KR20150062917A - 색재 함유 고분자, 및 이를 포함하는 염료 - Google Patents

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Abstract

본 명세서에는 색재를 포함하는 고분자 및 이를 포함하는 염료가 기재된다.

Description

색재 함유 고분자, 및 이를 포함하는 염료{POLYMER INCLUDING COLORANT, AND DYE COMPRISING THE SAME}
본 명세서에는 신규 고분자 및 이를 포함하는 염료에 관한 것이다.
최근 액정 디스플레이(LCD)의 광원으로 기존의 CCFL 대신 LED 또는 OLED, QD 등의 소자가 많이 이용되고 있다. 하지만 박막 디스플레이 및 플렉서블 디스플레이 등을 제작하기 위해 컬러필터가 제거된, 즉 LED 또는 OLED, QD 등의 자체발광을 단위 픽셀로 이용하는 디스플레이 제품들이 개발 및 생산되고 있다.
하지만 LED, OLED, QD 등을 단위 픽셀로 이용한 디스플레이의 경우 대면적화에 어려움을 겪고 있어, LED, OLED, QD 등을 사용하는 경우에도 이들을 광원으로 포함하고 컬러필터를 포함하는 디스플레이 개발에도 많은 노력을 하고 있다.
원하는 색상을 구현하기 위해서는 광원과 적절한 컬러필터가 요구되며, 현재 사용되고 있는 색재를 이용하여 원하는 색좌표를 구현하기에는 어려움이 있으며, 새로운 색재 개발이 요구된다.
또 현재 컬러 필터 레지스트의 제조에 적용되는 안료분산법의 경우 안료의 미립화를 통해 고휘도, 고명암을 구현하기 위해 꾸준히 노력해 왔으나, 보다 높은 수준의 고휘도, 고명암 및 새로운 색좌표를 구현하기 위해서는 현재 적용되는 안료 이외에 새로운 안료 및 염료의 발굴이 절실하다.
기존 안료형 컬러 레지스트를 이용한 컬러 필터의 경우, 사용되는 광원에 적합한 흡수 및 투과 스펙트럼을 갖는 안료의 수가 제한적이며, 흡수 및 투과 스펙트럼의 미세조절이 어렵다. 염료형 컬러 레지스트 또는 염안료 하이브리드 컬러 레지스트를 이용한 컬러 필터의 경우, 다양한 염료를 이용하여 적용하고자 하는 광원에 적합한 흡수 및 투과 스펙트럼을 얻을 수 있으며, 이 경우 보다 높은 색재현율 및 고휘도, 고명암비를 달성할 수 있다.
한국공개특허 제2001-0009058호
본 명세서에는 신규한 구조의 고분자 및 이를 포함하는 염료가 기재된다.
본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1의 단위를 포함하는 고분자를 제공한다.
Figure pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
n은 1 내지 3의 정수이고,
m은 1 내지 4의 정수이며,
X는 NR 또는 O이고,
R은 수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기; 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 25의 알케닐기로 이루어진 군에서 선택되며,
L1은 직접결합; 또는 탄소수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬렌기이고,
L2는 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 40의 카보닐기이며,
R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 25의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 7 내지 50의 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 또는 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
R3는 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기이며,
R4 및 R5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 25의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 또는 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
R6 내지 R8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 고분자를 포함하는 염료를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 고분자는 내열성 및/또는 내화학성이 우수하다. 따라서, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 고분자를 포함하는 염료는 열처리에 의한 색의 변화가 적다.
도 1은 실시예와 비교예에서 내화학성을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
이하 본 명세서를 보다 상세히 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 화학식 1로 표시되는 단위를 포함하는 고분자를 제공한다.
상기 실시상태에 따른 고분자는 스티릴계 구조를 갖는 염료 구조가 고분자에 도입된 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 내열성 및/또는 내화학성이 향상될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 고분자는 하기 화학식 2 내지 8 중에서 선택되는 단위를 1 이상 더 포함할 수 있다.
Figure pat00002
상기 화학식 2에 있어서,
R9 내지 R11은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기이고,
R12는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 20의 아르알킬기이다.
Figure pat00003
상기 화학식 3에 있어서,
R13, R15 및 R16은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기이고,
R14는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알케닐기이다.
Figure pat00004
상기 화학식 4에 있어서,
R17, R19 및 R20은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기이고,
R18은 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 25의 (메트)아크릴알킬기이다.
Figure pat00005
상기 화학식 5에 있어서,
R21 내지 R24는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기이다.
Figure pat00006
상기 화학식 6에 있어서,
R25 내지 R27는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기이다.
Figure pat00007
상기 화학식 7에 있어서,
R28 내지 R29는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기이고,
R30은 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 또는 탄소수 1 내지 25의 알킬에스테르기이다.
Figure pat00008
상기 화학식 8에 있어서,
R41 내지 R43은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기이고,
R44는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 또는 탄소수 5 내지 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 25의 알케닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 고분자는 화학식 1의 단위 및 화학식 2의 단위를 포함한다. 이 경우, 몰비는 0.001:1~1:0.001인 것이 바람직하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 고분자는 화학식 1의 단위 및 화학식 4의 단위를 포함한다. 이 경우, 몰비는 0.001:1~1:0.001인 것이 바람직하다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 고분자는 화학식 1의 단위, 화학식 2의 단위(x) 및 화학식 3의 단위(y)를 포함한다. 상기 화학식 1의 단위의 몰수와 나머지 단위들의 몰수의 합의 비는 0.001:1(x+y)~1:0.001(x+y)인 것이 바람직하다. (x+y=1). 상기 화학식 1의 단위에 대한 나머지 단위 각각의 몰비는 0.001:1~1:0.001인 것이 바람직하다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 고분자는 화학식 1의 단위, 화학식 4의 단위(x) 및 화학식 6의 단위(y)를 포함한다. 상기 화학식 1의 단위의 몰수와 나머지 단위들의 몰수의 합의 비는 0.001:1(x+y)~1:0.001(x+y)인 것이 바람직하다. (x+y=1). 