JP4963031B2 - 非水系顔料分散剤 - Google Patents

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本発明は、非水系溶媒中に顔料を分散させるための非水系顔料分散剤、並びに顔料分散組成物に関する。
顔料を非水系溶媒中に分散させるためにポリマーからなる分散剤が有用であることは、従来から知られており、このような非水系顔料分散剤が溶剤系ペイント組成物を調合するための顔料分散組成物を形成するために使用されてきた。非水系顔料分散剤は、例えば自動車の外装用の溶剤ペイントや、液晶ディスプレイのカラーフィルター用のインキに幅広く使用されている。カラーフィルターは顔料分散液と感光組成物を混合し、塗工後、露光することで透明基板上に着色パターンを形成させるものである。カラーフィルターの分野においては、近年の液晶ディスプレーは高品質化のため高い彩度、明度が求められ、カラーフィルター中の顔料にも微細化及び顔料の高濃度化が要求されている。
このような分散剤用のポリマーとしては、特に、グラフトポリマーが良好な性能であることが知られている。例えば、特許文献1にはエチレン性不飽和二重結合を有するオリゴマーと、窒素原子含有基及びエチレン性不飽和二重結合を有するモノマーの共重合体を含む顔料分散組成物が開示されている。また、特許文献2には主鎖にアミド官能基を顔料固定基として含むグラフトポリマー組成物が開示されている。
しかしながら、特許文献1及び2の顔料分散組成物では、顔料の微細化のために多量の分散剤を必要とする上、顔料の微細化が困難であり、特に彩度の高いジケトピロロピロール系顔料の微細化は困難である。
特開平10−339949号公報 特表2003−517063号公報
本発明の課題は、非水系溶媒中で顔料を微細に分散することができる顔料分散剤、並びに顔料分散組成物を提供することにある。
本発明は、下記構成単位(a)及び構成単位(b)を有する共重合体からなる、非水系顔料分散剤、並びにこの分散剤、顔料及び非水系溶媒を含有する、顔料分散組成物を提供する。
(a)片末端にエチレン性不飽和二重結合を有する窒素原子含有重合性マクロモノマー由来の構成単位
(b)構成単位(a)を形成する窒素原子含有重合性マクロモノマーと共重合可能なエチレン性不飽和二重結合を有するモノマー由来の構成単位
本発明の顔料分散剤は、非水系溶媒中で顔料を微細に分散することができる。
[構成単位(a)]
本発明の構成単位(a)は、片末端にエチレン性不飽和二重結合を有する窒素原子含有重合性マクロモノマー(以下含窒素マクロモノマー(a)という)由来の構成単位であり、含窒素マクロモノマー(a)としては、片末端に(メタ)アクリロイル基やスチリル基を有する窒素原子含有重合性マクロモノマーが好ましい。かかる含窒素マクロモノマー(a)としては、エチレン性不飽和二重結合と窒素原子を有するモノマーの重合体、片末端にエチレン性不飽和二重結合を有するポリ(N−アシルアルキレンイミン)が挙げられる。
エチレン性不飽和二重結合と窒素原子を有するモノマーとしては、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジンなどのビニルピリジン類;p−スチレンスルホンアミド、p−アミノスチレン、アミノメチルスチレンなどの含窒素スチレン系モノマー;(メタ)アクリルアミド、N,N−ジアルキル(アルキル基の好ましい炭素数1〜8、更に好ましい炭素数1〜4)(メタ)アクリルアミド、N−アルキル(アルキル基の好ましい炭素数1〜8、更に好ましい炭素数1〜4)(メタ)アクリルアミド、N,N−ジアルキル(アルキル基の好ましい炭素数1〜8、更に好ましい炭素数1〜4)アミノアルキル(アルキル基の好ましい炭素数1〜6)(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアミド2−メチルプロピルスルホン酸、モルホリノ(メタ)アクリルアミド、ピペリジノ(メタ)アクリルアミド、N−メチル−2−ピロリジル(メタ)アクリルアミド、N,N−メチルフェニル(メタ)アクリルアミドなどの(メタ)アクリルアミド類;N,N−ジアルキル(アルキル基の好ましい炭素数1〜8、更に好ましい炭素数1〜4)アミノアルキル(アルキル基の好ましい炭素数1〜6)(メタ)アクリレート、1−(N,N−ジアルキル(アルキル基の好ましい炭素数1〜8、更に好ましい炭素数1〜4)アミノ)−1,1−ジメチルメチル(メタ)アクリレート、モルホリノエチル(メタ)アクリレート、ピペリジノエチル(メタ)アクリレート、1−ピロリジノエチル(メタ)アクリレート、N,N−メチル−2−ピロリジルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−メチルフェニルアミノエチル(メタ)アクリレートなどの含窒素(メタ)アクリル酸エステル;N−ビニルピロリドンなどが挙げられる。
片末端にエチレン性不飽和二重結合を有するポリ(N−アシルアルキレンイミン)としては、片末端に(メタ)アクリロイル基やスチリル基を有し、一般式(1)で表される構造単位を持つポリ(N−アシルアルキレンイミン)が挙げられる。
Figure 0004963031
(式中、R1は炭素数1〜22のアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基、aは2又は3の整数を示す。)
かかるポリ(N−アシルアルキレンイミン)としては、例えば特許第2643403号公報に記載されているように、2−アルキルオキサゾリンや2−アルキルオキサジンのカチオン開環重合により得られるものが挙げられる。
これらの含窒素マクロモノマー(a)の中では、片末端(メタ)アクリロイル型ポリ(N−アシル(アシル基の炭素数2〜9)アルキレン(アルキレン基の炭素数2〜3)イミン)、片末端(メタ)アクリロイル型ポリ(N−アルキル(アルキル基の炭素数1〜8)(メタ)アクリルアミド)、片末端(メタ)アクリロイル型ポリ(N,N−ジアルキル(アルキル基の炭素数1〜8)(メタ)アクリルアミド)、片末端(メタ)アクリロイル型ポリ(N−ビニルピロリドン)が好ましく、片末端メタクリロイル型ポリ(N−アシル(アシル基の炭素数2〜4)アルキレン(アルキレン基の炭素数2〜3)イミン)、片末端メタクリロイル型ポリ(N,N−ジメチルアクリルアミド)、片末端メタクリロイル型ポリ(N−ビニルピロリドン)がより好ましく、片末端メタクリロイル型ポリ(N−アシルアルキレン(アルキレン基の炭素数2〜3)イミン)が更に好ましく、片末端メタクリロイル型ポリ(2−エチルオキサゾリン)が特に好ましい。
尚、本明細書において、(メタ)アクリルとはアクリル又はメタクリルを意味し、(メタ)アクリレートとはアクリレート又はメタクリレートを意味し、(メタ)アクリロイルとはアクリロイル又はメタクリロイルを意味する。
含窒素マクロモノマー(a)の重量平均分子量は、300〜30,000が好ましく、特に500〜20,000が好ましい。
尚、含窒素マクロモノマー(a)の重量平均分子量はゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法により測定される。
[構成単位(b)]
本発明の構成単位(b)は、含窒素マクロモノマー(a)と共重合可能なエチレン性不飽和二重結合を有するモノマー(以下モノマー(b)という)由来の構成単位である。
モノマー(b)としては、特に構造は限定されないが、非水系溶媒への分散性の観点から、窒素原子を含んでいないことが好ましい。例えば、(メタ)アクリル酸などの重合性カルボン酸;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチルなどの(メタ)アクリル酸エステル類;スチレン、スチレンスルホン酸ナトリウムなどのスチレン類;酢酸ビニルなどの脂肪酸のビニルエステル類などが挙げられる。これらのうち1種類及び2種類以上を使用できる。
また、これらのモノマーを重合して片末端にエチレン性不飽和二重結合を取り付けた、いわゆるマクロモノマーも使用できる。市場で入手できるこのようなマクロモノマーとしては、片末端メタクリロイル化ポリスチレン(Mn=6000、商品名AS−6、東亜合成化学工業(株)製)、片末端メタクリロイル化ポリメタクリル酸メチル(Mn=6000、商品名AA−6、東亜合成化学(株)製)、及び片末端メタクリロイル化ポリアクリル酸n−ブチル(Mn=6000、商品名AB−6、東亜合成化学(株)製)等が挙げられる。
