EP3116856A1 - Neue pyridon-farbmittel - Google Patents

Neue pyridon-farbmittel

Info

Publication number
EP3116856A1
EP3116856A1 EP15710105.6A EP15710105A EP3116856A1 EP 3116856 A1 EP3116856 A1 EP 3116856A1 EP 15710105 A EP15710105 A EP 15710105A EP 3116856 A1 EP3116856 A1 EP 3116856A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
alkyl
sulfo
compounds
cation
formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15710105.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerald Engel
Yvonne KAHLE
Andreas Endres
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Clariant International Ltd
Original Assignee
Clariant International Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Clariant International Ltd filed Critical Clariant International Ltd
Publication of EP3116856A1 publication Critical patent/EP3116856A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B29/00—Monoazo dyes prepared by diazotising and coupling
    • C09B29/34—Monoazo dyes prepared by diazotising and coupling from other coupling components
    • C09B29/36—Monoazo dyes prepared by diazotising and coupling from other coupling components from heterocyclic compounds
    • C09B29/3604—Monoazo dyes prepared by diazotising and coupling from other coupling components from heterocyclic compounds containing only a nitrogen as heteroatom
    • C09B29/3617—Monoazo dyes prepared by diazotising and coupling from other coupling components from heterocyclic compounds containing only a nitrogen as heteroatom containing a six-membered heterocyclic with only one nitrogen as heteroatom
    • C09B29/3621—Monoazo dyes prepared by diazotising and coupling from other coupling components from heterocyclic compounds containing only a nitrogen as heteroatom containing a six-membered heterocyclic with only one nitrogen as heteroatom from a pyridine ring
    • C09B29/3626—Monoazo dyes prepared by diazotising and coupling from other coupling components from heterocyclic compounds containing only a nitrogen as heteroatom containing a six-membered heterocyclic with only one nitrogen as heteroatom from a pyridine ring from a pyridine ring containing one or more hydroxyl groups (or = O)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/60—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D213/72—Nitrogen atoms
    • C07D213/76—Nitrogen atoms to which a second hetero atom is attached
    • C07D213/77—Hydrazine radicals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B29/00—Monoazo dyes prepared by diazotising and coupling
    • C09B29/0025—Monoazo dyes prepared by diazotising and coupling from diazotized amino heterocyclic compounds
    • C09B29/0029—Monoazo dyes prepared by diazotising and coupling from diazotized amino heterocyclic compounds the heterocyclic ring containing only nitrogen as heteroatom
    • C09B29/0048—Monoazo dyes prepared by diazotising and coupling from diazotized amino heterocyclic compounds the heterocyclic ring containing only nitrogen as heteroatom containing a six-membered heterocyclic ring with one nitrogen atom
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/22—Absorbing filters
    • G02B5/223—Absorbing filters containing organic substances, e.g. dyes, inks or pigments
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/38—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising colour filters or colour changing media [CCM]

Definitions

  • the present invention relates to novel colorants used, for example, in color filters for liquid crystal displays or in OLED displays.
  • Liquid crystal displays are widely used in e.g.
  • LCDs liquid crystal displays
  • color filters are additionally introduced into the arrangement between the polarizers.
  • These color filters are usually on the surface of a
  • the transparent substrate usually made of glass, and there are in the form of numerous regularly arranged pixels of primary colors, eg. B. red, green, blue (R, G, B) applied.
  • the single pixel has a size of a few micrometers to 100 micrometers.
  • a liquid crystal display also has numerous other functional components such as thin-film transistors (TFT), alignment layers and others involved in the control of the liquid crystals and thus ultimately the imaging.
  • TFT thin-film transistors
  • the liquid crystals can be set separately for each pixel by electronic control to "light” or “dark” (or to any intermediate stage). Accordingly, the respective associated color filter pixels are supplied with light and for the
  • TN twisted nematic
  • STN super twisted nematic
  • VA vertical alignment
  • IPS in-plane switching
  • the color filter pixels may be arranged in different defined patterns for each base color.
  • the basic colors are present as separate color points next to each other and result from backlit a full color image.
  • an additional color for example yellow, for expanding the color space or the use of cyan, magenta and yellow as primary colors is also known.
  • W-OLED displays also use color filters. These displays first generate a white light from pixels of organic light emitting diodes (Organic Light Emitting Diodes), which is then split using color filters in individual colors, for example red, green and blue.
  • organic light emitting diodes Organic Light Emitting Diodes
  • the color filters in the manufacture of the liquid crystal displays, elevated process temperatures of typically 230 ° C are used during the application of the liquid crystal control transparent electrode and the orientation layer. Accordingly, the color filters used must have high heat stability.
  • a high contrast ratio affects the quality of the image positively.
  • the light intensity becomes after irradiation a color filter on a transparent substrate, where the substrate is between two polarizers.
  • the contrast ratio also known as the contrast value, indicates the ratio of the light intensities in parallel and perpendicular polarizers.
  • a high transmission and resulting brightness of the color filter is desirable because it requires less light to be radiated into the display to produce the same image brightness than a less bright color filter, allowing for overall energy savings.
  • Formula (I) are well suited for use in color filters. They usually have a good solubility in the solvents typically used.
  • the invention relates to compounds of the formula (I), their preparation and use, in particular for dyeing transparent systems.
  • the compounds of the formula (I) have the following general formula:
  • R 1 is sulfo, carboxy, C 4 -C 4 -alkylene-sulfo, C 1 -C 4 -alkylene-carboxy, CONH 2 ,
  • R 2 is C 1 -C 6 -alkyl or - (C 1 -C 6 -alkylene-O-) m -R, where R is H or C 1 -C 6 -alkyl and m is a number from 1 to 20,
  • R 3 is H, sulfo, carboxy, C 1 -C 6 -alkyl or C 1 -C 6 -alkoxy,
  • R 4 is H, d-Ce-alkyl or CC 6 -alkoxy
  • R 5 is OH, OM, Ci-Ce-alkyl, unsubstituted or by d-Ce-alkyl, halogen, z.
  • Counter cation M + wherein M + is an alkali metal cation, such as Li +, Na + or K +, or preferably an organic cation, in particular an organic ammonium cation or an organic phosphonium cation means. It is also possible that the counter cation M + is a mixture of the aforementioned cations.
  • alkylene groups and the alkyl groups in the alkyl and alkoxy radicals are branched or linear.
  • alkyl groups are methyl, ethyl, propyl, iso-propyl, butyl, preferably n-butyl and iso-butyl, pentyl, preferably n-pentyl and iso-pentyl, hexyl, octyl, ethylhexyl.
  • the C 1 -C 6 -alkylene-O groups in the radical - (C 1 -C 6 -alkylene-O-) m -R may be the same or different when m is greater than 1.
  • Preferred radicals R ° have the meaning CC 2 alkyl, very particularly preferably methyl.
  • Preferred radicals R 1 have the meaning dC 2 -alkylene-sulfo, CONH (C 1 -C 2 -alkyl) or CONH 2 , particularly preferably C 1 -C 2 -alkylene-sulfo, CONHid-C 1 -C 4 -alkyl or CONH 2 , very particularly preferably CH 2 sulfo or CONH 2 .
  • R 2 have the meaning Ci-C 8- alkyl, hydroxy-CiC 8 -alkyl or - (CiX-alkylene-O-Jm-R, wherein R has the meaning H or Ci-Ci 0 -alkyl and m is a number from 1 to 15, in particular ethyl, hydroxyethyl or - (C 1 -C 3 -alkylene-O-) m -R, where R is H or C 1 -C 8 -alkyl and m is a number from 1 to 15, completely particularly preferably ethyl or - (C 2 -C 3 -alkylene-O-) m -R, where R is H or methyl and m is a number from 1 to 12.
  • Preferred radicals R 3 have the meaning H, sulfo, C 1 -C 4 -alkyl or C 1 -C 4 -alkoxy, in particular H, methyl, methoxy or sulfo, very particularly preferably H or methyl.
  • Preferred radicals R 4 have the meaning H, C 1 -C 4 -alkyl or C 1 -C 4 -alkoxy, in particular H, methyl or methoxy, very particularly preferably H.
