JP4239089B2 - 新規ベンツイミダゾロン化合物及び着色剤 - Google Patents

Description

本発明の技術分野は、新規ベンツイミダゾロン化合物に関する。

ベンツイミダゾロン基を有する化合物は、耐候性や耐熱性が高い顔料として知られている（例えば非特許文献１参照。）。しかし、一般式（１）

（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４はそれぞれ独立して水素原子、炭素数が１〜５までのアルキル基、または炭素数が１〜５までのアルコキシル基を表す。）で表されるベンツイミダゾロン化合物は知られていない

Ｗ．Ｈｅｒｂｓｔ，Ｋ．Ｈｕｎｇｅｒ著「Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｉｇｍｅｎｔｓ Ｓｅｃｏｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ」ＶＣＨ Ｖｅｒｌａｇｓｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｍｂＨ、１９９７年、ｐ．３４５−３７０

本発明の課題は、新規ベンツイミダゾロン化合物を提供すること及びそれを用いた着色剤を提供することにある。

本発明者らは、鋭意検討した結果、一般式（１）で表される化合物の合成に成功し、新規ベンツイミダゾロン化合物を提供することができた。

すなわち本発明は、一般式（１）

（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４はそれぞれ独立して水素原子、炭素数が１〜５までのアルキル基、または炭素数が１〜５までのアルコキシル基を表す。）で表されるベンツイミダゾロン化合物（以下、化合物（１）と言う。）を提供する。

本発明の一般式（１）で表される新規ベンツイミダゾロン化合物は、染料や顔料などの着色剤として有用である。

本発明の一般式（１）で表される化合物の好ましい例として、一般式（１）におけるＲ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４がすべて水素原子である式（２）

で表される化合物（以下、化合物（２）と言う。）を挙げることができる。

化合物（１）は、以下の製造方法により製造することができる。

すなわち、式（３）

で表される化合物と、式（３）で表される化合物に対してそれぞれ１当量の一般式（４）

（式中、Ｒ_１およびＲ_２は、一般式（１）におけるＲ_１およびＲ_２と同じ基を表す。）で表される化合物と、１当量の一般式（５）

（式中、Ｒ_３およびＲ_４は一般式（１）におけるＲ_３およびＲ_４と同じ基を表す。）で表される化合物を、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ｎ−メチル−２−ピロリドンなどの非プロトン性極性溶媒中、硫酸、塩酸、リン酸などの酸の存在下、１５０〜１８０℃の適宜な温度で８〜１４時間反応させた後、室温まで冷却し、析出した結晶を通常の方法によりろ過、洗浄、乾燥、粉砕することで、一般式（６）

（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４は一般式（１）におけるＲ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４と同じ基を表す。）で表される化合物（以下、化合物（６）と言う。）の結晶が得られる。
また、同様の製造方法において、まず第１工程として式（３）で表される化合物と等しい当量の一般式（４）で表される化合物を反応させることにより、式（３）で表される化合物に一つの一般式（４）で表される化合物が結合した化合物を得、第２工程としてこの化合物に、さらに式（３）で表される化合物と等しい当量の一般式（５）で表される化合物を反応させることで、より選択的に化合物（１）を得ることが可能である。

続いて、化合物（６）を９０〜１２０℃のポリリン酸中２〜４時間加熱した後、氷水中に投入することにより析出した結晶を、通常の方法によりろ過、洗浄、乾燥、粉砕を行うことにより化合物（１）が得られる。
上記の方法以外にも、たとえば、化合物（６）をアルケンＬ、アルケン５６Ｎ（いずれも新日本石油化学（株）製）などのアルキルベンゼン系溶媒中、必要に応じて硫酸やｐ−トルエンスルホン酸などの酸触媒存在下、１８０℃以上で反応を行うことにより化合物（１）を得ることができる。

同様の製造方法において、式（３）で表される化合物に対して、それぞれ１当量の一般式（４）で表される化合物と一般式（５）で表される化合物の代わりに、一般式（４）で表される化合物を２当量用いた場合は、一般式（７）

（式中、Ｒ_１およびＲ_２は一般式（１）におけるＲ_１およびＲ_２と同じ基を表す）で表される対称構造の化合物（以下、化合物（７）と言う。）を得ることが出来る。

一般式（１）のＲ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４は、水素原子または、炭素数１〜３のアルキル基が好ましい。特にすべてが水素原子である場合が好ましい。また、Ｒ_１とＲ_２、及びＲ_３とＲ_４の組み合わせが、それぞれ独立に水素原子と炭素数１〜３のアルキル基との組み合わせが好ましい。この場合、水素原子とエチル基との組み合わせが更に好ましい。

