KR20130018159A

KR20130018159A - 화합물

Info

Publication number: KR20130018159A
Application number: KR1020120087224A
Authority: KR
Inventors: 야스키 다츠미; 토루 아시다
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2011-08-11
Filing date: 2012-08-09
Publication date: 2013-02-20
Also published as: CN102952109A

Abstract

본 발명은 식 (Ｉ)로 나타내는 화합물을 제공한다.
식 (Ｉ) :

[식 (Ｉ)에서, R¹ 및 R²는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 알킬기를 나타낸다. R³은 -SO₃H, -SO₃ ^-M⁺, -CO₂H 또는 -CO₂ ^-M⁺를 나타낸다. M⁺는 (R¹¹)₄N⁺, Na⁺ 또는 K⁺를 나타낸다. R¹¹은 수소 원자, 알킬기 또는 아랄킬기를 나타낸다. R⁴는 알킬기, 알콕시기, 수산기, 시아노기 또는 니트로기를 나타낸다. m은 0 내지 2의 정수를 나타낸다. n은 0 내지 3의 정수를 나타낸다. p는 0 내지 3의 정수를 나타냄]

Description

화합물{COMPOUND}

본 발명은 염료로서 유용한 화합물에 관한 것이다.

염료는, 예를 들어 섬유 재료, 액정 표시 장치, 잉크젯 등의 분야에서 반사광 또는 투과광을 이용하여 색을 표시하기 위하여 사용되고 있다. 이와 같은 염료로서는, 예를 들어 크산텐 골격을 가지는 하기식(ａ)로 나타내는 로다민B가 널리 알려져 있다[호소다 유타카 저「신염료화학」1 판 274 페이지, 1973년 5월, (주) 지보당].

종래부터 알려진 상기의 화합물은 유기 용매에 대한 용해성이 반드시 충분하게 만족할 수 있는 것이 아니었다.

본 발명은 이하의 [１] 내지 [１0]에 기재된 발명을 포함한다.

[１] 식 (Ｉ)로 나타내는 화합물.

식 (Ｉ) :

[식 (Ｉ)에서,

R¹ 및 R²는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 6개의 알킬기를 나타낸다.

R³은 -SO₃H, -SO₃ ^-M⁺, -CO₂H 또는 -CO₂ ^-M⁺를 나타낸다.

M⁺는 (R¹¹)₄N⁺, Na⁺ 또는 K⁺를 나타낸다. R¹¹은 수소 원자, 탄소수 1 내지 20개의 알킬기 또는 탄소수 7 내지 10개의 아랄킬기를 나타내고, 4개의 R¹¹은 서로 동일하거나 상이하게 이루어진다.

R⁴는 탄소수 1 내지 8개의 알킬기, 탄소수 1 내지 8개, 바람직하게는 1 내지 6개의 알콕시기, 수산기, 시아노기 또는 니트로기를 나타낸다.

m은 0 내지 2의 정수를 나타낸다. m이 2인 경우, 2개의 R³은 서로 동일하거나 상이하게 이루어진다.

n은 0 내지 3의 정수를 나타낸다.

p는 0 내지 3의 정수를 나타낸다. p가 2 이상일 경우, 동일한 고리 상에 존재하는 복수의 R⁴는 서로 동일하거나 상이하게 이루어짐]

[２] 식 (Ｉ')로 나타내는 화합물.

식 (Ｉ'):

[식 (Ｉ')에서,

R¹, R², R³, R⁴, m, n 및 p는 각각 상기와 동일한 의미를 나타냄]

[３] R¹ 및 R²가 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기인 [１] 또는 [２]에 기재된 화합물.

[４] R³이 -SO₃H 또는 -SO₃ ^-M⁺인 [１] 내지 [３] 중 어느 하나에 기재된 화합물.

[５] m이 0 또는 1인 [１] 내지 [４] 중 어느 하나에 기재된 화합물.

[６] n이 1인 [１] 내지 [５] 중 어느 하나에 기재된 화합물.

[７] R⁴가 메틸기인 [１] 내지 [６] 중 어느 하나에 기재된 화합물.

[８] p가 0 또는 1인 [１] 내지 [７] 중 어느 하나에 기재된 화합물.

[９] 식 (ＩＩ)

[식 (ＩＩ)에서,

R¹, R², R³, 및 m은 각각 상기와 동일한 의미를 나타냄]

로 나타내는 화합물과, 식 (ＩＩＩ)

[식 (ＩＩＩ)에서, R⁴, n 및 p는 각각 상기와 동일한 의미를 나타냄]

으로 나타내는 화합물을 반응시키는 공정을 포함하는 식 (Ｉ')

[식 (Ｉ')에서, R¹, R², R³, R⁴, m, n 및 p는 각각 상기와 동일한 의미를 나타냄]

로 나타내는 화합물의 제조 방법.

