DE69920699T2

DE69920699T2 - Aminiumsalz- oder diimoniumsalz-verbindungen und ihre anwendung

Info

Publication number: DE69920699T2
Application number: DE69920699T
Authority: DE
Inventors: Yasuyuki Omiya-shi KITAYAMA; Masaaki Ikeda; Masao Omiya-shi OHNISHI
Original assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Current assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date: 1998-06-23
Filing date: 1999-06-21
Publication date: 2005-02-10
Anticipated expiration: 2019-06-22
Also published as: DE69920699D1; US6475590B1; EP1090910A4; WO1999067200A1; EP1090910A1; CN1153761C; CN1306507A; TWI224586B; EP1090910B1; KR100603897B1; KR20010052783A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aminiumsalz- oder Diimoniumsalz-Verbindung, die im Infrarotbereich absorbiert, und auf ein geformtes Produkt, welches die Verbindung enthält, insbesondere ein optisches Aufzeichnungsmedium oder einen Infrarotstrahlenabschirmfilter.
Aminiumsalze oder Diimoniumsalze werden als Infrarotabsorptionsmittel, in einem großen Umfang für Wärmeschutzfolien oder für Sonnenbrillen verwendet. Die Salze weisen jedoch als Farbstoffe Probleme hinsichtlich ihrer Wärmebeständigkeit und Lichtbeständigkeit auf, da sie zu einer entsprechenden Verschlechterung neigen, wenn sie beim Herstellungsverfahren Licht oder Wärme ausgesetzt sind. Ein organischer Farbstoff, wie ein Cyanfarbstoff, wurde zur Verwendung für optische Aufzeichnungsmedien, insbesondere für einmal beschreibbare, optische Scheiben, wie CD-R und DVD-R, und für optische Karten vorgeschlagen. Sie weisen aber in ähnlicher Weise das Problem einer Reduktion der Regenerationseigenschaft der Aufzeichnung und der Lagerstabilität auf, da der Farbstoff gegenüber Wärme und Licht empfindlich ist. Es wurde bisher kein Farbstoff für einen Infrarotstrahlenabschirmfilter oder eine Wärmestrahlenabschirmfolie bereitgestellt, der eine zufriedenstellende Wärmebeständigkeit, Lichtbeständigkeit, Infrarotabsorption und Durchlässigkeit für sichtbares Licht zeigt.
Um diese Probleme zu lösen offenbart die japanische Patentveröffentlichung Nr. 26028/1994 B und das offengelegte japanische Patent Nr. 99885/1989 die Technik der Zugabe eines Aminiumsalzes oder eines Diimoniumsalzes, wobei aber diese Technik einer weiteren Verbesserung bedarf, da noch eine zufriedenstellende Wärmebeständigkeit und Lichtbeständigkeit zu realisieren ist. Unter dieser Situation besteht eine Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung eine Aminiumsalz- oder Diimoniumsalz-Verbindung, die eine bessere Wärmebeständigkeit und Lichtbeständigkeit aufweist, und ein Produkt, welches diese Verbindung enthält, bereitzustellen, insbesondere ein optisches Aufzeichnungsmedium mit einer guten Lichtbeständigkeit und Haltbarkeit sowie ein Infrarotstrahlenabschirmfilter mit einer ausgezeichneten Wärmebeständigkeit und Lichtbeständigkeit.
Die US-A-3 575 871 offenbart Diaryl-(N,N-diarylaminoaryl)aminiumsalze, die als Infrarotabsorptionsmittel zu verwenden sind.
Die EP-A-0 264 274 offenbart optische Aufzeichnungsmedien, die Aminium- oder Diimoniumsalze enthalten.
Die Erfinder führten eine detaillierte Studie durch, um die obigen Probleme zu lösen. Im Ergebnis wurde zur Vollendung der Erfindung gefunden, dass eine bestimmte Aminiumsalz- oder Diimoniumsalz-Verbindung, die mit einer Aminogruppe substituiert ist, welche eine Cyano-substituierte Alkylgruppe aufweist, in der Wärmebeständigkeit und Lichtbeständigkeit ausgezeichnet ist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Folgende:

(1) Eine Aminiumsalz- oder Diimoniumsalz-Verbindung, die ein Aminium- oder Diimoniumkation und ein Anion umfasst, wobei das Aminiumkation eine Gerüststruktur hat, welche durch die Formel (1) dargestellt ist, wie im Folgenden beschrieben:
(in der Formel ist m eine ganze Zahl von 1 oder 2), wobei das Diimoniumkation eine Gerüststruktur hat, die durch die Formel (2) dargestellt ist, wie im Folgenden beschrieben,
(in der Formel ist m eine ganze Zahl von 1 oder 2), wobei die zwei Stickstoffatome (quarternäre Stickstoffatome in der Formel (2)), die an dem Ring A in der Formel (1) oder der Formel (2) gebunden sind, an die vier B-Phenylgruppen binden, an deren 4-Positionen vier optional substituierte Aminogruppen substituiert sind, und wenigstens eine dieser vier Aminogruppen eine Cyano(C₃-C₅)-Alkylgruppe als Substituenten aufweist.
(2) Eine Aminiumsalz- oder Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der obigen Ziffer (1), wobei alle vier Aminogruppen entsprechende Cyano(C₃-C₅)-Alkylgruppen aufweisen.
(3) Eine Aminiumsalz- oder Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der obigen Ziffer (2), wobei die Aminogruppen mit den Cyano(C₃-C₅)-Alkylgruppen Di(cyano(C₃-C₅)-Aminogruppen sind.
(4) Eine Aminiumsalz- oder Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der obigen Ziffer (3), wobei die Cyano(C₃-C₅)-Alkylgruppen Cyanopropylgruppen sind.
(5) Ein Produkt, wobei dieses Produkt eine Aminiumsalz- oder Diimoniumsalz-Verbindung nach einer der obigen Ziffern (1) bis (4) enthält.
(6) Ein optisches Aufzeichnungsmedium, wobei dieses Medium eine Aminiumsalz- oder Diimoniumsalz-Verbindung gemäß einer der obigen Ziffern (1) bis (4) als Aufzeichnungsschicht enthält.
(7) Ein Infrarotstrahlenabschirmfilter, wobei dieser Infrarotstrahlenabschirmfilter eine Schicht hat, die eine Aminiumsalz- oder eine Diimoniumsalz-Verbindung nach einer der Ziffern (1) bis (4) enthält.
(8) Ein Infrarotabsorptionsmittel, wobei dieses Infrarotabsorptionsmittel eine Aminiumsalz- oder eine Diimoniumsalz-Verbindung nach einer der Ziffern (1) bis (4) als wirksamen Inhaltsstoff enthält.
(9) Farbstoffstabilisator, wobei dieser Farbstoffstabilisator eine Aminosalz- oder eine Diimoniumsalz-Verbindung nach einer der obigen Ziffern (1) bis (4) als wirksamen Inhaltsstoff enthält.
(10) Ein Cyano(C₃-C₅)alkylsubstitutionsprodukt von N,N,N',N'-Tetrakis(aminophenyl)-p-phenylendiamin, das durch die Formel (6) dargestellt ist, wie im Folgenden beschrieben;
(wobei in der Formel die Ringe A und B Benzolringe sind, die einen bis vier Substituenten haben können, jedes von R₁ bis R₈ ein Wasserstoffatom oder eine C₁-C₈ Alkylgruppe ist, wobei wenigstens eines von R₁ bis R₈ eine Cyano-substituierte (C₃-C₅)-Alkylgruppe ist, und wobei m eine ganze Zahl von 1 oder 2 ist).

