CN100501462C - 滤光片及花青化合物 - Google Patents

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Abstract

在等离子显示板等中,需要可以截止不必要的近红外线及霓虹灯光等、防止日光灯的反射等,同时可见光的透过率优良,所含色素的耐热性、耐湿性等也良好的光学滤光片。本发明涉及一种可以解决这些问题的光学滤光片,其含有花青色素的阳离子和二(卤代烷基磺酰基)亚胺阴离子的盐,优选下式所示的花青化合物,(在上式(1)中,Q、Q′各自独立,表示可以含有取代基的苯环或萘环,R、R′各自独立,表示烷基或烷氧基烷基,L表示用于形成羰花青的连结基团),该光学滤光片适用作显示器的近红外线截止用以及图像特性改善用滤光片等。

Description

滤光片及花青化合物
技术领域
本发明涉及光学滤光片及花青化合物。具体而言,涉及一种含有花青化合物且吸收红色至近红外线的光学滤光片、可以使用于含有该化合物且吸收红色至近红外线的该滤光片的材料以及新的花青化合物。更具体而言,涉及光学滤光片、含有该花青化合物的树脂组合物以及新的花青化合物,该光学滤光片含有具有高的分子吸光系数(质量吸光系数)、吸收波形非常尖锐的花青化合物,特别适用于等离子显示器电视之类的显示器的近红外线截止和/或图像特性改善。
背景技术
近年来,大型超薄电视被广泛研究,作为显示器,倍受注目的等离子显示板(以下简称为PDP),为了遮蔽其机件上必然会产生的电磁波、近红外线、霓虹灯光等,必须设置电磁波防护罩、近红外线截止滤光片、霓虹灯光截止滤光片等。因此有很多与此相关的研究。例如在专利文献1等中,公开了近红外线截止滤光片。另外,讨论了用于遮蔽来自氖等的发射谱线和/或防止日光灯的反射、改善显示器的图像特性的色素,以及使用该色素的薄膜、光学滤光片等的树脂成形物等。作为用于改善图像特性的色素,为了遮蔽必然会产生的不必要的近红外线及霓虹灯光等,需要在特定波长具有尖锐的吸收的色素。通过使用含有这种色素的图像特性改善用光学滤光片,可以显著地改善图像显示装置的图像特性。但是,所使用的色素在耐热性、耐光性、不必要的近红外线及霓虹灯光等的吸收性及可见光的透过性等方面,还未能满足条件。
以往,作为红色至红外线吸收材料的花青化合物,已知有数种(例如参考专利文献2、3)。在这些化合物中,主要使用抗衡离子为六氟锑酸根离子的物质,因为其耐热性优良。但是由于含锑的化合物属于有害物质,因此近年来,在重金属等的使用受到限制的产业领域,特别是电气材料领域,期待不含重金属的化合物。
专利文献1:日本特开2000-81511号公报
专利文献2:日本特公平5-37119号公报
专利文献3:日本特许第3045404号公报
发明内容
鉴于这种状况,本发明的目的在于,提供一种光学滤光片、以及适用于它的耐湿性、耐热性、耐光性、特别是耐湿热性优良的新的花青化合物,该光学滤光片可以截止破坏图像特性等的红外线和/或霓虹灯光等,且可见光的透过性优良,因此可以改善图像特性,同时该性能可以长期保持。
本发明人等为了解决上述课题,经过专心的努力,最终完成了本发明。即本发明涉及:
(1)一种光学滤光片,含有花青色素的阳离子与二(卤代烷基磺酰基)亚胺阴离子的盐;
(2)如上述(1)所述的光学滤光片,其中,花青色素的阳离子与二(卤代烷基磺酰基)亚胺阴离子的盐为下式(1)所示的花青化合物,
Figure C200580019628D00061
(在上式(1)中。Q、Q′各自独立,表示可以含有取代基的苯环或萘环,R、R′各自独立,表示烷基或烷氧基烷基。L表示用于形成羰花青的连结基团);
(3)如上述(2)所述的光学滤光片,其中,式(1)中的L为选自下式所示的羰花青交联基团中的1种,
Figure C200580019628D00071
(Y表示卤素原子、二苯胺基或低级烷基);
(4)如上述(2)或(3)所述的光学滤光片,其中,式(1)中的R、R′为甲基或甲氧基乙基;
(5)如上述(1)~(4)中任一项所述的光学滤光片,用于截止近红外线、改善图像特性或所述两者;
(6)如上述(1)~(5)中任一项所述的光学滤光片,用于等离子显示板;
(7)如上述(1)~(6)中任一项所述的光学滤光片,其中,作为近红外线吸收剂,还含有二亚铵(diimonium)化合物、酞菁类化合物或镍络合物类化合物中任一种的色素;
(8)如上述(7)所述的光学滤光片,其中,二亚铵化合物的阴离子与花青色素为同一阴离子;
(9)如下式(1)所示的花青化合物,
Figure C200580019628D00072
{在上式(1)中,Q、Q′各自独立,表示可以由卤素原子或甲氧基取代的苯环、或可以由卤素原子或甲氧基取代的萘环,R、R′各自独立,表示烷基或烷氧基烷基,L表示下式所示的任一种连结基团,
