特許 6670771 顔料分散剤、顔料組成物、及び顔料着色剤

(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】6670771

(24)【登録日】2020年3月4日

(45)【発行日】2020年3月25日

(54)【発明の名称】顔料分散剤、顔料組成物、及び顔料着色剤

(51)【国際特許分類】

   C09B 67/20 20060101AFI20200316BHJP

   C09C 3/08 20060101ALI20200316BHJP

   C09D 17/00 20060101ALI20200316BHJP

   C09D 11/00 20140101ALI20200316BHJP

   G02B 5/20 20060101ALI20200316BHJP

【ＦＩ】

   C09B67/20 L

   C09B67/20 F

   C09C3/08

   C09D17/00

   C09D11/00

   G02B5/20 101

【請求項の数】6

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-11758(P2017-11758)

(22)【出願日】2017年1月26日

(65)【公開番号】特開2018-119069(P2018-119069A)

(43)【公開日】2018年8月2日

【審査請求日】2019年2月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002820

【氏名又は名称】大日精化工業株式会社

(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】赤羽 庸介

(72)【発明者】

【氏名】柳本 宏光

(72)【発明者】

【氏名】高見 慎一

【審査官】 早川 裕之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−０５５２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２４０７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０２９８８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０９１４９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１２５０８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０９Ｂ ６７／２０

Ｃ０９Ｃ ３／０８

Ｃ０９Ｄ １１／００

Ｃ０９Ｄ １７／００

Ｇ０２Ｂ ５／２０

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下記一般式（１）で表される化合物、その第４級アンモニウム塩、そのアミン塩、又はその金属塩である顔料分散剤。

（前記一般式（１）中、Ａは水素原子、メチル基、又はｔ−ブチル基を示し、Ｂは水素原子又はメチル基を示し、Ｃは水酸基を示し、Ｒは単結合又は炭素数１〜４の直鎖状のアルキレン基を示し、Ｘは下記一般式（２−１）〜（２−４）のいずれかで表される連結基を示す）

（前記一般式（２−１）〜（２−４）中、Ｚは、それぞれ独立に低級アルキル基を示し、ｐは、それぞれ独立に０〜４の整数を示す。前記一般式（２−２）〜（２−４）中、Ｙは、それぞれ独立に−ＣＨ_２−、−Ｃ（ＣＨ_３）_２−、−Ｏ−、又は−ＳＯ_２−を示す）

【請求項2】

請求項１に記載の顔料分散剤と、顔料と、を含有する顔料組成物。

【請求項3】

前記顔料１００質量部に対する、前記顔料分散剤の配合量が、０．５〜４０質量部である請求項２に記載の顔料組成物。

【請求項4】

請求項２又は３に記載の顔料組成物と、皮膜形成材料と、を含有する顔料着色剤。

【請求項5】

画像表示用、画像記録用、印刷インキ用、筆記用インキ用、プラスチック用、顔料捺染用、又は塗料用である請求項４に記載の顔料着色剤。

【請求項6】

カラーフィルター用である請求項４に記載の顔料着色剤。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、顔料分散剤、顔料組成物、及び顔料着色剤に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、塗料、インキなどのビヒクル中に顔料を安定した状態で分散させることは困難である。ビヒクル中に一旦分散した微細な顔料粒子は、そのビヒクル中で凝集する傾向があり、顔料粒子が凝集したビヒクルは粘度が上昇してしまうといった問題が生ずる。また、凝集した顔料粒子が分散されたビヒクルを用いると、インキや塗料の着色力が低下したり、塗膜のグロスが低下したりするなどの種々の問題が生じやすい。

【0003】

一方、液晶ディスプレイや撮像素子などに使用されるカラーフィルター用の顔料には、着色画素の透過光の輝度やコントラスト比が高いことなどが要求されるため、微細化対策が施されている。粘度が高い又は顔料が凝集してチクソトロピックな粘性を示す顔料着色剤を用いてカラーフィルターを製造しようとすると、露光前の着色皮膜の中央部が盛り上がってしまうことがある。このため、基板の中央部に位置する画素と、周辺部に位置する画素とでは、色相にむらや濃度差が発生するという問題が生ずる。したがって、カラーフィルターを製造するための顔料着色剤に対しては、高濃度に顔料を含みながらも、顔料の分散状態が良好であるとともに、一般的な常乾塗料や焼き付け塗料に比して低粘度であることが要求される。一般的には、顔料濃度が５〜２０質量％であっても、顔料が凝集せず、粘度が５〜２０ｍＰａ・ｓ程度であり、かつ、貯蔵安定性が良好であることが要求される。

【0004】

また、顔料を微細化することで、耐熱性が低下するといった問題が生じやすい。カラーフィルターの製造工程では、２００℃以上、好ましくは２３０℃に加熱して皮膜を焼き固める加熱処理を要する。このため、カラーフィルターを製造するための顔料着色剤に対しては、加熱処理しても輝度やコントラスト比の減少幅が少ないといった、高い耐熱性を有することが要求される。

