(57)【要約】【課題】分散体中の顔料粒子が微細で、粗粒子量が極めて少なく、かつ低粘度で保存安定性に優れる非水系顔料分散体の製造方法を提供する。【解決手段】（１）少なくとも顔料、高分子分散剤、及び有機溶媒を含有する顔料組成物を混合し、予備分散する第１工程、得られた予備分散体を、粒径が０．１ｍｍ以下のメディア粒子を用いるメディア式分散機により分散処理する第２工程、及びホモジナイザーを用いて、更に分散処理する第３工程、を有する非水系顔料分散体の製造方法、及び（２）得られた非水系顔料分散体を含有するカラーフィルター用着色組成物である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の第１工程、第２工程、及び第３工程を有する非水系顔料分散体の製造方法。
第１工程：少なくとも顔料、高分子分散剤、及び有機溶媒を含有する顔料組成物を混合し、予備分散する工程
第２工程：得られた予備分散体を、粒径が０．１ｍｍ以下のメディア粒子を用いるメディア式分散機により分散処理する工程
第３工程：ホモジナイザーを用いて、更に分散処理する工程
【請求項２】
第３工程において用いるホモジナイザーが高圧ホモジナイザーである、請求項１に記載の非水系顔料分散体の製造方法。
【請求項３】
第２工程において、第１工程で得られた予備分散体を、連続的に分散し、かつ得られた分散処理物とメディア粒子とを連続的に分離する、請求項１又は２に記載の非水系顔料分散体の製造方法。
【請求項４】
第２工程において用いるメディア粒子の粒径が０．００３〜０．０７ｍｍである、請求項１〜３のいずれかに記載の非水系顔料分散体の製造方法。
【請求項５】
高分子分散剤が、主鎖にアミド基を有するモノマー由来の構成単位を有し、側鎖にメタクリル酸エステルマクロマー由来の構成単位を有するグラフトポリマーである、請求項１〜４のいずれかに記載の非水系顔料分散体の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の方法によって得られた非水系顔料分散体を含有するカラーフィルター用着色組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水系顔料分散体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、顔料を微細で安定な粒子として分散させることができれば、可視光に対する散乱が少なくなるため、塗料、インキ、化粧料、カラーフィルター等の情報材料等の幅広い分野で更に活用を図ることができる。
顔料の分散方法としては、微小なガラスビーズやジルコニアビーズ等のメディアを充填したメディアミル分散機を用いて、撹拌・混合によるせん断力・摩擦力、メディア同士の衝撃力等により、粒子を解砕・粉砕する方法が知られている。
しかし、顔料を微細化すればするほど、分散した粒子が再凝集し易く、それに起因する粒子径の増大や粘度の増大が起こり、分散状態を安定化させることが困難となる。
【０００３】
特許文献１には、顔料、分散剤、樹脂ワニス、溶剤からなる混合物を、直径０．２ｍｍ未満のマイクロビーズを使用して分散処理するカラーフィルター用着色組成物の製造方法が開示されている。しかしながら、微小メディアを用いて顔料を分散処理すると、顔料の微細化は進んでも、メディアミルの課題である分散進行に伴う再凝集の抑制や、増粘の課題を解消することはできない。
また、分散体中に存在する粗粒子、例えば、体積平均粒度分布における９０％通過粒子（Ｄ９０）の低減は難しく、大粒径側にテーリングした粒子径分布となる。これらの粗粒子の存在は、微細化効果を低減させる因子となるため、粗粒子をできるだけ低減することが望ましい。粗粒子を低減するために更に微細化、分散化することが考えられるが、その操作により分散体の増粘、安定性の低下、ハンドリング性の悪化が更に問題点となる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２４２３３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、分散体中の顔料粒子が微細で、粗粒子量が極めて少なく、かつ低粘度で保存安定性に優れる非水系顔料分散体の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明は、次の（１）及び（２）を提供する。
（１）下記の第１工程、第２工程、及び第３工程を有する非水系顔料分散体の製造方法。
第１工程：少なくとも顔料、高分子分散剤、及び有機溶媒を含有する顔料組成物を混合し、予備分散する工程
第２工程：得られた予備分散体を、粒径が０．１ｍｍ以下のメディア粒子を用いるメディア式分散機により分散処理する工程
第３工程：ホモジナイザーを用いて、更に分散処理する工程
（２）前記（１）の方法によって得られた非水系顔料分散体を含有するカラーフィルター用着色組成物。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、分散体中の顔料粒子が微細で、粗粒子量が極めて少なく、かつ低粘度で保存安定性に優れる非水系顔料分散体を効率的に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の非水系顔料分散体の製造方法においては、顔料、高分子分散剤、及び有機溶媒を混合して、順次処理する。以下、本発明で用いる各成分について説明する。
〔顔料〕
顔料としては、無機顔料及び有機顔料のいずれも使用できる。また、必要に応じて、それらと体質顔料を併用することもできる。
色相は特に限定されるものではなく、赤色、黄色、青色、オレンジ、緑色、バイオレット等の有彩色顔料や白色顔料を用いることができる。
無機顔料としては、カーボンブラック、金属酸化物、金属硫化物、金属塩化物等が挙げられる。無機黒色顔料としてはカーボンブラックが好ましく、ファーネスブラック、サーマルランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等が挙げられる。
