JP2000095950A - 近赤外吸収フィルター用組成物及び該組成物による近赤外吸収フィルター - Google Patents

近赤外吸収フィルター用組成物及び該組成物による近赤外吸収フィルター

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来技術の問題点を解決し、可視光の透過率
が非常に高いと同時に近赤外の吸収能も高い透明なフィ
ルターを製造することのできる近赤外吸収フィルター用
組成物及び該組成物による近赤外吸収フィルターを提供
する。 【解決手段】 本発明の近赤外吸収フィルター用組成物
は、透明性ポリマーに対しトリフルオロ酢酸銅を添加し
てなることを特徴とし、又、本発明の近赤外吸収フィル
ターは、この近赤外吸収フィルター用組成物よりなるこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は近赤外吸収フィルタ
ー用組成物及び該組成物による近赤外吸収フィルターに
関するものであり、更に詳しくは、可視光の透過率が非
常に高いと同時に近赤外の吸収能も高い透明なフィルタ
ーを製造することのできる近赤外吸収フィルター用組成
物及び該組成物による近赤外吸収フィルターに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年に
なって、プラズマディスプレイパネルの開発が盛んに行
われ、製品としても市場に提供されるようになったが、
このようなプラズマディスプレイパネルには、その前面
板として近赤外吸収フィルターが配されることが多い。
【０００３】上記近赤外吸収フィルターは、従来より様
々な態様のものが製造されており、例えば、ガラスをフ
ィルター基台として使用すると共に、このガラスの表面
に銀等の金属を蒸着したものや、適宜の透明性ポリマー
に近赤外吸収色素を添加したものが実際に使用されてい
るが、前者には、その製造のために大掛かりな装置が必
要となり、コストが嵩むという問題があり、後者には、
可視光領域にも吸収能を持ってしまうために、可視光の
透過率が低下するという問題がある。
【０００４】又、適宜の透明性ポリマーに有機銅を添加
したものも提供されているが、一般に酢酸銅やステアリ
ン酸銅等の有機銅は、それら単独では溶媒に対する溶解
性が低いために、高濃度で透明性ポリマー中に存在させ
ることが困難であると共に、７００ｎｍ近辺が最大吸収
波長となるために十分な近赤外吸収能が得られず、従っ
てリン酸やチオウレア等を添加して、吸収スペクトル近
赤外側にシフトさせると同時に溶媒に対する溶解性を向
上させなければならないという問題がある。
【０００５】本発明は、上記のような従来技術の難点を
解消し、可視光の透過率が非常に高いと同時に近赤外の
吸収能も高い透明なフィルターを製造することのできる
近赤外吸収フィルター用組成物及び該組成物による近赤
外吸収フィルターを提供することを目的としてなされ
た。
【０００６】上記目的を達成するために本発明が採用し
た近赤外吸収フィルター用組成物の構成は、透明性ポリ
マーに対しトリフルオロ酢酸銅を添加してなることを特
徴とするものであり、又、同じく本発明が使用した近赤
外吸収フィルターの構成は、この近赤外吸収フィルター
用組成物よりなることを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の態様】以下、本発明を詳細に説明する。
【０００８】本発明の近赤外吸収フィルター用組成物の
ために使用する透明性ポリマーとしては、透明性が良好
であれば特に制限はないが、ポリビニルアルコール、ポ
リビニルブチレート、（メタ）アクリレートのいずれか
を主成分とするものを例示することができる。
【０００９】透明性ポリマーとしてポリビニルアルコー
ル又はポリビニルブチレートを使用する場合、これらの
種類について特に制限はないが、平均重合度が例えば３
００~３０００程度のものを挙げることができる。
【００１０】又、透明性ポリマーとして（メタ）アクリ
レートを使用する場合、これらの種類についても特に制
限はなく、（メタ）アクリレートモノマーをラジカル重
合開始剤を使用して重合した一般的なものであればよ
い。