상기 화학식 1의 단위에 대한 나머지 단위 각각의 몰비는 0.001:1~1:0.001인 것이 바람직하다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 고분자는 화학식 1의 단위, 화학식 2의 단위(x) 및 화학식 6의 단위(y)를 포함한다. 상기 화학식 1의 단위의 몰수와 나머지 단위들의 몰수의 합의 비는 0.001:1(x+y)~1:0.001(x+y)인 것이 바람직하다. (x+y=1). 상기 화학식 1의 단위에 대한 나머지 단위 각각의 몰비는 0.001:1~1:0.001인 것이 바람직하다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 고분자는 화학식 1의 단위, 화학식 2의 단위(x), 화학식 4의 단위(y) 및 화학식 6의 단위(z)를 포함한다. 상기 화학식 1의 단위의 몰수와 나머지 단위들의 몰수의 합의 비는 0.001:1(x+y+z)~1:0.001(x+y+z)인 것이 바람직하다. (x+y+z=1). 상기 화학식 1의 단위에 대한 나머지 단위 각각의 몰비는 0.001:1~1:0.001인 것이 바람직하다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 고분자는 화학식 1의 단위, 화학식 3의 단위(x), 화학식 4의 단위(y) 및 화학식 6의 단위(z)를 포함한다. 상기 화학식 1의 단위의 몰수와 나머지 단위들의 몰수의 합의 비는 0.001:1(x+y+z)~1:0.001(x+y+z)인 것이 바람직하다. (x+y+z=1). 상기 화학식 1의 단위에 대한 나머지 단위 각각의 몰비는 0.001:1~1:0.001인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 고분자의 중량평균 분자량은 1,000 내지 30,000이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 고분자의 PDI는 1 내지 3이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 고분자의 산가는 0 내지 200 KOHmg/g이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 11로 표시된다.
Figure pat00009
상기 화학식 11에 있어서, 치환기 설명은 화학식 1과 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2는 하기 화학식 21로 표시될 수 있다.
Figure pat00010
상기 화학식 21에 있어서,
L3는 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬렌기이고,
R31은 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기이며,
r은 1 내지 5의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L3는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고, R31은 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3은 하기 화학식 31 내지 33 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00013
상기 화학식 31 내지 33에 있어서,
L4는 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬렌기이고,
R32 내지 R34는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기이며,
s는 1 내지 10의 정수이고, t는 1 내지 8의 정수이며, u는 1 내지 12의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L4는 직접결합이고, R32 내지 R34는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 4는 하기 화학식 41로 표시될 수 있다.
Figure pat00014
상기 화학식 41에 있어서,
L5는 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬렌기이고,
R35는 수소; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L5는 히드록시기로 치환 또는 비치환된 직쇄 또는 분지쇄의 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고, R35는 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 8은 하기 화학식 42 또는 43으로 표시될 수 있다.
Figure pat00015
상기 화학식 42에 있어서, v는 0 내지 6의 정수이다.
Figure pat00016
상기 화학식 43에 있어서, L6는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌이다.
상기 치환기들의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 실릴기; 아릴알케닐기; 아릴기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 붕소기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 아릴아민기; 헤테로아릴기; 카바졸기; 아크릴로일기; 아크릴레이트기; 에테르기; 플루오레닐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 시아노기 및 N, O, S 또는 P 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로 고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되었거나 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기 및 헵틸기 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 스틸베닐기(stylbenyl), 스티레닐기(styrenyl)기 등의 아릴기가 치환된 알케닐기가 바람직하나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알콕시기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 25인 것이 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 20인 것이 바람직하며, 특히 시클로펜틸기, 시클로헥실기가 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 2개의 고리 유기화합물이 1개의 원자를 통하여 연결된 구조로서, 예로는
Figure pat00017
등이 있다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 열린 플루오레닐기의 구조를 포함하며, 여기서 열린 플루오레닐기는 2개의 고리 화합물이 1개의 원자를 통하여 연결된 구조에서 한쪽 고리 화합물이 연결이 끊어진 상태의 구조로서, 예로는
Figure pat00018
등이 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 아르알킬기는 구체적으로 아릴부분은 탄소수 6 내지 49이고, 알킬 부분은 탄소수 1 내지 44이다. 구체적인 예로는 벤질기기, p-메틸벤질기, m-메틸벤질기, p-에틸벤질기, m-에틸벤질기, 3,5-디메틸벤질기, α-메틸벤질기, α,α-디메틸벤질기, α,α-메틸페닐벤질기, 1-나프틸벤질기, 2-나프틸벤질기, p-플루오르벤질기, 3,5-디플루오르벤질기, α,α-디트리플루오로메틸벤질기, p-메톡시벤질기, m-메톡시벤질기, α-페녹시벤질기, α-벤질기옥시벤질기, 나프틸메틸기, 나프틸에틸기, 나프틸이소프로필기, 피롤릴메틸기, 피롤렐에틸기, 아미노벤질기, 니트로벤질기, 시아노벤질기, 1-히드록시-2-페닐이소프로필기, 1-클로로-2-페닐이소프로필기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다.
상기 아릴기가 단환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적으로 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아릴기가 다환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나. 탄소수 10 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적으로 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 헤테로고리기는 이종원자로 O, N 또는 S를 포함하는 헤테로 고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 2-40인 것이 바람직하다. 헤테로 고리기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 트리아진기, 아크리딜기, 피리다진기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤조옥사졸기, 벤조이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 디벤조퓨란기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 알킬렌기는 알칸(alkane)에 결합위치가 두 개 있는 것을 의미한다. 상기 알킬렌기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알킬렌기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 예컨대 탄소수 2 내지 25이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 50의 아르알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 50의 아르알킬기이다.