体質顔料としては、シリカ、炭酸カルシウム、タルク等が挙げられる。
【０００９】
有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、ジアゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、ジオキサジン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、チオインジゴ顔料、アントラキノン顔料、キノフタロン顔料等が挙げられる。
赤系有機顔料としては、例えば、アゾ系顔料、ジアゾ系顔料、縮合アゾ系顔料、アゾレーキ顔料、キナクリドン顔料、ペリレン系顔料、アンスラキノン系顔料、ジケトピロロロピロール系顔料等が挙げられる。
より具体的には、Colour Index（The Society of Dyersand Colourists 出版、１９９７年版）でピグメント（Pigment）に分類されている化合物等が挙げられる。例えば、Ｃ.Ｉ.ピグメント イエロー１２、同１３、同１４、同１７、同２０、同２４、同３１、同５５、同７４、同８３、同９３、同９７、同１０９、同１１０、同１２０、同１２８、同１３７、同１３９、同１５１、同１５３、同１５４、同１５５、同１６６、同１６８、同１７３、同１７４、同１８０、Ｃ.Ｉ.ピグメント オレンジ３６、同４３、同５１、同７１、同７３； Ｃ.Ｉ.ピグメント レッド９、同４８、同５７：１、同９７、同１２２、同１２３、同１４６、同１４９、同１７６、同１７７、同１８０、同１８４、同１８５、同１８８、同２０２、同２１５、同２５４、同２５５、同２６４、同２７０、同２７２； Ｃ.Ｉ.ピグメント バイオレット１９、同２３、同２９； Ｃ.Ｉ.ピグメント ブルー１５、同１５：１、同１５：２、同１５：３、同１５：４、同１６、同６０； Ｃ.Ｉ.ピグメント グリーン７、同３６； Ｃ.Ｉ.ピグメント ブラウン２３、同２５； Ｃ.Ｉ.ピグメント ブラック１、同７等が挙げられる。
これらの中では、本発明の効果をより有効に発現させる観点から、下記一般式（１）で表される、Ｃ.Ｉ.ピグメント レッド２５４、同２５５等のジケトピロロピロール系顔料が特に好ましい。
【００１０】
【化１】
2008156466.tif 000002
【００１１】
（式中、Ｘ1及びＸ2は、それぞれ独立して、水素原子又はハロゲン原子を示し、Ｙ1及びＹ2は、それぞれ独立して、水素原子又は−ＳＯ3Ｈ基を示す。）
一般式（１）におけるＸ1及びＸ2のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子等が挙げられる。
【００１２】
一般式（１）で表されるジケトピロロピロール系顔料の製造方法に特に制限はない。例えば、ベンゾニトリル又はハロゲン化ベンゾニトリルとブロモ酢酸エステル等のハロゲン化酢酸エステルを、亜鉛粉末等の還元剤の存在下で反応させることにより、又は得られた化合物を更にスルホン化することにより製造することができる。
ジケトピロロピロール系顔料の市販品としては、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ株式会社製、ＰＲ−２５４、商品名「Ｉｒｇａｐｈｏｒ  Ｒｅｄ  Ｂ−ＣＦ」、「Ｉｒｇａｐｈｏｒ  Ｒｅｄ  ＢＴ−ＣＦ」、「Ｉｒｇａｚｉｎ  ＤＰＰ  Ｒｅｄ  ＢＯ」、「Ｉｒｇａｚｉｎ  ＤＰＰ  Ｒｅｄ  ＢＬ」、「Ｃｒｏｍｏｐｈｔａｌ  ＤＰＰ  Ｒｅｄ  ＢＰ」、「Ｃｒｏｍｏｐｈｔａｌ  ＤＰＰ  Ｒｅｄ  ＢＯＣ」等が挙げられる。
上記の顔料は、単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、顔料表面に対して有機溶媒との親和性を高め、分散安定性を高めるという観点から、樹脂や高分子、顔料誘導体等により予め表面処理を施した顔料を用いてもよく、顔料組成物中に含有させて分散処理を行ってもよい。
【００１３】
〔高分子分散剤〕
本発明で用いられる高分子分散剤は、顔料を有機溶媒中で安定に微細化した状態で分散させうる分散剤であればよく、公知の分散剤を使用することができる。高分子分散剤は、カラーフィルター等を形成する場合はバインダーとしての働きも有すると考えられる。
高分子分散剤としては、例えば、特開平３−２７７６７３号公報、特開平１０−３３９９４９号公報、特表２００３−５１７０６３号公報等に記載の主鎖にアミド系骨格を有し、側鎖がメタクリル酸エステルによるマクロモノマーからなるグラフトポリマー；特公平７−９６６５４号公報、特開平７−２０７１７８号公報等に記載の脂肪族ヒドロキシカルボン酸残基を有するポリエステル系オリゴマー；オルガノシロキサンポリマー（信越化学工業株式会社製、ＫＰ３４１、ＫＰ５７５等）；（メタ）アクリル酸系（共）重合体（共栄油脂化学工業株式会社製、ポリフローＮｏ．７５、９０、９５等）；その他市販品として、ゼネカ社製のソルスパース３０００、５０００、９０００、１２０００、１３２４０、１３９４０、１７０００、２００００、２４０００、２６０００、２８０００等の各種ソルスパース分散剤、味の素ファインテクノ株式会社製のアジスパーＰＢ−８２１、ＰＢ−８２２〔組成（重量比）：ポリアリルアミン／ポリカプロラクトン＝５／９５、Ｍｗ：８，０００〕、三洋化成株式会社製のイソーネットＳ−２０等が挙げられる。
【００１４】
特に、少なくとも顔料に吸着性を有するモノマーを含む構成単位と、有機溶媒に親和性を有するモノマーを含む構成単位からなるグラフトポリマーが、分散安定性を向上する観点から好ましい。これらは顔料や有機溶媒種により適宜選択して用いることができる。
