JP2013030545A - Method of manufacturing phthalocyanine nanowire - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a phthalocyanine nanowire without decomposition of a phthalocyanine derivative having a substituent group by acid, the phthalocyanine nanowire having a wire-shaped crystal comprising unsubstituted phthalocyanine and phthalocyanine with a substituent group that are representative organic semiconductors, in particular, a nanosize fine-line-shaped structure in which a width (a minor axis) of a wire is 100 nm or less, a ratio of a length to the minor axis (the length/the minor axis) of the wire being 10 or more.SOLUTION: After dissolving only unsubstituted phthalocyanine in acid, microfabricated unsubstituted phthalocyanine obtained by deposition to a poor solvent is mixed with a phthalocyanine derivative having a substituent group, and placed in a solvent or in a solvent vapor atmosphere.

Description

本発明は、フタロシアニンナノワイヤーの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing phthalocyanine nanowires.

近年、誰もが如何なる場所においても使用できる「壊れにくく軽量で安価な情報端末」が求められている。この実現には、情報端末のキーデバイスたるトランジスタにおいて、コストメリットのあるソフトな材料の使用が望まれる。しかしながら、従来使用されているシリコン等の無機材料は、こういった要望に十分に応えることが出来ない。   In recent years, there has been a demand for a “lightly inexpensive information terminal that is hard to break” that anyone can use in any location. For this realization, it is desired to use a soft material having a cost merit in a transistor as a key device of an information terminal. However, conventionally used inorganic materials such as silicon cannot sufficiently satisfy such demands.

このような状況により、トランジスタの半導体部に有機物を使った「有機トランジスタ(OFET)」が注目を集めている(非特許文献1参照)。このような有機物よりなる半導体(有機半導体)は、柔らかく低温処理が可能であり、また、一般的に溶媒との親和性が高い。このため、有機半導体は、OFETを、フレキシブルなプラスチック基板上に、塗布や印刷等のウェットプロセスを用いて低価格で生産できるというメリットがあり、「壊れにくく軽量で安価な情報端末」の実現には欠かせない電子素子用材料として期待されている。   Under such circumstances, an “organic transistor (OFET)” using an organic substance in the semiconductor portion of the transistor is attracting attention (see Non-Patent Document 1). A semiconductor made of such an organic substance (organic semiconductor) is soft and can be processed at a low temperature, and generally has a high affinity with a solvent. For this reason, organic semiconductors have the advantage of being able to produce OFETs on a flexible plastic substrate using a wet process such as coating or printing at a low price, which will lead to the realization of a "lightweight and inexpensive information terminal that is hard to break." Is expected as an indispensable material for electronic devices.

無置換フタロシアニンあるいは置換基を有するフタロシアニンなどのフタロシアニン類は代表的な有機半導体の一つであり、高次構造、すなわち、分子の配列や集合状態を制御することで良好なトランジスタ特性を示すことが知られている(非特許文献2参照)。しかしながら、フタロシアニン類は、溶剤溶解性が低いため、ウェットプロセスによる素子作製が困難で、電子素子に供する際には、一般的に、真空蒸着やスパッタリングなどのドライプロセスが用いられている。このようなドライプロセスは煩雑であることから、有機半導体の特徴の一つである低価格電子素子の提供が困難となる。   Phthalocyanines such as unsubstituted phthalocyanine or phthalocyanine having a substituent are one of typical organic semiconductors, and may exhibit good transistor characteristics by controlling the higher order structure, that is, the molecular arrangement and aggregation state. It is known (see Non-Patent Document 2). However, since phthalocyanines have low solvent solubility, it is difficult to produce an element by a wet process, and when used for an electronic element, a dry process such as vacuum deposition or sputtering is generally used. Since such a dry process is complicated, it is difficult to provide a low-cost electronic element that is one of the characteristics of an organic semiconductor.

この問題を解決するために、フタロシアニン類に可溶性置換基を導入し、溶剤溶解性を高めることで、ウェットプロセスによるトランジスタ作製を行う技術も開示されている(特許文献1参照)。しかしながら、この方法では、フタロシアニン類分子は充分配列せず、高次構造が制御できないため、ドライプロセスによるものと比較するとトランジスタ特性が劣る。良好な半導体特性を示すためには、フタロシアニン類分子が、一定の方向に配列した次元性のある構造、結晶構造を有することが重要であり、その中でも特に、一次元のワイヤー状結晶が有用である。また、電子素子への応用に供するためには、該ワイヤー状結晶は、ワイヤー径が1μm以下、好ましくは100nm以下のナノワイヤーであることが好ましい。   In order to solve this problem, a technique is also disclosed in which a transistor is manufactured by a wet process by introducing a soluble substituent into phthalocyanines to enhance solvent solubility (see Patent Document 1). However, in this method, since the phthalocyanine molecules are not sufficiently arranged and the higher order structure cannot be controlled, the transistor characteristics are inferior as compared with the dry process. In order to show good semiconductor properties, it is important that the phthalocyanine molecules have a dimensional structure and a crystal structure arranged in a certain direction. Among them, a one-dimensional wire crystal is particularly useful. is there. Moreover, in order to use for the application to an electronic device, it is preferable that this wire-like crystal is a nanowire whose wire diameter is 1 micrometer or less, Preferably it is 100 nm or less.

フタロシアニン類の結晶は、印刷インキの塗料用着色剤として広く使用されており、その結晶サイズや形状を制御する技術も多く知られている。例えば、金属フタロシアニンに無機塩と有機溶剤を混ぜて磨砕装置により顔料を細かく砕いて微粒子化するソルベントソルトミリング法(例えば、特許文献2)や、該金属フタロシアニンを硫酸に溶解させた後に大量の水中に沈殿させる晶析(例えば、特許文献3)などの方法により、微細粒子化が行われているが、これらの方法を用いてフタロシアニン類のナノワイヤー状結晶を得ることはできなかった。   Crystals of phthalocyanines are widely used as colorants for paints of printing inks, and many techniques for controlling the crystal size and shape are also known. For example, a solvent salt milling method (for example, Patent Document 2) in which an inorganic salt and an organic solvent are mixed with metal phthalocyanine, and the pigment is finely pulverized by a grinding apparatus, or a large amount of metal phthalocyanine is dissolved in sulfuric acid. Although micronization is performed by a method such as crystallization that precipitates in water (for example, Patent Literature 3), nanowire-like crystals of phthalocyanines cannot be obtained using these methods.

フタロシアニン類の高次構造の制御法として、既に本発明者らは、フタロシアニンナノワイヤーの製造法を開示しているが(特許文献4)、該製造法においては、無置換のフタロシアニンと置換基を有するフタロシアニン誘導体を共に酸に溶解させた後に、貧溶媒に析出させて、晶析複合体を得ることが必要であった。しかしながら、該製造法においては、置換基を有するフタロシアニン誘導体を酸に溶解させる工程において、誘導体が有する置換基の種類によっては、該誘導体の酸による(部分的な)分解が起き、系中への分解物による不純物混入の可能性があり、また、置換基の種類によってはアルカリによって分解するため、上述の酸に溶解させる工程後、中和することができず、所定の酸濃度以下にまで洗浄するには多量の水を要し、廃水処理が増大するという課題が残されていた。   As a method for controlling the higher-order structure of phthalocyanines, the present inventors have already disclosed a method for producing phthalocyanine nanowires (Patent Document 4). In this production method, an unsubstituted phthalocyanine and a substituent are included. It was necessary to obtain a crystallization complex by dissolving both the phthalocyanine derivative having acid in an acid and then precipitating it in a poor solvent. However, in the production method, in the step of dissolving the phthalocyanine derivative having a substituent in an acid, depending on the type of the substituent that the derivative has, (partial) decomposition of the derivative with an acid occurs, There is a possibility of contamination by degradation products, and depending on the type of substituent, it is decomposed by alkali, so it cannot be neutralized after the step of dissolving in the above-mentioned acid and washed to a predetermined acid concentration or less. In order to do so, a large amount of water was required, and the problem of increased wastewater treatment remained.

アドバンスドマテリアルズ(Advanced Materials)2002年、第14号、 P.99Advanced Materials 2002, No. 14, P.I. 99 アプライドフィジクスレター(Applied Physics Letters) 2005年、第86号、P.22103Applied Physics Letters 2005, 86, p. 22103 特開2008−303383号広報Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2008-303383 特開2002−121420号広報JP 2002-121420 PR 特開2004−091560号公報JP 2004-091560 A WO2010/122921号公報WO 2010/122921

本発明は上記に鑑み、製造工程において、ナノワイヤーの構成成分である置換基を有するフタロシアニン誘導体が分解すること無く、系中の不純物の発生を抑制し、洗浄過程を簡便にする無置換フタロシアニン及び置換基を有するフタロシアニンからなるワイヤー状結晶、特にワイヤーの幅(短径)が100nm以下のナノサイズの細線状の構造を有するフタロシアニンナノワイヤーの製造法を提供することを目的とする。   In view of the above, the present invention provides an unsubstituted phthalocyanine that suppresses the generation of impurities in the system and simplifies the washing process without decomposing the phthalocyanine derivative having a substituent that is a constituent component of the nanowire in the manufacturing process. It aims at providing the manufacturing method of the wire-like crystal which consists of a phthalocyanine which has a substituent, especially the phthalocyanine nanowire which has a nano-sized fine wire-like structure whose width | variety (short axis) of a wire is 100 nm or less.

本発明は、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、無置換フタロシアニンと置換基を有するフタロシアニン誘導体とを共に酸に溶解させるのでなく、無置換フタロシアニンのみを酸に溶解させた後に、貧溶媒に析出させて得られた析出体を、置換基を有するフタロシアニン誘導体と混合し、溶媒中、もしくは溶媒蒸気雰囲気下に置くことで、ワイヤーの幅(短径)が100nm以下のナノサイズの細線状の構造を有するフタロシアニンナノワイヤーを得ることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of diligent studies to solve the above-mentioned problems, the present invention does not dissolve both an unsubstituted phthalocyanine and a substituted phthalocyanine derivative in an acid, but only an unsubstituted phthalocyanine is dissolved in an acid. A precipitate obtained by precipitation in a poor solvent is mixed with a phthalocyanine derivative having a substituent, and placed in a solvent or in a solvent vapor atmosphere, so that the wire width (short axis) is nano-sized with a width of 100 nm or less. The inventors have found that a phthalocyanine nanowire having a fine wire structure is obtained, and have completed the present invention.

即ち本発明は、無置換フタロシアニンと置換基を有するフタロシアニンからなる半導体特性に優れるフタロシアニンナノワイヤーの製造方法であって、系中の不純物の発生を抑制し、また、洗浄過程を簡便にすることが可能であるフタロシアニンナノワイヤーの製造方法を提供することができる。   That is, the present invention is a method for producing a phthalocyanine nanowire having excellent semiconductor characteristics comprising unsubstituted phthalocyanine and a substituted phthalocyanine, which suppresses the generation of impurities in the system and simplifies the cleaning process. A method for producing a phthalocyanine nanowire that is possible can be provided.

実施例1におけるフタロシアニンナノワイヤーの透過電子顕微鏡写真である。2 is a transmission electron micrograph of phthalocyanine nanowires in Example 1. FIG. 実施例2におけるフタロシアニンナノワイヤーの走査電子顕微鏡写真である。2 is a scanning electron micrograph of phthalocyanine nanowires in Example 2. FIG. 実施例3におけるフタロシアニンナノワイヤーの走査電子顕微鏡写真である。4 is a scanning electron micrograph of phthalocyanine nanowires in Example 3.

本発明は、無置換フタロシアニン及び置換基を有するフタロシアニンを含有し、短径が100nm以下であるフタロシアニンナノワイヤーの製造方法において、
(1)無置換フタロシアニンを酸に溶解させた後に、貧溶媒に析出させて無置換フタロシアニンの析出体(A)を得る工程(a)、
(2)前記工程(a)で得られた無置換フタロシアニンの析出体(A)と置換基を有するフタロシアニン誘導体との混合物(B)を得る工程(b)、
(3)前記工程(b)で得られた混合物(B)を、溶媒中、もしくは溶媒蒸気雰囲気下でナノワイヤー化する工程(c)、
を含むことを特徴とするフタロシアニンナノワイヤーの製造方法を提供するものである。
以下に本発明の詳細について説明する。
The present invention includes an unsubstituted phthalocyanine and a substituted phthalocyanine, and a method for producing a phthalocyanine nanowire having a minor axis of 100 nm or less,
(1) Step (a) of obtaining unsubstituted phthalocyanine precipitate (A) by dissolving unsubstituted phthalocyanine in an acid and then precipitating it in a poor solvent.
(2) Step (b) of obtaining a mixture (B) of the unsubstituted phthalocyanine precipitate (A) obtained in the step (a) and a phthalocyanine derivative having a substituent,
(3) Step (c) of converting the mixture (B) obtained in the step (b) into a nanowire in a solvent or in a solvent vapor atmosphere,
It provides the manufacturing method of the phthalocyanine nanowire characterized by including these.
Details of the present invention will be described below.

(フタロシアニンナノワイヤーに含有される無置換フタロシアニン)
本発明の無置換フタロシアニンには、一般式(1)で表されるフタロシアニン、又は一般式(2)で表される無金属フタロシアニンを用いることができる。
(Unsubstituted phthalocyanine contained in phthalocyanine nanowires)
As the unsubstituted phthalocyanine of the present invention, a phthalocyanine represented by the general formula (1) or a metal-free phthalocyanine represented by the general formula (2) can be used.

Figure 2013030545
Figure 2013030545

一般式(1)において、Xとしては、後述のナノワイヤー製造法によってフタロシアニンナノワイヤーを構成するものであれば制限はないが、銅原子、亜鉛原子、コバルト原子、ニッケル原子、スズ原子、鉛原子、マグネシウム原子、ケイ素原子、鉄原子、パラジウム原子等の金属原子、又は、チタニル(TiO)、バナジル(VO)、塩化アルミニウム(AlCl)等の金属酸化物や金属ハロゲン化物を挙げることができ、中でも銅原子、亜鉛原子、鉄原子が特に好ましい。   In general formula (1), X is not limited as long as it constitutes a phthalocyanine nanowire by the nanowire production method described later, but a copper atom, zinc atom, cobalt atom, nickel atom, tin atom, lead atom Metal atoms such as magnesium atom, silicon atom, iron atom and palladium atom, or metal oxides and metal halides such as titanyl (TiO), vanadyl (VO) and aluminum chloride (AlCl). A copper atom, a zinc atom, and an iron atom are particularly preferable.

(フタロシアニンナノワイヤーに含有される置換基を有するフタロシアニン)
本発明のフタロシアニンナノワイヤーは、前記無置換フタロシアニンと、下記一般式(3)又は(4)で表される置換基を有するフタロシアニンを含有するフタロシアニンナノワイヤーである。
(Phthalocyanine having a substituent contained in phthalocyanine nanowires)
The phthalocyanine nanowire of the present invention is a phthalocyanine nanowire containing the unsubstituted phthalocyanine and a phthalocyanine having a substituent represented by the following general formula (3) or (4).

