JP4942540B2 - 近赤外線吸収フィルム及びこれを用いたプラズマディスプレイパネル用光学フィルタ - Google Patents
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Description
しかしながら、ジイモニウム系色素等の近赤外線吸収色素を粘着層に含有させると、耐熱安定性や耐湿熱安定性が悪くなるという問題があり、粘着層中で不安定な近赤外線吸収色素を安定化する検討が種々行われている。例えば特許文献2では粘着材としてシリコン系粘着剤を用いることが提案されているが、シリコン系粘着剤は赤外線吸収色素との相溶性が十分でなく、又その取り扱い、特に粘着層の形成工程、が面倒という難がある。
(1)透明基材の一方の面に、近赤外線吸収色素及び(メタ)アクリル酸フッ素化アルキルエステルを必須の構成モノマーとする共重合体を含有する粘着剤により形成された粘着層を設けてなる近赤外線吸収フィルム、
(2)共重合体が、(メタ)アクリル酸フッ素化アルキルエステルの他に(メタ)アクリル酸(C3〜C10)アルキルエステルを必須の構成モノマーとする共重合体である(1)に記載の近赤外線吸収フィルム、
(3)(メタ)アクリル酸フッ素化アルキルエステルが、テトラフルオロプロピルアクリレート、ヘキサフルオロプロピルアクリレート、オクタフルオロペンチルアクリレート又はヘプタデカフルオロデシルアクリレートである(1)又は(2)に記載の近赤外線吸収フィルム、
(4)近赤外吸収色素が下記式(1)で表されるジイモニウム系色素である(1)乃至(3)のいずれか一項に記載の近赤外線吸収フィルム、
(5)粘着剤が架橋剤を含有するものである(1)乃至(4)のいずれか一項に記載の近赤外線吸収フィルム、
(6)(1)乃至(5)のいずれか一項に記載の近赤外線吸収フィルム並びに電磁波遮蔽機能を有するフィルム及び/又は減反射機能を有するフィルムを構成要素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。
本発明の近赤外線吸収フィルムは、透明基材の一方の面にアクリル系樹脂の粘着層を設けてなり、該粘着層を形成する粘着剤は(メタ)アクリル酸フッ素化アルキルエステルをモノマー成分として含むアクリル酸系共重合体を主要成分とし、且つ該粘着層は、前記式(1)で表されるジイモニウム系色素等の近赤外線吸収色素を含有することを特徴とする近赤外線吸収フィルムである。
ここで(メタ)アクリル酸フッ素化アルキルエステルの具体例としては、例えばトリフルオロエチルアクリレート、トリフルオロエチルメタクリレート、テトラフルオロプロピルアクリレート、テトラフルオロプロピルメタクリレート、ヘキサフルオロプロピルアクリレート、ヘキサフルオロプロピルメタクリレート、オクタフルオロペンチルアクリレート、オクタフルオロペンチルメタクリレート、ヘプタデカフルオロデシルアクリレート又はヘプタデカフルオロデシルメタクリレート等を挙げることができる。これらのうち、テトラフルオロプロピルアクリレート、ヘキサフルオロプロピルアクリレート、オクタフルオロペンチルアクリレート又はヘプタデカフルオロデシルアクリレートからなる群から選択するのが好ましい。
官能基を有する(メタ)アクリル酸系のモノマーは、架橋剤を用いる場合の反応点として活用され、架橋反応により粘着性の改良、共重合体のガラス転移温度の制御による凝集力や耐熱性の向上等が期待できる。官能基を有する(メタ)アクリル酸系モノマーの具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、クロトン酸又はフマール酸等のカルボキシル基を有するモノマー、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシヘキシル等のヒドロキシル基含有モノマー、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸メトキシブチル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル又は(メタ)アクリル酸フェノキシエチル等のエーテル基を有するモノマー、アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド又はモルホリルアクリルアミド等のアミド基を有するモノマー、グリシジルメタクリレート等のエポキシ基を有するモノマー等を挙げることができる。
これらのその他のモノマーの使用する割合は共重合体を構成する全モノマー重量中に占める割合は0.5〜10重量%が好ましく、2〜6重量%がより好ましい。
これらの中でも近赤外線領域における吸収波長域が比較的広いジイモニウム系色素が好ましく使用される。本発明において特に好ましく使用されるジイモニウム系色素は前記式(1)で表される。式(1)中のR1〜R8はそれぞれ独立に水素原子または置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素残基を表す。ここで脂肪族炭化水素残基とは飽和及び不飽和の直鎖状、分岐状又は環状の脂肪族炭化水素から水素原子を1個除いた基を意味する。炭素数は1〜12が好ましく、炭素数3〜8が有機溶剤に対する溶解性及び熱安定性の面からより好ましい。