例えば、顔料としてジケトピロロピロール系顔料、有機溶媒をＰＧＭＥＡとした場合、主鎖にアミド基を有し、側鎖がマクロモノマーからなるグラフトポリマーが好ましく、より具体的には、主鎖にアミド基を有するモノマー由来の構成単位を有し、側鎖にメタクリル酸エステルのマクロマー由来の構成単位を有するグラフトポリマー（ｘ）や、主鎖にメタクリル酸エステルマクロマー由来の構成単位を有し、側鎖にポリオキサゾリン由来の構成単位を有するグラフトポリマー（ｙ）等が好ましい。
これらの中では、前記のグラフトポリマー（ｘ）がより好ましい。
【００１５】
〔グラフトポリマー（ｘ）〕
グラフトポリマー（ｘ）は、下記の主鎖と側鎖とを有するものが特に好ましい。
主鎖：Ｎ−ビニル−２−ピロリドン由来の構成単位（ａ）と、水酸基含有モノマー由来の構成単位（ｂ）とを含有し、グラフトポリマー（ｘ）中の該構成単位（ａ）の含有量が２〜３０重量％、該構成単位（ｂ）の含有量が５〜３０重量％である。
側鎖：数平均分子量が８００〜４，０００であるアルキル（メタ）アクリレート系マクロマー由来の構成単位（ｃ）を含有し、グラフトポリマー（ｘ）中の該構成単位（ｃ）の含有量が６５〜９２重量％である。
グラフトポリマー（ｘ）中の構成単位（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の含有量は、グラフトポリマー（ｘ）を製造する際の構成単位（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）それぞれに相当するモノマーの仕込み量に相当する。
【００１６】
グラフトポリマー（ｘ）の主鎖が、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン由来の構成単位（ａ）を含有することにより、顔料の分散性に優れたものになると考えられる。その観点から、グラフトポリマー（ｘ）中の該構成単位（ａ）の含有量は２〜３０重量％であり、好ましくは５〜２５重量％であり、より好ましくは１０〜２０重量％である。該構成単位（ａ）の含有量が２重量％以上であれば、顔料に十分に吸着することができ、顔料の分散性の向上に寄与することができ、構成単位（ｂ）と（ｃ）とのバランスの観点から、その上限が３０重量％以下であれば本発明の効果を有効に発現できる。
【００１７】
グラフトポリマー（ｘ）の主鎖に含有される構成単位（ｂ）を形成する水酸基含有モノマーとしては、下記式（３）で表される化合物が挙げられる。
ＣＨ2＝Ｃ（Ｒ4）ＣＯＯ（Ｒ5Ｏ）nＨ      （３）
（式中、Ｒ4は水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基、Ｒ5はヘテロ原子を有していてもよい炭素数１〜３０の２価の炭化水素基、ｎは平均付加モル数を示し、１〜６０の数である。）
式（３）において、Ｒ4の好適例としては、メチル基、エチル基、（イソ）プロピル基等が挙げられ、Ｒ5のヘテロ原子としては、例えば、窒素原子、酸素原子、ハロゲン原子及び硫黄原子が挙げられる。ｎは好ましくは１〜３０の数である。
Ｒ5Ｏ基の好適例としては、オキシエチレン基、オキシトリメチレン墓、オキシプロパン−１，２−ジイル基、オキシテトラメチレン基、オキシヘプタメチレン基、オキシヘキサメチレン基及びこれらの２種以上の組合せからなる炭素数２〜７のオキシアルカンジイル基（オキシアルキレン基）が挙げられる。
【００１８】
水酸基含有モノマーの具体例としては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（ｎ＝２〜３０、ｎはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す。以下同じ。）（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（ｎ＝２〜３０）（メタ）アクリレート、ポリ（エチレングリコール（ｎ＝１〜１５）・プロピレングリコール（ｎ＝１〜１５））（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらの中では、顔料分散体の粘度安定性に優れる観点から、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールメタクリレートが好ましく、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートが特に好ましい。
【００１９】
グラフトポリマー（ｘ）の主鎖が、水酸基含有モノマー由来の構成単位（ｂ）を含有することにより、顔料分散体の粘度安定性が向上するものと考えられる。その観点から、グラフトポリマー（ｘ）中の該構成単位（ｂ）の含有量は５〜３０重量％であり、好ましくは５〜２５重量％であり、より好ましくは１０〜２０重量％である。該構成単位（ｂ）の含有量が５重量％以上であれば、十分な粘度安定性に寄与することができ、構成単位（ｂ）と（ｃ）とのバランスの観点から、その上限が３０重量％以下であれば本発明の効果を有効に発現できる。
【００２０】
また、グラフトポリマー（ｘ）の側鎖が、数平均分子量が８００〜４０００であるアルキル（メタ）アクリレート系マクロマー由来の構成単位（ｃ）を含有することにより、（Ａ）有機顔料の分散性を向上し、顔料分散体の低粘度化に寄与しうると考えられる。その観点から、グラフトポリマー（ｘ）中の該構成単位（ｃ）の含有量は６５〜９２重量％であり、好ましくは６５〜８５重量％であり、より好ましくは６５〜８０重量％である。該構成単位（ｃ）の含有量が６５重量％以上であれば、（Ａ）有機顔料を十分に分散させることができ、構成単位（ｂ）と（ｃ）とのバランスの観点から、その上限が９２重量％以下であれば本発明の効果を有効に発現できる。
【００２１】
本発明のグラフトポリマーの側鎖に含有される構成単位（ｃ）を形成するアルキル（メタ）アクリレート系マクロマーは、アルキル（メタ）アクリレート由来の構成単位を有し、その片末端に重合性官能基を有するものである。アルキル（メタ）アクリレート系マクロマー由来の構成単位（ｃ）を含有する側鎖は、この片末端に重合性官能基を有するアルキル（メタ）アクリレート系マクロマーを共重合することにより得ることができ、該構成単位（ｃ）は、側鎖に１種又は２種以上含まれていてもよい。
