KR20130114126A

KR20130114126A - 안료 분산액, 그의 제조 방법, 상기 안료 분산액을 이용한 감광성 착색 수지 조성물, 잉크젯용 잉크 및 전자 사진 인쇄용 토너, 및 컬러 필터

Info

Publication number: KR20130114126A
Application number: KR20137008723A
Authority: KR
Inventors: 마사요 콘노; 유키에 가와즈; 유미 사이키; 쇼이치 고마츠; 슈이치 미츠하시; ?스케 시노자키
Original assignee: 가부시키가이샤 디엔피 파인 케미칼
Priority date: 2010-10-08
Filing date: 2010-10-19
Publication date: 2013-10-16
Also published as: AU2010361883A1; EP2626393A1; JP2012082280A; HK1182125A1; JP5863232B2; CN103154162B; TW201215649A; WO2012046353A1; TWI482824B; CN103154162A; KR101479433B1; EP2626393A4; AU2010361883B2

Abstract

미세한 안료나 안료 농도가 높은 경우에 있어서도 안료 분산 안정성이 우수하고, 생산성이 높은 안료 분산액 및 그의 제조 방법, 안료 분산 안정성이 우수하면서 바탕 오염의 문제가 없고, 밀착성이 우수하고, 안료 농도가 높은 착색층을 정밀도 좋게 형성 가능한 착색 수지 조성물, 해당 수지 조성물을 이용한 컬러 필터를 제공한다. 적어도 안료(A), 3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B), 아민과 반응 가능한 저분자 화합물(C), 및 분산매(D)를 혼합하고, 중합체(B)와 저분자 화합물(C)을 반응시키면서, 상기 안료(A)를 분산시키는 안료 분산 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 안료 분산액의 제조 방법 및 해당 제조 방법에 의해 제조된 안료 분산액이다.

Description

안료 분산액, 그의 제조 방법, 상기 안료 분산액을 이용한 감광성 착색 수지 조성물, 잉크젯용 잉크 및 전자 사진 인쇄용 토너, 및 컬러 필터{PIGMENT DISPERSION, PRODUCTION METHOD THEREOF, PHOTOSENSITIVE COLORED RESIN COMPOSITION, INKJET INK AND ELECTROPHOTOGRAPHIC PRINTING TONER CONTAINING SAID PIGMENT DISPERSION, AND COLOR FILTER}

본 발명은 안료의 분산 안정성이 우수한 안료 분산액 및 그의 제조 방법, 상기 안료 분산액을 이용한 감광성 착색 수지 조성물, 잉크젯용 잉크 및 전자 사진 인쇄용 토너 및 상기 감광성 착색 수지 조성물을 이용한 컬러 필터에 관한 것이다.

촬영 기기에서는 CCD 등의 촬상 소자에 있어서, 디스플레이에서는 LCD나 PDP에 있어서, 컬러 화상을 기록·재현하기 위해서 컬러 필터가 사용되고 있다. 컬러 필터는, 일반적으로 투명 기판과, 투명 기판 상에 형성되며 적, 녹, 청의 3원색의 착색 패턴을 포함하는 착색층과, 각 착색 패턴을 구획하도록 투명 기판 상에 형성된 차광부를 갖고 있다.

이러한 착색층의 형성 방법으로서는, 안료 분산법, 염색법, 전착법, 인쇄법 등이 알려져 있다. 그 중에서도, 분광 특성, 내구성, 패턴 형상 및 정밀도 등의 관점에서, 평균적으로 우수한 특성을 갖는 안료 분산법이 가장 광범위하게 채용되고 있다.

안료 분산법에서는, 예를 들면, 안료를 함유하는 착색층용 감광성 수지 조성물을 투명 기판 상에 설치하고, 원하는 패턴 형상으로 노광한 후 현상하여, 각 색의 착색층을 패턴형으로 형성한다. 이와 같이 착색층을 형성하는 경우, 현상 후에 착색층용 감광성 수지 조성물의 미용해물이 잔존하는(이하, "바탕 오염"이라고 하는 경우가 있음) 경우가 있다. 착색층용 감광성 수지 조성물의 미 용해부가 기판 상의 비화소부에 잔존하는 경우에는, 투과율이나 콘트라스트의 저하, 표시 불량 등을 야기하는 것 이외에, 패턴 에지부에 잔존하는 경우에는, ITO막의 박리나, 액정 셀화 공정에서의 밀봉성 열화를 일으키는 등, 후속 공정에까지 영향을 미치는 문제가 발생하고 있었다.

최근에, 컬러 필터의 색재현성 향상을 위해, 착색층에 대해서는 보다 고투과, 또한 고농도인 것이 요구되고 있다. 고농도의 착색층을 형성하기 위해서는, 사용하는 착색층용 수지 조성물 중의 안료 농도를 높일 필요가 있지만, 안료의 농도를 높게 함으로써 안료의 분산 안정성이 얻어지기 어렵다는 문제가 발생하고 있다. 또한, 안료의 농도를 높게함으로써, 감광성이나 용해성 등의 착색층 형성성에 기여하는 성분이 상대적으로 감소한 결과, 본래 갖고 있던 층 형성능이 불충분하게 되어, 현상 후에 미노광부의 착색층용 감광성 수지 조성물이 잔존하기 쉽게 된다는 문제(바탕 오염의 증가)나, 현상 시에 착색층용 감광성 수지 조성물의 패턴상 경화막의 기판과의 밀착성이 불충분하게 된다는 문제가 발생하고 있다.

기판에 미노광부의 감광성 수지 조성물이 남는 바탕 오염의 문제를 해결하기 위해서, 특허문헌 1에서는, 착색 수지 조성물에 분자량이 800 이하인 유기카르복실산 무수물을 배합하는 방법이 제안되어 있다.

그러나, 특허문헌 1에 개시된 방법으로도, 안료 농도가 높은 경우의 분산 안정성을 양호하게 한 후에, 바탕 오염의 발생을 충분히 억제할 수 없었다. 또한, 노광 후의 경화물의 밀착성을 충분히 높은 것으로 하는 것이 어려웠다.

또한 최근에, 보다 고정밀, 고휘도, 고콘트라스트의 화면이 요구되고 있고, 이에 반해 보다 미세한 안료의 사용이 검토되고 있다. 그러나, 보다 미세한 안료는 불안정하기 때문에, 분산 안정성이 얻어지기 어렵다는 문제가 발생하고 있다. 이 문제를 해결하기 위해서, 극성을 높게 한 안료 분산제의 사용(예를 들면, 특허문헌 2)이 제안되어 있다. 그러나 이 경우, 극성이 높은 것에 의해 사용 가능한 용제의 제약을 받아, 사용 범위가 한정된다. 또한, 시판되고 있는 안료 분산제는, 보다 미세한 안료의 분산 안정성을 얻기 위해서는, 필요량이 많아지는 경향이 있고, 현상성이나 제막 후의 밀착성 등에 문제점이 발생하기 쉽고, 안료 분산 안정성과 층 형성성의 트레이드 오프 관계에 빠져 성능 향상이 곤란하였다.

또한, 안료를 균일하게 분산시키는 방법으로서, 안료, 단량체를 포함하는 수용액에 중합 개시제를 가하여 중합시켜, 안료 함유 중합체 수용액을 만드는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 3). 그러나, 이 방법을 유기 용제에 적용한 경우, 안료가 분산된 물과 유기 용제의 습윤성이 상이하기 때문에, 중합 후의 용액에 있어서 안료가 침강되기 쉽다는 문제가 있다. 또한, 수용액으로부터 안료 함유 중합체를 취출하는 것은 비용 상승으로 이어진다는 문제도 있다.

또한, 어떤 특정한 용제를 분산 보조제로서 첨가함으로써, 안료 분산 안정화를 도모하는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 4). 그러나, 이 분산 보조제를 이용한 분산 안정화 효과에는 한계가 있었다.

그 밖에, 안료 분산액은 잉크젯용 잉크나 전자 사진 인쇄용 토너, 필기용구, 화장품 등에도 이용되고, 이들 분야에 있어서도 미세한 안료의 분산 안정성이 요구되고 있다.

일본 특허 공개 (평)8-292316호 공보 일본 특허 공개 제2004-182787호 공보 일본 특허 공개 (평)6-289214호 공보 일본 특허 공개 제2008-248109호 공보

상기 실정을 감안하여, 본 발명은 미세한 안료나 안료 농도가 높은 경우에 있어서도 안료 분산 안정성이 우수하고, 생산성이 높은 안료 분산액 및 그의 제조 방법, 안료 분산 안정성이 우수하면서 밀착성이 우수하고, 안료 농도가 높은 착색층을 정밀도 좋게 형성 가능한 감광성 착색 수지 조성물, 잉크젯용 잉크, 전자 사진 인쇄용 토너, 상기 감광성 수지 조성물 및/또는 잉크젯용 잉크를 이용한 컬러 필터를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명자들은, 예의 검토한 결과, 분산매 중에서, 3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B)와, 해당 아민과 반응하는 저분자 화합물(C)을 반응시키면서, 안료를 분산시키는 계내(in situ) 분산법에 의하면, 미리 합성한 분산제를 이용한 경우와는 전혀 상이한, 보다 높은 분산 성능이 얻어지는 것을 발견하고, 그 결과 미세한 안료나 안료 농도가 높은 경우에 있어서도 분산액 점도가 억제되고, 안료 분산 안정성이 우수하다는 지견을 발견하여, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

즉, 본 발명에 따른 안료 분산액의 제조 방법은, 적어도 안료(A), 3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B), 아민과 반응 가능한 저분자 화합물(C), 및 분산매(D)를 혼합하고, 상기 중합체(B)와 상기 저분자 화합물(C)을 반응시키면서, 상기 안료(A)를 분산시키는 안료 분산 공정을 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 안료 분산액은, 상기 본 발명에 따른 안료 분산액의 제조 방법을 이용하여 제조된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 분산매(D) 중에서, 안료(A), 3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B), 아민과 반응 가능한 저분자 화합물(C)을 혼합하고, 상기 중합체(B)와 상기 저분자 화합물(C)을 반응시키면서, 상기 안료(A)를 분산시킴으로써, 미세한 안료나 안료 농도가 높은 경우에 있어서도 안료 분산 안정성이 우수한 안료 분산액을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 본래 분산성이 나쁜 안료로도 분산하기 쉽게 되기 때문에, 선택할 수 있는 안료 종류의 폭을 넓힐 수 있고, 예를 들면 안료 분산성, 분산 안정성을 유지하면서, 원하는 발색을 갖는 안료나, 저가의 안료를 선택할 수도 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 종래의 것보다도 안료 분산제의 농도를 낮게 하더라도 양호한 안료 분산 안정성이 얻어지기 때문에, 현상성이 좋고, 바탕 오염이 발생하기 어렵고, 밀착성이 좋고, 휘도가 우수하며, 전압 유지율이 높다는 등, 우수한 특성을 갖는 착색 조성물을 만들 수 있다. 또한, 분산액이나 착색 조성물로 안료의 경시적인 응집이 발생하기 어렵고, 저점도로 점도 변화가 적고, 입도의 경시 변화가 적은 착색 조성물을 얻을 수 있다.

특히, 상기 중합체(B)의 아민의 총수에 대한, 상기 저분자 화합물(C)의 아민과 반응하는 관능기의 총수의 비율을 10 내지 70％로 함으로써, 더욱 안료 분산액의 점도를 낮게 할 수 있고, 또한 분산 안정성이 향상되기 때문에 바람직하다.

상기 3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B)는 블록 공중합체인 것이, 안료 분산 안정성이 우수하다는 점에서 바람직하다.

본 발명에 따른 안료 분산액 및 그의 제조 방법에 있어서는, 상기 저분자 화합물(C)은 하기 일반식(1) 내지 (3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인 것이, 미세한 안료나 안료 농도가 높은 경우에 있어서도 안료 분산 안정성이 우수하고, 또한 현상성이 우수한 것으로 할 수 있다는 점에서 바람직하다.

(일반식(1) 내지 (3)에 있어서, R¹ 내지 R⁵는 각각 독립적으로, 수소 원자, 수산기, 탄소수 1 내지 20의 직쇄, 분지쇄 또는 환상의 알킬기, 비닐기, 치환기를 가질 수도 있는 페닐기 또는 벤질기, 또는 -O-R⁶을 나타내고, R⁶은 탄소수 1 내지 20의 직쇄, 분지쇄 또는 환상의 알킬기, 비닐기, 치환기를 가질 수도 있는 페닐기 또는 벤질기, 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기가 개재된 (메트)아크릴로일기를 나타내며, 일반식(3)에 있어서, X는 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자를 나타냄)

본 발명에 따른 안료 분산액 및 그의 제조 방법에 있어서는, 상기 중합체(B)의 아민가가 10 내지 200㎎KOH/g인 것이, 미세한 안료나 안료 농도가 높은 경우에 있어서도 안료 분산 안정성이 우수하다는 점에서 바람직하다.

본 발명에 따른 안료 분산액 및 그의 제조 방법에 있어서는, 상기 저분자 화합물(C)의 분자량이 50 내지 400인 것이, 미세한 안료나 안료 농도가 높은 경우에 있어서도 안료 분산 안정성이 우수하다는 점에서 바람직하다.

본 발명에 따른 감광성 착색 수지 조성물은, 상기 본 발명에 따른 안료 분산액과, 다관능성 모노머(E), 및 광 중합 개시제(F)를 함유하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 감광성 착색 수지 조성물은, 상기 본 발명에 따른 안료 분산액을 이용함으로써, 안료 분산 안정성이 우수하면서, 바탕 오염의 문제가 없고, 밀착성이 우수하고, 안료 농도가 높은 착색층을 정밀도 좋게 형성 가능한 감광성 착색 수지 조성물로 할 수 있어, 후술하는 본 발명의 컬러 필터의 제조에 적합하게 이용된다.

본 발명에 따른 잉크젯용 잉크는 상기 안료 분산액을 이용하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 잉크젯용 잉크는, 상기 안료 분산액을 이용함으로써 응집이 발생하기 어렵기 때문에, 토출이 안정되어, 토출 굴곡이 일어나기 어렵고, 또한 보존 안정성이 우수하여, 막힘이 발생하기 어렵다. 또한 본 발명의 잉크젯용 잉크는 후술하는 본 발명의 컬러 필터의 제조에 적합하게 이용된다.

본 발명에 따른 컬러 필터는 상기 본 발명에 따른 감광성 착색 수지 조성물 또는 본 발명에 따른 잉크젯용 잉크를 이용하여 형성된 착색층을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 컬러 필터는, 상기 본 발명의 안료 분산액을 함유하는, 상기 감광성 착색 수지 조성물 또는 상기 잉크젯용 잉크를 이용하여 형성된 착색층을 갖는 것이기 때문에, 기판에 대한 밀착성이 높은 착색층으로 할 수 있다. 그 결과, 투과율이나 콘트라스트의 저하, 표시 불량, ITO막의 박리나, 액정 셀화 공정에서의 밀봉성 열화 등의 문제가 억제된 컬러 필터가 얻어진다. 또한, 상기 감광성 착색 수지 조성물은 안료 농도를 높게하거나, 미세안료를 이용하더라도 안료 분산 안정성이 높기 때문에, 이러한 감광성 착색 수지 조성물을 이용하여 형성된 착색층을 가짐으로써, 색재현성이 높은 것이나, 고정밀, 고휘도, 고콘트라스트인 컬러 필터로 하는 것이 가능하게 된다.

