KR20090069321A - 근적외선 흡수 색소 조성물, 그리고 그것을 함유하는 근적외선 흡수 필터 및 점착제 - Google Patents
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Abstract
근적외선을 효율적으로 흡수하고, 가시광의 투과율이 높고, 내광성, 내열성, 내습열성이 우수하고, 800 ∼ 1100㎚ 와 같은 넓은 범위에 흡수를 갖도록 배합 수단을 사용해도 내구성이 악화되지 않고, 제조시에 합성 단리 등에 비용이 들지 않는 근적외선 흡수 색소 조성물 및 그것을 함유하는 근적외선 흡수 필터를 제공하는 것을 과제로 하고, 하기 일반식 (1), 일반식 (2) 및 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물을 함유하는 근적외선 흡수 색소 조성물을 제공하는 것이다.
[R1 ∼ R4 는, 결합 위치에 탄소 원자를 갖는, 치환기를 갖고 있어도 되는 유기기 또는 수소 원자를 나타내고, R5 ∼ R8 은, 치환기를 갖고 있어도 되는 지방족 탄화수소기 또는 아릴기를 나타내고, R1 및 R2 등은 각각 일체가 되어 고리를 형성하고 있어도 된다. 일반식 (3) 중, R9 및 R10 은, 일반식 (1) 중의 R1 및 R2 를 나타내거나, R3 및 R4 를 나타내고, R11 및 R12 는, 일반식 (2) 중의 R5 및 R6 을 나타내거나, R7 및 R8 을 나타낸다.
근적외선 흡수 색소, 근적외선 흡수 필터, 근적외선 흡수 색소 함유 점착제
Description
기술분야
본 발명은 근적외선 흡수 색소 조성물, 근적외선 흡수 색소 조성물 용액, 그리고 그것을 함유하는 근적외선 흡수 필터 및 점착제에 관한 것으로서, 특히, 폭넓게 근적외선을 차폐하는 근적외선 흡수 필터, 그리고 전자 디스플레이용 점착제에 배합할 수 있는 근적외선 흡수 색소, 및 그것을 함유한 전자 디스플레이용 점착제에 관한 것이다.
배경기술
일반적으로, 근적외선 흡수 색소를 함유한 수지로 이루어지는 플라스틱제 근적외선 흡수 필터는 잘 알려져 있고, 그 용도로는, 선글라스, 용접용 안경, 빌딩이나 자동차, 전철, 비행기의 창, 혹은 정보 판독을 위한 광학 판독 장치 등을 들 수 있다. 또, 최근에는, 대형 박형의 벽걸이 TV 로서 주목받고 있는 플라즈마 디스플레이 패널 (이하, 「PDP」라고 약기한다) 이 근적외선을 발생시켜, 무선 전화, 근적외선 리모콘을 사용하는 비디오 데크 등, 주변에 있는 전자 기기에 작용하여 오동작을 일으키기 때문에, PDP 용 필터로서도 800㎚ ∼ 1100㎚ 의 근적외선을 흡수하는 근적외선 흡수 색소를 함유한 필터의 요구가 있다.
상기 서술한 바와 같은 근적외선 흡수 필터로는, 구리나 철 등의 금속 이온을 함유시킨 것, 니트로소 화합물 및 그 금속 착염, 시아닌계 화합물, 스쿠아릴륨계 화합물, 디티올계 금속 착물 화합물, 아미노티오 페놀계 금속 착물 화합물, 프탈로시아닌 화합물, 나프탈로시아닌 화합물, 트리아릴메탄계 화합물, 임모늄계 화합물, 디임모늄계 화합물, 나프토퀴논계 화합물, 안트라퀴논계 화합물, 아미노화합물, 아미늄염계 화합물 등의 근적외선 흡수 색소를 함유시킨 것 등, 각종 검토가 이루어지고 있지만 (예를 들어, 특허 문헌 1 또는 특허 문헌 2 참조), 실제로는, 한정된 디티올계 금속 착물 화합물, 프탈로시아닌 화합물 및 디임모늄계 화합물의 일부만이 사용되고 있다.
그러나, 임모늄계 화합물은, 착물 화합물 색소, 혹은 비함금족 화합물 색소와 동일 수지층에 함유시키면, 임모늄이 열화되어, 400 ∼ 450㎚ 부근에서 흡수가 나타나 황색을 띤다는 문제가 있다. 또, 프탈로시아닌 화합물이나 나프탈로시아닌 화합물은 내구성이 높아 열화에 따른 황색 변화가 잘 발생되지는 않지만, 가시광의 투과율이 낮다는 점에서, 광학 필터로서의 사용 자유도가 저하된다는 문제가 있었다.
즉, 이들 색소를 사용한 종래의 근적외선 흡수 필터는, 제조시의 수고 및 비용을 고려하여 복수 종류의 색소를 혼합하고자 하면, 장기간의 사용에 의해 황색 변화되거나 또는, 가시광의 투과율이 낮다는 문제가 있었다.
한편, 상기 근적외선 흡수 색소는, 1 종류의 색소만으로 상기 서술한 바와 같은 800 ∼ 1100㎚ 와 같은 범위를 커버하는 것은 불가능하고, 통상적으로 복수의 색소를 조합하여 사용하고 있다. 이 때, 복수 종류의 색소를 혼합하여 동일 수지층에 함유시킨 필터로 한 경우, 혼합한 색소끼리가 상호 작용을 미쳐, 단독으로 사용한 경우와 비교하여 성능 열화를 일으키는 경우가 있다. 따라서, 실제 제품은 각각의 색소 함유층을 적층시키는 경우가 많다.
또 사용 형태로서, (a) 수지에 근적외선 흡수 색소를 혼련함으로써 제조한 투명 고분자 필름, (b) 수지 또는 수지 모노머/유기 용매의 수지 농후액에 근적외선 흡수 색소를 분산, 용해시켜 캐스팅법에 의해 제조한 고분자 필름, (c) 수지 바인더와 유기계 색소 용매에 색소를 첨가하여 투명 고분자 필름에 코팅한 것, (d) 근적외 흡수 색소를 점착제에 함유시킨 것 등을 생각할 수 있다.
여기서, 상기 (a) 내지 (c) 의 방법에 의해, 복수의 층을 부착시킨 제품으로 하는 것이 일반적이다. 그러나, 제조시의 수고, 비용, 광선 투과율 등을 고려하면, 많은 층을 적층할수록, 비용 상승이나 광선 투과율의 저하로 연결되고 있는 것이 현실이며, 더 나은 비용 절감 및 광선 투과율을 향상시키기 위해서는 층 수를 삭감하는 것이 바람직한 방향이다.
따라서, (d) 방법에 의해 층간 접착에 사용하는 점착제 중에 색소를 배합하면, 사용하는 플라스틱 필름의 층 수가 줄어들어, 비용 절감 및 광선 투과율의 향상으로 연결되기 때문에, 메틴 색소나, 테트라아자포르피린계 색소 등의 가시광 흡수 색소를 배합한 착색 점착제를 사용한 플라즈마 디스플레이용 전면 필터가 알려져 있다 (예를 들어, 특허 문헌 3 ∼ 5 참조).
또, 플라즈마 디스플레이용 전면 필터에 바람직하게 사용되고 있는 근적외선 흡수 색소인 디임모늄계 색소, 또는, 특허 문헌 4 에 알려져 있는 니켈디티올계 색소는 점착제에 배합하는 것이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허 문헌 6 ∼ 8 참조).
특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2003-262719호
특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 소64-069686호
특허 문헌 3 : 일본 공개특허공보 2004-107566호
특허 문헌 4 : 일본 공개특허공보 2002-40233호
특허 문헌 5 : 일본 공개특허공보 2002-4372619호
특허 문헌 6 : 일본 공개특허공보 평9-230134호
특허 문헌 7 : 일본 공개특허공보 평10-156991호
특허 문헌 8 : 일본 공개특허공보 2001-207142호
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
근적외선 흡수 색소는 1 종류의 색소만으로, 상기 서술한 바와 같은 800 ∼ 1100㎚ 와 같은 범위를 커버하는 것은 불가능하고, 복수 종류의 색소, 구체적으로는 근적외선 중에서도 비교적 단파장의 근적외선을 흡수하는 색소와, 비교적 장파장의 근적외선을 흡수하는 색소를 조합하여 사용하고 있다. 그리고, 제조시의 수고 및 비용을 고려하면, 혼합하는 것이 바람직하다.
그러나, 특허 문헌 1 에 기재된 디티올 금속 착물은, 다른 니켈 금속 착물계 근적외 색소와 혼합하여, 800 ∼ 1100㎚ 의 흡수를 컷 (cut) 하고자 하면 배위자 교환이 일어나, 다른 화합물이 생성되고, 흡수 극대가 시프트되는 것이 밝혀졌다. 즉, 근적외선 흡수 필터를 설계할 때에, 소정의 흡수 특성을 갖는 2 종 이상의 근적외선 흡수 색소를 혼합하면, 극대 흡수가 변화되어, 목적으로 하는 근적외선 흡수 필터가 얻어지지 않는다는 문제가 있다. 이상으로부터, 본 발명에 있어서는, 목적으로 하는 800 ∼ 1100㎚ 전역에 걸쳐서 흡수를 가져, 상기 문제도 일어나지 않고, 흡수 극대가 시프트되지 않는 화합물군이나 조성물을 설계, 합성하여, 내광성, 내열성 등이 우수하고, 용매에 대한 용해성을 향상시킨 근적외선 흡수 색소 조성물이나 그것을 함유하는 근적외선 흡수 필터를 제공하는 것을 과제로 한다.
즉, 근적외선을 효율적으로 흡수하고, 가시광의 투과율이 높고, 장기간의 사용에 의해서도 황색 변화가 작고, 내광성, 내열성, 내습열성이 우수하고, 800 ∼ 1100㎚ 과 같은 넓은 범위에 흡수를 갖도록 배합 수단을 사용해도 내구성이 악화되지 않고, 퇴색이 일어나 근적외선의 차폐를 할 수 없게 되는 경우가 없고, 또, 제조시에 합성 단리 (單離) 등에 비용이 들지 않는 근적외선 흡수 색소 조성물 및 그것을 함유하는 근적외선 흡수 필터를 제공하는 것을 과제로 한다. 또한, 점착성을 부여하는 물질과의 혼합에 의해서도 색소의 열화를 잘 일으키지 않는 근적외선 흡수 색소 함유 점착제를 제공하는 것을 과제로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토를 실시한 결과, 복수의 특정 근적외선 흡수 색소를 조합함으로써, 800 ∼ 1100㎚ 라는 광범위한 근적외선을 효율적으로 흡수하고, 장기간의 사용에 의해서도 황색 변화가 적고, 400 ∼ 700㎚ 와 같은 가시광 영역의 광 투과율이 높은 근적외선 흡수 필터가 얻어지는 근적 외선 흡수 색소 조성물을 알아내고, 또한 점착제와 혼합해도 양호한 내열성, 내습열성, 내광성을 갖는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 하기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물, 하기 일반식 (2) 로 나타내는 화합물, 및, 하기 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 근적외선 흡수 색소 조성물에 있다.
[화학식 1]
[일반식 (1) 중, R1, R2, R3 및 R4 는, 각각 독립적으로 일반식 (1) 에 있어서의 결합 위치에 탄소 원자를 갖는, 치환기를 갖고 있어도 되는 유기기, 또는, 수소 원자를 나타내고, 여기서, R1 및 R2, R3 및 R4 는, 각각 일체가 되어 고리를 형성하고 있어도 된다.]
[화학식 2]
[일반식 (2) 중, R5, R6, R7 및 R8 은, 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 지방족 탄화수소기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기를 나타내고, 여기서, R5 및 R6, R7 및 R8 은, 각각 일체가 되어 고리를 형성하고 있어도 된다. 또, 일반식 (2) 에 XR'R''R'''R'''' 가 배위되어 염형을 취하고 있어도 된다 (여기서, X 는 제 15 족 원자를 나타내고, R', R'', R''' 및 R'''' 는, 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 지방족 탄화수소기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기를 나타낸다.)]
[화학식 3]
[일반식 (3) 중, R9 및 R10 은, 일반식 (1) 중의 R1 및 R2 를 나타내거나, R3 및 R4 를 나타내고, R11 및 R12 는, 일반식 (2) 중의 R5 및 R6 을 나타내거나, R7 및 R8 을 나타낸다.]
또 본 발명은, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물의 용액과 상기 일반식 (2) 로 나타내는 화합물의 용액을 혼합함으로써 조제된, 일반식 (1), 일반식 (2) 및 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물을 함유하는 상기 근적외선 흡수 색소 조성물이 용해되어 있는 근적외선 흡수 색소 조성물 용액에 있다.
또 본 발명은, 상기 근적외선 흡수 색소 조성물을 함유하는 것을 특징으로 하는 근적외선 흡수 색소 함유 점착제에 있고, 또, 상기 근적외선 흡수 색소 조성물 용액으로부터 얻어진 것을 특징으로 하는 근적외선 흡수 색소 함유 점착제에 있 다.
또 본 발명은, 상기 근적외선 흡수 색소 조성물을 함유하는 것을 특징으로 하는 근적외선 흡수 필터에 있고, 또, 상기 근적외선 흡수 색소 함유 점착제를 사용하여 제조된 것인 것을 특징으로 하는 근적외선 흡수 필터에 있다.