モノマー(b)は、片末端にエチレン性不飽和二重結合を有し、窒素原子を含有しない重合性マクロモノマーを含むものが好ましい。
更に、分散性を考えると、モノマー(b)は、使用する非水系溶媒との親和性が高い方が好ましい。具体的には非水系溶媒との溶解度パラメーター(sp値)の差が1以下のものを使用することが好ましい。ここでいう溶解度パラメーターとはFedorsの方法[R.F.Fedors. Polym. Eng. Sci., 14, 147 (1974) ]により計算された値である。非水系溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(sp値=8.73)を用いた場合を例にとると、メタクリル酸メチル(sp値=8.93)、メタクリル酸エチル(sp値=8.88)、メタクリル酸n−ブチル(sp値=8.82)、メタクリル酸ラウリル(sp値=8.70)、メタクリル酸ステアリル(sp値=8.67)、スチレン(sp値=9.24)などが挙げられる。ただし、2種類以上のモノマーを共重合する場合、sp値の差が1以上のモノマーもポリマーの溶媒への分散性に影響を与えない程度の量、共重合することができる。
[非水系顔料分散剤]
本発明の非水系顔料分散剤は、構成単位(a)及び構成単位(b)を有する共重合体からなる。本発明の共重合体を構成する全構成単位中の構成単位(a)の割合は、顔料への良好な吸着性、及び良好な微細化、及び分散安定性の観点から、1〜70重量%が好ましく、3〜60重量%がより好ましく、5〜50重量%が更に好ましい。
また、本発明の共重合体の重量平均分子量は、1,000〜100,000が好ましく、3,000〜100,000がより好ましく、5,000〜50,000更に好ましい。これらの重量平均分子量はゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法により測定される。
本発明の非水系顔料分散剤の製造方法としては、バルク重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法などが挙げられるが、その中でも特に溶液重合法が好ましい。溶液重合法で用いる溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、ヘキサン、シクロヘキサンなどの炭化水素類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類、ベンゼン、トルエンなどの芳香族化合物、などが挙げられる。
また、本発明の非水系顔料分散剤はラジカル重合、イオン重合などで製造することが出来るが、ラジカル重合が好ましい。このとき、ラジカル重合開始剤を用いることが出来る。ラジカル重合開始剤としては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、ジメチル−2,2’−アゾビスブチレート、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボニトリル)等のアゾ化合物が好適である。また、t−ブチルペルオキシオクトエート、ジ−t−ブチルペルオキシド、ジベンゾイルオキシド等の有機過酸化物を使用することもできる。
ラジカル重合開始剤の量は、モノマー混合物1モルあたり、好ましくは0.001〜5モル、より好ましくは0.01〜2モルである。
重合の際には、さらに重合連鎖移動剤を添加してもよい。重合連鎖移動剤の具体例としては、オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、n−テトラデシルメルカプタン、メルカプトエタノール、3−メルカプト−1,2−プロパンジオール、メルカプトコハク酸等のメルカプタン類;チウラムジスルフィド類;炭化水素類;不飽和環状炭化水素化合物;不飽和ヘテロ環状化合物等が挙げられ、これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
モノマー混合物の重合条件は、使用するラジカル重合開始剤、モノマー、溶媒の種類等によって異なるので一概には決定することができない。通常、重合温度は、好ましくは30〜100℃、より好ましくは50〜80℃であり、重合時間は、好ましくは1〜20時間である。また、重合雰囲気は、窒素ガス雰囲気、アルゴン等の不活性ガス雰囲気であることが好ましい。
