説明

フタロシアニン化合物、近赤外吸収色素及び近赤外吸収材

【課題】800〜1000nmの近赤外領域に吸収を有し、より高品質なPDPや熱線カットフィルムの製造に寄与し得るフタロシアニン化合物を提供する。
【解決手段】フタロシアニン骨格のα位のうち少なくとも4個は炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基、置換基Aを有していてもよいフェニルオキシ基又は置換基Bを有していてもよいフェニルチオ基を表す。置換基A、Bは、炭素原子数1〜10個のアルキル基、炭素原子数1〜10個のアルコキシ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、モルホリル基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、ハロゲン原子、カルボキシル基、エステル基等を表し、その置換数は1〜3である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、特定の波長の光を吸収し得るフタロシアニン化合物に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、800〜1000nmの近赤外領域の光を吸収し得る化合物が要求され、これまでにも種々のフタロシアニン化合物が提案されてきた(例えば、特許文献1参照)。これらフタロシアニン化合物は、例えばプラズマディスプレイ(PDP)や、熱線カットフィルムに対し、好適に用いられてきた。
【0003】
プラズマディスプレイの発光部は、R(赤)、G(緑)、B(青)に発光する蛍光体と放電ガスとしてキセノンを10%〜50%含むネオンガスが封入されたセルで構成されている。セルに電極からの放電によりエネルギーが加えられると、封入されている放電ガスは励起キセノンに基づく147nmとエキシマ発光に基づく173nmの紫外線を発生する。これらの紫外線がR,G,Bの各蛍光体を励起して発光することにより、カラー画像が表示されるという仕組みになっている。
【0004】
しかし、PDP発光体より発せられる光成分には、RGB発光の他に放電ガス中に混入されたキセノンの遷移に基づく823nm、882nm、961nm及び980nm付近の強い近赤外線領域の光が存在する。これらの光成分は、テレビ、ビデオデッキ、エアコンなどの家庭用電化製品のリモコンやワイヤレスマイク等の機器に動作不良を生じさせる原因となってしまう。そこで、PDPではこれらの近赤外光を吸収カットするために近赤外吸収色素を使用した光学フィルタが使用されている。この光学フィルタに、上記のフタロシアニン化合物が適用されてきた。
【0005】
また他方、太陽光からの熱線(赤外線)をカットするために、近年、自動車、鉄道などの車両、住宅、ビルディング等の建築物のガラス面に熱線カットフィルムを貼着することが広く行われている。このようなフィルムには、アンチモンドープ酸化錫(ATO)や錫ドープ酸化インジウム(ITO)等の無機微粒子が熱線吸収剤として使用されている。これらは熱線遮蔽率、可視光透過率に優れるが、800〜1000nmの近赤外領域の熱線遮蔽率に乏しい。熱線遮蔽率をより高めた熱線カットフィルムを実現するためには、この波長領域に吸収を有する有機色素を使用することが有効であると考えられ、上記のフタロシアニン化合物は、当該熱線カットフィルムにも適用され得ると考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2011−12167号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、上述した用途に適用すべく、800〜1000nmの近赤外領域に幅広い吸収を有し、より高品質なPDPや熱線カットフィルムの製造に寄与し得るフタロシアニン化合物を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、このような目的を達成するために、次の(1)〜(9)のような手段を講じたものである。
【0009】
(1):化学式1で示されるフタロシアニン化合物。
【0010】
【化1】

