JPWO2014010687A1 - カラーフィルター用顔料分散体 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献2には、顔料の微粒子分散可能で、経時での分散安定性、パターン再現性の優れた着色組成物として、特定の分子量と構造の一官能性マクロモノマー、特定の構造のモノマー及び四級アンモニウム塩モノマーとから成る共重合体、感放射線性化合物並びに顔料を含有する感放射線性着色組成物が開示されている。
特許文献3には、粘度を低下し、安定性を向上させることを目的として、着色剤、ビニルポリマー及び有機溶剤を含有し、ビニルポリマーがベンジル(メタ)アクリレート等の構成単位及びポリ(エチレングリコール・プロピレングリコール)モノ(メタ)アクリレート等の構成単位を有するポリマーである、油性インク組成物が開示されている。
特許文献4には、コントラスト及び乾燥塗膜の塗布安定性改善を目的として、特定の脂肪族飽和アルコールを含有する顔料分散液が開示されている。
特許文献5には、現像時に未溶解物を残存させない目的で、特定構造のマクロマーからなるアルカリ可溶性樹脂を含有する着色層形成用感放射線性組成物が開示されている。
特許文献6には、分散性の向上を目的として、アミノ基、4級塩及びポリエチレンオキサイド鎖を有する顔料分散剤を含む顔料分散体が開示されている。
特許文献7には、分散性及び分散安定性向上を目的として、窒素原子を有する主鎖部と、pKaが14以下である官能基を有する基と、オリゴマー鎖又はポリマー鎖を側鎖に有する、顔料用の分散樹脂が開示されている。
〔1〕ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド(A)由来の構成単位と、アルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート(B)由来の構成単位とを有し、4級化率が10〜80mol%である顔料分散剤、有機顔料、及びエーテル系有機溶媒を含有するカラーフィルター用顔料分散体。
〔2〕ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド(A)由来の構成単位と、アルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート(B)由来の構成単位とを有し、4級化率が10〜80mol%である顔料分散剤、有機顔料、及びエーテル系有機溶媒の混合物を分散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。
〔3〕前記〔1〕の顔料分散体と、(メタ)アクリル酸エステル及び(メタ)アクリル酸の共重合体であるアルカリ可溶性樹脂と、を含有するカラーフィルター用着色組成物。
〔4〕前記〔1〕に記載の顔料分散体を用いて製造される、カラーフィルター。
そのため、粘度が低く、保存安定性にも優れ、高いコントラストが得られる顔料分散体が望まれている。
本発明は、コントラストに優れた硬化膜を形成することができ、低粘度であり、保存安定性にも優れるカラーフィルター用顔料分散体、その製造方法、前記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、及びカラーフィルターを提供することを課題とする。
すなわち、本発明は、次の〔1〕〜〔4〕を提供する。
〔1〕ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド(A)由来の構成単位と、アルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート(B)由来の構成単位とを有し、4級化率が10〜80mol%である顔料分散剤、有機顔料、及びエーテル系有機溶媒を含有するカラーフィルター用顔料分散体。
〔2〕ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド(A)由来の構成単位と、アルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート(B)由来の構成単位とを有し、4級化率が10〜80mol%である顔料分散剤、有機顔料、及びエーテル系有機溶媒の混合物を分散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。
〔3〕前記〔1〕の顔料分散体と、(メタ)アクリル酸エステル及び(メタ)アクリル酸の共重合体であるアルカリ可溶性樹脂と、を含有するカラーフィルター用着色組成物。
〔4〕前記〔1〕に記載の顔料分散体を用いて製造される、カラーフィルター。
本発明のカラーフィルター用顔料分散体は、顔料表面への強い吸着性を有するジアルキルアミノアルキル基及びアミド基を有するジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド部分と、エーテル系有機溶媒に親和性を持つアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート部分と、所定の4級化率を有することで、顔料表面への強い吸着性を長期的に維持できる4級アンモニウム基とを有する顔料分散剤を含む。
顔料分散剤のアルコキシポリアルキレングリコール基が溶媒中に広がるため、顔料粒子同士に強い斥力が生じ、顔料同士の凝集を有効に抑えることが可能であり、分散体の粘度を低く維持することが可能であると考えられる。一方、ジアルキルアミノアルキル基、アミド基及び4級アンモニウム基は、有機顔料との相性がよく、吸着性に優れることから、この顔料分散剤は、高い溶媒への親和性を有するにもかかわらず、顔料表面から脱離しにくいと考えられる。そのため、高温での長期保存時や塗膜化(顔料濃縮)工程においても分散安定性を維持し、分散体の保存安定性や得られる硬化膜のコントラストに優れるものと考えられる。
以下、本発明に用いられる各成分、工程等について説明する。
本発明に用いられる顔料分散剤は、顔料の分散性を良好にし、分散体の粘度を低く保ち、保存安定性を高め、得られる硬化膜のコントラストを向上させる観点から、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド(以下、「(A)成分」ともいう)由来の構成単位と、アルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート(以下、「(B)成分」ともいう)由来の構成単位とを有し、4級化率が10〜80mol%であるポリマーからなる。
また、4級化率は、分散体の粘度を低く保ち、保存安定性を高める観点から、好ましくは15mol%以上、より好ましくは20mol%以上、更に好ましくは25mol%以上であり、また、同様の観点から、好ましくは70mol%以下、より好ましくは60mol%以下、更に好ましくは50mol%以下、更により好ましくは40mol%以下である。
「4級化率」とは、顔料分散剤中に含まれる3級アミノ基及び4級アンモニウム基の合計モル当量数に対する、4級アンモニウム基のモル当量数の割合(mol%)を意味する。4級化率は、実施例に記載の方法により測定することができる。
また上記4級化率を有する顔料分散剤は、例えば、(A)成分を4級化して4級アンモニウム基を導入することで得られるが、(A)成分と(B)成分と4級アンモニウム基を有するモノマー成分(以下、「(C)成分」ともいう)とを共重合することでも得られる。
なお、顔料分散剤の4級化前の顔料分散剤のアミン価が不明な場合、又は、4級化アンモニウム基を有するモノマーと共重合した分散剤を使用する場合には、核磁気共鳴(NMR)により同定される3級アミノ基及び4級アンモニウム基の含有量から算出した値を上記4級化率とみなす。
また、(A)由来の構成単位と(B)由来の構成単位との合計に占める(A)由来の構成単位の含有量〔(A)/(A+B)×100〕(4級化剤由来成分を除外した重量比)は、顔料の微粒化、及び保存安定性向上の観点から、好ましくは5重量%以上、より好ましくは10重量%以上、更に好ましくは13重量%以上、更により好ましくは15重量%以上であり、また同様の観点から、好ましくは49重量%以下、より好ましくは40重量%以下、更に好ましくは30重量%以下、更により好ましくは25重量%以下、更によりより好ましくは22.5重量%以下である。
なお、「4級化剤由来成分を除外した重量比」とは、4級アンモニウム基を形成する4級化剤由来成分、すなわち、4級化剤由来のアルキル基と、対の陰イオン成分の重量を除外した構成単位の換算重量とする。4級化剤由来のアルキル基は、分散剤中に残存している(A)由来の3級アミノ基と、4級アンモニウム基とのアルキル基を比較することで、4級化により導入されたアルキル基を推定できる。
本発明に用いられる顔料分散剤は、本発明の効果を損なわない範囲で、(A)成分及び(B)成分以外のモノマーを由来とする構成単位を含んでいてもよいが、(A)成分及び(B)成分を由来とする構成単位の含有量が、顔料分散剤中、好ましくは50重量%以上であり、より好ましくは70重量%以上であり、更に好ましくは90重量%以上であり、より更に好ましくは(A)成分及び(B)成分を由来とする構成単位のみからなることが好ましい。
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、4級化前の重量平均分子量を本分散剤の分子量とみなす。
ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド(A)としては、顔料の分散性を向上させる観点から、ジメチルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド又はジエチルアミノアルキル(メタ)アクリルアミドが好ましく、ジメチルアミノアルキル(メタ)アクリルアミドが好ましい。本明細書において(メタ)アクリルアミドとは、アクリルアミド及びメタクリルアミドから選ばれる少なくとも1種を意味する。
ジメチルアミノアルキル(メタ)アクリルアミドとしては、前記の観点から、ジメチルアミノアルキルアクリルアミドが好ましく、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド又はN,N−ジメチルアミノエチルアクリルアミドが好ましく、なかでも、顔料表面への強い吸着性の観点から、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドが好ましい。
4級化により(A)成分は、具体的には、(メタ)アクリロイルアミノアルキルトリメチルアンモニウム塩又は(メタ)アクリロイルアミノアルキルトリエチルアンモニウム塩等の単位の形態としてポリマー中に存在すると推測される。本明細書において(メタ)アクリロイルとは、アクリロイル及びメタクリロイルから選ばれる少なくとも1種を意味する。
また本発明の顔料分散剤は、(C)成分として、上記アンモニウム塩をモノマー成分として共重合させて得られるものであってもよい。
また、顔料分散剤の全構成単位中の(A)由来の構成単位の含有量は、顔料の微粒化、及び保存安定性向上の観点から、好ましくは3重量%以上、より好ましくは10重量%以上、更に好ましくは13重量%以上、更により好ましくは15重量%以上であり、また同様の観点から、好ましくは46重量%以下、より好ましくは40重量%以下、更に好ましくは30重量%以下、更により好ましくは25重量%以下、更によりより好ましくは22.5重量%以下である。
顔料分散剤の全構成単位中の、(A)由来の構成単位であって4級化されていないものの含有量は、顔料の分散性を向上させる観点から、好ましくは1〜41重量%であり、より好ましくは5〜30重量%であり、更に好ましくは10〜20重量%であり、より更に好ましくは10〜17重量%である。
また、顔料分散剤の全構成単位中の、(A)由来の構成単位であって4級化されていないものの含有量は、顔料の微粒化、及び保存安定性向上の観点から、好ましくは1重量%以上、より好ましくは5重量%以上、更に好ましくは10重量%以上であり、また同様の観点から、好ましくは41重量%以下、より好ましくは30重量%以下、更に好ましくは20重量%以下、更により好ましくは17重量%以下、更によりより好ましくは13重量%以下である。
顔料分散剤の全構成単位中の、(A)由来の構成単位であって4級化されているものの含有量は、顔料の分散性を向上させる観点から、好ましくは0.3〜36重量%であり、より好ましくは3〜20重量%であり、更に好ましくは4〜14重量%であり、更に好ましくは5〜8重量%である。
また、顔料分散剤の全構成単位中の、(A)由来の構成単位であって4級化されているものの含有量は、顔料の微粒化、及び保存安定性向上の観点から、好ましくは0.3重量%以上、より好ましくは3重量%以上、更に好ましくは4重量%以上、更により好ましくは5重量%以上であり、また同様の観点から、好ましくは36重量%以下、より好ましくは20重量%以下、更に好ましくは14重量%以下、更により好ましくは10重量%以下、更によりより好ましくは8重量%以下である。
アルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート(B)は、そのポリアルキレングリコール部分が、好ましくはプロピレンオキシド由来の構成単位を含み、より好ましくはプロピレンオキシド由来の構成単位及びエチレンオキシド由来の構成単位を含む。
当該ポリアルキレングリコール部分は、エチレンオキシド、プロピレンオキシドの付加体、又は、プロピレンオキシドとエチレンオキシドの混合付加体であることが好ましく、ポリアルキレングリコール部分のアルキレンオキシド平均付加モル数が20〜200であることが好ましい。
アルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートは、アルコキシポリアルキレングリコールメタクリレート又はアルコキシポリアルキレングリコールアクリレートのいずれでもよいが、アルコキシポリアルキレングリコールメタクリレートが好ましい。本明細書において(メタ)アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートから選ばれる少なくとも1種を意味する。
