JP2008248112A - 顔料分散剤、顔料組成物、顔料着色剤およびカラーフィルター用着色剤 - Google Patents

Abstract

【課題】各種用途の顔料着色剤の製造に際し、分散した顔料粒子の凝集を防止し、流動性に優れ、安定したインキなどの製造を可能にする顔料分散剤の提供。
【解決手段】下記一般式（１）で表わされる化合物、その第４級アンモニウム塩、そのアミン塩およびその金属塩から選ばれることを特徴とする顔料分散剤。

【選択図】なし

Description

本発明は、顔料分散剤、顔料組成物、顔料着色剤に関する。該顔料着色剤は、画像表示用、画像記録用、印刷インキ用、筆記用インキ用、プラスチック用、顔料捺染用、塗料用など、特にインクジェットインク用或いは電子写真方式現像剤用着色剤として、特にカラーフィルター用着色剤として有用である。

一般に、顔料を、塗料、グラビアインキ、オフセットインキなどのビヒクルに混合分散させる際には、顔料を安定してビヒクル中に分散させることが難しく、ビヒクル中に一旦分散した微細な顔料粒子は、そのビヒクル中で凝集する傾向があり、その結果、顔料が分散されたビヒクルの粘度の上昇、或いは該顔料が分散されたビヒクルを使用したインキや塗料の着色力の低下や塗膜のグロスの低下などを生ずることとなる。

従来、液晶カラーディスプレイ、撮像素子などの製造に使用されるカラーフィルター（以下ＣＦと称する）は、感光性樹脂液中に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の三色の顔料をそれぞれ分散させたＣＦ用顔料分散液を、ＣＦ用基板にスピンコート法により塗布して着色皮膜を形成し、次いで該着色皮膜をフォトマスクを介して露光および現像して着色皮膜をパターン化し、ＣＦ用基板に所望の画素を形成させる方法で主に作成されている。

ＣＦの製造に使用される主な顔料としては、緑色顔料はフタロシアニングリーン、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン（以下ＰＧと称す）３６、ＰＧ７など：赤色顔料はジケトピロロピロール（以下ＤＰＰと称す）系レッド、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド（以下ＰＲと称す）２５４、アンスラキノン系レッド、例えば、ＰＲ１７７、アゾ系レッド、例えば、ＰＲ２４２など：青色顔料はフタロシアニンブルー、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー（以下ＰＢと称す）１５：６などが一般的に用いられる。しかしながら、これらの顔料の色相と液晶ディスプレイに要求される色特性には差があり、緑色顔料および赤色顔料には黄色顔料、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー（以下ＰＹと称す）１３８、ＰＹ１３９、ＰＹ１５０などが補色として少量併用され、青色顔料には紫色顔料、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット（以下ＰＶと称す）２３などが補色として少量使用されている。

特開平２−１８７４６９号公報 特開２００４−９１４９７公報 特開２００５−１１２９１５公報

特に、カラーフィルターのさらなる性能向上の要請から、着色画素の透明性の改善や、着色画素の透過光のコントラストのアップや、着色画素の顔料濃度を高める必要が生じてきた。しかしながら、通常の顔料の分散では、顔料の分散性向上による着色画素の透明性の改良や、顔料濃度が高くなることによる粘度の増大および貯蔵安定性の低下を防止することは困難であり、これらの改善が要望されている。

従って、本発明の目的は、印刷インキ（オフセットインキ、グラビアインキなど）、各種塗料、顔料捺染剤、カラーフィルター用着色剤などの画像表示用、電子写真用乾式トナーまたは湿式トナー、インクジェット記録用インキ、熱転写記録用インキ、筆記具用インキなどの画像記録用着色剤の製造に際し、これらのインキなどの着色剤中に分散した顔料粒子の凝集を防止し、流動性に優れ、安定した上記インキなどの製造を可能にする顔料分散剤を提供することである。

上記目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、下記一般式（１）で表わされる化合物、その第４級アンモニウム塩、そのアミン塩およびその金属塩から選ばれることを特徴とする顔料分散剤を提供する。

（ただし、式中Ｍは水素、銅、ニッケル、亜鉛、コバルト、アルミニウムまたは鉄であり、Ｘは酸素原子または−ＮＨ−であり、Ａｒは置換または無置換のアリール基またはアラルキル基であり、Ｙは異なっていてもよい塩素或いは臭素であり、ａは１〜８の数を表わし、ｂは８〜１５の数を表わし、ｃは化合物へのスルホン酸基の平均導入個数であり０．５〜２の数を表わす。）

また、本発明は、顔料と上記本発明の顔料分散剤とを含有してなることを特徴とする顔料組成物を提供する。該顔料分散剤においては、顔料分散剤の配合割合が、顔料１００部に対して０．０５〜４０質量部であることが好ましい。