본 발명에 따른 전자 사진 인쇄용 토너는, 상기 안료 분산액을 이용하여 제조되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 전자 사진 인쇄용 토너는, 상기 안료 분산액을 이용하여 제조되기 때문에, 착색력이 향상되고, 보다 고농도화되는 것도 가능하게 되므로 고정밀한 화상을 얻을 수 있다.

본 발명은 미세한 안료나 안료 농도가 높은 경우에 있어서도 안료 분산 안정성이 우수하고, 생산성이 높은 안료 분산액 및 그의 제조 방법, 안료 분산 안정성이 우수하면서, 바탕 오염의 문제가 없고, 밀착성이 우수하고, 안료 농도가 높은 착색층을 정밀도 좋게 형성 가능한 감광성 착색 수지 조성물, 토출이 안정되고, 보존 안정성이 우수한 잉크젯용 잉크 및 착색력이 높고 고정밀한 화상을 얻을 수 있는 전자 사진 인쇄용 토너 및 색재현성이 높고, 고정밀, 고휘도, 고콘트라스트인 컬러 필터를 제공한다는 효과를 발휘한다.

도 1은 본 발명의 컬러 필터의 일례를 도시한 모식적 단면도이다.

이하, 본 발명의 안료 분산액 및 그의 제조 방법, 감광성 착색 수지 조성물 및 잉크젯용 잉크, 컬러 필터 및 전자 사진 인쇄용 토너에 대해서 순서대로 설명한다. 또한, 본 발명에 있어서, 안료 분산액이란, 안료와 분산매와 기타 필요에 따라서 가한 성분을 포함하고, 안료를 분산하여 얻어지는 혼합물을 말한다. 안료 분산액과, 필요에 따라서 바인더 수지나 감광성 성분이나 다른 경화성 성분이나 레벨링제, 커플링제 등의 첨가제 등을 혼합함으로써, 안료 분산성이 높은 착색 수지 조성물을 제조할 수 있다.

본 발명에 있어서 (메트)아크릴계 수지란 아크릴계 수지 및/또는 메타크릴계 수지를, (메트)아크릴레이트란 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를, (메트)아크릴로일기란 아크릴로일기 및/또는 메타크릴로일기를 의미한다.

또한, 본 발명에 있어서, 「3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B)」를 단순히 「중합체(B)」라고 하는 경우가 있고, 또한 「아민과 반응 가능한 저분자 화합물(C)」을 단순히 「저분자 화합물(C)」이라고 하는 경우가 있다.

I. 안료 분산액 및 그의 제조 방법

본 발명에 따른 안료 분산액의 제조 방법은, 적어도 안료(A), 3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B), 아민과 반응 가능한 저분자 화합물(C), 및 분산매(D)를 혼합하고, 상기 중합체(B)와 상기 저분자 화합물(C)을 반응시키면서, 상기 안료(A)를 분산시키는 안료 분산 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 안료 분산액은, 상기 제조 방법에 의해 제조된 안료 분산액이고, 적어도 안료(A), 3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B), 아민과 반응 가능한 저분자 화합물(C), 및 분산매(D)를 혼합하고, 상기 중합체(B)와 상기 저분자 화합물(C)을 반응시키면서, 상기 안료(A)를 분산시키는 안료 분산 공정을 갖는 제조 방법에 의해서 얻어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 분산매(D) 중에서, 상기 중합체(B)와 상기 저분자 화합물(C)을 반응시키면서, 상기 안료(A)를 분산시키는 계내 분산법에 의해, 미리 합성한 분산제를 이용하여 안료를 분산한 경우와는 전혀 상이한 분산 성능이 얻어지고, 그 결과, 미세한 안료나 안료 농도가 높은 경우에 있어서도 분산액 점도가 억제되고, 안료 분산 안정성이 우수하고, 생산성이 높은 안료 분산액을 제공할 수 있다. 또한, 분산되기 어려운 안료를 사용하여 분산 안정성이 좋은 안료 분산액을 얻거나, 분산제 첨가량을 상대적으로 감량할 수 있다.

또한, 상기 중합체(B)의 아민의 총수에 대한, 상기 저분자 화합물(C)의 아민과 반응하는 관능기의 총수의 비율을 10 내지 70％로 함으로써, 보다 분산 안정성이 우수한 안료 분산액을 제조할 수 있다.

본 발명에 있어서, 중합체(B)와 저분자 화합물(C)을 반응시키면서 안료(A)를 분산시킨다는 것은, 안료(A)의 안료 분산 공정을 개시전, 개시후, 또는 동시에 중합체(B)와 저분자 화합물(C)의 해당 반응을 개시시키고, 해당 반응이 실질적으로 완료됨과 동시에, 또는 해당 반응이 실질적으로 완료된 후에 상기 안료 분산 공정이 완료되는 것을 말한다.

상기 미리 합성한 분산제에는, 종래의 시판되고 있는 안료 분산제 이외에, 상기 중합체(B)와 상기 저분자 화합물(C)을 상기 안료(A)가 존재하지 않는 상태에서 미리 반응시켜, 상기 중합체(B)와 상기 저분자 화합물(C) 반응이 완료된 것을 안료 분산제로 한 경우도 포함된다. 또한, 본 발명의 효과는, 후술하는 비교예에서 나타낸 바와 같이, 상기 중합체(B)와 상기 안료(A)를 분산시킨 후에, 상기 저분자 화합물(C)을 첨가해도 얻어지는 것은 아니다.

분산매(D) 중에서, 상기 중합체(B)와 상기 저분자 화합물(C)을 반응시키면서, 상기 안료(A)를 분산시킴으로써, 상술한 효과를 발휘하는 이유로는 이하와 같이 추측된다.

안료 분산제에는 아민을 갖는 중합체에, 아민과 반응하는 화합물을 반응시켜, 아민의 일부를 양이온화시킨 고분자 분산제가 알려져 있다. 그러나 상기 타입의 안료 분산제는 극성이 높고, 자기 응집을 일으키기 쉬운 성질이 있다. 한편, 안료 분산에 필요한 안료 분산제의 양은 안료의 표면적에 비례한다. 안료를 미세 분산시킴에 따라서 안료의 표면적은 증대해 진다. 통상, 안료 분산제의 양은 안료를 미세화했을 때에 안정화가 도모될 수 있도록 조정하므로, 분산을 개시한 시점에서는 안료의 표면적이 작아 안료 분산제는 잉여 상태로 되어 있고, 이 때 안료 분산제는 자기 응집을 일으키기 쉽다. 그 때문에, 안료 분산제의 양을 증가시킬 필요가 있다. 이러한 경우, 완전히 안료에 흡착되지 않은 불필요한 분산제가 존재하기 때문에, 이들이 응집함으로써 분산계 전체의 상용성을 저해하는 일이 발생한다.

그에 반해, 본 발명에 따르면, 분산장과 반응장을 동시에 제공하여 안료의 분산을 행함으로써, 상기 중합체(B)가 상기 저분자 화합물(C)이 안료 근방에서 반응하므로 계내에서 발생한 안료 분산제가 상기 안료(A)에, 빠르게 게다가 효율적으로 흡착할 수 있고, 안료 분산제의 자기 응집이 일어나기 어렵고, 또한 안료의 재응집이 일어나기 어려운 이상적인 분산계가 얻어진다.

또한, 안료 근방에 있어서 상기 중합체(B)와 상기 저분자 화합물(C)을 포함하는 소량의 안료 분산제로 양호한 안료 분산성이 얻어지기 때문에, 안료에 흡착되지 않은 불필요한 안료 분산제가 거의 존재하지 않는다.

그 결과, 분산계 내의 수지부와 분산매(용제)의 상용성에 악영향이 없어, 안정된 안료 분산성이 얻어진다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 중합체(B)와 상기 저분자 화합물(C)을 미리 합성시키는 공정이 불필요하기 때문에, 생산성이 높고, 상기 저분자 화합물(C)의 종류와 양을 적절하게 선택함으로써, 예를 들면 1종류의 상기 중합체(B)를 준비했다고 해도, 분산시키는 안료 종류나 목표로 하는 분산 정도, 해당 분산액을 포함하는 착색 조성물의 목표 물성에 따라서, 다양하게 대응할 수 있는 효과를 발휘한다.

특히 상기 중합체(B)의 아민의 총수에 대한, 상기 저분자 화합물(C)의 아민과 반응하는 관능기의 총수의 비율을 10 내지 70％로 한 경우, 미반응된 상기 저분자 화합물(C)이 거의 존재하지 않고, 또한 상기 중합체(B)의 아민 부분과, 아민과 반응하는 저분자 화합물(C)의 반응물로 유리되어 있는 것이 거의 존재하지 않기 때문에 바람직하다.

본 발명의 안료 분산액은, 안료(A), 3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B)와 상기 중합체의 아민과 반응 가능한 저분자 화합물(C)의 반응물, 및 분산매(D)를 적어도 함유하지만, 더욱 필요에 따라서 다른 성분을 포함할 수도 있는 것이다. 이하, 이용되는 각 성분을 설명한다.

<안료(A)>

본 발명에 이용되는 안료로서는, 공지된 안료를 사용할 수 있다. 안료는, 안료 단체(착색성 화합물 그 자체)일 수도 있지만, 안료의 특성을 향상시키기 위해서 안료 유도체 등의 첨가제를 포함하고 있을 수도 있다. 안료 유도체란, 안료 단체의 골격에 술폰기나 카르복실기와 같은 산성기, 아미노기나 알킬아미드기와 같은 염기성기, 프탈이미드메틸기, 니트로기, 술폰아미드기 등의 관능기를 제공하고, 안료 결정의 안정화, 결정 성장의 억제, 안료의 분산 안정성 향상 등, 여러 가지 기능을 안료에 부가하는 역할을 갖는 화합물이다. 또한, 안료 유도체에는, 상기한 산성기나 염기성기에 대해 이온이 부착된 염도 포함된다. 안료와 안료 유도체의 조합은 안료 골격 부분이 공통되어 있을 수도 있고, 상이한 것일 수도 있다. 안료는 안료 유도체에 의한 표면 처리 공정을 미리 행하고, 안료 유도체가 포함되는 것을 안료라고 칭하여 시판되고 있는 경우가 많다. 또한, 안료 유도체는 분산을 행할 때에, 분산성을 향상시키는 분산 보조제로서 첨가할 수도 있다. 바람직한 안료 유도체로서는 피그먼트 레드254, 피그먼트 레드255, 피그먼트 레드264, 피그먼트 레드177, 피그먼트 옐로우138, 피그먼트 블루15:6 등의 안료 각각의 술폰산모노 치환체나 술폰아미드모노 치환체를 들 수 있다.

본 발명에 있어서 바람직하게 이용되는 유기 안료의 구체예를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.

또한, 바람직하게 이용되는 무기 안료로서는, 산화티탄, 산화아연, 황산납, 황색납, 아연황, 벵갈라, 카드뮴적, 군청, 감청, 산화크롬녹, 코발트녹, 엄버, 티탄블랙, 합성철흑, 카본 블랙 등을 들 수 있다.

또한, 이들 안료는 단독으로 이용할 수도 있고 2종 이상을 혼합해서 사용할 수도 있다.

본 발명의 전자 사진 인쇄용 토너에 이용되는 안료로서는 카본 블랙이나 티탄화이트 등의 토너 분야에서 이용되고 있는 각종 안료를 사용할 수 있다. 또한, 염료를 첨가할 수도 있다. 흑색 착색제로서는, 카본 블랙; 코발트, 니켈, 사산화삼철, 산화철 망간, 산화철 아연, 산화철 니켈 등의 자성 입자 등을 들 수 있다. 컬러 토너용의 안료로서는, 옐로우 착색제, 마젠타 착색제, 시안 착색제 등을 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서 바람직하게 이용되는 컬러 토너용 안료의 구체예를 하기 표 3 내지 표 5에 나타내었다.

또한, 본 발명에 이용되는 안료의 분산 평균 입경으로서는, 후에 제조되는 잉크젯용 잉크, 전자 사진 인쇄용 토너 및 착색 수지 조성물을 이용하여 컬러 필터의 착색층을 형성한 경우에, 원하는 발색이 가능한 것이면 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 컬러 필터의 착색층에 이용되는 착색 수지 조성물의 경우, 통상 0.01 내지 0.30㎛의 범위 내인 것이 바람직하고, 그 중에서도 0.01 내지 0.10㎛의 범위 내인 것이 바람직하다. 본 발명의 안료 분산제를 이용한 착색 수지 조성물을 이용하여 컬러 필터의 착색층을 형성한 경우에, 휘도, 콘트라스트가 우수한 착색층으로 할 수 있기 때문이다. 또한, 상기 안료의 분산 평균 입경은, 광산란 방식의 입도 분포 측정 장치에 의해 측정할 수 있다.

본 발명의 안료 분산액에 이용되는 안료의 함유량으로서는, 후에 사용되는 용도에 따라서, 원하는 발색이 가능한 것이면 특별히 한정되는 것은 아니고, 이용하는 안료의 종류에 따라서도 상이하며 특별히 한정되지 않는다. 안료 분산액의 고형분 중에 있어서, 50 내지 90 중량％의 범위 내인 것이 바람직하고, 그중에서도 60 내지 80 중량％의 범위 내인 것이 바람직하다. 상기 안료의 함유량이, 상기 범위보다 많든 적든, 분산액의 점도의 안정성이 부족하거나, 또한 분산 입경이 적절한 범위가 아닌 것으로 될 가능성이 있기 때문이다. 또한, 본 발명에서 고형분이란, 분산매를 제외한 모든 성분이 포함되며, 액상의 화합물 등도 고형분에 포함된다. 안료 이외에 안료 유도체를 함유하는 경우에는, 안료와 안료 유도체의 합계가 상기 범위 내에 있는 것이 바람직하다.

<3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B)>

3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B)(이하 단순히, 중합체(B)라고 기재하는 경우가 있음)란, 적어도 3급 아민, 2급 아민 및 1급 아민으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 아민의 반복 단위를 적어도 일부에 갖는 중합체를 말한다.

상기 중합체(B)를 이용함으로써, 분산 안정성이 향상되는 이유는 이하와 같이 추측된다.

상기 중합체(B) 중의 아미노기는, 하기 화학식(1)의 예에 나타나는 바와 같이 상기 저분자 화합물(C)과 반응하여 양이온화된다. 분자 내의 복수의 아미노기가 양이온화된 경우, 안료의 극성기와 양이온화된 아미노기의 전기적인 상호 작용에 의해, 상기 중합체(B)와 상기 저분자 화합물(C)의 반응물인, 계내에서 발생한 안료 분산제가 안료 표면에 흡착되기 쉬워져, 안료의 분산 안정성이 향상되는 것이라고 생각된다. 그 결과, 분산 안정성은 향상되고, 분산성이 우수한 것으로 된다. 아민의 총수란 상기 중합체(B) 중의 아미노기의 수와 아미노기 유래의 관능기의 수의 총합을 말한다.

