KR20210093248A - 착색 조성물, 착색 경화성 수지 조성물, 컬러 필터 및 표시 장치 - Google Patents

착색 조성물, 착색 경화성 수지 조성물, 컬러 필터 및 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20210093248A
KR20210093248A KR1020217014051A KR20217014051A KR20210093248A KR 20210093248 A KR20210093248 A KR 20210093248A KR 1020217014051 A KR1020217014051 A KR 1020217014051A KR 20217014051 A KR20217014051 A KR 20217014051A KR 20210093248 A KR20210093248 A KR 20210093248A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
mass
less
compound
meth
Prior art date
Application number
KR1020217014051A
Other languages
English (en)
Inventor
히로후미 하마키
마나부 도가이
Original Assignee
스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 filed Critical 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Publication of KR20210093248A publication Critical patent/KR20210093248A/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B3/00Dyes with an anthracene nucleus condensed with one or more carbocyclic rings
    • C09B3/14Perylene derivatives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/44Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F265/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F265/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00
    • C08F265/04Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00 on to polymers of esters
    • C08F265/06Polymerisation of acrylate or methacrylate esters on to polymers thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0041Optical brightening agents, organic pigments
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C08K5/098Metal salts of carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0005Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/0007Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/09Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/105Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having substances, e.g. indicators, for forming visible images

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

본 발명은, 양호한 내열성 및 내광성을 가지는 착색 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명은, 하기 식 (Ⅰ)로 나타내는 화합물과 수지를 포함하는 착색 조성물에 관한 것이다.

Description

착색 조성물, 착색 경화성 수지 조성물, 컬러 필터 및 표시 장치
본 발명은, 착색 조성물, 착색 경화성 수지 조성물, 컬러 필터 및 표시 장치에 관한 것이다.
페릴렌테트라카르본산의 칼륨염은, CO2 분리능이 우수한 것이 가스 분리막의 분야에 있어서 제안되어 있다(비특허문헌 1).
Chemistry of Materials, 2012년, 제24권, p.4647-4652
착색제의 분야에 있어서, 내열성 및 내광성의 향상이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은, 양호한 내열성 및 내광성을 가지는 착색 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은, 이하의 [1]~[4]를 제공하는 것이다.
[1] 하기 식 (Ⅰ)로 나타내는 화합물과 수지를 포함하는 착색 조성물.
[화학식 1]
Figure pct00001
[식 중,
R1~R3은, 서로 독립적으로, 수소 원자, -CO2 -, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~40의 탄화수소기를 나타낸다.
R4~R11은, 서로 독립적으로, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~40의 탄화수소기, 치환기를 가지고 있어도 되는 복소환기, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, -CO2 -, 또는 -S(O)2O-를 나타낸다.
상기 R4~R11로 나타나는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~40의 탄화수소기에 포함되고, 또한 환을 구성하지 않는 -CH2-, 및 상기 R4~R11로 나타나는 치환기를 가지고 있어도 되는 복소환기에 포함되고, 또한 환을 구성하지 않는 -CH2-는, -O-, -CO-, -S(O)2-, -NRx1-로 치환되어 있어도 된다. 단, 상기 -CH2-가 치환됨으로써 -COOH 및 -S(O)2OH가 형성되는 일은 없다.
상기 Rx1은, 수소 원자, 또는 탄소수 1~5의 알킬기를 나타낸다.
Mx+는, 히드론 또는 x가의 금속 카티온을 나타낸다.
x는 2 이상의 정수를 나타낸다.
a는, a가 붙은 괄호 내의 구조의 가수를 나타내고, 1 이상 12 이하의 정수를 나타낸다.
b는, MX+의 개수를 나타내고, 1 이상 12 이하의 정수를 나타낸다.
a 및 b는, 하기 식:
a=bx
를 만족시킨다.]
[2] [1]에 기재된 착색 조성물과, 중합성 화합물과, 중합 개시제와, 용제를 포함하는 착색 경화성 수지 조성물.
[3] [2]에 기재된 착색 경화성 수지 조성물로부터 형성되는 컬러 필터.
[4] [3]에 기재된 컬러 필터를 포함하는 표시 장치.
본 발명에 의하면, 양호한 내열성 및 내광성을 가지는 착색 조성물이 제공된다.
<착색 조성물>
본 발명의 착색 조성물은, 식 (Ⅰ)로 나타내는 화합물(이하, 화합물(Ⅰ)이라고도 한다)과, 수지(이하, 수지(B)라고도 한다)를 함유한다.
화합물(Ⅰ)에는, 그 호변 이성체나 그들의 염도 포함된다.
화합물(Ⅰ)은, 착색제로서 사용할 수 있다.
본 발명의 착색 조성물에는, 1종 또는 2종 이상의 화합물(Ⅰ)이 포함되어 있어도 된다.
본 발명의 착색 조성물은, 용제(이하, 용제(E)라고 하는 경우가 있다.)를 포함하고 있어도 된다.
또한, 화합물(Ⅰ)은, 용제(E)에 분산되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 착색 조성물은, 화합물(Ⅰ) 이외의 착색제(이하, 착색제(A1)라고도 한다)를 포함하고 있어도 된다(이하, 화합물(Ⅰ)과 착색제(A1)를 조합시킨 것을 착색제(A)라고도 한다).
착색제(A1)에는, 1종 또는 2종 이상의 착색제가 포함되어 있어도 된다.
착색제(A1)는, 황색 착색제 및/또는 등색 착색제 및/또는 적색 착색제를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은, 화합물(Ⅰ), 수지(B), 중합성 화합물(이하, 중합성 화합물(C)이라고도 한다), 중합 개시제(이하, 중합 개시제(D)라고도 한다) 및 용제(E)를 포함한다. 바꿔 말하면, 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은, 본 발명의 착색 조성물, 중합성 화합물(C), 중합 개시제(D) 및 용제(E)를 포함한다.
본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은, 중합 개시 조제(이하, 중합 개시 조제(D1)라고도 한다)를 포함하고 있어도 된다.
본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은, 추가로 레벨링제(이하, 레벨링제(F)라고도 한다) 및 산화방지제를 포함하여도 된다.
[화합물(Ⅰ)]
화합물(Ⅰ)은, 하기 식 (Ⅰ)로 나타내는 화합물이다.
[화학식 2]
Figure pct00002
[식 중,
R1~R3은, 서로 독립적으로, 수소 원자, -CO2 -, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~40의 탄화수소기를 나타낸다.
R4~R11은, 서로 독립적으로, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~40의 탄화수소기, 치환기를 가지고 있어도 되는 복소환기, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, -CO2 -, 또는 -S(O)2O-를 나타낸다.
상기 R4~R11로 나타나는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~40의 탄화수소기에 포함되고, 또한 환을 구성하지 않는 -CH2-, 및 상기 R4~R11로 나타나는 치환기를 가지고 있어도 되는 복소환기에 포함되고, 또한 환을 구성하지 않는 -CH2-는, -O-, -CO-, -S(O)2-, -NRx1-로 치환되어 있어도 된다. 단, 상기 -CH2-가 치환됨으로써 -COOH 및 -S(O)2OH가 형성되는 일은 없다.
상기 Rx1은, 수소 원자, 또는 탄소수 1~5의 알킬기를 나타낸다.
상기 R4~R11로 나타나는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~40의 탄화수소기 및 치환기를 가지고 있어도 되는 복소환기는, -CO2 - 및 -S(O)2O-로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 가지고 있어도 된다.
Mx+는, 히드론 또는 x가의 금속 카티온을 나타낸다.
x는 2 이상의 정수를 나타낸다.
a는, a가 붙은 괄호 내의 구조의 가수를 나타내고, 1 이상 12 이하의 정수를 나타낸다.
b는, MX+의 개수를 나타내고, 1 이상 12 이하의 정수를 나타낸다.
a 및 b는, 하기 식:
a=bx
를 만족시킨다.]
R1~R3으로 나타나는 할로겐 원자로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자 등을 들 수 있다. 그중에서도 불소 원자 및 염소 원자가 바람직하다.
R1~R3으로 나타나는 탄화수소기의 탄소수는, 1~40이며, 바람직하게는 1~30이며, 보다 바람직하게는 1~20이며, 더 바람직하게는 1~15이며, 특히 바람직하게는 1~10이다.
R1~R3으로 나타나는 탄소수 1~40의 탄화수소기는, 지방족 탄화수소기 및 방향족 탄화수소기를 나타내고, 당해 지방족 탄화수소기는, 포화 또는 불포화여도 되고, 쇄상(鎖狀) 또는 환상(環狀)(지환식 탄화수소기)이어도 된다.
R1~R3으로 나타나는 포화 또는 불포화 쇄상 지방족 탄화수소기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 트리데실기, 테트라데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헵타데실기, 옥타데실기, 노나데실기, 이코실기, 헨이코실기, 도코실기, 트리코실기, 테트라코실기, 펜타코실기, 헥사코실기, 헵타코실기, 옥타코실기, 노나코실기, 트리아콘틸기, 헨트리아콘틸기, 도트리아콘틸기, 트리트리아콘틸기, 테트라트리아콘틸기, 펜타트리아콘틸기, 헥사트리아콘틸기, 헵타트리아콘틸기, 옥타트리아콘틸기, 노나트리아콘틸기, 테트라콘틸기 등의 직쇄상 알킬기 등; 이소프로필기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, (2-에틸)부틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, (1-메틸)펜틸기, (2-메틸)펜틸기, (1-에틸)펜틸기, (3-에틸)펜틸기, 이소헥실기, (5-메틸)헥실기, (2-에틸)헥실기 및 (3-에틸)헵틸기, 등의 분지쇄상 알킬기 등; 비닐기, 1-프로페닐기, 2-프로페닐기(알릴기), (1-메틸)에테닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 1,3-부타디에닐기, (1-(2-프로페닐))에테닐기, (1,2-디메틸)프로페닐기, 2-펜테닐기, 등의 알케닐기; 등을 들 수 있다. 포화 또는 불포화 쇄상 탄화수소기의 탄소수는, 바람직하게는 1~30이며, 보다 바람직하게는 1~20이며, 더 바람직하게는 1~15이며, 특히 바람직하게는 1~10이다.
그중에서도, 탄소수 1~8의 직쇄상 또는 분기쇄상 알킬기인 것이 한층 바람직하고, 메틸기 또는 에틸기가 특히 바람직하다.
R1~R3으로 나타나는 포화 또는 불포화 지환식 탄화수소기로서는, 시클로프로필기, 1-메틸시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 1-메틸시클로헥실기, 2-메틸시클로헥실기, 3-메틸시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 1,2-디메틸시클로헥실기, 1,3-디메틸시클로헥실기, 1,4-디메틸시클로헥실기, 2,3-디메틸시클로헥실기, 2,4-디메틸시클로헥실기, 2,5-디메틸시클로헥실기, 2,6-디메틸시클로헥실기, 3,4-디메틸시클로헥실기, 3,5-디메틸시클로헥실기, 2,2-디메틸시클로헥실기, 3,3-디메틸시클로헥실기, 4,4-디메틸시클로헥실기, 시클로옥틸기, 2,4,6-트리메틸시클로헥실기, 2,2,6,6-테트라메틸시클로헥실기, 3,3,5,5-테트라메틸시클로헥실기, 4-펜틸시클로헥실기, 4-옥틸시클로헥실기, 4-시클로헥실시클로헥실기 등의 시클로알킬기; 시클로헥세닐기(예를 들면 시클로헥사-2-엔, 시클로헥사-3-엔), 시클로헵테닐기, 시클로옥테닐기 등의 시클로알케닐기; 노르보르난기, 아다만틸기, 비시클로[2.2.2]옥탄 등을 들 수 있다. 포화 또는 불포화 지환식 탄화수소기의 탄소수는, 바람직하게는 3~30이며, 보다 바람직하게는 3~20이며, 더 바람직하게는 4~20이며, 특히 바람직하게는 4~15이며, 한층 바람직하게는 5~15이며, 특별히 바람직하게는 5~10이다. 그중에서도, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기인 것이 가장 바람직하다.
R1~R3으로 나타나는 방향족 탄화수소기로서는, 페닐기, o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, 2-에틸페닐기, 3-에틸페닐기, 4-에틸페닐기, 2,3-디메틸페닐기, 2,4-디메틸페닐기, 2,5-디메틸페닐기, 2,6-디메틸페닐기, 3,4-디메틸페닐기, 3,5-디메틸페닐기, 4-비닐페닐기, o-이소프로필페닐기, m-이소프로필페닐기, p-이소프로필페닐기, o-tert-부틸페닐기, m-tert-부틸페닐기, p-tert-부틸페닐기, 3,5-디(tert-부틸)페닐기, 메시틸기, 4-에틸페닐기, 4-부틸페닐기, 4-펜틸페닐기, 2,6-비스(2-프로필)페닐기, 4-시클로헥실페닐기, 2,4,6-트리메틸페닐기, 4-옥틸페닐기, 4-(2,4,4-트리메틸-2-펜틸)페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 5,6,7,8-테트라히드로-1-나프틸기, 5,6,7,8-테트라히드로-2-나프틸기, 플루오렌일기, 페난트릴기, 안트릴기, 2-도데실페닐기, 3-도데실페닐기, 4-도데실페닐기 및 피렌일기 등의 방향족 탄화수소기; 등을 들 수 있다. 상기 방향족 탄화수소기의 탄소수는, 바람직하게는 6~30이며, 보다 바람직하게는 6~20이며, 더 바람직하게는 6~15이다.
R1~R3으로 나타나는 탄화수소기는, 상기에 든 탄화수소기를 2 이상 조합시킨 기, 예를 들면 방향족 탄화수소기와 쇄상 탄화수소기 및 지환식 탄화수소기 중 적어도 1개를 조합시킨 기여도 되며, 그 예로서, 벤질기, 페네틸기, 1-메틸-1-페닐에틸기 등의 아랄킬기; 페닐에테닐기(페닐비닐기) 등의 아릴알케닐기; 페닐에티닐기 등의 아릴알키닐기; 비페닐릴기, 터페닐릴기 등의 1개 이상의 페닐기가 결합한 페닐기; 시클로헥실메틸페닐기, 벤질페닐기, (디메틸(페닐)메틸)페닐기 등을 들 수 있다.
R1~R3으로 나타나는 탄화수소기는, 상기에 든 탄화수소기를 2 이상 조합시킨 기, 예를 들면 쇄상 탄화수소기와 지환식 탄화수소기를 조합시킨 기여도 되며, 그 예로서, 시클로프로필메틸기, 시클로프로필에틸기, 시클로부틸메틸기, 시클로부틸에틸기, 시클로펜틸메틸기, 시클로펜틸에틸기, 시클로헥실메틸기, 2-메틸시클로헥실메틸기, 시클로헥실에틸기, 아다만틸메틸기 등의 1 이상의 지환식 탄화수소기가 결합한 알킬기 등을 들 수 있다.
상기 탄화수소기를 2 이상 조합시킨 기의 탄소수는, 바람직하게는 4~30이며, 보다 바람직하게는 4~20이며, 더 바람직하게는 4~15이며, 한층 바람직하게는 6~15이다.
R1~R3으로 나타나는 탄소수 1~40의 탄화수소기가 가지고 있어도 되는 치환기의 예로서는, 예를 들면 할로겐 원자, 포르밀기, 카르복시기, 포르밀옥시기, 히드록시기, 티올기, 술포기, 술파모일기, 펜타플루오로술파닐기, 카르바모일기, 아미노기, 니트로기, 시아노기, -COR12, -COOR12, -OCOR12, -OR12, -SR12, -SOR12, -SO2R12, -SO2NHR12, -SO2NR12R13, -CONHR12, -CONR12R13, -NHR12, -NR12R13, -NHCOR12, -NR13COR12 등을 들 수 있다.
할로겐 원자로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자 등을 들 수 있다. 그중에서도 불소 원자 및 염소 원자가 바람직하다.
R12 및 R13은, 서로 독립적으로, 알킬기, 페닐기 또는 나프틸기를 나타낸다.
R12 및 R13으로 나타내지는 알킬기의 탄소수는, 바람직하게는 1~20이며, 보다 바람직하게는 1~10이며, 더 바람직하게는 1~5이다.
탄소수 1~20의 알킬기로서는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 트리데실기, 테트라데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헵타데실기, 옥타데실기, 노나데실기, 이코실기 등을 들 수 있다.
-COR12로서는, 예를 들면 아세틸기, 프로파노일기, 부타노일기, 2,2-디메틸프로파노일기, 펜타노일기, 헥사노일기, (2-에틸)헥사노일기, 헵타노일기, 옥타노일기, 노나노일기, 데카노일기, 운데카노일기, 도데카노일기, 헨이코사노일기, 벤조일기 등을 들 수 있다.
-COOR12로서는, 예를 들면 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기, 프로폭시카르보닐기, tert-부톡시카르보닐기, 부톡시카르보닐기, 펜틸옥시카르보닐기, 헥실옥시카르보닐기, (2-에틸)헥실옥시카르보닐기, 헵틸옥시카르보닐기, 옥틸옥시카르보닐기, 노닐옥시카르보닐기, 데실옥시카르보닐기, 운데실옥시카르보닐기, 도데실옥시카르보닐기, 페닐옥시카르보닐기, 이코실옥시카르보닐기를 들 수 있다.