また、本発明は、上記本発明の顔料組成物と皮膜形成材料とを含有してなることを特徴とする顔料着色剤を提供する。該顔料着色剤は、画像表示用、画像記録用、印刷インキ用、筆記用インキ用、プラスチック用、顔料捺染用或いは塗料用として有用であり、上記画像表示用着色剤は、特にカラーフィルター用着色剤として有用である。

本発明者らは、顔料濃度が高いカラーフィルター用着色剤（塗布液）の調製に際して、前記の問題点を解決し、カラーフィルター用塗布液の色品位の向上および低粘度化を可能にする顔料分散剤を開発すべく鋭意研究した結果、特定のフタロシアニン化合物が、より少ない量で優れた顔料の分散剤として作用し、カラーフィルター用塗布液の低粘度化を達成でき、かつ貯蔵時の該塗布液の増粘やゲル化を防止するとともに、カラーフィルターとして最も重要な特性の一つである着色画素の透明性も向上させることを見いだした。

本発明の顔料分散剤は、各種有機顔料を、カラーフィルター用塗布液などの画像表示用着色剤、画像記録用着色剤、塗料、印刷インキなどの分散媒体中に高濃度かつ低粘度に安定に分散させることができる。

本発明の顔料組成物は、特に化学構造や物性の異なる複数の超微粒子顔料混合物の分散剤して使用され、得られる分散液は、粘度が低く、長期保存安定性が要求されるカラーフィルター用塗布液の着色剤として有用である。例えば、ＰＧ３６とＰＹ１３８との混合顔料の分散に使用された場合には、双方の顔料に対して優れた分散安定性を与える効果があることから、優れた分光透過率特性を有し、鮮明で冴えた、透明感の高い、しかも耐光性、耐熱性、耐溶剤性、耐薬品性、耐水性などの諸堅牢性に優れた緑色画素を形成することができる。

次に好ましい実施形態を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の顔料分散剤は、ハロゲン化フタロシアニン化合物にスルホン酸基を導入した顔料誘導体であることに特徴があり、本発明の顔料分散剤は種々の顔料に対する優れた親和性を有しており、広範囲の顔料に使用可能である。また、本発明の顔料分散剤は優れた顔料分散効果を有していることより、種々の用途において使用される着色剤の製造に使用することができる。

前記一般式（１）で表わされ、スルホン酸基を有する顔料分散剤は、例えば、ハロゲン化フタロシアニンとｐ−フェノールスルホン酸とをＮ−メチルピロリドン中で反応させることによって得ることができる。また、ハロゲン化フタロシアニンとフェノールをＮ−メチルピロリドン中で反応させた化合物を発煙硫酸などの公知のスルホン化剤で常法にしたがってスルホン化させてもよい。前記ハロゲン化フタロシアニンとしては、異なっていてもよい塩素或いは臭素を８〜１６個有するフタロシアニンが好ましく、ＰＧ７およびＰＧ３６が特に好ましい。

