the film characteristics of the cured film are deteriorated. Therefore, a pigment dispersion that can provide high contrast without requiring a large amount of dispersant is desired.
It is an object of the present invention to provide a pigment dispersion for a color filter capable of forming a cured film having excellent contrast, a coloring composition for a color filter containing the same, and a method for producing the pigment dispersion for a color filter. And

本発明者らは、カラーフィルター用顔料分散体において、主鎖にアミド基を有する構成単位を含有し、側鎖に疎水性の高いメタクリル酸イソプロピル由来の構成単位を含有し、かつ主鎖ポリマーよりも側鎖ポリマーの重量比が大きいグラフトポリマーを顔料分散剤として含有させることにより、有機溶媒中でジケトピロロピロール顔料粒子を微細安定化し、硬化膜形成時の加熱条件においても分散安定性を保ち、カラーフィルターに用いると高いコントラストが得られることを見出した。
すなわち、本発明は、次の〔1〕〜〔3〕を提供する。
〔1〕ジケトピロロピロール顔料、顔料分散剤、及び下記式(1)で表される有機溶媒を含むカラーフィルター用顔料分散体であって、該顔料分散剤は、主鎖にアミド基を有する構成単位を含有し、側鎖にメタクリル酸イソプロピル由来の構成単位を含有するグラフトポリマーからなり、該グラフトポリマー中の主鎖と側鎖との重量比〔主鎖/側鎖〕が30/70〜49/51である、カラーフィルター用顔料分散体。
In the pigment dispersion for a color filter, the present inventors contain a structural unit having an amide group in the main chain, a structural unit derived from isopropyl methacrylate having a high hydrophobicity in the side chain, and a main chain polymer. By adding a graft polymer having a large weight ratio of the side chain polymer as a pigment dispersant, diketopyrrolopyrrole pigment particles are finely stabilized in an organic solvent, and dispersion stability is maintained even under heating conditions when forming a cured film. The present inventors have found that high contrast can be obtained when used for color filters.
That is, the present invention provides the following [1] to [3].
[1] A pigment dispersion for a color filter comprising a diketopyrrolopyrrole pigment, a pigment dispersant, and an organic solvent represented by the following formula (1), the pigment dispersant having an amide group in the main chain It is composed of a graft polymer containing a structural unit and containing a structural unit derived from isopropyl methacrylate in the side chain, and the weight ratio of the main chain to the side chain in the graft polymer [main chain / side chain] is 30/70 to 49/51 pigment dispersion for color filters.

Figure 2013125086
Figure 2013125086

(式中、R1及びR2はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜5の炭化水素基を示し、R3は水素原子又はメチル基を示し、nは平均付加モル数を示し、1〜4である。)
〔2〕前記〔1〕の顔料分散体を含有するカラーフィルター用着色組成物。
〔3〕主鎖にアミド基を有する構成単位を含有し、側鎖にメタクリル酸イソプロピル由来の構成単位を含有するグラフトポリマーである顔料分散剤、ジケトピロロピロール顔料、及び式(1)で表される有機溶媒を含む混合物を分散して顔料分散体(1)を得る工程(1)を有する、前記〔1〕の顔料分散体の製造方法。
(Wherein R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group, n represents an average number of added moles, ~ 4.)
[2] A coloring composition for a color filter comprising the pigment dispersion of [1].
[3] A pigment dispersant, a diketopyrrolopyrrole pigment, which is a graft polymer containing a structural unit having an amide group in the main chain and a structural unit derived from isopropyl methacrylate in the side chain, and a formula (1) The method for producing a pigment dispersion according to the above [1], comprising a step (1) of obtaining a pigment dispersion (1) by dispersing a mixture containing an organic solvent.

本発明によれば、コントラストに優れた硬化膜を形成することができるカラーフィルター用顔料分散体、それを含有するカラーフィルター用着色組成物、及びカラーフィルター用顔料分散体の製造方法を提供することができる。   According to the present invention, there are provided a pigment dispersion for a color filter capable of forming a cured film having excellent contrast, a coloring composition for a color filter containing the same, and a method for producing the pigment dispersion for a color filter. Can do.

本発明のカラーフィルター用顔料分散体は、ジケトピロロピロール顔料、顔料分散剤、及び下記式(1)で表される有機溶媒を含む顔料分散体であって、該顔料分散剤は、主鎖にアミド基を有する構成単位を含有し、側鎖にメタクリル酸イソプロピル由来の構成単位を含有するグラフトポリマーからなり、該グラフトポリマー中の主鎖と側鎖との重量比〔主鎖/側鎖〕が30/70〜49/51であることを特徴とする。   The pigment dispersion for a color filter of the present invention is a pigment dispersion containing a diketopyrrolopyrrole pigment, a pigment dispersant, and an organic solvent represented by the following formula (1), and the pigment dispersant is a main chain. A graft polymer containing a structural unit having an amide group in the side chain and a structural unit derived from isopropyl methacrylate in the side chain, the weight ratio of the main chain to the side chain in the graft polymer [main chain / side chain] Is 30/70 to 49/51.

Figure 2013125086
(式中、R1及びR2はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜5の炭化水素基を示し、R3は水素原子又はメチル基を示し、nは平均付加モル数を示し、1〜4である。)
Figure 2013125086
(Wherein R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group, n represents an average number of added moles, ~ 4.)

本発明のカラーフィルター用顔料分散体を含有するカラーフィルター用着色組成物が、コントラストに優れる硬化膜を形成することができる理由は定かではないが、次のように考えられる。
本発明のカラーフィルター用顔料分散体は、グラフトポリマーの主鎖に、アミド基を有する構成単位を含有し、これがジケトピロロピロール顔料に吸着すると考えられる。一方、グラフトポリマーの側鎖はメタクリル酸イソプロピル由来の構成単位を含有するポリマーであり、有機溶媒はアルキレングリコール部分を有するエステル系有機溶媒であるため、顔料分散体と有機溶媒が溶媒和し易く、メタクリル酸イソプロピルの分岐構造が溶媒中で広がり易いために、凝集し易いジケトピロロピロール顔料を微細かつ安定に分散することができ、得られる硬化膜のコントラストが優れたものとなると考えられる。
特に該グラフトポリマーは、主鎖よりも側鎖の重量比が大きいため、より一層溶媒中で広がり易く、安定に分散することができるものと考えられる。このようなグラフトポリマーの側鎖は、硬化膜を調製する際にも、顔料粒子同士を接近させ過ぎたり、凝集させることがなく、顔料粒子の微細な分散状態を維持させるため、得られる硬化膜のコントラストが優れたものとなると考えられる。
以下、本発明に用いられる各成分、工程等について説明する。
The reason why the colored composition for color filter containing the pigment dispersion for color filter of the present invention can form a cured film having excellent contrast is not clear, but is considered as follows.
The pigment dispersion for a color filter of the present invention contains a structural unit having an amide group in the main chain of the graft polymer, which is considered to be adsorbed on the diketopyrrolopyrrole pigment. On the other hand, since the side chain of the graft polymer is a polymer containing a structural unit derived from isopropyl methacrylate, and the organic solvent is an ester organic solvent having an alkylene glycol moiety, the pigment dispersion and the organic solvent are easily solvated, Since the branched structure of isopropyl methacrylate is easy to spread in the solvent, it is considered that the diketopyrrolopyrrole pigment which is easily aggregated can be finely and stably dispersed, and the resulting cured film has excellent contrast.
In particular, since the graft polymer has a larger weight ratio of the side chain than the main chain, it can be more easily spread in the solvent and can be stably dispersed. Such a side chain of the graft polymer maintains a fine dispersion state of the pigment particles without causing the pigment particles to be too close or aggregated even when preparing the cured film. The contrast is considered to be excellent.
Hereafter, each component, process, etc. used for this invention are demonstrated.

[顔料分散剤]
本発明に用いられる顔料分散剤は、有機顔料への吸着性、及び得られる硬化膜のコントラストを向上させる観点から、主鎖にアミド基を有する構成単位を含有し、側鎖にメタクリル酸イソプロピル由来の構成単位を含有するグラフトポリマーである。
グラフトポリマー中の主鎖と側鎖との重量比〔主鎖/側鎖〕は、得られる硬化膜のコントラストを向上させる観点から、30/70〜49/51であり、31/69〜45/55が好ましく、32/68〜41/59がより好ましく、34/66〜40/60が更に好ましい。
グラフトポリマーの重量平均分子量は、顔料への吸着性の観点、ひいては硬化膜のコントラストを向上させる観点から、好ましくは5,000〜500,000、より好ましくは30,000〜200,000、更に好ましくは40,000〜100,000、より更に好ましくは60,000〜90,000である。また、グラフトポリマーの数平均分子量は、加熱後にもコントラストを維持する観点から、好ましくは3,000〜300,000、より好ましくは5,000〜13,000、更に好ましくは10,000〜12,000である。
[Pigment dispersant]
The pigment dispersant used in the present invention contains a structural unit having an amide group in the main chain and is derived from isopropyl methacrylate in the side chain from the viewpoint of improving the adsorptivity to the organic pigment and the contrast of the resulting cured film. A graft polymer containing the structural unit of
The weight ratio of the main chain to the side chain in the graft polymer [main chain / side chain] is 30/70 to 49/51 from the viewpoint of improving the contrast of the resulting cured film, and 31/69 to 45 / 55 is preferable, 32/68 to 41/59 is more preferable, and 34/66 to 40/60 is still more preferable.
The weight average molecular weight of the graft polymer is preferably 5,000 to 500,000, more preferably 30,000 to 200,000, and still more preferably, from the viewpoint of adsorptivity to the pigment, and thus the contrast of the cured film. Is 40,000 to 100,000, more preferably 60,000 to 90,000. The number average molecular weight of the graft polymer is preferably 3,000 to 300,000, more preferably 5,000 to 13,000, and still more preferably 10,000 to 12,000, from the viewpoint of maintaining contrast even after heating. 000.

グラフトポリマーの主鎖の数平均分子量は、顔料への吸着性の観点、ひいては硬化膜のコントラストを向上させる観点から、好ましくは500〜50,000、より好ましくは1,000〜20,000、更に好ましくは2,500〜5,000である。また、主鎖の重量平均分子量は、同様の観点から、好ましくは1,500〜150,000、より好ましくは5,000〜50,000、更に好ましくは10,000〜15,000である。
グラフトポリマーの側鎖の数平均分子量は、溶媒への溶解性の観点、ひいては硬化膜のコントラストを向上させる観点から、好ましくは500〜20,000、より好ましくは1,000〜8,000、更に好ましくは1,500〜3,000である。また、側鎖の重量平均分子量は、同様の観点から、好ましくは1,000〜50,000、より好ましくは2,000〜20,000、更に好ましくは2,500〜5,000である。
なお、重量平均分子量及び数平均分子量の測定は、実施例記載の方法により行うことができる。
The number average molecular weight of the main chain of the graft polymer is preferably from 500 to 50,000, more preferably from 1,000 to 20,000, from the viewpoint of adsorptivity to the pigment, and hence the contrast of the cured film. Preferably, it is 2,500 to 5,000. Moreover, the weight average molecular weight of the main chain is preferably 1,500 to 150,000, more preferably 5,000 to 50,000, and still more preferably 10,000 to 15,000 from the same viewpoint.
The number average molecular weight of the side chain of the graft polymer is preferably 500 to 20,000, more preferably 1,000 to 8,000, and more preferably 1,000 to 8,000, from the viewpoint of solubility in a solvent, and thus the contrast of the cured film. Preferably it is 1,500-3,000. Further, from the same viewpoint, the weight average molecular weight of the side chain is preferably 1,000 to 50,000, more preferably 2,000 to 20,000, and further preferably 2,500 to 5,000.
In addition, the measurement of a weight average molecular weight and a number average molecular weight can be performed by the method of an Example description.

