KR20220122508A

KR20220122508A - 크산텐 색소, 해당 색소를 함유하는 착색 조성물, 컬러 필터용 착색제 및 컬러 필터

Info

Publication number: KR20220122508A
Application number: KR1020220022679A
Authority: KR
Inventors: 나오야 야마가타; 다이조 간다
Original assignee: 호도가야 가가쿠 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2022-02-22
Publication date: 2022-09-02
Also published as: CN114958027A; JP2022132057A; TW202302770A

Abstract

용해성 및 도막에 대한 착색력이 우수한 크산텐 색소를 제공하는 것. 해당 색소를 함유하는 착색 조성물, 컬러 필터용 착색제 및 컬러 필터를 제공하는 것.
하기 일반식 (1)로 표현되는 크산텐 색소.

[식 중, R¹ 내지 R⁴는 각각 독립적으로 H, 알킬기, 방향족 탄화수소기를 나타내고, R¹, R² 중 적어도 1개는, 알킬렌기를 포함하고, 또한 R¹ 또는 R²의 말단에 아미노기 또는 암모늄기를 갖는 기를 나타낸다. R⁵, R⁶은 각각 독립적으로 H, 할로겐 원자, 알킬기, 방향족 탄화수소기를 나타낸다. R⁷은 -SO₃ ^-, -CO₂ ^-, 술포닐기, 술폰아미드기, 카르보닐기, 아미드기 등을 표현하고, R⁷은 양이온을 포함하고 있어도 된다. n은 0 내지 5의 정수를 나타낸다. An은 음이온을 나타내고, x는 1 내지 3의 정수를 나타내고, y는 0 내지 6의 정수를 나타낸다.]

Description

크산텐 색소, 해당 색소를 함유하는 착색 조성물, 컬러 필터용 착색제 및 컬러 필터{XANTHENE DYE, COLORING COMPOSITION CONTAINING THE DYE, COLORANT FOR COLOR FILTER AND COLOR FILTER}

본 발명은 크산텐 색소, 해당 색소를 함유하는 착색 조성물, 해당 색소 또는 해당 착색 조성물을 함유하는 컬러 필터용 착색제 및 해당 착색제를 사용한 컬러 필터에 관한 것이다.

액정이나 전계 발광(EL) 표시 장치 및 CCD나 CMOS의 촬상 소자에, 컬러 필터가 사용된다. 컬러 필터는, 유리나 투명 수지 등의 투광성 기판 위에, 염색법, 안료 분산법, 인쇄법, 전착법 등에 의해, 색소 박막이나 색소-수지 복합체막 등의 착색층을 적층함으로써 제조된다. 하기 식(H-1) 내지 (H-3) 등으로 표현되는 크산텐 색소(또는 염료)는 그의 선명성으로부터 컬러 필터 등의 착색제로서 이용되고 있는 화합물이다(특허문헌 1, 2 등). 예를 들어, C.I.애시드 레드 289(식(H-1))나 C.I.애시드 레드 52(식(H-2)) 등의 크산텐 색소(C.I.는 컬러 인덱스의 약칭)를 아조피리돈 색소와 병용함으로써, 우수한 적색 색조가 얻어진다(특허문헌 1).

일본 특허 공개 제2002-265834호 공보 일본 특허 공개 제2012-207224호 공보 미국 특허 출원 공개 제2002/0115018호 명세서 미국 특허 출원 공개 제2010/0233710호 명세서 국제 공개 제2014/029888호 일본 특허 공개 제2017-083852호 공보

현재의 표시 장치의 개발에 있어서는, 항상 높은 성능(고휘도, 넓은 색 영역, 저전압)이 요구되고 있고, 컬러 필터의 성능(고투과율, 고색 순도 등의 색 특성)에 대한 요구도 높아지고 있다. 예를 들어, 현재 컬러 필터용의 착색제로서 사용되고 있는 안료는, 입자 상태로 존재하기 때문에, 투과율 저하나 광의 산란, 간섭에 의한 콘트라스트 저하를 야기한다. 이들 과제를 해결하기 위해, 용해성이 높고 분자 상태로 기능하는 염료의 이용이 검토되고 있다(특허문헌 2 등).

텔레비전 등의 표시 장치에는 장기간의 안정성이 요구되기 때문에, 컬러 필터에 내열성이나 내광성 등의 견뢰성이 요구된다. 일반적으로 염료는 안료에 비해 견뢰성이 떨어지기 때문에, 컬러 필터의 발색성을 높게 할 목적으로 염료의 사용량을 증가시키면 컬러 필터의 견뢰성에도 영향을 미치는 경향이 있다. 그래서, 가능한 한 염료의 사용량을 억제한 경우라도, 목적의 흡수 파장 범위에서 높은 흡광도(낮은 투과율)를 나타내는, 즉 착색력이 높은 염료가, 견뢰성을 유지하면서 고휘도의 표시 장치를 실현하기 위한 염료로서 요구되고 있다. 또한, 이러한 염료를 컬러 필터용 착색제로서 사용하기 위해서는, 더 양호한 도막을 형성하기 위해, 용해성이 높은 염료인 것이 동시에 요구된다.

그러나, 종래의 크산텐 색소는, 컬러 필터용 착색제로서의 용해성과, 도막에 대한 높은 착색력의 양쪽을 만족시키는 것은 아니었다. 본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 용해성 및 도막에 대한 착색력이 우수한 크산텐 색소를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 해당 색소를 함유하는 착색 조성물, 컬러 필터용 착색제 및 컬러 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하고, 상기 목적을 달성하기 위해 예의 검토한 결과, 용해성 및 도막에 대한 착색력이 우수한 크산텐 색소를 발견했다. 즉 본 발명은, 이하를 요지로 한다.

1. 하기 일반식 (1)로 표현되는 크산텐 색소.

[식 (1) 중, R¹ 내지 R⁴는, 각각 독립적으로, 수소 원자,

치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 40의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기,

또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 6 내지 20의 방향족 탄화수소기를 나타내고,

R¹ 및 R² 중 적어도 1개는,

치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬렌기를 포함하고, 또한,

R¹ 또는 R²의 말단에, 탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 아미노기, 또는 탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 암모늄기를 갖는 기를 나타낸다.

R⁵ 및 R⁶은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자,

치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기,

R³과 R⁵ 또는 R⁴와 R⁶은 각각 결합하여 환을 형성하고 있어도 된다.

R⁷은, 할로겐 원자, -OH, -SO₃ ^-, -CO₂ ^-, -NH₂, 또는,

치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 술포닐기, 술폰아미드기, 카르보닐기, 아미드기, 아미노기, 포화 탄화수소기, 불포화 탄화수소기, 알콕시기, 방향족 탄화수소기 혹은 아릴옥시기를 나타내고, R⁷은 양이온을 포함하고 있어도 된다.

n은 0 내지 5의 정수를 나타내고, n이 2 이상일 때, 복수 존재하는 R⁷은 동일해도 되고 달라도 된다.

An은 음이온을 나타내고, x는 1 내지 3의 정수를 나타내고, y는 0 내지 6의 정수를 나타낸다. b가 2 이상일 때, 복수 있는 An은 동일해도 되고 달라도 된다.]

2. 상기 일반식 (1)에 있어서, R¹ 및 R² 중 적어도 1개가,

하기 일반식 (2) 또는 (3)으로 표현되는 기인 크산텐 색소.

[식 (2) 중, L은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬렌기를 나타낸다. R⁸ 및 R⁹는, 각각 독립적으로, 수소 원자,

파선은 상기 일반식 (1)에 있어서의 N과의 결합부를 나타낸다.]

[식 (3) 중, L은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬렌기를 나타낸다. R⁸ 내지 R¹⁰은, 각각 독립적으로, 수소 원자,

3. 상기 일반식 (1)에 있어서, R¹ 및 R²가 모두 상기 일반식 (2) 또는 (3)으로 표현되는 기인 크산텐 색소.

4. 상기 일반식 (1)에 있어서, R¹ 내지 R⁴가 모두 상기 일반식 (2) 또는 (3)으로 표현되는 기인 크산텐 색소.

5. 상기 일반식 (1)에 있어서, R³ 및 R⁴가,

치환기를 갖는 탄소 원자수 2 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기이며,

치환기가, 할로겐 원자, -NO₂, -CN, -OH, -O-,

비치환 혹은 치환의 알콕시기, 비치환 혹은 치환 아미노기, 비치환 혹은 치환 아미드기, 비치환 혹은 치환 암모늄기, 비치환 혹은 치환 페닐기, 또는 비치환 혹은 치환 페녹시기인 크산텐 색소.

6. 상기 일반식 (1)에 있어서, R³ 및 R⁴가,

치환기를 갖는 탄소 원자수 6 내지 20의 페닐기이며,

치환기가, 할로겐 원자, -NO₂, -CN, -OH, -O-, 탄소 원자수 1 내지 4의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기, 비치환 혹은 치환 알콕시기, 비치환 혹은 치환 아미노기, 또는 비치환 혹은 치환 페녹시기인 크산텐 색소.

7. 상기 일반식 (1)에 있어서, An이 할로겐화물 이온, (CF₃SO₂)₂N^-, 술포닐이미드 음이온, 또는 술폰산 음이온인 크산텐 색소.

