KR100645399B1 - Synthesis of Polymeric Dispersants for Pigmented Mill-base using for TFT Color Filter - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발명은 티에프티 엘시디의 주요 부품 중 하나인 컬러필터 제조에 있어서 안료 분산제용 고분자 공중합체에 관한 것이고, 보다 상세하게는 스타이렌, 아크릴레이트, 메타아크릴산, 아크릴아미드 등의 모노머를 혼합하고 중합한 저점도 및 내화학성 등의 안료 분산제용 고분자 공중합체, 이를 사용한 안료 분산액 및 티에프티 엘시디 컬러필터에 관한 것이다.The present invention relates to a polymer copolymer for pigment dispersant in the production of color filters, which is one of the main components of TF LCD, and more specifically, to mix monomers such as styrene, acrylate, methacrylic acid, acrylamide, The present invention relates to a polymer copolymer for pigment dispersants such as polymerized low viscosity and chemical resistance, a pigment dispersion using the same, and a TFT LCD color filter.

본 발명은 하기와 같은 모노머가 중합되어 규칙적으로 또는 불규칙적으로 배열된 안료 분산제용 고분자 공중합체 및 이의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a polymer copolymer for pigment dispersant and a method for producing the same, wherein the monomers are polymerized and arranged regularly or irregularly.

(a) 스타이렌, 벤질메타 아크릴레이트, 2-에틸헥실 메타아크릴레이트 및 2-에틸헥실 아크릴레이트로 이루어진 군에서 적어도 1개 이상 선택된 모노머;(a) at least one monomer selected from the group consisting of styrene, benzylmethacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate;

(b) 메타아크릴산 또는 아크릴아미드인 모노머;(b) monomers which are methacrylic acid or acrylamide;

(c) 2-하이드록시 메타 아크릴레이트, 글라이시딜 메타 아크릴레이트, 메틸 메타아크릴레이트 및 뷰틸 아크릴레이트로 이루어진 군에서 적어도 1개 이상 선택된 모노머.(c) at least one monomer selected from the group consisting of 2-hydroxy methacrylate, glycidyl methacrylate, methyl methacrylate and butyl acrylate.

그리고, 상기 고분자 공중합체를 사용하여 티에프티 엘시디 컬러필터용 안료 분산액 및 컬러필터를 제공한다.In addition, the polymer copolymer is used to provide a pigment dispersion and a color filter for TF LCD color filter.

본 발명은 수용성 및 유기용제에서도 사용이 가능하고 저점도 분산 안정성과 내화학성 및 여러 종류의 안료에 적용 할 수 있는 고분자형 분산제를 제공하여 티에프티 엘시디의 고색상재현이 가능하고 다양한 용도의 감광제 및 잉크젯 잉크에 적용할 수 있게 되었다.The present invention can be used in water-soluble and organic solvents, low-viscosity dispersion stability, chemical resistance, and can be applied to various types of pigments to provide a high color reproduction of TF Lsid and a photoresist of various uses and It can be applied to inkjet inks.

티에프티 엘시디, 컬러필터, 안료 분산제용 고분자 공중합체TF LCD, color filter, polymer copolymer for pigment dispersant

Description

안료 분산제용 고분자 공중합체 및 이를 사용한 안료 분산액 및 티에프티 엘시디 컬러필터 {Synthesis of Polymeric Dispersants for Pigmented Mill-base using for TFT Color Filter} Synthesis of Polymeric Dispersants for Pigmented Mill-base using for TFT Color Filter             

도 1은 본 발명의 안료 분산제용 고분자 공중합체의 기본 구조,1 is a basic structure of the polymer copolymer for pigment dispersants of the present invention,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고분자 공중합체의 화학구조,2 is a chemical structure of a polymer copolymer according to an embodiment of the present invention,

도 3은 본 발명의 타실시예에 따른 고분자 공중합체의 화학구조,3 is a chemical structure of a polymer copolymer according to another embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고분자 공중합체의 화학구조.4 is a chemical structure of a polymer copolymer according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 티에프티 엘시디의 주요 부품 중 하나인 컬러필터 제조에 있어서 안료 분산제용 고분자 공중합체에 관한 것이고, 보다 상세하게는 스타이렌, 아크릴레이트, 메타아크릴산, 아크릴아미드 등의 모노머를 혼합하고 중합한 저점도 및 내화학성 등의 안료 분산제용 고분자 공중합체 및 이를 사용한 안료 분산액 및 티에프티 엘시디 컬러필터에 관한 것이다.The present invention relates to a polymer copolymer for pigment dispersant in the production of color filters, which is one of the main components of TF LCD, and more specifically, a mixture of monomers such as styrene, acrylate, methacrylic acid and acrylamide The present invention relates to a polymer copolymer for pigment dispersants such as low viscosity and chemical resistance, and to pigment dispersions and TFT LCDs using the same.

컬러필터용 감광제는 티에프티 엘시디 색상 재현에 있어서 필수 요소로서 적색, 청색, 녹색의 세가지 색상을 컬러필터에 감광방식으로 코팅하여 백라이트에서 발생된 빛을 투과시켜 적, 청, 녹의 세 종류 빛을 적절히 조합하여 가시광선의 모든 색상을 재현 하는 방식이다. 그러므로 눈으로 보는 최종색상의 품질은 컬러필터의 품질에 의해 결정된다. 그리고, 컬러필터는 감광제에 포함된 안료와 첨가제 품질과 종류에 의해 좌우되는 데, 특히 적, 녹, 청 안료는 감광제에 응용하기 위하여, 감광제에 사용되는 용매하에서 초미립자로 분산하여야 되며, 콜로이드 상태의 초미립자는 물리적, 화학적인 악 조건하에서도, 분산 안정성이 변하지 않아야 하는 특성을 가져야 한다.Color filter sensitizer is an essential element in the reproduction of TFT LCD color. Three colors of red, blue, and green are coated on the color filter by the photosensitive method to transmit the light generated from the backlight, and to suit the three types of red, blue, and green light properly. In combination, it reproduces all colors of visible light. Therefore, the quality of the final color visible is determined by the quality of the color filter. In addition, the color filter depends on the quality and type of pigments and additives included in the photosensitizer, in particular red, green, and blue pigments must be dispersed in ultrafine particles in the solvent used in the photosensitizer, and colloidal state. Ultrafine particles should have properties that the dispersion stability should not change, even under physical and chemical adverse conditions.

그리고, 현재 상기 컬러필터 감광제의 안료 분산액은 일본의 산요, 미꾸니, 다이니뽄 잉크 등에서 공급하고 있으며, 이들 업체는 안료 분산액을 상업화된 분산제를 사용하여 제조 판매하고 있다.In addition, the pigment dispersion of the color filter photosensitizer is currently supplied by Sanyo, Mikuni, Dainippon ink, etc. in Japan, and these companies manufacture and sell the pigment dispersion using a commercially available dispersant.

또한, 안료 분산액의 제조에 있어서 안정된 분산계를 유지하기 위하여서는 고분자형 계면 활성제의 일종인 분산제의 역할이 필수 요소이다. In addition, in the production of pigment dispersions, in order to maintain a stable dispersion system, the role of a dispersant, which is a kind of polymeric surfactant, is essential.

하지만 최근 티에티 엘시디의 빠른 기술혁신은 고투과도, 고색도, 고휘도, 고대비 티에프티 엘시디와 같은 제품들이 출시 되고 있으며. 그에 따라 컬러필터 감광제용 분산액도 많은 변화가 필요하게 되었다. However, in recent years, TI's rapid technological innovation has introduced products such as high transmittance, high color, high brightness, and high contrast TFT LCD. As a result, the dispersion for color filter photosensitizers also requires many changes.