  • R 5 are OH, O " M + , C 1 -C 4 -alkyl, a phenyl which is substituted by C 1 -C 2 -alkyl, halogen, for example F, Cl, Br or sulfo, or
  • unsubstituted phenyl in particular OH, O " M + , C 1 -C 2 -alkyl, a C 1 -C 2 -alkyl, chlorine or sulfo-substituted phenyl or an unsubstituted phenyl, very particularly preferably OH, O " M + , methyl, tolyl or phenyl, where M + is one
  • Alkali metal cation a primary, secondary, tertiary or quaternary
  • R 1 is CC-alkylene-sulfo, CONH (C 1 -C 2 -alkyl) or CONH 2 , in particular C 1 -C 2 -alkylene-sulfo, CONH (C 1 -C 2 -alkyl) or CONH 2 ,
  • R 2 is d-Cs-alkyl, hydroxy-dC 8 -alkyl or - (C 1 -C 4 -alkylene-O-) m -R, where R is the
  • n 1 to 15
  • R 3 is H, sulfo, C 1 -C 4 -alkyl or C -C -alkoxy,
  • R 4 is H, CC 4 -alkyl or C 1 -C 4 -alkoxy
  • R 5 OH, O ⁇ M ⁇ CC 4 alkyl, one with Ci-C 2 alkyl, halogen, eg F, Cl, Br, or
  • R 1 is d-Ca-alkylene-sulfo, CONH (dC 2 -alkyl) or CONH 2 ,
  • R 2 is ethyl, hydroxyethyl or - (dC 3 -alkylene-O-) m -R, where R is H or C 1 -C 8 -alkyl and
  • n 1 to 15
  • R 3 is H, methyl, methoxy or sulfo
  • R 4 is H, methyl or methoxy
  • R 5 is OH, O " M + , C 1 -C 2 -alkyl, a phenyl or unsubstituted phenyl substituted by C 1 -C 2 -alkyl, chlorine or sulfo,
  • R 1 is CH 2 -sulfo or CONH 2
  • R 2 is ethyl or - (C 2 -C 3 -alkylene-O-) m -R, where R is H or methyl and
  • n is a number from 1 to 12
  • R 3 is H or methyl
  • R 5 is OH, ⁇ , methyl, tolyl or phenyl
  • Example of a particularly preferred compound is (IIa)
  • the counter cation M + is preferably an organic cation from the group of imidazolium cations, alkylguanidinium cations,
  • the imidazolium cations preferably have the general formula (C1):
  • R 1 is d-Cis-alkyl, hydroxy-C 1 -C 8 -alkyl, C 2 -C 18 -alkenyl,
  • R has the meaning H, Ci-Ci 6 -alkyl or hydroxy-Ci-C 16- alkyl and m is a number from 1 to 20, C 6 -C 0 aryl, or C 6 -Cio-aryl substituted by
  • R 2 is C 1 -C 18 -alkyl, hydroxy-C 1 -C 8 -alkyl, C 2 -d 8 -alkenyl, - (C 1 -C 6 -alkylene-O-) m -R, where R is H, C 1 -C 6 -alkyl or hydroxy-Ci-Ci 6 alkyl and m is a number from 1 to 20, C 6 -C 10 aryl or C 6 -C 10 aryl, by
  • R 3 is H or methyl.
  • imidazolium cations of the formula (C1) in which R 1 and R 2 are identical or different and C 6 -C 12 -alkyl, - (C 2 -C 3 -alkylene-O-) m R, where R is C -C -alkyl 2 alkyl and m is the number 1; or phenyl or di (isopropyl) phenyl, and R 3 is hydrogen or methyl.
  • the alkylguanidinium cations preferably have the general formula (C2):
  • D R2, n R3, and n R4 are the same or different and Ci-C 4 alkyl, preferably
  • R 5 and R 6 are identical or different and C 1 -C 8 -alkyl, hydroxy-d-
  • C 18 -alkyl C 2 -Ci8-alkenyl, - (dC 6 -alkylene-O-) m -R, or C 6 -C 0 -aryl, preferably C 6 -C 2 -alkyl or phenyl wherein R is H, C 1 -C 6 -alkyl or hydroxy-C 1 -C 6 -alkyl and
  • m is a number from 1 to 20.
  • the phosphonium cations preferably have the general formula (C3):
  • R 1 is C 1 -C 6 -alkyl or hydroxy-C 1 -C 6 -alkyl
  • R 2 is C 1 -C 6 -alkyl, C 2 -C 6 -alkenyl, hydroxy-d-Ce-alkyl or C 6 -C 10 -aryl,
  • R 3 Ci-C 2 -alkyl, C 2 -C 2 o-alkenyl, hydroxy-dC 20 alkyl, C 6 -C 10 aryl, - (dC 6 - alkylene-O-) m -R,
  • R is H, C 1 -C 6 -alkyl or hydroxy-C 1 -C 6 -alkyl
  • n is a number from 1 to 20
  • R 4 dC 20 alkyl, C 2 -C 20 alkenyl, hydroxy-Ci-C2o-alkyl, C 6 -C 0 -aryl, - (dC 6 - alkylene-0-) m -R,
  • R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and are C 1 -C 4 -alkyl or phenyl, and
  • the organic ammonium cations are primary, secondary, tertiary or quaternary ammonium cations and preferably have the general formula (C4):
  • R, R 2 , R 3 and R 4 are the same or different and are hydrogen, (dC 30 ) -
  • Hydroxy-Ci-d6-alkyl and m is a number from 1 to 20,
  • the sum of the carbon atoms in the radicals R 1 to R 4 is at least 6, preferably at least 8, in particular at least 12, particularly preferably at least 16.
  • R 1 is H, CC 4 -alkyl, hydroxy-C 2 -C 4 -alkyl,
  • R 2 is H, C 1 -C 30 -alkyl, hydroxy-C 2 -C 4 -alkyl, benzyl, C 4 -C 30 -alkenyl, phenyl or C 1 -C 4 -alkylene-OCOR 5 , where R 5 is C 8 -C 8 - Alkyl or C 8 -C 18 alkenyl, R 3 is H, C 1 -C 30 -alkyl, C 4 -C 30 -alkenyl, benzyl, phenyl or C 4 -alkylene-OCOR 5 , wherein R 5 is C 8 -C 8 -alkyl or C 8 -C 8 -alkenyl,
  • R 4 is C 4 -C 30 -alkyl, C 4 -C 30 -alkenyl, benzyl or phenyl, with the above
  • R 1 is H, C 1 -C 6 -alkyl, hydroxyethyl,
  • R 2 is H, dC 2 o-alkyl, hydroxyethyl, benzyl, phenyl or CH 2 -OCOR 5 , where R 5 is C 8 -C 8 -alkyl or C 8 -C 8 -alkenyl,
  • R 3 is H, C 1 -C 20 -alkyl, C 6 -C 2 o-alkenyl, benzyl, phenyl or CH 2 -OCOR 5 , wherein R 5
  • R 4 is C 6 -C 2 o-alkyl, C6-C 20 alkenyl, benzyl or phenyl, with the above
  • Trioctylmethylammonium cocoalkyldimethylbenzylammonium, bis (N, N-hydroxyethyl) -dodecylmethylammonium, methyltrioctylammonium, N, N-bis-stearoylethyl-N, N-dimethylammonium.
  • the benzotriazolium cations preferably have the general formula (C5):
  • R 1 and R 2 are the same or different and Ci-C-
  • R is H, C 1 -C 6 -alkyl or hydroxy-C 1 -C 6 -alkyl and m is a number from 1 to 20.
  • R and R 2 are C 2 -C 8 alkyl or phenyl.
  • the pyridinium cations preferably have the general formula (C6):
  • R 1 and R 2 are identical or different and C 1 -C 6 -alkyl
  • R is H, Ci-Ci 6 -alkyl or hydroxy-Ci-C 16 -alkyl and m is a number from 1 to 20, or C 6 -Cio-aryl, preferably
  • the invention also relates to a process for preparing the compounds of the formula (I) according to the invention by diazotization of amines of the formula (A), preferably at a temperature of 0 to 10 ° C, and azo coupling with one equivalent of the pyridone coupling component of the formula (P ), preferably at a temperature of 0 to 40 ° C,
  • R ° to R 5 have the meanings given above, and
  • the amine in question is advantageously cooled to 0 to 10 ° C, preferably to 0 to 5 ° C and by adding nitrosylsulfuric acid or sodium nitrite in an acidic medium, eg. B. between pH 0 and 5, diazotized.
  • an acidic medium eg. B. between pH 0 and 5, diazotized.
  • the diazotized amine is allowed to react with the coupling component P, preferably in aqueous solution.
  • the coupling component P preferably in aqueous solution.
  • Coupling reaction carried out at temperatures from 0 to 40 ° C.
  • the pH is usually between 4 and 9. It can also be adjusted to the desired range by using a suitable buffer.
  • the resulting dyes can be removed from the reaction medium
  • Salination with an alkali metal salt, filtration and drying are isolated, if necessary under reduced pressure and at elevated temperature.
  • the dyes of formula (I) can be obtained as a free acid, as a salt or as a mixed salt containing, for example, one or more cations from the
  • the dye salts of formula (I) may be further purified, for example by diafiltration through a semipermeable membrane or recrystallization, thereby avoiding undesirable
  • the salts with the organic counterions M + can be obtained for example by reacting an aqueous solution of Farbstoffalkalimetallsalzes at elevated temperature, for. B. 40 to 95 ° C, mixed with an aqueous solution of the counterion halide salt and the newly formed dye salt in a preferably non- or slightly water-soluble organic solvent such. As methoxypropyl acetate, extracted. From the organic phase, the dye salts of the formula (I) with the organic counterions M + after removal of the solvent, if necessary in conjunction with a
  • imidazolium halides (C1) which are used as ionic liquids as well as phase transfer catalysts can be prepared according to US 5,132,423.
  • Benzotriazolium halides (C5) may e.g. As described by Kuhn et al., Chem. Ber. 1940, 1109-1113. Pyridinium halides (C6) may be known to one skilled in the art
  • the compounds of the formula (I) according to the invention can be used for coloring high molecular weight organic materials of natural or synthetic origin, for example plastics, resins, lacquers,
  • Compounds can be colored, for example
  • Cellulose compounds such as cellulose ethers and esters, such as
  • Ethylcellulose nitrocellulose, cellulose acetates or cellulose butyrates, natural binders such as fatty acids, fatty oils, resins and theirs
  • Conversion products, or synthetic resins such as polycondensates, polyadducts, polymers and copolymers, such as aminoplasts, in particular urea and melamine-formaldehyde resins, alkyd resins, acrylic resins, phenolic resins and phenolic resins, such as novolaks or resols, urea resins, polyvinyls, such as polyvinyl alcohols, polyvinyl acetals, polyvinyl acetates or polyvinyl ethers,
  • Polycarbonates such as polystyrene, polyvinyl chloride, polyethylene or polypropylene, styrene-butadiene copolymers, poly (meth) acrylates and their
  • Copolymers such as polyacrylic acid esters, styrene acrylates, or polyacrylonitriles, polyamides, polyesters, polyurethanes, polysulfones, coumarone indene and
  • Synthetic resins polymers, acrylates
  • waxes aldehyde and ketone resins
  • rubber rubber and its derivatives and latices
  • casein silicones and silicone resins
  • the invention likewise provides a high molecular weight organic medium containing a dyeing effective amount of a compound of the formula (I) according to the invention.
