JP2005258170A - 光学フィルムおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 染料を安定性良く含有する光学フィルムおよびその製造方法の提供。
【解決手段】 トリアセチルセルロースフィルムからなる基材層１と、該基材層１に接し、熱可塑性樹脂中に染料を含有する染料層２とを有し、該熱可塑性樹脂のガラス転移温度が６０℃以上であることを特徴とする光学フィルム１０。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光学フィルムおよびその製造方法に関し、さらに詳しくは、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという。）等の表示装置の視認側に設置されて用いられる光学フィルタに好適に用いられる光学フィルムおよびその製造方法に関する。

現在、ＰＤＰや液晶ディスプレイ等の様々な表示装置が提供されている。これらの表示装置の前面（視認側）には、表示装置から放射される電磁波を遮蔽する電磁波遮蔽層や、表示装置の色調を補正する色調補正層、表示装置から放射される近赤外線を吸収する近赤外線吸収層等の機能性層を有する光学フィルタが設置される。色調補正層、近赤外線吸収層等には、通常、可視光領域や近赤外領域の特定波長を選択的に吸収する色素が配合されている。
光学フィルタは、基本的に、ガラス等の基板と、該基板に粘着剤層を介して貼付された光学フィルムとを有している。また、光学フィルムは、基材層と機能性層とを有している。光学フィルムの基材層としては、トリアセチルセルロース（以下、ＴＡＣという。）フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム等の樹脂フィルムが使用されている。

これまで、樹脂フィルム上に粘着剤層を設け、その粘着剤層中に顔料を分散させて着色層とした光学フィルムが提案されている（例えば、特許文献１，２参照。）。このような光学フィルムは、製造工程が少なく生産効率が良好である、光学フィルムの薄層化が容易である等の利点を有している。
しかし、顔料は色の鮮やかさ、色の種類等において多様性に乏しいため、顔料に代えて染料を用いた光学フィルムに対する要望がある。しかし、染料は、光や熱に対する安定性が悪く、劣化し易いという問題がある。このような染料の劣化は、光学フィルムの機能、例えば色調補正能や近赤外線吸収能等を低下させるだけでなく、該光学フィルムを備えた光学フィルタの光学特性を悪化させ、変色や視認透過率の低下などを生じてしまう。
外光などによる色素の劣化を防止するために、基材層（樹脂フィルム）中に紫外線吸収剤を含有させることが行われているが、このような方法を用いても、粘着剤層中の染料の安定性を充分に高めることは困難である。
特開平１１−３３５６３９号公報 特開２０００−３４４５１号公報

本発明は、前記従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであり、染料を安定性良く含有する光学フィルムおよびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、鋭意検討の結果、ＴＡＣフィルム上に、特定のガラス転移温度を有するアクリル樹脂等の熱可塑性樹脂中に染料を含有させた染料層を設けることにより上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成させた。
本発明は、ＴＡＣフィルムからなる基材層と、該基材層に接し、熱可塑性樹脂中に染料を含有する染料層とを有し、該熱可塑性樹脂のガラス転移温度が６０℃以上であることを特徴とする光学フィルムを提供する。
また、本発明は、熱可塑性樹脂と染料とＴＡＣ膨潤性溶剤とを含有する溶液を、ＴＡＣフィルム上にコーティングし、乾燥させて染料層を形成することを特徴とする前記光学フィルムの製造方法を提供する。

本発明の光学フィルムは、染料を安定性良く含有することができるので、染料の有する色の鮮やかさや種類の多様性を活かしつつ、光や熱に対して安定で劣化しにくい。
また、本発明の光学フィルムの製造方法により、本発明の光学フィルムが好適に製造される。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の光学フィルムは、ＴＡＣフィルムからなる基材層と、該基材層に接し、熱可塑性樹脂中に染料を含有する染料層とを有し、該熱可塑性樹脂のガラス転移温度が６０℃以上であることを特徴とするものである。

図１は本発明の光学フィルム１０、および該光学フィルム１０を備えた光学フィルタ２０の一実施形態を示す断面図である。
この光学フィルム１０は、視認側から表示装置側に向かう方向に沿って、紫外線吸収剤を含有するＴＡＣフィルムからなる基材層１と、熱可塑性樹脂中に染料を含有する染料層２とが積層された構成となっている。また、染料層２の表示装置側には粘着剤層３が設けられており、基材層１の視認側には反射防止膜４が設けられている。
光学フィルタ２０は、上記光学フィルム１０が、電磁波遮蔽層２１を有する基板２２に密着されて構成されている。また、基板２２の表示装置側には、反射防止膜２３が設けられている。
なお、光学フィルム１０は、光学フィルタ２０とされる前には、片面または両面に、剥離性のフィルムが存在していてもよい。例えば、光学フィルム１０は、必要に応じて、粘着剤層３の表示装置側に、粘着剤層３を保護するための剥離性フィルムを有していてもよい。また、反射防止膜４の視認側に、反射防止膜４を保護するための剥離性フィルムを有していてもよい。剥離性フィルムは、光学フィルム１０を電磁波遮蔽層２１上に貼着する前またはその後に剥離して除去される。

＜基材層１＞
基材層１はＴＡＣフィルムからなる層である。本発明において、ＴＡＣフィルムを構成するＴＡＣとしては、アセチル化度、すなわちセルロース分子を構成するＤ−グルコピラノース単位が有する２つのヒドロキシ基と１つのヒドロキシメチル基の末端の水素原子のうち、アシル基で置換された数の平均が２．５〜３．０のものが含まれる。
本発明において、ＴＡＣとしては、上述のようなアセチル化度のＴＡＣを単独で用いてもよく、また、アセチル化度の異なる２種以上のＴＡＣを混合して用いてもよい。

