JP2013140227A - Method for producing pigment dispersion for color filter - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a pigment dispersion for a color filter having a high contrast ratio and a low viscosity while satisfying storage stability which can finely disperse an organic pigment.SOLUTION: There is provided a method for producing a pigment dispersion for a color filter, the method comprising the steps of: a first step of preliminarily dispersing a mixture liquid containing an organic pigment treated with an acrylic resin, a water-insoluble dispersant and an organic solvent by a media type disperser filled with media particles under the conditions of an instantaneous driving force of 0.5 to 3 kW/kg and a cumulative driving force of 2 to 12 kWh/kg; and a second step of mainly dispersing the resulting preliminarily dispersed product by a media type disperser filled with media particles having a particle diameter smaller than that of the media particles in the first step.

Description

本発明は、カラーフィルター用顔料分散体の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a pigment dispersion for a color filter.

液晶表示装置は、主としてパーソナルコンピュータ用のモニターとして使用されてきたが、近年、それだけでなくテレビ用のモニターへの展開も急速に進んでおり、その発色にはカラーフィルターが用いられている。
現在、カラーフィルターの着色層は、耐光性、耐熱性に優れる顔料を着色剤とする顔料分散法で製造することが主流となっている。一般に、顔料を微細で安定な粒子として分散させることができれば、可視光に対する散乱が少なくなる。
顔料の分散方法としては、メディアミル分散機を用いて、撹拌・混合によるせん断力・摩擦力、メディア同士の衝撃力等により、粒子を解砕・粉砕する方法が知られている。
しかし、顔料を微細化すればするほど、分散した粒子が再凝集し易く、それに起因する粒子径の増大や粘度の増大が起こり、分散状態を安定化させることが困難となる。
The liquid crystal display device has been mainly used as a monitor for a personal computer. However, in recent years, not only that, but also the development of a monitor for a television has been rapidly progressed, and a color filter is used for color development.
At present, the color filter colored layer is mainly produced by a pigment dispersion method using a pigment having excellent light resistance and heat resistance as a colorant. Generally, if the pigment can be dispersed as fine and stable particles, the scattering with respect to visible light is reduced.
As a method for dispersing a pigment, a method is known in which particles are pulverized and pulverized using a media mill disperser by a shearing force / friction force by stirring and mixing, an impact force between media, and the like.
However, the finer the pigment is, the easier it is for the dispersed particles to re-agglomerate, resulting in an increase in particle diameter and viscosity, which makes it difficult to stabilize the dispersion state.

これまで、カラーフィルターの高品質化(高輝度化、高コントラスト化等)を実現させるため、顔料や顔料分散剤を最適化すること、着色層中に含まれる顔料を微細化すること等が検討されてきた。
特許文献1には、有機溶媒中で顔料と第1分散剤をメディア式分散機で分散して予備分散体を得、この予備分散体と顔料への吸着率が第1分散剤よりも小さい第2分散剤とを更にメディア式分散機で分散した後、顔料に未吸着の分散剤を除去する非水系顔料分散体の製造方法が開示されている。この方法によれば、低粘度で顔料粒径の小さい非水系顔料分散体を効率的に製造することができる。
特許文献2には、分散装置として、円筒形粉砕部内のロータとセパレータを有する分散媒体攪拌型分散装置を用いるインクジェットプリンター用水性記録液の製造方法が開示されている。
特許文献3には、色再現性、表示品位特に黒の再現性の改善を課題として、不飽和カルボン酸、脂肪族環状基を有するモノ(メタ)アクリレート、それらと共重合し得る他のモノマーとの共重合体であるアクリル樹脂と顔料とを含有する顔料組成物が開示されている。
しかしながら、これら文献記載の方法では、コントラスト比を向上できるほど顔料を微細化できないという問題がある。
Until now, in order to achieve high quality (high brightness, high contrast, etc.) color filters, optimization of pigments and pigment dispersants, and refinement of pigments contained in colored layers have been studied. It has been.
Patent Document 1 discloses that a preliminary dispersion is obtained by dispersing a pigment and a first dispersant in an organic solvent using a media-type disperser, and the adsorption rate to the preliminary dispersion and the pigment is smaller than that of the first dispersant. Disclosed is a method for producing a non-aqueous pigment dispersion in which 2 dispersant is further dispersed with a media-type disperser, and then the dispersant not adsorbed on the pigment is removed. According to this method, a non-aqueous pigment dispersion having a low viscosity and a small pigment particle size can be efficiently produced.
Patent Document 2 discloses a method for producing an aqueous recording liquid for an ink jet printer using a dispersion medium stirring type dispersion device having a rotor and a separator in a cylindrical crushing section as a dispersion device.
In Patent Document 3, for the purpose of improving color reproducibility, display quality, particularly black reproducibility, unsaturated carboxylic acid, mono (meth) acrylate having an aliphatic cyclic group, and other monomers copolymerizable therewith A pigment composition containing an acrylic resin that is a copolymer of the above and a pigment is disclosed.
However, the methods described in these documents have a problem that the pigment cannot be made fine enough to improve the contrast ratio.

特開2011−57823号公報JP 2011-57823 A 特開2006−16444号公報JP 2006-16444 A 特開2008−111019号公報JP 2008-111019 A

本発明は、有機顔料を微分散でき、低粘度で保存安定性を満足しつつ、コントラスト比が高いカラーフィルター用顔料分散体の製造方法を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a method for producing a pigment dispersion for a color filter that can finely disperse an organic pigment, has a low viscosity, satisfies storage stability, and has a high contrast ratio.

本発明者らは、カラーフィルター用顔料分散体の製造方法において、アクリル樹脂で処理した有機顔料を、メディア式分散機を用いて特定条件下で予備分散した後、さらに小粒径のメディア粒子で本分散処理するという2段階分散処理により、有機顔料を段階的に小粒化する際に、第1工程の予備分散条件が、意外にも最終的に評価されるカラーフィルターのコントラスト比に大きく影響することを見出した。
すなわち、本発明は、下記の第1工程及び第2工程を有する、カラーフィルター用顔料分散体の製造方法を提供する。
第1工程:アクリル樹脂で処理した有機顔料、水不溶性分散剤、及び有機溶媒を含有する混合液を、瞬時動力が0.5〜3kW/kgで、かつ積算動力が2〜12kWh/kgとなる条件下でメディア粒子を充填したメディア式分散機により予備分散処理する工程
第2工程:第1工程で得られた予備分散体を、第1工程のメディア粒子の粒径より小さい粒径のメディア粒子を充填したメディア式分散機により本分散処理する工程
なお、前記特許文献1は、顔料を2段階分散処理する点は本発明と同じであるが、用いる顔料は樹脂で予め処理された顔料ではないため顔料の凝集力が強く、本発明方法と比べて第1工程ではより高い瞬時動力を必要とする。
In the method for producing a pigment dispersion for a color filter, the present inventors preliminarily disperse an organic pigment treated with an acrylic resin under a specific condition using a media-type disperser, and then use media particles having a smaller particle size. When the organic pigment is reduced to small particles step by step by the two-stage dispersion treatment, which is the main dispersion treatment, the preliminary dispersion conditions of the first step unexpectedly greatly affect the contrast ratio of the finally evaluated color filter. I found out.
That is, this invention provides the manufacturing method of the pigment dispersion for color filters which has the following 1st process and 2nd process.
First step: A mixed solution containing an organic pigment treated with an acrylic resin, a water-insoluble dispersant, and an organic solvent has an instantaneous power of 0.5 to 3 kW / kg and an integrated power of 2 to 12 kWh / kg. Step of pre-dispersing with a media-type disperser filled with media particles under the conditions Second step: Media particles having a particle size smaller than the particle size of the media particles in the first step of the pre-dispersion obtained in the first step In addition, although the said patent document 1 is the same as this invention in the point which carries out the two-stage dispersion processing of the pigment, the pigment to be used is not the pigment previously processed with resin. Therefore, the cohesive strength of the pigment is strong, and higher instantaneous power is required in the first step than in the method of the present invention.

本発明によれば、有機顔料を微分散でき、低粘度で保存安定性を満足しつつ、コントラスト比が高いカラーフィルター用顔料分散体を効率的に製造することができる。   According to the present invention, an organic pigment can be finely dispersed, and a pigment dispersion for a color filter having a high contrast ratio can be efficiently produced while satisfying storage stability with low viscosity.

本発明で用いられメディア式分散機の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the media-type disperser used by this invention.

本発明のカラーフィルター用顔料分散体の製造方法は、下記の第1工程及び第2工程を有することを特徴とする。
第1工程:アクリル樹脂で処理した有機顔料、水不溶性分散剤、及び有機溶媒を含有する混合液を、瞬時動力が0.5〜3kW/kgで、かつ積算動力が2〜12kWh/kgとなる条件下でメディア粒子を充填したメディア式分散機により予備分散処理する工程、
第2工程:第1工程で得られた予備分散体を、第1工程のメディア粒子の粒径より小さい粒径のメディア粒子を充填したメディア式分散機により本分散処理する工程
以下、本発明で用いる各成分、及び各工程について説明する。
The manufacturing method of the pigment dispersion for color filters of this invention has the following 1st process and 2nd process, It is characterized by the above-mentioned.
First step: A mixed solution containing an organic pigment treated with an acrylic resin, a water-insoluble dispersant, and an organic solvent has an instantaneous power of 0.5 to 3 kW / kg and an integrated power of 2 to 12 kWh / kg. A step of pre-dispersing with a media-type disperser filled with media particles under the conditions;
Second step: A step of subjecting the preliminary dispersion obtained in the first step to a main dispersion treatment using a media-type disperser filled with media particles having a particle size smaller than that of the media particles in the first step. Each component to be used and each process will be described.

[アクリル樹脂で処理した有機顔料]
本発明で用いられるアクリル樹脂で処理した有機顔料は、有機顔料とアクリル樹脂が、物理的又は化学的に結合している顔料であればよい。アクリル樹脂で処理した有機顔料は、顔料の粉砕時に顔料同士の再凝集が抑制され、顔料を比較的容易に小粒径化することができると考えられる。これにより粗大粒子の生成が抑制され、コントラスト比が高くなると考えられる。なお、物理的な結合とは、樹脂の有機顔料への吸着や有機顔料の被覆等を意味する。
[Organic pigments treated with acrylic resin]
The organic pigment treated with the acrylic resin used in the present invention may be a pigment in which the organic pigment and the acrylic resin are physically or chemically bonded. It is considered that the organic pigment treated with the acrylic resin is capable of suppressing reaggregation of the pigments at the time of pulverizing the pigment and making the pigment relatively small in particle size. This is thought to suppress the generation of coarse particles and increase the contrast ratio. The physical bond means adsorption of a resin to an organic pigment, coating with an organic pigment, or the like.

<有機顔料>
本発明に用いられる有機顔料(以下、単に「顔料」ともいう)としては、カラーフィルターに好適に用いられるものであれば特に制限はなく、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、縮合多環顔料、レーキ顔料等が挙げられる。
アゾ顔料としてはC.I.ピグメントレッド3等の不溶性アゾ顔料、C.I.ピグメントレッド48:1等の溶性アゾ顔料、C.I.ピグメントレッド144等の縮合アゾ顔料が挙げられる。フタロシアニン顔料としては、C.I.ピグメントブルー15:6等の銅フタロシアニン顔料等が挙げられる。
縮合多環顔料としては、C.I.ピグメントレッド177等のアントラキノン系顔料、C.I.ピグメントレッド123等のペリレン系顔料、C.I.ピグメントオレンジ43等のペリノン系顔料、C.I.ピグメントレッド122等のキナクリドン系顔料、C.I.ピグメントバイオレット23等のジオキサジン系顔料、C.I.ピグメントイエロー109等のイソインドリノン系顔料、C.I.ピグメントオレンジ66等のイソインドリン系顔料、C.I.ピグメントイエロー138等のキノフタロン系顔料、C.I.ピグメントイエロー150等のニッケルアゾ錯体系顔料、C.I.ピグメントレッド88等のインジゴ系顔料、C.I.ピグメントグリーン8等の金属錯体顔料、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントオレンジ71等のジケトピロロピロール系顔料等が挙げられる。
これらの中では、本発明の効果をより有効に発現させる観点から、下記一般式(1)で表されるジケトピロロピロール系顔料が好ましい。
<Organic pigment>
The organic pigment used in the present invention (hereinafter also simply referred to as “pigment”) is not particularly limited as long as it is suitably used for a color filter, such as an azo pigment, a phthalocyanine pigment, a condensed polycyclic pigment, and a lake pigment. Is mentioned.
As the azo pigment, C.I. I. Insoluble azo pigments such as CI Pigment Red 3; I. Soluble red azo pigments such as CI Pigment Red 48: 1; I. And condensed azo pigments such as CI Pigment Red 144. Examples of the phthalocyanine pigment include C.I. I. And copper phthalocyanine pigments such as CI Pigment Blue 15: 6.
Examples of the condensed polycyclic pigment include C.I. I. Anthraquinone pigments such as CI Pigment Red 177; I. Perylene pigments such as CI Pigment Red 123; I. Perinone pigments such as C.I. Pigment Orange 43; I. Quinacridone pigments such as C.I. Pigment Red 122; I. Dioxazine pigments such as CI Pigment Violet 23, C.I. I. Pigment Yellow 109 and other isoindolinone pigments, C.I. I. Pigment Orange 66 and other isoindoline pigments, C.I. I. Quinophthalone pigments such as CI Pigment Yellow 138; I. Pigment azo complex pigments such as CI Pigment Yellow 150, C.I. I. Indigo pigments such as CI Pigment Red 88; I. Metal complex pigments such as C.I. Pigment Green 8; I. Pigment red 254, C.I. I. Pigment red 255, C.I. I. And diketopyrrolopyrrole pigments such as CI Pigment Orange 71.
Among these, a diketopyrrolopyrrole pigment represented by the following general formula (1) is preferable from the viewpoint of more effectively expressing the effects of the present invention.