ハロゲン化フタロシアニンに導入するスルホン酸基を有するアリール又はアラルキル化合物としては、例えば、ｏ−フェノールスルホン酸、ｍ−フェノールスルホン酸、ｐ−フェノールスルホン酸、４−ヒドロキシ−３−メトキシベンゼンスルホン酸、３，５−ジクロロ−２−ヒドロキシベンゼンスルホン酸、４−ヒドロキシ−１，３−ベンゼンジスルホン酸、５−ヒドロキシ−１，３−ベンゼンジスルホン酸、２−ヒドロキシ−７−ナフタレンスルホン酸、６−ヒドロキシ−２−ナフタレンスルホン酸、４−ヒドロキシ−１−ナフタレンスルホン酸、７−ヒドロキシ−１−ナフタレンスルホン酸、１−ヒドロキシ−２−ナフタレンスルホン酸、２−ヒドロキシ−１−ナフタレンスルホン酸、５−ヒドロキシ−１−ナフタレンスルホン酸、４−ヒドロキシ−２−ナフタレンスルホン酸、５−ヒドロキシ−２−ナフタレンスルホン酸、８−ヒドロキシ−２−ナフタレンスルホン酸、８−ヒドロキシ−１−ナフタレンスルホン酸、３−ヒドロキシ−２−ナフタレンスルホン酸、３−ヒドロキシ−１−ナフタレンスルホン酸、６−ヒドロキシ−１−ナフタレンスルホン酸、７−アニリノ−１−ナフトール−３−スルホン酸、フェニルＪ酸、２，４−ジニトロ−１−ナフトール−７−スルホン酸、２，４−ジニトロ−１−ナフトール−７−スルホン酸、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン−５−スルホン酸、２，４−ジニトロ−１−ナフトール−７−スルホン酸、４−ヒドロキシ−１，５−ナフタレンジスルホン酸、７−ヒドロキシ−１，３−ナフタレンジスルホン酸、２−ヒドロキシ−３，６−ナフタレンジスルホン酸、１−ヒドロキシ−２，３−ナフタレンジスルホン酸、４−ヒドロキシ−１，３−ナフタレンジスルホン酸、１−ヒドロキシ−２，５−ナフタレンジスルホン酸、１−ヒドロキシ−２，６−ナフタレンジスルホン酸、１−ヒドロキシ−２，７−ナフタレンジスルホン酸、８−ヒドロキシ−１，７−ナフタレンジスルホン酸、４−ヒドロキシ−１，２−ナフタレンジスルホン酸、５−ヒドロキシ−１，７−ナフタレンジスルホン酸、１−ヒドロキシ−３，６−ナフタレンジスルホン酸、４−ヒドロキシ−２，６−ナフタレンジスルホン酸、１−ヒドロキシ−３，８−ナフタレンジスルホン酸、４−ヒドロキシ−１，８−ナフタレンジスルホン酸、４−ヒドロキシ−１，７−ナフタレンジスルホン酸、４−ヒドロキシ−１，６−ナフタレンジスルホン酸、５−ヒドロキシ−１，２−ナフタレンジスルホン酸、８−ヒドロキシ−２，４−ナフタレンジスルホン酸、５−ヒドロキシ−１，４−ナフタレンジスルホン酸、５−ヒドロキシ−２，３−ナフタレンジスルホン酸、８−ヒドロキシ−１，３−ナフタレンジスルホン酸、８−ヒドロキシ−１，２−ナフタレンジスルホン酸、２−ヒドロキシ−１，３−ナフタレンジスルホン酸、２−ヒドロキシ−１，４−ナフタレンジスルホン酸、２−ヒドロキシ−１，５−ナフタレンジスルホン酸、２−ヒドロキシ−１，６−ナフタレンジスルホン酸、２−ヒドロキシ−１，７−ナフタレンジスルホン酸、２−ヒドロキシ−１，８−ナフタレンジスルホン酸、３−ヒドロキシ−１，２−ナフタレンジスルホン酸、６−ヒドロキシ−１，７−ナフタレンジスルホン酸、３−ヒドロキシ−２，６−ナフタレンジスルホン酸、７−ヒドロキシ−１，６−ナフタレンジスルホン酸、３−ヒドロキシ−１，８−ナフタレンジスルホン酸、３−ヒドロキシ−１，７−ナフタレンジスルホン酸、３−ヒドロキシ−１，６−ナフタレンジスルホン酸、３−ヒドロキシ−１，５−ナフタレンジスルホン酸、６−ヒドロキシ−１，２−ナフタレンジスルホン酸、６−ヒドロキシ−１，３−ナフタレンジスルホン酸、６−ヒドロキシ−１，４−ナフタレンジスルホン酸、６−ヒドロキシ−２，３−ナフタレンジスルホン酸、７−ヒドロキシ−１，２−ナフタレンジスルホン酸、ｏ−アミノベンゼンスルホン酸、ｍ−アミノベンゼンスルホン酸、スルファニル酸、ｏ−トルイジン−４−スルホン酸、ｍ−トルイジン−４−スルホン酸、ｐ−トルイジン−２−スルホン酸、ｏ−アニシジン−５−スルホン酸、３−アミノ−６−メトキシベンゼンスルホン酸、２−アミノ−５−メトキシベンゼンスルホン酸、４−アミノ−３−メトキシベンゼンスルホン酸、２−アミノ−４−メトキシベンゼンスルホン酸、３−ニトロアニリン−４−スルホン酸、４−クロロアニリン−３−スルホン酸、２，５−ジクロロスルファニル酸、４，５−ジクロロアニリン−２−スルホン酸、４−アセトアミド−２−アミノベンゼンスルホン酸、４−アミノ−２−クロロトルエン−５−スルホン酸、５−アミノ−２−クロロトルエン−４−スルホン酸、３−アミノ−６−クロロ−４−スルホ安息香酸、２−アミノ−１，４−ベンゼンジスルホン酸、２−アミノ−１，５−ベンゼンジスルホン酸、３−アミノ−１，２−ベンゼンジスルホン酸、４−アミノ−１，２−ベンゼンジスルホン酸、２−アミノ−１，３−ベンゼンジスルホン酸、５−アミノ−１，３−ベンゼンジスルホン酸、２−アミノ−１−ナフタレンスルホン酸、６−アミノ−１−ナフタレンスルホン酸、１−アミノ−２−ナフタレンスルホン酸、８−アミノ−１−ナフタレンスルホン酸、６−アミノ−２−ナフタレンスルホン酸、４−アミノ−１−ナフタレンスルホン酸、５−アミノ−１−ナフタレンスルホン酸、８−アミノ−２−ナフタレンスルホン酸、５−アミノ−２−ナフタレンスルホン酸、２−アミノ−７−ナフタレンスルホン酸、２−アミノ−８−ナフタレンスルホン酸、４−アミノ−２−ナフタレンスルホン酸、３−アミノ−２−ナフタレンスルホン酸、３−アミノ−１−ナフタレンスルホン酸、２−アミノ−１，５−ナフタレンジスルホン酸、４−アミノ−１，７−ナフタレンジスルホン酸、４−アミノ−１，６−ナフタレンジスルホン酸、１−アミノ−２，７−ナフタレンジスルホン酸、３−アミノ−１，５−ナフタレンジスルホン酸、７−アミノ−１，３−ナフタレンジスルホン酸、４−アミノ−２，５−ナフタレンジスルホン酸、１−アミノ−３，６−ナフタレンジスルホン酸、３−アミノ−２，７−ナフタレンジスルホン酸、６−アミノ−１，３−ナフタレンジスルホン酸、４−アミノ−１，５−ナフタレンジスルホン酸、１−アミノ−２，３−ナフタレンジスルホン酸、４−アミノ−１，３−ナフタレンジスルホン酸、１−アミノ−２，５−ナフタレンジスルホン酸、１−アミノ−２，６−ナフタレンジスルホン酸、８−アミノ−１，７−ナフタレンジスルホン酸、４−アミノ−１，２−ナフタレンジスルホン酸、４−アミノ−２，８−ナフタレンジスルホン酸、４−アミノ−２，６−ナフタレンジスルホン酸、４−アミノ−１，８−ナフタレンジスルホン酸、５−アミノ−１，２−ナフタレンジスルホン酸、５−アミノ−１，３−ナフタレンジスルホン酸、５−アミノ−１，４−ナフタレンジスルホン酸、５−アミノ−２，３−ナフタレンジスルホン酸、８−アミノ−１，３−ナフタレンジスルホン酸、８−アミノ−１，２−ナフタレンジスルホン酸、２−アミノ−１，３−ナフタレンジスルホン酸、２−アミノ−１，４−ナフタレンジスルホン酸、２−アミノ−１，６−ナフタレンジスルホン酸、２−アミノ−１，７−ナフタレンジスルホン酸、２−アミノ−１，８−ナフタレンジスルホン酸、３−アミノ−１，２−ナフタレンジスルホン酸、６−アミノ−１，７−ナフタレンジスルホン酸、３−アミノ−２，６−ナフタレンジスルホン酸、３−アミノ−２，５−ナフタレンジスルホン酸、３−アミノ−１，８−ナフタレンジスルホン酸、３−アミノ−１，７−ナフタレンジスルホン酸、３−アミノ−１，６−ナフタレンジスルホン酸、６−アミノ−１，２−ナフタレンジスルホン酸、６−アミノ−１，４−ナフタレンジスルホン酸、６−アミノ−２，３−ナフタレンジスルホン酸、７−アミノ−１，２−ナフタレンジスルホン酸、４−（アミノメチル）ベンゼンスルホン酸、４−（アミノメチル）−２−メチルベンゼンスルホン酸などが挙げられる。