-OCOR12로서는, 예를 들면 아세톡시기, 프로파노일옥시기, 부타노일옥시기, 2,2-디메틸프로파노일옥시기, 펜타노일옥시기, 헥사노일옥시기, (2-에틸)헥사노일옥시기, 헵타노일옥시기, 옥타노일옥시기, 노나노일옥시기, 데카노일옥시기, 운데카노일옥시기, 도데카노일옥시기, 헨이코사노일옥시기, 벤조일옥시기, 에테닐카르보닐옥시기, 2-프로페닐카르보닐옥시기 등을 들 수 있다.
-OR12로서는, 예를 들면 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜틸옥시기, 페녹시기, 나프틸옥시기 등을 들 수 있다.
-SR12로서는, 예를 들면 메틸술파닐기, 에틸술파닐기, 프로필술파닐기, 부틸술파닐기, tert-부틸술파닐기, 펜틸술파닐기, 헥실술파닐기, (2-에틸)헥실술파닐기, 헵틸술파닐기, 옥틸술파닐기, 노닐술파닐기, 데실술파닐기, 운데실술파닐기, 도데실술파닐기, 이코실술파닐기, 페닐술파닐기 및 o-톨릴술파닐기 등을 들 수 있다.
-SOR12로서는, 예를 들면 메틸술피닐기, 에틸술피닐기, 프로필술피닐기, 부틸술피닐기, 펜틸술피닐기, 페닐술피닐기, 나프틸술피닐기 등을 들 수 있다.
-SO2R12로서는, 예를 들면 메틸술포닐기, 에틸술포닐기, 프로필술포닐기, 부틸술포닐기, 펜틸술포닐기, 페닐술포닐기, 나프틸술포닐기 등을 들 수 있다.
-SO2NHR12로서는, 예를 들면 N-메틸술파모일기, N-에틸술파모일기, N-프로필술파모일기, N-이소프로필술파모일기, N-부틸술파모일기, N-이소부틸술파모일기, N-sec-부틸술파모일기, N-tert-부틸술파모일기, N-펜틸술파모일기, N-(1-에틸프로필)술파모일기, N-헥실술파모일기, N-(2-에틸)헥실술파모일기, N-헵틸술파모일기, N-옥틸술파모일기, N-노닐술파모일기, N-데실술파모일기, N-운데실술파모일기, N-도데실술파모일기, N-이코실술파모일기, N-페닐술파모일기 등을 들 수 있다.
-SO2NR12R13으로서는, 예를 들면 N,N-디메틸술파모일기, N,N-에틸메틸술파모일기, N,N-디에틸술파모일기, N,N-프로필메틸술파모일기, N,N-디프로필술파모일기, N,N-이소프로필메틸술파모일기, N,N-디이소프로필술파모일기, N,N-tert-부틸메틸술파모일기, N,N-디이소부틸술파모일기, N,N-디sec-부틸술파모일기, N,N-디tert-부틸술파모일기, N,N-부틸메틸술파모일기, N,N-디부틸술파모일기, N,N-디펜틸술파모일기, N,N-디(1-에틸프로필)술파모일기, N,N-디헥실술파모일기, N,N-디(2-에틸)헥실술파모일기, N,N-디헵틸술파모일기, N,N-옥틸메틸술파모일기, N,N-디옥틸술파모일기, N,N-디노닐술파모일기, N,N-데실메틸술파모일기, N,N-운데실메틸술파모일기, N,N-도데실메틸술파모일기, N,N-이코실메틸술파모일기, N,N-페닐메틸술파모일기, N,N-디페닐술파모일기 등을 들 수 있다.
-CONHR12로서는, 예를 들면 N-메틸카르바모일기, N-에틸카르바모일기, N-프로필카르바모일기, N-이소프로필카르바모일기, N-부틸카르바모일기, N-이소부틸카르바모일기, N-sec-부틸카르바모일기, N-tert-부틸카르바모일기, N-펜틸카르바모일기, N-(1-에틸프로필)카르바모일기, N-헥실카르바모일기, N-(2-에틸)헥실카르바모일기, N-헵틸카르바모일기, N-옥틸카르바모일기, N-노닐카르바모일기, N-데실카르바모일기, N-운데실카르바모일기, N-도데실카르바모일기, N-이코실카르바모일기, N-페닐카르바모일기 등을 들 수 있다.
-CONR12R13으로서는, N,N-디메틸카르바모일기, N,N-에틸메틸카르바모일기, N,N-디에틸카르바모일기, N,N-프로필메틸카르바모일기, N,N-디프로필카르바모일기, N,N-이소프로필메틸카르바모일기, N,N-디이소프로필카르바모일기, N,N-tert-부틸메틸카르바모일기, N,N-디이소부틸카르바모일기, N,N-디sec-부틸카르바모일기, N,N-디tert-부틸카르바모일기, N,N-부틸메틸카르바모일기, N,N-디부틸카르바모일기, N,N-부틸옥틸카르바모일기, N,N-디펜틸카르바모일기, N,N-디(1-에틸프로필)카르바모일기, N,N-디헥실카르바모일기, N,N-디(2-에틸)헥실카르바모일기, N,N-디헵틸카르바모일기, N,N-옥틸메틸카르바모일기, N,N-디옥틸카르바모일기, N,N-디노닐카르바모일기, N,N-데실메틸카르바모일기, N,N-운데실메틸카르바모일기, N,N-도데실메틸카르바모일기, N,N-이코실메틸카르바모일기, N,N-페닐메틸카르바모일기, N,N-디페닐카르바모일기 등을 들 수 있다.
-NHR12로서는, 예를 들면 N-메틸아미노기, N-에틸아미노기, N-프로필아미노기, N-이소프로필아미노기, N-부틸아미노기, N-이소부틸아미노기, N-sec-부틸아미노기, N-tert-부틸아미노기, N-펜틸아미노기, N-헥실아미노기, N-(2-에틸)헥실아미노기, N-헵틸아미노기, N-옥틸아미노기, N-노닐아미노기, N-데실아미노기, N-운데실아미노기, N-도데실아미노기, N-이코실아미노기, N-페닐아미노기 등을 들 수 있다.
-NR12R13으로서는, 예를 들면 N,N-디메틸아미노기, N,N-에틸메틸아미노기, N,N-디에틸아미노기, N,N-프로필메틸아미노기, N,N-디프로필아미노기, N,N-이소프로필메틸아미노기, N,N-디이소프로필아미노기, N,N-tert-부틸메틸아미노기, N,N-디이소부틸아미노기, N,N-디sec-부틸아미노기, N,N-디tert-부틸아미노기, N,N-부틸메틸아미노기, N,N-디부틸아미노기, N,N-디펜틸아미노기, N,N-디(1-에틸프로필)아미노기, N,N-디헥실아미노기, N,N-디(2-에틸)헥실아미노기, N,N-디헵틸아미노기, N,N-디옥틸아미노기, N,N-디노닐아미노기, N,N-데실메틸아미노기, N,N-운데실메틸아미노기, N,N-도데실메틸아미노기, N,N-이코실메틸아미노기, N,N-페닐메틸아미노기, N,N-디페닐아미노기 등을 들 수 있다.
-NHCOR12로서는, 예를 들면 아세틸아미노기, 프로파노일아미노기, 부타노일아미노기, 2,2-디메틸프로파노일아미노기, 펜타노일아미노기, 헥사노일아미노기, (2-에틸)헥사노일아미노기, 헵타노일아미노기, 옥타노일아미노기, 노나노일아미노기, 데카노일아미노기, 운데카노일아미노기, 도데카노일아미노기, 헨이코사노일아미노기, 벤조일아미노기 등을 들 수 있다.
-NR13COR12로서는, 예를 들면 N-메틸-N-아세틸아미노기 등을 들 수 있다.
R1~R3은 바람직하게는, 서로 독립적으로, -CO2 -, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~40의 탄화수소기를 나타내고, R1~R3 중 적어도 1개는 -CO2 -를 나타낸다.
R1~R3은 보다 바람직하게는, 서로 독립적으로, -CO2 -, 할로겐 원자, 시아노기 또는 니트로기를 나타내고, R1~R3 중 적어도 1개는 -CO2 -를 나타낸다.
R1~R3은 더 바람직하게는, 서로 독립적으로, R1 및 R3은 동일하게 -CO2 -, 할로겐 원자, 시아노기 또는 니트로기를 나타내고, R2는 -CO2 -를 나타낸다.
R4~R11로 나타나는 할로겐 원자로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자 등을 들 수 있다. 그중에서도 불소 원자 및 염소 원자가 바람직하다.
R4~R11로 나타나는 탄소수 1~40의 탄화수소기는, 지방족 탄화수소기 및 방향족 탄화수소기를 나타내고, 당해 지방족 탄화수소기는, 포화 또는 불포화여도 되고, 쇄상 또는 환상이어도 된다.
R4~R11로 나타나는 포화 또는 불포화 쇄상 지방족 탄화수소기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 트리데실기, 테트라데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헵타데실기, 옥타데실기, 노나데실기, 이코실기, 헨이코실기, 도코실기, 트리코실기, 테트라코실기, 펜타코실기, 헥사코실기, 헵타코실기, 옥타코실기, 노나코실기, 트리아콘틸기, 헨트리아콘틸기, 도트리아콘틸기, 트리트리아콘틸기, 테트라트리아콘틸기, 펜타트리아콘틸기, 헥사트리아콘틸기, 헵타트리아콘틸기, 옥타트리아콘틸기, 노나트리아콘틸기, 테트라콘틸기 등의 직쇄상 알킬기 등; 이소프로필기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, (2-에틸)부틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, (1-메틸)펜틸기, (2-메틸)펜틸기, (1-에틸)펜틸기, (3-에틸)펜틸기, 이소헥실기, (5-메틸)헥실기, (2-에틸)헥실기 및 (3-에틸)헵틸기, 등의 분지쇄상 알킬기 등; 비닐기, 1-프로페닐기, 2-프로페닐기(알릴기), (1-메틸)에테닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 1,3-부타디에닐기, (1-(2-프로페닐))에테닐기, (1,2-디메틸)프로페닐기, 2-펜테닐기, 등의 알케닐기; 등을 들 수 있다.
포화 또는 불포화 쇄상 탄화수소기의 탄소수는, 바람직하게는 1~30이며, 보다 바람직하게는 1~20이며, 더 바람직하게는 1~15이며, 특히 바람직하게는 1~10이다. 그중에서도, 탄소수 1~8의 직쇄상 또는 분기쇄상 알킬기인 것이 한층 바람직하고, 메틸기 또는 에틸기가 특히 바람직하다.
R4~R11로 나타나는 포화 또는 불포화 지환식 탄화수소기로서는, 시클로프로필기, 1-메틸시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 1-메틸시클로헥실기, 2-메틸시클로헥실기, 3-메틸시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 1,2-디메틸시클로헥실기, 1,3-디메틸시클로헥실기, 1,4-디메틸시클로헥실기, 2,3-디메틸시클로헥실기, 2,4-디메틸시클로헥실기, 2,5-디메틸시클로헥실기, 2,6-디메틸시클로헥실기, 3,4-디메틸시클로헥실기, 3,5-디메틸시클로헥실기, 2,2-디메틸시클로헥실기, 3,3-디메틸시클로헥실기, 4,4-디메틸시클로헥실기, 시클로옥틸기, 2,4,6-트리메틸시클로헥실기, 2,2,6,6-테트라메틸시클로헥실기, 3,3,5,5-테트라메틸시클로헥실기, 4-펜틸시클로헥실기, 4-옥틸시클로헥실기, 4-시클로헥실시클로헥실기 등의 시클로알킬기; 시클로헥세닐기(예를 들면 시클로헥사-2-엔, 시클로헥사-3-엔), 시클로헵테닐기, 시클로옥테닐기 등의 시클로알케닐기; 노르보르난기, 아다만틸기, 비시클로[2.2.2]옥탄 등을 들 수 있다. 포화 또는 불포화 지환식 탄화수소기의 탄소수는, 바람직하게는 3~30이며, 보다 바람직하게는 3~20이며, 더 바람직하게는 4~20이며, 특히 바람직하게는 4~15이며, 한층 바람직하게는 5~15이며, 특별히 바람직하게는 5~10이다. 그중에서도, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기인 것이 가장 바람직하다.
R4~R11로 나타나는 방향족 탄화수소기로서는, 페닐기, o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, 2-에틸페닐기, 3-에틸페닐기, 4-에틸페닐기, 2,3-디메틸페닐기, 2,4-디메틸페닐기, 2,5-디메틸페닐기, 2,6-디메틸페닐기, 3,4-디메틸페닐기, 3,5-디메틸페닐기, 4-비닐페닐기, o-이소프로필페닐기, m-이소프로필페닐기, p-이소프로필페닐기, o-tert-부틸페닐기, m-tert-부틸페닐기, p-tert-부틸페닐기, 3,5-디(tert-부틸)페닐기, 메시틸기, 4-에틸페닐기, 4-부틸페닐기, 4-펜틸페닐기, 2,6-비스(2-프로필)페닐기, 4-시클로헥실페닐기, 2,4,6-트리메틸페닐기, 4-옥틸페닐기, 4-(2,4,4-트리메틸-2-펜틸)페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 5,6,7,8-테트라히드로-1-나프틸기, 5,6,7,8-테트라히드로-2-나프틸기, 플루오렌일기, 페난트릴기, 안트릴기, 2-도데실페닐기, 3-도데실페닐기, 4-도데실페닐기 및 피렌일기 등의 방향족 탄화수소기; 등을 들 수 있다. 상기 방향족 탄화수소기의 탄소수는, 바람직하게는 6~30이며, 보다 바람직하게는 6~20이며, 더 바람직하게는 6~15이다.
R4~R11로 나타나는 탄화수소기는, 상기에 든 탄화수소기를 2 이상 조합시킨 기, 예를 들면 방향족 탄화수소기와 쇄상 탄화수소기 및 지환식 탄화수소기 중 적어도 1개를 조합시킨 기여도 되며, 그 예로서, 벤질기, 페네틸기, 1-메틸-1-페닐에틸기 등의 아랄킬기; 페닐에테닐기(페닐비닐기) 등의 아릴알케닐기; 페닐에티닐기 등의 아릴알키닐기; 비페닐릴기, 터페닐릴기 등의 1개 이상의 페닐기가 결합한 페닐기; 시클로헥실메틸페닐기, 벤질페닐기, (디메틸(페닐)메틸)페닐기 등을 들 수 있다.
R4~R11로 나타나는 탄화수소기는, 상기에 든 탄화수소기를 2 이상 조합시킨 기, 예를 들면 쇄상 탄화수소기와 지환식 탄화수소기를 조합시킨 기여도 되며, 그 예로서, 시클로프로필메틸기, 시클로프로필에틸기, 시클로부틸메틸기, 시클로부틸에틸기, 시클로펜틸메틸기, 시클로펜틸에틸기, 시클로헥실메틸기, 2-메틸시클로헥실메틸기, 시클로헥실에틸기, 아다만틸메틸기 등의 1 이상의 지환식 탄화수소기가 결합한 알킬기 등을 들 수 있다.
상기 탄화수소기를 2 이상 조합시킨 기의 탄소수는, 바람직하게는 4~30이며, 보다 바람직하게는 4~20이며, 더 바람직하게는 4~15이며, 한층 바람직하게는 6~15이다.
R4~R11로 나타나는 복소환기는, 단환이어도 되고, 다환이어도 된다. 복소환기 중의 헤테로 원자로서는, 예를 들면 질소 원자, 산소 원자 및 유황 원자 등을 들 수 있다.
R4~R11로 나타나는 복소환기의 탄소수는, 바람직하게는 1~20이며, 보다 바람직하게는 3~18이며, 더 바람직하게는 3~16이며, 특히 바람직하게는 3~14이며, 한층 바람직하게는 3~12이다.
질소 원자를 포함하는 복소환기에 있어서의 복소환으로서는, 아지리딘, 아제티딘, 피롤리딘, 피페리딘 및 피페라진 등의 단환계 포화 복소환; 피롤, 피라졸, 이미다졸, 1,2,3-트리아졸 및 1,2,4-트리아졸 등의 5원환계 불포화 복소환; 피리딘, 피리다진, 피리미딘, 피라진 및 1,3,5-트리아진 등의 6원환계 불포화 복소환; 인다졸, 인돌린, 이소인돌린, 인돌, 인돌리진, 벤조이미다졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 5,6,7,8-테트라히드로퀴녹살린, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 신놀린, 프탈라진, 나프티리딘, 푸린, 프테리딘, 벤조피라졸, 벤조피페리딘 등의 축합 2환계 복소환; 카르바졸, 아크리딘 및 페나진 등의 축합 3환계 복소환; 등을 들 수 있다.
산소 원자를 포함하는 복소환기에 있어서의 복소환으로서는, 옥시란, 옥세탄, 테트라히드로푸란, 테트라히드로피란, 1,3-디옥산 및 1,4-디옥산, 1,3-디옥솔란 등의 단환계 포화 복소환; 1,4-디옥사스피로[4.5]데칸, 1,4-디옥사스피로[4.4]노난 등의 2환계 포화 복소환; α-아세토락톤, β-프로피오락톤, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤 및 δ-발레로락톤 등의 락톤계 복소환; 푸란 등의 5원환계 불포화 복소환; 2H-피란, 4H-피란 등의 6원환계 불포화 복소환; 1-벤조푸란, 벤조피란, 벤조디옥솔, 크로만 및 이소크로만 등의 축합 2환계 복소환; 크산텐, 디벤조푸란 등의 축합 3환계 복소환; 등을 들 수 있다.
