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JP5480584B2 - Pigment dispersion for color filters - Google Patents

Pigment dispersion for color filters Download PDF

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JP5480584B2
JP5480584B2 JP2009238444A JP2009238444A JP5480584B2 JP 5480584 B2 JP5480584 B2 JP 5480584B2 JP 2009238444 A JP2009238444 A JP 2009238444A JP 2009238444 A JP2009238444 A JP 2009238444A JP 5480584 B2 JP5480584 B2 JP 5480584B2
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Description

本発明は、カラーフィルター用顔料分散体、そ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、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 pigment dispersion for a color filter, a coloring composition for a color filter containing the pigment dispersion, and a method for producing the pigment dispersion for a color filter.

液晶表示装置に用いられるカラーフィルターは、これまで、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スピンコーター等で塗布した後、露光・硬化、現像、熱硬化させるフォトリソグラフィー法が行われているが、生産性、製造装置の小型化の観点から、近年では、インクジェット法によるカラーフィルターの生産が盛んになっている。   Color filters used in liquid crystal display devices have so far been developed by applying a colored composition in which a pigment dispersion is blended with a resin or the like to a transparent substrate such as glass using a spin coater or the like, and then exposing / curing, developing, and heat curing. Lithography is used, but in recent years, production of color filters by the ink-jet method has become active from the viewpoint of productivity and downsizing of manufacturing apparatuses.

ところで、カラーフィルターに用いられる顔料分散体は、有機溶媒を媒質とした非水系顔料分散体であるが、顔料を有機溶媒に良好に分散させるための分散剤として各種共重合体が知られている。
例えば、特許文献1には、顔料の凝集を効果的に防止し、分散性を改善することを課題として、窒素原子及びエーテル基を有するグラフト共重合体を含有する顔料分散剤、それを含む顔料分散組成物及び着色感光性組成物が開示されている。
また、特許文献2には、現像性等の特性を低下させず、顔料の分散安定性を改善することを課題として、窒素原子及び炭素原子のみから構成される環構造を有する含窒素単量体単位と酸基を有する単量体単位とを有する共重合体(i)、又は窒素原子を必須とする複素芳香環構造を有する含窒素単量体単位と酸基を有する単量体単位とを有する共重合体(ii)と顔料とを含む顔料分散組成物が開示されている。
By the way, the pigment dispersion used for the color filter is a non-aqueous pigment dispersion using an organic solvent as a medium, but various copolymers are known as dispersants for favorably dispersing the pigment in the organic solvent. .
For example, Patent Document 1 discloses a pigment dispersant containing a graft copolymer having a nitrogen atom and an ether group, and a pigment including the same, in order to effectively prevent aggregation of the pigment and improve dispersibility. Dispersion compositions and colored photosensitive compositions are disclosed.
Patent Document 2 discloses a nitrogen-containing monomer having a ring structure composed only of nitrogen atoms and carbon atoms for the purpose of improving the dispersion stability of the pigment without degrading the properties such as developability. A copolymer (i) having a unit and a monomer unit having an acid group, or a nitrogen-containing monomer unit having a heteroaromatic ring structure essentially comprising a nitrogen atom and a monomer unit having an acid group A pigment dispersion composition comprising a copolymer (ii) having a pigment and a pigment is disclosed.

特開2001−31885号公報JP 2001-31885 A 特開2005−240000号公報JP 2005-240000 A

一般に、液晶表示装置の発色性を高めるためには、カラーフィルターの光学濃度を高める必要がある。光学濃度を高めるためには、カラーフィルターに用いられる顔料分散体中の顔料の配合濃度を高めることにより、ある程度向上させることができるが、顔料の量を増やすと、保存安定性を保つために分散剤等の量も増やす必要が生じ、顔料分散体の粘度が高くなるという問題がある。カラーフィルターの生産において、顔料分散体の粘度が高いと、インクジェット法を用いた場合、顔料分散体を含有する着色組成物がノズルから吐出しにくくなり、フォトリソグラフィー法を用いた場合、塗工面の平滑性が保てなくなることがある。
本発明は、低粘度であり、保存安定性に優れ、かつ光学濃度に優れた硬化膜を得ることができるカラーフィルター用顔料分散体、そ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、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。
Generally, in order to improve the color developability of a liquid crystal display device, it is necessary to increase the optical density of the color filter. In order to increase the optical density, it can be improved to some extent by increasing the blending concentration of the pigment in the pigment dispersion used in the color filter. However, increasing the amount of pigment increases the dispersion to maintain storage stability. It is necessary to increase the amount of the agent and the like, and there is a problem that the viscosity of the pigment dispersion increases. In the production of color filters, if the viscosity of the pigment dispersion is high, the colored composition containing the pigment dispersion becomes difficult to be ejected from the nozzle when the ink jet method is used, and when the photolithography method is used, Smoothness may not be maintained.
The present invention is a pigment dispersion for a color filter that has a low viscosity, excellent storage stability, and can obtain a cured film excellent in optical density, a coloring composition for a color filter containing the pigment dispersion, and It is an object to provide a method for producing a pigment dispersion for a color filter.

本発明者らは、顔料を分散するために用いるポリマーと有機溶媒を特定の組合せにすることにより、少量のポリマーでも顔料の分散安定性を高めることができ、しかも顔料を高濃度にしたとしても、均一な分散状態及び流動状態を維持することができ、その結果、前記課題を解決し得ることを見出した。
すなわち、本発明は、次の〔1〕〜〔3〕を提供する。
〔1〕顔料(A)、下記一般式(1)で表される構成単位を有する顔料分散用ポリマー(B)、及び下記一般式(2)で表される有機溶媒(C)を含有するカラーフィルター用顔料分散体。
The inventors of the present invention can improve the dispersion stability of a pigment even with a small amount of polymer by using a specific combination of a polymer used for dispersing the pigment and an organic solvent, and even if the pigment concentration is high. It was found that a uniform dispersed state and a fluid state can be maintained, and as a result, the above-mentioned problems can be solved.
That is, the present invention provides the following [1] to [3].
[1] A color containing a pigment (A), a pigment-dispersing polymer (B) having a structural unit represented by the following general formula (1), and an organic solvent (C) represented by the following general formula (2) Pigment dispersion for filters.

Figure 0005480584
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(式中、R1及びR3は炭素数1〜6のアルキル基を示し、R2は水素原子又はメチル基を示し、Aは炭素数2〜3のアルカンジイル基を示し、nは付加モル数を示し1〜4である。ただし、式(1)と式(2)における、対応するR1及びAはそれぞれ同一の基であり、対応するnは同一の数である。)
〔2〕前記〔1〕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。
〔3〕顔料(A)、前記一般式(1)で表される構成単位を有する顔料分散用ポリマー(B)、及び前記一般式(2)で表される有機溶媒(C)を含有する混合物を分散処理する工程を有するカラーフィルター用顔料分散体の製造方法。
(Wherein R 1 and R 3 represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group, A represents an alkanediyl group having 2 to 3 carbon atoms, and n represents an added mole) The number is 1 to 4. However, in the formulas (1) and (2), the corresponding R 1 and A are the same group, and the corresponding n is the same number.)
[2] A coloring composition for a color filter comprising the pigment dispersion for a color filter according to [1].
[3] A mixture containing a pigment (A), a pigment-dispersing polymer (B) having a structural unit represented by the general formula (1), and an organic solvent (C) represented by the general formula (2) The manufacturing method of the pigment dispersion for color filters which has the process of dispersing.

本発明によれば、低粘度であり、保存安定性に優れ、かつ光学濃度に優れた硬化膜を得ることができるカラーフィルター用顔料分散体、そ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、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, a pigment dispersion for a color filter that has a low viscosity, excellent storage stability, and an excellent optical density can be obtained, and a coloring composition for a color filter containing the pigment dispersion And a method for producing a pigment dispersion for a color filter.

本発明のカラーフィルター用顔料分散体は、顔料(A)、下記一般式(1)で表される構成単位を有する顔料分散用ポリマー(B)(以下、単に「顔料分散用ポリマー(B)」ともいう)、及び下記一般式(2)で表される有機溶媒(C)(以下、単に「有機溶媒(C)」ともいう)を含有することを特徴とする。   The pigment dispersion for a color filter of the present invention comprises a pigment (A), a pigment dispersion polymer (B) having a structural unit represented by the following general formula (1) (hereinafter simply referred to as “pigment dispersion polymer (B)”). And an organic solvent (C) represented by the following general formula (2) (hereinafter also simply referred to as “organic solvent (C)”).

Figure 0005480584
Figure 0005480584

(式中、R1及びR3は炭素数1〜6のアルキル基を示し、R2は水素原子又はメチル基を示し、Aは炭素数2〜3のアルカンジイル基を示し、nは付加モル数を示し1〜4である。ただし、式(1)と式(2)における、対応するR1及びAはそれぞれ同一の基であり、対応するnは同一の数である。)
以下、本発明に用いられる各成分等について説明する。
(Wherein R 1 and R 3 represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group, A represents an alkanediyl group having 2 to 3 carbon atoms, and n represents an added mole) The number is 1 to 4. However, in the formulas (1) and (2), the corresponding R 1 and A are the same group, and the corresponding n is the same number.)
Hereafter, each component etc. which are used for this invention are demonstrated.

〔顔料(A)〕
本発明に用いられる顔料(A)は、無機顔料及び有機顔料いずれであってもよい。また必要に応じて、それらと体質顔料を併用することもできる。
無機顔料としては、例えばカーボンブラック、金属酸化物、金属硫化物、金属塩化物等が挙げられる。
有機顔料としては、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、縮合多環顔料、レーキ顔料等が挙げられる。アゾ顔料としてはC.I.ピグメントレッド3等の不溶性アゾ顔料、C.I.ピグメントレッド48:1等の溶性アゾ顔料、C.I.ピグメントレッド144等の縮合アゾ顔料が挙げられる。フタロシアニン顔料としては、C.I.ピグメントブルー15:6等の銅フタロシアニン顔料、C.I.ピグメントグリーン58等のポリハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料等が挙げられる。
縮合多環顔料としては、C.I.ピグメントレッド177等のアントラキノン系顔料、C.I.ピグメントレッド123等のペリレン系顔料、C.I.ピグメントオレンジ43等のペリノン系顔料、C.I.ピグメントレッド122等のキナクリドン系顔料、C.I.ピグメントバイオレット23等のジオキサジン系顔料、C.I.ピグメントイエロー109等のイソインドリノン系顔料、C.I.ピグメントオレンジ66等のイソインドリン系顔料、C.I.ピグメントイエロー138等のキノフタロン系顔料、C.I.ピグメントイエロー150等のニッケルアゾ錯体系顔料、C.I.ピグメントレッド88等のインジゴ系顔料、C.I.ピグメントグリーン8等の金属錯体顔料、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントオレンジ71等のジケトピロロピロール系顔料等が挙げられる。
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、下記一般式(3)で表されるジケトピロロピロール系顔料が好ましい。
[Pigment (A)]
The pigment (A) used in the present invention may be either an inorganic pigment or an organic pigment. If necessary, these and extender pigments can be used in combination.
Examples of the inorganic pigment include carbon black, metal oxide, metal sulfide, and metal chloride.
Examples of organic pigments include azo pigments, phthalocyanine pigments, condensed polycyclic pigments, lake pigments, and the like. As the azo pigment, C.I. I. Insoluble azo pigments such as CI Pigment Red 3; I. Soluble red azo pigments such as CI Pigment Red 48: 1; I. And condensed azo pigments such as CI Pigment Red 144. Examples of the phthalocyanine pigment include C.I. I. A copper phthalocyanine pigment such as CI Pigment Blue 15: 6; I. And polyhalogenated zinc phthalocyanine pigments such as CI Pigment Green 58.
Examples of the condensed polycyclic pigment include C.I. I. Anthraquinone pigments such as CI Pigment Red 177; I. Perylene pigments such as CI Pigment Red 123; I. Perinone pigments such as C.I. Pigment Orange 43; I. Quinacridone pigments such as C.I. Pigment Red 122; I. Dioxazine pigments such as CI Pigment Violet 23, C.I. I. Pigment Yellow 109 and other isoindolinone pigments, C.I. I. Pigment Orange 66 and other isoindoline pigments, C.I. I. Quinophthalone pigments such as CI Pigment Yellow 138; I. Pigment azo complex pigments such as CI Pigment Yellow 150, C.I. I. Indigo pigments such as CI Pigment Red 88; I. Metal complex pigments such as C.I. Pigment Green 8; I. Pigment red 254, C.I. I. Pigment red 255, C.I. I. And diketopyrrolopyrrole pigments such as CI Pigment Orange 71.
Among these, a diketopyrrolopyrrole pigment represented by the following general formula (3) is preferable from the viewpoint of more effectively expressing the effects of the present invention.