본 명세서에 있어서, 아민의 치환기인 R1 및 R2가 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 50의 아르알킬기인 경우, 이를 포함하는 고분자의 측쇄는 분자량이 높아 내열성이 우수한 효과가 있다.
본 명세서의 하나의 실시상태에 있어서, R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 50의 아르알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1은 치환 또는 비치환된 탄소수 1내지 25의 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1은 치환 또는 비치환된 메틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1은 메틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1은 치환 또는 비치환된 에틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1은 에틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1은 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1은 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1은 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 50의 아르알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1은 치환 또는 비치환된 벤질기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1은 벤질기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 탄소수 1내지 25의 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 메틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2는 메틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 에틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2는 에틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2는 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 50의 아르알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 벤질기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2는 벤질기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R4는 니트릴기; 할로겐기, 알킬기, 알케닐기, 시클로알킬기, 아릴기, 아릴아민기, 알킬아민기, 카바졸기, 플루오레닐기, 니트릴기 및 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로 고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴기; 또는 할로겐기, 알킬기, 알케닐기, 시클로알킬기, 아릴기, 아릴아민기, 알킬아민기, 카바졸기, 플루오레닐기, 니트릴기 및 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로 고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기이다.
본 명세서의 하나의 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 R4는 니트릴기이다.
본 명세서의 하나의 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 L2는 치환 또는 비치환된 카보닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1은 할로겐기, 알킬기, 알케닐기, 시클로알킬기, 아릴기, 아릴아민기, 알킬아민기, 카바졸기, 플루오레닐기, 아크릴로일기, 아크릴레이트기, 니트릴기 및 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로 고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 직쇄 또는 분지쇄의 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1은 탄소수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬렌기이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, L1은 직쇄 또는 분지쇄의 에틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1은 치환 또는 비치환된 직쇄 또는 분지쇄의 프로필렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1은 치환 또는 비치환된 분지쇄의 프로필렌기이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 L1은 분지쇄의 아크릴레이트가 치환된 프로필렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1은 (메트)아크릴레이트가 치환된 이소프로필렌기이다.
본 명세서의 하나의 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 R3는 수소이다.
본 명세서의 하나의 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 R5는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 n은 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 X는 O이다.
또한, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1 내지 1-8 중 어느 하나의 단량체로부터 유래된 것일 수 있다.
화학식 1-1
Figure pat00019
 화학식 1-2
Figure pat00020
화학식 1-3
Figure pat00021
 화학식 1-4
Figure pat00022
화학식 1-5
Figure pat00023
 화학식 1-6
Figure pat00024
화학식 1-7
Figure pat00025
 화학식 1-8
Figure pat00026
상기 표 1의 화합물은 3차 아민 구조를 포함하는 출발물질에 시안기와 아크릴산을 포함하는 화합물, 예컨대 NCCH2COOH를 반응시킴으로써 카바졸기, 시안기 및 아크릴기를 포함하는 구조로 제조될 수 있다. 필요에 따라 아크릴기에 추가의 아크릴기를 도입할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 고분자의 최대 흡수 파장(λmax)는 400 nm 내지 500 nm이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 고분자의 흡수 스펙트럼의 범위는 350 nm 내지 500 nm이다.
본 명세서의 일 실시상태의 상기 고분자의 500 nm 내지 800 nm 파장 영역에서 투과도가 90 % 내지 100 %일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 고분자를 포함하는 염료를 제공한다.
이하, 본 명세서를 실시예를 들어 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 명세서를 설명하기 위한 것으로, 본 명세서의 범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 범위 및 그 치환 및 변경을 포함하며, 실시예의 범위로 한정되지 않는다.
<제조예>
[중간체의 제조]
하기 반응식 1 내지 8과 같이 표 1의 화합물을 제조하였다.
[반응식 1]
[반응식 2]
Figure pat00028
[반응식 3]
Figure pat00029
[반응식 4]
Figure pat00030
[반응식 5]
Figure pat00031
[반응식 6]
Figure pat00032
[반응식 7]
Figure pat00033
[반응식 8]
Figure pat00034

