JPH1121538A - 有機薄膜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スルフォン酸基含有化合物を膜状態で不溶化
し、高密度で安価な有機薄膜の提供。 【解決手段】スルフォン酸基を２つ以上有する有機化合
物（Ａ）と、アルミニウム、バリウム、鉛、クロム、ス
トロンチウム又は分子内に２個以上窒素原子を有する化
合物（Ｂ）とからなることを特徴とする不溶性有機薄
膜。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規な有機薄膜、
その製法及びそれを有する光学部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来有機薄膜はフィルム、塗膜、蒸着膜
等種々の形態で使用されている。フィルムは通常有機ポ
リマーから成膜され、低分子量の繰り返しモノマー単位
からなる。モノマー単位は互いに結合するための官能基
を有し、重合反応により巨大分子となりフィルムとな
る。塗膜の場合はポリマーを適当な溶剤に溶解させてか
ら塗布、乾燥することにより成膜する方法と、塗布する
ことにより空気に触れて重合する方法等がある。蒸着膜
では低圧力下で加熱蒸着させる方法や、化学的気相成長
による方法がある。これらの有機薄膜に種々の機能（特
定波長の光の吸収、反射、又は偏光、特定物質の吸着、
あるいは撥水化、親水化等）を持たせるためにはその機
能を有する物質（以下機能性物質と言う）を基材に分
散、染色（特公昭、４８−３８４３０）したり、機能性
物質そのものを蒸着により薄膜化させる（澤田，染料と
薬品、２４巻６号，Ｐ１２２（１９７９））（特開昭６
１−６５２０２）等の方法がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】有機薄膜でその機能を
制御する場合、通常行われる方法としてはポリマー（基
材）に制御したい機能に対応した機能性物質を分散又は
染色し、薄膜化させる等の方法があり、これらの機能性
物質は出来るだけ高密度または均一密度にしなければ良
好な機能制御は出来ないが、分散法又は染色法では密度
に限界がある。一方蒸着法は機能性物質のみで成膜する
ことが出来るが、蒸着出来る物質として相応の耐熱性が
要求されるため、蒸着物質が限定される他、蒸着面積が
限定される、蒸着設備が必要なためコストが高い等の欠
点があった。この為、機能性物質を出来るだけ高密度か
つ安価で薄膜にする必要がある。本発明は染料、色素、
赤外線吸収剤、電荷発生剤、電荷移動剤、等の機能性物
質の高密度かつ安価な薄膜を提供しようとするものであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記目的を
達成するために鋭意検討した結果、本発明を完成した。
即ち、本発明は、（１）スルホン酸基を２つ以上有する
有機化合物（Ａ）と、アルミニウム、バリウム、鉛、ク
ロム、ストロンチウム又は分子内に２個以上の窒素原子
を有する化合物（Ｂ）とからなることを特徴とする溶媒
不溶性有機薄膜、（２）スルホン酸基を２つ以上有する
有機化合物（Ａ）が水溶性染料又は水溶性染料中間体で
ある（１）記載の有機薄膜。（３）水溶性染料が直接染
料、酸性染料、反応性染料であり、水溶性染料中間体が
直接染料中間体、酸性染料中間体、反応性染料中間体で
ある（２）記載の有機薄膜、（４）（１）ないし（３）
のいずれか１項に記載の有機薄膜を有する光学部材、
（５）光学部材が記録ディスク、光学フィルター又は偏
光膜である（４）の光学部材、（６）スルホン酸基を２
つ以上有する有機化合物の溶液（ａ）を基材に塗布し乾
燥後、アルミニウム塩、バリウム塩、鉛塩、クロム塩、
ストロンチウム塩又は分子内に２個以上のアミノ基を有
する化合物塩の少なくとも１種を含む溶液（ｂ）を塗布
することを特徴とする有機薄膜の製法、（７）溶液
（ｂ）中のアルミニウム塩、バリウム塩、鉛塩、クロム
塩、ストロンチウム塩、又は分子内に２個以上のアミノ
基を有する化合物塩の濃度が３％以上である（６）記載
の有機薄膜の製法、に関する。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の不溶性有機薄膜は、少な
くとも水等の溶媒に対して不溶性の薄膜で、スルホン酸
基を２つ以上有する有機化合物（Ａ）とアルミニウム、
バリウム、鉛、クロム、ストロンチウム又は分子内に２
個以上の窒素原子を有する化合物（Ｂ）とからなること
を特徴とする。この薄膜は、膜厚が単分子層を形成する
厚さから１μｍ程度であり、アルミニウム、バリウム、
鉛、クロム、ストロンチウム又は分子内に２個以上の窒
素原子を有する化合物（Ｂ）が架橋剤となり、有機化合
物（Ａ）のスルホン酸基どうしを結合して線状もしくは
面状の巨大な分子を構成しているものと考えられる。ス
ルホン酸基を２つ以上有する有機化合物（Ａ）として
は、例えば水溶性染料又は水溶性染料中間体があげられ
る。水溶性染料としては、例えば直接染料、酸性染料、
反応性染料があげられ、水溶性染料中間体としては、例
えば直接染料中間体、酸性染料中間体、反応性染料中間
体等があげられ、機能性化合物とよばれるものが好まし
い。ここで、機能性とは、特定の性質（光の特定波長の
吸収、特定物質の吸着、電荷発生、電荷移動、蛍光、撥
水、親水等）を有することを意味する。