前記ハロゲン化フタロシアニンに導入するスルホン酸基を持たないアリールまたはアラルキル化合物としては、例えば、フェノール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、２，３−ジメチルフェノール、２，４−ジメチルフェノール、２，５−ジメチルフェノール、２，６−ジメチルフェノール、３，４−ジメチルフェノール、３，５−ジメチルフェノール、２−エチルフェノール、３−エチルフェノール、４−エチルフェノール、２−メトキシフェノール、３−メトキシフェノール、４−メトキシフェノール、２，６−ジメトキシフェノール、２−クロロフェノール、３−クロロフェノール、４−クロロフェノール、２，３−ジクロロフェノール、２，４−ジクロロフェノール、２，５−ジクロロフェノール、２，６−ジクロロフェノール、３，４−ジクロロフェノール、３，５−ジクロロフェノール、１−ナフトール、２−ナフトール、４−クロロ−１−ナフトール、２，４−ジクロロ−１−ナフトール、アニリン、ｏ−トルイジン、ｍ−トルイジン、ｐ−トルイジン、２，４−キシリジン、３，４−キシリジン、ｐ−クレシジン、ｏ−アニシジン、ｍ−アニシジン、ｐ−アニシジン、アントラニル酸、ｐ−アミノ安息香酸、ｏ−ニトロアニリン、ｍ−ニトロアニリン、ｐ−ニトロアニリン、ｏ−クロロアニリン、ｍ−クロロアニリン、ｐ−クロロアニリン、２，５−ジクロロアニリン、３，４−ジクロロアニリン、３，５−ジクロロアニリン、２，４，５−トリクロロアニリン、２−クロロ−４−ニトロアニリン、５−クロロ−２−ニトロアニリン、２，６−ジクロロ−４−ニトロアニリン、ｏ−フルオロアニリン、２，４−ジフルオロアニリン、ｍ−トリフルオロメチルアニリン、２−クロロ−５−トリフルオロメチルアニリン、１−ナフチルアミン、２−ナフチルアミン、１−アミノ−２−メチルナフタレン、１−アミノ−４−ブロモナフタレン、４−ニトロ−１−ナフチルアミン、１−アミノ−４−ニトロナフタレン、ベンジルアルコール、２−メチルベンジルアルコール、３−メチルベンジルアルコール、４−メチルベンジルアルコール、１−ナフタレンメタノール、２−ナフタレンメタノール、ベンジルアミン、２−メチルベンジルアミン、３−メチルベンジルアミン、４−メチルベンジルアミン、１−ナフチルメチルアミン、２−ナフチルメチルアミンなどが挙げられる。

