JP2006225431A - Carbodiimide-based compound and method for producing pigment dispersed composition using the same - Google Patents

Carbodiimide-based compound and method for producing pigment dispersed composition using the same Download PDF

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Kazunori Ito
和典 伊藤
Hideo Shibata
英雄 柴田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a carbodiimide-based compound in which a compound completely different from an objective molecular design does not occur at all, a polyacrylic side chain is introduced into a carbodiimide compound as the objective molecular design and excellent fluidity and dispersion stability are actualized in a high concentration of pigment and in a finely dispersed state, a pigment dispersed composition suitably useful in a wide range of ink-jet ink, a photosensitive resist composition, etc., by using the compound and a pigment dispersed resist composition containing the pigment dispersed composition. <P>SOLUTION: The method for producing a carbodiimide-based compound comprises polymerizing an acid group-free radically polymerizable unsaturated monomer containing at least one kind of an acid group-free (meth)acrylic monomer in the presence of an acid group-containing chain transfer agent to give a polyacrylic compound containing an acid group at one terminal of the molecule and introducing a polyacrylic chain to the carbodiimide compound by a reaction between the acid group at one terminal of the molecule of the obtained polyacrylic compound and the carbodiimide group of the carbodiimide compound having 100-50,000 carbodiimide equivalent. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、カルボジイミド系化合物及びそれを用いた顔料分散組成物の製造方法に関し、より詳しくは、顔料を高濃度かつ微細に分散した状態で、良好な流動性と分散安定性とを実現するカルボジイミド系化合物の製造方法、中間組成物として、該化合物を含有し感光性レジスト組成物やインクジェット記録等の広い範囲で好適に使用し得る顔料分散組成物の製造方法、さらに最終組成物として、感光性レジスト組成物に関する。 The present invention relates to a carbodiimide compound and a method for producing a pigment dispersion composition using the carbodiimide compound. More specifically, the present invention relates to a carbodiimide that achieves good fluidity and dispersion stability in a state where a pigment is highly dispersed and finely dispersed. A method for producing a pigment-based compound, an intermediate composition, a method for producing a pigment-dispersed composition that contains the compound and can be suitably used in a wide range such as a photosensitive resist composition and inkjet recording, and a photosensitive composition as a final composition The present invention relates to a resist composition.

各種印刷インキや塗料はもとより、最近ではカラーフィルターやインクジェット用インクといったより鮮明な色相が求められる分野においても、着色剤として顔料が利用されはじめている。
これら顔料の分散技術は、近年著しい進歩を遂げており、さらに製造の合理化の為に顔料濃度を出来るだけ高くして分散する方法が行われているが、顔料の濃度を高くすると、流動性、分散安定性が低下するという基本的な問題を有している。
加えて、カラーフィルターやインクジェット記録の分野では、高堅牢度が要求されるために高級顔料を使用し、鮮明な色相を得る為に粒子径をより微細化することが必要となる。しかしながら、もともと高級顔料は他の顔料と比較して分散安定性が乏しい上に、微細化すればするほど、凝集を起こし易くなり、安定な分散体を得ることが困難となる。
In addition to various printing inks and paints, pigments have recently begun to be used as colorants in fields where a clearer hue is required, such as color filters and inkjet inks.
These pigment dispersion techniques have made significant progress in recent years, and furthermore, a method of dispersing the pigment concentration as high as possible for rationalization of production has been carried out. However, when the pigment concentration is increased, fluidity, It has a basic problem that the dispersion stability is lowered.
In addition, in the field of color filters and ink jet recording, since high fastness is required, it is necessary to use high-grade pigments and to further reduce the particle diameter in order to obtain a clear hue. However, high-grade pigments originally have poor dispersion stability compared to other pigments, and the finer the particles, the more likely they are to aggregate and the more difficult it is to obtain a stable dispersion.

他方、カーボンブラックは、黒色度の高い顔料として広く利用されているが、一次粒子径が微細な上に多孔質で比表面積が大きいという性状のために、やはり高濃度化が困難で分散安定性に欠けるという問題がある。また、最近では、カーボンブラックをブラックマトリックスの遮光材料として利用する試みも行われているが、導電性の高いカーボンブラックから、高絶縁性のブラックマトリックスを得る事は困難であるという問題がある。
そこで、この様な問題を解決するために、本願出願人は、顔料分散剤として用いるカルボジイミド化合物の高機能化を図り、難分散性顔料をより微細に分散でき、更にその状態を安定的に維持できる方法の開発を推し進めた成果として、下記の提案を既に行っている。
顔料表面に存在する官能基と共有結合を利用する方法として、カルボジイミド基を有する化合物を用いる方法(例えば、特許文献1参照)
顔料表面との吸着力を利用する方法としては、カルボジイミド化合物を出発物質として、酸−塩基の親和力を利用する方法(例えば、特許文献2参照)
分子構造の類似性に起因する親和力を利用する方法(例えば、特許文献3参照)
本願出願人が提案するこのような顔料分散剤は、顔料の高濃度化にも対応して、高顔料濃度時においても分散安定性、流動性が非常に良好となる、優れた効果が得られるものである。
これらの顔料表面に対する化学的な結合力や吸着力を得るための、上記(1)〜(3)の方法を利用するカルボジイミド系化合物においては、さらに分散媒体中でドメインを形成して立体障害等の作用をし、顔料を分散媒体中に安定的に分散させることができるように、ポリエステル側鎖、ポリエーテル側鎖及びポリアクリル側鎖からなる群から選択される少なくとも1種の側鎖を導入することを提案している。
国際公開WO03/076527号パンフレット 国際公開WO04/000950号パンフレット 国際公開WO04/003085号パンフレット
On the other hand, carbon black is widely used as a pigment with high blackness, but it is difficult to achieve high concentration and dispersion stability due to its small primary particle size, porosity and large specific surface area. There is a problem of lacking. Recently, attempts have been made to use carbon black as a black matrix light-shielding material. However, it is difficult to obtain a highly insulating black matrix from carbon black having high conductivity.
Therefore, in order to solve such problems, the applicant of the present application aims to increase the functionality of the carbodiimide compound used as a pigment dispersant, to disperse the hard-dispersible pigment more finely, and to maintain the state stably. The following proposals have already been made as a result of promoting the development of possible methods.
A method using a compound having a carbodiimide group as a method of utilizing a functional group and a covalent bond existing on the pigment surface (see, for example, Patent Document 1)
As a method of utilizing the adsorptive power with the pigment surface, a method of utilizing an acid-base affinity using a carbodiimide compound as a starting material (see, for example, Patent Document 2)
Method utilizing affinity resulting from similarity in molecular structure (for example, see Patent Document 3)
Such a pigment dispersant proposed by the applicant of the present application provides excellent effects in that dispersion stability and fluidity are very good even at high pigment concentrations, corresponding to higher pigment concentrations. Is.
In the carbodiimide compounds using the above methods (1) to (3) for obtaining a chemical binding force or adsorption force on the pigment surface, a domain is formed in a dispersion medium to form steric hindrance. At least one side chain selected from the group consisting of a polyester side chain, a polyether side chain and a polyacryl side chain is introduced so that the pigment can be stably dispersed in the dispersion medium. Propose to do.
International Publication WO 03/075527 Pamphlet International Publication WO04 / 000950 Pamphlet International Publication WO04 / 003085 Pamphlet

上記のカルボジイミド系化合物に側鎖を導入する方法として、カルボジイミド基と反応可能な官能基を利用するが、側鎖のもととなるポリマー化合物の分子内にその様な官能基を有しないものを多く含む場合、未反応のカルボジイミド系化合物とポリマー化合物の量が増加し、一方、官能基を複数有するものを多く含む場合、ゲル化の可能性が高くなるという問題がある。そして、このような問題は、従来、ポリアクリル側鎖の導入において発生しやすいものであった。 As a method for introducing a side chain into the above carbodiimide compound, a functional group capable of reacting with a carbodiimide group is used, but a polymer compound that does not have such a functional group in the molecule of the side chain is used. When many are included, the amount of the unreacted carbodiimide compound and the polymer compound is increased. On the other hand, when many compounds having a plurality of functional groups are included, there is a problem that the possibility of gelation increases. Such a problem has conventionally been liable to occur in the introduction of polyacryl side chains.

通常、ポリアクリル化合物は、アクリル系単量体と必要に応じて他のラジカル重合性不飽和単量体とを重合して得られるが、カルボジイミド系化合物の側鎖として導入する場合、カルボジイミド基と反応可能な官能基を有する単量体を利用する方法、あるいはその様な官能基を後から導入する方法(例えば、分子内に水酸基を有するポリアクリル化合物を合成し、酸無水物を反応させる方法)が一般的である。しかし、全てのポリアクリル化合物の分子において、その様な官能基を一つだけ有するような反応の制御は実質的に不可能であり、実際には分子内に官能基を有しないもの、一つ有するものおよび複数有するものが得られると考えられる。ここで、側鎖を導入する際にゲル化が起こると、顔料分散剤などとして利用できなくなり、本発明で目的とする基本性能が損なわれるという、より大きな問題になる。この問題を回避するには、カルボジイミド基と反応可能な官能基(後から導入する場合にはそのもととなる官能基で、前記の例では水酸基)を有する単量体の利用を極力少なくせねばならず、必然的に分子内に官能基を有しないポリアクリル化合物が多く合成される上に、官能基を複数有するポリアクリル化合物の合成を完全に防止することはできない。 Usually, a polyacryl compound is obtained by polymerizing an acrylic monomer and, if necessary, another radical polymerizable unsaturated monomer, but when introduced as a side chain of a carbodiimide compound, a carbodiimide group and A method using a monomer having a reactive functional group, or a method of introducing such a functional group later (for example, a method of synthesizing a polyacryl compound having a hydroxyl group in a molecule and reacting an acid anhydride) ) Is common. However, in all polyacryl compound molecules, it is virtually impossible to control the reaction having only one such functional group, and in fact, one having no functional group in the molecule, one It is thought that what has and what has more is obtained. Here, when gelation occurs when the side chain is introduced, it cannot be used as a pigment dispersant or the like, resulting in a larger problem that the basic performance intended in the present invention is impaired. In order to avoid this problem, the use of a monomer having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group (a functional group that becomes a base group when introduced later, and a hydroxyl group in the above example) is minimized. Naturally, many polyacrylic compounds having no functional group in the molecule are inevitably synthesized, and the synthesis of polyacrylic compounds having a plurality of functional groups cannot be completely prevented.

その結果として、カルボジイミド化合物の側鎖にポリアクリル化合物を導入しようとした場合、側鎖のないカルボジイミド系化合物やゲル化したカルボジイミド系化合物といったように、目的とする分子の設計とは全く異なる化合物が多く得られる可能性が高いものであった。
そこで、本発明の課題は、目的とする分子の設計とは全く異なる化合物が全く発生せず、目的とする分子の設計通りに、カルボジイミド化合物にポリアクリル側鎖が導入され、且つ、顔料を高濃度かつ微細に分散した状態で、良好な流動性と分散安定性とを実現するカルボジイミド系化合物の製造方法、該化合物を利用した、インクジェット用インク、感光性レジスト組成物等の広い範囲で好適に使用し得る顔料分散組成物の製造方法、該顔料分散組成物を含有する顔料分散レジスト組成物を提供することである。
As a result, when trying to introduce a polyacrylic compound into the side chain of a carbodiimide compound, there are compounds that are completely different from the target molecular design, such as a carbodiimide compound without a side chain or a gelled carbodiimide compound. There was a high possibility that many would be obtained.
Therefore, the problem of the present invention is that no compound completely different from the target molecule design is generated, and the polyacryl side chain is introduced into the carbodiimide compound as in the target molecule design, and the pigment is increased. A method for producing a carbodiimide compound that achieves good fluidity and dispersion stability in a state of being finely dispersed in a concentration, suitable for a wide range of ink jet inks, photosensitive resist compositions, etc. using the compound It is to provide a method for producing a pigment dispersion composition that can be used, and a pigment dispersion resist composition containing the pigment dispersion composition.

そこで、本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、酸基を有する連鎖移動剤の存在下で、酸基非含有(メタ)アクリル系単量体を重合して得られるポリアクリル化合物を利用することにより、カルボジイミド化合物との反応においてゲル化を起こすことなく、ポリアクリル側鎖を導入できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、(1)酸基非含有(メタ)アクリル系単量体の少なくとも1種を含む酸基非含有ラジカル重合性不飽和単量体を酸基含有連鎖移動剤の存在下で重合して分子の片末端に酸基を含有するポリアクリル化合物を得、得られたポリアクリル化合物の分子の片末端にある酸基と、カルボジイミド当量100〜50000のカルボジイミド化合物のカルボジイミド基とを反応させることによりポリアクリル鎖を導入することからなるカルボジイミド系化合物の製造方法に関する。
Therefore, as a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors obtained by polymerizing an acid group-free (meth) acrylic monomer in the presence of a chain transfer agent having an acid group. The present invention has been completed by finding that a polyacryl side chain can be introduced without causing gelation in the reaction with a carbodiimide compound by using the polyacryl compound obtained.
That is, the present invention provides (1) an acid group-free radical polymerizable unsaturated monomer containing at least one acid group-free (meth) acrylic monomer in the presence of an acid group-containing chain transfer agent. Polymerization yields a polyacrylic compound containing an acid group at one end of the molecule, and the resulting polyacrylic compound reacts with an acid group at one end of the molecule and a carbodiimide group of a carbodiimide compound having a carbodiimide equivalent of 100 to 50,000. It is related with the manufacturing method of the carbodiimide type compound which consists of introduce | transducing a polyacryl chain | strand by making it.

また、本発明は、(2)酸基非含有(メタ)アクリル系単量体の少なくとも1種を含む酸基非含有ラジカル重合性不飽和単量体を酸基含有連鎖移動剤の存在下で重合して分子の片末端に酸基を含有するポリアクリル化合物を得、得られたポリアクリル化合物の分子の片末端にある酸基と、カルボジイミド当量100〜50000のカルボジイミド化合物のカルボジイミド基とを反応させることによりポリアクリル鎖を導入してカルボジイミド系化合物を得、当該カルボジイミド系化合物を用いて顔料を分散させることを特徴とする顔料分散組成物の製造方法に関する。
また、本発明は、(3)上記酸基含有連鎖移動剤が、チオール系の酸基含有連鎖移動剤であることを特徴とする上記(1)又は(2)記載の製造方法に関する。
また、本発明は、(4)更に、カルボジイミド系化合物の分子内に塩基性窒素含有鎖、顔料誘導体鎖、顔料中間体鎖、色素誘導体鎖、及び色素中間体鎖からなる群より選択される少なくとも1種の鎖を導入する上記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の製造方法に関する。
また、本発明は、(5)上記(1)、(3)〜(4)のいずれか1項に記載の製造方法により得られたカルボジイミド系化合物に関する。
また、本発明は、(6)上記(2)〜(4)のいずれか1項に記載の製造方法により得られた顔料分散組成物に関する。
また、本発明は、(7)上記(6)に記載の顔料分散組成物を含有する顔料分散レジスト組成物に関する。
The present invention also provides (2) an acid group-free radically polymerizable unsaturated monomer containing at least one acid group-free (meth) acrylic monomer in the presence of an acid group-containing chain transfer agent. Polymerization yields a polyacrylic compound containing an acid group at one end of the molecule, and the resulting polyacrylic compound reacts with an acid group at one end of the molecule and a carbodiimide group of a carbodiimide compound having a carbodiimide equivalent of 100 to 50,000. It is related with the manufacturing method of the pigment dispersion composition which introduce | transduces a polyacryl chain | strand and obtains a carbodiimide type compound, and disperses a pigment using the said carbodiimide type compound.
The present invention also relates to (3) the production method according to (1) or (2) above, wherein the acid group-containing chain transfer agent is a thiol-based acid group-containing chain transfer agent.
Further, the present invention provides (4) at least selected from the group consisting of a basic nitrogen-containing chain, a pigment derivative chain, a pigment intermediate chain, a dye derivative chain, and a dye intermediate chain in the molecule of the carbodiimide compound. The present invention relates to the production method according to any one of (1) to (3) above, wherein one kind of chain is introduced.
Moreover, this invention relates to the carbodiimide type compound obtained by the manufacturing method of any one of (5) said (1) and (3)-(4).
Moreover, this invention relates to the pigment dispersion composition obtained by the manufacturing method of any one of (6) said (2)-(4).
The present invention also relates to (7) a pigment dispersion resist composition containing the pigment dispersion composition described in (6) above.