ＴＡＣの数平均分子量は、フィルムの機械的性質等の観点から、７万〜３０万が好ましく、更に８万〜２０万が好ましい。
ＴＡＣは、例えば、セルロースの水酸基をアセチル基にエステル化する方法により合成できる。

基材層１は、紫外線非透過性であると、染料の安定性がさらに向上するので好ましい。光学フィルムの基材層として用いられるＴＡＣフィルムには、通常、紫外線吸収剤が配合されており、紫外線非透過性とされている。
紫外線吸収剤としては、染料層２中の染料の劣化防止の観点から、波長３７０ｎｍ以下の紫外線の吸収能に優れているものが好ましい。また、表示装置の良好な表示性の観点から、波長４００ｎｍ以上の可視光の吸収が少ないものが好ましい。
このような紫外線吸収剤としては、例えば、オキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等を挙げることが出来るが、これらに限定されない。本発明において、特に好ましい紫外線吸収剤としては、不要な着色や保存時の劣化の少ないベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が特に好ましい。更に、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤のなかでも、融点が２０℃以下のものを、少なくとも１種含有することが更に好ましい。
本発明において、基材層１は、染料層２中の染料の保護のためには、波長３８０ｎｍ以下の波長の紫外線透過率が１０％以下であることが好ましく、５％以下がより好ましく、２％以下がさらに好ましい。

紫外線非透過性のＴＡＣフィルムは、例えば、ＴＡＣおよび紫外線吸収剤を混合し、溶液流延製膜法により製造することができる。また、このような方法で製造された市販の紫外線非透過性ＴＡＣフィルムを使用できる。
ＴＡＣに対する紫外線吸収剤の割合は、上記紫外線透過率と、基材層１の厚さを考慮して設定すればよく、例えば同じ紫外線透過率であっても、基材層１の厚さが大きくなれば紫外線吸収剤の割合は相対的に少なくなり、基材層１の厚さが小さくなれば紫外線吸収剤の割合は相対的に多くなる。

基材層１の厚さは、１２〜３００μｍが好ましく、３８〜１００μｍがさらに好ましい。１２μｍ以上であれば、光学フィルタ２０の衝撃等に対する耐久性を充分に高めることができる。３００μｍ以下であれば、加工性に優れ、価格的に有利になる。

基材層１は、ＴＡＣおよび任意の紫外線吸収剤以外に、レベリング剤、脱泡剤、帯電防止剤、熱安定剤、酸化防止剤、分散剤、難燃剤、滑剤、可塑剤等を含有してもよい。

基材層１には、染料層２との密着性を向上させる目的で、片面または両面に、コロナ放電処理やプライマー処理を施すことができる。

＜反射防止膜４＞
本実施形態の光学フィルム１０においては、基材層１の、染料層２が形成されていない側、すなわち視認側の表面には、反射防止膜４が設けられている。反射防止膜４を設けることで、透過率やコントラストが向上する。
反射防止膜４の厚さは０．０５〜１μｍが好ましい。

基材層１の一方の面に予め反射防止膜４が設けられた紫外線非透過性ＴＡＣフィルムとして、例えば「ＲＥＡＬＯＯＫ ＲＬ８２００」（日本油脂社製）、「ＡＲＩＲＡ−ＴＡＣ」（有沢製作所社製）等が市販されており、本発明においてはこれら市販のものが使用できる。

＜染料層２＞
染料層２は、基材層１と接する層であり、染料を含有する熱可塑性樹脂から構成されている。該熱可塑性樹脂のガラス転移温度（以下、Ｔｇという。）は６０℃以上である。これにより、染料の劣化を抑制することができる。
熱可塑性樹脂のＴｇは、８０℃以上であることがより好ましく、８５℃以上であることがさらに好ましい。また、染料層の成形性が容易であることなどから、１８０℃以下であることが好ましい。

熱可塑性樹脂は、質量平均分子量（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定。ポリスチレンとの相対分子量として換算。）が、染料層とＴＡＣフィルムとの密着性、染料層の強度等に優れることから、２０万以上であることが好ましい。また、染料層の形成時に、ＴＡＣ膨潤性溶剤等の溶剤に溶解して溶液とした際の塗工性が良好であることから、２００万以下が好ましく、１００万以下がより好ましい。

熱可塑性樹脂は、その分子内に、架橋剤と反応して架橋を形成する架橋反応性基を有することが好ましい。これにより、染料層の強度、耐久性が向上する。架橋反応性基としては、染料層中の染料の安定性が良好であることから、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、水酸基（−ＯＨ）等が好ましい。

また、熱可塑性樹脂は、アクリル樹脂等の、分子内にカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）を含有する樹脂である場合、酸価が１以上であることが好ましい。これにより、染料層とＴＡＣフィルムとの密着性が良好である。また、染料層中での染料の安定性が良好であることから、酸価が３以下であることが好ましい。ここで、酸価とは、熱可塑性樹脂１ｇ中に含まれる酸性基を中和するのに必要な水酸化カリウムのｍｇ数をいう。

本発明においては、特に、熱可塑性樹脂の質量平均分子量が２０万以上であり、かつ酸価が１以上であることが好ましい。これにより、染料層とＴＡＣフィルムとの間の密着性が特に優れたものとなる。
また、本発明においては、熱可塑性樹脂のＴｇが８０℃以上であり、かつ酸価が３以下であることが好ましい。これにより、染料層中の染料の安定性が特に優れたものとなる。