Figure 0005480584
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式(3)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、塩素原子等が好ましい。
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、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ株式会社製、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。
顔料(A)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、100個の粒子について、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平均一次粒子径とする。
上記の顔料(A)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 (3), 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 or a —SO 3 H group. The halogen atom is preferably a fluorine atom or a chlorine atom.
Preferable examples of commercially available diketopyrrolopyrrole pigments include Ciba Specialty Chemicals, Inc., 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.
For the pigment (A), it is desirable to use an atomized product having an average primary particle size of preferably 100 nm or less, more preferably 20 to 60 nm, from the viewpoint of improving the brightness Y value. 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, for 100 particles, the minor axis diameter and major axis diameter of each primary particle are measured, and the average value is taken as the average primary particle diameter of the particles.
Said pigment (A) can be used individually or in combination of 2 or more types.

〔顔料分散用ポリマー(B)〕
本発明に用いられる顔料分散用ポリマー(B)は、顔料(A)を一般式(2)で表される化合物を含む有機溶媒(C)中で安定に微細化した状態で分散するために用いられる。顔料分散用ポリマー(B)は、下記一般式(1)で表される構成単位を有する。
[Pigment dispersing polymer (B)]
The pigment dispersing polymer (B) used in the present invention is used to disperse the pigment (A) in an organic solvent (C) containing the compound represented by the general formula (2) in a state of being stably fined. It is done. The pigment dispersing polymer (B) has a structural unit represented by the following general formula (1).

Figure 0005480584
Figure 0005480584

一般式(1)中、R1は炭素数1〜6のアルキル基を示し、R2は水素原子又はメチル基を示し、Aは炭素数2〜3のアルカンジイル基を示し、nは付加モル数を示し1〜4である。
1は炭素数2〜5のアルキル基が好ましく、炭素数2〜4のアルキル基がより好ましく、ブチル基が更に好ましい。R2はメチル基が好ましく、Aはエチレン基が好ましい。nは1〜4であり、1〜3が好ましく、2がより好ましい。
顔料分散用ポリマー(B)としては、例えば、一般式(1)で表される構成単位のみからなるホモポリマー、一般式(1)で表される構成単位とその他の構成単位を有するグラフトポリマー、ブロックポリマー又はランダムポリマー等のコポリマー(共重合体)が挙げられる。これらの中では、顔料(A)の分散安定性の観点から、一般式(1)で表される構成単位を有するグラフトポリマーが好ましい。
In general formula (1), R 1 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group, A represents an alkanediyl group having 2 to 3 carbon atoms, and n represents an added mole. The number is 1 to 4.
R 1 is preferably an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 2 to 4 carbon atoms, and still more preferably a butyl group. R 2 is preferably a methyl group, and A is preferably an ethylene group. n is 1-4, 1-3 are preferable and 2 is more preferable.
Examples of the pigment dispersing polymer (B) include, for example, a homopolymer composed only of the structural unit represented by the general formula (1), a graft polymer having the structural unit represented by the general formula (1) and other structural units, Copolymers (copolymers) such as block polymers or random polymers can be mentioned. In these, the graft polymer which has a structural unit represented by General formula (1) from a viewpoint of the dispersion stability of a pigment (A) is preferable.

[グラフトポリマー]
一般式(1)で表される構成単位を有するグラフトポリマーは、一般式(1)で表される構成単位を主鎖に有していてもよいし、側鎖に有していてもよいし、それらの両方に有していてもよいが、低粘度を保ち、光学濃度を向上させる観点から、側鎖のみ又は主鎖よりも側鎖に多く有することが好ましく、側鎖のみに有することがより好ましい。
グラフトポリマーの主鎖としては、顔料(A)への吸着性の観点から、窒素原子を含有するビニルモノマー由来の構成単位、又はカルボキシ基を含有するビニルモノマー由来の構成単位を含有することが好ましく、窒素原子を含有するビニルモノマー由来の構成単位を含有することがより好ましい。
また、グラフトポリマーの側鎖としては、前記有機溶媒(C)への顔料(A)の分散性を高める観点から、(メタ)アクリル酸アルキル由来の構成単位及び/又はスチレン由来の構成単位を含有することが好ましく、一般式(1)で表される構成単位を含有することがより好ましく、実質的に一般式(1)で表される構成単位のみからなることが更に好ましい。
上記のグラフトポリマーは、本発明の効果を阻害しない範囲内において、主鎖及び側鎖のいずれにも、前記モノマーと共重合可能なその他のモノマーを共重合したものでもよい。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、「アクリル酸、及び/又はメタクリル酸」を意味する。
[Graft polymer]
The graft polymer having the structural unit represented by the general formula (1) may have the structural unit represented by the general formula (1) in the main chain or in the side chain. However, from the viewpoint of maintaining low viscosity and improving optical density, it is preferable to have only in the side chain or in the side chain rather than the main chain, and only in the side chain. More preferred.
The main chain of the graft polymer preferably contains a structural unit derived from a vinyl monomer containing a nitrogen atom or a structural unit derived from a vinyl monomer containing a carboxy group, from the viewpoint of adsorptivity to the pigment (A). More preferably, it contains a structural unit derived from a vinyl monomer containing a nitrogen atom.
The side chain of the graft polymer contains a structural unit derived from an alkyl (meth) acrylate and / or a structural unit derived from styrene from the viewpoint of enhancing the dispersibility of the pigment (A) in the organic solvent (C). It is preferable that the structural unit represented by the general formula (1) is contained, and it is more preferable that the structural unit is substantially composed of only the structural unit represented by the general formula (1).
The graft polymer may be a copolymer obtained by copolymerizing another monomer copolymerizable with the monomer in any of the main chain and the side chain within a range not impairing the effects of the present invention.
In the present specification, “(meth) acrylic acid” means “acrylic acid and / or methacrylic acid”.

グラフトポリマーの重量平均分子量は、顔料(A)への吸着性の観点及び粘度上昇の抑制の観点から、好ましくは1000〜1000,000、より好ましくは2000〜800,000、更に好ましくは5000〜700,000である。
グラフトポリマーの主鎖部分の重量平均分子量は、本発明の顔料分散体の低粘度を維持し、保存安定性を向上させる観点から、好ましくは5,000〜50,000、より好ましくは10,000〜25,000、更に好ましくは12,000〜23,000、更に好ましくは15,000〜20,000である。
グラフトポリマーの主鎖部分の重量平均分子量が前記範囲であると、側鎖部分が前記有機溶媒(C)への溶解性に引きずられて溶け出すこともなく、主鎖部分の顔料(A)に対する吸着部分も有効に使用され、グラフトポリマーが効率よく顔料(A)に吸着するため、保存安定性も向上し、粘度も低くなるものと考えられる。
グラフトポリマーの側鎖部分の重量平均分子量は、本発明の顔料分散体の保存安定性の観点から、好ましくは500〜20,000、より好ましくは700〜10,000、更に好ましくは700〜6000である。
グラフトポリマーの主鎖部分の重量平均分子量と側鎖部分の重量平均分子量の比〔主鎖/側鎖〕は、本発明の顔料分散体の保存安定性及び粘度低減の観点から、好ましくは1〜10、より好ましくは2〜5、更に好ましくは3〜5である。
なお、重量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 weight average molecular weight of the graft polymer is preferably 1000 to 1,000,000, more preferably 2000 to 800,000, and still more preferably 5000 to 700, from the viewpoint of adsorptivity to the pigment (A) and suppression of increase in viscosity. , 000.
The weight average molecular weight of the main chain portion of the graft polymer is preferably 5,000 to 50,000, more preferably 10,000 from the viewpoint of maintaining the low viscosity of the pigment dispersion of the present invention and improving the storage stability. To 25,000, more preferably 12,000 to 23,000, and even more preferably 15,000 to 20,000.
When the weight average molecular weight of the main chain portion of the graft polymer is in the above range, the side chain portion does not drag out due to the solubility in the organic solvent (C), and the main chain portion with respect to the pigment (A). It is considered that the adsorption portion is also effectively used and the graft polymer is efficiently adsorbed to the pigment (A), so that the storage stability is improved and the viscosity is lowered.
From the viewpoint of storage stability of the pigment dispersion of the present invention, the weight average molecular weight of the side chain portion of the graft polymer is preferably 500 to 20,000, more preferably 700 to 10,000, and still more preferably 700 to 6000. is there.
The ratio of the weight average molecular weight of the main chain portion of the graft polymer to the weight average molecular weight of the side chain portion (main chain / side chain) is preferably from 1 to 4 from the viewpoint of storage stability and viscosity reduction of the pigment dispersion of the present invention. 10, More preferably, it is 2-5, More preferably, it is 3-5.
In addition, the measurement of a weight average molecular weight can be performed by the method as described in an Example.

(主鎖の構成単位となるモノマー)
主鎖の構成単位となるモノマーには、窒素原子を含有するビニルモノマーを用いることが好ましく、本発明の効果を妨げない範囲で、共重合可能なモノマーを共重合することができる。
窒素原子を含有するビニルモノマーとしては、アミド基やアミノ基等の官能基を有するビニルモノマーが好ましく、具体的には、(メタ)アクリルアミド類、ビニルピロリドン類、ビニルピリジン類、含窒素スチレン系モノマー、含窒素(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。
(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)
A vinyl monomer containing a nitrogen atom is preferably used as the monomer constituting the structural unit of the main chain, and a copolymerizable monomer can be copolymerized as long as the effects of the present invention are not hindered.
As a vinyl monomer containing a nitrogen atom, a vinyl monomer having a functional group such as an amide group or an amino group is preferable. Specifically, (meth) acrylamides, vinylpyrrolidones, vinylpyridines, nitrogen-containing styrene monomers And nitrogen-containing (meth) acrylic acid esters.
(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.

ビニルピリジン類としては、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン等が挙げられ、含窒素スチレン系モノマーとしては、p−スチレンスルホンアミド、p−アミノスチレン、アミノメチルスチレン等が挙げられる。
含窒素(メタ)アクリル酸エステルとしては、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)アクリレート、1−(N,N−ジアルキルアミノ)−1,1−ジメチルメチル(メタ)アクリレート(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)、モルホリノエチル(メタ)アクリレート、ピペリジノエチル(メタ)アクリレート、1−ピロリジノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチル−2−ピロリジルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−メチルフェニルアミノエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
これら窒素原子を含有するビニルモノマーの中では、顔料(A)への吸着性の観点から、(メタ)アクリルアミド類、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。
前記グラフトポリマーの全構成単位中の窒素原子を含有するビニルモノマー由来の構成成分の含有量は、顔料(A)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2〜25重量%、更に好ましくは5〜20重量%である。
Examples of vinylpyridines include 2-vinylpyridine and 4-vinylpyridine, and examples of nitrogen-containing styrene monomers include p-styrenesulfonamide, p-aminostyrene, and aminomethylstyrene.
As the nitrogen-containing (meth) acrylic acid ester, N, N-dialkyl (the carbon number of the alkyl group is preferably 1 to 8, more preferably 1 to 4) aminoalkyl (the carbon number of the alkyl group is preferably 1 to 6). ) (Meth) acrylate, 1- (N, N-dialkylamino) -1,1-dimethylmethyl (meth) acrylate (the carbon number of the alkyl group is preferably 1-8, more preferably 1-4), Morpholinoethyl (meth) acrylate, piperidinoethyl (meth) acrylate, 1-pyrrolidinoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethyl-2-pyrrolidylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-methylphenylaminoethyl (meth) ) Acrylate and the like.
Among these vinyl monomers containing nitrogen atoms, (meth) acrylamides and vinylpyrrolidones are preferred, and N-vinylpyrrolidone is more preferred from the viewpoint of adsorptivity to the pigment (A).
The content of the component derived from the vinyl monomer containing a nitrogen atom in all the structural units of the graft polymer is the viewpoint of adsorptivity to the pigment (A), and the viewpoint of suppressing the increase in viscosity and optimizing the dispersed particle size. Therefore, it is preferably 1 to 30% by weight, more preferably 2 to 25% by weight, still more preferably 5 to 20% by weight.