8. 상기 크산텐 색소의 농도 0.005 내지 0.02mmol/L의

프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME) 용액을 사용하여,

23 내지 27℃에서 측정하는,

350 내지 750㎚의 파장 범위에 있어서의 자외 가시 흡수 스펙트럼에 있어서,

극대 흡수 파장이 535 내지 560㎚의 범위에 있는 크산텐 색소.

9. 상기 크산텐 색소를 함유하는 착색 조성물.

10. 상기 착색 조성물을 함유하는 컬러 필터용 착색제.

11. 상기 컬러 필터용 착색제를 사용하는 컬러 필터.

본 발명의 크산텐 색소는, PGME 등의 유기 용매에 대한 용해성 및 도막에 대한 착색력(또는 도막에서의 발색성)이 우수하고, 해당 색소를 함유하는 착색 조성물은 컬러 필터용 착색제로서 유용하다.

본 발명의 실시 형태에 대하여 이하에 상세하게 설명한다. 또한 본 발명은, 이하의 실시 형태에 한정되지 않고, 그 요지의 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

본 발명의 크산텐 색소는, 하기 일반식 (1)로 표현된다.

일반식 (1)에 있어서, R¹ 내지 R⁶으로 표현되는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 40의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기」 또는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기」에 있어서의 「탄소 원자수 1 내지 40의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기」 또는 「탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기」로서는, 구체적으로, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, n-노닐기, n-데실기 등의 직쇄상의 알킬기; 이소프로필기, 이소부틸기, s-부틸기, t-부틸기, 이소옥틸기, 2-에틸헥실기 등의 분지상의 알킬기를 들 수 있다.

일반식 (1)에 있어서, R¹ 내지 R⁶으로 표현되는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 6 내지 20의 방향족 탄화수소기」에 있어서의 「방향족 탄화수소기」는, 아릴기 및 축합 다환 방향족기를 포함하고, 「탄소 원자수 6 내지 20의 방향족 탄화수소기」로서는, 구체적으로, 페닐기, 비페닐릴기, 테르페닐릴기, 나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 플루오레닐기, 인데닐기, 피레닐기, 페릴레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기 등의 방향족 탄화수소기를 들 수 있다.

일반식 (1)에 있어서, R¹ 내지 R⁶으로 표현되는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 40의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기」, 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기」 또는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 6 내지 20의 방향족 탄화수소기」에 있어서의 「치환기」로서는, 구체적으로,

중수소 원자, -OH, -CN, -CF₃, -NO₂;

-SO₃ ^-, -SO₃H, -SO₃M으로 표현되는 술폰산기, 또는

-CO₂ ^-, -CO₂H, -CO₂M으로 표현되는 카르복실산기(단, M은 유기 양이온 혹은 무기 양이온을 나타낸다.);

불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자;

탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기;

탄소 원자수 3 내지 20의 시클로알킬기;

탄소 원자수 2 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알케닐기;

탄소 원자수 2 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알키닐기;

탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알콕시기;

탄소 원자수 3 내지 20의 시클로알콕시기;

탄소 원자수 1 내지 20의 아실기;

탄소 원자수 6 내지 20의 방향족 탄화수소기 혹은 축합 다환 방향족기;

탄소 원자수 2 내지 20의 복소환기;

탄소 원자수 6 내지 20의 아릴옥시기;

탄소 원자수 0 내지 20의 아미노기;

탄소 원자수 1 내지 20의 아미드기,

탄소 원자수 0 내지 20의 암모늄기 등을 들 수 있다. 이들 「치환기」는 하나만 포함되어도 되고, 복수 포함되어도 되고, 복수 포함되는 경우는 서로 동일해도 되고 달라도 된다. 또한, 이들 「치환기」는 또한, 상기 예시한 치환기를 갖고 있지 않아도 되고 갖고 있어도 된다. 따라서 이들 「치환기」는, 예를 들어 「탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 비치환 혹은 치환 알킬기」, 「탄소 원자수 3 내지 20의 비치환 혹은 치환 시클로알킬기」, 「탄소 원자수 2 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 비치환 혹은 치환 알케닐기」, 「탄소 원자수 2 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알키닐기」, 「탄소 원자수 3 내지 20의 비치환 혹은 치환 시클로알콕시기」, 「탄소 원자수 6 내지 20의 비치환 혹은 치환 아릴옥시기」, 「탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 아미노기」, 「탄소 원자수 1 내지 20의 비치환 혹은 치환 아미드기」, 「탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 암모늄기」, 「탄소 원자수 6 내지 20의 비치환 혹은 치환 페닐기」, 「탄소 원자수 6 내지 20의 비치환 혹은 치환 페녹시기」, 「할로겐 원자로 치환된 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기로 치환된 탄소 원자수 6 내지 20의 페닐기」 등과 같이 표현되어도 된다. 또한, 「치환기」가 탄소 원자를 포함하는 경우, 그 탄소 원자는, 상기한 「탄소 원자수 1 내지 20」, 「탄소 원자수 1 내지 40」 및 「탄소 원자수 6 내지 20」에 산입된다. 또한, 이들 치환기끼리가 단결합, 이중 결합, 치환 혹은 비치환의 메틸렌기, 산소 원자 또는 황 원자를 통해 서로 결합하여 환을 형성하고 있어도 된다.

일반식 (1)에 있어서, 「양이온」이 포함되는 경우, 「양이온」은 「무기 양이온」 또는 「유기 양이온」을 의미한다. 일반식 (1) 중에 「M」으로 표현되는 「무기 양이온」 또는 「유기 양이온」이 존재하는 경우, 「유기 양이온」으로서는, 구체적으로, R¹¹R¹²R¹³R¹⁴N⁺로 표현되는 암모늄 이온을 들 수 있고, R¹¹ 내지 R¹⁴는, 각각 독립적으로, -H, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 6 내지 20의 방향족 탄화수소기를 나타내고(단, 모두가 -H는 아니다), 서로 결합하여 환을 형성해도 된다. 또한, 식 (1) 중, R¹¹ 내지 R¹⁴로 표현되는 「치환기」, 「탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기」 또는 「탄소 원자수 6 내지 20의 방향족 탄화수소기」의 상세는, 상기 일반식 (1)에 있어서의 R¹ 내지 R⁶과 마찬가지의 것이 적용된다. 또한, 「무기 양이온」으로서는, 수소 이온; 리튬 이온, 나트륨 이온 등의 알칼리 금속 이온; 마그네슘 이온, 칼슘 이온, 바륨 이온 등의 알칼리 토류 금속 이온을 들 수 있다. M으로서는, 알칼리 금속 이온 또는 R¹¹R¹²R¹³R¹⁴N⁺인 것이 바람직하고, R¹¹ 내지 R¹⁴로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기 또는 n-부틸기인 것이 바람직하다.

또한, 일반식 (1)에 있어서 R¹ 내지 R⁶으로 표현되는 「치환기」를 갖는 상기한 각종 「기」에 있어서, 「치환기」로서 예를 들고 있는,

「탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기」,

「탄소 원자수 3 내지 20의 시클로알킬기」,

「탄소 원자수 2 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알케닐기」,

「탄소 원자수 2 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알키닐기」,

「탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알콕시기」,

「탄소 원자수 3 내지 20의 시클로알콕시기」,

「탄소 원자수 1 내지 20의 아실기」,

「탄소 원자수 6 내지 20의 방향족 탄화수소기 혹은 축합 다환 방향족기」,

「탄소 원자수 2 내지 20의 복소환기」,

「탄소 원자수 6 내지 20의 아릴옥시기」,

「탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 아미노기」, 또는

「탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 암모늄기」로서는, 구체적으로, 이하의 기를 들 수 있다.

메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, s-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, n-헥실기, 2-에틸헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 이소옥틸기, 노닐기, 데실기 등의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기;

시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로옥틸기, 시클로노닐기, 시클로데실기 등의 시클로알킬기, 또는 아다만틸기;

비닐기, 1-프로페닐기, 알릴기, 1-부테닐기, 2-부테닐기, 1-펜테닐기, 1-헥세닐기, 이소프로페닐기, 이소부테닐기 등의 알케닐기, 또는 이것들이 복수 결합한 직쇄상 혹은 분지상의 알케닐기;

에티닐기, 프로파르길기, 부티닐기 등의 알키닐기, 또는 이것들이 복수 결합한 직쇄상 혹은 분지쇄상의 알키닐기; 펜타-3-엔-1-이닐기, 헥사-2-엔-4-이닐기 등의 알케닐과 알키닐의 혼합기;

메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기, 헵틸옥시기, 옥틸옥시기, 노닐옥시기, 데실옥시기, 이소프로폭시기, 이소부톡시기, s-부톡시기, t-부톡시기, 이소옥틸옥시기 등의 직쇄상 혹은 분지상의 알콕시기;

시클로프로폭시기, 시클로부톡시기, 시클로펜틸옥시기, 시클로헥실옥시기, 시클로노닐옥시기, 시클로데실옥시기 등의 탄소 원자수 3 내지 20의 시클로알콕시기, 또는 1-아다만틸옥시기, 2-아다만틸옥시기;