Figure 2013030545
Figure 2013030545

(但し、式中、Xは、銅原子、亜鉛原子、コバルト原子、ニッケル原子、スズ原子、鉛原子、マグネシウム原子、ケイ素原子、鉄原子からなる群から選ばれる何れかであり、YからYは、フタロシアニン骨格とR〜Rを結合させる結合基を表し、
からYが結合基として存在しない場合には、R〜Rは、SOH、COH、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよい(オリゴ)アリール基、置換基を有してもよい(オリゴ)へテロアリール基、置換基を有してもよいフタルイミド基又は置換基を有してもよいフラーレン類であり、
からYが、−(CH−(nは1〜10の整数を表す)、−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−NH−、−S−、−S(O)−、又は−S(O)−で表される結合基である場合には、R〜Rは、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよい(オリゴ)アリール基、置換基を有してもよい(オリゴ)へテロアリール基、置換基を有してもよいフタルイミド基又は置換基を有してもよいフラーレン類であり、a、b、c及びdは各々独立に0〜4の整数を表すが、そのうち少なくとも一つは0ではない。)
(Wherein, X is any one selected from the group consisting of copper atom, zinc atom, cobalt atom, nickel atom, tin atom, lead atom, magnesium atom, silicon atom, iron atom, Y 1 to Y 4 represents a linking group for bonding the phthalocyanine skeleton and R 1 to R 4 ;
When Y 1 to Y 4 are not present as a linking group, R 1 to R 4 may have SO 3 H, CO 2 H, an alkyl group that may have a substituent, or a substituent ( (Oligo) aryl group, optionally substituted (oligo) heteroaryl group, optionally substituted phthalimide group or optionally substituted fullerene,
Y 1 to Y 4 are — (CH 2 ) n — (n represents an integer of 1 to 10), —CH═CH—, —C≡C—, —O—, —NH—, —S—, When it is a bonding group represented by —S (O) — or —S (O) 2 —, R 1 to R 4 have an alkyl group which may have a substituent, and a substituent. (Oligo) aryl group which may have a substituent, (oligo) heteroaryl group which may have a substituent, phthalimide group which may have a substituent or fullerenes which may have a substituent, b, c and d each independently represents an integer of 0 to 4, but at least one of them is not 0. )

本発明の置換基を有するフタロシアニンと錯体を形成する金属原子Xとしては、金属フタロシアニンの中心金属として公知慣用であれば特に限定はないが、好ましい金属原子として、銅、亜鉛、コバルト、ニッケル、スズ、鉛、マグネシウム、ケイ素、及び鉄から選ばれるいずれか一種の金属原子を挙げることができる。また、Xとして、チタニル(TiO)、バナジル(VO)、塩化アルミニウム(AlCl)が配位した金属フタロシアニンも用いることができる。ここで、一般式(4)で表される置換基を有するフタロシアニンのように、中心金属Xを含まない化合物も本発明の置換基を有するフタロシアニンとして用いることができる。   The metal atom X that forms a complex with the phthalocyanine having a substituent of the present invention is not particularly limited as long as it is known and commonly used as the central metal of metal phthalocyanine, but preferred metal atoms include copper, zinc, cobalt, nickel, tin And any one metal atom selected from lead, magnesium, silicon, and iron. As X, metal phthalocyanine coordinated with titanyl (TiO), vanadyl (VO), or aluminum chloride (AlCl) can also be used. Here, like the phthalocyanine having a substituent represented by the general formula (4), a compound not containing the central metal X can also be used as the phthalocyanine having a substituent of the present invention.

一般式(3)又は(4)において、YからYは、フタロシアニン環とR〜Rを結合させる結合基であれば、特に制限なく使用することが可能である。このような結合基としては、例えば、アルキレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、ビニレン結合、エチニレン、スルフィド基、エーテル基、スルホキシド基、スルホニル基、ウレア基、ウレタン基、アミド基、アミノ基、イミノ基、ケトン基、エステル基等を挙げることができ、より具体的には、−(CH−(nは1〜10の整数を表す)、−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−NH−、−S−、−S(O)−又は−S(O)−等である。また、フラーレン類も本発明の結合基として用いることができる。 In the general formula (3) or (4), Y 1 to Y 4 can be used without particular limitation as long as they are a linking group that bonds the phthalocyanine ring and R 1 to R 4 . Examples of such linking groups include alkylene groups, arylene groups, heteroarylene groups, vinylene bonds, ethynylene, sulfide groups, ether groups, sulfoxide groups, sulfonyl groups, urea groups, urethane groups, amide groups, amino groups, imino groups. Group, ketone group, ester group, and the like. More specifically, — (CH 2 ) n — (n represents an integer of 1 to 10), —CH═CH—, —C≡C— , -O-, -NH-, -S-, -S (O)-or -S (O) 2- . In addition, fullerenes can also be used as the linking group of the present invention.

〜Rは、上記結合基YからYを介してフタロシアニン環と結合しえる官能基である。このような官能基としては、例えば、アルキル基、アルキルオキシ基、アミノ基、メルカプト基、カルボキシ基、スルホン酸基、シリル基、シラノール基、ボロン酸基、ニトロ基、リン酸基、アリール基、ヘテロアリール基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、ニトリル基、イソニトリル基、アンモニウム塩またはフラーレン類、フタルイミド基等を挙げることができ、より具体的には、フェニル基やナフチル基などのアリール基や、インドイル基、ピリジニル基などのヘテロアリール基やメチル基などを挙げることができる。この中でも具体的に好ましい基としては、SOH、COH、アルキル基、エーテル基もしくはアミノ基を有するアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいヘテロアリール基、置換基を有してもよいフタルイミド基又は置換基を有してもよいフラーレン類等を挙げることができる。 R 1 to R 4 are functional groups that can be bonded to the phthalocyanine ring via the bonding groups Y 1 to Y 4 . Examples of such functional groups include alkyl groups, alkyloxy groups, amino groups, mercapto groups, carboxy groups, sulfonic acid groups, silyl groups, silanol groups, boronic acid groups, nitro groups, phosphoric acid groups, aryl groups, Examples include heteroaryl groups, cycloalkyl groups, heterocycloalkyl groups, nitrile groups, isonitrile groups, ammonium salts or fullerenes, phthalimide groups, and more specifically, aryl groups such as phenyl groups and naphthyl groups, And heteroaryl groups such as an indoyl group and a pyridinyl group, and a methyl group. Among these, specifically preferred groups include SO 3 H, CO 2 H, an alkyl group, an alkyl group having an ether group or an amino group, an aryl group which may have a substituent, and a substituent. Examples include a heteroaryl group, a phthalimide group which may have a substituent, or a fullerene which may have a substituent.

上記置換基を有してもよいアルキル基としては、炭素数1〜20のアルキル基を挙げることができるが、特にメチル基、エチル基、プロピル基等の低級アルキル基が好ましい。
また、エーテル基もしくはアミノ基を有するアルキル基も好ましく、例えば、下記式
Examples of the alkyl group that may have a substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, or a propyl group is particularly preferable.
Further, an alkyl group having an ether group or an amino group is also preferable.

Figure 2013030545
Figure 2013030545

(mは1〜20の整数であり、R及びR’は、各々独立に炭素数1〜20のアルキル基、又はアリール基である。)
で表される基も用いることができる。
(M is an integer of 1 to 20, and R and R ′ are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group.)
The group represented by can also be used.

上記置換基を有してもよい(オリゴ)アリール基としては、好ましくは、置換基を有してもよいフェニル基、置換基を有してもよいナフチル基、置換基を有してもよいオリゴフェニレン基、又は置換基を有してもよいオリゴナフチル基等を挙げることができる。置換基としては、アリール基に置換が可能な通常公知の置換基を挙げることができる。   The (oligo) aryl group which may have a substituent is preferably a phenyl group which may have a substituent, a naphthyl group which may have a substituent, or a substituent. An oligophenylene group or an oligonaphthyl group which may have a substituent can be exemplified. Examples of the substituent include conventionally known substituents that can be substituted on the aryl group.

上記置換基を有してもよい(オリゴ)ヘテロアリール基としては、好ましくは、置換基を有してもよいピロール基、置換基を有してもよいチオフェン基、置換基を有してもよいオリゴピロール基、置換基を有してもよいオリゴチオフェン基を挙げることができる。置換基としては、ヘテロアリール基に置換が可能な通常公知の置換基を挙げることができる。   The (oligo) heteroaryl group which may have a substituent is preferably a pyrrole group which may have a substituent, a thiophene group which may have a substituent, or a substituent. Examples thereof include a good oligopyrrole group and an oligothiophene group which may have a substituent. Examples of the substituent include conventionally known substituents that can be substituted on the heteroaryl group.

また、置換基を有してもよいフラーレン類としては、フラーレン類に通常公知の置換基を有するフラーレン類を挙げることができ、例えば、C60フラーレン、C70フラーレンやフェニルC61−駱酸メチル[60]フラーレン(PCBM)等を挙げることできる。   In addition, examples of fullerenes which may have a substituent include fullerenes having a generally known substituent in fullerenes, such as C60 fullerene, C70 fullerene and phenyl C61-methyl oxalate [60]. A fullerene (PCBM) etc. can be mentioned.

上記置換基を有してもよいフタルイミド基としては、例えば、   Examples of the phthalimide group that may have the substituent include, for example,

Figure 2013030545
Figure 2013030545

(ここで、qは1〜20の整数である。)
で表される基を挙げることができる。置換基としては、フタルイミド基に置換が可能な通常公知の置換基を挙げることができる。
(Here, q is an integer of 1 to 20.)
The group represented by these can be mentioned. Examples of the substituent include a generally known substituent that can be substituted on the phthalimide group.

また、a、b、c及びdは各々独立に0〜4の整数を表わし、フタロシアニン環に置換するY〜Yの置換基数を示す。なお、フタロシアニン環に置換する置換基の数aからdのうち、少なくとも一つは0ではない。 A, b, c and d each independently represents an integer of 0 to 4, and represents the number of substituents Y 1 R 1 to Y 4 R 4 substituted on the phthalocyanine ring. In addition, at least one is not 0 among the numbers a to d of the substituents substituted on the phthalocyanine ring.

本発明の一般式(3)で表される置換基を有するフタロシアニンの具体例としては以下が挙げられるが、これらに限らない。なお、ここで、置換基を有するフタロシアニンの式の括弧の横の数字はフタロシアニン分子に対する官能基の平均導入数を表している。この数が小数である理由は、個々の分子についての置換基導入数は整数であるが、実際の使用に当たっては、置換基導入数の異なるものが混在しており、それらの平均値を表したものであるためである。   Specific examples of the phthalocyanine having a substituent represented by the general formula (3) of the present invention include the following, but are not limited thereto. Here, the number next to the parentheses in the formula of the substituted phthalocyanine represents the average number of functional groups introduced into the phthalocyanine molecule. The reason why this number is a decimal number is that the number of introduced substituents for each molecule is an integer, but in actual use, different numbers of introduced substituents were mixed, and the average value was expressed. Because it is a thing.

Figure 2013030545
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Figure 2013030545
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(ここで、Xは、銅原子又は亜鉛原子、nは1〜20の整数、mは平均的な官能基の導入数を表わす1〜4の数値である。) (Here, X is a copper atom or a zinc atom, n is an integer of 1 to 20, and m is a numerical value of 1 to 4 representing the average number of functional groups introduced.)

Figure 2013030545
Figure 2013030545

(ここで、Xは銅原子又は亜鉛原子、nは1〜20の整数、mは平均的な官能基の導入数を表わす1〜4の数値であり、RからRは、各々独立に水素原子、ハロゲン、炭素数1〜20のアルキル基、アルキルオキシ基又はアルキルチオ基を表す。) (Where X is a copper atom or zinc atom, n is an integer of 1 to 20, m is a numerical value of 1 to 4 representing the average number of introduced functional groups, and R 1 to R 4 are each independently Represents a hydrogen atom, halogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyloxy group or an alkylthio group.)

Figure 2013030545
Figure 2013030545

(ここで、Xは銅原子又は亜鉛原子、nは1〜20の整数、mは平均的な官能基の導入数を表わす1〜4の数値であり、RからRは、各々独立に水素原子、ハロゲン、炭素数1〜20のアルキル基、アルキルオキシ基又はアルキルチオ基を表す。) (Where X is a copper atom or zinc atom, n is an integer of 1 to 20, m is a numerical value of 1 to 4 representing the average number of introduced functional groups, and R 1 to R 2 are each independently Represents a hydrogen atom, halogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyloxy group or an alkylthio group.)

また、一般式(4)で表される具体的化合物としては、上記式(化5)〜(化13)において中心金属が存在しない置換基を有するフタロシアニンも用いることができる。   Moreover, as a specific compound represented by General formula (4), the phthalocyanine which has a substituent in which a central metal does not exist in said formula (Formula 5)-(Formula 13) can also be used.

本発明の一般式(5)   General formula (5) of the present invention

Figure 2013030545
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(但し、式中、Xは銅原子、亜鉛原子、コバルト原子、ニッケル原子、スズ原子、鉛原子、マグネシウム原子、ケイ素原子、鉄原子からなる群から選ばれる何れかであり、Zは下記式(a)又は(b)で表される基であり、a、b、c及びdは各々独立に0〜4の整数を表すが、そのうち少なくとも一つは0ではない。) (In the formula, X is any one selected from the group consisting of a copper atom, a zinc atom, a cobalt atom, a nickel atom, a tin atom, a lead atom, a magnesium atom, a silicon atom, and an iron atom, and Z is the following formula ( a) or a group represented by (b), wherein a, b, c and d each independently represent an integer of 0 to 4, of which at least one is not 0.)

Figure 2013030545
Figure 2013030545

(ここで、nは4〜100の整数であり、Qは各々独立に水素原子又はメチル基であり、Q’は炭素数1〜30の非環状炭化水素基である。) (Here, n is an integer of 4 to 100, Q is each independently a hydrogen atom or a methyl group, and Q 'is an acyclic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.)

Figure 2013030545
Figure 2013030545

(ここで、mは1〜20の整数であり、R及びR’は、各々独立に炭素数1〜20のアルキル基である。)
で表される置換基を有するフタロシアニンでは、フタロシアニン環が少なくとも1個以上のスルファモイル基で置換された化合物を挙げることができる。導入されるスルファモイル基は、フタロシアニン環1個あたり少なくとも1個であれば特に限定なく用いることができるが、好ましくは1又は2個、より好ましくは1個である。置換される位置は、特に限定はない。
(Here, m is an integer of 1 to 20, and R and R ′ are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.)
Examples of the phthalocyanine having a substituent represented by formula (1) include a compound in which the phthalocyanine ring is substituted with at least one sulfamoyl group. The sulfamoyl group to be introduced can be used without particular limitation as long as it is at least one per phthalocyanine ring, but is preferably 1 or 2, more preferably 1. The position to be substituted is not particularly limited.

一般式(a)の分子量には特に制限は無く、アルキル基やエーテル基などの各種官能基でも、これらの官能基が数個の繰り返し単位を持つオリゴマーでも、さらに繰り返し単位の多いポリマーでもよい。ポリマーの場合は数平均分子量が10000以下であることが、ナノワイヤー化において、立体障害によるフタロシアニンの結晶成長が阻害されず、十分に長いナノワイヤーが得られるために好ましい。該ポリマーとしてアルキル基やビニル化合物の重合体からなるポリマーやウレタン結合やエステル結合、エーテル結合を有するポリマーなどを挙げることができる。   The molecular weight of the general formula (a) is not particularly limited, and may be various functional groups such as an alkyl group or an ether group, an oligomer in which these functional groups have several repeating units, or a polymer having many repeating units. In the case of a polymer, the number average molecular weight is preferably 10,000 or less because, in the formation of nanowires, crystal growth of phthalocyanine due to steric hindrance is not inhibited, and sufficiently long nanowires can be obtained. Examples of the polymer include a polymer made of a polymer of an alkyl group or a vinyl compound, a polymer having a urethane bond, an ester bond, or an ether bond.

最も好ましい本発明の鎖状化合物Zとして、一般式(a)で表されるポリアルキレンオキシドコポリマーを挙げることができ、エチレンオキシドポリマー及びエチレンオキシド/プロピレンオキシドコポリマーなどのあらゆるポリアルキレンオキシドであり、ブロック重合したものでも、ランダム重合したものでも用いることができる。   As the most preferable chain compound Z of the present invention, a polyalkylene oxide copolymer represented by the general formula (a) can be mentioned, and any polyalkylene oxide such as an ethylene oxide polymer and an ethylene oxide / propylene oxide copolymer is block-polymerized. Those that are randomly polymerized can also be used.

