JP5834448B2 - Coloring composition for color filter and color filter - Google Patents
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Description
本発明は、カラー液晶表示装置および固体撮像素子に用いられるカラーフィルタ用着色組成物、およびこの着色組成物を用いて形成されるカラーフィルタに関する。 The present invention relates to a colored composition for a color filter used for a color liquid crystal display device and a solid-state imaging device, and a color filter formed using the colored composition.
液晶表示装置は、2枚の偏光板に挟まれた液晶層が、1枚目の偏光板を通過した光の偏光度合いを制御して、2枚目の偏光板を通過する光量をコントロールすることにより表示を行う表示装置であり、ツイストネマチック(TN)型液晶を用いるタイプが主流となっている。液晶表示装置は、2枚の偏光板の間にカラーフィルタを設けることによりカラー表示が可能となり、近年、テレビやパソコンモニタ等に用いられるようになったことから、カラーフィルタに対して高コントラスト化、高輝度化の要求が高まっている。 In the liquid crystal display device, a liquid crystal layer sandwiched between two polarizing plates controls the amount of light passing through the first polarizing plate by controlling the degree of polarization of light passing through the first polarizing plate. The type using twisted nematic (TN) type liquid crystal is the mainstream. A liquid crystal display device is capable of color display by providing a color filter between two polarizing plates, and has recently been used in televisions, personal computer monitors, and the like. There is an increasing demand for brightness.
カラーフィルタは、ガラス等の透明な基板の表面に2種以上の異なる色相の微細な帯(ストライプ)状のフィルタセグメントを平行または交差して配置したもの、あるいは微細なフィルタセグメントを縦横一定の配列で配置したものからなっている。フィルタセグメントは、数μm〜数100μmと微細であり、しかも色相ごとに所定の配列で整然と配置されている。 A color filter has two or more kinds of fine band (striped) filter segments arranged in parallel or intersecting with each other on the surface of a transparent substrate such as glass, or the fine filter segments are arranged vertically and horizontally. It is made up of those arranged in The filter segments are as fine as several μm to several hundreds of μm, and are neatly arranged in a predetermined arrangement for each hue.
一般的に、カラー液晶表示装置では、カラーフィルタの上に液晶を駆動させるための透明電極が蒸着あるいはスパッタリングにより形成され、更に、その上に液晶を一定方向に配向させるための配向膜が形成されている。これらの透明電極及び配向膜の性能を充分に得るには、その形成を一般に200℃以上、好ましくは230℃以上の高温で行う必要がある。このため、現在、カラーフィルタの製造方法としては、耐光性、耐熱性に優れる顔料を着色剤とする顔料分散法と呼ばれる方法が主流となっている。 Generally, in a color liquid crystal display device, a transparent electrode for driving liquid crystal is formed on a color filter by vapor deposition or sputtering, and an alignment film for aligning liquid crystal in a certain direction is further formed thereon. ing. In order to sufficiently obtain the performance of these transparent electrodes and alignment films, the formation thereof must generally be performed at a high temperature of 200 ° C. or higher, preferably 230 ° C. or higher. For this reason, at present, as a method for producing a color filter, a method called a pigment dispersion method using a pigment having excellent light resistance and heat resistance as a colorant is mainly used.
しかし、一般に顔料を分散したカラーフィルタは、顔料による光の散乱等により、液晶が制御した偏光度合いを乱してしまうという問題がある。すなわち、光を遮断しなければならないとき(OFF状態)に光が漏れたり、光を透過しなければならないとき(ON状態)に透過光が減衰したりするため、ON状態とOFF状態における表示装置上の輝度の比(コントラスト比)が低いという問題がある。 However, in general, a color filter in which a pigment is dispersed has a problem that the degree of polarization controlled by the liquid crystal is disturbed due to light scattering by the pigment. That is, since light leaks when light must be blocked (OFF state) or transmitted light attenuates when light must be transmitted (ON state), display devices in the ON state and the OFF state There is a problem that the upper luminance ratio (contrast ratio) is low.
カラーフィルタの高輝度化、高コントラスト化を実現させるため、これまでは、フィルタセグメント中に含まれる顔料を微細化処理することが行われていた。しかし、単純に顔料(化学反応により製造された粒子径が10〜100μmのクルードと呼ばれるものを、顔料化処理により一次粒子とこれが凝集した二次粒子の混合物にまでしたものである)を様々な微細化処理方法により微細化しても、一次粒子あるいは二次粒子の微細化が進行した顔料は一般に凝集し易く、微細化が進行し過ぎた場合には巨大な塊状の顔料固形物を形成してしまう。更に、微細化の進行した顔料は、樹脂等を含有する顔料担体中へ分散させ、再び顔料の二次粒子をなるべく一次粒子にまで近づけて安定化させようとしても、安定な着色組成物を得ることは非常に困難である。 Until now, in order to realize high brightness and high contrast of the color filter, the pigment contained in the filter segment has been refined. However, various pigments (similarly called crudes having a particle size of 10 to 100 μm produced by chemical reaction, which are made into a mixture of primary particles and aggregated secondary particles by pigmentation treatment) Even if the particles are refined by the refinement treatment method, the pigments whose primary particles or secondary particles have been refined generally tend to agglomerate. When the refinement is too advanced, a huge lump of pigment solid is formed. End up. Furthermore, even if the finely-divided pigment is dispersed in a pigment carrier containing a resin or the like, and the secondary particles of the pigment are stabilized as close as possible to the primary particles, a stable coloring composition is obtained. It is very difficult.
微細化の進行した顔料を顔料担体に分散させた着色組成物は、往々にして経時で顔料粒子の凝集等により高粘度化し、チキソトロピック性を示すようになる。このような着色組成物の粘度上昇、流動性不良は、製造作業上の問題や製品価値に種々の問題を引き起こす。例えば、カラーフィルタのフィルタセグメントの形成は、一般にモノマー及び樹脂を含む顔料担体に顔料が分散されている着色組成物をガラス基板上にスピンコートすることで行われているが、高粘度、流動性不良の着色組成物を用いるとスピンコート性不良、レベリング不良等により、膜厚の均一な塗膜を得ることができず好ましくない。 Colored compositions in which pigments that have been made finer are dispersed in a pigment carrier often have a high viscosity due to aggregation of pigment particles over time and exhibit thixotropic properties. Such an increase in viscosity and poor fluidity of the colored composition causes various problems in production work and product value. For example, the filter segment of a color filter is generally formed by spin-coating a colored composition in which a pigment is dispersed in a pigment carrier containing a monomer and a resin on a glass substrate. If a poor coloring composition is used, a coating film having a uniform thickness cannot be obtained due to poor spin coatability, poor leveling, etc., which is not preferable.
カラーフィルタの色特性、明度の向上、高いコントラスト比を図るためには従来、赤色着色組成物では赤色顔料と黄色顔料で調色し、緑色着色組成物では緑色顔料と黄色顔料で調色する方法が採用されている。しかし、黄色顔料の中には難分散なものが多いため、黄色顔料分散体を混合して調色を行うと着色組成物の流動性、安定性に悪影響を及ぼす場合があった。また、上記要求特性に加えて、さらにカラーフィルタの色再現領域の拡大を図ろうとする場合、分散性の良くない黄色顔料分散体を用いる調色には限界があった。 In order to improve the color characteristics, brightness, and high contrast ratio of a color filter, conventionally, a red coloring composition is toned with a red pigment and a yellow pigment, and a green coloring composition is toned with a green pigment and a yellow pigment. Is adopted. However, since many yellow pigments are difficult to disperse, mixing and mixing the yellow pigment dispersion may adversely affect the fluidity and stability of the colored composition. Further, in addition to the above required characteristics, there is a limit to color matching using a yellow pigment dispersion having poor dispersibility when trying to further expand the color reproduction region of the color filter.
そこで最近では顔料に塩基性樹脂型分散剤を添加し分散することで、流動性の良い分散体を得る方法が研究されている。(特許文献1)しかし今までの方法では、塩基性樹脂型分散剤を多量に添加する必要があり、それによりカラーフィルターを製造するための加熱工程において分散剤が黄変して輝度の低下を招いたり、レジスト成分中のアルカリ可溶性樹脂の濃度が希釈されて現像性不足などの問題を生じる。従って、感光性着色組成物は、出来るだけ少ない量の分散剤で充分な顔料分散性を確保し、顔料を微細に且つ均一に組成物中に分散させることが理想的である。 Therefore, recently, a method for obtaining a dispersion having good fluidity by adding a basic resin dispersant to a pigment and dispersing the pigment has been studied. However, in the conventional method, it is necessary to add a large amount of a basic resin type dispersant, which causes yellowing of the dispersant in the heating process for producing a color filter, resulting in a decrease in luminance. Resulting in problems such as insufficient developability due to dilution of the concentration of the alkali-soluble resin in the resist component. Therefore, it is ideal for the photosensitive coloring composition to ensure sufficient pigment dispersibility with as little dispersant as possible, and to disperse the pigment finely and uniformly in the composition.
塩基性樹脂型分散剤の中でも、顔料の分散化能に優れた分散剤として、スターポリマーが提案されている。(特許文献2)しかし黄色顔料を含む調色系での分散例がなく、色再現域の拡大・高コントラスト比を求める場合には、流動性、安定性などに問題があった。 Among basic resin type dispersants, a star polymer has been proposed as a dispersant having excellent pigment dispersing ability. (Patent Document 2) However, there is no dispersion example in a toning system containing a yellow pigment, and there are problems in fluidity, stability, etc. in the case of obtaining an expansion of color reproduction range and a high contrast ratio.
本発明の目的は、流動性、保存安定性、現像性に優れたカラーフィルタ用着色組成物、並びにそれを用いたコントラスト比が高いカラーフィルタを提供することである。 An object of the present invention is to provide a coloring composition for a color filter excellent in fluidity, storage stability, and developability, and a color filter using the same and having a high contrast ratio.
黄色顔料を含む着色剤[A]と、樹脂[B]と、塩基性樹脂型分散剤[C]とを含有する着色組成物において、塩基性樹脂型分散剤[C]が3本以上のアームとなるポリマー側鎖を持ち、アームの構成単位として、非水系溶媒に溶解するセグメントと顔料に吸着するセグメントとを有し、当該非水系溶媒に溶解するセグメントとしてエチレン性不飽和単量体の重合体を有し、当該顔料に吸着するセグメントとしてウレア基を有するスターポリマーからなる化合物であることで、流動性、保存安定性、現像性に優れた感光性着色組成物が可能となったものである。
In a coloring composition containing a colorant [A] containing a yellow pigment, a resin [B], and a basic resin type dispersant [C], the basic resin type dispersant [C] has three or more arms. As a structural unit of the arm, the arm has a segment that dissolves in a non-aqueous solvent and a segment that adsorbs to the pigment, and the segment that dissolves in the non-aqueous solvent is a polymer of an ethylenically unsaturated monomer. It is a compound composed of a star polymer having a urea group as a segment that has a coalescence and adsorbs to the pigment, so that a photosensitive coloring composition excellent in fluidity, storage stability, and developability has become possible. is there.
すなわち、本発明は、黄色顔料を含む着色剤[A]と、樹脂[B]と、塩基性樹脂型分散剤[C]とを含有する着色組成物において、塩基性樹脂型分散剤[C]が、3本以上のアームとなるポリマー側鎖を持ち、アームの構成単位として、非水系溶媒に溶解するセグメントと顔料に吸着するセグメントとを有し、当該非水系溶媒に溶解するセグメントとしてエチレン性不飽和単量体の重合体を有し、当該顔料に吸着するセグメントとしてウレア基を有するスターポリマー[C1]を含むことを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物に関する。
That is, the present invention provides a basic resin type dispersant [C] in a colored composition containing a colorant [A] containing a yellow pigment, a resin [B], and a basic resin type dispersant [C]. Has a polymer side chain that becomes three or more arms, and has a segment that dissolves in a non-aqueous solvent and a segment that adsorbs to a pigment as a structural unit of the arm, and an ethylenic segment that dissolves in the non-aqueous solvent. The present invention relates to a coloring composition for a color filter comprising a polymer of an unsaturated monomer and a star polymer [C1] having a urea group as a segment adsorbed on the pigment.
また、本発明は、黄色顔料が、アゾ系黄色顔料、キノフタロン系黄色顔料、イソインドリン系黄色顔料、およびベンズイミダゾロン系黄色顔料からなる群から選ばれる少なくとも1種の黄色顔料を含むことを特徴とする上記カラーフィルタ用着色組成物に関する。 Further, the present invention is characterized in that the yellow pigment contains at least one yellow pigment selected from the group consisting of azo yellow pigments, quinophthalone yellow pigments, isoindoline yellow pigments, and benzimidazolone yellow pigments. It is related with the said coloring composition for color filters.
また、本発明は、黄色顔料が、C.I.ピグメントイエロー150を含むことを特徴とする上記カラーフィルタ用着色組成物に関する。 In the present invention, the yellow pigment is C.I. I. Pigment Yellow 150 is included, and the present invention relates to the above color filter coloring composition.
また、本発明は、さらに、酸性顔料誘導体、および酸性樹脂型分散剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の酸性分散剤[D]を含むこと特徴とする上記カラーフィルタ用着色組成物に関する。 The present invention further relates to the color composition for a color filter, further comprising at least one acidic dispersant [D] selected from the group consisting of an acidic pigment derivative and an acidic resin dispersant.
また、本発明は、着色剤[A]が、さらにC.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36またはC.I.ピグメントグリーン58を含むことを特徴とする上記カラーフィルタ用着色組成物に関する。 In the present invention, the colorant [A] further comprises C.I. I. Pigment green 7, C.I. I. Pigment green 36 or C.I. I. It contains the said pigment | dye green 58, The coloring composition for said color filters characterized by the above-mentioned.
また、本発明は、着色剤[A]が、さらにC.I.ピグメントレッド177またはC.I.ピグメントレッド254を含むことを特徴とする上記カラーフィルタ用着色組成物に関する。 In the present invention, the colorant [A] further comprises C.I. I. Pigment red 177 or C.I. I. Pigment Red 254 is included, and the present invention relates to the color filter coloring composition.
また、本発明は、さらに光重合性単量体[E]及び/または光重合開始剤[F]を含有することを特徴とする上記カラーフィルタ用着色組成物に関する。 The present invention also relates to the above color composition for color filters, which further contains a photopolymerizable monomer [E] and / or a photopolymerization initiator [F].
また、本発明は、基板上に、上記カラーフィルタ用着色組成物により形成されてなるフィルタセグメントを具備することを特徴とするカラーフィルタに関する。 The present invention also relates to a color filter comprising a filter segment formed on the substrate with the color filter coloring composition.
本発明のカラーフィルタ用感光性着色組成物では、黄色顔料を含む着色剤[A]と、樹脂[B]と、塩基性樹脂型分散剤[C]とを含有する着色組成物において、塩基性樹脂型分散剤[C]が、3本以上のアームとなるポリマー側鎖を持つスターポリマーからなる化合物であることで、流動性、保存安定性、現像性に優れる。また、この着色組成物を用いることで高コントラストなカラーフィルタを形成することができる。 In the photosensitive coloring composition for a color filter of the present invention, in the coloring composition containing a colorant [A] containing a yellow pigment, a resin [B], and a basic resin type dispersant [C], Since the resin-type dispersant [C] is a compound composed of a star polymer having a polymer side chain that forms three or more arms, the fluidity, storage stability, and developability are excellent. Moreover, a high-contrast color filter can be formed by using this coloring composition.
まず、本発明のカラーフィルタ用感光性着色組成物について説明する。 First, the photosensitive coloring composition for color filters of this invention is demonstrated.
本発明のカラーフィルタ用感光性着色組成物は、黄色顔料を含む着色剤[A]と、樹脂[B]と、塩基性樹脂型分散剤[C]とを含有する着色組成物において、塩基性樹脂型分散剤[C]が、3本以上のアームとなるポリマー側鎖を持ち、アームの構成単位として、非水系溶媒に溶解するセグメントと顔料に吸着するセグメントとを有し、当該非水系溶媒に溶解するセグメントとしてエチレン性不飽和単量体の重合体を有し、当該顔料に吸着するセグメントとしてウレア基を有するスターポリマーからなる化合物であることを特徴とする。
The photosensitive coloring composition for a color filter of the present invention is a coloring composition containing a colorant [A] containing a yellow pigment, a resin [B], and a basic resin type dispersant [C]. The resin-type dispersant [C] has a polymer side chain that becomes three or more arms, and has a segment that dissolves in a non-aqueous solvent and a segment that adsorbs to a pigment as a constituent unit of the arm, and the non-aqueous solvent It is characterized in that it is a compound comprising a polymer of an ethylenically unsaturated monomer as a segment dissolved in the polymer and a star polymer having a urea group as a segment adsorbed on the pigment.
なお、本願では、「(メタ)アクリレート」、「(メタ)アクリル酸」、又は「(メタ)アクリルアミド」と表記した場合には、特に説明がない限り、それぞれ、「アクリレート及び/又はメタクリレート」、「アクリル酸及び/又はメタクリル酸」、又は「アクリルアミド及び/又はメタクリルアミド」を表すものとする。 In the present application, when expressed as “(meth) acrylate”, “(meth) acrylic acid”, or “(meth) acrylamide”, unless otherwise specified, “acrylate and / or methacrylate”, It shall represent “acrylic acid and / or methacrylic acid” or “acrylamide and / or methacrylamide”.
また、以下に挙げる「C.I.」は、カラーインデックス(C.I.)を意味する。 Further, “CI” mentioned below means a color index (CI).
(着色剤[A])
本発明のカラーフィルタ用感光性着色組成物に用いられる着色剤[A]は、少なくとも黄色顔料成分を含むことを特徴としている。使用できる黄色顔料としては、C.I.Pigment Yellow 1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、126、127、128、129、138、139、147、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、198、199、213、214、218、219、220、又は221等の黄色顔料を用いることができ、この中でも高輝度化、高コントラスト化の観点からアゾ系黄色顔料、キノフタロン系黄色顔料、イソインドリン系黄色顔料、ベンズイミダゾロン系黄色顔料からなる群から選ばれる少なくとも1種の黄色顔料を含むことが好ましく、中でもC.I.Pigment Yellow 138、139、150、185がより好ましい。特に、C.I.Pigment Yellow 150が好ましい。また黄色を呈する塩基性染料、酸性染料やそれら染料の造塩化合物を併用することもできる。
(Colorant [A])
The colorant [A] used in the photosensitive coloring composition for color filters of the present invention is characterized by containing at least a yellow pigment component. Examples of yellow pigments that can be used include C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 24, 31, 32, 34, 35, 35: 1, 36, 36: 1, 37, 37: 1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 126, 127, 128, 129, 138, 139, 147, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 179, 180 Yellow pigments such as 181, 182, 185, 187, 188, 193, 194, 198, 199, 213, 214, 218, 219, 220, or 221 can be used. Among them, high brightness and high contrast can be used. From the viewpoint, it is preferable to include at least one kind of yellow pigment selected from the group consisting of azo yellow pigments, quinophthalone yellow pigments, isoindoline yellow pigments, and benzimidazolone yellow pigments. I. Pigment Yellow 138, 139, 150, and 185 are more preferable. In particular, C.I. I. Pigment Yellow 150 is preferred. Further, basic dyes exhibiting yellow, acidic dyes and salt-forming compounds of these dyes can be used in combination.
さらに赤色着色組成物においては、赤色顔料を用いることができ、C.I.Pigment Red 7、14、41、48:1、48:2、48:3、48:4、57:1、81、81:1、81:2、81:3、81:4、122、146、166、168、169、176、177、178、179、184、185、187、200、202、208、210、221、242、246、254、255、264、270、272、273、274,276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、又は287等の赤色顔料を用いることができ、この中でも高輝度化、高コントラスト化の観点からC.I.Pigment Red 177、254 が好ましい。また赤色を呈する塩基性染料、酸性染料やそれら染料の造塩化合物を使用することもできる。また、橙色顔料など他の顔料を併用しても良く、橙色顔料としては、C.I.Pigment Orenge36、38、43、71、又は73等が挙げられる。また橙色を呈する塩基性染料、酸性染料やそれら染料の造塩化合物を使用することもできる。 Further, in the red coloring composition, a red pigment can be used. I. Pigment Red 7, 14, 41, 48: 1, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 57: 1, 81, 81: 1, 81: 2, 81: 3, 81: 4, 122, 146, 166, 168, 169, 176, 177, 178, 179, 184, 185, 187, 200, 202, 208, 210, 221, 242, 246, 254, 255, 264, 270, 272, 273, 274, 276, Red pigments such as 277, 278, 279, 280, 281, 282, 283, 284, 285, 286, or 287 can be used, and among these, C.I. I. Pigment Red 177, 254 is preferred. Further, basic dyes exhibiting red color, acidic dyes, and salt-forming compounds of these dyes can also be used. In addition, other pigments such as orange pigments may be used in combination. I. Pigment Orange 36, 38, 43, 71, 73 or the like. In addition, basic dyes that exhibit an orange color, acidic dyes, and salt-forming compounds of these dyes can also be used.
さらに緑色着色組成物においては、緑色顔料を用いることができ、C.I.Pigment Green 7、10、36、37、58等が挙げられる。この中でも、この中でも高輝度化、高コントラスト化の観点からC.I.Pigment Green 7、36、58が好ましい。 Further, in the green coloring composition, a green pigment can be used. I. Pigment Green 7, 10, 36, 37, 58 and the like. Among these, C.I. from the viewpoint of high brightness and high contrast. I. Pigment Green 7, 36, 58 are preferred.
本発明による着色組成物の全不揮発成分中において好ましい顔料成分の濃度としては、着色組成物全体に対して、充分な色再現性を得る観点から10〜90重量%であり、より好ましくは15〜85重量%であり、最も好ましくは20〜80重量%である。顔料成分の濃度が、10重量%未満になると、十分な色再現性を得ることができなくなることがある、90重量%を超えると顔料担体の濃度が低くなり、着色組成物の安定性が悪くなることがある。 The preferable concentration of the pigment component in all the non-volatile components of the colored composition according to the present invention is 10 to 90% by weight, more preferably 15 to 90% by weight, from the viewpoint of obtaining sufficient color reproducibility with respect to the entire colored composition. 85% by weight, most preferably 20 to 80% by weight. When the concentration of the pigment component is less than 10% by weight, sufficient color reproducibility may not be obtained. When the concentration exceeds 90% by weight, the concentration of the pigment carrier is lowered, and the stability of the coloring composition is poor. May be.
赤色着色組成物において特に好ましい顔料の比率としては、例えば、顔料成分の全重量を基準として、赤色顔料が50〜99重量%、黄色顔料が1〜50重量%である。
より好ましくは、顔料成分の全重量を基準として、赤色顔料が55〜95重量%、黄色顔料が5〜45重量%である。このような顔料の構成比率により色度領域を広げることができる。
Particularly preferable pigment ratios in the red coloring composition are, for example, 50 to 99% by weight of the red pigment and 1 to 50% by weight of the yellow pigment based on the total weight of the pigment component.
More preferably, the red pigment is 55 to 95% by weight and the yellow pigment is 5 to 45% by weight, based on the total weight of the pigment component. The chromaticity region can be expanded by such a composition ratio of the pigment.
緑色着色組成物において特に好ましい顔料の比率としては、例えば、顔料成分の全重量を基準として、緑色顔料が50〜99重量%、黄色顔料が1〜50重量%である。 Particularly preferable pigment ratios in the green coloring composition are, for example, 50 to 99% by weight of the green pigment and 1 to 50% by weight of the yellow pigment based on the total weight of the pigment component.
より好ましくは、顔料成分の全重量を基準として、緑色顔料が55〜95重量%、黄色顔料が5〜45重量%である。このような顔料の構成比率により色度領域を広げることができる。 More preferably, the green pigment is 55 to 95% by weight and the yellow pigment is 5 to 45% by weight, based on the total weight of the pigment component. The chromaticity region can be expanded by such a composition ratio of the pigment.
本発明に使用する顔料は、ソルトミリング処理を行い、微細化した物を使用することができ、微細化した物を使用することが好ましい。 The pigment used in the present invention can be subjected to a salt milling treatment and used in a refined product, and preferably used in a refined product.
ソルトミリング処理とは、顔料と水溶性無機塩と水溶性有機溶剤との混合物を、ニーダー、2本ロールミル、3本ロールミル、ボールミル、アトライター、サンドミル等の混練機を用いて、加熱しながら機械的に混練した後、水洗により水溶性無機塩と水溶性有機溶剤を除去する処理である。水溶性無機塩は、破砕助剤として働くものであり、ソルトミリング時に無機塩の硬度の高さを利用して顔料が破砕され、それにより活性面が生じて、結晶成長がおこると考えられている。従って、混練時は顔料の破砕と結晶成長が同時に起こり、混練条件により得られる顔料の一次粒子径が異なる。 Salt milling is a process in which a mixture of pigment, water-soluble inorganic salt and water-soluble organic solvent is heated using a kneader such as a kneader, two-roll mill, three-roll mill, ball mill, attritor, or sand mill. After kneading, the water-soluble inorganic salt and the water-soluble organic solvent are removed by washing with water. The water-soluble inorganic salt works as a crushing aid, and it is thought that the pigment is crushed using the high hardness of the inorganic salt during salt milling, thereby generating an active surface and causing crystal growth. Yes. Therefore, the crushing of the pigment and the crystal growth occur simultaneously during the kneading, and the primary particle diameter of the pigment obtained varies depending on the kneading conditions.
加熱により結晶成長を促進するには、加熱温度が40〜150℃であることが好ましい。加熱温度が40℃未満の場合は、結晶成長が十分に起こらず、顔料粒子の形状が無定形に近くなるため好ましくない。一方、加熱温度が150℃を越える場合は、結晶成長が進みすぎ、顔料の一次粒子径が大きくなるため、カラーフィルタ用着色組成物の着色料としては好ましくない。又、ソルトミリング処理の混練時間は、ソルトミリング処理顔料の一次粒子の粒度分布とソルトミリング処理に要する費用のバランスの点から2〜24時間であることが好ましい。 In order to promote crystal growth by heating, the heating temperature is preferably 40 to 150 ° C. When the heating temperature is less than 40 ° C., crystal growth does not occur sufficiently, and the shape of the pigment particles becomes close to amorphous, which is not preferable. On the other hand, when the heating temperature exceeds 150 ° C., crystal growth proceeds excessively and the primary particle diameter of the pigment becomes large, which is not preferable as a colorant for the color filter coloring composition. The kneading time for the salt milling treatment is preferably 2 to 24 hours from the viewpoint of the balance between the particle size distribution of the primary particles of the salt milling treatment pigment and the cost required for the salt milling treatment.
顔料をソルトミリング処理する際の条件を最適化することにより、1次粒子径が非常に微細であり、又、分布の幅がせまく、シャープな粒度分布をもつ、顔料を得ることができる。 By optimizing the conditions at the time of subjecting the pigment to salt milling, it is possible to obtain a pigment having a very fine primary particle diameter, a wide distribution range, and a sharp particle size distribution.
本発明の着色組成物に使用する黄色顔料のTEM(透過型電子顕微鏡)により求められる一次粒子径は、20〜100nmの範囲であることが好ましい。20nmよりも小さくなると有機溶剤中への分散が困難になってしまう。又、100nmよりも大きくなると、十分なコントラスト比を得ることができなくなってしまう。特に好ましい範囲は25〜85nmの範囲である。 It is preferable that the primary particle diameter calculated | required by TEM (transmission electron microscope) of the yellow pigment used for the coloring composition of this invention is the range of 20-100 nm. When it becomes smaller than 20 nm, dispersion in an organic solvent becomes difficult. On the other hand, if it exceeds 100 nm, a sufficient contrast ratio cannot be obtained. A particularly preferable range is 25 to 85 nm.
