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KR20140026284A - 색소용 화합물 - Google Patents

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KR20140026284A
KR20140026284A KR1020130099684A KR20130099684A KR20140026284A KR 20140026284 A KR20140026284 A KR 20140026284A KR 1020130099684 A KR1020130099684 A KR 1020130099684A KR 20130099684 A KR20130099684 A KR 20130099684A KR 20140026284 A KR20140026284 A KR 20140026284A
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compound
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KR1020130099684A
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타쿠마 후지타
Original Assignee
스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

식 (Ａ―Ⅰ)로 나타내는 화합물, 상기 화합물을 포함하는 착색 경화성 수지 조성물, 상기 수지 조성물을 사용하여 형성되는 컬러 필터 및 상기 컬러 필터를 포함하는 표시 장치.
Figure pat00107

식 (Ａ―Ⅰ)에서, X는 산소 원자, 질소 원자 또는 유황 원자를 가리킨다. [Ｙ]m-은 임의의 m가의 음이온을 나타낸다. R41 내지 R46은 각각 독립적으로 수소 원자, 아미노기로 또는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 20개의 알킬기를 나타낸다. R47 내지 R54는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 니트로기, 하이드록실기, 또는 탄소수 1 내지 8개의 알킬기를 나타낸다. R55는 수소 원자, 탄소수 1 내지 20개의 알킬기, 또는 치환되어 있어도 되는 아릴기를 나타낸다.

Description

색소용 화합물{COMPOUND FOR DYE}
본 발명은 색소로서 유용한 화합물에 관한 것이다.
액정 표시 장치 등이나 고체 촬상 소자 등에 포함되어 있는 컬러 필터의 착색제로서, 염료가 사용되고 있다. 염료로서는, 예를 들어 WO2012/053201에 식 (Ａ―Ⅲ―１)로 나타내는 화합물이 기재되어 있다.
Figure pat00001
종래부터 알려진 상기의 화합물은 내열성이 충분하게 만족할 수 있는 것이 아니었고, 이로 인해 상기 화합물을 포함하는 착색 경화성 수지 조성물도 내열성의 관점에서 충분하게 만족할 수 있는 것이 아니었다.
본 발명은 이하의 발명을 포함한다.
[１] 식 (Ａ―Ⅰ)로 나타내는 화합물.
Figure pat00002
[식 (Ａ―Ⅰ)에서, X는 산소 원자, 질소 원자, 또는 유황 원자를 가리킨다. [Ｙ]m-은 임의의 m가의 음이온을 나타낸다. R41 내지 R46은 각각 독립적으로 수소 원자, 아미노기로 또는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 20개의 알킬기, 탄소수 2 내지 20개의 알킬기를 가지고 상기 알킬기를 구성하는 탄소 원자 간에 산소 원자가 삽입되어 있는 기, 또는 치환되어 있어도 되는 아릴기를 나타낸다. R41과 R42가 결합하여 이들이 결합하는 질소 원자와 함께 고리를 형성하여도 되고, R43과 R44가 결합하여 이들이 결합하는 질소 원자와 함께 고리를 형성하여도 되며, R45와 R46이 결합하여 이들이 결합하는 질소 원자와 함께 고리를 형성하여도 된다. R47 내지 R54는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 니트로기, 하이드록실기, 탄소수 1 내지 8개의 알킬기, 또는 탄소수 2 내지 8개의 알킬기를 가지고 상기 알킬기를 구성하는 탄소 원자 간에 산소 원자가 삽입되어 있는 기를 나타내나, R48과 R52가 서로 결합하여 -O-, -NH-, -S- 또는 -SO2-를 형성하고 있어도 된다. R55는 수소 원자, 탄소수 1 내지 20개의 알킬기, 또는 치환되어 있어도 되는 아릴기를 나타낸다.
더욱이, 1개의 분자 내에 복수의
Figure pat00003
가 포함되는 경우, 이들은 동일한 구조이어도 되고, 상이한 구조이어도 된다.
m은 임의의 자연수를 나타냄]
[２] 식 (Ａ―Ⅰ)에서, X는 산소 원자, 질소 원자, 또는 유황 원자를 가리키고, [Ｙ]m-은 임의의 m가의 음이온을 나타내며, R41 내지 R46은 각각 독립적으로 수소 원자, 아미노기로 또는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 20개의 알킬기, 탄소수 2 내지 20개의 알킬기를 가지고 상기 알킬기를 구성하는 탄소 원자 간에 산소 원자가 삽입되어 있는 기, 또는 치환되어 있어도 되는 아릴기를 나타내고, R47 내지 R54는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 니트로기, 하이드록실기, 탄소수 1 내지 8개의 알킬기를 나타내나, R48과 R52가 서로 결합하여 -O-, -NH-, -S- 또는 -SO2-를 형성하고 있어도 되며, R55는 수소 원자, 탄소수 1 내지 20개의 알킬기, 또는 치환되어 있어도 되는 아릴기를 나타내는 [１]에 기재된 화합물.
[３] 식 (Ａ―Ⅰ)에 있어서 [Ｙ]m-가 붕소를 포함하는 음이온인 [１] 또는 [２]에 기재된 화합물.
[４] 식 (Ａ―Ⅰ)에 있어서 [Ｙ]m-가 알루미늄을 포함하는 음이온인 [１] 또는 [２]에 기재된 화합물.
[５] 식 (Ａ―Ⅰ)에 있어서 [Ｙ]m-가 불소를 포함하는 음이온인 [１] 또는 [２]에 기재된 화합물.
[６] 식 (Ａ―Ⅰ)에 있어서 [Ｙ]m-가 텅스텐, 몰리브텐, 규소 및 인으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 원소와 산소를 필수 원소로서 함유하는 음이온인 [１] 또는 [２]에 기재된 화합물.
[７] 식 (Ａ―Ⅰ)에 있어서 [Ｙ]m-가 텅스텐을 필수 원소로서 함유하는 헤테로폴리산 또는 이소폴리산의 음이온인 [６]에 기재된 화합물.
[８] 식 (Ａ―Ⅰ)에 있어서 [Ｙ]m-가 텅스토인산(tungstophosphoric acid)의 음이온, 텅스토규산(tungstosilicic acid)의 음이온, 또는 텅스텐계 이소폴리산의 음이온인 [７]에 기재된 화합물.
[９] [１] 내지 [８] 중 어느 하나에 기재된 화합물을 포함하는 착색 경화성 수지 조성물.
[１０] [９]에 기재된 착색 경화성 수지 조성물을 사용하여 형성되는 도포막(塗膜).
[１１] [９]에 기재된 착색 경화성 수지 조성물을 사용하여 형성되는 컬러 필터.
[１２] [１１]에 기재된 컬러 필터를 포함하는 표시 장치.
본 발명의 화합물을 포함하는 착색 경화성 수지 조성물을 사용하면, 내열성이 우수한 컬러 필터를 제공할 수 있다.
본 발명의 화합물은 식 (Ａ―Ⅰ)로 나타내는 화합물[이하, 화합물(Ａ―Ⅰ)이라고 함]이다. 본 발명의 화합물에는 이의 호변이성체나 이들의 염도 포함된다.
식 (Ａ―Ⅰ)에 있어서 X는 산소 원자, 질소 원자 또는 유황 원자를 가리킨다. 합성이 용이하다는 점에서, 바람직하게는 유황 원자이다.
R41 내지 R46으로 나타내는 탄소수 1 내지 20개의 알킬기로서는, 예를 들어 하기식으로 나타내는 기를 들 수 있다. 하기식에서, *는 질소 원자와의 결합팔(結合手)을 나타낸다. 이 중에서도, 탄소수 1 내지 8개의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1 내지 6개의 알킬기가 더욱 바람직하며, 탄소수 1 내지 4개의 알킬기가 특히 바람직하다.
Figure pat00004
R41 내지 R46으로 나타내는 아미노기로 또는 할로겐 원자로 치환된 탄소수 1 내지 20개의 알킬기로서는, 예를 들어 하기식으로 나타내는 기를 들 수 있다. 하기식에서, *는 질소 원자와의 결합팔을 나타낸다.
Figure pat00005
Figure pat00006
R41 내지 R46으로 나타내는 탄소수 2 내지 20개의 알킬기를 가지고 상기 알킬기를 구성하는 탄소 원자 간에 산소 원자가 삽입되어 있는 기로서는, 예를 들어 하기식으로 나타내는 기를 들 수 있다. 하기식에서, *는 질소 원자와의 결합팔을 나타낸다. 이 중에서도, 탄소수 2 내지 10개의 알킬기를 가지고 상기 알킬기를 구성하는 탄소 원자 간에 산소 원자가 삽입되어 있는 기가 바람직하고, 탄소수 2 내지 6개의 알킬기를 가지고 상기 알킬기를 구성하는 탄소 원자 간에 산소 원자가 삽입되어 있는 기가 더욱 바람직하다.
Figure pat00007
R41 내지 R46으로 나타내는 치환되어 있어도 되는 아릴기에 있어서, 치환기로서는 불소 원자, 염소 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자; 클로로메틸기, 트리플루오로메틸기 등의 탄소수 1 내지 6개의 할로알킬기; 메톡시기, 에톡시기 등의 탄소수 1 내지 6개의 알콕시기; 하이드록시기; 술파모일기; 메틸술포닐기 등의 탄소수 1 내지 6개의 알킬술포닐기 등을 들 수 있다.
치환되어도 되는 아릴기의 구체예로서는, 예를 들어 하기식으로 나타내는 기를 들 수 있다. 하기식에서, *는 질소 원자와의 결합팔을 나타낸다.
Figure pat00008
Figure pat00009
R41과 R42가 결합하여 이들이 결합하는 질소 원자와 함께 형성하는 고리로서는, 피롤리딘 고리, 모르폴린 고리, 피페리딘 고리, 피페라진 고리 등을 들 수 있다.
R43과 R44가 결합하여 이들이 결합하는 질소 원자와 함께 형성하는 고리로서는, 피롤리딘 고리, 모르폴린 고리, 피페리딘 고리, 피페라진 고리 등을 들 수 있다.
R45와 R46이 결합하여 이들이 결합하는 질소 원자와 함께 형성하는 고리로서는, 피롤리딘 고리, 모르폴린 고리, 피페리딘 고리, 피페라진 고리 등을 들 수 있다.
R41 내지 R46은, 합성이 용이하다는 점에서, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20개의 알킬기 또는 치환되어 있어도 되는 아릴기인 것이 바람직하고, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8개의 알킬기 또는 하기식으로 나타내는 아릴기인 것이 더욱 바람직하다. 하기식에서, *는 질소 원자와의 결합팔을 나타낸다.
Figure pat00010
Figure pat00011
R47 내지 R54로 나타내는 탄소수 1 내지 8개의 알킬기, 및 탄소수 2 내지 8개의 알킬기를 가지고 상기 알킬기를 구성하는 탄소 원자 간에 산소 원자가 삽입되어 있는 기로서는, 예를 들어 하기식으로 나타내는 기를 들 수 있다. 하기식에서, *는 탄소 원자와의 결합팔을 나타낸다.
Figure pat00012
R47 내지 R54는 합성이 용이하다는 점에서, 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자 또는 탄소수 1 내지 8개의 알킬기인 것이 바람직하고, 각각 독립적으로 수소 원자, 메틸기, 불소 원자 또는 염소 원자인 것이 더욱 바람직하다.
R55로 나타내는 탄소수 1 내지 20개의 알킬기로서는, 예를 들어 하기식으로 나타내는 기를 들 수 있다. 하기식에서, *는 탄소 원자와의 결합팔을 나타낸다.
Figure pat00013
R55로 나타내는 치환되어 있어도 되는 아릴기에 있어서, 치환기로서는 불소 원자, 염소 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자; 클로로메틸기, 트리플루오로메틸기 등의 탄소수 1 내지 6개의 할로알킬기; 메톡시기, 에톡시기 등의 탄소수 1 내지 6개의 알콕시기; 하이드록시기; 술파모일기; 메틸술포닐기 등의 탄소수 1 내지 6개의 알킬술포닐기 등을 들 수 있다.
치환되어도 되는 아릴기의 구체예로서는, 예를 들어 하기식으로 나타내는 기를 들 수 있다. 하기식에서, *는 탄소 원자와의 결합팔을 나타낸다.
Figure pat00014
Figure pat00015
R55는 합성이 용이하다는 점에서, 바람직하게는 탄소수 1 내지 20개의 알킬기 또는 치환되어 있어도 되는 아릴기이고, 더욱 바람직하게는 탄소수 1 내지 8개의 알킬기 또는 하기식으로 나타내는 아릴기이며, 더욱더 바람직하게는 하기식으로 나타내는 아릴기이다. 하기식에서, *는 탄소 원자와의 결합팔을 나타낸다.
Figure pat00016
식 (Ａ―Ⅰ)의 양이온 부분으로서는, 하기 표 1에 표시하는 식 (Ａ―Ⅰ―１)로 표시하는 양이온 1 내지 양이온 11 등을 들 수 있다.
Figure pat00017
Figure pat00018
Figure pat00019
이 중에서도, 식 (Ａ―Ⅰ)의 양이온 부분으로서는 양이온 1 내지 양이온 6 또는 양이온 11 내지 12가 바람직하고, 양이온 1, 양이온 2 또는 양이온 12가 특히 바람직하다.
또한, R48과 R52가 서로 결합하여 -O-, -NH-, -S- 또는 -SO2-를 형성한 경우의 식 (Ａ―Ⅰ)의 양이온 부분의 구체예로서는, 하기의 것을 들 수 있다.
Figure pat00020
[Ｙ]m-로서는 여러 가지의 공지된 음이온을 들 수 있으나, 내열성의 관점에서 바람직한 음이온은 붕소를 포함하는 음이온, 알루미늄을 포함하는 음이온, 불소를 포함하는 음이온, 그리고 텅스텐, 몰리브덴, 규소 및 인으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 원소와 산소를 필수 원소로서 함유하는 음이온을 들 수 있다.
붕소를 포함하는 음이온 및 알루미늄을 포함하는 음이온으로서는, 예를 들어 하기 식 (４)로 나타내는 음이온을 들 수 있다.
Figure pat00021
[식 (４)에서, W1, W2는 각각 독립적으로 1가의 프로톤(proton) 공여성 치환기를 2개 가지는 화합물로부터 2개의 프로톤을 방출하는 기를 나타낸다. M은 붕소 또는 알루미늄을 나타냄]
1가의 프로톤 공여성 치환기를 2개 가지는 화합물로부터 2개의 프로톤을 방출하는 기에 있어서, 1가의 프로톤 공여성 치환기로서는 하이드록시기, 카르복시기 등을 들 수 있다. 1가의 프로톤 공여성 치환기를 2개 가지는 화합물로서는 치환기를 가지고 있어도 되는 카테콜, 치환기를 가지고 있어도 되는 2,3-디하이드록시나프탈렌, 치환기를 가지고 있어도 되는 2,2'-바이페놀, 치환기를 가지고 있어도 되는 3-하이드록시-2-나프토산, 치환기를 가지고 있어도 되는 2-하이드록시-1-나프토산, 치환기를 가지고 있어도 되는 1-하이드록시-2-나프토산, 치환기를 가지고 있어도 되는 바이나프톨, 치환기를 가지고 있어도 되는 살리실산, 치환기를 가지고 있어도 되는 벤질산 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 만델산인 것이 바람직하다.
상기의 치환기를 가지고 있어도 되는 살리실산으로서는, 예를 들어 살리실산, 3-메틸살리실산, 3-tert-부틸살리실산, 3-아미노살리실산, 3-클로로살리실산, 4-브로모살리실산, 3-메톡시살리실산, 3-니트로살리실산, 4-트리플루오로메틸살리실산, 3,5-디-tert-부틸살리실산, 3,5-디브로모살리실산, 3,5-디클로로살리실산, 3,5,6-트리클로로살리실산, 3-하이드록시살리실산(2,3-디하이드록시안식향산), 4-하이드록시살리실산(2,4-디하이드록시안식향산), 5-하이드록시살리실산(2,5-디하이드록시안식향산), 6-하이드록시살리실산(2,6-디하이드록시안식향산) 등을 들 수 있다.
상기의 치환기를 가지고 있어도 되는 벤질산으로서는, 예를 들어
Figure pat00022
등을 들 수 있다.
상기의 치환기를 가지고 있어도 되는 만델산으로서는, 예를 들어
Figure pat00023
Figure pat00024
등을 들 수 있다.
식 (４)로 나타내는 음이온으로서는, 예를 들어 음이온(ＢＣ―１) 내지 음이온(ＢＣ―２８) 등을 들 수 있다.
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
이 중에서도, 식 (４)로 나타내는 음이온으로서는 음이온(ＢＣ―１), 음이온(ＢＣ―２), 음이온(ＢＣ―３), 음이온(ＢＣ―２５), 음이온(ＢＣ―２６) 및 음이온(ＢＣ―２７)이 바람직하고, 음이온(ＢＣ―１) 및 음이온(ＢＣ―２５)가 더욱 바람직하며, 음이온(ＢＣ―１)이 더욱더 바람직하다. 이러한 음이온이면, 본 발명의 화합물(Ａ―Ⅰ)은 유기 용제에 대한 용해성이 우수한 경향이 있다.
불소를 포함하는 음이온으로서는, 예를 들어 하기식 (６), 식 (７), 식 (８) 및 식 (９)로 나타내는 기를 들 수 있다.
Figure pat00028
[식 (６)에서, W3 및 W4는 각각 독립적으로 불소 원자 또는 탄소수 1 내지 4개의 불소화 알킬기를 나타내거나, 또는 W3과 W4가 결합하여 탄소수 1 내지 4개의 불소화 알칸디일기를 형성함]
Figure pat00029
[식 (７)에서, W5 내지 W7은 각각 독립적으로 불소 원자 또는 탄소수 1 내지 4개의 불소화 알킬기를 나타냄]
Figure pat00030
[식 (８)에서, Y1은 탄소수 1 내지 4개의 불소화 알칸디일기를 나타냄]
Figure pat00031
[식 (９)에서, Y2는 탄소수 1 내지 4개의 불소화 알킬기를 나타냄]
상기 식 (６) 및 식 (７)에 있어서 W3 내지 W7로 각각 나타내는 탄소수 1 내지 4개의 불소화 알킬기로서는 퍼플루오로알킬기가 바람직하고, 예를 들어 -CF3, -CF2CF3, -CF2CF2CF3, -CF(CF3)2, -CF2CF2CF2CF3, -CF2CF(CF3)2, -C(CF3)3 등을 들 수 있다.
상기 식 (６)에 있어서 W3과 W4가 결합하여 형성되는 탄소수 2 내지 4개의 불소화 알칸디일기로서는 퍼플루오로알칸디일기가 바람직하고, 예를 들어 -CF2CF2-, -CF2CF2CF2-, -CF2CF2CF2CF2- 등을 들 수 있다.
상기 식 (８)에 있어서 Y1로 나타내는 탄소수 1 내지 4개의 불소화 알칸디일기로서는 퍼플루오로알칸디일기가 바람직하다. 퍼플루오로알칸디일기로서는, 예를 들어 -CF2-, -CF2CF2-, -CF2CF2CF2-, -C(CF3)2-, -CF2CF2CF2CF2- 등을 들 수 있다.
상기 식 (９)에 있어서 Y2로 나타내는 탄소수 1 내지 4개의 불소화 알킬기로서는 퍼플루오로알킬기가 바람직하다. 퍼플루오로알킬기로서는, 예를 들어 -CF3, -CF2CF3, -CF2CF2CF3, -CF(CF3)2, -CF2CF2CF2CF3, -CF2CF(CF3)2, -C(CF3)3 등을 들 수 있다.
상기 식 (６)으로 나타내는 음이온[이하,「음이온(６)」이라고 함]으로서는, 예를 들어 하기의 음이온(６―１) 내지 (６―６)을 들 수 있다.
Figure pat00032
Figure pat00033
상기 식 (７)로 나타내는 음이온[이하,「음이온(７)」이라고 함]으로서는, 예를 들어 하기의 음이온(７―１)을 들 수 있다.
Figure pat00034
상기 식 (８)로 나타내는 음이온[이하,「음이온(８)」이라고 함]으로서는, 예를 들어 하기의 음이온(８―１) 내지 (８―４)를 들 수 있다.
Figure pat00035
상기 식 (９)로 나타내는 음이온[이하,「음이온(９)」라고 함]으로서는, 예를 들어 하기의 음이온(９―１) 내지 (９―４)를 들 수 있다.
Figure pat00036
음이온(６), 음이온(７), 음이온(８) 및 음이온(９)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 음이온[이하,「음이온(６) 내지 (９)」라고 함]을 함유함으로써, 본 발명의 화합물(Ａ―Ⅰ)의 유기 용제에 대한 용해성을 향상시킬 수 있다. 이 중에서도, 음이온(６)이 바람직하고, 음이온(６―１)이 더욱 바람직하다.
[Ｙ]m-로서 나타내는, 텅스텐, 몰리브덴, 규소, 인으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 원소와 산소를 필수 원소로서 함유하는 음이온으로서는, 텅스텐을 필수 원소로서 함유하는 헤테로폴리산 또는 이소폴리산의 음이온, 특히 텅스토인산, 텅스토규산 및 텅스텐계 이소폴리산의 음이온이 바람직하다.
이러한 텅스텐을 필수 원소로서 함유하는 헤테로폴리산 또는 이소폴리산의 음이온으로서는, 예를 들어 케긴(Keggin)형 텅스토인산 이온 α-[PW12O40]3-, 도슨(Dawson)형 텅스토인산 이온 α-[P2W18O62]6-, β-[P2W18O62]6-, 케긴형 텅스토규산 이온 α-[SiW12O40]4-, β-[SiW12O40]4-, γ-[SiW12O40]4-, 더욱더 기타예로서 [P2W17O61]10-, [P2W15O56]12-, [H2P2W12O48]12-, [NaP5W300110]14-, α-[SiW9O34]10-, γ-[SiW10O36]8-, α-[SiW11039]8-, β-[SiW11039]8-, [W6O19]2-, [W10O32]4-, WO4 2 - 등을 들 수 있다.