Figure 2013140227
Figure 2013140227

式(1)中、X1及びX2は、それぞれ独立して、水素原子又はフッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子を示し、Y1及びY2は、それぞれ独立して、水素原子又は−SO3H基を示す。
ジケトピロロピロール系顔料の市販品の好適例としては、BASF社製、C.I.ピグメントレッド254、商品名「Irgaphor Red BK-CF」、「Irgaphor Red BT-CF」、「Irgazin DPP Red BO」、「Irgazin DPP Red BL」、「Cromophtal DPP Red BP」、「Cromophtal DPP Red BOC」等が挙げられる。
一般式(1)で表されるジケトピロロピロール系顔料の製造方法に特に制限はない。例えば、ベンゾニトリル又はハロゲン化ベンゾニトリルとブロモ酢酸エステル等のハロゲン化酢酸エステルを、亜鉛粉末等の還元剤の存在下で反応させることにより、又は得られた化合物を更にスルホン化することにより製造することができる。
上記の顔料は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
In formula (1), X 1 and X 2 each independently represent a hydrogen atom or a halogen atom such as a fluorine atom or a chlorine atom, and Y 1 and Y 2 each independently represent a hydrogen atom or —SO 2. Indicates a 3 H group.
Suitable examples of commercially available diketopyrrolopyrrole pigments include BASF Corporation C.I. I. Pigment Red 254, trade names "Irgaphor Red BK-CF", "Irgaphor Red BT-CF", "Irgazin DPP Red BO", "Irgazin DPP Red BL", "Cromophtal DPP Red BP", "Cromophtal DPP Red BOC", etc. Is mentioned.
There is no restriction | limiting in particular in the manufacturing method of the diketopyrrolopyrrole pigment represented by General formula (1). For example, it is produced by reacting benzonitrile or halogenated benzonitrile with a halogenated acetate such as bromoacetate in the presence of a reducing agent such as zinc powder, or by further sulfonating the obtained compound. be able to.
The above pigments can be used alone or in combination of two or more.

<アクリル樹脂>
アクリル樹脂は、(A)(メタ)アクリル酸モノマーと、(B)疎水性モノマーとを含有するモノマー混合物を重合させることによって製造されるものである。
(A)(メタ)アクリル酸モノマーは、顔料との吸着性による分散安定性向上の観点から用いられる。(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸及び/又はメタクリル酸の意味である。
<Acrylic resin>
The acrylic resin is produced by polymerizing a monomer mixture containing (A) (meth) acrylic acid monomer and (B) hydrophobic monomer.
(A) The (meth) acrylic acid monomer is used from the viewpoint of improving dispersion stability by adsorbability with the pigment. (Meth) acrylic acid means acrylic acid and / or methacrylic acid.

(B)疎水性アクリル系モノマーとしては、有機溶媒中の分散性を高めて、顔料分散体の低粘度化する観点から、アルキル(メタ)アクリレート、及び芳香族基含有モノマーから選ばれる1種以上が含有されていることが好ましい。
アルキル(メタ)アクリレートとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(イソ)プロピル(メタ)アクリレート、(イソ又はターシャリー)ブチル(メタ)アクリレート、(イソ)アミル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、(イソ)オクチル(メタ)アクリレート、(イソ)デシル(メタ)アクリレート、(イソ)ドデシル(メタ)アクリレート、(イソ)ステアリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレートアダマンチル(メタ)アクリレート等の炭素数1〜22、好ましくは炭素数6〜22の炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル類が挙げられる。
なお、上記(イソ又はターシャリー)及び(イソ)は、これらの基が存在している場合とそうでない場合の双方を意味し、これらの基が存在していない場合には、ノルマルを示す。
(B) The hydrophobic acrylic monomer is one or more selected from alkyl (meth) acrylates and aromatic group-containing monomers from the viewpoint of increasing the dispersibility in an organic solvent and reducing the viscosity of the pigment dispersion. Is preferably contained.
Examples of the alkyl (meth) acrylate include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (iso) propyl (meth) acrylate, (iso or tertiary) butyl (meth) acrylate, (iso) amyl (meth) acrylate, Cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (iso) octyl (meth) acrylate, (iso) decyl (meth) acrylate, (iso) dodecyl (meth) acrylate, (iso) stearyl (meth) acrylate, Examples thereof include (meth) acrylic acid esters having a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, preferably 6 to 22 carbon atoms, such as isobornyl (meth) acrylate adamantyl (meth) acrylate.
In addition, said (iso or tertiary) and (iso) mean both the case where these groups exist, and the case where it is not so, and when these groups do not exist, normal is shown.

芳香族基含有モノマーは、スチレン、ビニルナフタレン、α―メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、4−ビニルビフェニル、1,1−ジフェニルエチレン、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−メタクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレート、2−アクリロイロキシエチルフタル酸及びネオペンチルグリコールアクリル酸安息香酸エステルから選ばれる1種以上が好ましい。これらの中では、有機溶媒中の分散性を高めて、顔料分散体の低粘度化する観点から、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の芳香族基含有(メタ)アクリレートが好ましく、ベンジル(メタ)アクリレートがより好ましい。   Aromatic group-containing monomers are styrene, vinyl naphthalene, α-methyl styrene, vinyl toluene, ethyl vinyl benzene, 4-vinyl biphenyl, 1,1-diphenyl ethylene, benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, 2 One or more selected from -hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, 2-methacryloyloxyethyl-2-hydroxypropyl phthalate, 2-acryloyloxyethyl phthalate and neopentyl glycol acrylate benzoate are preferred. Among these, aromatic group-containing (meth) acrylates such as benzyl (meth) acrylate and phenoxyethyl (meth) acrylate are preferable from the viewpoint of increasing dispersibility in an organic solvent and reducing the viscosity of the pigment dispersion. More preferred is benzyl (meth) acrylate.

なお、本発明の目的を阻害しない範囲内で他のモノマーを併用することができる。
他のモノマーとして、(C)ノニオン性のモノマーが好ましい。
(C)ノニオン性のモノマーは、顔料と樹脂との親和性を向上させ、顔料の分散安定性向上の観点から用いられる。(C)ノニオン性のモノマーとしては、下記一般式(2)で表されるものが好ましい。
CH2=CR1COO(AO)p2 (2)
式(2)中、R1は水素原子又はメチル基を示し、R2は水素原子、炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数1〜9のアルキル基で置換されていてもよいフェニル基を示す。AOは、炭素数2〜4のオキシアルキレン単位を示し、pは平均付加モル数を示し、1〜25の数である。p個のオキシアルキレン単位は、同一でも異なっていてもよい。
オキシアルキレン単位としては、オキシエチレン単位、オキシプロピレン単位、オキシテトラメチレン単位が好ましく、オキシアルキレン単位が異なる場合は、ブロック付加、ランダム付加、及び交互付加のいずれでもよい。
(C)ノニオン性のモノマーとしては、メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、等が挙げられる。
上記の各種モノマーは、単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
In addition, other monomers can be used in combination as long as the object of the present invention is not impaired.
As the other monomer, (C) a nonionic monomer is preferable.
(C) The nonionic monomer is used from the viewpoint of improving the affinity between the pigment and the resin and improving the dispersion stability of the pigment. (C) As a nonionic monomer, what is represented by following General formula (2) is preferable.
CH 2 = CR 1 COO (AO) p R 2 (2)
In Formula (2), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a phenyl group optionally substituted with an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms. Show. AO represents an oxyalkylene unit having 2 to 4 carbon atoms, p represents an average added mole number, and is a number of 1 to 25. The p oxyalkylene units may be the same or different.
The oxyalkylene unit is preferably an oxyethylene unit, an oxypropylene unit, or an oxytetramethylene unit. When the oxyalkylene units are different, any of block addition, random addition, and alternate addition may be used.
(C) Nonionic monomers include methoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, methoxypolypropylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, and the like.
Said various monomers can be used individually or in mixture of 2 or more types.

モノマー混合物における(A)(メタ)アクリル酸モノマーの含有量は、顔料との吸着性による分散安定性向上の観点から、好ましくは3〜40重量%、より好ましくは5〜30重量%、更に好ましくは7〜25重量%である。
モノマー混合物における(B)疎水性モノマーの含有量は、低粘度化の観点から、好ましくは15〜87重量%、より好ましくは35〜85重量%、更に好ましくは60〜83重量%である。
(C)ノニオン性のモノマーを更に用いる場合、モノマー混合物における(C)ノニオン性のモノマーの含有量は、顔料の分散安定性の観点から、好ましくは5〜45重量%、より好ましくは5〜35重量%、更に好ましくは5〜30重量%である。
The content of the (A) (meth) acrylic acid monomer in the monomer mixture is preferably 3 to 40% by weight, more preferably 5 to 30% by weight, and still more preferably, from the viewpoint of improving dispersion stability due to adsorptivity with the pigment. Is 7 to 25% by weight.
The content of the (B) hydrophobic monomer in the monomer mixture is preferably 15 to 87% by weight, more preferably 35 to 85% by weight, and still more preferably 60 to 83% by weight from the viewpoint of lowering the viscosity.
When the (C) nonionic monomer is further used, the content of the (C) nonionic monomer in the monomer mixture is preferably from 5 to 45% by weight, more preferably from 5 to 35%, from the viewpoint of dispersion stability of the pigment. % By weight, more preferably 5 to 30% by weight.

<アクリル樹脂による有機顔料の処理>
アクリル樹脂で有機顔料を処理する方法としては、水系溶媒中に、顔料とアクリル樹脂とを存在させた後、(i)水系溶媒を酸性にすること、又は(ii)水系溶媒を除去することで、顔料表面にアクリル樹脂を物理的又は化学的に吸着又は結合させる方法等が挙げられる。
ここで水系溶媒の「水系」とは、溶媒中、水が最大割合を占めていることを意味し、水100重量%でもよいし、前記要件を満たすものであれば、水と1種以上の有機溶媒との混合物も含まれる。水系溶媒中、顔料の含有量は、0.5〜30重量%が好ましく、1〜20重量%がより好ましく、アクリル樹脂の含有量は0.01〜30重量%が好ましく、0.1〜10重量%がより好ましく、水系溶媒(好ましくは水)の含有量は、60〜99重量%であることが好ましく、70〜98重量%がより好ましい。
水系溶媒の除去には、減圧、加熱、ろ過等の公知の方法を用いることができる。水系溶媒は、ほぼ完全に除去されていてもよく、残存していてもよい。水系溶媒を除去後、水不溶性ポリマー粒子で処理した顔料中、水系溶媒の残存含有量は5重量%以下が好ましく、0.1重量%以下がより好ましい。水系溶媒除去後、必要により粉砕を行ってもよい。
水系溶媒を酸性にする場合は、塩酸やリン酸等により、pHを3〜5にすることが好ましい。次いで、必要により、ろか、水洗、粉砕を行うことができる。
顔料とアクリル樹脂との重量比(アクリル樹脂/顔料)は、顔料の分散性を向上させ、コントラス比が高いカラーフィルターを得る観点から、0.05〜0.25が好ましく、0.08〜0.17がより好ましい。
<Treatment of organic pigments with acrylic resin>
As a method of treating an organic pigment with an acrylic resin, after the pigment and the acrylic resin are present in an aqueous solvent, (i) the aqueous solvent is acidified, or (ii) the aqueous solvent is removed. And a method of physically or chemically adsorbing or binding an acrylic resin to the pigment surface.
Here, “aqueous” of the aqueous solvent means that water accounts for the largest proportion in the solvent, and may be 100% by weight of water. Also included are mixtures with organic solvents. In the aqueous solvent, the pigment content is preferably 0.5 to 30% by weight, more preferably 1 to 20% by weight, and the acrylic resin content is preferably 0.01 to 30% by weight, and 0.1 to 10%. % By weight is more preferable, and the content of the aqueous solvent (preferably water) is preferably 60 to 99% by weight, and more preferably 70 to 98% by weight.
For removal of the aqueous solvent, a known method such as reduced pressure, heating, or filtration can be used. The aqueous solvent may be removed almost completely or may remain. In the pigment treated with the water-insoluble polymer particles after removing the aqueous solvent, the residual content of the aqueous solvent is preferably 5% by weight or less, and more preferably 0.1% by weight or less. If necessary, pulverization may be performed after removing the aqueous solvent.
When making the aqueous solvent acidic, it is preferable to adjust the pH to 3 to 5 with hydrochloric acid, phosphoric acid or the like. Then, if necessary, it can be filtered, washed with water and pulverized.
The weight ratio of the pigment to the acrylic resin (acrylic resin / pigment) is preferably 0.05 to 0.25, and preferably 0.08 to 0 from the viewpoint of improving the dispersibility of the pigment and obtaining a color filter having a high contrast ratio. .17 is more preferred.