ここで、Q’は、炭素数1〜30に非環状炭化水素基として、直鎖状炭化水素基でも分岐状炭化水素基でもどちらでもよく、炭化水素基は、飽和炭化水素基でも不飽和炭化水素基のどちらでもよい。このような非環状炭化水素基として、例えば、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、イソブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、2−エチル−ヘキシル基、n−ドデシル基、ステアリル基、n−テトラコシル基、n−トリアコンチル基等の直鎖状或いは分岐状飽和炭化水素基を挙げることができる。   Here, Q ′ may be a linear hydrocarbon group or a branched hydrocarbon group as a non-cyclic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and the hydrocarbon group may be a saturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group. Either hydrogen group may be used. Examples of such an acyclic hydrocarbon group include a methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-octyl group, 2 Examples thereof include linear or branched saturated hydrocarbon groups such as -ethyl-hexyl group, n-dodecyl group, stearyl group, n-tetracosyl group and n-triacontyl group.

また、直鎖状或いは分岐状不飽和炭化水素基としては、炭化水素基が二重結合又は三重結合を有してもよく、例えば、ビニル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、イソプレン基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、デセニル基、ゲラニル基、エチニル基、2−プロピニル基、2−ペンテン−4−イニル基等の直鎖状或いは分岐状不飽和炭化水素基を挙げることができる。   In addition, as the linear or branched unsaturated hydrocarbon group, the hydrocarbon group may have a double bond or a triple bond, for example, a vinyl group, a propenyl group, an isopropenyl group, a butenyl group, a pentenyl group. , Linear or branched unsaturated hydrocarbon groups such as isoprene group, hexenyl group, heptenyl group, octenyl group, decenyl group, geranyl group, ethynyl group, 2-propynyl group, 2-penten-4-ynyl group be able to.

ポリアルキレンオキシド部分の繰り返し数nには特に制限はないが、分散溶媒との親和性即ち、得られるナノワイヤーの分散安定性の観点からは、4以上100以下であることが好ましく、より好ましくは5以上80以下、更により好ましくは10以上50以下である。   The repeating number n of the polyalkylene oxide moiety is not particularly limited, but it is preferably 4 or more and 100 or less, more preferably from the viewpoint of the affinity with the dispersion solvent, that is, the dispersion stability of the resulting nanowires. It is 5 or more and 80 or less, and more preferably 10 or more and 50 or less.

本発明で用いる一般式(1)で表される置換基を有するフタロシアニンは、公知慣用の方法を組み合わせることにより、例えば、銅フタロシアニンスルホニルクロライドとポリエーテル主鎖の末端にアミンを持つポリエーテルアミン(以下、「ポリエーテルモノアミン」と略記)とを反応させて製造できる。   The phthalocyanine having a substituent represented by the general formula (1) used in the present invention can be obtained by combining, for example, copper phthalocyanine sulfonyl chloride and a polyether amine having an amine at the end of the polyether main chain by combining known methods. Hereinafter, it can be produced by reacting with “polyether monoamine”.

原料となる銅フタロシアニンスルホニルクロライドは、銅フタロシアニンとクロロスルホン酸又は塩化チオニルとの反応により得ることができる。他方の原料であるポリエーテルモノアミンは、公知慣用の方法で得ることができる。例えば、ポリエーテル骨格の末端にある水酸基をニッケル/銅/クロム触媒を用いて還元的にアミノ化することにより得ることができるし、ポリエーテル骨格の末端にある水酸基を光延反応(参考文献:Synthesis,1−28(1981))によりイミド化したのち、ヒドラジン還元によりアミノ化(参考文献:Chem.Commun.,2062−2063(2003))することにより得ることができる。
ポリエーテルモノアミンは市販品としても提供されており、例えばアメリカHuntsmanCorporationから「JEFFAMINE(商品名)Mシリーズ」がある。
Copper phthalocyanine sulfonyl chloride as a raw material can be obtained by reaction of copper phthalocyanine with chlorosulfonic acid or thionyl chloride. The polyether monoamine which is the other raw material can be obtained by a known and conventional method. For example, the hydroxyl group at the end of the polyether skeleton can be obtained by reductive amination using a nickel / copper / chromium catalyst, and the hydroxyl group at the end of the polyether skeleton can be obtained by Mitsunobu reaction (reference document: Synthesis). , 1-28 (1981)), and then amination by hydrazine reduction (reference document: Chem. Commun., 2062-2063 (2003)).
Polyether monoamine is also available as a commercial product, for example, “JEFFAMINE (trade name) M series” from Huntsman Corporation.

本発明で用いられる一般式(5)で表される置換基を有するフタロシアニンとしては、例えば(化17)式の化合物が挙げられるが、これに限定されるわけではない。   Examples of the phthalocyanine having a substituent represented by the general formula (5) used in the present invention include, but are not limited to, a compound of the formula (17).

Figure 2013030545
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(但し、式中、Q及びRは水素原子又はメチル基を表す。nは4〜100の整数である。またスルファモイル結合を介してフタロシアニンに結合するポリアルキレンオキシド鎖の導入数はフタロシアニンが有する4つのベンゼン環に対して、0.2から3.0である。) (However, in the formula, Q and R represent a hydrogen atom or a methyl group. N is an integer of 4 to 100. In addition, the number of introduced polyalkylene oxide chains bonded to phthalocyanine through a sulfamoyl bond is 4 in phthalocyanine. 0.2 to 3.0 for one benzene ring.)

本発明で用いることができる置換基を有するフタロシアニンには前記の置換基を有するフタロシアニンのほか、一般式(b)で表される基を有していてもよい。   The phthalocyanine having a substituent that can be used in the present invention may have a group represented by the general formula (b) in addition to the phthalocyanine having the substituent.

本誘導体は、上記の一般式(a)で表される基の導入に用いたポリエーテルアミンの替わりに下記式で表されるアミンと反応させればよい。   This derivative may be reacted with an amine represented by the following formula instead of the polyetheramine used for introducing the group represented by the general formula (a).

Figure 2013030545
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(ここで、mは1〜20の整数であり、R及びR’は、各々独立に炭素数1〜20のアルキル基である。)
好ましいR及びR’として、低級アルキル基、特にメチル基を挙げることができ、mとしては、1〜6の整数であるものが好ましい。具体的に好ましい置換基を有するフタロシアニンとして以下が挙げられる。
(Here, m is an integer of 1 to 20, and R and R ′ are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.)
Preferred examples of R and R ′ include a lower alkyl group, particularly a methyl group, and m is preferably an integer of 1 to 6. Specific examples of the phthalocyanine having a preferable substituent include the following.

Figure 2013030545
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また、一般式(3)で表される置換基を有するフタロシアニンのうち、R〜Rで表される基がSOH又はCOHである基を有するものであってもよく、SOH又はCOHである基の個数に制限はないが、1〜4個、より好ましくは1〜2個を挙げることができる。これらの基は、一種類の基を有していても2種類の基を有していてもどちらでもよい。SOH又はCOHの導入は公知慣用の方法で行うことができる。 Moreover, among the phthalocyanines having a substituent represented by the general formula (3), the groups represented by R 1 to R 4 may have SO 3 H or CO 2 H, 3 H or CO 2 and is not limited to the number of group H, but 1-4, more preferably can be exemplified one or two a. These groups may have one type of group or two types of groups. Introduction of SO 3 H or CO 2 H can be performed by a known and conventional method.

一般式(5)で表される置換基を有するフタロシアニンのスルファモイル基の個数に制限はないが、1〜4個、より好ましくは1〜2個を挙げることができる。これらの基は、一種類の基を有していても2種類の基を有していてもどちらでもよい。これらの置換基を有するフタロシアニンは、公知慣用の方法で合成することができる。 Although there is no restriction | limiting in the number of sulfamoyl groups of the phthalocyanine which has a substituent represented by General formula (5), 1-4 can be mentioned more preferably. These groups may have one type of group or two types of groups. The phthalocyanine having these substituents can be synthesized by a known and usual method.

上記の置換基を有するフタロシアニンの式の括弧の横の数字はフタロシアニン分子に対する平均的な官能基の導入数を表し、好ましい官能基の導入数は後述するナノワイヤー化機構の観点から、0.2から3.0、さらに好ましくは0.5から2.0の範囲にある。 The number next to the parentheses in the formula of the phthalocyanine having the above substituent represents the average number of functional groups introduced into the phthalocyanine molecule, and the preferred number of functional groups introduced is 0.2 from the viewpoint of the nanowire formation mechanism described later. To 3.0, more preferably 0.5 to 2.0.

前記の各種置換基を有するフタロシアニンは、フタロシアニン環に側鎖もしくは官能基を導入することにより、合成することができる。例えば(化17)記載の銅フタロシアニンスルファモイル化合物は前記の方法で合成することができ、(化5)、(化6)、(化7)記載のスルホン酸化銅フタロシアニンは銅フタロシアニンを発煙硫酸(三酸化硫黄濃度:20%)中で加熱することにより得ることができ、(化10)の化合物の合成は、例えば特許文献(米国特許2761868号)に開示の方法で合成することができる。 The above phthalocyanines having various substituents can be synthesized by introducing side chains or functional groups into the phthalocyanine ring. For example, the copper phthalocyanine sulfamoyl compound described in (Chemical Formula 17) can be synthesized by the above-described method, and the sulfonated copper phthalocyanine described in (Chemical Formula 5), (Chemical Formula 6), and (Chemical Formula 7) can produce copper phthalocyanine. It can be obtained by heating in (sulfur trioxide concentration: 20%), and the compound of (Chemical Formula 10) can be synthesized, for example, by the method disclosed in Patent Document (US Pat. No. 2,761,868).

該置換基を有するフタロシアニンは、例えば、特開2005−145896号広報、特開2007−39561号公報に記載のある公知公用のフタロシアニン類合成方法によっても得られ、例えば4−フェノキシ−フタロニトリルや4−フェニルチオ−フタロニトリル、4−(1,3−ベンゾチアゾール−2−イル)−フタロニトリルなどの各種フタロニトリル化合物を、置換基を有しないオルトフタロニトリルに対して任意の比率で混合し、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデック−7−エンなどの有機塩基存在下で硫酸銅(II)や塩化亜鉛(II)などの金属塩とともにエチレングリコール中で加熱することにより、前記の各種官能基を任意の比率で有する置換基を有するフタロシアニンを合成できる。ここで該フタロニトリル化合物を原料の一つとして合成できる置換基を有するフタロシアニン有する前記の官能基の数は、該フタロニトリル化合物とオルトフタロニトリルとの混合比を変化させることにより任意に変えることができ、例えば平均してフタロシアニン分子あたり、1つの官能基を有する置換基を有するフタロシアニンを合成したい場合は、該フタロニトリル誘導体とオルトフタロニトリルとの混合を1:3にすればよく、平均して1.5導入したい場合は3:5の比率で、特許文献に記載の方法などを用いて合成することができる。また二種類以上のフタロニトリル化合物とオルトフタロニトリルから、複数種の官能基を有する置換基を有するフタロシアニンを合成することもできる。 The phthalocyanine having the substituent can also be obtained by a known publicly used phthalocyanine synthesis method described in, for example, JP-A No. 2005-145896 and JP-A No. 2007-39561. For example, 4-phenoxy-phthalonitrile and 4 Various phthalonitrile compounds such as -phenylthio-phthalonitrile and 4- (1,3-benzothiazol-2-yl) -phthalonitrile are mixed at an arbitrary ratio with respect to orthophthalonitrile having no substituent. , 8-diazabicyclo [5,4,0] undec-7-ene and the like by heating in ethylene glycol with a metal salt such as copper (II) sulfate or zinc (II) chloride in the presence of an organic base. A phthalocyanine having a substituent having various functional groups in any ratio can be synthesized. Here, the number of the functional groups having a phthalocyanine having a substituent that can be synthesized using the phthalonitrile compound as one of the raw materials can be arbitrarily changed by changing the mixing ratio of the phthalonitrile compound and orthophthalonitrile. For example, when it is desired to synthesize phthalocyanine having a substituent having one functional group per phthalocyanine molecule on average, the mixture of the phthalonitrile derivative and orthophthalonitrile may be 1: 3. When it is desired to introduce 1.5, it can be synthesized at a ratio of 3: 5 using the method described in the patent literature. A phthalocyanine having a substituent having a plurality of types of functional groups can be synthesized from two or more types of phthalonitrile compounds and orthophthalonitrile.

さらに置換基を有するフタロニトリル誘導体には前記以外に公知慣用の各種フタロニトリル誘導体が含まれるが、一例として、特開2007−519636号公報の0001段落の化2、特開2007−526881号公報の0006段落記載の化2を挙げることができ、さらには特開2006−143680号公報の0014段落の化2で記載されるオリゴチオフェン類が連結したフタロニトリル誘導体、特開2009−135237号公報の0021段落の化9記載のフラーレン類を連結したフタロニトリル誘導体なども、本発明で用いることができる置換基を有するフタロシアニンを合成するための原料に含まれる。 Further, the phthalonitrile derivative having a substituent includes various known and commonly used phthalonitrile derivatives in addition to the above. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-516636, paragraph 2 of 0001, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-526881. The phthalonitrile derivative described in paragraph 0006 of JP-A-2006-143680, and the phthalonitrile derivative linked to the oligothiophenes described in paragraph 2 of paragraph 0014 of JP-A-2006-143680, A phthalonitrile derivative in which the fullerenes described in Chemical Formula 9 in the paragraph are linked is also included as a raw material for synthesizing a phthalocyanine having a substituent that can be used in the present invention.

本発明のナノワイヤーは、上記無置換フタロシアニンと置換基を有するフタロシアニンを適宜配合量で配合することにより、長さと短径が異なる種々のフタロシアニンナノワイヤーを得ることができる特徴を有する。 The nanowire of this invention has the characteristics which can obtain the various phthalocyanine nanowire from which length and a short axis differ by mix | blending the said unsubstituted phthalocyanine and the phthalocyanine which has a substituent with a compounding quantity suitably.

(フタロシアニンナノワイヤーの製造方法)
次に、本発明のフタロシアニンナノワイヤーの製造方法について説明する。
(Method for producing phthalocyanine nanowire)
Next, the manufacturing method of the phthalocyanine nanowire of this invention is demonstrated.

<製造方法>
本製造方法は、
(1)無置換フタロシアニンを酸に溶解させた後に、貧溶媒に析出させて無置換フタロシアニンの析出体(A)を得る工程(a)と、
(2)前記無置換フタロシアニンの析出体(A)と置換基を有するフタロシアニン誘導体との混合物(B)を得る工程(b)と、
(3)前記混合物(B)を溶媒中、もしくは溶媒蒸気雰囲気下でナノワイヤー化する工程(c)とからなるものである。
<Manufacturing method>
This manufacturing method
(1) Step (a) of obtaining unsubstituted phthalocyanine precipitate (A) by dissolving unsubstituted phthalocyanine in an acid and then precipitating it in a poor solvent;
(2) A step (b) of obtaining a mixture (B) of the unsubstituted phthalocyanine precipitate (A) and a phthalocyanine derivative having a substituent;
(3) The step (c) comprises forming the mixture (B) into a nanowire in a solvent or in a solvent vapor atmosphere.

