特許第6520063号(P6520063)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6520063顔料組成物およびその製造方法、並びにカラーフィルタ用顔料組成物
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6520063
(24)【登録日】2019年5月10日
(45)【発行日】2019年5月29日
(54)【発明の名称】顔料組成物およびその製造方法、並びにカラーフィルタ用顔料組成物
(51)【国際特許分類】
   C09B 67/20 20060101AFI20190520BHJP
   C09B 67/02 20060101ALI20190520BHJP
   C09B 67/10 20060101ALI20190520BHJP
   C09C 3/04 20060101ALI20190520BHJP
   C09D 17/00 20060101ALI20190520BHJP
   G02B 5/20 20060101ALI20190520BHJP
【FI】
   C09B67/20 F
   C09B67/02 B
   C09B67/10
   C09C3/04
   C09D17/00
   G02B5/20 101
【請求項の数】6
【全頁数】75
(21)【出願番号】特願2014-232911(P2014-232911)
(22)【出願日】2014年11月17日
(65)【公開番号】特開2015-129258(P2015-129258A)
(43)【公開日】2015年7月16日
【審査請求日】2017年11月16日
(31)【優先権主張番号】特願2013-251962(P2013-251962)
(32)【優先日】2013年12月5日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000222118
【氏名又は名称】東洋インキSCホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103894
【弁理士】
【氏名又は名称】家入 健
(74)【代理人】
【識別番号】100124936
【弁理士】
【氏名又は名称】秦 恵子
(73)【特許権者】
【識別番号】591183153
【氏名又は名称】トーヨーカラー株式会社
(72)【発明者】
【氏名】藤木 雅之
【審査官】 村守 宏文
(56)【参考文献】
【文献】 国際公開第2006/011467(WO,A1)
【文献】 特開平10−148711(JP,A)
【文献】 特開2012−021039(JP,A)
【文献】 特表2010−518204(JP,A)
【文献】 特表2003−506516(JP,A)
【文献】 特表2005−506434(JP,A)
【文献】 特表2010−533745(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C09B
C09C
C09D
G02B
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
顔料に、少なくとも水溶性無機塩および水溶性有機溶剤を加えて摩砕混練により前記顔料を微細化する工程(a)と、
工程(a)の後に、水を投入して懸濁液を得る工程(b)と、
工程(b)の後に、前記水溶性無機塩を除去し、且つ以下の(A)を満たすように前記水溶性有機溶剤を除去する工程(c)と、
工程(c)の後に、水を除去する工程(d)とを具備し、
前記水溶性有機溶剤は、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、モノアセチン、ジアセチン、トリアセチン、トリプロピオニン、トリブチリン、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールおよび1,2,6−ヘキサントリオールのいずれかであり、以下の(i)〜(iv)を満足する顔料組成物の製造方法。
(A)前記水溶性有機溶剤は、前記顔料組成物中に含まれる前記顔料100質量部当たりに、0.005〜0.5質量部の範囲で残留する。
(i)分子量が130〜350である。
(ii)ヒドロキシル基および/またはエステル基からなる官能基(F)を合計で2以上有する。
(iii)60℃における粘度が2〜140mPa・sである。
(iv)エーテル結合を含まない。
【請求項2】
工程(a)において、樹脂を更に含む請求項1に記載の顔料組成物の製造方法。
【請求項3】
前記顔料が、染付けレーキ系顔料、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、および縮合多環系顔料から選択される少なくとも一種である請求項1又は2に記載の顔料組成物の製造方法。
【請求項4】
工程(c)の後であって工程(d)の前に、分散溶剤を加えて混合撹拌する工程(e)を行う請求項1〜のいずれか1項に記載の顔料組成物の製造方法。
【請求項5】
平均一次粒子径が5〜1,000nmの範囲にある微細化された顔料を含む顔料組成物であって、
前記顔料組成物中に含まれる前記顔料100質量部当たりに、以下の(i)〜(iv)を満足し、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、モノアセチン、ジアセチン、トリアセチン、トリプロピオニン、トリブチリン、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールおよび1,2,6−ヘキサントリオールのいずれかである水溶性有機溶剤が0.005〜0.5質量部の範囲で残留している顔料組成物。
(i)分子量が130〜350である。
(ii)ヒドロキシル基および/またはエステル基からなる官能基(F)を合計で2以上有する。
(iii)60℃における粘度が2〜140mPa・sである。
(iv)エーテル結合を含まない。
【請求項6】
請求項5に記載の顔料組成物を含むカラーフィルタ用顔料組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、微細化された顔料を含む顔料組成物およびその製造方法に関する。また、前記顔料組成物の製造に好適な摩砕混練用の水溶性有機溶剤に関する。更に、前記顔料組成物を含むカラーフィルタ用顔料組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
顔料は、塗料、インク、プラスチック用着色材などをはじめとする様々な産業資材の色材として多用されている。顔料を色材として用いるためには、粗顔料に対して複数の加工処理が行われる。例えば、粗顔料に水溶性有機溶剤、水溶性無機塩および樹脂を加えて摩砕混練工程を行う。その後、精製工程を経て、乾燥粉砕工程を行って粉体を得る。顔料を粉体のまま使用する用途もあるが、通常は、溶剤、樹脂等の分散媒体に分散させて使用される。別の方法として、精製工程後に、乾燥粉砕工程を省略して顔料組成物を得る方法も提案されている(特許文献1)。
【0003】
優れた色材を得るためには、分散媒体への顔料の分散性を良好に保つことが特に重要となる。顔料の分散性が悪いと、製造工程中に分散機から組成物を取り出せなくなったり、製品の粘度安定性が悪かったり、保存中にゲル化したりするという問題があった。また、展色物の表面の光沢性の低下、レベリング不良等が生じるという問題もあった。
【0004】
このため、加工顔料の分散性を制御するべく、これまで精力的に研究開発がすすめられてきた。例えば、顔料の表面を改質して分散性を向上させる技術、分散状態を良好に保つための分散剤の開発などが行われてきた(例えば、特許文献2)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2010−106260号公報
【特許文献2】国際公開第2008/007776号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
高精細化の要求が厳しくなる流れの中で、カラーフィルタ用顔料組成物、カラーフィルタ用感光性顔料組成物、インクジェットインキまたは電子方式現像剤などの顔料組成物中の顔料を微細化することが重要となっている。しかしながら、顔料の微細化処理を行うと、顔料同士が凝集しやすくなるため、分散性が低下したり、粘度安定性が悪化したりする等の問題が生じる。
【0007】
本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、微細化された顔料の分散性能に優れ、且つ生産効率の高い微細化された顔料組成物およびその製造方法、摩砕混練用の水溶性有機溶剤、並びにカラーフィルタ用顔料組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決すべく本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、驚くべきことに(i)〜(iv)の全てを満たす水溶性有機溶剤を用いて製造する以下の態様において、本願発明の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
[1] 顔料に、少なくとも水溶性無機塩および水溶性有機溶剤を加えて摩砕混練により前記顔料を微細化する工程(a)と、工程(a)の後に、水を投入して懸濁液を得る工程(b)と、工程(b)の後に、前記水溶性無機塩を除去し、且つ以下の(A)を満たすように前記水溶性有機溶剤を除去する工程(c)と、工程(c)の後に、水を除去する工程(d)とを具備し、前記水溶性有機溶剤は、以下の(i)〜(iv)を満足する顔料組成物の製造方法。
(A)前記水溶性有機溶剤は、前記顔料組成物中に含まれる前記顔料100質量部当たりに、0.005〜0.5質量部の範囲で残留する。
(i)分子量が100〜350、より好ましくは130〜350である。
(ii)ヒドロキシル基および/またはエステル基からなる官能基(F)を合計で2以上有する。
(iii)60℃における粘度が2〜140mPa・sである。
(iv)エーテル結合を含まない。
[2] 前記水溶性有機溶剤が、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、モノアセチン、ジアセチン、トリアセチン、トリプロピオニン、トリブチリン、2−メチルペンタン−2,4−ジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオールおよび1,2,6−ヘキサントリオールから選択される少なくとも一種である[1]に記載の顔料組成物の製造方法。
[3] 工程(a)において、樹脂を更に含む[1]または[2]に記載の顔料組成物の製造方法。
[4] 前記顔料が、染付けレーキ系顔料、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、および縮合多環系顔料から選択される少なくとも一種である[1]〜[3]のいずれかに記載の顔料組成物の製造方法。
[5] 工程(c)の後であって工程(d)の前に、分散溶剤を加えて混合撹拌する工程(e)を行う[1]〜[4]のいずれかに記載の顔料組成物の製造方法。
[6] 平均一次粒子径が5〜1,000nmの範囲にある微細化された顔料を含む顔料組成物であって、
前記顔料組成物中に含まれる前記顔料100質量部当たりに、以下の(i)〜(iv)を満足する水溶性有機溶剤が0.005〜0.5質量部の範囲で残留している顔料組成物。
(i)分子量が100〜350、より好ましくは130〜350である。
(ii)ヒドロキシル基および/またはエステル基からなる官能基(F)を合計で2以上有する。
(iii)60℃における粘度が2〜140mPa・sである。
(iv)エーテル結合を含まない。
[7] 平均一次粒子径が5〜1,000nmの範囲にある微細化された顔料を含む顔料組成物の製造に用いられる摩砕混練用の水溶性有機溶剤であって、以下の(i)〜(iv)を満足する摩砕混練用の水溶性有機溶剤。
(i)分子量が100〜350、より好ましくは130〜350である。
(ii)ヒドロキシル基および/またはエステル基からなる官能基を合計で2以上有する。
(iii)60℃における粘度が2〜140mPa・sである。
(iv)エーテル結合を含まない。
[8] 前記水溶性有機溶剤が、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、モノアセチン、ジアセチン、トリアセチン、トリプロピオニン、トリブチリン、2−メチルペンタン−2,4−ジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオールから選択される少なくとも一種である[7]に記載の摩砕混練用の水溶性有機溶剤。
[9] [6]に記載の顔料組成物を含むカラーフィルタ用顔料組成物。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、微細化された顔料の分散性能に優れ、且つ生産効率の高い微細化された顔料組成物およびその製造方法、摩砕混練用の水溶性有機溶剤、並びにカラーフィルタ用顔料組成物を提供できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】実施形態に係る顔料組成物の製造工程を説明するためのフローチャート図。
図2】実施形態に係る顔料組成物の製造工程を説明するためのフローチャート図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明を適用した実施形態の一例について説明する。なお、本発明の趣旨に合致する限り、他の実施形態も本発明の範疇に含まれることは言うまでもない。また、本明細書において「任意の数A〜任意の数B」なる記載は、当該範囲に数Aが下限値として、数Bが上限値として含まれる。
【0012】
本発明の顔料組成物は、図1に示す以下の工程(a)〜(d)を少なくとも実施することにより得られる。
【0013】
<工程(a)>工程(a)において、顔料に、少なくとも水溶性無機塩および水溶性有機溶剤を加えて摩砕混練により顔料を微細化する。摩砕混練による顔料の微細化方法は、特に限定されず任意の方法を適用できるが、いわゆるソルトミリング処理による摩砕混練工程等が好適である。微細化する顔料の平均一次粒子径は、用途により変動し得るが、通常5〜1,000nmである。ここで用いる顔料は、通常、未処理の粗顔料が用いられるが、何らかの処理工程を経た顔料を用いてもよい。また、用いる顔料は、単一種類でも複数種類でもよい。
【0014】
摩砕混練方法は、顔料と水溶性無機塩と水溶性有機溶剤とを少なくとも含む混合物を、ニーダー、2本ロールミル、3本ロールミル、ボールミル、アトライター、横型サンドミル、縦型サンドミルまたは/およびアニューラ型ビーズミル等の混練機を用いて行うことができる。顔料の種類や、求められている微細化の程度等に応じて、処理条件等を適宜調整すればよい。機械的に混練する際に加熱を行うことが好ましい。水溶性無機塩は、破砕助剤として働くものであり、ソルトミリング時に水溶性無機塩の硬度の高さを利用して顔料を破砕する。ソルトミリング処理する際の条件を最適化することにより、一次粒子径が非常に微細であり、また、分布の幅が狭く、シャープな粒度分布をもつ顔料を得ることができる。
【0015】
顔料は、本発明の趣旨に逸脱しない範囲であれば特に限定されず、有機顔料および無機顔料を適用できる。好ましい顔料としては、染付けレーキ系顔料、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料および縮合多環系顔料から選択される少なくとも一種の有機顔料を例示できる。アゾ系顔料としては、溶性アゾ顔料、不溶性アゾ顔料のいずれでもよい。上記顔料の好適な具体例としては、以下の顔料が挙げられる。
染付けレーキ顔料としては、ピグメントイエロー(以下PYと略す)18、PY100、PY104、ピグメントオレンジ(以下POと略す)39、ピグメントレッド(以下PRと略す)PR81、PR83、PR90、PR169、PR172、PR173、PR174、PR193、ピグメントバイオレット(以下PVと略す)1、PV2、PV3、PV4、PV12、PV27、PV39、ピグメントブルー(以下PBと略す)1、PB2、PB14、PB62、ピグメントグリーン(以下PGと略す)PG1、PG2、PG3、PG4、PG45等が挙げられる。
アゾ系顔料では、PR53、PR50、PR49、PR57:1、PR48:1、PR52:1等の溶性アゾ顔料、PR1、PR3、PO5、PR21、PR114、PR5、PR146、PR170、PO38、PR187、PY1、PY3、PY167、PY154、PO36、PY12、PY13、PY14等の不溶性アゾ顔料、PR144、PR166、PR214、PR242、PY93、PY94、PY95等の縮合アゾ顔料等が挙げられる。
フタロシアニン系顔料としては、PB16、PB15:1、PB15:2、PB15:3、PB15:4、PB15:5、PB15:6、PG7、PG36、PG58、アルミニウムフタロシアニン等が挙げられる。
縮合多環系顔料としては、PY24、PY108、PO51、PR168、PR177、PB60等、PY38、PR88、PO43、PR194、PR178、PR179、PY138、PV23、PV19、PR122、PY109、PY110、PY150、PY139、PR254、PR255、PR272、PO71、ジブロモジケトピロロピロール等が挙げられる。

【0016】
水溶性有機溶剤は、顔料および水溶性無機塩を湿潤する働きをするものであり、水に溶解(混和)し、且つ用いる水溶性無機塩を実質的に溶解しないものである必要がある。更に、本発明の水溶性有機溶剤は、以下の(i)〜(iv)を満足するものである。即ち、
(i)分子量が100〜350、より好ましくは130〜350であり、
(ii)ヒドロキシル基(OH基)および/またはエステル基(−COO−基)からなる官能基(F)を合計で2以上有し、且つ
(iii)60℃における粘度が2〜140mPa・sであり、
