JP5280791B2 - Pigment dispersion for color filters - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カラーフィルター用顔料分散体、及びそれを含有するカラーフィルター用着色組成物に関する。 The present invention relates to a pigment dispersion for color filters and a color composition for color filters containing the same.
液晶表示装置（ＬＣＤ）は、小型・軽量化及び大画面化ができるという長所を有することから開発が盛んである。この液晶表示装置のカラー発色にはカラーフィルターが用いられ、カラーフィルターの製造法としては顔料分散法が汎用されている。
顔料分散法では、顔料分散体と感光組成物を混合したカラーレジスト溶液を透明基板上に塗布した後、露光・硬化、現像、熱硬化させることで透明基板上に着色パターンを形成させる。この顔料分散法に用いる顔料分散体には顔料、分散剤、溶剤及び必要に応じて樹脂が含まれている。
Liquid crystal display devices (LCDs) are actively developed because they have the advantage of being small, light and large. A color filter is used for color development of the liquid crystal display device, and a pigment dispersion method is widely used as a method for producing the color filter.
In the pigment dispersion method, a color resist solution in which a pigment dispersion and a photosensitive composition are mixed is applied on a transparent substrate, and then a colored pattern is formed on the transparent substrate by exposure, curing, development, and heat curing. The pigment dispersion used in this pigment dispersion method contains a pigment, a dispersant, a solvent, and, if necessary, a resin.
カラーフィルター用の赤色顔料としては、アントラキノン系顔料等が知られているが、最近では高輝度性であるという利点を有するジケトピロロピロール系顔料が用いられている。また、顔料分散剤としては、主鎖に顔料への吸着機能を持たせ、側鎖に溶剤への分散機能を持たせたグラフトポリマーが用いられている。
例えば、特許文献１には、顔料の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。
As red pigments for color filters, anthraquinone pigments and the like are known. Recently, diketopyrrolopyrrole pigments having the advantage of high brightness have been used. As the pigment dispersant, a graft polymer having a main chain having a function of adsorbing to a pigment and a side chain having a function of dispersing in a solvent is used.
For example, Patent Document 1 discloses that a pigment dispersant containing a graft copolymer having a nitrogen atom and an ether group, a pigment dispersion composition including the pigment dispersion composition, and a colored photosensitive composition, in order to improve the dispersibility of the pigment. Things are disclosed.
ジケトピロロピロール系顔料は高輝度性の顔料であるが、結晶性が高く、溶媒中で加熱すると結晶成長が生じるという性質を持つ。そのためカラーフィルター用顔料分散体に用いた場合、現像後のポストベーク（焼き締め）工程中に結晶成長に伴うと考えられる分散体の凝集が生じ、ポストベーク工程の後に、硬化膜のコントラストが大きく低下するという問題があった。そこで、ポストベーク工程後にも硬化膜のコントラストを低下させない、いわゆる耐熱性の良好なカラーフィルター用のジケトピロロピロール系顔料分散体が望まれていた。
本発明は、上記問題点を解決するもので、耐熱性に優れたカラーフィルター用顔料分散体、及びそれを含有するカラーフィルター用着色組成物を提供することを課題とする。
The diketopyrrolopyrrole pigment is a high-brightness pigment, but has high crystallinity and has the property that crystal growth occurs when heated in a solvent. Therefore, when used in a pigment dispersion for a color filter, the dispersion is considered to aggregate due to crystal growth during the post-baking (baking) process after development, and the contrast of the cured film is large after the post-baking process. There was a problem of lowering. Thus, a diketopyrrolopyrrole pigment dispersion for a color filter with good heat resistance that does not lower the contrast of the cured film even after the post-baking process has been desired.
This invention solves the said problem, and makes it a subject to provide the pigment dispersion for color filters excellent in heat resistance, and the coloring composition for color filters containing the same.
本発明者らは、ジケトピロロピロール系顔料を含有するカラーフィルター用顔料分散体において、分散剤として特定のグラフトポリマーを用いることにより、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〕及び〔２〕を提供する。
〔１〕下記一般式（１）で表されるジケトピロロピロール系顔料（Ａ）、グラフトポリマー（Ｂ）、及び有機溶媒（Ｃ）を含有する顔料分散体であって、グラフトポリマー（Ｂ）が、ビニルモノマー由来の構成単位を有する主鎖に、水酸基含有モノマー由来の構成単位を有する側鎖がグラフトしてなるものであり、該水酸基含有モノマー由来の構成単位の含有量が、側鎖の全構成単位中５〜３０重量％である、カラーフィルター用顔料分散体。
The present inventors have found that the above-mentioned problem can be solved by using a specific graft polymer as a dispersant in a color filter pigment dispersion containing a diketopyrrolopyrrole pigment.
That is, the present invention provides the following [1] and [2].
[1] A pigment dispersion containing a diketopyrrolopyrrole pigment (A) represented by the following general formula (1), a graft polymer (B), and an organic solvent (C), the graft polymer (B) Is formed by grafting a side chain having a structural unit derived from a hydroxyl group-containing monomer onto a main chain having a structural unit derived from a vinyl monomer, and the content of the structural unit derived from the hydroxyl group-containing monomer is A pigment dispersion for a color filter, which is 5 to 30% by weight in all the structural units.
〔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。
[2] A coloring composition for a color filter comprising the pigment dispersion for a color filter according to [1].
本発明によれば、現像後のポストベーク（焼き締め）工程後にも硬化膜のコントラストを低下させない、いわゆる耐熱性に優れたカラーフィルター用顔料分散体、及びそれを含有するカラーフィルター用着色組成物を提供することができる。 According to the present invention, a pigment dispersion for a color filter excellent in so-called heat resistance that does not lower the contrast of a cured film even after a post-baking (baking) step after development, and a coloring composition for a color filter containing the same. Can be provided.
本発明のカラーフィルター用顔料分散体は、下記一般式（１）で表されるジケトピロロピロール系顔料（Ａ）、グラフトポリマー（Ｂ）、及び有機溶媒（Ｃ）を含有する顔料分散体であって、グラフトポリマー（Ｂ）が、ビニルモノマー由来の構成単位を有する主鎖に、水酸基含有モノマー由来の構成単位を有する側鎖がグラフトしてなるものであり、該水酸基含有モノマー由来の構成単位の含有量が、側鎖の全構成単位中５〜３０重量％であることを特徴とする。
以下、これらの各成分について説明する。
The pigment dispersion for a color filter of the present invention is a pigment dispersion containing a diketopyrrolopyrrole pigment (A) represented by the following general formula (1), a graft polymer (B), and an organic solvent (C). The graft polymer (B) is obtained by grafting a side chain having a structural unit derived from a hydroxyl group-containing monomer onto a main chain having a structural unit derived from a vinyl monomer, and the structural unit derived from the hydroxyl group-containing monomer. The content of is 5 to 30% by weight in all the structural units of the side chain.
Hereinafter, each of these components will be described.
〔ジケトピロロピロール系顔料（Ａ）〕
本発明では、高輝度なカラーフィルターが得られ、耐光性及び明度に優れるという点から、一般式（１）で表されるジケトピロロピロール系顔料（Ａ）（以下、「ジケトピロロピロール系顔料（Ａ）」又は単に「顔料（Ａ）」ともいう）が用いられる。
[Diketopyrrolopyrrole pigment (A)]
In the present invention, a diketopyrrolopyrrole pigment (A) represented by the general formula (1) (hereinafter referred to as “diketopyrrolopyrrole-based pigment” is used because a high-luminance color filter is obtained and light resistance and lightness are excellent. Pigment (A) "or simply" Pigment (A) ") is used.
式（１）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、ハロゲン原子としてはフッ素原子、塩素原子等が挙げられる。
ジケトピロロピロール系顔料（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、より好ましくは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て求め、１００個以上の粒子について、それぞれの粒子の体積を、求めた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。
ジケトピロロピロール系顔料（Ａ）としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４（前記式（１）において、Ｘ1及びＸ2が塩素原子、Ｙ1及びＹ2が水素原子である化合物）が好ましく、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の商品名「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。
上記のジケトピロロピロール系顔料（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 (1), 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. In addition, examples of the halogen atom include a fluorine atom and a chlorine atom.
For the diketopyrrolopyrrole pigment (A), it is desirable to use an atomized product having an average primary particle diameter 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, the minor axis diameter and major axis diameter of each primary particle were measured, and the average value was determined as the particle diameter of the particle, and the volume of each particle was determined for 100 or more particles. A volume average particle diameter is obtained by approximating a cube having a particle diameter as one side, and is defined as an average primary particle diameter.
Examples of the diketopyrrolopyrrole pigment (A) include C.I. I. CI Pigment Red 254 (a compound in which X 1 and X 2 are chlorine atoms and Y 1 and Y 2 are hydrogen atoms in the formula (1)) is preferable, and as a suitable example of a commercially available product, Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd. Product 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.
Said diketopyrrolopyrrole pigment (A) can be used individually or in combination of 2 or more types.
〔グラフトポリマー（Ｂ）〕
本発明に用いられるグラフトポリマー（Ｂ）は、ビニルモノマー由来の構成単位を有する主鎖に、水酸基含有モノマー由来の構成単位を有する側鎖がグラフトしてなるものであり、該水酸基含有モノマー由来の構成単位の含有量が、側鎖の全構成単位中５〜３０重量％である。
このグラフトポリマー（Ｂ）は、顔料（Ａ）を有機溶媒（Ｃ）中で安定に微細化した状態で分散させる機能を有するものであり、カラーフィルターを形成する場合にバインダーとしても働くものと考えられる。
グラフトポリマー（Ｂ）の主鎖（（ｂ１）成分）は、ビニルモノマー由来の構成単位を有し、グラフトポリマー（Ｂ）の側鎖（（ｂ２）成分）は、水酸基含有モノマー由来の構成単位を有する。
[Graft polymer (B)]
The graft polymer (B) used in the present invention is obtained by grafting a main chain having a structural unit derived from a vinyl monomer with a side chain having a structural unit derived from a hydroxyl group-containing monomer, and is derived from the hydroxyl group-containing monomer. Content of a structural unit is 5 to 30 weight% in all the structural units of a side chain.
This graft polymer (B) has a function of dispersing the pigment (A) in an organic solvent (C) stably in a finely divided state, and is considered to function as a binder when forming a color filter. It is done.
The main chain (component (b1)) of the graft polymer (B) has a structural unit derived from a vinyl monomer, and the side chain (component (b2)) of the graft polymer (B) has a structural unit derived from a hydroxyl group-containing monomer. Have.
［（ｂ１）成分］
（ｂ１）成分は、グラフトポリマー（Ｂ）の主鎖を構成し、顔料（Ａ）を有機溶媒（Ｃ）中に分散させる際に、顔料（Ａ）への吸着部分となるものである。そのため、窒素原子を含有するビニルモノマー（ｂ１ａ）及び／又はカルボキシ基を含有するビニルモノマー（ｂ１ｂ）由来の構成単位を含有することが好ましく、本発明の効果を阻害しない範囲内において、モノマー（ｂ１ａ）及び／又は（ｂ１ｂ）と共重合可能なその他のモノマー（ｂ１ｃ）由来の構成単位を含んでいてもよい。
また、（ｂ１）成分と（ｂ２）成分とをカップリング反応させてグラフトポリマーを得る場合には、（ｂ２）成分が反応性官能基を有し、該反応性官能基と反応しうる反応性官能基を含有するビニルモノマー（ｂ１ｄ）を含有することが好ましい。
[(B1) component]
The component (b1) constitutes the main chain of the graft polymer (B) and serves as an adsorbing part for the pigment (A) when the pigment (A) is dispersed in the organic solvent (C). Therefore, it is preferable to contain a structural unit derived from a vinyl monomer (b1a) containing a nitrogen atom and / or a vinyl monomer (b1b) containing a carboxy group, and the monomer (b1a) within a range that does not impair the effects of the present invention. ) And / or a structural unit derived from another monomer (b1c) copolymerizable with (b1b).