<グラフトポリマーの主鎖の構成単位となるモノマー>
グラフトポリマーの主鎖の構成単位となるモノマーとしては、顔料への吸着性の観点から、アミド基を含有するビニルモノマーを含有することが好ましい。
アミド基を含有するビニルモノマーの具体例としては、(メタ)アクリルアミド類、ビニルピロリドン類等が挙げられる。
(メタ)アクリルアミド類としては、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミド(アルキル基の炭素数は好ましくは1〜8、より好ましくは1〜4である)、N−アルキル(メタ)アクリルアミド(アルキル基の炭素数は好ましくは1〜8、より好ましくは1〜4である)、N,N−ジアルキル(アルキル基の炭素数は好ましくは1〜8、より好ましくは1〜4)アミノアルキル(アルキル基の炭素数は好ましくは1〜6)(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアミド2−メチルプロピルスルホン酸、モルホリノ(メタ)アクリルアミド、ピペリジノ(メタ)アクリルアミド、N−メチル−2−ピロリジル(メタ)アクリルアミド、N,N−メチルフェニル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
ビニルピロリドン類としては、N−ビニル−2−ピロリドン等が挙げられる。
<Monomer that is a constituent unit of the main chain of the graft polymer>
As the monomer that is a constituent unit of the main chain of the graft polymer, a vinyl monomer containing an amide group is preferably contained from the viewpoint of adsorptivity to the pigment.
Specific examples of the vinyl monomer containing an amide group include (meth) acrylamides and vinylpyrrolidones.
(Meth) acrylamides include (meth) acrylamide, N, N-dialkyl (meth) acrylamide (the alkyl group preferably has 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms), and N-alkyl (meta). ) Acrylamide (the alkyl group preferably has 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms), N, N-dialkyl (the alkyl group preferably has 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms) Aminoalkyl (the alkyl group preferably has 1 to 6 carbon atoms) (meth) acrylamide, (meth) acrylamide 2-methylpropylsulfonic acid, morpholino (meth) acrylamide, piperidino (meth) acrylamide, N-methyl-2-pyrrolidyl (Meth) acrylamide, N, N-methylphenyl (meth) acrylamide and the like can be mentioned.
Examples of vinyl pyrrolidones include N-vinyl-2-pyrrolidone.

これらのアミド基を含有するビニルモノマーの中では、有機顔料への吸着性の観点から、ビニルピロリドン類が好ましく、N−ビニルピロリドンがより好ましい。
主鎖の全構成単位中のアミド基を含有するビニルモノマー由来の構成単位の含有量は、有機顔料への吸着を促進する観点から、好ましくは25〜60重量%、より好ましくは30〜55重量%、更に好ましくは35〜50重量%である。
前記グラフトポリマーの全構成単位中のアミド基を含有するビニルモノマー由来の構成単位の含有量は、有機顔料への吸着性の観点、及び粘度上昇の抑制や分散粒径の適正化の観点から、好ましくは1〜30重量%、より好ましくは5〜25重量%、更に好ましくは10〜23重量%である。
Among these vinyl monomers containing an amide group, vinylpyrrolidones are preferable and N-vinylpyrrolidone is more preferable from the viewpoint of adsorptivity to organic pigments.
The content of the structural unit derived from the vinyl monomer containing the amide group in all the structural units of the main chain is preferably 25 to 60% by weight, more preferably 30 to 55% by weight from the viewpoint of promoting adsorption to the organic pigment. %, More preferably 35 to 50% by weight.
The content of the structural unit derived from the vinyl monomer containing an amide group in all the structural units of the graft polymer is from the viewpoint of adsorptivity to the organic pigment, and from the viewpoint of suppression of viscosity increase and optimization of the dispersed particle size Preferably it is 1-30 weight%, More preferably, it is 5-25 weight%, More preferably, it is 10-23 weight%.

グラフトポリマーの主鎖の構成単位となるモノマーとしては、顔料への吸着を促進する観点から、更に水酸基を含有するビニルモノマーを用いることが好ましい。
水酸基を含有するビニルモノマーとしては、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル;グリセリンモノ(メタ)アクリレート;(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール等の(メタ)アクリル酸ポリアルキレングリコール等が挙げられる。
これら水酸基を含有するビニルモノマーの中では、顔料への吸着性の観点から、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルが好ましく、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルがより好ましい。
主鎖の全構成単位中の水酸基を含有するビニルモノマー由来の構成単位の含有量は、顔料への吸着を促進する観点から、好ましくは20〜50重量%、より好ましくは25〜45重量%、更に好ましくは30〜40重量%である。
前記グラフトポリマーの全構成単位中の水酸基を含有するビニルモノマー由来の構成単位の含有量は、顔料への吸着性の観点、及び粘度上昇の抑制や分散粒径の適正化の観点から、好ましくは2〜30重量%、より好ましくは5〜20重量%、更に好ましくは7〜18重量%である。
As the monomer that is a constituent unit of the main chain of the graft polymer, it is preferable to use a vinyl monomer further containing a hydroxyl group from the viewpoint of promoting adsorption to the pigment.
Examples of the vinyl monomer containing a hydroxyl group include (meth) acrylic acid hydroxyalkyl such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate; glycerin mono (meth) acrylate; (meth) acrylic acid poly (meth) acrylate such as polyethylene glycol Examples include alkylene glycol.
Among these vinyl monomers containing a hydroxyl group, hydroxyalkyl (meth) acrylate is preferable and 2-hydroxyethyl (meth) acrylate is more preferable from the viewpoint of adsorptivity to the pigment.
The content of the structural unit derived from the vinyl monomer containing a hydroxyl group in all the structural units of the main chain is preferably 20 to 50% by weight, more preferably 25 to 45% by weight, from the viewpoint of promoting adsorption to the pigment. More preferably, it is 30 to 40% by weight.
The content of the structural unit derived from the vinyl monomer containing a hydroxyl group in all the structural units of the graft polymer is preferably from the viewpoint of adsorptivity to the pigment, and from the viewpoint of suppressing the increase in viscosity and optimizing the dispersed particle size. It is 2 to 30% by weight, more preferably 5 to 20% by weight, still more preferably 7 to 18% by weight.

<グラフトポリマーの側鎖の構成単位となるモノマー>
グラフトポリマーの側鎖の構成単位となるモノマーは、顔料の有機溶媒への分散性を高める観点から、メタクリル酸イソプロピルを含有する。
グラフトポリマーの側鎖中のメタクリル酸イソプロピル由来の構成単位の含有量は、側鎖中の全構成単位に対して、好ましくは50〜100重量%、より好ましくは80〜100重量%、更に好ましくは90〜100重量%、より更に好ましくは実質的に100重量%である。
グラフトポリマーの側鎖には、本発明の効果を損なわない範囲で、メタクリル酸イソプロピルと共重合可能なモノマーを含有してもよい。
メタクリル酸イソプロピルと共重合可能なモノマーとしては、(メタ)アクリル酸エステルが挙げられ、(メタ)アクリル酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ステアリル等の(メタ)アクリル酸アルキル;(メタ)アクリル酸ベンジル;(メタ)アクリル酸イソボルニル;(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル;グリセリンモノ(メタ)アクリレート;(メタ)アクリル酸パーフルオロオクチルエチル;(メタ)アクリル酸メトキシポリエチレングリコール等が挙げられる。これらの中では、炭素数1〜3のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキル及び/又は(メタ)アクリル酸ベンジルが好ましく、(メタ)アクリル酸メチル及び/又は(メタ)アクリル酸ベンジルがより好ましく、(メタ)アクリル酸ベンジルが更に好ましい。
上記の(メタ)アクリル酸エステルは、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
<Monomer that is a structural unit of the side chain of the graft polymer>
From the viewpoint of enhancing the dispersibility of the pigment in the organic solvent, the monomer that is a constituent unit of the side chain of the graft polymer contains isopropyl methacrylate.
The content of the structural unit derived from isopropyl methacrylate in the side chain of the graft polymer is preferably 50 to 100% by weight, more preferably 80 to 100% by weight, still more preferably, based on all the structural units in the side chain. It is 90 to 100% by weight, still more preferably substantially 100% by weight.
The side chain of the graft polymer may contain a monomer copolymerizable with isopropyl methacrylate as long as the effects of the present invention are not impaired.
Monomers that can be copolymerized with isopropyl methacrylate include (meth) acrylic acid esters, and (meth) acrylic acid esters include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid. (Meth) acrylates such as stearyl; benzyl (meth) acrylate; isobornyl (meth) acrylate; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate; glycerol mono (meth) acrylate; perfluorooctylethyl (meth) acrylate ; (Meth) acrylic acid methoxypolyethylene glycol and the like. Among these, alkyl (meth) acrylate and / or benzyl (meth) acrylate having an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms are preferred, and methyl (meth) acrylate and / or benzyl (meth) acrylate are more preferred. Preferably, benzyl (meth) acrylate is more preferable.
Said (meth) acrylic acid ester can be used individually or in combination of 2 or more types.

<グラフトポリマーの製造>
グラフトポリマーの製造方法としては、(i)主鎖の構成単位であるモノマーと側鎖を構成するマクロモノマーとを共重合する方法(マクロモノマー法)、及び(ii)主鎖を構成するポリマーと側鎖を構成するポリマーとをカップリング反応させる方法(カップリング法)が挙げられるが、有機顔料の微細安定化の観点から、(ii)カップリング法が好ましい。
<Production of graft polymer>
As a method for producing a graft polymer, (i) a method of copolymerizing a monomer that is a constituent unit of a main chain and a macromonomer that constitutes a side chain (macromonomer method); and (ii) a polymer that constitutes a main chain; Although there is a method of coupling reaction with a polymer constituting the side chain (coupling method), (ii) the coupling method is preferable from the viewpoint of fine stabilization of the organic pigment.

(カップリング法によるグラフトポリマーの製造)
カップリング反応に用いられる主鎖を構成するポリマーは、反応性官能基を含有するビニルモノマー由来の構成単位を含むことが好ましい。該ポリマーは、主鎖の構成単位であるモノマーの混合物を共重合することにより得ることができる。
反応性官能基を含有するビニルモノマーとしては、エポキシ基、イソシアネート基、カルボキシ基、リン酸基、スルホン酸基、アミノ基を含有するモノマーが挙げられ、反応性、重合速度の面から、エポキシ基を含有するビニルモノマーが好ましく、グリシジル基を含有する(メタ)アクリル酸エステル類が好ましく、(メタ)アクリル酸グリシジルがより好ましい。
カップリング反応に用いられる主鎖を構成するポリマーが反応性官能基として、エポキシ基を含有する場合、主鎖のエポキシ価は、側鎖との反応性等の観点から、45〜125mgKOH/gが好ましく、55〜115mgKOH/gがより好ましく、65〜105mgKOH/gが更に好ましい。
なお、エポキシ価の測定は実施例記載の方法により行うことができる。
(Production of graft polymer by coupling method)
The polymer constituting the main chain used for the coupling reaction preferably contains a structural unit derived from a vinyl monomer containing a reactive functional group. The polymer can be obtained by copolymerizing a mixture of monomers that are constituent units of the main chain.
Examples of the vinyl monomer containing a reactive functional group include monomers containing an epoxy group, an isocyanate group, a carboxy group, a phosphoric acid group, a sulfonic acid group, and an amino group. Is preferable, (meth) acrylic acid esters containing a glycidyl group are preferable, and glycidyl (meth) acrylate is more preferable.
When the polymer constituting the main chain used for the coupling reaction contains an epoxy group as a reactive functional group, the epoxy value of the main chain is 45 to 125 mgKOH / g from the viewpoint of reactivity with the side chain and the like. Preferably, 55 to 115 mgKOH / g is more preferable, and 65 to 105 mgKOH / g is still more preferable.
The epoxy value can be measured by the method described in the examples.

カップリング反応に用いられる側鎖を構成するポリマーは、その片末端に、主鎖を構成するポリマーの反応性官能基と反応する反応性官能基を有するポリメタクリル酸イソプロピルであることが好ましい。
主鎖を構成するポリマーの反応性官能基がエポキシ基である場合は、側鎖を構成するポリマーの片末端はカルボキシ基又はアミノ基であることが好ましい。
カップリング反応に用いられる側鎖を構成するポリマーは、例えば、反応性官能基であるカルボキシ基又はアミノ基を含有する重合開始剤や連鎖移動剤を使用し、溶液重合によって得ることが好ましい。
側鎖を構成するポリマーと主鎖を構成するポリマーとのカップリング反応は、それぞれの反応性官能基が十分反応する条件で行えばよいが、触媒存在下、有機溶媒中にそれぞれのポリマーを溶解させて行うことが好ましい。
触媒としては、第四級アンモニウムハライド等の第四級アンモニウム塩、トリエチルアミン等の第三級アミン、アルカリ金属の水酸化物、無機酸、スルホン酸、カルボン酸、固体酸、固体塩基等が挙げられる。これらの中では、第四級アンモニウムハライドがより好ましく、テトラブチルアンモニウムブロマイドが更に好ましい。
グラフトポリマーは、重合、もしくはカップリング反応で得られたものをそのまま用いてもよいが、未反応モノマー等を除去することで分散安定性を向上させるために精製して用いることが好ましい。
The polymer constituting the side chain used in the coupling reaction is preferably polyisopropyl methacrylate having a reactive functional group that reacts with the reactive functional group of the polymer constituting the main chain at one end.
When the reactive functional group of the polymer constituting the main chain is an epoxy group, one end of the polymer constituting the side chain is preferably a carboxy group or an amino group.
The polymer constituting the side chain used for the coupling reaction is preferably obtained by solution polymerization using, for example, a polymerization initiator or chain transfer agent containing a carboxy group or amino group which is a reactive functional group.
The coupling reaction between the polymer constituting the side chain and the polymer constituting the main chain may be performed under the condition that each reactive functional group sufficiently reacts, but each polymer is dissolved in an organic solvent in the presence of a catalyst. It is preferable to carry out.
Examples of the catalyst include quaternary ammonium salts such as quaternary ammonium halides, tertiary amines such as triethylamine, alkali metal hydroxides, inorganic acids, sulfonic acids, carboxylic acids, solid acids, solid bases, and the like. . In these, a quaternary ammonium halide is more preferable and tetrabutylammonium bromide is still more preferable.
As the graft polymer, a polymer obtained by polymerization or a coupling reaction may be used as it is, but it is preferable to use it after purification in order to improve dispersion stability by removing unreacted monomers and the like.