즉, 초기제품인 고투과도용 컬러필터 경우, 안료의 농도가 높지 않아도 되므로, 안료의 사용량 대비 많은량의 분산제를 사용할 수 있었으며, 이런 경우 분산제의 농도가 높으므로 분산이 용이하고, 높은 분산 안정성을 유지 할 수 있엇다. That is, in the case of the high-permeability color filter, which is an initial product, since the concentration of the pigment does not have to be high, a large amount of dispersant can be used compared to the amount of the pigment used. In this case, the dispersant is easy to disperse and maintain high dispersion stability. Could.

그러나, 엘시디의 발전은 고 색상재현을 요구되면서, 고 색상재현에 많은 량의 안료를 컬러필터에 적층하여야 되며, 이에 따라 분산액 제조에 있어 분산제 사용량은 줄여야 하는 필요성이 대두되었다. 하지만, 적은 량의 분산제를 사용하게 되면 분산이 어렵고, 초미립자의 분산안정성을 얻기 어려워지는 문제점이 발생한다. 이에 따라 소량 사용으로도 동일한 효과를 낼 수 있는 고성능의 분산제가 필요하게 되었다. However, as the development of the LCD requires high color reproduction, a large amount of pigments must be laminated on the color filter for high color reproduction, and thus, the necessity of reducing the amount of dispersant in preparing the dispersion has emerged. However, when a small amount of dispersant is used, it is difficult to disperse and it is difficult to obtain dispersion stability of ultrafine particles. Accordingly, there is a need for a high-performance dispersant that can produce the same effect even with a small amount of use.

현재 상업화 되어 있는 분산제는 아클릴계 혹은 우레탄계들로서 범용성을 추구한다. Dispersants currently commercialized seek versatility as acyl or urethane systems.

구체적인 예로 미국특허 6,696,207호는 컬러필터에 사용되는 분산액을 제조하기 위하여 상업용 분산제 에프카-46을 사용하여 제조하는 공정에 관한 발명이다. 그러나 상업화 된 분산제는 범용성을 추구하기 때문에 안료 분산액에서 각각의 요구하는 특성에 대한 대처가 어렵다는 단점이 있다. As a specific example, US Pat. No. 6,696,207 relates to a process for producing using a commercial dispersant, Efka-46, to prepare a dispersion for use in color filters. However, commercialized dispersants have the disadvantage that they are difficult to cope with each of the required properties in the pigment dispersion because they seek versatility.

또한 같은 컬러인덱스 번호의 동일한 화학구조를 갖는 안료라 할지라도, 생산회사 별로, 같은 회사라 할지라도 후처리 공정에 따라 안료결정 표면의 물리적 특성이 다르므로 이에 따른 분산제의 특성이 요구 된다. In addition, even if the pigment having the same chemical structure of the same color index number, the physical properties of the pigment crystal surface is different according to the post-treatment process, even if the production company, even the same company is required according to the properties of the dispersant accordingly.

하지만, 기존의 저점도용 분산제로는 앞서 설명한 에프카, 솔스퍼스등의 상품명이 있지만, 최근에 요구 되는 안료분산액의 다양성을 맞추기에는 범용제품으로 한계가 있다. However, the conventional low-viscosity dispersants include the above-described brand name such as Efka, Solsperth, etc., but there is a limit to the general-purpose product to match the variety of pigment dispersions recently required.

그리고, 안료는 통상적으로 분산하여 사용되므로 분산이 매우 중요하며, 분산액은 주로 도료에 사용되어 고점도 분산이 이루어지므로 저점도 안료 분산액 개발의 필요성이 높지 않았다. 그러나 최근 저점도 분산액의 개발이 매우 중요하게 대두 되고 있다. 이는 최근 화학소재 중 안료의 사용이 전자제품 부품에 사용 되는 비중이 높아지면서 고기능성 저점도 안료 분산액이 필요하게 되었다. 특히 티에프티 엘시디용 컬러필터의 제조에 사용되는 컬러필터 포토레지스트(감광제)는 저점도 안료 분산액이 매우 중요한 소재이다. 또한 최근에 컬러필터제조 공정개선을 위하여 포토레지스트 대체품인 컬러필터잉크젯 잉크 또한 저점도 안료 분산액이 핵심소재이다. 그러면서 무엇 보다 중요한 것은 이와 같은 저점도 분산액 제조에 필요한 분산제의 물성이 탁월해야 한다는 것이고 고온에서 견디는 내열성, 내 화학성, 경화 후 규정이상의 강도를 유지하는 기계적 특성이 만족 되어야 한다. 예를 들어 컬러필터 제조 공정에서는 220℃에서 1시간 이상 경화시키는 초고온 공정에서도 분산계의 안정성을 유지 시켜 줄 수 있는 고기능성 안료 분산액이 요구되는 것이다. In addition, since the pigment is usually used by dispersing, dispersion is very important, and since the dispersion is mainly used in paint to achieve high viscosity dispersion, the need for developing a low viscosity pigment dispersion is not high. Recently, however, the development of low viscosity dispersions has become very important. This is due to the recent increase in the use of pigments in chemical materials among electronic materials, the need for high functional low viscosity pigment dispersion. In particular, the color filter photoresist (photosensitive agent) used in the manufacture of the color filter for TFT LCD is a material in which a low viscosity pigment dispersion is very important. In addition, in order to improve the color filter manufacturing process, color filter inkjet ink, which is a substitute for photoresist, also has a low viscosity pigment dispersion. At the same time, the most important thing is that the physical properties of the dispersant required for the preparation of such low viscosity dispersions must be excellent, and the heat resistance, chemical resistance, and mechanical properties that maintain the strength beyond the specified level after curing must be satisfied. For example, in the color filter manufacturing process, a highly functional pigment dispersion liquid that can maintain stability of the dispersion system is required even in an ultra high temperature process of curing at 220 ° C. for 1 hour or more.

그리고, 컬러필터 분산액의 물성 또한 다양화 되어 가는 티에프티 엘시디의 특정 요구 물성에 맞게 다양화 되어야 한다. 기존의 안료 분산액은 통상적으로 스핀코팅용 안료 분산액 제조에 한정 사용 되었으나, 현재는 디스플레이의 크기가 증대됨에 따라 스핀코팅뿐 아니라 블레이드 및 롤을 사용한 프린팅 그리고 차후의 잉크젯 프린팅 까지 다양한 물성을 필요로 하게 되었다. 안료분산액은 감광제로 제조되기 위하여 많은 화학물질을 첨가하여야 하는데 이에 따른 내화학성을 필요로 한다. 대표적으로 첨가되는 화학물질은 감광제, 바인더, 계면 활성제, 모노머와 점도 조절제등이다. 그러나, 안료 분산액이 이들 첨가제 등과 물리적 화학적 반응을 하게 되면 분산계가 파괴되어서 굳어지거나 층분리가 되어서 상품으로서의 가치가 떨어지고, 혹은 디스플레이 완제품의 불량으로 이어져 막대한 손실을 주게 된다. 그러므로, 안료분산액 제조에 사용되는 분산제는 무엇보다 내화학성과 높은 기계적 강도를 요구하게 된다. In addition, the physical properties of the color filter dispersion should also be diversified to meet the specific required physical properties of TF LCD. Conventional pigment dispersions have been typically used for the manufacture of pigment dispersions for spin coating, but as the size of the display increases, nowadays various properties are required for spin coating, printing with blades and rolls, and subsequent inkjet printing. . Pigment dispersions require the addition of many chemicals in order to be prepared as a photosensitizer and thus require chemical resistance. Typical chemicals added are photosensitizers, binders, surfactants, monomers and viscosity modifiers. However, when the pigment dispersion undergoes physical and chemical reactions with these additives and the like, the dispersion system is broken and hardened or separated, resulting in a loss of value as a commodity, or a defect in the display finished product, resulting in enormous losses. Therefore, the dispersant used to prepare the pigment dispersion requires, among other things, chemical resistance and high mechanical strength.

