説明

新規重合性化合物

【課題】増感色素として有用な、新規な重合性化合物を提供する。
【解決手段】下記一般式(I)で表される化合物。一般式(I)中、R、R、R、Rはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子を表す。Xは、エチレン性二重結合を少なくとも1つ有する一価の置換基を表す。nは0または1を表す。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、分子内にヘテロ環構造と重合性基とを有する新規化合物に関し、詳細には、増感色素として有用な新規重合性化合物に関する。
【背景技術】
【0002】
重合能を有する化合物は各種硬化性組成物に有用であり、特に、紫外線などの活性放射線の照射により硬化可能な組成物としては、放射線照射により高感度で硬化し、優れた硬化膜を形成することが求められ、なかでも、有色の硬化膜を形成しうる着色硬化性組成物が、例えば、インク組成物などに活用されている。
紫外線光による硬化型インクジェット方式は、比較的低臭気であり、速乾性、インク吸収性の無い被記録媒体への記録ができる点で、近年注目されつつある。
このような光重合硬化型のインク組成物に用いられる光重合開始剤としては、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテル、ミヒラーケトン、アントラキノン、アクリジン、フェナジン、ベンゾフェノン、2−エチルアントラキノン等が一般的である(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、これらの一般的な光重合開始剤を用いた場合、光重合性組成物の硬化感度が十分とはいえず画像形成における像露光に長時間を要し、細密な画像を形成しようとする場合は、画像形成工程中にわずかな振動があると良好な画質の画像が形成されないという問題がある。さらに、露光の光源のエネルギー放射量の総量が増大するために、それに伴う多大な発熱の放射を考慮する必要があった。
【0003】
従来、放射線硬化型の重合性化合物における放射線に対する感度を高める方法として、光重合開始剤と共に増感色素を用いることが提案され、種々の重合開始系を使用することが開示されている。例えば増感色素として、チオキサントン系化合物を使用することが提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。しかし、チオキサントン系化合物をはじめとする増感色素は、重合性組成物の硬化後にも、硬化膜中に他の化合物と結合することなくモノマーとして残存するため、硬化膜と接触している他の物質に移動する、低分子量成分であるために硬化膜中で可塑剤と同様の挙動を示し、膜強度を低下させる、或いは、硬化膜表面のべとつきを引き起こし表面硬化感度の低下させる、といった問題を生じやすい傾向にある。
このため、増感色素としての機能に優れ、硬化性組成物に用いた場合も、硬化膜の耐ブロッキング性に優れた増感剤が求められていた。
【特許文献1】特開平6−308727号公報
【特許文献2】特開昭56−143202号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、増感色素として有用な、新規重合性化合物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明者らは上記課題を解決するため、鋭意検討を重ねた結果、重合性基を置換基として有する増感色素として、分子内にヘテロ環構造を有する特定の化合物を見出し、本発明を完成した。
即ち、本発明は以下に示すとおりである。
<1> 下記一般式(I)で表される化合物。
【0006】
【化1】

【0007】
一般式(I)中、R、R、R、Rはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は、ハロゲン原子を表す。Xは以下に示す群より選択される一価の置換基を表す。nは0または1を表す。
【0008】
【化2】

【0009】
Lは、アルキレン基、アルキレンオキシ基、及び、エステル基からなる群より選択される一種又は二種以上から構成される二価の連結基を表す。
<2> 下記一般式(II)で表される化合物。
【0010】
【化3】

【0011】
一般式(II)中、R、R、R、Rはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は、ハロゲン原子を表す。Xは以下に示す群より選択される一価の置換基を表す。nは0または1を表す。
【0012】
【化4】

【0013】
Lは、アルキレン基、アルキレンオキシ基、及び、エステル基からなる群より選択される一種又は二種以上が結合してなる二価の連結基を表す。
<3> 下記一般式(III)で表される化合物。
【0014】
【化5】

【0015】
一般式(III)中、R、R、R、Rは、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、又は、ハロゲン原子を表す。但し、R、R、R、Rのいずれか一つは−Xである。
、Rは、それぞれ独立に水素原子、又は、メチル基を表す。
ここで、Xは以下に示す群より選択される一価の置換基を表す。
【0016】
【化6】