[ジケトピロロピロール系顔料]
本発明に用いられるジケトピロロピロール系顔料(以下、単に「顔料」ともいう)は、カラーフィルターに好適に用いられるものであれば、特に制限はない。
具体的には、下記式(2)で表されるC.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントレッド264、C.I.ピグメントレッド272、C.I.ピグメントオレンジ71等が挙げられる。
[Diketopyrrolopyrrole pigment]
The diketopyrrolopyrrole pigment (hereinafter also simply referred to as “pigment”) used in the present invention is not particularly limited as long as it is suitably used for a color filter.
Specifically, C.I represented by the following formula (2). I. Pigment red 254, C.I. I. Pigment red 255, C.I. I. Pigment red 264, C.I. I. Pigment red 272, C.I. I. And CI Pigment Orange 71.

Figure 2013125086
Figure 2013125086

式(2)中、X1及びX2は、それぞれ独立して、水素原子又はハロゲン原子を示し、Y1及びY2は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、−CN基、フェニル基又は−SO3H基を示す。なお、ハロゲン原子はフッ素原子、塩素原子が好ましい。
これらの中では、本発明の効果をより有効に発現させる観点から、C.I.ピグメントレッド254が好ましい。
ジケトピロロピロール系顔料の市販品の好適例としては、BASF社製、C.I.ピグメントレッド254、商品名「Irgaphor Red B-CF」、「Igaphor Red BK-CF」、「Irgaphor Red BT-CF」、「Irgazin DPP Red BO」、「Irgazin DPP Red BL」、「Cromophtal DPP Red BP」、「Cromophtal DPP Red BOC」等が挙げられる。
一般式(2)で表されるジケトピロロピロール系顔料は、例えば、ベンゾニトリル又はハロゲン化ベンゾニトリルとブロモ酢酸エステル等のハロゲン化酢酸エステルを、亜鉛粉末等の還元剤の存在下で反応させることにより、又は得られた化合物を更にスルホン化することにより製造することができる。
顔料は、明度Y値の向上の観点から、その平均一次粒子径を、好ましくは100nm以下、更に好ましくは20〜60nmにした微粒化処理品を用いることが望ましい。顔料の平均一次粒子径は、電子顕微鏡写真から一次粒子の大きさを直接計測する方法で求めることができる。具体的には、個々の一次粒子の短軸径と長軸径を計測してその平均値をその粒子の粒子径とし、100個以上の粒子について、それぞれの粒子の体積を、粒子径を一辺とする立方体と近似して体積平均粒子径を求め、それを平均一次粒子径とする。
上記のジケトピロロピロール系顔料は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
In Formula (2), X 1 and X 2 each independently represent a hydrogen atom or a halogen atom, and Y 1 and Y 2 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group, a —CN group, or a phenyl group. or an -SO 3 H group. The halogen atom is preferably a fluorine atom or a chlorine atom.
Among these, from the viewpoint of more effectively expressing the effects of the present invention, C.I. I. Pigment Red 254 is preferred.
Suitable examples of commercially available diketopyrrolopyrrole pigments include BASF Corporation C.I. I. Pigment Red 254, trade names "Irgaphor Red B-CF", "Igaphor Red BK-CF", "Irgaphor Red BT-CF", "Irgazin DPP Red BO", "Irgazin DPP Red BL", "Cromophtal DPP Red BP" , “Cromophtal DPP Red BOC” and the like.
The diketopyrrolopyrrole pigment represented by the general formula (2) reacts, for example, benzonitrile or halogenated benzonitrile with a halogenated acetate such as bromoacetate in the presence of a reducing agent such as zinc powder. Or the resulting compound can be further sulfonated.
From the viewpoint of improving the brightness Y value, it is desirable to use a finely-pulverized product having an average primary particle diameter of preferably 100 nm or less, more preferably 20 to 60 nm. The average primary particle diameter of the pigment can be obtained by directly measuring the size of the primary particles from an electron micrograph. Specifically, the short axis diameter and the long axis diameter of each primary particle are measured, and the average value thereof is defined as the particle diameter of the particle. For 100 or more particles, the volume of each particle is expressed as one side of the particle diameter. The volume average particle diameter is obtained by approximating to the cube as described above, and this is used as the average primary particle diameter.
The above diketopyrrolopyrrole pigments can be used alone or in combination of two or more.

[有機溶媒]
本発明においては、下記式(1)で表される有機溶媒が用いられる。
[Organic solvent]
In the present invention, an organic solvent represented by the following formula (1) is used.

Figure 2013125086
Figure 2013125086

式中、R1及びR2はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜5の炭化水素基を示し、R3は水素原子又はメチル基を示し、nは平均付加モル数で1〜4である。
有機溶媒としては、1気圧での沸点が100℃以上、好ましくは110℃〜300℃、より好ましくは120〜280℃、更に好ましくは130〜260℃の高沸点の有機溶媒が好ましい。
有機溶媒は、顔料分散体を用いた硬化膜のコントラストを向上させる観点から、25℃での粘度が0.8〜5.0mPa・sであり、0.9〜4.0mPa・sであることが好ましく、1.0〜3.5mPa・sであることが更に好ましい。
In the formula, each of R 1 and R 2 independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group, and n is an average added mole number of 1 to 4. is there.
As the organic solvent, a high-boiling organic solvent having a boiling point at 1 atm of 100 ° C. or higher, preferably 110 ° C. to 300 ° C., more preferably 120 to 280 ° C., still more preferably 130 to 260 ° C. is preferable.
The organic solvent has a viscosity at 25 ° C. of 0.8 to 5.0 mPa · s and 0.9 to 4.0 mPa · s from the viewpoint of improving the contrast of the cured film using the pigment dispersion. Is preferable, and it is still more preferable that it is 1.0-3.5 mPa * s.

前記有機溶媒としては、アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、アルキレングリコールモノアルキルエーテルプロピオネートが好ましく、その具体例としては、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールモノエチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノエチルエーテルプロピオネート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等が挙げられる。
これらの中では、ジケトピロロピロール系顔料の分散性の観点から、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA、沸点:146℃、25℃での粘度:1.1mPa・s、SP値:8.73)、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(BCA、沸点:247℃、25℃での粘度:3.1mPa・s、SP値:8.94)が好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)がより好ましい。
Preferred examples of the organic solvent include alkylene glycol monoalkyl ether acetate, polyalkylene glycol monoalkyl ether acetate, and alkylene glycol monoalkyl ether propionate. Specific examples thereof include ethylene glycol monomethyl ether acetate and ethylene glycol monoethyl ether acetate. , Ethylene glycol monomethyl ether propionate, ethylene glycol monoethyl ether propionate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether propionate, propylene glycol monoethyl ether propionate, diethylene glycol monomethyl Ether ace Over DOO, diethylene glycol monobutyl ether acetate and the like.
Among these, from the viewpoint of dispersibility of the diketopyrrolopyrrole pigment, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA, boiling point: 146 ° C., viscosity at 25 ° C .: 1.1 mPa · s, SP value: 8.73) Diethylene glycol monobutyl ether acetate (BCA, boiling point: 247 ° C., viscosity at 25 ° C .: 3.1 mPa · s, SP value: 8.94) is preferred, and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) is more preferred.

[顔料分散体の製造方法]
本発明のカラーフィルター用顔料分散体の製造方法に特に制限はないが、コントラストに優れる硬化膜を得る観点から、下記工程(1)を有することが好ましい。
工程(1):主鎖にアミド基を有する構成単位を含有し、側鎖にメタクリル酸イソプロピル由来の構成単位を含有するグラフトポリマーである顔料分散剤(以下、単に「顔料分散剤」ともいう)、ジケトピロロピロール顔料及び式(1)で表される有機溶媒を含む混合物(以下、単に「混合物」ともいう)を分散して顔料分散体(1)を得る工程
また、得られる硬化膜のコントラストを向上させる観点から、更に下記工程(2)を有することがより好ましい。
工程(2):工程(1)で得られた顔料分散体(1)から、顔料に未吸着の顔料分散剤の少なくとも一部を除去して、顔料分散体(2)を得る工程
[Method for producing pigment dispersion]
Although there is no restriction | limiting in particular in the manufacturing method of the pigment dispersion for color filters of this invention, It is preferable to have the following process (1) from a viewpoint of obtaining the cured film excellent in contrast.
Step (1): A pigment dispersant which is a graft polymer containing a structural unit having an amide group in the main chain and a structural unit derived from isopropyl methacrylate in the side chain (hereinafter also simply referred to as “pigment dispersant”) , A step of dispersing a mixture containing a diketopyrrolopyrrole pigment and an organic solvent represented by formula (1) (hereinafter also simply referred to as “mixture”) to obtain a pigment dispersion (1). From the viewpoint of improving contrast, it is more preferable to further include the following step (2).
Step (2): A step of obtaining a pigment dispersion (2) by removing at least part of the pigment dispersant not adsorbed to the pigment from the pigment dispersion (1) obtained in the step (1).

<工程(1)>
工程(1)における分散方法に特に制限はなく、前記混合物を一度の分散で目的とする顔料分散体(1)を得てもよいが、前記混合物を予備分散した後、更に本分散を行うことが、より微細で均一な顔料分散体(1)を得る観点から好ましい。
<Step (1)>
There is no particular limitation on the dispersion method in the step (1), and the target pigment dispersion (1) may be obtained by dispersing the mixture once. However, after the mixture is predispersed, the main dispersion is further performed. Is preferable from the viewpoint of obtaining a finer and more uniform pigment dispersion (1).

(予備分散)
工程(1)の予備分散は、顔料分散剤、ジケトピロロピロール顔料、及び式(1)で表される有機溶媒の全成分を一度に混合し、分散してもよいが、顔料分散剤及び式(1)で表される有機溶媒を予め混合して予備混合物を調製し、得られた予備混合物に顔料を混合し、分散して最終的な混合物を得ることが好ましい。
予備分散工程における、顔料分散液中の顔料の割合は、良好な着色性を得る観点から、3重量%以上が好ましく、良好な着色性及び粘度を得る観点から、3〜30重量%が好ましく、5〜20重量%がより好ましい。
予備分散工程における、顔料分散液中の顔料分散剤の含有量は、分散体の低粘度化の観点、及びコントラストに優れた硬化膜を得る観点から、2〜15重量%が好ましく、4〜15重量%がより好ましい。
予備分散工程において、顔料に対する顔料分散剤の重量比〔顔料分散剤/顔料〕は、顔料に必要量の顔料分散剤を付着させ、ひいては得られる硬化膜のコントラストを向上させる観点から、0.4〜1.6であり、0.6〜1.4とすることが好ましく、0.8〜1.2とすることがより好ましい。
予備分散工程における、前記有機溶媒の含有量は、均一に分散させる観点から、20〜90重量%が好ましく、40〜85重量%がより好ましい。
予備分散工程における分散時間は特に制限はないが、0.1〜10時間が好ましく、0.5〜4時間がより好ましく、1〜3時間が更に好ましい。
(Preliminary dispersion)
In the preliminary dispersion in step (1), the pigment dispersant, the diketopyrrolopyrrole pigment, and all the components of the organic solvent represented by the formula (1) may be mixed and dispersed at one time. It is preferable that a premixture is prepared by premixing the organic solvent represented by the formula (1), a pigment is mixed in the premixture obtained, and dispersed to obtain a final mixture.
In the preliminary dispersion step, the ratio of the pigment in the pigment dispersion is preferably 3% by weight or more from the viewpoint of obtaining good colorability, and preferably 3 to 30% by weight from the viewpoint of obtaining good colorability and viscosity. 5 to 20% by weight is more preferable.
In the preliminary dispersion step, the content of the pigment dispersant in the pigment dispersion is preferably 2 to 15% by weight from the viewpoint of lowering the viscosity of the dispersion and obtaining a cured film excellent in contrast. Weight percent is more preferred.
In the preliminary dispersion step, the weight ratio of the pigment dispersant to the pigment (pigment dispersant / pigment) is 0.4 from the viewpoint of adhering a necessary amount of the pigment dispersant to the pigment and thus improving the contrast of the obtained cured film. It is -1.6, It is preferable to set it as 0.6-1.4, and it is more preferable to set it as 0.8-1.2.
The content of the organic solvent in the preliminary dispersion step is preferably 20 to 90% by weight and more preferably 40 to 85% by weight from the viewpoint of uniform dispersion.
The dispersion time in the preliminary dispersion step is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 10 hours, more preferably 0.5 to 4 hours, and still more preferably 1 to 3 hours.