式中Y1〜Y8は、それぞれ独立して炭素原子数1〜10個のアルキル基、炭素原子数1〜10個のアルコキシ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素数4〜6の環状アルキルアミノ基、モルホリル基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基又はエステル基を表し;mは1〜5の整数を表し;Xは酸素原子又は硫黄原子を表し;Z1〜Z8はXが酸素原子の場合、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基、置換基Aを有していてもよいフェニルオキシ基又は置換基Bを有していてもよいフェニルチオ基を表し、少なくとも4個は炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基であるか、或いはZ1〜Z8はXが硫黄原子の場合、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基、又は置換基Bを有していてもよいフェニルチオ基を表し、少なくとも4個は置換基Bを有していてもよいフェニルチオ基を表すか又は炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基を表し;置換基A及びBは、それぞれ独立に炭素原子数1〜10個のアルキル基、炭素原子数1〜10個のアルコキシ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基、モルホリル基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基又はエステル基を表し;Mは水素原子、2価の金属原子、3価あるいは4価の置換金属又はオキシ金属を表す。
【0011】
(2):前記Mが、バナジル又は銅を表す(1)記載のフタロシアニン化合物。
【0012】
(3):前記Z1〜Z8のうち、少なくとも4個がジメチルアミノ基を表す(1)又は(2)記載のフタロシアニン化合物。
【0013】
(4):前記Z1〜Z8のうち、少なくとも4個がモノブチルアミノ基を表す(1)又は(2)記載のフタロシアニン化合物。
【0014】
(5):化学式2で示されるフタロニトリル化合物を原料とする(1)〜(4)の何れかに記載のフタロシアニン化合物。
【0015】
【化2】

Y9及びY10は、それぞれ独立して炭素原子数1〜10個のアルキル基、炭素原子数1〜10個のアルコキシ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基、モルホリル基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基又はエステル基を表し;mは1〜5の整数を表し;Xは酸素原子又は硫黄原子を表し;Z9及びZ10はXが酸素原子の場合、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基、置換基Aを有していてもよいフェニルオキシ基又は置換基Bを有していてもよいフェニルチオ基を表し、少なくとも1個は炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基であるか、或いはZ9及びZ10はXが硫黄原子の場合、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基又は置換基Bを有していてもよいフェニルチオ基を表し、少なくとも1個は置換基Bを有していてもよいフェニルチオ基を表すか又は炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基を表し;置換基A及びBは、それぞれ独立に炭素原子数1〜10個のアルキル基、炭素原子数1〜10個のアルコキシ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基、モルホリル基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基又はエステル基を表す。
【0016】
(6):(1)〜(5)の何れかに記載のフタロシアニン化合物で、透過スペクトルの測定において750〜1050nmの吸収極大の半値幅が80nm以上であるフタロシアニン化合物。
【0017】
(7):(1)〜(6)の何れかに記載のフタロシアニン化合物を有してなり、透過スペクトルの測定において、750〜1050nmの最低値が5〜6%になるように前記フタロシアニン化合物の濃度を調整した溶液中において、可視光透過率が65%以上であることを特徴とする近赤外吸収色素。
【0018】
(8):(1)〜(6)の何れかに記載のフタロシアニン化合物及び樹脂を有してなり、且つ前記フタロシアニン化合物の配合量は前記樹脂100質量部に対して0.0005〜20質量部であり、800〜1000nmの近赤外線を吸収することを特徴とする近赤外吸収材。
【0019】
(9):熱線遮蔽材として用いられる(8)記載の近赤外吸収材。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、800〜1000nmの近赤外領域に幅広い吸収を有し、より高品質なPDPや熱線カットフィルムの製造に寄与し得るフタロシアニン化合物、近赤外吸収色素及び近赤外吸収材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の第二実施形態に係る説明図。
【図2】同実施形態及び合成実施例1に係る化合物の吸光度を示すグラフ。
【図3】同実施形態及び合成実施例2に係る化合物の吸光度を示すグラフ。
【図4】同実施形態及び合成実施例3に係る化合物の吸光度を示すグラフ。
【図5】同実施形態及び合成実施例4に係る化合物の吸光度を示すグラフ。
【図6】同実施形態及び合成実施例5に係る化合物の吸光度を示すグラフ。
【図7】同実施形態及び合成実施例6に係る化合物の吸光度を示すグラフ。
【図8】同実施形態及び合成実施例7に係る化合物の吸光度を示すグラフ。
【図9】同実施形態及び合成実施例8に係る化合物の吸光度を示すグラフ。
【図10】同実施形態、実施例及び比較例1〜比較例3に係る化合物の吸光度を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【0022】
<第一実施形態>
以下、本発明の第一実施形態について説明する。
【0023】
(1):化学式1:
【0024】
【化3】