ハロゲン化フタロシアニンとアリールまたはアラルキル化合物との反応は、両者を脱ハロゲン化水素縮合によって行うことができ、脱ハロゲン化水素が可能な方法はいずれも有効であるが、特に好ましい方法は両者をＮ−メチルピロリドン中に溶解または懸濁させ、炭酸ナトリウム存在下１３０℃〜２００℃の温度で３〜２４時間反応させることによって得られる。アリールまたはアラルキル化合物がスルホン酸基を持たない場合は生成物を発煙硫酸などのスルホン化剤でスルホン化させることによって得ることができる。

また、前記一般式（１）で表わされる化合物とアミン塩を形成するアミンとしては、例えば、（モノ、ジまたはトリ）アルキルアミン類、置換または未置換のアルキレンジアミン類、アルカノールアミン類、アルキルアンモニウムクロライドなどが挙げられるが、特に第４級アンモニウム塩が好ましい。また、一般式（１）で示される化合物と金属塩を形成する金属としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋなどのアルカリ金属、Ｃａ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｎｉなどの多価金属が挙げられる。

本発明の顔料分散剤の顔料に対する配合割合は、顔料１００質量部に対して、０．０５〜４０質量部の割合が好ましく、さらに好ましくは０．１〜１０質量部の割合である。顔料分散剤の配合割合が少なすぎると、目的とする分散剤の効果が十分に得られにくくなる。また、顔料分散剤の配合割合が多すぎると、多く用いただけの効果が得られず、逆に、その結果、得られた顔料組成物を使用した塗料やインキのビヒクルの諸物性の低下をもたらし、さらには、顔料分散剤自体の持つ色によって分散させるべき顔料の色相が大きく変化してしまう。

本発明の顔料分散剤の使用によって分散効果が得られる顔料としては、例えば、溶性・不溶性アゾ顔料、高分子量アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、アントラキノン顔料、ジケトピロロピロール顔料、キノフタロン顔料、メチン・アゾメチン顔料、アゾメチンアゾ顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、イソインドリノン顔料、イソインドリン顔料、金属錯体顔料が挙げられる。これらの中でも特にＰＧ７、ＰＧ３６、ポリ（１２〜１６）ブロム銅フタロシアニングリーン顔料から選ばれる顔料が好ましい。

また、本発明の顔料分散剤の使用方法は、特に制限されないが、例えば、次のような方法が挙げられる。
（１）顔料と顔料分散剤とを予め公知の方法で混合し、得られた顔料組成物をビヒクルなどに添加してビヒクル中に分散させる、
（２）ビヒクルなどに顔料を分散させる際、ビヒクルなどに顔料と顔料分散剤を所定の割合で別々に添加してビヒクル中に分散させる、
（３）顔料と顔料分散剤をそれぞれビヒクルなどに別々に分散させた後、得られた各分散液を所定の割合で混合し、分散する、
（４）ビヒクルなどに顔料を分散させて得られた分散液に、顔料分散剤を所定の割合で添加して顔料を分散させる、
などの方法があり、いずれの方法においても目的とする顔料分散効果が得られる。さらに、上記（１）〜（４）の方法において、顔料分散剤のイオン性基のカウンターのイオン性基（対イオン性基）を有する重合体（高分子分散剤）を添加して分散させる方法が好ましい。より効果的には、上記（１）または（２）の方法で、さらに対イオン性基を有する重合体と併用する分散方法が望ましい。

