JP2010007059A - Pigment dispersant, pigment dispersion composition and photoresist composition - Google Patents

Pigment dispersant, pigment dispersion composition and photoresist composition Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photoresist composition having high dispersibility of a pigment and high developability with an alkali developer and further having high chemical resistance of a cured film, and a pigment dispersion composition and a pigment dispersant for preparing the photoresist. <P>SOLUTION: The pigment dispersant is a polyurethane resin including (A1) one or two of an acidic functional group and a neutralized salt group of the acidic functional group, (A2) one or more of a basic functional group, a neutralized salt group of the basic functional group and a nonionic polar molecular chain, (B) a low-polarity molecular chain, and (C) an active energy ray-curable unsaturated group. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、顔料が分散されている塗料、インキ、レジスト等、特に、フォトリソグラフィ法により画像形成するフォトレジストにおいて、好適に用いられる顔料分散剤に関する。また、液晶表示装置用カラーフィルター等において、ブラックマトリックスの形成に好適に用いられるフォトレジスト組成物及びその調製に用いられる顔料分散組成物に関する。   The present invention relates to a pigment dispersant that is suitably used in paints, inks, resists, and the like in which pigments are dispersed, particularly in photoresists that form images by photolithography. The present invention also relates to a photoresist composition suitably used for forming a black matrix in a color filter for a liquid crystal display device and the like, and a pigment dispersion composition used for the preparation thereof.

液晶ディスプレイは、液晶となる結晶材料に電極を装着し電圧を印加して液晶の分子配列を変えることにより入射光の透過を制御し、反射板と偏光板を組み合わせることにより、画像や文字などを表示するものである。そして、液晶ディスプレイは、消費電力が少なくて済むため、携帯電話、時計、カメラ、各種電気機器などの表示装置として、広く使用されている。   A liquid crystal display controls the transmission of incident light by attaching an electrode to a crystal material that becomes liquid crystal and applying a voltage to change the molecular arrangement of the liquid crystal. By combining a reflector and a polarizing plate, images and characters can be displayed. To display. Since liquid crystal displays consume less power, they are widely used as display devices for mobile phones, watches, cameras, various electric devices and the like.

この液晶ディスプレイをカラー化したカラー液晶ディスプレイは、画素ごとに青、赤、緑のカラーフィルターを付けて光の三原色をつくり、各画素の明暗を制御して色の変化を表現するものである。該カラーフィルターは、透明基板上に赤、青、緑の三原色の画素をつくり、各画素を透過する光量を制御して三原色の加色による発色によって、カラー表示を行うものである。   This color liquid crystal display is a color liquid crystal display in which blue, red, and green color filters are attached to each pixel to create three primary colors of light, and the color change is expressed by controlling the brightness and darkness of each pixel. The color filter forms pixels of three primary colors of red, blue, and green on a transparent substrate, controls the amount of light transmitted through each pixel, and performs color display by color development by adding the three primary colors.

そして、該カラーフィルターには、各画素間の漏光を防止し、コントラスト及び色純度の低下を防止するために、各画素間の光を遮断するための遮断層、すなわち、ブラックマトリックスが形成されている。ブラックマトリックスは、また、カラーフィルターに対向する基板上に設けられた液晶の駆動用電極あるいはTFT(薄膜トランジスタ)等のトランジスタを遮光する機能も有している。従って、ブラックマトリックスには、当然、遮光性に優れていることが要求される。   The color filter is formed with a blocking layer for blocking light between the pixels, that is, a black matrix, in order to prevent light leakage between the pixels and prevent a decrease in contrast and color purity. Yes. The black matrix also has a function of shielding a transistor such as a liquid crystal driving electrode or a TFT (thin film transistor) provided on a substrate facing the color filter. Accordingly, the black matrix is naturally required to have excellent light shielding properties.

また、表面平滑性が悪く、層厚が厚いと、三原色の色パターンを形成する際に、凹凸が生じるおそれがあるため、ブラックマトリックスには、表面が平滑で、層の厚さが薄いことも必要とされている。   In addition, if the surface smoothness is poor and the layer thickness is large, irregularities may occur when forming a color pattern of the three primary colors, so the black matrix may have a smooth surface and a thin layer thickness. is needed.

従来より、ブラックマトリックスには、(i)Cr、Ni、Al等の金属薄膜からなるブラックマトリックス、(ii)黒色顔料を分散した黒色有機樹脂膜からなるブラックマトリックス、が用いられてきた。このうち、(i)の金属薄膜からなるブラックマトリックスは、遮光度や光学濃度が高く解像度に優れている反面、光反射率が大きいので反射光による写り込みが生じ易く、表示品位が損なわれるという難点がある。   Conventionally, (i) a black matrix made of a metal thin film such as Cr, Ni, Al or the like and (ii) a black matrix made of a black organic resin film in which a black pigment is dispersed have been used as the black matrix. Among these, the black matrix made of the metal thin film (i) has a high degree of light shielding and optical density and excellent resolution, but has a high light reflectance, so that reflection due to reflected light is likely to occur and display quality is impaired. There are difficulties.

一方、(ii)の黒色顔料を分散した黒色有機樹脂膜からなるブラックマトリックスは、上記のような難点が少ない。特に、カーボンブラックは、優れた黒色度を有する黒色顔料なので、カーボンブラックを分散した黒色有機樹脂膜からなるブラックマトリックスは、優れた性能を有する。   On the other hand, the black matrix comprising the black organic resin film in which the black pigment of (ii) is dispersed has few such difficulties. In particular, since carbon black is a black pigment having excellent blackness, a black matrix composed of a black organic resin film in which carbon black is dispersed has excellent performance.

黒色有機樹脂膜からなるブラックマトリックスは、カーボンブラック、分散剤、アクリルモノマー、アクリルオリゴマー、樹脂、光重合開始剤などからなるフォトレジスト組成物を用いて、フォトリソグラフィにより形成される。つまり、フォトレジスト組成物を露光することにより、露光部が硬化して、未露光部はアルカリ現像液で取り除かれて、黒色有機樹脂膜からなるブラックマトリックスが形成される。そして、形成された黒色有機樹脂膜からなるブラックマトリックスの未露光部分に、三原色が埋め込まれて、カラーフィルターが造られる。   A black matrix made of a black organic resin film is formed by photolithography using a photoresist composition made of carbon black, a dispersant, an acrylic monomer, an acrylic oligomer, a resin, a photopolymerization initiator, and the like. That is, by exposing the photoresist composition, the exposed portion is cured, and the unexposed portion is removed with an alkali developer, thereby forming a black matrix made of a black organic resin film. Then, the three primary colors are embedded in the unexposed portion of the black matrix made of the formed black organic resin film, thereby producing a color filter.

カーボンブラックを黒色顔料として用いるフォトレジスト組成物としては、例えば、特開2000−227654号公報(特許文献1)に、(A)黒色顔料を含む着色剤、(B)アルカリ可溶性樹脂、(C)多官能性モノマーおよび(D)光重合開始剤を含有するブラックレジスト用感放射線性組成物であって、(A)着色剤がウレタン結合を有する化合物を含む分散剤により分散されていることを特徴とするブラックレジスト用感放射線性組成物が開示されている。   As a photoresist composition using carbon black as a black pigment, for example, JP-A 2000-227654 (Patent Document 1) includes (A) a colorant containing a black pigment, (B) an alkali-soluble resin, and (C). A radiation-sensitive composition for a black resist containing a polyfunctional monomer and (D) a photopolymerization initiator, wherein (A) the colorant is dispersed by a dispersant containing a compound having a urethane bond. A radiation sensitive composition for black resist is disclosed.

フォトリソグラフィ法による画像形成用、特に、液晶表示装置用のカラーフィルターに用いられるフォトレジスト組成物には、カーボンブラックの分散性が高いことと、現像性が優れていることの両方が必要である。つまり、現像後に、非露光部分に残存物がなく、非露光部分のアルカリ可溶性が高く、非露光部分がアルカリ現像液によりきれいに溶け去ること、及び露光部がアルカリ現像液によって浸食されず、硬化した後の耐薬品性が優れていることが要求される。   A photoresist composition used for image formation by photolithography, particularly for a color filter for a liquid crystal display device, needs both high dispersibility of carbon black and excellent developability. . That is, after development, there is no residue in the non-exposed part, the alkali solubility of the non-exposed part is high, the non-exposed part is dissolved away with an alkali developer, and the exposed part is not eroded by the alkali developer and cured. Subsequent chemical resistance is required.

表面処理がされていないカーボンブラックは、有機溶媒や樹脂に配合されたときに、分散性が悪いので、均一な塗膜を形成することが極めて困難であり、また、アルカリ可溶性がない。そのため、特許文献1では、分散剤の配合量が多くなってしまうので、カーボンブラックの配合量が少なくなり、遮光性が低くなるという問題があった。   Carbon black that has not been surface-treated has poor dispersibility when blended in an organic solvent or resin, so that it is extremely difficult to form a uniform coating film and is not alkali-soluble. Therefore, in patent document 1, since the compounding quantity of a dispersing agent will increase, there existed a problem that the compounding quantity of carbon black decreased and the light-shielding property became low.

そこで、カーボンブラックの表面に、スルホン酸、リン酸、カルボン酸、フェノール性水酸基などの酸性基を導入し、これに塩基性の分散剤を組み合わせて、酸性官能基を表面に有するカーボンブラック及び塩基性の分散剤を含有するフォトレジスト組成物とすることによって、カーボンブラックの分散性及びアルカリ可溶性を高めることが提唱されている。   Therefore, carbon black and base having an acidic functional group on the surface by introducing an acidic group such as sulfonic acid, phosphoric acid, carboxylic acid, phenolic hydroxyl group, etc. on the surface of carbon black and combining this with a basic dispersant. It has been proposed to improve the dispersibility and alkali solubility of carbon black by making a photoresist composition containing a functional dispersant.

例えば、特開2004−198717号公報(特許文献2)には、(A)平均一次粒子径20〜60nm、DBP吸油量30〜100ml/100g、BET法による比表面積30〜150m/g、粒子表面のカルボキシル基の濃度0.2〜1.0μmol/mのカーボンブラック、(B)アミノ基及び/またはその第4級アンモニウム塩を有する共重合体、及び(C)有機溶剤を含有することを特徴とするカラーフィルターブラックマトリックスレジスト用カーボンブラック分散液組成物が開示されている。 For example, in JP-A-2004-198717 (Patent Document 2), (A) average primary particle diameter of 20 to 60 nm, DBP oil absorption of 30 to 100 ml / 100 g, specific surface area of 30 to 150 m 2 / g by BET method, particles It contains carbon black having a carboxyl group concentration of 0.2 to 1.0 μmol / m 2 on the surface, (B) a copolymer having an amino group and / or a quaternary ammonium salt thereof, and (C) an organic solvent. A carbon black dispersion composition for a color filter black matrix resist is disclosed.

しかしながら、この場合、分散剤自身は塩基性であるため、アルカリ可溶性を持たない。そのため、光硬化性樹脂やモノマーの一部に、酸性の基を導入することで、全体のアルカリ可溶性のバランスを調節しているものの、未露光部に、カーボンブラックや塗膜の一部が残存し一掃できずに、カラーフィルターの汚れの原因となるという問題があった。また、この場合、光硬化性樹脂やモノマーに、アルカリ可溶性を負担させているため、当然、露光部にもアルカリ可溶性が発現してしまい、現像性が悪くなったり、耐薬品性が低くなる原因となるという問題があった。   However, in this case, since the dispersant itself is basic, it does not have alkali solubility. Therefore, by introducing an acidic group into a part of the photocurable resin or monomer, the overall alkali-soluble balance is adjusted, but a part of the carbon black or coating film remains in the unexposed area. However, there was a problem that it could not be wiped out and would cause stains on the color filter. In this case, since the alkali-solubility is borne in the photo-curable resin or monomer, naturally, the alkali-solubility is also expressed in the exposed portion, resulting in poor developability and low chemical resistance. There was a problem of becoming.

特開2000−227654号公報(特許請求の範囲)JP 2000-227654 A (Claims) 特開2004−198717号公報(特許請求の範囲)JP 2004-198717 A (Claims)

従って、本発明の目的は、顔料の分散性が高く、且つ、アルカリ現像液による現像性が高いことに加えて、硬化塗膜の耐薬品性が高いフォトレジスト組成物、並びに該フォトレジストを調製するための顔料分散組成物及び顔料分散剤を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to prepare a photoresist composition having high dispersibility of the pigment and high developability with an alkaline developer, and having high chemical resistance of the cured coating film, and the photoresist. It is an object of the present invention to provide a pigment dispersion composition and a pigment dispersant.

本発明者らは、上記従来技術における課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、
(1)(A1)酸性官能基及び酸性官能基の中和塩基のうちの1種又は2種と、(A2)塩基性官能基、塩基性官能基の中和塩基及びノニオン系極性分子鎖のうちの1種又は2種以上と、(B)低極性分子鎖と、(C)活性エネルギー線硬化性不飽和基と、を含むポリウレタン樹脂からなる顔料分散剤は、フォトレジスト組成物に、顔料の高い分散性と硬化膜の優れた耐薬品性とを付与できること、
(2)更には、上記(A1)、上記(A2)、上記(B)及び上記(C)のうちの全部又は一部が、上記ポリウレタン樹脂の側鎖を構成しているか又は側鎖に結合していることにより、ポリウレタン樹脂の分子が櫛の歯型に近づき、極性の高い基又は分子鎖は、溶媒に親和性を持ち、極性分子鎖は、顔料粒子に親和性を有するので、顔料の分散性が向上すること、
(3)更には、ポリウレタン樹脂の合成原料として、上記(A2)とアミノ基を有するポリオール化合物及び上記(B)とアミノ基を有するポリオール化合物を用いて得られるポリウレタン樹脂では、該アミノ基が顔料表面の酸性官能基等
とイオン的親和性を発揮するため、顔料の分散性が向上すること、
等を見出し、本発明を完成させるに至った。
In order to solve the above-described problems in the prior art, the present inventors have conducted extensive research,
(1) (A1) one or two of acidic functional groups and neutralized bases of acidic functional groups, and (A2) basic functional groups, basic functional group neutralized bases and nonionic polar molecular chains A pigment dispersant composed of a polyurethane resin containing one or more of them, (B) a low-polar molecular chain, and (C) an active energy ray-curable unsaturated group is added to a photoresist composition, a pigment High dispersibility and excellent chemical resistance of the cured film,
(2) Furthermore, all or part of the above (A1), (A2), (B) and (C) above constitutes a side chain of the polyurethane resin or binds to the side chain. As a result, the molecules of the polyurethane resin approach a comb tooth shape, a highly polar group or molecular chain has an affinity for the solvent, and the polar molecular chain has an affinity for the pigment particles. Improved dispersibility,
(3) Furthermore, in the polyurethane resin obtained by using the polyol compound having amino group (A2) and the polyol compound having amino group (B) and the amino compound having an amino group as a synthetic raw material for the polyurethane resin, the amino group is a pigment. In order to exhibit ionic affinity with acidic functional groups on the surface, the dispersibility of the pigment is improved,
As a result, the present invention has been completed.

すなわち、本発明(1)は、
(A1)酸性官能基及び酸性官能基の中和塩基のうちの1種又は2種と、
(A2)塩基性官能基、塩基性官能基の中和塩基及びノニオン系極性分子鎖のうちの1種又は2種以上と、
(B)低極性分子鎖と、
(C)活性エネルギー線硬化性不飽和基と、
を含むポリウレタン樹脂からなることを特徴とする顔料分散剤を提供するものである。
That is, the present invention (1)
(A1) one or two of acidic functional groups and neutralized bases of acidic functional groups;
(A2) one or more of a basic functional group, a neutralized base of a basic functional group, and a nonionic polar molecular chain; and
(B) a low polarity molecular chain;
(C) an active energy ray-curable unsaturated group;
A pigment dispersant comprising a polyurethane resin containing

また、本発明(2)は、本発明(1)の顔料分散剤と、顔料と、有機溶剤と、を含有することを特徴とする顔料分散組成物を提供するものである。   The present invention (2) provides a pigment dispersion composition comprising the pigment dispersant of the present invention (1), a pigment, and an organic solvent.

また、本発明(3)は、本発明(1)の顔料分散剤と、顔料と、有機溶剤と、活性エネルギー線硬化性不飽和基を有する化合物と、光重合開始剤と、を含有することを特徴とするフォトレジスト組成物を提供するものである。   In addition, the present invention (3) contains the pigment dispersant of the present invention (1), a pigment, an organic solvent, a compound having an active energy ray-curable unsaturated group, and a photopolymerization initiator. The photoresist composition characterized by these is provided.

本発明によれば、顔料の分散性が高く、且つ、アルカリ現像液による現像性が高いことに加えて、硬化塗膜の耐薬品性が高いフォトレジスト組成物、並びに該フォトレジストを調製するための顔料分散組成物及び顔料分散剤を提供することができる。   According to the present invention, in order to prepare a photoresist composition having a high dispersibility of a pigment and a high chemical resistance of a cured coating film in addition to a high developability with an alkaline developer, and the photoresist. The pigment dispersion composition and the pigment dispersant can be provided.

本発明の顔料分散剤は、
(A1)酸性官能基及び酸性官能基の中和塩基のうちの1種又は2種と、
(A2)塩基性官能基、塩基性官能基の中和塩基及びノニオン系極性分子鎖のうちの1種又は2種以上と、
(B)低極性分子鎖と、
(C)活性エネルギー線硬化性不飽和基と、
を含むポリウレタン樹脂からなることを特徴とするものである。
The pigment dispersant of the present invention is
(A1) one or two of acidic functional groups and neutralized bases of acidic functional groups;
(A2) one or more of a basic functional group, a neutralized base of a basic functional group, and a nonionic polar molecular chain; and
(B) a low polarity molecular chain;
(C) an active energy ray-curable unsaturated group;
It consists of a polyurethane resin containing.

つまり、本発明の顔料分散剤は、1分子中に、(A1)と(A2)と(B)と(C)とを必須官能基または分子鎖として併せ持つポリウレタン樹脂であることを特徴とするものである。   That is, the pigment dispersant of the present invention is a polyurethane resin having (A1), (A2), (B), and (C) as essential functional groups or molecular chains in one molecule. It is.

本発明の顔料分散剤は、主鎖がポリウレタンであるポリウレタン樹脂からなり、その主鎖に結合して、あるいは、その主鎖に結合している側鎖に結合して、あるいは、その主鎖を構成する分子鎖として、(A1)と(A2)と(B)と(C)とを有する。   The pigment dispersant of the present invention comprises a polyurethane resin whose main chain is polyurethane, and is bonded to the main chain, or is bonded to the side chain bonded to the main chain, or the main chain is bonded to the main chain. As molecular chains to be constructed, (A1), (A2), (B), and (C) are included.

本発明の顔料分散剤を構成するポリウレタン樹脂は、(A1)として、該酸性官能基か、該酸性官能基の中和塩基のうちのいずれか、あるいは、これらの両方を含む。   The polyurethane resin constituting the pigment dispersant of the present invention contains, as (A1), either the acidic functional group, the neutralized base of the acidic functional group, or both.

本発明の顔料分散剤の(A1)に係る該酸性官能基としては、特に制限されず、カルボキシル基(−COOH)、水酸基(−OH)、スルホン酸基(−SOH)、リン酸エステル基(リン酸モノエステル、リン酸ジエステル、リン酸トリエステル基を含む)等が挙げられる。これらのうち、カルボキシル基又はスルホン基のいずれか、あるいは、カルボキシル基及びスルホン基の組合せが、好ましい。該酸性官能基は、1種であっても、2種以上の組合せであってもよい。 The acidic functional group according to (A1) of the pigment dispersant of the present invention is not particularly limited, and is carboxyl group (—COOH), hydroxyl group (—OH), sulfonic acid group (—SO 3 H), phosphate ester. Groups (including phosphoric acid monoesters, phosphoric acid diesters, phosphoric acid triester groups) and the like. Among these, either a carboxyl group or a sulfone group, or a combination of a carboxyl group and a sulfone group is preferable. The acidic functional group may be one type or a combination of two or more types.

本発明の顔料分散剤の(A1)に係る該酸性官能基の中和塩基としては、特に制限されず、本発明の顔料分散剤の(A1)に係る該酸性官能基が、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム等の塩基性化合物により中和された基である。例えば、該酸性官能基がカルボキシル基の場合、−COONa、−COONH等が挙げられる。該酸性官能基の中和塩基は、1種であっても、2種以上の組合せであってもよい。 The neutralizing base of the acidic functional group according to (A1) of the pigment dispersant of the present invention is not particularly limited, and the acidic functional group according to (A1) of the pigment dispersant of the present invention is, for example, hydroxylated. It is a group neutralized with a basic compound such as sodium or ammonium hydroxide. For example, when the acidic functional group is a carboxyl group, -COONa, -COONH 4 and the like can be mentioned. The neutralizing base of the acidic functional group may be one type or a combination of two or more types.

本発明の顔料分散剤は、(A2)として、該塩基性官能基か、該塩基性官能基の中和塩基か、該ノニオン系極性分子鎖のうちのいずれか、あるいは、これらの2種以上を含む。   In the pigment dispersant of the present invention, as (A2), the basic functional group, the neutralized base of the basic functional group, the nonionic polar molecular chain, or two or more of these including.

本発明の顔料分散剤の(A2)に係る該塩基性官能基としては、特に制限されず、脂肪族アミン基、脂環族アミン基、複素脂環アミン基、芳香族アミン基等の塩基性含窒素官能基等が挙げられる。該塩基性官能基は、1種であっても、2種以上の組合せであってもよい。   The basic functional group according to (A2) of the pigment dispersant of the present invention is not particularly limited, and is basic such as an aliphatic amine group, an alicyclic amine group, a heteroalicyclic amine group, and an aromatic amine group. Examples thereof include nitrogen-containing functional groups. The basic functional group may be one kind or a combination of two or more kinds.

