特開 2021-75660 顔料分散液

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-75660(P2021-75660A)

(43)【公開日】2021年5月20日

(54)【発明の名称】顔料分散液

(51)【国際特許分類】

   C09D 17/00 20060101AFI20210423BHJP

   C09C 1/44 20060101ALI20210423BHJP

【ＦＩ】

   C09D17/00

   C09C1/44

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2019-204793(P2019-204793)

(22)【出願日】2019年11月12日

(71)【出願人】

【識別番号】000002820

【氏名又は名称】大日精化工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】506076891

【氏名又は名称】ナンヤン テクノロジカル ユニヴァーシティー

(74)【代理人】

【識別番号】100098707

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 利英子

(74)【代理人】

【識別番号】100135987

【弁理士】

【氏名又は名称】菅野 重慶

(74)【代理人】

【識別番号】100168033

【弁理士】

【氏名又は名称】竹山 圭太

(74)【代理人】

【識別番号】100161377

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 薫

(72)【発明者】

【氏名】嶋中 博之

(72)【発明者】

【氏名】村上 賀一

(72)【発明者】

【氏名】釜林 純

(72)【発明者】

【氏名】後藤 淳

【テーマコード（参考）】

4J037

【Ｆターム（参考）】

4J037AA01

4J037AA30

4J037CA20

4J037CB07

4J037CB08

4J037CB10

4J037CC16

4J037CC29

4J037EE08

4J037EE17

4J037EE43

4J037FF23

(57)【要約】

【課題】低粘度であるとともに、良好な着色性能を示し、かつ、顔料の分散安定性及び長期保存性に優れた、各種の着色剤として有用な顔料分散液を提供する。
【解決手段】顔料、有機溶媒、及び高分子分散剤を含有し、高分子分散剤が、下記（１）〜（４）の要件を満たすポリマーである顔料分散液。
（１）メタクリレート系モノマー単位を９０質量％以上含むＡ−Ｂブロックコポリマーである。
（２）ポリマー鎖Ａが、アミン価が０．５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、数平均分子量が３，０００〜１５，０００のポリマーブロックである。
（３）ポリマー鎖Ｂが、特定の第４級アンモニウム塩基を有するメタクリレート系モノマー単位（ｂ）を含む、アミン価が０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇのポリマーブロックである。
（４）メタクリレート系モノマー単位（ｂ）の含有量が、ポリマー全体を基準として、３０〜８０質量％である。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

顔料、有機溶媒、及び高分子分散剤を含有し、
前記高分子分散剤が、下記（１）〜（４）の要件を満たすポリマーである顔料分散液。
（１）メタクリレート系モノマー単位を９０質量％以上含む、ポリマー鎖Ａ及びポリマー鎖Ｂを有するＡ−Ｂブロックコポリマーである。
（２）前記ポリマー鎖Ａが、アミン価が０．５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、ゲルパーミエーションクロマトグラフにより測定されるポリスチレン換算の数平均分子量が３，０００〜１５，０００のポリマーブロックである。
（３）前記ポリマー鎖Ｂが、下記一般式（１）で表される官能基を有するメタクリレート系モノマー単位（ｂ）を含む、アミン価が０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇのポリマーブロックである。
（４）前記メタクリレート系モノマー単位（ｂ）の含有量が、ポリマー全体を基準として、３０〜８０質量％である。

（前記一般式（１）中、Ｒ_１、Ｒ_２、及びＲ_３は、相互に独立に、炭素数１〜１８のアルキル基、アルケニル基、又はアリルメチル基を示し、Ｘ_１及びＸ_２は、相互に独立に、フッ素原子又は炭素数１〜８のフッ化アルキル基を示す）

【請求項2】

前記有機溶媒が、その比誘電率が２０以下の非プロトン性溶媒である請求項１に記載の顔料分散液。

【請求項3】

前記顔料が、その表面にカルボキシ基、スルホン酸基、及びリン酸基の少なくともいずれかの酸性基を有する顔料である請求項１又は２に記載の顔料分散液。

【請求項4】

前記顔料が、ナノカーボン物質である請求項１〜３のいずれか一項に記載の顔料分散液。

【請求項5】

前記ナノカーボン物質が、カーボンナノチューブ類及びナノグラフェン類の少なくともいずれかである請求項４に記載の顔料分散液。

【請求項6】

前記顔料１００質量部に対する、前記高分子分散剤の含有量が、１０〜２００質量部であり、
前記顔料の含有量が、分散液全体を基準として、０．５〜３０質量％である請求項１〜５のいずれか一項に記載の顔料分散液。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、特定構造を有するポリマーを顔料の分散剤として用いた顔料分散液に関する。

【背景技術】

【0002】

情報機器として、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、量子ドットディスプレイなどの次世代のディスプレイが近年開発されている。また、技術の急速な発展に伴い、より高画質であるとともにコストパフォーマンスに優れた液晶ディスプレイパネルを構成する部材であるカラーフィルター、及びそのようなカラーフィルターを製造するための着色剤が要求されている。さらに、有機ＥＬディスプレイや量子ドットディスプレイに対しては、発光層の画素を分割するバンク材を構成しうる、顔料の分散性に優れた着色剤が要求されている。

【0003】

カラーフィルター等を製造する材料となる着色剤として用いられる顔料分散液は、極めて微細な顔料（顔料微粒子）が微分散した状態で含まれている。そして、このような顔料分散液は、顔料が微細化されているために表面張力が高く、顔料が凝集しやすい傾向にある。したがって、顔料分散液に対しては、微粒子の状態で分散させた顔料の分散安定性を保持するための工夫が必要とされている。例えば、耐熱性の良好な顔料分散剤を用いた、アルカリ現像しやすいカラーフィルター用の着色剤が種々提案されている（特許文献１〜３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−２９８９６７号公報

【特許文献2】特開２０１１−０６８８６５号公報

【特許文献3】特開２０１３−０３２４４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

次世代ディスプレイ用の着色剤については、顔料の微粒子化がさらに進行している。そして、微粒子化された顔料を含みながらも高い着色性能を安定して発揮するには、高温条件下で長期保存した場合であっても、顔料が凝集することなく、微分散状態が維持されていることが要求される。しかし、従来の着色剤はこれらの要求を必ずしも満足できるものであるとは言えなかった。

【0006】

本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、低粘度であるとともに、良好な着色性能を示し、かつ、顔料の分散安定性及び長期保存性に優れた、各種の着色剤として有用な顔料分散液を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

すなわち、本発明によれば、以下に示す顔料分散液が提供される。
［１］顔料、有機溶媒、及び高分子分散剤を含有し、前記高分子分散剤が、下記（１）〜（４）の要件を満たすポリマーである顔料分散液。
（１）メタクリレート系モノマー単位を９０質量％以上含む、ポリマー鎖Ａ及びポリマー鎖Ｂを有するＡ−Ｂブロックコポリマーである。
（２）前記ポリマー鎖Ａが、アミン価が０．５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、ゲルパーミエーションクロマトグラフにより測定されるポリスチレン換算の数平均分子量が３，０００〜１５，０００のポリマーブロックである。
（３）前記ポリマー鎖Ｂが、下記一般式（１）で表される官能基を有するメタクリレート系モノマー単位（ｂ）を含む、アミン価が０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇのポリマーブロックである。
（４）前記メタクリレート系モノマー単位（ｂ）の含有量が、ポリマー全体を基準として、３０〜８０質量％である。