(iv)エーテル結合を含まない、
という条件をすべて満たすものである。本発明の水溶性有機溶剤は、単一種類でも複数種類を併用して用いてもよい。これらの(i)〜(iv)を満たす水溶性有機溶剤(以下、本発明の水溶性有機溶剤ともいう)は、摩砕混練用の溶媒として好適である。なお、本発明の水溶性有機溶剤以外の溶剤(上記(i)〜(iv)のいずれか一つ以上を満たさない水溶性有機溶剤を含む)の使用は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において排除するものではない。但し、微細化された顔料の分散性を効果的に高める観点からは、実質的に本発明の水溶性有機溶剤を用いることが好ましい。以下、本発明の水溶性有機溶剤について説明する。
【0017】
(ii)のヒドロキシル基および/またはエステル基からなる官能基(F)を合計で2以上有するとは、a)ヒドロキシル基を2以上含み、且つエステル基を含まない溶剤、b)エステル基を2以上含み、且つヒドロキシル基を含まない溶剤、c)ヒドロキシル基とエステル基の両方を含み、且つ両者の合計が2以上となる場合の3態様が含まれる。(iii)の粘度は、水溶性有機溶剤を単独で60℃の温度で測定した時の粘度である。本願明細書の水溶性有機溶剤の粘度は、JIS Z 8803の規定に従い、円錐平板型回転粘度計(東機産業社製粘度測定器:TVE-20L)を用いて測定した値である。また、(iv)に特定するように、水溶性有機溶剤は、その分子中にエーテル結合を含まないものである。
【0018】
(i)〜(iv)の全てを満たす水溶性有機溶剤を用いることにより、微細化された顔料の分散性を改善できる。その理由は推測の域を出ないが、本発明の水溶性有機溶剤が顔料との相互作用においてよい結果をもたらしていると考える。また、顔料に対して、本発明の水溶性有機溶剤が特定の範囲で残留することにより、微細化した顔料の凝集を抑制できる効果があると考える。
【0019】
工程(a)で用いる水溶性有機溶剤は、上記(i)〜(iv)の全てを満たすものであれば特に限定されないが、好ましい例として、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール(16.6mPa・s)、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール(67.2mPa・s)、モノアセチン(13.7mPa・s)、ジアセチン(8.2mPa・s)、トリアセチン(4.1mPa・s)、トリプロピオニン(2.7mPa・s)、トリブチリン(3.3mPa・s)、2−メチルペンタン−2,4−ジオール(5.8mPa・s)、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール(43.7mPa・s)、1,5−ペンタンジオール(20.9mPa・s)、1,6−ヘキサンジオール(25.2mPa・s)および1,2,6−ヘキサントリオール(137.6mPa・s)から選択される少なくとも一種が挙げられる。
【0020】
本発明の水溶性有機溶剤の加える量は特に限定されないが、顔料100質量部に対し、5〜1,000質量部用いることが好ましく、50〜500質量部用いることがより好ましい。水溶性有機溶剤は、1種類でも複数種類を併用してもよい。
【0021】
工程(a)で用いる水溶性無機塩は、その名称の如く水溶性を示す無機塩であればよく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で限定されない。好ましい例として、塩化ナトリウム、塩化バリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム等が挙げられる。価格の点から塩化ナトリウム(食塩)を用いることが好ましい。水溶性無機塩は、処理効率と生産効率の両面から、顔料100質量部に対し、50〜2,000質量部用いることが好ましく、300〜1,000質量部用いることがより好ましい。
【0022】
工程(a)において、更に、分散剤、色素誘導体などの添加剤を含めてもよい。分散剤としては、樹脂および/または低分子量の界面活性剤等が挙げられる。
【0023】
分散剤として用いる樹脂の種類は特に限定されず、天然樹脂、変性天然樹脂、合成樹脂、天然樹脂で変性された合成樹脂等を用いることができる。この樹脂は、室温で固体であり、水不溶性であることが好ましく、且つ上記本発明の水溶性有機溶剤に可溶であることが更に好ましい。樹脂の使用量は、顔料100質量部に対し、5〜100質量部の範囲であることが好ましい。樹脂処理を実施する場合における本発明の水溶性有機溶剤を用いる利点の一つは、樹脂を溶解させることにある。本発明の水溶性有機溶剤を用いることにより、樹脂を顔料に均一に被覆させることが可能となり、顔料が乾燥した場合であっても、被覆樹脂が顔料同志の凝集を抑制し、分散性向上に寄与するものと考えている。
【0024】
分散剤として用いられる樹脂の好適な例として、ポリウレタン、ポリエステル、不飽和ポリアミド、燐酸エステル、ポリカルボン酸およびそのアミン塩・アンモニウム塩・アルキルアミン塩、ポリカルボン酸エステル、水酸基含有ポリカルボン酸エステル、ポリシロキサン、変性ポリアクリレートなどの油性分散剤、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、(メタ)アクリル酸−スチレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体などの水溶性樹脂や水溶性高分子化合物が挙げられる。樹脂型の分散剤は単独でもしくは2種以上を混合して用いることができる。樹脂型の分散剤の質量平均分子量は1,000〜30,000程度のものが好ましい。
具体的には、SOLSPERSE 3000、13240、13940、16000、17000、18000、20000、21000、24000SC、24000GR、26000、27000、28000、31845、32000、32500、32550、34750、35100、35200、36000、36600、37500、38500、39000、41000(以上、日本ルーブリゾール社製);DISPERBYK-101、102、106、108、109、110、111、112、116、130、140、142、145、161、162、163、164、166、167、168、170、171、174、180、182、183、184、185、2000、2001、2008、2009、2022、2025、2050、2070、2096、2150、2155、2163、2164(以上ビックケミー、・ジャパン社製);BYK-P104、P104S、P105、9076、9077、220S、(以上、ビックケミー・ジャパン社製)、EFKA 4008、 4009、 4010、 4015、 4046、 4047、4010、4015、4020、4050、4055、4060、4080、4300、4330、4400、4401、4402、4403、4406、4800、5010、5044、5207、5244、5054、5055、5063、5064、5065、5066、5070(以上、BASFジャパン社製);アジスパーPB821(F)、PB822、PB880、PB881、PN-411、PA-111(以上、味の素ファインテクノ社製);ヒノアクト(川研ファインケミカル社製);DISPARLON KS-860、KS-873N、7004、1831、1850、1860、DA-7301、DA-325、DA-375、DA-234、PW-36(以上、楠本化成社製)などが挙げられる。
【0025】
分散剤として用いられる界面活性剤の好適な例としては、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル燐酸エステル等のアニオン活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等のノニオン活性剤、アルキルアミン塩、第四級アンモニウム塩等のカチオン活性剤等が挙げられる。
具体的には、デモールN、RN、MS、SN-B;エマルゲン120、430;アセタミン24、86;コータミン24P(以上、花王社製)、プライサーフAL、A208F(以上、第一工業製薬社製)、アーカードC-50、T-28、T-50(以上、ライオン社製)などが挙げられる。
【0026】
分散剤として用いられる有機顔料の誘導体としては、有機顔料を基本骨格とし、分子内に酸性を付与する置換基や、塩基性を付与する置換基を導入した化合物が好適である。有機顔料の誘導体を添加することにより、分散対象となる顔料に吸着して極性を与えることで、分散剤や樹脂との相互作用から分散効果を与えると考えられる。また、顔料の結晶安定化や、分散安定化に寄与する効果が期待できる。
具体的には、山陽色素社製での合成品の他、市販品の例として、EFKA-6745、6750(EFKA Additive社製)、BYK-Synergist2100(ビックケミー・ジャパン社製)、ソルスパース5000、12000、22000(以上、日本ルーブリゾール社製)などが挙げられる。
また、繊維素誘導体、ゴム誘導体または/およびタンパク誘導体も、合成樹脂に準じて同様の性能を有するものを選択して使用することができる。これらの合成樹脂は、特にエポキシ樹脂および(メタ)アクリル樹脂が好適に使用される。汎用性が広く、透明性が高く、またカラーフィルタにしたときの諸耐性においても優れているためである。
上記エポキシ樹脂は、分子中にエポキシ基を1個以上含むエポキサイドをいい、本発明では硬化剤で架橋されていない、溶解性のあるものが好ましい。エポキサイドとしてはビスフェノール系、ノボラック系、アルキルフェノール系、レゾルシン系、ポリグリコール系、エステル系、N−グリシジルアミンなどのグリシジル型や、環状脂肪族エポキサイド等が挙げられる。
上記(メタ)アクリル樹脂は、アクリル酸、メタクリル酸およびそれらのエステルのモノマーから選ばれる単体あるいは混合物の共重合体であり、これらは、更にスチレン、酢酸ビニル、無水マレイン酸等のラジカル重合性のモノマーとの共重合体であってもよい。
【0027】
顔料に加える水溶性有機溶剤、水溶性無機塩、分散剤等の各使用量は、顔料の微細化処理ができる範囲において限定されないが、水溶性無機塩により効果的に顔料を摩砕するせん断力が与えられる粘度・硬さを有することが微細化処理に重要である。
【0028】
<工程(b)>工程(a)を行った後、それに水を投入して懸濁液を得る(図1)。好適には、工程(a)の終了後、摩砕混練機から顔料分散体を取り出し、水を投入して撹拌を行い、懸濁液を得る。加える水の分量は、懸濁液を得るのに充分な量であればよく、特に限定されない。必要に応じて加温してもよい。例えば、工程(a)の質量の10〜10,000倍の質量の水を加えて混合撹拌する。このときの混合撹拌条件は特に限定されないが、例えば、温度25〜90℃で行うことができる。
【0029】
<工程(c)>工程(b)の処理後、水溶性無機塩を除去し、且つ以下の(A)を満たす水溶性有機溶剤を除去する(図1)。
(A)水溶性有機溶剤を、顔料組成物中に含まれる顔料100質量部当たりに、0.005〜0.5質量部の範囲で残留する。
水溶性有機溶剤を上記特定の範囲に残留させる方法は、除去条件(例えば、洗浄条件、乾燥条件、濾過条件)を制御することにより容易に調整できる。上記目的を達成できれば処理工程は問わないが、濾過により濾液を除去する方法が簡便である。
顔料組成物中に含まれる顔料100質量部当たりの残留溶剤は、顔料組成物中の全固形分における本発明の水溶性有機溶剤の残留溶剤を測定により求め、固形分中の顔料の割合から算出できる。ここで、固形分中の顔料の割合とは、最終的に得られる顔料組成物中の全固形分量に対する顔料の仕込み量の割合とする。なお、実際には、工程(b)等において僅かに顔料をロスする場合があるが、本明細書における固形分中の顔料の割合は、前記の通りとする。
【0030】
<工程(d)>工程(c)の後、水を除去する(図1)。水を除去する方法であれば限定されないが、好適な方法としては、乾燥処理を行う方法を挙げることができる。工程(d)の乾燥条件は、例えば、常圧下、80〜120℃の範囲で12〜48時間程度の乾燥を行う方法、減圧下、25〜80℃の範囲で12〜60時間程度の乾燥を行う方法、−60〜−5℃の範囲で凍結させた後、減圧下、25〜80℃の範囲で12〜60時間程度の乾燥を行う方法を例示できる。乾燥処理は特に限定されないが、スプレードライ装置を利用する方法が例示できる。乾燥処理と同時もしくは乾燥処理後に粉砕処理を行ってもよい。
【0031】
本発明の水溶性有機溶剤を用いることにより、嵩密度の高い粉末状の顔料組成物を得ることができる。即ち、本発明の水溶性有機溶剤を用いることにより、定性的な表現で言い換えると、ソフトでフワフワな粉末状の微細化された顔料を含む顔料組成物を得ることができる。好ましい嵩密度は、用途により変動し得るが、0.4g/mL以下とすることが好ましい。
【0032】
図2に、本発明の顔料組成物の製造方法の好ましい実施態様の一例について説明する。好ましい態様として、図2に示すルートr1〜r3の工程を例示できる。
工程(a)〜工程(d)を行って、粉体を得るルートr1の他、工程(d)の後に工程(e)を行うルートr2、工程(c)の後に、工程(e)を行い、その後に工程(d)を行うルートr3が挙げられる。ルートr1によって得られる顔料組成物は、粉末状であり、ルートr2、r3によって得られる顔料組成物は、分散溶剤に分散された、例えばワニス状のものである。なお、本発明の顔料組成物は、工程(a)〜工程(d)を含んでいればよく、工程(e)は任意に加えることができる。また、その他の工程も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に加えることができる。
【0033】
好ましい製造方法は、製品の種類によりまたはニーズにより変動し得るが、製造工程の簡便性の観点からは、図2のルートr3のように直接的に分散溶媒を得る方法が好ましい。また、粉体として取り出す方法としては、製造工程の簡便性の観点からは、ルートr1が好ましい。また、得られる顔料組成物の分散性をより高める観点からは、ルートr1、ルートr2の工程(d)において、水を除去する際に乾燥粉砕処理を行うことが好ましい。
【0034】
<工程(e)>工程(d)を経た後、これに分散溶剤を加えて混合撹拌する(図2参照)。混合撹拌方法としては、均一に分散できる方法であれば特に制限はない。例えば、撹拌翼、ディゾルバー、ホモミキサー、超音波ホモジナイザーなどが挙げられる。このような処理は、2つ以上を組み合わせて行ってもよい。工程(e)において、分散溶剤の他に、分散助剤やその他の添加剤を加えてもよい。例えば、バインダー樹脂、色素誘導体、界面活性剤、その他の色素等を加えることができる。これらは、顔料の分散性を妨げないものであればよく特に限定されないが、分散溶剤に溶解するものであることが好ましい。分散助剤を用いることにより、顔料の分散性を高め、分散後の顔料の再凝集をより効果的に防止することができる。
【0035】
(分散溶剤) 工程(e)に用いる分散溶剤は、顔料の分散性を妨げないものであればよく特に限定されない。好適な例としては、1,2,3−トリクロロプロパン、2−ヘプタノン、3,5,5−トリメチル−2−シクロヘキセン−1−オン、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノン、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシ−3−メチルブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、4−ヘプタノン、m−キシレン、m−ジエチルベンゼン、m−ジクロロベンゼン、n−ブチルベンゼン、n−プロピルアセテート、o−キシレン、o−クロロトルエン、o−ジエチルベンゼン、o−ジクロロベンゼン、p−クロロトルエン、p−ジエチルベンゼン、sec−ブチルベンゼン、tert−ブチルベンゼン、γ―ブチロラクトン、イソホロン、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノターシャリーブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジイソブチルケトン、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、シクロヘキサノール、シクロヘキサノールアセテート、シクロヘキサノン、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ダイアセトンアルコール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、モノアセチン、ジアセチン、トリアセチン、トリプロピオニン、トリブチリン、2−メチルペンタン−2,4−ジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリ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ジアセテート、プロピレングリコールフェニルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエ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、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メチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、ベンジルアルコール、メチルイソブチルケトン、メチルシクロヘキサノール、酢酸n−アミル、酢酸n−ブチル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、酢酸プロピル、二塩基酸エステル等が挙げられる。また、乳酸エチル、1,3−ブタンジオール、1,3−ブチレングリコール、1,3−ブチレングリコールジアセテート、1,4−ジオキサン、2−メチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール、3-メトキシブタノール、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、n−ブチルアルコール等が挙げられる。