(式中Y1〜Y8は、それぞれ独立して炭素原子数1〜10個のアルキル基、炭素原子数1〜10個のアルコキシ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素数4〜6個の環状アルキルアミノ基、モルホリル基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基又はエステル基を表し;mは1〜5の整数を表し;Xは酸素原子又は硫黄原子を表し;Z1〜Z8はXが酸素原子の場合、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基、置換基Aを有していてもよいフェニルオキシ基又は置換基Bを有していてもよいフェニルチオ基を表し、少なくとも4個は炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基であるか、或いはZ1〜Z8はXが硫黄原子の場合、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基又は置換基Bを有していてもよいフェニルチオ基を表し、少なくとも4個は置換基Bを有していてもよいフェニルチオ基を表すか又は炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基を表し;置換基A及びBは、それぞれ独立して炭素原子数1〜10個のアルキル基、炭素原子数1〜10個のアルコキシ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基、モルホリル基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基又はエステル基を表し;Mは水素原子、2価の金属原子、3価あるいは4価の置換金属又はオキシ金属を表す。)で示されるフタロシアニン化合物又は
化学式2:
【0025】
【化4】

(Y9及びY10は、それぞれ独立して炭素原子数1〜10個のアルキル基、炭素原子数1〜10個のアルコキシ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基、モルホリル基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基又はエステル基を表し;mは1〜5の整数を表し;Xは酸素原子又は硫黄原子を表し;Z9及びZ10はXが酸素原子の場合、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基、置換基Aを有していてもよいフェニルオキシ基又は置換基Bを有していてもよいフェニルチオ基を表し、少なくとも1個は炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基であるか、或いはZ9及びZ10はXが硫黄原子の場合、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基又は置換基Bを有していてもよいフェニルチオ基を表し、少なくとも1個は置換基Bを有していてもよいフェニルチオ基を表すか又は炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基を表し;置換基A及びBは、それぞれ独立して炭素原子数1〜10個のアルキル基、炭素原子数1〜10個のアルコキシ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基、モルホリル基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基又はエステル基を表す。)で示されるフタロニトリル化合物を原料とするフタロシアニン化合物である。
【0026】
以下、上記化学式1で示されるフタロシアニン化合物について説明する。
【0027】
まず、上記化学式1中、Y1〜Y8は、同一であっても異なるものであってもよく、mが2以上、すなわちY1〜Y8が複数存在する場合には、同一であってもそれぞれ異なっていてもよい。
【0028】
また、Z1〜Z8及び置換基A及びBについても、同一であっても異なるものであってもよい。
【0029】
上記化学式1、2中の「炭素原子数1〜10個のアルキル基」とは、炭素原子数1〜10個の直鎖、分岐鎖又は環状のアルキル基である。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、シクロヘキシルメチル基、2−エチルヘキシル基などを挙げることができる。
【0030】
上記化学式1、2中の「炭素原子数1〜10個のアルコキシ基」とは、炭素原子数1〜10個の直鎖、分岐鎖又は環状のアルコキシ基である。具体的には、メチルオキシ基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブチルオキシ基、sec−ブチルオキシ基、tert−ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、アミルオキシ基、イソアミルオキシ基、tert−アミルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、イソヘプチルオキシ基、tert−ヘプチルオキシ基、n−オクチルオキシ基、イソオクチルオキシ基、tert−オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基などを挙げることができる。
【0031】
上記化学式1、2中の「炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基」及び「炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基」とは、先に例示したような炭素原子数1〜10個の直鎖、分岐鎖又は環状のアルキル基を有するジアルキルアミノ基及びモノアルキルアミノ基である。
【0032】
上記化学式1、2中の「炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基」とは、具体的には、ピロリジノ基、ピぺリジノ基、ホモピペリジノ基などを挙げることができる。
【0033】
上記化学式1、3中の「M」で表されるのは、「水素原子、2価の金属原子、3価あるいは4価の置換金属又はオキシ金属」のうち、なかでも好ましいものとしては、バナジル、銅、ニッケル、パラジウム、コバルト及び亜鉛を挙げることができる。また最も好ましいものとしてはバナジル又は銅を挙げることができる。
【0034】
そして、前記Z1〜Z8のうち、少なくとも4個がジメチルアミノ基、又はモノブチルアミノ基を表すものであれば、より好ましい。
【0035】
また本発明のフタロシアニン化合物は透過スペクトルの測定において750〜1050nmの吸収極大の半値幅が80nm以上であることが望ましい。
【0036】
そして本発明に係る近赤外吸収色素は、フィルタへの適用性を担保するためには、上記のフタロシアニン化合物を有してなり、透過スペクトルの測定において、750〜1050nmの最低値が5〜6%になるように前記フタロシアニン化合物の濃度を調整した溶液中において、可視光透過率が65%以上であることを特徴とするものである。そして本発明に係る近赤外吸収材は、近赤外線を好適に吸収し得るという上記フタロシアニン化合物の特性を活かすべく、当該フタロシアン化合物及び樹脂を有してなり、且つ前記フタロシアニン化合物の配合量は前記樹脂100質量部に対して0.0005〜20質量部であり、800〜1000nmの近赤外線を吸収することを特徴とするものである。
【0037】
また本発明に係る近赤外吸収材は複数のλmaxの値が互いに異なる前記フタロシアニン化合物を用いる場合、750nm〜1050nmの範囲が全て何れかのフタロシアニン化合物の半値幅の範囲内に含まれていることが好ましい。
【0038】
そして斯かる近赤外吸収材は、上記のフィルタとしてのみならず、熱線遮蔽材としても有効に適用し得る。
【0039】
そして、上述したフタロシアニン化合物は例えば、下記化学式(一般式)3に示すフタロシアニン骨格において、α位であるR1、R4及びβ位であるR2、R3、そして中心金属Mを、表1〜表10に化合物No.1〜No.93として示される化合物を一例として挙げることができる。
【0040】
【化5】