Figure C200580019628D00081
(Y表示卤素原子、二苯胺基或低级烷基)};
(10)如上述(9)所述的花青化合物,其中,在式(1)中,与L结合的、具有Q或Q′的吲哚基为下式(4)所示的吲哚基(当为具有Q′的吲哚基时,替换成与其相对应的结构式)所表示的基团,
Figure C200580019628D00082
(式中,R1表示卤素原子、烷基或烷氧基烷基,p表示0或4以下的整数,R与上式(1)中所表示的相同);
(11)如上述(9)或(10)所述的花青化合物,其中,在式(1)中,L所表示的连结基团为下式(9)所示的连结基团,
Figure C200580019628D00083
(Y表示卤素原子、二苯胺基或低级烷基);
(12)如上述(9)或(10)所述的花青化合物,其中,在式(1)中,L所表示的连接基团为下式(8)所示的连结基团,
Figure C200580019628D00091
(Y表示卤素原子、二苯胺基或低级烷基)。
本发明中使用的花青色素的二(卤代烷基磺酰基)亚胺盐不含锑及砷等,不属于有害物质,且是选择性地在红外线范围、来自氖等的发射谱线和/或日光灯的反射等的波长范围中,摩尔吸光系数高,耐热性、耐光性及溶解度等优良的化合物。而且,与以往的六氟磷酸的盐相比,其耐热性特别优良。因此,以含有该化合物为特征的本发明的光学滤光片,不含锑等,耐热性非常优良,不容易因受热而发生分解等反应。由于具有这样的特征,本发明的光学滤光片,例如,适用于等离子显示器用的近红外线吸收滤光片、图像特性改善用的光学滤光片。此外,还可以用于绝热膜及太阳眼镜等方面。
具体实施方式
下面详细说明本发明。本发明的光学滤光片,含有花青色素的二(卤代烷基磺酰基)亚胺盐(花青色素的阳离子与二(卤代烷基磺酰基)亚胺阴离子形成的化合物)。在该盐中,作为二(卤代烷基磺酰基)亚胺阴离子,优选二(三氟甲基磺酰基)亚胺阴离子。作为含二(三氟甲基磺酰基)亚胺阴离子的化合物,优选下式(1)所示的化合物。
Figure C200580019628D00092
(式中,Q、Q′各自独立,表示可以含有取代基的苯环或萘环,R、R′各自独立,表示烷基或烷氧基烷基,L表示用于形成羰花青的连结基团)
而且,作为Q、Q′的苯环或萘环上可以取代的基团,可以列举卤素原子、烷基或烷氧基烷基,更优选卤素原子或甲氧基。
在上式(1)中,作为含Q、Q′的吲哚基的具体例子,可以列举下式(2)到(4)所示的基团。但当为Q′时,在下式中,吲哚基替换为与式(1)的含Q′的吲哚基相对应的结构。
Figure C200580019628D00101
在上述式(2)到式(4)中,R1表示卤素原子、烷基或烷氧基烷基,p表示0或4以下的整数。而且R与上式(1)中所表示的相同。在上式(1)中,L表示用于形成单、二或三羰花青的连结基团,优选下述式(5)到式(10)中的任一种。
Figure C200580019628D00102
在式(5)到式(10)中,Y表示氢原子,氟原子、氯原子、溴原子等卤素原子,二苯胺基,或甲基、乙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基等C1~C4的低级烷基,其中优选氯原子。
式(1)中的R、R′各自独立,表示烷基或烷氧基烷基。作为烷基,例如可以列举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基等C1~C5的烷基,作为烷氧基烷基,例如可以列举甲氧基甲基、甲氧基乙基、乙氧基乙基等的(C1~C4)烷氧基(C1~C4)烷基。优选的R、R′为甲基或甲氧基乙基,从易于合成的方面出发优选两者为相同的基团。
作为二(卤代烷基磺酰基)亚胺阴离子中的烷基,可以列举饱和及不饱和的直链、支链及环状的烷基,碳原子数一般为1到36左右。其中优选可以具有取代基的饱和的直链烷基,碳原子数为1~20,优选为1~10,更优选碳原子数为1~4,最优选碳原子数为1。作为二(卤代烷基磺酰基)亚胺阴离子中的卤素原子,优选氟、氯、溴、碘原子,更优选氟、氯、溴原子,最优选氟原子。作为二(卤代烷基磺酰基)亚胺阴离子中的卤代烷基,可以列举三氟甲基、二氟甲基、一氟甲基、二氯甲基、一氯甲基、二溴甲基、二氟氯甲基、五氟乙基、四氟乙基、三氟乙基、三氟氯乙基、二氟乙基、一氟乙基、三氟碘乙基、七氟丙基、六氟丙基、五氟丙基、四氟丙基、三氟丙基、二氟丙基、一氟丙基、全氟丁基、全氟己基、全氟辛基、全氟辛基乙基、五氟异丙基、七氟异丙基、全氟-3-甲基丁基、全氟-3-甲基己基等,其中优选三氟甲基。
式(1)所示的花青化合物可以用各种方法制造,例如可以用专利文献3中记载的以下的方法制造。即,将2摩尔式(11)所示的化合物(式(11)中的Q及R与上式(1)中表示的相同)、