In addition, when a graft polymer is obtained by coupling the component (b1) and the component (b2), the component (b2) has a reactive functional group and can react with the reactive functional group. It is preferable to contain a vinyl monomer (b1d) containing a functional group.
［窒素原子を含有するビニルモノマー（ｂ１ａ）］
窒素原子を含有するビニルモノマー（ｂ１ａ）としては、アミド結合を有するビニルモノマーが好ましく、より具体的には、（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。
なお、本明細書において、「（メタ）アクリル」とは、アクリル、メタクリル又はそれらの両方を意味し、「（メタ）アクリレート」とは、アクリレート、メタクリレート又はそれらの両方を意味する。
（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。
[Vinyl monomer containing nitrogen atom (b1a)]
As the vinyl monomer (b1a) containing a nitrogen atom, a vinyl monomer having an amide bond is preferable, and more specifically, (meth) acrylamides, vinylpyrrolidones, vinylpyridines, nitrogen-containing styrene monomers, nitrogen-containing monomers. Examples include (meth) acrylic acid esters.
In the present specification, “(meth) acryl” means acryl, methacryl or both, and “(meth) acrylate” means acrylate, methacrylate or both.
(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。
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, (meth) acrylamides and vinylpyrrolidones are preferable and N-vinylpyrrolidone is more preferable from the viewpoint of adsorptivity to the pigment (A).
［カルボキシ基を含有するビニルモノマー（ｂ１ｂ）］
カルボキシシ基を含有するビニルモノマー（ｂ１ｂ）としては、（メタ）アクリル酸、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルコハク酸、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルフタル酸等が挙げられる。これらの中では、顔料（Ａ）への吸着性の観点から、アクリル酸、メタクリル酸が好ましい。
[Vinyl monomer containing carboxy group (b1b)]
Examples of the vinyl monomer (b1b) containing a carboxy group include (meth) acrylic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl succinic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl phthalic acid, and the like. Among these, acrylic acid and methacrylic acid are preferable from the viewpoint of adsorptivity to the pigment (A).
［その他のモノマー（ｂ１ｃ）］
前記モノマー（ｂ１ａ）及び／又は（ｂ１ｂ）と共重合可能なその他のモノマー（ｂ１ｃ）としては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（ｎ＝２〜３０、ｎはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す。以下同じ）（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（ｎ＝２〜３０）（メタ）アクリレート、ポリ（エチレングリコール（ｎ＝１〜１５）・プロピレングリコール（ｎ＝１〜１５））（メタ）アクリレート等の水酸基含有モノマーの他、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、グリセリンモノ（メタ）アクリレート、パーフルオロオクチルエチル（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート等の（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、水酸基含有モノマーが好ましく、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート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。
[Other monomer (b1c)]
Examples of the other monomer (b1c) copolymerizable with the monomer (b1a) and / or (b1b) include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, and polyethylene glycol (n = 2 to 2). 30 and n represent the average number of moles added of the oxyalkylene group (the same applies hereinafter) (meth) acrylate, polypropylene glycol (n = 2 to 30) (meth) acrylate, poly (ethylene glycol (n = 1 to 15) / propylene In addition to hydroxyl group-containing monomers such as glycol (n = 1 to 15)) (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate , Glycerin mono (meth) acrylate , (Meth) acrylic acid esters such as perfluorooctylethyl (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, styrenes such as styrene, vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl ethers such as butyl vinyl ether, etc. It is done.
In these, a hydroxyl-containing monomer is preferable and the monomer which has alcoholic hydroxyl groups, such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, is more preferable.
［反応性官能基を含有するビニルモノマー（ｂ１ｄ）］
（ｂ１）成分と（ｂ２）成分とをカップリング反応させてグラフトポリマーを得る場合には、（ｂ２）成分が反応性官能基を有し、該反応性官能基と反応しうる反応性官能基を含有するビニルモノマー（ｂ１ｄ）が用いられるが、該ビニルモノマー（ｂ１ｄ）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、アミノ基を含むビニルモノマー等が挙げられる。
（ｂ２）成分の反応性官能基に応じて、（ｂ１ｄ）として、前記の（ｂ１ａ）、（ｂ１ｂ）及び（ｂ１ｃ）で用いたモノマーも用いることができる。
エポキシ基を含有するビニルモノマーとしては、グリシジル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレートグリシジルエーテル、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル類、Ｎ−グリシジル（メタ）アクリルアミド等の（メタ）アクリルアミド類、アリルグリシジルエーテル等のアリルエーテル類、１，２−エポキシ−５−ヘキセン等が挙げられる。
イソシアネート基を含有するビニルモノマーとしては、昭和電工株式会社製のイソシアネートモノマーである、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート（製品名：カレンズＭＯＩ）、２−［（３，５−ジメチルピラゾリル)カルボキシアミノ］エチルメタクリレート（製品名：カレンズＭＯＩ−ＢＰ）、メタクリル酸 ２−（［１'−メチルプロピリデンアミノ］カルボキシアミノ）エチル（製品名：カレンズＭＯＩ−ＢＭ）、２−アクリロイルオキシエチルイソシアネート（製品名：カレンズＡＯＩ）等が挙げられる。
[Reactive Functional Group-Containing Vinyl Monomer (b1d)]
When a graft polymer is obtained by coupling the component (b1) and the component (b2), the component (b2) has a reactive functional group and can react with the reactive functional group. Is used as the vinyl monomer (b1d), and examples of the vinyl monomer (b1d) include vinyl monomers containing an epoxy group, an isocyanate group, a carboxy group, a phosphoric acid group, a sulfonic acid group, and an amino group.
Depending on the reactive functional group of the component (b2), the monomer used in the above (b1a), (b1b) and (b1c) can also be used as (b1d).
Examples of vinyl monomers containing epoxy groups include (meth) acrylic acid esters such as glycidyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate glycidyl ether, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, N- Examples include (meth) acrylamides such as glycidyl (meth) acrylamide, allyl ethers such as allyl glycidyl ether, 1,2-epoxy-5-hexene, and the like.
As the vinyl monomer containing an isocyanate group, 2-methacryloyloxyethyl isocyanate (product name: Karenz MOI), 2-[(3,5-dimethylpyrazolyl) carboxyamino] ethyl, which is an isocyanate monomer manufactured by Showa Denko KK Methacrylate (product name: Karenz MOI-BP), 2-([1'-methylpropylideneamino] carboxyamino) ethyl methacrylate (Product name: Karenz MOI-BM), 2-acryloyloxyethyl isocyanate (Product name: Karenz) AOI) and the like.
カルボキシ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−（メタ）アクリロイルオキシエチルコハク酸、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルフタル酸等が挙げられ、リン酸基を含有するビニルモノマーとしては、モノ（２−メタクリロイルオキシエチル）アシッドホスフェート、モノ（２−アクリロイルオキシエチル）アシッドホスフェート等が挙げられる。
スルホン酸基を含有するビニルモノマーとしては、アクリルアミド２−メチルプロパンスルホン酸等が挙げられ、アミノ基を含有するビニルモノマーとしては、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸ジエチルアミノエチル、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン等が挙げられる。
これらの中では、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、グリシジル（メタ）アクリレートがより好ましい。
Examples of the vinyl monomer containing a carboxy group include (meth) acrylic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl succinic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl phthalic acid, etc., and vinyl monomers containing a phosphate group Examples thereof include mono (2-methacryloyloxyethyl) acid phosphate, mono (2-acryloyloxyethyl) acid phosphate, and the like.
Examples of the vinyl monomer containing a sulfonic acid group include acrylamide 2-methylpropanesulfonic acid, and examples of the vinyl monomer containing an amino group include dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, Examples include 2-vinylpyridine and 4-vinylpyridine.
In these, the vinyl monomer containing an epoxy group is preferable from the surface of reactivity and a polymerization rate, (meth) acrylic acid ester containing a glycidyl group is preferable, and glycidyl (meth) acrylate is more preferable.
モノマー（ｂ１ａ）、（ｂ１ｂ）、（ｂ１ｃ）及び（ｂ１ｄ）の各々は、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。
（ｂ１）成分中の窒素原子を含有するビニルモノマー（ｂ１ａ）及びカルボキシ基を含有するビニルモノマー（ｂ１ｂ）由来の構成単位の含有量は、特に制限はないが、モノマー（ｂ１ａ）と（ｂ１ｂ）いずれかを多く用いることが好ましく、いずれか一方のみを用いることがより好ましい。なかでもモノマー（ｂ１ａ）を多く用いることが好ましく、モノマー（ｂ１ａ）のみを用いることがより好ましい。
モノマー（ｂ１ａ）を（ｂ１ｂ）より多く用いるか、モノマー（ｂ１ａ）のみを用いる場合の（ｂ１ａ）由来の構成単位の含有量は、（ｂ１）成分の全構成単位中５〜９５重量％が好ましく、１０〜７０重量％がより好ましく、３５〜４０重量％が更に好ましい。モノマー（ｂ１ａ）を（ｂ１ｂ）より多く用いる場合の（ｂ１ｂ）由来の構成単位の含有量は、（ｂ１）成分の全構成単位中０〜３０重量％が好ましく、０〜１０重量％がより好ましく、０〜１重量％が更に好ましい。
一方、モノマー（ｂ１ｂ）を（ｂ１ａ）より多く用いるか、モノマー（ｂ１ｂ）のみを用いる場合の（ｂ１ｂ）由来の構成単位の含有量は、（ｂ１）成分の全構成単位中５〜９５重量％が好ましく、１０〜７０重量％がより好ましく、３０〜３５重量％が更に好ましい。モノマー（ｂ１ｂ）を（ｂ１ａ）より多く用いる場合の（ｂ１ａ）由来の構成単位の含有量は、（ｂ１）成分の全構成単位中０〜３０重量％が好ましく、０〜１０重量％がより好ましく、０〜１重量％が更に好ましい。
Each of the monomers (b1a), (b1b), (b1c) and (b1d) can be used alone or in combination of two or more.
The content of the structural unit derived from the vinyl monomer (b1a) containing a nitrogen atom and the vinyl monomer (b1b) containing a carboxyl group in the component (b1) is not particularly limited, but the monomers (b1a) and (b1b) It is preferable to use either one more, and it is more preferable to use only one of them. Among these, it is preferable to use a large amount of the monomer (b1a), and it is more preferable to use only the monomer (b1a).
When the monomer (b1a) is used more than (b1b) or only the monomer (b1a) is used, the content of the structural unit derived from (b1a) is preferably 5 to 95% by weight in the total structural unit of the component (b1). 10 to 70% by weight is more preferable, and 35 to 40% by weight is still more preferable. When the monomer (b1a) is used more than (b1b), the content of the structural unit derived from (b1b) is preferably 0 to 30% by weight, more preferably 0 to 10% by weight in all the structural units of the component (b1). 0 to 1% by weight is more preferable.
On the other hand, the content of the structural unit derived from (b1b) when the monomer (b1b) is used more than (b1a) or only the monomer (b1b) is used is 5 to 95% by weight in the total structural unit of the component (b1). Is preferable, 10 to 70% by weight is more preferable, and 30 to 35% by weight is still more preferable. When the monomer (b1b) is used more than (b1a), the content of the structural unit derived from (b1a) is preferably 0 to 30% by weight, more preferably 0 to 10% by weight in all the structural units of the component (b1). 0 to 1% by weight is more preferable.