【0041】
【表1】

【0042】
【表2】

【0043】
【表3】

【0044】
【表4】

【0045】
【表5】

【0046】
【表6】

【0047】
【表7】

【0048】
【表8】

【0049】
【表9】

【0050】
【表10】

<第二実施形態>
次に、上記第1実施形態にて記したフタロシアニン色素を用いてなるプラズマディスプレイ用フィルタ2をプラズマディスプレイPDに好適に適用した態様について詳述する。なお、本実施形態は、本発明をプラズマディスプレイPDに適用した一例を示したものであり、本発明を何ら限定するものではない。
【0051】
本発明に係るプラズマディスプレイ用フィルタ2は、上記第一実施形態に係るディスプレイ用フィルタ1を、プラズマディスプレイPDに好適に適用したものである。すなわち、本発明に係るプラズマディスプレイPDは、図1に示すように、画像を表示するためのプラズマディスプレイ本体PD1と、プラズマディスプレイPDの画面に設けられるプラズマディスプレイ用フィルタ2とを少なくとも具備することを特徴するものである。
【0052】
以下、プラズマディスプレイPD並びにプラズマディスプレイ用フィルタ2の構成の一例を、図面を参照して説明する。
【0053】
プラズマディスプレイ用フィルタ2は、図1に示すように、外気側に設けられ、反射防止性及び/又は防眩性を有する機能性透明層21と、プラズマディスプレイPD側に設けられ、画面に接着するための透明粘着層22と、機能性透明層21と透明粘着層22との間に基体として設けられた高分子フィルム23とを少なくとも具備しているものである。そして、これら機能性透明層21、高分子フィルム23および透明粘着層22のうち少なくとも1つの層に、上記実施形態に係るフタロシアニン化合物からなる近赤外吸収色素NRが含まれることを特徴とするものである。言い換えれば、これら機能性透明層21、高分子フィルム23および透明粘着層22のうち少なくとも1つの層が、フタロシアニン化合物NRを含むことにより、上記第一実施形態に係るプラズマディスプレイ用フィルタ2を構成しているものである。なお、図示のように、具体的には、近赤外吸収色素NRを含有可能な厚さ嵩上げ用の高分子フィルム24を、さらに備えたものとしてもよい。
【0054】
以下、斯かるプラズマディスプレイ用フィルタ2について説明する。
【0055】
プラズマディスプレイ用フィルタ2は、全体として、30〜85%の可視光線透過率を有するように構成しているものである。
【0056】
機能性透明層21は、上述の通り、外気側に設けられ、反射防止性及び/又は防眩性を有するものである。具体的にはディスプレイへの設置方法や要求される機能に応じて、ハードコート性、反射防止性、防眩性、静電気防止性、防汚性、ガスバリア性、紫外線カット性のいずれか一つ以上の機能を有している。反射防止性を有する機能性透明層21の表面の可視光線反射率は2%以下、好ましくは1.3%以下、さらに好ましくは0.8%以下であることが望ましい。
【0057】
透明粘着層22は、上述の通り、粘着性を有することにより、プラズマディスプレイ本体PD1に対し好適に取り付け得るものである。
【0058】
高分子フィルム23、或いは嵩上げ用の高分子フィルム24は、上述の通り、機能性透明層21と透明粘着層22との間に基体として設けるものであり、斯かる機能性透明層21と透明粘着層22を好適に支持し得るとともに、透明性を有するものであれば、既存の種々の素材並びに厚みを採用することが可能である。
【0059】
しかして本実施形態に係るプラズマディスプレイ用フィルタ2は上述の通り、プラズマディスプレイPDから出る800〜1000nm付近の近赤外線を効率よくカットするための、近赤外吸収色素NRを含んでいる。
【0060】
近赤外吸収色素NRは、下記化学式4〜化学式11で表され、上記実施形態の化合物No.に対応した化合物例3、化合物例66、化合物例67、化合物例77、化合物例79及び化合物例91〜化合物93として示されるフタロシアニン化合物を含んでなり、透過スペクトルの測定において、750〜1050nmの最低値が5〜6%になるように前記フタロシアニン化合物の濃度を調整した溶液中において、可視光透過率が65%以上となる特性を有するものである。
【0061】
【化6】