以下、本発明について更に詳細に説明する。
<カルボジイミド系化合物の製造方法について>
本発明のカルボジイミド系化合物の製造方法は、カルボジイミド当量が100〜50000であるカルボジイミド化合物のカルボジイミド基に、酸基含有連鎖移動剤を利用して得られるポリアクリル化合物の片末端の酸基を反応させて、カルボジイミド化合物の分子内にポリアクリル鎖を導入するものである。
そして、上記ポリアクリル化合物は、酸基含有連鎖移動剤以外はカルボジイミド基と反応可能な官能基を有しない材料から合成され、その結果として、カルボジイミド基と反応可能な官能基は、分子の片末端の酸基一つだけとなるため、カルボジイミド化合物との反応においてゲル化物が発生せず、目的とする分子の設計通りに、カルボジイミド化合物にポリアクリル鎖を導入することができる。このような材料から得られたカルボジイミド系化合物は、側鎖にポリアクリル側鎖を有し、顔料分散安定性が求められる各種用途に用いることができる。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
<About the manufacturing method of a carbodiimide type compound>
The method for producing a carbodiimide compound of the present invention comprises reacting an acid group at one end of a polyacryl compound obtained by using an acid group-containing chain transfer agent with a carbodiimide group of a carbodiimide compound having a carbodiimide equivalent of 100 to 50000. Thus, a polyacryl chain is introduced into the molecule of the carbodiimide compound.
The polyacryl compound is synthesized from a material having no functional group capable of reacting with the carbodiimide group except for the acid group-containing chain transfer agent. As a result, the functional group capable of reacting with the carbodiimide group is synthesized at one end of the molecule. Therefore, a gelled product is not generated in the reaction with the carbodiimide compound, and a polyacryl chain can be introduced into the carbodiimide compound as designed for the target molecule. The carbodiimide compound obtained from such a material has a polyacryl side chain in the side chain, and can be used in various applications where pigment dispersion stability is required.

なお、ここで「側鎖」とは、カルボジイミド化合物のカルボジイミド基に、カルボジイミド基と反応する基を有する化合物を反応させて形成される、カルボジイミド化合物に由来する部分から枝分れの状態にある鎖をいう。以下、本発明においては、鎖の構造の大きさにかかわらず、カルボジイミド化合物に由来する部分を「主鎖」といい、主鎖から枝分れの状態にある鎖をすべて「側鎖」という。 As used herein, “side chain” refers to a chain that is branched from a portion derived from a carbodiimide compound, which is formed by reacting a carbodiimide group of a carbodiimide compound with a compound having a group that reacts with a carbodiimide group. Say. Hereinafter, in the present invention, regardless of the size of the chain structure, a portion derived from a carbodiimide compound is referred to as a “main chain”, and all chains branched from the main chain are referred to as “side chains”.

1)カルボジイミド系化合物を合成するための材料
まず、本発明のカルボジイミド系化合物の製造方法において、必須構成材料であり出発物質であるカルボジイミド化合物と、側鎖として導入するためのポリアクリル化合物について説明する。
1−1)カルボジイミド化合物
本発明の製造方法によってカルボジイミド系化合物を得るために、出発物質として用いられるカルボジイミド化合物は、分子内にカルボジイミド基、即ち、−N=C=N−で表される基を少なくとも1つ有する化合物であり、ここでは下記(a)〜(d)の好ましい形態の例示でもって、より具体的に説明する。形態に応じて、適宜選択して使用される。
(a)ジイソシアネート化合物の脱炭酸反応により得られる、イソシアネート基を有するカルボジイミド化合物。
カルボジイミド化合物は、通常、有機溶媒中で、カルボジイミド化触媒の存在下、イソシアネート化合物を脱炭酸反応によりカルボジイミド化して製造することができ、さらにその材料がジイソシアネート化合物である場合、分子の両末端にイソシアネート基を有するカルボジイミド化合物が得られることになる。
上記製造方法において、脱炭酸反応させるジイソシアネート化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の脂肪族、脂環族、芳香族又は芳香脂肪族ジイソシアネート化合物が挙げられる。
1) Material for synthesizing a carbodiimide compound First, in the method for producing a carbodiimide compound of the present invention, a carbodiimide compound which is an essential constituent material and a starting material, and a polyacryl for introduction as a side chain The compound will be described.
1-1) Carbodiimide compound In order to obtain a carbodiimide compound by the production method of the present invention, a carbodiimide compound used as a starting material is represented by a carbodiimide group in the molecule, i.e., -N = C = N-. This compound is a compound having at least one group, and will be described more specifically with the following preferred embodiments (a) to (d). It is appropriately selected and used depending on the form.
(A) A carbodiimide compound having an isocyanate group obtained by decarboxylation of a diisocyanate compound.
A carbodiimide compound can be produced by carbodiimidizing an isocyanate compound by a decarboxylation reaction in an organic solvent in the presence of a carbodiimidization catalyst, and when the material is a diisocyanate compound, an isocyanate is present at both ends of the molecule. A carbodiimide compound having a group will be obtained.
In the above production method, the diisocyanate compound to be decarboxylated includes, for example, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, cyclohexane diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate. And aliphatic, alicyclic, aromatic or araliphatic diisocyanate compounds.

上記有機溶媒としては、沸点が高く、且つイソシアネート化合物や生成するカルボジイミド化合物と反応するような活性水素を持たないものを用いることが好ましく、例えば、トルエン、キシレン、ジエチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;ジエチレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールジブチレート、ヘキシレングリコールジアセテート、グリコールジアセテート、メチルグリコールアセテート、エチルグリコールアセテート、ブチルグリコールアセテート、エチルジグリコールアセテート、ブチルジグリコールアセテート等のグリコールエーテルエステル類;エチルブチルケトン、アセトフェノン、プロピオフェノン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸アミル、プロピオン酸プロピル、酪酸エチル等の脂肪酸エステル類等が挙げられる。 As said organic solvent, it is preferable to use what has a high boiling point and does not have active hydrogen which reacts with an isocyanate compound and the carbodiimide compound to produce | generate, For example, aromatic hydrocarbons, such as toluene, xylene, diethylbenzene; Glycol ether esters such as diethylene glycol diacetate, dipropylene glycol dibutyrate, hexylene glycol diacetate, glycol diacetate, methyl glycol acetate, ethyl glycol acetate, butyl glycol acetate, ethyl diglycol acetate, butyl diglycol acetate; Ketones such as ketones, acetophenone, propiophenone, diisobutylketone, cyclohexanone; amyl acetate, propyl propionate, ethyl butyrate Fatty acid esters and the like can be mentioned.

上記カルボジイミド化触媒としては、ホスホレン類やホスホレンオキサイド類等を用いることが好ましく、例えば、1−エチル−3−メチル−3−ホスホレンオキサイド、1−フェニル−3−メチル−3−ホスホレンオキサイド、1−フェニル−3−メチル−2−ホスホレンオキサイド等が挙げられる。 As the carbodiimidization catalyst, phospholenes and phospholene oxides are preferably used. For example, 1-ethyl-3-methyl-3-phospholene oxide, 1-phenyl-3-methyl-3-phospholene oxide 1-phenyl-3-methyl-2-phospholene oxide and the like.

これらの材料を用いて、イソシアネート基の脱炭酸反応を行う方法としては、既知の方法が利用でき、例えば、窒素雰囲気下で、100〜200℃の反応温度で行うことができる。なお、上記カルボジイミド基を有する化合物を得る他の方法としては、例えば、米国特許第2941956号、特公昭47−33279号公報、特開平5−178954号公報、特開平6−56950号公報等の方法が挙げられる。 As a method of performing a decarboxylation reaction of an isocyanate group using these materials, a known method can be used. For example, the reaction can be performed at a reaction temperature of 100 to 200 ° C. in a nitrogen atmosphere. Examples of other methods for obtaining the above compound having a carbodiimide group include methods such as US Pat. No. 2,941,956, Japanese Patent Publication No. 47-33279, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-178954, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-56950. Is mentioned.

このような製造方法を用いて得られる、イソシアネート基を有するカルボジイミド化合物に関し、例えば、Kモル(但し、K≧2の整数)のジイソシアネート化合物を脱炭酸して得られる化合物を下記一般式(1)に示す。
OCN−(A−N=C=N)K−1−A−NCO (1)
上記一般式(1)中、Aは、イソシアネート基を有するカルボジイミド化合物の合成に用いたジイソシアネート化合物のイソシアネート基を除く残基を表す。
上記一般式(1)で表されるイソシアネート基を有するカルボジイミド化合物の市販品としては、例えば、テトラメチルキシリレンジイソシアネートを原料としたカルボジイミド化合物として、カルボジライトV−03、V−05等(いずれも商品名、日清紡社製)等が挙げられる。
Regarding a carbodiimide compound having an isocyanate group obtained by using such a production method, for example, a compound obtained by decarboxylation of K mole (however, an integer of K ≧ 2) a diisocyanate compound is represented by the following general formula (1) Shown in
OCN- (A-N = C = N) K-1- A-NCO (1)
In the general formula (1), A represents a residue excluding the isocyanate group of the diisocyanate compound used for the synthesis of the carbodiimide compound having an isocyanate group.
Examples of commercially available carbodiimide compounds having an isocyanate group represented by the general formula (1) include, for example, carbodiimide compounds using tetramethylxylylene diisocyanate as a raw material, carbodilite V-03, V-05, etc. Name, manufactured by Nisshinbo Co., Ltd.).

(b)上記(a)のカルボジイミド化合物を、更に鎖伸長剤で鎖伸長して得られたカルボジイミド化合物。
上記(a)のカルボジイミド化合物を、イソシアネート基と反応可能な鎖伸長剤を用いて高分子量化したものであり、分子内にカルボジイミド基をより多く含有する化合物とすることができる。このときに利用できる鎖伸長剤としては、カルボジイミド基と反応性が低くて、先にイソシアネート基と選択的に反応する化合物であることが好ましく、例えば、ジオール化合物、ジアミン化合物、ヒドラジン等が挙げられる。
(B) A carbodiimide compound obtained by further chain-extending the carbodiimide compound of (a) with a chain extender.
The carbodiimide compound of the above (a) is made high in molecular weight using a chain extender capable of reacting with an isocyanate group, and can be a compound containing more carbodiimide groups in the molecule. The chain extender that can be used at this time is preferably a compound that has low reactivity with a carbodiimide group and that selectively reacts with an isocyanate group first, and examples thereof include a diol compound, a diamine compound, and hydrazine. .

(c)2モルのモノイソシアネート化合物とKモル(但し、K≧1の整数)のジイソシアネート化合物とを脱炭酸して得られる化合物。
上記(a)および(b)のカルボジイミド化合物は、分子の両末端にイソシアネート基を有する化合物であり、そのイソシアネート基を利用してさらにいろいろな分子鎖を付加できるという利点がある代わりに、カルボジイミド基と反応させる材料がイソシアネート基とも反応する場合、側鎖として導入し難いという問題がある。それに対して、分子の両末端がモノイソシアネート化合物で反応停止したカルボジイミド化合物では、上記の問題は起こらないといえる。この様な分子の両末端がモノイソシアネート化合物で反応停止したカルボジイミド化合物は下記の一般式(2)で示すことができる。
B−N=C=N−(A−N=C=N)−B (2)
(C) A compound obtained by decarboxylation of 2 mol of a monoisocyanate compound and K mol (where K is an integer of 1).
The carbodiimide compounds (a) and (b) are compounds having an isocyanate group at both ends of the molecule, and there is an advantage that various molecular chains can be added using the isocyanate group. When the material to be reacted with is also reacted with an isocyanate group, there is a problem that it is difficult to introduce as a side chain. On the other hand, it can be said that the above problem does not occur in a carbodiimide compound in which both ends of the molecule are stopped with a monoisocyanate compound. A carbodiimide compound in which both ends of the molecule are stopped with a monoisocyanate compound can be represented by the following general formula (2).
B−N = C = N− (A−N = C = N) k −B (2)

上記一般式(2)中、Bは、イソシアネート基を有するカルボジイミド化合物の合成に用いたモノイソシアネート化合物のイソシアネート基を除く残基を表す。Aは上述の通りである。
ここで、利用可能なジイソシアネート化合物としては、上記(a)の合成材料と同じものを挙げる事ができ、また、モノイソシアネート化合物としては、例えば、メチルイソシアネート、エチルイソシアネート、プロピルイソシアネート、ブチルイソシアネート、オクタデシルイソシアネート、フェニルイソシアネート等の脂肪族、脂環族、芳香族又は芳香脂肪族モノイソシアネート化合物等を挙げることができる。
In the general formula (2), B represents a residue other than the isocyanate group of the monoisocyanate compound used for the synthesis of the carbodiimide compound having an isocyanate group. A is as described above.
Here, examples of the diisocyanate compound that can be used include the same synthetic materials as in the above (a), and examples of the monoisocyanate compound include methyl isocyanate, ethyl isocyanate, propyl isocyanate, butyl isocyanate, and octadecyl. Examples thereof include aliphatic, alicyclic, aromatic or araliphatic monoisocyanate compounds such as isocyanate and phenyl isocyanate.

(d)1モルのモノイソシアネート化合物とKモル(但し、K≧1の整数)のジイソシアネート化合物とを脱炭酸して得られる化合物。
分子の両末端にイソシアネート基を有するものと、有さないものとの中間的な化合物として、片末端のみモノイソシアネート化合物で反応停止させて、他方の片末端にイソシアネート基を有するカルボジイミド化合物も得ることができる。この様な分子の片末端がモノイソシアネート化合物で反応停止したカルボジイミド化合物は下記の一般式(3)で示すことができる。
OCN−(A−N=C−N)−B (3)
上記一般式(3)中、Bは、イソシアネート基を有するカルボジイミド化合物の合成に用いたモノイソシアネート化合物のイソシアネート基を除く残基を表す。Aは上述の通りである。
(D) A compound obtained by decarboxylation of 1 mol of a monoisocyanate compound and K mol (provided that an integer of K ≧ 1) of a diisocyanate compound.
As an intermediate compound between those having an isocyanate group at both ends of the molecule and those having no isocyanate group, the reaction is stopped with a monoisocyanate compound at only one end, and a carbodiimide compound having an isocyanate group at the other end is also obtained. Can do. A carbodiimide compound in which one end of such a molecule is stopped with a monoisocyanate compound can be represented by the following general formula (3).
OCN- (A-N = CN) k- B (3)
In the general formula (3), B represents a residue excluding the isocyanate group of the monoisocyanate compound used for the synthesis of the carbodiimide compound having an isocyanate group. A is as described above.

ここで、利用できるジイソシアネート化合物は上記(a)の合成材料と同じものを挙げる事ができ、また、モノイソシアネート化合物としては、上記(c)の合成材料と同じものを挙げる事ができる。 Here, the diisocyanate compound which can be utilized can mention the same thing as the synthetic material of said (a), and can mention the same thing as the synthetic material of said (c) as a monoisocyanate compound.

以上、上記カルボジイミド化合物(a)〜(d)は、カルボジイミド系化合物の出発物質として、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
そして、上記のカルボジイミド化合物においては、カルボジイミド当量が100〜50000のものを利用する。ここで、カルボジイミド当量とは、(カルボジイミド化合物の分子量)/(カルボジイミド化合物分子中のカルボジイミド基の数)で表される数を意味するものである。化合物のカルボジイミド当量が高すぎると、得られるカルボジイミド系化合物の分子全体に対するポリアクリル側鎖の重量的な比率が少なくなり、顔料の分散安定性が低下するおそれがある。一方、カルボジイミド当量が低い化合物は、カルボジイミド系化合物の分子全体に対するポリアクリル側鎖や後記する各機能性を有する側鎖の重量的な比率を高くすることが可能であるという点で有利であるが、カルボジイミド化合物自体の合成と、また側鎖を導入するための反応の制御が困難となる。そこで、より好ましいカルボジイミド当量としては、200以上、また、10000以下である。
As mentioned above, the said carbodiimide compound (a)-(d) may be used independently as a starting material of a carbodiimide type compound, and may use 2 or more types together.
And in said carbodiimide compound, the thing of carbodiimide equivalent is 100-50000 is utilized. Here, the carbodiimide equivalent means a number represented by (molecular weight of carbodiimide compound) / (number of carbodiimide groups in carbodiimide compound molecule). If the carbodiimide equivalent of the compound is too high, the weight ratio of the polyacryl side chain to the whole molecule of the carbodiimide compound obtained will be small, and the dispersion stability of the pigment may be reduced. On the other hand, a compound having a low carbodiimide equivalent is advantageous in that it can increase the weight ratio of the polyacryl side chain and the side chain having each functionality described later to the whole molecule of the carbodiimide compound. Therefore, it becomes difficult to synthesize the carbodiimide compound itself and to control the reaction for introducing a side chain. Therefore, a more preferable carbodiimide equivalent is 200 or more and 10,000 or less.