<제조예 1-1>
Figure pat00035
하기 화합물들을 이용하여 고분자를 중합하였다.
- 화학식 1-1의 화합물: 7.04g
- BzMA (Benzyl methacrylate) : 6.96g
- MMP(Methyl-3-methoxy propionate) : 180.4g
- 3-머캅토프로피온산(CTA) : 0.21g
- 개시제(V-65) : 0.56g
구체적으로, 상온에서 반응기에 N2를 주입하며, 용매 MMP에 화학식 1-1의 화합물, BzMA, 사슬 이동제인 3-머캅토프로피온산을 넣고 30분간 교반시켰다. 반응물을 60℃로 높이고, 반응물이 60℃가 되었을 때 MMP에 녹인 개시제(V-65)를 반응물에 투입시키고, 60℃에서 12시간 동안 교반시켰다. 그 결과, Mw=8,500, PDI=2 인 고분자를 얻었다.
<제조예 1-2> 내지 <제조예 1-8>
화학식 1-1의 화합물 대신 화합물 1-2 내지 1-8의 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 제조예 1-1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 사용량은 하기 표 2에 기재한 바와 같다.
제조예
1-2		 제조예
1-3		 제조예
1-4		 제조예
1-5		 제조예
1-6		 제조예
1-7		 제조예
1-8
화학식 1의 단위 화학식
1-2
7.04 g		 화학식
1-3
7.04 g		 화학식
1-4
7.04 g		 화학식
1-5
7.04 g		 화학식
1-6
7.04 g		 화학식
1-7
7.04 g		 화학식
1-8
7.04 g
BzMA 6.96g 6.96g 6.96g 6.96g 6.96g 6.96g 6.96g
MMP 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g
3-머캅토프로피온산 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g
개시제(V-65) 5.6g 5.6g 5.6g 5.6g 5.6g 5.6g 5.6g
Mw 8600 8400 8500 8700 8500 9000 9100
PDI 2.2 2.4 1.9 2.3 2 2.3 2.1
<제조예 2-1>
Figure pat00036
하기 화합물들을 이용하여 고분자를 중합하였다.
- 화학식 1-1의 화합물: 7.09g
- BzMA(Benzyl methacrylate) : 4.25g
- FA-513M : 2.66g
- MMP(Methyl-3-methoxy propionate) : 180.4g
- 3-머캅토프로피온산(CTA) : 0.21g
- 개시제(V-65) : 0.56g
구체적으로, 상온에서 반응기에 N2를 주입하며, 용매 MMP에 화학식 1-1의 화합물, BzMA, FA-513M, 사슬 이동제인 3-머캅토프로피온산을 넣고 30분간 교반시켰다. 반응물을 60℃로 높이고, 반응물이 60℃가 되었을때 MMP에 녹인 개시제(V-65)를 반응물에 투입시키고, 60℃에서 12시간 동안 교반시켰다. 그 결과, Mw=8600, PDI=2.1 인 고분자를 얻었다.
<제조예 2-2> 내지 <제조예 2-8>
화학식 1-1의 화합물 대신 화합물 1-2 내지 1-8의 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 제조예 2-1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 사용량은 하기 표 3에 기재한 바와 같다.
제조예 2-2 제조예 2-3 제조예 2-4 제조예 2-5 제조예 2-6 제조예 2-7 제조예 2-8
화학식 1의 단위 화학식
1-2
7.09 g		 화학식
1-3
7.09 g		 화학식
1-4
7.09 g		 화학식
1-5
7.09 g		 화학식
1-6
7.09 g		 화학식
1-7
7.09 g		 화학식
1-8
7.09 g
BzMA 4.25g 4.25g 4.25g 4.25g 4.25g 4.25g 4.25g
FA-513M 2.66g 2.66g 2.66g 2.66g 2.66g 2.66g 2.66g
MMP 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g
3-머캅토프로피온산 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g
개시제(V-65) 0.56g 0.56g 0.56g 0.56g 0.56g 0.56g 0.56g
Mw 8800 8700 8400 8600 8700 8900 9000
PDI 2 2.3 1.9 2.1 2.2 2.3 2
<제조예 3-1>
Figure pat00037
하기 화합물들을 이용하여 고분자를 중합하였다.
- 화학식 1-1의 화합물: 7.01g
- BzMA (Benzyl methacrylate) : 4.08g
- CHMA(Cyclohexyl methacrylate) : 2.92g
- MMP(Methyl-3-methoxy propionate) : 180.4g
- 3-머캅토프로피온산(CTA) : 0.21g
- 개시제(V-65) : 0.56g
구체적으로, 반응기를 상온에서 N2를 주입하며, 용매 MMP에 염료1, BzMA, CHMA, 사슬 이동제인 3-머캅토프로피온산을 넣고 30분간 교반시켰다. 반응물을 60℃로 높이고, 반응물이 60℃가 되었을때 MMP에 녹인 개시제(V-65)를 반응물에 투입시키고, 60℃에서 12시간 동안 교반시켰다. 그 결과, Mw=8800, PDI=1.9 인 고분자를 얻었다.
<제조예 3-2> 내지 <제조예 3-8>
화학식 1-1의 화합물 대신 화합물 1-2 내지 1-8의 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 제조예 3-1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 사용량은 하기 표 4에 기재한 바와 같다.
제조예 3-2 제조예 3-3 제조예 3-4 제조예 3-5 제조예 3-6 제조예 3-7 제조예 3-8
화학식 1의 단위 화학식
1-2
7.01 g		 화학식
1-3
7.01 g		 화학식
1-4
7.01 g		 화학식
1-5
7.01 g		 화학식
1-6
7.01 g		 화학식
1-7
7.01 g		 화학식
1-8
7.01 g
BzMA 4.08g 4.08g 4.08g 4.08g 4.08g 4.08g 4.08g
CHMA 2.92g 2.92g 2.92g 2.92g 2.92g 2.92g 2.92g
MMP 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g
3-머캅토프로피온산 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g
개시제(V-65) 0.56g 0.56g 0.56g 0.56g 0.56g 0.56g 0.56g
Mw 8700 8800 8400 8500 8700 8800 9000
PDI 1.9 2.1 2.6 1.9 2.2 2.2 2.6
<제조예 4-1>
Figure pat00038
하기 화합물들을 이용하여 고분자를 중합하였다.
- 화학식 1-1의 화합물: 7.08g
- MAA(Methacrylic acid) : 2.15g
- MMA(Methyl methacrylate) :4.77g
- MMP(Methyl-3-methoxy propionate) : 180.4g
- 3-머캅토프로피온산(CTA) : 0.21g
- 개시제(V-65) : 0.56g
구체적으로, 반응기를 상온에서 N2를 주입하며, 용매 MMP에 염료1, MAA, MMA, 사슬 이동제인 3-머캅토프로피온산을 넣고 30분간 교반시켰다. 반응물을 60℃로 높이고, 반응물이 60℃가 되었을때 MMP에 녹인 개시제(V-65)를 반응물에 투입시키고, 60℃에서 12시간 동안 교반시켰다. 그 결과, Mw=8500, PDI=2.1, AV=100인 고분자를 얻었다.
<제조예 4-2> 내지 <제조예 4-8>
화학식 1-1의 화합물 대신 화합물 1-2 내지 1-8의 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 제조예 4-1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 사용량은 하기 표 5에 기재한 바와 같다.
제조예 4-2 제조예 4-3 제조예 4-4 제조예 4-5 제조예 4-6 제조예 4-7 제조예 4-8
화학식 1의 단위 화학식
1-2
7.08 g		 화학식
1-3
7.08 g		 화학식
1-4
7.08 g		 화학식
1-5
7.08 g		 화학식
1-6
7.08 g		 화학식
1-7
7.08 g		 화학식
1-8
7.08 g
MAA 2.15g 2.15g 2.15g 2.15g 2.15g 2.15g 2.15g
MMA 4.77g 4.77g 4.77g 4.77g 4.77g 4.77g 4.77g
MMP 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g
3-머캅토프로피온산 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g
개시제(V-65) 0.56g 0.56g 0.56g 0.56g 0.56g 0.56g 0.56g
Mw 8400 8800 8400 8500 8700 8800 9000
PDI 2.4 2.1 2.6 1.9 2.2 2.2 2.6
AV 100 100 100 100 100 100 100
<제조예 5-1>
Figure pat00039