또한, 규소 및 인으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 원소와 산소로 이루어진 음이온도 바람직하다.
이러한 규소 및 인으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 원소와 산소로 이루어진 음이온으로서는, SiO3 2 -, PO4 3 -를 들 수 있다.
특히, 합성과 후처리가 용이하므로, 케긴형 텅스토인산 이온, 도슨형 텅스토인산 이온, 케긴형 텅스토규산 이온 등의 헤테로폴리산 음이온, [W10O32]4- 등의 이소폴리산 음이온이 바람직하다.
화합물(Ａ―Ⅰ)로서는 상기 양이온 1 내지 11 중 임의의 1개의 양이온과, 음이온(ＢＣ―１) 내지 (ＢＣ―２８), 음이온(６―１) 내지 (６―６), 음이온(７―１), 음이온(８―１) 내지 (８―４), 및 음이온(９―１) 내지 (９―４) 중 임의의 1개의 음이온과의 조합, 상기 양이온 1 내지 11 중 임의의 3개의 양이온과 음이온 α-[PW12O40]3-와의 조합, 상기 양이온 1 내지 11 중 임의의 6개의 양이온과 음이온 α-[P2W18O62]6-와의 조합, 상기 양이온 1 내지 11 중 임의의 4개의 양이온과 음이온 α-[SiW12O40]4-, [W10O32]4-와의 조합 등을 들 수 있다.
화합물(Ａ―Ｉ)은 식 (Ａ―Ⅱ)로 나타내는 화합물[이하,「화합물(Ａ―Ⅱ)」라고 함]과 음이온 [Ｙ]m-의 알칼리 금속염을 용매 내에서 혼합함으로써 제조할 수 있다. 알칼리 금속으로서는 리튬, 나트륨 및 칼륨을 들 수 있다.
Figure pat00037
용매로서는 N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 디메틸술폭사이드, 아세토니트릴, 아세트산 에틸, 톨루엔, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 아세톤, 테트라하이드로푸란, 디옥산, 물 및 클로로포름을 들 수 있다.
이 중에서도, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 디메틸술폭사이드, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 및 물이 바람직하다. 이러한 용매이면, 화합물(Ａ―Ⅱ) 및 음이온 [Ｙ]m-의 알칼리 금속염의 용해도가 높아지는 경향이 있다.
용매가 물인 경우, 아세트산이나 염산 등의 산을 반응계 내에 첨가하여도 된다.
화합물(Ａ―Ⅱ) 및 음이온 [Ｙ]m-의 알칼리 금속염의 혼합은 양자(兩者)를 상기의 용매에 용해시켜 실시하여도 되고, 용해시키지 않고 실시해도 된다. 양자가 용해되는 용매를 사용하고, 또한 용해시켜 실시함으로써, 높은 수율로 본 발명의 화합물(Ａ―Ｉ)을 얻을 수 있다.
화합물(Ａ―Ⅱ) 및 음이온 [Ｙ]m-의 알칼리 금속염의 혼합 온도는 바람직하게 0 ℃ 내지 150 ℃이고, 더욱 바람하게는 10 ℃ 내지 120 ℃이며, 더욱더 바람직하게는 20 ℃ 내지 100 ℃이다. 혼합 시간은 바람직하게 1시간 내지 72시간이고, 더욱 바람직하게는 2시간 내지 24시간이며, 더욱더 바람직하게는 3시간 내지 12시간이다.
물과 상용(相溶)하는 용매를 사용한 경우에는, 상기 용매를 혼합하고, 필요에 따라서 1시간 내지 3시간 더 교반하여, 그 후에 석출물을 여과에 의해 취득함으로써, 본 발명의 화합물(Ａ―Ｉ)을 얻을 수 있다. 필요에 따라서, 얻어진 화합물(Ａ―Ｉ)을 이온 교환수로 세정하여도 된다.
물과 상용하지 않는 용매를 사용한 경우에는, 반응 혼합물과 이온 교환수를 혼합하고, 필요에 따라서 1시간 내지 3시간 더 교반하여, 그 후에, 유기층을 분액에 의해 취득함으로써, 본 발명의 화합물(Ａ―Ｉ)을 포함하는 용액을 얻을 수 있다. 필요에 따라서, 상기 용액을 이온 교환수로 세정하여도 된다. 본 발명의 화합물(Ａ―Ｉ)을 포함하는 용액에서 용매를 제거함으로써, 본 발명의 화합물(Ａ―Ｉ)을 얻을 수 있다.
더욱더, 본 발명의 화합물(Ａ―Ｉ)을 아세토니트릴, 아세트산 에틸, 톨루엔, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 아세톤, 클로로포름 등의 용매에 용해시키고, 재결정에 의해 정제하여도 된다.
화합물(Ａ―Ⅱ)는, 예를 들어 식 (Ｂ―Ｉ)로 나타내는 화합물과 식 (Ｃ―Ｉ)로 나타내는 화합물을 반응시킴으로써 제조할 수 있다. 이러한 반응은 유기 용매의 존재 하에서 실시하여도 되고, 용매 없이 실시하여도 된다.
Figure pat00038
Figure pat00039
[식 (Ｂ―Ｉ) 및 식 (Ｃ―Ｉ)에서, R41 내지 R55는 각각 상기와 같은 의미를 나타냄]
화합물(Ａ―Ⅱ)는 식 (Ｂ―Ⅱ)로 나타내는 화합물과 식 (Ｃ―Ⅱ)로 나타내는 화합물을 반응시킴으로써 제조할 수도 있다. 이러한 반응은 유기 용매의 존재 하에서 실시하여도 되고, 용매 없이 실시하여도 된다.
Figure pat00040
Figure pat00041
[식 (Ｂ―Ⅱ) 및 식 (Ｃ―Ⅱ)에서, R41 내지 R55는 각각 상기와 같은 의미를 나타냄]
식 (Ｃ―Ｉ)로 나타내는 화합물의 사용량은 식 (Ｂ―Ｉ)로 나타내는 화합물 1 몰에 대하여 바람직하게 0.5 몰 이상 8 몰 이하이고, 더욱 바람직하게는 1 몰 이상 3 몰 이하이다.
식 (Ｃ―Ⅱ)로 나타내는 화합물의 사용량은 식 (Ｂ―Ⅱ)로 나타내는 화합물 1 몰에 대하여 바람직하게 0.5 몰 이상 8 몰 이하이고, 더욱 바람직하게는 1 몰 이상 3 몰 이하이다.
반응 온도는 30 ℃ 내지 180 ℃가 바람직하고, 80 ℃ 내지 130 ℃가 더욱 바람직하다. 반응 시간은 1시간 내지 12시간이 바람직하고, 3시간 내지 8시간이 더욱 바람직하다.
어느 반응에서도, 수율의 관점에서, 유기 용매 내에서 실시하는 것이 바람직하다. 유기 용매로서는, 톨루엔, 크실렌 등의 탄화수소 용매; 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 클로로포름 등의 할로겐화 탄화수소 용매; 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올 등의 알코올 용매; 니트로벤젠 등의 니트로화 탄화수소 용매; 메틸이소부틸케톤 등의 케톤 용매; 1-메틸-2-피롤리돈 등의 아미드 용매 등을 들 수 있다. 유기 용매의 사용량은 식 (Ｂ―Ｉ) 또는 식 (Ｂ―Ⅱ)로 나타내는 화합물 1 질량부에 대하여, 바람직하게 1 질량부 이상 20 질량부 이하이고, 더욱 바람직하게는 2 질량부 이상 10 질량부 이하이다.
상기 반응은 수율의 관점에서, 축합제의 존재 하에서 실시하는 것이 바람직하다. 축합제로서는 인산, 폴리인산, 옥시염화인, 황산, 염화 티오닐 등을 들 수 있다.
축합제의 사용량은 식 (Ｂ―Ｉ) 또는 식 (Ｂ―Ⅱ)로 나타내는 화합물 1 질량부에 대하여, 바람직하게 0.1 질량부 이상 20 질량부 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.2 질량부 이상 5 질량부 이하이다.
반응 혼합물로부터 목적 화합물인 화합물(Ａ―Ⅱ)을 취득하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지된 여러 가지의 수법을 채용할 수 있다. 예를 들어, 반응 혼합물을 알코올(예를 들어, 메탄올 등)과 혼합하고 석출된 결정을 여과하여 얻는 방법을 들 수 있다. 반응 혼합물은 알코올에 첨가하는 것이 바람직하다. 반응 혼합물을 첨가할 때의 온도는 바람직하게 -100 ℃ 이상 50 ℃ 이하이고, 더욱 바람직하게는 -80 ℃ 이상 0 ℃ 이하이다. 또한, 혼합 후, 동일한 온도에서 0.5 내지 2 시간 정도 교반하는 것이 바람직하다. 여과하여 얻어진 결정은 물 등으로 세정하고, 이어서 건조하는 것이 바람직하다. 또는, 필요에 따라서, 재결정 등의 공지된 수법에 의해 더욱더 정제하여도 된다.
화합물(Ｂ―Ｉ) 및 (Ｂ―Ⅱ)의 제조 방법으로서는 공지된 여러 가지의 수법, 예를 들어 서독(West Germany) 특허출원 P3928243.0 호에 기재되어 있는 수법을 들 수 있다.
화합물(Ｃ―Ｉ) 및 (Ｃ―Ⅱ)의 제조 방법으로서는 공지된 여러 가지의 수법, 예를 들어 특허문헌 1에 기재되어 있는 수법을 들 수 있다.
식 (４)로 나타내는 음이온의 알칼리 금속염은 시판되는 것을 사용해도 되고, 예를 들어 JP4097704-B나 JP4341251-B 및 Journal of The Electrochemical Society, 제 148권 제 1기, 2001년.에 기재된 방법에 의해 제조할 수 있다.
화합물(６), (７), (８), (９)로 나타내는 음이온의 알칼리 금속염은 시판되는 것을 사용해도 되고, 예를 들어 WO2008/075672나 JP2010-280586-A에 기재된 방법에 의해 제조할 수 있다.
텅스텐, 규소 및 인으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 원소와 산소를 필수 원자로서 함유하는 음이온의 알칼리 금속염은 공지된 관용의 방법으로 제조할 수 있으나, 시판품을 그대로 사용해도 된다. 이러한 화합물로서는, 예를 들어 대응하는 헤테로폴리산 염, 이소폴리산 염, 또는 규산염, 인산염 등을 들 수 있다. 이들의 각종의 염으로서는 나트륨, 리튬, 칼륨 등의 1가의 금속염인 것이, 수용성이 우수하기 때문에 합성과 후처리가 용이하므로 바람직하다.
본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은 착색제(이하,「착색제(Ａ)」라고 함)로서 본 발명의 화합물을 유효 성분으로 하는 염료를 포함하고, 더욱더 수지(Ｂ)를 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은 더욱더 중합성 화합물(Ｃ), 중합 개시제(Ｄ) 및 용제(Ｅ)를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은 표면평활제(leveling agent)[Ｆ]를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은 중합 개시조제(Ｄ１)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 각 성분으로서 예시하는 화합물은 특별히 기재하지 않는 한, 단독으로 또는 복수의 종을 조합시켜 사용할 수 있다.
<착색제(Ａ)>
착색제(Ａ)는 본 발명의 화합물을 유효 성분으로 하는 염료를 단독으로 사용해도 되나, 조색(調色)을 위하여, 즉 분광 특성을 조정하기 위하여, 더욱더 기타 염료(Ａ１), 안료(Ｐ) 또는 이들의 혼합물을 포함하고 있어도 된다.
염료(Ａ１)로서는 유용성 염료, 산성 염료, 염기성 염료, 직접 염료, 매염 염료, 산성 염료의 아민염이나 산성 염료의 술폰아미드 유도체 등의 염료를 들 수 있고, 예를 들어 컬러 인덱스(The Society of Dyers and Colourists 출판)에서 염료로 분류되어 있는 화합물이나, 염색 노트(시키센샤)에 기재되어 있는 공지된 염료를 들 수 있다. 또한, 화학 구조에 의하면, 아조 염료, 시아닌 염료, 트리페닐메탄 염료, 크산텐 염료, 프탈로시아닌 염료, 나프토퀴논 염료, 퀴논이민 염료, 메틴 염료, 아조메틴 염료, 스쿠아릴리움 염료, 아크리딘 염료, 스티릴 염료, 쿠마린 염료, 퀴놀린 염료 및 니트로 염료 등을 들 수 있다. 이 중에서, 유기용제 가용성 염료를 바람직하게 사용할 수 있다.
구체적으로는, C.I. 솔벤트 옐로우 4(이하, C.I. 솔벤트 옐로우의 기재를 생략하고, 번호만 기재함), 14, 15, 23, 24, 38, 62, 63, 68, 82, 94, 98, 99, 162;
C.I. 솔벤트 레드 45, 49, 125, 130, 218;
C.I. 솔벤트 오렌지 2, 7, 11, 15, 26, 56;
C.I. 솔벤트 블루 4, 5, 37, 67, 70, 90;
C.I. 솔벤트 그린 1, 4, 5, 7, 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, 34, 35, 37, 42, 44, 50, 51, 52, 57, 66, 73, 87, 88, 91, 92, 94, 97, 103, 111, 114, 129, 133, 134, 138, 143, 145, 150, 151, 158, 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, 169, 173;
C.I. 애시드 바이올렛 6B, 7, 9, 17, 19, 30, 102;
C.I. 애시드 블루 1, 7, 9, 15, 18, 22, 29, 42, 59, 60, 62, 70, 72, 74, 82, 83, 86, 87, 90, 92, 93, 100, 102, 103, 104, 113, 117, 120, 126, 130, 131, 142, 147, 151, 154, 158, 161, 166, 167, 168, 170, 171, 184, 187, 192, 199, 210, 229, 234, 236, 242, 243, 256, 259, 267, 285, 296, 315, 335;
C.I. 애시드 그린 1, 3, 5, 9, 16, 50, 58, 63, 65, 80, 104, 105, 106, 109 등의 C.I. 애시드 염료,
C.I. 다이렉트 옐로우 2, 33, 34, 35, 38, 39, 43, 47, 50, 54, 58, 68, 69, 70, 71, 86, 93, 94, 95, 98, 102, 108, 109, 129, 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, 6, 8, 15, 22, 25, 41, 57, 71, 76, 78, 80, 81, 84, 85, 86, 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, 77, 79, 82 등의 C.I. 다이렉트 염료,
C.I. 디스펄스 옐로우 54, 76 등의 C.I. 디스펄스 염료,
C.I. 베이직 레드 1, 10;
C.I. 베이직 블루 1, 3, 5, 7, 9, 19, 24, 25, 26, 28, 29, 40, 41, 54, 58, 59, 64, 65, 66, 67, 68;
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, 4, 9, 12, 14, 17, 18, 19, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 30, 32, 33, 36, 37, 38, 39, 41, 43, 45, 46, 48, 53, 56, 63, 71, 74, 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, 2, 4, 5, 7, 14, 22, 24, 30, 31, 32, 37, 40, 41, 44, 45, 47, 48, 53, 58;
C.I. 모던트 블루 1, 2, 3, 7, 9, 12, 13, 15, 16, 19, 20, 21, 22, 26, 30, 31, 39, 40, 41, 43, 44, 49, 53, 61, 74, 77, 83, 84;
C.I. 모던트 그린 1, 3, 4, 5, 10, 15, 26, 29, 33, 34, 35, 41, 43, 53 등의 C.I. 모던트 염료,
C.I. 배트 그린 1 등의 C.I. 배트 염료
등을 들 수 있다.
이 중에서도, 청색 염료, 바이올렛색 염료 및 적색 염료가 바람직하다.
이러한 염료는 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용하여도 된다.
또한, 화학 구조에 의한 분류로는 크산텐 염료가 바람직하다. 크산텐 염료로서는 공지된 물질을 사용할 수 있다. 예를 들어, 식 (１)로 나타내는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00042
[식 (１)에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 치환기를 가지고 있어도 되는 페닐기를 나타낸다.
R3 및 R4는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10개의 1가의 포화 탄화수소기를 나타내고, 상기 포화 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되며, 상기 포화 탄화수소기에 포함되는 -CH2-는 -O-, -CO- 또는 -NR11-로 치환되어 있어도 된다.
R1 및 R3은 서로 결합하여 이들이 결합하는 질소 원자와 하나가 되어 질소 원자를 포함하는 고리를 형성하여도 되고, R2 및 R4는 서로 결합하여 이들이 결합하는 질소 원자와 하나가 되어 질소 원자를 포함하는 고리를 형성하여도 된다.
R5는 -OH, -SO3H, -SO3 -Z+, -CO2H, -CO2 -Z+, -CO2R8, -SO3R8 또는 -SO2NR9R10을 나타낸다.
R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 6개의 알킬기를 나타낸다.
m은 0 내지 4의 정수를 나타낸다. m이 2 이상의 정수인 경우, 복수의 R5는 동일하거나 상이하여도 된다.
R8은 탄소수 1 내지 20개의 1가의 포화 탄화수소기를 나타내고, 상기 포화 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다.
Z+는 +N(R11)4, Na+ 또는 K+를 나타낸다.
R9 및 R10은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20개의 1가의 포화 탄화수소기를 나타내고, R9 및 R10은 서로 결합하여 질소 원자와 하나가 되어 3 내지 10개 원자(員)의 질소 함유 복소환을 형성하여도 된다.
R11은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 20개의 1가의 포화 탄화수소기 또는 탄소수 7 내지 10개의 아랄킬기를 나타냄]
R8, R9, R10 및 R11을 나타내는 탄소수 1 내지 20개의 1가의 포화 탄화수소기로서는, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 도데실기, 헥사데실기, 아이코실기 등의 탄소수 1 내지 20개의 직쇄형 알킬기; 이소프로필기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, 2-에틸헥실기 등의 탄소수 3 내지 20개의 분지쇄형 알킬기; 사이클로프로필기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 사이클로헵틸기, 사이클로옥틸기, 트리사이클로데실기 등의 탄소수 3 내지 20개의 지환식 포화 탄화수소기를 들 수 있다.
-CO2R8로서는, 예를 들어 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기, 프로폭시카르보닐기, tert-부톡시카르보닐기, 헥실옥시카르보닐기 및 아이코실옥시카르보닐기 등을 들 수 있다.
-SO3R8로서는, 예를 들어 메톡시술포닐기, 에톡시술포닐기, 프로폭시술포닐기, tert-부톡시술포닐기, 헥실옥시술포닐기 및 아이코실옥시술포닐기 등을 들 수 있다.
-SO2NR9R10으로서는, 예를 들어 술파모일기;
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-(1,1-디메틸프로필)술파모일기, N-(1,2-디메틸프로필)술파모일기, N-(2,2-디메틸프로필)술파모일기, N-(1-메틸부틸)술파모일기, N-(2-메틸부틸)술파모일기, N-(3-메틸부틸)술파모일기, N-사이클로펜틸술파모일기, N-헥실술파모일기, N-(1,3-디메틸부틸)술파모일기, N-(3,3-디메틸부틸)술파모일기, N-헵틸술파모일기, N-(1-메틸헥실)술파모일기, N-(1,4-디메틸펜틸)술파모일기, N-옥틸술파모일기, N-(2-에틸헥실)술파모일기, N-(1,5-디메틸)헥실술파모일기, N-(1,1,2,2-테트라메틸부틸)술파모일기 등의 N-1 치환 술파모일기;
N,N-디메틸술파모일기, N,N-에틸메틸술파모일기, N,N-디에틸술파모일기, N,N-프로필메틸술파모일기, N,N-이소프로필메틸술파모일기, N,N-tert-부틸메틸술파모일기, N,N-부틸에틸술파모일기, N,N-비스(1-메틸프로필)술파모일기, N,N-헵틸메틸술파모일기 등의 N,N-2 치환 술파모일기 등을 들 수 있다.
R9 및 R10은 서로 결합하여 질소 원자와 하나가 되어 3 내지 10개 원자의 질소 함유 복소환을 형성하고 있어도 된다. 상기 복소환으로서는, 예를 들어 이하의 것을 들 수 있다.
Figure pat00043
R3 및 R4를 나타내는 탄소수 1 내지 10개의 1가의 포화 탄화수소기로서는 상기 중에서 탄소수 1 내지 10개인 것을 들 수 있다. R3 및 R4를 나타내는 탄소수 1 내지 10개의 1가의 포화 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되고, 상기 포화 탄화수소기에 포함되는 -CH2-는 -O-, -CO- 또는 -NR11-로 치환되어 있어도 된다.
할로겐 원자로서는, 예를 들어 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자를 들 수 있다.
할로겐 원자로 치환된 포화 탄화수소기로서는, 예를 들어 플루오로메틸기, 디플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기, 퍼플루오로에틸기 및 클로로부틸기 등을 들 수 있다.
R6 및 R7을 나타내는 탄소수 1 내지 6개의 알킬기로서는, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 이소프로필기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기 등을 들 수 있다.
R11을 나타내는 탄소수 7 내지 10개의 아랄킬기로서는, 예를 들어 벤질기, 페닐에틸기 및 페닐부틸기 등을 들 수 있다.
Z+는 +N(R11)4, Na+ 또는 K+이고, 바람직하게는 +N(R11)4이다.
상기 +N(R11)4로서는 4개의 R11 중에서 2개 이상이 탄소수 5 내지 20개의 1가의 포화 탄화수소기인 것이 바람직하다. 또한, 4개의 R11의 합계 탄소수는 20 내지 80개가 바람직하고, 20 내지 60개가 더욱 바람직하다.
R1 및 R2를 나타내는 페닐기는 치환기를 가지고 있어도 된다. 상기 치환기로서는 할로겐 원자, -R8, -OH, -OR8, -SO3H, -SO3 -Z+, -CO2H, -CO2R8, -SR8, -SO2R8, -SO3R8 및 -SO2NR9R10를 들 수 있다. 이러한 치환기 중에서도, -R8이 바람직하고, 탄소수 1 내지 10개의 1가의 포화 탄화수소기가 더욱 바람직하다. 이런 경우의 -SO3 -Z+로서는 -SO3 -+N(R11)4가 바람직하다.