[水不溶性分散剤]
本発明で用いられる水不溶性分散剤は、有機顔料を有機溶媒中で安定に微細化した状態で分散させ、粗大粒子を減少し、コントラスト比を高くする観点から、工程1及び工程2とも、顔料への吸着性が比較的高いものが好ましく、工程1と工程2とで用いる水不溶性分散剤が本質的に同じであることが好ましい。このような水不溶性分散剤として、工程1及び工程2とも、塩基性ウレタン樹脂が好ましく用いられる。
水不溶性分散剤のアミン価は、顔料への吸着率を高くする観点から、好ましくは3〜20mgKOH/g、より好ましくは5〜17mgKOH/g、更に好ましく5〜15mgKOH/gが、より更に好ましくは5〜9mgKOH/gである。水不溶性分散剤を2種以上用いてる場合は、水不溶性分散剤の個々のアミン価の加重平均として求める。
工程1と工程2とで用いる水不溶性分散剤が本質的に同じであるためには、工程1と工程2とで用いる塩基性ウレタン樹脂のアミン価の差が、顔料への吸着性を高める観点から、10mgKOH/g以下であることが好ましく、5mgKOH/g以下であることがより好ましく、3mgKOH/g以下であることがより更に好ましい。
[Water-insoluble dispersant]
The water-insoluble dispersant used in the present invention is prepared by dispersing the organic pigment in a state of being stably fined in an organic solvent, reducing coarse particles, and increasing the contrast ratio. It is preferable that the water-insoluble dispersant used in Step 1 and Step 2 is essentially the same. As such a water-insoluble dispersant, a basic urethane resin is preferably used in both Step 1 and Step 2.
The amine value of the water-insoluble dispersant is preferably 3 to 20 mg KOH / g, more preferably 5 to 17 mg KOH / g, still more preferably 5 to 15 mg KOH / g, and still more preferably from the viewpoint of increasing the adsorption rate to the pigment. 5-9 mg KOH / g. When two or more water-insoluble dispersants are used, the weight is determined as a weighted average of individual amine values of the water-insoluble dispersant.
In order for the water-insoluble dispersant used in Step 1 and Step 2 to be essentially the same, the difference in the amine value of the basic urethane resin used in Step 1 and Step 2 increases the adsorptivity to the pigment. Therefore, it is preferably 10 mgKOH / g or less, more preferably 5 mgKOH / g or less, and still more preferably 3 mgKOH / g or less.

塩基性ウレタン系樹脂分散剤としては、ポリイソアネート化合物のイソシアネート基に、分子内に水酸基を1個以上有する数平均分子量300〜10,000の化合物、及び分子内にイソシアネート基と反応可能な官能基を有する塩基性基含有化合物を反応させて得られものが好ましい。
ここで、ポリイソシアネート化合物としては、トリレンジイソシアネネート、イソホロンジイソアヒアネート等のジイソシアネートをもとにしたイソシアヌル基を有するポリイソシアネートが好ましい。
分子内に水酸基を1個以上有する化合物としては、ポリエーテル化合物、ポリエステル化合物等が挙げられ、例えば、ポリエチレングリコール等である。
分子内にイソシアネート基と反応可能な官能基を有する塩基性基含有化合物としては、N,N−ジ置換アミノ基又は複素環窒素原子を有するポリオール、ポリチオール及びアミン類から選ばれる1種以上の化合物等が挙げられ、例えば、N,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン等である。
ここで、「水不溶性分散剤」とは、分散剤を105℃で2時間乾燥させた後、25℃の水100gに溶解させたときに、その溶解量が10g以下、好ましくは5g以下、更に好ましくは1g以下である分散剤をいう。溶解量は、分散剤が塩生成基を有する場合は、その種類に応じて、分散剤の塩生成基を酢酸又は水酸化ナトリウムで100%中和した時の溶解量である。
As the basic urethane resin dispersant, a compound having a number average molecular weight of 300 to 10,000 having at least one hydroxyl group in the molecule and a functional group capable of reacting with the isocyanate group in the molecule are added to the isocyanate group of the polyisocyanate compound. What was obtained by making the basic group containing compound which has it react is preferable.
Here, the polyisocyanate compound is preferably a polyisocyanate having an isocyanuric group based on a diisocyanate such as tolylene diisocyanate or isophorone diisohyahynate.
Examples of the compound having one or more hydroxyl groups in the molecule include polyether compounds and polyester compounds, such as polyethylene glycol.
As the basic group-containing compound having a functional group capable of reacting with an isocyanate group in the molecule, one or more compounds selected from polyols having N, N-disubstituted amino groups or heterocyclic nitrogen atoms, polythiols, and amines For example, N, N-dimethyl-1,3-propanediamine and the like.
Here, the “water-insoluble dispersant” means that when the dispersant is dried at 105 ° C. for 2 hours and then dissolved in 100 g of water at 25 ° C., the dissolution amount is 10 g or less, preferably 5 g or less, The dispersant is preferably 1 g or less. When the dispersant has a salt-forming group, the dissolution amount is a dissolution amount when the salt-forming group of the dispersant is 100% neutralized with acetic acid or sodium hydroxide depending on the type.

水不溶性分散剤としては、例えば、特開平3−277673号公報、特開平10−339949号公報、特表2003−517063号公報等に記載の主鎖にアミド系骨格を有し、側鎖がメタクリル酸エステルによるマクロモノマーからなるグラフトポリマー;特公平7−96654号公報、特開平7−207178号公報等に記載の脂肪族ヒドロキシカルボン酸残基を有するポリエステル系オリゴマー;オルガノシロキサンポリマー(信越化学工業株式会社、KP341、KP575等);(メタ)アクリル酸系(共)重合体(共栄油脂化学工業株式会社、ポリフローNo.75、90、95等);その他市販品として、日本ルーブリゾール社製のソルスパース3000、5000、9000、12000、13240、13940、17000、20000、24000、26000、28000等の各種ソルスパース分散剤、味の素ファインテクノ株式会社製のアジスパーPB−821、822、880、881等の各種アジスパー分散剤、三洋化成株式会社製のイソーネットS−20、ビックケミー・ジャパン株式会社製のDisperbyk−161、162、2163、2164等各種Disperbyk分散剤等が挙げられる。
上記の分散剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
Examples of the water-insoluble dispersant include an amide skeleton in the main chain described in JP-A-3-277673, JP-A-10-339949, JP-T-2003-517063, etc., and the side chain is methacrylic. Graft polymer comprising macromonomer by acid ester; polyester oligomer having aliphatic hydroxycarboxylic acid residue described in JP-B-7-96654, JP-A-7-207178, etc .; organosiloxane polymer (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Company, KP341, KP575, etc.); (Meth) acrylic acid-based (co) polymer (Kyoei Yushi Chemical Co., Ltd., Polyflow No. 75, 90, 95, etc.); 3000, 5000, 9000, 12000, 13240, 13940, 17 Various Solsperse dispersants such as 00, 20000, 24000, 26000, and 28000, Ajisper PB-821, 822, 880, and 881 manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd., and Isonet S-20 manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd. And various Disperbyk dispersants such as Disperbyk-161, 162, 2163, 2164 manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd., and the like.
Said dispersing agent can be used individually or in combination of 2 or more types.

[有機溶媒]
有機溶媒は特に限定されず、分散処理を行う条件下で液状の有機溶媒であればよい。
有機溶媒の好適例としては、有機顔料と水不溶性分散剤との分散性の観点から、例えば、エタノール、イソプロピルアルコール等の炭素数1〜4の低級アルコール;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素;プロピレングリコール等の多価アルコール;エチレングリコールジエチルエーテル等のエーテル等の他、酢酸エチル、シリコーンオイル、高級アルコール、油脂等及び下記一般式(3)で表される化合物等が挙げられる。
[Organic solvent]
The organic solvent is not particularly limited as long as it is a liquid organic solvent under the conditions for the dispersion treatment.
Preferred examples of the organic solvent include, for example, a lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms such as ethanol and isopropyl alcohol; a ketone such as acetone and methyl ethyl ketone; toluene and xylene from the viewpoint of dispersibility between the organic pigment and the water-insoluble dispersant. Aromatic hydrocarbons such as cyclohexane, aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, polyhydric alcohols such as propylene glycol, ethers such as ethylene glycol diethyl ether, ethyl acetate, silicone oil, higher alcohols, oils and fats, and the following general formula ( Examples thereof include compounds represented by 3).

Figure 2013140227
Figure 2013140227

(式中、R3及びR4は、それぞれ独立して、炭素数1〜4の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、R5は水素原子又はメチル基を示す。)
一般式(3)において、R3及びR4の炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、及びtert−ブチル基が挙げられる。これらの中では、メチル基及びエチル基が好ましい。
カラーフィルター用途等においては、ジケトピロロピロール系顔料等の顔料の分散性と、高分子分散剤の溶解性又は分散性の観点から、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(BCA)、及びプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートからなる群から選ばれる1種以上が特に好ましい。
上記の有機溶媒は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
(In the formula, R 3 and R 4 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group.)
In the general formula (3), the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms of R 3 and R 4 includes a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, and a sec-butyl group. , And tert-butyl group. In these, a methyl group and an ethyl group are preferable.
For color filter applications, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) from the viewpoint of dispersibility of pigments such as diketopyrrolopyrrole pigments and solubility or dispersibility of polymer dispersants , One or more selected from the group consisting of diethylene glycol monobutyl ether acetate (BCA) and propylene glycol monoethyl ether acetate are particularly preferred.
Said organic solvent can be used individually or in combination of 2 or more types.

分散体中の顔料の量は、分散時の生産性を向上させる観点から、好ましくは1重量%以上、より好ましくは5重量%以上、更に好ましくは10重量%以上である。また、分散時のハンドリング性を確保する観点から、好ましくは60重量%以下、より好ましくは50重量%以下、更に好ましくは40重量%以下である。
分散体中の水不溶性分散剤の量は、分散処理過程で不足する事のない添加量とする事が分散安定性を向上させる観点から好ましい。具体的には、顔料重量に対して、10重量%以上、好ましくは20重量%以上、より好ましくは30重量%以上である。また、適度な粘度の分散体を得る観点から、顔料重量に対して、200重量%以下、好ましくは150重量%以下、より好ましくは100重量%以下である。
分散体中の有機溶媒の量は、顔料濃度や水不溶性分散剤、その他添加剤を除いた量であるが、各製造工程での分散処理時の操作性及び顔料を微細化させるという観点から、各製造工程において適宜選択される。
The amount of the pigment in the dispersion is preferably 1% by weight or more, more preferably 5% by weight or more, and still more preferably 10% by weight or more from the viewpoint of improving productivity during dispersion. Further, from the viewpoint of ensuring handling properties during dispersion, it is preferably 60% by weight or less, more preferably 50% by weight or less, and still more preferably 40% by weight or less.
The amount of the water-insoluble dispersant in the dispersion is preferably an addition amount that does not become insufficient in the dispersion treatment process from the viewpoint of improving the dispersion stability. Specifically, it is 10% by weight or more, preferably 20% by weight or more, more preferably 30% by weight or more based on the pigment weight. Further, from the viewpoint of obtaining a dispersion having an appropriate viscosity, the content is 200% by weight or less, preferably 150% by weight or less, more preferably 100% by weight or less based on the pigment weight.
The amount of the organic solvent in the dispersion is the amount excluding the pigment concentration, the water-insoluble dispersant, and other additives, but from the viewpoint of operability during the dispersion treatment in each manufacturing process and making the pigment finer, It selects suitably in each manufacturing process.

[カラーフィルター用顔料分散体の製造]
本発明のカラーフィルター用顔料分散体の製造方法においては、下記の第1工程及び第2工程を行う。
第1工程:アクリル樹脂で処理した有機顔料、水不溶性分散剤、及び有機溶媒を含有する混合液を、瞬時動力が0.5〜3kW/kgで、かつ積算動力が2〜12kWh/kgとなる条件下でメディア粒子を充填したメディア式分散機により予備分散処理する工程、
第2工程:第1工程で得られた予備分散体を、第1工程のメディア粒子の粒径より小さい粒径のメディア粒子を充填したメディア式分散機により本分散処理する工程
[Manufacture of pigment dispersions for color filters]
In the manufacturing method of the pigment dispersion for color filters of this invention, the following 1st process and 2nd process are performed.
First step: A mixed solution containing an organic pigment treated with an acrylic resin, a water-insoluble dispersant, and an organic solvent has an instantaneous power of 0.5 to 3 kW / kg and an integrated power of 2 to 12 kWh / kg. A step of pre-dispersing with a media-type disperser filled with media particles under the conditions;
Second step: A step of subjecting the preliminary dispersion obtained in the first step to a main dispersion treatment using a media-type disperser filled with media particles having a particle size smaller than that of the media particles in the first step.

〔第1工程〕
第1工程は、アクリル樹脂で処理した有機顔料、水不溶性分散剤、及び有機溶媒を含有する混合液(以下、単に「混合液」ともいう)を、メディア粒子を充填したメディア式分散機により予備分散処理する工程である。
この予備分散処理工程により、顔料の巨大粒子を粉砕し、粗大粒子量を効率的に低減できる。このとき、予備分散処理工程での操作条件は、分散機の瞬時動力が0.5〜3kW/kgで、かつ積算動力が2〜12kWh/kgという低エネルギーの条件で行うことが重要である。これは、顔料の巨大粒子を効率的に粉砕するため、比較的大きなメディア粒子を用いており、同じメディア粒子の充填率で比較すると、大きなメディア粒子では、メディア粒子同士の衝突エネルギーが大きくなる。
従って、分散時の瞬時動力や積算動力が前記範囲を超えると、過剰な力により、顔料の一次粒子の結晶構造を破砕し、色相が変化したり、アクリル樹脂が顔料からの脱離し、凝集が引き起こされることで、顔料の小粒径化や粗大粒子の減少が困難になる。
[First step]
In the first step, a mixed liquid (hereinafter also referred to simply as “mixed liquid”) containing an organic pigment treated with an acrylic resin, a water-insoluble dispersant, and an organic solvent is preliminarily prepared by a media type dispersing machine filled with media particles. This is a process of distributed processing.
By this preliminary dispersion treatment step, the pigment giant particles can be pulverized to effectively reduce the amount of coarse particles. At this time, it is important that the operation conditions in the preliminary dispersion treatment process be performed under low energy conditions in which the instantaneous power of the disperser is 0.5 to 3 kW / kg and the integrated power is 2 to 12 kWh / kg. This is because relatively large media particles are used in order to efficiently pulverize the giant pigment particles, and when compared with the same media particle filling rate, the collision energy between the media particles increases with the larger media particles.
Therefore, if the instantaneous power or accumulated power during dispersion exceeds the above range, the crystal structure of the primary particles of the pigment is crushed by excessive force, the hue changes, the acrylic resin is detached from the pigment, and aggregation occurs. As a result, it becomes difficult to reduce the particle size of the pigment and to reduce the coarse particles.