하지만, 상업화 제품들은 규격 등이 한정되어 있어서 다양한 종류의 안료를 분산 시키는데 한계가 있다.However, commercialized products are limited in the dispersion of various kinds of pigments because the specifications are limited.

따라서, 본 발명은 상업화된 분산제의 범용적 한계를 극복하기 위하여, 분산제 디자인과 합성을 통하여 사용하는 안료의 화학적 물리적 특성에 부합되는 고성능의 분산제를 발명하게 되었다.Thus, to overcome the general limitations of commercialized dispersants, the present invention has invented high-performance dispersants that conform to the chemical and physical properties of pigments used throughout dispersant design and synthesis.

또한, 본 발명은 점점 다양성을 요구하는 분산액의 특성과 각기 다른 화학적 물리적 특성을 갖는 안료의 특성에 맞게 분산제를 디자인하고 합성하여 분산 안정성과 품질 우수성을 동시에 만족하는 것이다.In addition, the present invention is to satisfy the dispersion stability and quality excellence simultaneously by designing and synthesizing the dispersant according to the characteristics of the dispersion that increasingly requires diversity and the pigments having different chemical and physical properties.

이에, 본 발명자는 상기와 같은 한계를 극복하기 위하여, 다양한 종류의 모노머를 사용하여 수용성 및 유기용제에서도 사용이 가능하고 저점도 분산 안정성과 여러 종류의 안료에 적용 할 수 있는 고분자형 분산제를 개발하고자 하였으며, 이를 완성하였다.In order to overcome the above limitations, the present inventors intend to develop a polymer type dispersant that can be used in water-soluble and organic solvents using various types of monomers and can be applied to various types of pigments with low viscosity dispersion stability. And completed it.

따라서, 본 발명의 목적은 (a) 스타이렌, 벤질메타 아크릴레이트, 2-에틸헥실 메타아크릴레이트 및 2-에틸헥실 아크릴레이트로 이루어진 군에서 적어도 1개 이상 선택된 모노머; (b) 메타아크릴산 또는 아크릴아미드인 모노머; (c) 2-하이드록시 메타 아크릴레이트, 메틸 메타아크릴레이트 및 뷰틸 아크릴레이트로 이루어진 군에서 적어도 1개 이상 선택된 모노머를 중합하여 안료 분산제용 고분자 공중합체 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is (a) at least one monomer selected from the group consisting of styrene, benzylmethacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate; (b) monomers which are methacrylic acid or acrylamide; (c) polymerizing at least one monomer selected from the group consisting of 2-hydroxy methacrylate, methyl methacrylate and butyl acrylate to provide a polymer copolymer for pigment dispersant and a method of preparing the same.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 고분자 공중합체를 사용하여 티에프티 엘시디 컬러필터용 안료 분산액 및 이로부터 제조한 컬러필터를 제공하는 것이다.
In addition, another object of the present invention to provide a pigment dispersion for a TFT LCD color filter using the polymer copolymer and a color filter prepared therefrom.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기와 같은 모노머가 중합되어 규칙적으로 또는 불규칙적으로 배열된 안료 분산제용 고분자 공중합체를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a polymer copolymer for pigment dispersant, the monomers are polymerized and arranged regularly or irregularly.

(a) 스타이렌, 벤질메타 아크릴레이트, 2-에틸헥실 메타아크릴레이트 및 2-에틸헥실 아크릴레이트로 이루어진 군에서 적어도 1개 이상 선택된 모노머;(a) at least one monomer selected from the group consisting of styrene, benzylmethacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate;

(b) 메타아크릴산 또는 아크릴아미드인 모노머;(b) monomers which are methacrylic acid or acrylamide;

(c) 2-하이드록시 메타 아크릴레이트, 글라이시딜 메타 아크릴레이트, 메틸 메타아크릴레이트 및 뷰틸 아크릴레이트로 이루어진 군에서 적어도 1개 이상 선택된 모노머.(c) at least one monomer selected from the group consisting of 2-hydroxy methacrylate, glycidyl methacrylate, methyl methacrylate and butyl acrylate.

상기 (a): (b) : (c)의 모노머 중합 몰비는 0.3∼3.0: 0.2∼2.5: 0.3∼3.0인 것을 특징으로 하는 안료 분산제용 고분자 공중합체를 제공한다.The monomer polymerization molar ratio of said (a) :( b) :( c) is 0.3-3.0: 0.2-2.5: 0.3-3.0, The polymer copolymer for pigment dispersants is provided.

아울러, 상기 분자량이 1,000∼100,000인 것을 특징으로 하는 안료 분산제용 고분자 공중합체를 제공한다.In addition, there is provided a polymer copolymer for pigment dispersant, wherein the molecular weight is 1,000 to 100,000.

또한, 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 스타이렌, 벤질메타 아크릴레이트, 2-에틸헥실 메타아크릴레이트 및 2-에틸헥실 아크릴레이트로 이루어진 군에서 적어도 1개 이상 선택된 모노머 0.3∼ 3.0몰과; (b) 메타아크릴산 또는 아크릴아미드인 모노머 0.2∼2.5몰; 및 (c) 2-하이드록시 메타 아크릴레이트, 글라이시딜 메타 아크릴레이트, 메틸 메타아크릴레이트 및 뷰틸 아크릴레이트로 이루어진 군에서 적어도 1개 이상 선택된 모노머 0.3∼3.0몰로 이루어진 다원 모노머 혼합물 반응용매에 혼합하고 질소 또는 아르곤의 불활성가스 대기하에서 80∼100℃ 범위 내에서 가열하는 단계; 및In addition, in order to achieve another object, the present invention (a) 0.3 to 3.0 monomers selected from at least one selected from the group consisting of styrene, benzyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate Mole; (b) 0.2 to 2.5 moles of a monomer which is methacrylic acid or acrylamide; And (c) 0.3 to 3.0 moles of a monomer selected from the group consisting of 2-hydroxy methacrylate, glycidyl methacrylate, methyl methacrylate and butyl acrylate in a multi-component monomer mixture reaction solvent, Heating in the range of 80 to 100 ° C. under an inert gas atmosphere of nitrogen or argon; And

상기 가열된 다원 모노머 혼합물 100중량부에 개시제인 2,2'-아조비스아이소뷰티로나이트릴(AIBN) 0.1∼10 중량부를 가하고 질소 또는 아르곤의 불활성가스 대기하의 80∼100℃에서 중합반응을 하는 단계를 포함하여 이루어지는 안료 분산제용 고분자 공중합체의 제조방법을 제공한다.0.1 to 10 parts by weight of an initiator 2,2'-azobisisobutyronitrile (AIBN) was added to 100 parts by weight of the heated multi-component monomer mixture, followed by polymerization at 80 to 100 ° C. under an inert gas atmosphere of nitrogen or argon. It provides a method for producing a polymer copolymer for pigment dispersant comprising the step.

또한, 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 고분자 공중합체와, 안료 및 분산조제를 포함하여 이루어진 티에프티 엘시디 컬러필터용 안료 분산액을 제공한다.In addition, in order to achieve another object, the present invention provides a pigment dispersion for a TFT LCD color filter comprising the polymer copolymer, a pigment and a dispersing aid.

아울러, 상기 안료는 컬러필터용 안료 적색 254번, 적색 177번, 청색 156번, 녹색 36번, 황색 150번, 황색 139번, 황색 138번, 바이올렛 23번인 것을 특징으로 하는 티에프티 엘시디 컬러필터용 안료 분산액을 제공한다.In addition, the pigment is a color filter pigment red 254, red 177, blue 156, green 36, yellow 150, yellow 139, yellow 138, violet 23 for the TFT LCD color filter It provides a pigment dispersion.