또한, 상기 중합체(B) 중의 아민의 총수에 대한, 상기 저분자 화합물(C)의 아민과 반응하는 관능기의 총수의 비율을 바람직하게는 10 내지 70％, 보다 바람직하게는 20 내지 50％로 함으로써 안료의 극성기와의 상호 작용이 보다 커진다.

3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B)의 주쇄 구조로서는, 예를 들면 (메트)아크릴계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에테르계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드계 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도, (메트)아크릴계 수지가 바람직하다.

3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B)는 3급 아민, 2급 아민, 및 1급 아민으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 아민을 반복 단위로서 갖는 중합체로, 특히 3급 아민을 반복 단위로서 갖는 중합체가 바람직하다. 3급 아민을 갖는 중합체(B)는 다른 수지(예를 들면 알칼리 가용성의 아크릴계 수지나 에폭시 수지 등)와의 반응성이 낮고, 겔화 등의 원인으로 되기 어렵고, 또한 중합체(B)와 상기 저분자 화합물(C)을 반응시키면서, 안료(A)를 분산시켰을 때에 분산성이 우수하기 때문이다. 아민의 중합체에 있어서의 위치 관계는 주쇄, 측쇄, 중합체 말단 중 어느 것에도 한정되지 않는다. 또한, 상기 중합체(B)의 구조는 특별히 한정되지 않지만, 분산 안정성의 점에서 블록 공중합체인 것이 바람직하다.

또한, 반복 단위로서 아민을 갖지 않는 A 블록과, 반복 단위로서 아민을 갖는 B 블록을 갖는, AB 블록 공중합체 또는 ABA 블록 공중합체인 것이 바람직하고, AB 블록 공중합체인 것이 특히 바람직하다.

이하, 상기 중합체(B)가 블록 공중합체인 경우의 A, B 각 블록에 대해서 설명한다.

상기 반복 단위로서 아민을 갖지 않는 A 블록이란, 안료 분산제로서 이용했을 때, 친 용매성을 갖는 부위이다.

상기 A 블록은 친 용매성의 부분으로, 아미노기 등의 질소 원자 함유 관능기를 갖지 않고, 하기 에틸렌성 불포화 이중 결합을 갖는 단량체와 공중합하는 단량체, 또는 예비 중합체이면 특별히 제한이 없고, 구성 단위로서 바람직하게 이용할 수 있다. 예를 들면, 스티렌, α-메틸스티렌 등의 스티렌계 모노머; 아세트산비닐 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐에틸(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐에틸(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴산카프로락톤에틸, (메트)아크릴산발레로락톤에틸, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 1-아다만틸(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트, 폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산에스테르계 모노머 등을 공중합한 블록 중합체인 것이 바람직하다.

그 중에서도, 분산성이 우수하다는 점에서, 반복 단위로서 메틸(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트가 보다 바람직하게 이용된다.

상기 반복 단위로서 아민을 갖는 B 블록이란 안료 흡착성을 갖는 부위이다.

상기 B 블록의 주쇄 구조로서는, 예를 들면 (메트)아크릴계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에테르계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드계 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도, (메트)아크릴계 수지가 바람직하다.

상기 B 블록의 아민 부분의 구조는 특별히 한정되지 않지만, 바람직한 것으로서는, 예를 들면 -NHR, -NR'R"가 있고, R, R'R"는 치환기를 가질 수도 있는 알킬기, 알릴기, 아릴기, 아르알킬기, 시클로알킬기 등을 들 수 있다. 바람직한 것으로서는, 예를 들면 -NR'R"로서, R'R"가 알킬기, 아릴기, 아르알킬기이고, 또한 바람직한 것으로서는, R'R"가 알킬기, 구체적으로는 예를 들어 메틸기, 에틸기(R' 및 R"는 동일할 수도 상이할 수도 있음) 등을 들 수 있다. 이들을 포함하는 바람직한 반복 단위로서는, 예를 들면 하기 식으로 표시된다.

[일반식(4) 중, R⁷은 수소 원자 또는 메틸기, R⁸ 및 R^8'는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기, A는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기, -[CH(R⁹)-CH(R¹⁰)-O]x-CH(R⁹)-CH(R¹⁰)- 또는 [(CH₂)y-O]z-(CH₂)y-로 표시되는 2가의 기이고, R⁹ 및 R¹⁰은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기이고,

m은 1 내지 200의 정수, x 및 z는 1 내지 18의 정수, y는 1 내지 5의 정수를 나타냄]

아민을 갖는 반복 단위로서는 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트가 적합하게 이용된다.

B 블록 중, 아민을 갖지 않는 반복 단위를 포함하지 않는 것이 분산 안정성을 확보하는 데에 있어서 가장 바람직하지만, 원하는 분산 안정성이 얻어지는 범위 내에서 아민을 갖지 않는 반복 단위를 포함할 수 있다. B 블록 중, 아민을 갖지 않는 반복 단위의 비율은 0 중량％ 내지 40 중량％가 바람직하고, 0 중량％ 내지 20 중량％가 더욱 바람직하고, 0 중량％가 가장 바람직하다.

중합체(B) 중의 3급 이하의 아민 함유량으로서는, 중합체(B)의 아민가가 10 내지 200㎎KOH/g으로 되는 범위인 것이 바람직하고, 더욱 10 내지 190㎎KOH/g으로 되는 범위, 보다 더욱 30 내지 170㎎KOH/g으로 되는 범위인 것이 바람직하다. 중합체(B)의 아민가가 상기 범위 외인 경우에는, 분산액의 보존 안정성이 저하될 우려가 있다. 또한, 상기 아민가로서는 JIS-K7237에 의해 구할 수 있다.

상기 3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B)의 중량 평균 분자량은 3,000 내지 70,000인 것이 바람직하고, 더욱 4,000 내지 60,000인 것이 바람직하고, 보다 더욱 5,000 내지 50,000인 것이 바람직하고, 5,000 내지 20,000인 것이 가장 바람직하다. 상기 중합체(B)의 중량 평균 분자량이 3,000 미만인 경우에는, 안료 분산성의 안정성이 저하될 우려가 있다. 한편, 상기 중합체(B)의 중량 평균 분자량이 70,000을 초과하는 경우에는, 바탕 오염이 발생하거나, 현상성이 저하되거나, 분산매와의 상용성이 저하될 우려가 있다. 여기서, 중량 평균 분자량은 겔·투과·크로마토그래피(GPC)에 의해, 표준 폴리스티렌 환산치로서 구할 수 있다.

3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B)는, 바람직하게는 리빙 중합법으로 제조된다. 리빙 중합법은 공지된 어느 하나의 방법을 이용할 수도 있고, 음이온 리빙 중합법, 양이온 리빙 중합법, 라디칼 리빙 중합법 중 어느 하나를 이용하여 제작할 수 있다.

3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B)는 시판되고 있는 안료 분산제로부터 적절하게 선택하여 이용할 수도 있다. 아민 부분이 모두 양이온화되지 않은 안료 분산제가 바람직하지만, 아민 부분의 일부가 양이온화되어 있는 것이어도 사용할 수 있다.

아민의 일부가 양이온화되어 있는 중합체를 이용하는 경우에는, 후술하는 아민과 반응 가능한 저분자 화합물(C)의 배합량을 조정하고, 해당 중합체와 저분자 화합물(C)이 반응을 끝냈을 때, 해당 중합체의 아미노기 및 아미노기 유래의 관능기의 총수와, 양이온화한 아미노기의 총수의 비가 10％ 내지 70％로 되어 있는 것이 바람직하다. 시판되고 있는 안료 분산제로서는, 예를 들면 구체적인 상품명으로서, 바스프(BASF) EFKA-4300, 바스프 EFKA-4330(이상, 바스프 재팬사 제조), 디스퍼비크(Disperbyk)161, 디스퍼비크162, 디스퍼비크182, 디스퍼비크2001, BYK-LPN6919, BYK-LPN21116(이상, 빅케미사 제조), 솔스퍼스(SOLSPERSE)32000, 솔스퍼스33000(이상, 루브리졸사 제조), 아지스퍼 PB821, 아지스퍼 PB822, 아지스퍼 PB827(이상, 아지노모또 파인테크노(주) 제조) 등을 들 수 있다.

3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B)의 배합량은, 안료를 균일하게 분산할 수 있이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 상기 안료 100 중량부에 대하여 5 내지 90 중량부인 것이 바람직하고, 더욱 10 내지 70 중량부인 것이 안료 분산 안정성의 점에서 바람직하다. 상기 3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B)의 배합량이 상기 범위보다 작으면, 상기 안료를 균일하게 분산시키는 것이 곤란하게 되고, 상기 범위보다 크면, 상기 감광성 착색 수지 조성물로 했을 때에 현상성이 저하되거나, 바탕 오염이 발생할 우려가 있기 때문이다. 본 발명에 따르면, 안료 분산제에 상당하는 3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B)의 배합량을 적게 할 수 있기 때문에, 상기 안료 100 중량부에 대하여 20 내지 50 중량부로 소량이어도, 적합하게 이용된다.

또한, 3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B)의 반응물로서는, 전형적으로는 후술하는 저분자 화합물(C)과의 반응물을 들 수 있다.

<중합체의 아민과 반응 가능한 저분자 화합물(C)>

중합체의 아민과 반응 가능한 저분자 화합물(C)이란, 분산매 중에서 조합하여 이용하는 상기 중합체(B)가 갖는 아민과 반응 가능한 관능기를 갖는 저분자 화합물이다. 아민과 반응 가능한 저분자 화합물로서는, 예를 들면 탄산, 인산, 포스폰산, 포스핀산, 황산, 할로겐화 알킬, 할로겐화 아릴, 할로겐화 알릴, 황산디알킬, 알킬 또는 아릴술폰산메틸류, 탄산에스테르, 인산에스테르 등을 들 수 있다.

상기 중합체의 아민과 반응 가능한 저분자 화합물(C)로서는, 그 중에서도, 하기 일반식(1) 내지 (3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다. 이러한 화합물군에서 선택되는 화합물을 이용하는 경우에는, 분산 안정성이 우수하고, 더욱 현상성도 우수하다는 메리트가 있다.

(일반식(1) 내지 (3)에 있어서, R¹ 내지 R⁵는 각각 독립적으로 수소 원자, 수산기, 탄소수 1 내지 20의 직쇄, 분지쇄 또는 환상의 알킬기, 비닐기, 치환기를 가질 수도 있는 페닐기 또는 벤질기, 또는 -O-R⁶을 나타내고, R⁶은 탄소수 1 내지 20의 직쇄, 분지쇄 또는 환상의 알킬기, 비닐기, 치환기를 가질 수도 있는 페닐기 또는 벤질기, 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기가 개재된 (메트)아크릴로일기를 나타내며, 일반식(3)에 있어서, X는 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자를 나타냄)

R¹ 내지 R⁶에 있어서의 탄소수 1 내지 20의 직쇄, 분지쇄 또는 환상의 알킬기로서는, 직쇄 또는 분지쇄 중 어느 하나일 수도 있고, 또한 환상 구조를 포함하고 있을 수도 있고, 구체적으로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, n-노닐기, n-데실기, n-운데실기, 도데실기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 테트라데실기, 옥타데실기 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 탄소수 1 내지 15의 직쇄, 분지쇄 또는 환상의 알킬기를 들 수 있고, 더욱 바람직하게는 탄소수 1 내지 8의 직쇄, 분지쇄 또는 환상의 알킬기를 들 수 있다.

또한, 예의 검토한 결과, 아민과 반응 가능한 관능기의 구조가 상이한 저분자 화합물(C)의 분자량은 50 내지 400인 것이 바람직하고, 더욱 100 내지 350인 것이 바람직하고, 보다 더욱 100 내지 330인 것이 바람직하다는 것을 발견하였다.

상기 중합체의 아민과 반응 가능한 저분자 화합물(C)로서는, 구체적으로는 예를 들면 메틸클로라이드, 메틸브로마이드, 에틸클로라이드, 에틸브로마이드, 요오드화메틸, 요오드화에틸, n-부틸클로라이드, 헥실클로라이드, 옥틸클로라이드, 도데실클로라이드, 테트라데실클로라이드, 헥사데실클로라이드, 페네틸클로라이드, 벤질클로라이드, 벤질브로마이드, 벤질요오다이드, 클로로벤젠, 알릴클로라이드, 황산디메틸, 황산디에틸, 황산디-n-프로필, 황산디메틸, 황산디에틸, 황산디-n-프로필, 탄산디메틸, 탄산디에틸, 메탄술폰산메틸, p-톨루엔술폰산메틸, 모노부틸인산, 디부틸인산, 메틸인산, 디벤질인산, 디페닐인산, 페닐포스핀산, 페닐포스폰산, 디메타크릴로일옥시에틸애시드포스페이트 등을 들 수 있다.

바람직하게는 벤질클로라이드, p-톨루엔술폰산메틸, 디부틸인산, 페닐포스핀산, 페닐포스폰산, 디메타크릴로일옥시에틸애시드포스페이트, 디부틸인산을 들 수 있다. 분산 안정성이 특히 우수하기 때문이다.

상기 중합체의 아민과 반응 가능한 저분자 화합물(C)의 배합량은, 상기 중합체(B)의 아민의 총수에 대한, 상기 저분자 화합물(C)의 아민과 반응하는 관능기의 총수의 비율은 특별히 한정되지 않지만, 10 내지 70％가 바람직하고, 20 내지 50％가 보다 바람직하다. 상기 중합체(B)의 아민의 총수에 대한, 상기 저분자 화합물(C)의 아민과 반응하는 관능기의 총수의 비율이란, 상기 중합체(B) 중의 아미노기 및 아미노기 유래의 관능기의 총수에 대한, 상기 저분자 화합물(C)의 아민과 반응하는 관능기의 총수의 비율을 말한다.

또한, 상기 저분자 화합물(C)의 반응물로서는, 전형적으로는 상기 중합체(B)와의 반응물을 들 수 있다.

<분산매(D)>

본 발명에 따른 안료 분산액에는, 안료를 분산시키기 위해서 분산매가 포함된다.

본 발명에 이용되는 분산매로서는 용제와 중합성 단량체를 들 수 있다.

상기 용제는, 예를 들면 후술하는 감광성 착색 조성물, 잉크젯용 잉크 등의 분산매로서 바람직하게 이용되고, 또한 상기 중합성 단량체는, 예를 들면 후술하는 전자 사진 인쇄용 토너, 감광성 잉크젯용 잉크 등의 분산매로서 바람직하게 이용된다.