第1工程終了後における有機顔料の平均粒径(体積分率で計算した累積体積頻度が小粒径側から累積して50%になる粒径:D50)は、好ましくは0.5μm以下、より好ましくは0.3μm以下、更に好ましくは0.15μm以下になるように調整する。
また、顔料の粗大粒子の含有量を低減させる観点から、第1工程終了後におけるD90(体積分率で計算した累積体積頻度が小粒径側から累積して90%になる粒径)を好ましくは1μm以下、より好ましくは0.6μm以下、更に好ましくは0.4μm以下に調整する。なお、平均粒径(D50)、及びD90は、実施例の方法によって測定することができる。
各成分の混合順序に特に制限はないが、顔料のかさ比重を考慮して生産性を高める観点、及び顔料と有機溶媒との混合させ易さという観点から、有機溶媒に顔料を添加することが好ましい。水不溶性分散剤は、顔料を添加する前後に添加することが好ましい。
The average particle diameter of the organic pigment after completion of the first step (the particle diameter at which the cumulative volume frequency calculated by the volume fraction becomes 50% by accumulation from the small particle diameter side: D50) is preferably 0.5 μm or less. It is preferably adjusted to 0.3 μm or less, more preferably 0.15 μm or less.
Further, from the viewpoint of reducing the content of coarse pigment particles, D90 after completion of the first step (particle size in which the cumulative volume frequency calculated by the volume fraction is 90% cumulative from the small particle size side) is preferable. Is adjusted to 1 μm or less, more preferably 0.6 μm or less, and still more preferably 0.4 μm or less. In addition, average particle diameter (D50) and D90 can be measured by the method of an Example.
Although there is no particular limitation on the mixing order of each component, it is possible to add a pigment to an organic solvent from the viewpoint of enhancing productivity in consideration of the bulk specific gravity of the pigment and the ease of mixing the pigment and the organic solvent. preferable. The water-insoluble dispersant is preferably added before and after the pigment is added.

第1工程の予備分散処理では、アクリル樹脂で処理した有機顔料、水不溶性分散剤、及び有機溶媒等の原料を予め混合した後、メディア式分散機の処理を行う方が効率的に製造するという観点から望ましい。
混合装置としては、アンカー翼等の一般に用いられている混合撹拌装置を用いることができる。混合撹拌装置の中では、ウルトラディスパー(淺田鉄工株式会社、商品名)、エバラマイルダー(株式会社荏原製作所、商品名)、TKホモミクサー、TKパイプラインミクサー、TKホモジェッター、TKホモミックラインフロー、フィルミックス(以上、プライミクス株式会社、商品名)、ウルトラタラックス、DISPAX-REACTOR、コロイドミル、CMS、MHD(IKAジャパン株式会社、商品名)、クリアミックス(エム・テクニック株式会社、商品名)、ケイディーミル(キネティック・ディスパージョン社、商品名)等の高速撹拌混合装置が好ましい。
In the pre-dispersion process of the first step, it is said that the raw material such as the organic pigment, the water-insoluble dispersant, and the organic solvent treated with the acrylic resin is mixed in advance, and then the media type disperser is processed more efficiently. Desirable from a viewpoint.
As the mixing device, a commonly used mixing and stirring device such as an anchor blade can be used. Among the mixing and stirring devices, Ultra Disper (Iwata Iron Works Co., Ltd., trade name), Ebara Milder (Ebara Manufacturing Co., Ltd., trade name), TK homomixer, TK pipeline mixer, TK homojetter, TK homomic line flow, Philmix (above, Primix Co., Ltd., trade name), Ultra Turrax, DISPAX-REACTOR, Colloid Mill, CMS, MHD (IKA Japan Co., Ltd., trade name), Clear Mix (M Technique Co., Ltd., trade name), A high-speed stirring and mixing apparatus such as KD Mill (Kinetic Dispersion, trade name) is preferred.

次に、得られた混合液を、顔料粗大粒子への微粒化効果が高いメディア粒子を充填したメディア式分散機により予備分散処理する。予備分散に用いるメディア式分散機としては、SCミル(日本コークス工業株式会社、商品名)、スターミルLMZ(アシザワ・ファインテック株式会社、商品名)、ダイノーミル(株式会社シンマルエンタープライゼス、商品名)、DCPスーパーフロー、コスモ、アドバンティス(ビューラー株式会社、商品名)、ペイントシェーカー、ナノグレンミル(淺田鉄工株式会社、商品名)、等が挙げられる。
メディア式分散機の分散室内のメディア粒子の充填率は、分散室内の空間を基準にして、30〜90体積%の範囲にあることが好ましく、60〜90体積%がより好ましく、65〜80体積%が更に好ましい。この範囲では、メディア粒子による粉砕、剪断、衝突といった効果が発揮される。なお、メディア粒子の「充填率」とは、分散機容器の内部空間部分の容積に対する、充填したビーズの見かけ体積の比率で表される。ここで「ビーズの見かけ体積」とは、ビーズの質量をその占める嵩密度で割った値であり、嵩密度はビーズを1Lの容器に充填し、その質量より求めることができる。
メディア式分散機の回転軸の回転速度は、5〜15m/sが好ましく、7〜13m/sがより好ましく、8〜12m/sが更に好ましい。回転速度は、ローターの最先端部分の周速である。
Next, the obtained mixed liquid is pre-dispersed by a media type disperser filled with media particles having a high atomization effect on coarse pigment particles. Media mills used for pre-dispersion include SC mill (Nihon Coke Kogyo Co., Ltd., trade name), Star Mill LMZ (Ashizawa Finetech Co., trade name), Dino Mill (Shinmaru Enterprises Co., Ltd., trade name) , DCP Super Flow, Cosmo, Advantis (Buhler Co., Ltd., trade name), Paint Shaker, Nano Glen Mill (Iwata Iron Works Co., Ltd., trade name), and the like.
The filling rate of the media particles in the dispersion chamber of the media type dispersing machine is preferably in the range of 30 to 90% by volume, more preferably 60 to 90% by volume, and 65 to 80% by volume based on the space in the dispersion chamber. % Is more preferable. In this range, effects such as crushing, shearing, and collision with media particles are exhibited. The “filling rate” of the media particles is represented by the ratio of the apparent volume of the filled beads to the volume of the internal space portion of the disperser container. Here, the “apparent volume of the beads” is a value obtained by dividing the mass of the beads by the bulk density occupied by the beads, and the bulk density can be obtained from the mass of the beads filled in a 1 L container.
5-15 m / s is preferable, as for the rotational speed of the rotating shaft of a media type disperser, 7-13 m / s is more preferable, and 8-12 m / s is still more preferable. The rotational speed is the peripheral speed of the most advanced part of the rotor.

メディア粒子の材質としては、例えば、スチール、クロム合金等の高硬度金属、アルミナ、ジルコニア、ジルコン、チタニア等の高硬度セラミックス、ガラス、超高分子量ポリエチレン、ナイロン等の高分子材料等が挙げられる。顔料を微粒化するための剪断力や衝突力、粉砕力の大きさは、メディア粒子の比重が大きくなるのに伴い大きくなることから、これらの中では比較的比重が大きなセラミックメディア粒子が好ましく、耐摩耗性の点からジルコニア、チタニア等がより好ましい。
メディア粒子の大きさは、効率的に顔料の粗大粒子を低減し顔料微細化を図る観点から、その直径は0.1mm以上が好ましく、0.2mm以上がより好ましい。また顔料に与えるダメージをできる限り低減する観点から、1mm以下が好ましく、0.5mm以下がより好ましく、0.1〜1mmが更に好ましく、0.2〜0.5mmがより更に好ましい。
Examples of the material of the media particles include high-hardness metals such as steel and chromium alloy, high-hardness ceramics such as alumina, zirconia, zircon, and titania, and polymer materials such as glass, ultrahigh molecular weight polyethylene, and nylon. Since the magnitude of the shearing force, collision force, and pulverizing force for atomizing the pigment increases as the specific gravity of the media particles increases, among them, ceramic media particles having a relatively large specific gravity are preferable. From the viewpoint of wear resistance, zirconia, titania and the like are more preferable.
The size of the media particles is preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.2 mm or more, from the viewpoint of efficiently reducing the coarse particles of the pigment and making the pigment finer. Moreover, from a viewpoint of reducing the damage given to a pigment as much as possible, 1 mm or less is preferable, 0.5 mm or less is more preferable, 0.1-1 mm is still more preferable, 0.2-0.5 mm is still more preferable.

顔料の予備分散を行う条件は、分散に必要なエネルギーが少なすぎたり、逆に過剰なエネルギーを顔料に与えないように、予備分散体1kgあたり、瞬時動力を0.5〜3kW/kgとし、0.8〜2kW/kgが好ましく、0.8〜1.6kW/kgがより好ましく、0.9〜1.3kW/kgが更に好ましい。また、積算動力は2〜12kWh/kgとして分散を行い、2.5〜10kWh/kgとすることが好ましく、5〜9kWh/kgとすることがより好ましい。
ここで、「瞬時動力」及び「積算動力」とは、予備分散させるための分散機により混合液1kgに印加される正味の瞬時動力量及び前記瞬時動力量に時間を乗じた値をそれぞれ意味する。また正味動力とは分散機への実負荷動力から空転動力を差し引いた動力を意味し、空転動力とはメディア粒子及び分散媒体がない状態での動力を意味する。
「瞬時動力」及び「積算動力」はいずれも、実際には積算電力計又は電流計及び電圧計を用いて求めることができる。
また、顔料の予備分散時の温度は、顔料の分散安定性の劣化を抑制する観点から、0〜40℃が好ましく、5〜30℃がより好ましい。
The conditions for the pre-dispersion of the pigment are such that the instantaneous power is 0.5 to 3 kW / kg per kg of the pre-dispersion so that the energy required for the dispersion is not too small, or conversely, excessive energy is not given to the pigment. 0.8-2 kW / kg is preferable, 0.8-1.6 kW / kg is more preferable, and 0.9-1.3 kW / kg is still more preferable. The integrated power is dispersed as 2 to 12 kWh / kg, preferably 2.5 to 10 kWh / kg, more preferably 5 to 9 kWh / kg.
Here, “instantaneous power” and “integrated power” mean a net instantaneous power amount applied to 1 kg of the mixed liquid by a disperser for pre-dispersion and a value obtained by multiplying the instantaneous power amount by time, respectively. . The net power means the power obtained by subtracting the idling power from the actual load power to the disperser, and the idling power means the power in the absence of the media particles and the dispersion medium.
In practice, both “instantaneous power” and “integrated power” can be obtained using an integrated wattmeter or ammeter and voltmeter.
Further, the temperature at the time of preliminary dispersion of the pigment is preferably 0 to 40 ° C, more preferably 5 to 30 ° C from the viewpoint of suppressing deterioration of the dispersion stability of the pigment.

第1工程の予備分散処理に用いるメディア式分散機としては、メディア攪拌型湿式分散機が好ましく、予備分散効率及び処理流量の観点から、日本コークス工業株式会社製のSCミルが特に好ましい。
図1はメディア式分散機の一例であるSCミルの断面図であり、1は外部固定容器、2はセパレータ、3は円筒状のロータ、4は液室、5は外側室、6はスリット、7はメディア粒子、8は供給口、9は排出口、10はロータの回転軸、11は液吐出孔である。
図1に示すSCミルは、両端が閉塞した筒状の外部固定容器(1)と、その内部に軸線が同一状態で設けられたセパレータ(2)とロータ(3)を有し、セパレータ(2)は、容器(1)の内部を軸の径方向に2区画して液室(4)と外側室(5)を形成すると共に、液室(4)と外側室(5)の間を連通する複数のスリット(6)がセパレータ(2)の周面の少なくとも一部に設けられており、ロータ(3)は液室(4)の内部に、回転軸(10)中心に回転可能に設けられ、液室(4)には、混合液中の顔料を粉砕するための、所定径のメディア粒子(7)が充填されており、液室(4)に混合液を供給するための供給口(8)と、外側室(5)から分散処理済の混合液(予備分散体)を排出するための排出口(9)とを備えている。
図1において、外部固定容器(1)内の回転軸方向の長さ(L)と外部固定容器(1)の内径(D)の比(L/D)は、混合液の滞在時間及び分散効率の観点から、1以下が好ましく、0.5以下がより好ましく、0.4以下が更に好ましい。
As the media type disperser used for the preliminary dispersion treatment in the first step, a media agitation type wet disperser is preferable, and an SC mill manufactured by Nippon Coke Industries Co., Ltd. is particularly preferable from the viewpoint of preliminary dispersion efficiency and processing flow rate.
FIG. 1 is a cross-sectional view of an SC mill as an example of a media type dispersing machine, wherein 1 is an external fixed container, 2 is a separator, 3 is a cylindrical rotor, 4 is a liquid chamber, 5 is an outer chamber, 6 is a slit, 7 is media particles, 8 is a supply port, 9 is a discharge port, 10 is a rotating shaft of the rotor, and 11 is a liquid discharge hole.
The SC mill shown in FIG. 1 has a cylindrical external fixed container (1) closed at both ends, a separator (2) and a rotor (3) provided with the same axis in the inside, and a separator (2 ) Divides the inside of the container (1) into two in the radial direction of the shaft to form the liquid chamber (4) and the outer chamber (5), and communicates between the liquid chamber (4) and the outer chamber (5). A plurality of slits (6) are provided on at least a part of the peripheral surface of the separator (2), and the rotor (3) is provided in the liquid chamber (4) so as to be rotatable about the rotation shaft (10). The liquid chamber (4) is filled with media particles (7) of a predetermined diameter for pulverizing the pigment in the mixed liquid, and the supply port for supplying the mixed liquid to the liquid chamber (4) (8) and a discharge port (9) for discharging the mixed liquid (preliminary dispersion) that has been subjected to the dispersion treatment from the outer chamber (5).
In FIG. 1, the ratio (L / D) of the length (L) in the rotation axis direction in the external fixed container (1) and the inner diameter (D) of the external fixed container (1) is the residence time and dispersion efficiency of the mixed liquid. In view of the above, 1 or less is preferable, 0.5 or less is more preferable, and 0.4 or less is more preferable.

