JP7217680B2 - Block copolymers, dispersants, coloring compositions and color filters - Google Patents

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Description

本発明は、ブロック共重合体、分散剤、着色組成物およびカラーフィルタに関する。 The present invention relates to block copolymers, dispersants, coloring compositions and color filters.

着色材(顔料、染料等)、分散剤、分散媒体(溶媒)を混合し、着色材を分散して得られる着色組成物は、液晶ディスプレー等のカラーフィルタ等の広範な分野で用いられている。例えば、カラーフィルタでは、基板に着色材を付与するために、着色組成物からなる塗布膜を基板上に形成し、所望のパターン形状のフォトマスクを介して露光し、アルカリ現像が行われている。 A coloring composition obtained by mixing a coloring material (pigment, dye, etc.), a dispersant, a dispersion medium (solvent) and dispersing the coloring material is used in a wide range of fields such as color filters for liquid crystal displays. . For example, in a color filter, in order to apply a coloring material to the substrate, a coating film made of a coloring composition is formed on the substrate, exposed through a photomask having a desired pattern shape, and alkali development is performed. .

液晶ディスプレーの製造では、着色材のパターン形状を形成後、その上に液晶を駆動させるための透明電極が蒸着またはスパッタリングにより形成され、さら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。これらの透明電極および配向膜の性能を十分に得るために、これらの形成は一般に200℃以上の高温で行われる。 In the manufacture of liquid crystal displays, after the pattern shape of the coloring material is formed, a transparent electrode for driving the liquid crystal is formed thereon by vapor deposition or sputtering, and an alignment film is further formed thereon for aligning the liquid crystal in a certain direction. formed. In order to obtain sufficient performance of these transparent electrodes and alignment films, their formation is generally carried out at a high temperature of 200° C. or higher.

一方で、前記着色組成物には、鮮明性、高透明性等の諸特性が優れているものが求められ、着色材の微粒子化等が行われている。着色材が微粒子になると、表面エネルギーが高くなることによって着色材の凝集が生じ、保存安定が悪く、着色組成物の粘度が高くなるため、前記着色組成物の分散剤には、構造設計が容易であることから樹脂型分散剤が用いられている。しかし、樹脂型分散剤を多く用いると、高熱を伴う工程の前後でカラーフィルタのコントラスト比の低下、色相の変化等の耐熱性が問題となる。そこで、特許文献1では、耐熱性と分散性を両立させた着色組成物を得るために、側鎖に4級アンモニウム塩基を有するAブロックと、4級アンモニウム塩基を有さないBブロックとからなる、A-Bブロック共重合体を分散剤として用いることが提案されている(特許文献1(請求項1、段落0049~0058)参照)。 On the other hand, the coloring composition is required to have excellent properties such as vividness and high transparency, and the coloring material is made into fine particles. When the coloring material becomes fine particles, the surface energy increases, causing aggregation of the coloring material, resulting in poor storage stability and increased viscosity of the coloring composition. Therefore, a resin-type dispersant is used. However, when a large amount of the resin-type dispersant is used, heat resistance problems such as a decrease in the contrast ratio of the color filter and a change in hue occur before and after the process accompanied by high heat. Therefore, in Patent Document 1, in order to obtain a coloring composition that achieves both heat resistance and dispersibility, it consists of an A block having a quaternary ammonium base in the side chain and a B block having no quaternary ammonium base. , an AB block copolymer has been proposed as a dispersant (see Patent Document 1 (claim 1, paragraphs 0049 to 0058)).

特開2012-068559号公報JP 2012-068559 A

従来、耐熱性を向上させた着色組成物は提案されているが、樹脂型分散剤自体の耐熱性を向上する方法は提案されていない。本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、例えば分散剤として用いることができ、優れた耐熱性を有するブロック共重合体を提供することを目的とする。 Conventionally, coloring compositions with improved heat resistance have been proposed, but no method has been proposed for improving the heat resistance of the resin type dispersant itself. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a block copolymer that can be used as, for example, a dispersant and has excellent heat resistance.

上記課題を解決することができた本発明のブロック共重合体は、AブロックとBブロックとを有し、前記Aブロックが、(メタ)アクリル系ビニルモノマーに由来する構造単位を含み、かつ、Aブロック中の下記一般式(1)で表される構造単位の含有率が5質量%未満であり、前記Bブロック中の下記一般式(1)で表される構造単位の含有率が5質量%以上であることを特徴とする。 The block copolymer of the present invention, which has been able to solve the above problems, has an A block and a B block, wherein the A block contains a structural unit derived from a (meth)acrylic vinyl monomer, and The content of the structural unit represented by the following general formula (1) in the A block is less than 5% by mass, and the content of the structural unit represented by the following general formula (1) in the B block is 5% by mass % or more.

Figure 0007217680000001
〔式(1)において、R11、R12およびR13は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい鎖状もしくは環状の炭化水素基を示す。R11、R12およびR13のうち2つ以上が互いに結合して環状構造を形成していてもよい。R14は、鎖状の2価の炭化水素基を示す。R15は、水素原子またはメチル基を示す。Z-は、一般式(2-1)または一般式(2-2)で表される対イオンを示す。
式(2-1)中、R21は、アルキル基もしくは芳香族基を示す。
式(2-2)中、R22は、アルキル基もしくは芳香族基を示す。〕
Figure 0007217680000001
[In Formula (1), R 11 , R 12 and R 13 each independently represent a chain or cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. Two or more of R 11 , R 12 and R 13 may combine with each other to form a cyclic structure. R 14 represents a chain divalent hydrocarbon group. R15 represents a hydrogen atom or a methyl group. Z represents a counter ion represented by general formula (2-1) or general formula (2-2).
In formula (2-1), R 21 represents an alkyl group or an aromatic group.
In formula (2-2), R 22 represents an alkyl group or an aromatic group. ]

本発明のブロック共重合体は、一般式(1)で表される構造単位の含有率が低いAブロックと、一般式(1)で表される構造単位の含有率が高いBブロックとを有する。これらのAブロックおよびBブロックを有することで、本発明のブロック共重合体は優れた分散性を有する。さらに、本発明のブロック共重合体は、一般式(1)で表される構造単位が有する4級アンモニウム塩基の対イオンが硫酸イオンまたはスルホン酸イオンである。そのため、本発明のブロック共重合体は、耐熱性にも優れている。 The block copolymer of the present invention has an A block having a low content of structural units represented by general formula (1) and a B block having a high content of structural units represented by general formula (1). . By having these A block and B block, the block copolymer of the present invention has excellent dispersibility. Furthermore, in the block copolymer of the present invention, the counter ion of the quaternary ammonium base possessed by the structural unit represented by general formula (1) is a sulfate ion or a sulfonate ion. Therefore, the block copolymer of the present invention is also excellent in heat resistance.

本発明によれば、例えば分散剤として用いることができ、優れた耐熱性を有するブロック共重合体を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a block copolymer that can be used, for example, as a dispersant and has excellent heat resistance.

本発明のブロック共重合体は、AブロックとBブロックとを有し、前記Aブロックが、(メタ)アクリル系ビニルモノマーに由来する構造単位を含み、かつ、Aブロック中の下記一般式(1)で表される構造単位の含有率が5質量%未満であり、前記Bブロック中の下記一般式(1)で表される構造単位の含有率が5質量%以上であることを特徴とする。 The block copolymer of the present invention has an A block and a B block, the A block contains a structural unit derived from a (meth)acrylic vinyl monomer, and the following general formula (1 ) is less than 5% by mass, and the content of the structural unit represented by the following general formula (1) in the B block is 5% by mass or more: .

Figure 0007217680000002
〔式(1)において、R11、R12およびR13は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい鎖状もしくは環状の炭化水素基を示す。R11、R12およびR13のうち2つ以上が互いに結合して環状構造を形成していてもよい。R14は、鎖状の2価の炭化水素基を示す。R15は、水素原子またはメチル基を示す。Z-は、一般式(2-1)または一般式(2-2)で表される対イオンを示す。
式(2-1)中、R21は、アルキル基もしくは芳香族基を示す。
式(2-2)中、R22は、アルキル基もしくは芳香族基を示す。〕
Figure 0007217680000002
[In Formula (1), R 11 , R 12 and R 13 each independently represent a chain or cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. Two or more of R 11 , R 12 and R 13 may combine with each other to form a cyclic structure. R 14 represents a chain divalent hydrocarbon group. R15 represents a hydrogen atom or a methyl group. Z represents a counter ion represented by general formula (2-1) or general formula (2-2).
In formula (2-1), R 21 represents an alkyl group or an aromatic group.
In formula (2-2), R 22 represents an alkyl group or an aromatic group. ]

以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示である。本発明は以下の実施形態に何ら限定されない。 An example of a preferred embodiment of the present invention will be described below. However, the following embodiments are merely examples. The present invention is by no means limited to the following embodiments.

<ブロック共重合体>
本発明のブロック共重合体は、Aブロックと、Bブロックとを含有する。
<Block copolymer>
The block copolymer of the present invention contains an A block and a B block.

本発明において、「Aブロック」は「Aセグメント」と言い換えることができ、「Bブロック」は「Bセグメント」と言い換えることができる。本発明において、「ビニルモノマー」とは分子中にラジカル重合可能な炭素-炭素二重結合を有するモノマーのことをいう。「ビニルモノマーに由来する構造単位」とは、ビニルモノマーのラジカル重合可能な炭素-炭素二重結合が、重合して炭素-炭素単結合になった構造単位をいう。「(メタ)アクリル」は「アクリルおよびメタクリルの少なくとも一方」をいう。「(メタ)アクリレート」は「アクレートおよびメタクリレートの少なくとも一方」をいう。「(メタ)アクリロイル」は「アクリロイルおよびメタクロイル少なくとも一方」をいう。 In the present invention, "A block" can be rephrased as "A segment", and "B block" can be rephrased as "B segment". In the present invention, "vinyl monomer" means a monomer having a radically polymerizable carbon-carbon double bond in the molecule. A “structural unit derived from a vinyl monomer” refers to a structural unit in which a radically polymerizable carbon-carbon double bond of a vinyl monomer is polymerized to form a carbon-carbon single bond. "(Meth)acrylic" means "at least one of acrylic and methacrylic". "(Meth)acrylate" means "at least one of acrylate and methacrylate". "(Meth)acryloyl" means "at least one of acryloyl and methacryloyl".

本発明のブロック共重合体の各種構成成分等について以下説明する。 Various constituent components of the block copolymer of the present invention are described below.

(Aブロック)
Aブロックは、(メタ)アクリル系ビニルモノマーに由来する構造単位を含むポリマーブロックである。Aブロックにおける(メタ)アクリル系ビニルモノマーに由来する構造単位は、1種のみでもあってもよいし、2種以上を有していてもよい。(メタ)アクリル系ビニルモノマーに由来する構造単位とすることで、溶媒、バインダー樹脂との高い親和性を維持しつつ、ブロック共重合体の耐熱性を高めることができる。
(A block)
The A block is a polymer block containing a structural unit derived from a (meth)acrylic vinyl monomer. The structural unit derived from the (meth)acrylic vinyl monomer in the A block may be of only one type, or may be of two or more types. By using a structural unit derived from a (meth)acrylic vinyl monomer, the heat resistance of the block copolymer can be enhanced while maintaining high affinity with solvents and binder resins.

前記(メタ)アクリル系ビニルモノマーに由来する構造単位の含有率は、前記Aブロック100質量%中において、80質量%以上が好ましく、より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上、特に好ましくは100質量%である。 The content of structural units derived from the (meth)acrylic vinyl monomer is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and still more preferably 95% by mass or more, based on 100% by mass of the A block. Particularly preferably, it is 100% by mass.

前記(メタ)アクリル系ビニルモノマーは、鎖状アルキル基(直鎖アルキル基または分岐鎖アルキル基)を有する(メタ)アクリレート、環状アルキル基を有する(メタ)アクリレート、芳香族基を有する(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコール構造単位を有する(メタ)アクリレート、ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレート、ラクトン変性ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレート、アルコキシ基を有する(メタ)アクリレート、含酸素ヘテロ環基を有する(メタ)アクリレート、酸性基を有する(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸等を挙げることができ、これらの中から1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 The (meth)acrylic vinyl monomers include (meth)acrylates having a chain alkyl group (straight-chain alkyl group or branched-chain alkyl group), (meth)acrylates having a cyclic alkyl group, and (meth)acrylates having an aromatic group. Acrylate, (meth)acrylate having a polyalkylene glycol structural unit, (meth)acrylate having a hydroxyl group, (meth)acrylate having a lactone-modified hydroxyl group, (meth)acrylate having an alkoxy group, having an oxygen-containing heterocyclic group (Meth)acrylates, (meth)acrylates having an acidic group, (meth)acrylic acid, and the like can be mentioned, and one or more of these can be used in combination.

前記直鎖アルキル基を有する(メタ)アクリレートとしては、直鎖アルキル基の炭素数が1~20である直鎖アルキル基を有する(メタ)アクリレートが好ましく、直鎖アルキル基の炭素数が1~10である直鎖アルキル基を有する(メタ)アクリレートがより好ましい。前記直鎖アルキル基を有する(メタ)アクリレートとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、n-ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、n-ラウリル(メタ)アクリレート、n-ステアリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 As the (meth)acrylate having a straight-chain alkyl group, a (meth)acrylate having a straight-chain alkyl group having 1 to 20 carbon atoms in the straight-chain alkyl group is preferable, and the straight-chain alkyl group has 1 to 20 carbon atoms. A (meth)acrylate having a linear alkyl group of 10 is more preferred. Examples of (meth)acrylates having a linear alkyl group include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, n-hexyl (meth)acrylate, n-octyl (meth)acrylate, n-nonyl (meth)acrylate, decyl (meth)acrylate, n-lauryl (meth)acrylate, n-stearyl (meth)acrylate and the like.

前記分岐鎖アルキル基を有する(メタ)アクリレートとしては、分岐鎖アルキル基の炭素数が1~20である分岐鎖アルキル基を有する(メタ)アクリレートが好ましく、分岐鎖アルキル基の炭素数が1~10である分岐鎖アルキル基を有する(メタ)アクリレートが好ましい。前記分岐鎖アルキル基を有する(メタ)アクリレートとしては、イソプロピル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 The (meth)acrylate having a branched-chain alkyl group is preferably a (meth)acrylate having a branched-chain alkyl group having 1 to 20 carbon atoms in the branched-chain alkyl group, and the branched-chain alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. (Meth)acrylates with branched alkyl groups of 10 are preferred. Examples of (meth)acrylates having a branched alkyl group include isopropyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, sec-butyl (meth)acrylate, tert-butyl (meth)acrylate, isooctyl (meth)acrylate, 2- ethylhexyl (meth)acrylate, isononyl (meth)acrylate, isodecyl (meth)acrylate and the like.

前記環状アルキル基を有する(メタ)アクリレートとしては、環状アルキル基の炭素数が6~12の環状アルキル基を有する(メタ)アクリレートであることが好ましい。環状アルキル基としては、単環構造を有する環状アルキル基(例えば、シクロアルキル基)、橋かけ環構造を有する環状アルキル基(例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボルニル基)が挙げられる。単環構造の環状アルキル基を有する(メタ)アクリレートの具体例としては、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロドデシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。橋かけ環構造の環状アルキル基を有する(メタ)アクリレートの具体例としては、イソボルニル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、1-アダマンチル(メタ)アクリレート、2-アダマンチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 The (meth)acrylate having a cyclic alkyl group is preferably a (meth)acrylate having a cyclic alkyl group having 6 to 12 carbon atoms. The cyclic alkyl group includes a cyclic alkyl group having a monocyclic structure (eg, cycloalkyl group) and a cyclic alkyl group having a bridged ring structure (eg, adamantyl group, norbornyl group, isobornyl group). Specific examples of (meth)acrylates having a cyclic alkyl group with a monocyclic structure include cyclohexyl (meth)acrylate, methylcyclohexyl (meth)acrylate, cyclododecyl (meth)acrylate and the like. Specific examples of (meth)acrylates having a cyclic alkyl group with a bridged ring structure include isobornyl (meth)acrylate, norbornyl (meth)acrylate, 1-adamantyl (meth)acrylate, 2-adamantyl (meth)acrylate, and the like. be done.

前記芳香族基を有する(メタ)アクリレートとしては、芳香族基の炭素数が6~12の芳香族基を有する(メタ)アクリレートであることが好ましい。芳香族基としては、アリール基、アルキルアリール基、アラルキル基、アリールオキシ基、アリールオキシアルキル基、アルキルアリールオキシ基、アラルキルオキシ基等が挙げられ、特にフェニル基、ベンジル基、トリル基、フェノキシエチル基が好ましい。芳香族基を有する(メタ)アクリレートの具体例としては、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 The (meth)acrylate having an aromatic group is preferably a (meth)acrylate having an aromatic group having 6 to 12 carbon atoms. Aromatic groups include aryl groups, alkylaryl groups, aralkyl groups, aryloxy groups, aryloxyalkyl groups, alkylaryloxy groups, aralkyloxy groups and the like, particularly phenyl groups, benzyl groups, tolyl groups and phenoxyethyl groups. groups are preferred. Specific examples of (meth)acrylates having an aromatic group include benzyl (meth)acrylate, phenyl (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate and the like.

前記ポリアルキレングリコール構造単位を有する(メタ)アクリレートとしては、ポリエチレングリコール(重合度=2~10)メチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(重合度=2~10)エチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(重合度=2~10)プロピルエーテル(メタ)アクリレート等のポリエチレングリコール構造単位を有する(メタ)アクリレート;ポリプロピレングリコール(重合度=2~10)メチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(重合度=2~10)エチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(重合度=2~10)プロピルエーテル(メタ)アクリレート等のポリプロピレングリコール構造単位を有する(メタ)アクリレート;等が挙げられる。 Examples of the (meth)acrylate having a polyalkylene glycol structural unit include polyethylene glycol (degree of polymerization = 2 to 10) methyl ether (meth) acrylate, polyethylene glycol (degree of polymerization = 2 to 10) ethyl ether (meth) acrylate, and polyethylene. Glycol (degree of polymerization = 2 to 10) (meth) acrylate having a polyethylene glycol structural unit such as propyl ether (meth) acrylate; polypropylene glycol (degree of polymerization = 2 to 10) methyl ether (meth) acrylate, polypropylene glycol (degree of polymerization = 2 to 10) ethyl ether (meth) acrylate, polypropylene glycol (degree of polymerization = 2 to 10) (meth) acrylate having a polypropylene glycol structural unit such as propyl ether (meth) acrylate;

前記ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートとしては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(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、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8-ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、10-ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、12-ヒドロキシラウリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 The (meth)acrylates having a hydroxy group include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 3-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, 6- Hydroxyhexyl (meth)acrylate, 8-hydroxyoctyl (meth)acrylate, 10-hydroxydecyl (meth)acrylate, 12-hydroxylauryl (meth)acrylate and the like.

前記ラクトン変性ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートとしては、前記ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートにラクトンを付加したものが挙げられ、カプロラクトンを付加したものが好ましい。カプロラクトンの付加量は、1mol~10molが好ましく、1mol~5molがより好ましい。前記ラクトン変性ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートとしては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのカプロラクトン1mol付加物、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのカプロラクトン2mol付加物、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのカプロラクトン3mol付加物、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのカプロラクトン4mol付加物、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのカプロラクトン5mol付加物、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのカプロラクトン10mol付加物等が好ましい。 Examples of the (meth)acrylate having a lactone-modified hydroxy group include those obtained by adding a lactone to the (meth)acrylate having a hydroxy group, and those obtained by adding caprolactone are preferable. The amount of caprolactone to be added is preferably 1 mol to 10 mol, more preferably 1 mol to 5 mol. Examples of the (meth)acrylate having a lactone-modified hydroxy group include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate caprolactone 1 mol adduct, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate caprolactone 2 mol adduct, and 2-hydroxyethyl (meth)acrylate. caprolactone 3 mol adduct, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate caprolactone 4 mol adduct, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate caprolactone 5 mol adduct, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate caprolactone 10 mol adduct, etc. are preferable. .

前記アルコキシ基を有する(メタ)アクリレートとしては、メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Examples of (meth)acrylates having an alkoxy group include methoxyethyl (meth)acrylate and ethoxyethyl (meth)acrylate.

前記含酸素ヘテロ環基を有する(メタ)アクリレートとしては、4員環~6員環の含酸素ヘテロ環基を有する(メタ)アクリレートであることが好ましい。含酸素ヘテロ環基を有する(メタ)アクリレートの具体例としては、グリシジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル(メタ)アクリレート、(2-メチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチル(メタ)アクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマール(メタ)アクリレート、2-〔(2-テトラヒドロピラニル)オキシ〕エチル(メタ)アクリレート、1,3-ジオキサン-(メタ)アクリレート等が挙げられる。 The (meth)acrylate having an oxygen-containing heterocyclic group is preferably a (meth)acrylate having a 4- to 6-membered oxygen-containing heterocyclic group. Specific examples of (meth)acrylates having an oxygen-containing heterocyclic group include glycidyl (meth)acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, (3-ethyloxetan-3-yl)methyl (meth)acrylate, (2- methyl-2-ethyl-1,3-dioxolan-4-yl)methyl (meth)acrylate, cyclic trimethylolpropane formal (meth)acrylate, 2-[(2-tetrahydropyranyl)oxy]ethyl (meth)acrylate, 1,3-dioxane-(meth)acrylate and the like.

前記酸性基としては、カルボキシ基(-COOH)、スルホン酸基(-SO3H)、リン酸基(-OPO32)、ホスホン酸基(-PO32)、ホスフィン酸基(-PO22)が挙げられる。前記酸性基を有する(メタ)アクリレートとしては、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートに無水マレイン酸、無水コハク酸、無水フタル酸等の酸無水物を反応させたモノマー等のカルボキシ基を有する(メタ)アクリレート;スルホン酸エチル(メタ)アクリレート等のスルホン酸基を有する(メタ)アクリレート;(メタ)アクリル酸2-(ホスホノオキシ)エチル等のリン酸基を有する(メタ)アクリレート;等を挙げることでき、好ましくはカルボキシ基を有する(メタ)アクリレートである。 Examples of the acidic group include a carboxy group (--COOH), a sulfonic acid group (--SO 3 H), a phosphoric acid group (--OPO 3 H 2 ), a phosphonic acid group (--PO 3 H 2 ), a phosphinic acid group (-- PO 2 H 2 ). As the (meth)acrylate having an acidic group, a (meth)acrylate having a carboxy group such as a monomer obtained by reacting a hydroxyalkyl (meth)acrylate with an acid anhydride such as maleic anhydride, succinic anhydride, or phthalic anhydride. ; (meth) acrylate having a sulfonic acid group such as ethyl sulfonate (meth) acrylate; (meth) acrylate having a phosphoric acid group such as 2-(phosphonooxy) ethyl (meth) acrylate; is a (meth)acrylate having a carboxy group.

前記(メタ)アクリル系ビニルモノマーは、ポリアルキレングリコール構造単位を有する(メタ)アクリレートおよび/またはラクトン変性ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートを含有することが好ましい。これらのモノマーを使用する場合、Aブロック中のポリアルキレングリコール構造単位を有する(メタ)アクリレートに由来する構造単位およびラクトン変性ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートに由来する構造単位の合計含有率は、前記Aブロック100質量%中において、5質量%以上が好ましく、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは20質量%以上であり、80質量%以下が好ましく、より好ましくは70質量%以下であり、さらに好ましくは60質量%以下、特に好ましくは50質量%以下である。 The (meth)acrylic vinyl monomer preferably contains a (meth)acrylate having a polyalkylene glycol structural unit and/or a (meth)acrylate having a lactone-modified hydroxy group. When using these monomers, the total content of structural units derived from (meth)acrylates having a polyalkylene glycol structural unit in the A block and (meth)acrylates having a lactone-modified hydroxy group is In 100% by mass of the A block, it is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 20% by mass or more, and preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less. , more preferably 60% by mass or less, particularly preferably 50% by mass or less.

これらのポリアルキレングリコール構造単位を有する(メタ)アクリレートおよび/またはラクトン変性ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートは、いずれか一方のみを使用することも好ましい。 It is also preferable to use only one of (meth)acrylates having these polyalkylene glycol structural units and/or (meth)acrylates having a lactone-modified hydroxy group.

前記(メタ)アクリル系ビニルモノマーの一態様としては、前記(メタ)アクリル系ビニルモノマーが、鎖状アルキル基(直鎖アルキル基または分岐鎖アルキル基)を有する(メタ)アクリレート、環状アルキル基を有する(メタ)アクリレート、芳香族基を有する(メタ)アクリレート、ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレート、アルコキシ基を有する(メタ)アクリレート、含酸素ヘテロ環基を有する(メタ)アクリレート、酸性基を有する(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸から選ばれる1種又は2種以上、およびポリアルキレングリコール構造単位を有する(メタ)アクリレートのみを含有することが好ましい。これらの(メタ)アクリル系ビニルモノマーを用いることで、分散性および分散安定性を更に向上することができる。この場合、ポリアルキレングリコール構造単位を有する(メタ)アクリレートに由来する構造単位の含有率は、前記Aブロック100質量%中において、5質量%以上が好ましく、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは20質量%以上であり、60質量%以下が好ましく、より好ましくは50質量%以下である。 As one aspect of the (meth)acrylic vinyl monomer, the (meth)acrylic vinyl monomer has a (meth)acrylate having a chain alkyl group (straight-chain alkyl group or branched-chain alkyl group) or a cyclic alkyl group. (meth)acrylate having an aromatic group, (meth)acrylate having a hydroxy group, (meth)acrylate having an alkoxy group, (meth)acrylate having an oxygen-containing heterocyclic group, having an acidic group It is preferable to contain only one or more selected from (meth)acrylates, (meth)acrylic acid, and (meth)acrylates having polyalkylene glycol structural units. Dispersibility and dispersion stability can be further improved by using these (meth)acrylic vinyl monomers. In this case, the content of the structural unit derived from (meth)acrylate having a polyalkylene glycol structural unit is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and still more preferably 100% by mass of the A block. is 20% by mass or more, preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass or less.

