(57)【要約】  可視光領域においては光の吸収率が低いのに対し、近赤外線領域においては優れた吸光効率を示す、新規な銅フタロシアニン化合物およびこれを用いた近赤外線吸収フィルターが開示される。前記近赤外線吸収銅フタロシアニン化合物は、下記の一般式１で表される。【化１】2012514063.tif 000007  式中、Ａ２、Ａ３、Ａ６、Ａ７、Ａ１０、Ａ１１、Ａ１４およびＡ１５は、それぞれ別々に、ＯＲ１、ＳＲ２またはハロゲン原子であり、これらのうち少なくとも４個はＯＲ１であり；  Ａ１、Ａ４、Ａ５、Ａ８、Ａ９、Ａ１２、Ａ１３およびＡ１６は、それぞれ別々に、ＯＲ１、ＳＲ２、ＮＲ３Ｒ４またはハロゲン原子であり、これらのうち少なくとも２つはＮＲ３Ｒ４であり、少なくとも４個はＯＲ１であり；  Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ別々に、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基または炭素数７〜１５のアラルキル基を表す。【選択図】なし
2012514063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の一般式１で表される近赤外線吸収銅フタロシアニン化合物。
【化１】
2012514063.tif 000006
式中、Ａ２、Ａ３、Ａ６、Ａ７、Ａ１０、Ａ１１、Ａ１４およびＡ１５は、それぞれ別々に、ＯＲ１、ＳＲ２またはハロゲン原子であり、これらのうち少なくとも４個はＯＲ１であり；
Ａ１、Ａ４、Ａ５、Ａ８、Ａ９、Ａ１２、Ａ１３およびＡ１６は、それぞれ別々に、ＯＲ１、ＳＲ２、ＮＲ３Ｒ４またはハロゲン原子であり、これらのうち少なくとも２つはＮＲ３Ｒ４であり、少なくとも４個はＯＲ１であり；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ別々に、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基または炭素数７〜１５のアラルキル基を表す。
【請求項２】
前記Ｒ３およびＲ４は、連結されて環状構造を形成するものである、請求項１に記載の近赤外線吸収銅フタロシアニン化合物。
【請求項３】
前記ＮＲ３Ｒ４は、ピロリジンおよびピペリジンよりなる群から選ばれる構造のヘテロ環化合物を形成するものである、請求項１に記載の近赤外線吸収銅フタロシアニン化合物。
【請求項４】
請求項１に記載の近赤外線吸収銅フタロシアニン化合物を含む近赤外線吸収フィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銅フタロシアニン化合物およびこれを用いた近赤外線吸収フィルターに関する。さらに詳しくは、可視光領域においては光の吸収率が低いのに対し、近赤外線波長領域においては優れた吸光効率を示す、新規な銅フタロシアニン化合物およびこれを用いた近赤外線吸収フィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
フタロシアニン化合物は、その構造的な特性から、熱的・化学的安定性に優れており、化合物構造の中心に導入された金属元素や化合物構造の外郭に置換された特性基によって、吸光特性が変化する。このため、従来から使用されてきた顔料としての用途の他に、コンパクトディスク（ＣＤ）用の色素、レーザープリンター用の有機感光体への適用色素、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等のディスプレイ用の近赤外線吸収フィルターの近赤外線吸収用の色素、太陽電池用の色素等、様々な分野において幅広く応用されている。ディスプレイ産業の急速な膨張に伴い、近年、上述した用途の中でも、ＰＤＰに用いられる近赤外線吸収フィルターの近赤外線吸収色素としての使用量が急増している。
【０００３】