포르밀기, 아세틸기, 프로피오닐기, 아크릴일기, 벤조일기 등의 아실기;

페닐기, 비페닐릴기, 테르페닐릴기, 나프틸기, 안트라세닐기(안트릴기), 테트라세닐기, 페난트릴기, 플루오레닐기, 인데닐기, 피레닐기, 페릴레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기 등의 방향족 탄화수소기 혹은 축합 다환 방향족기;

티에닐기, 푸릴기(푸라닐기), 피롤릴기, 티아졸릴기, 옥사졸릴기, 이미다졸릴기, 피라졸릴기, 트리아졸릴기, 벤조티에닐기, 벤조푸라닐기, 인돌릴기, 이소인돌릴기, 벤조티아졸릴기, 벤조옥사졸릴기, 벤조이미다졸릴기, 벤조트리아졸릴기, 푸리닐기, 카르바졸릴기, 디벤조티에닐기, 디벤조푸라닐기, 피리딜기, 피리미디리닐기, 트리아지닐기, 퀴놀릴기, 이소퀴놀릴기, 나프티리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 나프티리디닐기, 카르볼리닐기 등의 복소환기;

페닐옥시기, 톨릴옥시기, 비페닐릴옥시기, 나프틸옥시기, 안트라세닐옥시기, 페난트레닐옥시기 등의 아릴옥시기;

아미노기(-NH₂), 메틸아미노기, 에틸아미노기, 디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 에틸메틸아미노기, 디프로필아미노기, 디부틸아미노기, 디(2-에틸헥실)기, 디-t-부틸아미노기, 디페닐아미노기 등의 「-NR⁸R⁹」로 표현되는 탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 아미노기(1치환 아미노기, 2치환 아미노기. 단, R⁸ 및 R⁹는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기」 또는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 6 내지 20의 방향족 탄화수소기」를 나타내고, 식 중의 「알킬기」 또는 「방향족 탄화수소기」는, 상기 R¹ 내지 R⁶에 포함되는 동일한 표기의 「알킬기」 또는 「방향족 탄화수소기」와 동의이다.);

암모늄기(-NH₄ ⁺), 트리메틸암모늄기(-N⁺(CH₃)), 트리에틸암모늄기(-N⁺(CH₂CH₃)₃), 디에틸(메틸)암모늄기, 디이소프로필(메틸)암모늄기, -N⁺(CH₃)(C₃H₇)₂, 디페닐메틸암모늄기, 페닐디에틸암모늄기 등의 「-N⁺R⁸R⁹R¹⁰」으로 표현되는 탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 암모늄기(단, R⁸ 내지 R¹⁰은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기」 또는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 6 내지 20의 방향족 탄화수소기」를 나타내고, 「-NR⁸R⁹」로 표현되는 「탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 아미노기」에 있어서의 R⁸ 또는 R⁹와 동의이다.).

본 발명에 관한 크산텐 색소는, 일반식 (1)에 있어서, R¹ 및 R² 중 적어도 1개는, 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬렌기를 포함하고, 또한 R¹ 또는 R²의 말단에, 탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 아미노기, 또는 탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 암모늄기를 갖는 기」라는 특징을 갖는다. 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬렌기」는, R¹ 및 R²로 표현되는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 40의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기」에 포함되고, 단부에서 일반식 (1)에 있어서의 N과 결합되어 있다. 해당 알킬렌기의 다른 한쪽의 단부(말단)에, 「탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 아미노기」 또는 「탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 암모늄기」가 결합되어 있다. 상기 알킬렌기가 「치환기」를 갖는 경우, 해당 알킬렌기와 해당 「비치환 혹은 치환 아미노기」 또는 해당 「비치환 혹은 치환 암모늄기」는, 상기 알킬렌기의 각종 「치환기」를 통해 결합되어 있어도 되고, 통하지 않고 결합되어 있어도 된다. 즉, 본 발명에 관한 크산텐 색소는, 일반식 (1)에 있어서, R¹ 및 R² 중 적어도 1개(바람직하게는 양쪽)가, 「말단에, 탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 아미노기, 또는 탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 암모늄기가 결합한, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬렌기」라는 특징, 혹은 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬렌기의 말단에, 탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 아미노기, 또는 탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 암모늄기가 결합한 기」라는 특징을 갖는다.

일반식 (1)에 있어서, R¹ 및 R² 중 적어도 1개에 포함되는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬렌기」에 있어서의 「탄소 원자수 1 내지 20의 알킬렌기」로서는, 메틸렌기, 에틸렌기, n-프로필렌기, i-프로필렌기, n-부틸렌기, i-부틸렌기, s-부틸렌기, t-부틸렌기, 헥실렌기, 옥틸렌기 및 데실렌기 등을 들 수 있다. 또한, 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬렌기」에 있어서의 「치환기」로서는, 상기한 R¹ 및 R²로 표현되는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기」에 있어서의 「치환기」와 마찬가지의 것을 들 수 있다.

일반식 (1)에 있어서, R¹ 및 R² 중 적어도 1개에 포함되는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬렌기를 포함하고, 또한 R¹ 또는 R²의 말단에, 탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 아미노기, 또는 탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 암모늄기를 갖는 기」에 있어서의 「탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 아미노기, 또는 탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 암모늄기를 갖는 기」로서는, 상기한 R¹ 및 R²에 있어서의 「치환기」로 표현되는 「탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 아미노기」, 「탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 암모늄기」와 마찬가지의 것을 들 수 있다.

일반식 (1)로 있어서, R⁵ 내지 R⁷로 표현되는 「할로겐 원자」로서는, 구체적으로, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자를 들 수 있다.

일반식 (1)에 있어서, R⁵ 및 R⁶으로서는, 수소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기가 바람직하다.

일반식 (1)에 있어서, R⁷로 표현되는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 20 이하의 술포닐기, 술폰아미드기, 카르보닐기, 아미드기, 아미노기, 포화 탄화수소기, 불포화 탄화수소기, 알콕시기, 방향족 탄화수소기 혹은 아릴옥시기」란,

「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 0 내지 20의 술포닐기」

「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 0 내지 20의 술폰아미드기」,

「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 카르보닐기」,

「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 아미드기」,

「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 0 내지 20의 아미노기」,

「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 포화 탄화수소기」,

「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 2 내지 20의 불포화 탄화수소기」,

「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 알콕시기」,

「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 6 내지 20의 방향족 탄화수소기, 또는,

「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 6 내지 20의 아릴옥시기」를 의미한다.

일반식 (1)에 있어서, R⁷로 표현되는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 0 내지 20의 술포닐기」는, 「-SO₂-R¹⁰⁰」(또는, 「-S(=O)₂-R¹⁰⁰」)으로 표현되는 치환기 R¹⁰⁰을 갖는 술포닐기를 의미한다. 「-SO₂-R¹⁰⁰」은, 탄소 원자를 포함하지 않는 기여도 된다.

일반식 (1)에 있어서, R⁷로 표현되는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 0 내지 20의 술폰아미드기」는, 「-SO₂-NR¹⁰¹R¹⁰²」(또는, 「-S(=O)₂-NR¹⁰¹R¹⁰²」)로 표현되는 치환기 R¹⁰¹ 및 R¹⁰²를 갖는 술폰아미드기를 의미한다. 「-SO₂-NR¹⁰¹R¹⁰²」는, 탄소 원자를 포함하지 않는 기여도 된다.

일반식 (1)에 있어서, R⁷로 표현되는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 카르보닐기」는, 「-(C=O)-R¹⁰³」으로 표현되는 치환기 R¹⁰³을 갖는 기를 의미한다. 치환기 R¹⁰³은, 탄소 원자를 포함하는 기여도 되고, 탄소 원자를 포함하지 않는 기여도 된다.

일반식 (1)에 있어서, R⁷로 표현되는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 아미드기」는, 「-(C=O)-NR¹⁰¹R¹⁰²」로 표현되는 치환기 R¹⁰¹ 및 R¹⁰²를 갖는 아미드기를 의미한다.

일반식 (1)에 있어서, R⁷로 표현되는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 0 내지 20의 아미노기」는, 「-NR¹⁰¹R¹⁰²」로 표현되는 치환기 R¹⁰¹ 및 R¹⁰²를 갖는 아미노기를 의미한다.

일반식 (1)에 있어서, R⁷로 표현되는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 포화 탄화수소기」는, 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상, 분지상 혹은 환상의 알킬기」를 의미한다. R⁷에 있어서, 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기」로서는, R⁵ 및 R⁶으로 표현되는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기」와 마찬가지의 것을 들 수 있다. R⁷에 있어서, 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 환상 알킬기」로서는, 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로옥틸기, 시클로노닐기, 시클로데실기 등의 시클로알킬기;, 아다만틸기 등을 들 수 있다.