하기 화합물들을 이용하여 고분자를 중합하였다.
- 화학식 1-1의 화합물: 7.03g
- MAA(Methacrylic acid) : 2.15g
- BzMA (Benzyl methacrylate) : 4.83g
- MMP(Methyl-3-methoxy propionate) : 180.4g
- 3-머캅토프로피온산(CTA) : 0.21g
- 개시제(V-65) : 0.56g
구체적으로, 상온에서 반응기에 N2를 주입하며, 용매 MMP에 염료1, MAA, BzMA, 사슬 이동제인 3-머캅토프로피온산을 넣고 30분간 교반시켰다. 반응물을 60℃로 높이고, 반응물이 60℃가 되었을때 MMP에 녹인 개시제(V-65)를 반응물에 투입시키고, 60℃에서 12시간 동안 교반시켰다. 그 결과, Mw=8700, PDI=1.9, A.V=100인 고분자를 얻었다.
<제조예 5-2> 내지 <제조예 5-8>
화학식 1-1의 화합물 대신 화합물 1-2 내지 1-8의 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 제조예 5-1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 사용량은 하기 표 6에 기재한 바와 같다.
제조예 5-2 제조예 5-3 제조예 5-4 제조예 5-5 제조예 5-6 제조예 5-7 제조예 5-8
화학식 1의 단위 화학식
1-2
7.03 g		 화학식
1-3
7.03 g		 화학식
1-4
7.03 g		 화학식
1-5
7.03 g		 화학식
1-6
7.03 g		 화학식
1-7
7.03 g		 화학식
1-8
7.03 g
MAA 2.15g 2.15g 2.15g 2.15g 2.15g 2.15g 2.15g
BzMA 4.83g 4.83g 4.83g 4.83g 4.83g 4.83g 4.83g
MMP 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g
3-머캅토프로피온산 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g
개시제(V-65) 0.56g 0.56g 0.56g 0.56g 0.56g 0.56g 0.56g
Mw 8800 9000 8700 8800 9100 9400 9300
PDI 2.1 2.3 2.5 2.4 2.3 2.3 2.7
AV 100 100 100 100 100 100 100
<제조예 6-1>
Figure pat00040
하기 화합물들을 이용하여 고분자를 중합하였다.
- 화학식 1-1의 화합물: 8.12g
- MAA(Methacrylic acid) : 3.29g
- BzMA(Benzyl methacrylate) : 2.59g
- MMP(Methyl-3-methoxy propionate) : 180.4g
- 3-머캅토프로피온산(CTA) : 0.21g
- 개시제(V-65) : 0.56g
- GMA(Glycidyl methacrylate) : 2.15g
- DMAP(4-dimethylaminopyridine) : 0.04g
- MEHQ : 0.01g
(1) Linear Binder 중합
상온에서 반응기에 N2를 주입하며, 용매 MMP에 염료1, MAA, BzMA, 사슬 이동제인 3-머캅토프로피온산을 넣고 30분간 교반시켰다. 반응물을 60℃로 높이고, 반응물이 60℃가 되었을때 MMP에 녹인 개시제(V-65)를 반응물에 투입시키고, 60℃에서 12시간 동안 교반시켰다.
(2) 광반응성기 도입
Linear Binder를 중합한 반응기의 온도를 80 ℃로 높이고, DMAP를 투입시켰다. 열중합 금지제인 MEHQ 넣고 30 분간 교반한 후, GMA를 넣고 에어 분위기를 유지하면서 115 ℃로 18 시간 동안 교반하였다.
Mw=9000, PDI=2.6 이다. A.V:80
<제조예 6-2> 내지 <제조예 6-8>
화학식 1-1의 화합물 대신 화합물 1-2 내지 1-8의 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 제조예 6-1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 사용량은 하기 표 7에 기재한 바와 같다.
제조예 6-2 제조예 6-3 제조예 6-4 제조예 6-5 제조예 6-6 제조예 6-7 제조예 6-8
화학식 1의 단위 화학식
1-2
8.12 g		 화학식
1-3
8.12 g		 화학식
1-4
8.12 g		 화학식
1-5
8.12 g		 화학식
1-6
8.12 g		 화학식
1-7
8.12 g		 화학식
1-8
8.12 g
MAA 3.29g 3.29g 3.29g 3.29g 3.29g 3.29g 3.29g
BzMA 2.59g 2.59g 2.59g 2.59g 2.59g 2.59g 2.59g
MMP 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g
3-머캅토프로피온산 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g
개시제(V-65) 0.56g 0.56g 0.56g 0.56g 0.56g 0.56g 0.56g
GMA 2.15g 2.15g 2.15g 2.15g 2.15g 2.15g 2.15g
DMAP 0.04g 0.04g 0.04g 0.04g 0.04g 0.04g 0.04g