Die vorliegende Erfindung wird nun im Detail beschrieben.
Das Aminiumsalz gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Salz des Aminiumkations und eines Anions als Gegenion. Das Aminiumkation hat eine Gerüststruktur, die durch die obige Formel (1) dargestellt ist. Diese Gerüststruktur ist wie folgt charakterisiert: Zwei quarternäre Stickstoffatome binden an vier Phenylgruppen, die vier optional substituierte Aminogruppen an ihren entsprechenden 4-Positionen aufweisen, und wenigstens eine dieser vier Aminogruppen hat eine Cyano-substituierte (C₃-C₅)-Alkylgruppe als Substituenten. Ein Beispiel für dieses Aminiumsalz ist durch die Formel (3) dargestellt, wie im Folgenden beschrieben:
In der Formel (3) ist m eine ganze Zahl von 1 oder 2 und die Ringe A und B sind Benzolringe, die ferner einen bis vier Substituenten haben können, und jedes von R₁ bis R₈ ein Wasserstoffatom oder eine C₁-C₈ Alkylgruppe aufweist, wobei wenigstens eines davon eine Cyanosubstituierte (C₃-C₅)-Alkylgruppe ist. X ist ein Anion und n ist 1 oder 1/2. Alle anderen Gruppen von R₁ bis R₈, die nicht die Cyano-substituierten (C₃-C₅)-Alkylgruppen darstellen, sind vorzugsweise C₁ bis C₈ Alkylgruppen.
Das Diimoniumsalz gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Salz des Diimoniumkations und eines Anions als Gegenion. Das Diimoniumkation hat eine Gerüststruktur, die durch die obige Formel (2) dargestellt ist. Die Gerüststruktur ist wie folgt charakterisiert: Zwei quarternäre Stickstoffatome binden an vier Phenylgruppen, die vier optional substituierte Aminogruppen an ihren entsprechenden 4-Positionen haben, und wenigstens eine dieser vier Stickstoffgruppen weist eine Cyano-substituierte (C₃-C₅)-Alkylgruppe als Substituenten auf. Ein Beispiel für dieses Diimoniumsalz ist durch die Formel (4) dargestellt, wie im Folgenden beschrieben:
(in der Formel ist m eine ganze Zahl von 1 oder 2).
In der Formel (4) ist m eine ganze Zahl von 1 oder 2 und die Ringe A und B sind Benzolringe, die ferner einen bis vier Substituenten haben können, und jedes von R₁ bis R₈ ein Wasserstoffatom oder eine C₁-C₈ Alkylgruppe ist, wobei wenigstens eines davon eine Cyano-substituierte (C₃-C₅)-Alkylgruppe ist. X ist ein Anion und n ist 1 oder 2. Alle anderen Gruppen von R₁ bis R₈, die nicht die Cyano-substituierten (C₃-C₅)-Alkylgruppen darstellen, sind vorzugsweise C₁ bis C₈ Alkylgruppen.
In den Formeln (3) und (4) weist der Ring A optional einen bis vier Substituenten auf. Die zu bindenden Substituenten umfassen ein Halogenatom, eine Hydroxylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Cyanogruppe, eine niedere Alkylgruppe. Das Halogenatom umfasst ein Fluoratom, ein Chloratom, ein Bromatom und ein Iodatom. Die Alkoxygruppe umfasst eine C₁-C₅ Alkoxygruppe, wie eine Methoxygruppe und eine Ethoxygruppe. Die niedere Alkylgruppe umfasst eine C₁-C₅ Alkylgruppe, wie eine Methylgruppe und eine Ethylgruppe. Der bevorzugte Ring A hat keinen Substituenten oder hat andererseits ein Halogenatom (insbesondere ein Chloratom oder ein Bromatom), eine Methylgruppe oder eine Cyanogruppe. Der Ring A hat, sofern er zwei Substituenten aufweist, diese an der 2- und 5-Position, wobei das Stickstoffatom an der 1-Position des Ringes A in der Verbindung gemäß der Formel (3) bindet.
Die Substituenten des Ringes B, die nicht die obige Aminogruppe darstellen, umfassen ein Halogenatom, eine Hydroxylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Cyanogruppe, eine niedere Alkylgruppe. Das Halogenatom umfasst ein Fluoratom, ein Chloratom, ein Bromatom und ein Iodatom. Die Alkoxygruppe umfasst eine C₁-C₅ Alkoxygruppe, wie eine Methoxygruppe und eine Ethoxygruppe. Die niedere Alkylgruppe umfasst eine C₁-C₅ Alkylgruppe, wie eine Methylgruppe und eine Ethylgruppe.
Unter den Alkylgruppen von R₁–R₈ ist wenigstens eine Cyanosubstituierte (C₃-C₅)-Alkylgruppe und die anderen sind C₁-C₈ Alkylgruppen, die eine Cyanogruppe haben können oder einen anderen Substituenten, wobei die Alkyketten gerade oder verzweigt und gleich oder verschieden voneinander sein können. Die Cyano-substituierte (C₁-C₅)-Alkylgruppe umfasst eine Gruppe, wie eine 3-Cyanopropylgruppe, 2-Cyanopropylgruppe, 4-Cyanobutylgruppe, 3-Cyanobutylgruppe, 2-Cyanobutylgruppe, 5-Cyanopentylgruppe, 4-Cyanopentylgruppe, 3-Cyanopentylgruppe und eine 2-Cyanopentylgruppe. Ein bevorzugtes Beispiel ist die Cyanopropylgruppe. Die Alkylgruppen von R₁–R₈ umfassen eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine n-Propylgruppe, eine Isopropylgruppe, eine n-Butylgruppe, sec-Butylgruppe, tert-Butylgruppe, Pentylgruppe, Hexylgruppe und eine Heptylgruppe.
X ist ein univalentes Anion oder ein bivalentes Anion. n in der Formel (3) ist 1, wenn X ein univalentes Anion ist, und ist 1/2, wenn X ein bivalentes Anion ist. n in der Formel (4) ist 2, wenn X ein univalentes Anion ist, und ist 1, wenn X ein bivalentes Anion ist. Das univalente Anion umfasst ein univalentes organisches Säureanion und ein anorganisches univalentes Anion. Das organische univalente Säureanion umfasst ein organisches Carboxylsäureion, wie das Acetation, Lactation, Trifluoracetation, Propionation, Benzoation, Oxalation, Succination und Stearation; ein organisches Sulfonsäureion, wie Methansulfonation, Toluolsulfonation, Naphthalenmonosulfonation, Chlorbenzolsulfonation, Nitrobenzolsulfonation, Dodecylbenzolsulfonation, Benzolsulfonation, Ethansulfonation und Trifluormethansulfonation; und ein organisches Borsäureion, wie Tetraphenylboration und Butyltriphenylboration. Die bevorzugten Beispiele umfassen ein Halogenalkylsulfonation und ein Alkylarylsulfonation, wie ein Trifluormethansulfonation und ein Toluolsulfonation, wobei die Alkylgruppe eine C₁-C₈ Alkylgruppe ist, vorzugsweise eine C₁-C₅ niedere Alkylgruppe ist. Mehr bevorzugte Beispiele sind dargestellt durch das Trifluormethansulfonation und das Toluolsulfonation.
Das anorganische univalente Anion umfasst ein Halogenidion, wie das Fluoridion, Chloridion, Bromidion, Iodidion; Thiocyanation, Hexafluorantimonation, Perchloration, Periodation, Nitration, Tetrafluorboration, Hexafluorphosphation, Molybdation, Wolframion, Titanation, Vanadation, Phosphation und Boration. Die bevorzugten Beispiele umfassen Perchloration, Iodidion, Tetrafluorboration, Hexafluorphosphation, Hexafluorantimonation. Unter diesen anorganischen Anionen sind das Perchloration, Iodidion, Tetrafluorboration, Hexafluorphosphation und das Hexafluorantimonation besonders bevorzugt.
Das bivalente Anion umfasst das bivalente Ion einer organischen Säure, wie im Folgenden beschrieben:
Naphthalendisulfonsäure-Derivat, wie Naphthalen-1,5-disulfonsäure, R-Säure, G-Säure, H-Säure; Benzoyl-H-Säure; p-Chlorbenzoyl-H-Säure, p-Toluolsulfonyl-H-Säure; Chlor-H-Säure; Chloracetyl-H-Säure; Methanyl-γ-Säure; 6-Sulfonaphthyl-γ-Säure; C-Säure, ϵ-Säure; p-Toluolsulfonyl-R-Säure; Naphthalen-1,6-disulfonsäure und 1-Naphthol-4,8-disulfonsäure; Carbonyl-J-Säure; 4,4'-Diaminostilben-2,2'disulfonsäure; Di-J-Säure; Naphthalsäure; Naphthalen-2,3-dicarbonsäure; Diphensäure; Stilben-4,4'-dicarbonsäure; 6-Sulfo-2-oxy-3-naphthoesäure; Anthrachinon-1,8-disulfonsäure; 1,6-Diaminoanthrachinon-2,7-disulfonsäure; 2-(4-Sulfophenyl)-6-aminobenzotriazol-5-sulfonsäure; 6-(3-Methyl-5-pyrazolonyl)-naphthalen-1,3-disulfonsäure; 1-Naphthol-6-(4-amino-3-sulfo)anilino-3-sulfonsäure. Das bivalente Ion einer Naphthalendisulfonsäure, wie Naphthalen-1,5-disulfonsäure und R-Säure, ist bevorzugt.
Die bevorzugte Kombination von X, Ring A, Ring B und m in den Formeln (1) und (2), ist bereitgestellt, wenn m 1 oder 2 ist, der Ring A keinen Substituenten oder andererseits ein Halogenatom, eine C₁-C₅ Alkylgruppe, eine C₁-C₅ Alkoxygruppe oder eine Cyanogruppe aufweist, der Ring B keinen Substituenten hat, jedes von R₁–R₈ eine Cyano(C₃-C₅)-Alkylgruppe ist, insbesondere eine 3-Cyanopropylgruppe oder eine 4-Cyanobutylgruppe, und X zum Beispiel ein Perchloration, ein Iodidion, ein Tetrafluorboration, ein Hexafluorphosphation, ein Hexafluorantimonation, ein Trifluormethansulfonation, ein Toluolsulfonation oder ein Naphthalen-1,5-disulfonation ist.
Beispiele für das Aminiumsalz, das durch die Formel (3) gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, sind in den Tabellen 1 bis 3 gezeigt. In den Tabellen 1 bis 3 ist das 1,5-Naphthalendisulfonation durch 1,5-NpS dargestellt und das Toluolsulfonation durch TsO. Wenn m 1 ist und der Ring A keinen Substituenten hat, ist dies einfach dargestellt durch „4H" und, wenn m 2 ist und der Ring A keinen Substituenten hat, ist dies durch „8H" gezeigt. Wenn alle R₁–R₈ Cyanoethylgruppen (CH₂CH₂CN) sind, ist dies dargestellt durch „4(EtCN, EtCN)". Wenn eines von R₁–R₈ eine n-Butylgruppe und die anderen Cyanopropylgruppen (CH₂CH₂CH₂CN) sind, ist dies dargestellt durch „3(n-PrCN, n-PrCN)(n-PrCN, N-Bu)". In allen anderen Fällen von R₁–R₈ ist dies in ähnlicher Weise abgekürzt gezeigt. In der Spalte A der Tabelle 3 bedeutet (2,5) die Positionen, an denen der Ring A Substituenten aufweist, wobei das Stickstoffatom an der 1-Position des Ringes A in der Verbindung der Formel (3) gebunden ist.
Tabelle 1
Tabelle 2
Tabelle 3
Die Beispiele für das Diimoniumsalz, welches durch die Formel (4) gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, sind in den Tabellen 4 bis 6 gezeigt. Die Abkürzungen in diesen Tabellen sind die gleichen wie in den Tabellen 1 bis 3.
Tabelle 4
Tabelle 5
Tabelle 6
Die Aminiumsalz- oder Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel mit dem folgenden Verfahren erzielt werden.
Die Aminverbindung, welche durch die Formel (5) dargestellt ist
(in der Formel haben A, B und m die gleichen Bedeutungen, wie oben beschrieben),
und die zuvor durch die Ullmann-Reaktion und eine Reduktionsreaktion erzielt worden ist, reagiert entweder mit einem entsprechenden Cyano(C₃-C₅)Alkylhalogenid in einem organischen Lösungsmittel, vorzugsweise in einem wasserlöslichen organischen polaren Lösungsmittel, wie DMF (Dimethylformamid), DMI (Dimethylimidazolidinon) und NMP (N-Methylpyrrolidon), bei 30–160°C, vorzugsweise bei 50–140°C, um die homogen substituierte Verbindung zu erzielen, oder mit vorgegebenen Molen eines Alkylhalogenids und anschließender Reaktion mit einem entsprechenden Cyano(C₃-C₅)-Alkylhalogenid, um die Cyano(C₃-C₅)Alkyl-substituierte Verbindung gemäß der Formel (6) zu erzielen;
(in der Formel haben A, B, m und R₁–R₈ die gleichen Bedeutungen, wie oben beschrieben).
Zu der Cyano(C₃-C₅)Alkyl-substituierten Verbindung der Formel (6) wird das Silbersalz, das einem gewünschten Anion entspricht, mit der gleichen Molzahl oder mit einer etwas höheren Molzahl zu der Cyano(C₃-C₅)Alkyl-substituierten Verbindung der Formel (6) hinzugegeben, um in einem organischen Lösungsmittel zu oxidieren, vorzugsweise in einem wasser-löslichen organischen polaren Lösungsmittel, wie DMF (Dimethylformamid), DMI (Dimethylimidazolidinon) und NMP (N-Methylpyrrolidon), bei 0–100°C, vorzugsweise bei 5–70°C, um die Aminiumsalzverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung zu erzielen. Ferner wird die Cyano(C₃-C₅)Alkyl-substituierte Verbindung gemäß der Formel (6) in der gleichen Weise, wie oben beschrieben, oxidiert, wobei aber das Oxidationsmittel mit der zweifachen Molzahl oder etwas mehr hinzugegeben wird, um die Diimonium-salzverbindung zu erzielen.
Alternativ kann die Aminiumsalz- oder Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung synthetisiert werden durch Oxidation eines Cyano(C₃-C₅)Alkyl-substituierten Derivates der Verbindung der Formel (5) oder der Cyano(C₃-C₅)Alkyl-substituierten Verbindung der Formel (6) mit einem Oxidationsmittel und anschließender Zugabe der Säure oder eines Salzes davon mit dem gewünschten Anion zu der Reaktionslösung, um den Salzaustausch zu fördern.
Das Oxidationsmittel zur Verwendung bei der obigen Reaktion ist nicht eingeschränkt. Ein Metallsalz, wie Silbernitrat, Silberperchlorat und Kupfer-bichlorid, ist als Oxidationsmittel bevorzugt.
Die so erzielte Verbindung absorbiert Infrarotstrahlen und zeigt eine ausgezeichnete Lichtbeständigkeit und Wärmebeständigkeit. Wenn die Verbindung in Kombination mit einem organischen Farbstoff verwendet wird, bewahrt die Verbindung den Farbstoff vor einer Verschlechterung. Somit kann die Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung als ein Infrarot-absorptionsmittel oder als ein Stabilisator für einen Farbstoff, insbesondere einen organischen Farbstoff, verwendet werden, indem die Verbindung mit geeigneten Trägersubstanzen oder Verdünnungsmitteln, falls notwendig, formuliert wird. Ferner kann die Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung auch als ein optisches Aufzeichnungsmittel verwendet werden, da sie Licht ausgesetzt werden kann, um in eine stabile chemische Struktur überzugehen, die von einer Struktur vor der Exposition unterschiedlich ist, was eine optische Aufzeichnung ermöglicht.
Die geformten Produkte, welche die Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten, zum Beispiel eine Folie oder ein plattenförmiges Harzprodukt sowie andere geformte Produkte mit einer Harzschicht, welche die Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten, wobei die Harzschicht aus Harz, Glas, Metall, Keramik oder Steingut hergestellt ist, können als Infrarotstrahlenabschirmfilter oder als optische Aufzeichnungsmedien verwendet werden.