  • the compounds according to the invention are usually used in an amount of from 0.01 to 45% by weight, preferably from 0.1 to 40% by weight. Preference is given to the use of compounds of the formula (I) for color filters and the mass coloration of polymers.
  • colorant for color filters is suitable for both additive and subtractive color production, such as
  • LCD liquid crystal displays
  • OLED displays charge coupled devices, plasma displays or electroluminescent displays, which in turn may be active (twisted nematic) or passive (supertwisted nematic) ferroelectric displays or light-emitting diodes, as well as colorants for electronic inks ("electronic inks").
  • E-inks electronic inks
  • e-paper electronic paper
  • the colorants of the formula (I) need not be subjected to dispersion in suitable solvents. It is thus possible to dissolve them in appropriate solvents mentioned below, and so in
  • the compounds of the formula (I) according to the invention can also be present as a solution or as a binder-containing colorant solution (photoresist).
  • the present invention therefore also provides a solution containing from 0.01 to 45% by weight, preferably from 1 to 20% by weight, in particular from 2 to
  • organic solvent 17% by weight of the compounds of the formula (I) according to the invention, dissolved in an organic solvent.
  • organic solvents are, for example:
  • Ethylene glycol monoisopropyl ether ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol mono-tert-butyl ether,
  • Cyclohexanone dipropylene glycol methyl ether, dipropylene glycol methyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether,
  • Diacetone alcohol triacetylglycerol, tripropyleneglycol monobutyl ether,
  • Particularly advantageous are ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether acetate (methoxypropyl acetate), propylene glycol monoethyl ether acetate,
  • Ethylene glycol monomethyl ether acetate ketones such as cyclohexanone or alcohols such as n-butanol or benzyl alcohol.
  • the organic solvents can be used alone or in mixtures with one another.
  • the compounds according to the invention may be combined with customary auxiliaries or additives to give a colorant composition, for example surfactants, dispersants, rheology control additives, fillers, control agents, resins, waxes, defoamers, anti-dust agents, extenders, antistatic agents, charge control agents,
  • a colorant composition for example surfactants, dispersants, rheology control additives, fillers, control agents, resins, waxes, defoamers, anti-dust agents, extenders, antistatic agents, charge control agents,
  • Preservatives for example, the binders of the system in which the composition according to the invention is to be used. If available, the aids and additives
  • Colorant composition for example, still contain surfactants, dispersants, resins and waxes.
  • the invention likewise provides a binder-containing colorant solution containing 0.01 to 40% by weight, preferably 0.1 to 30% by weight, in particular 1 to 20% by weight, of the colorant of the formula (I) according to the invention in at least one organic solvent, at least one polymeric binder and optionally further auxiliaries.
  • the binder-containing colorant solution is conveniently prepared by mixing the colorant solution described above with the other components mentioned.
  • polymeric binders are, for example, acrylates, acrylic esters, polyimides, polyvinyl alcohols, epoxies, polyesters, melamines, gelatin, caseins and
  • polymerizable ethylenically unsaturated monomers and oligomers preferably those which crosslink either thermally or under the influence of UV light and radical initiators.
  • the polymeric binders are useful in an amount of 5 to 90 wt .-%, preferably from 20 to 70 wt .-%, based on the total amount of all non-volatile constituents of the colorant solution.
  • Non-volatile constituents are understood as meaning the compounds of the formula (I), the polymeric binders and the other auxiliaries.
  • volatile components is meant the organic solvents which are volatile under the applied baking temperatures.
  • Crosslinking agents and radical initiators, leveling agents, defoamers and deaerators may be considered as further auxiliaries. They are useful in an amount of 0 to 10 wt .-%, preferably from 0 to 5 wt .-%, based on the total amount of the colorant solution.
  • Colorant compositions are particularly well suited to the Color Filter Red-Green-Blue (R, G, B) color set. These three colors are present as separate color points next to each other, and result from backlit one
  • the invention further provides the use of the above
  • the use concentration of the colorants according to the invention in the applied color filter film can be between 5 and 95% by weight, preferably between 10 and 70% by weight, very particularly preferably between 15 and 50% by weight, based on the total weight of the Color filter film.
  • the invention also provides a color filter comprising a dyeing effective amount of the colorants of the invention.
  • a color filter comprising a dyeing effective amount of the colorants of the invention.
  • Water phase is decanted off.
  • the oily organic phase is taken up in 350 ml of methoxypropyl acetate, dried with magnesium sulfate and stored at 4 ° C. for one night. After filtering off the precipitated solid, the solvent is removed in vacuo and the residue obtained is dried to constant weight.
  • the obtained binder-containing colorant solution is applied with the aid of a spin coater (POLOS Wafer Spinner) on glass plates (SCHOTT, laser-cut, 10 ⁇ 10 cm) in a layer thickness which, when using a light source C, the color coordinates y mentioned in Table 2 as Set reference values.
  • a spin coater POLOS Wafer Spinner
  • the layer thickness is in each case about 1 to 2 micrometers.
  • the glass plates are allowed to flash off and then dried for 10 min at 80 ° C. in a circulating air drying cabinet (Binder).
  • Binder a circulating air drying cabinet
  • Table 2 shows the results of the examples according to the invention in the postbake.
  • the values x, y and Y denote the measured color coordinates in the CIE-Yxy standard color space, where Y is a measure of the brightness.
  • coated glass plates (color filter) of the invention are coated glass plates (color filter) of the invention.
  • Compositions each have transparent, greenish-yellow colorations.
  • the colorations in each case show high contrast values and brightness values Y. Likewise, they exhibit steep transmission curves.

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Abstract

Die Erfindung betrifft Verbindungen der Formel (I), worin R0 C1-C6-Alkyl oder CF3; R1 Sulfo, Carboxy, C1-C4-alkylen-sulfo, C1-C4-alkylen-carboxy, CONH2, CONH(C1-C4-alkyl) oder CN, R2 C1-C18-Alkyl, C2-C18-Alkenyl, Hydroxy-C1-C18-alkyl oder -(C1-C6-alkylen-O-)m-R, wobei R die Bedeutung H, C1-C16-Alkyl oder Hydroxy-C1-C16-alkyl hat und m eine Zahl von 1 bis 20 bedeutet, R3 H, Sulfo, Carboxy, C1-C6-Alkyl oder C1-C6-Alkoxy, R4 H, C1-C6 -Alkyl oder C1-C6- Alkoxy, R5 OH, OM, C1-C6-Alkyl, unsubstituiertes C6-C10-Aryl oder durch C1-C6-Alky|, Halogen, z. B. F, Cl, Br, Carboxy oder Sulfo substituiertes C6-C10-Aryl bedeuten, wobei die Verbindungen der Formel (I) mindestens einen anionischen Rest aus der Gruppe Sulfo und Carboxy mit dem Gegenkation M+ enthalten, wobei M+ ein Alkalimetallkation oder ein organisches Kation bedeutet. Die Verbindungen der Formel (I) sind insbesondere zur Verwendung in Farbfiltern geeignet.

Description

Neue Pyridon-Farbmittel
Die vorliegende Erfindung betrifft neuartige Farbmittel, die beispielsweise in Farbfiltern für Flüssigkristallanzeigen oder in OLED-Displays zum Einsatz kommen.
Flüssigkristalldisplays finden weitverbreitete Anwendung beispielsweise in
Fernsehgeräten, PC-Monitoren, Mobiltelefonen und Tabletcomputern.
Die Funktion von Flüssigkristallanzeigen (Liquid Crystal Displays, LCD) beruht auf folgendem Prinzip: Licht durchscheint zunächst einen Polarisator, dann eine Flüssigkristallschicht und anschließend einen zweiten Polarisator. Durch
geeignete elektronische Ansteuerung und Ausrichtung der Flüssigkristalle mittels Dünnschichttransistoren ändern diese die Drehrichtung des polarisierten Lichts, wodurch sich die Helligkeit des aus dem zweiten Polarisator und damit aus dem Gerät austretenden Lichts regeln lässt.
Im Falle von farbigen LCD-Anzeigen werden in die Anordnung zwischen den Polarisatoren noch zusätzlich Farbfilter eingebracht.
Diese Farbfilter befinden sich üblicherweise auf der Oberfläche eines
transparenten Substrates, meist aus Glas, und sind dort in Form von zahlreichen regelmäßig angeordneten Bildpunkten von Grundfarben, z. B. Rot, Grün, Blau (R, G, B) aufgebracht. Der einzelne Bildpunkt (Pixel) hat dabei eine Größe von wenigen Mikrometern bis 100 Mikrometern.
Neben den erwähnten Komponenten verfügt eine Flüssigkristallanzeige noch über zahlreiche weitere funktionale Komponenten wie Dünnschichttransistoren (TFT), Orientierungsschichten (alignment layer) und andere, die an der Steuerung der Flüssigkristalle und damit letztendlich der Bilderzeugung beteiligt sind.
Tritt nun Licht durch die Anordnung, so können die Flüssigkristalle separat für jeden Bildpunkt durch elektronisches Ansteuern auf "hell" oder "dunkel" gestellt werden (oder auf jede beliebige Zwischenstufe). Dementsprechend werden die jeweils zugeordneten Farbfilter-Bildpunkte mit Licht versorgt und für das
menschliche Auge ergibt sich bei der Draufsicht auf den Bildschirm ein
BESTÄTIGUNGSKOPIE entsprechendes auf R, G, B aufbauendes, farbiges, bewegtes oder unbewegtes Bild.
