JP2008280391A - Method for producing organic nano pigment particle aggregate and non-aqueous dispersion of organic nano pigment particle, colored photosensitive resin composition containing the dispersion, and color filter using the same - Google Patents
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Abstract
【課題】有機ナノ顔料粒子水性分散物を有機ナノ顔料粒子非水性分散物に相転換させる際の、フラッシングに代表されるような一旦水性ペーストを作成する工程、すなわちフィルタろ過などのような莫大な時間を要する煩雑な工程に対して、有機ナノ粒子顔料水性分散物中のナノ顔料粒子を、容易にろ過可能な凝集体を製造する方法を提供する。
【解決手段】水性媒体中に分散された有機ナノ顔料粒子に対して、少なくとも1種の分子量1000未満の有機低分子化合物と、少なくとも1種の重量平均分子量1000以上の有機高分子化合物とを作用させることにより凝集させた後、単離する有機ナノ顔料粒子凝集体の製造方法。
【選択図】なし[PROBLEMS] To create an aqueous paste as represented by flushing, that is, enormous steps such as filter filtration, when phase-transforming an organic nanopigment particle aqueous dispersion into an organic nanopigment particle non-aqueous dispersion. Provided is a method for producing an aggregate capable of easily filtering nanopigment particles in an organic nanoparticle pigment aqueous dispersion for a complicated process requiring time.
SOLUTION: At least one kind of organic low molecular weight compound having a molecular weight of less than 1000 and at least one kind of organic polymer compound having a weight average molecular weight of 1000 or more act on organic nanopigment particles dispersed in an aqueous medium. A method for producing an organic nanopigment particle aggregate that is aggregated and then isolated.
[Selection figure] None
Description
本発明は、有機ナノ顔料粒子水性分散物を非水性媒体へ相転換させて得る有機ナノ顔料粒子非水性分散物の製造方法に関し、更に詳しくいえば、本発明は、従来、ろ過が困難であった有機ナノ顔料粒子水性分散物中の有機ナノ顔料粒子を、容易にろ過可能な凝集体とし、これをろ過操作により単離し、非水性媒体中で再分散させて得る有機ナノ顔料粒子非水性分散物に関する。 The present invention relates to a method for producing an organic nano pigment particle non-aqueous dispersion obtained by phase-transforming an organic nano pigment particle aqueous dispersion into a non-aqueous medium. More specifically, the present invention has hitherto been difficult to filter. Organic nano pigment particles in aqueous dispersion of organic nano pigment particles made into easily filterable aggregates, which are isolated by filtration operation and redispersed in non-aqueous medium Non-aqueous dispersion of organic nano pigment particles Related to things.
近年、粒子を小サイズ化する取り組みが進められている。特に、粉砕法、析出法などでは製造することが困難なナノメートルサイズ(例えば、10〜100nmの範囲)にまで小サイズ化する研究が進められている。さらに、ナノメートルサイズに小サイズ化し、しかも単分散性(本発明において、単分散性とは粒径が揃っている度合いをいう。)の高い粒子とすることが試みられている。 In recent years, efforts have been made to reduce the size of particles. In particular, research is being conducted to reduce the size to nanometer size (for example, in the range of 10 to 100 nm), which is difficult to produce by a pulverization method, a precipitation method, or the like. Furthermore, attempts have been made to reduce the size to nanometer size and to obtain particles having high monodispersity (in the present invention, monodispersity means the degree of uniform particle size).
このようなナノメートルサイズの微粒子の大きさは、より大きなバルク粒子や、より小さな分子や原子の中間に位置し、従来にないサイズ領域であり、予想できなかった新たな特性を引き出しうることが指摘されている。しかも、この単分散性を高くできれば、その特性を安定化することも可能であり、このようなナノ粒子のもつ可能性はさまざまな分野で期待され、生化学、新規材料、電子素子、発光表示素子、印刷、医療などの広い分野で研究が盛んになりつつある。 The size of such nanometer-sized fine particles is located in the middle of larger bulk particles, smaller molecules and atoms, and is an unprecedented size region, which can bring out new characteristics that could not be anticipated. It has been pointed out. Moreover, if this monodispersity can be increased, it is possible to stabilize the characteristics, and the potential of such nanoparticles is expected in various fields. Biochemistry, new materials, electronic devices, light-emitting displays Research is growing in a wide range of fields such as devices, printing, and medicine.
特に、有機化合物からなる有機ナノ粒子は、有機化合物自体が多様性を有するため、機能性材料としてのそのポテンシャルは高い。例えば、ポリイミドは、耐熱性、耐溶剤性、機械的特性など、化学的および機械的に安定な材料であること、電気絶縁性が優れているなどのことから多く分野で利用されている。そしてポリイミドを微粒子化して、ポリイミド有する特性と形状とを組み合わせて、さらに広い分野で利用されるようになってきている。例えば、微粒子化したポリイミドを、画像形成用の粉末トナーの添加剤とすることなどが提案されている(特許文献1)。 In particular, organic nanoparticles made of an organic compound have a high potential as a functional material because the organic compound itself has diversity. For example, polyimide is used in many fields because it is a chemically and mechanically stable material such as heat resistance, solvent resistance, and mechanical properties, and has excellent electrical insulation. Then, the polyimide is finely divided and combined with the characteristics and shape possessed by the polyimide, and has been used in a wider range of fields. For example, it has been proposed to use finely divided polyimide as an additive for powder toner for image formation (Patent Document 1).
また、有機ナノ粒子のなかでも有機顔料についてみると、例えば、塗料、印刷インク、電子写真用トナー、インクジェットインク、カラーフィルタ等を用途として挙げることができる。これらは、今や、生活上欠くことができない重要な化合物となっている。なかでも高性能が要求され、実用上、特に重要なものとして、インクジェットインク用顔料およびカラーフィルタ用顔料が挙げられる。 Further, regarding organic pigments among organic nanoparticles, for example, paints, printing inks, electrophotographic toners, inkjet inks, color filters, and the like can be cited as applications. These are now important compounds that are indispensable in daily life. Among them, high performance is required, and pigments for inkjet ink and pigments for color filters are particularly important in practical use.
インクジェット用インクの色材については、従来、染料が用いられてきたが、耐水性や耐光性の面で問題があり、それを改良するために顔料が用いられるようになってきている。顔料インクにより得られた画像は、染料系のインクによる画像に較べて耐光性、耐水性に優れるという利点を有する。しかしながら、紙表面の空隙に染み込むことが可能なナノメートルサイズで単分散性を高くすることは難しく、紙への密着性に劣る。 Conventionally, dyes have been used for coloring materials for ink jet inks, but there are problems in terms of water resistance and light resistance, and pigments have been used to improve them. An image obtained with the pigment ink has an advantage of being excellent in light resistance and water resistance as compared with an image obtained with a dye-based ink. However, it is difficult to increase the monodispersity at a nanometer size that can penetrate into the voids on the paper surface, and the adhesion to paper is poor.
また、デジタルカメラの高画素化に伴い、CCDセンサーなどの光学素子や表示素子に用いるカラーフィルタの薄層化が望まれている。カラーフィルタには有機顔料が用いられているが、フィルタの厚さは有機顔料の粒子径に大きく依存するため、ナノメートルサイズレベルで、しかも単分散で安定な微粒子の製造が望まれている。 In addition, with the increase in the number of pixels in a digital camera, it is desired to reduce the thickness of color filters used for optical elements such as CCD sensors and display elements. An organic pigment is used for the color filter. However, since the thickness of the filter greatly depends on the particle diameter of the organic pigment, it is desired to produce fine particles having a nanometer size level and being monodispersed and stable.
有機粒子の製造方法に関しては、気相法(不活性ガス雰囲気下で試料を昇華させ、粒子を基板上に回収する方法)、液相法(例えば、良溶媒に溶解した試料を撹拌条件や温度を制御した貧溶媒に注入することにより、微粒子を得る再沈法)、レーザーアブレーション法(溶液中に分散させた試料に、レーザーを照射しアブレーションさせることにより粒子を微細化する方法)などが研究されている。また、これらの方法により、所望のサイズで単分散化を試みた製造例が報告されている。中でも液相法は、簡易性および生産性に優れた有機粒子の製造法として注目されている(特許文献2、3など参照)。この液相法で製造した有機粒子は、析出条件を溶媒種、注入速度、温度等で調整することにより結晶形や粒子表面の性質を調整でき、特許文献3には、キナクリドン顔料の結晶形を貧溶媒種によって調整した例が記載されている。 Regarding the method for producing organic particles, a gas phase method (a method in which a sample is sublimated in an inert gas atmosphere and the particles are collected on a substrate), a liquid phase method (for example, a sample dissolved in a good solvent under stirring conditions and temperature). Research into reprecipitation method to obtain fine particles by injecting into a controlled poor solvent), laser ablation method (method of refining particles by ablating by irradiating laser to sample dispersed in solution) Has been. In addition, production examples in which monodispersion with a desired size is attempted by these methods have been reported. Among these, the liquid phase method has attracted attention as a method for producing organic particles having excellent simplicity and productivity (see Patent Documents 2 and 3). The organic particles produced by this liquid phase method can adjust the crystal form and particle surface properties by adjusting the precipitation conditions with the solvent species, injection speed, temperature, etc. Patent Document 3 describes the crystal form of the quinacridone pigment. Examples adjusted by the poor solvent species are described.
一方、粒子の分散性の改善についてみると、従来有機顔料の分散が各種の分散機(ロールミル、ボールミル、アトライター等)を用いて工業的に行われているが、粒子を微細化することにより粘度が上昇してしまう場合がある。粘度が上昇してしまうと、分散機からの取り出しが困難となったり、パイプラインによる輸送ができなくなったり、更には貯蔵中にゲル化して使用不能となったりする。これらを解決するために、分散を助ける分散剤、分散を安定化させるポリマーの添加が行われているが十分な効果は得られていない(非特許文献1など参照)。 On the other hand, regarding the improvement of the dispersibility of particles, the dispersion of organic pigments is conventionally carried out industrially using various dispersers (roll mill, ball mill, attritor, etc.), but by making the particles finer The viscosity may increase. If the viscosity increases, it becomes difficult to take out from the disperser, it cannot be transported by pipeline, or it becomes gelled during storage and becomes unusable. In order to solve these problems, a dispersing agent that aids dispersion and a polymer that stabilizes dispersion are added, but a sufficient effect is not obtained (see Non-Patent Document 1, etc.).
またカラーフィルタ用の有機顔料分散液では、その分散性を高めるため、カラーフィルタの製造に必要なアルカリ現像性と分散安定性との両性質を付与し得るポリマーや顔料分散剤を添加している(例えば、特許文献4参照)。しかしながら、これらの方法では分散に時間がかかり、また粘度が上昇してしまうなどのために、要求を充足するには至っていない。 In addition, in order to improve the dispersibility of organic pigment dispersions for color filters, polymers and pigment dispersants that can provide both the properties of alkali developability and dispersion stability necessary for the production of color filters are added. (For example, refer to Patent Document 4). However, these methods do not satisfy the requirements because dispersion takes time and the viscosity increases.
また、前記液相法によって調製した顔料粒子を用い、分散性を改善した例が報告されている。特許文献5では、液相法によって顔料粒子水分散体を調製した例が記載されている。しかしながら、この方法は、最終的に水性分散体として提供する方法であり、有機溶剤分散体として提供する方法については、何ら言及されていない。 In addition, an example in which dispersibility is improved using pigment particles prepared by the liquid phase method has been reported. Patent Document 5 describes an example in which a pigment particle aqueous dispersion is prepared by a liquid phase method. However, this method is finally a method of providing as an aqueous dispersion, and no mention is made of a method of providing as an organic solvent dispersion.
特許文献6では、液相法によって調製した顔料粒子を用い、有機溶剤分散体として提供する例が記載されている。特許文献6では、顔料を塩基性化合物および/または塩基性溶液に溶解させ、ついで液体の中性化合物および/または酸性化合物、または中性液体および/または酸性液体を添加することで、顔料を析出させる方法が記載されている。しかしながら、この手法で得られた有機顔料粒子は、一次粒子径が大きいものになってしまい、微粒子化の要求に、充分に答えられていなかった。 Patent Document 6 describes an example in which pigment particles prepared by a liquid phase method are used and provided as an organic solvent dispersion. In Patent Document 6, a pigment is precipitated by dissolving the pigment in a basic compound and / or a basic solution, and then adding a liquid neutral compound and / or an acidic compound, or a neutral liquid and / or an acidic liquid. Is described. However, the organic pigment particles obtained by this method have a large primary particle size, and have not been fully satisfied with the demand for fine particles.
前記液相法におけるナノ粒子の調製においては、ナノ粒子の凝集を防ぐために、低分子界面活性剤や中性の水溶性ノニオン系高分子化合物を使用している。そのため高濃度でナノ粒子を分散できても、使用する分散助剤の量が多く必要であるという欠点があり、インクジェットのように粘度が低く高分子化合物含有率の極端に低い場合に、それらの技術をそのまま適用することは困難である。さらに水性のナノ粒子を調製した後に溶剤系に相転換させる要求のためには、顔料を高濃度に含有する水性スラリーや水性ペーストを作成し、樹脂又は樹脂溶液を添加し、混合攪拌し、顔料の周囲の水分を樹脂又は樹脂溶液で置換するフラッシング法が知られている。しかしこの方法では一度水性粒子が強く凝集した形を経るので、樹脂での被覆の効率が悪くなり再分散が困難になるという問題がある(例えば特許文献7〜8などを参照。)。さらにこのような手法では、水性ペーストを作成するために一旦水性のナノ顔料粒子を一次粒子のままあるいは凝集させた状態でフィルタろ過する方法もあるが、ろ過に莫大な時間がかかり工業的に大変非効率で煩雑になってしまうという問題がある。また低分子のアニオン系又はカチオン系界面活性剤も分散剤として使用できるが、低分子であることによる分散安定性不足が問題である。そこでカチオン性高分子化合物で水性粒子をろ過の工程を通らずにイオン性液体に相転換させる手法も試みられている(例えば非特許文献2を参照。)しかし、非特許文献2記載の方法では低濃度の無機粒子に限られており、非特許文献2には有機顔料に関する言及はなく、さらに最終分散媒が不揮発性のイオン性液体ということもあり、非特許文献2記載の方法は工業的な使用には適していない。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、有機ナノ顔料粒子水性分散物を有機ナノ顔料粒子非水性分散物に相転換させる際の、フラッシングに代表されるような一旦水性ペーストを作成する工程、すなわちフィルタろ過などのような莫大な時間を要する煩雑な工程に対して、有機ナノ粒子顔料水性分散物中のナノ顔料粒子を、容易にろ過可能な凝集体とし、これを単離し、非水性媒体中で再分散させて、効率良く得られる有機ナノ顔料粒子非水性分散物の製造方法を提供することである。さらに上記の有機ナノ顔料粒子分散物を用いた着色感光性樹脂組成物およびそれにより作成されたカラーフィルタの提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the purpose thereof is to temporarily represent, for example, flushing when phase-converting an organic nanopigment particle aqueous dispersion into an organic nanopigment particle non-aqueous dispersion. For the process of creating an aqueous paste, that is, a complicated process that requires enormous time such as filter filtration, the nano pigment particles in the aqueous dispersion of organic nano particles are made into aggregates that can be easily filtered. Is isolated and redispersed in a non-aqueous medium to provide a method for producing a non-aqueous dispersion of organic nanopigment particles efficiently obtained. Furthermore, it aims at provision of the color photosensitive resin composition using the said organic nano pigment particle dispersion, and the color filter produced by it.
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、水性媒体中に分散された有機ナノ顔料粒子を、有機低分子化合物と有機高分子化合物とを溶解させた溶液を添加することにより、ろ過容易な凝集体に凝集させ、該凝集体を単離し、非水性媒体中で再分散させることにより、効率良く有機ナノ顔料粒子非水性分散物を得ることができることを見出した。本発明はこのような知見に基づきなされるに至ったものである。 As a result of intensive studies, the present inventor has added organic nanopigment particles dispersed in an aqueous medium to a solution in which an organic low-molecular compound and an organic polymer compound are dissolved, thereby allowing easy filtration. It was found that an organic nanopigment particle non-aqueous dispersion can be efficiently obtained by aggregating into an aggregate, isolating the aggregate and redispersing it in a non-aqueous medium. The present invention has been made based on such findings.
上記課題は下記の手段によって達成された。
〔1〕水性媒体中に分散された有機ナノ顔料粒子に対して、少なくとも1種の分子量1000未満の有機低分子化合物と、少なくとも1種の重量平均分子量1000以上の有機高分子化合物とを作用させることにより凝集させた後、単離することを特徴とする有機ナノ顔料粒子凝集体の製造方法。
〔2〕前記有機低分子化合物と有機高分子化合物とを、前記水性媒体中と混和する溶媒で溶解させ、該水性媒体中に添加することにより、水性媒体中に分散された有機ナノ顔料粒子を凝集させることを特徴とする〔1〕記載の有機ナノ顔料粒子凝集体の製造方法。
〔3〕前記単離が、ろ過により行われることを特徴とする〔1〕または〔2〕記載の有機ナノ顔料粒子分散物の製造方法。
〔4〕少なくとも余分な前記有機低分子化合物を除く工程を含むことを特徴とする〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の有機ナノ顔料粒子凝集体の製造方法。
〔5〕前記水性媒体中に分散された有機ナノ顔料粒子が、良溶媒に溶解した有機顔料の溶液と、前記良溶媒と相溶性でありかつ前記有機顔料に対しては貧溶媒となる媒体とを混合して、ナノサイズの微粒子として生成させて得られることを特徴とする〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の有機ナノ顔料粒子凝集体の製造方法。
〔6〕前記有機ナノ顔料粒子の平均一次粒径が、100nm以下であることを特徴とする〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載の有機ナノ顔料粒子凝集体の製造方法。
〔7〕前記凝集体の平均粒径が、10000nm以上であることを特徴とする〔1〕〜〔6〕のいずれか1項に記載の有機ナノ顔料粒子分散物の製造方法。
〔8〕〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載の単離された有機ナノ顔料粒子凝集体を、非水性媒体中で再分散させて得ることを特徴とする有機ナノ顔料粒子非水性分散物の製造方法。
〔9〕有機高分子化合物が下記一般式(11)、あるいは一般式(14)で表されることを特徴とする〔1〕〜〔8〕のいずれか1項に記載の有機ナノ顔料粒子非水性分散物の製造方法。
The above object has been achieved by the following means.
[1] At least one kind of organic low molecular compound having a molecular weight of less than 1000 and at least one kind of organic polymer compound having a weight average molecular weight of 1000 or more are allowed to act on the organic nanopigment particles dispersed in an aqueous medium. A method for producing an aggregate of organic nanopigment particles, characterized in that the organic nanopigment particle aggregate is isolated after aggregation.
[2] The organic low molecular weight compound and the organic polymer compound are dissolved in a solvent miscible with the aqueous medium, and added to the aqueous medium, whereby organic nanopigment particles dispersed in the aqueous medium are obtained. The method for producing an organic nanopigment particle aggregate according to [1], wherein the aggregation is performed.
[3] The method for producing an organic nanopigment particle dispersion according to [1] or [2], wherein the isolation is performed by filtration.
[4] The method for producing an organic nanopigment particle aggregate according to any one of [1] to [3], including a step of removing at least the excess organic low-molecular compound.
[5] Organic nanopigment particles dispersed in the aqueous medium, a solution of an organic pigment dissolved in a good solvent, a medium compatible with the good solvent and a poor solvent for the organic pigment; The method for producing an organic nano pigment particle aggregate according to any one of [1] to [4], wherein the organic nano pigment particle aggregate is obtained by mixing and producing nano-sized fine particles.
[6] The method for producing an organic nanopigment particle aggregate according to any one of [1] to [7], wherein an average primary particle size of the organic nanopigment particles is 100 nm or less.
[7] The method for producing an organic nanopigment particle dispersion according to any one of [1] to [6], wherein the aggregate has an average particle size of 10,000 nm or more.
[8] Organic nanopigment particle non-characteristic obtained by re-dispersing the isolated organic nanopigment particle aggregate according to any one of [1] to [7] in a non-aqueous medium A method for producing an aqueous dispersion.
[9] The organic nanopigment particle non-containing material according to any one of [1] to [8], wherein the organic polymer compound is represented by the following general formula (11) or general formula (14): A method for producing an aqueous dispersion.
(前記一般式(11)中、A1は、酸性基、塩基性窒素原子を有する基、ウレア基、ウレタン基、配位性酸素原子を有する基、炭素数4以上の炭化水素基、アルコキシシリル基、エポキシ基、イソシアネート基、および水酸基から選択される基を有する1価の有機基、または置換基を有してもよい有機色素構造もしくは複素環を含有する1価の有機基を表す。n個のA1は同一であっても、異なっていてもよい。R1は、(m+n)価の連結基を表す。m+nは3〜10を表し、mは1〜8の整数を表し、nは2〜9の整数を表す。R2は、単結合あるいは2価の連結基を表す。P1は高分子残基を表す。) (In the general formula (11), A 1 represents an acidic group, a group having a basic nitrogen atom, a urea group, a urethane group, a group having a coordinating oxygen atom, a hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms, or alkoxysilyl. A monovalent organic group having a group selected from a group, an epoxy group, an isocyanate group, and a hydroxyl group, or a monovalent organic group containing an organic dye structure or a heterocyclic ring which may have a substituent. A 1 may be the same or different, R 1 represents a (m + n) -valent linking group, m + n represents 3 to 10, m represents an integer of 1 to 8, and n Represents an integer of 2 to 9. R 2 represents a single bond or a divalent linking group, and P 1 represents a polymer residue.)
(前記一般式(14)中、Gは−COO−、−SO3 −、−OSO3 −、−P(O)(OH)O−、又は−OP(O)(OH)O−を表す。Jは2価の連結基または単結合を表す。Qは(m+l)価の連結基を表す。Rは高分子化合物残基を表す。Zは有機または無機カチオンを表す。m+lは3〜6を表す。)
〔10〕前記有機高分子化合物を、そのまま非水性媒体中での分散剤として使用することを特徴とする〔9〕記載の有機ナノ顔料粒子非水性分散物の製造方法。
〔11〕〔9〕または〔10〕記載の有機ナノ顔料粒子非水性分散物と、バインダーと、モノマーもしくはオリゴマーと、光重合開始剤もしくは光重合開始剤系とを少なくとも含む着色感光性樹脂組成物。
〔12〕〔11〕記載の着色感光性樹脂組成物を用いてなることを特徴とするカラーフィルタ。
(In the general formula (14), G represents —COO − , —SO 3 − , —OSO 3 − , —P (O) (OH) O − , or —OP (O) (OH) O — . J represents a divalent linking group or a single bond, Q represents an (m + 1) -valent linking group, R represents a polymer compound residue, Z represents an organic or inorganic cation, and m + 1 represents 3 to 6. To express.)
[10] The method for producing a non-aqueous dispersion of organic nanopigment particles according to [9], wherein the organic polymer compound is used as it is as a dispersant in a non-aqueous medium.
[11] A colored photosensitive resin composition comprising at least a non-aqueous dispersion of organic nanopigment particles according to [9] or [10], a binder, a monomer or an oligomer, and a photopolymerization initiator or a photopolymerization initiator system. .
[12] A color filter comprising the colored photosensitive resin composition according to [11].
本発明の製造方法によれば、有機ナノ顔料粒子水性分散物から効率的に有機ナノ顔料粒子凝集体を製造することができる。また、この有機ナノ顔料粒子凝集体用いることで、非水性媒体へ容易に相転換と解こう(再分散)をさせることが可能であり、有機ナノ顔料粒子非水性分散物を工業的規模で効率よく製造することができる。本発明の製造方法によればカラーフィルタ塗布液やインクジェット用インクに適した有機ナノ顔料粒子分散物およびその分散液を工業的規模で生産することができる。また、本発明の有機ナノ顔料粒子非水性分散物は、優れた分散性、高いコントラストを有し、これを用いたカラーフィルタは目的の色純度と高いコントラストとを有する。 According to the production method of the present invention, an organic nanopigment particle aggregate can be efficiently produced from an organic nanopigment particle aqueous dispersion. In addition, by using this organic nano pigment particle aggregate, it is possible to easily phase change and unwind (redispersion) into a non-aqueous medium, and the organic nano pigment particle non-aqueous dispersion is efficient on an industrial scale. Can be manufactured well. According to the production method of the present invention, it is possible to produce an organic nano pigment particle dispersion suitable for color filter coating liquid and ink jet ink and a dispersion thereof on an industrial scale. Moreover, the organic nano pigment particle non-aqueous dispersion of the present invention has excellent dispersibility and high contrast, and a color filter using the same has target color purity and high contrast.
以下、本発明の有機ナノ顔料粒子の製造方法について説明する。
[有機顔料]
本発明の有機ナノ顔料粒子の製造方法に用いられる有機顔料は、液相法で粒子形成できるものであれば特に限定されず、単独で用いても、複数であっても、これらを組み合わせたものであってもよい。
Hereinafter, the manufacturing method of the organic nano pigment particle of this invention is demonstrated.
[Organic pigments]
The organic pigment used in the method for producing organic nanopigment particles of the present invention is not particularly limited as long as it can form particles by a liquid phase method, and may be used alone or in combination. It may be.
有機顔料は、色相的に限定されるものではなく、例えば、ペリレン、ペリノン、キナクリドン、キナクリドンキノン、アントラキノン、アントアントロン、ベンズイミダゾロン、ジスアゾ縮合、ジスアゾ、アゾ、インダントロン、フタロシアニン、トリアリールカルボニウム、ジオキサジン、アミノアントラキノン、ジケトピロロピロール、チオインジゴ、イソインドリン、イソインドリノン、ピラントロンもしくはイソビオラントロン化合物顔料、またはそれらの混合物などが挙げられる。 The organic pigment is not limited in hue, for example, perylene, perinone, quinacridone, quinacridonequinone, anthraquinone, anthanthrone, benzimidazolone, disazo condensation, disazo, azo, indanthrone, phthalocyanine, triarylcarbonium , Dioxazine, aminoanthraquinone, diketopyrrolopyrrole, thioindigo, isoindoline, isoindolinone, pyranthrone or isoviolanthrone compound pigment, or a mixture thereof.
更に詳しくは、たとえば、C.I.ピグメントレッド190(C.I.番号71140)、C.I.ピグメントレッド224(C.I.番号71127)、C.I.ピグメントバイオレット29(C.I.番号71129)等のペリレン化合物顔料、C.I.ピグメントオレンジ43(C.I.番号71105)、もしくはC.I.ピグメントレッド194(C.I.番号71100)等のペリノン化合物顔料、C.I.ピグメントバイオレット19(C.I.番号73900)、C.I.ピグメントバイオレット42、C.I.ピグメントレッド122(C.I.番号73915)、C.I.ピグメントレッド192、C.I.ピグメントレッド202(C.I.番号73907)、C.I.ピグメントレッド207(C.I.番号73900、73906)、もしくはC.I.ピグメントレッド209(C.I.番号73905)のキナクリドン化合物顔料、C.I.ピグメントレッド206(C.I.番号73900/73920)、C.I.ピグメントオレンジ48(C.I.番号73900/73920)、もしくはC.I.ピグメントオレンジ49(C.I.番号73900/73920)等のキナクリドンキノン化合物顔料、C.I.ピグメントイエロー147(C.I.番号60645)等のアントラキノン化合物顔料、C.I.ピグメントレッド168(C.I.番号59300)等のアントアントロン化合物顔料、C.I.ピグメントブラウン25(C.I.番号12510)、C.I.ピグメントバイオレット32(C.I.番号12517)、C.I.ピグメントイエロー180(C.I.番号21290)、C.I.ピグメントイエロー181(C.I.番号11777)、C.I.ピグメントオレンジ62(C.I.番号11775)、もしくはC.I.ピグメントレッド185(C.I.番号12516)等のベンズイミダゾロン化合物顔料、C.I.ピグメントイエロー93(C.I.番号20710)、C.I.ピグメントイエロー94(C.I.番号20038)、C.I.ピグメントイエロー95(C.I.番号20034)、C.I.ピグメントイエロー128(C.I.番号20037)、C.I.ピグメントイエロー166(C.I.番号20035)、C.I.ピグメントオレンジ34(C.I.番号21115)、C.I.ピグメントオレンジ13(C.I.番号21110)、C.I.ピグメントオレンジ31(C.I.番号20050)、C.I.ピグメントレッド144(C.I.番号20735)、C.I.ピグメントレッド166(C.I.番号20730)、C.I.ピグメントレッド220(C.I.番号20055)、C.I.ピグメントレッド221(C.I.番号20065)、C.I.ピグメントレッド242(C.I.番号20067)、C.I.ピグメントレッド248、C.I.ピグメントレッド262、もしくはC.I.ピグメントブラウン23(C.I.番号20060)等のジスアゾ縮合化合物顔料、C.I.ピグメントイエロー13(C.I.番号21100)、C.I.ピグメントイエロー83(C.I.番号21108)、もしくはC.I.ピグメントイエロー188(C.I.番号21094)等のジスアゾ化合物顔料、C.I.ピグメントレッド187(C.I.番号12486)、C.I.ピグメントレッド170(C.I.番号12475)、C.I.ピグメントイエロー74(C.I.番号11714)、C.I.ピグメントイエロー150(C.I.番号48545)、C.I.ピグメントレッド48(C.I.番号15865)、C.I.ピグメントレッド53(C.I.番号15585)、C.I.ピグメントオレンジ64(C.I.番号12760)、もしくはC.I.ピグメントレッド247(C.I.番号15915)等のアゾ化合物顔料、C.I.ピグメントブルー60(C.I.番号69800)等のインダントロン化合物顔料、C.I.ピグメントグリーン7(C.I.番号74260)、C.I.ピグメントグリーン36(C.I.番号74265)、ピグメントグリーン37(C.I.番号74255)、ピグメントブルー16(C.I.番号74100)、C.I.ピグメントブルー75(C.I.番号74160:2)、もしくは15(C.I.番号74160)等のフタロシアニン化合物顔料、C.I.ピグメントブルー56(C.I.番号42800)、もしくはC.I.ピグメントブルー61(C.I.番号42765:1)等のトリアリールカルボニウム化合物顔料、C.I.ピグメントバイオレット23(C.I.番号51319)、もしくはC.I.ピグメントバイオレット37(C.I.番号51345)等のジオキサジン化合物顔料、C.I.ピグメントレッド177(C.I.番号65300)等のアミノアントラキノン化合物顔料、C.I.ピグメントレッド254(C.I.番号56110)、C.I.ピグメントレッド255(C.I.番号561050)、C.I.ピグメントレッド264、C.I.ピグメントレッド272(C.I.番号561150)、C.I.ピグメントオレンジ71、もしくはC.I.ピグメントオレンジ73等のジケトピロロピロール化合物顔料、C.I.ピグメントレッド88(C.I.番号73312)等のチオインジゴ化合物顔料、C.I.ピグメントイエロー139(C.I.番号56298)、C.I.ピグメントオレンジ66(C.I.番号48210)等のイソインドリン化合物顔料、C.I.ピグメントイエロー109(C.I.番号56284)、もしくはC.I.ピグメントオレンジ61(C.I.番号11295)等のイソインドリノン化合物顔料、C.I.ピグメントオレンジ40(C.I.番号59700)、もしくはC.I.ピグメントレッド216(C.I.番号59710)等のピラントロン化合物顔料、またはC.I.ピグメントバイオレット31(60010)等のイソビオラントロン化合物顔料が挙げられる。なかでも、キナクリドン化合物顔料、ジケトピロロピロール化合物顔料、ジオキサジン化合物顔料、フタロシアニン化合物顔料、またはアゾ化合物顔料であることが好ましく、ジケトピロロピロール化合物顔料又はジオキサジン化合物顔料がより好ましい。 More specifically, for example, C.I. I. Pigment red 190 (C.I. No. 71140), C.I. I. Pigment red 224 (C.I. No. 71127), C.I. I. Perylene compound pigments such as C.I. Pigment Violet 29 (C.I. No. 71129); I. Pigment orange 43 (C.I. No. 71105), or C.I. I. Perinone compound pigments such as C.I. Pigment Red 194 (C.I. No. 71100); I. Pigment violet 19 (C.I. No. 73900), C.I. I. Pigment violet 42, C.I. I. Pigment red 122 (C.I. No. 73915), C.I. I. Pigment red 192, C.I. I. Pigment red 202 (C.I. No. 73907), C.I. I. Pigment Red 207 (C.I. No. 73900, 73906) or C.I. I. Pigment Red 209 (C.I. No. 73905), a quinacridone compound pigment; I. Pigment red 206 (C.I. No. 73900/73920), C.I. I. Pigment orange 48 (C.I. No. 73900/73920), or C.I. I. Quinacridonequinone compound pigments such as CI Pigment Orange 49 (C.I. No. 73900/73920); I. Anthraquinone compound pigments such as C.I. Pigment Yellow 147 (C.I. No. 60645); I. Anthanthrone compound pigments such as CI Pigment Red 168 (C.I. No. 59300); I. Pigment brown 25 (C.I. No. 12510), C.I. I. Pigment violet 32 (C.I. No. 12517), C.I. I. Pigment yellow 180 (C.I. No. 21290), C.I. I. Pigment yellow 181 (C.I. No. 11777), C.I. I. Pigment orange 62 (C.I. No. 11775), or C.I. I. Benzimidazolone compound pigments such as CI Pigment Red 185 (C.I. No. 12516); I. Pigment yellow 93 (C.I. No. 20710), C.I. I. Pigment yellow 94 (C.I. No. 20038), C.I. I. Pigment yellow 95 (C.I. No. 20034), C.I. I. Pigment yellow 128 (C.I. No. 20037), C.I. I. Pigment yellow 166 (C.I. No. 20035), C.I. I. Pigment orange 34 (C.I. No. 21115), C.I. I. Pigment orange 13 (C.I. No. 21110), C.I. I. Pigment orange 31 (C.I. No. 20050), C.I. I. Pigment red 144 (C.I. No. 20735), C.I. I. Pigment red 166 (C.I. No. 20730), C.I. I. Pigment red 220 (C.I. No. 20055), C.I. I. Pigment red 221 (C.I. No. 20065), C.I. I. Pigment red 242 (C.I. No. 20067), C.I. I. Pigment red 248, C.I. I. Pigment red 262, or C.I. I. Disazo condensed compound pigments such as CI Pigment Brown 23 (C.I. No. 20060); I. Pigment yellow 13 (C.I. No. 21100), C.I. I. Pigment yellow 83 (C.I. No. 21108), or C.I. I. Disazo compound pigments such as CI Pigment Yellow 188 (C.I. No. 21094); I. Pigment red 187 (C.I. No. 12486), C.I. I. Pigment red 170 (C.I. No. 12475), C.I. I. Pigment yellow 74 (C.I. No. 11714), C.I. I. Pigment yellow 150 (C.I. No. 48545), C.I. I. Pigment red 48 (C.I. No. 15865), C.I. I. Pigment red 53 (C.I. No. 15585), C.I. I. Pigment orange 64 (C.I. No. 12760), or C.I. I. Azo compound pigments such as CI Pigment Red 247 (C.I. No. 15915), C.I. I. Indanthrone compound pigments such as C.I. Pigment Blue 60 (C.I. No. 69800); I. Pigment green 7 (C.I. No. 74260), C.I. I. Pigment Green 36 (C.I. No. 74265), Pigment Green 37 (C.I. No. 74255), Pigment Blue 16 (C.I. No. 74100), C.I. I. Phthalocyanine compound pigments such as CI Pigment Blue 75 (C.I. No. 74160: 2) or 15 (C.I. No. 74160); I. Pigment blue 56 (C.I. No. 42800), or C.I. I. Pigment Blue 61 (C.I. No. 42765: 1) and the like triarylcarbonium compound pigments, C.I. I. Pigment violet 23 (C.I. No. 51319) or C.I. I. Pigment Violet 37 (C.I. No. 51345) and other dioxazine compound pigments, C.I. I. Aminoanthraquinone compound pigments such as C.I. Pigment Red 177 (C.I. No. 65300); I. Pigment red 254 (C.I. No. 56110), C.I. I. Pigment Red 255 (C.I. No. 561050), C.I. I. Pigment red 264, C.I. I. Pigment red 272 (C.I. No. 561150), C.I. I. Pigment orange 71, or C.I. I. Diketopyrrolopyrrole compound pigments such as C.I. Pigment Orange 73; I. Thioindigo compound pigments such as C.I. Pigment Red 88 (C.I. No. 7313); I. Pigment yellow 139 (C.I. No. 56298), C.I. I. Pigment Orange 66 (C.I. No. 48210), an isoindoline compound pigment such as C.I. I. Pigment yellow 109 (C.I. No. 56284), or C.I. I. Pigment Orange 61 (C.I. No. 11295) and the like, an inindolinone compound pigment such as C.I. I. Pigment Orange 40 (C.I. No. 59700), or C.I. I. Pigment red 216 (C.I. No. 59710) and the like, or C.I. I. And isoviolanthrone compound pigments such as CI Pigment Violet 31 (60010). Among these, a quinacridone compound pigment, a diketopyrrolopyrrole compound pigment, a dioxazine compound pigment, a phthalocyanine compound pigment, or an azo compound pigment is preferable, and a diketopyrrolopyrrole compound pigment or a dioxazine compound pigment is more preferable.
C.I.P.R.254、255、264に代表されるピロロピロール化合物顔料は、カラーフィルタを構成する赤画素の色純度を高めるのに適した吸収域を有し、色再現域を広げられるため、そのカラーフィルタへの利用が試みられている。しかしながら従来の顔料では、色純度やコントラスト等、要求に応えられていない。例えば特開2003−336001号公報に記載されているインクジェット用インク、ビーズ分散やソルトミリングによる方法で得たものなどでは良好なカラーフィルタは得られない。 C. I. P. R. Since pyrrolopyrrole compound pigments represented by 254, 255, and 264 have an absorption range suitable for increasing the color purity of the red pixel constituting the color filter and the color reproduction range can be expanded, An attempt is being made to use it. However, conventional pigments do not meet demands such as color purity and contrast. For example, an ink-jet ink described in JP-A-2003-336001, an ink obtained by a method using bead dispersion or salt milling, or the like cannot provide a good color filter.
本発明の製造方法によれば、ナノサイズのピロロピロール化合物顔料微粒子を粒径分布がシャープな状態で得ることができる。また、その顔料微粒子をカラーフィルタに用いたとき、所望の色純度と高いコントラストを両立でき、しかも耐光性に優れ、また折出物の発生を抑えることができる。
本発明においては、2種類以上の有機顔料または有機顔料の固溶体を組み合わせて用いることもできる。
According to the production method of the present invention, nano-sized pyrrolopyrrole compound pigment fine particles can be obtained with a sharp particle size distribution. In addition, when the pigment fine particles are used in a color filter, desired color purity and high contrast can be achieved at the same time, and the light resistance is excellent, and the occurrence of protrusions can be suppressed.
In the present invention, two or more kinds of organic pigments or solid solutions of organic pigments can be used in combination.