【００１１】上記（メタ）アクリレートモノマーとして
は、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチ
ルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピル
アクリレート、ｎ−プロピルメタリレート等の、アルキ
ル基の炭素数が１〜８である低級アルキルアクリレート
並びに低級アルキルメタクリレート；グリシジルアクリ
レート、グリシジルメタクリレート、２−ヒドロキシブ
チルメタクリレート等の、アルキル基を他の官能基で置
換した変性アルキルアクリレート並びに変性アルキルメ
タクリレート；エチレングリコールジメタクリレート、
ジエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレン
グリコールジメタクリレート、１，４−ブタンジオール
ジアクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレ
ート等の、多官能アクリレート並びに多官能メタクリレ
ート；アクリル酸、メタクリル酸等のカルボン酸を例示
することができる。
【００１２】尚、上記（メタ）アクリレートモノマーは
２種以上を併用することもでき、この場合、後述する溶
媒としては有機溶媒を使用することができる。
【００１３】本発明の近赤外吸収フィルター用組成物
は、上記透明性ポリマーにトリフルオロ酢酸銅を添加し
てなるものであり、本発明の発明者らは、このトリフル
オロ酢酸銅が、８００ｎｍ付近を中心に近赤外領域にお
いて広く吸収能を有する一方で、可視光領域にはほとん
ど吸収がなく、しかも溶媒に対する溶解度が高く、従っ
て、８００ｎｍ付近を中心とした近赤外領域における吸
収、及び、透明性ポリマー中への高濃度の添加が、従来
技術においては不可欠であったリン酸やチオウレア等の
添加物を必要とせずに可能であることを見いだし、本発
明を完成させたものである。
【００１４】上記トリフルオロ酢酸銅は、市販の酢酸
銅、炭酸銅等とトリフルオロ酢酸を混合した後、溶媒を
留去する方法や再結晶等の方法により、簡単に製造する
ことができ、又、市販品を利用することもできる。
【００１５】尚、上記トリフルオロ酢酸銅の上記透明性
ポリマーに対する添加割合は、本発明の近赤外吸収フィ
ルター用組成物により近赤外吸収フィルターを製造する
際の、当該近赤外吸収フィルターの厚さや要求される吸
収能を勘案して決定されるものであり、吸収能を一定と
すれば、薄い近赤外吸収フィルターの場合にはトリフル
オロ酢酸銅を多く添加する必要があり、逆に厚い近赤外
吸収フィルターの場合にはトリフルオロ酢酸銅の添加量
は少なくてよいことになる。
【００１６】上記トリフルオロ酢酸銅の添加量は、具体
的には、本発明の近赤外吸収フィルター用組成物を近赤
外吸収フィルターとした場合の、当該近赤外吸収フィル
ターの単位面積、即ち、１ｃｍ2当たり０．１ｍｇ乃至
近赤外吸収フィルターの製造工程における溶液への飽和
濃度、好ましくは１ｃｍ2当たり０．１ｍｇ乃至５０ｍ
ｇ、更に好ましくは１ｃｍ2当たり０．５ｍｇ乃至１５
ｍｇという範囲を例示することができる。
【００１７】トリフルオロ酢酸銅の添加量が上記の範囲
より少ない場合は、所望の吸収能が得られない場合があ
り、あまりに多いと可視光の透過率が低下する場合があ
る。
【００１８】本発明の近赤外吸収フィルター用組成物を
製造するには、トリフルオロ酢酸銅を透明性ポリマーに
添加するだけでよく、その手段に特に制限はないが、本
発明の近赤外吸収フィルター用組成物をキャスト法等に
よりフィルム状の近赤外吸収フィルターとする場合のた
めに、適宜の溶媒による溶液とすることもできる。
【００１９】上記の溶媒としては、透明性ポリマーを溶
解することができるものであればよく、例えば、テトラ
ヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジエチルエーテル等のエーテ
ル系溶媒；酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチル等のエ
ステル系溶媒；メタノール、エタノール、イソプロピル