유황 원자를 포함하는 복소환기에 있어서의 복소환으로서는, 디티올란 등의 5원환계 포화 복소환; 티안, 1,3-디티안 등의 6원환계 포화 복소환; 티오펜, 4H-티오피란, 벤조테트라히드로티오피란 등의 5원환계 불포화 복소환; 벤조티오펜 등의 축합 2환계 복소환 등; 티안트렌, 디벤조티오펜 등의 축합 3환계 복소환; 등을 들 수 있다.
질소 원자 및 산소 원자를 포함하는 복소환기에 있어서의 복소환으로서는, 모르폴린, 2-피롤리돈, 2-피페리돈 등의 단환계 포화 복소환; 옥사졸, 이소옥사졸 등의 단환계 불포화 복소환; 벤조옥사졸, 벤조이소옥사졸, 벤조옥사진, 벤조디옥산, 벤조이미다졸린 등의 축합 2환계 복소환; 페녹사진 등의 축합 3환계 복소환; 등을 들 수 있다.
질소 원자 및 유황 원자를 포함하는 복소환기에 있어서의 복소환으로서는, 티아졸 등의 단환계 복소환; 벤조티아졸 등의 축합 2환계 복소환; 페노티아진 등의 축합 3환계 복소환; 등을 들 수 있다.
또한, 상기 복소환기의 결합 위치는, 각 복소환에 포함되는 임의의 수소 원자가 탈리한 부분이다.
상기 복소환기는, 상기에서 예시한 복소환기와 상기에서 예시한 탄화수소기를 2 이상 조합시킨 기여도 되며, 그 예로서는 테트라히드로푸릴메틸기 등을 들 수 있다.
R4~R11로 나타나는 탄소수 1~40의 탄화수소기 및 복소환기가 가지고 있어도 되는 치환기의 예로서는, 예를 들면 할로겐 원자, 포르밀기, 포르밀옥시기, 히드록시기, 카르복시기, 티올기, 술포기, 술파모일기, 펜타플루오로술파닐기, 카르바모일기, 아미노기, 니트로기, 시아노기, -COR12, -COOR12, -OCOR12, -OR12, -SR12, -SOR12, -SO2R12, -SO2NHR12, -SO2NR12R13, -CONHR12, -CONR12R13, -NHR12, -NR12R13, -NHCOR12, -NR13COR12 등을 들 수 있다.
R12 및 R13으로서는, 상기에서 예시한 알킬기, 페닐기 또는 나프틸기와 같은 예시를 들 수 있다.
R4~R11로 나타나는 탄소수 1~40의 탄화수소기 및 복소환기가 가지고 있어도 되는 치환기의 예로서는, 상기 서술의 R1~R3으로 나타나는 탄소수 1~40의 탄화수소기가 가지고 있어도 되는 치환기의 설명에 있어서의 예시와 동일하다.
R4~R11로 나타나는 탄소수 1~40의 탄화수소기에 포함되고, 또한 환을 구성하지 않는 -CH2-, 및 R4~R11로 나타나는 복소환기에 포함되고, 또한 환을 구성하지 않는 -CH2는, -O-, -CO-, -S(O)2-, -NRx1-로 치환되어 있어도 된다. 단, -CH2-가 치환됨으로써 -COOH 및 -S(O)2OH가 형성되는 일은 없다. Rx1은, 수소 원자, 또는 탄소수 1~5의 알킬기를 나타낸다. 탄소수 1~5의 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기, n-펜틸기, 이소프로필기, 이소부틸기, sec-부틸기, 이소펜틸기 등을 들 수 있다.
R4~R11로서는, 예를 들면 하기 식으로 나타나는 기를 들 수 있다. ※는 결합손을 나타낸다.
[화학식 3]
Figure pct00003
[화학식 4]
Figure pct00004
[화학식 5]
Figure pct00005
[화학식 6]
Figure pct00006
R4~R11로서 바람직한 것은, 수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기, 니트로기, 시아노기, -CH3, 식 (Aa-1)~(Aa-18), (Ba-1)~(Ba-27), (Ca-1)~(Ca-18) 및 (Da-1)~(Da-27)로 나타나는 기이다.
Mx+는, 히드론 또는 x가의 금속 카티온을 나타낸다. x는 2 이상의 정수를 나타내고, 바람직하게는 2 이상 4 이하의 정수를 나타낸다.
2가의 금속 카티온(M2+)으로서는, 예를 들면 Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, Cd2+, Fe2+, CO2 +, Rh2+, Ir2+, Ni2+, Pd2+, Cu2+, Zn2+, Hg2+, Sn2+, Pb2+, 및 Mn2+ 등을 들 수 있다.
3가의 금속 카티온(M3+)으로서는, 예를 들면 CR3+, Fe3+, Co3+ 및 Al3+ 등을 들 수 있다.
4가의 금속 카티온(M4+)으로서는, 예를 들면 Ti4+, Zr4+, Hf4+, Mn4+, Si4+, Ge4+, Sn4+ 및 Pb4+ 등을 들 수 있다.
화합물(Ⅰ)의 구체예로서는, 하기 표 1~3에 나타내는 화합물을 들 수 있다.
Figure pct00007
Figure pct00008
Figure pct00009
그중에서도 바람직하게는 하기 식 (Ⅰ-1)~(I-5)로 각각 나타나는 화합물이다.
[화학식 7]
Figure pct00010
[화학식 8]
Figure pct00011
[화학식 9]
Figure pct00012
[화학식 10]
Figure pct00013
[화학식 11]
Figure pct00014
내열성 및 내광성의 관점에서 보다 바람직하게는, 식 (Ⅰ-1), 식 (Ⅰ-2), 식 (Ⅰ-3) 및 식 (Ⅰ-5)로 나타나는 화합물이다.
화합물(Ⅰ)은, 예를 들면 하기 식 (pt1)로 나타나는 화합물과 물을 반응시킴으로써 제조할 수 있다. 또는 화합물(Ⅰ)은, 예를 들면 하기 식 (pt1)로 나타나는 화합물과 물의 반응으로 얻어진 생성물과, 하기 식 (M1)로 나타나는 화합물을 반응시킴으로써 제조할 수 있다.
[화학식 12]
Figure pct00015
[식 중, R4~R11은, 상기 서술의 정의와 동일하다.]
식 (pt1)로 나타나는 화합물로서는, 예를 들면 3,4,9,10-페릴렌테트라카르본산 2무수화물 등을 들 수 있다. 물의 사용량은, 식 (pt1)로 나타나는 화합물 1몰에 대하여, 통상 2몰 이상 20몰 이하이며, 바람직하게는 2몰 이상 16몰 이하이며, 보다 바람직하게는 2몰 이상 10몰 이하이며, 더 바람직하게는 2몰 이상 8몰 이하이다.
하기 식 (pt1)로 나타나는 화합물과 물의 반응은, 통상, 염기와 용매의 존재 하에서 행해진다.
염기로서는, 예를 들면 트리에틸아민, 4-(N,N-디메틸아미노)피리딘, 피리딘, 피페리딘, 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene, 1,5-diazabicyclo[4.3.0]non-5-ene, 1,5-diazabicyclo[4.3.0]non-5-ene 등의 유기 염기, 메틸리튬, 부틸리튬, tert-부틸리튬 및 페닐리튬 등의 유기 금속 화합물; 탄산 수소나트륨, 탄산 수소칼륨, 탄산 나트륨, 탄산 칼륨, 수산화리튬, 수산화나트륨, 및 수산화칼륨 등의 무기 염기를 들 수 있다.
염기의 사용량은, 식 (pt1)로 나타나는 화합물 1몰에 대하여, 통상 1몰 이상 20몰 이하이며, 바람직하게는 1몰 이상 16몰 이하이며, 보다 바람직하게는 1몰 이상 10몰 이하이며, 더 바람직하게는 1몰 이상 8몰 이하이다.
하기 식 (pt1)로 나타나는 화합물과 물의 반응을, 염기 존재 하에서 행하였을 경우, 반응의 최후에 산으로 중화함으로써, 본 발명의 화합물(Ⅰ)을 제조할 수 있다. 산으로서는, 예를 들면 염화수소, 브롬화수소, 요오드화수소, 황산, 질산, 플루오로술폰산, 인산 등의 무기산; 메탄술폰산, 트리플루오로메탄술폰산 및 p-톨루엔술폰산 등의 술폰산; 아세트산, 구연산, 포름산, 글루콘산, 젖산, 옥살산 및 주석산 등의 카르본산을 들 수 있으며, 바람직하게는 염화수소, 브롬화수소, 황산, 메탄술폰산, 트리플루오로메탄술폰산, p-톨루엔술폰산 및 카르본산 등을 들 수 있다.
산의 사용량은, 식 (pt1)로 나타나는 화합물 1몰에 대하여, 통상 1몰 이상 20몰 이하이며, 바람직하게는 1몰 이상 16몰 이하이며, 보다 바람직하게는 1몰 이상 10몰 이하이며, 더 바람직하게는 1몰 이상 8몰 이하이다.
[화학식 13]
Figure pct00016
[식 중,
M은, 히드론 또는 x가의 금속 카티온을 나타낸다.
x는 2 이상의 정수를 나타낸다.
p는 1 이상의 정수를 나타낸다.]
식 (M1)로 나타나는 화합물로서는, 예를 들면 아세트산 마그네슘, 아세트산 바륨 등을 들 수 있다.
식 (M1)로 나타나는 화합물의 사용량은, 식 (pt1)로 나타나는 화합물 1몰에 대하여, 통상, 1몰 이상 10몰 이하이며, 바람직하게는 1몰 이상 8몰 이하이며, 보다 바람직하게는 1몰 이상 6몰 이하이며, 더 바람직하게는 1몰 이상 4몰 이하이다.
용매로서는, 예를 들면 물; 아세토니트릴 등의 니트릴 용매; 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 1-펜탄올, 1-헥산올, 1-헵탄올, 2-에틸-1-헥산올, 1-옥탄올, 페놀 등의 알코올 용매; 디에틸에테르, 테트라히드로푸란 등의 에테르 용매; 아세톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤 용매; 아세트산 에틸 등의 에스테르 용매; 헥산 등의 지방족 탄화수소 용매; 톨루엔 등의 방향족 탄화수소 용매; 염화메틸렌, 클로로포름, 1,2-디클로로벤젠 등의 할로겐화 탄화수소 용매; N,N-디메틸포름아미드 및 N-메틸피롤리돈 등의 아미드 용매; 디메틸술폭시드 등의 술폭시드 용매를 들 수 있다.
용매의 사용량은, 식 (pt1)로 나타나는 화합물 1질량부에 대하여, 통상 1~1000질량부이다.
반응 온도는, 통상 -100℃ 이상 300℃ 이하이며, 바람직하게는 -90℃ 이상 200℃ 이하이며, 보다 바람직하게는 -10℃ 이상 150℃ 이하이다.
화합물(Ⅰ)에 있어서, R1, R3 및 R4~R11이 수소 원자이며, R2가 -CO2 -인 화합물은, 하기 식으로 나타내지는 3,9-페릴렌디카르본산 디이소부틸(Solvent Green 5)과 염기를 용매의 존재 하에서 반응시키고, 이어서 얻어진 생성물과 산 또는 식 (M1)로 나타나는 화합물을 반응시킴으로써 제조할 수 있다.
[화학식 14]
Figure pct00017
화합물(Ⅰ)에 있어서, R1 및 R3이 시아노기이며, R2가 -CO2 -이며, R4~R11이 수소 원자인 화합물은, 하기 식으로 나타내지는 4,10-디시아노페릴렌-3,9-디카르본산 디이소부틸과 염기를 용매의 존재 하에서 반응시키고, 이어서 얻어진 생성물과 산 또는 식 (M1)로 나타나는 화합물을 반응시킴으로써 제조할 수 있다.
[화학식 15]
Figure pct00018
염기, 용매, 산, 식 (M1)로 나타나는 화합물 및 그들의 사용량은, 상기 서술의 예시와 동일하여도 된다. 반응 온도는, 상기에서 예시한 온도 범위여도 된다.
반응 종료 후, 화합물(Ⅰ)을 취출하는 방법은 특별하게 한정되지 않으며, 공지의 다양한 방법으로 취출할 수 있다. 예를 들면 용매의 증류 제거에 의해, 화합물(Ⅰ)을 취출할 수 있다.
추가로, 용매를 증류 제거한 후, 얻어진 잔사(殘渣)를 칼럼 크로마토그래피 또는 재결정 등으로 정제하여도 된다. 또한, 반응 종료 후, 여과에 의해 화합물(Ⅰ)을 취출할 수 있다.
또한, 여과한 후, 얻어진 잔사를 칼럼 크로마토그래피 또는 재결정 등으로 정제하여도 된다. 얻어진 화합물(Ⅰ)의 화학 구조는, 공지의 분석 방법 및 그 조건에 의해 해석할 수 있다. 그러한 분석 방법으로서는, 특별하게 한정되지 않지만, 예를 들면 X선 결정 구조 해석법, 질량 분석법(LC), NMR 분석법 및 원소 분석법 등을 들 수 있다. X선 결정 구조 해석법은, 예를 들면 Chemistry of Materials, 2012년, 제24권, p.4647-4652에 준거하여 행할 수 있다.
착색 조성물 중의 화합물(Ⅰ)의 함유율은, 착색 조성물 중의 고형분의 총량에 대하여, 예를 들면 0.1질량% 이상 99.9질량% 이하여도 되고, 바람직하게는 0.5질량% 이상 99질량% 이하이며, 보다 바람직하게는 1질량% 이상 95질량% 이하이며, 더 바람직하게는 5질량% 이상 90질량% 이하이며, 특히 바람직하게는 10질량% 이상 80질량% 이하이며, 한층 바람직하게는 15질량% 이상 70질량% 이하이며, 한층 더 바람직하게는 질량20% 이상 60질량% 이하이며, 특별히 바람직하게는 25질량% 이상 55질량% 이하이며, 지극히 바람직하게는 30질량% 이상 50질량%이다.
본 명세서에 있어서 「착색 조성물 중의 고형분의 총량」이란, 착색 조성물로부터 전(全)용제 성분을 제외한 성분의 합계량을 말한다. 고형분의 총량 및 이에 대한 각 성분의 함유량은, 액체 크로마토그래피 또는 가스 크로마토그래피 등의 공지의 분석 수단으로 측정할 수 있다.
[착색제(A1)]
착색 조성물은, 화합물(Ⅰ) 이외의 착색제로서 착색제(A1)를 포함할 수 있다.
착색제(A1)에는, 1종 또는 2종 이상의 착색제가 포함되어 있어도 된다. 착색제(A1)는, 황색 착색제 및/또는 등색 착색제 및/또는 적색 착색제를 포함하고 있는 것이 바람직하다.
착색제(A1)는, 염료여도 안료여도 된다. 염료로서는, 공지의 염료를 사용할 수 있으며, 컬러 인덱스(The Society of Dyers and Colourists 출판) 및 염색 노트(시키센사)에 기재되어 있는 공지의 염료를 들 수 있다. 또한, 화학 구조에 의하면, 아조 염료, 안트라퀴논 염료, 트리페닐메탄 염료, 크산텐 염료, 프탈로시아닌 염료, 페릴렌 염료 등을 들 수 있다. 이들의 염료는, 단독, 또는 2종 이상을 조합시켜서 사용하여도 된다.
이하와 같은 컬러 인덱스(C.I.) 번호의 염료를 들 수 있다.
구체적으로는, 이하와 같은 컬러 인덱스(C.I.) 번호의 염료를 들 수 있다.
