JPWO2006098261A1 - 処理顔料及びその用途 - Google Patents

Abstract

本発明の目的は、顔料の一次粒子をさらに微細かつ均一に分散させることにより、顔料として有機顔料を使用した場合には、高い透明性や高いコントラスト比が要求される分野に使用できる処理顔料を提供することである。本発明は、３本の攪拌ブレードをそれぞれ自転運動させながら公転運動させる混練装置を用いて、顔料を無機塩で摩砕処理して得られることを特徴とする処理顔料である。

Description

本発明は、処理顔料及びその用途に関する。より詳しくは、各種印刷インキ、塗料はもとより、液晶カラーフィルター用顔料分散レジスト組成物、インクジェット用インキ、液体現像剤等の中で特に透明性やコントラスト比を求められる着色組成物としての利用を目的とした処理顔料に関する。また、その用途として、高い透明性及び高いコントラスト比を有するカラーフィルター用顔料分散レジスト組成物に関する。

各種印刷インキや塗料はもとより、最近ではカラーフィルターやインクジェット用インクといった高い透明性や高いコントラスト比が求められる分野においても、着色剤として有機顔料が利用されはじめている。
近年、より高い透明性や高いコントラスト比が要求されており、その実現のために有機顔料の粒子径をより微細化することが必要となる。
有機顔料の粒子径を微細化する方法としては、３本ロールミル、サンドミル、ボールミル等の通常の分散機で顔料を微細化する方法がある。
この方法では、主に有機顔料の二次粒子を一次粒子にするだけであり、一次粒子をさらに細かくして高い透明性を得るには限界があった。
この問題点を解決するために、有機顔料と食塩等の水溶性無機塩の混合物を、水溶性無機塩を実質的に溶解しない水溶性有機溶剤で湿潤させ、ニーダー等で強く練り込んだ後、水溶性無機塩及び水溶性有機溶剤を水洗により除去し、乾燥して有機顔料を微細化する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この方法では、有機顔料を一次粒子よりさらに細かくすることは可能であるが、粒子径を均一にすることが難しく、透明性やコントラスト比を向上させるには限界があった。
特開平０８−１７９１１１号公報

本発明が解決しようとする課題は、顔料の一次粒子をさらに微細かつ均一になるように処理して分散させることにより、顔料として有機顔料を使用した場合、高い透明性や高いコントラスト比が要求される分野に使用できる処理顔料を提供することにある。さらに、従来のものと比較して、透明性とコントラスト比がより高いレベルにあるカラーフィルター用顔料分散レジスト組成物を提供することにある。

本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、顔料、無機塩、無機塩を実質的に溶解しない分散媒体を含有する混合物を、３本の攪拌ブレードが特定の運動をする３軸型の垂直軸型混練装置で混練した後、無機塩及び分散媒体を除去して得られる処理顔料を使用することにより、上記課題を全て解決し得ることを見いだし、本発明を完成するに到った。
すなわち、本発明は、（１）３本の攪拌ブレードをそれぞれ自転運動させながら公転運動させる混練装置を用いて、顔料を無機塩で摩砕処理して得られることを特徴とする処理顔料に関する。
また、本発明は、（２）タンク内に顔料、無機塩、および上記無機塩を実質的に溶解しない分散媒体を仕込み、３本の攪拌ブレードをそれぞれ自転運動させながら公転運動させる混練装置を用いて混練処理した後、無機塩及び無機塩を実質的に溶解しない分散媒体を除去することを特徴とする処理顔料の製造方法に関する。
また、本発明は、（３）上記無機塩が水溶性無機塩であり、上記分散媒体が水溶性有機溶剤であって、混練処理後、水溶性無機塩及び水溶性有機溶剤を水洗除去する上記（２）項記載の処理顔料の製造方法に関する。
また、本発明は、（４）上記混練装置として、攪拌ヘッドに支持筒を設け、該支持筒に駆動軸を挿通し、該駆動軸に回転板を固定し、該回転板に上記駆動軸を取り囲んで各軸が平面からみて正三角形の頂点に位置するよう３本の攪拌ブレード軸を軸着し、該攪拌ブレード軸の先端に遊星歯車を設け、該遊星歯車を上記支持筒に支持した太陽歯車に係合し、上記各攪拌ブレード軸の下端に一側がタンクの内壁に近接し他側がタンクの中心に延びる径を有する攪拌ブレードを設け、さらにタンクの中心に上記攪拌ブレードが近接して運動するよう柱状体を形成した垂直軸型混練装置を用いる上記（２）項または（３）項記載の処理顔料の製造方法に関する。
また、本発明は、（５）上記（１）項記載の処理顔料、顔料分散剤、及び分散媒体を含有することを特徴とする顔料分散組成物に関する。
また、本発明は、（６）上記（５）項記載の顔料分散組成物を含有することを特徴とするカラーフィルター用顔料分散レジスト組成物に関する。