【0008】

（前記一般式（１）中、Ｒ_１、Ｒ_２、及びＲ_３は、相互に独立に、炭素数１〜１８のアルキル基、アルケニル基、又はアリルメチル基を示し、Ｘ_１及びＸ_２は、相互に独立に、フッ素原子又は炭素数１〜８のフッ化アルキル基を示す）

【0009】

［２］前記有機溶媒が、その比誘電率が２０以下の非プロトン性溶媒である前記［１］に記載の顔料分散液。
［３］前記顔料が、その表面にカルボキシ基、スルホン酸基、及びリン酸基の少なくともいずれかの酸性基を有する顔料である前記［１］又は［２］に記載の顔料分散液。
［４］前記顔料が、ナノカーボン物質である前記［１］〜［３］のいずれかに記載の顔料分散液。
［５］前記ナノカーボン物質が、カーボンナノチューブ類及びナノグラフェン類の少なくともいずれかである前記［４］に記載の顔料分散液。
［６］前記顔料１００質量部に対する、前記高分子分散剤の含有量が、１０〜２００質量部であり、前記顔料の含有量が、分散液全体を基準として、０．５〜３０質量％である前記［１］〜［５］のいずれかに記載の顔料分散液。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、低粘度であるとともに、良好な着色性能を示し、かつ、顔料の分散安定性及び長期保存性に優れた、各種の着色剤として有用な顔料分散液を提供することができる。本発明の顔料分散液は、カラーフィルター、油性インクジェットインク、紫外線硬化型インクジェットインク、その他塗料、グラビアインキ、コーティング剤などの着色剤として有用である。また、本発明の顔料分散液に用いる高分子分散剤は、難分散性の黒色顔料であるカーボンナノチューブ類やナノグラフェン類等のナノカーボン物質を有機溶媒中に安定して分散させることが可能である。このため、本発明によれば、顔料である上記のナノカーボン物質が高濃度に安定して分散された、黒色度及び漆黒性の高い顔料分散液を提供することもできる。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。なお、本明細書中の各種物性値は、特に断りのない限り、常温（２５℃）における値である。

【0012】

＜顔料分散液＞
本発明の顔料分散液は、顔料、有機溶媒、及び高分子分散剤を含有する、いわゆる「油性」の顔料分散液である。そして、有機溶媒中に顔料を分散させるための高分子分散剤が、以下の（１）〜（４）の要件を満たすポリマーである。以下、本発明の顔料分散液の詳細について説明する。
（１）メタクリレート系モノマー単位を９０質量％以上含む、ポリマー鎖Ａ及びポリマー鎖Ｂを有するＡ−Ｂブロックコポリマーである。
（２）前記ポリマー鎖Ａが、アミン価が０．５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、ゲルパーミエーションクロマトグラフにより測定されるポリスチレン換算の数平均分子量が３，０００〜１５，０００のポリマーブロックである。
（３）前記ポリマー鎖Ｂが、下記一般式（１）で表される官能基を有するメタクリレート系モノマー単位（ｂ）を含む、アミン価が０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇのポリマーブロックである。
（４）前記メタクリレート系モノマー単位（ｂ）の含有量が、ポリマー全体を基準として、３０〜８０質量％である。

【0013】

（一般式（１）中、Ｒ_１、Ｒ_２、及びＲ_３は、相互に独立に、炭素数１〜１８のアルキル基、アルケニル基、又はアリルメチル基を示し、Ｘ_１及びＸ_２は、相互に独立に、フッ素原子又は炭素数１〜８のフッ化アルキル基を示す）

【0014】

（高分子分散剤）
微粒子状、繊維状、鱗片状、又は棒状等の各種形状を有する顔料を有機溶媒（顔料分散液）中に分散させるための分散剤として機能する成分である高分子分散剤（顔料分散剤）は、特定の対アニオンを持った第４級アンモニウム塩基をその分子構造中に有するブロックコポリマーである。第４級アンモニウム塩基は、顔料の粒子表面との電気的作用等によって顔料と吸着する。これにより、顔料分散液中における微粒子状の顔料の分散安定性を高めることができるとともに、顔料分散液の粘度が経時的に変化しにくくなり、長期保存性が発揮される。また、高分子分散剤の分子構造中にアミノ基がさらに存在する場合、顔料の粒子表面のカルボキシ基、スルホン酸基、又はリン酸基等の酸性基とイオン結合するので、顔料と高分子分散剤との吸着性が向上し、顔料の分散安定性がさらに向上する。

【0015】

高分子分散剤として用いるポリマーは、メタクリレート系モノマー単位を９０質量％以上含む、ポリマー鎖Ａ及びポリマー鎖Ｂを有するＡ−Ｂブロックコポリマーである（要件（１））。Ａ−Ｂブロックコポリマーは、その構造が的確に制御されたポリマーであり、リビング重合、なかでもリビングラジカル重合によって製造することができる。特に、開始化合物として有機ヨウ化物を用いるリビングラジカル重合の場合、末端成長基であるヨウ素原子が第３級の炭素原子に結合していることが好ましい。このため、Ａ−Ｂブロックコポリマーは、メタクリレート系モノマー単位を９０質量％以上含む。

【0016】

メタクリレート系モノマー単位は、例えば、メタクリレート系モノマーを重合することで形成される。メタクリレート系モノマー単位の含有量が多いと、Ａ−Ｂブロックコポリマーのガラス転移温度が高くなり、耐熱性等の熱的性質が向上する。なかでも、Ａ−Ｂブロックコポリマーは、メタクリレート系モノマー単位の含有量が１００質量％であることが好ましい。

【0017】

メタクリレート系モノマーとしては、従来公知のメタクリレート系モノマーを用いることができる。メタクリレート系モノマーとしては、例えば、メタクリル酸；メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、２−エチルヘキシル、オクチル、デシル、ドデシル、トリデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、イソステアリル、ベヘニル、シクロヘキシル、トリメチルシクロヘキシル、ｔ−ブチルシクロヘキシル、ベンジル、メトキシエチル、ブトキシエチル、フェノキシエチル、ノニルフェノキシエチル、イソボルニル、ジシクロペンタニル、ジシクロペンテニル、ジシクロペンテニロキシエチル、グリシジル、２−ヒドロキシエチル、２−ヒドロキシプロピル、４−ヒドロキシブチル、ジメチルアミノエチル、ジエチルアミノエチル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングコリールモノメチルエーテル、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ポリイプシロンカプロラクトン、ポリジメチルシロキサン等の置換基を有する単官能メタクリレートを挙げることができる。

【0018】

ポリマー鎖Ａ（以下、単に「Ａ鎖」とも記す）は、アミン価が０．５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）により測定されるポリスチレン換算の数平均分子量が３，０００〜１５，０００のポリマーブロックである（要件（２））。ポリマー鎖Ａは有機溶媒に溶解しうるポリマーブロックであり、顔料を有機溶媒へ親和させるとともに、その立体反発や電気的反発によって有機溶媒中に分散した顔料の再凝集を抑制する機能を有する。

【0019】

ポリマー鎖Ａのアミン価は０．５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、好ましくは０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、さらに好ましくは０ｍｇＫＯＨ／ｇである。アミン価が０ｍｇＫＯＨ／ｇである場合には、ポリマー鎖Ａはアミノ基を実質的に有しないことを意味する。一方、ポリマー鎖Ｂ（以下、単に「Ｂ鎖」とも記す）は、アミノ基や第４級アンモニウム塩基を有する。これらのアミノ基や第４級アンモニウム塩基が、イオン結合、電気的作用、水素結合、π−πスタッキング、又は疎水性相互作用等によって顔料に親和又は結合することで、ポリマー鎖Ｂは顔料に吸着すると考えられる。しかし、ポリマー鎖Ａが一定量を超えるアミノ基を有していると、ポリマー鎖Ａも顔料に積極的に吸着しやすくなるので、分散性や保存安定性が低下する傾向にある。

