JPS63296005A - 赤外線吸収フィルタ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［ａ業上の利用分野］ 本発明は赤外線吸収フィルターに係り、特に９．１９−
ジオキサジナフト−［３，２，１−ｄｅ；３，２．１−
〇Ｐ］ペンタセン系色素骨格を有する化合物を含有する
赤外線吸収フィルターに関する。

詳しくは、波長７００〜１１０００ｎの近赤外光ないし
遠赤外光を吸収し、熱線の遮断、植物の生育の制御、赤
外線カットフィルター、セーフライトフィルター等に有
用な赤外線吸収フィルターに関するものである。

［従来の技術］ 波−＆７００〜１１０００ｎの近赤外光ないし遠赤外光
を吸収する赤外線吸収フィルターに用いられる色素とし
ては、従来、種々のものが知られている。

例えば、特公昭４６−３４５２号公報、特開昭５６−１
３５５５１号公報、特開昭６１−６４７６１号公報、特
開昭８１−２６６８６号公報には、金属錯体系色素が開
示されており、また、特開昭６０−４３６０５号公報に
は、アントラキノン系色素が開示されている。更に、ポ
リメチン系色素も知られている。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来提案されている色素のうち、金属錯体系のものは、
分子吸光係数が低いために、多量に使用しなくてはなら
ないという欠点がある。しかも、溶媒や樹脂などへの溶
解あるいは相溶性に乏しく、かつ、製造が困難であると
いう問題点も有している。

また、アントラキノン系色素は、耐光性が優れている反
面、やはり分子吸光係数が低いために多量に使用しなけ
ればならず、溶媒や樹脂などへの溶解あるいは相溶性に
も乏しいという問題点を有している。

更に、ポリメチン系色素は、分子吸光係数は高いが、耐
光性・耐熱性が劣り、しかも、製造が困難であるという
問題点を有している。

本発明は、このような従来の問題点を解決し、耐光性・
耐熱性に優れ、分子吸光係数が高く、溶媒への溶解性、
樹脂との相溶性にも優れている色素を含有する赤外線吸
収フィルターを提供することを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、下記色素骨格 λ （式中、ＸはＣく　　又はＯを示す、）Ｎ で表わされる９、１９−ジオキサジナフト−［３，２，
１−ｄｅ；３，２ｊ　１−ＯＰ］ペンタセン系誘導体を
含有することを特徴とする赤外線吸収フィルターを、そ
の要旨とするものである。

以下に本発明の詳細な説明する。

上記色素骨格に付く置換基としては、水素原子、置換も
しくは非置換のアルキル基、置換もしくは非置換のアル
コキシ基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もし
くは非置換のシクロヘキシル基、置換もしくは非置換の
アミノカルボニル基、置換もしくは非置換のカルボニル
アミノ基、置換もしくは非置換のアミノ基、置換もしく
は非置換のアミノスルホニル基、置換もしくは非置換の
スルホニルアミノ基、置換もしくは非置換のチオカルボ
ニルアミノ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、チ
オシアナト基等が挙げられる。

これらのうち、アルキル基、アルコキシ基、アリール基
、シクロヘキシル基の置換基としては、例えば、アルコ
キシ基、アルコキシアルコキシ基、アルコキシアルコキ
シアルコキシ基、アリルオキシ基、ハロゲン原子、アリ
ール基、アリールオキシ基、シアノ基、ヒドロキシ基、
テトラヒドロフリル基等が挙げられる。アミノカルボニ
ル基、カルボニルアミノ基、アミノ基、アミノスルホニ
ル基、スルホニルアミノ基、チオカルボニルアミノ基の
置換基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等の
アリール基が挙げられ、これらは、チオシアナト基、ニ
トロ基、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルキ
ルスルホニル基、ヒドロキシアルキルスルホニル基、ア
ルコキシスルホニル基、アルコキシアルコキシスルホニ
ル基、アリールスルホニル基、アルコキシカルボニル基
、アルコキシアルコキシカルボニル基、アルコキシアル
コキシアルコキシカルボニル基、アルコキシ基、アルコ
キシアルコキシ基、アルコキシアルコキシアルコキシ基
等で置換されていてもよい。