【0017】
nは0もしくは1を表す。
Lは、アルキレン基、アルキレンオキシ基、及び、エステル基からなる群より選択される一種又は二種以上が結合してなる二価の連結基を表す。
なお、前記各式中、「*」は複素環への連結部位を表す。
【0018】
前記一般式(I)から一般式(III)で表される重合性化合物は、いずれも新規化合物であり、ヘテロ環構造に起因して、増感色素として有用であり、例えば、重合開始剤、及びエチレン性不飽和結合を有する重合性化合物とともに硬化性組成物に使用することで、その効果が著しい。以下、本発明の新規重合性化合物を、「特定重合性化合物」と称する。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、増感色素として有用な、新規重合性化合物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下、本発明を詳細に説明する。
<1> 下記一般式(I)で表される化合物。
【0021】
【化7】

【0022】
一般式(I)中、R、R、R、Rはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は、ハロゲン原子を表す。Xで表される一価の置換基の導入位置としてはRが好ましく、置換基としてはアルキル基、ハロゲン原子が好ましい。さらに好ましい置換基としてはメチル基、もしくはクロロ基が挙げられる。
nは0または1を表し、0がより好ましい。
は以下に示す群より選択される一価の置換基を表す。
【0023】
【化8】

【0024】
Lは、アルキレン基、アルキレンオキシ基、及び、エステル基からなる群より選択される一種又は二種以上から構成される二価の連結基を表す。
好ましい連結基Lとしては、以下に示す構造が挙げられる。なお、連結基が非対称の場合、向きはどちらでもよい。
【0025】
【化9】

【0026】
Lとしては、さらに好ましくは以下に示す構造が挙げられる。
【0027】
【化10】

【0028】
以下に、一般式(I)で表される化合物の具体例〔例示化合物(I−1)〜(I−36)〕を、その骨格と置換基とを記載することで例示する。
【0029】
【化11】

【0030】
<2> 下記一般式(II)で表される化合物。
【0031】
【化12】

【0032】
一般式(II)中、R、R、R、Rはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は、ハロゲン原子を表す。置換基の導入位置としてはRが好ましく、置換基としてはアルキル基、ハロゲン原子が好ましい。さらに好ましい置換基としてはメチル基、もしくはクロロ基が挙げられる。
nは0または1を表し、0がより好ましい。
は以下に示す群より選択される一価の置換基を表す。
【0033】
【化13】

【0034】
Lは、アルキレン基、アルキレンオキシ基、及び、エステル基からなる群より選択される一種又は二種以上が結合してなる二価の連結基を表す。
好ましい連結基Lとしては、以下に示す構造が挙げられる。なお、連結基が非対称の場合、向きはどちらでもよい。
【0035】
【化14】

【0036】
Lとしては、さらに好ましくは以下に示す構造が挙げられる。
【0037】
【化15】

【0038】
またXとしては以下の構造が最も好ましい。
【0039】
【化16】

【0040】
以下に、一般式(II)で表される化合物の具体例〔例示化合物(II−1)〜(II−10)〕をその骨格と置換基とを記載することで例示する。
【0041】
【化17】

【0042】
<3> 下記一般式(III)で表される化合物。
【0043】
【化18】

【0044】
一般式(III)中、R、R、R、Rは、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、又は、ハロゲン原子を表す。
、Rは、それぞれ独立に水素原子、又は、メチル基を表す。
但し、R、R、R、Rのいずれか一つは−Xであり、Rが−Xであることが好ましい。
ここで、Xは以下に示す群より選択される一価の置換基を表す。
【0045】
【化19】

【0046】
nは0もしくは1を表す。
Lは、アルキレン基、アルキレンオキシ基、及び、エステル基からなる群より選択される一種又は二種以上が結合してなる二価の連結基を表す。
好ましい連結基Lとしては、以下に示す構造が挙げられる。なお、連結基が非対称の場合、向きはどちらでもよい。
【0047】
【化20】

