JP2017052929A - キサンテン化合物 - Google Patents

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彰洋 三藤
航平 大谷
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航平 大谷
沙織 鈴木
Saori Suzuki
沙織 鈴木
陵太郎 森田
Ryotaro Morita
陵太郎 森田
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Abstract

【課題】耐熱性などの堅牢性に優れたキサンテン化合物及びその着色組成物を提供する。【解決手段】下記式(1)で表されるキサンテン化合物(式(1)中、R1〜R4はそれぞれ独立に水素原子;ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリルオキシ基、アミノ基、シアノ基、カルボキシル基、アミド基、スルホンアミド基若しくはスルホン酸基等を置換基として有していてもよい炭素数1〜20の1価の飽和炭化水素基;又は前記の置換基を有していてもよい炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基を表す。R5は炭素数1〜3の1価の飽和炭化水素基を表す。)。【選択図】なし

Description

本発明は新規なキサンテン化合物に関する。
キサンテン化合物は、レッド〜バイオレット染料として広く使用されており、各種塗料、水性インキ、油性インキ、インクジェット用インキ、カラーフィルター用など幅広い用途での応用がなされている。このようなキサンテン化合物としては、たとえば特許文献1〜6に記載のキサンテン化合物等が知られている。
一般的にこのようなキサンテン化合物を用いた着色体は熱に対する堅牢性が必ずしも十分に満足できるものではなかった。
特開2014−41289号公報 特開2013−92753号公報 特開2012−208452号公報 特開2010−254964号公報 再公表特許2013/089197 特開昭63−172772号公報
本発明は、耐熱性等の堅牢性に優れる新規なキサンテン化合物並びに該化合物を染料として用いた着色組成物を提供する事を目的とする。
本発明者らは前記課題を解決すべく、鋭意研究を行った結果、特定の構造を有するキサンテン化合物は、従来に比べ飛躍的に耐熱性等の堅牢性が向上する事を見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明は、
(1)下記式(1)
Figure 2017052929
(式(1)中、R1〜R4はそれぞれ独立に水素原子;無置換の炭素数1〜20の1価の飽和炭化水素基;無置換の炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基;ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリルオキシ基、アミノ基、アルキル置換アミノ基、シアノ基、カルボキシル基、アミド基、スルホンアミド基若しくはスルホン酸基を置換基として有する炭素数1〜20の1価の飽和炭化水素基;又は炭素数1〜5の1価の飽和炭化水素基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリルオキシ基、アミノ基、アルキル置換アミノ基、シアノ基、アミド基、スルホンアミド基若しくはスルホン酸基を置換基として有する炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基を表す。R5は炭素数1〜3の1価の飽和炭化水素基を表す。)
で表されるキサンテン化合物、
(2)式(1)におけるR1〜R4がそれぞれ独立に水素原子;無置換の炭素数1〜20の1価の飽和炭化水素基;無置換の炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基;又は炭素数1〜4の1価の飽和炭化水素基を置換基として有する炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基であり、かつR5が炭素数1〜3の直鎖のアルキル基である前項(1)に記載のキサンテン化合物、
(3)式(1)におけるR1〜R4がそれぞれ独立に水素原子又は無置換の炭素数1〜10の1価の飽和炭化水素基であり、かつR5が炭素数1〜2の直鎖のアルキル基である前項(2)に記載のキサンテン化合物、
(4)式(1)におけるR5がメチル基である前項(1)〜(3)のいずれか一項に記載のキサンテン化合物、
(5)前項(1)〜(4)のいずれか一項に記載のキサンテン化合物を含む着色組成物、
(6)更に、顔料を含む前項(5)に記載の着色組成物、
(7)前項(5)又は(6)に記載の着色組成物を用いて得られるカラーフィルター、
(8)前項(7)に記載のカラーフィルターを装着してなる液晶表示装置および有機ELディスプレイ、
(9)前項(7)に記載のカラーフィルターを装着してなる固体撮像素子、
に関する。
本発明のキサンテン化合物は、鮮明性および発色性に優れるものであり、該化合物を含む着色組成物を用いて得られる染料着色体は、従来公知のキサンテン化合物を含む着色組成物を用いて得られる染料着色体よりも堅牢性に優れた特性を示す。即ち、本発明の化合物はカラーフィルター用インキやインクジェット用インキ等、堅牢性の要求される幅広い用途に応用できる。
本発明のキサンテン化合物は、前記式(1)で表される。
式(1)中、R1〜R4はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜20の1価の飽和炭化水素基または炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基を表し、該炭素数1〜20の1価の飽和炭化水素基及び該炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基がそれらの構造中に有する水素原子は置換基で置換されていてもよい。尚、本明細書では、構造中に有する水素原子が置換基で置換されていない「飽和炭化水素基」及び「芳香族炭化水素基」を、それぞれ「無置換の飽和炭化水素基」及び「無置換の芳香族炭化水素基」と記載する。
式(1)のR1〜R4が表す炭素数1〜20の1価の飽和炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基及びイコシル基等の炭素数1〜20の直鎖状アルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基及び2−エチルヘキシル基等の素数3〜20の分岐鎖状アルキル基;シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基及びトリシクロデシル基等の炭素数3〜20の脂環式飽和炭化水素基が挙げられる。
式(1)のR1〜R4が表す炭素数1〜20の1価の飽和炭化水素基としては、無置換の炭素数1〜10の1価の飽和炭化水素基であることが好ましく、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数5〜6のシクロアルキル基であることがより好ましい。
式(1)のR1〜R4が表す炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基の具体例としては、フェニル基及びナフチル基等が挙げられる。
式(1)のR1〜R4が表す炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基としては、フェニル基であることが好ましい。
式(1)のR1〜R4が表す炭素数1〜20の1価の飽和炭化水素基が構造中に有する水素原子と置換される置換基(以下、「飽和炭化水素基の置換基」と記載する)としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリルオキシ基、アミノ基、アルキル置換アミノ基、シアノ基、カルボキシル基、アミド基、スルホンアミド基及びスルホン酸基が挙げられる。
飽和炭化水素基の置換基としてのハロゲン原子の具体例としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