予備分散で用いる混合分散機に特に制限はなく、公知の種々の分散機を用いることができる。例えば、ホモミキサー等の高速撹拌混合装置、ロールミル、ニーダー、エクストルーダ等の混練機、高圧ホモジナイザー等の高圧式分散機、ペイントシェーカー、ビーズミル等のメディア式分散機等が挙げられる。これらの装置は複数を組み合わせて使用することもできる。
これらの中では、有機顔料を有機溶媒中に均一に混合させる観点から、ホモミキサー等の高速撹拌混合装置、ペイントシェーカーやビーズミル等のメディア式分散機がより好ましい。
メディア式分散機を用いる場合に、予備分散工程で用いるメディアの材質としては、ジルコニア、チタニア等のセラミックス、ポリエチレン、ナイロン等の高分子材料、金属等が好ましく、摩耗性の観点からジルコニアが好ましい。また、メディアの直径としては、有機顔料中の凝集粒子を解砕する観点から、0.1〜0.5mmが好ましく、0.1〜0.4mmがより好ましい。
There is no particular limitation on the mixing disperser used in the preliminary dispersion, and various known dispersers can be used. Examples thereof include high-speed stirring and mixing devices such as homomixers, kneaders such as roll mills, kneaders and extruders, high-pressure dispersers such as high-pressure homogenizers, media-type dispersers such as paint shakers and bead mills. These devices can be used in combination.
Among these, from the viewpoint of uniformly mixing the organic pigment in the organic solvent, a high-speed stirring and mixing device such as a homomixer, and a media type dispersing machine such as a paint shaker or a bead mill are more preferable.
In the case of using a media type disperser, the material of the media used in the preliminary dispersion step is preferably a ceramic material such as zirconia or titania, a polymer material such as polyethylene or nylon, a metal, or the like, and zirconia is preferable from the viewpoint of wear. In addition, the diameter of the media is preferably 0.1 to 0.5 mm, more preferably 0.1 to 0.4 mm, from the viewpoint of crushing the aggregated particles in the organic pigment.

(本分散)
本分散は、予備分散で得られた予備分散液を分散処理する工程であり、前記予備分散工程で得られた混合物を更に微細化するために行われるが、有機顔料を微細化する観点から、メディア式分散機を用いることが好ましく、前記の高圧式分散機を併用してもよい。
本分散工程で用いるメディアの材質としては、ジルコニア、チタニア等のセラミックス、ポリエチレン、ナイロン等の高分子材料、金属等が好ましく、摩耗性の観点からジルコニアが好ましい。また、メディアの直径としては、有機顔料を微細化する観点から、0.15mm以下が好ましく、0.1mm以下がより好ましく、0.07mm以下が更に好ましく、メディアを顔料と分離する観点から、0.003mm以上がより好ましく、0.01mm以上が更に好ましい。
以上の観点から、本分散工程で用いるメディア直径としては、0.003〜0.1mmが好ましく、0.01〜0.07mmがより好ましい。
本分散工程で用いるメディア式分散機としては、ペイントシェーカー、ビーズミル等が好ましく、市販のメディア式分散機としては、ウルトラ・アペックス・ミル(寿工業株式会社製、商品名)、ピコミル(浅田鉄工株式会社製、商品名)等が挙げられる。
得られる顔料分散液の保存安定性の観点から、分散時の温度を10〜35℃に保つことが好ましく、15〜30℃がより好ましく、18〜27℃が更に好ましい。
本分散の分散時間は、有機顔料を十分に微細化する観点から、2〜200時間が好ましく3〜50時間がより好ましい。
(Distributed)
This dispersion is a step of dispersing the preliminary dispersion obtained in the preliminary dispersion, and is performed to further refine the mixture obtained in the preliminary dispersion step. From the viewpoint of miniaturizing the organic pigment, It is preferable to use a media-type disperser, and the above-described high-pressure disperser may be used in combination.
As the material of the media used in this dispersion step, ceramics such as zirconia and titania, polymer materials such as polyethylene and nylon, metals and the like are preferable, and zirconia is preferable from the viewpoint of wear. Further, the diameter of the medium is preferably 0.15 mm or less, more preferably 0.1 mm or less, further preferably 0.07 mm or less from the viewpoint of making the organic pigment finer, and from the viewpoint of separating the media from the pigment, 0. 0.003 mm or more is more preferable, and 0.01 mm or more is even more preferable.
From the above viewpoint, the media diameter used in this dispersion step is preferably 0.003 to 0.1 mm, and more preferably 0.01 to 0.07 mm.
As the media type disperser used in this dispersion step, a paint shaker, a bead mill or the like is preferable. As a commercially available media type disperser, Ultra Apex Mill (trade name, manufactured by Kotobuki Industries Co., Ltd.), Pico Mill (Asada Tekko Co., Ltd.) Company name, product name) and the like.
From the viewpoint of storage stability of the resulting pigment dispersion, it is preferable to maintain the temperature during dispersion at 10 to 35 ° C, more preferably 15 to 30 ° C, and still more preferably 18 to 27 ° C.
The dispersion time of this dispersion is preferably 2 to 200 hours and more preferably 3 to 50 hours from the viewpoint of sufficiently miniaturizing the organic pigment.

本分散工程における、顔料分散液中のジケトピロロピロール顔料の割合、顔料分散液中の顔料分散剤の含有量、顔料に対する顔料分散剤の重量比〔顔料分散剤/顔料〕、有機溶媒の含有量は、前記の予備分散工程における場合と同じである。
また、顔料分散液の粘度は、1〜100mPa・s(20℃)が好ましく、1〜80mPa・s(20℃)がより好ましく、1〜50mPa・s(20℃)が更に好ましい。該粘度は、分散機の動力や、ジケトピロロピロール顔料、顔料分散剤、及び有機溶媒の混合比率を調整することによって調整することができる。
In this dispersion step, the ratio of the diketopyrrolopyrrole pigment in the pigment dispersion, the content of the pigment dispersant in the pigment dispersion, the weight ratio of the pigment dispersant to the pigment [pigment dispersant / pigment], the content of the organic solvent The amount is the same as in the preliminary dispersion step.
The viscosity of the pigment dispersion is preferably 1 to 100 mPa · s (20 ° C), more preferably 1 to 80 mPa · s (20 ° C), and still more preferably 1 to 50 mPa · s (20 ° C). The viscosity can be adjusted by adjusting the power of the disperser and the mixing ratio of the diketopyrrolopyrrole pigment, the pigment dispersant, and the organic solvent.

<工程(2)>
工程(2)は、工程(1)で得られた顔料分散体(1)から、顔料に未吸着の顔料分散剤の少なくとも一部を除去して顔料分散体(2)を得る工程である。
ただし、顔料に対する顔料分散剤の重量比〔顔料分散剤/顔料〕が、工程(2)では0.2〜0.5である。
顔料分散剤の少なくとも一部を除去する方法としては、特に限定されないが、遠心分離処理、ろ過処理による方法が好ましい。
<Step (2)>
Step (2) is a step of obtaining the pigment dispersion (2) by removing at least part of the pigment dispersant not adsorbed to the pigment from the pigment dispersion (1) obtained in the step (1).
However, the weight ratio of the pigment dispersant to the pigment [pigment dispersant / pigment] is 0.2 to 0.5 in the step (2).
A method for removing at least a part of the pigment dispersant is not particularly limited, but a method using a centrifugal treatment or a filtration treatment is preferable.

(遠心分離処理)
遠心分離処理としては、具体的には以下の方法が挙げられる。
まず、工程(1)で得られた顔料分散体(1)を、遠心分離機を用いて遠心分離し、液分と固形分とに分離し、液分を除去して固形分を回収する。
次に、顔料に未吸着の顔料分散剤は有機溶媒中に存在するため、遠心分離中ないし遠心分離後に、該上層部(上澄み液)の全部又は一部を除去することにより、該未吸着の顔料分散剤を適切に取り除くことができる。また、回収される固形分は、主として顔料分散剤が顔料に吸着した粒子からなり、遠心分離後にスラリー状ないしケーキ状となって、遠心分離機の側壁ないし底部に残存しているので、容易に回収することができる。
液分を除去して固形分を回収し、顔料に未吸着の分散剤量を合計で2重量%以下にすることで、得られる顔料分散体(2)の保存安定性、及び得られる硬化膜のコントラストを大幅に改善することができる。
(Centrifuge separation)
Specific examples of the centrifugation treatment include the following methods.
First, the pigment dispersion (1) obtained in the step (1) is centrifuged using a centrifuge, separated into a liquid and a solid, and the liquid is removed to recover the solid.
Next, since the pigment dispersant that has not been adsorbed to the pigment exists in the organic solvent, by removing all or part of the upper layer portion (supernatant liquid) during or after centrifugation, the unadsorbed pigment dispersant is removed. The pigment dispersant can be removed appropriately. In addition, the recovered solid content is mainly composed of particles in which the pigment dispersant is adsorbed to the pigment, and becomes a slurry or cake after centrifugation and remains on the side wall or bottom of the centrifuge. It can be recovered.
The liquid content is removed to recover the solid content, and the total amount of the dispersant not adsorbed on the pigment is adjusted to 2% by weight or less, whereby the storage stability of the resulting pigment dispersion (2) and the cured film obtained The contrast can be greatly improved.

用いることのできる遠心分離機に特に制限はないが、例えば、沈殿管型遠心分離機、バスケット型遠心分離機等が好ましい。沈殿管型遠心分離機としては、日立工機株式会社製、himac CP56Gが挙げられ、無孔壁バスケット型遠心分離機としては、株式会社関西遠心分離機械製作所製のKBS型、タナベウィルテック株式会社製のS型の遠心分離機等が挙げられる。
遠心分離機の運転方法にも特に制限はない。(i)顔料分散体(1)を供給しながら分離液層を排出する連続式、及び(ii)顔料分散体(1)を供給した後、分離液層が形成されたところで該液層を排出するバッチ式のいずれの運転方法であってもよい。
遠心分離処理における遠心加速度は、顔料分散体(1)に含有されている有機顔料に未吸着の顔料分散剤量を低減させる観点から、好ましくは5,000〜50,000G、より好ましくは10,000〜30,000Gである。
The centrifuge that can be used is not particularly limited, but for example, a sedimentation tube type centrifuge, a basket type centrifuge, and the like are preferable. Examples of the sedimentation tube centrifuge include Hitachi Koki Co., Ltd. and himac CP56G. Non-porous wall-type centrifuges include KBS type and Tanabe Wiltech Co., Ltd. manufactured by Kansai Centrifugal Machinery Co., Ltd. S-type centrifuge manufactured by the company etc. are mentioned.
There is no particular limitation on the operation method of the centrifuge. (I) a continuous type in which the separation liquid layer is discharged while supplying the pigment dispersion (1); and (ii) after the supply of the pigment dispersion (1), the liquid layer is discharged when the separation liquid layer is formed. Any of the batch operation methods may be used.
The centrifugal acceleration in the centrifugal separation treatment is preferably 5,000 to 50,000 G, more preferably 10, from the viewpoint of reducing the amount of the pigment dispersant not adsorbed to the organic pigment contained in the pigment dispersion (1). 000-30,000G.