【0036】
これらの中でも、顔料組成物各成分の溶解性および塗布性が良好なことから、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のグリコールアセテート類、ベンジルアルコール等の芳香族アルコール類やシクロヘキサノン等のケトン類を用いることが好ましい。
【0037】
これら分散溶剤は、単独もしくは混合して用いることができる。また分散溶剤は、用いる用途により適宜設定することができるものであるが、顔料組成物を適正な粘度に調節し、目的とする均一な膜厚のフィルタセグメントを形成できることから、顔料の全質量を基準(100質量%)にして、500〜4,000質量%の量で用いることが好ましい。ルートr3の場合は、工程(d)の後に水を除去する工程を含むので、分散溶剤は非水溶性有機溶剤を用いることがより好ましい。
【0038】
(バインダー樹脂) 工程(e)に用いるバインダー樹脂としては、従来公知の熱可塑性樹脂もしくは熱硬化性樹脂等を用いることができる。バインダー樹脂として、添加顔料に吸着する性質を有する顔料親和性部位と、顔料担体と相溶性のある部位とを有し、添加顔料に吸着して顔料担体への分散を安定化する働きをする樹脂型分散剤が好適である。バインダー樹脂は、単独または2種以上を混合して用いることができる。
【0039】
上記熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、ビニル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン(HDPE、LDPE)、ポリブタジエンおよびポリイミド樹脂等が挙げられる。
熱可塑性樹脂を構成するモノマーの好適な例として、以下のものが挙げられる。例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレートまたはエトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート類、あるいは、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトン(メタ)アクリルアミドまたはアクリロイルモルホリン等の(メタ)アクリルアミド類、スチレンまたはα−メチルスチレン等のスチレン類、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテルまたはイソブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類、酢酸ビニルまたはプロピオン酸ビニル等の脂肪酸ビニル類が挙げられる。
また、シクロヘキシルマレイミド、フェニルマレイミド、メチルマレイミド、エチルマレイミド、1,2−ビスマレイミドエタン1,6−ビスマレイミドヘキサン、3−マレイミドプロピオン酸、6,7−メチレンジオキシ−4−メチル−3−マレイミドクマリン、4,4’−ビスマレイミドジフェニルメタン、ビス(3−エチル−5−メチル−4−マレイミドフェニル)メタン、N,N’−1,3−フェニレンジマレイミド、N,N’−1,4−フェニレンジマレイミド、N−(1−ピレニル)マレイミド、N−(2,4,6−トリクロロフェニル)マレイミド、N−(4−アミノフェニル)マレイミド、N−(4−ニトロフェニル)マレイミド、N−ベンジルマレイミド、N−ブロモメチル−2,3−ジクロロマレイミド、N−スクシンイミジル−3−マレイミドベンゾエート、N−スクシンイミジル−3−マレイミドプロピオナート、N−スクシンイミジル−4−マレイミドブチラート、N−スクシンイミジル−6−マレイミドヘキサノアート、N−[4−(2−ベンゾイミダゾリル)フェニル]マレイミド、9−マレイミドアクリジン等のN-置換マレイミド類が挙げられる。
【0040】
上記熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、およびフェノール樹脂等が挙げられる。中でも、耐熱性向上の観点から、エポキシ樹脂、メラミン樹脂がより好適に用いられる。
【0041】
また、樹脂型分散剤の好適な例として、ポリウレタン、ポリアクリレート等のポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸(部分)アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸エステルや、これらの変性物、ポリ(低級アルキレンイミン)と遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドやその塩等の油性分散剤、(メタ)アクリル酸−スチレン共重合体、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の水溶性樹脂や水溶性高分子化合物、ポリエステル系、変性ポリアクリレート系、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド付加化合物、リン酸エステル系等が例示できる。
【0042】
上記樹脂型分散剤は、少量の添加量で顔料組成物の粘度が低くなり、高い分光透過率を示すという理由から、塩基性官能基を有する高分子分散剤が好ましく、窒素原子含有グラフト共重合体や、側鎖に3級アミノ基、4級アンモニウム塩基、含窒素複素環などを含む官能基を有する、窒素原子含有アクリル系ブロック共重合体およびウレタン系高分子分散剤などが好ましい。樹脂型分散剤は、顔料の全量を基準(100質量%)として5〜200質量%程度使用することが好ましく、成膜性の観点から10〜100質量%程度使用することがより好ましい。
【0043】
市販の樹脂型分散剤としては、ビックケミー・ジャパン社製のDisperbyk-101、103、107、108、110、111、116、130、140、154、161、162、163、164、165、166、170、171、174、180、181、182、183、184、185、190、2000、2001、2020、2025、2050、2070、2095、2150、2155またはAnti-Terra-U、203、204またはBYK-P104、P104S、220S、6919またはLactimon、Lactimon-WSまたはBykumen等;日本ルーブリゾール社製のSOLSPERSE-3000、9000、13000、13240、13650、13940、16000、17000、18000、20000、21000、24000、26000、27000、28000、31845、32000、32500、32550、33500、32600、34750、35100、36600、38500、41000、41090、53095、55000、76500等;BASF社製のEFKA-46、47、48、452、4008、4009、4010、4015、4020、4047、4050、4055、4060、4080、4400、4401、4402、4403、4406、4408、4300、4310、4320、4330、4340、450、451、453、4540、4550、4560、4800、5010、5065、5066、5070、7500、7554、1101、120、150、1501、1502、1503等;味の素ファインテクノ社製のアジスパーPA111、PB711、PB821、PB822、PB824等が挙げられる。
【0044】
バインダー樹脂の質量平均分子量(Mw)は、顔料を好ましく分散させるためには、5,000〜80,000の範囲が好ましく、より好ましくは7,000〜50,000の範囲である。また数平均分子量(Mn)は2,500〜40,000の範囲が好ましく、Mw/Mnの値は10以下であることが好ましい。
【0045】
ここで質量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)は、東ソー社製ゲルパーミエイションクロマトグラフィー「HLC-8120GPC」において、分離カラムとして東ソー社製「TSK-GEL SUPER H5000」、「H4000」、「H3000」、および「H2000」を直列に連結し、移動相にテトラヒドロフランを用いて40℃にて測定したポリスチレンを標準物質とした換算分子量である。バインダー樹脂の添加量は特に限定されないが、成膜性や耐候性、色特性を考慮すると、顔料の全質量を基準(100質量%)として20〜500質量%の量で用いることが好ましい。
【0046】
カラーフィルタ用途として用いる場合には、バインダー樹脂は、可視光領域の400〜700nmの全波長領域において分光透過率が好ましくは80%以上、より好ましくは95%以上の樹脂であることが好ましい。また、アルカリ現像型着色レジストの形態で用いる場合には、酸性基含有エチレン性不飽和単量体を共重合したアルカリ可溶性ビニル系樹脂を用いることが好ましい。また、更に光感度を向上させるために、エチレン性不飽和活性二重結合を有するエネルギー線硬化性樹脂を用いることもできる。
【0047】
酸性基含有エチレン性不飽和モノマーを共重合したアルカリ可溶性樹脂としては、例えば、カルボキシル基、スルホン基等の酸性基を有する樹脂が挙げられる。アルカリ可溶性樹脂の具体例としては、酸性基を有するアクリル樹脂、α−オレフィン/(無水)マレイン酸共重合体、スチレン/スチレンスルホン酸共重合体、エチレン/(メタ)アクリル酸共重合体またはイソブチレン/(無水)マレイン酸共重合体等が挙げられる。中でも、酸性基を有するアクリル樹脂、およびスチレン/スチレンスルホン酸共重合体から選ばれる少なくとも1種の樹脂、特に酸性基を有するアクリル樹脂は、耐熱性、透明性が高いため、好適に用いられる。
【0048】
エチレン性不飽和活性二重結合を有するエネルギー線硬化性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する(メタ)アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、(メタ)アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該高分子に導入した樹脂が用いられる。また、スチレン−無水マレイン酸共重合物あるいはα−オレフィン−無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む高分子をヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリル化合物によりハーフエステル化したものが好適である。カラーフィルタ用途として、アルカリ可溶性能とエネルギー線硬化性能とを併せもつ熱可塑性樹脂も好適である。
【0049】
(色素誘導体)色素誘導体としては、有機顔料、アントラキノン、アクリドンまたはトリアジンに、塩基性置換基、酸性置換基または置換基を有していてもよいフタルイミドメチル基を導入した化合物が挙げられ、例えば、特開昭63−305173号公報、特公昭57−15620号公報、特公昭59−40172号公報、特公昭63−17102号公報、特公平5−9469号公報等に記載されているものを使用でき、これらは単独または2種類以上を混合して用いることができる。色素誘導体を使用する場合、アゾ骨格、ナフトールアゾ骨格、ジケトピロロピロール骨格、アントラキノン骨格、キノフタロン骨格、およびペリレン骨格を有するものが明度、分散性の観点から好ましい。
【0050】
色素誘導体の配合量は、添加顔料の分散性向上の観点から、添加顔料の全量を基準(100質量%)として、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1質量%以上、さらに好ましくは3質量%以上である。また、耐熱性、耐光性の観点から、添加顔料の全量を基準(100質量%)として、好ましくは40質量%以下、より好ましくは35質量%以下である。
【0051】
(界面活性剤)界面活性剤の好適な一例としては、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、ステアリン酸ナトリウム、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル等のアニオン性界面活性剤;ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレート等のノニオン性界面活性剤;アルキル4級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物等のカオチン性界面活性剤;アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン等のアルキルベタイン、アルキルイミダゾリン等の両性界面活性剤が挙げられる。界面活性剤は、単独または混合して用いることができる。
【0052】
樹脂型分散剤または/および界面活性剤を添加する場合の配合量は、添加顔料の全量を基準(100質量%)として、好ましくは0.1〜55質量%、更に好ましくは0.1〜45質量%である。樹脂型分散剤または/および界面活性剤の配合量が、0.1質量%未満の場合には、添加した効果が得られ難く、配合量が55質量%より多いと、過剰な分散剤により分散に悪影響を及ぼすことがある。
【0053】
上記工程を経て、本発明に係る顔料組成物が得られる。本発明の顔料組成物は、分散溶媒に分散させて用いるケースが多いが、ルートr1において粉末状の顔料組成物を得ておくことで、使用直前、或いは製品製造時に、用途やニーズに応じて分散溶媒の種類や配合比を選定して調合することができる(ルートr2)。
この場合、長期保存性を確保したり、輸送費等を削減することもできる。ルートr1によれば、粉末状で得ることにより、粉末でのニーズにも対応できる。一方、ルートr3によれば、乾燥粉砕処理工程を省略しているので、製造工程を簡略化できる。
【0054】
本発明の顔料組成物の製造方法によれば、(i)〜(iv)を満たす水溶性有機溶剤を用いることにより、得られる顔料組成物の分散性が優れたものとなる。これは、水溶性有機溶剤を用いて工程(a)〜(d)を行うことにより、従来用いられてきた溶媒を用いる場合に比して嵩密度が高い顔料組成物が得られると考察している。
【0055】
本発明の工程(e)を経て得られた微細化された顔料が分散溶剤に分散せしめられた顔料組成物は、更に光重合性単量体を添加して、感光性顔料組成物として利用することも可能である。感光性顔料組成物に添加してもよい光重合性単量体には、紫外線や熱などにより硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーが含まれる。
【0056】
紫外線や熱などにより硬化して透明樹脂を生成するモノマー、オリゴマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、β−カルボキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの(メタ)アクリル酸エステル、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等が挙げられるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。光重合性化合物は、単独または2種以上を混合して用いることができる。
【0057】
感光性顔料組成物として重合性モノマーを用いる場合には、適切な光重合開始剤、増感剤、アミン系化合物、レベリング剤、硬化剤、硬化促進剤、経時粘度を安定化させるために貯蔵安定剤、または/および透明基板との密着性を高めるためにシランカップリング剤等の密着向上剤を必要に応じて加えることができる。例えば、顔料組成物を紫外線照射により硬化させ、フォトリソグラフィー法によりフィルタセグメントを形成するために溶剤現像型あるいはアルカリ現像型感光性顔料組成物の形態で調製することができる。
【0058】
上記光重合開始剤としては、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン、または2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン等のアセトフェノン系化合物;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、またはベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系化合物;ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド、または3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物;チオキサントン、2−クロルチオキサントン、2−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、または2,4−ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物;2,4,6−トリクロロ−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ピペロニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−スチリル−s−トリアジン、2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−(ピペロニル)−6−トリアジン、または2,4−トリクロロメチル−(4’−メトキシスチリル)−6−トリアジン等のトリアジン系化合物;1,2−オクタンジオン−1−〔4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)〕、またはO−(アセチル)−N−(1−フェニル−2−オキソ−2−(4’−メトキシ−ナフチル)エチリデン)ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物;ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、または2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物;9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物; ボレート系化合物; カルバゾール系化合物;イミダゾール系化合物;あるいは、チタノセン系化合物等が用いられる。光重合開始剤は、1種または2種以上を混合して用いることができる。