본 발명에 이용되는 용제로서는, 본 발명에 이용되는 각 성분과는 반응하지 않고, 이들을 용해 또는 균일하게 분산 가능한 용제일 수 있고, 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는, 시클로헥실아세테이트; 메톡시부틸아세테이트(MBA); 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등의 에틸렌글리콜모노알킬에테르아세테이트류; 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르 등의 디에틸렌글리콜모노알킬에테르류; 디에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르아세테이트 등의 디에틸렌글리콜모노알킬에테르아세테이트류; 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA), 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등의 프로필렌글리콜모노알킬에테르아세테이트류; 디에틸렌글리콜디메틸에테르 등의 다른 에테르류; 시클로헥사논, 2-헵타논, 3-헵타논 등의 케톤류; 2-히드록시프로피온산에틸 등의 락트산알킬에스테르류; 3-메틸-3-메톡시부틸프로피오네이트, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 아세트산n-부틸, 아세트산이소부틸, 포름산n-아밀, 아세트산이소아밀, 프로피온산n-부틸, 부티르산에틸, 부티르산이소프로필, 부티르산n-부틸, 피루브산에틸 등의 다른 에스테르류; γ-부티로락톤, 3-메톡시부탄올, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트 등을 들 수 있다. 이들 용제는 단독으로 이용할 수도 있고, 2종 이상을 조합할 수도 있다.

본 발명에 이용되는 중합성 단량체로서는, 본 발명에 이용되는 각 성분과는 반응하지 않고, 이들을 용해 또는 균일하게 분산 가능한 중합성 단량체일 수 있고, 특별히 한정되지 않는다. 점도로서는 200mPa·s 이하가 바람직하고, 50mPa·s 이하가 보다 바람직하고, 10mPa·s 이하가 더욱 바람직하다.

바람직한 예로서는, 모노비닐 단량체, (메트)아크릴레이트류, 모노올레핀단량체를 들 수 있고, 구체적으로는 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐이미다졸, 아세트산비닐, 아크릴로니트릴, 알릴글리시딜에테르, N-메틸말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, N-벤질말레이미드, N-페닐말레이미드, N-메틸페닐말레이미드, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 글리세롤(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 알릴(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸(메트)아크릴레이트, 아다만틸(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 등을 들 수 있다. 이들 중합성 단량체는 단독으로 이용할 수도 있고, 2종 이상을 조합할 수도 있다.

본 발명에 따른 안료 분산액은, 이상과 같은 분산매를, 해당 분산매를 포함하는 안료 분산액의 전량에 대하여, 통상은 60 내지 85 중량％의 비율로 이용하여 제조한다. 분산매가 너무 적으면, 점도가 상승하고, 안료 분산성이 저하되기 쉽다. 또한, 분산매가 너무 많으면, 안료 농도가 저하되고, 후에 제조되는 착색 수지 조성물을 제조한 후, 목표로 하는 색도 좌표를 달성하는 것이 곤란한 경우가 있다.

<그 밖의 성분>

본 발명의 안료 분산액은, 필요에 따라서 본 발명의 목적을 방해하지 않는 범위에 있어서, 그 밖의 성분을 포함하고 있을 수도 있다. 예를 들면, 그 후의 착색 수지 조성물을 제조할 때에, 착색 수지 조성물을 구성하는 감광성 조성물과 상기 안료 분산액이 상용되기 쉽게 하기 위한 중합체(바인더 수지)를 포함하고 있을 수도 있다. 이러한 중합체는 선택에 의해, 안료 분산 보조 수지로서도 기능한다. 또한, 중합체의 선택에 의해, 후술하는 잉크젯용 잉크, 전자 사진 인쇄용 토너, 컬러 필터용 이외에, 필기용 잉크나 화장품에 적합한 안료 분산제를 조정할 수 있다.

그 밖에, 필요에 따라서 본 발명의 목적을 방해하지 않는 범위에서, 습윤성 향상을 위한 계면활성제, 밀착성 향상을 위한 실란 커플링제, 소포제, 크레이터링 방지제, 산화 방지제, 응집 방지제, 자외선 흡수제 등을 첨가할 수 있다.

[바인더 수지]

본 발명에 이용되는 바인더 수지로서는 특별히 한정되는 것은 아니다. 컬러 필터의 제조에 이용하는 경우에는, 내열성 및 제조 공정에서 사용되는 유기 용제에 대한 내성을 갖는 수지인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 에폭시계 수지, (메트)아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지 등의 감광성 또는 비감광성의 수지를 들 수 있다.

상술한 것 중에서도, 특히 바람직한 수지로서는, 카르복실기 등의 산성 관능기를 갖는 알칼리 가용성 수지를 들 수 있다. 카르복실기를 갖는 알칼리 가용성 수지로서는, 카르복실기 함유 불포화 단량체와, 다른 공중합 가능한 에틸렌성 불포화 단량체의 공중합체가 바람직하고, 더욱 분자 내에 에폭시기와 에틸렌성 불포화기를 겸비하는 화합물, 예를 들면 글리시딜(메트)아크릴레이트 등을 부가시키고, 측쇄에 에틸렌성 불포화기를 도입한 것도 바람직하다.

카르복실기 불포화 단량체로서는, 예를 들면 (메트)아크릴산, 말레산, 크로톤산, 프탈산모노[2-(메트)아크릴로일옥시에틸], ω-카르복시폴리카프로락톤모노(메트)아크릴레이트 등이 바람직하고, (메트)아크릴산이 특히 바람직하다. 또한, 카르복실기 함유 불포화 단량체는 단독 또는 여러 종류를 조합할 수 있다.

에틸렌성 불포화 단량체로서는, 메틸(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐에틸(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐에틸(메트)아크릴레이트, 알릴(메트)아크릴레이트, 스티렌, α-메틸스티렌, 벤질(메트)아크릴레이트, 히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 2-히드록실(메타)에틸아크릴레이트, 페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 1-아다만틸(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트, 폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴레이트 등, 및 이들 매크로 모노머류; N-메틸말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, N-벤질말레이미드, N-페닐말레이미드, N-메틸페닐말레이미드 등의 N치환말레이미드류 등, N-비닐피롤리돈 등을 들 수 있다. 또한, 에틸렌성 불포화 단량체는 단독 또는 여러 종류를 조합할 수 있다.

바인더 수지의 중량 평균 분자량은 특별히 한정되지 않지만, 3,000 내지 30,000인 것이 바람직하고, 더욱 5,000 내지 25,000인 것이 현상성 및 밀착성의 점에서 바람직하다.

상기 바인더 수지를 이용하는 경우의 함유량은, 고형분의 100 중량부당, 통상 1 내지 60 중량부의 범위 내인 것이 바람직하고, 그 중에서도 5 내지 40 중량부의 범위 내인 것이 바람직하다. 상기 범위보다 적으면, 후술하는 감광성 착색 수지 조성물로 했을 때에 경화성이 불충분하게 되어, 양호한 패턴을 형성하지 못할 우려가 있기 때문이다. 또한, 상기 범위보다 많으면, 후술하는 감광성 착색 수지 조성물로 했을 때에 현상성이 악화되거나, 바탕 오염이 발생되기 쉬워질 우려가 있기 때문이다.

<안료 분산액의 제조 방법>

분산매(D) 중에서, 3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B)와 해당 아민과 반응하는 저분자 화합물(C)을 반응시키면서, 상기 안료(A)를 분산시킨 상기 본 발명에 따른 안료 분산액을 함유함으로써, 상술한 효과를 발휘하는 이유로는 이하와 같이 추측된다.

종래의 방법에서는 안료에 대한 안료 분산제의 흡착 효율이 나쁘기 때문에, 충분한 분산성을 얻기 위해서는 안료 분산제의 첨가량을 많게 할 필요가 있었다. 안료 분산제는 현상 성능, 기재 밀착 성능을 거의 갖지 않기 때문에, 안료 분산제의 증가는 바탕 오염의 발생, 밀착성의 저하를 초래하였다.

그에 반해, 본 발명에 따르면, 안료 분산제량은 필요 최소한이기 때문에, 현상 성능, 기재 밀착 성능에 대하여 악영향이 발생하기 어렵다. 또한, 분산제의 양이 감소함으로써 경화 성분을 늘릴 수 있어, 경화성, 밀착성을 높일 수 있다. 또한, 3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B)와 반응시키는 저분자 화합물(C)의 구조에 의해, 상기 중합체(B)에 현상 성능, 기재 밀착 성능 등의 임의의 성능을 부가하는 것이 가능하기 때문에, 양호한 분산 성능을 보유하면서 목적에 따른 여러 가지 성능의 분산액을 얻는 것이 가능하다.

또한, 상기 반복 단위로서 3급 이하 아민을 갖는 중합체(B)의 아민의 총수에 대한, 아민과 반응하는 저분자 화합물(C)의 아민과 반응하는 관능기의 총수의 비율을 바람직하게는 10 내지 70％, 보다 바람직하게는 20 내지 50％로 함으로써, 분산 안정성이 우수한 안료 분산액을 제조할 수 있다. 분산 시에 아민과 반응하는 저분자 화합물을 첨가하여 반응시키면, 미리 아민의 일부분이 반응(양이온화)하고 있는 분산제를 이용할 수도 있고, 중합체의 아민 부분과, 미리 반응하고 있는 아민 부분 및 분산 시에 반응시킨 아민 부분의 총합의 비율이, 바람직하게는 10 내지 70％, 보다 바람직하게는 20 내지 50％이면 분산 안정성이 우수한 안료 분산액을 제조할 수 있다.

본 발명의 제조 방법에 의해 제조된 안료 분산액은 양호한 안료 분산 안정성이 얻어진다.

이하, 본 발명의 안료 분산액의 제조 방법에 대해서 자세히 설명한다.

우선, 안료(A), 3급 이하 아민을 갖는 중합체(B), 아민과 반응 가능한 저분자 화합물(C), 분산매(D) 및, 필요에 따라서 바인더 수지 등의 그 밖의 성분을 준비한다.

다음으로, 상기 준비한 각 성분을 혼합하는 혼합 공정에 대해서 설명한다.

혼합의 절차는 특별히 한정되지 않으며, 분산매(D)에 1성분씩을 배합하여 혼합할 수도 있고, 분산매(D)에 모든 성분을 배합한 후에 혼합해도 좋다. 또한, 적어도 분산매(D)에 안료(A)를 배합한 단계에서, 다른 모든 성분을 첨가하기 전에 분산을 개시하고, 분산 중에 나머지 성분을 첨가할 수도 있고, 분산 완료 전에, 또는 분산 완료와 동시에, 상기 중합체(B)와 상기 저분자 화합물(C)의 반응이 실질적으로 완료되어 있으면 좋다.

각 성분을 분산매(D)에 배합하는 순서는 특별히 한정되지 않으며, 임의의 순서로 배합하면 좋고, 각 성분을 분할하여 배합, 첨가할 수도 있다.

또한, 예를 들면 미리 상기 중합체(B)만을 배합한 분산매(D)나, 상기 저분자 화합물(C)만을 배합한 분산매(D) 등과 같이 단일 성분만을 배합한 분산매를 준비하고, 이들을 혼합함으로써 배합하여 혼합할 수도 있다.

저분자 화합물(C)은 상기한 혼합 공정에서, 전량을 혼합할 수도, 일부를 혼합할 수도 있고, 또한 상기한 혼합 공정에서는 첨가하지 않고, 분산 개시 후에 전량을 첨가할 수도 있다. 이들의 경우, 나머지 저분자 화합물(C)은 후술하는 안료 분산 공정에 있어서 분할하여, 또는 전량을 첨가할 수 있다. 분산 완료 전에, 또는 분산 완료와 동시에, 상기 중합체(B)와 상기 저분자 화합물(C)의 반응이 실질적으로 완료되어 있으면 좋다.

분산이 진행되고, 안료가 미세화됨에 따라서 응집이나, 이것에 수반하는 분산액의 고점도화가 일어나기 쉽게 되기 때문에, 나머지 저분자 화합물(C)을 첨가하는 타이밍은 본 발명의 효과를 발휘하는 범위에서 조정한다.

상기 중합체(B)와 상기 저분자 화합물(C)이 반응을 개시하는 타이밍은, 이용하는 저분자 화합물(C)의 종류에 따라서 상이하고, 혼합과 동시에 반응을 개시하는 것이나, 가열에 의해 반응을 개시하는 것 등이 있다.

반응을 개시하기 위해서 가열을 요하는 경우, 그 가열의 방법은 특별히 한정되지 않지만, 후술하는 안료 분산 공정 시에 발생하는 열에 의해서도 반응을 개시할 수 있다.

안료 분산 공정에 있어서의 안료 분산 방법은 특별히 한정되지 않으며, 여러 가지의 분산기를 이용하여 안료를 분산할 수 있다. 분산 처리를 행하기 위한 분산기로서는, 2개 롤, 3개 롤 등의 롤밀, 진동 볼밀 등의 볼밀, 페인트 컨디셔너, 고압 분산기, 초음파 분산기, 연속 디스크형 비드밀, 연속 애뉼러형 비드밀 등의 비드밀을 들 수 있다. 비드밀의 바람직한 분산 조건으로서, 사용하는 비드 직경은 0.03 내지 3.00㎜이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05 내지 2.0㎜이다. 또한, 상기 분산 방법을 이용하기 전에, 디졸버 등으로 예비 분산을 행할 수도 있다.

안료 분산 공정은, 상기 반응이 개시하기 전에 개시할 수도 있고, 상기 반응이 개시되고 나서 상기 반응이 실질적으로 완료될 때까지의 사이에 개시할 수도 있다. 그 개시의 타이밍은 특별히 한정되지 않지만, 상기 반응이 개시되고 나서, 가능한 한 시간을 두지 않고 해당 안료 분산 공정을 개시하는 것이, 안료 분산제의 자기 응집을 억제할 수 있다는 점에서 바람직하다.

한번에 제조하는 안료 분산액의 양이 많은 경우에는, 특히 타임 래그가 발생하기 쉽지만, 이 경우에도, 상기 안료 분산 공정은 상기 반응이 실질적으로 개시되고 나서 6시간 이내에 개시하는 것이 바람직하고, 2시간 이내에 개시하는 것이 더욱 바람직하고, 30분 이내에 개시하는 것이 특히 바람직하다.

안료 분산 시간은, 이용하는 분산기나 제조량 등에 의해서 적절하게 조정되는 것이고, 특별히 한정되지 않지만, 통상 1시간 내지 15시간 정도 행하면 좋다.

바람직한 제조의 절차로서는, 분산매에 중합체(B)를 배합, 혼합한 후, 저분자 화합물(C)과 안료를 첨가하고 나서, 디졸버 등으로 예비 분산하고, 다시 비드밀로 분산을 행하는 방법을 들 수 있다. 또한, 바인더 수지를 상기 어떠한 단계에서도 바람직하게 첨가할 수 있다.

본 발명의 안료 분산액은, 후술하는 컬러 필터용 감광성 착색 수지 조성물의 예비 제조용 이외에, 여러 가지 용도에 이용되고, 감광성 성분이 불필요한 착색 수지 조성물, 또는 열 경화성 착색 수지 조성물의 예비 제조용으로서도 사용할 수 있다. 다른 용도로서는, 예를 들면 컬러 필터 제작 이외에 이용되는 감광성 수지 조성물, 잉크젯용 잉크, 전자 사진 인쇄용 토너, 필기용 잉크, 화장품 등을 들 수 있다.