-OR8로서는, 예를 들어 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기, 헵틸옥시기, 옥틸옥시기, 2-에틸헥실옥시기, 아이코실옥시기 등을 들 수 있다.
-SR8로서는, 예를 들어 메틸술파닐기, 에틸술파닐기, 부틸술파닐기, 헥실술파닐기, 데실술파닐기, 아이코실술파닐기 등을 들 수 있다.
-SO2R8로서는, 예를 들어 메틸술포닐기, 에틸술포닐기, 부틸술포닐기, 헥실술포닐기, 데실술포닐기, 아이코실술포닐기 등을 들 수 있다.
R3 및 R4로서는 비치환된(無置換) 탄소수 1 내지 10개의 1가의 포화 탄화수소기가 바람직하고, 탄소수 1 내지 4개의 1가의 포화 탄화수소기가 더욱 바람직하며, 메틸기 및 에틸기가 더욱더 바람직하다.
R1 및 R3은 서로 결합하여 이들이 결합하는 질소 원자와 하나가 되어 질소 원자를 포함하는 고리를 형성하여도 되고, R2 및 R4는 서로 결합하여 이들이 결합하는 질소 원자와 하나가 되어 질소 원자를 포함하는 고리를 형성하여도 된다. 상기 질소 원자를 포함하는 고리로서는, 예를 들어 이하의 것을 들 수 있다.
Figure pat00044
R5로서는 -SO3H, -SO3 -Z+ 및 -SO2NR9R10가 바람직하다.
R6 및 R7로서는 수소 원자, 메틸기 및 에틸기가 바람직하고, 수소 원자가 더욱 바람직하다.
m은 0 내지 2의 정수가 바람직하고, 0 또는 1인 것이 더욱 바람직하다.
화합물(１)로서는 식 (２)로 나타내는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00045
[식 (２)에서, R21, R22, R23 및 R24는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4개의 알킬기를 나타낸다.
p 및 q는 서로 독립적으로 0 내지 5의 정수를 나타낸다. p가 2 이상일 경우, 복수의 R23은 동일하거나 상이하여도 되고, q가 2 이상일 경우, 복수의 R24는 동일하거나 상이하여도 됨]
R21, R22, R23 및 R24를 나타내는 탄소수 1 내지 4개의 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 이소프로필기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기 등을 들 수 있다.
R21 및 R22는 각각 독립적으로 메틸기 및 에틸기인 것이 바람직하다. R23 및 R24는 메틸기가 바람직하다.
m 및 n은 0 내지 2의 정수가 바람직하고, 0 또는 1인 것이 더욱 바람직하다.
화합물(１)로서는 식 (３)으로 나타내는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00046
[식 (３)에서, R31 및 R32는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4개의 알킬기를 나타낸다.
R33 및 R34는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4개의 알킬기를 나타냄]
R31, R32, R33 및 R34를 나타내는 탄소수 1 내지 4개의 알킬기로서는 상기와 동일한 것을 들 수 있다. R31 및 R32는 각각 독립적으로 메틸기 또는 에틸기인 것이 바람직하다. R33 및 R34는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기인 것이 바람직하다.
화합물(１)로서는, 예를 들어 각각 식 (１―１) 내지 식 (１―７)로 나타내는 화합물을 들 수 있다. 이 중에서도, 유기 용제에 대한 용해성이 우수하다는 점에서, 식 (１―１)로 나타내는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00047
화합물(１)의 제조 방법으로서는 식 (１ａ)
Figure pat00048
로 나타내는 화합물과, 식 (１ｂ)로 나타내는 화합물 및 식 (１ｃ)로 나타내는 화합물
Figure pat00049
[식 (１ｂ) 및 식 (１ｃ)에서, R1 내지 R4는 각각 상기와 동일한 의미를 나타냄]
을, 유기 용매의 존재하 또는 용매 없이 반응시키는 방법을 들 수 있다. 수율의 관점에서, 용매 없이 반응시키는 것이 바람직하다. 반응 온도는 30 ℃ 내지 180 ℃가 바람직하고, 80 ℃ 내지 130 ℃가 더욱 바람직하다. 반응 시간은 1시간 내지 12시간이 바람직하고, 3시간 내지 8시간이 더욱 바람직하다.
상기 유기 용매로서는 톨루엔, 크실렌 등의 탄화수소 용매; 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 클로로포름 등의 할로겐화 탄화수소 용매; 메탄올, 에탄올, 부탄올 등의 알코올 용매; 니트로벤젠 등의 니트로화 탄화수소 용매; 메틸이소부틸케톤 등의 케톤 용매; 1-메틸-2-피롤리돈 등의 아미드 용매 등을 들 수 있다.
식 (１ｂ)로 나타내는 화합물 및 식 (１ｃ)로 나타내는 화합물의 사용량은 식 (１ａ)로 나타내는 화합물 1 몰에 대하여, 각각 바람직하게는 1 몰 이상 8 몰 이하이고, 더욱 바람직하게는 1 몰 이상 5 몰 이하이다. 각각 단계적으로 반응시켜도 되고, 동시에 반응시켜도 된다.
화합물(１)의 제조가 용이하다는 점에서, 식 (１ｂ)로 나타내는 화합물과 식 (１ｃ)로 나타내는 화합물은 동일한 화합물인 것이 바람직하다.
반응 혼합물로부터 목적 화합물인 화합물(１)을 취득하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지된 여러 가지의 수법을 채용할 수 있다. 예를 들어, 반응 혼합물을 산(예를 들어, 아세트산 등)과 함께 혼합하고 석출된 결정을 여과하여 얻을 수 있다. 상기 산은 미리 산의 수용액을 조제한 후, 반응 혼합물을 상기 수용액에 첨가하는 것이 바람직하다. 반응 혼합물을 첨가할 때의 온도는 바람직하게 10 ℃ 이상 50 ℃ 이하이다. 또한, 그 후에, 동일한 온도에서 0.5 내지 2 시간 정도 교반하는 것이 바람직하다. 여과하여 얻어진 결정은 물 등으로 세정하고, 이어서 건조하는 것이 바람직하다. 또는, 필요에 따라서, 재결정 등의 공지된 수법에 의해 더욱더 정제하여도 된다.
안료(Ｐ)로서는 특별히 한정되지 않고, 공지된 안료를 사용할 수 있고, 예를 들어 컬러 인덱스(The Society of Dyers and Colourists 출판)에서 피그먼트로 분류되어 있는 안료를 들 수 있다.
안료로서는, 예를 들어 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, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 153, 154, 166, 173, 194, 214 등의 황색 안료;
C.I. 피그먼트 오렌지 13, 31, 36, 38, 40, 42, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65, 71, 73 등의 오렌지색의 안료;
C.I. 피그먼트 레드 9, 97, 105, 122, 123, 144, 149, 166, 168, 176, 177, 180, 192, 209, 215, 216, 224, 242, 254, 255, 264, 265 등의 적색 안료;
C.I. 피그먼트 블루 15, 15:3, 15:4, 15:6, 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 등의 녹색 안료;
C.I. 피그먼트 브라운 23, 25 등의 브라운색 안료;
C.I. 피그먼트 블랙 1, 7 등의 흑색 안료 등을 들 수 있다.
안료(Ｐ)는 바람직하게 프탈로시아닌 안료 및 디옥사진 안료이고, 더욱 바람직하게는 C.I. 피그먼트 블루 15:6 및 피그먼트 바이올렛 23으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이다. 상기의 안료를 포함함으로써, 투과 스펙트럼의 최적화가 용이하고, 컬러 필터의 내광성 및 내약품성이 양호해진다.
안료는 필요에 따라서 로진 처리, 산성기 또는 염기성기가 도입된 안료 유도체 등을 사용한 표면 처리, 고분자 화합물 등에 의한 안료 표면에 대한 그라프트(graft) 처리, 황산 미립화법 등에 의한 미립화 처리, 또는 불순물을 제거하기 위하여 유기 용제나 물 등에 의한 세정 처리, 이온성 불순물의 이온 교환법 등에 의한 제거 처리 등이 실시되어도 된다. 안료의 입자 직경(粒徑)은 각각 균일한 것이 바람직하다.
안료는 안료 분산제를 함유시켜 분산 처리를 실시함으로써, 안료 분산제가 용액 중에 균일하게 분산된 형태의 안료 분산액을 얻을 수 있다. 안료는 각각 단독으로 분산 처리해도 되고, 복수종을 혼합하여 분산 처리해도 된다.
상기 안료 분산제로서는, 예를 들어 양이온계, 음이온계, 비이온계, 양성, 폴리에스테르계, 폴리아민계, 아크릴계 등의 안료 분산제 등을 들 수 있다. 이러한 안료 분산제는 단독으로 사용하거나, 2종 이상을 조합시켜 사용해도 된다. 안료 분산제로서는 상품명 KP[신에츠화학공업(주) 제], 플로렌[쿄에이샤 화학(주) 제], 솔스퍼스[제네카(주) 제], EFKA(BASF사 제), 아지스퍼[아지노모토 파인테크노(주) 제], Disperbyk(빅케미사 제) 등을 들 수 있다.
안료 분산제를 사용하는 경우, 이의 사용량은 안료 100 질량부에 대하여, 바람직하게 100 질량부 이하이고, 더욱 바람직하게는 5 질량부 이상 내지 50 질량부 이하이다. 안료 분산제의 사용량이 상기의 범위에 있으면, 균일한 분산 상태의 안료 분산액이 얻어지는 경향이 있다.
화합물(Ａ―Ⅰ)의 함유율은 착색제(Ａ)의 총량에 대하여 바람직하게 1 질량% 이상 100 질량% 이하이고, 더욱 바람직하게는 10 질량% 이상 100 질량% 이하이다.
염료(Ａ１)를 포함하는 경우, 이의 함유율은 착색제(Ａ)의 총량에 대하여 바람직하게 0.5 질량% 이상 80 질량% 이하이고, 더욱 바람직하게는 40 질량% 이상 90 질량% 이하이다. 안료(Ｐ)를 포함하는 경우, 이의 함유율은 착색제(Ａ)의 총량에 대하여 바람직하게 35 질량% 이상 99 질량% 이하이고, 더욱 바람직하게는 1 질량% 이상 70 질량% 이하이며, 더욱더 바람직하게는 1 질량% 이상 50 질량% 이하이다.
착색제(Ａ)의 함유율은 고형분의 총량에 대하여 바람직하게 5 질량% 이상 70 질량% 이하이고, 더욱 바람직하게는 5 질량% 이상 60 질량% 이하이며, 더욱더 바람직하게는 5 질량% 이상 50 질량% 이하이다. 착색제(Ａ)의 함유율이 상기의 범위 내에 있으면, 소망하는 분광이나 색 농도를 얻을 수 있다.
본 명세서에 있어서「고형분의 총량」이란 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물에서 용제(Ｅ)를 제외한 성분의 합계량을 말한다. 고형분의 총량 및 이에 대한 각 성분의 함유량은, 예를 들어 액체크로마토그래피 또는 가스크로마토그래피 등의 공지된 분석 수단으로 측정할 수 있다.
<수지(Ｂ)>
수지(Ｂ)는 알칼리 가용성 수지(Ｂ)인 것이 바람직하다. 알칼리 가용성 수지(Ｂ)[이하,「수지(Ｂ)」라고 함]는 불포화 카르본산 및 불포화 카르본산 무수물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 단량체(ａ)에서 유래하는 구조 단위를 포함하는 공중합체이다.
이와 같은 수지(Ｂ)로서는 이하의 수지[Ｋ１] 내지 [Ｋ６] 등을 들 수 있다.
수지[Ｋ１] 불포화 카르본산 및 불포화 카르본산 무수물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 단량체(ａ)[이하,「(ａ)」라고 함]와, 탄소수 2 내지 4개의 고리형 에테르 구조와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체(ｂ)[이하,「(ｂ)」라고 함]의 공중합체;
수지[Ｋ２] (ａ)와 (ｂ)와, (ａ)와 공중합 가능한 단량체(ｃ)[단, (ａ) 및 (ｂ)와는 상이함](이하,「(ｃ)」라고 함)의 공중합체;
수지[Ｋ３] (ａ)와 (ｃ)의 공중합체;
수지[Ｋ４] (ａ)와 (ｃ)의 공중합체에 (ｂ)를 반응시킨 수지;
수지[Ｋ５] (ｂ)와 (ｃ)의 공중합체에 (ａ)를 반응시킨 수지;
수지[Ｋ６] (ｂ)와 (ｃ)의 공중합체에 (ａ)를 반응시키고, 더욱더 카르본산 무수물을 반응시킨 수지.
(ａ)로서는 구체적으로, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, o-, m-, p-비닐안식향산 등의 불포화 모노카르본산류;
말레인산, 푸마르산, 시트라콘산, 메타콘산, 이타콘산, 3-비닐프탈산, 4-비닐프탈산, 3,4,5,6-테트라하이드로프탈산, 1,2,3,6-테트라하이드로프탈산, 디메틸테트라하이드로프탈산, 1,4-사이클로헥센 디카르본산 등의 불포화 디카르본산류;
메틸-5-노르보르넨-2,3-디카르본산, 5-카르복시바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5,6-디카르복시바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-카르복시-5-메틸바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-카르복시-5-에틸바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-카르복시-6-메틸바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-카르복시-6-에틸바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔 등의 카르복시기를 함유하는 바이사이클로 불포화 화합물류;
무수 말레인산, 시트라콘산 무수물, 이타콘산 무수물, 3-비닐프탈산 무수물, 4-비닐프탈산 무수물, 3,4,5,6-테트라하이드로프탈산 무수물, 1,2,3,6-테트라하이드로프탈산 무수물, 디메틸테트라하이드로프탈산 무수물, 5,6-디카르복시바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔 무수물 등의 불포화 디카르본산류 무수물;
호박산 모노[2-(메타)아크릴로일옥시에틸], 프탈산 모노[2-(메타)아크릴로일옥시에틸] 등의 2가 이상의 다가 카르본산의 불포화 모노[(메타)아크릴로일옥시알킬]에스테르류;
α-(하이드록시메틸)아크릴산과 같은, 동일한 분자 내에 하이드록시기 및 카르복시기를 함유하는 불포화 아크릴레이트류 등을 들 수 있다.
이들 중에서, 공중합 반응성의 관점이나 얻어지는 수지의 알칼리 수용액에 대한 용해성의 관점에서, 아크릴산, 메타크릴산, 무수 말레인산 등이 바람직하다.
(ｂ)는, 예를 들어 탄소수 2 내지 4개의 고리형 에테르 구조(예를 들어, 옥시란 고리, 옥세탄 고리 및 테트라하이드로푸란 고리로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상)와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 중합성 화합물을 말한다.
(ｂ)는 탄소수 2 내지 4개의 고리형 에테르와 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 단량체가 바람직하다.
더욱이, 본 명세서에 있어서,「(메타)아크릴산」이란 아크릴산 및 메타크릴산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 나타낸다. 「(메타)아크릴로일」및 「(메타)아크릴레이트」등의 표기도 동일한 의미를 갖는다.
(ｂ)로서는, 예를 들어 옥시라닐기와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체(ｂ１)[이하,「(ｂ１)」이라고 함], 옥세타닐기와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체(ｂ２)[이하,「(ｂ２)」라고 함], 테트라하이드로푸릴기와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체(ｂ３)[이하,「(ｂ３)」이라고 함] 등을 들 수 있다.
(ｂ１)로서는, 예를 들어 직쇄형 또는 분지쇄형의 지방족 불포화 탄화수소가 에폭시화된 구조를 가지는 단량체(ｂ１―１)[이하,「(ｂ１―１)」이라고 함], 지환식 불포화 탄화수소가 에폭시화된 구조를 가지는 단량체(ｂ１―２)[이하,「(ｂ１―２)」라고 함]를 들 수 있다.
(ｂ１―１)로서는 글리시딜(메타)아크릴레이트, β-메틸글리시딜(메타)아크릴레이트, β-에틸글리시딜(메타)아크릴레이트, 글리시딜비닐에테르, o-비닐벤질글리시딜에테르, m-비닐벤질글리시딜에테르, p-비닐벤질글리시딜에테르, α-메틸-o-비닐벤질글리시딜에테르, α-메틸-m-비닐벤질글리시딜에테르, α-메틸-p-비닐벤질글리시딜에테르, 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, 2,4,6-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌 등을 들 수 있다.
(ｂ１―２)로서는 비닐사이클로헥센모노옥사이드, 1,2-에폭시-4-비닐사이클로헥산[예를 들어, 셀록사이드 2000; (주)다이셀 제], 3,4-에폭시사이클로헥실메틸(메타)아크릴레이트[예를 들어, 사이클로머 A400; (주)다이셀 제], 3,4-에폭시사이클로헥실메틸(메타)아크릴레이트[예를 들어, 사이클로머 M100; (주)다이셀 제], 식 (Ⅱ)로 나타내는 화합물 및 식 (Ⅲ)으로 나타내는 화합물 등을 들 수 있다.
Figure pat00050
[식 (Ⅱ) 및 식 (Ⅲ)에서, Ra 및 Rb는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4개의 알킬기를 나타내고, 상기 알킬기에 포함되는 수소 원자는 하이드록시기로 치환되어 있어도 된다.
Xa 및 Xb는 단일 결합(單結合), -Rc-, *-Rc-O-, *-Rc-S- 또는 *-Rc-NH-를 나타낸다.
Rc는 탄소수 1 내지 6개의 알칸디일기를 나타낸다.
*는 O와의 결합팔을 나타냄]
탄소수 1 내지 4개의 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기 등을 들 수 있다.
수소 원자가 하이드록시로 치환된 알킬기로서는 하이드록시메틸기, 1-하이드록시에틸기, 2-하이드록시에틸기, 1-하이드록시프로필기, 2-하이드록시프로필기, 3-하이드록시프로필기, 1-하이드록시-1-메틸에틸기, 2-하이드록시-1-메틸에틸기, 1-하이드록시부틸기, 2-하이드록시부틸기, 3-하이드록시부틸기, 4-하이드록시부틸기 등을 들 수 있다.
Ra 및 Rb로서는 바람직하게 수소 원자, 메틸기, 하이드록시메틸기, 1-하이드록시에틸기 및 2-하이드록시에틸기를 들 수 있고, 더욱 바람직하게는 수소 원자 및 메틸기를 들 수 있다.
탄소수 1 내지 6개의 알칸디일기로서는 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 바람직하게 단일 결합, 메틸렌기, 에틸렌기, *-CH2-O- 및 *-CH2CH2-O-를 들 수 있고, 더욱 바람직하게는 단일 결합 및 *-CH2CH2-O-를 들 수 있다(*는 O와의 결합팔을 나타냄).
식 (Ⅱ)로 나타내는 화합물로서는 식 (Ⅱ―１) 내지 식 (Ⅱ―１５) 중 어느 하나로 나타내는 화합물 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 식 (Ⅱ―１), 식 (Ⅱ―３), 식 (Ⅱ―５), 식 (Ⅱ―７), 식 (Ⅱ―９) 또는 식 (Ⅱ―１１) 내지 식 (Ⅱ―１5)로 나타내는 화합물이 바람직하고, 식 (Ⅱ―１), 식 (Ⅱ―７), 식 (Ⅱ―９) 또는 식 (Ⅱ―１５)로 나타내는 화합물이 더욱 바람직하다.
Figure pat00051
Figure pat00052
식 (Ⅲ)으로 나타내는 화합물로서는 식 (Ⅲ―１) 내지 식 (Ⅲ―１5) 중 어느 하나로 나타내는 화합물 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 식 (Ⅲ―１), 식 (Ⅲ―３), 식 (Ⅲ―５), 식 (Ⅲ―７), 식 (Ⅲ―９) 또는 식 (Ⅲ―１１) 내지 식 (Ⅲ―１５)로 나타내는 화합물이 바람직하고, 식 (Ⅲ―１), 식 (Ⅲ―７), 식 (Ⅲ―９) 또는 식 (Ⅲ―１５)로 나타내는 화합물이 더욱 바람직하다.
Figure pat00053
Figure pat00054
식 (Ⅱ)로 나타내는 화합물 및 식 (Ⅲ)으로 나타내는 화합물은 각각 단독으로 사용해도 되고, 식 (Ⅱ)로 나타내는 화합물과 식 (Ⅲ)으로 나타내는 화합물을 병용해도 된다. 이들을 병용하는 경우, 식 (Ⅱ)로 나타내는 화합물 및 식 (Ⅲ)으로 나타내는 화합물의 함유 비율은 몰 기준으로, 바람직하게는 5:95 내지 95:5, 더욱 바람직하게는 10:90 내지 90:10, 더욱더 바람직하게는 20:80 내지 80:20이다.
(ｂ２)로서는 옥세타닐기와 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 단량체가 더욱 바람직하다. (ｂ２)로서는 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.
(ｂ３)으로서는 테트라하이드로푸릴기와 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 단량체가 더욱 바람직하다. (ｂ３)으로서는 구체적으로 테트라하이드로푸르푸릴아크릴레이트[예를 들어, 비스코트 V#150, 오사카 유기화학공업(주) 제], 테트라하이드로푸르푸릴메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
(ｂ)로서는 얻어지는 컬러 필터의 내열성, 내약품성 등의 신뢰성을 더욱 높일 수 있다는 점에서, (ｂ１)인 것이 바람직하다. 더욱더, 착색 경화성 수지 조성물의 보존 안정성이 우수하다는 점에서, (ｂ１―２)가 더욱 바람직하다.
