硼酸盐和近红外线吸收材料的制作方法

文档序号:2725562阅读:1192来源:国知局
专利名称:硼酸盐和近红外线吸收材料的制作方法
技术领域
本发明涉及用于近红外线吸收材料的硼酸盐、含有该硼酸盐的近红外线吸收材料,以及使用该近红外线吸收材料的用于等离子体显示器和光学半导体元件的滤光器。特别地,本发明涉及具有提高的近红外线吸收染料的耐久性的硼酸盐、含有可见光区域中的透明性以及耐久性优良的硼酸盐的近红外线吸收材料,以及使用该近红外线吸收材料的用于等离子体显示器和光学半导体元件的滤光器。

背景技术
近年来,已经注意到适用于薄的和大面积屏幕的PDP(等离子体显示板)。PDP在等离子体放电时产生波长800nm至1000nm的近红外线,并且有该近红外线导致家用电器的遥控器不正常工作的问题。另外,由于在CCD照相机等中使用的光学半导体元件在近红外区域具有高敏感性,因此需要除去近红外线。在这种情形下,需要具有高近红外线吸收能力和在可见光区域中高透明性的近红外线吸收材料。
作为近红外线吸收材料,已经广泛已知加入能够吸收近红外线的染料的材料。作为这种近红外线吸收染料,传统地使用基于花青的染料、聚甲川基染料、方酸菁基染料、卟啉基染料、二硫醇金属络合物基染料、基于酞菁的染料、基于二亚铵的染料等。在这些当中,基于二亚铵的染料由于其在不短于900nm的波长下的高近红外线吸收能力和在可见光区域高的透明性而因此被广泛使用(例如参见US-B-6,255,031和US-B-6,522,463)。作为用于光学半导体元件的近红外线吸收材料,还使用含有基于磷酸铜的化合物的一类(例如参见US-A-5,567,778)。
另外,由于PDP在主要由封装在面板内的稀有气体特别是氖气组成的气体气氛中产生放电,并且借助于在放电时产生的真空紫外线,使得装在面板内的小室中的荧光物质R、G和B发光。在该发射过程中,还同时放出了PDP工作所不需要的电磁波,因此还需要屏蔽电磁波。另外,为了抑制反射光,还需要抗反射膜和防眩膜(防闪膜)。因此,通常通过将近红外线吸收膜、电磁干扰屏蔽膜和抗反射膜层压在作为支承基材的玻璃或冲击吸收片材上而制备用于等离子体显示器的滤光器。可以通过安置在PDP的前表面侧或者通过使用粘合剂或压敏性粘合剂直接粘结而使用这类用于等离子体显示器的滤光器。


发明内容
然而,代表基于二亚铵的染料的近红外线吸收染料有时可能耐久性差,并且近红外线吸收能力的劣化或着色可能在显示器或光学半导体元件应用中导致严重的问题。该劣化被认为由染料的劣化而引起,染料劣化由多种因素例如热、湿气和光造成。因此,传统上已经挑战近红外线吸收染料的耐久性的各种改进,然而效果仍然不充分。另外,由于难以提高近红外线吸收材料中基于磷酸铜的化合物的含量,因此难以获得近红外线吸收能力优良的薄膜材料。
因此,本发明的一个目的是提供可有利地用于近红外线吸收材料(染料)中以提高近红外线吸收染料的耐久性,特别是耐热性和耐湿性的硼酸盐。
本发明的另一个目的是提供在可见光区域中的透明性以及耐久性优良的近红外线吸收材料。
本发明的又一个目的是提供用于等离子体显示器的滤光器、用于光学半导体元件的滤光器,以及使用近红外线吸收材料的等离子体显示器和光学半导体元件。
本发明人深入研究了提高近红外线吸收染料,特别是用于滤光器中的近红外线吸收材料的耐久性的方式,发现具有含有吸电子基团的连接在硼原子上的芳基的硼酸盐能够提高近红外线吸收染料的耐久性,特别是耐热性和耐湿性,并且加入该硼酸盐的近红外线吸收材料在可见光区域中的透明性以及耐久性(特别是耐热性和耐湿性)优良。另外,本发明人发现通过使用该近红外线吸收材料,可以获得耐久性以及可见光区域中的透明性优良的用于等离子体显示器的滤光器和用于光学半导体元件的滤光器。基于这些发现,完成了本发明。
即,可以通过这样一种用于近红外线吸收材料的硼酸盐实现该目的,该硼酸盐具有由下式(1)表示的阴离子 [BR1mR24-m]- (1) 其中R1表示具有吸电子基团的芳基;R2表示有机基团、卤素基团或羟基;m为1至4的整数。
另外,可以通过包含本发明的硼酸盐和近红外线吸收染料的近红外线吸收材料实现另一个目的。
可以通过使用本发明的近红外线吸收材料的用于等离子体显示器的滤光器和用于光学半导体元件的滤光器以及使用这些滤光器的等离子体显示器和光学半导体元件实现又一个目的。
由于本发明的硼酸盐提高了近红外线吸收染料的耐久性,特别是耐热性和耐湿性,并且另外不会削弱在可见光区域中的透明性,因此其可以有利地用于各种近红外线吸收材料(染料),包括传统上有耐久性问题的基于二亚铵的染料中。
另外,通过将使用含有本发明的硼酸盐的近红外线吸收材料的滤光器用于等离子体显示器或光学半导体元件,由于长时间保持了近红外线吸收能力和可见光区域中的透明性,因此可以改善显示器或光学半导体元件的外观。
通过解释下面的优选实施方案和附图,本发明的以上和其他的目的、实施方案和其他优点将变得明显。



图1是在实施例3-1中得到的二亚铵TEPB盐的可见-近红外吸收光谱。
图2是在实施例3-1中得到的二亚铵TEPB盐的IR光谱。
图3是用于比较例2-1中的二亚铵SbF6盐的可见-近红外吸收光谱。
图4是用于比较例2-1中的二亚铵SbF6盐的IR光谱。
图5是用于比较例3-1中的二亚铵BPh4盐的可见-近红外吸收光谱。
图6是用于比较例3-1中的二亚铵BPh4盐的IR光谱。
图7是在实施例6-3中制备的近红外线吸收材料A6的可见-近红外吸收光谱。
图8是在比较例5-2中制备的近红外线吸收材料B5的可见-近红外吸收光谱。
图9是在比较例6-2中制备的近红外线吸收材料B6的可见-近红外吸收光谱。
图10是在实施例12-1中制备的吲哚鎓TEPB盐的可见-近红外吸收光谱。
图11是在实施例12-1中制备的吲哚鎓TEPB盐的IR光谱。
图12是用于实施例12-1中的TEPBNa的可见-近红外吸收光谱。
图13是用于实施例12-1中的TEPBNa的IR光谱。
图14是用于实施例12-1中的吲哚鎓PF6的可见-近红外吸收光谱。
图15是用于实施例12-1中的吲哚鎓PF6的IR光谱。

具体实施例方式 下面将详细解释本发明。
本发明的第一方面涉及用于近红外线吸收材料的硼酸盐,其具有由下式(1)表示的阴离子 [BR1mR24-m]-(1) 其中R1表示具有吸电子基团的芳基;R2表示有机基团、卤素基团或羟基;m为1至4的整数。
(1)式(1)的阴离子 用于本发明中的阴离子是由式(1)表示的硼酸盐阴离子,并且通过将具有吸电子基团的芳基键合在硼原子上,可以提高近红外线吸收染料的耐久性。
式(1)中的R1表示具有吸电子基团的芳基,并且没有特别限制。优选其上连接有吸电子基团的具有6至12个碳原子的芳基,并且包括例如其上连接有吸电子基团的苯基、萘基和联苯基。在上述芳基当中,其上连接有吸电子基团的苯基(即R1是其上连接有吸电子基团的苯基)在经济上是优选的。
尽管式(1)中的R1中的吸电子基团没有特别限制,但其特别优选是至少一种选自由-CpF2P+1(p为自然数)、-NO2、-CN、-F、-Cl和-Br组成的组中的取代基,并且其更优选是至少一种选自由-CF3、-C2F5和-F组成的组中的取代基,并且特别优选是-F。当芳基中含有多个吸电子基团时,每一个吸电子基团可以相同或不同。在本发明中,特别地,使用-F能够提高耐热性和耐湿性。因此,式(1)中的R1优选是五氟苯基(-C6F5)、-C6HF4、-C6H2F3、-C6H3F2、-C6H4F、-C6F4CF3、-C6F3(CF3)2、-C6F2(CF3)3、-C6F(CF3)4、-C6(CF3)5等,特别优选五氟苯基。
在本发明中,通过加入具有其上引入吸电子基团的芳基的硼酸盐阴离子,可以提高近红外线吸收染料的耐热性和耐湿性。
在式(1)中由R2表示的取代基没有特别限制,只要其是有机基团、卤原子或羟基,并且该有机基团可以具有吸电子基团即可。有机基团包括,例如可以具有取代基的具有1至12个碳原子的芳基(例如苯基、萘基和联苯基)和具有1至12个碳原子的烷基等,但并不特别限于此。具体而言,可以列举直链、支链或脂环族烷基例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基丁基、1-乙基丙基、1,2-二甲基丙基、1,1-二甲基丙基、新戊基、正己基和环己基。特别地,当有机基团是烷基时,其优选具有吸电子基团并且更优选其中的全部或部分氢原子被氟原子取代。具体而言,可以列举三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、3,3,3-三氟丙基、4,4,4-三氟丁基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基等。卤原子具体包括例如-F、-Cl、-Br和-I,更优选-F。
在本发明中,式(1)中的m没有特别限制,只要其为1至4即可,然而其优选为4,即具有由[B(R1)4]-表示的结构的一种。当在本发明中m不小于2时,硼酸盐阴离子中可以包括多个R1,并且在该情形中多个R1的每一个可以相同或不同。
作为由式(1)表示的硼酸盐阴离子,可以列举例如[B(C6F5)4]-(四(五氟苯基)硼酸盐)、[B(C6F4CF3)4]-、[B(C6F5)3(C6H5)]-、[B(C6F5)2(C6H5)2]-、[B(C6F5)(C6H5)3]-、[B(C6F5)3F]-、[B(C6F5)2F2]-、[B(C6F5)F3]-、[B(C6F5)3(CF3)]-、[B(C6F5)2(CF3)2]-、[B(C6F5)(CF3)3]-、[B(C6F5)3(C6F4CF3)]-、[B(C6F5)2(C6F4CF3)2]-、[B(C6F5)(C6F4CF3)3]-、[B(C6F4CF3)3F]-、[B(C6F4CF3)2F2]-、[B(C6F4CF3)F3]-、[B(C6F4CF3)3(CF3)]-、[B(C6F4CF3)2(CF3)2]-、[B(C6F4CF3)(CF3)3]-、[B(C6F5)3(C6H13)]-、[B(C6F5)2(C6H13)2]-、[B(C6F5)(C6H13)3]-、[B(C6H4CF3)4]-、[B(C6H3F2)4]-等。在本发明中,在硼酸盐阴离子的例子中,更优选[B(C6F5)4]-。在本发明中,硼酸盐阴离子可以单独或者以两种或多种的混合形式使用。
(2)包含式(1)的阴离子的盐 包含式(1)的阴离子的盐可以是在式(1)的硼酸盐阴离子与具有近红外线吸收能力的阳离子之间形成的盐,或者在式(1)的硼酸盐阴离子与不具有近红外线吸收能力的阳离子之间形成的盐。在前一情形中,硼酸盐可以充当近红外线吸收材料(染料),并且还可以表现出提高的耐久性特别是耐热性和耐湿性。在后一情形中,由于其本身不能表现出近红外线吸收能力,因此通过与近红外线吸收染料混合可以显著提高所得的混合近红外线吸收材料(染料)的耐久性,特别是耐热性和耐湿性。
下面将解释后一情形,即本发明的硼酸盐是在式(1)的硼酸盐阴离子与不具有近红外线吸收能力的阳离子之间形成的盐的实施方案。
作为含有根据本发明的式(1)的阴离子的盐,可以使用以下的硼酸盐阴离子的盐碱金属例如锂、钠、钾、铷和铯的盐;碱土金属例如铍、镁、钙、锶和钡的盐;过渡金属例如银、铜的盐;铵盐例如铵、正丁铵、二甲铵、三甲铵、三乙铵、三异丙铵、三正丁铵、四甲铵、四乙铵、四正丁铵和N,N-二甲基环己铵;苯胺鎓盐例如N-甲基苯胺鎓、N,N-二甲基苯胺鎓、N,N-二甲基-4-甲基苯胺鎓、N,N-二乙基苯胺鎓、N,N-二苯基苯胺鎓和N,N,N-三甲基苯胺鎓;吡啶鎓盐例如吡啶鎓、N-甲基吡啶鎓、N-丁基吡啶鎓、N-甲基-4-甲基吡啶鎓、N-苄基吡啶鎓、3-甲基-N-丁基吡啶鎓、2-甲基吡啶鎓、3-甲基吡啶鎓、4-甲基吡啶鎓、2,3-二甲基吡啶鎓、2,4-二甲基吡啶鎓、2,6-二甲基吡啶鎓、3,4-二甲基吡啶鎓、3,5-二甲基吡啶鎓、2,4,6-三甲基吡啶鎓、2-氟吡啶鎓、3-氟吡啶鎓、4-氟吡啶鎓、2,6-二氟吡啶鎓、2,3,4,5,6-五氟吡啶鎓、2-氯吡啶鎓、3-氯吡啶鎓、4-氯吡啶鎓、2,3-二氯吡啶鎓、2,5-二氯吡啶鎓、2,6-二氯吡啶鎓、3,5-二氯吡啶鎓、3,5-二氯-2,4,6-三氟吡啶鎓、2-溴吡啶鎓、3-溴吡啶鎓、4-溴吡啶鎓、2,5-二溴吡啶鎓、2,6-二溴吡啶鎓、3,5-二溴吡啶鎓、2-氰基吡啶鎓、3-氰基吡啶鎓、4-氰基吡啶鎓、2-羟基吡啶鎓、3-羟基吡啶鎓、4-羟基吡啶鎓、2,3-二羟基吡啶鎓、2,4-二羟基吡啶鎓、2-甲基-5-乙基吡啶鎓、2-氯-3-氰基吡啶鎓、4-甲酰胺吡啶鎓、4-甲醛吡啶鎓、2-苯基吡啶鎓、3-苯基吡啶鎓、4-苯基吡啶鎓、2,6-二苯基吡啶鎓、4-硝基吡啶鎓、4-甲氧基吡啶鎓、4-乙烯基吡啶鎓、4-巯基吡啶鎓、4-叔丁基吡啶鎓、2,6-二叔丁基吡啶鎓、2-苄基吡啶鎓、3-乙酰基吡啶鎓、4-乙基吡啶鎓、2-羧酸吡啶鎓、4-羧酸吡啶鎓、2-苯甲酰基吡啶鎓;咪唑鎓盐例如咪唑鎓、1-甲基咪唑鎓、1-乙基-3-甲基咪唑鎓、1-丙基-3-甲基咪唑鎓、1-丁基-3-甲基咪唑鎓、1-己基-3-甲基咪唑鎓、1-甲基-3-辛基咪唑鎓、1-甲基-N-苄基咪唑鎓、1-甲基-3-(3-苯基丙基)咪唑鎓、1-丁基-2,3-二甲基咪唑鎓、1-乙基-2,3-二甲基咪唑鎓;吡咯烷鎓盐例如1-乙基-1-甲基吡咯烷鎓和1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓;喹啉鎓盐例如喹啉鎓、异喹啉鎓;碳鎓盐例如三苯基碳鎓和三-4-甲氧基苯基碳鎓;磷鎓盐例如二甲基苯基磷鎓、三苯基磷鎓、四乙基磷鎓和四苯基磷鎓;锍盐例如三甲基锍和三苯基锍;碘鎓盐例如二苯基碘鎓和二-4-甲氧基苯基碘鎓等。在该情形中,当将硼酸盐阴离子作为碱土金属盐的形式使用时,根据本发明的盐采用其中每一个碱土金属键合两个硼酸盐阴离子的形式。
在这些盐当中,优选的不具有近红外线吸收能力的阳离子包括碱金属盐、铵盐和含氮的有机阳离子盐。具体而言,优选使用包含具有钠、铵、吡啶鎓、苯胺鎓、咪唑鎓、吡咯烷鎓和喹啉鎓结构的任一种的阳离子的盐。特别优选地,可以使用例如四(五氟苯基)硼酸盐的N,N-二甲基环己基铵盐、N,N-二甲基-4-甲基环己基铵盐、N,N-二乙基苯胺鎓盐、1-甲基-咪唑鎓盐和喹啉鎓盐。由于硼酸盐不具有近红外线吸收能力,因此优选将其与近红外线吸收染料一起使用。在该情形中,硼酸盐可以单独或者以两种或多种的混合形式使用。
在这方面,在本发明中,阳离子可以单独作为硼酸盐阴离子的抗衡离子使用,或者作为两种或多种阳离子的混合形式作为硼酸盐阴离子的抗衡离子使用。