飽和炭化水素基の置換基としてのアルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基及びイソブトキシ基等が挙げられる。
飽和炭化水素基の置換基としてのアリール基の具体例としては、フェニル基及びナフチル基等が挙げられる。該アリール基は更に置換基を有していてもよく、該有してもよい置換基の具体例としては、後述する「式(1)のR1〜R4が表す炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基が構造中に有する水素原子と置換される置換基」と同じものが挙げられる。
飽和炭化水素基の置換基としてのアリールオキシ基の具体例としては、フェニルオキシ基及びナフチルオキシ基等が挙げられる。該アリールオキシ基中のアリール基は更に置換基を有していてもよく、該有してもよい置換基の具体例としては、後述する「式(1)のR1〜R4が表す炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基が構造中に有する水素原子と置換される置換基」と同じものが挙げられる。
飽和炭化水素基の置換基としてのアルキル置換アミノ基の具体例としては、メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基及びジプロピルアミノ基等が挙げられる。
飽和炭化水素基の置換基としてのアミド基の具体例としては、アセトアミド基等が挙げられる。
飽和炭化水素基の置換基としてのスルホンアミド基の具体例としては、メタンスルホンアミド基、エタンスルホンアミド基及びプロパンスルホンアミド基等が挙げられる。
式(1)のR1〜R4が表す炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基が構造中に有する水素原子と置換される置換基(以下、「芳香族炭化水素基の置換基」と記載する)としては、炭素数1〜5の1価の飽和炭化水素基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリルオキシ基、アミノ基、アルキル置換アミノ基、シアノ基、アミド基、スルホン基及びスルホン酸基が挙げられる。
芳香族炭化水素基の置換基としての炭素数1〜5の1価の飽和炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基及びtert−ブチル基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基の置換基としてのハロゲン原子の具体例としては、飽和炭化水素基の置換基としてのハロゲン原子の具体例と同じものが挙げられる。
芳香族炭化水素基の置換基としてのアルコキシ基の具体例としては、飽和炭化水素基の置換基としてのアルコキシ基の具体例と同じものが挙げられる。
芳香族炭化水素基の置換基としてアリール基の具体例としては、飽和炭化水素基の置換基としてのアリール基の具体例と同じものが挙げられる。該アリール基は更に置換基を有していてもよく、該有してもよい置換基の具体例としては、「式(1)のR1〜R4が表す炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基が構造中に有する水素原子と置換される置換基」と同じものが挙げられる。
芳香族炭化水素基の置換基としてアリールオキシ基の具体例としては、飽和炭化水素基の置換基としてのアリールオキシ基の具体例と同じものが挙げられる。該アリールオキシ基中のアリール基は更に置換基を有していてもよく、該有してもよい置換基の具体例としては、「式(1)のR1〜R4が表す炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基が構造中に有する水素原子と置換される置換基」と同じものが挙げられる。
芳香族炭化水素基の置換基としてのアルキル置換アミノ基の具体例としては、飽和炭化水素基の置換基としてのアルキル置換アミノ基の具体例と同じものが挙げられる。
芳香族炭化水素基の置換基としてのアミド基の具体例としては、飽和炭化水素基の置換基としてのアミド基の具体例と同じものが挙げられる。
芳香族炭化水素基の置換基としてのスルホンアミド基の具体例としては、飽和炭化水素基の置換基としてのスルホンアミド基の具体例と同じものが挙げられる。
式(1)のR1〜R4が表す炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基の置換基としては、炭素数1〜5の1価の飽和炭化水素基であることが好ましく、炭素数1〜3の1価の飽和炭化水素基であることがより好ましく、炭素数1〜2の1価の飽和炭化水素基であることが更に好ましい。
式(1)におけるR1〜R4としては、それぞれ独立に水素原子;炭素数1〜20の1価の飽和炭化水素基;炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基;又は炭素数1〜4の1価の飽和炭化水素基を置換基として有する炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基であることが好ましく、それぞれ独立に水素原子;炭素数1〜20の1価の飽和炭化水素基;又は炭素数1〜4の1価の飽和炭化水素基を置換基として有する炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基であることがより好ましく、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜10の1価の飽和炭化水素基であることが更に好ましく、R1及びR2の一方が水素原子で他方が炭素数1〜10の1価の飽和炭化水素基であり、かつR3及びR4の一方が水素原子で他方が炭素数1〜10の1価の飽和炭化水素基であることが特に好ましく、R1及びR2の一方が水素原子で他方が炭素数1〜6の1価の飽和炭化水素基であり、かつR3及びR4の一方が水素原子で他方が炭素数1〜6の1価の飽和炭化水素基であることが最も好ましい。
式(1)中、R5は炭素数1〜3の1価の飽和炭化水素基を表す。
式(1)のR5が表す炭素数1〜3の1価の飽和炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基及びi−プロピル基が挙げられる。
式(1)におけるR5としては、メチル基又はエチル基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。
本発明の式(1)で表されるキサンテン化合物は、一般的に、下記に示す合成スキームで製造することができるがこの限りではない。
具体的には、式(2)で表されるフルオラン化合物に、式(1)のR1〜R4に対応するアルキル基を有する式(3)及び(5)で表されるアミン化合物を反応させることにより得ることができる。
Figure 2017052929
式(2)〜(5)中、R1〜R5は式(1)におけるR1〜R5と同義である。
上記に例示した合成スキームは、1ステップ目に示した1次縮合工程、及び2ステップ目に示した2次縮合工程によって、本発明の式(1)で表されるキサンテン化合物を合成する方法である。
1ステップ目に示した1次縮合工程では式(2)で表される化合物と式(3)で表される化合物とを有機溶剤や縮合剤の存在下で加熱し、縮合させる。次に、2ステップ目に示した2次縮合工程では前記の1次縮合工程で得た式(4)で表される化合物と式(5)で表される化合物とを再び加熱し、縮合させることによって本発明の式(1)で表されるキサンテン化合物を得ることができる。
上記に例示した合成スキームの縮合反応において用いる有機溶剤については、1ステップ目に示した1次縮合工程では、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノールおよびn−ブタノール等を単独で、もしくは混合して使用することが好ましい。2ステップ目に示した2次縮合工程では、例えば、n−プロパノール、iso−プロパノールおよびn−ブタノール、エチレングリコール、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、スルホラン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼンおよびニトロベンゼン等を単独で、もしくは混合して使用することが好ましい。