Figure C200580019628D00121
和1摩尔式(12)或式(13)所示的化合物(式(12)及式(13)中的L与上式(1)中表示的相同)、
OHC——L=CHOH        (12)
Figure C200580019628D00122
以及1摩尔的二(卤代烷基磺酰基)亚胺的碱金属盐等盐,根据需要在醋酸钠、醋酸钾、哌嗪、哌啶等碱催化剂存在下,在醋酸酐、醋酸酐与冰醋酸的混合物等脱水性有机酸中,例如在50~140℃下、一般加热10~12小时、优选加热10~60分钟的条件下使之缩合,由此可以合成对称的花青化合物(式(1)中,Q′、R′与Q、R分别为相同的化合物)。合成不对称的花青化合物,可以用1摩尔式(11)的化合物与1摩尔具有与其不同的Q、R(与式(1)中的Q、R不同的Q′、R′)的式(11)的化合物,代替2摩尔式(11)的化合物,以与上述同样的方法合成。
或者,将1摩尔式(14)的化合物(式中,Q及R与上式(1)中表示的相同)、
Figure C200580019628D00131
1摩尔式(15)的化合物(式中,Q′及R′与上式(1)中表示的相同)、
Figure C200580019628D00132
与1摩尔的二(卤代烷基磺酰基)亚胺的盐,根据需要在醋酸钠、醋酸钾、哌嗪、哌啶等碱催化剂存在下,在醋酸酐、醋酸酐与冰醋酸的混合物等脱水性有机酸中,例如在50~140℃下、一般加热10~12小时、优选加热10~60分钟的条件下使之缩合,由此可以合成对称或不对称的花青化合物。生成物也可以根据需要经甲醇、乙醇或其它的有机溶剂再结晶从而精制。
接着,本发明中使用的花青色素的阳离子和二(卤代烷基磺酰基)亚胺阴离子的盐的具体例子如下所示。但是,本发明中使用的化合物的例子并不限定于此。
Figure C200580019628D00141
Figure C200580019628D00151
Figure C200580019628D00161
Figure C200580019628D00171
Figure C200580019628D00181
Figure C200580019628D00191
本发明中使用的花青化合物,优选的本发明的花青化合物,被应用于作为使用近红外线吸收滤光片用的近红外线吸收色素、光学滤光片用的近红外线吸收色素、用于使成为中性灰等的图像特性改善用色素等方面。此外,也可以用在光信息记录介质上。
本发明的光学滤光片,通常可以将上述本发明中使用的花青化合物溶解在溶剂等中,根据需要与树脂液等混合,再经涂布或成形而得到。本发明的光学滤光片只要含有上述本发明中使用的花青化合物而能够截止不必要的近红外线即可,其含有的方法等没有特别的限定。例如,可以将含有该花青化合物的溶液涂布在基材上,或者也可以与粘合剂树脂一起涂布在基材上,从而使膜形成。另外,也可以在基材上设置含有该花青化合物的树脂层。而且基材本身也可以是由本发明中使用的含有花青色素的树脂组合物(或其固化物)构成的层。作为基材,通常只要是可以用于光学滤光片等的物质即可,没有特别的限定,但是通常使用树脂制的基材。层的厚度通常为0.1μm~10mm左右,但可以根据对近红外线等的截止率等目的而作适当的决定。另外,本发明中使用的花青化合物的含量也可以根据作为目的的对近红外线等的截止率而作适当的决定。通常0.5~10μm左右的含该花青化合物的膜层,调整该花青化合物的浓度及层的厚度,优选达到如下目的,可以截止近红外线等50%以上,优选截止60%以上。在树脂中混合的该花青化合物的浓度根据化合物的吸光度、膜厚、作为目的的截止率等的不同而不同,所以不能一概而论,但通常在含该花青化合物的膜层中,相对于100份树脂成分为0.01~40份,当膜层为上述厚度时,为0.1~30份左右。作为可以使用的树脂,只要可以形成膜层即可,没有特别的限定,例如可以列举聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚氟乙烯等乙烯类化合物,以及这些乙烯类化合物的加成聚合物,聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸酯、聚偏二氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚偏二氰基乙烯、偏二氟乙烯/三氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物、偏二氰基乙烯/乙酸乙烯酯共聚物等乙烯类化合物或氟类化合物的共聚物,聚三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯等含氟树脂,尼龙6、尼龙66等聚酰胺、聚酰亚胺、聚氨酯、多肽、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯,聚碳酸酯、聚甲醛等聚醚,环氧树脂、聚乙烯醇、聚乙烯缩丁醛等。