1−2)ポリアクリル化合物
次に、上記カルボジイミド系化合物の側鎖として導入するために利用する、ポリアクリル化合物について説明する。
本発明のカルボジイミド系化合物の製造方法は、カルボジイミド基と、それと反応する酸基との反応によってポリアクリル側鎖を導入する方法が利用される。
そして、本発明の特徴は、カルボジイミド基と反応するポリアクリル化合物として、酸基含有連鎖移動剤の存在下で、酸基非含有(メタ)アクリル系単量体の少なくとも1種を含む酸基非含有ラジカル重合性不飽和単量体を重合して得られる、片末端に酸基を有するポリアクリル化合物を利用することである。
1-2) Polyacryl compound Next, the polyacryl compound used for introduction as a side chain of the carbodiimide compound will be described.
As a method for producing the carbodiimide compound of the present invention, a method of introducing a polyacryl side chain by a reaction between a carbodiimide group and an acid group that reacts with the carbodiimide group is used.
A feature of the present invention is that, as a polyacryl compound that reacts with a carbodiimide group, in the presence of an acid group-containing chain transfer agent, at least one acid group-free (meth) acrylic monomer is used. It is to use a polyacryl compound having an acid group at one end, obtained by polymerizing the containing radical polymerizable unsaturated monomer.

上記酸基含有連鎖移動剤としては、メルカプト酢酸、2−メルカプトプロピオン酸、3−メルカプトプロピオン酸、O−メルカプト安息香酸等のカルボキシル基を有する連鎖移動剤;2−クロロエタンスルホン酸、2−クロロエタンスルホン酸ナトリウム、4−クロロフェニルスルホキシド、4−クロロベンゼンスルホンアミド、p−クロロベンゼンスルホン酸、p−クロロベンゼンスルホン酸ナトリウム、2−ブロモエタンスルホン酸ナトリウム、4−(ブロモメチル)ベンゼンスルホン酸ナトリウム等のスルホン酸基含有連鎖移動剤等が挙げられる。これら上記酸基含有連鎖移動剤のなかでもチオール系の酸基含有連鎖移動剤が好ましく、メルカプト酢酸、2−メルカプトプロピオン酸、3−メルカプトプロピオン酸、O−メルカプト安息香酸がより好ましい。 Examples of the acid group-containing chain transfer agent include chain transfer agents having a carboxyl group such as mercaptoacetic acid, 2-mercaptopropionic acid, 3-mercaptopropionic acid, O-mercaptobenzoic acid; 2-chloroethanesulfonic acid, 2-chloroethanesulfone Contains sulfonic acid groups such as sodium acid, 4-chlorophenyl sulfoxide, 4-chlorobenzenesulfonamide, p-chlorobenzenesulfonic acid, sodium p-chlorobenzenesulfonate, sodium 2-bromoethanesulfonate, sodium 4- (bromomethyl) benzenesulfonate A chain transfer agent etc. are mentioned. Among these acid group-containing chain transfer agents, thiol-based acid group-containing chain transfer agents are preferable, and mercaptoacetic acid, 2-mercaptopropionic acid, 3-mercaptopropionic acid, and O-mercaptobenzoic acid are more preferable.

また、酸基非含有(メタ)アクリル系単量体としては、アルキル(メタ)アクリレート化合物(例えば、メチルメタクリレート等)、芳香族環を有する(メタ)アクリレート化合物(例えば、アリルアクリレート、アリルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート等)のアクリル酸エステル化合物が挙げられ、アクリル系以外の酸基非含有ラジカル重合性不飽和単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体を挙げる事ができる。 Examples of the acid group-free (meth) acrylic monomer include alkyl (meth) acrylate compounds (for example, methyl methacrylate), (meth) acrylate compounds having an aromatic ring (for example, allyl acrylate, allyl methacrylate, Acrylic acid ester compounds such as benzyl acrylate and benzyl methacrylate). Examples of the non-acrylic acid group-containing radical-polymerizable unsaturated monomer other than acrylic are styrene monomers such as styrene and α-methylstyrene. Can be mentioned.

このような単量体成分を用いてポリアクリル化合物を重合するに際して、通常用いられる開始剤、例えば、アゾ−ニトリル化合物:2,2’−アゾ−ビス−イソブチロニトリル、1,1’−アゾ−ビス−1−シクロブタンニトリル、2,2’−アゾ−ビス−2メチルブチロニトリル等、アゾ化合物:2,3−ジアザ−ビシクロ[2,2,1]ヘプテン、2,2,2’−アゾ−ビス−プロパン、1,1’−アゾ−ビス−1−フェニルエタン等、パーオキサイド化合物:t−ブチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等が使用できる。 When polymerizing a polyacryl compound using such a monomer component, a commonly used initiator, for example, azo-nitrile compound: 2,2′-azo-bis-isobutyronitrile, 1,1′- Azo-bis-1-cyclobutanenitrile, 2,2′-azo-bis-2methylbutyronitrile, etc., azo compounds: 2,3-diaza-bicyclo [2,2,1] heptene, 2,2,2 ′ -Azo-bis-propane, 1,1'-azo-bis-1-phenylethane, peroxide compounds: t-butyl peroxide, benzoyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, etc. it can.

上記片末端に酸基を有するポリアクリル化合物は、塊状重合、溶液重合、必要に応じて懸濁重合等の重合法を用いて、全量仕込み法、開始剤滴下法あるいはモノマー滴下法により、開始剤の分解温度以上、通常は70〜170℃の反応温度で、1〜8時間反応せしめることにより合成することができる。この重合において、連鎖移動剤として、酸基含有連鎖移動剤を用いることにより、片末端に酸基を有するポリアクリル化合物を得ることができる。
側鎖として導入するポリアクリル鎖は、分散媒体中での顔料の分散安定性を向上させる作用を有するものであれば特に制限はないが、好ましくは数平均分子量が200以上であり、また、10000以下である。より好ましくは300以上であり、また、6000以下である。
上記ポリアクリル化合物の合成において、酸基含有連鎖移動剤の配合量は、目的とする数平均分子量となるように、使用する単量体の種類及びその配合量、酸基含有連鎖移動剤の種類から適宜決定される。
The polyacrylic compound having an acid group at one end is obtained by using a polymerization method such as bulk polymerization, solution polymerization, and suspension polymerization if necessary, and using a total charge method, an initiator dropping method or a monomer dropping method as an initiator. It can be synthesized by reacting for 1 to 8 hours at a reaction temperature of 70 to 170 ° C. or higher. In this polymerization, a polyacrylic compound having an acid group at one end can be obtained by using an acid group-containing chain transfer agent as the chain transfer agent.
The polyacryl chain introduced as the side chain is not particularly limited as long as it has an effect of improving the dispersion stability of the pigment in the dispersion medium, but preferably has a number average molecular weight of 200 or more, and 10,000 It is as follows. More preferably, it is 300 or more and 6000 or less.
In the synthesis of the polyacrylic compound, the amount of the acid group-containing chain transfer agent is such that the amount of the monomer to be used and the amount of the acid group-containing chain transfer agent are the desired number average molecular weight. To be determined as appropriate.

1−3)他の機能性鎖を導入するための材料
本発明のカルボジイミド系化合物の製造方法において、更に、得られるカルボジイミド系化合物に要求される性能に応じて、下記の(ア)〜(オ)といった各種機能性を有する分子鎖や官能基の1種又は2種以上を、上記カルボジイミド系化合物の分子内に導入することにより、複数の機能を有する化合物を得ることもできる。そして、これら複数の機能を有するカルボジイミド系化合物は、利用できる分野がより広くなる可能性があるという点で、本発明において好ましい形態である。
(ア)カルボジイミド基
(イ)塩基性窒素含有鎖
(ウ)顔料誘導体鎖、顔料中間体鎖、色素誘導体鎖、及び色素中間体鎖からなる群より選択される少なくとも1種の鎖
(エ)ポリエステル鎖及びポリエーテル鎖からなる群より選択される少なくとも1種の鎖
(オ)紫外線増感能を有する鎖及び/又はラジカル開始能を有する鎖
1-3) Material for introducing other functional chain In the method for producing a carbodiimide compound of the present invention, the following (A) is further selected depending on the performance required for the obtained carbodiimide compound. A compound having a plurality of functions can be obtained by introducing one or two or more kinds of molecular chains and functional groups having various functions such as) to (e) into the molecule of the carbodiimide compound. And the carbodiimide type compound which has these several functions is a preferable form in this invention at the point that the field | area which can be utilized may become wider.
(A) a carbodiimide group (a) a basic nitrogen-containing chain (c) at least one chain (e) polyester selected from the group consisting of a pigment derivative chain, a pigment intermediate chain, a dye derivative chain, and a dye intermediate chain At least one chain selected from the group consisting of a chain and a polyether chain (e) a chain having an ultraviolet sensitizing ability and / or a chain having a radical initiating ability

本発明のカルボジイミド系化合物としては、分子内にカルボジイミド基、塩基性窒素含有鎖、顔料誘導体鎖、顔料中間体鎖、色素誘導体鎖、及び色素中間体鎖からなる群より選択される少なくとも1種の鎖を含むものがより好ましい。 The carbodiimide compound of the present invention includes at least one selected from the group consisting of a carbodiimide group, a basic nitrogen-containing chain, a pigment derivative chain, a pigment intermediate chain, a dye derivative chain, and a dye intermediate chain in the molecule. Those containing chains are more preferred.

ここで、(ア)のカルボジイミド基を導入するには、カルボジイミド系化合物の製造において、上記ポリアクリル側鎖を導入する際に、上記カルボジイミド化合物の分子内の少なくとも一つのカルボジイミド基を、そのまま未反応で残して利用し、(イ)で記載された機能性鎖の導入については、例えば、国際公開WO04/000950号公報に記載された材料、(ウ)で記載された機能性鎖の導入については、例えば、国際公開WO04/003085号公報に記載された材料、(エ)で記載された機能性鎖の導入については、例えば、国際公開WO03/076527号公報に記載された材料を利用することができる。
また、(オ)で記載された機能性鎖の導入については、例えば、前記のカルボジイミド基と反応可能な官能基、あるいは、カルボジイミド化合物がイソシアネート基も有する場合は、例えば、水酸基、アミノ基等のイソシアネート基と先に反応しやすい官能基を有し、且つ、紫外線増感能を有する化合物及び/またはラジカル開始能を有する化合物が材料として利用できる。
Here, in order to introduce the carbodiimide group of (a), at the time of introducing the polyacryl side chain in the production of the carbodiimide compound, at least one carbodiimide group in the molecule of the carbodiimide compound is left unreacted as it is. For the introduction of the functional chain described in (a), for example, the material described in International Publication WO 04/000950, and the introduction of the functional chain described in (c) For example, for the introduction of the functional chain described in International Publication WO 04/003085 and the functional chain described in (d), for example, the material described in International Publication WO 03/075527 may be used. it can.
In addition, for the introduction of the functional chain described in (e), for example, when the carbodiimide group can react with a functional group or when the carbodiimide compound also has an isocyanate group, for example, a hydroxyl group, an amino group, etc. A compound having a functional group that easily reacts with an isocyanate group and having an ultraviolet sensitizing ability and / or a radical initiating ability can be used as a material.

このような化合物としては、具体的には、例えば、ベンゾイル安息香酸、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシルフェニルケトン、ジメチルアミノ安息香酸、ジエチルアミノ安息香酸やN−エチルジエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン等のN−アルキルジアルカノールアミン等を挙げる事ができる。 Specific examples of such compounds include benzoylbenzoic acid, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 1 Examples include N-alkyl dialkanolamines such as -hydroxy-cyclohexyl phenyl ketone, dimethylaminobenzoic acid, diethylaminobenzoic acid, N-ethyldiethanolamine, and N-methyldiethanolamine.

2)カルボジイミド系化合物の分子構造と効果について
本発明の製造方法で得られるカルボジイミド系化合物は、上記の材料を利用して得られるものであり、そのために、出発化合物であるカルボジイミド化合物に、上記の片末端に酸基を有するポリアクリル化合物を、カルジイミド基との反応を介して導入する。
このようなカルボジイミド系化合物としては、例えば、出発化合物であるカルボジイミド化合物に上記の式(1)の構造を有する化合物を利用した場合、以下の一般式(4)のように模式的に表現できる。
OCN−X(L)−(N=C=N)(N−L)−OCN (4)
〔ここで、Xは、それぞれ独立して、カルボジイミド基と、それと反応可能な官能基との反応による連結基を介して結合したポリアクリル側鎖を含む構成単位、また、Lは分子内のXの構成単位の個数を表し、1以上の整数である。Nは、出発物質であるカルボジイミド化合物中のカルボジイミド基の個数を表し、1以上の整数である。そして、(N−L)は、0以上の整数を表す。〕
2) Molecular structure and effect of carbodiimide compound The carbodiimide compound obtained by the production method of the present invention is obtained by using the above-mentioned materials, and for that purpose, the carbodiimide compound which is a starting compound. In addition, the polyacryl compound having an acid group at one end is introduced through a reaction with a cardiimide group.
As such a carbodiimide compound, for example, when a compound having the structure of the above formula (1) is used as a carbodiimide compound as a starting compound, it can be schematically expressed as the following general formula (4).
OCN-X (L) -(N = C = N) (N-L) -OCN (4)
[Wherein X is each independently a structural unit containing a polyacryl side chain bonded via a linking group obtained by reaction of a carbodiimide group and a functional group capable of reacting with it, and L is X in the molecule. Represents the number of structural units, and is an integer of 1 or more. N represents the number of carbodiimide groups in the carbodiimide compound as a starting material, and is an integer of 1 or more. (N−L) represents an integer of 0 or more. ]

また、任意に利用される、その他の機能を有する鎖(イ)〜(オ)については、カルボジイミド基またはイソシアネート基の、どちらかとの反応を介して導入する方法が利用できる。このようなカルボジイミド系化合物としては、例えば、出発化合物であるカルボジイミド化合物に上記の式(1)の構造を有する化合物を利用した場合、以下の一般式(5)のように模式的に表現できる。
Y−X(L)−Z(M)−(N=C=N)(N−L−M)−Y (5)
〔ここで、X、L及びNは上記と同じ定義であり、Yは、それぞれ独立して、未反応のイソシアネート基、あるいはイソシアネート基と、それと反応可能な官能基との反応による連結基を介して結合した上記(イ)〜(オ)の機能性鎖を含む構成単位であり、Zは、それぞれ独立して、カルボジイミド基と、それと反応可能な官能基との反応による連結基を介して結合した(イ)〜(オ)の機能性鎖を含む構成単位である。また、Mは分子内のZの構成単位の個数を表し、0以上の整数を表す。また、(N−L−M)についても、0以上の整数を表す。〕
Moreover, about the chain | strands (a)-(e) which have other functions utilized arbitrarily, the method of introduce | transducing through reaction with either a carbodiimide group or an isocyanate group can be utilized. As such a carbodiimide compound, for example, when a compound having the structure of the above formula (1) is used as a carbodiimide compound as a starting compound, it can be schematically expressed as the following general formula (5).
YX (L) -Z (M) -(N = C = N) ( NLM ) -Y (5)
[Wherein X, L, and N have the same definitions as above, and Y independently represents an unreacted isocyanate group or a linking group obtained by reacting an isocyanate group with a functional group capable of reacting with it. Is a structural unit containing the functional chains of (a) to (e) above, and Z is independently bonded via a linking group formed by a reaction between a carbodiimide group and a functional group capable of reacting with it. It is a structural unit containing the functional chains of (i) to (e). M represents the number of Z constituent units in the molecule and represents an integer of 0 or more. In addition, (NLM) represents an integer of 0 or more. ]

なお、上記の一般式(4)および(5)は、主要な部位のみを抽象化して表示したものであり、また、XとZの構成単位がそれぞれ連なった構造を代表的に表示したが、XとZと−(N=C=N)−とがランダムに結合している構造も含む。そして、一般式(4)は本発明のカルボジイミド系化合物の基本構成ということができ、一方、一般式(5)については多機能性を図った好ましい構成であるといえる。 In addition, the above general formulas (4) and (5) are displayed by abstracting only main parts, and the structure in which the constituent units of X and Z are linked is representatively displayed. A structure in which X, Z, and-(N = C = N)-are randomly bonded is also included. And it can be said that General formula (4) is a basic structure of the carbodiimide type compound of this invention, On the other hand, about General formula (5), it can be said that it is a preferable structure which aimed at multifunctionality.