・工程(a)
一般にフタロシアニン類は硫酸などの酸溶媒に可溶であることが知られており、本発明のフタロシアニンナノワイヤーの製造方法においても、まず前記無置換フタロシアニンを硫酸、クロロ硫酸、メタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸等の酸溶媒に溶解させる。その後に水などの貧溶媒に投入して該無置換フタロシアニンの析出体(A)を得る。
・ Process (a)
In general, it is known that phthalocyanines are soluble in an acid solvent such as sulfuric acid. In the phthalocyanine nanowire manufacturing method of the present invention, the unsubstituted phthalocyanine is first converted into sulfuric acid, chlorosulfuric acid, methanesulfonic acid, trifluoro Dissolve in an acid solvent such as acetic acid. Then, it is put into a poor solvent such as water to obtain the unsubstituted phthalocyanine precipitate (A).

該無置換フタロシアニンの酸溶媒に対する添加量は未溶解分が無く、完全に溶解できる濃度であれば特に制限はないが、該溶液が十分な流動性を有している程度の粘性を保つ範囲として、20質量%以下が好ましい。   The amount of the unsubstituted phthalocyanine added to the acid solvent is not particularly limited as long as there is no undissolved content and the concentration can be completely dissolved, but the range in which the solution has sufficient fluidity is maintained. 20 mass% or less is preferable.

該無置換フタロシアニンを溶解させた溶液を水などの貧溶媒に投入して該無置換フタロシアニンを析出させる際、該溶液は、貧溶媒に対して、0.01質量%から50質量%の範囲が好ましい。0.01質量%以上であれば、析出体(A)の濃度も十分高いので、固形分回収が容易であり、50質量%以下であれば、すべての該無置換フタロシアニンが固形状の析出体(A)となり、溶解成分がなく、回収が容易となる。   When the solution in which the unsubstituted phthalocyanine is dissolved is poured into a poor solvent such as water to precipitate the unsubstituted phthalocyanine, the solution has a range of 0.01% by mass to 50% by mass with respect to the poor solvent. preferable. If it is 0.01% by mass or more, the concentration of the precipitate (A) is sufficiently high, so that solids can be easily recovered. If it is 50% by mass or less, all the unsubstituted phthalocyanines are solid precipitates. It becomes (A), there is no dissolved component, and collection becomes easy.

前記の貧溶媒に関して無置換フタロシアニンが不溶もしくは難溶性の液体であれば特に制限はないが、析出体(A)の均質性を高く保てることができ、かつ、環境負荷の少ない水もしくは水を主成分とする水溶液を最も好ましい貧溶媒として挙げることができる。   There is no particular limitation as long as the unsubstituted phthalocyanine is an insoluble or hardly soluble liquid with respect to the poor solvent, but water or water having a low environmental burden can be mainly used, since the homogeneity of the precipitate (A) can be kept high. An aqueous solution as a component can be mentioned as the most preferable poor solvent.

該無置換フタロシアニンの析出体(A)は濾紙及び、ブフナーロートを用いて濾過し、酸性水を除去するとともに、濾液が中性になるまで水洗して、含水した該無置換フタロシアニンの析出体(A)を回収することができる。   The unsubstituted phthalocyanine precipitate (A) is filtered using a filter paper and a Buchner funnel to remove acidic water, and is washed with water until the filtrate is neutral. A) can be recovered.

ここで、前記無置換フタロシアニンの析出体(A)は、脱水・乾燥して水分を除去するか、又は、含水状態のままであっても、後述するように次工程において、置換基を有するフタロシアニン誘導体と混合することができる。
・工程(b)
前記工程(a)を経て得られた無置換フタロシアニンの析出体(A)と置換基を有するフタロシアニン誘導体とを均一に混合することができれば、その方法は特に限定されるものではなく、湿式混合法もしくは乾式混合法のいずれを用いることができる。この中で、後述するナノワイヤー化工程を考慮した場合、工程を簡略化することが出来ることから、特に湿式混合法が好ましい。
湿式混合法の場合、ビーズミル、ペイントコンディショナーなどの微小ビーズを用いた湿式分散機に代表されるメディア型分散機を用いて、又はプライミクス社製のT.K.フィルミックス、ナノマイザーに代表される湿式ジェットミルなどのメディアレス分散機を用いて、水もしくは有機溶媒および含水有機溶媒などの溶媒とともに、工程(a)で得られた該無置換フタロシアニンの析出体(A)と置換基を有するフタロシアニン誘導体とを混合することができる。
Here, the unsubstituted phthalocyanine precipitate (A) is dehydrated and dried to remove moisture, or even in a water-containing state, the phthalocyanine having a substituent in the next step as described later. Can be mixed with derivatives.
・ Process (b)
The method is not particularly limited as long as the unsubstituted phthalocyanine precipitate (A) obtained through the step (a) and the phthalocyanine derivative having a substituent can be mixed uniformly. The wet mixing method Alternatively, any of dry mixing methods can be used. Among these, the wet mixing method is particularly preferable because the process can be simplified when the nanowire forming process described later is taken into consideration.
In the case of the wet mixing method, a media-type disperser represented by a wet disperser using fine beads such as a bead mill or a paint conditioner, or a T.I. K. Using a medialess disperser such as a wet mix mill represented by Fillmix and Nanomizer, together with a solvent such as water or an organic solvent and a water-containing organic solvent, a precipitate of the unsubstituted phthalocyanine obtained in step (a) ( A) and a phthalocyanine derivative having a substituent can be mixed.

フタロシアニンの析出体(A)と置換基を有するフタロシアニン誘導体と溶媒とを混合する順番に関しては特に制限はなく、フタロシアニンの析出体(A)と置換基を有するフタロシアニン誘導体を溶媒中に同時に加えても良いし、予め溶媒中でフタロシアニンの析出体(A)を混練してから置換基を有するフタロシアニン誘導体を加えても良いし、予め溶媒中で置換基を有するフタロシアニン誘導体を混練してからフタロシアニンの析出体(A)を加えても良い。
前記有機溶媒に関しては特に制限はないが、例えば、フタロシアニン類との親和性が高いアミド系溶媒、芳香族有機溶媒、グリコールエーテル類、グリコールエステル類が好ましく、具体的には、フタロシアニンと特に親和性が高いN,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドンやトルエン、キシレン、エチルベンゼン、クロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル,3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートを最も好適な有機溶媒として挙げることができる。上記有機溶媒は単独で用いることもできるが、任意の比率で混合して使用することもでき、さらには他の有機溶媒と併用して用いることもできる。
The order of mixing the phthalocyanine precipitate (A), the phthalocyanine derivative having a substituent and the solvent is not particularly limited, and the phthalocyanine precipitate (A) and the phthalocyanine derivative having a substituent may be added simultaneously to the solvent. It is also possible to add a phthalocyanine derivative having a substituent after kneading the phthalocyanine precipitate (A) in a solvent in advance, or pre-kneading a phthalocyanine derivative having a substituent in a solvent before precipitation of phthalocyanine. Body (A) may be added.
The organic solvent is not particularly limited. For example, amide solvents, aromatic organic solvents, glycol ethers, and glycol esters having high affinity with phthalocyanines are preferable, and specifically, affinity with phthalocyanine is particularly high. N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, toluene, xylene, ethylbenzene, chlorobenzene, orthodichlorobenzene, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, 3- Methoxy-3-methyl-1-butanol, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate , May be mentioned diethylene glycol monomethyl ether acetate as the most preferable organic solvents. Although the said organic solvent can also be used independently, it can also be mixed and used for arbitrary ratios, Furthermore, it can also be used in combination with another organic solvent.

アミド系溶媒、芳香族有機溶媒、グリコールエーテル類、グリコールエステル類と併用できる有機溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコールなどのグリコール類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素などのハロゲン化炭素を挙げることができる。   Organic solvents that can be used in combination with amide solvents, aromatic organic solvents, glycol ethers, and glycol esters include alcohols such as methanol, ethanol, and isopropanol, glycols such as ethylene glycol and diethylene glycol, and ketones such as acetone and methyl ethyl ketone. And halogenated carbons such as dichloromethane, chloroform and carbon tetrachloride.

該無置換フタロシアニンの析出体(A)と置換基を有するフタロシアニン誘導体との溶媒に対する質量比に関しては特に制限はないが、混合効率の観点から、固形分濃度を1質量%から30質量%の範囲で混合処理することが好ましい。混合処理にはジルコニアビーズなどの微小メディアの使用が好ましく、該無置換フタロシアニンと置換基を有するフタロシアニン誘導体の微粒子化の程度を鑑みて、そのビーズ径は0.01mmから2mmの範囲が好ましい。また微小メディアは、混合効率と回収効率の観点から、無置換フタロシアニンの析出体と置換基を有するフタロシアニン誘導体の混合液に対して、100質量%から1000質量%の範囲での使用が、最も好適に無置換フタロシアニンの析出体と置換基を有するフタロシアニン誘導体を混合することができる。   The mass ratio of the unsubstituted phthalocyanine precipitate (A) and the substituted phthalocyanine derivative to the solvent is not particularly limited, but the solid content concentration is in the range of 1% by mass to 30% by mass from the viewpoint of mixing efficiency. It is preferable to carry out a mixing treatment. For the mixing treatment, it is preferable to use fine media such as zirconia beads, and the bead diameter is preferably in the range of 0.01 mm to 2 mm in view of the degree of micronization of the unsubstituted phthalocyanine and the phthalocyanine derivative having a substituent. In addition, from the viewpoint of mixing efficiency and recovery efficiency, the micro media is most preferably used in the range of 100% by mass to 1000% by mass with respect to the mixture of the unsubstituted phthalocyanine precipitate and the phthalocyanine derivative having a substituent. In addition, a precipitate of unsubstituted phthalocyanine and a phthalocyanine derivative having a substituent can be mixed.

なお、溶媒中において無置換フタロシアニンの析出体(A)と置換基を有するフタロシアニン誘導体を混合した場合は、混合後、必要に応じて脱溶媒、乾燥などをして溶媒を除去することができる。脱溶媒、乾燥の方法については特に制限はないが、ろ過、遠心分離、ロータリーエバポレーター等による蒸発を挙げることができる。さらに脱溶媒後、真空乾燥機などを用いて溶媒を完全に除去するまで乾燥してもよい。
ここで、該置換基を有するフタロシアニン誘導体の該無置換フタロシアニンの析出体(A)に対する混合比は5質量%から200質量%の範囲が好ましく、さらに好ましくは30質量%から120質量%である。混合比が5質量%以上の場合は、該置換基を有するフタロシアニンが有する官能基あるいはポリマー側鎖の作用により、後述する工程を経て一方向に結晶成長して良好にナノワイヤー化する傾向を有しており、一方、200質量%以下の範囲にあれば該官能基やポリマー側鎖が結晶成長を阻害するほど多くないため、良好に一方向結晶成長を経てナノワイヤー化し、アモルファス状態もしくは粒子状となることはない。
In addition, when the precipitate (A) of unsubstituted phthalocyanine and the phthalocyanine derivative having a substituent are mixed in a solvent, the solvent can be removed by mixing, drying, or the like as necessary after mixing. The method for removing the solvent and drying is not particularly limited, and examples thereof include filtration, centrifugation, and evaporation using a rotary evaporator. Further, after removing the solvent, drying may be performed using a vacuum dryer or the like until the solvent is completely removed.
Here, the mixing ratio of the substituted phthalocyanine derivative to the unsubstituted phthalocyanine precipitate (A) is preferably in the range of 5% by mass to 200% by mass, and more preferably 30% by mass to 120% by mass. When the mixing ratio is 5% by mass or more, there is a tendency that the phthalocyanine having the substituent has a function of a functional group or a polymer side chain, so that the crystal grows in one direction through a process described later and is well formed into a nanowire. On the other hand, if it is in the range of 200% by mass or less, the functional group and the polymer side chain are not so many as to inhibit the crystal growth. It will never be.

・工程(c)
工程(b)で得られた無置換フタロシアニンの析出体(A)と置換基を有するフタロシアニン誘導体の混合物(B)を、有機溶媒中(液相中)もしくは溶媒蒸気雰囲気中(気相中)で、(加熱)静置することにより、フタロシアニンのナノワイヤーが製造できる。この際、ナノワイヤー化を阻害しない程度に溶媒を攪拌するか、もしくは溶媒蒸気を循環させても良い。溶媒を攪拌する場合、前記混合物(B)を得る工程(b)が、ナノワイヤー化工程(c)を兼ねても良い。
この中で、後述するナノワイヤーの溶媒分散化を考慮した場合、工程を簡略化することが出来ることから、液相中でナノワイヤー化する方法が好ましい。
・ Process (c)
The mixture of the unsubstituted phthalocyanine precipitate (A) obtained in step (b) and the substituted phthalocyanine derivative (B) in an organic solvent (in a liquid phase) or in a solvent vapor atmosphere (in a gas phase) , (Heating) is allowed to stand to produce phthalocyanine nanowires. At this time, the solvent may be stirred to the extent that nanowire formation is not hindered, or solvent vapor may be circulated. When stirring the solvent, the step (b) for obtaining the mixture (B) may also serve as the nanowire-forming step (c).
Among these, considering the solvent dispersion of nanowires, which will be described later, the process can be simplified, and therefore, a method of forming nanowires in the liquid phase is preferable.

特に前記混合物(B)が湿式混合法により、N−メチルピロリドンやオルトジクロロベンゼンなどのナノワイヤー化に供される有機溶媒に既に分散している場合は、(加熱)静置することによりナノワイヤー化することができる。また混合物(B)の粉末を、有機溶媒中(液相中)でナノワイヤー化させる場合、予め有機溶媒を加えた容器中に、前記混合物粉末(B)を加えても良いし、該混合物粉末(B)を設置した容器に、後から有機溶媒を加えても良い。さらに、溶媒蒸気中(気相中)でナノワイヤー化する場合、溶媒蒸気で満たした容器中に、該混合物粉末(B)を後から加えても良いし、該混合物粉末(B)を加えた容器中に、直接接触しない状態で、後から有機溶媒を加えて蒸気発生させても良く、該混合物粉末(B)と有機溶媒をY字管等の、分かれた二つの先端部に別々に用意して、蒸気発生させる方法も用いることができる。   In particular, when the mixture (B) is already dispersed in an organic solvent used for nanowire formation, such as N-methylpyrrolidone or orthodichlorobenzene, by wet mixing, the nanowire can be left by standing (heating). Can be In addition, when the powder of the mixture (B) is nanowired in an organic solvent (in a liquid phase), the mixture powder (B) may be added to a container to which an organic solvent has been added in advance, or the mixture powder You may add an organic solvent to the container which installed (B) later. Further, when nanowire formation is performed in a solvent vapor (in the gas phase), the mixture powder (B) may be added later to a container filled with the solvent vapor, or the mixture powder (B) is added. Vapor generation may be performed by adding an organic solvent later in a state where it is not in direct contact with the container, and the mixture powder (B) and the organic solvent are separately prepared at two separate tips such as a Y-tube. A method of generating steam can also be used.

ナノワイヤー化の温度は、5℃から250℃の範囲が好ましく、さらに好ましくは20℃から200℃である。温度が5℃以上であれば、十分にフタロシアニン類の結晶成長を誘発することができ、目的とする一方向結晶成長により、ナノワイヤーへ成長可能であり、また250℃以下であればナノワイヤーの凝集、融着がほとんど見られず、幅方向に結晶成長して粗大化することもない。なお、本発明において、フタロシアニンナノワイヤーとは、その短径に対する長さの比率(長さ/短径)が10未満であるロッド状のものから、該比率が10以上の長い線状のものを含む。ナノワイヤー化に要する(加熱)静置時間には特に限定は無く、目的に応じて適宜選択すれば良いが、100nm以上の長さのフタロシアニンナノワイヤーを得る場合には、少なくとも10分以上(加熱)静置することが好ましい。   The temperature for forming the nanowire is preferably in the range of 5 ° C to 250 ° C, more preferably 20 ° C to 200 ° C. If the temperature is 5 ° C. or higher, the crystal growth of phthalocyanines can be sufficiently induced, and can be grown into nanowires by the desired unidirectional crystal growth. Aggregation and fusion are hardly observed, and the crystal grows in the width direction and does not become coarse. In the present invention, the phthalocyanine nanowire is a rod-shaped one having a length ratio (length / minor axis) of less than 10 to a long linear one having a ratio of 10 or more. Including. There is no particular limitation on the (heating) standing time required for nanowire formation, and it may be appropriately selected according to the purpose. However, when obtaining a phthalocyanine nanowire having a length of 100 nm or more, at least 10 minutes (heating) ) It is preferable to stand still.