II. 감광성 착색 수지 조성물

본 발명에 따른 감광성 착색 수지 조성물은, 상기 본 발명에 따른 안료 분산액과, 다관능성 모노머(E), 및 광 중합 개시제(F)를 함유하는 것을 특징으로 한다. 안료 분산액의 분산매로서는 용제가 이용된다. 본 발명에 따르면, 상기 본 발명에 따른 안료 분산액을 함유하는 수지 조성물을 이용함으로써, 안료 분산 안정성이 우수하면서, 바탕 오염의 문제가 없고, 밀착성이 우수하고, 안료 농도가 높은 착색층을 정밀도 좋게 형성 가능한 착색 수지 조성물로 할 수 있다. 본 발명의 감광성 착색 수지 조성물은 후술하는 컬러 필터의 제조에 적합하게 사용할 수 있다.

이하, 본 발명의 감광성 착색 수지 조성물을 후술하는 컬러 필터의 제조에 이용하는 경우에 대해서 설명한다.

컬러 필터용 감광성 수지 조성물은, 상기 본 발명에 따른 안료 분산액, 및 다관능성 모노머(E), 및 광 중합 개시제(F)를 적어도 함유하지만, 더욱 필요에 따라서 다른 성분을 포함할 수도 있는 것이다. 이하, 이용되는 각 성분을 설명한다.

또한, 상기 본 발명에 따른 안료 분산액에 포함될 수 있는 성분에 대해서는, 상기 안료 분산액의 개소에 있어서 설명한 것과 마찬가지의 것을 이용할 수 있으므로, 여기서의 설명은 생략한다.

<다관능성 모노머(E)>

본 발명의 컬러 필터용 감광성 착색 수지 조성물에 포함되는 다관능성 모노머로서는, 중합 가능한 것이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 통상 에틸렌성 불포화 이중 결합을 2개 이상 포함하는 것이다.

이러한 다관능성 모노머로서는, 그 중에서도 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기를 갖는 다관능(메트)아크릴레이트인 것이 바람직하다.

상기 다관능(메트)아크릴레이트로서는, 예를 들면 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 헥산디올디(메트)아크릴레이트, 장쇄 지방족 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 히드록시피바린산네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨디(메트)아크릴레이트, 스테아르산변성펜타에리트리톨디(메트)아크릴레이트, 프로필렌디(메트)아크릴레이트, 글리세롤디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 테트라메틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 부틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌디(메트)아크릴레이트, 트리글리세롤디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜변성트리메틸올프로판디(메트)아크릴레이트, 알릴화 시클로헥실디(메트)아크릴레이트, 메톡시화 시클로헥실디(메트)아크릴레이트, 아크릴화 이소시아누레이트, 비스(아크릴옥시네오펜틸글리콜)아디페이트, 비스페놀 A 디(메트)아크릴레이트, 테트라브로모비스페놀 A 디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 S 디(메트)아크릴레이트, 부탄디올디(메트)아크릴레이트, 프탈산디(메트)아크릴레이트, 인산디(메트)아크릴레이트, 아연디(메트)아크릴레이트 등의 2관능(메트)아크릴레이트를 들 수 있다.

또한, 다관능(메트)아크릴레이트로서는, 예를 들면 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올에탄트리(메트)아크릴레이트, 글리세롤트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 알킬변성디펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 인산트리(메트)아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 트리스(메타크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, 알킬변성디펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨모노히드록시펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 알킬변성디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 우레탄트리(메트)아크릴레이트, 에스테르트리(메트)아크릴레이트, 우레탄헥사(메트)아크릴레이트, 에스테르헥사(메트)아크릴레이트, 숙신산변성디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트 등의 3관능 이상의 (메트)아크릴레이트를 들 수 있다.

이들 다관능(메트)아크릴레이트는, 1종만을 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용하여 사용할 수도 있다.

특히, 본 발명의 감광성 착색 수지 조성물에 우수한 광 경화성(고감도)이 요구되는 경우에는, 다관능(메트)아크릴레이트가 중합 가능한 이중 결합을 1분자 중에 2개(2관능) 이상 갖는 것이 바람직하고, 더욱 3개(3관능) 이상 갖는 것이 바람직하다.

상기 다관능성 모노머의 함유량은, 감광성 착색 수지 조성물 중의 고형분에 대하여 5 내지 60 중량％의 범위 내인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 내지 40 중량％의 범위 내이다. 상기 다관능성 모노머의 함유량이 너무 적으면 충분히 경화가 진행되지 않고, 노광 개소가 용출되는 경우가 있기 때문이다. 또한, 상기 다관능성 모노머를 갖는 화합물의 함유량이 너무 많으면 미노광 개소에서도 현상할 수 없게 되는 경우가 있기 때문이다.

<광 중합 개시제(F)>

본 발명에 이용되는 광 중합 개시제(F)는 일반적으로 컬러 필터의 제조에 이용되는 것을 사용할 수 있다. 1종에 한정되지 않고, 2종류 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.

이러한 광 중합 개시제로서는, 구체적으로는 자외선 에너지에 의해 프리 라디칼을 발생하는 화합물로서, 벤조인, 벤조페논 등의 벤조페논 유도체 또는 이들 에스테르 등의 유도체; 크산톤, 디에틸티오크산톤 및 이소프로필티오크산톤 등의 티오크산톤 유도체; 이르가큐어 OXE-01, 이르가큐어 OXE-02(이상 바스프 재팬사 제조), 아데카(ADEKA) OPT-N-1919(아사히 전화 제조) 등의 옥심에스테르화합물, 클로로 술포닐, 클로로메틸 다핵 방향족 화합물, 클로로메틸 복소환식 화합물, 클로로메틸벤조페논류 등의 할로겐 함유 화합물; 트리아진류; 플루오레논류; 할로알칸류; 광 환원성 색소와 환원제의 레독스 커플류; 유기 황 화합물; 과산화물 등을 들 수 있다.

또한, 광 중합 개시제로서는, 구체적으로는 미힐러 케톤, 4,4'-비스디에틸아미노벤조페논, 4-메톡시-4'-디메틸아미노벤조페논, 2-에틸안트라퀴논, 페난트렌 등의 방향족 케톤, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인페닐에테르 등의 벤조인에테르류, 메틸벤조인, 에틸벤조인 등의 벤조인, 2-(o-클로로페닐)-4,5-페닐이미다졸 2량체, 2-(o-클로로페닐)-4,5-디(m-메톡시페닐)이미다졸 2량체, 2-(o-플루오로페닐)-4,5-디페닐이미다졸 2량체, 2-(o-메톡시페닐)-4,5-디페닐이미다졸 2량체, 2,4,5-트리아릴이미다졸 2량체, 2-(o-클로로페닐)-4,5-디(m-메틸페닐)이미다졸 2량체, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논, 2-트리클로로메틸-5-스티릴-1,3,4-옥사디아졸, 2-트리클로로메틸-5-(p-시아노스티릴)-1,3,4-옥사디아졸, 2-트리클로로메틸-5-(p-메톡시스티릴)-1,3,4-옥사디아졸 등의 할로메틸티아졸 화합물, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-p-메톡시스티릴-S-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(1-p-디메틸아미노페닐-1,3-부타디에닐)-S-트리아진, 2-트리클로로메틸-4-아미노-6-p-메톡시스티릴-S-트리아진, 2-(나프토-1-일)-4,6-비스-트리클로로메틸-S-트리아진, 2-(4-에톡시-나프토-1-일)-4,6-비스-트리클로로메틸-S-트리아진, 2-(4-부톡시-나프토-1-일)-4,6-비스-트리클로로메틸-S-트리아진 등의 할로메틸-S-트리아진계 화합물, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로파논, 1,2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논-1,1-히드록시-시클로헥실-페닐케톤, 벤조일벤조산메틸, 4-벤조일-4'-메틸디페닐술피드, 벤질메틸케탈, 디메틸아미노벤조에이트, p-디메틸아미노벤조산이소아밀, 2-n-부톡시에틸-4-디메틸아미노벤조에이트, 2-클로로티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디메틸티오크산톤, 이소프로필티오크산톤, 에타논, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-1-(o-아세틸옥심), 4-벤조일-메틸디페닐술피드, 1-히드록시-시클로헥실-페닐케톤, 2-벤질-2-(디메틸아미노)-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부타논, 2-(디메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부타논, α-디메톡시-α-페닐아세토페논, 페닐비스(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀옥시드, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-(4-모르폴리닐)-1-프로파논, 1, 2-옥타디온 등을 들 수 있다.

또한, 3급 아민 구조를 갖는 광 중합 개시제를 사용할 수 있다. 3급 아민 구조를 갖는 광 중합 개시제는, 분자 내에 산소 켄처인 3급 아민 구조를 갖기 때문에, 광 중합 개시제로부터 발생한 라디칼이 산소에 의해 실활되기 어려워, 감도를 향상시킬 수 있다는 이점을 갖는다.

상기 3급 아민 구조를 갖는 광 중합 개시제의 시판품으로서는, 예를 들면 이르가큐어 907, 이르가큐어 369(이상, 바스프 재팬 제조), 하이큐어 ABP(가와구치약품 제조) 등을 들 수 있다.

본 발명에 이용되는 광 중합 개시제의 함유량으로서는, 컬러 필터의 착색층을 형성할 수 있는 것이면 좋지만, 본 발명의 감광성 착색 수지 조성물의 고형분 중에 3 내지 40 중량％의 범위 내인 것이 바람직하고, 그 중에서도 5 내지 35 중량％의 범위 내인 것이 바람직하다. 상기 광 중합 개시제의 함유량이 상기 범위보다 적으면, 라디칼 중합을 충분히 진행시킬 수 없어, 경화가 불충분하게 되고, 경화성이 저하될 우려가 있기 때문이다. 또한, 상기 범위보다 많으면, 라디칼 발생량이 너무 많아 라디칼 중합에 의한 고분자화가 충분히 일어나지 않거나, 부반응이 발생하기 쉬워 경시 안정성을 손상시킬 우려가 있기 때문이다.

<그 밖의 성분>

또한, 컬러 필터용 감광성 착색 수지 조성물에는, 필요에 따라서 그 밖의 성분을 함유할 수 있다. 그 중에서도, 상술한 바인더 수지 중, 카르복실기 등의 산성 관능기를 갖는 알칼리 가용성 수지를 함유하는 것이 현상성의 점에서 바람직하다.

컬러 필터용 감광성 착색 수지 조성물에는, 또한 증감제, 중합정지제, 연쇄 이동제, 레벨링제, 가소제, 계면활성제, 소포제, 실란 커플링제 등의 첨가제를 포함하고 있을 수도 있다.

<감광성 착색 수지 조성물에 있어서의 배합 비율>

본 발명의 감광성 착색 수지 조성물에 있어서의 안료(A)의 함유량으로서는, 본 발명의 감광성 착색 수지 조성물을 이용하여 컬러 필터의 착색층을 형성한 경우에, 원하는 발색이 가능한 것이면 특별히 한정되는 것은 아니고, 이용하는 안료 종류에 따라서도 상이하지만, 상기 감광성 착색 수지 조성물의 고형분 중에 있어서, 1 내지 70 중량％의 범위 내인 것이 바람직하고, 그 중에서도 10 내지 60 중량％의 범위 내인 것이 바람직하다. 상기 안료의 함유량이, 상기 범위보다 많으면, 본 발명의 감광성 착색 수지 조성물을 이용하여 컬러 필터의 착색층을 형성한 경우에, 현상성이 저하되거나, 바탕 오염이 발생할 가능성이 있기 때문이다. 또한, 상기 범위보다 적으면, 본 발명의 감광성 착색 수지 조성물을 이용하여 컬러 필터의 착색층을 형성한 경우에, 착색층을 발색이 충분한 것으로 하지 못할 가능성이 있기 때문이다.

본 발명의 감광성 착색 수지 조성물에 있어서의 3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B)와 상기 중합체의 아민과 반응 가능한 저분자 화합물(C) 및/또는 이들의 반응물의 함유량으로서는, 상기 본 발명의 안료 분산액에 있어서 설명한 바와 같이 안료를 기준으로 해서 적절하게 선택되는 것이다. 목표로서는, 3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B)와 상기 중합체의 아민과 반응 가능한 저분자 화합물(C) 및/또는 이들 반응물의 합계 함유량은, 감광성 착색 수지 조성물의 고형분 중에 있어서, 1 중량％ 내지 60 중량％의 범위 내인 것이 바람직하고, 2 질량％ 내지 30 질량％의 범위 내인 것이 보다 바람직하고, 4 질량％ 내지 20 질량％의 범위 내인 것이 특히 바람직하다. 상기 합계 함유량이, 감광성 착색 수지 조성물의 고형분 중에 있어서, 1 질량％ 미만인 경우에는, 안료를 균일하게 분산시키는 것이 곤란하게 될 우려가 있다. 한편, 상기 합계 함유량이, 감광성 착색 수지 조성물의 고형분 중에 있어서, 60 질량％를 초과하는 경우에는 경화성이나 현상성, 휘도의 저하를 초래할 우려가 있다.

본 발명의 감광성 착색 수지 조성물에 이용되는 용제의 함유량으로서는, 착색층을 정밀도 좋게 형성할 수 있는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니다. 통상, 상기 감광성 착색 수지 조성물 중에, 65 중량％ 내지 95 중량％의 범위 내인 것이 바람직하고, 그 중에서도 70 중량％ 내지 90 중량％의 범위 내인 것이 바람직하다. 상기 용제의 함유량이 상기 범위 내인 것에 의해, 도포성이 우수한 것으로 할 수 있기 때문이다.

본 발명의 감광성 착색 수지 조성물에 필요에 따라서 이용되는, 알칼리 가용성 수지와 같은 상기 바인더 수지의 함유량으로서는, 상기 감광성 착색 수지 조성물의 고형분 중에 있어서, 1 질량％ 내지 70 질량％의 범위 내인 것이 바람직하고, 5 질량％ 내지 60 질량％의 범위 내인 것이 보다 바람직하고, 10 질량％ 내지 40 질량％의 범위 내인 것이 경화성 및 현상성의 점에서 특히 바람직하다.

본 발명의 감광성 착색 수지 조성물에 이용되는, 계면활성제의 함유량으로서는, 상기 감광성 착색 수지 조성물의 고형분 중에 있어서, 0.001 중량％ 내지 5 중량％의 범위 내인 것이 바람직하다.

<감광성 착색 수지 조성물의 제조 방법>

컬러 필터용 감광성 착색 수지 조성물의 제조 방법은, 미리 상기 본 발명에 따른 안료 분산액을 준비하고, 해당 안료 분산액을 이용하여 제조하면, 특별히 한정되지 않는다. 해당 안료 분산액에, 다관능성 모노머(E), 광 중합 개시제(F), 및 그 밖의 성분을 첨가하여, 균일하게 혼합 내지 분산시킬 수도 있다. 또는, 다관능성 모노머(E), 광 중합 개시제(F), 및 그 밖의 성분을 용제와 혼합, 분산 또는 용해한 감광성 성분 용액을 제조하여, 준비한 안료 분산액과 감광성 성분 용액을 혼합하고, 필요에 따라서 분산 처리를 행함으로써, 컬러 필터용 감광성 착색 수지 조성물을 제조할 수도 있다.