その具体例としては、片末端に重合性官能基を有する、アルキル（メタ）アクリレートの単独重合体、又は片末端に重合性官能基を有する、アルキル（メタ）アクリレートと他のモノマーとの共重合体が挙げられる。
【００２２】
アルキル（メタ）アクリレートとしては、顔料分散体の低粘度化を促進する観点から、好ましくは炭素数１〜８、更に好ましくは炭素数１〜６、特に好ましくは炭素数１〜３の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を有するものが好ましい。具体的には、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、（イソ）プロピル（メタ）アクリレート、（イソ又はターシャリー）ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、（イソ）オクチル（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらの中では、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、及び（イソ）プロピル（メタ）アクリレートが特に好ましい。これらのアルキル（メタ）アクリレートは、１種単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
なお、本明細書にいう「（イソ又はターシャリー）」及び「（イソ）」は、これらの基が存在している場合とそうでない場合の双方を意味し、これらの基が存在していない場合には、ノルマルであることを示す。また、「（メタ）アクリレート」は、アクリレートとメタクリレートの双方を意味する。
【００２３】
アルキル（メタ）アクリレート系マクロマーの重合性官能基としては、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基が好ましい。
アルキル（メタ）アクリレートと共重合する他のモノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン系モノマーや、ベンジル（メタ）アクリレート等が挙げられる。アルキル（メタ）アクリレート系マクロマー中、アルキル（メタ）アクリレート由来の構成単位の含有量は、８０重量％以上が好ましく、９０重量％以上が更に好ましく、実質的に１００重量％が特に好ましい。「実質的に」とは、不純物程度の量の他のモノマー由来の構成単位を含有してもよいことを意味する。
【００２４】
アルキル（メタ）アクリレート系マクロマーの数平均分子量は、顔料分散体の低粘度化を促進する観点から、８００〜４，０００であり、好ましくは１，０００〜３，５００であり、より好ましくは１，５００〜３，０００である。その数平均分子量が８００以上であれば、十分な立体反発を生じて分散性を向上させることができ、４，０００以下であることが顔料分散体の低粘度化に適している。
なお、アルキル（メタ）アクリレート系マクロマーの数平均分子量は、溶媒として1ｍｍｏｌ／Ｌのラウリルジメチルアミンを含有するクロロホルムを用いたゲルクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定することができる。
【００２５】
〔グラフトポリマー（ｘ）の製造〕
グラフトポリマー（ｘ）は、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、水酸基含有モノマー、及びアルキル（メタ）アクリレート系マクロマーを含有するモノマー混合物（以下、「モノマー混合物」という）を共重合して得ることが好ましい。モノマー混合物には、本発明を損なわない範囲内で、更にアルキル（メタ）アクリレート等を含有していてもよい。
モノマー混合物中におけるＮ−ビニル−２−ピロリドンの含有量は、顔料分散体中の（Ａ）有機顔料の分散安定性の観点から、２〜３０重量％であり、好ましくは５〜２５重量％であり、より好ましくは１０〜２０重量％である。
モノマー混合物中における水酸基含有モノマーの含有量は、顔料分散体中の（Ａ）有機顔料の分散安定性の観点から、５〜３０重量％であり、好ましくは５〜２５重量％であり、より好ましくは１０〜２０重量％である。
モノマー混合物中におけるアルキル（メタ）アクリレート系マクロマーの含有量は、顔料分散体中の（Ａ）有機顔料の分散安定性を向上させる観点から、６５〜９２重量％であり、好ましくは６５〜８５重量％であり、より好ましくは６５〜８０重量％である。
【００２６】
グラフトポリマー（ｘ）は、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の公知の重合法により、前記モノマー混合物を共重合させることによって製造することができる。これらの重合法の中では、顔料分散体に有機溶媒を用いる観点から、溶液重合法が好適である。
溶液重合法で用いる有機溶媒としては、グラフトポリマーと親和性の高い有機溶媒が好ましく、前記の有機溶媒を用いることができる。
重合の際には、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ化合物や、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシオクトエート、ジベンゾイルペルオキシド等の有機過酸化物等の公知のラジカル重合開始剤を用いることができる。
ラジカル重合開始剤の量は、モノマー混合物１モル当たり、好ましくは０．００１〜５モル、より好ましくは０．０１〜２モルである。
重合の際には、さらに、オクチルメルカプタン、２−メルカプトエタノール等のメルカプタン類、チウラムジスルフィド類等の公知の重合連鎖移動剤を添加することができる。