窒素原子を含有するビニルモノマーと共重合可能なモノマーとしては、(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、(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の(メタ)アクリル酸エステル、スチレン等のスチレン類、酢酸ビニル等のビニルエステル類、ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類等が挙げられる。これらの中では、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル等のアルコール性水酸基を有するモノマーがより好ましい。
前記グラフトポリマーの製造方法として、後述するカップリング反応による方法を用いる場合には、反応性官能基を含有するビニルモノマーも共重合することができる。反応性官能基を含有するビニルモノマーの具体例は後述する。
前記モノマーは、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。
Monomers copolymerizable with vinyl monomers containing nitrogen atoms include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, and isobornyl (meth) acrylate. , (Meth) acrylic acid esters such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, glycerol mono (meth) acrylate, perfluorooctylethyl (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, and styrenes such as styrene And vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl ethers such as butyl vinyl ether. Among these, monomers having an alcoholic hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate are more preferable.
When using the method by the coupling reaction mentioned later as a manufacturing method of the said graft polymer, the vinyl monomer containing a reactive functional group can also be copolymerized. Specific examples of the vinyl monomer containing a reactive functional group will be described later.
The said monomer can be used individually or in combination of 2 or more types.

(側鎖の構成単位となるモノマー)
側鎖の構成単位となるモノマーには、下記一般式(1)で表される構成単位の由来となるモノマーを用いることが好ましく、本発明の効果を妨げない範囲で、共重合可能なモノマーを共重合することができる。
(Monomers that constitute side chain constituent units)
As the monomer that becomes the constituent unit of the side chain, it is preferable to use a monomer that is derived from the constituent unit represented by the following general formula (1). Can be copolymerized.

Figure 0005480584
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一般式(1)中、R1、R2、A及びnは前記のとおりである。
一般式(1)で表される構造の由来となるモノマーは、(メタ)アクリル酸アルコキシポリアルキレングリコールであり、具体的には、(メタ)アクリル酸ブトキシジエチレングリコール等が挙げられ、メタクリル酸ブトキシジエチレングリコールが好ましい。(メタ)アクリル酸アルコキシポリアルキレングリコールの市販品としては、共栄社化学株式会社製の商品名:ライトエステルBC(メタクリル酸ブトキシジエチレングリコール)等が挙げられる。
一般式(1)で表される構造の由来となるモノマーと共重合可能なモノマーとしては、(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、(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の(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。これらの中では、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、及び(メタ)アクリル酸ベンジルが好ましく、(メタ)アクリル酸メチルがより好ましい。
前記モノマーは、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。
前記グラフトポリマーの側鎖中の一般式(1)で表される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5〜100重量%、より好ましくは50〜100重量%、更に好ましくは80〜100重量%である。
前記グラフトポリマー中の一般式(1)で表される構成単位の含有量は、ポリマー中の全構成単位に対して、好ましくは40〜80重量%、より好ましくは60〜800重量%、更に好ましくは60〜70重量%である。
In the general formula (1), R 1 , R 2 , A and n are as described above.
The monomer from which the structure represented by the general formula (1) is derived is an alkoxy polyalkylene glycol (meth) acrylate, and specific examples include butoxydiethylene glycol (meth) acrylate, butoxydiethylene glycol methacrylate. Is preferred. As a commercial item of (meth) acrylic acid alkoxy polyalkylene glycol, Kyoeisha Chemical Co., Ltd. brand name: Light ester BC (butoxy diethylene glycol methacrylate) etc. are mentioned.
Monomers that can be copolymerized with the monomer derived from the structure represented by the general formula (1) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid. (Meth) acrylic such as benzyl, isobornyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, glycerol mono (meth) acrylate, perfluorooctylethyl (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate Examples include acid esters. Among these, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and benzyl (meth) acrylate are preferable, and methyl (meth) acrylate is more preferable.
The said monomer can be used individually or in combination of 2 or more types.
The content of the structural unit represented by the general formula (1) in the side chain of the graft polymer is preferably 5 to 100% by weight, more preferably 50 to 100% by weight with respect to all the structural units in the side chain. %, More preferably 80 to 100% by weight.
The content of the structural unit represented by the general formula (1) in the graft polymer is preferably 40 to 80% by weight, more preferably 60 to 800% by weight, still more preferably based on all the structural units in the polymer. Is 60 to 70% by weight.

[グラフトポリマーの製造]
前記グラフトポリマーの製造方法としては、(i)主鎖部分の構成単位であるモノマーと側鎖部分を構成するモノマー、いわゆるマクロマーとを共重合する方法、及び(ii)主鎖部分を構成するポリマーと側鎖部分を構成するポリマーとをカップリング反応させる方法が挙げられるが、顔料(A)の微細安定化の観点から、(ii)主鎖部分を構成するポリマーと側鎖部分を構成するポリマーとをカップリング反応させる方法が好ましい。
[Production of graft polymer]
The method for producing the graft polymer includes (i) a method in which a monomer that is a constituent unit of the main chain portion and a monomer that constitutes a side chain portion, a so-called macromer, and (ii) a polymer that constitutes the main chain portion. And a polymer constituting the side chain part, from the viewpoint of fine stabilization of the pigment (A), (ii) a polymer constituting the main chain part and a polymer constituting the side chain part. A method in which is coupled to each other is preferred.

(カップリング反応による製造)
カップリング反応に用いられる主鎖部分を構成するポリマーは、好ましくは窒素原子を含有するビニルモノマー由来の構成単位を含むポリマーであり、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、当該モノマー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部分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、エポキシ価は、側鎖部分との反応性等の観点から、19〜375mgKOH/gが好ましく、30〜350mgKOH/gがより好ましく、40〜300mgKOH/gが特に好ましい。
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 by coupling reaction)
The polymer constituting the main chain part used in the coupling reaction is preferably a polymer containing a constituent unit derived from a vinyl monomer containing a nitrogen atom, and contains a constituent unit derived from a vinyl monomer containing a reactive functional group. Is preferred. The polymer can be obtained by copolymerizing the monomer mixture.
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 part used in the coupling reaction contains an epoxy group as a reactive functional group, the epoxy value is preferably 19 to 375 mgKOH / g from the viewpoint of reactivity with the side chain part. 30 to 350 mgKOH / g is more preferable, and 40 to 300 mgKOH / g is particularly 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部分を構成するポリマーは、その片末端に、主鎖部分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、好ましくは一般式(1)で表される構成単位を含有するポリマーである。
主鎖部分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、側鎖部分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部分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。
側鎖部分を構成するポリマーと主鎖部分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等が特に好ましい。
The polymer constituting the side chain part used in the coupling reaction has a reactive functional group that reacts with the reactive functional group of the polymer constituting the main chain part at one end thereof, preferably in the general formula (1) It is a polymer containing the structural unit represented.
When the reactive functional group of the polymer constituting the main chain portion is an epoxy group, it is preferable that one end of the polymer constituting the side chain portion is a carboxy group or an amino group.
The polymer constituting the side chain part used in 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 portion and the polymer constituting the main chain portion may be carried out under the condition that each reactive functional group sufficiently reacts. However, each polymer is contained in an organic solvent in the presence of a catalyst. It is preferable to dissolve this.
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 etc. are especially preferable.

〔有機溶媒(C)〕
本発明で用いられる有機溶媒(C)は、低粘度を維持し、光学濃度を向上させる観点から、一般式(2)で表される有機溶媒である。
[Organic solvent (C)]
The organic solvent (C) used in the present invention is an organic solvent represented by the general formula (2) from the viewpoint of maintaining low viscosity and improving optical density.

Figure 0005480584
Figure 0005480584

一般式(2)中、R1及びR3はそれぞれ独立に炭素数1〜6のアルキル基を示し、Aは炭素数2〜3のアルカンジイル基を示し、nは1〜4である。すなわち、R1、A、及びnは、一般式(1)における、R1、A、及びnと同じであり、それらの好適範囲も段落〔0018〕に記載の範囲と同じである。
ただし、本発明の顔料分散体における一般式(1)と一般式(2)では、対応するR1及びAはそれぞれ同一の基(例えば、両方ともブチル基、及び両方ともエチレン基)であり、対応するnも同一の数(例えば、両方とも2)である。
In the general formula (2), R 1 and R 3 independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, A is shows the alkanediyl group having 2 to 3 carbon atoms, n represents 1 to 4. That, R 1, A, and n, in the general formula (1) are the same as R 1, A, and n, is the same as the range described in their preferred ranges are also the paragraph [0018].
However, in General Formula (1) and General Formula (2) in the pigment dispersion of the present invention, corresponding R 1 and A are the same groups (for example, both are butyl groups, and both are ethylene groups), The corresponding n is also the same number (for example, both are 2).

一般式(2)で表される有機溶媒(C)としては、以下の(i)及び(ii)が挙げられる。
(i)アルカンジイルグリコールモノアルキルエーテルプロピオネート: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等
(ii)アルカンジイルグリコールモノアルキ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、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)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、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(BCA)等。
有機溶媒(C)の中では、(i)アルカンジイルグリコールモノアルキルエーテルプロピオネート、及び(ii)アルカンジイルグリコールモノアルキルエーテルアセテートが好ましく、(ii)アルカンジイルグリコールモノアルキルエーテルアセテートがより好ましく、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、沸点:146℃)、及び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℃)が更に好ましく、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)が特に好ましい。
有機溶媒(C)は、本発明の顔料分散体中に含まれる有機溶媒の50〜100重量%であることが好ましく、70〜100%であることがより好ましく、90〜100%であることが更に好ましく、本発明の顔料分散体中に含まれる有機溶媒が、有機溶媒(C)のみからなることが更に好ましい。
Examples of the organic solvent (C) represented by the general formula (2) include the following (i) and (ii).
(I) Alkanediyl glycol monoalkyl ether propionate: ethylene glycol monomethyl ether propionate, ethylene glycol monoethyl ether propionate, propylene glycol monomethyl ether propionate, propylene glycol monoethyl ether propionate, etc. (ii) Alkanediyl glycol monoalkyl ether acetate: ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate (BCA), etc. .
Among organic solvents (C), (i) alkanediyl glycol monoalkyl ether propionate and (ii) alkanediyl glycol monoalkyl ether acetate are preferred, (ii) alkanediyl glycol monoalkyl ether acetate is more preferred, Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA, boiling point: 146 ° C.) and diethylene glycol monobutyl ether acetate (BCA, boiling point: 247 ° C.) are more preferred, and diethylene glycol monobutyl ether acetate (BCA) is particularly preferred.
The organic solvent (C) is preferably 50 to 100% by weight of the organic solvent contained in the pigment dispersion of the present invention, more preferably 70 to 100%, and 90 to 100%. More preferably, the organic solvent contained in the pigment dispersion of the present invention is more preferably composed only of the organic solvent (C).