【0059】
上記増感剤としては、カルコン誘導体、ジベンザルアセトン等に代表される不飽和ケトン類、ベンジルやカンファーキノン等に代表される1,2−ジケトン誘導体、ベンゾイン誘導体、フルオレン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、キサンテン誘導体、チオキサンテン誘導体、キサントン誘導体、チオキサントン誘導体、クマリン誘導体、ケトクマリン誘導体、シアニン誘導体、メロシアニン誘導体、オキソノ−ル誘導体等のポリメチン色素、アクリジン誘導体、アジン誘導体、チアジン誘導体、オキサジン誘導体、インドリン誘導体、アズレン誘導体、アズレニウム誘導体、スクアリリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、テトラフェニルポルフィリン誘導体、トリアリールメタン誘導体、テトラベンゾポルフィリン誘導体、テトラピラジノポルフィラジン誘導体、フタロシアニン誘導体、テトラアザポルフィラジン誘導体、テトラキノキサリロポルフィラジン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、サブフタロシアニン誘導体、ピリリウム誘導体、チオピリリウム誘導体、テトラフィリン誘導体、アヌレン誘導体、スピロピラン誘導体、スピロオキサジン誘導体、チオスピロピラン誘導体、金属アレーン錯体、有機ルテニウム錯体またはミヒラーケトン誘導体、α−アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、4,4’−ジエチルイソフタロフェノン、3,3’または4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン等が挙げられる。増感剤は、1種または2種以上を混合して用いることができる。
【0060】
更に、増感剤としては、大河原信ら編「色素ハンドブック」(1986年、講談社)、大河原信ら編「機能性色素の化学」(1981年、シーエムシー)、池森忠三朗ら編、および「特殊機能材料」(1986年、シーエムシー)に記載の増感剤が挙げられるがこれらに限定されるものではない。また、その他、紫外から近赤外域にかけての光に対して吸収を示す増感剤を含有させることもできる。
【0061】
上記アミン系化合物としては、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸2−ジメチルアミノエチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシルおよびN,N−ジメチルパラトルイジン等が挙げられる。
【0062】
上記レベリング剤としては、主鎖にポリエーテル構造またはポリエステル構造を有するジメチルシロキサンが好ましい。主鎖にポリエーテル構造を有するジメチルシロキサンの具体例としては、東レ・ダウコーニング社製FZ−2122、ビックケミー社製BYK-333などが挙げられる。主鎖にポリエステル構造を有するジメチルシロキサンの具体例としては、ビックケミー社製BYK-310、BYK-370などが挙げられる。主鎖にポリエーテル構造を有するジメチルシロキサンと、主鎖にポリエステル構造を有するジメチルシロキサンとは、併用することもできる。レベリング剤の含有量は通常、感光性顔料組成物の全質量を基準(100質量%)として、0.003〜0.5質量%用いることが好ましい。
【0063】
レベリング剤として特に好ましいものとしては、分子内に疎水基と親水基を有するいわゆる界面活性剤の一種で、親水基を有しながらも水に対する溶解性が小さく、感光性顔料組成物に添加した場合、その表面張力低下能が低いという特徴を有し、更に表面張力低下能が低いにも拘らずガラス板への濡れ性が良好なものが有用であり、泡立ちによる塗膜の欠陥が出現しない添加量において充分に帯電性を抑止できるものが好ましく使用できる。このような好ましい特性を有するレベリング剤として、ポリアルキレンオキサイド単位を有するジメチルポリシロキサンが好ましく使用できる。ポリアルキレンオキサイド単位としては、ポリエチレンオキサイド単位、ポリプロピレンオキサイド単位があり、ジメチルポリシロキサンは、ポリエチレンオキサイド単位とポリプロピレンオキサイド単位とを共に有していてもよい。
【0064】
また、ポリアルキレンオキサイド単位のジメチルポリシロキサンとの結合形態は、ポリアルキレンオキサイド単位がジメチルポリシロキサンの繰り返し単位中に結合したペンダント型、ジメチルポリシロキサンの末端に結合した末端変性型、ジメチルポリシロキサンと交互に繰り返し結合した直鎖状のブロックコポリマー型のいずれであってもよい。ポリアルキレンオキサイド単位を有するジメチルポリシロキサンは、東レ・ダウコーニング社製から市販されており、例えば、FZ-2110、2122、2130、2166、2191、2203、2207が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0065】
レベリング剤には、アニオン性、カチオン性、ノニオン性、または両性の界面活性剤を補助的に加えることも可能である。界面活性剤は、2種以上混合して使用しても構わない。
【0066】
レベリング剤に補助的に加えるアニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどが挙げられる。
【0067】
レベリング剤に補助的に加えるカオチン性界面活性剤としては、アルキル4級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物が挙げられる。レベリング剤に補助的に加えるノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレートなどの両性界面活性剤、アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン、アルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤、また、フッ素系やシリコーン系の界面活性剤が挙げられる。
【0068】
上記硬化剤としては、フェノール系樹脂、アミン系化合物、酸無水物、活性エステル、カルボン酸系化合物、スルホン酸系化合物などが有効であるが、特にこれらに限定されるものではなく、熱硬化性樹脂と反応し得るものであれば、いずれの硬化剤を使用してもよい。また、これらの中でも、1分子内に2個以上のフェノール性水酸基を有する化合物、アミン系硬化剤が好ましい。上記硬化促進剤としては、例えば、アミン化合物(例えば、ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、4−(ジメチルアミノ)−N,N−ジメチルベンジルアミン、4−メトキシ−N,N−ジメチルベンジルアミン、4−メチル−N,N−ジメチルベンジルアミン等)、4級アンモニウム塩化合物(例えば、トリエチルベンジルアンモニウムクロリド等)、ブロックイソシアネート化合物(例えば、ジメチルアミン等)、イミダゾール誘導体二環式アミジン化合物およびその塩(例えば、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、4−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−エチル−4−メチルイミダゾール等)、リン化合物(例えば、トリフェニルホスフィン等)、グアナミン化合物(例えば、メラミン、グアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン等)、S−トリアジン誘導体(例えば、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−S−トリアジン、2−ビニル−2,4−ジアミノ−S−トリアジン、2−ビニル−4,6−ジアミノ−S−トリアジン・イソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−S−トリアジン・イソシアヌル酸付加物等)などを用いることができる。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。上記硬化促進剤の含有量としては、熱硬化性樹脂100質量部に対し、0.01〜15質量部が好ましい。
【0069】
上記貯蔵安定剤としては、例えば、ベンジルトリメチルクロライド、ジエチルヒドロキシアミンなどの4級アンモニウムクロライド、乳酸、シュウ酸などの有機酸およびそのメチルエーテル、t−ブチルピロカテコール、テトラエチルホスフィン、テトラフェニルフォスフィンなどの有機ホスフィン、亜リン酸塩等が挙げられる。貯蔵安定剤は、着色剤100質量部に対し、0.1〜10質量部の量で用いることができる。
【0070】
上記密着向上剤としては、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン類、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の(メタ)アクリルシラン類、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン類、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジエトキシシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノシラン類、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のチオシラン類等のシランカップリング剤が挙げられる。密着向上剤は、感光性顔料組成物中の着色剤100質量部に対して、0.01〜10質量部、好ましくは0.05〜5質量部の量で用いることができる。
【0071】
本発明の顔料組成物は、遠心分離、焼結フィルタやメンブレンフィルタによる濾過等の手段にて、5μm以上の粗大粒子、好ましくは1μm以上の粗大粒子、更に好ましくは0.5μm以上の粗大粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。顔料組成物は、実質的に0.5μm以上の粒子を含まないことが好ましい。より好ましくは0.3μm以下であることが好ましい。
【0072】
(カラーフィルタ)次に、本発明の顔料組成物をカラーフィルタに適用する場合について説明する。本発明の顔料組成物を用いて形成されたカラーフィルタは、例えば、赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメントおよび青色フィルタセグメントとして利用できる。
【0073】
緑色フィルタセグメントは、緑色顔料と顔料担体を含む通常の緑色顔料組成物を用いて形成することができる。緑色顔料としては、例えばC.I.ピグメント グリーン7、10、36、37、58等が用いられる。また、アルミニウムフタロシアニンなどの青色顔料も使用することができる。
【0074】
また、緑色顔料組成物には、黄色顔料を併用することができる。併用可能な黄色顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、126、127、128、129、138、139、147、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、198、199、213、214、218、219、220または221等の黄色顔料を挙げることができる。また黄色を呈する塩基性染料、酸性染料の造塩化合物を併用することもできる。
【0075】
青色フィルタセグメントは、青色顔料と顔料担体を含む通常の青色顔料組成物を用いて形成することができる。青色顔料としては、例えばC.I.ピグメントブルー15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64等が用いられる。また青色顔料組成物には、紫色顔料を併用することができる。併用可能な紫色顔料としては、C.I.ピグメントバイオレット1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50等の紫色顔料を挙げることができる。また、青色や紫色を呈する塩基性染料、酸性染料の造塩化合物を使用することもできる。染料を使用する場合、キサンテン系染料が耐熱性と明度の点で好ましい。
【0076】
(カラーフィルタの製造方法)カラーフィルタは、本発明の顔料組成物を用いて印刷法またはフォトリソグラフィー法により、製造することができる。
【0077】
印刷法によるフィルタセグメントの形成は、印刷インキとして調製した顔料組成物の印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができるため、低コストで量産性に優れている。更に、印刷技術の発展により高い寸法精度および平滑度を有する微細パターンの印刷を行うことができる。印刷を行うためには、印刷の版上にて、あるいはブランケット上にてインキが乾燥、固化しないような組成とすることが好ましい。また、印刷機上でのインキの流動性の制御も重要であり、分散剤や体質顔料によるインキ粘度の調整を行うこともできる。
【0078】
フォトリソグラフィー法によりフィルタセグメントを形成する場合は、上記溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジスト材として調製した顔料組成物を、透明基板上に、スプレーコート、スピンコート、スリットコート、ロールコート等の塗布方法により、乾燥膜厚が0.2〜5μmとなるように塗布する。必要により乾燥された膜には、この膜と接触あるいは非接触状態で設けられた所定のパターンを有するマスクを通して紫外線露光を行う。その後、溶剤またはアルカリ現像液に浸漬するか、もしくはスプレーなどにより現像液を噴霧して未硬化部を除去して所望のパターンを形成した後、同様の操作を他色について繰り返してカラーフィルタを製造することができる。更に、着色レジスト材の重合を促進するため、必要に応じて加熱を施すこともできる。フォトリソグラフィー法によれば、上記印刷法より精度の高いカラーフィルタを製造できる。
【0079】
現像に際しては、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液が使用できる。また、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリを用いることもできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。なお、紫外線露光感度を上げるために、上記着色レジストを塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ水溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂等を塗布乾燥し、酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、紫外線露光を行うこともできる。
【0080】
カラーフィルタは、上記方法の他に電着法、転写法などにより製造することができるが、本発明の顔料組成物はいずれの方法にも用いることができる。なお、電着法は、基板上に形成した透明導電膜を利用して、コロイド粒子の電気泳動により各色フィルタセグメントを透明導電膜の上に電着形成することでカラーフィルタを製造する方法である。また、転写法は剥離性の転写ベースシートの表面に、予めフィルタセグメントを形成しておき、このフィルタセグメントを所望の基板に転写させる方法である。
【0081】
透明基板あるいは反射基板上に各色フィルタセグメントを形成する前に、予めブラックマトリクスを形成することができる。ブラックマトリクスとしては、クロムやクロム/酸化クロムの多層膜、窒化チタニウムなどの無機膜や、遮光剤を分散した樹脂膜が用いられるが、これらに限定されない。また、上記の透明基板あるいは反射基板上に薄膜トランジスター(TFT)を予め形成しておき、その後に各色フィルタセグメントを形成することもできる。また本発明の顔料組成物を用いて得られたカラーフィルタ上には、必要に応じてオーバーコート膜や透明導電膜などが形成される。
【0082】
本発明の顔料組成物の製造方法によれば、上述したように、本発明の水溶性有機溶剤を用いて工程(a)〜(d)の処理を行うことにより、微細化された顔料の分散性能に優れた顔料組成物を提供することができる。更に生産効率の高い顔料組成物を提供することができる。また、本発明によれば、微細化された顔料の分散性能に優れ、かつ生産効率の高い摩砕混練用の水溶性有機溶剤を提供することができる。
【0083】
≪実施例≫
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。なお、実施例および比較例中、「部」とは「質量部」を意味する。最初に、実施例および比較例で用いた樹脂、顔料、色素誘導体および溶剤について説明する。
【0084】
[樹脂]