【0005】

上記の要求を満たすべく、従来、顔料誘導体を顔料の分散剤として添加する方法や、顔料を顔料誘導体で処理して用いる方法などが提案されている。具体的には、顔料としてＰＢ１５：６などのフタロシアニン系ブルーを用いる場合には、顔料分散剤としてフタロシアニンの置換誘導体を用いることが提案されている。また、顔料としてＰＲ１７７などのアントラキノン系レッドを用いる場合には、顔料分散剤としてアントラキノンの置換誘導体を用いることが提案されている。また、顔料としてＰＲ２５４などのジケトピロロピロール系レッドを用いる場合には、顔料分散剤としてジケトピロロピロールの置換誘導体を用いることが提案されている（例えば、特許文献１〜４参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００２−０５５２２４号公報

【特許文献2】特開２００１−２４０７８０号公報

【特許文献3】特開２００９−０２９８８６号公報

【特許文献4】特開２００４−０９１４９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１〜４等で提案された技術では、上記の要求を満足するカラーフィルター製造用の顔料着色剤を得ることは困難であった。

【0008】

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、顔料を含有するインキや塗料などの流動性を著しく改善可能であるとともに、顔料の粒子凝集を防止することができ、異物の発生を防止しつつ、優れた光沢及び鮮明性を示し、かつ、カラーフィルター製造時の２３０℃以上の高温処理によっても輝度及びコントラスト比が低下しにくい着色物品を製造可能な顔料分散剤を提供することにある。また、本発明の課題とするところは、上記顔料分散剤を用いて得られる顔料組成物及び顔料着色剤を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

すなわち、本発明によれば、以下に示す顔料分散剤が提供される。
［１］下記一般式（１）で表される化合物、その第４級アンモニウム塩、そのアミン塩、又はその金属塩である顔料分散剤。

【0010】

（前記一般式（１）中、Ａは水素原子、メチル基、又はｔ−ブチル基を示し、Ｂは水素原子又はメチル基を示し、Ｃは水酸基を示し、Ｒは単結合又は炭素数１〜４の直鎖状のアルキレン基を示し、Ｘは下記一般式（２−１）〜（２−４）のいずれかで表される連結基を示す）

【0011】

（前記一般式（２−１）〜（２−４）中、Ｚは、それぞれ独立に低級アルキル基を示し、ｐは、それぞれ独立に０〜４の整数を示す。前記一般式（２−２）〜（２−４）中、Ｙは、それぞれ独立に−ＣＨ₂−、−Ｃ（ＣＨ₃）₂−、−Ｏ−、又は−ＳＯ₂−を示す）

【0012】

また、本発明によれば、以下に示す顔料組成物が提供される。
［２］前記［１］に記載の顔料分散剤と、顔料と、を含有する顔料組成物。
［３］前記顔料１００質量部に対する、前記顔料分散剤の配合量が、０．５〜４０質量部である前記［２］に記載の顔料組成物。

【0013】

さらに、本発明によれば、以下に示す顔料着色剤が提供される。
［４］前記［２］又は［３］に記載の顔料組成物と、皮膜形成材料と、を含有する顔料着色剤。
［５］画像表示用、画像記録用、印刷インキ用、筆記用インキ用、プラスチック用、顔料捺染用、又は塗料用である前記［４］に記載の顔料着色剤。
［６］カラーフィルター用である前記［４］に記載の顔料着色剤。

【発明の効果】

【0014】

本発明の顔料分散剤は、顔料を含有するインキや塗料などの流動性を著しく改善可能であるとともに、顔料の粒子凝集を防止することができ、異物の発生を防止しつつ、優れた光沢及び鮮明性を示し、かつ、カラーフィルター製造時の２３０℃以上の高温処理によっても輝度及びコントラスト比が低下しにくい着色物品を製造可能なものである。このため、本発明の顔料分散剤は、オフセットインキやグラビアインキなどの印刷インキ、各種塗料、プラスチック、顔料捺染剤、電子写真用乾式又は湿式トナー、インクジェット記録用インキ、熱転写記録用インキ、カラーフィルター用レジスト、筆記具用インキなどに用いられるビヒクルに対して好適に使用することができる。

【0015】

また、本発明の顔料分散剤を用いれば、各種の塗料などの流動性を著しく改善し、顔料の粒子凝集を防止し、異物の発生が有効に防止された着色被膜を形成しうる顔料組成物及び顔料着色剤を提供することができる。さらに、本発明の顔料着色剤は、貯蔵時の増粘やゲル化が生じにくいとともに、優れた光沢と鮮明性を有する着色物を製造することができる。特に、２３０℃以上の高温で処理した場合であっても輝度及びコントラスト比が低下しにくく、高輝度の着色物を製造することができる。このため、本発明の顔料着色剤は、カラーフィルター用の顔料着色剤等として、特に好適である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

＜顔料分散剤＞
以下、好ましい実施形態を例に挙げて本発明の詳細について説明する。本発明の顔料分散剤は、下記一般式（１）で表される化合物、その第４級アンモニウム塩、そのアミン塩、又はその金属塩であることを主要な特徴の一つとする。このような特徴を有する本発明の顔料分散剤は、種々の顔料に対して優れた親和性を有しており、有機・無機を問わず、様々な顔料を分散させるための顔料分散剤として好適に使用することができる。また、本発明の顔料分散剤は、優れた顔料分散効果を有しているので、種々の用途の顔料着色剤を調製するための材料として使用することができる。