前記(メタ)アクリル系ビニルモノマーの他の態様としては、前記(メタ)アクリル系ビニルモノマーが、鎖状アルキル基(直鎖アルキル基または分岐鎖アルキル基)を有する(メタ)アクリレート、環状アルキル基を有する(メタ)アクリレート、芳香族基を有する(メタ)アクリレート、ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレート、アルコキシ基を有する(メタ)アクリレート、含酸素ヘテロ環基を有する(メタ)アクリレート、酸性基を有する(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸から選ばれる1種又は2種以上、およびラクトン変性ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートのみであることが好ましい。これらの(メタ)アクリル系ビニルモノマーを用いることで、分散性、耐熱性及びアルカリ現像性を向上することができる。この場合、ラクトン変性ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートに由来する構造単位の含有率は、前記Aブロック100質量%中において、5質量%以上が好ましく、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは20質量%以上、特に好ましくは30質量%以上、最も好ましくは50質量%以上であり、90質量%以下が好ましく、より好ましくは80質量%以下、さらに好ましくは70質量%以下である。 As another aspect of the (meth)acrylic vinyl monomer, the (meth)acrylic vinyl monomer is a (meth)acrylate having a chain alkyl group (straight-chain alkyl group or branched-chain alkyl group), a cyclic alkyl group (meth) acrylates having an aromatic group, (meth) acrylates having a hydroxy group, (meth) acrylates having an alkoxy group, (meth) acrylates having an oxygen-containing heterocyclic group, acidic groups (meth)acrylates, one or more selected from (meth)acrylic acid, and (meth)acrylates having a lactone-modified hydroxy group. Dispersibility, heat resistance and alkali developability can be improved by using these (meth)acrylic vinyl monomers. In this case, the content of structural units derived from a (meth)acrylate having a lactone-modified hydroxy group is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and even more preferably 100% by mass of the A block. It is 20% by mass or more, particularly preferably 30% by mass or more, most preferably 50% by mass or more, preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, further preferably 70% by mass or less.

前記ポリアルキレングリコール構造単位を有する(メタ)アクリレートに由来する構造単位としては、例えば下記一般式(7)で表される構造単位を挙げることができる。 Examples of structural units derived from (meth)acrylates having polyalkylene glycol structural units include structural units represented by the following general formula (7).

Figure 0007217680000003
〔一般式(7)において、n7は2~150の整数を表す。R71は水素原子又は炭素数が1~6のアルキル基を表す。R72は炭素数が1~6のアルキレン基を表す。R73は水素原子またはメチル基を表す。〕
Figure 0007217680000003
[In the general formula (7), n7 represents an integer of 2 to 150. R 71 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. R 72 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. R73 represents a hydrogen atom or a methyl group. ]

前記式(7)のn7は、2~50の整数であることが好ましく、2~10の整数であることがより好ましい。
前記R71で示される炭素数が1~6のアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状のいずれでもよいが、直鎖状が好ましい。前記R71で示される炭素数が1~6のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基が挙げられる。R71は、炭素数が1~3のアルキル基であることが好ましい。
前記R72で示される炭素数が1~6のアルキレン基は、直鎖状、分岐鎖状のいずれでもよいが、直鎖状が好ましい。前記R72で示される炭素数が1~6のアルキレン基の具体例としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基等が挙げられる。R72は、炭素数が2~4のアルキレン基であることが好ましい。
n7 in the formula (7) is preferably an integer of 2-50, more preferably an integer of 2-10.
The alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 71 may be linear or branched, preferably linear. Specific examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 71 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, pentyl group and hexyl group. R 71 is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
The alkylene group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 72 may be linear or branched, but is preferably linear. Specific examples of the alkylene group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 72 include methylene group, ethylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group and hexamethylene group. R 72 is preferably an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms.

前記ラクトン変性ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートに由来する構造単位としては、例えば下記一般式(8)で表される構造単位を挙げることができる。 Examples of structural units derived from (meth)acrylates having a lactone-modified hydroxy group include structural units represented by the following general formula (8).

Figure 0007217680000004
〔一般式(8)において、n8は1~10の整数を表す。R81は炭素数が1~10のアルキレン基を表す。R82は炭素数が1~10のアルキレン基を表す。R83は水素原子またはメチル基を表す。〕
Figure 0007217680000004
[In the general formula (8), n8 represents an integer of 1 to 10. R 81 represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms. R 82 represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms. R83 represents a hydrogen atom or a methyl group. ]

前記式(8)のn8は、1~7の整数であることが好ましく、1~5の整数であることがより好ましい。
前記R81で示される炭素数が1~10のアルキレン基は、直鎖状、分岐鎖状のいずれでもよいが、直鎖状が好ましい。前記R81で示される炭素数が1~10のアルキレン基の具体例としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン基等が挙げられる。R81は、炭素数が1~8のアルキレン基であることが好ましく、炭素数が3~8のアルキレン基であることがより好ましい。
前記R82で示される炭素数が1~10のアルキレン基は、直鎖状、分岐鎖状のいずれでもよいが、直鎖状が好ましい。前記R82で示される炭素数が1~10のアルキレン基の具体例としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン基、1-メチルエチレン基等が挙げられる。R82は、炭素数が1~5のアルキレン基であることが好ましい。
n8 in the formula (8) is preferably an integer of 1-7, more preferably an integer of 1-5.
The alkylene group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 81 may be linear or branched, but is preferably linear. Specific examples of the alkylene group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 81 include methylene group, ethylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, heptamethylene group, octamethylene group, A nonamethylene group, a decamethylene group, and the like can be mentioned. R 81 is preferably an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 3 to 8 carbon atoms.
The alkylene group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 82 may be linear or branched, but is preferably linear. Specific examples of the alkylene group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 82 include methylene group, ethylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, heptamethylene group, octamethylene group, nonamethylene group, decamethylene group, 1-methylethylene group and the like. R 82 is preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms.

前記Aブロックは、後述する一般式(1)で表される構造単位の含有率が5質量%未満、好ましくは3質量%以下、より好ましくは1質量%以下であり、一般式(1)で表される構造単位を含有しないことがさらに好ましい。Aブロック中の一般式(1)で表される構造単位の含有率が低い程、着色材の分散性能が向上する。 The A block contains less than 5% by mass, preferably 3% by mass or less, more preferably 1% by mass or less of a structural unit represented by the general formula (1) described later, and in the general formula (1) It is more preferable not to contain the represented structural unit. The lower the content of the structural unit represented by formula (1) in the A block, the better the dispersibility of the coloring material.

前記Aブロックは、(メタ)アクリル系ビニルモノマーに由来する構造単位以外の他の構造単位を有していてもよい。Aブロックに含まれ得る他の構造単位は、(メタ)アクリル系ビニルモノマー、および後述のBブロックを形成するビニルモノマーの両方と共重合し得るビニルモノマーにより形成されるものであれば特に制限はない。Aブロックの他の構造単位を形成し得るビニルモノマーは単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 The A block may have a structural unit other than the structural unit derived from the (meth)acrylic vinyl monomer. Other structural units that can be contained in the A block are not particularly limited as long as they are formed from a vinyl monomer that can be copolymerized with both a (meth)acrylic vinyl monomer and a vinyl monomer that forms the B block described below. do not have. Vinyl monomers capable of forming other structural units of the A block may be used alone, or two or more of them may be used in combination.

Aブロックの他の構造単位を形成し得るビニルモノマーの具体例としては、α-オレフィン、芳香族ビニルモノマー、ヘテロ環を含有するビニルモノマー、ビニルアミド、カルボン酸ビニル、ジエン類等が挙げられる。これらのビニルモノマーはヒドロキシ基、エポキシ基を有していてもよい。 Specific examples of vinyl monomers that can form other structural units of the A block include α-olefins, aromatic vinyl monomers, vinyl monomers containing heterocycles, vinylamides, vinyl carboxylates, and dienes. These vinyl monomers may have a hydroxy group and an epoxy group.

α-オレフィンとしては、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン等が挙げられる。
芳香族ビニルモノマーとしては、スチレン、α-メチルスチレン、4-メチルスチレン、2-メチルスチレン、3-メチルスチレン、4-メトキシスチレン、2-ヒドロキシメチルスチレン、1-ビニルナフタレン等が挙げられる。
ヘテロ環を含有するビニルモノマーとしては、2-ビニルチオフェン、N-メチル-2-ビニルピロール、1-ビニル-2-ピロリドン、2-ビニルピリジン、4-ビニルピリジン等が挙げられる。
ビニルアミドとしては、N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド、N-ビニル-ε-カプロラクタム等が挙げられる。
カルボン酸ビニルとしては、酢酸ビニル、ピバル酸ビニル、安息香酸ビニル等が挙げられる。
ジエン類としては、ブタジエン、イソプレン、4-メチル-1,4-ヘキサジエン、7-メチル-1,6-オクタジエン等が挙げられる。
α-olefins include 1-hexene, 1-octene, 1-decene and the like.
Examples of aromatic vinyl monomers include styrene, α-methylstyrene, 4-methylstyrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methoxystyrene, 2-hydroxymethylstyrene, 1-vinylnaphthalene and the like.
Vinyl monomers containing a heterocycle include 2-vinylthiophene, N-methyl-2-vinylpyrrole, 1-vinyl-2-pyrrolidone, 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine and the like.
Vinylamides include N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-vinyl-ε-caprolactam and the like.
Vinyl carboxylate includes vinyl acetate, vinyl pivalate, vinyl benzoate and the like.
Examples of dienes include butadiene, isoprene, 4-methyl-1,4-hexadiene, 7-methyl-1,6-octadiene and the like.

Aブロックは、酸性基を有するビニルモノマー(好ましくは酸性基を有する(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸)に由来する構造単位を有することでアルカリ現像液への溶解性が増し、アルカリ現像性を向上することができる。しかし、その割合が多くなると、溶媒、アルカリ可溶性樹脂との親和性が低くなるおそれがある。そのため、酸性基を有するビニルモノマーに由来する構造単位の割合は、ブロック共重合体の全体の酸価がアミン価より低くなる割合とすることが好ましい。 The A block has a structural unit derived from a vinyl monomer having an acidic group (preferably (meth)acrylate or (meth)acrylic acid having an acidic group), thereby increasing the solubility in an alkaline developer and improving the alkaline developability. can be improved. However, if the ratio is high, there is a possibility that the affinity with the solvent and the alkali-soluble resin will be lowered. Therefore, the ratio of the structural units derived from the vinyl monomer having an acidic group is preferably such that the overall acid value of the block copolymer is lower than the amine value.

酸性基を有するビニルモノマーに由来する構造単位を含有する場合、その含有率は、Aブロック100質量%中において2質量%以上が好ましく、20質量%以下が好ましい。酸性基を有するビニルモノマーに由来する構造単位の含有率が2質量%以上であればアルカリ現像において、アルカリで中和した際の溶解速度が速くなり、20質量%以下であれば親水性が高すぎず、形成される画素が乱雑になることを抑制できる。 When a structural unit derived from a vinyl monomer having an acidic group is contained, the content thereof is preferably 2% by mass or more and preferably 20% by mass or less in 100% by mass of the A block. If the content of the structural unit derived from a vinyl monomer having an acidic group is 2% by mass or more, the dissolution rate becomes faster when neutralized with alkali in alkaline development, and if it is 20% by mass or less, hydrophilicity is high. Therefore, it is possible to prevent the formed pixels from becoming disorderly.

Aブロックは、アミノ基を有さないことが好ましい。つまり、Aブロックを構成するビニルモノマーには、アミノ基を有するビニルモノマーを含有しないことが好ましい。Aブロックにアミノ基が多量に存在すると、分散剤として使用した際に、着色材がAブロックおよびBブロックの両方に吸着されてしまい、着色材の分散性能が低下する。Aブロック中のアミノ基を有するビニルモノマーに由来する構造単位(アミノ基が4級化されているものを含む。)の含有率は、2質量%以下が好ましく、より好ましくは1質量%以下、さらに好ましくは0.1質量%以下、もっとも好ましくは0質量%である。 The A block preferably has no amino group. In other words, it is preferable that the vinyl monomer constituting the A block does not contain a vinyl monomer having an amino group. When a large amount of amino groups are present in the A block, the colorant is adsorbed to both the A block and the B block when used as a dispersant, resulting in a decrease in the dispersibility of the colorant. The content of structural units derived from a vinyl monomer having an amino group in the A block (including those in which the amino group is quaternized) is preferably 2% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, More preferably 0.1% by mass or less, most preferably 0% by mass.

Aブロックにおいて2種以上の構造単位が含有される場合は、Aブロックに含有される各種構造単位は、Aブロック中においてランダム共重合、ブロック共重合等のいずれの態様で含有されていてもよく、均一性の観点からランダム共重合の態様で含有されていることが好ましい。例えば、Aブロックが、a1ブロックからなる構造単位とa2ブロックとからなる構造単位との共重合体により形成されていてもよい。 When two or more types of structural units are contained in the A block, the various structural units contained in the A block may be contained in any form of random copolymerization, block copolymerization, or the like in the A block. , it is preferably contained in the form of random copolymerization from the viewpoint of uniformity. For example, the A block may be formed of a copolymer of a structural unit consisting of the a1 block and a structural unit consisting of the a2 block.

(Bブロック)
Bブロックは下記一般式(1)で表される構造単位を含むBブロックを含むポリマーブロックである。
(B block)
The B block is a polymer block containing a B block containing a structural unit represented by the following general formula (1).

[一般式(1)で表される構造単位]
一般式(1)で表される構造単位は、1種のみでもあってもよいし、2種以上を有していてもよい。一般式(1)で表される構造単位とすることで、着色材との吸着性が高く、耐熱性を高くすることができる。
[Structural Unit Represented by Formula (1)]
The structural unit represented by general formula (1) may be of one kind or may be of two or more kinds. By using the structural unit represented by the general formula (1), the adsorbability to the coloring material is high, and the heat resistance can be increased.

Figure 0007217680000005
〔式(1)において、R11、R12およびR13は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい鎖状もしくは環状の炭化水素基を示す。R11、R12およびR13のうち2つ以上が互いに結合して環状構造を形成していてもよい。R14は、鎖状の2価の炭化水素基を示す。R15は、水素原子またはメチル基を示す。Z-は、一般式(2-1)または一般式(2-2)で表される対イオンを示す。
式(2-1)中、R21は、アルキル基もしくは芳香族基を示す。
式(2-2)中、R22は、アルキル基もしくは芳香族基を示す。〕
Figure 0007217680000005
[In Formula (1), R 11 , R 12 and R 13 each independently represent a chain or cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. Two or more of R 11 , R 12 and R 13 may combine with each other to form a cyclic structure. R 14 represents a chain divalent hydrocarbon group. R15 represents a hydrogen atom or a methyl group. Z represents a counter ion represented by general formula (2-1) or general formula (2-2).
In formula (2-1), R 21 represents an alkyl group or an aromatic group.
In formula (2-2), R 22 represents an alkyl group or an aromatic group. ]

前記R11~R13で表される鎖状の炭化水素基には、直鎖状および分岐鎖状のいずれも含まれる。前記R11~R13で表される鎖状の炭化水素基が有する置換基としては、アルコキシ基、ベンゾイル基(-COC65)、ヒドロキシ基等が挙げられる。前記R11~R13で表される環状の炭化水素基が有する置換基としては、鎖状のアルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基等が挙げられる。 The chain hydrocarbon groups represented by R 11 to R 13 include both linear and branched chains. Examples of substituents possessed by the chain hydrocarbon groups represented by R 11 to R 13 include alkoxy groups, benzoyl groups (--COC 6 H 5 ), and hydroxy groups. Examples of substituents possessed by the cyclic hydrocarbon groups represented by R 11 to R 13 include chain alkyl groups, alkoxy groups, and hydroxy groups.

前記R11~R13で示される基としては、置換基を有していてもよい炭素数1~4のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数7~16のアラルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ベンジル基(-CH265)がより好ましい。 The groups represented by R 11 to R 13 are preferably an optionally substituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and an optionally substituted aralkyl group having 7 to 16 carbon atoms. , methyl group, ethyl group, propyl group and benzyl group (--CH 2 C 6 H 5 ) are more preferred.

前記R11~R13のうち2つ以上が互いに結合して形成する環状構造としては、例えば、5員環~7員環の含窒素ヘテロ環またはこれらが2個縮合してなる縮合環が挙げられる。該含窒素ヘテロ環は芳香族性を有しないものが好ましく、飽和環がより好ましい。具体的には下記式(11-1)、(11-2)、(11-3)で表される構造が挙げられる。 Examples of the cyclic structure formed by combining two or more of the above R 11 to R 13 include a 5- to 7-membered nitrogen-containing hetero ring or a condensed ring formed by condensing two of these. be done. The nitrogen-containing heterocyclic ring preferably has no aromaticity, more preferably a saturated ring. Specific examples include structures represented by the following formulas (11-1), (11-2), and (11-3).

Figure 0007217680000006
〔一般式(11-1)、(11-2)、(11-3)において、R16は、R11~R13のいずれかである。R17は、炭素数1~6のアルキル基を示す。lは0~5の整数を表す。mは0~4の整数を表す。nは0~4の整数を表す。lが2~5、mが2~4、nが2~4の場合、複数存在するR17は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。〕
Figure 0007217680000006
[In general formulas (11-1), (11-2) and (11-3), R 16 is any one of R 11 to R 13 . R 17 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. l represents an integer of 0 to 5; m represents an integer of 0 to 4; n represents an integer of 0 to 4; When l is 2 to 5, m is 2 to 4, and n is 2 to 4, a plurality of R 17 may be the same or different. ]

前記R14で示される基は、炭素数1~10のアルキレン基であることが好ましく、炭素数1~5のアルキレン基がより好ましい。具体例としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基等を挙げることができる。 The group represented by R 14 is preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms. Specific examples include a methylene group, ethylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, heptamethylene group and the like.

21およびR22で示されるアルキル基としては、直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、環状アルキル基等を挙げることができ、好ましくは炭素数が1~20である直鎖アルキル基、より好ましくは炭素数が1~10である直鎖アルキル基、さらに好ましくは炭素数が1~5である直鎖アルキル基である。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等を挙げることができる。 Examples of the alkyl groups represented by R 21 and R 22 include straight-chain alkyl groups, branched-chain alkyl groups and cyclic alkyl groups, preferably straight-chain alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, more preferably is a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Specific examples include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group and decyl group.

21およびR22で示される芳香族基としては、アリール基、アルキルアリール基、アラルキル基、アリールオキシ基、アリールオキシアルキル基、アルキルアリールオキシ基、アラルキルオキシ基等が挙げられ、炭素数が6~12の芳香族基が好ましい。具体的にはフェニル基、ベンジル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ナフタレン基等を挙げることができる。 Aromatic groups represented by R 21 and R 22 include aryl groups, alkylaryl groups, aralkyl groups, aryloxy groups, aryloxyalkyl groups, alkylaryloxy groups, aralkyloxy groups and the like, and have 6 carbon atoms. ~12 aromatic groups are preferred. Specific examples include phenyl group, benzyl group, tolyl group, xylyl group, mesityl group, naphthalene group and the like.

式(2-1)で表される硫酸イオンとしては、メチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン、プロピル硫酸イオン、ブチル硫酸イオン等のアルキル硫酸イオン;フェニル硫酸イオン、ベンジル硫酸イオン、トリル硫酸イオン等の芳香族硫酸イオン;等が挙げられる。 Sulfate ions represented by the formula (2-1) include alkyl sulfate ions such as methyl sulfate, ethyl sulfate, propyl sulfate, and butyl sulfate; aromatics such as phenyl sulfate, benzyl sulfate, and tolyl sulfate ions; group sulfate ions; and the like.

式(2-2)で表されるスルホン酸イオンとしては、メタンスルホン酸イオン、エタンスルホン酸イオン、プロパンスルホン酸イオン、ブタンスルホン酸イオン等のアルキルスルホン酸イオン;ベンゼンスルホン酸イオン、トルエンスルホン酸イオン、フェニルメタンスルホン酸等の芳香族スルホン酸イオン;等が挙げられる。 Examples of the sulfonate ion represented by formula (2-2) include alkylsulfonate ions such as methanesulfonate ion, ethanesulfonate ion, propanesulfonate ion, and butanesulfonate ion; benzenesulfonate ion, toluenesulfonate ion; ions, aromatic sulfonate ions such as phenylmethanesulfonic acid; and the like.

一般式(1)で表される構造単位を形成し得るビニルモノマーの具体例としては、(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム・メチルスルファート、(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメチルアンモニウム・メチルスルファート、(メタ)アクリロイルオキシブチルトリメチルアンモニウム・メチルスルファート、(メタ)アクリロイルオキシエチルジメチルエチルアンモニウム・エチルスルファート、(メタ)アクリロイルオキシプロピルジメチルエチルアンモニウム・エチルスルファート、(メタ)アクリロイルオキシブチルジメチルエチルアンモニウム・エチルスルファート、(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム・トルエン-4-スルホナート、(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメチルアンモニウム・トルエン-4-スルホナート、(メタ)アクリロイルオキシブチルトリメチルアンモニウム・トルエン-4-スルホナート等を挙げることができる。 Specific examples of vinyl monomers capable of forming the structural unit represented by general formula (1) include (meth)acryloyloxyethyltrimethylammonium methylsulfate, (meth)acryloyloxypropyltrimethylammonium methylsulfate, ( meth) Acryloyloxybutyltrimethylammonium・methylsulfate, (meth)acryloyloxyethyldimethylethylammonium・ethylsulfate, (meth)acryloyloxypropyldimethylethylammonium・ethylsulfate, (meth)acryloyloxybutyldimethylethylammonium・Ethyl sulfate, (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium/toluene-4-sulfonate, (meth) acryloyloxypropyltrimethylammonium/toluene-4-sulfonate, (meth) acryloyloxybutyltrimethylammonium/toluene-4-sulfonate, etc. can be mentioned.

一般式(1)で表される構造単位の含有率は、Bブロック100質量%中において5質量%以上、30質量%以上が好ましく、より好ましくは35質量%以上、さらに好ましくは40質量%以上であり、90質量%以下が好ましく、より好ましくは85質量%以下、さらに好ましくは80質量%以下、特に好ましくは70質量%以下である。一般式(1)で表される構造単位の含有率をこの範囲にすることで着色材と高い親和性を有すると考えられる。 The content of the structural unit represented by general formula (1) is preferably 5% by mass or more, preferably 30% by mass or more, more preferably 35% by mass or more, and still more preferably 40% by mass or more in 100% by mass of the B block. , preferably 90% by mass or less, more preferably 85% by mass or less, even more preferably 80% by mass or less, and particularly preferably 70% by mass or less. By setting the content of the structural unit represented by the general formula (1) within this range, it is considered to have a high affinity with the coloring material.

前記R21およびR22がアルキル基である場合、一般式(1)で表される構造単位の含有率は、Bブロック100質量%中において、30質量%以上が好ましく、より好ましくは35質量%以上、さらに好ましくは40質量%以上であり、80質量%以下が好ましく、より好ましくは70質量%以下、さらに好ましくは60質量%以下である。 When R 21 and R 22 are alkyl groups, the content of the structural unit represented by general formula (1) is preferably 30% by mass or more, more preferably 35% by mass, based on 100% by mass of B block. Above, more preferably 40% by mass or more, preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, still more preferably 60% by mass or less.

前記R21およびR22が芳香族基である場合、一般式(1)で表される構造単位の含有率は、Bブロック100質量%中において、33質量%以上が好ましく、より好ましくは38質量%以上、さらに好ましくは43質量%以上であり、85質量%以下が好ましく、より好ましくは75質量%以下、さらに好ましくは65質量%以下である。 When R 21 and R 22 are aromatic groups, the content of the structural unit represented by general formula (1) is preferably 33% by mass or more, more preferably 38% by mass in 100% by mass of B block. % or more, more preferably 43 mass % or more, preferably 85 mass % or less, more preferably 75 mass % or less, still more preferably 65 mass % or less.

[一般式(3)で表される構造単位]
前記Bブロックは、下記一般式(3)で表される構造単位を含有してもよい。
[Structural Unit Represented by Formula (3)]
The B block may contain a structural unit represented by the following general formula (3).

Figure 0007217680000007
〔式(3)において、R31およびR32は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい鎖状もしくは環状の炭化水素基を示す。R31およびR32は互いに結合して環状構造を形成していてもよい。R33は、鎖状の2価の炭化水素基を示す。R34は、水素原子またはメチル基を示す。〕
Figure 0007217680000007
[In Formula (3), R 31 and R 32 each independently represent a chain or cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. R 31 and R 32 may combine with each other to form a cyclic structure. R 33 represents a chain divalent hydrocarbon group. R34 represents a hydrogen atom or a methyl group. ]

前記R31またはR32で表される鎖状の炭化水素基には、直鎖状および分岐鎖状のいずれも含まれる。前記R31またはR32で表される鎖状の炭化水素基が有する置換基としては、アルコキシ基、ベンゾイル基、ヒドロキシ基等が挙げられる。前記R31またはR32で表される環状の炭化水素基が有する置換基としては、鎖状のアルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基等が挙げられる。 The chain hydrocarbon group represented by R 31 or R 32 includes both linear and branched chains. Examples of substituents of the chain hydrocarbon group represented by R 31 or R 32 include an alkoxy group, a benzoyl group, and a hydroxy group. Examples of substituents of the cyclic hydrocarbon group represented by R 31 or R 32 include chain alkyl groups, alkoxy groups, and hydroxy groups.