Es sind unterschiedliche Möglichkeiten der Anordnung von Flüssigkristallen, elektronischer Steuerelemente und Polarisatoren bekannt, wie beispielsweise Twisted Nematic (TN), Super Twisted Nematic (STN), Vertical Alignment (VA) und ln-plane Switching (IPS).
Des Weiteren können die Farbfilter-Bildpunkte in unterschiedlichen definierten Mustern für jede Grundfarbe angeordnet sein. Die Grundfarben liegen dabei als getrennte Farbpunkte nebeneinander vor und ergeben von hinten durchleuchtet ein Vollfarbbild. Neben der Verwendung der drei Grundfarben Rot, Grün, und Blau ist auch die Verwendung einer zusätzlichen Farbe, beispielsweise Gelb, zur Erweiterung des Farbraums bekannt oder die Verwendung von Cyan, Magenta und Gelb als Grundfarben.
Im Falle von OLED-Displays verwenden sogenannte W-OLED Displays ebenfalls Farbfilter. Diese Displays erzeugen aus Pixeln organischer Leuchtdioden (Organic Light Emitting Diodes) zunächst ein Weißlicht, welches anschließend unter Verwendung von Farbfiltern in Einzelfarben, beispielsweise Rot, Grün und Blau, aufgespalten wird.
An die Farbfilter werden bestimmte Anforderungen gestellt: Bei der Herstellung der Flüssigkristallanzeigen werden während des Aufbringens der transparenten Elektrode zur Flüssigkristallansteuerung und der Orientierungsschicht erhöhte Prozesstemperaturen von üblicherweise 230 °C verwendet. Dementsprechend müssen die eingesetzten Farbfilter eine hohe Hitzestabilität aufweisen.
Weitere wichtige Anforderungen sind beispielsweise ein hohes Kontrastverhältnis, eine hohe Helligkeit (Brightness) des Farbfilters und bestmöglicher Farbton.
Ein hohes Kontrastverhältnis beeinflusst die Qualität des Bildes positiv. Für die Messung des Kontrastverhältnisses wird die Lichtintensität nach Durchstrahlen eines Farbfilters auf einem transparenten Substrat bestimmt, bei der sich das Substrat zwischen zwei Polarisatoren befindet. Das Kontrastverhältnis, auch Kontrastwert genannt, gibt das Verhältnis der Lichtintensitäten bei parallelen und perpendikularen Polarisatoren an.
Lichtintensität (parallel)
KV = —
Lichtintensität (perpendikular
Eine hohe Transmission und daraus resultierende Helligkeit (Brightness) des Farbfilters ist erwünscht, weil dadurch weniger Licht in das Display eingestrahlt werden muss, um die gleiche Bildhelligkeit zu erzeugen als im Falle eines weniger hellen Farbfilters, was insgesamt eine Energieeinsparung ermöglicht.
Die Anforderungen an die in den Farbfiltern verwendeten Farbmittel steigen ständig an.
Auch die kommerziell erhältlichen Handelsprodukte genügen nicht immer allen Anforderungen der Technik. Insbesondere besteht ein Verbesserungsbedarf hinsichtlich der Hitzestabilität, der Kontrastwerte und Helligkeit der eingesetzten Farbmittel ohne negativen Einfluss auf Chroma und Farbton. Wünschenswert ist im Falle von Farbstoffen eine gute Löslichkeit der Farbmittel im
Anwendungssystem. Es bestand des Weiteren die Aufgabe, grünstichig gelbe Farbmittel mit guter Hitzestabilität für Farbfilter-Anwendungen bereitzustellen.
Überraschend wurde nun gefunden, dass neue Farbmittel der allgemeinen
Formel (I) gut für die Anwendung in Farbfiltern geeignet sind. Sie weisen meist eine gute Löslichkeit in den typischerweise verwendeten Lösemitteln auf.
Desgleichen zeigen sie in Ausfärbungen brillante grünstichig gelbe Farbtöne mit hoher Farbstärke. Sie führen zu vorteilhaften anwendungstechnischen
Eigenschaften wie hohe Helligkeit und hohem Kontrastwert im Farbfilter.
Gegenstand der Erfindung sind Verbindungen der Formel (I), deren Herstellung und Verwendung, insbesondere zum Färben transparenter Systeme. Die Verbindungen der Formel (I) haben folgende allgemeine Formel:
worin
R° d-Ce-Alkyl oder CF3;
R1 Sulfo, Carboxy, C -C4-alkylen-sulfo, d-C4-alkylen-carboxy, CONH2,
CONH(d-C4-alkyl) oder CN,
R2 d-C6-Alkyl oder -(CrC6-alkylen-O-)m-R, wobei R die Bedeutung H oder Ci-C6-Alkyl hat und m eine Zahl von 1 bis 20 bedeutet,
R3 H, Sulfo, Carboxy, CrC6-Alkyl oder Ci-C6-Alkoxy,
R4 H, d-Ce-Alkyl oder C C6-Alkoxy,
R5 OH, OM, Ci-Ce-Alkyl, unsubstituiertes oder durch d-Ce-Alkyl, Halogen, z. B. F, Cl, Br, Carboxy oder Sulfo substituiertes C6-Ci0-Aryl
bedeuten, wobei die Verbindungen der Formel (I) mindestens einen anionischen Rest aus der Gruppe Sulfo und Carboxy, vorzugsweise Sulfo, mit dem
Gegenkation M+ enthalten, wobei M+ ein Alkalimetallkation, wie Li+, Na+ oder K+, oder vorzugsweise ein organisches Kation, insbesondere ein organisches Ammoniumkation oder ein organisches Phosphoniumkation, bedeutet. Es ist auch möglich, dass das Gegenkation M+ eine Mischung der vorgenannten Kationen ist.
Die Alkylengruppen sowie die Alkylgruppen in den Alkyl- und den Alkoxyresten sind verzweigt oder linear. Beispiele für Alkylgruppen sind Methyl, Ethyl, Propyl, iso-propyl, Butyl, vorzugsweise n-Butyl und iso-Butyl, Pentyl, vorzugsweise n-Pentyl und iso-Pentyl, Hexyl, Octyl, Ethylhexyl. Die Ci-C6-alkylen-O-Gruppen in dem Rest -(Ci-C6-alkylen-O-)m-R können gleich oder verschieden sein, wenn m größer als 1 ist.
Bevorzugte Reste R° haben die Bedeutung C C2 -Alkyl, ganz besonders bevorzugt Methyl.
Bevorzugte Reste R1 haben die Bedeutung d-C2-alkylen-sulfo, CONH(Ci-C2- alkyl) oder CONH2, besonders bevorzugt Ci-C2-Alkylen-sulfo, CONHid-C^alkyl oder CONH2, ganz besonders bevorzugt CH2-sulfo oder CONH2.
Bevorzugte Reste R2 haben die Bedeutung Ci-C8-Alkyl, Hydroxy-C-i-C8-alkyl oder -(CiX -alkylen-O-Jm-R, wobei R die Bedeutung H oder Ci-Ci0-Alkyl hat und m eine Zahl von 1 bis 15 bedeutet, insbesondere Ethyl, Hydroxyethyl oder -(C1-C3- alkylen-O-)m-R, wobei R die Bedeutung H oder Ci-C8-Alkyl hat und m eine Zahl von 1 bis 15 bedeutet, ganz besonders bevorzugt Ethyl oder -(C2-C3-alkylen-O-)m- R, wobei R die Bedeutung H oder Methyl hat und m eine Zahl von 1 bis 12 bedeutet .
Bevorzugte Reste R3 haben die Bedeutung H, Sulfo, Ci-C4-Alkyl oder Ci-C4- Alkoxy, insbesondere H, Methyl, Methoxy oder Sulfo, ganz besonders bevorzugt H oder Methyl.
Bevorzugte Reste R4 haben die Bedeutung H, Ci-C4-Alkyl oder Ci-C4-Alkoxy, insbesondere H, Methyl oder Methoxy, ganz besonders bevorzugt H.
Bevorzugte Reste R5 haben die Bedeutung OH, O"M+, Ci-C4-Alkyl, ein mit d-C2- Alkyl, Halogen, z. B. F, Cl, Br, oder Sulfo substituiertes Phenyl oder
unsubstituiertes Phenyl, insbesondere OH, O"M+, Ci-C2-Alkyl, ein mit Ci-C2-Alkyl, Chlor oder Sulfo substituiertes Phenyl oder ein unsubstituiertes Phenyl, ganz besonders bevorzugt OH, O"M+, Methyl, Tolyl oder Phenyl, wobei M+ ein
Alkalimetallkation, ein primäres, sekundäres, tertiäres oder quartäres
Ammoniumion oder ein Phosphoniumion bedeutet. In bevorzugten Verbindungen der allgemeinen Formel (I) bedeuten:
R° C1-C2 -Alkyl, insbesondere Methyl,
R1 C C -alkylen-sulfo, CONH(d-C2-alkyl) oder CONH2, insbesondere d-C2- alkylen-sulfo, CONH(Ci-C2-alkyl) oder CONH2,
R2 d-Cs-Alkyl, Hydroxy-d-C8-alkyl oder -(C1-C4-alkylen-0-)m-R, wobei R die
Bedeutung H oder Ci-Ci0-Alkyl hat und
m eine Zahl von 1 bis 15 bedeutet,
R3 H, Sulfc , Ci-C4-Alkyl oder C C -Alkoxy,
R4 H, C C4-Alkyl oder Ci-C4 - Alkoxy,
R5 OH, O~M\ C C4-Alkyl, ein mit Ci-C2-Alkyl, Halogen, z.B. F, Cl, Br, oder
Sulfo substituiertes Phenyl oder unsubstituiertes Phenyl,
wobei die Verbindungen der Formel (I) mindestens eine Sulfogruppe,
vorzugsweise 1
oder 2 Sulfogruppen, enthalten und das Gegenkation M+ wie vorstehend definiert ist.