作为制作本发明的光学滤光片的方法,没有特别的限定,但是可以利用例如如下所述本身公知的方法。
(1)在树脂中搅拌本发明中使用的花青化合物,再经加热成形,制成树脂板或膜的方法;
(2)使本发明中使用的花青化合物与树脂单体或树脂单体的预聚物,在聚合催化剂存在下浇铸聚合,制成树脂板或膜的方法;
(3)制作本发明中使用的含有花青化合物的涂料,再涂布在透明树脂板、透明膜或透明玻璃板上的方法:
(4)用本发明中使用的含有花青化合物和树脂(胶粘剂)的组合物,制作组合树脂板、组合树脂膜或组合玻璃板的方法等。
作为(1)的制作方法,因使用的树脂不同,在加工温度、膜化(树脂板化)条件等方面多少有些不同,但通常可以列举将本发明中使用的花青色素加入基材树脂的粉体或颗粒中,加热到150~350℃使之熔化,然后成形,从而制作树脂板的方法,或用挤压机薄膜化(树脂板化)的方法等。本发明中使用的花青色素的添加量,根据制作的树脂板或膜的厚度、吸收强度、可见光透过率等的不同而不同,但相对于基材树脂的质量,通常使用0.01~30质量%,优选0.03~15质量%。
在(2)的方法中,在聚合催化剂存在下,将上述的化合物与树脂单体或树脂单体的预聚物注入模内,使其反应固化,或浇注到金属模中,直到其在模内固化成形为硬的制品。多数树脂可以在此过程中成形,作为可以采用这种方法的树脂的具体例子,可以列举丙烯酸树脂、二甘醇双(碳酸烯丙酯)树脂、环氧树脂、酚-甲醛树脂、聚苯乙烯树脂、硅树脂等。其中,优选通过甲基丙烯酸甲酯的块状聚合可以得到硬度、耐热性、耐化学性优良的聚丙烯薄板的浇铸法。
作为聚合催化剂,可以使用公知的自由基热聚合引发剂,例如可以列举过氧化苯甲酰、过氧化对氯苯甲酰、过氧化碳酸二异丙酯等过氧化物,偶氮二异丁腈等偶氮化合物。相对于混合物的总量,其使用量通常为0.01~5质量%。热聚合时的加热温度通常为40~200℃,聚合时间通常为30分钟~8小时左右。而且除了热聚合以外,还可以采用添加光聚合引发剂或敏感剂而光聚合的方法。
作为(3)的方法,有使本发明中使用的花青色素溶解在粘合剂树脂及有机溶剂中从而涂料化的方法,在树脂存在下使上述化合物微粒化分散成为水性涂料的方法等。其中,在使本发明中使用的花青色素溶解在粘合剂树脂及有机溶剂中从而涂料化的方法中,作为粘合剂,例如,可以使用脂肪族酯树脂、丙烯酸类树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、芳族酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯类树脂、脂肪族聚烯烃树脂、芳族聚烯烃树脂、聚乙烯醇树脂、聚乙烯改性树脂等,或它们的共聚树脂。
作为溶剂,可以使用卤素类、醇类、酮类、酯类、脂肪族烃类、芳族烃类、醚类溶剂,或它们的混合物的溶剂。本发明中使用的花青色素的浓度,根据制作的涂层的厚度、吸收强度、可见光透过率的不同而不同,但相对于粘合剂树脂,通常为0.1~30质量%。
将这样制成的涂料,通过旋涂机、棒涂机、辊涂机、喷涂等涂布在透明树脂膜、透明树脂板、透明玻璃等上,即得到近红外线吸收滤光片。
在(4)的方法中,作为胶粘剂用的树脂,可以使用硅类、尿烷类、丙烯酸类等的树脂用,或组合玻璃用的聚乙烯醇缩丁醛胶粘剂,乙烯-醋酸乙烯酯类胶粘剂等组合玻璃用的公知的透明胶粘剂。使用添加了0.1~30质量%的本发明中使用的花青色素的胶粘剂,使透明的树脂板之间、树脂板与树脂膜之间、树脂板与玻璃之间、树脂膜之间、树脂膜与玻璃之间、玻璃之间相互粘着,从而制作光学滤光片。
而且,各种方法中,在搅拌、混合时,也可以添加用于树脂成形的紫外线吸收剂、增塑剂等通常的添加剂。
本发明的光学滤光片,特别是近红外线吸收用的滤光片中,作为近红外线吸收化合物,可以只含有本发明中使用的花青化合物的一种或二种以上,也可以并用本发明中使用的花青化合物以外的近红外线吸收化合物制作。作为可以并用的其它的近红外线吸收化合物,例如可以列举二亚铵类色素、酞菁类色素、金属络合物色素如二硫环戊烯镍络合物等。当这些可以并用的其它的近红外线吸收化合物的基本骨架为阳离子类的色素时,阴离子优选与本发明中使用的花青化合物相同的阴离子。特别优选二亚铵类色素,而且该二亚铵类色素的阴离子优选与本发明中使用的花青色素相同的阴离子。另外,作为可并用的无机金属的近红外线吸收化合物的例子,可以列举金属铜或硫化铜、氧化铜等铜化合物、以氧化锌为主要成分的金属混合物、钨化合物、ITO、ATO等。
另外,本发明的光学滤光片在作为图像特性改善用的光学滤光片时(以近红外线以外的霓虹灯光截止用和/或日光灯的反射防止用等为主体时),也可以只含有一种或二种以上在该波长范围中具有吸收性的本发明的花青色素,或者还可以并用上述的近红外线吸收化合物。以并用了近红外线吸收化合物的物质,可以得到兼具吸收近红外线及改善图像特性两方面功能的光学滤光片。