[１0] 식 (ＩＩ)로 나타내는 화합물과 식 (ＩＩＩ)으로 나타내는 화합물을 실질적으로 용매 부존재 하에서 반응시키는 [９]에 기재된 제조 방법.

본 발명의 화합물은 유기 용매에 대한 용해성이 우수하다.

본 발명의 화합물은 식 (Ｉ)로 나타내는 화합물(이하,「화합물(Ｉ)」이라고 함)이다. 본 발명의 화합물에는 이의 호변이성체나 이들의 염도 포함된다. 이와 같은 염으로서는, 예를 들어 리튬염, 칼륨염, 나트륨염 등의 알칼리 금속염 등을 들 수 있다.

[식 (Ｉ)에서, R¹, R², R³, R⁴, m, n 및 p는 각각 상기와 동일한 의미를 나타냄]

R¹ 및 R²는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 6개의 알킬기이고, 원료의 입수가 용이하므로, 수소 원자 또는 메틸기인 것이 바람직하며, 수소 원자인 것이 더욱 바람직하다. 탄소수 1 내지 6개의 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, 헥실기 등을 들 수 있다.

R³은 -SO₃H, -SO₃ ^-M⁺, -CO₂H 또는 -CO₂ ^-M⁺이다. 여기서, M⁺는 ⁺N(R¹¹)₄, Na⁺ 또는 K⁺이고, 바람직하게는 ⁺N(R¹¹)₄이다. R¹¹은 수소 원자, 탄소수 1 내지 20개의 알킬기 또는 탄소수 7 내지 10개의 아랄킬기이고, ⁺N(R¹¹)₄의 4개의 R¹¹ 중에서 2개 이상이 탄소수 5 내지 20개의 알킬기인 것이 바람직하다.

R⁴에 있어서 탄소수 1 내지 8개의 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기 등을 들 수 있고, 이 중에서도 원료의 입수가 용이하므로, 메틸기인 것이 바람직하다.

R⁴에 있어서 탄소수 1 내지 8개의 알콕시기로서는, 예를 들어 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기, 헵틸옥시기, 옥틸옥시기, 2-에틸헥실옥시기 등을 들 수 있다.

R¹¹에 있어서 탄소수 1 내지 20개의 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 2-에틸헥실기, 노닐기, 데실기, 도데실기, 헥사데실기, 아이코실기 등을 들 수 있다.

R¹¹에 있어서 탄소수 7 내지 10개의 아랄킬기로서는 벤질기, 페닐에틸기, 페닐부틸기 등을 들 수 있다.

m은 0 내지 2의 정수를 나타낸다. 이 중에서도 원료의 입수의 관점에서, m은 0 또는 1인 것이 바람직하고, 0인 것이 더욱 바람직하다.

n은 0 내지 3의 정수를 나타낸다. 이 중에서도 원료의 입수의 관점에서, n은 1인 것이 바람직하다.

p는 0 내지 3의 정수를 나타낸다. 이 중에서도 원료의 입수의 관점에서, p는 0 또는 1인 것이 바람직하다.

화합물(Ｉ) 중에서, 제조가 용이하므로 식 (Ｉ')로 나타내는 화합물(이하,「화합물(Ｉ')」라고 함)이 바람직하다.

화합물(Ｉ')로서는, 예를 들어 각각 식 (Ｉ―１) 내지 식 (Ｉ―３2)로 나타내는 화합물 등을 들 수 있다. 식 (Ｉ―１), 식 (Ｉ―３), 식 (Ｉ―５), 식 (Ｉ―７) 또는 식 (Ｉ―１3)으로 나타내는 화합물이 바람직하고, 식 (Ｉ―１) 또는 식 (Ｉ―１3)으로 나타내는 화합물이 더욱 바람직하다.

이어서, 화합물(Ｉ) 중에서 화합물(Ｉ')의 제조 방법에 대하여 설명한다.

화합물(Ｉ')의 제조 방법으로서는 식 (ＩＩ)

[식 (ＩＩ)에서, R¹, R², R³, 및 m은 각각 상기와 동일한 의미를 나타냄]

로 나타내는 화합물(이하,「화합물(ＩＩ)」라고 함)과, 식 (ＩＩＩ)

으로 나타내는 화합물(이하,「화합물(ＩＩＩ)」이라고 함)을 반응시키는 공정을 포함하는 제조 방법을 들 수 있다.