前記いずれの場合においても、（ｂ１ｃ）及び（ｂ１ｄ）由来の構成単位の含有量は特に制限はないが、（ｂ１ｃ）由来の構成単位の含有量は、（ｂ１）成分の全構成単位中０〜８０重量％が好ましく、３０〜８０重量％がより好ましく、４０〜５０重量％が更に好ましい。（ｂ１ｄ）由来の構成単位の含有量は、（ｂ１）成分の全構成単位中１０〜６０重量％が好ましく、１０〜３０重量％がより好ましく、１０〜２０重量％が更に好ましい。
また、耐熱性の観点から、グラフトポリマー（Ｂ）が、その他のモノマー（ｂ１ｃ）由来の構成単位のうち、水酸基含有モノマー由来の構成単位を、主鎖である（ｂ１）成分の全構成単位中３０〜８０重量％含有することが好ましく、３５〜７０重量％含有することがより好ましく、４０〜６５重量％含有することが更に好ましく、４０〜５０重量％含有することが更に好ましい。
主鎖に水酸基含有モノマー由来の構成単位を有するグラフトポリマーを用いることで耐熱性が向上する理由は定かではないが、分散時に有機溶媒へのグラフトポリマーの主鎖部分の溶解性が低下するため、あるいは主鎖部分と顔料との水素結合によって、ジケトピロロピロール系顔料へのグラフトポリマーの吸着性が向上するためと考えられる。
（ｂ１）成分中の（ｂ１ａ）、（ｂ１ｂ）及び（ｂ１ｃ）由来の構成単位の含有量比（重量比）には、特に制限はないが、〔（ｂ１ａ）＋（ｂ１ｂ）〕／（ｂ１ｃ）は、７０／３０〜２０／８０が好ましく、６５／３５〜３０／７０がより好ましく、６０／４０〜３５／６５が更に好ましく、６０／４０〜５０／５０が更に好ましい。
In any case, the content of the structural unit derived from (b1c) and (b1d) is not particularly limited, but the content of the structural unit derived from (b1c) is 0 in the total structural unit of the component (b1). -80% by weight is preferred, 30-80% by weight is more preferred, and 40-50% by weight is even more preferred. The content of the structural unit derived from (b1d) is preferably 10 to 60% by weight, more preferably 10 to 30% by weight, and still more preferably 10 to 20% by weight in all the structural units of the component (b1).
In addition, from the viewpoint of heat resistance, the graft polymer (B) is a structural unit derived from a hydroxyl group-containing monomer among the structural units derived from the other monomer (b1c), among all the structural units of the component (b1) that is the main chain. It is preferable to contain 30 to 80% by weight, more preferably 35 to 70% by weight, still more preferably 40 to 65% by weight, and still more preferably 40 to 50% by weight.
The reason why the heat resistance is improved by using a graft polymer having a structural unit derived from a hydroxyl group-containing monomer in the main chain is not clear, but because the solubility of the main chain portion of the graft polymer in an organic solvent decreases during dispersion, Alternatively, it is considered that the adsorptivity of the graft polymer to the diketopyrrolopyrrole pigment is improved by hydrogen bonding between the main chain portion and the pigment.
The content ratio (weight ratio) of the structural units derived from (b1a), (b1b) and (b1c) in the component (b1) is not particularly limited, but [(b1a) + (b1b)] / (b1c ) Is preferably 70/30 to 20/80, more preferably 65/35 to 30/70, still more preferably 60/40 to 35/65, and still more preferably 60/40 to 50/50.
［（ｂ２）成分］
（ｂ２）成分は、グラフトポリマー（Ｂ）の側鎖を構成し、水酸基含有モノマー由来の構成単位を５〜３０重量％含有することにより、耐熱性を向上させるものである。
（ｂ２）成分は、水酸基含有モノマーからなる構成単位以外に、該モノマーと共重合可能なその他のモノマーを含有することが好ましい。
また、主鎖である（ｂ１）成分との結合部分である（ｂ２）成分の末端部分には、マクロモノマーとモノマーの共重合によってグラフトポリマーを得る場合には、（ｂ１）成分を構成するモノマーと共重合するための重合性基、または、カップリング反応によってグラフトポリマーを得る場合には、（ｂ１）成分と（ｂ２）成分とをカップリング反応させるための（ｂ１）成分の反応性官能基と反応しうる反応性官能基を有する。
[(B2) component]
The component (b2) constitutes a side chain of the graft polymer (B), and improves heat resistance by containing 5 to 30% by weight of a structural unit derived from a hydroxyl group-containing monomer.
The component (b2) preferably contains other monomer copolymerizable with the monomer in addition to the structural unit composed of the hydroxyl group-containing monomer.
In the case where a graft polymer is obtained by copolymerization of a macromonomer and a monomer at the terminal part of the component (b2) which is a bonding part with the component (b1) as the main chain, the monomer constituting the component (b1) Or a reactive functional group of the component (b1) for causing a coupling reaction between the component (b1) and the component (b2) when a graft polymer is obtained by a coupling reaction. It has a reactive functional group that can react with.
［（ｂ２）成分の水酸基含有モノマー］
側鎖である（ｂ２）成分には、水酸基含有モノマー由来の構成単位が、（ｂ２）成分の全構成単位中５〜３０重量％となるように水酸基含有モノマーが共重合される。水酸基含有モノマーとしては、その他のモノマー（ｂ１ｃ）として前述した水酸基含有モノマーが挙げられる。それらの中では、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートが好ましい。
（ｂ２）成分中の水酸基含有モノマー由来の構成単位の含有量は、耐熱性の観点から、側鎖である（ｂ２）成分中、好ましくは５〜３０重量％、より好ましくは７〜２５重量％、更に好ましくは８〜２０重量％、更に好ましくは１０〜１５重量％である。
側鎖に水酸基含有モノマー由来の構成単位を有するグラフトポリマーを用いることで耐熱性が向上する理由は定かではないが、ポストベーク時に有機溶媒が揮発したのちに残存する、バインダーや多官能性モノマー等と極性が近く、グラフトポリマーの主鎖と水素結合を生じることによって、加熱が進んでも分散を維持できるものと考えられる。
[(B2) Component Hydroxyl-Containing Monomer]
The component (b2) which is a side chain is copolymerized with a hydroxyl group-containing monomer such that the constituent unit derived from the hydroxyl group-containing monomer is 5 to 30% by weight in all the constituent units of the component (b2). As a hydroxyl-containing monomer, the hydroxyl-containing monomer mentioned above as another monomer (b1c) is mentioned. Among them, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate is preferable.
The content of the structural unit derived from the hydroxyl group-containing monomer in the component (b2) is preferably 5 to 30% by weight, more preferably 7 to 25% by weight in the component (b2) which is a side chain, from the viewpoint of heat resistance. More preferably, it is 8 to 20% by weight, and further preferably 10 to 15% by weight.
The reason why the heat resistance is improved by using a graft polymer having a constitutional unit derived from a hydroxyl group-containing monomer in the side chain is not clear, but remains after the organic solvent volatilizes during post-baking, etc. It is considered that the dispersion can be maintained even when heating proceeds by forming hydrogen bonds with the main chain of the graft polymer.
［（ｂ２）成分のその他のモノマー］
（ｂ２）成分の水酸基含有モノマーと共重合可能なその他のモノマーとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ポリ（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類、スチレン等が挙げられる。
これらの中から、使用する有機溶媒（Ｃ）との溶解性が高いモノマーを選択して使用することができる。例えば、有機溶媒（Ｃ）として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℃）や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℃）を使用する場合は、メチルメタクリレート、スチレンを使用することが好ましく、メチルメタクリレートがより好ましい。これらの共重合量は、有機溶媒（Ｃ）への顔料分散体の分散性、耐熱性の観点から、（ｂ２）成分中、好ましくは７０〜９５重量％、より好ましくは８０〜９３重量％、更に好ましくは８５〜９２重量％である。
（ｂ２）成分には、必要に応じて、官能基を有する他のモノマーを少量共重合することもできる。これらのモノマーとしては、メタクリル酸等のカルボキシ基を有するモノマー、グリシジル（メタ）アクリレート等のエポキシ基を有するモノマー等が挙げられる。それらの共重合量は（ｂ１）成分と（ｂ２）成分とのカップリング反応等、グラフトポリマーの製造の妨げにならない程度であれば特に制限はないが、０〜１０重量％が好ましい。
（ｂ２）成分中の水酸基含有モノマー及びその他のモノマー由来の構成単位の含有量比（重量比）には、特に制限はないが、（水酸基含有モノマー）／（その他のモノマー）は、５／９５〜３０／７０が好ましく、７／９３〜２５／７５がより好ましく、８／９２〜２０／８０が更に好ましく、１０／９０〜１５／８５が更に好ましい。
[Other monomer of component (b2)]
Examples of other monomers copolymerizable with the hydroxyl group-containing monomer (b2) include (meth) acrylics such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and poly (meth) acrylate stearyl. Examples include alkyl acids and styrene.
Among these, a monomer having high solubility with the organic solvent (C) to be used can be selected and used. For example, when propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA, boiling point: 146 ° C.) or diethylene glycol monobutyl ether acetate (BCA, boiling point: 247 ° C.) is used as the organic solvent (C), it is preferable to use methyl methacrylate or styrene. Methyl methacrylate is more preferable. These copolymerization amounts are preferably 70 to 95% by weight, more preferably 80 to 93% by weight in the component (b2), from the viewpoint of dispersibility of the pigment dispersion in the organic solvent (C) and heat resistance. More preferably, it is 85-92 weight%.
A small amount of another monomer having a functional group can be copolymerized with the component (b2) as necessary. Examples of these monomers include monomers having a carboxy group such as methacrylic acid, monomers having an epoxy group such as glycidyl (meth) acrylate, and the like. The amount of copolymerization is not particularly limited as long as it does not interfere with the production of the graft polymer, such as a coupling reaction between the component (b1) and the component (b2), but is preferably 0 to 10% by weight.
The content ratio (weight ratio) of the structural unit derived from the hydroxyl group-containing monomer and other monomers in the component (b2) is not particularly limited, but (hydroxyl group-containing monomer) / (other monomer) is 5/95. -30/70 are preferable, 7 / 93-25 / 75 are more preferable, 8 / 92-20 / 80 are still more preferable, and 10 / 90-15 / 85 are still more preferable.
［（ｂ２）成分の末端部分］
（ｂ２）成分の末端部分は、マクロモノマーとモノマーの共重合によってグラフトポリマーを得る場合には、（ｂ１）成分を構成するモノマーと共重合するための重合性基を有するが、該重合性基としてはメタクリロイルオキシ基又はアクリロイルオキシ基が好ましい。
カップリング反応によってグラフトポリマーを得る場合には、（ｂ１）成分と（ｂ２）成分とをカップリング反応させるための（ｂ１）成分の反応性官能基と反応しうる官能基としては、カルボキシ基、アミノ基、エポキシ基、イソシアネート基等が挙げられ、（ｂ１）成分の反応性官能基の種類を考慮して、適宜選択することができる。
（ｂ１）成分の反応性官能基がエポキシ基である場合は、（ｂ２）成分は、片末端にカルボキシ基を有する重合体（片末端カルボン酸型の重合体）又は片末端にアミノ基を有する重合体（片末端アミノ基型の重合体）であることが好ましい。
（ｂ１）成分の反応性官能基がイソシアネート基である場合は、（ｂ２）成分は、片末端にアミノ基を有する重合体（片末端アミノ基型の重合体）であることが好ましい。
[Terminal part of component (b2)]
The terminal portion of the component (b2) has a polymerizable group for copolymerizing with the monomer constituting the component (b1) when a graft polymer is obtained by copolymerization of a macromonomer and a monomer. Is preferably a methacryloyloxy group or an acryloyloxy group.
When a graft polymer is obtained by a coupling reaction, the functional group capable of reacting with the reactive functional group of the component (b1) for causing the coupling reaction of the component (b1) and the component (b2) includes a carboxy group, An amino group, an epoxy group, an isocyanate group, etc. are mentioned, It can select suitably in consideration of the kind of reactive functional group of (b1) component.
When the reactive functional group of the component (b1) is an epoxy group, the component (b2) has a polymer having a carboxy group at one end (one-end carboxylic acid type polymer) or an amino group at one end. A polymer (one-terminal amino group type polymer) is preferred.
When the reactive functional group of the component (b1) is an isocyanate group, the component (b2) is preferably a polymer having an amino group at one end (single terminal amino group type polymer).