MEHQ 0.01g 0.01g 0.01g 0.01g 0.01g 0.01g 0.01g
Mw 9100 9500 9600 9300 9500 9000 9400
PDI 2.7 2.2 2.1 2.7 2.5 2.3 2.8
AV 80 80 80 80 80 80 80
<제조예 7-1>
Figure pat00041
하기 화합물들을 이용하여 고분자를 중합하였다.
- 화학식 1-1의 화합물: 7.59g
- MAA(Methacrylic acid) : 2.48g
- CHMA(Cyclohexyl methacrylate) :3.93g
- MMP(Methyl-3-methoxy propionate) : 180.4g
- 3-머캅토프로피온산(CTA) : 0.21g
- 개시제(V-65) :0.56g
- GMA(Glycidyl methacrylate) : 1.04g
- DMAP(4-dimethylaminopyridine) : 0.03g
- MEHQ : 0.01g
(1) Linear Binder 중합
상온에서 반응기에 N2를 주입하며, 용매 MMP에 염료1, MAA, CHMA, 사슬 이동제인 3-머캅토프로피온산을 넣고 30분간 교반시켰다. 반응물을 60℃로 높이고, 반응물이 60℃가 되었을때 MMP에 녹인 개시제(V-65)를 반응물에 투입시키고, 60℃에서 12시간 동안 교반시켰다.
(2) 광반응성기 도입
Linear Binder를 중합한 반응기의 온도를 80 ℃로 높이고, DMAP를 투입시켰다. 열중합 금지제인 MEHQ 넣고 30 분간 교반한 후, GMA를 넣고 에어 분위기를 유지하면서 115 ℃로 18 시간 동안 교반하였다.
Mw=8900, PDI=2.0 이다. A.V:115
<제조예 7-2> 내지 <제조예 7-8>
화학식 1-1의 화합물 대신 화합물 1-2 내지 1-8의 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 제조예 7-1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 사용량은 하기 표 8에 기재한 바와 같다.
제조예 7-2 제조예 7-3 제조예 7-4 제조예 7-5 제조예 7-6 제조예 7-7 제조예 7-8
화학식 1의 단위 화학식
1-2
7.59 g		 화학식
1-3
7.59 g		 화학식
1-4
7.59 g		 화학식
1-5
7.59 g		 화학식
1-6
7.59 g		 화학식
1-7
7.59 g		 화학식
1-8
7.59 g
MAA 2.48g 2.48g 2.48g 2.48g 2.48g 2.48g 2.48g
CHMA 3.93g 3.93g 3.93g 3.93g 3.93g 3.93g 3.93g
MMP 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g
3-머캅토프로피온산 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g
개시제(V-65) 0.56g 0.56g 0.56g 0.56g 0.56g 0.56g 0.56g
GMA 1.04g 1.04g 1.04g 1.04g 1.04g 1.04g 1.04g
DMAP 0.04g 0.04g 0.04g 0.04g 0.04g 0.04g 0.04g
MEHQ 0.01g 0.01g 0.01g 0.01g 0.01g 0.01g 0.01g
Mw 9200 8800 9300 9700 9500 9000 9900
PDI 2.3 2.1 2.5 2.4 2.8 2.5 2.9
A.V 115 115 115 115 115 115 115
<제조예 8-1>
Figure pat00042
하기 화합물들을 이용하여 고분자를 중합하였다.
- 화학식 1-1의 화합물: 8.20g
- AMA(Allyl methacrylate) : 5.80g
- MMP(Methyl-3-methoxy propionate) : 180.4g
- 3-머캅토프로피온산(CTA) : 0.21g
- 개시제(V-65) : 0.56g
구체적으로, 상온에서 반응기에 N2를 주입하며, 용매 MMP에 염료1, BzMA, 사슬 이동제인 3-머캅토프로피온산을 넣고 30분간 교반시켰다. 반응물을 60℃로 높이고, 반응물이 60℃가 되었을때 MMP에 녹인 개시제(V-65)를 반응물에 투입시키고, 60℃에서 12시간 동안 교반시켰다. 그 결과, Mw=8,700, PDI=2.1 인 고분자를 얻었다.
< 제조예 8-2> 내지 < 제조예 8-8>
화학식 1-1의 화합물 대신 화합물 1-2 내지 1-8의 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 제조예 8-1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 사용량은 하기 표 9에 기재한 바와 같다.
제조예 8-2 제조예 8-3 제조예 8-4 제조예 8-5 제조예 8-6 제조예 8-7 제조예 8-8
화학식 1의 단위 화학식
1-2
8.20 g		 화학식
1-3
8.20 g		 화학식
1-4
8.20 g		 화학식
1-5
8.20 g		 화학식
1-6
8.20 g		 화학식
1-7
8.20 g		 화학식
1-8
8.20 g
AMA 5.80g 5.80g 5.80g 5.80g 5.80g 5.80g 5.80g
MMP 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g 180.4g
