JP4697950B2 - 近赤外線吸収フィルタ及びこれを用いた光学フィルタ - Google Patents
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Description
(1)式(1)で示されるジイモニウム塩化合物を含有する粘着層を透明支持体上に有することを特徴とする近赤外線吸収フィルタ、
(2)式(1)のR1乃至R8の少なくとも1つが分岐鎖アルキル基である(1)記載の近赤外線吸収フィルタ、
(3)式(1)のR1乃至R8のすべてが分岐鎖アルキル基である(2)記載の近赤外線吸収フィルタ、
(4)分岐鎖アルキル基のすべてが末端が分岐したC3〜C5のアルキル基である(3)記載の近赤外線吸収フィルタ、
(5)式(1)のR9乃至R11のすべてが含フッ素原子を有する脂肪族炭化水素基である(1)乃至(4)のいずれか一項に記載の近赤外線吸収フィルタ、
(6)含フッ素原子を有する脂肪族炭化水素基のすべてがトリフルオロメチル基である(5)記載の近赤外線吸収フィルタ、
(7)式(1)のR1乃至R8のすべてがiso−ブチル基である(6)記載の近赤外線吸収フィルタ、
(8)近赤外線吸収性能を有するフタロシアニン系化合物が式(1)で示されるジイモニウム塩化合物と共に粘着層に含有されている(1)乃至(7)のいずれか一項に記載の近赤外線吸収フィルタ、
(9)粘着層に防錆剤が含有されている(1)乃至(8)のいずれか一項に記載の近赤外線吸収フィルタ、
(10)防錆剤が1H−ベンゾトリアゾールである(9)記載の近赤外線吸収フィルタ、
(11)粘着層に含有される有機酸の量が0.5重量%以下である(1)乃至(10)のいずれか一項に記載の近赤外線吸収フィルタ、
(12)波長550〜620nmに極大吸収を有する化合物が式(1)のジイモニウム塩化合物と共に粘着層に含有されることを特徴とする(1)乃至(11)のいずれか一項に記載の近赤外線吸収フィルタ、
(13)(1)乃至(12)のいずれか一項に記載の近赤外線吸収フィルタ及び電磁波遮蔽層を有することを特徴とするプラズマディスプレイパネル用光学フィルタ、
に関する。
本発明に使用される透明支持体は透明性が高く、傷などがなく、光学フィルムとしての使用に耐えられるものであれば特に種類や厚さは限定されないが、ポリエステル系(以下、PETと記す)、ポリカーボネート系、トリアセテート系、ノルボルネン系、アクリル系、セルロース系、ポリオレフィン系又はウレタン系等の高分子樹脂フィルムがその具体例として挙げられ、外部からの紫外線を吸収してフィルム等の内部部材の機能の安定化をはかるための紫外線吸収物質が含有されている透明支持体を使用することもできる。その表面には塗工剤との密着性を上げるためにコロナ放電処理、プラズマ処理、グロー放電処理、粗面化処理、薬品処理やアンカーコート剤やプライマー等のコーティングを施しても良い。また、透明支持体が、例えば減反射性、防眩・減反射性、帯電防止性、防汚性、ネオン光吸収性、電磁波遮蔽性又は色調調整などの機能を単独あるいは複数有するフィルムやシートであれば更に好ましく、これらの上に近赤外線吸収能を有する粘着層を設けた場合は、透明支持体に付与されている機能と近赤外線吸収性能を同時に保有できる光学フィルタが得られるようになるので、そのような態様は合理的であり優れた形態のフィルタとなる。
減反射フィルムはPETなどの透明支持体の表面に、低屈折率剤を高分子樹脂バインダー及びその他の添加剤と共にコーティングして外部からの光の反射を抑えたフィルム又は透明支持体と低屈折率層との間にハードコート層、高屈折率層を施し、各層による反射光を打ち消すようにコントロールして視認性を良くしたフィルムであり、防眩・減反射フィルムは減反射フィルムの高屈折率層やその他の層に微細粒子を含有させて外部からの光を乱反射させて更に視認性を良くしたフィルムで、アークトップシリーズ(旭硝子製)、カヤコートARSシリーズ(日本化薬製)、カヤコートAGRSシリーズ(日本化薬製)、リアルックシリーズ(日本油脂製)等として未粘着加工の減反射性フィルムが透明支持体として利用できるが、これらは市場から入手することが可能である。
(1) 透明支持体の表面(透明支持体が上記機能を有する場合は、その機能を阻害しない側の表面)に、粘着層を塗工する際に、本ジイモニウム塩化合物又は本近赤外線吸収化合物を粘着剤に含有させて粘着層を形成し保持させる方法、