〔グラフトポリマー（Ｂ）の製造〕
グラフトポリマー（Ｂ）の製造方法は、（ｂ１）成分を含む主鎖と（ｂ２）成分を含む側鎖を有するグラフトポリマーを得ることができる方法であればよく、特に制限されない。
例えば、（i）（ｂ２）成分の末端に（メタ）アクリロイル基等の重合性基を導入したマクロモノマーとし、（ｂ１）成分を構成するモノマーと共重合する方法、（ii）（ｂ１）成分に反応性官能基を導入し、該反応性官能基と反応しうる（ｂ２）成分の官能基とのカップリング反応により製造する方法等が挙げられるが、後者の（ii）の方法がより好ましい。以下に、このカップリング反応による製造方法を説明する。
なお、上記反応においては、全成分を一度に添加して行ってもよいが、反応工程全体を数段階に分けて、各成分を分割して添加し、反応させることが好ましい。
[Production of Graft Polymer (B)]
The method for producing the graft polymer (B) is not particularly limited as long as it is a method capable of obtaining a graft polymer having a main chain containing the component (b1) and a side chain containing the component (b2).
For example, (i) a method in which a macromonomer in which a polymerizable group such as a (meth) acryloyl group is introduced at the end of the component (b2) is copolymerized with a monomer constituting the component (b1), (ii) the component (b1) (B2) which is capable of reacting with the reactive functional group, and a method of producing it by a coupling reaction with the functional group of component (b2). The latter method (ii) is more preferable. . Below, the manufacturing method by this coupling reaction is demonstrated.
In the above reaction, all components may be added at one time, but it is preferable to divide the whole reaction process into several stages and add each component in a divided manner for reaction.
［（ｂ１）成分の製造］
（ｂ１）成分の製造方法に特に制限はなく、バルク重合法、溶液重合法、懸濁重合法等を採用しうるが、溶液重合法が好ましい。溶液重合法で用いる溶剤に特に制限はなく、エタノール等のアルコール類、ケトン類、エステル類、炭化水素類、エーテル類、芳香族化合物、ハロゲン化炭化水素等が挙げられる。
重合開始剤としては、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ系開始剤、過酸化物系開始剤、過硫酸系開始剤等が挙げられる。また必要に応じて、ドデシルメルカプタン、メルカプトエタノール、メルカプトプロピオン酸等のメルカプタン類等の連鎖移動剤等を用いることもできる。
反応温度は、用いる重合開始剤、溶媒の種類等により適宜選択できるが、通常５０〜１００℃の範囲が好ましい。
[Production of component (b1)]
(B1) There is no restriction | limiting in particular in the manufacturing method of a component, Although a bulk polymerization method, a solution polymerization method, a suspension polymerization method, etc. can be employ | adopted, a solution polymerization method is preferable. The solvent used in the solution polymerization method is not particularly limited, and examples thereof include alcohols such as ethanol, ketones, esters, hydrocarbons, ethers, aromatic compounds, and halogenated hydrocarbons.
Examples of the polymerization initiator include azo initiators such as 2,2′-azobisisobutyronitrile and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), peroxide initiators, and persulfuric acid initiators. An initiator etc. are mentioned. Moreover, chain transfer agents, such as mercaptans, such as dodecyl mercaptan, mercaptoethanol, mercaptopropionic acid, etc. can also be used as needed.
The reaction temperature can be appropriately selected depending on the polymerization initiator used, the type of solvent, and the like, but is usually preferably in the range of 50 to 100 ° C.
（ｂ１）成分の数平均分子量（Ｍｎ）は、本発明の顔料分散体としての保存安定性及び耐熱性の観点から、好ましくは５００〜５０，０００、より好ましくは１０００〜３０，０００、更に好ましくは２０００〜２０，０００、更に好ましくは３０００〜１０，０００である。また、（ｂ１）成分の重量平均分子量（Ｍｗ）は、同様の観点から、好ましくは１５００〜１５０，０００、より好ましくは３０００〜９０，０００、更に好ましくは６０００〜６０，０００、更に好ましくは８０００〜４０，０００である。
（ｂ１ｄ）にエポキシ基を含有するビニルモノマーを用いた場合の（ｂ１）成分のエポキシ価は、（ｂ２）成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が更に好ましい。なお、数平均分子量（Ｍｎ）、重量平均分子量（Ｍｗ）、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。
The number average molecular weight (Mn) of the component (b1) is preferably 500 to 50,000, more preferably 1000 to 30,000, still more preferably, from the viewpoints of storage stability and heat resistance as the pigment dispersion of the present invention. Is 2000 to 20,000, more preferably 3000 to 10,000. Further, the weight average molecular weight (Mw) of the component (b1) is preferably 1500 to 150,000, more preferably 3000 to 90,000, still more preferably 6000 to 60,000, and still more preferably 8000, from the same viewpoint. ~ 40,000.
The epoxy value of the component (b1) when a vinyl monomer containing an epoxy group is used for (b1d) is preferably 19 to 375 mgKOH / g, and preferably 30 to 350 mgKOH / g from the viewpoint of reactivity with the component (b2). g is more preferable, and 40 to 300 mgKOH / g is still more preferable. The number average molecular weight (Mn), the weight average molecular weight (Mw), and the epoxy value can be measured by the methods described in the examples.
［（ｂ２）成分の製造］
（ｂ２）成分の製造方法に特に制限はなく、バルク重合法、溶液重合法、懸濁重合法等を採用しうるが、特に溶液重合法が好ましい。溶液重合法で用いる溶剤、重合開始剤、連鎖移動剤、反応温度は、（ｂ１）成分の製造で記載したもの及び条件と同じである。片末端にカルボン酸を導入するために、４，４’−アゾビス（４−シアノ酪酸）等のカルボン酸を含む重合開始剤や、メルカプトプロピオン酸等のカルボン酸を含む連鎖移動剤を使用することが好ましく、片末端にアミノ基を導入するために、アミノエタンチオール等の連鎖移動剤、片末端にヒドロキシル基を導入するために、メルカプトエタノール等の連鎖移動剤を使用することが好ましい。
（ｂ２）成分の数平均分子量（Ｍｎ）は、本発明の組成物の分散体としての保存安定性及び増粘抑制の観点から、好ましくは５００〜２０，０００、より好ましくは６００〜１０，０００、更に好ましくは７００〜５０００、更に好ましくは８００〜２０００である。また、（ｂ２）成分の重量平均分子量（Ｍｗ）は、同様の観点から、好ましくは１０００〜５０，０００、より好ましくは１２００〜２０，０００、更に好ましくは１５００〜１０，０００、更に好ましくは２０００〜５０００である。
また、（ｂ１）成分の反応性官能基に対する（ｂ２）成分の官能基のモル比〔（ｂ２）成分の官能基／（ｂ１）成分の反応性官能基）〕は、未反応（ｃ２）を抑制する観点から、０．０５〜１．０が好ましく、０．１〜０．９がより好ましく、０．２〜０．８が特に好ましい。
[Production of component (b2)]
There is no restriction | limiting in particular in the manufacturing method of (b2) component, Although a bulk polymerization method, a solution polymerization method, a suspension polymerization method, etc. can be employ | adopted, a solution polymerization method is especially preferable. The solvent, polymerization initiator, chain transfer agent, and reaction temperature used in the solution polymerization method are the same as those described in the production of the component (b1) and conditions. In order to introduce a carboxylic acid at one end, a polymerization initiator containing a carboxylic acid such as 4,4′-azobis (4-cyanobutyric acid) or a chain transfer agent containing a carboxylic acid such as mercaptopropionic acid is used. It is preferable to use a chain transfer agent such as aminoethanethiol for introducing an amino group at one end, and a chain transfer agent such as mercaptoethanol for introducing a hydroxyl group at one end.
The number average molecular weight (Mn) of the component (b2) is preferably from 500 to 20,000, more preferably from 600 to 10,000, from the viewpoint of storage stability as a dispersion of the composition of the present invention and suppression of thickening. More preferably, it is 700-5000, More preferably, it is 800-2000. In addition, the weight average molecular weight (Mw) of the component (b2) is preferably 1000 to 50,000, more preferably 1200 to 20,000, still more preferably 1500 to 10,000, and still more preferably 2000 from the same viewpoint. ~ 5000.
Further, the molar ratio of the functional group of the component (b2) to the reactive functional group of the component (b1) [the functional group of the component (b2) / the reactive functional group of the component (b1))] is the unreacted (c2). From the viewpoint of suppression, 0.05 to 1.0 is preferable, 0.1 to 0.9 is more preferable, and 0.2 to 0.8 is particularly preferable.
［カップリング反応によるグラフトポリマー（Ｂ）の製造］
グラフトポリマー（Ｂ）は、（ｂ１）成分の反応性官能基と、該反応性官能基と反応しうる（ｂ２）成分の反応性官能基とのカップリング反応により製造されることが好ましい。
カップリング反応の際には、触媒を用いてもよい。特にエポキシ基とカルボン酸の反応の場合には、触媒を添加することが好ましい。エポキシ基とカルボン酸の反応の触媒としては、第四級アンモニウム塩、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。
第四級アンモニウム塩としては、テトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムアイオダイド、テトラメチルアンモニウムクロライド、トリメチルベンジルアンモニウムクロライド、トリエチルベンジルアンモニウムクロライド等のハロゲン化物が挙げられ、第三級アミンとしては、トリエチルアミン、ジメチルブチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン等が挙げられる。
上記触媒の中では、第四級アンモニウム塩、第三級アミンが好ましく、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。触媒の添加量については特に制限はないが、カルボン酸に対して、０．５〜２００ｍｏｌ％が好ましい。
[Production of graft polymer (B) by coupling reaction]
The graft polymer (B) is preferably produced by a coupling reaction between the reactive functional group of the component (b1) and the reactive functional group of the component (b2) that can react with the reactive functional group.
A catalyst may be used in the coupling reaction. Particularly in the case of a reaction between an epoxy group and a carboxylic acid, it is preferable to add a catalyst. Examples of the catalyst for the reaction between the epoxy group and the carboxylic acid include quaternary ammonium salts, tertiary amines, alkali metal hydroxides, inorganic acids, sulfonic acids, carboxylic acids, solid acids, solid bases and the like.
Examples of the quaternary ammonium salt include halides such as tetraethylammonium bromide, tetrabutylammonium bromide, tetrabutylammonium iodide, tetramethylammonium chloride, trimethylbenzylammonium chloride, triethylbenzylammonium chloride. Include triethylamine, dimethylbutylamine, diisopropylethylamine, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine and the like.
Among the above catalysts, quaternary ammonium salts and tertiary amines are preferable, quaternary ammonium halides are more preferable, and tetrabutylammonium bromide is particularly preferable. Although there is no restriction | limiting in particular about the addition amount of a catalyst, 0.5-200 mol% is preferable with respect to carboxylic acid.
溶媒としては、（ｂ１）成分及び（ｂ２）成分を溶解するものであれば、特に制限はない。溶媒は、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。
反応系の濃度に特に制限はないが、全量中の（ｂ１）成分と（ｂ２）成分の合計量は、粘度上昇を抑制して均一に反応を進行させる観点及び反応時間を短縮する観点から、好ましくは５〜７０重量％、より好ましくは１０〜５０重量％である。反応温度も特に制限はないが、反応速度の観点から、６０℃以上であることが好ましい。
カップリング反応の進行は、各反応性官能基を定量することにより確認することができる。例えばエポキシ基を有する（ｂ１）成分とカルボキシ基を有する（ｂ２）成分を用いる場合は、反応系中の酸価、エポキシ基を測定することにより、また、アミノ基を有する（ｂ２）成分を用いる場合は、アミン価を測定することにより、カップリング反応の進行状況を確認できる。
The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the component (b1) and the component (b2). A solvent can be used individually or in combination of 2 or more types.
Although there is no restriction | limiting in particular in the density | concentration of a reaction system, From the viewpoint of shortening reaction time from the viewpoint of making the total amount of (b1) component and (b2) component in a whole quantity suppress a viscosity rise and to advance reaction uniformly. Preferably it is 5-70 weight%, More preferably, it is 10-50 weight%. Although there is no restriction | limiting in particular also in reaction temperature, It is preferable that it is 60 degreeC or more from a viewpoint of reaction rate.