前記R31またはR32で表される基としては、置換基を有していてもよい炭素数1~4のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数7~16のアラルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ベンジル基がより好ましい。 The group represented by R 31 or R 32 includes an optionally substituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and an optionally substituted aralkyl group having 7 to 16 carbon atoms. Preferred are methyl group, ethyl group, propyl group and benzyl group.

前記R31またはR32が互いに結合して形成する環状構造としては、例えば、5員環~7員環の含窒素ヘテロ環またはこれらが2個縮合してなる縮合環が挙げられる。該含窒素ヘテロ環は芳香族性を有しないものが好ましく、飽和環がより好ましい。具体的には下記式(31-1)、(31-2)、(31-3)で表される構造が挙げられる。 Examples of the cyclic structure formed by combining R 31 or R 32 include a 5- to 7-membered nitrogen-containing hetero ring or a condensed ring formed by condensing two of these. The nitrogen-containing heterocyclic ring preferably has no aromaticity, more preferably a saturated ring. Specific examples include structures represented by the following formulas (31-1), (31-2) and (31-3).

Figure 0007217680000008
〔一般式(31-1)、(31-2)、(31-3)において、R35は、炭素数1~6のアルキル基を示す。lは0~5の整数を表す。mは0~4の整数を表す。nは0~4の整数を表す。lが2~5、mが2~4、nが2~4の場合、複数存在するR35は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。〕
Figure 0007217680000008
[In general formulas (31-1), (31-2) and (31-3), R 35 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. l represents an integer of 0 to 5; m represents an integer of 0 to 4; n represents an integer of 0 to 4; When l is 2 to 5, m is 2 to 4, and n is 2 to 4, a plurality of R 35 may be the same or different. ]

前記R33で示される基は、炭素数1~10のアルキレン基であることが好ましく、炭素数1~5のアルキレン基がより好ましい。具体例としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基等を挙げることができる。 The group represented by R 33 is preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms. Specific examples include a methylene group, ethylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, heptamethylene group and the like.

一般式(3)で表される構造単位の含有率は、Bブロック100質量%中において10質量%以上が好ましく、より好ましくは15質量%以上、さらに好ましくは20質量%以上、特に好ましくは30質量%以上であり、95質量%以下が好ましく、より好ましくは70質量%以下、さらに好ましくは65質量%以下、特に好ましくは40質量%以下である。一般式(3)で表される構造単位の含有率をこの範囲にすることで着色材と高い親和性を有すると考えられる。 The content of the structural unit represented by general formula (3) is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, still more preferably 20% by mass or more, and particularly preferably 30% by mass in 100% by mass of the B block. % by mass or more, preferably 95% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, even more preferably 65% by mass or less, and particularly preferably 40% by mass or less. It is believed that by setting the content of the structural unit represented by the general formula (3) within this range, it has a high affinity with the coloring material.

Bブロックは、一般式(1)で表される構造単位および一般式(3)で表される構造単位のみであっても良いし、他の構造単位が含まれていてもよい。着色材との親和性を保持する観点から、Bブロック中の一般式(1)で表される構造単位と一般式(3)で表される構造単位との合計含有率は、80質量%以上が好ましく、より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上である。前記Bブロック中の一般式(1)で表される構造単位と一般式(3)で表される構造単位との質量比(式(1)で表される構造単位/式(3)で表される構造単位)は、30/70以上が好ましく、より好ましくは35/65以上、さらに好ましくは40/60以上であり、90/10以下が好ましく、より好ましくは85/15以下、さらに好ましくは80/20以下である。 The B block may contain only the structural unit represented by the general formula (1) and the structural unit represented by the general formula (3), or may contain other structural units. From the viewpoint of maintaining affinity with the coloring material, the total content of the structural unit represented by general formula (1) and the structural unit represented by general formula (3) in block B is 80% by mass or more. is preferred, more preferably 90% by mass or more, and still more preferably 95% by mass or more. The mass ratio of the structural unit represented by the general formula (1) to the structural unit represented by the general formula (3) in the B block (structural unit represented by the formula (1) / represented by the formula (3) is preferably 30/70 or more, more preferably 35/65 or more, still more preferably 40/60 or more, preferably 90/10 or less, more preferably 85/15 or less, further preferably 80/20 or less.

また、Bブロックは、酸性基を有するビニルモノマーに由来する構造単位を実質的に含有しないことが好ましい。すなわち、酸性基を有するビニルモノマーに由来する構造単位の含有率は、Bブロック100質量%中において、5質量%以下が好ましく、2質量%以下がより好ましく、1質量%以下がさらに好ましい。 Moreover, it is preferable that the B block does not substantially contain a structural unit derived from a vinyl monomer having an acidic group. That is, the content of structural units derived from a vinyl monomer having an acidic group is preferably 5% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, and even more preferably 1% by mass or less in 100% by mass of B block.

Bブロックの他の構造単位を形成し得るビニルモノマーの具体例としては、Aブロックの他の構造単位を形成し得るビニルのモノマーの具体例として例示したものと同一のものを挙げることができる。 Specific examples of the vinyl monomer that can form other structural units of the B block are the same as the specific examples of the vinyl monomer that can form other structural units of the A block.

Bブロックにおいて2種以上の構造単位が含有される場合は、Bブロックに含有される各種構造単位は、Bブロック中においてランダム共重合、ブロック共重合等の何れの態様で含有されていてもよく、均一性の観点からランダム共重合の態様で含有されていることが好ましい。例えば、Bブロックが、b1ブロックからなる構造単位とb2ブロックとからなる構造単位との共重合体により形成されていてもよい。 When two or more types of structural units are contained in the B block, the various structural units contained in the B block may be contained in any manner such as random copolymerization or block copolymerization in the B block. , it is preferably contained in the form of random copolymerization from the viewpoint of uniformity. For example, the B block may be formed of a copolymer of a structural unit consisting of the b1 block and a structural unit consisting of the b2 block.

(ブロック共重合体)
本発明のブロック共重合体の構造は、線状ブロック共重合体であることが好ましい。また、線状ブロック共重合体は、いずれの構造(配列)であっても良いが、線状ブロック共重合体の物性、または組成物の物性の観点から、AブロックをA、BブロックをBと表現したとき、(A-B)型、(A-B)-A型、(B-A)-B型(mは1以上の整数、例えば1~3の整数)よりなる群から選択される少なくとも1種の構造を持つ共重合体であることが好ましい。これらの中でも、加工時の取扱い性、組成物の物性の観点から、A-B型ジブロック共重合体またはA-B-A型トリブロック共重合体であることが好ましく、耐熱性およびアルカリ現像性の観点から、A-B型ジブロック共重合体さらに好ましい。なお、A-B-A型トリブロック共重合体である場合、両端に位置する2つのAブロックは互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
(Block copolymer)
The structure of the block copolymer of the present invention is preferably a linear block copolymer. The linear block copolymer may have any structure (arrangement), but from the viewpoint of the physical properties of the linear block copolymer or the physical properties of the composition, the A block is A and the B block is B When expressed as a group consisting of (AB) m type, (AB) m -A type, (B-A) m -B type (m is an integer of 1 or more, for example an integer of 1 to 3) A copolymer having at least one structure selected from is preferred. Among these, from the viewpoint of handleability during processing and physical properties of the composition, AB type diblock copolymers or ABA type triblock copolymers are preferred, and heat resistance and alkali development are preferred. AB type diblock copolymers are more preferred from the viewpoint of their properties. In the case of an ABA type triblock copolymer, the two A blocks located at both ends may be the same or different.

Aブロックの含有率は、ブロック共重合体全体100質量%中において、50質量%以上が好ましく、より好ましくは55質量%以上、さらに好ましくは60質量%以上であり、95質量%以下が好ましく、より好ましくは90質量%以下、さらに好ましくは80質量%以下である。Bブロックの含有率は、ブロック共重合体全体100質量%中において、5質量%以上が好ましく、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは20質量%以上であり、50質量%以下が好ましく、より好ましくは45質量%以下、さらに好ましくは40質量%以下である。AブロックおよびBブロックの含有率を、上記範囲内に調整することで、耐熱性、分散剤として使用した際の分散性能をバランスよく両立できる。 The content of the A block is preferably 50% by mass or more, more preferably 55% by mass or more, still more preferably 60% by mass or more, and preferably 95% by mass or less, based on 100% by mass of the entire block copolymer. More preferably 90% by mass or less, still more preferably 80% by mass or less. The content of the B block is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 20% by mass or more, and preferably 50% by mass or less, based on 100% by mass of the entire block copolymer. It is more preferably 45% by mass or less, still more preferably 40% by mass or less. By adjusting the content of the A block and the B block within the above range, both heat resistance and dispersing performance when used as a dispersing agent can be achieved in a well-balanced manner.

ブロック共重合体中のAブロックとBブロックとの質量比(Aブロック/Bブロック)は、50/50以上が好ましく、より好ましくは55/45以上、さらに好ましくは60/40以上であり、95/5以下が好ましく、より好ましくは90/10以下、さらに好ましくは80/20以下である。AブロックとBブロックとの質量比が前記範囲内であれば、分散剤として使用した際の分散性能とアルカリ現像性をバランスよく両立できる。 The mass ratio of the A block and the B block (A block/B block) in the block copolymer is preferably 50/50 or more, more preferably 55/45 or more, still more preferably 60/40 or more, and 95 /5 or less, more preferably 90/10 or less, and still more preferably 80/20 or less. If the mass ratio of the A block and the B block is within the above range, both dispersibility and alkali developability when used as a dispersant can be achieved in a well-balanced manner.

前記ブロック共重合体がAブロックとしてA1ブロックとA2ブロックを有する場合、これらの質量比(A1/A2)は、0.4以上が好ましく、より好ましくは0.7以上、さらに好ましくは0.8以上であり、2.3以下が好ましく、より好ましくは1.5以下、さらに好ましくは1.2以下である。 When the block copolymer has A1 block and A2 block as A block, the mass ratio (A1/A2) thereof is preferably 0.4 or more, more preferably 0.7 or more, and still more preferably 0.8. 2.3 or less is preferable, 1.5 or less is more preferable, and 1.2 or less is further preferable.

前記ブロック共重合体の分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(以下「GPC」という)法により測定される。前記ブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は3,000以上が好ましく、より好ましくは4,000以上、さらに好ましくは5,000以上であり、特に好ましくは6,000以上であり、40,000以下が好ましく、より好ましくは30,000以下、さらに好ましくは25,000以下であり、特に好ましくは20,000以下である。重量平均分子量が上記範囲内にあれば、分散剤として使用した際の分散性能がより良好となる。 The molecular weight of the block copolymer is measured by a gel permeation chromatography (hereinafter referred to as "GPC") method. The weight average molecular weight (Mw) of the block copolymer is preferably 3,000 or more, more preferably 4,000 or more, still more preferably 5,000 or more, and particularly preferably 6,000 or more. 000 or less, more preferably 30,000 or less, still more preferably 25,000 or less, and particularly preferably 20,000 or less. If the weight-average molecular weight is within the above range, the dispersion performance when used as a dispersant will be better.

前記ブロック共重合体の分子量分布(PDI)は、2.2以下が好ましく、より好ましくは2.0以下、さらに好ましくは1.6以下である。なお、本発明において、分子量分布(PDI)とは、(ブロック共重合体の重量平均分子量(Mw))/(ブロック共重合体の数平均分子量(Mn))によって求められるものである。PDIが小さいほど分子量分布の幅が狭い、分子量のそろった共重合体となり、その値が1.0のとき最も分子量分布の幅が狭い。ブロック共重合体の分子量分布(PDI)が、2.2を超えると、分子量の小さいものや、分子量の大きいものが含まれることになる。 The molecular weight distribution (PDI) of the block copolymer is preferably 2.2 or less, more preferably 2.0 or less, and even more preferably 1.6 or less. In the present invention, the molecular weight distribution (PDI) is determined by (weight average molecular weight (Mw) of block copolymer)/(number average molecular weight (Mn) of block copolymer). The smaller the PDI, the narrower the width of the molecular weight distribution, the more uniform the molecular weight of the copolymer. When the value is 1.0, the narrowest molecular weight distribution. When the molecular weight distribution (PDI) of the block copolymer exceeds 2.2, it includes those with small molecular weights and those with large molecular weights.

前記ブロック共重合体のアミン価は、着色材への吸着性および着色材分散性の観点から、10mgKOH/g以上が好ましく、より好ましくは20mgKOH/g以上、さらに好ましくは30mgKOH/g以上であり、200mgKOH/g以下が好ましく、より好ましくは150mgKOH/g以下、さらに好ましくは100mgKOH/g以下である。 The amine value of the block copolymer is preferably 10 mgKOH/g or more, more preferably 20 mgKOH/g or more, still more preferably 30 mgKOH/g or more, from the viewpoint of adsorption to the coloring material and coloring material dispersibility, It is preferably 200 mgKOH/g or less, more preferably 150 mgKOH/g or less, still more preferably 100 mgKOH/g or less.

前記ブロック共重合体が酸性基を有する構造単位を含有する場合、ブロック共重合体の酸価は、5mgKOH/g以上が好ましく、より好ましくは10mgKOH/g以上、さらに好ましくは15mgKOH/g以上であり、50mgKOH/g以下が好ましく、より好ましくは40mgKOH/g以下、さらに好ましくは35mgKOH/g以下である。酸価をこの範囲にすることで、ブロック共重合体の着色材との親和性を損なうことなく、バインダー樹脂(アルカリ可溶性樹脂)と好適に作用することができる。 When the block copolymer contains a structural unit having an acidic group, the block copolymer preferably has an acid value of 5 mgKOH/g or more, more preferably 10 mgKOH/g or more, and still more preferably 15 mgKOH/g or more. , preferably 50 mgKOH/g or less, more preferably 40 mgKOH/g or less, and even more preferably 35 mgKOH/g or less. By setting the acid value within this range, it can act favorably with the binder resin (alkali-soluble resin) without impairing the affinity of the block copolymer for the colorant.

前記ブロック共重合体は、ハロゲンアニオンの含有率が10ppm以下であることが好ましく、より好ましくは5ppm以下、さらに好ましくは2.5ppm以下、特に好ましくは0ppmである。ブロック共重合体のハロゲンアニオンの含有率が低い程、ブロック共重合体の耐熱性が高くなる。 The block copolymer preferably has a halogen anion content of 10 ppm or less, more preferably 5 ppm or less, still more preferably 2.5 ppm or less, and particularly preferably 0 ppm. The lower the halogen anion content of the block copolymer, the higher the heat resistance of the block copolymer.

(ブロック共重合体の製造方法)
前記ブロック共重合体の製造方法としては、ビニルモノマーの重合反応によって、Aブロックを先に製造し、AブロックにBブロックのモノマーを重合する方法;Bブロックを先に製造し、BブロックにAブロックのモノマーを重合する方法;AブロックとBブロックとを別々に製造した後、AブロックとBブロックとをカップリングする方法;Aブロックを先に製造し、Bブロックに式(3)で表される構造単位を形成し得るビニルモノマーを含有するモノマー組成物を重合し、得られた重合物中の式(3)で表される構造単位の一部の3級アミン構造を4級化する方法;式(3)で表される構造単位を形成し得るビニルモノマーを含有するモノマー組成物を重合し、この重合物にAブロックのモノマーを重合し、得られた重合物中の式(3)で表される構造単位の一部の3級アミン構造を4級化する方法;Aブロックと式(3)で表される構造単位を有するブロックとを別々に製造し、これらのブロックをカップリングした後、得られた重合物中の式(3)で表される構造単位の一部の3級アミン構造を4級化する方法;が挙げられる。
(Method for producing block copolymer)
As a method for producing the block copolymer, the A block is first produced by the polymerization reaction of the vinyl monomer, and the B block is polymerized on the A block; A method of polymerizing block monomers; A method of separately preparing A block and B block and then coupling A block and B block; Polymerizing a monomer composition containing a vinyl monomer capable of forming a structural unit represented by Method; Polymerizing a monomer composition containing a vinyl monomer capable of forming a structural unit represented by formula (3), polymerizing the A block monomer to this polymer, ) A method of quaternizing a part of the tertiary amine structure of the structural unit represented by A block and a block having a structural unit represented by formula (3) are separately produced, After ringing, a method of quaternizing part of the tertiary amine structure of the structural unit represented by formula (3) in the resulting polymer.

本発明のブロック共重合体は、式(3)で表される構造単位を有するブロック共重合体を、ハロゲン化アルキル等で4級化した後、ハロゲンアニオンを硫酸イオンおよび/またはスルホン酸イオンに交換することでも得られる。しかしながら、このような方法では得られるブロック共重合体に不純物としてハロゲンが残存しやすい。そのため、本願発明のブロック共重合体は、第一ブロックと第二ブロックとを有するブロック共重合体であって、前記第一ブロックが(メタ)アクリル系ビニルモノマーに由来する構造単位を含み、かつ、第一ブロック中の一般式(3)で表される構造単位の含有率が5質量%未満であり、前記第二ブロック中の一般式(3)で表される構造単位の含有率が5質量%以上であるブロック共重合体を合成した後、得られたブロック共重合物中の式(3)で表される構造単位の少なくとも一部の3級アミン構造を後述する硫酸化合物および/またはスルホン酸化合物で4級化して得られるものが好ましい。4級化剤として硫酸化合物および/またはスルホン酸化合物を用いることで、ハロゲンを含有しないブロック共重合体が得られる。 The block copolymer of the present invention is obtained by quaternizing a block copolymer having a structural unit represented by formula (3) with an alkyl halide or the like, and then converting the halogen anion into a sulfate ion and/or a sulfonate ion. It can also be obtained by exchanging. However, halogen tends to remain as an impurity in the block copolymer obtained by such a method. Therefore, the block copolymer of the present invention is a block copolymer having a first block and a second block, wherein the first block contains a structural unit derived from a (meth)acrylic vinyl monomer, and , the content of the structural unit represented by the general formula (3) in the first block is less than 5% by mass, and the content of the structural unit represented by the general formula (3) in the second block is 5 After synthesizing a block copolymer having a mass % or more, at least a part of the tertiary amine structure of the structural unit represented by formula (3) in the obtained block copolymer is replaced with a sulfate compound and / or Those obtained by quaternization with a sulfonic acid compound are preferred. By using a sulfuric acid compound and/or a sulfonic acid compound as a quaternizing agent, a halogen-free block copolymer can be obtained.

重合法は特に限定されないが、リビングラジカル重合が好ましい。すなわち、前記ブロック共重合体としては、リビングラジカル重合により重合されたものが好ましい。従来のラジカル重合法は、開始反応、成長反応だけでなく、停止反応、連鎖移動反応により成長末端の失活が起こり、様々な分子量、不均一な組成のポリマーの混合物となり易い傾向がある。これに対してリビングラジカル重合法は、従来のラジカル重合法の簡便性と汎用性を保ちながら、停止反応や、連鎖移動が起こりにくく、成長末端が失活することなく成長するため、分子量分布の精密制御、均一な組成のポリマーの製造が容易である点で好ましい。 Although the polymerization method is not particularly limited, living radical polymerization is preferred. That is, the block copolymer is preferably polymerized by living radical polymerization. In the conventional radical polymerization method, not only initiation reaction and propagation reaction but also termination reaction and chain transfer reaction cause deactivation of propagating terminal, and tend to result in a mixture of polymers with various molecular weights and non-uniform compositions. On the other hand, the living radical polymerization method maintains the simplicity and versatility of the conventional radical polymerization method. It is preferable in that it is easy to precisely control and manufacture a polymer with a uniform composition.

リビングラジカル重合法には、重合成長末端を安定化させる手法の違いにより、遷移金属触媒を用いる方法(ATRP法);硫黄系の可逆的連鎖移動剤を用いる方法(RAFT法);有機テルル化合物を用いる方法(TERP法)等の方法がある。ATRP法は、アミン系錯体を使用するため、酸性基を有するビニルモノマーの酸性基を保護せず使用することができない場合がある。RAFT法は、多種のモノマーを使用した場合、低分子量分布になりづらく、かつ硫黄臭や着色等の不具合がある場合がある。これらの方法のなかでも、使用できるモノマーの多様性、高分子領域での分子量制御、均一な組成、あるいは着色の観点から、TERP法を用いることが好ましい。 Living radical polymerization methods include a method using a transition metal catalyst (ATRP method); a method using a sulfur-based reversible chain transfer agent (RAFT method); There is a method such as a method (TERP method). Since the ATRP method uses an amine-based complex, it may not be possible to use it without protecting the acidic group of the vinyl monomer having an acidic group. In the RAFT method, when a variety of monomers are used, it is difficult to obtain a low molecular weight distribution, and problems such as sulfur odor and coloration may occur. Among these methods, it is preferable to use the TERP method from the viewpoint of the diversity of usable monomers, molecular weight control in the high molecular region, uniform composition, or coloring.

TERP法とは、有機テルル化合物を連鎖移動剤として用い、ラジカル重合性化合物(ビニルモノマー)を重合させる方法であり、例えば、国際公開第2004/14848号、国際公開第2004/14962号、国際公開第2004/072126号、および国際公開第2004/096870号に記載された方法である。 The TERP method is a method of polymerizing a radically polymerizable compound (vinyl monomer) using an organic tellurium compound as a chain transfer agent. 2004/072126 and methods described in WO 2004/096870.

TERP法の具体的な重合法としては、下記(a)~(d)が挙げられる。
(a)ビニルモノマーを、一般式(4)で表される有機テルル化合物を用いて重合する。
(b)ビニルモノマーを、一般式(4)で表される有機テルル化合物とアゾ系重合開始剤との混合物を用いて重合する。
(c)ビニルモノマーを、一般式(4)で表される有機テルル化合物と一般式(5)で表される有機ジテルリド化合物との混合物を用いて重合する。
(d)ビニルモノマーを、一般式(4)で表される有機テルル化合物とアゾ系重合開始剤と一般式(5)で表される有機ジテルリド化合物との混合物を用いて重合する。
Specific polymerization methods for the TERP method include the following (a) to (d).
(a) A vinyl monomer is polymerized using an organic tellurium compound represented by general formula (4).
(b) A vinyl monomer is polymerized using a mixture of an organic tellurium compound represented by general formula (4) and an azo polymerization initiator.
(c) A vinyl monomer is polymerized using a mixture of an organic tellurium compound represented by general formula (4) and an organic ditelluride compound represented by general formula (5).
(d) A vinyl monomer is polymerized using a mixture of an organic tellurium compound represented by general formula (4), an azo polymerization initiator, and an organic ditelluride compound represented by general formula (5).

Figure 0007217680000009
〔一般式(4)において、R41は、炭素数1~8のアルキル基、アリール基または芳香族ヘテロ環基を示す。R42およびR43は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~8のアルキル基を示す。R44は、炭素数1~8のアルキル基、アリール基、置換アリール基、芳香族ヘテロ環基、アルコキシ基、アシル基、アミド基、オキシカルボニル基、シアノ基、アリル基またはプロパルギル基を示す。
一般式(5)において、R41は、炭素数1~8のアルキル基、アリール基または芳香族ヘテロ環基を示す。〕
Figure 0007217680000009
[In general formula (4), R 41 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group or an aromatic heterocyclic group. R 42 and R 43 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. R 44 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, a substituted aryl group, an aromatic heterocyclic group, an alkoxy group, an acyl group, an amido group, an oxycarbonyl group, a cyano group, an allyl group or a propargyl group.
In general formula (5), R 41 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group or an aromatic heterocyclic group. ]

41で表される基は、炭素数1~8のアルキル基、アリール基または芳香族ヘテロ環基であり、具体的には次の通りである。
炭素数1~8のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の直鎖または分岐鎖アルキル基や、シクロヘキシル基等の環状アルキル基等を挙げることができる。好ましくは炭素数1~4の直鎖または分岐鎖アルキル基であり、更に好ましくはメチル基またはエチル基である。
アリール基としては、フェニル基、ナフチル基等を挙げることができる。
芳香族ヘテロ環基としては、ピリジル基、フリル基、チエニル基等を挙げることができる。
The group represented by R 41 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group or an aromatic heterocyclic group, and specific examples are as follows.
Examples of alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group and heptyl. linear or branched alkyl groups such as radicals, octyl groups, and cyclic alkyl groups such as cyclohexyl groups. A linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and a methyl group or an ethyl group is more preferable.
A phenyl group, a naphthyl group, etc. can be mentioned as an aryl group.
A pyridyl group, a furyl group, a thienyl group, etc. can be mentioned as an aromatic heterocyclic group.

42およびR43で表される基は、それぞれ独立に水素原子または炭素数1~8のアルキル基であり、各基は、具体的には次の通りである。
炭素数1~8のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の直鎖または分岐鎖アルキル基や、シクロヘキシル基等の環状アルキル基等を挙げることができる。好ましくは炭素数1~4の直鎖または分岐鎖アルキル基であり、更に好ましくはメチル基またはエチル基である。
The groups represented by R 42 and R 43 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and specific examples of each group are as follows.
Examples of alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group and heptyl. linear or branched alkyl groups such as radicals, octyl groups, and cyclic alkyl groups such as cyclohexyl groups. A linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and a methyl group or an ethyl group is more preferable.