이와 같은 반응은 용매의 존재 하에서 실시할 수 있으나, 수율의 관점에서 실질적으로 용매를 사용하지 않고, 즉 실질적으로 용매 부존재 하에서 실시하는 것이 바람직하다. 반응은 통상적으로 화합물(ＩＩ)와 화합물(ＩＩＩ)을 혼합하여, 얻어진 혼합물을 교반 하에서 숙성함으로써 실시된다. 여기서,「실질적으로 용매를 사용하지 않고」란 화합물(ＩＩ)와 화합물(ＩＩＩ)을 함께 용해시켜 반응장(反應場)을 제공할 수 있도록 충분한 양의 용매를 사용하지 않는 것,「실질적으로 용매 부존재 하에서」란 화합물(ＩＩ)와 화합물(ＩＩＩ)을 함께 용해시켜 반응장을 제공할 수 있도록 충분한 양의 용매가 존재하지 않는 것을 각각 의미하고, 통상적으로 화합물(ＩＩ)와 화합물(ＩＩＩ)의 사용량의 합계에 대하여 1 질량% 미만, 바람직하게는 0.1 질량% 미만의 양인 것을 의미한다.

상기 용매로서는 톨루엔, 크실렌 등의 탄화수소 용매; 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 클로로포름 등의 할로겐화 탄화수소 용매; 메탄올, 에탄올, 부탄올 등의 알코올 용매; 니트로벤젠 등의 니트로 탄화수소 용매; 메틸이소부틸케톤 등의 케톤 용매; 1-메틸-2-피롤리돈 등의 아미드 용매; 등을 들 수 있다.

반응 온도는 30 ℃ 내지 180 ℃가 바람직하고, 80 ℃ 내지 130 ℃가 더욱 바람직하다. 반응 시간은 1 시간 내지 12 시간이 바람직하고, 3 시간 내지 8 시간이 더욱 바람직하다.

화합물(ＩＩＩ)의 사용량은 화합물(ＩＩ) 1 몰에 대하여, 바람직하게는 2 몰 이상 16 몰 이하이고, 더욱 바람직하게는 2 몰 이상 10 몰 이하이다.

반응 혼합물로부터 목적 화합물인 화합물(Ｉ')를 취득하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지된 여러 가지의 수법을 채용할 수 있다. 예를 들어, 반응 혼합물을 산(예를 들어, 아세트산 등)과 함께 혼합하고, 석출한 결정을 여과하여 얻을 수 있다. 상기 산은 미리 산의 수용액을 조제한 후에, 반응 혼합물을 상기 수용액에 첨가하는 것이 바람직하다. 반응 혼합물을 첨가할 때의 온도는 바람직하게 10 ℃ 이상 50 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 20 ℃ 이상 50 ℃ 이하, 더욱더 바람직하게는 20 ℃ 이상 30 ℃ 이하이다. 또한, 반응 혼합물을 산의 수용액에 첨가한 후에는 동일한 온도에서 0.5 내지 2 시간 정도 교반하는 것이 바람직하다. 여과하여 얻은 결정은 물 등으로 세정하고, 이어서 건조하는 것이 바람직하다. 또한, 필요에 따라서 재결정 등의 공지된 수법에 의해서 더욱더 정제하여도 된다.

이렇게 하여 얻어진 본 발명의 화합물은 염료로서 유용하다. 또한, 본 발명의 화합물은 유기 용매에 대한 용해성이 높으므로, 특히 액정 표시 장치 등의 표시 장치의 컬러 필터에 사용되는 염료로서 유용하다.

본 발명의 염료는 본 발명의 화합물을 유효 성분으로 하는 염료이다.

본 발명의 착색 조성물은 착색제(이하,「착색제(Ａ)」라고 함)로서 본 발명의 염료를 포함하고, 더욱더 수지(Ｂ)를 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명의 착색 조성물은 더욱더 중합성 화합물(Ｃ), 중합 개시제(Ｄ) 및 용제(Ｅ)를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

착색제(Ａ)는 본 발명의 염료 이외에, 더욱더 안료 및/또는 본 발명의 염료와는 상이한 염료를 포함하고 있어도 된다.