前記色素骨格に付く置換基としては、アルキル基；ベン
ジル基等のアラルキル基；テトラヒドロフルフリル基；
シクロヘキシル基等のシクロアルキル基；フェニルアミ
ノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基等のアミ
ノ基；ニトロチアゾリル基、ニトロベンゾチアゾリル基
、アルキルチオチアジアゾリル基、ジシアノアルキルジ
アゾリル基、ブロモベンゾチアゾール基等の窒素原子、
酸素原子もしくは硫黄原子を含む５員または６員の置換
もしくは非置換の複素環残基等も挙げることができる。

本発明において、前記色素骨格で表わされる９、１９−
ジオキサジナフト−［３，２，１−ｄｅ：３，２．１−
ＯＰ］ペンタセン系話導体としては、好ましくは、下記
一般式［Ｉ］Ｒ３，Ｒ４は水素原子、アルキル基、アル
コキシ基、アルコキシアルコキシ基、へロメチル基又は
ハロゲン原子を示し、Ｒ８，Ｒ６は水素原子又はハロゲ
ン原子を示す。） で表わされる色素が挙げられる。

上記一般式［Ｉ］で表わされる色素において、１Ｒ１，
Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４で示されるアルキル基としては、メチ
ル基、エチル基、直鎖状又は分岐状のプロピル基、ブチ
ル基、ペンチル基、ヘプチル基、ヘキシル基、オクチル
基等のＣｌ−１１のアルキル基が挙げられる。アルコキ
シ基としては、メトキシ基、エトキシ基、直鎮状又は分
岐状のプロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、
ヘプチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ
基等のＣＩ〜６のアルコキシ基が挙げられる。また、ア
ルコキシアルコキシ基としては、メトキシエトキシ基、
エトキシエトキシ基、メトキシプロポキシ基、ブトキシ
エトキシ基等が挙げられ、へロメチル基としては、クロ
ロメチル基、ブロモメチル基等が挙げられる。ハロゲン
原子としては、フッ素原子、臭素原子、塩素原子、ヨウ
門原子が挙げられる。

また、Ｒａ　、　Ｒ６で示されるハロゲン原子としては
、フッ素原子、臭素原子、塩素原子、ヨウ素原子が挙げ
られる。

前記一般式［Ｉ］で示される色素は、一般に７００〜９
００ｎｍの波長帯域で吸収を有し、しかも分子吸収係数
が１０４〜１０’ｃｍ−’である。

前記一般式［Ｉ］で示されるジオキサジナフトベンタセ
ン系化合物は、例えば、下記一般式［ （式中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ８，Ｒ６は前記定
義に同じ。） で表わされる化合物に、クロロホルム中、ピリジン、四
塩化チタンの存在下、下記構造式で表わされるマロンニ
トリルを反応させることによフて製造することができる
。

本発明の赤外線吸収フィルターで用いる支持体としては
、ガラス、プラスチック、紙、板状または箔状の金属等
が挙げられ、通常は、透明なプラスチックフィルム又は
板を支持体とし、その表面ないし内部に色素を付与せし
めて用いられる。プラスチックとしては、赤外線をよく
透過し、強度に優れたものがよく、ポリエチレンテレフ
タレートで代表されるポリエステル類；セルロースジア
セテート、セルローストリアセテート、セルロースアセ
テートブチレートなどのセルロースエステル類；ポリエ
チレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類；ポリ
塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル−酢酸ビ
ニル共重合体、ポリスチレンなどのポリビニル化合物；
ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル
系付加重合体；ポリ炭酸エステルからなるポリカーボネ
ート；フェノール樹脂；ポリビニルブチラール樹脂：ボ
リビニルアルコール樹脂；ウレタシ系樹脂；ゼラチンな
どが挙げられる。

これらのプラスチックのフィルム又は板の表面ないし内
部に色素を付与させる方法としては、例えば、次の５つ
の方法が挙げられる。

（１）　フィルム作成時にプラスチック中に配合する方
法。即ち、色素を各種の添加剤とともにポリマー粉末も
しくはベレットに混合し、溶融してＴダイ法又はインフ
レーション法で押出すか、あるいはカレンダー法でフィ
ルム化する方法。

（１１）　　透明なプラスチックフィルム又は板の上に
、色素を単独あるいはバインダーと共に溶解した溶液を
塗布し、その後、溶剤を蒸発させてフィルム又は板上で
色素を含有する薄膜を形成する方法、用いられるバイン
ダーとしては、ポリメチルメタアクリレート、セルロー
スアセテートブチレート、ポリビニルブチラール、ポリ
カーボネートなど既知のものが用いられる。