ディスプレイ装置の色域（色再現性）を高めるためには、ＰＤＰ用の近赤外線吸収色素は、８００〜９５０ｎｍの領域においては高い光吸収特性を示し、可視光の領域においては、低い光吸収特性、すなわち、高い透過率を有さなければならない。この種の近赤外線吸収色素としては、フタロシアニン化合物だけではなく、シアニン系化合物、ニッケル−ジチオニル系化合物、ジイモニウム系化合物等様々な化合物が用いられている。しかしながら、シアニン系化合物は耐熱性に劣るため未だ実用レベルまでは至っておらず、ジイモニウム系化合物は水分等周辺環境に対する耐久性に劣るため用途が制限的であり、特に、最近頻用されているコーティング型近赤外線フィルター方式には不向きである。なお、ニッケル−ジチオニル系化合物は可視光領域の吸収特性が低いというメリットがあるものの、溶解度が低いため、主材料としてではなく、補助材料として使用されている。
【０００４】
フタロシアニン化合物は、耐久性、耐環境性および溶解度といったあらゆる面で優れた特性を有し、近赤外線領域の極大吸収波長において高い吸光効率を示す。そのため、ＰＤＰに適用されるコーティング型近赤外線吸収フィルター用色素として特に有効であり、しかも、その他の多岐にわたる用途にも用いられている。通常のフタロシアニン化合物は、主として９００〜１０００ｎｍ領域における感光特性に優れているが、ニッケル−ジチオニル系化合物等に比べて、可視光領域における光吸収率がやや高く、８００〜９００ｎｍ領域および１０００ｎｍ以上の長波長領域における吸光効率が未だ満足のいくものではない。最近には、様々な中心金属を用いて、フタロシアニン化合物の極大吸収波長を長波長領域に移動させることができたが、８００〜９００ｎｍ領域における光吸収は未だ満足のいくものではないのが現状である。なお、長波長若しくは８００〜９００ｎｍの領域に極大吸収波長を移動させるために、フェノール、チオフェノール、１級アミン等の置換基を導入すれば、可視光領域における光吸収が増大して、可視光透過率および色域が低下する結果、利用は制限されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、近赤外線領域、特に、８３０〜８６０ｎｍの領域における高い光吸収率にと、可視光領域における低い光吸収率をもつ、優れた色域（色再現性）を示す銅フタロシアニン化合物を提供することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、近赤外線吸収特性および色域に優れた銅フタロシアニン化合物を用いた近赤外線吸収フィルターを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明は、下記の一般式１で表される近赤外線吸収銅フタロシアニン化合物を提供する。
【化１】
2012514063.tif 000003
式中、Ａ２、Ａ３、Ａ６、Ａ７、Ａ１０、Ａ１１、Ａ１４およびＡ１５は、それぞれ別々に、ＯＲ１、ＳＲ２またはハロゲン原子であり、これらのうち少なくとも４個はＯＲ１であり；
Ａ１、Ａ４、Ａ５、Ａ８、Ａ９、Ａ１２、Ａ１３およびＡ１６は、それぞれ別々に、ＯＲ１、ＳＲ２、ＮＲ３Ｒ４またはハロゲン原子であり、これらのうち少なくとも２つはＮＲ３Ｒ４であり、少なくとも４個はＯＲ１であり；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ別々に、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基または炭素数７〜１５のアラルキル基を表す。
【０００８】
また、本発明は、前記近赤外線吸収銅フタロシアニン化合物を含む近赤外線吸収フィルターを提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る銅フタロシアニン化合物は、８００〜９００ｎｍ、特に８４０〜８６０ｎｍの領域に極大吸収率を有する。前記極大吸収率の波長における透過度を１０％としたときに、可視波長領域、例えば、４５０ｎｍにおける透過度が９０％以上と極めて優れた値を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施例１、実施例２および比較例１に従い製造された銅フタロシアニン化合物およびバナジウムフタロシアニン化合物のＵＶ−ＶＩＳ吸収スペクトルである。
