KR101677574B1 - 프탈로시아닌 화합물 및 이를 이용한 근적외선 흡수 필터 - Google Patents
프탈로시아닌 화합물 및 이를 이용한 근적외선 흡수 필터 Download PDFInfo
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Abstract
가시광 영역에서는 광의 흡수율이 낮은 반면, 근적외선 영역(750 내지 1100nm의 파장)에서는 우수한 흡광 효율을 나타내는, 신규한 프탈로시아닌 화합물 및 이를 이용한 근적외선 흡수 필터가 개시된다. 상기 프탈로시아닌 화합물은 하기 화학식 1로 표시된다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, A2, A3, A6, A7, A10, A11, A14 및 A15는 각각 독립적으로, OR1, SR2 또는 할로겐 원자이며; A1, A4, A5, A8, A9, A12, A13 및 A16은 각각 독립적으로, OR1, SR2, NR3R4, NHR5 또는 할로겐 원자이고, 이들 중 적어도 5개는 NR3R4 또는 NHR5이고, 그 중 적어도 1개는 NR3R4이며; R1, R2, R3, R4 또는 R5 는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 14의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 20의 아랄킬기이며, R3 및 R4는 서로 연결되어 고리(cyclic) 구조를 형성할 수 있으며; M은 비금속, 금속, 금속산화물 또는 금속할로겐화물이다.
프탈로시아닌 화합물, 근적외선 흡수 필터, 최대흡수파장, 반폭치, 흡수 영역
Description
본 발명은 프탈로시아닌 화합물 및 이를 이용한 근적외선 흡수필터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가시광 영역에서는 광의 흡수율이 낮은 반면, 근적외선 영역(750 내지 1100nm의 파장)에서는 우수한 흡광 효율을 나타내는, 신규한 프탈로시아닌 화합물 및 이를 이용한 근적외선 흡수 필터에 관한 것이다.
프탈로시아닌 화합물은, 구조적 특성상 열적, 화학적 안정성이 우수하며, 화합물 구조의 중심에 도입된 금속원소나 구조 외곽에 치환된 특성기에 따라, 흡광 특성이 변화하므로, 안료로서의 고유 용도뿐 만 아니라, 레이저 프린터용 유기감광체 적용 색소, PDP(플라즈마 디스플레이) 등 디스플레이용 근적외선 흡수 필터의 근적외선 흡수용 색소, 태양전지용 증감제, 주택 또는 자동차에 사용되는 열차단 목적용 근적외선 흡수 필터의 근적외선 흡수용 색소 등, 다양한 분야에서 폭넓게 응용되고 있다. 상기 용도 중, 최근 디스플레이 산업 및 친환경 사업(열차단을 통 한 에너지 절약)의 급격한 팽창에 따라, 특히 PDP용 및 주택 또는 자동차에 사용되는 열차단 목적용으로 사용되는 근적외선 흡수 필터의 근적외선 흡수 색소로서의 사용량이 급격히 증가하고 있다.
PDP용 근적외선 흡수 색소는, 750 내지 1100nm 영역에서는 높은 광흡수 특성을 나타내지만, 가시광 영역에서는 낮은 광흡수 특성, 즉, 높은 투과율을 가져야, 리모컨의 오작동을 유발할 수 있는 근적외선 영역의 빛을 흡수 차단하고, 디스플레이 장치의 색상 재현성을 향상시킬 수 있다. 또한, 열차단을 목적으로 사용하는 근적외선 흡수 색소는 주로 건축물이나 자동차의 외관에 사용되므로, 열적, 화학적 안정성이 매우 우수해야 하며, 750 내지 1100nm의 영역에서 넓고 높은 광흡수 특성을 가져야 한다. 이러한 근적외선 흡수색소로는, 프탈로시아닌 화합물뿐 만 아니라, 시아닌계 화합물, 니켈-디치오닐계 화합물, 디이모늄계 화합물 등 다양한 화합물이 사용되고 있다. 그러나, 시아닌계 화합물은 내열성이 부족하고 좁은 흡수 영역으로 인하여 실제 적용에는 무리가 있고, 디이모늄계 화합물은 수분 등 주변 환경에 대한 내구성 및 고분자 물질과의 상용성이 부족하여 용도가 한정적이고, 특히 최근 사용되고 있는 코팅형 근적외선 필터 방식에는 적합하지 않다. 또한, 니켈-디치오닐계 화합물은 가시광 영역의 흡수 특성이 낮은 장점이 있지만, 용해도가 낮아, 용도가 한정적이다.