(その他の有機溶媒)
本発明においては、本発明の目的を阻害しない範囲で、その他の有機溶媒を併用することができる。併用できるその他の有機溶媒は特に限定されないが、沸点が100℃以上の高沸点有機溶媒が好ましい。このような高沸点有機溶媒としては、以下の(iii)〜(v)等が挙げられる。
(iii)エチレングリコールアルキルエーテル類(セロソルブ類):エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等
(iv)ジエチレングリコールアルキルエーテル類(カルビトール類):ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等
(v)アルカンジイルグリコールジアルキルエーテル類:プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル等
上記その他の有機溶媒の中では、本発明で用いられる一般式(2)で表される有機溶媒(C)とR1、A又はnの一つ以上の値が異なる(i)アルカンジイルグリコールモノアルキルエーテルプロピオネート、及び(ii)アルカンジイルグリコールモノアルキルエーテルアセテートが好ましく、(ii)アルカンジイルグリコールモノアルキルエーテルアセテートがより好ましい。
1、A又はnの値は、一般式(2)で表される有機溶媒(C)の値に、近いほど好ましく、R1及びAの値が一般式(2)で表される有機溶媒(C)と同一であり、nの値が異なるものが好ましい。
(Other organic solvents)
In the present invention, other organic solvents can be used in combination as long as the object of the present invention is not impaired. The other organic solvent that can be used in combination is not particularly limited, but a high-boiling organic solvent having a boiling point of 100 ° C. or higher is preferable. Examples of such a high boiling point organic solvent include the following (iii) to (v).
(Iii) Ethylene glycol alkyl ethers (cellosolves): ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, etc. (iv) Diethylene glycol alkyl ethers (carbitols): diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol Monoethyl ether, etc. (v) Alkanediyl glycol dialkyl ethers: Propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, etc. Among the above other organic solvents, the organic solvent represented by the general formula (2) used in the present invention (C ) And one or more values of R 1 , A or n are different (i) alkanediyl glycol monoalkyl ether propionate And (ii) alkanediyl glycol monoalkyl ether acetate, and (ii) alkanediyl glycol monoalkyl ether acetate is more preferred.
The value of R 1 , A or n is preferably closer to the value of the organic solvent (C) represented by the general formula (2), and the values of R 1 and A are represented by the general formula (2). Those which are the same as (C) and have different values of n are 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は、顔料(A)、前記一般式(1)で表される構成単位を有する顔料分散用ポリマー(B)、及び前記一般式(2)で表される化合物を含む有機溶媒(C)を含有する混合物を分散処理する工程を有することを特徴とする。
得られるカラーフィルター用顔料分散体は、低粘度で保存安定性に優れ、また、光学濃度に優れた硬化膜を得ることができる。その理由は定かではないが、次のように考えられる。
顔料(A)は通常、微細に分散することで発色性が高まるが、微細にするほど、凝集性も高まり、分散安定性が低下する。そのため、凝集によって、光学濃度が低下してしまい、それを防ぐために顔料分散用ポリマー(B)が大量に必要となる。
しかしながら、本発明においては、顔料分散用ポリマー(B)と有機溶媒(C)とがC−COO(AO)n−R1(R1及びAは前記と同じである)という共通の構造を有するため、顔料分散用ポリマー(B)と有機溶媒(C)の該共通構造部分の親和性が高く、少量の顔料分散用ポリマー(B)で顔料(A)が均一に微粒化でき、安定な顔料分散体が得られるものと考えられる。更に理由は明らかではないが、この顔料分散用ポリマーと有機溶媒の組み合わせを用いると顔料分散体の粘度も低く維持することができ、顔料分散体が高濃度であっても、均一な流動状態を維持することができるため、硬化すると安定な硬化膜を形成し、カラーフィルター用として光学濃度に優れたものとなる。
これらの効果は、顔料分散用ポリマー(B)が、一般式(1)で表される構成単位を有する側鎖を有するグラフトポリマーである場合に、より効果的に発揮される。
[Method for producing pigment dispersion]
The method for producing a pigment dispersion for a color filter of the present invention is represented by the pigment (A), the pigment dispersion polymer (B) having the structural unit represented by the general formula (1), and the general formula (2). It has the process of carrying out the dispersion process of the mixture containing the organic solvent (C) containing the compound made.
The obtained pigment dispersion for a color filter can provide a cured film having low viscosity, excellent storage stability, and excellent optical density. The reason is not clear, but it can be considered as follows.
The pigment (A) is usually finely dispersed to improve the color developability. However, the finer the pigment (A), the higher the cohesiveness and the lower the dispersion stability. Therefore, the optical density decreases due to aggregation, and a large amount of the pigment-dispersing polymer (B) is required to prevent this.
However, in the present invention, the pigment-dispersing polymer (B) and the organic solvent (C) have a common structure of C—COO (AO) n—R 1 (R 1 and A are the same as described above). Therefore, the common structure portion of the pigment dispersing polymer (B) and the organic solvent (C) has a high affinity, and the pigment (A) can be uniformly atomized with a small amount of the pigment dispersing polymer (B), and the stable pigment. It is believed that a dispersion is obtained. Further, the reason is not clear, but when this combination of the pigment dispersing polymer and the organic solvent is used, the viscosity of the pigment dispersion can be kept low, and even when the pigment dispersion is at a high concentration, a uniform flow state is maintained. Since it can be maintained, when cured, a stable cured film is formed, and the optical density of the color filter is excellent.
These effects are more effectively exhibited when the pigment dispersing polymer (B) is a graft polymer having a side chain having a structural unit represented by the general formula (1).

本発明の製造方法において、分散処理方法に制限はなく、一度の分散で目的とする顔料分散体を得てもよいが、粒径の大きい粉末である顔料(A)、顔料分散用ポリマー(B)、有機溶媒(C)を馴染ませ、均一に混合するために、予備分散工程を行い、その後、顔料を微細化するために、本分散工程を行うことが好ましい。
(予備分散工程)
顔料(A)、顔料分散用ポリマー(B)、及び有機溶媒(C)の予備分散は、一度に全成分を混合し、分散してもよいが、顔料分散用ポリマー(B)と有機溶媒(C)と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(A)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。
予備分散時における、顔料分散用ポリマー(B)に対する顔料(A)の重量比〔(A)/(B)〕は、顔料(A)に必要量の顔料分散用ポリマー(B)を付着させる観点から、該重量比〔(A)/(B)〕を100/30〜100/250とすることが好ましく、100/40〜100/200とすることがより好ましい。
予備分散の分散時間は、通常0.1〜10時間であり、0.5〜4時間が好ましく、1〜3時間がより好ましい。
In the production method of the present invention, the dispersion treatment method is not limited, and the desired pigment dispersion may be obtained by one dispersion. However, the pigment (A), which is a powder having a large particle size, and the pigment dispersion polymer (B ), The organic solvent (C) is blended, and a pre-dispersion step is preferably performed in order to mix uniformly, and then the main dispersion step is preferably performed in order to refine the pigment.
(Preliminary dispersion process)
In the preliminary dispersion of the pigment (A), the pigment dispersion polymer (B), and the organic solvent (C), all the components may be mixed and dispersed at one time, but the pigment dispersion polymer (B) and the organic solvent ( It is preferable that a premix is prepared by mixing C) in advance, and the pigment (A) is mixed and dispersed in the resulting premix to obtain a final mixture.
The weight ratio [(A) / (B)] of the pigment (A) to the pigment-dispersing polymer (B) at the time of pre-dispersion is a viewpoint for attaching a required amount of the pigment-dispersing polymer (B) to the pigment (A). Therefore, the weight ratio [(A) / (B)] is preferably 100/30 to 100/250, and more preferably 100/40 to 100/200.
The dispersion time for the preliminary dispersion is usually 0.1 to 10 hours, preferably 0.5 to 4 hours, and more preferably 1 to 3 hours.

予備分散で用いる混合分散機に制限はなく、公知の種々の分散機を用いることができる。例えば、アンカー翼等を備えた一般に用いられている混合撹拌装置、具体例としては、ウルトラタックス(IKAジャパン株式会社製、商品名)等のホモミキサー、ウルトラディスパー、デスパミル(浅田鉄工株式会社、商品名)、マイルダー(株式会社荏原製作所、太平洋機工株式会社、商品名)、TKホモミクサー、TKパイプラインミクサー、TKホモジェッター、TKホモミックラインフロー、フィルミックス(以上、プライミクス株式会社、商品名)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が挙げられ、高圧ホモゲナイザー(株式会社イズミフードマシナリ、商品名)に代表されるホモバルブ式の高圧ホモジナイザー、マイクロフルイダイザー(Microfluidics 社、商品名)、ナノマイザー(吉田機械興業株式会社、商品名)、アルティマイザー、スターバースト(スギノマシン株式会社、商品名)等のチャンバー式の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、ダイノーミル(株式会社シンマルエンタープライゼス、商品名)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ることもできる。
これらの中では、顔料(A)を有機溶媒(C)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好ましく、これらを併用することがより好ましい。
There is no restriction | limiting in the mixing disperser used by preliminary dispersion, A well-known various disperser can be used. For example, a commonly used mixing and stirring apparatus equipped with anchor blades, and specific examples include a homomixer such as Ultra Tax (made by IKA Japan Co., Ltd., trade name), Ultra Disper, Desperm (Asada Tekko Co., Ltd., product) Name), Milder (Ebara Manufacturing Co., Ltd., Taiheiyo Kiko Co., Ltd., trade name), TK Homomixer, TK Pipeline Mixer, TK Homojetter, TK Homomic Line Flow, Filmix (and above, Primix Co., Ltd., trade name), etc. Kneading machines such as high-speed agitating and mixing equipment, roll mills, kneaders, extruders, etc., and high-pressure homogenizers such as high-pressure homogenizers (Izumi Food Machinery Co., Ltd., trade names), microfluidizers (Microfluidics, trade names) ), Nanomizer (Yoshida machine) Kogyo Co., Ltd., trade name), Optimizer, Starburst (Sugino Machine Co., Ltd.) and other chamber type high-pressure dispersers such as high-pressure homogenizers, paint shakers, bead mills, dyno mills (Shinmaru Enterprises Co., Ltd., Media-type dispersers such as trade name). A plurality of these devices can be combined.
Among these, from the viewpoint of uniformly mixing the pigment (A) in the organic solvent (C), 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 preferable. It is more preferable.

(本分散工程)
本分散工程は、上記の予備分散で得られた混合物を更に微細化するために行われるが、顔料(A)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。
本分散に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、メディアの粒径としては、0.003〜0.1mmが好ましい。顔料を微細化する観点から、0.07mm以下がより好ましく、0.05mm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、0.005mm以上がより好ましく、0.01mm以上が更に好ましい。
本分散に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。
(This dispersion process)
This dispersion step is performed in order to further refine the mixture obtained by the above preliminary dispersion. From the viewpoint of refining the pigment (A), it is preferable to use a media type disperser, You may use a disperser together.
As the material of the medium used for this dispersion, 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. The particle size of the media is preferably 0.003 to 0.1 mm. From the viewpoint of making the pigment finer, 0.07 mm or less is more preferable, 0.05 mm or less is more preferable, and from the viewpoint of separating the media from the pigment, 0.005 mm or more is more preferable, and 0.01 mm or more is further preferable.
As the media type disperser used for the present dispersion, a paint shaker, a bead mill, etc. are preferable. Product name).

得られる顔料分散体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。
分散時には発熱があるため、温度を10〜33℃に維持するため分散機を適宜冷却することが好ましい。例えば、分散機がペイントシェイカーの場合は、冷風を吹き付けるスポットクーラーを用いて冷却することが好ましく、ビーズミル、ニーダー、高圧式分散機の場合は、ジャケットに冷媒を流して冷却することが好ましい。
本分散の分散時間は、顔料(A)を十分に微細化する観点から、3〜200時間が好ましく、5〜50時間がより好ましい。
From the viewpoint of storage stability of the obtained pigment dispersion, the temperature during dispersion is preferably maintained at 10 to 35 ° C, more preferably 15 to 30 ° C, and still more preferably 18 to 27 ° C.
Since heat is generated during dispersion, it is preferable to cool the disperser appropriately in order to maintain the temperature at 10 to 33 ° C. For example, when the disperser is a paint shaker, cooling is preferably performed using a spot cooler that blows cold air. When the disperser is a bead mill, kneader, or high-pressure disperser, cooling is preferably performed by flowing a coolant through a jacket.
The dispersion time of this dispersion is preferably 3 to 200 hours, more preferably 5 to 50 hours, from the viewpoint of sufficiently miniaturizing the pigment (A).