In mehr bevorzugten Verbindungen der allgemeinen Formel (I) bedeuten:
R° Methyl,
R1 d-Ca-alkylen-sulfo, CONH(d-C2-alkyl) oder CONH2 ,
R2 Ethyl, Hydroxyethyl oder -(d-C3-alkylen-O-)m-R, wobei R die Bedeutung H oder d-Cs-Alkyl hat und
m eine Zahl von 1 bis 15 bedeutet ,
R3 H, Methyl, Methoxy oder Sulfo,
R4 H, Methyl oder Methoxy,
R5 OH, O"M+, Ci-C2-Alkyl, ein mit d-C2-Alkyl, Chlor oder Sulfo substituiertes Phenyl oder unsubstituiertes Phenyl,
wobei die Verbindungen der Formel (I) 1 oder 2 Sulfogruppen enthalten und das
Gegenkation M+ wie vorstehend definiert ist. In besonders bevorzugten Verbindungen der allgemeinen Formel (I) bedeuten: R° Methyl,
R1 CH2-sulfo oder CONH2, R2 Ethyl oder -(C2-C3-alkylen-O-)m-R, wobei R die Bedeutung H oder Methyl hat und
m eine Zahl von 1 bis 12 bedeutet ,
R3 H oder Methyl,
R4 H,
R5 OH, ΟΊνΓ, Methyl, Tolyl oder Phenyl,
wobei die Verbindungen der Formel (I) 1 oder 2 Sulfogruppen enthalten, insbesondere 1 Sulfogruppe, und das Gegenkation M+ wie vorstehend definiert ist.
Beispiel für eine besonders bevorzugte Verbindung ist (IIa)
In allen vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verbindungen der Formeln (I) und (IIa) ist das Gegenkation M+ vorzugsweise ein organisches Kation aus der Gruppe der Imidazoliumkationen, Alkylguanidiniumkationen,
Phosphoniumkationen, primären, sekundären, tertiären oder quartären
Ammoniumionen, Benzotriazolylkationen und Pyridiniumkationen.
Die Imidazoliumkationen haben vorzugsweise die allgemeine Formel (C1 ):
worin
R1 d-Cis-Alkyl, Hydroxy-C Ci8 -alkyl, C2-C18-Alkenyl,
wobei R die Bedeutung H, Ci-Ci6-Alkyl oder Hydroxy-Ci-C16-alkyl hat und m eine Zahl von 1 bis 20 bedeutet, C6-Ci0-Aryl oder C6-Cio-Aryl, das durch
1 , 2 oder 3 d-C4-Alkylreste substituiert ist,
R2 d-C18-Alkyl, Hydroxy-d-Ci8 -alkyl, C2-d8-Alkenyl, -(d-C6-alkylen-O-)m-R, wobei R die Bedeutung H, Ci-Ci6-Alkyl oder Hydroxy-Ci-Ci6-alkyl hat und m eine Zahl von 1 bis 20 bedeutet, C6-C10-Aryl oder C6-C10-Aryl, das durch
1 , 2 oder 3 d-C -Alkylreste substituiert ist,
R3 H oder Methyl bedeuten.
Besonders bevorzugt sind Imidazoliumkationen der Formel (C1 ), worin R1 und R2 gleich oder verschieden sind und C4-Ci2-Alkyl, -(Ci-C3-alkylen-O-)m-R, wobei R die Bedeutung H, Ci-Ci2-Alkyl oder Hydroxy-Ci-Ci2-alkyl hat und m eine Zahl von 1 bis 3 bedeutet, Phenyl oder Di(isopropyl)phenyl bedeuten, und R3 Wasserstoff oder Methyl bedeutet. Ganz besonders bevorzugt sind Imidazoliumkationen der Formel (C1 ), worin R1 und R2 gleich oder verschieden sind und C6-Ci2-Alkyl, -(C2-C3-alkylen-0-)m-R, wobei R die Bedeutung C -Ci2-Alkyl hat und m die Zahl 1 bedeutet; oder Phenyl oder Di(isopropyl)phenyl bedeuten, und R3 Wasserstoff oder Methyl bedeutet. Die Alkylguanidiniumkationen haben vorzugsweise die allgemeine Formel (C2):
worin
R >1 , D R2 , n R3 , und n R4 gleich oder verschieden sind und Ci-C4-Alkyl, vorzugsweise
Methyl oder Ethyl, und
R5 und R6 gleich oder verschieden sind und Ci-Ci8-Alkyl, Hydroxy-d-
C18 -alkyl, C2-Ci8-Alkenyl, -(d-C6-alkylen-O-)m-R, oder C6-C 0-Aryl, vorzugsweise C6-Ci2-alkyl oder Phenyl wobei R die Bedeutung H, Ci-Ci6-Alkyl oder Hydroxy-Ci-Ci6-alkyl hat und
m eine Zahl von 1 bis 20 bedeutet. Die Phosphoniumkationen haben vorzugsweise die allgemeine Formel (C3):
worin
R1 CrC6-Alkyl oder Hydroxy-d-C6-alkyl,
R2 Ci-C6-Alkyl, C2-C6-Alkenyl, Hydroxy-d-Ce-alkyl oder C6-C10-Aryl,
R3 Ci-C2o-Alkyl, C2-C2o-Alkenyl, Hydroxy-d-C20-alkyl, C6-C10-Aryl, -(d-C6- alkylen-O-)m-R,
wobei
R die Bedeutung H, Ci-Ci6-Alkyl oder Hydroxy-Ci-Ci6-alkyl hat und
m eine Zahl von 1 bis 20 bedeutet,
R4 d-C20-Alkyl, C2-C20-Alkenyl, Hydroxy-Ci-C2o-alkyl, C6-Ci0-Aryl, -(d-C6- alkylen-0-)m-R,
wobei R die vorstehende Bedeutung hat. Besonders bevorzugt sind Phosphoniumkationen der Formel (C3),
worin
R1 , R2 und R3 gleich oder verschieden sind und Ci-C -Alkyl oder Phenyl bedeuten, und
C6-Ci8-Alkyl oder Phenyl bedeutet.
Die organischen Ammoniumkationen sind primäre, sekundäre, tertiäre oder quartäre Ammoniumkationen und haben vorzugsweise die allgemeine Formel (C4):
worin
R , R2, R3 und R4 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff, (d-C30)-
Alkyl, (C2-C3o)-Alkenyl, Hydroxy (d-C30)-alkyl, C C -Alkylen- phenyl, (C6-C10)-Aryl, Ci-Ce-Alkylen-OCOR5, wobei R5 C6- C20-Alkyl oder C6-C20-Alkenyl bedeutet; -(d-C6-alkylen- O-)m-R, wobei R die Bedeutung H, d-de-Alkyl oder
Hydroxy-Ci-d6-alkyl hat und m eine Zahl von 1 bis 20 bedeutet,
mit der Maßgabe, dass die Summe der Kohlenstoffatome in den Resten R1 bis R4 mindestens 6, vorzugsweise mindestens 8, insbesondere mindestens 12, besonders bevorzugt mindestens 16 beträgt.
In mehr bevorzugten Verbindungen der allgemeinen Formel (C4) bedeuten:
R1 H, C C4-Alkyl, Hydroxy-C2-C4-alkyl,
R2 H, Ci-C30-Alkyl, Hydroxy-C2-C4-alkyl, Benzyl, C4-C30-Alkenyl, Phenyl oder d-C4-Alkylen-OCOR5, wobei R5 C8-Ci8-Alkyl oder C8-C18-Alkenyl bedeutet, R3 H, d-C30-Alkyl, C4-C30-Alkenyl, Benzyl, Phenyl oder C C4-Alkylen-OCOR5, wobei R5 C8-Ci8-Alkyl oder C8-C 8-Alkenyl bedeutet,
R4 C4-C30-Alkyl, C4-C30-Alkenyl, Benzyl oder Phenyl, mit der vorstehend
definierten Maßgabe.
In besonders bevorzugten Verbindungen der allgemeinen Formel (C4) bedeuten: R1 H, d-Ca-Alkyl, Hydroxyethyl,
R2 H, d-C2o-Alkyl, Hydroxyethyl, Benzyl, Phenyl oder CH2-OCOR5, wobei R5 C8-C 8-Alkyl oder C8-Ci8-Alkenyl bedeutet,
R3 H, d-C20-Alkyl, C6-C2o-Alkenyl, Benzyl, Phenyl oder CH2-OCOR5, wobei R5
C8-Ci8-Alkyl oder C8-Ci8-Alkenyl bedeutet,
R4 C6-C2o-Alkyl, C6-C20-Alkenyl, Benzyl oder Phenyl, mit der vorstehend
definierten Maßgabe. Beispiele für Ammoniumkationen der Formel (C4) sind
Stearylammonium, Oleylammonium, Ethylhexylammonium, Cocosfettammonium, 3-lsotridecylether-propylammonium, Didecylammonium, Diisotridecylammonium, Dimethyldecylammonium, Jeffamin® M600 -ammonium, Triethylammonium, Didecyldimethylammonium, Distearyldimethylammonium,
Trioctylmethylammonium, Cocosalkyldimethylbenzylammonium, Bis(N,N- hydroxyethyl)-dodecyl-methylammonium, Methyltrioctylammonium, N,N-Bis- stearoylethyl - N,N - dimethyl ammonium. Die Benzotriazoliumkationen haben vorzugsweise die allgemeine Formel (C5):
worin
R1 und R2 gleich oder verschieden sind und Ci-C-|2-Alkyl, Hydroxy
(d-C^alkyl, -(C C6-alkylen-O-)m-R, oder C6-C 0-Aryl, wobei
R die Bedeutung H, CrCi6-Alkyl oder Hydroxy-Ci-Ci6-alkyl hat und m eine Zahl von 1 bis 20 bedeutet.