일반식 (1)에 있어서, R⁷로 표현되는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 2 내지 20의 불포화 탄화수소기」로서는, 비닐기, 1-프로페닐기, 알릴기, 1-부테닐기, 2-부테닐기, 1-펜테닐기, 1-헥세닐기, 이소프로페닐기, 이소부테닐기 등의 알케닐기, 또는 이것들이 복수 결합한 직쇄상 혹은 분지상의 알케닐기; 에티닐기, 프로파르길기, 부티닐기 등의 알키닐기, 또는 이것들이 복수 결합한 직쇄상 혹은 분지상의 알키닐기; 시클로프로페닐기, 시클로부테닐기, 시클로펜테닐기, 시클로헥세닐기, 시클로헵테닐기, 1,4-시클로헥사디에닐기, 1,5-시클로옥타디에닐기, 시클로옥티닐기 등의 시클로알케닐기 또는 시클로알키닐기 등을 들 수 있다.

일반식 (1)에 있어서, R⁷로 표현되는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 알콕시기」로서는, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기, 헵틸옥시기, 옥틸옥시기, 노닐옥시기, 데실옥시기, 이소프로폭시기, 이소부톡시기, s-부톡시기, t-부톡시기, 이소옥틸옥시기 등의 직쇄상 혹은 분지상의 알콕시기; 시클로프로폭시기, 시클로부톡시기, 시클로펜틸옥시기, 시클로헥실옥시기, 시클로노닐옥시기, 시클로데실옥시기 등의 탄소 원자수 3 내지 20의 시클로알콕시기 등을 들 수 있다.

일반식 (1)에 있어서, R⁷로 표현되는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 6 내지 20의 방향족 탄화수소기」로서는, R¹ 내지 R⁶으로 표현되는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 6 내지 20의 방향족 탄화수소기」와 마찬가지의 것을 들 수 있다. 또한, 일반식 (1)에 있어서, R⁷로 표현되는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 6 내지 20의 아릴옥시기」는, R⁷을 상기 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 6 내지 20의 방향족 탄화수소기」로 한 경우의, 「-O-R⁷」로 표현되는 아릴옥시기를 의미한다.

일반식 (1)에 있어서, R⁷로 표현되는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 20 이하의 술포닐기, 술폰아미드기, 카르보닐기, 아미드기, 아미노기, 포화 탄화수소기, 불포화 탄화수소기, 알콕시기, 방향족 탄화수소기 혹은 아릴옥시기」에 있어서의 「치환기」, 「치환기 R¹⁰⁰ 내지 R¹⁰³」으로서는, R¹ 내지 R⁶으로 표현되는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 6 내지 20의 방향족 탄화수소기」에 있어서의 「치환기」와 마찬가지의 것을 들 수 있다.

일반식 (1)에 있어서, R⁷로 표현되는 기는 「양이온」을 포함하고 있어도 되고, 「양이온」이란 상기 「무기 양이온」 또는 「유기 양이온」과 마찬가지의 것을 의미한다.

일반식 (1)에 있어서, n은 R⁷의 수를 나타내고, 0 내지 5의 정수를 나타낸다. n은 1 또는 2가 바람직하다.

일반식 (1)에 있어서, 「x」는, 식 중, 크산텐 색소의 부분의 수를 나타낸다. 「An」은 음이온을 나타내고, 「y」는 An의 수를 나타낸다. 일반식 (1)에 있어서, 크산텐 색소의 부분이, 분자 전체에서 전하의 총합이 1가 이상의 양이온인 경우, 즉 y가 1 내지 3의 정수인 경우, 반대 이온으로서, 1 또는 2 이상의 「An」으로 표현되는 임의의 음이온과 염 또는 착체를 형성할 수 있다. 단, 일반식 (1)로 표현되는 화합물에 있어서, x 및 y는, 전체적으로 전기적으로 중성이 되도록 선택된다. x는 1 내지 3의 정수를 나타내고, 1 또는 2가 바람직하다. y는 0 내지 6의 정수를 나타내고, 1 내지 4의 정수가 바람직하다.

일반식 (1)에 있어서, 「An」은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 할로겐화물 이온 등의 무기 음이온, 또는 유기 음이온을 들 수 있다. 구체적으로는,

Cl^-, Br^-, I^-; (CF₃SO₂)₂N^-, (CF₃SO₂)₃C^-,

(C₂F₅SO₂)₂N^-, (C₄F₉SO₂)₂N^-, (C₆F₅SO₂)₂N^-,

(CN)₂N^-, (CN)₃C^-, NC-S-, (C₂F₅)₃F₃P^-,

(C₆H₄SO₃ ^-)O(C₆H₃(C₁₂H₂₅)(SO₃ ^-)),

C₆H₄(C₁₂H₂₅)(SO₃ ^-), PF₆ ^-, BF₄ ^-, (PW₁₂O₄₀)₃ ^-, 또는 하기 식(Z-1) 내지 (Z-16)의 구조식으로 나타내는 음이온 등을 들 수 있다.

일반식 (1)에 있어서, An은 단일이어도 되고 상이한 2 이상의 조합이어도 되고, 상기 예시한 음이온으로부터 선택되는 단일 또는 2 혹은 3의 임의의 조합인 것이 바람직하고, 할로겐화물 이온, (CF₃SO₂)₂N^-, 술포닐이미드 음이온, 또는 술폰산 음이온의 어느 것으로부터 선택되는 단일 또는 2 혹은 3의 임의의 조합인 것이 보다 바람직하다.

일반식 (1)에 있어서, R¹ 및 R²의 적어도 1개는, 하기 일반식 (2) 또는 일반식 (3)으로 표현되는 기인 것이 바람직하다. R¹ 및 R²는, 동일 혹은 서로 다른 기여도 된다. 구체적으로는, 일반식 (1)에 있어서, R¹ 및 R²의 적어도 1개는, 연결기 「-L-」로 표현되는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬렌기」이고, R¹ 또는 R²의 말단에, 탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 아미노기, 또는 탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 암모늄기를 결합하여 갖는 기이다. R¹ 및 R²는, 모두 하기 일반식 (2) 또는 일반식 (3)으로 표현되는 기인 것이 보다 바람직하고, R¹과 R²는 동일한 기인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 일반식 (1)에 있어서, R¹ 내지 R⁴가, 모두 하기 일반식 (2) 또는 일반식 (3)으로 표현되는 기여도 된다.

[식 (2) 중, L은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬렌기를 나타낸다. R⁹ 및 R¹⁰은, 각각 독립적으로, 수소 원자,

일반식 (2) 및 일반식 (3)에 있어서, L로 표현되는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬렌기」란, 일반식 (1)에 있어서, 「R¹ 및 R² 중 적어도 1개」에 포함되는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬렌기」와 동의이다.

일반식 (2) 및 일반식 (3)에 있어서, R⁸ 내지 R¹⁰으로 표현되는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기」, 또는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 6 내지 20의 방향족 탄화수소기」로서는, 각각, 상기 일반식 (1)에 있어서, R¹ 내지 R⁴가 갖고 있어도 되는 「치환기」로서 예로 든 「탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기」 또는 「탄소 원자수 6 내지 20의 방향족 탄화수소기」와 동의이다.

일반식 (2) 및 일반식 (3)에 있어서, L로서는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 10의 알킬렌기가 바람직하고, 치환기를 갖고 있어도 되는 에틸렌기, n-프로필렌기 또는 n-부틸렌기인 것이 바람직하다. 일반식 (1)로 표현되는 크산텐 색소의 용해성과 견뢰성의 양립의 관점에서는, 일반식 (2) 및 일반식 (3)에 있어서의 L은, 치환기를 갖는 것이 바람직하다.

일반식 (2) 및 일반식 (3)에 있어서, R⁸ 내지 R¹⁰으로서는, 수소 원자,

치환기를 갖고 있지 않은 탄소 원자수 1 내지 10의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기, 또는 페닐기가 바람직하고, 치환기를 갖고 있지 않은 탄소 원자수 1 내지 4의 직쇄상 알킬기가 보다 바람직하고, 메틸기, 에틸기, n-프로필기가 더욱 바람직하다.

일반식 (1)에 있어서, R³ 및 R⁴로서는, 원하는 분광 특성으로 하는 관점에서, 전자구인성기를 갖는 기, 또는 전자구인성기인 것이 바람직하다. 일반식 (1)에 있어서, R³ 및 R⁴로서는, 구체적으로, 하기의 「치환기를 갖는 탄소 원자수 2 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기」 또는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 6 내지 20의 페닐기」가 바람직하다.

R³ 및 R⁴로서는,

해당 알킬기가 갖는 치환기가, 할로겐 원자, -NO₂, -CN, -OH, -O-,

비치환 혹은 치환 알콕시기, 비치환 혹은 치환 아미노기, 비치환 혹은 치환 아미드기, 비치환 혹은 치환 암모늄기, 비치환 혹은 치환 페닐기, 또는 비치환 혹은 치환 페녹시기인, 탄소 원자수 2 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기가 바람직하다. R³ 및 R⁴로서는, 할로겐 원자, -NO₂, -CN, -OH, -O-, =O, 비치환 혹은 치환 알콕시기, 비치환 혹은 치환 아미노기, 비치환 혹은 치환 아미드기, 비치환 혹은 치환 암모늄기, 비치환 혹은 치환 페닐기 및 비치환 혹은 치환 페녹시기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 치환기를 갖는 탄소 원자수 2 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기인 것이 바람직하다. R³ 및 R⁴로서는, 치환기로서 -NO₂, -CN 또는 치환 아미노기를 갖는 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬기가 보다 바람직하다.