また、分散工程の途中で顔料分散用ポリマー(B)を添加してもよい。顔料分散用ポリマー(B)を添加すれば、顔料(A)の分散性が向上し、粘度がやや低下し、顔料分散体の安定性も向上する。
本分散終了時における、顔料分散用ポリマー(B)に対する顔料(A)の重量比〔(A)/(B)〕は、分散体の低粘度化の観点から、100/30〜100/250が好ましく、100/40〜100/200がより好ましい。
Further, the pigment dispersing polymer (B) may be added during the dispersion step. If the pigment dispersing polymer (B) is added, the dispersibility of the pigment (A) is improved, the viscosity is slightly lowered, and the stability of the pigment dispersion is also improved.
The weight ratio [(A) / (B)] of the pigment (A) to the pigment dispersing polymer (B) at the end of the dispersion is 100/30 to 100/250 from the viewpoint of reducing the viscosity of the dispersion. Preferably, 100 / 40-100 / 200 is more preferable.

本分散工程によって得られた顔料分散体はそのままで本発明のカラーフィルター用着色組成物の原料として用いることができるが、更に以下の工程を行うことが好ましい。
硬化膜の光学濃度を向上させ、顔料分散体の保存安定性を向上させる観点から、本分散工程で得られた顔料分散体を遠心分離して、その沈降物を除くことにより、粗大粒子を除去することが好ましい。
また、顔料分散体を低粘度化し、保存安定性を向上させる観点から、顔料に吸着していない顔料分散用ポリマー(B)を除くことが好ましい。顔料に吸着していない顔料分散用ポリマー(B)を除く方法としては、限外濾過によってポリマー分子を顔料粒子から濾別する方法、遠心分離で顔料粒子を沈降させ、上澄みに残留するポリマーを除去する方法等が挙げられ、遠心分離による方法が除去効率が高く、好ましい。
更に硬化膜の光学濃度を向上させ、顔料分散体の保存安定性を向上させる観点から、限外濾過や遠心分離で得られた分散体や沈降物を分散機で再分散することが好ましい。再分散に用いられる分散機は前記の分散機を用いることができるが、超音波分散機が好ましい。
顔料に吸着していない顔料分散用ポリマー(B)を除いた後の顔料分散体中の顔料(A)と顔料分散用ポリマー(B)の重量比〔(A)/(B)〕は、顔料分散体の低粘度化及び保存安定性の観点から、100/40〜100/120が好ましく、100/50〜100/80がより好ましい。
The pigment dispersion obtained by the present dispersion step can be used as it is as a raw material for the coloring composition for a color filter of the present invention, but it is preferable to further perform the following steps.
From the viewpoint of improving the optical density of the cured film and improving the storage stability of the pigment dispersion, the pigment dispersion obtained in this dispersion step is centrifuged and coarse particles are removed by removing the sediment. It is preferable to do.
Further, from the viewpoint of reducing the viscosity of the pigment dispersion and improving the storage stability, it is preferable to remove the pigment dispersion polymer (B) not adsorbed on the pigment. To remove the pigment dispersion polymer (B) that is not adsorbed on the pigment, the polymer molecules are separated from the pigment particles by ultrafiltration, the pigment particles are precipitated by centrifugation, and the polymer remaining in the supernatant is removed. The method by centrifugation is preferable because of its high removal efficiency.
Furthermore, from the viewpoint of improving the optical density of the cured film and improving the storage stability of the pigment dispersion, it is preferable to redisperse the dispersion or sediment obtained by ultrafiltration or centrifugation with a disperser. As the disperser used for redispersion, the above dispersers can be used, but an ultrasonic disperser is preferable.
The weight ratio [(A) / (B)] of the pigment (A) and the pigment dispersing polymer (B) in the pigment dispersion after removing the pigment dispersing polymer (B) not adsorbed on the pigment is the pigment From the viewpoint of lowering the viscosity of the dispersion and storage stability, 100/40 to 100/120 is preferable, and 100/50 to 100/80 is more preferable.

〔カラーフィルター用顔料分散体〕
本発明の製造方法によって得られるカラーフィルター用顔料分散体は、顔料(A)、顔料分散用ポリマー(B)、及び有機溶媒(C)を含有する。
顔料分散体中の顔料(A)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(A)と顔料分散用ポリマー(B)の重量比〔(A)/(B)〕は、顔料分散体の保存安定性の観点から、100/40〜100/120が好ましく、100/50〜100/80がより好ましい。
顔料分散体中の有機溶媒(C)の含有量は、良好な着色性、分散体の低粘度化及び安定性向上の観点から、20〜90重量%が好ましく、40〜80重量%がより好ましい。
顔料分散体中の顔料(A)と有機溶媒(C)の重量比〔(A)/(C)〕は、良好な着色性、分散体の低粘度化及び安定性向上の観点から、100/500〜100/650が好ましく、100/500〜100/515がより好ましい。
顔料分散体中の顔料分散用ポリマー(B)と有機溶媒(C)の重量比〔(B)/(C)〕は、顔料分散体の分散体の低粘度化及び安定性向上の観点から、100/670〜100/1100が好ましく、100/880〜100/1010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 contains a pigment (A), a pigment dispersion polymer (B), and an organic solvent (C).
The proportion of the pigment (A) in the pigment dispersion is preferably 3% by weight or more from the viewpoint of obtaining good colorability, preferably 3 to 30% by weight from the viewpoint of obtaining good colorability and viscosity, More preferred is 20% by weight.
The weight ratio [(A) / (B)] of the pigment (A) and the pigment dispersing polymer (B) in the pigment dispersion is 100/40 to 100/120 from the viewpoint of storage stability of the pigment dispersion. Preferably, 100 / 50-100 / 80 is more preferable.
The content of the organic solvent (C) in the pigment dispersion is preferably 20 to 90% by weight, more preferably 40 to 80% by weight from the viewpoints of good colorability, low viscosity of the dispersion, and improved stability. .
The weight ratio [(A) / (C)] of the pigment (A) and the organic solvent (C) in the pigment dispersion is 100/100 from the viewpoints of good colorability, low viscosity of the dispersion and improved stability. 500-100 / 650 are preferable and 100 / 500-100 / 515 are more preferable.
The weight ratio [(B) / (C)] of the pigment dispersion polymer (B) and the organic solvent (C) in the pigment dispersion is from the viewpoint of lowering the viscosity and improving the stability of the dispersion of the pigment dispersion. 100/670 to 100/1100 is preferable, and 100/880 to 100/1010 is more preferable.

顔料分散体中の顔料(A)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比を得るために、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)で300倍に希釈し、粒度分析計(シスメックス株式会社製、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、BCA屈折率:1.426、BCA粘度:3.60cP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って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。また、インクジェット法によりカラーフィルターを製造する際の良好な吐出性を維持するために、1〜50mPa・sが好ましく、1〜30mPa・sがより好ましい。
The volume median particle size (D50) of the pigment (A) in the pigment dispersion is preferably 80 nm or less, more preferably 20 to 70 nm, and more preferably 20 to 60 nm in order to obtain a good contrast ratio as a color filter color material. Is more preferable.
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 300 times with diethylene glycol monobutyl ether acetate (BCA) 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 , BCA refractive index: 1.426, BCA viscosity: 3.60 cP 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. Moreover, in order to maintain the favorable discharge property at the time of manufacturing a color filter by the inkjet method, 1-50 mPa * s is preferable and 1-30 mPa * 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、本発明の前記顔料分散体を含有することを特徴とし、本発明の顔料分散体以外にバインダー成分、界面活性剤等を含有することができる。
バインダー成分としては、(i)電離放射線硬化性成分からなるバインダー成分、又は(ii)熱重合性硬化性成分からなるバインダー成分等が挙げられる。
(i)電離放射線硬化性成分からなるバインダー成分は、樹脂を主体とし、必要に応じて、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することが好ましく、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。これらの樹脂、オリゴマー、モノマー、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。
(i)電離放射線硬化性成分からなる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 of the present invention, and can contain a binder component, a surfactant and the like in addition to the pigment dispersion of the present invention.
Examples of the binder component include (i) a binder component composed of an ionizing radiation curable component, and (ii) a binder component composed of a thermopolymerizable curable component.
(I) The binder component consisting of an ionizing radiation curable component is mainly composed of a resin, and if necessary, preferably contains a polyfunctional monomer or a photopolymerization initiator activated by ionizing radiation, and further a polyfunctional oligomer, A monofunctional monomer, a sensitizer, and the like can be blended. These resins, oligomers, monomers, additives and the like can be used alone or in combination of two or more.
(I) The content of the binder component 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 0.00 in the effective component excluding the solvent. 2 to 20% by weight is preferred.

(i)電離放射線硬化性成分からなるバインダー成分の構成樹脂としては、それ自体は重合反応性のない非重合性樹脂、及びそれ自体が重合反応性を有する樹脂のいずれを用いてもよいが、非重合性樹脂が好ましい。
前記非重合性樹脂としては、アクリル酸、メタクリル酸、トリメリット酸、メチルアクリレート、カプロラクトン、メチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、スチレン、ポリスチレンマクロモノマー、及びポリメチルメタクリレートマクロモノマーから選ばれる2種以上のモノマーからなる共重合体等が挙げられる。より具体的には、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート共重合体、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート/スチレン共重合体、ベンジルメタクリレート/スチレン共重合体、ベンジルメタクリレートマクロモノマー/スチレン共重合体、ベンジルメタクリレート/スチレンマクロモノマー共重合体、スチレン/無水マレイン酸共重合体、スチレン/無水マレイン酸共重合体とアルコール類との反応物等が挙げられる。非重合性樹脂の重量平均分子量は5,000〜200,000が好ましい。
(I) As a constituent resin of the binder component composed of an ionizing radiation curable component, any of a non-polymerizable resin having no polymerization reactivity itself and a resin having a polymerization reactivity in itself may be used. Non-polymerizable resins are preferred.
Examples of the non-polymerizable resin include acrylic acid, methacrylic acid, trimellitic acid, methyl acrylate, caprolactone, methyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, benzyl acrylate, benzyl methacrylate, styrene, polystyrene macromonomer, And a copolymer composed of two or more monomers selected from polymethyl methacrylate macromonomers. More specifically, methacrylic acid / benzyl methacrylate copolymer, methacrylic acid / benzyl methacrylate / styrene copolymer, benzyl methacrylate / styrene copolymer, benzyl methacrylate macromonomer / styrene copolymer, benzyl methacrylate / styrene macromonomer Examples thereof include a copolymer, a styrene / maleic anhydride copolymer, and a reaction product of a styrene / maleic anhydride copolymer and an alcohol. The weight average molecular weight of the non-polymerizable resin is preferably 5,000 to 200,000.

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。
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.