さらには、上記式(5)のYの部位は、(イ)〜(オ)以外であって、イソシアネート基と反応可能な化合物が、同様の反応による連結基を開して結合した構成単位であっても良い。その様なイソシアネート基と反応可能な官能基を有する化合物としては、カルボジイミド基と反応性が低くて、先にイソシアネート基と選択的に反応する化合物が好ましく、例えば、メタノール、エタノール等の低分子モノアルコール化合物;ジエチルアミン、ジブチルアミン等の二級アミン化合物を挙げる事ができる。 Furthermore, the site of Y in the above formula (5) is a structural unit other than (i) to (e), in which a compound capable of reacting with an isocyanate group is bonded by opening a linking group by the same reaction. There may be. As such a compound having a functional group capable of reacting with an isocyanate group, a compound having a low reactivity with a carbodiimide group and selectively reacting with an isocyanate group first is preferable. For example, a low molecular weight compound such as methanol or ethanol is used. Alcohol compounds; secondary amine compounds such as diethylamine and dibutylamine can be mentioned.

なお、カルボジイミド基に、上記のポリアクリル化合物の片末端にある酸基を反応させることにより、ポリアクリル側鎖を導入する際に形成される連結基は、通常、カルボジイミド基と、カルボキシル基、スルホン酸基等の酸基との反応により形成されるものであり、カルボジイミド基に、反応可能な官能基を反応させることによって上記の(イ)〜(オ)の側鎖を導入する際に形成される連結基は、通常、カルボジイミド基と、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、水酸基、あるいはアミノ基等との反応により形成されるものであり、以下のような構造となる。 In addition, the linking group formed when the polyacryl side chain is introduced by reacting the carbodiimide group with an acid group at one end of the polyacryl compound is usually a carbodiimide group, a carboxyl group, a sulfone group. It is formed by the reaction with an acid group such as an acid group, and is formed when the side chains (a) to (e) above are introduced by reacting a reactive functional group with a carbodiimide group. The linking group is usually formed by the reaction of a carbodiimide group with a carboxyl group, sulfonic acid group, phosphoric acid group, hydroxyl group, amino group, or the like, and has the following structure.

例えば、カルボジイミド基とカルボキシル基との反応から形成される連結基としては、下記一般式(6)、(7)で表され、カルボジイミド基と水酸基との反応から形成される連結基は、下記一般式(8)、(9)で表され、カルボジイミド基とアミノ基との反応から形成される連結基は、下記一般式(10)され、カルボジイミド基とスルホン酸基との反応から形成される連結基は、下記一般式(11)で表され、カルボジイミド基とリン酸基との反応から形成される連結基は、下記一般式(12)で表される。 For example, the linking group formed from the reaction between the carbodiimide group and the carboxyl group is represented by the following general formulas (6) and (7). The linking group formed from the reaction between the carbodiimide group and the hydroxyl group includes the following general groups. The linking group represented by the formulas (8) and (9) and formed from the reaction between the carbodiimide group and the amino group is represented by the following general formula (10), and is formed from the reaction between the carbodiimide group and the sulfonic acid group. The group is represented by the following general formula (11), and the linking group formed from the reaction between the carbodiimide group and the phosphate group is represented by the following general formula (12).

また、イソシアネート基に、反応可能な官能基を反応させて形成される連結基としては、通常、イソシアネート基と、水酸基、一級又は二級アミノ基等との反応により形成されるものであり、以下のような構造となる。
例えば、イソシアネート基と水酸基との反応から形成される連結基としては、下記一般式(13)で表され、イソシアネート基とアミノ基との反応から形成される連結基は、下記一般式(14)で表される。
In addition, the linking group formed by reacting a functional group capable of reacting with an isocyanate group is usually formed by a reaction between an isocyanate group and a hydroxyl group, a primary or secondary amino group, etc. It becomes the structure like this.
For example, the linking group formed from the reaction between an isocyanate group and a hydroxyl group is represented by the following general formula (13), and the linking group formed from the reaction between an isocyanate group and an amino group is represented by the following general formula (14). It is represented by

Figure 2006225431
Figure 2006225431

上記式中、Rは、水素原子又は炭素数1以上の炭化水素基を表す。
以上のように、本発明のカルボジイミド系化合物は、出発物質として例えば一般式(1)のカルボジイミド化合物のカルボジイミド基であった部位に、一般式(6)、(7)、(11)、(12)のいずれか一つの連結基を介して、ポリアクリル側鎖が少なくとも1つ導入されることにより、一般式(4)のXの構成単位を有する化合物が形成されものである。さらには、同様にして他の機能性側鎖が導入された、一般式(5)のZの構成単位を有する化合物、分子の両末端あるいは片末端に、一般式(13)、(14)のどちらか一つの連結基を介して、機能性鎖等が導入された化合物、分子内にカルボジイミド基が残存する化合物であることが好ましい。
In the above formula, R represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms.
As described above, the carbodiimide-based compound of the present invention has the general formulas (6), (7), (11), (12) as a starting material, for example, at the site that was the carbodiimide group of the carbodiimide compound of the general formula (1) ), At least one polyacryl side chain is introduced through one of the linking groups to form a compound having a structural unit of X in the general formula (4). Further, in the same manner, other functional side chains are introduced, a compound having a Z structural unit of the general formula (5), and at both ends or one end of the molecule, the compounds of the general formulas (13) and (14) A compound in which a functional chain or the like is introduced via any one of the linking groups, or a compound in which a carbodiimide group remains in the molecule is preferable.

そして、本発明では、カルボジイミド化合物と反応させるポリアクリル化合物として、酸基含有連鎖移動剤の存在下で、酸基非含有(メタ)アクリル系単量体等を重合して得られたものを利用するため、分子の片末端にのみ一つの酸基を有し、酸基を全く有しないあるいは複数有するポリアクリル化合物が含まれない。その結果、未反応のポリアクリル化合物が残ることもなく、カルボジイミド化合物との反応において発生するゲル化物もなく、分子設計のとおりのカルボジイミド系化合物が得られる。 In the present invention, the polyacryl compound to be reacted with the carbodiimide compound is obtained by polymerizing an acid group-free (meth) acrylic monomer in the presence of an acid group-containing chain transfer agent. Therefore, a polyacryl compound having one acid group only at one end of the molecule and no acid group or plural acid groups is not included. As a result, an unreacted polyacrylic compound does not remain, and there is no gelled product generated in the reaction with the carbodiimide compound, and a carbodiimide-based compound according to the molecular design can be obtained.

また、得られたカルボジイミド系化合物は側鎖にポリアクリル側鎖を有しているので、該側鎖が、分散媒体中にドメインを形成して立体障害等の作用をすることから、顔料を分散媒体中に安定的に分散できるようになる。
さらに本発明のカルボジイミド系化合物は、他の機能性側鎖を導入することにより多機能化を図ることができ、例えば、基本的な性能である顔料分散機能については、使用する顔料の種類に応じて、顔料表面との共有結合や吸着による分散安定化作用を有する官能基や側鎖を導入することにより、更に充分な効果を発揮させることが可能となる。すなわち、後記するような表面にカルボジイミド基と反応する官能基を有する顔料を利用する場合は、カルボジイミド系化合物の分子内にカルボジイミド基を1つ以上有するようにし、当該官能基同士の共有結合を利用することにより、さらなる顔料分散の効果を発揮させることが可能となる。また、表面に酸性部位を有する顔料を利用する場合は、カルボジイミド系化合物として、分子内に塩基性窒素含有鎖を有するようにすると、酸−塩基の親和力による吸着を利用することができる。なお、上記「塩基性窒素含有鎖」とは、塩基性窒素含有基を少なくとも一つ有するものであり、上記「塩基性窒素含有基」とは、水中で4級アンモニウムイオンを形成する窒素を含有する基はもとより、ルイス塩基として作用する窒素を含むものであり、その代表的なものとしてはアミノ基や含窒素複素環基等である。更に、顔料の分子構造の類似性に起因する親和力による吸着を利用する場合は、カルボジイミド系化合物としては、分子内に顔料誘導体鎖、顔料中間体鎖、色素誘導体鎖、及び色素中間体鎖からなる群より選択される少なくとも1種の鎖を有するようにする。
In addition, since the obtained carbodiimide compound has a polyacryl side chain in the side chain, the side chain forms a domain in the dispersion medium and acts as a steric hindrance, thereby dispersing the pigment. It becomes possible to disperse stably in the medium.
Furthermore, the carbodiimide compound of the present invention can be multi-functionalized by introducing other functional side chains. For example, the pigment dispersion function, which is a basic performance, depends on the type of pigment used. Thus, by introducing a functional group or a side chain having a dispersion stabilizing action by covalent bond or adsorption with the pigment surface, it becomes possible to exert a further sufficient effect. That is, when using a pigment having a functional group that reacts with a carbodiimide group on the surface as described later, the carbodiimide compound has one or more carbodiimide groups in the molecule and uses a covalent bond between the functional groups. By doing so, it becomes possible to exhibit the effect of further pigment dispersion. Moreover, when using the pigment which has an acidic site | part on the surface, if it has a basic nitrogen containing chain | strand in a molecule | numerator as a carbodiimide type compound, adsorption | suction by an acid-base affinity can be utilized. The “basic nitrogen-containing chain” has at least one basic nitrogen-containing group, and the “basic nitrogen-containing group” contains nitrogen that forms a quaternary ammonium ion in water. In addition to the above groups, nitrogen groups which act as Lewis bases are included, and typical examples thereof include amino groups and nitrogen-containing heterocyclic groups. Furthermore, when using adsorption due to affinity due to the similarity in the molecular structure of the pigment, the carbodiimide compound consists of a pigment derivative chain, a pigment intermediate chain, a dye derivative chain, and a dye intermediate chain in the molecule. It has at least one chain selected from the group.

一方、顔料を分散媒体中に安定的に分散させるという観点から、上記カルボジイミド系化合物は、更に、分子内にポリエステル鎖及びポリエーテル鎖からなる群より選択される少なくとも1種の鎖を有していてもよい。カルボジイミド系化合物において、ポリエステル鎖及びポリエーテル鎖は、主鎖として有していてもよいし側鎖として有していてもよいが、その中でも、側鎖として有するものがより好ましい。
その他、本発明のカルボジイミド系化合物を活性エネルギー線で硬化する用途に使用する場合は、活性エネルギー線による硬化性を向上させる点から、ラジカル開始能鎖及び/又は紫外線増感能鎖を有するものであることがより好ましい。
On the other hand, from the viewpoint of stably dispersing the pigment in the dispersion medium, the carbodiimide compound further has at least one chain selected from the group consisting of a polyester chain and a polyether chain in the molecule. May be. In the carbodiimide-based compound, the polyester chain and the polyether chain may have a main chain or a side chain, and among them, those having a side chain are more preferable.
In addition, when the carbodiimide compound of the present invention is used for the purpose of curing with active energy rays, it has a radical-initiating chain and / or an ultraviolet-sensitized chain from the viewpoint of improving curability by the active energy beam. More preferably.

3)カルボジイミド系化合物の製造方法
本発明のカルボジイミド系化合物の製造方法において、全ての反応、すなわち、側鎖を導入するための反応として、カルボジイミド基とカルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、水酸基、アミノ基等との反応、また、イソシアネート基と水酸基、アミノ基等との反応などには、常法が利用できる。さらに、ポリアクリル鎖や各種機能性鎖を導入する順序は、特に限定されるものではなく、例えば、カルボジイミド基と反応する官能基を有する化合物を2種以上使用する場合は、別々あるいは同時に加えて反応させることができ、イソシアネート基と反応する官能基を有する化合物を2種以上使用する場合にも、別々あるいは同時に加えて反応させることもできる。また、カルボジイミド基と反応する官能基を有する化合物、および、イソシアネート基と反応する官能基を有する化合物を利用する場合、最終的に同じ化合物が得られれば、先にカルボジイミド基と反応させても、イソシアネート基と反応させてもどちらでもよい。
3) Method for producing carbodiimide compound In the method for producing a carbodiimide compound of the present invention, all reactions, i.e., reactions for introducing a side chain, include carbodiimide group, carboxyl group, sulfonic acid group, phosphorus Conventional methods can be used for the reaction with an acid group, a hydroxyl group, an amino group, or the like, or for the reaction between an isocyanate group and a hydroxyl group, an amino group, or the like. Further, the order of introducing the polyacrylic chain and various functional chains is not particularly limited. For example, when two or more compounds having a functional group that reacts with a carbodiimide group are used, they are added separately or simultaneously. Even when two or more compounds having a functional group that reacts with an isocyanate group are used, they can be reacted separately or simultaneously. In addition, when using a compound having a functional group that reacts with a carbodiimide group and a compound having a functional group that reacts with an isocyanate group, if the same compound is finally obtained, even if it is reacted with a carbodiimide group first, Either of them may be reacted with an isocyanate group.

なお、カルボジイミド化合物の分子内に導入するポリアクリル側鎖、および各機能性鎖の種類およびその比率、さらには残存するカルボジイミド基の量等は、例えば、顔料分散剤として利用する際の顔料や分散媒体等の種類、また、その他の利用分野で要求される性能に応じて適宜設定して、最終的に良好な性能バランスを有する化合物となるように各材料を配合することが好ましい。 The polyacryl side chain introduced into the molecule of the carbodiimide compound, the type and ratio of each functional chain, the amount of the remaining carbodiimide group, etc., for example, the pigment and dispersion when used as a pigment dispersant It is preferable to set each material appropriately so as to be a compound having a good performance balance by appropriately setting according to the type of medium or the like and the performance required in other application fields.

本発明の製造方法から得られるカルボジイミド系化合物の数平均分子量としては、1000以上、また、100000以下であることが好ましい。数平均分子量が高くなりすぎると、本発明のカルボジイミド系化合物を用いて分散媒体中に顔料を分散させた際や、顔料分散組成物とした際に、適切な粘度のものが得られにくくなり、特に高濃度の顔料分散組成物が必要なときは好ましくない。一方、数平均分子量が低くなりすぎると、分散媒体中での顔料の分散安定性が低下して好ましくない。より好ましくは、1000以上、また、50000以下である。
上記製造方法により得られるカルボジイミド系化合物も、本発明のひとつである。
The number average molecular weight of the carbodiimide compound obtained from the production method of the present invention is preferably 1000 or more and 100,000 or less. When the number average molecular weight becomes too high, when the pigment is dispersed in the dispersion medium using the carbodiimide compound of the present invention, or when it is a pigment dispersion composition, it becomes difficult to obtain a product having an appropriate viscosity. This is not particularly preferred when a pigment dispersion composition with a high concentration is required. On the other hand, if the number average molecular weight is too low, the dispersion stability of the pigment in the dispersion medium is lowered, which is not preferable. More preferably, it is 1000 or more and 50000 or less.
A carbodiimide compound obtained by the above production method is also one aspect of the present invention.