重合反応の終了後、反応溶液から再沈澱、溶媒留去等の公知の方法により、生成した非水系顔料分散剤を単離することができる。また、得られた非水系顔料分散剤は、再沈澱を繰り返したり、膜分離、クロマトグラフ法、抽出法等により、未反応のモノマー等を除去して精製することができる。
[顔料分散組成物]
本発明の顔料分散組成物は、顔料、非水系溶媒及び本発明の分散剤を含有する。顔料分散組成物中の顔料の割合は、良好な着色性及び粘度を得る観点から、1〜30重量%が好ましく、2〜20重量%がより好ましい。また、本発明の分散剤の割合は、良好な粘度及び塗膜物性を得る観点から、顔料に対し1〜200重量%が好ましく、2〜100重量%がより好ましく、5〜50重量%が更に好ましい。
本発明に用いられる非水系溶媒としては、特に限定はされないが、特にカラーフィルター用の油性インクとして用いる場合、沸点が100℃以上の高沸点の有機溶媒を用いることが好ましい。このような有機溶媒としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルなどのエチレングリコールアルキルエーテル類(セロソルブ類)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルなどのジエチレングリコールアルキルエーテル類(カルビトール類)、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテルなどのプロピレングリコールジアルキルエーテル類、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリンなどのアルコール類を挙げることが出来る。これらの非水系溶媒の中ではアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類が好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートがより好ましい。非水系溶媒は全固形分に対して、100〜500重量%で使用することが好ましい。
本発明に用いられる顔料としては、無機顔料及び有機顔料いずれであっても良い。また必要に応じて、それらと体質顔料を併用することも出来る。
無機顔料としては、例えばカーボンブラック、金属酸化物、金属硫化物、金属塩化物などが挙げられる。
有機顔料としては、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、縮合多環顔料、レーキ顔料が挙げられる。アゾ顔料としてはC.I.ピグメントレッド3などの不溶性アゾ顔料、C.I.ピグメントレッド48:1などの溶性アゾ顔料、C.I.ピグメントレッド144など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などの銅フタロシアニン顔料などが挙げられる。縮合多環顔料としては、C.I.ピグメントレッド177などのアントラキノン系顔料、C.I.ピグメントレッド123などのペリレン系顔料、C.I.ピグメントオレンジ43などのペリノン系顔料、C.I.ピグメントレッド122などのキナクリドン系顔料、C.I.ピグメントバイオレット23などのジオキサジン系顔料、C.I.ピグメントイエロー109などのイソインドリノン系顔料、C.I.ピグメントオレンジ66などのイソインドリン系顔料、C.I.ピグメントイエロー138などのキノフタロン系顔料、C.I.ピグメントレッド88などのインジゴ系顔料、C.I.ピグメントグリーン8などの金属錯体顔料、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などのジケトピロロピロール系顔料、が挙げられる。
これらの中では、ジケトピロロピロール系の有機顔料が好ましく、特に、C.I.ピグメントレッド254が好ましい。
本発明の顔料分散組成物は、上記成分以外にバインダー、多官能モノマー、光重合開始剤等を含有することも出来る。