(ｃ)로서는, 예를 들어 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, 사이클로펜틸(메타)아크릴레이트, 사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 2-메틸사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 트리사이클로[5.2.1.02,6]데칸-8-일(메타)아크릴레이트(당해 기술분야에서는 관용명으로서「디사이클로펜타닐(메타)아크릴레이트」라고 불리고 있다. 또한,「트리사이클로데실(메타)아크릴레이트」라고 함), 트리사이클로[5.2.1.02,6]데센-8-일(메타)아크릴레이트(당해 기술분야에서는 관용명으로서「디사이클로펜테닐(메타)아크릴레이트」라고 불리고 있음), 디사이클로펜타닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 아다만틸(메타)아크릴레이트, 아릴(메타)아크릴레이트, 프로파길(메타)아크릴레이트, 페닐(메타)아크릴레이트, 나프틸(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산 에스테르류;
2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트 등의 하이드록시기 함유 (메타)아크릴산 에스테르류;
말레인산 디에틸, 푸마르산 디에틸, 이타콘산 디에틸 등의 디카르본산 디에스테르;
바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-메틸바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-에틸바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-하이드록시바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-하이드록시메틸바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-(2'-하이드록시에틸)바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-메톡시바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-에톡시바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5,6-디하이드록시바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5,6-디(하이드록시메틸)바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5,6-디(2'-하이드록시에틸)바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5,6-디메톡시바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5,6-디에톡시바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-하이드록시-5-메틸바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-하이드록시-5-에틸바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-하이드록시메틸-5-메틸바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-tert-부톡시카르보닐바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-사이클로헥실옥시카르보닐바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5-페녹시카르보닐바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5,6-비스(tert-부톡시카르보닐)바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔, 5,6-비스(사이클로헥실옥시카르보닐)바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔 등의 바이사이클로 불포화 화합물류;
N-페닐말레이미드, N-사이클로헥실말레이미드, N-벤질말레이미드, N-숙신이미딜-3-말레이미드벤조에이트, N-숙신이미딜-4-말레이미드부티레이트, N-숙신이미딜-6-말레이미드카프로에이트, N-숙신이미딜-3-말레이미드프로피오네이트, N-(9-아크리디닐)말레이미드 등의 디카르보닐이미드 유도체류;
스티렌, α-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, 비닐톨루엔, p-메톡시스티렌, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 염화비닐, 염화비닐리덴, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 아세트산 비닐, 1,3-부타디엔, 이소프렌, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔 등을 들 수 있다.
이들 중에서, 공중합 반응성 및 내열성의 관점에서, 스티렌, 비닐톨루엔, 벤질(메타)아크릴레이트, 트리사이클로[5.2.1.02,6]데칸-8-일(메타)아크릴레이트, N-페닐말레이미드, N-사이클로헥실말레이미드, N-벤질말레이미드, 바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔이 바람직하다.
수지[Ｋ１]에 있어서, 각각에서 유래하는 구조 단위의 비율은 수지[Ｋ１]을 구성하는 전체 구조 단위에 중에서,
(ａ)에서 유래하는 구조 단위 ; 2 내지 60 몰%
(ｂ)에서 유래하는 구조 단위 ; 40 내지 98 몰%
인 것이 바람직하고,
(ａ)에서 유래하는 구조 단위 ; 10 내지 50 몰%
(ｂ)에서 유래하는 구조 단위 ; 50 내지 90 몰%
인 것이 더욱 바람직하다.
수지[Ｋ１]의 구조 단위의 비율이 상기의 범위에 있으면, 착색 경화성 수지 조성물의 보존 안정성, 착색 패턴을 형성할 때의 현상성, 및 얻어지는 컬러 필터의 내용제성이 우수해지는 경향이 있다.
수지[Ｋ１]은, 예를 들어 문헌「고분자 합성의 실험법」[오츠 타카유키 저, 발행소 (주)화학동인 제 1판 제 1쇄, 1972년 3월 1일 발행]에 기재된 방법 및 상기 문헌에 기재된 인용 문헌을 참고하여 제조할 수 있다.
구체적으로, (ａ) 및 (ｂ)의 소정량, 중합 개시제 및 용제 등을 반응 용기 내에 넣고, 예를 들어 질소에 의해 산소를 치환함으로써 탈산소 분위기에서 교반하면서, 가열 및 보온하는 방법을 들 수 있다. 더욱이, 여기서 사용되는 중합 개시제 및 용제 등은 특별히 한정되지 않고, 당해 분야에서 통상적으로 사용되고 있는 것을 사용할 수 있다. 중합 개시제로서는, 예를 들어 아조 화합물[2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 등]이나 유기 과산화물(벤조일퍼옥사이드 등)을 들 수 있고, 용제로서는 각각의 모노머를 용해한 것이면 되며, 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물의 용제(Ｅ)로서 후술하는 용제 등을 들 수 있다.
더욱이, 얻어진 공중합체는 반응 후의 용액을 그대로 사용해도 되고, 농축 또는 희석한 용액을 사용해도 되며, 재침전 등의 방법으로 고체(분체)로서 추출한 것을 사용해도 된다. 특히, 이의 중합 시에 용제로서 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물에 포함되는 용제를 사용함으로써, 반응 후의 용액을 그대로 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물의 조제에 사용할 수 있으므로, 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물의 제조 공정을 간략화할 수 있다.
수지[Ｋ２]에 있어서, 각각에서 유래하는 구조 단위의 비율은 수지[Ｋ２]를 구성하는 전체 구조 단위 중에서,
(ａ)에서 유래하는 구조 단위 ; 2 내지 45 몰%
(ｂ)에서 유래하는 구조 단위 ; 2 내지 95 몰%
(ｃ)에서 유래하는 구조 단위 ; 1 내지 65 몰%
인 것이 바람직하고,
(ａ)에서 유래하는 구조 단위 ; 5 내지 40 몰%
(ｂ)에서 유래하는 구조 단위 ; 5 내지 80 몰%
(ｃ)에서 유래하는 구조 단위 ; 5 내지 60 몰%
인 것이 더욱 바람직하다.
수지[Ｋ２]의 구조 단위의 비율이 상기의 범위에 있으면, 착색 경화성 수지 조성물의 보존 안정성, 착색 패턴을 형성할 때의 현상성, 그리고 얻어지는 컬러 필터의 내용제성, 내열성 및 기계 강도가 우수해지는 경향이 있다.
수지[Ｋ２]는, 예를 들어 수지[Ｋ１]의 제조 방법으로서 기재한 방법과 동일하게 제조할 수 있다.
수지[Ｋ３]에 있어서, 각각에서 유래하는 구조 단위의 비율은 수지[Ｋ３]을 구성하는 전체 구조 단위 중에서,
(ａ)에서 유래하는 구조 단위 ; 2 내지 60 몰%
(ｃ)에서 유래하는 구조 단위 ; 40 내지 98 몰%
인 것이 바람직하고,
(ａ)에서 유래하는 구조 단위 ; 10 내지 50 몰%
(ｃ)에서 유래하는 구조 단위 ; 50 내지 90 몰%
인 것이 더욱 바람직하다.
수지[Ｋ３]은, 예를 들어 수지[Ｋ１]의 제조 방법으로서 기재한 방법과 동일하게 제조할 수 있다.
수지[Ｋ４]는 (ａ)와 (ｃ)의 공중합체를 얻고, (ｂ)가 가지는 탄소수 2 내지 4개의 고리형 에테르를 (ａ)가 가지는 카르본산 및/또는 카르본산 무수물에 부가시킴으로써 제조할 수 있다.
먼저, (ａ)와 (ｃ)의 공중합체를 수지[Ｋ１]의 제조 방법으로서 기재한 방법과 동일하게 제조한다. 이 경우, 각각에서 유래하는 구조 단위의 비율은 수지[Ｋ３]에서 들은 것과 동일한 비율인 것이 바람직하다.
이어서, 상기 공중합체 중의 (ａ)에서 유래하는 카르본산 및/또는 카르본산 무수물의 일부에, (ｂ)가 가지는 탄소수 2 내지 4개의 고리형 에테르를 반응시킨다.
(ａ)와 (ｃ)의 공중합체의 제조에 계속해서, 플라스크 내 분위기를 질소에서 공기로 치환하고, (ｂ), 카르본산 또는 카르본산 무수물과 고리형 에테르와의 반응 촉매[예를 들어, 트리스(디메틸아미노메틸)페놀 등] 및 중합 금지제(예를 들어, 하이드로퀴논 등) 등을 플라스크 내에 넣고, 예를 들어 60 내지 130 ℃에서 1 내지 10시간 반응시킴으로써, 수지[Ｋ４]를 제조할 수 있다.
(ｂ)의 사용량은 (ａ) 100 몰에 대하여, 5 내지 80 몰이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10 내지 75 몰이다. 이 범위로 함으로써, 착색 경화성 수지 조성물의 보존 안정성, 패턴을 형성할 때의 현상성, 그리고 얻어지는 패턴의 내용제성, 내열성, 기계 강도 및 감도의 밸런스가 양호해지는 경향이 있다. 고리형 에테르의 반응성이 높고, 미반응한 (ｂ)가 잔존하기 어려우므로, 수지[Ｋ４]에 사용하는 (ｂ)로서는 (ｂ１)이 바람직하고, 더욱더 (ｂ１―１)이 바람직하다.
상기 반응 촉매의 사용량은 (ａ), (ｂ) 및 (ｃ)의 합계량 100 질량부에 대하여 0.001 내지 5 질량부가 바람직하다. 상기 중합 금지제의 사용량은 (ａ), (ｂ) 및 (ｃ)의 합계량 100 질량부에 대하여 0.001 내지 5 질량부가 바람직하다.
배합 방법, 반응 온도 및 시간 등의 반응 조건은 제조 설비나 중합에 의한 발열량 등을 고려하여 적당하게 조정할 수 있다. 더욱이, 중합 조건과 동일하게 제조 설비나 중합에 의한 발열량 등을 고려하여, 배합 방법이나 반응 온도를 적당하게 조정할 수 있다.
수지[Ｋ５]는 제 1 단계로서 상술한 수지[Ｋ１]의 제조 방법과 동일하게 하여, (ｂ)와 (ｃ)의 공중합체를 얻는다. 상기와 동일하게, 얻어진 공중합체는 반응 후의 용액을 그대로 사용해도 되고, 농축 또는 희석한 용액을 사용해도 되며, 재침전 등의 방법으로 고체(분체)로서 추출한 것을 사용해도 된다.
(ｂ) 및 (ｃ)에서 유래하는 구조 단위의 비율은, 상기의 공중합체를 구성하는 전체 구조 단위의 합계 몰수에 대하여, 각각
(ｂ)에서 유래하는 구조 단위 ; 5 내지 95 몰%
(ｃ)에서 유래하는 구조 단위 ; 5 내지 95 몰%
인 것이 바람직하고,
(ｂ)에서 유래하는 구조 단위 ; 10 내지 90 몰%
(ｃ)에서 유래하는 구조 단위 ; 10 내지 90 몰%
인 것이 더욱 바람직하다.
더욱더, 수지[Ｋ４]의 제조 방법과 동일한 조건에서, (ｂ)와 (ｃ)의 공중합체가 가지는 (ｂ)에서 유래하는 고리형 에테르에, (ａ)가 가지는 카르본산 또는 카르본산 무수물을 반응시킴으로써, 수지[Ｋ５]를 얻을 수 있다.
상기의 공중합체에 반응시키는 (ａ)의 사용량은 (ｂ) 100 몰에 대하여, 5 내지 80 몰이 바람직하다. 고리형 에테르의 반응성이 높고, 미반응한 (ｂ)가 잔존하기 어려우므로, 수지[Ｋ５]에 사용하는 (ｂ)로서는 (ｂ１)이 바람직하고, 더욱더 (ｂ１―１)이 바람직하다.
수지[Ｋ６]은 수지[Ｋ５]에 카르본산 무수물을 더 반응시킨 수지이다. 고리형 에테르와 카르본산 또는 카르본산 무수물과의 반응에 의해 발생하는 하이드록시기에, 카르본산 무수물을 반응시킨다.
카르본산 무수물로서는 무수말레인산, 시트라콘산 무수물, 이타콘산 무수물, 3-비닐프탈산 무수물, 4-비닐프탈산 무수물, 3,4,5,6-테트라하이드로프탈산 무수물, 1,2,3,6-테트라하이드로프탈산 무수물, 디메틸테트라하이드로프탈산 무수물, 5,6-디카르복시바이사이클로[2.2.1]헵토-2-엔 무수물 등을 들 수 있다. 카르본산 무수물의 사용량은 (ａ)의 사용량 1 몰에 대하여 0.5 내지 1 몰이 바람직하다.
수지(Ｂ)로서는 구체적으로 3,4-에폭시사이클로헥실메틸(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체, 3,4-에폭시트리사이클로[5.2.1.02.6]데실(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체 등의 수지[Ｋ１]; 글리시딜(메타)아크릴레이트/벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체, 글리시딜(메타)아크릴레이트/스티렌/(메타)아크릴산 공중합체, 3,4-에폭시트리사이클로[5.2.1.02.6]데실(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-사이클로헥실말레이미드 공중합체, 3,4-에폭시트리사이클로[5.2.1.02.6]데실(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/비닐톨루엔 공중합체, 3-메틸-3-(메타)아크릴로일옥시메틸옥세탄/(메타)아크릴산/스티렌 공중합체 등의 수지[Ｋ２]; 벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체, 스티렌/(메타)아크릴산 공중합체, 벤질(메타)아크릴레이트/트리사이클로데실(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체 등의 수지[Ｋ３]; 벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체에 글리시딜(메타)아크릴레이트를 부가시킨 수지, 트리사이클로데실(메타)아크릴레이트/스티렌/(메타)아크릴산 공중합체에 글리시딜(메타)아크릴레이트를 부가시킨 수지, 트리사이클로데실(메타)아크릴레이트/벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체에 글리시딜(메타)아크릴레이트를 부가시킨 수지 등의 수지[Ｋ４]; 트리사이클로데실(메타)아크릴레이트/글리시딜(메타)아크릴레이트의 공중합체에 (메타)아크릴산을 반응시킨 수지, 트리사이클로데실(메타)아크릴레이트/스티렌/글리시딜(메타)아크릴레이트의 공중합체에 (메타)아크릴산을 반응시킨 수지 등의 수지[Ｋ５]; 트리사이클로데실(메타)아크릴레이트/글리시딜(메타)아크릴레이트의 공중합체에 (메타)아크릴산을 반응시킨 수지에 더욱더 테트라하이드로프탈산 무수물을 반응시킨 수지 등의 수지[Ｋ６] 등을 들 수 있다.
수지(Ｂ)는 바람직하게 수지[Ｋ１], 수지[Ｋ２] 및 수지[Ｋ３]으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고, 더욱 바람직하게는 수지[Ｋ２] 및 수지[Ｋ３]으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이다. 이러한 수지이면, 착색 경화성 수지 조성물은 현상성이 우수하다. 착색 패턴과 기판과의 밀착성의 관점에서, 수지[Ｋ２]가 더욱더 바람직하다.
수지(Ｂ)의 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은 바람직하게 3,000 내지 100,000이고, 더욱 바람직하게는 5,000 내지 50,000이며, 더욱더 바람직하게는 5,000 내지 30,000이다. 분자량이 상기의 범위에 있으면, 도포막 경도가 향상하고, 잔막율도 높으며, 미노광부의 현상액에 대한 용해성이 양호하므로, 착색 패턴의 해상도가 향상하는 경향이 있다.
수지(Ｂ)의 분자량 분포[중량 평균 분자량(Mw)/수 평균 분자량(Mn)]는 바람직하게 1.1 내지 6이고, 더욱 바람직하게는 1.2 내지 4이다.
수지(Ｂ)의 산가는 바람직하게 50 내지 170 mg-KOH/g이고, 더욱 바람직하게는 60 내지 150 mg-KOH/g이며, 더욱더 바람직하게는 70 내지 135 mg-KOH/g이다. 여기서, 산가는 수지(Ｂ) 1 g을 중화하는데 필요한 수산화칼륨의 양(mg)으로서 측정된 값이고, 예를 들어 수산화칼륨 수용액을 사용하여 적정함으로써 구할 수 있다.
수지(Ｂ)의 함유량은 고형분의 총량에 대하여, 바람직하게는 7 내지 65 질량%이고, 더욱 바람직하게는 13 내지 60 질량%이며, 더욱더 바람직하게는 17 내지 55 질량%이다. 수지(Ｂ)의 함유량이 상기의 범위에 있으면, 착색 패턴을 형성할 수 있고, 또한 착색 패턴의 해상도 및 잔막율이 향상하는 경향이 있다.
<중합성 화합물(Ｃ)>
중합성 화합물(Ｃ)은 중합 개시제(Ｄ)로부터 발생한 활성 라디칼 및/또는 산에 의해서 중합할 수 있는 화합물이고, 예를 들어 중합성의 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 화합물 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 (메타)아크릴산 에스테르 화합물이다.
에틸렌성 불포화 결합을 1개 가지는 중합성 화합물로서는, 예를 들어 노닐페닐카르비톨아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨아크릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, N-비닐피롤리돈 등, 그리고 상술한 (ａ), (ｂ) 및 (ｃ)를 들 수 있다.
에틸렌성 불포화 결합을 2개 가지는 중합성 화합물로서는, 예를 들어 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A의 비스(아크릴로일옥시에틸)에테르, 3-메틸펜탄디올디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
이 중에서도, 중합성 화합물(Ｃ)은 에틸렌성 불포화 결합을 3개 이상 가지는 중합성 화합물인 것이 바람직하다. 이와 같은 중합성 화합물로서는, 예를 들어 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨옥타(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨헵타(메타)아크릴레이트, 테트라펜타에리트리톨데카(메타)아크릴레이트, 테트라펜타에리트리톨노나(메타)아크릴레이트, 트리스(2-(메타)아크릴로일옥시에틸)이소시아네이트, 에틸렌글리콜 변성 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 변성 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있고, 이 중에서도, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트가 바람직하다.
중합성 화합물(Ｃ)의 중량 평균 분자량은 바람직하게 150 이상 2,900 이하이고, 더욱 바람직하게는 250 내지 1,500 이하이다.
중합성 화합물(Ｃ)의 함유량은 고형분의 총량에 대하여 7 내지 65 질량%인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 13 내지 60 질량%이며, 더욱더 바람직하게는 17 내지 55 질량%이다.
또한, 수지(Ｂ)와 중합성 화합물(Ｃ)의 함유량 비[수지(Ｂ):중합성 화합물(Ｃ)]는 질량 기준으로, 바람직하게는 20:80 내지 80:20이고, 더욱 바람직하게는 35:65 내지 80:20이다.
중합성 화합물(Ｃ)의 함유량이 상기의 범위 내에 있으면, 착색 패턴 형성시의 잔막율 및 컬러 필터의 내약품성이 향상하는 경향이 있다.
<중합 개시제(Ｄ)>
중합 개시제(Ｄ)는 빛이나 열의 작용에 의해 활성 라디칼, 산 등을 발생하고, 중합을 개시할 수 있는 화합물이면 특별히 한정되지 않으며, 공지된 중합 개시제를 사용할 수 있다.
중합 개시제(Ｄ)로서는 O-아실옥심 화합물, 알킬페논 화합물, 바이이미다졸 화합물, 트리아진 화합물 및 아실포스핀옥사이드 화합물 등을 들 수 있다.
상기 O-아실옥심 화합물은 식 (ｄ１)로 나타내는 부분 구조를 가지는 화합물이다. 이하, *는 결합팔을 나타낸다.
Figure pat00055
상기 O-아실옥심 화합물로서는, 예를 들어 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-사이클로펜틸프로판-1-온-2-이민, N-아세톡시-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]에탄-1-이민, N-아세톡시-1-[9-에틸-6-{2-메틸-4-(3,3-디메틸-2,4-디옥사사이클로펜타닐메틸옥시)벤조일}-9H-카르바졸-3-일]에탄-1-이민, N-아세톡시-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-3-사이클로펜틸프로판-1-이민, N-벤조일옥시-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-3-사이클로펜틸프로판-1-온-2-이민 등을 들 수 있다. 일가큐어 OXE01, OXE02(이상, BASF사 제), N-1919(ADEKA사 제) 등의 시판품을 사용해도 된다. 이 중에서도, O-아실옥심 화합물은 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-사이클로펜틸프로판-1-온-2-이민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 바람직하고, N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민이 더욱 바람직하다.
상기 알킬페논 화합물은, 예를 들어 식 (ｄ２)로 나타내는 부분 구조 또는 식 (ｄ３)으로 나타내는 부분 구조를 가지는 화합물이다. 이들의 부분 구조 중에서, 벤젠 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.
Figure pat00056
식 (ｄ２)로 나타내는 부분 구조를 가지는 화합물로서는, 예를 들어 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸술파닐페닐)프로판-1-온, 2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-2-벤질부탄-1-온, 2-(디메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]부탄-1-온 등을 들 수 있다. 일가큐어 369, 907, 379(이상, BASF사 제) 등의 시판품을 사용해도 된다.
식 (ｄ３)으로 나타내는 부분 구조를 가지는 화합물로서는, 예를 들어 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 2-하이드록시-2-메틸-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]프로판-1-온, 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-(4-이소프로페닐페닐)프로판-1-온의 올리고머, α,α-디에톡시아세토페논, 벤질디메틸케탈 등을 들 수 있다.
감도의 관점에서, 알킬페논 화합물로서는 식 (ｄ２)로 나타내는 부분 구조를 가지는 화합물이 바람직하다.
상기 바이이미다졸 화합물은, 예를 들어 식 (ｄ５)로 나타내는 화합물이다.
Figure pat00057
[식 (ｄ５)에서, R13 내지 R18은 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 6 내지 10개의 아릴기를 나타냄]
탄소수 6 내지 10개의 아릴기로서는, 예를 들어 페닐기, 톨릴기, 크실릴기, 에틸페닐기 및 나프틸기 등을 들 수 있고, 바람직하게는 페닐기이다.
치환기로서는, 예를 들어 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 4개의 알콕시기 등을 들 수 있다. 할로겐 원자로서는, 예를 들어 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있고, 바람직하게는 염소 원자이다. 탄소수 1 내지 4개의 알콕시기로서는, 예를 들어 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등을 들 수 있고, 바람직하게는 메톡시기이다.