【0017】

（前記一般式（１）中、Ａは水素原子、メチル基、又はｔ−ブチル基を示し、Ｂは水素原子又はメチル基を示し、Ｃは塩素原子、水酸基、又は５−アミノベンズイミダゾロン基を示し、Ｒは単結合又は炭素数１〜４の直鎖状のアルキレン基を示し、Ｘは下記一般式（２−１）〜（２−４）のいずれかで表される連結基を示す）

【0018】

（前記一般式（２−１）〜（２−４）中、Ｚは、それぞれ独立に低級アルキル基を示し、ｐは、それぞれ独立に０〜４の整数を示す。前記一般式（２−２）〜（２−４）中、Ｙは、それぞれ独立に−ＣＨ₂−、−Ｃ（ＣＨ₃）₂−、−Ｏ−、又は−ＳＯ₂−を示す）

【0019】

一般式（１）中、Ｒで表される炭素数１〜４の直鎖状のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、ｎ−プロピレン基、及びｎ−ブチレン基を挙げることができる。また、一般式（２−１）〜（２−４）中、Ｚで表される低級アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、及びブチル基などの炭素数１〜４のアルキル基を挙げることができる。これらの低級アルキル基は、直鎖状であっても、分岐状であってもよい。

【0020】

市販の酸化防止剤などの添加剤を配合した顔料着色剤を用いても、２３０℃以上の高温で処理すると、得られる着色物の輝度は低下しやすい。これは、酸化防止剤などの一般的な添加剤は低分子量の化合物であるために、ブリードアウト、抽出、及び分散媒体中への拡散などにより、顔料の近傍に存在し続けることが困難となり、添加剤の効果が不十分になるためであると考えられる。これに対して、本発明の顔料分散剤は、顔料に吸着する箇所にヒンダードフェノール基及びスルホン酸基を導入した構造を有する、比較的高分子量の化合物である。このため、顔料粒子の表面に吸着しやすく、ヒンダードフェノール基の酸化防止能と、スルホン酸基の分散能とが有効に発揮される。これにより、顔料粒子の凝集及び異物発生を防止しつつ、２３０℃以上の高温で処理した場合であっても輝度の低下を抑制することができるので、優れた光沢及び鮮明性を有するカラーフィルターなどの着色物を製造することができる。

【0021】

一般式（１）で表される化合物の第４級アンモニウム塩、アミン塩、及び金属塩は、一般式（１）で表される化合物（フリーのスルホン酸）と比較すると、媒体中に顔料を分散させる分散剤としての機能が若干劣る一方で、より優れた耐熱性を発揮する。このため、一般式（１）で表される化合物の第４級アンモニウム塩、アミン塩、及び金属塩は、顔料分散剤としてだけでなく、顔料に優れた耐熱性を付与することが可能な顔料改質剤としてより有用である。したがって、一般式（１）で表される化合物の第４級アンモニウム塩、アミン塩、及び金属塩を顔料改質剤として用いると、顔料粒子の凝集及び異物発生を防止しつつ、２３０℃以上の高温で処理した場合であっても輝度の低下を抑制することができるので、優れた光沢及び鮮明性を有するカラーフィルターなどの着色物を製造することができる。

【0022】

一般式（１）中、Ｘは、一般式（２−１）〜（２−４）のいずれかで表される、その両末端にアミノ基を有する連結基を示す。Ｘで表される連結基は、その両末端にアミノ基を有する化合物を用いて形成することができる。その両末端にアミノ基を有する化合物の具体例としては、４，４’−メチレンビス（２−エチル−６−メチルアニリン）、α，α’−ビス（４−アミノフェニル）−１，４−ジイソプロピルベンゼン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、ビス（４−アミノフェニル）スルホン、１，４−フェニレンジアミンなどを挙げることができる。

【0023】

一般式（１）中のスルホン酸基とアミン塩を形成するアミンとしては、例えば、（モノ、ジ又はトリ）アルキルアミン類、置換又は未置換のアルキレンジアミン類、アルカノールアミン類、アルキルアンモニウムクロライドなどを挙げることができる。なかでも、第４級アンモニウム塩が好ましい。また、一般式（１）中のスルホン酸基と金属塩を形成する金属としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋなどのアルカリ金属；Ｃａ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｚｎなどの多価金属などを挙げることができる。

【0024】

本発明の顔料分散剤は、少量であっても顔料の分散剤として優れた作用を示す。また、本発明の顔料分散剤を用いて調製される顔料組成物及び顔料着色剤は、貯蔵時の増粘やゲル化が生じにくく、これらを用いて形成される塗膜中に異物が発生しにくい。本発明の顔料分散剤の具体例としては、下記式（Ａ）〜（Ｅ）で表される化合物等を挙げることができる。