尽管取决于应用可以适当选择配制在本发明的近红外线吸收材料中的式(1)的阴离子的盐的量,但其优选为基于1mol将组合使用的近红外线吸收染料的0.5至8mol,更优选1至5mol。在该情形中,低于0.5mol的阴离子的盐的配制量将提供不充足的加入量的与具有吸电子基团的芳基键合的硼原子,这不可能提供充足的耐久性改进,而超过8mol的量将不会提供与加入相当的效果并且不可能经济。
然后解释前一种情形,即其中本发明的硼酸盐是在式(1)的硼酸盐阴离子与具有近红外线吸收能力的阳离子,特别是具有近红外线吸收能力的有机阳离子之间形成的盐的实施方案。在该情形中,由于硼酸盐本身也可以充当近红外线吸收染料,因此本发明的硼酸盐本身可以充当近红外线吸收材料,并且通过于硼酸盐阴离子的存在,该近红外线吸收材料具有优良的耐久性,特别是耐热性和耐湿性。
可形成对于式(1)的硼酸盐阴离子的抗衡离子并且具有近红外线吸收能力的阳离子没有特别限制,只要其是在700至1200nm波长下具有优良近红外线吸收能力的阳离子即可。例如,可以包括二亚铵阳离子和花青染料基阳离子。在这些当中,二亚铵阳离子在900至1200nm波长下近红外线吸收能力优良,而花青染料基阳离子在700至1000nm波长下近红外线吸收能力优良。
当可形成对于式(1)的硼酸盐阴离子的抗衡离子并且具有近红外线吸收能力的阳离子是二亚铵阳离子时,二亚铵阳离子没有特别限制,只要其在900至1200nm波长下具有优良的滤过近红外线效果,并且优选下式(2)的阳离子。这类由下式(2)表示的二亚铵阳离子在可见光区域具有高的透明性,并且通过用于等离子体显示器光学设备中,其能够改善显示器的外观,或者通过用于光学半导体元件用的滤光器中,其可以增强CCD照相机的敏感性。

在代表二亚铵阳离子的式(2)中,由R3至R10表示的取代基包括氢原子、卤原子和具有1至10个碳原子的烷基,或者具有1至10个碳原子并且具有取代基的烷基。
作为卤原子,可以包括例如氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。
作为具有1至10个碳原子的烷基,可以包括例如直链、支链或脂环族烷基例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基丁基、1-乙基丙基、1,2-二甲基丙基、1,1-二甲基丙基、新戊基、正己基和环己基。
作为与可具有取代基的具有1至10个碳原子的烷基可键合的取代基,可以包括氰基;羟基;卤原子例如氟原子、氯原子和溴原子;具有1至6个碳原子的烷氧基例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基和正丁氧基;具有2至8个碳原子的烷氧基烷氧基例如甲氧基甲氧基、乙氧基甲氧基、甲氧基乙氧基、乙氧基乙氧基、甲氧基丙氧基、甲氧基丁氧基和乙氧基丁氧基;具有3至15个碳原子的烷氧基烷氧基烷氧基,例如甲氧基甲氧基甲氧基、甲氧基甲氧基乙氧基、甲氧基乙氧基乙氧基和乙氧基乙氧基乙氧基;烯丙氧基;具有6至12个碳原子的芳氧基例如苯氧基、甲苯氧基、二甲苯氧基和萘氧基;具有2至7个碳原子的烷氧基羰基例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基、异丙氧基羰基和正丁氧基羰基;具有2至7个碳原子的烷基羰氧基例如甲基羰氧基、乙基羰氧基、正丙基羰氧基和正丁基羰氧基;具有2至7个碳原子的烷氧基羰氧基例如甲氧基羰氧基、乙氧基羰氧基、正丙氧基羰氧基、正丁氧基羰氧基等。具体而言,R3至R10包括三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、3,3,3-三氟丙基、4,4,4-三氟丁基、五氟乙基、全氟丙基、全氟丁基等。
在本发明中,R3至R10可以是相同或不同的一类,然而优选它们全部是相同的。另外,关于二胺的键合位置,鉴于合成而言相对于键合至亚苯基二胺骨架的氮原子的对位是便利的,尽管并不特别限于此。
生产式(1)的硼酸盐阴离子与式(2)的二亚铵阳离子之间的盐的方法没有特别限制,并且可以通过已知的方法或者通过已知方法的改进方法生产。例如,可以通过使式(1)的硼酸盐阴离子共存于借助氧化剂例如银盐或者通过电解氧化将1,4-亚苯基二胺衍生物氧化的体系中而生产硼酸盐阴离子与二亚铵阳离子之间的盐。例如,其可以通过与JP-B-43-25335中描述的方法类似的方法生产。
具体地,可以通过以下方式获得其中所有取代基(R3至R10)相同的1,4-亚苯基二胺衍生物将通过对-亚苯基二胺和1-氯-4-硝基苯的Ullmann反应得到的产物还原以获得由下式(4)表示的胺化合物,
优选在50至140℃下在水溶性极性溶剂例如DMF(N,N-二甲基甲酰胺)、DMI(1,3-二甲基-2-咪唑啉酮)和NMP(N-甲基吡咯烷酮)中将该胺化合物与对应于所希望的R3至R10的卤化物(例如当R3至R10全部是i-C4H9时为BrCH2CH(CH3)2)反应。在以上方法中,可以通过将多种卤化物组合使用而引入多种取代基。
随后,将由此合成的1,4-亚苯基二胺衍生物与式(1)的硼酸盐(例如四(五氟苯基)硼酸钠)一起溶于水溶性极性溶剂例如DMF、DMI和NMP中,再通过加入氧化剂例如银盐并将混合物在5至70℃下反应,可以获得式(1)的硼酸盐阴离子与式(2)的二亚铵阳离子之间的盐。另外,与使用银盐不同,可以采用电解氧化。在该情形中,式(1)的硼酸盐以不少于2mol/每mol 1,4-亚苯基二胺衍生物的量使用。
作为选择,还可以通过在有机溶剂中将公知的二亚铵盐与由式(1)表示的硼酸盐阴离子反应而生产具有由式(1)表示的硼酸盐阴离子的二亚铵染料。作为可用于该方法的具有式(1)的硼酸盐阴离子的盐,可以包括由式(1)表示的硼酸盐阴离子的碱金属盐、碱土金属盐和过渡金属盐等。优选碱金属盐,并且更优选锂盐、钠盐、钾盐,例如四(五氟苯基)硼酸盐的锂盐、钠盐、钾盐。
另外,作为二亚铵染料,可以使用包含式(2)的二亚铵阳离子以及六氟锑酸盐离子、高氯酸盐离子、六氟磷酸盐离子和四氟硼酸盐离子的盐。
对于用于在有机溶剂中硼酸盐化合物与公知的二亚铵染料之间的反应的硼酸盐阴离子的量而言,硼酸盐化合物以每1mol二亚铵盐不低于2mol,优选2至5mol并且更优选2至4mol/的量使用。低于2mol的量将提供低的取代比例,高于5mol的量将不经济。
作为用于反应的有机溶剂,可以使用例如芳族溶剂例如甲苯和二甲苯;基于酮的溶剂例如丙酮、甲乙酮和甲基异丁酮;基于酯的溶剂例如乙酸乙酯和乙酸丁酯;基于腈的溶剂例如乙腈;基于醇的溶剂例如甲醇、乙醇和异丙醇;基于醚的溶剂例如四氢呋喃和二丁醚;基于二醇醚的溶剂例如丁基溶纤剂和丙二醇正丙醚;基于酰胺的溶剂例如甲酰胺和N,N-二甲基甲酰胺;和基于卤素的溶剂例如二氯甲烷和氯仿。这些溶剂可以单独或者以两种或多种溶剂的混合形式使用。可以优选使用对于硼酸盐化合物和二亚铵盐具有高溶解性的溶剂。
将要使用的溶剂的量优选为硼酸盐化合物和二亚铵盐的总重量的1至100倍,并且更优选2至50倍。低于1倍的量将提供差的硼酸盐化合物和二亚铵盐的溶解性,而超过100倍的量将不经济。考虑到抑制二亚铵盐的分解,反应温度优选不高于60℃,并且更优选为10至50℃。反应通常自发完成。
当所希望的化合物通过将反应溶液静置而分离时,其可以通过过滤而回收。当即使通过将反应溶液静置也没有使所希望的化合物沉积时,可以通过将去离子水加入反应溶液由此形成所希望的化合物并且通过过滤将其回收而将所希望的化合物分离。将使用的去离子水的量优选为反应溶液重量的5至1000倍,更优选10至500倍。小于5倍的量将降低产率,而超过1000倍的量将不经济,因为产生了太大量的废水。可以将回收的产品用去离子水清洗以除去来自原料的不需要的离子。
该实施方案中,特别是在硼酸盐阴离子与二亚铵阳离子之间的盐的情形中的硼酸盐具有在900至1200nm波长下高的近红外线吸收能力和在可见光区域高的透明性,并且因此可有利地用作近红外线吸收染料。通过加入该硼酸盐,可以获得近红外线吸收材料。另外,其也可以用作光学记录材料。
同样在当本发明的硼酸盐是式(1)的硼酸盐阴离子与基于花青染料的阳离子之间的盐时的情形中,该硼酸盐具有近红外线吸收能力。基于花青染料的阳离子在该情形中没有特别限制,只要其在700至1000nm波长下具有高的近红外线吸收能力。优选地,可以使用基于吲哚鎓的阳离子。具体地,可以包括由下式(a)至(i)表示的阳离子,尽管它们决不限于此。这些实施方案中的硼酸盐具有在700至1000nm波长下高的近红外线吸收能力和在可见光区域高的透明性,并且因此可有利地用作近红外线吸收染料。通过加入该硼酸盐,可以获得近红外线吸收材料。另外,其也可以用作光学记录材料。


(3)近红外线吸收染料 本发明的硼酸盐可以提高近红外线吸收材料(染料)的耐久性,特别是耐热性和耐湿性。因此,本发明的第二方面涉及包含本发明的硼酸盐和近红外线吸收染料的近红外线吸收材料。如上所述,由于本发明的硼酸盐可以提高近红外线吸收材料(染料)的耐久性,特别是耐热性和耐湿性,因此本发明的近红外线吸收材料可以实现优良的耐久性,特别是耐热性和耐湿性。另外,本发明的近红外线吸收材料在可见光区域的透明性同样优良。
在本发明中,如条目(2)中所述,当本发明的硼酸盐是式(1)的硼酸盐阴离子与具有近红外线吸收能力的阳离子之间的盐时,硼酸盐本身可以是近红外线吸收染料。因此,在该情形中,本发明的第二方面的近红外线吸收材料可以是本发明的硼酸盐本身。在该情形中,近红外线吸收材料可以由一种硼酸盐组成或者可以由两种或多种硼酸盐的混合物组成。即使在该情形中,为了有助于所希望的近红外线吸收能力或者为了在另一个近红外线波长下实现吸收,可以将如下所述的另一种近红外线吸收染料组合使用。另外,可以将式(1)的硼酸盐阴离子与具有近红外线吸收能力的阳离子之间的盐和式(1)的硼酸盐阴离子与不具有近红外线吸收能力的阳离子之间的盐组合使用。通过这种使用,可以进一步提高染料的耐久性,特别是耐热性和耐湿性。另外,当本发明的硼酸盐是式(1)的硼酸盐阴离子与不具有近红外线吸收能力的阳离子之间的盐时,这种如下所述的近红外线吸收染料的组合使用是必要的。通过硼酸盐的存在,可以提高近红外线吸收染料的耐久性,特别是耐热性和耐湿性。
可用于本发明的近红外线吸收材料中的近红外线吸收染料没有特别限制,并且除了如上所述的式(1)的硼酸盐阴离子与具有近红外线吸收能力的阳离子之间的盐之外,例如可以使用公知的近红外线吸收染料。具体地,可以包括基于花青、基于聚甲川、基于方酸菁(squarylium)、基于卟啉、基于二硫醇金属络合物、基于酞菁、基于二亚铵的近红外线吸收染料等。在这些当中,基于花青和基于二亚铵的近红外线吸收染料在可见光区域的透明性优良,基于酞菁的近红外线吸收染料的近红外线吸收染料耐久性优良,因此优选使用这些染料。
在本发明中,基于二亚铵的染料是包含式(2)的二亚铵阳离子和抗衡阴离子的盐。抗衡离子没有特别限制,并且可以使用氯化物离子、溴化物离子、碘化物离子、高氯酸盐、硝酸盐离子、苯磺酸盐离子、对-甲苯磺酸盐离子、甲基硫酸盐离子、乙基硫酸盐离子、丙基硫酸盐离子、四氟硼酸盐离子、四苯基硼酸盐离子、四(五氟苯基)硼酸盐离子、双(三氟甲烷砜)酰亚胺离子、双(五氟乙烷砜)酰亚胺离子、五氟乙烷砜三氟甲烷砜酰亚胺离子、三氟甲烷砜七氟丙烷砜酰亚胺离子、九氟丁烷砜三氟甲烷砜酰亚胺离子、1,3-二磺酰基六氟丙烯酰亚胺离子、六氟磷酸盐离子、苯亚磺酸盐离子、乙酸盐离子、三氟乙酸盐离子、丙酸盐离子、苯甲酸盐离子、草酸盐离子、琥珀酸盐离子、丙二酸盐离子、油酸盐离子、硬脂酸盐离子、柠檬酸盐离子、二磷酸氢盐离子、磷酸二氢盐离子、五氯锡酸盐离子、氯磺酸盐离子、氟磺酸盐离子、三氟甲烷磺酸盐离子、六氟砷酸盐离子、六氟锑酸盐离子、钼酸盐离子、钨酸盐离子、钛酸盐离子、锆酸盐离子、硫酸盐离子、钒酸盐离子、硼酸盐离子等。在该情形中,由于如由式(2)所示,二亚铵阳离子是二价阳离子,因此例如当使用单价阴离子例如氯化物离子时,根据本发明的基于二亚铵的染料具有每个二亚铵阳离子连接的两个阴离子。在这些盐当中,二亚铵阳离子与六氟锑酸盐离子、高氯酸盐离子、六氟磷酸盐离子、四氟硼酸盐离子、双(三氟甲烷砜)酰亚胺离子和四(五氟苯基)硼酸盐离子之间的盐,特别优选二亚铵阳离子与四(五氟苯基)硼酸盐离子之间的盐优选用于本发明。这里,二亚铵阳离子与四(五氟苯基)硼酸盐离子之间的盐是在本发明的第一方面中具有近红外线吸收能力的硼酸盐的一个例子。
用于本发明的基于花青的染料没有特别限制,只要其是在可见光区域的透明性以及近红外线吸收能力优良的一类即可,并且可以优选使用基于吲哚鎓的阳离子与抗衡阴离子之间的盐。作为基于吲哚鎓的阳离子,可以优选使用由式(a)至(i)表示的阳离子,然而并不限于此。作为抗衡阴离子,可以使用在基于二亚铵的染料中列出的类似抗衡阴离子,没有特别限制。这里,基于吲哚鎓的阳离子与四(五氟苯基)硼酸盐离子之间的盐是在本发明的第一方面中具有近红外线吸收能力的硼酸盐的一个例子。
在更具体的可商购获得的产品中,可以使用例如由American Dye Source Inc.生产的ADS812MI作为含有由通式(a)表示的阳离子的基于花青的染料;由FEW Chemicals GmbH生产的S0712作为含有由通式(b)表示的阳离子的基于花青的染料;由FEW Chemicals GmbH生产的S0726作为含有由通式(c)表示的阳离子的基于花青的染料;由American Dye Source Inc.生产的ADS780MT作为含有由通式(d)表示的阳离子的基于花青的染料;由FEW Chemicals GmbH生产的S0006作为含有由通式(e)表示的阳离子的基于花青的染料;由FEW Chemicals GmbH生产的S0081作为含有由通式(f)表示的阳离子的基于花青的染料;由FEW Chemicals GmbH生产的S0773作为含有由通式(g)表示的阳离子的基于花青的染料;由FEW Chemicals GmbH生产的S0772作为含有由通式(h)表示的阳离子的基于花青的染料;和由FEW Chemicals GmbH生产的S0734作为含有由通式(i)表示的阳离子的基于花青的染料等。
可用于本发明的基于酞菁的化合物没有特别限制,只要其具有优良的近红外线吸收能力,可以使用公知的基于酞菁的化合物。可以优选包括由下式(X)表示的化合物或者由下式(Y)表示的化合物。
由式(X)表示的基于酞菁的化合物