The progress of the coupling reaction can be confirmed by quantifying each reactive functional group. For example, when using the (b1) component having an epoxy group and the (b2) component having a carboxy group, the acid value and epoxy group in the reaction system are measured, and the (b2) component having an amino group is used. In this case, the progress of the coupling reaction can be confirmed by measuring the amine value.
グラフトポリマー（Ｂ）の全構成単位中の（ｂ１ａ）及び（ｂ１ｂ）成分由来の構成成分の合計含有量は、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５〜２５重量％、更に好ましくは９〜２０重量％、更に好ましくは１５〜２０重量％である。
上記の方法で得られたグラフトポリマー（Ｂ）における、全構成単位中の（ｂ１ｃ）成分由来の構成成分の含有量は、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０〜６５重量％、より好ましくは５〜５０重量％、更に好ましくは１５〜２５重量％、更に好ましくは２０〜２３重量％である。
グラフトポリマー（Ｂ）の全構成単位中の（ｂ２）成分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の観点から、好ましくは３０〜９５重量％、より好ましくは４０〜９０重量％、更に好ましくは５０〜８０重量％、更に好ましくは５０〜６０重量％である。
グラフトポリマー（Ｂ）の重量平均分子量（Ｍｗ）は、同様の観点から、好ましくは１０００〜１，０００，０００、より好ましくは５０００〜４００，０００、更に好ましくは８０００〜２００，０００、更に好ましくは１０，０００〜４０，０００である。
The total content of the components derived from the components (b1a) and (b1b) in all the structural units of the graft polymer (B) is the viewpoint of adsorptivity to the pigment and the viewpoint of suppressing the increase in viscosity and optimizing the dispersed particle size. Therefore, it is preferably 2 to 30% by weight, more preferably 5 to 25% by weight, still more preferably 9 to 20% by weight, and still more preferably 15 to 20% by weight.
In the graft polymer (B) obtained by the above method, the content of the component derived from the component (b1c) in all the structural units is determined in view of adsorptivity to the pigment, suppression of increase in viscosity, and appropriate dispersion particle size. From the viewpoint of chemical conversion, it is preferably 0 to 65% by weight, more preferably 5 to 50% by weight, still more preferably 15 to 25% by weight, and still more preferably 20 to 23% by weight.
The content of the structural unit derived from the component (b2) in all the structural units of the graft polymer (B) is preferably 30 to 95% by weight, more preferably from the viewpoint of adsorptivity to the pigment and suppression of increase in viscosity. Is 40 to 90% by weight, more preferably 50 to 80% by weight, and still more preferably 50 to 60% by weight.
From the same viewpoint, the weight average molecular weight (Mw) of the graft polymer (B) is preferably 1000 to 1,000,000, more preferably 5000 to 400,000, still more preferably 8000 to 200,000, still more preferably. 10,000 to 40,000.
〔有機溶媒（Ｃ）〕
本発明に用いられる有機溶媒（Ｃ）は特に限定されないが、沸点が好ましくは７０℃以上、より好ましくは１００℃以上の高沸点の有機溶媒が好ましい。また、顔料（Ａ）の分散性の観点、及び顔料分散体を油性とする観点から、有機溶媒（Ｃ）のＳＰ値（溶解度パラメータ）は、好ましくは８〜１０（ｃａｌ／ｃｍ3）1/2、より好ましくは８．２〜９．５（ｃａｌ／ｃｍ3）1/2、更に好ましくは８．４〜９．０（ｃａｌ／ｃｍ3）1/2である。なお、有機溶媒（Ｃ）のＳＰ値は、Ｆｅｄｏｒｓの方法〔Robert F.Fedors, Polymer Engineering and Science, 14, 147-154 (1974)〕により計算することができる。
このような有機溶媒（Ｃ）の具体例としては、セロソルブ類、カルビトール類、アルコール類、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類、及びアルカンジイルグリコールジアルキルエーテル類が挙げられ、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類及びアルカンジイルグリコールジアルキルエーテル類が好ましい。
[Organic solvent (C)]
The organic solvent (C) used in the present invention is not particularly limited, but a high boiling point organic solvent having a boiling point of preferably 70 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher is preferable. From the viewpoint of dispersibility of the pigment (A) and the viewpoint of making the pigment dispersion oily, the SP value (solubility parameter) of the organic solvent (C) is preferably 8 to 10 (cal / cm 3 ) 1 / 2 , more preferably 8.2 to 9.5 (cal / cm 3 ) 1/2 , and still more preferably 8.4 to 9.0 (cal / cm 3 ) 1/2 . The SP value of the organic solvent (C) can be calculated by the Fedors method [Robert F. Fedors, Polymer Engineering and Science, 14, 147-154 (1974)].
Specific examples of such organic solvent (C) include cellosolves, carbitols, alcohols, alkanediyl glycol monoalkyl ether acetates, and alkanediyl glycol dialkyl ethers, and alkanediyl glycol monoalkyl ethers. Acetates and alkanediyl glycol dialkyl ethers are preferred.
セロソルブ類としては、例えば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のエチレングリコールアルキルエーテル等が挙げられる。カルビトール類としては、例えば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のジエチレングリコールアルキルエーテル等が挙げられる。アルコール類としては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン等が挙げられる。 Examples of cellosolves include ethylene glycol alkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, and ethylene glycol monoethyl ether. Examples of carbitols include diethylene glycol alkyl ethers such as diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, and diethylene glycol monoethyl ether. Examples of alcohols include ethylene glycol, diethylene glycol, glycerin and the like.
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類としては、例えば、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。アルカンジイルグリコールジアルキルエーテル類としては、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が挙げられる。
これらの中では、グラフトポリマー（Ｂ）の溶解性又は分散性と、ジケトピロロピロール系顔料（Ａ）の分散性の観点から、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類が好ましく、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、沸点：１４６℃、ＳＰ値：８．７３）、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℃、ＳＰ値：８．９４）が特に好ましい。
有機溶媒（Ｃ）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。
Examples of alkanediyl glycol monoalkyl ether acetates include ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monomethyl ether propionate, ethylene glycol monoethyl ether propionate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene Examples include glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether propionate, propylene glycol monoethyl ether propionate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, and diethylene glycol monobutyl ether acetate. Examples of alkanediyl glycol dialkyl ethers include propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol dimethyl ether.
Among these, alkanediyl glycol monoalkyl ether acetates are preferable from the viewpoint of solubility or dispersibility of the graft polymer (B) and dispersibility of the diketopyrrolopyrrole pigment (A), and propylene glycol monomethyl ether acetate. (PGMEA, boiling point: 146 ° C., SP value: 8.73) and diethylene glycol monobutyl ether acetate (BCA, boiling point: 247 ° C., SP value: 8.94) are particularly preferred.
An organic solvent (C) can be used individually or in combination of 2 or more types.
［分散方法］
本発明のカラーフィルター用顔料分散体の製造における分散方法に特に制限はないが、粒径の大きい粉末である顔料（Ａ）と、グラフトポリマー（Ｂ）と有機溶媒（Ｃ）とを馴染ませ、本分散処理を容易に行うことができる程度まで、混合しておくために、予備分散を行うことが好ましい。
顔料（Ａ）、グラフトポリマー（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、グラフトポリマー（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（Ａ）とグラフトポリマー（Ｂ）の重量比〔（Ａ）／（Ｂ）〕は、顔料（Ａ）に必要量のグラフトポリマー（Ｂ）を付着させる観点から、該重量比〔（Ａ）／（Ｂ）〕を１００／３０〜１００／７０であることが好ましい。
予備分散の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。
[Distribution method]
There is no particular limitation on the dispersion method in the production of the pigment dispersion for a color filter of the present invention, but the pigment (A) which is a powder having a large particle size, the graft polymer (B) and the organic solvent (C) are blended, Preliminary dispersion is preferably performed in order to mix the dispersion to such an extent that the dispersion treatment can be easily performed.
In the preliminary dispersion of the pigment (A), the graft polymer (B) and the organic solvent (C), all the components may be mixed and dispersed at one time, but the graft polymer (B) and the organic solvent (C) are preliminarily mixed. It is preferable to prepare a premix by mixing, and to mix the pigment (A) into the premix obtained and disperse to obtain a final mixture.
The weight ratio [(A) / (B)] of the pigment (A) and the graft polymer (B) at the time of preliminary dispersion is the weight ratio from the viewpoint of adhering a necessary amount of the graft polymer (B) to the pigment (A). [(A) / (B)] is preferably 100/30 to 100/70.
The dispersion time for the preliminary dispersion 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.
予備分散で用いる分散機に特に制限はなく、公知の種々の分散装置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（シンマルエンタープライゼス社製、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）の微細化の観点から、ペイントシェーカーやビーズミル及び高圧式分散機が好ましく、高圧式分散機が耐熱性向上の観点からより好ましい。高圧式分散機は、液全体が流路を通過するため、その他の分散方法に比べ、偏りが起きにくい。そのため、均質な顔料の予備分散体を得ることができると考えられる。均質な予備分散体を用いることで、本分散において粗大粒子等の発生を抑えることができ、耐熱性を向上させることができる。
There is no particular limitation on the disperser used in the preliminary dispersion, and various known dispersers can be used. For example, commonly used mixing and stirring devices equipped with anchor blades, etc., specific examples include Ultra Disper, Desperm (Asada Tekko Co., Ltd., trade name), Milder (Ebara Corporation, Taiheiyo Kiko Co., Ltd., trade name) ), TK homomixer, TK pipeline mixer, TK homo jetter, TK homomic line flow, high-speed agitating and mixing devices such as filmix (Primix Co., Ltd., trade name), and kneaders such as roll mills, kneaders and extruders. High pressure homogenizers represented by high pressure homogenizers (Izumi Food Machinery Co., Ltd., trade name), microfluidizers (Microfluidics, trade name), Nanomizer (Yoshida Kikai Kogyo Co., Ltd., trade name), Optimizer, Starburst (Suginomashi) Co., Ltd., a high-pressure dispersing machine such as a high-pressure homogenizer of the chamber type of trade name), a paint shaker, a bead mill, Dyno (Shinmaru Enterprises Co., Ltd., and a media type dispersing machine such as a trade name), and the like. A plurality of these devices can be combined.
Among these, a paint shaker, a bead mill, and a high-pressure disperser are preferable from the viewpoint of miniaturization of the pigment (A), and a high-pressure disperser is more preferable from the viewpoint of improving heat resistance. In the high-pressure disperser, since the entire liquid passes through the flow path, the bias is less likely to occur compared to other dispersion methods. Therefore, it is considered that a homogeneous preliminary dispersion of pigment can be obtained. By using a homogeneous preliminary dispersion, the generation of coarse particles and the like can be suppressed in the main dispersion, and the heat resistance can be improved.
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、本分散を行うことが好ましい。本分散は、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、耐熱性向上の観点から、前記の高圧式分散機を併用することが好ましい。
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、０．０９ｍｍ以下がより好ましく、０．０８ｍｍ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。
In order to further refine the mixture obtained by the above preliminary dispersion, it is preferable to perform this dispersion. This dispersion is preferably performed using a media-type disperser from the viewpoint of making the pigment (A) finer, and preferably used in combination with the above-described high-pressure disperser from the viewpoint of improving heat resistance.
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, 0.09 mm or less is more preferable, 0.08 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。分散機がペイントシェイカーの場合は、分散体の入った容器に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 resulting 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. If the disperser is a paint shaker, it is preferable to cool using a spot cooler that blows cool air to the container containing the disperser. If the disperser is a bead mill, kneader, or high-pressure disperser, cool by flowing a coolant through the jacket. It is preferable.
The dispersion time of this dispersion is preferably 3 to 200 hours and more preferably 5 to 50 hours from the viewpoint of sufficiently miniaturizing the pigment (A).
