JP2013144762A - 顔料分散剤、顔料組成物、及び顔料着色剤 - Google Patents

Abstract

【課題】顔料を含有するインキや塗料などの流動性を著しく改善可能であり、顔料の粒子凝集を防止することができ、かつ、異物の発生を防止しつつ、優れた光沢及び鮮明性を示す着色物品を製造可能な顔料分散剤を提供する。
【解決手段】下記一般式（１）（Ｄ−ＮＨ−はアミノ基を有する有機色素の反応残基、Ｒはアルキレン基、ｎは１〜４の数）で表される化合物である顔料分散剤を提供する。この顔料分散剤を用いれば、例えば、画像表示用、画像記録用、印刷インキ用、筆記用インキ用、プラスチック用、顔料捺染用、又は塗料用の顔料着色剤を調製することができる。

【選択図】なし

Description

本発明は、顔料分散剤、顔料組成物、及び顔料着色剤に関する。

一般に、塗料、グラビアインキ、オフセットインキなどのビヒクル中に顔料（粒子）を安定した状態で混合分散させることは困難である。例えば、ビヒクル中に一旦分散した微細な顔料粒子は、そのビヒクル中で凝集する傾向がある。顔料粒子が凝集したビヒクルは、その粘度が上昇してしまうといった問題がある。また、顔料粒子が分散されたビヒクルを用いたインキや塗料の着色力が低下したり、塗膜のグロスが低下したりするなどの種々の問題が生じやすい。

ところで、液晶カラーディスプレイや撮像素子などを製造するために使用されるカラーフィルターは、顔料分散液を用いて、例えば以下のような方法で製造されている。まず、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の三色の顔料を感光性樹脂液中にそれぞれ分散させたカラーフィルター用の顔料分散液（カラーフィルター（ＣＦ）用顔料着色剤）を用意する。これらのＣＦ用顔料着色剤を、スピンコート法によってカラーフィルター用の基板に塗布して着色皮膜を形成する。次いで、フォトマスクを介して形成した着色皮膜を露光した後、現像して着色皮膜をパターン化し、基板に所望の画素を形成させればカラーフィルターを得ることができる。

カラーフィルターを製造するための顔料としては、緑色顔料、赤色顔料、及び青色顔料などがある。緑色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン（以下、「ＰＧ」と記す）３６、ＰＧ７、ＰＧ５８などのフタロシアニングリーンが一般的である。赤色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド（以下、「ＰＲ」と記す）２５４などのジケトピロロピロール系レッド；ＰＲ１７７などのアントラキノン系レッド；ＰＲ２４２などのアゾ系レッドが一般的である。また、青色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー（以下、「ＰＢ」と記す）１５：６などのフタロシアニンブルーが一般的である。

なお、これらの顔料の色相と、液晶ディスプレイに要求される色特性には差があるため、補色用の顔料が併用されている。例えば、緑色顔料及び赤色顔料に対しては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー（以下、「ＰＹ」と記す）１３８、ＰＹ１３９、ＰＹ１５０などの黄色顔料が補色用の顔料として少量使用されている。また、青色顔料に対しては、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット（以下、「ＰＶ」と記す）２３などの紫色顔料が補色用の顔料として少量使用されている。

通常の分散機を使用して上記の顔料を分散媒体中に分散させることは困難であり、顔料の分散状態が良好ではない顔料分散液しか得られない場合がある。顔料の分散状態が良好ではないＣＦ用顔料着色剤を用いて形成されたカラーフィルターの画素は光透過性が不十分になってしまい、カラーフィルターの画素としての光透過率が不足してしまう。すなわち、通常の分散機を使用して顔料を分散させて得られるＣＦ用顔料着色剤は、カラーフィルターの画素を形成するための着色剤としては不十分なものであった。

一方、顔料の分散媒体であるフォトレジスト用の樹脂としては、露光後の着色皮膜がアルカリ水溶液で容易に現像可能となるように、酸価の高いアクリル系ポリマーが主として採用されている。しかしながら、前述の顔料と、酸価の高いアクリル系ポリマーとを含有する顔料着色剤（フォトレジスト）は、顔料が凝集しやすく、粘度が高くなりやすいといった問題がある。また、経時的に顔料の凝集が進行して増粘するので、貯蔵安定性が低いといった問題もある。粘度が高い、或いは顔料が凝集してチクソトロピックな粘性を示す顔料着色剤を用いてカラーフィルターを製造しようとすると、露光前の着色皮膜の中央部が盛り上がってしまう。このため、基板の中央部に位置する画素と、周辺部に位置する画素とでは、色相にむらや濃度差が発生するという問題が生ずる。そしてこの問題は、より大画面のカラーフィルターを製造しようとする際により顕著になる。

したがって、ＣＦ用顔料着色剤は、高濃度に顔料を含みながらも、顔料の分散状態が良好であるとともに、一般的な常乾塗料や焼き付け塗料に比して低粘度であることが要求される。一般的には、顔料濃度が５〜２０質量％であっても、顔料が凝集せず、その粘度が５〜２０ｍＰａ・ｓ程度であり、貯蔵安定性が良好であることが要求される。