마찬가지로, R³ 및 R⁴로서는,

치환기를 갖는 탄소 원자수 6 내지 20의 페닐기이며,

해당 치환기가, 할로겐 원자, -NO₂, -CN, -OH, -O-,

탄소 원자수 1 내지 4의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기, 비치환 혹은 치환 알콕시기, 비치환 혹은 치환 아미노기, 또는 비치환 혹은 치환 페녹시기인, 탄소 원자수 6 내지 20의 페닐기가 바람직하다. R³ 및 R⁴로서는, 할로겐 원자, -NO₂, -CN, -OH, -O-, =O, 탄소 원자수 1 내지 4의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기, 비치환 혹은 치환 알콕시기, 비치환 혹은 치환 아미노기 및 비치환 혹은 치환 페녹시기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 치환기를 갖는 탄소 원자수 6 내지 20의 페닐기인 것이 바람직하다. 탄소 원자수 1 내지 4의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기로서는, 메틸기 또는 에틸기가 보다 바람직하다.

일반식 (1)에 있어서, R³ 및 R⁴로서는, 용해성을 높이는 관점에서, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기인 것이 바람직하고, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, i-부틸기 또는 헥실기가 바람직하다. R³ 및 R⁴로서는, 상기 분광 특성과 용해성의 균형으로부터, 적절히 선택할 수 있다.

일반식 (1)에 있어서, R¹ 및 R² 중, 1개만이 상기 일반식 (2) 또는 (3)인 경우, 나머지의 R¹ 또는 R²로서는, 상기한 분광 특성이나 용해성 등, 원하는 성질에 따라 적절히 선택할 수 있다.

일반식 (1)로 표현되는 크산텐 색소는, 공지의 방법(예를 들어, 특허문헌 2, 3 등)을 응용하고, 일반식 (1)의 각종의 상당하는 기를 갖는 시약이나 기타의 적당한 시약을 사용하여, 이하와 같이 합성할 수 있다. 3,6-디클로로-9-(2-술포나토페닐)크산틸륨 등의, 상당하는 치환기를 갖는 크산텐 유도체와, 3-[3-(디에틸아미노)프로필아미노]프로피오니트릴 등의, 상당하는 치환기를 갖는 ２급 아민을, N-메틸피롤리돈 등의 용액 중, 적절한 가열 조건에서 축합 반응시킴으로써, 일반식 (1)로 표현되는 화합물을 함유하는 생성물이 얻어진다.

일반식 (1)로 표현되는 본 발명의 크산텐 색소로서 바람직한 화합물의 구체예를 하기 식(G-1) 내지 (G-33)에 나타내지만, 본 발명은, 이들 화합물에 한정되지 않는다. 또한, 상기 일반식 (1) 중, 크산텐 색소의 부분을 나타내고 있고, An으로 표현되는 음이온부는 생략하고 있다. 하기 구조식에서는, 수소 원자를 일부 생략하고 있고, 발생할 수 있는 모든 입체 이성체, 호변 이성체를 포함하고 있고, 평면 구조식을 기재하고 있다.

본 발명의 크산텐 색소는, 1종 또는 분자 구조의 다른 2종 이상을 조합하여 사용(예를 들어, 혼합)해도 된다. 당해 2종 이상을 사용할 때는, 크산텐 색소 전체에 차지하는 질량 농도비에 있어서, 가장 적은 쪽의 1종의 크산텐 색소의 질량 농도비는 0.1 내지 50질량％ 이다. 크산텐 색소의 종류는 1종 또는 2종인 것이 바람직하다.

본 발명의 크산텐 색소의 합성 도중에 있어서, 생성물을 정제하는 방법으로서는, 칼럼 크로마토그래피에 의한 정제; 실리카겔, 활성탄, 활성 백토 등에 의한 흡착 정제; 용매에 의한 재결정이나 정석법 등의 공지된 방법을 들 수 있다. 또한 필요에 따라, 이들 화합물의 동정, 분석에는, 핵자기 공명 분석(NMR), 분광 광도계에 의한 흡광도 측정이나 자외 가시 흡수 스펙트럼(UV-Vis) 측정, 열중량 측정-시차 열분석(TG-DTA) 등을 행할 수 있다. 이들 방법은, 얻어진 화합물의 용해성, 내열성 평가, 색채 평가 등에도 사용할 수 있다.

본 발명의 크산텐 색소, 해당 색소를 함유하는 착색 조성물, 해당 색소 또는 해당 착색 조성물을 함유하는 컬러 필터용 착색제는, 착색제 및 컬러 필터의 제조 공정에 있어서, 수지 등을 함유하는 유기 용매에 양호하게 용해 또는 분산시킬 필요가 있기 때문에, 유기 용매에 대한 용해도나 분산성이 높은 것이 바람직하다. 유기 용매로서는, 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로는, 아세트산에틸, 아세트산-n-부틸 등의 에스테르류; 디에틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME), 에틸렌글리콜 모노에틸에테르(에틸셀로솔브) 등의 에테르류; 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA) 등의 에테르에스테르류; 아세톤, 시클로헥사논 등의 케톤류; 메탄올, 에탄올, 2-프로판올 등의 알코올류; 디아세톤 알코올(DAA) 등; 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류; N,N-디메틸포름아미드(DMF), N-메틸피롤리돈(NMP) 등의 아미드류; 디메틸술폭시드(DMSO); 클로로포름(트리클로로메탄) 등을 들 수 있고, PGME, PGMEA, 시클로헥사논, 또는 DAA가 바람직하고, 수지의 용해성과 크산텐 색소의 용해성의 양립의 관점에서는 PGME 또는 시클로헥사논이 특히 바람직하다. 이들 용제는, 단독으로 사용해도 되고 2종류 이상 혼합하여 사용해도 된다.

본 발명의 크산텐 색소의 유기 용매에 대한 용해도는, 예를 들어 다음과 같이 측정할 수 있다. 크산텐 색소와 유기 용매를 적당한 비율로 혼합하여, 초음파 처리한 후, 실온(25℃) 하, 불용분의 유무를 눈으로 보아 확인함으로써, 용해도를 평가할 수 있다. 용해도의 측정에 사용하는 유기 용매로서는, 특별히 한정되지 않고, 상기 유기 용매를 사용할 수 있지만, PGME, PGMEA, 시클로헥사논 또는 DAA가 바람직하고, PGME 또는 PGMEA가 보다 바람직하다.

본 발명의 크산텐 색소는, 유기 용매에 대한 용해성, 특히 PGME에 대한 용해성이 우수하고, PGME에 대한 용해도는, 1질량％ 이상인 것이 바람직하고, 3질량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 5질량％ 이상인 것이 특히 바람직하다. 고콘트라스트비의 컬러 필터에 대한 응용을 고려한 경우, 용해도는 높을수록 바람직하다.

본 발명의 크산텐 색소는, 유기 용매에 용해하여 조제한 용액을 사용하여, 실온 부근(예를 들어, 23 내지 27℃)에서 측정하는 자외 가시 흡수 스펙트럼의 가시광 영역(예를 들어, 350 내지 750㎚의 파장 범위)에 있어서 최대의 흡광도를 나타내는, 극대 흡수 파장이 관측된다. 본 발명에 있어서는, PGME 용액에 있어서의 극대 흡수 파장이, 바람직하게는 530㎚ 이상, 보다 바람직하게는 532㎚ 이상, 더욱 바람직하게는 534㎚ 이상이고, 바람직하게는 560㎚ 이하, 보다 바람직하게는 556㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 553㎚ 이하이다. 예를 들어, 535 내지 560㎚의 범위에 있는 것이 바람직하고, 545 내지 555㎚의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 색소 농도는 0.005 내지 0.02mmol/L가 바람직하다.

본 발명의 크산텐 색소를 각종 수지 용액과 혼합하여, 유리 기판 위에 도포함으로써 도막을 제작할 수 있다. 얻어진 도막에 대하여, 분광 측색계를 사용하여 색 측정하고, 도막의 자외 가시 흡수 스펙트럼이나 색채값을 얻음으로써 색채 평가를 행할 수 있다. 구체적으로는, 막 시료의 자외 가시 흡수(또는 투과) 스펙트럼을 측정하여, 도막에 있어서의 염료의 착색력(또는 발색성)을 판단할 수 있다. 본 발명에 있어서, 「도막의 착색력이 높다」는 것은, 도막 시료의 360 내지 740㎚의 범위에 있어서의, 자외 가시 흡수 스펙트럼의 극대 흡수 파장에 있어서 그 흡광도가 높은 것을 의미한다. 즉, 동 파장 범위에서 얻어지는 자외 가시 투과 스펙트럼의 투과율의 최솟값이 작은 것을 의미한다. 구체적으로는, 실시예와 마찬가지의 방법에 의해 측정한 경우, 35％ 이하가 바람직하고, 20％ 이하가 보다 바람직하고, 10％ 이하가 더욱 바람직하다.