本発明の顔料分散剤を含んだ顔料組成物は、顔料と顔料分散剤とを従来公知の方法により混合して製造することができ、製造方法は特に限定されない。例えば、顔料紛末と顔料分散剤の粉末とを分散機を使用せずに混合する方法：顔料と顔料分散剤とをニーダー、ロール、アトライター、横型ビーズミルなどの各種分散機で機械的に混合する方法：水系または有機溶剤系などの顔料のサスペンションに、本発明の顔料分散剤を溶解または微分散させた液を添加および混合し、顔料表面に顔料分散剤を均一に沈着させる方法：硫酸などの強い溶解力をもつ溶媒に顔料および顔料分散剤を溶解した後、水などの貧溶媒によって共析出させる方法などがある。このように、顔料組成物を調整する場合、顔料分散剤は、溶液、スラリー、ペーストおよび紛末のどの形態で使用してもよく、いずれの形態でも本発明の効果を発揮させることができる。

本発明の顔料組成物を用いた顔料着色剤は、上記の微細化した顔料組成物および皮膜形成材料として重合体、オリゴマーおよび／またはモノマーを含有してなり、画像表示用、画像記録用、印刷インキ用、筆記用インキ用、プラスチック用、顔料捺染用、塗料用などの着色剤として使用される。特に画像表示材料としてカラーフィルター用着色剤に使用され、また、画像記録剤、例えば、インクジェットインク或いは電着記録液、電子写真方式現像剤としてそれぞれインクジェット記録方法或いは電着記録方式、電子写真方式などの画像記録方法に使用される。

画像表示材料の例としてカラーフィルター用分散液（着色剤）について述べる。該分散液を調製する場合、本発明の顔料組成物を、必要に応じて、例えば、カチオン系の高分子分散剤とを適当な皮膜形成樹脂を含む有機溶剤溶液に添加してプレミキシングし、分散処理する。例えば、上記顔料組成物とカチオン系の高分子分散剤とを縦型媒体分散機、横型媒体分散機、ボールミルなどの分散機械で均一に混合磨砕し、これを皮膜形成性重合体を含む液中に添加混合する方法、硫酸などに顔料、本発明の顔料分散剤およびカチオン系の高分子分散剤を溶解した後に、該硫酸溶液を水中に析出させ、顔料と顔料分散剤とを固溶体乃至共析体として分離し、得られた顔料組成物を上記と同様に皮膜形成性重合体、カチオン系の高分子分散剤などを含む液中に添加混合し、ダイノミルなどの横型湿式媒体分散機（ビーズミル）にて磨砕分散する方法などが挙げられる。

本発明において顔料分散液にするための皮膜形成性材料を含む液としては、従来公知のカラーフィルター用顔料分散液に使用される皮膜形成性重合体が用いられる。また、液媒体として有機溶剤、水、有機溶剤と水の混合物が使用される。また、必要に応じて従来公知の添加剤、例えば、分散助剤、平滑化剤、密着化剤などの添加剤を顔料分散液に添加することができる。

上記皮膜形成材料を含む液中の皮膜形成材料に対する顔料組成物の添加質量割合は、皮膜形成材料１００質量部に対し、５〜５００質量部の範囲が好ましい。皮膜形成材料を含む液としては、感光性の皮膜形成材料を含む液または非感光性皮膜形成材料を含む液が使用される。感光性の皮膜形成材料を含む液としては、例えば、紫外線硬化性インキ、電子線硬化インキなどに用いられる感光性の皮膜形成材料を含む液が挙げられ、非感光性皮膜形成材料を含む液としては、例えば、凸版インキ、平版インキ、グラビアインキ、スクリーンインキなどの印刷インキに使用するワニス、常温乾燥および焼き付け塗料に使用するワニス、電着塗装に使用するワニス、熱転写リボンに使用するワニスなどが挙げられる。

感光性皮膜形成材料としては、感光性環化ゴム系樹脂、感光性フェノール系樹脂、感光性ポリアクリレート系樹脂、感光性ポリアミド系樹脂、感光性ポリイミド系樹脂など、および不飽和ポリエステル系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリエポキシアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、ポリエーテルアクリレート系樹脂、ポリオールアクリレート系樹脂などが挙げられ、さらに反応性希釈剤として各種のモノマーを加えることができる。

また、感光性樹脂を含む顔料分散液にベンゾインエーテル、ベンゾフェノンなどの光重合開始剤を加え、従来公知の方法により煉肉することにより、光硬化性の感光性顔料分散液とすることができる。また、上記の光重合開始剤に代えて熱重合開始剤を使用して熱硬化性顔料分散液とすることができる。