熱可塑性樹脂としては、例えば（メタ）アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリシクロオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等を挙げることができる。
このような熱可塑性樹脂としては、例えば、日本触媒社製、商品名「Ｇ２０５」、「ＰＤＰ７２」等の（メタ）アクリル樹脂；鐘紡社製、商品名「Ｏ−ＰＥＴ」、東洋紡社製、商品名「バイロン」等のポリエステル樹脂；ＪＳＲ社製、商品名「ＡＲＴＯＮ」のポリオレフィン系樹脂；日本ゼオン社製、商品名「ゼオネックス」のポリシクロオレフィン系樹脂；三菱エンジニアリングプラスチック社製、商品名「ユーピロン」のポリカーボネート系樹脂などの市販品を用いることができる。
染料層２には、これらの熱可塑性樹脂を単体で、あるいは２種類以上の異なる樹脂をブレンドまたは共重合したものを用いることができる。

これらのなかでも、基材層１への密着性、価格等を考慮すると、（メタ）アクリル樹脂、ポリエステル樹脂が好ましく、（メタ）アクリル樹脂がより好ましい。
なお、（メタ）アクリル樹脂とは、下記一般式（ｉ）で表される（メタ）アクリル酸エステルを主成分とするモノマー成分を重合してなる重合体を意味する。
ＣＨ_２＝Ｃ（Ｒ）−ＣＯ−Ｏ−Ｒ^１ ・・・（ｉ）
［式中、Ｒは、水素原子またはメチル基を表し、Ｒ^１は炭素数１〜５の炭化水素基を表す。］
なお、ここで、「主成分とする」とは、モノマー成分中、上記モノマーが、好ましくは３０〜１００質量％、より好ましくは４５〜１００質量％を占めることを意味する。

上記一般式（ｉ）中、Ｒ^１で表される炭化水素基としては、例えば、炭素数１〜５の直鎖又は分枝鎖のアルキル基等が挙げられる。これらの中でも、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等が好ましい。

上記一般式（ｉ）で表される（メタ）アクリル酸エステルとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート等が挙げられる。

また、上記重合体は、該重合体を構成するモノマー成分が、さらに、下記一般式（ｉｉ）で表される（メタ）アクリル酸を含有することが好ましい。これにより、染料層とＴＡＣフィルムとの密着性がさらに優れたものとなる。
ＣＨ_２＝Ｃ（Ｒ）−ＣＯＯＨ ・・・（ｉｉ）
［式中、Ｒは、水素原子またはメチル基を表す。］
上記一般式（ｉｉ）で表されるモノマーの割合としては、例えば、すべてのモノマー成分を１００質量％とすると、０．１〜１０質量％とすることが好ましい。この範囲内であると、密着性に特に優れたものとなる。

また、上記重合体は、該重合体を構成するモノマー成分が、さらに、下記一般式（ｉｉｉ）で表される（メタ）アクリル酸エステルを含有することが好ましい。これにより、染料層が耐湿性に優れたものとなる。
ＣＨ_２＝Ｃ（Ｒ）−ＣＯ−Ｏ−Ｒ^２ ・・・（ｉｉｉ）
［式中、Ｒは、水素原子またはメチル基を表し、Ｒ^２は、炭素数６〜２５の炭化水素基を表す。］

上記一般式（ｉｉｉ）中、Ｒ^２で表される炭素数６〜２５の炭化水素基としては、例えば、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、シクロドデシル基等の脂環式炭化水素基；２−エチルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基等の直鎖又は分枝鎖のアルキル基；ボルニル基、イソボルニル基等の多環式炭化水素基等が挙げられる。これらの中でも、脂環式炭化水素基、分枝鎖のアルキル基、直鎖アルキル基であることが好ましい。更に好ましくは脂環式炭化水素基である。

上記一般式（ｉｉｉ）で表される（メタ）アクリル酸エステルとしては、例えば、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、メチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、シクロドデシル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらのモノマーは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記一般式（ｉｉｉ）で表されるモノマーの割合としては、例えば、すべてのモノマー成分を１００質量％とすると、５〜７０質量％が好ましく、５〜５５質量％がより好ましい。５質量％未満であると、樹脂自体の耐湿性が充分に向上しないおそれがある。一方、７０質量％を越えると、得られる重合体のＴｇが低くなりすぎるおそれがある。

本発明において好ましく用いられる（メタ）アクリル樹脂としては、上記一般式（ｉ）〜（ｉｉｉ）で表されるモノマーすべてを含有するモノマー成分を重合してなる重合体が好ましい。これにより、染料層中の染料の安定性がさらに向上し、ＴＡＣフィルムに対する染料層の密着性も向上する。また、この熱可塑性樹脂自体の耐湿性も優れているため、染料層の耐久性を向上させることができる。

上記モノマー成分には、その他の共重合可能な不飽和モノマーを用いることができる。その他の共重合可能な不飽和モノマーとしては特に限定されず、例えば、下記のモノマー等が挙げられる。
イタコン酸、無水マレイン酸等のカルボキシル基を有する不飽和モノマー；
２−（メタ）アクリロイロキシエチルアシッドホスフェート等の酸性リン酸エステル系不飽和モノマー；
２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ヒドロキシ（メタ）アクリレート（例えば、ダイセル化学工業社製、商品名「プラクセルＦＭ」）等の活性水素をもつ基を有する不飽和モノマー；
グリシジル（メタ）アクリレート等のエポキシ基を有する不飽和モノマー；
（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ′−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、イミド（メタ）アクリレート等の窒素原子を有する不飽和モノマー；
エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート等の２個以上の重合性二重結合を有する不飽和モノマー；
塩化ビニル等のハロゲン原子を有する不飽和モノマー；
スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族不飽和モノマー；
酢酸ビニル等のビニルエステル；
ビニルエーテル。
これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