【０００６】スルホン酸基を２つ以上有する有機化合物
（Ａ）の具体例を以下に示す。尚、構造式の詳細は、例
えば「染料便覧」（有機合成協会編 丸善（株）発行）
に記載されている。又、下記の名称は、カラーインデッ
クスの一般名（C.I.GenericName）である。

【０００７】 １．スルホン酸基２個を有するもの シー・アイ・ダイレクト・イエロー１２ １−１ シー・アイ・ダイレクト・オレンジ２６ １−３ シー・アイ・ダイレクト・レッド２ １−４ シー・アイ・ダイレクト・レッド２３ １−５ シー・アイ・ダイレクト・レッド３１ １−６ シー・アイ・ダイレクト・バイオレット４８ １−９ シー・アイ・ダイレクト・ブルー８６ １−１３ シー・アイ・ダイレクト・ブルー１０６ １−１５

【０００８】 シー・アイ・アシッド・イエロー１７ １−１８ シー・アイ・アシッド・イエロー２３ １−１９ シー・アイ・アシッド・オレンジ５１ １−２０ シー・アイ・アシッド・ブルー５９ １−２３ シー・アイ・アシッド・ブルー８３ １−２４ シー・アイ・アシッド・ブルー１１３ １−２６ シー・アイ・アシッド・ブルー１３８ １−２７ シー・アイ・アシッド・グリーン２５ １−２８ シー・アイ・フルオレッセンス・ブライト３５１ １−２９

【０００９】 ２．スルホン酸基３個を有するもの シー・アイ・ダイレクト・ブルー６７ １−１１ シー・アイ・ダイレクト・ブルー１０８ １−１６ シー・アイ・ダイレクト・ブラック２２ １−１７ シー・アイ・アシッド・レッド１８ １−２１ シー・アイ・アシッド・レッド２７ １−２２ シー・アイ・アシッド・ブルー９２ １−２５

【００１０】 ３．スルホン酸基４個を有するもの シー・アイ・ダイレクト・イエロー３９ １−２ シー・アイ・ダイレクト・レッド７９ １−７ シー・アイ・ダイレクト・バイオレット４７ １−８ シー・アイ・ダイレクト・ブルー１５ １−１０ シー・アイ・ダイレクト・ブルー７８ １−１２ シー・アイ・ダイレクト・ブルー９０ １−１４

【００１１】本発明において、分子内に２個以上の窒素
原子を有する化合物としては、例えば４，４’−テトラ
メチルジアミノジフェニルメタン等の３級のジアミン類
や４，４’−ジピリジル、メラミン、テトラアミノピリ
ミジン等の３級窒素を有する複素環系の化合物があげら
れる。