44で表される基は、炭素数1~8のアルキル基、アリール基、置換アリール基、芳香族ヘテロ環基、アルコキシ基、アシル基、アミド基、オキシカルボニル基、シアノ基、アリル基またはプロパルギル基であり、具体的には次の通りである。
炭素数1~8のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の直鎖または分岐鎖アルキル基、シクロヘキシル基等の環状アルキル基等を挙げることができる。好ましくは炭素数1~4の直鎖または分岐鎖アルキル基であり、更に好ましくはメチル基またはエチル基である。
アリール基としては、フェニル基、ナフチル基等を挙げることができる。好ましくはフェニル基である。
置換アリール基としては、置換基を有しているフェニル基、置換基を有しているナフチル基等を挙げることができる。前記置換基を有しているアリール基の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、-COR411で示されるカルボニル含有基(R411は炭素数1~8のアルキル基、アリール基、炭素数1~8のアルコキシ基またはアリーロキシ基)、スルホニル基、トリフルオロメチル基等を挙げることができる。また、これらの置換基は、1個または2個置換しているのがよい。
芳香族ヘテロ環基としては、ピリジル基、フリル基、チエニル基等を挙げることができる。
アルコキシ基としては、炭素数1~8のアルキル基が酸素原子に結合した基が好ましく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、ペンチロキシ基、ヘキシロキシ基、ヘプチロキシ基、オクチロキシ基等を挙げることができる。
アシル基としては、アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基等を挙げることができる。
アミド基としては、-CONR421422(R421、R422は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1~8のアルキル基またはアリール基)を挙げることがきる。
オキシカルボニル基としては、-COOR431(R431は水素原子、炭素数1~8のアルキル基またはアリール基)で表される基が好ましく、例えばカルボキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、n-ブトキシカルボニル基、sec-ブトキシカルボニル基、tert-ブトキシカルボニル基、n-ペンチルオキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基等を挙げることができる。好ましいオキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基が挙げられる。
アリル基としては、-CR441442-CR443=CR444445(R441、R442は、それぞれ独立に水素原子または炭素数1~8のアルキル基、R443、R444、R445は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1~8のアルキル基またはアリール基であり、それぞれの置換基が環状構造で繋がっていてもよい)等を挙げることができる。
プロパルギル基としては、-CR451452-C≡CR453(R451、R452は、水素原子または炭素数1~8のアルキル基、R453は、水素原子、炭素数1~8のアルキル基、アリール基またはシリル基)等を挙げることができる。
The group represented by R 44 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, a substituted aryl group, an aromatic heterocyclic group, an alkoxy group, an acyl group, an amide group, an oxycarbonyl group, a cyano group, an allyl group or It is a propargyl group, specifically as follows.
Examples of alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group and heptyl. linear or branched alkyl groups such as octyl groups, cyclic alkyl groups such as cyclohexyl groups, and the like. A linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and a methyl group or an ethyl group is more preferable.
A phenyl group, a naphthyl group, etc. can be mentioned as an aryl group. A phenyl group is preferred.
Examples of the substituted aryl group include a phenyl group having a substituent, a naphthyl group having a substituent, and the like. Examples of substituents of the aryl group having the above-mentioned substituents include halogen atoms, hydroxy groups, alkoxy groups, amino groups, nitro groups, cyano groups, and carbonyl-containing groups represented by —COR 411 (R 411 is a carbon 1-8 alkyl groups, aryl groups, C1-8 alkoxy groups or aryloxy groups), sulfonyl groups, trifluoromethyl groups and the like. Moreover, it is preferable that one or two of these substituents are substituted.
A pyridyl group, a furyl group, a thienyl group, etc. can be mentioned as an aromatic heterocyclic group.
The alkoxy group is preferably a group in which an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is bonded to an oxygen atom. butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group and the like.
Acyl groups include acetyl, propionyl, and benzoyl groups.
Examples of amide groups include -CONR 421 R 422 (R 421 and R 422 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or an aryl group).
The oxycarbonyl group is preferably a group represented by --COOR 431 (R 431 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an aryl group), such as a carboxy group, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group and a propoxycarbonyl group. group, n-butoxycarbonyl group, sec-butoxycarbonyl group, tert-butoxycarbonyl group, n-pentyloxycarbonyl group, phenoxycarbonyl group and the like. Preferred oxycarbonyl groups include methoxycarbonyl and ethoxycarbonyl groups.
The allyl group includes -CR 441 R 442 -CR 443 =CR 444 R 445 (R 441 and R 442 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, R 443 , R 444 and R 445 are , each independently a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group having 1 to 8 carbon atoms, and each substituent may be connected in a cyclic structure).
The propargyl group includes —CR 451 R 452 —C≡CR 453 (R 451 and R 452 are a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, R 453 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms , an aryl group or a silyl group) and the like.

一般式(4)で表される有機テルル化合物は、具体的には(メチルテラニルメチル)ベンゼン、(メチルテラニルメチル)ナフタレン、エチル-2-メチル-2-メチルテラニル-プロピオネート、エチル-2-メチル-2-n-ブチルテラニル-プロピオネート、(2-トリメチルシロキシエチル)-2-メチル-2-メチルテラニル-プロピオネート、(2-ヒドロキシエチル)-2-メチル-2-メチルテラニル-プロピオネートまたは(3-トリメチルシリルプロパルギル)-2-メチル-2-メチルテラニル-プロピオネート等、国際公開第2004/14848号、国際公開第2004/14962号、国際公開第2004/072126号、および国際公開第2004/096870号に記載された有機テルル化合物の全てを例示することができる。 Specifically, the organic tellurium compound represented by the general formula (4) is (methyltheranylmethyl)benzene, (methyltheranylmethyl)naphthalene, ethyl-2-methyl-2-methyltheranyl-propionate, ethyl-2- methyl-2-n-butyltheranyl-propionate, (2-trimethylsiloxyethyl)-2-methyl-2-methyltheranyl-propionate, (2-hydroxyethyl)-2-methyl-2-methyltheranyl-propionate or (3-trimethylsilylpropargyl )-2-methyl-2-methylteranyl-propionate, etc., organic All tellurium compounds can be exemplified.

一般式(5)で表される有機ジテルリド化合物の具体例としては、ジメチルジテルリド、ジエチルジテルリド、ジ-n-プロピルジテルリド、ジイソプロピルジテルリド、ジシクロプロピルジテルリド、ジ-n-ブチルジテルリド、ジ-s-ブチルジテルリド、ジ-t-ブチルジテルリド、ジシクロブチルジテルリド、ジフェニルジテルリド、ビス-(p-メトキシフェニル)ジテルリド、ビス-(p-アミノフェニル)ジテルリド、ビス-(p-ニトロフェニル)ジテルリド、ビス-(p-シアノフェニル)ジテルリド、ビス-(p-スルホニルフェニル)ジテルリド、ジナフチルジテルリドまたはジピリジルジテルリド等を例示することができる。 Specific examples of the organic ditelluride compound represented by the general formula (5) include dimethyl ditelluride, diethyl ditelluride, di-n-propyl ditelluride, diisopropyl ditelluride, dicyclopropyl ditelluride, di -n-butyl ditelluride, di-s-butyl ditelluride, di-t-butyl ditelluride, dicyclobutyl ditelluride, diphenyl ditelluride, bis-(p-methoxyphenyl) ditelluride, bis-(p-aminophenyl) ditelluride, bis -(p-nitrophenyl)ditelluride, bis-(p-cyanophenyl)ditelluride, bis-(p-sulfonylphenyl)ditelluride, dinaphthylditelluride, dipyridylditelluride and the like can be exemplified.

アゾ系重合開始剤は、通常のラジカル重合で使用するアゾ系重合開始剤であれば特に制限なく使用することができる。例えば、2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)(AIBN)、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)(AMBN)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(ADVN)、1,1’-アゾビス(1-シクロヘキサンカルボニトリル)(ACHN)、ジメチル-2,2’-アゾビスイソブチレート(MAIB)、4,4’-アゾビス(4-シアノバレリアン酸)(ACVA)、1,1’-アゾビス(1-アセトキシ-1-フェニルエタン)、2,2’-アゾビス(2-メチルブチルアミド)、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)(V-70)、2,2’-アゾビス(2-メチルアミジノプロパン)二塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]、2,2’-アゾビス(2,4,4-トリメチルペンタン)、2-シアノ-2-プロピルアゾホルムアミド、2,2’-アゾビス(N-ブチル-2-メチルプロピオンアミド)、または2,2’-アゾビス(N-シクロヘキシル-2-メチルプロピオンアミド)等を例示することができる。 As the azo polymerization initiator, any azo polymerization initiator that is commonly used in radical polymerization can be used without any particular limitation. For example, 2,2′-azobis(isobutyronitrile) (AIBN), 2,2′-azobis(2-methylbutyronitrile) (AMBN), 2,2′-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) ) (ADVN), 1,1′-azobis(1-cyclohexanecarbonitrile) (ACHN), dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate (MAIB), 4,4′-azobis(4-cyanovaleric acid ) (ACVA), 1,1′-azobis(1-acetoxy-1-phenylethane), 2,2′-azobis(2-methylbutyramide), 2,2′-azobis(4-methoxy-2,4 -dimethylvaleronitrile) (V-70), 2,2′-azobis(2-methylamidinopropane) dihydrochloride, 2,2′-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane], 2 , 2′-azobis[2-methyl-N-(2-hydroxyethyl)propionamide], 2,2′-azobis(2,4,4-trimethylpentane), 2-cyano-2-propylazoformamide, 2 , 2′-azobis(N-butyl-2-methylpropionamide) or 2,2′-azobis(N-cyclohexyl-2-methylpropionamide).

重合工程は、不活性ガスで置換した容器で、ビニルモノマーと一般式(4)の有機テルル化合物とに、ビニルモノマーの種類に応じて反応促進、分子量および分子量分布の制御等の目的で、さらにアゾ系重合開始剤および/または一般式(5)の有機ジテルリド化合物を混合する。このとき、不活性ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリウム等を挙げることができる。好ましくは、アルゴン、窒素が良い。 In the polymerization step, in a vessel purged with an inert gas, the vinyl monomer and the organic tellurium compound of general formula (4) are added to the vinyl monomer for the purpose of promoting the reaction, controlling the molecular weight and molecular weight distribution, etc., according to the type of the vinyl monomer. An azo polymerization initiator and/or an organic ditelluride compound of general formula (5) is mixed. At this time, examples of the inert gas include nitrogen, argon, and helium. Argon and nitrogen are preferred.

前記(a)、(b)、(c)および(d)におけるビニルモノマーの使用量は、目的とする共重合体の物性により適宜調節すればよい。一般式(4)の有機テルル化合物1molに対しビニルモノマーを5mol~10000molとすることが好ましい。 The amount of the vinyl monomer used in (a), (b), (c) and (d) may be appropriately adjusted according to the physical properties of the intended copolymer. It is preferable to use 5 mol to 10000 mol of the vinyl monomer per 1 mol of the organotellurium compound of general formula (4).

前記(b)の一般式(4)の有機テルル化合物とアゾ系重合開始剤とを併用する場合、一般式(4)の有機テルル化合物1molに対してアゾ系重合開始剤を0.01mol~10molとすることが好ましい。 When the organic tellurium compound of general formula (4) and the azo polymerization initiator (b) are used in combination, 0.01 mol to 10 mol of the azo polymerization initiator is used per 1 mol of the organic tellurium compound of general formula (4). It is preferable to

前記(c)の一般式(4)の有機テルル化合物と一般式(5)の有機ジテルリド化合物とを併用する場合、一般式(4)の有機テルル化合物1molに対して一般式(5)の有機ジテルル化合物を0.01mol~100molとすることが好ましい。 When the organic tellurium compound of general formula (4) and the organic ditelluride compound of general formula (5) of (c) are used in combination, the organic tellurium compound of general formula (5) is used per 1 mol of the organic tellurium compound of general formula (4). The ditellurium compound is preferably 0.01 mol to 100 mol.

前記(d)の一般式(4)の有機テルル化合物と一般式(5)の有機ジテルリド化合物とアゾ系重合開始剤とを併用する場合、一般式(4)の有機テルル化合物1molに対して一般式(5)の有機ジテルリド化合物を0.01mol~100molとすることが好ましく、一般式(4)の有機テルル化合物1molに対してアゾ系重合開始剤を0.01mol~10molとすることが好ましい。 When the organic tellurium compound of general formula (4) in (d), the organic ditelluride compound of general formula (5), and the azo polymerization initiator are used in combination, general formula (4) per 1 mol of the organic tellurium compound The organic ditelluride compound of formula (5) is preferably 0.01 mol to 100 mol, and the azo polymerization initiator is preferably 0.01 mol to 10 mol per 1 mol of the organic tellurium compound of general formula (4).

重合反応は、無溶媒でも行うことができるが、ラジカル重合で一般に使用される非プロトン性溶媒またはプロトン性溶媒を使用し、前記混合物を撹拌して行なってもよい。使用できる非プロトン性溶媒は、例えば、アニソール、ベンゼン、トルエン、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、アセトン、2-ブタノン(メチルエチルケトン)、ジオキサン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、クロロホルム、四塩化炭素、テトラヒドロフラン(THF)、酢酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートまたはトリフルオロメチルベンゼン等を例示することができる。また、プロトン性溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n-ブタノール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、1-メトキシ-2-プロパノール、ヘキサフルオロイソプロパノールまたはジアセトンアルコール等を例示することができる。 The polymerization reaction can be carried out without a solvent, but may be carried out by using an aprotic or protic solvent generally used in radical polymerization and stirring the mixture. Aprotic solvents that can be used are, for example, anisole, benzene, toluene, N,N-dimethylformamide (DMF), dimethylsulfoxide (DMSO), acetone, 2-butanone (methyl ethyl ketone), dioxane, propylene glycol monomethyl ether acetate, chloroform. , carbon tetrachloride, tetrahydrofuran (THF), ethyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, trifluoromethylbenzene, and the like. Examples of protic solvents include water, methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, 1-methoxy-2-propanol, hexafluoroisopropanol and diacetone alcohol.

溶媒の使用量としては、適宜調節すればよく、例えば、ビニルモノマー1gに対して、0.01ml以上が好ましく、より好ましくは0.05ml以上、さらに好ましくは0.1ml以上であり、50ml以下が好ましく、より好ましくは10ml以下、さらに好ましくは1ml以下である。 The amount of the solvent to be used may be adjusted as appropriate. For example, it is preferably 0.01 ml or more, more preferably 0.05 ml or more, still more preferably 0.1 ml or more, and 50 ml or less per 1 g of the vinyl monomer. It is preferably 10 ml or less, more preferably 1 ml or less.

反応温度、反応時間は、得られる共重合体の分子量或いは分子量分布により適宜調節すればよいが、通常、0℃~150℃で、1分~100時間撹拌する。TERP法は、低い重合温度および短い重合時間であっても高い収率と精密な分子量分布を得ることができる。このとき、圧力は、通常、常圧で行われるが、加圧または減圧しても構わない。 The reaction temperature and reaction time may be appropriately adjusted depending on the molecular weight or molecular weight distribution of the resulting copolymer, but the mixture is usually stirred at 0°C to 150°C for 1 minute to 100 hours. The TERP method can obtain high yields and precise molecular weight distributions even at low polymerization temperatures and short polymerization times. At this time, the pressure is usually normal pressure, but may be pressurized or reduced.

重合反応の終了後、得られた反応混合物から、通常の分離精製手段により、使用溶媒、残存ビニルモノマーの除去等を行い、目的とする共重合体を分離することができる。 After completion of the polymerization reaction, the desired copolymer can be separated from the resulting reaction mixture by removing the used solvent, residual vinyl monomers, and the like by ordinary separation and purification means.

重合反応により得られる共重合体の成長末端は、テルル化合物由来の-TeR41(式中、R41は上記と同じである)の形態であり、重合反応終了後の空気中の操作により失活していくが、テルル原子が残存する場合がある。テルル原子が末端に残存した共重合体は着色したり、熱安定性が劣ったりするため、テルル原子を除去することが好ましい。 The growing terminal of the copolymer obtained by the polymerization reaction is in the form of —TeR 41 (wherein R 41 is the same as above) derived from the tellurium compound, and is deactivated by an operation in air after the completion of the polymerization reaction. However, tellurium atoms may remain. Since a copolymer having a tellurium atom remaining at the end thereof is colored or has poor thermal stability, it is preferable to remove the tellurium atom.

テルル原子を除去する方法としては、トリブチルスタンナンまたはチオール化合物等を用いるラジカル還元方法;活性炭、シリカゲル、活性アルミナ、活性白土、モレキュラーシーブスおよび高分子吸着剤等で吸着する方法;イオン交換樹脂等で金属を吸着する方法;過酸化水素水または過酸化ベンゾイル等の過酸化物を添加したり、空気または酸素を系中に吹き込むことで共重合体末端のテルル原子を酸化分解させ、水洗や適切な溶媒を組み合わせることにより残留テルル化合物を除去する液-液抽出法や固-液抽出法;特定の分子量以下のもののみを抽出除去する限界ろ過等の溶液状態での精製方法;を用いることができ、また、これらの方法を組み合わせて用いることもできる。 Methods for removing tellurium atoms include radical reduction methods using tributylstannane or thiol compounds; adsorption methods using activated carbon, silica gel, activated alumina, activated clay, molecular sieves, polymer adsorbents, etc.; ion exchange resins, etc. Method of adsorbing metals: Hydrogen peroxide solution or peroxides such as benzoyl peroxide are added, air or oxygen is blown into the system to oxidize and decompose the tellurium atoms at the ends of the copolymer, washing with water or appropriate A liquid-liquid extraction method or solid-liquid extraction method that removes residual tellurium compounds by combining solvents; a purification method in a solution state such as ultrafiltration that extracts and removes only those with a specific molecular weight or less; , or a combination of these methods can be used.

式(3)で表される構造単位の3級アミン基を4級化する場合、4級化剤としては、式(6-1)で表される硫酸化合物、式(6-2)で表されるスルホン酸化合物が挙げられる。 When the tertiary amine group of the structural unit represented by formula (3) is quaternized, the quaternizing agent may be a sulfuric acid compound represented by formula (6-1), or a sulfuric acid compound represented by formula (6-2). and sulfonic acid compounds.

Figure 0007217680000010
〔式(6-1)中、R21およびR23は、アルキル基もしくは芳香族基を示す。
式(6-2)中、R22およびR24は、アルキル基もしくは芳香族基を示す。〕
Figure 0007217680000010
[In formula (6-1), R 21 and R 23 represent an alkyl group or an aromatic group.
In formula (6-2), R 22 and R 24 represent an alkyl group or an aromatic group. ]

21~R24で示されるアルキル基としては、直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、環状アルキル基等を挙げることができ、好ましくは炭素数が1~20である直鎖アルキル基、より好ましくは炭素数が1~10である直鎖アルキル基、さらに好ましくは炭素数が1~5である直鎖アルキル基である。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等を挙げることができる。なお、式(6-1)において、R21とR23は、同一の置換基であることが好ましい。 Examples of the alkyl group represented by R 21 to R 24 include straight-chain alkyl groups, branched-chain alkyl groups, cyclic alkyl groups, etc., preferably straight-chain alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, more preferably is a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Specific examples include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group and decyl group. In formula (6-1), R 21 and R 23 are preferably the same substituent.

21~R24で示される芳香族基としては、アリール基、アルキルアリール基、アラルキル基、アリールオキシ基、アリールオキシアルキル基、アルキルアリールオキシ基、アラルキルオキシ基等が挙げられ、炭素数が6~12の芳香環基が好ましい。具体的にはフェニル基、ベンジル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ナフタレン基等を挙げることができる。 Aromatic groups represented by R 21 to R 24 include aryl groups, alkylaryl groups, aralkyl groups, aryloxy groups, aryloxyalkyl groups, alkylaryloxy groups, aralkyloxy groups and the like, and have 6 carbon atoms. ~12 aromatic ring groups are preferred. Specific examples include phenyl group, benzyl group, tolyl group, xylyl group, mesityl group, naphthalene group and the like.

前記硫酸化合物としては、硫酸ジメチル、硫酸メチルエチル、硫酸ジエチル、硫酸ジ-n-プロピル、硫酸メチル-n-プロピル、硫酸メチルイソプロピル、硫酸エチル-n-プロピル、硫酸ジ-n-ブチル、硫酸メチル-n-ブチル、硫酸エチル-n-ブチル、硫酸n-プロピルブチル、硫酸ジフェニル、硫酸メチルフェニル、硫酸エチルフェニル等が挙げられる。これらの中でも硫酸ジアルキルが好ましく、硫酸ジメチル、硫酸ジエチルが特に好ましい。 Examples of the sulfate compounds include dimethyl sulfate, methyl ethyl sulfate, diethyl sulfate, di-n-propyl sulfate, methyl-n-propyl sulfate, methyl isopropyl sulfate, ethyl-n-propyl sulfate, di-n-butyl sulfate, and methyl sulfate. -n-butyl, ethyl-n-butyl sulfate, n-propylbutyl sulfate, diphenyl sulfate, methylphenyl sulfate, ethylphenyl sulfate and the like. Among these, dialkyl sulfates are preferred, and dimethyl sulfate and diethyl sulfate are particularly preferred.

前記スルホン酸化合物としては、メタンスルホン酸メチル、メタンスルホン酸エチル、メタンスルホン酸プロピル、メタンスルホン酸ブチル、メタンスルホン酸イソプロピル、ベンゼンスルホン酸エチル、ベンゼンスルホン酸メチル、p-トルエンスルホン酸メチル、p-トルエンスルホン酸エチル等が挙げられる。これらの中でも芳香環を有する芳香族スルホン酸が好ましく、p-トルエンスルホン酸メチル、p-トルエンスルホン酸エチルが特に好ましい。 Examples of the sulfonic acid compound include methyl methanesulfonate, ethyl methanesulfonate, propyl methanesulfonate, butyl methanesulfonate, isopropyl methanesulfonate, ethyl benzenesulfonate, methyl benzenesulfonate, methyl p-toluenesulfonate, and p-toluenesulfonate. - ethyl toluenesulfonate and the like. Among these, aromatic sulfonic acids having an aromatic ring are preferred, and methyl p-toluenesulfonate and ethyl p-toluenesulfonate are particularly preferred.

重合物中の式(3)で表される構造単位の一部の3級アミン構造を4級化する方法としては、重合物と4級化剤とを接触させる方法が挙げられる。具体的には、式(3)で表される構造単位を形成し得るビニルモノマーを含有するモノマー組成物を重合した後、この反応液に4級化剤を添加し、撹拌する方法が挙げられる。4級化剤を添加する反応液の温度は25℃~65℃が好ましく、撹拌時間は、1時間~20時間が好ましい。4級化剤を添加する際に、重合後の反応液を希釈することも好ましい。希釈のために添加する溶媒としては、重合反応に使用し得る溶媒、プロトン性溶媒、重合反応に使用し得る溶媒とプロトン性溶媒との混合溶媒が挙げられ、目的とするブロック共重合体の溶解度により適宜選択すればよい。 As a method for quaternizing a part of the tertiary amine structure of the structural unit represented by formula (3) in the polymer, there is a method of contacting the polymer with a quaternizing agent. Specifically, a method of polymerizing a monomer composition containing a vinyl monomer capable of forming a structural unit represented by formula (3), adding a quaternizing agent to the reaction solution, and stirring the reaction solution may be mentioned. . The temperature of the reaction solution to which the quaternizing agent is added is preferably 25° C. to 65° C., and the stirring time is preferably 1 hour to 20 hours. It is also preferable to dilute the reaction solution after polymerization when adding the quaternizing agent. Examples of the solvent added for dilution include a solvent that can be used in the polymerization reaction, a protic solvent, and a mixed solvent of a solvent that can be used in the polymerization reaction and a protic solvent. can be selected as appropriate.

<分散剤>
本発明の分散剤は、前記ブロック共重合体を主成分(50質量%以上)として含有するものであり、好ましくは前記ブロック共重合体を75質量%以上含有するものであり、より好ましくは前記ブロック共重合体のみから構成される。前記ブロック共重合体は、例えば、その構造中(Bブロック)の3級アミノ基、4級アンモニウム塩基が、酸性着色材または酸性基含有色素誘導体で処理された着色材の酸性基と強固に結合し、このBブロックが着色材に吸着することで、着色材分散性を高める作用を発揮すると考えられる。すなわち、本発明の分散剤は、この作用によって着色材の良好に分散させる成分であるので、分散させる着色材の種類については特に限定されない。本発明の分散剤を用いた着色組成物は、アルカリ現像性を有することから、カラーフィルタ用分散剤として好適に使用することができる。
<Dispersant>
The dispersant of the present invention contains the block copolymer as a main component (50% by mass or more), preferably contains 75% by mass or more of the block copolymer, more preferably the above Consists only of block copolymers. In the block copolymer, for example, the tertiary amino group and quaternary ammonium base in the structure (B block) are strongly bonded to the acidic group of the acidic coloring agent or the coloring agent treated with an acidic group-containing dye derivative. However, it is believed that the B block adsorbs to the colorant, thereby exhibiting the effect of enhancing the dispersibility of the colorant. That is, the dispersant of the present invention is a component that disperses the colorant well by this action, so the type of colorant to be dispersed is not particularly limited. Since the coloring composition using the dispersant of the present invention has alkali developability, it can be suitably used as a dispersant for color filters.

<着色組成物>
本発明の着色組成物は、前記分散剤、着色材、分散媒体およびバインダー樹脂を含有する。
<Coloring composition>
The coloring composition of the present invention contains the dispersant, colorant, dispersion medium and binder resin.