발명의 효과
본 발명에 의하면, 내광성, 내열성, 내습열성이 우수하고, 800 ∼ 1100㎚ 부근의 근적외선 영역을 광범위하게 컷하고, 가시광의 투과율이 높고, 장기간의 사용에 의해서도 황색 변화가 작고, 복수의 근적외선 흡수 색소가 배합되어 있어도 내구성이 악화되지 않고, 퇴색이 일어나 근적외선의 차폐를 할 수 없게 되는 경우가 없는 근적외선 흡수 색소 조성물, 및 그것을 함유하는 용액을 제공할 수 있다. 또한, 점착제에 혼합해도 색소의 열화를 잘 일으키지 않는 근적외선 흡수 색소 함유 점착제를 제공할 수 있다. 그것에 의해, PDP 등의 전자 디스플레이 화면으로부터 발생하는 근적외선에 대해 우수한 차폐 기능을 갖고, 또한 내구성이 우수한 근적외선 흡수 필터를 제공할 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 화합물 (1-a) 의 용액의 흡광도 스펙트럼이다.
도 2 는 화합물 (1-a) 를 함유하는 근적외선 흡수 필터의 투과율 스펙트럼이다.
도 3 은 화합물 (2-a) 의 용액의 흡광도 스펙트럼이다.
도 4 는 화합물 (2-a) 를 함유하는 근적외선 흡수 필터의 투과율 스펙트럼이 다.
도 5 는 화합물 (3-a) 의 용액의 흡광도 스펙트럼이다.
도 6 은 실시예 10 의, 화합물 (1-a), 화합물 (2-a) 및 화합물 (3-a) 를 함유하는 근적외선 흡수 조성물 용액의 흡광도 스펙트럼이다.
발명을
실시하기
위한 최선의 형태
이하, 본 발명에 대해 상세하게 설명한다. 본 발명의 근적외선 흡수 색소 조성물은 하기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 함유하는 것이 필수적이다.
[화학식 4]
[일반식 (1) 중, R1, R2, R3 및 R4 는, 각각 독립적으로 일반식 (1) 에 있어서의 결합 위치에 탄소 원자를 갖는, 치환기를 갖고 있어도 되는 유기기, 또는, 수소 원자를 나타내고, 여기서, R1 및 R2, R3 및 R4 는, 각각 일체가 되어 고리를 형성하고 있어도 된다.]
상기의 일반식 (1) 에 있어서의 결합 위치에 탄소 원자를 갖는 「치환기를 갖고 있어도 되는 유기기」 에 있어서의 유기기에 제한은 없고, 임의의 유기기를 사용할 수 있지만, 이 유기기의 예로는, 탄화수소기, 복소고리기, 카르보닐기, 시아노기 등을 들 수 있다.
또한, 「일반식 (1) 에 있어서의 결합 위치에 탄소 원자를 갖는」 이란, 일 반식 (1) 에 있어서, -R1, -R2, -R3 및 -R4 의 화학 결합이 유기기 중의 탄소 원자로부터 나와 있는 것을 의미한다.
상기 탄화수소기로는, 특별히 제한은 없고 임의의 탄화수소기를 사용할 수 있지만, 그 예로는, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기 등의 지방족 탄화수소기; 아릴기 등을 들 수 있다. 또한, R1, R2, R3 및 R4 는 치환되어 있어도 되는 유기기이지만, 치환되어 있는 경우의 치환기에 대해서는 후술한다.
상기 알킬기로는, 직사슬형, 분기사슬형, 고리형 중 어느 알킬기를 사용할 수도 있다. 상기 알킬기의 탄소수에 제한은 없고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 임의적이지만, 통상적으로 20 이하, 바람직하게는 15 이하가 바람직하다. 상기 알킬기로는, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기, 2-메틸프로필기, 2-메틸부틸기, 3-메틸부틸기, 시클로헥실메틸기, 네오펜틸기, 2-에틸부틸기, 이소프로필기, 2-부틸기, 시클로헥실기, 3-펜틸기, tert-부틸기, 1,1-디메틸프로필기 등을 들 수 있다.
상기 알케닐기로는, 직사슬형, 분기사슬형, 고리형 중 어느 알케닐기를 사용할 수도 있다. 상기 알케닐기의 탄소수에 제한은 없고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 임의적이지만, 통상적으로 20 이하, 바람직하게는 15 이하가 바람직하다. 알케닐기로는, 예를 들어, 비닐기, 알릴기, 프로페닐기, 스티릴기, 이소프로페닐기 등을 들 수 있다.
상기 알키닐기로는, 직사슬형, 분기사슬형, 고리형 중 어느 알키닐기를 사용 할 수도 있다. 상기 알키닐기의 탄소수에 제한은 없고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 임의적이지만, 통상적으로 20 이하, 바람직하게는 15 이하가 바람직하다. 알키닐기로는, 예를 들어, 에티닐 (ethynyl) 기, 디에티닐 (diethynyl) 기, 페닐에티닐 (Phenylethynyl) 기, 트리메틸실릴에티닐 (trimethylsilylethynyl) 기 등을 들 수 있다.
상기 아릴기로는 특별히 한정은 없고, 그 탄소수에도 제한은 없고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 임의적이지만, 통상적으로 25 이하, 바람직하게는 15 이하가 바람직하다. 상기 아릴기로는, 예를 들어, 페닐기, 나프틸기, 엔트라닐기, 비페닐기, 플루오레닐기, 페난트레닐기, 아즈레닐기, 메탈로센고리기 등을 들 수 있다.
상기 복소고리기에 제한은 없고 임의의 복소고리기를 사용할 수 있다. 상기 복소고리기의 탄소수에 제한은 없고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 임의적이지만, 통상적으로 25 이하, 바람직하게는 15 이하가 바람직하다. 상기 복소고리기의 예로는, 티에닐기, 푸릴기, 피롤일기, 피롤리딜기, 피리딜기, 이미다졸릴기, 인돌일기 등을 들 수 있다.
카르보닐기로는 특별히 제한은 없고, 알킬아미노카르보닐기 (카르바모일기 (-CONRR')), 아릴아미노카르보닐기, 알콕시카르보닐기 (-C(O)OR), 아릴옥시카르보닐기 (-C(O)OR), 아실기 (-COR), 복소고리 옥시카르보닐기 (-C(O)OR) 등을 들 수 있다.
아실기 (-COR) 의 R, 및, 카르바모일기 (-CONRR') 의 R, R' 는, 앞서 열거한 지방족 탄화수소기, 아릴기, 복소고리기의 구체예와 동일한 것을 들 수 있고, 알콕시카르보닐기 (-C(O)OR) 의 R 은, 앞서 열거한 지방족 탄화수소기의 구체예와 동일한 것을 들 수 있고, 아릴옥시카르보닐기 (-C(O)OR) 의 R 은, 앞서 열거한 아릴기의 구체예와 동일한 것을 들 수 있고, 복소고리 옥시카르보닐기 (-C(O)OR) 의 R 은, 앞서 열거한 복소고리기의 구체예와 동일한 것을 들 수 있다. 또, R 이 수소인 알데히드기를 들 수 있다.
상기 알킬아미노카르보닐기 (카르바모일기(-CONRR')) 에 제한은 없고 임의의 알킬아미노카르보닐기를 사용할 수 있다. 또, 직사슬형, 분기사슬형, 고리형 중 어느 알킬아미노카르보닐기를 사용할 수도 있다. 상기 알킬아미노카르보닐기의 탄소수에 제한은 없고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 임의적이지만, 통상적으로 20 이하, 보다 바람직하게는 15 이하가 바람직하다. 알킬아미노카르보닐기의 예로는, 메틸아미노카르보닐기, n-부틸아미노카르보닐기, 디에틸아미노카르보닐기, 2-에틸헥실아미노카르보닐기, 디-n-옥틸아미노카르보닐기 등을 들 수 있다.
상기 아릴아미노카르보닐기에 제한은 없고 임의의 아릴아미노카르보닐기를 사용할 수 있다. 상기 아릴아미노카르보닐기의 탄소수에 제한은 없고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 임의적이지만, 통상적으로 25 이하, 바람직하게는 15 이하가 바람직하다. 아릴아미노카르보닐기의 예로는, 페닐아미노카르보닐기, 디톨릴아미노카르보닐기, 나프틸아미노카르보닐기 등을 들 수 있다.
상기 알콕시카르보닐기에 제한은 없고 임의의 알콕시카르보닐기를 사용할 수 있다. 또, 직사슬형, 분기사슬형, 고리형 중 어느 알콕시카르보닐기를 사용할 수도 있다. 상기 알콕시카르보닐기의 탄소수에 제한은 없고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 임의적이지만, 통상적으로 20 이하, 바람직하게는 15 이하가 바람직하다. 알콕시카르보닐기의 예로는, 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기, t-부톡시카르보닐기, n-헥실옥시카르보닐기, 이소부톡시카르보닐기, 벤질옥시카르보닐기, 페네틸옥시카르보닐기 등을 들 수 있다.
상기 아릴옥시카르보닐기에 제한은 없고 임의의 아릴옥시카르보닐기를 사용할 수 있다. 상기 아릴옥시카르보닐기의 탄소수에 제한은 없고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 임의적이지만, 통상적으로 25 이하, 바람직하게는 15 이하가 바람직하다. 아릴옥시카르보닐기의 예로는, 페닐옥시카르보닐기, 톨릴옥시카르보닐기, p-플루오로페닐옥시카르보닐기, 나프틸옥시카르보닐기, 자일릴옥시카르보닐기 등을 들 수 있다.
상기 아실기에 제한은 없고 임의의 아실기를 사용할 수 있다. 또, 직사슬형, 분기사슬형, 고리형 중 어느 아실기를 사용할 수도 있다. 상기 아실기의 탄소수에 제한은 없고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 임의적이지만, 통상적으로 20 이하, 바람직하게는 15 이하가 바람직하다. 아실기의 예로는, 아세틸기, 에틸카르보닐기, 벤조일기, 포르밀기, 피발로일기 등을 들 수 있다.
R1, R2, R3 및 R4 는, 탄화수소기, 복소고리기 또는 수소 원자가 특히 바람직하다. 이 중, 탄화수소기로는, 알킬기, 알케닐기 또는 아릴기가 특히 바람직하 고, 복소고리기로는 헤테로아릴기가 바람직하다. 또한 그 중에서도, 페닐기, 나프틸기 등의 아릴기가 더욱 바람직하다.
상기의 R1, R2, R3 및 R4 는, 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 된다. R1, R2, R3 및 R4 가 치환기를 갖는 경우, 그 치환기로는, 디티오레이트계 금속 착물의 안정성에 악영향을 주지 않는 기이면 특별히 한정되지 않고, 임의의 치환기로 치환되어 있어도 된다. 이 치환기의 구체예를 들면, 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 히드록실기, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알콕시기, 아릴옥시기, 헤테로아릴옥시기, 알킬티오기, 아릴티오기, 헤테로아릴티오기, 아미노기, 아실기, 아미노아실기, 우레이드기, 술폰아미드기, 카르바모일기, 술파모일기, 술파모일아미노기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 헤테로아릴옥시카르보닐기, 알킬술포닐기, 아릴술포닐기, 헤테로아릴술포닐기, 이미드기, 치환 혹은 무치환의 실릴기 등을 들 수 있다.
이들 치환기에 대해 더욱 구체예를 예시하면, 메틸기, 에틸기 등의 탄소수 1 ∼ 6 정도의 알킬기; 비닐기, 프로피레닐기 등의 탄소수 2 ∼ 6 정도의 알케닐기; 에티닐 (Ethynyl) 기 등의 탄소수 2 ∼ 6 정도의 알키닐기; 페닐기, 나프틸기 등의 탄소수 6 ∼ 20 정도의 아릴기; 티에닐기, 푸릴기, 피리딜기 등의 탄소수 3 ∼ 20 정도의 헤테로아릴기; 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등의 탄소수 1 ∼ 6 정도의 알콕시기; 페녹시기, 나프톡시기 등의 탄소수 6 ∼ 20 정도의 아릴옥시기; 피리딜옥시기, 티에닐옥시기 등의 탄소수 3 ∼ 20 정도의 헤테로아릴옥시기; 메틸티오기, 에틸티오기 등의 탄소수 1 ∼ 6 정도의 알킬티오기; 페닐티오기, 나프틸티오기 등의 탄소수 6 ∼ 20 정도의 아릴티오기; 피리딜티오기, 티에닐티오기 등의 탄소수 3 ∼ 20 정도의 헤테로아릴티오기; 디메틸아미노기, 디페닐아미노기 등의, 탄소수 1 ∼ 20 정도의 알킬기나 아릴기 등의 치환기를 갖고 있어도 되는 아미노기; 아세틸기, 피발로일기 등의 탄소수 2 ∼ 20 정도의 아실기; 아세틸아미노기, 프로피오닐아미노기 등의 탄소수 2 ∼ 20 정도의 아실 아미노기; 3-메틸우레이드기 등의 탄소수 2 ∼ 20 정도의 우레이드기; 메탄술폰아미드기, 벤젠술폰아미드기 등의 탄소수 1 ∼ 20 정도의 술폰아미드기; 디메틸카르바모일기, 에틸카르바모일기 등의 탄소수 1 ∼ 20 정도의 카르바모일기； 에틸술파모일기 등의 탄소수 1 ∼ 20 정도의 술파모일기; 디메틸술파모일아미노기 등의 탄소수 1 ∼ 20 정도의 술파모일아미노기; 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등의 탄소수 2 ∼ 6 정도의 알콕시카르보닐기; 페녹시카르보닐기, 나프톡시카르보닐기 등의 탄소수 7 ∼ 20 정도의 아릴옥시카르보닐기; 피리딜옥시카르보닐기 등의 탄소수 6 ∼ 20 정도의 헤테로아릴옥시카르보닐기; 메탄술포닐기, 에탄술포닐기, 트리플루오로메탄술포닐기 등의 탄소수 1 ∼ 6 정도의 알킬술포닐기; 벤젠술포닐기, 모노플루오로벤젠술포닐기 등의 탄소수 6 ∼ 20 정도의 아릴술포닐기; 티에닐술포닐기 등의 탄소수 3 ∼ 20 정도의 헤테로아릴옥시술포닐기; 프탈이미드 등의 탄소수 4 ∼ 20 정도의 이미드기; 알킬기 및 아릴기로 이루어지는 군에서 선택되는 치환기로 치환되고 있는 실릴기 등을 들 수 있다.