또한, 상기 안료 분산액은 티에프티 엘시디 컬러필터용 감광제 혹은 티에프티 엘시디 컬러필터용 잉크젯 잉크에 사용하는 것을 특징으로 하는 티에프티 엘시디 컬러필터용 안료 분산액을 제공한다.In addition, the pigment dispersion liquid is used for a TFT LCD color filter photosensitizer or TF LCD color filter inkjet ink provides a pigment dispersion for TF LCD color filter.

더 나아가, 본 발명은 상기 안료 분산액을 사용하여 제조한 컬러필터를 제공한다.Furthermore, the present invention provides a color filter prepared using the pigment dispersion.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가진다.At this time, if there is no other definition in the technical terms and scientific terms used, it has a meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art.

또한, 종래와 동일한 기술적 구성 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략하기로 한다. In addition, repeated description of the same technical configuration and operation as in the prior art will be omitted.

본 발명은 상용화된 안료를 약간의 극성을 갖는 유기용제에서 초미립자 형태로 안정화 시키는 고분자형 분산제의 합성에 관한 것이고, 특히 본 발명의 안료 분산제용 고분자 공중합체는 저점도에서 안정화 시키는 능력이 탁월해 안료를 고점도 에서 미립자 안정화 시키는 기존 분산제와 차별화 된 특성을 보여주고, 저점도에서 분산 안정화 시키는 능력이 탁월하여, 저점도 잉크 또는 도료의 분산에서 좋은 효과를 보여준다.The present invention relates to the synthesis of a polymeric dispersant for stabilizing commercially available pigments in an organic solvent having a slight polarity in the form of ultra fine particles, and in particular, the polymer copolymer for pigment dispersants of the present invention has excellent ability to stabilize at low viscosity. It shows the differentiation characteristics from the existing dispersing agent which stabilizes fine particles at high viscosity, and its excellent ability to disperse dispersion at low viscosity shows good effect in dispersing low viscosity ink or paint.

이에, 본 발명은 안료의 벤젠 혹은 알킬그룹과 친화성을 갖는 모노머인 스타이렌, 벤질 메타아클릴레이트, 2-에틸헥실 메타아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트와 용매와 친화성을 갖는 메타아크릴산, 아크릴아미드 그리고 기계적 강도를 갖는 2-하이드록시 메타 아크릴레이트, 메틸 메타아크릴레이트, 뷰틸 아클릴레이트등의 모노머와 조합으로 다양성을 갖는 고분자형 분산제를 합성한 것이다.Thus, the present invention is a monomer having affinity with the benzene or alkyl group of the pigment styrene, benzyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate and methacrylic acid having affinity with the solvent , Acrylamide and mechanically dispersible polymer dispersants in combination with monomers such as 2-hydroxy methacrylate, methyl methacrylate and butyl acrylate.

하지만, 본 발명에서 사용되는 모노머는 상기 열거된 모노머만으로 한정되는 것은 아니다.However, the monomer used in the present invention is not limited to only the monomers listed above.

이때, 글라이시딜 메타 아크릴레이트를 사용한 공중합체의 경우에는 열경화시 에폭시 가교로 인한 경도가 탁월하여지고 내화학성이 증진 되어, 컬러필터용 열경화성 잉크젯 잉크제조에 매우 우수한 물성을 제공한다. At this time, in the case of the copolymer using glycidyl methacrylate, the hardness due to epoxy crosslinking during heat curing is excellent and chemical resistance is enhanced, thereby providing very excellent physical properties for manufacturing thermosetting inkjet ink for color filters.

그리고, 고분자형 분산제 합성에 사용되는 반응용매는 물을 제외한 프로틱 용매 와 애프로틱 용매를 모두 사용하여 반응 할 수 있다. 프로틱 용매로는 뷰틸 알코올, 아이소프로필 알코올, 에틸 알코올등이 사용하고, 애프롤틱 솔벤트로는, 프로필렌글라이콜모노메틸이서 아세테이트, 다이프로필렌글라이콜메틸이서 아세테이트, 다이글라임 등을 반응용매로 사용하는 데, 컬러필터용 분산액 제조에 사용되는 분산제 합성용매는 프로틱용매보다 애프로틱용매에서 합성되는 것이 공정상 매우 바람직하다. The reaction solvent used in the synthesis of the polymeric dispersant may be reacted using both a protic solvent and an aprotic solvent except water. As a protic solvent, butyl alcohol, isopropyl alcohol, ethyl alcohol, etc. are used, and as an protic solvent, a propylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol methyl ether acetate, diglyme, etc. are reaction solvents. In the process, it is very preferable that the dispersant synthetic solvent used in the preparation of the dispersion for color filters is synthesized in the protic solvent rather than the protic solvent.

그리고, 저점도 안료분산액에 필요한 고분자형 분산제는 분자량이 매우 중요한데 범위는 분자량 1,000부터 100,000이며, 바람직하게는 5,000부터 50,000이며, 더욱 바람직하게는 10,000부터 20,000의 범위가 되게 한다. 이는 고분자들의 분자량은 보통 십만 이상에서 백만까지 가능하지만 저점도용 분산제로 사용되는 고분자는 작아야 저점도 분산이 가능하며, 컬러필터용 감광제 또는 컬러필터용 잉크젯 잉크 등 저점도를 요구하는 특수한 환경에서 사용 될 수 있기 때문이다. The molecular weight of the polymeric dispersant required for the low viscosity pigment dispersion is very important, but the molecular weight ranges from 1,000 to 100,000, preferably from 5,000 to 50,000, and more preferably from 10,000 to 20,000. The molecular weight of the polymer is usually 100,000 to more than one million, but the polymer used as a low-viscosity dispersant is small to disperse low viscosity, and can be used in special environments requiring low viscosity such as color filter photosensitizer or color filter inkjet ink. Because it can.

즉, 고점도의 분산액은 저점도의 컬러필터용 잉크젯 잉크 혹은 감광제의 제조가 근본적으로 어려우나 저점도의 분산액은 저점도에서 고점도까지 넓은 범위의 제품을 제조 할 수 있고, 고점도가 필요 할 시는 증점제를 첨가하여 제조 할 수 있기 때문에 저점도의 분산액을 제조 할 수 있는 분산제의 발명은 매우 중요한 의미를 갖는다. That is, high viscosity dispersions are inherently difficult to manufacture low viscosity color filter inkjet inks or photosensitizers, but low viscosity dispersions can produce a wide range of products from low viscosity to high viscosity. The invention of a dispersant capable of producing a low viscosity dispersion liquid has a very important meaning because it can be prepared by addition.

또한, 컬러필터용 잉크젯 잉크는 3∼10cP의 저점도를 필요로 하기 때문에 저점도의 고기능성 분산제는 컬러필터용 잉크젯 잉크 제조에 필수적 요소이고, 본 발명에서 개발된 분산제는 이 조건을 만족 시키는 획기적인 발명이라 할 수 있다.In addition, since the inkjet ink for color filters requires a low viscosity of 3 to 10 cP, a low viscosity, high functional dispersant is an essential element for the manufacture of inkjet ink for color filters, and the dispersant developed in the present invention satisfies this condition. It can be called an invention.

이때, 상기 컬러필터용 감광제나 잉크젯 잉크는 통상적으로 공지된 방법으로 본 발명의 안료 분산액을 사용하여 제조한다. At this time, the photosensitive agent or inkjet ink for the color filter is generally produced using the pigment dispersion of the present invention by a known method.