<顔料分散組成物の製造方法について>
次に、上記カルボジイミド系化合物を用いて顔料を分散させることを特徴とする顔料分散組成物の製造方法について説明する。
すなわち、本発明の顔料分散組成物の製造方法は、酸基非含有(メタ)アクリル系単量体の少なくとも1種を含む酸基非含有ラジカル重合性不飽和単量体を酸基含有連鎖移動剤の存在下で重合して分子の片末端に酸基を含有するポリアクリル化合物を得、得られたポリアクリル化合物の分子の片末端にある酸基と、カルボジイミド当量100〜50000のカルボジイミド化合物のカルボジイミド基とを反応させることによりポリアクリル鎖を導入してカルボジイミド系化合物を得、当該カルボジイミド系化合物を用いて顔料を分散させることを特徴とするものである。
本発明の顔料分散組成物の製造方法に用いられるカルボジイミド系化合物としては、顔料表面の官能基や吸着点の有無、分散媒体の種類、得られた顔料分散組成物の用途等に応じて、上述した(ア)〜(オ)の官能基や機能鎖を有するカルボジイミド系化合物を適宜調製して用いることができる。
また、本発明の顔料分散組成物の製造方法において、顔料としては、カルボジイミド系化合物と、少なくとも、共有結合するもの、酸−塩基の親和力により吸着するもの又は分子構造の類似性に起因する親和力により吸着するものであることが好ましく、例えば、印刷インキ、塗料、インクジェット用インク組成物、カラーフィルター用レジスト組成物等に一般的に用いられる有機顔料や無機顔料を使用することができる。
<About the manufacturing method of a pigment dispersion composition>
Next, a method for producing a pigment dispersion composition, in which a pigment is dispersed using the carbodiimide compound, will be described.
That is, the method for producing the pigment dispersion composition of the present invention is a method for transferring an acid group-free radical polymerizable unsaturated monomer containing at least one acid group-free (meth) acrylic monomer to an acid group-containing chain transfer. Polymerized in the presence of an agent to obtain a polyacryl compound containing an acid group at one end of the molecule, the acid group at one end of the molecule of the resulting polyacryl compound, and a carbodiimide compound having a carbodiimide equivalent of 100 to 50000 A carbodiimide compound is obtained by reacting with a carbodiimide group to obtain a carbodiimide compound, and a pigment is dispersed using the carbodiimide compound.
As the carbodiimide compound used in the method for producing a pigment dispersion composition of the present invention, depending on the functional group on the pigment surface, the presence or absence of adsorption points, the type of dispersion medium, the use of the obtained pigment dispersion composition, etc. The carbodiimide compounds having the functional groups and functional chains (a) to (e) can be appropriately prepared and used.
In the method for producing a pigment dispersion composition of the present invention, the pigment includes a carbodiimide compound and at least a covalent bond, an adsorbed acid-base affinity, or an affinity resulting from similarity in molecular structure. For example, organic pigments and inorganic pigments generally used for printing inks, paints, ink jet ink compositions, color filter resist compositions, and the like can be used.

まず、カルボジイミド基を有するカルボジイミド系化合物と共有結合性を有する顔料としては、顔料表面にカルボジイミド基と反応する官能基を有するものが好適であり、その中でもカルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、水酸基及びアミノ基からなる群より選択される少なくとも1種の官能基を有する有機顔料や無機顔料であることが好ましい。
上記有機顔料としては、例えば、染料レーキ顔料、アゾ系、ベンズイミダゾロン系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アントラキノン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジコ系、ペリレン系、ペリノン系、ジケトピロロピロール系、イソインドリノン系、ニトロ系、ニトロソ系、アンスラキノン系、フラバンスロン系、キノフタロン系、ピランスロン系、インダンスロン系等が、無機顔料としては、カーボンブラック(好ましくは、pH7以下でカルボキシル基を有するもの)、酸化チタン、ベンガラ、黒鉛、鉄黒、酸化クロムグリーン、水酸化アルミニウム等が挙げられる。
First, as a pigment having a carbodiimide group and a carbodiimide group and a covalent bond, those having a functional group that reacts with a carbodiimide group on the pigment surface are preferable, among which a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, An organic pigment or an inorganic pigment having at least one functional group selected from the group consisting of a hydroxyl group and an amino group is preferable.
Examples of the organic pigment include dye lake pigments, azo series, benzimidazolone series, phthalocyanine series, quinacridone series, anthraquinone series, dioxazine series, indigo series, thioindico series, perylene series, perinone series, diketopyrrolopyrrole series, Isoindolinone, nitro, nitroso, anthraquinone, flavanthrone, quinophthalone, pyranthrone, indanthrone, and the like as carbon black (preferably having a carboxyl group at pH 7 or less) ), Titanium oxide, bengara, graphite, iron black, chromium oxide green, aluminum hydroxide and the like.

また、顔料表面にカルボジイミド基と反応する官能基を有さない場合は、表面処理により官能基を導入することができ、例えば、「顔料分散安定化と表面処理技術・評価」第1刷、技術情報協会(出版)、2001年12月25日、p.76〜85に記載のプラズマ処理や酸素/紫外線処理、特開昭58−217559号公報に記載の低温プラズマ法によって、上記カルボジイミド基と反応可能な官能基が導入できる。また、顔料を絶縁性化合物(シリカ、シラン化合物、チタン化合物等)で被覆し、カルボジイミド基と反応する官能基が導入できる。 In addition, when the pigment surface does not have a functional group that reacts with a carbodiimide group, the functional group can be introduced by surface treatment. For example, "Pigment dispersion stabilization and surface treatment technology / evaluation" first printing, technology Information Association (Publishing), December 25, 2001, p. The functional group capable of reacting with the carbodiimide group can be introduced by the plasma treatment described in 76 to 85, oxygen / ultraviolet treatment, or the low temperature plasma method described in JP-A-58-217559. Further, a pigment can be coated with an insulating compound (silica, silane compound, titanium compound, etc.), and a functional group that reacts with a carbodiimide group can be introduced.

次に、塩基性含窒素鎖を有するカルボジイミド系化合物に対して、酸−塩基の親和力による吸着部を有する顔料としては、顔料表面に塩基性窒素含有基との吸着部を有する有機顔料や無機顔料であることが好ましい。
上記塩基性窒素含有基との吸着部としては、代表的には酸基であって、好ましくは、カルボキシル基、スルホン酸基及びリン酸基等の塩基性窒素含有基と吸着可能な官能基である。
これら塩基性窒素含有基との吸着部を有する有機顔料としては、例えば、染料レーキ顔料、アゾ系、ベンズイミダゾロン系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アントラキノン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジコ系、ペリレン系、ペリノン系、ジケトピロロピロール系、イソインドリノン系、ニトロ系、ニトロソ系、アンスラキノン系、フラバンスロン系、キノフタロン系、ピランスロン系、インダンスロン系等が、無機顔料としては、カーボンブラック(好ましくは、pH7以下でカルボキシル基を有するもの)等が挙げられる。
Next, as a pigment having an adsorption part based on acid-base affinity for a carbodiimide compound having a basic nitrogen-containing chain, an organic pigment or an inorganic pigment having an adsorption part with a basic nitrogen-containing group on the pigment surface It is preferable that
The adsorbing portion with the basic nitrogen-containing group is typically an acid group, preferably a functional group capable of adsorbing with a basic nitrogen-containing group such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group. is there.
Examples of organic pigments having adsorbing moieties with these basic nitrogen-containing groups include dye lake pigments, azo, benzimidazolone, phthalocyanine, quinacridone, anthraquinone, dioxazine, indigo, thioindico, and perylene. , Perinone, diketopyrrolopyrrole, isoindolinone, nitro, nitroso, anthraquinone, flavanthrone, quinophthalone, pyranthrone, indanthrone, and other inorganic pigments such as carbon black (Preferably, those having a carboxyl group at pH 7 or lower) and the like.

尚、塩基性窒素含有基との吸着部がない顔料でも、顔料表面の誘導体処理やスルホン化処理等、通常の官能基導入方法で処理することにより、カルボキシル基やスルホン酸基等を導入することができる。
次に、分子内に顔料誘導体鎖、顔料中間体鎖、色素誘導体鎖、及び色素中間体鎖からなる群より選択される少なくとも1種の鎖を有するカルボジイミド系化合物に対して、分子構造の類似性に起因する親和力による吸着部を有する顔料としては、顔料誘導体鎖、顔料中間体鎖、色素誘導体鎖、及び色素中間体鎖からなる群より選択される少なくとも1種の鎖と同一又は類似の構造である有機顔料や無機顔料;顔料誘導体鎖、顔料中間体鎖、色素誘導体鎖、及び色素中間体鎖からなる群より選択される少なくとも1種の鎖と同一又は類似の構造でなくても顔料誘導体鎖、顔料中間体鎖、色素誘導体鎖、及び色素中間体鎖からなる群より選択される少なくとも1種の鎖と充分な吸着力を有する有機顔料や無機顔料であることが好ましい。
It should be noted that even a pigment having no adsorbing part with a basic nitrogen-containing group may be introduced with a carboxyl group or a sulfonic acid group by treating with a normal functional group introduction method such as a derivative treatment or sulfonation treatment on the pigment surface. Can do.
Next, similarity in molecular structure to a carbodiimide compound having at least one chain selected from the group consisting of a pigment derivative chain, a pigment intermediate chain, a dye derivative chain, and a dye intermediate chain in the molecule The pigment having an adsorbing part due to the affinity due to the structure has the same or similar structure as at least one chain selected from the group consisting of a pigment derivative chain, a pigment intermediate chain, a dye derivative chain, and a dye intermediate chain. An organic pigment or an inorganic pigment; a pigment derivative chain that does not have the same or similar structure as at least one chain selected from the group consisting of a pigment derivative chain, a pigment intermediate chain, a dye derivative chain, and a dye intermediate chain An organic pigment or an inorganic pigment having a sufficient adsorptive power with at least one chain selected from the group consisting of a pigment intermediate chain, a dye derivative chain, and a dye intermediate chain.

このような分子構造の類似性に起因する親和力による吸着は、例えば、カルボジイミド基及び/又はイソシアネート基と反応可能な官能基を有さない顔料(共有結合が利用できない場合);カルボジイミド基と反応可能な官能基を有する顔料であっても、該顔料が有するカルボジイミド基と反応可能な官能基が、例えば、アミノ基、水酸基等で、カルボジイミド基と反応する温度が100℃以上である顔料(共有結合の利用が条件的に困難な場合)に、より有効である。 Adsorption due to affinity due to such similarity in molecular structure, for example, pigments that do not have a functional group capable of reacting with a carbodiimide group and / or an isocyanate group (when no covalent bond is available); can react with a carbodiimide group Even if the pigment has a functional group, the functional group capable of reacting with the carbodiimide group of the pigment is, for example, an amino group or a hydroxyl group, and the temperature at which the functional group reacts with the carbodiimide group is 100 ° C. or more (covalent bond) This is more effective when the use of is conditionally difficult.

このような顔料誘導体鎖、顔料中間体鎖、色素誘導体鎖、及び色素中間体鎖からなる群より選択される少なくとも1種の鎖と顔料との好適な組合せとしては、例えば、(1)顔料誘導体鎖としてのフタロシアニン系顔料誘導体鎖については、顔料としてのフタロシアニン系顔料以外にもピグメントブラック7との組合せがあり、(2)色素誘導体鎖としてのβ−ナフトールオレンジ染料誘導体鎖については、顔料としてのナフトール系顔料以外にも、縮合アゾ顔料との組合せがあり、(3)色素中間体鎖としてのアントラキノン誘導体鎖については、顔料としてのジアントラキノニル系顔料以外にも、ジケトピロロピロール系顔料、縮合アゾ顔料、イソインドリ系顔料、ペリノン系顔料、ヘテロ環を有するアゾ系顔料、キナクリドン系顔料、ジブロモアンタントロン系顔料及び/又はベンズイミダゾロン系顔料との組合せが挙げられる。 As a suitable combination of at least one kind of chain selected from the group consisting of such a pigment derivative chain, a pigment intermediate chain, a dye derivative chain, and a dye intermediate chain and a pigment, for example, (1) Pigment derivative As for the phthalocyanine pigment derivative chain as the chain, there is a combination with Pigment Black 7 in addition to the phthalocyanine pigment as the pigment, and (2) for the β-naphthol orange dye derivative chain as the dye derivative chain, In addition to naphthol pigments, there are combinations with condensed azo pigments. (3) For the anthraquinone derivative chain as the dye intermediate chain, in addition to the dianthraquinonyl pigment as a pigment, a diketopyrrolopyrrole pigment, Condensed azo pigments, isoindole pigments, perinone pigments, azo pigments having a heterocyclic ring, quinacridone pigments, And a combination of the bromo anthanthrone pigment and / or benzimidazolone pigment.

上記カルボジイミド系化合物を用いて、顔料分散組成物を得る方法としては、例えば、(I)カルボジイミド系化合物のみで顔料の処理を行った後、顔料を安定的に分散できる分散媒体、必要に応じて各種バインダー樹脂、光重合性化合物、溶剤、界面活性剤、その他の添加剤を加え攪拌し顔料組成物を得る方法、(II)カルボジイミド系化合物を溶解させた、顔料を安定的に分散できる分散媒体で顔料を分散させながら処理し顔料分散組成物を得る方法、特に光重合性材料を利用する用途では、(III)カルボジイミド系化合物を溶解させた、顔料を安定的に分散できる光重合性化合物中で顔料を分散させながら処理し顔料分散組成物を得る方法等が挙げられる。
尚、(II)、(III)においては、顔料分散時、顔料分散後に、必要に応じて各種バインダー樹脂、光重合性化合物、溶剤、界面活性剤、その他の添加剤を含有させることもできる。
As a method of obtaining a pigment dispersion composition using the carbodiimide compound, for example, (I) a dispersion medium capable of stably dispersing the pigment after treating the pigment with only the carbodiimide compound, and if necessary A method of obtaining a pigment composition by adding various binder resins, photopolymerizable compounds, solvents, surfactants, and other additives and stirring the mixture; (II) a dispersion medium in which a carbodiimide compound is dissolved and the pigment can be stably dispersed In the method of obtaining a pigment dispersion composition by processing while dispersing the pigment in step (3), particularly in applications using a photopolymerizable material, (III) in a photopolymerizable compound in which a carbodiimide compound is dissolved and the pigment can be stably dispersed And a method of obtaining a pigment dispersion composition by treating while dispersing the pigment.
In (II) and (III), various types of binder resins, photopolymerizable compounds, solvents, surfactants, and other additives may be included as needed during pigment dispersion and after pigment dispersion.

本発明でいう「処理」とは、顔料の分散粒子表面の全面又は一部を、カルボジイミド系化合物で処理することを意味する。具体的には、上記顔料、上記カルボジイミド系化合物、及び、必要に応じて分散媒体、その他の添加剤等の混合物を、ロールミル、ニーダー、高速攪拌装置、ビーズミル、ボールミル、サンドミル、超音波分散機、高圧分散装置等を用いて混練し、分散・処理する方法が挙げられる。 The term “treatment” as used in the present invention means that the entire surface or part of the surface of the pigment dispersed particles is treated with a carbodiimide compound. Specifically, a mixture of the pigment, the carbodiimide compound, and, if necessary, a dispersion medium, other additives, a roll mill, a kneader, a high-speed stirring device, a bead mill, a ball mill, a sand mill, an ultrasonic disperser, A method of kneading, dispersing and treating using a high-pressure dispersing device or the like is mentioned.

上記(I)の顔料分散組成物を得る方法は、カルボジイミド系化合物の融点以上の温度で顔料の処理を行い、後から任意の用途で好適な分散媒体中に分散する方法を利用することができる。尚、カルボジイミド基と反応可能な官能基を有する顔料を処理する場合、該官能基の間で反応を促進できる温度、概ね100℃以下であって、好ましくは、40〜80℃まで加温することが好ましい。 As the method for obtaining the pigment dispersion composition of the above (I), a method can be used in which the pigment is treated at a temperature equal to or higher than the melting point of the carbodiimide compound and then dispersed in a suitable dispersion medium for any application. . In addition, when processing the pigment which has a functional group which can react with a carbodiimide group, the temperature which can accelerate | stimulate reaction between this functional group is about 100 degrees C or less, Preferably, it heats to 40-80 degreeC. Is preferred.