또한, 상기 도막에 대하여, 색채값은 CIE L^*a^*b^* 표색계 등이 일반적으로 사용된다. 구체적으로는, 막 시료의 색채값 L^*, a^*, b^*를 측정하고, 적당한 온도에서의 가열 전후의 색채값의 색차(ΔE^* _ab)로부터, 내열성을 판단할 수 있다. 컬러 필터에 응용하는 경우, 230℃ 전후의 온도에서의 색차를 내열성의 지표로서 사용할 수 있다. ΔE^* _ab는, 그 값이 작을수록, 열분해에 의한 색의 변색이 적은 것을 의미하고, 10 이하가 바람직하고, 3 이하가 보다 바람직하다.

본 발명의 컬러 필터용 착색제는, 일반식 (1)로 표현되는 크산텐 색소를 적어도 1종 함유하는 착색 조성물과, 컬러 필터의 제조에 일반적으로 사용되는 성분을 포함한다. 일반적인 컬러 필터는, 예를 들어 포토리소그래피 공정을 이용한 방법의 경우, 염료나 안료 등의 색소를 수지 성분(모노머, 올리고머를 포함한다)이나 용매와 혼합하여 조제한 액체를, 유리나 수지 등의 기판 위에 도포하고, 포토마스크를 사용하여 광중합시켜, 용매에 가용/불용의 색소-수지 복합막의 착색 패턴을 제작하고, 세정 후, 가열함으로써 얻어진다. 또한 전착법이나 인쇄법에 있어서도, 색소를 수지나 기타의 성분과 혼합한 것을 사용하여 착색 패턴을 제작한다. 따라서, 본 발명의 컬러 필터용 착색제에 있어서의 구체적인 성분으로서는, 적어도 1종의 일반식 (1)로 표현되는 크산텐 색소, 기타의 염료나 안료 등의 색소, 수지 성분, 유기 용매 및 광중합 개시제 등 기타의 첨가제를 들 수 있다. 또한, 이들 성분으로부터 취사 선택해도 되고, 필요에 따라 다른 성분을 추가해도 된다.

본 발명의 크산텐 색소를 함유하는 착색 조성물을 컬러 필터용 착색제로서 사용하는 경우, 각 색용 컬러 필터에 사용해도 되지만, 적색 컬러 필터용 착색제로서 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 크산텐 색소를 함유하는 컬러 필터용 착색제는, 1종 또는 2종 이상의 크산텐 색소를 단독으로 사용해도 되고, 색조의 조정을 위해, 다른 염료 또는 안료 등의 공지된 색소를 혼합해도 된다. 적색 컬러 필터용 착색제에 사용하는 경우, 특별히 한정되지 않지만, C.I.피그먼트 레드 177, 209, 242, 254, 255, 264, 269, C.I.피그먼트 오렌지 38, 43, 71 등의 적색계 안료; 기타의 적색계 레이크 안료; C.I.피그먼트 옐로우 138, 139, 150 등의 황색계 안료; C.I.애시드 레드 88, C.I.베이직 바이올렛 10 등의 적색 염료 등을 들 수 있다. 청색 컬러 필터용 착색제에 사용하는 경우, 특별히 한정되지 않지만, C.I.베이직 블루 3, 7, 9, 54, 65, 75, 77, 99, 129 등의 염기성 염료; C.I.애시드 블루 9, 74 등의 산성 염료; 디스퍼스 블루 3, 7, 377 등의 분산 염료; 스피론 염료; 시아닌계, 인디고계, 프탈로시아닌계, 안트라퀴논계, 메틴계, 트리아릴메탄계, 인단트렌계, 옥사진계, 디옥사진계, 아조계, 본 발명에 속하지 않는 크산텐계; 기타의 청색계 레이크 안료 등의 청색계의 염료 또는 안료를 들 수 있다.

본 발명의 크산텐 색소를 함유하는 컬러 필터용 착색제에 있어서의 다른 색소의 혼합비는, 크산텐 색소(2종 이상인 경우에는 그것들의 합계)에 대하여 5 내지 2000질량％인 것이 바람직하고, 10 내지 1000질량％가 보다 바람직하다. 액상의 컬러 필터용 착색제 중에 있어서의 염료 등의 색소 성분의 혼합비는, 착색제 전체에 대하여 0.5 내지 70질량％가 바람직하고, 1 내지 50질량％가 보다 바람직하다.

본 발명의 컬러 필터용 착색제에 있어서의 수지 성분으로서는, 이것들을 사용하여 형성되는 컬러 필터 수지막의 제조 방식이나 사용 시에 필요한 성질을 갖는 것이라면, 공지의 것(예를 들어, 특허문헌 4에 기재된 「결합제 수지(B1)」)을 사용할 수 있다. 예를 들어, 아크릴 수지, 올레핀 수지, 스티렌 수지, 폴리이미드 수지, 우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 비닐에테르 수지, 페놀(노볼락) 수지, 기타의 투명 수지, 광경화성 수지 또는 열경화성 수지를 들 수 있고, 이들 모노머 또는 올리고머 성분을 적절히 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 이들 수지의 공중합체를 조합하여 사용할 수도 있다. 이들 컬러 필터용 착색제에 있어서의 수지의 함유량은, 액상의 착색제의 경우, 5 내지 95질량％가 바람직하고, 10 내지 50질량％가 보다 바람직하다.

본 발명의 착색 조성물은, 컬러 필터용 착색제로서의 성능을 높이기 위해, 화합물의 다른 성분으로서, 계면 활성제, 분산제, 소포제, 레벨링제, 기타의 컬러 필터용 착색제의 제조 시에 혼합하는 첨가제 등의 유기 화합물 등을 첨가할 수 있다. 단, 착색 조성물에 있어서의 이들 첨가제의 함유율은 적량인 것이 바람직하고, 본 발명의 착색 조성물의 용매 중의 용해성을 저하시키거나, 혹은 필요 이상으로 향상시키거나, 또한 컬러 필터 제조 시에 사용하는 다른 동종의 첨가제의 효과에 영향을 미치지 않는 범위의 함유율인 것이 바람직하다. 이들 첨가물은, 착색 조성물의 조제의 임의의 타이밍에 투입할 수 있다.

본 발명의 컬러 필터용 착색제에 있어서의 기타의 첨가제로서는, 광중합 개시제나 가교제 등의 수지의 중합이나 경화에 필요한 성분을 들 수 있고, 또한 액상의 컬러 필터용 착색제 중의 성분의 성질을 안정시키기 위해 필요한 계면 활성제나 분산제 등을 들 수 있다. 이것들은 모두, 컬러 필터 제조용의 공지의 것을 사용할 수 있고, 특별히 한정되지 않는다. 컬러 필터용 착색제의 고형분 전체에 있어서의 이들 첨가제의 총량의 혼합비는, 5 내지 60질량％가 바람직하고, 10 내지 40질량％가 보다 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 실시예에 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 합성 실시예에서 얻어진 화합물의 동정은, 1H-NMR 분석(브루커사제 핵자기 공명 장치, 형식: Magnet System 300㎒/54㎜ Ultra Shield)에 의해 행하고, 측정 결과 및 동정한 구조를 하기 합성 실시예 중에 나타낸다.

[실시예]

[합성 실시예 1] 화합물 (J-1)의 합성

이하의 반응은, 질소 기류 하에서 행하였다. 냉각관, 교반 장치, 온도계를 구비한 300mL용 4구 플라스크에 3,6-디클로로-9-(2-술포나토페닐)크산틸륨(하기 중간체(100)) 40.0g(98.7mmol), 3-[3-(디에틸아미노)프로필아미노]프로피오니트릴 81.5g(445mmol), N-메틸피롤리돈 200mL를 더한 후, 90℃에서 3시간 교반했다. 반응 혼합물을 실온까지 방랭하고, 1M 수산화나트륨 수용액 400mL를 더하고, 잠시동안 교반 후, 디클로로메탄 400mL로 2회 추출했다. 유기층을 1M 수산화나트륨 수용액 400mL, 물 400mL, 포화 식염수 400mL로 순차 세정하고, 무수 황산마그네슘으로 건조시킨 후, 감압 여과하고, 여액의 용매를 감압 증류 제거했다. 잔사를 칼럼 크로마토그래피(담체: 실리카겔, 용매: 디클로로메탄/메탄올=3/1 내지 1/1(체적비))로 정제하고, 용매를 감압 증류 제거한 후, 잔사를 포화 중조수 150mL에 용해하고, 디클로로메탄 300mL로 3회 추출했다. 유기층을 무수 황산마그네슘으로 건조시키고, 감압 여과한 후, 여액의 용매를 감압 증류 제거했다. 잔사를 디클로로메탄 10mL에 용해하고, n-헵탄 200mL에 더하여 고체를 석출시킨 후, 감압 여과했다. 잔사를 60℃에서 철야 감압 건조하여, 화합물 (J-1)(13.9g, 수율 20％)을 암적색 고체로서 얻었다.

얻어진 암적색 고체의 NMR 측정을 행하여, 이하의 50개의 수소의 시그널을 검출하고, 하기 식(J-1)로 표현되는 화합물의 구조로 동정했다.

¹H-NMR(300㎒, DMSO-d₆): δ(ppm)=8.01(1H), 7.65(1H), 7.56(1H), 7.26-6.77(7H), 4.12-3.92(4H), 3.79-3.57(4H), 3.01-2.88(4H), 2.60-2.37(12H), 1.86-1.67(4H), 1.12-0.88(12H).