ソルトミリング処理に用いる水溶性無機塩としては、塩化ナトリウム、塩化バリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム等を用いることができるが、価格の点から塩化ナトリウム(食塩)を用いるのが好ましい。水溶性無機塩は、処理効率と生産効率の両面から、顔料の全重量を基準として、50〜2000重量%用いることが好ましく、300〜1000重量%用いることが最も好ましい。 As the water-soluble inorganic salt used in the salt milling treatment, sodium chloride, barium chloride, potassium chloride, sodium sulfate and the like can be used, but sodium chloride (salt) is preferably used from the viewpoint of cost. The water-soluble inorganic salt is preferably used in an amount of 50 to 2000% by weight, and most preferably 300 to 1000% by weight, based on the total weight of the pigment, in terms of both processing efficiency and production efficiency.
水溶性有機溶剤は、顔料及び水溶性無機塩を湿潤する働きをするものであり、水に溶解(混和)し、かつ用いる無機塩を実質的に溶解しないものであれば特に限定されない。但し、ソルトミリング時に温度が上昇し、溶剤が蒸発し易い状態になるため、安全性の点から、沸点120℃以上の高沸点溶剤が好ましい。例えば、2−メトキシエタノール、2−ブトキシエタノール、2−(イソペンチルオキシ)エタノール、2−(ヘキシルオキシ)エタノール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、液状のポリエチレングリコール、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、又は液状のポリプロピレングリコール等が用いられる。水溶性有機溶剤は、顔料の全重量を基準として、5〜1000重量%用いることが好ましく、50〜500重量%用いることが最も好ましい。 The water-soluble organic solvent functions to wet the pigment and the water-soluble inorganic salt, and is not particularly limited as long as it dissolves (mixes) in water and does not substantially dissolve the inorganic salt to be used. However, a high boiling point solvent having a boiling point of 120 ° C. or higher is preferable from the viewpoint of safety because the temperature rises during salt milling and the solvent easily evaporates. For example, 2-methoxyethanol, 2-butoxyethanol, 2- (isopentyloxy) ethanol, 2- (hexyloxy) ethanol, diethylene glycol, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol, triethylene glycol monomethyl ether, Liquid polyethylene glycol, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, dipropylene glycol, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, liquid polypropylene glycol, or the like is used. The water-soluble organic solvent is preferably used in an amount of 5 to 1000% by weight, and most preferably 50 to 500% by weight, based on the total weight of the pigment.
ソルトミリング処理する際には、必要に応じて樹脂を添加してもよい。用いられる樹脂の種類は特に限定されず、天然樹脂、変性天然樹脂、合成樹脂、又は天然樹脂で変性された合成樹脂等を用いることができる。用いられる樹脂は、室温で固体であり、水不溶性であることが好ましく、かつ上記有機溶剤に一部可溶であることが、更に、好ましい。樹脂の使用量は、顔料の全重量を基準として、5〜200重量%の範囲であることが好ましい。 When performing the salt milling treatment, a resin may be added as necessary. The type of resin used is not particularly limited, and natural resins, modified natural resins, synthetic resins, synthetic resins modified with natural resins, and the like can be used. The resin used is solid at room temperature, preferably insoluble in water, and more preferably partially soluble in the organic solvent. The amount of the resin used is preferably in the range of 5 to 200% by weight based on the total weight of the pigment.
本発明のカラーフィルタ用着色組成物に含まれる顔料分散体を作製するときには、顔料の凝集を防ぎ、顔料が微細に分散した状態を維持し、高輝度、および高コントラスト比で色純度の高いカラーフィルタを製造するため、顔料誘導体を添加することが好ましい。顔料誘導体の含有量は、着色剤100重量部に対し、好ましくは0.5重量部以上、さらに好ましくは1重量部以上、最も好ましくは3重量部以上である。また、耐熱性、耐光性の観点から、着色剤100重量部に対し、好ましくは40重量部以下、最も好ましくは35重量部以下である。 When preparing a pigment dispersion contained in the coloring composition for a color filter of the present invention, it is possible to prevent aggregation of the pigment, maintain a finely dispersed state of the pigment, and provide high brightness, high contrast ratio and high color purity. In order to produce a filter, it is preferable to add a pigment derivative. The content of the pigment derivative is preferably 0.5 parts by weight or more, more preferably 1 part by weight or more, and most preferably 3 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the colorant. Further, from the viewpoint of heat resistance and light resistance, it is preferably 40 parts by weight or less, and most preferably 35 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the colorant.
顔料誘導体は、有機色素に塩基性または酸性の置換基を導入した化合物である。有機色素には、一般に色素とは呼ばれていない淡黄色の芳香族多環化合物、例えばナフタレン、アントラキノン、アクリドン等も含まれる。顔料誘導体としては、特開昭63−305173号公報、特公昭57−15620号公報、特公昭59−40172号公報、特公昭63−17102号公報、特公平5−9469号公報、特開平9−176511公報等に記載されているものを使用でき、これらは単独でまたは2種類以上を混合して用いることができる。本発明では有機色素に酸性の置換基を導入した酸性誘導体を使用することがより好ましいが、別途詳述する。 A pigment derivative is a compound in which a basic or acidic substituent is introduced into an organic dye. Organic dyes include light yellow aromatic polycyclic compounds that are not generally called dyes, such as naphthalene, anthraquinone, and acridone. Examples of the pigment derivative include JP-A-63-305173, JP-B-57-15620, JP-B-59-40172, JP-B-63-17102, JP-B-5-9469, JP-A-9-9. 176511 gazette etc. can be used, and these can be used individually or in mixture of 2 or more types. In the present invention, it is more preferable to use an acidic derivative obtained by introducing an acidic substituent into an organic dye, which will be described in detail separately.
本発明のカラーフィルタ用着色組成物に含まれる顔料分散体を作製するときには、顔料の凝集を防ぎ、顔料が微細に分散した状態を維持し、高輝度、および高コントラスト比で色純度の高いカラーフィルタを製造するため、樹脂型分散剤を添加する必要があり、該樹脂型分散剤は少なくとも塩基性樹脂型分散剤[C]を含み、さらには、該塩基性樹脂型分散剤[C]が、3本以上のアームとなるポリマー側鎖を持つスターポリマー[C1]を含む。また、さらに酸性樹脂型分散剤を含むことが、流動性、安定性の点から好ましい。樹脂型分散剤は、顔料100重量部に対して好ましくは0.1〜70重量部、より好ましくは1〜60重量部の量で用いることができる。 When preparing a pigment dispersion contained in the coloring composition for a color filter of the present invention, it is possible to prevent aggregation of the pigment, maintain a finely dispersed state of the pigment, and provide high brightness, high contrast ratio and high color purity. In order to produce a filter, it is necessary to add a resin-type dispersant. The resin-type dispersant contains at least a basic resin-type dispersant [C], and further, the basic resin-type dispersant [C] , Including a star polymer [C1] having a polymer side chain serving as three or more arms. Furthermore, it is preferable from the viewpoint of fluidity and stability that an acidic resin type dispersant is further contained. The resin-type dispersant can be used in an amount of preferably 0.1 to 70 parts by weight, more preferably 1 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment.
樹脂型分散剤は、酸性基または塩基性基をアンカーとして顔料の表面に吸着し、ポリマーの反発効果が有効に作用して分散安定性保持を発現することから、酸性基または塩基性基を有するポリマーであることが好ましい。酸性基としては、吸着特性に優れる点でカルボキシル基、スルホン基、リン酸基が好ましく、塩基性基としては、吸着特性に優れる点でアミノ基が好ましい。また、酸性基を有する顔料誘導体と塩基性基を有する樹脂型分散剤との併用、または塩基性基を有する顔料誘導体と酸性基を有する樹脂型分散剤との併用、または酸性基を有する樹脂型分散剤と塩基性基を有する樹脂型分散剤との併用は、樹脂との相性が良いためより好ましい。 The resin-type dispersant has an acidic group or a basic group because it adsorbs to the surface of the pigment using an acidic group or a basic group as an anchor, and the rebound effect of the polymer acts effectively to express dispersion stability. A polymer is preferred. As the acidic group, a carboxyl group, a sulfone group, and a phosphate group are preferable from the viewpoint of excellent adsorption characteristics, and as the basic group, an amino group is preferable from the viewpoint of excellent adsorption characteristics. Also, a combination of a pigment derivative having an acidic group and a resin type dispersant having a basic group, or a combination of a pigment derivative having a basic group and a resin type dispersant having an acidic group, or a resin type having an acidic group The combined use of the dispersant and the resin-type dispersant having a basic group is more preferable because the compatibility with the resin is good.
樹脂型分散剤としては、酸性基、塩基性基を有する幹ポリマー部に枝ポリマー部がグラフト結合した構造の櫛型ポリマーが、枝ポリマー部の優れた立体反発効果から有機溶剤可溶性をより有するため好ましい。さらに、幹ポリマー1分子に2分子以上の枝ポリマーがグラフト結合した分子構造を有する櫛型ポリマーが上記理由からより好ましい。 As a resin-type dispersant, a comb polymer having a structure in which a branch polymer portion is graft-bonded to a trunk polymer portion having an acidic group or a basic group is more soluble in an organic solvent due to the excellent steric repulsion effect of the branch polymer portion. preferable. Furthermore, a comb polymer having a molecular structure in which two or more branch polymers are grafted to one molecule of the trunk polymer is more preferable for the above reason.
市販の酸性樹脂型分散剤としては、ビックケミー社製のDisPerByk−101、103、107、108、110、111、116、130、140、154、161、162、163、164、165、166、170、171、174、180、181、182、183、184、185、190、2000、2001、またはAnti−TerrA−U、203、204、またはBYK−P104、P104S、220S、またはLACtimon、LACtimon−WSまたはBykumen等、日本ルーブリゾール社製のSOLSPERSE−3000、9000、13240、13650、13940、17000、18000、20000、21000、24000、26000、27000、28000、31845、32000、32500、32600、34750、36600、38500、41000、41090、53095等、エフカケミカルズ社製のEFKA−46、47、48、452、LP4008、4009、LP4010、LP4050、LP4055、400、401、402、403、450、451、453、4540、4550、LP4560、120、150、1501、1502、1503等が挙げられる。 Examples of commercially available acidic resin type dispersants include DisPerByk-101, 103, 107, 108, 110, 111, 116, 130, 140, 154, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 170, manufactured by Big Chemie. 171, 174, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 190, 2000, 2001, or Anti-TerrA-U, 203, 204, or BYK-P104, P104S, 220S, or LACtimon, LACtimon-WS, or Bykumen SOLSPERSE-3000, 9000, 13240, 13650, 13940, 17000, 18000, 20000, 21000, 24000, 26000, 27000, 28000, 3184, manufactured by Japan Lubrizol Corporation 32000, 32500, 32600, 34750, 36600, 38500, 41000, 41090, 53095, etc., EFKA-46, 47, 48, 452, LP4008, 4009, LP4010, LP4050, LP4055, 400405, manufactured by Efka Chemicals 402, 403, 450, 451, 453, 4540, 4550, LP4560, 120, 150, 1501, 1502, 1503 and the like.
(塩基性樹脂型分散剤[C])
本発明では、アミン価が35〜100mgKOH/gである塩基性樹脂型分散剤を用いることが好ましい。塩基性樹脂型分散剤のアミン価は、更に、好ましくは50〜75mgKOH/gである。アミン価が35mgKOH/g未満であると、顔料に十分吸着されず分散不良となる場合があり、100mgKOH/gを超えると、顔料担体中の酸性成分に対する吸着又は反応により、顔料に対する吸着効率が悪くなり、分散不良となる場合もある。本発明で用いる塩基性樹脂型分散剤[C]の数平均分子量としては、通常500〜50000が好ましく、特に3000〜30000が、更に、好ましい。上記数平均分子量が500未満であると、顔料親和性基による立体反発の効果、顔料担体との相溶性の効果、並びに溶剤を用いた場合の顔料担体及び溶剤との相溶性の効果が少なく、顔料の凝集を防ぐことが困難となり、分散体の粘度が上昇してしまうことがある。又数平均分子量が50000以上であると、分散に必要な樹脂の添加量が多くなり、塗膜中の顔料濃度の低下を招く場合もある。
(Basic resin type dispersant [C])
In the present invention, it is preferable to use a basic resin type dispersant having an amine value of 35 to 100 mgKOH / g. The amine value of the basic resin type dispersant is more preferably 50 to 75 mgKOH / g. If the amine value is less than 35 mgKOH / g, it may not be sufficiently adsorbed by the pigment and may result in poor dispersion. If it exceeds 100 mgKOH / g, the adsorption efficiency to the pigment is poor due to adsorption or reaction to the acidic component in the pigment carrier. May result in poor dispersion. As a number average molecular weight of basic resin type dispersing agent [C] used by this invention, 500-50000 are preferable normally, and 3000-30000 are especially more preferable. When the number average molecular weight is less than 500, the effect of steric repulsion due to the pigment affinity group, the effect of compatibility with the pigment carrier, and the effect of compatibility with the pigment carrier and solvent when using a solvent are small, It may be difficult to prevent aggregation of the pigment, and the viscosity of the dispersion may increase. If the number average molecular weight is 50000 or more, the amount of resin added for dispersion increases, and the pigment concentration in the coating film may be lowered.
アミン価が35〜100mgKOH/gである塩基性樹脂型分散剤[C]は、ビニル系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリエーテル系、又はポリアミド系等の様々なタイプの樹脂系が使用できるが、顔料分散性に優れたウレタン系モノマー共重合体タイプが好ましい。 As the basic resin type dispersant [C] having an amine value of 35 to 100 mgKOH / g, various types of resin systems such as vinyl, urethane, polyester, polyether, or polyamide can be used. A urethane monomer copolymer type excellent in pigment dispersibility is preferred.
本発明のカラーフィルタ用着色組成物を構成する塩基性樹脂型分散剤[C]は、3本以上のアームとなるポリマー側鎖を持つスターポリマー[C1]を含有する。 The basic resin type dispersant [C] constituting the coloring composition for a color filter of the present invention contains a star polymer [C1] having a polymer side chain serving as three or more arms.
(スターポリマー[C1])
本発明でいうスターポリマー[C1]とは、「3本以上のアーム(腕)となるポリマー鎖が、それぞれ、そのアームの中心であるコアで連結したポリマー」と定義される。アーム(腕)である枝部分が2種以上の異なるセグメントを有するスターポリマーとしては、(1)2種以上の異なるポリマー鎖が、コアで連結したポリマー(ヘテロアームスターポリマー、ミクトアームスターポリマー)、(2)ブロック共重合体がコアで連結したポリマー((AB)n型スターポリマー、(ABC)n型スターポリマー)等が挙げられる。
(Star polymer [C1])
The star polymer [C1] as used in the present invention is defined as “a polymer in which polymer chains that form three or more arms (arms) are connected by a core that is the center of each arm”. As a star polymer in which the branch part which is an arm (arm) has two or more different segments, (1) a polymer in which two or more different polymer chains are connected by a core (hetero arm star polymer, Mikto arm star polymer) (2) Polymers in which block copolymers are connected by a core ((AB) n-type star polymer, (ABC) n-type star polymer), and the like.
スターポリマーは、リビングアニオン重合法、リビングカチオン重合法、リビングラジカル重合法等を用いて合成できる。なかでも、種々の感応性のあるモノマーを共重合することができるリビングラジカル重合法が好ましい。リビングラジカル重合法によるスターポリマーの合成法は、Matyjaszewski Macromolecules.2006,39,7216等を参考に行うことができる。 The star polymer can be synthesized using a living anionic polymerization method, a living cation polymerization method, a living radical polymerization method, or the like. Among these, a living radical polymerization method capable of copolymerizing various sensitive monomers is preferable. The synthesis method of the star polymer by the living radical polymerization method can be performed with reference to Matyjaszewski Macromolecules. 2006, 39, 7216 and the like.
本発明でいうスターポリマーのコアは、複数のアーム同士を結合するものであり、特に、構造が限定されるものではない。例えば、リビング重合でアームを合成する場合のコアを構成するにあたって、リビング重合の開始種として下記のような分岐した化合物を使用することが好ましい。または新たに合成した星型開始種を使用しても良い。星型開始種は分岐した構造を持ち、そのそれぞれの片末端領域に例えば、ヒドロキシ基を有する重合体が好ましい。 The core of the star polymer referred to in the present invention binds a plurality of arms, and the structure is not particularly limited. For example, in constructing the core in the case of synthesizing the arm by living polymerization, it is preferable to use the following branched compound as the starting species for living polymerization. Alternatively, a newly synthesized star starting species may be used. The star-type starting species has a branched structure, and a polymer having, for example, a hydroxy group in each one end region thereof is preferable.
リビング重合の開始種として、例えば、1−メルカプト−1,1−メタンジオール、1−メルカプト−1,1−エタンジオール、3−メルカプト−1,2−プロパンジオール(チオグリセリン、若しくはチオグリセロールとも言う。)、2−メルカプト−1,2−プロパンジオール、2−メルカプト−2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−メルカプト−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1−メルカプト−2,2−プロパンジオール、2−メルカプトエチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、又は2−メルカプトエチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール等が挙げられる。 Examples of the starting species for living polymerization include 1-mercapto-1,1-methanediol, 1-mercapto-1,1-ethanediol, 3-mercapto-1,2-propanediol (also referred to as thioglycerin or thioglycerol). ), 2-mercapto-1,2-propanediol, 2-mercapto-2-methyl-1,3-propanediol, 2-mercapto-2-ethyl-1,3-propanediol, 1-mercapto-2, Examples include 2-propanediol, 2-mercaptoethyl-2-methyl-1,3-propanediol, or 2-mercaptoethyl-2-ethyl-1,3-propanediol.
新たに合成した星型開始剤としては例えば、メタクリル酸メチル(MMA)、2−ブロモ酪酸エチル、リガンドとしてスパルテイン、アニソール、ジメタクリル酸エチレングリコールから重合される、片末端にヒドロキシ基を有する星型重合体が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。 Newly synthesized star initiators include, for example, methyl methacrylate (MMA), ethyl 2-bromobutyrate, a polymer having a hydroxy group at one end, polymerized from sparteine, anisole, or ethylene glycol dimethacrylate as a ligand. Type polymers, but the present invention is not limited to these.
上記開始種の中でも3−メルカプト−1,2−プロパンジオールが最も好ましい。 Of the above starting species, 3-mercapto-1,2-propanediol is most preferred.
上記開始種は、エチレン性不飽和単量体100重量部に対して、0.5〜30重量部用いて、塊状重合又は溶液重合により得ることが好ましく、より好ましくは1〜20重量部、更に好ましくは2〜15重量部、特に好ましくは2〜10重量部である。反応温度は、40〜150℃、好ましくは50〜110℃である。0.5重量部未満であると、ビニル重合体部位の分子量が高すぎて、顔料担体及び溶剤に対する親和性部位として、その絶対量が増えてしまい、分散性の効果自体が低下する場合があり、30重量%を超えると、ビニル重合体部(A)の分子量が低すぎて、顔料担体及び溶剤に対する親和性部位として、その立体反発の効果がなくなると共に、顔料の凝集を抑えることが困難になる場合がある。 The starting species is preferably obtained by bulk polymerization or solution polymerization, more preferably from 1 to 20 parts by weight, more preferably from 0.5 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the ethylenically unsaturated monomer. The amount is preferably 2 to 15 parts by weight, particularly preferably 2 to 10 parts by weight. The reaction temperature is 40 to 150 ° C, preferably 50 to 110 ° C. If the amount is less than 0.5 parts by weight, the molecular weight of the vinyl polymer portion is too high, and the absolute amount increases as an affinity portion for the pigment carrier and the solvent, and the dispersibility effect itself may decrease. When the content exceeds 30% by weight, the molecular weight of the vinyl polymer part (A) is too low, and as an affinity site for the pigment carrier and the solvent, the effect of steric repulsion is lost, and it is difficult to suppress pigment aggregation. There is a case.
上記開始種にエチレン性不飽和単量体と重合開始剤とを混合して加熱することで、アーム部を形成することができるが、重合開始剤としては、アゾ系化合物及び有機過酸化物を用いることができる。アゾ系化合物の例としては、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル)、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、4,4’−アゾビス(4−シアノバレリック酸)、2,2’−アゾビス(2−ヒドロキシメチルプロピオニトリル)、又は2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]等が挙げられる。 An arm part can be formed by mixing the ethylenically unsaturated monomer and the polymerization initiator with the above starting species and heating, but as the polymerization initiator, an azo compound and an organic peroxide can be used. Can be used. Examples of the azo compounds include 2,2′-azobis (isobutyronitrile), 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1′-azobis (cyclohexane 1-carbonitrile), 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2,4-dimethyl-4-methoxyvaleronitrile), dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) ), 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid), 2,2′-azobis (2-hydroxymethylpropionitrile), or 2,2′-azobis [2- (2-imidazoline-2- Yl) propane] and the like.
有機過酸化物の例としては、過酸化ベンゾイル、t−ブチルパーベンゾエイト、クメンヒドロパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ(2−エトキシエチル)パーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシビバレート、(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキシド、ジプロピオニルパーオキシド、又はジアセチルパーオキシド等が挙げられる。 Examples of organic peroxides include benzoyl peroxide, t-butyl perbenzoate, cumene hydroperoxide, diisopropyl peroxydicarbonate, di-n-propyl peroxydicarbonate, di (2-ethoxyethyl) peroxy Examples include dicarbonate, t-butyl peroxyneodecanoate, t-butyl peroxybivalate, (3,5,5-trimethylhexanoyl) peroxide, dipropionyl peroxide, or diacetyl peroxide.
これらの重合開始剤は、単独で、もしくは2種類以上組み合わせて用いることができる。
スターポリマーのアーム構成単位としては、非水系溶媒に溶解するセグメントと、顔料に吸着するセグメントを有することが好ましい。
These polymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.
The star polymer arm constitutional unit preferably has a segment that dissolves in a non-aqueous solvent and a segment that adsorbs to a pigment.
非水系溶媒に溶解するセグメントとしては、エチレン性不飽和単量体や重合体があるが、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、又はイソボルニル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート類;フェニル(メタ)アクリレート、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、又はフェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート等の芳香族(メタ)アクリレート類; テトラヒドロフルフリール(メタ)アクリレート、又はオキセタン(メタ)アクリレート等の複素環式(メタ)アクリレート類; メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、又はエトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート類;(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、又はアクリロイルモルホリン等のN置換型(メタ)アクリルアミド類; N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、又はN,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のアミノ基含有(メタ)アクリレート類;あるいは、(メタ)アクリロニトリル等のニトリル類等が挙げられる。 Segments that are soluble in non-aqueous solvents include ethylenically unsaturated monomers and polymers, such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth). Acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, Alkyl (meth) acrylates such as trimethylcyclohexyl (meth) acrylate or isobornyl (meth) acrylate; phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, or Aromatic (meth) acrylates such as enoxydiethylene glycol (meth) acrylate; Heterocyclic (meth) acrylates such as tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate or oxetane (meth) acrylate; Methoxypolypropylene glycol (meth) Alkoxypolyalkylene glycol (meth) acrylates such as acrylate or ethoxypolyethylene glycol (meth) acrylate; (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, N-isopropyl N-substituted (meth) acrylamides such as (meth) acrylamide, diacetone (meth) acrylamide, or acryloylmorpholine; N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, Are amino group-containing (meth) acrylates such as N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate; or nitriles such as (meth) acrylonitrile.
また、上記アクリル系単量体と併用できる単量体として、スチレン、又はα−メチルスチレン等のスチレン類; エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、又はイソブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;ある
いは、 酢酸ビニル、又はプロピオン酸ビニル等の脂肪酸ビニル類等が挙げられる。
Moreover, as monomers that can be used in combination with the acrylic monomers, styrenes such as styrene or α-methylstyrene; vinyl ethers such as ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, or isobutyl vinyl ether Or fatty acid vinyls such as vinyl acetate or vinyl propionate.
また、カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体を併用することもできる。カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、又はクロトン酸等から1種又は2種以上を選択することができる。
上記に例示したエチレン性不飽和単量体の中でも、分散性及び塗膜耐性の観点から、低級アルキル(メタ)アクリレート(低級アルキル部分の炭素原子数は1〜4)、特にメチルメタクリレートが好ましく用いられ、顔料担体及び分散媒との親和性の観点から、メチルメタクリレートと、n−ブチルメタクリレート又はt−ブチルメタクリレートと、を併用することがより好ましい。
Moreover, a carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer can be used in combination. As a carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer, 1 type (s) or 2 or more types can be selected from acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, or crotonic acid.
Among the ethylenically unsaturated monomers exemplified above, lower alkyl (meth) acrylate (the number of carbon atoms in the lower alkyl moiety is 1 to 4), particularly methyl methacrylate is preferably used from the viewpoint of dispersibility and coating film resistance. In view of affinity with the pigment carrier and the dispersion medium, it is more preferable to use methyl methacrylate in combination with n-butyl methacrylate or t-butyl methacrylate.
顔料に吸着するセグメントとしては、ジイソシアネートがあり、例えば、ポリウレタン等の合成時に鎖延長剤として従来から使用されている、公知のものを使用することができ、芳香族基を有するジイソシアネート、脂肪族基を有するジイソシアネート、芳香基及び脂肪族基を有するジイソシアネート、又は脂環族基を有するジイソシアネート等が挙げられる。 As the segment adsorbed on the pigment, there are diisocyanates. For example, known ones conventionally used as chain extenders in the synthesis of polyurethane and the like can be used, and diisocyanates having an aromatic group, aliphatic groups. And diisocyanates having aromatic groups and aliphatic groups, or diisocyanates having alicyclic groups.
芳香族基を有するジイソシアネートとしては、キシリレンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4’−トルイジンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、又は1,3−ビス(イソシアネートメチル)ベンゼン等が挙げられる。 Examples of the diisocyanate having an aromatic group include xylylene diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 4,4′-diphenyl diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, and 2,4-tolylene diisocyanate. 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4′-toluidine diisocyanate, naphthylene diisocyanate, 1,3-bis (isocyanatomethyl) benzene, and the like.
脂肪族基を有するジイソシアネートとしては、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ペンタメチレンジイソシアネート、1,2−プロピレンジイソシアネート、2,3−ブチレンジイソシアネート、1,3−ブチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、又は2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等を挙げることができる。 Examples of the diisocyanate having an aliphatic group include trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), pentamethylene diisocyanate, 1,2-propylene diisocyanate, 2,3-butylene diisocyanate, 1,3-butylene diisocyanate, and dodeca. Examples thereof include methylene diisocyanate and 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate.
芳香族基及び脂肪族基を有するジイソシアネートとしては、ω,ω’−ジイソシアネート−1,3−ジメチルベンゼン、ω,ω’−ジイソシアネート−1,4−ジメチルベンゼン、ω,ω’−ジイソシアネート−1,4−ジエチルベンゼン、1,4−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、又は1,3−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等を挙げることができる。 Examples of the diisocyanate having an aromatic group and an aliphatic group include ω, ω′-diisocyanate-1,3-dimethylbenzene, ω, ω′-diisocyanate-1,4-dimethylbenzene, ω, ω′-diisocyanate-1, Examples include 4-diethylbenzene, 1,4-tetramethylxylylene diisocyanate, or 1,3-tetramethylxylylene diisocyanate.
脂環族基を有するジイソシアネートとしては、3−イソシアネートメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(IPDI)、1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,3−シクロヘキサンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−2,4−シクロヘキサンジイソシアネート、又はメチル−2,6−シクロヘキサンジイソシアネート等を挙げることができる。 Examples of the diisocyanate having an alicyclic group include 3-isocyanate methyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate (IPDI), 1,3-cyclopentane diisocyanate, 1,3-cyclohexane diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, Examples include methyl-2,4-cyclohexane diisocyanate or methyl-2,6-cyclohexane diisocyanate.
以上、列挙したジイソシアネートは、必ずしもこれらに限定されるものではなく、2種類以上を併用して使用することもできる。
また、顔料に吸着するセグメントとして、ポリアミンがあり、少なくとも2つの一級及び/又は二級アミノ基を有する化合物であり、イソシアネート基と反応しウレア結合を生成するために用いられる。このようなアミンとしてジアミンが挙げられる。
As described above, the listed diisocyanates are not necessarily limited to these, and two or more kinds can be used in combination.