(再分散処理)
更に、遠心分離処理の場合は、遠心分離処理して得た固形分に有機溶媒を加えて再分散することもできる。有機溶剤としては、前記有機溶媒を用いることができる。
再分散処理は、顔料の凝集体を解砕・安定化することを目的とする。顔料は、微粒化に伴って、表面積、表面エネルギーが増加し、この表面エネルギーを低下させようとして顔料は再凝集を始めることから、この顔料を更に解砕し、顔料粒子を安定化するため、再分散処理を行うことが好ましい。
再分散の方法に特に限定はなく、前記のペイントシェーカーや高圧ホモジナイザー等の分散機等を用いて混合、分散させることができる。
また、超音波ホモジナイザー等を用いて再分散することもできる。
高出力超音波ホモジナイザーの市販例としては、シャープ株式会社製のSILENTSONIC UT−204、株式会社日本精機製作所製の超音波ホモジナイザーUS−300T、同US−1200T、同RUS−1200T、同MUS−1200T、ヒールッシャー社製の超音波プロセッサーUIPシリーズ等が挙げられる。これらの超音波照射装置を用いて好ましくは25kHz以下の周波数で微細分散することができる。
超音波照射方式としては、アジテーター、マグネチックスターラー、ディスパー等の攪拌手段を併用するバッチ式、超音波照射部を備えたチャンバー中に分散液を一定流量で送るフロー式が挙げられる。超音波ホモジナイザーと前記のペイントシェーカーや高圧ホモジナイザー等とを併用することもできる。
本工程で遠心分離処理して得た固形分に有機溶媒を加えた予備混合物を超音波照射処理等により再分散することで、顔料に未吸着の顔料分散剤量が低減された高品質な顔料分散液を効率的に製造することができる。
(Redistribution processing)
Furthermore, in the case of a centrifugal separation treatment, an organic solvent can be added to the solid content obtained by the centrifugal separation treatment and redispersed. As the organic solvent, the organic solvent can be used.
The redispersion treatment aims to crush and stabilize the pigment aggregate. As the pigment is atomized, the surface area and surface energy increase, and the pigment starts to reagglomerate in an attempt to reduce the surface energy, so that the pigment is further crushed and the pigment particles are stabilized. It is preferable to perform redispersion processing.
The redispersion method is not particularly limited, and the redispersion method can be mixed and dispersed using a dispersing machine such as the paint shaker or the high-pressure homogenizer.
Further, it can be redispersed using an ultrasonic homogenizer or the like.
Examples of commercially available high-power ultrasonic homogenizers include SILENTSON UT-204 manufactured by Sharp Corporation, ultrasonic homogenizers US-300T manufactured by Nippon Seiki Seisakusho, US-1200T, RUS-1200T, MUS-1200T, An ultrasonic processor UIP series manufactured by Heelscher is listed. Using these ultrasonic irradiation apparatuses, it is possible to finely disperse preferably at a frequency of 25 kHz or less.
Examples of the ultrasonic irradiation method include a batch method in which stirring means such as an agitator, a magnetic stirrer, and a disper are used in combination, and a flow method in which the dispersion is sent at a constant flow rate in a chamber equipped with an ultrasonic irradiation unit. An ultrasonic homogenizer may be used in combination with the above-described paint shaker, high-pressure homogenizer, or the like.
High-quality pigment in which the amount of pigment dispersant not adsorbed on the pigment is reduced by redispersing the premixture obtained by adding the organic solvent to the solid content obtained by centrifugal separation in this step by ultrasonic irradiation treatment, etc. A dispersion can be produced efficiently.

(ろ過処理)
ろ過処理の方法に特に制限はないが、精密ろ過膜(MF膜)、限外ろ過膜(UF膜)、逆浸透膜(RO膜)、ナノろ過(NF)膜から選ばれる1種以上のろ過膜を用いるろ過処理方法が好ましい。このろ過処理によって、顔料粒子とこれに吸着した顔料分散剤を顔料分散体(母液)中に残し、顔料に未吸着の顔料分散剤の少なくとも一部を前記母液から分離・除去することができる。
ろ過処理の方式は特に制限はなく、全量ろ過方式でもクロスフローろ過方式でもよいが、供給する顔料分散体中の懸濁物質等が膜面に堆積するのを防止等の観点から、クルスフローろ過方式が好ましい。
用いるろ過膜の孔径としては、精密ろ過膜、限外ろ過膜、逆浸透膜、ナノろ過膜等の孔径域を使用し得る。ろ過膜の孔径は、好ましくは1〜50nm、より好ましくは2〜30nm、更に好ましくは3〜20nmである。
用いられるろ過膜としては、有機溶媒により劣化しないものであればよく、特に制限はない。例えば、セルロース膜、304及び316ステンレススチール膜、漂白コットン膜、ポリスルホン(PS)膜、ポリプロピレン(PP)膜、ポリエーテルサルフォン(PES)膜、ポリエチレンテレフタレート(PET)膜、ポリフッ化ビニルデン(PVDF)膜、ポリ4フッ化エチレン(PTFE)膜、セラミック膜等の各種の材料を主原料とするろ過膜を使用することができる。
ろ過膜タイプとしては、ろ材の内部で異物を捕捉するデプスタイプ(厚みろ過型)や、ろ材の表面で異物を捕捉するサーフェスタイプ(面ろ過型)が挙げられる。
ろ過処理は、加圧又は減圧下で行うが、膜の形状としては、中空糸状型、管型、平板型、モノリス型等が挙げられ、分散体を流す方式としては、内圧ろ過方式でも外圧ろ過方式でもよい。
ろ過処理としては、限外ろ過膜を用いたクロスフローろ過方式がより好ましい。また、有機溶媒を加えながらろ過する透析ろ過(ダイアフィルトレーション)方式も好ましい。
(Filtration treatment)
The filtration method is not particularly limited, but one or more types of filtration selected from microfiltration membranes (MF membranes), ultrafiltration membranes (UF membranes), reverse osmosis membranes (RO membranes), and nanofiltration (NF) membranes. A filtration method using a membrane is preferred. By this filtration treatment, the pigment particles and the pigment dispersant adsorbed thereto are left in the pigment dispersion (mother liquor), and at least a part of the pigment dispersant not adsorbed on the pigment can be separated and removed from the mother liquor.
There are no particular restrictions on the filtration method, and either a full-volume filtration method or a cross-flow filtration method may be used, but from the viewpoint of preventing the suspended substances in the supplied pigment dispersion from depositing on the membrane surface, etc. The method is preferred.
As the pore size of the filtration membrane to be used, pore size regions such as microfiltration membranes, ultrafiltration membranes, reverse osmosis membranes, and nanofiltration membranes can be used. The pore diameter of the filtration membrane is preferably 1 to 50 nm, more preferably 2 to 30 nm, and still more preferably 3 to 20 nm.
The filtration membrane used is not particularly limited as long as it does not deteriorate due to the organic solvent. For example, cellulose film, 304 and 316 stainless steel film, bleached cotton film, polysulfone (PS) film, polypropylene (PP) film, polyethersulfone (PES) film, polyethylene terephthalate (PET) film, polyvinylidene fluoride (PVDF) A filtration membrane made mainly of various materials such as a membrane, a polytetrafluoroethylene (PTFE) membrane, and a ceramic membrane can be used.
Examples of the filter membrane type include a depth type (thickness filtration type) that traps foreign matters inside the filter medium, and a surface type (surface filtration type) that traps foreign substances on the surface of the filter medium.
Filtration treatment is performed under pressure or reduced pressure. The shape of the membrane includes a hollow fiber type, a tube type, a flat plate type, a monolith type, and the like. As a method of flowing the dispersion, an internal pressure filtration method or an external pressure filtration method is used. The method may be used.
As the filtration treatment, a cross flow filtration method using an ultrafiltration membrane is more preferable. Further, a diafiltration method that performs filtration while adding an organic solvent is also preferable.

工程(2)により、顔料に吸着していない顔料分散剤の少なくとも一部を除去するが、顔料分散体中における有機顔料に未吸着の顔料分散剤量は、保存安定性及び得られる硬化膜のコントラストに優れたカラーフィルター用顔料分散体を得る観点から、好ましくは2重量%以下、より好ましくは1.5重量%以下、更に好ましくは1重量%以下であり、理想的には未吸着の顔料分散剤が存在しないことが好ましい。   In step (2), at least a part of the pigment dispersant not adsorbed on the pigment is removed, but the amount of the pigment dispersant not adsorbed on the organic pigment in the pigment dispersion depends on the storage stability and the cured film obtained. From the viewpoint of obtaining a pigment dispersion for a color filter excellent in contrast, it is preferably 2% by weight or less, more preferably 1.5% by weight or less, still more preferably 1% by weight or less, and ideally an unadsorbed pigment. Preferably no dispersant is present.

〔カラーフィルター用顔料分散体〕
本発明の製造方法により得られるカラーフィルター用顔料分散体は、前記グラフトポリマーである顔料分散剤、ジケトピロロピロール顔料及び式(1)で表される有機溶媒を含む。
顔料分散体中のジケトピロロピロール顔料の割合は、良好な着色性を得る観点から、3重量%以上が好ましく、良好な着色性及び粘度を得る観点から、3〜30重量%が好ましく、5〜20重量%がより好ましい。
顔料分散体中の顔料に対する顔料分散剤の重量比〔顔料分散剤/顔料〕は、コントラストを向上させる観点から、0.2〜1.5であり、0.3〜1.2が好ましく、0.4〜1.0がより好ましい。
顔料分散体中の有機溶媒の含有量は、良好な着色性及び分散体の低粘度化の観点から、20〜90重量%が好ましく、40〜85重量%がより好ましい。
[Pigment dispersion for color filter]
The pigment dispersion for a color filter obtained by the production method of the present invention includes a pigment dispersant that is the graft polymer, a diketopyrrolopyrrole pigment, and an organic solvent represented by the formula (1).
The proportion of the diketopyrrolopyrrole pigment in the pigment dispersion is preferably 3% by weight or more from the viewpoint of obtaining good colorability, and preferably 3 to 30% by weight from the viewpoint of obtaining good colorability and viscosity. -20% by weight is more preferred.
The weight ratio of the pigment dispersant to the pigment in the pigment dispersion [pigment dispersant / pigment] is 0.2 to 1.5, preferably 0.3 to 1.2, from the viewpoint of improving contrast. .4 to 1.0 is more preferable.
The content of the organic solvent in the pigment dispersion is preferably 20 to 90% by weight, and more preferably 40 to 85% by weight from the viewpoint of good colorability and low viscosity of the dispersion.

顔料分散体中の有機顔料の体積中位粒径(D50)は、カラーフィルター用色材として良好なコントラストを得るために、80nm以下が好ましく、20〜70nmがより好ましく、20〜60nmが更に好ましい。
なお、体積中位粒径(D50)とは、体積分率で計算した累積体積頻度が小粒径側から累積して50%になる粒径を意味する。体積中位粒径(D50)の値は、製造直後の顔料分散体をプロピレングリコールモノメチルエテルアセテート(PGMEA)で300倍に希釈し、粒度分析計(シスメックス社製、ZETASIZER Nano−ZS)を用いて、測定条件として、例えばジケトピロロピロール系顔料の場合、顔料粒子屈折率:1.51、顔料密度:1.45g/cm3、PGMEA屈折率:1.400、PGMEA粘度:1.3cpsを入力して、20℃で測定することができる。
本発明の製造方法により得られる顔料分散体の固形分12重量%における粘度(20℃)は、カラーフィルター用色材として良好な粘度とするために、1〜200mPa・sが好ましく、1〜100mPa・sがより好ましい。
The volume median particle size (D50) of the organic pigment in the pigment dispersion is preferably 80 nm or less, more preferably 20 to 70 nm, and still more preferably 20 to 60 nm in order to obtain a good contrast as a color filter color material. .
The volume median particle size (D50) means a particle size at which the cumulative volume frequency calculated by the volume fraction becomes 50% by accumulation from the small particle size side. The volume median particle size (D50) was determined by diluting the pigment dispersion immediately after production with propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) 300 times, and using a particle size analyzer (ZETASIZER Nano-ZS, manufactured by Sysmex Corporation). As the measurement conditions, for example, in the case of a diketopyrrolopyrrole pigment, pigment particle refractive index: 1.51, pigment density: 1.45 g / cm 3 , PGMEA refractive index: 1.400, PGMEA viscosity: 1.3 cps are input. And it can measure at 20 degreeC.
The viscosity (20 ° C.) at a solid content of 12% by weight of the pigment dispersion obtained by the production method of the present invention is preferably 1 to 200 mPa · s, and preferably 1 to 100 mPa · s in order to obtain a favorable viscosity as a color material for a color filter. -S is more preferable.

[カラーフィルター用着色組成物]
本発明のカラーフィルター用着色組成物は、前記製造方法によって得られたカラーフィルター用顔料分散体を含有するが、顔料分散剤であるグラフトポリマー、ジケトピロロピロール顔料及び式(1)で表される有機溶媒以外にバインダー成分等を含有することができる。
バインダー成分としては、電離放射線硬化性成分を含有するバインダー成分等が挙げられる。
電離放射線硬化性成分を含有するバインダー成分には、アルカリ可溶性樹脂、多官能モノマーや電離放射線により活性化する光重合開始剤を含有し、更に多官能オリゴマー、単官能のモノマー、及び増感剤等を配合することができる。
電離放射線硬化性成分からなる着色組成物中のバインダー成分の含有量は、溶媒を除いた有効分中20〜80重量%が好ましく、光重合開始剤の含有量は、溶媒を除いた有効分中0.2〜20重量%が好ましい。
[Coloring composition for color filter]
The coloring composition for a color filter of the present invention contains the pigment dispersion for a color filter obtained by the above production method, and is represented by a graft polymer that is a pigment dispersant, a diketopyrrolopyrrole pigment, and the formula (1). In addition to the organic solvent, a binder component or the like can be contained.
Examples of the binder component include a binder component containing an ionizing radiation curable component.
The binder component containing an ionizing radiation curable component contains an alkali-soluble resin, a polyfunctional monomer, a photopolymerization initiator activated by ionizing radiation, and further a polyfunctional oligomer, a monofunctional monomer, a sensitizer, etc. Can be blended.
The content of the binder component in the colored composition comprising the ionizing radiation curable component is preferably 20 to 80% by weight in the effective component excluding the solvent, and the content of the photopolymerization initiator is in the effective component excluding the solvent. 0.2 to 20% by weight is preferred.