그리고, 합성될 고분자 분자량은 반응시 농도와 온도, 사용되는 개시제의 양에 따라 조절한다. 즉, 농도, 반응온도가 높고 개시제 사용량이 많으면 분자량은 작아지고, 반응농도는 무게비로 전체 모노머 사용량이 5%에서 60%이며, 바람직하게는 10%에서 40%, 더욱 바람직하게는 15%에서 30%이 되게 한다.In addition, the molecular weight of the polymer to be synthesized is controlled according to the concentration and temperature during the reaction and the amount of the initiator used. That is, when the concentration, the reaction temperature is high and the amount of initiator is used, the molecular weight is small, and the reaction concentration is 5% to 60% of the total monomer amount by weight, preferably 10% to 40%, more preferably 15% to 30%. Let% be.

그리고, 반응온도는 50 내지 120℃이며, 바람직하게는 60 내지 100℃이며, 더욱 바람직하게는 70 내지 90℃이 되게 하며, 반응 개시제로 2,2'-아조비스아이소뷰티로나이트릴(AIBN)을 총 사용되는 모노머에 대하여, 무게비로 0,1 내지 10%을 사용하고, 바람직하게는 0.5 내지 5%까지, 더욱 바람직하게는 2 내지 4%을 사용한다.The reaction temperature is 50 to 120 ° C, preferably 60 to 100 ° C, more preferably 70 to 90 ° C, and 2,2'-azobisisobutyronitrile (AIBN) as a reaction initiator. To the total monomers used, 0,1 to 10% by weight, preferably 0.5 to 5%, more preferably 2 to 4% by weight.

이와 같은, 본 발명의 고분자 공중합체를 사용한 분산액은 잉크젯 잉크 적용에 적합한 표면장력 영역인 30~40 dyne/cm을 갖게 된다.Such a dispersion using the polymer copolymer of the present invention has a surface tension region of 30 to 40 dyne / cm suitable for inkjet ink application.

또한, 본 발명의 고분자는 랜덤형 고분자로서 분산특성에 있어서 탁월한 효능을 가지며, 합성된 고분자는 반응용매를 제거하거나, 존재하는 상태에서 적정량의 피그먼트와 혼합하여 각종 분쇄기에서 분쇄된다.In addition, the polymer of the present invention is a random type polymer and has excellent efficacy in dispersing characteristics, and the synthesized polymer is pulverized in various grinders by removing a reaction solvent or mixing with an appropriate amount of pigment in the present state.

그리고, 피그먼트의 종류에 따라 다르지만 통상적으로 피그먼트 무게 대비 20 내지 150%까지 적용 될 수 있으며, 분산제는 애프로틱용매 내에서 합성될 경우 용매 분리 없이 바로 적용 될 수 있어 공정 단축에 매우 유리하다. And, it depends on the type of pigment, but can be applied up to 20 to 150% of the weight of the pigment in general, the dispersing agent can be applied directly without solvent separation when synthesized in the aprotic solvent is very advantageous to shorten the process .

이때, 고분자 분산제 합성에 있어 구조 자체는 도 1에서 보듯이 유기물질인 피그먼트와 친화도를 갖는 부분, 용제와 친화도를 갖는 부분, 그리고 분산제 자체의 기계적 특성을 갖는 부분 3가지 구성요소로 이루어지게 된다.At this time, in the synthesis of the polymer dispersant, the structure itself is composed of three components having affinity with the organic material pigment, a part having affinity with the solvent, and a part having the mechanical properties of the dispersant itself as shown in FIG. You lose.

그리고, 본 발명의 고분자 공중합체에는 안료와 친화도를 갖는 부분의 모노머는 벤질메타 아크릴레이트, 스타이렌과, 기계적 특성을 갖는 부분의 모노머로는 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트, 뷰틸 메타아크릴레이트, 메틸 메타아크릴레이트와, 용제와 친화도를 갖는 부분은 메타아크릴산을 포함한다. In the polymer copolymer of the present invention, the monomer of the moiety having affinity with the pigment is benzyl methacrylate, styrene, and the monomer of the mechanical property has 2-hydroxyethyl methacrylate, butyl methacrylate. The part which has affinity with a methyl methacrylate and a solvent contains methacrylic acid.

이때, 상기 모노머들의 사용비는 적용하고자 하는 목적에 따라 비율과 종류과 달라지는 데, 최적의 비율과 종류는 우선 안료의 극성정도, 원하는 점도, 사용하고자 하는 용매의 특성을 기본으로 조절 되어야 한다. 분산 안정화 메커니즘은 수용액인 경우는 안료입자를 둘러싸고 있는 분산제에 포함된 카르복실기의 음이온 정전기적 반발에 의하며, 유기용제의 경우 안료입자를 둘러싸고 있는 분산제의 입체장애 효과에 의한 것으로 알려져 있다. 이중 유기용제에서 사용시는 음이온을 도입 할 필요는 없지만 구조내에서 메타아크릴산의 카르복실기 혹은 메타크릴아미드기가 수소결합으로 유기용제와 친화도를 갖으므로서 안정화를 이루며, 분산제에 둘러싸인 안료와 안료를 입체장애 효과로 접촉을 막아 분산 안정성을 갖게 한다. In this case, the use ratio of the monomers is different from the ratio and type according to the purpose to be applied, the optimum ratio and type should be first adjusted based on the polarity of the pigment, the desired viscosity, the characteristics of the solvent to be used. The dispersion stabilization mechanism is known to be due to the anion electrostatic repulsion of the carboxyl groups contained in the dispersant surrounding the pigment particles in the case of an aqueous solution, and to the steric hindrance effect of the dispersant surrounding the pigment particles in the case of an organic solvent. When used in an organic solvent, it is not necessary to introduce an anion, but the carboxyl or methacrylamide group of methacrylic acid in the structure is stabilized by having affinity with the organic solvent by hydrogen bonding, and steric hindrance between the pigment and the pigment surrounded by the dispersant The effect is to prevent contact and to have dispersion stability.

그리고, 본 발명에서 안료는 미세입자로 분쇄되어 분말형태를 사용하는 것이 바람직한 데, 이는 분산시 표면에 붙어 있는 공기를 방출하여 물이나 용매가 안료표면에 잘 침투될 수 있게 하는 습윤효과를 제공하기 때문이다.In the present invention, it is preferable that the pigment is pulverized into fine particles to use a powder form, which releases air adhering to the surface during dispersion, thereby providing a wetting effect that allows water or a solvent to penetrate the pigment surface well. Because.

간단한 예를 들어 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in detail with a simple example as follows.

벤질 메타아크릴레이트, 메틸 메타아크릴레이트, 메타아클릴산을 각각 몰비율 0.7, 0.5, 1.5의 비율로 반응용매인 프로필렌글라이콜모노메틸이서 아세테이트에 잘 혼합하고 100℃ 정도에서 개시제(AIBN)를 넣고 5시간 정도 온도를 유지 하면서 반응시킨 다음, 반응이 완료 되면 사용되었던 용매를 진공증류로 제거하여 고체성분의 하얀 결정을 회득하는 데, 합성된 분산제는 도 2와 같은 화학구조를 가진다.Benzyl methacrylate, methyl methacrylate, and methacrylic acid were mixed well with propylene glycol monomethyl acetate as a reaction solvent at a molar ratio of 0.7, 0.5, and 1.5, respectively, and an initiator (AIBN) was added at about 100 ° C. After the reaction was carried out for 5 hours while maintaining the temperature, the solvent used was removed by vacuum distillation to obtain white crystals of a solid component. The synthesized dispersant has a chemical structure as shown in FIG.

이때, 도 2의 화학구조에서 X,Y,Z는 상대적인 몰 비율로 X는 0.3 내지 3.0이 고 Y 경우는 0.2 내지 2.5, Z경우는 0.3 내지 3.0을 사용하는 것이 바람직하다. At this time, in the chemical structure of Figure 2 X, Y, Z is a relative molar ratio X is 0.3 to 3.0, and Y is 0.2 to 2.5, it is preferable to use 0.3 to 3.0 for Z.