また、ポリアルキレングリコール部分におけるプロピレンオキシド由来の構成単位の含有量〔(プロピレンオキシド由来の構成単位)/(エチレンオキシド由来の構成単位+プロピレンオキシド由来の構成単位)×100〕は、分散性、分散安定性及び溶媒再分散性向上の観点から、好ましくは10重量%以上、より好ましくは30重量%以上、更に好ましくは50重量%以上、更により好ましくは60重量%以上であり、顔料分散剤の製造容易性の観点から、好ましくは90重量%以下、より好ましくは80重量%以下、更に好ましくは75重量%以下である。
また、ポリアルキレングリコール部分は、ブロック付加体、ランダム付加体のいずれでもよいが、顔料の有機溶媒への分散性を高める観点から、ブロック付加体であることが好ましく、メタクリレート側がエチレンオキシド由来の構成単位であり、末端側がプロピレンオキシド由来の構成単位であるブロック付加体であることがより好ましい。
このようなブロック付加体は、例えば、以下の方法により得ることができる。脂肪族アルコール、アルコキシプロピレングリコール又はアルコキシジプロピレングリコールを出発物質として、塩基触媒の存在下でプロピレンオキシドを開環重合させ、その後に、更に塩基触媒の存在下でエチレンオキシドを開環重合させることでアルコキシポリプロピレングリコールポリエチレングリコールが得られる。更に、当該アルコキシポリプロピレングリコールポリエチレングリコールと(メタ)アクリル酸とを脱水反応させることでアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート(B)が得られる。
アルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート(B)のアルコキシ基としては、分散性を向上させる観点及び原料入手性の観点からは、炭素数1〜12が好ましく、炭素数1〜8がより好ましく、炭素数1〜6が更に好ましい。アルコキシ基の例としては、メトキシ基、エトキシ基等が挙げられ、メトキシ基が好ましい。
上記炭素数のアルコキシ基を有する分散剤が溶媒再分散性をより向上させるメカニズムは明らかではないが、以下のように推定している。前述の通り、ポリアルキレングリコールを有する分散剤は、分散性に優れる。一方、ポリアルキレングリコール部が空気中の水分によって吸湿するため、水和凝集しやすい性質を併せ持つが、分散剤が前記アルコキシ基を有することにより、吸湿による水和凝集をも抑制することができる。さらに、着色組成物の塗布工程において、前記アルコキシ基を有する分散剤が吸着している顔料は、分散剤が水和凝集しにくいため、顔料の凝集を抑制する。さらには、着色組成物の乾燥による固着物の発生が抑制されると共に、固着物の溶媒再分散性が向上する。ただし、これらは推定であって、溶媒再分散性の効果はこれらのメカニズムに限定されない。
(B)成分のアルコキシ基は、分散性を向上させる観点及び前記溶媒再分散性を向上させる観点からは、アルキルオキシ基又はアルケニルオキシ基が好ましく、直鎖又は分岐のアルキルオキシ基又はアルケニルオキシ基がより好ましい。
また、同様の観点から、アルコキシ基の例としては、オクトキシ基、ラウロキシ基、ミリストキシ基、ステアロキシ基、オレイロキシ基等が好ましく挙げられ、ラウロキシ基がより好ましい。
また、顔料分散剤の全構成単位中の(B)成分由来の構成単位の含有量は、顔料の微粒化、及び保存安定性向上の観点から、好ましくは51重量%以上、より好ましくは60重量%以上、更に好ましくは70重量%以上、更により好ましくは75重量%以上であり、また同様の観点から、好ましくは95重量%以下、より好ましくは90重量%以下、更に好ましくは85重量%以下である。なお、上記含有量は、4級化剤由来の成分の重量を除外した換算重量とする。
前記顔料分散剤は、例えば、(方法1)(A)成分、(B)成分及び(C)成分の混合物を公知の重合法により共重合させることによって製造する方法や、(方法2)ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド及びアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートを重合して共重合体を得る工程と、前記共重合体を4級化剤により処理して、顔料分散剤を得る工程とを有する方法で得ることができる。これらの製造方法の中でも、均質な重合体を得、本発明の効果である、保存安定性とコントラストを向上させる観点から、(方法2)が好ましい。
より具体的に(C)成分としては、(メタ)アクリロイルアミノアルキルトリアルキルアンモニウム塩を用いることができるが、顔料への吸着性を向上させ、ひいては得られる分散体の粘度を低く維持し、保存安定性を高め、硬化膜のコントラストを向上させる観点から、(メタ)アクリロイルアミノアルキルトリメチルアンモニウム塩が好ましく、前記の観点から、アクリロイルアミノアルキルトリメチルアンモニウム塩が好ましく、アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウム塩又はアクリロイルアミノエチルトリメチルアンモニウム塩がより好ましく、なかでも、顔料表面への強い吸着性の観点から、アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウム塩が好ましい。
前記アンモニウム塩の4級アンモニウム基の対イオンとしては、アルキル硫酸イオン、ハロゲン化物イオン、p−トルエンスルホン酸イオンから選ばれる1種又は2種以上が好ましく、アルキル硫酸イオンがより好ましい。
なお、4級化率は、(A)成分及び(B)成分に対する(C)成分の割合の調整によりその数値を調整することができる。
ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド及びアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートを共重合する際の重合法としては溶液重合法が好ましい。
溶液重合法で用いる溶媒は、後述の本発明に用いられるエーテル系有機溶媒又は沸点が100℃以下の有機溶媒が好ましく、顔料の分散安定性を高める観点から、エーテル系有機溶媒が好ましい。
エーテル系有機溶媒としては、(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテートが好ましく、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)、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)が更に好ましい。
沸点が100℃以下の有機溶媒は、重合後の除去が容易である点から好ましく用いられ、例としては、アセトン、メチルエチルケトン、エタノール等が挙げられる。
好ましい重合条件は、重合開始剤の種類等によって異なるが、重合温度は50〜80℃が好ましく、重合時間は1〜20時間であることが好ましい。また、重合雰囲気は、窒素ガス雰囲気、アルゴン等の不活性ガス雰囲気であることが好ましい。
4級化前の顔料分散剤の全構成単位中の(A)由来の構成単位の含有量は、顔料の分散性を向上させる観点から、好ましくは5〜49重量%であり、より好ましくは10〜40重量%であり、更に好ましくは20〜30重量%であり、より更に好ましくは20〜22.5重量%である。
また、4級化前の顔料分散剤の全構成単位中の(A)由来の構成単位の含有量は、顔料の微粒化、及び保存安定性向上の観点から、好ましくは5重量%以上、より好ましくは10重量%以上、更に好ましくは13重量%以上、更により好ましくは15重量%以上であり、また同様の観点から、好ましくは49重量%以下、より好ましくは40重量%以下、更に好ましくは30重量%以下、更により好ましくは25重量%以下、更によりより好ましくは22.5重量%以下である。
4級化剤としては、3級アミノ基と反応し当該アミノ基を4級アンモニウム化する物質が使用され、例えば、硫酸ジアルキル、ハロゲン化アルキル、p−トルエンスルホン酸アルキル等が挙げられる。硫酸ジアルキルとしては、硫酸ジメチル、硫酸ジエチル等が挙げられ、ハロゲン化アルキルとしては塩化メチル、ヨウ化メチル、塩化ベンジル等が挙げられ、p−トルエンスルホン酸アルキルとしてはp−トルエンスルホン酸メチル、p−トルエンスルホン酸エチル等が挙げられる。硫酸ジアルキルが好ましく、硫酸ジメチル、硫酸ジエチルがより好ましく、硫酸ジメチルが更に好ましい。
4級化した顔料分散剤を得る工程は、溶媒中で行うことが好ましく、好ましく用いられる溶媒としては、エーテル系有機溶媒が好ましい。エーテル系有機溶媒としては、(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテートが好ましく、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)、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)が更に好ましい。
また、当該工程における反応雰囲気は、窒素ガス雰囲気、アルゴン等の不活性ガス雰囲気であることが好ましい。
当該工程における反応の温度は、4級化剤の種類にもよるが、50〜100℃が好ましく、反応促進の観点から、80〜100℃が好ましい。
なお、4級化率は、共重合体に対する4級化剤の添加モル比の調整によりその数値を調整することができる。
本発明に用いられる有機顔料(以下、単に「顔料」ともいう)としては、カラーフィルターに好適に用いられるものであればよく、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(1)で表されるジケトピロロピロール系顔料が好ましい。
ジケトピロロピロール系顔料の市販品の好適例としては、BASF社製、C.I.ピグメントレッド254、商品名「Irgaphor Red B-CF」、「Irgaphor 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。
有機顔料は、明度Y値の向上の観点から、その平均一次粒子径を、好ましくは100nm以下、更に好ましくは20〜60nmにした微粒化処理品を用いることが望ましい。有機顔料の平均一次粒子径は、電子顕微鏡写真から一次粒子の大きさを直接計測する方法で求めることができる。具体的には、個々の一次粒子の短軸径と長軸径を計測してその平均値をその粒子の粒子径とし、100個以上の粒子について、それぞれの粒子の体積を、粒子径を一辺とする立方体と近似して体積平均粒子径を求め、それを平均一次粒子径とする。
上記の有機顔料は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、有機顔料とエーテル系有機溶媒との親和性を高め、分散安定性を高めるという観点から、有機顔料の表面に、樹脂や高分子、顔料誘導体等により予め表面処理を施した顔料を用いることもできる。
本発明においては、顔料の分散性を高めるとともに、カラーフィルターに用いられるバインダー成分等との相溶性を高め、得られる硬化膜の基板密着性と現像性を両立させる観点から、エーテル系有機溶媒が用いられる。
エーテル系有機溶媒の25℃での粘度は、顔料分散体を用いた硬化膜のコントラストを向上させる観点から、0.8〜5.0mPa・sが好ましく、0.9〜4.0mPa・sがより好ましく、1.0〜3.5mPa・sが更に好ましい。
エーテル系有機溶媒のSP値は、顔料表面との適度な親和性、低表面張力、カラーフィルターに用いられるバインダー成分等との相溶性を高め、得られる硬化膜のコントラストを向上させる観点から、7.5〜10.5が好ましく、8.0〜9.5がより好ましく、8.5〜9.0が更に好ましい。SP値はFedorの方法によって求められる。
エーテル系有機溶媒の沸点は、塗膜乾燥での除去の容易さと作業安全性の観点から、50〜300℃が好ましく、100〜260℃がより好ましく、120〜200℃が更に好ましい。
(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテートの例としては、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブ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、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エ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、3−メトキシブチルアセテート等が挙げられ、なかでも有機顔料の分散性の観点から、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA、沸点:146℃、25℃での粘度:1.1mPa・s、SP値:8.73)、3−メトキシブチルアセテート(沸点:171℃、25℃での粘度:1.2mPa・s、SP値:8.71)、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(BCA、沸点:247℃、25℃での粘度:3.1mPa・s、SP値:8.94)が好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)がより好ましい。
(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルプロピオネートの例としては、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が挙げられる。
(ポリ)アルキレングリコールジアルキルエーテルの例としては、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルプロピルエーテル等が挙げられる。