Das optische Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine Aufzeichnungsschicht auf dem Substrat, wobei die Schicht durch den Gehalt der Aminiumsalz- oder Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung charakterisiert ist. Die Aufzeichnungsschicht kann die Aminiumsalz- oder die Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung alleine oder in Kombination mit verschiedenen Additiven, wie ein Bindemittel, enthalten. In diesem Fall zeichnet die Aminiumsalz- oder die Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung die Information auf.
Die Aminiumsalz- oder die Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung kann diese Schicht bei der Erhöhung der Lichtbeständigkeit unterstützen, wenn sie in der Aufzeichnungsschicht enthalten ist, in der ein organischer Farbstoff die Information aufzeichnet. Solch ein optisches Aufzeichnungsmedium ist in den optischen Aufzeichnungsmedien gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten.
Der organische Farbstoff, der in Kombination mit der Aminiumsalz- oder der Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung in den optischen Aufzeichnungsmedien verwendet wird, umfasst einen allgemein bekannten Farbstoff, wie einen Cyaninfarbstoff, einen Squaliliumfarbstoff, einen Indoanilinfarbstoff, einen Phthalocyaninfarbstoff, einen Azofarbstoff, einen Merocyaninfarbstoff, einen Polymethinfarbstoff, einen Naphthochinon-farbstoff und einen Pyryliumfarbstoff.
0,01–10 Mole, vorzugsweise 0,03–3 Mole der Aminiumsalz- oder der Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung werden im Allgemeinen in Relation zu 1 Mol des organischen Farbstoffes verwendet.
Das optische Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine Aufzeichnungsschicht, welche die Aminiumsalz- oder die Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, und, falls notwendig, einen gewünschten Farbstoff auf dem Substrat und hat, falls notwendig, eine Reflexionsschicht oder eine Schutzschicht. Für das Substrat kann ein bekanntes Substrat in geeigneter Weise verwendet werden, einschließlich eines Glassubstrates, eines Metallsubstrates, eines Kunststoffsubstrates und eine Folie. Der für die Herstellung dieser Substrate verwendete Kunststoff umfasst Acrylharz, Polycarbonatharz, Methacrylharz, Polysulfonharz, Polyimidharz, nicht-kristallines Polyolefinharz, Polyesterharz und Polypropylenharz. Die Form des Substrates umfasst eine Scheibe, eine Karte, eine Platte und eine Rollfolie.
Eine Führungsspur kann auf dem Glas- oder Kunststoffsubstrat ausgebildet sein, um eine einfache Nachführung zu ermöglichen. Eine untergelegte Schicht, die zum Beispiel aus einem Kunststoffbindemittel, einem anorganischen Oxid oder einem anorganischen Sulfid hergestellt ist, kann auf dem Glas- oder Kunststoffsubstrat aufgeklotzt sein. Die untergelegte Schicht hat vorzugsweise eine niedrigere Wärmeübertragungsrate als das Substrat.
Die Aufzeichnungsschicht des optischen Aufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel durch Lösen der Aminiumsalz- oder der Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung, vorzugsweise in Kombination mit den anderen organischen Farbstoffen, in einem bekannten Lösungsmittel hergestellt werden, wie Tetrafluorpropanol (TFP), Octafluorpentanol (OFP), Diacetonalkohol, Methanol, Ethanol, Butanol, Methylcellosolve, Ethylcellosolve, Dichlorethan, Isophoron und Cyclohexanon, gefolgt durch Zugabe eines geeigneten Bindemittels, falls notwendig, und Beschichten der Lösung auf dem Substrat mit einer Spinnauftragsmaschine, einem Stabbeschichter oder einem Walzenbeschichter. Alternativ kann die Schicht erzielt werden durch Beschichtung bei einer Vakuumverdampfung, Sputtering, Docterbrading, Gießen oder Eintauchen des Substrates in die Lösung. Ein Acrylharz, ein Urethanharz oder ein Epoxyharz können zum Beispiel als Bindemittel verwendet werden.
Die Filmdicke der Aufzeichnungsschicht beträgt vorzugsweise 0,01 μm–5 μm und mehr bevorzugt 0,02 μm–3 μm unter Berücksichtigung der Aufzeichnungsempfindlichkeit oder des Reflexionsvermögens.
Das optische Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung kann, falls notwendig, die untergelegte Schicht, die unter der Aufzeichnungsschicht ausgebildet ist, und die Schutzschicht, die über der Aufzeichnungsschicht ausgebildet ist, aufweisen und kann ferner die zwischen der Aufzeichnungsschicht und der Schutzschicht ausgebildete Reflexionsschicht besitzen. Die Reflexionsschicht besteht aus einem Metall, wie Gold, Silber, Kupfer oder Aluminium, vorzugsweise Gold, Silber oder Aluminium, wobei diese Metalle jeweils alleine oder in einer Legierung aus zwei oder mehr Metallen verwendet werden können. Die Reflexionsschicht kann in einer Membran ausgebildet sein, zum Beispiel durch Beschichtung bei der Vakuumverdampfung, dem Sputtering und dem Ionenplattieren. Die Dicke der Reflexionsschicht beträgt 0,02 μm–2 μm. Die Schutzschicht, falls hergestellt, wird im Allgemeinen durch Spinnbeschichtung eines UV-aushärtenden Harzes gebildet, wobei sich dann eine ultraviolette Bestrahlung anschließt, um die ausgebildete Membran zu härten. Epoxyharz, Acrylharz, Siliconharz oder Urethanharz können zum Beispiel als Material für die Schutzschicht verwendet werden. Die Dicke der Schutzschicht liegt im Allgemeinen bei 0,01 μm–100 μm.
Für die Informationsaufzeichnung oder die Bildbildung in dem optischen Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung bestrahlt ein kondensierter Punkt des Hochenergiestrahls, das heißt ein Laser, wie ein Halbleiterlaser, ein Helium-Neonlaser, ein Helium-Kadmiumlaser, ein YAG-Laser und ein Argonlaser, die Aufzeichnungsschicht durch das Substrat oder von der gegenüberliegenden Seite des Substrates. Für das Ablesen der Information oder des Bildes tastet ein Laserstrahl mit niedriger Energie die Aufzeichnungsschicht ab, um die Differenz in der Lichtreflexion oder der Lichtdurchlässigkeit zwischen einem vertieften Abschnitt und einem nicht-vertieften Abschnitt zu bestimmen.
Der Ausdruck „enthält die Aminiumsalz- oder die Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung" in dem Infrarotstrahlenabschirmfilter gemäß der vorliegenden Erfindung bedeutet, dass die Aminiumsalz- oder die Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nur innerhalb des Substrates vorliegt, sondern auch zwischen zwei benachbarten Substraten eingelagert sein kann, wenn diese an ihren Oberflächen beschichtet sind.
Ein Verfahren für die Herstellung des Infrarotstrahlenabschirmfilters unter Verwendung der Aminiumsalz- oder der Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht besonders eingeschränkt und die folgenden Verfahren können beispielhaft verwendet werden:

(1) Die Aminiumsalz- oder die Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung wird in ein Harz eingemischt und anschließend durch Erwärmung geformt, um eine Harzplatte oder Folie herzustellen.
(2) Die Aminiumsalz- oder die Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung wird mit einem Harzmonomer oder dem Prepolymer davon gemischt und anschließend im Gießverfahren unter Gegenwart eines Polymerisationskatalysators polymerisiert, um eine Harzplatte oder Folie zu bilden.
(3) Die Aminiumsalz- oder die Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung wird so hergestellt, dass sie in einem Beschichtungsmaterial vorliegt, wobei anschließend eine Beschichtung über eine transparente Harzplatte, eine transparente Folie oder eine transparente Glasplatte erfolgt.
(4) Die Aminiumsalz- oder die Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung wird so hergestellt, dass sie in einem Klebstoff vorliegt, wobei anschließend eine laminierte Harzplatte, eine laminierte Harzfolie oder eine laminierte Glasplatte hergestellt wird.

Bei dem Verfahren (1) umfasst das Harz als Grundstoff Polyethylen, Polystyrol und Polyacrylsäure. Die Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung wird zum Beispiel dem pulverförmigen oder pelletierten Grundstoffharz zugegeben, durch Erhitzen auf 150–350°C gelöst und anschließend geformt zur Bildung einer Harzplatte. Die Menge der Aminiumsalz- oder der Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung, die durch die Formel (1) dargestellt ist, wird im Allgemeinen in einer Menge von 0,01–30 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,03–15 Gewichtsprozent bezogen auf das Bindemittelharz, zugesetzt, obwohl dies von der Dicke, der Absorptionsintensität und der Durchlässigkeit für sichtbare Strahlen der Harzplatte oder der zu bildenden Folie abhängig ist.
Bei dem Verfahren (2) umfasst das zu bildende Harz ein Acrylharz, Epoxyharz und ein Polystyrolharz. Methylmethacrylat ist besonders bevorzugt, da es beim Gießen massenpolymerisiert werden kann, was zu einer Acrylplatte führt, die hinsichtlich der Härte, der Wärmebeständigkeit und der chemischen Beständigkeit ausgezeichnet ist. Wenn das Harz durch thermische Polymerisation hergestellt wird, kann ein bekannter Initiator als Katalysator zugesetzt werden, wobei die Polymerisation im Allgemeinen bei 40–200°C für etwa 30 Minuten bis 8 Stunden durchgeführt wird. Alternativ kann eine Photopolymerisation mit einem Initiator oder einem zugesetzten Sensibilisierungsmittel angewandt werden. Dieses Additiv wird in einer Menge von 0,01–30 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,03–15 Gewichtsprozent relativ zu dem obigen Harz verwendet.
Bei dem Verfahren (3) wird die Aminiumsalz- oder die Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung zum Beispiel in einem Bindemittelharz und einem organischen Lösungsmittel gelöst, um ein Beschichtungsmaterial herzustellen. Ein Harz, wie ein aliphatisches Esterharz und ein Acrylharz, kann als Bindemittel verwendet werden. Ein Lösungsmittel, wie ein Halogenid, Alkohol, Keton und Ester oder ein gemischtes Lösungsmittel davon, kann als das Lösungsmittel verwendet werden. Die Konzentration der Aminiumsalz- oder der Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung beträgt im Allgemeinen 0,01–30 Gewichtsprozent in Relation zu dem Bindemittelharz, obwohl dies abhängig ist von der Dicke, der Absorptionsintensität und der Durchlässigkeit für sichtbare Strahlen der zu beschichtenden Membran. Das so hergestellte Beschichtungsmaterial kann dann über die transparente Harzfolie und die transparente Harzplatte mittels eines Spinnbeschichters, Stabbeschichters, Walzenbeschichters oder mit einem Spray aufgetragen werden. Die Dicke der beschichteten Membran beträgt im Allgemeinen 0,1–500 μm, vorzugsweise 1–100 μm.
Bei dem Verfahren (4) kann ein bekannter Klebstoff für ein Harz verwendet werden, wie ein Silicontyp, Urethantyp und Acryltyp, oder ein bekannter transparenter Klebstoff für ein laminiertes Glas. Bei Verwendung des Klebstoffes, der die Verbindung gemäß der Erfindung in einer Menge von 0,1–30 Gewichtsprozent enthält, kann jede Kombination von transparenter Harzplatte/Harzplatte, Harzplatte/Harzfolie, Harzplatte/Glas, Harzfolie/Harzfolie, Harzfolie/Glas und Glas/Glas geklebt werden, um den Filter herzustellen.
Bei den obigen Verfahren kann der Mischung ein bekanntes Additiv für die Kunststoffherstellung, wie ein ultraviolettes Absorptionsmittel und ein Weichmacher, zugesetzt werden.
Für die Herstellung des Infrarotstrahlenabschirmfilters kann die Aminiumsalz- oder die Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung mit der anderen, im nahen Infrarot absorbierenden Verbindung gemischt werden, wie ein Phthalocyaninfarbstoff und ein Cyaninfarbstoff. Die im nahen Infrarot absorbierende Verbindung eines anorganischen Metalls umfasst ein Kupfermetall, eine Kupferverbindung, wie Kupfersulfid und Kupferoxid, eine Metallmischung, die hauptsächlich Zinkoxid, eine Wolframverbindung, ITO (Indiumzinnoxid) und ATO (Zinnoxid-Antimon dotiert) enthält.
Um den Farbton des Filters einzustellen wird ein Farbstoff mit einer Absorption im Bereich des sichtbaren Lichtes vorzugsweise hinzugegeben, solange dies keine Hemmung auf die Wirkung gemäß der vorliegenden Erfindung ausübt. Der Filter gemäß der vorliegenden Erfindung kann an den Filter, der einen tönenden Farbstoff alleine enthält, geklebt werden.
Eine höhere Durchlässigkeit für sichtbare Strahlen von solch einem Infrarotstrahlenabschirmfilter ist bevorzugt, wenn er als Frontfilter einer Anzeige verwendet wird. Der Infrarotstrahlenabschirmfilter muss eine Durchlässigkeit von wenigstens 40% oder mehr haben, vorzugsweise 50 oder mehr. Der Bereich der nahen Infrarotstrahlen, die der Filter abzuschirmen hat, liegt bei 800–900 μm, mehr bevorzugt bei 800–1.000 μm. Deshalb wird gewünscht, dass der Filter eine durchschnittliche Durchlässigkeit in diesem Bereich von 50% oder weniger hat, vorzugsweise 30% oder weniger, mehr bevorzugt 20% oder weniger und am meisten bevorzugt ist 10% oder weniger.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird nun im Detail anhand der folgenden Beispiele erläutert. Die vorliegende Erfindung soll jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt sein. „Teile" in den Beispielen bezieht sich auf „Gewichtsteile", soweit nichts anderes angegeben ist.
Beispiel 1 (Synthese eines Aminiumsalzes der Verbindung Nr. 1)
Substitutionsreaktion
2,2 Teile von N,N,N',N'-Tetrakis(aminophenyl)-p-penylendiamin und 12 Teile von 4-Brombutyronitril wurden zu 16 Teilen DMF zugesetzt und anschließend erfolgte die Reaktion bei 130°C für 10 Stunden sowie ein Abkühlen und Filtrieren. 40 Teile Methanol wurden der Reaktionslösung zugegeben und anschließend wurde bei 5°C und niedriger für 1 Stunde gerührt. Die abgelagerten Kristalle wurden filtriert, mit Methanol gewaschen und getrocknet, wobei 2,8 Teile eines hellbraunen Kristalls erzielt wurden.
Oxidationsreaktion
1,0 Teile von N,N,N',N'-Tetrakis[p-di(cyanopropyl)aminophenyl]-p-phenylendiamin wurden zu 14 Teilen DMF zugesetzt. Anschließend wurde die Lösung bei 60°C erhitzt und 0,36 Teile von Silberhexafluorantimonat, das in 14 Teilen von DMF gelöst war, wurden zugegeben und die Reaktion erfolgte für 30 Minuten. Nach Abkühlung wurde das gefällte Silber abfiltriert. 20 Teile Wasser wurden in die Reaktionslösung eintropfen lassen und anschließend wurde für 15 Minuten gerührt. Die abgelagerten grünen Kristalle wurden filtriert und mit 50 Teilen Wasser gewaschen, um einen Kuchen zu erzielen, der dann getrocknet wurde, wodurch 1,4 Teile eines Aminiumsalzes der Verbindung Nr. 1 erzielt wurden.
λmax: 420, 880, 1372 nm (Aceton)
Extinktionskoeffizient: 21,700
Zersetzungspunkt: 297°C (TG-DTA)
Silberperchlorat, Silberhexafluorphosphat und Silbertetrafluorborat wurden anstelle von Silberhexafluorantimonat in der gleichen Weise, wie in diesem Beispiel beschrieben, verwendet, wodurch die Verbindung Nr. 2, die Verbindung Nr. 4 und die Verbindung Nr. 5 erzielt wurden.
Verbindung Nr. 2