바이이미다졸 화합물로서는, 예를 들어 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐바이이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐바이이미다졸(예를 들어, JPH06-75372-A, JPH06-75373-A호 등을 참조), 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐바이이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(알콕시페닐)바이이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(디알콕시페닐)바이이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(트리알콕시페닐)바이이미다졸(예를 들어, JPS48-38403-B, JPS62-174204-A 등을 참조), 4,4',5,5'-위치의 페닐기가 카르보알콕시기로 치환되어 있는 이미다졸 화합물(예를 들어, JPH07-10913-A 등을 참조) 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 하기식으로 나타내는 화합물 및 이들의 혼합물이 바람직하다.
Figure pat00058
상기 트리아진 화합물로서는, 예를 들어 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시나프틸)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-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, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진 등을 들 수 있다.
상기 아실포스핀옥사이드 화합물로서는 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있다.
더욱더, 중합 개시제(Ｄ)로서는 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르 등의 벤조인 화합물; 벤조페논, o-벤조일 안식향산 메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐설파이드, 3,3',4,4'-테트라(tert-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논 등의 벤조페논 화합물; 9,10-페난트렌퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 캄파퀴논 등의 퀴논 화합물; 10-부틸-2-클로로아크리돈, 벤질, 페닐글리옥실산 메틸, 티타노센 화합물 등을 들 수 있다.
이들은 후술하는 중합 개시조제(Ｄ１)[특히, 아민류]과 조합시켜 사용하는 것이 바람직하다.
중합 개시제(Ｄ)는 바람직하게 알킬페논 화합물, 트리아진 화합물, 아실포스핀옥사이드 화합물, O-아실옥심 화합물 및 바이이미다졸 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 중합 개시제이고, 더욱 바람직하게는 O-아실옥심 화합물을 포함하는 중합 개시제이다.
중합 개시제(Ｄ)의 함유량은 수지(Ｂ) 및 중합성 화합물(Ｃ)의 합계량 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.1 내지 40 질량부이고, 더욱 바람직하게는 1 내지 30 질량부이다.
<중합 개시조제(Ｄ１)>
중합 개시조제(Ｄ１)는 중합 개시제에 의해서 중합이 개시된 중합성 화합물의 중합을 촉진시키기 위하여 사용되는 화합물, 또는 증감제이다. 중합 개시조제(Ｄ１)를 포함하는 경우, 통상적으로 중합 개시제(Ｄ)와 조합하여 사용된다.
중합 개시조제(Ｄ１)로서는 아민 화합물, 알콕시안트라센 화합물, 티옥산톤 화합물 및 카르본산 화합물 등을 들 수 있다.
상기 아민 화합물로서는 트리에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 트리이소프로판올아민, 4-디메틸아미노안식향산 메틸, 4-디메틸아미노안식향산 에틸, 4-디메틸아미노안식향산 이소아밀, 안식향산 2-디메틸아미노에틸, 4-디메틸아미노안식향산 2-에틸헥실, N,N-디메틸파라톨루이딘, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논[통칭, 미힐러 케톤], 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(에틸메틸아미노)벤조페논 등을 들 수 있고, 이 중에서도 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논이 바람직하다. EAB-F[호도가야 화학공업(주) 제] 등의 시판품을 사용해도 된다.
상기 알콕시안트라센 화합물로서는 9,10-디메톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디메톡시안트라센, 9,10-디에톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디에톡시안트라센, 9,10-디부톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디부톡시안트라센 등을 들 수 있다.
상기 티옥산톤 화합물로서는 2-이소프로필티옥산톤, 4-이소프로필티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 2,4-디클로로티옥산톤, 1-클로로-4-프로폭시티옥산톤 등을 들 수 있다.
상기 카르본산 화합물로서는 페닐술파닐아세트산, 메틸페닐술파닐아세트산, 에틸페닐술파닐아세트산, 메틸에틸페닐술파닐아세트산, 디메틸페닐술파닐아세트산, 메톡시페닐술파닐아세트산, 디메톡시페닐술파닐아세트산, 클로로페닐술파닐아세트산, 디클로로페닐술파닐아세트산, N-페닐글리신, 페녹시아세트산, 나프틸티오아세트산, N-나프틸글리신, 나프톡시아세트산 등을 들 수 있다.
이러한 중합 개시조제(Ｄ１)를 사용하는 경우, 이의 함유량은 수지(Ｂ) 및 중합성 화합물(Ｃ)의 합계량 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.1 내지 30 질량부, 더욱 바람직하게는 1 내지 20 질량부이다. 중합 개시조제(Ｄ１)의 양이 이 범위 내에 있으면, 더욱더 고감도로 착색 패턴을 형성할 수 있고, 컬러 필터의 생산성이 향상하는 경향이 있다.
<용제(Ｅ)>
용제(Ｅ)는 특별히 한정되지 않으나, 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 용제를 사용할 수 있다. 예를 들어, 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, 디메틸술폭사이드 등을 들 수 있다.
에스테르 용제로서는 젖산 메틸, 젖산 에틸, 젖산 부틸, 2-하이드록시이소부탄산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 n-부틸, 아세트산 이소부틸, 포름산 펜틸, 아세트산 이소펜틸, 프로피온산 부틸, 부티르산 이소프로필, 부티르산 에틸, 부티르산 부틸, 피루빈산 메틸, 피루빈산 에틸, 피루빈산 프로필, 아세토아세트산 메틸, 아세토아세트산 에틸, 사이클로헥산올 아세테이트, γ-부티로락톤 등을 들 수 있다.
에테르 용제로서는 에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 에틸렌글리콜 모노프로필에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 프로필렌글리콜 모노에틸에테르, 프로필렌글리콜 모노프로필에테르, 프로필렌글리콜 모노부틸에테르, 3-메톡시-1-부탄올, 3-메톡시-3-메틸부탄올, 테트라하이드로푸란, 테트라하이드로피란, 1,4-디옥산, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌글리콜 디에틸에테르, 디에틸렌글리콜 메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜 디프로필에테르, 디에틸렌글리콜 디부틸에테르, 아니솔, 페네톨, 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, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜 모노프로필에테르아세테이트, 에틸렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜 메틸에테르아세테이트 등을 들 수 있다.
케톤 용제로서는 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온, 아세톤, 2-부탄온, 2-헵탄온, 3-헵탄온, 4-헵탄온, 4-메틸-2-펜탄온, 사이클로펜탄온, 사이클로헥산온, 이소포론 등을 들 수 있다.
알코올 용제로서는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 사이클로헥산올, 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, N-메틸피롤리돈 등을 들 수 있다.
이러한 용제는 단독으로 사용하거나, 2종 이상을 병용해도 된다.
이 중에서도, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 젖산 에틸, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 3-에톡시프로피온산 에틸, 에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 3-메톡시부틸 아세테이트, 3-메톡시-1-부탄올, 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온, N,N-디메틸포름아미드, N-메틸피롤리돈 등이 바람직하고, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜 메틸에테르아세테이트, 젖산 에틸, 3-메톡시부틸 아세테이트, 3-메톡시-1-부탄올, 3-에톡시프로피온산 에틸, N-메틸피롤리돈 등이 더욱 바람직하다.
용제(Ｅ)의 함유량은 착색 경화성 수지 조성물의 총량에 대하여, 바람직하게는 70 내지 95 질량%이고, 더욱 바람직하게는 75 내지 92 질량%이다. 바꿔 말하면, 착색 경화성 수지 조성물의 고형분은 바람직하게 5 내지 30 질량%이고, 더욱 바람직하게는 8 내지 25 질량%이다. 용제(Ｅ)의 함유량이 상기의 범위에 있으면, 도포 시의 평탄성이 양호해지고, 또한 컬러 필터를 형성했을 때에 색 농도가 부족하지 않으므로, 표시 특성이 양호해지는 경향이 있다.
<표면평활제(Ｆ)>
표면평활제(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 토레 실리콘 DC3PA, 토레 실리콘 SH7PA, 토레 실리콘 DC11PA, 토레 실리콘 SH21PA, 토레 실리콘 SH28PA, 토레 실리콘 SH29PA, 토레 실리콘 SH30PA, 토레 실리콘 SH8400[상품명: 토레ㆍ다우코닝(주) 제], KP321, KP322, KP323, KP324, KP326, KP340, KP341[신에츠화학공업(주) 제], TSF400, TSF401, TSF410, TSF4300, TSF4440, TSF4445, TSF4446, TSF4452, TSF4460[모멘티브ㆍ퍼포먼스ㆍ머테리얼즈ㆍ재팬 합동회사 제] 등을 들 수 있다.
상기의 불소계 계면활성제로서는 분자 내에 플루오로 카본쇄를 가지는 계면활성제 등을 들 수 있다. 구체적으로는 플로라이드(등록상표) FC430, 플로라이드 FC431[스미또모 3M(주) 제], 메가팩(등록상표) F142D, 메가팩 F171, 메가팩 F172, 메가팩 F173, 메가팩 F177, 메가팩 F183, 메가팩 F554, 메가팩 R30, 메가팩 RS-718-K[DIC(주) 제], 에프톱(등록상표) EF301, 에프톱 EF303, 에프톱 EF351, 에프톱 EF352[미츠비시 머테리얼 전자화성(주) 제], 사프론(등록상표) S381, 사프론 S382, 사프론 SC101, 사프론 SC105[아사히 글라스(주) 제], E5844[(주) 다이킨 파인케미컬연구소 제] 등을 들 수 있다.
상기의 불소 원자를 가지는 실리콘계 계면활성제로서는 분자 내에 실록산 결합 및 플루오로 카본쇄를 가지는 계면활성제 등을 들 수 있다. 구체적으로는 메가팩(등록상표) R08, 메가팩 BL20, 메가팩 F475, 메가팩 F477, 메가팩 F443[DIC(주) 제] 등을 들 수 있다.
표면평활제(Ｆ)를 함유하는 경우, 이의 함유량은 착색 경화성 수지 조성물의 총량에 대하여, 바람직하게는 0.001 질량% 이상 0.2 질량% 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.002 질량% 이상 0.1 질량% 이하이며, 더욱더 바람직하게는 0.005 질량% 이상 0.07 질량% 이하이다. 표면평활제(Ｆ)의 함유량이 상기의 범위 내에 있으면, 컬러 필터의 평탄성이 더욱 양호해질 수 있다.
<기타 성분>
본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은 필요에 따라서, 충진제, 여타의 고분자 화합물, 밀착 촉진제, 산화 방지제, 광 안정제, 연쇄 이동제 등, 당해 기술분야에 공지된 첨가제를 포함해도 된다.
<착색 경화성 수지 조성물의 제조 방법>
본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은, 예를 들어 착색제(Ａ), 수지(Ｂ), 중합성 화합물(Ｃ), 중합 개시제(Ｄ), 그리고 용제(Ｅ), 필요에 따라서 사용할 수 있는 표면평활제(Ｆ), 중합 개시조제(Ｄ１) 및 기타 성분을 혼합함으로써 조제할 수 있다.
안료(Ｐ)를 포함하는 경우의 안료는 미리 용제(Ｅ)의 일부 또는 전부와 혼합하여, 안료의 평균 입자 직경이 0.2 ㎛ 이하 정도로 될 때까지, 비즈밀(beads mill) 등을 사용하여 분산시키는 것이 바람직하다. 이때, 필요에 따라서 상기 안료 분산제, 수지(Ｂ)의 일부 또는 전부를 배합해도 된다. 이와 같이 하여 얻어진 안료 분산액에 나머지 성분을 소정의 농도로 하여 혼합함으로써, 목적의 착색 경화성 수지 조성물을 조제할 수 있다.
화합물(１)은 미리 용제(Ｅ)의 일부 또는 전부에 용해시켜 용액을 조제하는 것이 바람직하다. 상기 용액을 구멍 직경(孔徑) 0.01 내지 1 ㎛ 정도의 필터로 여과하는 것이 바람직하다.
혼합 후의 착색 경화성 수지 조성물을 구멍 직경 0.01 내지 10 ㎛ 정도의 필터로 여과하는 것이 바람직하다.
<컬러 필터의 제조 방법>
본 발명의 착색 경화성 수지 조성물로부터 착색 패턴화 도포막을 제조하는 방법으로서는 포토리소그래프법, 잉크젯법, 인쇄법 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 포토리소그래프법이 바람직하다. 포토리소그래프법은 상기 착색 경화성 수지 조성물을 기판에 도포하고, 건조시켜 착색 조성물층을 형성하며, 포토마스크를 끼워서 상기 착색 조성물층을 노광하고, 현상하는 방법이다. 포토리소그래프법에 있어서, 노광 시에 포토마스크를 사용하지 않음, 및/또는 현상하지 않음으로써 상기 착색 조성물층의 경화물인 착색 도포막을 형성할 수 있다. 이와 같이 형성된 착색 패턴화 도포막이나 착색 도포막이 본 발명의 컬러 필터이다.
제작하는 컬러 필터의 막 두께는 특별히 한정되지 않으나, 목적이나 용도 등에 따라서 적당하게 조정할 수 있고, 예를 들어 0.1 내지 30 ㎛, 바람직하게는 0.1 내지 20 ㎛, 더욱더 바람직하게는 0.5 내지 6 ㎛이다.
기판으로서는 석영 글라스, 붕규산 글라스, 알루미나규산염 글라스, 표면을 실리카 코팅한 소다 라임 글라스 등의 글라스판이나, 폴리카보네이트, 폴리메타크릴산 메틸, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 수지판, 실리콘, 상기 기판 상에 알루미늄, 은, 은/구리/팔라듐 합금 박막 등을 형성한 것을 사용할 수 있다. 이러한 기판 상에는 별도의 컬러 필터층, 수지층, 트랜지스터, 회로 등이 형성되어 있어도 된다.
포토리소그래프법에 의한 각 색 화소의 형성은 공지된 또는 관용된 장치나 조건에서 실시할 수 있다. 예를 들어, 하기와 같이 하여 제작할 수 있다.
먼저, 착색 경화성 수지 조성물을 기판 상에 도포하고, 가열 건조[프리 베이크(prebake)] 및/또는 감압 건조함으로써 용제 등의 휘발 성분을 제거하여 건조시켜 평활한 착색 조성물층을 얻는다.
도포 방법으로서는 스핀 코트(spin coat)법, 슬릿 코트(slit coat)법, 슬릿&스핀 코트법 등을 들 수 있다.
가열 건조를 실시하는 경우의 온도는 30 내지 120 ℃가 바람직하고, 50 내지 110 ℃가 더욱 바람직하다. 또한, 가열 시간으로서는 10초간 내지 60분간인 것이 바람직하고, 30초간 내지 30분간인 것이 더욱 바람직하다.
감압 건조를 실시하는 경우에는 50 내지 150 Pa의 압력 하, 20 내지 25 ℃의 온도 범위에서 실시하는 것이 바람직하다.
착색 조성물층의 막 두께는 특별히 한정되지 않으나, 목적으로 하는 컬러 필터의 막 두께에 따라서 적당하게 선택하면 된다.
이어서, 착색 조성물층은 목적의 착색 패턴화 도포막을 형성하기 위하여 포토마스크를 끼워서 노광시킨다. 상기 포토마스크 상의 패턴은 특별히 한정되지 않으나, 목적으로 하는 용도에 따른 패턴을 사용할 수 있다.
노광에 사용되는 광원으로서는 250 내지 450 nm의 파장의 빛을 발생하는 광원이 바람직하다. 예를 들어, 350 nm 미만의 빛을 이 파장 영역을 자르는(cut) 필터를 사용하여 자르거나, 436 nm 부근, 408 nm 부근, 365 nm 부근의 빛을 이러한 파장 영역을 추출하는 밴드 패스 필터를 사용하여 선택적으로 추출해도 된다. 구체적으로, 광원으로서는 수은등, 발광 다이오드, 메탈할라이드 램프, 할로겐 램프 등을 들 수 있다.
노광면 전체에 균일하게 평행 광선을 조사하거나, 포토마스크와 착색 조성물층이 형성된 기판과의 정확한 위치 조합을 실시할 수 있도록, 마스크 얼라이너(mask aligner) 및 스텝퍼(stepper) 등의 노광 장치를 사용하는 것이 바람직하다.
노광 후의 착색 조성물층을 현상액에 접촉시켜 현상함으로써, 기판 상에 착색 패턴화 도포막이 형성된다. 현상에 의해, 착색 조성물층의 미노광부가 현상액에 용해되어 제거된다. 현상액으로서는, 예를 들어 수산화칼륨, 탄산수소나트륨, 탄산나트륨, 수산화 테트라메틸암모늄 등의 알칼리성 화합물의 수용액이 바람직하다. 이러한 알칼리성 화합물의 수용액 내에서의 농도는 바람직하게 0.01 내지 10 질량%이고, 더욱 바람직하게는 0.03 내지 5 질량%이다. 더욱더, 현상액은 계면활성제를 포함하고 있어도 된다.
현상 방법은 패들(paddle)법, 딥핑(dipping)법 및 스프레이법 등의 어느 것이어도 된다. 더욱더, 현상 시에 기판을 임의의 각도로 기울여도 된다.
현상 후에는 물로 세정하는 것이 바람직하다.
더욱더, 얻어진 착색 패턴화 도포막에 포스트 베이크(postbake)를 실시하는 것이 바람직하다. 포스트 베이크 온도는 150 내지 250 ℃가 바람직하고, 160 내지 235 ℃가 더욱 바람직하다. 포스트 베이크 시간은 1 내지 120분간이 바람직하고, 10 내지 60분간이 더욱 바람직하다.
본 발명의 화합물은 흡광도가 높으므로, 이를 사용한 착색 경화성 수지 조성물에 의해, 특히 고명도의 컬러 필터를 제조할 수 있다. 상기 컬러 필터는 표시 장치(예를 들어, 액정 표시 장치, 유기 EL 장치, 전자 페이퍼 등) 및 고체 촬상 소자에 사용되는 컬러 필터로서 유용하다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하나, 본 발명은 이러한 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 예 중에서, 함유량 내지 사용량을 나타내는 % 및 부는 특별히 기재하지 않는 한, 질량 기준이다.
이하에 있어서, 화합물의 구조는 질량분석(LC; Agilent제 1200형, MASS; Agilent제 LC/MSD형)으로 확인하였다.
실시예 1
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 티오시안산 칼륨 36.3 부 및 아세톤 160.0 부를 투입한 후, 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 안식향산 클로라이드[도쿄카세이(주)사 제] 50.0 부를 10분에 걸쳐서 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 2시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 빙냉(氷冷)한 후, N-에틸-o-톨루이딘[도쿄카세이(주)사 제] 45.7 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 빙냉한 후, 30 % 수산화나트륨 수용액 34.2 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 실온 하에서 클로로아세트산 35.3 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 가열 환류 하에서 7시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온까지 방랭(放冷)한 후, 반응 용액을 수돗물 120.0 부의 내에 부은 후, 톨루엔 200 부를 첨가하고 30분 교반하였다. 이어서, 교반을 정지하고, 30분 정치(靜置)한 후, 유기층과 물층으로 분리되었다. 물층을 분액 조작으로 폐기한 후, 유기층을 1 N(一規定) 염산 200 부로 세정하고, 이어서 수돗물 200 부로 세정하고, 마지막으로 포화 식염수 200 부로 세정하였다. 유기층에 적당량의 망초(sodium sulfate)를 첨가하고 30분 교반한 후, 여과하여 건조된 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 이베퍼레이터(evaporator)로 용매를 증발시켜 제거하여, 담황색 액체를 얻었다. 얻어진 담황색 액체를 컬럼크로마토그래피로 정제하였다. 정제한 담황색 액체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ｂ―Ｉ―１)로 나타내는 화합물을 52.0 부 얻었다. 수율 50 %
Figure pat00059
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ｂ―Ｉ―１)로 나타내는 화합물 9.3 부, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논[도쿄카세이(주)사 제] 10.0 부 및 톨루엔 20.0 부를 투입한 후, 이어서, 옥시염화인 14.8 부를 첨가하여 95 내지 100 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 이소프로판올 170.0 부로 희석하였다. 이어서, 희석한 반응 용액을 포화 식염수 300.0 부의 내에 부은 후, 톨루엔 100 부를 첨가하고 30분 교반하였다. 이어서, 교반을 정지하고, 30분 정치(靜置)한 후, 유기층과 물층으로 분리되었다. 물층을 분액 조작으로 폐기한 후, 유기층을 포화 식염수 300 부로 세정하였다. 유기층에 적당량의 망초(sodium sulfate)를 첨가하고 30분 교반한 후, 여과하여 건조된 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 이베퍼레이터(evaporator)로 용매를 증발시켜 제거하여, 청자색 고체를 얻었다. 더욱더, 청자색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ⅱ―１)로 나타내는 화합물을 19.8 부 얻었다. 수율 100 %
Figure pat00060
식 (Ａ―Ⅱ―１)로 나타내는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드 = ESI+ : m/z= 601.3[M-Cl]+
Exact Mass : 636.3
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ａ―Ⅱ―１)로 나타내는 화합물 10.0 부, 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드리튬[도쿄카세이(주)사 제] 4.5 부 및 N,N-디메틸포름아미드 100.0 부를 투입한 후, 50 내지 60 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 수돗물 2000.0 부에 1시간 교반하면서 적하하면, 암청색 현탁액이 얻어진다. 얻어진 현탁액을 여과하면, 청록색 고체를 얻을 수 있었다. 더욱더, 청록색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ｉ―１)로 나타내는 화합물을 11.3 부 얻었다. 수율 82 %
Figure pat00061
식 (Ａ―Ｉ―１)로 나타내는 화합물 0.35 g을 클로로포름에 용해하여 체적을 250 ㎤로 하고, 이 중의 2 ㎤을 이온 교환수로 희석하여 체적을 100 ㎤로 하여(농도: 0.028 g/L), 분광 광도계(석영셀, 광로 길이; 1 ㎝)를 사용하여 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 이 화합물은 λmax = 628 nm에서 흡광도 2.9(임의 단위)를 가리켰다.