上記1次縮合工程における反応温度は、50〜80℃であることが好ましい。上記2次縮合工程における反応温度は、80〜150℃であることが好ましく、中でも80〜120℃であることが好ましい。
式(1)中のR1及びR2とR3及びR4の組合せが同一の化合物を用いて合成する場合、即ち、1次縮合工程に用いる式(3)で表されるアミン化合物と2次縮合工程に用いる式(5)で表されるアミン化合物が同一の場合は、式(2)で表される化合物から一段階の縮合工程で式(1)で表される化合物を得ることができる。その際の反応温度は、80〜150℃であることが好ましい。
上記縮合工程には縮合剤を使用してもよい。縮合剤としては、例えば、塩化亜鉛、塩化マグネシウム及び塩化アルミニウム等が好ましく用いられる。
上記式(1)で表されるキサンテン化合物の具体例を、以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。具体例中、Acはアセチル基を、Tsはトシル基をそれぞれ表す。
Figure 2017052929
Figure 2017052929
Figure 2017052929
Figure 2017052929
Figure 2017052929
Figure 2017052929
Figure 2017052929
本発明の着色組成物は、式(1)で表されるキサンテン化合物と式(1)で表されるキサンテン化合物以外の成分(以下、「その他の成分」と記載する)を含有する組成物である。
その他の成分としては、例えば油溶性有機溶媒、水溶性有機溶媒並びに水等の溶媒類や樹脂類、更にはこれらの溶媒類や樹脂類と組み合わせて用い得る各種の添加剤等が挙げられ、これらの一種又は二種以上を着色組成物の用途や用法に合せて特に制限なく用いることが出来るが、最も単純な着色組成物としては、式(1)で表されるキサンテン化合物と溶媒類を含有する組成物が挙げられる。
油溶性有機溶媒の具体例としては、エタノール、ペンタノール、オクタノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール、テトラフルオロプロパノール等のアルコール類;エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジアセテート、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等のグリコール誘導体;メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;ブチルフェニルエーテル、ベンジルエーテル、ヘキシルエーテル等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル、安息香酸エチル、安息香酸ブチル、ラウリン酸エチル、ラウリン酸ブチルなどのエステル類;アセトニトリル、DMF、ジメチルスルホキシド、スルホラン、NMP、2−ピロリドン等の極性有機溶媒等が挙げられる。
水溶性有機溶媒としては、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、ブタノール、イソブタノール、t−ブタノール、ペンタノール及びベンジルアルコール等のアルコール類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、1,3−ペンタンジオール及び1,5−ペンタンジオール等の多価アルコール類;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、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル及びジプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコール誘導体;エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン及びモルホリン等のアミン類;2−ピロリドン、NMP、1,3−ジメチル−イミダゾリジノン等が挙げられる。
これらの溶媒類は単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。溶剤類を含有する場合の使用量は、着色組成物の全固形分(本発明の着色組成物が含有する溶媒類以外の全成分)100質量部に対して好ましくは40〜10000質量部であり、100〜1000質量部であることがより好ましい。
本発明の着色組成物が含有し得る溶媒類以外のその他のとしては、例えば、分散剤、樹脂類、硬化剤、光重合開始剤、熱重合開始剤、表面調整剤、消泡剤、防腐・防黴剤、pH調整剤及び式(1)で表されるキサンテン化合物以外の色素等が挙げられる。
本発明の着色組成物が溶媒類を含有する場合は、各種の分散剤を併用することが出来る。
油溶性有機溶媒と併用し得る分散剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物、アルキルナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物、クレオソート油スルホン酸のホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートのアンモニウム塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルサルフェートのアンモニウム塩、ポリオキシアルキルエーテル燐酸エステル塩等公知のアニオン界面活性剤、ビニルナフタレン誘導体、α、β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル等、スチレン、スチレン誘導体、アクリル酸、アクリル酸誘導体、メタクリル酸、メタクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、無水マレイン酸、無水マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマール酸、フマール酸誘導体等から選ばれた少なくとも2つ以上の単量体からなるブロック共重合体、或いはランダム共重合体、またはこれらの塩等の高分子分散剤等が挙げられる。
水溶性有機溶媒や水と併用し得る分散剤としては、界面活性剤の他、高分子分散剤を好適に使用することができる。高分子分散剤の具体例としては、ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドン類、ポリアクリル酸、アクリル酸−アクリルニトリル共重合体、アクリル酸塩−アクリルニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体等のアクリル系樹脂、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン−アクリル樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、イソブチレン−マレイン酸樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、及び酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニルエチレン共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸エステル共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体等の酢酸ビニル系共重合体及びそれらの塩が挙げられる。
また、その他の樹脂系分散剤としては、ポリウレタン樹脂系、ポリカルボン酸系、ポリアミド樹脂系及びポリエステル樹脂系等の分散剤が挙げられる。樹脂系分散剤の具体例としては、例えば、ED211(楠本化成製)、アジスパーPB821(味の素ファインテクノ製)ソルスパース71000(アビシア製)等である。
これらの分散剤類は、本発明の着色組成物が含有する式(1)で表されるキサンテン化合物及び任意に含有し得る式(1)で表されるキサンテン化合物以外の色素に対して、通常500質量%以下、好ましくは10〜450質量%、より好ましくは100〜400質量%用いられる。