モノマー混合物の重合条件は、使用する重合開始剤、モノマー、有機溶媒の種類等によって異なるが、重合温度は、通常３０〜１００℃、好ましくは５０〜８０℃であり、重合時間は、重合温度等の条件により異なり一概に決めることはできないが、通常１〜２０時間程度である。また、重合雰囲気は、窒素ガスやアルゴン等の不活性ガス雰囲気であることが好ましい。
重合反応の終了後、反応溶液から再沈澱、溶媒留去等の公知の方法により、生成したポリマーを単離することができる。また、得られたポリマーは、再沈澱を繰り返したり、膜分離法、クロマトグラフ法、抽出法等により、未反応のモノマー等を除去して精製することができる。
【００２７】
得られるグラフトポリマー（ｘ）の重量平均分子量（Ｍｗ）は、顔料分散体中の（Ａ）有機顔料、特にジケトピロロピロール系顔料の分散安定性を向上させる観点から、５，０００〜２００,０００が好ましく、５，０００〜１００,０００が更に好ましく、６，０００〜７０,０００が特に好ましい。なお、ポリマーの重量平均分子量は、溶媒として1ｍｍｏｌ／Ｌのラウリルジメチルアミンを含有するクロロホルムを用いたゲルクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定される。
【００２８】
〔有機溶媒〕
有機溶媒は特に限定されず、分散処理を行う条件下で液状の有機溶媒であればよい。
有機溶媒の好適例としては、顔料と高分子分散剤との分散性の観点から、例えば、エタノール、イソプロピルアルコール等の炭素数１〜４の低級アルコール；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素；シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素；プロピレングリコール等の多価アルコール；エチレングリコールジエチルエーテル等のエーテル等の他、酢酸エチル、シリコーンオイル、高級アルコール、油脂等及び下記一般式（２）で表される化合物等が挙げられる。
【００２９】
【化２】
2008156466.tif 000003
【００３０】
（式中、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立して、炭素数１〜４の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、Ｒ3は水素原子又はメチル基を示す。）
一般式（２）において、Ｒ1及びＲ2の炭素数１〜４の直鎖又は分岐鎖のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、及びｔｅｒｔ−ブチル基が挙げられる。これらの中では、メチル基及びエチル基が好ましい。
【００３１】
一般式（２）で表される化合物としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールモノエチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノエチルエーテルプロピオネート等のグリコールエーテルエステルが挙げられる。
カラーフィルター用途等においては、ジケトピロロピロール系顔料等の顔料の分散性と、高分子分散剤の溶解性又は分散性の観点から、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、及びプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートからなる群から選ばれる１種以上が特に好ましい。
上記の有機溶媒は、単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３２】
分散体中の顔料の量は、分散時の生産性を向上させる観点から、好ましくは１重量％以上、より好ましくは５重量％以上、更に好ましくは１０重量％以上である。また、分散時のハンドリング性を確保する観点から、好ましくは６０重量％以下、より好ましくは５０重量％以下、更に好ましくは４０重量％以下である。
分散体中の高分子分散剤の量は、分散処理過程で不足する事のない添加量とする事が分散安定性を向上させる観点から好ましい。具体的には、顔料重量に対して、５重量％以上、好ましくは７重量％以上、より好ましくは１０重量％以上である。また、分散体の適度な粘度が得る観点から、顔料重量に対して、２００重量％以下、好ましくは１００重量％以下、より好ましくは８０重量％以下である。
分散体中の溶媒の量は、顔料濃度や高分子分散剤、その他添加剤を除いた量であり、分散処理時の操作性を向上させる観点から３０重量％以上、好ましくは５０重量％以上、更に好ましくは７０重量％以上である。
【００３３】
（非水系顔料分散体の製造）
本発明の非水系顔料分散体の製造方法においては、下記の第１工程、第２工程、第３工程を施す。
第１工程：少なくとも顔料、高分子分散剤、及び有機溶媒を含有する顔料組成物を混合し、予備分散する工程
第２工程：得られた予備分散体を、粒径が０．１ｍｍ以下のメディア粒子を用いるメディア式分散機により分散処理する工程
第３工程：ホモジナイザーを用いて、更に分散処理する工程
【００３４】
（第１工程）
第１工程においては、少なくとも顔料、高分子分散剤、及び有機溶媒を含有する顔料組成物を混合することにより得られる混合物（以下、単に「混合物」という）を予備分散する。予備分散は、第２工程以降の分散処理において顔料の微粒化を効率的に行う観点から、顔料を混合物中に予め均一に分散させることを主目的とした工程である。
予備分散の結果、第１工程終了後における顔料の平均粒径（体積平均粒度分布における５０％通過粒子径：Ｄ５０）は、０．２μｍ以下、好ましくは０．１５μｍ以下に調整される。