IV. 잉크젯용 잉크

본 발명의 잉크젯용 잉크는, 상기 본 발명의 안료 분산액을 함유하는 것을 특징으로 한다. 상기 본 발명의 안료 분산액을 함유함으로써, 토출이 안정되고, 토출 굴곡이 발생되기 어려우며, 막힘이 발생하기 어려운 잉크젯용 잉크가 얻어진다.

본 발명의 잉크젯용 잉크는, 후술하는 컬러 필터의 제조에 적합하게 사용할 수 있다.

본 발명의 잉크젯용 잉크는, 상기 안료 분산액을 그대로 사용할 수 있지만, 필요에 따라서 결착 수지나 그 밖의 첨가제가, 본 발명의 효과를 해하지 않은 범위 내에 있어서 함유된다. 그 밖의 첨가제로서는, 예를 들면 건조 방지제(습윤제), 퇴색 방지제, 유화 안정제, 침투 촉진제, 자외선 흡수제, 방부제, 방미제(防黴劑), pH 조정제, 표면 장력 조정제, 소포제, 점도 조정제, 분산제, 분산 안정제, 방청제, 킬레이트제 등의 공지된 첨가제를 들 수 있다. 그 밖의 첨가제는, 안료 분산액의 제조 후, 상기 분산액에 첨가하는 것이 일반적이지만, 제조 시에 첨가할 수도 있다. 얻어진 잉크를 이용하여, 여러 가지의 문자나 패턴을 인쇄할 수 있다.

본 발명의 잉크젯용 잉크를 후술하는 컬러 필터의 제조에 이용하는 경우에는, 상기 본 발명에 따른 안료 분산액을 적어도 함유하면, 열 경화성 잉크젯용 잉크, 감광성 잉크젯용 잉크 중 어떠한 잉크도 사용할 수 있다.

본 발명에 관계되는 열 경화형 잉크젯용 잉크를 후술하는 컬러 필터의 제조에 이용하는 경우에는 상기 본 발명에 따른 안료 분산액, 열경화성 수지, 용제를 적어도 함유한다. 안료 분산액의 분산매는 용제가 바람직하게 이용된다. 또한, 필요에 따라서, 열 중합 개시제나 다른 성분을 포함할 수도 있다.

상기 열 경화형의 잉크젯용 잉크에 이용되는 열경화성 수지로서는 1분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 수지가 바람직하게 이용되고, 바람직한 에폭시기로서는 글리시딜기, 옥시에틸렌기, 에폭시시클로헥실기를 들 수 있다.

에폭시 수지의 바람직한 중량 평균 분자량은 3000 내지 20000이다.

1분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 수지의 구체예로서는, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 브롬화비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 디페닐에테르형 에폭시 수지, 히드로퀴논형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 플루오렌형 에폭시 수지, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 오르토크레졸노볼락형 에폭시 수지, 트리스히드록시페닐메탄형 에폭시 수지, 테트라페닐올에탄형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔페놀형 에폭시 수지, 수소 첨가 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 A 핵함유(含核) 폴리올형 에폭시 수지, 폴리프로필렌글리콜형 에폭시 수지, 글리시딜에스테르형 에폭시 수지, 글리시딜아민형 에폭시 수지, 글리옥살형 에폭시 수지, 지환형 에폭시 수지, 복소환형 에폭시 수지 등을 들 수 있고, 특히 바람직한 구체예로서는 EHPE3150(다이셀 가가꾸 고교(주) 제조) 등의 지환식 에폭시 수지, 에피코트157S70(재팬 에폭시레진(주) 제조) 등의 비스페놀 A형 노볼락계 에폭시 수지를 들 수 있다.

또한, 그 밖의 1분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 수지로서는, 1분자에 에폭시기와 에틸렌성 불포화 이중 결합을 갖는 모노머와 에틸렌성 불포화 이중 결합을 갖는 모노머를 공중합시킨, 중량 평균 분자량이 5000 내지 20000인 아크릴계 공중합체를 들 수 있다. 상기 1분자에 에폭시기와 에틸렌성 불포화 이중 결합을 갖는 모노머로서는 글리시딜(메트)아크릴레이트, 메틸글리시딜(메트)아크릴레이트, 3,4-에폭시시클로헥실(메트)아크릴레이트를 들 수 있다. 에틸렌성 불포화 이중 결합을 갖는 모노머로서는, 모노(메트)아크릴레이트류를 들 수 있고, 또한 이들과 공중합하는 화합물을 들 수 있다. 바람직한 예로서는 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트, 아다만틸(메트)아크릴레이트 등의 지환식 탄화수소 함유 아크릴레이트를 들 수 있고, 황변성, 내열성이 우수하다는 점에서 바람직하다.

상기 열경화성 수지의 함유량은 잉크의 고형분 중, 5 중량％ 내지 20 중량％이고, 보다 바람직하게는 10 중량％ 내지 15 중량％이다. 상기 함유량의 하한을 만족시키지 않는 경우에는 충분한 열 경화성이 얻어지지 않을 우려가 있고, 상한을 초과하는 경우에는 보존 안정성이 떨어질 우려가 있다.

본 발명의 열 경화형의 잉크젯용 잉크에는 상기 에폭시 수지와 함께 컬러 필터용 수지로서 이용되어 온 감광성 수지나 비감광성 수지를 사용할 수도 있다.

본 발명의 열 경화형의 잉크젯용 잉크에 이용하는 용제로서는 분산액에 이용하는 용제로서 예로 든 것을 적합하게 이용할 수 있고, 특히 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 부틸카르비톨아세테이트가 바람직하다. 이들 용제는 단독으로도, 2종류 이상을 조합하여 이용할 수도 있고, 잉크 전체에 대하여 60 중량％ 내지 85 중량％의 비율로 이용한다. 용제량이 하한을 만족시키지 않는 경우에는 점도가 너무 높아지거나, 분산 안정성이 불충분하게 될 가능성이 있고, 상한을 초과하는 경우에는 안료 농도가 너무 낮아 원하는 색을 내는 것이 어렵게 될 우려가 있다.

본 발명의 열 경화형의 잉크젯용 잉크에는 열 중합 개시제를 이용할 수도 있다. 상기 열 중합 개시제에는 특별히 제한은 없지만, 산 무수물인 것이 보존 안정성이 좋고, 발열량이 적다는 점에서 바람직하다.

산 무수물로서는, 다가 카르복실산 무수물을 들 수 있고, 구체적으로는 무수프탈산, 무수 이타콘산, 무수 숙신산, 무수 시트라콘산, 무수 말레산, 무수 헥사히드로프탈산, 무수 디메틸테트라히드로프탈산, 무수 하이믹산 등의 지방족 또는 지환족 디카르복실산 2무수물 등의 지방족 다가 카르복실산 2무수물; 무수 피로멜리트산, 무수 트리멜리트산, 무수벤조페논테트라카르복실산 등의 방향족 다가카르복실산 무수물을 들 수 있다.

상기 열 중합 개시제는 1종류일 수도, 2종류 이상을 조합할 수도 있고, 열경화성 수지 100 중량부당 1 내지 100 중량부가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5 내지 50 중량부이다. 상기 배합량의 하한에 못미치는 경우에는 경화성이 불충분하게 되는 경우가 있고, 상한을 초과하면 도막의 기판에 대한 밀착성이 떨어지는 경우가 있다.

컬러 필터에 이용하는 열 경화성 잉크젯용 잉크의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 본 발명의 안료 분산액에, 열경화성 수지, 필요에 따라서 열 중합 개시제, 및 그 밖의 성분을 첨가하여, 균일하게 혼합 내지 분산시켜 바람직하게 제조할 수 있다.

본 발명에 관계되는 감광성의 잉크젯용 잉크를 후술하는 컬러 필터의 제조에 이용하는 경우에는, 상기 본 발명에 따른 안료 분산액, 및 상기 다관능성 모노머(E), 및 상기 광 중합 개시제(F)를 적어도 함유하지만, 더욱 필요에 따라서 다른 성분을 포함할 수도 있다. 분산매로서는 용제 및/또는 중합성 단량체가 이용된다.

또한, 각 성분은, 상기 안료 분산액 및 상기 감광성 착색 수지 조성물의 항목에서 설명한 것과 마찬가지의 것으로 할 수 있기 때문에, 여기서의 설명은 생략한다.

컬러 필터에 이용되는 감광성 잉크젯용 잉크 중, 다관능성 모노머(E)의 함유량은, 잉크젯용 잉크 중의 고형분에 대하여 5 내지 60 중량％의 범위 내인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 내지 40 중량％의 범위 내이다. 상기 다관능성 모노머의 함유량이 너무 적으면 충분히 경화가 진행되지 않고, 노광 개소가 용출되는 경우가 있기 때문이다. 또한, 상기 다관능성 모노머를 갖는 화합물의 함유량이 너무 많으면 미노광 개소에서도 현상할 수 없게 되는 경우가 있고, 또한 잉크젯 헤드에 막힘이 발생하는 경우가 있기 때문이다.

상기 컬러 필터에 이용되는 감광성 잉크젯용 잉크 중, 광 중합 개시제(F)의 함유량으로서는, 컬러 필터의 착색층을 형성할 수 있는 것이면 좋지만, 본 발명의 감광성 잉크젯용 잉크의 고형분 중에, 3 내지 40 중량％의 범위 내인 것이 바람직하고, 그 중에서도 5 내지 35 중량％의 범위 내인 것이 바람직하다. 상기 광 중합 개시제의 함유량이 상기 범위보다 적으면, 라디칼 중합을 충분히 진행시킬 수 없어, 경화가 불충분하게 되고, 경화성이 저하될 우려가 있기 때문이다. 또한, 상기 범위보다 많으면, 라디칼 발생량이 너무 많아 라디칼 중합에 의한 고분자화가 충분히 일어나지 않거나, 부반응이 발생하기 쉬워 경시 안정성을 손상시킬 우려가 있기 때문이다.

컬러 필터에 이용하는 감광성 잉크젯용 잉크의 제조 방법은 특별히 한정되지 않는다. 본 발명의 안료 분산액에, 다관능성 모노머(E), 광 중합 개시제(F), 및 그 밖의 성분을 첨가하여, 균일하게 혼합 내지 분산시킬 수도 있다. 또는 다관능성 모노머(E), 광 중합 개시제(F), 및 그 밖의 성분을 분산매(D)와 혼합, 분산 또는 용해한 감광성 성분 용액을 제조하여, 준비한 안료 분산액과 감광성 성분 용액을 혼합하고, 필요에 따라서 분산 처리를 행함으로써, 감광성 잉크젯용 잉크를 제조할 수도 있다.

III. 컬러 필터

다음으로, 본 발명의 컬러 필터에 대해서 설명한다. 본 발명의 컬러 필터는, 상기 감광성 착색 수지 조성물을 또는 잉크젯용 잉크를 이용하여 형성된 착색층을 갖는 것이다.

이러한 본 발명의 컬러 필터에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 컬러 필터의 일례를 도시한 개략적인 단면도이다. 도 1에 예시하는 바와 같이, 컬러 필터(10)는 투명 기판(1)과, 상기 투명 기판(1) 상에 패턴상으로 형성되고, 개구부를 갖는 차광부(2)와, 상기 차광부(2)의 개구부 상에 형성된 착색층(3)을 갖는 것이다.

여기서, 상기 착색층은, 상기 본 발명의 감광성 착색 수지 조성물, 또는 상기 본 발명의 잉크젯용 잉크를 이용하여 형성된 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 본 발명에 따른 감광성 착색 수지 조성물, 또는 상기 본 발명의 잉크젯용 잉크를 이용하여 형성된 착색층을 갖는 것이기 때문에, 컬러 필터를, 기판에 대한 밀착성이 높은 착색층으로 할 수 있다. 그 결과, 투과율이나 콘트라스트의 저하, 표시 불량, ITO막의 박리나, 액정 셀화 공정에서의 밀봉성 열화 등의 문제가 억제된 컬러 필터가 얻어진다. 또한, 상기 감광성 착색 수지 조성물, 또는 상기 본 발명의 잉크젯용 잉크는 안료 농도를 높게 하거나, 미세 안료를 사용할 수 있기 때문에, 이러한 감광성 착색 수지 조성물을 이용하여 형성된 착색층을 가짐으로써, 색재현성이 높은 것이나, 고정밀, 고휘도, 고콘트라스트인 컬러 필터로 하는 것이 가능하게 된다.

이하, 본 발명의 컬러 필터의 각 구성에 대해서 설명한다.

<투명 기판>

본 발명의 컬러 필터에 있어서의 투명 기판으로서는, 가시광에 대하여 투명한 기재이면 좋고, 특별히 한정되지 않으며, 일반적인 컬러 필터에 이용되는 투명 기판을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 석영 유리, 무알칼리 유리, 합성 석영판 등의 가요성이 없는 투명한 리지드재, 또는 투명 수지 필름, 광학용 수지판 등의 가요성을 갖는 투명한 플렉시블재를 들 수 있다.

해당 투명 기판의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 발명의 컬러 필터의 용도에 따라서, 예를 들면 100㎛ 내지 1㎜ 정도의 것을 사용할 수 있다.

<차광부>

본 발명의 컬러 필터에 있어서의 차광부는, 투명 기판 상에 패턴상으로 형성되는 것으로서, 일반적인 컬러 필터에 차광부로서 이용되는 것과 마찬가지라고 할 수 있다. 잉크젯 방식에 의해 착색층을 형성하는 경우, 차광부는 잉크를 소정 영역에 부착시키기 위한 격벽이고, 각 착색층 사이 및 착색층 형성 영역의 외측을 둘러싸도록 설치되는 것에 의해, 표시 화상의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.

차광부는 스퍼터링법, 진공증착법 등에 의한 크롬 등의 금속 박막일 수도 있다. 또는, 차광부는, 수지결합제 중에 카본미립자, 금속 산화물, 무기 안료, 유기 안료 등의 차광성 입자를 함유시킨 수지층일 수도 있다. 차광성 입자를 함유시킨 수지층의 경우에는, 감광성 레지스트를 이용하여 현상에 의해 패터닝하는 방법, 차광성 입자를 함유하는 잉크젯 잉크를 이용하여 패터닝하는 방법, 감광성 레지스트를 열전사하는 방법 등이 있다.

차광부의 두께는, 금속 박막의 경우에는 0.1 내지 0.2㎛ 정도로 하고, 차광성 수지층의 경우에는 0.5 내지 2.5㎛ 정도로 한다.

<착색층>

착색층은, 상기 감광성 착색 수지 조성물, 또는 상기 본 발명의 잉크젯용 잉크를 이용하여 형성된 것이다.

해당 착색층의 배열로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 스트라이프형, 모자이크형, 트라이앵글형, 4화소 배치형 등의 일반적인 배열로 할 수 있다. 또한, 착색층의 폭, 면적 등은 임의로 설정할 수 있다.