그리고, 필요에 따라 안료와 친화성을 갖는 부분의 모노머가 2종 이상 사용 될 수 있다. 이는 상기 몰 농도의 범위 내에서 사용하여야 중합시 미반응된 모노머를 줄이고 기판과의 밀착성이 우수하게 되어 색화소형성에 우수한 특성을 나타내기 때문이다.And, if necessary, two or more kinds of monomers having affinity with the pigment may be used. This is because it must be used within the molar concentration to reduce unreacted monomers during polymerization and excellent adhesion to the substrate, thereby exhibiting excellent characteristics in color formation.

또한, 본 발명에서 반응용매가 프로필렌글라이콜모노메틸이서 아세테이트라면 진공 증류로 용매 제거 필요 없이 바로 적용하여 공정을 단축시킬 수 있는 장점을 갖는다.In addition, if the reaction solvent is propylene glycol monomethyl acetate in the present invention has the advantage that can be applied directly without the need for solvent removal by vacuum distillation to shorten the process.

또한, 상술한 바와 같이 적용되는 안료의 물리적 화학적 특성에 맞게 분산제의 입체적 구조와 극성도를 조절 할 수 있는데, 이는 사용되는 모노머의 종류, 분자량의 크기로 결정 된다. 예를 들어 메틸 메타 아클릴레이트 대신 2-하이드록시 메타아크릴레이트를 사용하면 분산제의 입체구조 및 전체 물성이 극성쪽으로 이동하여, 극성이 강한 안료와 조합하여 사용시 분산안정성이 증가하는 경향을 보이는 데, 이의 화학구조는 도 3에서와 같이 나타낼 수 있다.In addition, the three-dimensional structure and polarity of the dispersant may be adjusted according to the physical and chemical properties of the pigment applied as described above, which is determined by the type of the monomer used, the size of the molecular weight. For example, when 2-hydroxy methacrylate is used instead of methyl methacrylate, the steric structure and overall physical properties of the dispersant are shifted toward the polarity, and when used in combination with a highly polar pigment, dispersion stability tends to increase. Its chemical structure can be represented as in FIG.

상기 그림 3의 화학구조에서 X, Y, Z의 비율은 앞서 설명한 바와 같이 합성에 사용되는 반응용매는 프로필렌글라이콜모노메틸이서 아세테이트 혹은 다른 종류의 애프로틱 유기용제를 사용할 수 있다.In the chemical structure of Figure 3, the ratio of X, Y and Z is propylene glycol monomethyl as described above, and the reaction solvent used in the synthesis may be acetate or other types of protic organic solvents.

그리고, 상기 제조된 분산제는 안료와 사용하고자 하는 용제와 혼합하여 습윤과정을 거치고 비드밀 혹은 마이크로플루다이저를 사용하여 분쇄 과정을 거치면 저점도의 안료 분산액을 제조 할 수 있다. 안료 분산액은 보통 안료의 농도를 전체 분산액의 15%정도 조절하여 분산 할 수 있는데, 점도가 20cP내외의 저점도가 가능하여 바로 컬러필터용 감광제 또는 컬러필터용 잉크젯 잉크에 응용하여 사용 할 수 있다. In addition, the prepared dispersant may be mixed with the pigment and the solvent to be used to undergo a wetting process, and may be a pigment dispersion of low viscosity by a grinding process using a bead mill or a microfluidizer. Pigment dispersions can usually be dispersed by adjusting the concentration of the pigment to about 15% of the total dispersion, the viscosity can be low viscosity of about 20cP can be used for color filter photosensitizer or color filter inkjet ink.

그리고, 또 하나의 예는 현재 범용적으로 사용되는 모노머인 스타이렌과 뷰틸 메타아크릴레이트를 앞서 설명한 방법대로 분산제를 제조한다. 스타이렌, 뷰틸 메타아크릴레이트, 메타아크릴산 몰비율로 각각 1.5, 0.5, 0.3을 다이글라임에 혼합한 후 반응온도 80℃에서 개시제를 넣고, 4시간 반응시켜 분산제를 제조하면 도 4와 같은 화학구조식을 가진 고분자 공중합체를 나타낸다. 이러한 경우 분산제는 극성이 줄어들어 비교적 극성이 약한 안료와 혼합시 우수한 물성을 보여준다.In addition, another example is to prepare a dispersant according to the method described above for styrene and butyl methacrylate, which are monomers currently used in general use. When the styrene, butyl methacrylate, and methacrylic acid in the molar ratio of 1.5, 0.5 and 0.3, respectively, were mixed with diglyme, an initiator was added at a reaction temperature of 80 ° C, and reacted for 4 hours to prepare a dispersant. It represents a polymer copolymer having a. In this case, the dispersant has a reduced polarity and shows excellent physical properties when mixed with a relatively weak polar pigment.

이때, 상기 도 4의 화학구조에서 X, Y, Z는 상대적인 몰 비율로 수용액 중 사용 분산제 경우는 X는 0.3 내지 3.0이고 Y경우는 0.2 내지 2.5, Z경우는 0.3 내지 3.0로 하고, 분산제에 비하여 메타아크릴산을 반 이하로 사용하는 것이 바람직하다.At this time, in the chemical structure of Figure 4 X, Y, Z is a relative molar ratio in the case of the dispersant used in the aqueous solution X is 0.3 to 3.0 and Y is 0.2 to 2.5, Z is 0.3 to 3.0, compared to the dispersant It is preferable to use methacrylic acid in half or less.

그리고, 반응 시 사용된 유기용제는 분리하지 않고 바로 안료를 혼합하여 습윤과정을 거치고, 비드밀 혹은 마이크로플루다이저에서 분쇄하여 유기용제를 기반으로 하는 안료 분산액을 제조 할 수 있다.In addition, the organic solvent used in the reaction may be mixed with the pigments immediately without separation, and then subjected to a wet process, and then ground in a bead mill or a microfluidizer to prepare a pigment dispersion based on the organic solvent.

그리고, 본 발명은 저점도의 분산액을 제조 가능하게 하는데 있다. 저점도의 분산액은 컬러필터용 잉크젯 잉크 또는 감광제 제조에 응용 할 시 넓은 범위의 점도를 갖는 제품의 제조를 가능하게 하는 장점이 있기 때문이다. And this invention makes it possible to manufacture the dispersion liquid of low viscosity. This is because the low viscosity dispersion has the advantage of enabling the production of a product having a wide range of viscosities when applied to the manufacture of inkjet inks or photoresists for color filters.

한편, 상기 고분자 공중합체와, 안료 및 분산조제를 통상의 공지된 방법으로 제조한 티에프티 엘시디 컬러필터용 안료 분산액을 통상의 안료 분산법에 따라 유리기판에 도포하고 자외선 노광에 의하여 착색 패턴을 형성하게 하여 컬러필터를 제조한다.On the other hand, the polymer copolymer, the pigment dispersion for the TFT LCD color filter prepared by the conventionally known method and pigments and dispersing aid is applied to the glass substrate according to the conventional pigment dispersion method and a colored pattern is formed by ultraviolet exposure. To produce a color filter.

이하, 본 발명을 구체적인 실시예에 의해 보다 더 상세히 설명하고자 한다. 하지만, 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 여러가지 변형 또는 수정할 수 있음은 이 분야에서 당업자에게 명백한 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to the following examples, and it will be apparent to those skilled in the art that various changes or modifications can be made within the spirit and scope of the present invention.