在式(X)中,A1至A16表示官能团并且各自独立地表示氢原子、卤原子、羟基、羟基磺酰基、羧基、硫醇基、可被取代的含1至20个碳原子的烷基、可被取代的含1至20个碳原子的烷氧基、可被取代的具有6至20个碳原子的芳基、可被取代的具有6至20个碳原子的芳氧基、可被取代的具有7至20个碳原子的芳烷基、可被取代的具有7至20个碳原子的芳烷氧基、可被取代的具有1至20个碳原子的烷基硫基、可被取代的具有6至20个碳原子的芳基硫基、可被取代的具有7至20个碳原子的芳烷基硫基、可被取代的具有1至20个碳原子的烷基磺酰基、可被取代的具有6至20个碳原子的芳基磺酰基、可被取代的具有7至20个碳原子的芳烷基磺酰基、可被取代的具有1至20个碳原子的酰基、可被取代的具有2至20个碳原子的烷氧基羰基、可被取代的具有6至20个碳原子的芳氧基羰基、可被取代的具有2至20个碳原子的芳烷氧基羰基、可被取代的具有2至20个碳原子的烷基羰氧基、可被取代的具有6至20个碳原子的芳基羰氧基、可被取代的具有8至20个碳原子的芳烷基羰氧基、可被取代的具有2至20个碳原子的杂环基团、可被取代的氨基、可被取代的氨基磺酰基和可被取代的氨基羰基。官能团A1至A16可以彼此相同或不同,并且同样在相同类型的情形中,它们可以相同或不同,并且官能团本身可以通过连接基团键合在一起。M1表示2个氢原子、二价金属原子、三价或四价取代的金属原子或氧金属。在本说明书中,“酰基”是指如由Daily Industrial Newspaper Co.,Ltd.出版的“General Dictionary of Scientific Technical Terminology”,第三版的17页中描述的类似定义,并且具体是指通过除去羟基而得自于有机酸的基团,并且由式RCO-表示(其中R表示脂族基团、脂环族基团或芳族基团)。
(在当末端是除了氨基之外的官能团时的情形中) 在式(X)中,作为官能团A1至A16的卤原子包括氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。作为可被取代的具有1至20个碳原子的烷基,可以包括直链、支链或环状烷基例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、环己基、正庚基、正辛基和2-乙基己基,然而其并不限于此。作为可被取代的具有1至20个碳原子的烷氧基,可以包括直链、支链或环状烷氧基例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、正己氧基、环己氧基、正庚氧基、正辛氧基和2-乙基己氧基,然而其并不限于此。作为可被取代的具有6至20个碳原子的芳基,可以包括苯基、萘基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有6至20个碳原子的芳氧基,可以包括苯氧基、萘氧基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有7至20个碳原子的芳烷基,可以包括苄基、苯乙基、二苯基甲基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有7至20个碳原子的芳烷氧基,可以包括苄氧基、苯乙基氧基、二苯基甲基氧基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有1至20个碳原子的烷基硫基,可以包括直链、支链或环状烷基硫基例如甲基硫基、乙基硫基、正丙基硫基、异丙基硫基、正丁基硫基、异丁基硫基、仲丁基硫基、叔丁基硫基、正戊基硫基、正己基硫基、环己基硫基、正庚基硫基、正辛基硫基和2-乙基己基硫基,然而其并不限于此。作为可被取代的具有6至20个碳原子的芳基硫基,可以包括苯基硫基、萘基硫基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有7至20个碳原子的芳烷基硫基,可以包括苄基硫基、苯乙基硫基、二苯基甲基硫基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有1至20个碳原子的烷基磺酰基,可以包括直链、支链或环状烷基磺酰基例如甲基磺酰基、乙基磺酰基、正丙基磺酰基、异丙基磺酰基、正丁基磺酰基、异丁基磺酰基、仲丁基磺酰基、叔丁基磺酰基、正戊基磺酰基、正己基磺酰基、环己基磺酰基、正庚基磺酰基、正辛基磺酰基和2-乙基己基磺酰基,然而其并不限于此。作为可被取代的具有6至20个碳原子的芳基磺酰基,可以包括苯基磺酰基、萘基磺酰基等,然而其并不限于此。作为可被取代的芳烷基磺酰基,可以包括苄基磺酰基、苯乙基磺酰基、二苯基甲基磺酰基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有1至20个碳原子的酰基,可以包括直链、支链或环状烷基羰基例如甲基羰基、乙基羰基、正丙基羰基、异丙基羰基、正丁基羰基、异丁基羰基、仲丁基羰基、叔丁基羰基、正戊基羰基、正己基羰基、环己基羰基、正庚基羰基、正辛基羰基和2-乙基己基羰基;芳基羰基例如苄基羰基和苯基羰基;和芳烷基羰基例如苯甲酰基,然而其并不限于此。作为可被取代的具有2至20个碳原子的烷氧基羰基,可以包括甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基、异丙氧基羰基、正丁氧基羰基、异丁氧基羰基、仲丁氧基羰基、叔丁氧基羰基、正戊氧基羰基、正己氧基羰基、环己氧基羰基、正庚氧基羰基、正辛氧基羰基、2-乙基己氧基羰基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有7至20个碳原子的芳氧基羰基,可以包括苯氧基羰基、萘基羰基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有8至20个碳原子的芳烷氧基羰基,可以包括苄氧基羰基、苯乙基氧基羰基、二苯基甲基氧基羰基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有2至20个碳原子的烷基羰氧基,可以包括乙酰氧基、乙基羰氧基、正丙基羰氧基、异丙基羰氧基、正丁基羰氧基、异丁基羰氧基、仲丁基羰氧基、叔丁基羰氧基、正戊基羰氧基、正己基羰氧基、环己基羰氧基、正庚基羰氧基、3-庚基羰氧基、正辛基羰氧基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有7至20个碳原子的芳基羰氧基,可以包括苯甲酰氧基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有8至20个碳原子的芳烷基羰氧基,可以包括苄基羰氧基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有2至20个碳原子的杂环基团,可以包括吡咯基、咪唑基、哌啶基、吗啉基等,然而其并不限于此。
另外,作为如果必要可以存在于式(X)中的官能团A1至A16,即烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、芳烷基、芳烷氧基、烷基硫基、芳基硫基、芳烷基硫基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、酰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、芳烷氧基羰基、烷基羰氧基、芳基羰氧基、芳烷基羰氧基和杂环基团上的取代基,可以包括例如卤原子、酰基、烷基、苯基、烷氧基、卤代烷基、卤代烷氧基、硝基、氨基、烷基氨基、烷基羰基氨基、芳基氨基、芳基羰基氨基、羰基、烷氧基羰基、烷基氨基羰基、烷氧基磺酰基、烷基硫基、氨基甲酰基、芳氧基羰基、氰基和杂环基团,然而其并不限于此。这些取代基可以多个存在并且当它们以多个存在时,它们可以彼此相同或不同,并且即使在相同类型的情形中它们也可以相同或不同。这些取代基本身可以通过连接基团键合在一起。
(在当末端是氨基官能团时的情形中) 作为式(X)中的官能团A1至A16,即可被取代的氨基、可被取代的氨基磺酰基和可被取代的氨基羰基的取代基,可以包括氢原子;直链、支链或环状烷基例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、仲丁基、正戊基、正己基、2-乙基己基和环己基;芳基例如苯基、萘基;芳烷基例如苄基和苯乙基; 乙酰基;直链、支链或环状烷基羰基例如乙基羰基、正丙基羰基、异丙基羰基、正丁基羰基、异丁基羰基、仲丁基羰基、叔丁基羰基、正戊基羰基、正己基羰基、环己基羰基、正庚基羰基、3-庚基羰基、正辛基羰基;芳基羰基例如苯甲酰基和萘基羰基;芳烷基羰基例如苄基羰基等,然而其并不限于此并且这些取代基可以进一步被取代基取代。这些取代基可以0、1或2个存在,并且当存在两个取代基时,它们可以彼此相同或不同,并且即使在相同类型的情形中,它们也可以相同或不同,并且官能团本身可以通过连接基团键合在一起。
作为可进一步存在于作为可被取代的氨基、可被取代的氨基磺酰基和可被取代的氨基羰基的取代基的烷基、芳基、芳烷基、烷基羰基、芳基羰基和芳烷基羰基上的取代基,可以包括例如卤原子、酰基、烷基、苯基、烷氧基、卤代烷基、卤代烷氧基、硝基、氨基、烷基氨基、烷基羰基氨基、芳基氨基、芳基羰基氨基、羰基、烷氧基羰基、烷基氨基羰基、烷氧基磺酰基、烷基硫基、氨基甲酰基、芳氧基羰基、氰基和杂环基团,然而其并不限于此。这些取代基可以多个存在并且当它们以多个存在时,它们可以彼此相同或不同,并且即使在相同类型的情形中,它们也可以相同或不同,并且取代基本身可以通过连接基团键合在一起。
另外,作为金属M1的二价金属的例子,可以包括Cu(II)、Co(II)、Zn(II)、Fe(II)、Ni(II)、Ru(II)、Rh(II)、Pd(II)、Pt(II)、Mn(II)、Mg(II)、Ti(II)、Be(II)、Ca(II)、Ba(II)、Cd(II)、Hg(II)、Pb(II)、Sn(II)等,然而其并不限于此。作为三价被取代金属原子的例子,可以包括Al-F、Al-Cl、Al-Br、Al-I、Fe-Cl、Ga-F、Ga-Cl、Ga-I、Ga-Br、In-F、In-Cl、In-Br、In-I、Tl-F、Tl-Cl、Tl-Br、Tl-I、Al-C6H5、Al-C6H4(CH3)、In-C6H5、In-C6H4(CH3)、In-C6H5、Mn(OH)、Mn(OC6H5)、Mn[OSi(CH3)3]、Ru-Cl等,然而其并不限于此。作为四价被取代金属原子的例子,可以包括CrCl2、SiF2、SiCl2、SiBr2、SiI2、ZrCl2、GeF2、GeCl2、GeBr2、GeI2、SnF2、SnCl2、SnBr2、TiF2、TiCl2、TiBr2、Ge(OH)2、Mn(OH)2、Si(OH)2、Sn(OH)2、Zr(OH)2、Cr(R1)2、Ge(R1)2、Si(R1)2、Sn(R1)2、Ti(R1)2{R1表示烷基、苯基、萘基和其衍生物}、Cr(OR2)2、Ge(OR2)2、Si(OR2)2、Sn(OR2)2、Ti(OR2)2{R2表示烷基、苯基、萘基、三烷基甲硅烷基、二烷基烷氧基甲硅烷基和其衍生物}、Sn(SR3)2、Ge(SR3)2{R3表示烷基、苯基、萘基和其衍生物}等,然而其并不限于此。作为氧金属(oxymetal)的例子,可以包括VO、MnO、TiO等,然而其并不限于此。
由式(Y)表示的基于酞菁的化合物
在式(Y)中,B1至B24表示官能团并且各自独立地表示氢原子、卤原子、羟基、羟基磺酰基、羧酸基团、硫醇基、可被取代的具有1至20个碳原子的烷基、可被取代的具有1至20个碳原子的烷氧基、可被取代的具有6至20个碳原子的芳基、可被取代的具有6至20个碳原子的芳氧基、可被取代的具有7至20个碳原子的芳烷基、可被取代的具有7至20个碳原子的芳烷氧基、可被取代的具有1至20个碳原子的烷基硫基、可被取代的具有6至20个碳原子的芳基硫基、可被取代的具有7至20个碳原子的芳烷基硫基、可被取代的具有1至20个碳原子的烷基磺酰基、可被取代的具有6至20个碳原子的芳基磺酰基、可被取代的具有7至20个碳原子的芳烷基磺酰基、可被取代的具有1至20个碳原子的酰基、可被取代的具有2至20个碳原子的烷氧基羰基、可被取代的具有6至20个碳原子的芳氧基羰基、可被取代的具有2至20个碳原子的芳烷氧基羰基、可被取代的具有2至20个碳原子的烷基羰氧基、可被取代的具有6至20个碳原子的芳基羰氧基、可被取代的具有8至20个碳原子的芳烷基羰氧基、可被取代的具有2至20个碳原子的杂环基团、可被取代的氨基和可被取代的氨基磺酰基以及可被取代的氨基羰基。官能团B1至B24可以彼此相同或不同,并且即使在相同类型的情形中,它们也可以相同或不同,并且官能团本身可以通过连接基团键合在一起。M2表示2个氢原子、二价金属原子、三价或四价被取代的金属原子或氧金属。(在当末端是除了氨基之外的官能团时的情形中) 在式(Y)中,作为官能团B1至B24的卤原子包括氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。作为可被取代的具有1至20个碳原子的烷基,可以包括直链、支链或环状烷基例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、环己基、正庚基、正辛基和2-乙基己基,然而其并不限于此。作为可被取代的具有1至20个碳原子的烷氧基,可以包括直链、支链或环状烷氧基例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、正己氧基、环己氧基、正庚氧基、正辛氧基和2-乙基己氧基,然而其并不限于此。作为可被取代的具有6至20个碳原子的芳基,可以包括苯基、萘基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有6至20个碳原子的芳氧基,可以包括苯氧基、萘氧基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有7至20个碳原子的芳烷基,可以包括苄基、苯乙基、二苯基甲基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有7至20个碳原子的芳烷氧基,可以包括苄氧基、苯乙基氧基和二苯基甲基氧基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有1至20个碳原子的烷基硫基,可以包括直链、支链或环状烷基硫基例如甲基硫基、乙基硫基、正丙基硫基、异丙基硫基、正丁基硫基、异丁基硫基、仲丁基硫基、叔丁基硫基、正戊基硫基、正己基硫基、环己基硫基、正庚基硫基、正辛基硫基和2-乙基己基硫基,然而其并不限于此。