합성예 1
환류 냉각기, 적하 깔대기(dropping funnel) 및 교반기를 구비한 플라스크 내에 질소를 적당량 흐르게 하여 질소 분위기로 하고, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 100 부를 넣어, 교반하면서 85 ℃까지 가열하였다. 이어서, 상기 플라스크 내에, 메타크릴산 19 부, 3,4-에폭시트리사이클로[5.2.1.02.6]데칸-8-일아크릴레이트 및 3,4-에폭시트리사이클로[5.2.1.02.6]데칸-9-일아크릴레이트의 혼합물(함유비는 몰 비로 50:50)[상품명「E-DCPA」, 주식회사 다이셀 제] 171 부를 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 40 부에 용해시킨 용액을 적하 펌프(pump)를 사용하여 약 5시간에 걸쳐서 적하하였다. 한편, 중합 개시제 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 26 부를 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 120 부에 용해시킨 용액을 별도의 적하 펌프를 사용하여, 약 5시간에 걸쳐서 플라스크 내에 적하하였다. 중합 개시제의 적하가 종료된 후, 약 3시간 동일한 온도로 유지하고, 이후에 실온까지 냉각하여, 고형분 43.5 %의 공중합체[수지(Ｂ―１)]의 용액을 얻었다. 얻어진 수지(Ｂ―１)의 중량 평균 분자량은 8000, 분자량 분포는 1.98, 고형분 환산의 산가는 53 mg-KOH/g이었다.
Figure pat00062
수지의 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw) 및 수 평균 분자량(Mn)의 측정은 GPC법에 의해 이하의 조건에서 실시하였다.
장치 : HLC-8120GPC[토소(주) 제]
컬럼 : TSK-GELG2000HXL
컬럼 온도 : 40 ℃
용매 : THF
유속 : 1.0 mL/분
피검액(被檢液) 고형분 농도 : 0.001 내지 0.01 질량%
주입량 : 50 μL
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 수 평균 분자량의 비(Mw/Mn)를 분자량 분포로 하였다.
합성예 2
교반 장치, 적하 깔대기(dropping funnel), 콘덴서(condenser), 온도계, 가스 도입관을 구비한 플라스크에 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 250.4 부를 취하고, 질소로 치환하면서 교반하여 120 ℃로 승온하였다. 이어서, 메타크릴산 37.4 부, 벤질메타아크릴레이트 61.3 부, 글리시딜메타아크릴레이트 18.5 부 및 트리사이클로데칸 골격을 가지는 모노메타아크릴레이트[히타치카세이(주) 제 FA-513M] 19.2 부로 이루어진 모노머 혼합물에 t-부틸하이드로퍼옥사이드[일본유지(주) 제 퍼부틸O] 6.13 부를 첨가하였다. 이를 적하 깔대기(dropping funnel)로부터 2시간에 걸쳐서 플라스크로 적하하고, 더욱더 120 ℃에서 2시간 교반을 계속하여 에이징(aging)을 실시하였다. 이어서, 플라스크 내를 공기로 치환하여 바꾸고, 아크릴산 10.6 부에 트리스디메틸아미노메틸페놀(DMP-30) 0.9 부 및 하이드로퀴논 0.145 부를 상기 에이징하는 중에 투입하고, 120 ℃에서 6시간 반응을 계속하여, 고형분 38.4 질량%, 산가 122 mg-KOH/g의 공중합체[수지(Ｂ―２)]의 용액을 얻었다. 얻어진 수지(Ｂ―２)의 중량 평균 분자량(Mw)은 10700, 분자량 분포는 2.18이었다. 중량 평균 분자량 및 분자량 분포는 수지(Ｂ―１)와 동일한 방법에 의해 측정하였다.
합성예 3
수산화나트륨[와코준야쿠공업(주) 제] 2.00 부에 메탄올 50 부를 첨가하고, 용해시켰다. 더욱더, 2,6-디하이드록시안식향산[도쿄카세이공업(주) 제] 15.41 부와 붕산[와코준야쿠공업(주) 제] 3.09 부를 첨가하고, 65 ℃에서 8.5시간 교반하였다. 상기 혼합액을 실온까지 냉각한 후, 석출물을 흡인 여과로 취득하고, 이온 교환수 237 부로 세정하여, 식 (ＢＣ―１―Ｎａ)로 나타내는 화합물 10.90 부를 얻었다.
Figure pat00063

실시예 2
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ａ―Ⅱ―１)로 나타내는 화합물 10.0 부, 식 (ＢＣ―１―Ｎａ)로 나타내는 화합물 5.3 부 및 N,N-디메틸포름아미드 100.0 부를 투입한 후, 50 내지 60 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 수돗물 2000.0 부에 1시간 교반하면서 적하하면, 암청색 현탁액이 얻어진다. 얻어진 현탁액을 여과하면, 청록색 고체를 얻을 수 있었다. 더욱더, 청록색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ｉ―３)으로 나타내는 화합물을 12.0 부 얻었다. 수율 83 %
Figure pat00064
식 (Ａ―Ｉ―３)으로 나타내는 화합물 0.35 g을 클로로포름에 용해하여 체적을 250 ㎤로 하고, 이 중의 2 ㎤을 이온 교환수로 희석하여 체적을 100 ㎤로 하여(농도: 0.028 g/L), 분광 광도계(석영셀, 광로 길이; 1 ㎝)를 사용하여 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 이 화합물은 λmax = 628 nm에서 흡광도 2.6(임의 단위)를 가리켰다.
실시예 3
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ａ―Ⅱ―１)로 나타내는 화합물 10.0 부, 텅스토규산 수화물(SIGMA-ALDRICH사 제) 14.1 부 및 N,N-디메틸포름아미드 100.0 부를 투입한 후, 50 내지 60 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 수돗물 2000.0 부에 1시간 교반하면서 적하하면, 암청색 현탁액이 얻어진다. 얻어진 현탁액을 여과하면, 청록색 고체를 얻을 수 있었다. 더욱더, 청록색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ｉ―４)로 나타내는 화합물을 17.3 부 얻었다. 수율 83 %
Figure pat00065
식 (Ａ―Ｉ―４)로 나타내는 화합물 0.35 g을 클로로포름에 용해하여 체적을 250 ㎤로 하고, 이 중의 2 ㎤을 이온 교환수로 희석하여 체적을 100 ㎤로 하여(농도: 0.028 g/L), 분광 광도계(석영셀, 광로 길이; 1 ㎝)를 사용하여 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 이 화합물은 λmax = 638 nm에서 흡광도 1.5(임의 단위)를 가리켰다.
실시예 4
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 티오시안산 칼륨 32.2 부 및 아세톤 160.0 부를 투입한 후, 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 2-플루오로안식향산 클로라이드[도쿄카세이(주)사 제] 50.0 부를 10분에 걸쳐서 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 2시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 빙냉한 후, N-에틸-o-톨루이딘[도쿄카세이(주)사 제] 40.5 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 빙냉한 후, 30 % 수산화나트륨 수용액 34.2 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 실온 하에서 클로로아세트산 31.3 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 가열 환류 하에서 7시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온까지 방랭한 후, 반응 용액을 수돗물 120.0 부의 내에 부은 후, 톨루엔 200 부를 첨가하고 30분 교반하였다. 이어서, 교반을 정지하고, 30분 정치한 후, 유기층과 물층으로 분리되었다. 물층을 분액 조작으로 폐기한 후, 유기층을 1 N 염산 200 부로 세정하고, 이어서 수돗물 200 부로 세정하고, 마지막으로 포화 식염수 200 부로 세정하였다. 유기층에 적당량의 망초(sodium sulfate)를 첨가하고 30분 교반한 후, 여과하여 건조된 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 이베퍼레이터(evaporator)로 용매를 증발시켜 제거하여, 담황색 액체를 얻었다. 얻어진 담황색 액체를 컬럼크로마토그래피로 정제하였다. 정제한 담황색 액체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ｂ―Ｉ―７)로 나타내는 화합물을 49.9 부 얻었다. 수율 51 %
Figure pat00066
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ｂ―Ｉ―７)로 나타내는 화합물 9.9 부, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논[도쿄카세이(주)사 제] 10.0 부 및 톨루엔 20.0 부를 투입한 후, 이어서, 옥시염화인 14.8 부를 첨가하여 95 내지 100 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 이소프로판올 170.0 부로 희석하였다. 이어서, 희석한 반응 용액을 포화 식염수 300.0 부의 내에 부은 후, 톨루엔 100 부를 첨가하고 30분 교반하였다. 이어서, 교반을 정지하고, 30분 정치한 후, 유기층과 물층으로 분리되었다. 물층을 분액 조작으로 폐기한 후, 유기층을 포화 식염수 300 부로 세정하였다. 유기층에 적당량의 망초(sodium sulfate)를 첨가하고 30분 교반한 후, 여과하여 건조된 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 이베퍼레이터(evaporator)로 용매를 증발시켜 제거하여, 청자색 고체를 얻었다. 얻어진 청자색 고체를 컬럼크로마토그래피로 정제하였다. 정제한 청자색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ⅱ―７)로 나타내는 화합물을 17.2 부 얻었다. 수율 85 %
Figure pat00067
식 (Ａ―Ⅱ―７)로 나타내는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드 = ESI+ : m/z= 619.3[M-Cl]+
Exact Mass : 654.3
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ａ―Ⅱ―７)로 나타내는 화합물 10.0 부, 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드리튬[도쿄카세이(주)사 제] 5.7 부 및 N,N-디메틸포름아미드 30.0 부를 투입한 후, 40 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 수돗물 500.0 부에 1시간 교반하면서 적하하면, 암청색 현탁액이 얻어진다. 얻어진 현탁액을 여과하면, 청록색 고체를 얻을 수 있었다. 더욱더, 청록색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ｉ―７)로 나타내는 화합물을 11.9 부 얻었다. 수율 86 %
Figure pat00068
식 (Ａ―Ｉ―７)로 나타내는 화합물 0.35 g을 클로로포름에 용해하여 체적을 250 ㎤로 하고, 이 중의 2 ㎤을 이온 교환수로 희석하여 체적을 100 ㎤로 하여(농도: 0.028 g/L), 분광 광도계(석영셀, 광로 길이; 1 ㎝)를 사용하여 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 이 화합물은 λmax = 630 nm에서 흡광도 3.1(임의 단위)를 가리켰다.
실시예 5
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 티오시안산 칼륨 23.3 부 및 아세톤 160.0 부를 투입한 후, 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 2-브로모안식향산 클로라이드[도쿄카세이(주)사 제] 50.0 부를 10분에 걸쳐서 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 2시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 빙냉한 후, N-에틸-o-톨루이딘[도쿄카세이(주)사 제] 29.3 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 빙냉한 후, 30 % 수산화나트륨 수용액 34.2 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 실온 하에서 클로로아세트산 22.6 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 가열 환류 하에서 7시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온까지 방랭한 후, 반응 용액을 수돗물 120.0 부의 내에 부은 후, 톨루엔 200 부를 첨가하고 30분 교반하였다. 이어서, 교반을 정지하고, 30분 정치한 후, 유기층과 물층으로 분리되었다. 물층을 분액 조작으로 폐기한 후, 유기층을 1 N 염산 200 부로 세정하고, 이어서 수돗물 200 부로 세정하고, 마지막으로 포화 식염수 200 부로 세정하였다. 유기층에 적당량의 망초(sodium sulfate)를 첨가하고 30분 교반한 후, 여과하여 건조된 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 이베퍼레이터(evaporator)로 용매를 증발시켜 제거하여, 담황색 액체를 얻었다. 얻어진 담황색 액체를 컬럼크로마토그래피로 정제하였다. 정제한 담황색 액체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ｂ―Ｉ―８)로 나타내는 화합물을 41.6 부 얻었다. 수율 45 %
Figure pat00069
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ｂ―Ｉ―８)로 나타내는 화합물 12.9 부, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논[도쿄카세이(주)사 제] 10.0 부 및 톨루엔 20.0 부를 투입한 후, 이어서, 옥시염화인 14.8 부를 첨가하여 95 내지 100 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 이소프로판올 170.0 부로 희석하였다. 이어서, 희석한 반응 용액을 포화 식염수 300.0 부의 내에 부은 후, 톨루엔 100 부를 첨가하고 30분 교반하였다. 이어서, 교반을 정지하고, 30분 정치한 후, 유기층과 물층으로 분리되었다. 물층을 분액 조작으로 폐기한 후, 유기층을 포화 식염수 300 부로 세정하였다. 유기층에 적당량의 망초(sodium sulfate)를 첨가하고 30분 교반한 후, 여과하여 건조된 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 이베퍼레이터(evaporator)로 용매를 증발시켜 제거하여, 청자색 고체를 얻었다. 얻어진 청자색 고체를 컬럼크로마토그래피로 정제하였다. 정제한 청자색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ⅱ―８)로 나타내는 화합물을 17.6 부 얻었다. 수율 80 %
Figure pat00070
식 (Ａ―Ⅱ―８)로 나타내는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드 = ESI+ : m/z= 679.3[M-Cl]+
Exact Mass : 714.2
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ａ―Ⅱ―８)로 나타내는 화합물 10.0 부, 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드리튬[도쿄카세이(주)사 제] 5.2 부 및 N,N-디메틸포름아미드 30.0 부를 투입한 후, 40 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 수돗물 500.0 부에 1시간 교반하면서 적하하면, 암청색 현탁액이 얻어진다. 얻어진 현탁액을 여과하면, 청록색 고체를 얻을 수 있었다. 더욱더, 청록색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ｉ―８)로 나타내는 화합물을 12.9 부 얻었다. 수율 96 %
Figure pat00071
식 (Ａ―Ｉ―８)로 나타내는 화합물 0.35 g을 클로로포름에 용해하여 체적을 250 ㎤로 하고, 이 중의 2 ㎤을 이온 교환수로 희석하여 체적을 100 ㎤로 하여(농도: 0.028 g/L), 분광 광도계(석영셀, 광로 길이; 1 ㎝)를 사용하여 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 이 화합물은 λmax = 632 nm에서 흡광도 2.6(임의 단위)를 가리켰다.
실시예 6
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 티오시안산 칼륨 33.0 부 및 아세톤 160.0 부를 투입한 후, 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 2-메틸안식향산 클로라이드[도쿄카세이(주)사 제] 50.0 부를 10분에 걸쳐서 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 2시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 빙냉한 후, N-에틸-o-톨루이딘[도쿄카세이(주)사 제] 41.6 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 빙냉한 후, 30 % 수산화나트륨 수용액 34.2 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 실온 하에서 클로로아세트산 32.1 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 가열 환류 하에서 7시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온까지 방랭한 후, 반응 용액을 수돗물 120.0 부의 내에 부은 후, 톨루엔 200 부를 첨가하고 30분 교반하였다. 이어서, 교반을 정지하고, 30분 정치한 후, 유기층과 물층으로 분리되었다. 물층을 분액 조작으로 폐기한 후, 유기층을 1 N 염산 200 부로 세정하고, 이어서 수돗물 200 부로 세정하고, 마지막으로 포화 식염수 200 부로 세정하였다. 유기층에 적당량의 망초(sodium sulfate)를 첨가하고 30분 교반한 후, 여과하여 건조된 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 이베퍼레이터(evaporator)로 용매를 증발시켜 제거하여, 담황색 액체를 얻었다. 얻어진 담황색 액체를 컬럼크로마토그래피로 정제하였다. 정제한 담황색 액체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ｂ―Ｉ―９)로 나타내는 화합물을 40.5 부 얻었다. 수율 41 %
Figure pat00072
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ｂ―Ｉ―９)로 나타내는 화합물 9.7 부, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논[도쿄카세이(주)사 제] 10.0 부 및 톨루엔 20.0 부를 투입한 후, 이어서, 옥시염화인 14.8 부를 첨가하여 95 내지 100 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 이소프로판올 170.0 부로 희석하였다. 이어서, 희석한 반응 용액을 포화 식염수 300.0 부의 내에 부은 후, 톨루엔 100 부를 첨가하고 30분 교반하였다. 이어서, 교반을 정지하고, 30분 정치한 후, 유기층과 물층으로 분리되었다. 물층을 분액 조작으로 폐기한 후, 유기층을 포화 식염수 300 부로 세정하였다. 유기층에 적당량의 망초(sodium sulfate)를 첨가하고 30분 교반한 후, 여과하여 건조된 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 이베퍼레이터(evaporator)로 용매를 증발시켜 제거하여, 청자색 고체를 얻었다. 얻어진 청자색 고체를 컬럼크로마토그래피로 정제하였다. 정제한 청자색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ⅱ―９)로 나타내는 화합물을 15.1 부 얻었다. 수율 75 %
Figure pat00073
식 (Ａ―Ⅱ―９)로 나타내는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드 = ESI+ : m/z= 615.4[M-Cl]+
Exact Mass : 650.3
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ａ―Ⅱ―９)로 나타내는 화합물 10.0 부, 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드리튬[도쿄카세이(주)사 제] 5.7 부 및 N,N-디메틸포름아미드 30.0 부를 투입한 후, 40 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 수돗물 500.0 부에 1시간 교반하면서 적하하면, 암청색 현탁액이 얻어진다. 얻어진 현탁액을 여과하면, 청록색 고체를 얻을 수 있었다. 더욱더, 청록색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ｉ―９)로 나타내는 화합물을 13.2 부 얻었다. 수율 96 %
Figure pat00074
식 (Ａ―Ｉ―９)로 나타내는 화합물 0.35 g을 클로로포름에 용해하여 체적을 250 ㎤로 하고, 이 중의 2 ㎤을 이온 교환수로 희석하여 체적을 100 ㎤로 하여(농도: 0.028 g/L), 분광 광도계(석영셀, 광로 길이; 1 ㎝)를 사용하여 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 이 화합물은 λmax = 627 nm에서 흡광도 2.7(임의 단위)를 가리켰다.
실시예 7
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 티오시안산 칼륨 24.5 부 및 아세톤 160.0 부를 투입한 후, 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 2-트리플루오로메틸안식향산 클로라이드[도쿄카세이(주)사 제] 50.0 부를 10분에 걸쳐서 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 2시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 빙냉한 후, N-에틸-o-톨루이딘[도쿄카세이(주)사 제] 30.8 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 빙냉한 후, 30 % 수산화나트륨 수용액 34.2 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 실온 하에서 클로로아세트산 23.8 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 가열 환류 하에서 7시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온까지 방랭한 후, 반응 용액을 수돗물 120.0 부의 내에 부은 후, 톨루엔 200 부를 첨가하고 30분 교반하였다. 이어서, 교반을 정지하고, 30분 정치한 후, 유기층과 물층으로 분리되었다. 물층을 분액 조작으로 폐기한 후, 유기층을 1 N 염산 200 부로 세정하고, 이어서 수돗물 200 부로 세정하고, 마지막으로 포화 식염수 200 부로 세정하였다. 유기층에 적당량의 망초(sodium sulfate)를 첨가하고 30분 교반한 후, 여과하여 건조된 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 이베퍼레이터(evaporator)로 용매를 증발시켜 제거하여, 담황색 액체를 얻었다. 얻어진 담황색 액체를 컬럼크로마토그래피로 정제하였다. 정제한 담황색 액체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ｂ―Ｉ―１０)으로 나타내는 화합물을 31.1 부 얻었다. 수율 36 %
Figure pat00075
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ｂ―Ｉ―１０)으로 나타내는 화합물 11.4 부, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논[도쿄카세이(주)사 제] 10.0 부 및 톨루엔 20.0 부를 투입한 후, 이어서, 옥시염화인 14.8 부를 첨가하여 95 내지 100 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 이소프로판올 170.0 부로 희석하였다. 이어서, 희석한 반응 용액을 포화 식염수 300.0 부의 내에 부은 후, 톨루엔 100 부를 첨가하고 30분 교반하였다. 이어서, 교반을 정지하고, 30분 정치한 후, 유기층과 물층으로 분리되었다. 물층을 분액 조작으로 폐기한 후, 유기층을 포화 식염수 300 부로 세정하였다. 유기층에 적당량의 망초(sodium sulfate)를 첨가하고 30분 교반한 후, 여과하여 건조된 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 이베퍼레이터(evaporator)로 용매를 증발시켜 제거하여, 청자색 고체를 얻었다. 얻어진 청자색 고체를 컬럼크로마토그래피로 정제하였다. 정제한 청자색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ⅱ―１０)으로 나타내는 화합물을 15.2 부 얻었다. 수율 70 %
Figure pat00076
식 (Ａ―Ⅱ―１０)으로 나타내는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드 = ESI+ : m/z= 669.3[M-Cl]+
Exact Mass : 704.3
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ａ―Ⅱ―１０)으로 나타내는 화합물 10.0 부, 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드리튬[도쿄카세이(주)사 제] 4.1 부 및 N,N-디메틸포름아미드 30.0 부를 투입한 후, 40 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 수돗물 500.0 부에 1시간 교반하면서 적하하면, 암청색 현탁액이 얻어진다. 얻어진 현탁액을 여과하면, 청록색 고체를 얻을 수 있었다. 더욱더, 청록색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ｉ―１０)으로 나타내는 화합물을 11.4 부 얻었다. 수율 85 %
Figure pat00077
식 (Ａ―Ｉ―１０)으로 나타내는 화합물 0.35 g을 클로로포름에 용해하여 체적을 250 ㎤로 하고, 이 중의 2 ㎤을 이온 교환수로 희석하여 체적을 100 ㎤로 하여(농도: 0.028 g/L), 분광 광도계(석영셀, 광로 길이; 1 ㎝)를 사용하여 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 이 화합물은 λmax = 631 nm에서 흡광도 1.9(임의 단위)를 가리켰다.