【0020】

ＧＰＣにより測定されるポリマー鎖Ａのポリスチレン換算の数平均分子量（Ｍｎ）は、３，０００〜１５，０００であり、好ましくは４，０００〜１０，０００である。Ａ−Ｂブロックコポリマーを構成するポリマーブロックのうち、ポリマー鎖Ｂが顔料に吸着し、ポリマー鎖Ａが有機溶媒に親和及び溶解する。これにより、顔料を有機溶媒中に分散させることができる。ポリマー鎖Ａは、その立体反発等によって顔料同士の再凝集を抑制する機能を発揮しうる分子量のポリマーブロックであることを必要する。このため、ポリマー鎖Ａの数平均分子量が３，０００未満であると、立体反発等が不足し、分散安定性が不十分になる。一方、ポリマー鎖Ａの数平均分子量が１５，０００超であると、分散液の粘度が過度に高くなる又は有機溶媒に溶解しにくくなる場合がある。

【0021】

ポリマー鎖Ｂは、下記一般式（１）で表される官能基を有するメタクリレート系モノマー単位（ｂ）を含む、アミン価が０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇのポリマーブロックである（要件（３））。高分子分散剤（Ａ−Ｂブロックコポリマー）中のポリマー鎖Ｂの含有量は、５０〜８０質量％であることが好ましい。

【0022】

（一般式（１）中、Ｒ_１、Ｒ_２、及びＲ_３は、相互に独立に、炭素数１〜１８のアルキル基、アルケニル基、又はアリルメチル基を示し、Ｘ_１及びＸ_２は、相互に独立に、フッ素原子又は炭素数１〜８のフッ化アルキル基を示す）

【0023】

一般式（１）で表される官能基は、特定の対アニオンを含む第４級アンモニウム塩基である。この官能基はイオン性であって、電子的作用によって、顔料表面へ吸着する作用をする。この第４級アンモニウム塩基は水溶解性が低いとともに、有機溶媒、なかでも低〜中極性の有機溶媒に溶解しやすい。一般式（１）中、Ｘ_１及びＸ_２で表されるフッ化アルキル基の炭素数が８超であると、フッ化アルキル基（パーフルオロアルキル基）の撥水性が高くなりすぎるため、用いる有機溶媒の種類が制限される可能性がある。一般式（１）中のＸ_１及びＸ_２で表されるフッ化アルキル基の炭素数は、１〜４であることが好ましい。フッ化アルキル基の炭素数が１〜４であると、イオン性の第４級アンモニウム塩でありながら、低極性の有機溶媒、さらには非プロトン性の有機溶媒に溶解しやすくなる。また、このようなイオン性の第４級アンモニウム塩とすることで、電気的作用又はイオン的作用で顔料に吸着しやすくなり、顔料の分散性を向上させることができる。

【0024】

第４級アンモニウムカチオンの対アニオンとしては、ビス（フルオロスルホニル）イミドアニオン、（フルオロスルホニル）（トリフルオロメチルスルホン）イミドアニオン、ビス（トリフルオロメチルスルホン）イミドアニオン、ビス（２，２，２−トリフルオロエチルスルホン）イミドアニオン、ビス（パーフルオロエチルスルホン）イミドアニオン、ビス（パーフルオロプロピルスルホン）イミドアニオン、ビス（パーフルオロブチルスルホン）イミドアニオン、ビス（パーフルオロオクチルスルホン）イミドアニオン、１，１，２，２，３，３−ヘキサフルオロプロパン−１，３−ジスルホンイミドアニオン等を挙げることができる。なかでも、有機溶媒への溶解性や入手のしやすさ等の観点から、炭素数がさほど多くないパーフルオロアルキル基を有するアニオンが好ましく、ビス（トリフルオロメチルスルホン）イミドアニオン、ビス（パーフルオロブチルスルホン）イミドアニオンがさらに好ましい。

【0025】

ポリマー鎖Ｂは、一般式（１）で表される官能基を有するメタクリレート系モノマーを構成成分とするポリマーブロックである。一般式（１）で表される官能基は、任意の有機基に結合している。上記のメタクリレート系モノマーは、例えば、ジメチルアミノエチルメタクリレートやジエチルアミノエチルメタクリレート等のアミノ基含有メタクリレートのアミノ基に４級化剤を反応させ、アミノ基を第４級アンモニウム塩基とすることで形成される。例えば、ジメチルアミノエチルメタクリレートに塩化ベンジルを反応させることで、ベンジルジメチル−２−メタクロイルオキシエチルアンモニウムの塩化物塩とすることができる。

【0026】

第４級アンモニウム塩基は、上記以外の方法によっても形成することができる。具体的には、以下に示す（ｉ）〜（ｉｉｉ）の方法等を挙げることができる。
（ｉ）グリシジル基を有するメタクリレートやイソシアナトエチルメタクリレート等に、１級又は２級アミノ基と、第３級アミノ基とを有する化合物を反応させて第３級アミノ基を導入した後、この第３級アミノ基を第４級アンモニウム塩基とする。
（ｉｉ）グリシジル基を有するメタクリレートに第３級アミンを反応させて第４級アンモニウム塩基とする。
（ｉｉｉ）３−クロロ−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート等のハロゲン化アルキル基を有するメタクリレートに第３級アミンを反応させて第４級アンモニウム塩基とする。

【0027】

一般式（１）中、「−Ｎ^＋（−Ｒ_１）（−Ｒ_２）（−Ｒ_３）」で表される第４級アンモニウムカチオンとしては、トリメチルアンモニウムカチオン、ブチルジメチルアンモニウムカチオン、ジエチルメチルアンモニウムカチオン、ブチルジエチルアンモニウムカチオン、ジプロピルメチルアンモニウムカチオン、ジブチルメチルアンモニウムカチオン、ベンジルジメチルアンモニウムカチオン、ベンジルジエチルアンモニウムカチオン、ベンジルジプロピルアンモニウムカチオン、ベンジルジブチルアンモニウムカチオン、ジメチル（ナフチルメチル）アンモニウムカチオン、ジメチル（アントラセニルメチル）アンモニウムカチオン、ジメチル（ピレンメチル）アンモニウムカチオン等を挙げることができる。

【0028】

一般式（１）で表される官能基を有するメタクリレート系モノマー単位（ｂ）の含有量は、ポリマー全体を基準として、３０〜８０質量％である（要件（４））。一般式（１）で表される官能基を有するメタクリレート系モノマー単位（ｂ）の含有量（以下、単に「単位（ｂ）の含有量」とも記す）を上記の範囲とすることで、低極性の有機溶媒及び非プロトン性の有機溶媒に溶解しやすくなるとともに、顔料に吸着しやすくなり、顔料の分散性を向上させることができる。なお、単位（ｂ）の含有量は、ポリマー全体を基準として、５０〜７０質量％であることがさらに好ましい。