本発明の顔料分散体は、乾燥した着色組成物の再分散性を高める観点から、(メタ)アクリル酸アルキル及び(メタ)アクリル酸の共重合体(D)を更に含有することが好ましい。本発明に用いられる共重合体(D)は、再分散性の観点から、炭素数1以上3以下のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキル及び(メタ)アクリル酸の共重合体が好ましい。(D)成分のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ノルマルプロピル基が挙げられ、これらの中でも、再分散性を高める観点から、メチル基が好ましい。(メタ)アクリル酸アルキルとしては、(メタ)アクリル酸メチルが好ましく、メタクリル酸メチルがより好ましい。(メタ)アクリル酸としては、メタクリル酸が好ましい。
また、共重合体(D)のポリエチレングリコール換算の重量平均分子量は、好ましくは3,000以上、粘度を低下させる観点から、好ましくは7,000以上であり、また、好ましくは20,000以下、粘度を低下させる観点からより好ましくは17,000以下、得られる硬化膜のコントラストを向上させる観点からより好ましくは15,000以下である。
分子量は実施例に記載した方法で測定することができる。
酸価は、JIS K0070に準拠した測定方法による。
本発明のカラーフィルター用顔料分散体の製造方法は、コントラストに優れた硬化膜を形成し、低粘度であり、保存安定性にも優れるカラーフィルター用顔料分散体を製造する観点から、下記工程を含有することが好ましい。
ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド(A)由来の構成単位と、アルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート(B)由来の構成単位とを有し、4級化率が10〜80mol%である顔料分散剤、有機顔料、及びエーテル系有機溶媒の混合物を分散する工程。
なお、前記混合物は、(メタ)アクリル酸エステルと(メタ)アクリル酸との共重合体(D)を含有してもよい。
前記予備分散は、顔料分散剤、有機顔料、及びエーテル系有機溶媒の全成分を一度に混合し、分散してもよいが、顔料分散剤及びエーテル系有機溶媒を予め混合して予備混合物を調製し、得られた予備混合物に顔料を混合し、分散して最終的な混合物を得ることが好ましい。
予備分散工程における、顔料分散液中の顔料の割合は、良好な着色性を得る観点から、3重量%以上が好ましく、良好な着色性及び粘度を得る観点から、3〜30重量%が好ましく、5〜20重量%がより好ましい。
予備分散工程における、顔料分散液中の顔料分散剤の含有量は、基板密着性と現像性に優れた硬化膜を得る観点から、2〜15重量%が好ましく、3〜9重量%がより好ましい。
予備分散工程において、顔料に対する顔料分散剤の重量比〔顔料分散剤/顔料〕は、顔料に必要量の顔料分散剤を付着させ、ひいては得られる硬化膜のコントラストを向上させ、基板密着性と現像性を向上させる観点から、0.1〜1.6であり、0.2〜1.2とすることが好ましく、0.3〜0.8とすることがより好ましい。
予備分散工程における、前記エーテル系有機溶媒の含有量は、均一に分散させる観点から、20〜95重量%が好ましく、40〜90重量%がより好ましい。
予備分散工程における分散時間は、0.1〜10時間が好ましく、0.5〜5時間がより好ましく、1〜4時間が更に好ましい。
これらの中では、有機顔料をエーテル系有機溶媒中に均一に混合させる観点から、ホモミキサー等の高速撹拌混合装置、ペイントシェーカーやビーズミル等のメディア式分散機がより好ましい。
メディア式分散機を用いる場合に、予備分散工程で用いるメディアの材質としては、ジルコニア、チタニア等のセラミックス、ポリエチレン、ナイロン等の高分子材料、金属等が好ましく、摩耗性の観点からジルコニアが好ましい。また、メディアの直径としては、有機顔料中の凝集粒子を解砕する観点から、0.1〜0.5mmが好ましく、0.1〜0.4mmがより好ましい。
本分散は、予備分散で得られた予備分散液を分散処理する工程であり、前記予備分散工程で得られた混合物を更に微細化するために行われるが、有機顔料を微細化する観点から、メディア式分散機を用いることが好ましく、前記の高圧式分散機を併用してもよい。
本分散工程で用いるメディアの材質としては、ジルコニア、チタニア等のセラミックス、ポリエチレン、ナイロン等の高分子材料、金属等が好ましく、摩耗性の観点からジルコニアが好ましい。また、メディアの直径としては、有機顔料を微細化する観点から、0.15mm以下が好ましく、0.1mm以下がより好ましく、0.07mm以下が更に好ましく、メディアを顔料と分離する観点から、0.003mm以上がより好ましく、0.01mm以上が更に好ましい。
以上の観点から、本分散工程で用いるメディア直径としては、0.003〜0.1mmが好ましく、0.01〜0.07mmがより好ましい。
以上のように、本分散工程は前記予備分散工程より小さいメディアを用いて分散することが好ましい。
すなわち、本発明において、混合物を分散する工程は、メディアを用いて分散する予備分散工程と前記予備分散工程より小さいメディアを用いて分散する本分散工程を含有することが好ましい。
本分散工程で用いるメディア式分散機としては、ペイントシェーカー、ビーズミル等が好ましく、市販のメディア式分散機としては、ウルトラ・アペックス・ミル(寿工業株式会社製、商品名)、ピコミル(浅田鉄工株式会社製、商品名)等が挙げられる。
得られる顔料分散液の保存安定性の観点から、分散時の温度を10〜35℃に保つことが好ましく、15〜30℃がより好ましく、18〜27℃が更に好ましい。
本分散の分散時間は、有機顔料を十分に微細化する観点から、2〜200時間が好ましく3〜50時間がより好ましい。
本発明の製造方法により得られるカラーフィルター用顔料分散体は、前記顔料分散剤、有機顔料及びエーテル系有機溶媒を含む。
顔料分散体中の有機顔料の含有量は、良好な着色性を得る観点から、3重量%以上が好ましく、良好な着色性及び粘度を得る観点から、3〜30重量%が好ましく、5〜20重量%がより好ましい。
顔料分散体中の顔料に対する顔料分散剤の重量比〔顔料分散剤/顔料〕は、コントラストを向上させる観点から、0.2〜1.5が好ましく、0.3〜1.2がより好ましく、0.4〜1.0が更に好ましく、保存安定性の観点から0.5〜1.0が更により好ましい。
顔料分散体中のエーテル系有機溶媒の含有量は、良好な着色性及び分散体の低粘度化の観点から、20〜95重量%が好ましく、40〜90重量%がより好ましい。
なお、平均粒径は、粒径測定装置(株式会社堀場製作所製、商品名:SZ−100)を用いて、測定条件として、例えばジケトピロロピロール系顔料の場合、顔料粒子屈折率:1.51、顔料密度:1.45g/cm3、PGMEA屈折率:1.400、PGMEA粘度:1.136mPa・s、測定温度:25℃を入力して、25℃で測定することができる。
本発明の製造方法により得られる顔料分散体の顔料濃度10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、1〜50mPa・sがより好ましく、2〜10mPa・sが更に好ましい。なかでも硬化膜の基板密着性を向上させる観点からは、3〜5.7mPa・sが好ましい。粘度の測定は実施例記載の方法による。
本発明のカラーフィルター用着色組成物は、前記製造方法によって得られたカラーフィルター用顔料分散体を含有するが、顔料分散剤であるポリマー、有機顔料及びエーテル系有機溶媒以外にバインダー成分等を含有することができる。
バインダー成分としては、電離放射線硬化性成分を含有するバインダー成分等が挙げられる。
電離放射線硬化性成分を含有するバインダー成分には、アルカリ可溶性樹脂、多官能モノマーや電離放射線により活性化する光重合開始剤を含有し、更に多官能オリゴマー、単官能のモノマー、及び増感剤等を配合することができる。
電離放射線硬化性成分からなる着色組成物中のバインダー成分の含有量は、溶媒を除いた有効分中20〜80重量%が好ましく、30〜70重量%がより好ましく、また、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。
アルカリ可溶性樹脂の例としては、顔料の硬化膜中での分散を維持し、コントラストを向上させる観点から、(メタ)アクリル酸エステルと(メタ)アクリル酸の共重合体が好ましく挙げられ、(メタ)アクリル酸アルキル又は(メタ)アクリル酸ベンジルと、(メタ)アクリル酸との共重合体がより好ましく、(メタ)アクリル酸ベンジルと(メタ)アクリル酸との共重合体が更に好ましい。(メタ)アクリル酸エステルと(メタ)アクリル酸の共重合割合(モル比)は、97/3〜50/50であることが好ましく、95/5〜70/30であることがより好ましい。
アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量は5,000〜50,000が好ましい。
アルカリ可溶性樹脂の含有量は、カラーフィルター用着色組成物中、溶媒を除いた有効分中、20〜80重量%が好ましく、15〜50重量%がより好ましい。
光重合開始剤としては、芳香族ケトン類、ロフィン2量体、ベンゾイン、ベンゾインエーテル類、ポリハロゲン類等が挙げられる。例えば4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンと2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体の組み合わせ、4−[p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン]、2−メチル−4’−(メチルチオ)−2−モルホリノプロピオフェノンが好ましい。
上記のアルカリ可溶性樹脂、多官能モノマー、光重合開始剤、更に多官能オリゴマー、単官能のモノマー、及び増感剤等の添加剤等は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
カラーフィルターの製造方法は、本発明の着色組成物を基板上に塗布、乾燥、光硬化、現像を行い、塗膜を得る工程(a)と、前記工程(a)で得た塗膜を200〜300℃に加熱して硬化膜を得る工程(b)とを有することが好ましい。
上記塗布後には、有機溶媒を乾燥させ、塗膜の平滑性や生産性の観点から加熱、或いは減圧することが好ましい。
上記光硬化は、例えば、塗膜に紫外線を照射して、着色組成物中の多官能モノマーが架橋反応し、塗膜を硬化させる。光硬化は続く現像でガラス基板上にパターンを残すために行い、現像で除去する部分には紫外線を防ぐフォトマスクを載せて硬化させないことが好ましい。
上記現像は、例えば、光硬化後の硬化塗膜をアルカリ水溶液中に浸漬し、更に水でリンスして未硬化部分を除去する。
工程(b)は、ポストベイク工程であり、本工程を行うことにより、硬度に優れた硬化膜を形成することができる。
<1> ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド(A)由来の構成単位と、アルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート(B)由来の構成単位とを有し、4級化率が10〜80mol%である顔料分散剤、有機顔料、及びエーテル系有機溶媒を含有するカラーフィルター用顔料分散体。
<3> 顔料分散剤中の、(B)由来の構成単位に対する(A)由来の構成単位の(A)成分の4級化剤由来成分を除外した重量比〔(A)/(B)〕が、好ましくは5/95〜49/51、より好ましくは10/90〜40/60、更に好ましくは15/85〜30/65、より更に好ましくは20/80〜22.5/77.5である、<1>又は<2>に記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<4> 顔料分散剤の(A)成分及び(B)成分を由来とする構成単位の含有量が、顔料分散剤中、好ましくは50重量%以上、より好ましくは70重量%以上、更に好ましくは90重量%以上である、<1>〜<3>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<5> 顔料分散剤が、好ましくは(A)成分及び(B)成分を由来とする構成単位のみからなる、<1>〜<4>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<6> 顔料分散剤のポリエチレングリコール換算の重量平均分子量が、好ましくは5,000〜50,000、より好ましくは10,000〜40,000、更に好ましくは10,000〜20,000、より更に好ましくは11,000〜15,000である、<1>〜<5>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<8> 顔料分散剤が、好ましくは4級アンモニウム基を有し、その対イオンがアルキル硫酸イオンである、<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。