[有機ナノ顔料粒子水性分散液の調製]
次に、有機ナノ顔料粒子水性分散液の調製について説明する。
本発明において、有機ナノ顔料粒子は、有機顔料を良溶媒に溶解した有機顔料溶液と、前記良溶媒に対しては相溶性を有し、有機顔料に対しては貧溶媒となる溶媒(以下、この溶媒を[有機顔料の貧溶媒]ともいい、あるいは単に[貧溶媒]ということもある。)とを混合することにより生成させる(以下、この方法を「再沈法」ということもあり、このとき得られる有機ナノ粒子を含有する分散液を「有機ナノ顔料粒子再沈液」ということもある。)。
[Preparation of organic nano pigment particle aqueous dispersion]
Next, preparation of the organic nano pigment particle aqueous dispersion will be described.
In the present invention, the organic nanopigment particles are an organic pigment solution in which an organic pigment is dissolved in a good solvent, a solvent that is compatible with the good solvent and is a poor solvent for the organic pigment (hereinafter referred to as the following). This solvent is also referred to as [poor solvent of organic pigment] or simply [poor solvent].) (Hereinafter, this method is sometimes referred to as “reprecipitation method”. The dispersion containing the organic nanoparticles sometimes obtained is sometimes referred to as “organic nanopigment particle reprecipitation liquid”.
有機顔料の貧溶媒は、有機顔料を溶解する良溶媒と相溶するもしくは均一に混ざるものであれば特に限定されない。有機顔料の貧溶媒としては、有機顔料の溶解度が0.02質量%以下であることが好ましく、0.01質量%以下であることがより好ましい。有機顔料の貧溶媒への溶解度にとくに下限はないが、通常用いられる有機顔料を考慮すると0.000001質量%以上が実際的である。この溶解度は酸またはアルカリの存在下で溶解された場合の溶解度であってもよい。また、良溶媒と貧溶媒との相溶性もしくは均一混合性は、良溶媒の貧溶媒に対する溶解量が30質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましい。良溶媒の貧溶媒に対する溶解量に特に上限はないが、任意の割合で混じり合うことが実際的である。 The poor solvent for the organic pigment is not particularly limited as long as it is compatible with or uniformly mixed with a good solvent for dissolving the organic pigment. As a poor solvent for the organic pigment, the solubility of the organic pigment is preferably 0.02% by mass or less, and more preferably 0.01% by mass or less. Although there is no particular lower limit to the solubility of the organic pigment in the poor solvent, 0.000001% by mass or more is practical in consideration of a commonly used organic pigment. This solubility may be the solubility when dissolved in the presence of an acid or alkali. In addition, the compatibility or uniform mixing property of the good solvent and the poor solvent is preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, with respect to the poor solvent. There is no particular upper limit to the amount of good solvent dissolved in the poor solvent, but it is practical to mix them in an arbitrary ratio.
貧溶媒としては、水性媒体であれば、特に制限はなく、例えば、水性溶媒(例えば、水、または塩酸、水酸化ナトリウム水溶液)、アルコール化合物溶媒、ケトン化合物溶媒、エーテル化合物溶媒、芳香族化合物溶媒、二硫化炭素溶媒、脂肪族化合物溶媒、ニトリル化合物溶媒、ハロゲン化合物溶媒、エステル化合物溶媒、イオン性液体、これらの混合溶媒などが挙げられ、水性溶媒、アルコール化合物溶媒、ケトン化合物溶媒、エーテル化合物溶媒、エステル化合物溶媒、またはこれらの混合物がこの好ましく、水性溶媒、アルコール化合物溶媒またはエステル化合物溶媒がより好ましい。 The poor solvent is not particularly limited as long as it is an aqueous medium. For example, an aqueous solvent (for example, water, hydrochloric acid, sodium hydroxide aqueous solution), alcohol compound solvent, ketone compound solvent, ether compound solvent, aromatic compound solvent , Carbon disulfide solvent, aliphatic compound solvent, nitrile compound solvent, halogen compound solvent, ester compound solvent, ionic liquid, mixed solvent thereof, and the like, aqueous solvent, alcohol compound solvent, ketone compound solvent, ether compound solvent , Ester compound solvents, or mixtures thereof are preferred, and aqueous solvents, alcohol compound solvents, or ester compound solvents are more preferred.
アルコール化合物溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−プロピルアルコール、1−メトキシ−2−プロパノールなどが挙げられる。ケトン化合物溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンが挙げられる。エーテル化合物溶媒としては、例えば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどが挙げられる。芳香族化合物溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエンなどが挙げられる。脂肪族化合物溶媒としては、例えば、ヘキサンなどが挙げられる。ニトリル化合物溶媒としては、例えば、アセトニトリルなどが挙げられる。ハロゲン化合物溶媒としては、例えば、ジクロロメタン、トリクロロエチレンなどが挙げられる。エステル化合物溶媒としては、例えば、酢酸エチル、乳酸エチル、2−(1−メトキシ)プロピルアセテートなどが挙げられる。イオン性液体としては、例えば、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムとPF6 -との塩などが挙げられる。 Examples of the alcohol compound solvent include methanol, ethanol, isopropyl alcohol, n-propyl alcohol, 1-methoxy-2-propanol and the like. Examples of the ketone compound solvent include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone. Examples of the ether compound solvent include dimethyl ether, diethyl ether, tetrahydrofuran, and the like. Examples of the aromatic compound solvent include benzene and toluene. Examples of the aliphatic compound solvent include hexane. Examples of the nitrile compound solvent include acetonitrile. Examples of the halogen compound solvent include dichloromethane and trichloroethylene. Examples of the ester compound solvent include ethyl acetate, ethyl lactate, 2- (1-methoxy) propyl acetate and the like. The ionic liquids, for example, 1-butyl-3-methylimidazolium and PF 6 -, etc. and salts thereof.
次に、有機顔料を溶解する良溶媒について説明する。
良溶媒は用いる有機顔料を溶解することが可能で、前記貧溶媒と相溶するもしくは均一に混ざるものであれば特に限定されない。有機顔料の良溶媒への溶解性は有機材料の溶解度が0.2質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることがより好ましい。有機顔料の良溶媒への溶解度に特に上限はないが、通常用いられる有機顔料を考慮すると50質量%以下であることが実際的である。この溶解度は酸またはアルカリの存在下で溶解された場合の溶解度であってもよい。貧溶媒と良溶媒との相溶性もしくは均一混合性の好ましい範囲は前述のとおりである。
Next, a good solvent for dissolving the organic pigment will be described.
The good solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the organic pigment to be used and is compatible with or uniformly mixed with the poor solvent. The solubility of the organic pigment in a good solvent is such that the solubility of the organic material is preferably 0.2% by mass or more, and more preferably 0.5% by mass or more. Although there is no particular upper limit to the solubility of the organic pigment in the good solvent, it is practical that it is 50% by mass or less in consideration of a commonly used organic pigment. This solubility may be the solubility when dissolved in the presence of an acid or alkali. The preferred range of the compatibility or uniform mixing property between the poor solvent and the good solvent is as described above.
良溶媒としては、例えば、水性溶媒(例えば、水、または塩酸、水酸化ナトリウム水溶液)、アルコール化合物溶媒、アミド化合物溶媒、ケトン化合物溶媒、エーテル化合物溶媒、芳香族化合物溶媒、二硫化炭素溶媒、脂肪族化合物溶媒、ニトリル化合物溶媒、スルホキシド化合物溶媒、ハロゲン化合物溶媒、エステル化合物溶媒、イオン性液体、カルボン酸化合物、スルホン酸化合物、硫酸、これらの混合溶媒などが挙げられ、水性溶媒、アルコール化合物溶媒、ケトン化合物溶媒、エーテル化合物溶媒、スルホキシド化合物溶媒、エステル化合物溶媒、アミド化合物溶媒、カルボン酸化合物、スルホン酸化合物、硫酸、またはこれらの混合物が好ましく、水性溶媒、アルコール化合物溶媒、エステル化合物溶媒、スルホキシド化合物溶媒、アミド化合物溶媒、カルボン酸化合物、スルホン酸化合物、硫酸がより好ましく、スルホキシド化合物溶媒、アミド化合物溶媒、カルボン酸化合物、スルホン酸化合物、硫酸が特に好ましい。 Examples of the good solvent include an aqueous solvent (for example, water or hydrochloric acid, an aqueous sodium hydroxide solution), an alcohol compound solvent, an amide compound solvent, a ketone compound solvent, an ether compound solvent, an aromatic compound solvent, a carbon disulfide solvent, and a fat. Group compound solvents, nitrile compound solvents, sulfoxide compound solvents, halogen compound solvents, ester compound solvents, ionic liquids, carboxylic acid compounds, sulfonic acid compounds, sulfuric acid, mixed solvents thereof, aqueous solvents, alcohol compound solvents, Ketone compound solvents, ether compound solvents, sulfoxide compound solvents, ester compound solvents, amide compound solvents, carboxylic acid compounds, sulfonic acid compounds, sulfuric acid, or mixtures thereof are preferred, aqueous solvents, alcohol compound solvents, ester compound solvents, sulfoxide compounds. solvent Amide compound solvent, a carboxylic acid compound, sulfonic acid compound, more preferably sulfuric acid, the sulfoxide compound solvent, the amide compound solvent, a carboxylic acid compound, sulfonic acid compound, is particularly preferred sulfate.
スルホキシド化合物溶媒としては、例えば、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキド、ヘキサメチレンスルホキシド、スルホランなどが挙げられる。アミド化合物溶媒としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、1−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリジノン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、2−ピロリジノン、ε−カプロラクタム、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルプロパンアミド、ヘキサメチルホスホリックトリアミドなどが挙げられる。 Examples of the sulfoxide compound solvent include dimethyl sulfoxide, diethyl sulfoxide, hexamethylene sulfoxide, sulfolane and the like. Examples of the amide compound solvent include N, N-dimethylformamide, 1-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidinone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 2-pyrrolidinone, ε-caprolactam, formamide, N -Methylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpropanamide, hexamethylphosphoric triamide and the like.
また、良溶媒に有機顔料を溶解した有機顔料溶液の濃度としては、溶解時の条件における有機顔料の良溶媒に対する飽和濃度乃至これの1/100程度の範囲が好ましい。 In addition, the concentration of the organic pigment solution in which the organic pigment is dissolved in the good solvent is preferably a saturated concentration of the organic pigment with respect to the good solvent under the dissolution conditions or a range of about 1/100 of this.
有機顔料溶液の調製条件に特に制限はなく、常圧から亜臨界、超臨界条件の範囲を選択できる。常圧での温度は−10〜150℃が好ましく、−5〜130℃がより好ましく、0〜100℃が特に好ましい。 There are no particular limitations on the conditions for preparing the organic pigment solution, and a range from normal pressure to subcritical and supercritical conditions can be selected. The temperature at normal pressure is preferably −10 to 150 ° C., more preferably −5 to 130 ° C., and particularly preferably 0 to 100 ° C.
本発明において有機顔料は、良溶媒中に均一に溶解されなければならないが、酸性でもしくはアルカリ性で溶解することも好ましい。一般に分子内にアルカリ性で解離可能な基を有する顔料の場合はアルカリ性が、アルカリ性で解離する基が存在せず、プロトンが付加しやすい窒素原子を分子内に多く有するときは酸性が用いられる。例えば、キナクリドン、ジケトピロロピロール、ジスアゾ縮合化合物顔料はアルカリ性で、フタロシアニン化合物顔料は酸性で溶解される。 In the present invention, the organic pigment must be uniformly dissolved in a good solvent, but it is also preferable to dissolve it in an acidic or alkaline manner. In general, in the case of a pigment having an alkaline and dissociable group in the molecule, the alkalinity is used, and when there is no alkaline and dissociable group and there are many nitrogen atoms to which protons can easily be added, acidity is used. For example, quinacridone, diketopyrrolopyrrole, disazo condensation compound pigments are alkaline, and phthalocyanine compound pigments are acidic.
アルカリ性で溶解させる場合に用いられる塩基は、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、もしくは水酸化バリウムなどの無機塩基、またはトリアルキルアミン、ジアザビシクロウンデセン(DBU)、金属アルコキシドなどの有機塩基であるが、好ましくは無機塩基である。 Bases used for alkaline dissolution are inorganic bases such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, or barium hydroxide, or trialkylamine, diazabicycloundecene (DBU), An organic base such as a metal alkoxide is preferable, but an inorganic base is preferable.
使用される塩基の量は、顔料を均一に溶解可能な量であり、特に限定されないが、無機塩基の場合、好ましくは有機材料に対して1.0〜30モル当量であり、より好ましくは1.0〜25モル当量であり、さらに好ましくは1.0〜20モル当量である。有機塩基の場合、好ましくは有機材料に対して1.0〜100モル当量であり、より好ましくは5.0〜100モル当量であり、さらに好ましくは20〜100モル当量である。 The amount of the base used is an amount capable of uniformly dissolving the pigment, and is not particularly limited. However, in the case of an inorganic base, it is preferably 1.0 to 30 molar equivalents relative to the organic material, more preferably 1 0.0 to 25 molar equivalents, more preferably 1.0 to 20 molar equivalents. In the case of an organic base, it is preferably 1.0 to 100 molar equivalents, more preferably 5.0 to 100 molar equivalents, still more preferably 20 to 100 molar equivalents relative to the organic material.
酸性で溶解させる場合に用いられる酸は、硫酸、塩酸、もしくは燐酸などの無機酸、または酢酸、トリフルオロ酢酸、シュウ酸、メタンスルホン酸、もしくはトリフルオロメタンスルホン酸などの有機酸であるが好ましくは無機酸である。特に好ましくは硫酸である。 The acid used for the acidic dissolution is preferably an inorganic acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid, or phosphoric acid, or an organic acid such as acetic acid, trifluoroacetic acid, oxalic acid, methanesulfonic acid, or trifluoromethanesulfonic acid. It is an inorganic acid. Particularly preferred is sulfuric acid.
使用される酸の量は、有機顔料を均一に溶解可能な量であり、特に限定されないが、塩基に比べて過剰量用いられる場合が多い。無機酸および有機酸の場合を問わず、好ましくは有機材料に対して3〜500モル当量であり、より好ましくは10〜500モル当量であり、さらに好ましくは30〜200モル当量である。 The amount of the acid used is an amount capable of uniformly dissolving the organic pigment, and is not particularly limited, but is often used in an excessive amount as compared with the base. Regardless of inorganic acid or organic acid, it is preferably 3 to 500 molar equivalents, more preferably 10 to 500 molar equivalents, still more preferably 30 to 200 molar equivalents relative to the organic material.
アルカリまたは酸を有機溶媒と混合して、有機顔料の良溶媒として用いる際は、アルカリまたは酸を完全に溶解させるため、若干の水や低級アルコールなどのアルカリまたは酸に対して高い溶解度をもつ溶剤を、有機溶媒に添加することができる。水や低級アルコールの量は、有機材料溶液全量に対して、50質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましい。具体的には、水、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、ブチルアルコールなどを用いることができる。 When mixing alkali or acid with an organic solvent and using it as a good solvent for organic pigments, a solvent having high solubility in some alkali or acid such as water or lower alcohol in order to completely dissolve the alkali or acid Can be added to the organic solvent. The amount of water or lower alcohol is preferably 50% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, based on the total amount of the organic material solution. Specifically, water, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, butyl alcohol, or the like can be used.
有機粒子作製時、すなわち有機粒子を析出し、形成する際の貧溶媒の条件に特に制限はなく、常圧から亜臨界、超臨界条件の範囲を選択できる。常圧での温度は−30〜100℃が好ましく、−10〜60℃がより好ましく、0〜30℃が特に好ましい。 There is no particular limitation on the conditions of the poor solvent when the organic particles are produced, that is, when the organic particles are deposited and formed, and a range from normal pressure to subcritical and supercritical conditions can be selected. The temperature at normal pressure is preferably −30 to 100 ° C., more preferably −10 to 60 ° C., and particularly preferably 0 to 30 ° C.
有機顔料溶液と貧溶媒とを混合する際、両者のどちらを添加して混合してもよいが、有機顔料溶液を貧溶媒に添加して混合することが好ましく、その際に貧溶媒が撹拌された状態であることが好ましい。撹拌速度は100〜10000rpmが好ましく150〜8000rpmがより好ましく、200〜6000rpmが特に好ましい。添加にはポンプ等を用いることもできるし、用いなくてもよい。また、液中添加でも液外添加でもよいが、液中添加がより好ましい。有機顔料溶液と貧溶媒の混合比(有機ナノ顔料粒子再沈液中の良溶媒/貧溶媒比)は体積比で1/50〜2/3が好ましく、1/40〜1/2がより好ましく、1/20〜3/8が特に好ましい。本発明においては、有機ナノ顔料粒子は、まず水性媒体中に分散されるものであり、この場合の水性媒体としては、上記の水性溶媒を少なくとも60質量%含まれているものであり、好ましくは80質量%以上含まれているものである。 When mixing the organic pigment solution and the poor solvent, either of them may be added and mixed. However, the organic pigment solution is preferably added to the poor solvent and mixed, and the poor solvent is stirred at that time. It is preferable that the The stirring speed is preferably 100 to 10,000 rpm, more preferably 150 to 8000 rpm, and particularly preferably 200 to 6000 rpm. A pump or the like may be used for the addition, or it may not be used. Moreover, although addition in a liquid or addition outside a liquid may be sufficient, addition in a liquid is more preferable. The mixing ratio of the organic pigment solution and the poor solvent (ratio of good solvent / poor solvent in the organic nanopigment particle reprecipitation liquid) is preferably 1/50 to 2/3, more preferably 1/40 to 1/2 in volume ratio. 1/20 to 3/8 is particularly preferable. In the present invention, the organic nano pigment particles are first dispersed in an aqueous medium. In this case, the aqueous medium contains at least 60% by mass of the above aqueous solvent, preferably 80 mass% or more is contained.
有機ナノ顔料粒子再沈液の濃度は有機ナノ顔料粒子を生成することができれば特に制限されないが、水性媒体1000mlに対して有機顔料粒子が10〜40000mgの範囲であることが好ましく、より好ましくは20〜30000mgの範囲であり、特に好ましくは50〜25000mgの範囲である。 The concentration of the organic nanopigment particle reprecipitation liquid is not particularly limited as long as the organic nanopigment particle can be produced, but the organic pigment particle is preferably in the range of 10 to 40,000 mg, more preferably 20 to 1000 ml of the aqueous medium. It is the range of -30000 mg, Most preferably, it is the range of 50-25000 mg.
また、有機ナノ顔料粒子を生成させる際の調製スケールは、特に限定されないが、貧溶媒の混合量が1〜1000Lの調製スケールであることが好ましく、1〜100Lの調製スケールであることがより好ましい。 Moreover, the preparation scale at the time of producing | generating an organic nano pigment particle is although it does not specifically limit, It is preferable that the mixing amount of a poor solvent is 1-1000L, and it is more preferable that it is a 1-100L preparation scale. .
有機ナノ顔料粒子の粒径に関しては、計測法により数値化して集団の平均の大きさを表現する方法があるが、よく使用されるものとして、分布の最大値を示すモード径、積分分布曲線の中央値に相当するメジアン径、各種の平均径(数平均、長さ平均、面積平均、質量平均、体積平均等)などがあり、本発明においては、特に断りのない限り、平均粒径とは数平均径をいう。有機顔料ナノ粒子(一次粒子)の平均粒径はナノメートルサイズであり、平均粒径が1nm〜1μmであることが好ましく、1〜200nmであることがより好ましく、2〜100nmであることがさらに好ましく、5〜80nmであることが特に好ましい。なお本発明において形成される粒子は結晶質粒子でも非晶質粒子でもよく、またはこれらの混合物でもよい。 Regarding the particle size of the organic nano pigment particles, there is a method of expressing the average size of the population by quantifying by a measurement method, but as a common use, the mode diameter indicating the maximum value of the distribution, the integral distribution curve There are median diameter corresponding to the median, various average diameters (number average, length average, area average, mass average, volume average, etc.). In the present invention, unless otherwise specified, the average particle diameter is Number average diameter. The average particle diameter of the organic pigment nanoparticles (primary particles) is a nanometer size, the average particle diameter is preferably 1 nm to 1 μm, more preferably 1 to 200 nm, and further preferably 2 to 100 nm. Preferably, it is 5-80 nm, and it is especially preferable. The particles formed in the present invention may be crystalline particles, amorphous particles, or a mixture thereof.
また、粒子の単分散性を表す指標として、本発明においては、特に断りのない限り、体積平均粒径(Mv)と数平均粒径(Mn)の比(Mv/Mn)を用いる。有機ナノ顔料粒子の濃縮方法に用いられる有機ナノ顔料粒子分散液に含まれる粒子(一次粒子)の単分散性、つまりMv/Mnは、1.0〜2.0であることが好ましく、1.0〜1.8であることがより好ましく、1.0〜1.5であることが特に好ましい。 In the present invention, the ratio (Mv / Mn) of the volume average particle diameter (Mv) and the number average particle diameter (Mn) is used as an index representing the monodispersity of the particles unless otherwise specified. The monodispersity, that is, Mv / Mn, of particles (primary particles) contained in the organic nanopigment particle dispersion used in the organic nanopigment particle concentration method is preferably 1.0 to 2.0. It is more preferably 0 to 1.8, and particularly preferably 1.0 to 1.5.
有機ナノ顔料粒子の粒径の測定方法としては、顕微鏡法、重量法、光散乱法、光遮断法、電気抵抗法、音響法、動的光散乱法が挙げられ、顕微鏡法、動的光散乱法が特に好ましい。顕微鏡法に用いられる顕微鏡としては、例えば、走査型電子顕微鏡、透過型電子顕微鏡などが挙げられる。動的光散乱法による粒子測定装置として、例えば、日機装社製ナノトラックUPA−EX150、大塚電子社製ダイナミック光散乱光度計DLS−7000シリーズ、堀場製作所社製LB−400などが挙げられる(いずれも商品名)。 Examples of methods for measuring the particle size of organic nano pigment particles include microscopy, weight method, light scattering method, light blocking method, electrical resistance method, acoustic method, and dynamic light scattering method. The method is particularly preferred. Examples of the microscope used for the microscopy include a scanning electron microscope and a transmission electron microscope. Examples of the particle measuring apparatus based on the dynamic light scattering method include Nanotrack UPA-EX150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd., Dynamic Light Scattering Photometer DLS-7000 series manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., and LB-400 manufactured by Horiba, Ltd. Product name).
有機ナノ顔料粒子水性分散液を調製するに当り、分散剤(以下、水性分散液の分散剤とも言う)を含有させることが好ましい。分散剤を含有させる工程は特に限定されないが、有機顔料溶液および貧溶媒の両方もしくは一方に分散剤を添加して含有させることが好ましい。また、分散剤溶液を上記両液とは別系統で有機ナノ顔料粒子形成時に添加することも好ましい。予め分散剤により表面処理を施された顔料粒子を用いることも好ましく、顔料粒子には分散剤の吸着を促進し得るような表面処理が施されていてもよい。分散剤は(1)析出した顔料表面に素早く吸着して、微細なナノ粒子を形成し、かつ(2)これらの粒子が再び凝集することを防ぐ作用を有するものである。 In preparing the organic nano pigment particle aqueous dispersion, it is preferable to contain a dispersant (hereinafter also referred to as a dispersant for the aqueous dispersion). The step of incorporating the dispersant is not particularly limited, but it is preferable to add the dispersant to the organic pigment solution and / or the poor solvent. Moreover, it is also preferable to add a dispersing agent solution at the time of formation of organic nano pigment particles in a system different from the above two solutions. It is also preferable to use pigment particles that have been surface-treated with a dispersant in advance, and the pigment particles may be subjected to a surface treatment that can promote adsorption of the dispersant. The dispersant (1) has a function of quickly adsorbing on the surface of the deposited pigment to form fine nanoparticles and (2) preventing these particles from aggregating again.
用いることのできる分散剤として、例えば、アニオン性、カチオン性、両イオン性、ノニオン性もしくは顔料誘導体の、低分子または高分子分散剤を使用することができる。なお、低分子または高分子分散剤の添加量は、溶解された顔料に対して10質量%以上1000質量%以下が好ましい。更には、50質量%以上200質量%以下がより好ましい。10質量%未満では顔料粒子の成長及び凝集を抑制する効果が少なくなり、1000質量%を超えると粘度上昇、溶解不良等の問題が発生し易くなる。 As a dispersant that can be used, for example, a low molecular or high molecular dispersant of anionic, cationic, amphoteric, nonionic or pigment derivative can be used. In addition, the addition amount of the low molecular weight or polymer dispersing agent is preferably 10% by mass or more and 1000% by mass or less with respect to the dissolved pigment. Furthermore, 50 mass% or more and 200 mass% or less are more preferable. If it is less than 10% by mass, the effect of suppressing the growth and aggregation of the pigment particles is reduced, and if it exceeds 1000% by mass, problems such as an increase in viscosity and poor dissolution tend to occur.
以下、高分子分散剤について説明する。
高分子分散剤の分子量は、数平均分子量で1,000以上200,000以下が好ましい。更には、3,000以上40,000以下がより好ましい。1,000未満では顔料粒子の成長及び凝集を抑制する効果が少なくなり、200,000を超えると粘度上昇、溶解不良等の問題が発生し易くなる。なお、本発明における高分子とは数平均分子量で1000以上のものを指す。
Hereinafter, the polymer dispersant will be described.
The molecular weight of the polymer dispersant is preferably 1,000 to 200,000 in terms of number average molecular weight. Furthermore, 3,000 or more and 40,000 or less are more preferable. If it is less than 1,000, the effect of suppressing the growth and aggregation of pigment particles is reduced, and if it exceeds 200,000, problems such as increased viscosity and poor dissolution tend to occur. The polymer in the present invention refers to a polymer having a number average molecular weight of 1000 or more.
高分子分散剤としては、ノニオン性のものとして、具体的には、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリアクリルアミド、ビニルアルコール−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール−部分ホルマール化物、ポリビニルアルコール−部分ブチラール化物、ビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレンオキシド/プロピレンオキシドブロック共重合体などが挙げられ、中でもポリビニルピロリドンが好ましい。 The polymer dispersant is nonionic, specifically, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyvinyl methyl ether, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyacrylamide, vinyl alcohol-vinyl acetate copolymer, polyvinyl alcohol-part. Formalized products, polyvinyl alcohol-partially butyralized products, vinyl pyrrolidone-vinyl acetate copolymers, polyethylene oxide / propylene oxide block copolymers, and the like are mentioned, among which polyvinyl pyrrolidone is preferred.
アニオン性のものとしては、ポリアクリル酸塩、ポリビニル硫酸塩、ポリ(4−ビニルピリジン)塩、ポリアミド、ポリアリルアミン塩、ポリベンゼンスルホン酸塩、縮合ナフタレンスルホン酸塩、セルロース誘導体、澱粉誘導体などが挙げられる。中でも、ポリベンゼンスルホン酸塩、縮合ナフタレンスルホン酸塩がより好ましい。 Examples of anionic substances include polyacrylates, polyvinyl sulfates, poly (4-vinylpyridine) salts, polyamides, polyallylamine salts, polybenzenesulfonates, condensed naphthalenesulfonates, cellulose derivatives, and starch derivatives. Can be mentioned. Among these, polybenzene sulfonate and condensed naphthalene sulfonate are more preferable.
これらアニオン性のものは、アニオン性のモノマーを共重合することにより得られるが、アニオン性モノマー自身だけでなく、ノニオン性のモノマーとも共重合させたものであっても良い。ノニオン性のモノマーは、具体的には、ビニルピロリドン、スチレン、ナフタレン、スチリルメチルクロリド、ビニルイミダゾール、ビニルピリジン、アクリルアミド、ビニルアミドなどが挙げられる。 These anionic ones can be obtained by copolymerizing an anionic monomer, but they may be copolymerized with not only the anionic monomer itself but also a nonionic monomer. Specific examples of the nonionic monomer include vinyl pyrrolidone, styrene, naphthalene, styryl methyl chloride, vinyl imidazole, vinyl pyridine, acrylamide, and vinyl amide.
カチオン性のものとしては、特に4級アンモニウム部位を有する高分子化合物が好ましく、ポリ(メタクリルオキシアルキルアンモニウム塩)、ポリ(メタクリルオキシアリールアンモニウム塩)、ポリ(アクリルオキシアルキルアンモニウム塩)、ポリ(アクリルオキシアリールアンモニウム塩)、ポリ(ジアリルアンモニウム塩)などが挙げられるが、4級アンモニウム部位を有する高分子化合物としては、下記一般式(1)で表されるカチオン性繰り返し単位を有する高分子化合物であることが好ましい。 As the cationic compound, a polymer compound having a quaternary ammonium moiety is particularly preferable. Poly (methacryloxyalkylammonium salt), poly (methacryloxyarylammonium salt), poly (acryloxyalkylammonium salt), poly (acrylic) Oxyarylammonium salt), poly (diallylammonium salt), and the like. The polymer compound having a quaternary ammonium moiety is a polymer compound having a cationic repeating unit represented by the following general formula (1). Preferably there is.
(式中、R1〜R3は、それぞれ独立にアルキル基、アラルキル基、又はアリール基を表す。R1、R2、R3の任意の2つは互いに連結していてもよく、さらに酸素原子、窒素原子、及び/又は硫黄原子を含む複素環を形成してもよい。Xはハロゲン原子、又は有機もしくは無機アニオンを表す。nは1〜5の自然数を表す。Aは水素原子またはアルキル基を表す。Lは単結合または2価の連結基、あるいはさらにR1、R2、R3の任意の2つとも結合した4価の連結基を表す。)
一般式(1)中R1〜R3が表すアルキル基は、置換又は無置換の、直鎖状、分岐状または環状のアルキル基であり、好ましくは炭素数1〜12のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜4のアルキル基である。R1〜R3が表すアラルキル基は、置換又は無置換のアラルキル基であり、好ましくは炭素数7〜10のアラルキル基である。R1〜R3が表すアリール基は、置換又は無置換のアリール基であり、好ましくは炭素数6〜10のアリール基である。アラルキル基又はアリール基はそれぞれ単環でも縮環していてもよい。
(In the formula, R 1 to R 3 each independently represents an alkyl group, an aralkyl group, or an aryl group. Any two of R 1 , R 2 , and R 3 may be linked to each other, and oxygen A heterocycle containing an atom, a nitrogen atom, and / or a sulfur atom may be formed, X represents a halogen atom, or an organic or inorganic anion, n represents a natural number of 1 to 5, A represents a hydrogen atom or an alkyl L represents a single bond or a divalent linking group, or a tetravalent linking group further bonded to any two of R 1 , R 2 and R 3. )
The alkyl group represented by R 1 to R 3 in the general formula (1) is a substituted or unsubstituted linear, branched or cyclic alkyl group, preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably Is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. The aralkyl group represented by R 1 to R 3 is a substituted or unsubstituted aralkyl group, and preferably an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms. The aryl group represented by R 1 to R 3 is a substituted or unsubstituted aryl group, preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. Each aralkyl group or aryl group may be monocyclic or condensed.
アルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ターシャリーオクチル基、2−エチルヘキシル基、デシル基、ドデシル基が好ましい。特に好ましくは、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基である。 Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, normal propyl group, isopropyl group, normal butyl group, isobutyl group, tertiary butyl group, pentyl group, cyclopentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, Octyl, tertiary octyl, 2-ethylhexyl, decyl, and dodecyl groups are preferred. Particularly preferred are a methyl group, an ethyl group, a normal propyl group, an isopropyl group, a normal butyl group, an isobutyl group, and a tertiary butyl group.
アラルキル基としては、具体的には、ベンジル基、4−クロロベンジル基、4−メチルベンジル基、4−ブトキシベンジル基、4−メトキシベンジルメトキシフェニル基、4−ヒドロキシベンジル基が好ましい。特に好ましくは、ベンジル基、4−クロロベンジル基、4−メチルベンジル基、4−ブトキシベンジル基である。 Specifically, the aralkyl group is preferably a benzyl group, a 4-chlorobenzyl group, a 4-methylbenzyl group, a 4-butoxybenzyl group, a 4-methoxybenzylmethoxyphenyl group, or a 4-hydroxybenzyl group. Particularly preferred are a benzyl group, a 4-chlorobenzyl group, a 4-methylbenzyl group, and a 4-butoxybenzyl group.
アリール基としては、具体的には、フェニル基、4−クロロフェニル基、4−メチルフェニル基、4−ブトキシフェニル基、4−メトキシフェニル基、4−ヒドロキシフェニル基が好ましい。特に好ましくは、フェニル基、4−クロロフェニル基、4−メチルフェニル基、4−ブトキシフェニル基である。 Specifically, the aryl group is preferably a phenyl group, a 4-chlorophenyl group, a 4-methylphenyl group, a 4-butoxyphenyl group, a 4-methoxyphenyl group, or a 4-hydroxyphenyl group. Particularly preferred are a phenyl group, a 4-chlorophenyl group, a 4-methylphenyl group, and a 4-butoxyphenyl group.
R1、R2、R3の任意の2つが互いに連結して4級アンモニウム部位を有する含窒素複素環を形成する場合、該複素環は4〜6員環であることが好ましい。また、該複素環はさらに酸素原子、窒素原子、及び/又は硫黄原子を含んでもよい。該複素環としては、イミダゾリウム、ピリジニウム、オキサゾリウム、チアゾリウム、イミダゾリニウム、オキサゾリニウム、チアゾリニウムなどが挙げられる。より好ましくは、イミダゾリウム、ピリジニウム、オキサゾリウム、チアゾリウムが挙げられる。 When any two of R 1 , R 2 and R 3 are connected to each other to form a nitrogen-containing heterocyclic ring having a quaternary ammonium moiety, the heterocyclic ring is preferably a 4 to 6-membered ring. The heterocyclic ring may further contain an oxygen atom, a nitrogen atom, and / or a sulfur atom. Examples of the heterocyclic ring include imidazolium, pyridinium, oxazolium, thiazolium, imidazolinium, oxazolinium, thiazolinium and the like. More preferred are imidazolium, pyridinium, oxazolium, and thiazolium.
一般式(1)中、Xは1価でも多価でもよく、このXが表すハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子である。Xが表す有機アニオンの具体例としては、カルボン酸アニオン、スルホン酸アニオン、アルコシキシド、ベンゼンスルホン酸アニオン、ナフタレンスルホン酸アニオン、ナフタレンジスルホン酸アニオン、アントラセンジスルホン酸アニオンなどが挙げられる。Xが表す無機アニオンの具体例としては、4フッ化臭素アニオン、6フッ化リンアニオン、ヒドロキシドなどが挙げられる。特に好ましくは、nが1〜2の自然数である条件を満たす有機または無機アニオンである。 In general formula (1), X may be monovalent or polyvalent, and the halogen atom represented by X is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom. Specific examples of the organic anion represented by X include a carboxylate anion, a sulfonate anion, an alkoxide, a benzenesulfonate anion, a naphthalenesulfonate anion, a naphthalene disulfonate anion, and an anthracene disulfonate anion. Specific examples of the inorganic anion represented by X include a bromine tetrafluoride anion, a phosphorous hexafluoride anion, and a hydroxide. Particularly preferred is an organic or inorganic anion that satisfies the condition that n is a natural number of 1 to 2.
一般式(1)中、Aが表すアルキル基としては、具体的にはメチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基が好ましい。特に好ましくは、メチル基、エチル基である。 In general formula (1), the alkyl group represented by A is specifically preferably a methyl group, an ethyl group, a normal propyl group, an isopropyl group, a normal butyl group, an isobutyl group, or a tertiary butyl group. Particularly preferred are a methyl group and an ethyl group.
一般式(1)中、Lは単結合または2価の連結基、あるいはさらにR1、R2、R3の任意の2つとも結合した4価の連結基を表す。Lが表す2価の連結基は、アリール基、アラルキル基を含む連結基である。Lが表す2価の連結基に含まれるアリール基、アラルキル基は単環でも縮環していてもよい。Lが表すR1、R2、R3の任意の2つとも結合した4価の連結基は、一般式(1)中のアンモニウム塩部位と複素環基を形成する。 In the general formula (1), L represents a single bond or a divalent linking group, or a tetravalent linking group further bonded to any two of R 1 , R 2 and R 3 . The divalent linking group represented by L is a linking group containing an aryl group and an aralkyl group. The aryl group and aralkyl group contained in the divalent linking group represented by L may be monocyclic or condensed. The tetravalent linking group bonded to any two of R 1 , R 2 and R 3 represented by L forms a heterocyclic group with the ammonium salt moiety in general formula (1).
Lが表す2価の連結基の具体例としては、アリール基として、フェニレン、ナフチレン等が挙げられ、アラルキル基として、フェニルメチレン、ナフチルメチレン等が挙げられる。Lが表すR1、R2、R3の任意の2つとも結合した4価の連結基が、一般式(1)中のアンモニウム塩部位と形成する複素環としては、イミダゾリウム、ピリジニウム、オキサゾリウム、チアゾリウム、イミダゾリニウム、オキサゾリニウム、チアゾリニウムなどが挙げられる。より好ましくは、イミダゾリウム、ピリジニウム、オキサゾリウム、チアゾリウムが挙げられる。 Specific examples of the divalent linking group represented by L include phenylene and naphthylene as the aryl group, and phenylmethylene and naphthylmethylene as the aralkyl group. The heterocyclic ring formed by the tetravalent linking group bonded to any two of R 1 , R 2 , and R 3 represented by L and the ammonium salt moiety in the general formula (1) includes imidazolium, pyridinium, oxazolium. , Thiazolium, imidazolinium, oxazolinium, thiazolinium and the like. More preferred are imidazolium, pyridinium, oxazolium, and thiazolium.
R1、R2、R3の任意の2つが互いに連結したもの、さらにそれらで形成される酸素原子、窒素原子、硫黄原子を含む複素環の具体例も含めて、以下に前記一般式(1)で表されるカチオン性繰り返し単位を有する高分子化合物の例を示す。例えば、ポリビニルイミダゾリニウム塩類、ポリビニルベンズイミダゾリニウム塩類、ポリビニルピリジニウム塩類、ポリスチリルメチレンイミダゾリウム塩類、ポリスチリルメチレンイミダゾリニウム塩類、ポリスチリルメチレンピリジニウム塩類、ポリスチリルメチレンオキサゾリウム塩類、ポリスチリルメチレンオキサゾリニウム塩類、ポリスチリルメチレンチアゾリウム塩類、ポリスチリルメチレンチアゾリウム塩類、ポリスチリルメチレンアンモニウム塩類、ポリナフチルメチレンイミダゾリウム塩類、ポリナフチルメチレンイミダゾリニウム塩類、ポリナフチルメチレンピリジニウム塩類、ポリナフチルメチレンオキサゾリウム塩類、ポリナフチルメチレンオキサゾリニウム塩類、ポリナフチルメチレンチアゾリウム塩類、ポリナフチルメチレンチアゾリウム塩類、ポリナフチルメチレンアンモニウム塩類が挙げられる。 The following formula (1) includes those in which any two of R 1 , R 2 , and R 3 are connected to each other, and specific examples of the heterocyclic ring containing oxygen, nitrogen, and sulfur atoms. The example of the high molecular compound which has a cationic repeating unit represented by this is shown. For example, polyvinyl imidazolinium salts, polyvinyl benzimidazolinium salts, polyvinyl pyridinium salts, polystyryl methylene imidazolium salts, polystyryl methylene imidazolinium salts, polystyryl methylene pyridinium salts, polystyryl methylene oxazolium salts, polystyryl Methylene oxazolinium salts, polystyryl methylene thiazolium salts, polystyryl methylene thiazolium salts, polystyryl methylene ammonium salts, polynaphthyl methylene imidazolium salts, polynaphthyl methylene imidazolinium salts, polynaphthyl methylene pyridinium salts, poly Naphthylmethyleneoxazolium salts, polynaphthylmethyleneoxazolinium salts, polynaphthylmethylenethiazolium salts, poly Borderless Le methylene thiazolium salts, poly-naphthyl methylene ammonium salts.