熱可塑性樹脂を製造するための重合方法としては、例えば、重合開始剤を用いて、溶液重合、分散重合、懸濁重合、乳化重合等の従来公知の重合方法により行うことができる。
溶液重合を行う場合の溶剤としては特に限定されず、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族類、酢酸エチル等のエステル類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン等のケトン類、メタノール、エタノール、ｉ−プロピルアルコール等のアルコール類、ヘキサン等の炭化水素類、テトラヒドロフラン等が挙げられる。これらの溶剤は１種又は２種以上用いることができる。溶剤の使用量としては、重合条件やバインダー樹脂中の重合体の重量割合等により適宜設定すればよい。
上記重合開始剤としては特に限定されず、例えば、２，２′−アゾビス−（２−メチルブチロニトリル）、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、２，２′−アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド等の通常のラジカル重合開始剤が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。重合開始剤の使用量としては、所望する重合体の特性値等から適宜設定すればよいが、例えば、モノマー成分を１００質量％とすると、０．０１〜５０質量％とすることが好ましい。より好ましくは、０．０５〜２０質量％である。
上記重合方法における重合条件としては、重合方法により適宜設定すればよく、特に限定されるものではない。例えば、重合温度としては、室温〜２００℃とすることが好ましい。より好ましくは、４０〜１４０℃である。反応時間としては、モノマー成分の組成や重合開始剤の種類等に応じて、重合反応が完結するように適宜設定すればよい。

本発明において、染料層に用いられる染料としては、近赤外領域、あるいは可視光領域に吸収を有するものが好ましい。
近赤外領域に吸収を有する染料としては、例えば、ポリメチン系染料（シアニン染料）、フタロシアニン系、ナフタロシアニン系、ジチオール金属錯塩系、ナフトキノン、アントロキノン、トリフェニルメタン系、アミニウム（あるいはアルミニウム）系、ジインモニウム系などが用いられる。
これらの中でも、下記一般式（１）で表される芳香族ジチオール系金属錯体、下記一般式（２）または（３）で表される芳香族ジインモニウム化合物、および、フタロシアニン系染料の３種類の内から少なくとも２種類以上を組み合わせることが好ましい。

［式（１）中、Ｒ^１１〜Ｒ^１４は、それぞれ独立に、炭素数１〜４のアルキル基、アリール基、アラルキル基、フッ素原子、または水素原子を表し、Ｍは４配位の遷移金属を表す。］

［式（２）中、Ｒ^２１〜Ｒ^２８は、それぞれ独立に、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｘは１価のアニオンを表す］

［式（３）中、Ｒ^３１〜Ｒ^３６は、それぞれ独立に、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｘは１価のアニオンを表す。］

・芳香族ジチオール系金属錯体
上記一般式（１）で表される芳香族ジチオール系金属錯体とは、ニッケル ビス１，２−ジフェニル−１，２−エテエンジチオレートおよびその二つの芳香環の水素を炭素数が１から４までのアルキル基、アリール基、アラルキル基、フッ素等の基で置換した化合物であり、例えば、下記化学式（１０）または（１１）で表される化合物を使用する事ができるが、無論これに限るものではない。

さらに、上述の式（１０）の化合物等のイオン化化合物、例えば下記化学式（１２）で表される化合物も使用することができるが、無論これに限るものではない。
このような化合物の場合、本発明に使用されているカウンターイオン（カチオン）としては、化学式（１２）に使用されているテトラブチルアンモニウムイオン以外にも、１価のカチオンであればどのようなカチオンであってもよく、例えば文献〔機能性色素の開発と市場動向（シー・エム・シー出版）〕に記載されている様なカチオンが使用できる。

また金属のニッケルに替えて、他の金属を用いてもよい。そのような金属としては、４価の遷移金属であれば特に制限はなく、例えば、チタン、バナジウム、ジルコニウム、クロム、モリブデン、ルテニウム、オスニウム、コバルト、白金、パラジウムなどが挙げられる。

この芳香族ジチオール系金属錯体は、８５０から９００ナノメータ（ｎｍ）までの吸収が強く、リモコン等に使用される近赤外線の波長の光を遮断し、リモコン誤動作の防止に効果的である。

・芳香族ジインモニウム化合物
上記一般式（２）または（３）で表される芳香族ジインモニウム化合物としては、例えば、化学式（１３）〜（１７）で表される化合物を使用する事ができるが、無論これに限るものではない。
１価のアニオンとしては、化学式（１３）〜（１７）記載の六フッ化アンチモン以外に、例えば、六フッ化リン、四フッ化ホウ素、過塩素酸イオンなどが好ましく用いられる。

この芳香族ジインモニウム化合物は、１０００ｎｍ前後の吸収が強く、リモコン等に使用される近赤外線の波長の光以外に、将来使用が見込まれるコンピュター通信の波長の光をも遮断し、この誤動作の防止に効果的である。この芳香族ジインモニウム化合物は、その他の機能性層として電磁波吸収層と重ね合わせて多層パネルを形成したときに、より効果的である。

上述の２種類の染料（芳香族ジチオール系金属錯体と芳香族ジインモニウム化合物）が特に効果的である。

本発明においては、さらに、例えば上述の染料が可視光線領域に吸収を有している場合などにおいて、可視光領域に吸収を有する染料、すなわち色調補正染料を用いて色調を調節する事も可能である。
このような色調補正染料としてはフタロシアニン系染料、ポルフィリン系染料等が挙げられる。
本発明におけるフタロシアニン系染料、ポルフィリン系染料としては、例えば、文献〔機能性色素の開発と市場動向（シーエムシー）〕に記載されている様な染料であればいずれでもよい。