(2) 透明支持体の表面に高分子樹脂をバインダーとして本ジイモニウム塩化合物又は本近赤外線吸収化合物を含有する高分子樹脂膜層(オ−バ−コ−ト層)として保持させる方法、等により光学フィルタ中に保持することが可能であるが、高分子樹脂膜層を設ける方法(2)に比べ粘着層に含有させる方法(1)は前述したように塗工工程が1工程省けるのでコストメリットを考慮して本発明においては(1)の方法を採用する。
粘着層の主体となるバインダー樹脂は本ジイモニウム塩化合物又は本近赤外線吸収化合物を均一に分散でき、透明支持体の表面に透明に密着でき、フィルタの機能を損なわないものであれば特に限定されないが、アクリル系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリウレタン系、ポリオレフィン系、ポリカーボネート系、ゴム系又はシリコン系樹脂等の粘着材が挙げられ、透明性、接着性、耐熱性等に優れている点でアクリル系樹脂粘着材が好適である。アクリル系樹脂粘着材は、官能基を持たないアクリル酸系アルキルエステルを主成分として、これに官能基を有するアクリル酸系アルキルエステルやアクリル酸系アルキルエステル以外の他の単量体成分を共重合させたものである。その官能基を有するアクリル酸系アルキルエステルやアクリル酸系アルキルエステル以外の他の単量体成分の共重合割合は、官能基を持たないアクリル酸系アルキルエステル成分100重量部あたり0.1〜20重量部、より好ましくは1〜10重量部である。
粘着力、凝集力に優れると共に、ポリマー中に不飽和結合がないため光や酸素に対する安定性が高く、また、モノマーの種類や分子量の選択の自由度が高いという理由からアクリル樹脂系粘着剤を使用するのが好ましい。粘着剤は透明支持体への密着性を保持するために分子量(重合度)の高いもの、即ち、主ポリマーの重量平均分子量(Mw)は60万〜200万程度が好ましく、より好ましくは80万〜180万程度である。
(1) あらかじめ粘着層に変色を防止するための防錆剤を含有させる、
(2) 粘着層の有機酸の量を極力少なくする、
方法が有効であることが判った。
下記の機能性を有する透明支持体例において、NIRは近赤外線を、Neはネオン光を表し、カッコで括った部分は本発明の近赤外線吸収フィルタを示すが、これらの構成例から明らかなように、減反射性透明支持体のような機能性を有する透明支持体の粘着層に本ジイモニウム塩化合物又は本近赤外線吸収化合物やネオン光吸収化合物を含有せしめることが好都合であることが分かる。
(2) (減反射性透明支持体/NIR・色調整吸収粘着層)/電磁波遮蔽フィルム/粘着層/Ne吸収フィルム、
(3) 減反射フィルム/(NIR・Ne吸収粘着層/電磁波遮蔽透明支持体)、
(4) (防眩・減反射透明支持体/NIR・Ne吸収高分子樹脂膜層)/電磁波遮蔽フィルム、
(5) 減反射フィルム/(NIR・Ne吸収・色調整粘着層/PET透明支持体)/粘着層/電磁波遮蔽フィルム、
(6) 減反射フィルム/(NIR吸収粘着層/Ne吸収透明支持体)/電磁波遮蔽フィルム、
(7) 減反射フィルム/粘着層/電磁波遮蔽フィルム/(NIR吸収・色調整粘着層/Ne吸収透明支持体)、
(8) 減反射フィルム/粘着層/電磁波遮蔽フィルム/(NIR・Ne吸収粘着層/PET透明支持体)
(ジイモニウム塩化合物の合成例1)
DMF20部中にN,N,N’,N’−テトラキス(p−ジ(iso−ブチル)アミノフェニル)−p−フェニレンジアミン4部を加え、60℃に加熱溶解した後、トリ(トリフルオロメタンスルホニル)カルボニウム酸58.4%水溶液(スリーエム社製)8部を加える。引き続いてDMF23.5部に溶解した硝酸銀1.6部を加え、30分間加熱撹拌した。不溶解分を濾別した後、反応液に水、メタノールを加え、析出した結晶をろ過、メタノール洗浄、水洗、乾燥し、式(1)のR1〜R8のすべてがiso−ブチル基である前記表1における化合物番号2の化合物7部を得た。
λmax;1109nm(ジクロロメタン)、モル吸光係数(ε);107000
材 料 使用量
化合物番号2のジイモニウム塩化合物 1.0部
ネオン光吸収剤(商品名TAP−2;山田化学工業製) 0.096部
紫外線吸収剤(商品名チヌビン109;チバガイギー製) 1.2部
黄色色素(商品名KAKASET Yellow GN) 0.006部
青色色素(商品名KAYASET Blue N) 0.0072部
アクリル系樹脂(商品名PTR−2500T;日本化薬製) 120.0部
硬化剤(商品名M12ATY;日本化薬製) 0.324部
硬化剤(商品名L45EY;日本化薬製) 0.444部