另外,为了改变光学滤光片的色调,作为在可见光范围中有吸收的色素(图像特性改善用色素),也可以添加本发明中使用的花青化合物或其它的色素。而且,也可以制作仅含有图像特性改善用色素的光学滤光片,之后与本发明的近红外线吸收用的光学滤光片粘合。
这样的近红外线吸收用等光学滤光片,当用于等离子显示器的前面板时,可见光的透过率越高越好,至少必须在40%以上,优选在50%以上。近红外线的截止范围,优选为750~1200nm,更优选为800~1000nm,优选使该范围的近红外线的平均透过率在50%以下,更优选在30%以下,又更优选在20%以下,特别优选在10%以下。
另外,作为图像特性改善用的色素,由于吸收理想的3原色的发光以外的氖的不必要的光。因此优选使用在波长580~620nm附近的特定波长有尖锐的吸收的色素。另外,例如使用作为来自日光灯的反射等的对策而在490~550nm有尖锐的吸收的色素、为了吸收氙的发光而在560~580nm有尖锐的吸收的色素,可以得到良好的光学滤光片。因此,本发明的光学滤光片可以根据目的进行花青化合物的选择,以使其在490~1200nm的任何波长范围内有尖锐的吸收。
作为本发明中使用的花青化合物,优选使用该花青化合物的最大吸收波长在截止的波长范围内的化合物。
近红外线吸收用的本发明的滤光片,并不只限于作显示器的前面板之类的用途,也可以用于必须截止近红外线的滤光片、膜,例如用在绝热膜、光学制品、太阳眼镜等上。
本发明的滤光片不含锑、砷,对环境无害,且与以往不含锑而含有高氯酸根离子、六氟磷酸根离子、硼氟化离子的近红外线吸收滤光片相比,稳定性优良。而且其溶解度充分,加工性优良。特别是本发明的滤光片的耐热性、耐湿热性、耐光性非常优良,不易因热发生分解等反应,因此可以得到几乎不引起可见光部分着色的光学滤光片。而且,由于具有这样的特征,适用作等离子显示器用的近红外线吸收滤光片等。另外,也可以用作绝热膜及太阳眼镜等的近红外线吸收膜等。
以下,通过实施例更具体地说明本发明。而且,实施例中,在没有特别限定时,份表示质量份,%表示质量%。
而且,吸光度(OD值)用岛津制作所制造的UV-3150测定。在用溶剂测定时,以相同的溶剂作为空白,另外,在滤光片的测定中,将只不含花青化合物、而其它成分是相同组成的滤光片作为空白。
[实施例1]
化合物1的合成
将9.6份的1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉与10.6份的1,3,3-三甲基-2-甲酰基亚甲基吲哚啉、17.6份下式所示的(双三氟甲磺酰基)
Figure C200580019628D00241
亚胺化钾置于75份的醋酸酐中,在回流冷凝下煮沸1小时,接着冷却到室温后,抽滤该反应液,除去不溶的杂质。接着向该反应液中滴入100份的水,抽滤沉淀的结晶,加入40份的甲醇再结晶,用5份的甲醇洗涤,再经水洗、干燥,即得到19.4份的前述化合物1。该得到的化合物1的分光特性如下。
最大吸收波长 544nm(甲醇中)
摩尔吸光系数 133000(甲醇中)
[实施例2]
化合物3的合成
将14.9份的4,5-苯并-1-(2-甲氧基乙基)-3,3-二甲基-2-亚甲基吲哚啉、8.9份的原甲酸三乙酯、8.8份的(双三氟甲磺酰基)亚胺化钾、2.5份的浓盐酸置于50份醋酸酐与25份醋酸的混合溶剂中,在回流冷凝下煮沸2小时,接着冷却到室温后,加入25份水,抽滤沉淀的结晶,在15份的异丙醇中,在回流冷凝下煮沸1小时,再冷却至室温后,抽滤结晶,以5份的异丙醇洗涤,再经水洗、干燥,即得到13.4份的前述化合物3。该得到的化合物3的分光特性如下。
最大吸收波长 588nm(甲醇中)
摩尔吸光系数 119000(甲醇中)
[实施例3]
化合物12的合成
除以14.9份的4,5-苯并-1-(2-甲氧基乙基)-3,3-二甲基-2-亚甲基吲哚啉代替9.6份的1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉以外,用与实施例1同样的操作,得到18.3份的前述化合物12。该得到的化合物12的分光特性如下。
最大吸收波长 555nm(甲醇中)
摩尔吸光系数 119000(甲醇中)
[实施例4]
化合物17的合成
将14.9份的4,5-苯并-1-(2-甲氧基乙基)-3,3-二甲基-2-亚甲基吲哚啉、6.5份的丙二醛双缩苯胺盐酸盐、4.1份的醋酸钠置于50份的醋酸中,加热到60℃,并在50℃~60℃下用1小时滴入5.1份的醋酸酐,再于50℃~60℃下搅拌2小时,使之完成缩合反应。接着冷却到室温后,抽滤该反应液,除去不溶的杂质。接着向该反应液中滴入溶有8.8份的(双三氟甲磺酰基)亚胺化钾的40份水,抽滤沉淀的结晶,加入40份的甲醇再结晶,用5份的甲醇洗涤,再经水洗、干燥,即得到14.9份的前述化合物17。该得到的化合物17的分光特性如下。