C.I. 솔벤트 옐로우 4, 14, 15, 23, 24, 25, 38, 62, 63, 68, 79, 81, 82, 83, 89, 94, 98, 99, 117, 162, 163, 167, 189;
C.I. 솔벤트 레드 24, 45, 49, 90, 91111, 118, 119, 122, 124, 125, 127, 130, 132, 143, 145, 146, 150, 151, 155, 160, 168, 169, 172, 175, 181, 207, 218, 222, 227, 230, 245, 247;
C.I. 솔벤트 오렌지 2, 7, 11, 15, 26, 41, 54, 56, 77, 86, 99;
C.I. 솔벤트 바이올렛 11, 13, 14, 26, 31, 36, 37, 38, 45, 47, 48, 51, 59, 60;
C.I. 솔벤트 블루 4, 5, 14, 18, 35, 36, 37, 38, 44, 45, 58, 59, 59:1, 63, 67, 68, 69, 70, 78, 79, 83, 90, 94, 97, 98, 100, 101, 102, 104, 105, 111, 112, 122, 128, 132, 136, 139;
C.I. 솔벤트 그린 1, 3, 4, 5, 7, 28, 29, 32, 33, 34, 35 등의 C.I. 솔벤트 염료,
C.I. 애시드 옐로우 1, 3, 7, 9, 11, 17, 23, 25, 29, 34, 36, 38, 40, 42, 54, 65, 72, 73, 76, 79, 98, 99, 111, 112, 113, 114, 116, 119, 123, 128, 134, 135, 138, 139, 140, 144, 150, 155, 157, 160, 161, 163, 168, 169, 172, 177, 178, 179, 184, 190, 193, 196, 197, 199, 202, 203, 204, 205, 207, 212, 214, 220, 221, 228, 230, 232, 235, 238, 240, 242, 243, 251;
C.I. 애시드 레드 1, 4, 8, 14, 17, 18, 26, 27, 29, 31, 33, 34, 35, 37, 40, 42, 44, 50, 51, 52, 57, 66, 73, 76, 80, 87, 88, 91, 92, 94, 95, 97, 98, 103, 106, 111, 114, 129, 133, 134, 138, 143, 145, 150, 151, 155, 158, 160, 172, 176, 182, 183, 195, 198, 206, 211, 215, 216, 217, 227, 228, 249, 252, 257, 258, 260, 261, 266, 268, 270, 274, 277, 280, 281, 289, 308, 312, 315, 316, 339, 341, 345, 346, 349, 382, 383, 388, 394, 401, 412, 417, 418, 422, 426;
C.I. 애시드 오렌지 6, 7, 8, 10, 12, 26, 50, 51, 52, 56, 62, 63, 64, 74, 75, 94, 95, 107, 108, 149, 162, 169, 173;
C.I. 애시드 바이올렛 6B, 7, 9, 15, 16, 17, 19, 21, 23, 24, 25, 30, 34, 38, 49, 72, 102;
C.I. 애시드 블루 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 18, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 29, 34, 38, 40, 41, 42, 43, 45, 48, 51, 54, 59, 60, 62, 70, 72, 74, 75, 78, 80, 82, 83, 86, 87, 88, 90, 90:1, 91, 92, 93, 93:1, 96, 99, 100, 102, 103, 104, 108, 109, 110, 112, 113, 117, 119, 120, 123, 126, 127, 129, 130, 131, 138, 140, 142, 143, 147, 150, 151, 154, 158, 161, 166, 167, 168, 170, 171, 175, 182, 183, 184, 187, 192, 199, 203, 204, 205, 210, 213, 229, 234, 236, 242, 243, 249, 256, 259, 267, 269, 278, 280, 285, 290, 296, 315, 324:1, 335, 340;
C.I. 애시드 그린 1, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 13, 14, 15, 16, 22, 25, 27, 28, 41, 50, 50:1, 58, 63, 65, 80, 104, 105, 106, 109 등의 C.I. 애시드 염료,
C.I. 다이렉트 옐로우 2, 4, 28, 33, 34, 35, 38, 39, 43, 44, 47, 50, 54, 58, 68, 69, 70, 71, 86, 93, 94, 95, 98, 102, 108, 109, 129, 132, 136, 138, 141;
C.I. 다이렉트 레드 79, 82, 83, 84, 91, 92, 96, 97, 98, 99, 105, 106, 107, 172, 173, 176, 177, 179, 181, 182, 184, 204, 207, 211, 213, 218, 220, 221, 222, 232, 233, 234, 241, 243, 246, 250;
C.I. 다이렉트 오렌지 26, 34, 39, 41, 46, 50, 52, 56, 57, 61, 64, 65, 68, 70, 96, 97, 106, 107;
C.I. 다이렉트 바이올렛 47, 52, 54, 59, 60, 65, 66, 79, 80, 81, 82, 84, 89, 90, 93, 95, 96, 103, 104;
C.I. 다이렉트 블루 1, 2, 3, 6, 8, 15, 22, 25, 28, 29, 40, 41, 42, 47, 52, 55, 57, 71, 76, 77, 78, 80, 81, 84, 85, 86, 87, 90, 93, 94, 95, 97, 98, 99, 100, 101, 106, 107, 108, 109, 113, 114, 115, 117, 119, 120, 137, 149, 150, 153, 155, 156, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 170, 171, 172, 173, 188, 189, 190, 192, 193, 194, 195, 196, 198, 199, 200, 201, 202, 203, 207, 209, 210, 212, 213, 214, 222, 225, 226, 228, 229, 236, 237, 238, 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248, 249, 250, 251, 252, 256, 257, 259, 260, 268, 274, 275, 293;
C.I. 다이렉트 그린 25, 27, 31, 32, 34, 37, 63, 65, 66, 67, 68, 69, 72, 79, 82 등의 C.I. 다이렉트 염료,
C.I. 디스퍼스 옐로우 51, 54, 76;
C.I. 디스퍼스 바이올렛 26, 27;
C.I. 디스퍼스 블루 1, 14, 56, 60 등의 C.I. 디스퍼스 염료,
C.I. 베이직 레드 1, 10;
C.I. 베이직 블루 1, 3, 5, 7, 9, 19, 21, 22, 24, 25, 26, 28, 29, 40, 41, 45, 47, 54, 58, 59, 60, 64, 65, 66, 67, 68, 81, 83, 88, 89;
C.I. 베이직 바이올렛 2;
C.I. 베이직 레드 9;
C.I. 베이직 그린 1; 등의 C.I. 베이직 염료,
C.I. 리액티브 옐로우 2, 76, 116;
C.I. 리액티브 오렌지 16;
C.I. 리액티브 레드 36; 등의 C.I. 리액티브 염료,
C.I. 모던트 옐로우 5, 8, 10, 16, 20, 26, 30, 31, 33, 42, 43, 45, 56, 61, 62, 65;
C.I. 모던트 레드 1, 2, 3, 4, 9, 11, 12, 14, 17, 18, 19, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 29, 30, 32, 33, 36, 37, 38, 39, 41, 42, 43, 45, 46, 48, 52, 53, 56, 62, 63, 71, 74, 76, 78, 85, 86, 88, 90, 94, 95;
C.I. 모던트 오렌지 3, 4, 5, 8, 12, 13, 14, 20, 21, 23, 24, 28, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 42, 43, 47, 48;
C.I. 모던트 바이올렛 1, 1:1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 24, 27, 28, 30, 31, 32, 33, 36, 37, 39, 40, 41, 44, 45, 47, 48, 49, 53, 58;
C.I. 모던트 블루 1, 2, 3, 7, 8, 9, 12, 13, 15, 16, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 26, 30, 31, 32, 39, 40, 41, 43, 44, 48, 49, 53, 61, 74, 77, 83, 84;
C.I. 모던트 그린 1, 3, 4, 5, 10, 13, 15, 19, 21, 23, 26, 29, 31, 33, 34, 35, 41, 43, 53 등의 C.I. 모던트 염료, C.I. 배트 그린 1 등의 C.I. 배트 염료 등.
이하의, 염료를 들 수 있다.
BASF사의 제품명:루모겐(등록상표) 루모겐 F 옐로우 083, 루모겐(등록상표) F 옐로우 170, 루모겐(등록상표) F 오렌지 240 및 루모겐(등록상표) F 레드 305.
안료로서는, 공지의 안료를 사용할 수 있으며, 예를 들면, 컬러 인덱스(The Society of Dyers and Colourists 출판)에서 피그먼트로 분류되어 있는 안료를 들 수 있다. 이들을 단독으로 이용하여도 되고, 또는 2종 이상을 조합시켜서 사용하여도 된다.
구체적으로는, C.I. 피그먼트 옐로우 1, 3, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 20, 24, 31, 53, 83, 86, 93, 94, 109, 110, 117, 125, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 153, 154, 166, 173, 185, 194, 214, 231 등의 황색 안료;
C.I. 피그먼트 오렌지 13, 31, 36, 38, 40, 42, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65, 71, 73 등의 오렌지색 안료;
C.I. 피그먼트 레드 9, 97, 105, 122, 123, 144, 149, 166, 168, 176, 177, 178, 179, 180, 190, 192, 209, 215, 216, 224, 242, 254, 255, 264, 265, 266, 268, 269, 273 등의 적색 안료;
C.I. 피그먼트 블루 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 60 등의 청색 안료;
C.I. 피그먼트 바이올렛 1, 19, 23, 29, 32, 36, 38 등의 바이올렛색 안료;
C.I. 피그먼트 그린 7, 36, 58, 59 등의 녹색 안료;
C.I. 피그먼트 브라운 23, 25 등의 브라운색 안료;
C.I. 피그먼트 블랙 1, 7, 31, 32 등의 흑색 안료
를 들 수 있다.
착색제(A1)로서는, 황색 염료 및 황색 안료(이하, 이들을 총칭하여 「황색 착색제」라고 하는 경우가 있다), 녹색 염료 및 녹색 안료(이하, 이들을 총칭하여 「녹색 착색제」라고 하는 경우가 있다)가 바람직하고, 황색 안료 및 녹색 안료가 보다 바람직하고, 녹색 안료가 더 바람직하다.
황색 염료로서는, 상기 염료 중, 색상이 노랑으로 분류되어 있는 염료를 들 수 있으며, 황색 안료로서는, 상기 안료 중, 색상이 노랑으로 분류되어 있는 안료를 들 수 있다.
황색 안료 중에서도, 퀴노프탈론 황색 안료, 금속 함유 황색 안료, 이소인돌린 황색 안료가 바람직하고, C.I. 피그먼트 옐로우 129, 138, 139, 150, 185, 231이 보다 바람직하고, C.I. 피그먼트 옐로우 138, 139, 150, 185, 231이 더 바람직하다.
녹색 염료로서는, 상기 염료 중, 색상이 초록으로 분류되어 있는 염료를 들 수 있으며, 녹색 안료로서는, 상기 안료 중, 색상이 초록으로 분류되어 있는 안료를 들 수 있다.
녹색 안료 중에서도, 프탈로시아닌 안료가 바람직하고, 할로겐화 구리 프탈로시아닌 안료 및 할로겐화 아연 프탈로시아닌 안료로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 보다 바람직하고, C.I. 피그먼트 그린 7, 36, 58 및 59로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 더 바람직하다.
착색제(A1)는, 녹색 착색제, 및 황색 착색제에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 착색제인 것이 바람직하다.
착색제(A1)는, 필요에 따라, 로진 처리, 산성기 또는 염기성기가 도입된 유도체 등을 이용한 표면 처리, 고분자 화합물 등에 의한 착색제(A1) 표면으로의 그래프트 처리, 황산 미립화법 등에 의한 미립화 처리, 불순물을 제거하기 위한 유기 용제나 물 등에 의한 세정 처리, 이온성 불순물의 이온 교환법 등에 의한 제거 처리 등이 실시되어 있어도 된다. 착색제(A1)의 입경은, 거의 균일한 것이 바람직하다.
착색 조성물이 착색제(A1)를 포함하는 경우, 착색제(A) 중의 화합물(Ⅰ)의 함유율의 상한은, 착색제(A)의 총량에 대하여, 통상 1질량% 이상이며, 바람직하게는 2질량% 이상이며, 보다 바람직하게는 10질량% 이상이며, 더 바람직하게는 25질량% 이상이며, 특히 바람직하게는 50질량% 이상이다. 한편, 착색제(A) 중의 화합물(Ⅰ)의 함유율의 상한은, 착색제(A)의 총량에 대하여, 통상 100질량% 이하이다.
착색 조성물이 착색제(A1)를 포함하는 경우, 착색 조성물 중의 착색제(A)의 함유율은, 착색 조성물 중의 고형분의 총량에 대하여, 통상 0.1질량% 이상 99질량% 이하이며, 예를 들면 0.1질량% 이상 90질량% 이하여도 되고, 바람직하게는 0.5질량% 이상 80질량% 이하이며, 더 바람직하게는 0.7질량% 이상 70질량% 이하이며, 특히 바람직하게는 1질량% 이상인 60질량% 이하이다.
착색 조성물이, 용제(E)를 포함하는 경우, 미리 화합물(Ⅰ) 또는 착색제(A)와 용제(E)를 포함하는 착색제 함유액을 조제한 후, 당해 착색제 함유액을 사용하여 착색 조성물을 조제하여도 된다. 화합물(Ⅰ) 또는 착색제(A)가 용제(E)에 용해되지 않는 경우, 착색제 함유액은, 화합물(Ⅰ) 또는 착색제(A)를 용제(E)에 분산시켜서 혼합함으로써 조제할 수 있다. 착색제 함유액은, 착색 조성물에 함유되는 용제(E)의 일부 또는 전부를 포함하고 있어도 된다.
착색제 함유액 중의 고형분의 함유율은, 착색제 함유액의 총량에 대하여, 바람직하게는 0.01질량% 이상 99.99질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.1질량% 이상 99.9질량% 이하, 더 바람직하게는 0.1질량% 이상 99질량% 이하, 특히 바람직하게는 1질량% 이상 90질량% 이하이며, 한층 바람직하게는 1질량% 이상 60% 이하이며, 한층 더 바람직하게는 3질량% 이상 50질량% 이하이며, 특별히 바람직하게는 3질량% 이상 30질량% 이하이며, 지극히 바람직하게는 5질량% 이상 30질량% 이하이다.
착색제 함유액 중의 화합물(Ⅰ) 또는 착색제(A)의 함유율은, 착색제 함유액 중의 고형분의 총량 중, 통상 100질량% 이하이며, 바람직하게는 0.0001질량% 이상 99.9999질량% 이하이며, 보다 바람직하게는 0.01질량% 이상 99질량% 이하이며, 더 바람직하게는 1질량% 이상 99질량% 이하이며, 특히 바람직하게는 10질량% 이상 99질량% 이하이며, 한층 바람직하게는 20질량% 이상 99질량% 이하이다.
본 명세서에 있어서 「착색제 함유액 중의 고형분의 총량」이란, 착색제 함유액으로부터 용제(E)를 제외한 성분의 합계량을 말한다. 고형분의 총량 및 이에 대한 각 성분의 함유량은, 액체 크로마토그래피 또는 가스 크로마토그래피 등의 공지의 분석 수단으로 측정할 수 있다.
착색제(A1)는, 분산제를 함유시켜서 분산 처리를 행함으로써, 착색제(A1)가 착색제(A1) 함유액 중에서 균일하게 분산된 상태로 할 수 있다. 착색제(A1)는, 각각 단독으로 분산 처리하여도 되고, 복수종을 혼합하여 분산 처리하여도 된다.
분산제로서는, 계면활성제 등을 들 수 있으며, 카티온계, 아니온계, 논이온계 및 양성(兩性) 중 어느 계면활성제여도 된다. 구체적으로는 폴리에스테르계, 폴리아민계 및 아크릴계 등의 계면활성제 등을 들 수 있다. 이들의 분산제는, 단독으로 또는 2종 이상을 조합시켜서 이용하여도 된다. 분산제로서는, 상품명으로 나타내면, KP(신에츠화학공업(주)제), 플로렌(교에이사화학(주)제), 솔스퍼스(등록상표)(제네카(주)제), EFKA(등록상표)(BASF(주)제), 아지스파(등록상표)(아지노모토파인테크노(주)제) 및 Disperbyk(등록상표)(빅케미(주)제), BYK(등록상표)(빅케미(주)제) 등을 들 수 있다.
상기 착색제 함유액을 조제하기 위해서, 분산제를 이용하는 경우, 당해 분산제(고형분)의 사용량은, 화합물(Ⅰ) 또는 착색제(A) 100질량부에 대하여, 통상 10000질량부 이하이며, 바람직하게는 5000질량부 이하이며, 보다 바람직하게는 1000질량부 이하이며, 더 바람직하게는 500질량부 이하이며 특히 바람직하게는 300질량부 이하이며, 한층 바람직하게는 100질량부 이하이며, 한층 더 바람직하게는 5질량부 이상 100질량부 이하이며, 특별히 바람직하게는 5질량부 이상 50질량부 이하이다. 당해 분산제의 사용량이 상기 범위에 있으면, 보다 균일한 분산 상태의 착색제 함유액이 얻어지는 경향이 있다.
[수지(B)]
수지(B)는, 알칼리 가용성 수지인 것이 바람직하고, 불포화 카르본산 및 불포화 카르본산 무수물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 단량체(이하 「단량체(a)」라고 하는 경우가 있다)에 유래하는 구조 단위를 가지는 중합체인 것이 보다 바람직하다.
수지(B)는, 탄소수 2~4의 환상 에테르 구조와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체(이하 「단량체(b)」라고 하는 경우가 있다)에 유래하는 구조 단위, 및 그 외의 구조 단위를 가지는 공중합체인 것이 바람직하다.
그 외의 구조 단위로서는, 단량체(a)와 공중합 가능한 단량체(단, 단량체(a) 및 단량체(b)와는 다르다. 이하 「단량체(c)」라고 하는 경우가 있다)에 유래하는 구조 단위, 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 구조 단위 등을 들 수 있다.