(合成例1:樹脂A)ガス導入管、温度計、コンデンサーおよび攪拌機を備えた反応容器(以下、これらを備えた反応容器を「反応容器A」と略記する)に、n−ブチルメタクリレート60部とベンジルメタクリレート140部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を80℃に加熱して、3−メルカプト−1,2−プロパンジオール12部と、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.1部を溶解した溶液を添加して、10時間反応させ、固形分測定により95%が反応したことを確認した。次いで、ピロメリット酸二無水物19部、シクロヘキサノン231部、触媒として1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン0.40部を追加し、120℃で7時間反応させた。酸価の測定で98%以上の酸無水物がハーフエステル化していることを確認し、樹脂Aを得た。
【0085】
(合成例2:樹脂B)反応容器Aに、1−ドデカノール62.6 部、ε−カプロラクトン287.4部、および触媒としてモノブチルスズ(IV)オキシド0.1部を仕込み、窒素ガスで置換した後、120℃で4時間加熱、撹拌を行った。固形分測定により98%が反応したことを確認した後、ピロメリット酸二無水物73.3部を加え、120℃で2時間反応させた。酸価の測定で98%以上の酸無水物がハーフエステル化していることを確認し、樹脂Bを得た。
【0086】
(合成例3:樹脂C)反応容器Aに、n−ブチルアクリレート160部、メタクリル酸2−([1’−メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル(昭和電工社製)40部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を80℃に加熱して、3−メルカプト−1,2−プロパンジオール12部を添加して、12時間反応させた。固形分測定により95%が反応したことを確認した。次に、ピロメリット酸二無水物19部、シクロヘキサノン231部、触媒として1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン0.40部を追加し、100℃で7時間反応させた。酸価の測定で98%以上の酸無水物がハーフエステル化していることを確認し、樹脂Cを得た。
【0087】
(合成例4:樹脂D)反応容器Aに、酸価200、分子量5,000のスチレン・アクリル酸樹脂20部、p−メトキシフェノール0.2部、ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド0.2部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート40部を仕込み、窒素ガスで置換した。(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルメタクリレート7.7部を滴下し、100℃の温度で30時間反応させた。反応液を水に再沈殿させ、乾燥させることにより樹脂Dを得た。
【0088】
(合成例5:樹脂E)反応容器Aに、メチルメタクリレート15.0部、末端メタクリロイル化ポリメチルメタクリレート〔樹脂東亜合成社製「AA−6」〕70.0部、メタクリル酸15.0部および1−メトキシ−2−プロパノール334.0部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を90℃に加熱して、2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬社製「V−65」)を0.5部加え、90℃にて2時間加熱攪拌を行った。更にV−65を0.5部加え、3時間加熱攪拌し、樹脂Eを得た。
【0089】
(合成例6:樹脂F)反応容器Aに、メチルメタクリレート45.0部、メタクリル酸15.0部、エチルアクリレート40.0部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を80℃に加熱して、3−メルカプト−1,2−プロパンジオール6.0部と、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.1部をシクロヘキサノン45.3部に溶解した溶液とを添加して、10時間反応させた。固形分測定により95%が反応したことを確認後、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物(新日本理化社製「リカシッドBT−100」)を8.8部、シクロヘキサノン69.2部、触媒として1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン0.2部を追加し、120℃で7時間反応させた。酸価の測定で98%以上の酸無水物がハーフエステル化していることを確認し、樹脂Fを得た。
【0090】
(合成例7:樹脂G)反応容器Aに、メタクリル酸5.0部、メチルメタクリレート15.0部、2−メトキシエチルアクリレート60.0部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を80℃に加熱して、3−メルカプト−1,2−プロパンジオール6.0部と、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.1部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート45.4部に溶解した溶液とを添加して、10時間反応させた。固形分測定により95%が反応したことを確認した。次に、ピロメリット酸二無水物(ダイセル化学工業社製)を9.7部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート31.7部、触媒として1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン0.2部を追加し、120℃で7時間反応させた。酸価の測定で98%以上の酸無水物がハーフエステル化していることを確認し、樹脂Gを得た。
【0091】
(合成例8:樹脂H)反応容器Aに、ヒドロキシエチルアクリレート83部、ε−カプロラクトン821部、モノブチルスズオキサイド0.009部、メチルハイドロキノン0.93部を加え、残存するε−カプロラクトンが1%以下になるまで100℃で10時間反応させた。60℃にした反応液に、攪拌しながらポリエチレンイミン(日本触媒社製「SP200」)100部を加え反応させた。プロトンNMRによりアクリル基が消失したことを確認し、樹脂Hを得た。
【0092】
(合成例9:樹脂I)反応容器Aに、ヒドロキシエチルアクリレート60.3部、ε−カプロラクトン889部、モノブチルスズオキサイド0.042部、メチルハイドロキノン0.94部を加え、残存するε−カプロラクトンが1%以下になるまで100℃で10時間反応させた。60℃にした反応液にポリエチレンイミン(SP200:日本触媒社製)50部を加え反応させた。プロトンNMRによりアクリル基が消失したことを確認し、樹脂Iを得た。
【0093】
(合成例10:樹脂J)反応容器Aに、イソシアネート基を有するカルボジイミド当量316のポリカルボジイミド化合物57.0部、メチルジエタノールアミン16.0部を仕込み、約100℃で2時間保持して、イソシアネート基と水酸基とを反応させた。次いで、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート97.7部を仕込んだ後、末端にカルボキシル基を有する分子量1,000の12−ヒドロキシステアリン酸自己縮合物を178.7部仕込み、約90℃で保持して、カルボジイミド基とカルボキシル基とを反応させた。その後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート97.7部を仕込んで樹脂Jを得た。
【0094】
(合成例11:樹脂K)反応容器Aに、N,N−ジメチルホルムアミド50部、メチルメタクリレート50部、アミノエタンチオール塩酸塩1.14部を仕込み、80℃まで昇温した。2,2−アゾビス(イソブチロニトリル)0.082部加え、窒素気流下攪拌しながら80℃で加熱した。5.5時間反応後、ジシクロヘキシルカルボジイミド2.5部を添加し、80℃で更に4時間加熱した。反応終了後、フラスコ内の溶液を室温まで冷却し、0.5%炭酸カリウム水溶液1,000部中に再沈させ、白色粉末の樹脂Kを得た。
【0095】
(合成例12:樹脂L)四ツ口フラスコに、ラウリルアルコール(新日本理化社製「カルコール2098」)150.0部、28%ナトリウムメトキシドメタノール溶液(川研ファインケミカル社製「SM−28」)2.63部を仕込み、減圧下、90℃において、50分反応させた。次に、反応混合物の全量をオートクレーブに仕込み、110℃に昇温後、エチレンオキシド351.9部を、オートクレーブの内圧が0.2〜0.4MPaになるように、3時間かけて添加し反応させた。得られた反応物400.0部と、113.9部のSM−28とを四ツ口フラスコに仕込み、減圧下80℃において、3.5時間攪拌し、アルコキシドを合成した。この四つ口フラスコ中に、更にトルエン200.0部およびモノクロロ酢酸ナトリウム77.27部を仕込み、110℃において14時間攪拌した。得られた反応混合物を80℃に冷却し、これに水244.8部と、75%硫酸水溶液74.93部とを投入し、この混合物を80℃において30分攪拌し、30分静置した後、分液を行って反応生成物のトルエン溶液を捕集した。その後、この捕集された反応生成物のトルエン溶液に、更に10%硫酸ナトリウム水溶液244.8部による洗浄を2回施した。反応生成物のトルエン溶液を濃縮後、析出した塩を濾過により除去し、416.5部のエーテルカルボン酸化合物を得た。
次いで、反応容器Aに、ポリアリルアミン15.0%水溶液(PAA−01:日東紡績社製)100.0部と、前記エーテルカルボン酸化合物55.5部を仕込み、窒素ガスで置換した。この混合物を減圧下、100℃において脱水した後、その温度を150℃まで昇温し、圧力1.3kPa下で、2時間反応させて、樹脂Lを得た。
【0096】
(合成例13:樹脂M)ポリエチレンイミン(数平均分子量600)50部および粉末状の水酸化ナトリウム1.0部をオートクレーブに添加し、80℃に加熱した。その後、窒素置換を三回行い、170℃に加熱した。次に、エチレンオキシドを0.5MPaを超えないように計500部を5時間かけて添加し、その後、2時間加熱した。80℃に冷却後、窒素気流下で1時間攪拌し、未反応のエチレンオキシドを反応系外に除去した。次いで、室温まで冷却し、樹脂M540部を得た。
【0097】
(合成例14:樹脂N)反応容器Aに、ジメチルアミノエチルメタクリレート50.0部、メチルメタクリレート50.0部および1−メトキシ−2−プロパノール233.3部を仕込み、窒素ガスで置換した後、加熱して90℃まで昇温した。これに2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬社製「V−65」)を6.0部加え、90℃にて2時間加熱攪拌を行った。更にV−65を6.0部加え、3時間加熱攪拌を行うことにより樹脂Nを得た。
【0098】
(合成例15:樹脂O)反応容器Aに、アミノベンズイミダゾロン14.9部、2−イソシアナトエチルメタクリレート21.2部および酢酸エチル150部の混合溶液を調製し、これにジブチルスズジアセテート0.96部を加え、攪拌しながら50℃で7.5時間反応させた。反応溶液を室温まで冷却し、ヘキサン1,000部に滴下すると固体が析出した。析出した固体を、濾過後、風乾することにより、ベンズイミダゾロン含有モノマー26.0部を得た。
別の反応容器Aに、ジメチルスルホキシド40.0部、片末端メタクリロイル化ポリメチルメタクリレート(AA−6:東亜合成社製)32.0部を仕込み、窒素ガスで置換した後、加熱して78℃まで昇温した。別に調製した下記モノマー溶液と開始剤溶液とを2時間かけて同時に反応容器Aに滴下した。
(モノマー溶液)
前記ベンズイミダゾロン含有モノマー:2.00部
メタクリル酸:6.00部
ジメチルスルホキシド:43.3部
(開始剤溶液)
2,2−アゾビス(2,4―ジメチルバレロニトリル)(和光純薬社製「V−65」):0.101部
ジメチルスルホキシド:10.0部
滴下後1時間攪拌し、V−65 0.202部を添加し、更に内温を78℃に2時間保持し、その後加熱して90℃に30分間保った。次いで、反応溶液を室温まで冷却し、溶液を水3,000部中に再沈、真空乾燥することにより樹脂Oを得た。
【0099】
(合成例16:樹脂P)反応容器Aに、2−ヒドロキシエチルメタクリレート58.5部、メチルメタクリレート54.0部、チオグリコール酸4.77部を仕込み、窒素気流下攪拌しながら、温度80℃に加温した。2,2’−アゾビスイソブチロニトリルを0.147部加えて2時間反応させ、更に、テトラヒドロフラン30部を加え、3時間反応させた。冷却後、反応溶液を酢酸エチル200部で希釈し、ヘキサン3,000部で再沈させ、白色粉末を105.5部得た。次に、この白色粉末90部に、キシレン200部、グリシジルメタクリレート13.5部、N,N−ジメチルドデシルアミン0.142部およびハイドロキノン0.1部を加え、150℃にて、3時間攪拌した。冷却後、この反応溶液を、ヘキサン3,000部で再沈させ、白色粉末88部を得た。更に、得られた白色粉末80部、無水コハク酸31.0部、1−メトキシ−2−プロピルアセテート160部の混合溶液を攪拌しながら、90℃にて6時間反応させた。反応溶液を酢酸エチル200部で希釈し、ヘキサン3,000部で再沈させ、白色粉末のカルボキシル基の繰り返し単位を有するマクロモノマー(MM−1)を70部得た。
以降の工程は、合成例15の配合組成について、メタクリル酸の添加量を0部に、片末端メタクリロイル化ポリメチルメタクリレートの添加量を14.0部に変更し、更に、前記MM−1を24.0部加えた以外は、合成例15と同様にして、樹脂Pを得た。
【0100】
(合成例17:樹脂Q)反応容器Aに、2−ヒドロキシエチルメタクリレート32.5部、メチルメタクリレート75.1部、チオグリコール酸2.65部を仕込み、窒素気流下攪拌しながら、温度80℃に加温した。2,2’−アゾビスイソブチロニトリルを0.082部加えて2時間反応させ、更に、テトラヒドロフラン30部を加え、3時間反応させた。冷却後、反応溶液を酢酸エチル200部で希釈し、ヘキサン3,000部で再沈させ、白色粉末を99.2部得た。次に、この白色粉末90部に、キシレン200部、グリシジルメタクリレート13.5部、N,N−ジメチルドデシルアミン0.142部およびハイドロキノン0.1部を加え、150℃にて、3時間攪拌した。冷却後、この反応溶液を、ヘキサン3,000部で再沈させ、白色粉末87.5部を得た。更に、得られた白色粉末80部、無水コハク酸17.8部、1−メトキシ−2−プロピルアセテート160部の混合溶液を攪拌しながら、90℃にて6時間反応させた。反応溶液を酢酸エチル200部で希釈し、ヘキサン3000部で再沈させ、白色粉末(のカルボキシル基を有する繰り返し単位を有するマクロモノマー(MM−2)を73.6部得た。
以降の工程は、合成例15の配合組成について、メタクリル酸の添加量を0部に、片末端メタクリロイル化ポリメチルメタクリレートの添加量を14.0部に偏光子、更に、前記MM−2を24.0部加えた以外は、合成例15と同様にして、樹脂Qを得た。
【0101】
(合成例18:樹脂AF)反応容器にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート800部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら100℃に加熱して、同温度で下記モノマーおよび熱重合開始剤の混合物を1時間かけて滴下して反応を行った。
・スチレン: 60.0部
・メタクリル酸: 60.0部
・メチルメタクリレート:65.0部
・ブチルメタクリレート:65.0部
・アゾビスイソブチロニトリル: 10.0部
滴下後、更に100℃で3時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル2.0部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート50部に溶解させたものを添加し、更に100℃で1時間反応を続けた。室温まで冷却した後、樹脂溶液約2gをサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20質量%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加して、樹脂AFを得た。
【0102】
(合成例19:樹脂AG)撹拌機、還流冷却管、ドライエアー導入管および温度計を備えた4口フラスコ(以下、これらを備えた4口フラスコを「4口フラスコA」と略記する)に、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物80.0部、ペンタエリスリトールトリアクリレート250.0部、ヒドロキノン0.16部、シクロヘキサノン141.2部を仕込み、85℃まで昇温した。次いで触媒として1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン1.65部を加え、85℃で8時間撹拌した。その後、グリシジルメタクリレート77.3部、シクロヘキサノン33.9部を加え、次いで触媒として、ジメチルベンジルアミン2.65部を加え、85℃で6時間撹拌し、室温まで冷却して反応を終了し、淡黄色透明の樹脂AGを得た。
【0103】