分散工程の途中でグラフトポリマー（Ｂ）を添加してもよい。顔料分散ポリマー（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（Ａ）とグラフトポリマー（Ｂ）の重量比〔（Ａ）／（Ｂ）〕は、耐熱性及び保存安定性の観点から、１００／３０〜１００／１５０が好ましく、１００／３０〜１００／１５０がより好ましい。
また、顔料分散体の粘度は、分散機の動力や顔料（Ａ）、グラフトポリマー（Ｂ）及び有機溶媒（Ｃ）の混合比率を調整することによって、１０〜１２０ｍＰａ・ｓ（２０℃）に調整することが好ましい。
You may add a graft polymer (B) in the middle of a dispersion | distribution process. If pigment dispersion polymer (B) is added, the dispersibility of pigment (A) will improve, a viscosity will fall a little, and the stability of a pigment dispersion will also improve.
The weight ratio [(A) / (B)] of the pigment (A) and the graft polymer (B) at the end of the dispersion is preferably 100/30 to 100/150 from the viewpoint of heat resistance and storage stability. / 30-100 / 150 is more preferable.
The viscosity of the pigment dispersion is adjusted to 10 to 120 mPa · s (20 ° C.) by adjusting the power of the disperser and the mixing ratio of the pigment (A), the graft polymer (B) and the organic solvent (C). It is preferable to do.
［その他の処理］
本発明の顔料分散体の製造方法においては、さらに、未吸着ポリマーの除去、有機溶媒を用いた再分散、その他の処理を行うことができる。
未吸着ポリマーの除去方法としては、例えば、分散工程で得られた顔料分散体を膜分離処理又は遠心分離処理することにより、顔料分散体から、顔料（Ａ）に未吸着のポリマーを除去する方法が挙げられる。
再分散の方法にも特に制限はなく、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。再分散工程で用いる有機溶媒としては、前記の有機溶媒（Ｃ）等が挙げられる。
また、超音波ホモジナイザー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。また、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体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。
上記の再分散処理を行うと、顔料分散体の耐熱性が向上するため好ましい。これは、再分散により、耐熱性の低下に影響を与える粗大粒子が微粒化されるためと考えられる。
[Other processing]
In the method for producing a pigment dispersion of the present invention, removal of unadsorbed polymer, redispersion using an organic solvent, and other treatments can be further performed.
As a method for removing the unadsorbed polymer, for example, a method of removing the polymer unadsorbed on the pigment (A) from the pigment dispersion by subjecting the pigment dispersion obtained in the dispersion step to membrane separation treatment or centrifugal separation treatment. Is mentioned.
The redispersion method is not particularly limited, and the redispersion method can be mixed and dispersed using the above-described disperser such as a paint shaker or a high-pressure homogenizer. Examples of the organic solvent used in the redispersion step include the organic solvent (C) described above.
Moreover, it can also re-disperse using an ultrasonic homogenizer. As a high-power ultrasonic homogenizer, SILENTSONIC UT-204 manufactured by Sharp Corporation, ultrasonic homogenizer US-300T manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd., US-1200T, RUS-1200T, MUS-1200T, manufactured by Healsha Ultrasonic processor UIP series and the like. 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 a 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.
It is preferable to perform the redispersion treatment because the heat resistance of the pigment dispersion is improved. This is presumably because coarse particles that affect the heat resistance decrease are atomized by redispersion.
［カラーフィルター用顔料分散体］
本発明のカラーフィルター用顔料分散体は、一般式（１）で表されるジケトピロロピロール系顔料（Ａ）、ビニルモノマー由来の構成単位を有する主鎖に、水酸基含有モノマー由来の構成単位を有する側鎖がグラフトしてなるものであり、該水酸基含有モノマー由来の構成単位の含有量が、ポリマーの全構成単位中５〜３０重量％であるグラフトポリマー（Ｂ）、及び有機溶媒（Ｃ）を含有するため、耐熱性に優れている。耐熱性に優れる理由は明らかではないが、側鎖にグラフトポリマー（Ｂ）の側鎖の水酸基が、ポストベーク（加熱）前に配合されるバインダーや硬化成分である多官能モノマーと相互作用し、加熱時にも顔料分散体の分散を良好にするため、顔料分散体の凝集が生じにくく、ポストベーク後の耐熱性の低下が抑制されるものと考えられる。
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。
有機溶媒（Ｃ）の含有量は、良好な着色性及び粘度を得る観点から、顔料分散体中の全固形分に対して、１００〜３０００重量％が好ましく、２００〜１０００重量％がより好ましい。
[Pigment dispersion for color filter]
The pigment dispersion for a color filter of the present invention has a diketopyrrolopyrrole pigment (A) represented by the general formula (1), a main unit having a constituent unit derived from a vinyl monomer, and a constituent unit derived from a hydroxyl group-containing monomer. A graft polymer (B), which is formed by grafting a side chain having a hydroxyl group-containing monomer, wherein the content of the structural unit derived from the hydroxyl group-containing monomer is 5 to 30% by weight in all the structural units of the polymer, and the organic solvent (C) Since it contains, it is excellent in heat resistance. The reason why it is excellent in heat resistance is not clear, but the side chain hydroxyl group of the graft polymer (B) interacts with the polyfunctional monomer that is a binder and a curing component blended before post-baking (heating), In order to improve the dispersion of the pigment dispersion even during heating, the pigment dispersion is unlikely to agglomerate, and a decrease in heat resistance after post-baking is suppressed.
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 content of the organic solvent (C) is preferably 100 to 3000% by weight, more preferably 200 to 1000% by weight, based on the total solid content in the pigment dispersion, from the viewpoint of obtaining good colorability and viscosity.
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耐熱性を得るために、９０ｎｍ以下が好ましく、３０〜９０ｎｍがより好ましく、４０〜９０ｎｍ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ーテルアセテート（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粒子屈折率：１．５１、ジケトピロロピロール系顔料密度：１．４５ｇ／ｃｍ3、ＰＧＭＥＡ屈折率：１．４０、ＰＧＭＥＡ粘度：１．０８１ｃＰ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２０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 90 nm or less, more preferably 30 to 90 nm, and more preferably 40 to 90 nm in order to obtain good heat resistance 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 with propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) 300 times, and using a particle size analyzer (ZETASIZER Nano-ZS, manufactured by Sysmex Corporation). As measurement conditions, for example, diketopyrrolopyrrole pigment particle refractive index: 1.51, diketopyrrolopyrrole pigment density: 1.45 g / cm 3 , PGMEA refractive index: 1.40, PGMEA viscosity: 1.081 cP Enter and measure at 20 ° C.
The viscosity (20 ° C.) at a solid content of 20% 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, 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、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（Ａ）、グラフトポリマー（Ｂ）、有機溶媒（Ｃ）以外にバインダー、多官能モノマー（硬化成分）、光重合開始剤等を含有することができる。
バインダーとしては、（メタ）アクリル酸と（メタ）アクリル酸エステルとの共重合体（例えば、メタクリル酸／ベンジルメタクリレート共重合体等）、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を挙げることができる。その重量平均分子量（Ｍｗ）は、５，０００〜２００，０００が好ましい。本発明の非水系顔料分散体中のバインダーの含有量は、全固形分に対して２０〜８０重量％が好ましい。
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、ビニルエステル等を挙げることができる。本発明の顔料分散体中の多官能モノマーの含有量は、全固形分に対して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、ポリハロゲン類を挙げることができ、これらの１種又は２種以上を組み合わせて使用することができる。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。本発明の非水系顔料分散体中の光重合開始剤の含有量は、全固形分に対し、０．２〜１０重量％が好ましい。
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、酢酸エチル等の溶剤を添加することもできる。
[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. In addition to the pigment (A), the graft polymer (B), and the organic solvent (C), a binder, A functional monomer (curing component), a photopolymerization initiator, and the like can be contained.
Examples of binders include copolymers of (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid esters (for example, methacrylic acid / benzyl methacrylate copolymer), styrene / maleic anhydride copolymers, styrene / maleic anhydride copolymers. Examples include a reaction product of a polymer and alcohols. The weight average molecular weight (Mw) is preferably 5,000 to 200,000. The content of the binder in the non-aqueous pigment dispersion of the present invention is preferably 20 to 80% by weight with respect to the total solid content.
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 with respect to the total solid content.
Examples of the photopolymerization initiator include aromatic ketones, lophine dimers, benzoin, benzoin ethers, and polyhalogens, and these can be used alone or in combination. 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 content of the photopolymerization initiator in the non-aqueous pigment dispersion of the present invention is preferably 0.2 to 10% by weight with respect to the total solid content.
Furthermore, a solvent such as cyclohexanone, ethyl cellosolve acetate, ethylene glycol diethyl ether, or 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、「部」及び「％」は特記しない限り、「重量部」及び「重量％」である。なお、ポリマーの分子量、不揮発分、エポキシ価、及び耐熱性の測定、評価は以下の方法により行った。
（１）ポリマーの数平均分子量（Ｍｎ）、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のファーミンＤＭを含有するクロロホルムを用いたＧＰＣ法により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定した。
（２）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１０ｇを量り採り、そこにポリマー溶液２ｇ（サンプル量）を加えてガラス棒で混合し、１０５℃の減圧乾燥機（圧力８ｋＰａ）で２時間乾燥した。乾燥後の重さを計り、次式より不揮発分を算出した。
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）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。
In the following production examples, examples and comparative examples, “parts” and “%” are “parts by weight” and “% by weight” unless otherwise specified. The molecular weight, nonvolatile content, epoxy value, and heat resistance of the polymer were measured and evaluated by the following methods.
(1) Measurement of number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw) of a polymer Showa Denko Co., Ltd., two K-804L columns are used in series as a column, and 1 mmol / L of Farmin DM is contained as a solvent. Measurement was performed using polystyrene as a standard substance by the GPC method using chloroform.
(2) Measurement of non-volatile content Weigh 10 g of a glass rod and dry anhydrous sodium sulfate in a petri dish, add 2 g (sample amount) of the polymer solution thereto, mix with a glass rod, and use a 105 ° C vacuum dryer (pressure 8 kPa). Dried for 2 hours. The weight after drying was measured, and the non-volatile content was calculated from the following formula.
Nonvolatile content = [[sample amount− (weight after drying− (petri dish + glass rod + weight of anhydrous sodium sulfate)]] / sample amount] × 100
(3) Measurement of epoxy value It refers to the amount of potassium hydroxide expressed in mg of potassium hydroxide by adding hydrochloric acid to the polymer solution and chlorhydrinating.
（４）耐熱性（コントラスト比保持率）の測定
顔料濃度を１０％に調整した顔料分散体１．００部、メタクリル酸／ベンジルメタクリレート共重合体（バインダー、モル比：３０／７０、Ｍｗ：１４０００、固形分４０重量％のＰＧＭＥＡ溶液）０．１５部、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）０．０４６部、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、顔料分散組成物を得た。ガラス基板上に顔料分散組成物を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（モリテックス社製、ＭＵＶ−２０２Ｕ）を用いて６０ｍＪ／ｃｍ2まで紫外線を照射した（ポストベーク前硬化膜）。ポストベーク前硬化膜の膜厚が３〜５μｍの範囲内であることを確認し、次いで、３００℃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（ポストベーク後硬化膜）。
ポストベーク前後の硬化膜のコントラスト比をコントラスト測定器（壺坂電機株式会社製、ＣＴ−１）を用いて測定した。
耐熱性は、ポストベーク後硬化膜のコントラスト比とポストベーク前硬化膜とのコントラスト比との比率（コントラスト比保持率）で評価した。コントラスト比保持率が高いほど、耐熱性が良好である。
コントラスト比保持率（％）＝（ポストベーク後硬化膜のコントラスト比／ポストベーク前硬化膜のコントラスト比）×１００
(4) Measurement of heat resistance (contrast ratio retention) 1.00 part of pigment dispersion adjusted to a pigment concentration of 10%, methacrylic acid / benzyl methacrylate copolymer (binder, molar ratio: 30/70, Mw: 14000) PGMEA solution having a solid content of 40% by weight) 0.15 parts, dipentaerythritol hexaacrylate (polyfunctional monomer: Nippon Kayaku Co., Ltd., DPHA) 0.046 parts, 2-methyl-4 ′-(methylthio)- 0.035 parts of 2-morpholinopropiophenone (photopolymerization initiator: Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 0.474 parts of PGMEA were mixed until uniform to obtain a pigment dispersion composition. The pigment dispersion composition was coated on a glass substrate with a spin coater, then allowed to stand for 6 minutes on a horizontal table, and dried on a hot plate at 80 ° C. for 3 minutes. Subsequently, the obtained coating film was irradiated with ultraviolet rays up to 60 mJ / cm 2 (post-baked pre-cured film) using an ultraviolet fiber spot irradiator (MUV-202U, manufactured by Moritex Corporation). It was confirmed that the film thickness of the post-baked pre-cured film was in the range of 3 to 5 μm, and then heated for 30 minutes in a clean oven at 300 ° C. and post-baked (baked) to prepare a cured film ( Post-baked cured film).