반면, 프탈로시아닌 화합물은, 다른 화합물과 비교하여, 내구성 및 내환경성 이 우수하며, 구조 외곽의 치환기를 조절하여 용해도 문제를 해결할 수 있고, 최대흡수파장에서의 흡수도도 큰 편이라, PDP 등에 적용되는 코팅형 근적외선 흡수 필터 방식에 적합한 것으로 알려져 있다. 그러나, 근적외선 흡수 용도의 종래의 프탈로시아닌 화합물은, 흡수를 가지는 파장영역이 좁아서 일반적으로 반폭치(Full Width at Half Maximum: FWHM)가 70 내지 90nm에 불과하다. 따라서, 종래의 프탈로시아닌 화합물을 PDP용 또는 열차단 목적용 근적외선 흡수 필터의 색소로 사용하기 위해서는 근적외선 흡수 색소로서, 3종 이상의 색소(서로 다른 최대흡수파장을 갖는 프탈로시아닌 화합물)를 혼합하여 근적외선 흡수 필터를 제조해야 하므로, 각 근적외선 흡수 색소(프탈로시아닌 화합물)와 바인더 소재 간의 상용성, 근적외선 흡수 색소(프탈로시아닌 화합물) 자체 간의 상용성 등 다양한 문제가 발생될 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 근적외선 영역(750 내지 1100nm의 파장)에서 넓고 고른 흡광 효율을 나타내며, 가시광 영역(400 내지 700nm의 파장)에서는 우수한 투과 특성을 나타내는 프탈로시아닌 화합물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 근적외선 흡수 색소로서, 1종 또는 2종의 프탈로시아닌 화합물을 포함하는 근적외선 흡수 필터를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 하기 화학식 1로 표시되는 프탈로시아닌 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, A2, A3, A6, A7, A10, A11, A14 및 A15는 각각 독립적으로, OR1, SR2 또는 할로겐 원자이며; A1, A4, A5, A8, A9, A12, A13 및 A16은 각각 독립적으로, OR1, SR2, NR3R4, NHR5 또는 할로겐 원자이고, 이들 중 적어도 5개는 NR3R4 또는 NHR5이고, 그 중 적어도 1개는 NR3R4이며; R1, R2, R3, R4 또는 R5 는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 14의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 20의 아랄킬기이며, R3 및 R4는 서로 연결되어 고리(cyclic) 구조를 형성할 수 있으며; M은 비금속, 금속, 금속산화물 또는 금속할로겐화물이다.
또한, 본 발명은 상기 프탈로시아닌 화합물을 포함하는 근적외선 흡수필터를 제공한다.
본 발명에 따른 프탈로시아닌 화합물은, 750 내지 1100nm의 범위에서 최대흡수파장을 갖고, 130nm 이상의 반폭치를 갖는 것으로서, 기존의 프탈로시아닌 화합물과 비교하였을 때 반폭치가 2 내지 3배 넓다. 따라서, 근적외선 흡수 필터 제조 시, 근적외선 흡수 색소로서 1종 또는 2종의 프탈로시아닌 화합물만을 사용할 수 있으며, 3종 이상의 근적외선 흡수 색소(프탈로시아닌 화합물)를 사용 시 발생할 수 있는 각 근적외선 흡수 색소와 바인더 소재 간의 상용성 문제, 근적외선 흡수 색소 자체 간의 상용성 문제 등의 다양한 문제를 방지할 수 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 프탈로시아닌 화합물은, 가시광 영역에서는 광의 흡수율이 낮은 반면, 근적외선 영역(750 내지 1100nm의 파장)에서는 우수한 흡광 효율을 나타내는 근적외선 흡수 화합물로서, 하기 화학식 1의 구조로 표시된다.