【0029】

ポリマー鎖Ｂは、メタクリレート系モノマー単位（ｂ）のみで実質的に構成されていてもよく、メタクリレート系モノマー単位（ｂ）以外の構成単位（その他の構成単位）をさらに有していてもよい。その他の構成単位としては、前述のメタクリレート系モノマーに由来する構成単位等を挙げることができる。なかでも、ポリマー鎖Ｂは、アミノ基を有するメタクリレート系モノマーに由来する構成単位をさらに含むことが好ましい。ポリマー鎖Ｂにアミノ基が導入されていると、顔料との吸着性をさらに高めることができ、顔料の分散安定性をより向上させることができる。特に、その表面にカルボキシ基、スルホン酸基、又はリン酸基等の酸性基を有する顔料と併用する場合、これらの酸性基とイオン結合するので、顔料と高分子分散剤との吸着性が向上するとともに、顔料からのポリマー（高分子分散剤）の脱離が抑制されるので、顔料の分散安定性をさらに向上させることができる。

【0030】

ポリマー鎖Ｂのアミン価は、０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、好ましくは１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、さらに好ましくは５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。ポリマー鎖Ｂのアミン価が１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ超であると、アミノ基の量が多すぎるので、ポリマー鎖Ｂが親水性になりやすい。また、ポリマーが隣接する顔料の粒子にまたがって吸着しやすくなるので、凝集剤として機能してしまうことがあるとともに、着色等の問題が生ずる場合がある。

【0031】

ポリマー鎖Ｂの分子量は、ポリマー鎖Ｂ中の第４級アンモニウム塩基の含有量や、ポリマー鎖Ａの分子量等を勘案して設計すればよい。具体的には、ＧＰＣにより測定されるポリスチレン換算のポリマー鎖Ｂの数平均分子量Ｍｎは、５００〜１５，０００であることが好ましく、１，０００〜１０，０００であることがさらに好ましい。

【0032】

高分子分散剤として用いるＡ−Ｂブロックコポリマーは、従来公知の方法にしたがって製造することができる。なかでも、リビングアニオン重合、リビングカチオン重合、リビングラジカル重合によって製造することができ、条件、材料、及び装置等の観点から、リビングラジカル重合によって製造することが好ましい。リビングラジカル重合には、例えば、原子移動ラジカル重合（ＡＴＲＰ法）、ニトロキサイドを介したラジカル重合（ＮＭＰ法）、可逆的付加解裂連鎖移動重合（ＲＡＦＴ法）、有機テルル系リビングラジカル重合（ＴＥＲＰ法）、可逆的移動触媒重合（ＲＴＣＰ法）、可逆的触媒媒介重合（ＲＣＭＰ法）等がある。なかでも、有機化合物を触媒として用いるとともに、有機ヨウ化物を開始化合物として用いるＲＴＣＰ法やＲＣＭＰ法が好ましい。これらの方法は、比較的安全な市販の化合物を使用するが、重金属や特殊な化合物を使用しない方法であることから、コスト面で有利であるとともに、精製や処理の簡便さの面でも有利である。さらに、末端成長基であるヨウ素原子が第３級の炭素原子に結合しているため、特定のブロック構造を有するＡ−Ｂブロックコポリマーを一般的な設備で精度よく容易に製造することができるために好ましい。

【0033】

無溶剤、溶液重合、及び乳化重合等のいずれの重合形式によってＡ−Ｂブロックコポリマーを製造してもよい。なかでも、溶液重合が好ましい。溶液重合で用いる溶剤は、顔料分散液に用いる有機溶媒と同一であることが好ましい。重合後のＡ−Ｂブロックコポリマー溶液の状態で、Ａ−Ｂブロックコポリマーを取り出すことなく、そのまま顔料分散液に用いることができるためである。上記のＲＴＣＰ法やＲＣＭＰ法は、顔料分散液に用いる有機溶媒中で実施することができる。

【0034】

ポリマー鎖Ａとポリマー鎖Ｂのいずれのポリマーブロックを先に重合してもよいが、先にポリマー鎖Ａを重合した後、後でポリマー鎖Ｂを重合することが好ましい。先にポリマー鎖Ｂを重合すると、重合率が１００％未満であった場合に、残存したモノマーに由来する構成単位が、後で重合するポリマー鎖Ａに導入されてしまう可能性があるためである。第４級アンモニウム塩基を有するメタクリレートを重合することで、ポリマー鎖Ｂに第４級アンモニウム塩基を導入することができる。また、アミノ基を有するメタクリレートを重合した後、４級化剤を反応させることでも、ポリマー鎖Ｂに第４級アンモニウム塩基を導入することができる。さらに、対アニオンがハロゲン化物イオンである第４級アンモニウム塩を形成しておき、特定の対アニオンを持った金属塩を添加してイオン交換することでも、ポリマー鎖Ｂに第４級アンモニウム塩基を導入することができる。

【0035】

（顔料）
顔料としては、従来公知の無機顔料や有機顔料を用いることができる。無機顔料としては、サーマルブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラックの他、酸化チタン、酸化亜鉛、弁柄、オーカー、複合酸化物顔料等を挙げることができる。なかでも、塩基性基を有する高分子分散剤を用いることから、酸性の表面を有する顔料を用いることが好ましい。例えば、カーボンブラックとしては、いわゆる酸性カーボンブラックを用いることが好ましい。酸化チタンは、シリカや酸性のシランカップリング剤で処理し、表面を酸性にしておくことが好ましい。有機顔料としては、キナクリドン系顔料、アンスラキノン系顔料、ジケトピロロピロール顔料、ペリレン系顔料、フタロシアニンブルー系顔料、フタロシアニングリーン系顔料、イソインドリノン系顔料、インジゴ・チオインジゴ顔料、ジオキサジン系顔料、キノフタロン顔料、ニッケルアゾ顔料、不溶性アゾ系顔料、溶性アゾ系顔料、高分子量アゾ系顔料、有機黒色顔料等を挙げることができる。また、カーボンナノチューブ類、グラファイト、ナノグラフェン類などの黒色の着色剤として使用可能なナノカーボン物質等を挙げることができる。

【0036】

インクジェットインク等の画像記録用の顔料としては、カラーインデックスナンバー（Ｃ．Ｉ．）ピグメントブルー−１５：３、１５：４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド−１２２、２６９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット−１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー−７４、１５５、１８０、１８３、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン−７、３６、５８、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ−４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック−７、Ｃ．Ｉ．ピグメントホワイト−６等を挙げることができる。これらの顔料の平均一次粒子径は、３５０ｎｍ未満であることが好ましい。

【0037】

Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー−１５：３、１５：４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド−１２２、２６９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット−１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー−７４、１５５、１８０、１８３、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン−７、３６、５８、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ−４３、及びＣ．Ｉ．ピグメントブラック−７の平均一次粒子径は、１５０ｎｍ未満であることが好ましい。また、Ｃ．Ｉ．ピグメントホワイト−６の平均一次粒子径は、３００ｎｍ未満であることが好ましい。インクジェット記録装置の記録ヘッドのつまりや、記録される画像の鮮鋭性等を考慮すると、顔料の粒子径は小さい方が好ましい。カップリング剤や界面活性剤等の表面処理剤、シナジスト、樹脂等で表面処理又はカプセル化された、いわゆる処理顔料を用いることもできる。

【0038】

カラーフィルターなどの画像表示用の顔料としては、有機顔料やブラックマトリックス用の無機顔料を用いることが好ましい。赤色顔料としては、カラーインデックス（以下、Ｃ．Ｉ．）ピグメントレッド（ＰＲ）５６、５８、１２２、１６６、１６８、１７６、１７７、１７８、２２４、２４２、２５４、２５５等を挙げることができる。緑色顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン（ＰＧ）７、３６、５８、ポリ（１４〜１６）ブロム銅フタロシアニン、ポリ（１２〜１５）ブロム化−ポリ（４〜１）クロル化銅フタロシアニン等を挙げることができる。青色顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：１、１５：３、１５：６、６０、８０等を挙げることができる。