最大吸收波长 680nm(甲醇中)
摩尔吸光系数 220000(甲醇中)
[实施例5]
化合物31的合成
将14.9份的4,5-苯并-1-(2-甲氧基乙基)-3,3-二甲基-2-亚甲基吲哚啉、4.5份的2-氯-1-甲酰基-3-羟亚甲基环己烯置于25份的醋酸中,加热到60℃,并在50℃~60℃下用1小时滴入5.1份的醋酸酐,再于50℃~60℃下搅拌2小时,使之完成缩合反应。接着冷却到室温后,抽滤该反应液,除去不溶的杂质。接着向该反应液中滴入溶有8.8份的(双三氟甲磺酰基)亚胺化钾的40份水,抽滤沉淀的结晶,加入70份的N,N-二甲基甲酰胺再结晶,用5份的甲醇洗涤,再经水洗、干燥,即得到19.1份的前述化合物31。该得到的化合物31的分光特性及分解温度如下。而且,分解温度表示通过热重-差热分析(TG-DTA)得到的失重开始温度的值。
最大吸收波长 820nm(甲醇中)
摩尔吸光系数 270000(甲醇中)
分解温度 242.9℃(TG-DTA)
另外,室温下在各种溶剂中的溶解性如下。
二氯甲烷             19.2%
N,N-二甲基甲酰胺    24.6%
甲乙酮(MEK)          2.9%
环戊酮               14.5%
[实施例6]
化合物35的合成
将13.2份的5-氯-1-(2-甲氧基乙基)-3,3-二甲基-2-亚甲基吲哚啉、3.6份的2-氯-1-甲酰基-3-羟亚甲基环己烯置于25份的醋酸中,加热到60℃,在50℃~60℃下用2小时滴入4.1份的醋酸酐,再于50℃~60℃下搅拌1小时,使之完成缩合反应。接着冷却至室温后,抽滤该反应液,除去不溶的杂质。接着向该反应液中滴入溶有7.0份的(双三氟甲磺酰基)亚胺化钾的45份水,抽滤沉淀的结晶,加入15份的N,N-二甲基甲酰胺再结晶,用5份的甲醇洗涤,再经水洗、干燥,即得到10.2份的前述化合物35。该得到的化合物35的分光特性及分解温度如下。
最大吸收波长 790nm(甲醇中)
摩尔吸光系数 285000(甲醇中)
分解温度 226.3℃(TG-DTA)
[实施例7]
化合物36的合成
除以5.7份的戊烯二醛双缩苯胺盐酸盐代替3.6份的2-氯-1-甲酰基-3-羟亚甲基环己烯以外,用与实施例6同样的操作,得到9.9份的前述化合物36。该得到的化合物36的分光特性及分解温度如下。
最大吸收波长 751nm(甲醇中)
摩尔吸光系数 273000(甲醇中)
分解温度 226.6℃(TG-DTA)
[实施例8]
化合物A的合成
除以10.2份的1-(2-甲氧基乙基)-3,3-二甲基-2-亚甲基吲哚啉代替13.2份的5-氯-1-(2-甲氧基乙基)-3,3-二甲基-2-亚甲基吲哚啉以外,用与实施例6同样的操作,得到8.8份的下述化合物A。该得到的下述化合物A的分光特性及分解温度如下。
最大吸收波长 780nm(甲醇中)
摩尔吸光系数 278000(甲醇中)
分解温度 224.6℃(TG-DTA)
Figure C200580019628D00281
化合物A
[实施例9]
化合物33的合成
除以15.3份下式所示的3,3-二甲基-2-亚甲基-1-(四氢化糠基)甲基
吲哚啉代替13.2份的5-氯-1-(2-甲氧基乙基)-3,3-二甲基-2-亚甲基吲哚啉以外,用与实施例6同样的操作,得到16.4份的前述化合物33。该得到的化合物33的分光特性如下。
最大吸收波长 823nm(甲醇中)
摩尔吸光系数 264000(甲醇中)
[实施例10]
化合物34的合成
将17.5份的1-正丁基-2-甲基苯并噻唑鎓碘化物、3.6份的2-氯-1-甲酰基-3-羟亚甲基环己烯置于50份的乙醇中,加热至60℃,在50℃~60℃下用1小时滴入10.6份的三乙胺,再于50℃~60℃下搅拌1小时,使之完成缩合反应。接着冷却到室温后,抽滤该反应液,除去不溶的杂质。接着向该反应液中滴入溶有7.0份的(双三氟甲磺酰基)亚胺化钾的45份水,抽滤沉淀的结晶,加入25份的N,N-二甲基甲酰胺再结晶,用15份的甲醇洗涤,再经水洗、干燥,即得到3.3份的前述化合物34。该得到的化合物34的分光特性如下。
最大吸收波长 797nm(甲醇中)
摩尔吸光系数 331000(甲醇中)
[实施例11]
化合物37的合成
将15.7份的1-乙基-2-甲基喹啉鎓碘化物、3.6份的2-氯-1-甲酰基-3-羟亚甲基环己烯、7.0份的(双三氟甲磺酰基)亚胺化钾置于50份的乙醇中,加热至60℃,在50℃~60℃下用1小时滴入10.6份的三乙胺,再于50℃~60℃下搅拌1小时,使之完成缩合反应。接着冷却至室温,抽滤沉淀的结晶,回流冷凝下在50份的甲醇中煮沸1小时。接着冷却至室温后,抽滤沉淀的结晶,用15份的甲醇洗涤,再经水洗、干燥,即得到11.4份的前述化合物37。该得到的化合物37的分光特性如下。