作为可被取代的具有6至20个碳原子的芳基硫基,可以包括苯基硫基、萘基硫基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有7至20个碳原子的芳烷基硫基,可以包括苄基硫基、苯乙基硫基、二苯基甲基硫基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有1至20个碳原子的烷基磺酰基,可以包括直链、支链或环状烷基磺酰基例如甲基磺酰基、乙基磺酰基、正丙基磺酰基、异丙基磺酰基、正丁基磺酰基、异丁基磺酰基、仲丁基磺酰基、叔丁基磺酰基、正戊基磺酰基、正己基磺酰基、环己基磺酰基、正庚基磺酰基、正辛基磺酰基和2-乙基己基磺酰基,然而其并不限于此。作为可被取代的具有6至20个碳原子的芳基磺酰基,可以包括苯基磺酰基、萘基磺酰基等,然而其并不限于此。作为可被取代的芳烷基磺酰基,可以包括苄基磺酰基、苯乙基磺酰基、二苯基甲基磺酰基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有1至20个碳原子的酰基,可以包括直链、支链或环状烷基羰基例如甲基羰基、乙基羰基、正丙基羰基、异丙基羰基、正丁基羰基、异丁基羰基、仲丁基羰基、叔丁基羰基、正戊基羰基、正己基羰基、环己基羰基、正庚基羰基、正辛基羰基和2-乙基己基羰基;芳基羰基例如苄基羰基、苯基羰基;和芳烷基羰基例如苯甲酰基,然而其并不限于此。作为可被取代的具有2至20个碳原子的烷氧基羰基,可以包括甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基、异丙氧基羰基、正丁氧基羰基、异丁氧基羰基、仲丁氧基羰基、叔丁氧基羰基、正戊氧基羰基、正己氧基羰基、环己氧基羰基、正庚氧基羰基、正辛氧基羰基、2-乙基己氧基羰基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有7至20个碳原子的芳氧基羰基,可以包括苯氧基羰基、萘基羰基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有8至20个碳原子的芳烷氧基羰基,可以包括苄氧基羰基、苯乙基氧基羰基、二苯基甲基氧基羰基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有2至20个碳原子的烷基羰氧基,可以包括乙酰氧基、乙基羰氧基、正丙基羰氧基、异丙基羰氧基、正丁基羰氧基、异丁基羰氧基、仲丁基羰氧基、叔丁基羰氧基、正戊基羰氧基、正己基羰氧基、环己基羰氧基、正庚基羰氧基、3-庚基羰氧基、正辛基羰氧基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有7至20个碳原子的芳基羰氧基,可以包括苯甲酰氧基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有8至20个碳原子的芳烷基羰氧基,可以包括苄基羰氧基等,然而其并不限于此。作为可被取代的具有2至20个碳原子的杂环基团,可以包括吡咯基、咪唑基、哌啶基、吗啉基等,然而其并不限于此。
作为如果必要可以存在于式(Y)中的官能团B1至B24,即烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、芳烷基、芳烷氧基、烷基硫基、芳基硫基、芳烷基硫基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳烷基磺酰基、酰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、芳烷氧基羰基、烷基羰氧基、芳基羰氧基、芳烷基羰氧基和杂环基团上的取代基,例如可以包括卤原子、酰基、烷基、苯基、烷氧基、卤代烷基、卤代烷氧基、硝基、氨基、烷基氨基、烷基羰基氨基、芳基氨基、芳基羰基氨基、羰基、烷氧基羰基、烷基氨基羰基、烷氧基磺酰基、烷基硫基、氨基甲酰基、芳氧基羰基、氰基、杂环基团等,然而其并不限于此。这些取代基可以多个存在并且当它们以多个存在时,它们可以彼此相同或不同,并且即使在相同类型的情形中,它们也可以相同或不同,并且官能团本身可以通过连接基团键合在一起。
(在当末端是氨基官能团时的情形中) 作为式(Y)中的官能团B1至B24即可被取代的氨基、可被取代的氨基磺酰基和可被取代的氨基羰基的取代基,可以包括氢原子;直链、支链或环状烷基例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、仲丁基、正戊基、正己基、2-乙基己基和环己基;芳基例如苯基和萘基;芳烷基例如苄基、苯乙基;直链、支链或环状烷基羰基例如乙酰基、乙基羰基、正丙基羰基、异丙基羰基、正丁基羰基、异丁基羰基、仲丁基羰基、叔丁基羰基、正戊基羰基、正己基羰基、环己基羰基、正庚基羰基、3-庚基羰基和正辛基羰基;芳基羰基例如苯甲酰基和萘基羰基;芳烷基羰基例如苄基羰基等,然而其并不限于此并且这些取代基可以进一步被取代基取代。这些取代基可以0、1或2个存在,并且当存在两个取代基时它们可以彼此相同或不同,并且即使在相同类型的情形中它们也可以相同或不同,并且官能团本身可以通过连接基团键合在一起。
作为可进一步存在于对于可被取代的氨基、可被取代的氨基磺酰基和可被取代的氨基羰基的取代基的烷基、烷基、芳基、芳烷基、烷基羰基、芳基羰基、芳烷基羰基等上的取代基,可以包括例如卤原子、酰基、烷基、苯基、烷氧基、卤代烷基、卤代烷氧基、硝基、氨基、烷基氨基、烷基羰基氨基、芳基氨基、芳基羰基氨基、羰基、烷氧基羰基、烷基氨基羰基、烷氧基磺酰基、烷基硫基、氨基甲酰基、芳氧基羰基、氰基和杂环基团,然而其并不限于此。这些取代基可以0、1或2个存在并且当它们以多个存在时,它们可以彼此相同或不同,并且即使在相同类型的情形中它们也可以相同或不同,并且官能团本身可以通过连接基团键合在一起。
另外,作为金属M2的二价金属的例子,可以包括Cu(II)、Co(II)、Zn(II)、Fe(II)、Ni(II)、Ru(II)、Rh(II)、Pd(II)、Pt(II)、Mn(II)、Mg(II)、Ti(II)、Be(II)、Ca(II)、Ba(II)、Cd(II)、Hg(II)、Pb(II)、Sn(II)等,然而其并不限于此。作为三价被取代金属原子的例子,可以包括例如Al-F、Al-Cl、Al-Br、Al-I、Fe-Cl、Ga-F、Ga-Cl、Ga-I、Ga-Br、In-F、In-Cl、In-Br、In-I、Tl-F、Tl-Cl、Tl-Br、Tl-I、Al-C6H5、Al-C6H4(CH3)、In-C6H5、In-C6H4(CH3)、In-C6H5、Mn(OH)、Mn(OC6H5)、Mn[OSi(CH3)3]、Ru-Cl等,然而其并不限于此。作为四价被取代金属原子的例子,可以包括CrCl2、SiF2、SiCl2、SiBr2、SiI2、ZrCl2、GeF2、GeCl2、GeBr2、GeI2、SnF2、SnCl2、SnBr2、TiF2、TiCl2、TiBr2、Ge(OH)2、Mn(OH)2、Si(OH)2、Sn(OH)2、Zr(OH)2、Cr(R1)2、Ge(R1)2、Si(R1)2、Sn(R1)2、Ti(R1)2{R1表示烷基、苯基、萘基和其衍生物}、Cr(OR2)2、Ge(OR2)2、Si(OR2)2、Sn(OR2)2、Ti(OR2)2{R2表示烷基、苯基、萘基、三烷基甲硅烷基、二烷基烷氧基甲硅烷基和其衍生物}、Sn(SR3)2、Ge(SR3)2{R3表示烷基、苯基、萘基或其衍生物}等,然而其并不限于此。作为氧金属的例子,可以包括VO、MnO、TiO等,然而其并不限于此。
具体地,可以包括商品名EXCOLOR IR-10A、EXCOLORIR-12和EXCOLOR IR-14或者TX-EX-906B、TX-EX-910B和TX-EX-902K(全部由Nippon Shokubai Co.,Ltd.生产)。
可以取决于应用而适当选择配制在本发明的近红外线吸收材料中的近红外线吸收染料的量。基于树脂的固含量,其可以为0.1至10wt%,优选1至8wt%。在该情形中,低于0.1wt%的离子近红外线吸收染料的配混量是过低的染料配混量,并且可能不能获得足够的近红外线吸收能力。相反,超过10wt%的量不能提供与该加入相当的效果并且因此不经济,相反可能另外损失可见光区域的透明性。
(4)树脂 本发明的近红外线吸收材料可以进一步包含树脂。可用于本发明的树脂没有特别限制,只要其是通常可用作光学材料的树脂即可。具有尽可能高的透明性的树脂是优选的,更具体地,可以包括基于聚烯烃树脂例如聚乙烯、聚丙烯、羧化聚烯烃、氯化聚烯烃和环烯烃聚合物;聚苯乙烯、基于聚丙烯酸酯的聚合物、基于聚甲基丙烯酸酯的聚合物;基于乙烯基的聚合物例如聚乙酸乙烯酯、卤代乙烯基聚合物和聚乙烯醇;基于聚酰胺的树脂例如尼龙;基于聚氨酯的树脂;基于聚酯的树脂例如PET;聚碳酸酯;基于环氧的树脂;基于聚乙烯缩醛的树脂例如缩丁醛树脂等。
在这些当中,可以优选使用可熔融或溶解的树脂。在该情形中,当由于能够熔融并且具有高Tg而使用这类树脂时,得到可以成型的近红外线吸收材料。例如,通过将近红外线吸收染料配制到其中,可以熔融并且具有不低于80℃的Tg的树脂可以提供可成型的材料。合适的树脂例子包括甲基丙烯酸酯聚合物例如聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸α-羟甲酯的共聚物、聚碳酸酯、缩丁醛树脂、环聚烯烃聚合物、ARTON(由JSR Corp.生产)、Zeonor(由Zeon Corp.生产)、O-PET(由Kanebo,Ltd.生产)、Sumipex(由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.生产)、Optorez(由Hitachi Chemical Co.,Ltd.生产)。
通过将近红外线吸收材料与其一起溶解,可溶解的树脂可以提供涂覆材料。用于涂覆材料的树脂的合适例子包括基于甲基丙烯酸酯的聚合物,ARTON(由JSR Corp.生产)、Zeonor(由Zeon Corp.生产)和O-PET(由Kanebo,Ltd.生产)。特别优选通过将具有1至10个碳原子的直链、支链或多脂环族烷基的甲基丙烯酸酯例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸环己酯和甲基丙烯酸异冰片酯共聚得到的聚合物。树脂可以是仅由一种甲基丙烯酸酯单体组成的聚合物或者由多种甲基丙烯酸酯单体组成的共聚物。另外,其可以是通过将如上所述的甲基丙烯酸酯单体与不同于该单体的单体共聚得到的聚合物。作为其他单体,还可以使用芳族单体例如苯乙烯和甲基苯乙烯;马来酰亚胺单体例如苯基马来酰亚胺和环己基马来酰亚胺;含有羧基的单体例如甲基丙烯酸和丙烯酸;含1至15个碳原子的丙烯酸酯;具有羟基的单体例如甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟乙酯等。要使用的除了甲基丙烯酸酯单体之外的单体的量低于50wt%,优选低于30wt%,并且进一步优选低于10wt%。具体地,可以包括Sumipex(由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.生产)、Optorez(由Hitachi Chemical Co.,Ltd.生产)和HALSHYBRIDIR(由Nippon Shokubai Co.,Ltd.生产)等。玻璃化转变温度(Tg)高于85℃的树脂可以有效地抑制由热或湿气造成的染料劣化。
尽管具有高Tg的树脂具有足够高的耐久性,但其当用于膜应用中时具有例如容易裂化的缺陷。为了抑制树脂的裂化,优选折算成聚苯乙烯的重均分子量不小于50,000,并且进一步优选不小于100,000。
并且为了使得难以裂化,聚合物结构优选是支化结构而不是线型结构。通过采用支化结构,即使当树脂具有高的分子量时,其的粘度也变低并且处理变得容易。为了获得支化聚合物,可以使用大分子单体、多官能单体、多官能引发剂和多官能链转移剂。作为大分子单体,可以使用AA-6、AA-2、AS-6、AB-6、AK-5(全部由Toagosei Co.Ltd.生产)等。作为多官能单体,可以使用LIGHT-ESTER EG、LIGHT-ESTER1、4BG、LIGHT-ESTERNP、LIGHT-ESTER TMP(全部由KYOEISHA CHEMICALCo.,Ltd.生产)。作为多官能引发剂,可以使用Pertetra A和BTTB-50(全部由NOF Corp.生产)、Trigonox 17-40MB和PERKADOX 12-XL25(全部由Kayaku Akuzo Corp.生产)等。作为多官能链转移剂,可以使用季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(硫代二甘醇酯)(全部由Sakai Chemical Industry Co.,Ltd.生产)等。为了获得具有支化结构的树脂,由于容易聚合,因此可以特别优选使用多官能引发剂。可以提供许多支链并且在温和条件下反应的Pertetra A和PERKADOX 12-XL25可以特别优选使用。
即使Tg不高于85℃,本发明的近红外线吸收材料也可以提供优良的耐久性。尽管不特别限制树脂的种类,但可以使用丙烯酸类树脂和聚酯树脂。为了获得耐裂化性和高耐久性,树脂的Tg优选为65至85℃,更优选70至80℃。
树脂可以是压敏性粘合剂或粘合剂或其混合物。由于使用压敏性粘合剂或粘合剂的近红外线吸收材料能够粘结于其他功能性膜,因此可以便利并且经济地制得本发明的滤光器。