상기 화학식 1에서, A2, A3, A6, A7, A10, A11, A14 및 A15는 각각 독립적으로, OR1, SR2 또는 할로겐 원자이고, A1, A4, A5, A8, A9, A12, A13 및 A16은 각각 독립적으로, OR1, SR2, NR3R4, NHR5 또는 할로겐 원자이며, 이들 중 적어도 5개는 NR3R4 또는 NHR5이고, 그 중 적어도 1개는 NR3R4이다. R1, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 14, 바람직하게는 탄소수 6 내지 10의 아릴기,또는 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 20, 바람직하게는 탄소수 7 내지 16의 아랄킬기이며, R3 및 R4는 서로 연결되어 고리(cyclic) 구조를 형성할 수 있으며, 이 경우, 상기 NR3R4는 피롤리딘(pyrrolidine), 피페리딘(piperidine) 구조 등의 탄소수 4 내지 20, 바람직하게는 탄소수 4 내지 8의 헤테로고리 화합물(heterocyclic compound)을 형성할 수 있다. M은 비금속, 금속, 금속산화물 또는 금속할로겐화물, 바람직하게는 수소 등의 비금속, 구리, 아연, 니켈 등의 금속, 산화티타늄, 산화바나듐 등의 금속산화물, 염화인듐, 염화갈륨 등의 금속할로겐화물, 더욱 바람직하게 는 구리 또는 산화바나듐이다.
본 발명에 따른 프탈로시아닌 화합물은 공지의 프탈로시아닌 화합물 제조방법에 의하여 제조될 수 있으며, 예를 들어, 치환된 디시아노벤젠 또는 치환된 디이미노이소인돌린을 적합한 촉매와 함께 고온 반응을 통하여 제조할 수 있으며, 바람직하게는 각종 논문(예를 들어, Inorg. Chem. 1995, 34, 1636-1637) 및 특허(예를 들어, 일본특허 1997-316049)에 기재된 바와 같이, 치환된 디시아노벤젠을 사용하여 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 프탈로시아닌 화합물은 750 내지 1100nm, 바람직하게는 900 내지 1100nm의 범위에서 최대흡수파장을 갖고, 100 내지 300nm, 바람직하게는 130 내지 300nm의 반폭치(Full Width at Half Maximum: FWHM)를 갖는다. 상기 프탈로시아닌 화합물의 반폭치가 100nm 미만일 경우, 근적외선 흡수 필터 제조 시, 근적외선 흡수 색소로서 3종 이상의 프탈로시아닌 화합물을 사용하여야 하므로, 각 프탈로시아닌 화합물와 바인더 소재 간의 상용성 및 프탈로시아닌 화합물 간의 상용성이 저하될 우려가 있으며, 근적외선 흡수 효과가 저하될 우려가 있다.
본 발명에 따른 프탈로시아닌 화합물은, 통상의 방법에 따라, 근적외선 흡수 필터의 색소로서, 근적외선 흡수 필터의 제조에 사용될 수 있다. 근적외선 흡수 필터 용도에 적합한 고분자 수지로는, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리 카보네이트, 폴리우레탄 등 대부분의 투명한 고분자 수지를 사용할 수 있으나, 각 용도에 따라 요구되는 내열성, 내환경성 등의 조건에 적합한 소재를 사용한다. 근적외선 흡수 필터는, 상기 근적외선 흡수 색소를 용매에 용해시키고, 이를 상기 고분자 수지에 코팅하여 제조할 수 있으며, 상기 용매로는 메틸에틸케톤, 테트라하이드로퓨란, 클로로포름, 톨루엔 등 다양한 용매가 사용될 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로써, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1] 산화바나듐 프탈로시아닌 화합물(VOPc(PhS) 8 (C 4 H 8 N) 8 )의 제조
환류 장치가 설치된 3구 플라스크에 3,4,5,6-테트라플루오르프탈로니트릴 10g과 치오페놀 10g, 플루오르화칼륨 7g을 넣고, 용매로서 아세토니트릴 30ml를 투입한 다음, 상온에서 12시간 동안 교반시켰다. 반응 종료 후, 반응액을 여과 및 진공 증류하였다. 이와 같이 얻어진 조 반응물 20g을 환류 장치가 설치된 3구 플라스크에 넣고, 바나듐트리클로라이드 2g, 1-옥탄올 2g, 및 벤조니트릴 30g과 함께, 8시간 동안 환류 반응시켰다. 반응 종료 후, 진공증류를 통해, 산화바나듐 프탈로시아닌계(VOPc: Oxo-Vanadium Phthalocyanine) 전구체 화합물 VOPc(PhS)8F8(여기서, Ph=phenyl)를 수득하였다. 상기 조(crude) 산화바나듐 프탈로시아닌계 전구체 화합 물 10g과 피롤리딘 50ml를 환류 장치가 설치된 3구 플라스크에 넣고 60℃에서 8시간 동안반응시켰다. 반응 종료 후 반응액을 진공 농축하여, 산화바나듐 프탈로시아닌 화합물 VOPc(PhS)8(C4H8N)8을 얻었다. 제조된 산화바나듐 프탈로시아닌 화합물의 최대흡수파장은 1052nm였고, 반폭치는 200nm 이상이었다.