【0039】

上記の顔料に対する補色顔料又は多色型の画素用顔料としては、以下のものを挙げることができる。黄色顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー（ＰＹ）１２、１３、１４、１７、２４、５５、６０、７４、８３、９０、９３、１２６、１２８、１３８、１３９、１５０、１５４、１５５、１８０、１８５、２１６、２１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット（ＰＶ）１９、２３等を挙げることができる。また、ブラックマトリックス用の黒色顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック（ＰＢＫ）６、７、１１、２６、銅・マンガン・鉄系複合酸化物等を挙げることができる。これらの顔料の表面は、シナジストと呼ばれる色素誘導体（表面改質剤）や界面活性剤等で処理されていてもよい。

【0040】

カーボンブラック及び有機顔料の顔料分散液中における数平均粒子径は、１０〜２００ｎｍであることが好ましく、２０〜１５０ｎｍであることがさらに好ましい。酸化チタン等の無機顔料の顔料分散液中における数平均粒子径は、５０〜３００ｎｍであることが好ましく、１００〜２５０ｎｍであることがさらに好ましい。顔料の数平均粒子径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を使用して観察し、測定及び算出することができる。このように微粒子化された顔料を含有する顔料分散液は、高発色性、高画質、高グロス、高印画性などを与える着色剤として有用である。

【0041】

また、前述の高分子分散剤を用いれば、難分散性の黒色顔料であるナノカーボン物質を有機溶媒中に安定して分散させることができる。ナノカーボン物質としては、カーボンナノチューブ、グラファイト、グラフェン、カーボンナノホーン、カーボンナノリボン、カーボンフラーレン、炭素系量子ドット、ナノダイヤモンド等を挙げることができる。なかでも、カーボンナノチューブ類及びナノグラフェン類の少なくともいずれかが、黒色性に優れているために好ましい。

【0042】

カーボンナノチューブ類は、円筒形状に丸まったグラフェンシートで構成されるナノカーボン物質である。カーボンナノチューブ類としては、１層の円筒形状のグラフェンシートからなる単層カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ）や、複数の円筒形状のグラフェンシートが同心円状に積層した多層カーボンナノチューブ（ＭＷＮＴ）等がある。また、ナノグラフェン類は、ナノサイズのグラフェンシートそのものであり、１枚のグラフェンシートや、複数枚のグラフェンシートが積層した積層シート等がある。ナノカーボン物質の形状、大きさ、及び製造方法等については特に限定されない。ナノカーボン物質には、白金やパラジウム等の金属又は金属塩がドープされていてもよい。

【0043】

顔料は、その表面にカルボキシ基、スルホン酸基、及びリン酸基の少なくともいずれかの酸性基を有する顔料であることが好ましい。高分子分散剤が、その分子構造中にアミノ基を有するＡ−Ｂブロックコポリマーである場合、顔料の粒子表面の酸性基がアミノ基とイオン結合することで、高分子分散剤が顔料に吸着しやすくなる。これにより、高分子分散剤と顔料との親和性が向上するので、顔料からの高分子分散剤の脱離が抑制され、顔料の分散安定性がさらに向上するとともに、顔料の再凝集をより抑制することができる。

【0044】

酸性基は、従来公知の方法により顔料の表面に導入することができる。具体的には、顔料の表面を（ｉ）酸化処理する；（ｉｉ）酸性基を有するシランカップリング剤などの処理剤で表面処理する；（ｉｉｉ）酸性基を有する芳香族ジアゾニウム塩等で表面カップリング処理する；（ｉｖ）酸性基を有するシナジスト（色素誘導体）で表面処理する；等の方法によって顔料の表面に酸性基を導入することができる。

【0045】

顔料を表面処理する（顔料と併用する）シナジストとしては、カルボキシ基、スルホン酸基、及びリン酸基の少なくともいずれかの酸性基を有する、色素骨格を持った化合物を用いることができる。なかでも、スルホン酸基を有するシナジストは、前述の高分子分散剤とイオン結合して吸着しやすいために好ましい。

【0046】

（有機溶媒）
有機溶媒としては、従来公知の有機溶媒を用いることができる。なお、有機溶媒には少量の水が含まれていてもよい。有機溶媒としては、ヘキサン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒；メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、ドデカノール等のアルコール系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、イソブチルメチルケトン等のケトン系溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、コハク酸ジメチル、アジピン酸ジメチル、乳酸メチル、乳酸ジメチル等のエステル系溶媒；ジプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒；ジメチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート系溶媒；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ピロリドン、Ｎ−メチルピロリドン、３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド、３−ブトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド等のアミド系溶媒；テトラメチルウレア、ジメチルイミダゾリジノン等のウレア系溶媒；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド溶媒；エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールモノエーテル系溶媒；エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等のグリコールジエーテル系溶媒；エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルモノエーテルエステル系溶媒；等を挙げることができる。

【0047】

また、（メタ）アクリル系モノマー、ビニルエーテル系モノマー、エポキシ化合物、オキセタン化合物等の反応性モノマーを有機溶媒として用いることができる。反応性モノマーを有機溶媒として用いることで、紫外線硬化性又は電子線硬化性のインクやコーティング剤に適用可能な分散液とすることができる。

【0048】

有機溶媒としては、非プロトン性溶媒を用いることが好ましい。さらには、有機溶媒は、非プロトン性の低極性溶媒及び非プロトン性の非極性溶媒を含有するが、プロトン性溶媒を実質的に含有しないことが好ましい。非プロトン性溶媒は、プロトン（Ｈ^＋）化する水素原子を有しない溶媒である。また、非プロトン性溶媒の極性は、２０〜２５℃の温度条件下における比誘電率で定義することができる。非プロトン性溶媒の比誘電率は２０以下であることが好ましく、１０以下であることがさらに好ましい。その比誘電率が２０以下の非プロトン性溶媒としては、酢酸エチル（６．０）、酢酸ブチル（５．０）、シクロヘキサノン（１８．３）、メチルエチルケトン（１８．５）、テトラヒドロフラン（７．５）、トルエン（２．４）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（８．０）、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール（１３）、アクリル酸ブチル（５．１）等を挙げることができる（括弧内の数値は２５℃における比誘電率を示す）。非プロトン性溶媒の比誘電率は、実測値であってもよいし、メーカーのカタログやインフォメーション、溶剤ポケットブックなどの文献、化学便覧、化学大辞典等に記載されている値であってもよい。

【0049】

非プロトン性溶媒、なかでも非プロトン性の低極性溶媒及び非プロトン性の非極性溶媒には、イオン性基である第４級アンモニウム塩基を有する一般的なポリマーは溶解しにくい。このため、第４級アンモニウム塩基を有する一般的なポリマーを溶解させるには、通常、プロトン性の極性溶媒を用いる。これに対して、本発明の顔料分散液に高分子分散剤として用いるポリマーは、特定の対アニオンを持った第４級アンモニウム塩基を有するため、非プロトン性溶媒にも溶解しやすく、顔料を安定した状態で分散させることができる。さらに、非プロトン性溶媒を用いることで、インクや塗料などの乾燥性、吸湿性、作業性等を向上させることができるとともに、他の反応性物質との混合が容易になる等の利点がある。