(着色材)
前記着色材の種類は、その用途に応じて適宜選択すればよく、例えば顔料、染料が挙げられる。前記着色組成物は、耐光性および耐熱性の観点から、着色材として顔料を含有することが好ましい。顔料としては、有機顔料および無機顔料のいずれでもよいが、有機化合物を主成分とする有機顔料が特に好ましい。顔料としては、例えば、赤色顔料、黄色顔料、橙色顔料、青色顔料、緑色顔料、紫色顔料等の各色の顔料が挙げられる。顔料の構造は、モノアゾ系顔料、ジアゾ系顔料、縮合ジアゾ系顔料等のアゾ系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、フタロシアニン系顔料、イソインドリノン系顔料、イソインドリン系顔料、キナクリドン系顔料、インディゴ系顔料、チオインディゴ系顔料、キノフタロン系顔料、ジオキサジン系顔料、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料等の多環系顔料等が挙げられる。着色組成物に含まれる着色材は、1種類のみであってもよいし、色度などの調整のために複数種類であってもよい。
(colorant)
The type of the coloring material may be appropriately selected according to its use, and examples thereof include pigments and dyes. From the viewpoint of light resistance and heat resistance, the coloring composition preferably contains a pigment as a coloring agent. As the pigment, either an organic pigment or an inorganic pigment may be used, but an organic pigment containing an organic compound as a main component is particularly preferable. Examples of pigments include pigments of various colors such as red pigments, yellow pigments, orange pigments, blue pigments, green pigments, and purple pigments. The structure of the pigment includes azo pigments such as monoazo pigments, diazo pigments, condensed diazo pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, phthalocyanine pigments, isoindolinone pigments, isoindoline pigments, quinacridone pigments, and indigo pigments. polycyclic pigments such as polycyclic pigments, thioindigo pigments, quinophthalone pigments, dioxazine pigments, anthraquinone pigments, perylene pigments, and perinone pigments. The coloring material contained in the coloring composition may be of only one type, or may be of a plurality of types for adjustment of chromaticity and the like.

顔料の具体例としては、C.I.Pigment Red 7、9、14、41、48:1、48:2、48:3、48:4、81:1、81:2、81:3、122、123、146、149、168、177、178、179、187、200、202、208、210、215、224、254、255、264等の赤色顔料;C.I.Pigment Yellow 1、3、5、6、14、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、93、97、98、104、108、110、138、139、147、150、151、154、155、166、167、168、170、180、185、188、193、194、213等の黄色顔料;C.I.Pigment Orange 36、38、43等の橙色顔料;C.I.Pigment Blue 15、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60等の青色顔料;C.I.Pigment Green 7、36、58、59、62、63等の緑色顔料;C.I.Pigment Violet 23、29、32、50等の紫色顔料等が挙げられる。顔料は、これらの中でも、C.I.Pigment Red 254、C.I.Pigment Red 255、C.I.Pigment Red 264、C.I.Pigment Blue 15、C.I.Pigment Blue 15:2、C.I.Pigment Blue 15:3、C.I.Pigment Blue 15:4、C.I.Pigment Blue 15:6、C.I.Pigment Blue 16、C.I.Pigment Green 7、C.I.Pigment Green 36、C.I.Pigment Green 58、C.I.Pigment Green 59等が好ましい。 Specific examples of pigments include C.I. I. Pigment Red 7, 9, 14, 41, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 81:1, 81:2, 81:3, 122, 123, 146, 149, 168, 177, red pigments such as C.I. I. Pigment Yellow 1, 3, 5, 6, 14, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 93, 97, 98, 104, 108, 110, 138, 139, 147, yellow pigments such as C.I. I. Orange pigments such as C.I. Pigment Orange 36, 38, 43; I. Blue pigments such as C.I. Pigment Blue 15, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 22, 60; I. Green pigments such as C.I. Pigment Green 7, 36, 58, 59, 62, 63; I. Purple pigments such as Pigment Violet 23, 29, 32, 50 and the like are included. Among these pigments, C.I. I. Pigment Red 254, C.I. I. Pigment Red 255, C.I. I. Pigment Red 264, C.I. I. Pigment Blue 15, C.I. I. Pigment Blue 15:2, C.I. I. Pigment Blue 15:3, C.I. I. Pigment Blue 15:4, C.I. I. Pigment Blue 15:6, C.I. I. Pigment Blue 16, C.I. I. Pigment Green 7, C.I. I. Pigment Green 36, C.I. I. Pigment Green 58, C.I. I. Pigment Green 59 and the like are preferred.

本発明の着色組成物を使用してカラーフィルタのブラックマトリックス等の遮光材を形成する場合には、黒色の顔料を使用することができる。黒色顔料は単独で使用してもよく、また、前記赤色顔料、前記緑色顔料、前記青色顔料等を混合して使用してもよい。黒色顔料としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、ボーンブラック、黒鉛、鉄黒、チタンブラック等を挙げることができる。これらの中では、遮光率、画像特性の観点からカーボンブラック、チタンブラックが好ましい。 When the coloring composition of the present invention is used to form a light shielding material such as a black matrix of a color filter, a black pigment can be used. A black pigment may be used alone, or a mixture of the red pigment, the green pigment, the blue pigment, and the like may be used. Examples of black pigments include carbon black, acetylene black, lamp black, bone black, graphite, iron black, and titanium black. Among these, carbon black and titanium black are preferable from the viewpoint of light shielding rate and image characteristics.

前記着色材の個数平均粒子径は、その用途に応じて適宜選択すればよく、特に限定はない。前記着色組成物は、高透明性及び高コントラス性の観点から、個数平均粒子径が10nm~150nmの着色材を含有することが好ましい。 The number average particle size of the coloring material may be appropriately selected according to its use, and is not particularly limited. From the viewpoint of high transparency and high contrast, the coloring composition preferably contains a coloring material having a number average particle size of 10 nm to 150 nm.

前記着色材は、分散助剤として色素誘導体を含有していてもよい。前記色素誘導体としては、分散剤に含まれるブロック共重合体中の3級アミノ基、4級アンモニウム塩基とイオン結合させて吸着させるために、酸性基を有する酸性の色素誘導体を含有することが好ましい。この色素誘導体は、色素骨格に酸性官能基が導入されたものである。色素骨格としては、着色組成物を構成している着色材と同一または類似の骨格、該顔料の原料となる化合物と同一または類似の骨格が好ましい。色素骨格の具体例としては、アゾ系色素骨格、フタロシアニン系色素骨格、アントラキノン系色素骨格、トリアジン系色素骨格、アクリジン系色素骨格、ペリレン系色素骨格等を挙げることができる。色素骨格に導入される酸性基としては、カルボキシ基、リン酸基、スルホン酸基が好ましい。なお、合成の都合上、および酸性度の強さからスルホン酸基が好ましい。また、酸性基は、色素骨格に直接結合してもよいが、アルキル基やアリール基等の炭化水素基;エステル、エーテル、スルホンアミド、ウレタン結合を介して色素骨格に結合してもよい。色素誘導体の使用量は特に限定はないが、例えば、着色材100質量部に対して4質量部~17質量部であることが好ましい。 The coloring material may contain a pigment derivative as a dispersing aid. As the dye derivative, it is preferable to contain an acidic dye derivative having an acidic group in order to ionically bond with and adsorb to the tertiary amino group and quaternary ammonium base in the block copolymer contained in the dispersant. . This dye derivative has an acidic functional group introduced into the dye skeleton. As the pigment skeleton, a skeleton identical or similar to that of the coloring material constituting the coloring composition, and a skeleton identical or similar to that of the compound that is the raw material of the pigment are preferable. Specific examples of the dye skeleton include an azo dye skeleton, a phthalocyanine dye skeleton, an anthraquinone dye skeleton, a triazine dye skeleton, an acridine dye skeleton, and a perylene dye skeleton. A carboxy group, a phosphoric acid group, and a sulfonic acid group are preferable as the acidic group to be introduced into the dye skeleton. A sulfonic acid group is preferred for the convenience of synthesis and for its strong acidity. The acidic group may be directly bonded to the dye skeleton, or may be bonded to the dye skeleton via a hydrocarbon group such as an alkyl group or an aryl group; an ester, ether, sulfonamide or urethane bond. The amount of the pigment derivative to be used is not particularly limited, but it is preferably 4 parts by mass to 17 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the colorant.

着色組成物における着色材の含有量の上限値は、輝度の観点から、着色組成物の固形分全量中において、通常80質量%であり、70質量%であることが好ましく、60質量%であることがより好ましい。また、着色組成物における着色材の含有量の下限値は、着色組成物の固形分全量中において、通常10質量%であり、20質量%であることが好ましく、30質量%であることがより好ましい。ここで固形分とは、後述する分散媒体以外の成分である。 The upper limit of the content of the coloring material in the coloring composition, from the viewpoint of brightness, in the total solid content of the coloring composition is usually 80% by mass, preferably 70% by mass, and 60% by mass. is more preferable. Further, the lower limit of the content of the coloring agent in the coloring composition is usually 10% by mass, preferably 20% by mass, more preferably 30% by mass in the total solid content of the coloring composition. preferable. Here, the solid content is a component other than the dispersion medium, which will be described later.

着色組成物における着色材に対する分散剤の含有量は、着色材100質量部に対して5質量部~200質量部であることが好ましく、10質量部~100質量部であることが好ましく、10質量部~80質量部であることがさらに好ましい。 The content of the dispersant for the coloring agent in the coloring composition is preferably 5 parts by weight to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the coloring material, preferably 10 parts by weight to 100 parts by weight, 10 parts by weight parts to 80 parts by mass is more preferable.

(分散媒体)
前記着色組成物は、分散媒体としては、着色組成物を構成する他の成分を分散または溶解し、かつこれらの成分と反応せず、適度に揮発性を有するものである限り、適宜に選択して使用できる。例えば、従来公知の有機溶媒を使用することができ、グリコールモノアルキルエーテル類、グリコールジアルキルエーテル類、グリコールアルキルエーテルアセテート類、グリコールジアセテート類、アルキルアセテート類、エーテル類、ケトン類、1価または多価アルコール類、脂肪族炭化水素類、脂環式炭化水素類、芳香族炭化水素類、鎖状または環状エステル類、アルコキシカルボン酸類、ハロゲン化炭化水素類、エーテルケトン類、ニトリル類等が挙げられる。
(dispersion medium)
The dispersion medium for the coloring composition is appropriately selected as long as it disperses or dissolves other components constituting the coloring composition, does not react with these components, and has moderate volatility. can be used For example, conventionally known organic solvents can be used, including glycol monoalkyl ethers, glycol dialkyl ethers, glycol alkyl ether acetates, glycol diacetates, alkyl acetates, ethers, ketones, monovalent or polyhydric hydric alcohols, aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, linear or cyclic esters, alkoxycarboxylic acids, halogenated hydrocarbons, ether ketones, nitriles, etc. .

グリコールモノアルキルエーテル類としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、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ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、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-n-ブチルエーテル、プロピレングリコール-t-ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、メトキシメチルペンタノール、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エチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、3-メチル-3-メトキシブタノール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル等が挙げられる。グリコールジアルキルエーテル類としては、エチレングリコールジメチルエーテル、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ジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。グリコールアルキルエーテルアセテート類としては、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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-n-ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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プロピ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アセテート、メトキシブチルアセテート、3-メトキシブチルアセテート、メトキシペンチルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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-n-ブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート等が挙げられる。グリコールジアセテート類としては、エチレングリコールジアセテート、1,3-ブチレングリコールジアセテート、1,6-ヘキサノールジアセテート等が挙げられる。アルキルアセテート類としては、シクロヘキサノールアセテート等が挙げられる。エーテル類としては、アミルエーテル、プロピルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ブチルエーテル、ジアミルエーテル、エチルイソブチルエーテル、ジヘキシルエーテル等が挙げられる。ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソアミルケトン、ジイソプロピルケトン、ジイソブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、エチルアミルケトン、メチルブチルケトン、メチルヘキシルケトン、メチルノニルケトン、メトキシメチルペンタノン等が挙げられる。1価または多価アルコール類としては、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、1-メトキシ-2-プロパノール、メトキシメチルペンタノール、グリセリン、ベンジルアルコール等が挙げられる。脂肪族炭化水素類としては、n-ペンタン、n-オクタン、ジイソブチレン、n-ヘキサン、ヘキセン、イソプレン、ジペンテン、ドデカン等が挙げられる。脂環式炭化水素類としては、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、メチルシクロヘキセン、ビシクロヘキシル等が挙げられる。芳香族炭化水素類としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン等が挙げられる。鎖状または環状エステル類としては、アミルホルメート、エチルホルメート、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸アミル、メチルイソブチレート、エチレングリコールアセテート、エチルプロピオネート、プロピルプロピオネート、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、イソ酪酸メチル、エチルカプリレート、ブチルステアレート、エチルベンゾエート、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-メトキシプロピオン酸プロピル、3-メトキシプロピオン酸ブチル、γ-ブチロラクトン等が挙げられる。アルコキシカルボン酸類としては、3-メトキシプロピオン酸、3-エトキシプロピオン酸等が挙げられる。ハロゲン化炭化水素類としては、ブチルクロライド、アミルクロライド等が挙げられる。エーテルケトン類としては、メトキシメチルペンタノン等が挙げられる。ニトリル類としては、アセトニトリル、ベンゾニトリル等が挙げられる。有機溶媒は、着色材等の分散性、分散剤の溶解性、着色組成物の塗布性等の観点から、グリコールアルキルエーテルアセテート類、グリコールモノアルキルエーテル類、1価または多価アルコール類であることが好ましい。着色組成物に含まれる溶媒は、1種類のみであってもよいし、複数種類であってもよい。 Glycol monoalkyl ethers include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-butyl ether, and propylene. Glycol-t-butyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-butyl ether, methoxymethylpentanol, propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, 3-methyl- 3-methoxybutanol, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol methyl ether and the like. Glycol dialkyl ethers include ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether and the like. Glycol alkyl ether acetates include ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, Propylene glycol monobutyl ether acetate, methoxybutyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methoxypentyl acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, triethylene glycol monomethyl Ether acetate, triethylene glycol monoethyl ether acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate and the like. Glycol diacetates include ethylene glycol diacetate, 1,3-butylene glycol diacetate, 1,6-hexanol diacetate and the like. Cyclohexanol acetate etc. are mentioned as alkyl acetates. Ethers include amyl ether, propyl ether, diethyl ether, dipropyl ether, diisopropyl ether, butyl ether, diamyl ether, ethyl isobutyl ether, dihexyl ether and the like. Ketones include acetone, methyl ethyl ketone, methyl amyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl isoamyl ketone, diisopropyl ketone, diisobutyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, ethyl amyl ketone, methyl butyl ketone, methylhexyl ketone, methyl nonyl ketone, methoxy Methylpentanone and the like can be mentioned. Monohydric or polyhydric alcohols include ethanol, propanol, butanol, hexanol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, 1-methoxy-2-propanol, methoxymethyl pentanol, glycerin, benzyl alcohol and the like. Examples of aliphatic hydrocarbons include n-pentane, n-octane, diisobutylene, n-hexane, hexene, isoprene, dipentene and dodecane. Alicyclic hydrocarbons include cyclohexane, methylcyclohexane, methylcyclohexene, bicyclohexyl and the like. Aromatic hydrocarbons include benzene, toluene, xylene, cumene and the like. Chain or cyclic esters include amyl formate, ethyl formate, ethyl acetate, butyl acetate, propyl acetate, amyl acetate, methyl isobutyrate, ethylene glycol acetate, ethyl propionate, propyl propionate, butyl butyrate. , isobutyl butyrate, methyl isobutyrate, ethyl caprylate, butyl stearate, ethyl benzoate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, 3-methoxy propyl propionate, butyl 3-methoxypropionate, γ-butyrolactone and the like. Alkoxycarboxylic acids include 3-methoxypropionic acid, 3-ethoxypropionic acid and the like. Examples of halogenated hydrocarbons include butyl chloride and amyl chloride. Methoxymethylpentanone etc. are mentioned as ether ketones. Nitriles include acetonitrile, benzonitrile and the like. The organic solvent should be glycol alkyl ether acetates, glycol monoalkyl ethers, monohydric or polyhydric alcohols, from the viewpoint of dispersibility of the coloring material, solubility of the dispersant, applicability of the coloring composition, etc. is preferred. Only one kind of solvent may be contained in the coloring composition, or plural kinds thereof may be used.

フォトリソグラフィ法にてカラーフィルタの画素を形成する場合、分散媒体の沸点が100℃~200℃(圧力1013.25hPa条件下。以下、沸点に関しては全て同様。)が好ましく、120℃~170℃がより好ましい。上記分散媒体の中でも、塗布性、表面張力などのバランスがよく、着色組成物中の構成成分の溶解度が比較的高い点から、グリコールアルキルエーテルアセテート類が好ましい。グリコールアルキルエーテルアセテート類は単独で使用しても良いし、他の分散媒体を併用しても良い。またこの場合、沸点が150℃以上の分散媒体を併用することも好ましい。このような沸点の高い分散媒体を併用することにより、着色組成物は乾きにくくなり、急激に乾燥することによる着色組成物の相互関係の破壊を抑制できる。沸点が150℃以上の分散媒体の含有割合は、分散媒体全体100質量%に対して3質量%~50質量%が好ましい。含有割合が3質量%以上であれば、スリットノズル先端で着色材などが析出・固化して異物欠陥を発生することが抑制できる。50質量%以下であれば、着色組成物の乾燥速度が遅くなり、後述するカラーフィルタ製造において乾燥時間の長期化や、プリベークのピン跡といった問題の発生が抑制できる。なお、沸点が150℃以上の分散媒体が、グリコールアルキルエーテルアセテート類であってもよく、この場合は、沸点が150℃以上の分散媒体を別途含有させなくてもかまわない。 When forming pixels of a color filter by photolithography, the boiling point of the dispersion medium is preferably 100° C. to 200° C. (under a pressure of 1013.25 hPa. Hereinafter, all boiling points are the same.), and 120° C. to 170° C. is preferable. more preferred. Among the above dispersion media, glycol alkyl ether acetates are preferred because they have a good balance of applicability, surface tension, etc., and relatively high solubility of the constituent components in the coloring composition. Glycol alkyl ether acetates may be used alone or in combination with other dispersion media. In this case, it is also preferable to use a dispersion medium having a boiling point of 150° C. or higher. By using a dispersing medium having such a high boiling point together, the coloring composition becomes difficult to dry, and destruction of interrelationships of the coloring composition due to rapid drying can be suppressed. The content of the dispersion medium having a boiling point of 150° C. or higher is preferably 3% by mass to 50% by mass with respect to 100% by mass of the entire dispersion medium. If the content is 3% by mass or more, it is possible to suppress the occurrence of foreign matter defects caused by the deposition and solidification of the coloring material at the tip of the slit nozzle. If it is 50% by mass or less, the drying speed of the coloring composition becomes slow, and problems such as prolonged drying time and pin marks during prebaking can be suppressed in the production of color filters described later. The dispersion medium having a boiling point of 150° C. or higher may be glycol alkyl ether acetates, and in this case, the dispersion medium having a boiling point of 150° C. or higher may not be included separately.

インクジェット法にてカラーフィルタの画素を形成する場合、分散媒体の沸点は130℃~300℃が好ましく、150℃~280℃がより好ましい。沸点を130℃以上とすることで、得られる塗膜の均一性が良好になる。また沸点を300℃以下とすることで熱焼成後における塗膜中の残留溶剤を低減でき、品質上の不具合や、乾燥時間の長期化を抑制できる。また、分散媒体の蒸気圧は、得られる塗膜の均一性の観点から、通常10mmHg以下、好ましくは5mmHg以下、より好ましくは1mmHg以下のものが使用できる。 When forming pixels of a color filter by an inkjet method, the boiling point of the dispersion medium is preferably 130°C to 300°C, more preferably 150°C to 280°C. By setting the boiling point to 130°C or higher, the uniformity of the resulting coating film is improved. Further, by setting the boiling point to 300° C. or less, the amount of residual solvent in the coating film after heat baking can be reduced, and defects in quality and prolonged drying time can be suppressed. In addition, the vapor pressure of the dispersion medium to be used is usually 10 mmHg or less, preferably 5 mmHg or less, more preferably 1 mmHg or less, from the viewpoint of the uniformity of the coating film to be obtained.

なお、インクジェット法によるカラーフィルタ製造において、ノズルから発せられるインクは数pL~数十pLと非常に微細であるため、ノズル口周辺あるいは画素バンク内に着弾する前に、分散媒体が蒸発してインクが濃縮・乾固する傾向がある。これを回避するためには分散媒体の沸点は高い方が好ましく、具体的には、沸点が180℃以上の分散媒体を含むことが好ましい。より好ましくは、沸点が200℃以上、特に好ましくは沸点が220℃以上である分散媒体を含有する。また、沸点が180℃以上である高沸点溶剤は、着色樹脂組成物に含まれる分散媒体全体100質量%に対して50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上がより好ましく、90質量%以上が最も好ましい。前記下限値以上とすることで液滴からの溶剤の蒸発防止効果を十分に発揮できる傾向がある。 In the production of color filters by the inkjet method, the ink emitted from the nozzle is extremely fine, ranging from several pL to several tens of pL. tends to concentrate and dry up. In order to avoid this, it is preferable that the boiling point of the dispersion medium is high. Specifically, it is preferable to include a dispersion medium having a boiling point of 180° C. or higher. More preferably, it contains a dispersion medium having a boiling point of 200° C. or higher, particularly preferably 220° C. or higher. Further, the high-boiling solvent having a boiling point of 180 ° C. or higher is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and 90% by mass with respect to 100% by mass of the entire dispersion medium contained in the colored resin composition. % or more is most preferable. By making it equal to or higher than the above lower limit, there is a tendency that the effect of preventing the solvent from evaporating from the droplets can be sufficiently exhibited.

着色組成物中の分散媒体の含有量は、特に限定されず、適宜調整することができる。着色組成物中の分散媒体の含有量の上限値は、通常99質量%である。また、着色組成物中の分散媒体の含有量の下限値は、着色組成物の塗布に適した粘度を考慮して、通常70質量%であり、75質量%であることが好ましい。前記分散媒体は、着色組成物から形成される析出物を溶解、除去するための溶媒として使用できる。 The content of the dispersion medium in the coloring composition is not particularly limited and can be adjusted as appropriate. The upper limit of the content of the dispersing medium in the coloring composition is usually 99% by mass. Moreover, the lower limit of the content of the dispersion medium in the coloring composition is usually 70% by mass, preferably 75% by mass, in consideration of the viscosity suitable for application of the coloring composition. The dispersing medium can be used as a solvent for dissolving and removing precipitates formed from the coloring composition.

(バインダー樹脂)
本発明の着色組成物は、バインダー樹脂(ただし、前記ブロック共重合体は除く。)を含有する。これにより、着色組成物のアルカリ現像性や基板への結着性を高めることができる。このようなバインダー樹脂としては、特に限定されるものではないが、カルボキシ基、フェノール性ヒドロキシ基等の酸性基を有する樹脂であることが好ましい。前記バインダー樹脂としては、例えば、エポキシ基含有(メタ)アクリレートと他のラジカル重合性単量体との共重合体に対し、この共重合体が有するエポキシ基の少なくとも一部に不飽和一塩基酸を付加させてなる樹脂、あるいは該付加反応により生じたヒドロキシ基の少なくとも一部に多塩基酸無水物を付加させて得られるアルカリ可溶性樹脂;主鎖にカルボキシ基を有する直鎖状アルカリ可溶性樹脂;カルボキシ基含有樹脂のカルボキシ基部分に、エポキシ基含有不飽和化合物を付加させた樹脂;(メタ)アクリル系樹脂;カルボキシ基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂;等を挙げることができ、これらを単独または2種以上を混合して使用することができる。
(binder resin)
The coloring composition of the present invention contains a binder resin (excluding the block copolymer). Thereby, the alkali developability of the coloring composition and the binding property to the substrate can be improved. Although such a binder resin is not particularly limited, it is preferably a resin having an acidic group such as a carboxy group or a phenolic hydroxy group. As the binder resin, for example, for a copolymer of an epoxy group-containing (meth)acrylate and another radically polymerizable monomer, at least part of the epoxy groups of this copolymer have an unsaturated monobasic acid or an alkali-soluble resin obtained by adding a polybasic acid anhydride to at least part of the hydroxy groups generated by the addition reaction; a linear alkali-soluble resin having a carboxy group in the main chain; A resin obtained by adding an epoxy group-containing unsaturated compound to the carboxy group portion of a carboxy group-containing resin; (meth) acrylic resin; epoxy (meth) acrylate resin having a carboxy group; Alternatively, two or more types can be mixed and used.

前記バインダー樹脂の好ましい態様としては、カルボキシ基含有ビニルモノマーに由来する構造単位と(メタ)アクリレートに由来する構造単位とスチレンとを含有するランダム共重合体、カルボキシ基含有ビニルモノマーに由来する構造単位と(メタ)アクリレートに由来する構造単位とを含有するランダム共重合体が挙げられる。前記カルボキシ基含有ビニルモノマーとしては、(メタ)アクリル酸が好ましい。前記(メタ)アクリレートとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(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、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシルエチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Preferred embodiments of the binder resin include a random copolymer containing a structural unit derived from a carboxy group-containing vinyl monomer, a structural unit derived from a (meth)acrylate, and styrene, and a structural unit derived from a carboxy group-containing vinyl monomer. and a random copolymer containing structural units derived from (meth)acrylate. As the carboxy group-containing vinyl monomer, (meth)acrylic acid is preferable. Examples of the (meth)acrylate include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, and cyclohexyl (meth)acrylate. , isobornyl (meth)acrylate, adamantyl (meth)acrylate, tricyclodecanyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, hydroxypropyl (meth)acrylate, glycerol mono ( meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth)acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate and the like.