アルコール、ブタノール等のアルコール系溶媒；クロロ
ホルム、塩化メチレン等の塩素系溶媒；ジメチルホルム
アミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルフォキシド（ＤＭＳ
Ｏ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）等の非プロトン
性極性溶媒；アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）
等のケトン系溶媒や水等を挙げることができる。尚、本
発明の近赤外吸収フィルター用組成物にあっては、水又
はアルコール系溶媒を使用することが、該組成物中で塩
の析出を抑制できることから好ましい。
【００２０】又、本発明の近赤外吸収フィルター用組成
物には、更に、近赤外吸収物質、紫外線吸収物質、架橋
剤、酸化防止剤、重合遅延剤、色素、染料、顔料や色補
正剤を、透明性ポリマーの種類等を勘案して、添加する
ことができる。
【００２１】一方、本発明の近赤外吸収フィルターは、
上記のようにして得た近赤外吸収フィルター用組成物よ
りなるものであり、透明性ポリマーとしてポリビニルア
ルコール又はポリビニルブチレートを使用する場合、こ
れら透明性ポリマーの好ましくは水又は低級アルコール
の溶液にトリフルオロ酢酸銅を添加し、均一な溶液にな
るまで攪拌溶解し、適宜の基材上にこの溶液をキャスト
法等により塗付して乾燥することにより、フィルム状の
近赤外吸収フィルターを得ることができる。
【００２２】又、透明性ポリマーが（メタ）アクリレー
トの場合は、（メタ）アクリレートモノマーにトリフル
オロ酢酸銅を添加し、良く混合して溶解させた後に重合
開始剤を添加し、この溶液を適当な容器に入れて熱又は
光により重合を開始させ、重合により硬化した板状の
（メタ）アクリレートを前記容器から取り出せばよい。
【００２３】もちろん、低重合度の（メタ）アクリレー
トを溶媒に溶解し、透明性ポリマーとしてポリビニルア
ルコール又はポリビニルブチレートを使用する場合と同
様の手法により、フィルム状の近赤外吸収フィルターを
得ることもできる。
【００２４】本発明の近赤外吸収フィルターは、フィル
ム状又は板状のものとして得ることができ、例えばプラ
ズマディスプレイパネル用の近赤外吸収フィルター等に
使用することが可能である。
【００２５】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。
【００２６】実施例１ メタクリル酸メチル（東京化成製）１００重量部に対
し、トリフルオロ酢酸銅１．３重量部、２，２'−アゾ
ビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）（和光純薬
製）０．２６重量部を加えて溶解し、均一な溶液にし
た。強化ガラス２枚の間に塩化ビニル管を挟み、大型の
クリップで固定することにより作製したゲル板にこの溶
液を流し込み、５４℃で１５時間、その後９０℃で１５
分間反応させ、厚さ３ｍｍでトリフルオロ酢酸銅を約４
ｍｇ／ｃｍ2含有するアクリル板（本発明の近赤外吸収
フィルター）を作製した。このアクリル板の２００〜１
１００ｎｍの透過率を測定し、図１に示すチャートを得
た。
【００２７】比較例１ 実施例１で使用したトリフルオロ酢酸銅を、酢酸銅（Ｉ
Ｉ）・一水和物（和光純薬製）に変更したところ、酢酸
銅（ＩＩ）・一水和物はほとんど溶解しなかった。不溶
解分をろ別し、わずがに水色がかった溶液を実施例１で
使用したゲル板に流し込み、以下、実施例１と同様の方
法により、厚さ３ｍｍのアクリル板を作製した。このア
クリル板の２００〜１１００ｎｍの透過率を測定したと
ころ、図２に示すように近赤外の吸収がなく、酢酸銅
（ＩＩ）・一水和物は実質的に含まれていなかった。
【００２８】比較例２ 実施例１のトリフルオロ酢酸銅をオレイン酸銅（ＩＩ）
に代えた以外は実施例１と同様にして、厚さ３ｍｍでオ
レイン酸銅（ＩＩ）を約４ｍｇ／ｃｍ2含有するアクリ
ル板を作製した。このアクリル板の２００〜１１００ｎ
ｍの透過率を測定したところ、図３に示すチャートを得
たが、最大吸収波長のピークが６７１ｎｍであり、近赤