これらの中で、特に好ましい例としては、ポリスチリルメチレンイミダゾリウム塩類、ポリスチリルメチレンイミダゾリニウム塩類、ポリスチリルメチレンピリジニウム塩類、ポリスチリルメチレンオキサゾリウム塩類、ポリスチリルメチレンオキサゾリニウム塩類、ポリスチリルメチレンチアゾリウム塩類、ポリスチリルメチレンチアゾリウム塩類、ポリスチリルメチレンアンモニウム塩類が挙げられる。 Among these, particularly preferred examples include polystyryl methylene imidazolium salts, polystyryl methylene imidazolinium salts, polystyryl methylene pyridinium salts, polystyryl methylene oxazolium salts, polystyryl methylene oxazolinium salts, polystyryl. Examples include methylene thiazolium salts, polystyryl methylene thiazolium salts, and polystyryl methylene ammonium salts.
本発明に用いられる4級アンモニウム部位を有する高分子化合物は、下記一般式(2)で表されるカチオン性繰り返し単位を有する高分子化合物であることが更に好ましい。 The polymer compound having a quaternary ammonium moiety used in the present invention is more preferably a polymer compound having a cationic repeating unit represented by the following general formula (2).
一般式(2)中、R1〜R3、X及びnは前記一般式(1)におけるR1〜R3、X及びnと同義であり、好ましい範囲も同様である。 In the general formula (2), R 1 to R 3, X and n have the same meanings as R 1 to R 3, X and n in the general formula (1), and preferred ranges are also the same.
また、本発明に用いられる4級アンモニウム部位を有する高分子化合物は、前記一般式(1)で表されるカチオン性繰り返し単位とその他の繰り返し単位とからなるランダム共重合体であってもよい。重合比は、前者4級アンモニウム部位を有する高分子化合物に対して、0.1〜0.7質量%の繰り返し単位を共重合させることが好ましく、0.1〜0.5質量%がより好ましい。 The polymer compound having a quaternary ammonium moiety used in the present invention may be a random copolymer composed of the cationic repeating unit represented by the general formula (1) and other repeating units. The polymerization ratio is preferably 0.1 to 0.7% by mass, more preferably 0.1 to 0.5% by mass, based on the former polymer compound having a quaternary ammonium moiety. .
共重合成分としては例えば、ビニルイミダゾリニウム塩類、ビニルベンズイミダゾリニウム塩類、ビニルピリジニウム塩類、スチリルメチレンイミダゾリウム塩類、スチリルメチレンイミダゾリニウム塩類、スチリルメチレンピリジニウム塩類、スチリルメチレンオキサゾリウム塩類、スチリルメチレンオキサゾリニウム塩類、スチリルメチレンチアゾリウム塩類、スチリルメチレンチアゾリウム塩類、スチリルメチレンアンモニウム塩類、ナフチルメチレンイミダゾリウム塩類、ナフチルメチレンイミダゾリニウム塩類、ナフチルメチレンピリジニウム塩類、ナフチルメチレンオキサゾリウム塩類、ナフチルメチレンオキサゾリニウム塩類、ナフチルメチレンチアゾリウム塩類、ナフチルメチレンチアゾリウム塩類、ナフチルメチレンアンモニウム塩類、ビニルピロリドン、スチレン、ナフタレン、スチリルメチルクロリド、ビニルイミダゾール、ビニルピリジン、アクリルアミド、ビニルアミドなどが挙げられる。特に好ましくはスチリルメチレンイミダゾリウム塩類、スチリルメチレンイミダゾリニウム塩類、スチリルメチレンピリジニウム塩類、スチリルメチレンアンモニウム塩類、ビニルピロリドン、スチレン、ナフタレン、スチリルメチルクロリド、ビニルイミダゾール、ビニルピリジン、アクリルアミド、ビニルアミドなどが挙げられる。 Examples of copolymerization components include vinyl imidazolinium salts, vinyl benzimidazolinium salts, vinyl pyridinium salts, styryl methylene imidazolium salts, styryl methylene imidazolinium salts, styryl methylene pyridinium salts, styryl methylene oxazolium salts, styryl. Methylene oxazolinium salts, styryl methylene thiazolium salts, styryl methylene thiazolium salts, styryl methylene ammonium salts, naphthyl methylene imidazolium salts, naphthyl methylene imidazolinium salts, naphthyl methylene pyridinium salts, naphthyl methylene oxazolium salts, Naphthyl methylene oxazolinium salts, naphthyl methylene thiazolium salts, naphthyl methylene thiazolium salts, naphthyl methylene an Iodonium salts, vinylpyrrolidone, styrene, naphthalene, styryl methyl chloride, vinyl imidazole, vinyl pyridine, acrylamide, and the like vinylamides. Particularly preferred are styryl methylene imidazolium salts, styryl methylene imidazolinium salts, styryl methylene pyridinium salts, styryl methylene ammonium salts, vinyl pyrrolidone, styrene, naphthalene, styryl methyl chloride, vinyl imidazole, vinyl pyridine, acrylamide, vinyl amide, and the like. .
以下に本発明で用いられる4級アンモニウム部位を有する高分子化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。以下の具体例では、本発明に用いられる高分子化合物は、例示された繰り返し単位が重合したものである。 Specific examples of the polymer compound having a quaternary ammonium moiety used in the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto. In the following specific examples, the polymer compound used in the present invention is obtained by polymerizing the exemplified repeating units.
前記の4級アンモニウム部位を有する高分子化合物は、「small」,2006,Vol.2,No.7,p.879-883を参考にして製造することができる。 The polymer compound having a quaternary ammonium moiety can be produced with reference to “small”, 2006, Vol. 2, No. 7, p. 879-883.
その他、アルギン酸塩、ゼラチン、アルブミン、カゼイン、アラビアゴム、トラガントゴム、リグニンスルホン酸塩などの天然高分子類も使用できる。 In addition, natural polymers such as alginate, gelatin, albumin, casein, gum arabic, tragacanth gum, and lignin sulfonate can also be used.
これら高分子は、1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの分散剤は、単独あるいは併用して使用することができる。顔料の分散に用いる分散剤に関しては、「顔料分散安定化と表面処理技術・評価」(化学情報協会、2001年12月発行)の29〜46頁に詳しく記載されている。 These polymers can be used alone or in combination of two or more. These dispersants can be used alone or in combination. The dispersant used for dispersing the pigment is described in detail on pages 29 to 46 of “Pigment dispersion stabilization and surface treatment technology / evaluation” (Chemical Information Association, issued in December 2001).
以下、低分子分散剤について説明する。
低分子分散剤としては、アニオン性のものとして、N−アシル−N−アルキルタウリン塩、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレン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硫酸エステル塩等を挙げることができる。なかでも、N−アシル−N−アルキルタウリン塩が好ましい。N−アシル−N−アルキルタウリン塩としては、特開平3−273067号明細書に記載されているものが好ましい。これらアニオン性分散剤は、単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
Hereinafter, the low molecular dispersant will be described.
As low molecular weight dispersants, anionic ones include N-acyl-N-alkyl taurine salts, fatty acid salts, alkyl sulfate salts, alkyl benzene sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, dialkyl sulfosuccinates, alkyl phosphates. Examples include ester salts, naphthalene sulfonic acid formalin condensates, polyoxyethylene alkyl sulfate esters, and the like. Of these, N-acyl-N-alkyltaurine salts are preferred. As the N-acyl-N-alkyltaurine salt, those described in JP-A-3-273067 are preferable. These anionic dispersants can be used alone or in combination of two or more.
カチオン性のものとして、四級アンモニウム塩、アルコキシル化ポリアミン、脂肪族アミンポリグリコールエーテル、脂肪族アミン、脂肪族アミンと脂肪族アルコールから誘導されるジアミンおよびポリアミン、脂肪酸から誘導されるイミダゾリンおよびこれらのカチオン性物質の塩が含まれる。これらカチオン性分散剤は、単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。 As cationic ones, quaternary ammonium salts, alkoxylated polyamines, aliphatic amine polyglycol ethers, aliphatic amines, diamines and polyamines derived from aliphatic amines and fatty alcohols, imidazolines derived from fatty acids and their Salts of cationic substances are included. These cationic dispersants can be used alone or in combination of two or more.
両イオン性のものとしては、前記アニオン性分散剤が分子内に有するアニオン基部分とカチオン性分散剤が分子内に有するカチオン基部分を共に分子内に有する分散剤である。 The amphoteric one is a dispersant having both an anionic group part in the molecule of the anionic dispersant and a cationic group part in the molecule of the cationic dispersant.
ノニオン性のものとしては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステルなどを挙げることができる。中でも、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルが好ましい。これらノニオン性分散剤は、単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。 Nonionic ones include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl aryl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene alkylamine, glycerin fatty acid ester, etc. Can do. Among these, polyoxyethylene alkyl aryl ether is preferable. These nonionic dispersants can be used alone or in combination of two or more.
顔料誘導体型のものとしては、親物質としての有機顔料から誘導され、その親構造を化学修飾することで製造される顔料誘導体型分散剤、あるいは化学修飾された顔料前駆体の顔料化反応により得られる顔料誘導体型分散剤と定義する。例えば、糖含有顔料誘導体型分散剤、ピペリジル含有顔料誘導体型分散剤、ナフタレンまたはペリレン誘導顔料誘導体型分散剤、メチレン基を介して顔料親構造に連結された官能基を有する顔料誘導体型分散剤、ポリマーで化学修飾された顔料親構造、スルホン酸基を有する顔料誘導体型分散剤、スルホンアミド基を有する顔料誘導体型分散剤、エーテル基を有する顔料誘導体型分散剤、あるいはカルボン酸基、カルボン酸エステル基またはカルボキサミド基を有する顔料誘導体型分散剤などがある。 The pigment derivative type is derived from an organic pigment as a parent substance and is obtained by a pigmentation reaction of a pigment derivative type dispersant produced by chemically modifying the parent structure or a chemically modified pigment precursor. Defined as a pigment derivative type dispersant. For example, a sugar-containing pigment derivative-type dispersant, a piperidyl-containing pigment derivative-type dispersant, a naphthalene or perylene-derived pigment derivative-type dispersant, a pigment derivative-type dispersant having a functional group linked to a pigment parent structure via a methylene group, Pigment parent structure chemically modified with polymer, pigment derivative type dispersant having sulfonic acid group, pigment derivative type dispersant having sulfonamide group, pigment derivative type dispersant having ether group, carboxylic acid group, carboxylic acid ester And pigment derivative type dispersants having a group or a carboxamide group.
本発明においては、良溶媒に溶解させた有機顔料溶液を調製する際、アミノ基を含有する顔料分散剤を共存させることが好ましい。ここで、アミノ基とは一級アミノ基、二級アミノ基、三級アミノ基を含み、アミノ基の数は一つでも複数でもよい。顔料骨格にアミノ基を有する置換基を導入した顔料誘導体化合物でも、アミノ基を有するモノマーを重合成分としたポリマー化合物でもよい。これらの例として、例えば、特開2000−239554号公報、2003−96329号公報、2001−31885号公報、特開平10−339949号公報、特公平5−72943号公報に記載の化合物などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。 In the present invention, when preparing an organic pigment solution dissolved in a good solvent, it is preferable to coexist a pigment dispersant containing an amino group. Here, the amino group includes a primary amino group, a secondary amino group, and a tertiary amino group, and the number of amino groups may be one or more. A pigment derivative compound in which a substituent having an amino group is introduced into the pigment skeleton, or a polymer compound having a monomer having an amino group as a polymerization component may be used. Examples thereof include, for example, compounds described in JP-A Nos. 2000-239554, 2003-96329, 2001-31885, JP-A-10-339949, and JP-B-5-72943. However, it is not limited to these.
[有機低分子化合物、および有機高分子化合物]
本発明においては、水性媒体中に分散された有機ナノ顔料粒子に対して、少なくとも1種の分子量1000未満の有機低分子化合物(以下、低分子化合物とも言う)と、少なくとも1種の重量平均分子量1000以上の有機高分子化合物(以下、高分子化合物とも言う)とを作用させることにより凝集させた後、有機ナノ粒子凝集体を単離する。本発明において、低分子化合物は、有機ナノ顔料粒子を凝結させる。凝結により生じた凝結体を高分子化合物は凝集させ、ろ過容易な大きい凝集体を形成させる。本発明においては、低分子化合物と高分子化合物を併用するものであり、低分子化合物のみでは、有機ナノ粒子が凝結するものの、大きな凝集体とならず、ろ紙でろ過をしても、ろ紙をすり抜けたり、ろ過フィルタでろ過をしても、ろ過に莫大な時間がかかってしまう。また、高分子化合物のみでは、凝結体自体がほとんど生じず、ろ過が不可能となる。本発明における高分子化合物にとって、有機ナノ顔料粒子が分散している水性溶媒が貧溶媒であるため、上述の凝結体に吸着することより、凝結体の極性が前記水性溶媒に不溶となり、該凝結体を大きな凝集体へと成長させる。
[Low molecular organic compounds and organic high molecular compounds]
In the present invention, at least one organic low molecular weight compound having a molecular weight of less than 1000 (hereinafter also referred to as low molecular weight compound) and at least one weight average molecular weight with respect to organic nanopigment particles dispersed in an aqueous medium. After agglomerating by acting 1000 or more organic polymer compounds (hereinafter also referred to as polymer compounds), the organic nanoparticle aggregates are isolated. In the present invention, the low molecular weight compound aggregates the organic nano pigment particles. The polymer compound aggregates the aggregate produced by the aggregation, and forms a large aggregate that can be easily filtered. In the present invention, the low molecular weight compound and the high molecular weight compound are used in combination. Although the organic nanoparticles are condensed only with the low molecular weight compound, the filter paper does not form a large aggregate and is filtered through the filter paper. Even if it slips through or is filtered with a filtration filter, it takes an enormous amount of time for filtration. In addition, with the polymer compound alone, the aggregate itself hardly occurs, and filtration is impossible. For the polymer compound in the present invention, since the aqueous solvent in which the organic nano pigment particles are dispersed is a poor solvent, the polarity of the aggregate becomes insoluble in the aqueous solvent due to adsorption to the aggregate, and the aggregation Grows the body into large aggregates.
凝集体としては、平均粒径が10000nm以上であることが好ましく、大きければ大きいほうがより好ましい。10000nm未満であると、凝集体の単離に多大な時間を要したり、ろ取しようとしてもろ紙、あるいはフィルタを通り抜けてしまったり、目詰りしたりする。 As an aggregate, it is preferable that an average particle diameter is 10,000 nm or more, and a larger one is more preferable. When the thickness is less than 10,000 nm, it takes a long time to isolate the aggregate, and even if it is attempted to be filtered, it passes through the filter paper or filter, or is clogged.
また、本発明における低分子化合物、高分子化合物は、凝集した有機ナノ顔料粒子に吸着しているため、ろ過し、後述の洗浄、後述の再分散(解こう)を行った後も、そのまま非水性媒体中での分散剤(以下、非水性分散液の分散剤とも言う)として使用できるため、新たに分散剤を添加する必要がない。分散性の調整のため、分散剤を後で新たに添加しても良いが、製造コストの観点から添加しないほうが好ましい。 In addition, since the low molecular weight compound and the high molecular weight compound in the present invention are adsorbed on the aggregated organic nano pigment particles, they are not removed even after filtration, washing described below, and redispersion (melting) described below. Since it can be used as a dispersant in an aqueous medium (hereinafter also referred to as a dispersant for a non-aqueous dispersion), it is not necessary to add a new dispersant. In order to adjust the dispersibility, a dispersant may be newly added later, but it is preferable not to add it from the viewpoint of production cost.
さらに本発明における凝集体を構成する有機ナノ顔料粒子は、低分子および高分子化合物にコーティングされた状態で凝集しているので、これら低分子および高分子化合物なしで凝集した場合、例えば、塩酸などで凝集させた場合に比べ、その後の再分散が容易で、有機ナノ顔料粒子が一次粒子にまでほぐれやすく、コントラストが高くなる。 Furthermore, since the organic nano pigment particles constituting the aggregate in the present invention are aggregated in a state where they are coated with a low molecular weight and high molecular compound, when they aggregate without these low molecular weight and high molecular compounds, for example, hydrochloric acid or the like Compared with the case of agglomerating with, the subsequent re-dispersion is easy, the organic nano pigment particles are easily loosened to the primary particles, and the contrast becomes high.
該低分子化合物、高分子化合物はそのまま添加してもよいが、該低分子化合物、高分子化合物を溶媒に溶解して添加するほうが、良好なろ過性を得るという観点で好ましい。 The low molecular compound and the high molecular compound may be added as they are, but it is preferable to add the low molecular compound and the high molecular compound after dissolving them in a solvent from the viewpoint of obtaining good filterability.
前記溶媒としては、有機ナノ顔料粒子水性分散液と混和でき、且つ該低分子化合物、高分子化合物を溶解可能であり、さらに、添加後も該低分子化合物、高分子化合物がそれ自身で析出してしまわなければ、特に制限はない。 The solvent is miscible with the organic nanopigment particle aqueous dispersion and can dissolve the low-molecular compound and the high-molecular compound. Further, the low-molecular compound and the high-molecular compound precipitate themselves even after the addition. If not, there is no particular limitation.
また、該溶媒は、それ自体を有機ナノ顔料粒子水性分散液に添加しても、有機ナノ顔料粒子が凝集しない、あるいは凝集しても再分散しうる弱い凝集(ミリングまたは高速撹拌などの高いせん断力を加えなくても再分散が可能であるフロック)を生ずる溶媒であることが好ましい。 In addition, even if the solvent itself is added to the organic nanopigment particle aqueous dispersion, the organic nanopigment particles do not agglomerate, or weak agglomeration that can be redispersed even when agglomerated (high shear such as milling or high-speed stirring) A solvent that generates a floc that can be redispersed without applying force is preferred.
該溶媒としては、例えば、水性溶媒(例えば、水、または塩酸、水酸化ナトリウム水溶液)、アルコール化合物溶媒、アミド化合物溶媒、ケトン化合物溶媒、エーテル化合物溶媒、芳香族化合物溶媒、二硫化炭素溶媒、脂肪族化合物溶媒、ニトリル化合物溶媒、スルホキシド化合物溶媒、ハロゲン化合物溶媒、エステル化合物溶媒、イオン性液体、これらの混合溶媒などが挙げられ、水性溶媒、アルコール化合物溶媒、ケトン化合物溶媒、エーテル化合物溶媒、スルホキシド化合物溶媒、エステル化合物溶媒、アミド化合物溶媒、ニトリル化合物溶媒、またはこれらの混合物が好ましく、特にケトン化合物溶媒、エーテル化合物溶媒、ニトリル化合物溶媒、またはこれらの混合物がより好ましい。 Examples of the solvent include aqueous solvents (for example, water or hydrochloric acid, aqueous sodium hydroxide), alcohol compound solvents, amide compound solvents, ketone compound solvents, ether compound solvents, aromatic compound solvents, carbon disulfide solvents, fats. Group compound solvents, nitrile compound solvents, sulfoxide compound solvents, halogen compound solvents, ester compound solvents, ionic liquids, mixed solvents thereof, and the like, aqueous solvents, alcohol compound solvents, ketone compound solvents, ether compound solvents, sulfoxide compounds A solvent, an ester compound solvent, an amide compound solvent, a nitrile compound solvent, or a mixture thereof is preferable, and a ketone compound solvent, an ether compound solvent, a nitrile compound solvent, or a mixture thereof is more preferable.
アルコール化合物溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−プロピルアルコール、1−メトキシ−2−プロパノールなどが挙げられる。ケトン化合物溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンが挙げられる。エーテル化合物溶媒としては、例えば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどが挙げられる。芳香族化合物溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエンなどが挙げられる。脂肪族化合物溶媒としては、例えば、ヘキサンなどが挙げられる。ニトリル化合物溶媒としては、例えば、アセトニトリルなどが挙げられる。ハロゲン化合物溶媒としては、例えば、ジクロロメタン、トリクロロエチレンなどが挙げられる。エステル化合物溶媒としては、例えば、酢酸エチル、乳酸エチル、2−(1−メトキシ)プロピルアセテートなどが挙げられる。イオン性液体としては、例えば、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムとPF6 -との塩などが挙げられる。 Examples of the alcohol compound solvent include methanol, ethanol, isopropyl alcohol, n-propyl alcohol, 1-methoxy-2-propanol and the like. Examples of the ketone compound solvent include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone. Examples of the ether compound solvent include dimethyl ether, diethyl ether, tetrahydrofuran, and the like. Examples of the aromatic compound solvent include benzene and toluene. Examples of the aliphatic compound solvent include hexane. Examples of the nitrile compound solvent include acetonitrile. Examples of the halogen compound solvent include dichloromethane and trichloroethylene. Examples of the ester compound solvent include ethyl acetate, ethyl lactate, 2- (1-methoxy) propyl acetate and the like. The ionic liquids, for example, 1-butyl-3-methylimidazolium and PF 6 -, etc. and salts thereof.
該溶媒の使用量としては、低分子化合物、高分子化合物を溶解でき、ろ過容易な凝集体が形成できる量であれば、特に制限はないが、製造の煩雑さ、原材料コストをより低減させることを考慮して、できる限り少量であることが好ましい。これを質量比で示すと、有機ナノ顔料粒子水性分散液を100としたとき、添加される溶媒は1〜100の範囲であることが好ましく、より好ましくは10〜70の範囲であり、20〜70の範囲が特に好ましい。多すぎると凝集体の沈降時間に多大な時間を要し、少なすぎると凝集体の形成が不十分となり、凝集体が沈降しにくくなる。 The amount of the solvent used is not particularly limited as long as it is an amount that can dissolve a low molecular compound and a high molecular compound and can form an aggregate that can be easily filtered, but can further reduce the complexity of production and the raw material cost. In view of the above, it is preferable that the amount be as small as possible. When this is shown by mass ratio, when the organic nano pigment particle aqueous dispersion is 100, the added solvent is preferably in the range of 1 to 100, more preferably in the range of 10 to 70, and 20 to 20 A range of 70 is particularly preferred. If the amount is too large, it takes a long time to settle the aggregate. If the amount is too small, the formation of the aggregate becomes insufficient, and the aggregate becomes difficult to settle.
該溶媒を添加した後、有機ナノ顔料粒子水性分散液と十分に混合するように撹拌することが好ましい。撹拌混合は通常の方法を用いることができる。該溶媒を添加し混合するときの温度に特に制約はないが、1〜100℃であることが好ましく、5〜60℃であることがより好ましい。該溶媒の添加、混合はそれぞれの工程を好ましく実施できるものであればどのような装置を用いてもよいが、例えば、撹拌羽、ラモンドスターラーなどの装置を用いて実施できる。 After adding the solvent, it is preferable to stir so that the organic nano pigment particle aqueous dispersion is sufficiently mixed. A normal method can be used for stirring and mixing. Although there is no restriction | limiting in particular in the temperature when adding and mixing this solvent, It is preferable that it is 1-100 degreeC, and it is more preferable that it is 5-60 degreeC. The addition and mixing of the solvent may be carried out by any apparatus as long as each step can be preferably carried out. For example, the apparatus can be carried out using an apparatus such as a stirring blade or a Lamond stirrer.
また、上述のとおり、本発明では、有機ナノ顔料粒子水性分散液中の有機ナノ顔料粒子を凝集させるに当り、別途本発明における低分子化合物、高分子化合物を含有させることができる。本発明における低分子化合物、高分子化合物を含有させる工程は特に限定されないが、有機ナノ顔料粒子水性分散液に前記溶媒を添加した後に、本発明における低分子化合物、高分子化合物を一緒に添加する方法であっても、前記溶媒にそれらを溶解させた後、有機ナノ顔料粒子水性分散液に添加する方法であっても良いが、より好ましくは前記溶媒に溶解させた後、有機ナノ顔料粒子水性分散液に添加する方法である。またこの場合、低分子化合物と高分子化合物を別々にして添加してもよく、前記溶媒に高分子化合物を溶解させた後、有機ナノ顔料粒子水性分散液に添加し、その後、低分子化合物をそのまま添加する方法、有機ナノ顔料粒子水性分散液に低分子化合物を添加した後に、高分子化合物を溶解させた溶液を添加する方法でも良い。 Further, as described above, in the present invention, when the organic nanopigment particles in the aqueous dispersion of organic nanopigment particles are aggregated, the low molecular compound and the high molecular compound in the present invention can be separately contained. The step of containing the low molecular compound and the high molecular compound in the present invention is not particularly limited, but the low molecular compound and the high molecular compound in the present invention are added together after the solvent is added to the organic nano pigment particle aqueous dispersion. Even if it is a method, it may be a method of dissolving them in the solvent and then adding them to the aqueous dispersion of organic nanopigment particles, but more preferably, after dissolving in the solvent, the aqueous organic nanopigment particles It is a method of adding to the dispersion. In this case, the low molecular weight compound and the high molecular weight compound may be added separately. After the high molecular weight compound is dissolved in the solvent, it is added to the organic nano pigment particle aqueous dispersion, and then the low molecular weight compound is added. A method of adding it as it is, or a method of adding a solution in which a polymer compound is dissolved after adding a low molecular weight compound to an aqueous dispersion of organic nanopigment particles may be used.
なお、低分子および高分子化合物の添加量は、顔料に対して10質量%以上1000質量%以下が好ましい。更には、50質量%以上200質量%以下がより好ましい。10質量%未満ではナノ粒子の凝集効果が少なくなり、1000質量%を超えると、後述の再分散時の粘度上昇等の問題が発生し易くなる。低分子化合物、高分子化合物の添加量比としては、特に限定されないが、質量比で高分子化合物を1とすると、低分子化合物は1〜50が好ましく、より好ましくは10〜30である。 In addition, the addition amount of the low molecular weight and high molecular compound is preferably 10% by mass or more and 1000% by mass or less with respect to the pigment. Furthermore, 50 mass% or more and 200 mass% or less are more preferable. If the amount is less than 10% by mass, the aggregation effect of the nanoparticles is reduced, and if it exceeds 1000% by mass, problems such as an increase in viscosity during redispersion described later tend to occur. The addition amount ratio of the low molecular compound and the high molecular compound is not particularly limited, but when the high molecular compound is 1 in terms of mass ratio, the low molecular compound is preferably 1 to 50, and more preferably 10 to 30.
以下、低分子化合物についてさらに詳細に説明する。
低分子化合物としては、例えば、アニオン性、カチオン性、ノニオン性の低分子化合物が挙げられる。用いる低分子化合物としては、上述の有機ナノ顔料粒子水性分散液の調製において用いる水性分散の分散剤に応じて選ぶことができる。例えば、水性分散液の分散剤がノニオン性、特に塩基性であれば、低分子化合物としては、ノニオン性、特に酸性であること、水性分散液の分散剤がアニオン性であれば、低分子化合物としては、カチオン性であること、水性分散液の分散剤がカチオン性であれば、低分子化合物としては、アニオン性であることが好ましい。特に好ましい形態としては、水性分散液の分散剤がノニオン性、特に塩基性であり、低分子化合物として、ノニオン性、特に酸性であること、水性分散液の分散剤がカチオン性であり、低分子化合物としては、アニオン性であることが好ましい。
Hereinafter, the low molecular weight compound will be described in more detail.
Examples of the low molecular compound include anionic, cationic, and nonionic low molecular compounds. The low molecular compound to be used can be selected according to the aqueous dispersion dispersant used in the preparation of the above-mentioned organic nanopigment particle aqueous dispersion. For example, if the dispersant of the aqueous dispersion is nonionic, particularly basic, the low molecular weight compound is nonionic, particularly acidic, and if the dispersant of the aqueous dispersion is anionic, the low molecular compound As a low molecular weight compound, it is preferable that it is cationic and the low molecular weight compound is anionic if the dispersant of the aqueous dispersion is cationic. As a particularly preferred form, the dispersant in the aqueous dispersion is nonionic, particularly basic, and the low molecular weight compound is nonionic, particularly acidic. The dispersant in the aqueous dispersion is cationic, and the low molecular weight The compound is preferably anionic.
ノニオン性の低分子化合物において、特に酸性のものとしては、分子量1000未満であれば特に限定されないが、1価以上のカルボン酸、スルホン酸、リン酸化合物が好ましく、特に好ましくは、1〜5価のカルボン酸、スルホン酸、リン酸化合物が好ましい。 カルボン酸としては、具体的には、酢酸、プロピオニック酸、ブチリック酢酸、バレリック酸、ヘキサノイック酸、ヘプタノイック酸、オクタノイック酸、ノナノイック酸、デカノイック酸、ウンデカノイック酸、ラウリック酸、トリデカノイック酸、イソブチリック酸、2−エチルブチリック酸、トリメチルラセチック酸、t−ブチル酢酸、2−プロピルペンタノイック酸、2−エチルヘキサノイック酸、マロン酸、ブチルマロン酸、ジメチルマロン酸、ジエチルマロニン酸、スクシニック酸、グルタリック酸、トリカルバリリック酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、cis−5,8,11,14,17−エイコサペンタエノイック酸、cis−4,7,10,13,16,19−ドコサヘキサエノイック酸、安息香酸、フェニル酢酸、11−フェノキシウンデカノイック酸、フェニルマロン酸などが挙げられる。 In the nonionic low molecular weight compound, particularly acidic compounds are not particularly limited as long as the molecular weight is less than 1000, but monovalent or higher carboxylic acid, sulfonic acid, and phosphoric acid compounds are preferable, and 1 to 5 valences are particularly preferable. Of these, carboxylic acids, sulfonic acids, and phosphoric acid compounds are preferred. Specific examples of the carboxylic acid include acetic acid, propionic acid, butyric acetic acid, valeric acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, undecanoic acid, lauric acid, tridecanoic acid, isobutyric acid, 2- Ethyl butyric acid, trimethyllacetic acid, t-butylacetic acid, 2-propylpentanoic acid, 2-ethylhexanoic acid, malonic acid, butylmalonic acid, dimethylmalonic acid, diethylmalonic acid, succinic acid, Glutaric acid, tricarbacrylic acid, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, cis-5,8,11,14,17-eicosapentaenoic acid, cis-4,7,10,13, 16,19-docosahexaenoic acid, benzoic acid, pheny Acetate, 11-phenoxy undecanoate dichroic acid, and phenyl malonate.
スルホン酸としては、具体的には、メタンスルホン酸、N−シクロヘキシル−2−アミノエタンスルホン酸、N−シクロヘキシル−3−アミノプロパンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸などが挙げられる。 Specific examples of the sulfonic acid include methanesulfonic acid, N-cyclohexyl-2-aminoethanesulfonic acid, N-cyclohexyl-3-aminopropanesulfonic acid, and benzenesulfonic acid.
リン酸としては、具体的には、ジメチルホスホニック酸、メチレンジホスホニック酸などが挙げれらる。 Specific examples of phosphoric acid include dimethyl phosphonic acid and methylene diphosphonic acid.
アニオン性の低分子化合物としては、分子量1000未満であれば特に限定されないが、前記アニオン性化合物は、下記一般式(3)で表されるアニオン性化合物であることが好ましい。 The anionic low molecular weight compound is not particularly limited as long as the molecular weight is less than 1000, but the anionic compound is preferably an anionic compound represented by the following general formula (3).
(式中、Dは−COO-、−SO3 -、−OSO3 -、−P(O)(OH)O-、又は−OP(O)(OH)O-、を表す。Eは、総炭素数10〜100の置換基を有してもよいアルキル基、アラルキル基、アリール基、又はアルコキシ基を表す。Yは有機または無機カチオンを表す。 (In the formula, D represents —COO − , —SO 3 − , —OSO 3 − , —P (O) (OH) O − , or —OP (O) (OH) O − ). An alkyl group, an aralkyl group, an aryl group, or an alkoxy group which may have a substituent having 10 to 100 carbon atoms, and Y represents an organic or inorganic cation.
一般式(3)中、Dは、−COO-、−SO3 -、−OSO3 -、−P(O)(OH)O-、又は−OP(O)(OH)O-を表し、より好ましくは−SO3 -、−P(O)(OH)O-である。 In the general formula (3), D represents —COO − , —SO 3 − , —OSO 3 − , —P (O) (OH) O − , or —OP (O) (OH) O − preferably -SO 3 -, -P (O) (OH) O - is.
一般式(3)中、Eは、総炭素数10〜100の置換基を有してもよいアルキル基、アラルキル基、アリール基、又はアルコキシ基であり、より好ましくは総炭素数20〜50の置換基を有してもよいアルキル基、アラルキル基、アリール基、又はアルコキシ基である。アルキル基もしくはアルコキシ基又は置換基はそれぞれ直鎖状でも分岐状でもよく、アラルキル基又はアリール基はそれぞれ単環でも縮環していてもよい。 In General Formula (3), E is an alkyl group, an aralkyl group, an aryl group, or an alkoxy group that may have a substituent having a total carbon number of 10 to 100, more preferably a total carbon number of 20 to 50. An alkyl group, an aralkyl group, an aryl group, or an alkoxy group which may have a substituent. The alkyl group, alkoxy group or substituent may be linear or branched, and the aralkyl group or aryl group may be monocyclic or condensed.
アルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ターシャリーオクチル基、2−エチルヘキシル基、デシル基、ドデシル基、オクタデシル基などが挙げられ、好ましくはメチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基が挙げられる。 As the alkyl group, specifically, methyl group, ethyl group, normal propyl group, isopropyl group, normal butyl group, isobutyl group, tertiary butyl group, pentyl group, cyclopentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, Examples include octyl group, tertiary octyl group, 2-ethylhexyl group, decyl group, dodecyl group, octadecyl group and the like, preferably methyl group, ethyl group, normal propyl group, isopropyl group, normal butyl group, isobutyl group, tertiary. Examples thereof include a butyl group, a pentyl group, a cyclopentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, and a heptyl group.
アラルキル基としては、具体的には、ベンジル基、ナフチルメチレン基が挙げられ、特にベンジル基が好ましい。 Specific examples of the aralkyl group include a benzyl group and a naphthylmethylene group, and a benzyl group is particularly preferable.
アリール基としては、具体的には、フェニル基、ナフチル基が挙げられ、特にフェニル基が好ましい。 Specific examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group, and a phenyl group is particularly preferable.
アルコキシ基としては、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、ノルマルプロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ノルマルブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、ターシャリーブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、ターシャリーオクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基が挙げられ、好ましくはメトキシ基、エトキシ基、ノルマルプロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ノルマルブチルオキシ基、イソブチルオキシ基が挙げられる。 Specific examples of the alkoxy group include methoxy group, ethoxy group, normal propyloxy group, isopropyloxy group, normal butyloxy group, isobutyloxy group, tertiary butyloxy group, pentyloxy group, cyclopentyloxy group, and hexyloxy. Group, cyclohexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group, tertiary octyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, decyloxy group, dodecyloxy group, octadecyloxy group, preferably methoxy group, ethoxy group, normal propyl Examples thereof include an oxy group, an isopropyloxy group, a normal butyloxy group, and an isobutyloxy group.
一般式(3)中、Yが表す有機カチオンとしては、イミダゾリウム塩類、ピリジニウム塩類、チアゾリウム塩類、オキサゾリウム塩類、イミダゾリミウム塩類、チアゾリニウム塩類、オキサゾリニウム塩類などが挙げられる。後述の脱塩の容易さから、好ましくは無機カチオンが挙げられ、無機カチオンとしては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオンなどが挙げられる。 In the general formula (3), examples of the organic cation represented by Y include imidazolium salts, pyridinium salts, thiazolium salts, oxazolium salts, imidazolium salts, thiazolinium salts, oxazolinium salts, and the like. In view of the ease of desalting described later, an inorganic cation is preferable, and examples of the inorganic cation include lithium ions, sodium ions, potassium ions, and the like.
以下、前記一般式(3)で表されるアニオン性化合物の具体例を示すが、これらに限定されない。 Hereinafter, although the specific example of an anionic compound represented by the said General formula (3) is shown, it is not limited to these.
これら低分子化合物の分子量としては、1000未満であれば、いくらであってもよい。1000以上であると、高分子化合物の性質が現れてしまい、ナノ粒子を凝結させることが難しくなる。 The molecular weight of these low molecular compounds may be any as long as it is less than 1000. If it is 1000 or more, the properties of the polymer compound will appear and it will be difficult to condense the nanoparticles.
以下、高分子化合物についてさらに詳細に説明する。
好ましい形態として、低分子化合物と同様に、有機ナノ顔料粒子水性分散液の分散剤がノニオン性、特に塩基性であり、高分子化合物として、ノニオン性、特に酸性であること、水性分散液の分散剤がカチオン性であり、高分子化合物としては、アニオン性であることが好ましい。本発明においては、高分子化合物の重量平均分子量は1000以上であることが好ましい。特に上限はないが、3000000以下であることがより好ましく、より好ましくは300000以下であることが好ましい。本発明に用いうる公知の高分子化合物の具体例としては、BYK Chemie社製「Disperbyk−110(酸基を含む共重合物)、130(ポリアミド)、161、162、163、164、165、166、170(高分子共重合物)」、「BYK−P104、P105(高分子量不飽和ポリカルボン酸)、EFKA社製「EFKA4047、4050、4010、4165(ポリウレタン系)、EFKA4330、4340(ブロック共重合体)、4400、4402(変性ポリアクリレート)、5010(ポリエステルアミド)、5765(高分子量ポリカルボン酸塩)、6220(脂肪酸ポリエステル)」、味の素ファンテクノ社製「アジスパーPB821、PB822」、共栄社化学社製「フローレンTG−710(ウレタンオリゴマー)」、「ポリフローNo.50E、No.300(アクリル系共重合体)」、楠本化成社製「ディスパロンKS−860、873SN、874、#2150(脂肪族多価カルボン酸)、#7004(ポリエーテルエステル)、DA−703−50、DA−705、DA−725」、花王社製「デモールRN、N(ナフタレンスルホン酸ホルマリン重縮合物)、MS、C、SN−B(芳香族スルホン酸ホルマリン重縮合物)」、「ホモゲノールL−18(高分子ポリカルボン酸)」、「エマルゲン920、930、935、985(ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル)」、「アセタミン86(ステアリルアミンアセテート)」、ルーブリゾール社製「ソルスパース55000(グラフト型高分子)、13240(ポリエステルアミン)、3000、17000、27000(末端部に機能部を有する高分子)、24000、28000、32000、38500(グラフト型高分子)」、日光ケミカル社製「ニッコールT106(ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート)、MYS−IEX(ポリオキシエチレンモノステアレート)」等が挙げられる。本発明における高分子化合物としては、公知の高分子化合物を単独で用いてもよく、2種以上用いても良い。また公知の高分子化合物は、後述する高分子化合物1種以上と併用してもよく、さらに、後述する高分子化合物を単独で用いてもよい。
Hereinafter, the polymer compound will be described in more detail.