本発明の着色組成物が含有し得る樹脂類としては、例えばポリアミド系、ポリウレタン系、ポリエステル系、エポキシ系並びにポリアクリル系の樹脂や、エチレン性不飽和基を有するモノマーやオリゴマー等のバインダー樹脂等が挙げられる。
本発明の着色組成物が含有し得るポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂及びポリアクリル樹脂としては、特に限定されず従来公知のものが挙げられる。
本発明の着色組成物が含有し得るバインダー樹脂としては、特に限定されず従来公知のものが挙げられるが、本発明の着色組成物をフォトリソグラフィーの手法に用いる場合は、以下に挙げられる1個以上のカルボキシル基、または水酸基を有するエチレン性不飽和モノマーあるいは他の共重合可能な芳香族炭化水素基や脂肪族炭化水素基を有するエチレン性不飽和モノマー等の共重合体であることが望ましい。また、これらの側鎖もしくは末端等にエポキシ基を有したもの、さらにアクリレートを付加させたエポキシアクリレート樹脂も使用できる。これらのモノマー等は単独でも2種以上組み合わせても良い。
本発明で使用できる前記のカルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマーの具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、α−クロルアクリル酸、エタクリル酸、けい皮酸等の不飽和モノカルボン酸類;マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、メサコン酸等の不飽和ジカルボン酸(無水物)類;3価以上の不飽和多価カルボン酸(無水物)類、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−メタアクリロイロキシエチル2−ヒドロキシプロピルフタレート、2−アクリロイロキシエチル2−ヒドロキシエチルフタル酸等を挙げることができ、これらは単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
本発明で使用できる前記の水酸基含有エチレン性不飽和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、2−ヒドロキシプロピル(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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、5−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシペンチ(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、5−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、5−ヒドロキシ−3−メチル−ペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール−モノ(メタ)アクリレート、2−(2−ヒドロキシエチルオキシ)エチル(メタ)アクリレート、グリセリンモノメタクリレート、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、ポリ(エチレングリコール−プロピレングリコール)モノメタクリレート等の水酸基末端ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート等を挙げることができ、これらは単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
また、前記の他の共重合可能なエチレン性不飽和モノマーとしては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、o−ビニルトルエン、m−ビニルトルエン、p−ビニルトルエン、o−クロルスチレン、m−クロルスチレン、p−クロルスチレン、p−メトキシスチレン等の芳香族ビニル化合物;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、パラクミルフェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、o−フェニルフェノールグリシジルエーテル(メタ)アクリレート、o−フェニルフェノール(メタ)アクリレートヒドロキシエチル化物、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の不飽和カルボン酸エステル類;シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、ノルボルニルメチル(メタ)アクリレート、フェニルノルボルニル(メタ)アクリレート、シアノノルボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、メンチル(メタ)アクリレート、フェンチル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジメチルアダマンチル(メタ)アクリレート、トリシクロ〔5.2.1.02,6〕デカ−8−イル=(メタ)アクリレート、トリシクロ〔5.2.1.02,6〕デカ−4−メチル=(メタ)アクリレート、シクロデシル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、tert−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート等の脂環骨格類;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−プロピレングリコール)モノメタクリレート等の水酸基末端ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート類;メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、ラウロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクトキシ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、ノニルフェノキシポリエチレングリコールモノアクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコールモノアクリレート、アリロキシ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)アクリレート等のアルキル末端ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート類;2−アミノエチルアクリレート、2−アミノエチルメタクリレート、2−アミノプロピルアクリレート、2−アミノプロピルメタクリレート、3−アミノプロピルアクリレート、3−アミノプロピルメタクリレート等の不飽和カルボン酸アミノアルキルエステル類;グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、3,4−エポキシブチル(メタ)アクリレート、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル等の不飽和カルボン酸グリシジルエステル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、アリルグリシジルエーテル、メタリルグリシジルエーテル等の不飽和エーテル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、シアン化ビニリデン等のシアン化ビニル化合物;アクリルアミド、メタクリルアミド、α−クロロアクリルアミド、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−(メタ)アクリロイルフタルイミド、N−(2−ヒドロキシエチル)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシエチル)メタクリルアミド、マレイミド等の不飽和アミドあるいは不飽和イミド類;1,3−ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等の脂肪族共役ジエン類;ポリスチレン、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリn−ブチルアクリレート、ポリn−ブチルメタクリレート、ポリシリコーン等の重合体分子鎖の末端にモノアクリロイル基あるいはモノメタクリロイル基を有するマクロモノマー類等を挙げることができ、これらは単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