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、5000〜200000が好ましい。本発明の顔料分散組成物中のバインダーの含有量は、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。本発明の顔料分散組成物中の多官能モノマーの含有量は、全固形分に対して10〜60重量%が好ましい。
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、これらの1種又は2種以上を組み合わせて使用することができる。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。本発明の顔料分散組成物中の光重合開始剤の含有量は、全固形分に対し、0.2〜10重量%が好ましい。
本発明の顔料分散組成物は、本発明の顔料分散剤、着色剤及び非水系溶媒を混合することにより得ることが出来る。
顔料分散組成物の混合方法は特に制限は無く、例えば、ロールミル、ビーズミル、ニーダー、エクストルーダ等の混練機、高圧ホモゲナイザー(株式会社イズミフードマシナリ、商品名)、ミニラボ8.3H型(Rannie社、商品名)に代表されるホモバルブ式の高圧ホモジナイザー、マイクロフルイダイザー(Microfluidics社、商品名)、ナノマイザー(ナノマイザー株式会社、商品名)、アルティマイザー(スギノマシン株式会社、商品名)、ジーナスPY(白水化学株式会社、商品名)、DeBEE2000(日本ビーイーイー株式会社、商品名)等のチャンバー式の高圧ホモジナイザー等を用いることが出来る。
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。
製造例1:片末端メタクリロイル型ポリ(2−エチルオキサゾリン)の合成
ナスフラスコ中に脱水酢酸エチル(和光純薬工業(株)試薬)300gと2−エチルオキサゾリン(東京化成試薬)132gを仕込み、更に合成ゼオライト系吸着剤ゼオラムA−4(東ソー(株)製)65gを入れ、室温で4時間攪拌後、濾過によりゼオラムを除去し、脱水2−エチルオキサゾリン溶液を得た。
次に、還流冷却器、温度計、窒素ガス導入管及び攪拌装置を取り付けた四つ口フラスコに、調製した脱水2−エチルオキサゾリン溶液を400g、ジエチル硫酸3.8gを仕込み、乾燥窒素にて置換したあと、80℃で12時間攪拌した。反応液を40℃以下まで冷却した後に、あらかじめゼオラムにより脱水しておいたメタクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル(和光純薬工業(株)試薬)6.2gを加え、室温で4時間攪拌後、大量のヘキサンにて再沈、回収し、片末端メタクリロイル型ポリ(2−エチルオキサゾリン)を得た。GPC(溶媒:クロロホルム)により求めた重量平均分子量は5000であった。
製造例2:片末端メタクリロイル型ポリ(N,N−ジメチルアクリルアミド)の合成
還流冷却器、温度計、窒素ガス導入管及び攪拌装置を取り付けたセパラブルフラスコに、N,N−ジメチルアクリルアミド(DMAAm)50g、3−メルカプトプロピオン酸(MPA)2.5g、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)25gを仕込み、窒素置換したあと、80℃で攪拌しながら、DMAAm 200g、MPA 4g、PGMEA 100g、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(V−65;和光純薬工業(株))2gを3時間かけて滴下した。更に1時間、80℃で攪拌後、V−65 2g、MPA 2g、PGMEA 125gを加えた。更に、80℃で2時間攪拌し、末端カルボキシル化ポリ(DMAAm)溶液を得た。還流冷却器、温度計、空気導入管、攪拌装置を取り付けた4つ口フラスコに、末端カルボキシル化ポリ(DMAAm)溶液450g、メタクリル酸グリシジル11.2g、テトラブチルアンモニウムブロマイド3.8g、メトキシフェノール0.4g、PGMEA 43gを仕込み、空気バブリングを行いながら、90℃で12時間攪拌し、大量のヘキサンにて再沈、回収し、片末端メタクリロイル型ポリ(DMAAm)を得た。GPC(溶媒:60mmol/Lのリン酸及び50mmol/Lのリチウムブロマイドを含有するジメチルホルムアミド、標準物質:ポリスチレン)により求めた重量平均分子量は8500であった。