In addition, as a segment adsorbed on the pigment, there is a polyamine, which is a compound having at least two primary and / or secondary amino groups, and is used for reacting with an isocyanate group to form a urea bond. A diamine is mentioned as such an amine.
2つの一級アミノ基を有するジアミンとしては、ポリウレタン等の合成時に、鎖延長剤として、従来から使用されている、公知のものを使用することができ、具体的には、 エチレンジアミン、プロピレンジアミン[別名:1,2−ジアミノプロパン又は1,2−プロパンジアミン]、トリメチレンジアミン[別名:1,3−ジアミノプロパン又は1,3−プロパンジアミン]、テトラメチレンジアミン[別名:1,4−ジアミノブタン]、2−メチル−1,3−プロパンジアミン、ペンタメチレンジアミン[別名:1,5−ジアミノペンタン]、ヘキサメチレンジアミン[別名:1,6−ジアミノヘキサン]、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、又はトリレンジアミン等の脂肪族ジアミン;イソホロンジアミン、又はジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジアミン等の脂環式ジアミン;あるいは、 フェニレンジアミン、又はキシリレンジアミン等の芳香族ジアミン等を挙げることができる。 As the diamine having two primary amino groups, a conventionally known chain extender can be used as a chain extender during the synthesis of polyurethane or the like. Specifically, ethylenediamine, propylenediamine [also known as : 1,2-diaminopropane or 1,2-propanediamine], trimethylenediamine [alias: 1,3-diaminopropane or 1,3-propanediamine], tetramethylenediamine [alias: 1,4-diaminobutane] 2-methyl-1,3-propanediamine, pentamethylenediamine [alias: 1,5-diaminopentane], hexamethylenediamine [alias: 1,6-diaminohexane], 2,2-dimethyl-1,3- Fats such as propanediamine, 2,2,4-trimethylhexamethylenediamine, or tolylenediamine Family diamine; alicyclic diamines such as isophorone diamine, or dicyclohexylmethane-4,4'-diamine; or, may be mentioned aromatic diamines such as phenylene diamine, or xylylene diamine and the like.
また、2つの二級アミノ基を有するジアミンとしては、ポリウレタン等の合成時に、鎖延長剤として、従来から使用されている、公知のものを使用することができ、具体的には、N,N−ジメチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、又はN,N’−ジ−tert−ブチルエチレンジアミン等を挙げることができる。 In addition, as the diamine having two secondary amino groups, known ones conventionally used as chain extenders can be used during the synthesis of polyurethane and the like. Specifically, N, N -Dimethylethylenediamine, N, N-diethylethylenediamine, N, N'-di-tert-butylethylenediamine, etc. can be mentioned.
また、一級及び二級アミノ基を有するジアミンとしては、ポリウレタン等の合成時に、鎖延長剤として、従来から使用されている、公知のものを使用することができ、具体的には、 N−メチルエチレンジアミン[別名:メチルアミノエチルアミン]、N−エチルエチレンジアミン[別名:エチルアミノエチルアミン]、N−メチル−1,3−プロパンジアミン[別名:N−メチル−1,3−ジアミノプロパン又はメチルアミノプロピルアミン]、N,2−メチル−1,3−プロパンジアミン、N−イソプロピルエチレンジアミン[別名:イソプロピルアミノエチルアミン]、N−イソプロピル−1,3−ジアミノプロパン[別名:N−イソプロピル−1,3−プロパンジアミン又はイソプロピルアミノプロピルアミン]、又はN−ラウリル−1,3−プロパンジアミン[別名:N−ラウリル−1,3−ジアミノプロパン又はラウリルアミノプロピルアミン]等挙げることができる。 As the diamine having primary and secondary amino groups, a conventionally known chain extender can be used as a chain extender during the synthesis of polyurethane and the like. Specifically, N-methyl Ethylenediamine [alias: methylaminoethylamine], N-ethylethylenediamine [alias: ethylaminoethylamine], N-methyl-1,3-propanediamine [alias: N-methyl-1,3-diaminopropane or methylaminopropylamine] N, 2-methyl-1,3-propanediamine, N-isopropylethylenediamine [alias: isopropylaminoethylamine], N-isopropyl-1,3-diaminopropane [alias: N-isopropyl-1,3-propanediamine or Isopropylaminopropylamine] or N-lauryl 1,3-propanediamine: mention may be made of the Alias N- lauryl-1,3-diaminopropane or lauryl amino propylamine], and the like.
本発明のポリアミンは少なくとも2つの一級及び/又は二級アミノ基を有する化合物であり、一級及び/又は二級アミンがイソシアネート基と反応してウレア基を生成する、このウレア基が顔料吸着部位になるが、ポリアミンが、両末端に2つの一級及び/又は二級アミノ基を有し、更に、両末端以外に二級及び/又は三級アミノ基を有する化合物である場合には、酸性顔料に対しての吸着性が向上するため、特に好ましい。 The polyamine of the present invention is a compound having at least two primary and / or secondary amino groups, and the primary and / or secondary amine reacts with an isocyanate group to form a urea group, and this urea group serves as a pigment adsorption site. However, when the polyamine is a compound having two primary and / or secondary amino groups at both ends and further having a secondary and / or tertiary amino group at both ends, This is particularly preferable because the adsorptivity to the surface is improved.
このようなポリアミンとしては、以下の様な両末端に2つの一級及び/又は二級アミノ基を有し、更に、両末端以外に二級及び/又は三級アミノ基を有するポリアミンが挙げられる。 Examples of such polyamines include polyamines having two primary and / or secondary amino groups at both ends as shown below, and further having secondary and / or tertiary amino groups at both ends.
ポリアミンとしては、メチルイミノビスプロピルアミン[別名:N,N−ビス(3−アミノプロピル)メチルアミン]、ラウリルイミノビスプロピルアミン[別名:N,N−ビス(3−アミノプロピル)ラウリルアミン]、イミノビスプロピルアミン[別名:N,N−ビス(3−アミノプロピル)アミン]、N,N’−ビスアミノプロピル−1,3−プロピレンジアミン、又はN,N’−ビスアミノプロピル−1,4−ブチレンジアミン等を挙げることができ、 2つの1級アミノ基と1つの3級アミノ基を有するメチルイミノビスプロピルアミン、又はラウリルイミノビスプロピルアミンは、ジイソシアネートとの反応制御がし易く好ましい。 Polyamines include methyliminobispropylamine [alias: N, N-bis (3-aminopropyl) methylamine], lauryliminobispropylamine [alias: N, N-bis (3-aminopropyl) laurylamine], Iminobispropylamine [alias: N, N-bis (3-aminopropyl) amine], N, N′-bisaminopropyl-1,3-propylenediamine, or N, N′-bisaminopropyl-1,4 -Butylene diamine etc. can be mentioned, The methyliminobispropylamine or lauryliminobispropylamine which has two primary amino groups and one tertiary amino group is easy to control reaction with diisocyanate, and is preferable.
2つの1級アミノ基と1つの2級アミノ基を有するイミノビスプロピルアミンは、顔料への吸着性が良く好ましい。 An iminobispropylamine having two primary amino groups and one secondary amino group is preferable because of its good adsorptivity to pigments.
また、本発明のポリアミンとしては、2つ以上の一級及び/又は二級アミノ基を有する重合体も使用することができる。 In addition, as the polyamine of the present invention, a polymer having two or more primary and / or secondary amino groups can also be used.
一級及び/又は二級アミノ基を有する重合体としては、一級アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体や二級アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体、例えば、ビニルアミンやアリルアミンの単独重合体(いわゆるポリビニルアミンやポリアリルアミン)、あるいはそれらと他のエチレン性不飽和単量体との共重合体、及び、エチレンイミンの開環重合体や塩化エチレンとエチレンジアミンとの重縮合体やオキサゾリドン−2の開環重合体(いわゆるポリエチレンイミン)から選ばれることが好ましい。重合体中における一級及び/又は二級アミノ基の含有率としては、重合体を基準として、単量体単位で10〜100重量%が好ましく、20〜100重量%がより好ましい。含有率が10重量%以上であれば、顔料の凝集を防ぎ、粘度の上昇を抑えることに効果的である。 Polymers having primary and / or secondary amino groups include ethylenically unsaturated monomers having primary amino groups and ethylenically unsaturated monomers having secondary amino groups, such as vinylamine and allylamine monopolymers. Copolymers (so-called polyvinylamine and polyallylamine), copolymers thereof with other ethylenically unsaturated monomers, ethyleneimine ring-opening polymers, polycondensates of ethylene chloride and ethylenediamine, and oxazolidone- It is preferably selected from the ring-opening polymers (so-called polyethyleneimine). The content of primary and / or secondary amino groups in the polymer is preferably 10 to 100% by weight, more preferably 20 to 100% by weight, in terms of monomer units, based on the polymer. If the content is 10% by weight or more, it is effective for preventing aggregation of pigments and suppressing an increase in viscosity.
一級アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体や二級アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体と共重合可能なエチレン性不飽和単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、又はフマール酸等の不飽和カルボン酸;スチレン、α−メチルスチレン、p−ヒドロキシスチレン、クロロメチルスチレン、インデン、又はビニルトルエン等の芳香族ビニル化合物;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アク
リレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、又は2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;ベンジル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルアリールエステル;グリシジル(メタ)アクリレート、又は2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の官能基を有する(メタ)アクリル酸置換アルキルエステル;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、又はジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等の三級アミノ基を有する(メタ)アクリル酸置換アルキルエステル;(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、n−ブチル(メタ)アクリルアミド、tert−ブチル(メタ)アクリルアミド、又はtert−オクチル(メタ)アクリルアミド等のアルキル(メタ)アクリルアミド;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、又はジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等の置換アルキル(メタ)アクリルアミド;1,3−ブタジエン、又はイソプレン等のジエン化合物;片末端メタクリロイル化ポリメチルメタクリレートオリゴマー、片末端メタクリロイル化ポリスチレンオリゴマー、又は片末端メタクリロイル化ポリエチレングリコール等の重合性オリゴマー(マクロモノマー);あるいは、シアン化ビニル等を挙げることができる。
Examples of the ethylenically unsaturated monomer copolymerizable with an ethylenically unsaturated monomer having a primary amino group and an ethylenically unsaturated monomer having a secondary amino group include (meth) acrylic acid, croton Unsaturated carboxylic acid such as acid, itaconic acid, maleic acid or fumaric acid; aromatic vinyl compound such as styrene, α-methylstyrene, p-hydroxystyrene, chloromethylstyrene, indene or vinyltoluene; methyl (meth) (Meth) acrylic acid alkyl esters such as acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, or 2-ethylhexyl (meth) acrylate; (Meth) acrylic acid alkyl aryl ester; glycidyl (meth) acrylate Or a (meth) acrylic acid-substituted alkyl ester having a functional group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate; a tertiary amino group such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate or dimethylaminopropyl (meth) acrylate ( (Meth) acrylic acid substituted alkyl ester; (meth) acrylamide, dimethyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, n-butyl (meth) acrylamide, tert-butyl (meth) acrylamide, or tert-octyl (meth) Alkyl (meth) acrylamides such as acrylamide; substituted alkyl (meth) acrylamides such as dimethylaminoethyl (meth) acrylamide, or dimethylaminopropyl (meth) acrylamide; 1,3-butadiene, or iso Diene compounds such as polyne; one-end methacryloylated polymethyl methacrylate oligomer, one-end methacryloylated polystyrene oligomer, or polymerizable oligomer (macromonomer) such as one-end methacryloylated polyethylene glycol; or vinyl cyanide .
一級及び/又は二級アミノ基を有する重合体の、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)によるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)としては、300〜75,000であることが好ましく、300〜20,000であることがより好ましく、500〜5,000であることが特に好ましい。該重量平均分子量が300〜75,000であれば、顔料の凝集を防ぐことにより、顔料分散体の粘度上昇を抑えることに効果的である。 The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene by GPC (gel permeation chromatography) of the polymer having a primary and / or secondary amino group is preferably 300 to 75,000, and preferably 300 to 20,000. It is more preferable that it is, and it is especially preferable that it is 500-5,000. When the weight average molecular weight is 300 to 75,000, it is effective to suppress the viscosity increase of the pigment dispersion by preventing the aggregation of the pigment.
本発明の分散剤を構成するアミン化合物としては、ポリアミンの他に、更にモノアミンも使用することができる。モノアミンとしては、分子内に第一級アミノ基又は第二級アミノ基を1個有するモノアミン化合物であり、モノアミンは、ジイソシアネートとポリアミンの反応において高分子量化しすぎるのを抑えるため、反応停止剤として使用される。モノアミンは、分子内に第一級アミノ基又は第二級アミノ基以外の他の極性官能基を有していることもできる。このような極性官能基
としては、水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、シアノ基、ニトロキシル基等が挙げられる。
In addition to polyamines, monoamines can also be used as the amine compound constituting the dispersant of the present invention. The monoamine is a monoamine compound having one primary amino group or secondary amino group in the molecule, and the monoamine is used as a reaction terminator in order to suppress excessively high molecular weight in the reaction of diisocyanate and polyamine. Is done. The monoamine may have a polar functional group other than the primary amino group or the secondary amino group in the molecule. Examples of such a polar functional group include a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, a cyano group, and a nitroxyl group.
モノアミンとしては、ポリウレタン等の合成時に、反応停止剤として、従来から使用されている、公知のものが使用でき、具体的には、アミノメタン、アミノエタン、1−アミノプロパン、2−アミノプロパン、1−アミノブタン、2−アミノブタン、1−アミノペンタン、2−アミノペンタン、3−アミノペンタン、イソアミルアミン、N−エチルイソアミルアミン、1−アミノヘキサン、1−アミノヘプタン、2−アミノヘプタン、2−オクチルアミン、1−アミノノナン、1−アミノ
デカン、1−アミノドデカン、1−アミノトリデカン、1−アミノヘキサデカン、ステアリルアミン、アミノシクロプロパン、アミノシクロブタン、アミノシクロペンタン、アミノシクロヘキサン、アミノシクロドデカン、1−アミノ−2−エチルヘキサン、1−アミノ−2−メチルプロパン、2−アミノ−2−メチルプロパン、3−アミノ−1−プロペン、3−アミノメチルヘプタン、3−イソプロポキシプロピルアミン、3−ブトキシプロピルアミン、3−イソブトキシプロピルアミン、2−エチルヘキシロキシプロピルアミン、3−デシロキシプロピルアミン、3−ラウリロキシプロピルアミン、3−ミリスチロキシプロピルアミン、2−アミノメチルテトラヒドロフラン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、N−メチルエチルアミン、N−メチルイソプロピルアミン、N−メチルヘキシルアミン、ジイソプロピルアミン、ジn−プロピルアミン、ジn−ブチルアミン、ジsec−ブチルアミン、N−エチル−1,2−ジメチルプロピルアミン、ピペリジン、2−ピペコリ
ン、3−ピペコリン、4−ピペコリン、2,4−ルペチジン、2,6−ルペチジン、3,5−ルペチジン、3−ピペリジンメタノール、ピペコリニックアシッド、イソニペコチックアシッド、メチルイソニペコテート、エチルイソニペコテート、2−ピペリジンエタノール、4−ピペリジンエタノール、4−ピペリジンブチリックアシッド塩酸塩、4−ピペリジノール、ピロリジン、3−アミノピロリジン、3−ピロリジノール、インドリン、アニリン、N−ブチルアニリン、o−アミノトルエン、m−アミノトルエン、p−アミノトルエン、o−ベンジルアニリン、p−ベンジルアニリン、1−アニリノナフタレン、1−アミノアントラキノン、2−アミノアントラキノン、1−アミノアントラセン、2−アミノアントラセン、5−アミノイソキノリン、o−アミノジフェニル、4−アミノジフェニルエーテル、β−アミノエチルベンゼン、2−アミノベンゾフェノン、4−アミノベンゾフェノン、o−アミノアセトフェノン、m−アミノアセトフェノン、p−アミノアセトフ
ェノン、ベンジルアミン、N−メチルベンジルアミン、3−ベンジルアミノプロピオニックアシッドエチルエーテル、4−ベンジルピペリジン、α−フェニルエチルアミン、フェネシルアミン、p−メトキシフェネシルアミン、フルフリルアミン、p−アミノアゾベンゼン、m−アミノフェノール、p−アミノフェノール、アリルアミン、2−アミノ−2−メチル−プロパノール又はジフェニルアミン等が挙げられる。
As the monoamine, known ones conventionally used as a reaction terminator can be used when synthesizing polyurethane or the like. Specifically, aminomethane, aminoethane, 1-aminopropane, 2-aminopropane, 1 -Aminobutane, 2-aminobutane, 1-aminopentane, 2-aminopentane, 3-aminopentane, isoamylamine, N-ethylisoamylamine, 1-aminohexane, 1-aminoheptane, 2-aminoheptane, 2-octylamine 1-aminononane, 1-aminodecane, 1-aminododecane, 1-aminotridecane, 1-aminohexadecane, stearylamine, aminocyclopropane, aminocyclobutane, aminocyclopentane, aminocyclohexane, aminocyclododecane, 1-amino- 2-ethyl hex 1-amino-2-methylpropane, 2-amino-2-methylpropane, 3-amino-1-propene, 3-aminomethylheptane, 3-isopropoxypropylamine, 3-butoxypropylamine, 3-iso Butoxypropylamine, 2-ethylhexyloxypropylamine, 3-decyloxypropylamine, 3-lauryloxypropylamine, 3-myristoxypropylamine, 2-aminomethyltetrahydrofuran, dimethylamine, diethylamine, N-methylethylamine, N-methylisopropylamine, N-methylhexylamine, diisopropylamine, di-n-propylamine, di-n-butylamine, disec-butylamine, N-ethyl-1,2-dimethylpropylamine, piperidine, 2-pipecoline, 3 -Pipette Phosphorus, 4-Pipecoline, 2,4-Lupetidine, 2,6-Lupetidine, 3,5-Lupetidine, 3-piperidinemethanol, Pipecolic acid, Isonipecotic acid, Methyl isonipecotate, Ethyl isonipeco Tate, 2-piperidineethanol, 4-piperidineethanol, 4-piperidinebutyric acid hydrochloride, 4-piperidinol, pyrrolidine, 3-aminopyrrolidine, 3-pyrrolidinol, indoline, aniline, N-butylaniline, o-aminotoluene, m-aminotoluene, p-aminotoluene, o-benzylaniline, p-benzylaniline, 1-anilinonaphthalene, 1-aminoanthraquinone, 2-aminoanthraquinone, 1-aminoanthracene, 2-aminoanthracene, 5-aminoisoquinoline , o-aminodiphenyl, 4-aminodiphenyl ether, β-aminoethylbenzene, 2-aminobenzophenone, 4-aminobenzophenone, o-aminoacetophenone, m-aminoacetophenone, p-aminoacetophenone, benzylamine, N-methylbenzylamine, 3 -Benzylaminopropionic acid ethyl ether, 4-benzylpiperidine, α-phenylethylamine, phenesylamine, p-methoxyphenesylamine, furfurylamine, p-aminoazobenzene, m-aminophenol, p-aminophenol, allylamine 2-amino-2-methyl-propanol or diphenylamine.
中でも、脂肪族アミンで第二級アミノ基のみを有するモノアミン化合物は、分散剤の分散性を向上させるため、好ましい。 Among these, a monoamine compound having only a secondary amino group as an aliphatic amine is preferable because it improves the dispersibility of the dispersant.
第二級アミノ基のみを有する脂肪族モノアミン化合物としては、 ジメチルアミン、ジエチルアミン、N−メチルエチルアミン、N−メチルイソプロピルアミン、N−メチルヘキシルアミン、ジイソプロピルアミン、ジn−プロピルアミン、ジn−ブチルアミン、ジsec−ブチルアミン、N−エチル−1,2−ジメチルプロピルアミン、ピペリジン、2−ピペコリン、3−ピペコリン、4−ピペコリン、2,4−ルペチジン、2,6−ルペチジン、3,5−ルペチジン、3−ピペリジンメタノール、2−ピペリジンエタノール、4−ピペリジンエタノール、4−ピペリジノール、ピロリジン、3−アミノピロリジン、又は3−ピロリジノール等が挙げられる。 Aliphatic monoamine compounds having only secondary amino groups include dimethylamine, diethylamine, N-methylethylamine, N-methylisopropylamine, N-methylhexylamine, diisopropylamine, di-n-propylamine, di-n-butylamine. , Disec-butylamine, N-ethyl-1,2-dimethylpropylamine, piperidine, 2-pipecoline, 3-pipecoline, 4-pipecoline, 2,4-lupetidine, 2,6-lupetidine, 3,5-lupetidine, Examples include 3-piperidinemethanol, 2-piperidineethanol, 4-piperidineethanol, 4-piperidinol, pyrrolidine, 3-aminopyrrolidine, or 3-pyrrolidinol.
また、三級アミノ基は、イソシアネート基と反応する活性水素を有していないため、一級又は二級アミノ基と、三級アミノ基とを有するジアミンは、モノアミンと同様に反応停止剤として使用することができ、本発明による分散剤の重合体末端に、顔料吸着能を向上させる効果がある三級アミノ基を導入することができる。 Moreover, since the tertiary amino group does not have an active hydrogen that reacts with an isocyanate group, a diamine having a primary or secondary amino group and a tertiary amino group is used as a reaction terminator in the same manner as a monoamine. In addition, a tertiary amino group having an effect of improving the pigment adsorption ability can be introduced into the polymer terminal of the dispersant according to the present invention.
一級又は二級アミノ基と、三級アミノ基とを有するジアミンとしては、N,N−ジメチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、N,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、又はN,N,2,2−テトラメチル−1,3−プロパンジアミン等の一級アミノ基と三級アミノ基とを有するジアミン;あるいは、N,N,N’−トリメチルエチレンジアミン等の二級アミノ基と三級アミノ基とを有するジアミンを挙げることができる。 Examples of the diamine having a primary or secondary amino group and a tertiary amino group include N, N-dimethylethylenediamine, N, N-diethylethylenediamine, N, N-dimethyl-1,3-propanediamine, or N, N. Diamine having a primary amino group and a tertiary amino group such as 1,2,2-tetramethyl-1,3-propanediamine; or a secondary amino group such as N, N, N′-trimethylethylenediamine and a tertiary amino group And diamines having a group.
これらの反応停止剤として作用するアミンアミン化合物は、一種類又は二種類以上混合して用いてもよい。 These amine amine compounds acting as a reaction terminator may be used singly or in combination of two or more.
合成時には、ポリウレタン等の合成触媒として従来から使用されている、公知の触媒を使用することができ、例えば三級アミン系化合物、又は有機金属系化合物等を挙げることができる。 At the time of synthesis, a known catalyst that has been conventionally used as a synthesis catalyst for polyurethane and the like can be used, and examples thereof include a tertiary amine compound or an organometallic compound.
三級アミン系化合物としては、例えば、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、N,N−ジメチルベンジルアミン、N−メチルモルホリン、又はジアザビシクロウンデセン(DBU)等を挙げることができる。有機金属系化合物としては錫系化合物、又は非錫系化合物を挙げることができる。 Examples of the tertiary amine compound include triethylamine, triethylenediamine, N, N-dimethylbenzylamine, N-methylmorpholine, diazabicycloundecene (DBU), and the like. Examples of organometallic compounds include tin compounds and non-tin compounds.
錫系化合物としては、例えば、ジブチル錫ジクロライド、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫ジブロマイド、ジブチル錫ジマレエート、ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫スルファイド、トリブチル錫スルファイド、トリブチル錫オキサイド、トリブチル錫アセテート、トリエチル錫エトキサイド、トリブチル錫エトキサイド、ジオクチル錫オキサイド、トリブチル錫クロライド、トリブチル錫トリクロロアセテート、又は2−エチルヘキサン酸錫等を挙げることができる。 Examples of the tin compound include dibutyltin dichloride, dibutyltin oxide, dibutyltin dibromide, dibutyltin dimaleate, dibutyltin dilaurate (DBTDL), dibutyltin diacetate, dibutyltin sulfide, tributyltin sulfide, tributyltin oxide, tributyl Examples thereof include tin acetate, triethyltin ethoxide, tributyltin ethoxide, dioctyltin oxide, tributyltin chloride, tributyltin trichloroacetate, and tin 2-ethylhexanoate.
非錫系化合物としては、例えば、ジブチルチタニウムジクロライド、テトラブチルチタネート、又はブトキシチタニウムトリクロライド等のチタン系、オレイン酸鉛;2−エチルヘキサン酸鉛、安息香酸鉛、又はナフテン酸鉛等の鉛系;2−エチルヘキサン酸鉄、又は鉄アセチルアセトネート等の鉄系;安息香酸コバルト、又は2−エチルヘキサン酸コバルト等のコバルト系;ナフテン酸亜鉛、又は2−エチルヘキサン酸亜鉛等の亜鉛系;あるいは、ナフテン酸ジルコニウム等のジルコニウム系を挙げることができる。 Examples of non-tin compounds include titanium-based compounds such as dibutyltitanium dichloride, tetrabutyltitanate, or butoxytitanium trichloride; lead oleates; lead-based compounds such as lead 2-ethylhexanoate, lead benzoate, or lead naphthenate. Iron-based such as iron 2-ethylhexanoate or iron acetylacetonate; cobalt-based such as cobalt benzoate or cobalt 2-ethylhexanoate; zinc-based such as zinc naphthenate or zinc 2-ethylhexanoate; Alternatively, a zirconium system such as zirconium naphthenate can be used.
上記触媒の中で、ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)、又は2−エチルヘキサン酸錫等が反応性や衛生性の点で好ましい。 Among the above catalysts, dibutyltin dilaurate (DBTDL), tin 2-ethylhexanoate or the like is preferable in terms of reactivity and hygiene.
上記三級アミン系化合物、又は有機金属系化合物等の触媒は、場合によっては単独でも使用できるが、併用することもできる。 Catalysts such as the tertiary amine compounds or organometallic compounds can be used alone or in combination depending on the case.
本発明のスターポリマーのアーム(腕)数は、3〜50が好ましい。アーム数は、合成時に使用した開始種の分岐数や、ポリアミンの量により推測できるが、示差屈折率計を検出器として持つゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定した分子量を、合成時に使用したエチレン性不飽和単量体、イソシアネート、ポリアミンから計算される理論分子量で除することでもおおよそ計算できる。 The number of arms (arms) of the star polymer of the present invention is preferably 3-50. The number of arms can be estimated from the number of branches of the starting species used in the synthesis and the amount of polyamine, but the molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC) having a differential refractometer as a detector is the ethylene used in the synthesis. It can also be roughly calculated by dividing by the theoretical molecular weight calculated from the polymerizable unsaturated monomer, isocyanate, and polyamine.
本発明は、3本以上のアームとなるポリマー側鎖を持つスターポリマー[C1]を黄色顔料の分散剤として用いることにより、流動性、保存安定性、現像性に優れたカラーフィルタ用着色組成物を作製出来ることを見出したものである。 The present invention uses a star polymer [C1] having a polymer side chain with three or more arms as a dispersant for a yellow pigment, whereby a coloring composition for a color filter having excellent fluidity, storage stability, and developability. It has been found that can be produced.