外領域の吸収が少なかった。
【００２９】実施例２ メタクリル酸メチル（東京化成製）１００重量部に対
し、両末端にメタクリル基を有し、中間はＰＥＧである
架橋剤（ＮＫ ｅｓｔｅｒ ９Ｇ［商品名、新中村化学
工業製］）１４．８重量部、トリフルオロ酢酸銅１．５
重量部、２，２'−アゾビス（２，４−ジメチルバレロ
ニトリル）（和光純薬製）０．３重量部を加えて溶解
し、均一な溶液にした。強化ガラス２枚の間に塩化ビニ
ル管を挟み、大型のクリップで固定することにより作製
したゲル板にこの溶液を流し込み、５４℃で１５時間、
その後９０℃で１５分間反応させ、厚さ３ｍｍでトリフ
ルオロ酢酸銅を約４ｍｇ／ｃｍ2含有するアクリル板
（本発明の近赤外吸収フィルター）を作製した。このア
クリル板の２００〜１１００ｎｍの透過率を測定し。図
４に示すチャートを得た。
【００３０】実施例３ ポリビニルブチラール樹脂３０００Ｋ（電気化学工業株
式会社製）１５重量部をエタノール７８．５重量部に溶
解し、このエタノール溶液の１重量部に対し、０．４重
量部の割合でトリフルオロ酢酸銅を加え、良く攪拌して
完全に溶解させた。隙間寸法３００μｍのバーコーター
（ドクターブレードＹＤ−７型、ヨシミツ精機株式会
社）を用いて、ペットフィルム｛ＰＥＴ１００Ａｃ
（×）［商品名、パナック株式会社製］｝上にキャスト
法によりフィルムに成膜した。３０分室温で乾燥後、こ
のフィルムを真空乾燥機中に移し、減圧下５４℃で２時
間乾燥させた。得られたフィルム（本発明の近赤外吸収
フィルター）は、厚さ４０μｍでトリフルオロ酢酸銅を
約８ｍｇ／ｃｍ2含有していた。このフィルムの２００
〜１１００ｎｍの透過率を測定し、図５に示すチャート
を得た。
【００３１】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、可視光
透過率が非常に高いと同時に、近赤外吸収能、特に８０
０ｎｍ付近の吸収能も高い透明な近赤外吸収フィルター
を、従来技術では吸収スペクトル近赤外側にシフトさせ
ると同時に溶媒に対する溶解性を向上させるために必須
であったリン酸やチオウレア等を添加することなしに、
作製提供することができる。
【００３２】又、本発明によれば、簡単な構成及び方法
で上記のような近赤外吸収フィルターを、特別な設備を
必要とせず、安価に提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で得た近赤外吸収フィルターの２００
〜１１００ｎｍの透過率を示すチャートである。
【図２】比較例１で得た近赤外吸収フィルターの２００
〜１１００ｎｍの透過率を示すチャートである。
【図３】比較例２で得た近赤外吸収フィルターの２００
〜１１００ｎｍの透過率を示すチャートである。
【図４】実施例２で得た近赤外吸収フィルターの２００
〜１１００ｎｍの透過率を示すチャートである。
【図５】実施例３で得た近赤外吸収フィルターの２００
〜１１００ｎｍの透過率を示すチャートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H048 CA04 CA09 CA12 CA19 CA27 4J002 BE021 BE061 BG041 BG051 BG071 EG046 GP00 5C040 GH01 GH10 KA14 KB14 MA03 MA08

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 透明性ポリマーに対しトリフルオロ酢酸
    銅を添加してなることを特徴とする近赤外吸収フィルタ
    ー用組成物。
  2. 【請求項２】 透明性ポリマーの主成分が、ポリビニル
    アルコール、ポリビニルブチレート、（メタ）アクリレ
    ートのいずれかである請求項１に記載の近赤外吸収フィ
    ルター用組成物。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の近赤外吸収フィ
    ルター用組成物よりなることを特徴とする近赤外吸収フ
    ィルター。
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