上記の要求を満たすべく、従来、顔料誘導体を顔料の分散剤として添加する方法や、顔料を顔料誘導体で処理して用いる方法などが提案されている。具体的には、顔料としてＰＲ２５４などのジケトピロロピロール系レッドを用いる場合には、顔料分散剤としてジケトピロロピロールの置換誘導体を用いることが提案されている。また、顔料としてＰＲ１７７などのアントラキノン系レッドを用いる場合には、顔料分散剤としてアントラキノンの置換誘導体を用いることが提案されている。さらには、顔料としてＰＹ１３８などのキノフタロン系イエローを用いる場合には、顔料分散剤としてキノフタロンの置換誘導体を用いることが提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特開２００９−２９８８６号公報 特開２００１−１７４６１６号公報 特開２００２−１２１４１８号公報

一方、近年におけるカラーフィルターのさらなる性能向上の要請から、着色画素の透明性の改善や、着色画素の透過光のコントラストのアップや、着色画素の顔料濃度を高める必要が生じてきた。しかしながら、上記した顔料の分散に、顔料誘導体を分散剤として使用する従来の方法では、近年における高い要求性能を満足できるまでの、顔料の分散性向上による着色画素の透明性の改良や、顔料濃度が高くなることによる粘度の増大および貯蔵安定性の低下を防止することは困難である。また、上記した従来技術では、カラーフィルター作製時に、塗膜中に異物が発生することがあり、これらの改善が要望されている。

したがって、本発明の目的は、使用する顔料の顔料誘導体を分散剤として用いたり、使用する顔料を、その顔料誘導体で処理して用いるといった上記従来技術における課題を解決し、印刷インキ（オフセットインキ、グラビアインキなど）、各種塗料、顔料捺染剤、電子写真用乾式トナーまたは湿式トナー、インクジェット記録用インキ、熱転写記録用インキ、筆記具用インキなどの種々の用途において有用な、さらに、画像表示用、中でも特に、顔料濃度が高いカラーフィルター用の塗布液の調製に際しも有用な、顔料分散剤、顔料組成物および顔料着色剤を提供することにある。より具体的には、本発明の目的は、上記した種々の用途においては勿論、特に、カラーフィルター用塗布液の低粘度化を達成でき、かつ、貯蔵時の該塗布液の増粘やゲル化を防止するとともに、カラーフィルター作製時の塗膜中の異物発生を防止し、カラーフィルターとして最も重要な着色画素の透明性も向上させるカラーフィルター着色剤を提供することにある。

すなわち、本発明によれば、以下に示す顔料分散剤が提供される。
［１］下記一般式（１）で表される化合物である顔料分散剤。

（前記一般式（１）中、Ｄ−ＮＨ−はアミノ基を有する有機色素の反応残基を示し、Ｒは炭素数１〜４の分岐状又は直鎖状のアルキレン基を示し、ｎは１〜４の数を示す）

［２］前記有機色素が、フタロシアニン系色素、ジケトピロロピロール系色素、キナクリドン系色素、アントラキノン系色素、縮合アゾ系色素、及びキノフタロン系色素からなる群より選択される少なくとも一種である前記［１］に記載の顔料分散剤。
［３］前記有機色素と、Ｎ−アミノアルキル−Ｎ−シクロヘキシルアミンと、塩化シアヌルと、を反応させて得られる前記［１］又は［２］に記載の顔料分散剤。
［４］前記Ｎ−アミノアルキル−Ｎ−シクロヘキシルアミンが、Ｎ−（３−アミノプロピル）シクロヘキシルアミンである前記［３］に記載の顔料分散剤。

また、本発明によれば、以下に示す顔料組成物が提供される。
［５］顔料と、前記［１］〜［４］のいずれかに記載の顔料分散剤と、を含有する顔料組成物。
［６］前記顔料１００質量部に対する前記顔料分散剤の配合量が、０．０５〜４０質量部である前記［５］に記載の顔料組成物。

さらに、本発明によれば、以下に示す顔料着色剤が提供される。
［７］前記［５］又は［６］に記載の顔料組成物と、皮膜形成材料と、を含有する顔料着色剤。
［８］画像表示用、画像記録用、印刷インキ用、筆記用インキ用、プラスチック用、顔料捺染用、又は塗料用である前記［７］に記載の顔料着色剤。
［９］カラーフィルター用である前記［７］に記載の顔料着色剤。

本発明の顔料分散剤は、顔料を含有するインキや塗料などの流動性を著しく改善可能であり、顔料の粒子凝集を防止することができ、かつ、異物の発生を防止しつつ、優れた光沢及び鮮明性を示す着色物品を製造可能なものである。このため、本発明の顔料分散剤は、オフセットインキやグラビアインキなどの印刷インキ、各種塗料、プラスチック、顔料捺染剤、電子写真用乾式又は湿式トナー、インクジェット記録用インキ、熱転写記録用インキ、カラーフィルター用レジスト、筆記具用インキなどに用いられるビヒクルに対して使用することができる。また、本発明の顔料分散剤を用いれば、各種の塗料などの流動性を著しく改善し、顔料の粒子凝集を防止し、異物の発生が防止された顔料分散剤及び顔料着色剤を提供することができる。さらに、本発明の顔料着色剤は、貯蔵時の増粘やゲル化が生じにくいとともに、優れた光沢と鮮明性を有する着色物を製造することができる。このため、本発明の顔料着色剤は、カラーフィルター用の顔料着色剤等として好適である。