以下、本発明について更に詳細に説明する。
本発明の処理顔料は、３本の攪拌ブレードをそれぞれ自転運動させながら公転運動させる混練装置を用いて、顔料を無機塩で摩砕処理して得られるものである。
本発明は、顔料、無機塩、および上記無機塩を実質的に溶解しない分散媒体、特に、顔料と、水溶性の無機塩および水溶性の無機塩を実質的に溶解しない水溶性有機溶剤を含有する混合物を、３本の攪拌ブレードが特定の運動をする３軸型垂直軸型混練装置で混練した後、水溶性の無機塩及び水溶性有機溶剤を除去して得られる処理顔料を使用するものである。
本発明では、混練装置として、３枚の攪拌ブレードが遊星運動、すなわち、自転運動しながら公転運動するものを用いることにより、攪拌ブレード相互間及び攪拌ブレードと装置内面のデッドスペースが非常に少なくなり、より強力で均一なせん断力が得られるものである。そのせん断力のもとで、無機塩により摩砕処理された顔料の粒子径は、一次粒子径よりも微細かつ均一になり、この処理顔料を含有する顔料分散組成物、顔料分散レジスト組成物は、顔料として有機顔料を使用した場合には、透明性やコントラスト比が従来のものより高いものとなる。

次に、本発明の処理顔料の製造方法について説明する。
本発明の処理顔料を得るために、顔料を無機塩で摩砕する方法は一般にソルトミリングと呼ばれており、タンク内に上記材料とさらに無機塩を実質的に溶解しない分散媒体を仕込んで混練する湿式の処理方法が利用可能である。無機塩を実質的に溶解しない分散媒体としては、当業者がソルトミリングに通常用いるものを利用することができる。そして、通常、無機塩と分散媒体には、水溶性の無機塩と、水溶性の無機塩を実質的に溶解しない水溶性有機溶剤が好ましく用いられる。

顔料としては従来から使用されている公知の無機顔料や有機顔料が使用できる。
無機顔料としては、例えば、カーボンブラック等が挙げられる。
有機顔料としては、例えば、染料レーキ顔料、アゾ系、ベンズイミダゾロン系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アントラキノン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジコ系、ペリレン系、ペリノン系、ジケトピロロピロール系、イソインドリノン系、ニトロ系、ニトロソ系、アンスラキノン系、フラバンスロン系、キノフタロン系、ピランスロン系、インダンスロン系等が挙げられる。
具体例としては、赤色系顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントレッド（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ）９、１９、３８、４３、８８、１２２、１２３、１４４、１４９、１５５、１６６、１６８、１７７、１７８、１７９、１８０、１８８、１９０、２０２、２０７、２０８、２０９、２１６、２１７、２２０、２２４、２２６、２４２、２５４、２６４等；青色系顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントブルー（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ）１５、１５：１、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、２９、６０、６４、８０等；緑色系顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントグリーン（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ）７、１０、３６、３７、全ブロム化したＣ．Ｉ．ピグメントグリーン（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ）３６（Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン ３６のベンゼン環には、塩素原子と臭素原子が結合しているが、これらのうちの塩素原子をすべて臭素原子で置換した化学構造のものをいう）；黄色系顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ）１７、２０、２４、７４、８１、８３、９３、９５、９７、１０８、１０９、１１０、１１７、１２０、１２３、１２５、１２８、１２９、１３７、１３８、１３９、１４７、１５０、１５１、１５３、１５４、１５５、１６６、１６８、１８０、１８１、１８５、１９１、２１４等；紫色系顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ）１９、２３、２９、３０、３１、３７、５０、８８等；橙色系顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ）３１、３８、４０、４３、４８、６１、６４、７１等が挙げられる。
また、無機塩としては、水溶性のものが好ましく、例えば、食塩（塩化ナトリウム）、塩化カリウム、芒硝等が挙げられるが、無機塩の硬さ及びコストの点から食塩（塩化ナトリウム）を用いるのが好ましい。また、顔料の粒子径を一次粒子径よりもより微細かつ均一にできる点から、無機塩の粒子径は好ましくは２００μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下である。