상기 착색층의 두께로서는, 통상 1 내지 5㎛의 범위 내이고, 1 내지 2.5㎛의 범위인 것이 바람직하다.

본 발명의 감광성 수지 조성물을 이용한 경우의 착색층의 형성 방법은, 우선 청색(B)용, 녹색(G)용 및 적색(R)용의 안료가 각각 배합된 상기 감광성 수지 조성물을 준비한다. 다음으로, 투명 기판 상에 해당 감광성 수지 조성물을 도포하고, 감광성 수지층을 형성한다. 이것을 리소그래피 공정에 의해 원하는 형상으로 패터닝함으로써, 단색의 패턴이 얻어진다. 이것을 3색 반복함으로써, 착색층이 얻어진다.

본 발명의 열 경화성 잉크젯용 잉크를 이용한 경우의 착색층 형성 방법은, 우선 청색용, 녹색용 및 적색용의 안료가 각각 배합된 상기 잉크젯용 잉크를 준비한다. 그리고, 투명 기판의 표면에, 차광부의 패턴에 의해 구획된 각 색(R, G, B)의 착색층 형성 영역에, 대응하는 색의 잉크젯용 잉크를 잉크젯 방식에 의해서 선택적으로 부착시켜 잉크층을 형성한다.

다음으로, 각 색의 잉크층을 건조시키고 필요에 따라서 프리베이킹한 후, 가열함으로써 잉크층이 경화되어 착색층이 얻어진다.

V. 전자 사진 인쇄용 토너

본 발명의 전자 사진 인쇄용 토너(이하, 단순히 토너라고 하는 경우가 있음)는, 상기 본 발명의 안료 분산액을 이용하여 제조되고 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 안료 분산액을 이용함으로써, 착색력이 높고, 또한 안료 농도를 종래보다 높은 것으로 할 수 있기 때문에, 본 발명의 전자 사진 인쇄용 토너를 이용하여 제조된 화상은 보다 고정밀한 것으로 된다.

본 발명의 전자 사진 인쇄용 토너는, 상기 본 발명에 따른 안료 분산액에, 전하 제어제 및 이형제를 첨가하여 제조되는 것이 바람직하다.

상기 전하 제어제는, 토너의 대전성을 향상시키기 위해서 이용된다.

대전 제어제로서는, 일반적으로 토너용의 대전 제어제로서 이용되고 있는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 대전 제어제 중에서도, 중합성 단량체와의 상용성이 높고, 안정된 대전성(대전 안정성)을 토너 입자에 부여시킬 수 있기 때문에, 플러스 대전성 또는 마이너스 대전성의 대전 제어 수지가 바람직하고, 또한, 플러스 대전성 토너를 얻는 관점에서는, 플러스 대전성의 대전 제어 수지가 보다 바람직하게 이용된다.

플러스 대전성의 대전 제어제로서는 니그로신 염료, 4급암모늄염, 트리아미노트리페닐메탄 화합물 및 이미다졸 화합물, 및 바람직하게 이용되는 대전 제어 수지로서의 폴리아민 수지, 및 4급 암모늄기 함유 공중합체, 및 4급 암모늄염기 함유 공중합체 등을 들 수 있다.

마이너스 대전성의 대전 제어제로서는, Cr, Co, Al, 및 Fe 등의 금속을 함유하는 아조염료, 살리실산 금속 화합물 및 알킬살리실산 금속 화합물, 및 바람직하게 이용되는 대전 제어 수지로서의 술폰산기 함유 공중합체, 술폰산염기 함유 공중합체, 카르복실산기 함유 공중합체 및 카르복실산염기 함유 공중합체 등을 들 수 있다.

본 발명에서는, 대전 제어제를, 모노비닐 단량체 100 질량부에 대하여, 통상 0.01 내지 10 질량부, 바람직하게는 0.03 내지 8 질량부의 비율로 이용하는 것이 바람직하다. 대전 제어제의 첨가량이 0.01 질량부 미만인 경우에는 흐려짐이 발생하는 경우가 있다. 한편, 대전 제어제의 첨가량이 10 질량부를 초과하는 경우에는 인자 오염이 발생하는 경우가 있다.

상기 이형제는 정착 롤에의 부착을 방지하기 위해서 이용된다.

이형제를 첨가함으로써, 정착시에 있어서의 토너의 정착 롤로부터의 이형성을 개선할 수 있다. 이형제로서는, 일반적으로 토너의 이형제로서 이용되는 것이면 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 저분자량 폴리올레핀 왁스나, 그의 변성 왁스; 호호바 등의 식물계 천연 왁스; 파라핀 등의 석유 왁스; 오조케라이트 등의 광물계 왁스; 피셔-트롭쉬 왁스 등의 합성 왁스; 디펜타에리트리톨에스테르 등의 다가알코올에스테르 등을 들 수 있다. 토너의 보존성과 저온 정착성의 밸런스가 취해지기 때문에, 다가알코올에스테르가 바람직하다. 이들은 1종 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수도 있다.

상기 이형제는, 모노비닐 단량체 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.1 내지 30 질량부 이용되고, 더욱 바람직하게는 1 내지 20 질량부 이용된다.

전자 사진 인쇄용 토너의 제조 방법으로서는 공지된 것을 들 수 있고, 특별히 한정되지 않으며, 분쇄법, 중합법을 모두 이용할 수 있다. 중합법으로서는, 유화 중합 응집법, 분산 중합법, 현탁 중합법 및 용해 현탁법 등을 들 수 있다.

분쇄법을 이용하는 경우에는, 우선 본 발명의 안료 분산액에 전하 제어제, 이형제 및 그 밖의 성분을 첨가하여 혼합한다. 혼합은, 예를 들면 볼밀, V형 혼합기, 헨셀믹서(:상품명), 고속 디졸버, 인터널 믹서, 폴백 등을 이용하여 행한다. 다음으로, 상기한 것에 의해 얻어진 혼합물을, 가압 혼련기, 2축 압출 혼련기, 롤러 등을 이용하여 가열하면서 혼련한다. 얻어진 혼련물을 햄머밀, 커터밀, 롤러밀 등의 분쇄기를 이용하여 조분쇄한다. 또한, 제트밀, 고속 회전식 분쇄기 등의 분쇄기를 이용하여 미분쇄한 후, 풍력 분급기, 기류식 분급기 등의 분급기에 의해 분급함으로써 원하는 입경의 토너 입자가 얻어진다.

또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시 형태는 예시이고, 본 발명의 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고, 마찬가지의 작용 효과를 발휘하는 것은 어떠한 것이어도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

[실시예]

이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 이들 기재에 의해 본 발명을 제한하는 것은 아니다.

(아민을 갖는 중합체(B); 중합체 용액 B1의 제조)

500mL 둥근 바닥 4구 세퍼러블 플라스크에 냉각관, 첨가용 로트, 질소용 입구, 교반기, 온도계를 장비하고, 테트라히드로푸란(THF) 250 중량부 및 개시제의 디메틸케텐메틸트리메틸실릴아세탈 2.32 중량부를 첨가용 로트를 통해 첨가하고, 질소 치환을 충분히 행하였다. 촉매로서 테트라부틸암모늄m-클로로벤조에이트의 1몰/L 아세토니트릴 용액 0.2 중량부를 시린지로 주입하고, 메타크릴산메틸(이하, MMA라고 하는 경우가 있음) 93.3 중량부를 첨가용 로트를 이용하여, 60분에 걸쳐 적하하였다. 세퍼러블 플라스크를 빙욕에서 냉각하면서, 온도를 40℃ 미만으로 유지하였다. 이어서, 1시간 후, 메타크릴산디메틸아미노에틸(이하, DMMA라고 하는 경우가 있음) 40.0 중량부를 20분 적하하였다. 1시간 반응 후, 메탄올 0.5 질량부를 가하고, 반응을 정지시켰다. 얻어진 공중합체 THF 용액은 헥산 중에 재침전시키고, 여과, 진공 건조하여 정제하여, 중합체를 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 아민을 갖는 중합체 60 중량부에 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(이하, PGMEA라고 하는 경우가 있음) 40 중량부를 가하여 균일 혼합하고, 중합체 용액 B1을 얻었다. 중합체 용액 B1은 RI 검출기를 장비한 도소사 제조, HLC-8220을 이용하고, 전개 용매를 THF로 하고, 분자량 표준 중합체를 표준 폴리스티렌으로 하여, GPC를 측정하고 분자량 분포 및 질량 평균 분자량을 구하였다. 또한, 아민가는 115㎎KOH/g였다. 질량 평균 분자량 Mw: 9900, 수 평균 분자량 Mn: 8320, 분자량 분포 Mw/Mn은 1.19였다(MMA/DMMA 질량비는 7/3).

(중합체 B의 아민의 양이온화율의 측정 방법)

NMR 시료관에 양이온화한 아민을 갖는 중합체(정제물)와 클로로포름-D1NMR용을 각각 9 질량％, 91 질량％로 혼합한 용액을 1g 넣고, 13C-NMR 스펙트럼을 핵 자기 공명 장치(니혼 덴시 제조, FT NMR, JNM-AL400)를 이용하여, 실온, 적산 횟수 10000회의 조건으로 측정하였다. 얻어진 스펙트럼 데이터 중, 질소 원자에 인접하는 탄소 원자 피크와 양이온화되지 않은 질소 원자에 인접하는 탄소 원자 피크의 적분치의 비율로부터, 아민 총수에 대한, 양이온화되어 있는 아민수의 비율(％)을 산출하고, 이론적인 양이온화 비율(％)과 차이가 없는 것을 확인하였다.

이 방법에 의해 구해진 값을 아민의 양이온화 비율이라고 하는 경우가 있다.

(산기 함유 바인더 수지1의 제조)

벤질메타크릴레이트 30g과 스티렌 38g과 메타크릴산 18g과 t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트(닛본 유시 제조 퍼부틸 O) 10g의 혼합액을, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 150g을 넣은 중합조 중에, 질소 기류하 100℃에서, 3시간에 걸쳐서 적하하였다. 적하 종료 후, 다시 3시간 가열함으로써 수지 용액을 얻었다. 이 수지의 중량 평균 분자량은 폴리스티렌 환산으로 8000이었다.

다음으로, 얻어진 수지 용액에, 글리시딜메타크릴레이트 14g, 트리에틸아민 0.2g, p-메톡시페놀 0.05g을 첨가하고, 110℃에서 10시간 가열하여, 반응을 행하였다. 얻어진 산기 함유 바인더 수지 용액은 고형분 40 중량％, 산가 75㎎KOH/g, 중량 평균 분자량은 폴리스티렌 환산으로 10000이었다.

(실시예 1: 안료 분산액의 제조)

3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B)로서 중합체 용액 B1(PGMEA 용액, 고형분 60 중량％)을 10.52 중량부, 상기 산기 함유 바인더 수지1(고형분 40 중량％)을 6.5 중량부, 및 분산매(D)로서 PGMEA를 69.8 중량부 배합하고, 디졸버로 교반 혼합하여 균일 용해시켰다. 해당 이 용액에, 중합체의 아민과 반응 가능한 저분자 화합물(C)로서 라이트에스테르 P-2M(상품명, 교에이샤 가가꾸 제조)(P-2M이라고 약기하는 경우가 있음) 0.19 중량부 및 안료(A)로서 C.I.피그먼트레드 254를 13.0 중량부 가하고, 디졸버로 교반 혼합하였다. 혼합한 액을 0.1㎜의 지르코니아 비드로, 비드밀을 이용하여, 상기 중합체(B)와 상기 저분자 화합물(C)을 반응시키면서, 상기 안료(A)를 분산하고, 실시예 1의 안료 분산액을 제조하였다. 라이트에스테르 P-2M과 C.I.피그먼트레드 254를 가하고 나서, 분산을 개시할 때까지는 30분 이내였다. 중합체(B)의 아민의 총수에 대한, 저분자 화합물(C)의 아민과 반응하는 관능기의 총수의 비율(이하, 아민의 양이온화 비율이라고 기재함)은 5％였다. 상술한 NMR의 측정으로 이론적인 양이온화 비율과 측정 결과가 차이가 없는 것을 확인하였다.

여기서 MMA; 메틸메타크릴레이트, DMMA; 디메틸아미노에틸메타크릴레이트, BzMA; 벤질메타크릴레이트, MAA; 메타크릴산, PGMEA; 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트이다.

(실시예 2: 안료 분산액의 제조)

중합체 용액 B1을 10.2 중량부, 상기 산기 함유 바인더 수지1을 6.5 중량부, PGMEA를 69.8 중량부, 라이트에스테르 P-2M을 0.38 중량부, C.I.피그먼트레드 254를 13.0 중량부로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 2의 안료 분산액을 제조하였다. 아민의 양이온화 비율은 30％였다. 실시예 1과 마찬가지로 NMR로 측정, 확인을 행하였다.

(실시예 3: 안료 분산액의 제조)

중합체 용액 B1을 9.13 중량부, 상기 산기 함유 바인더 수지1을 6.5 중량부, PGMEA를 70.3 중량부, 라이트에스테르 P-2M을 1.02 중량부, C.I.피그먼트레드 254를 13.0 중량부로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 3의 안료 분산액을 제조하였다. 아민의 양이온화 비율은 30％였다. 실시예 1과 마찬가지로 NMR로 측정, 확인을 행하였다.

(실시예 4: 안료 분산액의 제조)

중합체 용액 B1을 8.28 중량부, 상기 산기 함유 바인더 수지1을 6.5 중량부, PGMEA를 70.7 중량부, 라이트에스테르 P-2M을 1.53 중량부, C.I.피그먼트레드 254를 13.0 중량부로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 4의 안료 분산액을 제조하였다. 아민의 양이온화 비율은 50％였다. 실시예 1과 마찬가지로 NMR로 측정, 확인을 행하였다.

(실시예 5: 안료 분산액의 제조)

중합체 용액 B1을 7.57 중량부, 상기 산기 함유 바인더 수지1을 6.5 중량부, PGMEA를 71.0 중량부, 라이트에스테르 P-2M을 1.96 중량부, C.I.피그먼트레드 254를 13.0 중량부로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 5의 안료 분산액을 제조하였다. 아민의 양이온화 비율은 70％였다. 실시예 1과 마찬가지로 NMR로 측정, 확인을 행하였다.

(실시예 6: 안료 분산액의 제조)

중합체 용액 B1을 6.97 중량부, 상기 산기 함유 바인더 수지1을 6.5 중량부, PGMEA를 71.2 중량부, 라이트에스테르 P-2M을 2.32 중량부, C.I.피그먼트레드 254를 13.0 중량부로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 6의 안료 분산액을 제조하였다. 아민의 양이온화 비율은 90％였다. 실시예 1과 마찬가지로 NMR로 측정, 확인을 행하였다.

(실시예 7: 안료 분산액의 제조)

중합체 용액 B1을 10.10 중량부, 상기 산기 함유 바인더 수지1을 6.5 중량부, PGMEA를 70.0 중량부, 중합체의 아민과 반응 가능한 저분자 화합물(C)로서 벤질클로라이드(BzCl이라고 약기하는 경우가 있음)를 0.44 중량부, C.I.피그먼트레드 254를 13.0 중량부로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 7의 안료 분산액을 제조하였다. 아민의 양이온화 비율은 30％였다. 실시예 1과 마찬가지로 NMR로 측정, 확인을 행하였다.