<9> 顔料分散剤の全構成単位中の(A)由来の構成単位の含有量が、4級化剤由来の成分の重量を除外した換算重量で、好ましくは3〜46重量%、より好ましくは10〜40重量%、更に好ましくは20〜30重量%、更に好ましくは20〜22.5重量%である、<1>〜<8>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<10> 顔料分散剤の全構成単位中の、(A)由来の構成単位であって4級化されていないものの含有量が、4級化剤由来の成分の重量を除外した換算重量で、好ましくは1〜41重量%、より好ましくは5〜30重量%、更に好ましくは10〜20重量%、より更に好ましくは10〜17重量%である、<1>〜<9>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<11> 顔料分散剤の全構成単位中の、(A)由来の構成単位であって4級化されているものの含有量が、4級化剤由来の成分の重量を除外した換算重量で、好ましくは0.3〜36重量%、より好ましくは3〜20重量%、更に好ましくは4〜14重量%、更に好ましくは5〜8重量%である、<1>〜<10>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<13> (B)のポリアルキレングリコール部分が、好ましくはエチレンオキシド由来の構成単位とプロピレンオキシド由来の構成単位とを含み、エチレンオキシド由来の構成単位とプロピレンオキシド由来の構成単位との重量比〔(エチレンオキシド由来の構成単位)/(プロピレンオキシド由来の構成単位)〕が、好ましくは90/10〜10/90、より好ましくは50/50〜10/90、更に好ましくは50/50〜20/80、より更に好ましくは40/60〜25/75である、<1>〜<12>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<14> (B)のポリアルキレングリコール部分が、好ましくはブロック付加体である、<1>〜<13>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<15> (B)のポリアルキレングリコール部分が、好ましくは(メタ)アクリレート側がエチレンオキシド由来の構成単位であり、好ましくは末端側がプロピレンオキシド由来の構成単位であるブロック付加体である、<1>〜<14>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<16> (B)のポリアルキレングリコール部分のアルキレンオキシド平均付加モル数が、好ましくは20〜200、より好ましくは20〜150、更に好ましくは20〜50、より更に好ましくは30〜43である、<1>〜<15>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<17> (B)のアルコキシ基が、好ましくは炭素数1〜12、より好ましくは炭素数1〜8、更に好ましくは炭素数1〜6である、<1>〜<16>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<18> (B)のアルコキシ基が、好ましくはメトキシ基及びエトキシ基から選ばれる1種又は2種以上である、<1>〜<17>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<19> 顔料分散剤の全構成単位中の(B)成分由来の構成単位の含有量が、4級化剤由来の成分の重量を除外した換算重量で、好ましくは51〜95重量%、より好ましくは60〜90重量%、更に好ましくは70〜80重量%、更に好ましくは75〜80重量%である、<1>〜<18>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<21> 4級化前の顔料分散剤の全構成単位中の(A)由来の構成単位の含有量が、好ましくは5〜49重量%、より好ましくは10〜40重量%、更に好ましくは20〜30重量%、より更に好ましくは20〜22.5重量%である、<20>に記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<22> 4級化剤が、好ましくは硫酸ジアルキル、ハロゲン化アルキル及びp−トルエンスルホン酸アルキルから選ばれる1種または2種以上である、<20>又は<21>に記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<24> 有機顔料が、好ましくは下記一般式(1)で表されるジケトピロロピロール系顔料である、<1>〜<23>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<25> エーテル系有機溶媒が、好ましくはプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートである、<1>〜<24>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<27> 顔料に対する顔料分散剤の重量比〔顔料分散剤/顔料〕が、好ましくは0.2〜1.5、より好ましくは0.3〜1.2、更に好ましいは0.4〜1.0、更により好ましくは0.5〜1.0である、<1>〜<26>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<28> カラーフィルター用顔料分散体中のエーテル系有機溶媒の含有量が、好ましくは20〜95重量%、より好ましくは40〜90重量%である、<1>〜<27>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<29> カラーフィルター用顔料分散体中の有機顔料の平均粒径が、好ましくは200nm以下、より好ましくは20〜100nm、更に好ましくは20〜90nm、より更に好ましくは20〜70nm、より更に好ましくは20〜60nmである、<1>〜<28>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<30> カラーフィルター用顔料分散体の顔料濃度10重量%における粘度(20℃)が、好ましくは1〜200mPa・s、より好ましくは1〜50mPa・s、更に好ましくは2〜10mPa・s、好ましくは3〜5.7mPa・sである、<1>〜<29>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<32> (B)のアルコキシ基が、好ましくはアルキルオキシ基又はアルケニルオキシ基、より好ましくは直鎖又は分岐のアルキルオキシ基又はアルケニルオキシ基である、<1>〜<31>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<33> 顔料分散剤の全構成単位中の(B)の成分由来の構成単位の含有量が、4級化剤由来の成分の重量を除外した換算重量で、好ましくは51重量%以上、より好ましくは60重量%以上、更に好ましくは70重量%以上、更により好ましくは75重量%以上であり、また、好ましくは95重量%以下、より好ましくは90重量%以下、更に好ましくは85重量%以下である、<1>〜<32>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<34> 顔料分散剤中の、(A)由来の構成単位と(B)由来の構成単位との合計に占める(A)由来の構成単位の含有量〔(A)/(A+B)×100〕(4級化剤由来成分を除外した重量比)が、好ましくは5重量%以上、より好ましくは10重量%以上、更に好ましくは13重量%以上、更により好ましくは15重量%以上であり、また、好ましくは49重量%以下、より好ましくは40重量%以下、更に好ましくは30重量%以下、更により好ましくは25重量%以下、更によりより好ましくは22.5重量%以下である、<1>〜<33>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<35> 顔料分散剤の全構成単位中の(A)由来の構成単位の含有量が、好ましくは3重量%以上、より好ましくは10重量%以上、更に好ましくは13重量%以上、更により好ましくは15重量%以上であり、また、好ましくは46重量%以下、より好ましくは40重量%以下、更に好ましくは30重量%以下、更により好ましくは25重量%以下、更によりより好ましくは22.5重量%以下である、<1>〜<34>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<36> 顔料分散剤の全構成単位中の、(A)由来の構成単位であって4級化されていないものの含有量が、好ましくは1重量%以上、より好ましくは5重量%以上、更に好ましくは10重量%以上であり、また、好ましくは41重量%以下、より好ましくは30重量%以下、更に好ましくは20重量%以下、更により好ましくは17重量%以下、更によりより好ましくは13重量%以下である、<1>〜<35>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<37> 顔料分散剤の全構成単位中の、(A)由来の構成単位であって4級化されているものの含有量が、好ましくは0.3重量%以上、より好ましくは3重量%以上、更に好ましくは4重量%以上、更により好ましくは5重量%以上であり、また、好ましくは36重量%以下、より好ましくは20重量%以下、更に好ましくは14重量%以下、更により好ましくは10重量%以下、更によりより好ましくは8重量%以下である、<1>〜<36>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<38> (B)のポリアルキレングリコール部分におけるプロピレンオキシド由来の構成単位の含有量〔(プロピレンオキシド由来の構成単位)/(エチレンオキシド由来の構成単位+プロピレンオキシド由来の構成単位)×100〕が、好ましくは10重量%以上、より好ましくは30重量%以上、更に好ましくは50重量%以上、更により好ましくは60重量%以上であり、また、好ましくは90重量%以下、より好ましくは80重量%以下、更に好ましくは75重量%以下である、<1>〜<37>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<40> 共重合体(D)の(メタ)アクリル酸アルキル由来の構成単位と(メタ)アクリル酸由来の構成単位の重量比〔(メタ)アクリル酸アルキル/(メタ)アクリル酸〕が、好ましくは95/5〜70/30、より好ましくは95/5〜80/20、より好ましくは95/5〜90/10である、<39>に記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<41> 共重合体(D)のポリエチレングリコール換算の重量平均分子量が、好ましくは3,000以上、好ましくは7,000以上であり、また、好ましくは20,000以下、より好ましくは17,000以下、より好ましくは15,000以下である、<39>又は<40>に記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<42> 共重合体(D)の酸価が、好ましくは40mgKOH/g以上、より好ましくは50mgKOH/g以上、更に好ましくは55mgKOH/g以上であり、また、好ましくは170mgKOH/g以下、より好ましくは140mgKOH/g以下、更に好ましくは120mgKOH/g以下、より更に好ましくは90mgKOH/g以下である、<39>〜<41>のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
<44> 好ましくはジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド及びアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートを重合して共重合体を得る工程と、前記共重合体を4級化剤により処理して、前記分散する工程で用いられる顔料分散剤を得る工程と、を有する、<43>に記載のカラーフィルター用顔料分散体の製造方法。
<45> 前記混合物を分散する工程が、好ましくはメディアを用いて分散する予備分散工程と前記予備分散工程より小さいメディアを用いて分散する本分散工程とを有する、<43>又は<44>に記載のカラーフィルター用顔料分散体の製造方法。
<46> 予備分散工程のメディアの直径が、好ましくは0.1〜0.5mm、より好ましくは0.1〜0.4mmである、<45>に記載のカラーフィルター用顔料分散体の製造方法。
<47> 本分散工程のメディアの直径が、好ましくは0.15mm以下、より好ましくは0.003〜0.1mm、更に好ましくは0.01〜0.07mmである、<45>又は<46>に記載のカラーフィルター用顔料分散体の製造方法。
<49> アルカリ可溶性樹脂が、好ましくは前記共重合体(D)以外のものである、<48>に記載のカラーフィルター用着色組成物。
<50> 好ましくは多官能モノマーと、電離放射線により活性化する光重合開始剤と、を更に含有する、<48>又は<49>に記載のカラーフィルター用着色組成物。
<51> アルカリ可溶性樹脂の含有量が、カラーフィルター用着色組成物中の溶媒を除いた有効分中、好ましくは20〜80重量%、好ましくは15〜50重量%である、<48>〜<50>のいずれかに記載のカラーフィルター用着色組成物。
<52> 多官能モノマーの含有量が、カラーフィルター用着色組成物中の溶媒を除いた有効分中、好ましくは1〜60重量%であり、好ましくは1重量%以上、より好ましくは2重量%以上、更に好ましくは5重量%以上であり、また、好ましくは60重量%以下であり、より好ましくは30重量%以下である、<48>〜<51>のいずれかに記載のカラーフィルター用着色組成物。
<53> 光重合開始剤の含有量が、カラーフィルター用着色組成物中の溶媒を除いた有効分中、好ましくは0.2〜20重量%である、<48>〜<52>のいずれかに記載のカラーフィルター用着色組成物。
<54> カラーフィルターの製造のための、<1>〜<42>のいずれかに記載の顔料分散体の使用。
<55> カラーフィルターの製造のための、<48>〜<53>のいずれかに記載の着色組成物の使用。
<56> <1>〜<42>のいずれかに記載の顔料分散体を用いて製造される、カラーフィルター。
<57> <48>〜<53>のいずれかに記載の着色組成物を基板上に塗布、乾燥、光硬化、現像を行い、塗膜を得る工程(a)と、前記工程(a)で得た塗膜を200〜300℃に加熱して硬化膜を得る工程(b)を有する、カラーフィルターの製造方法。
顔料分散剤の重量平均分子量は、下記条件のいずれかで測定した。なお、顔料分散剤の重量平均分子量は、全て4級化前の状態で測定した値を示す。
<条件1>
エタノール/水(重量比3/7)に、リチウムブロマイドと酢酸をそれぞれ50mmol/Lと1重量%の濃度となるように溶解した液を溶離液として、ゲルクロマトグラフィー法〔東ソー株式会社製GPC装置(HLC−8320GPC)、検出器:示差屈折計(装置付属)、東ソー株式会社製カラム(TSK−GEL、α−M×2本)、流速:0.6mL/min〕により、標準物質としてポリエチレングリコールを用いて測定した。