前記バインダー樹脂は、カルボキシ基含有ビニルモノマーに由来する構造単位と(メタ)アクリレートに由来する構造単位との合計含有率が、50質量%以上が好ましく、より好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上である。また、前記バインダー樹脂は、カルボキシ基含有ビニルモノマーに由来する構造の含有率が、5質量%以上が好ましく、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは20質量%以上であり、90質量%以下が好ましく、より好ましくは70質量%以下である。 In the binder resin, the total content of the structural unit derived from the carboxy group-containing vinyl monomer and the structural unit derived from the (meth)acrylate is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and still more preferably It is 70% by mass or more. In the binder resin, the content of the structure derived from the carboxy group-containing vinyl monomer is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 20% by mass or more, and 90% by mass or less. is preferred, and more preferably 70% by mass or less.

これらの中でも、カルボキシ基含有ビニルモノマーと(メタ)アクリレートとのランダム共重合体であることが好ましい。このような共重合体の具体例としては、(メタ)アクリル酸とブチル(メタ)アクリレートとのランダム共重合体、(メタ)アクリル酸とベンジル(メタ)アクリレートとのランダム共重合体、(メタ)アクリル酸とブチル(メタ)アクリレートとベンジル(メタ)アクリレートとのランダム共重合体等が挙げられる。バインダー樹脂と着色材との親和性の観点からは、バインダー樹脂は、(メタ)アクリル酸とベンジル(メタ)アクリレートとのランダム共重合体であることが特に好ましい。 Among these, random copolymers of carboxy group-containing vinyl monomers and (meth)acrylates are preferred. Specific examples of such copolymers include random copolymers of (meth)acrylic acid and butyl (meth)acrylate, random copolymers of (meth)acrylic acid and benzyl (meth)acrylate, (meth) ) Random copolymers of acrylic acid, butyl (meth)acrylate and benzyl (meth)acrylate. From the viewpoint of affinity between the binder resin and the coloring material, the binder resin is particularly preferably a random copolymer of (meth)acrylic acid and benzyl (meth)acrylate.

カルボキシ基含有ビニルモノマーと(メタ)アクリレートとの共重合体において、(メタ)アクリル酸の含有量は、全モノマー成分中、通常5質量%~90質量%であり、10質量%~70質量%であることが好ましく、20質量%~70質量%であることがより好ましい。 In the copolymer of the carboxy group-containing vinyl monomer and (meth)acrylate, the content of (meth)acrylic acid is usually 5% to 90% by mass, and 10% to 70% by mass, based on the total monomer components. and more preferably 20% by mass to 70% by mass.

前記バインダー樹脂は、側鎖にラジカル重合可能な炭素-炭素二重結合を有するものであってもよい。側鎖に二重結合を有することで、本発明に係る着色組成物の光硬化性が高まるため、解像度、密着性を更に向上することができる。側鎖にラジカル重合可能な炭素-炭素二重結合を導入する方法としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、o-(またはm-、またはp-)ビニルベンジルグリシジルエーテル等の化合物を、前記バインダー樹脂の酸性基に反応させる方法が挙げられる。 The binder resin may have a radically polymerizable carbon-carbon double bond in its side chain. By having a double bond in the side chain, the photocurability of the colored composition according to the present invention is enhanced, so that resolution and adhesion can be further improved. Examples of methods for introducing radically polymerizable carbon-carbon double bonds to side chains include glycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, o- (or m-, or p- ) A method of reacting a compound such as vinylbenzyl glycidyl ether with the acidic group of the binder resin.

バインダー樹脂のMwは、3,000~100,000であることが好ましく、5,000~50,000であることがより好ましく、5,000~20,000であることがさらに好ましい。バインダー樹脂のMwが3,000以上であると、着色組成物から形成された着色層の耐熱性、膜強度等が良好となり、Mwが100,000以下であると、この塗布膜のアルカリ現像性がより一層良好となる。 The Mw of the binder resin is preferably 3,000 to 100,000, more preferably 5,000 to 50,000, even more preferably 5,000 to 20,000. When the Mw of the binder resin is 3,000 or more, the colored layer formed from the coloring composition has good heat resistance, film strength, etc., and when the Mw is 100,000 or less, the alkali developability of the coating film is even better.

バインダー樹脂の酸価は、20mgKOH/g~170mgKOH/gであることが好ましく、50mgKOH/g~150mgKOH/gであることがより好ましく、90mgKOH/g~150mgKOH/gであることがさらに好ましい。バインダー樹脂の酸価が20mgKOH以上/gであると、着色組成物を着色層としたときのアルカリ現像性がより一層良好となり、170mgKOH/g以下であると耐熱性が良好となる。 The acid value of the binder resin is preferably 20 mgKOH/g to 170 mgKOH/g, more preferably 50 mgKOH/g to 150 mgKOH/g, even more preferably 90 mgKOH/g to 150 mgKOH/g. When the acid value of the binder resin is 20 mgKOH/g or more, the alkali developability when the coloring composition is used as a colored layer is further improved, and when it is 170 mgKOH/g or less, the heat resistance is improved.

着色組成物に含まれるバインダー樹脂は、1種類のみであってもよいし、複数種類であってもよい。着色組成物において、バインダー樹脂の含有量は、着色材100質量部に対して、5質量部~200質量部であることが好ましく、10質量部~100質量部であることがより好ましく、20質量部~80質量部であることがさらに好ましい。 The binder resin contained in the coloring composition may be of only one type, or may be of a plurality of types. In the coloring composition, the content of the binder resin is preferably 5 parts by mass to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the coloring material, more preferably 10 parts by mass to 100 parts by mass, 20 parts by mass parts to 80 parts by mass is more preferable.

(架橋剤)
前記着色組成物は、架橋剤を含有してもよい。架橋剤とは、2個以上の重合可能な基を有する化合物をいう。重合可能な基としては、例えば、エチレン性不飽和基、オキシラニル基、オキセタニル基、N-アルコキシメチルアミノ基等を挙げることができる。前記架橋剤としては、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物、または2個以上のN-アルコキシメチルアミノ基を有する化合物が好ましい。前記架橋剤は、単独または2種以上を混合して使用することができる。
(crosslinking agent)
The coloring composition may contain a cross-linking agent. A cross-linking agent refers to a compound having two or more polymerizable groups. Examples of polymerizable groups include ethylenically unsaturated groups, oxiranyl groups, oxetanyl groups, N-alkoxymethylamino groups and the like. The cross-linking agent is preferably a compound having two or more (meth)acryloyl groups or a compound having two or more N-alkoxymethylamino groups. The cross-linking agents can be used alone or in combination of two or more.

前記2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物の具体例としては、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と(メタ)アクリル酸を反応させて得られる多官能(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性された多官能(メタ)アクリレート、アルキレンオキサイド変性された多官能(メタ)アクリレート、ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートと多官能イソシアネートを反応させて得られる多官能ウレタン(メタ)アクリレート、ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートと酸無水物を反応させて得られるカルボキシ基を有する多官能(メタ)アクリレート等を挙げることができる。 Specific examples of the compound having two or more (meth)acryloyl groups include a polyfunctional (meth)acrylate obtained by reacting an aliphatic polyhydroxy compound with (meth)acrylic acid, a caprolactone-modified polyfunctional ( meth)acrylates, alkylene oxide-modified polyfunctional (meth)acrylates, polyfunctional urethane (meth)acrylates obtained by reacting hydroxy group-containing (meth)acrylates with polyfunctional isocyanates, hydroxy group-containing (meth)acrylates and a polyfunctional (meth)acrylate having a carboxy group obtained by reacting an acid anhydride.

前記脂肪族ポリヒドロキシ化合物としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の2価の脂肪族ポリヒドロキシ化合物;グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の3価以上の脂肪族ポリヒドロキシ化合物が挙げられる。前記ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(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、グリセロールジメタクリレート等が挙げられる。前記多官能イソシアネートとしては、例えば、トリ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、ジフェニルメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等が挙げられる。前記酸無水物としては、例えば、無水こはく酸、無水マレイン酸、無水グルタル酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸等の二塩基酸の無水物;無水ピロメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物等の四塩基酸二無水物が挙げられる。 Examples of the aliphatic polyhydroxy compounds include divalent aliphatic polyhydroxy compounds such as ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol; of aliphatic polyhydroxy compounds. Examples of (meth)acrylates having a hydroxy group include, for example, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, trimethylolpropane di(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, di pentaerythritol hexa(meth)acrylate, glycerol dimethacrylate, and the like. Examples of the polyfunctional isocyanate include tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, diphenylmethylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate. Examples of the acid anhydride include anhydrides of dibasic acids such as succinic anhydride, maleic anhydride, glutaric anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride, and hexahydrophthalic anhydride; pyromellitic anhydride and biphenyltetracarboxylic acid. Tetrabasic acid dianhydrides such as acid dianhydrides and benzophenonetetracarboxylic acid dianhydrides can be mentioned.

本発明の着色組成物において、架橋剤の含有量は、着色材100質量部に対して、10質量部~1,000質量部が好ましく、特に20質量部~500質量部が好ましい。架橋剤の含有量が少なすぎると、十分な硬化性が得られないおそれがある。一方、架橋剤の量が多すぎると、本発明の着色組成物にアルカリ現像性が低下し、未露光部の基板上または遮光層上に地汚れ、膜残り等が発生しやすくなる傾向がある。 In the coloring composition of the present invention, the content of the cross-linking agent is preferably 10 parts by mass to 1,000 parts by mass, particularly preferably 20 parts by mass to 500 parts by mass, based on 100 parts by mass of the coloring material. If the content of the cross-linking agent is too small, there is a possibility that sufficient curability cannot be obtained. On the other hand, if the amount of the cross-linking agent is too large, the colored composition of the present invention will have reduced alkali developability, and scumming, film residue, etc. tend to occur easily on the substrate or on the light-shielding layer in the unexposed area. .

(光重合開始剤)
前記着色組成物は、光重合開始剤を含有することが好ましい。これにより、着色組成物に感放射線性を付与することができる。前記光重合開始剤は、可視光線、紫外線、遠赤外線、電子線、X線等の放射線の露光により、架橋剤の重合を開始し得る活性種を発生する化合物である。
(Photoinitiator)
The coloring composition preferably contains a photopolymerization initiator. Thereby, radiation sensitivity can be imparted to the coloring composition. The photopolymerization initiator is a compound that generates active species capable of initiating polymerization of the cross-linking agent upon exposure to radiation such as visible light, ultraviolet rays, far infrared rays, electron beams, and X-rays.

前記光重合開始剤としては、例えば、チオキサントン系化合物、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物、O-アシルオキシム系化合物、オニウム塩系化合物、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α-ジケトン系化合物、多核キノン系化合物、ジアゾ系化合物、イミドスルホナート系化合物等を挙げることができる。光重合開始剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。 Examples of the photopolymerization initiator include thioxanthone-based compounds, acetophenone-based compounds, biimidazole-based compounds, triazine-based compounds, O-acyloxime-based compounds, onium salt-based compounds, benzoin-based compounds, benzophenone-based compounds, and α-diketones. compounds, polynuclear quinone compounds, diazo compounds, imidosulfonate compounds, and the like. A photoinitiator can be used individually or in mixture of 2 or more types.

本発明の着色組成物において、光重合開始剤の含有量は、架橋剤100質量部に対して、0.01質量部~120質量部が好ましく、特に1質量部~100質量部が好ましい。この場合、光重合開始剤の含有量が少なすぎると、露光により硬化が不十分となるおそれがあり、一方多すぎると、形成された着色層が現像時に基板から脱落しやくすなる傾向がある。 In the coloring composition of the present invention, the content of the photopolymerization initiator is preferably 0.01 to 120 parts by mass, particularly preferably 1 to 100 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the cross-linking agent. In this case, if the content of the photopolymerization initiator is too low, curing by exposure may be insufficient. .

(他の添加剤)
前記着色組成物には、本発明の好ましい物性を損なわない範囲であれば、前記添加剤以外に、他の添加剤を配合することができる。他の添加剤としては、前記ブロック共重合体を除く分散剤、増感色素、熱重合防止剤、非イオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤、可塑剤、有機カルボン酸化合物、有機カルボン酸無水物、pH調整剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、防腐剤、防カビ剤、凝集防止剤、密着性改良剤、現像改良剤、保存安定剤等を挙げることができる。
(other additives)
In addition to the additives described above, other additives may be added to the coloring composition as long as they do not impair the preferred physical properties of the present invention. Other additives include dispersants other than the block copolymer, sensitizing dyes, thermal polymerization inhibitors, nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, Plasticizer, organic carboxylic acid compound, organic carboxylic anhydride, pH adjuster, antioxidant, UV absorber, light stabilizer, preservative, antifungal agent, anti-aggregation agent, adhesion improver, development improver, Storage stabilizers and the like can be mentioned.

前記ブロック共重合体を除く分散剤としては、ウレタン系分散剤、ポリエチレンイミン系分散剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系分散剤、ポリオキシエチレングリコールジエステル系分散剤、ソルビタン脂肪族エステル系分散剤、脂肪族変性ポリエステル系分散剤等が挙げられる。 Dispersants other than the block copolymer include urethane-based dispersants, polyethyleneimine-based dispersants, polyoxyethylene alkyl ether-based dispersants, polyoxyethylene glycol diester-based dispersants, sorbitan aliphatic ester-based dispersants, fatty group-modified polyester-based dispersants, and the like.

増感色素としては、4,4’-ジメチルアミノベンゾフェノン、4,4’-ジエチルアミノベンゾフェノン、2-アミノベンゾフェノン、4-アミノベンゾフェノン、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,3’-ジアミノベンゾフェノン、3,4-ジアミノベンゾフェノン、2-(p-ジメチルアミノフェニル)ベンゾオキサゾール、2-(p-ジエチルアミノフェニル)ベンゾオキサゾール、2-(p-ジメチルアミノフェニル)ベンゾ[4,5]ベンゾオキサゾール、2-(p-ジメチルアミノフェニル)ベンゾ[6,7]ベンゾオキサゾール、2,5-ビス(p-ジエチルアミノフェニル)1,3,4-オキサゾール、2-(p-ジメチルアミノフェニル)ベンゾチアゾール、2-(p-ジエチルアミノフェニル)ベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノフェニル)ベンズイミダゾール、2-(p-ジエチルアミノフェニル)ベンズイミダゾール、2,5-ビス(p-ジエチルアミノフェニル)1,3,4-チアジアゾール、(p-ジメチルアミノフェニル)ピリジン、(p-ジエチルアミノフェニル)ピリジン、(p-ジメチルアミノフェニル)キノリン、(p-ジエチルアミノフェニル)キノリン、(p-ジメチルアミノフェニル)ピリミジン、(p-ジエチルアミノフェニル)ピリミジン等が挙げられる。 Sensitizing dyes include 4,4'-dimethylaminobenzophenone, 4,4'-diethylaminobenzophenone, 2-aminobenzophenone, 4-aminobenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, 3,3'-diaminobenzophenone, 3 , 4-diaminobenzophenone, 2-(p-dimethylaminophenyl)benzoxazole, 2-(p-diethylaminophenyl)benzoxazole, 2-(p-dimethylaminophenyl)benzo[4,5]benzoxazole, 2-( p-dimethylaminophenyl)benzo[6,7]benzoxazole, 2,5-bis(p-diethylaminophenyl)1,3,4-oxazole, 2-(p-dimethylaminophenyl)benzothiazole, 2-(p -diethylaminophenyl)benzothiazole, 2-(p-dimethylaminophenyl)benzimidazole, 2-(p-diethylaminophenyl)benzimidazole, 2,5-bis(p-diethylaminophenyl)1,3,4-thiadiazole, ( p-dimethylaminophenyl)pyridine, (p-diethylaminophenyl)pyridine, (p-dimethylaminophenyl)quinoline, (p-diethylaminophenyl)quinoline, (p-dimethylaminophenyl)pyrimidine, (p-diethylaminophenyl)pyrimidine, etc. is mentioned.

熱重合防止剤としては、ハイドロキノン、p-メトキシフェノール、ピロガロール、カテコール、2,6-t-ブチル-p-クレゾール、β-ナフトール等が挙げられる。 Thermal polymerization inhibitors include hydroquinone, p-methoxyphenol, pyrogallol, catechol, 2,6-t-butyl-p-cresol, β-naphthol and the like.

非イオン系界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤(1,1,2,2-テトラフロロオクチル(1,1,2,2-テトラフロロプロピル)エーテル、1,1,2,2-テトラフロロオクチルヘキシルエーテル、オクタエチレングリコールジ(1,1,2,2-テトラフロロブチル)エーテル、ヘキサエチレングリコールジ(1,1,2,2,3,3-ヘキサフロロペンチル)エーテル、オクタプロピレングリコールジ(1,1,2,2-テトラフロロブチル)エーテル、ヘキサプロピレングリコールジ(1,1,2,2,3,3-ヘキサフロロペンチル)エーテル、パーフロロドデシルスルホン酸ナトリウム、1,1,2,2,8,8,9,9,10,10-デカフロロドデカン、1,1,2,2,3,3-ヘキサフロロデカン等)、シリコーン系界面活性剤、ポリオキシエチレン系界面活性剤(ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル類、グリセリン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル類、ペンタエリスリット脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンペンタエリスリット脂肪酸エステル類、ソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類、ソルビット脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル類等)等が挙げられる。 Nonionic surfactants include fluorine surfactants (1,1,2,2-tetrafluorooctyl (1,1,2,2-tetrafluoropropyl) ether, 1,1,2,2-tetra fluorooctylhexyl ether, octaethylene glycol di(1,1,2,2-tetrafluorobutyl) ether, hexaethylene glycol di(1,1,2,2,3,3-hexafluoropentyl) ether, octapropylene glycol di(1,1,2,2-tetrafluorobutyl) ether, hexapropylene glycol di(1,1,2,2,3,3-hexafluoropentyl) ether, sodium perfluorododecylsulfonate, 1,1, 2,2,8,8,9,9,10,10-decafluorododecane, 1,1,2,2,3,3-hexafluorodecane, etc.), silicone surfactants, polyoxyethylene surfactants Agents (polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkylphenyl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, polyoxyethylene fatty acid esters, glycerin fatty acid esters, polyoxyethylene glycerin fatty acid esters, pentaerythrityl fatty acid esters, polyoxyethylene pentaerythrityl fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, sorbitol fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters, etc.) mentioned.

アニオン系界面活性剤としては、アルキルスルホン酸塩類、アルキルベンゼンスルホン酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホン酸塩類、アルキル硫酸塩類、アルキル硫酸エステル塩類、高級アルコール硫酸エステル塩類、脂肪族アルコール硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩類、アルキル燐酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸塩類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル燐酸塩類、特殊高分子系界面活性剤等が挙げられる。
カチオン系界面活性剤としては、第4級アンモニウム塩類、イミダゾリン誘導体類、アルキルアミン塩類等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、ベタイン型化合物類、イミダゾリウム塩類、イミダゾリン類、アミノ酸類等が挙げられる。
Examples of anionic surfactants include alkylsulfonates, alkylbenzenesulfonates, alkylnaphthalenesulfonates, polyoxyethylene alkylethersulfonates, alkylsulfates, alkylsulfates, higher alcohol sulfates, aliphatic Alcohol sulfates, polyoxyethylene alkyl ether sulfates, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfates, alkyl phosphates, polyoxyethylene alkyl ether phosphates, polyoxyethylene alkylphenyl ether phosphates, special polymer surfactants agents and the like.
Cationic surfactants include quaternary ammonium salts, imidazoline derivatives, alkylamine salts and the like.
Amphoteric surfactants include betaine type compounds, imidazolium salts, imidazolines, amino acids and the like.

可塑剤としては、ジオクチルフタレート、ジドデシルフタレート、トリエチレングリコールジカプリレート、ジメチルグリコールフタレート、トリクレジルホスフェート、ジオクチルアジペート、ジブチルセバケート、トリアセチルグリセリン等が挙げられる。 Examples of plasticizers include dioctyl phthalate, didodecyl phthalate, triethylene glycol dicaprylate, dimethyl glycol phthalate, tricresyl phosphate, dioctyl adipate, dibutyl sebacate, triacetyl glycerin and the like.

有機カルボン酸化合物としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ピバル酸、カプロン酸、グリコール酸、アクリル酸、メタクリル酸などのモノカルボン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘキセンジカルボン酸、イタコン酸、シトラコン酸、マレイン酸、フマル酸、トリカルバリル酸、アコニット酸、安息香酸、フタル酸などのフェニル基に直接カルボキシル基が結合したカルボン酸、フェニル基から炭素結合を介してカルボキシル基が結合したカルボン酸類等が挙げられる。 Organic carboxylic acid compounds include monocarboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, pivalic acid, caproic acid, glycolic acid, acrylic acid and methacrylic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid and glutaric acid. , adipic acid, pimelic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, cyclohexenedicarboxylic acid, itaconic acid, citraconic acid, maleic acid, fumaric acid, tricarballylic acid, aconitic acid, benzoic acid, phthalic acid, etc. Examples thereof include carboxylic acids, carboxylic acids in which a carboxyl group is bonded to a phenyl group via a carbon bond, and the like.

有機カルボン酸無水物としては、無水酢酸、無水トリクロロ酢酸、無水トリフルオロ酢酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸、無水グルタル酸、無水1,2-シクロヘキセンジカルボン酸、無水n-オクタデシルコハク酸、無水5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸、無水フタル酸、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸無水物、無水ナフタル酸等が挙げられる。 Organic carboxylic anhydrides include acetic anhydride, trichloroacetic anhydride, trifluoroacetic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, succinic anhydride, maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic anhydride, glutaric anhydride, 1,2- cyclohexenedicarboxylic acid, n-octadecylsuccinic anhydride, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, naphthalic anhydride and the like.

<着色組成物およびカラーフィルタの製造方法>
着色組成物は、分散剤(ブロック共重合体)、着色材、分散媒体、バインダー樹脂、必要に応じて架橋剤、光重合開始剤、他の添加剤等を混合することで調製できる。混合は、例えば、ペイントシェーカー、ビーズミル、ボールミル、ディゾルバー、ニーダー等の混合分散機を用いることができる。着色組成物は、混合後に濾過することが好ましい。
<Method for producing colored composition and color filter>
The colored composition can be prepared by mixing a dispersant (block copolymer), a coloring agent, a dispersion medium, a binder resin, and optionally a cross-linking agent, a photopolymerization initiator, other additives, and the like. For mixing, for example, a mixing and dispersing machine such as a paint shaker, bead mill, ball mill, dissolver or kneader can be used. The coloring composition is preferably filtered after mixing.

前記着色組成物は、アルカリ現像性を有することから、カラーフィルタ用として好適に使用することができる。 Since the coloring composition has alkali developability, it can be suitably used for a color filter.

本発明のカラーフィルタは、前記着色組成物を用いて形成された着色層を備えるものである。カラーフィルタを製造する方法としては、例えば、次の方法が挙げられる。まず、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂などの熱可塑性樹脂製シート、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂などの熱硬化性樹脂シート、各種ガラスなどの透明基板上に、例えば、赤色の顔料が分散された本発明の着色組成物を塗布したのち、プレベークを行って溶媒(分散媒体)を蒸発させ、塗膜を形成する。次いで、この塗膜にフォトマスクを介して露光したのち、アルカリ現像液(有機溶剤又は界面活性剤とアルカリ性化合物とを含む水溶液など)を用いて現像して、塗膜の未露光部を溶解除去する。その後、ポストベークすることにより、赤色の画素パターンが所定の配列で配置された画素アレイを形成する。次いで、緑色または青色の各着色組成物を用い、上記と同様にして、各着色組成物の塗布、プレベーク、露光、現像およびポストベークを行って、緑色の画素アレイおよび青色の画素アレイを同一基板上に順次形成する。これにより、赤色、緑色および青色の三原色の画素アレイが基板上に配置されたカラーフィルタが得られる。但し、本発明においては、各色の画素を形成する順序は、上記のものに限定されない。また、赤色、緑色および青色の三原色の画素アレイを形成に用いる透明基板上には、ブラックマトリックスが設けられていてもよい。 The color filter of the present invention comprises a colored layer formed using the coloring composition. Examples of methods for manufacturing color filters include the following methods. Thermosetting resin sheets such as thermoplastic resin sheets such as polyester resin, polyolefin resin, polycarbonate resin and polymethyl methacrylate resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin and poly(meth)acrylic resin, various types of glass After applying the coloring composition of the present invention in which a red pigment is dispersed, for example, on a transparent substrate such as the above, prebaking is performed to evaporate the solvent (dispersion medium) to form a coating film. Next, after exposing this coating film through a photomask, it is developed using an alkaline developer (such as an aqueous solution containing an organic solvent or a surfactant and an alkaline compound) to dissolve and remove the unexposed areas of the coating film. do. After that, post-baking is performed to form a pixel array in which a red pixel pattern is arranged in a predetermined arrangement. Next, using each green or blue coloring composition, each coloring composition is applied, pre-baked, exposed, developed and post-baked in the same manner as described above to form a green pixel array and a blue pixel array on the same substrate. Form on top. As a result, a color filter is obtained in which a pixel array of the three primary colors of red, green and blue is arranged on the substrate. However, in the present invention, the order of forming pixels of each color is not limited to the above. A black matrix may be provided on the transparent substrate used for forming the three primary color pixel arrays of red, green and blue.

着色組成物を基板に塗布する際には、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法(スピンコート法)、スリットダイ塗布法、バー塗布法等の適宜の塗布法を採用することができるが、特に、スピンコート法、スリットダイ塗布法を採用することが好ましい。
このようにして得られた画素パターン上に、必要に応じて保護膜を形成した後、透明導電膜(ITOなど)をスパッタリングにより形成する。透明導電膜を形成した後、更にスペーサーを形成してカラーフィルタとすることもできる。
When the coloring composition is applied to the substrate, an appropriate coating method such as a spray method, a roll coating method, a spin coating method (spin coating method), a slit die coating method, a bar coating method, or the like can be employed. In particular, it is preferable to employ a spin coating method or a slit die coating method.
After forming a protective film on the thus obtained pixel pattern as necessary, a transparent conductive film (such as ITO) is formed by sputtering. After forming the transparent conductive film, a spacer may be further formed to form a color filter.