(실시예 8: 안료 분산액의 제조)

중합체 용액 B1을 9.78 중량부, 상기 산기 함유 바인더 수지1을 6.5 중량부, PGMEA를 70.1 중량부, 중합체의 아민과 반응 가능한 저분자 화합물(C)로서 P-톨루엔술폰산메틸(MPTS라고 약기하는 경우가 있음)을 0.63 중량부, C.I.피그먼트레드 254를 13.0 중량부로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 8의 안료 분산액을 제조하였다. 아민의 양이온화 비율은 30％였다. 실시예 1과 마찬가지로 NMR로 측정, 확인을 행하였다.

(실시예 9: 안료 분산액의 제조)

중합체 용액 B로서 시판되고 있는 분산제 BYK6919(빅케미사 제조, 아민가; 121mgKOH/g)를 9.13 중량부, 상기 산기 함유 바인더 수지를 6.5 중량부, PGMEA를 70.3 중량부, 라이트에스테르 P-2M을 1.02 중량부, C.I.피그먼트레드 254를 13.0 중량부로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 9의 안료 분산액을 제조하였다. 아민의 양이온화 비율은 30％였다. 실시예 1과 마찬가지로 NMR로 측정, 확인을 행하였다.

(실시예 10: 안료 분산액의 제조)

중합체 용액 B1을 5.48 중량부, 상기 산기 함유 바인더 수지1을 9.75 중량부, PGMEA를 71.2 중량부, 라이트에스테르 P-2M을 0.61 중량부, C.I.피그먼트블루 15:6을 13.0 중량부로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 10의 안료 분산액을 제조하였다. 아민의 양이온화 비율은 30％였다. 실시예 1과 마찬가지로 NMR로 측정, 확인을 행하였다.

(실시예 11: 안료 분산액의 제조)

중합체 용액 B1을 5.48 중량부, 상기 산기 함유 바인더 수지1을 9.75 중량부, PGMEA를 71.2 중량부, 라이트에스테르 P-2M을 0.61 중량부, C.I.피그먼트그린 58을 9.1 중량부 및 C.I.피그먼트옐로우 150을 3.9중량부로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 11의 안료 분산액을 제조하였다. 아민의 양이온화 비율은 30％였다. 실시예 1과 마찬가지로 NMR로 측정, 확인을 행하였다.

(비교예 1: 안료 분산액의 제조)

중합체 용액 B1을 10.83 중량부, 상기 산기 함유 바인더 수지1을 6.5 중량부, PGMEA를 69.7 중량부, 라이트에스테르 P-2M을 첨가하지 않고, C.I.피그먼트레드 254를 13.0 중량부로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교예 1의 안료 분산액을 제조하였다.

(비교예 2: 안료 분산액의 제조)

중합체 용액 B1을 9.13 중량부, 상기 산기 함유 바인더 수지1을 6.5 중량부, PGMEA를 70.3 중량부, 라이트에스테르 P-2M을 첨가하지 않고, C.I.피그먼트레드 254를 13.0 중량부로 해서, 실시예 1과 마찬가지로 분산 후, 라이트에스테르 P-2M을 1.02 중량부 가하여, 디졸버로 균일하게 교반 혼합한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교예 2의 안료 분산액을 제조하였다. 아민의 양이온화 비율은 30％였다. 실시예 1과 마찬가지로 NMR로 측정, 확인을 행하였다.

(비교예 3: 안료 분산액의 제조)

[비교 안료 분산제1의 합성]

중합체 용액 B1을 45.67 중량부, 라이트에스테르 P-2M을 5.1 중량부, PGMEA 111.73 중량부를 배합하고, 실온에서 2시간 교반하여, 고형분 20 중량％의 비교 안료 분산제1을 합성하였다. 아민의 양이온화 비율은 30％였다. 실시예 1과 마찬가지로 NMR로 측정, 확인을 행하였다.

[안료 분산액의 제조]

분산제로서 상기 합성한 비교 안료 분산제1의 용액(고형분 20 중량％) 32.5 중량부, 상기 산기 함유 바인더 수지1을 6.5 중량부, PGMEA를 48.0 중량부, 라이트에스테르 P-2M을 첨가하지 않고, C.I.피그먼트레드 254를 13.0 중량부로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교예 3의 안료 분산액을 제조하였다.

(비교예 4: 안료 분산액의 제조)

중합체 용액 B로서 시판되고 있는 분산제 BYK6919(빅케미사 제조, 아민가; 121mgKOH/g)를 10.83 중량부, 상기 산기 함유 바인더 수지1을 6.5 중량부, PGMEA를 69.7 중량부, 라이트에스테르 P-2M을 첨가하지 않고, C.I.피그먼트레드 254를 13.0 중량부로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교예 4의 안료 분산액을 제조하였다.

(실시예 12 내지 20 및 비교예 5 내지 8: 착색 감광성 수지 조성물)

실시예 1 내지 11 및 비교예 1 내지 4의 안료 분산액을 각각 이용하고, 하기에 나타내는 조성을, 디졸버를 사용하여 균일하게 혼합하여, 실시예 12 내지 20 및 비교예 5 내지 8의 착색 감광성 수지 조성물을 조정하였다.

<감광성 착색 수지 조성물의 조성>

·각 안료 분산액: 39.56 중량부

·상기 산기 함유 바인더 수지1: 7.41 중량부

·다관능 모노머(디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 상품명 카야라드(KAYARAD) DPHA, 닛본 가야꾸사 제조): 4.44 중량부

·광 중합 개시제(이르가큐어(IRGACURE)369, 바스프 재팬사 제조): 0.93 중량부

·광 중합 개시제(이르가큐어907, 바스프 재팬사 제조): 0.93 중량부

·실란 커플링제(KBE-503, 신에쓰 가가꾸사 제조): 0.36 중량부

·용제(PGMEA): 26.74 중량부

·용제(3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트): 20.00 중량부

얻어진 착색 감광성 수지 조성물의 각각의 고형분은 18 중량％였다.

(실시예 21: 착색 감광성 수지 조성물)

실시예 10의 안료 분산액을 각각 이용하고, 하기에 나타내는 조성을, 디졸버를 사용하여 균일하게 혼합하여, 실시예 21의 착색 감광성 수지 조성물을 조정하였다.

<감광성 착색 수지 조성물의 조성>

·실시예 10의 안료 분산액: 27.69중량부

·상기 산기 함유 바인더 수지1: 12.24 중량부

·다관능 모노머(디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 상품명 카야라드 DPHA, 닛본 가야꾸사 제조): 4.28 중량부

·광 중합 개시제(이르가큐어907, 바스프 재팬사 제조): 3.06 중량부

·실란 커플링제(KBE-503, 신에쓰 가가꾸사 제조): 0.36 중량부

·용제(PGMEA): 32.73 중량부

·용제(3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트): 20.00 중량부

얻어진 착색 감광성 수지 조성물의 고형분은 18 중량％였다.

(실시예 22: 착색 감광성 수지 조성물)

실시예 11의 안료 분산액을 각각 이용하고, 하기에 나타내는 조성을, 디졸버를 사용하여 균일하게 혼합하여, 실시예 22의 착색 감광성 수지 조성물을 조정하였다.

<감광성 착색 수지 조성물의 조성>

·실시예 11의 안료 분산액: 49.13 중량부

·상기 산기 함유 바인더 수지1: 6.48 중량부

·다관능 모노머(디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 상품명 카야라드 DPHA, 닛본 가야꾸사 제조): 3.81 중량부

·광 중합 개시제(이르가큐어907, 바스프 재팬사 제조): 0.44 중량부·광 중합 개시제(스피드큐어(SPEEDCURE)1311A, 시벨헤그너사 제조): 0.78 중량부

·2-머캅토벤조티아졸: 0.15 중량부

·실란 커플링제(KBE-503, 신에쓰 가가꾸사 제조): 0.36 중량부

·용제(PGMEA): 19.19중량부

·용제(3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트): 20.00 중량부

얻어진 착색 감광성 수지 조성물의 고형분은 18 중량％였다.

[평가]

(1) 안료 분산액의 점도 평가

실시예 및 비교예에서 얻어진 각 안료 분산액에 대해서, 진동형 점도계를 이용하여, 25.0±1.0℃에 있어서의 점도를 측정하였다. 점도 평가에 대해서 하기 기준으로 평가를 행하였다.

○: 10mPa·s 이하.

△: 11mPa·s 이상 20mPa·s 이하.

×: 21mPa·s 이상.

(2) 안료 분산액의 분산 안정성

실시예 및 비교예에서 얻어진 각 안료 분산액에 대해서, 25℃에서 7일간 보존 전후의 점도를 상기와 마찬가지로 측정하고, 보존 전후의 점도의 변화율을 비교하였다. 분산 안정성에 대해서 하기 기준으로 평가를 행하였다.

○: 보존 전후의 점도의 변화율이 5％ 미만.

△: 보존 전후의 점도의 변화율이 5％ 이상 10％ 미만.

×: 보존 전후의 점도의 변화율이 10％ 이상.

(3) 착색층의 형성

알칼리 세정 완료의 유리 기판 상에, 상기 감광성 착색 수지 조성물을 스핀코팅하고, 상기 감광성 착색 수지 조성물을 포함하는 착색층 형성용 층을 형성한 후, 실온 3분간, 80℃의 핫 플레이트 상에서 3분간 가열함으로써 프리베이킹시키고, 건조시켰다. 이어서, 건조 후의 상기 착색층 형성용 층을, 초고압 수은등을 이용하여 100mJ/㎠로 마스크 노광하고 경화시켰다.

이어서, 0.05 중량％ 수산화칼륨(KOH)을 현상액으로서 이용하여 스핀현상하고, 현상액에 60초간 접액시킨 후에 순수로 세정함으로써 현상 처리를 행하였다. 그 후, 패턴 형성된 기판을 230℃의 오븐내에서 30분간 포스트베이킹하였다. 포스트베이킹 후의 착색층 형성용 층을 포함하는 착색층의 막 두께는 1.9㎛였다.

(4) 밀착성

1㎛ 내지 100㎛의 선폭의 라인 패턴을 노광하고, 현상 후에 용해되지 않고 밀착되어 있는 라인 패턴의 최소 선폭을 측정하고, 하기 기준으로 평가하였다. 결과를 표에 나타내었다.

○: 10㎛ 이하의 선폭의 라인이 밀착되어 있다.

△: 10㎛보다 크고, 20㎛ 이하의 선폭의 라인이 밀착되어 있다.

×: 20㎛ 이하의 선폭의 라인이 밀착되지 않는다.

(5) 현상성

상기 착색층의 형성에 있어서, 미노광부가 용해되고, 현상될 때까지의 시간을 측정하고, 하기 기준으로 평가를 행하였다. 현상의 종료는, 육안으로 판단하였다. 결과를 표 3에 나타내었다.

○: 10초 내지 30초에 현상이 종료된다.

△: 31초 내지 60초에 현상이 종료된다.

×: 60초 이내에서 현상이 종료되지 않는다.

결과는 표 6과 같았다. 즉, 본 발명의 제조 방법으로 제조된 실시예 1 내지 11의 안료 분산액은, 비교예 1 내지 4의 안료 분산액과 비교하여 저점도이며 분산 안정성이 높은 것으로 되었다. 블록 공중합체(B)의 아민의 양이온화율이 10％ 내지 70％로 되는 실시예 2 내지 5, 실시예 7 내지 11의 안료 분산액은, 특히 저점도이고 분산 안정성이 높은 것으로 되었다.

또한, 실시예 1 내지 11의 안료 분산액을 함유하는 실시예 12 내지 22의 감광성 착색 수지 조성물을 이용하여 제조된 착색층은 밀착성이 우수하고, 현상성이 높은 것으로 되었다. 실시예 12, 13, 18 및 22의 현상성은 다른 실시예와 비교하면 약간 낮은 것으로 되었지만, 실용상 문제가 없는 범위였다.

한편, 분산 공정 후에 저분자 화합물(C)을 첨가한 비교예 2의 안료 분산액이나, 분산 전에 3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B)와, 아민과 반응 가능한 저분자 화합물(C)을 미리 반응시킨 비교예 3의 안료 분산액은, 점성이 높고, 분산 안정성이 낮은 것으로 되었다.

또한, 저분자 화합물(C)을 첨가하지 않은 비교예 1과 비교예 4의 안료 분산액도 마찬가지로 점성이 높고, 분산 안정성에 문제가 있었다.

1 : 기판
2 : 차광부
3 : 착색층
10 : 컬러 필터

Claims

적어도 안료(A), 3급 이하의 아민을 갖는 중합체(B), 아민과 반응 가능한 저분자 화합물(C), 및 분산매(D)를 혼합하고, 상기 중합체(B)와 상기 저분자 화합물(C)을 반응시키면서, 상기 안료(A)를 분산시키는 안료 분산 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 안료 분산액의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 중합체(B)의 아민의 총수에 대한, 상기 저분자 화합물(C)의 아민과 반응하는 관능기의 총수의 비율을 10 내지 70％로 하는 것을 특징으로 하는 안료 분산액의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 중합체(B)는 블록 공중합체인 것을 특징으로 하는 안료 분산액의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 저분자 화합물(C)은 하기 일반식(1) 내지 (3)으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종류 이상인 것을 특징으로 하는 안료 분산액의 제조 방법.

(일반식(1) 내지 (3)에 있어서, R¹ 내지 R⁵는 각각 독립적으로, 수소 원자, 수산기, 탄소수 1 내지 20의 직쇄, 분지쇄 또는 환상의 알킬기, 비닐기, 치환기를 가질 수도 있는 페닐기 또는 벤질기, 또는 -O-R⁶을 나타내고, R⁶은 탄소수 1 내지 20의 직쇄, 분지쇄 또는 환상의 알킬기, 비닐기, 치환기를 가질 수도 있는 페닐기 또는 벤질기, 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기가 개재된 (메트)아크릴로일기를 나타내며, 일반식(3)에 있어서, X는 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자를 나타냄)
제1항에 있어서, 상기 중합체(B)의 아민가가 10 내지 200㎎KOH/g인 것을 특징으로 하는 안료 분산액의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 저분자 화합물(C)의 분자량이 50 내지 400인 것을 특징으로 하는 안료 분산액의 제조 방법.
제1항에 기재된 안료 분산액의 제조 방법을 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 안료 분산액.
제7항에 기재된 안료 분산액과, 다관능성 모노머(E) 및 광 중합 개시제(F)를 함유하는 것을 특징으로 하는 감광성 착색 수지 조성물.
제7항에 기재된 안료 분산액을 함유하는 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크.
제8항에 기재된 감광성 수지 조성물 또는 제9항에 기재된 잉크젯용 잉크를 이용하여 형성된 착색층을 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
제7항에 기재된 안료 분산액을 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 전자 사진 인쇄용 토너.