(ii)熱重合性硬化性成分からなるバインダー成分は、樹脂を主体とし、必要に応じて、多官能エポキシ化合物や多価カルボン酸硬化剤、熱重合を促進するための触媒を含有することが好ましい。これらの樹脂、多官能エポキシ化合物、多価カルボン酸硬化剤、触媒等は、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。
(ii)熱重合性官能基からなるバインダー成分の含有量は、溶媒を除いた有効分中10〜60重量%が好ましい。
熱重合性官能基を有する樹脂としては、(メタ)アクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸グリシジル、α−n−プロピルアクリル酸グリシジル、α−n−ブチルアクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸エポキシブチル、(メタ)クリル酸エポキシペンチル、(メタ)アクリル酸エポキシヘプチル等の(メタ)アクリレート類;ビニルグリシジルエーテル類;ジグリシジルオキシスチレン類;ビニルピロガロールトリグリシジルエーテル類;ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル類;トリヒドロキシメチルスチレントリグリシジルエーテル類から選ばれるエチレン性不飽和結合とエポキシ基を含有するモノマーの単独重合体又は共重合体等が挙げられる。
さらに、粘度を調節して、均一な塗布膜形成を可能とし、保存安定性を高める観点から、シクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、エチレングリコールジエチルエーテル、酢酸エチル等の溶媒を添加することもできる。
(Ii) The binder component composed of a thermopolymerizable curable component is mainly composed of a resin, and may contain a polyfunctional epoxy compound, a polyvalent carboxylic acid curing agent, and a catalyst for promoting thermal polymerization as necessary. preferable. These resins, polyfunctional epoxy compounds, polyvalent carboxylic acid curing agents, catalysts and the like can be used alone or in combination of two or more.
(Ii) The content of the binder component composed of a thermally polymerizable functional group is preferably 10 to 60% by weight in the effective component excluding the solvent.
Examples of the resin having a thermally polymerizable functional group include glycidyl (meth) acrylate, glycidyl α-ethyl acrylate, glycidyl α-n-propyl acrylate, glycidyl α-n-butyl acrylate, and epoxybutyl (meth) acrylate. , (Meth) acrylates such as epoxypentyl (meth) acrylate, epoxyheptyl (meth) acrylate; vinyl glycidyl ethers; diglycidyloxystyrenes; vinyl pyrogallol triglycidyl ethers; dihydroxymethylstyrene diglycidyl ethers; Examples include homopolymers or copolymers of monomers containing an ethylenically unsaturated bond selected from trihydroxymethylstyrene triglycidyl ethers and an epoxy group.
Furthermore, a solvent such as cyclohexanone, ethyl cellosolve acetate, ethylene glycol diethyl ether, and ethyl acetate can be added from the viewpoint of adjusting the viscosity to enable uniform coating film formation and enhancing storage stability.

以下の製造例、実施例及び比較例において、「%」は特記しない限り「重量%」を意味する。
なお、製造例で得られた顔料分散用ポリマーの重量平均分子量、不揮発分、主鎖のエポキシ価、顔料分散体の粘度、体積中位粒径(D50)、及び硬化膜の光学濃度の測定は、以下の方法で行った。
In the following production examples, examples and comparative examples, “%” means “% by weight” unless otherwise specified.
The weight average molecular weight, non-volatile content, main chain epoxy value, pigment dispersion viscosity, volume median particle size (D50), and cured film optical density of the polymer for pigment dispersion obtained in the production example were measured. The following method was used.

(1)顔料分散用ポリマー、その主鎖部分及び側鎖部分の重量平均分子量(Mw)の測定
カラムとして昭和電工株式会社製、K−804Lカラムを2本直列で用い、溶媒として、1mmol/Lのジメチルラウリルアミン(花王株式会社製、ファーミンDM2098)を含有するクロロホルムを用いたゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法により、標準物質としてポリスチレンを用いて、重量平均分子量を測定した。
(2)顔料分散用ポリマーの不揮発分の測定
シャーレにガラス棒と乾燥無水硫酸ナトリウム約10gを量り取り、そこにポリマー溶液を約2g入れ、ガラス棒で混合し、150℃の減圧乾燥機(圧力−75kPa)で12時間乾燥する。乾燥後の重さを量り、次式より得られた値を不揮発分とした。
不揮発分={[サンプル量−(乾燥後の重さ−(シャーレ+ガラス棒+無水硫酸ナトリウムの重さ))]/サンプル量}×100
(3)顔料分散用ポリマー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数で表示した。
(1) Measurement of weight average molecular weight (Mw) of polymer for dispersing pigment, main chain portion and side chain portion As a column, two K-804L columns manufactured by Showa Denko KK were used in series, and 1 mmol / L as a solvent. The weight average molecular weight was measured using polystyrene as a standard substance by gel permeation chromatography (GPC) method using chloroform containing dimethyl laurylamine (manufactured by Kao Corporation, Pharmin DM2098).
(2) Measurement of Non-volatile Content of Pigment Dispersing Polymer Weigh about 10 g of glass rod and dry anhydrous sodium sulfate in a petri dish, put about 2 g of polymer solution into it, mix with glass rod, -75 kPa) for 12 hours. The weight after drying was measured, and the value obtained from the following formula was defined as the nonvolatile content.
Nonvolatile content = {[sample amount− (weight after drying− (petri dish + glass rod + weight of anhydrous sodium sulfate))] / sample amount} × 100
(3) Measurement of Epoxy Value of Pigment Dispersing Polymer Hydrochloric acid was added to the polymer solution, and the amount consumed by chlorohydrinization was expressed in mg of potassium hydroxide.

(4)顔料分散体の粘度の測定
顔料濃度15%に合わせた分散体1mLを、20℃で5分間保持した後、E型粘度計(東機産業社製、機種:Viscometer TV−22、ローター:1°34′×R24)を用いて、20℃、回転数20rpmで顔料分散体の粘度を測定した。
(5)体積中位粒径(D50)の測定
調製した顔料分散体を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)で300倍に希釈し、粒度分析計(シスメックス社製、商品名:ゼータサイザーナノZS)を用いて、測定条件として、ジケトピロロピロール系顔料の粒子屈折率:1.51とその密度:1.45g/cm3、BCAの屈折率:1.426とその粘度:3.60cPを入力して、20℃で測定した。
(6)顔料分散体を用いた硬化膜の光学濃度の測定
実施例7〜12及び比較例2で製造した着色組成物をガラス基板上にスピンコーター(800rpm×10秒)で塗布した後、水平台にて5分間静置し、80℃で15分間ホットプレートにより乾燥した。次いで、200℃のクリーンオーブン内で30分間加熱、更に240℃のクリーンオーブン内で30分間加熱してポストベーク(焼き締め)を行い、硬化膜を作製した。分光式色差計(日本電色工業社製、SE−2000形)を用いて、硬化膜のxの値を測定した。
(7)分散体の保存安定性
実施例2〜6及び比較例1で得られた顔料分散体をガラス製密閉容器に充填し、40℃168時間保存後の分散体粘度をE型粘度計(東機産業株式会社製、RE80L)を用いて25℃で粘度を測定し、下記式より粘度変化率を求めた。変化率の絶対値が小さい方が、保存安定性が良好である。
保存安定性(粘度変化率)(%)=((〔保存後の粘度〕−〔保存前の粘度〕)/〔保存前の粘度〕)×100
(4) Measurement of Viscosity of Pigment Dispersion After holding 1 mL of a dispersion adjusted to a pigment concentration of 15% at 20 ° C. for 5 minutes, an E-type viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., model: Viscometer TV-22, rotor) 1 ° 34 ′ × R24), the viscosity of the pigment dispersion was measured at 20 ° C. and a rotation speed of 20 rpm.
(5) Measurement of volume median particle diameter (D50) The prepared pigment dispersion was diluted 300 times with diethylene glycol monobutyl ether acetate (BCA), and a particle size analyzer (manufactured by Sysmex Corporation, trade name: Zetasizer Nano ZS) was used. As the measurement conditions, the particle refractive index of diketopyrrolopyrrole pigment: 1.51 and its density: 1.45 g / cm3, the refractive index of BCA: 1.426 and its viscosity: 3.60 cP are input. , Measured at 20 ° C.
(6) Measurement of optical density of cured film using pigment dispersion After coloring compositions prepared in Examples 7 to 12 and Comparative Example 2 were applied on a glass substrate with a spin coater (800 rpm × 10 seconds), water The plate was allowed to stand for 5 minutes on a flat table and dried on a hot plate at 80 ° C. for 15 minutes. Next, the film was heated in a clean oven at 200 ° C. for 30 minutes, and further heated in a clean oven at 240 ° C. for 30 minutes to perform post-baking (baking), thereby producing a cured film. The value of x of the cured film was measured using a spectroscopic color difference meter (Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., SE-2000 type).
(7) Storage Stability of Dispersion The pigment dispersion obtained in Examples 2 to 6 and Comparative Example 1 was filled in a glass sealed container, and the dispersion viscosity after storage at 40 ° C. for 168 hours was measured using an E-type viscometer ( The viscosity was measured at 25 ° C. using Toki Sangyo Co., Ltd. (RE80L), and the viscosity change rate was determined from the following formula. The smaller the absolute value of the change rate, the better the storage stability.
Storage stability (Viscosity change rate) (%) = (([viscosity after storage] − [viscosity before storage]) / [viscosity before storage]) × 100

製造例1−1〔ポリ(N−ビニル−2−ピロリドン/メタクリル酸2−ヒドロキシエチル/メタクリル酸グリシジル)の合成〕(グラフトポリマーの主鎖部分の合成)
還流冷却器、温度計、窒素導入管、攪拌装置を取り付けたセパラブルフラスコに、表1に示すようにモノマー溶液及び開始剤溶液を加えて反応させた。
すなわち、モノマー溶液1 147.6gを仕込んで窒素置換を行い、77℃で攪拌しながら、開始剤溶液1 27.3gを添加した。次に、77℃で攪拌しながら、モノマー溶液2 318.7g及び開始剤溶液2 78.0gを90分かけて別の投入口から同時に滴下した。滴下終了後、更にモノマー溶液3 129.3g及び開始剤溶液3 31.2gを、3時間かけて別の投入口から同時に滴下した。滴下終了後、開始剤溶液4 18.3gを加えて、更に1時間77℃で攪拌した。その後、開始剤溶液5 18.3gを加えて、更に1時間77℃で攪拌した。その後、エタノール100.0gを加えて、冷却し、ポリ(N−ビニル−2−ピロリドン/メタクリル酸2−ヒドロキシエチル/メタクリル酸グリシジル)のエタノール溶液(ポリマー溶液(1−1))を得た。該ポリマーの重量平均分子量は17,300であり、不揮発分は36.4%、エポキシ価は23.8mgKOH/gであった。
Production Example 1-1 [Synthesis of Poly (N-vinyl-2-pyrrolidone / 2-hydroxyethyl methacrylate / glycidyl methacrylate)] (Synthesis of Main Chain Part of Graft Polymer)
As shown in Table 1, a monomer solution and an initiator solution were added to a separable flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, a nitrogen introduction tube, and a stirring device, and reacted.
That is, 147.6 g of the monomer solution 1 was charged to perform nitrogen substitution, and 27.3 g of the initiator solution 1 was added while stirring at 77 ° C. Next, 318.7 g of the monomer solution 2 and 78.0 g of the initiator solution 2 were simultaneously added dropwise from another charging port over 90 minutes while stirring at 77 ° C. After completion of the dropwise addition, 129.3 g of the monomer solution 3 and 31.2 g of the initiator solution 3 were simultaneously added dropwise from another charging port over 3 hours. After completion of the dropwise addition, 18.3 g of initiator solution 4 was added, and the mixture was further stirred at 77 ° C. for 1 hour. Thereafter, 18.3 g of initiator solution 5 was added, and the mixture was further stirred at 77 ° C. for 1 hour. Thereafter, 100.0 g of ethanol was added and cooled to obtain an ethanol solution (polymer solution (1-1)) of poly (N-vinyl-2-pyrrolidone / 2-hydroxyethyl methacrylate / glycidyl methacrylate). The polymer had a weight average molecular weight of 17,300, a non-volatile content of 36.4%, and an epoxy value of 23.8 mgKOH / g.

製造例1−2〜1−6〔ポリ(N−ビニルピロリドン/メタクリル酸2−ヒドロキシエチル/メタクリル酸グリシジル)〕(グラフトポリマーの主鎖部分の合成)
製造例1−1において、表1に示す条件に変えた以外は、製造例1−1と同様の操作を行い、ポリ(N−ビニル−2−ピロリドン/メタクリル酸2−ヒドロキシエチル/メタクリル酸グリシジル)のエタノール溶液(ポリマー溶液(1−2)〜(1−6))を得た。結果を表1に示す。
Production Examples 1-2 to 1-6 [Poly (N-vinylpyrrolidone / 2-hydroxyethyl methacrylate / glycidyl methacrylate)] (Synthesis of main chain portion of graft polymer)
The same operation as in Production Example 1-1 was performed except that the conditions shown in Table 1 were changed in Production Example 1-1, and poly (N-vinyl-2-pyrrolidone / 2-hydroxyethyl methacrylate / glycidyl methacrylate). ) Ethanol solution (polymer solutions (1-2) to (1-6)). The results are shown in Table 1.