最大吸收波长 846nm(甲醇中)
摩尔吸光系数 235000(甲醇中)
[实施例12]
含化合物31的滤光片及其耐热稳定性试验
先将0.4份由前述实施例5得到的化合物31溶解在18.8份的MEK中。再取在75份的MEK中溶有25份的丙烯酸类树脂(ダイヤナ—ルBR-80,三菱レイヨン社制造)的树脂液80份与上述溶解液混合,得到涂布用溶液。将其涂布在聚酯膜上,使厚度为2~4μm,在80℃下干燥,即得到本发明的光学滤光片。该滤光片可作为近红外线吸收用的滤光片使用。
将得到的近红外线吸收用的滤光片在80℃的烘箱中放置7天。此后,用分光光度计测定试验前后滤光片的吸光度(OD值),由在最大吸收波长下吸光度(OD值)的变化计算色素的残存率。得到的耐热试验的结果如表1所示。
残存率=试验后的吸光度/试验前的吸光度×100
[实施例13]
含化合物35的滤光片及其耐热稳定性试验
用前述实施例6中得到的化合物35与实施例12同样地操作,制作滤光片,再同样地进行评价。结果如表1所示。
[实施例14]
分别含化合物30、A、B和C的滤光片及其耐热稳定性试验
分别用前述的化合物30、前述实施例中得到的化合物A、下述化合物B和下述化合物C与实施例12同样地操作,制作含有各个化合物的滤光片,再与实施例12同样地进行评价。结果如表2所示。
Figure C200580019628D00301
比较例1
除以六氟锑酸钠代替(双三氟甲磺酰基)亚胺化钾以外,用与实施例5同样的操作,合成六氟锑酸盐(SbF6盐),再用该化合物与实施例12同样地操作,制作滤光片,并同样地进行评价。其结果如表1所示。
比较例2
与比较例1一样,代替由实施例6得到的化合物35中的(双三氟甲磺酰基)亚胺盐,合成六氟锑酸盐(SbF6盐),用其与实施例13同样地操作,制作滤光片,并同样地进行评价。结果如表1所示。
比较例3至6
除分别以四氟硼酸钠和对甲苯磺酸钠代替(双三氟甲磺酰基)亚胺化钾以外,用与实施例5同样的操作,从而代替化合物31中的(双三氟甲磺酰基)亚胺盐,分别合成四氟硼酸盐(BF4盐)(比较例3)和对甲苯磺酸盐(PTS盐)(比较例4),用该化合物与实施例12同样地操作,制作滤光片,并同样地进行评价。结果如表1所示。
与上述一样,代替由实施例6得到的化合物35中的(双三氟甲磺酰基)亚胺盐,分别合成四氟硼酸盐(BF4盐)(比较例5)和对甲苯磺酸盐(PTS盐)(比较例6),用其与实施例13同样地操作,制作滤光片,并同样地进行评价。其结果如表1所示。
表1(耐热稳定性试验)
表2(耐热稳定性试验)
Figure C200580019628D00321
由表1可知,与用阴离子不同的比较例化合物制成的滤光片相比,用本发明的化合物((双三氟甲磺酰基)亚胺盐)制成的滤光片,色素残存率高,因此在高温条件下的稳定性优良。另外,由表2可知,对于其它的本发明的化合物,在高温条件下的稳定性也很优良。
[实施例15]
实施例12的滤光片的耐湿热稳定性试验
将实施例12中得到的滤光片(使用化合物31制成的滤光片)在高温恒湿器中85℃、85%RH的条件下放置3天。此后,再用分光光度计测定试验前后滤光片的吸光度(OD值),由在最大吸收波长下吸光度(OD值)的变化计算色素的残存率。
[实施例16]
实施例13的滤光片(使用化合物35制成的滤光片)的耐湿热稳定性试验
除使用实施例13中得到的滤光片以外,与实施例12同样地进行耐湿热稳定性试验,再计算色素的残存率。结果如表3所示。
[实施例17]
实施例14的滤光片的耐湿热稳定性试验
除使用实施例14中得到的滤光片(分别使用化合物30、A、B或C制成的滤光片)以外,与实施例12同样地进行耐湿热稳定性试验,再计算色素的残存率。结果如表3所示。
比较例7~12
将比较例1~6中得到的滤光片在高温恒湿器中85℃、85%RH的条件下放置3天。此后,用分光光度计测定试验前后滤光片的吸光度(OD值),由在最大吸收波长下吸光度(OD值)的变化计算色素的残存率。其中,使用比较例1中得到的滤光片的试验为比较例7,使用比较例2中得到的滤光片的试验为比较例8,使用比较例3中得到的滤光片的试验为比较例9,使用比较例4中得到的滤光片的试验为比较例10,使用比较例5中得到的滤光片的试验为比较例11,使用比较例6中得到的滤光片的试验为比较例12。结果如表3所示。
表3(耐湿热稳定性试验)
由表3可知,与用比较例化合物制成的滤光片相比,用本发明的实施例化合物制成的滤光片,色素残存率高,因此在高温高湿条件下的稳定性也很优良。
[实施例18]