前記有機溶媒に関しては、フタロシアニン類との親和性が低いものでなければ特に制限はなく、前記工程(b)の湿式混合法記載のアミド系溶媒、芳香族有機溶媒、グリコールエーテル類、グリコールエステル類が好ましく、具体的には、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドンやトルエン、キシレン、エチルベンゼン、クロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル,3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートを最も好適な有機溶媒として挙げることができる。上記有機溶媒は単独で用いることもできるが、任意の比率で混合して使用することもでき、さらには他の有機溶媒と併用して用いることもできる。   The organic solvent is not particularly limited as long as it does not have low affinity with phthalocyanines. The amide solvent, aromatic organic solvent, glycol ether, glycol ester described in the wet mixing method in the step (b) Specifically, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, toluene, xylene, ethylbenzene, chlorobenzene, orthodichlorobenzene, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, propylene Glycol monomethyl ether, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether Tate, mention may be made of diethylene glycol monomethyl ether acetate as the most preferable organic solvents. Although the said organic solvent can also be used independently, it can also be mixed and used for arbitrary ratios, Furthermore, it can also be used in combination with another organic solvent.

アミド系有機溶媒、芳香族有機溶媒、グリコールエーテル類、グリコールエステル類と併用できる有機溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコールなどのグリコール類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素などのハロゲン化炭素を挙げることができる。これらの有機溶媒は前記混合物(B)をアミド系有機溶媒、芳香族有機溶媒、グリコールエーテル類、グリコールエステル類に浸漬した後に添加してもよいし、予め上記有機溶媒と混合してから該混合物(B)を投入してもよい。   Examples of organic solvents that can be used in combination with amide organic solvents, aromatic organic solvents, glycol ethers, and glycol esters include alcohols such as methanol, ethanol, and isopropanol, glycols such as ethylene glycol and diethylene glycol, and ketones such as acetone and methyl ethyl ketone. And halogenated carbons such as dichloromethane, chloroform and carbon tetrachloride. These organic solvents may be added after immersing the mixture (B) in an amide organic solvent, an aromatic organic solvent, a glycol ether, or a glycol ester, or after mixing with the organic solvent in advance, the mixture. (B) may be input.

溶媒中でナノワイヤー化を行う場合、上述の混合物(B)に対する有機溶媒の添加量に関しては、適当な流動性を有し、かつ、凝集防止の観点から、該混合物(B)の該有機溶媒に対する固形分濃度が0.1%から20%の範囲にあり、さらに好ましくは1%から10%である。   When nanowire formation is performed in a solvent, the organic solvent of the mixture (B) has an appropriate fluidity with respect to the amount of the organic solvent added to the mixture (B) and from the viewpoint of preventing aggregation. The solid content concentration is in the range of 0.1% to 20%, more preferably 1% to 10%.

工程(c)を経て得られたナノワイヤーは短尺化する(アスペクト比を下げる)こともできる。短尺化の方法としては特に限定されるものではないが、前記ナノワイヤーを有機溶媒中にて、撹拌処理、分散攪拌処理、分散均一処理、超音波照射処理、超音波攪拌処理、超音波均一処理、超音波分散処理、レーザー照射処理等の方法を1種又は複数種組み合わせて行なう事ができる。
また工程(c)において、有機溶媒中(液相中)で得られたナノワイヤーに撹拌処理、分散攪拌処理、分散均一処理、超音波照射処理、超音波攪拌処理、超音波均一処理、超音波分散処理、レーザー照射処理等の方法を1種又は複数種組み合わせて行なう事により、有機溶媒中で凝集状態にあるナノワイヤーを解して、該ナノワイヤーの溶媒分散性を向上させることもできる。
The nanowire obtained through the step (c) can be shortened (decreasing the aspect ratio). Although the method for shortening is not particularly limited, the nanowire is stirred in an organic solvent, dispersed and stirred, dispersed and uniform, ultrasonic irradiation, ultrasonic and uniform processing. The methods such as ultrasonic dispersion treatment and laser irradiation treatment can be carried out by one kind or a combination of plural kinds.
In step (c), the nanowires obtained in the organic solvent (in the liquid phase) are agitated, dispersed and agitated, dispersed and homogenized, ultrasonically irradiated, ultrasonically agitated, ultrasonically uniform, and ultrasonic. By performing a combination of one or more methods such as dispersion treatment and laser irradiation treatment, the nanowires in an aggregated state in an organic solvent can be solved, and the solvent dispersibility of the nanowires can be improved.

前記の工程(a)から工程(c)まで処理することにより、幅(短径)が100nm以下であるフタロシアニンナノワイヤーを製造することができる。工程(a)で得られた無置換フタロシアニンの析出体(A)と置換基を有するフタロシアニンが工程(b)で混合され、工程(c)でナノワイヤー化する機構に関しては必ずしも明確ではないが、有機溶媒と該混合物(B)の界面よりナノワイヤー化が進行し、生成したナノワイヤーが溶媒中に移行、これにより新たに界面が生じるというサイクルにより、ナノワイヤー化が進行するものと推定できる。この際、工程(c)の有機溶媒はフタロシアニンナノワイヤーの良分散媒として機能しており、前記サイクルをより促進しているものと考えられる。   By treating from the step (a) to the step (c), a phthalocyanine nanowire having a width (minor axis) of 100 nm or less can be produced. Although the unsubstituted phthalocyanine precipitate (A) obtained in the step (a) and the phthalocyanine having a substituent are mixed in the step (b) and the nanowire formation in the step (c) is not necessarily clear, It can be presumed that nanowire formation proceeds by a cycle in which nanowire formation proceeds from the interface between the organic solvent and the mixture (B), the generated nanowires migrate into the solvent, and a new interface is thereby formed. At this time, the organic solvent in the step (c) functions as a good dispersion medium for the phthalocyanine nanowires, and it is considered that the cycle is further promoted.

(インキ組成物への応用)
本発明の製造法で得られる前記フタロシアニンナノワイヤーは、ワイヤー化後に有機溶媒に分散させることが可能であり、該分散体は、ウエットプロセス(印刷又は塗布)に適したインキ組成物、特に、電子素子(トランジスタや光電変換素子)用材料として好適に使用することができる。
(Application to ink composition)
The phthalocyanine nanowire obtained by the production method of the present invention can be dispersed in an organic solvent after wire formation, and the dispersion is an ink composition suitable for a wet process (printing or coating), particularly an electronic It can be suitably used as an element (transistor or photoelectric conversion element) material.

該ナノワイヤーを分散させる有機溶媒の種類は、フタロシアニンナノワイヤーを安定分散させるものであれば特に限定されるものではなく、単独の有機溶媒であっても、二種以上を混合した有機溶媒を用いても良いが、フタロシアニンナノワイヤーを良好且つ安定に分散させることができる点からは、アミド系溶媒が好ましく、具体的には、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、N,N−ジエチルホルムアミド等を挙げることができ、中でもN−メチルピロリドンが特に好ましい。   The kind of the organic solvent in which the nanowires are dispersed is not particularly limited as long as the phthalocyanine nanowires are stably dispersed, and even if it is a single organic solvent, an organic solvent in which two or more kinds are mixed is used. However, amide solvents are preferred from the viewpoint that phthalocyanine nanowires can be dispersed favorably and stably. Specifically, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, N-methyl is preferred. Pyrrolidone, N, N-diethylformamide and the like can be mentioned, among which N-methylpyrrolidone is particularly preferable.

又、フタロシアニンナノワイヤーに含有される置換基を有するフタロシアニンの種類によって、インキ組成物を構成する該溶媒を適宜選択することができ、例えば、(化10)の誘導体を含有するフタロシアニンナノワイヤーを良好且つ安定に分散させることができる好ましい有機溶媒として、アミド系溶媒の他に、例えば、芳香族系溶媒として、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ハロゲン化芳香族系有機溶媒として、クロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン等を挙げることができ、ハロゲン系有機溶媒として、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン等の有機溶媒を挙げることができる。この中で、特に好ましいものはオルトジクロロベンゼンである。又、(化17)式の誘導体を含有するフタロシアニンナノワイヤーを良好且つ安定に分散させることができる好ましい有機溶媒として、グリコールエーテル類、グリコールエステル類が好ましく、具体的には、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル,3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等を挙げることができる。   Further, the solvent constituting the ink composition can be appropriately selected depending on the type of phthalocyanine having a substituent contained in the phthalocyanine nanowire. For example, a phthalocyanine nanowire containing a derivative of (Chemical Formula 10) is good. In addition to amide solvents, preferred organic solvents that can be stably dispersed include, for example, toluene, xylene, ethylbenzene, halogenated aromatic organic solvents such as chlorobenzene, orthodichlorobenzene, and the like as aromatic solvents. Examples of halogen-based organic solvents include chloroform, methylene chloride, dichloroethane, and other organic solvents. Of these, orthodichlorobenzene is particularly preferred. Further, preferred organic solvents that can disperse phthalocyanine nanowires containing a derivative of the formula (Chemical Formula 17) well and stably are preferably glycol ethers and glycol esters. Specifically, diethylene glycol monomethyl ether, Examples include ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, and diethylene glycol monomethyl ether acetate.

本発明で得られる前記フタロシアニンナノワイヤーは、前記分散用の溶媒中に、組成物中のナノワイヤーの含有率が、0.05から20質量%の割合で好適に分散させることができるが、ウエットプロセス(印刷又は塗布)適性及び造膜性(印刷又は塗布後の膜質性)付与のためには、0.1から10質量%の割合で分散させることが好ましい。   The phthalocyanine nanowire obtained in the present invention can be suitably dispersed in the dispersion solvent at a nanowire content of 0.05 to 20% by mass in the composition. In order to impart process suitability (printing or coating) and film forming property (film quality after printing or coating), it is preferable to disperse at a ratio of 0.1 to 10% by mass.

前記フタロシアニンナノワイヤーの分散方法としては特に限定されるものではないが、所望の比率でナノワイヤーを溶媒に添加した後、攪拌処理など公知慣用の方法の方法を用いて溶媒中に分散させることができる。   The dispersion method of the phthalocyanine nanowire is not particularly limited, but after adding the nanowire to the solvent in a desired ratio, it may be dispersed in the solvent using a method of a known and common method such as stirring treatment. it can.

本発明で得られるフタロシアニンナノワイヤーを前記溶媒中に分散させたインキ組成物は、フタロシアニンナノワイヤー以外に、例えば、π共役系ポリマー、半導体的性質を示す非π共役系ポリマー、低分子系有機半導体化合物等を含有していても良い。ここで、π共役系ポリマーとしては、ポリチオフェン類、ポリ−p−フェニレンビニレン類、ポリ−p−フェニレン類、ポリフルオレン類、ポリピロール類、ポリアニリン類、ポリアセチレン類、ポリチエニレンビニレン類等が、半導体的性質を示す非π共役系ポリマーとしてはポリビニルカルバゾールが、低分子系有機半導体化合物としては、可溶性又は溶媒分散性の置換基を有するフタロシアニン、可溶性又は溶媒分散性のポルフィリン誘導体等が挙げられる。これらのうち、ポリマー系材料には、インキ組成物にウエットプロセス(印刷又は塗布)適性及び造膜性(印刷又は塗布後の膜質性)を付与する効果もある。   The ink composition obtained by dispersing the phthalocyanine nanowires obtained in the present invention in the solvent includes, for example, a π-conjugated polymer, a non-π-conjugated polymer exhibiting semiconducting properties, and a low molecular organic semiconductor other than the phthalocyanine nanowire. It may contain a compound or the like. Here, examples of the π-conjugated polymer include polythiophenes, poly-p-phenylene vinylenes, poly-p-phenylenes, polyfluorenes, polypyrroles, polyanilines, polyacetylenes, polythienylene vinylenes, and the like. Examples of the non-π conjugated polymer exhibiting a physical property include polyvinyl carbazole, and examples of the low molecular organic semiconductor compound include a phthalocyanine having a soluble or solvent dispersible substituent, a soluble or solvent dispersible porphyrin derivative, and the like. Among these, the polymer-based material also has an effect of imparting wet process (printing or coating) suitability and film forming property (film quality after printing or coating) to the ink composition.

また、本発明で得られるフタロシアニンナノワイヤーを分散させたインキ組成物には、フラーレン類に代表される電子受容性材料を含んでも良い。これにより、光電変換素子を作製する再、一回の製膜で光電変換層の形成が可能となる。本発明で用いることができる電子受容性材料としては、例えばナフタレン類、ペリレン類、オキサゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、フラーレン類、カーボンナノチューブ(CNT)類、修飾グラフェン類、ポリ−p−フェニレンビニレンにシアノ基を導入した誘導体(CN−PPV)、Boramer(商品名、TDA Research製)、CF基又はF基を導入した公知慣用の低分子又は高分子有機半導体材料等が挙げられる。 Moreover, the ink composition in which the phthalocyanine nanowires obtained in the present invention are dispersed may contain an electron-accepting material typified by fullerenes. As a result, the photoelectric conversion layer can be formed by forming the photoelectric conversion element once and forming it once. Examples of the electron-accepting material that can be used in the present invention include naphthalenes, perylenes, oxazole derivatives, triazole derivatives, phenanthroline derivatives, phosphine oxide derivatives, fullerenes, carbon nanotubes (CNT), modified graphenes, poly- Derivatives (CN-PPV) in which a cyano group is introduced into p-phenylene vinylene, Boramer (trade name, manufactured by TDA Research), known conventional low-molecular or high-molecular organic semiconductor materials in which a CF 3 group or an F group is introduced It is done.

ここで、ナフタレン類としては、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボキシリックジイミド(NTCDI)、N,N'−ジアルキル−1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボキシリックジイミド(NTCDI−R)(Rは炭素数1から20のアルキル基)、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボキシリックジアンハイドライド(NTCDA)等、ペリレン類としては、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボキシリックジアンハイドライド(PTCDA)、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボキシリックビスベンズイミダゾール(PTCBI)、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボキシリックジイミド(PTCDI)、N,N'−ジアルキル−3,4,9,10−ペリレンテトラカルボキシリックジイミド(PTCDI−R)(Rは炭素数1から20のアルキル基)等、オキサゾール誘導体としては、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(PBD)、2,5−ジ(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール(BND)等、トリアゾール誘導体としては、3−(4−ビフェニリル)−4−フェニル−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール(TAZ)等、フェナントロリン誘導体としては、バソキュプロイン(BCP)、バソフェナントロリン(Bphen)等、フラーレン類としては、C60、C70、C76、C78、C82、C84、C90、C94等の無置換のものと、[6,6]−フェニルC61酪酸メチルエステル(PCBM)、[5,6]−フェニルC61酪酸メチルエステル([5,6]−PCBM)、[6,6]−フェニルC61酪酸ヘキシルエステル([6,6]−PCBH)、[6,6]−フェニルC61酪酸ドデシルエステル([6,6]−PCBD)、フェニルC71酪酸メチルエステル(PC70BM)、フェニルC85酪酸メチルエステル(PC84BM)等が挙げられる。   Here, as naphthalenes, 1,4,5,8-naphthalene tetracarboxyl diimide (NTCDI), N, N′-dialkyl-1,4,5,8-naphthalene tetracarboxyl diimide (NTCDI-R) (R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms), 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride (NTCDA) and the like, and perylenes include 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dian Hydride (PTCDA), 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic bisbenzimidazole (PTCBI), 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic diimide (PTCDI), N, N′-dialkyl-3, 4,9,10-perylenetetracarboxylic diimide (PTCD) -R) (R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms) and the oxazole derivatives include 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole Examples of triazole derivatives such as (PBD) and 2,5-di (1-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole (BND) include 3- (4-biphenylyl) -4-phenyl-5- (4 -T-butylphenyl) -1,2,4-triazole (TAZ) and the like, phenanthroline derivatives such as bathocuproin (BCP), bathophenanthroline (Bphen) and the like, and fullerenes such as C60, C70, C76, C78 and C82. , C84, C90, C94 and the like, [6,6] -phenyl C61 butyric acid methyl ester (PCBM), [5,6] -phenyl C61 Butyric acid methyl ester ([5,6] -PCBM), [6,6] -phenyl C61 butyric acid hexyl ester ([6,6] -PCBH), [6,6] -phenyl C61 butyric acid dodecyl ester ([6,6 ] -PCBD), phenyl C71 butyric acid methyl ester (PC70BM), phenyl C85 butyric acid methyl ester (PC84BM), and the like.