[실시예 2] 산화바나듐 프탈로시아닌 화합물(VOPc(PhS) 8 {(C 4 H 9 ) 2 N} 8 )의 제조
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 산화바나듐 프탈로시아닌계(VOPc: Oxo-Vanadium Phthalocyanine) 전구체 화합물 VOPc(PhS)8F8(여기서, Ph=phenyl)를 수득하였다. 상기 조 산화바나듐 프탈로시아닌계 전구체 화합물 10g과 디부틸아민 50ml를 환류 장치가 설치된 3구 플라스크에 넣고 160℃에서 20시간 동안 반응시켰다. 반응 종료 후 반응액을 진공 농축하여, 산화바나듐 프탈로시아닌 화합물 VOPc(PhS)8{(C4H9)2N}8을 얻었다. 제조된 산화바나듐 프탈로시아닌 화합물의 최대흡수파장은 1040nm였고, 반폭치는 200nm 이상이었다.
[실시예 3] 구리 프탈로시아닌 화합물(CuPc(2,5-Cl 2 PhO) 8 (C 4 H 8 N) 8 )의 제조
환류 장치가 설치된 3구 플라스크에3,4,5,6-테트라플루오르프탈로니트릴 10g과 2,5-디클로로페놀 15g, 플루오르화칼륨 7g을 넣고, 용매로서 아세토니트릴 30ml를 투입한 다음, 상온에서 12시간 동안 교반 시켰다. 반응 종료 후, 반응액을 여과 및 진공 증류하였다. 이와 같이 얻어진 조 반응물 20g을 환류 장치가 설치된 3구 플라스크에 넣고, 염화구리 2g 및 디메틸포름아미드 30g과 함께, 8시간 동안 환류 반응시켰다. 반응 종료 후, 진공증류를 통해, 구리 프탈로시아닌계(CuPc: Copper Phthalocyanine) 전구체 화합물 CuPc(2,5-Cl2PhO)8F8(여기서, Ph=phenyl)를 수득하였다. 상기 조 구리 프탈로시아닌계 전구체 화합물 10g과 피롤리딘 50ml를 환류 장치가 설치된 3구 플라스크에 넣고 60℃에서 8시간 동안 반응시켰다. 반응 종료 후 반응액을 진공 농축하여, 구리 프탈로시아닌 화합물 CuPc(2,5-Cl2PhO)8(C4H8N)8을 얻었다. 제조된 구리 프탈로시아닌 화합물의 최대흡수파장은 940nm였고, 반폭치는 137nm였다.
[비교예] 산화바나듐 프탈로시아닌 화합물(VOPc( PhS ) 8 {2,6-(CH 3 ) 2 PhO} 4 ( C 6 H 11 NH ) 4 )의 제조
환류 장치가 설치된 3구 플라스크에 3,4,5,6-테트라플루오르프탈로니트릴 10g, 티오페놀 10g, 및 플루오르화칼륨 7g을 넣고, 용매로서 아세토니트릴 30ml를 투입한 다음, 상온에서 12시간 동안 교반시켰다. 반응 종료 후, 반응액에 2,6-디메틸페놀 7g과 플루오르화 칼륨 4g을 투입하고, 8시간 동안 환류 반응시킨 다음, 반응이 종결되면 진공 증류하였다. 이와 같이 얻어진 조 반응물 20g을 환류 장치가 설치된 3구 플라스크에 넣고, 바나듐트리클로라이드 2g, 1-옥탄올 2g 및 벤조니트릴 30g과 함께 8시간 동안 환류 반응시켰다. 반응 종료 후, 진공증류를 통해 산화 바나듐 프탈로시아닌계 전구체 화합물 VOPc(PhS)8{2,6-(CH3)2PhO}4F4를 수득하였다. 상기 조 산화바나듐 프탈로시아닌계 전구체 화합물 10g과 사이클로헥실아민 50ml를 환류 장치가 설치된 3구 플라스크에 넣고, 60℃에서 8시간 동안 반응시켰다. 반응이 완료된 후, 반응액을 진공 농축하여, 산화바나듐 프탈로시아닌 화합물 VOPc(PhS)8{2,6-(CH3)2PhO}4(C6H11NH)4을 수득하였다. 제조된 산화바나듐 프탈로시아닌 화합물의 최대흡수파장은 932nm였고, 반폭치는 77nm였다.