【００１１】
【図２】図２は、実施例１、実施例２および比較例１に従い製造された銅フタロシアニン化合物およびバナジウムフタロシアニン化合物のＵＶ／ＶＩＳ透過スペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
下記記述を参照することにより、本発明のより好適な実施形態およびその多くの付随する利点についてより理解することができる。
【００１３】
本発明に係る銅フタロシアニン化合物は、近赤外線波長領域における光吸収率に優れていると共に、可視波長領域における光吸収率が低い近赤外線吸収化合物であり、下記の一般式１で表される。
【化１】
2012514063.tif 000004
式中、Ａ２、Ａ３、Ａ６、Ａ７、Ａ１０、Ａ１１、Ａ１４およびＡ１５は、それぞれ別々に、ＯＲ１、ＳＲ２またはハロゲン原子であり、これらのうち少なくとも４個はＯＲ１であり；
Ａ１、Ａ４、Ａ５、Ａ８、Ａ９、Ａ１２、Ａ１３およびＡ１６は、それぞれ別々に、ＯＲ１、ＳＲ２、ＮＲ３Ｒ４またはハロゲン原子であり、これらのうち少なくとも２つはＮＲ３Ｒ４であり、少なくとも４個はＯＲ１であり；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ別々に、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基、好ましくは、フェニル基、または炭素数７〜１５のアラルキル基を表す。
Ｒ３およびＲ４は互いに連結されて環を形成していてもよい。
【００１４】
ここで、前記ハロゲン原子はフッ素原子であることが好ましく、特に、前記Ａ１〜Ａ１６のうちの少なくとも一つはフッ素原子またはＮＲ３Ｒ４であることが好ましい。また、前記Ｒ３およびＲ４は、互いに連結されて環状構造を形成することが好ましく、この場合、前記ＮＲ３Ｒ４は、ピロリジン、ピペリジン構造等の炭素数４〜２０、好ましくは、炭素数４〜８のヘテロ環化合物を形成していてもよい。なお、必要に応じて、前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、炭素数１〜１０のアルキル基、ハロゲン基等の置換基を有していてもよい。
【００１５】
前記一般式１のフタロシアニン化合物は、フタロシアニン構造中に、中心金属としての銅を導入することにより、８００〜９００ｎｍの波長の光を遮断することができ、これと同時に置換基としての２級アミンを導入して、近赤外線領域、特に、８３０〜９６０ｎｍ波長の光を効率よく遮断するだけではなく、可視光領域においては高い光透過特性を示す。このため、前記フタロシアニン化合物は、耐久性および耐環境性に極めて優れているだけではなく、８００〜９００ｎｍ波長の近赤外線領域における光吸収能力に卓越しており、しかも、可視光領域における光吸収が極めて低いという特徴がある。具体的に、前記フタロシアニン化合物は、近赤外線領域（８００〜９００ｎｍの波長）内の極大吸収波長における透過度（Ｔ％）が１０％であるときに、可視光領域（約４５０ｎｍの波長）における透過度は９０％を超える。
【００１６】
前記一般式１で表されるフタロシアニン化合物は、各種の論文や特許から周知のように、置換されたジシアノベンゼンまたは置換されたジイミノイソインドリンをそれぞれに好適な触媒と一緒に高温反応させて合成することができる。例えば、Ｉｎｏｒｇ．  Ｃｈｅｍ．  １９９５、３４、１６３６−１６３７、特開平１９９７−３１６０４９号等の各種の論文および特許に開示されているように、置換されたジシアノベンゼンから製造することができる。
【００１７】
本発明に係るフタロシアニン化合物は、通常の方法に従い、近赤外線吸収フィルターの製造に、近赤外線吸収フィルターの色素として使用することができる。近赤外線吸収フィルターの用途に適した高分子樹脂としては、ポリメチルメタクリラート、ポリエステル、ポリカーボナート、ポリウレタンなどほとんどの透明な高分子樹脂が使用できる。しかし、各用途において、求められる耐熱性、耐環境性などの条件に適した素材が用いられる。近赤外線吸収フィルターは、前記近赤外線吸収色素を溶媒に溶解させ、これを前記高分子樹脂にコーティングして製造することができる。前記溶媒としては、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、クロロホルム、トルエンなど様々な溶媒が使用可能である。