【0025】

【0026】

一般式（１）で表される化合物（顔料分散剤）を製造（合成）する方法について、上記式（Ｂ）で表される化合物を例に挙げて説明する。上記式（Ｂ）で表される化合物を合成するには、まず、塩化シアヌルに対し、１当量のスルファニル酸及び１当量の１，４−フェニレンジアミンを６０〜８０℃で反応させて中間体を得る。次いで、得られた中間体と、１当量の３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゼン）プロピオン酸クロリドなどのヒンダードフェノール基を有する酸塩化物とを９０〜１２０℃で反応させることで、一般式（１）で表される化合物（顔料分散剤）を得ることができる。また、上記式（Ｂ）で表される化合物以外の顔料分散剤を製造するには、例えば、１，４−フェニレンジアミンに代えて、対応するその両末端にアミノ基を有する化合物を用いること以外は、上記の式（Ｂ）で表される化合物の合成例と同様にすればよい。

【0027】

ヒンダードフェノール基を有する酸塩化物は、例えば、ヒンダードフェノール基を有するカルボン酸化合物から合成することができる。本発明の顔料分散剤には未反応の原料が少量含まれる可能性があるが、本発明の効果が得られる限りにおいて、未反応の原料が若干含まれていてもよい。

【0028】

ヒンダードフェノール基を有するカルボン酸化合物としては、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ安息香酸、２−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）酢酸、３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸、４−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）ブタン酸、５−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）ペンタン酸などを挙げることができる。なかでも、３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸が好ましい。

【0029】

本発明の顔料分散剤の使用方法は特に制限されないが、以下に示すような使用方法が例示される。いずれの方法であっても、目的とする顔料分散効果を得ることができる。
（１）顔料と顔料分散剤とを予め公知の方法で混合し、得られた顔料組成物をビヒクルなどに添加して顔料をビヒクル中に分散させる。
（２）ビヒクルなどに顔料と顔料分散剤を所定の割合で別々に添加して、顔料をビヒクル中に分散させる。
（３）顔料と顔料分散剤をそれぞれビヒクルなどに別々に分散させた後、得られた各分散液を所定の割合で混合し、顔料をビヒクル中に分散させる。
（４）ビヒクルなどに顔料を分散させて得られた分散液に、顔料分散剤を所定の割合で添加して、顔料をビヒクル中に分散させる。

【0030】

上記（１）〜（４）の方法において、一般式（１）中で表される化合物（顔料分散剤）中のイオン性基のカウンターのイオン性基（対イオン性基）を有する高分子分散剤を添加して分散させることが好ましい。特に、上記（１）又は（２）の方法において、対イオン性基を有する高分子分散剤と併用して分散させることが望ましい。

【0031】

＜顔料組成物＞
本発明の顔料組成物は、顔料と、前述の顔料分散剤とを含有する。顔料１００質量部に対する顔料分散剤の配合量は、０．５〜４０質量部であることが好ましく、１〜２０質量部であることがさらに好ましい。顔料分散剤の配合量が上記した範囲内よりも少ないと、目的とする分散剤の効果が十分に得られなくなる場合がある。一方、上記した範囲内よりも顔料分散剤の配合量が多いと、分散剤の効果が頭打ちになり、それ以上の効果が期待できず、材料がコスト高になるなど、生産性の面で不利になる場合がある。さらには、このような顔料分散剤を過剰に含有する顔料組成物を用いた塗料やインキにおいて、ビヒクルの諸物性が低下したり、顔料分散剤自体の色によって、顔料のもつ色相が大きく変化したりする場合もある。

【0032】

本発明の顔料分散剤は、さらに、公知のスルホン酸系の顔料誘導体（酸性分散剤）を含有してもよい。調製しようとする顔料着色剤の色相が青色系であれば、フタロシアニンスルホン化物を顔料誘導体として用いることが好ましい。また、顔料着色剤の色相が赤色系であれば、ジケトピロロピロールスルホン化物、キナクリドンスルホン化物、又はアントラキノンスルホン化物を顔料誘導体として用いることが好ましい。さらに、顔料着色剤の色相が黄色系であれば、ＰＹ１３８のスルホン化物を顔料誘導体として用いることが好ましい。また、酸性分散剤に代えて塩基性分散剤を用いてもよい。

【0033】

本発明の顔料分散剤を用いることによって、有効な分散効果が得られる顔料の具体例としては、溶性・不溶性アゾ顔料、高分子量アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、アントラキノン顔料、ジケトピロロピロール顔料、キノフタロン顔料、メチン・アゾメチン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、イソインドリノン顔料、イソインドリン顔料、金属錯体顔料などを挙げることができる。

【0034】

本発明の顔料組成物を製造する方法は特に限定されない。例えば、顔料と顔料分散剤を従来公知の方法により混合すれば、本発明の顔料組成物を得ることができる。なお、本発明の顔料組成物を製造する方法の具体例としては、以下に示す（１）〜（４）の方法を挙げることができる。
（１）顔料の紛末と顔料分散剤の粉末とを、分散機を使用せずに混合する方法。
（２）顔料と顔料分散剤とを、ニーダー、ロール、アトライター、横型ビーズミルなどの各種分散機で機械的に混合する方法。
（３）顔料の水系又は有機溶剤系のサスペンションに、顔料分散剤を溶解又は微分散させた液を添加及び混合し、顔料の表面に顔料分散剤を均一に沈着させる方法。
（４）硫酸などの強い溶解力を持った溶媒に顔料及び顔料分散剤を溶解させた後、水などの貧溶媒によって共析出させる方法。