カラーフィルタ用着色組成物に通常用いる黄色顔料の表面は、酸・塩基の両特性を持つものが多いが、酸性の性質の方が強く、良好な分散には例えば櫛形やブロック形の塩基性分散剤を使用することが有効であることが一般に知られている。本発明においては、3本以上のアームとなるポリマー側鎖を持つスターポリマー[C1]を黄色顔料の分散剤として用いることにより、特に流動性や保存安定性に優れた黄色の顔料分散体を作製することが可能となり、その理由としては、中心から3方向以上に広がるアームによる立体障害効果によって、黄色顔料の吸着を防ぐ点が挙げられる。水平方向に広がる櫛形ポリマーやブロック形ポリマーに比べるとその立体障害の効果が大きい。また、中心から3方向以上に広がるアームにより、より多くの黄色顔料、時には酸性分散剤と吸着できる点が挙げられる。特に酸性分散剤と吸着する場合には、黄色顔料と酸性分散剤の橋渡しの役割を果たしていると考えられる。 The surface of yellow pigments usually used in coloring compositions for color filters often have both acid and base properties, but the acidic properties are stronger, and for good dispersion, for example, comb-shaped or block-shaped basic dispersion It is generally known that the use of agents is effective. In the present invention, by using a star polymer [C1] having a polymer side chain with three or more arms as a yellow pigment dispersant, a yellow pigment dispersion particularly excellent in fluidity and storage stability is prepared. The reason for this is that the yellow pigment is prevented from being adsorbed by the steric hindrance effect caused by the arms extending in three or more directions from the center. The effect of the steric hindrance is greater than that of a comb-shaped polymer or a block-shaped polymer spreading in the horizontal direction. In addition, it is possible to adsorb more yellow pigments and sometimes acidic dispersants by the arms extending in three or more directions from the center. In particular, when adsorbing with an acidic dispersant, it is considered to play a role of bridging the yellow pigment and the acidic dispersant.
(酸性分散剤[D])
本発明のカラーフィルタ用着色組成物に含まれる顔料分散体を作製するときには、顔料の凝集を防ぎ、顔料が微細に分散した状態を維持し、高輝度、および高コントラスト比で色純度の高いカラーフィルタを製造するため、酸性顔料誘導体[D1]、酸性樹脂型分散剤[D2]からなる群から選ばれる少なくとも1種の酸性分散剤[D]を添加することが好ましい。カラーフィルタ用着色組成物における酸性分散剤 [D]の含有量は、顔料100重量部に対し好ましくは0.01〜100重量部、より好ましくは0.01〜40重量部、更に好ましくは5〜30重量部である。酸性樹脂型分散剤 [D]の含有量が0.01重量部より少ないと分散効果が不十分となり、100重量部を超えるとこれも分散性が悪くなる場合がある。
(Acid dispersant [D])
When preparing a pigment dispersion contained in the coloring composition for a color filter of the present invention, it is possible to prevent aggregation of the pigment, maintain a finely dispersed state of the pigment, and provide high brightness, high contrast ratio and high color purity. In order to produce a filter, it is preferable to add at least one acidic dispersant [D] selected from the group consisting of an acidic pigment derivative [D1] and an acidic resin type dispersant [D2]. The content of the acidic dispersant [D] in the color filter coloring composition is preferably 0.01 to 100 parts by weight, more preferably 0.01 to 40 parts by weight, and still more preferably 5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment. 30 parts by weight. When the content of the acidic resin dispersant [D] is less than 0.01 parts by weight, the dispersion effect is insufficient, and when it exceeds 100 parts by weight, the dispersibility may be deteriorated.
(酸性顔料誘導体[D1])
本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、顔料分散性に優れ、分散後の顔料の再凝集を防止する効果が大きい酸性顔料誘導体[D1]を添加することが好ましい。酸性顔料誘導体[D1]は、有機色素に酸性の置換基を導入した化合物である。有機色素には、一般に色素とは呼ばれていない淡黄色の芳香族多環化合物、例えばナフタレン、アントラキノン、アクリドン等も含まれる。顔料誘導体としては、特開昭63−305173号公報、特公昭57−15620号公報、特公昭59−40172号公報、特公昭63−17102号公報、特公平5−9469号公報、特開平9−176511公報等に記載されているものを使用でき、これらは単独でまたは2種類以上を混合して用いることができる。酸性顔料誘導体[D1]の含有量は、着色剤100重量部に対し、好ましくは0.5重量部以上、さらに好ましくは1重量部以上、最も好ましくは3重量部以上である。また、耐熱性、耐光性の観点から、着色剤100重量部に対し、好ましくは40重量部以下、最も好ましくは35重量部以下である。
(Acid pigment derivative [D1])
It is preferable to add an acidic pigment derivative [D1] that is excellent in pigment dispersibility and has a large effect of preventing reaggregation of the pigment after dispersion to the coloring composition for a color filter of the present invention. The acidic pigment derivative [D1] is a compound in which an acidic substituent is introduced into an organic dye. Organic dyes include light yellow aromatic polycyclic compounds that are not generally called dyes, such as naphthalene, anthraquinone, and acridone. Examples of the pigment derivative include JP-A-63-305173, JP-B-57-15620, JP-B-59-40172, JP-B-63-17102, JP-B-5-9469, JP-A-9-9. 176511 gazette etc. can be used, and these can be used individually or in mixture of 2 or more types. The content of the acidic pigment derivative [D1] is preferably 0.5 parts by weight or more, more preferably 1 part by weight or more, and most preferably 3 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the colorant. Further, from the viewpoint of heat resistance and light resistance, it is preferably 40 parts by weight or less, and most preferably 35 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the colorant.
(酸性樹脂型分散剤[D2])
本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、顔料分散性に優れ、分散後の顔料の再凝集を防止する効果が大きい酸性樹脂型分散剤[D2]を添加することが好ましい。酸性樹脂型分散剤[D2]は、顔料100重量部に対して、好ましくは0.1〜70重量部、より好ましくは0.1〜50重量部の量で用いることができる。
(Acid resin type dispersant [D2])
It is preferable to add an acidic resin dispersant [D2] that is excellent in pigment dispersibility and has a large effect of preventing re-aggregation of the pigment after dispersion to the coloring composition for a color filter of the present invention. The acidic resin dispersant [D2] can be used in an amount of preferably 0.1 to 70 parts by weight, more preferably 0.1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment.
酸性樹脂型分散剤[D2]の酸性基としては、吸着特性に優れる点でカルボキシ基、スルホン基、リン酸基が好ましく、流動性が優れる点でカルボキシ基がより好ましい。また、酸性基を有する顔料誘導体と塩基性基を有する樹脂型分散剤との併用、または塩基性基を有する顔料誘導体と酸性基を有する樹脂型分散剤との併用、または酸性基を有する樹脂型分散剤と塩基性基を有する樹脂型分散剤との併用は、樹脂との相性が良いためより好ましい。 As the acidic group of the acidic resin dispersant [D2], a carboxy group, a sulfone group, and a phosphoric acid group are preferable from the viewpoint of excellent adsorption characteristics, and a carboxy group is more preferable from the viewpoint of excellent fluidity. Also, a combination of a pigment derivative having an acidic group and a resin type dispersant having a basic group, or a combination of a pigment derivative having a basic group and a resin type dispersant having an acidic group, or a resin type having an acidic group The combined use of the dispersant and the resin-type dispersant having a basic group is more preferable because the compatibility with the resin is good.
酸性基を有する酸性樹脂型分散剤としては、酸性基を有する幹ポリマー部に枝ポリマー部がグラフト結合した構造の櫛型ポリマーが、枝ポリマー部の優れた立体反発効果から有機溶剤可溶性をより有するため好ましい。さらに、幹ポリマー1分子に2分子以上の枝ポリマーがグラフト結合した分子構造を有する櫛型ポリマーが上記理由からより好ましい。 As an acidic resin type dispersant having an acidic group, a comb polymer having a structure in which a branch polymer portion is graft-bonded to a trunk polymer portion having an acidic group has more organic solvent solubility due to the excellent steric repulsion effect of the branch polymer portion. Therefore, it is preferable. Furthermore, a comb polymer having a molecular structure in which two or more branch polymers are grafted to one molecule of the trunk polymer is more preferable for the above reason.
市販の樹脂型分散剤としては、ビックケミー社製のDisPerByk−101、102、103、106、110、111、116、130、140、154、161、162、163、164、165、166、170、171、174、180、181、182、183、184、185、190、2000、2001、またはAnti−TerrA−U、203、204、またはBYK−P104、P104S、220S、またはLACtimon、LACtimon−WSまたはBykumen等、日本ルーブリゾール社製のSOLSPERSE−3000、9000、13240、13650、13940、17000、18000、20000、21000、24000、26000、27000、28000、31845、32000、32500、32600、34750、36600、38500、41000、41090、53095等、エフカケミカルズ社製のEFKA−46、47、48、452、LP4008、4009、LP4010、LP4050、LP4055、400、401、402、403、450、451、453、4540、4550、LP4560、120、150、1501、1502、1503等が挙げられる。 Commercially available resin-type dispersants include DisPerByk-101, 102, 103, 106, 110, 111, 116, 130, 140, 154, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 170, 171 manufactured by Big Chemie. 174, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 190, 2000, 2001, or Anti-TerrA-U, 203, 204, or BYK-P104, P104S, 220S, or LACtimon, LACtimon-WS or Bykumen, etc. SOLSPERSE-3000, 9000, 13240, 13650, 13940, 17000, 18000, 20000, 21000, 24000, 26000, 27000, 28000, 31845, manufactured by Nippon Lubrizol 2000, 32500, 32600, 34750, 36600, 38500, 41000, 41090, 53095, etc., EFKA-46, 47, 48, 452, LP4008, 4009, LP4010, LP4050, LP4055, 400, 401, 402 manufactured by Efka Chemicals , 403, 450, 451, 453, 4540, 4550, LP4560, 120, 150, 1501, 1502, 1503, and the like.
酸性分散剤[D]は、塩基性樹脂型分散剤[C]100重量部に対して、好ましくは10〜400重量部、より好ましくは100〜400重量部の量で用いることができる。本発明の塩基性樹脂型分散剤[C]は酸性分散剤[D]との相性が良く、酸性分散剤[D]を多く入れるほど分散性が良化するため、相対的に着色組成物内の塩基性樹脂型分散剤[C]の量が少なくとも、流動性、安定性が良好な着色組成物を得る事ができる。すなわち本発明の塩基性樹脂型分散剤[C]を用いることで、カラーフィルターを製造するための加熱工程において分散剤が黄変して輝度の低下を招いたり、レジスト成分中のアルカリ可溶性樹脂の濃度が希釈されて現像性不足などの問題を防ぐことができる。 The acidic dispersant [D] can be used in an amount of preferably 10 to 400 parts by weight, more preferably 100 to 400 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the basic resin type dispersant [C]. The basic resin type dispersant [C] of the present invention has a good compatibility with the acidic dispersant [D], and the more the acidic dispersant [D] is added, the better the dispersibility. A colored composition having at least the basic resin type dispersant [C] having good fluidity and stability can be obtained. That is, by using the basic resin type dispersant [C] of the present invention, in the heating step for producing a color filter, the dispersant is yellowed, resulting in a decrease in luminance, or the alkali-soluble resin in the resist component. The density can be diluted to prevent problems such as insufficient developability.
(樹脂[B])
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、樹脂[B]を含むことが好ましい。樹脂[B]を含むことで、本発明の着色組成物の分散安定性がより良好となり、該カラーフィルタ用着色組成物を用いてフィルタセグメントを形成した場合、顔料凝集物の少ない、現像性、パターン形状も良好なフィルタセグメントを得ることができる。
(Resin [B])
It is preferable that the coloring composition for color filters of this invention contains resin [B]. By including the resin [B], the dispersion stability of the colored composition of the present invention becomes better. When the filter segment is formed using the colored composition for a color filter, there are few pigment aggregates, developability, A filter segment having a good pattern shape can be obtained.
樹脂[B]としては、熱可塑性樹脂[B1]、熱硬化性樹脂[B2]、酸性基含有エチレン性不飽和単量体を共重合したアルカリ可溶性ビニル系樹脂[B3]、及びエチレン性不飽和活性二重結合を有するエネルギー線硬化性樹脂[B4]が好ましく、可視光領域の400〜700nmの全波長領域において分光透過率が好ましくは80%以上、より好ましくは95%以上の樹脂である。また、それぞれの樹脂を単独に使用しても良いし、併用しても良い。 Resin [B] includes thermoplastic resin [B1], thermosetting resin [B2], alkali-soluble vinyl resin [B3] copolymerized with an acidic group-containing ethylenically unsaturated monomer, and ethylenically unsaturated. The energy ray curable resin [B4] having an active double bond is preferable, and the spectral transmittance is preferably 80% or more, more preferably 95% or more in the entire wavelength region of 400 to 700 nm in the visible light region. Moreover, each resin may be used independently and may be used together.
熱可塑性樹脂[B1]は、例えば、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、ビニル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン(HDPE、LDPE)、ポリブタジエン、及びポリイミド樹脂等が挙げられる。 The thermoplastic resin [B1] includes, for example, butyral resin, styrene-maleic acid copolymer, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyurethane resin, Examples include polyester resins, vinyl resins, alkyd resins, polystyrene resins, polyamide resins, rubber resins, cyclized rubber resins, celluloses, polyethylene (HDPE, LDPE), polybutadiene, and polyimide resins.
熱硬化性樹脂[B2]は、例えば、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、及びフェノール樹脂等が挙げられる。 Examples of the thermosetting resin [B2] include benzoguanamine resin, rosin-modified maleic acid resin, rosin-modified fumaric acid resin, melamine resin, epoxy resin, urea resin, and phenol resin.
本発明のカラーフィルタ用着色組成物をアルカリ現像型カラーフィルタ用着色組成物の形態で用いる場合は、樹脂[B]として(メタ)アクリル酸等の酸性基含有エチレン性不飽和単量体を共重合したアルカリ可溶性ビニル系樹脂[B3]を使用することが好ましい。酸性基含有エチレン性不飽和モノマーを共重合したアルカリ可溶性ビニル系樹脂[B3]としては、例えば、カルボキシル基、スルホン基等の酸性基を有する樹脂が挙げられる。アルカリ可溶性樹脂として具体的には、酸性基を有するアクリル樹脂、α−オレフィン/(無水)マレイン酸共重合体、スチレン/スチレンスルホン酸共重合体、エチレン/(メタ)アクリル酸共重合体、又はイソブチレン/(無水)マレイン酸共重合体等が挙げられる。中でも、酸性基を有するアクリル樹脂、およびスチレン/スチレンスルホン酸共重合体から選ばれる少なくとも1種の樹脂、特に酸性基を有するアクリル樹脂は、耐熱性、透明性が高いため、好適に用いられる。 When the coloring composition for a color filter of the present invention is used in the form of a coloring composition for an alkali development type color filter, an acidic group-containing ethylenically unsaturated monomer such as (meth) acrylic acid is used as the resin [B]. It is preferable to use a polymerized alkali-soluble vinyl resin [B3]. Examples of the alkali-soluble vinyl resin [B3] obtained by copolymerizing an acidic group-containing ethylenically unsaturated monomer include resins having an acidic group such as a carboxyl group or a sulfone group. Specific examples of the alkali-soluble resin include an acrylic resin having an acidic group, an α-olefin / (anhydrous) maleic acid copolymer, a styrene / styrene sulfonic acid copolymer, an ethylene / (meth) acrylic acid copolymer, or Examples include isobutylene / (anhydrous) maleic acid copolymer. Among these, at least one resin selected from an acrylic resin having an acidic group and a styrene / styrene sulfonic acid copolymer, particularly an acrylic resin having an acidic group, is preferably used because of its high heat resistance and transparency.
また、エチレン性不飽和活性二重結合を有するエネルギー線硬化性樹脂[B4]を使用することもできる。エチレン性不飽和二重結合を有する活性エネルギー線硬化性樹脂としては、たとえば以下に示す(a)や(b)の方法によりエチレン性不飽和二重結合を導入した樹脂が挙げられる。 Moreover, the energy beam curable resin [B4] which has an ethylenically unsaturated active double bond can also be used. Examples of the active energy ray-curable resin having an ethylenically unsaturated double bond include a resin into which an ethylenically unsaturated double bond is introduced by the following methods (a) and (b).
[方法(a)]
方法(a)としては、例えば、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体と、他の1種類以上の単量体とを共重合することによって得られた共重合体の側鎖エポキシ基に、エチレン性不飽和二重結合を有する不飽和一塩基酸のカルボキシル基を付加反応させ、更に、生成した水酸基に、多塩基酸無水物を反応させ、エチレン性不飽和二重結合およびカルボキシル基を導入する方法がある。
[Method (a)]
As the method (a), for example, a side chain epoxy group of a copolymer obtained by copolymerizing an ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group and one or more other monomers is used. Addition reaction of a carboxyl group of an unsaturated monobasic acid having an ethylenically unsaturated double bond, and further reacting a polybasic acid anhydride with the generated hydroxyl group to convert an ethylenically unsaturated double bond and a carboxyl group. There is a way to introduce.
エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、2−グリシドキシエチル(メタ)アクリレート、3,4エポキシブチル(メタ)アクリレート、及び3,4エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレートが挙げられ、これらは、単独で用いても、2種類以上を併用してもかまわない。次工程の不飽和一塩基酸との反応性の観点で、グリシジル(メタ)アクリレートが好ましい。 Examples of the ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group include glycidyl (meth) acrylate, methyl glycidyl (meth) acrylate, 2-glycidoxyethyl (meth) acrylate, 3,4 epoxybutyl (meth) acrylate, And 3,4 epoxy cyclohexyl (meth) acrylates, and these may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of reactivity with the unsaturated monobasic acid in the next step, glycidyl (meth) acrylate is preferred.
不飽和一塩基酸としては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、o−、m−、p−ビニル安息香酸、(メタ)アクリル酸のα位ハロアルキル、アルコキシル、ハロゲン、ニトロ、シアノ置換体等のモノカルボン酸等が挙げられ、これらは、単独で用いても、2種類以上を併用してもかまわない。 Examples of unsaturated monobasic acids include (meth) acrylic acid, crotonic acid, o-, m-, p-vinylbenzoic acid, α-haloalkyl of (meth) acrylic acid, alkoxyl, halogen, nitro, cyano substituted products, etc. Monocarboxylic acid etc. are mentioned, These may be used independently or may use 2 or more types together.
多塩基酸無水物としては、テトラヒドロ無水フタル酸、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸、無水マレイン酸等が挙げられ、これらは単独で用いても、2種類以上を併用してもかまわない。カルボキシル基の数を増やす等、必要に応じて、トリメリット酸無水物等のトリカルボン酸無水物を用いたり、ピロメリット酸二無水物等のテトラカルボン酸二無水物を用いて、残った無水物基を加水分解したりすること等もできる。また、多塩基酸無水物として、エチレン性不飽和二重結合を有する、エトラヒドロ無水フタル酸、又は無水マレイン酸を用いると、更にエチレン性不飽和二重結合を増やすことができる。 Examples of polybasic acid anhydrides include tetrahydrophthalic anhydride, phthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, succinic anhydride, maleic anhydride, etc., and these may be used alone or in combination of two or more. It doesn't matter. If necessary, use a tricarboxylic anhydride such as trimellitic anhydride or a tetracarboxylic dianhydride such as pyromellitic dianhydride to increase the number of carboxyl groups. The group can be hydrolyzed. Moreover, when an etrahydrophthalic anhydride or maleic anhydride having an ethylenically unsaturated double bond is used as the polybasic acid anhydride, the ethylenically unsaturated double bonds can be further increased.
方法(a)の類似の方法として、例えば、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体と、他の1種類以上の単量体とを共重合することによって得られた共重合体の側鎖カルボキシル基の一部に、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体を付加反応させ、エチレン性不飽和二重結合およびカルボキシル基を導入する方法がある。 As a method similar to the method (a), for example, a side chain of a copolymer obtained by copolymerizing an ethylenically unsaturated monomer having a carboxyl group and one or more other monomers. There is a method in which an ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group is added to a part of a carboxyl group to introduce an ethylenically unsaturated double bond and a carboxyl group.
[方法(b)]
方法(b)としては、水酸基を有するエチレン性不飽和単量体を使用し、他のカルボキシル基を有する不飽和一塩基酸の単量体や、他の単量体とを共重合することによって得られた共重合体の側鎖水酸基に、イソシアネート基を有するエチレン性不飽和単量体のイソシアネート基を反応させる方法がある。
[Method (b)]
As the method (b), an ethylenically unsaturated monomer having a hydroxyl group is used, and an unsaturated monobasic acid monomer having another carboxyl group or another monomer is copolymerized. There is a method of reacting the isocyanate group of an ethylenically unsaturated monomer having an isocyanate group with the side chain hydroxyl group of the obtained copolymer.
水酸基を有するエチレン性不飽和単量体としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−若しくは3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−若しくは3−若しくは4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、又はシクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類が挙げられ、これらは、単独で用いても、2種類以上を併用して用いてもかまわない。また、上記ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートに、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及び/又はブチレンオキシド等を付加重合させたポリエーテルモノ(メタ)アクリレートや、(ポリ)γ−バレロラクトン、(ポリ)ε−カプロラクトン、及び/又は(ポリ)12−ヒドロキシステアリン酸等を付加した(ポリ)エステルモノ(メタ)アクリレートも使用できる。塗膜異物抑制の観点から、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、又はグリセロール(メタ)アクリレートが好ましい。 Examples of the ethylenically unsaturated monomer having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2- or 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2- or 3- or 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, and glycerol. Examples thereof include hydroxyalkyl (meth) acrylates such as (meth) acrylate or cyclohexanedimethanol mono (meth) acrylate, and these may be used alone or in combination of two or more. Further, polyether mono (meth) acrylate obtained by addition polymerization of ethylene oxide, propylene oxide, and / or butylene oxide to the above hydroxyalkyl (meth) acrylate, (poly) γ-valerolactone, (poly) ε-caprolactone And / or (poly) 12-hydroxystearic acid added (poly) ester mono (meth) acrylate can also be used. From the viewpoint of suppressing foreign matter on the coating film, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate or glycerol (meth) acrylate is preferable.
イソシアネート基を有するエチレン性不飽和単量体としては、2−(メタ)アクリロイ
ルオキシエチルイソシアネート、又は1,1−ビス〔(メタ)アクリロイルオキシ〕エチ
ルイソシアネート等が挙げられるが、これらに限定することなく、2種類以上併用するこ
ともできる。
Examples of the ethylenically unsaturated monomer having an isocyanate group include 2- (meth) acryloyloxyethyl isocyanate, 1,1-bis [(meth) acryloyloxy] ethyl isocyanate, and the like. In addition, two or more types can be used in combination.
特に樹脂[B]は、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、若しくはα−クロルアクリル酸等の不飽和モノカルボン酸、又はマレイン酸、若しくはフマル酸等の不飽和ジカルボン酸等のカルボキシル基を含有しかつエチレン性不飽和二重結合を有する化合物等のカルボキシル基含有モノマーからなる群と、メチル(メタ)メタアクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、s−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、イソペンチルアクリレート、ネオペンチル(メタ)アクリレート、t−ペンチル(メタ)アクリレート、1−メチルブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプタ(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、又はオレイル(メタ)アクリレート等のアルキル又はアルケニル(メタ)アクリレート等のアクリレート類からなる群から選ばれ、それぞれ1種類以上使用することが好ましい。 In particular, the resin [B] contains a carboxyl group such as an unsaturated monocarboxylic acid such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, or α-chloroacrylic acid, or an unsaturated dicarboxylic acid such as maleic acid or fumaric acid. And a group consisting of a carboxyl group-containing monomer such as a compound having an ethylenically unsaturated double bond, and methyl (meth) methacrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, butyl (Meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, s-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, isopentyl acrylate, neopentyl (meth) acrylate, t-pentyl (meth) acrylate , 1-methylbutyl (meth) ac Rate, hexyl (meth) acrylate, hepta (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, cetyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) ) Acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, or oleyl (meth) acrylate and other alkyl or alkenyl (meth) acrylates, etc. .
樹脂[B]の中でアルカリ可溶性能とエネルギー線硬化性能とを併せもつものは、樹脂[B3]と樹脂[B4]の両方の性能を有するものとして使用できる。 Among the resins [B], those having both alkali-soluble performance and energy ray curing performance can be used as having both the performance of the resin [B3] and the resin [B4].
樹脂[B]の重量平均分子量(Mw)は5,000〜100,000の範囲が好ましく、より好ましくは5,000〜80,000の範囲であり、さらに好ましくは、5,000〜30,000の範囲である。また数平均分子量(Mn)は5,000〜50,000の範囲が好ましく、Mw/Mnの値は10以下であることが好ましい。 The weight average molecular weight (Mw) of the resin [B] is preferably in the range of 5,000 to 100,000, more preferably in the range of 5,000 to 80,000, still more preferably 5,000 to 30,000. Range. The number average molecular weight (Mn) is preferably in the range of 5,000 to 50,000, and the value of Mw / Mn is preferably 10 or less.
樹脂[B]の重量平均分子量(Mw)が100,000を越えると樹脂間の相互作用が強くなり、カラーフィルタ用着色組成物の粘度が高くなるため、取り扱いが困難となりやすい。また、重量平均分子量(Mw)が5,000未満だと現像性やガラス等の基板への密着性に問題のおこることがある。 When the weight average molecular weight (Mw) of the resin [B] exceeds 100,000, the interaction between the resins becomes strong, and the viscosity of the colored composition for color filter becomes high, so that the handling tends to be difficult. Further, if the weight average molecular weight (Mw) is less than 5,000, problems may occur in developability and adhesion to a substrate such as glass.
樹脂[B]は、着色剤[A]の全重量100重量部に対し、3〜500重量部の量で用いることができる。好ましくは30〜500重量部であり、3重量部未満では、現像性、成膜性及び諸耐性が不十分となりやすく、500重量部より多いと着色剤濃度が低く、色特性を発現できない。 The resin [B] can be used in an amount of 3 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total weight of the colorant [A]. The amount is preferably 30 to 500 parts by weight, and if it is less than 3 parts by weight, the developability, film formability and various resistances tend to be insufficient, and if it exceeds 500 parts by weight, the colorant concentration is low and color characteristics cannot be expressed.
また、樹脂[B]は、顔料分散性、現像性、及び耐熱性の観点から、顔料吸着基及び現像時のアルカリ可溶基として働くカルボキシル基、顔料担体及び溶剤に対する親和性基として働く脂肪族基及び芳香族基のバランスが、顔料分散性、現像性、さらには耐久性にとって重要であるので、酸価が20〜300mgKOH/gの範囲内が好ましい。
さらに好ましくは、酸価が30〜150mgKOH/gの範囲内である。酸価が、20mgKOH/g未満では、現像液に対する溶解性が悪く、微細パターン形成するのが困難である。300mgKOH/gを超えると、微細パターンが残らなくなることがある。
Resin [B] is an aliphatic group that functions as a pigment adsorbing group and a carboxyl group that functions as an alkali-soluble group during development and an affinity group for the pigment carrier and solvent from the viewpoint of pigment dispersibility, developability, and heat resistance. Since the balance of groups and aromatic groups is important for pigment dispersibility, developability, and durability, the acid value is preferably in the range of 20 to 300 mgKOH / g.
More preferably, the acid value is in the range of 30 to 150 mgKOH / g. When the acid value is less than 20 mgKOH / g, the solubility in the developing solution is poor and it is difficult to form a fine pattern. When it exceeds 300 mgKOH / g, a fine pattern may not remain.
(光重合性単量体[E])
光重合性単量体[E]とは、紫外線や熱などにより硬化して樹脂を生成するもので、モノマーもしくはオリゴマーが含まれ、これらを単独で、または2種以上混合して用いることができる。モノマー、オリゴマーとしては例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、β−カルボキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの(メタ)アクリル酸エステル、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等が挙げられるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
また、光重合性単量体[E]は、顔料の合計100重量部に対して、25〜700重量部であることが好ましく、光硬化性、現像性の観点から50〜400重量部の量で用いることがより好ましい。
(Photopolymerizable monomer [E])
The photopolymerizable monomer [E] is a resin that is cured by ultraviolet rays or heat, and includes a monomer or an oligomer, which can be used alone or in combination of two or more. . Examples of monomers and oligomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, and β-carboxyethyl (meth). Acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, penta Erythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, 1,6-hexanediol diglycidyl ether di (meth) acrylate, bisphenol A diglycidyl ether di (meth) acrylate, neopentyl glycol diglycidyl ether di (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, ester Acrylate and methylolated melamine (meth) acrylic ester, epoxy (meth) acrylate, urethane acrylate and other acrylic and methacrylic esters, (meth) acrylic acid, styrene, vinyl acetate, hydroxyethyl vinyl ether, ethylene glycol di Vinyl ether, pentaerythritol trivinyl ether, (meth) acrylamide, N-hydroxymethyl (meth) acrylamide, N-vinylformamide And acrylonitrile, but are not necessarily limited thereto.