실시예 8
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 티오시안산 칼륨 33.0 부 및 아세톤 160.0 부를 투입한 후, 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 2-메틸안식향산 클로라이드[도쿄카세이(주)사 제] 50.0 부를 10분에 걸쳐서 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 2시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 빙냉한 후, 디부틸아민[도쿄카세이(주)사 제] 39.7 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 빙냉한 후, 30 % 수산화나트륨 수용액 34.2 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 실온 하에서 클로로아세트산 32.1 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 가열 환류 하에서 7시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온까지 방랭한 후, 반응 용액을 수돗물 120.0 부의 내에 부은 후, 톨루엔 200 부를 첨가하고 30분 교반하였다. 이어서, 교반을 정지하고, 30분 정치한 후, 유기층과 물층으로 분리되었다. 물층을 분액 조작으로 폐기한 후, 유기층을 1 N 염산 200 부로 세정하고, 이어서 수돗물 200 부로 세정하고, 마지막으로 포화 식염수 200 부로 세정하였다. 유기층에 적당량의 망초(sodium sulfate)를 첨가하고 30분 교반한 후, 여과하여 건조된 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 이베퍼레이터(evaporator)로 용매를 증발시켜 제거하여, 담황색 액체를 얻었다. 얻어진 담황색 액체를 컬럼크로마토그래피로 정제하였다. 정제한 담황색 액체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ｂ―Ｉ―１１)로 나타내는 화합물을 70.0 부 얻었다. 수율 72 %
Figure pat00078
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ｂ―Ｉ―１１)로 나타내는 화합물 9.6 부, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논[도쿄카세이(주)사 제] 10.0 부 및 톨루엔 20.0 부를 투입한 후, 이어서, 옥시염화인 14.8 부를 첨가하여 95 내지 100 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 이소프로판올 170.0 부로 희석하였다. 이어서, 희석한 반응 용액을 포화 식염수 300.0 부의 내에 부은 후, 톨루엔 100 부를 첨가하고 30분 교반하였다. 이어서, 교반을 정지하고, 30분 정치한 후, 유기층과 물층으로 분리되었다. 물층을 분액 조작으로 폐기한 후, 유기층을 포화 식염수 300 부로 세정하였다. 유기층에 적당량의 망초(sodium sulfate)를 첨가하고 30분 교반한 후, 여과하여 건조된 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 이베퍼레이터(evaporator)로 용매를 증발시켜 제거하여, 청자색 고체를 얻었다. 얻어진 청자색 고체를 컬럼크로마토그래피로 정제하였다. 정제한 청자색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ⅱ―１１)로 나타내는 화합물을 19.7 부 얻었다. 수율 98 %
Figure pat00079
식 (Ａ―Ⅱ―１１)로 나타내는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드 = ESI+ : m/z= 609.4[M-Cl]+
Exact Mass : 644.4
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ａ―Ⅱ―１１)로 나타내는 화합물 10.0 부, 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드리튬[도쿄카세이(주)사 제] 4.4 부 및 N,N-디메틸포름아미드 30.0 부를 투입한 후, 40 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 수돗물 500.0 부에 1시간 교반하면서 적하하면, 암청색 현탁액이 얻어진다. 얻어진 현탁액을 여과하면, 청록색 고체를 얻을 수 있었다. 더욱더, 청록색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ｉ―１１)로 나타내는 화합물을 11.7 부 얻었다. 수율 85 %
Figure pat00080
식 (Ａ―Ｉ―１１)로 나타내는 화합물 0.35 g을 클로로포름에 용해하여 체적을 250 ㎤로 하고, 이 중의 2 ㎤을 이온 교환수로 희석하여 체적을 100 ㎤로 하여(농도: 0.028 g/L), 분광 광도계(석영셀, 광로 길이; 1 ㎝)를 사용하여 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 이 화합물은 λmax = 613 nm에서 흡광도 3.0(임의 단위)를 가리켰다.
실시예 9
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 티오시안산 칼륨 29.2 부 및 아세톤 160.0 부를 투입한 후, 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 2-클로로안식향산 클로라이드[도쿄카세이(주)사 제] 50.0 부를 10분에 걸쳐서 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 2시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 빙냉한 후, 비스(2-에톡시에틸)아민[도쿄카세이(주)사 제] 43.8 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 빙냉한 후, 30 % 수산화나트륨 수용액 34.2 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 실온 하에서 클로로아세트산 28.4 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 가열 환류 하에서 7시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온까지 방랭한 후, 반응 용액을 수돗물 120.0 부의 내에 부은 후, 톨루엔 200 부를 첨가하고 30분 교반하였다. 이어서, 교반을 정지하고, 30분 정치한 후, 유기층과 물층으로 분리되었다. 물층을 분액 조작으로 폐기한 후, 유기층을 1 N 염산 200 부로 세정하고, 이어서 수돗물 200 부로 세정하고, 마지막으로 포화 식염수 200 부로 세정하였다. 유기층에 적당량의 망초(sodium sulfate)를 첨가하고 30분 교반한 후, 여과하여 건조된 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 이베퍼레이터(evaporator)로 용매를 증발시켜 제거하여, 담황색 액체를 얻었다. 얻어진 담황색 액체를 컬럼크로마토그래피로 정제하였다. 정제한 담황색 액체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ｂ―Ｉ―１２)로 나타내는 화합물을 45.0 부 얻었다. 수율 44 %
Figure pat00081
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ｂ―Ｉ―１２)로 나타내는 화합물 10.6 부, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논[도쿄카세이(주)사 제] 10.0 부 및 톨루엔 20.0 부를 투입한 후, 이어서, 옥시염화인 14.8 부를 첨가하여 95 내지 100 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 이소프로판올 170.0 부로 희석하였다. 이어서, 희석한 반응 용액을 포화 식염수 300.0 부의 내에 부은 후, 톨루엔 100 부를 첨가하고 30분 교반하였다. 이어서, 교반을 정지하고, 30분 정치한 후, 유기층과 물층으로 분리되었다. 물층을 분액 조작으로 폐기한 후, 유기층을 포화 식염수 300 부로 세정하였다. 유기층에 적당량의 망초(sodium sulfate)를 첨가하고 30분 교반한 후, 여과하여 건조된 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 이베퍼레이터(evaporator)로 용매를 증발시켜 제거하여, 청자색 고체를 얻었다. 얻어진 청자색 고체를 컬럼크로마토그래피로 정제하였다. 정제한 청자색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ⅱ―１２)로 나타내는 화합물을 21.3 부 얻었다. 수율 99 %
Figure pat00082
식 (Ａ―Ⅱ―１２)로 나타내는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드 = ESI+ : m/z= 661.3[M-Cl]+
Exact Mass : 696.3
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ａ―Ⅱ―１２)로 나타내는 화합물 10.0 부, 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드리튬[도쿄카세이(주)사 제] 4.1 부 및 N,N-디메틸포름아미드 30.0 부를 투입한 후, 40 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 수돗물 500.0 부에 1시간 교반하면서 적하하면, 암청색 현탁액이 얻어진다. 얻어진 현탁액을 여과하면, 청록색 고체를 얻을 수 있었다. 더욱더, 청록색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ｉ―１２)로 나타내는 화합물을 11.4 부 얻었다. 수율 85 %
Figure pat00083
식 (Ａ―Ｉ―１２)로 나타내는 화합물 0.35 g을 클로로포름에 용해하여 체적을 250 ㎤로 하고, 이 중의 2 ㎤을 이온 교환수로 희석하여 체적을 100 ㎤로 하여(농도: 0.028 g/L), 분광 광도계(석영셀, 광로 길이; 1 ㎝)를 사용하여 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 이 화합물은 λmax = 625 nm에서 흡광도 2.5(임의 단위)를 가리켰다.
실시예 10
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 2-브로모-4'-(메틸술포닐)아세토페논[도쿄카세이(주)사 제] 5.0 부 및 50 % 이소프로판올 수용액 50.0 부를 투입한 후, 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 티오시안산 칼륨 2.6 부를 10분에 걸쳐서 첨가하였다. 첨가 종료 후, 더욱더 실온 하에서 3시간 교반하였다. 이어서, 수돗물 50.0 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 30분 교반하였다. 석출된 황색 고체를 여과하여 분리한 후, 얻어진 황색 고체를 컬럼크로마토그래피로 정제하였다. 정제한 황색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ｂ―Ⅱ―１３)으로 나타내는 화합물을 1.0 부 얻었다. 수율 22 %
Figure pat00084
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ｂ―Ⅱ―１３)으로 나타내는 화합물 5.0 부 및 에탄올 50.0 부를 투입한 후, 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 피페리딘[도쿄카세이(주)사 제] 2.5 부 및 빙초산 1.2 부를 각각 10분에 걸쳐서 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 가열 환류 하에서 2시간 교반하였다. 반응 용액을 실온까지 방랭한 후, 수돗물 70.0 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 30분 교반하였다. 석출된 황색 고체를 여과하여 분리한 후, 얻어진 황색 고체를 컬럼크로마토그래피로 정제하였다. 정제한 황색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ｂ―Ｉ―１３)으로 나타내는 화합물을 3.8 부 얻었다. 수율 61 %
Figure pat00085
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ｂ―Ｉ―１３)으로 나타내는 화합물 10.2 부, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논[도쿄카세이(주)사 제] 10.0 부 및 톨루엔 20.0 부를 투입한 후, 이어서, 옥시염화인 14.8 부를 첨가하여 95 내지 100 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 이소프로판올 170.0 부로 희석하였다. 이어서, 희석한 반응 용액을 포화 식염수 300.0 부의 내에 부은 후, 톨루엔 100 부를 첨가하고 30분 교반하였다. 이어서, 교반을 정지하고, 30분 정치한 후, 유기층과 물층으로 분리되었다. 물층을 분액 조작으로 폐기한 후, 유기층을 포화 식염수 300 부로 세정하였다. 유기층에 적당량의 망초(sodium sulfate)를 첨가하고 30분 교반한 후, 여과하여 건조된 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 이베퍼레이터(evaporator)로 용매를 증발시켜 제거하여, 청자색 고체를 얻었다. 얻어진 청자색 고체를 컬럼크로마토그래피로 정제하였다. 정제한 청자색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ⅱ―１３)으로 나타내는 화합물을 6.8 부 얻었다. 수율 33 %
Figure pat00086
식 (Ａ―Ⅱ―１３)으로 나타내는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드 = ESI+ : m/z= 629.3[M-Cl]+
Exact Mass : 664.3
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ａ―Ⅱ―１３)으로 나타내는 화합물 10.0 부, 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드리튬[도쿄카세이(주)사 제] 4.7 부 및 N,N-디메틸포름아미드 30.0 부를 투입한 후, 40 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 수돗물 500.0 부에 1시간 교반하면서 적하하면, 암청색 현탁액이 얻어진다. 얻어진 현탁액을 여과하면, 청록색 고체를 얻을 수 있었다. 더욱더, 청록색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ｉ―１３)으로 나타내는 화합물을 11.4 부 얻었다. 수율 80 %
Figure pat00087
식 (Ａ―Ｉ―１３)으로 나타내는 화합물 0.35 g을 클로로포름에 용해하여 체적을 250 ㎤로 하고, 이 중의 2 ㎤을 이온 교환수로 희석하여 체적을 100 ㎤로 하여(농도: 0.028 g/L), 분광 광도계(석영셀, 광로 길이; 1 ㎝)를 사용하여 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 이 화합물은 λmax = 636 nm에서 흡광도 2.5(임의 단위)를 가리켰다.
실시예 11
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 4-클로로페나실브로마이드[도쿄카세이(주)사 제] 5.0 부 및 50 % 이소프로판올 수용액 50.0 부를 투입한 후, 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 티오시안산 칼륨 3.1 부를 10분에 걸쳐서 첨가하였다. 첨가 종료 후, 더욱더 실온 하에서 3시간 교반하였다. 이어서, 수돗물 50.0 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 30분 교반하였다. 석출된 황색 고체를 여과하여 분리한 후, 얻어진 황색 고체를 컬럼크로마토그래피로 정제하였다. 정제한 황색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ｂ―Ⅱ―１４)로 나타내는 화합물을 4.0 부 얻었다. 수율 89 %
Figure pat00088
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ｂ―Ⅱ―１４)로 나타내는 화합물 5.0 부 및 에탄올 50.0 부를 투입한 후, 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 피페리딘[도쿄카세이(주)사 제] 3.0 부 및 빙초산 1.4 부를 각각 10분에 걸쳐서 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 가열 환류 하에서 2시간 교반하였다. 반응 용액을 실온까지 방랭한 후, 수돗물 70.0 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 30분 교반하였다. 석출된 황색 고체를 여과하여 분리한 후, 얻어진 황색 고체를 컬럼크로마토그래피로 정제하였다. 정제한 황색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ｂ―Ｉ―１４)로 나타내는 화합물을 3.7 부 얻었다. 수율 57 %
Figure pat00089
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ｂ―Ｉ―１４)로 나타내는 화합물 8.8 부, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논[도쿄카세이(주)사 제] 10.0 부 및 톨루엔 20.0 부를 투입한 후, 이어서, 옥시염화인 14.8 부를 첨가하여 95 내지 100 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 이소프로판올 170.0 부로 희석하였다. 이어서, 희석한 반응 용액을 포화 식염수 300.0 부의 내에 부은 후, 톨루엔 100 부를 첨가하고 30분 교반하였다. 이어서, 교반을 정지하고, 30분 정치한 후, 유기층과 물층으로 분리되었다. 물층을 분액 조작으로 폐기한 후, 유기층을 포화 식염수 300 부로 세정하였다. 유기층에 적당량의 망초(sodium sulfate)를 첨가하고 30분 교반한 후, 여과하여 건조된 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 이베퍼레이터(evaporator)로 용매를 증발시켜 제거하여, 청자색 고체를 얻었다. 얻어진 청자색 고체를 컬럼크로마토그래피로 정제하였다. 정제한 청자색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ⅱ―１４)로 나타내는 화합물을 5.3 부 얻었다. 수율 26 %
Figure pat00090
식 (Ａ―Ⅱ―１４)로 나타내는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드 = ESI+ : m/z= 585.3[M-Cl]+
Exact Mass : 620.3
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ａ―Ⅱ―１４)로 나타내는 화합물 10.0 부, 칼륨 트리스(트리플루오로메탄술포닐)메티드[센트랄 글라스(주)사 제] 8.0 부 및 N,N-디메틸포름아미드 30.0 부를 투입한 후, 40 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 수돗물 500.0 부에 1시간 교반하면서 적하하면, 암청색 현탁액이 얻어진다. 얻어진 현탁액을 여과하면, 청록색 고체를 얻을 수 있었다. 더욱더, 청록색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ｉ―１４)로 나타내는 화합물을 13.6 부 얻었다. 수율 85 %
Figure pat00091
식 (Ａ―Ｉ―１４)로 나타내는 화합물 0.35 g을 클로로포름에 용해하여 체적을 250 ㎤로 하고, 이 중의 2 ㎤을 이온 교환수로 희석하여 체적을 100 ㎤로 하여(농도: 0.028 g/L), 분광 광도계(석영셀, 광로 길이; 1 ㎝)를 사용하여 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 이 화합물은 λmax = 623 nm에서 흡광도 2.7(임의 단위)를 가리켰다.
실시예 12
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 티오시안산 칼륨 33.0 부 및 아세톤 160.0 부를 투입한 후, 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 안식향산 클로라이드[도쿄카세이(주)사 제] 50.0 부를 10분에 걸쳐서 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 2시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 빙냉한 후, N-이소프로필아닐린[도쿄카세이(주)사 제] 41.6 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 빙냉한 후, 30 % 수산화나트륨 수용액 34.2 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 실온 하에서 클로로아세트산 32.1 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 가열 환류 하에서 7시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온까지 방랭한 후, 반응 용액을 수돗물 120.0 부의 내에 부은 후, 톨루엔 200 부를 첨가하고 30분 교반하였다. 이어서, 교반을 정지하고, 30분 정치한 후, 유기층과 물층으로 분리되었다. 물층을 분액 조작으로 폐기한 후, 유기층을 1 N 염산 200 부로 세정하고, 이어서 수돗물 200 부로 세정하고, 마지막으로 포화 식염수 200 부로 세정하였다. 유기층에 적당량의 망초(sodium sulfate)를 첨가하고 30분 교반한 후, 여과하여 건조된 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 이베퍼레이터(evaporator)로 용매를 증발시켜 제거하여, 담황색 액체를 얻었다. 얻어진 담황색 액체를 컬럼크로마토그래피로 정제하였다. 정제한 담황색 액체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ｂ―Ｉ―１５)로 나타내는 화합물을 44.8 부 얻었다. 수율 47 %
Figure pat00092
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ｂ―Ｉ―１５)로 나타내는 화합물 9.3 부, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논[도쿄카세이(주)사 제] 10.0 부 및 톨루엔 20.0 부를 투입한 후, 이어서, 옥시염화인 14.8 부를 첨가하여 95 내지 100 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 이소프로판올 170.0 부로 희석하였다. 이어서, 희석한 반응 용액을 포화 식염수 300.0 부의 내에 부은 후, 톨루엔 100 부를 첨가하고 30분 교반하였다. 이어서, 교반을 정지하고, 30분 정치한 후, 유기층과 물층으로 분리되었다. 물층을 분액 조작으로 폐기한 후, 유기층을 포화 식염수 300 부로 세정하였다. 유기층에 적당량의 망초(sodium sulfate)를 첨가하고 30분 교반한 후, 여과하여 건조된 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 이베퍼레이터(evaporator)로 용매를 증발시켜 제거하여, 청자색 고체를 얻었다. 얻어진 청자색 고체를 컬럼크로마토그래피로 정제하였다. 정제한 청자색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ⅱ―１５)로 나타내는 화합물을 20.5 부 얻었다. 수율 100 %
Figure pat00093
식 (Ａ―Ⅱ―１５)로 나타내는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드 = ESI+ : m/z= 601.3[M-Cl]+
Exact Mass : 636.3
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ａ―Ⅱ―１５)로 나타내는 화합물 10.0 부, 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드리튬[도쿄카세이(주)사 제] 5.9 부 및 N,N-디메틸포름아미드 30.0 부를 투입한 후, 40 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 수돗물 500.0 부에 1시간 교반하면서 적하하면, 암청색 현탁액이 얻어진다. 얻어진 현탁액을 여과하면, 청록색 고체를 얻을 수 있었다. 더욱더, 청록색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ｉ―１５)로 나타내는 화합물을 11.7 부 얻었다. 수율 85 %
Figure pat00094
식 (Ａ―Ｉ―１５)로 나타내는 화합물 0.35 g을 클로로포름에 용해하여 체적을 250 ㎤로 하고, 이 중의 2 ㎤을 이온 교환수로 희석하여 체적을 100 ㎤로 하여(농도: 0.028 g/L), 분광 광도계(석영셀, 광로 길이; 1 ㎝)를 사용하여 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 이 화합물은 λmax = 626 nm에서 흡광도 2.8(임의 단위)를 가리켰다.
실시예 13
4,4'-디클로로벤조페논[도쿄카세이(주)사 제](10 g, 90 mmol)의 N,N-디메틸포름아미드(100 ml) 용액을 얼음조(ice bath)에서 냉각하고, 수산화 나트륨(60 %, 4.3 g, 90 mmol)을 첨가하여, 잠시 교반한 후, 화합물 2(6.5 g, 30 mmol)을 조금씩 첨가하였다. 실온에서 5시간 교반한 후, 물을 첨가하여, 디클로로메탄 추출을 실시하고, 실리카겔 컬럼크로마토그래피로 정제하여 식 (ＢＰ２)로 나타내는 화합물(3.1 g, 수율 24 %)을 얻었다.
Figure pat00095
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ｂ―Ｉ―７)로 나타내는 화합물 7.6 부, 식 (ＢＰ２)로 나타내는 화합물 10.0 부 및 톨루엔 20.0 부를 투입한 후, 이어서, 옥시염화인 11.4 부를 첨가하여 95 내지 100 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 이소프로판올 170.0 부로 희석하였다. 이어서, 희석한 반응 용액을 포화 식염수 300.0 부의 내에 부은 후, 톨루엔 100 부를 첨가하고 30분 교반하였다. 이어서, 교반을 정지하고, 30분 정치한 후, 유기층과 물층으로 분리되었다. 물층을 분액 조작으로 폐기한 후, 유기층을 포화 식염수 300 부로 세정하였다. 유기층에 적당량의 망초(sodium sulfate)를 첨가하고 30분 교반한 후, 여과하여 건조된 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 이베퍼레이터(evaporator)로 용매를 증발시켜 제거하여, 청자색 고체를 얻었다. 얻어진 청자색 고체를 컬럼크로마토그래피로 정제하였다. 정제한 청자색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ⅱ―１６)으로 나타내는 화합물을 17.8 부 얻었다. 수율 100 %
Figure pat00096
식 (Ａ―Ⅱ―１６)으로 나타내는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드 = ESI+ : m/z= 715.3[M-Cl]+
Exact Mass : 750.3
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ａ―Ⅱ―１６)으로 나타내는 화합물 10.0 부, 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드리튬[도쿄카세이(주)사 제] 5.0 부 및 N,N-디메틸포름아미드 30.0 부를 투입한 후, 40 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 수돗물 500.0 부에 1시간 교반하면서 적하하면, 암청색 현탁액이 얻어진다. 얻어진 현탁액을 여과하면, 청록색 고체를 얻을 수 있었다. 더욱더, 청록색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ｉ―１６)으로 나타내는 화합물을 11.9 부 얻었다. 수율 90 %
Figure pat00097
식 (Ａ―Ｉ―１６)으로 나타내는 화합물 0.35 g을 클로로포름에 용해하여 체적을 250 ㎤로 하고, 이 중의 2 ㎤을 이온 교환수로 희석하여 체적을 100 ㎤로 하여(농도: 0.028 g/L), 분광 광도계(석영셀, 광로 길이; 1 ㎝)를 사용하여 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 이 화합물은 λmax = 622 nm에서 흡광도 2.9(임의 단위)를 가리켰다.