As a preferred form, as in the case of the low molecular weight compound, the dispersant of the organic nano pigment particle aqueous dispersion is nonionic, particularly basic, and the polymer compound is nonionic, particularly acidic, dispersion of the aqueous dispersion The agent is cationic and the polymer compound is preferably anionic. In the present invention, the weight average molecular weight of the polymer compound is preferably 1000 or more. There is no particular upper limit, but it is more preferably 3000000 or less, and more preferably 300000 or less. Specific examples of known polymer compounds that can be used in the present invention include “Disperbyk-110 (a copolymer containing an acid group), 130 (polyamide), 161, 162, 163, 164, 165, 166, manufactured by BYK Chemie. , 170 (polymer copolymer) ”,“ BYK-P104, P105 (high molecular weight unsaturated polycarboxylic acid) ”,“ EFKA 4047, 4050, 4010, 4165 (polyurethane type), EFKA 4330, 4340 (block copolymer) manufactured by EFKA Combined), 4400, 4402 (modified polyacrylate), 5010 (polyester amide), 5765 (high molecular weight polycarboxylate), 6220 (fatty acid polyester) ”,“ Ajisper PB821, PB822 ”manufactured by Ajinomoto Fan Techno Co., Kyoeisha Chemical Co., Ltd. “Floren TG-710 (Ure Tan oligomer) "," Polyflow No. 50E, No. 300 (acrylic copolymer) "," Disparon KS-860, 873SN, 874, # 2150 (aliphatic polyvalent carboxylic acid) ", # 7004 manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd. (Polyetherester), DA-703-50, DA-705, DA-725 "," Demol RN, N (naphthalenesulfonic acid formalin polycondensate), MS, C, SN-B (aromatic sulfone) manufactured by Kao Corporation Acid formalin polycondensate) ”,“ homogenol L-18 (polymeric polycarboxylic acid) ”,“ emulgen 920, 930, 935, 985 (polyoxyethylene nonylphenyl ether) ”,“ acetamine 86 (stearylamine acetate) ” "Solsperse 55000 (graft type polymer), 13240 (poly Sterolamine), 3000, 17000, 27000 (polymer having a functional part at the end), 24000, 28000, 32000, 38500 (graft type polymer) ", Nikko Chemical's" Nikkor T106 (polyoxyethylene sorbitan monooleate) " , MYS-IEX (polyoxyethylene monostearate) ”and the like. As a high molecular compound in this invention, a well-known high molecular compound may be used independently and 2 or more types may be used. Moreover, a well-known high molecular compound may be used together with 1 or more types of high molecular compounds mentioned later, and also the high molecular compound mentioned later may be used independently.
以下、ノニオン性の高分子化合物についてさらに詳細に説明する。
ノニオン性の高分子化合物は、下記一般式(11)で表されることが好ましい。
Hereinafter, the nonionic polymer compound will be described in more detail.
The nonionic polymer compound is preferably represented by the following general formula (11).
前記一般式(11)中、A1は、酸性基、塩基性窒素原子を有する基、ウレア基、ウレタン基、配位性酸素原子を有する基、炭素数4以上の炭化水素基、アルコキシシリル基、エポキシ基、イソシアネート基、および水酸基から選択される基を有する1価の有機基、または置換基を有してもよい有機色素構造もしくは複素環を含有する1価の有機基を表す。n個のA1は同一であっても、異なっていてもよい。 In the general formula (11), A 1 is an acidic group, a group having a basic nitrogen atom, a urea group, a urethane group, a group having a coordinating oxygen atom, a hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms, or an alkoxysilyl group. , A monovalent organic group having a group selected from an epoxy group, an isocyanate group and a hydroxyl group, or a monovalent organic group containing an organic dye structure or a heterocyclic ring which may have a substituent. The n A 1 s may be the same or different.
具体的には、A1は特に制限されるものではないが、前記「酸性基を有する1価の有機基」として、例えば、カルボン酸基、スルホン酸基、モノ硫酸エステル基、リン酸基、モノリン酸エステル基、ホウ酸基などを有する1価の有機基が挙げられる。また、前記「塩基性窒素原子を有する基を有する1価の有機基」として、例えば、アミノ基(−NH2)を有する1価の有機基、置換イミノ基(−NHR8、−NR9R10)を有する1価の有機基(ここで、R8、R9、およびR10は各々独立に、炭素数1〜20までのアルキル基、炭素数6以上20以下のアリール基、炭素数7以上30以下のアラルキル基を表す。)、下記一般式(a1)で表されるグアニジル基を有する1価の有機基〔一般式(a1)中、Ra1およびRa2は各々独立に、炭素数1〜20までのアルキル基、炭素数6以上20以下のアリール基、炭素数7以上30以下のアラルキル基を表す。〕、下記一般式(a2)で表されるアミジニル基を有する1価の有機基〔一般式(a2)中、Ra3およびRa4は各々独立に、炭素数1〜20までのアルキル基、炭素数6以上20以下のアリール基、炭素数7以上30以下のアラルキル基を表す。〕などが挙げられる。 Specifically, A 1 is not particularly limited, and examples of the “monovalent organic group having an acidic group” include a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a monosulfate group, a phosphoric acid group, Examples thereof include monovalent organic groups having a monophosphate ester group, a boric acid group, and the like. Examples of the “monovalent organic group having a group having a basic nitrogen atom” include, for example, a monovalent organic group having an amino group (—NH 2 ), a substituted imino group (—NHR 8 , —NR 9 R). 10 ) having a monovalent organic group (wherein R 8 , R 9 and R 10 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, 7 carbon atoms) Represents an aralkyl group of 30 or less.), A monovalent organic group having a guanidyl group represented by the following general formula (a1) [in the general formula (a1), R a1 and R a2 are each independently a carbon number. An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms. A monovalent organic group having an amidinyl group represented by the following general formula (a2) [in the general formula (a2), R a3 and R a4 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, carbon An aryl group having 6 to 20 carbon atoms and an aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms are represented. And the like.
前記「ウレア基を有する1価の有機基」として、例えば、−NHCONHR15(ここで、R15は、水素原子あるいは、炭素数1〜20までのアルキル基、炭素数6以上20以下のアリール基、炭素数7以上30以下のアラルキル基を表す。)などが挙げられる。 Examples of the “monovalent organic group having a urea group” include —NHCONHR 15 (wherein R 15 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms). And represents an aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms.
前記「ウレタン基を有する1価の有機基」として、例えば、−NHCOOR16、−OCONHR17(ここで、R16およびR17は各々独立に、炭素数1〜20までのアルキル基、炭素数6以上20以下のアリール基、炭素数7以上30以下のアラルキル基を表す。)などが挙げられる。 As the “monovalent organic group having a urethane group”, for example, —NHCOOR 16 , —OCONHR 17 (wherein R 16 and R 17 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, 6 carbon atoms, And an aryl group having 20 or less and an aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms).
前記「‘配位性酸素原子を有する基’を有する基」としては、例えば、アセチルアセトナト基を有する基、クラウンエーテルを有する基などが挙げられる。 Examples of the “group having a group having a coordinating oxygen atom” include a group having an acetylacetonato group and a group having a crown ether.
前記「炭素数4以上の炭化水素基を有する基」としては、炭素数4以上のアルキル基(例えば、オクチル基、ドデシル基など)、炭素数6以上のアリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基など)、炭素数7以上のアラルキル基(例えばベンジル基など)などが挙げられる。このとき炭素数に上限はないが、30以下であることが好ましい。 前記「アルコキシシリル基を有する基」としては、例えば、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基などを有する基が挙げられる。 Examples of the “group having a hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms” include an alkyl group having 4 or more carbon atoms (for example, octyl group, dodecyl group, etc.) and an aryl group having 6 or more carbon atoms (for example, phenyl group, naphthyl group). And an aralkyl group having 7 or more carbon atoms (for example, a benzyl group). At this time, there is no upper limit to the number of carbon atoms, but it is preferably 30 or less. Examples of the “group having an alkoxysilyl group” include groups having a trimethoxysilyl group, a triethoxysilyl group, and the like.
前記「エポキシ基を有する基」としては、例えば、グリシジル基などを有する基が挙げられる。 Examples of the “group having an epoxy group” include a group having a glycidyl group.
前記「イソシアネート基を有する基」としては、例えば、3−イソシアナトプロピル基などが挙げられる。 Examples of the “group having an isocyanate group” include a 3-isocyanatopropyl group.
前記「水酸基を有する基」としては、例えば、3−ヒドロキシプロピル基などが挙げられる。 Examples of the “group having a hydroxyl group” include a 3-hydroxypropyl group.
上記の中では、前記A1として、酸性基、塩基性窒素原子を有する基、ウレア基、および炭素数4以上の炭化水素基から選択される基を有する1価の有機基であることが好ましい。 Among the above, A 1 is preferably a monovalent organic group having a group selected from an acidic group, a group having a basic nitrogen atom, a urea group, and a hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms. .
また、前記有機色素構造または複素環としては、特に限定されないが、より具体的には、有機色素構造としては、例えば、フタロシアニン化合物、不溶性アゾ化合物、アゾレーキ化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、ジオキサジン化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラピリジン化合物、アンサンスロン化合物、インダンスロン化合物、フラバンスロン化合物、ペリノン化合物、ペリレン化合物、チオインジゴ化合物等が挙げられる。また、複素環としては、例えばチオフェン、フラン、キサンテン、ピロール、ピロリン、ピロリジン、ジオキソラン、ピラゾール、ピラゾリン、ピラゾリジン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、チアジアゾール、ピラン、ピリジン、ピペリジン、ジオキサン、モルホリン、ピリダジン、ピリミジン、ピペラジン、トリアジン、トリチアン、イソインドリン、イソインドリノン、ベンズイミダゾロン、コハクイミド、フタルイミド、ナフタルイミド、ヒダントイン、インドール、キノリン、カルバゾール、アクリジン、アクリドン、アントラキノン等が挙げられる。 The organic dye structure or heterocyclic ring is not particularly limited. More specifically, examples of the organic dye structure include phthalocyanine compounds, insoluble azo compounds, azo lake compounds, anthraquinone compounds, quinacridone compounds, dioxazine compounds, Examples include diketopyrrolopyrrole compounds, anthrapyridine compounds, ansanthrone compounds, indanthrone compounds, flavanthrone compounds, perinone compounds, perylene compounds, and thioindigo compounds. Examples of the heterocyclic ring include thiophene, furan, xanthene, pyrrole, pyrroline, pyrrolidine, dioxolane, pyrazole, pyrazoline, pyrazolidine, imidazole, oxazole, thiazole, oxadiazole, triazole, thiadiazole, pyran, pyridine, piperidine, dioxane, Examples include morpholine, pyridazine, pyrimidine, piperazine, triazine, trithiane, isoindoline, isoindolinone, benzimidazolone, succinimide, phthalimide, naphthalimide, hydantoin, indole, quinoline, carbazole, acridine, acridone, and anthraquinone.
また、前記有機色素構造または複素環は、置換基を有していてもよく、該置換基としては、例えば、メチル基、エチル基等の炭素数1〜20までのアルキル基、フェニル基、ナフチル基等の炭素数6〜16までのアリール基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、スルホンアミド基、N−スルホニルアミド基、アセトキシ基等の炭素数1〜6までのアシルオキシ基、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜6までのアルコキシ基、塩素、臭素等のハロゲン原子、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基等の炭素数2〜7までのアルコキシカルボニル基、シアノ基、t−ブチルカーボネート等の炭酸エステル基、等が挙げられる。 In addition, the organic dye structure or the heterocyclic ring may have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group and an ethyl group, a phenyl group, and a naphthyl group. C1-C16 acyloxy groups such as aryl groups, hydroxyl groups, amino groups, carboxyl groups, sulfonamido groups, N-sulfonylamido groups, acetoxy groups, etc., methoxy groups, ethoxy groups, etc. Alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms such as halogen atoms such as chlorine and bromine, alkoxycarbonyl groups having 2 to 7 carbon atoms such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group and cyclohexyloxycarbonyl group, cyano group, t- And carbonic acid ester groups such as butyl carbonate.
また、前記A1としては、下記一般式(4)で表される1価の有機基であることが好ましい。 Further, as the A 1, it is preferably a monovalent organic group represented by the following general formula (4).
前記一般式(4)において、B1は、酸性基、塩基性窒素原子を有する基、ウレア基、ウレタン基、配位性酸素原子を有する基、炭素数4以上の炭化水素基、アルコキシシリル基、エポキシ基、イソシアネート基、および水酸基から選択される基、または置換基を有してもよい有機色素構造または複素環を表し、R18は単結合あるいはa1価の有機もしくは無機の連結基を表す。a1は、1〜5を表し、a1個のB1は同一であっても、異なっていてもよい。 In the general formula (4), B 1 is an acidic group, a group having a basic nitrogen atom, a urea group, a urethane group, a group having a coordinating oxygen atom, a hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms, or an alkoxysilyl group. Represents an organic dye structure or a heterocyclic ring optionally having a substituent selected from an epoxy group, an isocyanate group, and a hydroxyl group, and R 18 represents a single bond or an a1-valent organic or inorganic linking group. . a1 represents 1 to 5, a1 amino B 1 represents may be the same or different.
B1は、一般式(4)における前記A1と同義であり、好ましい態様も同様であるが、前記有機色素構造または複素環としては、例えばフタロシアニン化合物、不溶性アゾ化合物、アゾレーキ化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、ジオキサジン化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラピリジン化合物、アンサンスロン化合物、インダンスロン化合物、フラバンスロン化合物、ペリノン化合物、ペリレン化合物、チオインジゴ化合物等の有機色素構造、例えばチオフェン、フラン、キサンテン、ピロール、ピロリン、ピロリジン、ジオキソラン、ピラゾール、ピラゾリン、ピラゾリジン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、チアジアゾール、ピラン、ピリジン、ピペリジン、ジオキサン、モルホリン、ピリダジン、ピリミジン、ピペラジン、トリアジン、トリチアン、イソインドリン、イソインドリノン、ベンズイミダゾロン、コハクイミド、フタルイミド、ナフタルイミド、ヒダントイン、インドール、キノリン、カルバゾール、アクリジン、アクリドン、アントラキノン等の複素環が挙げられる。 B 1 has the same meaning as A 1 in formula (4), and the preferred embodiment is also the same. Examples of the organic dye structure or heterocyclic ring include phthalocyanine compounds, insoluble azo compounds, azo lake compounds, anthraquinone compounds, Organic pigment structures such as quinacridone compounds, dioxazine compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthrapyridine compounds, ansanthrone compounds, indanthrone compounds, flavanthrone compounds, perinone compounds, perylene compounds, thioindigo compounds, such as thiophene, furan, xanthene, Pyrrole, pyrroline, pyrrolidine, dioxolane, pyrazole, pyrazoline, pyrazolidine, imidazole, oxazole, thiazole, oxadiazole, triazole, thiadiazole, pyran, pyridine, piperidine, Heterocycles such as dioxane, morpholine, pyridazine, pyrimidine, piperazine, triazine, trithiane, isoindoline, isoindolinone, benzimidazolone, succinimide, phthalimide, naphthalimide, hydantoin, indole, quinoline, carbazole, acridine, acridone, anthraquinone Can be mentioned.
また、前記有機色素構造または複素環は、置換基を有していてもよく、該置換基としては、例えば、メチル基、エチル基等の炭素数1〜20までのアルキル基、フェニル基、ナフチル基等の炭素数6〜16までのアリール基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、スルホンアミド基、N−スルホニルアミド基、アセトキシ基等の炭素数1〜6までのアシルオキシ基、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜6までのアルコキシ基、塩素、臭素等のハロゲン原子、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基等の炭素数2〜7までのアルコキシカルボニル基、シアノ基、t−ブチルカーボネート等の炭酸エステル基、等が挙げられる。 In addition, the organic dye structure or the heterocyclic ring may have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group and an ethyl group, a phenyl group, and a naphthyl group. C1-C16 acyloxy groups such as aryl groups, hydroxyl groups, amino groups, carboxyl groups, sulfonamido groups, N-sulfonylamido groups, acetoxy groups, etc., methoxy groups, ethoxy groups, etc. Alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms such as halogen atoms such as chlorine and bromine, alkoxycarbonyl groups having 2 to 7 carbon atoms such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group and cyclohexyloxycarbonyl group, cyano group, t- And carbonic acid ester groups such as butyl carbonate.
R18は、単結合あるいはa1+1価の連結基を表し、a1は1〜5を表す。連結基R18としては、1〜100個までの炭素原子、0個〜10個までの窒素原子、0個〜50個までの酸素原子、1個〜200個までの水素原子、および0個〜20個までの硫黄原子から成り立つ基が含まれ、無置換でも置換基を更に有していてもよい。R18は、有機連結基であることが好ましい。 R 18 represents a single bond or an a1 + 1 valent linking group, and a1 represents 1 to 5. The linking group R 18 includes 1 to 100 carbon atoms, 0 to 10 nitrogen atoms, 0 to 50 oxygen atoms, 1 to 200 hydrogen atoms, and 0 to Groups comprising up to 20 sulfur atoms are included and may be unsubstituted or further substituted. R 18 is preferably an organic linking group.
R18具体的な例として、下記の構造単位又は該構造単位が組み合わさって構成される基を挙げることができる。 Specific examples of R 18 include the following structural units or groups formed by combining the structural units.
上記のうち、置換基R18を有する場合、該置換基としては、例えば、メチル基、エチル基等の炭素数1〜20までのアルキル基、フェニル基、ナフチル基等の炭素数6〜16までのアリール基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、スルホンアミド基、N−スルホニルアミド基、アセトキシ基等の炭素数1〜6までのアシルオキシ基、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜6までのアルコキシ基、塩素、臭素等のハロゲン原子、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基等の炭素数2〜7までのアルコキシカルボニル基、シアノ基、t−ブチルカーボネート等の炭酸エステル基、等が挙げられる。 Among the above, when having a substituent R 18 , examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group and an ethyl group, and a carbon group having 6 to 16 carbon atoms such as a phenyl group and a naphthyl group. Aryl group, hydroxyl group, amino group, carboxyl group, sulfonamido group, N-sulfonylamido group, acetoxy group and the like, such as acyloxy group having 1 to 6 carbon atoms, methoxy group, ethoxy group and the like having 1 to 6 carbon atoms Alkoxy groups, halogen atoms such as chlorine and bromine, alkoxycarbonyl groups having 2 to 7 carbon atoms such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group and cyclohexyloxycarbonyl group, carbonate groups such as cyano group and t-butyl carbonate, etc. Is mentioned.
前記一般式(11)中、R1は、(m+n)価の連結基を表す。m+nは3〜10を満たす。 In the general formula (11), R 1 represents a (m + n) -valent linking group. m + n satisfies 3-10.
前記R1で表される(m+n)価の連結基としては、1〜100個までの炭素原子、0個〜10個までの窒素原子、0個〜50個までの酸素原子、1個〜200個までの水素原子、および0個〜20個までの硫黄原子から成り立つ基が含まれ、無置換でも置換基を更に有していてもよい。R1は有機連結基であることが好ましい。 Examples of the (m + n) -valent linking group represented by R 1 include 1 to 100 carbon atoms, 0 to 10 nitrogen atoms, 0 to 50 oxygen atoms, and 1 to 200. Groups comprising up to 0 hydrogen atoms and 0 to 20 sulfur atoms are included, which may be unsubstituted or further substituted. R 1 is preferably an organic linking group.
R1の具体的な例として、前記(t−1)〜(t−34)の構造単位又は該構造単位が組み合わさって構成される基(環構造を形成していてもよい。)を挙げることができる。 Specific examples of R 1 include the structural units (t-1) to (t-34) or a group formed by combining the structural units (which may form a ring structure). be able to.
上記の連結基が置換基を有する場合、該置換基としては、例えば、メチル基、エチル基等の炭素数1〜20までのアルキル基、フェニル基、ナフチル基等の炭素数6〜16までのアリール基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、スルホンアミド基、N−スルホニルアミド基、アセトキシ基等の炭素数1〜6までのアシルオキシ基、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜6までのアルコキシ基、塩素、臭素等のハロゲン原子、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基等の炭素数2〜7までのアルコキシカルボニル基、シアノ基、t−ブチルカーボネート等の炭酸エステル基、等が挙げられる。 When the linking group has a substituent, examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group and an ethyl group, and a carbon group having 6 to 16 carbon atoms such as a phenyl group and a naphthyl group. Alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms such as aryl groups, hydroxyl groups, amino groups, carboxyl groups, sulfonamido groups, N-sulfonylamide groups, and acetoxy groups, alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms such as methoxy groups and ethoxy groups. Groups, halogen atoms such as chlorine and bromine, alkoxycarbonyl groups having 2 to 7 carbon atoms such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group and cyclohexyloxycarbonyl group, carbonate groups such as cyano group and t-butyl carbonate, etc. Can be mentioned.
R2は、単結合あるいは2価の連結基を表す。R2としては、1〜100個までの炭素原子、0個〜10個までの窒素原子、0個〜50個までの酸素原子、1個〜200個までの水素原子、および0個〜20個までの硫黄原子から成り立つ基が含まれ、無置換でも置換基を更に有していてもよい。R2は有機連結基であることが好ましい。 R 2 represents a single bond or a divalent linking group. R 2 includes 1 to 100 carbon atoms, 0 to 10 nitrogen atoms, 0 to 50 oxygen atoms, 1 to 200 hydrogen atoms, and 0 to 20 atoms. Group consisting of up to sulfur atoms is included, and may be unsubstituted or may further have a substituent. R 2 is preferably an organic linking group.
R2の具体的な例として、前記t−3、4、7〜18、22〜26、32、34の構造単位又は該構造単位が組み合わさって構成される基を挙げることができる。 Specific examples of R 2 include the structural units of t-3, 4, 7-18, 22-26, 32, and 34, or groups configured by combining the structural units.
上記のうち、R2が置換基を有する場合、該置換基としては、例えば、メチル基、エチル基等の炭素数1〜20までのアルキル基、フェニル基、ナフチル基等の炭素数6〜16までのアリール基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、スルホンアミド基、N−スルホニルアミド基、アセトキシ基等の炭素数1〜6までのアシルオキシ基、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜6までのアルコキシ基、塩素、臭素等のハロゲン原子、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基等の炭素数2〜7までのアルコキシカルボニル基、シアノ基、t−ブチルカーボネート等の炭酸エステル基、等が挙げられる。 Among the above, when R 2 has a substituent, examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group and an ethyl group, 6 to 16 carbon atoms such as a phenyl group and a naphthyl group. Up to 1 to 6 carbon atoms such as an acyloxy group, 1 to 6 carbon atoms such as an aryl group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, a sulfonamide group, an N-sulfonylamide group and an acetoxy group, a methoxy group and an ethoxy group Alkoxy groups, halogen atoms such as chlorine and bromine, alkoxycarbonyl groups having 2 to 7 carbon atoms such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group and cyclohexyloxycarbonyl group, carbonate groups such as cyano group and t-butyl carbonate, Etc.
前記一般式(11)中、mは1〜8の整数を表す。mとしては、1〜5が好ましく、1〜3がより好ましく、1〜2が特に好ましい。 In the general formula (11), m represents an integer of 1 to 8. As m, 1-5 are preferable, 1-3 are more preferable, and 1-2 are especially preferable.
また、nは2〜9の整数を表す。nとしては、2〜8が好ましく、2〜7がより好ましく、3〜6が特に好ましい。 N represents an integer of 2 to 9. As n, 2-8 are preferable, 2-7 are more preferable, and 3-6 are especially preferable.
前記一般式(11)中、P1は高分子残基を表し、通常のポリマーなどから目的等に応じて選択することができる。 In the general formula (11), P 1 represents a polymer residue and can be selected from ordinary polymers according to the purpose and the like.
ポリマーの中でも、高分子骨格を構成するには、ビニルモノマーの重合体もしくは共重合体、エステル系ポリマー、エーテル系ポリマー、ウレタン系ポリマー、アミド系ポリマー、エポキシ系ポリマー、シリコーン系ポリマー、及びこれらの変性物、又は共重合体〔例えば、ポリエーテル/ポリウレタン共重合体、ポリエーテル/ビニルモノマーの重合体の共重合体など(ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体のいずれであってもよい。)を含む。〕からなる群より選択される少なくとも一種が好ましく、ビニルモノマーの重合体もしくは共重合体、エステル系ポリマー、エーテル系ポリマー、ウレタン系ポリマー、およびこれらの変性物又は共重合体からなる群より選択される少なくとも一種がより好ましく、ビニルモノマーの重合体もしくは共重合体が特に好ましい。 Among polymers, in order to constitute a polymer skeleton, a vinyl monomer polymer or copolymer, ester polymer, ether polymer, urethane polymer, amide polymer, epoxy polymer, silicone polymer, and these Modified product or copolymer [for example, polyether / polyurethane copolymer, copolymer of polyether / vinyl monomer, etc. (any of random copolymer, block copolymer, graft copolymer) May be included). Is preferably selected from the group consisting of vinyl monomer polymers or copolymers, ester polymers, ether polymers, urethane polymers, and modified products or copolymers thereof. At least one kind is more preferred, and a polymer or copolymer of vinyl monomers is particularly preferred.
更には、前記ポリマーは有機溶媒に可溶であることが好ましい。有機溶媒との親和性が低いと、例えば、顔料分散剤として使用した場合、分散媒との親和性が弱まり、分散安定化に十分な吸着層を確保できなくなることがある。 Furthermore, the polymer is preferably soluble in an organic solvent. If the affinity with the organic solvent is low, for example, when used as a pigment dispersant, the affinity with the dispersion medium is weakened, and it may not be possible to secure a sufficient adsorption layer for stabilizing the dispersion.
前記一般式(11)で表される高分子化合物の中でも、下記一般式(12)で表される高分子化合物がより好ましい。 Among the polymer compounds represented by the general formula (11), the polymer compound represented by the following general formula (12) is more preferable.
前記一般式(12)において、A2は前記一般式(11)におけるA1と同義であり、その具体的な好ましい態様も同様であるが、有機色素構造の具体的な例として、フタロシアニン化合物、アゾレーキ化合物、アントラキノン化合物、ジオキサジン化合物、ジケトピロロピロール化合物等がより好ましく、複素環としては、イミダゾール、トリアゾール、ピリジン、ピペリジン、モルホリン、トリアジン、イソインドリン、イソインドリノン、ベンズイミダゾロン、ベンゾチアゾール、コハクイミド、フタルイミド、ナフタルイミド、ヒダントイン、インドール、キノリン、カルバゾール、アクリジン、アクリドン、アントラキノン等がより好ましい。 In the general formula (12), A 2 has the same meaning as A 1 in the general formula (11), and the specific preferred embodiment thereof is also the same. As specific examples of the organic dye structure, a phthalocyanine compound, An azo lake compound, an anthraquinone compound, a dioxazine compound, a diketopyrrolopyrrole compound and the like are more preferable. More preferred are succinimide, phthalimide, naphthalimide, hydantoin, indole, quinoline, carbazole, acridine, acridone, anthraquinone and the like.
また、A1と同様に置換基を有していてもよく、該置換基については、A1における場合と同様であり、好ましい態様も同様である。 Further, may have the same substitution group and A 1, for the substituents are the same as in A 1, preferred embodiment is also the same.
更に、A2として、前記一般式(4)で表される1価の有機基が好ましく、該有機基の詳細および具体的な例、好ましい態様については同様である。 Further, as A 2 , a monovalent organic group represented by the general formula (4) is preferable, and the details, specific examples, and preferred embodiments of the organic group are the same.
前記一般式(12)において、R3は、(x+y)価の連結基を表す。前記R3で表される(x+y)価の連結基としては、1〜60個までの炭素原子、0個〜10個までの窒素原子、0個〜50個までの酸素原子、1個〜100個までの水素原子、及び0個〜20個までの硫黄原子から成り立つ基が含まれ、無置換でも置換基を更に有していてもよい。 In the general formula (12), R 3 represents a (x + y) -valent linking group. Examples of the (x + y) -valent linking group represented by R 3 include 1 to 60 carbon atoms, 0 to 10 nitrogen atoms, 0 to 50 oxygen atoms, and 1 to 100. Groups comprising up to 0 hydrogen atoms and 0 to 20 sulfur atoms are included, which may be unsubstituted or may further have a substituent.
前記R3で表される(x+y)価の連結基としては、前記R1における(m+n)価の連結基と同義であり、その好ましい態様も同様である。また、具体的な例として、前記同様の構造単位又は、該構造単位が組み合わさって構成される基が挙げられる。 The (x + y) -valent linking group represented by R 3 has the same meaning as the (m + n) -valent linking group in R 1 , and the preferred embodiments thereof are also the same. Further, specific examples include the same structural unit as described above or a group formed by combining the structural units.
これらのうち、R3で表される連結基は有機連結基であることが好ましく、その有機連結基の好ましい具体的な例〔具体例(r−1)〜(r−17)〕を以下に示す。但し、本発明においては、これらに制限されるものではない。 Of these, the linking group represented by R 3 is preferably an organic linking group, and preferred specific examples [specific examples (r-1) to (r-17)] of the organic linking group are as follows. Show. However, the present invention is not limited to these.
上記の中でも、原料の入手性、合成の容易さ、各種溶媒への溶解性の観点から、上記(r1)、(r2)、(r−10)、(r−11)、(r−16)、(r−17)の基が好ましい。 Among these, (r1), (r2), (r-10), (r-11), (r-16) from the viewpoints of availability of raw materials, ease of synthesis, and solubility in various solvents. , (R-17) is preferred.
また、上記のR3が置換基を有する場合、該置換基としては、例えば、メチル基、エチル基等の炭素数1〜20までのアルキル基、フェニル基、ナフチル基等の炭素数6〜16までのアリール基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、スルホンアミド基、N−スルホニルアミド基、アセトキシ基等の炭素数1〜6までのアシルオキシ基、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜6までのアルコキシ基、塩素、臭素等のハロゲン原子、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基等の炭素数2〜7までのアルコキシカルボニル基、シアノ基、t−ブチルカーボネート等の炭酸エステル基、等が挙げられる。 When R 3 has a substituent, examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group and an ethyl group, a carbon group having 6 to 16 carbon atoms such as a phenyl group and a naphthyl group. Up to 1 to 6 carbon atoms such as an acyloxy group, 1 to 6 carbon atoms such as an aryl group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, a sulfonamide group, an N-sulfonylamide group and an acetoxy group, a methoxy group and an ethoxy group Alkoxy groups, halogen atoms such as chlorine and bromine, alkoxycarbonyl groups having 2 to 7 carbon atoms such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group and cyclohexyloxycarbonyl group, carbonate groups such as cyano group and t-butyl carbonate, Etc.
前記一般式(12)において、R4およびR5は、各々独立に、単結合あるいは2価の連結基を表す。 In the general formula (12), R 4 and R 5 each independently represents a single bond or a divalent linking group.
前記R4、R5で表される「2価の連結基」としては、無置換でも置換基を有していてもよく、直鎖、分岐、又は環状のアルキレン基、アリーレン基、アラルキレン基、並びに、−O−、−S−、−C(=O)−、−N(R19)−、−SO−、−SO2−、−CO2−、−N(R20)SO2−、あるいはこれらの基を2つ以上組み合わせた2価の基を好ましい例として挙げることができる(前記R19およびR20は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜4個のアルキル基を表す。)。なかでも有機連結基であるここが好ましい。 The “divalent linking group” represented by R 4 and R 5 may be unsubstituted or substituted, and may be a linear, branched, or cyclic alkylene group, an arylene group, an aralkylene group, and, -O -, - S -, - C (= O) -, - N (R 19) -, - SO -, - SO 2 -, - CO 2 -, - N (R 20) SO 2 -, or it can be given a divalent group formed by combining two or more of these groups as preferred examples (wherein R 19 and R 20 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. ). Of these, an organic linking group is preferred.
前記R4としては、直鎖、分岐のアルキレン基、アラルキレン基、並びに、−O−、−C(=O)−、−N(R19)−、−SO2−、−CO2−、−N(R20)SO2−(前記R19およびR20は各々独立に水素原子又は炭素数1〜4個のアルキル基を表す。)、あるいはこれらの基を2つ以上組み合わせた2価の基がより好ましく、直鎖、分岐のアルキレン基、アラルキレン基、並びに、−O−、−C(=O)−、−N(R19)−(前記R19は、水素原子又は炭素数1〜4個のアルキル基を表す。)、−CO2−あるいはこれらの基を2つ以上組み合わせた2価の基が特に好ましい。 Examples of R 4 include linear and branched alkylene groups, aralkylene groups, and —O—, —C (═O) —, —N (R 19 ) —, —SO 2 —, —CO 2 —, — N (R 20 ) SO 2 — (wherein R 19 and R 20 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), or a divalent group obtained by combining two or more of these groups Are more preferable, a linear or branched alkylene group, an aralkylene group, and —O—, —C (═O) —, —N (R 19 ) — (wherein R 19 represents a hydrogen atom or a carbon number of 1 to 4). Represents an alkyl group), —CO 2 — or a divalent group in which two or more of these groups are combined is particularly preferred.
前記R5としては、単結合あるいは直鎖、分岐のアルキレン基、アラルキレン基、並びに、−O−、−C(=O)−、−N(R19)−、−SO2−、−CO2−、−N(R20)SO2−(前記R19およびR20は各々独立に水素原子又は炭素数1〜4個のアルキル基を表す。)、あるいはこれらの基を2つ以上組み合わせた2価の基がより好ましく、直鎖、分岐のアルキレン基、アラルキレン基、並びに、−O−、−C(=O)−、−N(R19)−(前記R19は、水素原子又は炭素数1〜4個のアルキル基を表す。)、−CO2−あるいはこれらの基を2つ以上組み合わせた2価の基が特に好ましい。 R 5 includes a single bond or a linear or branched alkylene group, an aralkylene group, —O—, —C (═O) —, —N (R 19 ) —, —SO 2 —, —CO 2. —, —N (R 20 ) SO 2 — (wherein R 19 and R 20 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), or a combination of two or more of these groups And a linear or branched alkylene group, an aralkylene group, and —O—, —C (═O) —, —N (R 19 ) — (wherein R 19 represents a hydrogen atom or a carbon number). Represents 1 to 4 alkyl groups), —CO 2 — or a divalent group in which two or more of these groups are combined is particularly preferable.
また、前記R4、R5が置換基を有する場合、該置換基としては、例えば、メチル基、エチル基等の炭素数1〜20までのアルキル基、フェニル基、ナフチル基等の炭素数6〜16までのアリール基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、スルホンアミド基、N−スルホニルアミド基、アセトキシ基等の炭素数1〜6までのアシルオキシ基、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜6までのアルコキシ基、塩素、臭素等のハロゲン原子、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基等の炭素数2〜7までのアルコキシカルボニル基、シアノ基、t−ブチルカーボネート等の炭酸エステル基、等が挙げられる。 Moreover, when said R < 4 >, R < 5 > has a substituent, as this substituent, it is C6-C20, such as a C1-C20 alkyl group, such as a methyl group and an ethyl group, a phenyl group, a naphthyl group, for example. 1 to 16 carbon atoms such as aryl group, hydroxyl group, amino group, carboxyl group, sulfonamido group, N-sulfonylamido group, acetoxy group, etc. Carbon atoms such as alkoxy groups up to 6 carbon atoms, halogen atoms such as chlorine and bromine, alkoxycarbonyl groups up to 2 to 7 carbon atoms such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group and cyclohexyloxycarbonyl group, cyano groups and t-butyl carbonate Group, and the like.
前記一般式(12)中、yは1〜8を表し、1〜5が好ましく、1〜3がより好ましく、1〜2が特に好ましい。また、xは2〜9を表し、2〜8が好ましく、2〜7がより好ましく、3〜6が特に好ましい。 In said general formula (12), y represents 1-8, 1-5 are preferable, 1-3 are more preferable, and 1-2 are especially preferable. Moreover, x represents 2-9, 2-8 are preferable, 2-7 are more preferable, and 3-6 are especially preferable.
また、一般式(12)中のP2は、高分子残基を表し、通常のポリマーなどから目的等に応じて選択することができる。ポリマーの好ましい態様については、前記一般式(11)におけるP1と同義であり、その好ましい態様も同様である。 Further, P 2 in the general formula (12) represents a polymer residue, can be selected according to the purpose or the like from such conventional polymers. The preferred embodiment of the polymer, has the same meaning as P 1 in the general formula (11), the same applies to its preferred embodiment.
前記一般式(12)で表される高分子化合物のうち、特に、R3が前記具体例(r−1)、(r−2)、(r−10)、(r−11)、(r−16)、又は(r−17)であって、R4が、単結合、直鎖、分岐のアルキレン基、アラルキレン基、−O−、−C(=O)−、−N(R19)−(前記R19は、水素原子又は炭素数1〜4個のアルキル基を表す。)、−CO2−、またはこれらの基を2つ以上組み合わせた2価の有機基であって、R5が単結合、エチレン基、プロピレン基、又は下記一般式(s−a)もしくは(s−b)で表される連結基であって、P2がビニルモノマーの重合体もしくは共重合体、エステル系ポリマー、エーテル系ポリマー、ウレタン系ポリマー、又はこれらの変性物であって、yが1〜2であって、xが3〜6である高分子化合物が特に好ましい。なお、下記基中、R21は水素原子又はメチル基を表し、lは1又は2を表す。 Among the polymer compounds represented by the general formula (12), in particular, R 3 represents the specific examples (r-1), (r-2), (r-10), (r-11), (r -16) or (r-17), wherein R 4 is a single bond, a linear or branched alkylene group, an aralkylene group, —O—, —C (═O) —, —N (R 19 ). - (wherein R 19 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.), - CO 2 -, or a divalent organic group formed by combining two or more of these groups, R 5 Is a single bond, an ethylene group, a propylene group, or a linking group represented by the following general formula (s-a) or (s-b), and P 2 is a polymer or copolymer of a vinyl monomer, an ester type A polymer, an ether-based polymer, a urethane-based polymer, or a modified product thereof, wherein y is 1 to 2 and x is 3 to 6 That the polymer compound is particularly preferable. In the following groups, R 21 represents a hydrogen atom or a methyl group, and l represents 1 or 2.
本発明の製造方法に用いられる高分子化合物の重量平均分子量は1000以上であるが、重量平均分子量で3000〜100000が好ましく、5000〜80000がより好ましく、7000〜60000が特に好ましい。重量平均分子量が前記範囲内であると、ポリマーの末端に導入された複数の官能基の効果が十分に発揮され、固体表面への吸着性、ミセル形成能、界面活性性に優れた性能を発揮する。特に本発明に係る高分子化合物を顔料分散剤として用いた場合に、良好な分散性と分散安定性を達成することができる。
前記一般式(11)で表される高分子化合物(一般式(12)で表されるものを含む)は、特に制限されないが、下記方法などにより合成することができる。下記合成方法のうち、合成上の容易さから、下記2、3、4、5等の合成方法がより好ましく、下記3、4、5等の合成方法が特に好ましい。
Although the weight average molecular weight of the polymer compound used in the production method of the present invention is 1000 or more, the weight average molecular weight is preferably 3000 to 100,000, more preferably 5000 to 80000, and particularly preferably 7000 to 60000. When the weight average molecular weight is within the above range, the effects of the multiple functional groups introduced at the polymer ends are fully exhibited, and the performance of adsorbing to the solid surface, micelle forming ability, and surface activity is excellent. To do. In particular, when the polymer compound according to the present invention is used as a pigment dispersant, good dispersibility and dispersion stability can be achieved.
The polymer compound represented by the general formula (11) (including the polymer compound represented by the general formula (12)) is not particularly limited, but can be synthesized by the following method. Of the following synthesis methods, the following synthesis methods such as 2, 3, 4, 5 and the like are more preferable, and the following synthesis methods such as 3, 4, 5, and the like are particularly preferable because of ease of synthesis.