＜顔料分散剤＞
以下、好ましい実施形態を例に挙げて本発明の詳細について説明する。本発明の顔料分散剤は、下記一般式（１）で表される化合物であることが主要な特徴の一つである。このような特徴を有する本発明の顔料分散剤は、種々の顔料に対して優れた親和性を有しており、有機・無機を問わず、様々な顔料を分散させるための顔料分散剤として使用することができる。また、本発明の顔料分散剤は優れた顔料分散効果を有しているので、種々の用途の顔料着色剤を調製するための材料として使用することができる。

一般式（１）中、Ｄ−ＮＨ−はアミノ基を有する有機色素の反応残基を示し、Ｒは炭素数１〜４の分岐状又は直鎖状のアルキレン基を示し、ｎは１〜４の数を示す。

本発明の顔料分散剤は、少量であっても顔料の分散剤として優れた作用を示す。また、本発明の顔料分散剤を用いて調製される顔料組成物及び顔料着色剤は、貯蔵時の増粘やゲル化が生じにくく、形成される塗膜中に異物が発生しにくい。一般式（１）で表される化合物である本発明の顔料分散剤は、例えば、アミノ基を有する有機色素と、Ｎ−アミノアルキル−Ｎ−シクロヘキシルアミンと、塩化シアヌルとを反応させて得ることができる。なお、本発明の顔料分散剤の具体例としては、下記式（Ａ）〜（Ｈ）で表される化合物等を挙げることができる。

本発明の顔料分散剤のさらなる具体例としては、下記式（１−１）〜（１−１１）で表される化合物等を挙げることができる。なお、本発明の顔料分散剤は、下記の式で表される化合物に限定されるものではない。

一般式（１）で表される化合物（顔料分散剤）は、例えば、以下のようにして合成することができる。まず、１−アミノアントラキノンなどのアミノ基を有する有機色素と塩化シアヌルとを、ジメチルアセトアミドなどの不活性な溶媒中で、１００〜１１０℃で反応させる。次いで、Ｎ−（３−アミノプロピル）シクロヘキシルアミンなどのＮ−アミノアルキル−Ｎ−シクロヘキシルアミンを１３０〜１４０℃で反応させることによって、一般式（１）で表される顔料分散剤を得ることができる。

Ｎ−アミノアルキル−Ｎ−シクロヘキシルアミンの具体例としては、Ｎ−（１−アミノエチル）−Ｎ−シクロヘキシルアミン、Ｎ−（１−アミノプロピル）−Ｎ−シクロヘキシルアミン、Ｎ−（１−アミノブチル）−Ｎ−シクロヘキシルアミン、Ｎ−（２−アミノプロピル）−Ｎ−シクロヘキシルアミン、Ｎ−（２−アミノブチル）−Ｎ−シクロヘキシルアミン、Ｎ−（３−アミノプロピル）シクロヘキシルアミン、Ｎ−（３−アミノブチル）−Ｎ−シクロヘキシルアミンなどを挙げることができる。これらのＮ−アミノアルキル−Ｎ−シクロヘキシルアミンのうちで、Ｎ−（３−アミノプロピル）シクロヘキシルアミンなどが好ましい。

アミノ基を有する有機色素としては、一般に市販されている顔料又は染料を使用することができる。アミノ基を有する有機色素の具体例としては、フタロシアニン系色素、ジケトピロロピロール系色素、キナクリドン系色素、アントラキノン系色素、縮合アゾ系色素、キノフタロン系色素などの顔料及び染料を挙げることができる。

また、アミノ基を有する有機色素として、公知の方法によりフタルイミドメチル基を導入した顔料又は染料を加水分解し、アミノメチル基を形成した顔料又は染料を使用することもできる。さらに、４−アミノベンジルアミンを公知の方法によりジアゾ化し、アゾ系染料又は顔料の原料である各種カップラーにカップリングさせることによって、アミノ基を有する有機色素を製造することができる。また、アミノ基を有する有機色素に４−ニトロベンゾイルクロリドを反応させた後、ニトロ基を還元することにより、分子量を増大させた有機色素を使用することもできる。その他、種々の方法によって製造されたアミノ基を有する有機色素を使用することができる。