适合作为压敏性粘合剂的树脂包括基于丙烯酸类、基于硅酮、基于SBR的树脂等。特别优选的树脂包括通过使用丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯等作为主要组分聚合得到的聚合物。更具体地,可以列举“ACRYSETAST”(由Nippon Shokubai Co.,Ltd.生产)。Tg优选不低于-80℃并且不高于0℃。此外,有利地使用的压敏性粘合剂是通过将具有脂环族烷基例如环己基和异冰片基的(甲基)丙烯酸酯共聚得到的基于丙烯酸类的树脂。尽管用于其共聚的具有脂环族烷基的(甲基)丙烯酸酯的量没有特别限制,但该树脂优选以使得树脂的Tg落入不低于-80℃并且不高于0℃的范围的量使用。
还可以将具有酸性基团例如羧基的(甲基)丙烯酸酯共聚。在该情形中,旨在提高耐湿性,将被共聚的(甲基)丙烯酸酯的量可以是使得树脂的酸值优选落入不高于30,更优选不高于15并且最优选不高于5的范围。在本说明书中,“酸值”是指中和1g(固含量)树脂所需的以mg计的氢氧化钾的量。
作为适合作为粘合剂的树脂,可以包括通常使用的基于硅酮、基于氨基甲酸酯、基于丙烯酸类的树脂和基于聚烯烃的树脂例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、羧化聚烯烃、氯化聚烯烃等。
当将压敏性粘合剂或粘合剂用作树脂时,优选将含有苯胺鎓、吡啶鎓和喹啉鎓阳离子的盐用作含有式(1)的阴离子的盐。作为近红外线吸收染料,优选使用具有四(五氟苯基)硼酸盐阴离子作为抗衡阴离子的二亚铵染料。
可以取决于应用和染料或溶剂的数量而适宜地选择将配制在本发明的近红外线吸收材料中的树脂的量。
(5)添加剂 可以将在380至780nm波长的可见光区域中表现出最大吸收波长的染料加入本发明的近红外线吸收材料中。作为这类染料,可以广泛使用常规已知的染料,例如基于花青苷、基于四氮杂卟啉、基于薁鎓(azulenium)、基于方酸菁(squarylium)、基于二苯基甲烷、基于三苯基甲烷、基于噁嗪、基于吖嗪、基于硫代吡喃鎓(thiopyrylium)、基于紫精(viologen)、基于偶氮、基于偶氮金属络合物、基于双偶氮、基于蒽醌、基于二萘嵌苯、基于靛蒽醌、基于亚硝基、基于金属硫醇络合物、基于靛蓝、基于偶氮甲碱、基于呫吨、基于oxanol、基于吲哚苯胺和基于喹啉的染料。例如,可以包括商品名ADEKA ARKLESTW-1367、ADEKA ARKLES SG-1574、ADEKA ARKLESTW-1317、ADEKA ARKLES FD-3351、ADEKA ARKLES Y944,全部由Asahi Denka Co.,Ltd.生产;和商品名NK-5451、NK-5532和NK-5450,全部由HAYASHIBARA BIOCHEMICAL LAB.,INC.生产。
要配制在本发明的近红外线吸收材料中的染料的量可以取决于应用而适宜地选择,并且基于树脂的固含量可以为0.1至10wt%,优选1至8wt%。
此外,还可以不削弱其性能的量将异氰酸酯化合物、硫醇化合物、环氧化合物、基于胺的化合物、基于亚胺的化合物、噁唑啉化合物、硅烷偶联剂和树脂固化剂例如UV固化剂用于本发明的近红外线吸收材料中。然而,更优选没有使用固化剂的近红外线吸收材料,因为提供了更长的涂覆溶液储存寿命并且不需要老化。
另外,可以将公知的用于膜或涂覆剂中的添加剂用于本发明的近红外线吸收材料中,包括分散剂、均化剂、消泡剂、粘度改性剂、消光剂、增粘剂、抗静电剂、抗氧化剂、UV吸收剂、光稳定剂、猝灭剂、固化剂、防粘连剂、增滑剂等。
(6)近红外线吸收材料的形式 本发明的近红外线吸收材料可以为将各自为固体(例如粉末和颗粒)形式的式(1)的阴离子盐和另一种化合物混合的形式。在与可熔融的树脂的混合物情形中,可以通过在不低于熔融温度的温度下加热将该混合物加工成任意形状。可以将压制机或挤出成型机用于加工。
在通过涂覆方法在基材上形成近红外线吸收层的情形中,优选使用溶剂以使近红外线吸收材料溶解、分散和悬浮而成为液体状态。作为在该情形中可使用的溶剂,可以使用例如脂族溶剂例如环己烷和甲基环己烷;芳族溶剂例如甲苯和二甲苯;基于酮的溶剂例如丙酮、甲乙酮和甲基异丁酮;基于酯的溶剂例如乙酸乙酯和乙酸丁酯;基于腈的溶剂例如乙腈;基于醇的溶剂例如甲醇、乙醇和异丙醇;基于醚的溶剂例如四氢呋喃和二丁醚;基于二醇醚的溶剂例如丁基溶纤剂、丙二醇正丙醚、丙二醇正丁醚和丙二醇单甲醚乙酸酯;基于酰胺的溶剂例如甲酰胺和N,N-二甲基甲酰胺;基于卤素的溶剂例如二氯甲烷和氯仿。它们可以单独或者以混合形式使用。为了提高染料的耐久性,可以有利地使用沸点不高于100℃的溶剂,例如甲乙酮和乙酸乙酯。另外,为了改进涂覆时涂覆膜的外观,可以有利地使用沸点为100至150℃的溶剂,例如甲苯、甲基异丁酮和乙酸丁酯。为了改进涂覆膜的耐裂化性,可以有利地使用沸点为150至200℃的溶剂例如丁基溶纤剂、丙二醇正丙醚、丙二醇正丁醚和丙二醇单甲醚乙酸酯。
本发明的近红外线吸收基材可以用作用于光学、农业、建筑、车辆和图像记录应用的膜或片材,用于冷冻机和冰箱的陈列柜,太阳能电池例如染料敏感型太阳能电池,使用半导体激光作为光源的感光材料,例如用于光盘的信息记录材料,防弱视材料,光热转化材料例如感光纸和粘合剂。特别地,这类应用优选为用于例如PDP和CCD的光学膜或片材、用于例如光盘的信息记录材料、光热转化材料例如感光纸和压敏性粘合剂/粘合剂。
(7)近红外线吸收基材(膜和层压膜形式) 本发明的第三方面涉及包含本发明的近红外线吸收材料的近红外线吸收基材。本发明的近红外线吸收基材可以通过将近红外线吸收材料成型为膜或者通过将含有近红外线吸收材料的涂覆膜层压在透明基材上而获得。
该透明基材没有特别限制,只要其可通常用作光学物质并且基本透明。作为具体例子,可以包括玻璃;烯烃聚合物例如环聚烯烃、无定形环聚烯烃聚合物;甲基丙烯酸类聚合物例如聚甲基丙烯酸甲酯;乙烯基聚合物例如乙酸乙烯酯、卤代乙烯基物质;聚酯例如PET;聚碳酸酯;聚乙烯缩醛例如缩丁醛树脂;聚芳醚树脂等。另外,可以通过常规已知的方法例如电晕放电处理、火焰处理、等离子体处理、辉光放电处理、表面粗糙化(roughening)处理和化学处理或者涂覆锚固涂覆剂或底涂层将透明基材进行表面处理。另外,可以向基质树脂中掺入公知的添加剂、耐热和抗老化试剂、增滑剂和抗静电剂。通过使用公知方法例如注塑、T模具成型、压延机成型和压缩成型或者通过溶于有机溶剂中的浇铸方法,可以将其成型成膜或片材形状。组成这类透明基材的基质可以是未拉伸的或拉伸的,或者可以与其他基材层压。
用于通过涂覆方法获得近红外线吸收膜的透明基材,可以优选使用PET膜,特别地可以有利地使用易粘结型PET膜。具体地,可以包括COSMOSHINE A4300(由Toyobo,Ltd.生产)、Lumirror U34(由Toray Ind.Inc.生产)和Melinex 705(由TeijinDuPont Films Japan Ltd.生产)等。另外,还可以使用功能性膜例如TAC(三乙酰基纤维素)膜、抗反射膜、防眩膜、冲击吸收膜、电磁干扰屏蔽膜和UV射线吸收膜等。通过使用这些,可以便利地制得用于等离子体显示器或光学半导体元件的滤光器。优选使用膜。
在这些当中,玻璃、PET膜、易粘结型PET膜、TAC膜、抗反射膜和电磁干扰屏蔽膜适宜用作透明基材。
在当将无机基材例如玻璃用作透明基材时的情形中,鉴于近红外线吸收染料的耐久性,可以优选使用具有低碱性组分含量的基材。作为近红外线吸收材料,当使用具有高碱性组分含量的基材例如碱石灰玻璃时,优选将具有阳离子例如苯胺鎓、吡啶鎓和喹啉鎓的盐用于含有式(1)的阴离子的盐中。另外,作为近红外线吸收染料,优选使用具有四(五氟苯基)硼酸盐阴离子作为抗衡阴离子的二亚铵染料。
本发明的近红外线吸收基材的厚度通常为0.1μm至10mm的近似范围。然而,其可以取决于目标适当测定。还可以取决于目标而适当测定含于近红外线吸收基材中的近红外线吸收染料的含量。
生产本发明的近红外线吸收基材的方法没有特别限制,例如可以采用以下方法。例如可以包括(a)通过将本发明的近红外线吸收材料混合到树脂中,随后将混合物加热并且成型的方法;(b)通过在聚合催化剂的存在下将本发明的近红外线吸收材料和单体或低聚物浇铸聚合而生产树脂板或膜的方法;(c)将本发明的近红外线吸收材料涂覆到透明基材上的方法;(d)将本发明的近红外线吸收材料涂覆到可剥离的基材上并且随后将涂层布置于透明基材上的方法;(e)将本发明的近红外线吸收材料涂覆到透明基材上,随后将涂层布置于另一个透明基材上并且将层压物固化的方法。
作为制备方法(a),尽管成型温度和成膜(制成树脂板)条件可能取决于使用的树脂类型而稍微变化,但通常可以包括这种方法,其包括将本发明的近红外线吸收材料加入到树脂粉末或颗粒(pellet)中、在150至350℃下将混合物加热以溶解并且通过挤出机将液体成型以生产树脂板或者制成膜(制备树脂板)。
在通过在聚合催化剂的存在下本发明的近红外线吸收材料和单体或低聚物浇铸聚合的生产方法(b)中,可以将混合物装入模具中,然后进行固化反应,或者可以使混合物在模具中流动然后进行固化直到获得硬产品。许多树脂可通过该方法成型并且这类树脂的具体例子包括丙烯酸类树脂、二甘醇双(烯丙基碳酸酯)树脂、环氧树脂、苯酚-甲醛树脂、聚苯乙烯树脂、硅树脂等。在这些当中,借助于甲基丙烯酸甲酯本体聚合的浇铸方法是优选的,其可以提供硬度、耐热性和耐化学性优良的丙烯酸类树脂片材。
作为聚合催化剂,可以使用公知的用于自由基热聚合的引发剂,例如可以包括过氧化物如过氧化苯甲酰、过氧化对-氯苯甲酰和过氧碳酸二异丙酯,以及偶氮化合物例如偶氮双异丁腈。使用的量通常为基于混合物总量的0.01至5wt%。热聚合时的加热温度通常为40至200℃,并且聚合时间通常为30分钟至8小时的大致范围。除了热聚合之外,还可以采用借助于加入光聚合引发剂或感光剂的光聚合方法。
作为制备方法(c),可以包括将本发明的近红外线吸收材料涂覆到透明基材上的方法、将本发明的近红外线吸收材料固定到细颗粒上,然后将细颗粒分散于其中的涂覆材料施涂到透明基材上的方法等。
在将近红外线吸收材料涂覆在基材上的情形中,可以采用公知的涂覆机。例如,可以包括刮刀涂布机例如逗号涂布机、缝模涂布机、给漆涂布机例如唇涂机、吻涂机例如微槽辊涂布机、槽辊涂布机、辊涂机例如反转涂覆机、流涂机、喷涂机、刮涂机等。在涂覆之前,可以通过公知的方法例如电晕放电处理和等离子体处理将基材进行表面处理。作为干燥和固化方法,可以采用公知的方法例如热空气、远红外线和UV固化。在干燥和固化之后,可以用公知的保护膜缠绕该膜。
作为制备方法(d),可以包括将本发明的近红外线吸收材料涂覆到可剥离的基材上并且随后将涂覆材料布置于透明基材上的方法,和将本发明的近红外线吸收材料固定到细颗粒上、随后将细颗粒分散于其中的涂覆材料施涂到可剥离的基材并且将施涂的基材置于透明基材上的方法等。
在通过该方法生产的情形中,优选使用具有压敏性粘合剂作为树脂的近红外线吸收材料。如果必要,可以进一步将增粘剂和固化剂掺入近红外线吸收材料中。
作为可剥离的基材,可以使用其上涂覆有基于硅酮、基于烯烃、基于油和基于氟的剥离剂等的纸或膜,基于氟的基材和基于烯烃的基材。作为透明基材和涂覆机,可以类似地使用上述那些。
作为制备方法(e),可以包括将本发明的近红外线吸收材料涂覆到透明基材上、随后将涂层布置于另一个透明基材上并且将层压物固化的方法等。
在通过该方法生产的情形中,优选使用具有压敏性粘合剂作为树脂的近红外线吸收材料。如果必要,可以将固化剂掺入近红外线吸收材料中。作为透明基材和涂覆机,可以类似地使用上述那些。
尽管将要加入本发明的近红外线吸收基材中的近红外线吸收染料的量可以取决于将生产的树脂板或膜的厚度、吸收强度、可见光的透过率等而变化,但在方法(a)至(e)中,本发明的近红外线吸收染料可以基于粘合剂树脂重量的通常为0.01至20wt%的量使用。
可以将本发明的近红外线吸收材料转化成具有在可见光区域中高的透明性以及优良的近红外线吸收能力的优良滤光器的组分材料。由于与常规近红外线吸收材料相比较高的耐久性特别是耐热性和耐湿性,因此即使长时间的储存或使用也可以保持外观和近红外线吸收能力。另外,由于片材或膜容易生产,因此其可用于等离子体显示器或光学半导体元件。另外,其还可以用于需要滤过红外线的滤光器或膜例如绝热膜、太阳镜和光学记录材料等。
(8)用于等离子体显示器的滤光器 可以有利地将本发明的近红外线吸收材料用作等离子体显示器用的滤光器。因此,本发明的第四方面涉及使用本发明的近红外线吸收材料的用于等离子体显示器的滤光器。该滤光器在可见光区域具有不低于40%,优选不低于50%,进一步优选不低于60%的总透光率,和在不高于30%,优选不高于15%并且进一步优选不高于5%的800至1000nm波长下的近红外线透过率。
除了包含近红外线吸收材料的近红外线吸收层之外,本发明的滤光器还可以装有电磁干扰屏蔽层、抗反射层、防眩(防闪)层、防刮擦层、颜色调节层和支承基材例如玻璃。
可以任意选择滤光器的每一层的组成,然而,该滤光器优选具有由抗反射层和防眩层的至少一层以及近红外线吸收层组成的至少两层的组合,并且更优选通过进一步将电磁干扰屏蔽层与其组合而具有至少3层的滤光器。
抗反射层或防眩层可以是在人的接触面上的最前面的层,并且可以任意选择近红外线吸收层和电磁干扰屏蔽层的组合。另外,在该3层之间,可以插入其他层例如防刮擦层、颜色调节层、冲击吸收层、支承基材和透明基材。
可以使用压敏性粘合剂或粘合剂粘结每一层,并且近红外线吸收层本身可以充当压敏性粘合剂或粘合剂。特别地,由于通过与Tg不低于-80℃并且不高于0℃的压敏性粘合剂或粘合剂混合得到的本发明的近红外线吸收材料可以对另一个透明基材表现出优良的粘结性,因此可以通过该近红外线吸收材料借助于将其他层等粘结在抗反射层、防眩层、冲击吸收层和电磁干扰屏蔽层上而容易地生产本发明的用于等离子体显示器的滤光器。在粘结每一层时,可以将其进行物理处理例如电晕处理和等离子体处理,或者可以将公知的高极性聚合物例如聚乙烯亚胺、基于噁唑啉的聚合物、聚酯和纤维素用作锚固涂覆剂。
对于等离子体显示器用的滤光器,优选在人的接触侧的最前面层上设置抗反射层或防眩层,以提供容易看见的视觉区域。
抗反射层可以抑制表面上的反射并且因此防止外部光例如荧光呈现在表面上。抗反射层可以通过无机物质例如金属氧化物、氟化物、硅化物、硼化物、碳化物、氮化物和硫化物的薄膜,或者通过将具有不同折射率的树脂例如丙烯酸类树脂和氟碳树脂层压为单层或多层而制备。在前一情形中,可以采用使用汽相沉积或溅射方法在透明基材上形成单层或多层抗反射涂层的方法。在后一情形中,可以采用使用刮刀涂布机例如逗号涂布机、缝模涂布机、给漆涂布机例如唇涂机、槽辊涂布机、流涂机、喷涂机和刮涂机将抗反射涂层施涂到透明基材的表面上的方法。