본 발명의 염료와는 상이한 염료로서는 컬러 인덱스(Colour Index)[The Society of Dyers and Colourists 출판]에서 솔벤트(Solvent), 애시드(Acid), 베이직(Basic), 리액티브(reactive), 다이렉트(Direct), 디스펄스(Disperse) 또는 배트(Vat)로 분류되어 있는 염료 등을 들 수 있다. 더욱 구체적으로는 이하와 같은 컬러 인덱스(C.I.) 번호의 염료를 들 수 있으나, 이들로 한정되지 않는다.

C.I. 솔벤트 옐로우 25, 79, 81, 82, 83, 89;

C.I. 애시드 옐로우 7, 23, 25, 42, 65, 76;

C.I. 리액티브 옐로우 2, 76, 116;

C.I. 다이렉트 옐로우 4, 28, 44, 86, 132;

C.I. 디스펄스 옐로우 54, 76;

C.I. 솔벤트 오렌지 41, 54, 56, 99;

C.I. 애시드 오렌지 56, 74, 95, 108, 149, 162;

C.I. 리액티브 오렌지 16;

C.I. 다이렉트 오렌지 26;

C.I. 솔벤트 레드 24, 49, 90, 91, 118, 119, 122, 124, 125, 127, 130, 132, 160, 218;

C.I. 애시드 레드 73, 91, 92, 97, 138, 151, 211, 274, 289;

C.I. 애시드 바이올렛 102;

C.I. 솔벤트 그린 1, 5;

C.I. 애시드 그린 3, 5, 9, 25, 28;

C.I. 베이직 그린 1;

C.I. 배트 그린 1 등.

안료로서는 안료 분산 레지스트에 통상적으로 사용되는 유기 안료 또는 무기 안료를 들 수 있다. 무기 안료로서는 금속 산화물이나 금속착염과 같은 금속 화합물을 들 수 있고, 구체적으로는 철, 코발트, 알루미늄, 카드뮴, 납, 구리, 티탄, 마그네슘, 크롬, 아연, 안티몬 등의 금속의 산화물 또는 복합금속 산화물을 들 수 있다. 또한, 유기 안료 및 무기 안료로서 구체적으로는 컬러 인덱스(Colour Index)[The Society of Dyers and Colourists 출판]에서 피그먼트(Pigment)로 분류되어 있는 화합물을 들 수 있다. 더욱 구체적으로는 이하와 같은 컬러 인덱스(C.I.) 번호의 안료를 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.

C.I. 피그먼트 옐로우 20, 24, 31, 53, 83, 86, 93, 94, 109, 110, 117, 125, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 153, 154, 166, 173 및 180;

C.I. 피그먼트 오렌지 13, 31, 36, 38, 40, 42, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65 및 71;

C.I. 피그먼트 레드 9, 97, 105, 122, 123, 144, 149, 166, 168, 176, 177, 180, 192, 215, 216, 224, 242, 254, 255 및 264;

C.I. 피그먼트 바이올렛 14, 19, 23, 29, 32, 33, 36, 37 및 38;

C.I. 피그먼트 그린 7, 10, 15, 25, 36, 47 및 58 등.

착색제(Ａ)의 함유량은 착색 조성물 중의 고형분에 대하여, 바람직하게는 5 내지 60 질량%이다. 여기서, 고형분이란 착색 조성물 중의 용제를 제외한 성분의 합계를 말한다.

착색제(Ａ) 중에 포함되는 본 발명의 염료의 함유량은 바람직하게는 3 내지 100 질량%이다.

본 발명의 염료와 상이한 염료 및 안료는 각각 단독적으로 또는 2종 이상을 조합시켜 본 발명의 염료와 함께 사용하여도 된다.

수지(Ｂ)로서는 특별히 한정되는 것은 아니며, 어느 수지를 사용하여도 된다.

수지(Ｂ)는 알칼리 가용성 수지인 것이 바람직하고, (메타)아크릴산으로부터 유도되는 구조 단위를 포함하는 수지인 것이 더욱 바람직하다. 여기서, (메타)아크릴산은 아크릴산 및/또는 메타크릴산을 나타낸다.

수지(Ｂ)로서는 구체적으로 메타크릴산/벤질메타크릴레이트 공중합체, 메타크릴산/벤질메타크릴레이트/스티렌 공중합체, 메타크릴산/벤질메타크릴레이트/이소보르닐메타크릴레이트 공중합체, 메타크릴산/스티렌/벤질메타크릴레이트/N-페닐말레이미드 공중합체, 메타크릴산/스티렌/글리시딜메타크릴레이트 공중합체 등을 들 수 있다.

수지(Ｂ)의 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량은 5,000 내지 35,000이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 6,000 내지 30,000이다.

수지(Ｂ)의 산가는 50 내지 150 mgKOH/g이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 60 내지 135 mgKOH/g이다.