本発明で得られるフタロシアニンナノワイヤーを分散して得られるインキ組成物には、ウエットプロセス(印刷又は塗布)適性及び造膜性(印刷又は塗布後の膜質性)を付与するために、樹脂成分を、レオロジー調整やバインダー成分として添加しても良い。樹脂としては、公知慣用のものであれば特に限定されるものではなく、単独の樹脂であっても、二種以上の樹脂を併用してもかまわないが、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネート等が好ましい。 In order to impart wet process suitability (printing or coating) and film forming property (film quality after printing or coating) to the ink composition obtained by dispersing the phthalocyanine nanowires obtained in the present invention, a resin component is added. It may be added as a rheology adjustment or binder component. The resin is not particularly limited as long as it is a publicly known one, and it may be a single resin or two or more resins may be used in combination. Polymethyl methacrylate, polystyrene, polycarbonate, etc. may be used. preferable.

本発明で得られるフタロシアニンナノワイヤーを分散させたインキ組成物には、ウエットプロセス(印刷又は塗布)適性及び造膜性(印刷又は塗布後の膜質性)の向上を主な目的として、体質成分や各種界面活性剤等を必要に応じて添加しても良い。
体質成分としては、公知慣用の、微粒子粉末単体、これら微粒子粉末単体を予め分散剤又は有機溶媒に分散させた分散液を用いることができ、これらを単独又は二種以上を併用して用いてもかまわない。具体的には、アエロジルシリーズ(商品名、エボニック製)、サイリシア、サイロホービック、サイロピュート、サイロページ、サイロピュア、サイロスフェア、サイロマスク、シルウェル、フジバルーン(商品名、富士シリシア製)、PMA−ST、IPA−ST(商品名、日産化学製)、NANOBIC3600シリーズ、NANOBIC3800シリーズ(商品名、ビックケミー製)等があるが、特に限定するものではない。又、これらは単独又は二種以上を併用しても良い。
In the ink composition in which the phthalocyanine nanowires obtained in the present invention are dispersed, the constitutional components and the main components are mainly improved for wet process (printing or coating) suitability and film forming property (film quality after printing or coating). Various surfactants and the like may be added as necessary.
As the constitutional component, a well-known and commonly used fine particle powder alone, a dispersion obtained by dispersing these fine particle powder alone in a dispersant or an organic solvent can be used, and these can be used alone or in combination of two or more. It doesn't matter. Specifically, Aerosil series (trade name, manufactured by Evonik), Silicia, Silo Hobic, Silo Pute, Silopage, Silo Pure, Thyrosphere, Silo Mask, Silwell, Fuji Balloon (trade name, manufactured by Fuji Silysia), PMA- There are ST, IPA-ST (trade name, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.), NANOBIC 3600 series, NANOBIC 3800 series (trade name, manufactured by Big Chemie), etc., but there is no particular limitation. These may be used alone or in combination of two or more.

界面活性剤としては、炭化水素系、シリコン系、フッ素系が挙げられ、これらを単独又は二種以上を混合して使用することが出来る。なかでも好ましいフッ素系界面活性剤は、直鎖状のパーフルオロアルキル基を有し、鎖長がC6以上、さらに好ましくはC8以上のノニオン系のフッ素系界面活性剤である。具体的なものとしては例えば、メガファックF−482、メガファックF−470(R−08)、メガファックF−472SF、メガファックR−30、メガファックF−484、メガファックF−486、メガファックF−172D、メガファックF178RM(以上、商品名、DIC製)等があるが、特に限定するものではない。又、これらは単独又は二種以上を併用しても良い。これら界面活性剤はインキ組成物中、有効成分で5.0質量%以下、好ましくは有効成分で1.0質量%以下含有される。   Examples of the surfactant include hydrocarbons, silicons, and fluorines, and these can be used alone or in combination of two or more. Among them, a preferred fluorosurfactant is a nonionic fluorosurfactant having a linear perfluoroalkyl group and having a chain length of C6 or more, more preferably C8 or more. Specifically, for example, Mega Fuck F-482, Mega Fuck F-470 (R-08), Mega Fuck F-472SF, Mega Fuck R-30, Mega Fuck F-484, Mega Fuck F-486, Mega Although there is a fuck F-172D, a mega-fuck F178RM (above, trade name, manufactured by DIC), etc., there is no particular limitation. These may be used alone or in combination of two or more. These surfactants are contained in the ink composition in an amount of 5.0% by mass or less, preferably 1.0% by mass or less as an active ingredient, as an active ingredient.

本発明で得られるフタロシアニンナノワイヤーに、前記記載の材料を混合して用いてインキ組成物を構成する場合、混合方法としては特に限定されるものではないが、所望の比率で前記記載の材料を溶媒に添加した後、公知慣用の方法で混合すれば良い。   When the ink composition is constituted by mixing the materials described above with the phthalocyanine nanowires obtained in the present invention, the mixing method is not particularly limited, but the materials described above at a desired ratio. What is necessary is just to mix by a well-known and usual method after adding to a solvent.

以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体的に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples. In addition, this invention is not limited to the following Example.

(実施例1)
・工程(a)(晶析工程)
銅フタロシアニン(DIC(株)製、Fastogen Blue 5380E)2.00gを濃硫酸(関東化学(株)製)64gに完全に溶解させ、濃硫酸溶液を調製した。続いて該濃硫酸溶液を、氷冷した蒸留水584g中に投入し、銅フタロシアニンを析出させた。
Example 1
・ Process (a) (crystallization process)
2.00 g of copper phthalocyanine (manufactured by DIC Corporation, Fastogen Blue 5380E) was completely dissolved in 64 g of concentrated sulfuric acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) to prepare a concentrated sulfuric acid solution. Subsequently, the concentrated sulfuric acid solution was poured into 584 g of ice-cooled distilled water to precipitate copper phthalocyanine.

得られた該析出体をろ別し、蒸留水を用いて十分に洗浄して、含水した銅フタロシアニン析出体を回収した。この含水銅フタロシアニン析出体を、真空乾燥して水分を除去し、1.83gの銅フタロシアニン析出体粉末を得た。   The obtained precipitate was collected by filtration and sufficiently washed with distilled water to collect a water-containing copper phthalocyanine precipitate. This hydrous copper phthalocyanine precipitate was vacuum dried to remove moisture, and 1.83 g of copper phthalocyanine precipitate powder was obtained.

・工程(b)(混合工程)
前記で得られたフタロシアニン析出体粉末1.5gと(化10)で表される銅フタロシアニン誘導体0.75gを20.25gのオルトジクロロベンゼンとともに、容量50mLのポリプロピレン製容器に投入し、次いでφ0.5mmのジルコニアビーズ60gを加えて、ペイントシェイカーを用いて2時間、混合工程を行った。続いて該混合物をジルコニアビーズから分離回収し、さらにオルトジクロロベンゼンを加えて、固形物濃度2%の混合液を得た。
・ Process (b) (mixing process)
1.5 g of the phthalocyanine precipitate powder obtained above and 0.75 g of the copper phthalocyanine derivative represented by (Chemical Formula 10) are put together with 20.25 g of orthodichlorobenzene into a polypropylene container having a capacity of 50 mL, and then φ0. 60 g of 5 mm zirconia beads were added, and a mixing step was performed for 2 hours using a paint shaker. Subsequently, the mixture was separated and recovered from zirconia beads, and further orthodichlorobenzene was added to obtain a mixed solution having a solid concentration of 2%.

・工程(c)(ナノワイヤー化工程)
前記混合液をステンレス製耐圧セルに投入し、これをオーブンで200℃まで加熱した。このとき、30℃から100℃までは毎分2℃で昇温し、100℃から200℃までは毎分1℃で昇温して、200℃到達後、30分間200℃を保持した。冷却後、オルトジクロロベンゼン中の固体を取り出し、透過型電子顕微鏡(機種名:日本電子(株)製、JEM−1400)を用いて観察したところ、短径が25nm程度で長径が短径の20倍以上にまで成長したナノワイヤー形状を有することが確認された。さらに、X線回折(理学電機(株)製 RINT−ULTIMA+使用)により、得られたナノワイヤーはフタロシアニン化合物特有のピークを示し、高い結晶性を有することが確認できた。また該ナノワイヤー分散液をガラス製キャピラリーで分取し、TLCプラスチックプレート(Merck社製:シリカゲル60F254)にスポッティングし、ヘキサン:酢酸エチル=1:1で展開したところ不純物由来と推定されるスポットは見られなかった。
・ Process (c) (nanowire process)
The mixed solution was put into a stainless steel pressure cell and heated in an oven to 200 ° C. At this time, the temperature was raised at 2 ° C./min from 30 ° C. to 100 ° C., the temperature was raised at 1 ° C./min from 100 ° C. to 200 ° C., and was maintained at 200 ° C. for 30 minutes after reaching 200 ° C. After cooling, the solid in orthodichlorobenzene was taken out and observed using a transmission electron microscope (model name: JEM-1400, manufactured by JEOL Ltd.). The minor axis was about 25 nm and the major axis was 20 It was confirmed to have a nanowire shape grown to more than double. Furthermore, it was confirmed by X-ray diffraction (using RINT-ULTIMA + manufactured by Rigaku Corporation) that the obtained nanowire showed a peak specific to the phthalocyanine compound and had high crystallinity. In addition, the nanowire dispersion was collected with a glass capillary, spotted on a TLC plastic plate (Merck: silica gel 60F254), and developed with hexane: ethyl acetate = 1: 1. I couldn't see it.

(実施例2)
実施例1の工程(a)において、銅フタロシアニンの析出体を得た後、水酸化ナトリウムで中和してから蒸留水で洗浄すること、及び工程(b)において、フタロシアニンの析出体粉末1.5gと(化10)で表される銅フタロシアニン誘導体0.75gを20.25gのオルトジクロロベンゼンとともに、乳鉢中で混合する以外は、実施例1と同様にして銅フタロシアニンナノワイヤーを得た。オルトジクロロベンゼン中の固体を取り出し、走査型電子顕微鏡(機種名:日立製作所(株)製、S−800)を用いて観察したところ、短径が25nm程度で長径が短径の20倍以上にまで成長したナノワイヤー形状を有することが確認された。さらに、X線回折(理学電機(株)製 RINT−ULTIMA+使用)により、得られたナノワイヤーはフタロシアニン化合物特有のピークを示し、高い結晶性を有することが確認できた。また該ナノワイヤー分散液をガラス製キャピラリーで分取し、TLCプラスチックプレート(Merck社製:シリカゲル60F254)にスポッティングし、ヘキサン:酢酸エチル=1:1で展開したところ、不純物由来と推定されるスポットは見られなかった。
(Example 2)
After obtaining a precipitate of copper phthalocyanine in step (a) of Example 1, neutralizing with sodium hydroxide and washing with distilled water, and in step (b), a phthalocyanine precipitate powder. Copper phthalocyanine nanowires were obtained in the same manner as in Example 1 except that 5 g and 0.75 g of the copper phthalocyanine derivative represented by (Chemical Formula 10) were mixed with 20.25 g of orthodichlorobenzene in a mortar. When the solid in orthodichlorobenzene was taken out and observed using a scanning electron microscope (model name: Hitachi, Ltd., S-800), the minor axis was about 25 nm and the major axis was more than 20 times the minor axis. It was confirmed to have a nanowire shape grown up to. Furthermore, it was confirmed by X-ray diffraction (using RINT-ULTIMA + manufactured by Rigaku Corporation) that the obtained nanowire showed a peak specific to the phthalocyanine compound and had high crystallinity. In addition, the nanowire dispersion was collected with a glass capillary, spotted on a TLC plastic plate (Merck: silica gel 60F254), and developed with hexane: ethyl acetate = 1: 1. Was not seen.

(実施例3)
実施例1において(化10)式に代えて(化6)式のフタロシアニン誘導体を1.0g用い、工程(b)におけるオルトジクロロベンゼンに代えてN−メチルピロリドンを用いる以外は、実施例1と同様にして銅フタロシアニンナノワイヤーを得た。N−メチルピロリドン中の固体を取り出し、走査型電子顕微鏡(機種名:日立製作所(株)製、S−800)を用いて観察したところ、短径が25nm程度で長径が短径の20倍以上にまで成長したナノワイヤー形状を有することが確認された。さらに、X線回折(理学電機(株)製 RINT−ULTIMA+使用)により、得られたナノワイヤーはフタロシアニン化合物特有のピークを示し、高い結晶性を有することが確認できた。また該ナノワイヤー分散液をガラス製キャピラリーで分取し、TLCプラスチックプレート(Merck社製:シリカゲル60F254)にスポッティングし、ヘキサン:酢酸エチル=1:1で展開したところ、不純物由来と推定されるスポットは見られなかった。
(Example 3)
Example 1 except that 1.0 g of the phthalocyanine derivative of the formula (Chemical Formula 6) is used instead of the formula (Chemical Formula 10) in Example 1 and N-methylpyrrolidone is used instead of the orthodichlorobenzene in the step (b). Similarly, copper phthalocyanine nanowires were obtained. When the solid in N-methylpyrrolidone was taken out and observed using a scanning electron microscope (model name: Hitachi, Ltd., S-800), the minor axis was about 25 nm and the major axis was 20 times or more the minor axis. It was confirmed to have a nanowire shape grown up to. Furthermore, it was confirmed by X-ray diffraction (using RINT-ULTIMA + manufactured by Rigaku Corporation) that the obtained nanowire showed a peak specific to the phthalocyanine compound and had high crystallinity. In addition, the nanowire dispersion was collected with a glass capillary, spotted on a TLC plastic plate (Merck: silica gel 60F254), and developed with hexane: ethyl acetate = 1: 1. Was not seen.