SCミルの回転軸(10)の向きは任意であるが、遠心力を効果的に利用するため、水平であることが好ましい。
ロータ(3)の円筒内部には、中空の室(A)が設けられており、ロータ(3)の円筒側壁には、孔又は切れ目からなる液吐出孔(11)が複数設けられている。供給口(8)から供給された混合液は、中空の室(A)を経て、矢印の通りに液吐出孔(11)を通って、液室(4)に供給される。液室(4)は、ロータ(3)の円筒側壁とそれに対向するセパレータ(2)との間隙により形成されている。
液吐出孔(11)は、メディア粒子(7)の外径より大きい孔径を有しており、混合液はこの液吐出孔(11)から液室(4)に供給されるが、セパレータ(2)に設けられたスリット(6)の径は、メディア粒子(7)の外径よりも小さくなっているので、メディア粒子(7)は外側室(5)には流出しない。
The direction of the rotation axis (10) of the SC mill is arbitrary, but it is preferably horizontal in order to effectively use the centrifugal force.
A hollow chamber (A) is provided inside the cylinder of the rotor (3), and a plurality of liquid discharge holes (11) consisting of holes or cuts are provided on the cylindrical side wall of the rotor (3). The liquid mixture supplied from the supply port (8) passes through the hollow chamber (A), passes through the liquid discharge hole (11) as shown by the arrow, and is supplied to the liquid chamber (4). The liquid chamber (4) is formed by a gap between the cylindrical side wall of the rotor (3) and the separator (2) facing it.
The liquid discharge hole (11) has a hole diameter larger than the outer diameter of the media particles (7), and the mixed liquid is supplied from the liquid discharge hole (11) to the liquid chamber (4), but the separator (2 ) Is smaller than the outer diameter of the media particles (7), the media particles (7) do not flow out into the outer chamber (5).

SCミルに代表されるメディア式分散機は、回転軸(10)に取り付けられたロータ(3)を回転させながら、外部固定容器(1)の供給口(8)からロータ(3)に向けて混合液を供給し、液室(4)内のメディア粒子(7)を介してセパレータ(2)を通過した混合液を遠心力で容器(1)の排出口(9)から分散体として排出するが、この際、該分散機に固有の原理により顔料の粉砕が行われる。
すなわち、ロータ(3)を回転させると遠心力が発生し、混合液は液吐出孔(11)を通って液室(4)内に供給される。液室(4)内のメディア粒子(7)はセパレータ(2)の内壁部に押し付けられたり、激しく動き回ることで、メディア粒子(7)間に強力な剪断力が発生し、混合液中の顔料は、液室(4)内で粉砕・分散される。混合液中の顔料のうち、セパレータ(2)に設けられたスリット(6)の穴径よりも大きい顔料粒子は、セパレータ(2)に設けられたスリット(6)の穴径よりも小さい顔料粒子となった段階で、該穴を通過し、混合液(予備分散体)の液媒体と共に、排出口(9)から排出される。
更に、遠心力と、顔料を含む混合液の流れる方向が同じであるため、均一な粉砕・分散と、セパレータ(2)からの分散処理済の混合液(予備分散体)の大量排出が可能であり、分散機内の混合液の1パスあたりの平均滞留時間が比較的短くできる。その結果、発熱による顔料分散体の粒径の増大や粘度の増大を防止することができる。さらに分散機内を通過するパス回数が比較的多くなるため、顔料の粗大粒子を迅速に低減でき、比較的シャープな粒度分布を有する予備分散体を得ることができる。
分散機内での混合液の滞在時間は、60秒以下/パス(通過)とするのが好ましく、30秒以下/パス(通過)とするのがより好ましい。ここで、「平均滞留時間」とは分散機内の容積からメディア粒子の容積を除いた空間容積を処理流量で除した値を意味する。
The media-type disperser represented by the SC mill rotates from the supply port (8) of the external fixed container (1) toward the rotor (3) while rotating the rotor (3) attached to the rotating shaft (10). The mixed liquid is supplied, and the mixed liquid that has passed through the separator (2) through the media particles (7) in the liquid chamber (4) is discharged as a dispersion from the discharge port (9) of the container (1) by centrifugal force. At this time, however, the pigment is pulverized according to the principle specific to the disperser.
That is, when the rotor (3) is rotated, centrifugal force is generated, and the liquid mixture is supplied into the liquid chamber (4) through the liquid discharge hole (11). The media particles (7) in the liquid chamber (4) are pressed against the inner wall of the separator (2) or moved violently to generate a strong shearing force between the media particles (7). Is pulverized and dispersed in the liquid chamber (4). Among the pigments in the mixed solution, pigment particles larger than the hole diameter of the slit (6) provided in the separator (2) are smaller than the hole diameter of the slit (6) provided in the separator (2). At this stage, it passes through the hole and is discharged from the discharge port (9) together with the liquid medium of the mixed liquid (preliminary dispersion).
Furthermore, since the centrifugal force and the flow direction of the mixed liquid containing the pigment are the same, uniform pulverization / dispersion and a large amount of the dispersed mixed liquid (preliminary dispersion) can be discharged from the separator (2). In addition, the average residence time per pass of the mixed liquid in the disperser can be made relatively short. As a result, it is possible to prevent an increase in the particle size and viscosity of the pigment dispersion due to heat generation. Furthermore, since the number of passes through the disperser is relatively large, the coarse particles of the pigment can be rapidly reduced, and a preliminary dispersion having a relatively sharp particle size distribution can be obtained.
The residence time of the mixed liquid in the disperser is preferably 60 seconds or less / pass (pass), and more preferably 30 seconds or less / pass (pass). Here, the “average residence time” means a value obtained by dividing the space volume obtained by removing the volume of media particles from the volume in the disperser by the processing flow rate.

〔第2工程〕
第2工程は、第1工程で得られた予備分散体を、第1工程のメディア粒子の粒径より小さい粒径のメディア粒子を充填したメディア式分散機により本分散処理する工程である。
この工程を行うことにより、第1工程で得られた顔料をさらに微細化し、粒径の揃ったコントラスト比の高いカラーフィルター用顔料分散体を得ることができる。この工程では、比較的小さなメディア粒子を用いているため、過剰なエネルギーがかかりにくく、通常の使用範囲では顔料の結晶構造は破壊され難い。
[Second step]
The second step is a step of subjecting the preliminary dispersion obtained in the first step to a main dispersion treatment using a media type dispersing machine filled with media particles having a particle size smaller than that of the media particles in the first step.
By performing this step, the pigment obtained in the first step can be further refined, and a pigment dispersion for a color filter having a uniform particle size and a high contrast ratio can be obtained. In this process, since relatively small media particles are used, excessive energy is hardly applied, and the crystal structure of the pigment is difficult to be destroyed in a normal use range.

使用するメディア粒子径は、分散処理の効率化の観点から、第1工程で用いたメディア粒子径よりも小さくする。つまり第2工程に用いるメディア粒子径は0.08mm以下が好ましく、0.06mm以下がより好ましい。一方、メディア粒子径が小さすぎると分散が進行しにくいことから、0.003mm以上が好ましく、0.005mm以上がより好ましく、0.01mm以上が更に好ましく、0.003〜0.08mmが好ましく、0.005〜0.06mmがより好ましく、0.01〜0.06mmが更に好ましい。
用いるメディアの材質としては、特に制限はないが、第1工程と同様に、分散体への金属不純物を低減するという観点から、アルミナ、ジルコニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素等のセラミックス製のメディアが好ましい。
第2工程で顔料の分散を行う条件は、第1工程で得られた顔料分散体1kgあたり、瞬時動力を0.5〜6kW/kgとすることが好ましく、1〜3kW/kgとすることがより好ましい。また、積算動力は5〜20kWh/kgが好ましく、7〜15kWh/kgがより好ましい。
また、第2工程での顔料の分散処理時の温度は、顔料の分散安定性の劣化を抑制する観点から、0〜40℃が好ましく、5〜30℃がより好ましい。
メディア式分散機の分散室内のメディア粒子の充填率、及び回転軸の回転速度の好ましい範囲は、第1工程と同じである。
The media particle diameter to be used is made smaller than the media particle diameter used in the first step from the viewpoint of increasing the efficiency of the dispersion process. That is, the media particle diameter used in the second step is preferably 0.08 mm or less, and more preferably 0.06 mm or less. On the other hand, when the media particle diameter is too small, dispersion is difficult to proceed, so 0.003 mm or more is preferable, 0.005 mm or more is more preferable, 0.01 mm or more is further preferable, and 0.003 to 0.08 mm is preferable. 0.005-0.06 mm is more preferable, and 0.01-0.06 mm is still more preferable.
The material of the medium to be used is not particularly limited, but a ceramic medium such as alumina, zirconia, silicon carbide, or silicon nitride is preferable from the viewpoint of reducing metal impurities in the dispersion as in the first step. .
The condition for dispersing the pigment in the second step is that the instantaneous power is preferably 0.5 to 6 kW / kg, and preferably 1 to 3 kW / kg per 1 kg of the pigment dispersion obtained in the first step. More preferred. Moreover, 5-20 kWh / kg is preferable and integrated power is more preferable 7-15 kWh / kg.
Further, the temperature during the pigment dispersion treatment in the second step is preferably 0 to 40 ° C., more preferably 5 to 30 ° C., from the viewpoint of suppressing deterioration of the dispersion stability of the pigment.
The preferable range of the filling rate of the media particles in the dispersion chamber of the media type dispersing machine and the rotation speed of the rotating shaft is the same as in the first step.

第2工程の本分散処理に用いるメディア式分散機としては、第1工程で得られた予備分散体を連続的に分散し、かつ得られた分散体とメディアとを連続的に分離する分散機が好ましい。かかるメディア式分散機は、例えば、液体供給口を有する円筒状分散室内に、駆動軸上に取り付けた複数のアジテーターディスク(ローター)を配置し、内部空間内に多数のメディア粒子を内蔵した構造を有している。駆動軸の回転によりアジテーターディスクを回転させながら、分散体(スラリー)を液体供給口から分散室内に連続的に導入すると、メディア粒子と分散体に強力な剪断力が付与され、分散体中で顔料が粉砕されて微細に分散される。顔料を微細に分散した分散体は、メディア粒子と分離され、分散室上部に設けられた液体排出口から外部に搬送される。前記分散体をメディア粒子から分離する方式としては、遠心分離方式、又はスクリーンと遠心分離とを組み合わせた方式等を採用することができる。
第2工程に用いられるメディア式分散機としては、スターミルナノゲッター、スターミルZRS(アシザワ・ファインテック株式会社、商品名)、ウルトラアペックスミル、デュアルアペックスミル(寿工業株式会社、商品名)、ペイントシェーカー、ピコグレンミル(淺田鉄工株式会社、商品名)、マイクロメディア(ビューラー株式会社、商品名)、MSCミル(日本コークス工業株式会社、商品名)、サンドミル等が挙げられるが、寿工業株式会社製のウルトラアペックスミルがより好ましい。
The media-type disperser used for the main dispersion treatment in the second step is a disperser that continuously disperses the preliminary dispersion obtained in the first step and continuously separates the obtained dispersion from the media. Is preferred. Such a media-type disperser has, for example, a structure in which a plurality of agitator disks (rotors) mounted on a drive shaft are arranged in a cylindrical dispersion chamber having a liquid supply port, and a large number of media particles are built in the internal space. Have. When the dispersion (slurry) is continuously introduced into the dispersion chamber from the liquid supply port while the agitator disk is rotated by the rotation of the drive shaft, a strong shearing force is applied to the media particles and the dispersion, and the pigment in the dispersion. Is pulverized and finely dispersed. The dispersion in which the pigment is finely dispersed is separated from the media particles and conveyed to the outside from a liquid discharge port provided in the upper part of the dispersion chamber. As a method for separating the dispersion from the media particles, a centrifugal separation method or a combination of a screen and a centrifugal separation can be employed.
Media-type dispersers used in the second step include Star Mill Nano Getter, Star Mill ZRS (Ashizawa Finetech Co., Ltd., trade name), Ultra Apex Mill, Dual Apex Mill (Shou Kogyo Co., Ltd., trade name), Paint Shaker, Pico Glen Mill (Iwata Iron Works Co., Ltd., trade name), Micromedia (Buhler Co., Ltd., trade name), MSC Mill (Nippon Coke Industries Co., Ltd., trade name), sand mill, etc. are listed. An ultra apex mill is more preferable.