該脂肪族炭化水素残基はアリール基(例、フェニル基、ベンジル基、フェニルエチル基等)、ハロゲン原子(例、フッ素、塩素、臭素)、ヒドロキシ基、アルコキシ基(例、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等)、アルコキシアルキル基(例、メトキシエチル基)、アリールオキシ基、アシルオキシ基(例、アセチルオキシ基、ブチリルオキシ基、ベンゾイルオキシ基)、N,N−ジアルキルアミノ基、シアノ基、スルホアルキル基(例、スルホメチル基)、カルボキシル基又はアルコキシカルボニル基(例、メトキシカルボニル基)等の置換基を有していてもよい。
架橋剤の配合量はアクリル酸系共重合体100重量部あたり0.005〜5重量部、好ましくは0.01〜3重量部である。
近赤外線吸収色素を含有する粘着層の耐久性を向上させるために、酸化防止剤又は紫外線吸収剤等を添加することができ、酸化防止剤としては、フェノール系、アミン系、ヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系、硫黄系、リン酸系、亜リン酸系又は金属錯体系等のものを、紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系等のものを挙げることができる。さらに本発明の効果を損なわない範囲で、最大吸収波長が300〜800nmの範囲にある色調補正色素やネオン光吸収色素、レベリング剤、帯電防止剤等が含有されていてもよい。
支持フィルムの厚さは10〜500μmが作業性が良好で、好ましい範囲である。また支持フィルムの表面には塗工膜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、グロー放電処理やアンカーコート剤、プライマー等のコーティングを施すことも出来る。
尚、透明支持フィルムが、例えば、減反射性、防眩・減反射性、帯電防止性、防汚性、電磁波遮蔽性、色調調整などの機能を単独又は複数有するフィルムであればより好ましく、光学フィルタの合理的な製造が可能になる。
反射防止フィルムは、表面反射光と界面反射光を干渉させることにより反射光を低減するものである。PETなどの透明支持フィルムの表面に低屈折率剤、例えばフッ化マグネシウム又はシリカ等をバインダー樹脂と共にコーティングした低屈折率層を設けたフイルム又は透明支持フィルムと低屈折率層の間にハードコート層、例えば酸化チタン、酸化亜鉛、ジルコニア等の高屈折剤をコーティングした高屈折率層を施し、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イルムである。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、例えばポリスチレン系樹脂やアクリル系樹脂等の微細粒子を分散させて、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ある。
尚、前記した近赤外線吸収能を有する粘着剤層にネオン光吸収能を有する化合物を含有させることにより、近赤外線とネオン光を同時に吸収できる層を得る方法も採用しうる。
攪拌機、コンデンサ、温度センサー、窒素導入管を備えた1lのフラスコに、アクリル酸ブチル80部、アクリル酸オクタフルオロペンチル16部、アクリル酸4部、酢酸エチル100部を仕込み攪拌溶解した。窒素を導入して気相の酸素濃度を0.1%以下とした後、80℃に加熱し、少量の酢酸エチルに溶解した重合開始剤の過酸化ベンゾイル0.03部を加えて、85℃に保って7時間加熱重合することによりアクリル酸ブチル、アクリル酸オクタフルオロペンチル、アクリル酸の共重合体を得た。この共重合物にメチルエチルケトンを加えて、共重合体濃度25%となるように溶解した樹脂溶液とした。GPCによる重量平均分子量は130万であった。
参考例1においてアクリル酸ブチル88部、アクリル酸ヘプタデカフルオロデシル8部、アクリル酸4部を使用する以外は参考例1と同様の方法で、アクリル酸ブチル、アクリル酸ヘプタデカフルオロデシル、アクリル酸の共重合体を得た。この共重合物にメチルエチルケトンを加えて、共重合体濃度25%となるように溶解した樹脂溶液とした。GPCによる重量平均分子量は110万であった
参考例1において、アクリル酸ブチル96部、アクリル酸4部を使用する以外は、参考例1と同様の方法で、アクリル酸ブチル、アクリル酸の共重合体を得た。この共重合物にメチルエチルケトンを加えて、共重合体濃度25%となるように溶解した樹脂溶液とした。GPCによる重量平均分子量は150万であった。
表1に示す各原料を均一になるように混合溶解した塗工液を、PET・3811(商品名、剥離PETフイルム、リンテック製)上にコンマコーターで0.8m/分の塗工速度、乾燥温度110℃により、粘着剤層の厚さが18μmになるように塗工して粘着剤層を形成し、この粘着剤層を介してKAYACOAT ARS−D511(商品名、減反射フイルム、日本化薬製)の減反射面の反対面に貼り合わせることによって減反射性を有する本発明の近赤外線吸収フイルムを得た。
原 料 使用量
粘着剤(参考例1の共重合体1) 120.0部