本発明の顔料分散剤の(A2)に係る該塩基性官能基の中和塩基としては、特に制限されず、本発明の顔料分散剤の(A2)に係る塩基性官能基が、例えば、塩酸、硫酸等の酸性化合物により中和された基が挙げられる。上記塩基性官能基の中和塩基は、1種であっても、2種以上の組合せであってもよい。   The neutralizing base of the basic functional group according to (A2) of the pigment dispersant of the present invention is not particularly limited, and the basic functional group according to (A2) of the pigment dispersant of the present invention is, for example, hydrochloric acid. And a group neutralized with an acidic compound such as sulfuric acid. The neutralized base of the basic functional group may be one type or a combination of two or more types.

本発明の顔料分散剤の(A2)に係るノニオン系極性分子鎖は、例えば、ポリオキシアルキレンエーテル分子鎖又はポリオキシプロピレンエーテル分子鎖、あるいは、これらの共重合物の分子鎖等のノニオン系極性分子鎖が挙げられる。該ノニオン系極性分子鎖は、1種であっても、2種以上の組合せであってもよい。そして、該ノニオン系極性分子鎖が、3以上のオキシエチレンエーテル繰り返し単位を有するポリオキシエチレンエーテル分子鎖であることが好ましく、該ポリオキシエチレンエーテル分子鎖が顔料分散剤の主鎖を構成するか又は顔料分散剤の主鎖若しくはその末端に結合する側鎖であることが、好ましい。上記ポリオキシエチレンエーテル分子鎖におけるオキシエチレンエーテル繰り返し単位数は、4以上がより好ましく、5以上がさらに好ましい。   The nonionic polar molecular chain according to (A2) of the pigment dispersant of the present invention is, for example, a nonionic polar molecule such as a polyoxyalkylene ether molecular chain or a polyoxypropylene ether molecular chain, or a molecular chain of a copolymer thereof. Examples include molecular chains. The nonionic polar molecular chain may be one kind or a combination of two or more kinds. The nonionic polar molecular chain is preferably a polyoxyethylene ether molecular chain having 3 or more oxyethylene ether repeating units, and whether the polyoxyethylene ether molecular chain constitutes the main chain of the pigment dispersant. Or it is preferable that it is a side chain couple | bonded with the principal chain of a pigment dispersant, or its terminal. The number of repeating oxyethylene ether units in the polyoxyethylene ether molecular chain is more preferably 4 or more, and even more preferably 5 or more.

また、上記ノニオン系極性分子鎖が、下記一般式(II):   The nonionic polar molecular chain is represented by the following general formula (II):

(一般式(II)中、dは1〜4の整数、eは5〜30の整数である。)
で表わされるノニオン系極性分子鎖であるか、下記一般式(III):
(In general formula (II), d is an integer of 1 to 4, and e is an integer of 5 to 30.)
Or a nonionic polar molecular chain represented by the following general formula (III):

(一般式(III)中、fは1〜4の整数、gは5〜30の整数、{h/(h+g)}<0.25である。)
で表わされるノニオン系極性分子鎖であると、顔料の分散性が高くなる点で好ましい。
(In general formula (III), f is an integer of 1 to 4, g is an integer of 5 to 30, and {h / (h + g)} <0.25.)
The nonionic polar molecular chain represented by is preferable in that the dispersibility of the pigment is increased.

dは1〜3の整数であることが好ましい。また、eは8〜30の整数であることが好ましい。fは1〜3の整数であることが好ましい。また、gは8〜30の整数であることが好ましい。hは1〜10の整数であることが好ましく、1〜6の整数であることがより好ましい。   d is preferably an integer of 1 to 3. Moreover, it is preferable that e is an integer of 8-30. f is preferably an integer of 1 to 3. Moreover, it is preferable that g is an integer of 8-30. h is preferably an integer of 1 to 10, and more preferably an integer of 1 to 6.

本発明の顔料分散剤において、(A1)に係る酸性官能基及び該酸性官能基の中和塩基、並びに(A2)に係る塩基性官能基及び該塩基性官能基の中和塩基は、顔料分散剤を構成するポリウレタン樹脂の主鎖に結合していてもよく、あるいは、顔料分散剤を構成するポリウレタン樹脂の側鎖に結合していてもよい。また、本発明の顔料分散剤において、(A2)に係るノニオン系極性分子鎖は、顔料分散剤を構成するポリウレタン樹脂の主鎖又はその末端に結合していてもよく、あるいは、顔料分散剤を構成するポリウレタン樹脂の側鎖に結合していてもよく、あるいは、顔料分散剤を構成するポリウレタン樹脂の主鎖を形成していてもよい。   In the pigment dispersant of the present invention, the acidic functional group according to (A1) and the neutralized base of the acidic functional group, and the basic functional group according to (A2) and the neutralized base of the basic functional group are dispersed in the pigment dispersion. It may be bonded to the main chain of the polyurethane resin constituting the agent, or may be bonded to the side chain of the polyurethane resin constituting the pigment dispersant. In the pigment dispersant of the present invention, the nonionic polar molecular chain according to (A2) may be bonded to the main chain of the polyurethane resin constituting the pigment dispersant or the terminal thereof, or the pigment dispersant is You may couple | bond with the side chain of the polyurethane resin to comprise, or you may form the principal chain of the polyurethane resin which comprises a pigment dispersant.

本発明の顔料分散剤を構成するポリウレタン樹脂は、低極性分子鎖(B)を有する。低極性分子鎖(B)は、油脂由来のアルキル基又はアルケニル基を有する分子鎖、あるいは、炭素数6以上のアルキル基又はアルケニル基を有する分子鎖、あるいは、炭素数4以上の分子単位を繰り返し単位として有する分子鎖、あるいは、ロジン骨格又は水添ロジン骨格で構成される分子鎖であることが好ましく、これらのうちの1種又は2種以上の組合せであってもよい。低極性分子鎖(B)に係る炭素数6以上のアルキル基は、直鎖状、分岐状又は環状のいずれであってもよい。低極性分子鎖(B)に係る炭素数4以上の分子単位を繰り返し単位として有する分子鎖は、直鎖状、分岐状又は環状のいずれの分子単位を有するものであってもよい。なお、本明細書において、低極性分子鎖(B)には、上記各低極性分子鎖の反応残基も含まれるものとする。   The polyurethane resin constituting the pigment dispersant of the present invention has a low polarity molecular chain (B). The low polar molecular chain (B) is a molecular chain having an alkyl group or alkenyl group derived from oil or fat, a molecular chain having an alkyl group or alkenyl group having 6 or more carbon atoms, or a molecular unit having 4 or more carbon atoms. A molecular chain as a unit, or a molecular chain composed of a rosin skeleton or a hydrogenated rosin skeleton is preferable, and one or a combination of two or more of these may be used. The alkyl group having 6 or more carbon atoms according to the low polarity molecular chain (B) may be linear, branched or cyclic. The molecular chain having a molecular unit having 4 or more carbon atoms as the repeating unit related to the low polar molecular chain (B) may have any of linear, branched or cyclic molecular units. In the present specification, the low polar molecular chain (B) includes reaction residues of the respective low polar molecular chains.

なお、本発明で、例えば、炭素数6の分子単位とは、炭素数が6のアルキレン基であってもよいし、例えば、炭素数が5のアルキレン基にメチル基が結合しているもの、炭素数が2のエチレン基にブトキシ基が結合しているものも含まれる。つまり、1つの分子単位中の炭素数が6であることを意味する。   In the present invention, for example, the molecular unit having 6 carbon atoms may be an alkylene group having 6 carbon atoms, for example, a methyl group bonded to an alkylene group having 5 carbon atoms, Those having a butoxy group bonded to an ethylene group having 2 carbon atoms are also included. That is, it means that the number of carbon atoms in one molecular unit is 6.

また、低極性分子鎖(B)は、下記一般式(V)   Further, the low polarity molecular chain (B) has the following general formula (V):

(一般式(V)中、iは4〜30の整数、jは0〜6の整数である。)
で表わされる低極性分子鎖であるか、下記一般式(VI):
(In general formula (V), i is an integer of 4 to 30, and j is an integer of 0 to 6.)
Or a low-polar molecular chain represented by the following general formula (VI):

(一般式(VI)中、sは5〜30の整数である。)
で表される低極性分子鎖であるか、下記一般式(VII):
(In general formula (VI), s is an integer of 5 to 30.)
Or a low-polar molecular chain represented by the following general formula (VII):

(一般式(VII)中、tは5〜30の整数である。)
で表わされる低極性分子鎖であるか、下記一般式(VIII):
(In general formula (VII), t is an integer of 5 to 30.)
Or a low-polar molecular chain represented by the following general formula (VIII):

(一般式(VIII)中、uは5〜30の整数である。)
で表わされる低極性分子鎖であるか、
炭素数4以上の分子単位を繰り返し単位として2個以上有するポリエステルを含む低極性分子鎖であるか、炭素数4以上の分子単位を繰り返し単位として2個以上有するポリエーテルを含む低極性分子鎖であるか、炭素数4以上の分子単位を繰り返し単位として2個以上有するポリカーボネートを含む低極性分子鎖であるか又は炭素数4以上の分子単位を繰り返し単位として2個以上有するポリカプロラクトンを含む低極性分子鎖が、顔料の分散性が高くなる点で好ましい。
(In general formula (VIII), u is an integer of 5 to 30.)
Or a low-polarity molecular chain represented by
A low-polar molecular chain containing a polyester having two or more molecular units having 4 or more carbon atoms as repeating units, or a low-polar molecular chain containing a polyether having two or more molecular units having 4 or more carbon atoms as repeating units A low polarity molecular chain containing a polycarbonate having 2 or more molecular units having 4 or more carbon atoms as repeating units, or a low polarity containing a polycaprolactone having 2 or more molecular units having 4 or more carbon atoms as repeating units Molecular chains are preferred in that the dispersibility of the pigment is increased.

iは6〜30の整数であることが好ましい。また、jは0〜4の整数であることが好ましい。sは8〜30の整数であることが好ましい。また、tは8〜30の整数であることが好ましい。uは8〜30の整数であることが好ましい。   i is preferably an integer of 6 to 30. Moreover, it is preferable that j is an integer of 0-4. It is preferable that s is an integer of 8-30. Moreover, it is preferable that t is an integer of 8-30. u is preferably an integer of 8 to 30.

本発明の顔料分散剤において、低極性分子鎖(B)は、顔料分散剤を構成するポリウレタン樹脂の主鎖又はその末端に結合していてもよく、あるいは、顔料分散剤を構成するポリウレタン樹脂の側鎖に結合していてもよく、あるいは、顔料分散剤を構成するポリウレタン樹脂の主鎖を形成していてもよい。   In the pigment dispersant of the present invention, the low polarity molecular chain (B) may be bonded to the main chain of the polyurethane resin constituting the pigment dispersant or the terminal thereof, or the polyurethane resin constituting the pigment dispersant. It may be bonded to the side chain or may form the main chain of the polyurethane resin constituting the pigment dispersant.

本発明の顔料分散剤を構成するポリウレタン樹脂は、活性エネルギー線硬化性不飽和基(C)を有する。
本明細書において、活性エネルギー線硬化性不飽和基(C)とは、UV光等の活性エネルギー線を照射することにより、顔料分散剤を含む樹脂組成物を硬化せしめる基を意味する。
本発明の顔料分散剤の(C)に係る活性エネルギー線硬化性不飽和基としては、ビニル基、アクリロイル基、メタアクリロイル基等の活性エネルギー線硬化性を有する不飽和基が挙げられる。なお、本明細書において、活性エネルギー線硬化性不飽和基(C)には、活性エネルギー線硬化性不飽和基の反応残基も含まれるものとする。
The polyurethane resin constituting the pigment dispersant of the present invention has an active energy ray-curable unsaturated group (C).
In this specification, an active energy ray-curable unsaturated group (C) means a group that cures a resin composition containing a pigment dispersant by irradiating active energy rays such as UV light.
Examples of the active energy ray-curable unsaturated group according to (C) of the pigment dispersant of the present invention include unsaturated groups having active energy ray curability such as vinyl group, acryloyl group, and methacryloyl group. In the present specification, the active energy ray-curable unsaturated group (C) includes a reaction residue of an active energy ray-curable unsaturated group.

本発明の顔料分散剤において、活性エネルギー線硬化性不飽和基は、顔料分散剤を構成するポリウレタン樹脂の主鎖又はその末端に結合していてもよく、あるいは、顔料分散剤を構成するポリウレタン樹脂の側鎖に結合していてもよく、あるいは、顔料分散剤を構成するポリウレタン樹脂の主鎖を形成していてもよい。   In the pigment dispersant of the present invention, the active energy ray-curable unsaturated group may be bonded to the main chain of the polyurethane resin constituting the pigment dispersant or the terminal thereof, or the polyurethane resin constituting the pigment dispersant. The main chain of the polyurethane resin constituting the pigment dispersant may be formed.

本発明の顔料分散剤では、上記(A1)、上記(A2)、上記(B)及び上記(C)のうちの全部又は一部が、上記ポリウレタン樹脂の側鎖を構成していたり又は側鎖に結合していることが、ポリウレタン樹脂の分子形状が櫛の歯型に近づき、極性の高い基又は分子鎖(上記(A1)や(A2)に係る基や分子鎖)は、溶媒に親和性を持ち、極性の低い分子鎖(上記(B)に係る低極性分子鎖)は、顔料粒子に親和性を有するので、顔料の分散性を向上する点で、好ましい。   In the pigment dispersant of the present invention, all or part of (A1), (A2), (B), and (C) above constitutes a side chain of the polyurethane resin or side chains. The molecular shape of the polyurethane resin approaches that of a comb, and the polar group or molecular chain (the group or molecular chain according to (A1) or (A2) above) has an affinity for the solvent. And a low-polarity molecular chain (low-polar molecular chain according to the above (B)) has an affinity for pigment particles, and is preferable in terms of improving the dispersibility of the pigment.

本発明の顔料分散剤では、上記(C)の全部又は一部が、アクリロイル基又はメタアクリロイル基であり、該アクリロイル基又はメタアクリロイル基の濃度が、0.2〜3mol/kgであることが好ましく、0.2〜2.5mol/kgであることがより好ましく、0.3〜2.5mol/kgであることがさらに好ましい。
上記アクリロイル基又はメタアクリロイル基の濃度が0.2mol/kg未満であると、十分な耐薬品性(耐溶剤性)を得ることができず、3mol/kgをを超えると不飽和基濃度が高くなり過ぎて硬化時に架橋が多くなりその加工性や密着性が低下する。
In the pigment dispersant of the present invention, all or part of the above (C) is an acryloyl group or a methacryloyl group, and the concentration of the acryloyl group or methacryloyl group is 0.2 to 3 mol / kg. Preferably, it is 0.2 to 2.5 mol / kg, more preferably 0.3 to 2.5 mol / kg.
If the concentration of the acryloyl group or methacryloyl group is less than 0.2 mol / kg, sufficient chemical resistance (solvent resistance) cannot be obtained, and if it exceeds 3 mol / kg, the unsaturated group concentration is high. It becomes too much, and cross-linking increases at the time of curing, so that its workability and adhesion are lowered.

本発明の顔料分散剤としては、イソシアネート化合物と、水酸基又は活性水素原子を有する化合物とを反応させて得られるポリウレタン樹脂であり、上記水酸基又は活性水素原子を有する化合物の少なくとも一部が、下記一般式(I):   The pigment dispersant of the present invention is a polyurethane resin obtained by reacting an isocyanate compound with a compound having a hydroxyl group or an active hydrogen atom, and at least a part of the compound having a hydroxyl group or an active hydrogen atom is represented by the following general formula: Formula (I):

で表わされる水酸基又は活性水素原子を有する化合物及び下記一般式(IV): And a compound having a hydroxyl group or an active hydrogen atom represented by the following general formula (IV):

で表わされる水酸基又は活性水素原子を有する化合物である顔料分散剤(以下、本発明の顔料分散剤(1)とも記載する。R〜Rの詳細は、後述するとおりである。)が挙げられる。なお、活性水素原子を有するとは、水酸基以外活性水素原子を有する基であってイソシアネート化合物と反応する基、例えば、アミノ基を有することを意味する。 Pigment dispersant (hereinafter, also referred to as pigment dispersant (1) of the present invention. Details of R 1 to R 6 are as described later), which is a compound having a hydroxyl group or an active hydrogen atom represented by It is done. In addition, having an active hydrogen atom means having a group having an active hydrogen atom other than a hydroxyl group and reacting with an isocyanate compound, for example, an amino group.

本発明の顔料分散剤(1)は、ポリウレタン樹脂の重合原料として、イソシアネート化合物と、上記水酸基又は活性水素原子を有する化合物とを用いて、これらを反応させて得られたポリウレタン樹脂である。   The pigment dispersant (1) of the present invention is a polyurethane resin obtained by reacting an isocyanate compound and a compound having a hydroxyl group or an active hydrogen atom as a polymerization raw material for the polyurethane resin.

本発明の顔料分散剤(1)に係るイソシアネート化合物は、その全てが2官能のイソシアネート化合物であってもよく、あるいは、2官能のイソシアネート化合物と、3官能以上のイソシアネート化合物又は1官能のイソアネート化合物との組合せであってもよい。   All of the isocyanate compounds according to the pigment dispersant (1) of the present invention may be bifunctional isocyanate compounds, or bifunctional isocyanate compounds and trifunctional or higher functional isocyanate compounds or monofunctional isocyanate compounds. Or a combination thereof.

上記水酸基又は活性水素原子を有する化合物は、その全てが、上記イソシアネート化合物と反応する水酸基又は活性水素原子を2つまたは2つ以上有する化合物(多官能化合物)であってもよく、あるいは、上記イソシアネート化合物と反応する水酸基又は活性水素原子を2つ以上有する化合物と、上記イソシアネート化合物と反応する水酸基又は活性水素原子を1つ有する化合物(1官能化合物)の組合せであってもよい。イソシアネート化合物と反応する水酸基又は活性水素原子を2つ有する化合物としては、上記一般式(I)および一般式(IV)で表される化合物を挙げることができる。
なお、水酸基又は活性水素原子を有する化合物として、上記イソシアネート化合物と反応する水酸基を2つ以上有する化合物と、上記イソシアネート化合物と反応する水酸基又は活性水素原子を1つ有する化合物との組合せの場合、上記イソシアネート化合物と反応する水酸基又は活性水素原子を1つ有する化合物は、ポリウレタン樹脂の主鎖の末端となる。また、上記イソシアネート化合物と反応する水酸基又は活性水素原子を2つ以上有する化合物を、ポリオールとも呼ぶ。
The compound having a hydroxyl group or active hydrogen atom may be a compound (polyfunctional compound) in which all or two or more hydroxyl groups or active hydrogen atoms react with the isocyanate compound, or the isocyanate. A combination of a compound having two or more hydroxyl groups or active hydrogen atoms that react with the compound and a compound having one hydroxyl group or active hydrogen atom that reacts with the isocyanate compound (monofunctional compound) may be used. Examples of the compound having two hydroxyl groups or two active hydrogen atoms that react with the isocyanate compound include compounds represented by the above general formula (I) and general formula (IV).
In the case of a combination of a compound having two or more hydroxyl groups that react with the isocyanate compound and a compound having one hydroxyl group or active hydrogen atom that reacts with the isocyanate compound as a compound having a hydroxyl group or an active hydrogen atom, A compound having one hydroxyl group or one active hydrogen atom that reacts with the isocyanate compound serves as an end of the main chain of the polyurethane resin. A compound having two or more hydroxyl groups or active hydrogen atoms that react with the isocyanate compound is also called a polyol.

上記一般式(I)中、R及びRは、−C2a−OH、−C2b−COO−C2c−OH又は活性水素原子であり、且つ、R及びRのうちの少なくとも一方は、−C2a−OH又は−C2b−COO−C2c−OHである。よって、R及びRのうちいずれか一方又は両方が、水酸基を有する。aは1〜6の整数であり、2〜4の整数であることが好ましく、bは1〜3の整数であり、1〜2の整数であることが好ましく、cは1〜4の整数であり、1〜3の整数であることが好ましく、R及びRは同一であっても異なってもよい。 In the general formula (I), R 1 and R 2 are —C a H 2a —OH, —C b H 2b —COO—C c H 2c —OH, or an active hydrogen atom, and R 1 and R At least one of 2 is —C a H 2a —OH or —C b H 2b —COO—C c H 2c —OH. Therefore, either one or both of R 1 and R 2 have a hydroxyl group. a is an integer of 1 to 6, preferably an integer of 2 to 4, b is an integer of 1 to 3, preferably an integer of 1 to 2, and c is an integer of 1 to 4. Yes, preferably an integer of 1 to 3, and R 1 and R 2 may be the same or different.

前記一般式(I)中、Rは、下記一般式(II): In the general formula (I), R 3 represents the following general formula (II):

(一般式(II)中、dは1〜4の整数、eは5〜30の整数である。)
で表わされるノニオン系極性分子鎖を含む基であるか、下記一般式(III):
(In general formula (II), d is an integer of 1 to 4, and e is an integer of 5 to 30.)
Or a group containing a nonionic polar molecular chain represented by the following general formula (III):

(一般式(III)中、fは1〜4の整数、gは5〜30の整数、{h/(h+g)}<0.25である。)
で表わされるノニオン系極性分子鎖を含む基である。
(In general formula (III), f is an integer of 1 to 4, g is an integer of 5 to 30, and {h / (h + g)} <0.25.)
It is group containing the nonionic polar molecular chain represented by these.

dは1〜3の整数であることが好ましい。また、eは8〜30の整数であることが好ましい。fは1〜3の整数であることが好ましい。また、gは8〜30の整数であることが好ましい。hは1〜10の整数であることが好ましく、1〜6の整数であることがより好ましい。   d is preferably an integer of 1 to 3. Moreover, it is preferable that e is an integer of 8-30. f is preferably an integer of 1 to 3. Moreover, it is preferable that g is an integer of 8-30. h is preferably an integer of 1 to 10, and more preferably an integer of 1 to 6.