Further, the photopolymerizable monomer [E] is preferably 25 to 700 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment in total, and an amount of 50 to 400 parts by weight from the viewpoint of photocurability and developability. It is more preferable to use in.
(光重合開始剤[F])
本発明のカラーフィルタ用感光性着色組成物には、該着色組成物を紫外線照射により硬化するときには、光重合開始剤[F]等が添加される。
光重合開始剤[F]としては、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアミノアセトフェノン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン等のアセトフェノン系化合物、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物、チオキサントン、2−クロルチオキサントン、2−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物、2,4,6−トリクロロ−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ピペロニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−スチリル−s−トリアジン、2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−(ピペロニル)−6−トリアジン、2,4−トリクロロメチル(4’−メトキシスチリル)−6−トリアジン等のトリアジン系化合物、1,2−オクタンジオン,1−〔4−(フェニルチオ)フェニル−,2−(O−ベンゾイルオキシム)〕、O−(アセチル)−N−(1−フェニル−2−オキソ−2−(4’−メトキシ−ナフチル)エチリデン)ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物、2,2´−ビス(o−クロロフェニル)−4,5,4´,5´−テトラフェニル−1,2´−ビイミダゾール、2,2’−ビス(o−メトキシフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(p−メチルフェニル)ビイミダゾール、等のイミダゾール系化合物、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、チタノセン系化合物等が用いられる。
これらの中でも、アセトフェノン系化合物、ホスフィン系化合物、およびイミダゾール系化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種類以上の光重合開始剤を含むことがより好ましい。
(Photopolymerization initiator [F])
When the colored composition is cured by ultraviolet irradiation, a photopolymerization initiator [F] or the like is added to the photosensitive colored composition for a color filter of the present invention.
As the photopolymerization initiator [F], 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, diethoxyacetophenone, p-dimethylaminoacetophenone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2- Methylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone, etc. Acetophenone compounds, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, Benzoin compounds such as zoin isopropyl ether and benzyldimethyl ketal, benzophenone, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, hydroxybenzophenone, acrylated benzophenone, 4-benzoyl-4′-methyldiphenyl sulfide, 3, Benzophenone compounds such as 3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, 2,4- Thioxanthone compounds such as diethylthioxanthone, 2,4,6-trichloro-s-triazine, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2 (P-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-tolyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2-piperonyl-4,6 -Bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6-styryl-s-triazine, 2- (naphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s -Triazine, 2- (4-methoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2,4-trichloromethyl- (piperonyl) -6-triazine, 2,4- Triazine compounds such as trichloromethyl (4′-methoxystyryl) -6-triazine, 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio) phenyl-, 2- (O-ben) Oxime)], O- (acetyl) -N- (1-phenyl-2-oxo-2- (4′-methoxy-naphthyl) ethylidene) hydroxylamine and the like, bis (2,4,6- Phosphine compounds such as trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide, 2,2′-bis (o-chlorophenyl) -4,5,4 ′, 5′-tetraphenyl -1,2'-biimidazole, 2,2'-bis (o-methoxyphenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenylbiimidazole, 2,2'-bis (o-chlorophenyl) -4 , 4 ′, 5,5′-tetra (p-methylphenyl) biimidazole, imidazole compounds, 9,10-phenanthrenequinone, camphor Quinones, quinone-based compounds such as ethyl anthraquinone, borate compounds, carbazole-based compounds, titanocene compounds and the like.
Among these, it is more preferable to include at least one photopolymerization initiator selected from the group consisting of acetophenone compounds, phosphine compounds, and imidazole compounds.
光重合開始剤[F]は、顔料の合計100重量部に対して、5〜200重量部であることが好ましく、光硬化性、現像性の観点から10〜150重量部であることがより好ましい。 The photopolymerization initiator [F] is preferably 5 to 200 parts by weight, more preferably 10 to 150 parts by weight from the viewpoint of photocurability and developability, with respect to 100 parts by weight of the total pigment. .
(増感剤)
さらに、本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、増感剤を含有させることができる。増感剤の含有量は、光重合開始剤[F]100重量部に対して、1〜100重量部の量で用いることができる。
(Sensitizer)
Furthermore, the coloring composition for a color filter of the present invention can contain a sensitizer. The content of the sensitizer can be used in an amount of 1 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the photopolymerization initiator [F].
増感剤としては、カルコン誘導体やジベンザルアセトン等に代表される不飽和ケトン類、ベンジルやカンファーキノン等に代表される1,2−ジケトン誘導体、ベンゾイン誘導体、フルオレン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、キサンテン誘導体、チオキサンテン誘導体、キサントン誘導体、チオキサントン誘導体、クマリン誘導体、ケトクマリン誘導体、シアニン誘導体、メロシアニン誘導体、オキソノ−ル誘導体等のポリメチン色素、アクリジン誘導体、アジン誘導体、チアジン誘導体、オキサジン誘導体、インドリン誘導体、アズレン誘導体、アズレニウム誘導体、スクアリリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、テトラフェニルポルフィリン誘導体、トリアリールメタン誘導体、テトラベンゾポルフィリン誘導体、テトラピラジノポルフィラジン誘導体、フタロシアニン誘導体、テトラアザポルフィラジン誘導体、テトラキノキサリロポルフィラジン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、サブフタロシアニン誘導体、ピリリウム誘導体、チオピリリウム誘導体、テトラフィリン誘導体、アヌレン誘導体、スピロピラン誘導体、スピロオキサジン誘導体、チオスピロピラン誘導体、金属アレーン錯体、有機ルテニウム錯体、ミヒラーケトン誘導体等が挙げられる。 Sensitizers include unsaturated ketones typified by chalcone derivatives and dibenzalacetone, 1,2-diketone derivatives typified by benzyl and camphorquinone, benzoin derivatives, fluorene derivatives, naphthoquinone derivatives, anthraquinone derivatives , Xanthene derivatives, thioxanthene derivatives, xanthone derivatives, thioxanthone derivatives, coumarin derivatives, ketocoumarin derivatives, cyanine derivatives, merocyanine derivatives, oxonol derivatives, and other polymethine dyes, acridine derivatives, azine derivatives, thiazine derivatives, oxazine derivatives, indoline derivatives, Azulene derivatives, azurenium derivatives, squarylium derivatives, porphyrin derivatives, tetraphenylporphyrin derivatives, triarylmethane derivatives, tetrabenzoporphyrin derivatives, Trapirazinoporphyrazine derivatives, phthalocyanine derivatives, tetraazaporphyrazine derivatives, tetraquinoxalyloporphyrazine derivatives, naphthalocyanine derivatives, subphthalocyanine derivatives, pyrylium derivatives, thiopyrylium derivatives, tetraphyrin derivatives, annulene derivatives, spiropyran derivatives, spirooxazine Derivatives, thiospiropyran derivatives, metal arene complexes, organoruthenium complexes, Michler's ketone derivatives and the like.
さらに具体例には、大河原信ら編、「色素ハンドブック」(1986年、講談社)、大河原信ら編、「機能性色素の化学」(1981年、シーエムシー)、池森忠三朗ら編、「特殊機能材料」(1986年、シーエムシー)に記載の増感剤が挙げられるがこれらに限定されるものではない。また、その他、紫外から近赤外域にかけての光に対して吸収を示す増感剤を含有させることもできる。
上記増感剤の中で、特に好適な増感剤としては、チオキサントン誘導体、ミヒラーケトン誘導体、カルバゾール誘導体が挙げられる。さらに具体的には、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(エチルメチルアミノ)ベンゾフェノン、N−エチルカルバゾール、3−ベンゾイル−N−エチルカルバゾール、3,6−ジベンゾイル−N−エチルカルバゾール等が用いられる。
増感剤は、任意の比率で二種以上の増感剤を含んでいてもかまわない。
Specific examples include Okawara Nobu et al., “Dye Handbook” (1986, Kodansha), Okawara Nobu et al., “Functional Dye Chemistry” (1981, CMC), Ikemori Chusaburo et al., “Special Examples include, but are not limited to, sensitizers described in “Functional Materials” (1986, CMC). In addition, a sensitizer that absorbs light from the ultraviolet region to the near infrared region can also be contained.
Among the sensitizers, particularly preferred sensitizers include thioxanthone derivatives, Michler ketone derivatives, and carbazole derivatives. More specifically, 2,4-diethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 4-isopropylthioxanthone, 1-chloro-4-propoxythioxanthone, 4,4′-bis (Dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (ethylmethylamino) benzophenone, N-ethylcarbazole, 3-benzoyl-N-ethylcarbazole, 3,6-dibenzoyl- N-ethylcarbazole or the like is used.
The sensitizer may contain two or more sensitizers in any ratio.
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、顔料を充分に樹脂や光重合性化合物などの色素担体中に分散させ、ガラス基板等の透明基板上に乾燥膜厚が0.2〜10μmとなるように塗布してフィルタセグメントやブラックマトリックスを形成することを容易にするために溶剤を含有する。溶剤としては、例えば1,2,3−トリクロロプロパン、1,3−ブタンジオール、1,3-ブチレングリコール、1,3-ブチレングリコールジアセテート、1,4−ジオキサン、2−ヘプタノン、2−メチル−1,3−プロパンジオール、3,5,5-トリメチル-2-シクロヘキセン-1-オン、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノン、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メチル−1,3−ブタンジオール、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール、3−メトキシ−3−メチルブチルアセテート、3-メトキシブタノール、3−メトキシブチルアセテート、4−ヘプタノン、m−キシレン、m−ジエチルベンゼン、m−ジクロロベンゼン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、n−ブチルアルコール、n−ブチルベンゼン、n−プロピルアセテート、N−メチルピロリドン、o−キシレン、o−クロロトルエン、o−ジエチルベンゼン、o−ジクロロベンゼン、p−クロロトルエン、p−ジエチルベンゼン、sec−ブチルベンゼン、tert−ブチルベンゼン、γ―ブチロラクトン、イソブチルアルコール、イソホロン、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ジブチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノターシャリーブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、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モノメチルエーテルアセテート、ジイソブチルケトン、ジエチレングリコールジエチルエーテル、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イソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブ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、シクロヘキサノール、シクロヘキサノールアセテート、シクロヘキサノン、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ダイアセトンアルコール、トリアセチン、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリ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アセテート、プロピレングリコールフェニルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピ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ブチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、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プロピオネート、ベンジルアルコール、メチルイソブチルケトン、メチルシクロヘキサノール、酢酸n−アミル、酢酸n−ブチル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、酢酸プロピル、二塩基酸エステル等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。
溶剤は、着色組成物中の顔料100重量部に対して、100〜10000重量部、好ましくは500〜5000重量部の量で用いることができる。
In the coloring composition for color filter of the present invention, the pigment is sufficiently dispersed in a dye carrier such as a resin or a photopolymerizable compound so that the dry film thickness is 0.2 to 10 μm on a transparent substrate such as a glass substrate. In order to make it easy to form a filter segment or a black matrix by applying to a solvent, a solvent is contained. Examples of the solvent include 1,2,3-trichloropropane, 1,3-butanediol, 1,3-butylene glycol, 1,3-butylene glycol diacetate, 1,4-dioxane, 2-heptanone, and 2-methyl. -1,3-propanediol, 3,5,5-trimethyl-2-cyclohexen-1-one, 3,3,5-trimethylcyclohexanone, ethyl 3-ethoxypropionate, 3-methyl-1,3-butanediol 3-methoxy-3-methyl-1-butanol, 3-methoxy-3-methylbutyl acetate, 3-methoxybutanol, 3-methoxybutyl acetate, 4-heptanone, m-xylene, m-diethylbenzene, m-dichlorobenzene N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, n-butyl alcohol, n-butylbenzene, n-propyl acetate, N-methylpyrrolidone, o- Xylene, o-chlorotoluene, o-diethylbenzene, o-dichlorobenzene, p-chlorotoluene, p-diethylbenzene, sec-butylbenzene, tert-butylbenzene, γ-butyrolactone, isobutyl alcohol, isophorone, ethylene glycol diethyl ether, ethylene Glycol dibutyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monotertiary butyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol mono Hexyl ether, ethylene glycol monomethyl ether Ter, ethylene glycol monomethyl ether acetate, diisobutyl ketone, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether, cyclohexanol, cyclohexanol acetate, cyclohexanone , Dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol methyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dip Pyrene glycol monomethyl ether, diacetone alcohol, triacetin, tripropylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol diacetate, propylene glycol phenyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether , Propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether propionate, benzyl alcohol, methyl isobutyl ketone, methyl cyclohexanol, n-amyl acetate, n-butyl acetate, isoamyl acetate, Isobutyl, propyl acetate, include dibasic acid esters such as, used alone or in combination.
The solvent can be used in an amount of 100 to 10,000 parts by weight, preferably 500 to 5000 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition.
(多官能チオール)
本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、多官能チオールを含有することができる。多官能チオールは、チオール(SH)基を2個以上有する化合物である。
多官能チオールは上述の光重合開始剤とともに使用することにより、光照射後のラジカル重合過程において、連鎖移動剤として働き、酸素による重合阻害を受けにくいチイルラジカルが発生するので、得られるカラーフィルタ用着色組成物は高感度となる。特にSH基がメチレン、エチレン基等の脂肪族基に結合した多官能脂肪族チオールが好ましい。
(Multifunctional thiol)
The coloring composition for a color filter of the present invention can contain a polyfunctional thiol. A polyfunctional thiol is a compound having two or more thiol (SH) groups.
By using polyfunctional thiol together with the above-mentioned photopolymerization initiator, in the radical polymerization process after light irradiation, it acts as a chain transfer agent and generates a thiyl radical that is less susceptible to polymerization inhibition by oxygen. The composition becomes highly sensitive. In particular, a polyfunctional aliphatic thiol in which an SH group is bonded to an aliphatic group such as methylene or ethylene group is preferable.
例えば、ヘキサンジチオール 、デカンジチオール 、1,4−ブタンジオールビスチオプロピオネート、1,4−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールエタントリス(3−メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メルカプトプロピオネート)、トリメルカプトプロピオン酸トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,4−ジメチルメルカプトベンゼン、2、4、6−トリメルカプト−s−トリアジン、2−(N,N−ジブチルアミノ)−4,6−ジメルカプト−s−トリアジンなどが挙げられる。これらの多官能チオールは、1種を単独で、または2種以上を混合して用いることができる。 For example, hexanedithiol, decanedithiol, 1,4-butanediol bisthiopropionate, 1,4-butanediol bisthioglycolate, ethylene glycol bisthioglycolate, ethylene glycol bisthiopropionate, trimethylolpropane tris Thioglycolate, trimethylolpropane tristhiopropionate, trimethylolethane tris (3-mercaptobutyrate), trimethylolpropane tris (3-mercaptobutyrate), trimethylolpropane tris (3-mercaptopropionate), Pentaerythritol tetrakisthioglycolate, pentaerythritol tetrakisthiopropionate, pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate), dipentaeryth Tallhexakis (3-mercaptopropionate), trimercaptopropionic acid tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, 1,4-dimethylmercaptobenzene, 2,4,6-trimercapto-s-triazine, 2- ( N, N-dibutylamino) -4,6-dimercapto-s-triazine and the like. These polyfunctional thiols can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
多官能チオールの含有量は、顔料100重量部に対して0.05〜100重量部が好ましく、より好ましくは1.0〜50.0重量部である。
多官能チオールを0.05重量部以上用いることで、より良い現像耐性を得ることができる。チオール(SH)基が1個の単官能チオールを用いた場合には、このような現像耐性の向上は得られない。
The content of the polyfunctional thiol is preferably 0.05 to 100 parts by weight, more preferably 1.0 to 50.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment.
By using 0.05 part by weight or more of polyfunctional thiol, better development resistance can be obtained. When a monofunctional thiol having one thiol (SH) group is used, such an improvement in development resistance cannot be obtained.
(紫外線吸収剤、重合禁止剤)
本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、紫外線吸収剤または重合禁止剤を含有することができる。紫外線吸収剤または重合禁止剤を含有することで、パターンの形状と解像性を制御することができる。紫外線吸収剤としては、例えば2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−(ドデシルおよびトリデシル)オキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−[1−オクチルオキシカルボニルエトキシ]フェニル)−4,6−ビス(4−フェニルフェニル)−1,3,5−トリアジン等のヒドロキシフェニルトリアジン系、2−(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノール、2−(3−tブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系、フェニルサリチレート、p−tert−ブチルフェニルサリチレート等のサリチレート系、エチル−2−シアノ−3,3’−ジフェニルアクリレート等のシアノアクリレート系、2,2,6,6,−テトラメチルピペリジン−1−オキシル(トリアセトン−アミン−N−オキシル)、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−セバケート、ポリ[[6−[(1,1,3,3−テトラブチル)アミノ]−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル][(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)イミノ]等のヒンダードアミン系等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。また、重合禁止剤としては、例えばメチルハイドロキノン、t−ブチルハイドロキノン、2,5−ジ−t−ブチルハイドロキノン、4−ベンゾキノン、4−メトキシフェノール、4−メトキシ−1−ナフトール、t−ブチルカテコールなどのハイドロキノン誘導体およびフェノール化合物、フェノチアジン、ビス−(1−ジメチルベンジル)フェノチアジン、3,7−ジオクチルフェノチアジン等のアミン化合物、ジブチルジチオカルバミン酸銅、ジエチルジチオカルバミン酸銅、ジエチルジチオカルバミン酸マンガン、ジフェニルジチオカルバミン酸マンガン等の銅およびマンガン塩化合物、4−ニトロソフェノール、N−ニトロソジフェニルアミン、N−ニトロソシクロヘキシルヒドロキシルアミン、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミン等のニトロソ化合物およびそのアンモニウム塩またはアルミニウム塩等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。
(UV absorber, polymerization inhibitor)
The coloring composition for a color filter of the present invention can contain an ultraviolet absorber or a polymerization inhibitor. By containing an ultraviolet absorber or a polymerization inhibitor, the shape and resolution of the pattern can be controlled. Examples of the ultraviolet absorber include 2- [4-[(2-hydroxy-3- (dodecyl and tridecyl) oxypropyl) oxy] -2-hydroxyphenyl] -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl). -1,3,5-triazine, 2- (2-hydroxy-4- [1-octyloxycarbonylethoxy] phenyl) -4,6-bis (4-phenylphenyl) -1,3,5-triazine, etc. Hydroxyphenyltriazine, 2- (5-methyl-2-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- (2H-benzotriazol-2-yl) -4,6-bis (1-methyl-1-phenylethyl) phenol, Benzotriazoles such as 2- (3-tbutyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2,4- Benzophenone series such as hydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-octoxybenzophenone, 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone, salicylate series such as phenyl salicylate, p-tert-butylphenyl salicylate, Cyanoacrylates such as ethyl-2-cyano-3,3′-diphenylacrylate, 2,2,6,6, -tetramethylpiperidine-1-oxyl (triacetone-amine-N-oxyl), bis (2, 2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) -sebacate, poly [[6-[(1,1,3,3-tetrabutyl) amino] -1,3,5-triazine-2,4-diyl] And hindered amines such as [(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) imino] and the like. Or in a mixture used. Examples of the polymerization inhibitor include methyl hydroquinone, t-butyl hydroquinone, 2,5-di-t-butyl hydroquinone, 4-benzoquinone, 4-methoxyphenol, 4-methoxy-1-naphthol, and t-butylcatechol. Hydroquinone derivatives and phenol compounds, amine compounds such as phenothiazine, bis- (1-dimethylbenzyl) phenothiazine, 3,7-dioctylphenothiazine, copper dibutyldithiocarbamate, copper diethyldithiocarbamate, manganese diethyldithiocarbamate, manganese diphenyldithiocarbamate, etc. Copper and manganese salt compounds, 4-nitrosophenol, N-nitrosodiphenylamine, N-nitrosocyclohexylhydroxylamine, N-nitrosophenylhydroxyl Min such nitroso compounds and their ammonium salts or aluminum salts and the like, and used alone or in combination.
紫外線吸収剤および重合禁止剤は、着色組成物中の顔料100重量部に対して、0.01〜20重量部、好ましくは0.05〜10重量部の量で用いることができる。
紫外線吸収剤または重合禁止剤を0.01重量部以上用いることで、より良い解像度を得ることができる。
The ultraviolet absorber and the polymerization inhibitor can be used in an amount of 0.01 to 20 parts by weight, preferably 0.05 to 10 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition.
By using 0.01 part by weight or more of the ultraviolet absorber or the polymerization inhibitor, better resolution can be obtained.
(貯蔵安定剤)
本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、貯蔵安定剤を含有することができる。貯蔵安定剤を含有することで、組成物の経時粘度を安定化させることができる。貯蔵安定剤としては、例えば2,6−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−メチルフェノール、ペンタエリスチリル−テトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)1,3,5−トリアジン等のヒンダードフェノール系、テトラエチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルフォスフィン等の有機ホスフィン系、ジメチルジチオリン酸亜鉛、ジプロピルジチオリン酸亜鉛、ジブチルジチオリン酸モリブデン等の亜リン酸塩系、ドデシルスルフィド、ベンゾチオフェンなどのイオウ系、ベンジルトリメチルクロライド、ジエチルヒドロキシアミンなどの4級アンモニウムクロライド、乳酸、シュウ酸などの有機酸およびそのメチルエーテル等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。
(Storage stabilizer)
The coloring composition for a color filter of the present invention can contain a storage stabilizer. By containing a storage stabilizer, the viscosity with time of the composition can be stabilized. Examples of the storage stabilizer include 2,6-bis (1,1-dimethylethyl) -4-methylphenol, pentaerystyryl-tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl). Propionate], hindered phenols such as 2,4-bis- (n-octylthio) -6- (4-hydroxy-3,5-di-t-butylanilino) 1,3,5-triazine, tetraethylphosphine, tri Organic phosphines such as phenylphosphine and tetraphenylphosphine, phosphites such as zinc dimethyldithiophosphate, zinc dipropyldithiophosphate and molybdenum dibutyldithiophosphate, sulfurs such as dodecyl sulfide and benzothiophene, benzyltrimethyl chloride, Quaternary ammonium chloride such as diethylhydroxyamine , Lactic acid, and organic acids and their methyl ethers such as oxalic acid. Used alone or in combination.
貯蔵安定剤は、着色組成物中の顔料100重量部に対して、0.01〜20重量部、好ましくは0.05〜10重量部の量で用いることができる。 The storage stabilizer can be used in an amount of 0.01 to 20 parts by weight, preferably 0.05 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition.
貯蔵安定剤を0.01重量部以上用いることで、カラーフィルタ用着色組成物の経時安定性が向上する。 By using 0.01 parts by weight or more of the storage stabilizer, the temporal stability of the color filter coloring composition is improved.
(酸化防止剤)
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、塗膜の透過率を上げるために、酸化防止剤を含む。酸化防止剤は、カラーフィルタ用着色組成物に含まれる光重合開始剤や熱硬化性樹脂が、熱硬化やITOアニール時の熱工程によって酸化し黄変することを防ぐため、塗膜の透過率を高くすることができる。すなわち本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、酸化防止剤を含むことで、加熱工程時の酸化による黄変を防止し、高い塗膜の透過率を得る事ができるものである。
(Antioxidant)
The colored composition for a color filter of the present invention contains an antioxidant in order to increase the transmittance of the coating film. Antioxidant is used to prevent the photopolymerization initiator and thermosetting resin contained in the color filter coloring composition from being oxidized and yellowed by the thermal process during thermal curing and ITO annealing. Can be high. That is, the coloring composition for a color filter of the present invention contains an antioxidant, thereby preventing yellowing due to oxidation during the heating step and obtaining a high coating film transmittance.
酸化防止剤として好ましいものとしては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤またはスルフィド系酸化防止剤などが挙げられる。また、より好ましくは、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、またはリン系酸化防止剤である。これらは1種又は2種以上を併用して使用することができる。 Preferable antioxidants include hindered phenol antioxidants, hindered amine antioxidants, phosphorus antioxidants, sulfide antioxidants, and the like. More preferably, they are hindered phenolic antioxidants, hindered amine antioxidants, or phosphorus antioxidants. These can be used alone or in combination of two or more.
ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、2,4−ビス〔(ラウリルチオ)メチル〕−o−クレゾール、1,3,5−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)、及び2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート等が挙げられる。 As the hindered phenol-based antioxidant, 2,4-bis [(laurylthio) methyl] -o-cresol, 1,3,5-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl), 1,3,5-tris (4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl) and 2,4-bis- (n-octylthio) -6- (4-hydroxy-3,5- And di-t-butylanilino) -1,3,5-triazine, pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate.
ヒンダードアミン系酸化防止剤では、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(N−メチル−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、N,N′−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−1,6−ヘキサメチレンジアミン、2−メチル−2−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)アミノ−N−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)プロピオンアミド、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)(1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、ポリ〔{6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)イミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチル{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}〕、ポリ〔(6−モルホリノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル){(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチン{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}〕、コハク酸ジメチルと1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンとの重縮合物、N,N′−4,7−テトラキス〔4,6−ビス{N−ブチル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)アミノ}−1,3,5−トリアジン−2−イル〕−4,7−ジアザデカン−1,10−ジアミン等が好ましく、これらは1種又は2種以上を使用することができる。 In the hindered amine antioxidant, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (N-methyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, N , N'-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) -1,6-hexamethylenediamine, 2-methyl-2- (2,2,6,6-tetramethyl-4- Piperidyl) amino-N- (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) propionamide, tetrakis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) (1,2,3,4 -Butanetetracarboxylate, poly [{6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) imino-1,3,5-triazine-2,4-diyl} {(2,2,6,6- Tetramethyl-4-piperidyl) Mino} hexamethyl {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino}], poly [(6-morpholino-1,3,5-triazine-2,4-diyl) {(2,2 , 6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino} hexamethine {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino}], dimethyl succinate and 1- (2-hydroxyethyl) -4 Polycondensate with -hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, N, N'-4,7-tetrakis [4,6-bis {N-butyl-N- (1,2,2, 6,6-pentamethyl-4-piperidyl) amino} -1,3,5-triazin-2-yl] -4,7-diazadecane-1,10-diamine and the like are preferable, and these include one or more. Can be used.
リン系酸化防止剤としては、トリス[2−[[2,4,8,10−テトラキス(1,1−ジメチルエチル)ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン−6−イル]オキシ]エチル]アミン、トリス[2−[(4,6,9,11−テトラ−tert−ブチルジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン−2−イル)オキシ]エチル]アミン、亜りん酸エチルビス(2,4−ジtert−ブチル−6−メチルフェニル)が挙げられ、これらからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物であることが好ましく、これらは1種又は2種以上を使用することができる。 As the phosphorus-based antioxidant, tris [2-[[2,4,8,10-tetrakis (1,1-dimethylethyl) dibenzo [d, f] [1,3,2] dioxaphosphine- 6-yl] oxy] ethyl] amine, tris [2-[(4,6,9,11-tetra-tert-butyldibenzo [d, f] [1,3,2] dioxaphosphin-2- Yl) oxy] ethyl] amine, ethylbisphosphite (2,4-ditert-butyl-6-methylphenyl), and is preferably at least one compound selected from the group consisting of these, Can use 1 type (s) or 2 or more types.
スルフィド系酸化防止剤としては、2,2−チオ−ジエチレンビス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、2,4−ビス〔(オクチルチオ)メチル〕−o−クレゾール、2,4−ビス〔(ラウリルチオ)メチル〕−o−クレゾールが挙げられる。 As sulfide-based antioxidants, 2,2-thio-diethylenebis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 2,4-bis [(octylthio) methyl]- o-cresol and 2,4-bis [(laurylthio) methyl] -o-cresol are mentioned.