Vorzugsweise bedeuten R und R2 C2-C8-Alkyl oder Phenyl.
Die Pyridiniumkationen haben vorzugsweise die allgemeine Formel (C6):
worin
R1 und R2 gleich oder verschieden sind und C-i-Cis-Alkyl,
Hydroxy(C -C18)alkyl,-(C1-C6-alkylen-O-)m-R,
wobei R die Bedeutung H, Ci-Ci6-Alkyl oder Hydroxy-Ci-C16-alkyl hat und m eine Zahl von 1 bis 20 bedeutet, oder C6-Cio-Aryl, vorzugsweise
C4-Ci2-Alkyl oder Phenyl, bedeuten. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) durch Diazotierung von Aminen der Formel (A), vorzugsweise bei einer Temperatur von 0 bis 10 °C, und Azokupplung mit einem Equivalent der Pyridon-Kupplungskomponente der Formel (P), vorzugsweise bei einer Temperatur von 0 bis 40 °C,
worin
R° bis R5 die vorstehend genannten Bedeutungen haben und
Ex eine Abgangsgruppe, z. B. H oder Carbamoyl, darstellt,
und gegebenenfalls anschließendem Austausch des in der Synthese anfallenden Kations, z.B. H+ oder Na\ gegen das Kation M+ .
Die Verbindungen der Formel (A) und (P) sind dem Fachmann aus der Literatur bekannt.
Bei der Diazotierung wird das betreffende Amin zweckmäßig auf 0 bis 10 °C, bevorzugt auf 0 bis 5 °C abgekühlt und durch Zugabe von Nitrosylschwefelsäure oder Natriumnitrit im sauren Milieu, z. B. zwischen pH 0 und 5, diazotiert.
Anschließend lässt man das diazotierte Amin mit der Kupplungskomponente P reagieren, bevorzugt in wässriger Lösung. Im Allgemeinen wird die
Kupplungsreaktion bei Temperaturen von 0 bis 40 °C durchgeführt. Der pH-Wert liegt dabei üblicherweise zwischen 4 und 9. Er kann auch durch Einsatz eines geeigneten Puffers auf den gewünschten Bereich eingestellt werden.
Die entstehenden Farbstoffe können aus dem Reaktionsmedium durch
Aussalzung mit einem Alkalimetallsalz, Filtration und Trocknung isoliert werden, falls nötig unter vermindertem Druck und bei erhöhter Temperatur.
In Abhängigkeit von den Reaktions- und Aufarbeitungsbedingungen können die Farbstoffe der Formel (I) erhalten werden als freie Säure, als Salz oder als gemischtes Salz, das beispielsweise ein oder mehrere Kationen aus den
Alkalimetallkationen, beispielsweise Natriumion, oder den Ammoniumionen oder Phosphoniumionen enthält. Falls gewünscht, können die Farbstoffsalze der Formel (I) weiter aufgereinigt werden, beispielsweise durch Diafiltration durch eine semipermeable Membran oder Umkristallisation, wodurch ungewünschte
Nebenprodukte und anorganische Salze aus dem Rohprodukt abgetrennt werden.
Aus den Farbstoffalkalimetallsalzen lassen sich die Salze mit den organischen Gegenionen M+ beispielsweise erhalten, indem man eine wäßrige Lösung des Farbstoffalkalimetallsalzes bei erhöhter Temperatur, z. B. 40 bis 95 °C, mit einer wässrigen Lösung des Gegenion-Halogenid-Salzes mischt und das neu gebildete Farbstoffsalz in ein vorzugsweise nicht- oder gering wasserlösliches organisches Lösemittel, wie z. B. Methoxypropylacetat, extrahiert. Aus der organischen Phase lassen sich die Farbstoffsalze der Formel (I) mit den organischen Gegenionen M+ nach Abtrennung des Lösemittels, ggf. in Verbindung mit einem
Aufreinigungsschritt, isolieren.
Die den Formeln (C1) bis (C6) zugrunde liegenden Verbindungen sind dem
Fachmann allgemein bekannt. So können beispielsweise Imidazoliumhalogenide (C1), die als ionische Flüssigkeiten wie auch als Phasentransferkatalysatoren Verwendung finden, nach US-5132423 hergestellt werden.
Benzotriazoliumhalogenide (C5) können z. B. nach Kuhn et al., Chem. Ber. 1940, 1109-11 13 hergestellt werden. Pyridiniumhalogenide (C6) können nach einer dem Fachmann bekannten
Vorgehensweise aus Pyridin und Chloressigsäuremethylester sowie
anschließender Umsetzung mit dem entsprechenden Amin erhalten werden.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) lassen sich zum Einfärben von hochmolekularen organischen Materialien natürlicher oder synthetischer Herkunft einsetzen, beispielsweise von Kunststoffen, Harzen, Lacken,
insbesondere Metallic-Lacken, Anstrichfarben, elektrophotographischen Tonern und Entwicklern, Elektretmaterialien, sowie von Tinten, Inkjet-Tinten, Druckfarben und Saatgut.
Hochmolekulare organische Materialen, die mit den erfindungsgemäßen
Verbindungen eingefärbt werden können, sind beispielsweise
Celluloseverbindungen, wie beispielsweise Celluloseether und-ester, wie
Ethylcellulose, Nitrocellulose, Celluloseacetate oder Cellulosebutyrate, natürliche Bindemittel wie beispielsweise Fettsäuren, fette Öle, Harze und deren
Umwandlungsprodukte, oder Kunstharze, wie Polykondensate, Polyaddukte, Polymerisate und Copolymerisate, wie beispielsweise Aminoplaste, insbesondere Harnstoff- und Melaminformaldehydharze, Alkydharze, Acrylharze, Phenoplaste und Phenolharze, wie Novolake oder Resole, Harnstoffharze, Polyvinyle, wie Polyvinylalkohole, Polyvinylacetale, Polyvinylacetate oder Polyvinylether,
Polycarbonate, Polyolefine, wie Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyethylen oder Polypropylen, Styrolbutadiencopolymerisate, Poly(meth)acrylate und deren
Copolymerisate, wie Polyäcrylsäureester, Styrolacrylate, oder Polyacrylnitrile, Polyamide, Polyester, Polyurethane, Polysulfone, Cumaron-Inden und
Kohlenwasserstoffharze, Epoxidharze, Phenol-Epoxidharze, ungesättigte
Kunstharze (Polyester, Acrylate) mit den unterschiedlichen Härtemechanismen, Wachse, Aldehyd- und Ketonharze, Gummi, Kautschuk und seine Derivate und Latices, Casein, Silikone und Silikonharze; einzeln oder in Mischungen. Dabei spielt es keine Rolle, ob die erwähnten hochmolekularen organischen
Verbindungen als plastische Massen, Schmelzen oder in Form von
Spinnlösungen, Dispersionen, Lacken, Anstrichstoffen oder Druckfarben vorliegen. Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist daher ein hochmolekulares organisches Medium, enthaltend eine färberisch wirksame Menge einer erfindungsgemäßen Verbindung der Formel (I).
Bezogen auf das zu färbende hochmolekulare organische Material setzt man die erfindungsgemäßen Verbindungen meist in einer Menge von 0,01 bis 45 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 40 Gew.-%, ein. Bevorzugt ist die Verwendung von Verbindungen der Formel (I) für Farbfilter und die Massefärbung von Polymeren.
Besonders bevorzugt ist die Verwendung als Farbmittel für Farbfilter sowohl für die additive wie auch für die subtraktive Farberzeugung geeignet, wie
beispielsweise in elektro-optischen Systemen wie LCD (liquid crystal displays),
OLED-Displays, Charge coupled devices, plasma displays oder electroluminescent displays, die wiederum aktive (twisted nematic) oder passive (supertwisted nematic) ferroelectric displays oder light-emitting diodes sein können, sowie als Farbmittel für elektronische Tinten („electronic inks" bzw.„e-inks") oder„electronic paper" („e-paper").