また粗大粒子の含有量を低減させる観点から、第１工程終了後におけるＤ９０（体積平均粒度分布における９０％通過粒子径）を１μｍ以下にすることが好ましく、０．６μｍ以下にすることが更に好ましく、０．４μｍ以下にすることが特に好ましい。なお、平均粒径（Ｄ５０）、及びＤ９０は、上記粒径範囲が測定可能な動的光散乱式粒度分布計やレーザードップラー式粒度分布計等によって測定することができる。
各成分の混合順序に特に制限はないが、顔料のかさ比重を考慮して生産性を高める観点、及び顔料と有機溶媒との混合のさせ易さという観点から、有機溶媒に顔料を添加することが好ましい。高分子分散剤は、顔料を添加する前後に添加することが好ましい。
また、混合物を分散させる際に、第１工程後の粗大粒子の含有量を低減させる観点から、２回以上の予備分散処理や、異なる予備分散処理を組み合わせてもよい。予備分散処理回数は、煩雑性や生産性の観点から、好ましくは１０回以下、より好ましくは５回以下である。
【００３５】
予備分散に用いる混合装置としては、アンカー翼等の一般に用いられている混合撹拌装置を用いることができる。混合撹拌装置の中では、ウルトラディスパー（浅田鉄工株式会社、商品名）、エバラマイルダー（株式会社荏原製作所、商品名）、ＴＫホモミクサー、ＴＫパイプラインミクサー、ＴＫホモジェッター、ＴＫホモミックラインフロー、フィルミックス（以上、プライミクス株式会社、商品名）、ウルトラタラックス、DISPAX-REACTOR、コロイドミル、ＣＭＳ、ＭＨＤ（ＩＫＡジャパン株式会社、商品名）、クリアミックス（エム・テクニック株式会社、商品名）、ケイディーミル（キネティック・ディスパージョン社、商品名）等の高速撹拌混合装置が好ましい。
なお、混合物を第１工程で予備分散させた後、得られた予備分散体に粗大粒子が多い場合には、必要に応じて撹拌力よりも強力な剪断力を加えて所望の粒径となるまで微粒化を行ったり、遠心分離機で粗大粒子を除去することもできる。
製造プロセス上では第１工程から第２工程への移送中に分散処理、遠心分離処理を連続的に行う方法、微粒化効果が高いメディア粒子、例えば０．１ｍｍ以上のメディア粒子、好ましくは０．２ｍｍ以上のメディア粒子を用いたメディアミル、高圧ホモジナイザー等によって１パス以上の連続分散処理を加えながら、第２工程へ移送する方法等が例示される。微粒化効果が高いメディア粒子を用いた市販のメディアミルとしては、ダイノーミル（シンマルエンタープライゼス製、０．６Ｌ−ＥＣＭ）等が挙げられる。
【００３６】
（第２工程）
第２工程は、第１工程で得られた予備分散体を、粒径が０．１ｍｍ以下のメディア粒子を用いるメディア式分散機により、好ましくは連続的に分散処理して、顔料を更に微粒化することを目的とした工程である。第２工程で得られた分散処理物とメディア粒子は、その後分離する。
第２工程において用いるメディア式分散機は、０．１ｍｍ以下の微細なメディア粒子を使用するもので、顔料の１次粒子近くの大きさまで分散、微粒化ができる剪断力、衝突力、粉砕力を与えることができるので好適である。
メディア式分散機としては、連続処理が可能なものが、生産性向上の観点から好適である。このようなメディア式分散機は、分散室（ミル）内にメディア粒子を滞留させ、そこを流通する予備分散体にメディア粒子による粉砕、剪断、衝突という分散エネルギーを与えながら分散を行い、同時にメディア粒子と分散処理物とを遠心分離等により分離し、分散処理物のみを分散室外に流出させる。
０．１ｍｍ以下の微小メディア粒子が使用でき、連続処理可能なメディア式分散機としては、例えば、スターミル（アシザワ・ファインテック株式会社、商品名）、ウルトラ・アペックス・ミル（寿工業株式会社、商品名）、ピコミル（浅田鉄工株式会社、商品名）、ＤＣＰスーパーフロー、コスモ（日本アイリッヒ株式会社、商品名）、ＭＳＣミル（三井鉱山株式会社、商品名）等の公知の分散機が挙げられる。
【００３７】
代表的なメディア式分散機は、例えば、液体供給口を有する円筒状分散室内に、駆動軸上に取り付けた複数のアジテーターディスク（ローター）を配置し、内部空間内に多数のメディア粒子を内蔵した構造を有している。駆動軸の回転によりアジテーターディスクを回転させながら、有機溶媒、分散剤、顔料とを含有する混合液（スラリー）を液体供給口から分散室内に連続的に導入すると、メディア粒子と混合液に強力な剪断力が付与され、混合液中で顔料（Ｂ）が粉砕されて微細に分散される。顔料（Ｂ）を微細に分散した混合液は、メディア粒子と分離され、分散室上部に設けられた液体排出口から外部に搬送される。
前記混合液をメディア粒子から分離する方式としては、遠心分離方式、又はスクリーン方式と遠心分離方式とを組み合わせた方式等を採用することができる。
このように分散過程と分離過程とを同時にかつ連続的に行う運転方式としては循環方式と連続方式がある。循環方式としては、例えば１槽のタンクとメディア式分散機を設置し、配管により循環系を形成して循環パスさせる方法（１槽循環方式、図１参照）がある。また、連続方式としては、２槽のタンクとメディア式分散機を設置し、キャッチボール方式でパスさせる方法、１パスさせた分散液を再度元のタンクに戻し、同様のパス操作を繰り返す方法（２槽による液戻し方式、図２参照）、メディア式分散機を必要な台数直列に配列して1パスさせる方法等が挙げられる。これらの中では、分散液がメディア式分散機へ流通パスする際のパス回数分布が生じにくい、連続方式が好ましい。なお、メディア式分散機を直列配列する場合には、分散処理後の液温が上昇することから、分散機出口には冷却器を設置することが好ましい。
【００３８】
メディア式分散機に用いるメディア粒子の材質としては、例えば、スチール、クロム合金等の高硬度金属、アルミナ、ジルコニア、ジルコン、チタニア等の高硬度セラミックス、ガラス、超高分子量ポリエチレン、ナイロン等の高分子材料等が挙げられる。