酸化防止剤は、カラーフィルタ用着色組成物の固形分の合計100重量%中、0.1〜5重量%の量で用いることが好ましい。酸化防止剤が0.1重量%より少ない場合、透過率アップの効果が少なく、5重量%より多い場合、硬度が大きくダウンし、またカラーフィルタ用着色組成物の感度が大きく低下する。 The antioxidant is preferably used in an amount of 0.1 to 5% by weight in a total of 100% by weight of the solid content of the color filter coloring composition. When the amount of the antioxidant is less than 0.1% by weight, the effect of increasing the transmittance is small, and when it is more than 5% by weight, the hardness is greatly lowered, and the sensitivity of the coloring composition for the color filter is greatly decreased.
(その他の成分)
本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、透明基板との密着性を高めるためにシランカップリング剤等の密着向上剤を含有させることができる。
シランカップリング剤としては、例えばビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン類、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の(メタ)アクリルシラン類、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン類、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジエトキシシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノシラン類、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のチオシラン類等が挙げられる。
(Other ingredients)
The coloring composition for a color filter of the present invention can contain an adhesion improving agent such as a silane coupling agent in order to enhance the adhesion to the transparent substrate.
Examples of the silane coupling agent include vinyl silanes such as vinyl tris (β-methoxyethoxy) silane, vinyl ethoxy silane, and vinyl trimethoxy silane, (meth) acryl silanes such as γ-methacryloxypropyl trimethoxy silane, β- ( 3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) methyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxy (Cyclohexyl) methyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, epoxysilanes such as γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (Aminoethyl) γ-amino Propyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, Examples include aminosilanes such as N-phenyl-γ-aminopropyltriethoxysilane, and thiosilanes such as γ-mercaptopropyltrimethoxysilane and γ-mercaptopropyltriethoxysilane.
シランカップリング剤は、着色組成物中の顔料100重量部に対して、0.01〜10重量部、好ましくは0.05〜5重量部の量で用いることができる。 The silane coupling agent can be used in an amount of 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.05 to 5 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition.
また、本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、溶存している酸素を還元する働きのあるアミン系化合物を含有させることができる。
このようなアミン系化合物としては、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸2−ジメチルアミノエチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル、N,N−ジメチルパラトルイジン等が挙げられる。
Moreover, the coloring composition for color filters of this invention can be made to contain the amine compound which has a function which reduces the dissolved oxygen.
Such amine compounds include triethanolamine, methyldiethanolamine, triisopropanolamine, methyl 4-dimethylaminobenzoate, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, 2-dimethylaminobenzoate. Examples thereof include ethyl, 2-ethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate, N, N-dimethylparatoluidine and the like.
(着色組成物の製法)
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、顔料を樹脂などの色素担体および/または溶剤中に三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー、アトライター等の各種分散手段を用いて微細に分散して顔料分散体を製造し、該顔料分散体に光重合開始剤、樹脂、光重合性化合物、場合によってはその他の光重合開始剤、増感剤、多官能チオール、紫外線吸収剤、重合禁止剤、貯蔵安定剤、溶剤、その他成分を混合攪拌して製造することができる。また、2種以上の顔料を含むカラーフィルタ用着色組成物は、各顔料分散体を別々に色素担体および/または溶剤中に微細に分散したものを混合し、さらに光重合開始剤や光重合性化合物等を混合攪拌して製造することができる。
(Manufacturing method of coloring composition)
The coloring composition for a color filter of the present invention finely disperses a pigment in a dye carrier such as a resin and / or a solvent using various dispersing means such as a three-roll mill, a two-roll mill, a sand mill, a kneader, and an attritor. To produce a pigment dispersion, and to the pigment dispersion, a photopolymerization initiator, a resin, a photopolymerizable compound, and in some cases, other photopolymerization initiators, sensitizers, polyfunctional thiols, ultraviolet absorbers, polymerization inhibitors. , A storage stabilizer, a solvent, and other components can be mixed and stirred. In addition, the coloring composition for color filter containing two or more pigments is prepared by mixing each pigment dispersion separately in a dye carrier and / or a solvent, and further mixing a photopolymerization initiator or photopolymerizability. It can be produced by mixing and stirring compounds and the like.
顔料を樹脂および/または溶剤中に分散する際には、適宜、樹脂型顔料分散剤、界面活性剤、顔料誘導体等の分散助剤を含有させることができる。分散助剤は、顔料の分散に優れ、分散後の顔料の再凝集を防止する効果が大きいので、分散助剤を用いて顔料を樹脂および/または溶剤中に分散してなるカラーフィルタ用着色組成物を用いた場合には、透明性に優れたカラーフィルタが得られる。
分散助剤は、顔料100重量部に対して、0.1〜40重量部、好ましくは0.1〜30重量部の量で用いることができる。
When the pigment is dispersed in the resin and / or solvent, a dispersion aid such as a resin-type pigment dispersant, a surfactant, or a pigment derivative can be appropriately contained. The dispersion aid is excellent in dispersion of the pigment and has a great effect of preventing re-aggregation of the pigment after dispersion. Therefore, the color composition for a color filter is obtained by dispersing the pigment in a resin and / or solvent using the dispersion aid. When an object is used, a color filter excellent in transparency can be obtained.
The dispersing aid can be used in an amount of 0.1 to 40 parts by weight, preferably 0.1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment.
(粗大粒子や塵の除去)
本発明の緑色着色組成物は、遠心分離、焼結フィルタ、又はメンブレンフィルタ等の手段にて、5μm以上の粗大粒子、好ましくは1μm以上の粗大粒子、更に、好ましくは0.5μm以上の粗大粒子及び混入した塵の除去を行うことが好ましい。粗大粒子が存在すると、カラーフィルタに異物が残り、実用上の問題が生じるだけでなく、塗布工程において、配管やノズルに異物が詰まり、製造上の重大な問題が生じる。
(Removal of coarse particles and dust)
The green coloring composition of the present invention is a coarse particle having a size of 5 μm or more, preferably a coarse particle having a size of 1 μm or more, more preferably a coarse particle having a size of 0.5 μm or more. It is preferable to remove the mixed dust. When coarse particles are present, foreign matters remain in the color filter, causing problems in practical use, and in the coating process, foreign matters are clogged in the piping and nozzles, resulting in serious manufacturing problems.
(カラーフィルタの製造)
本発明のカラーフィルタは、印刷法又はフォトリソグラフィー法により、製造することができる。
(Manufacture of color filters)
The color filter of the present invention can be produced by a printing method or a photolithography method.
印刷法によるフィルタセグメントの形成は、印刷インキとして調製した着色組成物の印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができるため、カラーフィルタの製造法としては、低コストで量産性に優れている。更に、印刷技術の発展により高い寸法精度及び平滑度を有する微細パターンの印刷を行うことができる。印刷を行うためには、印刷の版上にて、あるいはブランケット上にてインキが乾燥、固化しないような組成とすることが好ましい。又、印刷機上でのインキの流動性の制御も重要であり、分散剤や体質顔料によるインキ粘度の調整を行うこともできる。 The formation of the filter segment by the printing method can be patterned simply by repeating the printing and drying of the coloring composition prepared as the printing ink. Therefore, the color filter manufacturing method is low in cost and excellent in mass productivity. Furthermore, a fine pattern having high dimensional accuracy and smoothness can be printed by the development of printing technology. In order to perform printing, it is preferable that the ink does not dry and solidify on the printing plate or on the blanket. Control of the fluidity of the ink on the printing machine is also important, and the ink viscosity can be adjusted with a dispersant or extender pigment.
フォトリソグラフィー法によりフィルタセグメントを形成する場合は、前記溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジストとして調製した着色組成物を、透明基板上に、スプレーコートやスピンコート、スリットコート、又はロールコート等の塗布方法により、乾燥膜厚が0.2〜5μmとなるように塗布する。必要により乾燥された膜には、この膜と接触あるいは非接触状態で設けられた所定のパターンを有するマスクを通して紫外線露光を行う。その後、溶剤又はアルカリ現像液に浸漬するかもしくはスプレー等により現像液を噴霧して未硬化部を除去して所望のパターンを形成したのち、同様の操作を他色について繰り返してカラーフィルタを製造することができる。更に、着色レジストの重合を促進するため、必要に応じて加熱を施すこともできる。フォトリソグラフィー法によれば、前記印刷法より精度の高いカラーフィルタが製造できる。 When forming the filter segment by photolithography, the colored composition prepared as the solvent development type or alkali development type color resist is applied on a transparent substrate by spray coating, spin coating, slit coating, roll coating or the like. By a method, it applies so that a dry film thickness may be set to 0.2-5 micrometers. If necessary, the dried film is exposed to ultraviolet light through a mask having a predetermined pattern provided in contact with or non-contact with the film. Then, after immersing in a solvent or an alkali developer or spraying the developer with a spray or the like to remove the uncured portion to form a desired pattern, the same operation is repeated for other colors to produce a color filter. be able to. Furthermore, in order to accelerate the polymerization of the colored resist, heating can be performed as necessary. According to the photolithography method, a color filter with higher accuracy than the printing method can be manufactured.
現像に際しては、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、又は水酸化ナトリウム等の水溶液が使用され、ジメチルベンジルアミン、又はトリエタノールアミン等の有機アルカリを用いることもできる。又、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。
なお、紫外線露光感度を上げるために、前記着色レジストを塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ水溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂等を塗布乾燥し酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、紫外線露光を行うこともできる。
In the development, an aqueous solution such as sodium carbonate or sodium hydroxide is used as an alkali developer, and an organic alkali such as dimethylbenzylamine or triethanolamine can also be used. An antifoaming agent or a surfactant can also be added to the developer.
In order to increase the UV exposure sensitivity, after coating and drying the colored resist, a water-soluble or alkaline water-soluble resin such as polyvinyl alcohol or water-soluble acrylic resin is applied and dried to form a film that prevents polymerization inhibition due to oxygen. Thereafter, ultraviolet exposure can also be performed.
本発明のカラーフィルタは、前記方法の他に電着法、又は転写法等により製造することができるが、本発明の着色組成物はいずれの方法にも用いることができる。なお、電着法は、基板上に形成した透明導電膜を利用して、コロイド粒子の電気泳動により各色フィルタセグメントを透明導電膜の上に電着形成することでカラーフィルタを製造する方法である。 The color filter of the present invention can be produced by an electrodeposition method or a transfer method in addition to the above method, but the colored composition of the present invention can be used in any method. The electrodeposition method is a method for producing a color filter by using a transparent conductive film formed on a substrate and forming each color filter segment on the transparent conductive film by electrophoresis of colloidal particles. .
又、転写法は剥離性の転写ベースシートの表面に、あらかじめフィルタセグメントを形成しておき、このフィルタセグメントを所望の基板に転写させる方法である。 The transfer method is a method in which a filter segment is formed in advance on the surface of a peelable transfer base sheet, and the filter segment is transferred to a desired substrate.
(カラーフィルタ)
次に、本発明のカラーフィルタについて説明する。本発明のカラーフィルタは、透明基板上に、本発明のカラーフィルタ用着色組成物から形成されるフィルタセグメントまたはブラックマトリックスを備えるものであり、一般的なカラーフィルタは、少なくとも1つの赤色フィルタセグメント、少なくとも1つの緑色フィルタセグメント、および少なくとも1つの青色フィルタセグメントを具備、または少なくとも1つのマゼンタ色フィルタセグメント、少なくとも1つのシアン色フィルタセグメント、および少なくとも1つのイエロー色フィルタセグメントを具備し、前記少なくとも1つの赤色または緑色またはイエロー色フィルタセグメントは、本発明カラーフィルタ用着色組成物を用いて形成される。
透明基板としては、ソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスなどのガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板が用いられる。また、ガラス板や樹脂板の表面には、パネル化後の液晶駆動のために、酸化インジウム、酸化錫などからなる透明電極が形成されていてもよい。
(Color filter)
Next, the color filter of the present invention will be described. The color filter of the present invention is provided with a filter segment or a black matrix formed from the coloring composition for a color filter of the present invention on a transparent substrate, and a general color filter includes at least one red filter segment, At least one green filter segment and at least one blue filter segment, or at least one magenta color filter segment, at least one cyan color filter segment, and at least one yellow color filter segment, the at least one The red, green, or yellow color filter segment is formed using the coloring composition for a color filter of the present invention.
As the transparent substrate, glass plates such as soda lime glass, low alkali borosilicate glass and non-alkali alumino borosilicate glass, and resin plates such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, and polyethylene terephthalate are used. In addition, a transparent electrode made of indium oxide, tin oxide, or the like may be formed on the surface of the glass plate or the resin plate in order to drive the liquid crystal after forming the panel.
赤色フィルタセグメントは、通常の赤色着色組成物を用いて形成することができる。赤色着色組成物には、例えばC.I.ピグメント レッド 7、14、41、48:1、48:2、48:3、48:4、57:1、81、81:1、81:2、81:3、81:4、122、146、166、168、169、176、177、178、184、185、187、200、202、208、210、242、246、254、255、264、270、272、273、274,276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、又は287等の赤色顔料が用いられる。 The red filter segment can be formed using a normal red coloring composition. Examples of the red coloring composition include C.I. I. Pigment Red 7, 14, 41, 48: 1, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 57: 1, 81, 81: 1, 81: 2, 81: 3, 81: 4, 122, 146, 166, 168, 169, 176, 177, 178, 184, 185, 187, 200, 202, 208, 210, 242, 246, 254, 255, 264, 270, 272, 273, 274, 276, 277, 278, Red pigments such as 279, 280, 281, 282, 283, 284, 285, 286, or 287 are used.
赤色着色組成物には、C.I.ピグメント オレンジ 38、43、71、又は73等の橙色顔料及び/又はC.I.Pigment Yellow 1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、126、127、128、129、138、139、147、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、198、199、213、214、218、219、220、又は221等の黄色顔料を併用することができる。 The red coloring composition includes C.I. I. Pigment orange 38, 43, 71, 73 or the like and / or C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 24, 31, 32, 34, 35, 35: 1, 36, 36: 1, 37, 37: 1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 126, 127, 128, 129, 138, 139, 147, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 179, 180 181,182,185,187,188,193,194,198,199,213,214,218,219,220, or may be used in combination of a yellow pigment 221, and the like.
緑色フィルタセグメントは、通常の赤色着色組成物を用いて形成することができる。緑色着色組成物には、例えばC.I. Pigment Green 7、10、36、37、58等を用いることができる。緑色着色組成物には黄色顔料を併用することができる。
緑色着色組成物に添加する黄色顔料としては、上記赤色フィルタセグメントで用いた顔料を用いることができる。なかでも、C.I. Pigment Yellow138、139、150、185が好ましい。
The green filter segment can be formed using a normal red coloring composition. For example, CI Pigment Green 7, 10, 36, 37, 58 or the like can be used for the green coloring composition. A yellow pigment can be used in combination with the green coloring composition.
As the yellow pigment added to the green coloring composition, the pigment used in the red filter segment can be used. Of these, CI Pigment Yellow 138, 139, 150, and 185 are preferred.
又、青色フィルタセグメントは、通常の青色着色組成物を用いて形成することができる。青色着色組成物には、例えばC.I.ピグメントブルー 15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64等の青色顔料が用いられる。又青色着色組成物には、C.I.ピグメントバイオレット 1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50等の紫色顔料を併用することができる。 The blue filter segment can be formed using a normal blue coloring composition. Examples of the blue coloring composition include C.I. I. Blue pigments such as CI Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 60 and 64 are used. The blue coloring composition includes C.I. I. Purple violet pigments such as CI Pigment Violet 1, 19, 23, 27, 29, 30, 32, 37, 40, 42, and 50 can be used in combination.
以下に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。なお、実施例および比較例中、「部」とは「重量部」を意味する。
実施例に先立ち、粘度特性測定法、経時粘度増加率の測定法、塗膜のコントラスト比の測定法、現像速度の測定方法、アクリル樹脂溶液の製造法、塩基性樹脂型分散剤の製造法、酸性分散剤の製造方法について説明する。
Hereinafter, the present invention will be described based on examples, but the present invention is not limited thereto. In the examples and comparative examples, “parts” means “parts by weight”.
Prior to Examples, viscosity characteristic measurement method, measurement method of increase in viscosity with time, measurement method of contrast ratio of coating film, measurement method of development rate, method of manufacturing acrylic resin solution, method of manufacturing basic resin type dispersant, A method for producing the acidic dispersant will be described.
(評価方法)
得られたアルカリ現像型レジスト材を用いて、流動性を評価するために、粘度特性を、又、明度、コントラスト比(CR)の評価をするために明度、コントラスト比を、又、安定性を評価するために経時コントラスト比変化率、経時粘度増加率を、現像速度を評価するために現像溶解時間を、下記の方法で測定を行った。
(Evaluation method)
Using the obtained alkali developing resist material, viscosity characteristics are evaluated for evaluating fluidity, brightness, contrast ratio for evaluating brightness and contrast ratio (CR), and stability are also evaluated. In order to evaluate, the ratio of change in contrast ratio with time and the rate of increase in viscosity with time were measured.
(粘度特性の測定法)
得られた顔料分散体の粘度は、H型粘度計(東機産業社製「H型粘度計」)を用いて、25℃において回転数60rpmという条件で粘度を測定した。
各製造例の分散体についての粘度を測定し、下記の基準で3段階評価した。
◎:粘度 10.0mPa・s未満
○:粘度 10.0mPa・s以上、50.0mPa・s未満
×:粘度 50.0mPa・s以上
得られた着色組成物の粘度は、E型粘度計(東機産業社製「ELD型粘度計」)を用いて、25℃において回転数20rpmという条件で粘度を測定した。
各実施例及び比較例の着色樹脂組成物についての粘度を測定し、下記の基準で3段階評価した。
◎:粘度 4.0mPa・s未満
○:粘度 4.0mPa・s以上、5.0mPa・s未満
×:粘度 5.0mPa・s以上
(経時粘度増加率の測定法)
顔料分散体を作製した翌日の初期粘度と、40℃で1週間、経時促進させた経時粘度をH型粘度計(東機産業社製「H型粘度計」)を用いて、25℃において回転数60rpmという条件で測定した。このようにして測定した初期粘度と、経時粘度を下式に当てはめ、経時粘度増加率を測定した。各実施例及び比較例の着色樹脂組成物についての経時粘度増加率を測定し、下記の基準で3段階評価した。
[経時粘度増加率]=(経時粘度/初期粘度)×100
◎:経時粘度増加率 120%未満
○:経時粘度増加率 120%以上、200%未満
×:経時粘度増加率 200%以上
着色組成物を調製した翌日の初期粘度と、40℃で1週間、経時促進させた経時粘度をE型粘度計(東機産業社製「ELD型粘度計」)を用いて、25℃において回転数20rpmという条件で測定した。このようにして測定した初期粘度と、経時粘度を下式に当てはめ、経時粘度増加率を測定した。各実施例及び比較例の着色樹脂組成物についての経時粘度増加率を測定し、下記の基準で3段階評価した。
[経時粘度増加率]=(経時粘度/初期粘度)×100
◎:経時粘度増加率 120%未満
○:経時粘度増加率 120%以上、150%未満
×:経時粘度増加率 150%以上
(塗膜のコントラスト比の測定法)
顔料分散体および着色組成物をスピンコータにより、乾燥膜厚がCIE表色系のおける色度が、緑色顔料分散体および着色組成物の場合はy=0.62、0.6、0.58となるように、赤色顔料分散体および着色組成物の場合はx=0.64、0.62、0.60となるように、イエロー色顔料分散体および着色組成物の場合はx=0.42、0.44、0.46となるように、青色顔料分散体の場合はy=0.11、0.13、0.15となるように、オレンジ色顔料分散体の場合はx=0.64、0.62、0.60となるように、3点の塗布基板を作製した。塗布後80℃で30分、熱風オーブンで乾燥したのち、それぞれ膜厚を測定し、緑色顔料分散体および着色組成物の場合はy=0.6、赤色顔料分散体および着色組成物の場合はx=0.62、イエロー色顔料分散体および着色組成物の場合はx=0.44、青色顔料分散体の場合はy=0.13、オレンジ色顔料分散体の場合はx=0.62におけるコントラスト比を一次相関法で求めた。色度は顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP−SP100」)を用いて行った。
(Measurement method of viscosity characteristics)
The viscosity of the obtained pigment dispersion was measured using an H-type viscometer (“H-type viscometer” manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) at 25 ° C. and a rotation speed of 60 rpm.
The viscosity of the dispersion of each production example was measured and evaluated in three stages according to the following criteria.
A: Viscosity less than 10.0 mPa · s B: Viscosity 10.0 mPa · s or more, less than 50.0 mPa · s ×: Viscosity 50.0 mPa · s or more The viscosity of the obtained colored composition is an E-type viscometer (East Using an “ELD viscometer” manufactured by Koki Sangyo Co., Ltd., the viscosity was measured at 25 ° C. under the condition of a rotational speed of 20 rpm.
The viscosities of the colored resin compositions of the examples and comparative examples were measured and evaluated in three stages according to the following criteria.
A: Viscosity less than 4.0 mPa · s B: Viscosity of 4.0 mPa · s or more, less than 5.0 mPa · s ×: Viscosity of 5.0 mPa · s or more (Measurement method of viscosity increase rate with time)
The initial viscosity of the next day after the pigment dispersion was prepared and the viscosity with time accelerated at 40 ° C. for 1 week were rotated at 25 ° C. using an H-type viscometer (“H-type viscometer” manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). The measurement was performed under the condition of several 60 rpm. The initial viscosity thus measured and the viscosity with time were applied to the following equation, and the rate of increase in viscosity with time was measured. The viscosity increase rate with time for the colored resin compositions of each Example and Comparative Example was measured and evaluated in three stages according to the following criteria.
[Rate of increase in viscosity with time] = (Viscosity with time / initial viscosity) × 100
◎: Viscosity increase rate with time less than 120% ○: Viscosity increase rate with time 120% or more, less than 200% ×: Viscosity increase rate with time 200% or more The initial viscosity of the next day after the coloring composition was prepared, and one week at 40 ° C The accelerated viscosity with time was measured using an E-type viscometer (“ELD viscometer” manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) at 25 ° C. under the condition of a rotation speed of 20 rpm. The initial viscosity thus measured and the viscosity with time were applied to the following equation, and the rate of increase in viscosity with time was measured. The viscosity increase rate with time for the colored resin compositions of each Example and Comparative Example was measured and evaluated in three stages according to the following criteria.
[Rate of increase in viscosity with time] = (Viscosity with time / initial viscosity) × 100
A: Increased viscosity over time less than 120% B: Increased viscosity over time 120% or more, less than 150% X: Increased viscosity over time 150% or more (Measurement method of contrast ratio of coating film)
When the pigment dispersion and the coloring composition are spin coated, the chromaticity of the dry film thickness in the CIE color system is y = 0.62, 0.6, 0.58 in the case of the green pigment dispersion and the coloring composition. Thus, in the case of the red pigment dispersion and the coloring composition, x = 0.64, 0.62, and 0.60, and in the case of the yellow pigment dispersion and the coloring composition, x = 0.42. , 0.44, 0.46 so that y = 0.11, 0.13, 0.15 in the case of a blue pigment dispersion, and x = 0.0.1 in the case of an orange pigment dispersion. Three coated substrates were prepared so as to be 64, 0.62, and 0.60. After coating and drying at 80 ° C. for 30 minutes in a hot air oven, the respective film thicknesses are measured. In the case of green pigment dispersion and coloring composition, y = 0.6, in the case of red pigment dispersion and coloring composition x = 0.62, x = 0.44 for yellow pigment dispersion and colored composition, y = 0.13 for blue pigment dispersion, x = 0.62 for orange pigment dispersion The contrast ratio was determined by the first order correlation method. The chromaticity was measured using a microspectrophotometer ("OSP-SP100" manufactured by Olympus Optical Co., Ltd.).
塗膜のコントラスト比の測定装置と値の算出法について説明する。
液晶ディスプレー用バックライト・ユニット(7)から出た光は、偏光板(6)を通過して偏光され、ガラス基板(5)上に塗布された顔料分散体および着色組成物の乾燥塗膜(4)を通過し、偏光板(3)に到達する。偏光板(6)と偏光板(3)の偏光面が平行であれば、光は偏光板(3)を透過するが、偏光面が直行している場合には光は偏光板(3)により遮断される。しかし、偏光板(6)によって偏光された光が着色組成物の乾燥塗膜(4)を通過するときに、顔料粒子による散乱等が起こり、偏光面の一部にずれを生じると、偏光板が平行のときは偏光板(3)を透過する光量が減り、偏光板が直行のときは偏光板(3)を一部光が透過する。この透過光を偏光板上の輝度として測定し、偏光板が平行のときの輝度と、直行のときの輝度との比(コントラスト比)を算出した。
(コントラスト比)=(平行のときの輝度)/(直行のときの輝度)
従って、顔料分散体および着色組成物の乾燥塗膜(4)の顔料により散乱が起こると、平行のときの輝度が低下し、かつ直行のときの輝度が増加するため、コントラスト比が低くなる。
An apparatus for measuring the contrast ratio of the coating film and a method for calculating the value will be described.
The light emitted from the backlight unit for liquid crystal display (7) passes through the polarizing plate (6), is polarized, and is applied onto the glass substrate (5). 4) to reach the polarizing plate (3). If the polarization planes of the polarizing plate (6) and the polarizing plate (3) are parallel, light is transmitted through the polarizing plate (3), but if the polarization plane is perpendicular, the light is transmitted by the polarizing plate (3). Blocked. However, when light polarized by the polarizing plate (6) passes through the dried coating film (4) of the colored composition, scattering by pigment particles or the like occurs, and a part of the polarization plane is displaced. Is parallel, the amount of light transmitted through the polarizing plate (3) is reduced, and when the polarizing plate is orthogonal, a part of the light is transmitted through the polarizing plate (3). This transmitted light was measured as the luminance on the polarizing plate, and the ratio (contrast ratio) between the luminance when the polarizing plate was parallel and the luminance when it was orthogonal was calculated.
(Contrast ratio) = (Luminance when parallel) / (Luminance when direct)
Accordingly, when scattering occurs due to the pigment dispersion and the pigment of the dried coating film (4) of the coloring composition, the brightness when parallel is lowered and the brightness when orthogonal is increased, and the contrast ratio is lowered.
なお、輝度計(1)としては色彩輝度計(トプコン社製「BM−5A」)、偏光板としては偏光板(日東電工社製「NPF−G1220DUN」)を用いた。なお、測定に際しては、不要光を遮断するために、測定部分に1cm角の孔を開けた黒色のマスク(2)を当てた。 A color luminance meter (“BM-5A” manufactured by Topcon Corporation) was used as the luminance meter (1), and a polarizing plate (“NPF-G1220DUN” manufactured by Nitto Denko Corporation) was used as the polarizing plate. In the measurement, a black mask (2) having a 1 cm square hole was applied to the measurement portion in order to block unnecessary light.
(現像速度の測定方法)
着色樹脂組成物を、乾燥膜厚が2.0μmとなるようにガラス基板にスピンコート法により塗布し、この塗布基板に対し高圧水銀灯によりマスクパターンを通して60mJ/cm2で露光した後、0.04重量%水酸化カリウム水溶液(現像液温度26℃)を使用して圧力0.25MPaのスプレー現像を行い、着色樹脂膜が溶解し、基板面が露出するまでの時間(現像溶解時間)を測定した。各実施例及び比較例の着色樹脂組成物についての現像溶解時間を測定し、下記の基準で3段階評価した。
◎:20秒未満
○:20秒以上、40未満
×:40秒以上
(樹脂の重量平均分子量)
ゲルパーミエーションクロマトグラフ測定装置(「Shodex GPC System−21H」昭和電工製)を用い、ポリスチレン換算で測定した。
(Development speed measurement method)
The colored resin composition is applied to a glass substrate by a spin coat method so that the dry film thickness is 2.0 μm, and the coated substrate is exposed to 60 mJ / cm 2 through a mask pattern with a high-pressure mercury lamp, and then 0.04 weight. Spray development was performed at a pressure of 0.25 MPa using a% potassium hydroxide aqueous solution (developer temperature: 26 ° C.), and the time until the colored resin film was dissolved and the substrate surface was exposed (development dissolution time) was measured. The development dissolution time for the colored resin compositions of each Example and Comparative Example was measured and evaluated in three stages according to the following criteria.