1.カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基等から選択される官能基を末端に導入したポリマーと、複数の官能基(前記一般式中のA1又はA2)を有する酸ハライド、あるいは複数の官能基(前記一般式中のA1又はA2)を有するアルキルハライド、あるいは複数の官能基(前記一般式中のA1又はA2)を有するイソシアネート等とを高分子反応させる方法。 1. A polymer in which a functional group selected from a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group, or the like is introduced at the terminal; an acid halide having a plurality of functional groups (A 1 or A 2 in the general formula); or a plurality of functional groups ( A method of polymerizing an alkyl halide having A 1 or A 2 ) in the general formula or an isocyanate having a plurality of functional groups (A 1 or A 2 in the general formula).
2.末端に炭素−炭素二重結合を導入したポリマーと、複数の官能基(前記一般式中のA1又はA2)を有するメルカプタンとをマイケル付加反応させる方法。 2. A method in which a polymer having a carbon-carbon double bond introduced at the terminal and a mercaptan having a plurality of functional groups (A 1 or A 2 in the above general formula) are subjected to a Michael addition reaction.
3.末端に炭素−炭素二重結合を導入したポリマーと、複数の官能基(前記一般式中のA1又はA2)を有するメルカプタンとをラジカル発生剤存在下で反応させる方法。 3. A method in which a polymer having a carbon-carbon double bond introduced at a terminal thereof and a mercaptan having a plurality of functional groups (A 1 or A 2 in the above general formula) are reacted in the presence of a radical generator.
4.末端に複数のメルカプタンを導入したポリマーと、炭素−炭素二重結合を導入した官能基(前記一般式中のA1又はA2)とをラジカル発生剤存在下で反応させる方法。 4). A method in which a polymer having a plurality of mercaptans introduced at its terminal and a functional group having a carbon-carbon double bond introduced (A 1 or A 2 in the above general formula) are reacted in the presence of a radical generator.
5.複数の官能基(前記一般式中のA1又はA2)を有するメルカプタン化合物を連鎖移動剤として、ビニルモノマーをラジカル重合する方法。 5. A method of radical polymerization of a vinyl monomer using a mercaptan compound having a plurality of functional groups (A 1 or A 2 in the above general formula) as a chain transfer agent.
上記のうち、本発明の製造方法に用いられる高分子化合物(好ましくは一般式(12)で表される高分子化合物)は、例えば、上記2、3、4、5のいずれかの方法で合成することができるが、合成上の容易さから、上記5の方法で合成することがより好ましい。 Among the above, the polymer compound (preferably the polymer compound represented by the general formula (12)) used in the production method of the present invention is synthesized, for example, by any one of the above methods 2, 3, 4, and 5. However, from the viewpoint of ease of synthesis, it is more preferable to synthesize by the above method 5.
より具体的には、下記一般式(13)で表される化合物を連鎖移動剤として用いて、ラジカル重合させることが好ましい。 More specifically, radical polymerization is preferably performed using a compound represented by the following general formula (13) as a chain transfer agent.
前記一般式(13)において、R6、R7、A3、g、およびhは、それぞれ前記一般式(12)におけるR3、R4、A2、x、およびyと同義であり、その好ましい態様も同様である。 In the general formula (13), R 6 , R 7 , A 3 , g, and h are the same as R 3 , R 4 , A 2 , x, and y in the general formula (12), respectively. The preferred embodiment is also the same.
前記ビニルモノマーとしては、特に制限されないが、例えば、(メタ)アクリル酸エステル類、クロトン酸エステル類、ビニルエステル類、マレイン酸ジエステル類、フマル酸ジエステル類、イタコン酸ジエステル類、(メタ)アクリルアミド類、ビニルエーテル類、ビニルアルコールのエステル類、スチレン類、(メタ)アクリロニトリルなどが好ましい。このような例としては、下記のような化合物が挙げられる。 Although it does not restrict | limit especially as said vinyl monomer, For example, (meth) acrylic acid esters, crotonic acid esters, vinyl esters, maleic acid diesters, fumaric acid diesters, itaconic acid diesters, (meth) acrylamides , Vinyl ethers, esters of vinyl alcohol, styrenes, (meth) acrylonitrile and the like are preferable. Examples of such include the following compounds.
前記(メタ)アクリル酸エステル類の例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸t−ブチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸t−オクチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸アセトキシエチル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−エトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−(2−メトキシエトキシ)エチル、(メタ)アクリル酸3−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸トリエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸トリエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸β−フェノキシエトキシエチル、(メタ)アクリル酸ノニルフェノキシポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸トリフロロエチル、(メタ)アクリル酸オクタフロロペンチル、(メタ)アクリル酸パーフロロオクチルエチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸トリブロモフェニル、(メタ)アクリル酸トリブロモフェニルオキシエチルなどが挙げられる。 Examples of the (meth) acrylate esters include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, and n- (meth) acrylate. Butyl, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, t-butylcyclohexyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 2 -Ethylhexyl, t-octyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, acetoxyethyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate , 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 2-ethoxyethyl (meth) acrylate , 2- (2-methoxyethoxy) ethyl (meth) acrylate, 3-phenoxy-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, diethylene glycol monomethyl ether (meth) acrylate, (meth) Acrylic acid diethylene glycol monoethyl ether, (meth) acrylic acid triethylene glycol monomethyl ether, (meth) acrylic acid triethylene glycol monoethyl ether, (meth) acrylic acid polyethylene glycol monomethyl ether, (meth) acrylic acid polyethylene glycol monoethyl ether , Β-phenoxyethoxyethyl (meth) acrylate, nonylphenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, disi (meth) acrylate Clopentenyloxyethyl, trifluoroethyl (meth) acrylate, octafluoropentyl (meth) acrylate, perfluorooctylethyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, tribromo (meth) acrylate Examples thereof include phenyl and tribromophenyloxyethyl (meth) acrylate.
前記クロトン酸エステル類の例としては、クロトン酸ブチル、クロトン酸ヘキシル等が挙げられる。 Examples of the crotonic acid esters include butyl crotonic acid and hexyl crotonic acid.
前記ビニルエステル類の例としては、ビニルアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルブチレート、ビニルメトキシアセテート、安息香酸ビニルなどが挙げられる。 Examples of the vinyl esters include vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl methoxyacetate, vinyl benzoate and the like.
前記マレイン酸ジエステル類の例としては、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチルなどが挙げられる。 Examples of the maleic acid diesters include dimethyl maleate, diethyl maleate, and dibutyl maleate.
前記フマル酸ジエステル類の例としては、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジブチルなどが挙げられる。 Examples of the fumaric acid diesters include dimethyl fumarate, diethyl fumarate, dibutyl fumarate and the like.
前記イタコン酸ジエステル類の例としては、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチルなどが挙げられる。前記(メタ)アクリルアミド類の例としては、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−プロピル(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、N−n−ブチルアクリル(メタ)アミド、N−t−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−シクロヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−(2−メトキシエチル)(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−フェニル(メタ)アクリルアミド、N−ベンジル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、ジアセトンアクリルアミドなどが挙げられる。 Examples of the itaconic acid diesters include dimethyl itaconate, diethyl itaconate, and dibutyl itaconate. Examples of the (meth) acrylamides include (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-propyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, N- n-butylacryl (meth) amide, Nt-butyl (meth) acrylamide, N-cyclohexyl (meth) acrylamide, N- (2-methoxyethyl) (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, Examples thereof include N, N-diethyl (meth) acrylamide, N-phenyl (meth) acrylamide, N-benzyl (meth) acrylamide, (meth) acryloylmorpholine, diacetone acrylamide and the like.
前記スチレン類の例としては、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ヒドロキシスチレン、メトキシスチレン、ブトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、クロロメチルスチレン、酸性物質により脱保護可能な基(例えばt−Bocなど)で保護されたヒドロキシスチレン、ビニル安息香酸メチル、及びα−メチルスチレンなどが挙げられる。 Examples of the styrenes include styrene, methyl styrene, dimethyl styrene, trimethyl styrene, ethyl styrene, isopropyl styrene, butyl styrene, hydroxy styrene, methoxy styrene, butoxy styrene, acetoxy styrene, chlorostyrene, dichlorostyrene, bromostyrene, chloro Examples thereof include methylstyrene, hydroxystyrene protected with a group deprotectable by an acidic substance (for example, t-Boc and the like), methyl vinylbenzoate, and α-methylstyrene.
前記ビニルエーテル類の例としては、メチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、ヘキシルビニルエーテル、及びメトキシエチルビニルエーテルなどが挙げられる。 Examples of the vinyl ethers include methyl vinyl ether, butyl vinyl ether, hexyl vinyl ether, and methoxyethyl vinyl ether.
上記の化合物以外にも、(メタ)アクリロニトリル、ビニル基が置換した複素環式基(例えば、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルカルバゾールなど)、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルイミダゾール、ビニルカプロラクトン等も使用できる。 In addition to the above compounds, (meth) acrylonitrile, heterocyclic groups substituted with vinyl groups (for example, vinylpyridine, vinylpyrrolidone, vinylcarbazole, etc.), N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-vinylimidazole, Vinyl caprolactone can also be used.
また、上記の化合物以外に、例えばウレタン基、ウレア基、スルホンアミド基、フェノール基、イミド基などの官能基を有するビニルモノマーも用いることができる。このようなウレタン基、又はウレア基を有する単量体としては、例えばイソシアナート基と水酸基、又はアミノ基の付加反応を利用して、適宜合成することが可能である。具体的には、イソシアナート基含有モノマーと水酸基を1個含有する化合物または1級あるいは2級アミノ基を1個含有する化合物との付加反応、又は水酸基含有モノマーまたは1級あるいは2級アミノ基含有モノマーとモノイソシアネートとの付加反応等により適宜合成することができる。 In addition to the above compounds, vinyl monomers having a functional group such as a urethane group, a urea group, a sulfonamide group, a phenol group, and an imide group can also be used. Such a monomer having a urethane group or a urea group can be appropriately synthesized using, for example, an addition reaction between an isocyanate group and a hydroxyl group or an amino group. Specifically, an addition reaction between an isocyanate group-containing monomer and a compound containing one hydroxyl group or a compound containing one primary or secondary amino group, or a hydroxyl group-containing monomer or primary or secondary amino group containing It can be appropriately synthesized by an addition reaction between a monomer and monoisocyanate.
上記のビニルモノマーは一種のみで重合させてもよいし、二種以上を併用して共重合させてもよく、このようなラジカル重合体は、それぞれ相当するビニルモノマーを通常の方法で常法に従って重合させることで得られる。 The above vinyl monomers may be polymerized alone or in combination of two or more, and such radical polymers are prepared according to ordinary methods in the usual manner for the corresponding vinyl monomers. It is obtained by polymerizing.
例えばこれらのビニルモノマー、および連鎖移動剤を適当な溶媒中に溶解し、ここにラジカル重合開始剤を添加して、約50℃〜220℃で、溶液中で重合させる方法(溶液重合法)を利用して得られる。 For example, a method (solution polymerization method) in which these vinyl monomers and a chain transfer agent are dissolved in a suitable solvent, a radical polymerization initiator is added thereto and polymerized in a solution at about 50 ° C. to 220 ° C. It is obtained by using.
溶液重合法で用いられる適当な溶媒の例としては、用いる単量体、及び生成する共重合体の溶解性に応じて任意に選択できる。例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、1−メトキシ−2−プロパノール、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メトキシプロピルアセテート、乳酸エチル、酢酸エチル、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、クロロホルム、トルエンが挙げられる。これらの溶媒は、二種以上を混合して使用してもよい。 Examples of suitable solvents used in the solution polymerization method can be arbitrarily selected depending on the monomers used and the solubility of the resulting copolymer. For example, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, 1-methoxy-2-propanol, 1-methoxy-2-propyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methoxypropyl acetate, ethyl lactate, ethyl acetate, acetonitrile, tetrahydrofuran, dimethyl Examples include formamide, chloroform, and toluene. These solvents may be used as a mixture of two or more.
また、ラジカル重合開始剤としては、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)(AIBN)、2,2’−アゾビス−(2,4’−ジメチルバレロニトリル)のようなアゾ化合物、ベンゾイルパーオキシドのような過酸化物、及び過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムのような過硫酸塩などなどが利用できる。 Examples of radical polymerization initiators include azo compounds such as 2,2′-azobis (isobutyronitrile) (AIBN) and 2,2′-azobis- (2,4′-dimethylvaleronitrile), benzoyl par Peroxides such as oxides, and persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate can be used.
前記一般式(13)で表される化合物は、以下の方法等で合成することができるが、合成上の容易さから、下記7の方法がより好ましい。 The compound represented by the general formula (13) can be synthesized by the following method or the like, but the following method 7 is more preferable because of ease of synthesis.
6.複数の官能基(前記一般式中のA1又はA2)を有するハライド化合物からメルカプタン化合物に変換する方法(チオ尿素と反応させ、加水分解する方法、NaSHと直接反応させる方法、CH3COSNaと反応させ、加水分解させる方法などが挙げられる)
7.一分子中に3〜10個のメルカプト基を有する化合物と、官能基(前記一般式中のA1又はA2)を有し、かつメルカプト基と反応可能な官能基を有する化合物、とを付加反応させる方法
前記方法7における「メルカプト基と反応可能な官能基」としては、酸ハライド、アルキルハライド、イソシアネート、炭素−炭素二重結合などが好適に挙げられる。
6). A method of converting a halide compound having a plurality of functional groups (A 1 or A 2 in the above general formula) into a mercaptan compound (a method of reacting with thiourea and hydrolyzing, a method of reacting directly with NaSH, CH 3 COSNa and (For example, a method of reacting and hydrolyzing)
7). Addition of a compound having 3 to 10 mercapto groups in one molecule and a compound having a functional group (A 1 or A 2 in the above general formula) and a functional group capable of reacting with a mercapto group Method of reacting As the “functional group capable of reacting with a mercapto group” in the method 7, an acid halide, an alkyl halide, an isocyanate, a carbon-carbon double bond, and the like are preferably exemplified.
「メルカプト基と反応可能な官能基」が炭素−炭素二重結合であり、付加反応がラジカル付加反応で合成することが特に好ましい。炭素−炭素二重結合としては、メルカプト基との反応性の点で、1置換もしくは2置換のビニル基がより好ましい。 It is particularly preferable that the “functional group capable of reacting with a mercapto group” is a carbon-carbon double bond, and the addition reaction is synthesized by a radical addition reaction. The carbon-carbon double bond is more preferably a mono- or di-substituted vinyl group in terms of reactivity with the mercapto group.
前記「一分子中に3〜10個のメルカプト基を有する化合物」の具体的な例〔具体例(18)〜(34)〕として、以下の化合物が挙げられる。 Specific examples of the "compound having 3 to 10 mercapto groups in one molecule" [specific examples (18) to (34)] include the following compounds.
上記の中でも、原料の入手性、合成の容易さ、各種溶媒への溶解性の観点から、(u−18)、(u−19)、(u−27)、(u−28)、(u−33)、(u−34)が好ましい。 Among these, (u-18), (u-19), (u-27), (u-28), (u) from the viewpoint of availability of raw materials, ease of synthesis, and solubility in various solvents. -33) and (u-34) are preferable.
官能基(前記一般式中のA1又はA2)を有し、かつ、炭素−炭素二重結合を有する化合物としては、特に制限されないが、以下のようなものが挙げられる。 A functional group (A 1 or A 2 in the formula), and carbon - The compound having a carbon double bond is not particularly limited, include the following.
例えば、前記「一分子中に3〜10個のメルカプト基を有する化合物」と、前記「酸性基、塩基性窒素原子を有する基、ウレア基、ウレタン基、配位性酸素原子を有する基、炭素数4以上の炭化水素基、アルコキシシリル基、エポキシ基、イソシアネート基、および水酸基から選択される少なくとも1種の官能基を有し、かつ、炭素−炭素二重結合を有する化合物」とのラジカル付加反応生成物は、例えば、上記の「一分子中に3〜10個のメルカプト基を有する化合物」および「酸性基、塩基性窒素原子を有する基、ウレア基、ウレタン基、配位性酸素原子を有する基、炭素数4以上の炭化水素基、アルコキシシリル基、エポキシ基、イソシアネート基、および水酸基から選択される少なくとも1種の官能基を有し、かつ、炭素−炭素二重結合を有する化合物」を適当な溶媒中に溶解し、ここにラジカル発生剤を添加して、約50℃〜100℃で、付加させる方法(チオール−エン反応法)を利用して得られる。 For example, “the compound having 3 to 10 mercapto groups in one molecule” and the above “the acid group, the group having a basic nitrogen atom, the urea group, the urethane group, the group having a coordinating oxygen atom, carbon Radical addition with a compound having at least one functional group selected from a hydrocarbon group, an alkoxysilyl group, an epoxy group, an isocyanate group, and a hydroxyl group having a carbon number of 4 or more and having a carbon-carbon double bond Examples of the reaction product include the above-mentioned “compound having 3 to 10 mercapto groups in one molecule” and “acid group, group having basic nitrogen atom, urea group, urethane group, and coordinating oxygen atom. A group having at least one functional group selected from a hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms, an alkoxysilyl group, an epoxy group, an isocyanate group, and a hydroxyl group, and a carbon-carbon double Obtained using the - (ene reaction method thiol) compound having a slip "was dissolved in a suitable solvent, here by adding a radical generator, at about 50 ° C. to 100 ° C., a method of adding.
前記方法で用いられる好ましい溶媒の例としては、用いる「一分子中に3〜10個のメルカプト基を有する化合物」、「酸性基、塩基性窒素原子を有する基、ウレア基、ウレタン基、配位性酸素原子を有する基、炭素数4以上の炭化水素基、アルコキシシリル基、エポキシ基、イソシアネート基、および水酸基から選択される少なくとも1種の官能基を有し、かつメルカプト基と反応可能な官能基(例えば炭素−炭素二重結合)を有する化合物」、および生成するラジカル付加反応生成物の溶解性に応じて任意に選択できる。例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、1−メトキシ−2−プロパノール、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メトキシプロピルアセテート、乳酸エチル、酢酸エチル、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、クロロホルム、トルエンが挙げられる。これらの溶媒は、二種以上を混合して使用してもよい。 Examples of preferable solvents used in the above method include “compound having 3 to 10 mercapto groups in one molecule”, “acid group, group having basic nitrogen atom, urea group, urethane group, and coordination. A functional group having at least one functional group selected from a group having a reactive oxygen atom, a hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms, an alkoxysilyl group, an epoxy group, an isocyanate group, and a hydroxyl group, and capable of reacting with a mercapto group It can be arbitrarily selected according to the solubility of the compound having a group (for example, a carbon-carbon double bond) and the resulting radical addition reaction product. For example, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, 1-methoxy-2-propanol, 1-methoxy-2-propyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methoxypropyl acetate, ethyl lactate, ethyl acetate, acetonitrile, tetrahydrofuran, dimethyl Examples include formamide, chloroform, and toluene. These solvents may be used as a mixture of two or more.
また、ラジカル発生剤としては、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)(AIBN)、2,2’−アゾビス−(2,4’−ジメチルバレロニトリル)のようなアゾ化合物、ベンゾイルパーオキシドのような過酸化物、及び過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムのような過硫酸塩などなどが利用できる。 As the radical generator, azo compounds such as 2,2′-azobis (isobutyronitrile) (AIBN) and 2,2′-azobis- (2,4′-dimethylvaleronitrile), benzoyl peroxide And persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate can be used.
本発明の製造方法に好ましく用いられる一般式(11)で表される化合物の具体例を以下に示す。但し本発明はこれらの具体例に何ら限定されるものではない。 Specific examples of the compound represented by the general formula (11) preferably used in the production method of the present invention are shown below. However, the present invention is not limited to these specific examples.
またこの高分子化合物は、酸性基を有する高分子化合物であることが好ましく、カルボキシル基を有する高分子化合物であることがより好ましく、(A)カルボキシル基を有する化合物から導かれた繰り返し単位の少なくとも1種および(B)カルボン酸エステル基を有する化合物から導かれた繰り返し単位の少なくとも1種を含有する共重合化合物が特に好ましい。 Further, this polymer compound is preferably a polymer compound having an acidic group, more preferably a polymer compound having a carboxyl group, and (A) at least a repeating unit derived from the compound having a carboxyl group. A copolymer compound containing at least one repeating unit derived from one type and a compound having (B) a carboxylic acid ester group is particularly preferred.
前記(A)カルボキシル基を有する化合物から導かれた繰り返し単位として、下記一般式(I)で表される繰り返し単位であることが好ましく、アクリル酸またはメタクリル酸から導かれた繰り返し単位であることがより好ましく、前記(B)カルボン酸エステル基を有する化合物から導かれた繰り返し単位として、下記一般式(II)で表される繰り返し単位であることが好ましく、下記一般式(IV)で表される繰り返し単位であることがより好ましく、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、フェネチルアクリレート、フェネチルメタクリレート、3−フェニルプロピルアクリレート、または3−フェニルプロピルメタクリレートから導かれた繰り返し単位であることが特に好ましい。 The repeating unit derived from the compound (A) having a carboxyl group is preferably a repeating unit represented by the following general formula (I), preferably a repeating unit derived from acrylic acid or methacrylic acid. More preferably, the repeating unit derived from the compound (B) having a carboxylic acid ester group is preferably a repeating unit represented by the following general formula (II), and represented by the following general formula (IV). A repeating unit is more preferable, and a repeating unit derived from benzyl acrylate, benzyl methacrylate, phenethyl acrylate, phenethyl methacrylate, 3-phenylpropyl acrylate, or 3-phenylpropyl methacrylate is particularly preferable.
(R1は水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。) (R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.)
(R2は水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。R3は下記一般式(III)で表される基を表す。) (R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. R 3 represents a group represented by the following general formula (III).)
(R4は水素原子、炭素原子数1〜5のアルキル基、ヒドロキシ基、炭素原子数1〜5のヒドロキシアルキル基、又は炭素原子数6〜20のアリール基を表す。R5及びR6はそれぞれ水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。X1は1〜5の数を表す。) (R 4 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a hydroxy group, a hydroxyalkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. R 5 and R 6 are And each represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, X1 represents a number of 1 to 5)
(R7は水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。R8は下記一般式(V)で表される基を表す。) (R 7 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. R 8 represents a group represented by the following general formula (V).)
(R9は炭素原子数2〜5のアルキル基又は炭素原子数6〜20のアリール基を表す。R10及びR11は水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。Y1は1〜5の数を表す。)
また、(A)カルボキシル基を有する化合物から導かれた繰り返し単位と、前記(B)カルボン酸エステル基を有する化合物から導かれた繰り返し単位との重合比率としていえば、繰り返し単位(A)の全繰り返し単位数に対する数量比%が3〜40であることが好ましく、5〜35であることがより好ましい。
(R 9 represents an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. R 10 and R 11 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Y1 represents 1 Represents a number of ~ 5.)
Further, in terms of the polymerization ratio of the repeating unit derived from the compound having (A) carboxyl group and the repeating unit derived from the compound having (B) carboxylate group, all of the repeating units (A) The quantity ratio% to the number of repeating units is preferably 3 to 40, more preferably 5 to 35.
また、本発明の有機ナノ粒子の製造方法においては、アミノ基及びエーテル基を有するグラフト共重合体を含有し、必要に応じて適宜選択したその他の成分を含有する高分子化合物を用いることも好ましい。 Further, in the method for producing organic nanoparticles of the present invention, it is also preferable to use a polymer compound containing a graft copolymer having an amino group and an ether group and containing other components appropriately selected as necessary. .
前記グラフト共重合体は、アミノ基及びエーテル基を少なくとも有してなり、その他のモノマー等を共重合体単位として含んでいてもよい。 The graft copolymer has at least an amino group and an ether group, and may contain other monomers as copolymer units.
前記グラフト共重合体の重量平均分子量(Mw)としては、3000〜100000が好ましく、5000〜50000がより好ましい。前記重量平均分子量(Mw)が、3000未満であると、有機ナノ粒子の凝集を防ぐことができず、粘度が上昇してしまうことがあり、100000を超えると有機溶剤への溶解性が不足し、粘度が上昇してしまうことがある。なお、該重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(キャリア:テトラヒドロフラン)により測定されるポリスチレン換算重量平均分子量である。 As a weight average molecular weight (Mw) of the said graft copolymer, 3000-100000 are preferable and 5000-50000 are more preferable. When the weight average molecular weight (Mw) is less than 3000, aggregation of the organic nanoparticles cannot be prevented and the viscosity may increase. When the weight average molecular weight (Mw) exceeds 100,000, the solubility in an organic solvent is insufficient. , The viscosity may increase. The weight average molecular weight is a polystyrene equivalent weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography (carrier: tetrahydrofuran).
前記グラフト共重合体は、(i)末端にエチレン性不飽和二重結合を有する重合性オリゴマーと、(ii)アミノ基とエチレン性不飽和二重結合とを有するモノマーと、(iii)エーテル基を有する重合性モノマーとを共重合体単位として少なくとも含み、必要に応じて(iv)その他のモノマーを共重合単位として含むことが好ましい。 The graft copolymer includes (i) a polymerizable oligomer having an ethylenically unsaturated double bond at the terminal, (ii) a monomer having an amino group and an ethylenically unsaturated double bond, and (iii) an ether group. It is preferable that it contains at least a polymerizable monomer having a copolymer unit and, if necessary, (iv) another monomer as a copolymer unit.
これらの共重合体単位の、前記グラフト共重合体における含有量としては、(i)前記重合性オリゴマーが15〜98質量%であることが好ましく、25〜90質量%であることがより好ましく、(ii)アミノ基含有モノマーが1〜40質量%であることが好ましく、5〜30質量%であることがより好ましく、(iii)前記エーテル基を有する重合性モノマーが1〜70質量%であることが好ましく、5〜60質量%であることがより好ましい。 The content of these copolymer units in the graft copolymer is preferably (i) 15 to 98% by mass of the polymerizable oligomer, more preferably 25 to 90% by mass, (Ii) The amino group-containing monomer is preferably 1 to 40% by mass, more preferably 5 to 30% by mass, and (iii) the polymerizable monomer having an ether group is 1 to 70% by mass. It is preferably 5 to 60% by mass.
前記重合性オリゴマーの含有量が、15質量%未満であると、分散剤としての立体反発効果が得られず、有機ナノ粒子の凝集が防止できないことがあり、98質量%を超えると、前記窒素含有モノマーの割合が減り有機粒子に対する吸着能力が低下し、分散性が十分でないことがある。前記窒素含有モノマーの含有量が、1質量%未満であると、有機粒子に対する吸着能力が低下し、分散性が十分でないことがあり、40質量%を超えると、前記重合性オリゴマーの割合が減ることから、分散剤としての立体反発効果が得られず、有機粒子の凝集を十分に防止できないことがある。前記エーテル基を有する重合性モノマーの含有量が、1質量%未満であると、カラーフィルタ等の製造の際の現像適性が十分でないことがあり、70質量%を超えると、分散剤としての能力が低下することがある。 If the content of the polymerizable oligomer is less than 15% by mass, a steric repulsion effect as a dispersant may not be obtained, and aggregation of organic nanoparticles may not be prevented. In some cases, the proportion of the monomer is reduced, the adsorption ability to organic particles is lowered, and the dispersibility is not sufficient. When the content of the nitrogen-containing monomer is less than 1% by mass, the adsorption ability with respect to the organic particles is lowered and the dispersibility may not be sufficient. When the content exceeds 40% by mass, the ratio of the polymerizable oligomer is decreased. For this reason, the steric repulsion effect as a dispersant cannot be obtained, and aggregation of organic particles may not be sufficiently prevented. When the content of the polymerizable monomer having an ether group is less than 1% by mass, the development suitability in the production of a color filter or the like may not be sufficient, and when it exceeds 70% by mass, the ability as a dispersant. May decrease.
(i) 重合性オリゴマー
前記重合性オリゴマー(以下、「マクロモノマー」と称することがある。)は、エチレン性不飽和二重結合を有する基を末端に有するオリゴマーである。本発明においては、前記重合性オリゴマーの中でも、該オリゴマーの両末端の内の一方にのみ前記エチレン性不飽和二重結合を有する基を有するのが好ましい。
(I) Polymerizable oligomer The polymerizable oligomer (hereinafter sometimes referred to as “macromonomer”) is an oligomer having a terminal group having an ethylenically unsaturated double bond at the terminal. In the present invention, among the polymerizable oligomers, it is preferable to have a group having the ethylenically unsaturated double bond only at one of both ends of the oligomer.
前記オリゴマーとしては、一般的には、例えば、アルキル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、スチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、及びブタジエンから選択された少なくとも一種のモノマーから形成された単独重合体又は共重合体などが挙げられ、これらの中でも、アルキル(メタ)アクリレートの単独重合体又は共重合体、ポリスチレンなどが好ましい。本発明において、これらのオリゴマーは、置換基で置換されていてもよく、該置換基としては、特に制限はないが、例えば、ハロゲン原子などが挙げられる。 The oligomer is generally a homopolymer formed from at least one monomer selected from, for example, alkyl (meth) acrylate, hydroxyalkyl (meth) acrylate, styrene, acrylonitrile, vinyl acetate, and butadiene. Examples of the copolymer include alkyl (meth) acrylate homopolymers or copolymers, polystyrene, and the like. In the present invention, these oligomers may be substituted with a substituent, and the substituent is not particularly limited, and examples thereof include a halogen atom.
前記エチレン性不飽和二重結合を有する基としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、などが好適に挙げられ、これらの中でも(メタ)アクリロイル基が特に好ましい。 Preferred examples of the group having an ethylenically unsaturated double bond include a (meth) acryloyl group and a vinyl group. Among these, a (meth) acryloyl group is particularly preferred.
本発明においては、前記重合性オリゴマーの中でも、下記一般式(E6)で表されるオリゴマーが好ましい。 In the present invention, among the polymerizable oligomers, oligomers represented by the following general formula (E6) are preferable.
前記一般式(E6)において、R61及びR63は、水素原子又はメチル基を表す。R62は、炭素数1〜8のアルコール性水酸基で置換されてもよいアルキレン基を表し、炭素数2〜4のアルキレン基が好ましい。Y6は、フェニル基、炭素数1〜4のアルキル基を有するフェニル基、又は−COOR64(ここで、R64は、炭素数1〜6のアルコール性水酸基、ハロゲンで置換されてもよいアルキル基、フェニル基、又は炭素数7〜10のアリールアルキル基を表す。)を表し、フェニル基又は−COOR64(ここで、R64は、炭素数1〜4のアルコール性水酸基で置換されてもよいアルキル基を表す。)が好ましい。qは、20〜200を表す。 In the general formula (E6), R 61 and R 63 represent a hydrogen atom or a methyl group. R 62 represents an alkylene group which may be substituted by an alcoholic hydroxyl group having 1 to 8 carbon atoms, preferably an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. Y 6 is a phenyl group, a phenyl group having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or —COOR 64 (wherein R 64 is an alcoholic hydroxyl group having 1 to 6 carbon atoms, alkyl optionally substituted with halogen). Represents a group, a phenyl group, or an arylalkyl group having 7 to 10 carbon atoms.), A phenyl group or —COOR 64 (wherein R 64 may be substituted with an alcoholic hydroxyl group having 1 to 4 carbon atoms). Represents a good alkyl group). q represents 20-200.
前記重合性オリゴマーの具体例としては、ポリ−2ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ポリスチレン、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリ−n−ブチル(メタ)アクリレート、ポリ−i−ブチル(メタ)アクリレート、それらの共重合体であって、分子末端の一個に(メタ)アクリロイル基が結合したポリマーが好ましい。 Specific examples of the polymerizable oligomer include poly-2hydroxyethyl (meth) acrylate, polystyrene, polymethyl (meth) acrylate, poly-n-butyl (meth) acrylate, poly-i-butyl (meth) acrylate, and those A copolymer which is a copolymer and has a (meth) acryloyl group bonded to one molecular end is preferable.
前記重合性オリゴマーは、市販品であってもよいし、適宜合成したものであってもよく、該市販品としては、例えば、片末端メタクリロイル化ポリスチレンオリゴマー(Mn=6000、商品名:AS−6,東亜合成化学工業(株)社製)、片末端メタクリロイル化ポリメチルメタクリレートオリゴマー(Mn=6000、商品名:AA−6,東亜合成化学工業(株)社製)、片末端メタクリロイル化ポリ−n−ブチルアクリレートオリゴマー(Mn=6000、商品名:AB−6,東亜合成化学工業(株)社製)、片末端メタクリロイル化ポリメチルメタクリレート/2−ヒドロキシエチルメタクリレートオリゴマー(Mn=7000、商品名:AA−714,東亜合成化学工業(株)社製)、片末端メタクリロイル化ポリブチルメタクリレート/2−ヒドロキシエチルメタクリレートオリゴマー(Mn=7000、商品名:707S,東亜合成化学工業(株)社製)、片末端メタクリロイル化ポリ2−エチルヘキシルメタクリレート/2−ヒドロキシエチルメタクリレートオリゴマー(Mn=7000、商品名:AY−707S、AY−714S,東亜合成化学工業(株)社製)、などが挙げられる。 The polymerizable oligomer may be a commercially available product or an appropriately synthesized product. Examples of the commercially available product include a one-end methacryloylated polystyrene oligomer (Mn = 6000, trade name: AS-6). , Manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.), one-end methacryloylated polymethyl methacrylate oligomer (Mn = 6000, trade name: AA-6, manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.), one-end methacryloylated poly-n -Butyl acrylate oligomer (Mn = 6000, trade name: AB-6, manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.), one-end methacryloylated polymethyl methacrylate / 2-hydroxyethyl methacrylate oligomer (Mn = 7000, trade name: AA) -714, manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.), one-end methacryloylated polybutylmethacrylate / 2-hydroxyethyl methacrylate oligomer (Mn = 7000, trade name: 707S, manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.), one-end methacryloylated poly-2-ethylhexyl methacrylate / 2-hydroxyethyl methacrylate oligomer (Mn = 7000) And trade names: AY-707S, AY-714S, manufactured by Toagosei Chemical Co., Ltd.), and the like.
本発明における前記重合性オリゴマーの好ましい具体例としては、アルキル(メタ)アクリレートの重合体、及び、アルキル(メタ)アクリレートとポリスチレンとの共重合体から選択される少なくとも1種のオリゴマーであって、数平均分子量が1000〜20000であり、末端に(メタ)アクリロイル基を有するものが挙げられる。 Preferred specific examples of the polymerizable oligomer in the present invention include at least one oligomer selected from a polymer of alkyl (meth) acrylate and a copolymer of alkyl (meth) acrylate and polystyrene, A number average molecular weight is 1000-20000, and what has a (meth) acryloyl group at the terminal is mentioned.
(ii) アミノ基含有モノマー
前記アミノ基含有モノマーとしては、例えば、下記一般式(E2)で表される化合物より選択される少なくとも1種が好適に挙げられる。
(Ii) Amino group-containing monomer As the amino group-containing monomer, for example, at least one selected from compounds represented by the following general formula (E2) is preferably exemplified.
前記一般式(E2)において、R21は、水素原子又はメチル基を表す。R22は、炭素数1〜8のアルキレン基を表し、これらの中でも、炭素数1〜6のアルキレン基が好ましく、炭素数2〜3のアルキレン基が特に好ましい。X2は、−N(R23)(R24)、−R25N(R26)(R27)を表す。ここで、R23及びR24は、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基又はフェニル基を表す。R25は、炭素数1〜6のアルキレン基を表し、R26及びR27は、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基又はフェニル基を表す。 In the general formula (E2), R 21 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 22 represents an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, and among these, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms is preferable, and an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms is particularly preferable. X 2 represents —N (R 23 ) (R 24 ), —R 25 N (R 26 ) (R 27 ). Here, R 23 and R 24 represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a phenyl group. R 25 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 26 and R 27 represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a phenyl group.
上記のうち、−N(R23)(R24)のR23及びR24は、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基若しくはフェニル基が好ましく、−R25−N(R26)(R27)のR25は、炭素数2〜6のアルキレン基が好ましく、R26及びR27は、炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。m2及びn2は、1又は0を表し、m2=1かつn2=1、又は、m2=1かつn2=0が好ましい(即ち、下記一般式(E3)、(E4)で表されるモノマーに対応する)。 Among the above, R 23 and R 24 in —N (R 23 ) (R 24 ) are preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group, and —R 25 —N (R 26 ) (R R 25 of 27) is preferably an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, R 26 and R 27, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. m2 and n2 represent 1 or 0, and m2 = 1 and n2 = 1 or m2 = 1 and n2 = 0 are preferable (that is, corresponding to monomers represented by the following general formulas (E3) and (E4)) To do).
本発明においては、前記一般式(E2)で表されるモノマーの中でも、下記一般式(E3)及び(E4)のいずれかで表されるモノマーから選択される少なくとも1種が好ましい。 In the present invention, among the monomers represented by the general formula (E2), at least one selected from monomers represented by any of the following general formulas (E3) and (E4) is preferable.
前記一般式(E3)において、R31は、一般式(E2)におけるR21と同義である。R32は、一般式(E2)におけるR22と同義である。X3は、一般式(E2)におけるX2と同義である。 In the general formula (E3), R 31 has the same meaning as R 21 in the general formula (E2). R 32 has the same meaning as R 22 in formula (E2). X 3 has the same meaning as X 2 in formula (E2).
前記一般式(E4)において、R41は、一般式(E2)におけるR21と同義である。X4は、一般式(E2)におけるX2と同義であり、−N(R43)(R44)(ここで、R43及びR44は、一般式(E2)におけるR23及びR24と同義である。)、又は、−R45−N(R46)(R47)(ここで、R45、R46及びR47は、それぞれ一般式(E2)におけるR25、R26及びR27と同義である。)が好ましい。 In the general formula (E4), R 41 has the same meaning as R 21 in the general formula (E2). X 4 has the same meaning as X 2 in formula (E2), and —N (R 43 ) (R 44 ) (where R 43 and R 44 are the same as R 23 and R 24 in formula (E2)). Or -R 45 -N (R 46 ) (R 47 ) (where R 45 , R 46 and R 47 are R 25 , R 26 and R 27 in the general formula (E2), respectively). Are preferred).
前記一般式(E2)で表されるモノマーの具体例としては、ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド、ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド、ジ−n−ブチル(メタ)アクリルアミド、ジ−i−ブチル(メタ)アクリルアミド、モルホリノ(メタ)アクリルアミド、ピペリジノ(メタ)アクリルアミド、N−メチル−2−ピロリジル(メタ)アクリルアミド及びN,N−メチルフェニル(メタ)アクリルアミド(以上(メタ)アクリルアミド類);2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド、2−(N,N−ジエチルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド、3−(N,N−ジエチルアミノ)プロピル(メタ)アクリルアミド、3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピル(メタ)アクリルアミド、1−(N,N−ジメチルアミノ)−1,1−ジメチルメチル(メタ)アクリルアミド、6−(N,N−ジエチルアミノ)ヘキシル(メタ)アクリルアミド(以上アミノアルキル(メタ)アクリルアミド類)などが好ましいものとして挙げられる。 Specific examples of the monomer represented by the general formula (E2) include dimethyl (meth) acrylamide, diethyl (meth) acrylamide, diisopropyl (meth) acrylamide, di-n-butyl (meth) acrylamide, and di-i-butyl. (Meth) acrylamide, morpholino (meth) acrylamide, piperidino (meth) acrylamide, N-methyl-2-pyrrolidyl (meth) acrylamide and N, N-methylphenyl (meth) acrylamide (above (meth) acrylamides); (N, N-dimethylamino) ethyl (meth) acrylamide, 2- (N, N-diethylamino) ethyl (meth) acrylamide, 3- (N, N-diethylamino) propyl (meth) acrylamide, 3- (N, N -Dimethylamino) propyl (meth) acrylic 1- (N, N-dimethylamino) -1,1-dimethylmethyl (meth) acrylamide, 6- (N, N-diethylamino) hexyl (meth) acrylamide (aminoalkyl (meth) acrylamides) and the like. It is mentioned as preferable.