顔料を微粒化するための剪断力や衝突力、粉砕力の大きさは、メディア粒子の比重が大きくなるのに伴い大きくなることから、これらの中では比較的比重が大きなセラミックメディア粒子が好ましく、耐摩耗性の点からジルコニア、チタニア等がより好ましい。また、メディア粒子としては、メディア粒子から発生するコンタミをより低減する観点からは、高周波誘導熱プラズマ法により製造されたメディア粒子を用いてもよい。一方、化粧品用途としては、ジルコニア等の微量金属の混入を防止する観点から、ガラスが好ましい。
前記メディア式分散機に用いるメディア粒子の粒径（直径）としては、所望のサイズを用いることができるが、メディア粒子の粒径が小さいほど、メディアからのコンタミ発生が少なくなり、さらに顔料の微粒化時間が短縮できることから、メディア粒子の粒径は０．１ｍｍ以下が好ましく、０．０７ｍｍ以下がより好ましく、０．０５ｍｍ以下が特に好ましく、メディア粒子と顔料分散体とを分離する観点から０．００３ｍｍ以上が好ましく、０．００５ｍｍ以上が好ましく、０．０１ｍｍ以上が特に好ましい。
【００３９】
メディア式分散機のアジテーターディスク（ローター）先端部の周速は、特に限定されないが、４ｍ／ｓ以上であることが好ましく、６ｍ／ｓ以上であることがより好ましい。４ｍ／ｓ以上の場合、分散室内の混合分散状態を良好に保つことができるとともに、メディア粒子と分散処理物とを分離するのに必要な遠心力を得ることができる。
連続式のメディア式分散機における分散室内のメディア粒子の見かけの充填率は、分散室内の空間を基準にして、５０〜９０体積％の範囲にあることが好ましい。５０体積％以上でメディアによる粉砕、剪断、衝突といった効果が向上し、顔料の分散効果が大きい。
【００４０】
顔料分散を行う操作条件としては、上記した循環方式又は連続方式のメディア分散機、メディア粒子、メディア粒子の粒径、ローターの周速、メディア粒子の充填率等を適宜選択し分散を行うことが好ましい。
また、分散エネルギーの与え方にも注意を払う必要があり、処理流量を適切な範囲にし、また発熱による顔料分散体の粒径や粘度変化を防止する観点から、分散室内における１パスあたりの平均滞留時間としては、２０秒〜１０分の範囲が好ましい。また、平均滞留時間にパス回数をかけた総平均滞留時間としては、分散機の容量、大きさにもよるが５分〜１００分の範囲が好ましい。ここでいう平均滞留時間とは分散室内においてメディア粒子の容積を除いた空間容積［Ｌ］を処理流量［Ｌ／ｈ］で除した値を意味する。
分散処理時の温度は特に限定されないが、５〜６０℃が好ましい。
【００４１】
（第３工程）
第３工程は、ホモジナイザーを用いて、更に分散処理し、顔料の凝集体を解砕・安定化することを目的とした工程である。第２工程においてメディア式分散機により所望の粒径まで微粒化を行うことができるが、顔料の微粒化に伴って顔料の表面積、表面エネルギーが増加する。この表面エネルギーを低下させようとして顔料は再凝集を始めることから、第２工程のみで分散を終了すると、これら顔料の再凝集体を多く含み、顔料混合物中の粗大粒子の含有量が多くなるため、この顔料凝集体を更に解砕し、顔料粒子を安定化するための分散処理が必要となる。
ホモジナイザーは、その高衝撃力と瞬間的な高圧を伴うキャビテーション現象を発現することで、顔料凝集体を解砕し、再凝集を抑制することにより、粗粒（顔料凝集体）を低減し、顔料粒子を安定化させることができると考えられる。
ホモジナイザーとしては、超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー等が挙げられる。超音波ホモジナイザーを使用する場合は、真空引き、脱泡、脱気を行ってから分散処理することが望ましい。また、投入する分散エネルギーの使用効率の観点からは、高圧ホモジナイザーがより好ましい。
【００４２】
用いることのできる市販の高圧ホモジナイザーとしては、高圧ホモゲナイザー（株式会社イズミフードマシナリ、商品名）、ミニラボ８．３Ｈ型（Rannie社、商品名）に代表されるホモバルブ式の高圧ホモジナイザー、マイクロフルイダイザー（Microfluidics社、商品名）、ナノマイザー（吉田機械興業株式会社、商品名）、アルティマイザー（スギノマシン株式会社、商品名）、ジーナスＰＹ（白水化学株式会社、商品名）、ＤｅＢＥＥ２０００（日本ビーイーイー株式会社、商品名）等のチャンバー式の高圧ホモジナイザー等が挙げられる。
顔料粒子の再凝集を抑制し分散安定化を図る観点からは分散圧力は２０ＭＰａ以上であることが好ましく、５０ＭＰａ以上がより好ましい。また、同様の観点から、処理パス数は少なくとも１パス以上、好ましくは３パス以上、より好ましくは５パス以上である。パスさせる運転方式としては、第２工程におけるメディア式分散機同様に、循環方式、連続方式があり、パス回数分布が生じにくい観点から連続方式がより好ましい。
分散処理時の温度は特に限定されないが、５〜８０℃が好ましい。
【００４３】
また、分散体中の顔料の平均粒径（Ｄ５０）としては、顔料の１次粒子径や、２次凝集の強さに伴う分散のし易さによっても異なるが、本発明の効果を十分に得る観点から、０．０１〜０．１５μｍ、より好ましくは０．０２〜０．１μｍ、特に好ましくは０．０３〜０．０８μｍとなるまで分散処理する。
前記第１工程〜第３工程を施すことにより、分散体中の顔料粒子が微細で、粗粒子量が極めて少なく、かつ低粘度で保存安定性に優れる非水系顔料分散体を得ることができる。
得られた非水系顔料分散体はカラーフィルター用着色組成物として有用であり、これに各種の樹脂、多官能モノマー、光重合開始剤、溶剤、添加剤等を添加することにより、カラーレジスト色材として用いることができる。
【実施例】
【００４４】
以下の製造例、実施例及び比較例において、「部」及び「％」は特記しない限り「重量部」及び「重量％」である。
製造例１（高分子分散剤の製造）