本発明のカラーフィルタは、寸法精度等が高く、カラー液晶表示素子、カラー撮像管素子、カラーセンサー、有機EL表示素子、電子ペーパー等に好適に使用することができる。 The color filter of the present invention has high dimensional accuracy and can be suitably used for color liquid crystal display elements, color image pickup tube elements, color sensors, organic EL display elements, electronic paper, and the like.

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。また、各種物性測定は以下の機器により測定を行った。なお、略語の意味は下記のとおりである。
MMA:メチルメタクリレート
BMA:n-ブチルメタクリレート
EHMA:2-エチルヘキシルメタクリレート
M9EGM:メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキシドの付加モル数9)(商品名:ブレンマー(登録商標)PME-400、日油社製)
M4EGM:メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキシドの付加モル数4)(商品名:ブレンマー(登録商標)PME-200、日油社製)
PCL5:2-ヒドロキシエチルメタクリレートの5molカプロラクトン付加物(ダイセル化学社製、プラクセル(登録商標)FM5)
MAA:メタクリル酸
DMAEMA:2-(ジメチルアミノ)エチルメタクレート
DMAPMAm:N-(3-ジメチルアミノプロピル)メタクリルアミド
BTEE:エチル-2-メチル-2-n-ブチルテラニル-プロピオネート
DBDT:ジブチルジテルリド
AIBN:2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)
ADVN:アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)
Me2SO4:硫酸ジメチル
MePTSA:p-トルエンスルホン酸メチル
BzCl:塩化ベンジル
PMA:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
MP:1-メトキシ-2-プロパノール
EXAMPLES The present invention will be specifically described below based on examples, but the present invention is not limited to these specific examples. Various physical properties were measured using the following instruments. Abbreviations have the following meanings.
MMA: methyl methacrylate BMA: n-butyl methacrylate EHMA: 2-ethylhexyl methacrylate M9EGM: methoxypolyethylene glycol monomethacrylate (addition mole number of ethylene oxide: 9) (trade name: Blemmer (registered trademark) PME-400, manufactured by NOF Corporation)
M4EGM: methoxypolyethylene glycol monomethacrylate (addition mole number of ethylene oxide: 4) (trade name: Blemmer (registered trademark) PME-200, manufactured by NOF Corporation)
PCL5: 5 mol caprolactone adduct of 2-hydroxyethyl methacrylate (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., Plaxel (registered trademark) FM5)
MAA: methacrylic acid DMAEMA: 2-(dimethylamino)ethyl methacrylate DMAPMAm: N-(3-dimethylaminopropyl) methacrylamide BTEE: ethyl-2-methyl-2-n-butyltheranyl-propionate DBDT: dibutyl ditelluride AIBN : 2,2'-azobis(isobutyronitrile)
ADVN: Azobis(2,4-dimethylvaleronitrile)
Me 2 SO 4 : dimethyl sulfate MePTSA: methyl p-toluenesulfonate BzCl: benzyl chloride PMA: propylene glycol monomethyl ether acetate MP: 1-methoxy-2-propanol

(重合率)
核磁気共鳴(NMR)測定装置(Bruker社製、型式:AVANCE500(周波数500MHz))を用いて、1H-NMRを測定(溶媒:重水素化クロロホルム、内部標準:テトラメチルシラン)した。得られたNMRスペクトルについて、モノマー由来のビニル基と、ポリマー由来のエステル側鎖のピークの積分比を求め、モノマーの重合率を算出した。
(Polymerization rate)
1 H-NMR was measured (solvent: deuterated chloroform, internal standard: tetramethylsilane) using a nuclear magnetic resonance (NMR) spectrometer (manufactured by Bruker, model: AVANCE500 (frequency: 500 MHz)). For the obtained NMR spectrum, the integration ratio of the peaks of the vinyl group derived from the monomer and the peak of the ester side chain derived from the polymer was determined to calculate the polymerization rate of the monomer.

(重量平均分子量(Mw)および分子量分布(PDI))
高速液体クロマトグラフ(東ソー製、型式:HLC-8320)を用いて、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により求めた。カラムはSHODEX KF-603(Φ6.0mm×150mm)(SHODEX社製)を1本、移動相に30mmol/L臭化リチウム-30mmol/L酢酸-N-メチルピロリドン溶液、検出器に示差屈折計を使用した。測定条件は、カラム温度を40℃、試料濃度を10mg/mL、試料注入量を10μL、流速を0.2mL/minとした。標準物質としてポリスチレン(分子量70,500、37,900、19,920、10,200、4,290、2,630、1,150)を使用して検量線(校正曲線)を作成し、重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)を測定した。これらの測定値から分子量分布(PDI=Mw/Mn)を算出した。
(Weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (PDI))
It was determined by gel permeation chromatography (GPC) using a high-performance liquid chromatograph (manufactured by Tosoh, model: HLC-8320). One column SHODEX KF-603 (Φ6.0mm × 150mm) (manufactured by SHODEX), 30mmol / L lithium bromide -30mmol / L acetic acid -N-methylpyrrolidone solution to the mobile phase, a differential refractometer to the detector used. The measurement conditions were a column temperature of 40° C., a sample concentration of 10 mg/mL, a sample injection amount of 10 μL, and a flow rate of 0.2 mL/min. Polystyrene (molecular weight 70,500, 37,900, 19,920, 10,200, 4,290, 2,630, 1,150) is used as a standard substance to create a calibration curve (calibration curve), and the weight average Molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) were measured. A molecular weight distribution (PDI=Mw/Mn) was calculated from these measured values.

(アミン価)
アミン価は、固形分1gあたりの塩基性成分と当量の水酸化カリウム(KOH)の質量で表したものである。測定試料をテトラヒドロフランに溶解し、電位差滴定装置(商品名:GT-06、三菱化学社製)を用いて、得られた溶液を0.1mol/L塩酸/2-プロパノール溶液で中和滴定した。滴定pH曲線の変曲点を滴定終点として次式によりアミン価(B)を算出した。
B=56.11×Vs×0.1×f/w
B:アミン価(mgKOH/g)
Vs:滴定に要した0.1mol/L塩酸/2-プロパノール溶液の使用量(mL)
f:0.1mol/L塩酸/2-プロパノール溶液の力価
w:測定試料の質量(g)(固形分換算)
(amine value)
The amine value is expressed as the mass of potassium hydroxide (KOH) equivalent to the basic component per gram of solid content. A measurement sample was dissolved in tetrahydrofuran, and the resulting solution was neutralized and titrated with a 0.1 mol/L hydrochloric acid/2-propanol solution using a potentiometric titrator (trade name: GT-06, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). Using the inflection point of the titration pH curve as the titration end point, the amine value (B) was calculated by the following formula.
B = 56.11 x Vs x 0.1 x f/w
B: amine value (mgKOH/g)
Vs: Amount (mL) of 0.1 mol/L hydrochloric acid/2-propanol solution required for titration
f: titer of 0.1 mol/L hydrochloric acid/2-propanol solution w: mass (g) of measurement sample (in terms of solid content)

(酸価)
酸価は、固形分1gあたりの酸性成分を中和するのに要する水酸化カリウムの質量を表したものである。測定試料をテトラヒドロフランに溶解し、指示薬としてフェノールフタレインエタノール溶液を数滴加え、0.1mol/L水酸化カリウム/エタノール溶液で中和滴定した。次式により酸価(A)を算出した。
A=56.11×Vs×0.1×f/w
A:酸価(mgKOH/g)
Vs:滴定に要した0.1mol/L水酸化カリウム/エタノール溶液の使用量(mL)
f:0.1mol/L水酸化カリウム/エタノール溶液の力価
w:測定試料の質量(g)(固形分換算)
(acid number)
The acid value represents the mass of potassium hydroxide required to neutralize acidic components per gram of solid content. A measurement sample was dissolved in tetrahydrofuran, several drops of a phenolphthalein ethanol solution were added as an indicator, and neutralization titration was carried out with a 0.1 mol/L potassium hydroxide/ethanol solution. The acid value (A) was calculated by the following formula.
A = 56.11 x Vs x 0.1 x f/w
A: Acid value (mgKOH/g)
Vs: Amount (mL) of 0.1 mol/L potassium hydroxide/ethanol solution required for titration
f: Potency of 0.1 mol/L potassium hydroxide/ethanol solution w: Mass (g) of measurement sample (in terms of solid content)

(ハロゲンアニオンの含有量)
試料調整は、次のようにして行った。4級化工程後の反応液約100mgを燃焼炉(商品名:AQF-2100H、三菱化学アナリテック製)に投入した。燃焼炉のヒーターは900℃(内側)、ガス流量をアルゴン200mL/min、酸素400mL/min、加湿用アルゴン100mL/min、燃焼炉滞在時間を15分とした。排気ガスを捕集器(商品名:AU-250、三菱化学アナリテック製)で捕捉した。吸収液に超純水を使用し、得られた吸水液35mLを、超純水を用いて50mLに希釈し試料溶液を調整した。
ハロゲンアニオンの含有量は、イオンクロマトグラフィー(商品名:DIONEX ICS-1600、Thermo Scientific製)を用いて測定した。カラムはIon Pac AS-12A(DIONEX製)、溶離液は陰イオン分析用溶離液(商品名:AS12A,DIONEX製)を使用した。測定条件は、試料注入量を25μL、流速を1.5mL/minとした。標準物質として塩素アニオン濃度0,5ppm、1ppm、2ppmの標準液を使用して検量線(校正曲線)を作成し、塩素アニオン濃度を算出した。
(Halogen anion content)
Sample preparation was performed as follows. About 100 mg of the reaction solution after the quaternization step was charged into a combustion furnace (trade name: AQF-2100H, manufactured by Mitsubishi Chemical Analytic Tech). The heater of the combustion furnace was 900° C. (inside), the gas flow rate was 200 mL/min of argon, 400 mL/min of oxygen, 100 mL/min of argon for humidification, and the residence time of the combustion furnace was 15 minutes. The exhaust gas was captured with a collector (trade name: AU-250, manufactured by Mitsubishi Chemical Analytic Tech). Ultrapure water was used as the absorption liquid, and 35 mL of the obtained water absorption liquid was diluted to 50 mL using ultrapure water to prepare a sample solution.
The halogen anion content was measured using ion chromatography (trade name: DIONEX ICS-1600, manufactured by Thermo Scientific). Ion Pac AS-12A (manufactured by DIONEX) was used as the column, and an eluent for anion analysis (trade name: AS12A, manufactured by DIONEX) was used as the eluent. The measurement conditions were a sample injection volume of 25 μL and a flow rate of 1.5 mL/min. A calibration curve (calibration curve) was created using standard solutions with chloride anion concentrations of 0, 5 ppm, 1 ppm, and 2 ppm as standard substances, and the chloride anion concentration was calculated.

(加熱重量減少温度)
熱重量・示差熱同時測定装置(TG-DTA)(HITACHI社製、TG/DTA6300)を用いて測定した。測定試料は、測定前に温度130℃で1時間減圧乾燥した。測定条件は、試料質量約10mg、空気流入量200ml/min、昇温速度10℃/min、測定温度範囲40℃~600℃とした。得られたTG曲線から試料質量が10%減少した温度を読み取り、これを加熱重量減少温度とした。
(heating weight loss temperature)
It was measured using a simultaneous thermogravimetric/differential thermal analyzer (TG-DTA) (TG/DTA6300, manufactured by HITACHI). The measurement sample was dried under reduced pressure at a temperature of 130° C. for 1 hour before measurement. The measurement conditions were a sample mass of about 10 mg, an air flow rate of 200 ml/min, a temperature increase rate of 10°C/min, and a measurement temperature range of 40°C to 600°C. The temperature at which the mass of the sample decreased by 10% was read from the obtained TG curve, and this temperature was defined as the heating weight loss temperature.

(粘度)
E型粘度計(商品名:TVE-22L、東機産業社製)を用い、コーンローター(1°34’×R24)のを使用して、25℃下、ローター回転数60rpmで粘度を測定した。測定は、調製後、40℃で1週間保管した着色組成物について行った。
(viscosity)
Using an E-type viscometer (trade name: TVE-22L, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.), using a cone rotor (1°34′×R24), the viscosity was measured at 25° C. and a rotor speed of 60 rpm. . The measurement was performed on the colored composition stored at 40°C for one week after preparation.

(アルカリ現像性)
表面を洗浄した50mm×50mmのガラス板上に、スピンコーター(商品名:MS-A100、ミカサ社製)を用いて、2000rpm、10秒でカラーフィルタ用着色組成物の塗布膜を形成し、60℃で10分間乾燥し、塗布膜を形成したガラス板を50mm×10mmの形状にカットすることで試験片を調整した。次に、試験片の長手方向の上端部をディップコーター(商品名:DC4016、アイデン社製)に取り付け、試験片の長手方向の下端部から42.5mmまでの部分を水酸化カリウム水溶液(濃度:0.2質量%)に浸漬し、その試験片を0.22mm/sの速度で引き上げ、塗布膜が溶解するまでの距離を測定した。
下記式により現像時間(秒)を算出した。
T=X/0.22
T:現像時間(秒)
X:溶解までの距離
(Alkaline developability)
A spin coater (trade name: MS-A100, manufactured by Mikasa Co., Ltd.) was used to form a coating film of the coloring composition for color filters at 2000 rpm for 10 seconds on a 50 mm × 50 mm glass plate whose surface was washed. C. for 10 minutes, and a test piece was prepared by cutting the glass plate on which the coating film was formed into a shape of 50 mm.times.10 mm. Next, the upper end of the test piece in the longitudinal direction is attached to a dip coater (trade name: DC4016, manufactured by Iden), and the portion from the lower end of the test piece in the longitudinal direction to 42.5 mm is coated with an aqueous potassium hydroxide solution (concentration: 0.2% by mass), the test piece was pulled up at a speed of 0.22 mm/s, and the distance until the coating film dissolved was measured.
The development time (seconds) was calculated by the following formula.
T=X/0.22
T: development time (seconds)
X: Distance to dissolution

<4級化前共重合体の製造>
(No.1)
アルゴンガス導入管、撹拌機を備えたフラスコにMMA(99.9g)、BMA(64.8g)、EHMA(59.5g)、M9EGM(21.6g)、AIBN(0.74g)、PMA(163.8g)を仕込み、アルゴン置換後、BTEE(7.09g)、DBDT(2.50g)を加え、60℃で16時間反応させ、第1ブロックを重合した。重合率は98%であった。
<Production of copolymer before quaternization>
(No. 1)
MMA (99.9 g), BMA (64.8 g), EHMA (59.5 g), M9EGM (21.6 g), AIBN (0.74 g), PMA (163 g) were placed in a flask equipped with an argon gas inlet tube and stirrer. .8 g) was charged, and after purging with argon, BTEE (7.09 g) and DBDT (2.50 g) were added and reacted at 60° C. for 16 hours to polymerize the first block. The polymerization rate was 98%.

反応液に、予めアルゴン置換したDMAEMA(87.8g)、AIBN(0.62g)、PMA(58.5g)の混合溶液を加え、60℃で20時間反応させ、第2ブロックを重合した。DMAEMAの重合率は99%であった。また、反応液に残存していた第1ブロック用のモノマーも重合し、第2ブロック中に取込まれた。これらの反応液に残存していた第1ブロック用のモノマーの重合率は100%であった。なお、共重合体中の各構造単位の含有率は、重合反応に用いたモノマーの仕込み比率および重合率から算出した。 A mixed solution of DMAEMA (87.8 g), AIBN (0.62 g), and PMA (58.5 g) previously replaced with argon was added to the reaction solution and reacted at 60° C. for 20 hours to polymerize the second block. The polymerization rate of DMAEMA was 99%. In addition, the monomer for the first block remaining in the reaction solution was also polymerized and incorporated into the second block. The polymerization rate of the first block monomer remaining in these reaction solutions was 100%. The content of each structural unit in the copolymer was calculated from the charging ratio and polymerization rate of the monomers used in the polymerization reaction.

反応終了後、反応液を、撹拌しているn-ヘプタン中に注いだ。析出したポリマーを吸引ろ過、乾燥することにより4級化前共重合体を得た。 After completion of the reaction, the reaction solution was poured into stirring n-heptane. The precipitated polymer was filtered by suction and dried to obtain a pre-quaternized copolymer.

(No.2~5)
4級化前共重合体No.1の製造法と同様にして、4級化前共重合体No.2~5を作製した。表1に、使用した原料モノマー、有機テルル化合物、有機ジテルルリド化合物、アゾ系重合開始剤、溶媒、反応条件、重合率を示した。なお、共重合体中の各構造単位の含有率は、重合反応に用いたモノマーの仕込み比率および重合率から算出した。
(No.2-5)
Copolymer No. before quaternization. Copolymer No. 1 before quaternization was prepared in the same manner as in the production method of No. 1. 2 to 5 were produced. Table 1 shows raw material monomers, organic tellurium compounds, organic ditelluride compounds, azo polymerization initiators, solvents, reaction conditions, and polymerization rates used. The content of each structural unit in the copolymer was calculated from the charging ratio and polymerization rate of the monomers used in the polymerization reaction.

Figure 0007217680000011
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(No.6)
アルゴンガス導入管、撹拌機を備えたフラスコに、MMA(4.23g)、BMA(2.74g)、EHMA(2.52g)、M9EGM(0.91g)、DMAPMAm(3.71g)、n-ドデカンチオール(0.28g)、PMA(21.0g)を仕込み、アルゴン置換後、78℃まで昇温した。その溶液を78℃に保ちながら、その溶液にMMA(8.45g)、BMA(5.48g)、EHMA(5.03g)、M9EGM(1.83g)、DMAPMAm(7.43g)、ADVN(0.85g)、n-ドデカンチオール(0.56g)、PMA(42.3g)を1.5時間かけて滴下した。滴下が終了してから60分後、温度を78℃に保ちながら、ADVN(0.11g)、PMA(2.0g)を加え1時間反応させた。さらにADVN(0.11g)、PMA(2.0g)を加え1時間反応させた。さらに、ADVN(0.11g)、PMA(2.0g)を加え1時間反応させた。さらに、ADVN(0.11g)、PMA(2.0g)を加え2時間反応させた。得られた反応溶液を室温に冷却し、4級化前共重合体No.6のPMA溶液を得た。不揮発分は34.9%であった。
(No. 6)
MMA (4.23 g), BMA (2.74 g), EHMA (2.52 g), M9EGM (0.91 g), DMAPMAm (3.71 g), n- Dodecanethiol (0.28 g) and PMA (21.0 g) were charged, and after purging with argon, the temperature was raised to 78°C. MMA (8.45 g), BMA (5.48 g), EHMA (5.03 g), M9EGM (1.83 g), DMAPMAm (7.43 g), ADVN (0) were added to the solution while maintaining the solution at 78°C. .85 g), n-dodecanethiol (0.56 g) and PMA (42.3 g) were added dropwise over 1.5 hours. 60 minutes after the completion of dropping, ADVN (0.11 g) and PMA (2.0 g) were added while maintaining the temperature at 78° C., and reacted for 1 hour. Further, ADVN (0.11 g) and PMA (2.0 g) were added and reacted for 1 hour. Further, ADVN (0.11 g) and PMA (2.0 g) were added and reacted for 1 hour. Further, ADVN (0.11 g) and PMA (2.0 g) were added and reacted for 2 hours. The obtained reaction solution was cooled to room temperature, and copolymer No. before quaternization was obtained. 6 PMA solutions were obtained. The non-volatile content was 34.9%.

(No.7)
DMAPMAmを、DMAEMAに変更したこと以外は、4級化前共重合体No.6の製造方法と同様にして、4級化前共重合体No.7を得た。不揮発分は35.4%であった。
(No. 7)
Copolymer No. before quaternization except that DMAPMAm was changed to DMAEMA. Copolymer No. 6 before quaternization was prepared in the same manner as in the production method of No. 6. got 7. The non-volatile content was 35.4%.

Figure 0007217680000012
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<共重合体の4級化工程>
4級化前共重合体をPMAもしくはPMA/MP混合溶媒(PMA:MP=1:1(質量比))に溶解させて、PMA溶液もしくはPMA/MP溶液を調製した。得られた4級化前共重合体のPMA溶液もしくはPMA/MP溶液をナスフラスコに入れた。この溶液に、硫酸ジメチル(東京化成製試薬)、p-トルエンスルホン酸メチル(東京化成製試薬)または塩化ベンジルを常温で撹拌しながら滴下した。その後、60℃で撹拌し反応させた。これを冷却して、4級化されたブロック共重合体の溶液を得た。表3、4に、4級化工程で使用した4級化剤、溶媒、および、反応条件を示した。表5、6に、4級化された共重合体の組成、Mw、PDI、アミン価、酸価を示した。
<Copolymer quaternization step>
A PMA solution or a PMA/MP solution was prepared by dissolving the pre-quaternized copolymer in PMA or a PMA/MP mixed solvent (PMA:MP=1:1 (mass ratio)). The resulting PMA solution or PMA/MP solution of the pre-quaternized copolymer was placed in an eggplant flask. To this solution, dimethyl sulfate (reagent manufactured by Tokyo Kasei), methyl p-toluenesulfonate (reagent manufactured by Tokyo Kasei) or benzyl chloride was added dropwise at room temperature while stirring. After that, the mixture was stirred at 60° C. and reacted. This was cooled to obtain a quaternized block copolymer solution. Tables 3 and 4 show the quaternizing agent, solvent, and reaction conditions used in the quaternization step. Tables 5 and 6 show the composition, Mw, PDI, amine value and acid value of the quaternized copolymer.

Figure 0007217680000013
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Figure 0007217680000014
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Figure 0007217680000015
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Figure 0007217680000016
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共重合体No.1~7は、一般式(1)の構造単位を有さないAブロックと、一般式(1)の構造単位を有するBブロックとを有する。共重合体No.8~12は、Bブロックの対アニオンが塩素イオンの場合である。これらの各共重合体について、4級化前重合体の組成が同じものを対比すると、Bブロックの対イオンが塩素イオンもの(共重合体No.8~12)よりも、対イオンが式(2-1)または式(2-2)で表されるもの(共重合体No.1~7)の方が、加熱重量減少温度が高く、耐熱性に優れている。 Copolymer no. 1 to 7 have an A block having no structural unit of general formula (1) and a B block having a structural unit of general formula (1). Copolymer no. 8-12 are cases where the counter anion of the B block is chloride ion. For each of these copolymers, when the composition of the polymer before quaternization is the same, the counter ion of the B block is a chloride ion (copolymer Nos. 8 to 12), and the counter ion is represented by the formula ( 2-1) or those represented by formula (2-2) (copolymers Nos. 1 to 7) have a higher heat weight loss temperature and are superior in heat resistance.

共重合体No.13および14は、ランダム共重合体であり、4級アンモニウム塩基の対イオンが硫酸イオンである。使用しているモノマーが同じである共重合体No.1と共重合体No.14とを対比すると、ブロック共重合体である共重合体No.1の方が加熱重量減少温度が高く、耐熱性に優れていることがわかる。 Copolymer no. 13 and 14 are random copolymers and the counterions of the quaternary ammonium bases are sulfate ions. Copolymer No. 1 using the same monomers. 1 and copolymer no. 14, copolymer No. 1, which is a block copolymer. It can be seen that No. 1 has a higher heating weight loss temperature and is superior in heat resistance.

<着色組成物の製造>
(バインダー樹脂の製造)
アルゴンガス導入管、撹拌機を備えたフラスコに、MAA(20.0g)、BzMA(80.0g)、PMA(290.0g)を仕込み、アルゴン置換後、AIBN(1.5g)、n-ドデカンチオール(2.0g)、PMA(10.0g)を加え90℃まで昇温した。その溶液を90℃に保ちながら、その溶液にMAA(40.0g)、BzMA(160.0g)、AIBN(3.0g)、n-ドデカンチオール(4.0g)、PMA(25.0g)を1.5時間かけて滴下した。滴下が終了してから60分後、温度を110℃まで昇温し、AIBN(0.3g)、PMA(5.0g)を加えて1時間反応させ、さらにAIBN(0.3g)、PMA(5.0g)を加え1時間反応させ、さらにAIBN(0.3g)、PMA(5.0g)を加え1時間反応させた。
<Production of coloring composition>
(Manufacture of binder resin)
An argon gas inlet tube, a flask equipped with a stirrer, charged with MAA (20.0 g), BzMA (80.0 g), PMA (290.0 g), after argon substitution, AIBN (1.5 g), n-dodecane Thiol (2.0 g) and PMA (10.0 g) were added and the temperature was raised to 90°C. While maintaining the solution at 90 ° C., add MAA (40.0 g), BzMA (160.0 g), AIBN (3.0 g), n-dodecanethiol (4.0 g), PMA (25.0 g) to the solution. It was added dropwise over 1.5 hours. 60 minutes after the completion of dropping, the temperature was raised to 110° C., AIBN (0.3 g) and PMA (5.0 g) were added and allowed to react for 1 hour, and further AIBN (0.3 g) and PMA ( 5.0 g) was added and reacted for 1 hour, then AIBN (0.3 g) and PMA (5.0 g) were added and reacted for 1 hour.