硬化剤(商品名C−50;綜研化学製) 0.142部
メチルエチルケトン 84.0部
(註)商品名TAP−2;テトラアザポルフィリン化合物、商品名チヌビン109;ベンゾトリアゾール系化合物、黄色色素(color index);ソルベント イエロー93、青色色素(color index);ソルベントブルー35、商品名M12ATY;金属キレート化合物、商品名L45EY;イソシアネート化合物、商品名C−50;シランカップリング剤
厚さ50μmのPETフィルム(商品名コスモシャインA−4100;東洋紡績製)を用い、その上に接着層となるエポキシ系接着シート(ニカフレックスSAF;ニッカン工業製、厚さ20μm)を介して導電性材料である厚さ18μmで粗面を有す電解銅箔を、その粗面がエポキシ系接着シート側になるようにして、180℃、30kgf/cm2の条件で加熱ラミネートして接着させた。得られた銅箔付PETフィルムにフォトリソ工程(レジストフィルム貼合−露光−現像−ケミカルエッチング−レジストフィルム剥離)を経て、ライン幅25μm、ライン間隔500μmの銅格子パターンをPETフィルム上に形成し、銅格子パターン面に透明化処理として、表3の接着剤組成物を均一に混合した接着剤を乾燥塗布厚が約40μmになるように塗布、乾燥して透明性を有する電磁波遮蔽フィルム1を得た。
材 料 使用量
TBA−HME(高分子エポキシ樹脂;日立化成工業社製) 100部
YD−8125(ビスフェノールA型エポキシ樹脂;東都化成社製) 25部
IPDI(マスクイソシアネート;日立化成工業社製)) 12.5部
2−エチルー4−メチルイミダゾール 0.3部
MEK 300部
シクロヘキサノン 15部
表2に示す粘着剤原料に防錆剤1H−ベンゾトリアゾール0.067部を加えてよく混合溶解した塗工液を使用する以外は、実施例1と同様の方法で減反射性と粘着層に近赤外線吸収性及びネオン光吸収性を有し、防錆剤を含有する本発明の近赤外線吸収フィルタを得た。更にこのフィルタの離型フィルムを剥離し、粘着層を介して下記の電磁波遮蔽フィルム2のメッシュ面に貼合し、(減反射性透明支持体/NIR・Ne吸収・色調整粘着層)/電磁波遮蔽フィルム2の構成の製造が簡便で、透明性も良い光学性能に優れたPDP用の光学フィルタを得た。
厚さ100μmのPETフィルム(商品名コスモシャインA−4100;東洋紡績製)を用い、その上に接着層となるエポキシ系接着シート(ニカフレックスSAF;ニッカン工業製、厚さ20μm)を介して導電性材料である厚さ18μmで粗面を有す電解銅箔を、その粗面がエポキシ系接着シート側になるようにして、180℃、30kgf/cm2の条件で加熱ラミネートして接着させた。得られた銅箔付PETフィルムにフォトリソ工程(レジストフィルム貼合−露光−現像−ケミカルエッチング−レジストフィルム剥離)を経て、ライン幅25μm、ライン間隔500μmの銅格子パターンをPETフィルム上に形成して透明性が若干欠ける電磁波遮蔽フィルム2を得た。
前記表2に示す粘着剤原料のアクリル系樹脂(商品名PTR−2500T;日本化薬製)に代えて有機酸無添加のアクリル酸樹脂(商品名PTR−5500;日本化薬製)を使用する以外は、実施例1と同様の方法で減反射性と粘着層に有機酸無添加の近赤外線吸収性及びネオン光吸収性を有する本発明の近赤外線吸収フィルタを得た。更にこのフィルタの離型フィルムを剥離し、粘着層を介して前記電磁波遮蔽フィルム2のメッシュ面に貼合し、(減反射性透明支持体/NIR・Ne吸収・色調整粘着層)/電磁波遮蔽フィルム2の構成の製造が簡便で光学性能に優れたPDP用の光学フィルタを得た。
表2に示す材料に近赤外線吸収性を有すフタロシアニン系化合物であるイーエクスカラー HA−1(日本触媒社製)を0.1部加えてよく混合溶解した塗工液を使用する以外は、実施例1と同様の方法で減反射性と粘着層に近赤外線吸収性及びネオン光吸収性を有し、色調調整された本発明の近赤外線吸収フィルタを得た。更にこのフィルタの離型フィルムを剥離し、粘着層を介して電磁波遮蔽フィルム1に貼合し、(減反射性透明支持体/NIR・Ne吸収・色調整粘着層)/電磁波遮蔽フィルムの構成の、製造が簡便で実施例1より近赤外線吸収能を更に強化したPDP用光学フィルタを得た。
前記表2に示す粘着剤用各原料において、ネオン光吸収剤、黄色色素及び青色色素を用いない他は同表におけるのと同じ原材料を使用し、又透明支持体のカヤコートARS−D250−125(日本化薬製)の代わりに厚さ100μmのPETフィルム(商品名コスモシャインA4300;東洋紡製)を使用する以外は実施例1と同様の方法でPETフィルムを透明支持体とし、粘着層に近赤外線吸収性を有する本発明の近赤外線吸収フィルタを得た。