製造例1−7〔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)(グラフトポリマーの主鎖部分の合成)
製造例1−1において、表1に示す条件に変え、更にモノマー溶液2と開始剤溶液2、及びモノマー溶液3と開始剤溶液3をそれぞれ予め混合して滴下した以外は、製造例1−1と同様の操作を行い、ポリ(N−ビニル−2−ピロリドン/メタクリル酸2−ヒドロキシエチル/メタクリル酸グリシジル)のエタノール溶液(ポリマー溶液(1−7))を得た。結果を表1に示す。
Production Example 1-7 [Poly (glycidyl methacrylate / 2-hydroxyethyl methacrylate / N-vinylpyrrolidone) (synthesis of main chain portion of graft polymer)
In Production Example 1-1, the procedure was changed to the conditions shown in Table 1, and further, Monomer Solution 2 and Initiator Solution 2, and Monomer Solution 3 and Initiator Solution 3 were mixed in advance and added dropwise, respectively, Production Example 1-1 The same operation was performed to obtain an ethanol solution (polymer solution (1-7)) of poly (N-vinyl-2-pyrrolidone / 2-hydroxyethyl methacrylate / glycidyl methacrylate). The results are shown in Table 1.

Figure 0005480584
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製造例2−1〔ポリ(ブトキシジエチレングリコールメタクリレート)の合成〕(グラフトポリマーの側鎖部分の合成)
還流冷却器、温度計、窒素ガス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、ブトキシジエチレングリコールメタクリレート(共栄社化学株式会社製、商品名:ライトエステルBC、純度97.8%、以下、「BDGM」という)150g、3−メルカプトプロピオン酸(連鎖移動剤)8.6g、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(ダイセル化学工業株式会社製、商品名:ブチルジグリコールアセテート、純度100%、以下、「BCA」という)75.2gを仕込み、窒素置換した後、77℃で攪拌しながら、BDGM 600g、3−メルカプトプロピオン酸 34.6g、BCA 181gを混合した溶液、及びV−65(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)6.0gとBCA 120gを混合した溶液を3時間かけて滴下した。更に1時間、77℃で攪拌後、V−65 1.5gとBCA 20gの混合溶液を加えて、更に1時間77℃で攪拌した。その後、V−65 1.5gとBCA 20gの混合溶液を加えて、更に1時間77℃で攪拌し、末端カルボン酸型ポリブトキシジエチレングリコールメタクリレートのBCA溶液(ポリマー溶液(2−1))を得た。ポリマー溶液の酸価は17.7mgKOH/gであり、重量平均分子量は3,300、不揮発分は62.2%であった。
Production Example 2-1 [Synthesis of poly (butoxydiethylene glycol methacrylate)] (Synthesis of side chain portion of graft polymer)
A separable flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, a nitrogen gas inlet tube and a stirrer was equipped with butoxydiethylene glycol methacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., trade name: Light Ester BC, purity 97.8%, hereinafter “BDGM”. 150 g, 3-mercaptopropionic acid (chain transfer agent) 8.6 g, diethylene glycol monobutyl ether acetate (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., trade name: butyl diglycol acetate, purity 100%, hereinafter referred to as “BCA”) 75 .2 g were charged and the atmosphere was purged with nitrogen. Then, while stirring at 77 ° C., a solution in which 600 g of BDGM, 34.6 g of 3-mercaptopropionic acid and 181 g of BCA were mixed, and V-65 (2,2′-azobis (2, 4-dimethylvaleronitrile) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., A solution prepared by mixing 6.0 g of azo polymerization initiator (trade name) and 120 g of BCA was added dropwise over 3 hours, and further stirred at 77 ° C. for 1 hour, and then a mixed solution of 1.5 g of V-65 and 20 g of BCA was added. In addition, the mixture was further stirred for 1 hour at 77 ° C. After that, a mixed solution of 1.5 g of V-65 and 20 g of BCA was added, and the mixture was further stirred for 1 hour at 77 ° C. to be a BCA solution of terminal carboxylic acid type polybutoxydiethylene glycol methacrylate. The polymer solution had an acid value of 17.7 mgKOH / g, a weight average molecular weight of 3,300, and a nonvolatile content of 62.2%.

製造例2−2〔ポリ(ブトキシジエチレングリコールメタクリレート)の合成〕(グラフトポリマーの側鎖部分の合成)
還流冷却器、温度計、窒素ガス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、BDGM 150g、3−メルカプトプロピオン酸(連鎖移動剤)5.8g、BCA 73.9gを仕込み、窒素置換した後、77℃で攪拌しながら、BDGM 600g、3−メルカプトプロピオン酸23.0g、BCA175gを混合した溶液、及びV−65 6.0gとBCA120gを混合した溶液を3時間かけて滴下した。この後は、製造例2−1と同様に行い、末端カルボン酸型ポリブトキシジエチレングリコールメタクリレートのBCA溶液(ポリマー溶液(2−2))を得た。ポリマー溶液の酸価は12.3mgKOH/gであり、重量平均分子量は4,500、不揮発分は63.7%であった。
Production Example 2-2 [Synthesis of poly (butoxydiethylene glycol methacrylate)] (Synthesis of side chain portion of graft polymer)
Into a separable flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, a nitrogen gas inlet tube, and a stirrer was charged 150 g of BDGM, 5.8 g of 3-mercaptopropionic acid (chain transfer agent), and 73.9 g of BCA, and then purged with nitrogen. While stirring at 77 ° C., a solution in which 600 g of BDGM, 23.0 g of 3-mercaptopropionic acid, and 175 g of BCA, and a solution in which 6.0 g of V-65 and BCA were mixed were added dropwise over 3 hours. Then, it carried out similarly to manufacture example 2-1, and obtained the BCA solution (polymer solution (2-2)) of terminal carboxylic acid type polybutoxy diethylene glycol methacrylate. The acid value of the polymer solution was 12.3 mgKOH / g, the weight average molecular weight was 4,500, and the nonvolatile content was 63.7%.

製造例2−3〔ポリメチルメタクリレートの合成〕(グラフトポリマーの側鎖部分の合成)
還流冷却器、温度計、窒素ガス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、メタクリル酸メチル(以下、「MMA」という)700g、3−メルカプトプロピオン酸49.8g、BCA350gを仕込み、窒素置換したあと、77℃で攪拌しながら、メタクリル酸メチル2800g、3−メルカプトプロピオン酸199.1g、BCA1400g、V−65 28gを混合した溶液を3時間かけて滴下した。更にV−65 28g、3−メルカプトプロピオン酸12.6g、BCA1400gを混合した溶液を1時間かけて滴下した。更に、77℃で2時間攪拌し、ポリメチルメタクリレートのBCA溶液(ポリマー溶液(2−3))を得た。溶液の酸価は20mgKOH/gであり、重量平均分子量は3000、不揮発分は53%であった。
Production Example 2-3 [Synthesis of polymethyl methacrylate] (Synthesis of side chain portion of graft polymer)
A separable flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, a nitrogen gas inlet tube and a stirrer was charged with 700 g of methyl methacrylate (hereinafter referred to as “MMA”), 49.8 g of 3-mercaptopropionic acid, and 350 g of BCA, and replaced with nitrogen. Then, with stirring at 77 ° C., a solution in which 2800 g of methyl methacrylate, 199.1 g of 3-mercaptopropionic acid, 1400 g of BCA, and 28 g of V-65 were added dropwise over 3 hours. Further, a solution prepared by mixing 28 g of V-65, 12.6 g of 3-mercaptopropionic acid and 1400 g of BCA was added dropwise over 1 hour. Furthermore, it stirred at 77 degreeC for 2 hours, and obtained the BCA solution (polymer solution (2-3)) of polymethylmethacrylate. The acid value of the solution was 20 mgKOH / g, the weight average molecular weight was 3000, and the non-volatile content was 53%.

製造例3−1〔グラフトポリマーの製造〕
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製造例1−1のポリマー(1−1)溶液94.7g、製造例2−1のポリマー溶液(2−1)89.3g、テトラブチルアンモニウムブロマイド(TBAB)(触媒)2.3g、メタノール75.0gを仕込み、95℃のオイルバス中で10時間攪拌した。その後、BCA60gを加えた後、水分定量受器を取り付け、系内のメタノール、エタノールを留去した。メタノールとエタノールをほぼ除去した後、水分定量受器を取り外し、更に同条件で反応を続けた。反応開始から19.5時間後、BCA80gを加え、冷却し、エバポレーターにて(バス温63℃、圧力92kPa)、残りの溶媒を留去し、グラフトポリマー溶液(3−1)を得た。重量平均分子量は55,400であり、不揮発分は35.4%であった。反応に用いた片末端カルボン酸型側鎖の酸価と得られたグラフトポリマー溶液の酸価から求めた反応率は、97%であった。仕込み組成と反応率から計算により求めたグラフトポリマー組成及びその他物性を表2に示す。
Production Example 3-1 [Production of Graft Polymer]
In a separable flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, and a stirrer, 94.7 g of the polymer (1-1) solution of Production Example 1-1 and 89.3 g of the polymer solution (2-1) of Production Example 2-1. Then, 2.3 g of tetrabutylammonium bromide (TBAB) (catalyst) and 75.0 g of methanol were charged and stirred in an oil bath at 95 ° C. for 10 hours. Then, after adding 60 g of BCA, a moisture quantification receiver was attached, and methanol and ethanol in the system were distilled off. After almost removing methanol and ethanol, the moisture quantification receiver was removed and the reaction was continued under the same conditions. After 19.5 hours from the start of the reaction, 80 g of BCA was added and cooled, and the remaining solvent was distilled off with an evaporator (bath temperature 63 ° C., pressure 92 kPa) to obtain a graft polymer solution (3-1). The weight average molecular weight was 55,400, and the nonvolatile content was 35.4%. The reaction rate obtained from the acid value of the one-end carboxylic acid type side chain used in the reaction and the acid value of the obtained graft polymer solution was 97%. Table 2 shows the graft polymer composition and other physical properties obtained by calculation from the charged composition and the reaction rate.

製造例3−2〜3−6〔グラフトポリマーの製造〕
製造例3−1において、表2に示す条件に変えた以外は、製造例3−1と同様の操作を行い、グラフトポリマー溶液(3−2)〜(3−6)を得た。結果を表2に示す。
Production Examples 3-2 to 3-6 [Production of Graft Polymer]
Except having changed into the conditions shown in Table 2 in manufacture example 3-1, operation similar to manufacture example 3-1 was performed and the graft polymer solution (3-2)-(3-6) was obtained. The results are shown in Table 2.

製造例3−7〔グラフトポリマーの製造〕
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製造例1−7のポリマー溶液(1−7)71.3g、製造例2−3のポリマー溶液(2−3)98.7g、BCA39.3g、エタノール39.3g、TBAB2.7gを仕込み、90℃で13時間攪拌した。冷却後、エバポレーターにて、エタノールを留去し、グラフトポリマー溶液(3−7)を得た。重量平均分子量は28,000であり、不揮発分は50%であった。反応に用いた片末端カルボン酸型側鎖の酸価と得られたグラフトポリマー溶液の酸価から求めた反応率は、99%であった。仕込み組成と反応率から計算により求めたグラフトポリマー組成及びその他物性を表2に示す。
Production Example 3-7 [Production of Graft Polymer]
71.3 g of the polymer solution (1-7) of Production Example 1-7 and 98.7 g of the polymer solution (2-3) of Production Example 2-3 in a separable flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, and a stirring device. , 39.3 g of BCA, 39.3 g of ethanol, and 2.7 g of TBAB were charged and stirred at 90 ° C. for 13 hours. After cooling, ethanol was distilled off with an evaporator to obtain a graft polymer solution (3-7). The weight average molecular weight was 28,000, and the non-volatile content was 50%. The reaction rate determined from the acid value of the one-end carboxylic acid type side chain used in the reaction and the acid value of the obtained graft polymer solution was 99%. Table 2 shows the graft polymer composition and other physical properties obtained by calculation from the charged composition and the reaction rate.