【0062】
【化7】

【0063】
【化8】

【0064】
【化9】

【0065】
【化10】

【0066】
【化11】

【0067】
【化12】

【0068】
【化13】

これら化合物例3、化合物例67、化合物例77、及び化合物例79として示されるフタロシアニン化合物の吸光度を図2及び図4〜図6にグラフとして示す。同図に示すように、本実施形態に係るフタロシアニン化合物は875、910、962、975nmに吸収の幅が広いピークをそれぞれ有している。そのため、近赤外吸収色素NRはこれらのうち1種のみでも有効であるが、4つの化合物を組み合わせて用いることにより、800〜1000nmの近赤外線をより有効に吸収し得る。なお化合物例66のフタロシアニン化合物は図3に示すように894nmに幅広い吸収のピークを有している。化合物例91のフタロシアニン化合物は図7に示すように830nmに幅広い吸収のピークを有している。化合物例92のフタロシアニン化合物は図8に示すように819nmに幅広い吸収のピークを有している。化合物例93のフタロシアニン化合物は図9に示すように924nmに幅広い吸収のピークを有している。よってこれら化合物例66及び化合物例91〜化合物例93も組み合わせて用いることにより、800〜1000nmの近赤外線をより有効に吸収し得る。
【0069】
そして本実施形態に係るプラズマディスプレイ用フィルタ2はこれらフタロシアニン化合物及び樹脂を有してなり、且つ前記フタロシアニン化合物の配合量は前記樹脂100質量部に対して0.0005〜20質量部であり、800〜1000nmの近赤外線を吸収することを特徴とする、本発明に係る近赤外吸収材に該当するものである。
【0070】
以上のような構成とすることにより、本実施形態に係るプラズマディスプレイ用フィルタ2は、波長800〜1100nmにおける透過率極小が20%以下という特性をも実現している。そのため、周辺電子機器のリモコン、伝送系光通信等が使用する波長に悪影響を与えず、それらの誤動作を防ぐことができる。
【0071】
加えて、電磁波シールド体が含有する色素が、ディスプレイから放射される、又は、外光が含む紫外線により劣化することを防ぐために、機能性透明層21が、紫外線カット性を有しているとよい。例えば、紫外線を吸収する無機薄膜単層又は多層からなる反射防止膜、又は、紫外線吸収剤を含有する機能性透明膜を形成する基材、ハードコート膜を有している機能性透明層21である。紫外線吸収剤の種類、濃度は特に限定されない。
【0072】
また、透明粘着層22のうち少なくとも1つの層は紫外線吸収剤を含有していてもよい。
紫外線カットする部材は、紫外線が入射する面と色素を含有する層の間に配されることが肝要であり、紫外線カット性は、色素の耐久性によって異なり特に限定されない。
【0073】
例えば、上記実施形態にの変形例としては、上述したフタロシアニン化合物及び樹脂を有してなり、且つ前記フタロシアニン化合物の配合量は前記樹脂100質量部に対して0.0005〜20質量部であり、800〜1000nmの近赤外線を吸収することを特徴とする熱線遮蔽材を、本発明に係る近赤外吸収材の一例として挙げることができる。具体的には、当該熱線遮蔽材は、自動車、鉄道などの車両、住宅、ビルディング等の建築物のガラス面に貼着すされるものであり、上記フタロシアニン化合物の他、アンチモンドープ酸化錫(ATO)や錫ドープ酸化インジウム(ITO)等の無機微粒子が熱線吸収剤として使用されている。このようなものであれば、従来のものよりもさらに近赤外線をも吸収することにより、さらに熱を遮蔽する性能を向上せしめるものとなる。