さらに、無機塩を実質的に溶解しない分散媒体として用いられる、無機塩を実質的に溶解しない水溶性有機溶剤としては、水溶性であることと無機塩を溶解しないことの両方の条件を有するものであれば特に限定されないが、ソルトミリング時に温度が上昇し、溶剤が蒸発し易い状態になるため、安全性の点から沸点が１２０℃以上の高沸点溶剤が好ましい。
このような水溶性有機溶剤としては、例えば、２−メトキシエタノール、２−ブトキシエタノール、２−（イソペンチルオキシ）エタノール、２−（ヘキシルオキシ）エタノール、１−メトキシ−２−プロパノール、１−エトキシ−２−プロパノール等のアルコキシアルコール類；ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、液体ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、低分子量ポリプロピレングリコール等のグリコール類；ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル等のエーテル類等が用いられる。
なお、本発明の処理顔料を得るための材料には、必要に応じて、顔料分散剤、顔料誘導体を使用することもできる。

本発明の処理顔料を得るための混練装置としては、３本の攪拌ブレードをそれぞれ自転運動させながら公転運動させる混練装置を利用する。従来、ソルトミリングで利用されていたニーダーなどと比較して、上記の特徴を有する混練装置を利用すると、より均一な攪拌力が付加されることになり、それによって顔料粒子の粒子径もより均一なものが得られることになる。なお、ここで「公転運動」とは、攪拌ブレードがタンク内で周回する運動をいい、「攪拌ブレードを公転運動させる混練装置」とは、本来、攪拌ブレード自体を移動させてタンク内を周回運動させる混練装置を言うが、本発明においては、タンクと攪拌ブレードの相対運動が同じであれば（例えば、タンクを回転させるなど）、その混練装置も「攪拌ブレードを公転運動させる混練装置」に含まれる。
さらに、混練装置の構造としては、３本の攪拌ブレードの自転軸と直交する平面に対して、３本の自転軸が交わる点を頂点として得られる三角形が正三角形であり、その正三角形の重心の位置に公転軸が交わる条件を満足することが好ましい。また、攪拌ブレードは、タンクの底部から液面にまで及ぶ長さと、タンクの内壁から中心まで程度の幅を有していることが好ましい。

この様な混練装置としては、例えば、トリミックス（井上製作所社製）等が挙げられる。トリミックスは、図１〜３に示されるように、攪拌ヘッド３に支持筒１１を設け、その支持筒１１に駆動軸６を挿通し、該駆動軸６に回転板１４を固定し、該回転板１４に上記駆動軸６を取り囲んで各軸が平面からみて正三角形の頂点に位置するよう３本の攪拌ブレード軸１７を軸着し、その攪拌ブレード軸１７の先端に遊星歯車２０を設け、その遊星歯車２０を上記支持筒１１に支持した太陽歯車２２に係合し、上記各ブレード軸１７の下端に一側がタンク２の内壁に近接し他側がタンク２の中心に延びる径を有する柱状体の攪拌ブレード２３を設けた構造を有する垂直軸型混練装置１である。そして、混練する材料を仕込んだタンク２に対して、攪拌ブレード２３は一側がタンク２の内壁に近接し、他側がタンク２の中心に近接する運動をしながら、攪拌ヘッド３が回転し、攪拌ブレード２３が公転運動する。さらに３本の攪拌ブレード２３における相互の間隔が狭くなるように設計されており、より良好な混練結果が得られるようになっている。