前記一般式(IV)中、R及びRは、−C2p−OH、−C2q−COO−C2r−OH又は活性水素原子であり、且つ、R及びRのうちの少なくとも一方は、−C2p−OH又は−C2q−COO−C2r−OHである。よって、R及びRのうちいずれか一方又は両方が、水酸基を有する。pは1〜6の整数であり、qは1〜3の整数であり、rは1〜4の整数であり、R及びRは同一であっても異なってもよい。
pは2〜6の整数であることが好ましく、2〜4の整数であることがより好ましい。また、qは2〜3の整数あることが好ましい。さらに、rは2〜4の整数であることが好ましく、2〜3の整数であることがより好ましい。
In the general formula (IV), R 4 and R 5 are —C p H 2p —OH, —C q H 2q —COO—C r H 2r —OH, or an active hydrogen atom, and R 4 and R at least one of the five is -C p H 2p -OH or -C q H 2q -COO-C r H 2r -OH. Therefore, either one or both of R 4 and R 5 have a hydroxyl group. p is an integer of 1 to 6, q is an integer of 1 to 3, r is an integer of 1 to 4, and R 4 and R 5 may be the same or different.
p is preferably an integer of 2 to 6, and more preferably an integer of 2 to 4. Moreover, q is preferably an integer of 2 to 3. Furthermore, r is preferably an integer of 2 to 4, and more preferably an integer of 2 to 3.

前記一般式(IV)中、Rは、下記一般式(V)
In the general formula (IV), R 6 represents the following general formula (V)

(一般式(V)中、iは4〜30の整数、jは0〜6の整数である。)
で表される低極性分子鎖を含む基であるか、下記一般式(VI):
(In general formula (V), i is an integer of 4 to 30, and j is an integer of 0 to 6.)
Or a group containing a low polar molecular chain represented by the following general formula (VI):

(一般式(VI)中、sは5〜30の整数である。)
で表わされる低極性分子鎖を含む基であるか、下記一般式(VII):
(In general formula (VI), s is an integer of 5 to 30.)
Or a group containing a low polar molecular chain represented by the following general formula (VII):

(一般式(VII)中、tは5〜30の整数である。)
で表わされる低極性分子鎖を含む基であるか、下記一般式(VIII):
(In general formula (VII), t is an integer of 5 to 30.)
Or a group containing a low polar molecular chain represented by the following general formula (VIII):

(一般式(8)中、uは5〜30の整数である。)
で表わされる低極性分子鎖を含む基であるか、炭素数4以上の分子単位を繰り返し単位として2個以上有するポリエステルを含む低極性基であるか、炭素数4以上の分子単位を繰り返し単位として2個以上有するポリエーテルを含む低極性基であるか、炭素数4以上の分子単位を繰り返し単位として2個以上有するポリカーボネートを含む低極性基であるか又は炭素数4以上の分子単位を繰り返し単位として2個以上有するポリカプロラクトンを含む低極性基である。
iは6〜30の整数であることが好ましい。また、jは0〜4の整数であることが好ましい。sは8〜30の整数であることが好ましい。また、tは8〜30の整数であることが好ましい。uは8〜30の整数であることが好ましい。
本発明の顔料分散剤が、イソシアネート化合物と、上記一般式(I)で表される2官能化合物及び一般式(IV)で表される2官能化合物とを反応させてなるポリウレタン樹脂からなるものである場合、該ポリウレタン樹脂中における一般式(I)に由来する構成単位と、一般式(IV)に由来する構成単位の比(一般式(I)に由来する構成単位:一般式(IV)に由来する構成単位)は、1:0.1〜0.1:1であることが好ましく、1:0.3〜0.3:1であることがより好ましく、1:0.5〜0.5:1であることがさらに好ましい。
(In general formula (8), u is an integer of 5-30.)
Or a low-polar group containing a polyester having two or more molecular units having 4 or more carbon atoms as repeating units, or a molecular unit having 4 or more carbon atoms as a repeating unit. A low-polar group containing a polyether having two or more, a low-polar group containing a polycarbonate having two or more molecular units having 4 or more carbon atoms as a repeating unit, or a repeating unit having a molecular unit having 4 or more carbon atoms As a low polar group containing polycaprolactone having two or more.
i is preferably an integer of 6 to 30. Moreover, it is preferable that j is an integer of 0-4. It is preferable that s is an integer of 8-30. Moreover, it is preferable that t is an integer of 8-30. u is preferably an integer of 8 to 30.
The pigment dispersant of the present invention comprises a polyurethane resin obtained by reacting an isocyanate compound with the bifunctional compound represented by the general formula (I) and the bifunctional compound represented by the general formula (IV). In some cases, the ratio of the structural unit derived from the general formula (I) to the structural unit derived from the general formula (IV) in the polyurethane resin (the structural unit derived from the general formula (I): the general formula (IV) The derived structural unit) is preferably 1: 0.1 to 0.1: 1, more preferably 1: 0.3 to 0.3: 1, and 1: 0.5 to 0.00. More preferably, it is 5: 1.

また、本発明の顔料分散剤(1)は、(A2)及び(B)の他に、(A1)及び(C)を有しているので、上記イソシアネート化合物と反応させる水酸基又は活性水素原子を有する化合物のうち、前記一般式(I)で表わされる水酸基又は活性水素原子を有する化合物及び前記一般式(IV)で表わされる水酸基又は活性水素原子を有する化合物以外の該水酸基又は活性水素原子を有する化合物の全部又は一部が、「(A1)を有している該水酸基又は活性水素原子を有する化合物」、及び「(C)を有している該水酸基又は活性水素原子を有する化合物」である。また、本発明の顔料分散剤(1)では、該イソシアネート化合物と反応させる該水酸基又は活性水素原子を有する化合物として、前記一般式(I)で表わされる水酸基又は活性水素原子を有する化合物、前記一般式(IV)で表わされる水酸基又は活性水素原子を有する化合物、「(A1)を有している該水酸基又は活性水素原子を有する化合物」、及び「(C)を有している該水酸基又は活性水素原子を有する化合物」以外の水酸基又は活性水素原子を有する化合物を用いることができる。   Moreover, since the pigment dispersant (1) of the present invention has (A1) and (C) in addition to (A2) and (B), a hydroxyl group or an active hydrogen atom to be reacted with the isocyanate compound is added. Among the compounds having a hydroxyl group or an active hydrogen atom other than a compound having a hydroxyl group or an active hydrogen atom represented by the general formula (I) and a compound having a hydroxyl group or an active hydrogen atom represented by the general formula (IV) All or a part of the compounds are “the compound having (A1) the hydroxyl group or active hydrogen atom” and “the compound having (C) the hydroxyl group or active hydrogen atom”. . In the pigment dispersant (1) of the present invention, the compound having a hydroxyl group or an active hydrogen atom represented by the general formula (I) as the compound having the hydroxyl group or active hydrogen atom to be reacted with the isocyanate compound, A compound having a hydroxyl group or an active hydrogen atom represented by formula (IV), “a compound having (A1) the hydroxyl group or active hydrogen atom”, and “the hydroxyl group or activity having (C)” A compound having a hydroxyl group or an active hydrogen atom other than the “compound having a hydrogen atom” can be used.

本発明の顔料分散剤が、イソシアネート化合物と、上記一般式(I)で表される化合物及び一般式(IV)で表される化合物とを反応させてなるポリウレタン樹脂からなるものである場合、このポリウレタン樹脂は、一般式(I)で表される化合物が、一般式(II)〜(III)で表されるノニオン系極性分子鎖を付与するものであり、一般式(IV)で表される化合物が、一般式(V)〜(VIII)等で表される低極性分子鎖を付与するものである。このため、イソシアネート化合物と、上記一般式(I)及び一般式(IV)で表される化合物とを反応させてなるポリウレタン樹脂においては、上記一般式(I)及び一般式(IV)で表される化合物により、極性基または極性分子鎖に係る(A1)、(A2)及び低極性分子鎖(B)を付与することになり、極性分子鎖(A1)、(A2)および低極性分子鎖(B)により、それぞれ、有機溶剤に対する親和力および顔料に対する親和力を向上させるととともに、分子鎖の主鎖に対して側鎖として多数の極性基または極性分子鎖に係る(A1)、(A2)や低極性分子鎖(B)を有する櫛歯型の構造を有することにより、上記親和力を効果的に発揮して、顔料を好適に分散し得ると考えられる。また、一般式(I)に由来する構成単位や一般式(IV)に由来する構成単位中に含まれるアミノ基やアミド基が、顔料表面の酸性官能基等と弱いイオン的親和性を発揮することによっても、顔料を好適に分散し得ると考えられる。   When the pigment dispersant of the present invention is made of a polyurethane resin obtained by reacting an isocyanate compound with the compound represented by the above general formula (I) and the compound represented by the general formula (IV), In the polyurethane resin, the compound represented by the general formula (I) gives a nonionic polar molecular chain represented by the general formulas (II) to (III), and is represented by the general formula (IV). The compound imparts a low-polar molecular chain represented by general formulas (V) to (VIII). For this reason, in the polyurethane resin obtained by reacting the isocyanate compound with the compound represented by the general formula (I) and the general formula (IV), it is represented by the general formula (I) and the general formula (IV). (A1), (A2) and a low-polar molecular chain (B) related to a polar group or a polar molecular chain, and the polar molecular chain (A1), (A2) and the low-polar molecular chain ( B) improves the affinity for an organic solvent and the affinity for a pigment, respectively, and (A1), (A2) and a low number of polar groups or polar molecular chains as side chains with respect to the main chain of the molecular chain. By having a comb-shaped structure having a polar molecular chain (B), it is considered that the above-mentioned affinity can be effectively exhibited and the pigment can be suitably dispersed. In addition, the amino group or amide group contained in the structural unit derived from the general formula (I) or the structural unit derived from the general formula (IV) exhibits weak ionic affinity with the acidic functional group on the pigment surface. Therefore, it is considered that the pigment can be suitably dispersed.

上記一般式(I)で表される2官能化合物及び一般式(IV)で表される2官能化合物とを反応させてなるポリウレタン樹脂は、後述する方法により作製することができる。   A polyurethane resin obtained by reacting the bifunctional compound represented by the general formula (I) and the bifunctional compound represented by the general formula (IV) can be produced by a method described later.

本発明の顔料分散剤としては、上記樹脂が、イソシアネート化合物と、水酸基又は活性水素原子を有する2官能化合物とを反応させてなるポリウレタン樹脂であり、上記水酸基又は活性水素原子を有する2官能化合物の少なくとも一部が、下記一般式(IX):

(一般式(IX)中、R及びRは、−C2a−OH、−C2b−COO−C2c−OH又は活性水素原子であり、且つ、R及びRのうちの少なくとも一方は、−C2a−OH又は−C2b−COO−C2c−OHであり、aは1〜6の整数、bは1〜3の整数、cは1〜4の整数であり、R及びRは同一であっても異なってもよく、Rは、下記一般式(X):

(一般式(X)中、dは1〜4の整数、eは5〜30の整数である。)
で表されるノニオン系極性分子鎖含有基である。)
で表される水酸基又は活性水素原子を有する化合物、及び
下記一般式(XI):

(一般式(XI)中、R10及びR11は、−C2p−OH、−C2q−COO−C2r−OH又は活性水素原子であり、且つ、R10及びR11のうちの少なくとも一方は、−C2p−OH又は−C2q−COO−C2r−OHであり、pは1〜6の整数、qは1〜3の整数、rは1〜4の整数であり、R及びRは同一であっても異なってもよく、R12は、下記一般式(XII):

(一般式(XII)中、iは4〜30の整数、jは0〜6の整数である。)
で表わされる低極性分子鎖含有基である。)
で表される水酸基または活性水素原子を有する化合物であるものが好ましい。
As the pigment dispersant of the present invention, the resin is a polyurethane resin obtained by reacting an isocyanate compound with a bifunctional compound having a hydroxyl group or an active hydrogen atom, and the bifunctional compound having a hydroxyl group or an active hydrogen atom. At least a part of the following general formula (IX):

(In General Formula (IX), R 7 and R 8 are —C a H 2a —OH, —C b H 2b —COO—C c H 2c —OH, or an active hydrogen atom, and R 7 and R 8 At least one of 8 is —C a H 2a —OH or —C b H 2b —COO—C c H 2c —OH, a is an integer of 1 to 6, b is an integer of 1 to 3, Is an integer of 1 to 4, R 7 and R 8 may be the same or different, and R 9 is represented by the following general formula (X):

(In general formula (X), d is an integer of 1-4, and e is an integer of 5-30.)
A nonionic polar molecular chain-containing group represented by )
And a compound having a hydroxyl group or an active hydrogen atom represented by the following general formula (XI):

(In General Formula (XI), R 10 and R 11 are —C p H 2p —OH, —C q H 2q —COO—C r H 2r —OH, or an active hydrogen atom, and R 10 and R 11 at least one of the 11 is -C p H 2p -OH or -C q H 2q -COO-C r H 2r -OH, p is an integer from 1 to 6, q is an integer of 1 to 3, r Is an integer of 1 to 4, and R 4 and R 5 may be the same or different, and R 12 represents the following general formula (XII):

(In general formula (XII), i is an integer of 4 to 30, and j is an integer of 0 to 6.)
It is a low polar molecular chain containing group represented by these. )
What is a compound which has a hydroxyl group or an active hydrogen atom represented by these is preferable.

a、b、c、d、e、p、q、r、i、jの好ましい範囲およびより好ましい範囲は、上述した範囲と同様である。   Preferred ranges and more preferred ranges for a, b, c, d, e, p, q, r, i, and j are the same as those described above.

本発明の顔料分散剤が、イソシアネート化合物と、上記一般式(IX)で表される2官能化合物及び一般式(XI)で表される2官能化合物とを反応させてなるポリウレタン樹脂からなるものである場合、該ポリウレタン樹脂中における一般式(IX)に由来する構成単位と、一般式(XI)に由来する構成単位の比(一般式(IX)に由来する構成単位:一般式(XI)に由来する構成単位)は、1:0.2〜0.2:1であることが好ましく、1:0.3〜0.3:1であることがより好ましく、1:0.5〜0.5:1であることがさらに好ましい。   The pigment dispersant of the present invention comprises a polyurethane resin obtained by reacting an isocyanate compound with the bifunctional compound represented by the general formula (IX) and the bifunctional compound represented by the general formula (XI). In some cases, the ratio of the structural unit derived from the general formula (IX) to the structural unit derived from the general formula (XI) in the polyurethane resin (the structural unit derived from the general formula (IX): The derived structural unit) is preferably 1: 0.2 to 0.2: 1, more preferably 1: 0.3 to 0.3: 1, and 1: 0.5 to 0.00. More preferably, it is 5: 1.

顔料分散剤として、イソシアネート化合物と、上記一般式(IX)及び一般式(XI)で表される2官能化合物とを反応させてなるポリウレタン樹脂を用いた場合、イソシアネート化合物は、その全てが2官能のイソシアネート化合物のみであってもよく、あるいは、2官能のイソシアネート化合物と共に、3官能以上のイソシアネート化合物又は1官能のイソアネート化合物とを組合せたものであってもよい。   When a polyurethane resin obtained by reacting an isocyanate compound with the bifunctional compound represented by the general formula (IX) and the general formula (XI) is used as the pigment dispersant, the isocyanate compound is all difunctional. May be a combination of a bifunctional isocyanate compound and a trifunctional or higher functional isocyanate compound or a monofunctional isocyanate compound.

また、顔料分散剤として、イソシアネート化合物と、上記一般式(IX)及び一般式(XI)で表される2官能化合物とを反応させてなるポリウレタン樹脂を用いた場合、上記一般式(IX)及び一般式(XI)で表される2官能化合物とともに、イソシアネート化合物と反応する水酸基又は活性水素原子を1つ有する1官能化合物を用いてもよい。この場合、イソシアネート化合物と反応する水酸基又は活性水素原子を1つ有する1官能化合物は、ポリウレタン樹脂の主鎖の末端部を形成する。   When a polyurethane resin obtained by reacting an isocyanate compound with the bifunctional compound represented by the general formula (IX) and the general formula (XI) is used as the pigment dispersant, the general formula (IX) and A monofunctional compound having one hydroxyl group or one active hydrogen atom that reacts with an isocyanate compound may be used together with the bifunctional compound represented by the general formula (XI). In this case, the monofunctional compound having one hydroxyl group or one active hydrogen atom that reacts with the isocyanate compound forms the terminal portion of the main chain of the polyurethane resin.

顔料分散剤として、イソシアネート化合物と、上記一般式(IX)で表される2官能化合物及び一般式(XI)で表される2官能化合物とを反応させてなるポリウレタン樹脂を用いた場合、このポリウレタン樹脂は、一般式(IX)で表される2官能化合物が、一般式(X)で表されるノニオン系極性分子鎖含有基を付与するものであり、一般式(XI)で表される化合物が、一般式(XII)で表される低極性分子鎖含有基を付与するものである。
このため、イソシアネート化合物と、上記一般式(IX)で表される2官能化合物及び一般式(XI)で表される2官能化合物とを反応させてなるポリウレタン樹脂においては、上記一般式(IX)及び一般式(XI)で表される2官能化合物により、極性分子鎖に係る(A2)及び低極性分子鎖(B)を付与することになる。
上記一般式(IX)で表される2官能化合物及び一般式(XI)で表される2官能化合物とを反応させてなるポリウレタン樹脂は、後述する方法により作製することができる。
When a polyurethane resin obtained by reacting an isocyanate compound with the bifunctional compound represented by the general formula (IX) and the bifunctional compound represented by the general formula (XI) is used as the pigment dispersant, this polyurethane is used. The resin is a compound in which the bifunctional compound represented by the general formula (IX) imparts a nonionic polar molecular chain-containing group represented by the general formula (X), and the compound represented by the general formula (XI) However, it provides a low polar molecular chain-containing group represented by the general formula (XII).
For this reason, in the polyurethane resin formed by reacting an isocyanate compound with the bifunctional compound represented by the general formula (IX) and the bifunctional compound represented by the general formula (XI), the above general formula (IX) is used. And the bifunctional compound represented by the general formula (XI) gives (A2) and the low polar molecular chain (B) related to the polar molecular chain.
The polyurethane resin obtained by reacting the bifunctional compound represented by the general formula (IX) and the bifunctional compound represented by the general formula (XI) can be prepared by a method described later.

本発明の顔料分散剤のうち、上記ポリウレタン樹脂が、イソシアネート化合物と、水酸基又は活性水素原子を有する化合物とを反応させて得られるものであり、該水酸基又は活性水素原子を有する化合物のうちの2官能の水酸基又は活性水素原子を有する化合物の合計モル数に対する、側鎖として(A1)、(A2)、(B)又は(C)を有している2官能の水酸基又は活性水素原子を有する化合物の合計モルのモル%が、10〜100モル%であることが、顔料の分散性が高くなる点で好ましい。つまり、本発明の顔料分散剤を製造する際に用いられる水酸基又は活性水素原子を有する化合物のうち、2官能の水酸基又は活性水素原子を有する化合物に着目し、2官能の該水酸基又は活性水素原子を有する化合物全部のモル数に対する、側鎖として(A1)を有している2官能の水酸基又は活性水素原子を有する化合物、側鎖として(A2)を有している2官能の水酸基又は活性水素原子を有する化合物、側鎖として(B)を有している2官能の水酸基又は活性水素原子を有する化合物、及び側鎖として(C)を有している2官能の水酸基又は活性水素原子を有する化合物の合計のモル数の割合が、10〜100モル%であることが、顔料の分散性が高くなる点で好ましく、25〜80モルであることがより好ましい。なお、側鎖としてYを有している2官能の水酸基又は活性水素原子を有する化合物とは、重合させたときに、Yが、ポリウレタン樹脂の側鎖になるような2官能の水酸基又は活性水素原子を有する化合物を指す。   Among the pigment dispersants of the present invention, the polyurethane resin is obtained by reacting an isocyanate compound with a compound having a hydroxyl group or an active hydrogen atom, and 2 of the compounds having a hydroxyl group or an active hydrogen atom. Compound having bifunctional hydroxyl group or active hydrogen atom having (A1), (A2), (B) or (C) as a side chain with respect to the total number of moles of the compound having functional hydroxyl group or active hydrogen atom It is preferable that the mol% of the total mol of the polymer is 10 to 100 mol% in that the dispersibility of the pigment becomes high. That is, paying attention to a compound having a bifunctional hydroxyl group or an active hydrogen atom among compounds having a hydroxyl group or an active hydrogen atom used in producing the pigment dispersant of the present invention, the bifunctional hydroxyl group or active hydrogen atom is used. A compound having a bifunctional hydroxyl group or active hydrogen atom having (A1) as a side chain, a bifunctional hydroxyl group or active hydrogen having (A2) as a side chain, relative to the total number of moles of compounds having A compound having an atom, a bifunctional hydroxyl group having (B) as a side chain or an active hydrogen atom, and a bifunctional hydroxyl group or active hydrogen atom having (C) as a side chain The ratio of the total number of moles of the compound is preferably 10 to 100 mol% in terms of increasing dispersibility of the pigment, and more preferably 25 to 80 mol. The bifunctional hydroxyl group having Y as a side chain or a compound having an active hydrogen atom is a bifunctional hydroxyl group or active hydrogen such that, when polymerized, Y becomes a side chain of the polyurethane resin. A compound having an atom.