【００１２】本発明で使用されるアルミニウム、バリウ
ム、鉛、ストロンチウム、クロム又は分子内に２個以上
の窒素原子を有する化合物（Ｂ）の塩は、架橋剤として
作用する。その具体例としては、例えば塩化アルミニウ
ム、塩化バリウム、塩化鉛、塩化クロム、塩化ストロン
チウム、４，４’−テトラメチルジアミノジフェニルメ
タン塩酸塩（テトラベース塩酸塩）、４，４’−ジピリ
ジル塩酸塩、メラミン塩酸塩、テトラアミノピリミジン
塩酸塩等の水溶性の塩があげられる。

【００１３】本発明の有機薄膜を製造するには、例えば
ポリエステルフィルム、ポリカーボネイトフィルム、ト
リアセチルセルロースフィルム、金属板、ガラス板、陶
磁器等の基材に化合物（Ａ）を適当な溶剤（例えば水、
メタノール）に溶解して塗布し、乾燥させた後、アルミ
ニウム、バリウム、鉛、ストロンチウム、クロム又は分
子内に２個以上の窒素原子を有する化合物（Ｂ）の塩の
溶液、好ましくは３％以上溶解させた溶液を塗布すると
薄膜を形成する。このものは生成する塩を水洗して洗浄
出来る。乾燥するとさらに基材に密着した薄膜となる。
式（３）の化合物の溶液濃度が３％以下であると薄膜を
形成することが出来ず、水洗して塩を除去する際に薄膜
が水に溶解することがある。

【００１４】本発明の光学部材による有機薄膜の使用例
としては、例えばラビングした基材に二色性アゾ染料を
使用した偏光膜、基材にフタロシアニン染料を使用した
記録用ディスク、透明基材に染料を使用した光学フィル
ター等を挙げる事が出来る。

【００１５】

【実施例】次に本発明を実施例によってさらに詳細に説
明する。

【００１６】実施例１ シー・アイ・ダイレクト・イエロー１２（商品名クリソ
フェニン、日本化薬株式会社製）の４％水溶液を厚さ１
００ミクロンのポリエステルフィルム（商品名ルミラ
ー、東レ株式会社製）に塗布、乾燥した。このものに、
塩化アルミニウム（試薬、和光純薬工業株式会社製）の
１０％水溶液を塗布した後、水洗、乾燥したところ、黄
色薄膜が形成された。この薄膜は水洗しても溶解するこ
とはなかった。

【００１７】実施例２ シー・アイ・ダイレクト・イエロー３９（商品名カヤラ
ス・スプラ・イエロー２ＧＬ、日本化薬株式会社製）の
４％水溶液を厚さ１００ミクロンのポリエステルフィル
ム（商品名ルミラー、東レ株式会社製）に塗布、乾燥し
た。このものに、塩化アルミニウム（試薬、和光純薬工
業株式会社製）の１０％水溶液を塗布した後、水洗、乾
燥したところ、黄色薄膜が形成された。この薄膜は水洗
しても溶解することはなかった。

【００１８】実施例３ シー・アイ・ダイレクト・オレンジ２６（商品名ダイレ
クト・ファースト・オレンジＳ、日本化薬株式会社製）
の４％水溶液を厚さ１００ミクロンのポリエステルフィ
ルム（商品名ルミラー、東レ株式会社製）に塗布、乾燥
した。このものに、塩化アルミニウム（試薬、和光純薬
工業株式会社製）の１０％水溶液を塗布した後、水洗、
乾燥したところ、橙色薄膜が形成された。この薄膜は水
洗しても溶解することはなかった。