상기의 R1, R2, R3 및 R4 로 치환하는 상기 치환기 중에서도, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 알킬기 및/또는 아릴기로 치환되어 있어도 되는 아미노기, 히드록실기, 니트로기, 시아노기 및 할로겐 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 1 이상의 치환기가, 내열성, 내습열성, 내광성 등이 양호한 점에서 바람직하다.
또한, 상기 치환기 중에서도, 알콕시기가, 특히 내열성, 내습열성, 내광성이 양호한 점에서 특히 바람직하고, 그 중에서도, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜톡시기, 헥속시기, 헵톡시기 등의 탄소수 1 ∼ 7 개의 알콕시기가 더욱 바람직하다.
「치환기」로서의 상기 알콕시기는, 「유기기」인 페닐기, 나프틸기 등의 아릴기로 치환되어 있는 것이 내열성, 내습열성, 내광성 등이 양호한 점에서 특히 바람직하다.
「유기기」가 아릴기인 경우, 일반식 (1) 의 화합물 자체의 안정성을 향상시키기 위해서, 일반식 (1) 에 있어서의 결합 위치에 있는 탄소 원자 근처의 탄소 원자에 (아릴기가 페닐기인 경우에는 오르토 위치에), 탄소 원자의 합계가 4 개 이상인 치환기를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 치환기는 탄소 원자 이외에, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자 등을 함유하고 있어도 된다.
특히 바람직한 R1, R2, R3 및 R4 는, 적어도 오르토 위치에, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜톡시기, 헥속시기, 헵톡시기 등의 탄소수 1 ∼ 7 의 알콕시기를 갖는 페닐기 혹은 나프틸기이다.
또, R1, R2, R3 및 R4 중 몇 개의 유기기는, 치환기를 갖지 않는 것도 바람직하다. 또, R1 과 R2 는 동일하거나 상이해도 되지만, 상이한 것이 바람직하다. R3 과 R4 도 동일하거나 상이해도 되지만, 상이한 것이 바람직하다.
또, 상기 R1 및 R2, R3 및 R4 는, 서로 결합하여 일체가 되어 고리를 형성하고 있어도 된다. 구체적으로는, -CH2-CH2-, -CH2-CH2-CH2-, -CH2-CF2-CH2-, -CH2-CH2-CH2-CH2-, -CH(Ph)-CH2-, -CH(Me)-CH2- 등의 치환되어 있어도 되는 알킬렌기; -CH=CH-, -C(Me)=CH-, -CH=CH-CH2-, -CH=CH-CH2-CH2-, -CH=CH-CH2-CH2-CH=CH- 등의 치환되어 있어도 되는 알케닐렌기; -CH2-S-CH2-, -CH2-S-CH=CH2-, -CH2-CH2-S-CH2-CH2-, -CH2-O-CH2-, -CH2-O-CH=CH2-, -CH2-C(=O)-CH2-, CH2-CH2-O-CH2-CH2- 등의 연결기를 함유하는 알킬렌기 등으로 고리를 형성하고 있는 것이 바람직하다.
또한, 일반식 (1) 로 나타내는 화합물은 일반식 (2) 로 나타내는 화합물의 지점에서 후술하는 바와 같은 염형 화합물이 되어 있어도 된다. 염형 화합물의 경우, 바람직한 XR'R''R'''R'''' 는, 일반식 (2) 로 나타내는 화합물의 경우와 동일하다. 여기서, X 는 제 15 족 원자를 나타내고, R', R'', R''' 및 R'''' 는 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 지방족 탄화수소기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기를 나타낸다.
상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물의 바람직한 구체예로는, 예를 들어, 이하에 예시되는 것을 들 수 있다. 단, 이하의 화합물에 한정되는 것은 아니다. [화학식 5]
[화학식 6]
[화학식 7]
[화학식 8]
[화학식 9]
[화학식 10]
[화학식 11]
[화학식 12]
[화학식 13]
[화학식 14]
[화학식 15]
[화학식 16]
본 발명의 근적외선 흡수 색소 조성물은 또한, 하기 일반식 (2) 로 나타내는 화합물을 함유하는 것이 필수적이다.
[화학식 17]
[일반식 (2) 중, R5, R6, R7 및 R8 은, 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 지방족 탄화수소기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기를 나타내고, 여기서, R5 및 R6, R7 및 R8 은, 각각 일체가 되어 고리를 형성하고 있어도 된다. 또, 일반식 (2) 에 XR'R''R'''R'''' 가 배위되어 염형을 취하고 있어도 된다 (여기서, X 는 제 15 족 원자를 나타내고, R', R'', R''' 및 R'''' 는, 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 지방족 탄화수소기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기를 나타낸다.)]
상기 일반식 (2) 에 있어서의 「지방족 탄화수소기」로는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기, 2-메틸프로필기, 2-메틸부틸기, 3-메틸부틸기, 시클로헥실메틸기, 네오펜틸기, 2-에틸부틸기, 이소프로필기, 2-부틸기, 시클로헥실기, 3-펜틸기, tert-부틸기, 1,1-디메틸프로필기 등의 직사슬형, 분기사슬형 혹은 고리형의 알킬기; 2-프로페닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 2,4-펜타디에닐기 등의 알케닐기; 에티닐기 등의 알키닐기 등을 들 수 있다.
상기 아릴기로는, 페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다.
R5 ∼ R8 의 지방족 탄화수소기 및 아릴기의 치환기로는, 디티오레이트계 착물의 안정성에 악영향을 주지 않는 기이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 할로겐 원자, 수산기, 니트로기, 시아노기, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알콕시기, 아릴옥시기, 헤테로아릴옥시기, 알킬티오기, 아릴티오기, 헤테로아릴티오기, 아미노기, 아실기, 아미노아실기, 우레이드기, 술폰아미드기, 카르바모일기, 술파모일기, 술파모일아미노기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보 닐기, 헤테로아릴옥시카르보닐기, 알킬술포닐기, 아릴술포닐기, 헤테로아릴술포닐기, 이미드기, 실릴기 등을 들 수 있다.
이들 치환기로는, 구체적으로는, 메틸기, 에틸기 등의 탄소수 1 ∼ 6 정도의 알킬기; 에티닐기, 프로피레닐기 등의 탄소수 2 ∼ 6 정도의 알케닐기; 아세틸레닐기 등 탄소수 2 ∼ 6 정도의 알키닐기; 페닐기, 나프틸기 등의 탄소수 6 ∼ 20 정도의 아릴기; 티에닐기, 푸릴기, 피리딜기 등의 탄소수 3 ∼ 20 정도의 헤테로아릴기; 에톡시기, 프로폭시기 등의 탄소수 1 ∼ 6 정도의 알콕시기; 페녹시기, 나프톡시기 등의 탄소수 6 ∼ 20 정도의 아릴옥시기; 피리딜옥시기, 티에닐옥시기 등의 등의 탄소수 3 ∼ 20 정도의 헤테로아릴옥시기; 메틸티오기, 에틸티오기 등의 탄소수 1 ∼ 6 정도의 알킬티오기; 페닐티오기, 나프틸티오기 등의 탄소수 6 ∼ 20 정도의 아릴티오기; 피리딜티오기, 티에닐티오기 등의 등의 탄소수 3 ∼ 20 정도의 헤테로아릴티오기; 디메틸아미노기, 디페닐아미노기 등의 탄소수 1 ∼ 20 정도의 치환기를 갖고 있어도 되는 아미노기; 아세틸기, 피발로일기 등의 탄소수 2 ∼ 20 정도의 아실기; 아세틸아미노기, 프로피오닐아미노기 등의 탄소수 2 ∼ 20 정도의 아실아미노기; 3-메틸우레이드기 등의 탄소수 2 ∼ 20 정도의 우레이드기; 메탄술폰아미드기, 벤젠술폰아미드기 등의 탄소수 1 ∼ 20 정도의 술폰아미드기; 디메틸카르바모일기, 에틸카르바모일기 등의 탄소수 1 ∼ 20 정도의 카르바모일기; 에틸술파모일기 등의 탄소수 1 ∼ 20 정도의 술파모일기; 디메틸술파모일아미노기 등의 탄소수 1 ∼ 20 정도의 술파모일아미노기; 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등의 탄소수 2 ∼ 6 정도의 알콕시카르보닐기; 페녹시카르보닐기, 나프톡시카르보닐 기 등의 탄소수 7 ∼ 20 정도의 아릴옥시카르보닐기; 피리딜옥시카르보닐기 등의 탄소수 6 ∼ 20 정도의 헤테로아릴옥시카르보닐기; 메탄술포닐기, 에탄술포닐기, 트리플루오로메탄술포닐기 등의 탄소수 1 ∼ 6 정도의 알킬술포닐기; 벤젠술포닐기, 모노플루오로벤젠술포닐기 등의 탄소수 6 ∼ 20 정도의 아릴술포닐기; 티에닐술포닐기 등의 탄소수 3 ∼ 20 정도의 헤테로아릴옥시술포닐기; 프탈이미드 등의 탄소수 4 ∼ 20 정도의 이미드기; 또는, 알킬기 및 아릴기로 이루어지는 군에서 선택되는 치환기에서 3 치환되어 있는 실릴기를 들 수 있다.
또, 상기 R5 및 R6, 또는, R7 및 R8 은 일체가 되어 고리를 형성하고 있어도 된다. 구체적으로는, -CH2-CH2-, -CH2-CH2-CH2-, -CH2-CF2-CH2-, -CH2-CH2-CH2-CH2-, -CH(Ph)-CH2-, -CH(Me)-CH2- 등의 치환되어 있어도 되는 알킬렌기; -CH=CH-, -C(Me)=CH-, -CH=CH-CH2-, -CH=CH-CH2-CH2-, -CH=CH-CH2-CH2-CH=CH- 등의 치환되어 있어도 되는 알케닐렌기; -CH2-S-CH2-, -CH2-S-CH=CH2-, -CH2-CH2-S-CH2-CH2-, -CH2-O-CH2-, -CH2-O-CH=CH2-, -CH2-C(=O)-CH2-, CH2-CH2-O-CH2-CH2- 등의 연결기를 함유하는 알킬렌기 등으로 고리를 형성하고 있는 것이 바람직하다.
상기 R5, R6, R7 및 R8 로는, 바람직하게는 무치환의 알킬기 또는 치환기를 갖는 알킬기이다. 또, 특히 바람직하게는 무치환의 알킬기; 할로겐 원자 (특히 바람직하게는 불소 원자), 시아노기, 알킬기 혹은 아릴기를 치환기로서 갖는 알킬기이며, 무치환의 알킬기가 내열성, 내습열성, 내광성 등이 양호한 점에서 더욱 바 람직하다.
R5 와 R6 의 조합, R7 과 R8 의 조합은, 서로 동일하거나 상이해도 되지만, 동일한 쪽이 바람직하다. R5, R6, R7 및 R8 은 각각 동일하거나 상이해도 되지만, 모두 동일한 것이 보다 바람직하다.
또, 상기 일반식 (2) 로 나타내는 화합물은 XR'R''R'''R'''' 로 나타내는 화합물이 배위되어 염형을 취하고 있어도 된다. 염을 형성하는 경우의 염은, 통상적으로 X 가 카티온인 이하의 일반식 (A) 또는 XR'R''R'''R'''' 의 전체가 카티온인 이하의 일반식 (B) 로 나타내는 염이고, 그 중에서도 일반식 (B) 로 나타내는 염이 바람직하다.
[화학식 18]
[화학식 19]
[일반식 (A) 및 일반식 (B) 중, R5, R6, R7 및 R8 은, 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 지방족 탄화수소기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기를 나타 내고, 여기서, R5 및 R6, R7 및 R8 은, 각각 일체가 되어 고리를 형성하고 있어도 된다. X 는 15 족 원자를 나타내고, R', R'', R''' 및 R'''' 는, 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 지방족 탄화수소기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기를 나타낸다.]
일반식 (A) 및 일반식 (B) 중, R5, R6, R7 및 R8 에 대해서는, 상기 일반식 (2) 에서 서술한 바와 동일한 것을 들 수 있고, 바람직한 것도 동일하다. 또, 일반식 (A) 및 일반식 (B) 중, X 는 15 족 원자를 나타내지만, 바람직하게는 질소 원자 또는 인 원자이다.