Figure 0005480584
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実施例1(顔料分散体の製造)
製造例3―1で得られたグラフトポリマー溶液63.6g、BCA71.4gを500ccのポリビンに量り取り、混合し、直径0.3mmのジルコニアビーズ300gとC.I.ピグメントレッド254(東洋インキ製造株式会社製、LIONOGEN RED LX-8318)15gを加えて、ペイントシェーカー(浅田鉄工株式会社製)で3時間振とうした。ステンレス金網(200メッシュ)でジルコニアビーズを濾過し、予備分散体を得た。
得られた予備分散体100gと直径0.05mmのジルコニアビーズ100gを250ccのポリビンに量り取り、前記ペイントシェーカーで24時間振とうした。ステンレス金網(400メッシュ)でジルコニアビーズを濾過し、100mlスクリュー管に入れ、超音波洗浄器(アズワン株式会社製、商品名:Sefi)中で、10℃、15時間処理した。超音波処理した分散体を遠心分離機(Sigma社製、商品名:Sigma 3K30C)を用いて、ローター12158Hを使い、15500rpmで1時間遠心分離した。得られた上澄み液20gにBCA40gを加えて混合した分散体を、前記遠心分離機を用いてローター12159Hを使い、25000rpmで24時間遠心分離し、上澄みを除去した。得られた沈殿にBCAを加えて、顔料濃度が15%となるようにしたのち、前記超音波洗浄器中で再分散させることで顔料分散体を得た。結果を表3に示す。
なお、表3に示す分散体組成比中の固形分量(%)は、遠心分離で除去した上澄み中の固形分(90℃のオーブンで乾燥させた残分)を分散工程で仕込んだグラフトポリマー量から差し引いたものとして算出した。
Example 1 (Production of pigment dispersion)
63.6 g of the graft polymer solution obtained in Production Example 3-1 and 71.4 g of BCA were weighed and mixed in a 500 cc polybin, and 300 g of zirconia beads having a diameter of 0.3 mm and C.I. I. 15 g of Pigment Red 254 (Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd., LIONOGEN RED LX-8318) was added, and the mixture was shaken with a paint shaker (Asada Iron Works Co., Ltd.) for 3 hours. The zirconia beads were filtered with a stainless wire mesh (200 mesh) to obtain a preliminary dispersion.
100 g of the obtained pre-dispersion and 100 g of zirconia beads having a diameter of 0.05 mm were weighed into a 250 cc plastic bottle and shaken with the paint shaker for 24 hours. The zirconia beads were filtered with a stainless steel wire mesh (400 mesh), put into a 100 ml screw tube, and treated in an ultrasonic cleaner (manufactured by ASONE Corporation, trade name: Sefi) at 10 ° C. for 15 hours. The ultrasonically treated dispersion was centrifuged at 15500 rpm for 1 hour using a rotor (manufactured by Sigma, trade name: Sigma 3K30C) using a rotor 12158H. A dispersion obtained by adding 40 g of BCA to 20 g of the obtained supernatant and mixing the mixture was centrifuged at 25000 rpm for 24 hours using the rotor 12159H, and the supernatant was removed. BCA was added to the obtained precipitate so that the pigment concentration became 15%, and then redispersed in the ultrasonic cleaner to obtain a pigment dispersion. The results are shown in Table 3.
The solid content (%) in the dispersion composition ratio shown in Table 3 is the amount of the graft polymer charged in the dispersion step with the solid content in the supernatant removed by centrifugation (residue dried in an oven at 90 ° C.). Calculated as subtracted from

実施例2〜6、比較例1及び3(顔料分散体の製造)
実施例1において、用いたグラフトポリマー溶液、ポリマー溶液量、及びBCA量を表3に示すものに変えた以外は、顔料分散体の実施例1と同様の操作を行い、顔料分散体を得た。結果を表3に示す。
Examples 2 to 6, Comparative Examples 1 and 3 (Production of pigment dispersion)
A pigment dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that the graft polymer solution, polymer solution amount, and BCA amount used in Example 1 were changed to those shown in Table 3. . The results are shown in Table 3.

比較例2(顔料分散体の製造)
比較例1で得られた顔料分散体80部とBCA20部を混合し、顔料分散体を得た。結果を表3に示す。
Comparative Example 2 (Production of pigment dispersion)
80 parts of the pigment dispersion obtained in Comparative Example 1 and 20 parts of BCA were mixed to obtain a pigment dispersion. The results are shown in Table 3.

Figure 0005480584
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製造例4(バインダー溶液の製造)
(1)バインダー性エポキシ化合物の合成
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロートを備えた4つ口フラスコに、BCAを40.7部仕込み、攪拌しながら加熱して75℃に昇温した。次いで、75℃の温度でGMA10部、MMA40部、V−65 4.7部を混合した混合物54.7重量部を、2時間かけて滴下ロートより等速滴下した。滴下終了後、V−65 0.30部及びBCA4.3部からなる混合物4.6重量部を添加し、75℃の温度を2時間保ったところで反応を終了することにより、バインダー性エポキシ化合物を得た。
(2)バインダー溶液の調製
ビーカーに、製造例1のバインダー性エポキシ化合物BCA溶液(固形分50%)37.5部、多官能エポキシ樹脂(商品名:jER157S70、ジャパンエポキシレジン株式会社製)12.5部、ネオペンチルグリコールグリシジルエーテル6.25部、トリメリット酸のn−プロピルビニルエーテル反応生成物(1/3(モル))のBCA溶液(固形分80%)15.63部、BCA28.13部を入れ、マグネチックスターラーで攪拌した後、濾過してバインダー溶液(固形分50%)を得た。
Production Example 4 (Production of binder solution)
(1) Synthesis of Binder Epoxy Compound 40.7 parts of BCA was charged into a four-necked flask equipped with a thermometer, a reflux condenser, a stirrer, and a dropping funnel, and heated with stirring to 75 ° C. Subsequently, 54.7 parts by weight of a mixture obtained by mixing 10 parts of GMA, 40 parts of MMA, and 4.7 parts of V-65 at a temperature of 75 ° C. was dropped at a constant rate from a dropping funnel over 2 hours. After completion of the dropwise addition, 4.6 parts by weight of a mixture consisting of 0.30 part of V-65 and 4.3 parts of BCA was added, and the reaction was terminated at a temperature of 75 ° C. for 2 hours. Obtained.
(2) Preparation of Binder Solution In a beaker, 37.5 parts of the binder-type epoxy compound BCA solution of Production Example 1 (solid content 50%), polyfunctional epoxy resin (trade name: jER157S70, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) 5 parts, neopentyl glycol glycidyl ether 6.25 parts, trimellic acid n-propyl vinyl ether reaction product (1/3 (mol)) BCA solution (solid content 80%) 15.63 parts, BCA 28.13 parts The mixture was stirred with a magnetic stirrer and filtered to obtain a binder solution (solid content 50%).

実施例7〜12及び比較例4〜6(着色組成物の製造)
実施例1〜6及び比較例1〜3で得られた顔料分散体75部、バインダー溶液(固形分50%)25部、BCA50部を均一になるまで混合し、着色組成物を得た。結果を表3の一部と合わせて、表4に示す。
Examples 7 to 12 and Comparative Examples 4 to 6 (Production of colored composition)
75 parts of the pigment dispersion obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3, 25 parts of a binder solution (solid content 50%), and 50 parts of BCA were mixed until uniform to obtain a colored composition. The results are shown in Table 4 together with a part of Table 3.

Figure 0005480584
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表4から、実施例1〜6で得られた顔料分散体は、低粘度かつ、保存安定性も良好であることが分かり、その分散体を含有する実施例7〜12で得られた着色組成物は、更に光学濃度の優れた硬化膜を与えることが分かる。   From Table 4, it can be seen that the pigment dispersions obtained in Examples 1 to 6 have low viscosity and good storage stability, and the colored compositions obtained in Examples 7 to 12 containing the dispersions. It can be seen that the product gives a cured film having a further excellent optical density.

Claims (9)

顔料(A)、下記一般式(1)で表される構成単位を有する顔料分散用ポリマー(B)、及び下記一般式(2)で表される有機溶媒(C)を含有するカラーフィルター用顔料分散体。
Figure 0005480584
(式中、R1及びR3は炭素数1〜6のアルキル基を示し、R2は水素原子又はメチル基を示し、Aは炭素数2〜3のアルカンジイル基を示し、nは付加モル数を示し1〜4である。ただし、式(1)と式(2)における、対応するR1及びAはそれぞれ同一の基であり、対応するnは同一の数である。)
Color filter pigment containing pigment (A), pigment dispersion polymer (B) having a structural unit represented by the following general formula (1), and organic solvent (C) represented by the following general formula (2) Dispersion.
Figure 0005480584
(Wherein R 1 and R 3 represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group, A represents an alkanediyl group having 2 to 3 carbon atoms, and n represents an added mole) The number is 1 to 4. However, in the formulas (1) and (2), the corresponding R 1 and A are the same group, and the corresponding n is the same number.)
有機溶媒(C)が、顔料分散体中に含まれる有機溶媒の50〜100重量%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 organic solvent (C) is 50 to 100% by weight of the organic solvent contained in the pigment dispersion. 顔料分散用ポリマー(B)がグラフトポリマーである、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 pigment dispersion polymer (B) is a graft polymer. グラフトポリマーが、側鎖に一般式(1)で表される構成単位を有するものである、請求項3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 3, wherein the graft polymer has a structural unit represented by the general formula (1) in the side chain. グラフトポリマーが、主鎖に窒素原子を含有するモノマー由来の構成単位を有するものである、請求項3又は4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 3 or 4, wherein the graft polymer has a structural unit derived from a monomer containing a nitrogen atom in the main chain. 顔料分散用ポリマー(B)の主鎖部分の重量平均分子量が12,000〜23,000である、請求項3〜5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 3 to 5, wherein the weight average molecular weight of the main chain portion of the pigment dispersion polymer (B) is 12,000 to 23,000. 一般式(1)におけるR1がブチル基であり、Aがエチレン基である、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 pigment dispersion for a color filter according to claim 1, wherein R 1 in the general formula (1) is a butyl group and A is an ethylene group. 請求項1〜7のいずれかに記載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。   The coloring composition for color filters containing the pigment dispersion for color filters in any one of Claims 1-7. 顔料(A)、下記一般式(1)で表される構成単位を有する顔料分散用ポリマー(B)、及び下記一般式(2)で表される有機溶媒(C)を含有する混合物を分散処理する工程を有するカラーフィルター用顔料分散体の製造方法。
Figure 0005480584
(式中、R1及びR3は炭素数1〜6のアルキル基を示し、R2は水素原子又はメチル基を示し、Aは炭素数2〜3のアルカンジイル基を示し、nは付加モル数を示し1〜4である。ただし、式(1)と式(2)における、対応するR1及びAはそれぞれ同一の基であり、対応するnは同一の数である。)
Dispersing a mixture containing a pigment (A), a pigment dispersion polymer (B) having a structural unit represented by the following general formula (1), and an organic solvent (C) represented by the following general formula (2) The manufacturing method of the pigment dispersion for color filters which has the process to carry out.
Figure 0005480584
(Wherein R 1 and R 3 represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group, A represents an alkanediyl group having 2 to 3 carbon atoms, and n represents an added mole) The number is 1 to 4. However, in the formulas (1) and (2), the corresponding R 1 and A are the same group, and the corresponding n is the same number.)
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