一方、上記(II)及び(III)の顔料分散組成物を得る方法では、比較的低温でも処理が可能であるが、分子内にカルボジイミド基を有するカルボジイミド系化合物で、カルボジイミド基と反応可能な官能基を有する顔料を処理する場合、更に上記反応を促進する温度まで加温することがより好ましい。 On the other hand, in the method of obtaining the pigment dispersion composition of the above (II) and (III), the treatment is possible even at a relatively low temperature, but the functional group capable of reacting with the carbodiimide group is a carbodiimide compound having a carbodiimide group in the molecule. In the case of treating a pigment having a group, it is more preferable to further heat to a temperature that promotes the reaction.

また、上記顔料分散組成物を得る方法において使用可能な分散媒体としては、有機系分散媒体として、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モノエチルエーテル、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モノエチルエーテル、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モノエチルエーテル等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の(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類;ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等のケトン類;2−ヒドロキシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル等の乳酸アルキルエステル類;2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、プロピオン酸n−ブチル、アセト酢酸メチル、蟻酸n−アミル、ピルビン酸エチル等のエステル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;n−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類;イソプロピルアルコール、ノルマルプロピルアルコール等のアルコール類が挙げられる。なお、これらの分散媒体は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
また、水性媒体としては、水のみであってもよく、水混和性の有機系分散媒体との併用であってもよい。
Examples of the dispersion medium that can be used in the method for obtaining the pigment dispersion composition include organic dispersion media such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, and propylene glycol monomethyl. (Poly) alkylene glycol monoalkyl ethers such as ether and propylene glycol monoethyl ether; (poly) alkylene glycol monoalkyl ether acetates such as ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate; Diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl ether Ethers such as ether and tetrahydrofuran; ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone and 3-heptanone; alkyl lactates such as methyl 2-hydroxypropionate and ethyl 2-hydroxypropionate; Ethyl hydroxy-2-methylpropionate, 3-methyl-3-methoxybutylpropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, ethyl acetate, n-butyl acetate , Esters such as isobutyl acetate, n-butyl propionate, methyl acetoacetate, n-amyl formate and ethyl pyruvate; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; n-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformua De, N, N-amides of dimethyl acetamide and the like; alcohol solvents such as isopropyl alcohol and normal propyl alcohol. In addition, these dispersion media can be used individually or in mixture of 2 or more types.
Moreover, as an aqueous medium, only water may be sufficient and combined use with a water-miscible organic type dispersion medium may be sufficient.

上記顔料分散組成物における顔料の使用量は、顔料分散組成物中の全固形分に対して質量分率で、5〜97質量%であることが好ましい。
上記顔料分散組成物におけるカルボジイミド系化合物の質量割合としては、顔料(使用顔料の合計)100質量部に対して、3質量部以上、また、100質量部以下が好ましく、より好ましくは、5質量部以上、また、50質量部以下であるが、顔料表面に存在するカルボジイミド系化合物と反応、吸着する官能基の多少や、分散性能、流動性、要求性能等によって調整することが好ましい。
上記製造方法により得られる顔料分散組成物も、本発明の一つである。
It is preferable that the usage-amount of the pigment in the said pigment dispersion composition is 5-97 mass% in a mass fraction with respect to the total solid in a pigment dispersion composition.
The mass ratio of the carbodiimide compound in the pigment dispersion composition is preferably 3 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pigment (total amount of used pigments). As described above, the amount is 50 parts by mass or less, but it is preferable to adjust by the amount of functional groups that react with and adsorb to the carbodiimide compound existing on the pigment surface, dispersion performance, fluidity, required performance, and the like.
The pigment dispersion composition obtained by the above production method is also one aspect of the present invention.

次に、本発明の最終組成物としての用途である、活性エネルギー線硬化性組成物について説明する。
<活性エネルギー線硬化性組成物>
上記顔料分散組成物は、必要に応じて各種バインダー樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤、増感剤、溶剤、界面活性剤等を更に加えることにより、例えば、活性エネルギー線硬化型印刷インキ、活性エネルギー線硬化型塗料、活性エネルギー線硬化型インクジェット用インク組成物、ブラックマトリックス用及びカラーフィルター用顔料分散レジスト組成物等の活性エネルギー線硬化性組成物として利用されることになる。
Next, the active energy ray-curable composition, which is an application as the final composition of the present invention, will be described.
<Active energy ray-curable composition>
The above-mentioned pigment dispersion composition is prepared by further adding various binder resins, photopolymerizable compounds, photopolymerization initiators, sensitizers, solvents, surfactants, and the like as necessary, for example, active energy ray curable printing ink. It is used as an active energy ray-curable composition such as an active energy ray-curable coating material, an active energy ray-curable inkjet ink composition, a pigment dispersion resist composition for a black matrix, and a color filter.

本発明では、活性エネルギー線硬化性組成物の好ましい用途の一例として、ブラックマトリックス用及びカラーフィルター用の顔料分散レジスト組成物について更に詳細に説明する。
上記顔料分散レジスト組成物は、活性エネルギー線硬化性を有し、アルカリ現像可能なレジスト組成物であり、顔料、カルボジイミド系化合物、皮膜形成樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤、溶剤から主として構成され、必要に応じて増感剤、重合禁止剤等の各種添加剤を適宜含有されているものである。本発明の顔料分散レジスト組成物は、上記顔料分散組成物に、目的に応じ、皮膜形成樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤、溶剤、増感剤及び重合禁止剤等の各種添加剤を加えて得られるものである。
In the present invention, as an example of a preferable application of the active energy ray-curable composition, a pigment dispersion resist composition for a black matrix and a color filter will be described in more detail.
The pigment-dispersed resist composition is an active energy ray-curable resist composition that can be developed with an alkali, mainly from pigments, carbodiimide compounds, film-forming resins, photopolymerizable compounds, photopolymerization initiators, and solvents. It is comprised and contains various additives, such as a sensitizer and a polymerization inhibitor, as necessary. The pigment dispersion resist composition of the present invention contains various additives such as a film-forming resin, a photopolymerizable compound, a photopolymerization initiator, a solvent, a sensitizer, and a polymerization inhibitor, depending on the purpose. In addition.

まず、本発明のブラックマトリックス用及びカラーフィルター用の顔料分散レジスト組成物に使用する顔料について説明する。
上記ブラックマトリックス用の顔料分散レジスト組成物を構成する代表的な顔料としては、カーボンブラックが挙げられる。カーボンブラックとしては、平均一次粒径が0.15μm以下であるカーボンブラックを用いることが好まく、このようなカーボンブラックを分散させた場合は、必要に応じて補色用顔料を混合させ、色相をニュートラルブラックにすることが好ましい。
またカラーフィルター用の顔料分散レジスト組成物を構成する有機顔料としては、鮮明な色相を有する皮膜を形成するために、高級有機顔料を利用することが好ましい。
上記高級有機顔料の具体例としては、赤色系顔料としてC.I.ピグメントレッド(C.I.Pigment Red)9、19、38、43、88、122、123、144、149、155、166、168、177、178、179、180、188、190、202、207、208、209、216、217、220、224、226、242、254、264等;青色系顔料としてC.I.ピグメントブルー(C.I.Pigment Blue)15、15:1、15:3、15:4、15:6、16、22、29、60、64等;緑色系顔料としてC.I.ピグメントグリーン(C.I.Pigment Green)7、10、36、37、全ブロム化したC.I.ピグメントグリーン(C.I.Pigment Green)36(C.I.ピグメントグリーン 36のベンゼン環には、塩素原子と臭素原子が結合しているが、これらのうちの塩素原子をすべて臭素原子で置換した化学構造のものをいう);黄色系顔料としてC.I.ピグメントイエロー(C.I.Pigment Yellow)17、20、24、81、83、93、95、97、108、109、110、117、123、125、128、129、137、138、139、147、150、153、154、166、168、180、185等;紫色系顔料としてC.I.ピグメントバイオレット(C.I.Pigment Violet)19、23、29、30、31、37、50、88等;橙色系顔料として、C.I.ピグメントオレンジ(C.I.Pigment Orange)31、38、40、43、48、61、64、71等が挙げられる。
これらの顔料の使用量は、顔料分散レジスト組成物中の全固形分に対して質量分率で、5〜80%であることが好ましい。
また、上記カルボジイミド系化合物の質量割合は、顔料(使用顔料の合計)100重量部に対して、3重量部以上、また、100重量部以下が好ましく、より好ましくは、5重量部以上、また、50質量部以下であることが好ましい。
First, the pigment used in the pigment dispersion resist composition for black matrix and color filter of the present invention will be described.
A typical pigment constituting the black matrix pigment dispersion resist composition includes carbon black. As the carbon black, it is preferable to use a carbon black having an average primary particle size of 0.15 μm or less. When such a carbon black is dispersed, a complementary color pigment is mixed as necessary to change the hue. Neutral black is preferred.
As the organic pigment constituting the pigment-dispersed resist composition for color filters, it is preferable to use a higher-grade organic pigment in order to form a film having a clear hue.
Specific examples of the higher organic pigment include C.I. I. CI Pigment Red 9, 19, 38, 43, 88, 122, 123, 144, 149, 155, 166, 168, 177, 178, 179, 180, 188, 190, 202, 207, 208, 209, 216, 217, 220, 224, 226, 242, 254, 264, etc .; I. CI Pigment Blue (15), 15: 1, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 29, 60, 64, etc .; I. CI Pigment Green 7, 10, 36, 37, all brominated C.I. I. CI Pigment Green 36 (CI Pigment Green 36 has a chlorine atom and a bromine atom bonded to the benzene ring, and all of these chlorine atoms were substituted with a bromine atom. As a yellow pigment; C.I. I. CI Pigment Yellow (CI Pigment Yellow) 17, 20, 24, 81, 83, 93, 95, 97, 108, 109, 110, 117, 123, 125, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 150, 153, 154, 166, 168, 180, 185, etc .; C.I. I. CI Pigment Violet 19, 23, 29, 30, 31, 37, 50, 88, etc .; as an orange pigment, C.I. I. CI pigment orange (CI Pigment Orange) 31, 38, 40, 43, 48, 61, 64, 71 and the like.
The amount of these pigments used is preferably 5 to 80% in terms of mass fraction with respect to the total solid content in the pigment-dispersed resist composition.
Further, the mass ratio of the carbodiimide compound is preferably 3 parts by weight or more and 100 parts by weight or less, more preferably 5 parts by weight or more, based on 100 parts by weight of the pigment (total amount of used pigments). The amount is preferably 50 parts by mass or less.

上記顔料分散レジスト組成物を構成する皮膜形成樹脂としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、シトラコン酸、無水シトラコン酸、シトラコン酸モノアルキルエステル等のカルボキシル基含有不飽和単量体と、スチレン、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、アリルアクリレート、アリルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、グリセロールモノアクリレート、グリセロールメタクリレート、N−フェニルマレイミド、ポリスチレンマクロモノマー及びポリメチルメタクリレートマクロモノマーからなる群より選択される少なくとも1種とを反応させて得られる共重合体である、カルボキシル基を有するアルカリ可溶性樹脂が例示でき、これらは単独又は2種以上を併用して用いることができる。 Examples of the film forming resin constituting the pigment dispersion resist composition include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, maleic anhydride, maleic acid monoalkyl ester, citraconic acid, citraconic anhydride, monoalkyl citraconic acid. Carboxyl group-containing unsaturated monomers such as esters, styrene, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, allyl acrylate, allyl methacrylate, benzyl acrylate, benzyl methacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol methacrylate, N-phenylmaleimide , A copolymer obtained by reacting at least one selected from the group consisting of a polystyrene macromonomer and a polymethyl methacrylate macromonomer, Can alkali-soluble resin is exemplified having a sill groups, it may be used in combination alone or in combination.

上記顔料分散レジスト組成物を構成する光重合性化合物としては、光重合性不飽和結合を有するモノマー、オリゴマー等が挙げられる。
具体的には、光重合性不飽和結合を分子内に1個有するモノマーとしては、例えば、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、メチルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート等のアルキルメタクリレート又はアクリレート;ベンジルメタクリレート、ベンジルアクリレート等のアラルキルメタクリレート又はアクリレート;ブトキシエチルメタクリレート、ブトキシエチルアクリレート等のアルコキシアルキルメタクリレート又はアクリレート;N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート等のアミノアルキルメタクリレート又はアクリレート;ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等のポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルのメタクリル酸エステル又はアクリル酸エステル;ヘキサエチレングリコールモノフェニルエーテル等のポリアルキレングリコールモノアリールエーテルのメタクリル酸エステル又はアクリル酸エステル;イソボニルメタクリレート又はアクリレート;グリセロールメタクリレート又はアクリレート;2−ヒドロキシエチルメタクリレート又はアクリレート等が例示できる。
Examples of the photopolymerizable compound constituting the pigment-dispersed resist composition include monomers and oligomers having a photopolymerizable unsaturated bond.
Specifically, examples of the monomer having one photopolymerizable unsaturated bond in the molecule include alkyl methacrylates such as methyl methacrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, methyl acrylate, butyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate, Acrylate; aralkyl methacrylate or acrylate such as benzyl methacrylate or benzyl acrylate; alkoxyalkyl methacrylate or acrylate such as butoxyethyl methacrylate or butoxyethyl acrylate; aminoalkyl such as N, N-dimethylaminoethyl methacrylate or N, N-dimethylaminoethyl acrylate Methacrylate or acrylate; diethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol Methacrylic acid ester or acrylic acid ester of polyalkylene glycol monoalkyl ether such as butyl ether and dipropylene glycol monomethyl ether; Methacrylic acid ester or acrylic acid ester of polyalkylene glycol monoaryl ether such as hexaethylene glycol monophenyl ether; Isobonyl methacrylate Or acrylate; glycerol methacrylate or acrylate; 2-hydroxyethyl methacrylate or acrylate can be exemplified.

光重合性不飽和結合を分子内に2個以上有するモノマーとしては、例えば、ビスフェノールAジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、グリセロールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、グリセロールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート等が例示できる。
上記光重合性不飽和結合を有するオリゴマーとしては、上記モノマーを適宜重合させて得られたものを用いることができる。
これらの光重合性化合物は、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 monomers having two or more photopolymerizable unsaturated bonds in the molecule include bisphenol A dimethacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, and glycerol dimethacrylate. , Neopentyl glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate Dipentaerythritol pentamethacrylic Bisphenol A diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, glycerol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, Examples include tetraethylene glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, and dipentaerythritol pentaacrylate.
As the oligomer having a photopolymerizable unsaturated bond, one obtained by appropriately polymerizing the monomer can be used.
These photopolymerizable compounds can be used alone or in combination of two or more.

上記顔料分散レジスト組成物を構成する光重合開始剤としては特に限定されないが、例えば、ベンゾフェノン、N,N′−テトラエチル−4,4′−ジアミノベンゾフェノン、4−メトキシ−4′−ジメチルアミノベンゾフェノン、ベンジル、2,2−ジエトキシアセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、t−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン、2,3−ジクロロアントラキノン、3−クロル−2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、1,4−ナフトキノン、1,2−ベンゾアントラキノン、1,4−ジメチルアントラキノン、2−フェニルアントラキノン、トリアジン系光重合開始剤等が挙げられる。これらは単独又は2種以上を併用して用いることができる。 Although it does not specifically limit as a photoinitiator which comprises the said pigment dispersion resist composition, For example, benzophenone, N, N'-tetraethyl-4,4'-diaminobenzophenone, 4-methoxy-4'-dimethylaminobenzophenone, Benzyl, 2,2-diethoxyacetophenone, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin isobutyl ether, benzyl dimethyl ketal, α-hydroxyisobutylphenone, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, t-butylanthraquinone, 1 -Chloroanthraquinone, 2,3-dichloroanthraquinone, 3-chloro-2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 1,4-naphthoquinone, 1,2-benzoanthraquinone, , 4-dimethyl anthraquinone, 2-phenyl-anthraquinone, triazine photopolymerization initiators, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

上記顔料分散レジスト組成物を構成する溶剤としては、上記に挙げた分散媒体と同様のものを用いることができるが、好ましくは、常圧(1.013×10kPa)における沸点が100〜220℃のエステル系有機溶剤、エーテル系有機溶剤、エーテルエステル系有機溶剤、ケトン系有機溶剤、含窒素系有機溶剤等である。沸点が220℃を超える溶剤を多量に含有していると、塗布形成された塗膜をプレベークする際に溶剤が充分に蒸発せずに乾燥塗膜内に残存し、乾燥塗膜の耐熱性が低下するおそれがある。また、沸点100℃未満の溶剤を多量に含有していると、ムラなく均一に塗布することが困難になり、表面平滑性に優れた塗膜が得られなくなるおそれがある。 As the solvent constituting the pigment-dispersed resist composition, the same dispersion media as described above can be used. Preferably, the boiling point at normal pressure (1.013 × 10 2 kPa) is 100 to 220. An ester organic solvent, an ether organic solvent, an ether ester organic solvent, a ketone organic solvent, a nitrogen-containing organic solvent, etc. If a solvent having a boiling point exceeding 220 ° C. is contained in a large amount, the solvent does not sufficiently evaporate when pre-baking the formed coating film, and remains in the dried coating film. May decrease. Further, when a large amount of a solvent having a boiling point of less than 100 ° C. is contained, it is difficult to uniformly apply the coating uniformly, and a coating film having excellent surface smoothness may not be obtained.