(ジイモニウム塩化合物の合成例2)
合成例1においてN,N,N’,N’−テトラキス(p−ジ(iso−ブチル)アミノフェニル)−p−フェニレンジアミンの代わりにN,N,N’,N’−テトラキス(p−ジ(n−ブチル)アミノフェニル)−p−フェニレンジアミンを使用する以外は合成例1と同様の方法で、式(1)のR1〜R8のすべてがn−ブチル基で、アニオンがトリ(フルオロメタン)カルボアニオンである前記表1における化合物番号1のジイモニウム塩化合物7部を得た。
λmax;1101nm(ジクロロメタン)、モル吸光係数(ε);107000
合成例1の化合物の代わりに合成例2のジイモニウム塩化合物を使用する以外は実施例4と同様の方法でPETフィルムが透明支持体で粘着層に近赤外線吸収性を有する近赤外線吸収フィルタを得た。
前記表1における化合物番号1のジイモニウム塩化合物の代わりに、下記式(5)のジイモニウム塩化合物を使用する以外は実施例4と同様の方法でPETフィルムが透明支持体で、粘着層に近赤外線吸収性を有する比較用近赤外線吸収フィルタを得た。
前記表1における化合物番号1のジイモニウム塩化合物の代わりに、下記式(6)のジイモニウム塩化合物を使用する以外は実施例4と同様の方法でPETが透明支持体で、粘着層に近赤外線吸収性を有する比較用近赤外線吸収フィルタを得た。
前記表1における化合物番号1のジイモニウム塩化合物の代わりに、下記式(7)のジイモニウム塩化合物を使用する以外は実施例4と同様な方法でPETが透明支持体で、粘着層に近赤外線吸収性を有する比較用近赤外線吸収フィルタを得た。
PETフィルムを透明支持体にした実施例4乃至実施例5と対照例1乃至対照例3の各近赤外線吸収フィルタについて耐熱性及び耐湿熱性を試験した。
ジイモニウム塩化合物の耐熱性、耐湿熱性の低下の特徴は波長400〜480nmの可視部光線及び近赤外線(波長700〜1100nm)における吸収能の変化として現れるため、この波長領域(3波長を選択)における吸収能の変化を測定した。即ち、実施例及び対照例の各験験片を粘着層を介して厚さ1mmのフロートガラスに貼合し、耐熱性試験では80℃、耐湿熱性試験では60℃、相対湿度90%の恒温・恒湿槽内に94時間それぞれ静置した後、試験前後の3波長(430nm、880nm、980nm)における光線透過率の測定及び粘着層の外観の観察を行った。
表4及び表5には、外観観察結果及び各波長における透過率の変化(各波長における試験後透過率(%)−試験前透過率(%))を示した。
Claims (12)
- 式(1)のR1乃至R8の少なくとも1つが分岐鎖アルキル基である請求項1記載の近赤外線吸収フィルタ。
- 式(1)のR1乃至R8のすべてが分岐鎖アルキル基である請求項2記載の近赤外線吸収フィルタ。
- 分岐鎖アルキル基のすべてが末端が分岐したC3〜C5のアルキル基である請求項3記載の近赤外線吸収フィルタ。
- 式(1)のR9乃至R11のすべてが含フッ素原子を有する脂肪族炭化水素基である請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の近赤外線吸収フィルタ。
- 含フッ素原子を有する脂肪族炭化水素基のすべてがトリフルオロメチル基である請求項5記載の近赤外線吸収フィルタ。
- 式(1)のR1乃至R8のすべてがiso−ブチル基である請求項6記載の近赤外線吸収フィルタ。
- 粘着層に防錆剤が含有されている請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の近赤外線吸収フィルタ。
- 防錆剤が1H−ベンゾトリアゾールである請求項8記載の近赤外線吸収フィルタ。
- 粘着層に含有される有機酸の量が0.5重量%以下である請求項1乃至請求項9のいずれか一項に記載の近赤外線吸収フィルタ。
- 波長550〜620nmに極大吸収を有する化合物が式(1)のジイモニウム塩化合物と共に粘着層に含有されることを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載の近赤外線吸収フィルタ。
- 請求項1乃至請求項11のいずれか一項に記載の近赤外線吸収フィルタ及び電磁波遮蔽層を有することを特徴とするプラズマディスプレイパネル用光学フィルタ。
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