The contrast ratio of the cured film before and after post-baking was measured using a contrast measuring device (CT-1 manufactured by Aisaka Electric Co., Ltd.).
The heat resistance was evaluated by the ratio (contrast ratio retention) between the contrast ratio of the post-baked cured film and the contrast ratio of the post-baked cured film. The higher the contrast ratio retention rate, the better the heat resistance.
Contrast ratio retention ratio (%) = (contrast ratio of post-baked cured film / contrast ratio of post-baked cured film) × 100
製造例１〔ポリ（グリシジルメタクリレート／２−ヒドロキシエチルメタクリレート／Ｎ−ビニルピロリドン）：（ｂ１−１）成分の合成〕
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Ｎ−ビニル−２−ピロリドン（以下、「ＶＰ」という）３８．９ｇ、グリシジルメタクリレート（以下、「ＧＭＡ」という）４．０ｇ、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（以下、「ＨＥＭＡ」という）１１．３ｇ、メルカプトエタノール（連鎖移動剤）０．４ｇ、エタノール７５．７ｇを仕込み、窒素置換を行った。７７℃で攪拌しながら、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）１．５ｇをエタノール９．８ｇに溶解した溶液を添加した。
次に、上記で得られたモノマー溶液を７７℃で攪拌しながら、ＶＰ ５８．４ｇ、ＧＭＡ １９．８ｇ、ＨＥＭＡ ５６．６ｇ、メルカプトエタノール１．０ｇ、前記重合開始剤２．５ｇ、エタノール１７３．２ｇを混合した溶液を、９０分かけて滴下した。
滴下終了後に更に、ＧＭＡ １５．８ｇ、ＨＥＭＡ ４５．３ｇ、メルカプトエタノール０．５ｇ、前記重合開始剤１．０ｇ、エタノール６５ｇ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、前記重合開始剤０．３ｇとエタノール７．５ｇを加えた。更に７７℃で１時間攪拌した後、前記重合開始剤０．３ｇとエタノール７．５ｇ（滴下モノマー溶液４）を加えた。更に１時間攪拌した後、冷却し、ポリ（ＧＭＡ／ＨＥＭＡ／ＶＰ）（（ｂ１−１）成分）のエタノール溶液を得た。
（ｂ１−１）成分のＭｎは５８００、Ｍｗは１２４００、不揮発分は５０％、エポキシ価は２８ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
Production Example 1 [Poly (glycidyl methacrylate / 2-hydroxyethyl methacrylate / N-vinylpyrrolidone): Synthesis of component (b1-1)]
In a separable flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, a nitrogen inlet tube, and a stirring device, 38.9 g of N-vinyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as “VP”), glycidyl methacrylate (hereinafter referred to as “GMA”) 4 0.0 g, 11.3 g of 2-hydroxyethyl methacrylate (hereinafter referred to as “HEMA”), 0.4 g of mercaptoethanol (chain transfer agent), and 75.7 g of ethanol were charged, and nitrogen substitution was performed. While stirring at 77 ° C., 1.5 g of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., azo polymerization initiator, product name: V-65) was added to ethanol 9 A solution dissolved in .8 g was added.
Next, while stirring the monomer solution obtained above at 77 ° C., VP 58.4 g, GMA 19.8 g, HEMA 56.6 g, mercaptoethanol 1.0 g, the polymerization initiator 2.5 g, ethanol 173. A solution containing 2 g was added dropwise over 90 minutes.
After completion of the dropwise addition, a solution in which 15.8 g of GMA, 45.3 g of HEMA, 0.5 g of mercaptoethanol, 1.0 g of the polymerization initiator and 65 g of ethanol were added dropwise over 3 hours. Further, after stirring at 77 ° C. for 1 hour, 0.3 g of the polymerization initiator and 7.5 g of ethanol were added. After further stirring at 77 ° C. for 1 hour, 0.3 g of the polymerization initiator and 7.5 g of ethanol (dropped monomer solution 4) were added. The mixture was further stirred for 1 hour and then cooled to obtain an ethanol solution of poly (GMA / HEMA / VP) (component (b1-1)).
The Mn of the component (b1-1) was 5800, Mw was 12400, the non-volatile content was 50%, and the epoxy value was 28 mgKOH / g.
製造例２〔片末端カルボン酸型ポリ（メチルメタクリレート／２−ヒドロキシエチルメタクリレート）：（ｂ２−１）成分の合成〕
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、メチルメタクリレート（以下、「ＭＭＡ」という）１７５ｇ、ＨＥＭＡ ２５ｇ、３−メルカプトプロピオン酸（連鎖移動剤）１４．２ｇ、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）２５ｇを仕込み、窒素置換した後、８０℃で攪拌しながら、ＭＭＡ ６９９ｇ、ＨＥＭＡ １０１ｇ、３−メルカプトプロピオン酸５６．９ｇ、ＰＧＭＥＡ ４００ｇ、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）（重合開始剤）８ｇを３時間かけて滴下した。更に１時間、８０℃で攪拌後、前記重合開始剤８ｇ、３−メルカプトプロピオン酸３．６ｇ、ＰＧＭＥＡ ４００ｇを加えた。更に、８０℃で２時間攪拌し、末端カルボン酸型ポリ（ＭＭＡ／ＨＥＭＡ）（（ｂ２−１）成分）溶液を得た。
（ｂ２−１）成分の酸価は２１ｍｇＫＯＨ／ｇ、Ｍｎは１７００、Ｍｗは３０００、不揮発分は３８％であった。
Production Example 2 [One-terminal carboxylic acid type poly (methyl methacrylate / 2-hydroxyethyl methacrylate): Synthesis of component (b2-1)]
In a separable flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, a nitrogen gas inlet tube and a stirrer, 175 g of methyl methacrylate (hereinafter referred to as “MMA”), 25 g of HEMA, 14.2 g of 3-mercaptopropionic acid (chain transfer agent) , 25 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter referred to as “PGMEA”) were charged, and after purging with nitrogen, while stirring at 80 ° C., MMA 699 g, HEMA 101 g, 3-mercaptopropionic acid 56.9 g, PGMEA 400 g, 2, 8 g of 2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (polymerization initiator) was added dropwise over 3 hours. After further stirring at 80 ° C. for 1 hour, 8 g of the polymerization initiator, 3.6 g of 3-mercaptopropionic acid, and 400 g of PGMEA were added. Furthermore, it stirred at 80 degreeC for 2 hours, and obtained the terminal carboxylic acid type poly (MMA / HEMA) ((b2-1) component) solution.
The acid value of the component (b2-1) was 21 mgKOH / g, Mn was 1700, Mw was 3000, and the nonvolatile content was 38%.
製造例３〔片末端カルボン酸型ポリメチルメタクリレート：（ｂ２−２）成分の合成〕
製造例２のＭＭＡ及びＨＥＭＡを、全てＭＭＡに変更した以外は、製造例２と同様にして、末端カルボン酸型ポリＭＭＡ（（ｂ２−２）成分）溶液を得た。
（ｂ２−２）成分の酸価は２１ｍｇＫＯＨ／ｇであり、Ｍｎは１７００、Ｍｗは３０００、不揮発分は３８％であった。
Production Example 3 [One-terminal carboxylic acid type polymethyl methacrylate: Synthesis of component (b2-2)]
A terminal carboxylic acid type polyMMA (component (b2-2)) was obtained in the same manner as in Production Example 2 except that MMA and HEMA in Production Example 2 were all changed to MMA.
The acid value of the component (b2-2) was 21 mgKOH / g, Mn was 1700, Mw was 3000, and the nonvolatile content was 38%.
製造例４〔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（Ｂ）：ポリ（ＨＥＭＡ／ＶＰ）−ポリ（ＭＭＡ／ＨＥＭＡ）：ポリマー（Ｂ−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製造例１で得られた（ｂ１−１）のエタノール溶液６０ｇ、製造例２で得られた（ｂ２−１）のＰＧＭＥＡ溶液８６ｇ、ＰＧＭＥＡ６６ｇ、エタノール６６ｇ、テトラブチルアンモニウムブロマイド（ＴＢＡＢ）（触媒）３ｇを仕込み、９０℃で１５時間攪拌した。冷却後、エバポレーターにて（バス温６３℃、圧力９２ｋＰａ）、エタノールを留去し、ポリ（ＨＥＭＡ／ＶＰ）−ポリ（ＭＭＡ／ＨＥＭＡ）（Ｂ−１）溶液を得た。エタノール留去前の溶液の酸価は０．１ｍｇＫＯＨ／ｇであった（反応率９９％）。
このポリマー（Ｂ−１）のＭｎは５０００、Ｍｗは３３０００であり、不揮発分は４０％であった。
Production Example 4 [Graft polymer (B) by coupling reaction of epoxy group and carboxylic acid: poly (HEMA / VP) -poly (MMA / HEMA): production of polymer (B-1)]
A separable flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, and a stirrer, 60 g of the ethanol solution of (b1-1) obtained in Production Example 1 and 86 g of the PGMEA solution of (b2-1) obtained in Production Example 2 , PGMEA 66 g, ethanol 66 g, and tetrabutylammonium bromide (TBAB) (catalyst) 3 g were charged and stirred at 90 ° C. for 15 hours. After cooling, ethanol was distilled off with an evaporator (bath temperature 63 ° C., pressure 92 kPa) to obtain a poly (HEMA / VP) -poly (MMA / HEMA) (B-1) solution. The acid value of the solution before ethanol distillation was 0.1 mgKOH / g (reaction rate 99%).
Mn of this polymer (B-1) was 5000, Mw was 33000, and the nonvolatile content was 40%.
製造例５〔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（Ｂ）：ポリ（ＨＥＭＡ／ＶＰ）−ポリＭＭＡ：ポリマー（Ｂ−２）の製造〕
製造例４において、製造例２で得られた（ｂ２−１）のＰＧＭＥＡ溶液の代わりに製造例３で得られた（ｂ２−２）のＰＧＭＥＡ溶液を用いた以外は、製造例４と同様にして、ポリ（ＨＥＭＡ／ＶＰ）−ポリＭＭＡ（Ｂ−２）溶液を得た。エタノール留去前の溶液の酸価は０．１ｍｇＫＯＨ／ｇであった（反応率９９％）。
このポリマー（Ｂ−２）のＭｎは５０００、Ｍｗは３３０００であり、不揮発分は４０％であった。
Production Example 5 [Graft Polymer (B): Coupling Reaction of Epoxy Group and Carboxylic Acid: Poly (HEMA / VP) -PolyMMA: Production of Polymer (B-2)]
In Production Example 4, the PGMEA solution (b2-2) obtained in Production Example 3 was used in place of the PGMEA solution (b2-1) obtained in Production Example 2 in the same manner as Production Example 4. Thus, a poly (HEMA / VP) -polyMMA (B-2) solution was obtained. The acid value of the solution before ethanol distillation was 0.1 mgKOH / g (reaction rate 99%).
Mn of this polymer (B-2) was 5000, Mw was 33000, and the nonvolatile content was 40%.
