[发明专利]基于二亚胺的化合物以及使用该化合物的近红外吸收滤光片

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于二亚胺的化合物及使用该化合物的近红外吸收滤光片，尤其涉及一种新的基于二亚胺的化合物，该化合物在可见光区域的光吸收低，但是在近红外区域的光吸收效率非常高，而且具有优越的耐用性和耐候性，还涉及一种使用该化合物的近红外吸收滤光片。

背景技术

由于能源使用已达到了极限，所有的工业领域都积极发展和应用节能材料。通常来说，使用近红外射线吸收材料(色素)是为了通过阻断电子设备产生的近红外射线以防止电子设备出故障。但是，当将含有这种材料的薄膜涂到窗户上时，它可以吸收部分阳光，从而减少内部和外部之间的热交换，从而防止室温的过度上升和下降。因此，近红外吸收材料可被当作典型的节能材料，在建筑和汽车行业得到了积极地应用。涂在汽车或建筑物窗户上使用了近红外吸收材料的薄膜应该有吸收近红外射线，同时在可见光区域具有最低吸收率的优越性能。因为当使有了在可见光区域具有高吸收率的近红外吸收材料的薄膜被涂在汽车或建筑物窗户上时，汽车司机的视线可能会变得模糊或房子可能会有一个糟糕的视野，从而可能需要采集内部光的额外能量或颜色可能会不自然。

典型的近红外吸收材料(色素)包括基于二亚胺的材料(化合物)、基于酞菁的材料、基于青色素的材料以及基于金属二硫纶的材料等。然而，由于除了光学性质之外的物理或化学性质，几乎没有可应用于汽车或建筑物的窗户和电子设备的材料。基于酞菁的材料是一种典型的近红外吸收材料，由于它的化学稳定性，其在电子设备包括显示器上被广泛应用。但是基于酞菁的材料具有一个缺陷，其不能单独地应用于薄膜，如汽车的窗户，因为它在可见光区域的吸收率高。基于青色素的材料具有化学稳定性低的缺陷，而且其在近红外区域能单独吸收的的宽度很窄，因此在实际的应用中，需要通过混合几种材料使得吸收区域加宽。而基于金属二硫纶的材料虽然近红外吸收率高，但是由于其低溶解性，应用于薄膜时存在要求分散设备的缺陷，而且其很难适用于要求高透光度的应用。

但是，基于二亚胺的材料具有如下特性：它能够在较宽区域内吸收近红外射线，在可见光的整个范围内几乎不吸收，因此即使其单独的一种材料也能吸收整个范围内的近红外射线。而且，由于它在各种有机溶剂中具有化学稳定性和优良的溶解性，因此容易应用于工程上，基于二亚胺的材料通常被习惯性地用于汽车和房屋的窗户市场。基于二亚胺的近红外吸收材料的主要包括具有二亚胺结构的阳离子和各种阴离子。典型的阴离子包括卤素阴离子离子如氟、氯、溴；含有如六氟锑酸根离子、高氯离子和四氟硼酸根离子等离子的无机原子以及有机碳酸盐离子如乙酸离子和乳酸离子，这些材料是最先被使用的。最近，一种离子如双三氟甲烷磺酰亚胺(bis(trifluoromethanesulfonyl)imide)离子和双五氟已磺酰亚胺(bis(penta fluoroethanesulfonyl)imide)离子被广泛应用。而使用卤素离子作为阴离子的基于二亚胺的化合物，由于溶解性的问题，难以应用到采用其作为近红外吸收材料的工程上。由于有机碳酸盐离子在水中的溶解度高，实际上难以应用，从而使得基于二亚胺化合物生产过程中产量控制困难，且导致产品耐候性问题。而最近广泛使用的阴离子材料，例如氟锑(fluoroantimoni)酸离子由于其合适的属性可以用作近红外吸收材料，但它不适合使用在与人类居住环境密切相关的地方，比如房子和汽车，因为材料中存在氟原子，有毒物质如氢氟酸可能释放出来，且产品(如薄膜)的耐用性也由于氢氟酸而降低。

发明内容

技术问题：

本发明的目的在于提供一种基于二亚胺（diimmonium）的化合物，该化合物在近红外区域（尤其是750～1000nm的波长范围）内具有宽且均匀的光吸收效率，在可见光区域（波长范围为400～750nm）内具有优良的透光性，而且具有优良的耐用性和耐候性。

本发明的另一目的在于提供一种基于二亚胺的环境友好型化合物，因为该化合物的结构中不含有氟原子。

本发明的另一目的在于提供一种近红外吸收滤光片，该滤光片包含一种或两种基于二亚胺的化合物作为近红外吸收的色素。

技术方案：

为了达到本发明的技术目的，本发明一方面提供了一种基于二亚胺的化合物，其化学结构式I为：

其中，R₁～R₈各自代表H原子、被取代或未被取代的含1～10个碳原子的烷基或被取代或未被取代的含6～14个碳原子的芳基，n为0或1。

本发明的另一方面提供了一种近红外吸收滤光片，该滤光片含有基于二亚胺的化合物。

技术效果：