アミノ基を有する有機色素の具体例としては、テトラアミノフタロシアニン、１置換（又は２〜４置換）アミノメチルフタロシアニン、２−（８−アミノキノリン−２−イル）−１Ｈ−インデン−１，３（２Ｈ）−ジオン、２−（８−アミノキノリン−２−イル）−４，５，６，７−テトラクロロ−１Ｈ−インデン−１，３（２Ｈ）−ジオン、２−（８−アミノキノリン−２−イル）−４，５，６，７−テトラブロモ−１Ｈ−インデン−１，３（２Ｈ）−ジオン、２，２’−ジアミノ−１，１’−ビアントラキノン、４，４’−ジアミノ−１，１’−ビアントラキノン、１−アミノアントラキノン、２−アミノアントラキノン、１−アミノ−４−ヒドロキシアントラキノン、２−アミノ−３−ヒドロキシアントラキノン、１−アミノ−２−メチルアントラキノン、１，４−ジアミノアントラキノン、１，５−ジアミノアントラキノン、１，４−ジアミノ−２，３−ジシアノ−９，１０−アントラキノン、１，４−ジアミノ−２，３−ジクロロアントラキノン、１，５−ジアミノ−４，８−ジヒドロキシアントラキノン、２，６−ジアミノアントラキノン、１置換（又は２〜４置換）アミノメチルジケトピロロピロール（例えば、ＰＲ２５４、ＰＲ２５５、ＰＲ２７２、ＰＲ２６４、ＰＯ７１、ＰＯ７３など）、１置換（又は２〜４置換）アミノメチルキナクリドン（例えば、ＰＶ１９、ＰＲ１２２、ＰＲ２０２、ＰＲ２０９など）、Ｎ，Ｎ’−（１，４−フェニレン）ビス［４−［（４−メタンアミノフェニル）アゾ］−３−ヒドロキシ−２−ナフタレンカルボアミド］、Ｎ，Ｎ’−（２，５−ジクロロ−１，４−フェニレン）ビス［４−［（４−メタンアミノフェニル）アゾ］−３−ヒドロキシ−２−ナフタレンカルボアミド］などを挙げることができる。これらの有機色素のうちで、テトラアミノフタロシアニン、１置換アミノメチルフタロシアニン、２−（８−アミノキノリン−２−イル）−４，５，６，７−テトラクロロ−１Ｈ−インデン−１，３（２Ｈ）−ジオン、４，４’−ジアミノ−１，１’−ビアントラキノン、１−アミノアントラキノン、１置換アミノメチルＰＲ２５５、１置換アミノメチルＰＶ１９、Ｎ，Ｎ’−（１，４−フェニレン）ビス［４−［（４−メタンアミノフェニル）アゾ］−３−ヒドロキシ−２−ナフタレンカルボアミド］などが好ましい。

本発明の顔料分散剤の使用方法は特に制限されないが、以下に示すような使用方法が例示される。いずれの方法であっても、目的とする顔料分散効果を得ることができる。
（１）顔料と顔料分散剤とを予め公知の方法で混合し、得られた顔料組成物をビヒクルなどに添加して顔料をビヒクル中に分散させる。
（２）ビヒクルなどに顔料と顔料分散剤を所定の割合で別々に添加して、顔料をビヒクル中に分散させる。
（３）顔料と顔料分散剤をそれぞれビヒクルなどに別々に分散させた後、得られた各分散液を所定の割合で混合し、顔料をビヒクル中に分散させる。
（４）ビヒクルなどに顔料を分散させて得られた分散液に、顔料分散剤を所定の割合で添加して、顔料をビヒクル中に分散させる。

本発明の顔料分散剤は、化学構造や物性の異なる複数の超微粒子顔料を含む混合物（顔料混合物）の分散剤として用いた場合に特に有用である。本発明の顔料分散剤を用いて得られる顔料組成物は粘度が低い。例えば、赤色顔料であるＰＲ２５４とＰＲ１７７との混合顔料を分散させるのに、本発明の顔料分散剤を用いると、それぞれの顔料に対して優れた分散安定性を与える効果がある。このため、ＰＲ２５４及びＰＲ１７７の混合顔料と、本発明の顔料分散剤とを含有する顔料組成物、並びに顔料着色剤を用いれば、優れた分光透過率特性を有し、鮮明で冴えた、透明感の高い、耐光性、耐熱性、耐溶剤性、耐薬品性、及び耐水性などの堅牢性に優れた赤色画素を形成することができる。

＜顔料組成物＞
本発明の顔料組成物は、顔料と、前述の顔料分散剤とを含有する。本発明の顔料組成物は、例えば、上記の顔料分散剤によって顔料を分散させることで得ることができる。顔料１００質量部に対する顔料分散剤の配合量は、０．０５〜４０質量部であることが好ましく、０．１〜１０質量部であることがさらに好ましい。顔料分散剤の配合量が少なすぎると、目的とする分散剤の効果が不十分になる場合がある。一方、顔料分散剤の配合量が多すぎると、分散剤の効果が頭打ちになるとともに、経済性の面で不利になる傾向にある。さらには、顔料分散剤を過剰に含有する顔料組成物を用いた塗料やインキのビヒクルの諸物性が低下したり、顔料分散剤自体の色によって顔料の色相が大きく変化したりする場合もある。

本発明の顔料分散剤を用いることによって、有効な分散効果が得られる顔料の具体例としては、溶性・不溶性アゾ顔料、高分子量アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、アントラキノン顔料、ジケトピロロピロール顔料、キノフタロン顔料、メチン・アゾメチン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、イソインドリノン顔料、イソインドリン顔料、金属錯体顔料などを挙げることができる。