(合成例20:樹脂AH)4口フラスコAにブタンテトラカルボン酸二無水物50.0部、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート413.4部、ヒドロキノン0.23部、シクロヘキサノン463.4部を仕込み85℃まで昇温した。次いで触媒として1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン2.32部を加え、85℃で8時間撹拌した。その後、グリシジルメタクリレート71.7部、シクロヘキサノン74.3部を加え、次いで触媒として、ジメチルベンジルアミン3.73部を加え、85℃で6時間撹拌し、室温まで冷却して反応を終了し、淡黄色透明の樹脂AHを得た。
【0104】
(合成例21:樹脂AI)4口フラスコAに、分子量2,000のポリテトラメチレングリコール218.9部、イソホロンジイソシアネート57.4部を仕込み、窒素ガスを導入しながら徐々に90℃に昇温しイソシアネート基が4.5%になるまで反応を行った。次にジエチルアミノエタノール12.2部を加え、更に90℃で3時間の反応を行った。酢酸エチル115部を使用して、滴下槽に移しプレポリマーを得た。次に、反応槽にイソホロンジアミン11.5部、ジブチルアミン0.003部、イソプロピルアルコール350.0部、酢酸エチル235.0部を仕込み、プレポリマーを滴下槽から30分間で反応槽に滴下した。その後、40℃で1時間反応させ、固形分30%の樹脂AIを得た。
【0105】
(合成例22:樹脂AJ)4口フラスコAに、アジピン酸と3‐メチル‐1,5‐ペタンタンジオールからなる分子量5000のポリエステルジオール263.6部、分子量1,000のポリテトラメチレングリコール13.3部、イソホロンジイソシアネート19.3部を仕込み、窒素ガスを導入しながら徐々に90℃に昇温しNCO%が0.6%になるまで反応を行った。次にジエチルアミノエタノール0.25部を加え更に90℃で3時間の反応を行った。酢酸エチル115.0部を使用して、滴下槽に移し、プレポリマーを得た。次に、反応槽にイソホロンジアミン3.38部、ジブチルアミン0.176部イソプロピルアルコール350.0部、酢酸エチル235.0部を仕込み、プレポリマーを滴下槽から30分間で反応槽に滴下した。その後、40℃で1時間反応させ、固形分30%の樹脂AJを得た。
【0106】
樹脂R〜Z,AA〜AEは、以下の製品を用いた。
樹脂R:ビッグケミー・ジャパン社製「DISPERBYK-110」
樹脂S:ビッグケミー・ジャパン社製「DISPERBYK-111」
樹脂T:味の素ファインテクノ社製「アジスパーPA111」
樹脂U:BASF社製「Joncryl678」
樹脂V:ビッグケミー・ジャパン社製「DISPERBYK-161」
樹脂W:ビッグケミー・ジャパン社製「DISPERBYK-21116」
樹脂X:ビッグケミー・ジャパン社製「DISPERBYK-21715」
樹脂Y:味の素ファインテクノ社製「アジスパーPB821」
樹脂Z:BASF社製「Efka PX4300」
樹脂AA:日本ルーブリゾール社製「SOLSPERSE24000」
樹脂AB:日本ルーブリゾール社製「SOLSPERSE17000」
樹脂AC:日本ルーブリゾール社製「SOLSPERSE32000」
樹脂AD:川研ファインケミカル社製「ヒノアクトT-8000」
樹脂AE:共栄社化学社製「フローレンKDG-2400」
【0107】
[顔料]
(合成例23:DibromoDPP)還流管を付けたステンレス製反応容器に、窒素雰囲気下、モレキュラシーブで脱水したtert−アミルアルコール200部、およびナトリウム−tert−アミルアルコキシド140部を加え、攪拌しながら100℃に加熱し、アルコラート溶液を調製した。一方で、ガラス製フラスコに、コハク酸ジイソプロピル88部、4−ブロモベンゾニトリル153.6部を加え、攪拌しながら90℃に加熱して溶解させ、これらの混合物の溶液を調製した。この混合物の加熱溶液を、100℃に加熱した上記アルコラート溶液中に、激しく攪拌しながら、2時間かけて一定の速度でゆっくり滴下した。滴下終了後、90℃にて2時間、加熱攪拌を継続し、ジケトピロロピロール系化合物のアルカリ金属塩を得た。更に、ガラス製ジャケット付き反応容器に、メタノール600部、水600部および酢酸304部を加え、−10℃に冷却した。この冷却した混合物を、高速攪拌ディスパーサーを用いて、直径8cmのシェアディスクを4,000rpmで回転させながら、この中に75℃まで冷却した先に得られたジケトピロロピロール系化合物のアルカリ金属塩溶液を、少量ずつ添加した。この際、メタノール、酢酸および水からなる混合物の温度が常に−5℃以下の温度を保つように冷却しながら、且つ75℃のジケトピロロピロール系化合物のアルカリ金属塩の添加する速度を調整しながら、およそ120分にわたって少量ずつ添加した。アルカリ金属塩添加後、赤色の結晶が析出し、赤色の懸濁液が生成した。続いて、得られた赤色の懸濁液を5℃にて限外濾過装置で洗浄後、濾別し赤色ペーストを得た。このペーストを0℃に冷却したメタノール3,500部にて再分散し、メタノール濃度約90%の懸濁液とし、5℃にて3時間攪拌し、結晶転移を伴う粒子整粒および洗浄を行った。続いて、限外濾過機で濾別し、得られたジケトピロロピロール系化合物の水ペーストを、80℃にて24時間乾燥させ、粉砕することにより臭素化ジケトピロロピロール顔料150.8部を得た。
【0108】
以下、実施例または比較例に用いた顔料を列挙する。
・PR242:Clariant社製「Novoperm Scarlet 4RF」
・PR177−1:CINIC社製「Cinilex Red SR4C」
・PR177−2:CINIC社製「Cinilex Red SR4C」
・PR254−1:BASF社製「Irgazin Red L 3660 HD」
・PR254−2:BASF社製「Irgaphor Red S 3610 CF」
・PR269:山陽色素社製「Permanent Carmine 3810」
・PG36:トーヨーカラー社製「LIONOL GREEN 6YK」
・PG58:DIC社製「FASTOGEN Green A110」
・PY138:BASF社製「Paliotol Yellow K 0961 HD」
・PY150:LANXESS社製「Yellow Pigment E4GN」
・PY139:BASF製「Paliotol Yellow D 1819」
・PB15:6:トーヨーカラー社製「LIONOL BLUE ES」
・PV23:トーヨーカラー社製「LIONOGEN VIOLET FG-6240」
・PB15:3:トーヨーカラー社製「LIONOL BLUE FG-7351」
・PR122:DIC社製「FASTOGEN Super Magenta RGT」
・PV19:Clariant社製「Ink Jet Magenta E5B02 VP2984」
・PY74:BASF社製「Irgalite Yellow D 1245」
・PB7:Cabot社製「ELFTEX415 REGAL400R」
【0109】
[色素誘導体]
以下、実施例または比較例に用いた色素誘導体を表1A、1Bに列挙する。
【表1A】
【表1B】
【0110】
[溶剤]
実施例および比較例で用いた溶剤およびその記号を列挙する。
・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
・DEDG:ジエチレングリコールジエチルエーテル
・CBAc:ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート
【0111】
<混練による顔料組成物(以下、単に「顔料組成物」と略記する)の作製>
[実施例1−1]
(顔料組成物1の作製)アゾ系赤色顔料PR242(Clariant社製「Novoperm Scarlet 4RF」)120部、色素誘導体a10部、塩化ナトリウム1,500部、およびモノアセチン250部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、70℃で6時間混練した。この混合物を水10,000部に投入し、40±5℃に加熱しながらハイスピードミキサーで1時間攪拌してスラリー状とし、濾過後、40±5℃の水10,000部で洗浄し、塩化ナトリウムおよびモノアセチンを除き、90℃で乾燥して顔料組成物1を得た。
【0112】
[実施例1−2〜66、比較例1−1〜66]
(顔料組成物2〜132の作製)表2〜5に示す混練組成、混練条件および乾燥条件を変更する以外は、実施例1−1と同様にして顔料組成物2〜132を得た。但し、溶剤を含む樹脂溶液に関しては、適宜混練溶剤に置換して使用するか、減圧下80℃で乾燥させた固形樹脂を使用して、表2〜5の組成となるように実施した。
【0113】
(平均一次粒子径の測定)得られた顔料組成物の平均一次粒子径は、透過型電子顕微鏡(日本電子社製「JEM-1200EX」)を用い、10万倍での観察試料中の全顔料粒子の一次粒子径を計測してその平均値を用いた。なお、粒子形状が球状でない場合は、長径と短径を計測し、(長径+短径)/2により求められる値を粒子径とした。なお、以降の実施例および比較例の平均一次粒子径も上記方法により測定した。
【0114】
(残留溶剤の測定)
残留溶剤は、顔料組成物の固形分に対する本発明の水溶性有機溶剤の残留溶剤量をガスクロマトグラフィーにより定量し、固形分中の顔料の割合から、顔料100質量部当たりの水溶性有機溶剤の残留溶剤量を算出することにより求めた。
ガスクロマトグラフィーの条件を以下に示す。
分離機器:島津製作所社製 GC2010
カラム:DM-5MS (30m x 0.25mm x 0.25μm Film、Agilent Technologies)
キャリアガス:He
圧力:120.0kPa
全流量:50.0ml/min
カラム流量:1.77ml/min
線速度:49.0cm/sec
パージ流量:3.0ml/min
カラム温度:80℃で4分保持した後、16分で昇温し、320℃で5分保持
注入モード:Split−less Mode
注入量:1μl
【0115】
質量分析計の条件を以下に示す。
測定機器:島津製作所社製 GCMS-GP2010
インターフェイス温度:250℃
イオン源温度:200℃
測定モード:Scan Mode
測定範囲:m/z=30−500
測定時間:5〜20min
イベント時間:0.5sec
【0116】
(試料の調製方法)50mlのメスフラスコにサンプルを0.1g精秤し、テトラヒドロフランを加えて50mlに調整する。その後、超音波処理を15分間行い、0.20μmのメンブランフィルターにて濾過し、濾液を測定用試料とした。なお、以降の実施例および比較例の残留溶剤の測定も上記方法により測定した。
【0117】
実施例1−1〜66および比較例1−1〜66で得られた顔料組成物1〜132の平均一次粒子径および残留溶剤の結果を表2〜5に示す。
【0118】
【表2】
【0119】
【表3】
【0120】
【表4】
【0121】
【表5】
【0122】
<分散による顔料組成物の作製>
[実施例2−1]
(顔料組成物133の作製)下記に示す化合物を配合し、直径1.2mmのジルコニアビーズ100部を加えてペイントコンディショナーで3時間分散し、顔料組成物133を作製した。顔料組成物133中の顔料100質量部当たりのモノアセチン濃度は、0.05%であった。
・顔料組成物1: 6.5部
・色素誘導体a: 0.5部
・樹脂C: 3.0部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート:40.0部
【0123】
[実施例2−2〜17、比較例2−1〜17]
(顔料組成物134〜166の作製)表6に示す配合組成を変更した以外は、実施例2−1と同様にして顔料組成物134〜166を作製した。
【0124】
[実施例2−18]
(顔料組成物167の作製)下記に示す化合物を配合し、4cmの歯付ディスクを備えたディソルバー中で、80℃、7,000rpmで60分間撹拌し、顔料組成物167を作製した。顔料組成物167中の顔料100質量部当たりのモノアセチン濃度は、0.06%であった。
・顔料組成物35: 10.0部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート:40.0部
【0125】
[実施例2−19〜66、比較例2−18〜66]
(顔料組成物168〜264の作製)表7〜9に示す配合組成を変更した以外は、実施例2−18と同様にして顔料組成物168〜264を作製した。実施例2−18〜2−49、および比較例2−18〜2−49は、表に示す通り、色素誘導体および樹脂型分散剤を加えない顔料組成物である。また、実施例2−50〜2−66、および比較例2−50〜2−66は、表に示す通り、色素誘導体を加えない顔料組成物である。
【0126】
(顔料組成物の評価)
本発明の顔料組成物の性能を評価するために、得られた組成物の粘度をB型粘度計(25℃)で、ヘイズ値をヘイズメーター(光透過率20%)で測定し、顔料組成物の性能を評価した。初期粘度およびヘイズ値は、分散後1日室温に放置した後に、経時粘度は1週間40℃に放置した後に其々測定を行った。粘度安定性は、初期粘度と経時粘度の差が±10%以内を○、±10%超えを×とした。結果を表6〜9に示す。
【0127】
【表6】
【0128】
【表7】
【0129】
【表8】
【0130】
【表9】
【0131】
表6〜9の結果より、本発明の実施例は比較例に比して、いずれも優れた粘度安定性を示すことがわかる。また、ヘイズ値においても、本発明の実施例は、比較例に比して値が小さく透明性に優れていることがわかる。これらの結果より、顔料組成物中の固形成分が凝集せずに、良好な分散性を有していることが示唆される。
【0132】
以下、具体的な用途別の実施例を説明するが、本発明の顔料組成物の用途は以下の用途に限定されるものではない。
【0133】
≪カラーフィルタ用インキ≫
次に、カラーフィルタ用インキに好適な顔料組成物の製造例について説明する。なお、カラーフィルタ用インキ以外の用途にも好適に適用できる。
【0134】
<混練による顔料組成物の作製>
[実施例3−1]
(顔料組成物265の作製)アゾ系赤色顔料PR242(Clariant社製「Novoperm Scarlet 4RF」)90部、色素誘導体a10部、塩化ナトリウム1,000部、およびトリアセチン170部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、70℃で10時間混練した。この混合物を水10,000部に投入し、約40℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよび水溶性有機溶剤を除き、減圧下40℃で乾燥して顔料組成物265を得た。
【0135】
[実施例3−2〜60、比較例3−1〜60]
(顔料組成物266〜384の作製)表10〜12に示す混練組成に変更する以外は、実施例3−1と同様にして顔料組成物266〜384を得た。但し、溶剤を含む樹脂溶液に関しては、適宜、混練溶剤である水溶性有機溶剤に置換して使用するか、減圧下80℃で乾燥させた固形樹脂を使用し、表10〜12の組成とした。
【0136】
実施例3−1〜66および比較例3−1〜60で得られた顔料組成物265〜384の平均一次粒子径および残留溶剤の結果を表10〜12に示す。
【0137】
【表10】
【0138】
【表11】
【0139】
【表12】
【0140】
<分散による顔料組成物の作製>
[実施例4−1]
(顔料組成物385の作製)下記に示す化合物を配合し、直径1.2mmのジルコニアビーズ100部を加えペイントコンディショナーで3時間分散し、顔料組成物385を作製した。顔料組成物385中の顔料100質量部当たりのトリアセチン濃度は、0.25%であった。
・顔料組成物265: 11.0部
・樹脂C: 3.85部
・樹脂AF: 7.15部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート:78.0部
【0141】
[実施例4−2〜20、比較例4−1〜20]
(顔料組成物386〜424の作製)表13に示す配合組成を変更した以外は、実施例4−1と同様にして顔料組成物386〜424を作製した。
【0142】
[実施例4−21]
(顔料組成物425の作製)下記に示す化合物を配合し、4cmの歯付ディスクを備えたディソルバー中で、70℃、5000rpmで60分間撹拌し、顔料組成物425を作製した。顔料組成物425中の顔料100質量部当たりのトリアセチン濃度は、0.28%であった。
・顔料組成物305: 22.0部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート:78.0部
【0143】
[実施例4−22〜60、比較例4−21〜60]
(顔料組成物426〜504の作製)表14〜15に示す配合組成を変更した以外は、実施例4−21と同様にして顔料組成物426〜504を作製した。
【0144】
(顔料組成物の評価)本発明の顔料組成物の性能を評価するために、得られた組成物の粘度をB型粘度計(25℃)で、ヘイズをヘイズメーター(光透過率20%)で測定し、初期粘度およびヘイズで顔料組成物の性能を評価した。初期粘度およびヘイズは分散後1日室温で放置後に測定、経時粘度は1週間40℃に放置後測定を行った。粘度安定性は初期粘度と経時粘度の差が±10%以内を○、±10%超えを×とした。結果を表13〜15に示す。
【0145】
【表13】
【0146】
【表14】
【0147】
【表15】
【0148】
表13〜15の結果より、本発明の実施例は比較例に比して、いずれも優れた粘度安定性を示すことがわかる。また、ヘイズ値においても、本発明の実施例は、比較例に比して値が小さく透明性に優れていることがわかる。これは、顔料組成物中の固形成分が凝集せずに、良好な分散性を有することを示唆するものである。
【0149】
<感光性の顔料組成物の作製方法>
[実施例5−1]
(顔料組成物505の作製)下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルターで濾過し、赤色の顔料組成物505を作製した。
・顔料組成物385、387: 51.0部
・樹脂AF溶液: 1.0部
・活性エネルギー線硬化性単量体: 4.0部