前記アルカリ可溶性樹脂としては、ネガ型レジストに一般的に用いられるものを用いることができ、アルカリ水溶液に可溶性を有するもの、すなわち、0.05重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に20℃で1重量%以上溶解するものであればよく、特に限定されない。例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−ペンチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、n−デシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、スチレン、γ−メチルスチレン、N−ビニル−2−ピロリドン、グリシジル(メタ)アクリレート等の中から選ばれる1種以上と、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、これらの無水物の中から選ばれる1種以上とからなるコポリマー、さらに該コポリマーにグリシジル基又は水酸基を有するエチレン性不飽和化合物を付加させたポリマー等が挙げられる。これらの中では、コポリマーにグリシジル基又は水酸基を有するエチレン性不飽和化合物を付加等することにより得られる、エチレン性不飽和結合を有するポリマー等は、露光時に、後述する多官能モノマーと重合することが可能となり、着色層がより安定なものとなる点で、特に好適である。   As the alkali-soluble resin, those generally used for negative resists can be used, and those having solubility in an alkaline aqueous solution, that is, 1 wt.% At 20 ° C. in a 0.05 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution. % Is not particularly limited as long as it can dissolve at least%. For example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, n-pentyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, n-decyl (meth) acrylate, benzyl ( One or more selected from (meth) acrylate, styrene, γ-methylstyrene, N-vinyl-2-pyrrolidone, glycidyl (meth) acrylate, and the like, (meth) acrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid, Fumaric acid, vinyl vinegar Copolymers consisting of one or more selected from among these anhydrides, polymers obtained by adding an ethylenically unsaturated compound, and the like, further having a glycidyl group or a hydroxyl group in the copolymer. Among these, a polymer having an ethylenically unsaturated bond obtained by adding an ethylenically unsaturated compound having a glycidyl group or a hydroxyl group to a copolymer is polymerized with a polyfunctional monomer described later at the time of exposure. This is particularly suitable in that the colored layer becomes more stable.

また、アルカリ可溶性樹脂としては、顔料の硬化膜中での分散を維持し、コントラストを向上させる観点から、(メタ)アクリル酸エステルと(メタ)アクリル酸の共重合体が好ましく挙げられ、(メタ)アクリル酸メチル又は(メタ)アクリル酸ベンジルと、(メタ)アクリル酸との共重合体がより好ましく、(メタ)アクリル酸ベンジルと(メタ)アクリル酸との共重合体が更に好ましい。これは、顔料分散剤であるグラフトポリマーの側鎖に含まれるメタクリル酸イソプロピル部分は(メタ)アクリル酸エステルと親和性が高く、アルカリ可溶性樹脂を配合した際にも顔料の分散を維持できると考えられるからである。(メタ)アクリル酸エステルと(メタ)アクリル酸の共重合割合(モル比)は、97/3〜50/50であることが好ましく、95/5〜70/30であることがより好ましい。
アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量は5,000〜50,000が好ましい。
In addition, the alkali-soluble resin is preferably a copolymer of (meth) acrylic acid ester and (meth) acrylic acid from the viewpoint of maintaining the dispersion of the pigment in the cured film and improving the contrast. A copolymer of methyl acrylate or benzyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid is more preferred, and a copolymer of benzyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid is more preferred. This is because the isopropyl methacrylate part contained in the side chain of the graft polymer, which is a pigment dispersant, has a high affinity with (meth) acrylic acid ester and can maintain the dispersion of the pigment even when an alkali-soluble resin is blended. Because it is. The copolymerization ratio (molar ratio) of (meth) acrylic acid ester and (meth) acrylic acid is preferably 97/3 to 50/50, and more preferably 95/5 to 70/30.
The weight average molecular weight of the alkali-soluble resin is preferably 5,000 to 50,000.

多官能モノマーとしては、エチレン性不飽和二重結合を2個以上有する(メタ)アクリル酸エステル(例えば、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等)、ウレタン(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸アミド、アリル化合物、ビニルエステル等が挙げられる。本発明の顔料分散体中の多官能モノマーの含有量は、溶媒を除いた有効分中10〜60重量%が好ましい。
光重合開始剤としては、芳香族ケトン類、ロフィン2量体、ベンゾイン、ベンゾインエーテル類、ポリハロゲン類等が挙げられる。例えば4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンと2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体の組み合わせ、4−[p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン]、2−メチル−4’−(メチルチオ)−2−モルホリノプロピオフェノンが好ましい。
上記のアルカリ可溶性樹脂、多官能モノマー、光重合開始剤、更に多官能オリゴマー、単官能のモノマー、及び増感剤等の添加剤等は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
As polyfunctional monomers, (meth) acrylic acid esters (for example, dipentaerythritol hexaacrylate) having two or more ethylenically unsaturated double bonds, urethane (meth) acrylates, (meth) acrylic acid amides, allyl compounds And vinyl esters. The content of the polyfunctional monomer in the pigment dispersion of the present invention is preferably 10 to 60% by weight in the effective component excluding the solvent.
Examples of the photopolymerization initiator include aromatic ketones, lophine dimers, benzoin, benzoin ethers, polyhalogens and the like. For example, a combination of 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone and 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 4- [pN, N-di (ethoxycarbonylmethyl) -2, 6-di (trichloromethyl) -s-triazine], 2-methyl-4 ′-(methylthio) -2-morpholinopropiophenone is preferred.
The above-mentioned alkali-soluble resins, polyfunctional monomers, photopolymerization initiators, polyfunctional oligomers, monofunctional monomers, additives such as sensitizers, and the like can be used alone or in combination of two or more. .

以下の製造例、実施例及び比較例において、「部」及び「%」は特記しない限り、「重量部」及び「重量%」である。なお、グラフトポリマーの分子量、エポキシ価、酸価の測定、及び硬化膜のコントラストの評価は以下の方法により行った。   In the following production examples, examples and comparative examples, “parts” and “%” are “parts by weight” and “% by weight” unless otherwise specified. The molecular weight of the graft polymer, the epoxy value, the acid value, and the contrast of the cured film were evaluated by the following methods.

(1)グラフトポリマー等の数平均分子量、重量平均分子量の測定
N,N−ジメチルホルムアミドに、リン酸及びリチウムブロマイドをそれぞれ60mmol/Lと50mmol/Lの濃度となるように溶解した液を溶離液として、ゲルクロマトグラフィー法〔東ソー株式会社製GPC装置(HLC−8120GPC)、東ソー株式会社製カラム(TSK−GEL、α−M×2本)、流速:1mL/min〕にN,N−ジメチルホルムアミドで0.3wt%に希釈したポリマー溶液を0.1ml注入し、測定した。なお、標準物質としてポリスチレンを用いた。
(1) Measurement of number average molecular weight and weight average molecular weight of graft polymer, etc. Eluent obtained by dissolving phosphoric acid and lithium bromide in N, N-dimethylformamide so as to have concentrations of 60 mmol / L and 50 mmol / L, respectively. N, N-dimethylformamide in a gel chromatography method [GPC apparatus (HLC-8120GPC) manufactured by Tosoh Corporation, column (TSK-GEL, α-M × 2), manufactured by Tosoh Corporation, flow rate: 1 mL / min] 0.1 ml of a polymer solution diluted to 0.3 wt% was injected and measured. Polystyrene was used as a standard substance.

(2)グラフトポリマー製造時のエポキシ価の測定
ポリマー溶液に塩酸を加え、クロルヒドリン化により消費された量を水酸化カリウムのmg数で表したものをいう。
(3)グラフトポリマーの酸価の測定
JIS K0070 に従い測定した。
(2) Measurement of epoxy value at the time of production of graft polymer This refers to a value obtained by adding hydrochloric acid to a polymer solution and expressing the amount consumed by chlorohydrin in mg of potassium hydroxide.
(3) Measurement of acid value of graft polymer It was measured according to JIS K0070.

(4)コントラストの評価(硬化膜のコントラスト比の測定)
実施例及び比較例で得られた顔料分散体、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(多官能モノマー:日本化薬株式会社製、DPHA)、2−メチル−4’−(メチルチオ)−2−モルホリノプロピオフェノン(光重合開始剤:和光純薬工業株式会社製)0.035部、PGMEA0.474部を均一になるまで混合し、着色組成物を得た。なお、顔料、グラフトポリマー、DPHAは下記式の通りになるように配合した。
顔料/(グラフトポリマー+DPHA)=0.45
得られた着色組成物をガラス基板上にスピンコーターで塗布した後、水平台にて6分間静置し、80℃で3分間ホットプレートにより乾燥した。次いで、得られた塗膜に紫外線ファイバースポット照射装置(株式会社モリテックス製、MUV−202U)を用いて60mJ/cm2の紫外線を照射し、硬化膜を得た。硬化膜のコントラスト比をコントラスト比測定器(壺坂電機株式会社製、CT−1)で測定した。その後、オーブン(株式会社ADVANTEC製、DRC433FA)を用いて、230℃で、90分間ポストベークを行った。ポストベーク終了後、再度、硬化膜のコントラスト比を測定した。
コントラスト比の値が大きいものほど、コントラストが良好である。
(4) Evaluation of contrast (measurement of contrast ratio of cured film)
Pigment dispersions obtained in Examples and Comparative Examples, dipentaerythritol hexaacrylate (polyfunctional monomer: Nippon Kayaku Co., Ltd., DPHA), 2-methyl-4 ′-(methylthio) -2-morpholinopropiophenone (Photopolymerization initiator: Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 0.035 parts and PGMEA 0.474 parts were mixed until uniform to obtain a colored composition. The pigment, graft polymer, and DPHA were blended so as to satisfy the following formula.
Pigment / (graft polymer + DPHA) = 0.45
The obtained colored composition was applied onto a glass substrate with a spin coater, then allowed to stand for 6 minutes on a horizontal base, and dried on a hot plate at 80 ° C. for 3 minutes. Subsequently, 60 mJ / cm < 2 > of ultraviolet rays were irradiated to the obtained coating film using the ultraviolet fiber spot irradiation apparatus (Mortex Co., Ltd. make, MUV-202U), and the cured film was obtained. The contrast ratio of the cured film was measured with a contrast ratio measuring instrument (CT-1 manufactured by Aisaka Electric Co., Ltd.). Then, post-baking was performed for 90 minutes at 230 degreeC using oven (the product made by ADVANTEC, DRC433FA). After the post-baking, the contrast ratio of the cured film was measured again.
The larger the contrast ratio value, the better the contrast.

合成例1(主鎖:ポリ(メタクリル酸グリシジル・メタクリル酸2−ヒドロキシエチル・N−ビニルピロリドン)(a1)の合成)
還流冷却器、温度計、窒素導入管及び攪拌装置を取り付けたセパラブルフラスコにN−ビニル−2−ピロリドン(以下、「VP」という)100g、メタクリル酸グリシジル(以下、「GMA」という)15.2g、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(以下、「HEMA」という)24.0g、メルカプトエタノール(以下「ME」という)3.0g、エタノール194.7gを仕込み、窒素置換を行った。77℃で攪拌しながら、エタノール25.1gに2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業株式会社製、アゾ系重合開始剤、商品名:V−65。以下、「V−65」という)3.9gを溶解させた溶液を添加した。
77℃で攪拌しながら、VP 150.0g、GMA 76.2g、HEMA 120.2g、V−65 6.4g、エタノール 445.3g、ME 6.7gを混合した溶液を、90分かけて滴下した。
次に、VP 96.1g、GMA 60.9g、HEMA 96.1g、V−65 2.6g、エタノール 167g、ME 3.1gを混合した溶液を3時間かけて滴下した。1時間攪拌した後、エタノール19.2gにV−65 0.6gを溶解させた溶液を加えた。更に1時間攪拌した後、エタノール19.2gにV−65 0.6gを溶解させた溶液を加えた。更に1時間攪拌した後、冷却し、ポリ(メタクリル酸グリシジル・メタクリル酸2−ヒドロキシエチル・N−ビニルピロリドン)(a1)(メタクリル酸2−ヒドロキシエチル由来の構成単位の含有量32.5%、N−ビニルピロリドン由来の構成単位の含有量46.9%)のエタノール溶液を得た。
(a1)の数平均分子量は3600、重量平均分子量は13900、エポキシ価は84mgKOH/g、溶液の固形分は43.3%であった。
Synthesis Example 1 (Main chain: Synthesis of poly (glycidyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, N-vinylpyrrolidone) (a1))
15. N-vinyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as “VP”) 100 g, glycidyl methacrylate (hereinafter referred to as “GMA”) in a separable flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, a nitrogen introduction tube and a stirring device. 2 g, 2-hydroxyethyl methacrylate (hereinafter referred to as “HEMA”) 24.0 g, mercaptoethanol (hereinafter referred to as “ME”) 3.0 g, and ethanol 194.7 g were charged, and nitrogen substitution was performed. While stirring at 77 ° C., 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product name: V-65) in 25.1 g of ethanol. A solution in which 3.9 g) was dissolved was added.
While stirring at 77 ° C., a solution in which VP 150.0 g, GMA 76.2 g, HEMA 120.2 g, V-65 6.4 g, ethanol 445.3 g, and ME 6.7 g were mixed dropwise over 90 minutes. .
Next, a solution in which 96.1 g of VP, 60.9 g of GMA, 96.1 g of HEMA, 2.6 g of V-65, 167 g of ethanol, and 3.1 g of ME were added dropwise over 3 hours. After stirring for 1 hour, a solution in which 0.6 g of V-65 was dissolved in 19.2 g of ethanol was added. After further stirring for 1 hour, a solution prepared by dissolving 0.6 g of V-65 in 19.2 g of ethanol was added. After further stirring for 1 hour, the mixture was cooled and poly (glycidyl methacrylate / 2-hydroxyethyl methacrylate / N-vinylpyrrolidone) (a1) (content of structural unit derived from 2-hydroxyethyl methacrylate 32.5%, An ethanol solution having a content of structural units derived from N-vinylpyrrolidone of 46.9%) was obtained.
The number average molecular weight of (a1) was 3600, the weight average molecular weight was 13900, the epoxy value was 84 mgKOH / g, and the solid content of the solution was 43.3%.