【実施例】
【００１８】
以下、本発明の理解に役立つように好ましい実施例をあげるが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。 
【００１９】
［実施例１］銅フタロシアニンの製造
ＵＶ／ＶＩＳ極大吸収波長が７２０ｎｍにあり、吸光係数（ε）は７３、６００ｍｌ／ｇ・ｃｍである銅フタロシアニン系（ＣｕＰｃ：Ｃｏｐｐｅｒ Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）前駆体化合物ＣｕＰｃ（２,５−Ｃｌ２ＰｈＯ）８｛２,６−（ＣＨ３）２ＰｈＯ｝４Ｆ４１０ｇ（ここで、Ｐｈはフェニルを表す。）を、還流装置付き３口フラスコに投入し、ピペリジン２００ｍｌと一緒に６０℃において２時間反応させた。反応終了後、反応液を真空濃縮して、銅フタロシアニン化合物ＣｕＰｃ（２,５−Ｃｌ２ＰｈＯ）８｛２,６−（ＣＨ３）２ＰｈＯ｝４（Ｃ５Ｈ１０Ｎ）４を得た。ここで、−Ｃ５Ｈ１０Ｎの少なくとも２つは、一般式１のＡ１、Ａ４、Ａ５、Ａ８、Ａ９、Ａ１２、Ａ１３およびＡ１６の位に位置する。得られた銅フタロシアニン化合物の極大吸収波長は８５０ｎｍにあり、吸光係数は５３，９００ｍｌ／ｇ・ｃｍであった。
【００２０】
［実施例２］銅フタロシアニンの製造
ピペリジン２００ｍｌの代わりに、ピロリジン２００ｍｌを使用した以外は、実施例１の方法と同様にして、銅フタロシアニン化合物ＣｕＰｃ（２,５−Ｃｌ２ＰｈＯ）８｛２,６−（ＣＨ３）２ＰｈＯ｝４（Ｃ４Ｈ８Ｎ）４を得た。得られた銅フタロシアニン化合物の極大吸収波長は８４９ｎｍにあり、吸光係数は５７，３００ｍｌ／ｇ・ｃｍであった。
【００２１】
［比較例１］バナジウムフタロシアニンの製造
中心金属として、銅の代わりにバナジウムを含むバナジウムフタロシアニン（ＶＯＰｃ）前駆体化合物ＶＯＰｃ（２,５−Ｃｌ２ＰｈＯ）８｛２,６−（ＣＨ３）２ＰｈＯ｝４Ｆ４を使用し、ピペリジン２００ｍｌの代わりにピロリジン２００ｍｌを使用した以外は、実施例１の方法と同様にして、バナジウムフタロシアニン化合物ＶＯＰｃ（２,５−Ｃｌ２ＰｈＯ）８｛２,６−（ＣＨ３）２ＰｈＯ｝４（Ｃ６Ｈ５ＣＨ２ＮＨ）４を得た。得られたバナジウムフタロシアニン化合物の極大吸収波長は８６０ｎｍにあり、吸光係数は４１，８００ｍｌ／ｇ・ｃｍであった。
【００２２】
［実験例］ＵＶ／ＶＩＳスペクトル分析
前記実施例１、実施例２および比較例１に従い製造された銅フタロシアニン化合物およびバナジウムフタロシアニン化合物をトルエンにそれぞれ１０ｐｐｍの濃度に薄め、ＵＶ／ＶＩＳスペクトルを測定した。実施例１、実施例２および比較例１に従い製造された銅フタロシアニン化合物およびバナジウムフタロシアニン化合物のＵＶ／ＶＩＳ吸収スペクトルを図１に示し、これより極大吸収波長および吸光係数（ｍｌ／ｇ・ｃｍ）を算出した。なお、実施例１、実施例２および比較例１に従い製造された銅フタロシアニン化合物およびバナジウムフタロシアニン化合物のＵＶ／ＶＩＳ透過スペクトルを図２に示し、これより近赤外線領域内にある極大吸収波長および可視光領域、すなわち、４５０ｎｍにおける透過度を算出して、下記表１に示した。ここで、可視光領域の透過度とは、極大吸収波長における透過度を１０％とした場合の透過度を意味する。
【表１】
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上記表１から、比較例１のバナジウムフタロシアニン化合物と比較して、実施例１および２の銅フタロシアニン化合物の方が、可視光領域の透過度に優れていることが分かる。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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