防眩层通过以下方式形成由二氧化硅、蜜胺树脂、丙烯酸类树脂等的细粉末制成墨、通过常规涂覆方法将该墨施加到本发明的滤光器的任一层上,然后热固化或光固化该涂层。另外,可以将防眩处理后的膜粘结到滤光器上。
防刮擦膜可以通过以下方式形成借助于常规已知的涂覆方法将通过使丙烯酸酯例如氨基甲酸酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和多官能丙烯酸酯以及光聚合引发剂溶于或分散于有机溶液中而得到的涂覆液施涂在本发明的滤光器的任一层上,然后干燥和光固化。
可以通过将包含本发明的近红外线吸收基材的层层压在抗反射层或防眩层的背面而获得具有抗反射层或防眩层和近红外线吸收层的滤光器。作为层压方法,可以通过压敏性粘合剂将本发明的膜状近红外线吸收材料和抗反射层或防眩层彼此粘结,或者可以将本发明的近红外线吸收材料的溶液直接施涂在抗反射层或防眩层的背面。在当将近红外线吸收层设置于抗反射层或防眩层的背面上时的情形中,优选使用UV吸收膜作为透明基材以抑制染料由于UV射线的劣化。
优选将电磁干扰屏蔽层设置在用于等离子体显示器的滤光器中,以除去从面板中产生的电磁波。
作为电磁干扰屏蔽层,可以使用例如通过借助于技术如蚀刻或印刷将金属网压印在膜上然后用树脂整平得到的或者通过将金属汽相沉积在纤维网上然后嵌入树脂中得到的膜。
可以通过制成电磁干扰屏蔽材料与近红外线吸收材料之间的复合物而获得具有近红外线吸收层和电磁干扰屏蔽层两层的滤光器。作为制成这类复合物的方法,可以通过压敏性粘合剂将本发明的膜状近红外线吸收材料和电磁干扰屏蔽层彼此粘结,或者可以将本发明的近红外线吸收材料的溶液直接施涂在电磁干扰屏蔽层的背面。另外,还可以将近红外线吸收材料用作树脂以将膜上的金属网整平。此外,还可以将本发明的近红外线吸收材料用作树脂以嵌入用金属汽相沉积的纤维。
作为具有近红外线吸收层和抗反射层或防眩层以及电磁干扰屏蔽层三层的滤光器,可以使用将包括由本发明的近红外线吸收材料组成的近红外线吸收层和抗反射层或防眩层以及电磁干扰屏蔽层的三片粘结得到的滤光器。如果必要,可以粘结支承基材例如玻璃或功能性膜例如颜色调节膜。
为了简化滤光器的生产过程或者膜构成,优选使用具有多功能的复合膜。例如,可以将以下滤光器用作滤光器,比如通过使用压敏性粘合剂将包含近红外线吸收层和抗反射层或防眩层的复合膜粘结在电磁干扰屏蔽层上得到的滤光器;或通过使用压敏性粘合剂将包含近红外线吸收层和电磁干扰屏蔽层的复合膜粘结在抗反射层或防眩层上得到的滤光器;或通过使用压敏性粘合剂将包含电磁干扰屏蔽层和抗反射层或防眩层的复合膜粘结在近红外线吸收层上得到的滤光器。就包含电磁干扰屏蔽层和抗反射层或防眩层的复合膜而言,近红外线吸收材料可以充当压敏性粘合剂。
可以将本发明的用于等离子体显示器的滤光器与显示器设备分开放置或者可以将其直接粘结在显示器设备上。在当将其与显示器设备分开放置时的情形中,优选使用玻璃作为支承基材。在当将其直接粘结在显示器设备上时的情形中,优选不使用玻璃的滤光器。
(9)等离子体显示器。
通过将层压有本发明的近红外线吸收材料的滤光器安置在等离子体显示器上,可以长时间保持优良的图像质量。因此,本发明的第五方面涉及使用本发明的近红外线吸收材料、本发明的近红外线吸收基材或本发明的滤光器的等离子体显示器。具有直接粘结在显示器设备上的滤光器的等离子体显示器可以提供生动的图像质量。当将滤光器直接粘结时,优选使用钢化玻璃作为用于显示器设备或者安置有冲击吸收层的滤光器的玻璃。
作为用于粘结显示器设备的压敏性粘合剂,可以包括橡胶例如苯乙烯-丁二烯橡胶、聚异戊二烯橡胶、聚异丁烯橡胶、天然橡胶、氯丁(neoprene)橡胶、氯丁二烯(chloroprene)橡胶和丁基橡胶;聚丙烯酸烷基酯例如聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯和聚丙烯酸丁酯等,并且它们可以单独使用,然而也可以使用加入piccolight、polybale、松香酯等的压敏性粘合剂作为压敏性粘合剂。另外,可以使用如JP-A-2004-263084中示出的具有冲击吸收能力的压敏性粘合剂,然而其并不限于此。
压敏性粘合剂层的厚度可以通常为5至2000μm,并且优选为10至1000μm。还允许将可剥离膜布置于压敏性粘合剂层的表面上以防止灰尘粘结在压敏性粘合剂层并且保护压敏性粘合剂层直到被布置于等离子体显示器的表面上。在该情形中,通过在滤光器的外围部分在压敏性粘合剂层与可剥离膜之间形成没有压敏性粘合剂层的部分或者借助于将非粘性膜夹在中间形成非粘性部分以提供剥离起始区域,可以容易地实施粘结时的操作性。
冲击吸收层可以保护显示器设备免于外部冲击。优选使用不采用支承基材的滤光器。作为冲击吸收物质,可以使用如JP-A-2004-246365和JP-A-2004-264416中示出的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸类聚合物、聚氯乙烯、基于氨基甲酸酯和基于硅酮的树脂等,然而其并不限于此。
实施例 现在参照实施例具体地解释本发明,然而这些实施例将决不意味着限制本发明。这里使用的“份”是指“重量份”。根据以下方法评价近红外线吸收能力、可见光区域中的透明性和耐久性。
(1)评价近红外线吸收能力(近红外线的透过率) 为了测量可见-近红外光谱,使用UV-3100(由ShimadzuCorp.生产)并且测量在1090nm或835nm波长下的透过率。
(2)评价可见光区域的透明性(可见光的透过率) 为了测量总透光率,使用∑90系统(由Nippon DenshokuIndustries Co.,Ltd.生产)。
(3)评价耐热性 将测试样品置于100℃的烘箱中120小时,测量在试验之前和之后可见-近红外区域中的透过率光谱和色差(2°视野中的L*a*b*,C光源)。为了测量可见-近红外光谱,使用UV-3100(由Shimadzu Corp.生产)并且测量在1090nm或835nm波长下的透过率变化(ΔT)。为了测量色差,使用SE2000(由Nippon DenshokuIndustries Co.,Ltd.生产)并且测量b*的变化(Δb*)。
(4)评价耐湿性 将测试样品置于80℃和95%RH的小室中120小时,测量在试验之前和之后可见-近红外区域中的透过率光谱和色差(2°视野中的L*a*b*,C光源)。为了测量可见-近红外光谱,使用UV-3100(由Shimadzu Corp.生产)并且测量在1090nm或835nm波长下的透过率变化(ΔT)。为了测量色差,使用SE2000(由NipponDenshoku Industries Co.,Ltd.生产)并且测量b*的变化(Δb*)。
(实施例1-1) 将5份N,N,N′,N′-四(对-二(正丁基)氨基苯基)-对亚苯基二亚铵六氟锑酸盐(下文中称为“二亚铵SbF6盐”)溶于95份甲乙酮(下文中称为“MEK”)中以制备近红外线吸收染料溶液1。然后,将5份四(五氟苯基)硼酸钠(TEPBNa,由Nippon ShokubaiCo.,Ltd.生产)溶于95份MEK中以制备硼酸盐溶液1。随后,通过使用HALSHYBRID IR-G205(由Nippon Shokubai Co.,Ltd.生产固含量29%)作为树脂,将69份树脂、4份近红外线吸收染料溶液1、2份硼酸盐溶液1和22份MEK混合,得到涂覆材料固含量为21%的近红外线吸收材料溶液A1(固含量比例树脂/染料/硼酸盐=100/1/0.5)。
(实施例1-2) 使用刮涂机(No.34)将近红外线吸收材料溶液A1施涂在易粘结型PET膜(COSMOSHINE A4300,由Toyobo,Ltd.生产)上,然后在热空气干燥机中在150℃下干燥3分钟,得到近红外线吸收基材A1。评价近红外线吸收基材A1的近红外线透过率、总透光率和耐热性,结果示于表1中。在该情形中,在1090nm波长下测定近红外线透过率。
(实施例2-1) 使用HALSHYBRID IR-G205(由Nippon Shokubai Co.,Ltd.生产固含量29%)作为树脂,将69份树脂、4份近红外线吸收染料溶液1、8份在实施例1-1中得到的硼酸盐溶液1和17份MEK混合,得到涂覆材料固含量为21%的近红外线吸收材料溶液A2(固含量比例树脂/染料/硼酸盐=100/1/2)。
(实施例2-2) 类似于实施例1-2中那样将近红外线吸收材料溶液A2施涂然后干燥,得到近红外线吸收基材A2。通过使用与实施例1-2中相同的方法评价近红外线吸收基材A2的近红外线透过率、总透光率和耐热性,结果示于表1中。
(比较例1-1) 使用HALSHYBRID IR-G205(由Nippon Shokubai Co.,Ltd.生产固含量29%)作为粘合剂,将69份粘合剂、4份近红外线吸收染料溶液1和23份MEK混合,得到涂覆材料固含量为21%的近红外线吸收材料溶液B1(固含量比例树脂/染料/硼酸盐=100/1/0)。
(比较例1-2) 类似于实施例1-2中那样将近红外线吸收材料溶液B1施涂然后干燥,得到近红外线吸收基材B1。通过使用与实施例1-2中相同的方法评价近红外线吸收基材B1的近红外线透过率、总透光率和耐热性,结果示于表1中。
表1 X1HALSHYBRID IR-G205(由Nippon Shokubai Co.,Ltd.生产) Y1N,N,N′,N′-四(对-二(正丁基)氨基苯基)-对亚苯基二亚铵六氟锑酸盐 Z1四(五氟苯基)硼酸钠 从表1中示出的结果看出,尽管本发明的近红外线吸收基材A1和A2与其中没有使用本发明的硼酸盐的近红外线吸收基材B1相比具有相当的近红外线透过率和总透光率,但本发明的近红外线吸收基材A1和A2在100℃下在120小时后光学性能的变化(透过率变化)明显小于近红外线吸收基材B1,这表明本发明的近红外线吸收材料难以劣化。
(实施例3-1) 在25℃下将1.05份四(五氟苯基)硼酸钠(TEPBNa,由NipponShokubai Co.,Ltd.生产)和0.70份二亚铵SbF6盐溶于10份甲乙酮(MEK)中。随后,将全部量的所得溶液一次加入500份去离子水中并且在25℃下保持静置1小时。将沉淀通过过滤回收并且在80℃下干燥,得到0.83份黑色固体。
将所得的黑色固体溶于MEK中并且用荧光X-射线光谱进行元素分析,发现没有检测到锑。另外,通过溶于氘代二甲基亚砜(DMSO)中测量的F-NMR显示出与TEPB的峰吻合的峰,但没有检测到得自于SbF6的峰。另外,通过溶于MEK中测量的可见-近红外吸收光谱与作为原料的二亚铵染料的光谱吻合,因此证实保持了二亚铵结构。
由以上结果证实该黑色固体是作为原料的二亚铵的四(五氟苯基)硼酸盐(在下文中称为“二亚铵TEPB盐”)。二亚铵TEPB盐的可见-近红外吸收光谱示于图1中,并且通过KBr方法测量的二亚铵TEPB盐的IR光谱示于图2中。
(实施例3-2) 通过将2份二亚铵TEPB盐溶于98份MEK中,制备近红外线吸收染料溶液2。使用HALSHYBRID IR-G205(由NipponShokubai Co.,Ltd.生产固含量29%)作为粘合剂,将69份粘合剂、17份近红外线吸收染料溶液2、11份MEK混合,得到涂覆材料固含量为21%的近红外线吸收材料溶液A3(固含量比例树脂/染料/硼酸盐=100/1.7/0.0)。
(实施例3-3) 类似于实施例1-2中那样将近红外线吸收材料溶液A3施涂然后干燥,得到近红外线吸收基材A3。通过使用与实施例1-2中相同的方法评价近红外线吸收基材A3,结果示于表2中。
(比较例2-1) 使用二亚铵SbF6盐。在MEK溶液中测量的二亚铵SbF6盐的可见-近红外吸收光谱示于图3中,并且通过KBr方法测量的二亚铵SbF6盐的IR光谱示于图4中。
(比较例2-2) 通过将2份二亚铵SbF6盐溶于98份MEK中,制备近红外线吸收染料溶液3。使用HALSHYBRID IR-G205(由NipponShokubai Co.,Ltd.生产固含量29%)作为粘合剂,将69份粘合剂、10份近红外线吸收染料溶液3、17份MEK混合,得到涂覆材料固含量为21%的近红外线吸收材料溶液B2(固含量比例树脂/染料/硼酸盐=100/1.0/0.0)。
(比较例2-3) 类似于实施例1-2中那样将近红外线吸收材料溶液B2施涂然后干燥,得到近红外线吸收基材B2。通过使用与实施例1-2中相同的方法评价近红外线吸收基材B2,结果示于表2中。
(比较例3-1) 在25℃下将0.51份四苯基硼酸钠(在名称Kalibor下由Dojindo Lab.生产)和0.70份二亚铵SbF6盐溶于10份MEK中并且保持静置,以产生沉淀。在用5份MEK清洗该溶液和沉淀的同时,将全部量的溶液一次加入500份去离子水中并且在25℃下保持静置1小时。将沉淀通过过滤回收并且在真空下在室温下干燥,得到0.83份红褐色固体。
将所得的红褐色固体溶于MEK中并且用荧光X-射线光谱进行元素分析,发现没有检测到锑。另外,阴离子的质谱显示出来源于四苯基硼酸盐的峰。另外,当将固体溶于MEK中时,溶液的颜色逐渐变成绿色并且发现可见-近红外吸收光谱比作为原料的二亚铵SbF6盐在可见光范围内表现出较大的吸收和在近红外区域表现出更小的吸收。
由以上结果证实尽管该红褐色固体是作为原料的二亚铵的四苯基硼酸盐(称为“二亚铵BPh4盐”),但其不稳定并且容易变成铵盐。在MEK溶液中测量的二亚铵BPh4盐的可见-近红外吸收光谱示于图5中,并且通过KBr方法测量的二亚铵BPh4盐的IR光谱示于图6中。
(比较例3-2) 通过将2份二亚铵BPh4盐溶于98份MEK中,制备近红外线吸收染料溶液4。使用HAL SHYBRID IR-G205(来自NipponShokubai Co.,Ltd.固含量29%)作为粘合剂,将69份粘合剂、11份所得的染料溶液4、16份MEK混合,得到涂覆材料固含量为21%的近红外线吸收材料溶液B3(固含量比例树脂/染料/硼酸盐=100/1.1/0)。
(比较例3-3) 类似于实施例1-2中那样将近红外线吸收材料溶液B3施涂并且干燥,得到近红外线吸收基材B3。通过使用与实施例1-2中相同的方法评价近红外线吸收基材B3,结果示于表1中。