【0035】

顔料組成物を調製するのに用いる顔料分散剤の性状は、溶液、スラリー、ペースト、及び粉末のいずれであってもよい。いずれの性状の顔料分散剤を用いた場合であっても、所望の効果を得ることができる。

【0036】

＜顔料着色剤＞
本発明の顔料着色剤は、前述の顔料組成物と、皮膜形成材料とを含有する。本発明の顔料着色剤は、例えば、微細化した前述の顔料組成物と、その用途に応じて選択された樹脂（（共）重合体）、オリゴマー、又はモノマーなどの皮膜形成材料とを混合することで得ることができる。本発明の顔料着色剤は、画像表示用、画像記録用、印刷インキ用、筆記用インキ用、プラスチック用、顔料捺染用、塗料用などの着色剤として広範な分野で用いることができる。特に、着色画素の透明性が問題となる画像表示材料として、なかでもカラーフィルター用顔料着色剤として好適である。勿論、本発明の顔料着色剤は、電子写真用乾式又は湿式トナー、インクジェット記録用インキ、電着記録液、熱転写記録用インキ、筆記具用インキなどの画像記録剤用の材料としても有用である。これらの画像記録剤用の材料は、それぞれ、インクジェット記録方法、電着記録方式、電子写真方式などの各種の画像記録方法に使用される。本発明の顔料着色剤を用いれば、いずれの画像記録方法であっても高品位な画像を提供しうる画像記録剤用の材料を調製することができる。

【0037】

以下、本発明の顔料着色剤のさらなる詳細について、画像表示用の顔料着色剤であるカラーフィルター用顔料分散液（カラーフィルター（ＣＦ）用顔料着色剤）を代表例に挙げて説明する。カラーフィルター用顔料分散液（フォトレジスト）を調製するには、まず、前述の顔料組成物を、皮膜形成材料を含有する液に添加し、プレミキシングする。次いで、分散処理すれば、カラーフィルター用顔料分散液を得ることができる。より具体的には、縦型媒体分散機、横型媒体分散機、ボールミルなどの分散機械を使用して均一に摩砕した顔料組成物を、皮膜形成性材料を含有する液に添加及び混合することで、カラーフィルター用顔料分散液を得ることができる。また、顔料と顔料分散剤を硫酸などに溶解させて得られた溶液と水を混合して、顔料と顔料分散剤とを含む顔料組成物を固溶体又は共析体として析出させて分離する。分離した顔料組成物を、皮膜形成材料や高分子分散剤などを含有する液に添加して混合した後、ダイノミルなどの横型湿式媒体分散機（ビーズミル）を使用して摩砕分散しても、カラーフィルター用顔料分散液を得ることができる。

【0038】

本発明の顔料着色剤は、高分子分散剤をさらに含有してもよい。高分子分散剤としては、塩基性の高分子分散剤が好ましい。本発明の顔料着色剤中の顔料の表面は、一般式（１）で表される酸性の顔料分散剤で処理されている。このため、塩基性の高分子分散剤を含有させることで、より低粘度かつ高コントラストなカラーフィルター用顔料分散液を得ることができる。酸性の高分子分散剤を含有させると、顔料が凝集し、顔料着色剤が増粘しやすくなる場合がある。特に、酸性の顔料誘導体等の酸性分散剤を含有する場合には、塩基性の高分子分散剤を用いることが好ましい。但し、塩基性の顔料誘導体等の塩基性分散剤を含有する場合には、酸性の高分子分散剤を用いることもできる。

【0039】

高分子分散剤としては、公知の分散剤を用いることができる。また、塩基性の高分子分散剤の具体例としては、以下商品名で、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１６０、同１６１、同１６２、同１６３、同１６４、同１６６、同１７１、同１８２、同１８４、同２０００、同２００１、同２０７０、同２１５０（以上、ビックケミー社製）；ＥＦＫＡ−４４、同４６、同４７、同４８、同４０１０、同４０１５、同４０２０、同４０５０、同４０５５、同４０６０、同４３００、同４３３０、同４４００、同４４０６、同４５１０、同４８００（以上、ＢＡＳＦ社製）；ＳＯＬＳＰＥＲＳ−２４０００、同３２５５０、ＮＢＺ−４２０４／１０（以上、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製）；ヒノアクトＴ−６０００、同７０００、同８０００（以上、川研ファインケミカル社製）；アジスパーＰＢ−８２１、同８２２、同８２３（以上、味の素ファインテクノ社製）等を挙げることができる。

【0040】

高分子分散剤の配合量は、顔料１００質量部に対して、固形分で２〜１００質量部とすることが好ましく、１０〜５０質量部とすることがさらに好ましい。高分子分散剤の配合量が２質量部未満であると、良好な顔料分散安定性を得ることが困難になる場合がある。一方、高分子分散剤の配合量が１００質量部超であると、形成される皮膜の現像性が低下する場合がある。

【0041】

カラーフィルター用顔料分散液を調製するために用いる、皮膜形成材料を含有する液としては、従来公知のカラーフィルター用顔料分散液に含有される皮膜形成性重合体の溶液を用いることができる。また、皮膜形成材料を含有する液に用いられる液媒体としては、有機溶剤、水、及び有機溶剤と水との混合液などを挙げることができる。なお、カラーフィルター用顔料分散液には、必要に応じて、例えば、分散助剤、平滑化剤、密着化剤などの従来公知の添加剤を添加することができる。