단량체(a)로서는, 예를 들면, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 및 o-, m-, p-비닐벤조산 등의 불포화 모노카르본산;
말레산, 푸마르산, 시트라콘산, 메사콘산, 이타콘산, 3-비닐프탈산, 4-비닐프탈산, 3,4,5,6-테트라히드로프탈산, 1,2,3,6-테트라히드로프탈산, 디메틸테트라히드로프탈산 및 1,4-시클로헥센디카르본산 등의 불포화 디카르본산;
메틸-5-노르보르넨-2,3-디카르본산, 5-카르복시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5,6-디카르복시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-카르복시메틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔 및 5-카르복시에틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔 등의 카르복시기를 함유하는 비시클로 불포화 화합물;
푸마르산 및 메사콘산을 제외하는 상기 불포화 디카르본산의 무수물 등의 카르본산 무수물;
숙신산 모노[2-(메타)아크릴로일옥시에틸] 및 프탈산 모노[2-(메타)아크릴로일옥시에틸] 등의 2가 이상의 다가 카르본산의 불포화 모노[(메타)아크릴로일옥시알킬]에스테르류;
α-(히드록시메틸)아크릴산과 같은, 동일 분자 중에 히드록시기 및 카르복시기를 함유하는 불포화 아크릴레이트류 등을 들 수 있다.
이들 중, 공중합 반응성의 점이나 얻어지는 수지의 알칼리 수용액으로의 용해성의 점에서, 아크릴산, 메타크릴산 및 무수 말레산 등이 바람직하다.
단량체(b)는, 탄소수 2~4의 환상 에테르 구조(예를 들면, 옥시란환, 옥세탄환 및 테트라히드로푸란환으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종)와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 중합성 화합물을 말한다. 단량체(b)는, 탄소수 2~4의 환상 에테르와 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 단량체인 것이 바람직하다.
단량체(b)로서는, 예를 들면, 옥시라닐기와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체(이하 「단량체(b1)」라고 하는 경우가 있다), 옥세타닐기와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체(이하 「단량체(b2)」라고 하는 경우가 있다) 및 테트라히드로푸릴기와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체(이하 「단량체(b3)」라고 하는 경우가 있다) 등을 들 수 있다.
단량체(b1)로서는, 예를 들면, 직쇄상 또는 분기쇄상의 지방족 불포화 탄화수소가 에폭시화된 구조를 가지는 단량체(이하 「단량체(b1-1)」라고 하는 경우가 있다) 및 지환식 불포화 탄화수소가 에폭시화된 구조를 가지는 단량체(이하 「단량체(b1-2)」라고 하는 경우가 있다)를 들 수 있다.
단량체(b1-1)로서는, 글리시딜기와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체가 바람직하다.
단량체(b1-1)로서는, 구체적으로는, 글리시딜(메타)아크릴레이트, β-메틸글리시딜(메타)아크릴레이트, β-에틸글리시딜(메타)아크릴레이트, 글리시딜비닐에테르, 비닐벤질글리시딜에테르, α-메틸비닐벤질글리시딜에테르, 2,3-비스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,4-비스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,5-비스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,6-비스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,3,4-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,3,5-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,3,6-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 3,4,5-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌 및 2,4,6-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌 등을 들 수 있다.
단량체(b1-2)로서는, 비닐시클로헥센모노옥사이드, 1,2-에폭시-4-비닐시클로헥산(예를 들면, 셀록사이드(등록상표) 2000; (주)다이셀제), 3,4-에폭시시클로헥실메틸(메타)아크릴레이트(예를 들면, 사이클로머(등록상표) A400; (주)다이셀제), 3,4-에폭시시클로헥실메틸(메타)아크릴레이트(예를 들면, 사이클로머(등록상표) M100; (주)다이셀제), 식 (BⅠ)로 나타나는 화합물 및 식 (BⅡ)로 나타나는 화합물 등을 들 수 있다.
[화학식 16]
Figure pct00019
[식 (BⅠ) 및 식 (BⅡ) 중, Ra 및 Rb는, 서로 독립적으로, 수소 원자, 또는 탄소수 1~4의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기에 포함되는 수소 원자는, 히드록시기로 치환되어 있어도 된다.
Xa 및 Xb는, 서로 독립적으로, 단결합, *-Rc-, *-Rc-O-, *-Rc-S- 또는 *-Rc-NH-를 나타낸다.
Rc는, 탄소수 1~6의 알칸디일기를 나타낸다.
*는, O와의 결합손을 나타낸다.]
탄소수 1~4의 알킬기로서는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기 등을 들 수 있다.
수소 원자가 히드록시로 치환된 알킬기로서는, 예를 들면, 히드록시메틸기, 1-히드록시에틸기, 2-히드록시에틸기, 1-히드록시프로필기, 2-히드록시프로필기, 3-히드록시프로필기, 1-히드록시-1-메틸에틸기, 2-히드록시-1-메틸에틸기, 1-히드록시부틸기, 2-히드록시부틸기, 3-히드록시부틸기, 4-히드록시부틸기 등을 들 수 있다.
Ra 및 Rb로서는, 바람직하게는 수소 원자, 메틸기, 히드록시메틸기, 1-히드록시에틸기, 2-히드록시에틸기를 들 수 있으며, 보다 바람직하게는 수소 원자, 메틸기를 들 수 있다.
알칸디일기로서는, 예를 들면, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로판-1,2-디일기, 프로판-1,3-디일기, 부탄-1,4-디일기, 펜탄-1,5-디일기, 헥산-1,6-디일기 등을 들 수 있다.
Xa 및 Xb로서는, 바람직하게는 단결합, 메틸렌기, 에틸렌기, *-CH2-O- 및 *-CH2CH2-O-를 들 수 있으며, 보다 바람직하게는 단결합, *-CH2CH2-O-를 들 수 있다(*는 O와의 결합손을 나타낸다.).
식 (BⅠ)로 나타나는 화합물로서는, 식 (BⅠ-1)~식 (BⅠ-15) 중 어느 것으로 나타내는 화합물 등을 들 수 있다. 그중에서도, 식 (BⅠ-1), 식 (BⅠ-3), 식 (BⅠ-5), 식 (BⅠ-7), 식 (BⅠ-9) 및 식 (BⅠ-11)~식 (BⅠ-15)로 나타나는 화합물이 바람직하고, 식 (BⅠ-1), 식 (BⅠ-7), 식 (BⅠ-9) 및 식 (BⅠ-15)로 나타나는 화합물이 보다 바람직하다.
[화학식 17]
Figure pct00020
식 (BⅡ)로 나타나는 화합물로서는, 식 (BⅡ-1)~식 (BⅡ-15) 중 어느 것으로 나타내는 화합물 등을 들 수 있으며, 그중에서도, 바람직하게는 식 (BⅡ-1), 식 (BⅡ-3), 식 (BⅡ-5), 식 (BⅡ-7), 식 (BⅡ-9) 및 식 (BⅡ-11)~식 (BⅡ-15)로 나타나는 화합물을 들 수 있으며, 보다 바람직하게는 식 (BⅡ-1), 식 (BⅡ-7), 식 (BⅡ-9) 및 식 (BⅡ-15)로 나타나는 화합물을 들 수 있다.
[화학식 18]
Figure pct00021
식 (BⅠ)로 나타나는 화합물 및 식 (BⅡ)로 나타나는 화합물은, 각각 단독으로 이용하여도, 식 (BⅠ)로 나타나는 화합물과 식 (BⅡ)로 나타나는 화합물을 병용하여도 된다. 이들을 병용하는 경우, 식 (BⅠ)로 나타나는 화합물 및 식 (BⅡ)로 나타나는 화합물의 함유 비율은 몰기준으로, 바람직하게는 5:95~95:5이며, 보다 바람직하게는 10:90~90:10이며, 더 바람직하게는 20:80~80:20이다.
단량체(b2)로서는, 옥세타닐기와 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 단량체가 보다 바람직하다.
단량체(b2)로서는, 예를 들면, 3-메틸-3-메타크릴로일옥시메틸옥세탄, 3-메틸-3-아크릴로일옥시메틸옥세탄, 3-에틸-3-메타크릴로일옥시메틸옥세탄, 3-에틸-3-아크릴로일옥시메틸옥세탄, 3-메틸-3-메타크릴로일옥시에틸옥세탄, 3-메틸-3-아크릴로일옥시에틸옥세탄, 3-에틸-3-메타크릴로일옥시에틸옥세탄, 3-에틸-3-아크릴로일옥시에틸옥세탄 등을 들 수 있다.
단량체(b3)로서는, 테트라히드로푸릴기와 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 단량체가 보다 바람직하다.
단량체(b3)로서는, 예를 들면, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트(예를 들면, 비스코트 V#150, 오사카유기화학공업(주)제), 테트라히드로푸르푸릴메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
단량체(b)로서는, 얻어지는 컬러 필터의 내열성, 내약품성 등의 신뢰성을 보다 높게 할 수 있는 점에서, 단량체(b1)인 것이 바람직하다. 추가로, 착색 조성물의 보존 안정성이 우수하다고 하는 점에서, 단량체(b1-2)가 보다 바람직하다.
단량체(c)로서는, 예를 들면, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, sec-부틸(메타)아크릴레이트, tert-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 시클로펜틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 2-메틸시클로헥실(메타)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-8-일(메타)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-9-일(메타)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.02,6]데센-8-일(메타)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.02,6]데센-9-일(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 아다만틸(메타)아크릴레이트, 알릴(메타)아크릴레이트, 프로파르길(메타)아크릴레이트, 페닐(메타)아크릴레이트, 나프틸(메타)아크릴레이트 및 벤질(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산 에스테르;
2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 및 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트 등의 히드록시기 함유 (메타)아크릴산 에스테르;
말레산 디에틸, 푸마르산 디에틸 및 이타콘산 디에틸 등의 디카르본산 디에스테르;
비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-메틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-에틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-히드록시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-히드록시메틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-(2'-히드록시에틸)비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-메톡시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-에톡시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5,6-디히드록시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5,6-디(히드록시메틸)비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5,6-디(2'-히드록시에틸)비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5,6-디메톡시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5,6-디에톡시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-히드록시-5-메틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-히드록시-5-에틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-히드록시메틸-5-메틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-tert-부톡시카르보닐비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-시클로헥실옥시카르보닐비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-페녹시카르보닐비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5,6-비스(tert-부톡시카르보닐)비시클로[2.2.1]헵트-2-엔 및 5,6-비스(시클로헥실옥시카르보닐)비시클로[2.2.1]헵트-2-엔 등의 비시클로 불포화 화합물;
N-페닐말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, N-벤질말레이미드, N-숙신이미딜-3-말레이미드벤조에이트, N-숙신이미딜-4-말레이미드부틸레이트, N-숙신이미딜-6-말레이미드카프로에이트, N-숙신이미딜-3-말레이미드프로피오네이트 및 N-(9-아크리디닐)말레이미드 등의 디카르보닐이미드 유도체;
스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔 및 p-메톡시스티렌 등의 비닐기 함유 방향족 화합물; (메타)아크릴로니트릴 등의 비닐기 함유 니트릴; 염화비닐 및 염화비닐리덴 등의 할로겐화 탄화수소; (메타)아크릴아미드 등의 비닐기 함유 아미드; 아세트산 비닐 등의 에스테르; 1,3-부타디엔, 이소프렌 및 2,3-디메틸-1,3-부타디엔 등의 디엔; 등을 들 수 있다.
이들 중, 공중합 반응성 및 내열성의 점에서, 스티렌, 비닐톨루엔, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-8-일(메타)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-9-일(메타)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.02,6]데센-8-일(메타)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.02,6]데센-9-일(메타)아크릴레이트, N-페닐말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, N-벤질말레이미드, 비시클로[2.2.1]헵트-2-엔 및 벤질(메타)아크릴레이트 등이 바람직하다.
에틸렌성 불포화 결합을 가지는 구조 단위는, 바람직하게는 (메타)아크릴로일기를 가지는 구조 단위이다. 이러한 구조 단위를 가지는 수지는, 단량체(a)나 단량체(b)에 유래하는 구조 단위를 가지는 중합체에, 단량체(a)나 단량체(b)가 가지는 기와 반응 가능한 기에 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체를 부가시킴으로써 얻을 수 있다.
이러한 구조 단위로서는, (메타)아크릴산 단위에 글리시딜(메타)아크릴레이트를 부가시킨 구조 단위, 무수 말레산 단위에 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트를 부가시킨 구조 단위 및 글리시딜(메타)아크릴레이트 단위에 (메타)아크릴산을 부가시킨 구조 단위 등을 들 수 있다. 또한, 이들의 구조 단위가 히드록시기를 가지는 경우에는, 카르본산 무수물을 추가로 부가시킨 구조 단위도, 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 구조 단위로서 들 수 있다.
단량체(a)에 유래하는 구조 단위를 가지는 중합체는, 예를 들면, 중합 개시제의 존재 하, 중합체의 구조 단위를 구성하는 단량체를 용제 중에서 중합함으로써 제조할 수 있다. 중합 개시제 및 용제 등은, 특별하게 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상 사용되고 있는 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 중합 개시제로서는, 아조 화합물(2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 등)이나 유기 과산화물(벤조일퍼옥사이드 등)을 들 수 있으며, 용제로서는, 각 모노머를 용해하는 것이면 된다.
또한, 얻어진 중합체는, 반응 후의 용액을 그대로 사용하여도 되고, 농축 혹은 희석한 용액을 사용하여도 되고, 재침전 등의 방법으로 고체(분체)로서 취출한 것을 사용하여도 된다.
필요에 따라, 카르본산 또는 카르본산 무수물과 환상 에테르의 반응 촉매(예를 들면 트리스(디메틸아미노메틸)페놀 등) 및 중합 금지제(예를 들면 하이드로퀴논 등) 등을 사용하여도 된다.
카르본산 무수물로서는, 무수 말레산, 시트라콘산 무수물, 이타콘산 무수물, 3-비닐프탈산 무수물, 4-비닐프탈산 무수물, 3,4,5,6-테트라히드로프탈산 무수물, 1,2,3,6-테트라히드로프탈산 무수물, 디메틸테트라히드로프탈산 무수물 및 5,6-디카르복시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔 무수물 등을 들 수 있다.
수지(B)로서는, 구체적으로, 3,4-에폭시시클로헥실메틸(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데실(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체, 글리시딜(메타)아크릴레이트/벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체, 글리시딜(메타)아크릴레이트/스티렌/(메타)아크릴산 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데실(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-시클로헥실말레이미드 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데실(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-시클로헥실말레이미드/2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데실(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/비닐톨루엔 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데실(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/2-에틸헥실(메타)아크릴레이트 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데실(메타)아크릴레이트/트리시클로[5.2.1.02,6]데세닐(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-시클로헥실말레이미드 공중합체, 3-메틸-3-(메타)아크릴로일옥시메틸옥세탄/(메타)아크릴산/스티렌 공중합체, 벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체, 스티렌/(메타)아크릴산 공중합체 및 일본국 공개특허 특개평9-106071호 공보, 일본국 공개특허 특개2004-29518호 공보 및 일본국 공개특허 특개2004-361455호 공보의 각 공보 기재의 수지 등을 들 수 있다.
그중에서도, 수지(B)로서는, 단량체(a)에 유래하는 구조 단위 및 단량체(b)에 유래하는 구조 단위를 포함하는 공중합체가 바람직하다.
수지(B)는 2종 이상을 조합시켜도 되며, 이 경우에는, 수지(B)는, 적어도, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데실(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데실(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-시클로헥실말레이미드/2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데실(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/비닐톨루엔 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데실(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/2-에틸헥실(메타)아크릴레이트 공중합체에서 선택되는 1 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
수지(B)의 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw)은, 바람직하게는 1,000 이상 100,000 이하이며, 보다 바람직하게는 1,000 이상 50,000 이하이며, 더 바람직하게는 1,000 이상 30,000 이하이며, 특히 바람직하게는 3000 이상 30000 이하이다.
수지(B)의 분자량 분포[중량 평균 분자량(Mw)/수평균 분자량(Mn)]는, 바람직하게는 1 이상 6 이하이며, 보다 바람직하게는 1.001 이상 4 이하이며, 더 바람직하게는 1.01 이상 4 이하이다.
수지(B)의 산가(고형분 환산값)는, 바람직하게는 10㎎-KOH/g 이상 300㎎-KOH/g 이하, 보다 바람직하게는 20㎎-KOH/g 이상 250㎎-KOH/g 이하, 더 바람직하게는 20㎎-KOH/g 이상 200㎎-KOH/g 이하, 특히 바람직하게는 20㎎-KOH/g 이상 170㎎-KOH/g 이하, 한층 바람직하게는 30㎎-KOH/g 이상 170㎎-KOH/g 이하, 특별히 바람직하게는 60㎎-KOH/g 이상 150㎎-KOH/g 이하, 지극히 바람직하게는 70㎎-KOH/g 이상 140㎎-KOH/g 이하, 더 지극히 바람직하게는 70㎎-KOH/g 이상 135㎎-KOH/g 이하이다. 여기에서 산가는 수지(B) 1g을 중화하는데 필요한 수산화칼륨의 양(㎎)으로서 측정되는 값이며, 예를 들면 수산화칼륨 수용액을 이용하여 적정하는 것에 의해 구할 수 있다.
착색 조성물 중, 수지(B)의 함유율은, 착색 조성물 중의 고형분의 총량에 대하여, 예를 들면 0.1질량% 이상 99.9질량% 이하여도 되고, 바람직하게는 0.5질량% 이상 99질량% 이하, 보다 바람직하게는 1질량% 이상 95질량% 이하, 더 바람직하게는 2질량% 이상 90질량% 이하이며, 특히 바람직하게는 3질량% 이상 80질량% 이하이며, 한층 바람직하게는 5질량% 이상 70질량% 이하이며, 한층 더 바람직하게는 7질량% 이상 60질량% 이하이며, 특별히 바람직하게는 10질량% 이상 50질량% 이하이며, 지극히 바람직하게는 15질량% 이상 40질량% 이하이다.