【0048】
Lとしては、さらに好ましくは以下に示す構造が挙げられる。
【0049】
【化21】

【0050】
またXとしては以下の構造が最も好ましい。
【0051】
【化22】

【0052】
以下に、一般式(III)で表される化合物の具体例〔例示化合物(III−1)〜(III−36)〕を、その骨格と置換基とを記載することで例示する。
【0053】
【化23】



【0054】
これらの特定重合性化合物は、ヘテロ環構造部分が増感色素としての機能を有するため、硬化性組成物に添加する増感色素として有用である。特に、増感色素として重合開始剤の活性光線照射による分解を促進させる効果があるのみならず、分子内にラジカルによって反応する重合性基を有することから、エネルギー付与により形成された硬化膜中に固定化され、低分子量成分特有のブリードが抑制される。
本発明の特定重合性化合物は、増感色素、特に、表面のべたつきが問題になる紫外線硬化型のインク組成物に用いる増感色素として有用である。
【実施例】
【0055】
以下に本発明の特定重合性化合物の合成例及び同定データを示す。
(実施例1)
一般式(III)で表される特定重合性化合物の合成方法について代表的な具体例を以下に示す。
〔例示化合物(III−3)の合成〕
下記構造の化合物A2.08gを2−ブタノン10mlに溶かし、トリエチルアミン1.11gを加えた。更に、冷却バスを用いて0℃まで降温し、アククリル酸クロリド1.00gをゆっくり加えた。その後、室温まで昇温させ、3時間攪拌した。反応終了後、反応液に水を加え酢酸エチルで抽出した。抽出液を飽和食塩水で洗浄、硫酸マグネシウムで乾燥後濾過、濾液をエバポレーターで濃縮した。濃縮した濾液をシリカゲルカラム(展開溶液:ヘキサン/酢酸エチル)を用いて精製した。すると目的化合物(III−3)を収量1.8gで得た。
【0056】
【化24】

【0057】
NMR (300 MHz, CDCl3, σ(ppm)): 8.06 (1H, d, J=2.4Hz), 7.35 (1H, dd, J=2.4Hz, 8.4Hz), 7.17 (1H, d, J=8.4Hz), 6.52 (1H, dd, J=1.5Hz, 17.1Hz), 6.12 (1H, dd, J=10.5Hz, 17.1Hz), 5.96 (1H, dd, J=1.5Hz, 10.5Hz), 2.87 (2H, s), 1.46 (6H, s)
なお、化合物AはBioorganic&Medicinal Chemistry (1999),7(7),1321−1338.記載の方法で合成できる。
合成スキームは以下に示すとおりである。
【0058】
【化25】



【0059】
(実施例2)
一般式(I)で表される特定重合性化合物の合成方法について代表的な具体例を以下に示す。
〔例示化合物(I−4)の合成〕
下記構造の化合物B 2.42gとDMAP(ジメチルアミノピリジン)0.10gをTHF20mlに溶かし、化合物C 2.32gを加えた。更に、冷却バスを用いて0℃まで降温し、DCC(ジシクロヘキシルカルボジイミド)をゆっくり加えた。その後、室温まで昇温させ、3時間攪拌した。反応終了後、反応液に水を加え酢酸エチルで抽出した。抽出液を希塩酸、飽和食塩水で洗浄、硫酸マグネシウムで乾燥後濾過、濾液をエバポレーターで濃縮した。濃縮した濾液をシリカゲルカラム(展開溶液:ヘキサン/酢酸エチル)を用いて精製した。すると目的化合物(I−4)を収量2.8gで得た。
NMR(300MHz,CDCl3,σ(ppm)):8.08(1H,d,J=2.4Hz),7.36(1H,dd,J=2.4Hz,8.4Hz),7.18(1H,d,J=8.4Hz),6.40(1H,dd,J=1.5Hz,17.1Hz),6.07(1H,dd,J=10.5Hz,17.1Hz),5.87(1H,dd,J=1.5Hz,10.5Hz),4.34(4H,m),4.13(1H,m)3.18(2H,m)
なお、化合物Bは、特開平2−255677号公報記載の方法で合成できる。
合成スキームは以下に示すとおりである。
【0060】
【化26】