極性基又は極性分子鎖に係る(A1)または(A2)を側鎖に含んでなる水酸基又は活性水素原子を有する2官能化合物と、低極性分子鎖(B)を側鎖に含んでなる水酸基又は活性水素原子を有する2官能化合物との合計モル数の割合は、水酸基又は活性水素原子を有する2官能化合物全体の、20〜90モル%であることが好ましく、25〜85モル%であることがより好ましく、30〜80モル%であることがさらに好ましい。   A hydroxyl group or a bifunctional compound having an active hydrogen atom containing (A1) or (A2) in the side chain, and a hydroxyl group containing a low polarity molecular chain (B) in the side chain The ratio of the total number of moles with the bifunctional compound having an active hydrogen atom is preferably 20 to 90% by mole, and preferably 25 to 85% by mole, based on the total of the bifunctional compound having a hydroxyl group or an active hydrogen atom. More preferably, it is more preferably 30 to 80 mol%.

また、上記低極性分子鎖(B)を側鎖に含んでなる水酸基又は活性水素原子を有する2官能化合物のモル数に対する、上記極性基又は極性分子鎖に係る(A1)または(A2)を側鎖に含んでなる水酸基又は活性水素原子を有する2官能化合物のモル数の比(極性基又は極性分子鎖に係る(A1)または(A2)を側鎖に含んでなる水酸基又は活性水素原子を有する2官能化合物のモル数/低極性分子鎖(B)を側鎖に含んでなる水酸基又は活性水素原子を有する2官能化合物のモル数)は、2/8〜8/2であることが好ましく、3/7〜7/3であることがより好ましく、4/6〜6/4であることがさらに好ましい。   Further, the side of (A1) or (A2) related to the polar group or polar molecular chain with respect to the number of moles of the bifunctional compound having a hydroxyl group or active hydrogen atom comprising the low polarity molecular chain (B) in the side chain. Ratio of the number of moles of a bifunctional compound having a hydroxyl group or active hydrogen atom contained in the chain (having a hydroxyl group or active hydrogen atom comprising (A1) or (A2) relating to the polar group or polar molecular chain in the side chain) The number of moles of the bifunctional compound / the number of moles of the bifunctional compound having a hydroxyl group or an active hydrogen atom comprising the low-polar molecular chain (B) in the side chain is preferably 2/8 to 8/2. It is more preferably 3/7 to 7/3, and further preferably 4/6 to 6/4.

上記活性エネルギー線硬化性不飽和基(C)を側鎖に含んでなる水酸基又は活性水素原子を有する2官能化合物の合計量は、上記樹脂全体の活性エネルギー線硬化性不飽和基濃度が、0.3〜3.0当量/kgとなる量であることが好ましく、0.4〜2.5当量/kgとなる量であることがより好ましく、0.5〜2.0当量/kgとなる量であることがさらに好ましい。   The total amount of the bifunctional compound having a hydroxyl group or active hydrogen atom comprising the active energy ray-curable unsaturated group (C) in the side chain is such that the active energy ray-curable unsaturated group concentration of the entire resin is 0. The amount is preferably 3 to 3.0 equivalents / kg, more preferably 0.4 to 2.5 equivalents / kg, and 0.5 to 2.0 equivalents / kg. More preferably, the amount.

本発明の顔料分散剤の製造方法としては、特に制限されず、公知の方法が用いられる。   The method for producing the pigment dispersant of the present invention is not particularly limited, and a known method is used.

本発明の顔料分散剤は、例えば、上記酸性官能基及び酸性官能基の中和塩基のうちの1種又は2種(A1)を有するポリオール(a1)と、上記塩基性官能基、塩基性官能基の中和塩基及びノニオン系極性分子鎖のうちの1種又は2種以上(A2)を有するポリオール(a2)と、上記低極性分子鎖(B)を有するポリオール(b)と、上記活性エネルギー線硬化性不飽和基(C)及び水酸基を有する化合物(c)と、二官能以上のイソシアネート化合物(d)との反応によって得られる。この方法は、上記(a1)、(a2)及び上記(b)とが、上記(d)を介してブロック的に繋げることができる点で好ましい。この方法では、側鎖として該酸性官能基及び該酸性官能基の中和塩基のうちの1種又は2種を有するポリオール(a1)、側鎖として塩基性官能基、塩基性官能基の中和塩基及びノニオン系極性分子鎖のうちの1種又は2種以上を有するポリオール(a2)、及び側鎖として低極性分子鎖(B)を有するポリオール(b)を用いることにより、上記(A1)、(A2)、及び(B)が櫛の歯型に側鎖として伸びた顔料分散剤が得られる点で、好ましい。なお、側鎖としてYを有するポリオールとは、重合させたときに、Yが、ポリウレタン樹脂の側鎖になるようなポリオールを指す。また、上記ポリオール化合物に加えて、上記イソシアネート化合物(d)と反応する水酸基又は活性水素原子を1つ有し且つ(A1)を有するモノオール(1官能化合物)、該イソシアネート化合物(d)と反応する水酸基又は活性水素原子を1つ有し且つ(A2)を有するモノオール(1官能化合物)又は該イソシアネート化合物(d)と反応する水酸基又は活性水素原子を1つ有し且つ(B)を有するモノオール(1官能化合物)を併用することもできる。   The pigment dispersant of the present invention includes, for example, a polyol (a1) having one or two (A1) of the acidic functional group and the neutralized base of the acidic functional group, the basic functional group, and the basic functional group. A polyol (a2) having one or more (A2) of a neutralized base of a group and a nonionic polar molecular chain, a polyol (b) having the low polar molecular chain (B), and the active energy It is obtained by reacting a compound (c) having a linear curable unsaturated group (C) and a hydroxyl group with a difunctional or higher isocyanate compound (d). This method is preferable in that (a1), (a2) and (b) can be connected in a block manner via (d). In this method, a polyol (a1) having one or two of the acidic functional group and a neutralized base of the acidic functional group as a side chain, a basic functional group as a side chain, and neutralization of a basic functional group By using the polyol (a2) having one or more of the base and nonionic polar molecular chains, and the polyol (b) having a low polar molecular chain (B) as a side chain, the above (A1), (A2) and (B) are preferable in that a pigment dispersant extending as a side chain in a comb tooth shape is obtained. In addition, the polyol which has Y as a side chain refers to the polyol from which Y becomes a side chain of a polyurethane resin when it superposes | polymerizes. In addition to the polyol compound, a monool (monofunctional compound) having one hydroxyl group or active hydrogen atom that reacts with the isocyanate compound (d) and having (A1), reacts with the isocyanate compound (d). A monool (monofunctional compound) having (A2) and one hydroxyl group or active hydrogen atom which reacts with the isocyanate compound (d) and having (B) A monool (monofunctional compound) can also be used in combination.

そして、上記(a1)中の酸性官能基が、本発明の顔料分散剤の(A1)の酸性官能基に相当し、上記(a1)中の酸性官能基の中和塩基が、本発明の顔料分散剤の(A1)の酸性官能基の中和塩基に相当し、上記(a2)中の塩基性官能基が、本発明の顔料分散剤の(A2)の塩基性官能基に相当し、上記(a2)中の塩基性官能基の中和塩基が、本発明の顔料分散剤の(A2)の塩基性官能基の中和塩基に相当し、上記(a2)中のノニオン系極性分子鎖が、本発明の顔料分散剤の(A2)のノニオン系極性分子鎖に相当する。また、上記(b)中の低極性分子鎖が、本発明の顔料分散剤の(B)の低極性分子鎖に相当する。また、上記(c)中の活性エネルギー線硬化性不飽和基が、本発明の顔料分散剤の(C)の活性エネルギー線硬化性不飽和基に相当する。   The acidic functional group in (a1) corresponds to the acidic functional group (A1) of the pigment dispersant of the present invention, and the neutralizing base of the acidic functional group in (a1) is the pigment of the present invention. It corresponds to the neutralized base of the acidic functional group (A1) of the dispersant, the basic functional group in (a2) corresponds to the basic functional group (A2) of the pigment dispersant of the present invention, and The neutralized base of the basic functional group in (a2) corresponds to the neutralized base of the basic functional group in (A2) of the pigment dispersant of the present invention, and the nonionic polar molecular chain in (a2) above is This corresponds to the nonionic polar molecular chain (A2) of the pigment dispersant of the present invention. Further, the low polar molecular chain in (b) corresponds to the low polar molecular chain (B) of the pigment dispersant of the present invention. Moreover, the active energy ray-curable unsaturated group in the above (c) corresponds to the active energy ray-curable unsaturated group of (C) of the pigment dispersant of the present invention.

上記(a1)としては、酸性官能基を有するポリオール化合物(a1)として、カルボキシル基(−COOH)、水酸基(−OH)、スルホン酸基(−SOH)、リン酸エステル基(リン酸モノエステル、リン酸ジエステル、リン酸トリエステル基を含む)及び硫酸エステル等の酸性官能基並びにそれらが塩基性化合物により中和された基のうちの1種又は2種以上を有するポリオール化合物が挙げられる。
更に具体的には、上記(a1)としては、トリメチロールプロパンモノリン酸エステル、トリメチロールプロパンモノ硫酸エステル、二塩基酸成分の少なくとも一部がナトリウムスルホ琥珀酸又はナトリウムスルホイソフタル酸であるポリエステルジオール、リシン、シスチン及び3,5−ジアミノカルボン酸などのジアミノカルボン酸類、2,6−ジヒドロキシ安息香酸、3,5ジヒドロキシ安息香酸、ビス(ヒドロキシメチル)酢酸、ビス(4−ヒドロキシフェニル)酢酸、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン酸、酒石酸、カルボキシル基含有ポリカプロラクトンジオール、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸、2,2−ビス(ヒドロキシエチル)プロピオン酸、2,2−ビス(ヒドロキシプロピル)プロピオン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)ブタン酸などのジヒドロキシアルカン酸類、ジヒドロキシアルカン酸類のカプロラクトン付加物等が挙げられる。また、これらの酸性官能基が塩基性化合物により中和されたものが挙げられる。
As the above (a1), as a polyol compound (a1) having an acidic functional group, a carboxyl group (—COOH), a hydroxyl group (—OH), a sulfonic acid group (—SO 3 H), a phosphoric acid ester group (phosphoric acid mono group) Examples include polyol compounds having one or more of acidic functional groups such as esters, phosphoric acid diesters, phosphoric acid triester groups, and sulfuric acid esters, and groups in which they are neutralized with a basic compound. .
More specifically, as the above (a1), trimethylolpropane monophosphate ester, trimethylolpropane monosulfate ester, polyester diol in which at least a part of the dibasic acid component is sodium sulfosuccinic acid or sodium sulfoisophthalic acid, Diaminocarboxylic acids such as lysine, cystine and 3,5-diaminocarboxylic acid, 2,6-dihydroxybenzoic acid, 3,5 dihydroxybenzoic acid, bis (hydroxymethyl) acetic acid, bis (4-hydroxyphenyl) acetic acid, 2, 2-bis (4-hydroxyphenyl) pentanoic acid, tartaric acid, carboxyl group-containing polycaprolactone diol, 2,2-bis (hydroxymethyl) propionic acid, 2,2-bis (hydroxyethyl) propionic acid, 2,2-bis (Hydroxypropyl) propi Phosphate, 2,2-bis-dihydroxy alkanoic acids such as (hydroxymethyl) butanoic acid, caprolactone adducts of dihydroxy alkanoic acids and the like. Moreover, what neutralized these acidic functional groups with the basic compound is mentioned.

上記(a2)としては、上記塩基性官能基を有するポリオール化合物(a2)として、ジアルカノールアミン類などの水酸基と塩基性含窒素基を有する化合物等が挙げられる。
更に具体的には、上記塩基性官能基を有するポリオール化合物(a2)としては、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、N−メチルプロパノールアミンなどのN−モノアルキルジアルカノールアミン類、N,N−ジヒドロキシエチルグリシン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−カルボキシ−プロピオンアミド等のカチオン系ジオール;
ジメチルアミノエチルアクリレートとジエタノールアミン、ジプロパノールアミンなどのジアルカノールアミンとのマイケル付加反応物;
エチルアミン、ブチルアミンなどのモノアルキルアミンと2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレートなどのヒドロキシアルキルアクリレートのマイケル付加反応物;
ジメチルアミノエチルアミン、ジエチルアミノエチルアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ジブチルアミノプロピルアミンなどのジアルキルアミノアルキルアミンなどの3級アミンと1級アミンからなるジアミンと2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレートなどのヒドロキシアルキルアクリレートのマイケル付加反応物;
N−アミノエチルピペリジン、N−アミノプロピルピペリジン、N−アミノエチル−4−ピペコリン、N−アミノプロピル−4−ピペコリン、N−アミノプロピルモロホリンなどの複素環アミンと1級アミンからなる化合物と2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレートなどのヒドロキシアルキルアクリレートのマイケル付加反応物が挙げられる。
Examples of the (a2) include compounds having a hydroxyl group and a basic nitrogen-containing group such as dialkanolamines as the polyol compound (a2) having the basic functional group.
More specifically, examples of the polyol compound (a2) having a basic functional group include N-monoalkyl dialkanolamines such as N-methyldiethanolamine, N-ethyldiethanolamine, and N-methylpropanolamine, N, N -Cationic diols such as dihydroxyethylglycine, N, N-bis (2-hydroxyethyl) -3-carboxy-propionamide;
Michael addition reaction product of dimethylaminoethyl acrylate and dialkanolamine such as diethanolamine and dipropanolamine;
Michael addition reaction of monoalkylamines such as ethylamine and butylamine and hydroxyalkyl acrylates such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxybutyl acrylate and 4-hydroxybutyl acrylate;
Diamine consisting of tertiary amine and primary amine such as dimethylaminoethylamine, diethylaminoethylamine, dimethylaminopropylamine, diethylaminopropylamine, dibutylaminopropylamine, etc. and primary amine, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate Michael addition reaction products of hydroxyalkyl acrylates such as 2-hydroxybutyl acrylate and 4-hydroxybutyl acrylate;
Compounds consisting of heterocyclic amines and primary amines such as N-aminoethylpiperidine, N-aminopropylpiperidine, N-aminoethyl-4-pipecoline, N-aminopropyl-4-pipecoline, N-aminopropylmorpholine and 2 -Michael addition reaction products of hydroxyalkyl acrylates such as hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxybutyl acrylate and 4-hydroxybutyl acrylate.

上記(a2)として、上記ノニオン系極性分子鎖を有するポリオール化合物(a2)としては、ポリオキシエチレンエーテル鎖、ポリオキシエチレンエーテル−ポリオキシプロピレンエーテルグリコール共重合分子鎖などのノニオン系極性分子鎖を有するポリオール化合物が挙げられる。
更に具体的には、該ノニオン系極性分子鎖を有するポリオール化合物(a2)としては、二塩基酸、ジオール類にエチレンオキサイドを付加して3以上のポリオキシエチレンエーテル繰り返し単位を有するポリオキシエチレンエーテルジオール;
ポリオキシプロピレンエーテルグリコール又はポリオキシブチレンエーテルグリコールとポリオキシエチレンエーテルのブロック共重合ジオールのうちポリオキシエチレンエーテル鎖が60モル%以上を占めるブロック共重合ジオール;
ポリオキシエチレンエーテル鎖が60モル%以上を占めるブロック共重合ジオールポリマージオールとポリオキシエチレンエーテルのブロック共重合ジオールなどが、分子主鎖に極性基を有するジオールの代表として挙げられる。
また、上記(a2)としては、下記一般式:
As the above (a2), the polyol compound (a2) having a nonionic polar molecular chain may be a nonionic polar molecular chain such as a polyoxyethylene ether chain or a polyoxyethylene ether-polyoxypropylene ether glycol copolymer molecular chain. The polyol compound which has.
More specifically, as the polyol compound (a2) having a nonionic polar molecular chain, polyoxyethylene ether having three or more polyoxyethylene ether repeating units obtained by adding ethylene oxide to dibasic acid or diols. Diol;
A block copolymer diol in which the polyoxyethylene ether chain occupies 60 mol% or more of the block copolymer diol of polyoxypropylene ether glycol or polyoxybutylene ether glycol and polyoxyethylene ether;
A block copolymer diol polymer diol in which the polyoxyethylene ether chain occupies 60 mol% or more, a block copolymer diol of polyoxyethylene ether, and the like are typical diols having a polar group in the molecular main chain.
Moreover, as said (a2), the following general formula:

(一般式(11)中、R13は炭素数が4〜27のアルキル基であり、w、xは正の整数であり、w+xは5〜50である。)
で表わされるジオール類が挙げられる。
(In General Formula (11), R 13 is an alkyl group having 4 to 27 carbon atoms, w and x are positive integers, and w + x is 5 to 50.)
The diol represented by these is mentioned.

また、上記(a2)としては、3つ以上のポリオキシエチレンエーテル繰り返し単位を有するメトキシポリオキシエチレンエーテルアクリレートなどのアルコキシポリオキシエチレンエーテルアクリレートと、ジエタノールアミン又はジプロパノールアミンなどのジアルカノールアミンとをマイケル付加反応して得られるジオールなどが、分子側鎖に極性分子鎖を有するジオールの代表として挙げられる。
また、ポリウレタン樹脂の側鎖として、3つ以上のオキシエチレンエーテル繰り返し単位を有するノニオン系分子側鎖を導入するための上記(a2)としては、前記一般式(I)で表わされる水酸基又は活性水素原子を有する化合物が挙げられる。そして、前記一般式(I)で表わされる水酸基又は活性水素原子を有する化合物が、顔料の分散性が高くなる点で好ましい。
Moreover, as said (a2), alkoxy polyoxyethylene ether acrylates, such as methoxy polyoxyethylene ether acrylate which has a 3 or more polyoxyethylene ether repeating unit, and dialkanolamines, such as diethanolamine or dipropanolamine, are Michael. Examples of diols obtained by addition reaction include diols having a polar molecular chain in the molecular side chain.
The above (a2) for introducing a nonionic molecular side chain having three or more oxyethylene ether repeating units as a side chain of the polyurethane resin includes a hydroxyl group or active hydrogen represented by the general formula (I). A compound having an atom is exemplified. And the compound which has the hydroxyl group or active hydrogen atom represented by the said general formula (I) is preferable at the point from which the dispersibility of a pigment becomes high.

このような、ノニオン系極性分子鎖を有するポリオール化合物(a2)としては、下記一般式(I)
(ただし、R及びRは、−C2a−OH、−C2b−COO−C2c−OH又は活性水素原子であり、且つ、R及びRのうちの少なくとも一方は、−C2a−OH又は−C2b−COO−C2c−OHであり、aは1〜6の整数、bは1〜3の整数、cは1〜4の整数であり、R及びRは同一であっても異なってもよい)であり、Rは、下記一般式(II)
As such a polyol compound (a2) having a nonionic polar molecular chain, the following general formula (I):
(Where R 1 and R 2 are —C a H 2a —OH, —C b H 2b —COO—C c H 2c —OH, or an active hydrogen atom, and at least one of R 1 and R 2 one is -C a H 2a -OH or -C b H 2b -COO-C c H 2c -OH, a is an integer from 1 to 6, b is an integer of 1 to 3, c is 1 to 4 And R 1 and R 2 may be the same or different, and R 3 is represented by the following general formula (II):

(一般式(II)中、dは1〜4の整数、eは5〜30の整数である。)
で表わされるノニオン系極性分子鎖を含む基であるか、下記一般式(III):
(In general formula (II), d is an integer of 1 to 4, and e is an integer of 5 to 30.)
Or a group containing a nonionic polar molecular chain represented by the following general formula (III):

(一般式(III)中、fは1〜4の整数、gは5〜30の整数、hは正の整数、{h/(h+g)}<0.25である。)
で表わされるノニオン系極性分子鎖を含む基である。)
で表される2官能化合物を挙げることができる。
(In general formula (III), f is an integer of 1 to 4, g is an integer of 5 to 30, h is a positive integer, and {h / (h + g)} <0.25.)
It is group containing the nonionic polar molecular chain represented by these. )
The bifunctional compound represented by these can be mentioned.

上記a、b、c、d、e、f、g、hのより好ましい範囲およびさらに好ましい範囲は上述した範囲と同様である。   The more preferable ranges and further preferable ranges of the above a, b, c, d, e, f, g, and h are the same as the above-described ranges.

また、ノニオン系極性分子鎖を有するポリオール化合物(a2)としては、下記一般式(IX):

(一般式(IX)中、R及びRは、−C2a−OH、−C2b−COO−C2c−OH又は活性水素原子であり、且つ、R及びRのうちの少なくとも一方は、−C2a−OH又は−C2b−COO−C2c−OHであり、aは1〜6の整数、bは1〜3の整数、cは1〜4の整数であり、R及びRは同一であっても異なってもよく、Rは、下記一般式(X):

(一般式(X)中、dは1〜4の整数、eは5〜30の整数である。)
で表されるノニオン系極性分子鎖含有基である。)
で表されるで表される2官能化合物を挙げることができる。
Moreover, as a polyol compound (a2) which has a nonionic polar molecular chain, following general formula (IX):

(In General Formula (IX), R 7 and R 8 are —C a H 2a —OH, —C b H 2b —COO—C c H 2c —OH, or an active hydrogen atom, and R 7 and R 8 At least one of 8 is —C a H 2a —OH or —C b H 2b —COO—C c H 2c —OH, a is an integer of 1 to 6, b is an integer of 1 to 3, Is an integer of 1 to 4, R 7 and R 8 may be the same or different, and R 9 is represented by the following general formula (X):

(In general formula (X), d is an integer of 1-4, and e is an integer of 5-30.)
A nonionic polar molecular chain-containing group represented by )
And a bifunctional compound represented by the formula:

上記a、b、c、d、eのより好ましい範囲およびさらに好ましい範囲は上述した範囲と同様である。   The more preferable ranges and further preferable ranges of the above a, b, c, d, and e are the same as the above-described ranges.