本発明の顔料組成物を製造する方法は特に限定されない。例えば、顔料と顔料分散剤を従来公知の方法により混合すれば、本発明の顔料組成物を得ることができる。なお、本発明の顔料組成物を製造する方法の具体例としては、以下に示す（１）〜（４）の方法を挙げることができる。
（１）顔料の粉末と顔料分散剤の粉末とを分散機を使用せずに混合する方法
（２）顔料と顔料分散剤とをニーダー、ロール、アトライター、横型ビーズミルなどの各種分散機で機械的に混合する方法
（３）顔料の水系又は有機溶剤系のサスペンションに、顔料分散剤を溶解又は微分散させた液を添加及び混合し、顔料の表面に顔料分散剤を均一に沈着させる方法
（４）硫酸などの強い溶解力を持った溶媒に顔料及び顔料分散剤を溶解させた後、水などの貧溶媒によって共析出させる方法

顔料組成物を調製するのに用いる顔料分散剤の性状は、溶液、スラリー、ペースト、及び粉末のいずれであってもよい。いずれの性状の顔料分散剤を用いた場合であっても、所望の効果を得ることができる。

一般式（１）で表される化合物（本発明の顔料分散剤）が、特に有機顔料を良好な状態で分散させる顔料分散剤として好適な機能を示す理由について、本発明者らは以下のように推測している。本発明の顔料分散剤は、その分子構造中に芳香環を有するため、π電子の相互作用により、芳香環骨格を有する有機顔料の表面に効率的に吸着する。さらに、本発明の顔料分散剤が、分散させようとする有機顔料の誘導体構造を有するものである場合には、この顔料分散剤は特に効率的に有機顔料の表面に吸着すると考えられる。なお、本発明の顔料分散剤の分子構造に含まれるＮ−（３−アミノプロピル）シクロヘキシルアミノ基などの極性基は、吸着体（有機顔料の表面に顔料分散剤が吸着したもの）の表面上に配向すると考えられる。このため、正の表面電位が増大した有機顔料表面の静電反発力によって、有機顔料の分散性及び分散状態の経時安定性が向上すると考えられる。さらに、本発明の顔料分散剤は、その分子構造中にシクロヘキサン環を有する。シクロヘキサン環は平面構造をとらずに、立体的な六員環構造をとるので、ベンゼン環や直鎖アルキル基に比して立体障害が大きい。このため、本発明の顔料分散剤は、シクロヘキサン環ではなくベンゼン環や直鎖アルキル基を有する化合物に比して、有機顔料の分散性に優れているとともに、分散状態の経時安定性にも優れていると考えられる。

＜顔料着色剤＞
本発明の顔料着色剤は、前述の顔料組成物と、皮膜形成材料とを含有する。本発明の顔料着色剤は、例えば、微細化した前述の顔料組成物と、樹脂（（共）重合体）、オリゴマー、又はモノマーなどの皮膜形成材料とを混合することで得ることができる。本発明の顔料着色剤は、画像表示用、画像記録用、印刷インキ用、筆記用インキ用、プラスチック用、顔料捺染用、塗料用などの着色剤として広範な分野で用いることができる。特に、着色画素の透明性が問題となる画像表示材料として、なかでもカラーフィルター用顔料着色剤として好適である。勿論、本発明の顔料着色剤は、インクジェットインク、電着記録液、電子写真方式用の現像剤などの画像記録剤用の材料としても有用である。これらの画像記録剤用の材料は、それぞれインクジェット記録方法、電着記録方式、電子写真方式などの画像記録方法に使用される。本発明の顔料着色剤を用いれば、いずれの画像記録方法であっても高品位な画像を提供しうる画像記録剤用の材料を調製することができる。

以下、本発明の顔料着色剤のさらなる詳細について、画像表示用の顔料着色剤であるカラーフィルター用顔料分散液（カラーフィルター（ＣＦ）用顔料着色剤）を例に挙げて説明する。カラーフィルター用顔料分散液を調製するには、まず、前述の顔料組成物を、皮膜形成材料を含有する液に添加し、プレミキシングする。次いで、分散処理すれば、カラーフィルター用顔料分散液を得ることができる。より具体的には、縦型媒体分散機、横型媒体分散機、ボールミルなどの分散機械を使用して均一に摩砕した顔料組成物を、皮膜形成性材料を含有する液に添加及び混合することで、カラーフィルター用顔料分散液を得ることができる。また、顔料と顔料分散剤を硫酸などに溶解させて得られた溶液と水を混合して、顔料と顔料分散剤とを含む顔料組成物を固溶体又は共析体として析出させて分離する。分離した顔料組成物を、皮膜形成材料やカチオン系の高分子分散剤などを含有する液に添加して混合した後、ダイノミルなどの横型湿式媒体分散機（ビーズミル）を使用して摩砕分散しても、カラーフィルター用顔料分散液を得ることができる。

カラーフィルター用顔料分散液を調製するために用いる、皮膜形成材料を含有する液としては、従来公知のカラーフィルター用顔料分散液に含有される皮膜形成性重合体の溶液を用いることができる。また、皮膜形成材料を含有する液に用いられる液媒体としては、有機溶剤、水、及び有機溶剤と水との混合液などを挙げることができる。なお、カラーフィルター用顔料分散液には、必要に応じて、例えば、分散助剤、平滑化剤、密着化剤などの従来公知の添加剤を添加することができる。