【0061】
(実施例3)
〔例示化合物(I−19)の合成〕
下記構造の化合物B 2.42gとKCO2.0gをDMF100mlに溶かし、冷却バスを用いて0℃まで降温した。アリールブロマイド2.0gをゆっくり滴下し、その後室温まで昇温させ、3時間攪拌した。反応終了後、反応液に水にあけ、生成した固体をろ過した。この固体を酢酸エチル、ヘキサンで再結晶し、目的化合物(I−19)を収量2.2gで得た。
NMR(300MHz,CDCl3,σ(ppm)):8.09(1H,d,J=2.1Hz),7.37(1H,dd,J=2.1Hz,8.4Hz),7.20(1H,d,J=8.4Hz),5.82(1H,m),5.26(2H,m),4.62(2H,d,J=5.7Hz),4.14(1H,t,J=5.4Hz),3.19(1H,d,J=5.4Hz)
合成スキームは以下に示すとおりである。
【0062】
【化27】

【0063】
(実施例4)
〔例示化合物(I−24)の合成〕
下記構造の化合物B 24.3gとKCO27.6gとよう化カリウム8.3gをDMF100mlに溶かし、冷却バスを用いて0℃まで降温したp−クロロビニルスチレン14.4gをゆっくり滴下し、その後室温まで昇温させ、3時間攪拌した。反応終了後、反応液に水にあけ、酢酸エチルで抽出した。抽出液を希塩酸、飽和食塩水で洗浄、硫酸マグネシウムで乾燥後濾過、濾液をエバポレーターで濃縮した。析出した固体を酢酸エチル、ヘキサンで再結晶し、目的化合物(I−24)を収量12.0gで得た。
NMR(300MHz,CDCl3,σ(ppm)):8.05(1H,d,J=2.4Hz),7.34(3H,m),7.17(3H,m),6.70(1H,dd,J=10.8Hz,17.4Hz),5.76(1H,dd,J=0.6Hz,17.4Hz),5.28(1H,dd,J=0.6Hz,10.8Hz),5.12(2H,m),4.12(1H,m)3.18(2H,m)
合成スキームは以下に示すとおりである。
【0064】
【化28】

【0065】
(実施例5)
一般式(II)で表される特定重合性化合物の合成方法について代表的な具体例を以下に示す。
〔例示化合物(II−4)の合成〕
下記式で示す化合物B24.2gとDMAP(ジメチルアミノピリジン)1.0gをEtOH200mlに溶かした。更に、冷却バスを用いて0℃まで降温し、DCC(ジシクロヘキシルカルボジイミド)22.7gをゆっくり加えた。その後、室温まで昇温させ、3時間攪拌した。反応終了後、反応液に水を加え酢酸エチルで抽出した。抽出液を希塩酸、飽和食塩水で洗浄、硫酸マグネシウムで乾燥後濾過、濾液をエバポレーターで濃縮した。濃縮した濾液をシリカゲルカラム(展開溶液:ヘキサン/酢酸エチル)を用いて精製した。すると化合物Dを収量20.5gで得た。
化合物D:NMR(300MHz,CDCl3,σ(ppm)):8.08(1H,d,J=2.4Hz),7.36(1H,dd,J=2.4Hz,8.4Hz),7.19(1H,d,J=8.4Hz),4.18(2H,m),4.11(1H,t,J=5.4Hz)3.17(2H,d,J=5.4Hz),3.17(3H,t,J=7.2Hz)
合成スキームは以下に示すとおりである。
【0066】
【化29】