窒素導入管を備え付けた反応容器に、メタクリル酸メチル５０部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（以下、「ＰＧＭＥＡ」という。有機溶媒）２５部、３−メルカプトプロピオン酸（連鎖移動剤）５部を量り込み、窒素シールをしながら７５℃まで昇温した。次に、メタクリル酸メチル２００部、ＰＧＭＥＡ１００部、前記連鎖移動剤１６．７部、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）（重合開始剤）２部の混合物を３時間で滴下した。その後、ＰＧＭＥＡ１２５部、前記連鎖移動剤０．９部、前記重合開始剤２部の混合物を１時間かけて滴下し、更に２時間熟成し、数平均分子量２，０８０、重量平均分子量３，３５０のメタクリル酸メチルマクロマー前駆体を合成した。
次いで、窒素導入管を空気導入管に切替え、得られたマクロマー前駆体に気体ポンプで空気を吹き込み、グリシジルメタクリレート２３．３部、テトラブチルアンモニウムブロミド７．９部、ｐ−メトキシフェノール０．８部、ＰＧＭＥＡ１７部を添加し、９０℃で１０時間反応し、数平均分子量２，２００、重量平均分子量３，５００、固形分（有効分）含有量６０％のメタクリル酸メチルマクロマーを得た。
【００４５】
窒素導入管を備え付けた反応容器に、ＰＧＭＥＡ１０部を計り込み、窒素シールをしながら８０℃まで昇温した。この反応容器に得られたメタクリル酸メチルマクロマーを固形分として７２．５部、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン１２．８部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート１４．７部、ＰＧＭＥＡ１２０部の混合液２３０部、前記重合開始剤２部、及び２−メルカプトエタノール（連鎖移動剤）の０．４部を、２時間にわたって滴下し、滴下終了後さらに３時間反応させ、固形分（有効分）含有量４０％のグラフトポリマー（高分子分散剤）溶液を得た。
得られたポリマーのゲルクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法によりポリスチレンを標準物質として測定した結果、数平均分子量（Ｍｎ）５，２００、重量平均分子量（Ｍｗ）２８，０００であった。
【００４６】
実施例１〜３
ＰＧＭＥＡ８４部、製造例１で得られた高分子分散剤６部を混合したものに、ホモミキサー（ＩＫＡジャパン株式会社製、ウルトラタラックス）１７，０００ｒｐｍで撹拌下、顔料としてジケトピロロピロール系顔料１０部（チバ・スペシャルティー・ケミカルズ株式会社製、ＰＲ２５４：商品名「ＩＲＧＡＰＨＯＲ  ＢＴ−ＣＦ」）を投入し、３０分間撹拌混合して一次予備分散体を得た。
得られた混合物を、０．２ｍｍφのジルコニアビーズを充填（充填率６０vol％）したダイノーミル（シンマルエンタープライゼス製、０．６Ｌ−ＥＣＭ）を撹拌周速８ｍ/ｓ、滞留時間５分の条件で、連続方式により３パス処理し、数μｍの粗大粒子を分散し、二次予備分散体を得た（第１工程）。二次予備分散体のＤ５０は０．０９５μｍ、Ｄ９０は０．１９８μｍであった。
次に、０．０５ｍｍφのジルコニアビーズを充填（充填率６４vol％）したウルトラアペックスミル（内容積０．１７Ｌ、寿工業株式会社製、商品名）を撹拌周速６ｍ/ｓ、滞留時間０．６分の条件で、連続方式により１０パス、２０パス、５０パス処理した（第２工程）（２槽による液戻し方式、図２参照）。
第２工程で得られた各パス処理品を、それぞれマイクロフルイダイザー（Microfluidics社製、ＭＦ−１１０Ｈ）により１５０ＭＰａの圧力で、連続方式により６パス処理した（第３工程）。
【００４７】
次に、得られた顔料分散体の粒度分布と保存安定性を以下の方法に従って測定し、評価した。結果を表１に示す。
（粒度分布）
各工程で得られた分散体をＰＧＭＥＡで３００倍に希釈し、日機装株式会社製のレーザードップラー式粒度分布計「マイクロトラック  ＵＰＡ１５０」を用いて体積基準の粒度分布を測定した。
（保存安定性）
顔料分散体の分散直後（保存前）の粘度を、Ｅ型粘度計〔測定温度２０℃、測定時間１分、回転数２０ｒｐｍ、標準ローター（１°３４′×Ｒ２４）〕を用いて測定した。同様にして、顔料分散体を４０℃で１週間保存した後の粘度を測定し、保存前後の粘度を対比することにより保存安定性を評価した。
【００４８】
比較例１〜３
実施例１〜３の第２工程までを行い、同様に評価した。結果を表１に示す。
実施例４及び５
第１工程の高分子分散剤として、味の素ファインテクノ株式会社製、アジスパーＰＢ−８２２〔組成（重量比）：ポリアリルアミン／ポリカプロラクトン＝５／９５、Ｍｗ：８，０００〕を用い、前記ダイノーミルの処理周速を６．５ｍ/ｓとした以外は、実施例２及び３と同様の処理を行い、同様に評価した。なお二次予備分散体のＤ５０は０．１２２μｍ、Ｄ９０は０．３３３μｍであった。結果を表１に示す。
通常、Ｄ９０を低減しようとすると、更に分散を進め、Ｄ５０まで小さくする必要がある。例えば表１の実施例２のＤ９０と比較例３のＤ９０は１１０ｎｍ前後で同等であるが、比較例３のＤ５０は実施例２のＤ５０に比べて１０ｎｍ程度小さくする必要があり、粘度も高くなる。
比較例４及び５
実施例４及び５の第２工程までを行い、同様に評価した。結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
2008156466.tif 000004
【００５０】
表１から、実施例１〜５の顔料分散体は、比較例１〜５の顔料分散体に比べて、Ｄ５０から顔料粒子が微細であることが分かり、Ｄ９０から、実施例の顔料分散体は、大粒径側へのテーリングが少なく、粗粒子量が極めて少ないことが分かる。また、保存前後の粘度の対比から、実施例の顔料分散体は、Ｄ５０とＤ９０のバランスが良く、低粘度で保存安定性にも優れていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】１槽循環方式の概略図である。
【図２】２槽による液戻し方式の概略図である。
【図１】
2008156466.tif 000005
【図２】
2008156466.tif 000006