【0042】

本発明の顔料着色剤に含有される顔料組成物の量は、皮膜形成材料１００質量部に対して５〜５００質量部であることが好ましく、５０〜２５０質量部であることがさらに好ましい。また、皮膜形成材料を含有する液としては、感光性の皮膜形成材料を含有する液、又は非感光性の皮膜形成材料を含有する液を、用途に応じて適宜選択して用いることができる。感光性の皮膜形成材料を含有する液の具体例としては、紫外線硬化性インキや電子線硬化インキなどに用いられる感光性の皮膜形成材料を含有する液などを挙げることができる。また、非感光性の皮膜形成材料を含有する液の具体例としては、凸版インキ、平版インキ、グラビアインキ、スクリーンインキなどの印刷インキに使用するワニス；常温乾燥又は焼き付け塗料に使用するワニス；電着塗装に使用するワニス；熱転写リボンに使用するワニスなどを挙げることができる。

【0043】

カラーフィルター用顔料分散液は、高濃度に顔料を含みながらも、顔料の分散状態が良好であるとともに、一般的な常乾塗料や焼き付け塗料に比して低粘度であることが要求される。一般的には、顔料濃度が５〜２０質量％であっても、顔料が凝集せず、その粘度が５〜２０ｍＰａ・ｓ程度であり、貯蔵安定性が良好であることが要求される。したがって、カラーフィルター用とする場合は、本発明の顔料分散液は上記の粘度条件を満たすことが好ましい。好ましくは、粘度が５〜１５ｍＰａ・ｓであり、２５℃で１ヶ月間放置した後（放置後）の粘度増加率が１０％以内である。粘度が増加してしまうと、一定の膜厚に製膜することが困難になる。

【0044】

感光性の皮膜形成材料の具体例としては、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などの感光性樹脂を挙げることができる。なお、これらの感光性樹脂を含有する液には、反応性希釈剤として各種のモノマーを添加してもよい。

【0045】

皮膜形成材料として感光性樹脂を含有する顔料着色剤に、ベンゾインエーテル、ベンゾフェノンなどの光重合開始剤を添加し、従来公知の方法により練肉すれば、光硬化性の感光性顔料分散液とすることができる。また、上記の光重合開始剤に代えて熱重合開始剤を用いれば、熱硬化性顔料分散液とすることができる。

【0046】

一方、非感光性の皮膜形成材料の具体例としては、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル系（共）重合体、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、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−（メタ）アクリル酸系共重合体の水溶性塩、水溶性アミノポリエステル系樹脂などの樹脂及びその水溶性塩を挙げることができる。

【実施例】

【0047】

次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下、「部」及び「％」とあるのは特に断らない限り質量基準である。

【0048】

＜顔料分散剤の調製＞
（実施例１）
水１２００部に塩化シアヌル３６．９部及びスルファニル酸３４．６部を加え、室温で１時間撹拌した。４，４’−メチレンビス（２−エチル−６−メチルアニリン）５６．５部を加え、７５℃で１時間撹拌した。放冷後、ろ過、水洗、及び乾燥して、中間体１１１．６部を得た。ジメチルアセトアミド７０部に、３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸１３．９部、及び塩化チオニル６．５部を加え、４０〜５０℃で０．５時間撹拌した。上記で得た中間体２８．３部を加え、１２０〜１３０℃で３時間撹拌した。放冷後、水７００部に投入し、ろ過、水洗、及び乾燥して、下記式（Ａ）で表される顔料分散剤（Ａ）４０．３部を得た。

【0049】

【0050】

（実施例２）
４，４’−メチレンビス（２−エチル−６−メチルアニリン）５６．５部に代えて、ｐ−フェニレンジアミン２１．６部を用いたこと以外は、前述の実施例１と同様にして、下記式（Ｂ）で表される顔料分散剤（Ｂ）４５．７部を得た。

【0051】

【0052】

（実施例３）
４，４’−メチレンビス（２−エチル−６−メチルアニリン）５６．５部に代えて、ビス（４−アミノフェニル）スルホン４９．７部を用いたこと以外は、前述の実施例１と同様にして、下記式（Ｃ）で表される顔料分散剤（Ｃ）４０．６部を得た。

【0053】

【0054】

（実施例４）
４，４’−メチレンビス（２−エチル−６−メチルアニリン）５６．５部に代えて、α，α’−ビス（４−アミノフェニル）−１，４−ジイソプロピルベンゼン６８．９２部を用いたこと以外は、前述の実施例１と同様にして、下記式（Ｄ）で表される顔料分散剤（Ｄ）３９．２部を得た。

【0055】

【0056】

（実施例５）
４，４’−メチレンビス（２−エチル−６−メチルアニリン）５６．５部に代えて、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン８２．１２部を用いたこと以外は、前述の実施例１と同様にして、下記式（Ｅ）で表される顔料分散剤（Ｅ）３８．２部を得た。