R', R'', R''' 및 R'''' 는, 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 지방족 탄화수소기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기이지만, 그 지방족 탄화수소기 및 아릴기로는, 일반식 (1) 에 있어서의 R1 ∼ R4 의 지방족 탄화수소기 및 아릴기로서 열거한 것과 동일한 기를 들 수 있다. 또, 그 지방족 탄화수소기 및 아릴기의 치환기로는, R1 ∼ R4 에 있어서의 치환기로서 열거한 것과 동일한 기를 들 수 있다.
R', R'', R''' 및 R'''' 는, 그 중에서도 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 프로필기, i-프로필기, i-부틸기, n-부틸기, n-헥실기, 시클로헥실기 등의 알킬기; 트리클로로메틸기, 트리플루오로메틸기 등의 할로알킬기; 페닐기; 벤질기, 페네틸기 등의 아르알킬기를 들 수 있다.
또한, 일반식 (A) 또는 일반식 (B) 로 나타내는 염을 형성하고 있는 것보다, 일반식 (2) 로 나타내는 염을 형성하고 있지 않은 것이 각종 용매에 대한 용해성 면에서 보다 바람직하다.
상기 일반식 (2) 로 나타내는 화합물의 바람직한 구체예로는, 예를 들어, 이하에 예시되는 것을 들 수 있다. 단, 이하의 화합물에 한정되는 것은 아니다. [화학식 20]
[화학식 21]
[화학식 22]
[화학식 23]
[화학식 24]
본 발명의 근적외선 흡수 색소 조성물은 또한 하기 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물을 함유하는 것이 필수적이다.
[화학식 25]
[일반식 (3) 중, R9 및 R10 은, 일반식 (1) 중의 R1 및 R2 를 나타내거나, R3 및 R4 를 나타내고, R11 및 R12 는, 일반식 (2) 중의 R5 및 R6 을 나타내거나, R7 및 R8 을 나타낸다.]
일반식 (3) 중, R9 및 R10 은, 일반식 (1) 에 있어서의 R1 및 R2 와 동일한 유 기기를 나타내거나, R3 및 R4 와 동일한 유기기를 나타낸다. 바람직한 것도 동일하다. 또, 치환기에 대해서도 동일하고, 바람직한 치환기 등에 대해서도 동일하다. 일반식 (3) 중, R11 및 R12 는, 일반식 (1) 에 있어서의 R5 및 R6 과 동일한 유기기를 나타내거나, R7 및 R8 과 동일한 유기기를 나타낸다. 바람직한 것도 동일하다. 또, 치환기에 대해서도 동일하고, 바람직한 치환기에 대해서도 동일하다. 또한, 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물은 일반식 (2) 로 나타내는 화합물의 지점에서 전술한 바와 같은 염형 화합물이 되어 있어도 된다. 염형 화합물의 경우, 바람직한 XR'R''R'''R'''' 는, 일반식 (2) 로 나타내는 화합물의 경우와 동일하다. 여기서, X 는 제 15 족 원자를 나타내고, R', R'', R''' 및 R'''' 는, 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 지방족 탄화수소기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기를 나타낸다.
일반식 (3) 으로 나타내는 구체적 화합물은 상기한 일반식 (1) 로 나타내는 구체적 화합물의 R1 및 R2, R3 및 R4 와, 상기한 일반식 (2) 로 나타내는 구체적 화합물의 R5 및 R6, R7 및 R8 을 조합한 구조의 화합물을 들 수 있다.
본 발명의 근적외선 흡수 색소 조성물은, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물, 상기 일반식 (2) 로 나타내는 화합물 및 상기 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물을 필수 성분으로서 함유하고 있으면, 그 제조 방법은 특별히 한정은 없지만, 상기 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물이, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물과 상 기 일반식 (2) 로 나타내는 화합물을 용액 중에서 혼합함으로써 합성된 것인 것이 바람직하다. 또한, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물과 상기 일반식 (2) 로 나타내는 화합물을 용액 중에서 혼합하고, R1 ∼ R8 의 교환 반응을 진행시키고, 평형 상태로 함으로써 합성한 상기 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물을 함유하는 것이 특히 바람직하다. 또, 상기 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물의 전체량이, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물과 상기 일반식 (2) 로 나타내는 화합물을 용액 중에서 혼합하여 교환 반응에 의해 합성된 것인 것이 비용 삭감을 위해 특히 바람직하다.
상기 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물을 상기와 같이 합성하면, 공정수가 짧아져, 제조시의 수고 및 비용을 삭감할 수 있다. 또, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물과 상기 일반식 (2) 로 나타내는 화합물을, 800 ∼ 1100㎚ 와 같은 넓은 범위에서 흡수를 갖도록 단순히 배합한 경우에, 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물을 함유하지 않은 것 (또는 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물이 합성되어 있지 않은 것) 은 내구성이 악화되고, 퇴색이 일어나 근적외선을 차폐할 수 없게 되는 경우가 있기 때문에, 상기 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물을, 상기와 같이, 일반식 (1) 로 나타내는 화합물과 일반식 (2) 로 나타내는 화합물을 혼합하여 교환 반응에 의해 합성하는 것이 바람직하다.
일반식 (3) 으로 나타내는 화합물을, 일반식 (1) 로 나타내는 화합물과 일반식 (2) 로 나타내는 화합물을 용매 중에서 혼합함으로써 교환 반응에 의해 합성 하는 경우, 그 혼합비는 특별히 한정은 없지만, 바람직하게는, 「일반식 (1) 로 나타내는 화합물 20 질량부/일반식 (2) 로 나타내는 화합물 80 질량부」 내지 「일반식 (1) 로 나타내는 화합물 80 질량부/일반식 (2) 로 나타내는 화합물 20 질량부」 의 범위가 바람직하다.
상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물의 용액과 상기 일반식 (2) 로 나타내는 화합물의 용액을 혼합함으로써 조제된, 상기 근적외선 흡수 색소 조성물이 용해되어 있는 근적외선 흡수 색소 조성물 용액은, 그로부터 얻어지는 근적외선 흡수 색소 함유 점착제나 근적외선 흡수 필터가 상기 본 발명의 효과를 갖기 때문에 바람직하다. 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물과 상기 일반식 (2) 로 나타내는 화합물을 용액 중에서, 질량으로 1 ： 4 ∼ 4 ： 1 의 범위로 혼합하여 이루어지는 근적외선 흡수 색소 조성물 용액이 보다 바람직하다.
특히 바람직하게는, 「일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 30 질량부/일반식 (2) 로 나타내는 화합물을 70 질량부」 에서 「일반식 (1) 로 나타내는 화합물 70 질량부/일반식 (2) 로 나타내는 화합물 30 질량부」 의 범위이다. 이 범위이면, 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물이 용액 중에서 적당량 합성되고, 일반식 (1) 로 나타내는 화합물/일반식 (2) 로 나타내는 화합물/일반식 (3) 으로 나타내는 화합물의 비가 적절해져, 800㎚ ∼ 1100㎚ 의 범위를 넓게 흡수할 수 있게 된다.
또 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물을, 일반식 (1) 로 나타내는 화합물과 일반식 (2) 로 나타내는 화합물을 용매 중에서 혼합함으로써 교환 반응에 의해 합성하는 경우, 그 반응 온도에 대해서는 특별히 한정은 없지만, 통상적으로 이용하 는 용매의 비점 이하가 좋다. 바람직하게는 10℃ ∼ 150℃ 이며, 특히 바람직하게는 30℃ ∼ 120℃ 의 온도이다. 또, 반응 시간은 특별히 한정은 없고, 반응 온도에 따라서도 다르지만, 30 분 ∼ 48 시간이 바람직하고, 1 시간 ∼ 24 시간이 특히 바람직하다.
상기 교환 반응에 사용하는 용매는 용해성이 충분히 있으면 특별히 한정은 없지만, 구체적으로는 예를 들어, 1,2,3-트리클로로프로판, 테트라클로르에틸렌, 1,1,2,2-테트라클로로에탄, 1,2-디클로로에탄 등의 할로겐화 지방족 탄화수소류; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 펜탄올, 헥사놀, 시클로헥사놀, 옥탄올 등의 알코올류; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류; 아세트산에틸, 프로피온산메틸, 에난트산메틸, 리놀산메틸, 스테아르산메틸 등의 에스테르류; 시클로헥산, 헥산, 옥탄 등의 지방족 탄화수소류; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌, 모노클로로벤젠, 디클로로벤젠, 니트로벤젠, 스쿠알란 등의 방향족 탄화수소류; 디메틸술폭시드, 술포란 등의 술폭시드류; N,N-디메틸포름아미드, N,N,N',N'-테트라메틸우레아 등의 아미드류; 테트라히드로푸란, 디옥산, 디메톡시에탄, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 트리에틸렌글리콜디메틸에테르, 테트라에틸렌글리콜디메틸에테르 등의 에테르류 등을 들 수 있다. 이들은 1 종으로 또는 2 종 이상의 혼합물로 사용할 수 있다.
상기와 같이 교환 반응이 일어나 얻어진 근적외선 흡수 색소 조성물 용액은, 그 상태로 그곳에 바인더 수지 등을 용해시켜, 하기 (下記) 하는 근적외선 흡수 색소층 조제용의 도포액으로서 사용하는 것도, 공정수의 저감을 위해서 바람직하다.
상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물과 상기 일반식 (2) 로 나타내는 화합물 중 어느 일방의 화합물이, 그 극대 흡수 파장을 750㎚ ∼ 950㎚ 에 갖는 것이며, 다른 일방의 화합물이, 그 극대 흡수 파장을 900㎚ ∼ 1200㎚ 에 갖는 것인 것이 바람직하다. 이와 같은 적어도 2 종의 화합물을 배합함으로써 상기 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물이 생성되고, 3 종의 혼합물이 되고, 800 ∼ 1100㎚ 부근의 근적외선 영역을 광범위하게 컷할 수 있다.
보다 바람직하게는, 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물의 극대 흡수 파장이, 일반식 (1) 로 나타내는 화합물의 극대 흡수 파장과 일반식 (2) 로 나타내는 화합물의 극대 흡수 파장의 사이에 있는 경우이다. 특히 바람직하게는, 상기 극대 흡수 파장을 갖는 일반식 (1) 로 나타내는 화합물과 일반식 (2) 로 나타내는 화합물을 용액 중에서 혼합함으로써 조제된 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물의 극대 흡수 파장이 850㎚ ∼ 1000㎚ 에 있는 경우이다. 이와 같이 하면, 제조시의 공정수가 적어져, 제조시의 수고 및 비용을 삭감할 수 있고, 또 800 ∼ 1100㎚ 라는 넓은 범위에 높은 흡수를 갖고, 배합으로 내구성이 악화되지 않는 근적외선 흡수 색소 조성물이 얻어진다.
상기 일반식 (1), 일반식 (2), 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물의 몰 흡광 계수는, 각각의 극대 흡수 파장에 있어서, 5000L㎝-1㏖-1 이상이 바람직하고, 8000L㎝-1㏖-1 이상이 특히 바람직하다. 또, 톨루엔 등 방향족 탄화수소계 용매, 테트라히드로푸란, 디메톡시에탄 등의 에테르계 용매, 메틸에틸케톤 등의 케톤계 용매 에 대한 용해도가, 0.1 질량％ 이상이 경제성 면에서 바람직하고, 0.5 질량％ 이상이 특히 바람직하다.
일반식 (1), 일반식 (2), 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물의, 근적외선 흡수 색소 조성물 중의 각각의 함유량에는 특별히 한정은 없지만, 상기 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물이 일반식 (1), 일반식 (2) 및 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물로 이루어지는 근적외선 흡수 색소 조성물 전체에 대해 20 질량％ 이상 함유되어 있는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 30 질량％ 이상, 특히 바람직하게는 35 질량％ 이상이다.
이하, 일반식 (1) 로 나타내는 화합물의 예로서 하기 식 (1-a) 로 나타내는 화합물, 일반식 (2) 로 나타내는 화합물의 예로서 하기 식 (2-a) 로 나타내는 화합물, 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물의 예로서 하기 식 (3-a) 로 나타내는 화합물의 경우를 예로 들고, 바람직한 배합예를 구체적으로 나타내지만, 본 발명은 이하의 구체예에는 한정되지 않는다.
＜바람직한 범위＞
일반식 (1-a) 로 나타내는 화합물, 3 ∼ 60 질량부,
일반식 (2-a) 로 나타내는 화합물을 7 ∼ 80 질량부
일반식 (3-a) 로 나타내는 화합물을 20 ∼ 80 질량부
＜보다 바람직한 범위＞
일반식 (1-a) 로 나타내는 화합물, 5 ∼ 50 질량부,
일반식 (2-a) 로 나타내는 화합물을 10 ∼ 60 질량부
일반식 (3-a) 로 나타내는 화합물을 25 ∼ 70 질량부
＜특히 바람직한 범위＞
일반식 (1-a) 로 나타내는 화합물, 25 ∼ 50 질량부,
일반식 (2-a) 로 나타내는 화합물을 10 ∼ 60 질량부
일반식 (3-a) 로 나타내는 화합물을 30 ∼ 65 질량부
[화학식 26]
[화학식 27]
[화학식 28]
＜근적외선 흡수 필터＞
이하에, 근적외선 흡수 필터의 구성, 및, 투명 기판에 근적외선 흡수 색소 조성물을 함유하는 용액을 도포하여 근적외선 흡수 필터를 제조하는 방법에 대해 상세하게 설명한다.