수지(Ｂ)의 함유량은 착색 조성물의 고형분에 대하여, 바람직하게는 7 내지 65 질량%이고, 더욱 바람직하게는 13 내지 60 질량%이다.

중합성 화합물(Ｃ)는 중합 개시제(Ｄ)로부터 발생한 활성 라디칼, 산 등에 의해서 중합할 수 있는 화합물이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 중합성의 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 화합물 등을 들 수 있다.

상기의 중합성 화합물(Ｃ)로서는 중합성기를 3개 이상 가지는 광중합성 화합물인 것이 바람직하다. 중합성기를 3개 이상 가지는 광중합성 화합물로서는, 예를 들어 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 상기의 중합성 화합물(Ｃ)은 단독적으로 사용하거나 2종 이상을 조합시켜 사용하여도 된다.

중합성 화합물(Ｃ)의 함유량은 착색 조성물의 고형분에 대하여 5 내지 65 질량%인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10 내지 60 질량%이다.

상기의 중합 개시제(Ｄ)로서는 활성 라디칼 발생제, 산 발생제 등을 들 수 있다. 활성 라디칼 발생제는 열 또는 빛의 작용에 의해서 활성 라디칼을 발생한다. 상기의 활성 라디칼 발생제로서는 알킬페논 화합물, 티옥산톤 화합물, 트리아진 화합물, 옥심 화합물 등을 들 수 있다.

상기의 알킬페논 화합물로서는, 예를 들어 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸술파닐페닐)프로판-1-온, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤질디메틸케탈, 2-하이드록시-2-메틸-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]프로판-1-온, 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤 등을 들 수 있다.

상기의 티옥산톤 화합물로서는, 예를 들어 2-이소프로필티옥산톤, 4-이소프로필티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 2,4-디클로로티옥산톤, 1-클로로-4-프로폭시티옥산톤 등을 들 수 있다.

상기의 트리아진 화합물로서는, 예를 들어 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시나프틸)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시스티릴)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(5-메틸푸란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(푸란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4,-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진 등을 들 수 있다.

상기의 옥심 화합물로서는, 예를 들어 O-아실옥심 화합물을 들 수 있고, 이의 구체예로서는 N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)부탄-1-온-2-이민, N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민, N-아세톡시-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]에탄-1-이민, N-아세톡시-1-[9-에틸-6-{2-메틸-4-(3,3-디메틸-2,4-디옥사사이클로펜타닐메틸옥시)벤조일}-9H-카르바졸-3-일]에탄-1-이민 등을 들 수 있다.

또한, 활성 라디칼 발생제로서는, 예를 들어 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀옥사이드, 2,2'-비스(o-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-바이이미다졸, 10-부틸-2-클로로아크리돈, 2-에틸안트라퀴논, 벤질, 9,10-페난트렌퀴논, 캄파퀴논, 페닐글리옥실산 메틸, 티타노센 화합물 등을 사용하여도 된다.

상기의 산 발생제로서는, 예를 들어 4-하이드록시페닐디메틸술포늄 p-톨루엔술포네이트, 4-하이드록시페닐디메틸술포늄 헥사플루오로안티모네이트, 4-아세톡시페닐디메틸술포늄 p-톨루엔술포네이트, 4-아세톡시페닐ㆍ메틸ㆍ벤질술포늄 헥사플루오로안티모네이트, 트리페닐술포늄 p-톨루엔술포네이트, 트리페닐술포늄 헥사플루오로안티모네이트, 디페닐요오드늄 p-톨루엔술포네이트, 디페닐요오드늄 헥사플루오로안티모네이트 등의 오늄염류나, 니트로벤질토실레이트류, 벤조인토실레이트류 등을 들 수 있다.

상기의 중합 개시제(Ｄ)는 단독적으로 사용하거나, 2종 이상을 조합시켜 사용하여도 된다.

중합 개시제(Ｄ)의 함유량은 수지(Ｂ) 및 중합성 화합물(Ｃ)의 합계량 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.1 내지 30 질량부이고, 더욱 바람직하게는 1 내지 20 질량부이다. 중합 개시제의 함유량이 상기의 범위에 있으면, 고감도화하여 노광 시간이 단축되어, 생산성이 향상하므로 바람직하다.

용제(Ｅ)로서는, 예를 들어 에테르 용제, 방향족 탄화수소 용제, 케톤 용제, 알코올 용제, 에스테르 용제, 아미드 용제 등을 들 수 있다.