【0050】

（その他の成分）
顔料分散液には、従来公知の添加剤や樹脂等の成分（その他の成分）をさらに含有させることができる。添加剤としては、染料、樹脂、光安定剤、紫外線吸収剤、レベリング剤、消泡剤、光重合開始剤等を挙げることができる。

【0051】

樹脂としては、感光性又は非感光性の樹脂ワニス等を用いることができる。感光性の樹脂ワニスとしては、感光性環化ゴム系樹脂、感光性フェノール系樹脂、感光性ポリアクリレート系樹脂、感光性ポリアミド系樹脂、感光性ポリイミド系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリエポキシアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、ポリエーテルアクリレート系樹脂、ポリオールアクリレート系樹脂等のワニスを挙げることができる。さらに、これらのワニスに反応性希釈剤としてのモノマーが添加されたワニスを用いることもできる。

【0052】

非感光性の樹脂ワニスとしては、セルロースアセテート系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、スチレン系（共）重合体、ポリビニルブチラール系樹脂、アミノアルキッド系樹脂、ポリエステル系樹脂、アミノ樹脂変性ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリルポリオールウレタン系樹脂、可溶性ポリアミド系樹脂、可溶性ポリイミド系樹脂、可溶性ポリアミドイミド系樹脂、可溶性ポリエステルイミド系樹脂、ヒドロキシエチルセルロース、スチレン−マレイン酸エステル系共重合体の水溶性塩、（メタ）アクリル酸エステル系（共）重合体の水溶性塩、水溶性アミノアルキッド系樹脂、水溶性アミノポリエステル系樹脂、水溶性ポリアミド系樹脂等のワニスを挙げることができる。

【0053】

顔料分散液は、例えば、上述の各成分を配合し、高分子分散剤によって有機溶媒中に顔料を分散させることで調製することができる。なお、顔料原体を顔料化する際に高分子分散剤を添加して、又は顔料を微細化（微粒子化）する際に高分子分散剤を添加して、樹脂処理顔料を調製してもよい。顔料分散液中の顔料の含有量は、分散液全体を基準として、０．１〜７０質量％であることが好ましく、０．５〜３０質量％であることがさらに好ましく、５〜２０質量％であることが特に好ましい。顔料の含有量が０．５質量％未満であると、着色性が不十分になることがある。一方、顔料の含有量が３０質量％超であると、顔料分散液の粘度が過度に高くなる場合がある。また、顔料分散液中の高分子分散剤の含有量は、顔料１００質量部に対して、５〜１００質量部であることが好ましく、１０〜２００質量部であることがさらに好ましい。

【0054】

高分子分散剤、顔料、及び有機溶媒を混合し、必要に応じて各種の添加剤等をさらに混合した後、顔料が所望とする粒子径の微粒子となるまで分散機等を使用して分散処理することで、顔料分散液を得ることができる。また、高分子分散剤、顔料、及び有機溶媒を混合し、必要に応じて予備混合した後、さらに分散機等を使用して分散処理することでも、顔料分散液を得ることができる。分散機としては、従来公知の各種分散機を使用することができる。分散機としては、ニーダー、アトライター、ボールミル、ガラスやジルコン等を使用したサンドミル、横型メディア分散機、コロイドミル等を挙げることができる。得られる顔料分散液の信頼性を高めるために、分散処理後に、遠心分離機、超遠心分離機、又はろ過機を使用してさらに処理して、僅かに存在する粗大粒子を除去することが好ましい。

【0055】

本発明の顔料分散液は、有機溶媒中に顔料を分散させた、いわゆる「油性」の分散液であることから、従来のインクや塗料等に配合される着色剤として用いることができる。さらに、油性インクジェットインク用の着色剤、紫外線硬化型インク用の着色剤、紫外線硬化型インクジェットインク用の着色剤、カラーフィルター用ディスプレイ向け部材用の着色剤、懸濁又は乳化重合法トナー用の着色剤等に用いることもできる。また、ナノカーボン物質を顔料として用いた顔料分散液は、例えば、車、楽器、意匠性ディスプレイ等の漆黒性が要求される用途の着色剤として有用である。

【実施例】

【0056】

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、下記の実施例によって何ら限定されるものではない。成分量に関して「部」及び「％」と記載しているものは特に断らない限り質量基準である。

【0057】

＜第４級アンモニウム塩基含有ポリマー（高分子分散剤）の合成＞
（合成例１）
撹拌機、逆流コンデンサー、温度計、及び窒素導入管をセパラブルフラスコに取り付けた反応装置を用意した。この反応装置に、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ＢＤＧ）４３８部、ヨウ素４．１部、２，２−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）（商品名「Ｖ−６５」、富士フィルム和光純薬社製）（Ｖ−６５）１１．９部、ジフェニルメタン（ＤＰＭ）０．７部、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）８０部、メタクリル酸ブチル（ＢＭＡ）８０部、及びメタクリル酸２−エチルへキシル（ＥＨＭＡ）８０部を入れ、窒素をバブリングしながら撹拌し、６０℃に加温して４．５時間重合し、ポリマー（Ａ鎖）を合成した。反応溶液の一部をサンプリングして測定した固形分は３６．８％であり、それに基づいて算出した重合率は約１００％であった。テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を展開溶媒とするＧＰＣにより測定した、Ａ鎖のポリスチレン換算の数平均分子量（Ｍｎ）は４，５００、分散度（ＰＤＩ）は１．２２であった。Ｍｎは、ＧＰＣの示差屈折率検出器により測定した。

【0058】

次いで、Ｖ−６５ ５．４部、メタクリル酸２−（ジメチルアミノ）エチル（ＤＭＡＥＭＡ）１８０部を添加し、６０℃に加温して４時間重合した。これによりポリマー（Ｂ鎖）を形成し、ブロックコポリマーであるポリマーＢＰ−１を含有するポリマー溶液を得た。反応溶液の一部をサンプリングして測定した固形分は４９．９％であり、それに基づいて算出した重合率は約１００％であった。ポリマーＢＰ−１のＭｎは７，７００、ＰＤＩは１．２６、アミン価（実測）は１５３．２ｍｇＫＯＨ／ｇであった。ポリマーのアミン価（実測）は、試料をトルエン及び２−プロパノールで希釈した後、０．１ｍｏｌ／Ｌ 塩酸２−プロパノール溶液を滴定溶液とし、電位差自動滴定装置を使用して測定した。

【0059】

ポリマーＢＰ−１を室温まで冷却した後、塩化ベンジル（ＢｚＣｌ）１４４．９部及びＢＤＧ１４４．９部の混合溶液を３０分間かけて滴下した。８０℃に昇温して５時間反応させ、ＤＭＡＥＭＡに由来するアミノ基を第４級アンモニウム塩化して、固形分４９．８％であるポリマーＰＰ−１（プレポリマー）の溶液を得た。ポリマーＰＰ−１のアミン価（実測）は約０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、ポリマーＢＰ−１中のすべてのアミノ基が第４級アンモニウム塩基となったことを確認した。ポリマーＰＰ−１中の第４級アンモニウムカチオンの対アニオンは、塩化物イオン（Ｃｌ⁻）である。