表2 X1HALSHYBRID IR-G205(由Nippon Shokubai Co.,Ltd.生产) Y2N,N,N′,N′-四(对-二(正丁基)氨基苯基)-对亚苯基二亚铵四(五氟苯基)硼酸盐 Y3N,N,N′,N′-四(对-二(正丁基)氨基苯基)-对亚苯基二亚铵六氟锑酸盐 Y4N,N,N′,N′-四(对-二(正丁基)氨基苯基)-对亚苯基二亚铵四苯基硼酸盐 从表2中示出的结果看出,尽管本发明的近红外线吸收基材A3与其中使用不含本发明的硼酸盐阴离子的基于二亚铵的染料的近红外线吸收基材B2相比具有相当的近红外线透过率和总透光率,但本发明的近红外线吸收基材A3在100℃下在120小时后光学性能的变化(透过率变化和色差变化)明显小于近红外线吸收基材B2,这表明本发明的近红外线吸收材料难以劣化。
还从表2中示出的结果看出,尽管本发明的近红外线吸收基材A3与其中使用由具有不含吸电子基团的芳基的硼酸盐阴离子组成的基于二亚铵的染料的近红外线吸收基材B3相比具有相当的总透光率,但近红外线吸收材料A3中的近红外线吸收能力显著较高。另外,还注意到在本发明的近红外线吸收基材A3中在100℃下在120小时后光学性能的变化(透过率变化和色差变化)显著小于近红外线吸收基材B3,这表明本发明的近红外线吸收材料难以劣化。
(实施例4-1) 将407.0份甲基丙烯酸甲酯、93.0份丙烯酸正丁酯作为单体混合,得到单体混合物。将6.0份PERKAD0X 12-XL25(得自Kayaku Akuzo Corp.)和100份甲苯混合,得到引发剂溶液。将350份单体混合物和250份甲苯加入烧瓶中,并将温度计、搅拌器、氮气引入管、回流冷却器和滴液漏斗设置于其上。将150份单体混合物和31.8份引发剂溶液混合并且加入滴液漏斗。在氮气以20ml/分钟通过的同时,将烧瓶加热以致具有使内部温度达到100℃。将74.2份引发剂溶液加入烧瓶以开始聚合。在从装入聚合引发剂起20分钟后,在60分钟内将滴液漏斗中的单体和引发剂溶液加入。在加入后,将滴液漏斗用75份甲苯清洗并且将洗液加入烧瓶。随后,将溶液进行老化60分钟并且加入150份甲苯作为稀释剂。再将溶液进行老化60分钟并且加入150份甲苯作为稀释剂。然后,再将溶液进行老化60分钟并且加入150份甲苯作为稀释剂。再将溶液进行老化60分钟,然后将温度升至110℃。在升高温度后,再将溶液进行老化300分钟并且加入100份甲苯作为稀释剂。通过冷却至室温,得到树脂A。树脂A具有34.4%的固含量、198,000的重均分子量和77℃的Tg。
(实施例4-2) 通过将6份N,N,N′,N′-四(对-二(正丁基)氨基苯基)-对亚苯基二亚铵双(三氟甲烷砜)酰亚胺盐和5份EXCOLOR IR-10A(由Nippon Shokubai Co.,Ltd.生产)溶于89份MEK中以制备近红外线吸收染料溶液5。然后,将5份四(五氟苯基)硼酸盐1-甲基咪唑鎓溶于95份MEK中以制备硼酸盐溶液2。随后,将58份树脂A、10份近红外线吸收染料溶液5、10份硼酸盐溶液2和24份MEK混合,得到涂覆材料固含量为21%的近红外线吸收材料溶液A4(固含量比例树脂/染料/硼酸盐=100/5.5/2.5)。
(实施例4-3) 使用刮涂机(No.34)将近红外线吸收材料溶液A4施涂在易粘结型PET膜(COSMOSHINE A4300,由Toyobo,Ltd.生产)上,然后在热空气干燥机中在150℃下干燥3分钟,得到近红外线吸收基材A4。评价近红外线吸收基材A4的近红外线透过率、总透光率和耐热性,结果示于表3中。在该情形中,在1090nm波长下测定近红外线透过率。
(实施例5-1) 通过将5份N,N-二甲基环己基铵四(五氟苯基)硼酸盐溶于95份MEK中,制备硼酸盐溶液3。然后,将58份树脂A、10份近红外线吸收染料溶液5、10份硼酸盐溶液3和24份MEK混合,得到涂覆材料固含量为21%的近红外线吸收材料溶液A5(固含量比例树脂/染料/硼酸盐=100/5.5/2.5)。
(实施例5-2) 类似于实施例4-3中那样将近红外线吸收材料溶液A5施涂并且干燥,得到近红外线吸收基材A5。通过使用与实施例4-3中相同的方法评价近红外线吸收基材A5,结果示于表3中。
(比较例4-1) 将58份树脂A、10份近红外线吸收染料溶液5和32份MEK混合,得到涂覆材料固含量为21%的近红外线吸收材料溶液B4(固含量比例树脂/染料/硼酸盐=100/5.5/0)。
(比较例4-2) 类似于实施例4-3中那样将近红外线吸收材料溶液B4施涂并且干燥,得到近红外线吸收基材B4。通过使用与实施例4-3中相同的方法评价近红外线吸收基材B4,结果示于表3中。
表3 X2树脂A Y5N,N,N′,N′-四(对-二(正丁基)氨基苯基)-对亚苯基二亚铵双(三氟甲烷砜)酰亚胺盐和EXCOLOR IR-10A(由Nippon ShokubaiCo.,Ltd.生产)的混合物 Z2四(五氟苯基)硼酸盐1-甲基咪唑鎓 Z3四(五氟苯基)硼酸盐N,N-二甲基环己铵 从表3中示出的结果看出,尽管本发明的近红外线吸收基材A4和A5与其中不使用本发明的硼酸盐阴离子的近红外线吸收基材B4相比具有相当的近红外线透过率和总透光率,但本发明的近红外线吸收基材A4和A5中在80℃和95%RH下在120小时后光学性能的变化(透过率变化和色差变化)明显小于近红外线吸收基材B4,这表明本发明的近红外线吸收材料难以劣化。
(实施例6-1) 称量丙烯酸2-乙基己酯(478.2份)、甲基丙烯酸环己酯(120份)和丙烯酸羟乙酯(1.8份)作为单体并且彻底混合,得到单体混合物。将单体混合物(240份)和乙酸乙酯(147份)加入装有温度计、搅拌器、氮气引入管、回流冷却器和滴液漏斗的烧瓶中。将用于滴液的由单体混合物(360份)、乙酸乙酯(16份)和作为聚合引发剂的NYPER BMT-K40(0.72份)组成的单体混合物装入滴液漏斗并且充分混合。在使氮气以20ml/分钟通过的同时,将烧瓶的内部温度升至84℃并且将NYPER BMT-K40(0.96份)作为聚合引发剂装入烧杯以开始聚合。在从装入聚合引发剂起10分钟后,开始滴加装入滴液漏斗的用于滴加的单体混合物。在90分钟内均匀滴加用于滴液的单体混合物。在滴加结束后,将乙酸乙酯(50份)装入烧杯。然后将反应溶液在82℃下老化4.3小时。在反应结束后,加入乙酸乙酯(44.4份)并且最后将反应溶液用甲苯稀释以得到约45%的非挥发物含量,得到丙烯酸聚合物溶液。其被称为压敏性粘合剂A。计算该压敏性粘合剂A的Tg为-51℃和酸值为0。
(实施例6-2) 通过将2.5份二亚铵SbF6盐和2.5份EXCOLOR IR-10A(由Nippon Shoukubai Co.,Ltd.生产)溶于95份MEK中,制备近红外线吸收染料溶液6。然后,使用压敏性粘合剂A作为树脂,将89份压敏性粘合剂A、16份近红外线吸收染料溶液6、16份硼酸盐溶液1和18份MEK混合,得到涂覆材料固含量为30%的近红外线吸收材料溶液A6(固含量比例树脂/染料/硼酸盐=100/2/2)。
(实施例6-3) 使用刮涂机(No.50)将近红外线吸收材料溶液A6施涂在易粘结型PET膜(COSMOSHINE A4300,由Toyobo,Ltd.生产)上,并且在热空气干燥机中在150℃下干燥3分钟,以形成厚度为10μm的涂覆膜。在该膜上粘结另一个易粘结型PET膜(COSMOSHINE A4300,由Toyobo,Ltd.生产),得到近红外线吸收基材A6。该近红外线吸收基材A6的可见-近红外线吸收光谱示于图7中。其被用作耐热性试验的测试样品。评价近红外线吸收基材A6的近红外线透过率、总透光率和耐热性,结果示于表4中。在该情形中,在1090nm波长下测定近红外线透过率。
(比较例5-1) 通过将89份压敏性粘合剂A、16份近红外线吸收染料溶液6和31份MEK混合,得到涂覆材料固含量为30%的近红外线吸收材料溶液B5(固含量比例树脂/染料/硼酸盐=100/2/0)。
(比较例5-2) 类似于实施例6-3那样同时改为使用近红外线吸收材料溶液B5获得近红外线吸收基材B5。该近红外线吸收基材B5的可见-近红外吸收光谱示于图8中。类似于实施例6-3那样评价该基材,结果示于表4中。
(比较例6-1) 通过将5份四苯基硼酸钠(在名称Kalibor下由Dojindo Lab.生产)溶于95份MEK中,制备硼酸盐溶液4。将89份压敏性粘合剂A、16份近红外线吸收染料溶液6、16份硼酸盐溶液4和31份MEK混合,得到涂覆材料固含量为30%的近红外线吸收材料溶液B6(固含量比例树脂/染料/硼酸盐=100/2/2)。
(比较例6-2) 使用近红外线吸收材料溶液B6,类似于实施例6-3那样得到近红外线吸收基材B6。该近红外线吸收基材B6的可见-近红外吸收光谱示于图9中。该基材B6被用作用于耐热性试验的测试样品。类似于实施例6-3那样评价基材B6,结果示于表4中。
表4 X3压敏性粘合剂A Y6N,N,N′,N′-四(对-二(正丁基)氨基苯基)-对亚苯基二亚铵六氟锑酸盐和EXCOLOR IR-10A(由Nippon Shokubai Co.,Ltd.生产)的混合物 Z1四(五氟苯基)硼酸钠 Z4四苯基硼酸钠 在表4中示出的结果当中,首先通过将本发明的近红外线吸收基材A6的结果与其中不使用根据本发明的硼酸盐溶液的近红外线吸收基材B5的结果相比,发现尽管近红外线吸收基材A6具有相当于近红外线吸收基材B 5的近红外线透过率和总透光率,但本发明的近红外线吸收基材A6在100℃下在120小时后光学性能的变化(透过率变化)明显小于近红外线吸收基材B5,这表明本发明的近红外线吸收材料难以劣化。
另外,通过将本发明的近红外线吸收基材A6的结果与其中盐由具有不含吸电子基团的芳基的硼酸盐阴离子组成的近红外线吸收基材B6的那些相比,发现尽管这些吸收物质具有相当的总透光率,但本发明的近红外线吸收基材A6的近红外线透过率显著小于近红外线吸收基材B6,这表明近红外线吸收基材A6可以实现显著更高的滤过近红外线效率。另外,通过将本发明的近红外线吸收基材A6与近红外线吸收基材B6之间的耐热性比较,本发明的近红外线吸收基材A6在100℃下在120小时后展现出明显小于近红外线吸收基材B6的光学性能变化(透过率变化),这表明本发明的近红外线吸收材料表现出较少劣化。
(实施例7-1) 向装有搅拌器、氮气引入管、滴液漏斗、温度计和冷却管的四颈烧瓶中加入278份丙烯酸2-乙基己酯、120份甲基丙烯酸环己酯、2份丙烯酸2-羟乙酯和258份乙酸乙酯,并且在氮气氛下将混合物加热至85℃。在内部温度达到85℃后,装入0.8份NYPER BMT-K40(由NOF Corp.生产)和8份乙酸乙酯以引发聚合。在从反应开始起10分钟后,在90分钟内滴加417份丙烯酸2-乙基己酯、180份甲基丙烯酸环己酯、3份丙烯酸2-羟乙酯、0.6份NYPER BMT-K40和10份乙酸乙酯。在每次从滴加结束起各自120、150、180和210分钟之后,装入1份偶氮双异丁腈和10份乙酸乙酯以在回流下继续反应2小时,最后用乙酸乙酯稀释以得到40%的固含量,得到压敏性粘合剂B溶液。得到的聚合物具有重均分子量350,000、计算Tg为-40℃和酸值为0。
(实施例7-2) 通过将4份二亚铵TEPB盐和2份EXCOLOR IR-10A(由Nippon Shoukubai Co.,Ltd.生产)溶于94份MEK中,制备近红外线吸收染料溶液7。然后将10份N,N-二甲基-4-甲基苯胺鎓四(五氟苯基)硼酸盐溶于90份MEK中,制备硼酸盐溶液5。然后,将50份压敏性粘合剂B溶液、10份近红外线吸收染料溶液7和10份硼酸盐溶液5混合,得到涂覆材料固含量为31%的近红外线吸收材料溶液A7(固含量比例树脂/染料/硼酸盐=100/3/5)。
(实施例7-3) 将近红外线吸收材料溶液A7施涂在易粘结型PET膜(COSMOSHINE A4300,由Toyobo,Ltd.生产)上,以使得压敏性粘合剂层在干燥后的厚度为20μm,并且在热空气干燥机中在100℃下干燥2分钟。通过将该压敏性粘合剂膜粘结在玻璃板上,得到近红外线吸收基材A7。其被用作用于耐湿性试验的测试样品。评价该基材A7的近红外线透过率、总透光率和耐湿性,结果示于表5中。在该情形中,在1090nm波长下测定近红外线透过率。
(实施例8-1) 通过将10份喹啉鎓四(五氟苯基)硼酸盐溶于90份MEK中,制备硼酸盐溶液6。然后,将50份压敏性粘合剂B溶液、10份近红外线吸收染料溶液7和10份硼酸盐溶液6混合,得到涂覆材料固含量为31%的近红外线吸收材料溶液A8(固含量比例树脂/染料/硼酸盐=100/3/5)。
(实施例8-2) 类似于实施例7-3那样,同时改为使用近红外线吸收材料溶液A8,得到近红外线吸收基材A8。类似于实施例7-3中那样评价该基材A8,结果示于表5中。
(实施例9-1) 通过将50份压敏性粘合剂B溶液、10份近红外线吸收染料溶液7和10份乙酸乙酯混合,得到涂覆材料固含量为29%的近红外线吸收材料溶液A9(固含量比例树脂/染料/硼酸盐=100/3/0)。
(实施例9-2) 类似于实施例7-3,同时改为使用近红外线吸收材料溶液A9,那样得到近红外线吸收基材A9。其被用作用于耐湿性试验的测试样品。类似于实施例7-3中那样评价该基材A9,结果示于表5中。
(比较例7-1) 通过将4份二亚铵SbF6盐和2份EXCOLOR IR-10A(由Nippon Shoukubai Co.,Ltd.生产)溶于94份MEK中,制备近红外线吸收染料溶液8。然后,将50份压敏性粘合剂B溶液、10份近红外线吸收染料溶液8和10份乙酸乙酯混合,得到涂覆材料固含量为29%的近红外线吸收材料溶液B 7(固含量比例树脂/染料/硼酸盐=100/3/0)。
(比较例7-2) 类似于实施例7-3,同时改为使用近红外线吸收材料溶液B7,那样得到近红外线吸收基材B7。该基材B7被用作用于耐湿性试验的测试样品。类似于实施例7-3中那样评价该基材B7,结果示于表5中。
表5 X4压敏性粘合剂B Y7N,N,N′,N′-四(对-二(正丁基)氨基苯基)-对亚苯基二亚铵四(五氟苯基)硼酸盐和EXCOLOR IR-10A(来自Nippon ShokubaiCo.,Ltd.)的混合物 Y8N,N,N′,N′-四(对-二(正丁基)氨基苯基)-对亚苯基二亚铵六氟锑酸盐和EXCOLOR IR-10A(来自Nippon Shokubai Co.,Ltd.)的混合物 Z5N,N-二甲基-4-甲基苯胺鎓四(五氟苯基)硼酸盐 Z6喹啉鎓四(五氟苯基)硼酸盐 在表5中示出的结果当中,首先通过将近红外线吸收基材A9的结果与其中不使用本发明的硼酸盐阴离子的近红外线吸收基材B7的结果相比,发现尽管近红外线吸收基材A9具有相当于近红外线吸收基材B7的总透光率,但本发明的近红外线吸收基材A9的近红外线透过率显著较小,这表明本发明的近红外线吸收基材A9可以实现显著高于近红外线吸收基材B7的滤过近红外线的效率。