상기의 에테르 용제로서는, 예를 들어 테트라하이드로푸란, 테트라하이드로피란, 1,4-디옥산, 에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 에틸렌글리콜 모노프로필에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌글리콜 디에틸에테르, 디에틸렌글리콜 메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜 디프로필에테르, 디에틸렌글리콜 디부틸에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜 모노프로필에테르아세테이트, 에틸렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르아세테이트 등을 들 수 있다.

상기의 방향족 탄화수소 용제로서는, 예를 들어 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등을 들 수 있다.

상기의 케톤 용제로서는, 예를 들어 아세톤, 2-부탄온, 2-헵탄온, 3-헵탄온, 4-헵탄온, 4-메틸-2-펜탄온, 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온, 사이클로펜탄온, 사이클로헥산온 등을 들 수 있다.

상기의 알코올 용제로서는, 예를 들어 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 사이클로헥산올, 에틸렌글리콜, 글리세린 등을 들 수 있다.

상기의 에스테르 용제로서는, 예를 들어 아세트산 에틸, 아세트산 n-부틸, 아세트산 이소부틸, 포름산 아밀, 아세트산 이소아밀, 아세트산 이소부틸, 프로피온산 부틸, 부티르산 이소프로필, 부티르산 에틸, 부티르산 부틸, 알킬에스테르, 젖산 메틸, 젖산 에틸, 젖산 부틸, 메톡시아세트산 메틸, 메톡시아세트산 에틸, 메톡시아세트산 부틸, 에톡시아세트산 메틸, 에톡시아세트산 에틸, 3-메톡시프로피온산 메틸, 3-메톡시프로피온산 에틸, 3-에톡시프로피온산 메틸, 3-에톡시프로피온산 에틸, 2-메톡시프로피온산 메틸, 2-메톡시프로피온산 에틸, 2-메톡시프로피온산 프로필, 2-에톡시프로피온산 메틸, 2-에톡시프로피온산 에틸, 2-메톡시-2-메틸프로피온산 메틸, 2-에톡시-2-메틸프로피온산 에틸, 피루빈산 메틸, 피루빈산 에틸, 피루빈산 프로필, 아세토아세트산 메틸, 아세토아세트산 에틸, 3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트, γ-부티로락톤 등을 들 수 있다.

상기의 아미드 용제로서는, 예를 들어 N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈 등을 들 수 있다.

이러한 용제는 단독적으로 사용하거나, 2종 이상을 조합시켜 사용해도 된다.

착색 조성물에 있어서 용제(Ｅ)의 함유량은 착색 조성물에 대하여, 바람직하게는 70 내지 95 질량%이고, 더욱 바람직하게는 75 내지 90 질량%이다.

본 발명의 착색 조성물은 필요에 따라서 계면활성제, 충진제, 이외의 고분자 화합물, 밀착 촉진제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 광 안정제, 연쇄 이동제 등의 여러 가지 첨가제를 포함하여도 된다.

본 발명의 화합물은 염료로서 유용하다. 몰 흡광계수가 높고, 또한 유기 용매에 대해 높은 용해성을 나타내므로, 특히 액정 표시 장치 등의 표시 장치의 컬러 필터에 이용되는 염료로서 유용하다.

또한, 본 발명의 화합물을 포함하는 착색 조성물은 컬러 필터를 이의 구성 부품의 일부로서 구비한 표시 장치(예를 들어, 공지된 액정 표시 장치, 유기 EL 장치 등), 고체 촬상 소자 등의 여러 가지 착색 화상에 관련되는 기기에 공지된 형태로 이용할 수 있다.

실시예

다음의 실시예를 들면서, 본 발명을 더욱더 구체적으로 설명한다. 예시 중에서 함유량 내지 사용량을 나타내는 % 및 부는 특별히 기재하지 않는 한, 질량 기준이다.

이하의 실시예에 있어서, 화합물의 구조는 질량분석(LC; Agilent제 1200형, MASS; Agilent제 LC/MSD형)으로 확인하였다.

[실시예 1]

하기식(ＩＩ―１)로 나타내는 화합물 12.0 부와 N-메틸-2-피롤리돈 60.0 부와 피페리딘[도쿄카세이공업(주) 제] 12.6 부를 혼합하고, 얻어진 혼합물을 60 ℃에서 5 시간 교반하였다. 상기의 반응액을 실온까지 냉각한 후, 물 600 부, 35 % 염산 100 부의 혼합액 중에 첨가하여 실온에서 1 시간 교반하였다. 석출된 결정을 흡인 여과의 잔여물로서 취득한 후에 건조하여, 식 (Ｉ―１)로 나타내는 화합물 12.4 부를 얻었다. 수율은 83 %이었다.