[실시예 1]Example 1

벤질 메타아크릴레이트(0.07몰, 12.3g), 메틸 메타아크릴레이트(0.07몰, 7.0g), 메타아크릴산 (0.075몰, 6.5g)을 100g의 프로필렌글라이콜모노메틸이서 아세테이트에 혼합하고 질소를 소량씩 통과 시킨다. 상기 혼합액을 80℃까지 상승 시킨 후 개시제(AIBN) 0.28g을 투입한 후 온도를 80℃를 유지 하면서 5시간 반응시킨다. 반응 중 질소는 계속 통과하여 공기 중 산소와 접촉을 막아서 생성된 라티칼이 소멸 되지 않도록 한다. 5시간이 지나면 서서히 온도를 상온까지 냉각시킨다. 약 20%의 고형분을 함유하는 분산제 용액을 얻었다.Benzyl methacrylate (0.07 moles, 12.3 g), methyl methacrylate (0.07 moles, 7.0 g), methacrylic acid (0.075 moles, 6.5 g) is mixed with 100 g of propylene glycol monomethyl ise acetate and a small amount of nitrogen Pass it through. After raising the mixture to 80 ° C., 0.28 g of an initiator (AIBN) was added thereto, followed by reaction for 5 hours while maintaining the temperature at 80 ° C. Nitrogen continues to pass through the reaction to prevent contact with oxygen in the air so that the produced radicals do not disappear. After 5 hours, slowly cool the temperature to room temperature. A dispersant solution containing about 20% solids was obtained.

[실시예 2]Example 2

상기 실시예 1의 동일한 제조 공정으로 벤질 메타아크릴레이트 대신 스타이렌 (0.07몰, 7.3g)을 80g 의 프로필렌글라이콜모노메틸이서 아세테이트에 투입하고, 합성하여 약 20%의 고형분을 함유하는 분산제 용액을 얻었다.In the same manufacturing process of Example 1, styrene (0.07 mol, 7.3 g) was added to 80 g of propylene glycol monomethyl acetate instead of benzyl methacrylate and synthesized to disperse a solution containing about 20% solids. Got.

[실시예 3]Example 3

상기 실시예 1의 동일한 제조공정으로 메틸 메타아클릴레이트 대신 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트 (0.07몰, 9.1g)을 110g 의 프로필렌글라이콜모노메틸이서 아세테이트에 투입하고 합성하여 약 20%의 고형분을 함유하는 분산제 용액을 얻었다. In the same manufacturing process of Example 1, 2-hydroxyethyl methacrylate (0.07 mol, 9.1 g) was added to 110 g of propylene glycol monomethyl acetate instead of methyl methacrylate, and synthesized by about 20% of A dispersant solution containing solids was obtained.

[실시예 4]Example 4

벤질 메타아크릴레이트 (0.04몰, 7.0g), 스타이렌 (0.03몰, 3.1g) 메틸 메타아크릴레이트(0.07몰, 7.0g), 메타아크릴산 (0.15몰, 12.9g)을 68g의 프로필렌글라이콜모노메틸이서 아세테이트에 혼합하고 질소를 소량씩 통과 시켰다. 그리고 상기 혼합액을 90℃까지 상승 시킨 후 개시제(AIBN) 0.28g을 투입한 후 온도를 90℃로 유지 하면서 5시간 반응시켰다. 이때, 반응 중 질소는 계속 통과하여 공기 중 산소와 접촉을 막아서 생성된 라티칼이 소멸 되지 않도록 하였으며, 고형분 20%의 용액을 얻었다.68 g of propylene glycol mono benzyl methacrylate (0.04 mol, 7.0 g), styrene (0.03 mol, 3.1 g) methyl methacrylate (0.07 mol, 7.0 g) and methacrylic acid (0.15 mol, 12.9 g) Methyl is mixed with acetate and passed a small amount of nitrogen. After the mixture was raised to 90 ° C., 0.28 g of an initiator (AIBN) was added thereto, followed by reaction for 5 hours while maintaining the temperature at 90 ° C. At this time, nitrogen continued to pass through the reaction to prevent contact with oxygen in the air so that the produced radicals did not disappear, and a solution having a solid content of 20% was obtained.

[실시예 5]Example 5

벤질 메타아크릴레이트 (0.04몰, 7.0g), 스타이렌 (0.03몰, 3.1g) 메틸 메타아크릴레이트(0.05몰, 5.0g), 메타아크릴산 (0.03몰, 2.6g)을 60g의 프로필렌 글라이콜 메틸 이서 아세테이트에 혼합하고 질소를 소량씩 통과 시켰다. 상기 혼합액을 80℃까지 상승 시킨 후 개시제(AIBN) 0.35g을 투입한 후 온도를 100℃를 유지 하면서 5시간 반응시켰다. 이때, 반응 중 질소는 계속 통과하여 공기 중 산소와 접촉을 막아서 생성된 라티칼이 소멸 되지 않도록 하였다. Benzyl methacrylate (0.04 moles, 7.0 g), styrene (0.03 moles, 3.1 g) methyl methacrylate (0.05 moles, 5.0 g), methacrylic acid (0.03 moles, 2.6 g) 60 g of propylene glycol methyl This was mixed with acetate and passed a small amount of nitrogen. After raising the mixture to 80 ° C., 0.35 g of an initiator (AIBN) was added thereto, and the reaction was performed for 5 hours while maintaining the temperature at 100 ° C. At this time, nitrogen continued to pass through to prevent contact with oxygen in the air so that the produced radicals did not disappear.

[실시예 6]Example 6

상기 실시예5의 동일한 제조공정으로 벤질 메타아크릴레이트 대신하여 스타이렌만 0.07몰 7.3g을 사용하여 유기용제용 고분자 분산제를 합성하였다. In the same manufacturing process of Example 5, instead of benzyl methacrylate, 0.07 mol 7.3 g of styrene was used to synthesize a polymer dispersant for an organic solvent.

[실시예 7]Example 7

상기 실시예 1에서 합성된 고분자형 분산제 용액 50g을 스위스 시바사 안료 적색 254번 15g과 분산조제 솔스퍼스 22000 0.5g을 잘 혼합하여 2시간동안 잘 교반하여 습윤시킨 다음, 여기에 샌드 300g을 투입하고 직경 7cm 디스크를 사용하여 rpm 3,000으로 5시간 분쇄하였다. 그리고 분쇄가 완료되면 채를 이용하여 모래를 제거하였고, 평균 입자의 크기 75nm의 적색 안료 분산액을 얻었다.50 g of the polymer dispersant solution synthesized in Example 1 was mixed with 15 g of Swiss Ciba company Pigment Red No. 254 and 0.5 g of dispersing aid Solpus 22000, stirred well for 2 hours, and then wetted with 300 g of sand. A 7 cm diameter disc was used to grind at 3,000 rpm for 5 hours. When the grinding was completed, sand was removed using a pole to obtain a red pigment dispersion having an average particle size of 75 nm.

그런 다음, 티에프티 엘시디에 중요한 영향을 주는 분산액의 점도와 표면장력을 측정하였다. Then, the viscosity and the surface tension of the dispersion, which have a significant influence on the TFC, were measured.

이때, 비교예는 20g의 에프카-46과 스위스 시바사 안료 적색 254번 15g과 분산조제 솔스퍼스 22000 0.5g을 잘 혼합하여 2시간동안 잘 교반하여 습윤시키고, 여기에 샌드 300g을 투입하고 직경 7cm 디스크를 사용하여 rpm 3,000으로 5시간 분쇄하였다. 그리고 분쇄가 완료되면 채를 이용하여 모래를 제거한 다음 평균 입자의 크기 77nm의 적색 안료 분산액을 얻은 것을 사용하였다.At this time, the comparative example was mixed well 20g of Efka-46, 15g of Siva Co., Ltd. Pigment Red 254, 0.5g of dispersing aid Solsper 22000 and stirred well for 2 hours, wetted with 300g of sand and 7cm in diameter The disk was used for 5 hours at 3,000 rpm. When the grinding was completed, sand was removed using a shaft to obtain a red pigment dispersion having a mean particle size of 77 nm.

이의 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The results are shown in Table 1 below.