一方、利用するタンクとしては、混練装置の攪拌ブレードが自転運動と公転運動する関係から、あまり複雑な形状のものは好ましくなく、円筒形の壁部と、平面状であってさらに内壁に対して垂直をなす底部を有するものが好ましい。
以上の材料と装置を用いて、本発明の処理顔料を製造する方法としては、上記顔料、無機塩および無機塩を実質的に溶解しない分散媒体をタンク内に仕込み、混練装置の３本の攪拌ブレードを自転運動させながら公転運動させて、顔料を無機塩で摩砕処理した後、温水を加えスラリー状としたものをろ過し、水洗により残存している無機塩と分散媒体を除去する方法等が利用できる。この顔料の摩砕処理においては、混練のための応力が十分にかかるように、材料の仕込み量（粘度）やタンクの内径などを適宜調節することが好ましく、例えば、上記のトリミックスを用いて処理する場合、負荷アンペアがモーターの定格電流値の５０％〜８５％の範囲となるように配合して処理することが好ましい。

次に、本発明の顔料分散組成物について説明する。
本発明の顔料分散組成物は、上記処理顔料を顔料分散剤を用いて分散媒体に分散させたものである。
本発明を構成する顔料分散剤としては、上記処理顔料を分散する効果があればよく、従来から使用されている公知のものが使用できる。例えば、ポリエステル系高分子顔料分散剤、アクリル系高分子顔料分散剤、ポリウレタン系高分子顔料分散剤、顔料誘導体、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カルボジイミド系顔料分散剤等が挙げられる。これらの顔料分散剤は、顔料の種類、顔料分散組成物に使用する分散媒体等に応じて、適宜選択される。また、これらの顔料分散剤は、単独で用いてもよく、また、２種類以上組み合わせて用いてもよい。
上記顔料分散組成物における処理顔料の使用量は、顔料分散組成物中の全固形分に対して質量分率で、５〜９７質量％であることが好ましい。
顔料分散剤の使用量は、処理顔料１００質量部（使用顔料の合計）に対して、３質量部以上、また、１００質量部以下が好ましい。

本発明の顔料分散組成物を構成する分散媒体としては、有機系分散媒体、水性媒体が挙げられる。有機系分散媒体として、例えば、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、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、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等の（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテル類；エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類；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メチルエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン等のケトン類；２−ヒドロキシプロピオン酸メチル、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル等の乳酸アルキルエステル類；２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、３−メチル−３−メトキシブチルプロピオネート、３−メ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、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ｎ−ブチル、アセト酢酸メチル、蟻酸ｎ−アミル、ピルビン酸エチル等のエステル類；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類；イソプロピルアルコール、ノルマルプロピルアルコール等のアルコール類等が挙げられる。なお、これらの有機系分散媒体は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
また、水性媒体としては、水のみであってもよく、水混和性の有機系分散媒体との併用であってもよい。

本発明の顔料分散組成物の製造法としては、例えば、上記処理顔料、顔料分散剤、分散媒体、必用に応じてその他の添加剤等からなる混合物をロールミル、ニーダー、高速攪拌装置ビーズミル、ボールミル、サンドミル、超音波分散機、高圧分散機等を用いて混練し、分散処理することにより顔料分散組成物を得ることができるが、この製造方法は、本発明の好ましい形態の一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。

最後に、本発明の処理顔料の一用途であるカラーフィルター用顔料分散レジスト組成物について説明する。
本発明のカラーフィルター用顔料分散レジスト組成物は、上記顔料分散組成物を含有するものである。
本発明のカラーフィルター用顔料分散レジスト組成物は、活性エネルギー線硬化性を有し、アルカリ現像可能なレジスト組成物であり、処理顔料、顔料分散剤、皮膜形成樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤、溶剤から主として構成され、必要に応じて増感剤、重合禁止剤等の各種添加剤を適宜含有されているものである。本発明のカラーフィルター用顔料分散レジスト組成物は、上記顔料分散組成物に、目的に応じ、皮膜形成樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤、溶剤、増感剤、重合禁止剤等の各種添加剤を加えて得られるものである。
カラーフィルター用顔料分散レジスト組成物に使用する処理顔料としては、鮮明な色相を有する皮膜を形成するために、高級有機顔料の処理顔料を利用することが好ましい。
上記処理顔料の使用量は、顔料分散レジスト組成物中の全固形分に対して質量分率で、５〜８０％であることが好ましい。
本発明の顔料分散レジスト組成物を構成する皮膜形成樹脂としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、シトラコン酸、無水シトラコン酸、シトラコン酸モノアルキルエステル等のカルボキシル基含有不飽和単量体と、スチレン、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、アリルアクリレート、アリルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、グリセロールモノアクリレート、グリセロールメタクリレート、Ｎ−フェニルマレイミド、ポリスチレンマクロモノマー及びポリメチルメタクリレートマクロモノマーからなる群より選択される少なくとも１種とを反応させて得られる共重合体であるカルボキシル基を有するアルカリ可溶性樹脂が例示でき、これらは単独又は２種以上を併用して用いることができる。