◎: Less than 20 seconds ○: 20 seconds or more, less than 40 ×: 40 seconds or more (weight average molecular weight of resin)
It measured by polystyrene conversion using the gel permeation chromatograph measuring apparatus ("Shodex GPC System-21H" Showa Denko make).
(酸価)
樹脂溶液0.5〜1gに、アセトン80mlおよび水10mlを加えて攪拌して均一に溶解させ、0.1mol/LのKOH水溶液を滴定液として、自動滴定装置(「COM−555」平沼産業製)を用いて滴定し、樹脂溶液の酸価を測定した。そして、樹脂溶液の酸価と樹脂溶液の固形分濃度から、樹脂の固形分あたりの酸価を算出した。
(Acid value)
80 ml of acetone and 10 ml of water are added to 0.5 to 1 g of the resin solution and stirred to dissolve uniformly, and an automatic titrator ("COM-555" manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd.) is used with a 0.1 mol / L KOH aqueous solution as a titrant. ) And the acid value of the resin solution was measured. Then, the acid value per solid content of the resin was calculated from the acid value of the resin solution and the solid content concentration of the resin solution.
(アルカリ可溶性ビニル系樹脂溶液の製造方法)
(アルカリ可溶性ビニル系樹脂溶液(B3−1)の調製)
温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管及び撹拌装置を備えたセパラブル4口フラスコに、PGMEA70.0部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりn−ブチルメタクリレート13.3部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート4.6部、メタクリル酸4.3部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亞合成株式会社社製「アロニックスM110」)7.4部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.4部の混合を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、固形分30重量%、重量平均分子量26000のアクリル樹脂の溶液を得た。
(Method for producing alkali-soluble vinyl resin solution)
(Preparation of alkali-soluble vinyl resin solution (B3-1))
70.0 parts of PGMEA was charged into a separable four-necked flask equipped with a thermometer, a cooling pipe, a nitrogen gas introduction pipe, a dropping pipe and a stirrer, and the temperature was raised to 80 ° C. 13.3 parts of n-butyl methacrylate, 4.6 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 4.3 parts of methacrylic acid, 7.4 parts of paracumylphenol ethylene oxide modified acrylate (“Aronix M110” manufactured by Toagosei Co., Ltd.) A mixture of 0.4 part of 2,2′-azobisisobutyronitrile was added dropwise over 2 hours. After completion of the dropping, the reaction was further continued for 3 hours to obtain an acrylic resin solution having a solid content of 30% by weight and a weight average molecular weight of 26000.
室温まで冷却した後、樹脂溶液約2gをサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20重量%になるようにPGMEAを添加してアルカリ可溶性ビニル系樹脂溶液(B3−1)を調製した。 After cooling to room temperature, about 2 g of the resin solution was sampled, heated and dried at 180 ° C. for 20 minutes to measure the nonvolatile content, and PGMEA was added to the previously synthesized resin solution so that the nonvolatile content was 20 wt%. Thus, an alkali-soluble vinyl resin solution (B3-1) was prepared.
(エチレン性不飽和活性二重結合を有するエネルギー線硬化性樹脂の製造方法)
(エチレン性不飽和活性二重結合を有するエネルギー線硬化性樹脂溶液(B4−1)の調製)
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート100部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら120℃に加熱して、同温度で滴下管よりスチレン5.2部、グリシジルメタクリレート35.5部、ジシクロペンタニルメタクリレート41.0部、アゾビスイソブチロニトリル1.0部の混合物を2.5時間かけて滴下し重合反応を行った。
(Method for producing energy ray curable resin having ethylenically unsaturated active double bond)
(Preparation of energy ray-curable resin solution (B4-1) having an ethylenically unsaturated active double bond)
Place 100 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate in a reaction vessel equipped with a thermometer, cooling tube, nitrogen gas inlet tube and stirrer in a separable four-necked flask, and heat to 120 ° C while injecting nitrogen gas into the vessel. A mixture of 5.2 parts of styrene, 35.5 parts of glycidyl methacrylate, 41.0 parts of dicyclopentanyl methacrylate, and 1.0 part of azobisisobutyronitrile was dropped over 2.5 hours from the dropping tube at a temperature to polymerize. Reaction was performed.
次にフラスコ内を空気置換し、アクリル酸17.0部にトリスジメチルアミノメチルフェノール0.3部、およびハイドロキノン0.3部を投入し、120℃で5時間反応を続け固形分酸価=0.8となったところで反応を終了し、重量平均分子量が約12000(GPCによる測定)の樹脂溶液を得た。 Next, the inside of the flask was purged with air, 0.3 parts of trisdimethylaminomethylphenol and 0.3 part of hydroquinone were added to 17.0 parts of acrylic acid, and the reaction was continued at 120 ° C. for 5 hours. The reaction was terminated when it reached 0.8, and a resin solution having a weight average molecular weight of about 12000 (measured by GPC) was obtained.
さらにテトラヒドロ無水フタル酸30.4部、トリエチルアミン0.5部を加え120℃で4時間反応させ、不揮発分が20%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加してエチレン性不飽和活性二重結合を有するエネルギー線硬化性樹脂溶液(B4−1)を調製した。 Further, 30.4 parts of tetrahydrophthalic anhydride and 0.5 part of triethylamine were added and reacted at 120 ° C. for 4 hours, and propylene glycol monomethyl ether acetate was added so that the non-volatile content was 20%. An energy beam curable resin solution (B4-1) having a bond was prepared.
(塩基性樹脂型分散剤C1−Aの製造例)
ガス導入管、温度計、コンデンサー、及び攪拌機を備えた反応容器に、メチルメタクリレート 500部、チオグリセロール 11部、及びメトキシプロピルアセテート(PGMAc) 511部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を90℃に加熱して、AIBN[2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)] 0.50部を添加した後7時間反応した。固形分測定により95%が反応したことを確認後、室温まで冷却して、重量平均分子量9,500の、片末端領域に2つの遊離ヒドロキシル基を有するビニル重合体(C1A−1)の固形分50%溶液を得た。
(Production Example of Basic Resin Type Dispersant C1-A)
A reaction vessel equipped with a gas introduction tube, a thermometer, a condenser, and a stirrer was charged with 500 parts of methyl methacrylate, 11 parts of thioglycerol, and 511 parts of methoxypropyl acetate (PGMAc) and replaced with nitrogen gas. The inside of the reaction vessel was heated to 90 ° C., and 0.50 part of AIBN [2,2′-azobis (isobutyronitrile)] was added, followed by reaction for 7 hours. After confirming that 95% had reacted by solid content measurement, it was cooled to room temperature, and the solid content of vinyl polymer (C1A-1) having a weight average molecular weight of 9,500 and having two free hydroxyl groups in one end region A 50% solution was obtained.
ガス導入管、温度計、コンデンサー、及び攪拌機を備えた別の反応容器に、上記ビニル重合体(C1A−1)の固形分50%溶液 1022部と、イソホロンジイソシアネート 45.3部と、PGMAc 45.2部と、触媒としてジブチル錫ジラウレート 0.11gを仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を100℃に加熱して、3時間反応した後、40℃まで冷却して無色透明溶液(B−1)を得た。さらに、反応容器内を50℃に加熱して、ジェファーミンT403を7.5部滴下し、PGMAc7.5部を加え、無色透明溶液(C1A−2)を得た。
ガス導入管、温度計、コンデンサー、及び攪拌機を備えたさらに別の反応容器に、メチルイミノビスプロピルアミン 11.8部、PGMAc 694.2部の混合液を仕込み、100℃まで加熱して無色透明溶液(C1A−2)1000.0部を30分かけて滴下し、更に1時間反応した後、室温まで冷却して反応を終了した。固形分を30%に調整し、塩基性樹脂型分散剤(C1−A)の無色透明溶液を得た。塩基性樹脂型分散剤(C1−A)の重量平均分子量は43,200であり、アミン価10.5mgKOH/gであった。
In another reaction vessel equipped with a gas introduction tube, a thermometer, a condenser, and a stirrer, 1022 parts of a 50% solid content solution of the vinyl polymer (C1 A -1), 45.3 parts of isophorone diisocyanate, and PGMAc 45 .2 parts and 0.11 g of dibutyltin dilaurate as a catalyst were charged and replaced with nitrogen gas. The reaction vessel was heated to 100 ° C. and reacted for 3 hours, and then cooled to 40 ° C. to obtain a colorless transparent solution (B-1). Furthermore, the inside of reaction container was heated at 50 degreeC, 7.5 parts of Jeffamine T403 was dripped, 7.5 parts of PGMAc was added, and the colorless and transparent solution (C1A-2) was obtained.
In yet another reaction vessel equipped with a gas introduction tube, a thermometer, a condenser, and a stirrer, a mixed solution of 11.8 parts of methyliminobispropylamine and 694.2 parts of PGMAc was heated and heated to 100 ° C. to be colorless and transparent 1000.0 parts of the solution (C1 A- 2) was added dropwise over 30 minutes, and the reaction was further continued for 1 hour, followed by cooling to room temperature to complete the reaction. The solid content was adjusted to 30% to obtain a colorless transparent solution of the basic resin type dispersant (C1-A). The weight average molecular weight of the basic resin dispersant (C1-A) was 43,200, and the amine value was 10.5 mgKOH / g.
(塩基性樹脂型分散剤C1−Bの製造例)
冷却管、攪拌モーター、温度計を取り付けた四つ口フラスコに、塩化銅(I)1.3g、塩化銅(II) 0.9gを仕込み、ドライアイス/メタノールにて冷却、窒素置換した。冷却しながら、メチルメタクリレート55g、2−ブロモイソ酪酸エチル5g、スパルテイン9g、アニソール100gを混合し、良く窒素置換した液を添加し、更に冷却下20分窒素バブリングを行った。窒素フロー、攪拌しながら、内温70℃まで加熱し、6時間重合した。その後、更にジメタクリル酸エチレングリコール5gを含むアニソール溶液60gを添加し80℃で13hr重合した。反応液はアニソールで希釈し、活性アルミナカラムで銅錯体を除去した後に、ヘキサンで再沈後、乾燥し、
星型開始種(C1B−1)を得た。
前記と同様の四つ口フラスコに塩化銅(I)0.3g、塩化銅(II)0.2gを仕込み、十分に窒素置換を行った後、ドライアイス/メタノールで冷却し、前記で合成した星型開始種(C1B−1)14.3g、リガンドとしてN,N,N’,N’,N’’,N’’’−ヘキサメチルトリエチルテトラアミン(HMTETA:シグマアルドリッチ社製、試薬)1.1g、メタクリル酸2−(ジメチルアミノエチル)(DMAEMA:和光純薬工業株式会社製、試薬)7.5g、アニソール14gの混合液を添加し、攪拌しながら40℃で16hr重合を行った。反応液はアニソールで希釈し、中性活性アルミナカラムで銅錯体を除去した後に、ヘキサンで再沈後、乾燥し、塩基性樹脂型分散剤(C1−B)を得た。分子量Mnは20000、Mw/Mnは1.3であった。
(Production Example of Basic Resin Type Dispersant C1-B)
A four-necked flask equipped with a condenser, a stirring motor, and a thermometer was charged with 1.3 g of copper (I) chloride and 0.9 g of copper (II) chloride, cooled with dry ice / methanol, and purged with nitrogen. While cooling, 55 g of methyl methacrylate, 5 g of ethyl 2-bromoisobutyrate, 9 g of spartein, and 100 g of anisole were mixed, and a liquid well substituted with nitrogen was added. Further, nitrogen bubbling was performed for 20 minutes under cooling. The mixture was heated to an internal temperature of 70 ° C. with nitrogen flow and stirring and polymerized for 6 hours. Thereafter, 60 g of anisole solution containing 5 g of ethylene glycol dimethacrylate was further added and polymerized at 80 ° C. for 13 hours. The reaction solution is diluted with anisole, and after removing the copper complex with an activated alumina column, it is reprecipitated with hexane and dried.
A star-shaped starting species (C1B-1) was obtained.
The same four-necked flask as above was charged with 0.3 g of copper (I) chloride and 0.2 g of copper (II) chloride, sufficiently substituted with nitrogen, then cooled with dry ice / methanol, and synthesized as described above. Star-shaped starting species (C1B-1) 14.3 g, N, N, N ′, N ′, N ″, N ′ ″-hexamethyltriethyltetraamine as a ligand (HMTETA: Sigma Aldrich, reagent) 1 0.1 g, a mixed solution of 2- (dimethylaminoethyl) methacrylate (DMAEMA: Wako Pure Chemical Industries, Ltd., reagent) 7.5 g and anisole 14 g were added, and polymerization was performed at 40 ° C. for 16 hours while stirring. The reaction solution was diluted with anisole, and after removing the copper complex with a neutral activated alumina column, it was reprecipitated with hexane and dried to obtain a basic resin type dispersant (C1-B). The molecular weight Mn was 20000, and Mw / Mn was 1.3.
(酸性分散剤D1−1の製造例)
キノフタロン系黄色顔料(C.I.ピグメント イエロー138)30部を98%硫酸300部中に溶解し、70℃にて8時間攪拌し、スルホン化反応を行った。反応の終点は、硫酸溶液の分光スペクトルを測定し、スペクトルの変化が見られなくなる点とした。次いで、この反応溶液を氷水3000部中に注入し、析出するスルホン化色素誘導体を濾別、水洗、乾燥してC.I.ピグメント イエロー138のスルホン化誘導体である式(1)で示される構造を有するキノフタロン骨格スルホン酸を得た。乾燥後の収量は334部、収率は99%であった
(Production Example of Acidic Dispersant D1-1)
30 parts of quinophthalone yellow pigment (CI Pigment Yellow 138) was dissolved in 300 parts of 98% sulfuric acid and stirred at 70 ° C. for 8 hours to carry out sulfonation reaction. The end point of the reaction was defined as the point at which no change in the spectrum was observed by measuring the spectrum of the sulfuric acid solution. Next, this reaction solution was poured into 3000 parts of ice water, and the precipitated sulfonated dye derivative was filtered off, washed with water and dried. I. A quinophthalone skeleton sulfonic acid having a structure represented by the formula ( 1 ), which is a sulfonated derivative of CI Pigment Yellow 138, was obtained. The yield after drying was 334 parts, and the yield was 99%.
式(1)
キノフタロン骨格スルホン酸のペーストを、水10000部に再分散した(pH2.5)。次いで、水酸化ナトリウム水溶液でpH11に調整して溶解し、赤い溶液とした。この溶液に、硫酸アルミニウム水溶液(液体硫酸バンド)278部を徐々に添加した。滴下した箇所から析出物が次々に現れ、添加と共にpHが低下、添加終了時にはpH3.6。ブリードは見られなかった。この析出物を含むスラリーを濾別、水洗して、C.I.ピグメント イエロー138のスルホン化誘導体のアルミニウム塩である式(2)で示される構造を有する酸性分散剤(D1−1)を得た。乾燥後の収量は334部、収率は99%であった。
The paste of quinophthalone skeleton sulfonic acid was redispersed in 10,000 parts of water (pH 2.5). Next, the solution was adjusted to pH 11 with an aqueous sodium hydroxide solution and dissolved to give a red solution. To this solution, 278 parts of an aqueous aluminum sulfate solution (liquid sulfuric acid band) was gradually added. Precipitates appear one after another from the dropped portion, and the pH decreases with the addition, and the pH is 3.6 at the end of the addition. No bleed was seen. The slurry containing this precipitate was filtered off and washed with water. I. An acidic dispersant (D1-1) having a structure represented by the formula ( 2 ) which is an aluminum salt of a sulfonated derivative of CI Pigment Yellow 138 was obtained. The yield after drying was 334 parts, and the yield was 99%.
式(2)
(酸性分散剤D1−2の製造例)
ガス導入管、温度計、コンデンサ、攪拌機を備えた反応容器に、1−ドデカノール62.6部、ε−カプロラクトン287.4部、触媒としてモノブチルスズ(IV)オキシド0.1部を仕込み、窒素ガスで置換した後、120℃で4時間加熱、撹拌した。固形分測定により98%が反応したことを確認したのち、無水ピロメリット酸73.3部を加え、120℃で2時間反応させた。酸価の測定で98%以上の酸無水物がハーフエステル化していることを確認し反応を終了し酸性樹脂型分散剤(D1−2)を得た。得られた分散剤は常温で白色固形であり、酸価は49mgKOH/gであった。
(Preparation of the acidic dispersing agent D 1-2)
A reaction vessel equipped with a gas introduction tube, a thermometer, a condenser, and a stirrer is charged with 62.6 parts of 1-dodecanol, 287.4 parts of ε-caprolactone and 0.1 part of monobutyltin (IV) oxide as a catalyst, and nitrogen gas. Then, the mixture was heated and stirred at 120 ° C. for 4 hours. After confirming that 98% had reacted by solid content measurement, 73.3 parts of pyromellitic anhydride was added and reacted at 120 ° C. for 2 hours. By measuring the acid value, it was confirmed that 98% or more of the acid anhydride was half-esterified, and the reaction was terminated to obtain an acidic resin type dispersant ( D1-2 ). The obtained dispersing agent was white solid at normal temperature, and the acid value was 49 mgKOH / g.
(顔料の体積平均一次粒子径(MV)の測定方法)
また、顔料の体積平均一次粒子径(MV)は、透過型(TEM)電子顕微鏡写真を用いて、100個の顔料の一次粒子の短軸径と長軸径を計測し、短軸径と長軸径の平均をその顔料粒子の粒径(d)とし、次いで個々の顔料が、求めた粒径を有する球と仮定してそれぞれの粒子の体積(V)を求め、この作業を100個の顔料粒子について行い、そこから下式より算出した。
MV=Σ(V・d)/Σ(V)
(微細化処理顔料の製造)
(赤色微細化処理顔料(PR-1)の調製)
赤色顔料C.I.Pigment Red 254(チバ・ジャパン社製「イルガフォアレッド B−CF」)152部、式(3)の色素誘導体8部、塩化ナトリウム1600部、及びジエチレングリコール190部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、60℃で10時間混練した。つぎにこの混合物を3リットルの温水に投入し、約80℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして塩化ナトリウム及び溶剤を除いた後、80℃で1昼夜乾燥し、赤色微細化処理顔料(PR-1)を得た。得られた顔料の体積平均一次粒子径は30nmであった。
(Method for measuring volume average primary particle diameter (MV) of pigment)
Further, the volume average primary particle diameter (MV) of the pigment was measured by measuring the short axis diameter and the long axis diameter of 100 primary particles of the pigment using a transmission (TEM) electron micrograph. The average of the axial diameter is defined as the particle diameter (d) of the pigment particles, and then the volume (V) of each particle is determined assuming that each pigment is a sphere having the determined particle diameter. It calculated about the pigment particle from the following formula.
MV = Σ (V · d) / Σ (V)
(Manufacture of refined pigments)
(Preparation of red micronized pigment (PR-1))
Red pigment C.I. I. Pigment Red 254 (“Irgafore Red B-CF” manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.) 152 parts, 8 parts of pigment derivative of formula (3) , 1600 parts of sodium chloride, and 190 parts of diethylene glycol 1 gallon kneader made of stainless steel (Inoue Manufacturing Co., Ltd.) And kneaded at 60 ° C. for 10 hours. Next, the mixture is poured into 3 liters of warm water, stirred at a high speed mixer for about 1 hour while being heated to about 80 ° C. to form a slurry, filtered and washed repeatedly to remove sodium chloride and solvent, and then 80 It was dried for 1 day at 0 ° C. to obtain a red refined pigment (PR-1). The obtained pigment had a volume average primary particle size of 30 nm.
(赤色微細化処理顔料(PR-2)の調製)
赤色顔料C.I.Pigment Red 177(チバ・ジャパン社製「クロモフタルレッド A2B」)500部、塩化ナトリウム3500部、及びジエチレングリコール250部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、120℃で8時間混練した。次に、この混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、赤色微細化処理顔料(PR-2)を得た。得られた顔料の体積平均一次粒子径は35nmであった。
(Preparation of red refined pigment (PR-2))
Red pigment C.I. I. 500 parts of Pigment Red 177 (“Chromophthaled A2B” manufactured by Ciba Japan), 3500 parts of sodium chloride, and 250 parts of diethylene glycol were charged into a 1 gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho) and kneaded at 120 ° C. for 8 hours. Next, the kneaded product is poured into 5 liters of warm water, stirred for 1 hour while heating to 70 ° C. to form a slurry, filtered and washed repeatedly to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 80 ° C. overnight. As a result, a red refined pigment (PR-2) was obtained. The obtained pigment had a volume average primary particle size of 35 nm.
式(3)
(緑色微細化処理顔料(PG-1)の製造)
緑色顔料C.I.Pigment Green 36(東洋インキ製造株式会社製「リオノールグリーン 6YK」)500部、塩化ナトリウム1500部、及びジエチレングリコール250部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、120℃で8時間混練した。次に、この混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、緑色微細化処理顔料(PG-1)を得た。得られた顔料の体積平均一次粒子径は32nmであった。
(Production of green refined pigment (PG-1))
Green pigment C.I. I. 500 parts of Pigment Green 36 (“Lionol Green 6YK” manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.), 1500 parts of sodium chloride, and 250 parts of diethylene glycol were charged into a stainless steel 1 gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho) and kneaded at 120 ° C. for 8 hours. . Next, the kneaded product is poured into 5 liters of warm water, stirred for 1 hour while heating to 70 ° C. to form a slurry, filtered and washed repeatedly to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 80 ° C. overnight. As a result, a green refined pigment (PG-1) was obtained. The obtained pigment had a volume average primary particle size of 32 nm.
(緑色微細化処理顔料(PG−2)の製造)
緑色顔料C.I.Pigment Green 58(DIC株式会社製「ファーストゲーングリーンA110」)500部、塩化ナトリウム1500部、及びジエチレングリコール250部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、120℃で8時間混練した。次に、この混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、緑色微細化処理顔料(PG−2)を得た。得られた顔料の体積平均一次粒子径は25nmであった。
(Production of green refined pigment (PG-2))
Green pigment C.I. I. 500 parts of Pigment Green 58 (“First Gain Green A110” manufactured by DIC Corporation), 1500 parts of sodium chloride, and 250 parts of diethylene glycol were charged into a 1 gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho) and kneaded at 120 ° C. for 8 hours. Next, the kneaded product is poured into 5 liters of warm water, stirred for 1 hour while heating to 70 ° C. to form a slurry, filtered and washed repeatedly to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 80 ° C. overnight. As a result, a green refined pigment (PG-2) was obtained. The obtained pigment had a volume average primary particle size of 25 nm.
(緑色微細化処理顔料(PG−3)の製造)
緑色顔料C.I.Pigment Green 7(DIC株式会社製「ファーストゲーングリーンS」)500部、塩化ナトリウム1500部、及びジエチレングリコール250部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、120℃で8時間混練した。次に、この混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、緑色微細化処理顔料(PG−3)を得た。得られた顔料の体積平均一次粒子径は32nmであった。
(Production of green refined pigment (PG-3))
Green pigment C.I. I. 500 parts of Pigment Green 7 (“First Gain Green S” manufactured by DIC Corporation), 1500 parts of sodium chloride, and 250 parts of diethylene glycol were charged into a 1 gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho) and kneaded at 120 ° C. for 8 hours. Next, the kneaded product is poured into 5 liters of warm water, stirred for 1 hour while heating to 70 ° C. to form a slurry, filtered and washed repeatedly to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 80 ° C. overnight. As a result, a green refined pigment (PG-3) was obtained. The obtained pigment had a volume average primary particle size of 32 nm.
(黄色微細化処理顔料(PY−1)の製造)
金属錯体系黄色顔料C.I.Pigment Yellow150(ランクセス社「E4GN」)500部、塩化ナトリウム2500部、及びジエチレングリコール250部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次に、この混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色微細化処理顔料(PY−1)を得た。得られた顔料の体積平均一次粒子径は26nmであった。
(Manufacture of yellow refined pigment (PY-1))
Metal complex yellow pigment C.I. I. 500 parts of Pigment Yellow 150 (LANXESS "E4GN"), 2500 parts of sodium chloride, and 250 parts of diethylene glycol were charged into a stainless gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho) and kneaded at 100 ° C for 6 hours. Next, the kneaded product is poured into 5 liters of warm water, stirred for 1 hour while heating to 70 ° C. to form a slurry, filtered and washed repeatedly to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 80 ° C. overnight. As a result, a yellow refined pigment (PY-1) was obtained. The obtained pigment had a volume average primary particle size of 26 nm.
(黄色微細化処理顔料(PY−2)の製造)
キノフタロン系黄色顔料C.I.Pigment Yellow138(BASF社製「パリオトールイエロー K0960−HD」)500部、塩化ナトリウム2500部、及びジエチレングリコール:250部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次に、この混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色微細化処理顔料(PY−2)を得た。得られた顔料の体積平均一次粒子径は28nmであった。
(Manufacture of yellow refined pigment (PY-2))
Quinophthalone yellow pigment C.I. I. 500 parts of Pigment Yellow 138 ("Pariotol Yellow K0960-HD" manufactured by BASF), 2500 parts of sodium chloride, and 250 parts of diethylene glycol were charged into a stainless gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho) and kneaded at 100 ° C for 6 hours. . Next, the kneaded product is poured into 5 liters of warm water, stirred for 1 hour while heating to 70 ° C. to form a slurry, filtered and washed repeatedly to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 80 ° C. overnight. As a result, a yellow refined pigment (PY-2) was obtained. The obtained pigment had a volume average primary particle size of 28 nm.
(黄色微細化処理顔料(PY−3)の製造)
黄色顔料C.I. ピグメントイエロー139(チバ・ジャパン社製「イルガフォアイエロー 2R−CF」)500部、塩化ナトリウム2500部、及びジエチレングリコール250部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次に、この混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色微細化処理顔料(PY−3)を得た。得られた顔料の体積平均一次粒子径は36nmであった。
(Manufacture of yellow refined pigment (PY-3))
Yellow pigment C.I. I. 500 parts of Pigment Yellow 139 (“Irgafore Yellow 2R-CF” manufactured by Ciba Japan), 2500 parts of sodium chloride, and 250 parts of diethylene glycol were charged into a stainless steel 1 gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho) and kneaded at 100 ° C. for 6 hours. did. Next, the kneaded product is poured into 5 liters of warm water, stirred for 1 hour while heating to 70 ° C. to form a slurry, filtered and washed repeatedly to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 80 ° C. overnight. As a result, a yellow refined pigment (PY-3) was obtained. The obtained pigment had a volume average primary particle size of 36 nm.
(黄色微細化処理顔料(PY−4)の製造)
黄色顔料C.I. ピグメントイエロー185(BASF社製「パリオトールエローD1155」)500部、塩化ナトリウム2500部、及びジエチレングリコール250部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次に、この混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色微細化処理顔料(PY−4)を得た。得られた顔料の体積平均一次粒子径は40nmであった。
(Production of yellow refined pigment (PY-4))
Yellow pigment C.I. I. 500 parts of Pigment Yellow 185 (“Pariotor Yellow D1155” manufactured by BASF), 2500 parts of sodium chloride, and 250 parts of diethylene glycol were charged into a stainless steel 1 gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho) and kneaded at 100 ° C. for 6 hours. Next, the kneaded product is poured into 5 liters of warm water, stirred for 1 hour while heating to 70 ° C. to form a slurry, filtered and washed repeatedly to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 80 ° C. overnight. As a result, a yellow refined pigment (PY-4) was obtained. The obtained pigment had a volume average primary particle size of 40 nm.