【0074】
以上、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【0075】
例えば、上記実施形態では表にて例示したうち、一部の化合物のみを用いた態様を開示したが、勿論、表に例示された他の化合物、或いは表に例示されなかった化合物を用いたものであってもよい。また紫外線吸収材に用いる樹脂の具体的な組成やフタロシアニン化合物以外に用いる色素等の具体的な態様は上記実施形態のものに限定されることはなく、既存のものを含め、種々の態様のものを適用することができる。
【0076】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【実施例】
【0077】
以下、本発明の実施例、具体的には上記フタロシアニン化合物を合成した合成実施例1〜合成実施例8について説明するが、本発明は当該実施例によって何ら限定されるものではない。なお本明細書において説明の便宜上、合成実施例6の説明を合成実施例7の説明の後に記すものとする。
<合成実施例1>
攪拌機、温度計、ジムロート冷却管を付した反応フラスコに下記化学式12で示される化合物35.2g、ホルムアミド4.40g、カリウムtert−ブトキシド11.0g、及び1−ヘキサノール90mlを仕込み、100℃に昇温し、この温度で三塩化バナジウム4.40gを投入した。次いでtert−ブタノールを反応系外に流出させながら145℃まで昇温し、この温度で8時間攪拌した。放冷後、反応化合物をメタノール350mlで希釈し、析出色素をろ集、メタノールで洗浄、100℃で乾燥して粗製色素を得た。これをトルエン展開溶媒としたシリカゲルクロマトグラフィーで精製して図2及び上記化学式4に示した化合物例3のフタロシアニン化合物14.5gを得た。クロロホルム溶液中で分光特性を測定した結果、λmaxは875nm、モル吸光係数は、1.14×105l/mol・cmであった。
【0078】
【化14】

<合成実施例2>
上記合成実施例1の化学式12で示される化合物を下記化学式13で示される化合物とした以外は同様にして、図3及び上記化学式5に示した化合物例66のフタロシアニン化合物を得た。クロロホルム溶液中で分光特性を測定した結果、λmaxは894nm、モル吸光係数は、1.10×105l/mol・cmであった。
【0079】
【化15】

<合成実施例3>
上記合成実施例1の化学式12で示される化合物を下記化学式14で示される化合物とした以外は同様にして、図4及び上記化学式6に示した化合物例67のフタロシアニン化合物を得た。クロロホルム溶液中で分光特性を測定した結果、λmaxは910nm、モル吸光係数は、1.07×105l/mol・cmであった。
【0080】
【化16】

<合成実施例4>
上記合成実施例1の化学式12で示される化合物を下記化学式15で示される化合物とした以外は同様にして、図5及び上記化学式7に示した化合物例77のフタロシアニン化合物を得た。クロロホルム溶液中で分光特性を測定した結果、λmaxは962nm、モル吸光係数は、1.35×1051/mol・cmであった。
【0081】
【化17】