λmax: 418, 884, 1370 nm (Aceton)
Extinktionskoeffizient: 18,900
Zersetzungspunkt: 235°C (TG-DTA)

Verbindung Nr. 4

λmax: 418, 890, 1368 nm (Aceton)
Extinktionskoeffizient: 21,200
Zersetzungspunkt: 228°C (TG-DTA)

Verbindung Nr. 5

λmax: 420, 880, 1376 nm (Aceton)
Extinktionskoeffizient: 19,600
Zersetzungspunkt: 335°C (TG-DTA)

13 Teile von 5-Brompentylnitril wurden anstelle von 12 Teilen 4-Brombutyronitril in der gleichen Weise verwendet, wie dies in diesem Beispiel beschrieben ist, um die Verbindung Nr. 9 zu erzielen.
Gleiche Mole von Brombutan und dann die dreifachen Mole von 4-Brombutyronitril relativ zu N,N,N',N'-Tetrakis(aminophenyl)-p-phenylendiamin wurden anstelle von 12 Teilen 4-Brombutyronitril in der gleichen Weise verwendet, wie dies in diesem Beispiel beschrieben ist, um die Verbindung Nr. 12 zu erzielen.
Beispiel 2 (Synthese eines Aminiumsalzes der Verbindung Nr. 6)
Die Synthese wurde in der gleichen Weise durchgeführt, wie dies in Beispiel 1 beschrieben ist, wobei aber Silbernitrat verwendet wurde anstelle von Silberhexafluorantimonat und ferner wurde 1,5-Dinaphthalensulfonsäure der Reaktionslösung zugegeben, um dann die Reaktion durchzuführen. Ein Teil eines Aminiumsalzes der Verbindung Nr. 6 wurde erzielt.
λmax: 420, 886, 1320 nm (Acetonitril)
Extinktionskoeffizient: 25,700
Zersetzungspunkt: 161°C (TG-DTA)
p-Toluolsulfonsäure wurde anstelle von 1,5-Dinaphthalensulfonsäure in der gleichen Weise verwendet, wie dies in diesem Beispiel beschrieben ist, um ein Aminiumsalz der Verbindung Nr. 3 zu erzielen.
Die Aminiumsalze gemäß der vorliegenden Erfindung, die in den Tabellen 1 bis 3 gezeigt sind, wurden durch fast die gleichen Verfahren synthetisiert, wie dies im Beispiel 1 oder 2 beschrieben ist. Dies bedeutet, es wurden die Substitutionsreaktionen durchgeführt, um die entsprechenden Phenylendiamine zu synthetisieren, die dann entweder zum Beispiel mit ihren entsprechenden Silbersalzen oxidiert wurden oder mit den obigen Oxidationsmitteln oxidiert wurden, wobei sich dann eine Reaktion mit ihren entsprechenden Anionen anschloss.
Beispiel 3 (Synthese eines Diimoniumsalzes der Verbindung Nr. 38)
Substitutionsreaktion
2,2 Teile von N,N,N',N'-Tetrakis(aminophenyl)-p-phenylendiamin und 12 Teile von 4-Brombutyronitril wurden zu 16 Teilen DMF hinzugefügt und anschließend erfolgte die Reaktion bei 130°C für 10 Stunden. Es wurde dann abgekühlt und filtriert. 40 Teile Methanol wurden der Reaktionslösung zugesetzt und anschließend wurde bei 5°C und niedriger für 1 Stunde gerührt. Das abgelagerte Kristall wurde filtriert, mit Methanol gewaschen und dann getrocknet, wobei 2,8 Teile eines hellbraunen Kristalls erzielt wurden.
Oxidationsreaktion
1,0 Teile von N,N,N',N'-Tetrakis [p-di(cyanopropyl)aminophenyl]-p-phenylendiamin wurde zu 14 Teilen DMF hinzugefügt und gelöst durch Erhitzen auf 60°C. Es wurden 0,73 Teile von Silberhexafluorantimonat, das in 14 Teilen DMF gelöst war, zugegeben und die Reaktion erfolgte für 30 Minuten. Nach Abkühlung wurde das ausgeschiedene Silber abfiltriert. 20 Teile Wasser wurden tropfenweise der Reaktionslösung zugegeben und anschließend wurde für 15 Minuten gerührt. Der abgelagerte schwarze Kristall wurde filtriert und mit 50 Teilen Wasser gewaschen, wobei ein Kuchen erzielt wurde, der dann getrocknet wurde, wodurch 1,4 Teile der Verbindung Nr. 38 erzielt wurden.
λmax: 1042 nm (Acetonitril)
Extinktionskoeffizient: 89,000
Zersetzungspunkt: 235°C (TG-DTA)
13 Teile von 5-Brompentylnitril wurden anstelle von 12 Teilen 4-Brombutyronitril in der gleichen Weise verwendet, wie dies in diesem Beispiel beschrieben ist, um die Verbindung Nr. 46 zu erzielen.
λmax: 1084 nm (Dichlormethan)
Extinktionskoeffizient: 96,000
Zersetzungspunkt: 253°C (TG-DTA)
Gleiche Teile von Brombutan und dann die dreifachen Mole von 4-Brombutyronitril relativ zu N,N,N',N'-Tetrakis(aminophenyl)-p-phenylendiamin wurden verwendet anstelle von 12 Teilen 4-Brombutyronitril und zwar in der gleichen Weise, wie dies in diesem Beispiel beschrieben ist, wodurch ein Diimoniumsalz der Verbindung Nr. 49 erzielt wurde.
Beispiel 4 (Synthese eines Diimoniumsalzes der Verbindung Nr. 39)
Die Synthese wurde in der gleichen Weise durchgeführt, wie dies in Beispiel 3 beschrieben ist, wobei aber Silberperchlorat anstelle von Silberhexafluorantimonat verwendet wurde. Dabei wurden 1,4 Teile der Verbindung Nr. 39 erzielt.
λmax: 1042 nm (Acetonitril)
Extinktionskoeffizient: 87,000
Zersetzungspunkt: 254°C (TG-DTA)
Silberhexafluorphosphat und Silbertetrafluorborat wurden anstelle von Silberperchlorat in der gleichen Weise verwendet, wie dies in diesem Beispiel beschrieben ist, um die Verbindung Nr. 41 und die Verbindung Nr. 42 zu erzielen.
Verbindung Nr. 41

λmax: 1042 nm (Acetonitril)
Extinktionskoeffizient: 90,000
Zersetzungspunkt: 240°C (TG-DTA)

Verbindung Nr. 42

λmax: 1042 nm (Acetonitril)
Extinktionskoeffizient: 87,000
Zersetzungspunkt: 214°C (TG-DTA)