染料層中の染料の配合量は、光学フィルムに望まれる近赤外線吸収能、使用する赤外線吸収剤の吸光係数、染料層の厚さ等を考慮して適宜決定すればよい。
染料の配合量は、通常、熱可塑性樹脂１００質量部に対し、０．１〜２０質量部が好ましく、０．５〜１０質量部がより好ましい。０．１質量部以上であれば、充分な色調補正能、あるいは近赤外線吸収能が得られ、２０質量部以下とすることで、染料が染料層の耐久性に悪影響を与える危険性が少ない。

染料層２には、さらに、顔料を含有してもよい。
顔料としては、一般的に近赤外線吸収顔料、あるいは色調補正顔料として使用されている無機系顔料、有機系顔料等が使用できる。
無機系顔料としては、例えば、コバルト系顔料、鉄系顔料、クロム系顔料、チタン系顔料、バナジウム系顔料、ジルコニウム系顔料、モリブデン系顔料、ルテニウム系顔料、白金系顔料、ＩＴＯ系顔料、ＡＺＯ系顔料等が挙げられる。
有機系顔料としては、例えば、フタロシアニン系顔料、アンスラキノン系顔料、アゾ系顔料、ナフタロシアニン系顔料等が挙げられる。

染料層２には、さらに、他の任意成分として、レベリング剤、脱泡剤、帯電防止剤、熱安定剤、酸化防止剤、分散剤、難燃剤、滑剤、可塑剤等が配合されてもよい。

染料層２の厚さは１〜５０μｍが好ましく、３〜３０μｍがさらに好ましい。１μｍ以上であれば、色調補正能あるいは近赤外線吸収能を充分に発揮することができ、５０μｍ以下であれば、成形時の残留溶剤を低減することができるなど加工性に優れることから好ましい。

染料層２は、例えば、前記染料、前記熱可塑性樹脂および溶剤を含む溶液（以下、塗工液という。）をＴＡＣフィルムの片面にコーティングし、乾燥させることにより形成できる。この塗工液には、前記染料および前記熱可塑性樹脂以外に、前記任意成分を溶解または分散状態で含有させることができる。溶剤としては、前記染料および前記熱可塑性樹脂を溶解できる溶剤が使用される。

上記塗工液に使用される溶剤は、少なくとも一部として、ＴＡＣを溶解ないし膨潤しうる溶剤（以下、ＴＡＣ膨潤性溶剤という）を含有することが好ましい。ＴＡＣ膨潤性溶剤を用いることにより、染料層２と基材層１との密着性を向上させることができる。
ただし、ＴＡＣの溶解性が高い溶剤（以下、ＴＡＣ強溶剤という。）の使用は、ＴＡＣフィルムの表面を荒らすおそれがあるため、ＴＡＣの溶解性が低い溶剤（以下、ＴＡＣ弱溶剤という。）や、ＴＡＣを膨潤しうるが溶解しない溶剤の使用が好ましい。また、ＴＡＣ強溶剤とＴＡＣを溶解しない溶剤（以下、ＴＡＣ不溶性溶剤という。）とを併用し、両者の割合を、適当な溶解性となるように調整した混合溶剤を使用することもできる。同様に、ＴＡＣ弱溶剤とＴＡＣ強溶剤との混合溶剤、ＴＡＣ弱溶剤とＴＡＣ不溶性溶剤との混合溶剤など、ＴＡＣに対する溶解性を調整した混合溶剤を使用することもできる。

ＴＡＣ膨潤性溶剤としては、例えば、炭素原子数が３〜１２のエーテル類：具体的には、ジブチルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、プロピレンオキシド、１,４−ジオキサン、１，３−ジオキソラン、１,３,５−トリオキサン、テトラヒドロフラン、アニソールおよびフェネトール等、炭素数が３〜１２のケトン類：具体的には、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、およびメチルシクロヘキサノン等、炭素数が３〜１２のエステル類：具体的には、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ｎ−ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酢酸ｎ−ペンチル、およびγ−プチロラクトン等、２種類以上の官能基を有する有機溶媒：具体的には、２−メトキシ酢酸メチル、２−エトキシ酢酸メチル、２−エトキシ酢酸エチル、２−エトキシプロピオン酸エチル、２−メトキシエタノール、２−プロポキシエタノール、２−ブトキシエタノール、１，２−ジアセトキシアセトン、アセチルアセトン、ジアセトンアルコール、アセト酢酸メチル、およびアセト酢酸エチル等が挙げられる。これらは１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。

ＴＡＣ不溶性溶剤としては、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、１−ペンタノール、２−メチル−２−ブタノール、シクロヘキサノール、酢酸イソブチル、メチルイソブチルケトン、２−オクタノン、２−ペンタノン、２−ヘキサノン、トルエン、キシレン、ヘキサン、２−ヘプタノン、３−ペンタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノンが挙げられる。これらは１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。

混合溶剤の場合、２以上の溶剤、各溶剤のＴＡＣ溶解性に従い、適宜の割合で混合したものを使用できるが、例えば強溶剤（ａ）とＴＡＣ不溶性溶剤（ｂ）との混合溶剤の場合、（ａ）／（ｂ）の質量比が０．１〜１０が好ましく、特に１〜５がより好ましい。

塗工液中、熱可塑性樹脂の濃度は、塗工性を考慮すると、１〜５０質量％が好ましく、１０〜２０質量％がより好ましい。

塗工液のコーティング方法としては、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法、ローラーコーティング法、カーテンコーティング法、スリットダイコーター法、グラビアコーター法、スリットリバースコーター法、マイクログラビア法、コンマコーター法等が挙げられる。

＜粘着剤層３＞
粘着剤層３の材料としては、特に制限はなく、一般的に光学フィルムに用いられている粘着剤が使用でき、例えば、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤等が挙げられる。これらは、一種単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。