本発明の顔料分散レジスト組成物を構成する光重合性化合物としては、光重合性不飽和結合を有するモノマー、オリゴマー等が挙げられる。
具体的には、光重合性不飽和結合を分子内に１個有するモノマーとしては、例えば、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、メチルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート等のアルキルメタクリレート又はアクリレート；ベンジルメタクリレート、ベンジルアクリレート等のアラルキルメタクリレート又はアクリレート；ブトキシエチルメタクリレート、ブトキシエチルアクリレート等のアルコキシアルキルメタクリレート又はアクリレート；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート等のアミノアルキルメタクリレート又はアクリレート；ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等のポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルのメタクリル酸エステル又はアクリル酸エステル；ヘキサエチレングリコールモノフェニルエーテル等のポリアルキレングリコールモノアリールエーテルのメタクリル酸エステル又はアクリル酸エステル；イソボニルメタクリレート又はアクリレート；グリセロールメタクリレート又はアクリレート；２−ヒドロキシエチルメタクリレート又はアクリレート等が例示できる。

光重合性不飽和結合を分子内に２個以上有するモノマーとしては、例えば、ビスフェノールＡジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、１，３−ブチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、グリセロールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタアリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ビスフェノールＡジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，３−ブチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、グリセロールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタアリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート等が例示できる。

上記光重合性不飽和結合を有するオリゴマーとしては、上記モノマーを適宜重合させて得られたものを用いることができる。
これらの光重合性化合物は、単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明の顔料分散レジスト組成物を構成する光重合開始剤としては特に限定されないが、例えば、ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ′−テトラエチル−４，４′−ジアミノベンゾフェノン、４−メトキシ−４′−ジメチルアミノベンゾフェノン、ベンジル、２，２−ジエトキシアセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、チオキサントン、２−クロロチオキサントン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ｔ−ブチルアントラキノン、１−クロロアントラキノン、２，３−ジクロロアントラキノン、３−クロル−２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、１，４−ナフトキノン、１，２−ベンゾアントラキノン、１，４−ジメチルアントラキノン、２−フェニルアントラキノン、トリアジン系光重合開始剤等が挙げられる。これらは単独又は２種以上を併用して用いることができる。

本発明の顔料分散レジスト組成物を構成する溶剤としては、上記に挙げた顔料分散組成物の調製に用いる分散媒体と同様であるが、好ましくは、常圧（１．０１３×１０^２ｋＰａ）における沸点が１００〜２２０℃のエステル系有機溶剤、エーテル系有機溶剤、エーテルエステル系有機溶剤、ケトン系有機溶剤、含窒素系有機溶剤等である。沸点が２２０℃を超える溶剤を多量に含有していると、塗布形成された塗膜をプレベークする際に溶剤が充分に蒸発せずに乾燥塗膜内に残存し、乾燥塗膜の耐熱性が低下するおそれがある。また、沸点１００℃未満の溶剤を多量に含有していると、ムラなく均一に塗布することが困難になり、表面平滑性に優れた塗膜が得られなくなるおそれがある。

このような溶剤としては、具体的には、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イソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、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、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ブチルエーテル、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メチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル等のエーテル系有機溶剤；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等のエーテルエステル系有機溶剤；メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、δ−ブチロラクトン等のケトン系有機溶剤；２−ヒドロキシプロピオン酸メチル、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、３−メチル−３−メトキシブチルプロピオネート、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−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、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、ギ酸ｎ−アミル等のエステル系有機溶剤；Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等の含窒素系有機溶剤等を例示でき、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
これらの有機溶剤の中でも、溶解性、分散性、塗布性等の点で、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メチルエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル、３−メチル−３−メトキシブチルプロピオネート、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、ギ酸ｎ−アミル等が好ましく、より好ましくは、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートである。