本発明の顔料着色剤に含有される顔料組成物の量は、皮膜形成材料１００質量部に対して５〜５００質量部であることが好ましく、５０〜２５０質量部であることがさらに好ましい。また、皮膜形成材料を含有する液としては、感光性の皮膜形成材料を含有する液、又は非感光性の皮膜形成材料を含有する液を用いることができる。感光性の皮膜形成材料を含有する液の具体例としては、紫外線硬化性インキ、電子線硬化インキなどに用いられる感光性の皮膜形成材料を含有する液などを挙げることができる。また、非感光性の皮膜形成材料を含有する液の具体例としては、凸版インキ、平版インキ、グラビアインキ、スクリーンインキなどの印刷インキに使用するワニス；常温乾燥又は焼き付け塗料に使用するワニス；電着塗装に使用するワニス；熱転写リボンに使用するワニスなどを挙げることができる。

感光性の皮膜形成材料の具体例としては、感光性環化ゴム系樹脂、感光性フェノール系樹脂、感光性ポリアクリレート系樹脂、感光性ポリアミド系樹脂、感光性ポリイミド系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリエポキシアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、ポリエーテルアクリレート系樹脂、ポリオールアクリレート系樹脂などの感光性樹脂を挙げることができる。なお、これらの感光性樹脂を含有する液には、反応性希釈剤として各種のモノマーを添加してもよい。

皮膜形成材料として感光性樹脂を含有する顔料着色剤に、ベンゾインエーテル、ベンゾフェノンなどの光重合開始剤を添加し、従来公知の方法により練肉すれば、光硬化性の感光性顔料分散液とすることができる。また、上記の光重合開始剤に代えて熱重合開始剤を用いれば、熱硬化性顔料分散液とすることができる。

一方、非感光性の皮膜形成材料の具体例としては、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル系（共）重合体、可溶性ポリアミド系樹脂、可溶性ポリイミド系樹脂、可溶性ポリアミドイミド系樹脂、可溶性ポリエステルイミド系樹脂、スチレン−マレイン酸エステル系共重合体の水溶性塩、（メタ）アクリル酸エステル−（メタ）アクリル酸系共重合体の水溶性塩、水溶性アミノポリエステル系樹脂などの樹脂及びその水溶性塩を挙げることができる。

次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、以下、「部」及び「％」とあるのは特に断らない限り質量基準である。

［顔料分散剤の調製］
＜実施例１＞

ジメチルアセトアミド８００部に、テトラニトロフタロシアニンを還元して得られたテトラアミノフタロシアニン３２部、及び塩化シアヌル３７部を加え、１００〜１１０℃で５時間撹拌した。冷却後、Ｎ−（３−アミノプロピル）シクロヘキシルアミン１２５部をさらに加え、１３０〜１４０℃で３時間反応させた。冷却後にろ過し、メタノール及び水で洗浄した。乾燥することにより、下記式（Ａ）で表される緑色の顔料分散剤（Ａ）９８部を得た。

＜実施例２＞
テトラアミノフタロシアニンに代えて、フタルイミドメチル基が約１個導入されたフタロシアニンを、９５％硫酸を用いて加水分解して得られたアミノメチルフタロシアニン１２１部を用いたこと以外は、前述の実施例１と同様にして下記式（Ｂ）で表される青色の顔料分散剤（Ｂ）１７９部を得た。

＜実施例３＞
テトラアミノフタロシアニンに代えて、９５％硫酸を用いてＰＹ１３８を加水分解して得られた２−（８−アミノキノリン−２−イル）−４，５，６，７−テトラクロロ−１Ｈ−インデン−１，３（２Ｈ）−ジオン８５部を用いたこと以外は、前述の実施例１と同様にして下記式（Ｃ）で表される黄色の顔料分散剤（Ｃ）１４６部を得た。

＜実施例４＞
テトラアミノフタロシアニンに代えて、ＰＲ１７７を４４部用いたこと以外は、前述の実施例１と同様にして下記式（Ｄ）で表される赤色の顔料分散剤（Ｄ）１１０部を得た。

＜実施例５＞
テトラアミノフタロシアニンに代えて、１−アミノアントラキノン４４部を用いたこと以外は、前述の実施例１と同様にして下記式（Ｅ）で表される黄褐色の顔料分散剤（Ｅ）１０８部を得た。

＜実施例６＞
テトラアミノフタロシアニン３２部に代えて、フタルイミドメチル基が約１個導入されたＰＲ２５５を、９５％硫酸を用いて加水分解して得られたアミノメチルＰＲ２５５を５７部用いたこと以外は、前述の実施例１と同様にして下記式（Ｆ）で表される赤色の顔料分散剤（Ｆ）１２６部を得た。

＜実施例７＞
テトラアミノフタロシアニンに代えて、フタルイミドメチル基が約１個導入されたキナクリドンを、９５％硫酸を用いて加水分解して得られたアミノメチルキナクリドン６８部を用いたこと以外は、前述の実施例１と同様にして下記式（Ｇ）で表される赤紫色の顔料分散剤（Ｇ）１３１部を得た。