得られた反応溶液を室温に冷却し、PMA(120.0g)を加え、不揮発分40%のバインダー樹脂の溶液を得た。バインダー樹脂は、重量平均分子量(Mw)が14,760、分子量分布(PDI)が1.87、酸価が131mgKOH/gであった。 The resulting reaction solution was cooled to room temperature, PMA (120.0 g) was added, and a binder resin solution having a non-volatile content of 40% was obtained. The binder resin had a weight average molecular weight (Mw) of 14,760, a molecular weight distribution (PDI) of 1.87, and an acid value of 131 mgKOH/g.

(着色組成物)
顔料8質量部、分散剤としての4級化された共重合体を4質量部、バインダー樹脂5質量部、PMA83質量部となるように配合した。この配合液に、0.3mmジルコニアビーズ560質量部を加え、ビーズミル(商品名:DISPERMAT CA、VMA-GETZMANN GmbH社製)にて2時間混合し十分に分散させ、分散後の顔料の平均粒子径が100nmであることを確認した。分散終了後、ビーズをろ別して着色組成物を得た。配合液の調整における顔料には、C.I.Pigment Blue 15:6(商品名:FASTOGEN BLUE EP、DIC社製)を用いた。配合液の調整における4級化された共重合体には、上記で製造された4級化されたブロック共重合体の溶液を用いた。配合液の調整におけるバインダー樹脂には上記で得られたバインダー樹脂の溶液を用いた。
(Coloring composition)
8 parts by weight of a pigment, 4 parts by weight of a quaternized copolymer as a dispersant, 5 parts by weight of a binder resin, and 83 parts by weight of PMA were blended. 560 parts by mass of 0.3 mm zirconia beads are added to this mixed liquid, and mixed for 2 hours in a bead mill (trade name: DISPERMAT CA, manufactured by VMA-GETZMANN GmbH) for sufficient dispersion. was 100 nm. After completion of dispersion, the beads were separated by filtration to obtain a colored composition. C.I. I. Pigment Blue 15:6 (trade name: FASTOGEN BLUE EP, manufactured by DIC) was used. The solution of the quaternized block copolymer produced above was used as the quaternized copolymer in the preparation of the mixed solution. The solution of the binder resin obtained above was used as the binder resin in preparing the mixed solution.

(カラーフィルタ用着色組成物)
得られた着色組成物66質量部、バインダー樹脂8質量部、架橋剤(多官能性モノマー、商品名:NKエステル A-DPH(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)、新中村化学工業社製)3質量部、光重合開始剤(商品名:イルガキュア184、東京化成工業社製)2質量部、PMA21質量部となる配合組成で、カラーフィルタ用着色組成物を調製した。カラーフィルタ用着色組成物を調製の調整におけるバインダー樹脂には、上記で得られたバインダー樹脂の溶液を用いた。
(Coloring composition for color filter)
66 parts by mass of the resulting colored composition, 8 parts by mass of a binder resin, a cross-linking agent (polyfunctional monomer, trade name: NK Ester A-DPH (dipentaerythritol hexaacrylate), manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 3 parts by mass , a photopolymerization initiator (trade name: Irgacure 184, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 2 parts by mass, and PMA 21 parts by mass, a coloring composition for a color filter was prepared. The solution of the binder resin obtained above was used as the binder resin in adjusting the preparation of the coloring composition for color filters.

Figure 0007217680000017
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Figure 0007217680000018
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着色組成物No.1~7を用いたカラーフィルタ用着色組成物は、分散剤として共重合体No.1~7を含有する。これらのカラーフィルタ用着色組成物は、1週間後も粘度が低く、かつ、アルカリ現像性にも優れていた。特に、分散剤として、Aブロックが酸性基を有する共重合体No.2および3を用いたカラーフィルタ用着色組成物は、4級化率が低いにもかかわらずアルカリ現像性が一層優れていた。 Coloring composition no. Coloring compositions for color filters using No. 1 to No. 7 use copolymer No. 1 as a dispersant. Contains 1-7. These color filter coloring compositions had a low viscosity even after one week and were excellent in alkali developability. In particular, as a dispersing agent, copolymer No. 1 having an acidic group in the A block is used. Coloring compositions for color filters using 2 and 3 were even more excellent in alkali developability in spite of their low quaternization rate.

着色組成物No.8~12を用いたカラーフィルタ用着色組成物は、分散剤として共重合体No.8~12を含有する。これらのカラーフィルタ用着色組成物は、1週間後も粘度が低い。なお、これらのカラーフィルタ用着色組成物は、共重合体No.8~12の耐熱性が低いため、得られるカラーフィルタの耐熱性が低いと考えられる。 Coloring composition no. Coloring compositions for color filters using No. 8 to No. 12 use copolymer No. 1 as a dispersant. Contains 8-12. These color filter coloring compositions have a low viscosity even after one week. These coloring compositions for color filters are copolymer Nos. Since the heat resistance of Nos. 8 to 12 is low, the obtained color filter is considered to have low heat resistance.

着色組成物No.13および14を用いたカラーフィルタ用着色組成物は、分散剤として共重合体No.13または14を含有する。これらのカラーフィルタ用着色組成物は、調製から1週間後にゲル化した。よって、共重合体No.13および14は、分散安定性が劣る。 Coloring composition no. Coloring compositions for color filters using No. 13 and No. 14 use copolymer No. 1 as a dispersant. Contains 13 or 14. These color filter coloring compositions gelled one week after preparation. Therefore, copolymer no. 13 and 14 are inferior in dispersion stability.

本発明には以下の実施態様が含まれる。
(実施態様1)
AブロックとBブロックとを有し、前記Aブロックが、(メタ)アクリル系ビニルモノマーに由来する構造単位を含み、かつ、Aブロック中の下記一般式(1)で表される構造単位の含有率が5質量%未満であり、前記Bブロック中の下記一般式(1)で表される構造単位の含有率が5質量%以上であることを特徴とするブロック共重合体。
The present invention includes the following embodiments.
(Embodiment 1)
It has an A block and a B block, wherein the A block contains a structural unit derived from a (meth)acrylic vinyl monomer, and the A block contains a structural unit represented by the following general formula (1) is less than 5% by mass, and the content of a structural unit represented by the following general formula (1) in the B block is 5% by mass or more.

Figure 0007217680000019
〔式(1)において、R11、R12およびR13は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい鎖状もしくは環状の炭化水素基を示す。R11、R12およびR13のうち2つ以上が互いに結合して環状構造を形成していてもよい。R14は、鎖状の2価の炭化水素基を示す。R15は、水素原子またはメチル基を示す。Z-は、一般式(2-1)または一般式(2-2)で表される対イオンを示す。
式(2-1)中、R21は、アルキル基もしくは芳香族基を示す。
式(2-2)中、R22は、アルキル基もしくは芳香族基を示す。〕
Figure 0007217680000019
[In Formula (1), R 11 , R 12 and R 13 each independently represent a chain or cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. Two or more of R 11 , R 12 and R 13 may combine with each other to form a cyclic structure. R 14 represents a chain divalent hydrocarbon group. R15 represents a hydrogen atom or a methyl group. Z represents a counter ion represented by general formula (2-1) or general formula (2-2).
In formula (2-1), R 21 represents an alkyl group or an aromatic group.
In formula (2-2), R 22 represents an alkyl group or an aromatic group. ]

(実施態様2)
前記Bブロックが、さらに下記一般式(3)で表される構造単位を含む実施態様1に記載のブロック共重合体。
(Embodiment 2)
The block copolymer according to Embodiment 1, wherein the B block further contains a structural unit represented by the following general formula (3).

Figure 0007217680000020
〔式(3)において、R31およびR32は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい鎖状もしくは環状の炭化水素基を示す。R31およびR32は互いに結合して環状構造を形成していてもよい。R33は、鎖状の2価の炭化水素基を示す。R34は、水素原子またはメチル基を示す。〕
Figure 0007217680000020
[In Formula (3), R 31 and R 32 each independently represent a chain or cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. R 31 and R 32 may combine with each other to form a cyclic structure. R 33 represents a chain divalent hydrocarbon group. R34 represents a hydrogen atom or a methyl group. ]

(実施態様3)
前記式(1)で表される構造単位の含有率が、前記Bブロック100質量%中において5質量%~90質量%である実施態様1または2に記載のブロック共重合体。
(Embodiment 3)
The block copolymer according to Embodiment 1 or 2, wherein the content of the structural unit represented by formula (1) is 5% by mass to 90% by mass in 100% by mass of the B block.

(実施態様4)
前記式(3)で表される構造単位の含有率が、前記Bブロック100質量%中において10質量%~95質量%である実施態様2または3のいずれか一項に記載のブロック共重合体。
(Embodiment 4)
The block copolymer according to any one of Embodiments 2 or 3, wherein the content of the structural unit represented by the formula (3) is 10% by mass to 95% by mass in 100% by mass of the B block. .

(実施態様5)
前記(メタ)アクリル系ビニルモノマーが、鎖状アルキル基を有する(メタ)アクリレート、環状アルキル基を有する(メタ)アクリレート、芳香族基を有する(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコール構造単位を有する(メタ)アクリレート、ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレート、ラクトン変性ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレート、アルコキシ基を有する(メタ)アクリレート、含酸素ヘテロ環基を有する(メタ)アクリレート、酸性基を有する(メタ)アクリレートおよび(メタ)アクリル酸よりなる群から選択される少なくとも1種の単量体である実施態様1~4のいずれか一項に記載のブロック共重合体。
(Embodiment 5)
The (meth)acrylic vinyl monomer includes (meth)acrylates having a chain alkyl group, (meth)acrylates having a cyclic alkyl group, (meth)acrylates having an aromatic group, and (meth)acrylates having a polyalkylene glycol structural unit. ) acrylates, (meth) acrylates having a hydroxy group, (meth) acrylates having a lactone-modified hydroxy group, (meth) acrylates having an alkoxy group, (meth) acrylates having an oxygen-containing heterocyclic group, (meth) acrylates having an acidic group ) The block copolymer according to any one of embodiments 1 to 4, which is at least one monomer selected from the group consisting of acrylate and (meth)acrylic acid.

(実施態様6)
前記Aブロックが、下記一般式(7)で表される構造単位を含む実施態様1~5のいずれか一項に記載のブロック共重合体。
(Embodiment 6)
The block copolymer according to any one of Embodiments 1 to 5, wherein the A block contains a structural unit represented by the following general formula (7).

Figure 0007217680000021
〔一般式(7)において、n7は2~150の整数を表す。R71は水素原子又は炭素数が1~6のアルキル基を表す。R72は炭素数が1~6のアルキレン基を表す。R73は水素原子またはメチル基を表す。〕
Figure 0007217680000021
[In the general formula (7), n7 represents an integer of 2 to 150. R 71 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. R 72 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. R73 represents a hydrogen atom or a methyl group. ]

(実施態様7)
前記式(7)で表される構造単位の含有率が、前記Aブロック100質量%中において、5質量~60質量%である実施態様6に記載のブロック共重合体。
(Embodiment 7)
The block copolymer according to Embodiment 6, wherein the content of the structural unit represented by formula (7) is 5% by mass to 60% by mass in 100% by mass of the A block.

(実施態様8)
前記Aブロックが、下記一般式(8)で表される構造単位を含む実施態様1~7のいずれか一項に記載のブロック共重合体。
(Embodiment 8)
The block copolymer according to any one of Embodiments 1 to 7, wherein the A block contains a structural unit represented by the following general formula (8).

Figure 0007217680000022
〔一般式(8)において、n8は1~10の整数を表す。R81は炭素数が1~10のアルキレン基を表す。R82は炭素数が1~10のアルキレン基を表す。R83は水素原子またはメチル基を表す。〕
Figure 0007217680000022
[In the general formula (8), n8 represents an integer of 1 to 10. R 81 represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms. R 82 represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms. R83 represents a hydrogen atom or a methyl group. ]

(実施態様9)
前記式(8)で表される構造単位の含有率が、前記Aブロック100質量%中において、5質量~80質量%である実施態様8に記載のブロック共重合体。
(Embodiment 9)
The block copolymer according to Embodiment 8, wherein the content of the structural unit represented by the formula (8) is 5% by mass to 80% by mass in 100% by mass of the A block.

(実施態様10)
前記(メタ)アクリル系ビニルモノマーに由来する構造単位の含有率が、前記Aブロック100質量%中において80質量%以上である実施態様1~9のいずれか一項に記載のブロック共重合体。
(Embodiment 10)
The block copolymer according to any one of Embodiments 1 to 9, wherein the content of structural units derived from the (meth)acrylic vinyl monomer is 80% by mass or more in 100% by mass of the A block.

(実施態様11)
ブロック共重合体中のAブロックとBブロックとの質量比(Aブロック/Bブロック)が、50/50~95/5である実施態様1~10のいずれか一項に記載のブロック共重合体。
(Embodiment 11)
The block copolymer according to any one of Embodiments 1 to 10, wherein the mass ratio of A block to B block (A block/B block) in the block copolymer is from 50/50 to 95/5. .

(実施態様12)
ブロック共重合体のアミン価が、10mgKOH/g~200mgKOH/gである実施態様1~11のいずれか一項に記載のブロック共重合体。
(Embodiment 12)
A block copolymer according to any one of embodiments 1 to 11, wherein the block copolymer has an amine value of 10 mg KOH/g to 200 mg KOH/g.

(実施態様13)
ブロック共重合体の酸価が、5mgKOH/g~50mgKOH/gである実施態様1~12のいずれか一項に記載のブロック共重合体。
(Embodiment 13)
13. The block copolymer according to any one of embodiments 1-12, wherein the block copolymer has an acid value of 5 mg KOH/g to 50 mg KOH/g.

(実施態様14)
A-B型ジブロック共重合体またはA-B-A型トリブロック共重合体である実施態様1~13のいずれか一項に記載のブロック共重合体。
(Embodiment 14)
14. The block copolymer according to any one of embodiments 1 to 13, which is an AB type diblock copolymer or an ABA type triblock copolymer.

(実施態様15)
前記ブロック共重合体の分子量分布(PDI)が、2.2以下である実施態様1~14のいずれか一項に記載のブロック共重合体。
(Embodiment 15)
15. The block copolymer according to any one of embodiments 1-14, wherein the block copolymer has a molecular weight distribution (PDI) of 2.2 or less.

(実施態様16)
前記ブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)が、3,000~40,000である実施態様1~15のいずれか一項に記載のブロック共重合体。
(Embodiment 16)
16. The block copolymer according to any one of embodiments 1-15, wherein the block copolymer has a weight average molecular weight (Mw) of 3,000 to 40,000.

(実施態様17)
前記ブロック共重合体が、リビングラジカル重合により重合されたものである実施態様1~16のいずれか一項に記載のブロック共重合体。
(Embodiment 17)
17. The block copolymer according to any one of embodiments 1 to 16, wherein the block copolymer is polymerized by living radical polymerization.

(実施態様18)
実施態様1~17のいずれか一項に記載のブロック共重合体を含有することを特徴とする分散剤。
(Embodiment 18)
A dispersant comprising the block copolymer according to any one of embodiments 1-17.

(実施態様19)
カラーフィルタ用である実施態様18に記載の分散剤。
(Embodiment 19)
19. The dispersant according to embodiment 18, which is for color filters.

(実施態様20)
実施態様18または19に記載の分散剤、着色材、分散媒体およびバインダー樹脂を含有することを特徴とする着色組成物。
(Embodiment 20)
20. A coloring composition comprising a dispersant according to embodiment 18 or 19, a coloring agent, a dispersing medium and a binder resin.

(実施態様21)
実施態様20に記載の着色組成物を用いて形成された着色層を備えることを特徴とするカラーフィルタ。
(Embodiment 21)
A color filter comprising a colored layer formed using the colored composition according to Embodiment 20.

本発明のブロック共重合体は、着色組成物の着色材の分散剤として使用することができる。前記着色組成物は、カラーフィルタ用に好適に使用できる。前記カラーフィルタは、寸法精度等が高く、カラー液晶表示素子、カラー撮像管素子、カラーセンサー、有機EL表示素子、電子ペーパー等に好適に使用することができる。 The block copolymer of the present invention can be used as a dispersing agent for coloring materials in coloring compositions. The coloring composition can be suitably used for color filters. The color filters have high dimensional accuracy and can be suitably used for color liquid crystal display elements, color imaging tube elements, color sensors, organic EL display elements, electronic paper, and the like.

Claims (15)

ブロック共重合体を含有する分散剤であって、
前記ブロック共重合体が、AブロックとBブロックとを有するA-B型ジブロック共重合体であり、
前記ブロック共重合体中のAブロックとBブロックとの質量比(Aブロック/Bブロック)が、50/50~95/5であり、
前記Aブロックが、(メタ)アクリル系ビニルモノマーに由来する構造単位を含み、前記(メタ)アクリル系ビニルモノマーに由来する構造単位の含有率が、前記Aブロック100質量%中において80質量%以上であり、
前記Aブロックが、ポリアルキレングリコール構造単位を有する(メタ)アクリレートに由来する構造単位および/またはラクトン変性ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートに由来する構造単位を含み、ポリアルキレングリコール構造単位を有する(メタ)アクリレートに由来する構造単位およびラクトン変性ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートに由来する構造単位の合計含有率が、前記Aブロック100質量%中において、5質量%~80質量%であり、
前記Aブロック中の下記一般式(1)で表される構造単位の含有率が5質量%未満であり、
前記Bブロック中の下記一般式(1)で表される構造単位の含有率が5質量%以上であり、
前記Bブロックが、さらに下記一般式(3)で表される構造単位を含み、
前記Bブロック中の一般式(1)で表される構造単位と一般式(3)で表される構造単位との合計含有率が、80質量%以上であり、
前記ブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)が、3,000~40,000であることを特徴とする分散剤
Figure 0007217680000023
〔式(1)において、R11、R12およびR13は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい鎖状もしくは環状の炭化水素基を示す。R11、R12およびR13のうち2つ以上が互いに結合して環状構造を形成していてもよい。R14は、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基を示す。R15は、水素原子またはメチル基を示す。Z-は、一般式(2-1)または一般式(2-2)で表される対イオンを示す。
式(2-1)中、R21は、アルキル基もしくは芳香族基を示す。
式(2-2)中、R22は、アルキル基もしくは芳香族基を示す。〕
Figure 0007217680000024
〔式(3)において、R 31 およびR 32 は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい鎖状もしくは環状の炭化水素基を示す。R 31 およびR 32 は互いに結合して環状構造を形成していてもよい。R 33 は、鎖状の2価の炭化水素基を示す。R 34 は、水素原子またはメチル基を示す。〕
A dispersant containing a block copolymer,
The block copolymer is an AB type diblock copolymer having an A block and a B block,
The mass ratio of the A block and the B block (A block/B block) in the block copolymer is 50/50 to 95/5,
The A block contains a structural unit derived from a (meth)acrylic vinyl monomer, and the content of the structural unit derived from the (meth)acrylic vinyl monomer is 80% by mass or more in 100% by mass of the A block. and
The A block contains a structural unit derived from a (meth) acrylate having a polyalkylene glycol structural unit and/or a (meth) acrylate having a lactone-modified hydroxy group, and has a polyalkylene glycol structural unit ( The total content of structural units derived from meth)acrylate and structural units derived from (meth)acrylate having a lactone-modified hydroxy group is 5% by mass to 80% by mass in 100% by mass of the A block,
The content of the structural unit represented by the following general formula (1) in the A block is less than 5% by mass,
The content of the structural unit represented by the following general formula (1) in the B block is 5% by mass or more ,
The B block further comprises a structural unit represented by the following general formula (3),
The total content of the structural unit represented by the general formula (1) and the structural unit represented by the general formula (3) in the B block is 80% by mass or more,
A dispersant, wherein the block copolymer has a weight average molecular weight (Mw) of 3,000 to 40,000 .
Figure 0007217680000023
[In Formula (1), R 11 , R 12 and R 13 each independently represent a chain or cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. Two or more of R 11 , R 12 and R 13 may combine with each other to form a cyclic structure. R 14 represents a methylene group, ethylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group or heptamethylene group . R15 represents a hydrogen atom or a methyl group. Z represents a counter ion represented by general formula (2-1) or general formula (2-2).
In formula (2-1), R 21 represents an alkyl group or an aromatic group.
In formula (2-2), R 22 represents an alkyl group or an aromatic group. ]
Figure 0007217680000024
[In Formula (3), R 31 and R 32 each independently represent a chain or cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. R 31 and R 32 may combine with each other to form a cyclic structure. R 33 represents a chain divalent hydrocarbon group. R34 represents a hydrogen atom or a methyl group. ]
前記式(1)で表される構造単位の含有率が、前記Bブロック100質量%中において5質量%~90質量%である請求項1に記載の分散剤The dispersant according to claim 1 , wherein the content of the structural unit represented by formula (1) is 5% by mass to 90% by mass in 100% by mass of the B block. 前記式(3)で表される構造単位の含有率が、前記Bブロック100質量%中において10質量%~95質量%である請求項1または2に記載の分散剤3. The dispersant according to claim 1 , wherein the content of the structural unit represented by formula (3) is 10% by mass to 95% by mass in 100% by mass of the B block. 前記(メタ)アクリル系ビニルモノマーが、鎖状アルキル基を有する(メタ)アクリレート、環状アルキル基を有する(メタ)アクリレート、芳香族基を有する(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコール構造単位を有する(メタ)アクリレート、ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレート、ラクトン変性ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレート、アルコキシ基を有する(メタ)アクリレート、含酸素ヘテロ環基を有する(メタ)アクリレート、酸性基を有する(メタ)アクリレートおよび(メタ)アクリル酸よりなる群から選択される少なくとも1種の単量体である請求項1~3のいずれか一項に記載の分散剤The (meth)acrylic vinyl monomer includes (meth)acrylates having a chain alkyl group, (meth)acrylates having a cyclic alkyl group, (meth)acrylates having an aromatic group, and (meth)acrylates having a polyalkylene glycol structural unit. ) acrylates, (meth) acrylates having a hydroxy group, (meth) acrylates having a lactone-modified hydroxy group, (meth) acrylates having an alkoxy group, (meth) acrylates having an oxygen-containing heterocyclic group, (meth) acrylates having an acidic group ) The dispersant according to any one of claims 1 to 3 , which is at least one monomer selected from the group consisting of acrylate and (meth)acrylic acid. ブロック共重合体のアミン価が、10mgKOH/g~200mgKOH/gである請求項1~4のいずれか一項に記載の分散剤The dispersant according to any one of claims 1 to 4 , wherein the block copolymer has an amine value of 10 mgKOH/g to 200 mgKOH/g. ブロック共重合体のアミン価が、55.3mgKOH/g~200mgKOH/gである請求項1~5のいずれか一項に記載の分散剤The dispersant according to any one of claims 1 to 5 , wherein the block copolymer has an amine value of 55.3 mgKOH/g to 200 mgKOH/g. 前記ブロック共重合体の分子量分布(PDI)が、2.2以下である請求項1~6のいずれか一項に記載の分散剤The dispersant according to any one of claims 1 to 6 , wherein the block copolymer has a molecular weight distribution (PDI) of 2.2 or less. 前記ブロック共重合体が、リビングラジカル重合により重合されたものである請求項1~7のいずれか一項に記載の分散剤The dispersant according to any one of claims 1 to 7 , wherein the block copolymer is polymerized by living radical polymerization. 前記(メタ)アクリル系ビニルモノマーが、ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレート、ラクトン変性ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレート、含酸素ヘテロ環基を有する(メタ)アクリレート、酸性基を有する(メタ)アクリレートおよび(メタ)アクリル酸よりなる群から選択される少なくとも1種の単量体である請求項1~8のいずれか一項に記載の分散剤The (meth)acrylic vinyl monomer is a (meth)acrylate having a hydroxyl group, a (meth)acrylate having a lactone-modified hydroxyl group, a (meth)acrylate having an oxygen-containing heterocyclic group, and a (meth)acrylate having an acidic group. and (meth)acrylic acid . 前記(メタ)アクリル系ビニルモノマーが、ラクトン変性ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートを有し、
前記ラクトン変性ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートに由来する構造単位の含有率が、前記Aブロック100質量%中において、5質量%以上、90質量%以下である請求項1~9のいずれか一項に記載の分散剤
The (meth)acrylic vinyl monomer has a (meth)acrylate having a lactone-modified hydroxy group,
Any one of claims 1 to 9 , wherein the content of the structural unit derived from the (meth)acrylate having a lactone-modified hydroxy group is 5% by mass or more and 90% by mass or less in 100% by mass of the A block. dispersant according to the paragraph.
前記Aブロックが酸性基を有するビニルモノマーに由来する構造単位を有し、
前記酸性基を有するビニルモノマーに由来する構造単位の含有率が、前記Aブロック100質量%中において、2質量%以上、20質量%以下である請求項1~10のいずれか一項に記載の分散剤
The A block has a structural unit derived from a vinyl monomer having an acidic group,
The content of the structural unit derived from the vinyl monomer having an acidic group is 2% by mass or more and 20% by mass or less in 100% by mass of the A block, according to any one of claims 1 to 10 . Dispersant .
前記ブロック共重合体のハロゲンアニオンの含有率が10ppm以下である請求項1~11のいずれか一項に記載の分散剤The dispersant according to any one of claims 1 to 11, wherein the block copolymer has a halogen anion content of 10 ppm or less . カラーフィルタ用である請求項1~12のいずれか一項に記載の分散剤。 The dispersant according to any one of claims 1 to 12, which is for color filters. 請求項1~13のいずれか一項に記載の分散剤、着色材、分散媒体およびバインダー樹脂を含有することを特徴とする着色組成物。 A coloring composition comprising the dispersant according to any one of claims 1 to 13 , a coloring material, a dispersion medium and a binder resin. 請求項14に記載の着色組成物を用いて形成された着色層を備えることを特徴とするカラーフィルタ。 A color filter comprising a colored layer formed using the colored composition according to claim 14 .
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