<条件2>
エタノール/水(重量比8/2)に、リチウムブロマイドと酢酸をそれぞれ50mmol/Lと1重量%の濃度となるように溶解した液を溶離液として、ゲルクロマトグラフィー法〔東ソー株式会社製GPC装置(HLC−8320GPC)、検出器:示差屈折計(装置付属)、東ソー株式会社製カラム(TSK−GEL、α−M×2本)、流速:0.6mL/min〕により、標準物質としてポリエチレングリコールを用いて測定した。
シャーレにガラス棒と乾燥無水硫酸ナトリウム10部を量り採り、そこに顔料分散剤溶液2部(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、次式より固形分を算出した。
固形分=〔(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
ASTM D 2073測定法に準じて、アルコール性塩酸標準溶液による電位差滴定から求めたアミン価を用いて、次式より4級化率を算出した。
4級化率[mol%]={(4級化前顔料分散剤のアミン価−4級化後顔料分散剤のアミン価)/4級化前顔料分散剤のアミン価}×100
顔料濃度を10%に調整した顔料分散体1mLを、20℃で5分間保持した後、E型粘度計(東機産業株式会社製、TV−25 typeL、ローター1°34′×R24)を用いて、20℃で顔料分散体の粘度を測定した。ローターの回転数は20rpmで測定し、150mPa・sを超えた場合、10rpmに変更して測定した。
(4)と同様に10%に調整した顔料分散体をガラス製密閉容器に充填し、40℃で7日間静置した。この分散体1mLを、20℃で5分間保持した後、E型粘度計(東機産業株式会社製、TV−25 typeL、ローター1°34′×R24)を用いて、20℃で顔料分散体の粘度を測定した。ローターの回転数は20rpmで測定し、150mPa・sを超えた場合、10rpmに変更して測定した。
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」ともいう) 15gを入れた20mlスクリュー管に、実施例及び比較例で得られた顔料分散体を0.01g添加し、試験管ミキサー(IKA社製、商品名:Minishaker MS1)を用いて2500rpmで1分間撹拌した。粒径測定装置(堀場製作所社製、商品名:SZ−100)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、PGMEAの屈折率:1.400とその粘度:1.136mPa・s、測定温度:25℃を入力して、25℃で測定した。粒子径解析−光子相関法(JIS Z 8826)に基づき、キュムラント解析されて求められたキュムラント平均粒径を顔料分散体の平均粒径とした。
ガラス基板上に着色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(株式会社モリテックス製、MUV−202U)を用いて60mJ/cm2まで紫外線を照射した後、230℃のクリーンオーブン内で90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。硬化膜のコントラスト比をコントラスト比測定器(壺坂電機株式会社製、CT−1)で測定した。
コントラスト比の値が大きいものほど、コントラストが良好である。
着色組成物にガラス板(厚さ0.7mm、幅5mm、長さ100mm)を長さ40mmまで1秒間浸漬したあと引き上げ、両面をガラス棒でなぞり余分な液を落としたのち、23℃80%RHの環境下で30分間乾燥し、乾燥塗膜を得た。このガラス板の塗膜部分を、PGMEA 5gに浸漬して15秒間揺動した後、ガラス板を引き上げた。ガラス板を引き上げてから5分以内に、前記の剥離物、溶解物を含むPGMEAを試料液として、前記「(6)顔料分散体の平均粒径の測定」に記載の方法でキュムラント平均粒径を測定した。
撹拌装置、温度制御装置を備えた容積6.0Lのオートクレーブにメチルプロピレンジグリコール(日本乳化剤株式会社製、商品名:MFDG) 965g(6.5モル)、48%水酸化カリウム水溶液 38.7gを仕込み、オートクレーブ内を窒素置換した後に100℃、4.7kPaにて1.0時間水分を除去した。窒素で大気圧に戻して110℃まで昇温した後、プロピレンオキサイド(以下「PO」ともいう) 2920g(50.3モル)を圧力0.1〜0.45MPaとなるように導入しながら8時間、付加反応を行った。その後60℃まで冷却し、メトキシポリプロピレングリコール(10) 3901gを得た。
撹拌装置、温度制御装置を備えた容積6.0Lのオートクレーブに合成例1と同様にして得られたメトキシポリプロピレングリコール(10) 974g(1.6モル)を仕込み、オートクレーブ内を窒素置換し、110℃まで昇温した後、PO 882g(15.2モル)を圧力0.1〜0.45MPaとなるように導入しながら10時間、付加反応を行った。その後60℃まで冷却し、メトキシポリプロピレングリコール(19) 1855gを得た。
撹拌装置、温度制御装置を備えた容積6.0Lのオートクレーブに合成例2と同様にして得られたメトキシポリプロピレングリコール(19) 1120g(1.0モル)を仕込み、オートクレーブ内を窒素置換し、110℃まで昇温した後、PO 576g(9.9モル)を圧力0.1〜0.45MPaとなるように導入しながら18時間、付加反応を行った。その後60℃まで冷却し、メトキシポリプロピレングリコール(27) 1692gを得た。
撹拌装置、温度制御装置を備えた容積1.5Lのオートクレーブに合成例1と同様にして得られたメトキシポリプロピレングリコール(10) 529g(0.9モル)を仕込み、オートクレーブ内を窒素置換し、140℃まで昇温した後、エチレンオキサイド(以下「EO」ともいう) 570g(12.9モル)を圧力0.1〜0.4MPaとなるように導入しながら2時間、付加反応を行った。その後60℃まで冷却し、メトキシポリプロピレングリコール(10)ポリエチレングリコール(15) 1095gを得た。
撹拌装置、温度制御装置を備えた容積6.0Lのオートクレーブに合成例1と同様にして得られたメトキシポリプロピレングリコール(10) 919g(1.5モル)を仕込んだ。合成例4のEO 570gを1980g(45.0モル)に、反応時間を3時間に変更した以外は、合成例4と同様にして、メトキシポリプロピレングリコール(10)ポリエチレングリコール(29) 2896gを得た。
撹拌装置、温度制御装置を備えた容積1.5Lのオートクレーブに合成例2と同様にして得られたメトキシポリプロピレングリコール(19) 650g(0.6モル)を仕込んだ。合成例4のEO 570gを542g(12.3モル)に、反応時間を3時間に変更した以外は、合成例4と同様にして、メトキシポリプロピレングリコール(19)ポリエチレングリコール(21) 1188gを得た。
撹拌装置、温度制御装置を備えた容積6.0Lのオートクレーブに合成例3と同様にして得られたメトキシポリプロピレングリコール(27) 1510g(0.9モル)を仕込んだ。合成例4の反応時間を2.5時間に変更した以外は、合成例4と同様にして、メトキシポリプロピレングリコール(27)ポリエチレングリコール(15) 2074gを得た。
撹拌装置、温度計、空気吹き込み管、ディーンスターク管、ジムロート管を装着した1リットルの四つ口フラスコに、合成例4で得たメトキシポリプロピレングリコール(10)ポリエチレングリコール(15) 500g(0.39モル)、トルエン 376g、p−トルエンスルホン酸・一水和物 22.4g、ハイドロキノン 1.1gを仕込み、50℃まで昇温し、50〜60℃で30分撹拌した。その後、メタクリル酸 40.6g(0.47モル)を加え、吹き込み管により空気を吹き込みながら、110〜120℃で9時間反応させた。50〜60℃に冷却後、分液漏斗に移し、5N水酸化ナトリウム水溶液を加えてよく振り混ぜ、静置後に生じた下層を分離した。さらに20重量%塩化ナトリウム水溶液を加えてよく振り混ぜ、静置後に生じた下層を分離した。さらに20重量%塩化ナトリウム水溶液を加えてよく振り混ぜ、静置後に生じた下層を分離する操作を、下層のpHが7〜8になるまで繰り返した。上層にp−メトキシフェノール 0.05gを加え、減圧下60℃でトルエンを除去し、メトキシポリプロピレングリコール(10)ポリエチレングリコール(15)メタクリレートを得た。
合成例8において、メトキシポリプロピレングリコール(10)ポリエチレングリコール(15)を合成例5で得られたメトキシポリプロピレングリコール(10)ポリエチレングリコール(29) 500g(0.26モル)に、トルエン 376gを362gに、p−トルエンスルホン酸・一水和物 22.4gを15.1gに、ハイドロキノン 1.1gを0.7gに、メタクリル酸 40.6gを27.3g(0.32モル)にした以外は、合成例8と同様の方法により、メトキシポリプロピレングリコール(10)ポリエチレングリコール(29)メタクリレートを得た。
合成例8において、メトキシポリプロピレングリコール(10)ポリエチレングリコール(15)を合成例6で得たメトキシポリプロピレングリコール(19)ポリエチレングリコール(21) 500g(0.24モル)に、トルエン 376gを360gに、p−トルエンスルホン酸・一水和物 22.4gを13.8gに、ハイドロキノン 1.1gを0.7gに、メタクリル酸 40.6gを25.1g(0.29モル)にした以外は、合成例8と同様の方法により、メトキシポリプロピレングリコール(19)ポリエチレングリコール(21)メタクリレートを得た。
合成例8において、メトキシポリプロピレングリコール(10)ポリエチレングリコール(15)を合成例7で得たメトキシポリプロピレングリコール(27)ポリエチレングリコール(15) 500g(0.22モル)に、トルエン 376gを357gに、p−トルエンスルホン酸・一水和物 22.4gを12.6gに、ハイドロキノン 1.1gを0.6gに、メタクリル酸 40.6gを22.8g(0.29モル)にした以外は、合成例8と同様の方法により、メトキシポリプロピレングリコール(27)ポリエチレングリコール(15)メタクリレートを得た。
PO付加モル数=(ポリオキシプロピレンのメチル基に由来するシグナルの積分値)/{(ビニリデン基に由来するシグナルの積分値)×1.5}
EO付加モル数=(ポリオキシエチレンのメチレン基に由来するシグナルの積分値)/{(ビニリデン基に由来するシグナルの積分値)×2}
撹拌機、還流冷却器、窒素導入管及び温度計を取り付けた反応容器に、3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルアクリルアミド(商品名:DMAPAA−MHQ、株式会社興人製、以下「DMAPAA」とする) 28g、メトキシポリエチレングリコール(45)メタクリレート(商品名:NKエステルM−450G、新中村化学工業株式会社製、以下「M−450G」とする) 92g、2-メルカプトエタノール(東洋紡績株式会社製、以下「ME」とする) 0.36g、PGMEA 180gを入れ、反応容器内を撹拌しながら窒素置換を行った。反応容器内を撹拌しながら78℃まで昇温した後、別途調製したモノマー溶液[DMAPAA 65g、M−450G 220g、ME 0.84g、PGMEA 420g、2,2−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)(商品名:V−65B、和光純薬株式会社製、以下「V−65」とする) 8.0g]を3時間かけて滴下した。滴下終了後、V−65 1.0gをPGMEA 10.0gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。その後、更にV−65 1.0gをPGMEA 10.0gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。これを冷却して4級化前顔料分散剤(1)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は40.3%であり、4級化前顔料分散剤(1)の重量平均分子量は18400(<条件1>による測定値)であった。ガラス容器に該溶液 150gを入れ、窒素置換を行った。これに硫酸ジメチル(和光純薬工業株式会社製)の20%PGMEA溶液 14gを常温で撹拌しながら滴下した。更に5分間撹拌後、窒素雰囲気下、85℃で3時間撹拌し、反応させた。これを冷却して、顔料分散剤(1)(DMAPAA/M−450G共重合体の4級化物)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は38.6%であり、4級化率は4級化前のDMAPAAの27mol%であった。
製造例1と同様の反応容器に、DMAPAA 15g、メトキシポリプロピレングリコール(10)ポリエチレングリコール(15)メタクリレート(以下「M−PO(10)EO(15)」とする) 30g、ME 0.14g、PGMEA 68gを入れ、反応容器内を撹拌しながら窒素置換を行った。
反応容器内を撹拌しながら78℃まで昇温した後、別途調製したモノマー溶液[DMAPAA 35g、M−PO(10)EO(15) 70g、ME 0.32g、PGMEA 160g、V−65 3.0g]を3時間かけて滴下した。滴下終了後、V−65 0.5gをPGMEA 4.5gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。その後、更にV−65 1.0gをPGMEA 4.0gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。これを冷却して4級化前顔料分散剤(2)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は39.3%であり、4級化前顔料分散剤(2)の重量平均分子量は39000(<条件2>による測定値)であった。ガラス容器に該溶液 150gを入れ、窒素置換を行った。これに硫酸ジメチル(和光純薬工業株式会社製)の20%PGMEA溶液 18gを常温で撹拌しながら滴下した。更に5分間撹拌後、窒素雰囲気下、85℃で3時間撹拌し、反応させた。これを冷却して、顔料分散剤(2)(DMAPAA/M−PO(10)EO(15)共重合体の4級化物)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は37.4%であり、4級化率は4級化前のDMAPAAの27mol%であった。