前記の第1工程及び第2工程により、粗大粒子が少なく、低粘度で保存安定性に優れたカラーフィルター用の顔料分散体を製造することができるが、顔料分散体の更なる粘度低減及び顔料微細化という観点から、第2工程後に高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー等を用いる工程を適宜組み合わせることもできる。また、分散体中に残存する粗大粒子やメディア粒子の破片等の残存を低減するという観点、及び分散中に存在する不要な分散剤を除去するという観点から、遠心分離やろ過を用いる工程等を適宜組み合わせることもできる。
本発明における顔料分散体の平均粒径(D50)は、70nm以下が好ましく、60nm以下がより好ましく、57nm以下が更に好ましく、20〜70nmが好ましく、30〜60nmがより好ましく、35〜57nmが更に好ましい。また本発明で得られる顔料分散体の粘度は、1〜100mPa・s(20℃)が好ましく、5〜50mPa・s(20℃)がより好ましく、10〜30mPa・s(20℃)が更に好ましい。該粘度は、分散機の動力や、水不溶性分散剤、顔料及び有機溶媒の混合比率を調整することによって調整することができる。
顔料分散体の品質の安定化、カラーフィルター作製時の製造条件の安定化の観点から、顔料分散体の保存前後で平均粒径又は粘度が変化しないことが好ましい。
粒径変化率は110%以下が好ましく、105%以下がより好ましく、100%が更に好ましい。粘度変化率は110%以下が好ましく、105%以下がより好ましく、100%が更に好ましい。
According to the first step and the second step, a pigment dispersion for a color filter having few coarse particles, low viscosity and excellent storage stability can be produced. From the viewpoint of miniaturization, a process using a high-pressure homogenizer, an ultrasonic homogenizer, or the like can be appropriately combined after the second process. In addition, from the viewpoint of reducing residual particles such as coarse particles and media particles remaining in the dispersion, and from the viewpoint of removing unnecessary dispersant present in the dispersion, a process using centrifugation or filtration, etc. It can also be combined appropriately.
The average particle diameter (D50) of the pigment dispersion in the present invention is preferably 70 nm or less, more preferably 60 nm or less, further preferably 57 nm or less, more preferably 20 to 70 nm, more preferably 30 to 60 nm, further preferably 35 to 57 nm. preferable. The viscosity of the pigment dispersion obtained in the present invention is preferably 1 to 100 mPa · s (20 ° C.), more preferably 5 to 50 mPa · s (20 ° C.), and still more preferably 10 to 30 mPa · s (20 ° C.). . The viscosity can be adjusted by adjusting the power of the disperser and the mixing ratio of the water-insoluble dispersant, pigment, and organic solvent.
From the viewpoint of stabilizing the quality of the pigment dispersion and stabilizing the production conditions during the production of the color filter, it is preferable that the average particle diameter or viscosity does not change before and after storage of the pigment dispersion.
The rate of change in particle size is preferably 110% or less, more preferably 105% or less, and even more preferably 100%. The viscosity change rate is preferably 110% or less, more preferably 105% or less, and still more preferably 100%.

<カラーフィルター用顔料分散体>
本発明の製造方法により得られたカラーフィルター用顔料分散体は、粗大粒子が少ないためコントラスト比が高く、さらに分散体の粘度が低く、保存安定性にも優れているため、特にインクジェット法により作製されるカラーフィルター用着色組成物として有用である。すなわち、各種のバインダー、多官能モノマー、光重合開始剤又は熱硬化性化合物、溶剤、添加剤等を添加、混合することにより、カラーフィルター用着色組成物(カラーレジスト色材)として用いることができる。
バインダーとしては、(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸エステルとの共重合体、スチレン/無水マレイン酸共重合体、スチレン/無水マレイン酸共重合体とアルコール類との反応物等を挙げることができる。その重量平均分子量は、5000〜200,000が好ましい。バインダーの含有量は、顔料分散組成物中の全固形分に対して20〜80重量%が好ましい。
多官能モノマーとしては、エチレン性不飽和二重結合を2個以上有する(メタ)アクリル酸エステル、ウレタン(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸アミド、アリル化合物、ビニルエステル等を挙げることができる。多官能モノマーの含有量は、顔料分散組成物中の全固形分に対して10〜60重量%が好ましい。
<Pigment dispersion for color filter>
The pigment dispersion for a color filter obtained by the production method of the present invention has a high contrast ratio due to the small number of coarse particles, and also has a low dispersion viscosity and excellent storage stability. It is useful as a coloring composition for color filters. That is, by adding and mixing various binders, polyfunctional monomers, photopolymerization initiators or thermosetting compounds, solvents, additives, etc., it can be used as a color filter coloring composition (color resist coloring material). .
Examples of the binder include a copolymer of (meth) acrylic acid and (meth) acrylic ester, a styrene / maleic anhydride copolymer, a reaction product of a styrene / maleic anhydride copolymer and an alcohol, and the like. Can do. The weight average molecular weight is preferably 5000 to 200,000. The content of the binder is preferably 20 to 80% by weight with respect to the total solid content in the pigment dispersion composition.
Examples of the polyfunctional monomer include (meth) acrylic acid ester, urethane (meth) acrylate, (meth) acrylic acid amide, allyl compound, and vinyl ester having two or more ethylenically unsaturated double bonds. The content of the polyfunctional monomer is preferably 10 to 60% by weight with respect to the total solid content in the pigment dispersion composition.

光重合開始剤としては、芳香族ケトン類、ロフィン2量体、ベンゾイン、ベンゾインエーテル類、ポリハロゲン類を挙げることができる。特に4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンと2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体の組み合わせ、4−[p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン]が好ましい。光重合開始剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。光重合開始剤の含有量は、顔料分散組成物中の全固形分に対して0.2〜20重量%が好ましい。
熱硬化性化合物としては、加熱により膜硬化を行うものであれば特に限定はなく、熱硬化性官能基を有する化合物を用いることができる。例えば、エポキシ基、メチロール基、アルコキシメチル基及びアシロキシメチル基から選ばれる少なくとも一つの基を有するものが好ましい。熱硬化性化合物は単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。熱硬化性化合物の含有量は、顔料分散組成物中の全固形分に対して0.1〜15重量%が好ましい。
Examples of the photopolymerization initiator include aromatic ketones, lophine dimers, benzoin, benzoin ethers, and polyhalogens. In particular, a combination of 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone and 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 4- [pN, N-di (ethoxycarbonylmethyl) -2, 6-di (trichloromethyl) -s-triazine] is preferred. A photoinitiator can be used individually or in combination of 2 or more types. The content of the photopolymerization initiator is preferably 0.2 to 20% by weight with respect to the total solid content in the pigment dispersion composition.
The thermosetting compound is not particularly limited as long as the film is cured by heating, and a compound having a thermosetting functional group can be used. For example, those having at least one group selected from an epoxy group, a methylol group, an alkoxymethyl group, and an acyloxymethyl group are preferable. A thermosetting compound can be used individually or in combination of 2 or more types. The content of the thermosetting compound is preferably 0.1 to 15% by weight with respect to the total solid content in the pigment dispersion composition.

以下の製造例、実施例及び比較例において、「部」及び「%」は特記しない限り「重量部」及び「重量%」である。
実施例及び比較例で得られた分散体物性(平均粒径、粘度、コントラスト比)の測定、保存安定性(粒径変化率、粘度変化率)の評価は、以下の方法により行った。
(1)平均粒径(D50)の測定
顔料分散体の調製直後の粒径を、粒度分析計(シスメックス社製、ZETASIZER Nano−ZS)を用いて測定し、体積平均粒度分布における50%通過粒子径(D50)を平均粒径とした。
粒径は顔料分散体をジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(BCA)で300倍に希釈し、上記粒度分析計を用いて、20℃で測定した。尚、分散質屈折率:1.51、分散質密度:1.45g/cm、分散媒屈折率:1.43、分散媒粘度:3.6cpsを用いた。
平均粒径は、小さいことが好ましく、60nm以下がより好ましい。
(2)粘度の測定
顔料分散体の調製直後の粘度を、E型粘度計〔測定温度:20℃、測定時間:1分、回転数:20rpm、標準ローター(1°34′×R24)〕(東機産業株式会社製、TV−25)を用いて粘度を測定した。
粘度は、小さいことが好ましい。
(3)コントラスト比の測定
ガラス基板上に顔料濃度を10%に調整した顔料分散組成物をスピンコーターで塗布した後、水平台にて5分間静置し、80℃で15分間ホットプレートにより乾燥し塗膜を作成する。次に得られた塗膜のコントラスト比をコントラスト測定器(壺坂電機株式会社製、CT−1)で測定した。
コントラスト比の値が大きいものほど、コントラストが良好である。
In the following production examples, examples and comparative examples, “parts” and “%” are “parts by weight” and “% by weight” unless otherwise specified.
Measurement of the dispersion physical properties (average particle size, viscosity, contrast ratio) obtained in Examples and Comparative Examples and evaluation of storage stability (particle size change rate, viscosity change rate) were performed by the following methods.
(1) Measurement of average particle size (D50) The particle size immediately after the preparation of the pigment dispersion was measured using a particle size analyzer (ZETSIZER Nano-ZS, manufactured by Sysmex Corporation), and 50% passing particles in the volume average particle size distribution. The diameter (D50) was defined as the average particle diameter.
The particle size was measured at 20 ° C. using the above particle size analyzer after diluting the pigment dispersion 300 times with diethylene glycol monobutyl ether acetate (BCA). In addition, the dispersoid refractive index: 1.51, the dispersoid density: 1.45 g / cm 3 , the dispersion medium refractive index: 1.43, and the dispersion medium viscosity: 3.6 cps were used.
The average particle size is preferably small and more preferably 60 nm or less.
(2) Viscosity measurement The viscosity immediately after preparation of the pigment dispersion was measured using an E-type viscometer [measurement temperature: 20 ° C., measurement time: 1 minute, rotation speed: 20 rpm, standard rotor (1 ° 34 ′ × R24)] ( The viscosity was measured using Toki Sangyo Co., Ltd., TV-25).
The viscosity is preferably small.
(3) Measurement of contrast ratio After applying a pigment dispersion composition with a pigment concentration adjusted to 10% on a glass substrate using a spin coater, the pigment dispersion composition was allowed to stand for 5 minutes on a horizontal platform and dried on a hot plate at 80 ° C for 15 minutes. Create a paint film. Next, the contrast ratio of the obtained coating film was measured with a contrast measuring instrument (CT-1 manufactured by Aisaka Electric Co., Ltd.).
The larger the contrast ratio value, the better the contrast.

(4)粒径安定性の評価
目的とする顔料分散体(第2工程で得られた顔料分散体)を調製した直後(保存前)の平均粒径を、上記(1)により測定した。同様にして、前記顔料分散体を40℃で一週間保存した後の平均粒径を測定し、保存前後の平均粒径の変化を対比して、下記計算式(1)により粒径変化率を求め、保存安定性を評価した。
粒径変化率=[(7日間保存後の平均粒径)/(調製直後(保存前)の平均粒径)]×100 (1)
(5)粘度安定性の評価
目的とする顔料分散体(第2工程で得られた顔料分散体)を調製した直後(保存前)の粘度を、上記(2)により測定した。同様にして、前記顔料分散体を40℃で1週間保存した後の粘度を測定し、保存前後の粘度変化を対比して、下記計算式(2)により粘度変化率を求め、保存安定性を評価した。
粘度変化率=[(1週間保存後の粘度)/(調製直後(保存前)の粘度)×100] (2)
(4) Evaluation of particle size stability The average particle size immediately after preparation of the target pigment dispersion (pigment dispersion obtained in the second step) (before storage) was measured according to (1) above. Similarly, the average particle diameter after storing the pigment dispersion at 40 ° C. for one week was measured, and the change in the average particle diameter before and after storage was compared. And storage stability was evaluated.
Change rate of particle diameter = [(average particle diameter after storage for 7 days) / (average particle diameter immediately after preparation (before storage))] × 100 (1)
(5) Evaluation of viscosity stability The viscosity immediately after preparing the target pigment dispersion (pigment dispersion obtained in the second step) (before storage) was measured according to (2) above. Similarly, the viscosity of the pigment dispersion after storage at 40 ° C. for 1 week is measured, the change in viscosity before and after storage is compared, the viscosity change rate is obtained by the following formula (2), and the storage stability is improved. evaluated.
Viscosity change rate = [(viscosity after 1 week storage) / (viscosity immediately after preparation (before storage)) × 100] (2)

製造例1(顔料混合液の製造)
ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(以下、「BCA」という)82部にアジスパーPB−821(商品名、味の素ファインテクノ株式会社製:塩基性ウレタン樹脂分散剤、アミン価9mgKOH/g)8部を十分に溶解させ、水不溶性分散剤溶液を作成した。次に槽のジャケットに10℃の水を通水し攪拌しながら、ジケトピロロピロール系顔料(A)(大日精化工業株式会社製、C.I.ピグメントレッド254、商品名「CHROMOFINE RED 6156」、アクリル樹脂処理顔料(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸を主成分とする共重合体、顔料とアクリル樹脂との重量比(アクリル樹脂/顔料)は0.1)10部を加えた後、更に30分間十分に攪拌し、表面にアクリル樹脂が吸着した顔料を含む顔料混合液(a)を得た。
Production Example 1 (Production of pigment mixture)
Adisper PB-821 (trade name, manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd .: basic urethane resin dispersant, amine value 9 mgKOH / g) is sufficiently dissolved in 82 parts of diethylene glycol monobutyl ether acetate (hereinafter referred to as “BCA”). A water-insoluble dispersant solution was prepared. Next, diketopyrrolopyrrole pigment (A) (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd., CI Pigment Red 254, trade name “CHROMOFINE RED 6156” was passed through the tank jacket and stirred. ”, 10 parts of acrylic resin-treated pigment (copolymer based on benzyl methacrylate / methacrylic acid, weight ratio of pigment to acrylic resin (acrylic resin / pigment) is 0.1), and further 30 minutes The mixture was sufficiently stirred to obtain a pigment mixed solution (a) containing a pigment having an acrylic resin adsorbed on the surface.