(橙色微細化処理顔料(PO-1)の製造)
C.I.ピグメントオレンジ38(PO38)(クラリアント社製「Novoperm Red HFG」)500部、塩化ナトリウム2500部、及びポリエチレングリコール(東京化成社製)250部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、120℃で12時間混練した。次に、この混合物を約5リットルの温水に投入し、約70℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約1時間撹拌してスラリー状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除き、80℃で一昼夜乾燥し、橙色微細化処理顔料PO-1を得た。得られた顔料の体積平均一次粒子径は39nmであった。
(Manufacture of orange refined pigment (PO-1))
C. I. 500 parts of Pigment Orange 38 (PO38) ("Novoperm Red HFG" manufactured by Clariant), 2500 parts of sodium chloride, and 250 parts of polyethylene glycol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) were charged into a stainless gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho). The mixture was kneaded at 120 ° C. for 12 hours. Next, this mixture is poured into about 5 liters of warm water, heated to about 70 ° C. and stirred with a high speed mixer for about 1 hour to form a slurry, then filtered and washed to remove sodium chloride and diethylene glycol, The resultant was dried at 80 ° C. for a whole day and night to obtain an orange finely-treated pigment PO-1. The obtained pigment had a volume average primary particle size of 39 nm.
製造した各色の微細化処理顔料の体積平均一次粒子径を表1にまとめて示した。 Table 1 summarizes the volume average primary particle diameters of the respective color-reduced pigments produced.
(顔料分散剤溶液(X−1)の調整)
顔料分散剤(味の素ファインテクノ社製「アジスパーPB821」)を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希釈し、固形分30%の顔料分散剤溶液(X−1)を調整した。
(Preparation of pigment dispersant solution (X-1))
A pigment dispersant (“Ajisper PB821” manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.) was diluted with propylene glycol monomethyl ether acetate to prepare a pigment dispersant solution (X-1) having a solid content of 30%.
(着色材Aを含む顔料分散体の製造)
[赤色顔料分散体(P−R1)の製造]
赤色微細化処理顔料(PR-1)を10.0部、アルカリ可溶性ビニル系樹脂溶液(B3−1)42.5部、顔料分散剤溶液(X−1)5.0部、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート42.5部を均一に撹拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM−250 MKII」)で3時間分散した後、5μmのフィルタで濾過し、PR254の顔料分散体(P−R1)を作製した。
(Production of pigment dispersion containing Colorant A)
[Production of red pigment dispersion (P-R1)]
10.0 parts of red micronized pigment (PR-1), 42.5 parts of alkali-soluble vinyl resin solution (B3-1), 5.0 parts of pigment dispersant solution (X-1), ethylene glycol monomethyl ether After stirring and mixing 42.5 parts of acetate uniformly, using a zirconia bead with a diameter of 0.5 mm, the mixture was dispersed for 3 hours with an Eiger mill (“Mini Model M-250 MKII” manufactured by Eiger Japan), and then filtered with a 5 μm filter. Filtration was performed to prepare a PR254 pigment dispersion (P-R1).
[赤色顔料分散体(P−R2)の製造]
赤色微細化処理顔料(PR-1)を赤色微細化処理顔料(PR-2)に変更した他は、顔料分散体(P−R1)と同一作製法にて、PR177の顔料分散体(P−R2)を作製した。
[Production of Red Pigment Dispersion (P-R2)]
The PR177 pigment dispersion (P-R1) was prepared in the same manner as the pigment dispersion (P-R1) except that the red refinement-treated pigment (PR-1) was changed to the red refinement-treated pigment (PR-2). R2) was prepared.
[赤色顔料分散体(P−R3)の製造]
赤色微細化処理顔料(PR-1)を10.0部、アルカリ可溶性ビニル系樹脂溶液(B3−1)42.5部、塩基性樹脂型分散剤(C1−A)1.5部、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート46.0部を均一に撹拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM−250 MKII」)で3時間分散した後、5μmのフィルタで濾過し、PR254の顔料分散体(P−R3)を作製した。
[Production of Red Pigment Dispersion (P-R3)]
10.0 parts of red refined pigment (PR-1), 42.5 parts of alkali-soluble vinyl resin solution (B3-1), 1.5 parts of basic resin type dispersant (C1- A ), ethylene glycol After uniformly stirring and mixing 46.0 parts of monomethyl ether acetate, using a zirconia bead having a diameter of 0.5 mm, the mixture was dispersed for 3 hours in an Eiger mill (“Mini Model M-250 MKII” manufactured by Eiger Japan), and then 5 μm Filtration through a filter produced a PR254 pigment dispersion (P-R3).
[赤色顔料分散体(P−R4)の製造]
赤色微細化処理顔料(PR-1)を赤色微細化処理顔料(PR-2)に変更した他は、顔料分散体(P−R3)と同一作製法にて、PR177の顔料分散体(P−R4)を作製した。
[Production of Red Pigment Dispersion (P-R4)]
The PR177 pigment dispersion (P-R) was prepared in the same manner as the pigment dispersion (P-R3) except that the red refinement-treated pigment (PR-1) was changed to the red refinement-treated pigment (PR-2). R4) was prepared.
[緑色顔料分散体(P−G1)の製造]
赤色微細化処理顔料(PR-1)を緑色微細化処理顔料(PG-1)に変更した他は、顔料分散体(P−R1)と同一作製法にて、PG36の顔料分散体(P−G1)を作製した。
[Production of Green Pigment Dispersion (P-G1)]
The pigment dispersion of PG36 (P-) was prepared by the same production method as that of the pigment dispersion (P-R1) except that the red refinement-treated pigment (PR-1) was changed to the green refinement-treated pigment (PG-1). G1) was prepared.
[緑色顔料分散体(P−G2)の製造]
赤色微細化処理顔料(PR-1)を緑色微細化処理顔料(PG-2)に変更した他は、顔料分散体(P−R1)と同一作製法にて、PG58の顔料分散体(P−G2)を作製した。
[Production of Green Pigment Dispersion (P-G2)]
PG58 pigment dispersion (P--) was prepared in the same manner as the pigment dispersion (P-R1) except that the red refinement-treated pigment (PR-1) was changed to the green refinement-treated pigment (PG-2). G2) was prepared.
[緑色顔料分散体(P−G3)の製造]
赤色微細化処理顔料(PR-1)を緑色微細化処理顔料(PG-3)に変更した他は、顔料分散体(P−R1)と同一作製法にて、PG7の顔料分散体(P−G3)を作製した。
[Production of Green Pigment Dispersion (P-G3)]
The PG7 pigment dispersion (P-R1) was prepared in the same manner as the pigment dispersion (P-R1) except that the red refined pigment (PR-1) was changed to the green refined pigment (PG- 3 ). G 3) was prepared.
[緑色顔料分散体(P−G4)の製造]
赤色微細化処理顔料(PR-1)を緑色微細化処理顔料(PG-1)に変更した他は、顔料分散体(P−R3)と同一作製法にて、PG36の顔料分散体(P−G4)を作製した。
[Production of Green Pigment Dispersion (P-G4)]
The pigment dispersion of PG36 (P-R) was prepared in the same manner as the pigment dispersion (P-R3) except that the red refinement-treated pigment (PR-1) was changed to the green refinement-treated pigment (PG-1). G4) was prepared.
[緑色顔料分散体(P−G5)の製造]
赤色微細化処理顔料(PR-1)を緑色微細化処理顔料(PG-2)に変更した他は、顔料分散体(P−R3)と同一作製法にて、PG58の顔料分散体(P−G5)を作製した。
[Production of Green Pigment Dispersion (P-G5)]
The pigment dispersion of PG58 (P--) was prepared in the same manner as the pigment dispersion (P-R3) except that the red refinement-treated pigment (PR-1) was changed to the green refinement-treated pigment (PG-2). G5) was produced.
[緑色顔料分散体(P−G6)の製造]
赤色微細化処理顔料(PR-1)を緑色微細化処理顔料(PG-3)に変更した他は、顔料分散体(P−R3)と同一作製法にて、PG7の顔料分散体(P−G6)を作製した。
[Production of Green Pigment Dispersion (P-G6)]
The PG7 pigment dispersion (P-R3) was prepared in the same manner as the pigment dispersion (P-R3) except that the red refined pigment (PR-1) was changed to the green refined pigment (PG- 3 ). G6) was produced.
[イエロー色顔料分散体(P−Y1)の製造]
イエロー色微細化処理顔料(PY-1)を10.0部、アルカリ可溶性ビニル系樹脂溶液(B3−1)25.0部、塩基性樹脂型分散剤(C1−A)5.0部、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート60.0部を均一に撹拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM−250 MKII」)で1時間分散し、その後0.1mmφのジルコニアビーズを用いて、ピコグレンミル(浅田鉄工(株)製)で3時間分散した後、5μmのフィルタで濾過し、PY150の顔料分散体(P−Y1)を作製した。
[Production of Yellow Pigment Dispersion (P-Y1)]
10.0 parts yellow refined pigment (PY-1), 25.0 parts alkali-soluble vinyl resin solution (B3-1), 5.0 parts basic resin dispersant (C1- A ), ethylene After uniformly mixing 60.0 parts of glycol monomethyl ether acetate with zirconia beads having a diameter of 0.5 mm, the mixture is dispersed for 1 hour in an Eiger mill (“Mini Model M-250 MKII” manufactured by Eiger Japan), and then 0 Using a 1 mmφ zirconia bead, the mixture was dispersed for 3 hours in a picoglen mill (manufactured by Asada Tekko Co., Ltd.), and then filtered through a 5 μm filter to prepare a PY150 pigment dispersion (P-Y1).
[イエロー色顔料分散体(P−Y2)の製造]
イエロー色微細化処理顔料(PY-1)を黄色微細化処理顔料(PY-2)に変更した他は、顔料分散体(P−Y1)と同一作製法にて、PY138の顔料分散体(P−Y2)を作製した。
[Production of Yellow Pigment Dispersion (P-Y2)]
The PY138 pigment dispersion (PY-1) was prepared in the same manner as the pigment dispersion (P- Y1 ), except that the yellow colorization-treated pigment (PY-1) was changed to the yellow finer-treated pigment (PY-2). P-Y2) was prepared.
[イエロー色顔料分散体(P−Y3)の製造]
イエロー色微細化処理顔料(PY-1)を黄色微細化処理顔料(PY-3)に変更した他は、顔料分散体(P−Y1)と同一作製法にて、PY139の顔料分散体(P−Y3)を作製した。
[Production of Yellow Pigment Dispersion (P-Y3)]
The PY139 pigment dispersion (PY-1) was prepared in the same manner as the pigment dispersion (P- Y1 ), except that the yellow colorization-treated pigment (PY-1) was changed to the yellow-sized refined pigment (PY-3). P-Y3) was prepared.
[イエロー色顔料分散体(P−Y4)の製造]
イエロー色微細化処理顔料(PY-1)を黄色微細化処理顔料(PY-4)に変更した他は、顔料分散体(P−Y1)と同一作製法にて、PY185の顔料分散体(P−Y4)を作製した。
[Production of Yellow Pigment Dispersion (P-Y4)]
The PY185 pigment dispersion (PY-1) was prepared in the same manner as the pigment dispersion (P- Y1 ), except that the yellow colorization-treated pigment (PY-1) was changed to the yellow-sized refined pigment (PY-4). P-Y4) was prepared.
[イエロー色顔料分散体(P−Y5)の製造]
イエロー色微細化処理顔料(PY-1)を10.0部、エネルギー線硬化性樹脂溶液(B4−1)25.0部、塩基性樹脂型分散剤(C1−A)5.0部、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート60.0部を均一に撹拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM−250 MKII」)で1時間分散し、その後0.1mmφのジルコニアビーズを用いて、ピコグレンミル(浅田鉄工(株)製)で3時間分散した後、5μmのフィルタで濾過し、PY150の顔料分散体(P−Y5)を作製した。
[Production of Yellow Pigment Dispersion (P-Y5)]
10.0 parts of yellow color-refined pigment (PY-1), 25.0 parts of energy ray curable resin solution (B4-1), 5.0 parts of basic resin type dispersant (C1- A ), ethylene After uniformly mixing 60.0 parts of glycol monomethyl ether acetate with zirconia beads having a diameter of 0.5 mm, the mixture is dispersed for 1 hour in an Eiger mill (“Mini Model M-250 MKII” manufactured by Eiger Japan), and then 0 Using a 1 mmφ zirconia bead, the mixture was dispersed for 3 hours in a picoglen mill (manufactured by Asada Tekko Co., Ltd.) and then filtered through a 5 μm filter to prepare a PY150 pigment dispersion (P-Y5).
[イエロー色顔料分散体(P−Y6)の製造]
イエロー色微細化処理顔料(PY-1)を10.0部、アルカリ可溶性ビニル系樹脂溶液(B3−1)25.0部、塩基性樹脂型分散剤(C1−B)5.0部、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート60.0部を均一に撹拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM−250 MKII」)で1時間分散し、その後0.1mmφのジルコニアビーズを用いて、ピコグレンミル(浅田鉄工(株)製)で3時間分散した後、5μmのフィルタで濾過し、PY150の顔料分散体(P−Y6)を作製した。
[Production of Yellow Pigment Dispersion (P-Y6)]
10.0 parts of yellow color-refined pigment (PY-1), 25.0 parts of alkali-soluble vinyl resin solution (B3-1), 5.0 parts of basic resin type dispersant (C1 -B ), After uniformly stirring and mixing 60.0 parts of ethylene glycol monomethyl ether acetate, using a zirconia bead having a diameter of 0.5 mm, the mixture is dispersed for 1 hour with an Eiger mill (“Mini Model M-250 MKII” manufactured by Eiger Japan). Using 0.1 mmφ zirconia beads, the mixture was dispersed for 3 hours with a pico-glen mill (manufactured by Asada Tekko Co., Ltd.) and then filtered with a 5 μm filter to prepare a PY150 pigment dispersion (P-Y6).
[イエロー色顔料分散体(P−Y7)の製造]
イエロー色微細化処理顔料(PY-1)を10.0部、アルカリ可溶性ビニル系樹脂溶液(B3−1)35.0部、塩基性樹脂型分散剤(C1−A)2.0部、酸性分散剤(D1−1)1.0部、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート52.0部を均一に撹拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM−250 MKII」)で1時間分散し、その後0.1mmφのジルコニアビーズを用いて、ピコグレンミル(浅田鉄工(株)製)で3時間分散した後、5μmのフィルタで濾過し、PY150の顔料分散体(P−Y7)を作製した。
[Production of Yellow Pigment Dispersion (P-Y7)]
10.0 parts of yellow refined pigment (PY-1), 35.0 parts of alkali-soluble vinyl resin solution (B3-1), 2.0 parts of basic resin type dispersant (C1- A ), acidic After uniformly stirring and mixing 1.0 part of the dispersant (D1-1) and 52.0 parts of ethylene glycol monomethyl ether acetate, using a zirconia bead having a diameter of 0.5 mm, an Eiger mill ("Mini Model M" manufactured by Eiger Japan) was used. -250 MKII ") for 1 hour, then using a 0.1 mmφ zirconia bead for 3 hours in a Pico Glen Mill (manufactured by Asada Tekko Co., Ltd.), filtered through a 5 μm filter, and a PY150 pigment dispersion (P-Y7) was produced.
[イエロー色顔料分散体(P−Y8)の製造]
イエロー色微細化処理顔料(PY-1)を10.0部、アルカリ可溶性ビニル系樹脂溶液(B3−1)25.0部、塩基性樹脂型分散剤(C1−A)2.0部、酸性分散剤(D1−2)3.0部、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート60.0部を均一に撹拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM−250 MKII」)で1時間分散し、その後0.1mmφのジルコニアビーズを用いて、ピコグレンミル(浅田鉄工(株)製)で3時間分散した後、5μmのフィルタで濾過し、PY150の顔料分散体(P−Y8)を作製した。
[Production of Yellow Pigment Dispersion (P-Y8)]
10.0 parts of yellow refined pigment (PY-1), 25.0 parts of alkali-soluble vinyl resin solution (B3-1), 2.0 parts of basic resin type dispersant (C1- A ), acidic After uniformly stirring and mixing 3.0 parts of the dispersant (D1-2) and 60.0 parts of ethylene glycol monomethyl ether acetate, using a zirconia bead having a diameter of 0.5 mm, an Eiger mill ("Mini Model M" manufactured by Eiger Japan) was used. -250 MKII ") for 1 hour, then using a 0.1 mmφ zirconia bead for 3 hours in a Pico Glen Mill (manufactured by Asada Tekko Co., Ltd.), filtered through a 5 μm filter, and a PY150 pigment dispersion (P-Y8) was produced.
[イエロー色顔料分散体(P−Y9)の製造]
イエロー色微細化処理顔料(PY-1)を10.0部、アルカリ可溶性ビニル系樹脂溶液(B3−1)50.0部、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート40.0部を均一に撹拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM−250 MKII」)で1時間分散し、その後0.1mmφのジルコニアビーズを用いて、ピコグレンミル(浅田鉄工(株)製)で3時間分散した後、5μmのフィルタで濾過し、PY150の顔料分散体(P−Y9)を作製した。
[Production of Yellow Pigment Dispersion (P-Y9)]
After uniformly mixing 10.0 parts of yellow color-refined pigment (PY-1), 50.0 parts of alkali-soluble vinyl resin solution (B3-1), and 40.0 parts of ethylene glycol monomethyl ether acetate, Using a zirconia bead with a diameter of 0.5 mm, it is dispersed for 1 hour with an Eiger mill (“Mini Model M-250 MKII” manufactured by Eiger Japan), and then using a 0.1 mmφ zirconia bead, a picoglen mill (Asada Tekko Co., Ltd.) Manufactured for 3 hours, and filtered through a 5 μm filter to prepare a PY150 pigment dispersion (P-Y9).
[イエロー色顔料分散体(P−Y10)の製造]
イエロー色微細化処理顔料(PY-1)を10.0部、アルカリ可溶性ビニル系樹脂溶液(B3−1)25.0部、顔料分散剤溶液(X−1)16.7部、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート48.3部を均一に撹拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM−250 MKII」)で1時間分散し、その後0.1mmφのジルコニアビーズを用いて、ピコグレンミル(浅田鉄工(株)製)で3時間分散した後、5μmのフィルタで濾過し、PY150の顔料分散体(P−Y10)を作製した。
[Production of Yellow Pigment Dispersion (P-Y10)]
10.0 parts of yellow color-refined pigment (PY-1), 25.0 parts of alkali-soluble vinyl resin solution (B3-1), 16.7 parts of pigment dispersant solution (X-1), ethylene glycol monomethyl After 48.3 parts of ether acetate was uniformly stirred and mixed, it was dispersed for 1 hour with an Eiger mill (“Mini Model M-250 MKII” manufactured by Eiger Japan) using zirconia beads having a diameter of 0.5 mm, and then 0.1 mmφ. Then, using a zirconia bead, the mixture was dispersed for 3 hours with a picoglen mill (manufactured by Asada Tekko Co., Ltd.) and then filtered with a 5 μm filter to prepare a PY150 pigment dispersion (P-Y10).
[オレンジ色顔料分散体(P−O1)の製造]
赤色微細化処理顔料(PR-1)を橙色微細化処理顔料(PO-1)に変更した他は、顔料分散体(P−R1)と同一作製法にて、PO38の顔料分散体(P−O1)を作製した。
[Production of Orange Pigment Dispersion (P-O1)]
The PO38 pigment dispersion (P-R) was prepared in the same manner as the pigment dispersion (P-R1) except that the red refinement-treated pigment (PR-1) was changed to the orange refinement-treated pigment (PO-1). O1) was prepared.
[オレンジ色顔料分散体(P−O2)の製造]
赤色微細化処理顔料(PR-1)を橙色微細化処理顔料(PO-1)に変更した他は、顔料分散体(P−R3)と同一作製法にて、PO38の顔料分散体(P−O2)を作製した。
[Production of Orange Pigment Dispersion (P-O2)]
The PO38 pigment dispersion (P--) was prepared in the same manner as the pigment dispersion (P-R3) except that the red refinement-treated pigment (PR-1) was changed to the orange refinement-treated pigment (PO-1). O2) was prepared.
[青色顔料分散体(P−B1)の製造]
赤色微細化処理顔料(PR-1)を青色微細化処理顔料(PB-1)に変更した他は、顔料分散体(P−R1)と同一作製法にて、PB15:6の顔料分散体(P−B1)を作製した。
[Production of Blue Pigment Dispersion (P-B1)]
Other red finer treated pigment (PR-1) was changed to blue color finer treated pigment (PB-1) is in the same preparation method and pigment dispersion (P-R1), PB15: 6 pigment dispersion (P-B1) was produced.
[青色顔料分散体(P−B2)の製造]
赤色微細化処理顔料(PR-1)を青色微細化処理顔料(PB-1)に変更した他は、顔料分散体(P−R3)と同一作製法にて、PB15:6の顔料分散体(P−B2)を作製した。
[Production of Blue Pigment Dispersion (P-B2)]
Other red finer treated pigment (PR-1) was changed to blue color finer treated pigment (PB-1) is in the same preparation method and pigment dispersion (P-R3), PB15: 6 pigment dispersion (P-B2) was produced.
これらの顔料分散体の初期粘度、経時粘度、コントラスト比の評価結果を表3に示す。
Table 3 shows the evaluation results of the initial viscosity, the viscosity with time, and the contrast ratio of these pigment dispersions.
(実施例1〜68、比較例1〜5)
前記各種の顔料分散体の製造方法により製造した顔料分散体を表2に示した。これら顔料分散体を用いて、またその他の表4に示した材料の種類・量のものをそれぞれ混合し、カラーフィルタ用着色組成物1〜63を作成した。また、表中の記号は以下に示す通りの材料を表している。
ただし、実施例21、66は参考例である。
(Example 1-68 and Comparative Example 1 to 5)
Table 2 shows pigment dispersions produced by the various pigment dispersion production methods. Using these pigment dispersions, the other types and amounts of the materials shown in Table 4 were mixed to prepare colored compositions 1 to 63 for color filters. Moreover, the symbol in a table | surface represents the material as shown below.
However, Examples 21 and 66 are reference examples.
アルカリ可溶性ビニル系樹脂溶液(B3−1):上記合成
エチレン性不飽和活性二重結合を有するエネルギー線硬化性樹脂(B4−1):上記合成
光重合性単量体(E1):ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
(東亞合成社製「アロニックス M−402」)
光重合性単量体(E2):ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物とジペンタエリスリトールペンタアクリレートのコハク酸誘導体の混合物
TO−2349(東亞合成(株)製、酸価:68)
光重合開始剤(F1):2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン
(チバ・ジャパン社製「イルガキュア907」)
光重合開始剤(F2):エタン−1−オン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル],1−(O−アセチルオキシム)
(チバ・ジャパン社製「イルガキュアOXE02」)
有機溶剤(G1):シクロヘキサノン
増感剤(H1):2,4−ジエチルチオキサントン
(日本化薬社製「カヤキュアDETX−S」)
多官能チオール(I1):トリメチロールプロパントリ(3−メルカプトブチレート)
(昭和電工社製「TPMB」)
紫外線吸収剤(J1):2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−(ドデシルおよびトリデシル)オキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン
(チバ・ジャパン社製「TINUVIN400」)
重合禁止剤(K1):N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミン アルミニウム塩
(和光純薬工業社製「Q−1301」)
貯蔵安定剤(L1):トリフェニルホスフィン
(北興化学工業社製「TPP」)
酸化防止剤(M1);ヒンダードフェノール系酸化防止剤
1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)
酸化防止剤(M2);ヒンダードアミン系酸化防止剤
ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート
酸化防止剤(M3);リン系酸化防止剤
亜りん酸エチルビス(2,4−ジtert−ブチル−6−メチルフェニル)
酸化防止剤(M4);スルフィド系酸化防止剤
2,2−チオ−ジエチレンビス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕
実施例1〜60および比較例1〜3得られた着色組成物を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、70℃で20分乾燥後、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量150mJで紫外線露光を行った。塗布基板を230℃で60分加熱、放冷後、得られた塗膜のコントラスト比を表5、表6に示す。また、前記現像速度評価、粘度特性評価を行い、その時の結果も示す。
Alkali-soluble vinyl-based resin solution (B3-1): Energy ray-curable resin (B4-1) having the above synthetic ethylenically unsaturated active double bond: Synthetic photopolymerizable monomer ( E1 ): Dipentaerythritol Hexaacrylate
("Aronix M-402" manufactured by Toagosei Co., Ltd.)
Photopolymerizable monomer ( E2 ): a mixture of dipentaerythritol hexaacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate and a mixture of succinic acid derivatives of dipentaerythritol pentaacrylate
TO-2349 (manufactured by Toagosei Co., Ltd., acid value: 68)
Photopolymerization initiator (F1): 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one
("Irgacure 907" manufactured by Ciba Japan)
Photopolymerization initiator (F2): ethane-1-one, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl], 1- (O-acetyloxime)
("Irgacure OXE02" manufactured by Ciba Japan)
Organic solvent (G1): cyclohexanone sensitizer (H1): 2,4-diethylthioxanthone
(“Kayacure DETX-S” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
Multifunctional thiol (I1): trimethylolpropane tri (3-mercaptobutyrate)
("TPMB" manufactured by Showa Denko KK)
Ultraviolet absorber (J1): 2- [4-[(2-hydroxy-3- (dodecyl and tridecyl) oxypropyl) oxy] -2-hydroxyphenyl] -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazine
("TINUVIN400" manufactured by Ciba Japan)
Polymerization inhibitor (K1): N-nitrosophenylhydroxylamine aluminum salt
("Q-1301" manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
Storage stabilizer (L1): Triphenylphosphine
("TPP" manufactured by Hokuko Chemical Co., Ltd.)
Antioxidant (M1); hindered phenol antioxidant 1,3,5-tris (4-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)
Antioxidant (M2); hindered amine antioxidant bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate antioxidant (M3); phosphorus antioxidant ethyl bisphosphite (2,4 -Di-tert-butyl-6-methylphenyl)
Antioxidant (M4); sulfide antioxidant 2,2-thio-diethylenebis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate]
Examples 1 to 60 and Comparative Examples 1 to 3 The obtained colored compositions were applied onto a glass substrate of 100 mm × 100 mm and 1.1 mm thickness using a spin coater, dried at 70 ° C. for 20 minutes, Using a high-pressure mercury lamp, ultraviolet exposure was performed with an integrated light amount of 150 mJ. Tables 5 and 6 show the contrast ratios of the coating films obtained after heating and cooling the coated substrate at 230 ° C. for 60 minutes. Further, the development speed evaluation and the viscosity characteristic evaluation are performed, and the results at that time are also shown.
表5の実施例1〜21に示すように、黄色顔料を含む赤色着色組成物、緑色着色組成物、イエロー色着色組成物において、スターポリマー構造の塩基性樹脂型分散剤を使用することで、良好な初期粘度を備えた着色組成物を得る事ができた。さらに表5の実施例22〜27が示すように、スターポリマー構造の塩基性樹脂型分散剤と酸性分散剤を組み合わせて使用することで、良好な初期粘度、良好な経時安定性、高いコントラスト比、良好な現像性を兼ね備えた着色組成物を得る事ができた。 As shown in Examples 1 to 21 in Table 5, in the red coloring composition, the green coloring composition, and the yellow coloring composition containing a yellow pigment, by using a basic resin type dispersant having a star polymer structure, A colored composition having a good initial viscosity could be obtained. Furthermore, as shown in Examples 22 to 27 in Table 5, by using a combination of a basic polymer type dispersant having a star polymer structure and an acidic dispersant, a good initial viscosity, a good stability over time, and a high contrast ratio. Thus, it was possible to obtain a colored composition having good developability.
また、表6の比較例1〜3に示すように、塩基性樹脂型分散剤が入っていなかったり、塩基性樹脂型分散剤がスターポリマー構造でない場合、粘度特性、コントラスト比、現像性に問題が起こる。
In addition, as shown in Comparative Examples 1 to 3 in Table 6, when the basic resin type dispersant is not contained or the basic resin type dispersant does not have a star polymer structure, there is a problem in viscosity characteristics, contrast ratio, and developability. Happens.
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