上記一般式(I)で表される化合物や上記(IX)で表される化合物は、上述したように、例えば、5〜30のポリオキシエチレンエーテル繰り返し単位を有するメトキシポリオキシエチレンエーテルアクリレートと、ジエタノールアミン、ジプロパノールアミンなどのジアルカノールアミンとをマイケル付加反応することにより作製することができる。   As described above, the compound represented by the general formula (I) and the compound represented by the above (IX) are, for example, methoxy polyoxyethylene ether acrylate having 5 to 30 polyoxyethylene ether repeating units, It can be prepared by Michael addition reaction with dialkanolamine such as diethanolamine and dipropanolamine.

上記(b)としては、炭素数が4以上の分子単位を繰り返し単位として2個以上有する高分子ポリオールが挙げられる。上記高分子ポリオール(b)としては、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートジオール及びポリエーテルポリオールなどが挙げられる。また、上記高分子ポリオール(b)としては、ブタジエンジオールなどの高分子ジオール等が挙げられる。また、該高分子ポリオール(b)としては、ロジン骨格又は水添ロジン骨格を有する化合物のポリマージオールが挙げられる。上記高分子ポリオール(b)の分子量は、好ましくは数平均分子量で500〜3000である。   Examples of (b) include polymer polyols having two or more molecular units having 4 or more carbon atoms as repeating units. Examples of the polymer polyol (b) include polyester polyol, polycarbonate diol, and polyether polyol. Examples of the polymer polyol (b) include polymer diols such as butadiene diol. The polymer polyol (b) includes a polymer diol of a compound having a rosin skeleton or a hydrogenated rosin skeleton. The molecular weight of the polymer polyol (b) is preferably 500 to 3000 in terms of number average molecular weight.

上記高分子ポリオール(b)は、好ましくは各分子単位の炭素数がいずれも4以上であって、且つ全分子単位の炭素数の平均が6以上である分子単位を繰り返し単位として2個以上有するものである。   The polymer polyol (b) preferably has 2 or more molecular units each having a carbon number of each molecular unit of 4 or more and an average number of carbon atoms of all molecular units of 6 or more as a repeating unit. Is.

上記ポリエステルポリオール(b)としては、以下のポリオール、ポリオール同効成分のうちの1種又は2種以上と、多塩基酸及びそれら無水物等のうちの1種又は2種以上とが縮合反応することによって得られるものが挙げられる。   As said polyester polyol (b), 1 type (s) or 2 or more types of the following polyols and polyol synergistic components, and 1 type (s) or 2 or more types among polybasic acids and their anhydrides undergo a condensation reaction. Can be obtained.

上記ポリエステルポリオール(b)の原料である、分子単位の炭素数が4以上のポリオールとしては、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、1,3−ブチレングリコール、1,4−ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、シクロヘキシルジメタノール、ひまし油変性ジオール、ひまし油変性ポリオール等を挙げることができる。   Examples of the polyol having a molecular unit of 4 or more, which is a raw material for the polyester polyol (b), include cyclohexane-1,4-dimethanol, 1,3-butylene glycol, 1,4-butylene glycol, neopentyl glycol. 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, cyclohexyldimethanol, castor oil-modified diol, castor oil-modified polyol, and the like.

上記ポリエステルポリオール(b)の原料である、該ポリオール同効成分としては、ブチルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、ラウリルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル及びステアリルグリシジルエーテル等のアルキルモノグリシジルエーテル類、並びにアルキルグリシジルエステル(製品名カージュラE10:シェルジャパン社製)等のモノエポキシ化合物のうちの1種又は2種以上が挙げられる。   The polyol synergistic component which is a raw material of the polyester polyol (b) includes alkyl monoglycidyl ethers such as butyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, lauryl glycidyl ether, decyl glycidyl ether and stearyl glycidyl ether, and alkyls. One type or two or more types of monoepoxy compounds such as glycidyl ester (product name: Cardura E10: manufactured by Shell Japan) are listed.

上記ポリエステルポリオール(b)の原料である、該多塩基酸及びそれらの無水物としては、アジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸及びダイマー酸等の脂肪族二塩基酸並びにそれらの無水物、ドデセニル無水琥珀酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸及び無水トリメリット酸等の芳香族多塩基酸並びにそれらの無水物、無水ヒドロフタル酸及びジメチル−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族多塩基酸並びにそれらの無水物等が挙げられる。   The polybasic acids and their anhydrides, which are raw materials for the polyester polyol (b), include aliphatic dibasic acids such as adipic acid, azelaic acid, sebacic acid and dimer acid, and their anhydrides, dodecenyl anhydride. Aromatic polybasic acids such as acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid and trimellitic anhydride and their anhydrides, hydrophthalic anhydride and dimethyl-1,4-cyclohexanedicarboxylic acid And anhydrides thereof.

また、上記ポリオール、ポリエステルポリオール(b)などの水酸基末端化合物を出発物質としてε−カプロラクトン、β−メチル−δ−バレロラクトンなどのラクトン環を持つモノマーの開環付加重合によって得られるポリエステルポリオールもポリエステルポリオール(b)の例として挙げられる。   Polyester polyols obtained by ring-opening addition polymerization of monomers having a lactone ring such as ε-caprolactone and β-methyl-δ-valerolactone starting from a hydroxyl-terminated compound such as the above-mentioned polyol or polyester polyol (b) are also polyesters. An example of the polyol (b) is mentioned.

上記ポリカーボネートジオール(b)としては、1,6ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,9−ノナンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオールなどのジオールを原料にしたポリカーボネートジオールが挙げられる。   As the polycarbonate diol (b), diols such as 1,6 hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,9-nonanediol, and 2-methyl-1,8-octanediol were used as raw materials. Examples include polycarbonate diol.

上記ポリエーテルポリオール(b)としては、ビスフェノールA、ビスフェノールF、水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールFなどを出発物質として、プロピレンオキサイド、テトラヒドロフラン、ブチレンオキサイドを付加させたポリエーテルポリオールが挙げられる。   Examples of the polyether polyol (b) include polyether polyols in which propylene oxide, tetrahydrofuran, or butylene oxide is added using bisphenol A, bisphenol F, hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol F, or the like as starting materials.

上記ブタジエンジオール(b)としては、下記一般式:   As the butadiene diol (b), the following general formula:

(式中、k=0.2、l=0.2、m=0.6である。nは正の整数を示す。)
で表わされるポリブタジエンジオールPoly bdR−15HT、R−45HT(出光興産社製)や、ポリイソプレンジオールPoly ip(出光興産社製)や、下記一般式:
(In the formula, k = 0.2, l = 0.2, m = 0.6. N represents a positive integer.)
Polybutadiene diols Poly bdR-15HT, R-45HT (made by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), polyisoprene diol Poly ip (made by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) represented by the following general formula:

(式中、nは正の整数を示す。)
で表わされるα、ω―ポリブタジエングリコールG−1000、G−2000、G−3000(日本曹達社製)などが挙げられる。
(In the formula, n represents a positive integer.)
Α, ω-polybutadiene glycol G-1000, G-2000, G-3000 (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) and the like represented by

上記ロジン骨格又は水添ロジン骨格を有する化合物のポリマージオール(b)としては、パインクリスタルD−6011、Dー6240(荒川化学工業社製)が挙げられる。   Examples of the polymer diol (b) of the compound having the rosin skeleton or the hydrogenated rosin skeleton include Pine Crystal D-6011 and D-6240 (manufactured by Arakawa Chemical Industries).

上記(b)としては、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートジオール及びエーテルポリオール等の油脂由来のアルキル基を有するジオール、ブタジエンジオール等の炭素数4以上のアルキル基を有するジオールが挙げられる。   Examples of (b) include diols having an alkyl group derived from fats and oils such as polyester polyol, polycarbonate diol and ether polyol, and diols having an alkyl group having 4 or more carbon atoms such as butadiene diol.

上記(b)としては、炭素数6以上のアルキル基又はアルケニル基を有するポリオール(b)として、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール等の分子鎖の両末端に水酸基を有するジオール類;側鎖としてエステル基を介して炭素数6以上のアルキル基又はアルケニル基を有するジオール類、例えば、下記一般式:   As the above (b), as the polyol (b) having an alkyl group or alkenyl group having 6 or more carbon atoms, cyclohexane-1,4-dimethanol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentane Molecular chains such as diol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, etc. Diols having hydroxyl groups at both ends; Diols having an alkyl group or alkenyl group having 6 or more carbon atoms via an ester group as a side chain, such as the following general formula:

(ただし、R14は、炭素数6以上のアルキル基又はアルケニル基である。)
で表わされるジオール;側鎖としてエーテル基を介して炭素数6以上のアルキル基又はアルケニル基を有するジオール類、例えば、下記一般式:
(However, R 14 is an alkyl group or alkenyl group having 6 or more carbon atoms.)
A diol having an alkyl group or alkenyl group having 6 or more carbon atoms via an ether group as a side chain, such as the following general formula:

(ただし、R14は、炭素数6以上のアルキル基又はアルケニル基である。)
で表わされるジオールが挙げられる。
(However, R 14 is an alkyl group or alkenyl group having 6 or more carbon atoms.)
The diol represented by these is mentioned.

該(b)としては、下記一般式:

(ただし、vは4〜27の整数であり、11、17、21のいずれかであることが好ましい)
で表わされるジオール類が挙げられる。
As (b), the following general formula:

(However, v is an integer of 4 to 27, and is preferably any one of 11, 17, and 21)
The diol represented by these is mentioned.

該(b)としては、前記一般式(5)で表わされる水酸基又は活性水素原子を有する化合物が挙げられる。そして、該(b)のうち、前記一般式(5)で表わされる水酸基又は活性水素原子を有する化合物が、好ましい。   Examples of (b) include compounds having a hydroxyl group or an active hydrogen atom represented by the general formula (5). And among this (b), the compound which has a hydroxyl group or active hydrogen atom represented by the said General formula (5) is preferable.

また、低極性分子鎖(B)を有するジオール(b)としては、下記一般式(IV)

で表される2官能化合物において、R及びRは、−C2p−OH、−C2q−COO−C2r−OH又は活性水素原子であり、且つ、R及びRのうちの少なくとも一方は、−C2p−OH又は−C2q−COO−C2r−OHであり、pは1〜6の整数、qは1〜3の整数、rは1〜4の整数であり、R及びRは同一であっても異なってもよく、Rは、下記一般式(V):
Moreover, as diol (b) which has a low polar molecular chain (B), following general formula (IV)

In the bifunctional compound represented by R 4 and R 5 , —C p H 2p —OH, —C q H 2q —COO—C r H 2r —OH, or an active hydrogen atom, and R 4 and At least one of R 5 is —C p H 2p —OH or —C q H 2q —COO—C r H 2r —OH, p is an integer of 1 to 6, q is an integer of 1 to 3, r is an integer of 1 to 4, R 4 and R 5 may be the same or different, and R 6 is represented by the following general formula (V):

(一般式(V)中、iは4〜30の整数、jは0〜6の整数である。)
で表わされる低極性分子鎖を含む基であるか、下記一般式(VI):
(In general formula (V), i is an integer of 4 to 30, and j is an integer of 0 to 6.)
Or a group containing a low polar molecular chain represented by the following general formula (VI):

(一般式(VI)中、sは5〜30の整数である。)
で表わされる低極性分子鎖を含む基であるか、下記一般式(VII):
(In general formula (VI), s is an integer of 5 to 30.)
Or a group containing a low polar molecular chain represented by the following general formula (VII):

(一般式(VII)中、tは5〜30の整数である。)
で表わされる低極性分子鎖を含む基であるか、下記一般式(VIII):
(In general formula (VII), t is an integer of 5 to 30.)
Or a group containing a low polar molecular chain represented by the following general formula (VIII):

(一般式(VIII)中、uは5〜30の整数である。)
で表わされる低極性分子鎖を含む基であるか、炭素数4以上の分子単位を繰り返し単位として2個以上有するポリエステルを含む低極性基であるか、炭素数4以上の分子単位を繰り返し単位として2個以上有するポリエーテルを含む低極性基であるか、炭素数4以上の分子単位を繰り返し単位として2個以上有するポリカーボネートを含む低極性基であるか又は炭素数4以上の分子単位を繰り返し単位として2個以上有するポリカプロラクトンを含む低極性基である。)
で表される2官能化合物を挙げることができる。
(In general formula (VIII), u is an integer of 5 to 30.)
Or a low-polar group containing a polyester having two or more molecular units having 4 or more carbon atoms as repeating units, or a molecular unit having 4 or more carbon atoms as a repeating unit. A low-polar group containing a polyether having two or more, a low-polar group containing a polycarbonate having two or more molecular units having 4 or more carbon atoms as a repeating unit, or a repeating unit having a molecular unit having 4 or more carbon atoms As a low polar group containing polycaprolactone having two or more. )
The bifunctional compound represented by these can be mentioned.

上記p、q、r、i、j、s、t、uのより好ましい範囲およびさらに好ましい範囲は、上述した範囲と同様である。   More preferable ranges and further preferable ranges of p, q, r, i, j, s, t, and u are the same as those described above.

また、低極性分子鎖(B)を有するジオール(b)としては、下記一般式(XI):

(一般式(XI)中、R10及びR11は、−C2p−OH、−C2q−COO−C2r−OH又は活性水素原子であり、且つ、R10及びR11のうちの少なくとも一方は、−C2p−OH又は−C2q−COO−C2r−OHであり、pは1〜6の整数、qは1〜3の整数、rは1〜4の整数であり、R及びRは同一であっても異なってもよく、R12は、下記一般式(XII):

(一般式(XII)中、iは4〜30の整数、jは0〜6の整数である。)
で表わされる低極性分子鎖含有基である。)
で表されるで表される2官能化合物を挙げることができる。
Moreover, as diol (b) which has a low polar molecular chain (B), following general formula (XI):

(In General Formula (XI), R 10 and R 11 are —C p H 2p —OH, —C q H 2q —COO—C r H 2r —OH, or an active hydrogen atom, and R 10 and R 11 at least one of the 11 is -C p H 2p -OH or -C q H 2q -COO-C r H 2r -OH, p is an integer from 1 to 6, q is an integer of 1 to 3, r Is an integer of 1 to 4, and R 4 and R 5 may be the same or different, and R 12 represents the following general formula (XII):

(In general formula (XII), i is an integer of 4 to 30, and j is an integer of 0 to 6.)
It is a low polar molecular chain containing group represented by these. )
And a bifunctional compound represented by the formula:

上記p、q、r、i、jのより好ましい範囲およびさらに好ましい範囲は上述した範囲と同様である。   More preferable ranges and further preferable ranges of p, q, r, i, and j are the same as those described above.

上記一般式(IV)で表される化合物や上記(XI)で表される化合物は、例えば、アルキルフェニルポリオキシエチレンエーテルアクリレートと、ジエタノールアミン、ジプロパノールアミンなどのジアルカノールアミンとを反応することにより作製することができる。   The compound represented by the general formula (IV) or the compound represented by the above (XI) is obtained by reacting, for example, an alkylphenyl polyoxyethylene ether acrylate with a dialkanolamine such as diethanolamine or dipropanolamine. Can be produced.

上記(c)としては、活性エネルギー線硬化性を有するビニル基又は(メタ)アクリロイル基及び水酸基を有する化合物が挙げられる。   As said (c), the compound which has a vinyl group or (meth) acryloyl group which has active energy ray curability, and a hydroxyl group is mentioned.

上記ビニル基及び水酸基を有する化合物(c)として、モノヒドロキシエチルビニルエーテル、モノヒドロキシブチルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノヒドロキシロビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル等が挙げられる。   Examples of the compound (c) having a vinyl group and a hydroxyl group include monohydroxyethyl vinyl ether, monohydroxybutyl vinyl ether, cyclohexanedimethanol monohydroxylovinyl ether, and diethylene glycol monovinyl ether.

該(メタ)アクリロイル基及び水酸基を有する化合物(c)として、モノヒドロキシアクリルメタクリレート、モノヒドロキシトリアクリレート、モノヒドロキシペンタアクリレートや、ジヒドロキシモノ(メタ)アクリレートが挙げられる。
また、これらにエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、テトラヒドロフラン又はε−カプロラクトンを付加重合した化合物等であっても良い。
Examples of the compound (c) having a (meth) acryloyl group and a hydroxyl group include monohydroxyacryl methacrylate, monohydroxytriacrylate, monohydroxypentaacrylate, and dihydroxymono (meth) acrylate.
Further, a compound obtained by addition polymerization of ethylene oxide, propylene oxide, tetrahydrofuran, or ε-caprolactone may be used.

該(メタ)アクリロイル基及び水酸基を有する化合物(c)に係る該モノヒドロキシアクリルメタクリレートとしては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のモノヒドロキシモノ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ライトエステルG−201P(共栄社化学製)などが挙げられる。   Examples of the monohydroxyacryl methacrylate relating to the compound (c) having the (meth) acryloyl group and the hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, and hydroxybutyl (meth) acrylate. Examples thereof include monohydroxy mono (meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate, and light ester G-201P (manufactured by Kyoeisha Chemical).

該(メタ)アクリロイル基及び水酸基を有する化合物(c)に係る該モノヒドロキシトリアクリレートとしては、ペンタエリスリトールトリアクリレートなどが挙げられる。   Examples of the monohydroxytriacrylate according to the compound (c) having the (meth) acryloyl group and hydroxyl group include pentaerythritol triacrylate.

該(メタ)アクリロイル基及び水酸基を有する化合物(c)に係る該モノヒドロキシペンタアクリレートとしては、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートなどが挙げられる。   Examples of the monohydroxypentaacrylate related to the compound (c) having the (meth) acryloyl group and hydroxyl group include dipentaerythritol pentaacrylate.

該(メタ)アクリロイル基及び水酸基を有する化合物(c)に係る該ジヒドロキシモノ(メタ)アクリレートとしては、グリセリンモノ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。   Examples of the dihydroxy mono (meth) acrylate according to the compound (c) having the (meth) acryloyl group and hydroxyl group include glycerin mono (meth) acrylate.

更には、該(c)としては、(メタ)アクリロイル基とイソシアネート基を有する化合物に40℃以下の低温でジエタノールアミン、ジプロパノールアミンなどのジアルカノールアミンを反応して得られる(メタ)アクリロイル基が1つと水酸基が2つ同一分子内にあるジオール化合物が挙げられ、これらを用いると、分子側鎖に(メタ)アクリロイル基を導入することができる。   Further, (c) includes (meth) acryloyl groups obtained by reacting a compound having a (meth) acryloyl group and an isocyanate group with dialkanolamines such as diethanolamine and dipropanolamine at a low temperature of 40 ° C. or lower. A diol compound having one hydroxyl group and two hydroxyl groups in the same molecule can be mentioned. When these are used, a (meth) acryloyl group can be introduced into the molecular side chain.

該(d)としては、例えば、1,6ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート及びリジンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート;該脂肪族ジイソシアネートの三量体;低分子トリオールと該脂肪族イソシアネートのアダクト体等の脂肪族ポリイソシアネートや、あるいは、イソホロンジイソシアネート、水添MDI、水添トリレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、イソプロピリデンシクロヘキシル−4,4’−ジイソシアネート及びノルボルネンジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネート;該脂環族ジイソシアネートの三量体;低分子トリオールと該脂環族イソシアネートのアダクト体等の脂環族ポリイソシアネートや、あるいは、キシリレンジイソシアネート等の芳香脂肪族ジイソシアネート;キシリレンジイソシアネートの三量体;低分子トリオールと該芳香脂肪族イソシアネートのアダクト体等の芳香脂環族ポリイソシアネートや、あるいは、4、4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート;トリフェニルメタントリイソシアネート;該芳香族ジイソシアネートの三量体;低分子トリオールと該芳香族イソシアネートのアダクト体等の芳香族ポリイソシアネートや、あるいは、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート等の3官能以上のポリイソシアネートや、あるいは、コスモネートLL(三井化学(株)製:カルボジイミド化した4,4’− ジフェニルメタンジイソシアネートと4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートの混合物)や、あるいは、カルボジライトV−05(日清紡株式会社製:ポリカルボジイミド基を有する末端脂肪族ポリイソシアネート化合物)等のカルボジイミド基を有するポリイソシアネート化合物類等が挙げられる。また、これらは、1種又は2種以上の併用であってもよい。   Examples of (d) include aliphatic diisocyanates such as 1,6 hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate and lysine diisocyanate; trimers of the aliphatic diisocyanate; low molecular triols and the fat Aliphatic polyisocyanates such as adducts of aromatic isocyanates, or alicyclic rings such as isophorone diisocyanate, hydrogenated MDI, hydrogenated tolylene diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate, isopropylidenecyclohexyl-4,4′-diisocyanate and norbornene diisocyanate Diisocyanates; trimers of the alicyclic diisocyanates; alicyclic polyisocyanates such as adducts of low-molecular triols and the alicyclic isocyanates; or xylylene diene Araliphatic diisocyanates such as socyanates; trimers of xylylene diisocyanate; aromatic cycloaliphatic polyisocyanates such as adducts of low-molecular triols and araliphatic isocyanates, or 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, tolylene diene Aromatic diisocyanates such as isocyanate; triphenylmethane triisocyanate; trimers of the aromatic diisocyanate; aromatic polyisocyanates such as adducts of low molecular triols and aromatic isocyanates, or polymethylene polyphenyl isocyanate, etc. Trifunctional or higher polyisocyanate or Cosmonate LL (Mitsui Chemicals, Inc .: carbodiimidized 4,4′-diphenylmethane diisocyanate and 4,4′-diphenylmethane diisocyanate Mixture) or sulfonates, or CARBODILITE V-05 (Nisshinbo Industries, Ltd.: terminal aliphatic having polycarbodiimide group polyisocyanate compound) polyisocyanate compounds having carbodiimide groups, such as and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

以下に、該酸性官能基及び該酸性官能基の中和塩基のうちの1種又は2種を有するポリオール(a1)、該塩基性官能基、該塩基性官能基の中和塩基及び該ノニオン系極性分子鎖のうちの1種又は2種以上を有するポリオール(a2)と、該低極性分子鎖(B)を有するポリオール(b)と、該活性エネルギー線硬化性不飽和基及び水酸基を有する化合物(c)と、2官能以上のイソシアネート化合物(d)との反応により、本発明の分散剤を製造する方法を例示する。   Below, the polyol (a1) having one or two of the acidic functional group and the neutralized base of the acidic functional group, the basic functional group, the neutralized base of the basic functional group, and the nonionic system Polyol (a2) having one or more polar molecular chains, polyol (b) having the low polar molecular chain (B), compound having the active energy ray-curable unsaturated group and hydroxyl group A method for producing the dispersant of the present invention by reaction of (c) with a bifunctional or higher functional isocyanate compound (d) is exemplified.