(iii) エーテル基を有する重合性モノマー
前記エーテル基を有する重合性モノマーとしては、例えば、下記一般式(E1)で表されるモノマーより選択される少なくとも1種が好適に挙げられる。
(Iii) Polymerizable monomer having an ether group Preferred examples of the polymerizable monomer having an ether group include at least one selected from monomers represented by the following general formula (E1).
前記一般式(E1)において、R11は、水素原子又はメチル基を表す。R12は、炭素数1〜8のアルキレン基を表し、中でも、炭素数1〜6のアルキレン基が好ましく、炭素数2〜3のアルキレン基がより好ましい。X1は、−OR13又は−OCOR14を表す。ここで、R13は、水素原子、炭素数1〜18のアルキル基、フェニル基、又は炭素数1〜18のアルキル基で置換されたフェニル基を表す。R14は、炭素数1〜18のアルキル基を表す。また、m3は、2〜200を表し、5〜100が好ましく、10〜100が特に好ましい。 In the general formula (E1), R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 12 represents an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, among which an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms is preferable, and an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms is more preferable. X 1 represents —OR 13 or —OCOR 14 . Here, R 13 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a phenyl group, or a phenyl group substituted with an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. R 14 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. Moreover, m3 represents 2-200, 5-100 are preferable and 10-100 are especially preferable.
前記エーテル基を有する重合性モノマーとしては、エーテル基を有し、且つ重合性のものであれば特に制限はなく、通常のものの中から適宜選択することができ、例えば、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールモノメタクリレートなどが挙げられ、これらは市販品であってもよいし、適宜合成したものであってもよい。該市販品としては、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(商品名:NKエステルM−40G,M−90G,M−230G(以上、東亜合成化学工業(株)社製);商品名:ブレンマーPME−100,PME−200,PME−400,PME−1000,PME−2000、PME−4000(以上、日本油脂(株)社製))、ポリエチレングリコールモノメタクリレート(商品名:ブレンマーPE−90、PE−200、PE−350,日本油脂(株)社製)、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート(商品名:ブレンマーPP−500、PP−800、PP−1000,日本油脂(株)社製)、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノメタクリレート(商品名:ブレンマー70PEP−370B,日本油脂(株)社製)、ポリエチレングリコールポリテトラメチレングリコールモノメタクリレート(商品名:ブレンマー55PET−800,日本油脂(株)社製)、ポリプロピレングリコールポリテトラメチレングリコールモノメタクリレート(商品名:ブレンマーNHK−5050,日本油脂(株)社製)などが挙げられる。 The polymerizable monomer having an ether group is not particularly limited as long as it has an ether group and is polymerizable, and can be appropriately selected from ordinary ones. For example, polyethylene glycol mono (meth) Examples include acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, polyethylene glycol polypropylene glycol mono (meth) acrylate, polytetramethylene glycol monomethacrylate, etc., and these may be commercially available products or may be appropriately synthesized. Good. Examples of the commercially available products include methoxypolyethylene glycol methacrylate (trade names: NK esters M-40G, M-90G, M-230G (manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.); trade names: BLEMMER PME-100, PME. -200, PME-400, PME-1000, PME-2000, PME-4000 (manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.)), polyethylene glycol monomethacrylate (trade names: BLEMMER PE-90, PE-200, PE- 350, manufactured by NOF Corporation), polypropylene glycol monomethacrylate (trade names: BLEMMER PP-500, PP-800, PP-1000, manufactured by NOF Corporation), polyethylene glycol polypropylene glycol monomethacrylate (trade name) : Bremmer 70PEP-370B, Japan Manufactured by Yushi Co., Ltd.), polyethylene glycol polytetramethylene glycol monomethacrylate (trade name: Blemmer 55PET-800, manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.), polypropylene glycol polytetramethylene glycol monomethacrylate (trade name: Blemmer NHK-5050) , Manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.).
(iv) その他のモノマー
前記グラフト共重合体は、前記その他のモノマーを更に共重合体単位として含有していてもよく、該その他のモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、芳香族ビニル化合物(例、スチレン、α−メチルスチレン及びビニルトルエン)、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(例、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート及びi−ブチル(メタ)アクリレート)、(メタ)アクリル酸アルキルアリールエステル(例、ベンジル(メタ)アクリレート)、グリシジル(メタ)アクリレート、カルボン酸ビニルエステル(例、酢酸ビニル及びプロピオン酸ビニル)、シアン化ビニル(例、(メタ)アクリロニトリル及びα−クロロアクリロニトリル)、及び脂肪族共役ジエン(例、1,3−ブタジエン及びイソプレン)、(メタ)アクリル酸、などが挙げられる。これらの中でも、不飽和カルボン酸、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸アルキルアリールエステル及びカルボン酸ビニルエステルが好ましい。
(Iv) Other monomer The graft copolymer may further contain the other monomer as a copolymer unit, and the other monomer is not particularly limited and is appropriately selected depending on the purpose. For example, aromatic vinyl compounds (eg, styrene, α-methylstyrene and vinyltoluene), (meth) acrylic acid alkyl esters (eg, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl) (Meth) acrylate and i-butyl (meth) acrylate), (meth) acrylic acid alkylaryl ester (eg, benzyl (meth) acrylate), glycidyl (meth) acrylate, carboxylic acid vinyl ester (eg, vinyl acetate and propionic acid) Vinyl), vinyl cyanide (eg, (meth) acrylonitrile and And α-chloroacrylonitrile), aliphatic conjugated dienes (eg, 1,3-butadiene and isoprene), (meth) acrylic acid, and the like. Among these, unsaturated carboxylic acid, (meth) acrylic acid alkyl ester, (meth) acrylic acid alkyl aryl ester, and carboxylic acid vinyl ester are preferable.
前記グラフト共重合体における該その他のモノマーの含有量としては、例えば、5〜70質量%が好ましい。前記含有率が、5質量%未満であると、塗布膜の物性の制御ができなくなることがあり、70質量%を超えると、分散剤としての能力が十分に発揮されないことがある。 As content of this other monomer in the said graft copolymer, 5-70 mass% is preferable, for example. When the content is less than 5% by mass, the physical properties of the coating film may not be controlled. When the content exceeds 70% by mass, the ability as a dispersant may not be sufficiently exhibited.
前記グラフト共重合体の好ましい具体例としては、
(11) 3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルアクリルアミド/ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート/末端メタクリロイル化ポリメチル(メタ)アクリレート共重合体、
(12) 3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルアクリルアミド/ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート/末端メタクリロイル化ポリスチレン共重合体、
(13) 3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルアクリルアミド/ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート/メチル(メタ)アクリレート末端メタクリロイル化ポリスチレン共重合体、
(14) 3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルアクリルアミド/ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート/末端メタクリロイル化メチル(メタ)アクリレート及び2−ヒドロキシエチルメタクリレートの共重合体の共重合体、
(15) 3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルアクリルアミド/ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート/末端メタクリロイル化メチルメタアクリレート及び2−ヒドロキシエチルメタクリレートの共重合体の共重合体、
(16) 3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルアクリルアミド/ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート/末端メタクリロイル化メチルメタアクリレート及び2−ヒドロキシエチルメタクリレートの共重合体の共重合体、
(17) 3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルアクリルアミド/ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート/末端メタクロイル化ポリメチル(メタ)アクリレート共重合体、
(18) 3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルアクリルアミド/ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート/末端メタクロイル化ポリメチル(メタ)アクリレート共重合体、
(19) 3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルアクリルアミド/ポリエチレングリコールポリテトラメチレングリコールモノ(メタ)アクリレート/末端メタクロイル化ポリメチル(メタ)アクリレート共重合体、
(20) 3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルアクリルアミド/ポリプロピレングリコールポリテトラメチレングリコールモノ(メタ)アクリレート/末端メタクロイル化ポリメチル(メタ)アクリレート共重合体、などが挙げられる。
As a preferred specific example of the graft copolymer,
(11) 3- (N, N-dimethylamino) propylacrylamide / polyethylene glycol mono (meth) acrylate / terminal methacryloylated polymethyl (meth) acrylate copolymer,
(12) 3- (N, N-dimethylamino) propylacrylamide / polyethylene glycol mono (meth) acrylate / terminal methacryloylated polystyrene copolymer,
(13) 3- (N, N-dimethylamino) propylacrylamide / polyethylene glycol mono (meth) acrylate / methyl (meth) acrylate-terminated methacryloylated polystyrene copolymer,
(14) a copolymer of a copolymer of 3- (N, N-dimethylamino) propylacrylamide / polyethylene glycol mono (meth) acrylate / terminal methacryloylated methyl (meth) acrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate,
(15) 3- (N, N-dimethylamino) propylacrylamide / polyethylene glycol mono (meth) acrylate / terminated methacryloylated methyl methacrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate copolymer,
(16) a copolymer of a copolymer of 3- (N, N-dimethylamino) propylacrylamide / polyethylene glycol mono (meth) acrylate / terminal methacryloylated methyl methacrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate,
(17) 3- (N, N-dimethylamino) propylacrylamide / polypropylene glycol mono (meth) acrylate / terminal methacryloylated polymethyl (meth) acrylate copolymer,
(18) 3- (N, N-dimethylamino) propylacrylamide / polyethylene glycol polypropylene glycol mono (meth) acrylate / terminal methacryloylated polymethyl (meth) acrylate copolymer,
(19) 3- (N, N-dimethylamino) propylacrylamide / polyethylene glycol polytetramethylene glycol mono (meth) acrylate / terminal methacryloylated polymethyl (meth) acrylate copolymer,
(20) 3- (N, N-dimethylamino) propylacrylamide / polypropylene glycol polytetramethylene glycol mono (meth) acrylate / terminal methacryloylated polymethyl (meth) acrylate copolymer, and the like.
なかでも、(11)、(14)、(18)が好ましく、下記式(D4)で表される化合物がより好ましい。式(D4)中、Meはメチル基を表す。 Among these, (11), (14), and (18) are preferable, and a compound represented by the following formula (D4) is more preferable. In formula (D4), Me represents a methyl group.
前記グラフト共重合体は、前記各共重合体単位となる成分を、例えば、溶媒中でラジカル重合させることにより得ることができる。該ラジカル重合の際、ラジカル重合開始剤を使用することができ、また、更に連鎖移動剤(例、2−メルカプトエタノール及びドデシルメルカプタン)を使用することができる。グラフト共重合体を含有する顔料分散剤については特開2001−31885号公報の記載を参考にすることもできる。 The graft copolymer can be obtained, for example, by radical polymerization of the components to be the copolymer units in a solvent. In the radical polymerization, a radical polymerization initiator can be used, and a chain transfer agent (eg, 2-mercaptoethanol and dodecyl mercaptan) can be further used. JP-A-2001-31885 can be referred to for the pigment dispersant containing the graft copolymer.
グラフト共重合体の含有量は、有機粒子の均一分散性および保存安定性をより一層向上させるために、顔料100質量部に対して0.1〜1000質量部の範囲であることが好ましく、より好ましくは1〜500質量部の範囲であり、さらに好ましくは5〜20質量部の範囲である。0.1質量部未満であると有機ナノ粒子の分散安定性の向上が見られない場合がある。また、グラフト共重合体は、単独で用いても、複数のものを組み合わせて用いてもよい。 In order to further improve the uniform dispersibility and storage stability of the organic particles, the content of the graft copolymer is preferably in the range of 0.1 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pigment. Preferably it is the range of 1-500 mass parts, More preferably, it is the range of 5-20 mass parts. If the amount is less than 0.1 parts by mass, the dispersion stability of the organic nanoparticles may not be improved. Moreover, a graft copolymer may be used independently or may be used in combination of multiple things.
本発明の製造方法において高分子の分子量とは、特に断らない限り、重量平均分子量をいう。高分子の分子量の測定方法としては、クロマトグラフィー法、粘度法、光散乱法、沈降速度法等が挙げられる。本発明では、特に断らない限りクロマトグラフィー法により測定した重量平均分子量を用いる。 In the production method of the present invention, the molecular weight of the polymer means a weight average molecular weight unless otherwise specified. Examples of the method for measuring the molecular weight of the polymer include a chromatography method, a viscosity method, a light scattering method, and a sedimentation rate method. In the present invention, a weight average molecular weight measured by a chromatography method is used unless otherwise specified.
以下、アニオン性の高分子化合物について説明する。
前記凝集には、アニオン性基を少なくとも1つ有する高分子化合物を添加することができる。当該高分子化合物は重量平均分子量1000以上であり、下記一般式(14)で表される高分子化合物であることが好ましい。
Hereinafter, the anionic polymer compound will be described.
A polymer compound having at least one anionic group can be added to the aggregation. The polymer compound has a weight average molecular weight of 1000 or more, and is preferably a polymer compound represented by the following general formula (14).
(式中、Gは−COO-、−SO3 -、−OSO3 -、−P(O)(OH)O-、又は−OP(O)(OH)O-を表す。Jは2価の連結基または単結合を表す。Qは(m+l)価の連結基を表す。Rは高分子化合物残基を表す。Zは有機または無機カチオンを表す。m+lは3〜6を表す。)
一般式(14)中、Gは、−COO-、−SO3 -、−OSO3 -、−P(O)(OH)O-、−OP(O)(OH)O-を表し、より好ましくは−SO3 -、−OSO3 -、−P(O)(OH)O-である。複数のGがある場合、Gは同一のアニオン性基であっても、異なっていても良い。
(In the formula, G represents —COO − , —SO 3 − , —OSO 3 − , —P (O) (OH) O − , or —OP (O) (OH) O − ). Represents a linking group or a single bond, Q represents an (m + 1) -valent linking group, R represents a polymer compound residue, Z represents an organic or inorganic cation, and m + 1 represents 3 to 6.
In General Formula (14), G represents —COO − , —SO 3 − , —OSO 3 − , —P (O) (OH) O − , —OP (O) (OH) O − , and more preferably. Are —SO 3 − , —OSO 3 − , and —P (O) (OH) O − . When there are a plurality of G, G may be the same anionic group or different.
一般式(14)中、Jが表す2価の連結基としては、直鎖、分岐のアルキレン基、アラルキレン基、並びに、−O−、−C(=O)−、−SO2−、−CO2−、あるいはこれらの基を2つ以上組み合わせた2価の基が好ましく、一般式(14)中のQと連結する部位が硫黄原子であることがより好ましい。 In the general formula (14), examples of the divalent linking group represented by J include linear and branched alkylene groups, aralkylene groups, and —O—, —C (═O) —, —SO 2 —, and —CO. 2- or a divalent group in which two or more of these groups are combined is preferable, and the site connected to Q in the general formula (14) is more preferably a sulfur atom.
また置換基を有する場合、該置換基としては、例えば、メチル基、エチル基等の炭素数1〜20のアルキル基、フェニル基、ナフチル基等の炭素数6〜16のアリール基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、スルホンアミド基、N−スルホニルアミド基、アセトキシ基等の炭素数1〜6のアシルオキシ基、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基、塩素、臭素等のハロゲン原子、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基等の炭素数2〜7のアルコキシカルボニル基、シアノ基、t−ブチルカーボネート等の炭酸エステル基、等が挙げられる。 In the case of having a substituent, examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group and an ethyl group, an aryl group having 6 to 16 carbon atoms such as a phenyl group and a naphthyl group, a hydroxyl group, and an amino group. Group, carboxyl group, sulfonamido group, N-sulfonylamido group, acetoxy group and other C1-C6 acyloxy groups, methoxy group, ethoxy group and other C1-C6 alkoxy groups, halogen such as chlorine and bromine Examples thereof include C2-C7 alkoxycarbonyl groups such as atoms, methoxycarbonyl groups, ethoxycarbonyl groups, and cyclohexyloxycarbonyl groups, cyano groups, and carbonate ester groups such as t-butyl carbonate.
一般式(14)中、Zが表す有機カチオンとしては、イミダゾリウム塩類、ピリジニウム塩類、チアゾリウム塩類、オキサゾリウム塩類、イミダゾリニウム塩類、チアゾリニウム塩類、オキサゾリニウム塩類などが挙げられる。無機カチオンとしては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオンなどが挙げられる。Zは無機カチオンが好ましい。 In the general formula (14), examples of the organic cation represented by Z include imidazolium salts, pyridinium salts, thiazolium salts, oxazolium salts, imidazolinium salts, thiazolinium salts, oxazolinium salts, and the like. Inorganic cations include lithium ions, sodium ions, potassium ions, and the like. Z is preferably an inorganic cation.
前記一般式(14)中、Qは(m+l)価の連結基を表す。m+lは3〜6を表す。 In the general formula (14), Q represents an (m + 1) -valent linking group. m + 1 represents 3-6.
前記Qで表される(m+l)価の連結基としては、1〜100個までの炭素原子、0〜10個の窒素原子、0〜50個の酸素原子、1〜200個の水素原子から成り立つ基が含まれ、無置換でも置換基を更に有していてもよい。Qは有機連結基であることが好ましく、その有機連結基の好ましい具体的な例〔例示化合物(r−1)〜(r−17)〕を以下に示す。但し、本発明においては、これらに制限されるものではない。 The (m + 1) -valent linking group represented by Q is composed of 1 to 100 carbon atoms, 0 to 10 nitrogen atoms, 0 to 50 oxygen atoms, and 1 to 200 hydrogen atoms. A group is included and may be unsubstituted or may further have a substituent. Q is preferably an organic linking group, and preferred specific examples of the organic linking group [Exemplary compounds (r-1) to (r-17)] are shown below. However, the present invention is not limited to these.
前記一般式(14)中、mは1〜5の整数を表す。mとしては、2〜5が好ましく、3〜5がより好ましい。また、lは1〜5の整数を表す。lとしては、1〜4が好ましく、1〜3がより好ましく、1〜2が特に好ましい。 In the general formula (14), m represents an integer of 1 to 5. As m, 2-5 are preferable and 3-5 are more preferable. L represents an integer of 1 to 5. As l, 1-4 are preferable, 1-3 are more preferable, and 1-2 are especially preferable.
前記一般式(14)中、Rは高分子化合物残基(高分子骨格)を表し、通常のポリマーなどから目的等に応じて選択することができる。この場合、高分子骨格とは、数平均分子量が1000以上の高分子構造を指す。ポリマーの中でも、高分子骨格を構成するには、ビニルモノマーの重合体もしくは共重合体、エステル系ポリマー、エーテル系ポリマー、ウレタン系ポリマー、アミド系ポリマー、エポキシ系ポリマー、シリコーン系ポリマー、及びこれらの変性物、又は共重合体〔例えば、ポリエーテル/ポリウレタン共重合体、ポリエーテル/ビニルモノマーの重合体の共重合体など(ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体のいずれであってもよい。)を含む。〕からなる群より選択される少なくとも一種が好ましく、ビニルモノマーの重合体もしくは共重合体、エステル系ポリマー、エーテル系ポリマー、ウレタン系ポリマー、およびこれらの変性物又は共重合体からなる群より選択される少なくとも一種がより好ましく、ビニルモノマーの重合体もしくは共重合体が特に好ましい。 In the general formula (14), R represents a polymer compound residue (polymer skeleton) and can be selected from ordinary polymers according to the purpose and the like. In this case, the polymer skeleton refers to a polymer structure having a number average molecular weight of 1000 or more. Among polymers, in order to constitute a polymer skeleton, a vinyl monomer polymer or copolymer, ester polymer, ether polymer, urethane polymer, amide polymer, epoxy polymer, silicone polymer, and these Modified product or copolymer [for example, polyether / polyurethane copolymer, copolymer of polyether / vinyl monomer, etc. (any of random copolymer, block copolymer, graft copolymer) May be included). Is preferably selected from the group consisting of vinyl monomer polymers or copolymers, ester polymers, ether polymers, urethane polymers, and modified products or copolymers thereof. At least one kind is more preferred, and a polymer or copolymer of vinyl monomers is particularly preferred.
更には、前記ポリマーは有機溶媒に可溶であることが好ましい。有機溶媒との親和性が低いと、例えば、顔料分散剤として使用した場合、分散媒との親和性が弱まり、分散安定化に十分な吸着層を確保できなくなることがある。 Furthermore, the polymer is preferably soluble in an organic solvent. If the affinity with the organic solvent is low, for example, when used as a pigment dispersant, the affinity with the dispersion medium is weakened, and it may not be possible to secure a sufficient adsorption layer for stabilizing the dispersion.
本発明に用いられるアニオン性基を有する高分子化合物の重量平均分子量は1000以上であるが、重量平均分子量で3000〜100000が好ましく、5000〜80000がより好ましく、7000〜60000が特に好ましい。重量平均分子量が前記範囲内であると、ポリマーの末端に導入された複数の官能基の効果が十分に発揮され、固体表面への吸着性、ミセル形成能、界面活性性に優れた性能を発揮する。特に上記アニオン性基を有する高分子化合物を、有機ナノ顔料粒子凝集体を再分散させる際の顔料分散剤として用いた場合に、良好な分散性と分散安定性を達成することができる。 Although the weight average molecular weight of the polymer compound having an anionic group used in the present invention is 1000 or more, the weight average molecular weight is preferably 3000 to 100,000, more preferably 5000 to 80000, and particularly preferably 7000 to 60000. When the weight average molecular weight is within the above range, the effects of the multiple functional groups introduced at the polymer ends are fully exhibited, and the performance of adsorbing to the solid surface, micelle forming ability, and surface activity is excellent. To do. In particular, when the polymer compound having an anionic group is used as a pigment dispersant for redispersing the organic nanopigment particle aggregate, good dispersibility and dispersion stability can be achieved.
前記一般式(14)で表される高分子化合物は、特に制限されないが、下記方法などにより合成することができる。複数の官能基(前記一般式中のG)を有するメルカプタン化合物を連鎖移動剤として、ビニルモノマーをラジカル重合する方法である。 The polymer compound represented by the general formula (14) is not particularly limited, but can be synthesized by the following method. In this method, a vinyl monomer is radically polymerized using a mercaptan compound having a plurality of functional groups (G in the above general formula) as a chain transfer agent.
より具体的には、下記一般式(15)で表される化合物を連鎖移動剤として用いて、ラジカル重合させることが好ましい。 More specifically, radical polymerization is preferably performed using a compound represented by the following general formula (15) as a chain transfer agent.
一般式(15)中、G、J、Q、Z、及びm+lは前記一般式(14)におけるG、J、Q、Z、及びm+lと同義であり、好ましい範囲も同様である。 In the general formula (15), G, J, Q, Z, and m + 1 are synonymous with G, J, Q, Z, and m + 1 in the general formula (14), and preferred ranges are also the same.
前記ビニルモノマーとしては、特に制限されないが、例えば、(メタ)アクリル酸エステル類、クロトン酸エステル類、ビニルエステル類、マレイン酸ジエステル類、フマル酸ジエステル類、イタコン酸ジエステル類、(メタ)アクリルアミド類、ビニルエーテル類、ビニルアルコールのエステル類、スチレン類、(メタ)アクリロニトリルなどが好ましい。このような例としては、下記のような化合物が挙げられる。 Although it does not restrict | limit especially as said vinyl monomer, For example, (meth) acrylic acid esters, crotonic acid esters, vinyl esters, maleic acid diesters, fumaric acid diesters, itaconic acid diesters, (meth) acrylamides , Vinyl ethers, esters of vinyl alcohol, styrenes, (meth) acrylonitrile and the like are preferable. Examples of such include the following compounds.
前記(メタ)アクリル酸エステル類の例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸t−ブチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸t−オクチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸アセトキシエチル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−エトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−(2−メトキシエトキシ)エチル、(メタ)アクリル酸3−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸トリエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸トリエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸β−フェノキシエトキシエチル、(メタ)アクリル酸ノニルフェノキシポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸トリフロロエチル、(メタ)アクリル酸オクタフロロペンチル、(メタ)アクリル酸パーフロロオクチルエチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸トリブロモフェニル、(メタ)アクリル酸トリブロモフェニルオキシエチルなどが挙げられる。 Examples of the (meth) acrylate esters include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, and n- (meth) acrylate. Butyl, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, t-butylcyclohexyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 2 -Ethylhexyl, t-octyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, acetoxyethyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate , 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 2-ethoxyethyl (meth) acrylate , 2- (2-methoxyethoxy) ethyl (meth) acrylate, 3-phenoxy-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, diethylene glycol monomethyl ether (meth) acrylate, (meth) Acrylic acid diethylene glycol monoethyl ether, (meth) acrylic acid triethylene glycol monomethyl ether, (meth) acrylic acid triethylene glycol monoethyl ether, (meth) acrylic acid polyethylene glycol monomethyl ether, (meth) acrylic acid polyethylene glycol monoethyl ether , Β-phenoxyethoxyethyl (meth) acrylate, nonylphenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, disi (meth) acrylate Clopentenyloxyethyl, trifluoroethyl (meth) acrylate, octafluoropentyl (meth) acrylate, perfluorooctylethyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, tribromo (meth) acrylate Examples thereof include phenyl and tribromophenyloxyethyl (meth) acrylate.
前記クロトン酸エステル類の例としては、クロトン酸ブチル、クロトン酸ヘキシル等が挙げられる。前記ビニルエステル類の例としては、ビニルアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルブチレート、ビニルメトキシアセテート、安息香酸ビニルなどが挙げられる。前記マレイン酸ジエステル類の例としては、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチルなどが挙げられる。前記フマル酸ジエステル類の例としては、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジブチルなどが挙げられる。前記イタコン酸ジエステル類の例としては、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチルなどが挙げられる。前記(メタ)アクリルアミド類の例としては、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−プロピル(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、N−n−ブチルアクリル(メタ)アミド、N−t−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−シクロヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−(2−メトキシエチル)(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−フェニル(メタ)アクリルアミド、N−ベンジル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、ジアセトンアクリルアミドなどが挙げられる。 Examples of the crotonic acid esters include butyl crotonic acid and hexyl crotonic acid. Examples of the vinyl esters include vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl methoxyacetate, vinyl benzoate and the like. Examples of the maleic acid diesters include dimethyl maleate, diethyl maleate, and dibutyl maleate. Examples of the fumaric acid diesters include dimethyl fumarate, diethyl fumarate, dibutyl fumarate and the like. Examples of the itaconic acid diesters include dimethyl itaconate, diethyl itaconate, and dibutyl itaconate. Examples of the (meth) acrylamides include (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-propyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, N- n-butylacryl (meth) amide, Nt-butyl (meth) acrylamide, N-cyclohexyl (meth) acrylamide, N- (2-methoxyethyl) (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, Examples thereof include N, N-diethyl (meth) acrylamide, N-phenyl (meth) acrylamide, N-benzyl (meth) acrylamide, (meth) acryloylmorpholine, diacetone acrylamide and the like.
前記スチレン類の例としては、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ヒドロキシスチレン、メトキシスチレン、ブトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、クロロメチルスチレン、酸性物質により脱保護可能な基(例えばt−Bocなど)で保護されたヒドロキシスチレン、ビニル安息香酸メチル、及びα−メチルスチレンなどが挙げられる。前記ビニルエーテル類の例としては、メチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、ヘキシルビニルエーテル、及びメトキシエチルビニルエーテルなどが挙げられる。 Examples of the styrenes include styrene, methyl styrene, dimethyl styrene, trimethyl styrene, ethyl styrene, isopropyl styrene, butyl styrene, hydroxy styrene, methoxy styrene, butoxy styrene, acetoxy styrene, chlorostyrene, dichlorostyrene, bromostyrene, chloro Examples thereof include methylstyrene, hydroxystyrene protected with a group deprotectable by an acidic substance (for example, t-Boc and the like), methyl vinylbenzoate, and α-methylstyrene. Examples of the vinyl ethers include methyl vinyl ether, butyl vinyl ether, hexyl vinyl ether, and methoxyethyl vinyl ether.
上記のビニルモノマーは一種のみで重合させてもよいし、二種以上を併用して共重合させてもよく、このようなラジカル重合体は、それぞれ相当するビニルモノマーを通常の方法で常法に従って重合させることで得られる。 The above vinyl monomers may be polymerized alone or in combination of two or more, and such radical polymers are prepared according to ordinary methods in the usual manner for the corresponding vinyl monomers. It is obtained by polymerizing.
例えばこれらのビニルモノマー、および連鎖移動剤を適当な溶媒中に溶解し、ここにラジカル重合開始剤を添加して、約50℃〜220℃で、溶液中で重合させる方法(溶液重合法)を利用して得られる。溶液重合法で用いられる適当な溶媒の例としては、用いる単量体、及び生成する共重合体の溶解性に応じて任意に選択できる。例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、1−メトキシ−2−プロパノール、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メトキシプロピルアセテート、乳酸エチル、酢酸エチル、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、クロロホルム、トルエン、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)が挙げられる。これらの溶媒は、二種以上を混合して使用してもよい。 For example, a method (solution polymerization method) in which these vinyl monomers and a chain transfer agent are dissolved in a suitable solvent, a radical polymerization initiator is added thereto and polymerized in a solution at about 50 ° C. to 220 ° C. It is obtained by using. Examples of suitable solvents used in the solution polymerization method can be arbitrarily selected depending on the monomers used and the solubility of the resulting copolymer. For example, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, 1-methoxy-2-propanol, 1-methoxy-2-propyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methoxypropyl acetate, ethyl lactate, ethyl acetate, acetonitrile, tetrahydrofuran, dimethyl Examples include formamide, chloroform, toluene, dimethyl sulfoxide (DMSO), N, N-dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). These solvents may be used as a mixture of two or more.
また、ラジカル重合開始剤としては、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)(AIBN)、2,2’−アゾビス−(2,4’−ジメチルバレロニトリル)のようなアゾ化合物、ベンゾイルパーオキシドのような過酸化物、及び過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムのような過硫酸塩などなどが利用できる。 Examples of radical polymerization initiators include azo compounds such as 2,2′-azobis (isobutyronitrile) (AIBN) and 2,2′-azobis- (2,4′-dimethylvaleronitrile), benzoyl par Peroxides such as oxides, and persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate can be used.
以下、前記一般式(14)で表される高分子化合物の具体例を示すが、これらに限定されない。 Specific examples of the polymer compound represented by the general formula (14) are shown below, but are not limited thereto.
[単離]
以下、凝集させた有機ナノ粒子の単離方法について説明する。
[Isolation]
Hereinafter, a method for isolating the aggregated organic nanoparticles will be described.
まず単離前に、凝集した液を0.5〜2時間静置することが好ましい。凝集体が沈降するので、上澄みをデカントしたり、吸い取ることにより除去でき、凝集体の単離がさらに容易になる。また静置の代わりに遠心分離を行うことで、より速い凝集体の沈降が可能であり、時間短縮ができる。 First, it is preferable that the aggregated liquid is allowed to stand for 0.5 to 2 hours before isolation. Since the aggregate is settled, the supernatant can be removed by decanting or sucking, and the isolation of the aggregate is further facilitated. Further, by performing centrifugation instead of standing, faster aggregate sedimentation is possible, and the time can be shortened.
単離方法としては、種種のろ取方法が可能であり、限界ろ過、遠心分離、ろ紙やフィルタによるろ過が挙げられる。 As an isolation method, various types of filtration methods are possible, and examples thereof include ultrafiltration, centrifugal separation, and filtration with a filter paper or a filter.
限外ろ過による場合、例えばハロゲン化銀乳剤の脱塩/濃縮に用いられる方法を適用することができる。リサーチ・ディスクロージャー(Research Disclosure)No.10208(1972)、No.13 122(1975)およびNo.16 351(1977)が知られている。操作条件として重要な圧力差や流量は、大矢春彦著「膜利用技術ハンドブック」幸書房出版(1978)、p275に記載の特性曲線を参考に選定することができるが、目的の有機ナノ粒子分散物を処理する上では、粒子の凝集を抑えるために最適条件を見いだす必要がある。また、膜透過より損失する溶媒を補充する方法においては、連続して溶媒を添加する定容式と断続的に分けて添加する回分式とがあるが、脱塩処理時間が相対的に短い定容式が好ましい。こうして補充する溶媒には、イオン交換または蒸留して得られた純水を用いるが、純水の中に分散剤、分散剤の貧溶媒を混合してもよいし、有機ナノ粒子分散物に直接添加してもよい。 In the case of ultrafiltration, for example, a method used for desalting / concentration of a silver halide emulsion can be applied. Research Disclosure No. 10208 (1972), no. 13 122 (1975) and no. 16 351 (1977) is known. The pressure difference and flow rate that are important as operating conditions can be selected by referring to the characteristic curve described in Haruhiko Oya's “Membrane Utilization Technology Handbook”, Koshobo Publishing (1978), p275. In order to process the particles, it is necessary to find an optimum condition in order to suppress the aggregation of particles. There are two methods for replenishing the solvent that is lost due to membrane permeation: a constant volume method in which the solvent is continuously added and a batch method in which the solvent is intermittently added, but the desalting time is relatively short. The formula is preferred. As the solvent to be replenished, pure water obtained by ion exchange or distillation is used. However, a dispersant, a poor solvent for the dispersant may be mixed in pure water, or directly into the organic nanoparticle dispersion. It may be added.
フィルタろ過は、例えば、加圧ろ過のような装置を用いることができる。好ましいフィルタとしては、ろ紙、ナノフィルタ、ウルトラフィルタなどが挙げられる。 For the filter filtration, for example, an apparatus such as pressure filtration can be used. Examples of preferable filters include filter paper, nanofilters, and ultrafilters.
遠心分離による有機ナノ粒子の濃縮に用いられる遠心分離機は有機ナノ粒子分散液(または有機ナノ粒子濃縮抽出液)中の有機ナノ粒子を沈降させることができればどのような装置を用いてもよい。遠心分離機としては、例えば、汎用の装置の他にもスキミング機能(回転中に上澄み層を吸引し、系外に排出する機能)付きのものや、連続的に固形物を排出する連続遠心分離機などが挙げられる。 The centrifuge used for concentration of the organic nanoparticles by centrifugation may be any device as long as it can precipitate the organic nanoparticles in the organic nanoparticle dispersion (or the organic nanoparticle concentrated extract). As a centrifuge, for example, in addition to a general-purpose device, a device with a skimming function (a function of sucking the supernatant layer during rotation and discharging it out of the system) or continuous centrifugation for continuously discharging solid matter Machine.
遠心分離条件は、遠心力(重力加速度の何倍の遠心加速度がかかるかを表す値)で50〜10000が好ましく、100〜8000がより好ましく、150〜6000が特に好ましい。遠心分離時の温度は、分散液の溶剤種によるが、−10〜80℃が好ましく、−5〜70℃がより好ましく、0〜60℃が特に好ましい。 Centrifugation conditions are preferably 50 to 10000, more preferably 100 to 8000, and particularly preferably 150 to 6000 in terms of centrifugal force (a value representing how many times the gravitational acceleration is applied). Although the temperature at the time of centrifugation is based on the solvent seed | species of a dispersion liquid, -10-80 degreeC is preferable, -5-70 degreeC is more preferable, 0-60 degreeC is especially preferable.
単離した凝集体については、脱塩、脱水、余分な分散剤の除去を目的に、洗浄を行うこともできる。洗浄操作は、限界ろ過、遠心分離、ろ紙やフィルタによるろ過の後に、そのまま洗浄液を添加してかけ洗いしてもよく、一旦凝集体を取り出し、洗浄液中でリスラリーした後に、限界ろ過、遠心分離、ろ紙やフィルタによるろ過で単離してもよく、それらを組み合わせた洗浄を行っても良い。 The isolated aggregate can be washed for the purposes of desalting, dehydration, and removal of excess dispersant. The washing operation may be subjected to ultrafiltration, centrifugation, filtration through a filter paper or filter, and then the washing solution may be added as it is to wash it. Once the aggregate is taken out and reslurried in the washing solution, ultrafiltration, centrifugation, You may isolate by filtration with a filter paper or a filter, and you may perform washing | cleaning which combined them.
また、洗浄は上述のような単離の後に行うことだけでなく、単離前に行うこともできる。凝集したナノ顔料粒子分散液を静置し、上澄み液を除き、洗浄液を添加し、リスラリーさせることにより達成される。リスラリーの後は、静置し、上澄み液を除き、ろ過してもよいが、そのままろ過してもよい。単離前に洗浄を行うと、凝集体が常に湿潤しているため、洗浄効率が上がるのみならず、後述の再分散がより容易になる。 In addition, the washing can be performed not only after the isolation as described above but also before the isolation. This is achieved by allowing the agglomerated nanopigment particle dispersion to stand, removing the supernatant, adding a washing solution, and reslurry. After reslurry, the slurry is allowed to stand and the supernatant liquid is removed and filtered, or may be filtered as it is. When washing is performed before isolation, the aggregates are always wet, so that not only the washing efficiency is increased, but also redispersion described later becomes easier.
洗浄液としては、脱塩、脱水、余分な分散剤・凝集剤の除去水性溶媒が達成できれば、特に限定されないが、具体的には、水性溶媒(例えば、水、または塩酸、水酸化ナトリウム水溶液)、アルコール化合物溶媒、アミド化合物溶媒、ケトン化合物溶媒、エーテル化合物溶媒、芳香族化合物溶媒、二硫化炭素溶媒、脂肪族化合物溶媒、ニトリル化合物溶媒、スルホキシド化合物溶媒、ハロゲン化合物溶媒、エステル化合物溶媒、イオン性液体、これらの混合溶媒などが挙げられ、水性溶媒、アルコール化合物溶媒、ケトン化合物溶媒、エーテル化合物溶媒、ニトリル化合物溶媒、スルホキシド化合物溶媒、エステル化合物溶媒、アミド化合物溶媒、またはこれらの混合物が好ましく、特に水性溶媒、アルコール化合物溶媒、エステル化合物溶媒、ニトリル化合物溶媒が好ましい。 The washing liquid is not particularly limited as long as it can achieve desalting, dehydration, removal of excess dispersant / flocculant, and specifically an aqueous solvent (for example, water, hydrochloric acid, aqueous sodium hydroxide), Alcohol compound solvent, amide compound solvent, ketone compound solvent, ether compound solvent, aromatic compound solvent, carbon disulfide solvent, aliphatic compound solvent, nitrile compound solvent, sulfoxide compound solvent, halogen compound solvent, ester compound solvent, ionic liquid , And mixed solvents thereof are preferable, and aqueous solvents, alcohol compound solvents, ketone compound solvents, ether compound solvents, nitrile compound solvents, sulfoxide compound solvents, ester compound solvents, amide compound solvents, or a mixture thereof are preferable, and particularly aqueous. Solvent, alcohol compound solvent, ester compound solution , Nitrile compound solvent.