これらの中でも、染料層との密着性を考慮すると、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤が好ましい。
また、染料層の染料の安定性を考慮すると、酸価が小さい、例えば酸価が１０以下のアクリル系粘着剤等が好ましい。

粘着剤層３の厚さは、３〜１００μｍの範囲が好ましく、５〜５０μｍの範囲がさらに好ましい。３μｍ以上では接着性に優れ、５０μｍ以下では価格的に有利である。

粘着剤層３には、他の任意成分として、レベリング剤、脱泡剤、帯電防止剤、熱安定剤、酸化防止剤、分散剤、難燃剤、滑剤、可塑剤等が含有されていてもよい。

粘着剤層は、例えば、粘着剤および前記他の任意成分を溶剤に溶解または分散せしめた液を、染料層上に塗工し、乾燥させることにより形成できる。

前記溶剤としては、トルエン、キシレン等の芳香族類、酢酸エチル等のエステル類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン等のケトン類、メタノール、エタノール、ｉ−プロピルアルコール等のアルコール類、ヘキサン等の炭化水素類、テトラヒドロフラン等が挙げられる。これらの溶剤は、単独で用いてもよく、必要に応じて適宜混合して用いてもよい。

塗工は、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法、ローラーコーティング法、カーテンコーティング法、スリットダイコーター法、グラビアコーター法、スリットリバースコーター法、マイクログラビア法、又はコンマコーター法等のコーティング法を用いて行うことができる。

＜光学フィルタ２０＞
本実施形態において、光学フィルタ２０は、上記光学フィルム１０が、電磁波遮蔽層２１を有する基板２２に密着されて構成されている。
基板２２の材料としては、ガラス（強化もしくは半強化ガラスを含む）、ポリカーボネート等の透明で高剛性の高分子材料から適宜選択して使用することができる。
電磁波遮蔽層２１としては、スパッタ等の手段により基板２２上に直接設けられる、金属等の導電性材料からなるメッシュ状の導電膜や、ベースフィルム上に酸化物透明電極膜と金属薄膜とを交互に積層してなる多層膜など、従来より光学フィルタに用いられているものであってよい。

一般的に、光学フィルタは、ＰＤＰ等の表示装置の視認側に配置されるため、無彩色が好まれる。
したがって、ＪＩＳＺ８７０１−１９９９に従い計算されたＣ光源基準において無彩色に対応する色度座標が（ｘ、ｙ）＝（０．３１０、０．３１６）であることから、光学フィルム１０を備える光学フィルタ２０の色度座標は、光学フィルム１０の染色層２に含有される染料の種類及び含有量を適宜選定し、（ｘ、ｙ）＝（０．３１０±０．１００、０．３１６±０．１００）にすることが好ましい。
また、光学フィルタ２０は、視感平均透過率を４５％以上にすることが好ましい。
特に、上記色度座標（ｘ、ｙ）の規定と視感平均透過率の規定を同時に満たすことが好ましい。

光学フィルタ２０は、染料層以外の任意の機能性層を１層以上有していてもよい。機能性層としては、上述した、画像の視認性を向上させるための反射防止層２３、およびＰＤＰなどの表示装置から発せられる電磁波をカットするための電磁波遮蔽層２１のほか、例えば、耐擦傷性機能を与えるハードコート層もしくは自己修復性を有する層、または最表面の汚れを防止するための防汚層、それぞれの層を積層させるための粘着もしくは接着層等が挙げられる。

なお、上記実施形態において、光学フィルム１０は基板２２の視認側に設けられているが、本発明はこれに限定されず、例えば光学フィルム１０が基板２２の表示装置側に設けられていてもよい。

本発明の光学フィルムは、ＰＤＰ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマアドレス液晶（ＰＡＬＣ）ディスプレイパネル、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）パネル、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイパネルなどの平面型表示装置及び陰極管表示装置（ＣＲＴ）などの表示装置用の光学フィルタに用いることができる。

本発明の光学フィルムにおいては、染料を熱可塑性樹脂中に含有させることによって、染料の安定性を向上させることができる。そのため、色調補正能や近赤外線吸収能等の機能の劣化を防止できる。また、染料を用いることができるため、多様な色の染料層とすることができる。
また、染料層は、ＴＡＣフィルム１に対する密着性に優れている。また、粘着剤層３に対する密着性にも優れている。そのため、本発明の光学フィルムは、耐擦傷性等の耐久性にも優れている。

以下に発明をより詳細に説明するために実施例を示す。本発明は、これらの例によって何ら制限されるものではない。なお、例１〜６は実施例であり、例７，８は比較例である。
なお、例１〜８で使用した熱可塑性樹脂の特性（質量平均分子量、Ｔｇ、酸価）は以下のようにして測定した。
（質量平均分子量（Ｍｗ））
高速ＧＰＣ装置（東ソー社製、ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ）、カラム（東ソー社製、ＴＳＫＧＥＬ−ＧＭＨＸＬ−Ｌ）１本、およびキャリヤー溶媒としてテトラヒドロフラン用い、流速１ｍＬ／分、カラム温度４０℃で測定した。ポリスチレンとの相対分子量として換算。
（Ｔｇ）
示差走査熱量装置（セイコー電子工業社製、ＤＳＣ２２０）を用い、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で測定した。
（酸価）
樹脂をトルエン／メタノール＝７／３（体積比）に溶解し、これにフェノールフタレイン指示薬を数滴添加し、水酸化カリウムのメタノール溶液（濃度：０．０２ｍｏｌ／ｌ）を滴下し、樹脂１ｇの中和に要した水酸化カリウムのｍｇ数を算出した。