미리 착색제 함유액을 조제한 후, 당해 착색제 함유액을 사용하여 본 발명의 착색 조성물을 조제한 경우, 착색제 함유액은, 착색 조성물에 함유되는 후술의 수지(B)의 일부 또는 전부, 바람직하게는 일부를 미리 포함하고 있어도 된다. 수지(B)를 미리 포함시켜 둠으로써, 착색제 함유액의 분산 안정성을 더 개선할 수 있다.
착색제 함유액 중의 수지(B)의 함유량은, 화합물(Ⅰ) 또는 착색제(A) 100질량부에 대하여, 예를 들면 10000질량부 이하여도 되고, 바람직하게는 5000질량부 이하이며, 보다 바람직하게는 1000질량부 이하이며, 더 바람직하게는 1질량부 이상 500질량부 이하이며, 특히 바람직하게는 5질량부 이상 200질량부 이하이며, 한층 바람직하게는 10질량부 이상 100질량부 이하이다.
<착색 경화성 수지 조성물>
착색 경화성 수지 조성물은, 착색 조성물과 중합성 화합물(C)과 중합 개시제(D)와 용제(E)를 포함한다.
착색 경화성 수지 조성물에 포함되는 착색 조성물 중의 고형분의 함유율은, 착색 경화성 수지 조성물을 경화하였을 때에 요구되는 색도, 명도, 막두께 등에 따라 적절히 조절되기 때문에 특별하게 한정되지 않지만, 착색 경화성 수지 조성물 중의 고형분의 총량을 기준으로, 예를 들면 1질량% 이상 99질량% 이하여도 되고, 바람직하게는 1질량% 이상 90질량% 이하이며, 보다 바람직하게는 2질량% 이상 80질량% 이하이며, 더 바람직하게는 3질량% 이상 70질량% 이하이며, 특히 바람직하게는 4질량% 이상 60질량% 이하이며, 한층 바람직하게는 5질량% 이상 50질량% 이하이며, 특별히 바람직하게는 6질량% 이상 40질량% 이하이며, 지극히 바람직하게는 7질량% 이상 30질량% 이하이다.
착색 경화성 수지 조성물 중의 화합물(Ⅰ)의 함유율은, 착색 경화성 수지 조성물을 경화하였을 때에 요구되는 색도, 명도, 막두께 등에 따라 적절히 조절되기 때문에 특별하게 한정되지 않지만, 착색 경화성 수지 조성물 중의 고형분의 총량 중, 예를 들면 0.1질량% 이상 99질량% 이하여도 되고, 바람직하게는 1질량% 이상 90질량% 이하이며, 보다 바람직하게는 2질량% 이상 80질량% 이하이며, 더 바람직하게는 3질량% 이상 70질량% 이하이며, 특히 바람직하게는 4질량% 이상 60질량% 이하이며, 한층 바람직하게는 5질량% 이상 50질량% 이하이며, 특별히 바람직하게는 6질량% 이상 40질량% 이하이며, 지극히 바람직하게는 7질량% 이상 30질량% 이하이다.
본 명세서에 있어서 「착색 경화성 수지 조성물 중의 고형분의 총량」이란, 착색 경화성 수지 조성물로부터 용제(E)를 제외한 성분의 합계량을 말한다. 고형분의 총량 및 이에 대한 각 성분의 함유량은, 액체 크로마토그래피 또는 가스 크로마토그래피 등의 공지의 분석 수단으로 측정할 수 있다. 착색 경화성 수지 조성물 중의 고형분의 함유율은, 착색 경화성 수지 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 0.01질량% 이상 100질량% 이하여도 되고, 바람직하게는 0.1질량% 이상 99.9질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.1질량% 이상 99질량% 이하, 더 바람직하게는 1질량% 이상 90질량% 이하이며, 특히 바람직하게는 1질량% 이상 60% 이하이며, 한층 바람직하게는 3질량% 이상 50질량% 이하이며, 한층 더 바람직하게는 3질량% 이상 30질량% 이하이며, 특별히 바람직하게는 5질량% 이상 30질량% 이하이다.
착색 경화성 수지 조성물로부터 형성된 후술의 착색 패턴이나 착색 도막은, 예를 들면 420㎚ 이상 510㎚ 이하의 파장 영역에 흡수 극대(λmax)를 가져도 되며, 바람직하게는 440㎚ 이상 500㎚ 이하의 파장 영역에 흡수 극대(λmax)를 갖는다.
흡수 극대(λmax) 및 흡광도는, 예를 들면 측색기(OSP-SP-200; OLYMPUS사제)를 이용하여 측정할 수 있다.
[중합성 화합물(C)]
중합성 화합물(C)은, 중합 개시제(D)로부터 발생한 활성 라디칼 및/또는 산에 의해 중합할 수 있는 화합물이며, 예를 들면, 중합성의 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 화합물 등이며, 바람직하게는 (메타)아크릴산 에스테르 화합물이다.
에틸렌성 불포화 결합을 1개 가지는 중합성 화합물로서는, 예를 들면, 노닐페닐카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, N-비닐피롤리돈 등, 및, 상기 서술의 단량체(a), 단량체(b) 및 단량체(c)를 들 수 있다.
에틸렌성 불포화 결합을 2개 가지는 중합성 화합물로서는, 예를 들면, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A의 비스(아크릴로일옥시에틸)에테르 및 3-메틸펜탄디올디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
그중에서도, 중합성 화합물(C)은, 에틸렌성 불포화 결합을 3개 이상 가지는 중합성 화합물인 것이 바람직하다. 이러한 중합성 화합물로서는, 예를 들면, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨옥타(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨헵타(메타)아크릴레이트, 테트라펜타에리스리톨데카(메타)아크릴레이트, 테트라펜타에리스리톨노나(메타)아크릴레이트, 트리스(2-(메타)아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 에틸렌글리콜 변성 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 변성 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 변성 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 변성 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트 및 카프로락톤 변성 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트 및 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.
중합성 화합물(C) 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 50 이상 4000 이하이며, 보다 바람직하게는 50 이상 3500 이하이며, 더 바람직하게는 50 이상 3000 이하이며, 특히 바람직하게는 150 이상 2,900 이하이며, 특히 바람직하게는 250 이상 1,500 이하이다.
중합성 화합물(C)의 함유량은, 착색 경화성 수지 조성물 중, 고형분의 총량에 대하여, 예를 들면 1질량% 이상 99질량% 이하여도 되고, 바람직하게는 2질량% 이상 90질량% 이하이며, 보다 바람직하게는 3질량% 이상 80질량% 이하이며, 더 바람직하게는 4질량% 이상 70질량% 이하이며, 특히 바람직하게는 5질량% 이상 60질량% 이하이며, 한층 바람직하게는 6질량% 이상 50질량% 이하이며, 특별히 바람직하게는 7질량% 이상 40질량% 이하이다.
[중합 개시제(D)]
중합 개시제(D)는, 광이나 열의 작용에 의해 활성 라디칼, 산 등을 발생하여, 중합을 개시할 수 있는 화합물이면 특별하게 한정되지 않으며, 공지의 중합 개시제를 이용할 수 있다.
중합 개시제(D)로서는, O-아실옥심 화합물, 알킬페논 화합물, 비이미다졸 화합물, 트리아진 화합물 및 아실포스핀옥사이드 화합물 등을 들 수 있다.
O-아실옥심 화합물로서는, 예를 들면, N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)부탄-1-온-2-이민, N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민, N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)-3-시클로펜틸프로판-1-온-2-이민, N-아세톡시-1-(4-페닐술파닐페닐)-3-시클로펜틸프로판-1-온-2-이민, N-아세톡시-1-(4-페닐술파닐페닐)-3-시클로헥실프로판-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-디옥사시클로펜타닐메틸옥시)벤조일}-9H-카르바졸-3-일]에탄-1-이민, N-아세톡시-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-3-시클로펜틸프로판-1-이민 및 N-벤조일옥시-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-3-시클로펜틸프로판-1-온-2-이민 등을 들 수 있다. 또한, O-아실옥심 화합물로서, 이르가큐어 OXE01, OXE02(이상, BASF(주)제) 및 N-1919((주)ADEKA제) 등의 시판품을 이용하여도 된다. 그중에서도, O-아실옥심 화합물로서는, N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)부탄-1-온-2-이민, N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민 및 N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)-3-시클로펜틸프로판-1-온-2-이민으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하고, N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민이 보다 바람직하다.
알킬페논 화합물로서는, 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸술파닐페닐)프로판-1-온, 2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-2-벤질부탄-1-온 및 2-(디메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]부탄-1-온 등을 들 수 있다. 알킬페논 화합물로서, 이르가큐어 369, 907, 379(이상, BASF(주)제) 등의 시판품을 이용하여도 된다.
알킬페논 화합물로서는, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-히드록시-2-메틸-1-(4-이소프로페닐페닐)프로판-1-온의 올리고머, α,α-디에톡시아세토페논 및 벤질디메틸케탈도 들 수 있다.
비이미다졸 화합물로서는, 예를 들면, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸(예를 들면, 일본국 공개특허 특개평6-75372호 공보, 일본국 공개특허 특개평6-75373호 공보 등 참조.), 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(알콕시페닐)비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(디알콕시페닐)비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(트리알콕시페닐)비이미다졸(예를 들면, 일본국 공보특허 특공소48-38403호 공보, 일본국 공개특허 특개소62-174204호 공보 등 참조.) 및 4,4',5,5'-위치의 페닐기가 카르보알콕시기에 의해 치환되어 있는 비이미다졸 화합물(예를 들면, 일본국 공개특허 특개평7-10913호 공보 등 참조) 등을 들 수 있다.
트리아진 화합물로서는, 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-피페로닐-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 및 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진 등을 들 수 있다.
아실포스핀옥사이드 화합물로서는, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있다. 이르가큐어(등록상표) 819(BASF(주)제) 등의 시판품을 이용하여도 된다.
추가로 중합 개시제(D)로서는, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르 등의 벤조인 화합물; 벤조페논, o-벤조일벤조산 메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐술파이드, 3,3',4,4'-테트라(tert-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논 및 2,4,6-트리메틸벤조페논 등의 벤조페논 화합물; 9,10-페난트렌퀴논, 2-에틸안트라퀴논 및 캄퍼퀴논 등의 퀴논 화합물; 10-부틸-2-클로로아크리돈, 벤질, 페닐글리옥실산 메틸 및 티타노센 화합물 등을 들 수 있다.
이들은, 후술의 중합 개시 조제(D1)(특히 아민류)와 조합시켜서 이용하는 것이 바람직하다.
중합 개시제(D)는, 바람직하게는 알킬페논 화합물, 트리아진 화합물, 아실포스핀옥사이드 화합물, O-아실옥심 화합물 및 비이미다졸 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 중합 개시제이며, 보다 바람직하게는 O-아실옥심 화합물을 포함하는 중합 개시제이다.
중합 개시제(D)의 함유율은, 착색 경화성 수지 조성물에 포함되는 전(全)수지(B)와 중합성 화합물(C)의 합계량에 대하여, 예를 들면 0.01질량% 이상 40질량% 이하여도 되고, 바람직하게는 0.1질량% 이상 30질량% 이하이다.
[중합 개시 조제(D1)]
중합 개시 조제(D1)는, 중합 개시제에 의해 중합이 개시된 중합성 화합물의 중합을 촉진하기 위하여 이용되는 화합물, 혹은 증감제이다. 중합 개시 조제(D1)를 포함하는 경우, 통상, 중합 개시제(D)와 조합시켜서 이용된다.
중합 개시 조제(D1)로서는, 아민 화합물, 알콕시안트라센 화합물, 티오크산톤 화합물 및 카르본산 화합물 등을 들 수 있다.
아민 화합물로서는, 트리에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 트리이소프로판올아민, 4-디메틸아미노벤조산 메틸, 4-디메틸아미노벤조산 에틸, 4-디메틸아미노벤조산 이소아밀, 벤조산 2-디메틸아미노에틸, 4-디메틸아미노벤조산 2-에틸헥실, N,N-디메틸파라톨루이딘, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논(통칭 미힐러케톤), 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 및 4,4'-비스(에틸메틸아미노)벤조페논 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논을 들 수 있다. 또한, 아민 화합물로서, EAB-F(호도가야화학공업(주)제) 등의 시판품을 이용하여도 된다.
알콕시안트라센 화합물로서는, 9,10-디메톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디메톡시안트라센, 9,10-디에톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디에톡시안트라센, 9,10-디부톡시안트라센 및 2-에틸-9,10-디부톡시안트라센 등을 들 수 있다.
티오크산톤 화합물로서는, 2-이소프로필티오크산톤, 4-이소프로필티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤 및 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤 등을 들 수 있다.
카르본산 화합물로서는, 페닐술파닐아세트산, 메틸페닐술파닐아세트산, 에틸페닐술파닐아세트산, 메틸에틸페닐술파닐아세트산, 디메틸페닐술파닐아세트산, 메톡시페닐술파닐아세트산, 디메톡시페닐술파닐아세트산, 클로로페닐술파닐아세트산, 디클로로페닐술파닐아세트산, N-페닐글리신, 페녹시아세트산, 나프틸티오아세트산, N-나프틸글리신 및 나프톡시아세트산 등을 들 수 있다.
이들의 중합 개시 조제(D1)를 이용하는 경우, 그 함유율은, 수지(B) 및 중합성 화합물(C)의 합계량에 대하여, 예를 들면 0.01질량% 이상 40질량% 이하여도 되고, 바람직하게는 0.1질량% 이상 30질량% 이하이다.
[용제(E)]
용제(E)는, 예를 들면 에스테르 용제(분자 내에 -COO-를 포함하고, -O-를 포함하지 않는 용제), 에테르 용제(분자 내에 -O-를 포함하고, -COO-를 포함하지 않는 용제), 에테르에스테르 용제(분자 내에 -COO-와 -O-를 포함하는 용제), 케톤 용제(분자 내에 -CO-를 포함하고, -COO-를 포함하지 않는 용제), 알코올 용제(분자 내에 OH를 포함하고, -O-, -CO- 및 -COO-를 포함하지 않는 용제), 방향족 탄화수소 용제, 아미드 용제 및 디메틸술폭시드 등을 들 수 있다.
에스테르 용제로서는, 젖산 메틸, 젖산 에틸, 젖산 부틸, 2-히드록시이소부탄산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 n-부틸, 아세트산 이소부틸, 포름산 펜틸, 아세트산 이소펜틸, 프로피온산 부틸, 부티르산 이소프로필, 부티르산 에틸, 부티르산 부틸, 피루브산 메틸, 피루브산 에틸, 피루브산 프로필, 아세토아세트산 메틸, 아세토아세트산 에틸, 시클로헥산올아세테이트 및 γ-부티로락톤 등을 들 수 있다.
에테르 용제로서는, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 3-메톡시-1-부탄올, 3-메톡시-3-메틸부탄올, 테트라히드로푸란, 테트라히드로피란, 1,4-디옥산, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 아니솔, 페네톨 및 메틸아니솔 등을 들 수 있다.
에테르에스테르 용제로서는, 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, 3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트 및 디프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 등을 들 수 있다.
케톤 용제로서는, 4-히드록시-4-메틸-2-펜탄온, 아세톤, 2-부탄온, 2-헵탄온, 3-헵탄온, 4-헵탄온, 4-메틸-2-펜탄온, 시클로펜탄온, 시클로헥산온 및 이소포론 등을 들 수 있다.
알코올 용제로서는, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세린 등을 들 수 있다.
방향족 탄화수소 용제로서는, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등을 들 수 있다.
아미드 용제로서는, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드 및 N-메틸피롤리돈 등을 들 수 있다.
이들의 용제는, 2종 이상을 병용하여도 된다.
용제(E)의 함유율은, 착색 경화성 수지 조성물의 총량에 대하여, 통상 99.99질량% 이하이며, 바람직하게는 0.1질량% 이상 99.9질량% 이하이며, 보다 바람직하게는 1질량% 이상 99.9질량% 이하이며, 더 바람직하게는 10질량% 이상 99질량% 이하이며, 특히 바람직하게는 40질량% 이상 99질량% 이하이며, 한층 바람직하게는 50질량% 이상 97질량% 이하이며, 특별히 바람직하게는 70질량% 이상 97질량% 이하이며, 지극히 바람직하게는 75질량% 이상 95질량% 이하이다.
본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은, 화합물(Ⅰ)의 전부 또는 일부를, 용제(E)의 전부 또는 일부에 분산시켜서 착색 분산액을 조제한 후, 이 착색 분산액을 사용하여 조제하여도 된다.
착색 분산액 중의 고형분의 함유율은, 착색 분산액의 총량에 대하여, 예를 들면 0.01질량% 이상 99.99질량% 이하여도 되고, 바람직하게는 0.1질량% 이상 99.9질량% 이하이며, 보다 바람직하게는 0.1질량% 이상 99질량% 이하이며, 더 바람직하게는 1질량% 이상 90질량% 이하이며, 보다 더 바람직하게는 1질량% 이상 60% 이하이며, 한층 바람직하게는 3질량% 이상 50질량% 이하이며, 특별히 바람직하게는 3질량% 이상 30질량% 이하이며, 지극히 바람직하게는 5질량% 이상 30질량% 이하이다.