【００１９】実施例４ シー・アイ・ダイレクト・レッド２（商品名ベンゾパー
プリン４Ｂ、日本化薬株式会社製）の４％水溶液を厚さ
１００ミクロンのポリエステルフィルム（商品名ルミラ
ー、東レ株式会社製）に塗布、乾燥した。このものに、
塩化バリウム（試薬、和光純薬工業株式会社製）の１０
％水溶液を塗布した後、水洗、乾燥したところ、赤色薄
膜が形成された。この薄膜は水洗しても溶解することは
なかった。

【００２０】実施例５〜２９ 上記実施例１と同じ方法で下記表１の化合物を使用して
ポリエステルフィルム上に有機薄膜を形成した。生成し
た薄膜は何れも水に不溶性であり、フィルムへの密着性
の良い有機薄膜が得られた。尚、下記実施例１１で作成
された有機薄膜を有するフィルムは偏光性を有してい
た。これは使用したポリエステルフィルムがその製造工
程である程度の延伸がなされていたためと思われる。

【００２１】

【表１】 表１ 実施例 化合物（Ａ）番号 （Ｂ）の塩の名称 番号 （４％水溶液） （５％水溶液） ５ １−５ 塩化バリウム ６ １−６ 塩化バリウム ７ １−７ 塩化クロム ８ １−８ 塩化クロム ９ １−９ 塩化ストロンチウム １０ １−１０ 塩化ストロンチウム １１ １−１１ 塩化アルミニウム １２ １−１２ テトラベース塩酸塩 １３ １−１３ 塩化アルミニウム １４ １−１４ 塩化アルミニウム

【００２２】 １５ １−１５ 塩化バリウム １６ １−１６ 塩化アルミニウム １７ １−１７ 塩化アルミニウム １８ １−１８ テトラベース塩酸塩 １９ １−１９ 塩化バリウム ２０ １−２０ 塩化鉛 ２１ １−２１ 塩化鉛 ２２ １−２２ ジピリジル塩酸塩 ２３ １−２３ 塩化アルミニウム ２４ １−２４ 塩化バリウム ２５ １−２５ 塩化アルミニウム ２６ １−２６ 塩化バリウム ２７ １−２７ 塩化アルミニウム ２８ １−２８ 塩化アルミニウム ２９ １−２９ 塩化アルミニウム

【００２３】

【発明の効果】水溶性有機物から簡便に水不溶性の有機
薄膜を得ることが出来た。このものは記録用ディスク、
光学フィルタ、偏光膜等に利用出来る。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スルホン酸基を２つ以上有する有機化合物
   （Ａ）と、アルミニウム、バリウム、鉛、クロム、スト
   ロンチウム又は分子内に２個以上の窒素原子を有する化
   合物（Ｂ）とからなることを特徴とする溶媒不溶性有機
   薄膜。
2. 【請求項２】スルホン酸基を２つ以上有する有機化合物
   （Ａ）が水溶性染料又は水溶性染料中間体である請求項
   １記載の有機薄膜。
3. 【請求項３】水溶性染料が直接染料、酸性染料、反応性
   染料であり、水溶性染料中間体が直接染料中間体、酸性
   染料中間体、反応性染料中間体である請求項２記載の有
   機薄膜。
4. 【請求項４】請求項１ないし３のいずれか１項に記載の
   有機薄膜を有する光学部材。
5. 【請求項５】光学部材が記録ディスク、光学フィルター
   又は偏光膜である請求項４の光学部材。
6. 【請求項６】スルホン酸基を２つ以上有する有機化合物
   の溶液（ａ）を基材に塗布し乾燥後、アルミニウム塩、
   バリウム塩、鉛塩、クロム塩、ストロンチウム塩又は分
   子内に２個以上のアミノ基を有する化合物塩の少なくと
   も１種を含む溶液（ｂ）を塗布することを特徴とする請
   求項１記載の有機薄膜の製法。
7. 【請求項７】溶液（ｂ）中のアルミニウム塩、バリウム
   塩、鉛塩、クロム塩、ストロンチウム塩、又は分子内に
   ２個以上のアミノ基を有する化合物塩の濃度が３％以上
   である請求項６記載の有機薄膜の製法。