接着性を向上させるため、下塗りを行なってもよい。

（ｆｉｔ　）　　色素を分散剤等と共に微粒子イヒして
得た分散化粒子を、水に分散させ、これにプラスチック
フィルム又は板を高温で浸漬し、色素をプラスチックフ
ィルム又は板の内部に染着６行させる方法。

（ｉｖ　）　　色素と重合性子ツマ−を混合し、適当な
重合開始剤を加え、熱又は光を加えて重合させ、ポリマ
ーを形成せしめる方法。

（ｖ）　　色素を適当な支持体上に蒸着する方法。

この方法では必要に応じて、更に、保護層を設けること
ができる。

このようにして赤外線吸収プラスチックフィルム又は吸
収板を調製するにあたって用いられる色素の量は、吸収
フィルム又は吸収板に対して重量比で０．０１〜２０％
が適当であり、好ましくは０．０５〜２％である。また
、吸収フィルム又は吸収板の厚みは通常０．１μｍ〜１
’Ｏｍｍであり、好ましくは１μｍ〜２ｍｍである。

なお、本発明の赤外線吸収フィルターには、前記一般式
［Ｉ］で表わされる色素を２種以上併用してもよい。ま
た、有機もしくは金Ｒｔ＃体の公知の赤外線吸収色素と
併用することもできる。特に吸収極大の異なった吸収色
素と併用することにより吸収波長域を広げることができ
る。

本発明の赤外線吸収フィルターは、耐光性を更に改良す
るために、公知の紫外線吸収剤、酸化防止剤あるいは一
重項酸素クエンチャーを添加することもできる。

［作　用］ 前記色素骨格で表わされる９、１９−ジオキサジナフト
−［３，２，１−ｄｅＨ３，２，１−〇Ｐ］ペンタセン
系誘導体は、７００〜９００ｎｍの波長帯域の光を良く
吸収し、耐光性、耐熱性に優れ、分子吸光係数も高く、
溶媒への溶解性、樹脂との相溶性に優れる上に、製造も
容易である。

このため、このような色素を含有する本発明の赤外線吸
収フィルターは、製造が容易で任意の形態に調製するこ
とができ、色素使用量も比較的少量で良く、耐久性にも
著しく優れたものとなる。

［実施例］ 以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが
、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限
定されるものではない。

実施例１ 下記構造式 ％式％ クロロホルム溶液中のλＩＩＩ□　ニア９０ｎｍマスス
ペクトル：　６４８　（Ｍ”　）融点：２７０〜２７５
℃ で表わされる色素１．０ｇをテトラクロロエタン５０ｇ
に溶解し、０．２２μｍのフィルターで濾過し、溶解液
を得た。この溶液２ｍｊ２を、ポリメチルメタアクリレ
ート（ＰＭＭＡ）樹脂基板（５０ｍｍφ）上に滴下し、
スピナー法により１１０００ｒｐの回転数で塗布した。

塗布後、６０℃で１０分間乾燥した。同一条件でガラス
板に塗布して、タリステップによる膜厚測定を行なった
ところ、７５０人であった。

得られた暗緑色のＰＭＭＡ樹脂基板の、分光光度計によ
る吸収特性を第１図に示す。第１図より明らかなように
、このものの最大吸収波長は７６０ｎｍであり、波長６
００〜９００ｎｍに巾広い吸収スペクトルを有し、近赤
外線を有効に吸収していることが認められる。

実施例２ で表わされる色素０．５ｇをテトラクロロエタン５０ｇ
に溶解し、０．２２μｍのフィルターで濾過し、溶解液
を得た。この溶液２ｍ１をＰＭＭＡ樹脂（５０ｍｍφ）
の円板上に滴下し、スピナー法により５００ｒＰｍの回
転数で塗布した。塗布後、６０℃で１０分間乾燥し、膜
厚７５０人の暗緑色の薄膜を有するＰＭＭＡ樹脂の円板
を得た。