このような溶剤としては、具体的には、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モノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、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モノエチルエーテル、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モノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、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メチルエチルエーテル等のエーテル系有機溶剤;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等のエーテルエステル系有機溶剤;メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、δ−ブチロラクトン等のケトン系有機溶剤;2−ヒドロキシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、蟻酸n−アミル等のエステル系有機溶剤;;N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等の含窒素系有機溶剤等を例示でき、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。 Specific examples of such solvents include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol. Ether-based organic solvents such as monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether; ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether Ether ester organic solvents such as cetate, propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monoethyl ether acetate; ketone organic solvents such as methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone and δ-butyrolactone; methyl 2-hydroxypropionate, 2 -Ethyl hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, 3-methyl-3-methoxybutylpropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, Ester organic solvents such as ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, n-amyl formate; N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N -Nitrogen-containing organic solvents, such as a dimethylacetamide, etc. can be illustrated, and can be used individually or in mixture of 2 or more types.

これらの溶剤の中でも、上記アルカリ可溶性樹脂の溶解性、分散性、塗布性等の点で、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メチルエチルエーテル、エチ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、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、ギ酸n−アミル等が好ましく、より好ましくは、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。 Among these solvents, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate in terms of solubility, dispersibility, coatability and the like of the alkali-soluble resin. , Cyclohexanone, 2-heptanone, ethyl 2-hydroxypropionate, 3-methyl-3-methoxybutylpropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, n-amyl formate, and the like are more preferable. Is propylene glycol monomethyl ether acetate.

更に、これらの溶剤は、2種以上用いる場合、上記アルカリ可溶性樹脂の溶解性、顔料分散性、塗布性等の点から、上記顔料分散レジスト組成物に使用される全溶剤中、上記好ましい溶剤が50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上含有させることがより好ましい。
上記顔料分散レジスト組成物としてはまた、必要に応じて、上述したもの以外のその他の光重合性化合物、熱重合禁止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の各種添加剤を適宜使用することができる。
Further, when two or more of these solvents are used, the preferred solvents are all of the solvents used in the pigment-dispersed resist composition from the viewpoints of solubility of the alkali-soluble resin, pigment dispersibility, coatability, and the like. The content is preferably 50% by mass or more, and more preferably 70% by mass or more.
As the above-mentioned pigment-dispersed resist composition, various additives such as other photopolymerizable compounds other than those described above, thermal polymerization inhibitors, ultraviolet absorbers and antioxidants may be used as necessary. it can.

以上の材料を用いて本発明の顔料分散レジスト組成物を製造する方法としては、例えば、顔料分散組成物に、目的に応じて、光重合性化合物、光重合開始剤、皮膜形成樹脂、有機溶剤、その他添加剤を加え、攪拌装置等を用いて攪拌混合する方法が利用できるが、この製造方法は、本発明の好ましい形態の一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。
上述の顔料分散組成物を含有する顔料分散レジスト組成物も、本発明の一つである。
Examples of the method for producing the pigment dispersion resist composition of the present invention using the above materials include, for example, a pigment dispersion composition, a photopolymerizable compound, a photopolymerization initiator, a film-forming resin, and an organic solvent. In addition, a method of adding other additives and stirring and mixing using a stirring device or the like can be used. However, this manufacturing method is an example of a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited thereto.
A pigment dispersion resist composition containing the above-described pigment dispersion composition is also one aspect of the present invention.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「%」は「質量%」を意味し、「部」は「重量部」を意味するものとする。
[カルボジイミド化合物のカルボジイミド基と反応させる片末端に酸基を有するポリアクリル化合物の合成]
調製例1(数平均分子量3000のポリアクリル化合物)
窒素ガス導入管、攪拌棒、滴下漏斗、温度計を備えた四つ口フラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート150部を仕込み、85℃に昇温した。内温を約85℃に保持して撹拌しながら、ベンジルメタクリレート150部、3−メルカプトプロピオン酸5.5部、アゾビスイソブチロニトリル1.5部の混合物を2時間かけて滴下した。その後、内温を約85℃に保持しつつ2時間撹拌し、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート80.25部を仕込んで、片末端にカルボキシル基を有する、数平均分子量3000のポリアクリル化合物1(固形分40%溶液)を得た。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, “%” means “mass%” and “parts” means “parts by weight”.
[Synthesis of a polyacryl compound having an acid group at one end to be reacted with a carbodiimide group of a carbodiimide compound]
Preparation Example 1 (Polyacryl compound having a number average molecular weight of 3000)
In a four-necked flask equipped with a nitrogen gas introduction tube, a stirring rod, a dropping funnel, and a thermometer, 150 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate was charged and heated to 85 ° C. While stirring while maintaining the internal temperature at about 85 ° C., a mixture of 150 parts of benzyl methacrylate, 5.5 parts of 3-mercaptopropionic acid, and 1.5 parts of azobisisobutyronitrile was added dropwise over 2 hours. Thereafter, the mixture was stirred for 2 hours while maintaining the internal temperature at about 85 ° C., 80.25 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate was added, and a polyacryl compound 1 having a carboxyl group at one end and having a number average molecular weight of 3000 (solid content) 40% solution) was obtained.

調製例2(数平均分子量4000のポリアクリル化合物)
窒素ガス導入管、攪拌棒、滴下漏斗、温度計を備えた四つ口フラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート150部を仕込み、85℃に昇温した。内温を約85℃に保持して撹拌しながら、ベンジルメタクリレート150部、3−メルカプトプロピオン酸4.1部、アゾビスイソブチロニトリル1.5部の混合物を2時間かけて滴下した。その後、内温を約85℃に保持しつつ2時間撹拌し、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート78.15部を仕込んで、片末端にカルボキシル基を有する、数平均分子量4000のポリアクリル化合物2(固形分40%溶液)を得た。
Preparation Example 2 (Polyacryl compound having a number average molecular weight of 4000)
In a four-necked flask equipped with a nitrogen gas introduction tube, a stirring rod, a dropping funnel, and a thermometer, 150 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate was charged and heated to 85 ° C. While stirring at an internal temperature of about 85 ° C., a mixture of 150 parts of benzyl methacrylate, 4.1 parts of 3-mercaptopropionic acid, and 1.5 parts of azobisisobutyronitrile was added dropwise over 2 hours. Thereafter, the mixture was stirred for 2 hours while maintaining the internal temperature at about 85 ° C., 78.15 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate was added, and a polyacryl compound 2 having a carboxyl group at one end and having a number average molecular weight of 4000 (solid content) 40% solution) was obtained.

調製例3(数平均分子量5000のポリアクリル化合物)
窒素ガス導入管、攪拌棒、滴下漏斗、温度計を備えた四つ口フラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート150部を仕込み、85℃に昇温した。内温を約85℃に保持して撹拌しながら、ベンジルメタクリレート150部、3−メルカプトプロピオン酸3.2部、アゾビスイソブチロニトリル1.5部の混合物を2時間かけて滴下した。その後、内温を約85℃に保持しつつ2時間撹拌し、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート76.8部を仕込んで、片末端にカルボキシル基を有する、数平均分子量5000のポリアクリル化合物3(固形分40%溶液)を得た。
Preparation Example 3 (Polyacryl compound having a number average molecular weight of 5000)
In a four-necked flask equipped with a nitrogen gas introduction tube, a stirring rod, a dropping funnel, and a thermometer, 150 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate was charged and heated to 85 ° C. A mixture of 150 parts of benzyl methacrylate, 3.2 parts of 3-mercaptopropionic acid and 1.5 parts of azobisisobutyronitrile was added dropwise over 2 hours while stirring at an internal temperature of about 85 ° C. Thereafter, the mixture was stirred for 2 hours while maintaining the internal temperature at about 85 ° C., 76.8 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate was added, and a polyacryl compound 3 having a carboxyl group at one end and having a number average molecular weight of 5000 (solid content) 40% solution) was obtained.

[側鎖にポリアクリル鎖を有するカルボジイミド系化合物の合成]
実施例1(カルボジイミド化合物のカルボジイミド基の反応率50%、数平均分子量3000のポリアクリル化合物を側鎖として導入)
窒素ガス導入管、攪拌棒、温度計を備えた四つ口フラスコに、イソシアネート基を有するカルボジイミド当量316のカルボジイミド化合物19.0部、メチルジエタノールアミン5.2部を仕込み、約100℃で2時間保持してイソシアネート基と水酸基とを反応させ、次いでプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを35.4部、ポリアクリル化合物1(固形分40%溶液)を228.1部仕込み、約80℃で2時間保持してカルボジイミド基とカルボキシル基とを反応させ、数平均分子量約5200、カルボジイミド当量3799のカルボジイミド系化合物1(固形分40%溶液)を得た。
[Synthesis of a carbodiimide compound having a polyacryl chain in the side chain]
Example 1 (Introduction of a polyacryl compound having a reaction rate of 50% carbodiimide group of a carbodiimide compound and a number average molecular weight of 3000 as a side chain)
A four-necked flask equipped with a nitrogen gas introduction tube, a stir bar, and a thermometer is charged with 19.0 parts of a carbodiimide compound having an isocyanate group of 316 and 5.2 parts of methyldiethanolamine and maintained at about 100 ° C. for 2 hours. Then, the isocyanate group and the hydroxyl group are reacted, and then 35.4 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate and 228.1 parts of polyacryl compound 1 (solid content 40% solution) are charged and kept at about 80 ° C. for 2 hours. A carbodiimide group and a carboxyl group were reacted to obtain a carbodiimide compound 1 (solid content 40% solution) having a number average molecular weight of about 5200 and a carbodiimide equivalent of 3799.

実施例2(カルボジイミド化合物のカルボジイミド基の反応率50%、数平均分子量4000のポリアクリル化合物を側鎖として導入)
窒素ガス導入管、攪拌棒、温度計を備えた四つ口フラスコに、イソシアネート基を有するカルボジイミド当量316のカルボジイミド化合物19.0部、メチルジエタノールアミン5.2部を仕込み、約100℃で2時間保持してイソシアネート基と水酸基とを反応させ、次いでプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを35.4部、ポリアクリル化合物2(固形分40%溶液)を303.2部仕込み、約80℃で2時間保持してカルボジイミド基とカルボキシル基とを反応させ、数平均分子量約6600、カルボジイミド当量4787のカルボジイミド系化合物2(固形分40%溶液)を得た。
Example 2 (Introduction of a polyacryl compound having a reaction rate of 50% carbodiimide group of a carbodiimide compound and a number average molecular weight of 4000 as a side chain)
A four-necked flask equipped with a nitrogen gas introduction tube, a stir bar, and a thermometer is charged with 19.0 parts of a carbodiimide compound having an isocyanate group of 316 and 5.2 parts of methyldiethanolamine and maintained at about 100 ° C. for 2 hours. Then, 35.4 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate and 303.2 parts of polyacryl compound 2 (solid content 40% solution) are charged and kept at about 80 ° C. for 2 hours. A carbodiimide group and a carboxyl group were reacted to obtain a carbodiimide compound 2 (solid content 40% solution) having a number average molecular weight of about 6600 and a carbodiimide equivalent of 4787.

実施例3(カルボジイミド化合物のカルボジイミド基の反応率50%、数平均分子量5000のポリアクリル化合物を側鎖として導入)
窒素ガス導入管、攪拌棒、温度計を備えた四つ口フラスコに、イソシアネート基を有するカルボジイミド当量316のカルボジイミド化合物19.0部、メチルジエタノールアミン5.2部を仕込み、約100℃で2時間保持してイソシアネート基と水酸基とを反応させ、次いでプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを35.4部、ポリアクリル化合物3(固形分40%溶液)を386.2部仕込み、約80℃で2時間保持してカルボジイミド基とカルボキシル基とを反応させ、数平均分子量約8100、カルボジイミド当量5879のカルボジイミド系化合物3(固形分40%溶液)を得た。
Example 3 (Introduction of a polyacrylic compound having a reaction rate of 50% carbodiimide group of a carbodiimide compound and a number average molecular weight of 5000 as a side chain)
A four-necked flask equipped with a nitrogen gas introduction tube, a stir bar, and a thermometer is charged with 19.0 parts of a carbodiimide compound having an isocyanate group of 316 and 5.2 parts of methyldiethanolamine and maintained at about 100 ° C. for 2 hours. Then, the isocyanate group and the hydroxyl group were reacted, and then 35.4 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate and 386.2 parts of polyacryl compound 3 (solid content 40% solution) were charged and held at about 80 ° C. for 2 hours. A carbodiimide group and a carboxyl group were reacted to obtain a carbodiimide compound 3 (solid content 40% solution) having a number average molecular weight of about 8100 and a carbodiimide equivalent of 5879.

実施例4(カルボジイミド化合物のカルボジイミド基の反応率60%、数平均分子量4000のポリアクリル化合物を側鎖として導入)
窒素ガス導入管、攪拌棒、温度計を備えた四つ口フラスコに、イソシアネート基を有するカルボジイミド当量316のカルボジイミド化合物19.0部、メチルジエタノールアミン5.2部を仕込み、約100℃で2時間保持してイソシアネート基と水酸基とを反応させ、次いでプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを35.4部、ポリアクリル化合物2(固形分40%溶液)を363.8部仕込み、約80℃で2時間保持してカルボジイミド基とカルボキシル基とを反応させ、数平均分子量約7700、カルボジイミド当量6980のカルボジイミド系化合物4(固形分40%溶液)を得た。
Example 4 (Polyacryl compound having a reaction rate of carbodiimide group of carbodiimide compound of 60% and number average molecular weight of 4000 is introduced as a side chain)
A four-necked flask equipped with a nitrogen gas introduction tube, a stir bar, and a thermometer is charged with 19.0 parts of a carbodiimide compound having an isocyanate group of 316 and 5.2 parts of methyldiethanolamine and maintained at about 100 ° C. for 2 hours. Then, the isocyanate group and the hydroxyl group were reacted, and then 35.4 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate and 363.8 parts of polyacryl compound 2 (solid content 40% solution) were charged and held at about 80 ° C. for 2 hours. A carbodiimide group and a carboxyl group were reacted to obtain a carbodiimide compound 4 (solid content 40% solution) having a number average molecular weight of about 7700 and a carbodiimide equivalent of 6980.

[比較例に使用する顔料分散剤について]
比較顔料分散剤A
PB821(商品名、味の素社製)を、比較顔料分散剤Aとして用いた。
比較顔料分散剤B
Disperbyk−161(商品名、ビックケミー社製)を、比較顔料分散剤Bとして用いた。
[Pigment dispersant used in comparative example]
Comparative pigment dispersant A
PB821 (trade name, manufactured by Ajinomoto Co., Inc.) was used as the comparative pigment dispersant A.
Comparative pigment dispersant B
Disperbyk-161 (trade name, manufactured by Big Chemie) was used as Comparative Pigment Dispersant B.

実施例5〜8、比較例1〜2
[カーボンブラックの顔料分散組成物の調製]
表1の組成でカーボンブラックをビーズミルで一昼夜、60℃の温度で混練し、実施例5〜8、比較例1〜2の処理カーボンブラックの顔料分散組成物を調製した。
表1において、カーボンブラックとは、平均一次粒子径56nm、pH=3.1のカーボンブラックを表す。なお、組成を表す数値の単位は、「質量部」である。
Examples 5-8, Comparative Examples 1-2
[Preparation of pigment dispersion composition of carbon black]
Carbon black was kneaded with a bead mill at a temperature of 60 ° C. all day and night at the temperature of 60 ° C. to prepare pigment dispersion compositions of treated carbon black of Examples 5 to 8 and Comparative Examples 1 and 2.
In Table 1, carbon black represents carbon black having an average primary particle diameter of 56 nm and pH = 3.1. The unit of the numerical value representing the composition is “part by mass”.