(기판)
본 발명의 근적외선 흡수 필터를 구성하는 투명 기판으로는, 실질적으로 투명하고, 흡수, 산란이 크지 않은 기재이면 되고, 특별히 제한은 없다. 그 구체적인 예로는, 유리, 폴리올레핀계 수지, 비정질 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리(메트)아크릴산에스테르계 수지, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리아세트산비닐, 폴리아릴레이트 수지, 폴리에테르술폰 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 특히 비정질 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리(메트)아크릴산에스테르계 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리에테르술폰 수지가 바람직하다. 이들 수지는 페놀계, 인계 등의 산화 방지제, 할로겐계, 인산계 등의 난연제, 내열 노화 방지제, 자외선 흡수제, 활제, 대전 방지제 등의 공지된 첨가제를 배합할 수 있다.
투명 기판은, 이들 수지를, 사출 성형, T 다이 성형, 캘린더 성형, 압축 성형 등의 방법이나, 유기 용제에 용해시켜 캐스팅하는 방법 등의 성형 방법을 이용하여, 필름상으로 성형한 것이 사용된다. 필름상으로 성형된 수지는 연신되어 있어도 미연신이어도 된다. 또, 상이한 재료로 이루어지는 필름이 적층되어 있어도 된다. 투명 기판의 두께는, 목적에 따라 통상적으로 10㎛ ∼ 5㎜ 의 범위에서 선택된다. 또한, 투명 기판은, 코로나 방전 처리, 화염 처리, 플라즈마 처리, 글로우 방전 처리, 조면화 처리, 약품 처리 등의 종래 공지된 방법에 의한 표면 처리나, 앵커 코트제나 프라이머 등의 코팅을 실시해도 된다.
(도포액)
상기 근적외선 흡수 색소 조성물을 함유하는 도포액은 근적외선 흡수 색소 조성물을, 필요하면 바인더와 함께 용제 중에 용해 또는 분산시킴으로써 조제할 수 있다. 또, 분산시키는 경우, 근적외선 흡수 색소 조성물을 필요에 따라 분산제를 사용하여, 입경을 통상적으로 0.1 ∼ 3㎛ 으로 미립자화하고, 바인더와 함께 용제에 분산시켜 조제할 수도 있다. 이 때 용제에 용해 또는 분산되는 근적외선 흡수 색소 조성물, 분산제 및 바인더 등의 전체 고형분의 농도는, 용액 전체에 대해 통상적으로 5 ∼ 50 질량％ 이다. 또, 전체 고형분에 대한 근적외선 흡수 색소 조성물의 농도는 통상적으로 0.1 ∼ 50 질량％, 바람직하게는 0.2 ∼ 30 질량％ 이다. 또한, 바인더에 대한 근적외선 흡수 색소 조성물의 농도로는, 당연한 일이지만, 근적외선 흡수 필터의 막두께에 따라서도 다르기 때문에, 용융 혼련하여 필름상으로 성형하는 경우에는, 상기 서술한 색농도보다는 낮아진다.
분산제로는, 폴리비닐부티랄 수지, 페녹시 수지, 로진 변성 페놀 수지, 석유 수지, 경화 로진, 로진에스테르, 말레인화 로진, 폴리우레탄 수지 등을 들 수 있다. 그 사용량은 금속 착물 화합물에 대해 통상적으로 0 ∼ 100 질량％, 바람직하게는 0 ∼ 70 질량％ 이다.
바인더로는, 통상적으로 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리에틸아크릴레이트 수지, 폴리카보네이트 수지, 에틸렌-비닐 알코올 공중합체 수지, 폴리에스테르 수지 등을 들 수 있다. 그 사용량은 바인더에 대해 금속 착물 화합물이 통상적 으로 0.01 질량％ 이상, 바람직하게는 0.1 질량％ 이상, 통상적으로 20 질량％ 이하, 바람직하게는 10 질량％ 이하이다.
또, 상기 일반식 (1), 일반식 (2), 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물 및 그 염형 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 화합물을 함유하는 경우의 근적외선 흡수 필터에 사용하는 바인더로는, 온도 60℃, 습도 90％ 에 있어서의 흡습률이 2％ 이하인 바인더가 바람직하다. 이와 같은 바인더로는 온도 60℃, 습도 90％ 에 있어서의 흡습률이 2％ 이하인 것이면 특별히 제한은 없고, 통상적인 바인더로부터 적절히 선택하여 사용할 수 있지만, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리아릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르 등이 유기 용매에 대한 용해성이 높고, 효과적으로 사용된다. 이들 바인더는 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.
이들 바인더의 중량 평균 분자량은 통상적으로 1000 이상, 바람직하게는 5000 이상, 보다 바람직하게는 10000 이상으로서, 통상적으로 100만 이하, 바람직하게는 50만 이하, 보다 바람직하게는 30만 이하이다. 중량 평균 분자량이 작은 경우에는, 말단에 친수성의 치환기를 갖는 폴리머 바인더이면 흡습률이 높아지는 경향이 있고, 중량 평균 분자량이 크면 유기 용제에 대한 용해성이 낮아져 취급이 번잡해진다는 경향이 있다.
또, 바인더의 산가 (酸價) 는 통상적으로 10㎎KOH/g 이하, 바람직하게는 5㎎KOH/g 이하, 보다 바람직하게는 2㎎KOH/g 이하, 특히 바람직하게는 0㎎KOH/g 이다. 바인더의 산가가 너무 크면 흡습률이 높아지는 경향이 있고, 산가가 너무 작으 면 흡습률이 낮아지는 경향이 있기 때문에, 산가는 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 바인더의 산가는, 바인더를 에탄올에 용해시킨 후, KOH 용액에 의해 중화 적정하고, 바인더 1g 에 대한 KOH (수산화칼륨) 의 소비량 (㎎) 을 측정하여, 그 측정치로서 정의한다.
본 발명에 있어서, 흡습률이 낮은 바인더로는 수산기, 카르복실기, 술포닐기 등의 친수성의 치환기의 양이 적은 것이 바람직하다. 산가는, 이들 친수성의 치환기의 양과 상관이 있기 때문에, 바인더의 산가가 작으면 바인더의 친수성이 저하되고, 그 결과 흡습률이 저하되는 경향이 있기 때문에 바람직하다.
본 발명에 있어서, 온도 60℃, 습도 90％ 에 있어서의 폴리머 바인더의 흡습률 (이하, 「60℃ 90％ 흡습률」 이라고 약기하는 경우가 있다) 은, 온도 60℃, 습도 90％ 의 항온 고습조 내에 이 폴리머 바인더를 소정 시간 정치 (靜置) 시켜 중량을 측정하고, 중량 증가의 변화를 구하고, 중량 변화가 실질적으로 없어진 (예를 들어, 0.05％/일이 걸렸음) 것을 확인하고, 가장 중량이 무거울 때의 중량 W1 과 초기 중량 (건조 중량) W0 으로부터 하기 식으로 산출한다. 또한, 그 항온 고습조 내에 1 주일 정치시켜 W1 을 측정한다.
「60℃ 90％ 흡습률」= 100×(W1-W0)/W0
본 발명에 있어서, 사용하는 바인더의 「60℃ 90％ 흡습률」이 2％ 를 초과하면, 충분한 내열성, 내습성, 내광성을 얻을 수 없다. 「60℃ 90％ 흡습률」은 낮을수록 바람직하고, 특히 1.5％ 이하, 특히 1％ 이하인 것이 바람직하다.
용매로는, 상기한 근적외선 흡수 색소 조성물 용액에 사용되는 것과 동일한 것이 바람직하게 사용된다.
(근적외선 흡수 색소 함유 점착제 및 그것을 사용한 근적외선 흡수 필터)
상기한 근적외선 흡수 색소 조성물을 함유하는 도포액은, 점착제로서의 형태를 취하는 것도 바람직하다. 즉, 상기 근적외선 흡수 색소 조성물을 함유하는 점착제, 상기 근적외선 흡수 색소 조성물을 함유하는 용액으로부터 얻어진 점착제는, 적절히 근적외선 흡수 필터를 제조하기 위해서 사용된다.
근적외선 흡수 색소 함유 점착제는, 근적외선 흡수 색소를 바인더와 함께 용매 중에 용해 또는 분산시킴으로써 조제할 수 있다. 또, 분산시키는 경우, 근적외선 흡수 색소를 필요에 따라 분산제를 사용하여, 입경을 통상적으로 0.1 ∼ 3㎛ 로 미립자화하고, 바인더와 함께, 용제에 분산시켜 조제할 수도 있다.
용제에 용해 또는 분산되는 분산제, 바인더 등의 종류, 그들 각 성분의 농도, 전체의 고형분 농도 등은 상기한 바와 같다.
근적외선 흡수 색소 함유 점착제의 투명 기재에 대한 코팅은, 딥핑법, 플로우 코트법, 스프레이법, 바 코트법, 그라비아 코트법, 롤 코트법, 블레이드 코트법, 에어 나이프 코트법 등의 공지된 도공 방법으로 행해진다. 근적외선 흡수 색소 함유 점착제는, 건조 후의 막두께가 통상적으로 0.1㎛ 이상, 바람직하게는 0.5㎛ 이상, 통상적으로 5000㎛ 이하, 바람직하게는 1000㎛ 이하, 보다 바람직하게는 100㎛ 이하가 되도록 도포된다.
특히, 전자 디스플레이용의 점착제로서 사용하는 경우에는, 투명도가 높을 필요가 있고, 또, 평탄성이나 가공 효율면에서 근적외선 흡수 색소 함유 점착제는 건조 후의 막두께로서, 통상적으로 1㎛ 이상, 바람직하게는 5㎛ 이상, 보다 바람직하게는 10㎛ 이상으로서, 통상적으로 200㎛ 이하, 바람직하게는 100㎛ 이하, 보다 바람직하게는 50㎛ 이하가 되도록 도포된다.
(자외선 컷층)
본 발명에 있어서의 근적외선 흡수 필터는, 또한 자외선 컷층을 형성함으로써 근적외선 흡수 색소 (금속 착물) 와의 상승 효과에 의해, 근적외선 흡수 필터의 내광성을 현저하게 향상시킬 수 있다. 자외선 컷층으로는 400㎚ 이하의 파장의 자외선을 효율적으로 컷할 수 있는 것으로서, 350㎚ 의 파장의 광을 70％ 이상 흡수할 수 있는 것이 바람직하다. 자외선 컷층의 종류에 대해서는, 특별히 제한 되지 않지만, 바람직하게는 자외선 흡수제를 함유하는 수지 필름 (자외선 컷 필름)이 바람직하다.
자외선 컷층에 사용되는 자외선 흡수제로는, 300 ∼ 400㎚ 사이에 극대 흡수를 갖고, 그 영역의 광을 효율적으로 컷하는 화합물이면, 유기계, 무기계의 어느 것이나 특별히 한정 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 유기계 자외선 흡수제로는, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제, 살리실산에스테르계 자외선 흡수제, 트리아진계 자외선 흡수제, 파라아미노벤조산계 자외선 흡수제, 계피 산계 자외선 흡수제, 아크릴레이트계 자외선 흡수제, 힌다드아민계 자외선 흡수제등을 들 수 있고, 무기계 자외선 흡수제로는 산화티탄계 자외선 흡수제, 산화아연계 자외선 흡수제, 미립자 산화철계 자외선 흡수제 등을 들 수 있지만, 무기계 자외선 흡수제의 경우에는 자외선 컷층 중에서 미립자 상태로 존재하고 있기 때문에 근적외선 흡수 필터의 효율을 저해할 우려가 있기 때문에 유기계 자외선 흡수제가 바람직하다.
이와 같은 자외선 흡수제로는, 예를 들어, 치바 가이기 (주) 의 치누빈 P, 치누빈 120, 213, 234, 320, 326, 327, 328, 329, 384, 400, 571, 스미토모 화학(주) 의 스미소브 250, 300, 577, 쿄도 약품 (주) 바이오소브 582, 550, 591, 죠호쿠 화학 (주) 의 JF-86, 79, 78, 80, 아사히 전화 (주) 의 아데카스타브 LA-32, LA-36, LA-34, 시프로 화성 (주) 의 시소르브 100, 101, 101S, 102, 103, 501, 201, 202, 612NH, 오츠카 화학 (주) 의 RUVA93, 30M, 30S, BASF (주) 의 유비날 3039 등을 들 수 있다. 이들 자외선 흡수제는, 단독으로 사용해도 되지만, 여러 종류 조합해도 된다. 또, 자외선을 흡수하여 가시 영역에 파장 변환하는 치바가이기 (주) 의 유비텍스 OB, OB-P 등의 형광 증백제도 이용할 수 있다.
또, 자외선 컷 필름은, 시판되는 UV 컷 필터를 사용할 수도 있고, 예를 들어, 후지 필름 (주) 의 SC-38, SC-39, SC-42, 미츠비시 레이온 (주) 의 아크리프렌 등을 들 수 있다. 상기 UV 컷 필터, SC-39, 아크리프렌은, 모두 350㎚ 의 파장을 99％ 이상 흡수하는 자외선 컷 필름이다.
이와 같이 자외선 흡수층을 형성한 본 발명의 근적외선 흡수 필터는, Xe 램프를 200 시간 조사하는 것에 의한 내광성 시험 후의 색소 잔존율이 80％ 이상, 바람직하게는 85％ 이상, 특히 바람직하게는 90％ 이상이 되고, 가시광 영역에 새로운 흡수 피크가 나오는 경우도 없다. 여기서, 색소 잔존율은, 800 ∼ 1050㎚ 영역에 있어서의 시험 전후의 흡수 강도의 감소 정도로부터 구한다.