洗浄した凝集体については、そのまま後述の再分散を行っても、再分散溶媒(後述)で濡らした後再分散を行っても、乾燥して有機ナノ粒子分散物の粉体として取り出した後再分散を行っても良い。 The washed agglomerates can be re-dispersed as described below, or can be re-dispersed after being wetted with a re-dispersing solvent (described later), or dried and taken out as a powder of organic nanoparticle dispersion. Dispersion may be performed.
凍結乾燥の方法については、特に限定されず、当業者が利用可能な方法であればいかなるものを採用してもよい。例えば、冷媒直膨方法、重複冷凍方法、熱媒循環方法、三重熱交換方法、間接加熱凍結方法が挙げられるが、好ましくは冷媒直膨方法、間接加熱凍結方法、より好ましくは間接加熱凍結方法を用いるのがよい。いずれの方法においても、予備凍結を行なった後凍結乾燥を行なうことが好ましい。予備凍結の条件は特に限定されないが、凍結乾燥を行なう試料がまんべんなく凍結されている必要がある。 The lyophilization method is not particularly limited, and any method that can be used by those skilled in the art may be adopted. For example, a refrigerant direct expansion method, an overlap refrigeration method, a heat medium circulation method, a triple heat exchange method, and an indirect heating freezing method can be mentioned, preferably a refrigerant direct expansion method, an indirect heating freezing method, more preferably an indirect heating freezing method. It is good to use. In any method, it is preferable to perform freeze-drying after preliminary freezing. The pre-freezing conditions are not particularly limited, but it is necessary that the sample to be freeze-dried is completely frozen.
間接加熱凍結方法の装置としては、小型凍結乾燥機、FTS凍結乾燥機、LYOVAC凍結乾燥機、実験用凍結乾燥機、研究用凍結乾燥機、三重熱交換真空凍結乾燥機、モノクーリング式凍結乾燥機、HULL凍結乾燥機が挙げられるが、好ましくは小型凍結乾燥機、実験用凍結乾燥機、研究用凍結乾燥機、モノクーリング式凍結乾燥機、より好ましくは小型凍結乾燥機、モノクーリング式凍結乾燥機を用いるのがよい。 Indirect heating freezing equipment includes small freeze dryer, FTS freeze dryer, LYOVAC freeze dryer, experimental freeze dryer, research freeze dryer, triple heat exchange vacuum freeze dryer, mono-cooling freeze dryer , HULL freeze dryers, preferably small freeze dryers, laboratory freeze dryers, research freeze dryers, monocooling freeze dryers, more preferably small freeze dryers, monocooling freeze dryers Should be used.
凍結乾燥の温度は特に限定されないが、例えば−190〜−4℃、好ましくは−120〜−20℃、より好ましくは−80〜−60℃程度である。凍結乾燥の圧力も特に限定されず、当業者が適宜選択可能であるが、例えば、0.1〜35Pa、好ましくは1〜15Pa、さらに好ましくは、5〜10Pa程度で行なうのがよい。凍結乾燥時間は、例えば2〜48時間、好ましくは6〜36時間、より好ましくは16〜26時間程度である。もっとも、これらの条件は当業者に適宜選択可能である。凍結乾燥方法については、例えば、製剤機械技術ハンドブック:製剤機械技術研究会編、地人書館、p.120−129(2000年9月);真空ハンドブック:日本真空技術株式会社編、オーム社、p.328−331(1992年);凍結及び乾燥研究会会誌:伊藤孝治他、No.15、p.82(1965)などを参照することができる。 Although the temperature of freeze-drying is not specifically limited, For example, it is -190--4 degreeC, Preferably it is -120--20 degreeC, More preferably, it is about -80--60 degreeC. The pressure of lyophilization is not particularly limited, and can be appropriately selected by those skilled in the art. For example, the pressure may be 0.1 to 35 Pa, preferably 1 to 15 Pa, and more preferably about 5 to 10 Pa. The freeze-drying time is, for example, 2 to 48 hours, preferably 6 to 36 hours, and more preferably about 16 to 26 hours. However, these conditions can be appropriately selected by those skilled in the art. Regarding the freeze-drying method, for example, Formulation Machine Technology Handbook: Formulation Machine Technology Study Group, Jinshokan, p. 120-129 (September 2000); Vacuum Handbook: Japan Vacuum Technology Co., Ltd., Ohm, p. 328-331 (1992); Journal of the Research Group on Freezing and Drying: Koji Ito et al. 15, p. 82 (1965) or the like.
減圧乾燥による有機ナノ粒子の濃縮に用いられる装置は有機ナノ粒子分散液(または有機ナノ粒子濃縮抽出液)の溶媒を蒸発させることができれば特に制限はない。例えば、汎用の真空乾燥器およびロータリーポンプや、液を撹拌しながら加熱減圧乾燥できる装置、液を加熱減圧した管中に通すことによって連続的に乾燥ができる装置等が挙げられる。 The apparatus used for concentration of the organic nanoparticles by drying under reduced pressure is not particularly limited as long as the solvent of the organic nanoparticle dispersion (or organic nanoparticle concentrated extract) can be evaporated. For example, a general-purpose vacuum dryer and a rotary pump, an apparatus that can be heated and reduced in pressure while stirring the liquid, and an apparatus that can be continuously dried by passing the liquid through a heated and reduced pressure tube.
加熱減圧乾燥温度は30〜230℃が好ましく、35〜200℃がより好ましく、40〜180℃が特に好ましい。減圧時の圧力は、100〜100000Paが好ましく、300〜90000Paがより好ましく、500〜80000Paが特に好ましい。 The heating and drying temperature is preferably 30 to 230 ° C, more preferably 35 to 200 ° C, and particularly preferably 40 to 180 ° C. The pressure during decompression is preferably 100 to 100,000 Pa, more preferably 300 to 90,000 Pa, and particularly preferably 500 to 80,000 Pa.
[再分散]
本発明の製造方法によれば、必要に応じて、凝集状態にある有機ナノ顔料粒子を微細分散化することができる(本発明において、微細分散化とは、分散液中の粒子の凝集を解き分散度を高めることをいう)。
[Redistribution]
According to the production method of the present invention, it is possible to finely disperse the organic nanopigment particles in an agglomerated state as necessary (in the present invention, fine dispersal is the deaggregation of particles in a dispersion liquid). To increase the degree of dispersion).
上述した凝集化した有機ナノ顔料粒子を、速やかなフィルタろ過を可能とし、再度良好な分散状態を得るためには、再分散可能な程度に凝集させたフロックとして得ることが好ましい。 In order to enable rapid filter filtration and obtain a good dispersion state again, the agglomerated organic nanopigment particles described above are preferably obtained as flocs aggregated to such an extent that they can be redispersed.
そのため、通常の分散化方法を用いて分散化した程度では微粒子化に不十分であり、さらに微細化効率の高い方法が必要となる。 For this reason, the degree of dispersion using an ordinary dispersion method is insufficient for the formation of fine particles, and a method with higher micronization efficiency is required.
このようなナノ粒子の凝集体を微細分散化する方法として、例えば超音波による分散方法や物理的なエネルギーを加える方法を用いることができる。 As a method for finely dispersing such an aggregate of nanoparticles, for example, a dispersion method using ultrasonic waves or a method of applying physical energy can be used.
用いられる超音波照射装置は10kHz以上の超音波を印加できる機能を有することが好ましく、例えば、超音波ホモジナイザー、超音波洗浄機などが挙げられる。超音波照射中に液温が上昇すると、ナノ粒子の熱凝集が起こるため(非特許文献1参照)、液温を1〜100℃とすることが好ましく、5〜60℃がより好ましい。温度の制御方法は、分散液温度の制御、分散液を温度制御する温度調整層の温度制御、などによって行うことができる。 The ultrasonic irradiation device used preferably has a function capable of applying an ultrasonic wave of 10 kHz or higher, and examples thereof include an ultrasonic homogenizer and an ultrasonic cleaner. When the liquid temperature rises during ultrasonic irradiation, thermal aggregation of the nanoparticles occurs (see Non-Patent Document 1). Therefore, the liquid temperature is preferably 1 to 100 ° C, more preferably 5 to 60 ° C. The temperature control method can be performed by controlling the dispersion temperature, controlling the temperature of the temperature adjusting layer that controls the temperature of the dispersion, or the like.
物理的なエネルギーを加えて濃縮した有機ナノ粒子を分散させる際に使用する分散機としては、特に制限はなく、例えば、ニーダー、ロールミル、アトライダー、スーパーミル、ディゾルバ、ホモミキサー、サンドミル等の分散機が挙げられる。また、高圧分散法や、微小粒子ビーズの使用による分散方法も好適なものとして挙げられる。 There are no particular restrictions on the dispersing machine used to disperse the concentrated organic nanoparticles by applying physical energy. For example, kneader, roll mill, atrider, super mill, dissolver, homomixer, sand mill, etc. Machine. Further, a high-pressure dispersion method and a dispersion method using fine particle beads are also preferable.
有機ナノ粒子分散物の好ましい製造方法としては、着色剤を樹脂成分で混練分散処理後の25℃における粘度が10,000mPa・s以上、望ましくは100,000mPa・s以上の比較的高粘度になるように混練分散処理し、次いで溶剤を添加して、微分散処理後の粘度が1,000mPa・s以下、望ましくは100mPa・s以下の比較的低粘度になるように微分散処理する方法が好ましい。 As a preferred method for producing the organic nanoparticle dispersion, the viscosity at 25 ° C. after kneading and dispersing the colorant with the resin component is 10,000 mPa · s or higher, desirably 100,000 mPa · s or higher. The method of kneading and dispersing as described above, and then adding a solvent and finely dispersing so that the viscosity after the fine dispersion treatment is 1,000 mPa · s or less, desirably 100 mPa · s or less, is relatively low. .
再分散処理で使用する機械は二本ロール、三本ロール、ボールミル、トロンミル、ディスパー、ニーダー、コニーダー、ホモジナイザー、ブレンダー、単軸および2軸の押出機等であり、強い剪断力を与えながら分散する。次いで、溶剤を加えて、主として縦型若しくは横型のサンドグラインダー、ピンミル、スリットミル、超音波分散機、高圧分散機等を使用し、0.1〜1mmの粒径のガラス、ジルコニア等でできたビーズで微分散処理する。さらに0.1mm以下の微小粒子ビーズを用いて精密分散処理をすることもできる。 The machines used in the redispersion process are two rolls, three rolls, ball mills, tron mills, dispersers, kneaders, kneaders, homogenizers, blenders, single- and twin-screw extruders, etc., which disperse while giving a strong shearing force. . Next, a solvent was added, and a vertical or horizontal sand grinder, a pin mill, a slit mill, an ultrasonic disperser, a high pressure disperser, etc. were used, and it was made of glass having a particle diameter of 0.1 to 1 mm, zirconia, or the like. Fine dispersion with beads. Furthermore, it is possible to perform a fine dispersion treatment using fine particle beads of 0.1 mm or less.
また主顔料と補顔料を別々に分散処理した後、両者の分散液を混合して更に分散処理を加えたり、主顔料と補顔料をいっしょに分散処理することも可能である。 It is also possible to disperse the main pigment and the complementary pigment separately, and then mix the dispersions of the two to add further dispersion treatment, or to disperse the main pigment and the complementary pigment together.
尚、分散についての詳細はT.C. Patton著“Paint Flow and ピグメント Dispersion”(1964年 John Wiley and Sons社刊)等にも記載されており、この方法を用いてもよい。 For details on dispersion, see T.W. C. It is also described in “Paint Flow and Pigment Dispersion” by Patton (published by John Wiley and Sons, 1964), and this method may be used.
有機ナノ顔料粒子分散物には、有機ナノ顔料粒子の分散性を向上させる目的で通常の顔料分散剤や界面活性剤を添加することができる。これらの分散剤としては、多くの種類の化合物が用いられるが、例えば、フタロシアニン誘導体(市販品EFKA−6745(エフカ社製))、ソルスパース5000(ゼネカ(株)社製);オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)社製)、(メタ)アクリル酸系(共)重合体ポリフローNo.75、No.90、No.95(共栄社油脂化学工業(株)社製)、W001(裕商社製)等のカチオン系界面活性剤;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ステアリルエーテル、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オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤;W004、W005、W017(裕商社製)等のアニオン系界面活性剤;EFKA−46、EFKA−47、EFKA−47EA、EFKAポリマー100、EFKAポリマー400、EFKAポリマー401、EFKAポリマー450(以上森下産業(株)社製)、ディスパースエイド6、ディスパースエイド8、ディスパースエイド15、ディスパースエイド9100(サンノプコ社製)等の高分子分散剤;ソルスパース3000、5000、9000、12000、13240、13940、17000、24000、26000、28000などの各種ソルスパース分散剤(ゼネカ(株)社製);アデカプルロニックL31,F38,L42,L44,L61,L64,F68,L72,P95,F77,P84,F87、P94,L101,P103,F108、L121、P−123(旭電化(株)社製)およびイソネットS−20(三洋化成(株)社製)が挙げられる。また、2000−239554号公報に記載の顔料分散剤や、特公平5−72943号公報に記載の化合物(C)や、特開2001−31885号公報に記載の合成例1の化合物なども好適に用いることができる。 For the purpose of improving the dispersibility of the organic nanopigment particles, a normal pigment dispersant or surfactant can be added to the organic nanopigment particle dispersion. As these dispersants, many kinds of compounds are used. For example, a phthalocyanine derivative (commercially available product EFKA-6745 (manufactured by Efka)), Solsperse 5000 (manufactured by Geneca), organosiloxane polymer KP341 ( Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), (meth) acrylic acid (co) polymer polyflow No. 75, no. 90, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Yushi Chemical Co., Ltd.), W001 (manufactured by Yusho Co., Ltd.) and the like; polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenyl Nonionic surfactants such as ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, sorbitan fatty acid ester; anionic surfactants such as W004, W005, W017 (manufactured by Yusho); EFKA- 46, EFKA-47, EFKA-47EA, EFKA polymer 100, EFKA polymer 400, EFKA polymer 401, EFKA polymer 450 (manufactured by Morishita Sangyo Co., Ltd.), Disperse Aid 6, Polymer dispersants such as ISPER SIDE 8, DISPER SIDE 15, DISPER SIDE 9100 (manufactured by San Nopco); various sparses such as Solsperse 3000, 5000, 9000, 12000, 13240, 13940, 17000, 24000, 26000, 28000 Dispersant (manufactured by Zeneca); Adeka Pluronic L31, F38, L42, L44, L61, L64, F68, L72, P95, F77, P84, F87, P94, L101, P103, F108, L121, P-123 (Asahi Denka Co., Ltd.) and Isonet S-20 (Sanyo Kasei Co., Ltd.). Further, the pigment dispersant described in JP 2000-239554 A, the compound (C) described in JP-B-5-72943, the compound of Synthesis Example 1 described in JP 2001-31885 A, and the like are also preferably used. Can be used.
有機ナノ粒子分散組成物においては、再分散後の有機ナノ粒子(一次粒子)を微細分散化した粒子とすることができ、粒径を好ましくは1〜200nmとすることができ、2〜100nmがより好ましく、5〜50nmが特に好ましい。また、再分散後の粒子のMv/Mnは、1.0〜2.0であることが好ましく、1.0〜1.8であることがより好ましく、1.0〜1.5であることが特に好ましい。 In the organic nanoparticle-dispersed composition, the re-dispersed organic nanoparticles (primary particles) can be finely dispersed particles, and the particle size can be preferably 1 to 200 nm, and 2 to 100 nm. More preferred is 5 to 50 nm. Further, the Mv / Mn of the particles after redispersion is preferably 1.0 to 2.0, more preferably 1.0 to 1.8, and 1.0 to 1.5. Is particularly preferred.
本発明の製造方法によれば、例えば、有機ナノ顔料粒子分散組成物や後述する着色感光性樹脂組成物に含まれる顔料粒子を、ナノメートルサイズ(例えば、10〜100nm)という微小な粒径にもかかわらず、濃縮再分散化することができる。このため、カラーフィルタに用いたときには、光学濃度が高く、フィルタ表面の均一性に優れ、コントラストが高く、かつ画像のノイズを少なくすることができる。 According to the production method of the present invention, for example, pigment particles contained in an organic nano pigment particle dispersion composition or a colored photosensitive resin composition to be described later have a minute particle size of nanometer size (for example, 10 to 100 nm). Nevertheless, it can be concentrated and redispersed. For this reason, when used in a color filter, the optical density is high, the filter surface is excellent in uniformity, the contrast is high, and the image noise can be reduced.
さらに、有機ナノ顔料粒子分散組成物、着色感光性組成物に含まれる有機ナノ顔料粒子を、高度に、また均一に、微細分散化することができるため、薄い膜厚さで、高い着色濃度を発揮し、例えばカラーフィルタ等の薄層化を可能とするものである。 Furthermore, since the organic nano pigment particles contained in the organic nano pigment particle dispersion composition and the colored photosensitive composition can be finely dispersed highly and uniformly, a high color density can be achieved with a thin film thickness. For example, it is possible to reduce the thickness of a color filter or the like.
また有機ナノ顔料粒子分散組成物、着色感光性樹脂組成物において、鮮明な色調と高い着色力とを示す顔料を含有させることで、例えばカラープルーフやカラーフィルタ等を作製するための画像形成材料として優れている。 In addition, in the organic nano pigment particle dispersion composition and the colored photosensitive resin composition, by including a pigment showing a clear color tone and high coloring power, for example, as an image forming material for producing a color proof or a color filter Are better.
さらに、着色画像形成時の露光・現像に用いられるアルカリ性の現像液に対して、有機ナノ粒子分散組成物、着色感光性樹脂組成物に、結合剤(バインダー)としてアルカリ性水溶液に可溶なものを用いることができ、環境上の要求にも応えることができる。 Furthermore, with respect to an alkaline developer used for exposure / development in the formation of a colored image, an organic nanoparticle dispersion composition, a colored photosensitive resin composition, a binder (binder) soluble in an alkaline aqueous solution It can be used and can meet environmental requirements.
また有機ナノ顔料粒子分散組成物、着色感光性樹脂組成物に用いられる溶媒(顔料の分散媒)として適度な乾燥性を有する有機溶媒を用いることができ、塗布後の乾燥の点でもその要求を満足することができる。 In addition, an organic solvent having an appropriate drying property can be used as a solvent (pigment dispersion medium) used in the organic nano pigment particle dispersion composition and the colored photosensitive resin composition. Can be satisfied.
[着色感光性樹脂組成物]
本発明の着色感光性樹脂組成物は、少なくとも、(a)有機ナノ顔料粒子、(b)バインダー、(c)モノマーもしくはオリゴマー、および(d)光重合開始剤もしくは光重合開始剤系を含む。以下、本発明の着色感光性樹脂組成物の各成分について説明する。
a)有機ナノ顔料粒子
有機ナノ顔料粒子を作製する方法については既に詳細に述べた。有機ナノ顔料粒子の含有量は、着色感光性樹脂組成物中の全固形分(本発明において、全固形分とは、有機溶媒を除く組成物合計をいう。)に対し、3〜90質量%が好ましく、20〜80質量%がより好ましく、25〜60質量%がさらに好ましい。この量が多すぎると分散液の粘度が上昇し製造適性上問題になることがある。少なすぎると着色力が十分でない。着色剤として機能する有機ナノ顔料粒子としては、粒径0.1μm以下、特には粒径0.08μm以下であることが好ましい。また、調色のために通常の顔料と組み合わせて用いてもよい。顔料は上記で記述したものを用いることができる。本発明においては、有機ナノ粒子は、上記の有機ナノ顔料非水性分散物として用いられることが好ましい。
(b)バインダー
着色感光性樹脂組成物中のバインダーとしては、先に述べた重量平均分子量1000以上の高分子化合物を好ましく用いることができる。バインダーの含有量は、着色感光性樹脂組成物の全固形分に対して15〜50質量%が一般的であり、20〜45質量%が好ましい。この量が多すぎると組成物の粘度が高くなりすぎ製造適性上問題となる。少なすぎると塗布膜の形成上問題がある。
[Colored photosensitive resin composition]
The colored photosensitive resin composition of the present invention contains at least (a) organic nanopigment particles, (b) a binder, (c) a monomer or oligomer, and (d) a photopolymerization initiator or photopolymerization initiator system. Hereinafter, each component of the colored photosensitive resin composition of the present invention will be described.
a) Organic Nano Pigment Particles The method for producing organic nano pigment particles has already been described in detail. The content of the organic nano pigment particles is 3 to 90% by mass with respect to the total solid content in the colored photosensitive resin composition (in the present invention, the total solid content refers to the total composition excluding the organic solvent). Is preferable, 20-80 mass% is more preferable, and 25-60 mass% is further more preferable. If this amount is too large, the viscosity of the dispersion increases, which may cause problems in production suitability. If the amount is too small, the coloring power is not sufficient. The organic nano pigment particles functioning as a colorant preferably have a particle size of 0.1 μm or less, particularly 0.08 μm or less. Moreover, you may use it in combination with a normal pigment for toning. As the pigment, those described above can be used. In the present invention, the organic nanoparticles are preferably used as the organic nanopigment non-aqueous dispersion.
(B) Binder As the binder in the colored photosensitive resin composition, the above-described polymer compound having a weight average molecular weight of 1000 or more can be preferably used. As for content of a binder, 15-50 mass% is common with respect to the total solid of a colored photosensitive resin composition, and 20-45 mass% is preferable. If the amount is too large, the viscosity of the composition becomes too high, causing a problem in production suitability. If the amount is too small, there is a problem in forming a coating film.
(c)モノマー又はオリゴマー
本発明の着色感光性樹脂組成物に含有させるモノマー又はオリゴマーとしては、エチレン性不飽和二重結合を2個以上有し、光の照射によって付加重合するモノマー又はオリゴマーであることが好ましい。そのようなモノマー及びオリゴマーとしては、分子中に少なくとも1個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有し、沸点が常圧で100℃以上の化合物を挙げることができる。その例としては、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート及びフェノキシエチル(メタ)アクリレートなどの単官能アクリレートや単官能メタクリレート;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ(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、ペンタエリスリトールトリ(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、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、トリ(アクリロイルオキシエチル)シアヌレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート;トリメチロールプロパンやグリセリン等の多官能アルコールにエチレンオキシド又はプロピレンオキシドを付加した後(メタ)アクリレート化したもの等の多官能アクリレートや多官能メタクリレートを挙げることができる。また、特開平10−62986号公報に一般式(1)および(2)に記載のように、多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後(メタ)アクリレート化した化合物も好適なものとして挙げられる。
(C) Monomer or oligomer The monomer or oligomer contained in the colored photosensitive resin composition of the present invention is a monomer or oligomer that has two or more ethylenically unsaturated double bonds and undergoes addition polymerization upon irradiation with light. It is preferable. Examples of such monomers and oligomers include compounds having at least one addition-polymerizable ethylenically unsaturated group in the molecule and having a boiling point of 100 ° C. or higher at normal pressure. Examples include monofunctional acrylates and monofunctional methacrylates such as dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate and phenoxyethyl (meth) acrylate; polyethylene glycol di ( (Meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolethane triacrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane diacrylate, neopentylglycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, Pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipenta Rithritol penta (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (acryloyloxypropyl) ether, tri (acryloyloxyethyl) isocyanurate, tri (acryloyloxyethyl) cyanurate, glycerin tri (meth) acrylate And polyfunctional acrylates and polyfunctional methacrylates such as those obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide to a polyfunctional alcohol such as trimethylolpropane or glycerin and then (meth) acrylated. In addition, as described in JP-A-10-62986, general formulas (1) and (2), a compound obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide to a polyfunctional alcohol and then (meth) acrylated is also suitable. As mentioned.
更に特公昭48−41708号公報、特公昭50−6034号公報及び特開昭51−37193号公報に記載されているウレタンアクリレート類;特開昭48−64183号公報、特公昭49−43191号公報及び特公昭52−30490号公報に記載されているポリエステルアクリレート類;エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸の反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能アクリレー卜やメタクリレートを挙げることができる。 Further, urethane acrylates described in JP-B-48-41708, JP-B-50-6034 and JP-A-51-37193; JP-A-48-64183, JP-B-49-43191 And polyester acrylates described in Japanese Patent Publication No. 52-30490; polyfunctional acrylates and methacrylates such as epoxy acrylates which are reaction products of epoxy resin and (meth) acrylic acid.
これらの中で、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テトラ(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)アクリレートが好ましい。 Among these, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and dipentaerythritol penta (meth) acrylate are preferable.
また、この他、特開平11−133600号公報に記載の「重合性化合物B」も好適なものとして挙げることができる。 In addition, “polymerizable compound B” described in JP-A-11-133600 can also be mentioned as a preferable example.
これらのモノマー又はオリゴマーは(モノマー又はオリゴマーとしては、分子量200〜1000のものが好ましい。)、単独でも、二種類以上を混合して用いてもよく、着色感光性樹脂組成物の全固形分に対する含有量は5〜50質量%が一般的であり、10〜40質量%が好ましい。この量が多すぎると現像性の制御が困難になり製造適性上問題となる。少なすぎると露光時の硬化力が不足する。 These monomers or oligomers (monomers or oligomers having a molecular weight of 200 to 1000 are preferred) may be used alone or in admixture of two or more, and may be used for the total solid content of the colored photosensitive resin composition. The content is generally 5 to 50% by mass, and preferably 10 to 40% by mass. If this amount is too large, it becomes difficult to control the developability, which causes a problem in production suitability. If the amount is too small, the curing power at the time of exposure is insufficient.
(d)光重合開始剤又は光重合開始剤系
本発明の着色感光性樹脂組成物に含有させる光重合開始剤又は光重合開始剤系(本発明において、光重合開始剤系とは複数の化合物の組み合わせで光重合開始の機能を発現する混合物をいう。)としては、米国特許第2367660号明細書に開示されているビシナルポリケタルドニル化合物、米国特許第2448828号明細書に記載されているアシロインエーテル化合物、米国特許第2722512号明細書に記載のα−炭化水素で置換された芳香族アシロイン化合物、米国特許第3046127号明細書及び同第2951758号明細書に記載の多核キノン化合物、米国特許第3549367号明細書に記載のトリアリールイミダゾール二量体とp−アミノケトンの組み合わせ、特公昭51−48516号公報に記載のベンゾチアゾール化合物とトリハロメチル−s−トリアジン化合物、米国特許第4239850号明細書に記載されているトリハロメチル−トリアジン化合物、米国特許第4212976号明細書に記載されているトリハロメチルオキサジアゾール化合物等を挙げることができる。特に、トリハロメチル−s−トリアジン、トリハロメチルオキサジアゾール及びトリアリールイミダゾール二量体が好ましい。
(D) Photopolymerization initiator or photopolymerization initiator system The photopolymerization initiator or photopolymerization initiator system contained in the colored photosensitive resin composition of the present invention (in the present invention, the photopolymerization initiator system is a plurality of compounds) And a vicinal polyketaldonyl compound disclosed in US Pat. No. 2,367,660, which is described in US Pat. No. 2,448,828. An acyloin ether compound, an aromatic acyloin compound substituted with an α-hydrocarbon described in US Pat. No. 2,722,512, a polynuclear quinone compound described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758, A combination of a triarylimidazole dimer and a p-aminoketone described in US Pat. No. 3,549,367, JP-B 51-4 Benzothiazole compounds and trihalomethyl-s-triazine compounds described in US Pat. No. 516, trihalomethyl-triazine compounds described in US Pat. No. 4,239,850, trihalomethyl described in US Pat. No. 4,221,976 An oxadiazole compound etc. can be mentioned. In particular, trihalomethyl-s-triazine, trihalomethyloxadiazole, and triarylimidazole dimer are preferable.
また、この他、特開平11−133600号公報に記載の「重合開始剤C」や、オキシム系として、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、O−ベンゾイル−4’−(ベンズメルカプト)ベンゾイル−ヘキシル−ケトキシム、2,4,6−トリメチルフェニルカルボニル−ジフェニルフォスフォニルオキサイド、ヘキサフルオロフォスフォロ−トリアルキルフェニルホスホニウム塩等も好適なものとしてあげることができる。 In addition, “polymerization initiator C” described in JP-A-11-133600, oxime-based compounds such as 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, O— Benzoyl-4 '-(benzmercapto) benzoyl-hexyl-ketoxime, 2,4,6-trimethylphenylcarbonyl-diphenyl phosphonyl oxide, hexafluorophospho-trialkylphenyl phosphonium salt and the like may be mentioned as suitable ones. it can.
これらの光重合開始剤又は光重合開始剤系は、単独でも、2種類以上を混合して用いてもよいが、特に2種類以上を用いることが好ましい。少なくとも2種の光重合開始剤を用いると、表示特性、特に表示のムラが少なくできる。 These photopolymerization initiators or photopolymerization initiator systems may be used singly or as a mixture of two or more, but it is particularly preferable to use two or more. When at least two kinds of photopolymerization initiators are used, display characteristics, particularly display unevenness, can be reduced.
着色感光性樹脂組成物の全固形分に対する光重合開始剤又は光重合開始剤系の含有量は、0.5〜20質量%が一般的であり、1〜15質量%が好ましい。この量が多すぎると感度が高くなりすぎ制御が困難になる。少なすぎると露光感度が低くなりすぎる。露光に際して用いることができる放射線としては、特に、g線、i線等の紫外線が好ましく用いられる。照射量は5〜1500mJ/cm2が好ましく10〜1000mJ/cm2がより好ましく、10〜500mJ/cm2が最も好ましい。 The content of the photopolymerization initiator or photopolymerization initiator system with respect to the total solid content of the colored photosensitive resin composition is generally 0.5 to 20% by mass, and preferably 1 to 15% by mass. If this amount is too large, the sensitivity becomes too high and control becomes difficult. If the amount is too small, the exposure sensitivity becomes too low. As radiation that can be used for exposure, ultraviolet rays such as g-line and i-line are particularly preferably used. Irradiation dose is more preferably preferably 10~1000mJ / cm 2 5~1500mJ / cm 2 , and most preferably 10 to 500 mJ / cm 2.
(その他の添加剤)
〔溶媒〕
本発明の着色感光性樹脂組成物においては、上記成分の他に、更に有機溶媒を用いてもよい。有機溶媒の例としては、特に限定されないが、エステル類、例えば酢酸エチル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、アルキルエステル類、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、3−オキシプロピオン酸メチル、3−オキシプロピオン酸エチルなどの3−オキシプロピオン酸アルキルエステル類;3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸メチル、2−オキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸プロピル、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸メチル、2−オキソブタン酸エチル等;エーテル類、例えばジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、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エチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチ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メチルエーテルアセテート、等;ケトン類、例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロヘキサノール、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等;芳香族炭化水素類、例えばトルエン、キシレシ等が挙げられる。これら溶剤のうち、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等が本発明における溶剤として好ましく用いられる。これらの溶剤は、単独で用いてもあるいは2種以上組み合わせて用いてもよい。
(Other additives)
〔solvent〕
In the colored photosensitive resin composition of the present invention, an organic solvent may be further used in addition to the above components. Examples of organic solvents include, but are not limited to, esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, isobutyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, Alkyl esters, methyl lactate, ethyl lactate, methyl oxyacetate, ethyl oxyacetate, butyl oxyacetate, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, methyl 3-oxypropionate, -3-oxypropionic acid alkyl esters such as ethyl oxypropionate; methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, 2-oxypropionic acid Chill, ethyl 2-oxypropionate, propyl 2-oxypropionate, methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, propyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate Methyl 2-oxy-2-methylpropionate, ethyl 2-oxy-2-methylpropionate, methyl 2-methoxy-2-methylpropionate, ethyl 2-ethoxy-2-methylpropionate, methyl pyruvate, pyrubin Ethyl acetate, propyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl 2-oxobutanoate, ethyl 2-oxobutanoate, etc .; ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ether Ren glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol methyl ether acetate, etc .; ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, cyclohexanol, 2-heptanone, 3-heptanone, etc .; Aromatic hydrocarbons such as toluene, xyles and the like can be mentioned. Among these solvents, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl cellosolve acetate, ethyl lactate, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, 2-heptanone, cyclohexanone, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol Acetate, propylene glycol methyl ether acetate and the like are preferably used as the solvent in the present invention. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
また沸点が180℃〜250℃である溶剤を必要によって使用することができる。これらの高沸点溶剤としては、次のものが例示される。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エチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、3,5,5−トリメチル−2−シクロヘキセン−1−オン、ブチルラクテート、ジ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アセテート、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−n−プロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジエチルエーテル、2−エチルヘキシルアセテート、3−メトキシ−3−メチルブチルアセテート、γブチルラクトン、トリプロピレングリコールメチルエチルアセテート、ジプロピレングリコール−n−ブチルアセテート、プロピレングリコールフェニルエーテルアセテート、1,3−ブタンジオールジアセテート。 Moreover, the solvent whose boiling point is 180 to 250 degreeC can be used if needed. Examples of these high-boiling solvents include the following. Diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether, 3,5,5-trimethyl-2-cyclohexen-1-one, butyl lactate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol di Acetate, propylene glycol-n-propyl ether acetate, diethylene glycol diethyl ether, 2-ethylhexyl acetate, 3-methoxy-3-methylbutyl acetate, γ-butyllactone, tripropylene glycol methyl ethyl acetate, dipropylene glycol-n-butyl acetate, Propylene glycol phenyl ether acetate, 1, - butanediol diacetate.
溶媒の含有量は、樹脂組成物全量に対して10〜95質量%が好ましい。 As for content of a solvent, 10-95 mass% is preferable with respect to the resin composition whole quantity.
〔界面活性剤〕
従来用いられてきたカラーフィルタにおいては、高い色純度を実現するために各画素の色が濃くなり、画素の膜厚のムラが、そのまま色ムラとして認識されるという問題があった。そのため、画素の膜厚に直接影響する、感光性樹脂層の形成(塗布)時の、膜厚変動の良化が求められていた。
[Surfactant]
Conventionally used color filters have a problem that the color of each pixel becomes dark in order to achieve high color purity, and the film thickness unevenness of the pixel is recognized as color unevenness as it is. For this reason, it has been demanded to improve the film thickness variation during the formation (application) of the photosensitive resin layer, which directly affects the pixel film thickness.
本発明のカラーフィルタ又は本発明の着色感光性樹脂組成物を用いた転写材料においては、均一な膜厚に制御でき、塗布ムラ(膜厚変動による色ムラ)を効果的に防止するという観点から、該着色感光性樹脂組成物中に適切な界面活性剤を含有させることが好ましい。 In the transfer material using the color filter of the present invention or the colored photosensitive resin composition of the present invention, the film thickness can be controlled to be uniform, and coating unevenness (color unevenness due to film thickness variation) can be effectively prevented. It is preferable that an appropriate surfactant is contained in the colored photosensitive resin composition.
上記界面活性剤としては、特開2003−337424号公報、特開平11−133600号公報に開示されている界面活性剤が、好適なものとして挙げられる。界面活性剤の含有量は、樹脂組成物全量に対して5質量%以下が好ましい。 Preferred examples of the surfactant include surfactants disclosed in JP-A Nos. 2003-337424 and 11-133600. The content of the surfactant is preferably 5% by mass or less with respect to the total amount of the resin composition.
〔熱重合防止剤〕
本発明の着色感光性樹脂組成物は、熱重合防止剤を含むことが好ましい。該熱重合防止剤の例としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、p−メトキシフェノール、ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ピロガロール、t−ブチルカテコール、ベンゾキノン、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2−メルカプトベンズイミダゾール、フェノチアジン等が挙げられる。熱重合防止剤の含有量は、樹脂組成物全量に対して1質量%以下が好ましい。
(Thermal polymerization inhibitor)
The colored photosensitive resin composition of the present invention preferably contains a thermal polymerization inhibitor. Examples of the thermal polymerization inhibitor include hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, p-methoxyphenol, di-t-butyl-p-cresol, pyrogallol, t-butylcatechol, benzoquinone, 4,4′-thiobis (3-methyl). -6-t-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol), 2-mercaptobenzimidazole, phenothiazine and the like. The content of the thermal polymerization inhibitor is preferably 1% by mass or less based on the total amount of the resin composition.
〔補助的に使用する染料、顔料〕
本発明の着色感光性樹脂組成物には、必要に応じ前記着色剤(顔料)に加えて、着色剤(染料、顔料)を添加することができる。着色剤のうち顔料を用いる場合には、着色感光性樹脂組成物中に均一に分散されていることが望ましく、そのため粒径が0.1μm以下、特には0.08μm以下であることが好ましい。
[Additive dyes and pigments]
In addition to the said colorant (pigment), a colorant (dye, pigment) can be added to the colored photosensitive resin composition of this invention as needed. In the case of using a pigment among the colorants, it is desirable that the pigment is uniformly dispersed in the colored photosensitive resin composition. Therefore, the particle diameter is preferably 0.1 μm or less, particularly 0.08 μm or less.
染料ないし顔料としては、具体的には、前記顔料として、特開2005−17716号公報[0038]〜[0040]に記載の色材や、特開2005−361447号公報[0068]〜[0072]に記載の顔料や、特開2005−17521号公報[0080]〜[0088]に記載の着色剤を好適に用いることができる。補助的に使用する染料もしくは顔料の含有量は、樹脂組成物全量に対して5質量%以下が好ましい。 Specific examples of the dye or pigment include the colorant described in JP-A-2005-17716 [0038] to [0040] and JP-A-2005-361447 [0068] to [0072]. And the colorants described in JP-A-2005-17521 [0080] to [0088] can be suitably used. The content of the auxiliary dye or pigment is preferably 5% by mass or less based on the total amount of the resin composition.
〔紫外線吸収剤〕
本発明の着色感光性樹脂組成物には、必要に応じて紫外線吸収剤を含有することができる。紫外線吸収剤としては、特開平5−72724号公報記載の化合物のほか、サリシレート系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系、ニッケルキレート系、ヒンダードアミン系などが挙げられる。
[Ultraviolet absorber]
The colored photosensitive resin composition of the present invention may contain an ultraviolet absorber as necessary. Examples of the UV absorber include salicylate-based, benzophenone-based, benzotriazole-based, cyanoacrylate-based, nickel chelate-based, hindered amine-based compounds, etc., in addition to the compounds described in JP-A-5-72724.
具体的には、フェニルサリシレート、4−t−ブチルフェニルサリシレート、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3’,5’−ジ−t−4’−ヒドロキシベンゾエート、4−t−ブチルフェニルサリシレート、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、エチル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート、2,2’−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、ニッケルジブチルジチオカーバメート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピリジン)−セバケート、4−t−ブチルフェニルサリシレート、サルチル酸フェニル、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン縮合物、コハク酸−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリデニル)−エステル、2−[2−ヒドロキシ−3,5−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、7−{[4−クロロ−6−(ジエチルアミノ)−5−トリアジン−2−イル]アミノ}−3−フェニルクマリン等が挙げられる。紫外線吸収剤の含有量は、樹脂組成物全量に対して5質量%以下が好ましい。 Specifically, phenyl salicylate, 4-t-butylphenyl salicylate, 2,4-di-t-butylphenyl-3 ′, 5′-di-t-4′-hydroxybenzoate, 4-t-butylphenyl salicylate 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone, 2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2 '-Hydroxy-3'-t-butyl-5'-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, ethyl-2-cyano-3,3-diphenyl acrylate, 2,2'-hydroxy-4-methoxybenzophenone, nickel Dibutyldithiocarbamate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-pyridine Sebacate, 4-tert-butylphenyl salicylate, phenyl salicylate, 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine condensate, succinic acid-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4 -Piperenyl) -ester, 2- [2-hydroxy-3,5-bis (α, α-dimethylbenzyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 7-{[4-chloro-6- (diethylamino) -5 And triazin-2-yl] amino} -3-phenylcoumarin. As for content of a ultraviolet absorber, 5 mass% or less is preferable with respect to the resin composition whole quantity.