＜実施例８＞
テトラアミノフタロシアニン３２部に代えて、下記式（ｈ）で表される中間体７１部を用いたこと以外は、前述の実施例１と同様にして下記式（Ｈ）で表される赤色の顔料分散剤（Ｈ）１３４部を得た。なお、下記式（ｈ）で表される中間体は、４−アミノベンジルアミンをジアゾ化し、Ｎ，Ｎ’−（１，４−フェニレン）ビス（３−ヒドロキシ−２−ナフタレンカルボアミド）にカップリングさせて得られたものである。

元素分析及びＭＡＬＤＩによる質量分析により、調製した顔料分散剤（Ａ）〜（Ｈ）が目的とする組成になっていることを確認した。なお、顔料分散剤（Ａ）〜（Ｈ）についての元素分析の結果を表１に示す。表１に示すように、Ｃ、Ｈ、Ｎ、及びＣｌのいずれの元素についても、ほぼ計算値（理論値）に近い値が得られた。このため、使用した原材料、元素分析、及び質量分析の結果から、目的とする組成の化合物が得られたことが確認された。

［顔料組成物（１）〜（１５）の調製］
＜実施例９＞
顔料分が１００部になるように秤量したＰＧ３６のプレスケーキ（固形分濃度３７％）に水２０００部を加えて、十分にリスラリー化してスラリーを得た。得られたスラリーに顔料分散剤（Ａ）の５％希酢酸溶液１００部を加えて１時間撹拌した。５％炭酸ナトリウム水溶液をｐＨ９〜１０になるまで徐々に滴下した後、ろ過して十分に水洗した。次いで、８０℃で乾燥して顔料組成物（１）１０５部を得た。

＜実施例１０＞
ＰＧ３６のプレスケーキに代えてＰＧ５８のプレスケーキ（固形分濃度３５％）を用いたこと以外は、前述の実施例９と同様にして顔料組成物（２）を得た。

＜実施例１１＞
ＰＧ３６のプレスケーキに代えてＰＢ１５：６のプレスケーキ（固形分濃度２８％）を用いたこと、及び顔料分散剤（Ａ）に代えて顔料分散剤（Ｂ）を用いたこと以外は、前述の実施例９と同様にして顔料組成物（３）を得た。

＜実施例１２＞
ＰＧ３６のプレスケーキに代えてＰＹ１３８のプレスケーキ（固形分濃度２４％）を用いたこと、及び顔料分散剤（Ａ）に代えて顔料分散剤（Ｃ）を用いたこと以外は、前述の実施例９と同様にして顔料組成物（４）を得た。

＜実施例１３＞
ＰＹ１３８のプレスケーキに代えてＰＹ１５０のプレスケーキ（固形分濃度３１％）を用いたこと以外は、前述の実施例１２と同様にして顔料組成物（５）を得た。

＜実施例１４＞
ＰＧ３６のプレスケーキに代えてＰＲ２５４のプレスケーキ（固形分濃度２６％）を用いたこと、及び顔料分散剤（Ａ）に代えて顔料分散剤（Ｄ）を用いたこと以外は、前述の実施例９と同様にして顔料組成物（６）を得た。

＜実施例１５〜１８＞
顔料分散剤（Ｄ）に代えて顔料分散剤（Ｅ）〜（Ｈ）を用いたこと以外は、前述の実施例１４と同様にして顔料組成物（７）〜（１０）を得た。

＜実施例１９＞
ＰＧ３６のプレスケーキに代えてＰＲ１７７のプレスケーキ（固形分濃度２３％）を用いたこと、及び顔料分散剤（Ａ）に代えて顔料分散剤（Ｄ）を用いたこと以外は、前述の実施例９と同様にして顔料組成物（１１）を得た。

＜実施例２０〜２２＞
顔料分散剤（Ｄ）に代えて顔料分散剤（Ｅ）〜（Ｇ）を用いたこと以外は、前述の実施例１９と同様にして顔料組成物（１２）〜（１４）を得た。

＜実施例２３＞
ＰＧ３６のプレスケーキに代えてＰＲ２４２のプレスケーキ（固形分濃度２８％）を用いたこと、及び顔料分散剤（Ａ）に代えて顔料分散剤（Ｈ）を用いたこと以外は、前述の実施例９と同様にして顔料組成物（１５）を得た。

顔料組成物（１）〜（１５）を調製する際に用いた顔料と顔料分散剤の組み合わせを表２に示す。

［顔料分散液（カラーフィルター（ＣＦ）用顔料着色剤）の調製］
＜実施例２４＞
メタクリル酸／ベンジルアクリレート／スチレン／ヒドロキシエルアクリレートを２５／５０／１５／１０のモル比で共重合させて得た、平均分子量が１２０００、固形分濃度が４０％のアクリル樹脂ワニスを使用し、以下に示す方法に従って顔料分散液を調製した。上記のアクリル樹脂ワニス５０部、顔料組成物（１）２０部、及び溶剤としてプロピレングリコール−１−モノメチルエーテル−２−アセテート（以下、「ＰＧＭＡｃ」と略記する）２０部を混合し、プレミキシングした後、横型ビーズミルを使用して分散処理してＣＦ用顔料着色剤（実施例２４）を得た。

＜実施例２５〜３８＞
顔料組成物（１）に代えて顔料組成物（２）〜（１５）を用いたこと以外は、前述の実施例２４と同様にしてＣＦ用顔料着色剤（実施例２５〜３８）を得た。