식 (Ｉ―１)로 나타내는 화합물의 동정

[실시예 2]

하기식(ＩＩ―１)로 나타내는 화합물 12.0 부와 N-메틸-2-피롤리돈 60.0 부와 2-메틸피페리딘[도쿄카세이공업(주) 제] 14.7 부를 혼합하고, 얻어진 혼합물을 60 ℃에서 5 시간 교반하였다. 상기의 반응액을 실온까지 냉각한 후, 물 600 부, 35 % 염산 100 부의 혼합액 중에 첨가하여 실온에서 1 시간 교반하였다. 석출된 결정을 흡인 여과의 잔여물로서 취득한 후에 건조하여, 식 (Ｉ―１3)으로 나타내는 화합물 13.8 부를 얻었다. 수율은 88 %이었다.

식 (Ｉ―１3)로 나타내는 화합물의 동정

<용해도의 측정>

실시예 1 및 2에서 각각 얻은 화합물과 로다민B[도쿄카세이공업(주) 제]의 프로필렌글리콜 모노메틸에테르(이하, PGME로 약칭함), 에틸락테이트(이하, EL로 약칭함)에 대한 용해도를 이하와 같이 하여 구하였다.

50 mL 샘플관에서, 하기의 비율로 화합물과 상기 용매를 혼합하고, 이후에 샘플관을 완전히 밀봉하여, 30 ℃에서 3분간 초음파 진동기로 진동시켰다. 이어서, 실온에서 30분간 방치한 후, 흡인 여과하여, 이의 잔여물을 눈으로 관찰하였다. 불용물을 확인할 수 없었던 경우에는 용해성이 양호하다고 판단하여 표 1에 ○로 기재하고, 불용물을 확인할 수 있었던 경우에는 용해성이 불량하다고 판단하여 표 1에 ×로 기재하였다.

5 % 화합물 0.1 g, 용매 2 g

1 % 화합물 0.01 g, 용매 1 g

[실시예 3]

<착색 조성물의 조제>

(Ａ) 착색제 : 화합물(Ｉ―１): 실시예 1에서 얻은 화합물 20부

(Ｂ―１) 수지 : 메타크릴산/벤질메타크릴레이트 공중합체(몰 비: 30/70, 중량 평균 분자량 10700, 산가 70 mgKOH/g) 70부

(Ｃ―１) 중합성 화합물 : 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(니혼카야쿠사 제) 30부

(Ｄ―１) 광중합 개시제 : 벤질디메틸케탈[일가큐어(등록상표) 651; BASF 재팬사 제] 15부

(Ｅ―１) 용제 : 디메틸포름아미드 680부

를 혼합하여 착색 조성물을 얻는다.

[실시예 4]

<착색 조성물의 조제>

(Ａ) 착색제 : 화합물(Ｉ―１3): 실시예 2에서 얻은 화합물 20부

(Ｅ―１) 용제 : 디메틸포름아미드 680부

를 혼합하여 착색 조성물을 얻는다.

[컬러 필터의 제작]

글라스 위에, 상기에서 얻은 착색 조성물을 스핀 코트(spin coat)법으로 도포하고, 휘발 성분을 휘발시킨다. 냉각 후, 패턴을 가지는 석영 글라스제 포토마스크 및 노광기를 사용하여 광 조사(照射)한다.

광 조사 후에, 수산화칼륨 수용액으로 현상하고, 오븐에서 200 ℃로 가열하여 컬러 필터를 얻는다.

[실시예 5]

실시예 3에 있어서, (Ａ) 착색제로서 실시예 2에서 얻은 화합물(Ｉ―１3)을 사용한 것 이외에는 실시예 3과 동일하게 하여 착색 조성물 및 컬러 필터를 얻는다.

상기의 결과에 의하면, 본 발명의 화합물은 유기 용매에 대하여 높은 용해도를 나타내는 것을 알아냈다. 또한, 상기 화합물을 포함하는 착색 조성물을 사용하면, 이물의 발생이 적고, 고품질의 컬러 필터를 제작하는 것이 가능하다.

본 발명의 화합물은 유기 용매에 대한 용해성이 우수하다.