合成例2(側鎖:片末端カルボン酸型ポリメタクリル酸イソプロピル(b1)の合成)
還流冷却器、温度計、窒素導入管及び攪拌装置を取り付けたセパラブルフラスコに、メタクリル酸イソプロピル(以下、「i−PrMA」という)100g、3−メルカプトプロピオン酸(連鎖移動剤、以下、「MPA」という)5.3g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下、「PGMEA」という)50gを仕込み、窒素置換したあと、78℃で攪拌しながら、i−PrMA 400g、MPA 21.2g、PGMEA 200g、V−65 4gを混合した混合液を3時間かけて滴下した。その後1時間攪拌し、82℃に昇温して、V−65 4g、MPA 2g、PGMEA 200gを混合した混合液を加え2時間攪拌した。冷却後、片末端カルボン酸型ポリメタクリル酸イソプロピル(b1)のPGMEA溶液を得た。数平均分子量は2000、重量平均分子量は3400、酸価は29.9mgKOH/g、溶液の固形分は52.7%であった。
Synthesis Example 2 (Side Chain: Synthesis of Single Terminal Carboxylic Acid Type Polyisopropyl Methacrylate (b1))
In a separable flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, a nitrogen inlet tube and a stirrer, 100 g of isopropyl methacrylate (hereinafter referred to as “i-PrMA”), 3-mercaptopropionic acid (chain transfer agent, hereinafter referred to as “MPA”). )) And 5.3 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter referred to as “PGMEA”), and after purging with nitrogen, stirring at 78 ° C., i-PrMA 400 g, MPA 21.2 g, PGMEA 200 g, V A mixture of -65 and 4 g was added dropwise over 3 hours. Thereafter, the mixture was stirred for 1 hour, heated to 82 ° C., a mixed solution in which 4 g of V-65, 2 g of MPA, and 200 g of PGMEA were added, and stirred for 2 hours. After cooling, a PGMEA solution of one-terminal carboxylic acid type polyisopropyl methacrylate (b1) was obtained. The number average molecular weight was 2000, the weight average molecular weight was 3400, the acid value was 29.9 mgKOH / g, and the solid content of the solution was 52.7%.

合成例3(側鎖:片末端カルボン酸型ポリメタクリル酸メチル(b2)の合成)
合成例2において、i−PrMAの代わりにメタクリル酸メチル(以下、「MMA」という)に変更した以外は合成例2と同様にして、片末端カルボン酸型ポリメタクリル酸メチル(b2)のPGMEA溶液を得た。なお、得られたポリマーの数平均分子量は1800、重量平均分子量は3200、酸価は38.1mgKOH/g、溶液の固形分は53.8%であった。
Synthesis Example 3 (Side Chain: Synthesis of Single-Terminated Carboxylic Acid Type Polymethyl Methacrylate (b2))
A PGMEA solution of one-terminal carboxylic acid type polymethyl methacrylate (b2) in the same manner as in Synthesis Example 2 except that methyl methacrylate (hereinafter referred to as “MMA”) is used instead of i-PrMA in Synthesis Example 2. Got. The number average molecular weight of the obtained polymer was 1,800, the weight average molecular weight was 3,200, the acid value was 38.1 mgKOH / g, and the solid content of the solution was 53.8%.

合成例4(側鎖:片末端カルボン酸型ポリメタクリル酸n−ブチル(b3)の合成)
合成例2において、i−PrMAの代わりにメタクリル酸n−ブチル(以下、「n−BMA」という)に変更した以外は合成例2と同様にして、片末端カルボン酸型ポリメタクリル酸n−ブチル(b3)のPGMEA溶液を得た。なお、得られたポリマーの数平均分子量は2100、重量平均分子量は3800、酸価は30.0mgKOH/g、溶液の固形分は53.0%であった。
Synthesis Example 4 (Side Chain: Synthesis of Single-Terminated Carboxylic Acid Type Poly (n-butyl methacrylate) (b3))
One-terminal carboxylic acid-type poly (n-butyl methacrylate) was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 2 except that in Synthesis Example 2, it was changed to n-butyl methacrylate (hereinafter referred to as “n-BMA”) instead of i-PrMA. A PGMEA solution of (b3) was obtained. The number average molecular weight of the obtained polymer was 2100, the weight average molecular weight was 3800, the acid value was 30.0 mgKOH / g, and the solid content of the solution was 53.0%.

製造例1(エポキシ基とカルボン酸のカップリング反応によるグラフトポリマー(A−1)の製造)
還流冷却器、温度計、及び攪拌装置を取り付けたセパラブルフラスコに、合成例1で得られた(a1)溶液100g(固形分43.3g)、合成例2で得られた(b1)溶液167.0g(固形分88.0g)、PGMEA43.3g、テトラブチルアンモニウムブロマイド(触媒、以下「TBAB」という)3.3gを仕込み、85℃で3時間攪拌した。反応率は98%であった。
冷却後、エバポレーターにて(バス温63℃、圧力92kPa)、エタノールを除去し、グラフトポリマー(A−1’)のPGMEA溶液を得た。
グラフトポリマー中の低分子量成分を除去する為、得られた(A−1’)をアセトンで10%溶液になるよう溶解し、ヘキサン4.5Lが入った5Lのポリビーカーにグラフトポリマーの10%溶液を2時間かけて滴下した。滴下終了後、30分静置したのち、ろ過装置で吸引ろ過した。ろ過できなかったものを回収し、再度アセトンで10%溶液になるよう溶解した。その後、蒸留水4.5Lが入った5Lのポリビーカーに(A−1’)の10%溶液を2時間かけて滴下した。滴下終了後、30分静置したのち、ろ過装置で吸引ろ過した。ろ過できなかったものを回収し、PGMEAで溶解し、エバポレーターにて(バス温63℃、圧力92kPa)、アセトン及び水を除去し、エポキシ基とカルボン酸のカップリング反応で得られたグラフトポリマー(A−1)(側鎖中のメタクリル酸イソプロピル由来の構成単位の含有量100%、ポリマー中のメタクリル酸2−ヒドロキシエチル由来の構成単位の含有量10.7%、N−ビニルピロリドン由来の構成単位の含有量15.4重量%)を得た。ポリマー(A−1)の数平均分子量は14000、重量平均分子量は69000、ポリマー溶液の固形分は33%であった。
Production Example 1 (Production of Graft Polymer (A-1) by Coupling Reaction of Epoxy Group and Carboxylic Acid)
In a separable flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, and a stirrer, 100 g of the solution (a1) obtained in Synthesis Example 1 (solid content 43.3 g) and 167 of the solution (b1) obtained in Synthesis Example 2 were obtained. 0.0 g (solid content 88.0 g), PGMEA 43.3 g, and tetrabutylammonium bromide (catalyst, hereinafter referred to as “TBAB”) 3.3 g were charged and stirred at 85 ° C. for 3 hours. The reaction rate was 98%.
After cooling, ethanol was removed with an evaporator (bath temperature 63 ° C., pressure 92 kPa) to obtain a PGMEA solution of graft polymer (A-1 ′).
In order to remove the low molecular weight component in the graft polymer, the obtained (A-1 ′) was dissolved with acetone so as to become a 10% solution, and 10% of the graft polymer was added to a 5 L polybeaker containing 4.5 L of hexane. The solution was added dropwise over 2 hours. After completion of dropping, the mixture was allowed to stand for 30 minutes, and then suction filtered with a filtration device. What could not be filtered was collected and dissolved again with acetone to a 10% solution. Thereafter, a 10% solution of (A-1 ′) was dropped into a 5 L polybeaker containing 4.5 L of distilled water over 2 hours. After completion of dropping, the mixture was allowed to stand for 30 minutes, and then suction filtered with a filtration device. The material that could not be filtered was recovered, dissolved in PGMEA, and the evaporator (bath temperature 63 ° C., pressure 92 kPa) was used to remove acetone and water, and the graft polymer obtained by the coupling reaction of epoxy group and carboxylic acid ( A-1) (Content of structural unit derived from isopropyl methacrylate in side chain: 100%, Content of structural unit derived from 2-hydroxyethyl methacrylate in polymer: 10.7%, Configuration derived from N-vinylpyrrolidone A unit content of 15.4% by weight) was obtained. The number average molecular weight of the polymer (A-1) was 14,000, the weight average molecular weight was 69000, and the solid content of the polymer solution was 33%.

製造例2(グラフトポリマー(A−2)の製造)
製造例1において、(b1)溶液添加量を139.7g(固形分73.6g)、TBAB添加量を1.4gに変更した以外は製造例1と同様にして、グラフトポリマー(A−2)(側鎖中のメタクリル酸イソプロピル由来の構成単位の含有量100%、ポリマー中のメタクリル酸2−ヒドロキシエチル由来の構成単位の含有量12.0%、N−ビニルピロリドン由来の構成単位の含有量17.4重量%)を得た。なお、得られたポリマー(A−2)溶液の固形分は32%であった。
製造例3(グラフトポリマー(A−3)の製造)
製造例1において、(b1)溶液添加量を100.3g(固形分52.9g)、TBAB添加量を1.1gに変更した以外は製造例1と同様にして、グラフトポリマー(A−3)(側鎖中のメタクリル酸イソプロピル由来の構成単位の含有量100%、ポリマー中のメタクリル酸2−ヒドロキシエチル由来の構成単位の含有量14.6%、N−ビニルピロリドン由来の構成単位の含有量21.2重量%)を得た。なお、得られたポリマー(A−3)溶液の固形分は22%であった。
Production Example 2 (Production of Graft Polymer (A-2))
In Production Example 1, graft polymer (A-2) was prepared in the same manner as in Production Example 1 except that (b1) the amount of solution added was 139.7 g (solid content: 73.6 g) and the amount of TBAB added was changed to 1.4 g. (Content of structural unit derived from isopropyl methacrylate in side chain: content of structural unit derived from 2-hydroxyethyl methacrylate in polymer: 12.0%, content of structural unit derived from N-vinylpyrrolidone 17.4% by weight). In addition, solid content of the obtained polymer (A-2) solution was 32%.
Production Example 3 (Production of Graft Polymer (A-3))
In Production Example 1, graft polymer (A-3) was prepared in the same manner as in Production Example 1 except that (b1) the solution addition amount was 100.3 g (solid content 52.9 g) and the TBAB addition amount was 1.1 g. (Content of structural unit derived from isopropyl methacrylate in side chain: content of structural unit derived from 2-hydroxyethyl methacrylate in polymer: 14.6%, content of structural unit derived from N-vinylpyrrolidone 21.2% by weight). In addition, solid content of the obtained polymer (A-3) solution was 22%.