【0060】

撹拌機を取り付けたバットにポリマーＰＰ−１ ２７６．４部及び水２４８７．６部を入れて撹拌し、透明な溶液を得た。ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウム（ＴＦＳＩＬｉ）８２．２部及び水７３９．８部の混合液を滴下したところ、系が白濁して析出物が生成した。塩交換によって生じた、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドアニオン（ＴＦＳＩ）を対イオンとする第４級アンモニウム塩の疎水性が高いため、析出物が生成したと推測される。析出物を吸引ろ過した後、水で洗浄及び乾燥して、白色固体である第４級アンモニウム塩基含有ポリマー（ポリマーＳＩＢ−１）を得た。ポリマーＳＩＢ−１のアミン価は０ｍｇＫＯＨ／ｇであるので、Ｂ鎖のアミン価も０ｍｇＫＯＨ／ｇである。

【0061】

（合成例２及び３）
表１に示す種類及び量（単位：部）のモノマー等の原料を用いたこと以外は、前述の合成例１と同様にして、第４級アンモニウム塩基含有ポリマーであるポリマーＳＩＢ−２及びＳＩＢ−３を得た。表１中の略号の意味は以下に示す通りである。
・ＢｚＭＡ：ベンジルメタクリレート
・ＰＭＥ２００：ポリ（ｎ≒４）エチレングリコールモノメチルエーテルメタクリレート
・ＤＭＱ：ＤＭＡＥＭＡにＢｚＣｌを反応させて生成した第４級アンモニウム塩
・ＤＭＴＦＳＩ：ＤＭＱの塩化物イオンがＴＦＳＩに交換された第４級アンモニウム塩

【0062】

合成例３で得たポリマーＳＩＢ−３のＢ鎖のアミン価（計算）は、ＤＭＡＥＭＡの分子量を１５７．１、ＫＯＨの分子量を５６．１とし、以下の要領で算出した。すなわち、Ｂ鎖はＤＭＡＥＭＡ及びＤＭＴＦＳＩで構成されるため、Ｂ鎖のＤＭＡＥＭＡ含有量は「２３．９／（２３．９＋４０．１）×１００＝０．３７３４」であり、Ｂ鎖のアミン価（計算）は、「（０．３７３４／１５７．１）×５６．１＝１３３．３ｍｇＫＯＨ／ｇ」となる。

【0063】

【0064】

（合成例４）
撹拌機を取り付けたバットにポリマーＰＰ−３ ２２５部及び水２１３７．５部を入れて撹拌し、透明な溶液（樹脂：約５％）を得た。ビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミドリチウム（ＮＦＳＩＬｉ）７４．７部及び水６７２．３部の混合液を滴下したところ、系が白濁して析出物が生成した。塩交換によって生じた、ビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミドアニオン（ＮＦＳＩ）を対イオンとする第４級アンモニウム塩の疎水性が高いため、析出物が生成したと推測される。析出物を吸引ろ過した後、水で洗浄及び乾燥して、白色固体である第４級アンモニウム塩基含有ポリマー（ポリマーＳＩＢ−４）を得た。

【0065】

（合成例５）
表２に示す種類及び量（単位：部）の原料等を用いたこと以外は、前述の合成例４と同様にして、ビス（フルオロスルホニル）イミドアニオン（ＦＳＩ）を対イオンとする第４級アンモニウム塩基含有ポリマー（ポリマーＳＩＢ−５）を得た。表２中の略号の意味は以下に示す通りである。
・ＦＳＩＬｉ：ビス（フルオロスルホニル）イミドリチウム
・ＤＭＮＦＳＩ：ＤＭＱの塩化物イオンがＮＦＳＩに交換された第４級アンモニウム塩
・ＤＭＦＳＩ：ＤＭＱの塩化物イオンがＦＳＩに交換された第４級アンモニウム塩

【0066】

【0067】

（比較合成例１及び２）
表３に示す種類及び量（単位：部）の原料等を用いたこと以外は、前述の合成例４と同様にして、テトラフルオロホウ酸アニオン（ＢＦ_４⁻）及びヘキサフルオロリン酸アニオン（ＰＦ_６⁻）をそれぞれ対イオンとする第４級アンモニウム塩基含有ポリマー（ポリマーＨＢ−１及びＨＢ−２）を得た。表３中の略号の意味は以下に示す通りである。
・ＮａＢＦ_４：テトラフルオロホウ酸ナトリウム
・ＮａＰＦ_６：ヘキサフルオロリン酸ナトリウム
・ＤＭＢＦ_４：ＤＭＱの塩化物イオンがテトラフルオロホウ酸に交換された第４級アンモニウム塩
・ＤＭＰＦ_６：ＤＭＱの塩化物イオンがヘキサフルオロリン酸に交換された第４級アンモニウム塩

【0068】

【0069】

合成例１〜５、比較合成例１及び２で得た第４級アンモニウム塩基含有ポリマーの物性及び各種溶剤・アクリルモノマーに対する溶解性を表４に示す。表４中の略号の意味は以下に示す通りである。
・ＭＥＫ：メチルエチルケトン
・ＴＨＦ：テトラヒドロフラン
・ＰＧＭＡｃ：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
・ＰＥＡ：フェニルエチルアクリレート
・ＢｚＡ：ベンジルアクリレート

【0070】

また、表４中の「溶解性」の評価基準は以下に示す通りである。
○：可溶（透明溶液）
△：半透明溶液
×：不溶（沈殿）

【0071】

【0072】

表４に示すように、第４級アンモニウムカチオンの対アニオンがＢＦ_４⁻やＰＦ_６⁻であるポリマーＨＢ−１及びＨＢ−２は、各種の有機溶媒等に溶解しにくい。このため、ポリマーＨＢ−１及びＨＢ−２を用いても、これらの有機溶媒中で顔料やナノカーボン類を分散させるのは実質的に不可能であることが分かる。

【0073】

＜顔料分散液の調製（１）＞
（実施例１〜３）
（ａ）顔料の微細化処理
カラーフィルター用の顔料として、ＰＲ２５４、ＰＧ５８、及びＰＢ１５−６を用意した。加圧蓋を装着したニーダー（モリヤマ社製加圧ニーダー）に、顔料１００部、塩化ナトリウム４００部、及びジエチレングリコール１３０部を入れた。ニーダー内に均一に湿潤された塊ができるまで予備混合した後、加圧蓋を閉じて、圧力６ｋｇ／ｃｍ^２で内容物を押さえ込みながら７時間混練及び摩砕処理して摩砕物を得た。得られた摩砕物を２％硫酸３，０００部に投入し、１時間撹拌した。ろ過して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除去した後、十分水洗し、次いで、乾燥及び粉砕して各顔料粉末を得た。透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察して測定及び算出した顔料粉末の数平均粒子径は、いずれも約３０ｎｍであった。

【0074】

（ｂ）高分子分散剤溶液の調製
ポリマーＳＩＢ−１〜３をそれぞれ５０部及びＰＧＭＡｃ１１６．７部をビーカーに入れた。さらに撹拌子を入れ、マグネチックスターラーを使用してポリマーが完全に溶解するまで撹拌して、高分子分散剤溶液ＳＩＢ−１Ｓ、ＳＩＢ−２Ｓ、及びＳＩＢ−３Ｓを得た。得られた高分子分散剤溶液の固形分は、それぞれ、３０．０％（ＳＩＢ−１Ｓ）、２９．９％（ＳＩＢ−２Ｓ）、及び２９．９％（ＳＩＢ−３Ｓ）であった。