(1)活性エネルギー線硬化性不飽和基及び水酸基を有する化合物(c)として、1以上の活性エネルギー線硬化性不飽和基と1個の水酸基を同一分子内に有するジオール化合物のみを用いる場合、上記(a1)と、上記(a2)と、上記(b)と、上記(c)と、上記(d)のモル比を、それぞれ[a1]、[a2]、[b]、[c]、[d]とすると、以下の反応条件で、上記(a1)と上記(a2)と上記(b)と上記(d)とを反応させる第1段階の反応を行い、イソシアネート基末端のポリウレタン樹脂を得る。
第1段階の反応条件:{([a1]+[a2]+[b])/[d]}≦1
次いで、得られたイソシアネート基末端のウレタン樹脂と、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレ−ト、4−ヒドロキシブチルアクリレートなどの該(c)とを反応させる第2段階の反応を行い、活性エネルギー線性不飽和基が末端の本発明の分散剤を得ることができる。
(1) When using only a diol compound having one or more active energy ray-curable unsaturated groups and one hydroxyl group in the same molecule as the compound (c) having an active energy ray-curable unsaturated group and a hydroxyl group, The molar ratios of (a1), (a2), (b), (c), and (d) are set to [a1], [a2], [b], [c], [d], the first reaction of reacting the above (a1), (a2), (b) and (d) under the following reaction conditions, obtain.
First stage reaction conditions: {([a1] + [a2] + [b]) / [d]} ≦ 1
Next, a second-stage reaction is performed in which the obtained isocyanate group-terminated urethane resin is reacted with (c) such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, and 4-hydroxybutyl acrylate. The dispersant of the present invention having an active energy linear unsaturated group at its end can be obtained.

さらに、第1段階の反応で、([a1]+[a2]+[b])/[d]≦1として反応を行い、一旦イソシアネート基末端のポリウレタン樹脂を得た後、第2段階の反応として、上記イソシアネート基末端のポリウレタン樹脂のイソシアネート基に対して、1以上の活性エネルギー線硬化性不飽和基と1個の水酸基を含む化合物(c)及びN,N’−ジメチルエタノールアミンのようなN,N’-ジアルキルアルカノールアミンと反応させ、アミン末端および活性エネルギー線硬化性不飽和基末端を有するポリウレタン樹脂を得ることができる。   Furthermore, in the first stage reaction, the reaction is carried out as ([a1] + [a2] + [b]) / [d] ≦ 1, and once the isocyanate group-terminated polyurethane resin is obtained, the second stage reaction is performed. As a compound (c) containing one or more active energy ray-curable unsaturated groups and one hydroxyl group with respect to the isocyanate group of the isocyanate group-terminated polyurethane resin, such as N, N′-dimethylethanolamine By reacting with N, N′-dialkylalkanolamine, a polyurethane resin having an amine terminal and an active energy ray-curable unsaturated group terminal can be obtained.

(2)また、活性エネルギー線硬化性不飽和基及び水酸基を有する化合物(c)として、1以上の活性エネルギー線硬化性不飽和基と2個の水酸基を同一分子内に有するジオール化合物を用いる場合には、([a1]+[a2]+[b]+ [c])/[d] ≧1とし、1段階の反応で、水酸基末端のポリウレタン樹脂を得ることもできる。 (2) When a diol compound having one or more active energy ray-curable unsaturated groups and two hydroxyl groups in the same molecule is used as the compound (c) having an active energy ray-curable unsaturated group and a hydroxyl group For example, ([a1] + [a2] + [b] + [c]) / [d] ≧ 1, and a hydroxyl-terminated polyurethane resin can be obtained by a one-step reaction.

(3)さらに、活性エネルギー線硬化性不飽和基及び水酸基を有する化合物(c)として、1以上の活性エネルギー線硬化性不飽和基と2個の水酸基を有するジオール化合物を用いて、第1段階の反応で、([a1]+[a2]+[b]+ [c])/[d]≦1として反応を行い、一旦イソシアネート基末端のポリウレタン樹脂を得た後、第2段階の反応として、
(3−1)上記イソシアネート基末端のポリウレタン樹脂のイソシアネート基に、ジオール(a1)、ジオール(a2)、ジオール(b)から選ばれる何れかのジオールと反応させ、水酸基末端のポリウレタン樹脂または(反応に供するジオール(a1)、ジオール(a2)、ジオール(b)の総モル数が末端イソシアネート基の数に比べて十分でない場合には)イソシアネート基末端のポリウレタン樹脂を得るか、
(3−2)上記イソシアネート基末端のポリウレタン樹脂のイソシアネート基に、
活性エネルギー線硬化性不飽和基及び水酸基を有する化合物(c)として、1以上の活性エネルギー線硬化性不飽和基と1個の水酸基を含む化合物(c)を反応させ、末端部に二重結合を有するポリウレタン樹脂を得るか、
(3−3)上記イソシアネート基末端のポリウレタン樹脂のイソシアネート基に、1以上の活性エネルギー線硬化性不飽和基と1個の水酸基を含む化合物(c)及びN,N’−ジメチルエタノールアミンのようなN,N’-ジアルキルアルカノールアミンとを反応させ、アミン末端及び活性エネルギー線硬化性不飽和基末端のポリウレタン樹脂を得る
こともできる。
(3) Further, as the compound (c) having an active energy ray-curable unsaturated group and a hydroxyl group, a diol compound having one or more active energy ray-curable unsaturated groups and two hydroxyl groups is used to form a first step. In this reaction, the reaction is carried out as ([a1] + [a2] + [b] + [c]) / [d] ≦ 1 to obtain an isocyanate group-terminated polyurethane resin. ,
(3-1) The isocyanate group of the above-mentioned isocyanate group-terminated polyurethane resin is reacted with any diol selected from diol (a1), diol (a2) and diol (b) to give a hydroxyl-terminated polyurethane resin or (reaction Or if the total number of moles of diol (a1), diol (a2), and diol (b) to be used is not sufficient as compared with the number of terminal isocyanate groups) to obtain an isocyanate group-terminated polyurethane resin,
(3-2) To the isocyanate group of the isocyanate group-terminated polyurethane resin,
As the compound (c) having an active energy ray-curable unsaturated group and a hydroxyl group, one or more active energy ray-curable unsaturated groups and a compound (c) containing one hydroxyl group are reacted to form a double bond at the terminal portion. To obtain a polyurethane resin having
(3-3) Compound (c) containing one or more active energy ray-curable unsaturated groups and one hydroxyl group in the isocyanate group of the isocyanate group-terminated polyurethane resin, such as N, N′-dimethylethanolamine It is also possible to react with a N, N′-dialkylalkanolamine to obtain a polyurethane resin having an amine terminal and an active energy ray-curable unsaturated group terminal.

また、上記(1)〜(3)に示す方法において、ジオール(b)と共に、(メタ)アクリロイル基又はビニル基などの不飽和二重結合を有するポリオールを用いることで、分子鎖中に不飽和基を導入することができる。   Moreover, in the method shown to said (1)-(3), it is unsaturated in a molecular chain by using the polyol which has unsaturated double bonds, such as a (meth) acryloyl group or a vinyl group, with diol (b). Groups can be introduced.

また、必要に応じ、上記イソシアネート基末端のポリウレタン樹脂のイソシアナート基に、N,N’−ジメチルエタノールアミンのようなN,N’−ジアルカノールアミンを反応させ、末端基をアミンとすることもできる。   If necessary, the isocyanate group of the isocyanate group-terminated polyurethane resin may be reacted with an N, N′-dialkanolamine such as N, N′-dimethylethanolamine to make the terminal group an amine. it can.

また、必要に応じ、該イソシアネート基末端のポリウレタン樹脂に、ジオール、アミン、アミノアルコール等を反応させ、分子鎖を伸長させることもできる。   If necessary, the molecular chain can be extended by reacting the isocyanate group-terminated polyurethane resin with diol, amine, amino alcohol, or the like.

上記(1)〜(3)の反応は、無溶媒下又は有機溶媒中で行われる。反応溶媒としては、イソシアネート基と反応しない公知の任意の溶媒が挙げられ、水分や、塩基、強酸等の不純物が少ない溶媒が好ましい。反応温度は、40〜120℃が好ましく、反応温度が低過ぎると反応時間が長くなり、また、反応温度が高過ぎるとイソシアナートの多量化が起こる可能性がある。   The reactions (1) to (3) are carried out in the absence of a solvent or in an organic solvent. Examples of the reaction solvent include known arbitrary solvents that do not react with an isocyanate group, and a solvent having few impurities such as moisture, base, and strong acid is preferable. The reaction temperature is preferably 40 to 120 ° C. If the reaction temperature is too low, the reaction time becomes long, and if the reaction temperature is too high, the isocyanate may increase in quantity.

上記反応では、必要に応じて、公知の任意の触媒を用いることができる。該触媒としては、ジブチル錫ジサクシネート、ジブチル錫ジラウリレート、オクチル酸第一錫などの錫系触媒、トリエチレンジアミン、ジアザビシクロウンデセン(DBU)、DBU塩などのアミン系ウレタン触媒が挙げられる。   In the above reaction, any known catalyst can be used as necessary. Examples of the catalyst include tin-based catalysts such as dibutyltin disuccinate, dibutyltin dilaurate, and stannous octylate, and amine-based urethane catalysts such as triethylenediamine, diazabicycloundecene (DBU), and DBU salts.

本発明の顔料分散剤は、顔料分散組成物又はフォトレジスト組成物において、顔料を分散させるための分散剤として、好適に用いられる。そして、本発明の顔料分散剤は、該顔料の分散性能が高く、アルカリ現像液による現像性が高く、且つ、耐薬品性が優れている硬化膜を与えることができる顔料分散剤である。特に、本発明の顔料分散剤は、カーボンブラック、特に、酸性官能基又は酸性官能基の中和塩基を有するカーボンブラックの分散性に優れている。   The pigment dispersant of the present invention is suitably used as a dispersant for dispersing a pigment in a pigment dispersion composition or a photoresist composition. The pigment dispersant of the present invention is a pigment dispersant capable of providing a cured film having high dispersion performance of the pigment, high developability with an alkaline developer, and excellent chemical resistance. In particular, the pigment dispersant of the present invention is excellent in dispersibility of carbon black, particularly carbon black having an acidic functional group or a neutralized base of an acidic functional group.

本発明の顔料分散組成物は、本発明の顔料分散剤と、顔料と、有機溶剤と、を含有する。本発明の顔料分散組成物では、本発明の顔料分散剤により顔料が有機溶媒中に分散されている。   The pigment dispersion composition of the present invention contains the pigment dispersant of the present invention, a pigment, and an organic solvent. In the pigment dispersion composition of the present invention, the pigment is dispersed in an organic solvent by the pigment dispersant of the present invention.

本発明の顔料分散組成物に係る顔料としては、カーボンブラック、酸化チタン、酸化鉄等の無機顔料、不溶性アゾ顔料、溶性アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、ペリレン顔料、イソインドリン顔料、ベンズイミダゾロン顔料、ピランスロン顔料、チオインジゴ顔料、キノフタロン顔料等の有機顔料、あるいは、これらの顔料の表面に酸性官能基又は酸性官能基の中和塩基を結合させて表面改質された、表面改質顔料が挙げられる。該顔料のうち、カーボンブラックとしては、チャネルブラック、ローラーブラック、ディスクブラックと呼ばれるコンタクト法で製造されたカーボンブラック、ガスファーネスブラック、オイルファーネスブラックと呼ばれるファーネスト法で製造されたカーボンブラック、サーマルブラック、アセチレンブラックと呼ばれるサーマル法で製造されたカーボンブラックが挙げられる。   Examples of the pigment according to the pigment dispersion composition of the present invention include inorganic pigments such as carbon black, titanium oxide, and iron oxide, insoluble azo pigments, soluble azo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, perylene pigments, isoindoline pigments, and benzimidazolones. Organic pigments such as pigments, pyranthrone pigments, thioindigo pigments, and quinophthalone pigments, or surface modified pigments that have been surface modified by bonding acidic functional groups or neutralizing bases of acidic functional groups to the surfaces of these pigments It is done. Among these pigments, carbon black includes carbon black produced by a contact method called channel black, roller black, and disk black, carbon black produced by a furnace method called gas furnace black, and oil furnace black, and thermal black. And carbon black produced by a thermal method called acetylene black.

本発明の顔料分散組成物に係る上記表面改質顔料は、上記酸性官能基又は酸性官能基の中和塩基により、表面が改質された顔料である。言い換えると、上記表面改質顔料は、表面に酸性官能基を有するもの、あるいは、酸性官能基の全部又は一部が塩基性化合物により中和されたものである。   The surface-modified pigment according to the pigment dispersion composition of the present invention is a pigment whose surface is modified with the acidic functional group or the neutralized base of the acidic functional group. In other words, the surface-modified pigment has an acidic functional group on the surface, or is obtained by neutralizing all or part of the acidic functional group with a basic compound.

上記表面改質顔料に結合される該酸性官能基又は該酸性官能基の中和塩基は、本発明の分散剤に係る該酸性官能基又は該酸性官能基の中和塩基と同様である。これらのうち、該表面改質顔料に係る該酸性官能基としては、カルボキシル基及び水酸基の組合せが好ましい。   The acidic functional group or the neutralized base of the acidic functional group bonded to the surface-modified pigment is the same as the acidic functional group or the neutralized base of the acidic functional group according to the dispersant of the present invention. Of these, the acidic functional group relating to the surface-modified pigment is preferably a combination of a carboxyl group and a hydroxyl group.

該表面改質顔料の例として、該顔料がカーボンブラックである該表面改質顔料について述べる。   As an example of the surface modified pigment, the surface modified pigment in which the pigment is carbon black will be described.

該表面改質顔料において、官能基が導入される前の顔料であるカーボンブラックとしては、チャネルブラック、ローラーブラック、ディスクブラックと呼ばれるコンタクト法で製造されたカーボンブラック、ガスファーネスブラック、オイルファーネスブラックと呼ばれるファーネスト法で製造されたカーボンブラック、サーマルブラック、アセチレンブラックと呼ばれるサーマル法で製造されたカーボンブラック等が挙げられ、これらのうち、生産性に優れたファーネスブラックが好ましい。   In the surface-modified pigment, carbon black, which is a pigment before the functional group is introduced, includes carbon black, gas furnace black, and oil furnace black produced by a contact method called channel black, roller black, and disk black. Examples thereof include carbon black produced by a so-called furnace method, thermal black, carbon black produced by a thermal method called acetylene black, etc. Among these, furnace black having excellent productivity is preferable.

官能基導入前のカーボンブラックに、酸性官能基を導入し、該酸性官能基が導入されたカーボンブラック、すなわち、上記表面改質顔料を得る方法としては、上記官能基導入前のカーボンブラックを、高温下で遊離酸素と接触させて酸化することや、オゾン、NOなどの酸化剤によって酸化することや、臭素及び水によって常圧下又は加圧下で処理することや、硝酸や硫酸などの酸化性の溶液で酸化することや、また、これらを組合わせることや、過酸化水素によって酸化すること等の酸化法により、該官能基導入前のカーボンブラックに、カルボキシル基又は水酸基を導入する方法が挙げられる。また、該官能基導入前のカーボンブラックに、酸化法以外で、カルボキシル基、スルホン基、リン酸基などの酸性官能基を導入する方法としては、ジアゾカップリング法が挙げられる。該酸性官能基が導入されたカーボンブラック又はその酸性官能基の一部若しくは全部が塩基性化合物により中和されたカーボンブラックとしては、キャボット・スペシャリティ社製CAB−O−JET200、CAB−O−JET300、CAB−O−JET400などの水分散性のカーボンブラックが挙げられる。 Introducing an acidic functional group into carbon black before the introduction of the functional group, the carbon black having the acidic functional group introduced therein, that is, as a method of obtaining the surface modified pigment, the carbon black before the introduction of the functional group, Oxidation by contact with free oxygen at high temperature, oxidation with oxidants such as ozone and NO 2 , treatment under normal pressure or pressure with bromine and water, oxidation properties such as nitric acid and sulfuric acid And a method of introducing a carboxyl group or a hydroxyl group into carbon black before the introduction of the functional group by an oxidation method such as oxidation with a solution of the above, or a combination thereof, or oxidation with hydrogen peroxide. It is done. Moreover, as a method of introducing an acidic functional group such as a carboxyl group, a sulfone group, and a phosphoric acid group into the carbon black before the introduction of the functional group other than the oxidation method, a diazo coupling method can be mentioned. Examples of the carbon black introduced with the acidic functional group or the carbon black in which a part or all of the acidic functional group is neutralized with a basic compound include CAB-O-JET200 and CAB-O-JET300 manufactured by Cabot Specialty. And water dispersible carbon black such as CAB-O-JET400.

本発明の顔料分散組成物に係る該有機溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、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、トルエン、キシレン、ベンゼン、クロロホルム、ジクロロメタン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、テトラハイドロフラン、N−メチル−2−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、N,N−ジメチルスルホキシド等が挙げられる。   Examples of the organic solvent according to the pigment dispersion composition of the present invention include propylene glycol monomethyl ether acetate, methoxybutyl acetate, diethylene glycol monomethyl ether, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, toluene, xylene, benzene, chloroform, dichloromethane, ethyl acetate, Methyl lactate, ethyl lactate, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, methanol, ethanol, propanol, butanol, tetrahydrofuran, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethyl sulfoxide etc. are mentioned.

本発明の顔料分散組成物は、上記有機溶剤に、上記顔料及び本発明の顔料分散剤を加え、ビーズミル等のホモジナイザー装置により混合し、上記顔料を上記有機溶剤に分散させることにより得られる。   The pigment dispersion composition of the present invention is obtained by adding the pigment and the pigment dispersant of the present invention to the organic solvent, mixing the mixture with a homogenizer such as a bead mill, and dispersing the pigment in the organic solvent.

本発明の顔料分散組成物において、顔料の含有量は、適宜選択されるが、3〜30重量%であることが好ましく、4〜20重量%であることがより好ましい。
また本発明の顔料分散組成物において、顔料分散剤の含有量は、適宜選択されるが、3〜30重量%であることが好ましく、4〜20重量%であることがより好ましい。
In the pigment dispersion composition of the present invention, the pigment content is appropriately selected, but is preferably 3 to 30% by weight, more preferably 4 to 20% by weight.
Further, in the pigment dispersion composition of the present invention, the content of the pigment dispersant is appropriately selected, but is preferably 3 to 30% by weight, and more preferably 4 to 20% by weight.

そして、本発明の顔料分散組成物のうち、上記顔料として、カーボンブラック、あるいは、上記酸性官能基又は該酸性官能基の中和塩基で表面改質されたカーボンブラックを用いる顔料分散組成物が、ブラックマトリックスを製造するためのフォトレジスト組成物の調製用のカーボンブラック分散組成物として、好適に用いられる。   And among the pigment dispersion composition of the present invention, as the pigment, a pigment dispersion composition using carbon black or carbon black surface-modified with the acidic functional group or a neutralized base of the acidic functional group, It is preferably used as a carbon black dispersion composition for preparing a photoresist composition for producing a black matrix.

本発明のフォトレジスト組成物は、本発明の顔料分散剤と、顔料と、有機溶剤と、活性エネルギー線硬化性化合物と、光重合開始剤と、を含有するフォトレジスト組成物である。   The photoresist composition of the present invention is a photoresist composition containing the pigment dispersant of the present invention, a pigment, an organic solvent, an active energy ray-curable compound, and a photopolymerization initiator.

本発明のフォトレジスト組成物に係る顔料及び有機溶剤としては、本発明の顔料分散組成物に係る顔料及び有機溶剤と同様のものが挙げられる。   Examples of the pigment and the organic solvent according to the photoresist composition of the present invention include the same pigments and organic solvents as the pigment dispersion composition of the present invention.

本発明のフォトレジスト組成物に係る該活性エネルギー線硬化性化合物は、赤外線、紫外線、電子線、X線等を照射させることにより硬化する樹脂、モノマー又はオリゴマーであり、特に制限されず、例えば、通常、フォトレジスト組成物の活性エネルギー線硬化性樹脂、モノマー又はオリゴマーとして用いられる化合物が挙げられる。上記活性エネルギー線硬化性化合物としては、(メタ)アクリロイル基を有する樹脂、モノマー又はオリゴマー、あるいは、ビニル基を有する樹脂、モノマー又はオリゴマーが挙げられる。具体的には、該活性エネルギー線硬化性化合物(I)としては、(メタ)アクリレートオリゴマーとして、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマー等が挙げられ、これらは、2種類以上の併用であってもよい。   The active energy ray-curable compound according to the photoresist composition of the present invention is a resin, monomer, or oligomer that is cured by irradiation with infrared rays, ultraviolet rays, electron beams, X-rays, and the like, and is not particularly limited. Usually, the active energy ray curable resin of a photoresist composition, the compound used as a monomer or an oligomer are mentioned. Examples of the active energy ray-curable compound include a resin, monomer or oligomer having a (meth) acryloyl group, or a resin, monomer or oligomer having a vinyl group. Specifically, examples of the active energy ray-curable compound (I) include (meth) acrylate oligomers such as urethane (meth) acrylate oligomers, epoxy (meth) acrylate oligomers, polyester (meth) acrylate oligomers, These may be used in combination of two or more.