착색 분산액 중의 화합물(Ⅰ)의 함유율은, 착색 분산액 중의 고형분의 총량 중, 예를 들면 0.0001질량% 이상이어도 되고, 바람직하게는 0.01질량% 이상이며, 보다 바람직하게는 1질량% 이상이며, 더 바람직하게는 5질량% 이상이며, 한층 바람직하게는 10질량% 이상이며, 한층 더 바람직하게는 20질량% 이상이며, 특별히 바람직하게는 30질량% 이상이다. 한편, 착색 분산액 중의 화합물(Ⅰ)의 함유율의 상한은, 착색 분산액 중의 고형분의 총량 중, 통상 100질량% 이하이며, 예를 들면 99질량% 이하여도 된다.
화합물(Ⅰ)의 전부 또는 일부를, 용제(E)의 전부 또는 일부에 분산시켜서 착색 분산액을 조제한 경우, 수지(B)의 전부 또는 일부를 포함시켜 둠으로써, 착색 분산액의 분산 안정성을 더 개선할 수 있다. 착색 분산액 중의 수지(B)의 함유량은, 화합물(Ⅰ) 100질량부에 대하여, 예를 들면 10000질량부 이하여도 되고, 바람직하게는 5000질량부 이하이며, 보다 바람직하게는 1000질량부 이하이며, 더 바람직하게는 1질량부 이상 500질량부 이하이며, 특히 바람직하게는 5질량부 이상 200질량부 이하이며, 한층 바람직하게는 10질량부 이상 100질량부 이하이다.
화합물(Ⅰ)은, 필요에 따라, 로진 처리, 산성기 또는 염기성기가 도입된 유도체 등을 이용한 표면 처리, 고분자 화합물 등에 의한 화합물(Ⅰ) 표면으로의 그래프트 처리, 황산 미립화법 등에 의한 미립화 처리, 불순물을 제거하기 위한 유기 용제나 물 등에 의한 세정 처리, 이온성 불순물의 이온 교환법 등에 의한 제거 처리 등이 실시되어 있어도 된다. 화합물(Ⅰ)의 입경은, 거의 균일한 것이 바람직하다.
화합물(Ⅰ)은, 분산제를 함유시켜서 분산 처리를 행함으로써, 화합물(Ⅰ)이 착색 분산액 중에서 균일하게 분산된 상태로 할 수 있다. 화합물(Ⅰ)은, 각각 단독으로 분산 처리하여도 되고, 복수종을 혼합하여 분산 처리하여도 된다.
분산제로서는, 계면활성제 등을 들 수 있으며, 카티온계, 아니온계, 논이온계 및 양성 중 어느 계면활성제여도 된다. 구체적으로는 폴리에스테르계, 폴리아민계 및 아크릴계 등의 계면활성제 등을 들 수 있다. 이들의 분산제는, 단독으로 또는 2종 이상을 조합시켜서 이용하여도 된다. 분산제로서는, 상품명으로 나타내면, KP(신에츠화학공업(주)제), 플로렌(교에이사화학(주)제), 솔스퍼스(등록상표)(제네카(주)제), EFKA(등록상표)(BASF(주)제), 아지스파(등록상표)(아지노모토파인테크노(주)제), Disperbyk(등록상표)(빅케미(주)제), BYK(등록상표)(빅케미(주)제) 등을 들 수 있다.
분산제를 이용하는 경우, 분산제(고형분)의 사용량은, 화합물(Ⅰ) 100질량부에 대하여, 10000질량부 이하이며, 바람직하게는 5000질량부 이하이며, 보다 바람직하게는 1000질량부 이하이며, 더 바람직하게는 500질량부 이하이며, 특히 바람직하게는 300질량부 이하이며, 한층 바람직하게는 100질량부 이하이며, 한층 더 바람직하게는 5질량부 이상 100질량부 이하이며, 특별히 바람직하게는 5질량부 이상 50질량부 이하이다. 분산제의 사용량이 상기 범위에 있으면, 보다 균일한 분산 상태의 착색 분산액이 얻어지는 경향이 있다.
본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은, 추가로 레벨링제(F) 및 산화방지제를 포함하여도 된다.
[레벨링제(F)]
레벨링제(F)로서는, 실리콘계 계면활성제, 불소계 계면활성제 및 불소 원자를 가지는 실리콘계 계면활성제 등을 들 수 있다. 이들은, 측쇄에 중합성기를 가지고 있어도 된다.
실리콘계 계면활성제로서는, 분자 내에 실록산 결합을 가지는 계면활성제 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 도레이실리콘 DC3PA, 동(同)SH7PA, 동DC11PA, 동SH21PA, 동SH28PA, 동SH29PA, 동SH30PA, 동SH8400(상품명:도레이·다우코닝(주)제), KP321, KP322, KP323, KP324, KP326, KP340, KP341(신에츠화학공업(주)제), TSF400, TSF401, TSF410, TSF4300, TSF4440, TSF4445, TSF4446, TSF4452 및 TSF4460(모멘티브·퍼포먼스·머티리얼즈·재팬 합동회사제) 등을 들 수 있다.
불소계 계면활성제로서는, 분자 내에 플루오로카본쇄를 가지는 계면활성제 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 플로라드(등록상표) FC430, 동FC431(스미또모쓰리엠(주)제), 메가팩(등록상표) F142D, 동F171, 동F172, 동F173, 동F177, 동F183, 동F554, 동R30, 동RS-718-K(DIC(주)제), 에프톱(등록상표) EF301, 동EF303, 동EF351, 동EF352(미쓰비시머티리얼 전자화성(주)제), 사프론(등록상표) S381, 동S382, 동SC101, 동SC105(아사히글라스(주)제) 및 E5844((주)다이킨파인케미컬연구소제) 등을 들 수 있다.
불소 원자를 가지는 실리콘계 계면활성제로서는, 분자 내에 실록산 결합 및 플루오로카본쇄를 가지는 계면활성제 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 메가팩(등록상표) R08, 동BL20, 동F475, 동F477 및 동F443(DIC(주)제) 등을 들 수 있다.
레벨링제(F)를 함유하는 경우, 그 함유량은, 착색 경화성 수지 조성물의 총량에 대하여, 통상 0.0005질량% 이상 5질량% 이하이며, 바람직하게는 0.001질량% 이상 1질량%이며, 보다 바람직하게는 0.001질량% 이상 0.5질량% 이하이며, 더 바람직하게는 0.002질량% 이상 0.2질량% 이하이며, 특히 바람직하게는 0.005질량% 이상 0.1질량% 이하이다. 레벨링제(F)의 함유량이 상기 범위 내에 있으면, 컬러 필터의 평탄성을 양호시킬 수 있다.
[산화방지제]
착색제의 내열성 및 내광성을 향상시키는 관점에서는, 산화방지제를 단독 또는 2종 이상을 조합시켜서 이용하는 것이 바람직하다. 산화방지제로서는, 공업적으로 일반적으로 사용되는 산화방지제이면 특별히 한정은 없고, 페놀계 산화방지제, 인계 산화방지제 및 유황계 산화방지제 등을 이용할 수 있다.
상기 페놀계 산화방지제로서는, 예를 들면, 이르가녹스 1010(Irganox 1010:펜타에리스리톨테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], BASF(주)제), 이르가녹스 1076(Irganox 1076:옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, BASF(주)제), 이르가녹스 1330(Irganox 1330:3,3',3'',5,5',5''-헥사-tert-부틸-a,a',a''-(메시틸렌-2,4,6-트리일)트리-p-크레졸, BASF(주)제), 이르가녹스 3114(Irganox 3114:1,3,5-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)-1,3,5-트리아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리온, BASF(주)제), 이르가녹스 3790(Irganox 3790:1,3,5-트리스((4-tert-부틸-3-히드록시-2,6-크실릴)메틸)-1,3,5-트리아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리온, BASF(주)제), 이르가녹스 1035(Irganox 1035:티오디에틸렌비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], BASF(주)제), 이르가녹스 1135(Irganox 1135:벤젠 프로판산, 3,5-비스(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시, C7-C9 측쇄 알킬에스테르, BASF(주)제), 이르가녹스 1520L(Irganox 1520L:4,6-비스(옥틸티오메틸)-o-크레졸, BASF(주)제), 이르가녹스 3125(Irganox 3125, BASF(주)제), 이르가녹스 565(Irganox 565:2,4-비스(n-옥틸티오)-6-(4-히드록시 3',5'-디-tert-부틸아닐리노)-1,3,5-트리아진, BASF(주)제), 아데카스타브 AO-80(아데카스타브 AO-80:3,9-비스(2-(3-(3-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시)-1,1-디메틸에틸)-2,4,8,10-테트라옥사스피로(5,5)운데칸, (주)ADEKA제), 스미라이저 BHT(Sumilizer BHT, 스미또모화학(주)제), 스미라이저 GA-80(Sumilizer GA-80, 스미또모화학(주)제), 스미라이저 GS(Sumilizer GS, 스미또모화학(주)제), 시아녹스 1790(Cyanox 1790, (주)사이텍제) 및 비타민 E(에자이(주)제) 등을 들 수 있다.
상기 인계 산화방지제로서는, 예를 들면, 이르가포스 168(Irgafos 168:트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, BASF(주)제), 이르가포스 12(Irgafos 12:트리스[2-[[2,4,8,10-테트라-tert-부틸디벤조[d,f][1,3,2]디옥사포스핀-6-일]옥시]에틸]아민, BASF(주)제), 이르가포스 38(Irgafos 38:비스(2,4-비스(1,1-디메틸에틸)-6-메틸페닐)에틸에스테르아인산, BASF(주)제), 아데카스타브 329K((주)ADEKA제), 아데카스타브 PEP36((주)ADEKA제), 아데카스타브 PEP-8((주)ADEKA제), Sandstab P-EPQ(클라리언트사제), 웨스턴 618(Weston 618, GE사제), 웨스턴 619G(Weston 619G, GE사제), 울트라녹스 626(Ultranox 626, GE사제) 및 스미라이저 GP(Sumilizer GP:6-[3-(3-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로폭시]-2,4,8,10-테트라-tert-부틸디벤즈[d,f][1.3.2]디옥사포스페핀)(스미또모화학(주)제) 등을 들 수 있다.
상기 유황계 산화방지제로서는, 예를 들면, 티오디프로피온산 디라우릴, 디미리스틸 또는 디스테아릴 등의 디알킬티오디프로피오네이트 화합물 및 테트라키스[메틸렌(3-도데실티오)프로피오네이트]메탄 등의 폴리올의 β-알킬메르캅토프로피온산 에스테르 화합물 등을 들 수 있다.
[그 외의 성분]
본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은, 필요에 따라, 충전제, 다른 고분자 화합물, 밀착 촉진제, 광안정제, 연쇄 이동제 등, 당해 기술 분야에서 공지의 첨가제를 포함하여도 된다.
밀착 촉진제로서는, 예를 들면, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, 3-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴로일옥시프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-술파닐프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이토프로필트리에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란 및 N-페닐-3-아미노프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다.
<착색 경화성 수지 조성물의 제조방법>
착색 경화성 수지 조성물은, 예를 들면, 착색제(A), 수지(B), 용제(E), 레벨링제(F)를, 포토리소법에 의해 패터닝을 행하는 경우에는 추가로 중합성 화합물(C), 중합 개시제(D), 중합 개시 조제(D1) 및 다른 성분과 함께 혼합함으로써 조제할 수 있다.
안료는, 미리 용제(E)의 일부 또는 전부와 혼합하고, 안료의 평균 입자경이 0.2㎛ 이하 정도가 될 때까지, 비드밀 등을 이용하여 분산시키는 것이 바람직하다. 이 때, 필요에 따라 상기 안료 분산제, 수지(B)의 일부 또는 전부를 배합하여도 된다. 이처럼 하여 얻어진 안료 분산액에, 나머지의 성분을, 소정의 농도가 되도록 혼합함으로써, 목적의 착색 경화성 수지 조성물을 조제할 수 있다.
염료는, 미리 용제(E)의 일부 또는 전부에 각각 용해시켜서 용액을 조제하여도 된다.
당해 용액을, 공경(孔徑) 0.01㎛ 이상 1㎛ 이하 정도의 필터로 여과하는 것이 바람직하다.
혼합 후의 착색 경화성 수지 조성물을, 공경 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하 정도의 필터로 여과하는 것이 바람직하다.
<컬러 필터>
본 발명의 착색 경화성 수지 조성물로부터, 컬러 필터를 형성할 수 있다. 착색 패턴을 형성하는 방법으로서는, 포토리소그래프법, 잉크젯법, 인쇄법 등을 들 수 있다. 그중에서도, 포토리소그래프법이 바람직하다. 포토리소그래프법은, 상기 착색 경화성 수지 조성물을 기판에 도포하고, 건조시켜서 착색 경화성 수지 조성물층을 형성하고, 포토마스크를 개재하여 당해 착색 경화성 수지 조성물층을 노광하여, 현상하는 방법이다. 포토리소그래프법에 있어서, 노광 시에 포토마스크를 이용하지 않는 것, 및/또는 현상하지 않는 것에 의해, 상기 착색 경화성 수지 조성물층의 경화물인 착색 도막을 형성할 수 있다. 이처럼 형성한 착색 패턴이나 착색 도막이 본 발명의 컬러 필터이다.
제조하는 컬러 필터의 막두께는, 특별하게 한정되지 않으며, 목적이나 용도 등에 따라 적절히 조정할 수 있으며, 예를 들면, 0.1㎛ 이상 30㎛ 이하이며, 바람직하게는 0.1㎛ 이상 20㎛ 이하이며, 더 바람직하게는 0.5㎛ 이상 6㎛ 이하이다.
기판으로서는, 글라스판이나, 수지판, 실리콘, 상기 기판 상에 알루미늄, 은, 은/구리/팔라듐 합금 박막 등을 형성한 것이 이용된다. 이들의 기판 상에는, 별도의 컬러 필터층, 수지층, 트랜지스터 및 회로 등이 형성되어 있어도 된다.
포토리소그래프법에 의한 각 색화소의 형성은, 공지 또는 관용의 장치나 조건으로 행할 수 있다. 예를 들면, 하기와 같이 하여 제조할 수 있다.
우선, 착색 경화성 수지 조성물을 기판 상에 도포하고, 가열 건조(프리베이크) 및/또는 감압 건조시킴으로써 용제 등의 휘발 성분을 제거하고 건조시켜, 평활한 착색 경화성 수지 조성물층을 얻는다.
도포 방법으로서는, 스핀 코팅법, 슬릿 코팅법 및 슬릿·앤드·스핀 코팅법 등을 들 수 있다.
가열 건조를 행하는 경우의 온도는, 30℃ 이상 120℃ 이하가 바람직하고, 50℃ 이상 110℃ 이하가 보다 바람직하다. 또한 가열 시간으로서는, 10초간 이상 60분간 이하인 것이 바람직하고, 30초간 이상 30분간 이하인 것이 보다 바람직하다.
감압 건조를 행하는 경우에는, 50Pa 이상 150Pa 이하의 압력 하, 20℃ 이상 25℃ 이하의 온도 범위에서 행하는 것이 바람직하다.
착색 경화성 수지 조성물의 막두께는, 특별하게 한정되지 않으며, 목적으로 하는 컬러 필터의 막두께에 따라 적절히 선택하면 된다.
다음으로, 착색 경화성 수지 조성물층은, 목적의 착색 패턴을 형성하기 위한 포토마스크를 개재하여 노광된다. 노광면 전체에 균일하게 평행 광선을 조사하는 것이나, 포토마스크와 착색 경화성 수지 조성물층이 형성된 기판과의 정확한 위치 맞춤을 행할 수 있기 때문에, 마스크 얼라이너 및 스텝퍼 등의 노광 장치를 사용하는 것이 바람직하다.
노광에 이용되는 광원으로서는, 250㎚ 이상 450㎚ 이하의 파장의 광을 발생하는 광원을 이용하여도 된다. 예를 들면, 350㎚ 미만의 광을, 이 파장 영역을 컷트하는 필터를 이용하여 컷트하거나, 436㎚ 부근, 408㎚ 부근, 365㎚ 부근의 광을, 이들의 파장 영역을 취출하는 밴드패스 필터를 이용하여 선택적으로 취출하거나 하여도 된다. 구체적으로는, 수은등, 발광 다이오드, 메탈할라이드 램프, 할로겐 램프 등을 들 수 있다.
노광 후의 착색 경화성 수지 조성물층을 현상액에 접촉시켜서 현상함으로써, 기판 상에 착색 패턴이 형성된다. 현상에 의해, 착색 경화성 수지 조성물층의 미(未)노광부가 현상액에 용해되어 제거된다.
현상액으로서는, 예를 들면, 수산화칼륨, 탄산 수소나트륨, 탄산 나트륨 및 수산화 테트라메틸암모늄 등의 알칼리성 화합물의 수용액이 바람직하다. 이들의 알칼리성 화합물의 수용액 중의 농도는, 예를 들면 0.01질량% 이상 10질량% 이하여도 된다. 추가로, 현상액은, 계면활성제를 포함하고 있어도 된다.