非感光性の皮膜形成材料の例としては、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル系（共）重合体、可溶性ポリアミド系樹脂、可溶性ポリイミド系樹脂、可溶性ポリアミドイミド系樹脂、可溶性ポリエステルイミド系樹脂、スチレン−マレイン酸エステル系共重合体の水溶性塩、（メタ）アクリル酸エステル−（メタ）アクリル酸系共重合体の水溶性塩、水溶性アミノポリエステル系樹脂などが挙げられる。

次に実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、文中、部または％とあるのは特に断らない限り質量基準である。
実施例１
Ｎ−メチルピロリドン１００部にＰＧ３６の２０部、ｐ−フェノールスルホン酸４．５部および炭酸カリウム１７部を加え、１８０〜１８５℃で８時間撹拌する。冷却後、ろ過し、メタノール洗浄および水洗し、８０℃で乾燥させて１８．５部の下記顔料分散剤（Ａ）を得た。

実施例２
Ｎ−メチルピロリドン１００部にＰＧ３６の２０部、１−ナフトール３．７部および炭酸カリウム１７部を加え、１８０〜１８５℃で８時間撹拌する。冷却後、ろ過し、メタノール洗浄および水洗し、８０℃で乾燥させて１８．５部の反応生成物を得た。この反応生成物１０部を２０％発煙硫酸５０部に溶解し、２０〜２５℃で６時間反応させた。冷却後、反応混合物を氷水中に析出させ、ろ過および水洗し、下記顔料分散剤（Ｂ）のペースト５６部（純量１１部）を得た。このペーストを乾燥させ、元素分析により１分子あたり平均１個のスルホン酸基が導入されている顔料分散剤（Ｂ）１１部を得た。

実施例３
実施例１のｐ−フェノールスルホン酸の代わりにスルファニル酸を使用した以外は実施例１と同様にして下記顔料分散剤（Ｃ）１８．５部を得た。

実施例４
実施例２の１−ナフトールの代わりに１−ナフチルアミンを使用した以外は実施例２と同様にして下記顔料分散剤（Ｄ）１１部を得た。

実施例５
実施例１の顔料分散剤（Ａ）のペースト９０部（純量１８部）に水２４０部を加え２５℃で１時間攪拌した。これにテトラブチルアンモニウムクロライド７部を加え、１時間攪拌し、濾過、水洗および乾燥し、下記顔料分散剤（Ｅ）１７部を得た。

実施例６
実施例５において顔料分散剤（Ａ）の代りに顔料分散剤（Ｂ）を使用した以外は、実施例５と同様にして下記顔料分散剤（Ｆ）１８部を得た。

実施例７（顔料組成物（１）の調製）
水１０００部にＰＧ３６を１９．０部加えて分散させ、スラリー化する。そこに、水５０部に実施例１で得られた顔料分散剤（Ａ）１．０部および苛性ソーダ０．１部を分散させてスラリー化したものを加える。その混合スラリーを７０℃まで加熱し、ｐＨを４〜５に調整する。２０分間撹拌した後、濾過、乾燥、粉砕して、本発明の顔料組成物（１）を１９．９部得た。

実施例８（顔料組成物（２）の調製）
水１０００部にＰＧ３６を１９．０部加えて分散させ、スラリー化する。そこに、水５０部に実施例２で得られた顔料分散剤（Ｂ）１．０部、テトラブチルアンモニウムクロライド０．９部および苛性ソーダ０．１部を分散させてスラリー化したものを加える。その混合スラリーを７０℃まで加熱し、ｐＨを４〜５に補正する。２０分間撹拌した後、濾過、乾燥、粉砕して、本発明の顔料組成物（２）を２０部得た．

実施例９（顔料組成物（３）の調製）
顔料分散剤（Ａ）の代わりに、実施例３で得られた顔料分散剤（Ｃ）を用いる以外は、実施例７と同様の操作を行なって、顔料組成物（３）を得た。

実施例１０（顔料組成物（４）の調製）
顔料分散剤（Ａ）の代わりに、実施例４で得られた顔料分散剤（Ｄ）を用いる以外は、実施例７と同様の操作を行なって、顔料組成物（４）を得た。

実施例１１（顔料組成物（５）の調整）
顔料分散剤（Ａ）の代わりに、実施例５で得られた顔料分散剤（Ｅ）を用いる以外は、実施例７と同様の操作を行なって、顔料組成物（５）を得た。

実施例１２（顔料組成物（６）の調整）
顔料分散剤（Ａ）の代わりに、実施例６で得られた顔料分散剤（Ｆ）を用いる以外は、実施例７と同様の操作を行なって、顔料組成物（６）を得た。