製造例3:片末端メタクリロイル型ポリ(N−ビニルピロリドン)の合成
還流冷却器、温度計、窒素ガス導入管及び攪拌装置を取り付けたセパラブルフラスコにN−ビニルピロリドン(VP)120g、3−メルカプトプロピオン酸(MPA)0.12g、エタノール(EtOH)65gを仕込み、窒素置換したあと、60℃で攪拌しながら、V−65 0.12g、EtOH 5gを加えた。MPA 1.8g、EtOH 170g、V−65 0.18gを3.5時間かけて滴下した。更に3時間、60℃で攪拌した後、冷却し、大量のヘキサンで再沈回収し、末端カルボキシル化ポリ(VP)を得た。還流冷却器、温度計、空気導入管、攪拌装置を取り付けた4つ口フラスコに、末端カルボキシル化ポリ(VP)90g、メタクリル酸グリシジル2.1g、テトラブチルアンモニウムブロマイド0.7g、メトキシフェノール0.07g、N−メチルピロリドン135gを仕込み、攪拌し、溶解した。空気バブリングを行いながら、100℃で72時間攪拌したのち、大量のヘキサンで再沈回収し、片末端メタクリロイル型ポリ(VP)を得た。GPC(溶媒:1mmol/LのファーミンDM20(花王(株)製)を含有するクロロホルム、標準物質:ポリスチレン)により求めた重量平均分子量は2400であった。
実施例1
ビーカーに、製造例1で合成した片末端メタクリロイル型ポリ(2−エチルオキサゾリン)10gと、メタクリル酸メチル(MMA、和光純薬工業(株))40g、V−65 1gと酢酸エチル(和光純薬工業(株))33gを均一に混合、溶解し、モノマー溶液を得た。
次に、還流冷却器、温度計、窒素導入管、攪拌装置を取り付けたセパラブルフラスコに上記モノマー溶液8gを仕込み、窒素置換を行った。70℃で攪拌しながら、モノマー溶液75gを2時間かけて滴下した。更に1時間、70℃で攪拌後、75℃に加熱し、V−65 1gと酢酸エチル10gを加えた。更に75℃で2時間攪拌した後、冷却し、大量のヘキサンにて再沈、回収し、ポリ(メタクリル酸メチル−g−(2−エチルオキサゾリン))からなる顔料分散剤(以下顔料分散剤1という)を得た。この顔料分散剤1のGPC(溶媒:クロロホルム)より求められた重量平均分子量は25000(ポリスチレン換算)であった。
実施例2
ビーカーに、製造例2で合成した片末端メタクリロイル型ポリ(DMAAm)20gと、片末端メタクリロイル型ポリメタクリル酸メチル(PMMAマクロモノマー)45%トルエン溶液(45%AA−6、重量平均分子量12000、東亜合成(株)製)158g(PMMAマクロモノマーとして71g)、MMA 9g、PGMEA 65g、V−65 2gを均一に混合、溶解し、モノマー溶液を得た。
次に、還流冷却器、温度計、窒素導入管、攪拌装置を取り付けたセパラブルフラスコに上記モノマー溶液25gを仕込み、窒素置換を行った。80℃で攪拌しながら、モノマー溶液223gを3時間かけて滴下した。更に1時間、80℃で攪拌後、V−65 1gとPGMEA 10gを加えた。更に80℃で2時間攪拌した後、冷却し、大量のヘキサンにて再沈、回収し、ポリ(メタクリル酸メチル−g−DMAAm−g−メタクリル酸メチル)からなる顔料分散剤(以下顔料分散剤2という)を得た。この顔料分散剤2のGPC(溶媒:DMF系)より求められた重量平均分子量は55000(ポリスチレン換算)であった。
実施例3
ビーカーに、製造例3で合成した片末端メタクリロイル型ポリ(VP)15gと、PMMAマクロモノマー45%トルエン溶液(45%AA−6、重量平均分子量12000、東亜合成(株)製)169g(PMMAマクロモノマーとして76g)、MMA 9g、PGMEA 30g、を均一に混合、溶解し、モノマー溶液を得た。
次に、還流冷却器、温度計、窒素導入管、攪拌装置を取り付けたセパラブルフラスコに上記モノマー溶液23gを仕込み、窒素置換を行った。80℃で攪拌しながら、モノマー溶液200gを3時間かけて滴下した。更に1時間、80℃で攪拌後、V−65 1gとPGMEA 10gを加えた。更に80℃で2時間攪拌した後、冷却し、大量のヘキサンにて再沈、回収し、ポリ(メタクリル酸メチル−g−VP−g−メタクリル酸メチル)からなる顔料分散剤(以下顔料分散剤3という)を得た。この顔料分散剤3のGPC(溶媒:DMF系)より求められた重量平均分子量は38000(ポリスチレン換算)であった。