另外,其中使用具有本发明的硼酸盐阴离子的二亚铵染料和本发明的硼酸盐两者的近红外线吸收基材A7和A8以及本发明的近红外线吸收基材A9在80℃和95%RH下在120小时后具有显著小于近红外线吸收基材A6的光学性能变化(透过率变化),这表明即使当将压敏性粘合剂用于玻璃基材上时,本发明的近红外线吸收材料也难以劣化。
(实施例10) 1.可聚合聚硅氧烷(M-1)的合成 向300ml并且装有搅拌器、温度计和冷却管的四颈烧瓶中装入144.5份四甲氧基硅烷、23.6份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、19.0份水、30.0份甲醇和5.0份Amberlyst 15(商品名,由Organo Corp.生产的阳离子交换树脂),并且在65℃下将所得混合物搅拌2小时以反应。在将反应混合物冷却至室温后,安装蒸馏塔和冷却管以及与其连接的流出物出口代替冷却管,并且在常压下在2小时内将烧瓶的内部温度升至约80℃,并且保持相同的温度直到甲醇不流出。另外,在2.67×10kPa的压力下将混合物保持在90℃下直到甲醇不流出,以进一步进行反应。再将混合物冷却至室温,然后将Amberlyst 15滤除,得到数均分子量为1,700的可聚合聚硅氧烷(M-1)。
2.有机聚合物(P-1)的合成 向装有搅拌器、滴液口、温度计和冷却管的1L烧瓶中装入260份乙酸正丁酯作为有机溶剂,引入氮气并且在搅拌的同时将烧瓶的内部温度升至110℃。然后在3小时内从滴液口滴加12份可聚合聚硅氧烷(M-1)、19份甲基丙烯酸叔丁酯、94份丙烯酸丁酯、67份甲基丙烯酸2-羟乙酯、48份全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯(LIGHT-ESTER FM-108,由KYOEISHA CHEMICAL Co.,Ltd.生产)和2.5份2,2′-偶氮双(2-甲基丁腈)的混合溶液。在即使在滴加结束后在相同温度下继续搅拌1小时后,以30分钟间隔两次加入0.1份叔丁基过氧-2-乙基己酸酯,并且通过再加热2小时使混合物共聚,得到数均分子量为12,000和重均分子量为27,000的有机聚合物(P-1)的乙酸正丁酯溶液。所得溶液的固含量为48.2%。
3.有机聚合物与无机细颗粒的复合物分散液(S-1)的合成 向500ml并且装有搅拌器、两个滴液口(滴液口A和滴液口B)和温度计的四颈烧瓶中预先装入200份乙酸正丁酯和500份甲醇,并且将内部温度调节至40℃。然后,在烧瓶内搅拌的同时在2小时内从滴液口A滴加由10g有机聚合物于乙酸正丁酯中的溶液(P-1)、30份四甲氧基硅烷和5份乙酸正丁酯组成的混合物溶液(原料溶液A),并且从滴液口B滴加由5份25%氨水溶液、10份去离子水和15份甲醇组成的混合物溶液(原料溶液B)。在滴加结束后,安装蒸馏塔和冷却管以及与其连接的流出物出口代替冷却管,并且在40kPa的压力下将烧瓶的内部温度升至100℃,然后将氨、甲醇和乙酸正丁酯除去以得到30%的固含量,得到分散于乙酸正丁酯中的分散液(S-1),有机聚合物与无机细颗粒复合物的分散液(S-1)具有复合物中无机细颗粒与有机聚合物的比例为70/30。所得复合物的平均粒径为23.9nm。通过在1.33×10kPa压力下在130℃下干燥24小时后对复合物有无机细颗粒的有机聚合物的分散液进行元素分析而测定在复合有无机细颗粒的有机聚合物中无机细颗粒与有机聚合物的比例。在该情形中,将灰分看作是复合有无机细颗粒的有机聚合物的含量。另外,通过使用用99份乙酸正丁酯稀释的1份有机聚合物与无机细颗粒的复合物的分散液(S-1)、用透射电子显微镜将溶液中的颗粒拍照、测量任意100个颗粒的直径以获得平均值作为平均粒径。
4.反射膜 向通过将8份六丙烯酸二季戊四醇酯(DPE-6A,由KYOEISHA CHEMICAL Co.,Ltd.生产)和2份三丙烯酸季戊四醇酯(PE-3A,由KYOEISHA CHEMICAL Co.,Ltd.生产)混合,并且将混合物溶于40份MEK中得到的溶液中加入0.5份光聚合引发剂(Irgacure 907,由Nippon Ciba Geigy K.K.生产)于2份MEK中的溶液,以制备用于硬涂层的涂覆液。
通过将9份复合有无机细颗粒的有机聚合物的分散液(S-1)、0.3份Desmodule N3200(商品名,异氰酸酯固化剂,由Sumitomo Bayer Urethane Co.,Ltd.生产)和0.003份二月桂酸二正丁基锡以及110份甲基异丁酮混合,制备用于低折射率层的涂覆液。
使用刮涂机将用于硬涂层的涂覆液施涂在厚度为188μm的PET膜(COSMOSHINE A4300,由Toyobo,Ltd.生产)上,在100℃下干燥15分钟后,采用高压汞灯通过200mJ/cm2的UV射线照射将涂层固化,以形成厚度为5μm的硬涂层。然后,通过使用刮涂机将用于低折射率层的涂覆液施涂在该硬涂层上,在PET膜上制备抗反射膜。
使用钢丝棉将该膜的抗反射膜侧的相反侧的表面粗糙化,并且施加黑墨以使用UV-可见光光谱仪(UV-3100,由ShimadzuCorp.生产)在对于抗反射膜侧的表面的5°入射角下测量来自镜面的反射光谱,并且在其中反射率变得最小的波长下测定反射率的最小值。在550nm波长下得到的抗反射膜的反射率为0.45%。
5.滤光器 通过施涂机将近红外线吸收材料溶液7施涂在得到的抗反射膜的背面侧,以得到在干燥后为20μm的压敏性粘合剂层的厚度,并且在热空气干燥机中在100℃下干燥2分钟。通过将该压敏性粘合剂膜粘结在玻璃板上,制备滤光器。该滤光器的总透光率、反射率和近红外线透过率优良。
(实施例11-1) 将5份由式(c)表示的吲哚鎓阳离子的六氟磷酸盐(S0728,由FEW CHEMICALS GmbH生产,下文中称为“吲哚鎓PF6盐”)溶于95份MEK中,制备近红外线吸收染料溶液9。然后,通过使用树脂A作为树脂,将125份树脂、3.3份近红外线吸收染料溶液9、20份硼酸盐溶液1和48份MEK混合,得到涂覆材料固含量为21%的近红外线吸收材料溶液A11(固含量比例树脂/染料/硼酸盐=100/0.43/2.5)。
(实施例11-2) 使用刮涂机(No.34)将近红外线吸收材料溶液A11施涂在易粘结型PET膜(COSMOSHINE A4300,由Toyobo,Ltd.生产)上,并且在热空气干燥机中在150℃下干燥3分钟,得到近红外线吸收基材A11。评价近红外线吸收基材A11的近红外线透过率、总透光率和耐热性,结果示于表6中。在该情形中,在835nm波长下测定近红外线透过率。
(实施例12-1) 在25℃下将2.11份四(五氟苯基)硼酸钠(TEPBNa,由NipponShokubai Co.,Ltd.生产)和0.80份吲哚鎓PF6盐溶于20份四氢呋喃(THF)中。随后,在40℃下通过旋转蒸发器将所得溶液的溶剂蒸发。将沉淀回收,在搅拌下加入800份去离子水并且分散于其中。通过将所得分散液过滤将沉淀回收并且在80℃下干燥,得到黑色固体。
通过将所得黑色固体溶于MEK中测量的可见-近红外吸收光谱与作为原料的基于吲哚鎓的染料的光谱吻合。另外,在所得黑色固体的IR光谱和质谱中检测到TEPB阴离子特有的峰。由以上结果证实,该黑色固体是由式(c)表示的吲哚鎓阳离子的四(五氟苯基)硼酸盐(下文中称为“吲哚鎓TEPB盐”)。通过溶于MEK中测量的吲哚鎓TEPB盐的可见-近红外吸收光谱示于图10中,并且通过KBr方法测量的吲哚鎓TEPB盐的IR光谱示于图11中。并且,通过溶于MEK中测量的TEPBNa的可见-近红外吸收光谱示于图12中,并且通过KBr方法测量的TEPBNa的IR光谱示于图13中;通过溶于MEK中测量的吲哚鎓PF6盐的可见-近红外吸收光谱示于图14中,并且通过KBr方法测量的吲哚鎓PF6盐的IR光谱示于图15中。
(实施例12-2) 通过将2份吲哚鎓TEPB盐溶于98份MEK中,制备近红外线吸收染料溶液10。使用树脂A作为树脂,将63份树脂、5.5份近红外线吸收染料溶液10和27份MEK混合,得到涂覆材料固含量为21%的近红外线吸收材料溶液A12(固含量比例树脂/染料/硼酸盐=100/0.5 5/0)。
(实施例12-3) 类似于实施例11-2中那样将近红外线吸收材料溶液A12施涂然后干燥,得到近红外线吸收基材A12。通过使用与实施例11-2中相同的方法评价近红外线吸收基材A12,结果示于表6中。
(比较例8-1) 使用树脂A作为树脂,将125份树脂、3.3份近红外线吸收染料溶液9和63份MEK混合,得到涂覆材料固含量为21%的近红外线吸收材料溶液B8(固含量比例树脂/染料/硼酸盐=100/0.43/0)。
(比较例8-2) 类似于实施例11-2中那样将近红外线吸收材料溶液B8施涂然后干燥,得到近红外线吸收基材B8。通过使用与实施例11-2中相同的方法评价近红外线吸收基材B8,结果示于表6中。
表6 X2树脂A Y9由式(c)表示的吲哚鎓阳离子的六氟磷酸盐 Y10由式(b)表示的吲哚鎓阳离子的四(五氟苯基)硼酸盐 Z1四(五氟苯基)硼酸钠 从表6中示出的结果看出,尽管本发明的近红外线吸收基材A11和A12与其中没有使用本发明的硼酸盐的近红外线吸收基材B8相比具有相当的总透光率,但本发明的近红外线吸收基材A11、A12的近红外线透过率和在100℃下在120小时后光学性能的变化明显小于近红外线吸收基材B8,这表明本发明的近红外线吸收材料难以劣化。
工业实用性 由于本发明的近红外线吸收材料具有高的近红外线吸收能力和在可见光区域中的透明性并且耐热性和耐湿性优良,因此其可用作用于等离子体显示器的滤光器和用于光学半导体元件的滤光器。其还可以用作光学信息记录材料。
2005年2月4日提交的日本专利申请No.2005-029504、2005年5月10日提交的2005-137530和2005年5月10日提交的2005-137561,包括说明书、权利要求书、附图和摘要以它们的整体在此引入作为参考。
权利要求
1.一种用于近红外线吸收材料的硼酸盐,其具有由下式(1)表示的阴离子
[BR1mR24-m]-(1)
其中R1表示具有吸电子基团的芳基;R2表示有机基团、卤素基团或羟基;m为1至4的整数。
2.根据权利要求1所述的用于近红外线吸收材料的硼酸盐,其中,式(1)中的吸电子基团是选自由-CpF2P+1(p为自然数)、-NO2、-CN、-F、-Cl和-Br组成的组中的至少一种取代基。
3.根据权利要求1或2所述的用于近红外线吸收材料的硼酸盐,其中,在式(1)中由R1表示的具有吸电子基团的芳基是具有吸电子基团的苯基。
4.根据权利要求1至3任一项所述的用于近红外线吸收材料的硼酸盐,其中,在式(1)中由R1表示的具有吸电子基团的芳基是五氟苯基。
5.根据权利要求1至4任一项所述的用于近红外线吸收材料的硼酸盐,其中,由式(1)表示的阴离子是四(五氟苯基)硼酸盐阴离子。
6.根据权利要求1至5任一项所述的用于近红外线吸收材料的硼酸盐,其包含由式(1)表示的阴离子和有机阳离子。
7.根据权利要求1至6任一项所述的用于近红外线吸收材料的硼酸盐,其包含由式(1)表示的阴离子和具有近红外线吸收能力的阳离子。
8.根据权利要求7所述的用于近红外线吸收材料的硼酸盐,其中,该阳离子是二亚铵阳离子或基于花青染料的阳离子的至少一种。
9.根据权利要求1至8任一项所述的用于近红外线吸收材料的硼酸盐,其包含由式(1)表示的阴离子和由下式(2)表示的阳离子或基于吲哚鎓的阳离子
其中R3至R10各自独立地表示氢原子、卤原子、含有1至10个碳原子的烷基,或者含有1至10个碳原子并且具有取代基的烷基。
10.根据权利要求1至6任一项所述的用于近红外线吸收材料的硼酸盐,其包含由式(1)表示的阴离子和具有选自铵、吡啶鎓、苯胺鎓、咪唑鎓、吡咯烷鎓和喹啉鎓的结构的阳离子。
11.一种近红外线吸收材料,其包含权利要求1至10任一项所述的硼酸盐和近红外线吸收染料。
12.根据权利要求11所述的近红外线吸收材料,其中,该近红外线吸收染料是选自由以下物质组成的组中的至少一种物质权利要求7至9任一项所述的硼酸盐、基于二亚铵的染料、基于酞菁的染料、基于花青的染料、基于方酸菁的染料和基于金属二硫醇的染料。
13.根据权利要求11或12所述的近红外线吸收材料,其包含权利要求10所述的硼酸盐和作为近红外线吸收染料的至少一种权利要求7至9任一项所述的硼酸盐。
14.根据权利要求11至13任一项所述的近红外线吸收材料,其进一步包含选自由以下树脂组成的组中的至少一种树脂通过将具有直链、支链、脂环族或多环脂环族烷基并且具有1至10个碳原子的甲基丙烯酸酯共聚得到的树脂;玻璃化转变温度为65至85℃的树脂;具有支化结构的树脂;压敏性粘合剂和/或粘合剂;Tg不低于-80℃且不高于0℃并且酸值不高于30的树脂。
15.一种近红外线吸收基材,其包含权利要求11至14任一项所述的近红外线吸收材料。
16.一种近红外线吸收基材,其具有布置于透明基材上的权利要求11至14任一项所述的近红外线吸收材料。
17.根据权利要求16所述的近红外线吸收基材,其中,该透明基材是玻璃基材、PET膜、易粘结型PET膜、TAC膜、抗反射膜或者电磁干扰屏蔽膜。
18.一种用于等离子体显示器的滤光器,其使用权利要求15至17任一项所述的近红外线吸收基材。
19.一种用于光学半导体元件的滤光器,其使用权利要求15至17任一项所述的近红外线吸收基材。
20.一种等离子体显示器,其使用权利要求11至14任一项所述的近红外线吸收材料、权利要求15至17任一项所述的近红外线吸收基材或者权利要求18所述的滤光器。
全文摘要
提供一种用于近红外线吸收材料的硼酸盐,其具有由式(1)[BR1mR24-m]-表示的阴离子(其中R1表示具有吸电子基团的芳基;R2表示有机基团、卤素基团或羟基;m为1至4的整数)。本发明的硼酸盐能够提高近红外线吸收染料的耐久性,特别是耐热性和耐湿性。
文档编号G02F1/13GK101107258SQ200680003060
公开日2008年1月16日 申请日期2006年1月30日 优先权日2005年2月4日
发明者伊藤彰男, 石田知史, 饭田俊哉, 石井尊子, 小林信弘 申请人:株式会社日本触媒
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