実施例1
(1)予備分散体(1)の製造
製造例1で得られた顔料混合液(a)を、メディア式分散機(日本コークス工業株式会社製、SC-320、ミル容積8.8L、モーター容量30kW)を用いて、循環運転にて予備分散を行った。ここで循環運転とは、混合液を保持する容器と循環用ポンプ、メディア式分散機をこの順番となるよう連結し、分散機の吐出口から排出される混合液を再び容器に戻す運転方法である。
このときの分散機の運転条件は、メディアとしてφ0.3mmジルコニアビーズ(株式会社ニッカトー製、商品名「YTZビーズ」)を充填率が72%になるように入れ、分散機の回転周速は10.5m/s、液循環流量は720kg/hr、温度は15℃前後とした。このとき分散機の瞬時動力は0.96kW/kgとなり、積算動力が4.8kWh/kg(5時間)まで予備分散を行った。
(2)顔料分散体(1)の製造
上記(1)で得られた予備分散体(1)を、さらにメディア式分散機(寿工業株式会社製、UAM-10、ミル容積6.6L、モーター容量22kW)を用いて、循環運転にて本分散を行い、顔料分散体(1)を得た。
このときの分散機の運転条件は、メディアとしてφ0.05mmジルコニアビーズ(株式会社ニッカトー製、商品名「YTZビーズ」)を充填率75%になるように入れ、分散機の回転周速は8m/s、温度は15℃前後とした。このとき分散機の瞬時動力は2.1kW/kgとなり、積算動力が10.1kWh/kg(4.8時間)まで本分散を行った。結果を表1に示す。
Example 1
(1) Production of Preliminary Dispersion (1) The pigment mixture (a) obtained in Production Example 1 was mixed with a media-type disperser (manufactured by Nippon Coke Kogyo Co., Ltd., SC-320, mill volume 8.8 L, motor capacity. 30 kW) was used for the preliminary dispersion in the circulation operation. Here, the circulation operation is an operation method in which a container holding a mixed liquid, a circulation pump, and a media-type disperser are connected in this order, and the mixed liquid discharged from the discharge port of the disperser is returned to the container again. is there.
The operating conditions of the disperser at this time were as follows: φ0.3 mm zirconia beads (trade name “YTZ beads” manufactured by Nikkato Co., Ltd.) were used as media so that the filling rate was 72%, and the rotating peripheral speed of the disperser was 10 0.5 m / s, the liquid circulation flow rate was 720 kg / hr, and the temperature was around 15 ° C. At this time, the instantaneous power of the disperser was 0.96 kW / kg, and preliminary dispersion was performed until the integrated power was 4.8 kWh / kg (5 hours).
(2) Production of Pigment Dispersion (1) The preliminary dispersion (1) obtained in (1) above was further mixed with a media-type disperser (manufactured by Kotobuki Industries Co., Ltd., UAM-10, mill volume 6.6 L, motor Using a capacity of 22 kW), the main dispersion was carried out by circulation operation to obtain a pigment dispersion (1).
The operating conditions of the disperser at this time were as follows: φ0.05 mm zirconia beads (trade name “YTZ beads” manufactured by Nikkato Co., Ltd.) were used as media so that the filling rate would be 75%, and the rotating peripheral speed of the disperser was 8 m / s, the temperature was around 15 ° C. At this time, the instantaneous power of the disperser was 2.1 kW / kg, and the main dispersion was performed until the integrated power was 10.1 kWh / kg (4.8 hours). The results are shown in Table 1.

実施例2
(1)予備分散体(2)の製造
製造例1で得られた顔料混合液(a)を、積算動力が7.8kWh/kgとなるまで予備分散した以外は、上記実施例1(1)と同じ分散条件にて予備分散を行った。
(2)顔料分散体(2)の製造
上記(1)で得られた予備分散体(2)を、上記実施例1(2)と同じ分散条件にて本分散を行い、顔料分散体(2)を得た。結果を表1に示す。
Example 2
(1) Production of Preliminary Dispersion (2) The above Example 1 (1) except that the pigment mixture (a) obtained in Production Example 1 was preliminarily dispersed until the integrated power became 7.8 kWh / kg. Pre-dispersion was carried out under the same dispersion conditions.
(2) Production of Pigment Dispersion (2) The preliminary dispersion (2) obtained in (1) above is subjected to main dispersion under the same dispersion conditions as in Example 1 (2), and the pigment dispersion (2 ) The results are shown in Table 1.

実施例3
(1)予備分散体(3)の製造
製造例1で得られた顔料混合液(a)を、メディア式分散機(前記SC-320)を用いて、循環運転にて予備分散を行った。このときの分散機の運転条件は、メディアとしてφ0.3mmジルコニアビーズ(前記YTZビーズ)を充填率70%になるように入れ、分散機の回転周速は12m/s、液循環流量は720kg/hrとした。このとき分散機の瞬時動力は1.5kW/kgとなり、積算動力が4.8kWh/kgまで予備分散を行った。
(2)顔料分散体(3)の製造
上記(1)で得られた予備分散体(3)を、上記実施例1(2)と同じ分散条件にて本分散を行い、顔料分散体(3)を得た。結果を表1に示す。
Example 3
(1) Production of Preliminary Dispersion (3) The pigment mixture (a) obtained in Production Example 1 was preliminarily dispersed by a circulation operation using a media-type disperser (SC-320). The operating conditions of the disperser at this time were as follows: φ0.3 mm zirconia beads (YTZ beads) were used as media so that the filling rate would be 70%, the disperser rotational speed was 12 m / s, and the liquid circulation flow rate was 720 kg / hr. At this time, the instantaneous power of the disperser was 1.5 kW / kg, and preliminary dispersion was performed until the integrated power was 4.8 kWh / kg.
(2) Production of Pigment Dispersion (3) The preliminary dispersion (3) obtained in (1) above is subjected to main dispersion under the same dispersion conditions as in Example 1 (2), and the pigment dispersion (3 ) The results are shown in Table 1.

実施例4
(1)予備分散体(4)の製造
製造例1で得られた顔料混合液(a)を、積算動力が2.5kWh/kgとなるまで予備分散した以外は、上記実施例1(1)と同じ分散条件にて予備分散を行った。
(2)顔料分散体(4)の製造
上記(1)で得られた予備分散体(4)を、上記実施例1(2)と同じ分散条件にて本分散を行い、顔料分散体(4)を得た。結果を表1に示す。
Example 4
(1) Production of Preliminary Dispersion (4) Example 1 (1) above, except that the pigment mixture (a) obtained in Production Example 1 was preliminarily dispersed until the integrated power reached 2.5 kWh / kg. Pre-dispersion was carried out under the same dispersion conditions.
(2) Production of Pigment Dispersion (4) The preliminary dispersion (4) obtained in (1) above is subjected to main dispersion under the same dispersion conditions as in Example 1 (2), and the pigment dispersion (4 ) The results are shown in Table 1.

実施例5
(1)予備分散体(5)の製造
製造例1で得られた顔料混合液(a)を、積算動力が7.8kWh/kgとなるまで予備分散した以外は、上記実施例3(1)と同じ分散条件にて予備分散を行った。
(2)顔料分散体(5)の製造
上記(1)で得られた予備分散体(5)を、上記実施例1(2)と同じ分散条件にて本分散を行い、顔料分散体(5)を得た。結果を表1に示す。
Example 5
(1) Production of Preliminary Dispersion (5) Example 3 (1) above, except that the pigment mixture (a) obtained in Production Example 1 was preliminarily dispersed until the integrated power reached 7.8 kWh / kg. Pre-dispersion was carried out under the same dispersion conditions.
(2) Production of Pigment Dispersion (5) The preliminary dispersion (5) obtained in (1) above is subjected to main dispersion under the same dispersion conditions as in Example 1 (2), and the pigment dispersion (5 ) The results are shown in Table 1.

実施例6
(1)顔料分散体(6)の製造
上記実施例2(1)で得られた予備分散体(2)を、さらにメディア式分散機(前記UAM-10)を用いて、循環運転にて本分散を行い、顔料分散体(6)を得た。このときの分散機の運転条件は、メディアとしてφ0.05mmジルコニアビーズ(前記YTZビーズ)を充填率75%になるように入れ、分散機の回転周速は10m/sとした。このとき分散機の瞬時動力は2.9kW/kgとなり、積算動力が10.3kWh/kgまで本分散を行った。結果を表1に示す。
Example 6
(1) Production of Pigment Dispersion (6) The preliminary dispersion (2) obtained in Example 2 (1) above was further subjected to circulation operation using a media-type disperser (UAM-10). Dispersion was performed to obtain a pigment dispersion (6). The operating conditions of the disperser at this time were φ0.05 mm zirconia beads (the YTZ beads) as media and a filling rate of 75%, and the rotating peripheral speed of the disperser was 10 m / s. At this time, the instantaneous power of the disperser was 2.9 kW / kg, and the main dispersion was performed until the integrated power was 10.3 kWh / kg. The results are shown in Table 1.

実施例7
(1)予備分散体(6)の製造
製造例1で得られた顔料混合液(a)を、メディア式分散機(株式会社シンマルエンタープライゼス製、ダイノーミルKD−8、ミル容積8L、モーター容量22kW)を用いて、循環運転にて予備分散を行った。このときの分散機の運転条件は、メディアとしてφ0.3mmジルコニアビーズ(前記YTZビーズ)を充填率60%になるように入れ、分散機の回転周速は8m/s、液循環流量は450kg/hrとした。このとき分散機の瞬時動力は0.9kW/kgとなり、積算動力が3.7kWh/kgまで予備分散を行った。
(2)顔料分散体(7)の製造
上記(1)で得られた予備分散体(6)を、上記実施例1(2)と同じ分散条件にて本分散を行い、顔料分散体(7)を得た。結果を表1に示す。
Example 7
(1) Production of Preliminary Dispersion (6) The pigment mixture (a) obtained in Production Example 1 was converted into a media-type disperser (Shinmaru Enterprises Co., Ltd., Dino Mill KD-8, mill volume 8 L, motor capacity. 22 kW) was preliminarily dispersed by circulation operation. The operating conditions of the disperser at this time were as follows: φ0.3 mm zirconia beads (YTZ beads) as media were filled so that the filling rate would be 60%, the rotating peripheral speed of the disperser was 8 m / s, and the liquid circulation flow rate was 450 kg / hr. At this time, the instantaneous power of the disperser was 0.9 kW / kg, and preliminary dispersion was performed until the integrated power was 3.7 kWh / kg.
(2) Production of Pigment Dispersion (7) The preliminary dispersion (6) obtained in (1) above was subjected to main dispersion under the same dispersion conditions as in Example 1 (2), and the pigment dispersion (7 ) The results are shown in Table 1.

比較例1
(1)予備分散体(7)の製造
製造例1で得られた顔料混合液(a)を、メディア式分散機(前記SC-320)を用いて、循環運転にて予備分散を行った。このときの分散機の運転条件は、メディアとしてφ0.3mmジルコニアビーズ(前記YTZビーズ)を充填率40%になるように入れ、分散機の回転周速は8m/s、液循環流量は720kg/hrとした。このとき分散機の瞬時動力は0.04kW/kgとなり、積算動力が4.8kWh/kgまで予備分散を行った。
(2)顔料分散体(8)の製造
上記(1)で得られた予備分散体(7)を、上記実施例1(2)と同じ分散条件にて本分散を行い、顔料分散体(8)を得た。結果を表1に示す。
Comparative Example 1
(1) Production of Preliminary Dispersion (7) The pigment mixture (a) obtained in Production Example 1 was preliminarily dispersed by a circulation operation using a media type dispersing machine (SC-320). The operating conditions of the disperser at this time were as follows: φ0.3 mm zirconia beads (YTZ beads) as media were filled to a filling rate of 40%, the rotating peripheral speed of the disperser was 8 m / s, and the liquid circulation flow rate was 720 kg / hr. At this time, the instantaneous power of the disperser was 0.04 kW / kg, and preliminary dispersion was performed until the integrated power was 4.8 kWh / kg.
(2) Production of Pigment Dispersion (8) The preliminary dispersion (7) obtained in (1) above is subjected to main dispersion under the same dispersion conditions as in Example 1 (2), and the pigment dispersion (8 ) The results are shown in Table 1.

比較例2
(1)予備分散体(8)の製造
製造例1で得られた顔料混合液(a)を、メディア式分散機(前記SC-320)を用いて、循環運転にて予備分散を行った。このときの分散機の運転条件は、メディアとしてφ0.3mmジルコニアビーズ(前記YTZビーズ)を充填率90%になるように入れ、分散機の回転周速は12m/s、液循環流量は720kg/hrとした。このとき分散機の瞬時動力は4kW/kgとなり、積算動力が4.8kWh/kgまで予備分散を行った。
(2)顔料分散体(9)の製造
上記(1)で得られた予備分散体(8)を、上記実施例1(2)と同じ分散条件にて本分散を行い、顔料分散体(9)を得た。結果を表1に示す。
Comparative Example 2
(1) Production of Preliminary Dispersion (8) The pigment mixed liquid (a) obtained in Production Example 1 was preliminarily dispersed by a circulation operation using a media type disperser (SC-320). The operating conditions of the disperser at this time were as follows: φ0.3 mm zirconia beads (YTZ beads) as media were filled at a filling rate of 90%, the rotating peripheral speed of the disperser was 12 m / s, and the liquid circulation flow rate was 720 kg / hr. At this time, the instantaneous power of the disperser was 4 kW / kg, and preliminary dispersion was performed until the integrated power was 4.8 kWh / kg.
(2) Production of Pigment Dispersion (9) The preliminary dispersion (8) obtained in (1) above was subjected to main dispersion under the same dispersion conditions as in Example 1 (2), and the pigment dispersion (9 ) The results are shown in Table 1.

比較例3
(1)予備分散体(9)の製造
製造例1で得られた顔料混合液(a)を、積算動力が0.65kWh/kgとなるまで予備分散した以外は、上記実施例1(1)と同じ分散条件にて予備分散を行った。
(2)顔料分散体(10)の製造
上記(1)で得られた予備分散体(9)を、上記実施例1(2)と同じ分散条件にて本分散を行い、顔料分散体(10)を得た。結果を表1に示す。
Comparative Example 3
(1) Production of Preliminary Dispersion (9) Example 1 (1) above, except that the pigment mixture (a) obtained in Production Example 1 was preliminarily dispersed until the integrated power became 0.65 kWh / kg. Pre-dispersion was carried out under the same dispersion conditions.
(2) Production of Pigment Dispersion (10) The preliminary dispersion (9) obtained in (1) above is subjected to main dispersion under the same dispersion conditions as in Example 1 (2), and the pigment dispersion (10 ) The results are shown in Table 1.