更に、これらの溶剤は、２種以上用いる場合、上記アルカリ可溶性樹脂の溶解性、顔料分散性、塗布性等の点から、上記顔料分散レジスト組成物に使用される全溶剤中、上記好ましい溶剤が５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上含有させることがより好ましい。
本発明の顔料分散レジスト組成物としてはまた、必要に応じて、上述したもの以外のその他の光重合性化合物、熱重合禁止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の各種添加剤を適宜使用することができる。

以上の構成材料を用いて本発明の顔料分散レジスト組成物を製造する方法としては、例えば、顔料分散組成物に、目的に応じて、光重合性化合物、光重合開始剤、皮膜形成用樹脂、有機溶剤、その他添加剤を加え、攪拌装置等を用いて攪拌混合する方法が利用できるが、この製造方法は、本発明の好ましい形態の一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。

本発明の方法によって、粒子径が一次粒子より小さく、かつ均一である処理顔料を得ることが可能となり、顔料として有機顔料を使用した場合、このような処理顔料をカラーフィルター用顔料分散レジスト組成物等に用いると、従来と比較して透明性やコントラスト比を向上させることができる。

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「％」は「質量％」を意味し、「部」は「質量部」を意味するものとする。
＜処理有機顔料＞
（実施例１）
トリミックスＴＸ−１５（商品名、井上製作所社製）のタンクに、ピグメントレッド２５４を７５０質量部、粒子径２０μｍの塩化ナトリウム７５００質量部、ジエチレングリコール１８００質量部を投入し、定格電流値９．３Ａの７０％となる範囲で、且つ４５℃で３時間混練しソルトミリングを行った。次に得られた混練物１３００質量部を３リットルの温水に投入し、７０℃に加熱しながら１時間攪拌してスラリー状とし、ろ過、水洗を繰り返し塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、４０℃にて一昼夜乾燥し、９５質量部の実施例１の顔料を得た。

（実施例２）
トリミックスＴＸ−１５のタンクに、ピグメントブルー１５：６を７５０質量部、粒子径２０μｍの塩化ナトリウム７５００質量部、ジエチレングリコール１８００質量部を投入し、定格電流値９．３Ａの７０％となる範囲で、且つ４５℃で８時間混練しソルトミリングを行った。次に得られた混練物１３００質量部を３リットルの温水に投入し、７０℃に加熱しながら１時間攪拌してスラリー状とし、ろ過、水洗を繰り返し塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、４０℃にて一昼夜乾燥し、９５質量部の実施例２の顔料を得た。

（比較例１）
ニーダー（商品名：ＫＨＤ−２、井上製作所社製）のタンクに、ピグメントレッド２５４を１００質量部、粒子径２０μｍの塩化ナトリウム１０００質量部、ジエチレングリコール２４０質量部を投入し、７５℃で１０時間混練しソルトミリングを行った。次に得られた混練物１３００質量部を３リットルの温水に投入し、７０℃に加熱しながら１時間攪拌してスラリー状とし、ろ過、水洗を繰り返し塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、４０℃にて一昼夜乾燥し、９５質量部の比較例１の顔料を得た。

（比較例２）
ニーダー（商品名：ＫＨＤ−２、井上製作所社製）のタンクに、ピグメントブルー１５：６を１００質量部、粒子径２０μｍの塩化ナトリウム１０００質量部、ジエチレングリコール２４０質量部を投入し、７５℃で１０時間混練しソルトミリングを行った。次に得られた混練物１３００質量部を３リットルの温水に投入し、７０℃に加熱しながら１時間攪拌してスラリー状とし、ろ過、水洗を繰り返し塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、４０℃にて一昼夜乾燥し、９５質量部の比較例２の顔料を得た。

（実施例３、４及び比較例３〜６）
＜顔料分散組成物＞
表１の組成で、ビーズミルで一昼夜、６０℃の温度で混練し、実施例３、４、比較例３〜６の顔料分散組成物を調製した。なお、表１で単に「ＰＲ２５４」「ＰＢ１５：６」とあるのは、ソルトミリングを行っていない未処理の顔料を示す。
なお、組成を表す数値の単位は、「質量部」である。