현상 방법은, 패들법, 디핑법 및 스프레이법 등 중 어느 것이어도 된다. 추가로 현상 시에 기판을 임의의 각도로 기울여도 된다.
현상 후의 기판은, 수세(水洗)되는 것이 바람직하다.
추가로, 얻어진 착색 패턴에, 포스트 베이크를 행하는 것이 바람직하다.
상기 컬러 필터는, 표시 장치(예를 들면, 액정 표시 장치, 유기 EL 장치, 전자 페이퍼 등) 및 고체 촬상 소자에 이용되는 컬러 필터로서, 그중에서도 액정 표시 장치에 이용되는 컬러 필터로서 유용하다.
(실시예)
이하, 실시예를 들어서 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 물론 하기 실시예에 의해 제한을 받는 것이 아니고, 전·후기의 취지에 적합할 수 있는 범위에서 적당히 변경을 추가하여 실시하는 것도 물론 가능하고, 그들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 또한, 이하에 있어서는, 특별히 기재하지 않는 한, 「부」는 「질량부」를, 「%」는 「질량%」를 의미한다.
이하의 실시예에 있어서, 화합물의 구조는 질량 분석(LC; Agilent제 1200형, MASS; Agilent제 LC/MSD6130형)으로 확인하였다.
수지의 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw) 및 수평균 분자량(Mn)의 측정은, GPC법에 의하여 이하의 조건으로 행하였다.
장치 : HLC-8120GPC(토소(주)제)
칼럼 : TSK-GELG2000HXL
칼럼 온도 : 40℃
용제 : 테트라히드로푸란
유속 : 1.0㎖/분
분석 시료의 고형분 농도 : 0.001~0.01질량%
주입량 : 50㎕
검출기 : RI
교정용 표준 물질 : TSK STANDARD POLYSTYRENE F-40, F-4, F-288, A-2500, A-500(토소(주)제)
상기에서 얻어진 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량 및 수평균 분자량의 비(Mw/Mn)를 분산도로 하였다.
<화합물 I-1의 조제>
3,4,9,10-페릴렌테트라카르본산 2무수물(도쿄화성공업(주)제) 8.0부와 물 80부를 혼합하였다. 얻어진 혼합물의 온도를 60℃로 보지(保持)하면서, 수산화칼륨(와코준야쿠공업(주)제) 8.0부를 첨가하고, 60℃에서 6시간 교반하였다. 얻어진 혼합물의 온도를 5℃ 이하로 유지하면서, 미리 희석한 황산(농황산 7.4부와 물 256부) 263부를 추가한 바 등색의 침전물이 생겼다. 이 등색의 침전물을 포함하는 혼합물을 여과하고, 여과 후의 잔사를 물 300부, 메탄올 300부로 세정하였다. 얻어진 잔사를 60℃에서 감압 건조하여, 식 (Ⅰ-1)로 나타나는 화합물 I-1을 6.1부 얻었다(수율 70%).
[화학식 19]
Figure pct00022
<화합물 I-1의 동정>
(질량 분석) 이온화 모드=ESI―: m/z=[M-H]- 427
Exact Mass: 428
<화합물 I-2의 조제>
3,4,9,10-페릴렌테트라카르본산 2무수물(도쿄화성공업(주)제) 10부와 수산화칼륨 6.4부(와코준야쿠공업(주)제), 물 57부를 혼합하였다. 얻어진 혼합물의 온도를 100℃로 가열하고, 6시간 교반하였다. 얻어진 혼합물의 온도를 5℃ 이하로 유지하면서, 아세톤 1000부를 추가하였다. 얻어진 혼합물을 여과하고, 여과 후의 잔사를 아세톤 25부에서 3회 세정하였다. 얻어진 잔사를 60℃에서 감압 건조하여, 식 (Ⅰ-2a)로 나타내는 화합물 I-2a를 12부 얻었다(수율 80%).
[화학식 20]
Figure pct00023
화합물(1-2a)로 나타내는 화합물 1.2부와 물 103부를 추가하여 용해시켰다. 23℃ 하에서, 아세트산 마그네슘·4수화물 0.98부와 물 227부를 적하(滴下)하고, 23℃, 6시간 교반한 바 적색의 침전물이 생겼다. 이 적색의 침전물을 포함하는 혼합물을 여과하고, 여과 후의 잔사를 물 1부에서 3회 세정하였다. 얻어진 잔사를 60℃에서 감압 건조하여, 식 (Ⅰ-2)로 나타나는 화합물 I-2를 0.24부 얻었다(수율 25%).
[화학식 21]
Figure pct00024
<화합물 I-3의 조제>
실시예 2에 있어서 아세트산 마그네슘·4수화물 0.98부를 적하한 것 대신에 아세트산 바륨 1.2부를 적하한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지의 방법으로 합성을 행하였다. 아세트산 바륨 1.2부의 적하에 의해 얻어진 침전물도 적색이었다. 식 (Ⅰ-3)으로 나타나는 화합물 I-3을 1.3부 얻었다(수율 91%).
[화학식 22]
Figure pct00025
<화합물 I-4의 조제>
3,9-페릴렌디카르본산 디이소부틸(Solvent Green 5, 도쿄화성공업(주)제) 10부와 수산화칼륨 2.8부(와코준야쿠공업(주)제), 물 28부를 혼합하고, 100℃, 15시간 교반하였다. 얻어진 혼합물의 온도를 5℃ 이하로 유지하면서, 농황산 6.2부를 추가한 바 황색의 침전물이 생겼다. 이 황색의 침전물을 포함하는 혼합물을 여과하고, 여과 후의 잔사를 물 100부에서 3회 세정하였다. 얻어진 잔사를 60℃에서 감압 건조하여, 식 (Ⅰ-4)로 나타나는 화합물 I-4를 6.2부 얻었다(수율 83%).
[화학식 23]
Figure pct00026
<화합물 I-4의 동정>
(질량 분석) 이온화 모드=ESI―: m/z=[M-H]- 339
Exact Mass: 340
<화합물 I-5의 조제>
4,10-디시아노페릴렌-3,9-디카르본산 디이소부틸(루모겐(등록상표) F 옐로우 083, BASF(주)제) 3.5부와 수산화나트륨 1.6부(와코준야쿠공업(주)제), 물 35부를 혼합하고, 100℃, 10시간 교반하였다. 얻어진 혼합물의 온도를 5℃ 이하로 유지하면서, 농염산 5.2부를 추가한 바 등색의 침전물이 생겼다. 등색의 침전물을 포함하는 혼합물을 여과하고, 여과 후의 잔사를 물 100부에서 3회 세정하였다.
얻어진 잔사를 60℃에서 감압 건조하여, 식 (Ⅰ-5)로 나타나는 화합물 I-5를 2.6부 얻었다(수율 93%).
[화학식 24]
Figure pct00027
<화합물 I-5의 동정>
(질량 분석) 이온화 모드=ESI―: m/z=[M-H]- 389
Exact Mass: 390
(합성예 1)
환류 냉각기, 적하 깔때기 및 교반기를 구비한 플라스크 내에 질소를 적당량 흘려 질소 분위기로 치환하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 280부를 넣고, 교반하면서 80℃까지 가열하였다. 이어서, 아크릴산 38부, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-8-일아크릴레이트 및 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-9-일아크릴레이트의 혼합물(함유비는 몰비로 1:1) 289부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 125부의 혼합 용액을 5시간 걸쳐서 적하하였다. 한편, 2,2-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 33부를 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 235부에 용해시킨 용액을 6시간 걸쳐서 적하하였다. 적하 종료 후, 80℃에서 4시간 보지한 후, 실온까지 냉각하고, 고형분 35.1%, B형 점도계(23℃)로 측정한 점도 125mPa·s의 공중합체(수지 B1) 용액을 얻었다. 생성한 공중합체의 중량 평균 분자량 Mw는 9.2×103, 분산도 2.08, 고형분 환산의 산가는 77㎎-KOH/g이었다. 수지 B1은, 이하의 구조 단위를 갖는다.
[화학식 25]
Figure pct00028
(실시예 1)
(1) 착색 조성물의 조제
이하의 비율로 각 성분을 혼합하고, 비드밀을 이용하여 착색제를 분산시켜서 착색 조성물 1을 얻었다.
착색제 : 화합물 I-1 50부;
분산제 : BYK-LPN6919(빅케미·재팬(주)제) 58부;
수지(B) : 수지 B1 용액 93부;
용제(E) : 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 800부
이어서, 이하의 비율로 각 성분을 혼합하여 착색 경화성 수지 조성물 1을 얻었다.
착색 조성물 1 400부;
수지(B) : 수지 B1 용액 45부;
중합성 화합물(C) : 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(KAYARAD(등록상표) DPHA; 니혼카야쿠(주)제) 25부;
중합 개시제(D) : N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민(이르가큐어(등록상표) OXE-01; BASF(주)제) 15부;
용제(E) : 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 86부;
레벨링제 : 폴리에테르 변성 실리콘 오일(도레이실리콘 SH8400; 도레이다우코닝(주)제) 0.12부
(2) 착색 도막의 제조
가로세로 5㎝의 글라스 기판(이글 XG; 코닝사제) 상에, 착색 경화성 수지 조성물을, 포스트 베이크 후의 막두께가 1.7~2㎛가 되도록 스핀 코팅법으로 도포한 후, 100℃에서 3분간 프리베이크하여, 착색 경화성 수지 조성물층을 형성하였다. 방랭 후, 기판 상에 형성된 착색 경화성 수지 조성물층에, 노광기(TME-150RSK; 탑콘(주)제)를 이용하고, 대기분위기 하, 80mJ/㎠의 노광량(365㎚ 기준)으로 광조사하였다. 광조사 후, 오븐 중, 230℃에서 30분간 포스트 베이크를 행하고, 착색 도막을 얻었다.
(3) 내열성 시험
얻어진 착색 도막의 흡광도를 측색기(OSP-SP-200; OLYMPUS사제)를 이용하여 측정하였다. 측정 후의 착색 도막을, 추가로 오븐 중, 공기분위기 하에서, 230℃에서 120분 가열한 후, 측색기로 흡광도를 측정하였다. 내열성 시험 전후의 착색 경화성 조성물막의 극대 흡수 파장의 흡광도 변화로부터, 흡광도 보지율을 구하였다.
(4) 내광성 시험
얻어진 착색 도막 상에 자외선 컷오프 필터(COLORED OPTICAL GLASS L38; 호야사제; 380㎚ 이하의 광을 컷트한다.)를 배치하고, 내광성 시험기(SUNTEST CPS+:도요정기사제)로 크세논 램프광을 48시간 조사한 후, 측색기로 흡광도를 측정하였다. 내광성 시험 전후의 착색 도막의 극대 흡수 파장의 흡광도 변화로부터, 흡광도 보지율을 구하였다.
(실시예 2~5 및 비교예 1)
착색제로서 50부의 화합물(I-1) 대신에,
50부의 화합물(I-2) (실시예 2),
50부의 화합물(I-3) (실시예 3),
50부의 화합물(I-4) (실시예 4),
50부의 화합물(I-5) (실시예 5),
50부의 Solvent Green 5(도쿄화성공업(주)제) (비교예 1)
를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure pct00029

Claims (4)

  1. 하기 식 (Ⅰ)로 나타내는 화합물과 수지를 포함하는 착색 조성물.
    [화학식 1]
    Figure pct00030

    [식 중,
    R1~R3은, 서로 독립적으로, 수소 원자, -CO2 -, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~40의 탄화수소기를 나타낸다.
    R4~R11은, 서로 독립적으로, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~40의 탄화수소기, 치환기를 가지고 있어도 되는 복소환기, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, -CO2 -, 또는 -S(O)2O-를 나타낸다.
    상기 R4~R11로 나타나는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~40의 탄화수소기에 포함되고, 또한 환을 구성하지 않는 -CH2-, 및 상기 R4~R11로 나타나는 치환기를 가지고 있어도 되는 복소환기에 포함되고, 또한 환을 구성하지 않는 -CH2-는, -O-, -CO-, -S(O)2-, -NRx1-로 치환되어 있어도 된다. 단, 상기 -CH2-가 치환됨으로써 -COOH 및 -S(O)2OH가 형성되는 일은 없다.
    상기 Rx1은, 수소 원자, 또는 탄소수 1~5의 알킬기를 나타낸다.
    Mx+는, 히드론 또는 x가의 금속 카티온을 나타낸다.
    x는 2 이상의 정수를 나타낸다.
    a는, a가 붙은 괄호 내의 구조의 가수를 나타내고, 1 이상 12 이하의 정수를 나타낸다.
    b는, MX+의 개수를 나타내고, 1 이상 12 이하의 정수를 나타낸다.
    a 및 b는, 하기 식:
    a=bx
    를 만족시킨다.]
  2. 제 1 항에 기재된 착색 조성물과, 중합성 화합물과, 중합 개시제와, 용제를 포함하는 착색 경화성 수지 조성물.
  3. 제 2 항에 기재된 착색 경화성 수지 조성물로부터 형성되는 컬러 필터.
  4. 제 3 항에 기재된 컬러 필터를 포함하는 표시 장치.
KR1020217014051A 2018-11-21 2019-10-23 착색 조성물, 착색 경화성 수지 조성물, 컬러 필터 및 표시 장치 KR20210093248A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2018-218169 2018-11-21
JP2018218169A JP7241514B2 (ja) 2018-11-21 2018-11-21 着色組成物、着色硬化性樹脂組成物、カラーフィルタ及び表示装置
PCT/JP2019/041451 WO2020105346A1 (ja) 2018-11-21 2019-10-23 着色組成物、着色硬化性樹脂組成物、カラーフィルタ及び表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210093248A true KR20210093248A (ko) 2021-07-27

Family

ID=70773965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217014051A KR20210093248A (ko) 2018-11-21 2019-10-23 착색 조성물, 착색 경화성 수지 조성물, 컬러 필터 및 표시 장치

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP7241514B2 (ko)
KR (1) KR20210093248A (ko)
CN (1) CN113056525B (ko)
TW (1) TWI799661B (ko)
WO (1) WO2020105346A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4266094A1 (en) 2020-12-16 2023-10-25 FUJIFILM Corporation Composition, membrane, optical filter, solid image pickup element, image display apparatus, and infrared ray sensor
JPWO2022130773A1 (ko) 2020-12-17 2022-06-23
WO2023120250A1 (ja) * 2021-12-23 2023-06-29 富士フイルム株式会社 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、感活性光線性又は感放射線性膜、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法、及び化合物

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58101161A (ja) * 1981-12-14 1983-06-16 Toyo Ink Mfg Co Ltd 顔料組成物
JP3956448B2 (ja) * 1997-10-16 2007-08-08 Jsr株式会社 カラーフィルタ用感放射線性組成物
JP4715201B2 (ja) 2004-12-28 2011-07-06 東洋インキScホールディングス株式会社 カラーフィルタ用着色組成物およびカラーフィルタ
JP5284748B2 (ja) 2008-10-14 2013-09-11 菊水化学工業株式会社 蛍光標示材、及び蛍光標示材を用いた路面標示構造
KR101350478B1 (ko) * 2011-11-16 2014-01-17 재단법인대구경북과학기술원 전자이동을 용이하게 하는 화합물을 포함하는 유-무기 하이브리드 태양전지 및 이의 제조방법
TW201510103A (zh) 2013-08-01 2015-03-16 Dainippon Ink & Chemicals 彩色濾光片用顏料組成物及彩色濾光片
KR20170101678A (ko) * 2016-02-29 2017-09-06 도레이케미칼 주식회사 하이브리드 색보상 압출광학필름 및 이의 제조방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chemistry of Materials, 2012년, 제24권, p.4647-4652

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020105346A1 (ja) 2020-05-28
TWI799661B (zh) 2023-04-21
JP7241514B2 (ja) 2023-03-17
JP2020083981A (ja) 2020-06-04
TW202030264A (zh) 2020-08-16
CN113056525B (zh) 2023-07-11
CN113056525A (zh) 2021-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102561742B1 (ko) 착색 조성물 및 화합물
JP7412140B2 (ja) 着色組成物
JP7412141B2 (ja) 着色組成物
KR20210093248A (ko) 착색 조성물, 착색 경화성 수지 조성물, 컬러 필터 및 표시 장치
CN107797382B (zh) 着色组合物
JP7079128B2 (ja) 着色硬化性樹脂組成物
KR102509937B1 (ko) 착색 경화성 수지 조성물
KR102450277B1 (ko) 착색제로서 유용한 화합물
JP2020083982A (ja) 着色硬化性樹脂組成物、カラーフィルタ、表示装置及び化合物
KR102631806B1 (ko) 착색 경화성 수지 조성물
KR20210144834A (ko) 착색 조성물, 화합물, 컬러 필터 및 표시 장치
JP7417403B2 (ja) 着色組成物
JP7093263B2 (ja) イソインドリン化合物
JP7079127B2 (ja) 着色硬化性樹脂組成物
JP2020026521A (ja) 着色組成物
KR20210146807A (ko) 페노티아진계 화합물 및 그것을 포함하는 경화성 수지 조성물