（例１）
熱可塑性樹脂（日本触媒社製、商品名「Ｇ２０５」、Ｍｗ３４万、Ｔｇ８９℃、酸価２．８のアクリル樹脂のトルエン／酢酸エチル溶液（固形分濃度３０ｗ／ｖ％））に、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）を加え、樹脂濃度が１５質量％になるように調整して、主剤溶液を得た。この主剤溶液に、ジイモニウム系色素（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（ｐ−ジブチルアミノフェニル）−ｐ−フェニレンジアミン・ビス（ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド酸）イモニウム塩：日本カーリット社製、商品名「ＣＩＲ−１０８５」）を、樹脂分に対して６．７質量％添加し、溶解させて、塗工液を得た。
この塗工液を、マイクログラビアにて、片面に反射防止膜を有する、紫外線吸収剤を含有するＴＡＣフィルム（厚さ８０μｍ、日本油脂社製、商品名「ＲＥＡＬＯＯＫ ＲＬ８２００」、波長３８０ｎｍの光の透過率：１．２３％）の、反射防止膜が形成されていない面上に、乾燥塗膜の厚さが４μｍとなるようにコーティングし、１２０℃で５分間乾燥させて染料層を形成し、光学フィルムを得た。

次いで、以下の手順で粘着剤層付き光学フィルムを得た。
［樹脂（Ａ−２）の製造］２−エチルヘキシルアクリレート／ブチルアクリレート／アクリル酸／ヒドロキシエチルアクリレート＝４８／４７．５／４／０．５（質量比）であるアクリル系共重合体（酸価３２ｍｇＫＯＨ／ｇ、Ｔｇ−５９℃、Ｍｗ６００，０００）を酢酸エチルとトルエンの混合溶媒（酢酸エチル／トルエン＝５０／５０（質量比））に溶解し、固形分濃度４０ｗ／ｖ％の樹脂（Ａ−２）溶液を得た。
［イソシアネート基含有化合物（Ｂ−２）の製造］キシリレンジイソシアネート２．３モルに、Ｍｗが６，０００のポリテトラメチレングリコール１．０モルを７０℃にて５時間かけて滴下し、反応を行った。滴下終了後、約２時間反応を続けた後、薄膜減圧蒸留により精製を行い、キシリレンジイソシアネートの残存量を０．５ｗ／ｖ％とし、酢酸エチルに溶解し、固形分濃度７５ｗ／ｖ％のイソシアネート基含有化合物（Ｂ−２）溶液を得た。
［粘着剤組成物の製造］得られた樹脂（Ａ−２）１００質量部（固形分）に対して、イソシアネート基含有化合物（Ｂ−２）を１５質量部（固形分）配合し、粘着剤組成物（固形分濃度４４．６ｗ／ｖ％））を得た。
得られた粘着剤組成物を、上記で得られた光学フィルムの染料層上に、マイクログラビアにて、乾燥塗膜の厚さが２５μｍとなるようにコーティングし、１２０℃で５分間乾燥させた後、さらに２３℃で１週間放置して、粘着剤層付き光学フィルムを得た。

（例２）
例１において、熱可塑性樹脂としてアクリル樹脂（日本触媒社製、商品名「ＰＤＰ７２」、Ｍｗ２３万、Ｔｇ１００℃、酸価１．５のアクリル樹脂のトルエン／酢酸エチル溶液（固形分濃度３０ｗ／ｖ％））を用い、染料として、さらにフタロシアニン系色素（日本触媒社製、商品名「ＩＲ−２」）を樹脂分に対して１．４質量％添加した以外は例１と同様にして、光学フィルムを得た。

（例３）
例１において、熱可塑性樹脂としてアクリル樹脂（日本触媒社製、商品名「ＰＤＰ７２」、Ｍｗ２３万、Ｔｇ１００℃、酸価１．５のアクリル樹脂のトルエン／酢酸エチル溶液（固形分濃度３０ｗ／ｖ％））を用い、ＭＥＫに代えてジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）を用い、染料として、ポルフィリン系色素（山田化学社製、商品名「ＴＡＰ−２」）を樹脂分に対して０．５質量％添加した以外は例１と同様にして、光学フィルムを得た。

（例４）
例２において、熱可塑性樹脂としてポリエステル樹脂（鐘紡社製、商品名「ＯＰＥＴ タイプ２」、Ｍｗ５万、Ｔｇ１４０℃、酸価０のポリエステル樹脂のシクロペンタノン溶液（固形分濃度３０ｗ／ｖ％））を用い、ＭＥＫに代えて塩化メチレンを用いた以外は例２と同様にして、光学フィルムを得た。

（例５）
例２において、熱可塑性樹脂としてアクリル樹脂（日本触媒社製、商品名「ＰＤＰ２０」、Ｍｗ１２．２万、Ｔｇ８９℃、酸価２．３のアクリル樹脂のトルエン／ＭＥＫ溶液（固形分濃度４０ｗ／ｖ％））を用いた以外は例２と同様にして、光学フィルムを得た。

（例６）
例２において、熱可塑性樹脂としてアクリル樹脂（日本触媒社製、商品名「ＰＤＰ７１」、Ｍｗ２２．８万、Ｔｇ１００℃、酸価０のアクリル樹脂のトルエン／ＭＥＫ溶液（固形分濃度３０ｗ／ｖ％））を用いた以外は例２と同様にして、光学フィルムを得た。

（例７）
例２において、熱可塑性樹脂としてポリエステル樹脂（東洋紡社製、商品名「バイロン」、Ｍｗ１万、Ｔｇ５３℃、酸価０．８のポリエステル樹脂のトルエン溶液（固形分濃度３０ｗ／ｖ％））を用い、ＭＥＫに代えて塩化メチレンを用いた以外は例２と同様にして、光学フィルムを得た。