【0057】

【0058】

実施例１〜５で得た各化合物（顔料分散剤）について、ＭＡＬＤＩ（マトリックス支援レーザー脱離イオン化法の略称）による質量分析を行ったところ、以下の分子量に相当するピークが検出された。使用した原材料及び質量分析の結果から、目的とする組成の化合物（顔料分散剤）が得られたことを確認した。
・化合物（Ａ）：分子量８０９．０５、Ｓ分析値：計算値３．９６％、実測値％３．９５％
・化合物（Ｂ）：分子量６３４．７６、Ｓ分析値：計算値４．９７％、実測値％５．００％
・化合物（Ｃ）：分子量７７４．９４、Ｓ分析値：計算値４．１３％、実測値％４．１２％
・化合物（Ｄ）：分子量８７１．１２、Ｓ分析値：計算値３．６７％、実測値％３．６７％
・化合物（Ｅ）：分子量９３７．１４、Ｓ分析値：計算値３．４１％、実測値％３．４４％

【0059】

＜顔料組成物（１）〜（５）の調製＞
（実施例６）
顔料分が１００部になるように秤量したＰＹ１３８のプレスケーキ（固形分濃度３７％）に水２，０００部を加えて、十分にリスラリー化してスラリーを得た。水１００部に、実施例１で得た顔料分散剤（Ａ）５部、ＰＹ１３８モノスルホン化物５部、及び水酸化ナトリウム１部を分散させてスラリー化したものを加えて混合スラリーとした。この混合スラリーを７０℃まで加熱し、１％希硫酸を滴下してｐＨを４〜５に調整した。０．５時間撹拌後、ろ過、水洗、乾燥、及び粉砕して顔料組成物（１）を得た。

【0060】

（実施例７）
顔料分散剤（Ａ）に代えて顔料分散剤（Ｂ）を用いたこと以外は、前述の実施例６と同様にして顔料組成物（２）を得た。

【0061】

（実施例８）
顔料分散剤（Ａ）に代えて顔料分散剤（Ｃ）を用いたこと以外は、前述の実施例６と同様にして顔料組成物（３）を得た。

【0062】

（実施例９）
顔料分散剤（Ａ）に代えて顔料分散剤（Ｄ）を用いたこと以外は、前述の実施例６と同様にして顔料組成物（４）を得た。

【0063】

（実施例１０）
顔料分散剤（Ａ）に代えて顔料分散剤（Ｅ）を用いたこと以外は、前述の実施例６と同様にして顔料組成物（５）を得た。

【0064】

顔料組成物（１）〜（５）を調製する際に用いた顔料及び顔料分散剤の組み合わせを表１に示す。

【0065】

【0066】

＜顔料分散液（カラーフィルター（ＣＦ）用顔料着色剤）の調製＞
（実施例１１）
メタクリル酸／ベンジルアクリレート／スチレン／ヒドロキシエルアクリレートを、２５／５０／１５／１０のモル比で共重合させて得た、平均分子量が１２，０００、固形分濃度が４０％のアクリル樹脂ワニスを使用し、以下に示す方法に従って顔料分散液を調製した。上記のアクリル樹脂ワニス５０部、顔料組成物（１）２０部、塩基性の高分子分散剤（商品名「ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−２００１」、ビックケミー社製、固形分４６％）１７．４部、及び溶剤としてプロピレングリコール−１−モノメチルエーテル−２−アセテート２０部を混合し、プレミキシングした後、横型ビーズミルを使用して分散処理してＣＦ用顔料着色剤（実施例１１）を得た。

【0067】

（実施例１２〜１５）
顔料組成物（１）に代えて、顔料組成物（２）〜（５）を用いたこと以外は、前述の実施例１１と同様にしてＣＦ用顔料着色剤（実施例１２〜１５）を得た。

【0068】

（比較例１）
顔料分散剤（Ａ）を使用しないこと以外は、前述の実施例６と同様にして、顔料分散剤で処理していないＰＹ１３８を含有する組成物を得た。そして、顔料組成物（１）に代えて、上記で得た組成物を用いたこと以外は、前述の実施例１１と同様にしてＣＦ用顔料着色剤（比較例１）を得た。

【0069】

（比較例２）
顔料分散剤（Ａ）に代えて、特許文献４に記載された顔料分散剤（ＰＹ１３８のスルホン化物（顔料分散剤（Ｌ）））を用いたこと以外は、前述の実施例６と同様にして顔料組成物（７）を得た。そして、顔料組成物（１）に代えて、上記で得た顔料組成物（７）を用いたこと以外は、前述の実施例１１と同様にしてＣＦ用顔料着色剤（比較例２）を得た。

【0070】

（比較例３）
顔料分散剤（Ａ）に代えて、下記式（Ｆ）で表されるトリアジン系の顔料分散剤（Ｆ）（特許第５０３５７１８号公報に記載）を用いたこと以外は、前述の実施例６と同様にして顔料組成物（８）を得た。そして、顔料組成物（１）に代えて、上記で得た顔料組成物（８）を用いたこと以外は、前述の実施例１１と同様にしてＣＦ用顔料着色剤（比較例３）を得た。

【0071】

【0072】

＜評価＞
実施例１１〜１５及び比較例１〜３の各ＣＦ用顔料着色剤について、（１）流動性（貯蔵安定性）、（２）展色面のグロス、（３）塗膜中の異物、（４）コントラスト、及び（５）輝度（Ｙ値）を評価した。それぞれの評価方法を以下に示す。また、評価結果を表２及び３に示す。