【0067】
化合物D 17.2gとエチレングリコール14.3mlを1.28gのp−トルエンスルホン酸1水塩触媒と共に250mlのトルエンで共沸蒸留した。24時間後、冷却した溶液を0.50Mの水酸化ナトリウム100mlで二度洗浄し、水100mlで二度洗浄した。有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、すべての溶剤をロータリーエバポレーターで除去したところ淡黄色の液体を得た。フラスコにLiAlH 1.40gとTHF60mlを入れ、化合物Bをゆっくり滴下した。その後3時間攪拌後TLCで化合物Bの消費を確認してから、冷却バスを用いて0℃まで降温し、水をゆっくり滴下した。反応液をろ過後、ろ液に1N塩酸を15ml加え、24h攪拌した。その後、反応液に水を加え酢酸エチルで抽出した。抽出液を、飽和食塩水で洗浄、硫酸マグネシウムで乾燥後濾過、濾液をエバポレーターで濃縮した。濃縮した濾液をシリカゲルカラム(展開溶液:ヘキサン/酢酸エチル)を用いて精製した。すると目的化合物Eを収量12.5gで得た。
化合物E:NMR(300MHz,CDCl3,σ(ppm)):8.03(1H,d,J=2.4Hz),7.36(1H,dd,J=2.4Hz,8.4Hz),7.23(1H,d,J=8.4Hz),3.83(2H,dd,J=2.4Hz,6.3Hz),3.65(1H,m),3.12(1H,dd,J=4.2Hz,16.8Hz),2.99(1H,dd,J=8.1Hz,16.8Hz)
合成スキームは以下に示すとおりである。
【0068】
【化30】

【0069】
化合物E 12.0gを2−ブタノン50mlに溶かし、トリエチルアミン5.85gを加えた。更に、冷却バスを用いて0℃まで降温し、アククリル酸クロリド5.22gをゆっくり加えた。その後、室温まで昇温させ、3時間攪拌した。反応終了後、反応液に水を加え酢酸エチルで抽出した。抽出液を飽和食塩水で洗浄、硫酸マグネシウムで乾燥後濾過、濾液をエバポレーターで濃縮した。濃縮した濾液をシリカゲルカラム(展開溶液:ヘキサン/酢酸エチル)を用いて精製した。すると目的化合物(II−4)を収量8.5gで得た。
NMR(300MHz,CDCl3,σ(ppm)):8.06(1H,d,J=2.4Hz),7.37(1H,dd,J=2.4Hz,8.4Hz),7.22(1H,d,J=8.4Hz),6.40(1H,dd,J=1.5Hz,17.1Hz),6.08(1H,dd,J=10.5Hz,17.1Hz),5.87(1H,dd,J=1.5Hz,10.5Hz),4.38(2H,m),3.81(1H,m),3.12(1H,dd,J=3.9Hz,16.5Hz),2.97(1H,dd,J=8.4Hz,16.5Hz)
合成スキームは以下に示すとおりである。
【0070】
【化31】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記一般式(I)で表される化合物。
【化1】


一般式(I)中、R、R、R、Rはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は、ハロゲン原子を表す。Xは以下に示す群より選択される一価の置換基を表す。nは0または1を表す。
【化2】


Lは、アルキレン基、アルキレンオキシ基、及び、エステル基からなる群より選択される一種又は二種以上から構成される二価の連結基を表す。
【請求項2】
下記一般式(II)で表される化合物。
【化3】


一般式(II)中、R、R、R、Rはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は、ハロゲン原子を表す。Xは以下に示す群より選択される一価の置換基を表す。nは0または1を表す。
【化4】


Lは、アルキレン基、アルキレンオキシ基、及び、エステル基からなる群より選択される一種又は二種以上が結合してなる二価の連結基を表す。
【請求項3】
下記一般式(III)で表される化合物。
【化5】


一般式(III)中、R、R、R、Rは、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、又は、ハロゲン原子を表す。但し、R、R、R、Rのいずれか一つは−Xである。
、Rは、それぞれ独立に水素原子、又は、メチル基を表す。
ここで、Xは以下に示す群より選択される一価の置換基を表す。
【化6】


nは0もしくは1を表す。
Lは、アルキレン基、アルキレンオキシ基、及び、エステル基からなる群より選択される一種又は二種以上が結合してなる二価の連結基を表す。

【公開番号】特開2009−84220(P2009−84220A)
【公開日】平成21年4月23日(2009.4.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−256381(P2007−256381)
【出願日】平成19年9月28日(2007.9.28)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】