실시예 14
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 티오시안산 칼륨 28.9 부 및 아세톤 160.0 부를 투입한 후, 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 2,6-디플루오로안식향산 클로라이드[도쿄카세이(주)사 제] 50.0 부를 10분에 걸쳐서 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 2시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 빙냉한 후, N-에틸-o-톨루이딘[도쿄카세이(주)사 제] 36.4 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 빙냉한 후, 30 % 수산화나트륨 수용액 34.2 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 더욱더 실온 하에서 30분 교반하였다. 이어서, 실온 하에서 클로로아세트산 28.1 부를 적하하였다. 적하 종료 후, 가열 환류 하에서 7시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온까지 방랭한 후, 반응 용액을 수돗물 120.0 부의 내에 부은 후, 톨루엔 200 부를 첨가하고 30분 교반하였다. 이어서, 교반을 정지하고, 30분 정치한 후, 유기층과 물층으로 분리되었다. 물층을 분액 조작으로 폐기한 후, 유기층을 1 N 염산 200 부로 세정하고, 이어서 수돗물 200 부로 세정하고, 마지막으로 포화 식염수 200 부로 세정하였다. 유기층에 적당량의 망초(sodium sulfate)를 첨가하고 30분 교반한 후, 여과하여 건조된 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 이베퍼레이터(evaporator)로 용매를 증발시켜 제거하여, 담황색 액체를 얻었다. 얻어진 담황색 액체를 컬럼크로마토그래피로 정제하였다. 정제한 담황색 액체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ｂ―Ｉ―１７)로 나타내는 화합물을 25.2 부 얻었다. 수율 27 %
Figure pat00098
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ｂ―Ｉ―１７)로 나타내는 화합물 8.1 부, 식 (ＢＰ２)로 나타내는 화합물 10.0 부 및 톨루엔 20.0 부를 투입한 후, 이어서, 옥시염화인 11.4 부를 첨가하여 95 내지 100 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 이소프로판올 170.0 부로 희석하였다. 이어서, 희석한 반응 용액을 포화 식염수 300.0 부의 내에 부은 후, 톨루엔 100 부를 첨가하고 30분 교반하였다. 이어서, 교반을 정지하고, 30분 정치한 후, 유기층과 물층으로 분리되었다. 물층을 분액 조작으로 폐기한 후, 유기층을 포화 식염수 300 부로 세정하였다. 유기층에 적당량의 망초(sodium sulfate)를 첨가하고 30분 교반한 후, 여과하여 건조된 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 이베퍼레이터(evaporator)로 용매를 증발시켜 제거하여, 청자색 고체를 얻었다. 얻어진 청자색 고체를 컬럼크로마토그래피로 정제하였다. 정제한 청자색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ⅱ―１７)로 나타내는 화합물을 18.3 부 얻었다. 수율 100 %
Figure pat00099
식 (Ａ―Ⅱ―１７)로 나타내는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드 = ESI+ : m/z= 733.3[M-Cl]+
Exact Mass : 768.3
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ａ―Ⅱ―１７)로 나타내는 화합물 10.0 부, 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드리튬[도쿄카세이(주)사 제] 4.9 부 및 N,N-디메틸포름아미드 30.0 부를 투입한 후, 40 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 수돗물 500.0 부에 1시간 교반하면서 적하하면, 암청색 현탁액이 얻어진다. 얻어진 현탁액을 여과하면, 청록색 고체를 얻을 수 있었다. 더욱더, 청록색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ｉ―１７)로 나타내는 화합물을 11.5 부 얻었다. 수율 87 %
Figure pat00100
식 (Ａ―Ｉ―１７)로 나타내는 화합물 0.35 g을 클로로포름에 용해하여 체적을 250 ㎤로 하고, 이 중의 2 ㎤을 이온 교환수로 희석하여 체적을 100 ㎤로 하여(농도: 0.028 g/L), 분광 광도계(석영셀, 광로 길이; 1 ㎝)를 사용하여 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 이 화합물은 λmax = 626 nm에서 흡광도 2.6(임의 단위)를 가리켰다.
실시예 15
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ａ―Ⅱ―７)로 나타내는 화합물 10.0 부, 칼륨 비스(플루오로술포닐)이미드[미쓰비시 머터리얼 전자화성(주)사 제] 4.3 부 및 N,N-디메틸포름아미드 30.0 부를 투입한 후, 40 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 수돗물 500.0 부에 1시간 교반하면서 적하하면, 암청색 현탁액이 얻어진다. 얻어진 현탁액을 여과하면, 청록색 고체를 얻을 수 있었다. 더욱더, 청록색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ｉ―１８)로 나타내는 화합물을 10.8 부 얻었다. 수율 89 %
Figure pat00101
식 (Ａ―Ｉ―１８)로 나타내는 화합물 0.35 g을 클로로포름에 용해하여 체적을 250 ㎤로 하고, 이 중의 2 ㎤을 이온 교환수로 희석하여 체적을 100 ㎤로 하여(농도: 0.028 g/L), 분광 광도계(석영셀, 광로 길이; 1 ㎝)를 사용하여 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 이 화합물은 λmax = 631 nm에서 흡광도 2.8(임의 단위)를 가리켰다.
실시예 16
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ａ―Ⅱ―７)로 나타내는 화합물 10.0 부, 사이클로헥사플루오로프로판-1,3-비스(술포닐)이미드 칼륨염[미쓰비시 머터리얼 전자화성(주)사 제] 6.6 부 및 N,N-디메틸포름아미드 30.0 부를 투입한 후, 40 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 수돗물 500.0 부에 1시간 교반하면서 적하하면, 암청색 현탁액이 얻어진다. 얻어진 현탁액을 여과하면, 청록색 고체를 얻을 수 있었다. 더욱더, 청록색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ｉ―１９)로 나타내는 화합물을 13.0 부 얻었다. 수율 93 %
Figure pat00102
식 (Ａ―Ｉ―１９)로 나타내는 화합물 0.35 g을 클로로포름에 용해하여 체적을 250 ㎤로 하고, 이 중의 2 ㎤을 이온 교환수로 희석하여 체적을 100 ㎤로 하여(농도: 0.028 g/L), 분광 광도계(석영셀, 광로 길이; 1 ㎝)를 사용하여 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 이 화합물은 λmax = 631 nm에서 흡광도 2.6(임의 단위)를 가리켰다.
실시예 17
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ａ―Ⅱ―７)로 나타내는 화합물 10.0 부, 비스(노나플루오로부탄술포닐)이미드 칼륨염[미쓰비시 머터리얼 전자화성(주)사 제] 12.3 부 및 N,N-디메틸포름아미드 30.0 부를 투입한 후, 40 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 수돗물 500.0 부에 1시간 교반하면서 적하하면, 암청색 현탁액이 얻어진다. 얻어진 현탁액을 여과하면, 청록색 고체를 얻을 수 있었다. 더욱더, 청록색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ｉ―２０)으로 나타내는 화합물을 15.4 부 얻었다. 수율 84 %
Figure pat00103
식 (Ａ―Ｉ―２０)으로 나타내는 화합물 0.35 g을 클로로포름에 용해하여 체적을 250 ㎤로 하고, 이 중의 2 ㎤을 이온 교환수로 희석하여 체적을 100 ㎤로 하여(농도: 0.028 g/L), 분광 광도계(석영셀, 광로 길이; 1 ㎝)를 사용하여 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 이 화합물은 λmax = 630 nm에서 흡광도 2.1(임의 단위)를 가리켰다.
실시예 18
이하의 반응은 질소 분위기 하에서 실시하였다.
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Ａ―Ⅱ―７)로 나타내는 화합물 10.0 부, 1,1,2,2,3,3-헥사플루오로프로판-1,3-디술폰산 2칼륨염[미쓰비시 머터리얼 전자화성(주)사 제] 3.9 부 및 N,N-디메틸포름아미드 30.0 부를 투입한 후, 40 ℃에서 3시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 수돗물 500.0 부에 1시간 교반하면서 적하하면, 암청색 현탁액이 얻어진다. 얻어진 현탁액을 여과하면, 청록색 고체를 얻을 수 있었다. 더욱더, 청록색 고체를 감압 하 60 ℃에서 건조하여, 식 (Ａ―Ｉ―２１)로 나타내는 화합물을 10.7 부 얻었다. 수율 91 %
Figure pat00104
식 (Ａ―Ｉ―２１)로 나타내는 화합물 0.35 g을 클로로포름에 용해하여 체적을 250 ㎤로 하고, 이 중의 2 ㎤을 이온 교환수로 희석하여 체적을 100 ㎤로 하여(농도: 0.028 g/L), 분광 광도계(석영셀, 광로 길이; 1 ㎝)를 사용하여 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 이 화합물은 λmax = 638 nm에서 흡광도 3.0(임의 단위)를 가리켰다.
[착색 경화성 수지 조성물의 조제]
실시예 19
착색제(Ａ) : 식 (Ａ―Ｉ―１)로 나타내는 염료 26 부;
알칼리 가용성 수지(Ｂ) : 수지(Ｂ―１)[고형분 환산] 53 부;
중합성 화합물(Ｃ) : 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트[KAYARAD(등록상표) DPHA; 니혼카야쿠(주) 제] 16 부;
중합 개시제(Ｄ) : N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민[일가큐어(등록상표) OXE-01; BASF사 제; O-아실옥심 화합물] 4 부;
용제(Ｅ) : 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 120 부;
용제(Ｅ) : 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온 480 부; 그리고
표면평활제(Ｆ) : 폴리에테르 변성 실리콘 오일[토레 실리콘 SH8400; 토레 다우코닝(주) 제] 0.15 부
를 혼합하여 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
비교예 1
착색제(Ａ) : 식 (Ａ―Ⅲ―１)로 나타내는 염료 26 부;
알칼리 가용성 수지(Ｂ) : 수지(Ｂ―１)[고형분 환산] 53 부;
중합성 화합물(Ｃ) : 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트[KAYARAD(등록상표) DPHA; 니혼카야쿠(주) 제] 16 부;
중합 개시제(Ｄ) : N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민[일가큐어(등록상표) OXE-01; BASF사 제; O-아실옥심 화합물] 4 부;
용제(Ｅ) : 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 120 부;
용제(Ｅ) : 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온 480 부; 그리고
표면평활제(Ｆ) : 폴리에테르 변성 실리콘 오일[토레 실리콘 SH8400; 토레 다우코닝(주) 제] 0.15 부
를 혼합하여 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.
[컬러 필터의 제작]
2인치 각의 글라스 기판(#1737; 코닝사 제) 상에, 상기 착색 경화성 수지 조성물을 스핀 코트법으로 도포하고, 100 ℃에서 3분간 프리베이크(prebake)하여 착색 조성물층을 형성하였다. 냉각 후, 노광기[TME-150RSK; 탑콘(주) 제]를 사용하여, 대기 분위기 하에서 150 mJ/㎠의 노광량(365 ㎚ 기준)으로 광 조사하였다. 더욱이, 포토마스크는 사용하지 않았다. 노광 후의 착색 조성물층을 오븐 내에서 180 ℃로 20분간 포스트베이크(postbake)를 실시함으로써, 컬러 필터(막 두께 2.8 ㎛)를 제작하였다.
[내열성 평가]
착색 경화성 수지 조성물의 도포막을 230 ℃에서 20분 가열하고, 도포막의 가열 전후의 색차(ΔEab*)를 측색기(OSP-SP-200; OLYMPUS사 제)를 사용하여 측정하였다. 실시예 1에서 얻어진 도포막에 대하여 이상의 내열성 평가를 실시한 결과, 색차(ΔEab*)는 4.1이었다.
비교예 1에서 얻어진 도포막에 대하여 이상의 내열성 평가를 실시한 결과, 색차(ΔEab*)는 12.1이었다.
더욱이, 색차(ΔEab*)는 이의 값이 작을수록, 높은 내열성을 가지는 재료라는 것을 가리킨다.
실시예 20
실시예 19의 착색제(Ａ―Ｉ―１)을 착색제(Ａ―Ｉ―３)으로 변경한 것 이외에는, 실시예 19와 동일하게 하여 착색 조성물의 도포막을 제작(作成)하고, 내열성 평가를 실시한 결과, 착색 조성물의 도포막의 색차(ΔEab*)는 3.0이었다.
실시예 21
실시예 19의 착색제(Ａ―Ｉ―１)을 착색제(Ａ―Ｉ―４)로 변경한 것 이외에는, 실시예 19와 동일하게 하여 착색 조성물의 도포막을 제작하고, 내열성 평가를 실시한 결과, 착색 조성물의 도포막의 색차(ΔEab*)는 6.0이었다.
실시예 22
실시예 19의 착색제(Ａ―Ｉ―１)을 착색제(Ａ―Ｉ―７)로 변경한 것 이외에는, 실시예 19와 동일하게 하여 착색 조성물의 도포막을 제작하고, 내열성 평가를 실시한 결과, 착색 조성물의 도포막의 색차(ΔEab*)는 2.7이었다.
실시예 23
실시예 19의 착색제(Ａ―Ｉ―１)을 착색제(Ａ―Ｉ―８)로 변경한 것 이외에는, 실시예 19와 동일하게 하여 착색 조성물의 도포막을 제작하고, 내열성 평가를 실시한 결과, 착색 조성물의 도포막의 색차(ΔEab*)는 3.8이었다.
실시예 24
실시예 19의 착색제(Ａ―Ｉ―１)을 착색제(Ａ―Ｉ―９)로 변경한 것 이외에는, 실시예 19와 동일하게 하여 착색 조성물의 도포막을 제작하고, 내열성 평가를 실시한 결과, 착색 조성물의 도포막의 색차(ΔEab*)는 2.8이었다.
실시예 25
실시예 19의 착색제(Ａ―Ｉ―１)을 착색제(Ａ―Ｉ―１０)으로 변경한 것 이외에는, 실시예 19와 동일하게 하여 착색 조성물의 도포막을 제작하고, 내열성 평가를 실시한 결과, 착색 조성물의 도포막의 색차(ΔEab*)는 6.8이었다.
실시예 26
실시예 19의 착색제(Ａ―Ｉ―１)을 착색제(Ａ―Ｉ―１１)로 변경한 것 이외에는, 실시예 19와 동일하게 하여 착색 조성물의 도포막을 제작하고, 내열성 평가를 실시한 결과, 착색 조성물의 도포막의 색차(ΔEab*)는 3.9이었다.
실시예 27
실시예 19의 착색제(Ａ―Ｉ―１)을 착색제(Ａ―Ｉ―１２)로 변경한 것 이외에는, 실시예 19와 동일하게 하여 착색 조성물의 도포막을 제작하고, 내열성 평가를 실시한 결과, 착색 조성물의 도포막의 색차(ΔEab*)는 4.1이었다.
실시예 28
실시예 19의 착색제(Ａ―Ｉ―１)을 착색제(Ａ―Ｉ―１３)으로 변경한 것 이외에는, 실시예 19와 동일하게 하여 착색 조성물의 도포막을 제작하고, 내열성 평가를 실시한 결과, 착색 조성물의 도포막의 색차(ΔEab*)는 3.2이었다.
실시예 29
실시예 19의 착색제(Ａ―Ｉ―１)을 착색제(Ａ―Ｉ―１４)로 변경한 것 이외에는, 실시예 19와 동일하게 하여 착색 조성물의 도포막을 제작하고, 내열성 평가를 실시한 결과, 착색 조성물의 도포막의 색차(ΔEab*)는 5.7이었다.
실시예 30
실시예 19의 착색제(Ａ―Ｉ―１)을 착색제(Ａ―Ｉ―１５)로 변경한 것 이외에는, 실시예 19와 동일하게 하여 착색 조성물의 도포막을 제작하고, 내열성 평가를 실시한 결과, 착색 조성물의 도포막의 색차(ΔEab*)는 3.4이었다.
실시예 31
실시예 19의 착색제(Ａ―Ｉ―１)을 착색제(Ａ―Ｉ―１６)으로 변경한 것 이외에는, 실시예 19와 동일하게 하여 착색 조성물의 도포막을 제작하고, 내열성 평가를 실시한 결과, 착색 조성물의 도포막의 색차(ΔEab*)는 1.9이었다.
실시예 32
실시예 19의 착색제(Ａ―Ｉ―１)을 착색제(Ａ―Ｉ―１７)로 변경한 것 이외에는, 실시예 19와 동일하게 하여 착색 조성물의 도포막을 제작하고, 내열성 평가를 실시한 결과, 착색 조성물의 도포막의 색차(ΔEab*)는 2.2이었다.
실시예 33
실시예 19의 착색제(Ａ―Ｉ―１)을 착색제(Ａ―Ｉ―１８)로 변경한 것 이외에는, 실시예 19와 동일하게 하여 착색 조성물의 도포막을 제작하고, 내열성 평가를 실시한 결과, 착색 조성물의 도포막의 색차(ΔEab*)는 2.9이었다.
실시예 34
실시예 19의 착색제(Ａ―Ｉ―１)을 착색제(Ａ―Ｉ―１９)로 변경한 것 이외에는, 실시예 19와 동일하게 하여 착색 조성물의 도포막을 제작하고, 내열성 평가를 실시한 결과, 착색 조성물의 도포막의 색차(ΔEab*)는 3.5이었다.
실시예 35
실시예 19의 착색제(Ａ―Ｉ―１)을 착색제(Ａ―Ｉ―２０)으로 변경한 것 이외에는, 실시예 19와 동일하게 하여 착색 조성물의 도포막을 제작하고, 내열성 평가를 실시한 결과, 착색 조성물의 도포막의 색차(ΔEab*)는 3.8이었다.
실시예 36
실시예 19의 착색제(Ａ―Ｉ―１)을 착색제(Ａ―Ｉ―２１)로 변경한 것 이외에는, 실시예 19와 동일하게 하여 착색 조성물의 도포막을 제작하고, 내열성 평가를 실시한 결과, 착색 조성물의 도포막의 색차(ΔEab*)는 4.9이었다.
본 발명의 화합물을 포함하는 착색 경화성 수지 조성물을 사용하면, 내열성이 우수한 컬러 필터를 제공할 수 있다. 상기 컬러 필터는 표시 장치(예를 들어, 액정 표시 장치, 유기 EL 장치, 전자 페이퍼 등) 및 고체 촬상 소자에 이용할 수 있는 컬러 필터로서 유용하다.

Claims (12)

  1. 식 (Ａ―Ⅰ)로 나타내는 화합물.
    Figure pat00105

    [식 (Ａ―Ⅰ)에서, X는 산소 원자, 질소 원자 또는 유황 원자를 가리킨다. [Ｙ]m-은 임의의 m가의 음이온을 나타낸다. R41 내지 R46은 각각 독립적으로 수소 원자, 아미노기로 또는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 20개의 알킬기, 탄소수 2 내지 20개의 알킬기를 가지고 상기 알킬기를 구성하는 탄소 원자 간에 산소 원자가 삽입되어 있는 기, 또는 치환되어 있어도 되는 아릴기를 나타낸다. R41과 R42가 결합하여 이들이 결합하는 질소 원자와 함께 고리를 형성하여도 되고, R43과 R44가 결합하여 이들이 결합하는 질소 원자와 함께 고리를 형성하여도 되며, R45와 R46이 결합하여 이들이 결합하는 질소 원자와 함께 고리를 형성하여도 된다. R47 내지 R54는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 니트로기, 하이드록실기, 또는 탄소수 1 내지 8개의 알킬기, 또는 탄소수 2 내지 8개의 알킬기를 가지고 상기 알킬기를 구성하는 탄소 원자 간에 산소 원자가 삽입되어 있는 기를 나타내나, R48과 R52가 서로 결합하여 -O-, -NH-, -S- 또는 -SO2-를 형성하고 있어도 된다. R55는 수소 원자, 탄소수 1 내지 20개의 알킬기, 또는 치환되어 있어도 되는 아릴기를 나타낸다.
    더욱이, 1개의 분자 내에 복수의
    Figure pat00106

    가 포함되는 경우, 이들은 동일한 구조이어도 되고, 상이한 구조이어도 된다.
    m은 임의의 자연수를 나타냄]
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 식 (Ａ―Ⅰ)에서, X는 산소 원자, 질소 원자 또는 유황 원자를 가리키고, [Ｙ]m-은 임의의 m가의 음이온을 나타내며, R41 내지 R46은 각각 독립적으로 수소 원자, 아미노기로 또는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 20개의 알킬기, 탄소수 2 내지 20개의 알킬기를 가지고 상기 알킬기를 구성하는 탄소 원자 간에 산소 원자가 삽입되어 있는 기, 또는 치환되어 있어도 되는 아릴기를 나타내고, R47 내지 R54는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 니트로기, 하이드록실기, 또는 탄소수 1 내지 8개의 알킬기를 나타내나, R48과 R52가 서로 결합하여 -O-, -NH-, -S- 또는 -SO2-를 형성하고 있어도 되며, R55는 수소 원자, 탄소수 1 내지 20개의 알킬기, 또는 치환되어 있어도 되는 아릴기를 나타내는 화합물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 식 (Ａ―Ⅰ)에 있어서의 [Ｙ]m-가 붕소를 포함하는 음이온인 화합물.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 식 (Ａ―Ⅰ)에 있어서의 [Ｙ]m-가 알루미늄을 포함하는 음이온인 화합물.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 식 (Ａ―Ⅰ)에 있어서의 [Ｙ]m-가 불소를 포함하는 음이온인 화합물.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 식 (Ａ―Ⅰ)에 있어서의 [Ｙ]m-가 텅스텐, 몰리브텐, 규소, 인으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 원소와 산소를 필수 원소로서 함유하는 음이온인 화합물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 식 (Ａ―Ⅰ)에 있어서의 [Ｙ]m-가 텅스텐을 필수 원소로서 함유하는 헤테로폴리산 또는 이소폴리산의 음이온인 화합물.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 식 (Ａ―Ⅰ)에 있어서의 [Ｙ]m-가 텅스토인산(tungstophosphoric acid)의 음이온, 텅스토규산(tungstosilicic acid)의 음이온, 또는 텅스텐계 이소폴리산의 음이온인 화합물.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 화합물을 포함하는 착색 경화성 수지 조성물.
  10. 제 9 항의 착색 경화성 수지 조성물을 사용하여 형성되는 도포막(塗膜).
  11. 제 9 항의 착색 경화성 수지 조성물을 사용하여 형성되는 컬러 필터.
  12. 제 11 항의 컬러 필터를 포함하는 표시 장치.
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