【0073】

（１）流動性（貯蔵安定性）
Ｅ型粘度計を使用し、調製直後（初期）と、２５℃で１ヶ月間放置した後（放置後）のＣＦ用顔料着色剤の粘度（ｍＰａ・ｓ）をそれぞれ測定して流動性の評価基準とした。なお、測定条件は、温度：室温（２５℃）、ローターの回転数：６ｒｐｍとした。また、「放置後粘度／初期粘度（％）」を算出するとともに、得られた算出値を用い、以下に示す基準に従って「貯蔵安定性」を評価した。
○：「放置後粘度／初期粘度」が１１０％以下
×：「放置後粘度／初期粘度」が１１０％超

【0074】

（２）展色面のグロス
バーコーター（巻線の太さ０．４５ｍｍ）を使用して、ＣＦ用顔料着色剤をポリプロピレンフィルムに展色して展色面を形成した。形成された展色面のグロスを、目視観察、及びグロスメーターを使用して観察し、以下に示す基準に従って「展色面のグロス」を評価した。なお、展色面のグロスが高いものほど良好であると判定することができる。
◎：非常に良好
○：良好
×：不良

【0075】

（３）塗膜中の異物
スピンナーを使用してＣＦ用顔料着色剤をガラス基板に塗布し、９０℃で２分間乾燥後、２７０℃で３０分間加熱して塗膜を形成した。顕微鏡を使用し、形成された塗膜の表面（塗布面）を２００倍で観察して異物の有無を確認し、以下に示す基準に従って「塗膜中の異物」を評価した。
◎：異物なし
○：わずかに異物あり
×：異物あり

【0076】

（４）コントラスト
スピンナーを使用してＣＦ用顔料着色剤をガラス基板に塗布し、９０℃で２分間乾燥後、２３０℃で３０分間加熱して塗膜を形成した。また、スピンナーの速度を変えて３枚の塗膜を形成した。コントラストメーター（アイシステム社製）を使用して形成した塗膜の明輝度及び暗輝度を測定し、コントラスト（明輝度／暗輝度）を算出した。さらに、分光光度計（商品名「Ｕ−２０００Ａ」、日立製作所社製）を使用して塗膜を測色し、色度ｘ又はｙを測定した。色度ｘ又はｙに対してコントラストをプロットして作成したグラフに近似直線を引き、色度ｘ＝０．４２６のコントラストを読み取った。そして、比較例２のコントラストを「１００％」として、各実施例及び比較例のコントラスト比（％）を算出するとともに、以下に示す基準に従って「コントラスト」を評価した。
◎：１１０％以上
○：９０％以上１１０％未満
×：９０％未満

【0077】

（５）輝度（Ｙ値）
スピンナーを使用してＣＦ用顔料着色剤をガラス基板に塗布し、９０℃で２分間乾燥し、塗膜を形成した。また、スピンナーの速度を変えて３枚の塗膜を形成した。分光光度計を使用して塗膜を測色し、色度ｘ又はｙを測定した。色度ｘ又はｙに対して、輝度（Ｙ値）をプロットして作成したグラフに近似直線を引き色度ｘ＝０．４２６のＹ値を読み取った。また、上記の各塗膜を２３０℃で３０分間加熱したものについて、同様に測色してＹ値を読み取った。２３０℃で処理した塗膜のＹ値と、９０℃で処理した塗膜のＹ値の差（ΔＹ）を算出し、以下に示す基準に従って「輝度」を評価した。
○：ΔＹ≧−０．１
×：ΔＹ＜−０．１

【0078】

【0079】

【0080】

表２及び３に示すように、実施例のＣＦ用顔料着色剤は、比較例のＣＦ用顔料着色剤と比較して、粘度が低く、貯蔵安定性が良好であり、展色面のグロスが良好であり、塗膜中に異物が発生せず、高コントラストであり、かつ２３０℃での輝度が９０℃での輝度と比較してほとんど低下していないことが分かる。以上より、実施例の顔料分散剤が優れた効果を有することが明らかである。

【0081】

さらに、実施例の顔料組成物を、オフセットインキなどの印刷インキ；ニトロセルロースラッカー、メラミンアルキッド塗料などの各種塗料；塩化ビニール樹脂などの合成樹脂の着色剤などに使用した。その結果、いずれの場合にも顔料は凝集せず、良好な分散性を示した。また、最近、高分散性であることが特に要求されている電子写真用乾式又は湿式トナー、インクジェット記録用インキ、熱転写記録用インキ、筆記具用インキなどの調製に実施例の顔料分散剤を用いた。その結果、いずれの場合にも優れた分散性を示した。

【産業上の利用可能性】

【0082】

本発明の顔料分散剤は、印刷インキ（オフセットインキ、グラビアインキなど）、各種塗料、プラスチック、顔料捺染剤、電子写真用乾式又は湿式トナー、インクジェット記録用インキ、熱転写記録用インキ、カラーフィルター用レジスト、筆記具用インキなどに配合される分散剤として有用であり、その利用が期待される。