Aufgrund ihrer Löslichkeit brauchen die Farbmittel der Formel (I) in geeigneten Lösemitteln keiner Dispergierung unterworfen werden. Es ist also möglich, sie in nachstehend genannten geeigneten Lösemitteln zu lösen und sie so in
Photoresists einzubringen.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) können auch als Lösung oder als bindemittelhaltige Farbmittellösung (Photoresist) vorliegen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch eine Lösung, enthaltend 0,01 bis 45 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 20 Gew.-%, insbesondere 2 bis
17 Gew.-%, der erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I), gelöst in einem organischen Lösemittel. Als organische Lösemittel kommen beispielsweise in Betracht:
Ethyllactat, Benzylalkohol, 1 ,2,3-Trichloropropan, 1 ,3-Butandiol,
1 ,3-Butylenglycol, 1 ,3-Butylen-glycoldiacetat, 1 ,4-Dioxan, 2-Heptanon, 2-Methyl- 1 ,3-propandiol, 3,5,5-Trimethyl-2-cyclohexen-1-on, 3,3,5-Trimethyl-cyclohexanon, 3-Ethoxyethylpropionat, 3-Methyl-1 ,3-butandiol, 3-Methoxy-3-methyl-1-butanol,
3- Methoxy-3-methylbutylacetat, 3-Methoxybutanol, 3-Methoxybutylacetat,
4- Heptanon, m-Xylol, m-Diethylbenzol, m-Dichlorbenzol, N,N-Dimethylacetamid, N.N-Dimethylformamid, n-Butylalkohol, n-Butylbenzol, n-Propylacetat, o-Xylol, o-Chlortoluol, o-Diethylbenzol, o-Dichlorbenzol, p-Chlortoluol, p-Diethylbenzol, sec-Butylbenzol, tert-Butylbenzol, gamma-Butyrolacton, Isobutylalkohol,
Isophoron, Ethylenglycoldiethylether, Ethylenglycoldibutylether,
Ethylenglycolmonoisopropylether, Ethylenglycolmonoethylether, Ethylenglycol- monoethyletheracetat, Ethylenglycolmono-tert.-butylether,
Ethylenglycolmonobutyl-ether, Ethylenglycolmonobutyletheracetat,
Ethylenglycolmonopropylether, Ethylen- glycolmonohexylether,
Ethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycolmonomethylether-acetate,
Diisobutylketon, Diethylenglycoldiethylether, Diethylenglycoldimethylether,
Diethylenglycolmonoisopropylether, Diethylenglycolmonoethyletheracetat,
Diethylen-glycolmonobutylether, Diethylenglycolmonobutyletheracetat,
Diethylenglycol-monomethylether, Cyclohexanol, Cyclohexanolacetat,
Cyclohexanon, Dipropylenglycolmethylether, Dipropylenglycolmethyletheracetat, Dipropylenglycol-monoethylether, Dipropylenglycolmonobutylether,
Dipropylenglycolmonopropylether, Dipropylenglycolmonomethylether,
Diacetonalkohol, Triacetylglycerin, Tripropylenglycol-monobutylether,
Tripropylenglycolmonomethylether, Propylenglycoldiacetate, Propylen- glycolphenylether, Propylenglycolmonoethylether, Propylenglycolmonoethylether- acetate, Propylenglycolmonobutylether, Propylenglycolmonopropylether,
Propylen-glycolmonomethylether, Propylenglycolmonomethyletheracetat,
Propylenglycol-monomethyl-ether-propionate, Benzylalkohol, Methylisobutylketon, Methyl-cyclohexanol, n-Amylacetat, n-Butylacetat, Isoamylacetat, Isobutylacetat, Propyl-acetate, Dibasic Ester (DBE). Besonders vorteilhaft sind Ethyllactat, Propylenglycolmonomethyletheracetat (Methoxypropylacetat), Propylenglycolmonoethyletheracetat,
Ethylenglycolmonomethyletheracetat, Ketone wie Cyclohexanon oder Alkohole wie n-Butanol oder Benzylalkohol.
Die organischen Lösemittel können alleine oder in Mischungen untereinander verwendet werden.
Abhängig von der Anwendung können die erfindungsgemäßen Verbindungen mit üblichen Hilfsmitteln oder Zusatzstoffen zu einer Farbmittelzusammensetzung kombiniert werden, wie beispielsweise Tenside, Dispergiermittel, Additive zur Steuerung der Rheologie, Füllstoffe, Stellmittel, Harze, Wachse, Entschäumer, Antistaubmittel, Extender, Antistatika, Ladungssteuerungsmittel,
Konservierungsmittel, Trocknungsverzögerungsmittel, Netzmittel, Antioxidantien, UV-Absorber, Lichtstabilisatoren, und Bindemittel, beispielsweise die Bindemittel des Systems, in dem die erfindungsgemäße Zusammensetzung eingesetzt werden soll. Falls vorhanden, werden die Hilfsmittel und Zusatzstoffe
vorzugsweise in einer Menge von 0,01 bis 15 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Farbmittelzusammensetzung, verwendet.
Insbesondere für Farbfilter kann die erfindungsgemäße
Farbmittelzusammensetzung beispielsweise noch Tenside, Dispergiermittel, Harze und Wachse enthalten. Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls eine bindemittelhältige Farbmittellösung, enthaltend 0,01 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 30 Gew.-%, insbesondere 1 bis 20 Gew.-%, der erfindungsgemäßen Farbmittel der Formel (I), gelöst in mindestens einem organischen Lösemittel, mindestens ein polymeres Bindemittel und gegebenenfalls weitere Hilfsmittel.
Die bindemittelhältige Farbmittellösung wird zweckmäßigerweise hergestellt, indem man die vorstehend beschriebene Farbmittellösung mit den weiteren genannten Komponenten vermischt. Als polymere Bindemittel kommen beispielsweise Acrylate, Acrylester, Polyimide, Polyvinylalkohole, Epoxide, Polyester, Melamine, Gelatine, Caseine und
polymerisierbare ethylenisch ungesättigte Monomere und Oligomere in Betracht, vorzugsweise solche, die entweder thermisch oder unter Einfluß von UV-Licht und Radikalstartern vernetzen. Die polymeren Bindemittel sind zweckmäßig in einer Menge von 5 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise von 20 bis 70 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge aller nichtflüchtigen Bestandteile der Farbmittellösung enthalten. Unter nichtflüchtigen Bestandteilen werden die Verbindungen der Formel (I), die polymeren Bindemittel und die weiteren Hilfsmittel verstanden.
Unter flüchtigen Bestandteilen werden die organischen Lösemittel verstanden, die unter den angewandten Einbrenntemperaturen flüchtig sind.
Als weitere Hilfsmittel kommen beispielsweise Vernetzer und Radikalstarter, Verlaufshilfsmittel, Entschäumer und Entlüfter in Betracht. Sie sind zweckmäßig in einer Menge von 0 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 0 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Farbmittellösung, enthalten.
Im Falle, dass weitere Hilfsmittel eingesetzt werden, ist eine Untergrenze von 0,01 Gew.-%, bevorzugt 0,1 Gew.-%, zweckmäßig, bezogen auf die
Gesamtmenge der Farbmittellösung.
Die Gelbfarbtöne der erfindungsgemäßen Verbindungen und
Farbmittelzusammensetzungen sind ganz besonders gut geeignet für den Color Filter Farbset Rot-Grün-Blau (R,G,B). Diese drei Farben liegen als getrennte Farbpunkte nebeneinander vor, und ergeben von hinten durchleuchtet ein
Vollfarbbild. Daneben existieren Farbfiltersysteme, die mit vier Grundfarben Rot- Grün-Blau und Gelb (R,G,B,Y) arbeiten, für die die erfindungsgemäßen Farbmittel ebenfalls gut geeignet sind.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin die Verwendung der vorstehend
beschriebenen Farbmittel der Formel (I), sowie in Form der beschriebenen Lösung oder bindemittelhaltigen Farbmittellösung in Farbfiltern. Die Einsatzkonzentration der erfindungsgemäßen Farbmittel im aufgebrachten Color Filter-Film kann zwischen 5 und 95 Gew.-%, bevorzugt zwischen 10 und 70 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt zwischen 15 und 50 Gew.-%, liegen, bezogen auf das Gesamtgewicht des Color Filter-Filmes.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Colorfilter, enthaltend eine färberisch wirksame Menge der erfindungsgemäßen Farbmittel. In den folgenden Beispielen bedeuten Prozentangaben Gewichtsprozente und Teile Gewichtsteile, sofern nicht anders angegeben.
Beispiele:
Darstellung des Säure-Azofarbstoffes (I a):
Eine Suspension, bestehend aus 17,1 g 4-Amino-phenyl-methylsulfon (0,10 Mol) in 100 ml Wasser und 22 ml konz. Salzsäure (37 gew.-%ig) wird bei 0 - 5 °C mit 17.3 g Natriumnitritlösung (40 gew.-%ig; 0.1 mol NaNO3) diazotiert. Das erhaltene Diazoniumsalz wird portionsweise bei 0 bis 5 °C zu einer Suspension bestehend aus 24.6 g (0,1 mol) der Verbindung folgender Formel
in 9 ml 30 % Natronlauge und 50 ml Wasser gegeben. Durch Zugabe von
15 gew.-%iger Sodalösung wird der pH-Wert bei 7 bis 9 gehalten. Das Volumen der Farbstoffsuspension wird mit Wasser auf ca. 700 ml aufgefüllt, anschließend wird 30 min auf 90 °C erhitzt. Nach dem Abkühlen wird abgesaugt, mit Wasser nachgewaschen und im Vakuum getrocknet. Man erhält 40.2 g eines gelben Farbstoffpulvers der Formel (I a).
Darstellung des Hexaalkylguanidinium-chlorids (C2a) :
Zu einer Lösung aus 15.5 ml (0,13 Mol) Tetramethylharnstoff in 60 ml Toluol werden bei 60 - 65 °C 13 ml (0,13 Mol) Phosphorylchlorid zugetropft. Nach zweistündigem Rühren wird abgekühlt und bei 0 - 5 °C eine Mischung aus 18 ml Triethylamin und 40 ml (0,14 mol) Bis(2-ethylhexyl)amin in 30 ml Toluol zugetropft. Anschliessend lässt man die Temperatur auf etwa 20 °C steigen und rührt über Nacht nach. Dann wird die hellgelbe Mischung unter Kühlung mit 54 ml NaOH (30 gew.-%ig) versetzt. Das Gemisch wird mit 150 ml NaCI Lösung ausgerührt. Man trennt die Toluol-Phase ab, trocknet sie mit Magnesiumsulfat und entfernt das Lösemittel im Vakuum. Man erhält 47 g eines hellbeigen,
wachsartigen Feststoffes. Darstellung des Hexaalkylguanidinium-Farbstoffsalzes (I b) :
27.5 g (66 mmol) des Hexaalkylguanidiniumchlorids (C2a) werden bei 90 °C in 500 ml Wasser unter Rühren gelöst (Lösung A).