상기 근적외선 흡수 필터는, 단독은 물론 투명 유리나 다른 투명 수지판 등과 부착된 적층체로서 사용해도 된다. 또, 본 발명에 의해 얻어지는 근적외선 흡수 필터는, 디스플레이 패널용 필터 이외에도, 열선 차단 필름, 선글라스, 보호 안경, 리모콘 수광기 등 폭넓은 용도로 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 근적외선 흡수 필터는, 필요에 따라, 전자파 컷층, 표면에 대한 형광등 등의 외광의 비침을 방지하는 반사 방지층, 눈부심 방지층 (논글레어층), 색조 보정층을 형성하고, 전자 디스플레이용, 보다 바람직하게는 플라즈마 디스플레이 패널용 필터로서 사용할 수 있다.
본 발명의 근적외선 흡수 필터를 전자 디스플레이용 필터로서 사용하는 경우에는, 통상적으로 이용되는 구성이나 제조 방법 등을 임의로 채용할 수 있고, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 이하에 플라즈마 디스플레이 패널용 필터로서 사용하는 경우를 대표예로서 설명한다.
(전자파 컷층)
플라즈마 디스플레이 패널용 필터에 사용되는 전자파 컷층으로는, 금속 산화물 등의 증착 혹은 스퍼터링 방법 등을 이용할 수 있다. 통상적으로는 산화인듐주석 (ITO) 이 일반적이지만, 유전체층과 금속층을 기재 상에 교대로 스퍼터링 등으로 적층시킴으로써 1000㎚ 이상의 광을 컷할 수도 있다. 유전체층으로는 산화인듐, 산화아연 등의 투명한 금속 산화물 등이며, 금속층으로는 은 혹은 은-팔라듐 합금이 일반적이고, 통상적으로 유전체층에 3 층, 5 층, 7 층 혹은 11 층 정 도 적층한다. 기재로는, 본 발명의 근적외선 흡수 필터를 그대로 이용해도 되고, 수지 필름 혹은 유리 상에 증착 혹은 스퍼터링하여 전자파 컷층을 형성한 후에, 본 발명의 근적외선 흡수 필터와 부착해도 된다.
(반사 방지층)
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 필터에 사용되는 반사 방지층으로는, 표면의 반사를 억제하여 필터의 투과율을 향상시키기 위해서, 금속 산화물, 불화물, 규화물, 붕화물, 탄화물, 질화물, 황화물 등의 무기물을 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 이온 빔 어시스트법 등으로 단층 혹은 다층으로 적층시키는 방법, 아크릴 수지, 불소 수지 등의 굴절률이 상이한 수지를 단층 혹은 다층으로 적층시키는 방법 등이 있다. 또, 반사 방지 처리를 실시한 필름을 그 필터 상에 부착할 수도 있다.
본 발명의 근적외선 흡수 필터를 포함하여 일반적인 근적외선 흡수 필터는 약간 녹색을 띠는 경우가 많다. 플라즈마 디스플레이 등의 디스플레이 용도로 사용하는 경우에는, 그 색은 무채색인 것이 바람직하기 때문에, 디스플레이의 휘도를 크게 저해하지 않을 정도로 녹색의 보색이 되는 500 ∼ 600㎚ 에 흡수를 갖는 색재를 함유시키고, 무채색화하는 것이 바람직하다.
또, 전구나 할로겐구 전등 등은 그 발광 스펙트럼 중의 적색 성분이 많다. 형광등 등의 조명 아래에서는 무채색으로 보이지만, 이들 조명이 조사되는 아래에서는 적색을 띠는 경우도 많이 있다. 이와 같은 경우에는 600 ∼ 700㎚ 근방에 흡수를 갖는 색재를 디스플레이의 휘도를 크게 저해하지 않을 정도로 함유시키 고, 전구나 할로겐구 전등이 조사되는 아래에서도 무채색이 되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 플라즈마 디스플레이용 필터로서 사용하는 경우, 플라즈마 디스플레이로부터 발해지는 590 ∼ 600㎚ 의 네온 오렌지광을 흡수할 수 있는 색재를 함유시켜 색 보정을 하는 편이 바람직하다. 이들 색소를 함유하는 층은, 근적외 흡수층과는 별개층으로서 제조하고, 근적외 흡수층과 부착시킨 적층체로서 사용해도 되고, 또, 근적외 흡수제와 혼합했을 때의 발색성, 내구성 등 모든 특성에 문제가 없으면, 근적외 흡수제와 동일층이 되도록 해도 된다. 단, 공정 간략화, 비용 삭감 등의 관점에서 후자가 바람직하다.
여기서 사용하는 색재로는, 무기계 안료, 유기계 안료, 유기계 염료, 색소 등 일반적인 것을 들 수 있다. 무기 안료로는, 코발트 화합물, 철 화합물, 크롬 화합물 등을 들 수 있고, 유기 안료로는, 아조계, 인돌리논계, 퀴나크리돈계, 배트계, 프탈로시아닌계, 나프탈로시아닌계 등을 들 수 있다. 또 유기계 염료, 색소로는 아진계, 아조계, 니켈아조 착물계, 아조메틴계, 안트라퀴논계, 인디고이드계, 인도아닐린계, 옥사진계, 옥소놀계, 크산텐계, 퀴노프탈론계, 시아닌계, 스쿠아릴륨계, 스틸벤계, 테트라아자포르피린계, 트리페닐메탄계, 나프토퀴논계, 피라로존계, 피로메텐계, 디피로메텐계, 벤지리덴계, 폴리메틴계, 메틴계, 크롬 착염계 등을 들 수 있다.
녹색의 보색이 되는 500 ∼ 600㎚ 에 흡수를 갖는 색재의 구체예로는, 호도가야 화학 공업 주식회사 제조의 Aizen S.O.T. Violet-1, Aizen S.O.T. Blue-3, Aizen S.O.T. Pink-1, Aizen S.O.T. Red-1, Aizen S.O.T. Red-2, Aizen S.O.T. Red-3, Aizen Spilon Red BEH Special, Aizen Spilon Red GEH Special 이나, 닛폰 화약 주식회사 제조의 Kayaset Blue A-S, Kayaset Red 130, Kayaset Red A-G, Kayaset Red 2G, Kayaset Red BR, Kayaset Red SF-4G, Kayaset Red SF-B, Kayaset Violet A-R, 미츠비시 화학 주식회사 제조의 다이아 레진 Blue-J, 다이아 레진 Blue-G, 다이아 레진 Violet-D, 다이아 레진 Red H5B, 다이아 레진 Red S, 다이아 레진 Red A, 다이아 레진 Red K, 다이아 레진 Red Z, PTR63 이나, 치바 스페셜티 케미컬즈 주식회사 제조의 Violet-RB, Red-G, Pink-5BGL, Red-BL, Red-2B, Red-3GL, Red-GR, Red-GA 등을 들 수 있다. 그 중에서도 근적외 흡수제와 동일층으로 하는 경우에는, 근적외 흡수제의 안정성의 관점에서 크롬 착염계가 바람직하다.
또 600 ∼ 700㎚ 근방에 흡수를 갖는 색재의 구체예로는, 호도가야 화학 공업 주식회사 제조의 Aizen S.O.T. Blue-1, Aizen S.O.T. Blue-2, Aizen S.O.T. Blue-3, Aizen S.O.T. Blue-4, Aizen Spilon Blue 2BNH, Aizen Spilon Blue GNH 나, 일본 화약 주식회사 제조의 Kayaset Blue N, Kayaset Blue FR, KAYASORB IR-750 이나, 미츠비시 화학 주식회사 제조의 다이아 레진 Blue-H3G, 다이아 레진 Blue-4G, 다이아 레진 Blue-LR, PTB31, PBN, PGC, KBN, KBFR 이나, 치바 스페셜티 케미컬즈 주식회사 제조의 Blue-GN, Blue-GL, Blue-BL, Blue-R 이나 C.I.Solvent Blu363 등을 들 수 있다.
560 ∼ 600㎚ 에 흡수를 갖는 색재의 구체예로는, 일본 공개특허공보 2000-258624호, 일본 공개특허공보 2002-040233호, 일본 공개특허공보 2002-363434호에 기재된 유기 염료나 일본 공표특허공보 2004-505157호나 일본 공개특허공보 2004-233979호에 기재된 퀴나크리돈 등의 유기계 안료 등을 들 수 있다.
(논글레어층)
또, 상기 서술한 각 층 이외에 눈부심 방지층 (논글레어층) 도 형성해도 된다. 논글레어층은, 필터의 시야각을 넓힐 목적으로 투과광을 산란시키기 위해서 실리카, 멜라민, 아크릴 등의 미분체를 잉크화하고, 표면에 코팅하는 방법 등을 이용할 수 있다. 잉크의 경화는 열경화 혹은 광경화를 이용할 수 있다. 또, 논글레어 처리한 필름을 그 필터 상에 부착할 수도 있다. 또한 필요하면, 하드 코트층을 형성할 수도 있다.
＜본 발명의 근적외선 흡수 필터의 물성＞
전자 디스플레이용 필터로서 요구하는 내구성의 하나가 내광성이다. 이것은 전자 디스플레이로부터의 발광광, 조사광, 및 전자 디스플레이에 입사되는 환경광에 의한 열화가 없는 것이 실용상 매우 중요하다.
내광성의 성능 물성의 지표가 되는 파장 340㎚ 에서 0.55W/㎡, 파장 420㎚ 에서 1.38W/㎡, 파장 300 ∼ 400㎚ 에서 64.5W/㎡, 파장 300 ∼ 800㎚ 에서 605.4W/㎡ 의 조사 강도의 크세논광에 UV 광을 컷한 상태에서 160 시간 조사하고, 조사 전의 극대 흡수 파장에 있어서 조사 전후의 흡수 강도를 대비한 「조사 후의 흡수 강도÷조사 전의 흡수 강도×100」로 산출되는 비율이 50％ 이상인 것이 실용상 필요하다. 바람직하게는 60％ 이상, 보다 바람직하게는 70％ 이상, 더욱 바람직하게는 80％ 이상이다.
흡수 강도를 구하는 파장으로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 전자 디스플레이용 필터의 근적외선 흡수로서 성능을 극대한으로 발휘할 수 있는 800 ∼ 1100㎚ 를 들 수 있다. 보다 바람직하게는, 전자 디스플레이용 필터로는 색의 변화가 없는 것이 실용상 요구되기 때문에 가시광선역인 350 ∼ 800㎚ 에서의 변화가 작은 것도 들 수 있다. 가시광 흡수 색소도 본 발명의 점착제에 함유시켜, 가시광선역의 제어 기능을 갖게 한 경우에는, 특히, 그 기능을 발휘하는 극대 흡수 파장에서의 변화가 작고, 잔존율로서는 큰 쪽이, 전자 디스플레이용 필터로서 유효하다.
내광성에 추가로, 내열성을 갖는 경우에는, 보관 중이거나 운반 중인 열화 저감에 유효하다. 또한, 전자 디스플레이의 패널에 직접 부착하는 용도에도 유효하다. 예를 들어, 전자 디스플레이의 하나로서, 주목받고 있는 플라즈마 디스플레이 패널 (PDP) 에서는, 최근, 전면 유리 필터의 기능을 갖게 한 필터를, 직접 패널에 부착하고, 반사 이미지 비침 배제에 의한 화상 향상, 부재의 수 저감에 의한 공정 간략화, 유리 배제에 의한 경량화를 도모한 직접 부착 방식이 제안되고 있다. 그러나, 이 방식에서는, 전자 디스플레이용 필터 자체에, 패널로부터의 열이 직접 전해지기 때문에, 종래의 전면 유리 필터와 전자 디스플레이 패널 사이에 공극이 있는 방식보다 내열성이 요구되고 있다.
내열성의 성능 물성의 지표가 되는, 온도 80℃ 의 환경 하에 250 시간 노출 시키고, 노출 전의 극대 흡수 파장에 있어서 노출 전후의 흡수 강도를 대비한 「노출 후의 강도÷노출 전의 흡수×100」으로 산출되는 비율이 50％ 이상인 것이 실용 상 필요하다. 보다 바람직하게는 80％ 이상이다.
보다 바람직하게는, 500 시간의 노출에 있어서, 그 비율이 50％ 이상인 것이 실용상 필요하다. 보다 바람직하게는 80％ 이상이다. 흡수 강도를 구하는 파장은, 내광성과 동일하다.
보다 바람직한 내열성은, 온도 90℃ 의 환경 하에 250 시간 노출시키고, 노출 전의 극대 흡수 파장에 있어서 노출 전후의 흡수 강도를 대비한 「노출 후의 흡수 강도÷노출 전의 흡수 강도×100」으로 산출되는 비율이 50％ 이상, 보다 바람직하게는 80％ 이상이다.
또 내습열성을 갖는 경우에는, 실용상의 내성, 신뢰성 향상은 물론이거니와, 배편으로의 운반이나 보관에서의 열화 저감에도 매우 유효하다. 질량이 있는 수출 제품은 배편으로 운반이 이루어지는데, 배 밑바닥 근처에서의 보관 장소에서는 매우 습도가 높은 환경이 된다.
내습열성의 성능 물성의 지표가 되는, 온도 60℃ 상대 습도 90％ 의 환경 하에 250 시간 노출시키고, 노출 전의 극대 흡수 파장에 있어서 노출 전후의 흡수 강도를 대비한 「노출 후의 흡수 강도÷노출 전의 흡수 강도×100」으로 산출되는 비율이 50％ 이상인 것이 실용상 필요하다. 보다 바람직하게는 80％ 이상이다.