また、該活性エネルギー線硬化性化合物としては、1官能(メタ)アクリレートとして、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、アミル、2−エチルヘキシル、イソオクチル、ノニル、ド デシル、ヘキサデシル、オクタデシル、シクロヘキシル、ベンジル、メトキシエチル、ブトキシエチル、フェノキシエチル、ノニルフェノキシエチル、グリシジル、ジメチルアミノエチル、ジエチルアミノエチル、イソボルニル、ジシクロペンタニル、ジシクロペンテニル、ジシクロペンテニロキシエチル等の置換基を有する(メタ)アクリレート;N−ビニルピロリドン;N−ビニルカプロラクタム;N−メチルモロホリン等が挙げられ、これらは、2種類以上の併用であってもよい。   Examples of the active energy ray-curable compound include monofunctional (meth) acrylates such as methyl, ethyl, propyl, butyl, amyl, 2-ethylhexyl, isooctyl, nonyl, dodecyl, hexadecyl, octadecyl, cyclohexyl and benzyl. (Meth) acrylates having substituents such as methoxyethyl, butoxyethyl, phenoxyethyl, nonylphenoxyethyl, glycidyl, dimethylaminoethyl, diethylaminoethyl, isobornyl, dicyclopentanyl, dicyclopentenyl, dicyclopentenyloxyethyl N-vinyl pyrrolidone; N-vinyl caprolactam; N-methyl morpholine, etc. may be mentioned, and these may be used in combination of two or more.

また、該活性エネルギー線硬化性化合物としては、多官能(メタ)アクリレートとして、例えば、1,3−ブチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5 −ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、トリシクロデカンジメタ ノール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等のジ(メタ)アクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコール1モルに4モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA1モルに2モルのエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパン1モルに3モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たトリオールのジ又はトリ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA1モルに4モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールのポリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性リン酸(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性 アルキルリン酸(メタ)アクリレート等が挙げられ、これらは、2種類以上の併用であってもよい。   Examples of the active energy ray-curable compound include polyfunctional (meth) acrylates such as 1,3-butylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and 3-methyl-1,5. -Pentanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, tricyclodecane dimethanol, ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tri Di (meth) acrylate such as propylene glycol and polypropylene glycol, di (meth) acrylate of tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, 4 mol or more of ethylene oxide or propylene oxide in 1 mol of neopentyl glycol Di (meth) acrylate of diol obtained by adding 2 mol of ethylene oxide or propylene oxide to 1 mol of bisphenol A, 3 mol or more of ethylene per 1 mol of trimethylolpropane Diol or tri (meth) acrylate of triol obtained by adding oxide or propylene oxide, di (meth) acrylate of diol obtained by adding 4 mol or more of ethylene oxide or propylene oxide to 1 mol of bisphenol A, trimethylolpropane Tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, poly (meth) acrylate of dipentaerythritol, ethylene oxide modified phosphoric acid (meth) acrylate, ethylene oxide modified Kirurin acid (meth) acrylate and the like, which may be two or more in combination.

該活性エネルギー線硬化性化合物としては、(メタ)アクリレートオリゴマーとして、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマー等が挙げられる。これらは、1種又は2種類以上の併用であってもよい。   Examples of the active energy ray-curable compound include urethane (meth) acrylate oligomers, epoxy (meth) acrylate oligomers, and polyester (meth) acrylate oligomers as (meth) acrylate oligomers. These may be used alone or in combination of two or more.

本発明のフォトレジスト組成物に係る光重合開始剤は、通常、フォトレジスト組成物に用いられる光重合開始剤であれば、特に制限されない。上記光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインイソブチルエーテル、2,4−ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、ベンジル、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキシド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルエトキシフォスフィンオキシド、6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキシド、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン、2−ジメチルアミノ−2−(4−メチル−ベンジル)−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モロフォリノプロパン−1−オン、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド等が好適に用いられ、さらにこれら以外の分子開裂型のものとして、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オンおよび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−オン等が併用されても良いし、さらに水素引き抜き型光重合開始剤である、ベンゾフェノン、4−フェニルベンゾフェノン、イソフタルフェノン、4−ベンゾイル−4'−メチル−ジフェニルスルフィド等も併用されても良い。   The photopolymerization initiator according to the photoresist composition of the present invention is not particularly limited as long as it is usually a photopolymerization initiator used in a photoresist composition. Examples of the photopolymerization initiator include benzoin isobutyl ether, 2,4-diethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, benzyl, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenyl. Ethoxyphosphine oxide, 6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 2-dimethylamino-2- (4-methyl) -Benzyl) -1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, bis (2, 4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxy Id, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide and the like are preferably used, and as other molecular cleavage type, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, benzoin ethyl Ether, benzyldimethyl ketal, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one and 2-methyl-1 -(4-Methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one or the like may be used in combination, and benzophenone, 4-phenylbenzophenone, isophthalphenone, 4-benzoyl which are hydrogen abstraction type photopolymerization initiators -4'-methyl-diphenyl sulfide etc. Good.

また、上記光重合開始剤に対し、増感剤として或いは表面硬化性を改善させる目的でアミン類を添加してもよい。例えば、トリメチルアミン、メチルジメタノールアミン、トリエタノールアミン、p−ジエチルアミノアセトフェノン、p−ジメチルアミノ安息香酸エチル、p−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、N,N−ジメチルベンジルアミンおよび4,4'−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等の、該アルカリ可溶性樹脂及び該活性エネルギー線硬化性化合物と付加反応を起こさないアミン類が併用してもよい。もちろん、該光重合開始剤や該増感剤は、活性エネルギー線硬化性化合物への溶解性に優れ、活性エネルギー線の透過性を阻害しないものが好ましい。   In addition, amines may be added to the photopolymerization initiator as a sensitizer or for the purpose of improving surface curability. For example, trimethylamine, methyldimethanolamine, triethanolamine, p-diethylaminoacetophenone, ethyl p-dimethylaminobenzoate, isoamyl p-dimethylaminobenzoate, N, N-dimethylbenzylamine and 4,4′-bis (diethylamino) ) Amines that do not cause an addition reaction with the alkali-soluble resin and the active energy ray-curable compound, such as benzophenone, may be used in combination. Of course, it is preferable that the photopolymerization initiator and the sensitizer are excellent in solubility in the active energy ray-curable compound and do not inhibit the transmittance of the active energy ray.

また、本発明のフォトレジスト組成物は、更に、必要に応じで、アルカリ可溶性樹脂を含有することができる。該アルカリ可溶性樹脂は、アルカリ現像の際に、アルカリ現像液に溶解する樹脂であり、通常、フォトレジスト組成物のアルカリ可溶性樹脂として用いられるものであれば、特に制限されない。該アルカリ可溶性樹脂としては、例えば、特公昭56−40329号公報に開示されているエポキシ樹脂骨格のアクリレートに酸無水物を反応させて得られる、分子中に酸性官能基を導入したアルカリ可溶性のエポキシ樹脂骨格のアクリレートが挙げられる。   Moreover, the photoresist composition of this invention can contain alkali-soluble resin further as needed. The alkali-soluble resin is a resin that dissolves in an alkali developer during alkali development, and is not particularly limited as long as it is usually used as an alkali-soluble resin of a photoresist composition. Examples of the alkali-soluble resin include an alkali-soluble epoxy obtained by reacting an acid anhydride with an acrylate having an epoxy resin skeleton disclosed in Japanese Patent Publication No. 56-40329 and having an acidic functional group introduced in the molecule. Examples thereof include acrylate having a resin skeleton.

本発明のフォトレジスト組成物中の上記顔料の含有量は、好ましくは1.5〜15重量%、特に好ましくは3〜10重量%である。また、本発明の顔料分散剤の含有量は、該顔料100重量部に対して、好ましくは20〜200重量部であり、特に好ましくは30〜150重量部であり、該活性エネルギー線硬化性化合物の含有量は、該顔料100重量部に対して、好ましくは10〜50重量部であり、該光重合開始剤の含有量は、該顔料100重量部に対して、好ましくは1〜15重量部、特に好ましくは3〜12重量部である。   The content of the pigment in the photoresist composition of the present invention is preferably 1.5 to 15% by weight, particularly preferably 3 to 10% by weight. Further, the content of the pigment dispersant of the present invention is preferably 20 to 200 parts by weight, particularly preferably 30 to 150 parts by weight, based on 100 parts by weight of the pigment, and the active energy ray-curable compound. Is preferably 10 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment, and the content of the photopolymerization initiator is preferably 1 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment. Particularly preferred is 3 to 12 parts by weight.

また、本発明のフォトレジスト組成物は、更に、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、クリプタル樹脂、エポキシ樹脂、アルキルベンゼン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等の耐熱性又は流動性に優れた樹脂を含有することができる。   In addition, the photoresist composition of the present invention further has heat resistance such as acrylic resin, methacrylic resin, phenol resin, melamine resin, xylene resin, diallyl phthalate resin, cryptal resin, epoxy resin, alkylbenzene resin, polyester resin, polyvinyl alcohol resin, etc. Resin excellent in property or fluidity can be contained.

本発明のフォトレジスト組成物は、必要に応じて、分散安定性助剤、禁止剤、塗膜平滑助剤、その他添加剤を含有することができる。   The photoresist composition of the present invention can contain a dispersion stability aid, an inhibitor, a coating film smoothing aid, and other additives as necessary.

本発明のフォトレジスト組成物は、本発明の顔料分散組成物を用いて、好適に製造される。例えば、本発明のフォトレジスト組成物は、該有機溶剤に、本発明の顔料分散組成物、該活性エネルギー線硬化性化合物及び該光重合開始剤を加え、必要に応じて、該アルカリ可溶性樹脂、分散安定性助剤、禁止剤、塗膜平滑助剤、その他添加剤を加えて、混合することにより製造される。   The photoresist composition of the present invention is preferably produced using the pigment dispersion composition of the present invention. For example, in the photoresist composition of the present invention, the pigment dispersion composition of the present invention, the active energy ray-curable compound and the photopolymerization initiator are added to the organic solvent, and if necessary, the alkali-soluble resin, It is manufactured by adding and mixing a dispersion stability aid, an inhibitor, a coating film smoothing aid, and other additives.

本発明のフォトレジスト組成物は、フォトリソグラフィ法により硬化塗膜を形成するフォトレジスト組成物として用いられる。特に、本発明のフォトレジスト組成物は、カラー液晶ディスプレイのカラーフィルター用のブラックマトリックスを形成させるためのフォトレジスト組成物として好適に用いられる。   The photoresist composition of the present invention is used as a photoresist composition for forming a cured coating film by photolithography. In particular, the photoresist composition of the present invention is suitably used as a photoresist composition for forming a black matrix for a color filter of a color liquid crystal display.

本発明のフォトレジスト組成物を用いてブラックマトリックスを形成する方法としては、例えば、本発明のフォトレジスト組成物を基板に塗布後、フォトリソグラフィー法により、ブラックマトリックスを形成する方法、本発明のフォトレジスト組成物を印刷、スピンコート等により基板に塗布し、乾燥し、次いで、マスク密着、露光し、次いで、アルカリ現像して、基板上に任意の像を形成するリソグラフィー法により、ブラックマトリックスを形成する方法が挙げられる。   Examples of a method for forming a black matrix using the photoresist composition of the present invention include, for example, a method of forming a black matrix by photolithography after applying the photoresist composition of the present invention to a substrate, and a photo of the present invention. The resist composition is applied to the substrate by printing, spin coating, etc., dried, then mask adhesion, exposure, and then alkali development to form a black matrix by a lithography method that forms an arbitrary image on the substrate. The method of doing is mentioned.

次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限するものではない。なお、実施例及び比較例における部並びに表中の数値は、重量部を表す。   EXAMPLES Next, although an Example is given and this invention is demonstrated more concretely, this is only an illustration and does not restrict | limit this invention. In addition, the part in an Example and a comparative example and the numerical value in a table | surface represent a weight part.

<酸性官能基で表面改質されたカーボンブラック−1の調製>
STSA比表面積35m/g、DBP吸収量115cm/100gのカーボンブラック100gを、濃度0.1Nのペルオキソ2硫酸ナトリウム水溶液3000mlに添加して、0.12s−1、反応温度60℃の条件で、10時間撹拌混合し、液相酸化した。酸化処理後のカーボンブラック分散液を、限外濾過膜(旭化成社製AHP−1010、分画分子量50000)で、残存する塩を精製除去した後、ろ過し、乾燥して、酸性官能基で表面改質されたカーボンブラック−1(TK−1)を得た。該TK−1のカルボキシル基量は124μmol/gであった。
<Preparation of carbon black-1 surface-modified with acidic functional groups>
STSA specific surface area 35m 2 / g, carbon black 100g of DBP absorption 115cm 3 / 100g, was added to the peroxodisulfuric acid aqueous solution of sodium 3000ml of concentration 0.1 N, 0.12 s -1, in the conditions of reaction temperature 60 ° C. The mixture was stirred for 10 hours and liquid phase oxidized. After the oxidation treatment, the carbon black dispersion was purified and removed by ultrafiltration membrane (AHP-1010 manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd., molecular weight cut off 50000), filtered, dried, and surfaced with acidic functional groups. Modified carbon black-1 (TK-1) was obtained. The amount of carboxyl groups of the TK-1 was 124 μmol / g.

<酸性官能基で表面改質されたカーボンブラック−2の調製>
STSA比表面積35m/g、DBP吸収量115cm/100gのカーボンブラック100gに代えて、STSA比表面積42m/g、DBP吸収量135cm/100gのカーボンブラック100gとする以外は、酸性官能基が導入されたカーボンブラック−1の調製と同様の方法で行い、酸性官能基で表面改質されたカーボンブラック−2(TK−2)を得た。該TK−2のカルボキシル基量は283μmol/gであった。
<Preparation of surface-modified carbon black-2 with acidic functional group>
STSA specific surface area 35m 2 / g, in place of the carbon black 100g of DBP absorption 115cm 3 / 100g, except that the STSA specific surface area 42m 2 / g, DBP absorption 135 cm 3 / 100g carbon black 100g of acidic functional groups The carbon black-2 (TK-2) surface-modified with an acidic functional group was obtained in the same manner as in the preparation of carbon black-1 having introduced thereinto. The amount of carboxyl groups of the TK-2 was 283 μmol / g.

なお、カルボキシル基量は下記の方法で測定した。
0.976Nの炭酸水素ナトリウム水溶液50ml中にカーボンブラック2gを入れ、6時間程振とうした後、カーボンブラックを濾過分離し、濾液を0.05mol/Lの水酸化ナトリウムにて中和滴定し、カーボンブラック表面に形成されたカルボキシル基量を測定した。
The carboxyl group amount was measured by the following method.
2 g of carbon black was put into 50 ml of 0.976 N sodium hydrogen carbonate aqueous solution, shaken for about 6 hours, carbon black was filtered and separated, and the filtrate was neutralized and titrated with 0.05 mol / L sodium hydroxide. The amount of carboxyl groups formed on the carbon black surface was measured.

(実施例1)
<ポリウレタン分散剤の合成>
撹拌、乾燥窒素、吹き込み管、冷却管付きのフラスコに、N−ジエタノールアミン11.2部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート250部、カレンズMOI 8.2部を、撹拌しながら25℃で加えて、40℃まで昇温し、40℃で2時間撹拌した。次いで、ライトアクリレート130A(メトキシポリオキシエチレンエーテルアクリレート:共栄社化学社製、臭素価34.9Br/100g)48.6部を加え、80℃に昇温して、4時間反応させた。次いで、60℃まで冷却し、ひまし油ジオールHS−2G−150R(豊国製油製)54.2部、クラレポリエステルジオールP−2050(数平均分子量2066、株式会社クラレ製)183部、パインクリスタルD−6011(荒川化学製)25部、ジメチロールブタン酸21部、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート45部、イソホロンジイソシアネート69部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート83部を加えて、60℃で5時間反応させた。次いで、分子中に水酸基と(メタ)アクリロイル基を有するライトアクリレートG−201P(共栄社化学製)22部、N−ジメチルアミノエタノール7.9部、ジブチル錫ラウリレート0.1部、メトキノン0.3部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート167部を加え、70℃で5時間反応させて、ポリウレタン分散剤ASP−1を得た。該ASP−1は、(メタ)アクリロイル基濃度が0.47meq/g、酸価が16KOHmg/g、アミン価が9.9mg/gであった。
このとき、反応に用いた全水酸基を有する化合物中、側鎖として(A1)を有するポリオール及び側鎖として(A2)を有するポリオールは合計で51mol%、側鎖として(B)を有するポリオールは14.5mol%、側鎖として(C)を有するポリオールは、11mol%、主鎖として(B)を有するポリオールは23.5mol%であった。なお、主鎖として分子鎖Zを有するポリオールとは、重合させたときに、該分子鎖Zが、ポリウレタン樹脂の主鎖になるようなポリオールを指す。
Example 1
<Synthesis of polyurethane dispersant>
11.2 parts of N-diethanolamine, 250 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate, and 8.2 parts of Karenz MOI are added to a flask equipped with stirring, dry nitrogen, a blowing tube, and a cooling tube at 25 ° C. while stirring. The mixture was heated up to 40 ° C. and stirred for 2 hours. Next, 48.6 parts of light acrylate 130A (methoxypolyoxyethylene ether acrylate: manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., bromine number 34.9Br / 100 g) was added, and the temperature was raised to 80 ° C. and reacted for 4 hours. Subsequently, it is cooled to 60 ° C., castor oil diol HS-2G-150R (manufactured by Toyokuni Oil) 54.2 parts, Kuraray polyester diol P-2050 (number average molecular weight 2066, Kuraray Co., Ltd.) 183 parts, Pine Crystal D-6011 (Arakawa Chemical Co., Ltd.) 25 parts, dimethylol butanoic acid 21 parts, 1,6-hexamethylene diisocyanate 45 parts, isophorone diisocyanate 69 parts, and propylene glycol monomethyl ether acetate 83 parts were added and reacted at 60 ° C. for 5 hours. Next, 22 parts of light acrylate G-201P (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) having a hydroxyl group and a (meth) acryloyl group in the molecule, 7.9 parts of N-dimethylaminoethanol, 0.1 part of dibutyltin laurate, 0.3 part of methoquinone Then, 167 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate was added and reacted at 70 ° C. for 5 hours to obtain a polyurethane dispersant ASP-1. The ASP-1 had a (meth) acryloyl group concentration of 0.47 meq / g, an acid value of 16 KOH mg / g, and an amine value of 9.9 mg / g.
At this time, among the compounds having all hydroxyl groups used in the reaction, the polyol having (A1) as the side chain and the polyol having (A2) as the side chain are 51 mol% in total, and the polyol having (B) as the side chain is 14 0.5 mol%, the polyol having (C) as a side chain was 11 mol%, and the polyol having (B) as a main chain was 23.5 mol%. The polyol having the molecular chain Z as the main chain refers to a polyol that, when polymerized, the molecular chain Z becomes the main chain of the polyurethane resin.

(実施例2)
<ポリウレタン分散剤の合成>
撹拌、乾燥窒素、吹き込み管、冷却管付きのフラスコに、N−ジエタノールアミン19.6部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート250部、カレンズMOI 7.6部を、撹拌しながら25℃で加えて、40℃まで昇温し、40℃で2時間撹拌した。次いで、ライトアクリレート130A(メトキシポリオキシエチレンエーテルアクリレート:共栄社化学製、臭素価34.9Br/100g)45部、ライトアクリレートNP−4EA(ノニルフェニルポリオキシエチレンエーテルアクリレート、共栄社化学製)17.7部を加え、80℃に昇温して、4時間反応させた。次いで、60℃まで冷却し、ひまし油ジオールHS−2G−150R(豊国製油製)60部、クラレポリエステルジオールP−2050(数平均分子量2066、株式会社クラレ製)163部、ジメチロールブタン酸29.1部、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート49.5部、イソホロンジイソシアネート76.4部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート83部を加えて、60℃で5時間反応させた。次いで、分子中に水酸基と(メタ)アクリロイル基を有するライトアクリレートG−201P(共栄社化学製)23.4部、N−ジメチルアミノエタノール9.1部、ジブチル錫ラウリレート0.1部、メトキノン0.3部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート167部を加え、70℃で5時間反応させて、ポリウレタン分散剤ASP−2を得た。該ASP−2は、(メタ)アクリロイル基濃度が0.49meq/g、酸価が22KOHmg/g、アミン価が11.5mg/gであった。
このとき、反応に用いた全ポリオール中、側鎖として(A1)を有するポリオール及び側鎖として(A2)を有するポリオールは合計で54.1mol%、側鎖として(B)を有するポリオールは22mol%、側鎖として(C)を有するポリオールは、9mol%、主鎖として(B)を有するポリオールは14.5mol%であった。
(Example 2)
<Synthesis of polyurethane dispersant>
19.6 parts of N-diethanolamine, 250 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate and 7.6 parts of Karenz MOI were added at 25 ° C. with stirring to a flask equipped with stirring, dry nitrogen, a blowing tube, and a cooling tube, The mixture was heated up to 40 ° C. and stirred for 2 hours. Next, 45 parts of light acrylate 130A (methoxypolyoxyethylene ether acrylate: manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., bromine number 34.9Br / 100 g), 17.7 parts of light acrylate NP-4EA (nonylphenyl polyoxyethylene ether acrylate, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) The mixture was heated to 80 ° C. and reacted for 4 hours. Subsequently, it is cooled to 60 ° C., 60 parts of castor oil diol HS-2G-150R (manufactured by Toyokuni Seiyaku), 163 parts of Kuraray polyester diol P-2050 (number average molecular weight 2066, manufactured by Kuraray Co., Ltd.), 29.1 dimethylolbutanoic acid Part, 49.5 parts of 1,6-hexamethylene diisocyanate, 76.4 parts of isophorone diisocyanate and 83 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate were added and reacted at 60 ° C. for 5 hours. Next, 23.4 parts of light acrylate G-201P (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) having a hydroxyl group and a (meth) acryloyl group in the molecule, 9.1 parts of N-dimethylaminoethanol, 0.1 part of dibutyltin laurate, 0.1 part of methoquinone. 3 parts and 167 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate were added and reacted at 70 ° C. for 5 hours to obtain a polyurethane dispersant ASP-2. The ASP-2 had a (meth) acryloyl group concentration of 0.49 meq / g, an acid value of 22 KOH mg / g, and an amine value of 11.5 mg / g.
At this time, among all the polyols used in the reaction, the polyol having (A1) as the side chain and the polyol having (A2) as the side chain are 54.1 mol% in total, and the polyol having (B) as the side chain is 22 mol%. The polyol having (C) as a side chain was 9 mol%, and the polyol having (B) as a main chain was 14.5 mol%.