29,2 g (64 mmol) des gelben Säure-Azofarbstoffes der Formel (I a) werden in 500 ml Wasser eingetragen und nach der Zugabe von fünf Tropfen 15 gew.-%iger Sodalösung auf 60 bis 65 °C erwärmt. Diese Suspension wird portionsweise bei ca. 90 °C zur Lösung A gegeben. Nach einer Stunde Reaktionszeit bei dieser Temperatur wird eine Emulsion erhalten, von der nach dem Abkühlen die
Wasserphase abdekantiert wird. Die ölige organische Phase wird mit 350 ml Methoxypropylacetat aufgenommen, mit Magnesiumsulfat getrocknet und eine Nacht bei 4 °C gelagert. Nach dem Abfiltrieren des ausgefallenen Feststoffes wird das Lösungsmittel im Vakuum entfernt und der erhaltene Rückstand bis zur Gewichtskonstanz getrocknet.
Nach analogem Vorgehen wurden die Farbstoffe in Tabelle 1 erhalten.
Für das Farbstoff-Anion des Beispiels I I wird anstelle von 4-Aminophenyl- methylsulfon eine equivalente Menge 4-Aminophenyl-p-tolylsulfon eingesetzt. Für die Farbstoff-Anionen der Beispiele I m bis 1 p wird anstelle von 4-Aminophenyl- methylsulfon eine equivalente Menge 4-Aminophenylsulfonsäure eingesetzt. Tabelle 1 (hergestellte Farbstoffsalze)
Es handelt sich jeweils um gelbe Substanzen mit Zersetzungspunkten > 200 °C. Weitere Farbstoffanionen wurden ausgehend von folgenden Nitrilopyridonen hergestellt:
Sie sind aus Cyanessigsäuremethylester, Acetessigsäuremethylester und dem entsprechenden Amin-Methoxypropylamin bzw. Jeffamin® M600 - zugänglich. Die Nitrilgruppe kann durch Erwärmen mit verdünnter Schwefelsäure entfernt werden. Die erhaltenen 3,5 unsubstituierten Pyridone werden nach einer bekannten Prozedur (analog DE 2162858) mit Formaldehyd und Natriumbisulfit umgesetzt, wobei die folgenden Pyridon-Kuppler erhalten werden.
R = Methyl. Daraus wurden die Farbstoffe I q und I s erhalten. Die Umsetzung der benannten Na- Farbstoff salze mit den jeweiligen quaternären Ammoniumverbindungen analog Herstellung von I b lieferte daraus die Farbstoff salze I r und 1 1.
Anwendungsprüfung Colorfilter:
Anwendungsbeispiel A1 :
1 ,00 g der Verbindung (I b) werden in 22,9 g 1-Methoxy-2-propylacetat gegeben. Man fügt 0,33 g n-Butanol, 0,65 g Disperbyk® 2001 (BYK-Chemie GmbH, modifiziertes Acrylat-Blockcopolymer, Lösung in
Methoxypropylacetat/Butylglykol/Methoxypropanol 2/2/1) sowie 10,8 g Ripoxy® SPC 2000 (Showa Highpolymer Co., Ltd., Acrylatpolymer, Lösung in
Methoxypropylacetat) zu und rührt 2 h bei Raumtemperatur. Die erhaltene
Mischung wird filtriert.
Die erhaltene bindemittelhaltige Farbmittellösung wird mit Hilfe eines Spincoaters (POLOS Wafer Spinner) auf Glasplatten (SCHOTT, Laser-geschnitten, 10 x 10 cm) aufgetragen in einer Schichtdicke, die es ermöglicht, bei Verwendung einer Lichtquelle C die in Tabelle 2 genannten Farbkoordinaten y als Referenzwerte zu setzen.
Die Schichtdicke beträgt dabei jeweils ca. 1 bis 2 Mikrometer.
Man lässt die Glasplatten ablüften und trocknet sie anschließend für 10 min bei 80 °C in einem Umlufttrockenschrank (Fa. Binder). Von den Glasplatten werden die sogenannten prebake-Werte der Farbkoordinaten (x, y, Y, sowie CIELAB, Spectrophotometer Datacolor 650, Lichtart C, 2°-Beobachter),
Transmissionskurven (dito) und Kontrastwerte (Contrast Tester Tsubosaka CT-1 ; blank 5000) vermessen. Die Glasplatten werden anschließend einer Hitzebehandlung bei 230 °C für 1 h im Umlufttrockenschrank unterworfen und erneut vermessen, woraus man die postbake-Werte erhält.
Anwendungsbeispiele A2 - A10
Die Lösungen werden analog wie im Falle von Anwendungsbeispiel A1 hergestellt. Man verwendet jedoch anstelle von Verbindung I b die in Tabelle 2 genannten Verbindungen.
Die Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse der erfindungsgemäßen Beispiele im Postbake. Die Werte x, y und Y bezeichnen die gemessenen Farbkoordinaten im CIE-Yxy- Normfarbraum, wobei Y ein Maß für die Helligkeit ist.
Tabelle 2: (Bezug auf y-Werte).
Die beschichteten Glasplatten (Farbfilter) der erfindungsgemäßen
Zusammensetzungen weisen jeweils transparente, grünstichig-gelbe Färbungen auf. Die Ausfärbungen zeigen jeweils hohe Kontrastwerte und Helligkeitswerte Y. Ebenso weisen sie steile Transmissionskurven auf.

Claims

Patentansprüche:
1. Verbindungen der Formel (I)
worin
R° Ci-C6-Alkyl oder CF3;
R1 Sulfo, Carboxy, Ci-C4-alkylen-carboxy, CONH2,
CONH(C C4-alkyl) oder CN,
R2 Ci-Ci8-Alkyl, C2-C18-Alkenyl, Hydroxy-Ci-C18-alkyl , oder -(CrC6-alkylen-O- )m-R, wobei R die Bedeutung H, Ci-Ci6-Alkyl oder Hydroxy-Ci-Ci6-alkyl hat und m eine Zahl von 1 bis 20 bedeutet,
RJ H, Sulfo, Carboxy, d-Ce-Alkyl oder Ci-C6- Alkoxy,
R4 H, C C6 -Alkyl oder d-Ce- Alkoxy,
R5 OH, OM, Ci-Ce-Alkyl, unsubstituiertes C6-C10-Aryl oder durch Ci-C6-Alkyl, Halogen, Carboxy oder Sulfo substituiertes C6-Cio-Aryl
bedeuten, wobei die Verbindungen der Formel (I) mindestens einen anionischen Rest aus der Gruppe Sulfo und Carboxy mit dem Gegenkation M+ enthalten, wobei M+ ein Alkalimetallkation oder ein organisches Kation bedeutet.
2. Verbindungen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Verbindungen der Formel (I) mindestens eine Sulfogruppe mit dem Gegenkation M+ enthalten.
3. Verbindungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenkation IvT ein organisches Kation aus der Gruppe der Imidazoliumkationen, Alkylguanidiniumkationen, Phosphoniumkationen, primären, sekundären, tertiären oder quartären Ammoniumkationen, Benzotriazolylkationen und
Pyridiniumkationen ist.
4. Verbindungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
R° C C2-Alkyl bedeutet.
5. Verbindungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
R1 (d-C2-alkylen) sulfo, CONH(Ci-C2-alkyl) oder CONH2 bedeutet.
6. Verbindungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
R2 Ci-C8-Alkyl, Hydroxy-CrCs-alkyl oder -(Ci-C4-alkylen-O-)m-R, wobei R die Bedeutung H oder Ci-Cio-Alkyl hat und
m eine Zahl von 1 bis 15 bedeutet, ist.
7. Verbindungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
R3 H, eine Sulfogruppe, CrC4-Alkyl oder Ci-C4-Alkoxy bedeutet.
8. Verbindungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
R4 H, Ci-C -Alkyl oder C C -Alkoxy bedeutet.
9. Verbindungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
R5 OH, O"M+, d-OrAlkyl, ein mit C C2-Alkyl, Halogen oder Sulfo
substituiertes Phenyl oder unsubstituiertes Phenyl bedeutet, wobei M+ ein Alkalimetallkation, ein quartäres Ammoniumkation oder ein
Phosphoniumkation bedeutet.
10. Verbindungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass
R° Methyl,
R1 CH2-sulfo oder CONH2,
R2 Ethyl oder -(C2-C3-alkylen-O-)m-R, wobei
R die Bedeutung H oder Methyl hat und
m eine Zahl von 1 bis 12 bedeutet ,
R3 H oder Methyl,
R4 H,
R5 OH, ΟΊνΓ, Methyl, Tolyl oder Phenyl,
wobei die Verbindungen der Formel (I) 1 oder 2 Sulfogruppen enthalten und das Gegenkation M+ ein Alkalimetallkation, ein organisches Ammoniumkation oder ein organisches Phosphoniumkation bedeutet.
11. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10 durch Diazotierung von Aminen der Formel (A) und
Azokupplung mit einem Equivalent der Pyridon-Kupplungskomponente der Formel (P),
worin
R° bis R5 wie in Anspruch 1 definiert sind und
Ex eine Abgangsgruppe darstellt,
und gegebenenfalls anschließendem Kationenaustausch unter Einführung des Kations M+.
12. Lösung, enthaltend 0,01 bis 45 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der Formel (I) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, gelöst in einem organischen Lösemittel.
13. Bindemittelhaltige Farbmittellösung, enthaltend 0,01 bis 40 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der Formel (I) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, gelöst in mindestens einem organischen Lösemittel, mindestens ein polymeres Bindemittel und gegebenenfalls weitere Hilfsmittel.
14. Verwendung von Verbindungen der Formel (I) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 zum Einfärben von hochmolekularen organischen Materialien natürlicher oder synthetischer Herkunft
15. Verwendung nach Anspruch 14 zum Einfärben für Farbfilter, in
Flüssigkristallanzeigen oder in OLED-Displays oder zur Polymermassefärbung.
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