(新中村化学社製「NKエステルATMPT」 トリメチロールプロパントリアクリレート)
・活性エネルギー線重合性開始剤: 3.4部
(BASF社製「Irgacure907」 2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン)
・増感剤: 0.4部
(保土谷化学工業社製「EAB-F」 4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン)
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート: 40.2部
【0150】
[実施例5−2〜7、5−13〜19、5−25〜31、比較例5−1〜7、5−13〜19、5−25〜31]
(顔料組成物506〜511、529〜535、553〜559、517〜523、541〜547、565〜571の作製)表16〜18に示す配合組成を変更した以外は、実施例5−1と同様にして赤色の組成顔料組成物506〜511、529〜535、553〜559、517〜523、541〜547、565〜571を作製した。
【0151】
[実施例5−8]
(顔料組成物512の作製)下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルターで濾過し、緑色の顔料組成物512を作製した。
・顔料組成物394、399: 52.0部
・活性エネルギー線硬化性単量体: 4.8部
(新中村化学社製「NKエステルATMPT」 トリメチロールプロパントリアクリレート)
・活性エネルギー線重合性開始剤: 2.8部
(BASF社製「Irgacure907」 2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン)
・増感剤: 0.2部
(保土谷化学工業社製「EAB-F」 4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン)
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート: 40.2部
【0152】
[実施例5−9、10、5−20〜22、5−32〜34、比較例5−8〜10、5−20〜22、5−32〜34]
(顔料組成物513、514、536〜538、560〜562、524〜526、548〜550、572〜574の作製)表16〜18に示す配合組成を変更した以外は、実施例5−8と同様にして緑色の顔料組成物513、514、536〜538、560〜562、524〜526、548〜550、572〜574を作製した。
【0153】
[実施例5−11]
(顔料組成物515の作製)下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルターで濾過し、青色の顔料組成物515を作製した。
・顔料組成物401、404:42.0部
・樹脂AF溶液:10.0部
・活性エネルギー線硬化性単量体:5.6部
(新中村化学社製「NKエステルATMPT」 トリメチロールプロパントリアクリレート)
・活性エネルギー線重合性開始剤:2.0部
(BASF社製「Irgacure907」」 2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン)
・増感剤: 0.2部
(保土谷化学工業社製「EAB-F」 4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン)
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート: 40.2部
【0154】
[実施例5−12、23、24、35、36、比較例5−11、12、23、24、35、36]
(顔料組成物516、539、540、563、564、527、528、551、552、575、576の作製)表16〜18に示す配合組成を変更した以外は、実施例5−11と同様にして青色の顔料組成物516、539、540、563、564、527、528、551、552、575、576を作製した。
【0155】
次に、カラーフィルタ用顔料組成物塗布基板のコントラスト比の測定法について説明する。
カラーフィルタ用の顔料組成物を塗布した基板を2枚の偏光板の間に挟み、一方の偏光板側から液晶ディスプレー用バックライト・ユニットを用いて光を照射する。バックライト・ユニットから出た光は、1枚目の偏光板を通過して偏光され、次いでカラーフィルタ用顔料組成物塗布基板を通過し2枚目の偏光板に到達する。一対の偏光板の透過軸が互いに平行であれば、光は2枚目の偏光板を透過するが、一対の偏光板の透過軸が互いに直交している場合には光は2枚目の偏光板により遮断される。しかし、1枚目の偏光板によって偏光された光が、カラーフィルタ用顔料組成物塗布基板を通過するときに、顔料粒子による散乱等が起こり偏光面の一部にずれを生じると、一対の偏光板の透過軸が平行に配置されているときは2枚目の偏光板を透過する光量が減り、一対の偏向板の透過軸が直交に配置されているときは2枚目の偏光板を光の一部が透過する。この透過光を偏光板上の輝度として測定し、偏光板の透過軸が平行配置の輝度と、偏光板の透過軸が直交配置の輝度との比をコントラスト比とする。
【0156】
コントラスト比=(一対の偏光板の透過軸が平行のときの出射光の輝度)/(一対の偏光板の透過軸が直交のときの出射光の輝度)
カラーフィルタ用顔料組成物塗布膜中の顔料により散乱が起こると、平行のときの輝度が低下し、且つ直交のときの輝度が増加するため、コントラスト比が低くなる。
【0157】
なお、輝度測定には、色彩輝度計(トプコン社製「BM−5A」)および偏光板(日東電工社製「NPF-G1220DUN」)を用いた。測定は、2゜視野の条件とし、不要光を遮断するために、測定部分に1cm角の孔を開けた黒色のマスクを当てて行った。カラーフィルタ用顔料組成物塗布基板の厚みは、実施例および比較例ともに一定とした。
【0158】
(コントラスト比の測定サンプル)実施例および比較例で得られたカラーフィルタ用顔料組成物を、100mm×100mm、0.7mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて500rpm、1000rpm、1500rpmの回転数で塗布することにより、膜厚が異なる3種の塗布基板を得た。カラーフィルタ用顔料組成物塗布基板を、70℃で20分乾燥後、超高圧水銀ランプを用いて積算光量150mJで紫外線露光を行い、230℃で1時間加熱した後に、放冷を行い、コントラスト比を測定した。次いで、塗膜のC光源での色度(Y,x,y)を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用いて測定した。3組のコントラスト比および色度測定結果から、カラーフィルタ用顔料組成物塗布基板について青色塗膜についてはy=0.14、緑色塗膜についてはy=0.60、赤色塗膜についてはx=0.64におけるコントラスト比を、それぞれ近似法を用いて求めた。
【0159】
【表16】
【0160】
【表17】
【0161】
【表18】
【0162】
実施例5−1〜36で得られたカラーフィルタ用顔料組成物は、それぞれ比較例5−1〜36で得られたものに比べて優れたコントラスト特性を有していることを確認した。
【0163】
(カラーフィルタの製造例)本発明の赤色の顔料組成物530と、緑色の顔料組成物537および青色の顔料組成物540を用いて、基板上にスピンコートにより乾燥膜厚が1.7μmとなるように塗布し、乾燥した。そして、塗膜と非接触状態で設けられた所定のパターンを有するマスクを通して紫外線露光を行い、その後、スプレーによりアルカリ現像液を噴霧して未硬化部を除去して所望のパターンを形成した後、230℃にて1時間加熱した。同様の操作を、緑色、青色についても繰り返して行い、カラーフィルタを製造し、RGB3色カラーフィルタを作製した。得られたカラーフィルタは、明度が高く、また、耐熱性に優れていることを確認した。
【0164】
≪インクジェット用インキ≫
次に、インクジェット用インキに好適な顔料組成物の製造例について説明する。なお、インクジェット用インキ以外の用途にも好適に適用できる。
実施例および比較例で用いた熱反応性化合物およびその記号を以下に示す。
・MX−43:三和ケミカル社製「ニカラックMX-43」
・SB−401:三和ケミカル社製「ニカラックSB-401」
【0165】
<混練による顔料組成物の作製>
[実施例6−1]
(顔料組成物577の作製)PY150(LANXESS社製「Yellow Pigment E4GN」)100部、塩化ナトリウム500部、樹脂E66.5部および2−エチル−1,3−ヘキサンジオール113.5部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、120℃で4時間混練した。この混合物を水10,000部に投入し、約40℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよび水溶性有機溶剤を除き、減圧下40℃で乾燥して顔料組成物577を得た。
【0166】
[実施例6−2〜10、比較例6−1〜10]
(顔料組成物578〜596の作製)表19に示す混練組成、混練条件を変更する以外は、実施例6−1と同様にして顔料組成物578〜596を得た。但し、溶剤を含む樹脂溶液に関しては、適宜混練溶剤に置換して使用するか、減圧下80℃で乾燥させた固形樹脂を使用し表19の組成となるようにした。
【0167】
実施例6−1〜10、比較例6−1〜10で得られた顔料組成物577〜596の平均一次粒子径および残留溶剤の結果を表19に示す。
【0168】
【表19】
【0169】
<混練による顔料組成物の作製>
[実施例7−1]
(顔料組成物597の作製)下記に示す化合物を配合し、4cmの歯付ディスクを備えたディソルバー中で、60℃、5,000rpmで60分間撹拌した後、メンブランフィルターで加圧濾過し、顔料濃度13%の顔料組成物597を得た。顔料組成物597中の顔料100質量部当たりの2−エチル−1,3−ヘキサンジオール濃度は、0.24%であった。
・顔料組成物577: 166.5部
・SB−401: 40部
・CBAc: 320部
【0170】
[実施例7−2〜10、比較例7−1〜10]
(顔料組成物598〜616の作製)表20に示す配合組成を変更した以外は、実施例7−1と同様にして顔料組成物598〜616を作製した。
【0171】
実施例7−1〜10および比較例7−1〜10で得られた顔料組成物の粘度および流動性、保存安定性、ヘイズを以下の方法で評価した。また、実施例7−1〜10および比較例7−1〜10で得られた顔料組成物を、4〜10KHzの周波数変化が可能なピエゾヘッドを有するインクジェットプリンターで吐出し、下記の方法で吐出安定性を評価した。
【0172】
(粘度)動的粘弾性測定装置により、ずり速度100(1/s)の粘度(η:mPa・s)を測定し、以下の基準で評価した。
○:η<40
△:40≦η<50
×:50≦η
【0173】
(流動性)動的粘弾性測定装置により、ずり速度10(1/s)の粘度(ηa:mPa・s)を測定し、先に測定したずり速度100(1/s)の粘度(η:mPa・s)との比ηa/ηを求め、以下の基準で流動性を評価した。
○:0.9≦ηa/η<1.5
△:1.5≦ηa/η<2.0
×:2.0≦ηa/η
【0174】
(保存安定性)45℃のオーブンで、7日間加熱した後の粘度を測定した。初期粘度および経時粘度の値から、以下の式で経時粘度変化率を算出した。
[経時粘度変化率]=|([初期粘度]−[経時粘度])/[初期粘度]|×100
また、以下の基準で経時粘度変化率を評価した。
○:経時粘度変化率が10%以内
△:経時粘度変化率が10%以上30%以内
×:経時粘度変化率が30%以上
【0175】
(ヘイズ値)スピンコーターを用い、1500rpmにてガラスに塗工した基板を、ホットプレートにて100℃3分間乾燥し、塗工面のヘイズをヘイズメーター(日本電色工業社製)にて測定し、以下の基準で評価した。
○:[ヘイズ値]<3
△:3≦[ヘイズ値]<4.5
×:[ヘイズ値]≧4.5
【0176】
(耐薬品性)塗膜を形成したガラス基板をN−メチルピロリドンに浸漬し、浸漬前後の塗膜の色変化△Eを測定した。
○:△E<2
△:△E<4
×:△E≧4
【0177】
(吐出安定性)印字状態を目視で観察し、以下の基準で吐出安定性を評価した。
○:間欠5分後ノズル抜けが5%以下である。
△:間欠5分後ノズル抜けが10%以下である。
×:間欠5分後ノズル抜けが50%以上である。
【0178】
【表20】
【0179】
表20から明らかなように、本発明の顔料組成物は、高い耐薬品性(2.0以下)を維持したまま、粘度、流動性、保存安定性、吐出安定性およびヘイズ値に優れることがわかる。
【0180】
≪磁気記録塗料≫
次に、磁気記録塗料に好適な顔料組成物の製造例について説明する。なお、磁気記録塗料以外の用途にも好適に適用できる。
【0181】
<混練による顔料組成物の作製>
[実施例8−1]
(顔料組成物617の作製)カーボンブラックA(平均一次粒子径17nm)100部、色素誘導体f5部、バイロンUR8300を38部、塩化ナトリウム1,000部、およびモノアセチン180部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、65℃で1時間混練した。この混合物を水100,000部に投入し、約40℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよび水溶性溶剤を除き、減圧下40℃で乾燥して顔料組成物617を得た。
【0182】
[実施例8−2〜9、比較例8−1〜9]
(顔料組成物618〜634の作製)表21に示す混練組成、混練条件を変更する以外は、実施例8−1と同様にして顔料組成物618〜634を得た。但し、溶剤を含む樹脂溶液に関しては、適宜混練溶剤に置換して使用し表21の組成となるように実施した。
【0183】
実施例8−1〜10、比較例8−1〜10で得られた顔料組成物617〜634の平均一次粒子径および残留溶剤の結果を表21に示す。
【0184】
【表21】
【0185】
<バック層形成用の顔料組成物の作製>
[実施例9−1]
(顔料組成物635の作製)下記に示す化合物を配合し、4cmの歯付ディスクを備えたディソルバー中で、40℃、5,000rpmで60分間撹拌し、5μmのフィルターで濾過して顔料組成物635を作製した。顔料組成物635中の顔料100質量部当たりのモノアセチン濃度は、0.25%であった。
・顔料組成物617: 138部
・70%湿潤硝化綿(SNPEジャパン社製「HIG-1」):81部
・シクロヘキサノン: 68部
・トルエン: 250部
・メチルエチルケトン: 250部
【0186】
[実施例9−2〜6、比較例9−1〜6]
(顔料組成物618〜622、626〜631)表22に示す配合組成を変更した以外は、実施例9−1と同様にして顔料組成物618〜622、626〜631を作製した。
【0187】
<非磁性層用の顔料組成物の作製>
[実施例9−7]
(顔料組成物641の作製)下記に示す化合物を配合し、4cmの歯付ディスクを備えたディソルバー中で、40℃、5,000rpmで60分間撹拌し、5μmのフィルターで濾過して顔料組成物635を作製した。
・顔料組成物623: 128部
・シクロヘキサノン: 60部
・トルエン: 60部
・メチルエチルケトン: 60部
【0188】
[実施例9−8、9、比較例9−7〜9]
(顔料組成物642、643、650〜652)表22に示す配合組成を変更した以外は、実施例9−7と同様にして顔料組成物642、643、650〜652を作製した。
【0189】
(顔料組成物の評価)本発明の顔料組成物の性能を評価するために、得られた組成物の粘度をB型粘度計(25℃)で、ヘイズをヘイズメーター(光透過率20%)で測定し、初期粘度およびヘイズで顔料組成物の性能を評価した。初期粘度およびヘイズ値は、分散後1日室温で放置した後に測定、経時粘度は1週間40℃に放置した後に測定を行った。粘度安定性は初期粘度と経時粘度の差が±10%以内を○、±10%超えを×とした。結果を表22に示す。
【0190】
【表22】
【0191】
<磁性層の形成>
・メタル磁性粉(比表面積50m/g、保磁力1,500Oe):100部
・塩化ビニル樹脂(日本ゼオン社製「MR-110」):10部
・ポリウレタン樹脂(東洋紡績社製「UR−8300」):20部
・α−アルミナ(粒子径:0.2μ): 3部
・カーボンブラック(コロンビヤンカーボン社製「コンダクテックスSC」):5部
・ステアリン酸: 1部
・ステアリン酸ブチル:1部
・シクロヘキサノン: 60部
・トルエン: 120部
・メチルエチルケトン:120部
上記組成物を1mm径のガラスビーズを充填したサンドミルで分散した後に、ポリイソシアネート(日本ポリウレタン社製「コロネートL」)を5部加え、5μのフィルターで濾過して磁性層形成用塗料組成物を得た。該磁性層形成用塗料組成物を9μ厚のポリエチレンテレフタラート支持体上に塗布、配向、乾燥後にカレンダー処理による鏡面加工を行い、1.5μ厚の磁性層を形成した。
【0192】
<バック層の形成>
[実施例10−1]顔料組成物635を100質量部に対して、顔料組成物638を3部混合してバック層形成用塗料組成物(1)を調製した。得られたバック層形成用塗料組成物(1)100質量部に対してポリイソシアネート(日本ポリウレタン社製「コロネートL」)を2部混合し、5μmのフィルターで濾過してバック層形成用塗料組成物(2)を得た。これを上記磁性層形成後の支持体における磁性層と反対面に塗布、乾燥して1μm厚のバック層を形成した。その後、60℃で24時間硬化促進し、1/2インチ幅に裁断して磁気テープを作製した。
【0193】
[実施例10−2]顔料組成物635を顔料組成物636に、顔料組成物638を顔料組成物639に変更した以外は、実施例10−1と同じ方法にて磁気テープを作製した。
【0194】