また、共重合体の側鎖に更に不飽和二重結合を導入した重合体も有用である。例えば、無水マレイン酸と共重合可能なスチレン、ビニルフェノール、アクリル酸、アクリル酸エステル、アクリルアミド等との共重合物の無水マレイン酸部に、ヒドロキシエチルアクリレート等のアルコール性のヒドロキシル基を有するアクリレートやグリシジルメタクリレート等のエポキシ基を有するアクリレートを反応させハーフエステル化した化合物、およびアクリル酸、アクリル酸エステルとヒドロキシエチルアクリレート等のアルコール性のヒドロキシル基を有するアクリレートとの共重合体の水酸基にアクリル酸を反応せしめた化合物等が挙げられる。また、ウレタン樹脂やポリアミド、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、市販のACA−200M(ダイセル製)、ORGA−3060(大阪有機化学製
、AX3−BNX02(日本触媒製)、UXE−3024(日本化薬製)、UXE−3000(日本化薬製)、ZGA−287H(日本化薬製)、TCR−1338H(日本化薬製)、ZXR−1722H(日本化薬製)、ZFR−1401H(日本化薬製)、ZCR−1642(日本化薬製)も使用することができる。
本発明の着色組成物が含有し得るバインダー樹脂(共重合体)を製造する場合は、重合開始剤を使用する。ここで共重合体を合成するときに使用される重合開始剤の具体例としては、α,α’−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、t−ブチルパーオクトエート、ジ−t−ブチルパーオキシド過酸化ベンゾイルメチルエチルケトンパーオキシド等を挙げることができる。重合開始剤の使用割合は、共重合体の合成に使用する全ての単量体の合計に対して、0.01〜25質量部である。また、共重合体を合成する場合は、下記で説明する有機溶剤を使用するのが好ましいが、使用する単官能のモノマーや重合開始剤等に対して十分な溶解力を有するものを使用する。共重合体を合成するときの反応温度は50〜120℃であることが好ましく、特に好ましくは80〜100℃である。また、反応時間は1〜60時間であることが好ましく、より好ましくは3〜20時間である。共重合体の好ましい酸価は10〜300(mgKOH/g)であり、好ましい水酸基価は10〜200(mgKOH/g)である。酸価もしくは水酸基価が10以下の場合は現像性が低下する。共重合体の重量平均分子量(Mw)は2000〜400000が好ましく、3000〜100000がより好ましい。この重量平均分子量が2000以下、あるいは400000以上では、感度および現像性等が低下する。
前記のバインダー樹脂は、本発明の着色組成物に単独で又は2種以上を混合して使用することができる。本発明の着色組成物におけるバインダー樹脂の含有量は、着色組成物の全固形分100質量部に対して、通常99質量部以下、好ましくは5〜50質量部である。
本発明の着色組成物が含有し得る硬化剤としては、ラジカル重合の場合は光重合モノマー、イオン硬化の場合はエポキシ樹脂、その他にメラミン硬化剤等が挙げられる。これらの具体例は、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコール(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、ビスフェノールA型エポキシジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールF型エポキシジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールフルオレン型エポキシジ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エトキシ化グリセリントリ(メタ)アクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、9,9−ビス〔4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル〕フルオレン、カヤラッドRP−1040(日本化薬製)、カヤラッドDPCA−30(日本化薬製)、UA−33H(新中村化学製)、UA−53H(新中村化学製)、M−8060(東亞合成製);チオール系重合モノマーとして、TEMPIC(堺化学製)、TMMP(堺化学製)、PEMP(堺化学製)、DPMP(堺化学製);エポキシ樹脂としては、日本化薬製品のNC―6000、NC−3000、EOCN−1020、XD−1000、EPPN−501H、BREN−S、NC−7300L、ダイセル化学製品のセロキサイト2021P、EHPE3150、サイクロマーM100、エポリードPB3600、ジャパンエポキシレジン製品のエピコート828、エピコートYX8000、エピコートYX4000、サイラエースS510(チッソ製)、TEPIC(日産化学工業製)等;メラミン硬化剤としてはメチロール化メラミンやMw−30(三和ケミカル製)等が挙げられる。これらは、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。これらの含有量は、着色組成物の全固形分100質量部に対して通常80質量部以下、好ましくは5乃至30質量部である。
本発明の着色組成物が含有し得る光重合開始剤としては、露光光源として一般的に用いられる超高圧水銀灯から射出される紫外線に充分感度を有するものが好ましく、ラジカル重合性の光ラジカル開始剤、イオン硬化性の光酸発生剤もしくは光塩基発生剤等が挙げられる。光重合では、より少ない露光エネルギーで硬化をさせるような増感剤と呼ばれる重合促進剤の成分を組み合わせて使用することができる。使用できる光重合開始剤は特に制限は無いが、具体例としては、ベンジル、ベンゾインエーテル、ベンゾインブチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾフェノン3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸のエステル化物、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルスルフィド、ベンジルジメチルケタール、2−ブトキシエチル−4−メチルアミノベンゾエート、クロロチオキサントン、メチルチオキサントン、エチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ジイソプロピルチオキサントン、メチルアミノメチルベンゾエート、1−(4−ドデシルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、メチルベンゾイルフォーメート、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシフェニル)−1,3,5−s−トリアジン、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−1,3,5−s−トリアジン、2,4−ビス(トリブロモメチル)−6−(4’−メトキシフェニル)−1,3,5−s−トリアジン、2,4,6−トリス(トリブロモメチル)−1,3,5−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(1,3−ベンゾジオキソラン−5−イル)−1,3,5−s−トリアジン、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、1−(4−フェニルスルファニルフェニル)ブタン−1,2−ジオン−2−オキシム−O−ベンゾアート、1−(4−メチルスルファニルフェニル)ブタン−1,2−ジオン−2−オキシム−O−アセタート、1−(4−メチルスルファニルフェニル)ブタン−1−オンオキシム−O−アセタート