また、本発明の着色感光性樹脂組成物においては、上記添加剤の他に、特開平11−133600号公報に記載の「接着助剤」や、その他の添加剤等を含有させることができる。 In addition, the colored photosensitive resin composition of the present invention may contain “adhesion aid” described in JP-A No. 11-133600, other additives and the like in addition to the above additives.
[着色感光性樹脂組成物の塗布膜]
本発明の着色感光性樹脂組成物を用いた塗布膜における含有成分については、既に[着色感光性樹脂組成物]の項において記載したものと同様である。また、本発明の着色感光性樹脂組成物を用いた塗布膜の厚さは、その用途により適宜定めることができるが、0.5〜5.0μmであることが好ましく、1.0〜3.0μmであることがより好ましい。この本発明の着色感光性樹脂組成物を用いた塗布膜においては、そこに含まれる(c)モノマー又はオリゴマーを重合させて着色感光性樹脂組成物の重合膜とし、それを有するカラーフィルタを作製することができる(カラーフィルタの作製については後述する。)。重合性モノマー又は重合性オリゴマーの重合は、光照射により(d)光重合開始剤又は光重合開始剤系を作用させて行うことができる。
[Coating film of colored photosensitive resin composition]
The components contained in the coating film using the colored photosensitive resin composition of the present invention are the same as those already described in the section of [Colored photosensitive resin composition]. Moreover, although the thickness of the coating film using the colored photosensitive resin composition of this invention can be suitably determined with the use, it is preferable that it is 0.5-5.0 micrometers, and 1.0-3. More preferably, it is 0 μm. In the coating film using the colored photosensitive resin composition of the present invention, (c) the monomer or oligomer contained therein is polymerized to form a colored photosensitive resin composition polymer film, and a color filter having the same is prepared. (The production of the color filter will be described later). Polymerization of the polymerizable monomer or polymerizable oligomer can be carried out by allowing (d) a photopolymerization initiator or a photopolymerization initiator system to act upon irradiation with light.
<カラーフィルタおよびその製造方法>
次に、本発明のカラーフィルタおよびその製造方法について説明する。
<Color filter and manufacturing method thereof>
Next, the color filter of the present invention and the manufacturing method thereof will be described.
本発明のカラーフィルタは、支持体上に、本発明の光硬化性組成物(着色感光性樹脂組成物)を用いてなる着色パターンを有することを特徴とする。 The color filter of the present invention is characterized in that it has a colored pattern formed on the support using the photocurable composition (colored photosensitive resin composition) of the present invention.
以下、本発明のカラーフィルタについて、その製造方法(本発明のカラーフィルタの製造方法)を通じて詳述する。 Hereinafter, the color filter of the present invention will be described in detail through its manufacturing method (color filter manufacturing method of the present invention).
本発明のカラーフィルタの製造方法は、本発明の光硬化性組成物を、直接もしくは他の層を介して基板上に付与して感光性膜を形成する工程(以下、適宜「感光性膜形成工程」と略称する。)と、形成された感光性膜を、パターン露光する(マスクを介して露光する)工程(以下、適宜「露光工程」と略称する。)と、露光後の感光性膜を現像して着色パターンを形成する工程(以下、適宜「現像工程」と略称する。)と、を含むことを特徴とする。 The method for producing a color filter of the present invention comprises a step of forming a photosensitive film by applying the photocurable composition of the present invention directly or through another layer (hereinafter referred to as “photosensitive film formation” as appropriate). Abbreviated as “step”), a step of pattern exposure (exposure through a mask) of the formed photosensitive film (hereinafter abbreviated as “exposure step” as appropriate), and a photosensitive film after exposure. And a step of developing a colored pattern (hereinafter, abbreviated as “development step” as appropriate).
以下、本発明のカラーフィルタの製造方法における各工程について説明する。
(感光性膜形成工程)
感光性膜形成工程では、直接もしくは他の層を有する基板上に、本発明の光硬化性組成物を塗布して(付与して)感光性膜を形成する。
Hereinafter, each process in the manufacturing method of the color filter of this invention is demonstrated.
(Photosensitive film forming process)
In the photosensitive film forming step, the photocurable composition of the present invention is applied (applied) directly or on a substrate having another layer to form a photosensitive film.
本工程に用いうる基板としては、例えば、液晶表示素子等に用いられるソーダガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、石英ガラスおよびこれらに透明導電膜を付着させたものや、撮像素子等に用いられる光電変換素子基板、例えばシリコン基板等や、相補性金属酸化膜半導体(CMOS)等が挙げられる。これらの基板は、各画素を隔離するブラックストライプが形成されている場合もある。 Examples of the substrate that can be used in this step include soda glass, Pyrex (registered trademark) glass, quartz glass, and those in which a transparent conductive film is attached to these substrates, photoelectric sensors used in image sensors, and the like. Examples include a conversion element substrate such as a silicon substrate and a complementary metal oxide semiconductor (CMOS). These substrates may have black stripes that separate pixels.
また、これらの基板上には、必要により、上部の層との密着改良、物質の拡散防止或いは、基板表面の平坦化のために下塗り層(他の層)を設けてもよい。 Further, if necessary, an undercoat layer (other layers) may be provided on these substrates for improving adhesion to the upper layer, preventing diffusion of substances, or flattening the substrate surface.
基板上への本発明の光硬化性組成物の塗布方法としては、スリット塗布、インクジェット法、回転塗布、流延塗布、ロール塗布、スクリーン印刷法等の各種の塗布方法を適用することができる。 As a coating method of the photocurable composition of the present invention on the substrate, various coating methods such as slit coating, ink jet method, spin coating, cast coating, roll coating, screen printing method and the like can be applied.
光硬化性組成物の塗布膜厚としては、0.1〜10μmが好ましく、0.2〜5μmがより好ましく、0.2〜3μmがさらに好ましい。 As a coating film thickness of a photocurable composition, 0.1-10 micrometers is preferable, 0.2-5 micrometers is more preferable, 0.2-3 micrometers is further more preferable.
基板上に塗布された感光性膜の乾燥(プリベーク)は、ホットプレート、オーブン等で50℃〜140℃の温度で10〜300秒で行うことができる。
(露光工程)
露光工程では、前記感光性膜形成工程において形成された感光性膜を、所定のマスクパターンを有するマスクを介して露光する、即ち、パターン露光を行う。
The photosensitive film coated on the substrate can be dried (prebaked) at a temperature of 50 ° C. to 140 ° C. for 10 to 300 seconds using a hot plate, an oven, or the like.
(Exposure process)
In the exposure step, the photosensitive film formed in the photosensitive film forming step is exposed through a mask having a predetermined mask pattern, that is, pattern exposure is performed.
本工程では、塗布膜である感光性膜に対し、所定のマスクパターンを介して露光を行うことで、光照射された塗布膜部分だけを硬化させることができる。 In this step, only the coating film portion irradiated with light can be cured by exposing the photosensitive film as the coating film through a predetermined mask pattern.
露光に際して用いることができる放射線としては、特に、g線、i線等の紫外線が好ましく用いられる。照射量は5〜1500mJ/cm2が好ましく10〜1000mJ/cm2がより好ましく、10〜500mJ/cm2が最も好ましい。 As radiation that can be used for exposure, ultraviolet rays such as g-line and i-line are particularly preferably used. Irradiation dose is more preferably preferably 10~1000mJ / cm 2 5~1500mJ / cm 2 , and most preferably 10 to 500 mJ / cm 2.
本発明のカラーフィルタが液晶表示素子用である場合は、上記範囲の中で5〜200mJ/cm2が好ましく10〜150mJ/cm2がより好ましく、10〜100mJ/cm2が最も好ましい。また、本発明のカラーフィルタが固体撮像素子用である場合は、上記範囲の中で30〜1500mJ/cm2が好ましく50〜1000mJ/cm2がより好ましく、80〜500mJ/cm2が最も好ましい。 If the color filter of the present invention is a liquid crystal display device, it is more preferably preferably 10~150mJ / cm 2 5~200mJ / cm 2 within the above range, and most preferably 10 to 100 mJ / cm 2. Further, when the color filter of the present invention is for a solid-state imaging device, more preferably 30~1500mJ / cm 2 is preferably 50~1000mJ / cm 2 within the above range, and most preferably 80~500mJ / cm 2.
(現像工程)
次いで、現像処理を行うことにより、露光工程における未露光部分が現像液に溶出し、光硬化した部分だけが残る。現像液としては、未硬化部における光硬化性組成物の膜を溶解する一方、硬化部を溶解しないものであれば、いずれのものも用いることができる。具体的には、種々の有機溶剤の組合せやアルカリ性の水溶液を用いることができる。
(Development process)
Next, by performing development processing, the unexposed portion in the exposure step is eluted in the developer, and only the photocured portion remains. Any developer can be used as long as it dissolves the film of the photocurable composition in the uncured part while not dissolving the cured part. Specifically, a combination of various organic solvents or an alkaline aqueous solution can be used.
現像温度としては、通常20℃〜30℃であり、現像時間は20〜90秒である。 The development temperature is usually 20 ° C. to 30 ° C., and the development time is 20 to 90 seconds.
前記有機溶剤としては、本発明の顔料分散組成物または光硬化性組成物を調製する際に使用できる既述の溶剤が挙げられる。 Examples of the organic solvent include the solvents described above that can be used in preparing the pigment dispersion composition or the photocurable composition of the present invention.
前記アルカリ性の水溶液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ−[5,4,0]−7−ウンデセン等のアルカリ性化合物を、濃度が0.001〜10質量%、好ましくは0.01〜1質量%となるように純水で希釈したアルカリ性水溶液が現像液として好ましく使用される。 Examples of the alkaline aqueous solution include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate, sodium oxalate, sodium metasuccinate, aqueous ammonia, ethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, Concentration of an alkaline compound such as tetraethylammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo- [5,4,0] -7-undecene, in a concentration of 0.001 to 10% by mass, preferably 0.01 to An alkaline aqueous solution diluted with pure water so as to be 1% by mass is preferably used as the developer.
なお、このようなアルカリ性水溶液からなる現像液を使用した場合には、一般に現像後純水で洗浄(リンス)する。 In the case where a developer composed of such an alkaline aqueous solution is used, it is generally washed (rinsed) with pure water after development.
現像工程後、余剰の現像液を洗浄除去し、乾燥を施した後に加熱処理(ポストベーク)を行う。 After the development step, excess developer is washed away and dried, followed by heat treatment (post-bake).
ポストベークは、硬化を完全なものとするための現像後の加熱処理であり、通常100℃〜240℃の熱硬化処理を行う。基板がガラス基板またはシリコン基板の場合は上記温度範囲の中でも200℃〜240℃が好ましい。 The post-baking is a heat treatment after development for complete curing, and usually a heat curing treatment at 100 ° C. to 240 ° C. is performed. When the substrate is a glass substrate or a silicon substrate, 200 ° C. to 240 ° C. is preferable in the above temperature range.
このポストベーク処理は、現像後の塗布膜を、上記条件になるようにホットプレートやコンベクションオーブン(熱風循環式乾燥機)、高周波加熱機等の加熱手段を用いて、連続式あるいはバッチ式で行うことができる。 This post-bake treatment is performed continuously or batchwise using a heating means such as a hot plate, a convection oven (hot air circulation dryer), a high-frequency heater, or the like so that the coating film after development is in the above-described condition. be able to.
以上説明した、感光性膜形成工程、露光工程、および現像工程(更に、必要により加熱処理)を所望の色相数だけ繰り返すことにより、所望の色相よりなるカラーフィルタが作製される。 By repeating the photosensitive film formation step, the exposure step, and the development step (and heat treatment as necessary) described above for the desired number of hues, a color filter having a desired hue is manufactured.
本発明の光硬化性組成物を基板上に付与して膜形成する場合、膜の乾燥厚みとしては、一般に0.3〜5.0μmであり、好ましくは0.5〜3.5μmであり、最も望ましくは1.0〜2.5μmである。 When the film is formed by applying the photocurable composition of the present invention on a substrate, the dry thickness of the film is generally 0.3 to 5.0 μm, preferably 0.5 to 3.5 μm, Most desirably, the thickness is 1.0 to 2.5 μm.
基板としては、例えば、液晶表示素子等に用いられる無アルカリガラス、ソーダガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、石英ガラス、及びこれらに透明導電膜を付着させたものや、固体撮像素子等に用いられる光電変換素子基板、例えばシリコン基板等、並びにプラスチック基板が挙げられる。これらの基板上には、通常、各画素を隔離するブラックストライプが形成されている。 As the substrate, for example, non-alkali glass, soda glass, Pyrex (registered trademark) glass, quartz glass used for liquid crystal display elements and the like, and those obtained by attaching a transparent conductive film to these, solid-state imaging elements, etc. Examples of the photoelectric conversion element substrate include a silicon substrate and a plastic substrate. On these substrates, usually, black stripes for isolating each pixel are formed.
プラスチック基板には、その表面にガスバリヤー層及び/又は耐溶剤性層を有していることが好ましい。 The plastic substrate preferably has a gas barrier layer and / or a solvent resistant layer on its surface.
本発明の光硬化性組成物の用途として、主にカラーフィルタの画素への用途を主体に述べてきたが、カラーフィルタの画素間に設けられるブラックマトリックスにも適用できることは言うまでもない。ブラックマトリックスは、本発明の光硬化性組成物に着色剤として、カーボンブラック、チタンブラックなどの黒色の着色剤を添加したものを用いる他は、上記画素の作製方法と同様に、パターン露光、アルカリ現像し、更にその後、ポストベークして膜の硬化を促進させて形成させることができる。 As the application of the photocurable composition of the present invention, the application mainly to the pixel of the color filter has been mainly described, but it goes without saying that it can also be applied to a black matrix provided between the pixels of the color filter. The black matrix is the same as the above-described pixel manufacturing method except that a black colorant such as carbon black or titanium black is added as a colorant to the photocurable composition of the present invention. The film can be developed and then post-baked to accelerate the curing of the film.
<実施例1>
[有機ナノ顔料粒子水性分散液の調製]
C.I.ピグメントレッド254(45質量部)とポリビニルピロリドン(K−25、和光純薬工業社製、90質量部)をジメチルスルホキシド(DMSO)(953質量部)に添加し攪拌した。この溶液に28質量%ナトリウムメトキシドメタノール溶液(30体積部)を添加し、顔料溶液Aを調製した。一方、水(4000質量部)を顔料不溶性溶媒Bとして調製した。
<Example 1>
[Preparation of organic nano pigment particle aqueous dispersion]
C. I. Pigment Red 254 (45 parts by mass) and polyvinylpyrrolidone (K-25, Wako Pure Chemical Industries, 90 parts by mass) were added to dimethyl sulfoxide (DMSO) (953 parts by mass) and stirred. A 28% by mass sodium methoxide methanol solution (30 parts by volume) was added to this solution to prepare a pigment solution A. On the other hand, water (4000 parts by mass) was prepared as the pigment-insoluble solvent B.
前記顔料不溶性溶媒Bを30℃で藤沢製薬工業社製GK−0222−10型ラモンドスターラー(商品名)により500rpmで攪拌しながら、該顔料不溶性溶媒Bに前記顔料溶液Aを日本精密科学社製NP−KX−500型大容量無脈流ポンプ(商品名)で流速100mL/minで、4分4秒間注入して有機顔料ナノ粒子を晶析させ、水性有機ナノ水性分散液を得た。 While the pigment insoluble solvent B was stirred at 500 rpm with a GK-0222-10 type Lamond Stirrer (trade name) manufactured by Fujisawa Pharmaceutical Co., Ltd. at 30 ° C., the pigment solution A was added to the pigment insoluble solvent B by Nippon Seimitsu Kagaku The organic pigment nanoparticles were crystallized by injecting with an NP-KX-500 type large-capacity non-pulsating flow pump (trade name) at a flow rate of 100 mL / min for 4 minutes and 4 seconds to obtain an aqueous organic nanoaqueous dispersion.
堀場製作所社製LB−400(商品名)を用いて動的光散乱法により評価を行い、そのメジアン径を平均粒径とし、分散性の指標とした。また動的光散乱法では二次凝集している粒子も観測されてしまうので、一次粒子としての評価も透過型電子顕微鏡にて行った。 Evaluation was performed by a dynamic light scattering method using LB-400 (trade name) manufactured by HORIBA, Ltd., and the median diameter was defined as an average particle diameter as an index of dispersibility. In addition, since the secondary agglomerated particles are also observed in the dynamic light scattering method, evaluation as primary particles was also performed with a transmission electron microscope.
[凝集]
ノニオン性低分子化合物として酢酸(45質量部)、ノニオン性高分子化合物としてC−1(3質量部)をアセトン(200質量部)に溶解させ、上述の有機ナノ粒子水性分散液(300質量部)に添加し、0.5時間撹拌した。0.5時間静置し、生じた凝集体を光学顕微鏡で観察した後、凝集体を沈降させ、上澄み液をデカントにより除去した。
[Agglomeration]
Acetic acid (45 parts by mass) as a nonionic low molecular compound and C-1 (3 parts by mass) as a nonionic polymer compound are dissolved in acetone (200 parts by mass), and the above organic nanoparticle aqueous dispersion (300 parts by mass) is dissolved. And stirred for 0.5 hour. After standing for 0.5 hour and observing the resulting aggregate with an optical microscope, the aggregate was settled, and the supernatant was removed by decantation.
[単離・洗浄・乾燥]
ろ紙(ADVANTEC社製、No.2)により上述の凝集体をろ取し、この時のろ過に要する時間を測定した。ろ取した固体については、水(300質量部)、メタノール(200体積部)で洗浄した。得られた固体をアセトニトリル(100体積部)中で、0.5時間リスラリーさせ、0.5時間静置させ、上澄みをデカントにより除去した。得られた固体を室温下、一晩真空乾燥させた。
[Isolation / Washing / Drying]
The above-mentioned aggregate was filtered off with a filter paper (manufactured by ADVANTEC, No. 2), and the time required for filtration at this time was measured. The solid collected by filtration was washed with water (300 parts by mass) and methanol (200 parts by volume). The obtained solid was reslurried in acetonitrile (100 parts by volume) for 0.5 hour, allowed to stand for 0.5 hour, and the supernatant was removed by decantation. The obtained solid was vacuum-dried overnight at room temperature.
[再分散]
この有機顔料固体(1質量部)に下記非水性溶媒1−メトキシ−2−プロピルアセテート(4質量部)を添加し、日本精密製作所社製超音波ホモジナイザーUSシリーズ(商品名)を用いて超音波照射を3時間行うことにより、下記非水性溶媒を分散剤とする有機ナノ粒子非水性分散液(以下、顔料分散組成物Aとも言う。)を得た。
[Redistribution]
The following non-aqueous solvent 1-methoxy-2-propylacetate (4 parts by mass) is added to this organic pigment solid (1 part by mass), and ultrasonic is applied using an ultrasonic homogenizer US series (trade name) manufactured by Nippon Seimitsu Seisakusho. By performing irradiation for 3 hours, an organic nanoparticle non-aqueous dispersion (hereinafter, also referred to as “pigment dispersion composition A”) using the following non-aqueous solvent as a dispersant was obtained.
(評価試験)
得られた分散組成物について下記の評価を行なった。結果を表1に示す。
(1)有機ナノ粒子水性分散液の平均粒径
堀場製作所社製LB−500(商品名)を用いて動的光散乱法により評価を行い、そのメヂアン径を平均粒径とすることにより有機ナノ粒子水性分散液の平均粒径を測定した。
(2)凝集体の直径
凝集体を光学顕微鏡で観察し、別途観察したモノサシを参考に凝集体の直径を測定した。ここでいう凝集体の直径については、凝集体の端から端の長さを測定し、その長さが最も長いところを直径と定義した。ここでいう凝集体とは、本来肉眼では見ることができない一次粒子であるナノ粒子が、より集まって大きく成長して二次粒子になったものである。
(3)ろ過時間
直径9cmのヌッチェとろ紙(アドバンテック社製フィルターペーパーNo.2(商品名))を用いて、アスピレーターで減圧ろ過することにより顔料1g当たりのろ過時間を測定した。
(4)粘度の測定
得られた分散組成物について、E型粘度計を用いて、分散直後の顔料分散組成物の粘度η1および分散後(室温にて)1週間経過した後の顔料分散組成物の粘度η2を測定し、増粘の程度を評価した。ここで、粘度が低いことは、分散性、分散安定性が良好であることを示す。
(5)コントラスト評価
得られた顔料分散組成物Aを、それぞれガラス基板上に厚みが2μmになるように塗布し、サンプルを作製した。バックライトユニットとして3波長冷陰極管光源(東芝ライテック(株)社製FWL18EX−N)に拡散板を設置したものを用い、2枚の偏光板((株)サンリツ社製の偏光板HLC2−2518)の間にこのサンプルを置き、偏光軸が平行のときと、垂直のときとの透過光量を測定し、その比をコントラストとした(「1990年第7回色彩光学コンファレンス、512色表示10.4”サイズTFT−LCD用カラーフィルタ、植木、小関、福永、山中」等参照。)。色度の測定には色彩輝度計((株)トプコン社製BM−5)を用いた。2枚の偏光板、サンプル、色彩輝度計の設置位置は、バックライトから13mmの位置に偏光板を、40mm〜60mmの位置に直径11mm長さ20mmの円筒を設置し、この中を透過した光を、65mmの位置に設置した測定サンプルに照射し、透過した光を、100mmの位置に設置した偏光板を通して、400mmの位置に設置した色彩輝度計で測定した。色彩輝度計の測定角は2°に設定した。バックライトの光量は、サンプルを設置しない状態で、2枚の偏光板をパラレルニコルに設置したときの輝度が1280cd/m2になるように設定した。
(Evaluation test)
The following evaluation was performed about the obtained dispersion composition. The results are shown in Table 1.
(1) Average particle size of organic nanoparticle aqueous dispersion The organic nanoparticle is evaluated by the dynamic light scattering method using LB-500 (trade name) manufactured by HORIBA, Ltd., and the median diameter is set to the average particle size. The average particle size of the aqueous particle dispersion was measured.
(2) Diameter of aggregates The aggregates were observed with an optical microscope, and the diameters of the aggregates were measured with reference to a separately observed monosashi. As for the diameter of the aggregate here, the length from end to end of the aggregate was measured, and the longest length was defined as the diameter. The aggregates referred to here are those in which nanoparticles, which are primary particles that cannot be seen with the naked eye, are gathered and grown to become secondary particles.
(3) Filtration time Filtration time per 1 g of pigment was measured by filtering under reduced pressure with an aspirator using Nutsche and filter paper (Advantech filter paper No. 2 (trade name)) having a diameter of 9 cm.
(4) Viscosity measurement About the obtained dispersion composition, using an E-type viscometer, the viscosity η 1 of the pigment dispersion composition immediately after dispersion and the pigment dispersion composition after 1 week after dispersion (at room temperature) The viscosity η 2 of the product was measured to evaluate the degree of thickening. Here, a low viscosity indicates that the dispersibility and dispersion stability are good.
(5) Contrast evaluation The obtained pigment dispersion composition A was applied on a glass substrate so as to have a thickness of 2 μm, and a sample was prepared. As the backlight unit, a three-wavelength cold cathode tube light source (FWL18EX-N manufactured by Toshiba Lighting & Technology Co., Ltd.) with a diffusion plate installed was used, and two polarizing plates (polarizing plates HLC2-2518 manufactured by Sanritsu Co., Ltd.) were used. ), The amount of transmitted light when the polarization axis is parallel and vertical is measured, and the ratio is defined as the contrast (“1990 Seventh Color Optical Conference, 512-color display 10. 4 ”size TFT-LCD color filter, planting, Koseki, Fukunaga, Yamanaka etc.). A color luminance meter (BM-5 manufactured by Topcon Corporation) was used for the measurement of chromaticity. Two polarizing plates, a sample, and a color luminance meter are installed at a position where the polarizing plate is 13 mm from the backlight, and a cylinder having a diameter of 11 mm and a length of 20 mm is installed at a position of 40 mm to 60 mm. Was measured on a color luminance meter installed at a position of 400 mm through a polarizing plate installed at a position of 100 mm. The measurement angle of the color luminance meter was set to 2 °. The light amount of the backlight was set so that the luminance when the two polarizing plates were installed in parallel Nicol was 1280 cd / m 2 without the sample being installed.
<実施例2>
実施例1のノニオン性低分子化合物をノニオン性の2−プロピルペンタノイック酸に変更し、実施例1と同様の操作を行った。得られた有機ナノ粒子非水性分散液を顔料分散組成物Bとも言う。顔料分散組成物Bについて実施例1と同様の評価試験を行った結果を表1に示す。
<Example 2>
The same operation as in Example 1 was performed except that the nonionic low molecular weight compound of Example 1 was changed to nonionic 2-propylpentanoic acid. The obtained organic nanoparticle non-aqueous dispersion is also referred to as pigment dispersion composition B. Table 1 shows the results of the same evaluation test as in Example 1 for the pigment dispersion composition B.
<実施例3>
実施例1のノニオン性高分子化合物をノニオン性C−10に変更し、実施例1と同様の操作を行った。得られた有機ナノ粒子非水性分散液を顔料分散組成物Cとも言う。顔料分散組成物Cについて実施例1と同様の評価試験を行った結果を表1に示す。
<Example 3>
The same operation as in Example 1 was performed except that the nonionic polymer compound of Example 1 was changed to nonionic C-10. The obtained organic nanoparticle non-aqueous dispersion is also referred to as pigment dispersion composition C. Table 1 shows the results of the same evaluation test as in Example 1 for the pigment dispersion composition C.
<実施例4>
実施例1のポリビニルピロリドンをカチオン性高分子分散剤C−5に、ノニオン性低分子化合物をアニオン性低分子化合物E−3に、アニオン性高分子化合物をアニオン性高分子化合物F−2に変更し、実施例1と同様の操作を行った。得られた有機ナノ粒子非水性分散液を顔料分散組成物Dとも言う。顔料分散組成物Dについて実施例1と同様の評価試験を行った結果を表1に示す。
<Example 4>
The polyvinyl pyrrolidone of Example 1 is changed to the cationic polymer dispersant C-5, the nonionic low molecular compound is changed to the anionic low molecular compound E-3, and the anionic high molecular compound is changed to the anionic high molecular compound F-2. Then, the same operation as in Example 1 was performed. The obtained organic nanoparticle non-aqueous dispersion is also referred to as pigment dispersion composition D. Table 1 shows the results of the same evaluation test as in Example 1 for the pigment dispersion composition D.
<実施例5>
実施例1において、有機ナノ粒子水性分散液に対して、ノニオン性高分子化合物をノニオン性のメタクリル酸/メタクリル酸ベンジル共重合体に変更したこと以外は、実施例1と同様の操作を行った。得られた有機ナノ粒子非水性分散液を顔料分散組成物Eとも言う。顔料分散組成物Eについて実施例1と同様の評価試験を行った結果を表1に示す。
<Example 5>
In Example 1, the same operation as in Example 1 was performed on the organic nanoparticle aqueous dispersion, except that the nonionic polymer compound was changed to a nonionic methacrylic acid / benzyl methacrylate copolymer. . The obtained organic nanoparticle non-aqueous dispersion is also referred to as pigment dispersion composition E. Table 1 shows the results of the same evaluation test as in Example 1 for the pigment dispersion composition E.
<実施例6>
実施例1において、有機ナノ粒子水性分散液に対して、ノニオン性低分子化合物として酢酸を添加した後に、ノニオン性高分子化合物としてC−1をアセトンに溶解させ、有機ナノ粒子水性分散液に添加したこと以外は、実施例1と同様な操作を行った。得られた有機ナノ粒子非水性分散液を顔料分散組成物Fとも言う。顔料分散組成物Fについて実施例1と同様の評価試験を行った結果を表1に示す。
<Example 6>
In Example 1, after adding acetic acid as a nonionic low molecular weight compound to an organic nanoparticle aqueous dispersion, C-1 is dissolved in acetone as a nonionic high molecular compound and added to the organic nanoparticle aqueous dispersion. Except that, the same operation as in Example 1 was performed. The obtained organic nanoparticle non-aqueous dispersion is also referred to as pigment dispersion composition F. Table 1 shows the results of the same evaluation test as in Example 1 for the pigment dispersion composition F.
<実施例7>
実施例1において、有機ナノ粒子水性分散液に対して、ノニオン性高分子化合物としてC−1をアセトンに溶解させ、有機ナノ粒子水性分散液に添加した後に、ノニオン性低分子化合物として酢酸を添加したこと以外は、実施例1と同様な操作を行った。得られた有機ナノ粒子非水性分散液を顔料分散組成物Gとも言う。顔料分散組成物Gについて実施例1と同様の評価試験を行った結果を表1に示す。
<実施例8>
実施例1において得られた凝集体を沈降させ、上澄み液をデカントにより除去した後、水(200質量部)を添加し、0.5時間リスラリーした。0.5時間静置し、分散物を沈降させ、上澄み液をデカントにより除去した。また、これにメタノール(100質量部)を添加し、0.5時間リスラリーした。0.5時間静置し、分散物を沈降させ、上澄み液をデカントにより除去した。さらにアセトニトリル100質量部)を添加し、0.5時間リスラリーした。0.5時間静置し、分散物を沈降させ、上澄み液をデカントにより除去した。その後は、実施例1と同様な操作を行った。得られた有機ナノ顔料粒子非水性分散液を顔料分散組成物Hとも言う。顔料分散組成物Hについて実施例1と同様の評価試験を行った結果を表1に示す。
<Example 7>
In Example 1, C-1 was dissolved in acetone as the nonionic polymer compound in the organic nanoparticle aqueous dispersion and added to the organic nanoparticle aqueous dispersion, and then acetic acid was added as the nonionic low molecular compound. Except that, the same operation as in Example 1 was performed. The obtained organic nanoparticle non-aqueous dispersion is also referred to as pigment dispersion composition G. Table 1 shows the results of the same evaluation test as in Example 1 for the pigment dispersion composition G.
<Example 8>
The aggregate obtained in Example 1 was allowed to settle, and the supernatant was removed by decantation. Then, water (200 parts by mass) was added and reslurried for 0.5 hours. The mixture was allowed to stand for 0.5 hour, the dispersion was allowed to settle, and the supernatant was removed by decantation. Moreover, methanol (100 mass parts) was added to this, and it reslurried for 0.5 hour. The mixture was allowed to stand for 0.5 hour, the dispersion was allowed to settle, and the supernatant was removed by decantation. Further, 100 parts by mass of acetonitrile) was added and reslurried for 0.5 hours. The mixture was allowed to stand for 0.5 hour, the dispersion was allowed to settle, and the supernatant was removed by decantation. Thereafter, the same operation as in Example 1 was performed. The obtained organic nano pigment particle non-aqueous dispersion is also referred to as a pigment dispersion composition H. Table 1 shows the results of the same evaluation test as in Example 1 for the pigment dispersion composition H.
<比較例1>
実施例1と同様な操作で調製した有機ナノ粒子水性分散液に塩酸(64質量部)添加し、ナノ粒子を凝集させ、フィルタ(アドバンテック社製H010A047A、商品名)を用いてフィルタろ過し、要する時間を測定した。ろ取した固体を、に対して実施例1と同様な洗浄、乾燥した固体(1質量部)に対して、メタクリル酸/メタクリル酸ベンジル共重合体(1質量部)、1−メトキシ−2−プロピルアセテート(8質量部)添加し、日本精密製作所社製超音波ホモジナイザーUSシリーズ(商品名)を用いて超音波照射を3時間行うことにより、下記非水性溶媒を分散剤とする有機ナノ粒子非水性分散液を得た。得られた有機ナノ粒子非水性分散液を顔料分散組成物Iとも言う。評価は実施例1と同様な評価を行った。顔料分散組成物Iについて実施例1と同様の評価試験を行った結果を表1に示す。
<Comparative Example 1>
Hydrochloric acid (64 parts by mass) is added to the organic nanoparticle aqueous dispersion prepared in the same manner as in Example 1, the nanoparticles are aggregated, filtered using a filter (H010A047A, trade name, manufactured by Advantech), and required. Time was measured. The solid collected by filtration was washed and dried in the same manner as in Example 1 (1 part by mass), the methacrylic acid / benzyl methacrylate copolymer (1 part by mass), 1-methoxy-2- Propyl acetate (8 parts by mass) was added, and ultrasonic irradiation was performed for 3 hours using an ultrasonic homogenizer US series (trade name) manufactured by Nippon Seimitsu Seisakusho. An aqueous dispersion was obtained. The obtained organic nanoparticle non-aqueous dispersion is also referred to as pigment dispersion composition I. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results of the same evaluation test as in Example 1 for the pigment dispersion composition I.
<試験例1>
実施例1〜8、比較例1と同様な操作で調製した有機ナノ粒子水性分散液(300質量部)に、酢酸(45質量部)を溶解させたアセトン(200質量部)を添加し、その凝集体を光学顕微鏡で観察した後、フィルタ(アドバンテック社製H010A047A、商品名)を用いてフィルタろ過し、要する時間を測定した。
評価結果を以下に示す。
<Test Example 1>
Acetone (200 parts by mass) in which acetic acid (45 parts by mass) was dissolved was added to the organic nanoparticle aqueous dispersion (300 parts by mass) prepared in the same manner as in Examples 1 to 8 and Comparative Example 1. After observing the aggregate with an optical microscope, the aggregate was filtered using a filter (H010A047A, trade name, manufactured by Advantech), and the time required was measured.
The evaluation results are shown below.
<参考例1>
実施例1と同様な操作で調製した有機ナノ粒子水性分散液(300質量部)に、酢酸(45質量部)を溶解させたアセトン(200質量部)を添加し、その凝集体を光学顕微鏡で観察した後、フィルタ(アドバンテック社製H010A047A、商品名)を用いてフィルタろ過し、要する時間を測定した。
評価結果を以下に示す。
<Reference Example 1>
Acetone (200 parts by mass) in which acetic acid (45 parts by mass) is dissolved is added to the organic nanoparticle aqueous dispersion (300 parts by mass) prepared in the same manner as in Example 1, and the aggregates are observed with an optical microscope. After observation, the filter was filtered using a filter (H010A047A, trade name, manufactured by Advantech), and the time required was measured.
The evaluation results are shown below.
以上、本発明により、有機ナノ粒子水性分散物を有機ナノ粒子非水性分散物に相転換させる際の、フラッシングに代表されるような一旦水性ペーストを作成する工程、すなわちフィルタろ過などのような莫大な時間を要する煩雑な工程に対して、有機ナノ粒子水性分散物中のナノ粒子を、容易にろ過可能な凝集体とし、これを単離し、非水性溶媒中で再分散させて、効率良く得られる有機ナノ粒子非水性分散物、およびその製造方法を提供することができる。さらに分散性に優れ、高いコントラストを有する有機ナノ粒子非水性分散物、およびその製造方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, when the aqueous organic nanoparticle dispersion is phase-converted into the non-aqueous organic nanoparticle dispersion, a process of once creating an aqueous paste as represented by flushing, that is, enormous such as filter filtration For complex processes that require a long time, the nanoparticles in the aqueous dispersion of organic nanoparticles can be easily filtered to form aggregates that are isolated and redispersed in a non-aqueous solvent for efficient production. The organic nanoparticle non-aqueous dispersion obtained, and the manufacturing method thereof can be provided. Furthermore, it is possible to provide an organic nanoparticle non-aqueous dispersion having excellent dispersibility and high contrast, and a method for producing the same.
[着色観光性樹脂組成物の調製]
実施例1〜8、比較例1で得られた顔料分散組成物A〜Iにさらに下記組成の成分を添加し、撹拌混合して、本発明の着色感光性樹脂組成物(カラーレジスト液)を調製した。
[Preparation of colored tourism resin composition]
The components of the following composition were further added to the pigment dispersion compositions A to I obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Example 1, and the mixture was stirred and mixed to obtain the colored photosensitive resin composition (color resist solution) of the present invention. Prepared.
〔組成〕
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ・・・80質量部
・4−[o−ブロモ−p−N,N−ジ(エトキシカルボニル)アミノフェニル]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−S−トリアジン (光重合開始剤) ・・・30質量部
・メタクリル酸ベンジル/メタクリル酸(=70/30[モル比])共重合体(重量平均分子量:10,000)のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液(固形分40%) ・・・200質量部
・1−メトキシ−2−プロピルアセテート ・・・490質量部
〔composition〕
-Dipentaerythritol hexaacrylate-80 parts by mass-4- [o-bromo-pN, N-di (ethoxycarbonyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -S-triazine (light (Polymerization initiator) 30 parts by mass-Benzyl methacrylate / methacrylic acid (= 70/30 [molar ratio]) copolymer (weight average molecular weight: 10,000) propylene glycol monomethyl ether acetate solution (solid content 40) %) ... 200 parts by mass, 1-methoxy-2-propyl acetate ... 490 parts by mass
得られた光硬化性組成物(カラーレジスト液)を、100mm×100mmのガラス基板(1737、コーニング社製)上に、色濃度の指標となるx値が0.650となるように塗布し、90℃のオーブンで60秒間乾燥させた(プリベーク)。その後、塗膜の全面に200mJ/cm2にて(照度20mW/cm2)露光し、露光後の塗膜をアルカリ現像液CDK−1(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)の1%水溶液にて覆い、60秒間静止した。静止後、純水をシャワー状に散布して現像液を洗い流した。そして、上記のように露光および現像が施された塗膜を220℃のオーブンで1時間加熱処理し(ポストベーク)、ガラス基板上にカラーフィルタ用の着色樹脂被膜を形成し、着色フィルタ基板(カラーフィルタ)を作製した。
得られた各膜のR成分のコントラストを実施例1と同様に測定した結果を、下記表に示した。
The obtained photocurable composition (color resist solution) was applied on a 100 mm × 100 mm glass substrate (1737, manufactured by Corning) so that the x value serving as an index of color density was 0.650. It was dried in an oven at 90 ° C. for 60 seconds (pre-baking). Thereafter, the entire surface of the coating film was exposed at 200 mJ / cm 2 (illuminance 20 mW / cm 2 ), and the exposed coating film was 1% aqueous solution of alkali developer CDK-1 (manufactured by Fuji Film Electronics Materials Co., Ltd.). And rested for 60 seconds. After standing still, pure water was sprayed in a shower to wash away the developer. Then, the coating film subjected to exposure and development as described above is heat-treated in an oven at 220 ° C. for 1 hour (post-baking) to form a colored resin film for a color filter on a glass substrate. Color filter) was produced.
The results of measuring the contrast of the R component of each film obtained in the same manner as in Example 1 are shown in the following table.
以上、本発明により得られた有機ナノ粒子非水性分散液有機粒子を用いた着色感光性樹脂組成物から作成したカラーフィルタは、比較例のものに比べ、極めて優れたコントラストを示した。 As described above, the color filter prepared from the colored photosensitive resin composition using the organic nanoparticles non-aqueous dispersion organic particles obtained by the present invention showed extremely excellent contrast as compared with the comparative example.
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