(実施例4)
実施例1において(化10)式に代えて(化17)式のフタロシアニン誘導体(Rはメチル基、Qは水素原子又はメチル基を表し、プロピレンオキシド/エチレンオキシド=29/6(モル比)、nの平均値=35である。)を1.0g用い、工程(b)におけるオルトジクロロベンゼンに代えてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを用いる以外は、実施例1と同様にして銅フタロシアニンナノワイヤーを得た。プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート中の固体を取り出し、走査型電子顕微鏡(機種名:日立製作所(株)製、S−800)を用いて観察したところ、短径が25nm程度で長径が短径の10倍以上にまで成長したナノワイヤー形状を有することが確認された。さらに、X線回折(理学電機(株)製 RINT−ULTIMA+使用)により、得られたナノワイヤーはフタロシアニン化合物特有のピークを示し、高い結晶性を有することが確認できた。また該ナノワイヤー分散液をガラス製キャピラリーで分取し、TLCプラスチックプレート(Merck社製:シリカゲル60F254)にスポッティングし、ヘキサン:酢酸エチル=1:1で展開したところ、不純物由来と推定されるスポットは見られなかった。
Example 4
In Example 1, instead of the chemical formula (10), a phthalocyanine derivative of the formula (chemical formula 17) (R represents a methyl group, Q represents a hydrogen atom or a methyl group, propylene oxide / ethylene oxide = 29/6 (molar ratio), n The copper phthalocyanine nanowire was obtained in the same manner as in Example 1 except that 1.0 g was used and propylene glycol monomethyl ether acetate was used instead of orthodichlorobenzene in step (b). . When the solid in propylene glycol monomethyl ether acetate was taken out and observed using a scanning electron microscope (model name: Hitachi, Ltd., S-800), the minor axis was about 25 nm and the major axis was 10 times the minor axis. It was confirmed to have a nanowire shape grown to the above. Furthermore, it was confirmed by X-ray diffraction (using RINT-ULTIMA + manufactured by Rigaku Corporation) that the obtained nanowire showed a peak specific to the phthalocyanine compound and had high crystallinity. In addition, the nanowire dispersion was collected with a glass capillary, spotted on a TLC plastic plate (Merck: silica gel 60F254), and developed with hexane: ethyl acetate = 1: 1. Was not seen.

(実施例5)
実施例1において、銅フタロシアニンに代えて亜鉛フタロシアニン、(化10)式に代えて(化5)式のフタロシアニン誘導体、工程(b)におけるオルトジクロロベンゼンに代えてN−メチルピロリドンを用いる以外は、実施例1と同様にして亜鉛フタロシアニンナノワイヤーを得た。N−メチルピロリドン中の固体を取り出し、走査型電子顕微鏡(機種名:日立製作所(株)製、S−800)を用いて観察したところ、短径が25nm程度で長径が短径の10倍以上にまで成長したナノワイヤー形状を有することが確認された。さらに、X線回折(理学電機(株)製 RINT−ULTIMA+使用)により、得られたナノワイヤーはフタロシアニン化合物特有のピークを示し、高い結晶性を有することが確認できた。また該ナノワイヤー分散液をガラス製キャピラリーで分取し、TLCプラスチックプレート(Merck社製:シリカゲル60F254)にスポッティングし、ヘキサン:酢酸エチル=1:1で展開したところ、不純物由来と推定されるスポットは見られなかった。
(Example 5)
In Example 1, zinc phthalocyanine instead of copper phthalocyanine, phthalocyanine derivative of formula (Chemical Formula 5) instead of (Chemical Formula 10), and N-methylpyrrolidone instead of orthodichlorobenzene in step (b) are used. Zinc phthalocyanine nanowires were obtained in the same manner as in Example 1. When the solid in N-methylpyrrolidone was taken out and observed using a scanning electron microscope (model name: Hitachi, Ltd., S-800), the minor axis was about 25 nm and the major axis was 10 times or more the minor axis. It was confirmed to have a nanowire shape grown up to. Furthermore, it was confirmed by X-ray diffraction (using RINT-ULTIMA + manufactured by Rigaku Corporation) that the obtained nanowire showed a peak specific to the phthalocyanine compound and had high crystallinity. In addition, the nanowire dispersion was collected with a glass capillary, spotted on a TLC plastic plate (Merck: silica gel 60F254), and developed with hexane: ethyl acetate = 1: 1. Was not seen.

(実施例6)
実施例1において、銅フタロシアニンに代えてスズフタロシアニン、(化10)式において中心金属がスズであるフタルイミドメチル基を含有するフタロシアニン誘導体を用いる以外は、実施例1と同様にしてスズフタロシアニンナノワイヤーを得た。オルトジクロロベンゼン中の固体を取り出し、走査型電子顕微鏡(機種名:日立製作所(株)製、S−800)を用いて観察したところ、短径が25nm程度で長径が短径の10倍以上にまで成長したナノワイヤー形状を有することが確認された。さらに、X線回折(理学電機(株)製 RINT−ULTIMA+使用)により、得られたナノワイヤーはフタロシアニン化合物特有のピークを示し、高い結晶性を有することが確認できた。また該ナノワイヤー分散液をガラス製キャピラリーで分取し、TLCプラスチックプレート(Merck社製:シリカゲル60F254)にスポッティングし、ヘキサン:酢酸エチル=1:1で展開したところ、不純物由来と推定されるスポットは見られなかった。
(Example 6)
In Example 1, tin phthalocyanine nanowires were prepared in the same manner as in Example 1 except that tin phthalocyanine was used instead of copper phthalocyanine, and a phthalocyanine derivative containing a phthalimidomethyl group whose central metal is tin in the chemical formula (10) was used. Obtained. When the solid in orthodichlorobenzene was taken out and observed using a scanning electron microscope (model name: Hitachi, Ltd., S-800), the minor axis was about 25 nm and the major axis was more than 10 times the minor axis. It was confirmed to have a nanowire shape grown up to. Furthermore, it was confirmed by X-ray diffraction (using RINT-ULTIMA + manufactured by Rigaku Corporation) that the obtained nanowire showed a peak specific to the phthalocyanine compound and had high crystallinity. In addition, the nanowire dispersion was collected with a glass capillary, spotted on a TLC plastic plate (Merck: silica gel 60F254), and developed with hexane: ethyl acetate = 1: 1. Was not seen.

(実施例7)
実施例1において、銅フタロシアニンに代えて無金属フタロシアニン、(化10)式に代えて、オルトフタロニトリル3部、4−(2’,6’−ジメチルフェノキシ)フタロニトリル1部を1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザンを触媒として、N,N−ジメチルホルムアミド中で合成したジメチルフェノキシ基を含有する無金属フタロシアニン誘導体を用いる以外は実施例1と同様にして、無金属フタロシアニンナノワイヤーを得た。オルトジクロロベンゼン中の固体を取り出し、走査型電子顕微鏡(機種名:日立製作所(株)製、S−800)を用いて観察したところ、短径が25nm程度で長径が短径の10倍以上にまで成長したナノワイヤー形状を有することが確認された。さらに、X線回折(理学電機(株)製 RINT−ULTIMA+使用)により、得られたナノワイヤーはフタロシアニン化合物特有のピークを示し、高い結晶性を有することが確認できた。また該ナノワイヤー分散液をガラス製キャピラリーで分取し、TLCプラスチックプレート(Merck社製:シリカゲル60F254)にスポッティングし、ヘキサン:酢酸エチル=1:1で展開したところ、不純物由来と推定されるスポットは見られなかった。
(Example 7)
In Example 1, in place of copper phthalocyanine, metal-free phthalocyanine, in place of formula (Chemical Formula 10), 3 parts of orthophthalonitrile, 1 part of 4- (2 ′, 6′-dimethylphenoxy) phthalonitrile, In the same manner as in Example 1 except that a metal-free phthalocyanine derivative containing a dimethylphenoxy group synthesized in N, N-dimethylformamide was used with 1,3,3,3-hexamethyldisilazane as a catalyst A phthalocyanine nanowire was obtained. When the solid in orthodichlorobenzene was taken out and observed using a scanning electron microscope (model name: Hitachi, Ltd., S-800), the minor axis was about 25 nm and the major axis was more than 10 times the minor axis. It was confirmed to have a nanowire shape grown up to. Furthermore, it was confirmed by X-ray diffraction (using RINT-ULTIMA + manufactured by Rigaku Corporation) that the obtained nanowire showed a peak specific to the phthalocyanine compound and had high crystallinity. In addition, the nanowire dispersion was collected with a glass capillary, spotted on a TLC plastic plate (Merck: silica gel 60F254), and developed with hexane: ethyl acetate = 1: 1. Was not seen.

(実施例8)
実施例(1)で得られた銅フタロシアニンナノワイヤーを含むオルトジクロロベンゼンに超音波ホモジナイザー(商品名:US300、日本精機製作所製)を用いて、氷冷下、7φのホーンを使用し、出力10で30分間、超音波照射した。このようにして得られた分散液を回収し、その固形分を走査型電子顕微鏡で観察したところ、短径が約20nm以下、短径に対する長さの比率が5以下であるロッド状固形物が確認された。該分散液をガラス製キャピラリーで分取し、TLCプラスチックプレート(Merck社製:シリカゲル60F254)にスポッティングし、ヘキサン:酢酸エチル=1:1で展開したところ、不純物由来と推定されるスポットは見られなかった。
(Example 8)
Using ortho-dichlorobenzene containing copper phthalocyanine nanowire obtained in Example (1) using an ultrasonic homogenizer (trade name: US300, manufactured by Nippon Seiki Seisakusho), using a 7φ horn under ice cooling, an output of 10 For 30 minutes. The dispersion thus obtained was collected, and the solid content was observed with a scanning electron microscope. As a result, a rod-shaped solid having a minor axis of about 20 nm or less and a ratio of the length to the minor axis of 5 or less. confirmed. The dispersion was collected with a glass capillary, spotted on a TLC plastic plate (Merck: silica gel 60F254), and developed with hexane: ethyl acetate = 1: 1. Spots estimated to be derived from impurities were found. There wasn't.

(実施例9)
実施例1で得たナノワイヤー45mgとPCBM(フロンティアカーボン製)45mgとオルトジクロロベンゼン4500mgをサンプル瓶の中に投入し、超音波洗浄機(47kHz)中で30分間超音波照射することによりインキ組成物(1)を得た。
Example 9
45 mg of nanowire obtained in Example 1, 45 mg of PCBM (manufactured by Frontier Carbon) and 4500 mg of orthodichlorobenzene were put into a sample bottle, and subjected to ultrasonic irradiation for 30 minutes in an ultrasonic cleaning machine (47 kHz). A product (1) was obtained.

ガラス基板にスパッタリング法により正極となるITO透明導電層を100nm堆積させ、これをフォトリソグラフィー−エッチング法により2mm幅の短冊状にパターニングした。得られたパターンITO付きガラス基板を、中性洗剤、蒸留水、アセトン、エタノールの順にそれぞれにつき15分間超音波洗浄を3回実施した後、30分間UV/オゾン処理し、この上にPEDOT:PSS水分散液(AI4083(商品名、HCStarck製))をスピンコートすることで、PEDOT:PSSよりなるバッファー層1を60nmの厚さでITO透明電極層上に形成した。これを100℃に加熱したホットプレート上で5分間乾燥した後、該PEDOT:PSS層上に前記インキ組成物(1)をスピンコートし、膜厚100nmのインキ組成物(1)由来の有機半導体層を形成した。その後、前記「有機半導体層が形成された基板」と蒸着用メタルマスク(2mm幅の短冊パターン形成用)を真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度を5×10−4Paまで高めた後、抵抗加熱法によって、負極となるアルミニウムを2mm幅の短冊パターンになるように蒸着堆積した(膜厚:80nm)。以上のようにして、面積が2mm×2mm(短冊状のITO層とアルミニウム層が交差する部分)である光電変換素子(1)を製造した。 An ITO transparent conductive layer serving as a positive electrode was deposited to a thickness of 100 nm on a glass substrate by sputtering, and this was patterned into a strip shape having a width of 2 mm by photolithography-etching. The obtained glass substrate with pattern ITO was subjected to ultrasonic cleaning three times for 15 minutes each in the order of neutral detergent, distilled water, acetone and ethanol, and then UV / ozone treatment for 30 minutes, and PEDOT: PSS on this. A buffer layer 1 made of PEDOT: PSS was formed to a thickness of 60 nm on the ITO transparent electrode layer by spin coating an aqueous dispersion (AI4083 (trade name, manufactured by HC Starck)). After drying this on a hot plate heated to 100 ° C. for 5 minutes, the ink composition (1) is spin-coated on the PEDOT: PSS layer, and the organic semiconductor derived from the ink composition (1) having a film thickness of 100 nm. A layer was formed. Thereafter, the “substrate on which the organic semiconductor layer is formed” and a metal mask for vapor deposition (for forming a 2 mm strip pattern) are installed in a vacuum vapor deposition apparatus, and the degree of vacuum in the apparatus is reduced to 5 × 10 −4 Pa. After the increase, aluminum serving as a negative electrode was deposited by vapor deposition so as to form a strip pattern having a width of 2 mm (thickness: 80 nm) by resistance heating. As described above, the photoelectric conversion element (1) having an area of 2 mm × 2 mm (a portion where the strip-like ITO layer and the aluminum layer intersect) was manufactured.

前記光電変換素子(1)の正極と負極をデジタルマルチメーター(6241A、製品名(ADC製))に接続して、スペクトル形状:AM1.5、照射強度:100mW/cm2の擬似太陽光(簡易型ソーラシミュレータ XES151S(製品名、三永電機製作所製))の照射下(ITO層側から照射)、大気中で電圧を−0.1Vから+0.8Vまで掃引し、電流値を測定した。この時の短絡電流密度(印加電圧が0Vのときの電流密度の値。以下、Jsc)は5.08mA/cm2、開放端電圧(電流密度が0になるときの印加電圧の値。以下、Voc)は0.54V、フィルファクター(FF)は0.31であり、これらの値から算出した光電変換効率(PCE)は0.84%であった。なお、FFとPCEは次式により算出した。

FF=JVmax/(Jsc×Voc)
(ここで、JVmaxは、印加電圧が0Vから開放端電圧値の間で電流密度と印加電圧の積が最大となる点における電流密度と印加電圧の積の値である。)

PCE=[(Jsc×Voc×FF)/擬似太陽光強度(100mW/cm2)]×100(%)
The positive and negative electrodes of the photoelectric conversion element (1) are connected to a digital multimeter (6241A, product name (manufactured by ADC)), and the spectrum shape: AM1.5, irradiation intensity: 100 mW / cm2 pseudo sunlight (simple type) Under the irradiation of solar simulator XES151S (product name, manufactured by Mitsunaga Electric Manufacturing Co., Ltd.) (irradiation from the ITO layer side), the voltage was swept from −0.1 V to +0.8 V in the atmosphere, and the current value was measured. At this time, the short-circuit current density (the value of the current density when the applied voltage is 0 V. Hereinafter, Jsc) is 5.08 mA / cm2, and the open-circuit voltage (the value of the applied voltage when the current density is 0. Hereinafter, Voc. ) Was 0.54 V, the fill factor (FF) was 0.31, and the photoelectric conversion efficiency (PCE) calculated from these values was 0.84%. FF and PCE were calculated by the following formula.

FF = JVmax / (Jsc × Voc)
(Here, JVmax is the product of the current density and the applied voltage at the point where the product of the current density and the applied voltage is maximum when the applied voltage is between 0 V and the open-circuit voltage value.)

PCE = [(Jsc × Voc × FF) / pseudo sunlight intensity (100 mW / cm 2)] × 100 (%)

(実施例10)
実施例1で得たナノワイヤー45mgとオルトジクロロベンゼン9000mgをサンプル瓶に投入し、超音波洗浄機(47kHz)中で30分間超音波照射することによりインキ組成物(2)を得た。
(Example 10)
45 mg of nanowires obtained in Example 1 and 9000 mg of orthodichlorobenzene were put into a sample bottle and subjected to ultrasonic irradiation for 30 minutes in an ultrasonic cleaner (47 kHz) to obtain an ink composition (2).

n型のシリコン基板を用意してこれをゲート電極とし、この表面層を熱酸化処理して酸化シリコンからなるゲート絶縁膜を形成した。ここに、前記インキ組成物(2)をスピンコートし、半導体膜を形成した。次に、蒸着成膜によって、金薄膜からなるソース・ドレイン電極をパターン形成し、トランジスタ(1)を製造した。なお、チャネル長L(ソース電極−ドレイン電極間隔)を75μm、チャネル幅Wを5.0mmとした。   An n-type silicon substrate was prepared and used as a gate electrode, and the surface layer was thermally oxidized to form a gate insulating film made of silicon oxide. Here, the ink composition (2) was spin-coated to form a semiconductor film. Next, a source / drain electrode made of a gold thin film was patterned by vapor deposition to produce a transistor (1). The channel length L (source electrode-drain electrode interval) was 75 μm, and the channel width W was 5.0 mm.