3-머캅토프로피온산 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g 0.21g
개시제(V-65) 5.6g 5.6g 5.6g 5.6g 5.6g 5.6g 5.6g
Mw 8800 9000 9200 8700 9100 9700 9500
PDI 2.3 2 2.5 2.2 2 2.3 2.2
[실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 3]
하기 표 10의 재료를 포함하는 수지 조성물을 제조하였다.
　 색재종류 색재
함량
(wt%)		 바인더
수지
함량
(wt%) 		MM
함량
(wt%) 		첨가제
함량
(wt%) 		광개시제
함량
(wt%) 		용제
함량
(wt%)
실시예 1 고분자 제조예 1-1 33.24 35.10 17.26 0.68 1.40 12.32
실시예 2 고분자 제조예 1-3
실시예 3 고분자 제조예 1-7
실시예 4 고분자 제조예 5-1 33.33 35.10 17.26 0.68 1.40 12.23
실시예 5 고분자 제조예 5-3
실시예 6 고분자 제조예 5-7
실시예 7 고분자 제조예 6-1 29.12 35.10 17.26 0.68 1.40 16.44
실시예 8 고분자 제조예 6-3
실시예 9 고분자 제조예 6-7
실시예 10 고분자 제조예 7-1 31.00 35.10 17.26 0.68 1.40 14.56
실시예 11 고분자 제조예 7-3
실시예 12 고분자 제조예 7-7
비교예 1 단분자 색재9 1.200 35.10 17.26 0.68 1.40 44.36
비교예 2 단분자 색재10
비교예 3 단분자 색재12
* 바인더 수지: 벤질메타크릴레이트(Benzyl methacrylate)와 메타크릴산(Methacrylic acid)의 공중합체, 몰비 70:30, 산가 113 KOHmg/g, GPC로 측정한 중량평균분자량 20,000, 분자량 분포(PDI) 2.0, 고형분(S.C) 25 wt%
* 용매: PGMEA
* 광개시제: I-369(BASF社)
* MM(Multifunction monomer,중합성 화합물): DPHA(일본화약)
* 첨가제: DIC社 F-475
내열성 평가
감광성 수지 조성물을 5 cm x 5cm 의 유리(코닝社) 위에 스핀 코팅(spin coating)을 하고, 100℃에서 약 100초간 전열 처리(prebake)하여 필름을 형성시킨다. 필름을 형성시킨 기판과 포토 마스크(photo mask)와 사이의 간격을 300㎛로 하고, 노광기(Hoya-shott 社)를 이용하여 40mJ/cm2 노광량을 조사하였다. 노광된 기판을 현상 액 (KOH, 0.05%)에 60초간 현상하고, 200℃로 20분간 후열 처리(postbake,PB)를 시켜, 컬러 패턴을 얻었다.
컬러 패턴을 분광기(MCPD-오츠카社)를 통하여 380nm 내지 780nm의 범위의 가시광 영역의 투과율 스펙트럼을 얻었다. 얻어진 투과율 스펙트럼과 C 광원 백라이트를 이용하고, 얻어 진 값 E(L*, a*, b*)을 이용해 △Eab 계산하고 하기 표 11에 나타내었다.
ΔE(L*, a*, b*)={(ΔL*)2＋(Δa*)2＋(Δb*)2}1/2
ΔE값이 작다는 것은 색변화가 적어 내열성이 우수함을 말한다.
　 PB1회 PB2회
실시예 1 2.1 2.55
실시예 2 2.08 2.5
실시예 3 2.01 2.23
실시예 4 2.2 2.65
실시예 5 2.1 2.31
실시예 6 2.07 2.12
실시예 7 2.23 2.6
실시예 8 2.37 2.55
실시예 9 2.28 2.47
실시예 10 2.44 2.85
실시예 11 2.37 2.8
실시예 12 2.44 2.84
비교예 1 18.8 20.8
비교예 2 15.3 16.5
비교예 3 13.7 15.4
△Eab 값
- PB1회:PB1회 - prB
- PB2회:PB2회 - prB
내화학성 평가
감광성 수지 조성물을 5 cm x 5cm 의 유리(코닝社) 위에 스핀 코팅(spin coating)을 하고, 100℃에서 약 100초간 전열 처리(prebake)하여 필름을 형성시킨다. 필름을 형성시킨 기판을 전면에 노광기(Hoya-shott 社)를 이용하여 40mJ/cm2 노광량을 조사하였다. 노광된 기판을 현상 액 (KOH, 0.05%)에 60초간 현상하고, 200℃로 20분간 후열 처리(postbake,PB)한 후, 1 cm x 5 cm로 자른 후 NMP 용액 20g에 (80℃에서 40분간) 침지시켰다.
NMP 용액을 UV spectrum 측정하여 Abs. 값으로 내화학성을 평가하고 표 12 및 도 1에 나타내었다.
Abs
실시예 1 0.045
실시예 2 0.044
실시예 10 0.035
실시예 11 0.032
비교예 1 0.23
비교예 2 0.233
상기 표에 기재한 바와 같이, 비교예에서 사용한 단분자형 색재보다 본 발명에 따른 고분자형 색재가 내열성 및 내화학성이 우수함을 알 수 있다.
도 1의 내화학성 Test Abs 값은 내화학성을 나타낸다. Abs값이 작으면 내화학성 우수하고, 크면 내화학성 취약하다. 다시 설명하면, 내화학성이 우수하면 NMP 용액에 색재 용출량이 적어 Abs값이 작고, 내화학성이 취약하면 NMP 용액에 색재 용출량이 많아 Abs값이 크다.