実施例１３〜１８
それぞれ顔料組成物（１）〜（６）を用い、顔料分散剤の効果を評価するために、下記配合（１）のカラーフィルター用着色剤を作製した。
配合（１）
・顔料組成物（１）〜（６）の何れか ２０．０部
・ポリアクリル酸樹脂 ３０．０部
・シンナー ５０．０部
上記配合成分を容器に入れ、ジルコニアビーズを加えてペイントコンディショナーにて分散させ、カラーフィルター用着色剤を作製した。

実施例１９〜２４
それぞれ顔料組成物（１）〜（６）およびカチオン性高分子分散剤を用い、カチオン性高分子分散剤の併用の効果を評価するために、下記配合（２）のカラーフィルター用着色剤を作製した。
配合（２）
・顔料組成物（１）〜（６）の何れか ２０．０部
・カチオン性高分子分散剤 ４．０部
・ポリアクリル酸樹脂 ３０．０部
・シンナー ４６．０部
上記配合成分を容器に入れ、ジルコニアビーズを加えてペイントコンディショナーにて分散させ、カラーフィルター用着色剤を作製した。

比較例１
顔料組成物（１）２０．０部の代わりに、ＰＧ３６を２０．０部用いること以外は、実施例１９と同様の操作を行なって、顔料分散剤を添加していないカラーフィルター用着色剤を作製した。

前記実施例および比較例のカラーフィルター用着色剤の流動性と展色面のグロスを比較例の場合と比較した。着色剤の流動性および展色面のグロスは、下記の方法に従って測定し、比較例の場合と相対評価を行なった。
＜流動性（粘度変化）＞
製造直後と２５℃で７日後の実施例および比較例のカラーフィルター用着色剤の粘度（ｍＰａ・ｓ）を、Ｅ型粘度計を用い、室温（２５℃）、ローターの回転数６ｒｐｍの条件で測定した。
＜グロス＞
バーコーター（巻線の太さ０．４５ｍｍ）を使用して、ポリプロピレンフィルムに展色し、展色面のグロスを目視およびグロスメーターにて比較した。なお、グロスの高いものを良好とし、評価結果を下記のように表示した。
○：良好
△：やや良好
×：不良
以上の結果を表１に示す。

表１に示したように、本発明の顔料分散剤を用いたカラーフィルター用着色剤は、比較例の場合と比較して、高流動特性を示し、カチオン性高分子分散剤を併用した場合はさらに高流動特性を示し、グロスも良好で、本発明の顔料分散剤の効果が認められた。

さらに、本発明の顔料分散剤を添加した顔料を、オフセットインキなどの印刷インキ、ニトロセルロースラッカー、メラミンアルキッド塗料などの各種塗料、塩化ビニール樹脂などの合成樹脂の着色などに使用したが、いずれの場合も顔料は凝集を起こさず、良好な分散性を示した。また、最近、高分散性が特に要求されている電子写真用乾式トナーまたは湿式トナー、インクジェット記録用インキ、熱転写記録用インキ、筆記具用インキなどの製造に本発明の顔料分散剤を用いたが、これらの場合にも本発明の顔料分散剤による優れた分散性の効果が認められた。

本発明の顔料分散剤は、各種有機顔料を、カラーフィルター用塗布液などの画像表示用着色剤、画像記録用着色剤、塗料、印刷インキなどの分散媒体中に高濃度かつ低粘度に安定に分散させることができる。

Claims (6)

1. 下記一般式（１）で表わされる化合物、その第４級アンモニウム塩、そのアミン塩またはその金属塩であることを特徴とする顔料分散剤。
   

   

   （ただし、式中Ｍは水素、銅、ニッケル、亜鉛、コバルト、アルミニウムまたは鉄であり、Ｘは酸素原子または−ＮＨ−であり、Ａｒは置換または無置換のアリール基またはアラルキル基であり、Ｙは異なっていてもよい塩素或いは臭素であり、ａは１〜８の数を表わし、ｂは８〜１５の数を表わし、ｃは化合物へのスルホン酸基の平均導入個数であり０．５〜２の数を表わす。）
2. 顔料と請求項１に記載の顔料分散剤とを含有してなることを特徴とする顔料組成物。
3. 顔料分散剤の配合割合が、顔料１００部に対して０．０５〜４０質量部である請求項２に記載の顔料組成物。
4. 請求項２に記載の顔料組成物と皮膜形成材料とを含有してなることを特徴とする顔料着色剤。
5. 画像表示用、画像記録用、印刷インキ用、筆記用インキ用、プラスチック用、顔料捺染用或いは塗料用である請求項４に記載の顔料着色剤。
6. 画像表示用着色剤が、カラーフィルター用着色剤である請求項５に記載の顔料着色剤。