、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、P−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、P−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、2,2’−ビス(O−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、ジアゾナフトキノン系開始剤、また市販のカヤキュアーDMBI、カヤキュアーBDMK、カヤキュアーBP−100、カヤキュアーBMBI、カヤキュアーDETX−S、カヤキュアーEPA(いずれも日本化薬製)、ダロキュアー1173、ダロキュアー1116(いずれもメルクジャパン製)、イルガキュアー907(BASFジャパン製)、イルガキュアー369(BASFジャパン製)、イルガキュアー379EG(BASFジャパン製)、イルガキュアーOXE−01(BASFジャパン製)、イルガキュアーOXE−02(BASFジャパン製)、イルガキュアーPAG103(BASFジャパン製)、TME−トリアジン(三和ケミカル製)、ビイミダゾール(黒金化成製)、STR−110、STR−1(いずれもレスペケミカル製)等が挙げられる。
本発明の着色組成物が含有し得る熱重合開始剤としては、アゾ系化合物や有機過酸化物系のものがあるが、例えば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)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、過酸化ジ−t−ブチル、ジベンゾイルパーオキシド、クミルパーオキシネオデカノエート等が挙げられる。
これらの光重合開始剤や熱重合開始剤は、必要に応じて単独又は2種以上組み合わせて使用することができる。これら開始剤の含有量は、着色性組成物の固形分を100質量部に対して通常50質量部以下、好ましくは1〜25質量部である。
本発明の着色組成物が含有し得る表面調整剤としては、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エーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの共重合物等の公知のノニオン系、ポリシロキサン系あるいはポリジメチルシロキサン系の界面活性剤が挙げられる。
消泡剤としては、シリコーン系、アセチレン系の公知の消泡剤が挙げられる。
防腐・防黴剤としてはデヒドロ酢酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、ソジウムピリジンチオン−1−オキサイド、ジンクピリジンチオン−1−オキサイド、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、1−ベンズイソチアゾリン−3−オンのアミン塩等の公知の防腐・防黴剤が挙げられる。
pH調整剤としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等の水酸化アルカリ金属類、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン等の3級アミン類等の公知のpH調整剤が挙げられる。
本発明の着色組成物が含有し得る式(1)で表されるキサンテン化合物以外の色素としては、有機顔料、無機顔料及び染料等が挙げられる。
本発明の着色組成物が含有し得る有機顔料に特に制限はないが、例えば、アントラキノン系、フタロシアニン系、トリフェニルメタン系、ベンゾイミダゾロン系、キナクリドン系、アゾキレート系、アゾ系、イソインドリン系、イソインドリノン系、ピランスロン系、インダスロン系、アンスラピリミジン系、ジブロモアンザンスロン系、フラバンスロン系、ペリレン系、ペリノン系、キノフタロン系、チオインジゴ系、ジオキサジン系、キナクリドン系、キサンテン系等の顔料;酸性染料、塩基性染料、直接染料等をそれぞれの沈澱剤で不溶化したレーキ顔料、染付けレーキ顔料等が挙げられる。より具体的にはカラーインデックスで、例えば、ピグメントブルー1、1:2、9、14、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17、19、25、27、28、29、33、35、36、56、56:1、60、61、61:1、62、63、66、67、68、71、72、73、74、75、76、78、79;ピグメントバイオレット1、1:1、2、2:2、3、3:1、3:3、5、5:1、14、15、16、19、23、25、27、29、31、32、37、39、42、44、47、49、50;ピグメントバイオレット3、4、27,39;ピグメントレッド7、14、41、48:1、48:2、48:3、48:4、57:1、81、81:1、81:2、81:3、81:4、81:5、122、146、168、177、178、184、185、187、200、202、208、210、246、254、255、264270、272、279;ピグメントオレンジ43、71、73;ピグメントイエロー1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、126、127、128、129、138、139、147、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、198、199、213、214、ピグメントグリーン7、36、58、等が挙げられる。
本発明の着色組成物が含有し得る無機顔料に特に制限はないが、例えば、複合金属酸化物顔料、カーボンブラック、黒色低次酸化チタン、酸化チタン、硫酸バリウム、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、ベンガラ、群青、紺青、酸化クロム、アンチモン白、鉄黒、鉛丹、硫化亜鉛、カドニウムエロー、カドニウムレッド、亜鉛、マンガン紫、コバルト紫、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム等の金属酸化物、金属硫化物、硫酸塩、金属水酸化物、金属炭酸塩等が挙げられる。
本発明の着色組成物が含有し得る染料に特に制限はなく、酸性染料、塩基性染料、直接染料、硫化染料、建染染料、ナフトール染料、反応染料、分散染料等が挙げられる。有機溶媒を併用する場合は、有機溶媒に可溶なものが好ましいが、有機溶媒に不溶な染料でも分散体とする事で適宜使用することができる。有機溶媒に不溶な染料はよく知られた処方として、例えば酸性染料の場合は、有機アミン化合物(例えばn−プロピルアミン、エチルヘキシルプロピオン酸アミン等)を反応させアミン塩染料に変性するか、又はそのスルホン酸基に同有機アミン化合物を反応させてスルホンアミド基を有する染料等に変性することが知られている。それらアミン変性した染料も本発明の着色組成物に使用可能である。その具体的な染料としては、カラーインデックスで、例えばC.I.ナンバーのベーシックブルー7、アシッドブルー1、7、9、15、18、23、25、27、29、40、42、45、51、62、70、80、83、86、87、90,92,96,103,112,113,120,129,138,147,150,158,171,182,192,210,242,243,249、256,259,267,278,280,285,290,296,315,324,335,340;ベーシックブルー7、11、15、26;ソルベントブルー2、3、4、5、6、23、25、35、37、38、43、55、59、67、72、124;ベーシックバイオレット10;アシッドバイオレット17、49;ソルベントバイオレット4、5、14;ベーシックレッド1、10、29;アシッドレッド91、92、97、114、138、151、289;ソルベントレッド45、49、127;アシッドイエロー17、23、25、29、38、40、42、76;ソルベントイエロー4、14、15、24、76、81、82、94、98、162;ソルベントオレンジ2、7、11、15、26、56;アシッドグリーン9、16、等が挙げられる。
本発明の着色組成物は、式(1)で表されるキサンテン化合物とその他の成分を、ディゾルバーやホモミキサー等により混合撹拌して製造される。顔料や溶解性の低い染料を併用する場合は、適当な分散剤を用いてペイントシェーカー等の分散機により分散体を得て、着色組成物に加えて混合してもよく、調製した着色組成物から異物等を取り除くためにフィルター等で精密濾過をすることも出来る。