比較例の高分子分散剤
・BYK−9076(以下、分散剤Bとも記載する。):Byk Chemie社製、アミン価44KOHmg/g、酸価38KOHmg/g
・ソルスパース44000(以下、分散剤Sとも記載する。):ルーブリゾール社製、酸価12KOHmg/g、不揮発分50%
Polymer Dispersant of Comparative Example BYK-9076 (hereinafter also referred to as Dispersant B): Byk Chemie, amine value 44 KOH mg / g, acid value 38 KOH mg / g
Solsperse 44000 (hereinafter also referred to as Dispersant S): manufactured by Lubrizol, acid value 12 KOH mg / g, nonvolatile content 50%

(実施例3〜6、比較例1〜4)
<カーボンブラック分散組成物の調製>
表1及び表2に示す量のカーボンブラックと、分散剤と、有機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)とを、1mmφジルコニアビーズと共にガラス瓶に入れ、ペイントシェーカーにて2時間分散させ、顔料分散組成物を得た(表1及び表2)。
(Examples 3-6, Comparative Examples 1-4)
<Preparation of carbon black dispersion composition>
Carbon black in an amount shown in Table 1 and Table 2, a dispersant, and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) as an organic solvent are placed in a glass bottle together with 1 mmφ zirconia beads, dispersed in a paint shaker for 2 hours, and pigment dispersed. Compositions were obtained (Tables 1 and 2).

(実施例7〜10、比較例5〜8)
<特公昭56−40329号公報に記載のエポキシ樹脂骨格のアクリレートに酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基を有するエポキシ樹脂骨格のアクリレートの調製>
リポキシSP−1509(昭和高分子製)776部、メトキノン0.4部、ヘキサヒドロ無水フタル酸219部、トリフェニルホスフィン2部を、撹拌機、空気吹き込み管、還流コンデンサー付きフラスコに仕込み、1時間かけて90℃まで昇温し、次いで、3時間かけて110℃まで昇温して、反応を行い、カルボキシル基を有するエポキシ樹脂骨格のアクリレートを得た。該カルボキシル基を有するエポキシ樹脂骨格のアクリレートの酸価は、105KOHmg/gであった。
次いで、反応液の入ったフラスコに、反応液の温度が70℃以下で、更に、ネオペンチルグリコールジアクリレート100部、トリメチロールプロパントリアクリレート250部、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート50部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート2600部、光重合開始剤イカルガキュア(R)907(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製)80部を順に加えて、光重合開始剤が完全に溶けるまで撹拌し、希釈樹脂液Fを得た。
(Examples 7 to 10, Comparative Examples 5 to 8)
<Preparation of Epoxy Resin Skeleton Acrylate Having Carboxyl Group Obtained by Reacting Acid Anhydride with Epoxy Resin Skeleton Acrylate described in Japanese Patent Publication No. 56-40329>
Charge 776 parts of lipoxy SP-1509 (made by Showa Polymer), 0.4 part of methoquinone, 219 parts of hexahydrophthalic anhydride, and 2 parts of triphenylphosphine into a flask equipped with a stirrer, an air blowing tube and a reflux condenser, and take 1 hour. The temperature was raised to 90 ° C., and then the temperature was raised to 110 ° C. over 3 hours to carry out the reaction to obtain an epoxy resin acrylate acrylate having a carboxyl group. The acid value of the acrylate of the epoxy resin skeleton having a carboxyl group was 105 KOHmg / g.
Next, in the flask containing the reaction solution, the temperature of the reaction solution is 70 ° C. or less. Further, 100 parts of neopentyl glycol diacrylate, 250 parts of trimethylolpropane triacrylate, 50 parts of dipentaerythritol tetraacrylate, propylene glycol monomethyl ether 2600 parts of acetate and 80 parts of a photopolymerization initiator Icargacure (R) 907 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) were added in order, and the mixture was stirred until the photopolymerization initiator was completely dissolved to obtain a diluted resin solution F.

<フォトレジスト組成物の製造>
表3及び表4に示すように、該顔料分散組成物CBB−1〜CBB−8を40部、希釈樹脂液Fを40部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート20部を、撹拌混合して、フォトレジスト組成物を得た。
<Manufacture of photoresist composition>
As shown in Tables 3 and 4, 40 parts of the pigment dispersion compositions CBB-1 to CBB-8, 40 parts of the diluted resin liquid F, and 20 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate are stirred and mixed to form a photoresist. A composition was obtained.

<フォトレジスト組成物の粘度>
E型粘度計(東機産業製、TVE−20L)を用いて、温度298Kにおける粘度を測定した。粘度が20〜50mPasのときは「○」とし、50Pasを超えたときは「×」とした。その結果を表5に示す。
<Viscosity of photoresist composition>
The viscosity at a temperature of 298K was measured using an E-type viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., TVE-20L). When the viscosity was 20 to 50 mPas, it was “◯”, and when it exceeded 50 Pas, it was “x”. The results are shown in Table 5.

<フォトレジスト組成物中のカーボンブラックの粒径>
ヘテロダインレーザードップラー方式粒度分布測定装置(マイクロトラック社製、UPA model 9349)を用いて測定した。測定は、フォトレジスト組成物中のカーボンブラック粒子凝集体の粒度分布曲線から50%累積度数の値を平均粒径と、99%累積度数の値を最大粒径として求めた。なお、測定時、粘度調整用の溶媒としては、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用いた。その結果を表5に示す。
<Particle size of carbon black in the photoresist composition>
The measurement was performed using a heterodyne laser Doppler type particle size distribution analyzer (manufactured by Microtrack, UPA model 9349). The measurement was determined from the particle size distribution curve of the carbon black particle aggregate in the photoresist composition with the 50% cumulative frequency value as the average particle size and the 99% cumulative frequency value as the maximum particle size. In the measurement, propylene glycol monomethyl ether acetate was used as a solvent for adjusting the viscosity. The results are shown in Table 5.

<ブラックマトリックスの形成>
上記のようにして製造したフォトレジスト組成物を、厚さ0.6mmの硼珪酸ガラス基板上にスピンコーターを用いて0.06s−1の回転速度で、塗布した後、温度393Kのホットプレート上で120秒間熱処理した。次いで、線幅が20μm(ブラックマトリックスとなる部分の幅が20μm)のマスクを介して露光装置(ウシオ電機製)により、200100mJ/cmの条件で紫外線照射した。その後、富士フィルムオーリン社製現像液FHD−5に浸漬し、流量8.33cm/s、吐出圧0.098MPaにてシャワー洗浄して現像し、非露光部の黒色樹脂層を除去した。最後に、表面温度523Kのホ
ットプレート上で1時間加熱して、ブラックマトリックスを形成した。その結果を表5に示す。
<Formation of black matrix>
The photoresist composition produced as described above was applied on a borosilicate glass substrate having a thickness of 0.6 mm at a rotational speed of 0.06 s −1 using a spin coater, and then applied on a hot plate having a temperature of 393 K. For 120 seconds. Next, ultraviolet rays were irradiated under the condition of 200100 mJ / cm 2 by an exposure apparatus (manufactured by USHIO INC.) Through a mask having a line width of 20 μm (the width of the portion to become a black matrix was 20 μm). Thereafter, the film was immersed in a developer FHD-5 manufactured by Fuji Film Olin Co., Ltd., washed with a shower at a flow rate of 8.33 cm 3 / s and a discharge pressure of 0.098 MPa, and developed to remove the black resin layer in the non-exposed area. Finally, it was heated on a hot plate with a surface temperature of 523 K for 1 hour to form a black matrix. The results are shown in Table 5.

<ブラックマトリックスの評価>
・未露光部分の汚れ
未露光部現像後の汚れを光学顕微鏡で観察した。汚れが全く見られないときは「○」とし、露光部と未露光部の界面において極僅かに汚れが見られたときは「△」とし、未露光部に汚れが見られたときは「×」とした。その結果を表5に示す。
<Evaluation of black matrix>
-Dirt on unexposed area Dirt after unexposed area development was observed with an optical microscope. “O” when no dirt is seen, “△” when slight dirt is seen at the interface between the exposed area and the unexposed area, and “X” when dirt is seen in the unexposed area. " The results are shown in Table 5.

・露光部硬化性
MEKラビング試験:UV硬化塗膜を電子天秤の上に乗せてメチルエチルケトン(MEK)を漬した綿棒で、100gの加重で押し付けながら、1秒間に1往復の速さで、20〜30mmの距離の同じ所を5往復擦り、塗膜の剥がれを観察する。
MEKラビングを5回行い、硬化塗膜が全くとれなかったときは「○」とし、表面が取れたときは「△」とし、下地まで達し取れたときは「×」とした。その結果を表5に示す。
・ Exposed area curability MEK rubbing test: A cotton swab dipped in a methyl ethyl ketone (MEK) placed on an electronic balance with a UV cured coating, and pressed at a load of 100 g at a speed of 1 reciprocation per second, 20 to 20 Rub the same part at a distance of 30 mm for 5 reciprocations, and observe peeling of the coating film.
MEK rubbing was performed 5 times. When the cured coating film was not removed at all, “◯” was given. When the surface was removed, “△” was given, and when the ground was reached, “x” was given. The results are shown in Table 5.

・黒色度
マクベス濃度計(コルモーゲン製、RD−927)を用いて透過光学的濃度(OD値)を測定し、膜厚1μm当たりの光学的濃度を求め、OD値3.5以上を「○」とし、3.5未満を「×」とした。その結果を表5に示す。
-Blackness Measure the transmission optical density (OD value) using a Macbeth densitometer (manufactured by Colmogen, RD-927) to determine the optical density per 1 μm of film thickness. And less than 3.5 was defined as “x”. The results are shown in Table 5.

表5に示すように、実施例は、比較例に比べ粘度が低いことから、比較例よりも分散性に優れることがわかる。つまり、実施例の顔料分散剤は、カーボンブラックの分散剤として開発された比較例の分散剤よりも、優れた分散性を有する。また、実施例は、平均粒径、最大粒径が、比較例と同等あるいはそれらより低い値を示していることからも、優れた分散性を有していることがわかる。また、実施例は、黒色度が高いことからも、比較例より分散性に優れることがわかる。そして、実施例は、本発明の顔料分散剤と酸性官能基を有するカーボンブラックとを組み合わせることにより、アルカリ可溶性に優れ、比較例に比べ現像性が優れることがわかった。また、MEKラビング試験で比較した露光部の硬化性は、メチルエチルケトンによって溶解又は膨潤する塗膜の耐性を示しており、実施例は、活性エネルギー線硬化性不飽和基を有さない分散剤である比較例に比べ、硬化性が優れていることがわかった。   As shown in Table 5, since the viscosity is lower than that of the comparative example, it can be seen that the example is superior in dispersibility than the comparative example. In other words, the pigment dispersants of the examples have superior dispersibility than the dispersants of the comparative examples developed as carbon black dispersants. In addition, it can be seen that the examples have excellent dispersibility because the average particle diameter and the maximum particle diameter are the same as or lower than those of the comparative examples. Moreover, since an Example has high blackness, it turns out that it is excellent in a dispersibility from a comparative example. The examples were found to be superior in alkali solubility by combining the pigment dispersant of the present invention with carbon black having an acidic functional group, and better in developability than the comparative examples. Moreover, the sclerosis | hardenability of the exposure part compared by the MEK rubbing test has shown the tolerance of the coating film which melt | dissolves or swells with methyl ethyl ketone, and an Example is a dispersing agent which does not have an active energy ray-curable unsaturated group. It was found that the curability was excellent as compared with the comparative example.

Claims (10)

(A1)酸性官能基及び酸性官能基の中和塩基のうちの1種又は2種と、
(A2)塩基性官能基、塩基性官能基の中和塩基及びノニオン系極性分子鎖のうちの1種又は2種以上と、
(B)低極性分子鎖と、
(C)活性エネルギー線硬化性不飽和基と、
を含むポリウレタン樹脂からなることを特徴とする顔料分散剤。
(A1) one or two of acidic functional groups and neutralized bases of acidic functional groups;
(A2) one or more of a basic functional group, a neutralized base of a basic functional group, and a nonionic polar molecular chain; and
(B) a low polarity molecular chain;
(C) an active energy ray-curable unsaturated group;
A pigment dispersant comprising a polyurethane resin containing
前記(A1)、前記(A2)、前記(B)及び前記(C)のうちの全部又は一部が、前記ポリウレタン樹脂の側鎖であるか又は側鎖に結合していることを特徴とする請求項1に記載の顔料分散剤。   All or part of (A1), (A2), (B), and (C) is a side chain of the polyurethane resin or is bonded to a side chain. The pigment dispersant according to claim 1. 前記(A1)が、カルボキシル基であることを特徴とする請求項1又は2に記載の顔料分散剤。   The pigment dispersant according to claim 1 or 2, wherein (A1) is a carboxyl group. 前記(A2)が、3つ以上のオキシエチレンエーテル繰り返し単位を有するポリオキシエチレンエーテル分子鎖であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の顔料分散剤。   The pigment dispersant according to any one of claims 1 to 3, wherein (A2) is a polyoxyethylene ether molecular chain having three or more oxyethylene ether repeating units. 前記ポリウレタン樹脂が、イソシアネート化合物と、水酸基又は活性水素原子を有する化合物とを反応させて得られるものであり、
該水酸基又は活性水素原子を有する化合物の少なくとも一部が、下記一般式(I):

(一般式(I)中、R及びRは、−C2a−OH、−C2b−COO−C2c−OH又は活性水素原子であり、且つ、R及びRのうちの少なくとも一方は、−C2a−OH又は−C2b−COO−C2c−OHであり、aは1〜6の整数、bは1〜3の整数、cは1〜4の整数であり、R及びRは同一であっても異なってもよく、Rは、下記一般式(II):

(一般式(II)中、dは1〜4の整数、eは5〜30の整数である。)
で表わされるノニオン系極性分子鎖を含む基であるか、下記一般式(III):

(一般式(III)中、fは1〜4の整数、gは5〜30の整数、{h/(h+g)}<0.25である。)
で表わされるノニオン系極性分子鎖を含む基である。)
で表わされる水酸基又は活性水素原子を有する化合物、及び
下記一般式(IV):

(一般式(IV)中、R及びRは、−C2p−OH、−C2q−COO−C2r−OH又は活性水素原子であり、且つ、R及びRのうちの少なくとも一方は、−C2p−OH又は−C2q−COO−C2r−OHであり、pは1〜6の整数、qは1〜3の整数、rは1〜4の整数であり、R及びRは同一であっても異なってもよく、Rは、下記一般式(V):

(一般式(V)中、iは4〜30の整数、jは0〜6の整数である。)
で表わされる低極性分子鎖を含む基であるか、下記一般式(VI):

(一般式(VI)中、sは5〜30の整数である。)
で表わされる低極性分子鎖を含む基であるか、下記一般式(VII):

(一般式(VII)中、tは5〜30の整数である。)
で表わされる低極性分子鎖を含む基であるか、下記一般式(VIII):

(一般式(VIII)中、uは5〜30の整数である。)
で表わされる低極性分子鎖を含む基であるか、
炭素数4以上の分子単位を繰り返し単位として2個以上有するポリエステルを含む低極性基であるか、
炭素数4以上の分子単位を繰り返し単位として2個以上有するポリエーテルを含む低極性基であるか、
炭素数4以上の分子単位を繰り返し単位として2個以上有するポリカーボネートを含む低極性基であるか又は
炭素数4以上の分子単位を繰り返し単位として2個以上有するポリカプロラクトンを含む低極性基である。)
で表わされる水酸基又は活性水素原子を有する化合物であること
を特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の顔料分散剤。
The polyurethane resin is obtained by reacting an isocyanate compound with a compound having a hydroxyl group or an active hydrogen atom,
At least a part of the compound having a hydroxyl group or an active hydrogen atom is represented by the following general formula (I):

(In the general formula (I), R 1 and R 2 are —C a H 2a —OH, —C b H 2b —COO—C c H 2c —OH, or an active hydrogen atom, and R 1 and R 2 At least one of 2 is —C a H 2a —OH or —C b H 2b —COO—C c H 2c —OH, a is an integer of 1 to 6, b is an integer of 1 to 3, Is an integer of 1 to 4, R 1 and R 2 may be the same or different, and R 3 is represented by the following general formula (II):

(In general formula (II), d is an integer of 1 to 4, and e is an integer of 5 to 30.)
Or a group containing a nonionic polar molecular chain represented by the following general formula (III):

(In general formula (III), f is an integer of 1 to 4, g is an integer of 5 to 30, and {h / (h + g)} <0.25.)
It is group containing the nonionic polar molecular chain represented by these. )
And a compound having a hydroxyl group or an active hydrogen atom represented by the following general formula (IV):

(In the general formula (IV), R 4 and R 5, -C p H 2p -OH, a -C q H 2q -COO-C r H 2r -OH or an active hydrogen atom, and, R 4 and R at least one of the five is -C p H 2p -OH or -C q H 2q -COO-C r H 2r -OH, p is an integer from 1 to 6, q is an integer of 1 to 3, r Is an integer of 1 to 4, R 4 and R 5 may be the same or different, and R 6 is represented by the following general formula (V):

(In general formula (V), i is an integer of 4 to 30, and j is an integer of 0 to 6.)
Or a group containing a low polar molecular chain represented by the following general formula (VI):

(In general formula (VI), s is an integer of 5 to 30.)
Or a group containing a low polar molecular chain represented by the following general formula (VII):

(In general formula (VII), t is an integer of 5 to 30.)
Or a group containing a low polar molecular chain represented by the following general formula (VIII):

(In general formula (VIII), u is an integer of 5 to 30.)
Or a group containing a low-polar molecular chain represented by
A low polar group comprising a polyester having two or more molecular units having 4 or more carbon atoms as repeating units,
A low-polar group containing a polyether having two or more molecular units having 4 or more carbon atoms as repeating units,
It is a low polar group containing a polycarbonate having two or more molecular units having 4 or more carbon atoms as repeating units, or a low polar group containing a polycaprolactone having two or more molecular units having 4 or more carbon atoms as repeating units. )
The pigment dispersant according to any one of claims 1 to 4, which is a compound having a hydroxyl group or an active hydrogen atom represented by formula (1).
イソシアネート化合物と、水酸基又は活性水素原子を有する化合物とを反応させて得られるポリウレタン樹脂であり、
該水酸基又は活性水素原子を有する化合物のうちの2官能の水酸基又は活性水素原子を有する化合物の合計モル数に対する、側鎖として(A1)、(A2)、(B)又は(C)を有している2官能の水酸基又は活性水素原子を有する化合物の合計モル数のモル%が、10〜100モル%であること
を特徴とする請求項1〜5いずれか1項に記載の顔料分散剤。
It is a polyurethane resin obtained by reacting an isocyanate compound with a compound having a hydroxyl group or an active hydrogen atom,
It has (A1), (A2), (B) or (C) as a side chain with respect to the total number of moles of the compound having a bifunctional hydroxyl group or active hydrogen atom in the compound having the hydroxyl group or active hydrogen atom. The pigment dispersant according to any one of claims 1 to 5, wherein the mole% of the total number of moles of the compound having a bifunctional hydroxyl group or active hydrogen atom is 10 to 100 mole%.
請求項1〜6いずれか1項に記載の顔料分散剤と、顔料と、有機溶剤と、を含有することを特徴とする顔料分散組成物。   A pigment dispersion composition comprising the pigment dispersant according to claim 1, a pigment, and an organic solvent. 前記顔料が、酸性官能基又は酸性官能基の中和塩基を有するカーボンブラックであることを特徴とする請求項7に記載の顔料分散組成物。   The pigment dispersion composition according to claim 7, wherein the pigment is carbon black having an acidic functional group or a neutralized base of an acidic functional group. 請求項1〜6いずれか1項に記載の顔料分散剤と、顔料と、有機溶剤と、活性エネルギー線硬化性不飽和基を有する化合物と、光重合開始剤と、を含有することを特徴とするフォトレジスト組成物。   It contains the pigment dispersant according to any one of claims 1 to 6, a pigment, an organic solvent, a compound having an active energy ray-curable unsaturated group, and a photopolymerization initiator. A photoresist composition. 前記顔料が、酸性官能基又は酸性官能基の中和塩基を有するカーボンブラックであることを特徴とする請求項9に記載のフォトレジスト組成物。   The photoresist composition according to claim 9, wherein the pigment is carbon black having an acidic functional group or a neutralized base of an acidic functional group.
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