比較例4
(1)予備分散体(10)の製造
製造例1で得られた顔料混合液(a)を、積算動力が15kWh/kgとなるまで予備分散した以外は、上記実施例1(1)と同じ分散条件にて予備分散を行った。
(2)顔料分散体(11)の製造
上記(1)で得られた予備分散体(10)を、上記実施例1(2)と同じ分散条件にて本分散を行い、顔料分散体(11)を得た。結果を表1に示す。
Comparative Example 4
(1) Production of Preliminary Dispersion (10) Same as Example 1 (1) except that the pigment mixture (a) obtained in Production Example 1 was preliminarily dispersed until the integrated power reached 15 kWh / kg. Preliminary dispersion was performed under dispersion conditions.
(2) Production of Pigment Dispersion (11) The preliminary dispersion (10) obtained in (1) above was subjected to main dispersion under the same dispersion conditions as in Example 1 (2), and the pigment dispersion (11 ) The results are shown in Table 1.

比較例5
(1)顔料分散体(12)の製造
用いる顔料を、ジケトピロロピロール系顔料(B)(BASF社製、C.I.ピグメントレッド254、商品名:「IRGAPHOR RED BK−CF」、アクリル樹脂含有せず)にした以外は、製造例1と同様にして顔料混合液(b)を得た。顔料は、特開2011−57823号公報の実施例で用いているものと同じである。
得られた顔料混合液(b)を用いて、実施例2と同じ予備分散及び本分散条件にて分散を行い、顔料分散体(12)を得た。結果を表1に示す。
Comparative Example 5
(1) Production of Pigment Dispersion (12) The pigment used is diketopyrrolopyrrole pigment (B) (manufactured by BASF, CI Pigment Red 254, trade name: “IRGAPHOR RED BK-CF”, acrylic resin The pigment mixture liquid (b) was obtained in the same manner as in Production Example 1, except that it was not contained. The pigment is the same as that used in the examples of JP 2011-57823 A.
Using the resulting pigment mixture (b), dispersion was performed under the same pre-dispersion and present dispersion conditions as in Example 2 to obtain a pigment dispersion (12). The results are shown in Table 1.

比較例6
(1)顔料分散体(13)の製造
用いる顔料を、ジケトピロロピロール系顔料(C)(東洋インキSCホールディング株式会社製、C.I.ピグメントレッド254、商品名:「LIONOGEN RED 4130」、アルカリ樹脂含有せず、ロジン樹脂含有)にした以外は、製造例1と同様にして顔料混合液(c)を得た。
得られた顔料混合液(c)を用いて、実施例2と同じ予備分散及び本分散条件にて分散を行い、顔料分散体(13)を得た。結果を表1に示す。
比較例7
(1)顔料分散体(14)の製造
用いる顔料をジケトピロロピロール系顔料(D)(大日精化株式会社製、C.I.ピグメントレッド254、商品名:「CHROMOFINE RED」、アクリル樹脂含有せず)にした以外は、製造例1と同様にして顔料混合液(d)を得た。
得られた顔料混合液(d)を用いて、実施例2と同じ予備分散及び本分散条件にて分散を行い、顔料分散体(14)を得た。結果を表1に示す。
Comparative Example 6
(1) Production of Pigment Dispersion (13) The pigment used was diketopyrrolopyrrole pigment (C) (CI Pigment Red 254, manufactured by Toyo Ink SC Holding Co., Ltd., trade name: “LIONOGEN RED 4130”, A pigment mixed liquid (c) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the alkali resin was not contained and the rosin resin was contained.
Using the obtained pigment mixed liquid (c), dispersion was carried out under the same pre-dispersion and main dispersion conditions as in Example 2 to obtain a pigment dispersion (13). The results are shown in Table 1.
Comparative Example 7
(1) Production of Pigment Dispersion (14) Diketopyrrolopyrrole pigment (D) (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd., CI Pigment Red 254, trade name: “CHROMOFINE RED”, containing acrylic resin) The pigment mixture liquid (d) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that
Using the obtained pigment mixed liquid (d), dispersion was carried out under the same pre-dispersion and main dispersion conditions as in Example 2 to obtain a pigment dispersion (14). The results are shown in Table 1.

Figure 2013140227
Figure 2013140227

表1から、実施例1〜7の顔料分散体は、平均粒径が小さく、かつ低粘度であり、また、保存後の粘度増加率及び粒径増加率が小さく、保存安定性に優れていることが分かる。さらに、これらの顔料分散体から作製した塗膜のコントラスト比は高くなっていることが分かる。
一方、比較例1から、第1工程(予備分散)の瞬時動力が小さすぎると平均粒径が低減せず、比較例2から、特開2011−57823号公報実施例記載のように、逆に当該瞬時動力が大きすぎると平均粒径及び粘度が増大し、粘度保存安定性も悪化することが分かる。
比較例3から、第1工程(予備分散)の積算動力が小さすぎると平均粒径が低減せず、比較例4から、逆に当該積算動力が大きすぎると平均粒径及び粘度が増大し、粘度保存安定性も悪化することが分かる。
また、比較例5〜7から、アクリル樹脂で処理した有機顔料を用いない場合、本発明の分散条件で分散を行っても平均粒径は小さくならず、コントラスト比も高くならないことが分かる。
From Table 1, the pigment dispersions of Examples 1 to 7 have a small average particle size and low viscosity, and also have a small increase in viscosity and a large increase in particle size after storage, and excellent storage stability. I understand that. Furthermore, it turns out that the contrast ratio of the coating film produced from these pigment dispersions is high.
On the other hand, from Comparative Example 1, if the instantaneous power of the first step (preliminary dispersion) is too small, the average particle size is not reduced, and from Comparative Example 2, as described in the examples of JP 2011-57823 A, conversely, It can be seen that if the instantaneous power is too large, the average particle size and viscosity increase, and the viscosity storage stability deteriorates.
From Comparative Example 3, if the integrated power in the first step (preliminary dispersion) is too small, the average particle size is not reduced. From Comparative Example 4, on the contrary, if the integrated power is too large, the average particle size and viscosity increase, It can be seen that the viscosity storage stability also deteriorates.
In addition, it can be seen from Comparative Examples 5 to 7 that when an organic pigment treated with an acrylic resin is not used, the average particle size does not decrease and the contrast ratio does not increase even if dispersion is performed under the dispersion conditions of the present invention.

本発明によれば、顔料を微分散でき、低粘度で保存安定性に優れたカラーフィルター用顔料分散体を効率的に製造することができる。また、得られたカラーフィルター用顔料分散体は、耐熱性、コントラスト比に優れているため、液晶表示素子や固体撮像素子等のカラーフィルター用色材として好適に使用することができる。   According to the present invention, it is possible to efficiently produce a pigment dispersion for a color filter that can finely disperse a pigment, has a low viscosity, and has excellent storage stability. Moreover, since the obtained pigment dispersion for color filters is excellent in heat resistance and contrast ratio, it can be suitably used as a color material for color filters such as liquid crystal display elements and solid-state imaging elements.

1:外部固定容器 2:セパレータ 3:円筒状のロータ
4:液室 5:外側室 6:スリット
7:メディア粒子 8:供給口 9:排出口
10:ロータの回転軸 11:液吐出孔
L:外部固定容器(1)内の回転軸方向の長さ
D:外部固定容器(1)の内径
1: External fixed container 2: Separator 3: Cylindrical rotor 4: Liquid chamber 5: Outer chamber 6: Slit 7: Media particles 8: Supply port 9: Discharge port 10: Rotating shaft of rotor 11: Liquid discharge hole L: Length in the direction of the rotation axis in the external fixed container (1) D: Inner diameter of the external fixed container (1)

Claims (9)

下記の第1工程及び第2工程を有する、カラーフィルター用顔料分散体の製造方法。
第1工程:アクリル樹脂で処理した有機顔料、水不溶性分散剤、及び有機溶媒を含有する混合液を、瞬時動力が0.5〜3kW/kgで、かつ積算動力が2〜12kWh/kgとなる条件下でメディア粒子を充填したメディア式分散機により予備分散処理する工程、
第2工程:第1工程で得られた予備分散体を、第1工程のメディア粒子の粒径より小さい粒径のメディア粒子を充填したメディア式分散機により本分散処理する工程
The manufacturing method of the pigment dispersion for color filters which has the following 1st process and 2nd process.
First step: A mixed solution containing an organic pigment treated with an acrylic resin, a water-insoluble dispersant, and an organic solvent has an instantaneous power of 0.5 to 3 kW / kg and an integrated power of 2 to 12 kWh / kg. A step of pre-dispersing with a media-type disperser filled with media particles under the conditions;
Second step: A step of subjecting the preliminary dispersion obtained in the first step to a main dispersion treatment using a media-type disperser filled with media particles having a particle size smaller than that of the media particles in the first step.
第1工程において用いるメディア粒子の粒径が0.1〜1mmである、請求項1に記載のカラーフィルター用顔料分散体の製造方法。   The manufacturing method of the pigment dispersion for color filters of Claim 1 whose particle size of the media particle used in a 1st process is 0.1-1 mm. 第2工程において用いるメディア粒子の粒径が0.003〜0.08mmである、請求項1又は2に記載のカラーフィルター用顔料分散体の製造方法。   The manufacturing method of the pigment dispersion for color filters of Claim 1 or 2 whose particle size of the media particle used in a 2nd process is 0.003-0.08 mm. アクリル樹脂が、(メタ)アクリル酸モノマーと疎水性モノマーとを含有するモノマー混合物を重合して得られる樹脂である、請求項1〜3のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体の製造方法。   The method for producing a pigment dispersion for a color filter according to any one of claims 1 to 3, wherein the acrylic resin is a resin obtained by polymerizing a monomer mixture containing a (meth) acrylic acid monomer and a hydrophobic monomer. . 有機顔料がジケトピロロピロール系顔料である、請求項1〜4のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体の製造方法。   The manufacturing method of the pigment dispersion for color filters in any one of Claims 1-4 whose organic pigment is a diketopyrrolopyrrole pigment. 第1工程で用いられる水不溶性分散剤及び第2工程で用いられる水不溶性分散剤のいずれもが、アミン価3〜20mgKOH/gの塩基性ウレタン樹脂である、請求項1〜5のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体の製造方法。   Either the water-insoluble dispersant used in the first step or the water-insoluble dispersant used in the second step is a basic urethane resin having an amine value of 3 to 20 mgKOH / g. The manufacturing method of the pigment dispersion for color filters of description. 第1工程において用いるメディア式分散機が、筒状の外部固定容器(1)と、その内部に軸線が同一状態で設けられたセパレータ(2)とロータ(3)を有し、セパレータ(2)は、容器(1)の内部を径方向に2区画して液室(4)と外側室(5)を形成すると共に、両室間を連通する複数のスリット(6)が周面の少なくとも一部に設けられており、ロータ(3)は液室(4)の内部に回転可能に設けられ、液室(4)にはメディア粒子(7)が充填されており、液室(4)に混合液を供給するための供給口(8)と、外側室(5)から混合液を排出するための排出口(9)とを備えた分散機である、請求項1〜6のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体の製造方法。   The media-type disperser used in the first step has a cylindrical external fixed container (1), a separator (2) and a rotor (3) provided with the same axis in the inside, and the separator (2) The container (1) is divided into two in the radial direction to form a liquid chamber (4) and an outer chamber (5), and a plurality of slits (6) communicating between the two chambers are provided at least on the peripheral surface. The rotor (3) is rotatably provided inside the liquid chamber (4), the liquid chamber (4) is filled with media particles (7), and the liquid chamber (4) A disperser comprising a supply port (8) for supplying a mixed liquid and a discharge port (9) for discharging the mixed liquid from the outer chamber (5). The manufacturing method of the pigment dispersion for color filters of description. 第1工程において、メディア式分散機のロータ(3)を回転させながら、外部固定容器(1)の供給口(8)からロータ(3)に向けて混合液を供給し、液室(4)内のメディア粒子(7)を介してセパレータ(2)を通過した混合液を遠心力で容器(1)の排出口(9)から分散体として排出する、請求項1〜7のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体の製造方法。   In the first step, the liquid mixture (4) is supplied from the supply port (8) of the external fixed container (1) toward the rotor (3) while rotating the rotor (3) of the media type dispersing machine. The mixed liquid that has passed through the separator (2) via the media particles (7) inside is discharged as a dispersion from the outlet (9) of the container (1) by centrifugal force. Of manufacturing a pigment dispersion for color filter. 第2工程において用いるメディア式分散機が、第1工程で得られた予備分散体を連続的に分散し、かつ得られた分散体とメディアとを連続的に分離するものである、請求項1〜8のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散体の製造方法。   The media-type disperser used in the second step continuously disperses the preliminary dispersion obtained in the first step and continuously separates the obtained dispersion from the media. The manufacturing method of the pigment dispersion for color filters in any one of -8.
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WO2023037734A1 (en) * 2021-09-13 2023-03-16 日本コークス工業株式会社 Hydrogen production apparatus and hydrogen production method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017010028A (en) * 2015-06-22 2017-01-12 Dic株式会社 Color filter pigment composition and color filter
WO2023037734A1 (en) * 2021-09-13 2023-03-16 日本コークス工業株式会社 Hydrogen production apparatus and hydrogen production method
JP2023041519A (en) * 2021-09-13 2023-03-24 日本コークス工業株式会社 Hydrogen production apparatus and hydrogen production method
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