トランジスタ特性の評価は、前記トランジスタ(1)に対して、デジタルマルチメーター(ケースレー製237)を用いて、ゲート電極に電圧(Vg)0〜−80Vをスイープ印加しながら、−80Vを印加したソース・ドレイン電極間の電流(Id)を測定することで行なった。結果、移動度は、10−4cm/V・s、ON/OFF比は10であった。なお、移動度は、√Id−Vgの傾きから、周知の方法により求めた。また、ON/OFF比は(Idの絶対値の最大値)/(Idの絶対値の最小値)で求めた。 The transistor characteristics were evaluated by applying a -80V to the transistor (1) while sweeping the voltage (Vg) 0 to -80V to the gate electrode using a digital multimeter (Keithley 237). The measurement was performed by measuring the current (Id) between the drain electrodes. As a result, the mobility was 10 −4 cm 2 / V · s, and the ON / OFF ratio was 10 4 . The mobility was determined by a known method from the slope of √Id−Vg. The ON / OFF ratio was determined by (maximum value of absolute value of Id) / (minimum value of absolute value of Id).

(実施例11)〜(実施例35)
以下、上記実施例と同様にして、下記実施例(11)〜(35)を行い、各種無置換フタロシアニン及び置換基を有するフタロシアニンを含有するフタロシアニンナノワイヤーを作製し、走査型電子顕微鏡を用いてナノワイヤーが得られることを確認した。(表中、フタロシアニンナノワイヤーの作製上参照すべき実施例を記載した。)
(Example 11) to (Example 35)
Thereafter, in the same manner as in the above examples, the following Examples (11) to (35) are performed to prepare phthalocyanine nanowires containing various unsubstituted phthalocyanines and substituted phthalocyanines, and using a scanning electron microscope. It was confirmed that nanowires were obtained. (In the table, examples to be referred to in the production of phthalocyanine nanowires are described.)

Figure 2013030545
Figure 2013030545

但し、表中のフタロシアニンの置換基のうち、スルホン酸は(化6)に記載の置換基、イミドは(化10)に記載の置換基、スルファモイルは(化17)に記載の置換基を表す。 However, among the substituents of phthalocyanine in the table, sulfonic acid represents the substituent described in (Chemical Formula 6), imide represents the substituent described in (Chemical Formula 10), and sulfamoyl represents the substituent described in (Chemical Formula 17). .

(比較例1)
銅フタロシアニン1.67g、(化10)で表される銅フタロシアニン誘導体0.83gを濃硫酸(関東化学(株)製)80gに完全に溶解させ、続いて該濃硫酸溶液を氷冷した蒸留水730g中に投入して得られた析出体を、水洗、真空乾燥後に2.25g分取してオルトジクロロベンゼンと混合する以外は、実施例(1)と同様にして銅フタロシアニンナノワイヤーを得た。この水洗の際に使用した蒸留水量は、(実施例2)の同工程で使用した蒸留水量の3倍であった。また該ナノワイヤー分散液をガラス製キャピラリーで分取し、TLCプラスチックプレート(Merck社製:シリカゲル60F254)にスポッティングし、ヘキサン:酢酸エチル=1:1で展開したところ、不純物由来と推定されるスポットが見られた。
(Comparative Example 1)
1.67 g of copper phthalocyanine and 0.83 g of a copper phthalocyanine derivative represented by (Chemical Formula 10) are completely dissolved in 80 g of concentrated sulfuric acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), and then the concentrated sulfuric acid solution is cooled with ice. A copper phthalocyanine nanowire was obtained in the same manner as in Example (1) except that 2.25 g of the precipitate obtained by charging in 730 g was washed with water and vacuum-dried and mixed with orthodichlorobenzene. . The amount of distilled water used in this washing was 3 times the amount of distilled water used in the same step of (Example 2). In addition, the nanowire dispersion was collected with a glass capillary, spotted on a TLC plastic plate (Merck: silica gel 60F254), and developed with hexane: ethyl acetate = 1: 1. It was observed.

(比較例2)
銅フタロシアニン1.5gと(化17)で表される銅フタロシアニン誘導体(Rはメチル基、Qは水素原子又はメチル基を表し、プロピレンオキシド/エチレンオキシド=29/6(モル比)、nの平均値=35である。)1.0gを用い、オルトジクロロベンゼンに代えてN−メチルピロリドンを用いる以外は、比較例1と同様にして加熱した。得られたナノワイヤー分散液をガラス製キャピラリーで分取し、TLCプラスチックプレート(Merck社製:シリカゲル60F254)にスポッティングし、ヘキサン:酢酸エチル=1:1で展開したところ不純物由来と推定されるスポットが見られた。
(Comparative Example 2)
Copper phthalocyanine derivative represented by 1.5 g of copper phthalocyanine and (Chemical formula 17) (R represents a methyl group, Q represents a hydrogen atom or a methyl group, propylene oxide / ethylene oxide = 29/6 (molar ratio), average value of n = 35.) Heating was carried out in the same manner as in Comparative Example 1 except that 1.0 g was used and N-methylpyrrolidone was used instead of orthodichlorobenzene. The obtained nanowire dispersion is collected with a glass capillary, spotted on a TLC plastic plate (Merck: silica gel 60F254), and developed with hexane: ethyl acetate = 1: 1. It was observed.

本発明の製造方法により、無置換フタロシアニン及び置換基を有するフタロシアニンを含有し、短径が100nm以下であるフタロシアニンナノワイヤーを、置換基を有するフタロシアニン誘導体の、酸やアルカリによる分解の問題なく製造することができる。   According to the production method of the present invention, a phthalocyanine nanowire containing an unsubstituted phthalocyanine and a substituted phthalocyanine and having a minor axis of 100 nm or less is produced without the problem of decomposition of the substituted phthalocyanine derivative by acid or alkali. be able to.

Claims (11)

無置換フタロシアニン及び置換基を有するフタロシアニンを含有し、短径が100nm以下であるフタロシアニンナノワイヤーの製造方法において、
(1)無置換フタロシアニンを酸に溶解させた後に、貧溶媒に析出させて無置換フタロシアニンの析出体(A)を得る工程(a)、
(2)前記工程(a)で得られた無置換フタロシアニンの析出体(A)と置換基を有するフタロシアニン誘導体との混合物(B)を得る工程(b)、
(3)前記工程(b)で得られた混合物(B)を、溶媒中、もしくは溶媒蒸気雰囲気下でナノワイヤー化する工程(c)、
を含むことを特徴とするフタロシアニンナノワイヤーの製造方法。
In the method for producing a phthalocyanine nanowire having an unsubstituted phthalocyanine and a substituted phthalocyanine having a minor axis of 100 nm or less,
(1) Step (a) of obtaining unsubstituted phthalocyanine precipitate (A) by dissolving unsubstituted phthalocyanine in an acid and then precipitating it in a poor solvent.
(2) Step (b) of obtaining a mixture (B) of the unsubstituted phthalocyanine precipitate (A) obtained in the step (a) and a phthalocyanine derivative having a substituent,
(3) Step (c) of converting the mixture (B) obtained in the step (b) into a nanowire in a solvent or in a solvent vapor atmosphere,
A method for producing a phthalocyanine nanowire, comprising:
無置換フタロシアニンが、一般式(1)又は(2)で表される請求項1に記載のフタロシアニンナノワイヤーの製造方法。
Figure 2013030545
(但し、式中、Xは、銅原子、亜鉛原子、コバルト原子、ニッケル原子、錫原子、鉛原子、マグネシウム原子、珪素原子、鉄原子、パラジウム原子、TiO、VO及びAlClからなる群から選ばれる何れかである。)
The method for producing a phthalocyanine nanowire according to claim 1, wherein the unsubstituted phthalocyanine is represented by the general formula (1) or (2).
Figure 2013030545
(In the formula, X is selected from the group consisting of copper atom, zinc atom, cobalt atom, nickel atom, tin atom, lead atom, magnesium atom, silicon atom, iron atom, palladium atom, TiO, VO and AlCl. Either)
置換基を有するフタロシアニンが、一般式(3)又は(4)で表される請求項1又は2に記載のフタロシアニンナノワイヤーの製造方法。
Figure 2013030545
(但し、式中、Xは、銅原子、亜鉛原子、コバルト原子、ニッケル原子、錫原子、鉛原子、マグネシウム原子、珪素原子、鉄原子、パラジウム原子、TiO、VO、及びAlClからなる群から選ばれる何れかであり、YからYは、フタロシアニン骨格とR〜Rを結合させる結合基を表し、
からYが結合基として存在しない場合には、R〜Rは、−SOH、−COH、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよい(オリゴ)アリール基、置換基を有してもよい(オリゴ)へテロアリール基、置換基を有してもよいフタルイミド基又は置換基を有してもよいフラーレン類であり、
からYが、−(CH−(nは1〜10の整数を表す)、−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−NH−、−S−、−S(O)−、又は−S(O)−で表される結合基である場合には、R〜Rは、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよい(オリゴ)アリール基、置換基を有してもよい(オリゴ)へテロアリール基、置換基を有してもよいフタルイミド基又は置換基を有してもよいフラーレン類であり、a、b、c及びdは各々独立に0〜4の整数を表すが、そのうち少なくとも一つは0ではない。)
The manufacturing method of the phthalocyanine nanowire of Claim 1 or 2 with which the phthalocyanine which has a substituent is represented by General formula (3) or (4).
Figure 2013030545
(Wherein, X is selected from the group consisting of copper atom, zinc atom, cobalt atom, nickel atom, tin atom, lead atom, magnesium atom, silicon atom, iron atom, palladium atom, TiO, VO, and AlCl. Y 1 to Y 4 each represents a linking group that binds the phthalocyanine skeleton and R 1 to R 4 ,
When Y 1 to Y 4 are not present as a linking group, R 1 to R 4 may have —SO 3 H, —CO 2 H, an alkyl group that may have a substituent, or a substituent. A good (oligo) aryl group, a (oligo) heteroaryl group which may have a substituent, a phthalimide group which may have a substituent or a fullerene which may have a substituent,
Y 1 to Y 4 are — (CH 2 ) n — (n represents an integer of 1 to 10), —CH═CH—, —C≡C—, —O—, —NH—, —S—, When it is a bonding group represented by —S (O) — or —S (O) 2 —, R 1 to R 4 have an alkyl group which may have a substituent, and a substituent. (Oligo) aryl group which may have a substituent, (oligo) heteroaryl group which may have a substituent, phthalimide group which may have a substituent or fullerenes which may have a substituent, b, c and d each independently represents an integer of 0 to 4, but at least one of them is not 0. )
置換基を有してもよいアルキル基が、メチル基、エチル基又はプロピル基であり、置換基を有してもよい(オリゴ)アリール基が、置換基を有してもよい(オリゴ)フェニレン基又は置換基を有してもよい(オリゴ)ナフチレン基であり、置換基を有してもよい(オリゴ)へテロアリール基が、置換基を有してもよい(オリゴ)ピロール基、置換基を有してもよい(オリゴ)チオフェン基、置換基を有してもよい(オリゴ)ベンゾピロール基又は置換基を有してもよい(オリゴ)ベンゾチオフェン基である請求項3に記載のフタロシアニンナノワイヤーの製造方法。 The alkyl group which may have a substituent is a methyl group, an ethyl group or a propyl group, and the (oligo) aryl group which may have a substituent may have a substituent (oligo) phenylene An (oligo) naphthylene group which may have a group or a substituent, and an (oligo) heteroaryl group which may have a substituent may have a (oligo) pyrrole group or a substituent The (oligo) thiophene group which may have a substituent, the (oligo) benzopyrrole group which may have a substituent or the (oligo) benzothiophene group which may have a substituent, The phthalocyanine of Claim 3 A method for producing nanowires. 置換基を有するフタロシアニンが、一般式(5)又は(6)で表される請求項1又は2に記載のフタロシアニンナノワイヤーの製造方法。
Figure 2013030545
(但し、式中、Xは銅原子、亜鉛原子、コバルト原子、ニッケル原子、錫原子、鉛原子、マグネシウム原子、珪素原子、鉄原子、パラジウム原子、TiO、VO、及びAlClからなる群から選ばれる何れかであり、Zは下記式(a)又は(b)で表される基であり、a、b、c及びdは各々独立に0〜4の整数を表すが、そのうち少なくとも一つは0ではない。)
Figure 2013030545
(ここで、nは4〜100の整数であり、Qは各々独立に水素原子又はメチル基であり、Q’は炭素数1〜30の非環状炭化水素基である。)
Figure 2013030545
(ここで、mは1〜20の整数であり、R及びR’は、各々独立に炭素数1〜20のアルキル基である。)
The manufacturing method of the phthalocyanine nanowire of Claim 1 or 2 with which the phthalocyanine which has a substituent is represented by General formula (5) or (6).
Figure 2013030545
(Wherein, X is selected from the group consisting of copper atom, zinc atom, cobalt atom, nickel atom, tin atom, lead atom, magnesium atom, silicon atom, iron atom, palladium atom, TiO, VO, and AlCl. Z is a group represented by the following formula (a) or (b), and a, b, c and d each independently represent an integer of 0 to 4, of which at least one is 0 is not.)
Figure 2013030545
(Here, n is an integer of 4 to 100, Q is each independently a hydrogen atom or a methyl group, and Q ′ is an acyclic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.)
Figure 2013030545
(Here, m is an integer of 1 to 20, and R and R ′ are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.)
工程(a)における酸が、硫酸、クロロ硫酸、メタンスルホン酸、又はトリフルオロ酢酸である請求項1に記載のフタロシアニンナノワイヤーの製造方法。 The method for producing a phthalocyanine nanowire according to claim 1, wherein the acid in the step (a) is sulfuric acid, chlorosulfuric acid, methanesulfonic acid, or trifluoroacetic acid. 工程(c)に於ける有機溶媒がアミド系有機溶剤、芳香族系有機溶剤、グリコールエーテル類、又はグリコールエステル類である請求項1に記載のフタロシアニンナノワイヤーの製造方法。 The method for producing a phthalocyanine nanowire according to claim 1, wherein the organic solvent in the step (c) is an amide organic solvent, an aromatic organic solvent, a glycol ether, or a glycol ester. アミド系有機溶媒がN−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、又はN,N−ジメチルアセトアミドである請求項7に記載のフタロシアニンナノワイヤーの製造方法。 The method for producing phthalocyanine nanowires according to claim 7, wherein the amide organic solvent is N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, or N, N-dimethylacetamide. 芳香族系有機溶剤が、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クロロベンゼン、又はジクロロベンゼンである請求項7に記載のフタロシアニンナノワイヤーの製造方法。 The method for producing a phthalocyanine nanowire according to claim 7, wherein the aromatic organic solvent is toluene, xylene, ethylbenzene, chlorobenzene, or dichlorobenzene. グリコールエーテル類が、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、又は3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノールである請求項7に記載のフタロシアニンナノワイヤーの製造方法。 The method for producing a phthalocyanine nanowire according to claim 7, wherein the glycol ether is diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, or 3-methoxy-3-methyl-1-butanol. グリコールエステル類が、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、又はジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートである請求項7に記載のフタロシアニンナノワイヤーの製造方法。 The method for producing a phthalocyanine nanowire according to claim 7, wherein the glycol ester is ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, or diethylene glycol monomethyl ether acetate.
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