比較例1
ビーカーに、N,N−ジメチルアクリルアミド(DMAAm、和光純薬工業(株))45g、PMMAマクロモノマー45%トルエン溶液(45%AA−6、重量平均分子量12000、東亜合成(株)製)122g、V−65 1gとPGMEA 83gを均一に混合、溶解し、モノマー溶液を得た。
次に、還流冷却器、温度計、窒素導入管、攪拌装置を取り付けたセパラブルフラスコに上記モノマー溶液25gを仕込み、窒素置換を行った。窒素導入管を上記モノマー溶液225gを仕込んだ滴下ロートに付け替えたあと、80℃で攪拌しながら、モノマー溶液を3時間かけて滴下した。更に1時間、80℃で攪拌後、V−65 1gとPGMEA 10gを加えた。更に80℃で2時間攪拌し、ポリ(N,N−ジメチルアクリルアミド−g−メタクリル酸メチル)からなる顔料分散剤(以下比較顔料分散剤1という)の40%溶液を得た。この比較顔料分散剤1のGPC(溶媒:DMF系)より求められた重量平均分子量は40000(ポリスチレン換算)であった。
実施例1〜3及び比較例1で得られた顔料分散剤の組成をまとめて表1に示す。
Figure 0004963031
実施例4
C.I.ピグメントレッド254 17g、顔料分散剤1 6.8g、PGMEA 66gを直径0.3mmのジルコニアビーズ200gと一緒に250ccのポリ瓶に量り取り、ペイントシェーカー(浅田鉄工株式会社製)で3時間振とうし、顔料分散組成物を得た。
実施例5
実施例4において、顔料分散剤1を顔料分散剤2に代える以外は、実施例4と同様にして顔料分散組成物を得た。
実施例6
実施例4において、顔料分散剤1を顔料分散剤3に代える以外は、実施例4と同様にして顔料分散組成物を得た。
比較例2
実施例4において、顔料分散剤1を比較顔料分散剤1に代える以外は、実施例4と同様にして顔料分散組成物を得た。
実施例4〜6及び比較例2で得られた顔料分散組成物について、下記方法により分散粒径を測定した。結果を表2に示す。
<分散粒径の測定法>
調製直後の顔料分散組成物をPGMEAで500倍希釈し、粒度分析計Microtrac UPA MODEL:9340−UPA(HONEYWELL社製)を用いて分散粒径を測定した。
Figure 0004963031
表2の結果より、本発明の顔料分散剤は非水系溶媒中で顔料を微細に分散出来ることが分かった。

Claims (8)

  1. 下記構成単位(a)及び構成単位(b)を有する共重合体からなる、非水系顔料分散剤。
    (a)片末端(メタ)アクリロイル型ポリ(N−アシルアルキレン(アルキレン基の炭素数2〜3)イミン)由来の構成単位
    (b)構成単位(a)を形成する片末端(メタ)アクリロイル型ポリ(N−アシルアルキレン(アルキレン基の炭素数2〜3)イミン)と共重合可能なエチレン性不飽和二重結合を有するモノマー由来の構成単位
  2. 構成単位(b)が、片末端にエチレン性不飽和二重結合を有し、窒素原子を含有しない重合性マクロモノマー由来の構成単位を有する、請求項1記載の非水系顔料分散剤。
  3. 共重合体の重量平均分子量が1,000〜100,000である、請求項1又は2記載の非水系顔料分散剤。
  4. 全構成単位中の構成単位(a)の割合が1〜70重量%である、請求項1〜3いずれか1項に記載の非水系顔料分散剤。
  5. 構成単位(a)を形成する片末端(メタ)アクリロイル型ポリ(N−アシルアルキレン(アルキレン基の炭素数2〜3)イミン)の重量平均分子量が、300〜30,000である、請求項1〜4いずれか1項に記載の非水系顔料分散剤。
  6. 顔料、非水系溶媒、及び請求項1〜いずれか1項に記載の分散剤を含有する、顔料分散組成物。
  7. 非水系溶媒がプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートである、請求項記載の顔料分散組成物。
  8. 顔料がジケトピロロピロール系有機顔料である、請求項6又は7記載の顔料分散組成物。
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