製造例1と同様の反応容器に、DMAPAA 4.8g、メトキシポリプロピレングリコール(10)ポリエチレングリコール(29)メタクリレート(以下「M−PO(10)EO(29)」とする) 40g、ME 0.14g、PGMEA 68gを入れ、反応容器内を撹拌しながら窒素置換を行った。反応容器内を撹拌しながら78℃まで昇温した後、別途調製したモノマー溶液[DMAPAA 11g、M−PO(10)EO(29) 94g、ME 0.32g、PGMEA 160g、V−65 3.0g]を3.5時間かけて滴下した。滴下終了後、V−65 0.5gをPGMEA 4.5gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。その後、更にV−65 1.0gをPGMEA 4.0gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。これを冷却して4級化前顔料分散剤(3)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は39.3%であり、4級化前顔料分散剤(3)の重量平均分子量は20000(<条件2>による測定値)であった。ガラス容器に該溶液 150gを入れ、窒素置換を行った。これに硫酸ジメチル(和光純薬工業株式会社製)の20%PGMEA溶液 13gを常温で撹拌しながら滴下した。更に5分間撹拌後、窒素雰囲気下、85℃で3時間撹拌し、反応させた。これを冷却して、顔料分散剤(3)(DMAPAA/M−PO(10)EO(29)共重合体の4級化物)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は38.3%であり、4級化率は4級化前のDMAPAAの54mol%であった。
製造例1と同様の反応容器に、DMAPAA 11g、M−PO(10)EO(29) 34g、ME 0.41g、PGMEA 68gを入れ、反応容器内を撹拌しながら窒素置換を行った。反応容器内を撹拌しながら78℃まで昇温した後、別途調製したモノマー溶液[DMAPAA 25g、M−PO(10)EO(29) 80g、ME 0.95g、PGMEA 160g、V−65 3.0g]を3.5時間かけて滴下した。滴下終了後、V−65 0.5gをPGMEA 4.5gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。その後、更にV−65 1.0gをPGMEA 4.0gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。これを冷却して4級化前顔料分散剤(4)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は39.7%であり、4級化前顔料分散剤(4)の重量平均分子量は19000(<条件2>による測定値)であった。ガラス容器に該溶液 150gを入れ、窒素置換を行った。これに硫酸ジメチル(和光純薬工業株式会社製)の20%PGMEA溶液 14gを常温で撹拌しながら滴下した。更に5分間撹拌後、窒素雰囲気下、85℃で3時間撹拌し、反応させた。これを冷却して、顔料分散剤(4)(DMAPAA/M−PO(10)EO(29)共重合体の4級化物)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は38.2%であり、4級化率は4級化前のDMAPAAの26mol%であった。
製造例1と同様の反応容器に、DMAPAA 10g、メトキシポリプロピレングリコール(19)ポリエチレングリコール(21)メタクリレート(以下「M−PO(19)EO(21)」とする) 35g、ME 0.41g、PGMEA 68gを入れ、反応容器内を撹拌しながら窒素置換を行った。
反応容器内を撹拌しながら78℃まで昇温した後、別途調製したモノマー溶液[DMAPAA 24g、M−PO(19)EO(21) 81g、ME 0.95g、PGMEA 160g、V−65 3.0g]を3.5時間かけて滴下した。滴下終了後、V−65 0.5gをPGMEA 4.5gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。その後、更にV−65 1.0gをPGMEA 4.0gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。これを冷却して4級化前顔料分散剤(5)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は39.7%であり、4級化前顔料分散剤(5)の重量平均分子量は13000(<条件2>による測定値)であった。ガラス容器に該溶液 150gを入れ、窒素置換を行った。これに硫酸ジメチル(和光純薬工業株式会社製)の20%PGMEA溶液 14gを常温で撹拌しながら滴下した。更に5分間撹拌後、窒素雰囲気下、85℃で3時間撹拌し、反応させた。これを冷却して、顔料分散剤(5)(DMAPAA/M−PO(19)EO(21)共重合体の4級化物)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は38.6%であり、4級化率は4級化前のDMAPAAの26mol%であった。
製造例1と同様の反応容器に、DMAPAA 13g、メトキシポリプロピレングリコール(27)ポリエチレングリコール(15)メタクリレート(以下「M−PO(27)EO(15)」とする) 47g、ME 0.54g、PGMEA 88gを入れ、反応容器内を撹拌しながら窒素置換を行った。 反応容器内を撹拌しながら78℃まで昇温した後、別途調製したモノマー溶液[DMAPAA 30g、M−PO(27)EO(15) 111g、ME 1.3g、PGMEA 205g、V−65 4.0g]を3時間かけて滴下した。滴下終了後、V−65 0.5gをPGMEA 4.5gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。その後、更にV−65 1.0gをPGMEA 4.0gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。これを冷却して4級化前顔料分散剤(6)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は40.8%であり、4級化前顔料分散剤(6)の重量平均分子量は14000(<条件2>による測定値)であった。ガラス容器に該溶液 150gを入れ、窒素置換を行った。これに硫酸ジメチル(和光純薬工業株式会社製)の20%PGMEA溶液 14gを常温で撹拌しながら滴下した。更に5分間撹拌後、窒素雰囲気下、85℃で3時間撹拌し、反応させた。これを冷却して、顔料分散剤(6)(DMAPAA/M−PO(27)EO(15)共重合体の4級化物)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は39.3%であり、4級化率は4級化前のDMAPAAの26mol%であった。
製造例1と同様の反応容器に、DMAPAA 18g、M−450G 102g、ME 0.36g、PGMEA 184gを仕込み、窒素置換を行った。80℃で撹拌しながら、DMAPAA 42g、M−450G 238g、ME 0.84gをPGMEA 358gに溶解した液と、V−65 8.0gをPGMEA 72gに溶解した液とをそれぞれ3時間かけて滴下した。滴下終了した後に更に、V−65 1.0gを PGMEA 10gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。その後更にV−65 1.0gをPGMEA 10gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。その後、冷却し、PGMEA 300.0gを加え、顔料分散剤(1)(DMAPAA/M−450G共重合体)のPGMEA溶液を得た。溶液の固形分は29.8%であり、顔料分散剤(7)の重量平均分子量は14200(<条件1>による測定値)であった。
製造例1の4級化前顔料分散剤(1)溶液 150gを入れ、窒素置換を行った。これに硫酸ジメチル(和光純薬工業株式会社製)の20%PGMEA溶液 56gを常温で撹拌しながら滴下した。更に5分間撹拌後、窒素雰囲気下、85℃で3時間撹拌し、反応させた。これを冷却して、顔料分散剤(8)(DMAPAA/M−450G共重合体の4級化物)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は34.8%であり、4級化率は4級化前のDMAPAAの99mol%であった。
製造例1と同様の反応容器に、ジメチルアミノエチルメタクリレート(以下、「DMAEMA」という) 18g、M−450G 102g、ME 0.36g、PGMEA 184gを仕込み、窒素置換を行った。80℃で撹拌しながら、DMAEMA 42g、M−450G 238g、ME 0.84gをPGMEA 358gに溶解した液と、V−65 8.0gをPGMEA 72gに溶解した液とをそれぞれ3時間かけて滴下した。滴下終了した後に更に、V−65 1.0gをPGMEA 10gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。その後更にV−65 1.0gをPGMEA 10gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。その後、冷却し、4級化前顔料分散剤(9)のPGMEA溶液を得た。溶液の固形分は41.0%であり、4級化前顔料分散剤(9)の重量平均分子量は11000(<条件1>による測定値)であった。ガラス容器に該溶液 150gを入れ、窒素置換を行った。これに硫酸ジメチル(和光純薬工業株式会社製)の20%PGMEA溶液 9gを常温で撹拌しながら滴下した。更に5分間撹拌後、窒素雰囲気下、85℃で3時間撹拌し、反応させた。これを冷却して、顔料分散剤(9)(DMAEMA/M−450G共重合体の4級化物)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は39.9%であり、4級化率は4級化前のDMAEMAの25mol%であった。
製造例1と同様の反応容器に、DMAPAA 18g、ポリメチルメタクリレートマクロモノマー(東亞合成株式会社製、商品名:マクロモノマーAA−6、数平均分子量6000(カタログ値)。以下、「AA−6」という) 102g、ME 0.36g、PGMEA 184gを仕込み、窒素置換を行った。80℃で撹拌しながら、AA−6 42g、M−450G 238g、ME 0.84gをPGMEA 358gに溶解した液と、V−65 8.0gをPGMEA 72gに溶解した液とをそれぞれ3時間かけて滴下した。滴下終了した後に更に、V−65 1.0gをPGMEA 10gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。その後更にV−65 1.0gをPGMEA 10gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。その後、冷却し、4級化前顔料分散剤(10)のPGMEA溶液を得た。溶液の固形分は40.0%であり、4級化前顔料分散剤(10)の重量平均分子量は25700(<条件2>による測定値)であった。ガラス容器に該溶液 150gを入れ、窒素置換を行った。これに硫酸ジメチル(和光純薬工業株式会社製)の20%PGMEA溶液 36gを常温で撹拌しながら滴下した。更に5分間撹拌後、窒素雰囲気下、85℃で3時間撹拌し、反応させた。これを冷却して、顔料分散剤(10)(DMAPAA/AA−6共重合体の4級化物)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は36.3%であり、4級化率は4級化前のDMAPAAの99mol%であった。
製造例1と同様の反応容器に、DMAPAA 18g、M−450G 24g、AA−6 78g、ME 0.36g、PGMEA 184gを仕込み、窒素置換を行った。80℃で撹拌しながら、DMAPAA 42g、M−450G 56g、AA−6 182g、ME 0.84gをPGMEA 358gに溶解した液と、V−65 8.0gをPGMEA 72gに溶解した液とをそれぞれ3時間かけて滴下した。滴下終了した後に更に、V−65 1.0gをPGMEA 10gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。その後更にV−65 1.0gをPGMEA 10gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。その後、冷却し、顔料分散剤(11)のPGMEA溶液を得た。溶液の固形分は40.0%であり、顔料分散剤(11)(DMAPAA/M−450G/AA−6共重合体)の重量平均分子量は45000(<条件2>による測定値)であった。
PGMEA 119.5g、製造例1で得られた顔料分散剤(1)溶液 15.5g(有効分6.0g)、ジケトピロロピロール系顔料(クラリアントジャパン株式会社製、C.I.ピグメントレッド254、商品名「Hostaperm Red D2B−COF LV3781) 15.0g、さらにφ0.3mmのジルコニアビーズ 300gを500mlポリ容器に入れ、ペイントシェーカーにて3時間撹拌した後、ジルコニアビーズを除去して予備分散液を得た。