＜比較例１＞
顔料組成物（１）に代えて、顔料分散剤で処理していないＰＧ３６を用いたこと以外は、前述の実施例２４と同様にしてＣＦ用顔料着色剤（比較例１）を得た。

＜比較例２〜８＞
顔料組成物（１）に代えて、いずれも顔料分散剤で処理していないＰＧ５８、ＰＢ１５：６、ＰＹ１３８、ＰＹ１５０、ＰＲ２５４、ＰＲ１７７、又はＰＲ２４２を用いたこと以外は、前述の実施例２４と同様にしてＣＦ用顔料着色剤（比較例２〜８）を得た。

［評価］
実施例２４〜３８及び比較例１〜８のＣＦ用顔料着色剤について、（１）流動性、（２）展色面のグロス、及び（３）塗膜中の異物の有無を評価した。それぞれの評価方法を以下に示す。また、評価結果を表３に示す。

（１）流動性
Ｅ型粘度計を使用し、調製直後（初期）と、２５℃で１ヶ月間放置した後（放置後）のＣＦ用顔料着色剤の粘度（ｍＰａ・ｓ）をそれぞれ測定して流動性の評価基準とした。なお、測定条件は、温度：室温（２５℃）、ローターの回転数：６ｒｐｍとした。

（２）展色面のグロス
バーコーター（巻線の太さ０．４５ｍｍ）を使用してＣＦ用顔料着色剤をポリプロピレンフィルムに展色して展色面を形成した。形成された展色面のグロスを目視観察、及びグロスメーターを使用して観察し、以下に示す基準に従って「展色面のグロス」を評価した。なお、展色面のグロスが高いものほど良好であると判定することができる。
○：良好
×：不良

（３）塗膜中の異物の有無
スピンナーを使用してＣＦ用顔料着色剤をガラス基板に塗布し、９０℃で２分間乾燥後、２７０℃で３０分間加熱して塗膜を形成した。顕微鏡を使用し、形成された塗膜の表面（塗布面）を２００倍で観察して異物の有無を確認し、以下に示す基準に従って「塗膜中の異物の有無」を評価した。
○：異物なし
×：異物あり

表３に示すように、比較例のＣＦ用顔料着色剤と異なり、実施例のＣＦ用顔料着色剤は塗膜中に異物が発生しないことが明らかである。また、実施例のＣＦ用顔料着色剤は優れた流動特性を示すとともに、展色面のグロスも良好であった。以上より、実施例の顔料分散剤が優れた効果を有するものであることが明らかである。

さらに、実施例の顔料分散剤を用いて得た顔料組成物を、オフセットインキなどの印刷インキ；ニトロセルロースラッカー、メラミンアルキッド塗料などの各種塗料；塩化ビニール樹脂などの合成樹脂の着色剤などに使用した。その結果、いずれの場合にも顔料は凝集せず、良好な分散性を示した。また、最近、高分散性であることが特に要求されている電子写真用乾式又は湿式トナー、インクジェット記録用インキ、熱転写記録用インキ、筆記具用インキなどの調製に実施例の顔料分散剤を用いた。その結果、いずれの場合にも優れた分散性を示した。

本発明の顔料分散剤は、印刷インキ（オフセットインキ、グラビアインキなど）、各種塗料、プラスチック、顔料捺染剤、電子写真用乾式又は湿式トナー、インクジェット記録用インキ、熱転写記録用インキ、カラーフィルター用レジスト、筆記具用インキなどに配合される分散剤として有用である。

Claims (9)

1. 下記一般式（１）で表される化合物である顔料分散剤。
   

   

   （前記一般式（１）中、Ｄ−ＮＨ−はアミノ基を有する有機色素の反応残基を示し、Ｒは炭素数１〜４の分岐状又は直鎖状のアルキレン基を示し、ｎは１〜４の数を示す）
2. 前記有機色素が、フタロシアニン系色素、ジケトピロロピロール系色素、キナクリドン系色素、アントラキノン系色素、縮合アゾ系色素、及びキノフタロン系色素からなる群より選択される少なくとも一種である請求項１に記載の顔料分散剤。
3. 前記有機色素と、Ｎ−アミノアルキル−Ｎ−シクロヘキシルアミンと、塩化シアヌルと、を反応させて得られる請求項１又は２に記載の顔料分散剤。
4. 前記Ｎ−アミノアルキル−Ｎ−シクロヘキシルアミンが、Ｎ−（３−アミノプロピル）シクロヘキシルアミンである請求項３に記載の顔料分散剤。
5. 顔料と、請求項１〜４のいずれか一項に記載の顔料分散剤と、を含有する顔料組成物。
6. 前記顔料１００質量部に対する前記顔料分散剤の配合量が、０．０５〜４０質量部である請求項５に記載の顔料組成物。
7. 請求項５又は６に記載の顔料組成物と、皮膜形成材料と、を含有する顔料着色剤。
8. 画像表示用、画像記録用、印刷インキ用、筆記用インキ用、プラスチック用、顔料捺染用、又は塗料用である請求項７に記載の顔料着色剤。
9. カラーフィルター用である請求項７に記載の顔料着色剤。