（実施例５、６及び比較例７〜１０）
＜カラーフィルター用顔料分散レジスト組成物＞
上記実施例３、４、比較例３〜６の顔料分散組成物と他の材料とを表２の組成になるように高速攪拌機を用いて均一に混合した後、孔径３μｍのフィルターでろ過し、実施例５、６、比較例７〜１０の顔料分散レジスト組成物を得た。なお、組成を表す数値の単位は、「質量部」である。

＜評価＞
（顔料分散組成物中の処理有機顔料の粒度分布）
実施例３、４、比較例３〜６の顔料分散組成物をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで希釈し、マイクロトラック粒径測定装置（ＵＰＡ １５０、９２３０ＵＰＡ；ＬＥＥＤ＆ＮＯＲＴＨＲＵＰ ＣＯＭＰＡＮＹ社製）を用いて測定した。その結果を表１に示した。表１の「ｄ１０」「ｄ５０」「ｄ９０」は、累積重量が１０％、５０％、９０％となる粒子径を表す。

（顔料分散レジスト組成物のコントラスト）
実施例５、６及び比較例７〜１０の顔料分散レジスト組成物を、スピンコーターを用いて膜厚１μｍになるようにガラス基板上に塗布し、１００℃で３分間プレベークした後、高圧水銀灯で露光し、更に２３０℃で３０分間ポストベークした。得られたレジストのコントラストを色彩輝度計 ＢＭ−５Ａ（商品名、トプコン社製）を用いて測定した。その結果を表２に示した。

上記表１及び２において、「ＢＭＡ／ＭＡＡ共重合体」とは、ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体を表し、「ＰＧＭＥＡ」は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを表す。
上記表１において、「ＰＲ２５４」はピグメントレッド２５４を表し、「ＰＢ１５：６」はピグメントブルー１５：６を表し、「ＰＢ−８２１」は味の素社製顔料分散剤を表す。
上記表２において、「ＤＰＥＨＡ」は、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを表し、「イルガキュア９０７」は、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オンの商品名を表す。

本発明で用いる垂直軸型混練装置の一部切欠正面図である。 本発明で用いる垂直軸型混練装置のブレード部分の平面図である。 本発明で用いる垂直軸型混練装置の駆動軸部分の拡大断面図である。

符号の説明

１垂直軸型混練装置
２タンク
３攪拌ヘッド
６駆動軸
１１支持筒
１４回転板
１７攪拌ブレード軸
２０遊星歯車
２２太陽歯車
２３攪拌ブレード

Claims (6)

1. ３本の攪拌ブレードをそれぞれ自転運動させながら公転運動させる混練装置を用いて、顔料を無機塩で摩砕処理して得られることを特徴とする処理顔料。
2. タンク内に顔料、無機塩、および前記無機塩を実質的に溶解しない分散媒体を仕込み、３本の攪拌ブレードをそれぞれ自転運動させながら公転運動させる混練装置を用いて混練処理した後、前記無機塩及び分散媒体を除去することを特徴とする処理顔料の製造方法。
3. 前記無機塩が水溶性無機塩であり、前記分散媒体が水溶性有機溶剤であって、混練処理後、前記水溶性無機塩及び水溶性有機溶剤を水洗除去する請求項２記載の処理顔料の製造方法。
4. 前記混練装置として、攪拌ヘッドに支持筒を設け、該支持筒に駆動軸を挿通し、該駆動軸に回転板を固定し、該回転板に前記駆動軸を取り囲んで各軸が平面からみて正三角形の頂点に位置するよう３本の攪拌ブレード軸を軸着し、該攪拌ブレード軸の先端に遊星歯車を設け、該遊星歯車を前記支持筒に支持した太陽歯車に係合し、前記各攪拌ブレード軸の下端に一側がタンクの内壁に近接し他側がタンクの中心に延びる径を有する攪拌ブレードを設け、さらにタンクの中心に前記攪拌ブレードが近接して運動するよう柱状体を形成した垂直軸型混練装置を用いる請求項２または３記載の処理顔料の製造方法。
5. 請求項１記載の処理顔料、顔料分散剤、及び分散媒体を含有することを特徴とする顔料分散組成物。
6. 請求項５記載の顔料分散組成物を含有することを特徴とするカラーフィルター用顔料分散レジスト組成物。

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