次いで、この予備分散液 100gと、φ0.05mmジルコニアビーズ 200gを250mlポリ容器に入れ、ペイントシェーカーで24時間撹拌し、ジルコニアビーズを除去した後、顔料分散体(1)を得た。
実施例1において、顔料分散剤(1)を、それぞれ顔料分散剤(2)〜(11)にかえて、有効分6.0gとなるようにし、顔料分散体中のPGMEAの量を実施例1と同様になるように調整した以外は、実施例1と同様にして、顔料分散体(2)〜(6)及び比較顔料分散体(7)〜(11)を得た。
得られた顔料分散体(1)〜(6)、比較顔料分散体(7)〜(11)の評価結果を表1に示す。
顔料濃度を10%に調整した顔料分散体(1) 1.00部、ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(バインダー、モル比:80/20、重量平均分子量:14000、固形分40重量%のPGMEA溶液) 0.298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) 0.036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) 0.027部、PGMEA 0.250部を均一になるまで試験管ミキサーで混合し、着色組成物(1)を得た。得られた着色組成物(1)の評価結果を表1に示す。
実施例7において、顔料分散体(1)を、それぞれ顔料分散体(2)〜(11)にかえた以外は、実施例7と同様にして、着色組成物(2)〜(6)及び比較着色組成物(7)〜(11)を得た。
得られた着色組成物(2)〜(6)、比較着色組成物(7)〜(11)の評価結果を表1に示す。
撹拌装置、温度制御装置を備えた容積6.0Lのオートクレーブに1−オクタノール(花王製、商品名:カルコール0898) 350g(2.69モル)、48%水酸化カリウム水溶液 6.0gを仕込み、オートクレーブ内を窒素置換した後に100℃、4.7kPaにて1.0時間水分を除去した。窒素で大気圧に戻して140℃まで昇温した後、EO 3554g(80.8モル)を圧力0.1〜0.45MPaとなるように導入しながら6時間、付加反応を行った。その後60℃まで冷却し、オクチルオキシポリエチレングリコール(30) 3900gを得た。
撹拌装置、温度制御装置を備えた容積6.0Lのオートクレーブにラウリルアルコール(2.15モル) 400g、48%水酸化カリウム水溶液 12.6gを仕込み、オートクレーブ内を窒素置換した後、100℃4.7kPaにて1.0時間水分除去した。窒素で大気圧に戻して110℃まで昇温した後、PO 3490g(60.2モル)を圧力0.1〜0.45MPaとなるように導入しながら12時間、付加反応を行った。その後60℃まで冷却し、ラウリルオキシポリプロピレングリコール(28) 3850gを得た。
次いで撹拌装置、温度制御装置を備えた容積6.0Lのオートクレーブにラウリルオキシポリプロピレングリコール(1.67モル) 2800gを仕込み、オートクレーブ内を窒素置換した後、140℃まで昇温した後、EO 1100g(25.0モル)を圧力0.1〜0.45MPaとなるように導入しながら4時間付加反応を行った。その後60℃まで冷却し、ラウリルオキシポリプロピレングリコール(28)ポリエチレングリコール(15) 3900gを得た。
撹拌装置、温度計、空気吹き込み管、ディーンスターク管、ジムロート管を装着した1リットルの四つ口フラスコに、合成例12で得たオクチルオキシポリエチレングリコール(30) 500g(0.34モル)、トルエン 360g、p−トルエンスルホン酸・一水和物 20.0g、ハイドロキノン 1.0gを仕込み、50℃まで昇温し、50〜60℃で30分撹拌した。その後、メタクリル酸 36.0g(0.46モル)を加え、吹き込み管により空気を吹き込みながら、110〜120℃で9時間反応させた。50〜60℃に冷却後、分液漏斗に移し、5N水酸化ナトリウム水溶液を加えてよく振り混ぜ、静置後に生じた下層を分離した。さらに20重量%塩化ナトリウム水溶液を加えてよく振り混ぜ、静置後に生じた下層を分離した。さらに20重量%塩化ナトリウム水溶液を加えてよく振り混ぜ、静置後に生じた下層を分離する操作を、下層のpHが7〜8になるまで繰り返した。上層にp−メトキシフェノール 0.05gを加え、減圧下60℃でトルエンを除去し、オクチルオキシポリエチレングリコール(30)メタクリレートを得た。
合成例14において、オクチルオキシポリエチレングリコール(30)を合成例13で得られたラウリルオキシポリプロピレングリコール(28)ポリエチレングリコール(15) 500g(0.21モル)に、p−トルエンスルホン酸・一水和物 20.0gを12.3gに、ハイドロキノン 1.0gを0.6gに、メタクリル酸 36.0gを22.5g(0.29モル)にした以外は、合成例14と同様の方法により、ラウリルオキシポリプロピレングリコール(28)ポリエチレングリコール(15)メタクリレートを得た。
合成例14において、オクチルオキシポリエチレングリコール(30)をオレイルオキシポリエチレングリコール(30)(花王株式会社製、商品名:エマルゲン430) 500g(0.32モル)に、p−トルエンスルホン酸・一水和物 20.0gを18.0gに、ハイドロキノン 1.0gを0.9gに、メタクリル酸 36.0gを33.0g(0.42モル)にした以外は、合成例14と同様の方法により、オレイルオキシポリエチレングリコール(30)メタクリレートを得た。
撹拌機、還流冷却器、窒素導入管及び温度計を取り付けた反応容器に、DMAPAA 5.1g、合成例14で得られたオクチルオキシポリエチレングリコール(30)メタクリレート 24.8g、ME 0.18g、PGMEA 45gを入れ、反応容器内を撹拌しながら窒素置換を行った。反応容器内を撹拌しながら78℃まで昇温した後、別途調製したモノマー溶液[DMAPAA 12.3g、オクチルオキシポリエチレングリコール(30)メタクリレート 57.8g、ME 0.42g、PGMEA 105g、V−65 2.0g]を3時間かけて滴下した。滴下終了後、V−65 0.5gをPGMEA 2.0gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。その後、更にV−65 0.5gをPGMEA 2.0gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。これを冷却して4級化前顔料分散剤(12)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は40.6%であり、4級化前顔料分散剤(12)の重量平均分子量は11700(<条件1>による測定値)であった。ガラス容器に該溶液 100gを入れ、窒素置換を行った。これに硫酸ジメチル(和光純薬工業株式会社製)の20%PGMEA溶液 9.2gを常温で撹拌しながら滴下した。更に5分間撹拌後、窒素雰囲気下、85℃で3時間撹拌し、反応させた。これを冷却して、顔料分散剤(12)(DMAPAA/オクチルオキシポリエチレングリコール(30)メタクリレート共重合体の4級化物)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は38.9%であり、4級化率は4級化前のDMAPAAの32mol%であった。
製造例12と同様の容器に、DMAPAA 5.3g、ラウリルオキシポリエチレングリコール(30)メタクリレート(商品名:ブレンマーPLE−1300、日油株式会社製、以下「PLE−1300」とする) 24.8g、ME 0.18g、PGMEA 45gを入れ、反応容器内を撹拌しながら窒素置換を行った。反応容器内を撹拌しながら78℃まで昇温した後、別途調製したモノマー溶液[DMAPAA 12.3g、PLE−1300 57.8g、ME 0.42g、PGMEA 105g、V−65 2.0g]を3時間かけて滴下した。滴下終了後、V−65 0.5gをPGMEA 2.0gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。その後、更にV−65 0.5gをPGMEA 2.0gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。これを冷却して4級化前顔料分散剤(13)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は40.3%であり、4級化前顔料分散剤(13)の重量平均分子量は12400(<条件1>による測定値)であった。ガラス容器に該溶液 100gを入れ、窒素置換を行った。これに硫酸ジメチル(和光純薬工業株式会社製)の20%PGMEA溶液 9.2gを常温で撹拌しながら滴下した。更に5分間撹拌後、窒素雰囲気下、85℃で3時間撹拌し、反応させた。これを冷却して、顔料分散剤(13)(DMAPAA/PLE−1300共重合体の4級化物)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は38.9%であり、4級化率は4級化前のDMAPAAの32mol%であった。
製造例12と同様の容器に、DMAPAA 5.1g、ステアリルオキシポリエチレングリコール(30)メタクリレート(商品名:ブレンマーPSE−1300、日油株式会社製、以下「PSE−1300」とする) 24.9g、ME 0.18g、PGMEA 45gを入れ、反応容器内を撹拌しながら窒素置換を行った。反応容器内を撹拌しながら78℃まで昇温した後、別途調製したモノマー溶液[DMAPAA 11.9g、PSE−1300 58.1g、ME 0.42g、PGMEA 105g、V−65 2.0g]を3時間かけて滴下した。滴下終了後、V−65 0.5gをPGMEA 2.0gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。その後、更にV−65 0.5gをPGMEA 2.0gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。これを冷却して4級化前顔料分散剤(14)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は40.3%であり、4級化前顔料分散剤(14)の重量平均分子量は17200(<条件1>による測定値)であった。ガラス容器に該溶液 100gを入れ、窒素置換を行った。これに硫酸ジメチル(和光純薬工業株式会社製)の20%PGMEA溶液 8.9gを常温で撹拌しながら滴下した。更に5分間撹拌後、窒素雰囲気下、85℃で3時間撹拌し、反応させた。これを冷却して、顔料分散剤(14)(DMAPAA/PSE−1300共重合体の4級化物)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は38.9%であり、4級化率は4級化前のDMAPAAの32mol%であった。
製造例12と同様の容器に、DMAPAA 10.6g、合成例15で得られたラウリルオキシポリプロピレングリコール(28)ポリエチレングリコール(15)メタクリレート 49.6g、ME 0.36g、PGMEA 90gを入れ、反応容器内を撹拌しながら窒素置換を行った。反応容器内を撹拌しながら78℃まで昇温した後、別途調製したモノマー溶液[DMAPAA 24.6g、ラウリルオキシポリプロピレングリコール(28)ポリエチレングリコール(15)メタクリレート 115.6g、ME 0.84g、PGMEA 210g、V−65 4.0g]を3時間かけて滴下した。滴下終了後、V−65 0.5gをPGMEA 2.0gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。その後、更にV−65 0.5gをPGMEA 2.0gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。これを冷却して4級化前顔料分散剤(15)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は40.3%であり、4級化前顔料分散剤(15)の重量平均分子量は14300(<条件2>による測定値)であった。
なお4級化前の(3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルアクリルアミド/ラウリルオキシポリプロピレングリコール(28)ポリエチレングリコール(15)メタクリレート共重合体(17.5/82.5重量%)を顔料分散剤(18)とした。
次にガラス容器に該溶液 100gを入れ、窒素置換を行った。これに硫酸ジメチル(和光純薬工業株式会社製)の20%PGMEA溶液 9.2gを常温で撹拌しながら滴下した。更に5分間撹拌後、窒素雰囲気下、85℃で3時間撹拌し、反応させた。これを冷却して、顔料分散剤(15)(DMAPAA/ラウリルオキシポリプロピレングリコール(28)ポリエチレングリコール(15)メタクリレート共重合体の4級化物)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は38.9%であり、4級化率は4級化前のDMAPAAの32mol%であった。
製造例12と同様の容器に、DMAPAA 5.1g、合成例16で得られたオレイルオキシポリエチレングリコール(30)メタクリレート 24.9g、ME 0.18g、PGMEA 45gを入れ、反応容器内を撹拌しながら窒素置換を行った。反応容器内を撹拌しながら78℃まで昇温した後、別途調製したモノマー溶液[DMAPAA 11.9g、オレイルオキシポリエチレングリコール(30)メタクリレート 58.1g、ME 0.42g、PGMEA 105g、V−65 2.0g]を3時間かけて滴下した。滴下終了後、V−65 0.5gをPGMEA 2.0gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。その後、更にV−65 0.5gをPGMEA 2.0gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。これを冷却して4級化前顔料分散剤(16)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は40.3%であり、4級化前顔料分散剤(16)の重量平均分子量は15600(<条件1>による測定値)であった。次にガラス容器に該溶液 100gを入れ、窒素置換を行った。これに硫酸ジメチル(和光純薬工業株式会社製)の20%PGMEA溶液 8.9gを常温で撹拌しながら滴下した。更に5分間撹拌後、窒素雰囲気下、85℃で3時間撹拌し、反応させた。これを冷却して、顔料分散剤(16)(DMAPAA/オレイルオキシポリエチレングリコール(30)メタクリレート共重合体の4級化物)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は38.9%であり、4級化率は4級化前のDMAPAAの32mol%であった。