また当該化合物例77に係るフタロシアニン化合物は、特に青色を呈する400nm付近の吸光度が顕著に低いという特性も合わせ持っており、当該特性により、例えばディスプレイのバックライトとしての青色の光を有効に透過し得るものと考えられる。
<合成実施例5>
上記合成実施例1の化学式12で示される化合物を下記化学式16で示される化合物とした以外は同様にして、図6及び上記化学式8に示した化合物例79のフタロシアニン化合物を得た。クロロホルム溶液中で分光特性を測定した結果、λmaxは975nm、モル吸光係数は、9.24×104l/mol・cmであった。
【0082】
【化18】

<合成実施例7>
攪拌機、温度計、ジムロート冷却管を付した反応フラスコに上記化学式12で示される化合物10.6g、1−ヘキサノール40ml 、DBU4.26gを仕込み、100℃に昇温し、ここに塩化銅(I)0.79gを投入した。反応温度を140℃で15時間反応し、放冷後トルエン20mlを加えた。反応液をメタノール150mlで希釈し析出色素を濾集して、トルエン20mlに溶かし、メタノール100mlを加え固体を析出させた。濾集し100℃で乾燥させ粗製色素を得た。これをトルエン展開溶媒としたシリカゲルクロマトグラフィーで精製して図8及び上記化学式10に示した化合物例92を5.3g得た。クロロホルム溶液中で分光特性を測定した結果、λmaxは819nm、モル吸光係数は、1.21×105l/mol・cmであった。
<合成実施例6>
上記合成実施例7の化学式12で示される化合物を上記化学式13で示される化合物とした以外は同様にして、図7及び上記化学式9に示した化合物例91のフタロシアニン化合物を得た。クロロホルム溶液中で分光特性を測定した結果、λmaxは830nm、モル吸光係数は、1.33×105l/mol・cmであった。
<合成実施例8>
上記合成実施例1の化学式12で示される化合物を下記化学式17で示される化合物とした以外は同様にして、図9及び上記化学式11に示した化合物例93のフタロシアニン化合物を得た。クロロホルム溶液中で分光特性を測定した結果、λmaxは924nm、モル吸光係数は、1.28×105l/mol・cmであった。
【0083】
【化19】

<比較例1>
特開2007−56105に記載の実施例2の合成法に従って下記化学式18で示される化合物から下記化学式19で示される公知の化合物を得た。クロロホルム溶液中で分光特性を測定した結果、λmaxは904nmであった。
【0084】
【化20】

【0085】
【化21】

<比較例2>
攪拌機、温度計、ジムロート冷却器を付した反応フラスコに下記化学式20で示される化合物1.2g、ホルムアミド0.12g、カリウムtert−ブトキシド0.31g、及び1−ヘキサノール15mlを仕込み、110℃に昇温し、この温度で三塩化バナジウム0.12gを投入した。次いでtert−ブタノールを反応系外に流出させながら145℃まで昇温し、この温度で4時間攪拌した。放冷後、反応化合物をメタノール120mlで希釈し、析出色素をろ集、メタノールで洗浄、100℃で乾燥して粗製色素を得た。これをトルエン展開溶媒としたシリカゲルクロマトグラフィーで精製して、下記化学式21で示される公知の化合物を0.3g得た。λmaxは965nmであった。
【0086】
【化22】

【0087】
【化23】

<比較例3>
特開2011−12167に記載の実施例1の合成法に従って下記化学式22で示される化合物から下記化学式23で示される公知の化合物を得た。λmaxは836nmであった。
【0088】
【化24】

【0089】
【化25】

上記合成実施例2、合成実施例5及び合成実施例7に係る化合物について分光特性を測定した結果と、比較例1〜比較例3で合成した化合物について分光特性を測定した結果を図10に示す。
【0090】
上記合成実施例1〜3、5、7及び合成実施例8並びに比較例1〜比較例3で合成した化合物についてλmaxと半値幅を表11に示す。
【0091】
【表11】

以上のように、これら各合成例に係るフタロシアニン化合物は、800〜1000nmの近赤外線をそれぞれ各比較例よりも有効に幅広く吸収し得るとともに、可視光に該当する波長の光を透過し易いという特性も併せ備えている。これらのことから、本発明に係るフタロシアニン化合物は、近赤外吸収色素及び近赤外吸収材として、好適に適用し得ることが明らかとなった。
【産業上の利用可能性】
【0092】
本発明は800〜1000nmの近赤外線を吸収するフタロシアニン化合物、近赤外吸収色素及び近赤外吸収材として利用することができる。
【符号の説明】
【0093】
NR…近赤外吸収色素