[합성 실시예 2] 화합물 (J-2)의 합성

합성 실시예 1에 있어서, 상기 중간체(100) 12.8g(31.5mmol), N-메틸피롤리돈 60mL를 사용하여, 3-[3-(디에틸아미노)프로필아미노]프로피오니트릴 대신에, 3-((3-(디메틸아미노)-2,2-디메틸프로필)아미노프로피오니트릴 32.6g(157mmol)을 사용한 것 이외는 마찬가지의 방법에 의해, 목적의 화합물 (J-2)(1.0g, 수율 5％)를 암적색 고체로서 얻었다.

얻어진 암적색 고체의 NMR 측정을 행하여, 이하의 50개의 수소의 시그널을 검출하고, 하기 식(J-2)로 표현되는 화합물의 구조로 동정했다.

¹H-NMR(300㎒, DMSO-d₆): δ(ppm)=8.09(1H), 7.67(1H), 7.56(1H), 7.40-6.82(7H), 4.18-3.90(4H), 3.88-3.48(4H), 3.01-2.78(4H), 2.70-2.00(16H), 1.20-0.68(12H).

[합성 실시예 3] 화합물 (J-3)의 합성

합성 실시예 1에 있어서, 상기 중간체(100) 5.0g(12.3mmol), N-메틸피롤리돈 45mL를 사용하여, 3-[3-(디에틸아미노)프로필아미노]프로피오니트릴 대신에, 1-(디에틸아미노)-3-(이소부틸아미노)프로판 9.9g(53.1mmol)을 사용한 것 이외는 마찬가지의 방법에 의해, 목적의 화합물 (J-3)(4.1g, 수율 47％)을 흑자색 고체로서 얻었다.

얻어진 암적색 고체의 NMR 측정을 행하여, 이하의 60개의 수소의 시그널을 검출하고, 하기 식(J-3)으로 표현되는 화합물의 구조로 동정했다.

¹H-NMR(300㎒, DMSO-d₆): δ(ppm)=8.00(1H), 7.64(1H), 7.55(1H), 7.21(1H), 7.12-6.92(6H), 3.73-3.55(4H), 3.55-3.34(4H), 2.56-2.38(12H), 2.16-2.00(2H), 1.80-1.66(4H), 1.12-0.06(24H).

[합성 실시예 4] 화합물 (J-4)의 합성

이하의 반응은, 질소 기류 하에서 행하였다. 냉각관, 교반 장치, 온도계를 구비한 100mL용 4구 플라스크에 상기 화합물 (J-1) 4.0g(5.7mmol), 요오드에탄 8.3g(57mmol), 아세토니트릴 80mL를 더하고, 가열 환류 하, 17.5시간 교반했다. 반응액을 실온까지 방랭하고, 감압 여과한 후, 잔사를 아세토니트릴 5mL로 세정했다. 잔사를 80℃에서 철야 감압 건조하여, 하기 중간체(101)(4.9g, 수율 84％)을 암적색 고체로서 얻었다.

계속해서, 이하의 화학 반응은 질소 기류 하에서 행하였다. 냉각관, 교반 장치, 온도계를 구비한 100mL용 4구 플라스크에 중간체(101) 4.5g(4.4mmol), 리튬비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 3.2g(11mmol), 메탄올 50mL를 더하고, 실온에서 14시간 교반했다. 반응액의 용매를 감압 증류 제거한 후, 잔사를 물 50mL로 2회 세정했다. 잔사를 80℃에서 철야 감압 건조하여, 목적의 화합물 (J-4)(5.9g, 수율 100％)를 적색 고체로서 얻었다.

얻어진 암적색 고체의 NMR 측정을 행하여, 이하의 60개의 수소의 시그널을 검출하고, 하기 식(J-4)로 표현되는 화합물의 구조로 동정했다.

¹H-NMR(300㎒, DMSO-d₆): δ(ppm)=8.00(1H), 7.66(1H), 7.57(1H), 7.30-7.02(7H), 4.12-3.92(4H), 3.82-3.60(4H), 3.37-3.16(16H), 2.98-2.88(4H), 2.03-1.86(4H), 1.32-1.08(18H).

[합성 실시예 5] 화합물 (J-5)의 합성

합성예 4에 있어서, 화합물 (J-1) 대신에, 화합물 (J-3) 4.0g(5.7mmol)을 사용하여, 요오드에탄 8.9g(57mmol), 아세토니트릴 40mL를 사용한 것 이외는 마찬가지의 방법에 의해, 하기 중간체(102)(5.3g, 수율 92％)를 흑자색 고체로서 얻었다.

계속해서, 합성 실시예 4에 있어서, 중간체(101) 대신에 상기 중간체(102) 5.0g(4.9mmol)을 사용하여, 리튬비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 3.4g(12mmol), 메탄올 30mL를 사용한 것 이외는 마찬가지의 방법에 의해, 목적의 화합물 (J-5)(6.0g, 92％)를 암적색 고체로서 얻었다.

얻어진 암적색 고체의 NMR 측정을 행하여, 이하의 60개의 수소의 시그널을 검출하고, 하기 식(J-5)로 표현되는 화합물의 구조로 동정했다.

[합성 실시예 6] 화합물 (J-6)의 합성

이하의 반응은, 질소 기류 하에서 행하였다. 냉각관, 교반 장치, 온도계를 구비한 300mL용 4구 플라스크에 상기 중간체(100) 1.0g(12mmol), 공지의 방법(특허문헌 4, 단락 [0187])에 의해 조제한 3,3'-이미노비스(N,N,N-트리메틸-1-프로필암모늄요오다이드) 4.7g(49mmol), 트리에틸아민 2.0g(98mmol), N-메틸피롤리돈 50mL를 더한 후, 90℃에서 16시간 교반했다. 반응 혼합물을 실온까지 방랭하고, 2-프로판올 150mL를 더하고, 30분간 교반 후, 감압 여과했다. 잔사를 메탄올 150mL에 더하고, 30분간 교반 후, 감압 여과했다. 잔사를 60℃에서 철야 감압 건조하여, 중간체(103)(1.8g, 수율 82％)을 암적색 고체로서 얻었다.

계속해서, 이하의 화학 반응은 질소 기류 하에서 행하였다. 냉각관, 교반 장치, 온도계를 구비한 100mL용 4구 플라스크에 중간체(103) 4.0g(3.7mmol), 리튬비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 5.4g(19mmol), DMF 50mL를 더하고, 50℃에서 3시간 교반했다. 반응액을 실온까지 방랭하고, 시수 300mL에 붓고, 실온에서 1시간 교반한 후, 데칸테이션했다. 잔사를 80℃에서 철야 감압 건조하고, 목적의 화합물 (J-6)(5.0g, 수율 72％)을 적색 고체로서 얻었다.

얻어진 적색 고체의 NMR 측정을 행하여, 이하의 70개의 수소의 시그널을 검출하고, 하기 식(J-6)으로 표현되는 화합물의 구조로 동정했다.

¹H-NMR(300㎒, DMSO-d₆): δ(ppm)=8.01(1H), 7.67(1H), 7.58(1H), 7.24-7.05(7H), 3.76-3.54(8H), 3.43-3.28(8H), 3.18-2.98(36H), 2.15-2.00(8H).

[합성 실시예 7] 화합물 (J-7)의 합성

이하의 반응은, 질소 기류 하에서 행하였다. 냉각관, 교반 장치, 온도계를 구비한 100mL용 4구 플라스크에 하기 중간체(104) 3.0g(5.2mmol), 공지의 방법(특허문헌 5, 54페이지)에 의해 조제한 N-(3-브로모프로필)트리에틸암모늄브로마이드 6.5g(21mmol), 요오드화나트륨 3.2g(22mmol), 탄산칼륨 2.9g(21mmol), NMP 40mL를 더하고, 80℃에서 5시간 교반한 후, 실온까지 방랭했다. 반응액을 에탄올 200mL로 희석하고, 감압 여과한 후, 여액의 용매를 감압 증류 제거했다. 잔사에 아세트산에틸 300mL를 더하고, 실온에서 30분간 교반한 후, 감압 여과했다. 잔사를 2-프로판올 150mL로 세정한 후, 메탄올에 용해하고, 아세트산에틸 300mL에 적하하여 더했다. 혼합물을 실온에서 30분간 교반하고, 감압 여과한 후, 잔사를 80℃에서 철야 감압 건조하여, 하기 중간체(105)(5.6g, 97％)를 자색 고체로서 얻었다.

계속해서, 이하의 화학 반응은 질소 기류 하에서 행하였다. 냉각관, 교반 장치, 온도계를 구비한 100mL용 4구 플라스크에 중간체(105) 5.5g(4.9mmol), 리튬비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 4.0g(14mmol), 메탄올 30mL를 더하고, 실온에서 1시간 교반했다. 반응액을 시수 200mL에 적하하고, 1시간 교반한 후, 감압 여과했다. 잔사를 물 200mL에 더하고, 실온에서 30분간 교반한 후, 감압 여과했다. 잔사를 80℃에서 철야 감압 건조하여, 목적의 화합물 (J-7)(6.9g, 수율 98％)을 적색 고체로서 얻었다.