Beispiel 5 (Synthese eines Diimoniumsalzes der Verbindung Nr. 43)
Die Synthese wurde in der gleichen Weise durchgeführt, wie dies im Beispiel 3 beschrieben ist, wobei aber Silbernitrat anstelle von Silberhexafluorantimonat verwendet wurde. Ferner wurde 1,5-Dinaphthalensulfonsäure der Reaktionslösung zur Reaktion zugesetzt. Dadurch wurden 1,0 Teile der Verbindung Nr. 43 erzielt.
λmax: 1042 nm (Acetonitril)
Extinktionskoeffizient: 90,000
Zersetzungspunkt: 238°C (TG-DTA)
p-Toluolsulfonsäure wurde anstelle von 1,5-Dinaphthalensulfonsäure in der gleichen Weise verwendet, wie dies in diesem Beispiel beschrieben ist, um ein Diimoniumsalz der Verbindung Nr. 40 zu erzielen.
Die Diimoniumsalze gemäß der vorliegenden Erfindung, die in den Tabellen 4 bis 6 gezeigt sind, wurden durch fast die gleichen Verfahren synthetisiert, die in den Beispielen 3–5 beschrieben sind. Das heißt, es wurden die Substitutionsreaktionen durchgeführt, um die entsprechenden Phenylendiamine zu synthetisieren. Diese wurden dann entweder zum Beispiel mit ihren entsprechenden Silbersalzen oxidiert, oder sie wurden mit den obigen Oxidationsmitteln oxidiert und anschließend erfolgte die Reaktion mit ihren entsprechenden Anionen.
Beispiel 6 (Aufzeichnungsmedium)
0,02 Teile eines Aminiumsalzes der Verbindung Nr. 1, die im Beispiel 1 erzielt wurde, und 0,10 Teile des Cyaninfarbstoffes (OM-57, hergestellt von Fujifilm KK) wurden in 10 Teilen Tetrafluorpropanol gelöst und dann durch ein 0,2 μm Filter gegeben, um eine Beschichtungslösung zu erzielen. 5 ml von dieser Lösung wurden mit einer Pipette auf ein gerilltes 5 Inch Polycarbonatharzsubstrat getropft, mit einem Spinnbeschichter beschichtet und getrocknet, um eine organische dünne Membranaufzeichnungsschicht zu bilden. Die maximale Absorptionswellenlänge der beschichteten Membran betrug 719 nm. Gold wurde über die beschichtete Membran durch Zerstäuben aufgebracht, um eine Reflexionsschicht herzustellen. Das so erzielte optische Aufzeichnungsmedium wurde unter Verwendung eines CD-R Regenerators überprüft. Es zeigte sich, dass es aufzeichnen und regenerieren konnte.
Beispiel 7 (Aufzeichnungsmedium)
0,02 Teile eines Diimoniumsalzes der Verbindung Nr. 38, die im Beispiel 3 erzielt wurde, und 0,10 Teile des Cyaninfarbstoffes (OM-57, hergestellt von Fujifilm KK) wurden in 10 Teilen Tetrafluorpropanol gelöst. Anschließend erfolgte eine Passage durch einen 0,2 μm Filter, um eine Beschichtungslösung zu erzielen. 5 ml von dieser Lösung wurden mit einer Pipette auf ein gerilltes 5 Inch Polycarbonatharzsubstrat getropft und mit einem Spinnbeschichter beschichtet und dann getrocknet, um eine organische dünne Membranaufzeichnungsschicht zu erzielen. Die maximale Absorptionswellenlänge der beschichteten Membran betrug 719 nm. Gold wurde durch Zerstäuben über die beschichtete Membran aufgebracht. Das optische Aufzeichnungsmedium, das so erzielt wurde, wurde unter Verwendung eines CD-R Regenerators überprüft. Es zeigte sich, dass es aufzeichnen und regenerieren konnte.
Beispiel 8 (Infrarotstrahlenabschirmfilter, Test auf Lichtbeständigkeit, Test auf Wärmebeständigkeit)
0,1 Teile eines Diimoniumsalzes der Verbindung Nr. 38, die im Beispiel 3 erzielt wurden, wurden in 10 Teilen Tetrafluorpropanol gelöst. 1 mg von dieser Lösung wurde über eine Polycarbonatbasisplatte mit einer Rotationsgeschwindigkeit von 2.000 Umdrehungen pro Minute spinnbeschichtet, um einen Infrarotstrahlenabschirmfilter gemäß der vorliegenden Erfindung (Beispiel 8-1) zu erzielen. Die Verbindung Nr. 39, Verbindung Nr. 41, Verbindung Nr. 43 und Verbindung Nr. 46 wurden anstelle der Verbindung Nr. 38 in der gleichen Weise verwendet, wie dies oben beschrieben wurde, um die entsprechenden Infrarotstrahlenabschirmfilter zu erzielen (Beispiel 8-2), (Beispiel 8-3), (Beispiel 8-4) und (Beispiel 8-5).
Die Infrarotstrahlenabschirmfilter wurden in einem UV-Kohlenbogen-Lichtbeständigkeitstester (hergestellt von Suga Tester KK) bei einer schwarzen Paneltemperatur von 63°C angeordnet und dem Licht von der Basisplatte für 5 Stunden, 10 Stunden und 20 Stunden ausgesetzt, um die Lichtbeständigkeit zu testen.
Ferner wurden die Infrarotstrahlenabschirmfilter in einem Heißlufttrockner bei 80°C für 1 Tag, 4 Tage und 7 Tage angeordnet, um die Wärmebeständigkeit zu testen. Die Restfarbstoff-Prozentsätze wurden mittels eines Spektrophotometers bestimmt.
Ein Infrarotstrahlenabschirmfilter für das Vergleichsbeispiel wurde durch das gleiche Verfahren hergestellt, das oben beschrieben wurde, wobei aber Tetrakis[p-di(n-butyl)aminophenyl]phenylendiimoniumhexafluorantimonat anstelle eines Diimoniumsalzes der Verbindung Nr. 38 verwendet wurde.
Die Ergebnisse des Tests auf Lichtbeständigkeit und des Tests auf Wärmebeständigkeit sind in den Tabellen 7 und 8 gezeigt.
Tabelle 7 (Test auf Lichtbeständigkeit)
Tabelle 8 (Test auf Wärmebeständigkeit)
Beispiel 9 (Infrarotstrahlenabschirmfilter)
Ein Diimoniumsalz der Verbindung Nr. 38 wurde zu PMMA (Polymethylmethacrylat) mit 0,03% relativ zum PMMA zugesetzt und dann mittels Injektion bei 200°C geformt, um zwei Filter mit entsprechenden Dicken von 1 mm und 3 mm zu erzielen. Die durchschnittliche Lichtdurchlässigkeit der Filter in einer Region von 800–1.000 nm wurde mit einem Spektrophotometer bestimmt. Der 1 mm dicke Filter und der 3 mm dicke Filter zeigten 20% beziehungsweise 3%.
Beispiel 10 (Test auf Lichtbeständigkeit)
0,1 Teile des Cyaninfarbstoffes (OM-57) wurden in 10 Teilen Tetrafluorpropanol gelöst. Zu der Lösung wurden 0,01 Teile eines Aminiumsalzes der Verbindung Nr. 1 (Probe 1) und eines Aminiumsalzes der Verbindung Nr. 6 (Probe 2) zugegeben, um die entsprechenden Beschichtungslösungen herzustellen. Diese Lösungen wurden dann über Polycarbonatbasisplatten spinnbeschichtet, um Farbstoffmembranen herzustellen. Die Farbstoffmembranen wurden in einem UV-Kohlenbogen-Lichtbeständigkeitstester (hergestellt von Suga Tester KK) bei einer schwarzen Paneltemperatur von 63°C angeordnet und wurden dann dem Licht der Basisplatte für 5 Stunden, 10 Stunden und 20 Stunden ausgesetzt, um die Lichtbeständigkeit zu testen. Die Restprozentsätze des Cyaninfarbstoffes wurden mit einem Spektorphotometer bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 9 gezeigt.
Eine Farbstoffmembran für das Vergleichsbeispiel wurde durch das gleiche Verfahren hergestellt, welches oben beschrieben wurde, wobei aber Tetrakis[p-di(n- butyl)aminophenyl]phenylenaminiumhexafluorantimonat (Vergleichsprobe Nr. 1) anstelle eines Aminiumsalzes der Verbindung Nr. 1 verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 9 gezeigt.
Tabelle 9 (Test auf Lichtbeständigkeit)
Beispiel 11 (Infrarotstrahlenabschirmfilter, Test auf Lichtbeständigkeit, Test auf Wärmebeständigkeit)
0,1 Teile eines Aminiumsalzes der Verbindung Nr. 1, die im Beispiel 1 erzielt wurde, wurden in 10 Teilen Tetrafluorpropanol gelöst. 1 mg von dieser Lösung wurde über eine Polycarbonatbasisplatte bei einer Drehgeschwindigkeit von 2.000 Umdrehungen pro Minute spinnbeschichtet, um den Infrarotstrahlenabschirmfilter gemäß der vorliegenden Erfindung zu erzielen.
Der Infrarotstrahlenabschrimfilter wurde in einem UV-Kohlenbogen-Lichtbeständigkeitstester (hergestellt von Suga Tester KK) mit einer schwarzen Paneltemperatur von 63°C angeordnet und wurden dem Licht von der Basisplatte für 10 Stunden und 20 Stunden ausgesetzt, um die Lichtbeständigkeit zu testen. Ferner wurde der Infrarotstrahlenabschirmfilter in einem Heißlufttrockner bei 80°C für 1 Tag und 7 Tage angeordnet, um die Wärmebeständigkeit zu testen. Die Restfarbstoff-Prozentsätze wurden mit einem Spektrophotometer bestimmt. Die Ergebnisse des Tests auf Lichtbeständigkeit und des Tests auf Wärmebeständigkeit sind in den Tabellen 10 und 11 gezeigt.
Ein Infrarotstrahlenabschirmfilter für das Vergleichsbeispiel wurde durch das gleiche Verfahren hergestellt, das oben beschrieben wurde, wobei aber Tetrakis[p-di(n-butyl)aminophenyl]phenylenaminiumhexafluorantimonat anstelle eines Aminiumsalzes der Verbindung Nr. 1 verwendet wurde.
Tabelle 10 (Test auf Lichtbeständigkeit)
Beispiel 12 (Test auf Lichtbeständigkeit)
0,1 Teile des Cyaninfarbstoffes (OM-57) wurden in 10 Teile Tetrafluorpropanol gelöst. Zu der Lösung wurden 0,01 Teile eines Diimoniumsalzes der Verbindung Nr. 38 (Probe 1), die im Beispiel 3 erzielt wurde, und ein Diimoniumsalz der Verbindung Nr. 39 (Probe 2) zugesetzt, um die entsprechenden Beschichtungslösungen herzustellen. Diese Lösungen wurden über den Polycarbonatbasisplatten spinnbeschichtet, um die Farbstoffmembranen herzustellen.
Die Farbstoffmembranen wurden in dem UV-Kohlenbogen-Lichtbeständigkeitstester (hergestellt von Suga Tester KK) bei einer schwarzen Paneltemperatur von 63°C angeordnet und wurden dem Licht der Basisplatte für 5 Stunden und 20 Stunden ausgesetzt, um die Lichtbeständigkeit zu testen.
Die Restprozentsätze des Cyaninfarbstoffes wurden mit einem Spektrophotometer bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 12 gezeigt. Eine Farbstoffmembran für das Vergleichsbeispiel wurde mit dem gleichen Verfahren hergestellt, das oben beschrieben wurde, wobei aber Tetrakis[p-di(n-butyl)aminophenyl]phenylendiimoniumhexafluorantimonat (Vergleichsprobe 1) anstelle der Verbindung Nr. 38 verwendet wurde.
Tabelle 12 (Test auf Lichtbeständigkeit)
Beispiel 13 (Test auf Wärmebeständigkeit)
0,1 Teile eines Diimoniumsalzes der Verbindung Nr. 38, die im Beispiel 3 erzielt wurde, wurden in 10 Teilen Tetrafluorpropanol gelöst. Diese Lösung wurde über einer Polycarbonatgrundplatte spinnbeschichtet, um die Aufzeichnungsmembran (Probe 3) herzustellen.
Die Aufzeichnungsmembran wurde in einem Heißlufttrockner bei 80°C für 1 Tag, 4 Tage und 7 Tage angeordnet, um die Wärmebeständigkeit zu testen. Die Restfarbstoff-Prozentsätze eines Diimoniumsalzes der Verbindung Nr. 38 wurden mit einem Spektrophotometer bestimmt.
Eine Aufzeichnungsmembran für das Vergleichsbeispiel wurde mit dem gleichen Verfahren hergestellt, das oben beschrieben wurde, wobei aber Tetrakis[p-di(n-butyl)aminophenyl]phenylendiimoniumhexafluorantimonat (Vergleichsprobe 2) anstelle eines Diimoniumsalzes der Verbindung Nr. 38 verwendet wurde. Die Ergebnisse des Tests auf Wärmebeständigkeit sind in Tabelle 13 gezeigt.
Tabelle 13 (Test auf Wärmebeständigkeit)
Eine Aminiumsalz- oder eine Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung kann als ein Material für die Aufzeichnungsschicht in einem optischen Aufzeichnungsmedium verwendet werden, da sie maximale Absorptionswellenlängen in dem Bereich von 900 nm oder mehr hat und hinsichtlich der Wärmebeständigkeit und der Lichtbeständigkeit ausgezeichnet ist. Die Aminiumsalz- oder die Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung kann, falls sie in einer organischen dünnen Farbstoffschicht enthalten ist, welche zum Beispiel die Aufzeichnungsschicht eines optischen Aufzeichnungsmediums darstellt, auch ein optisches Aufzeichnungsmedium mit einer erhöhten Haltbarkeit und Lichtbeständigkeit bei wiederholter Regeneration bereitstellen, da diese Verbindung die Lichtbeständigkeit des organischen Farbstoffes verbessern kann. Ferner kann die Aminiumsalz- oder die Diimoniumsalz-Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung für eine Infrarotstrahlenabschirmfolie, eine Wärmeisolierungsfolie und eine Sonnenbrille verwendet werden, da diese Verbindung eine maximale Absorptio in der Infrarotregion zeigt und hinsichtlich ihrer Wärmebeständigkeit und der Lichtbeständigkeit ausgezeichnet ist.