本発明の式(1)で表されるキサンテン化合物を含む着色組成物は、各種塗料、水性インキ、油性インキ、インクジェット用インキ、カラーフィルター用着色組成物に用いられ、カラーフィルター用着色組成物の具体的な用途としては、液晶表示装置、有機ELディスプレイ、あるいはデジタルカメラ等に使用される固体撮像素子等のカラーフィルターが挙げられる。
本発明の着色組成物を用いる被着色材料としては、例えば普通紙、コート紙、プラスチックフィルム、プラスチック基板が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、本発明の着色組成物を被着色材料に付与する方法としては、オフセット印刷、凸版印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷などの各種印刷方法あるいはスピンコーター、ロールコーターなどによる塗工方法が挙げられる。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものでは無い。実施例中、合成によって得られた化合物の極大吸収波長及び、透過率を分光光度計「(株)島津製作所製UV−3150」により測定し評価した。また、実施例中、合成によって得られた化合物は、NMR分析装置「日本電子社製 JNM−ECS400」によって同定した。
実施例1(上記化合物No.4で表されるキサンテン化合物の合成)
50ml四つ口フラスコに、下記式(100)で表されるフルオラン化合物17.0部、スルホラン(純正化学工業社製)85部及びブチルアミン(東京化成工業社製)11.5部を入れ、80℃で4時間攪拌した。この反応液を35%塩酸と水の混合水溶液に滴下し、30分間撹拌し、析出した結晶をろ過、乾燥することにより、化合物No.4で表されるキサンテン化合物15.2部を赤色結晶として得た。該キサンテン化合物の極大吸収波長は544nm(メタノール)であり、NMR分析装置による測定結果は以下の通りであった。
1H−NMR(400MHz、DMSO−d6)測定値:δ7.95(d、1H)、7.62(t、1H)、7.57(d、1H)、7.49(t、1H)、7.12(d、1H)、6.93(s、4H)、3.34(td、4H)、2.31(s、6H)、1.52(tt、4H)、1.30(tt、4H)、0.85(t、6H)。
Figure 2017052929
実施例2(上記化合物No.11で表されるキサンテン化合物の合成)
ブチルアミンに代えて、シクロヘキシルアミンを用いた以外は実施例1と同様にして、化合物No.11で表されるキサンテン化合物0.8部を赤色結晶として得た。該キサンテン化合物の極大吸収波長は546nm(メタノール)であり、NMR分析装置による測定結果は以下の通りであった。
1H−NMR(400MHz、DMSO−d6)測定値:δ7.94(d、1H)、7.58(t、1H)、7.49(t、1H)、7.11(d、1H)、7.07(d、2H)、7.01(d、2H)、6.92(d、2H)、3.61(m、2H)、2.34(s、6H)、1.0−1.9(m、20H)。
実施例3(上記化合物No.63で表されるキサンテン化合物の合成)
50ml四つ口フラスコに、式(100)で表されるフルオラン化合物1.0部、N−メチルピロリドン(純正化学社製)10部及び2,6−ジメチルアニリン(東京化成工業社製)0.56部を入れ80℃で4時間攪拌した。その後、ブチルアミン(東京化成工業社製)0.63部を加え、110℃で2時間撹拌した。この反応液を35%塩酸と水の混合水溶液に滴下し、30分間撹拌し、析出した結晶をろ過、乾燥することにより、化合物No.63で表されるキサンテン化合物0.6部を赤色結晶として得た。該キサンテン化合物の極大吸収波長は542nm(メタノール)であり、NMR分析装置による測定結果は以下の通りであった。
1H−NMR(400MHz、DMSO−d6)測定値:δ8.89(s、1H)、7.90(d、1H)、7.86(t、1H)、7.54(t、1H)、7.46(t、1H)、7.18(m、3H)、7.12(d、1H)、6.99(m、2H)、6.85(d、1H)、6.09(d、1H)、3.40(m、2H)、2.55(s、3H)、2.37(s、3H)、2.11(s、3H)、2.06(s、3H)、1.54(tt、2H)、1.31(tt、2H)、0.87(t、3H)。
合成例1(バインダー樹脂(共重合体)の合成)
500mlの四つ口フラスコにメチルエチルケトン160部、メタクリル酸10部、ベンジルメタクリレート33部及びα,α’−アゾビス(イソブチロニトリル)1部を仕込み、攪拌しながら30分間窒素ガスをフラスコ内に流入した。その後、80℃まで昇温し、80〜85℃でそのまま4時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、無色透明で均一な共重合体溶液を得た。これをイソプロピルアルコールと水の1:1混合溶液中で沈殿させ、濾過し、固形分を取り出し、乾燥し、共重合体(A)を得た。得られた共重合体(A)のポリスチレン換算重量平均分子量は18000であり、酸価は152(mgKOH/g)であった。
実施例4 着色組成物及び染料着色体1の作成
化合物No.4で表されるキサンテン化合物/Disperbyk−2001(ビックケミー・ジャパン製)/PGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)/エトキシプロパノール/合成例1で得られたバインダー樹脂=0.15部/0.5部/8.0部/1.0部/0.5部の組成比で混合した後、0.3mmジルコニアビーズ25部を添加し、ペイントシェーカーで3時間処理を行った。ビーズをろ過して除き、得られた着色組成物をガラス基板にスピンコートし、80℃で10分間乾燥し、染料着色体1を作成した。
実施例5 着色組成物及び染料着色体2の作成
化合物No.4で表されるキサンテン化合物を、化合物No.11で表されるキサンテン化合物に変更したこと以外は実施例4と同様にして、染料着色体2を得た。
比較例1
化合物No.4で表されるキサンテン化合物を、特許文献1に記載の下記式A1で表される化合物に変更したこと以外は実施例4と同様にして、比較用の染料着色体1を得た。
Figure 2017052929
比較例2
化合物No.4で表されるキサンテン化合物を、特許文献4に記載の下記式A2で表される化合物(下記2つの構造式で表される化合物の混合物)に変更したこと以外は実施例4と同様にして、比較用の染料着色体2を得た。
Figure 2017052929
比較例3
化合物No.4で表されるキサンテン化合物を、特許文献5に記載の下記式A3で表される化合物に変更したこと以外は実施例4と同様にして、比較用の染料着色体3を得た。
Figure 2017052929
実施例6
(工程6−1)
300ml四つ口フラスコに、上記式(100)で表されるフルオラン化合物39.0部、N−メチルピロリドン100部及び、o−トルイジン(東京化成工業社製)40.5部を入れ、140℃で3時間攪拌した。反応終了後、この反応液にメタノール96部を加え希釈した後、35%塩酸と水の混合水溶液に滴下し、1時間撹拌し、析出した結晶をろ過、乾燥することにより、下記式(101)で表される染料中間体を49.2部得た。
Figure 2017052929
(工程6−2)
500ml四つ口フラスコに、工程6−1で得られた染料中間体37.4部、N−メチルピロリドン242部及び水素化ナトリウム,油性(和光純薬工業社製)12.5部を入れ、15℃で1時間半攪拌した。更に、ヨードメタン(純正化学社製)46.1部を、反応液の液温を30℃以下に保ちながら滴下し、室温で1時間攪拌した。反応終了後、この反応液を、35%塩酸と水の混合水溶液に滴下し、1時間撹拌し、析出した結晶をろ過、乾燥することにより、下記式(102)で表されるキサンテン化合物36.6部を紫色結晶として得た。該キサンテン化合物の極大吸収波長は555nm(メタノール)であった。
Figure 2017052929
実施例7
(工程7−1)