[ブラックマトリックス用の顔料分散レジスト組成物の調製]
上記実施例5〜8、比較例1〜2の処理カーボンブラックの顔料分散組成物と他の材料とを表2の組成になるように高速攪拌機を用いて均一に混合した後、孔径3μmのフィルターでろ過し、実施例5〜8、比較例1〜2のブラックマトリックス用の顔料分散レジスト組成液を得た。なお、組成を表す数値の単位は、「質量部」である。
[Preparation of pigment dispersion resist composition for black matrix]
After the pigment dispersion composition of the treated carbon black of Examples 5 to 8 and Comparative Examples 1 and 2 and other materials were uniformly mixed using a high-speed stirrer so as to have the composition shown in Table 2, a filter having a pore size of 3 μm The pigment dispersion resist composition liquid for black matrix of Examples 5-8 and Comparative Examples 1-2 was obtained. The unit of the numerical value representing the composition is “part by mass”.

[評価試験]
1.分散安定性
実施例5〜8、比較例1〜2の処理カーボンブラックの顔料分散組成物及び実施例5〜8、比較例1〜2のブラックマトリックス用の顔料分散レジスト組成物をそれぞれガラス瓶に採り、密栓して室温で7日間保存した後の状態を下記評価基準に従って評価した。評価結果は、表1、表2に示す。
評価基準
A:増粘、沈降物が共に認められない。
B:軽く振とうすると元に戻る程度の増粘や沈降物が認められる。
C:強く振とうしても元に戻らない程度の増粘や沈降物が認められる。
[Evaluation test]
1. Dispersion Stability The treated carbon black pigment dispersion composition of Examples 5 to 8 and Comparative Examples 1 and 2 and the pigment dispersion resist composition for black matrixes of Examples 5 to 8 and Comparative Examples 1 and 2 were put in glass bottles, respectively. The state after sealing and storing at room temperature for 7 days was evaluated according to the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Tables 1 and 2.
Evaluation criteria A: Neither thickening nor sediment is observed.
B: Thickening and sediment that return to the original level when shaken lightly are observed.
C: Thickening or sediment that does not return to the original value even when shaken strongly is observed.

2.レジストパターンの光学濃度(OD値)
上記分散安定性でA又はBの評価が得られた、ブラックマトリックス用の顔料分散レジスト組成物をスピンコーターにて膜厚1μmになるようにガラス基板上に塗布し、100℃で3分間プレベークした後、高圧水銀灯で露光し、更に230℃で30分間ポストベークを行い、ベタ部のみで形成されたレジストパターンを得た。得られたベタ部のレジストパターンの光学濃度(OD値)をマクベス濃度計(商品名:TD−931、グレタグマクベス社製)で測定した。測定結果を表2に示す。
3.レジストパターンの抵抗値
上記の方法で得られたレジストパターンの表面抵抗値を抵抗測定器(商品名:R8340/8340A、アドバンテスト社製)で測定した。評価結果を表2に示す。
2. Optical density (OD value) of resist pattern
The pigment dispersion resist composition for black matrix, for which the evaluation of A or B was obtained with the above dispersion stability, was applied on a glass substrate with a spin coater so as to have a film thickness of 1 μm, and prebaked at 100 ° C. for 3 minutes. Then, it exposed with the high pressure mercury lamp, and also post-baked for 30 minutes at 230 degreeC, and obtained the resist pattern formed only in the solid part. The optical density (OD value) of the resist pattern of the obtained solid part was measured with a Macbeth densitometer (trade name: TD-931, manufactured by Gretag Macbeth). The measurement results are shown in Table 2.
3. Resistance Value of Resist Pattern The surface resistance value of the resist pattern obtained by the above method was measured with a resistance meter (trade name: R8340 / 8340A, manufactured by Advantest). The evaluation results are shown in Table 2.

4.レジストパターンの現像性
上記分散安定性でA又はBの評価が得られたブラックマトリックス用の顔料分散レジスト組成物をスピンコーターにて膜厚1μmになるようにガラス基板上に塗布し、100℃で3分間プレベークした。得られた塗膜を、0.15%NaCO水溶液を使用して現像し、未硬化部分のレジスト組成物が完全に除去できるまでの時間から、下記評価基準に従って現像性を評価した。評価結果を表2に示す。
A:30秒以内に完全に除去できる。
B:30秒を越えて60秒以内に完全に除去できる。
C:60秒を越えても完全に除去できない。
4). Resist pattern developability A pigment-dispersed resist composition for a black matrix whose A or B evaluation was obtained with the above dispersion stability was applied onto a glass substrate with a spin coater so as to have a film thickness of 1 μm. Pre-baked for 3 minutes. The obtained coating film was developed using a 0.15% Na 2 CO 3 aqueous solution, and the developability was evaluated according to the following evaluation criteria from the time until the resist composition in the uncured portion could be completely removed. The evaluation results are shown in Table 2.
A: It can be completely removed within 30 seconds.
B: It can be completely removed within 60 seconds over 30 seconds.
C: Even if it exceeds 60 seconds, it cannot be completely removed.

Figure 2006225431
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Figure 2006225431
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実施例9〜16、比較例3〜4
[有機顔料の顔料分散組成物の調製]
表3の組成でプラズマ処理されたC.I.ピグメントレッド122、プラズマ処理されたC.I.ピグメントブルー15:3をビーズミルで一昼夜、温度60℃の温度で混練し、実施例9〜16、比較例3〜4の処理有機顔料の顔料分散組成物を調製した。なお、組成を表す数値の単位は、「質量部」である。
Examples 9-16, Comparative Examples 3-4
[Preparation of pigment dispersion composition of organic pigment]
C. plasma treated with the composition of Table 3 I. Pigment red 122, plasma treated C.I. I. Pigment Blue 15: 3 was kneaded with a bead mill at a temperature of 60 ° C. all day and night to prepare pigment dispersion compositions of treated organic pigments of Examples 9 to 16 and Comparative Examples 3 to 4. The unit of the numerical value representing the composition is “part by mass”.

[カラーフィルター用の顔料分散レジスト組成物の調製]
上記実施例9〜16、比較例3〜4の処理有機顔料の顔料分散組成物と他の材料とを表4の組成になるように高速攪拌機を用いて均一に混合した後、孔径3μmのフィルターでろ過し、実施例9〜16、比較例3〜4のカラーフィルター用の顔料分散レジスト組成液を得た。なお、組成を表す数値の単位は、「質量部」である。
[Preparation of pigment dispersion resist composition for color filter]
The pigment dispersion compositions of the treated organic pigments of Examples 9 to 16 and Comparative Examples 3 to 4 and other materials were uniformly mixed using a high-speed stirrer so as to have the composition shown in Table 4, and then a filter having a pore size of 3 μm. The pigment dispersion resist composition liquid for color filters of Examples 9-16 and Comparative Examples 3-4 was obtained. The unit of the numerical value representing the composition is “part by mass”.

[評価試験]
1.分散安定性
実施例9〜16、比較例3〜4の処理有機顔料の顔料分散組成物及び実施例9〜16、比較例3〜4のカラーフィルター用の顔料分散レジスト組成物をそれぞれガラス瓶に採り、密栓して室温で7日間保存した後の状態を下記評価基準に従って評価した。評価結果は、表3、表4に示す。
評価基準
A:増粘、沈降物が共に認められない。
B:軽く振とうすると元に戻る程度の増粘や沈降物が認められる。
C:強く振とうしても元に戻らない程度の増粘や沈降物が認められる。
[Evaluation test]
1. Dispersion Stability The pigment dispersion compositions of the treated organic pigments of Examples 9 to 16 and Comparative Examples 3 to 4 and the pigment dispersion resist compositions for color filters of Examples 9 to 16 and Comparative Examples 3 to 4 were put in glass bottles, respectively. The state after sealing and storing at room temperature for 7 days was evaluated according to the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Tables 3 and 4.
Evaluation criteria A: Neither thickening nor sediment is observed.
B: Thickening and sediment that return to the original level when shaken lightly are observed.
C: Thickening or sediment that does not return to the original value even when shaken strongly is observed.

2.レジストパターンの現像性
上記分散安定性でA又はBの評価が得られたカラーフィルター用の顔料分散レジスト組成物をスピンコーターにて膜厚1μmになるようにガラス基板上に塗布し、100℃で3分間プレベークした。得られた塗膜を、0.15%NaCO水溶液を使用して現像し、未硬化部分のレジスト組成物が完全に除去できるまでの時間から、下記評価基準に従って現像性を評価した。評価結果を表4に示す。
A:30秒以内に完全に除去できる。
B:30秒を越えて60秒以内に完全に除去できる。
C:60秒を越えても完全に除去できない。
2. Resist pattern developability A pigment-dispersed resist composition for a color filter, for which the above-mentioned dispersion stability was evaluated as A or B, was applied onto a glass substrate with a spin coater so as to have a film thickness of 1 μm. Pre-baked for 3 minutes. The obtained coating film was developed using a 0.15% Na 2 CO 3 aqueous solution, and the developability was evaluated according to the following evaluation criteria from the time until the resist composition in the uncured portion could be completely removed. The evaluation results are shown in Table 4.
A: It can be completely removed within 30 seconds.
B: It can be completely removed within 60 seconds over 30 seconds.
C: Even if it exceeds 60 seconds, it cannot be completely removed.

Figure 2006225431
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Figure 2006225431
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上記表1〜表4において、「PGMEA」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を表し、表2、表4において、「BMA/MAA共重合体」とは、ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体を表し、「DPEHA」は、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを表し、「イルガキュア907」は、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オンの商品名を表す。 In Tables 1 to 4, “PGMEA” represents propylene glycol monomethyl ether acetate, and in Tables 2 and 4, “BMA / MAA copolymer” represents benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, “DPEHA” represents dipentaerythritol hexaacrylate, and “Irgacure 907” represents 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one manufactured by Ciba Specialty Chemicals. Represents the product name.

Claims (7)

酸基非含有(メタ)アクリル系単量体の少なくとも1種を含む酸基非含有ラジカル重合性不飽和単量体を酸基含有連鎖移動剤の存在下で重合して分子の片末端に酸基を含有するポリアクリル化合物を得、
得られたポリアクリル化合物の分子の片末端にある酸基と、カルボジイミド当量100〜50000のカルボジイミド化合物のカルボジイミド基とを反応させることによりポリアクリル鎖を導入することからなるカルボジイミド系化合物の製造方法。
An acid group-free radically polymerizable unsaturated monomer containing at least one acid group-free (meth) acrylic monomer is polymerized in the presence of an acid group-containing chain transfer agent to form an acid at one end of the molecule. Obtaining a polyacrylic compound containing groups,
The manufacturing method of the carbodiimide type compound which introduce | transduces a polyacryl chain | strand by making the acid group in the one terminal of the molecule | numerator of the obtained polyacrylic compound react with the carbodiimide group of the carbodiimide compound of carbodiimide equivalent 100-50000.
酸基非含有(メタ)アクリル系単量体の少なくとも1種を含む酸基非含有ラジカル重合性不飽和単量体を酸基含有連鎖移動剤の存在下で重合して分子の片末端に酸基を含有するポリアクリル化合物を得、
得られたポリアクリル化合物の分子の片末端にある酸基と、カルボジイミド当量100〜50000のカルボジイミド化合物のカルボジイミド基とを反応させることによりポリアクリル鎖を導入してカルボジイミド系化合物を得、
当該カルボジイミド系化合物を用いて顔料を分散させることを特徴とする顔料分散組成物の製造方法。
An acid group-free radically polymerizable unsaturated monomer containing at least one acid group-free (meth) acrylic monomer is polymerized in the presence of an acid group-containing chain transfer agent to form an acid at one end of the molecule. Obtaining a polyacrylic compound containing groups,
By introducing a polyacryl chain by reacting an acid group at one end of the molecule of the obtained polyacryl compound and a carbodiimide group of a carbodiimide compound having a carbodiimide equivalent of 100 to 50,000, a carbodiimide compound is obtained,
A method for producing a pigment dispersion composition, wherein a pigment is dispersed using the carbodiimide compound.
前記酸基含有連鎖移動剤が、チオール系の酸基含有連鎖移動剤であることを特徴とする請求項1又は2記載の製造方法。 3. The production method according to claim 1, wherein the acid group-containing chain transfer agent is a thiol-based acid group-containing chain transfer agent. 更に、カルボジイミド系化合物の分子内に塩基性窒素含有鎖、顔料誘導体鎖、顔料中間体鎖、色素誘導体鎖、及び色素中間体鎖からなる群より選択される少なくとも1種の鎖を導入する請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法。 Furthermore, at least one chain selected from the group consisting of a basic nitrogen-containing chain, a pigment derivative chain, a pigment intermediate chain, a dye derivative chain, and a dye intermediate chain is introduced into the molecule of the carbodiimide compound. The manufacturing method of any one of 1-3. 請求項1、3〜4のいずれか1項に記載の製造方法により得られたカルボジイミド系化合物。 The carbodiimide type compound obtained by the manufacturing method of any one of Claim 1, 3-4. 請求項2〜4のいずれか1項に記載の製造方法により得られた顔料分散組成物。 The pigment dispersion composition obtained by the manufacturing method of any one of Claims 2-4. 請求項6に記載の顔料分散組成物を含有する顔料分散レジスト組成物。
A pigment-dispersed resist composition comprising the pigment-dispersed composition according to claim 6.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008169251A (en) * 2007-01-09 2008-07-24 Daicel Chem Ind Ltd Pigment dispersion
WO2010125979A1 (en) * 2009-04-28 2010-11-04 花王株式会社 Nonaqueous pigment dispersion composition
JP2011052125A (en) * 2009-09-02 2011-03-17 Tokai Carbon Co Ltd Method for producing aqueous dispersion of polyurethane resin addition pigment, aqueous dispersion of polyurethane resin addition pigment, and ink composition
CN103263872A (en) * 2013-04-28 2013-08-28 京东方科技集团股份有限公司 Dispersing agent, color pigment liquid and photoresist

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08183815A (en) * 1994-12-28 1996-07-16 Kuraray Co Ltd Polymethacrylate with functional group at one end and its manufacture
WO2003076527A1 (en) * 2002-03-08 2003-09-18 Sakata Inx Corp. Treated pigment, use thereof, and compound for treating pigment
WO2004000950A1 (en) * 2002-06-25 2003-12-31 Sakata Inx Corp. Treated pigment, use thereof, and compound for pigment treatment
JP2004217885A (en) * 2002-12-27 2004-08-05 Sakata Corp Treated titanium black, dispersion of titanium black and compound for treating titanium black

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08183815A (en) * 1994-12-28 1996-07-16 Kuraray Co Ltd Polymethacrylate with functional group at one end and its manufacture
WO2003076527A1 (en) * 2002-03-08 2003-09-18 Sakata Inx Corp. Treated pigment, use thereof, and compound for treating pigment
WO2004000950A1 (en) * 2002-06-25 2003-12-31 Sakata Inx Corp. Treated pigment, use thereof, and compound for pigment treatment
JP2004217885A (en) * 2002-12-27 2004-08-05 Sakata Corp Treated titanium black, dispersion of titanium black and compound for treating titanium black

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008169251A (en) * 2007-01-09 2008-07-24 Daicel Chem Ind Ltd Pigment dispersion
WO2010125979A1 (en) * 2009-04-28 2010-11-04 花王株式会社 Nonaqueous pigment dispersion composition
JP2011052125A (en) * 2009-09-02 2011-03-17 Tokai Carbon Co Ltd Method for producing aqueous dispersion of polyurethane resin addition pigment, aqueous dispersion of polyurethane resin addition pigment, and ink composition
CN103263872A (en) * 2013-04-28 2013-08-28 京东方科技集团股份有限公司 Dispersing agent, color pigment liquid and photoresist
CN103263872B (en) * 2013-04-28 2015-11-25 京东方科技集团股份有限公司 A kind of dispersant and color pigment liquid, photoresist

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