[実施例10−3]顔料組成物635を顔料組成物637に、顔料組成物638を顔料組成物640に変更した以外は、実施例10−1と同じ方法にて磁気テープを作製した。
【0195】
[比較例10−1]顔料組成物635を顔料組成物644、顔料組成物638を顔料組成物647に変更した以外は、実施例10−1と同じ方法にて磁気テープを作製した。
【0196】
[比較例10−2]顔料組成物635を顔料組成物645、顔料組成物638を顔料組成物648に変更した以外は、実施例10−1と同じ方法にて磁気テープを作製した。
【0197】
[比較例10−3]顔料組成物635を顔料組成物646、顔料組成物638を顔料組成物649に変更した以外は、実施例10−1と同じ方法にて磁気テープを作製した。
【0198】
<非磁性層の形成>
[非磁性層形成用塗料組成物(1)]
・α−酸化鉄(平均長軸径0.10μm、BET値:55m/g):100部
・塩化ビニル樹脂(日本ゼオン社製「MR110」): 19部
・ポリウレタン樹脂(東洋紡績社製「バイロンUR8300」):8部
・ミリスチン酸: 1部
・ステアリン酸ブチル: 1部
・シクロヘキサノン: 60部
・トルエン: 60部
・メチルエチルケトン: 14部
上記組成物を3本ロールミルで分散し、20μmのフィルターで濾過して非磁性層形成用塗料組成物(1)を得た。
【0199】
[実施例10−4]
非磁性層形成用塗料組成物(1)100質量部に対して顔料組成物641を70部混合して非磁性層形成用塗料組成物(2)を調製した。得られた非磁性層形成用塗料組成物(2)100質量部に対してポリイソシアネート(日本ポリウレタン社製「コロネートL」)を2部加え、5μmのフィルターで濾過をして得られた非磁性層用塗料組成物(3)を9μm厚のポリエチレンテレフタラート支持体上に塗布、乾燥後、カレンダー処理による鏡面加工を行い1.5μm厚の非磁性層を形成した。
【0200】
[実施例10−5]顔料組成物641を顔料組成物642に変更した以外は、実施例10−4と同じ方法にて非磁性層を形成した。
【0201】
[実施例10−6]顔料組成物641を顔料組成物643に変更した以外は、実施例10−4と同じ方法にて非磁性層を形成した。
【0202】
[比較例10−4]顔料組成物641を顔料組成物650に変更した以外は、実施例10−4と同じ方法にて非磁性層を形成した。
【0203】
[比較例10−5]顔料組成物641を顔料組成物651に変更した以外は、実施例10−4と同じ方法にて非磁性層を形成した。
【0204】
[比較例10−6]顔料組成物641を顔料組成物652に変更した以外は、実施例10−4と同じ方法にて非磁性層を形成した。
【0205】
以上の実施例10−1〜6、比較例10−1〜6で作製した媒体について、以下に示す方法で評価した。
【0206】
(中心線平均粗さ)バック層および非磁性層の表面を触針式表面粗さ計(触針径1μm)によりJIS−B−0601−1982に基づきカットオフ値0.08で測定し、中心線平均粗さRaを求めた。Raは小さいほど平滑であることを示す。また、Raについては塗料組成物作製直後に塗布媒体を作製した塗膜と塗料組成物を40℃1ケ月保存した後塗布媒体を作製した塗膜のそれぞれについて測定した。
【0207】
(粗大粒子個数)像解析装置(SEIKO社製「SV-250」)を用いて、1mm角の視野における塗膜中の1μm以上の粒子の数を測定し、10視野の積算値を求めて粗大粒子個数とした。粗大粒子は少ないほど分散状態が良好であることを示す。また、粗大粒子個数については、塗料組成物作製直後に塗布媒体を作製した塗膜と塗料組成物を40℃1ヶ月保存した後の塗布媒体を作製した塗膜のそれぞれについて測定した。
以上の評価結果を表23にまとめた。表23から明らかなように、本発明によって磁気記録媒体用組成物の分散性、流動性が大きく向上し、40℃で1ケ月保管した後においても作製直後と同等の塗料流動性、塗膜平滑性が得られており、優れた保存安定性を示した。
【0208】
【表23】
【0209】
≪積層体≫
実施例および比較例で用いた素材を以下に示す。
(顔料)
・Sb:日産化学工業社製「サンエポックEFR-6N」(平均一次粒子径:20nm)
・ZrO:日本電工社製「PCS-60」(平均一次粒子径:20nm)
・TiO:石原産業社製「TTO-51(A)」(平均一次粒子径:20nm)
・ZnO:堺化学工業社製「FINEX-50」(平均一次粒子径:20nm)
・SiO:日本アエロジル社製「AEROSIL50」(平均一次粒子径:50nm)
・Al:日本アエロジル社製「Aluminium Oxide C」(平均一次粒径:13nm)
(溶剤)
・MIBK:メチルイソブチルケトン
・メトブタ:3−メトキシ−1−ブタノール
・PGMAc:プロピレングリコールモノメチルエーテル
(光硬化性化合物)
・光硬化性化合物1:共栄社化学社製「UA-306T」
・光硬化性化合物2:日本化薬社製「KAYARAD DPHA」
(光重合性開始剤)
・光重合開始剤:BASF社製「Irgacure184」
【0210】
<混練による顔料組成物の作製>
[実施例11−1]
(顔料組成物653の作製)ZrO(日本電工社製「PCS-60」)150部、塩化ナトリウム500部、樹脂AG50.0部および2モノアセチン300部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、120℃で4時間混練した。この混合物を水10,000部に投入し、約40℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよび溶剤を除き、減圧下40℃で乾燥して顔料組成物653を得た。
【0211】
[実施例11−2〜6、比較例11−1〜6]
(顔料組成物654〜664の作製)表24に示す混練組成を変更する以外は、実施例11−1と同様にして顔料組成物654〜664を得た。但し、樹脂に関しては、適宜混練溶剤に置換して使用するか、減圧下80℃で乾燥させた固形樹脂を使用し表24の組成となるように実施した。
【0212】
実施例11−1〜6、比較例11−1〜6で得られた顔料組成物653〜664の平均一次粒子径および残留溶剤の結果を表24に示す。
【0213】
【表24】
【0214】
<分散による顔料組成物の作製>
[実施例12−1]
(顔料組成物665の作製)下記に示す化合物を配合し、4cmの歯付ディスクを備えたディソルバー中で、50℃、5,000rpmで60分間撹拌して顔料組成物665を作製した。
・顔料組成物653:100部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):75部
・3−メトキシブタノール(メトブタ):75部
【0215】
[実施例12−2〜6、比較例12−1〜6]
(顔料組成物666〜676)表25に示す配合組成を変更した以外は、実施例12−1と同様にして顔料組成物666〜676を作製した。
【0216】
【表25】
【0217】
<感光性の顔料組成物の作製方法>
【0218】
[実施例13−1〜6、比較例13−1〜6]
(顔料組成物677〜698の作製)上記で調整した顔料組成物を用いて、表26に示す組成の金属酸化物組成物を調製した(配合量は固形分量を示す)。得られた金属酸化物組成物を、100μm厚の易接着処理PETフィルム(東洋紡社製「コスモシャインA-4100」)に、バーコーターで、乾燥後の膜厚が5μmになるように塗工した後、メタルハライドランプで400mJ/cmの紫外線を照射し、硬化膜(ハードコート層)を形成した。得られた硬化膜について、下記の方法で屈折率、耐擦傷性、鉛筆硬度、透明性(ヘイズ値)、耐光性、および表面抵抗を評価した。その結果を表26に示す。
【0219】
【表26】
【0220】
<積層体の作製>
【0221】
(低屈折塗料液の作製)1,2,9,10−テトラアクリロイルオキシ−4,4,5,5,6,6,7,7−オクタフルオロデカン50質量部、シリカゾル30%分散液(日産化学工業社製MEKST)120質量部、2’,2’−ビス((メタ)アクリロイルオキシメチル)プロピオン酸(2−ヒドロキシ)−4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,11―ノナデカフルオロウンデシル10質量部、ブチルアルコール900質量部、光重合開始剤(日本化薬社製KAYACURE BMS)5質量部を混合し、低屈折塗料液を調整した。
【0222】
[実施例14−1〜6]
(顔料組成物699〜704の作製)実施例12−1〜6の顔料組成物を用い、表27に示す配合による組成の顔料組成物を調整した(配合量は固形分量を示す)。この顔料物組成物を、100μm厚の易接着処理PETフィルム(易接着処理層の屈折率=1.60)の易接着処理面に、バーコーターを用いて乾燥膜厚で6μmとなるよう塗布した。得られた塗布層を、100℃1分で乾燥した後、メタルハライドランプで400mJ/cmの紫外線を照射した。得られた硬化膜上に更に、上記低屈折塗料液をスピンコーターにて、乾燥膜厚でλ/4を示す光の波長が550nm程度になるように層の厚さを調整して塗布した。得られた塗布層を、100℃1分で乾燥した後、メタルハライドランプで400mJ/cmの紫外線を照射し、積層体を得た。
得られた積層体について、下記の方法で硬化膜の屈折率を測定するとともに、硬化膜の耐擦傷性、鉛筆硬度、透明性(ヘイズ)、屈折率、反射干渉縞を評価した。その結果を表27に示す。
【0223】
【表27】
・基材:100μm厚の易接着処理PETフィルム(東洋紡社製「コスモシャインA−4100」、易接着処理面(屈折率1.60)に塗工)
【0224】
(評価方法)
(1)屈折率
得られた硬化皮膜の屈折率を、アタゴ社製アッベ屈折率計を用いて測定した。
(2)耐擦傷性
塗工物を学振試験機にセットし、スチールウールのNo.0000を用いて、荷重250gで10回学振させた。取り出した塗工物について、キズのつき具合を以下の5段階の目視評価に従って判断した。数値が大きいほど、硬化膜の耐擦傷性が良好であることを示す。
5:キズが全くない
4:僅かにキズが付いている
3:キズは付いているが、基材は見えていない
2:キズが付き、一部硬化膜が剥がれている
1:硬化膜が剥がれてしまい、基材が剥き出しの状態
(3)鉛筆硬度
JIS−K5600に準拠し、鉛筆硬度試験機(HEIDON社製「Scratching Tester HEIDON-14」)を用い、鉛筆の芯の硬さを種々変えて、荷重500gにて5回試験をした。5回中、1回も傷がつかない、もしくは1回のみ傷が付く時の芯の硬さを、その硬化膜の鉛筆硬度とした。実用的な要求物性を考慮して、硬化膜の鉛筆硬度を以下のように判定した。
A:2H以上
B:1H以上
C:1Hより低い
(4)透明性(Haze値)
得られた塗工物における濁度(Haze値)を、Hazeメーターを用いて測定した。
(5)反射干渉縞
得られた硬化膜の反射干渉縞を、以下の基準に従い目視で評価した。
A:反射干渉縞が観察できない
D:反射干渉縞が観察できる
【0225】
≪フレキソ/グラビアインキ≫
次に、フレキソ/グラビアインキに好適な顔料組成物の製造例について説明する。なお、フレキソ/グラビアインキ以外の用途にも好適に適用できる。
【0226】
<混練による顔料組成物の作製>
[実施例15−1]
(顔料組成物705の作製)PB15:4(トーヨーカラー社製「LIONOL BLUE 7358G」)130部、塩化ナトリウム400部、樹脂AI 120部、CAP樹脂(イーストマンケミカル社製「CAP-504-0.2」)5部、および2−エチル−1,3−ヘキサンジオール350部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、120℃で3時間混練した。この混合物を水10,000部に投入し、約40℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよび溶剤を除き、減圧下40℃で乾燥して顔料組成物705を得た。
【0227】
[実施例15−2、比較例15−1、2]
(顔料組成物706〜708の作製)表28に示す混練組成、混練条件を変更する以外は、実施例15−1と同様にして顔料組成物706〜708を得た。但し、溶剤を含む樹脂溶液に関しては、適宜混練溶剤に置換して使用するか、減圧下80℃で乾燥させた固形樹脂を使用して表28の組成となるようにした。
【0228】
実施例15−1、2、比較例15−1、2で得られた顔料組成物705〜708の平均一次粒子径および残留溶剤の結果を表28に示す。
【0229】
【表28】
【0230】
<分散による顔料組成物の作製>
[実施例16−1]
(顔料組成物709の作製)下記に示す化合物を配合し、4cmの歯付ディスクを備えたディソルバー中で、50℃、3,000rpmで60分間撹拌した後、メンブランフィルターで加圧濾過し、固形分濃度26%の顔料組成物709を得た。顔料組成物709中の顔料100質量部当たりの2−エチル−1,3−ヘキサンジオール濃度は、0.32%であった。
・顔料組成物705: 25.5部
・ポリエチレンワックス:0.5部
・酢酸エチル:14.0部
・n−プロピルアセテート:24.0部
・イソプロパノール:36.0部
【0231】
[実施例16−2、比較例16−1、2]
(顔料組成物710〜712の作製)表29に示す配合組成を変更した以外は、実施例16−1と同様にして顔料組成物710〜712を作製した。
【0232】
得られた印刷インキは、フレキソ印刷で評価をする場合は、イソプロピルアルコール単独で希釈し、またグラビア印刷で評価をする場合は、酢酸エチル/イソプロピルアルコール=70/30で希釈を行った。
【0233】
フィルムは、コロナ処理二軸延伸ポリプロピレンフィルム(東洋紡績社製P−2161を使用、以下OPPと記す)、ポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡績社製E5100、以下PETと記す)、ナイロンフィルム(東洋紡績社製N−1102、以下Nyと記す)を使用した。
【0234】
評価は、インキの流動安定性、インキのテープ接着性、耐ブロッキング性、耐ボイル性および耐レトルト性を評価した。結果を表29に示す。
【0235】
(インキの流動安定性)
A:流動性が良く、乾燥インキ皮膜の光沢も良好
B:流動性が悪く、乾燥インキ皮膜の光沢も低下
【0236】
(テープ接着性)OPP、PET、Nyフィルムにインキを塗布、乾燥後、セロハンテープを圧着し、その後テープを剥がす。インキ面の剥離状態を観察した。
【0237】
(耐ブロッキング性)OPPフィルム印刷物の印刷面と、OPPフィルムのコロナ放電処理面とを重ね合わせ、3kg/cm2 の荷重をかけて、温度40℃で1日放置した。その後、インキ面とフィルム面をはがし、インキ被膜のフィルム面への移行を評価した。
【0238】
(耐ボイル適性)PET、Ny印刷物に、イソシアネート系のアンカーコート剤を塗布後、押出ラミネート機により溶融ポリエチレンを厚さ30μmで積層し、ラミネート加工物を得た。ラミネート加工物を製袋し、内部に水/油/酢=1/1/1の混合物を入れて密封後、90℃/30分間、熱水中で加熱し、外観のラミ浮きの有無から耐ボイル適性を判断した。
A:全くラミ浮きのないもの。
B:一部もしくは全面にデラミネーションが生じたもの。
【0239】
(耐レトルト適性)PET、Ny印刷物に、イソシアネート系の接着剤を3g/m塗布した後、ドライラミネート機によって厚さ60μmのポリエチレンフィルムを積層し、ラミネート加工物を得た。このラミネート加工物を製袋し、内部に水/油の混合物を入れて密封後、120℃/30分間のレトルト処理を行い、外観のラミ浮きの有無から耐レトルト適性を判断した。
A:全くラミ浮きのないもの。
B:一部もしくは全面にデラミネーションが生じたもの
【0240】
【表29】
【0241】
表29から明らかなように、本発明の顔料組成物は、各特性において優れていることが明らかとなった。
【0242】
<r3経由の顔料組成物の作製>
[実施例17−1]
(顔料組成物713の作製)アゾ系赤色顔料PR242(Clariant社製「Novoperm Scarlet 4RF」)95部、色素誘導体a5部、樹脂B35部、樹脂AF65部、塩化ナトリウム1,000部、およびトリアセチン70部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、70℃で10時間混練した。この混合物を水10,000部に投入し、40±5℃に加熱しながらハイスピードミキサーで1時間攪拌してスラリー状とし、濾過後、40±5℃の水10,000部で洗浄した。ウェットケーキをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート709部に投入し、25℃で1時間混合撹拌させた。溶液中の水を40℃にて減圧留去し、固形分濃度22%の顔料組成物713を得た。
【0243】
[実施例17−2〜20、比較例17−1〜20]
(顔料組成物714〜752の作製)表30A、表30Bに示す混練組成に変更する以外は、実施例17−1と同様にして顔料組成物714〜752を得た。但し、溶剤を含む樹脂溶液に関しては、適宜、混練溶剤である水溶性有機溶剤に置換して使用するか、減圧下80℃で乾燥させた固形樹脂を使用し、表30A、表30Bの組成とした。
【0244】
【表30A】
【0245】
【表30B】
【0246】
表30A、表30Bの結果より、本発明の実施例は、比較例に比していずれも優れた粘度安定性を示すことがわかる。また、ヘイズ値においても、本発明の実施例は、比較例に比して値が小さく透明性に優れていることがわかる。これは、顔料組成物中の固形成分が凝集せずに、良好な分散性を有することを示唆するものである。
【産業上の利用可能性】
【0247】
本発明の顔料組成物は、塗料、インクジェットインキ、グラビア・フレキソインキ等をはじめとする各種インキ、プラスチック用着色剤、電子方式現像剤、捺染、カラートナー、カラーフィルタ用顔料組成物、感光性顔料組成物、磁気記録媒体、積層体のハードコート用途をはじめとする種々の用途に用いられる。
図1
図2