【0075】

（ｃ）顔料分散液の調製
表５の上段に示す種類及び量（単位：部）の各成分を混合し、ディゾルバーを用いて２時間撹拌した。顔料の塊がなくなったことを確認した後、横型メディア分散機を使用して分散処理し、顔料分散液を調製した。表５中、「シナジスト１」は下記式（Ｉ）で表される化合物（色素誘導体）であり、「シナジスト２」は下記式（ＩＩ）で表される化合物であり、「シナジスト３」は下記式（ＩＩＩ）で表される化合物である。表５中の「アクリル樹脂」としては、モノマー組成がＢｚＭＡ／ＭＡＡ＝８０／２０（質量比）、Ｍｎ５，５００、ＰＤＩ２．０２のポリマーを用いた。なお、ポリマーのＭｎは、固形分３０％のＰＧＭＡｃ溶液を用いて測定した。

【0076】

【0077】

（ｄ）顔料分散液の評価
顔料分散液中の顔料の数平均粒子径（ｎｍ）、顔料分散液の初期の粘度（ｍＰａ・ｓ）、及び４５℃で３日間保存した後の顔料分散液の粘度（保存後の粘度；ｍＰａ・ｓ）の測定結果を表５の下段に示す。顔料の数平均粒子径は、動的光散乱式の粒子径分布測定装置を使用して測定した。顔料分散液の粘度は、Ｅ型粘度計を使用し、６０ｒｐｍ、２５℃の条件で測定した。

【0078】

【0079】

＜カラーフィルター用レジストへの応用＞
（応用例１〜３）
（ａ）カラーフィルター用レジストインクの調製
表６に示す種類及び量（単位：部）の各成分を配合し、混合機を使用して十分に混合して、各色のカラーフィルター用レジストインクを得た。表６中の「感光性アクリル樹脂ワニス」は、ＢｚＭＡ／ＭＡＡ共重合物にメタクリル酸グリシジルを反応させて得られたアクリル樹脂（Ｍｎ６，１００、ＰＴ１４，４００、ＰＤＩ２．３９、酸価１１１ｍｇＫＯＨ／ｇ）を含有するワニスである。表６中の略号の意味は以下に示す通りである。
・ＴＭＰＴＡ：トリメチロールプロパントリアクリレート
・ＨＥＭＰＡ：２−ヒドロキシエチル２−メチルプロピオン酸
・ＤＥＡＰ：２，２−ジエトキシアセトフェノン

【0080】

【0081】

（ｂ）カラーフィルター用レジストインクの評価
シランカップリング剤で処理したガラス基板をスピンコーターにセットした。各色のレジストインクを３００ｒｐｍ、５秒間の条件でガラス基板上にスピンコートした。８０℃で１０分間プリベークした後、超高圧水銀灯を用いて１００ｍＪ／ｃｍ^２の光量で露光し、各色のガラス基板（赤色ガラス基板−１、緑色ガラス基板−１、及び青色ガラス基板−１）を製造した。

【0082】

得られた各色のガラス基板は、いずれも優れた分光カーブ特性を有するとともに、耐光性や耐熱性等の堅牢性に優れていた。また、いずれのガラス基板も、光透過性やコントラスト比等の光学特性に優れていた。

【0083】

＜顔料分散液の調製（２）＞
（実施例４〜８）
（ａ）高分子分散剤溶液の調製
ポリマーＳＩＢ−４及びＳＩＢ−５をそれぞれ５０部、並びにＰＥＡ１１６．７部をビーカーに入れた。さらに撹拌子を入れ、マグネチックスターラーを使用してポリマーが完全に溶解するまで撹拌して、高分子分散剤溶液ＳＩＢ−４Ｓ及びＳＩＢ−５Ｓを得た。得られた高分子分散剤溶液の固形分は、それぞれ、２９．９％（ＳＩＢ−４Ｓ）及び３０．０％（ＳＩＢ−５Ｓ）であった。

【0084】

（ｂ）顔料分散液の調製
表７の上段に示す種類及び量（単位：部）の各成分を混合し、ディゾルバーを用いて２時間撹拌した。顔料の塊がなくなったことを確認した後、横型メディア分散機を使用して分散処理し、顔料分散液を調製した。表７中、「シナジスト４」は下記式（ＩＶ）で表される化合物（色素誘導体）である。表７中、「ＰＹ−１５０」としては、商品名「レバスクリンエロー」（ランクセス社製）を用いた。また、「ＰＲ−１２２」及び「ＰＢ−１５：４」としては、大日精化工業社製の顔料を用いた。さらに、「カーボンブラック」としては、商品名「ＭＢ−１０００」（三菱化学社製）を用い、「酸化チタン」としては、商品名「ＪＲ−４０５」（テイカ社製）を用いた。

【0085】

【0086】

（ｃ）顔料分散液の評価
初期の顔料分散液中の顔料の数平均粒子径（ｎｍ）、７０℃で１週間保存した後の顔料分散液中の顔料の数平均粒子径（ｎｍ）、顔料分散液の初期の粘度（ｍＰａ・ｓ）、及び７０℃で１週間保存した後の顔料分散液の粘度（ｍＰａ・ｓ）の測定結果を表７の下段に示す。

【0087】

【0088】

表７に示すように、実施例４〜８の各色の顔料分散液は、顔料が高度に分散されているとともに、保存安定性も高いことから、紫外線硬化型インク用の着色剤として好適である。なかでも、顔料がほとんど凝集せずに微粒子の状態で安定して長期間分散していることから、吐出安定性や高速印字性が要求される紫外線硬化型インクジェットインク用の着色剤として特に好適である。

【0089】

＜顔料分散液の調製（３）＞
（実施例９〜１１）
（ａ）高分子分散剤溶液の調製
ポリマーＳＩＢ−２〜４をそれぞれ５０部及び３−メトキシ−３−メチル−１−ブチルアセテート（商品名「ソルフィットＡＣ」、クラレ社製）１１６．７部をビーカーに入れた。さらに撹拌子を入れ、マグネチックスターラーを使用してポリマーが完全に溶解するまで撹拌して、高分子分散剤溶液ＳＩＢ−２Ａ、ＳＩＢ−３Ａ、及びＳＩＢ−４Ａを得た。得られた高分子分散剤溶液の固形分は、それぞれ、２９．８％（ＳＩＢ−２Ａ）、２９．８％（ＳＩＢ−３Ａ）、及び３０．１％（ＳＩＢ−４Ａ）であった。

【0090】

（ｂ）顔料分散液（ナノカーボン分散液）の調製
表８の上段に示す種類及び量（単位：部）の各成分を混合し、ディゾルバーを用いて２時間撹拌した。ナノカーボンの塊がなくなったことを確認した後、横型メディア分散機を使用して分散処理し、ナノカーボン分散液を調製した。表８中、「グラフェン」としては、商品名「Ｎ００６−Ｐ」（石原ケミカル社製）を用いた。また、「グラファイト」としては、商品名「ｘＧｎＰ−Ｍ−５」（ＸＧサイエンス社製）を用いた。さらに、「ＣＮＴ」としては、商品名「ＡＭＣ」（宇部興産社製）を用いた。

【0091】

（ｃ）顔料分散液（ナノカーボン分散液）の評価
顔料分散液の初期の粘度（ｍＰａ・ｓ）、及び７０℃で１週間保存した後の顔料分散液の粘度（ｍＰａ・ｓ）の測定結果を表８の下段に示す。

【0092】

【産業上の利用可能性】

【0093】

本発明の顔料分散液は、カラーフィルターなどの画像表示材料用の着色剤や、インクジェットインク等の画像記録材料用の着色剤として好適である。