（例８）
以下の手順で粘着剤層付き光学フィルムを得た。
［樹脂（Ａ−２）の製造］２−エチルヘキシルアクリレート／ブチルアクリレート／アクリル酸／ヒドロキシエチルアクリレート＝４８／４７．５／４／０．５（質量比）であるアクリル系共重合体（酸価３２ｍｇＫＯＨ／ｇ、Ｔｇ−５９℃、Ｍｗ６００，０００）を酢酸エチルとトルエンの混合溶媒（酢酸エチル／トルエン＝５０／５０（質量比））に溶解し、固形分濃度４０ｗ／ｖ％の樹脂（Ａ−２）溶液を得た。
［イソシアネート基含有化合物（Ｂ−２）の製造］キシリレンジイソシアネート２．３モルに、Ｍｗが６，０００のポリテトラメチレングリコール１．０モルを７０℃にて５時間かけて滴下し、反応を行った。滴下終了後、約２時間反応を続けた後、薄膜減圧蒸留により精製を行い、キシリレンジイソシアネートの残存量を０．５ｗ／ｖ％とし、酢酸エチルに溶解し、固形分濃度７５ｗ／ｖ％のイソシアネート基含有化合物（Ｂ−２）溶液を得た。
［粘着剤組成物の製造］得られた樹脂（Ａ−２）１００質量部（固形分）に対して、イソシアネート基含有化合物（Ｂ−２）を１５質量部（固形分）配合し、粘着剤組成物（固形分濃度４４．６ｗ／ｖ％））を得た。
得られた粘着剤組成物に、ジイモニウム系色素（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（ｐ−ジブチルアミノフェニル）−ｐ−フェニレンジアミン・ビス（ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド酸）イモニウム塩：日本カーリット社製、商品名「ＣＩＲ−１０８５」）を樹脂分に対して６．７質量％、フタロシアニン系色素（日本触媒社製、商品名「ＩＲ−２」）を樹脂分に対して１．４質量％添加し、溶解させて、塗工液を得た。
この塗工液を、マイクログラビアにて、片面に反射防止膜を有する、紫外線吸収剤を含有するＴＡＣフィルム（厚さ８０μｍ、日本油脂社製、商品名「ＲＥＡＬＯＯＫ ＲＬ８２００」、波長３８０ｎｍの光の透過率：１．２３％）の、反射防止膜が形成されていない面上に、乾燥塗膜の厚さが２５μｍとなるようにコーティングし、１２０℃で５分間乾燥させて、熱硬化性樹脂と染料とからなる粘着剤層を形成し、さらに２３℃で１週間放置して光学フィルムを得た。

試験例１
例１〜８で得た光学フィルムの物理的特性（密着性、染料の安定性（耐久性））を下記方法で評価した。その結果を表１に示す。

（密着性）
ＪＩＳ Ｋ ５４００に準じてテープ剥離法を行った。すなわち、粘着剤層付き光学フィルムの粘着剤層側をガラス板上に貼付した後、ＴＡＣフィルムに２ｍｍ角、２５目の碁盤目を形成し、その上にテープを貼付し、このテープを剥離させた後に残った碁盤目の数を数えた。残存目数が２５〜２３目であるものを〇、２２〜２０目である場合は△、１９目以下である場合は×とした。

（耐久性）
まず、上記で作製した粘着剤層付き光学フィルムについて、分光光度計（島津製作所社製、ＵＶ−３１００）を用いて、３８０〜１０００ｎｍの範囲の吸光度を測定し、ＪＩＳ Ｚ８７０１−１９９９に従い、視感平均透過率Ｔｖ、および色座標（ｘ、ｙ）を算出した。
次いで、定温恒温器（東京理化器械社製）を用い、温度８０℃で１０００時間放置した。その後、上記と同様にしてＴｖ、および（ｘ、ｙ）を算出した。
試験前後の変化量が３％未満であるものを〇、３％以上５％未満の場合は△、５％以上のものを×とした。

例１〜６の光学フィルム（実施例）は、いずれも、優れた耐久性を有していた。また、ある程度の密着性および耐久性を有していた。より詳細に見てみると、Ｍｗが２０万以上であり、酸価が１以上３以下であり、Ｔｇが８０℃以上であるアクリル樹脂を用いた例１〜３の光学フィルムは、両方の特性に優れていた。
これに対し、Ｔｇが６０℃未満の樹脂を用いた例７の光学フィルムや、粘着剤中に染料を配合した例８の光学フィルムは、耐久性、密着性ともに悪かった。

本発明の第１実施形態の光フィルム１０を示す概略断面図である。

符号の説明

１…基材層、２…染料層、３…粘着剤層、４…反射防止膜、１０…光学フィルム、２０…光学フィルタ、２１…電磁波遮蔽層、２２…基板、２３…反射防止膜

Claims (5)

1. トリアセチルセルロースフィルムからなる基材層と、該基材層に接し、熱可塑性樹脂中に染料を含有する染料層とを有し、該熱可塑性樹脂のガラス転移温度が６０℃以上であることを特徴とする光学フィルム。
2. 前記熱可塑性樹脂の質量平均分子量が２０万以上であり、かつ酸価が１以上である請求項１に記載の光学フィルム。
3. 前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度が８０℃以上であり、かつ酸価が３以下である請求項１または２に記載の光学フィルム。
4. 前記染料層に接する粘着剤層をさらに有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学フィルム。
5. 熱可塑性樹脂と染料とトリアセチルセルロース膨潤性溶剤とを含有する溶液を、トリアセチルセルロースフィルム上にコーティングし、乾燥させて染料層を形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学フィルムの製造方法。
   
   

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