보다 바람직하게는, 500 시간의 노출에 있어서, 그 비율이 50％ 이상인 것이 실용상 필요하다. 보다 바람직하게는 80％ 이상이다. 흡수 강도를 구하는 파장은 내광성과 동일하다.
또 이들 내구성 및 신뢰성 이외에는, 전자 디스플레이용 필터로서 특히 800 ∼ 1100㎚ 의 파장 영역에 있어서, 무선 전화, 근적외선 리모콘을 사용하는 비디오 데크 등, 주변에 있는 전자 기기에 작용하여 오동작을 일으키는 원인이 되기 때문에, 800 ∼ 1100㎚ 의 근적외선을 차폐하는 기능이 필요하다. 그를 위한 차폐 성능으로는, 시트 형상의 근적외선 흡수 색소 함유 점착제는 극대 흡수 파장에 있어서의 분광 투과율이 40％ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 20％ 이하, 더욱 바람직하게는 10％ 이하이다.
이것은, 800 ∼ 1100㎚ 의 파장 영역을 차폐하기 위해서, 복수의 근적외 흡수 색소를 함유해도 된다. 1 개의 색소로 분광 투과율 40％ 이하를 달성할 수 있으면, 복수의 색소를 함유함으로써, 보다 바람직한 분광 투과율 10％ 이하를 달성할 수 있다.
이상의 관점으로부터, 전자 디스플레이용 필터로서 요구되는 내구성은, 내광성이 필요하다. 보다 바람직하게는, 내열성, 내습열성이 필요하고, 이들에 의해, 실용상 유효한 것 이외에, 전자 디스플레이용 필터의 활용 방식의 확대, 및, 실용 범위의 확대로 이어진다.
실시예
이하에, 실시예에 의해 본 발명의 실시형태를 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 초과하지 않는 한, 이들에 한정되는 것은 아니다.
＜평가 방법＞
실시예 또는 비교예에서 얻어진 근적외선 흡수 필터 (시험편) 에 대해, 하기의 숙성 시험을 실시하고, 계속해서, 내광성 시험, 내습열성 시험 1, 내습열성 시 험 2, 내열성 시험 1, 내열성 시험 2 를 실시하였다. 흡수 강도의 측정은, 분광 투과 스펙트럼 측정 (시마즈 제작소사 제조 UV-3150 적분구 방식 및 시마즈 제작소사 제조 UV-3600 로 측정) 에 의해 투과율을 얻어, 그 투과율로부터 각 시험편의 특정 파장 또는 흡수 극대 파장에서의 흡수 강도를 산출하였다.
＜숙성 시험＞
시험편을 온도 24℃ 습도 45％ 의 조건 하에서 7 일 이상 방치하였다. 이러한 처리 전의 흡수 강도에 대한, 이러한 처리 후의 흡수 강도의 변화를 구하고, 이하의 기준으로 평가하여 「숙성 시험」으로 하였다.
○ ： 실질적 변화 없음
△ ： 10％ 미만의 변화는 있지만 사용 가능
× ： 10％ 이상의 변화가 있어 사용 불가능
＜내광성 시험＞
시험편에 UV 컷 필터 (SC-39, 후지 사진 필름사 제조) 를 장착하고, 크세논 내광성 시험기인 아틀라스 웨더오미터 Ci4000 (도요 정기 제작소사 제조) 에 의해 160 시간 조사하였다. 아틀라스 웨더오미터는, 파장 340㎚ 에서 0.55W/㎡, 파장 420㎚ 에서 1.38W/㎡, 파장 300 ∼ 400㎚ 에서 64.5W/㎡, 파장 300 ∼ 800㎚ 에서 605.4W/㎡ 의 조사 강도이며, 블랙 패널 온도는 58℃, 습도는 50％RH 로 제어하였다. 내광성 시험 전의 흡수 강도에 대한 내광성 시험 후의 흡수 강도의 변화를 구하고, 이하의 기준으로 평가하여 「내광성 시험」 으로 하였다.
◎ ： 시험 전의 흡수 강도에 대한 시험 후의 흡수 강도가 80％ 이상
○ ： 시험 전의 흡수 강도에 대한 시험 후의 흡수 강도가 70％ 이상 80％ 미만
△ ： 시험 전의 흡수 강도에 대한 시험 후의 흡수 강도가 50％ 이상 70％ 미만
× ： 시험 전의 흡수 강도에 대한 시험 후의 흡수 강도가 50％ 미만
＜내습열성 시험 1＞
시험편을 60℃ 90％RH 항온 항습조에 넣고, 250 시간 및 500 시간 노출시켰다. 이러한 내습열성 시험 전의 흡수 강도에 대한 내습열성 시험 후의 흡수 강도의 변화를 구하고, 이하의 기준으로 평가하여 「내습열성 시험 1」 로 하였다.
◎ ： 시험 전의 흡수 강도에 대한 시험 후의 흡수 강도가 80％ 이상
○ ： 시험 전의 흡수 강도에 대한 시험 후의 흡수 강도가 70％ 이상 80％ 미만
△ ： 시험 전의 흡수 강도에 대한 시험 후의 흡수 강도가 50％ 이상 70％ 미만
× ： 시험 전의 흡수 강도에 대한 시험 후의 흡수 강도가 50％ 미만
＜내습열성 시험 2＞
시험편을 60℃ 90％RH 항온 항습조에 넣고, 500 시간 노출시켰다. 이러한 내습열성 시험 전의 시험편의 외관에 대한 내습열성 시험 후의 시험편의 외관의 변화를 관찰하고 이하의 기준으로 평가하여 「내습열성 시험 2」 로 하였다.
○ ： 시험 전의 시험편의 외관과 시험 후의 시험편의 외관에 변화가 관측되 지 않았다.
△ ： 시험 전의 시험편의 외관과 시험 후의 시험편의 외관에 변화가 조금 관측되었다.
× ： 시험 전의 시험편의 외관과 시험 후의 시험편의 외관에 변화가 많이 관측되었다.
＜내열성 시험 1＞
시험편을 80℃ 항온조에 넣고, 250 시간 및 500 시간 노출시켰다. 이러한 내열성 시험 전의 흡수 강도에 대한 내열성 시험 후의 흡수 강도의 변화를 구하고, 이하의 기준으로 평가하여 「내열성 시험 1」 로 하였다.
◎ ： 시험 전의 흡수 강도에 대한 시험 후의 흡수 강도가 80％ 이상
○ ： 시험 전의 흡수 강도에 대한 시험 후의 흡수 강도가 70％ 이상 80％ 미만
△ ： 시험 전의 흡수 강도에 대한 시험 후의 흡수 강도가 50％ 이상 70％ 미만
× ： 시험 전의 흡수 강도에 대한 시험 후의 흡수 강도가 50％ 미만
＜내열성 시험 2＞
시험편을 90℃ 항온조에 넣고, 250 시간 노출시켰다. 이러한 내열성 시험 전의 흡수 강도에 대한 내열성 시험 후의 흡수 강도의 변화를 구하고, 이하의 기준으로 평가하여 「내열성 시험 2」 로 하였다.
◎ ： 시험 전의 흡수 강도에 대한 시험 후의 흡수 강도가 80％ 이상
○ ： 시험 전의 흡수 강도에 대한 시험 후의 흡수 강도가 70％ 이상 80％ 미만
△ ： 시험 전의 흡수 강도에 대한 시험 후의 흡수 강도가 50％ 이상 70％ 미만
× ： 시험 전의 흡수 강도에 대한 시험 후의 흡수 강도가 50％ 미만
실시예 1
근적외 흡수 색소 조성물로서, 하기 (1-a) 에 나타내는 화합물 15㎎, 하기 (2-a) 에 나타내는 화합물 30㎎ 및 하기 (3-a) 에 나타내는 화합물 30㎎ 을, 톨루엔 2.5g 에 첨가하여 교반하고, 근적외 흡수 색소 조성물이 용해된 용액을 얻었다. 이어서, Ni 에 대한 「-S」의 교환 반응이 일어나기 전에, 그 용액에 아크릴계 점착제인 SK 다인 1811L (소켄 화학사 제조) 10g 및 이소시아네이트계 경화제 L-45 (소켄 화학사 제조) 25㎎ 을 첨가하고 잘 교반하여, 근적외 흡수 색소 함유 점착제를 얻었다. 교반시에 생긴 기포는, 초음파를 가하거나 또는 정지 (靜止) 시켜 기포를 상방에 모아 없앴다. 또한, SK 다인 1811L (소켄 화학사 제조) 는 산가가 0㎎KOH/g, 수산기가가 0.2㎎KOH/g 인 이소시아네이트계 경화제이다.
[화학식 29]
[화학식 30]
[화학식 31]
근적외 흡수 색소 함유 점착제를, 베이커식 어플리케이터 (테스터 산업사 제조) 를 사용하고, 두께 100㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에, 두께 125㎛ 로 도공하고, 100℃ 에서 2 분간 건조시켜, 두께 25㎛ 의 근적외 흡수 색소 조성물을 함유하는 점착층을 형성하였다. 이어서, 이 점착층측에 두께 100㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 롤러로 압착하여, 근적외선 흡수 필터를 얻었다. 이 근적외선 흡수 필터 중의 하기 (1-a) 의 화합물, (2-a) 의 화합물 및 (3-a) 의 화합물의 함유 비율은, 교환 반응이 일어나지 않기 때문에 상기 첨가 비율과 동일하다.
이 근적외선 흡수 필터는, 825㎚, 880㎚, 980㎚ 에서의 투과율이 20％ 이하이며, PDP 본체로부터의 발광을 유효하게 차폐하는 것이었다.
폴리에스테르 필름 상에 형성된 25㎛ 두께의 상기 점착층을, 온도 23℃ 에서 7 일간 숙성 후에 스테인리스판에 부착하였다. 그 시료를 사용하고, 온도 23℃ 습도 65％ 의 분위기 하에서, 인장 속도 300㎜/분의 180 도 박리법에 의해 접착 강도를 측정하였다. 접착 강도는 850g/25㎜ 폭이었다.
실시예 2
근적외 흡수 색소 조성물로서, 상기 화합물 (1-a) 를 34㎎, 상기 화합물 (2-a) 를 12㎎ 및 상기 화합물 (3-a) 를 29㎎ 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 같은 방법으로 근적외선 흡수 색소 함유 점착제를 조제하고, 실시예 1 과 같은 방법으로 근적외 흡수 필터를 얻었다. 이 근적외선 흡수 필터 중의 하기 (1-a) 의 화합물, (2-a) 의 화합물 및 (3-a) 의 화합물의 함유 비율은 교환 반응이 일어나지 않기 때문에 상기 사용 비율과 동일하다.
이 근적외선 흡수 필터는 825㎚, 880㎚, 980㎚ 에서의 투과율이 20％ 이하이며, PDP 본체로부터의 발광을 유효하게 차폐하는 것이었다. 또, 실시예 1 과 같은 방법으로 측정한 접착 강도는 850g/25㎜ 폭이었다.
실시예 3
근적외 흡수 색소 조성물로서, 상기 화합물 (1-a) 를 5㎎, 상기 화합물 (2-a) 를 52㎎ 및 상기 화합물 (3-a) 를 18㎎ 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 같은 방법으로 근적외선 흡수 색소 함유 점착제를 조제하고, 실시예 1 과 같은 방법으로 근적외 흡수 필터를 얻었다. 이 근적외선 흡수 필터 중의 하기 (1-a) 의 화합물, (2-a) 의 화합물 및 (3-a) 의 화합물의 함유 비율은, 교환 반응이 일어나지 않기 때문에 상기 사용 비율과 동일하다.
이 근적외선 흡수 필터는 825㎚, 880㎚, 980㎚ 에서의 투과율은 20％ 이하이 며, PDP 본체로부터의 발광을 유효하게 차폐하는 것이었다.
실시예 4
근적외 흡수 색소로서, 상기 화합물 (1-a) 를 44㎎, 상기 화합물 (2-a) 를 6㎎ 및 상기 화합물 (3-a) 를 25㎎ 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 같은 방법으로 근적외선 흡수 색소 함유 점착제를 조제하고, 실시예 1 과 같은 방법으로 근적외 흡수 필터를 얻었다. 이 근적외선 흡수 필터 중의 하기 (1-a) 의 화합물, (2-a) 의 화합물 및 (3-a) 의 화합물의 함유 비율은, 교환 반응이 일어나지 않기 때문에 상기 사용 비율과 동일하다.
이 근적외선 흡수 필터는, 825㎚, 880㎚, 980㎚ 에서의 투과율은 20％ 이하이며, PDP 본체로부터의 발광을 유효하게 차폐하는 것이었다.
＜평가 결과＞
실시예 1 ∼ 실시예 4 의 근적외선 흡수 필터의 평가 결과를 표 1 에 나타낸다.
실시예 1 ∼ 실시예 4 의 근적외선 흡수 필터는, 숙성 시험, 내광성 시험, 내습열성 시험 및 내열성 시험 모두 우수하였다. 평가 △ 에서도 충분히 사용 가능하다. 특정 조성비인 것은, 특히 그것들이 우수하였다.