在实施例5中,除代替4.5份的2-氯-1-甲酰基-3-羟亚甲基环己烯使用9.1份下式所示的(2-氯-3-苯胺基亚甲基环戊基-1-烯基亚甲基)-苯基铵盐酸盐以外,
Figure C200580019628D00341
用与实施例5同样的操作,得到17份下式所示的化合物46。
Figure C200580019628D00342
该得到的化合物46的分光特性及分解温度如下。而且,分解温度表示通过热重-差热分析(TG-DTA)测定的失重开始温度的值。
最大吸收波长 845nm(甲醇中)
摩尔吸光系数 275000(甲醇中)
分解温度 213.0℃(TG-DTA)
另外,室温下在各种溶剂中的溶解性如下。
N,N-二甲基甲酰胺             3.4%
甲乙酮(MEK)                   0.2%
环戊酮                        3.1%
环己酮                        0.8%
[实施例19]
在实施例5中,除以17.3份的4,5-苯并-1-(2-正丁氧基乙基)-3,3-二甲基-2-亚甲基吲哚啉代替14.9份的4,5-苯并-1-(2-甲氧基乙基)-3,3-二甲基-2-亚甲基吲哚啉以外,用与实施例5同样的操作,得到18.6份下式所示的化合物47。
Figure C200580019628D00351
该得到的化合物47的分光特性及分光特性及分解温度如下。而且,分解温度表示通过热重-差热分析(TG-DTA)测定的失重开始温度的值。
最大吸收波长 845nm(甲醇中)
摩尔吸光系数 275000(甲醇中)
分解温度 186.0℃(TG-DTA)
另外,室温下在各种溶剂中的溶解性如下。
N,N-二甲基甲酰胺       4.5%
甲乙酮(MEK)             1.6%
环戊酮                  0.9%
环己酮                  2.6%
本发明的光学滤光片,可以截止例如近红外线、霓虹灯光等,同时可见光的透过率好,而且该滤光片中所含色素的耐湿热性等也良好,因此可以在等离子显示器等中作为光学滤光片等使用。

Claims (11)

1.一种光学滤光片,含有花青色素的阳离子与二(卤代烷基磺酰基)亚胺阴离子的盐,其中,花青色素的阳离子与二(卤代烷基磺酰基)亚胺阴离子的盐为下式(1)所示的花青化合物,
Figure C200580019628C00021
在上式(1)中,Q、Q′各自独立,表示苯环或萘环,或者作为取代基具有卤素原子或甲氧基的苯环或作为取代基具有卤素原子或甲氧基的萘环,R、R′各自独立,表示烷基或烷氧基烷基,L表示用于形成羰花青的连结基团。
2.如权利要求1所述的光学滤光片,其中,式(1)的L为选自下式所示的羰花青交联基团中的1种,
Figure C200580019628C00022
其中,Y表示卤素原子、二苯胺基或低级烷基。
3.如权利要求1或2所述的光学滤光片,其中,式(1)的R、R′为甲基或甲氧基乙基。
4.如权利要求1或2所述的光学滤光片,其中,该滤光片用于截止近红外线、改善图像特性或所述两者。
5.如权利要求1或2所述的光学滤光片,其中,该滤光片用于等离子显示板。
6.如权利要求1或2所述的光学滤光片,其中,作为近红外线吸收剂,还含有二亚铵化合物、酞菁类化合物或镍络合物类化合物中任一种的色素。
7.如权利要求6所述的光学滤光片,其中,二亚铵化合物的阴离子为与花青色素相同的阴离子。
8.一种花青化合物,如下式(1)所示,
Figure C200580019628C00031
在上式(1)中,Q、Q′各自独立,表示苯环或萘环,或者作为取代基具有卤素原子或甲氧基的苯环或作为取代基具有卤素原子或甲氧基的萘环,R、R′各自独立,表示烷基或烷氧基烷基,L表示下式任一个所示的连结基团,
Figure C200580019628C00032
其中,Y表示卤素原子、二苯胺基或低级烷基。
9.如权利要求8所述的花青化合物,其中,在式(1)中,与L结合的、具有Q或Q′的吲哚基为下式(4)所示的吲哚基,
Figure C200580019628C00041
式中R1表示卤素原子或甲氧基,p表示0或4以下的整数,R与上式(1)中所表示的相同。
10.如权利要求8或9所述的花青化合物,其中,在式(1)中,L所表示的连结基团为下式(9)所示的连结基团,
Figure C200580019628C00042
其中,Y表示卤素原子、二苯胺基或低级烷基。
11.如权利要求8或9所述的花青化合物,其中,在式(1)中,L所表示的连结基团为下式(8)所示的连结基团,
Figure C200580019628C00043
其中,Y表示卤素原子、二苯胺基或低级烷基。
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