製造例4(グラフトポリマー(A−4)の製造)
製造例1において、(b1)溶液添加量を202.0g(固形分106.5g)、TBAB添加量を4.0gに変更した以外は製造例1と同様にして、精製グラフトポリマー(A−4)を得た。なお、得られたポリマー(A−4)溶液の固形分は28%であった。
製造例5(グラフトポリマー(B)の製造)
製造例1において、合成例2で得られた(b1)溶液に代えて合成例3で得られた(b2)溶液136.8g(固形分73.6g)、TBAB添加量を4.0gに変更した以外は製造例1と同様にして、グラフトポリマー(B)を得た。なお、得られたポリマー(B)溶液の固形分は28%であった。
製造例6(グラフトポリマー(C)の製造)
製造例1において、合成例2で得られた(b1)溶液に代えて合成例3で得られた(b2)溶液163.6g(固形分88.0g)に変更した以外は製造例1と同様にして、グラフトポリマー(C)を得た。なお、得られたポリマー(C)溶液の固形分は27%であった。
製造例7(グラフトポリマー(D)の製造)
製造例1において、合成例2で得られた(b1)溶液に代えて合成例4で得られた(b3)溶液138.9g(固形分73.6g)に変更した以外は製造例1と同様にして、グラフトポリマー(D)を得た。なお、得られたポリマー(D)溶液の固形分は30%であった。
Production Example 4 (Production of Graft Polymer (A-4))
In Production Example 1, purified graft polymer (A-4) was prepared in the same manner as in Production Example 1 except that (b1) the amount of solution added was 202.0 g (solid content 106.5 g) and the amount of TBAB added was 4.0 g. ) In addition, solid content of the obtained polymer (A-4) solution was 28%.
Production Example 5 (Production of graft polymer (B))
In Production Example 1, instead of the solution (b1) obtained in Synthesis Example 2, the solution (b2) obtained in Synthesis Example 3 (136.8 g (solid content: 73.6 g)) and the TBAB addition amount were changed to 4.0 g. A graft polymer (B) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that. In addition, solid content of the obtained polymer (B) solution was 28%.
Production Example 6 (Production of graft polymer (C))
In Production Example 1, the procedure was the same as Production Example 1 except that the solution (b2) obtained in Synthesis Example 3 was replaced with 163.6 g (solid content 88.0 g) instead of the solution (b1) obtained in Synthesis Example 2. Thus, a graft polymer (C) was obtained. In addition, solid content of the obtained polymer (C) solution was 27%.
Production Example 7 (Production of graft polymer (D))
In Production Example 1, the same procedure as in Production Example 1 was conducted except that the solution (b3) obtained in Synthesis Example 4 was replaced with 138.9 g (solid content: 73.6 g) instead of the solution (b1) obtained in Synthesis Example 2. Thus, a graft polymer (D) was obtained. In addition, solid content of the obtained polymer (D) solution was 30%.

実施例1(顔料分散体(1)の調製)
(工程(1):顔料分散体の製造)
PGMEA89.5g、製造例1で得られたグラフトポリマー(A−1)溶液45.5g(有効分15g)、ジケトピロロピロール系顔料(BASF社製、C.I.ピグメントレッド254、商品名「IRGAPHOR RED BK−CF」、平均一次粒径30nm(カタログ値))15.0g、さらに0.3mmφのジルコニアビーズ300gを500mlポリ容器に入れ、ペイントシェーカーにて25〜30℃で3時間撹拌した後、ジルコニアビーズを除去して予備分散液を得た。
次いで、この予備分散液100gと、0.05φジルコニアビーズ200gを250mlポリ容器に入れ、ペイントシェーカーにて25〜30℃で24時間攪拌し、ジルコニアビーズを除去した後、顔料分散液を得た。
(工程(2):顔料に未吸着のグラフトポリマー(A−1)〔顔料分散剤〕の除去)
得られた顔料分散液40gをPGMEA 80gで希釈し、遠心分離機(日立工機株式会社製、himac CP56G)を用いて、26323Gの条件下で12時間遠心分離後、上澄みを捨て、沈降物9gを得た。
得られた沈降物9gにPGMEA 31gを加え、超音波洗浄機(シャープ株式会社製、SILENTSONIC UT−204)を用いて、超音波照射して再分散処理を行い、顔料分散液(1)を得た。
得られた顔料分散体(1)の評価結果を表1に示す。
Example 1 (Preparation of pigment dispersion (1))
(Step (1): Production of pigment dispersion)
89.5 g of PGMEA, 45.5 g of the graft polymer (A-1) solution obtained in Production Example 1 (effective amount 15 g), diketopyrrolopyrrole pigment (manufactured by BASF Corporation, CI Pigment Red 254, trade name “ IRGAPHOR RED BK-CF ”, average primary particle size 30 nm (catalog value) 15.0 g, and further 0.3 mmφ zirconia beads 300 g were put in a 500 ml plastic container and stirred at 25-30 ° C. for 3 hours in a paint shaker. The zirconia beads were removed to obtain a preliminary dispersion.
Next, 100 g of this preliminary dispersion and 200 g of 0.05φ zirconia beads were placed in a 250 ml plastic container and stirred for 24 hours at 25 to 30 ° C. with a paint shaker to remove the zirconia beads, thereby obtaining a pigment dispersion.
(Step (2): Removal of graft polymer (A-1) [pigment dispersant]) not adsorbed to the pigment)
40 g of the obtained pigment dispersion was diluted with 80 g of PGMEA and centrifuged for 12 hours under the conditions of 26323 G using a centrifuge (manufactured by Hitachi Koki Co., Ltd., Himac CP56G). Got.
31 g of PGMEA is added to 9 g of the obtained sediment, and redispersion treatment is performed by ultrasonic irradiation using an ultrasonic cleaner (manufactured by Sharp Corporation, SILENTSONIC UT-204) to obtain a pigment dispersion (1). It was.
The evaluation results of the obtained pigment dispersion (1) are shown in Table 1.

実施例2〜3及び比較例1〜4(顔料分散体(2)〜(7)の調製)
実施例1において、グラフトポリマー(A−1)溶液及びPGMEA 89.5gに変えて、実施例2ではグラフトポリマー(A−2)溶液46.9g(有効分15g)及びPGMEA 88.1g、実施例3ではグラフトポリマー(A−3)溶液68.2g(有効分15g)及びPGMEA 66.8g、比較例1ではグラフトポリマー(A−4)溶液53.6g(有効分15g)及びPGMEA 81.4g、比較例2ではグラフトポリマー(B)溶液53.6g(固形分15g)及びPGMEA 81.4g、比較例3ではグラフトポリマー(C)溶液55.6g(固形分15g)及びPGMEA 79.4g、比較例4ではグラフトポリマー(D)溶液50.0g及びPGMEA 85.0gとした以外は実施例1と同様にして、顔料分散体(2)〜(7)を得た。得られた顔料分散体(2)〜(7)の評価結果を表1に示す。
Examples 2-3 and Comparative Examples 1-4 (Preparation of pigment dispersions (2)-(7))
In Example 1, instead of the graft polymer (A-1) solution and 89.5 g of PGMEA, in Example 2, the graft polymer (A-2) solution 46.9 g (effective amount 15 g) and PGMEA 88.1 g, Examples 3 was 68.2 g (effective portion 15 g) of the graft polymer (A-3) solution and 66.8 g of PGMEA, and Comparative Example 1 was 53.6 g (effective portion 15 g) of the graft polymer (A-4) solution and 81.4 g of PGMEA. In Comparative Example 2, the graft polymer (B) solution 53.6 g (solid content 15 g) and PGMEA 81.4 g, and in Comparative Example 3, the graft polymer (C) solution 55.6 g (solid content 15 g) and PGMEA 79.4 g, comparative example In Example 4, except for using 50.0 g of the graft polymer (D) solution and 85.0 g of PGMEA, the pigment dispersion ( 2) to (7) were obtained. The evaluation results of the obtained pigment dispersions (2) to (7) are shown in Table 1.

Figure 2013125086
Figure 2013125086

表1から、実施例1〜3で得られた顔料分散体を含有する着色組成物は、比較例1〜4で得られた顔料分散体を含有する着色組成物よりも、コントラストに優れた硬化膜を形成できることが分かる。
なお、本評価でコントラストが100程度異なると、硬化膜を透過する光量が大きく異なるため、液晶表示装置とした際の画質の鮮やかさの違いが目視で明確に分かる。
From Table 1, the colored compositions containing the pigment dispersions obtained in Examples 1 to 3 were cured with better contrast than the colored compositions containing the pigment dispersions obtained in Comparative Examples 1 to 4. It can be seen that a film can be formed.
When the contrast is different by about 100 in this evaluation, the amount of light transmitted through the cured film is greatly different, so that the difference in the vividness of the image quality when the liquid crystal display device is obtained can be clearly seen.

Claims (12)

ジケトピロロピロール顔料、顔料分散剤、及び下記式(1)で表される有機溶媒を含むカラーフィルター用顔料分散体であって、該顔料分散剤は、主鎖にアミド基を有する構成単位を含有し、側鎖にメタクリル酸イソプロピル由来の構成単位を含有するグラフトポリマーからなり、該グラフトポリマー中の主鎖と側鎖との重量比〔主鎖/側鎖〕が30/70〜49/51である、カラーフィルター用顔料分散体。
Figure 2013125086
(式中、R1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜5の炭化水素基を示し、R3は水素原子又はメチル基を示し、nは平均付加モル数を示し、1〜4である。)
A pigment dispersion for a color filter comprising a diketopyrrolopyrrole pigment, a pigment dispersant, and an organic solvent represented by the following formula (1), wherein the pigment dispersant comprises a structural unit having an amide group in the main chain. And a weight ratio [main chain / side chain] of the main chain to the side chain in the graft polymer is 30/70 to 49/51. A pigment dispersion for a color filter.
Figure 2013125086
(Wherein R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group, n represents an average number of added moles, 1 to 4)
グラフトポリマーのポリスチレン換算の重量平均分子量が40,000〜80,000である、請求項1に記載のカラーフィルター用顔料分散体。   The pigment dispersion for a color filter according to claim 1, wherein the graft polymer has a weight-average molecular weight in terms of polystyrene of 40,000 to 80,000. グラフトポリマーの側鎖ポリマーのポリスチレン換算の重量平均分子量が1,500〜30,000である、請求項1又は2に記載のカラーフィルター用顔料分散体。   The pigment dispersion for a color filter according to claim 1 or 2, wherein the side chain polymer of the graft polymer has a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 1,500 to 30,000. グラフトポリマーが水酸基を有する、請求項1〜3のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。   The pigment dispersion for a color filter according to any one of claims 1 to 3, wherein the graft polymer has a hydroxyl group. 式(1)で表される有機溶媒がプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートである、請求項1〜4のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。   The pigment dispersion for a color filter according to any one of claims 1 to 4, wherein the organic solvent represented by the formula (1) is propylene glycol monomethyl ether acetate. アミド基を有する構成単位がビニルピロリドン由来である、請求項1〜5のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。   The pigment dispersion for a color filter according to any one of claims 1 to 5, wherein the structural unit having an amide group is derived from vinylpyrrolidone. グラフトポリマーが、アミド基を有する構成単位を含有するポリマーと、メタクリル酸イソプロピル由来の構成単位を含有するポリマーとをカップリング反応させて得られるものである、請求項1〜6のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。   The graft polymer is obtained by a coupling reaction between a polymer containing a structural unit having an amide group and a polymer containing a structural unit derived from isopropyl methacrylate. Pigment dispersion for color filters. 請求項1〜7のいずれかの顔料分散体を含有するカラーフィルター用着色組成物。   The coloring composition for color filters containing the pigment dispersion in any one of Claims 1-7. さらに、(メタ)アクリル酸エステルと(メタ)アクリル酸の共重合体であるアルカリ可溶性樹脂を含む、請求項8に記載のカラーフィルター用着色組成物。   Furthermore, the coloring composition for color filters of Claim 8 containing alkali-soluble resin which is a copolymer of (meth) acrylic acid ester and (meth) acrylic acid. 主鎖にアミド基を有する構成単位を含有し、側鎖にメタクリル酸イソプロピル由来の構成単位を含有するグラフトポリマーである顔料分散剤、ジケトピロロピロール顔料、及び式(1)で表される有機溶媒を含む混合物を分散して顔料分散体(1)を得る工程(1)を有する、請求項1〜9のいずれかに記載の顔料分散体の製造方法。   A pigment dispersant, a diketopyrrolopyrrole pigment, which is a graft polymer containing a structural unit having an amide group in the main chain and a structural unit derived from isopropyl methacrylate in the side chain, and an organic compound represented by the formula (1) The manufacturing method of the pigment dispersion in any one of Claims 1-9 which has the process (1) which disperse | distributes the mixture containing a solvent and obtains a pigment dispersion (1). 工程(1)で得られた顔料分散体(1)から、顔料に未吸着の顔料分散剤の少なくとも一部を除去して、顔料分散体(2)を得る工程(2)を有する、請求項10に記載のカラーフィルター用顔料分散体の製造方法。   The method includes a step (2) of obtaining at least a part of the pigment dispersant not adsorbed to the pigment to obtain the pigment dispersion (2) from the pigment dispersion (1) obtained in the step (1). 10. A method for producing a color filter pigment dispersion as described in 10. 請求項10又は11に記載の方法により得られる顔料分散体を含有するカラーフィルター用着色組成物。   The coloring composition for color filters containing the pigment dispersion obtained by the method of Claim 10 or 11.
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