製造例６〔メチルメタクリレート／２−ヒドロキシエチルメタクリレートマクロモノマー：（ｂ２−３）成分の合成〕
導入管を備え付けた反応容器に、ＭＭＡ ４３．７部、ＨＥＭＡ ６．３部、ＰＧＭＥＡ ２５部、３−メルカプトプロピオン酸（連鎖移動剤）７部を量り込み、窒素シールをしながら７５℃まで昇温した。次に、ＭＭＡ １７５部、ＨＥＭＡ ２５部、ＰＧＭＥＡ １００部、前記連鎖移動剤９部、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）（重合開始剤）２部の混合物を３時間で滴下した。その後、前記有機溶媒１２５部、前記連鎖移動剤０．９部、前記重合開始剤２部の混合物を１時間かけて滴下し、更に２時間熟成し、Ｍｎ：１７００、Ｍｗ：３８００のＭＭＡ／ＨＥＭＡマクロモノマー前駆体を合成した。
次いで、窒素導入管を空気導入管に切替え、得られたマクロモノマー前駆体に気体ポンプで空気を吹き込み、ＧＭＡ１５．８部、テトラブチルアンモニウムブロミド６．２部、ｐ−メトキシフェノール０．６４部、前記有機溶媒１０部を添加し、９０℃で１０時間反応し、Ｍｎ：１７５０、Ｍｗ：３８５０、固形分６０％のＭＭＡ／ＨＥＭＡマクロモノマー（ｂ２−３）を得た。
Production Example 6 [Methyl methacrylate / 2-hydroxyethyl methacrylate macromonomer: synthesis of component (b2-3)]
MMA 43.7 parts, HEMA 6.3 parts, PGMEA 25 parts, 3-mercaptopropionic acid (chain transfer agent) 7 parts were weighed into a reaction vessel equipped with an introduction tube, and the temperature was raised to 75 ° C. with nitrogen sealing. Warm up. Next, a mixture of 175 parts of MMA, 25 parts of HEMA, 100 parts of PGMEA, 9 parts of the chain transfer agent, and 2 parts of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (polymerization initiator) was added in 3 hours. It was dripped. Thereafter, a mixture of 125 parts of the organic solvent, 0.9 part of the chain transfer agent and 2 parts of the polymerization initiator was added dropwise over 1 hour, and further aged for 2 hours, and MMA / HEMA with Mn: 1700 and Mw: 3800. A macromonomer precursor was synthesized.
Next, the nitrogen introduction tube was switched to an air introduction tube, and air was blown into the obtained macromonomer precursor with a gas pump, 15.8 parts of GMA, 6.2 parts of tetrabutylammonium bromide, 0.64 parts of p-methoxyphenol, 10 parts of the organic solvent was added and reacted at 90 ° C. for 10 hours to obtain a MMA / HEMA macromonomer (b2-3) having Mn: 1750, Mw: 3850, and a solid content of 60%.
製造例７〔メチルメタクリレートマクロモノマー：（ｂ２−４）成分の合成〕
製造例６において、ＭＭＡ及びＨＥＭＡを、全てＭＭＡに変更した以外は、製造例６と同様にして合成を行った。得られたＭＭＡマクロモノマー（ｂ２−４）のＭｎは１７５０、Ｍｗは３８５０、固形分は６０％であった。
Production Example 7 [methyl methacrylate macromonomer: synthesis of component (b2-4)]
In Production Example 6, synthesis was performed in the same manner as in Production Example 6 except that MMA and HEMA were all changed to MMA. Mn of the obtained MMA macromonomer (b2-4) was 1750, Mw was 3850, and solid content was 60%.
製造例８〔マクロモノマーの共重合によるグラフトポリマー（Ｂ）：ポリ（ＡＡ／ＨＥＭＡ）−ポリ（ＭＭＡ／ＨＥＭＡ）：ポリマー（Ｂ−３）の製造〕
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アクリル酸（以下、「ＡＡ」という）１部、ＨＥＭＡ２部、製造例６で得られたマクロモノマー（ｂ２−３）１２．２部、ＰＧＭＥＡ ２．３部、エタノール７．６ｇを仕込み、窒素置換を行った。７７℃で攪拌しながら、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）０．１５部をＰＧＭＥＡ １部、エタノール１部に溶解した液を添加した。
７７℃で攪拌しながらＡＡ ９部、ＨＥＭＡ １８部、製造例６で得られたマクロモノマー（ｂ２−３）１０９．６部、前記重合開始剤１．８部、ＰＧＭＥＡ ２１部、エタノール６７．５部を混合した溶液を、１８０分かけて滴下した。
滴下終了した後に更に、ＰＧＭＥＡ １部、エタノール1部、前記重合開始剤０．１ｇを混合した溶液を滴下した。更に１時間後前記重合開始剤０．１部とＰＧＭＥＡ １部、エタノール１部を加え、１時間攪拌を行い、ポリ（ＡＡ／ＨＥＭＡ）−ポリ（ＭＭＡ／ＨＥＭＡ）（Ｂ−３）の溶液を得た。
ポリマー（Ｂ−３）のＭｎは１００００であり、Ｍｗは１４０，０００であり、不揮発分は４０％であった。
Production Example 8 [Graft Polymer (B) by Copolymerization of Macromonomer: Poly (AA / HEMA) -Poly (MMA / HEMA): Production of Polymer (B-3)]
1 part of acrylic acid (hereinafter referred to as “AA”), 2 parts of HEMA, macromonomer (b2-3) obtained in Production Example 6 in a separable flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, a nitrogen inlet tube, and a stirring device 12.2 parts, 2.3 parts of PGMEA, and 7.6 g of ethanol were charged, and nitrogen substitution was performed. While stirring at 77 ° C., 0.15 part of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., azo polymerization initiator, trade name: V-65) was added to PGMEA. A solution dissolved in 1 part and 1 part of ethanol was added.
While stirring at 77 ° C., 9 parts AA, 18 parts HEMA, 109.6 parts of the macromonomer (b2-3) obtained in Production Example 6, 1.8 parts of the polymerization initiator, 21 parts of PGMEA, and 67.5 ethanol The solution in which the parts were mixed was added dropwise over 180 minutes.
After completion of the dropwise addition, a solution in which 1 part of PGMEA, 1 part of ethanol and 0.1 g of the polymerization initiator were mixed was further added dropwise. After 1 hour, 0.1 part of the polymerization initiator, 1 part of PGMEA, and 1 part of ethanol were added and stirred for 1 hour to obtain a solution of poly (AA / HEMA) -poly (MMA / HEMA) (B-3). Obtained.
Mn of the polymer (B-3) was 10,000, Mw was 140,000, and the nonvolatile content was 40%.
製造例９〔マクロモノマーの共重合によるグラフトポリマー（Ｂ）：ポリ（ＡＡ／ＨＥＭＡ）−ポリＭＭＡ：ポリマー（Ｂ−４）の製造〕
製造例８において、製造例６で得られたマクロモノマー（ｂ２−３）の代わりに製造例７で得られたＭＭＡマクロモノマー（ｂ２−４）を用いた以外は、製造例８と同様にして製造を行った。得られたポリマー（Ｂ−４）のＭｎは１００００であり、Ｍｗは１４０，０００であり、不揮発分は４０％であった。
Production Example 9 [Graft Polymer (B) by Macromonomer Copolymerization: Production of Poly (AA / HEMA) -PolyMMA: Polymer (B-4)]
In Production Example 8, the same procedure as in Production Example 8 was conducted except that the MMA macromonomer (b2-4) obtained in Production Example 7 was used instead of the macromonomer (b2-3) obtained in Production Example 6. Manufactured. Mn of the obtained polymer (B-4) was 10,000, Mw was 140,000, and the non-volatile content was 40%.
実施例１〔顔料分散体の調製〕
ジケトピロロピロール系顔料（Ａ）（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 ＢＫ−ＣＦ」、平均一次粒径３０ｎｍ（カタログ値））１０部、ＰＧＭＥＡ ６５．０部、製造例４で得られたポリマー（Ｂ−１）（４０．０％）２５．０部、粒径０．３ｍｍジルコニアビーズ２００部をポリビンに入れ、予備解砕としてペイントシェーカーにて３時間振とうし、次いでその分散液８０部と粒径０．０５ｍｍのジルコニアビーズ１６０部をポリビンに入れ、同様に本解砕としてペイントシェーカーにて４８時間振とうし、ジケトピロロピロール系顔料（Ａ）のＤ５０が４９．８ｎｍで顔料濃度１０％、ポリマー（Ｂ−１）１０％の顔料分散体（１−１）を得た。
得られた顔料分散体４０部をＰＧＭＥＡ ８０部で希釈した顔料分散体を遠心分離機（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９部を得た。
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、顔料分散体（１）を得た。耐熱性の評価結果を表１に示す。
Example 1 [Preparation of Pigment Dispersion]
10 parts of diketopyrrolopyrrole pigment (A) (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, CI Pigment Red 254, trade name “IRGAPHOR BK-CF”, average primary particle size 30 nm (catalog value)), 65.0 parts of PGMEA, 25.0 parts of the polymer (B-1) (40.0%) obtained in Production Example 4 and 200 parts of zirconia beads having a particle size of 0.3 mm are placed in a polybin, and a paint shaker is used as a preliminary crushing. Then, 80 parts of the dispersion and 160 parts of zirconia beads having a particle size of 0.05 mm are placed in a polybin. Similarly, the mixture is shaken for 48 hours in a paint shaker as diketopyrrolopyrrole. A pigment dispersion (1-1) having a D50 of the pigment (A) of 49.8 nm, a pigment concentration of 10%, and a polymer (B-1) of 10% was obtained.
The pigment dispersion obtained by diluting 40 parts of the obtained pigment dispersion with 80 parts of PGMEA was centrifuged for 12 hours under the conditions of 26323G using a centrifuge (manufactured by Hitachi Koki Co., Ltd., himac CP56G), and the supernatant was removed. Discarded to obtain 9 parts of sediment.
31 g of PGMEA was added to 9 g of the obtained sediment, and redispersion treatment was performed by ultrasonic irradiation using an ultrasonic cleaner (manufactured by Sharp Corporation, SILENTSONIC UT-204) to obtain a pigment dispersion (1). It was. Table 1 shows the evaluation results of heat resistance.
比較例１
実施例１において、製造例４で得られたポリマー（Ｂ−１）を製造例５で得られたポリマー（Ｂ−２）に変更した他は、実施例１と同様にして、顔料分散体（２）を得た。耐熱性の評価結果を表１に示す。
実施例２
実施例１において、製造例４で得られたポリマー（Ｂ−１）を製造例８で得られたポリマー（Ｂ−３）に変更した他は、実施例１と同様にして、顔料分散体（３）を得た。耐熱性の評価結果を表１に示す。
比較例２
実施例１において、製造例４で得られたポリマー（Ｂ−１）を製造例９で得られたポリマー（Ｂ−４）に変更した他は、実施例１と同様にして、顔料分散体（４）を得た。耐熱性の評価結果を表１に示す。
Comparative Example 1
In Example 1, except that the polymer (B-1) obtained in Production Example 4 was changed to the polymer (B-2) obtained in Production Example 5, a pigment dispersion ( 2) was obtained. Table 1 shows the evaluation results of heat resistance.
Example 2
In Example 1, except that the polymer (B-1) obtained in Production Example 4 was changed to the polymer (B-3) obtained in Production Example 8, a pigment dispersion ( 3) was obtained. Table 1 shows the evaluation results of heat resistance.
Comparative Example 2
In Example 1, except that the polymer (B-1) obtained in Production Example 4 was changed to the polymer (B-4) obtained in Production Example 9, a pigment dispersion ( 4) was obtained. Table 1 shows the evaluation results of heat resistance.
表1において、実施例１と比較例１、実施例２と比較例２を対比すれば、実施例１及び２で得られた顔料分散体は、比較例１及び２で得られた顔料分散体に比べて、耐熱性が極めて優れていることが分かる。 In Table 1, when Example 1 and Comparative Example 1 are compared, and Example 2 and Comparative Example 2 are compared, the pigment dispersions obtained in Examples 1 and 2 are the pigment dispersions obtained in Comparative Examples 1 and 2. It can be seen that the heat resistance is extremely superior to
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