Claims

식 (Ｉ)로 나타내는 화합물.
식 (Ｉ) :

[식 (Ｉ)에서,
R¹ 및 R²는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 6개의 알킬기를 나타낸다.
R³은 -SO₃H, -SO₃ ^-M⁺, -CO₂H 또는 -CO₂ ^-M⁺를 나타낸다.
상기 M⁺는 (R¹¹)₄N⁺, Na⁺ 또는 K⁺를 나타낸다. 상기 R¹¹은 수소 원자, 탄소수 1 내지 20개의 알킬기 또는 탄소수 7 내지 10개의 아랄킬기를 나타내고, 4개의 R¹¹은 서로 동일하거나 상이하게 이루어진다.
R⁴는 탄소수 1 내지 8개의 알킬기, 탄소수 1 내지 8개의 알콕시기, 수산기, 시아노기 또는 니트로기를 나타낸다.
m은 0 내지 2의 정수를 나타낸다. 상기 m이 2인 경우, 2개의 R³은 서로 동일하거나 상이하게 이루어진다.
n은 0 내지 3의 정수를 나타낸다.
p는 0 내지 3의 정수를 나타낸다. 상기 p가 2 이상일 경우, 동일한 고리 상에 존재하는 복수의 R⁴는 서로 동일하거나 상이하게 이루어짐]
식 (Ｉ')로 나타내는 화합물.
식 (Ｉ') :

[식 (Ｉ')에서,
R¹ 및 R²는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 6개의 알킬기를 나타낸다.
R³은 -SO₃H, -SO₃ ^-M⁺, -CO₂H 또는 -CO₂ ^-M⁺를 나타낸다.
상기 M⁺는 (R¹¹)₄N⁺, Na⁺ 또는 K⁺를 나타낸다. 상기 R¹¹은 수소 원자, 탄소수 1 내지 20개의 알킬기 또는 탄소수 7 내지 10개의 아랄킬기를 나타내고, 4개의 R¹¹은 서로 동일하거나 상이하게 이루어진다.
R⁴는 탄소수 1 내지 8개의 알킬기, 탄소수 1 내지 8개의 알콕시기, 수산기, 시아노기 또는 니트로기를 나타낸다.
m은 0 내지 2의 정수를 나타낸다. 상기 m이 2인 경우, 2개의 R³은 서로 동일하거나 상이하게 이루어진다.
n은 0 내지 3의 정수를 나타낸다.
p는 0 내지 3의 정수를 나타낸다. 상기 p가 2 이상일 경우, 동일한 고리 상에 존재하는 복수의 R⁴는 서로 동일하거나 상이하게 이루어짐]
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 R¹ 및 R²가 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기인 화합물.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 R³이 -SO₃H 또는 -SO₃ ^-M⁺인 화합물.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 m이 0 또는 1인 화합물.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 n이 1인 화합물.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 R⁴가 메틸기인 화합물.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 p가 0 또는 1인 화합물.
식 (Ｉ')로 나타내는 화합물의 제조 방법에 있어서,
식 (ＩＩ)로 나타내는 화합물과

[식 (ＩＩ)에서,
R¹ 및 R²는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 6개의 알킬기를 나타낸다.
R³은 -SO₃H, -SO₃ ^-M⁺, -CO₂H 또는 -CO₂ ^-M⁺를 나타낸다.
상기 M⁺는 (R¹¹)₄N⁺, Na⁺ 또는 K⁺를 나타낸다. 상기 R¹¹은 수소 원자, 탄소수 1 내지 20개의 알킬기 또는 탄소수 7 내지 10개의 아랄킬기를 나타내고, 4개의 R¹¹은 서로 동일하거나 상이하게 이루어진다.
m은 0 내지 2의 정수를 나타낸다. 상기 m이 2인 경우, 2개의 R³은 서로 동일하거나 상이하게 이루어짐]
식 (ＩＩＩ)으로 나타내는 화합물

[식 (ＩＩＩ)에서,
n은 0 내지 3의 정수를 나타낸다.
R⁴는 탄소수 1 내지 8개의 알킬기, 탄소수 1 내지 8개의 알콕시기, 수산기, 시아노기 또는 니트로기를 나타낸다.
p는 0 내지 3의 정수를 나타낸다. p가 2 이상일 경우, 복수의 R⁴는 서로 동일하거나 상이하게 이루어짐]
을 반응시키는 공정을 포함하는
식 (Ｉ')

[식 (Ｉ')에서, R¹, R², R³, R⁴, m 및 n은 각각 상기와 동일한 의미를 나타냄]
로 나타내는 화합물의 제조 방법.
제 9항에 있어서,
상기 식 (ＩＩ)로 나타내는 화합물과 상기 식 (ＩＩＩ)으로 나타내는 화합물을 실질적으로 용매 부존재 하에서 반응시키는 제조 방법.