本品の光吸収特性は最大吸収波長７６０ｎｍの巾広いス
ペクトルで、波長６００〜９００ｎｍの近赤外線を有効
に吸収していることを示した。

実施例３ 下記構造式 で表わされる色素５ｇをナフタリンスルホン酸ソーダ・
フォルマリン縮合物５ｇ１水４０ｇとともに湿式粉砕し
、微細に分散させた染色液を得た０次いで、水４１を加
え、この液を酢酸及び酢酸ソーダにてｐＨ５に調整し、
ポリエステルフィルム（ダイヤホイル社製、３７μｍ厚
）１００ｇを浸漬し、高温染色法にて１３０℃で、３０
分間染色したところ、透明で暗緑色に着色したポリエス
テルフィルムを得た。

本品の光吸収特性は、波長６００〜８００ｎｍの近赤外
線を有効に吸収していることを示した。

実施例４ 下記構造式 で表わされる色素０．０５ｇをボリスチレン１００ｇと
充分に混合し、次いで、２００℃に加熱融解し、型に入
れて成型することにより厚さｉｎｍの暗緑色に着色した
ポリスチレン板を得た。

氷晶の光吸収特性は、波長６００〜９００ｎｍの近赤外
線を有効に吸収していることを示した。

実施例５ 下記構造式 で表わされる色素０．１ｇをＰＭＭＡｌｏｏｇと充分に
混合し、次いで、２２０℃に加熱融解し、型に入れて成
型することにより、厚さ０．７５ｍｍの暗緑色に着色し
たＰＭＭＡ板を得た。

氷晶の光吸収特性は、波長８００〜９００ｎｍの近赤外
線を有効に吸収していることを示した。

実施例６ 実施例１において、色素として下記第１表に示す色素を
使用したこと以外は同様にして薄膜基板の調製を行なっ
たところ、第１表に示す最大吸収波長をもつ薄膜基板を
得た。これらの光吸収特性は、いずれも波長６００〜８
００ｎｍの近赤外線を有効に吸収していることを示した
。

第１表 実施例７ 下記構造式 で表わされる色素を１．６ｘｌＯ−’Ｔｏｒｒの真空下
で、約８０〜１５０℃に加熱し、板厚１．２ｍｍのＰＭ
ＭＡ樹脂基板上に真空蒸着した。蒸着膜厚は、水晶振動
式膜厚計による真空蒸着膜厚測定の結果、６００人であ
った。

得られた暗緑色のＰＭＭＡ樹脂基板の分光光度計による
最大吸収波長は７６０ｎｍであり、波長６００〜９００
ｎｍに巾広い吸収スペクトルを有し、近赤外線を有効に
吸収していることを示した。

実施例８ 実施例７において用いた色素の代わりに、下記第２表に
示す色素を用いたこと以外は同様にして薄膜基板を調製
したところ、第２表に示す最大吸収波長をもつ薄膜基板
を得た。これらの光吸収特性は、いずれも波長６００〜
８００ｎｍの近赤外線を有効に吸収していることを示し
た。

第２表 ［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明によれば、耐光性・耐熱性に
優れ、分子吸光係数が高く、溶媒への溶解性、樹脂との
相溶性にも優れ、かつ製造が容易な色素を含有させるこ
とにより、耐久性に優れ、かつ著しく優れた光吸収特性
を有し、しかも様々な形態に製造することが可能な赤外
線吸収フィルターを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１で得られたポリメチルメタアクリレ
ート樹脂基板の分光光度計による光吸収特性を示す。第
１図において縦軸は吸光度、横軸は波長（ｎｍ）である
。 代理人　　弁理士　　重　野　　剛 波長　　（ｎｍ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記色素骨格 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｘは▲数式、化学式、表等があります▼又はＯ
   を示す。） で表わされる９，１９−ジオキサジナフト−［３，２，
   １−ｄｅ；３，２，１−ＯＰ］ペンタセン系誘導体を含
   有することを特徴とする赤外線吸収フィルター。
2. （２）使用される化合物が、下記一般式［ I ］▲数式
   、化学式、表等があります▼・・・［ I ］ （式中、Ｘは▲数式、化学式、表等があります▼又はＯ
   を示し、Ｒ＾１、Ｒ＾２、Ｒ＾３、Ｒ＾４は水素原子、
   アルキル基、アルコキシ基、アルコキシアルコキシ基、
   ハロメチル基又はハロゲン原子を示し、Ｒ＾５、Ｒ＾６
   は水素原子又はハロゲン原子を示す。） で示される色素であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の赤外線吸収フィルター。