近赤外線吸収色素(ジイモニウム色素、式(1)中のR1〜R8がiso−ブチルとn−プロピルの混合、Xがトリストリフルオロメタンスルホニルメチド酸イオン残基) 1.5部
紫外線吸収剤(商品名チヌビン109;チバガイギー製) 1.0部
硬化剤(商品名M12ATY;日本化薬製) 0.37部
硬化剤(商品名L45EY;日本化薬製) 0.45部
メチルエチルケトン 76.7部
(註)商品名チヌビン109;ベンゾトリアゾール系化合物、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、
保護フイルムと粘着層を有するES−1534U(HCD−42−02)(商品名、電磁波遮蔽フイルム、日立化成工業製)の保護フイルムの反対面に、上記赤外線吸収フイルムの剥離PETフイルムを剥し、上記粘着層を介して貼合し、PDP用光学フイルタを得た。この光学フイルタは保護フイルムを剥し、PDPモジュールの前面に直接貼っても、ガラス板のような透明板に貼ってモジュールの前に取り付けても、いずれもPDPフイルタとして必要な性能を十分に発揮するものであった。
表2に示す各原料を均一になるように混合溶解した塗工液を、PET・3811(商品名、剥離PETフイルム、リンテック製)上にコンマコーターで0.8m/分の塗工速度、乾燥温度110℃により、粘着剤層の厚さが18μmになるように塗工して粘着剤層を形成し、この粘着剤層を介してKAYACOAT ARS−D511(商品名、減反射フイルム、日本化薬製)の減反射面の反対面に貼り合わせることによって減反射性を有する本発明の近赤外線吸収フイルムを得た。
原 料 使用量
粘着剤(参考例2の共重合体2) 120.0部
近赤外線吸収色素(ジイモニウム色素、式(1)中のR1〜R8がiso―ブチルとn―プロピルの混合、Xがトリストリフルオロメタンスルホニルメチド酸イオン残基) 1.5部
紫外線吸収剤(商品名チヌビン109;チバガイギー製) 1.0部
硬化剤(商品名M12ATY;日本化薬製) 0.37部
硬化剤(商品名L45EY;日本化薬製) 0.45部
メチルエチルケトン 76.7部
(註)商品名チヌビン109;ベンゾトリアゾール系化合物、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、
保護フイルムと粘着層を有するES−1534U(HCD−42−02)(商品名、電磁波遮蔽フイルム、日立化成工業製)の保護フイルムの反対面に、上記赤外線吸収フイルムの剥離PETフイルムを剥し、上記粘着層を介して貼合し、PDP用光学フイルタを得た。この光学フイルタは保護フイルムを剥し、PDPモジュールの前面に直接貼っても、ガラス板のような透明板に貼ってモジュールの前に取り付けてもよく、PDPフイルタとして必要な性能を十分に発揮するものであった。
表1に示す組成において、粘着剤を参考例3の比較用共重合物に代えた以外は、実施例1と同様の方法で減反射性を有する近赤外線吸収フイルムを得た。
実施例1,2及び比較例1の近赤外線吸収フイルムについて、製造直後(0時間)及び耐熱性及び耐湿熱性の試験(500時間)実施した後の視感透過率(Y/%)、近赤外線領域波長950nmの透過率及びヘーズの変化を測定した。耐熱性試験は80℃、耐湿熱性試験は60℃、相対湿度90%の恒温・恒湿槽内に500時間保管した。耐久試験の結果を表3及び表4に示した。
各表において、視感透過率(Y/%)、近赤外線領域波長950nmの透過率の測定は、UV−3150(商品名、分光光度計、島津製作所製)を、又ヘーズの測定は、TC−HIIIDPK(商品名、ヘーズメーター、東京電色製)をそれぞれ使用した。
表3及び表4の結果から分かるように、実施例1及び実施例2の近赤外線吸収フィルムは比較例のものと比べて視感透過率が良好で、耐久試験後の変化が少なく、特にヘーズ並びに波長950nm透過率の変化は少なく良好であった。
Claims (6)
- 透明基材の一方の面に、近赤外線吸収色素及び(メタ)アクリル酸フッ素化アルキルエステルを必須の構成モノマーとする共重合体を含有する粘着剤により形成された粘着層を設けてなる近赤外線吸収フィルム。
- 共重合体が、(メタ)アクリル酸フッ素化アルキルエステルの他にアクリル酸(C3〜C10)アルキルエステルを必須の構成モノマーとする共重合体である請求項1に記載の近赤外線吸収フィルム。
- (メタ)アクリル酸フッ素化アルキルエステルが、テトラフルオロプロピルアクリレート、ヘキサフルオロプロピルアクリレート、オクタフルオロペンチルアクリレート又はヘプタデカフルオロデシルアクリレートである請求項1又は請求項2に記載の近赤外線吸収フィルム。
- 粘着剤が架橋剤を含有するものである請求項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ム。
- 請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の近赤外線吸収フィルム並びに電磁波遮蔽機能を有するフィルム及び/又は減反射機能を有するフィルムを構成要素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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