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記化学式1で示されるフタロシアニン化合物。
【化1】

(式中Y1〜Y8は、それぞれ独立して炭素原子数1〜10個のアルキル基、炭素原子数1〜10個のアルコキシ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基、モルホリル基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基又はエステル基を表し;mは1〜5の整数を表し;Xは酸素原子又は硫黄原子を表し;Z1〜Z8はXが酸素原子の場合、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基、置換基Aを有していてもよいフェニルオキシ基又は置換基Bを有していてもよいフェニルチオ基を表し、少なくとも4個は炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基であるか、或いはZ1〜Z8はXが硫黄原子の場合、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基又は置換基Bを有していてもよいフェニルチオ基を表し、少なくとも4個は置換基Bを有していてもよいフェニルチオ基を表すか又は炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基を表し;置換基A及びBは、それぞれ独立に炭素原子数1〜10個のアルキル基、炭素原子数1〜10個のアルコキシ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基、モルホリル基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基又はエステル基を表し;Mは水素原子、2価の金属原子、3価あるいは4価の置換金属又はオキシ金属を表す。)
【請求項2】
前記Mが、バナジル又は銅を表す請求項1記載のフタロシアニン化合物。
【請求項3】
前記Z1〜Z8のうち、少なくとも4個がジメチルアミノ基を表す請求項1又は2記載のフタロシアニン化合物。
【請求項4】
前記Z1〜Z8のうち、少なくとも4個がモノブチルアミノ基を表す請求項1又は2記載のフタロシアニン化合物。
【請求項5】
下記化学式2で示されるフタロニトリル化合物を原料とする請求項1、2、3又は4記載のフタロシアニン化合物。
【化2】

(Y9及びY10は、それぞれ独立して炭素原子数1〜10個のアルキル基、炭素原子数1〜10個のアルコキシ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基、モルホリル基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基又はエステル基を表し;mは1〜5の整数を表し;Xは酸素原子又は硫黄原子を表し;Z9及びZ10はXが酸素原子の場合、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基、置換基Aを有していてもよいフェニルオキシ基又は置換基Bを有していてもよいフェニルチオ基を表し、少なくとも1個は炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基であるか、或いはZ9及びZ10はXが硫黄原子の場合、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基、置換基Aを有していてもよいフェニルオキシ基又は置換基Bを有していてもよいフェニルチオ基を表し、少なくとも1個は置換基Bを有していてもよいフェニルチオ基を表すか又は炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基を表し;置換基A及びBは、それぞれ独立して炭素原子数1〜10個のアルキル基、炭素原子数1〜10個のアルコキシ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するモノアルキルアミノ基、炭素原子数1〜10個のアルキル基を有するジアルキルアミノ基、炭素原子数4〜6個の環状アルキルアミノ基、モルホリル基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基又はエステル基を表す。)
【請求項6】
透過スペクトルの測定において750〜1050nmの吸収極大の半値幅が80nm以上である請求項1、2、3、4又は5記載のフタロシアニン化合物。
【請求項7】
請求項1乃至6何れかに記載のフタロシアニン化合物を有してなり、透過スペクトルの測定において、750〜1050nmの最低値が5〜6%になるように前記フタロシアニン化合物の濃度を調整した溶液中において、可視光透過率が65%以上であることを特徴とする近赤外吸収色素。
【請求項8】
請求項1乃至6何れかに記載のフタロシアニン化合物及び樹脂を有してなり、且つ前記フタロシアニン化合物の配合量は前記樹脂100質量部に対して0.0005〜20質量部であり、800〜1000nmの近赤外線を吸収することを特徴とする近赤外吸収材。
【請求項9】
熱線遮蔽材として用いられる請求項8記載の近赤外吸収材。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2013−108060(P2013−108060A)
【公開日】平成25年6月6日(2013.6.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−199029(P2012−199029)
【出願日】平成24年9月11日(2012.9.11)
【出願人】(000179306)山田化学工業株式会社 (29)
【Fターム(参考)】