Claims

Aminiumsalz- oder Diimoniumsalz-Verbindung, die ein Aminium- oder Diimoniumkation und ein Anion umfasst, wobei das Aminiumkation eine Gerüststruktur hat, welche durch die Formel (1) dargestellt ist, wie im folgenden beschrieben:
(in der Formel ist m eine ganze Zahl von 1 oder 2), wobei das Diimoniumkation eine Gerüststruktur hat, die durch die Formel (2) dargestellt ist, wie im folgenden beschrieben:
(in der Formel ist m eine ganze Zahl von 1 oder 2), wobei die zwei Stickstoffatome (quaternäre Stickstoffatome in der Formel (2)), die an den Ring A in der Formel (1) oder der Formel (2) gebunden sind, an die vier B-Phenylgruppen binden, an deren 4-Positionen vier optional substituierte Aminogruppen substituiert sind, und wenigstens eine dieser vier Aminogruppen eine Cyano(C₃-C₅)-Alkylgruppe als Substituenten aufweist.
Aminiumsalz- oder Diimoniumsalz-Verbindung nach Anspruch 1, wobei alle vier Aminogruppen entsprechende Cyano(C₃-C₅)-Alkylgruppen aufweisen.
Aminiumsalz- oder Diimoniumsalz-Verbindung nach Anspruch 2, wobei die Aminogruppen mit den Cyano(C₃-C₅)-Alkylgruppen Di(cyano(C₃-C₅)alkyl)-Aminogruppen sind.
Aminiumsalz- oder Diimoniumsalz-Verbindung nach Anspruch 3, wobei die Cyano(C₃-C₅)-Alkylgruppen Cyanopropylgruppen sind.
Produkt, wobei das Produkt eine Aminiumsalz- oder Diimoniumsalz-Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 enthält.
Optisches Aufzeichnungsmedium, wobei das Medium eine Aminiumsalz- oder Diimoniumsalz-Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 als Aufzeichnungsschicht enthält.
Infrarotstrahlenabschirmfilter, wobei dieser Infrarotstrahlenabschirm-filter eine Schicht aufweist, die eine Aminiumsalz- oder eine Diimoniumsalz-Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 enthält.
Infrarotabsorptionsmittel, wobei das Infrarotabsorptionsmittel eine Aminiumsalz- oder eine Diimoniumsalz-Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 als wirksamen Inhaltsstoff enthält.
Farbstoffstabilisator, wobei der Farbstoffstabilisator eine Aminiumsalz- oder eine Diimoniumsalz-Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 als wirksamen Inhaltsstoff enthält.
Cyanoalkylsubstitutionsprodukt von N,N,N',N'-Tetrakis(aminophenyl)-p-phenylendiamin, das durch die Formel (6) dargestellt ist, wie im folgenden beschrieben:
(wobei in der Formel die Ringe A und B Benzolringe sind, die einen bis vier Substituenten haben können, jedes von R₁ bis R₈ ein Wasserstoffatom oder eine C₁-C₈ Alkylgruppe ist, wobei wenigstens eines von R₁ bis R₈ eine Cyano-substituierte (C₃-C₅)-Alkylgruppe ist, und wobei m eine ganze Zahl von 1 oder 2 ist).