얻어진 적색 고체의 NMR 측정을 행하여, 이하의 70개의 수소의 시그널을 검출하고, 하기 식(J-7)로 표현되는 화합물의 구조로 동정했다.

¹H-NMR(300㎒, DMSO-d₆): δ(ppm)=7.97(1H), 7.73-7.19(12H), 7.03(1H), 6.17-5.91(2H), 3.94-3.68(4H), 3.36-3.16(16H), 2.18-1.90(12H), 1.28-1.08(22H).

[실시예 1]

(극대 흡수 파장의 평가)

합성 실시예 1에 의해 얻어진 화합물 (J-1)을 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME)에 용해하고, 농도 0.02mmol/L의 용액을 조제하고, 자외 가시 분광 광도계(니혼 분코 가부시키가이샤제, 형식: V-650)를 사용하여, 자외 가시 흡수 스펙트럼(350 내지 750㎚의 파장 범위)을 실온(25℃)에서 측정하고, 측정 파장 범위에 있어서의 극대 흡수 파장을 측정했다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

(용해성의 평가)

10mL용 유리제 샘플병에, 합성 실시예 1에 의해 얻어진 화합물 (J-1) 20㎎과 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME)를, 색소 농도가 0.5질량％, 1질량％, 3질량％, 5질량％로 되도록 칭량하여 넣고, 혼합물을 조제했다. 20분간 초음파 처리한 후, 실온(25℃)에서 24시간 방치했다. 각 농도의 색소 용액을 눈으로 보아 관찰하고, 불용분이 보이지 않는 최고의 색소 농도(질량％)를 용해도로 했다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

(결합제 수지 용액의 조제)

공지의 방법(특허문헌 6, 단락 [0229] <결합제 수지의 합성> 합성예 23)에 의해 조제한 결합제 수지 용액(고형분 농도: 33질량％)을, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA)/디메틸포름아미드(DMF) 혼합 용매(20/80 질량비)로 희석하여, 결합제 수지 용액(고형분 농도: 25질량％)을 얻었다.

(도막에 대한 착색력의 평가)

상기 결합제 수지 용액 5.0g과 상기 화합물 (J-1) 20㎎을 20mL용 샘플병에 넣고, 실온(25℃)에서 30분간 교반하여, 혼합했다. 얻어진 착색 수지 용액을 시린지 필터로 여과하고, 여액을 유리 기판 위에 도포(제막 방법: 유리 위에 여액을 1g 적하하고, 스핀 코터를 사용하여 300rpm으로 10초간 제막)하고, 100℃에서 2분간 가열하여 제막했다. 작성한 막에 대하여, 분광 측색계(코니카 미놀타 가부시키가이샤제, 형식 번호: CM-5)를 사용하여 자외 가시 투과 스펙트럼을 측정했다. 투과율(T(％))의 최솟값을 도막에 대한 착색력의 지표로 하고, 하기의 4단계로 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.

「A」: T≤10％

「B」: 10％<T≤20％

「C」: 20％<T≤35％

「D」: T>35％

[실시예 2 내지 실시예 7]

실시예 1에 있어서, 화합물 (J-1) 대신에, 표 1에 나타내는 화합물을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로, PGME 용액의 분광 특성, PGME에 대한 용해성 및 도막에서의 착색력을 측정하고, 평가했다. 결과를 표 1에 정리하여 나타낸다.

[비교예 1 내지 비교예 3]

비교를 위해, 실시예의 화합물 (J-1) 대신에, 본 발명에 속하지 않는 하기 크산텐 색소 화합물을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로, PGME 용액의 분광 특성 및 PGME에 대한 용해성을 측정하고, 평가했다. 결과를 표 1에 정리하여 나타낸다.

비교예 화합물 (H-1): C.I.애시드 레드 289

비교예 화합물 (H-2): C.I.애시드 레드 52

비교예 화합물 (H-3): C.I.베이직 바이올렛 10

표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예의 화합물인 크산텐 색소는, 비교예의 종래의 크산텐 색소와 비교하여, 용해성이 높고, 도막에 대한 착색력도 겸비하고 있는 점에서 우수하다.

본 발명에 관한 크산텐 색소를 함유하는 착색 조성물은, 용해성 및 도막에 대한 착색력(발색성)이 우수하고, 컬러 필터용 착색제 등의 다양한 용도의 색소 재료로서 이용 가능하다. 또한, 해당 착색 조성물을 컬러 필터용 착색제로서 사용함으로써, 색 특성(색 영역, 휘도, 콘트라스트비 등)이 우수한 컬러 필터를 제작하는 것이 가능하다.

Claims

하기 일반식 (1)로 표현되는, 크산텐 색소.

[식 (1) 중, R¹ 내지 R⁴는, 각각 독립적으로, 수소 원자,
치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 40의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기,
또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 6 내지 20의 방향족 탄화수소기를 나타내고,
R¹ 및 R² 중 적어도 1개는,
치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬렌기를 포함하고, 또한
R¹ 또는 R²의 말단에, 탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 아미노기, 또는 탄소 원자수 0 내지 20의 비치환 혹은 치환 암모늄기를 갖는 기를 나타낸다.
R⁵ 및 R⁶은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자,
치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기,
또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 6 내지 20의 방향족 탄화수소기를 나타내고,
R³과 R⁵ 또는 R⁴와 R⁶은 각각 결합하여 환을 형성하고 있어도 된다.
R⁷은, 할로겐 원자, -OH, -SO₃ ^-, -CO₂ ^-, -NH₂, 또는,
치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 20 이하의 술포닐기, 술폰아미드기, 카르보닐기, 아미드기, 아미노기, 포화 탄화수소기, 불포화 탄화수소기, 알콕시기, 방향족 탄화수소기 혹은 아릴옥시기를 나타내고, R⁷은 양이온을 포함하고 있어도 된다.
n은 0 내지 5의 정수를 나타내고, n이 2 이상일 때, 복수 존재하는 R⁷은 동일해도 되고 달라도 된다.
An은 음이온을 나타내고, x는 1 내지 3의 정수를 나타내고, y는 0 내지 6의 정수를 나타낸다. b가 2 이상일 때, 복수 있는 An은 동일해도 되고 달라도 된다.]
제1항에 있어서, 상기 일반식 (1)에 있어서, R¹ 및 R² 중 적어도 1개가,
하기 일반식 (2) 또는 (3)으로 표현되는 기인, 크산텐 색소.

[식 (2) 중, L은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬렌기를 나타낸다. R⁸ 및 R⁹는, 각각 독립적으로, 수소 원자,
치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기,
또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 6 내지 20의 방향족 탄화수소기를 나타내고,
파선은 상기 일반식 (1)에 있어서의 N과의 결합부를 나타낸다.]

[식 (3) 중, L은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬렌기를 나타낸다. R⁸ 내지 R¹⁰은, 각각 독립적으로, 수소 원자,
치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기,
또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 6 내지 20의 방향족 탄화수소기를 나타내고,
파선은 상기 일반식 (1)에 있어서의 N과의 결합부를 나타낸다.]
제2항에 있어서, 상기 일반식 (1)에 있어서, R¹ 및 R²가 모두 상기 일반식 (2) 또는 (3)으로 표현되는 기인, 크산텐 색소.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 일반식 (1)에 있어서, R¹ 내지 R⁴가 모두 상기 일반식 (2) 또는 (3)으로 표현되는 기인, 크산텐 색소.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 일반식 (1)에 있어서, R³ 및 R⁴가,
치환기를 갖는 탄소 원자수 2 내지 20의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기이며,
치환기가, 할로겐 원자, -NO₂, -CN, -OH, -O-, =O, 비치환 혹은 치환 알콕시기, 비치환 혹은 치환 아미노기, 비치환 혹은 치환 아미드기, 비치환 혹은 치환 암모늄기, 비치환 혹은 치환 페닐기 및 비치환 혹은 치환 페녹시기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나인, 크산텐 색소.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 일반식 (1)에 있어서, R³ 및 R⁴가,
치환기를 갖는 탄소 원자수 6 내지 20의 페닐기이며,
치환기가, 할로겐 원자, -NO₂, -CN, -OH, -O-, =O, 탄소 원자수 1 내지 4의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기, 비치환 혹은 치환 알콕시기, 비치환 혹은 치환 아미노기 및 비치환 혹은 치환 페녹시기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나인, 크산텐 색소.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 일반식 (1)에 있어서, An이 할로겐화물 이온, (CF₃SO₂)₂N^-, 술포닐이미드 음이온, 또는 술폰산 음이온인, 크산텐 색소.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 크산텐 색소의 농도 0.005 내지 0.02mmol/L의
프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME) 용액을 사용하여,
23 내지 27℃에서 측정하는,
350 내지 750㎚의 파장 범위에 있어서의 자외 가시 흡수 스펙트럼에 있어서,
극대 흡수 파장이 535 내지 560㎚의 범위에 있는, 크산텐 색소.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 크산텐 색소를 함유하는, 착색 조성물.
제9항에 기재된 착색 조성물을 함유하는, 컬러 필터용 착색제.
제10항에 기재된 컬러 필터용 착색제를 사용하는, 컬러 필터.