본 발명The present invention 비교예Comparative example 점도Viscosity 3.53.5 5.55.5 표면장력Surface tension 3333 3535

[실시예8]Example 8

입하고 직경 7cm 디스크를 사용하여 rpm 3,000으로 3시간 분쇄하였으며, 분쇄가 완료 되면 채를 이용하여 비드를 제거하였다. 이때, 평균 입자의 크기 80nm이며, 점도 4.1cP이고 표면 장력 36dyne/cm인 적색 안료 분산액을 얻었다.It was pulverized at rpm 3,000 for 3 hours using a 7 cm diameter disk, and when the grinding was completed, beads were removed using a pole. In this case, a red pigment dispersion having an average particle size of 80 nm, a viscosity of 4.1 cP, and a surface tension of 36 dyne / cm was obtained.

[실시예 9]Example 9

본 실시예는 무엇보다 분산액은 분쇄된 후 입자들이 엉기거나, 침전, 층분리 되지 않아야 하므로 안정성 시험과정을 거쳐야 하는 데, 이중 안정성은 입자 크기 분석기를 이용하여 경시 안정성 변화를 관찰 하며, 짧은 시간내 관찰을 위하여 가속시험을 하고, 경시 안정성 가속 시험은 60℃에서 4시간, -10℃에서 4시간을 행하며 이를 4회 반복하여 입자크기 변화를 관측하였다.In this example, the dispersion should be subjected to a stability test because the particles should not be crushed, precipitated or separated after being pulverized, and the double stability is observed over time using a particle size analyzer. Acceleration test was performed for observation, and the stability test over time was performed for 4 hours at 60 ° C. and 4 hours at −10 ° C. and repeated four times to observe the change in particle size.

이의 결과, 하기 표 1과 같이, 본 발명에 따른 고분자 분산액은 기존의 에프카 제품 대비 크기가 거의 변화 없는 좋은 안정성을 나타내었다.As a result, as shown in Table 1, the polymer dispersion according to the present invention showed a good stability almost no change in size compared to the existing Efka product.

본 발명(실시예 7)Invention (Example 7) 비교예Comparative example 경시안정성 시험 전Before hard work 75㎚75 nm 77㎚77 nm 경시 안정성 시험 후After time stability test 78㎚78 nm 80㎚80 nm

이상과 같이, 본 발명은 수용성 및 유기용제에서도 사용이 가능하고 저점도 분산 안정성과 내화학성 및 여러 종류의 안료에 적용 할 수 있는 고분자형 분산제를 제공하여 티에프티 엘시디의 고 색상 재현이 가능하고 다양한 용도의 감광제 및 잉크젯 잉크에 적용할 수 있게 되었다.As described above, the present invention can be used in water-soluble and organic solvents, low-viscosity dispersion stability, chemical resistance, and can be applied to a variety of pigments to provide a high-molecular color reproduction of TFT LCDs and various Application to photosensitive agents and inkjet inks has become possible.

Claims (8)

(a) 스타이렌, 벤질메타 아크릴레이트, 2-에틸헥실 메타아크릴레이트 및 2-에틸헥실 아크릴레이트로 이루어진 군에서 적어도 1개 이상 선택된 모노머;(a) at least one monomer selected from the group consisting of styrene, benzylmethacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate; (b) 메타아크릴산 또는 아크릴아미드인 모노머; 및 (b) monomers which are methacrylic acid or acrylamide; And (c) 2-하이드록시 메타 아크릴레이트, 글라이시딜 메타 아크릴레이트, 메틸 메타아크릴레이트 및 뷰틸 아크릴레이트로 이루어진 군에서 적어도 1개 이상 선택된 모노머;(c) at least one monomer selected from the group consisting of 2-hydroxy methacrylate, glycidyl methacrylate, methyl methacrylate and butyl acrylate; 가 모노머 중합 몰비로 (a) 0.3∼3.0: (b) 0.2∼2.5: (c) 0.3∼3.0로 중합되어 규칙적으로 또는 불규칙적으로 배열된 안료 분산제용 고분자 공중합체.A polymer copolymer for pigment dispersant, polymerized in a monomer monomer molar ratio of (a) 0.3 to 3.0: (b) 0.2 to 2.5: (c) 0.3 to 3.0 and regularly or irregularly arranged. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 분자량이 1,000∼100,000인 것을 특징으로 하는 안료 분산제용 고분자 공중합체.A molecular copolymer for pigment dispersant, characterized by a molecular weight of 1,000 to 100,000. (a) 스타이렌, 벤질메타 아크릴레이트, 2-에틸헥실 메타아크릴레이트 및 2-에틸헥실 아크릴레이트로 이루어진 군에서 적어도 1개 이상 선택된 모노머 0.3∼ 3.0몰과; (b) 메타아크릴산 또는 아크릴아미드인 모노머 0.2∼2.5몰; 및 (c) 2-하이드록시 메타 아크릴레이트, 글라이시딜 메타 아크릴레이트, 메틸 메타아크릴레이트 및 뷰틸 아크릴레이트로 이루어진 군에서 적어도 1개 이상 선택된 모노머 0.3∼3.0몰로 이루어진 다원 모노머 혼합물 반응용매에 혼합하고 질소 또는 아르곤의 불활성가스 대기하에서 80∼100℃ 범위 내에서 가열하는 단계; 및(a) 0.3 to 3.0 moles of at least one monomer selected from the group consisting of styrene, benzylmethacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate; (b) 0.2 to 2.5 moles of a monomer which is methacrylic acid or acrylamide; And (c) 0.3 to 3.0 moles of a monomer selected from the group consisting of 2-hydroxy methacrylate, glycidyl methacrylate, methyl methacrylate and butyl acrylate in a multi-component monomer mixture reaction solvent, Heating in the range of 80 to 100 ° C. under an inert gas atmosphere of nitrogen or argon; And 상기 가열된 다원 모노머 혼합물 100중량부에 개시제인 2,2'-아조비스아이소뷰티로나이트릴(AIBN) 0.1∼10 중량부를 가하고 질소 또는 아르곤의 불활성가스 대기하의 80∼100℃에서 중합반응을 하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 안료 분산제용 고분자 공중합체의 제조방법.0.1 to 10 parts by weight of an initiator 2,2'-azobisisobutyronitrile (AIBN) was added to 100 parts by weight of the heated multi-component monomer mixture, followed by polymerization at 80 to 100 ° C. under an inert gas atmosphere of nitrogen or argon. Method for producing a polymer copolymer for pigment dispersant, characterized in that it comprises a step. 제 1 항의 고분자 공중합체와, 안료 및 분산조제를 포함하여 이루어진 티에프티 엘시디 컬러필터용 안료 분산액.A pigment dispersion for a TFT LCD color filter comprising the polymer copolymer of claim 1, and a pigment and a dispersing aid. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 안료는 컬러필터용 안료 적색 254번, 적색 177번, 청색 156번, 녹색 36 번, 황색 150번, 황색 139번, 황색 138번, 바이올렛 23번인 것을 특징으로 하는 티에프티 엘시디 컬러필터용 안료 분산액.The pigment is a pigment dispersion for TF LCD color filter, characterized in that the pigment red 254, red 177, blue 156, green 36, yellow 150, yellow 139, yellow 138, violet 23 for the color filter . 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 안료 분산액은 티에프티 엘시디 컬러필터용 감광제 혹은 티에프티 엘시디 컬러필터용 잉크젯 잉크에 사용하는 것을 특징으로 하는 티에프티 엘시디 컬러필터용 안료 분산액.The pigment dispersion is a pigment dispersion for a TFT LCD color filter, characterized in that it is used in the inkjet ink for a TFT LCD color filter or a inkjet ink for a TFT LCD color filter. 제 5 항의 안료 분산액을 사용하여 제조한 컬러필터.The color filter manufactured using the pigment dispersion of Claim 5.
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