Claims (7)

  1. 하기 화학식 1의 단위를 포함하는 고분자:
    [화학식 1]
    Figure pat00043

    상기 화학식 1에 있어서,
    n은 1 내지 3의 정수이고,
    m은 1 내지 4의 정수이며,
    X는 NR 또는 O이고,
    R은 수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기; 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 25의 알케닐기로 이루어진 군에서 선택되며,
    L1은 직접결합; 또는 탄소수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬렌기이고,
    L2는 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 40의 카보닐기이며,
    R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 25의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 7 내지 50의 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 또는 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
    R3는 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기이며,
    R4 및 R5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 25의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 또는 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
    R6 내지 R8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기이다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 고분자는 하기 화학식 2 내지 8 중에서 선택되는 단위를 1 이상 더 포함하는 것인 고분자:
    [화학식 2]
    Figure pat00044

    상기 화학식 2에 있어서,
    R9 내지 R11은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기이고,
    R12는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 20의 아르알킬기이다.
    [화학식 3]
    Figure pat00045

    상기 화학식 3에 있어서,
    R13, R15 및 R16은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기이고,
    R14는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알케닐기이다.
    [화학식 4]
    Figure pat00046

    상기 화학식 4에 있어서,
    R17, R19 및 R20은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기이고,
    R18은 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 25의 (메트)아크릴알킬기이다.
    [화학식 5]
    Figure pat00047

    상기 화학식 5에 있어서,
    R21 내지 R24는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기이다.
    [화학식 6]
    Figure pat00048

    상기 화학식 6에 있어서,
    R25 내지 R27는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기이다.
    [화학식 7]
    Figure pat00049

    상기 화학식 7에 있어서,
    R28 내지 R29는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기이고,
    R30은 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 또는 탄소수 1 내지 25의 알킬에스테르기이다.
    [화학식 8]
    Figure pat00050

    상기 화학식 8에 있어서,
    R41 내지 R43은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알콕시기이고,
    R44는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 25의 알킬기; 또는 탄소수 5 내지 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 25의 알케닐기이다.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 11로 표시되는 것인 고분자:
    [화학식 11]
    Figure pat00051

    상기 화학식 11에 있어서, 치환기 설명은 화학식 1과 같다.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 고분자의 중량평균분자량은 1,000 내지 30,000인 것인 고분자.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 고분자의 PDI는 1 내지 3인 것인 고분자.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 고분자의 산가는 0 내지 200 KOHmg/g 인 것인 고분자.
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 따른 고분자를 포함하는 염료.
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Citations (5)

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US4431726A (en) * 1981-12-25 1984-02-14 Fuji Photo Film Co., Ltd. Silver halide photographic light-sensitive element containing a u.v. absorbing layer
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