실시예 5
상기 화합물 (1-a) 25㎎, 상기 화합물 (2-a) 75㎎ 을, 톨루엔 33g 에 첨가 (주입) 하고, 80℃ 에서 6 시간 교반하여, 화합물 (1-a), 화합물 (2-a) 및 화합물 (3-a) 를 함유하는 근적외선 흡수 조성물이 용해된 용액을 얻었다. 각각의 함유량비를, 고속 액체 크로마토그래피를 이용하여 하기 방법으로 구한 결과, 근적외선 흡수 조성물 용액 중의 각 성분의 함유비는, 화합물 (1-a) 5㎎, 화합물 (2-a) 72㎎, 화합물 (3-a) 23㎎ 가 되었다.
＜함유량비의 측정 방법＞
상기 화합물의 톨루엔 용액을 각각 메스 플라스크에 일정량 칭량하여 넣고, 테트라히드로푸란으로 희석하여 고속 액체 크로마토그래피로 파장 254㎚ 에서 측정을 실시하였다. 동일하게 화합물 (1-a), 화합물 (2-a), 화합물 (3-a) 의 각각을 표준품으로서 검량선을 작성하였다. 그리고 각각의 크로마토그램 상의 피크 면적으로부터 함유량을 구하였다.
얻어진 근적외선 흡수 조성물이 용해된 용액을 사용하여, 실시예 1 과 동일하게 근적외선 흡수 필터를 형성하고, 800㎚ ∼ 1000㎚ 의 흡광도 (스펙트럼) 를 측정하여, 이하의 기준으로 평가하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다.
＜평가 기준＞
「◎ (800 ∼ 1000)」 ： 800㎚ ∼ 1000㎚ 의 파장 범위 전역에서 매우 양호한 흡광도를 나타냈다.
「○ (800 ∼ 1000)」 ： 800㎚ ∼ 1000㎚ 의 파장 범위 전역에서 거의 양호한 흡광도를 나타냈다.
「△ (800 ∼ 900)」 ： 900㎚ ∼ 1000㎚ 의 파장 범위는 약간 흡광도가 작았지만, 800㎚ ∼ 900㎚ 의 파장 범위는 충분한 흡광도를 나타냈다.
「△ (900 ∼ 1000)」 ： 800㎚ ∼ 900㎚ 의 파장 범위는 약간 흡광도가 작았지만, 900㎚ ∼ 1000㎚ 의 파장 범위는 충분한 흡광도를 나타냈다.
실시예 6 ∼ 실시예 11
표 2 에 기재된 주입량으로, 화합물 (1-a) 및 화합물 (2-a) 를 톨루엔에 첨가한 것 이외에는, 실시예 5 와 동일하게 하여, 화합물 (1-a), 화합물 (2-a) 및 화합물 (3-a) 를 함유하는 근적외선 흡수 조성물이 용해된 용액을 얻었다.
실시예 5 와 동일하게 하여, 근적외선 흡수 조성물 용액 중의 각 성분의 함유비를 구하였다. 결과를 표 2 에 정리하여 나타낸다.
실시예 5 와 동일하게 근적외선 흡수 필터를 형성하고, 800㎚ ∼ 1000㎚ 의 흡광도를 측정하고, 동일하게 평가하였다. 결과를 표 3 에 정리하여 나타낸다.
이들 근적외선 흡수 필터의 투과율은 근적외 파장의 전역에 걸쳐서 충분히 낮고, 근적외선을 효율적으로 흡수하는 것이었다. 또, 가시광의 투과율이 높고, 내광성, 내열성, 내습열성, 내구성이 우수하였다.
실시예 12
실시예 5 에서 사용한 화합물 대신에 하기에 나타내는 화합물 (1-b) 를 50㎎과, 상기 화합물 (2-a) 50㎎ 을, 톨루엔 33g 에 첨가 (주입) 하고, 60℃ 에서 8 시간 교반하여, 화합물 (1-b), 화합물 (2-a) 및 화합물 (3-b) 를 함유하는 근적외선 흡수 색소 조성물이 용해된 용액을 얻었다. 이 용액으로부터 실시예 5 와 동일하게 하여 얻어진 근적외선 흡수 필터는, 800㎚ ∼ 1000㎚ 의 파장 범위 전역에서 매우 양호한 흡광도를 나타냈다.
[화학식 32]
[화학식 33]
비교예 1
화합물 (1-a) 의 흡광도를, 화합물 (1-a) 의 분말을 톨루엔에 용해시키고, 시마즈 제작소사 제조 UV-3600 로, 1㎝ 의 셀길이에서 측정하였다. 결과를 도 1 에 나타낸다. 도 1 로부터 알 수 있는 바와 같이, 화합물 (1-a) 는 900㎚ ∼ 1100㎚ 의 흡광도가 부족하여, 단독으로는 사용할 수 없는 것이었다.
또, 화합물 (1-a) 50㎎ 을 사용하여, 실시예 1 과 같은 방법으로 근적외 흡수 색소 함유 점착제를 조제하고, 실시예 1 과 같은 방법으로 근적외선 흡수 필터를 얻었다. 이 근적외선 흡수 필터의 투과율을, 시마즈 제작소사 제조 UV-3150 을 사용하여 측정하였다. 측정 결과를 도 2 에 나타낸다. 도 2 로부터 알 수 있는 바와 같이, 화합물 (1-a) 를 사용한 근적외선 흡수 필터는 900㎚ ∼ 1100㎚ 의 흡광도가 부족하고, 단독으로는 사용할 수 없는 것이었다.
비교예 2
비교예 1 과 동일하게 하여, 화합물 (2-a) 의 흡광도를 측정하였다. 결과를 도 3 에 나타낸다. 도 3 으로부터 알 수 있는 바와 같이, 화합물 (2-a) 는 800㎚ ∼ 900㎚ 의 흡광도가 부족하고, 단독으로는 사용할 수 없는 것이었다.
또, 화합물 (2-a) 75㎎ 을 사용하여, 실시예 1 과 같은 방법으로 근적외선 흡수 필터를 얻었다. 이 근적외선 흡수 필터의 투과율을 비교예 1 과 동일하게 측정하였다. 측정 결과를 도 4 에 나타낸다. 도 4 로부터 알 수 있는 바와 같이, 화합물 (2-a) 를 사용한 근적외선 흡수 필터는 800㎚ ∼ 900㎚ 의 흡광도가 부족하고, 단독으로는 사용할 수 없는 것이었다.
비교예 3
비교예 1 과 동일하게 하여, 화합물 (3-a) 의 흡광도를 측정하였다. 결과를 도 5 에 나타낸다. 도 5 로부터 알 수 있는 바와 같이, 800㎚ ∼ 1100㎚ 의 흡광도는, 거의 충분한 것이었지만, 화합물 (3-a) 만을 단독으로 합성하고, 그것을 함유하는 근적외선 흡수 필터 또는 근적외선 흡수 색소 함유 점착제를 제조하기 위해서는, 화합물 (3-a) 의 합성·단리에 비용이 들어, 화합물 (3-a) 만을 함유하는 근적외선 흡수 필터는 실용적이지 않았다.
실시예 13
실시예 10 에서 얻어진 「화합물 (1-a), 화합물 (2-a) 및 화합물 (3-a) 가 표 2 기재된 비율로 함유된 근적외선 흡수 조성물 용액」을 톨루엔으로 희석하고, 비교예 1 과 동일하게 하여 흡광도를 측정하였다. 결과를 도 6 에 나타낸다. 도 6 으로부터 알 수 있는 바와 같이, 800㎚ ∼ 1100㎚ 의 흡광도는 그 파장 전역에 걸쳐서 충분히 높았다. 또, 화합물 (1-a) 와 화합물 (2-a) 의 혼합 후, 80℃ 에서 6 시간의 교반만으로 조제되기 때문에, 비용적으로도 우수한 것이었다.
산업상이용가능성
본 발명의 근적외선 흡수 조성물을 사용한 근적외선 흡수 필터나 근적외선 흡수 색소 함유 점착제는, 내광성, 내열성, 내습열성이 우수하고, 근적외선 영역을 광범위하게 컷하고, 가시광의 투과율이 높고, 황색 변화가 작고, 제조 비용적으로도 유리하고, 근적외선에 대해 우수한 차폐 기능을 갖기 때문에 PDP 등의 전자 디스플레이 등에 널리 이용되는 것이다.
본원은 2006 년 10 월 27 일에 출원한 일본의 특허 출원인 일본 특허출원 2006-292716호에 기초하는 것으로서, 그들 출원의 모든 내용은 여기에 인용하여, 본 발명의 명세서의 개시로서 도입하는 것이다.
Claims (12)
- 하기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물, 하기 일반식 (2) 로 나타내는 화합물, 및, 하기 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 근적외선 흡수 색소 조성물.[화학식 1]
[일반식 (1) 중, R1, R2, R3 및 R4 는, 각각 독립적으로 일반식 (1) 에 있어서의 결합 위치에 탄소 원자를 갖는, 치환기를 갖고 있어도 되는 유기기, 또는, 수소 원자를 나타내고, 여기서, R1 및 R2, R3 및 R4 는, 각각 일체가 되어 고리를 형성하고 있어도 된다.][화학식 2]
[일반식 (2) 중, R5, R6, R7 및 R8 은, 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 지방족 탄화수소기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기를 나타내고, 여기서, R5 및 R6, R7 및 R8 은, 각각 일체가 되어 고리를 형성하고 있어도 된다. 또, 일반식 (2) 에 XR'R''R'''R'''' 가 배위되어 염형을 취하고 있어도 된다 (여기서, X 는 제 15 족 원자를 나타내고, R', R'', R''' 및 R'''' 는, 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 지방족 탄화수소기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기를 나타낸다.)][화학식 3]
[일반식 (3) 중, R9 및 R10 은, 일반식 (1) 중의 R1 및 R2 를 나타내거나, R3 및 R4 를 나타내고, R11 및 R12 는, 일반식 (2) 중의 R5 및 R6 을 나타내거나, R7 및 R8 을 나타낸다.] - 제 1 항에 있어서,상기 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물이, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물과 상기 일반식 (2) 로 나타내는 화합물의 용액 중에서의 혼합에 의해 합성된 것인, 근적외선 흡수 색소 조성물.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물과 상기 일반식 (2) 로 나타내는 화합물 중 어느 일방의 화합물이, 그 극대 흡수 파장을 750㎚ ∼ 950㎚ 에 갖는 것이며, 다른 일방의 화합물이, 그 극대 흡수 파장을 900㎚ ∼ 1200㎚ 에 갖는 것인, 근적외선 흡수 색소 조성물.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물이, 근적외선 흡수 색소 조성물 전체 에 대해 20 질량％ 이상 함유되어 있는, 근적외선 흡수 색소 조성물.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 3 ∼ 60 질량부, 일반식 (2) 로 나타내는 화합물을 7 ∼ 80 질량부, 및, 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물을 20 ∼ 80 질량부 함유하는, 근적외선 흡수 색소 조성물.
- 하기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물의 용액과 하기 일반식 (2) 로 나타내는 화합물의 용액을 혼합함으로써 조제된, 하기 일반식 (1), 일반식 (2) 및 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물을 함유하는 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 근적외선 흡수 색소 조성물이 용해되어 있는, 근적외선 흡수 색소 조성물 용액.[화학식 4]
[일반식 (1) 중, R1, R2, R3 및 R4 는, 각각 독립적으로 일반식 (1) 에 있어서의 결합 위치에 탄소 원자를 갖는, 치환기를 갖고 있어도 되는 유기기, 또는, 수소 원자를 나타내고, 여기서, R1 및 R2, R3 및 R4 는, 각각 일체가 되어 고리를 형성하고 있어도 된다.][화학식 5]
[일반식 (2) 중, R5, R6, R7 및 R8 은, 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 지방족 탄화수소기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기를 나타내고, 여기서, R5 및 R6, R7 및 R8 은, 각각 일체가 되어 고리를 형성하고 있어도 된다. 또, 일반식 (2) 에 XR'R''R'''R'''' 가 배위되어 염형을 취하고 있어도 된다 (여기서, X 는 제 15 족 원자를 나타내고, R', R'', R''' 및 R'''' 는, 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 지방족 탄화수소기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기를 나타낸다.)][화학식 6]
[일반식 (3) 중, R9 및 R10 은, 일반식 (1) 중의 R1 및 R2 를 나타내거나, R3 및 R4 를 나타내고, R11 및 R12 는, 일반식 (2) 중의 R5 및 R6 을 나타내거나, R7 및 R8 을 나타낸다.] - 제 6 항에 있어서,상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물과 상기 일반식 (2) 로 나타내는 화합물을 용액 중에서, 질량으로 1 ： 4 ∼ 4 ： 1 의 범위로 혼합하여 이루어지는, 근적외선 흡수 색소 조성물 용액.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 근적외선 흡수 색소 조성물을 함유하는 것을 특징으로 하는 근적외선 흡수 색소 함유 점착제.
- 제 6 항 또는 제 7 항에 기재된 근적외선 흡수 색소 조성물 용액으로부터 얻어진 것을 특징으로 하는 근적외선 흡수 색소 함유 점착제.
- 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,상기 점착제가 (메트)아크릴계 폴리머를 함유하는 것인, 근적외선 흡수 색소 함유 점착제.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 근적외선 흡수 색소 조성물을 함유하는 것을 특징으로 하는 근적외선 흡수 필터.
- 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 근적외선 흡수 색소 함유 점착제를 사용하여 제조된 것인 것을 특징으로 하는 근적외선 흡수 필터.
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