ガラス容器に製造例15で調製した4級化前の(3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルアクリルアミド/ラウリルオキシポリプロピレングリコール(28)ポリエチレングリコール(15)メタクリレート共重合体(17.5/82.5重量%)溶液 100gを入れ、窒素置換を行った。これに硫酸ジメチル(和光純薬工業株式会社製)の20%PGMEA溶液 20.1gを常温で撹拌しながら滴下した。更に5分間撹拌後、窒素雰囲気下、85℃で3時間撹拌し、反応させた。これを冷却して、顔料分散剤(17)(DMAPAA/ラウリルオキシポリプロピレングリコール(28)ポリエチレングリコール(15)メタクリレート共重合体の4級化物)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は37.2%であり、4級化率は4級化前のDMAPAAの70mol%であった。
ガラス容器に製造例15で調製した4級化前の(3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルアクリルアミド/ラウリルオキシポリプロピレングリコール(28)ポリエチレングリコール(15)メタクリレート共重合体(17.5/82.5重量%)溶液 100gを入れ、窒素置換を行った。これに硫酸ジメチル(和光純薬工業株式会社製)の20%PGMEA溶液 28.7gを常温で撹拌しながら滴下した。更に5分間撹拌後、窒素雰囲気下、85℃で3時間撹拌し、反応させた。これを冷却して、顔料分散剤(15)(DMAPAA/ラウリルオキシポリプロピレングリコール(28)ポリエチレングリコール(15)メタクリレート共重合体の4級化物)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は36%であり、4級化率は4級化前のDMAPAAの99mol%であった。
攪拌機、還流冷却器、窒素導入管及び温度計を取り付けた反応容器に、メタクリル酸(以下「MAA」とする) 3.6g、メタクリル酸メチル(以下「MMA」とする) 36.4g、3−メルカプトプロピオン酸 0.56g、PGMEA 40gを入れ、反応容器内を攪拌しながら窒素置換を行った。
反応容器内を攪拌しながら78℃まで昇温した後、別途調製したモノマー溶液[メタクリル酸 14.4g、メタクリル酸メチル 145.6g、3−メルカプトプロピオン酸 2.2g、PGMEA 160g、V−65 2g]を3時間かけて滴下した。滴下終了後、V−65 1.0gをPGMEA 10.0gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた。その後、更にV−65 1.0gをPGMEA 10.0gに溶解した液を加え、撹拌を1時間続けた後、PGMEA 100gを加えた。これを冷却してMMA/MAA共重合体(D)のPGMEA溶液を得た。該溶液の固形分は40.3%であり、MMA/MAA共重合体(D)の重量平均分子量は12400(<条件2>による測定値)であった。酸価は65mgKOH/gであった。
PGMEA 97.1g、製造例12で得られた顔料分散剤(12)溶液 19.3g(有効分7.5g)、製造例19で得られたMMA/MAA共重合体(D) 18.6g(有効分7.5g)、ジケトピロロピロール系顔料(クラリアントジャパン株式会社製、C.I.ピグメントレッド254、商品名「Hostaperm Red D2B−COF LV3781) 15.0g、さらにφ0.3mmのジルコニアビーズ 300gを500mlポリ容器に入れ、ペイントシェーカーにて3時間撹拌した後、ジルコニアビーズを除去して予備分散液を得た。
次いで、この予備分散液 100gと、φ0.05mmジルコニアビーズ 200gを250mlポリ容器に入れ、ペイントシェーカーで12時間撹拌し、ジルコニアビーズを除去した後、顔料分散体(12)を得た。
この分散体の平均粒径、粘度、及び保存後粘度を表2に示す。
実施例13において、顔料分散剤(12)を、それぞれ顔料分散剤(13)〜(19)にかえて、有効分6.0gとなるようにし、顔料分散体中のPGMEAの量を実施例13と同様になるように調整した以外は、実施例13と同様にして、顔料分散体(13)〜(17)及び比較顔料分散体(18)〜(19)を得た。
得られた顔料分散体(13)〜(17)、比較顔料分散体(18)〜(19)の評価結果を表2に示す。
顔料濃度を10%に調整した顔料分散体(12) 1.00部、ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(バインダー、モル比:80/20、重量平均分子量:14000、固形分40重量%のPGMEA溶液) 0.298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) 0.036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) 0.027部、PGMEA 0.250部を均一になるまで試験管ミキサーで混合し、着色組成物(12)を得た。得られた着色組成物(12)の評価結果を表2に示す。
実施例19において、顔料分散体(12)を、それぞれ顔料分散体(13)〜(19)にかえた以外は、実施例19と同様にして、着色組成物(13)〜(17)及び比較着色組成物(18)〜(19)を得た。
得られた着色組成物(13)〜(17)、比較着色組成物(18)〜(19)の評価結果を表2に示す。
PGMEA 115.7g、製造例15で得られた顔料分散剤(15)溶液 19.3g(有効分7.5g)、ジケトピロロピロール系顔料(クラリアントジャパン株式会社製、C.I.ピグメントレッド254、商品名「Hostaperm Red D2B−COF LV3781) 15.0g、さらにφ0.3mmのジルコニアビーズ 300gを500mlポリ容器に入れ、ペイントシェーカーにて3時間撹拌した後、ジルコニアビーズを除去して予備分散液を得た。
次いで、この予備分散液 100gと、φ0.05mmジルコニアビーズ 200gを250mlポリ容器に入れ、ペイントシェーカーで12時間撹拌し、ジルコニアビーズを除去した後、顔料分散体(20)を得た。
この分散体の平均粒径、粘度、及び保存後粘度を表3に示す。
実施例25において、顔料分散剤(15)を、顔料分散剤(6)にかえて、有効分7.5gとなるようにし、顔料分散体中のPGMEAの量を実施例25と同様になるように調整した以外は、実施例25と同様にして、顔料分散体(21)を得た。
この分散体の平均粒径、粘度、及び保存後粘度を表3に示す。
顔料濃度を10%に調整した顔料分散体(20) 1.00部、ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(バインダー、モル比:80/20、重量平均分子量:14000、固形分40重量%のPGMEA溶液) 0.417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) 0.050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) 0.038部、PGMEA 0.350部を均一になるまで試験管ミキサーで混合し、着色組成物(20)を得た。得られた着色組成物(20)の評価結果を表3に示す。
実施例27において、顔料分散体(20)を顔料分散体(21)に代えた以外は、実施例27と同様にして、着色組成物(21)を得た。
得られた着色組成物(21)の評価結果を表3に示す。
実施例25、26において顔料をジケトピロロピロール系顔料からアントラキノン系顔料(大日精化工業株式会社製顔料、C.Iピグメントレッド177、商品名「クロモファインレッド6128EC」)に代えた以外は実施例25、26と同様にして、顔料分散体(22)、(23)を得た。
実施例27において、顔料分散体(20)を顔料分散体(22)、(23)に代えた以外は、実施例27と同様にして、着色組成物(22)、(23)を得た。
得られた着色組成物(22)、(23)の評価結果を表4に示す。
実施例25において溶剤をPGMEAから3−メトキシブチルアセテートに代えた以外は実施例25と同様にして、顔料分散体(24)を得た。
実施例27において、顔料分散体(20)を顔料分散体(24)に代えた以外は、実施例27と同様にして、着色組成物(24)を得た。
得られた着色組成物(24)の評価結果を表4に示す。
Claims (18)
- ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド(A)由来の構成単位と、アルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート(B)由来の構成単位とを有し、4級化率が10〜80mol%である顔料分散剤、有機顔料、及びエーテル系有機溶媒を含有するカラーフィルター用顔料分散体。
- 顔料分散剤中の(B)由来の構成単位に対する(A)由来の構成単位の(A)成分の4級化剤由来成分を除外した重量比〔(A)/(B)〕が、5/95〜49/51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。
- (B)のポリアルキレングリコール部分が、プロピレンオキシド由来の構成単位を含む、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。
- (B)のポリアルキレングリコール部分が、エチレンオキシド由来の構成単位を含み、エチレンオキシド由来の構成単位とプロピレンオキシド由来の構成単位との重量比〔(エチレンオキシド由来の構成単位)/(プロピレンオキシド由来の構成単位)〕が、50/50〜10/90である、請求項3に記載のカラーフィルター用顔料分散体。
- (B)のポリアルキレングリコール部分が、(メタ)アクリレート側がエチレンオキシド由来の構成単位であり、末端側がプロピレンオキシド由来の構成単位であるブロック付加体である、請求項1〜4のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
- (A)がN,N−ジメチルアミノアルキルアクリルアミドである、請求項1〜5のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
- 顔料分散剤が4級アンモニウム基を有し、その対イオンがアルキル硫酸イオンである、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。
- 有機顔料がジケトピロロピロール顔料である、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。
- (B)のアルコキシ基が、炭素数6以上22以下である、請求項1〜8のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
- (B)のアルコキシ基が、アルキルオキシ基又はアルケニルオキシ基である、請求項1〜9のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
- (メタ)アクリル酸アルキル及び(メタ)アクリル酸の共重合体(D)を更に含有する、請求項1〜10のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体。
- ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド(A)由来の構成単位と、アルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート(B)由来の構成単位とを有し、4級化率が10〜80mol%である顔料分散剤、有機顔料、及びエーテル系有機溶媒の混合物を分散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。
- ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド及びアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートを重合して共重合体を得る工程と、前記共重合体を4級化剤により処理して、前記分散する工程で用いられる顔料分散剤を得る工程と、を有する、請求項12に記載のカラーフィルター用顔料分散体の製造方法。
- 前記混合物を分散する工程が、メディアを用いて分散する予備分散工程と前記予備分散工程より小さいメディアを用いて分散する本分散工程とを有する、請求項12又は13に記載のカラーフィルター用顔料分散体の製造方法。
- 請求項1〜11のいずれかに記載の顔料分散体と、(メタ)アクリル酸エステル及び(メタ)アクリル酸の共重合体であるアルカリ可溶性樹脂と、を含有するカラーフィルター用着色組成物。
- カラーフィルターを製造するための、請求項1〜11のいずれかに記載の顔料分散体の使用。
- カラーフィルターを製造するための、請求項15記載の着色組成物の使用。
- 請求項1〜11のいずれかに記載の顔料分散体を用いて製造される、カラーフィルター。
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