一般式（１）における、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４がすべて水素原子である式（２）

で表される化合物である化合物（２）は、紫色の着色剤として特に有用である。

上記製造方法により得られた化合物（２）の結晶は紫色を呈し、そのままの状態でも顔料として使用可能であるが、着色力や耐候性、透明性を高める目的で、公知慣用の後処理を行って、用途に適した所望の粒子径に調整することもできる。具体的には、たとえば、顔料の結晶をより大きな結晶へと成長させたいときは、化合物（２）を有機溶媒、水、もしくはそれらの混合溶媒中で常圧または加圧下で熱処理する方法が一般的である。

ここで用いる溶媒としては、ベンゼン、キシレン、トルエンなどの芳香族系溶媒、ピリジン、ピコリン、キノリンなどのピリジン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、メタノール、ブタノール、イソブタノールなどのアルコール系溶媒、エチレングリコールモノメチルエーテル、モノエチルエーテルなどのエーテル系溶媒、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどの非プロトン性極性溶媒などをあげることができる。

また、顔料の結晶を微細化させたいときは、ニーダーやボールミル、アトライターなどの摩砕装置により、必要に応じて食塩などの摩砕媒体やジエチレエングリコールなどの液状摩砕助剤の存在下、摩砕処理を行う方法が一般的である。

本発明の新規ベンツイミダゾロン化合物、該化合物を含有する着色剤及び該着色剤を含有する着色剤組成物は、印刷インキ、塗料、プラスチックの着色、トナー、インクジェット用インキ、カラーフィルターなどの用途に有用である。

以下、本発明を実施例により説明する。特に断わりのない限り「部」、「％」は質量基準である。

（実施例１）
５−アミノベンツイミダゾロン４３．６部、コハク酸ジメチルエステル３０部、濃硫酸１３．４部を１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン７５０部中に加え、１８０℃で１４時間撹拌した。室温まで冷却した後、析出物をろ過し、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン２００部、アセトン６００部で洗浄を行い、１１０℃で８時間減圧乾燥して鮮やかな赤色結晶１７．７部（収率２８％）を得た。
この赤色結晶１０部を１２０℃に加熱したポリリン酸３００部中に徐々に加え、３時間撹拌した。この溶液を１０００部の氷水中に投入した後、析出物をろ過し、３０００部の水で洗浄を行い、１１０℃で８時間減圧乾燥して紫色の結晶４部（収率４０％）を得た。
得られた紫色結晶の赤外分光分析、ＦＤ−ＭＳ分析を行ったところ、下記の結果が得られた。

＜赤外分光分析＞
３２５０ｃｍ^−１：芳香族アミンのＮ−Ｈ伸縮振動
３２００ｃｍ^−１：イミダゾロン環のＮ−Ｈ伸縮振動
１７００ｃｍ^−１：イミダゾロン環のＣ＝Ｏ伸縮振動
１５８０ｃｍ^−１：芳香族ケトンのＣ＝Ｏ伸縮振動
１４７０ｃｍ^−１：芳香族アミンのＮ−Ｈ変角振動

＜ＦＤ−ＭＳ＞
質量分析の結果、化合物（２）（分子量４２４）の分子イオンピーク（Ｍ＋）が検出された。
上記の分析結果から、得られた化合物は化合物（２）の化学構造を有することが確認された。

（使用例）
大日本インキ化学工業製焼き付け塗料用アクリル樹脂「ベッコゾールＪ−５２４−ＩＭ―６０」７０％と、大日本インキ化学工業製メラミン樹脂「スーパーベッカミンＧ−８２１−６０」）３０％の混合樹脂６６部を、キシレン：ｎ−ブタノール＝７：３の混合溶剤１２部に溶解して樹脂組成物を得た。
上記樹脂組成物７８部に、実施例１で得た化合物（２）を２部を加え、ペイントコンディショナーにより２時間攪拌して分散させ、顔料分散組成物を得た。

上記顔料分散組成物１２部に、前記混合樹脂：前記混合溶媒４：３の樹脂溶液１８部を加えて希釈し、焼き付け用アクリル塗料を調製した。該塗料を、アプリケーターを用いてポリエステルフィルム上に塗布した後、１３０℃で３０分間焼き付けして塗膜を硬化させた。
得られた塗膜は光沢のある紫色であった。

Claims (4)

1. 一般式（１）
   

   

   （式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４はそれぞれ独立して水素原子、炭素数が１〜５までのアルキル基、または炭素数が１〜５までのアルコキシル基を表す。）で表されるベンツイミダゾロン化合物。
2. 一般式（１）におけるＲ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４がすべて水素原子である式（２）
   

   

   で表される請求項１記載の化合物。
3. 請求項１または２記載の化合物を含有する着色剤。
4. 請求項３記載の着色剤を含有する着色剤組成物。