300ml四つ口フラスコに、上記式(100)で表されるフルオラン化合物39.0部、N−メチルピロリドン97部及び、2−イソプロピルアニリン(東京化成工業社製)51.0部を入れ、140℃で4時間攪拌した。反応終了後、この反応液にメタノール150部を加え希釈した後、35%塩酸と水の混合水溶液に滴下し、1時間撹拌し、析出した結晶をろ過、乾燥することにより、下記式(103)で表される染料中間体を51.5部得た。
Figure 2017052929
(工程7−2)
500ml四つ口フラスコに、工程7−1で得られた染料中間体39.7部、N−メチルピロリドン240部及び水素化ナトリウム,油性 12.1部を入れ、15℃で1時間半攪拌した。更に、ヨードメタン40.2部を、反応液の液温を30℃以下に保ちながら滴下し、室温で1時間攪拌した。反応終了後、この反応液を、35%塩酸と水の混合水溶液に滴下し、1時間撹拌し、析出した結晶をろ過、乾燥することにより、下記式(104)で表されるキサンテン化合物43.2部を紫色結晶として得た。該キサンテン化合物の極大吸収波長は555nm(メタノール)であった。
Figure 2017052929
実施例8
(工程8−1)
300ml四つ口フラスコに、上記式(100)で表されるフルオラン化合物10.0部、N−メチルピロリドン25部及び、2,5−キシリジン(東京化成工業社製)11.7部を入れ、150℃で2時間攪拌した。反応終了後、この反応液にメタノール50部を加え希釈した後、35%塩酸と水の混合水溶液に滴下し、1時間撹拌し、析出した結晶をろ過、乾燥することにより、下記式(105)で表される染料中間体を12.6部得た。
Figure 2017052929
(工程8−2)
500ml四つ口フラスコに、工程8−1で得られた染料中間体3.9部、ジメチルスルホキシド45部及び水素化ナトリウム,油性 1.2部を入れ、15℃で1時間半攪拌した。更に、ヨードメタン4.6部を、反応液の液温を30℃以下に保ちながら滴下し、室温で1時間攪拌した。反応終了後、この反応液を、35%塩酸と水の混合水溶液に滴下し、1時間撹拌し、析出した結晶をろ過、乾燥することにより、下記式(106)で表されるキサンテン化合物3.8部を紫色結晶として得た。該キサンテン化合物の極大吸収波長は557nm(メタノール)であった。
Figure 2017052929
実施例9
(工程9−1)
100ml四つ口フラスコに、上記式(100)で表されるフルオラン化合物10.0部、N−メチルピロリドン20部及び、2,6−ジメチルアニリン(東京化成工業社製)21.3部を入れ、160℃で7時間攪拌した。反応終了後、この反応液にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート7部を加え、析出した結晶をろ取した。得られたウェットケーキをN−メチルピロリドン15部中で1時間懸濁撹拌し、結晶をろ過、乾燥することにより、下記式(107)で表される染料中間体を5.0部得た。
Figure 2017052929
(工程9−2)
50ml四つ口フラスコに、工程9−1で得られた染料中間体3.0部、N−メチルピロリドン19部及び水素化ナトリウム,油性 1.0部を入れ、15℃で1時間半攪拌した。更に、ヨードメタン4.2部を、反応液の液温を30℃以下に保ちながら滴下し、室温で1時間攪拌した。反応終了後、この反応液を、35%塩酸と水の混合水溶液に滴下し、1時間撹拌し、析出した結晶をろ過、乾燥することにより、下記式(108)で表されるキサンテン化合物2.7部を紫色結晶として得た。該キサンテン化合物の極大吸収波長は551nm(メタノール)であった。
Figure 2017052929
実施例10 着色組成物及び染料着色体3の作成
化合物No.4で表されるキサンテン化合物を、上記式(102)で表されるキサンテン化合物に変更したこと以外は、実施例4と同様にして、染料着色体3を得た。
実施例11 着色組成物及び染料着色体4の作成
化合物No.4で表されるキサンテン化合物を、上記式(104)で表されるキサンテン化合物に変更したこと以外は、実施例4と同様にして、染料着色体4を得た。
実施例12 着色組成物及び染料着色体5の作成
化合物No.4で表されるキサンテン化合物を、上記式(106)で表されるキサンテン化合物に変更したこと以外は、実施例4と同様にして、染料着色体5を得た。
実施例13 着色組成物及び染料着色体6の作成
化合物No.4で表されるキサンテン化合物を、上記式(108)で表されるキサンテン化合物に変更したこと以外は、実施例4と同様にして、染料着色体6を得た。
耐熱性試験
実施例4で得た染料着色体1を、オーブン中に230℃で1時間静置した。試験前後の染料着色体の透過率を測定し、下記式によりλmaxの透過率の変化を求めた。
λmaxの透過率の変化 = [100−(試験後透過率/試験前透過率×100)]
尚、染料着色体について、耐熱性試験前後でλmaxの透過率の変化が小さいほど、堅牢性に優れている事を表す。実施例5、10〜13で得た染料着色体2〜6および比較例1〜3で得た比較用の染料着色体1〜3についても染料着色体1と同様に耐熱性試験を実施した。結果を表2に示した。
表2
λmaxの透過率の変化
染料着色体1 5%
染料着色体2 1%
染料着色体3 2%
染料着色体4 3%
染料着色体5 3%
染料着色体6 2%
比較用染料着色体1 13%
比較用染料着色体2 14%
比較用染料着色体3 32%
上記の結果から明らかなように、比較例の染料着色体の耐熱性試験前後におけるλmaxの透過率の変化と、本発明の染料着色体の透過率の変化とを比べると、変化が小さく堅牢性にきわめて優れていることがわかる。
以上のように本発明の化合物及び、その染料着色体は耐熱性に優れ、高い堅牢性を有するものであり、カラーフィルター用インキやインクジェット用インキ等、アプリケーションの幅が広がるなどの産業的な価値が高い事が明らかとなった。


Claims (9)

  1. 下記式(1)
    Figure 2017052929
    (式(1)中、R1〜R4はそれぞれ独立に水素原子;無置換の炭素数1〜20の1価の飽和炭化水素基;無置換の炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基;ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリルオキシ基、アミノ基、アルキル置換アミノ基、シアノ基、カルボキシル基、アミド基、スルホンアミド基若しくはスルホン酸基を置換基として有する炭素数1〜20の1価の飽和炭化水素基;又は炭素数1〜5の1価の飽和炭化水素基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリルオキシ基、アミノ基、アルキル置換アミノ基、シアノ基、アミド基、スルホンアミド基若しくはスルホン酸基を置換基として有する炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基を表す。R5は炭素数1〜3の1価の飽和炭化水素基を表す。)
    で表されるキサンテン化合物。
  2. 式(1)におけるR1〜R4がそれぞれ独立に水素原子;無置換の炭素数1〜20の1価の飽和炭化水素基;無置換の炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基;又は炭素数1〜4の1価の飽和炭化水素基を置換基として有する炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基であり、かつR5が炭素数1〜3の直鎖のアルキル基である請求項1に記載のキサンテン化合物。
  3. 式(1)におけるR1〜R4がそれぞれ独立に水素原子又は無置換の炭素数1〜10の1価の飽和炭化水素基であり、かつR5が炭素数1〜2の直鎖のアルキル基である請求項2に記載のキサンテン化合物。
  4. 式(1)におけるR5がメチル基である請求項1〜3のいずれか一項に記載のキサンテン化合物。
  5. 請求項1〜4のいずれか一項に記載のキサンテン化合物を含む着色組成物。
  6. 更に、顔料を含む請求項5に記載の着色組成物。
  7. 請求項5又は6に記載の着色組成物を用いて得られるカラーフィルター。
  8. 請求項7に記載のカラーフィルターを装着してなる液晶表示装置および有機ELディスプレイ。
  9. 請求項7に記載のカラーフィルターを装着してなる固体撮像素子。


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