[실험예] UV/VIS 스펙트럼 분석
상기 실시예 1 내지 3과 비교예에서 제조된 프탈로시아닌 화합물을 톨루엔에 각각 10ppm의 농도로 희석하고, UV/VIS 스펙트럼을 측정하였다. 실시예 1 내지 3과 비교예에서 제조된 프탈로시아닌 화합물의 UV/VIS 흡수 스펙트럼을 도 1에 나타내었고, 이로부터 최대흡수파장을 산출하였다. 또한, 최대흡수파장에서의 흡광계수의 반값을 나타내는 파장 간의 차이를 반폭치(nm)로 나타내었다.
| 최대흡수파장 | 반폭치 (nm) | |
| 실시예 1 | 1052nm | 200 이상 |
| 실시예 2 | 1031nm | 200 이상 |
| 실시예 3 | 940nm | 137 |
| 비교예 | 932nm | 77 |
상기 표 1로부터, 본 발명에 따른 프탈로시아닌 화합물(실시예 1 내지 3)은 비교예에서 제조된 상기 화학식 4로 표시되는 프탈로시아닌 화합물에 비하여, 반폭치가 넓으며, 전체 근적외선 영역(750 내지 1100nm)에서 넓고 고른 흡수 영역을 갖게 되므로, 근적외선 흡수 필터의 제조 시, 근적외선 흡수 색소로서 1종 또는 2종의 프탈로시아닌 화합물만을 사용하여, 3종 이상의 근적외선 흡수 색소(프탈로시아닌 화합물)를 사용 시 발생할 수 있는 각 근적외선 흡수 색소와 바인더 소재 간의 상용성 문제, 근적외선 흡수 색소 자체 간의 상용성 문제 등의 다양한 문제를 방지할 수 있음을 알 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시예 1 내지 3 및 비교예에서 제조된 프탈로시아닌 화합물의 UV/VIS 흡수 스펙트럼.
Claims (3)
- 하기 화학식 1로 표시되는 프탈로시아닌 화합물.[화학식 1]
상기 화학식 1에서, A2, A3, A6, A7, A10, A11, A14 및 A15는 각각 독립적으로, OR1, SR2 또는 할로겐 원자이며; A1, A4, A5, A8, A9, A12, A13 및 A16은 각각 독립적으로, OR1, SR2, NR3R4, NHR5 또는 할로겐 원자이고, 이들 중 적어도 5개는 NR3R4 또는 NHR5이고, 그 중 적어도 1개는 NR3R4이며; R1, R2, R3, R4 또는 R5 는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 14의 아릴기 또는 탄소수 7 내지 20의 아랄킬기이며, R3 및 R4는 서로 연결되어 탄소수 4 내지 8의 헤테로고리 화합물을 형성하며; M은 비금속, 금속, 금속산화물 또는 금속할로겐화물이다. - 상기 화학식 1에서, A2, A3, A6, A7, A10, A11, A14 및 A15는 각각 독립적으로, OR1, SR2이고, M은 구리 또는 산화바나듐인 프탈로시아닌 화합물.
- 제1항에 따른 프탈로시아닌 화합물을 포함하는 근적외선 흡수 필터.
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|---|---|---|---|---|
| JP2000026748A (ja) * | 1998-02-03 | 2000-01-25 | Nippon Shokubai Co Ltd | フタロシアニン化合物、その製造方法およびその用途 |
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| KR100764589B1 (ko) * | 2006-08-07 | 2007-10-08 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 네온 발광 및 근적외선을 동시에 흡수할 수 있는 ｐｄｐ 필터용 색소 화합물 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000026748A (ja) * | 1998-02-03 | 2000-01-25 | Nippon Shokubai Co Ltd | フタロシアニン化合物、その製造方法およびその用途 |
| JP2000281927A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-10 | Nippon Shokubai Co Ltd | 顔料分散剤およびその用途 |
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