JP4982291B2 - 近赤外線カットフィルム - Google Patents
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Description
また本発明の別の目的は、該近赤外線カットフィルムと、粘着剤層とを有し、とくにプラズマディスプレイパネルに好適に使用される近赤外線カット粘着シート部材を提供することにある。
請求項1に記載の発明は、透明基材フィルム(A)上に、近赤外線吸収層(B)を有する近赤外線カットフィルムであって、前記近赤外線吸収層(B)が、アクリル系樹脂バインダー、下記一般式(1)で表されるスルホンイミドをアニオン成分にもつジイモニウム系色素、および下記一般式(2)で表される構造を有するニッケル化合物を含有するとともに、前記アクリル系樹脂バインダー100質量部に対する前記ジイモニウム系色素の配合割合が5〜50質量部であり、かつ前記ニッケル化合物の配合割合が0.1〜5.0質量部であることを特徴とする近赤外線カットフィルムである。
−CnXmH2n+1-m ・・・・・・一般式(11)
(式中、Xはハロゲン原子を表し、nは1〜12の自然数、mは1〜25の自然数を示す)
請求項3に記載の発明は、前記一般式(1)において、R1〜R8の全てが、前記一般式(11)で表されるハロゲン化アルキル基であることを特徴とする請求項2に記載の近赤外線カットフィルムである。
請求項4に記載の発明は、前記一般式(1)で表されるスルホンイミドをアニオン成分にもつジイモニウム系色素が、ビス[ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド酸]−N,N,N',N'−テトラキス[p−ジ(4,4,4−トリフルオロブチル)アミノフェニル]−p−フェニレンジイモニウムであることを特徴とする請求項1に記載の近赤外線カットフィルムである。
請求項5に記載の発明は、前記一般式(2)で表される構造を有するニッケル化合物が、下記一般式(21)で表されるニッケルジブチルジチオカルバメートであることを特徴とする請求項1に記載の近赤外線カットフィルムである。
請求項7に記載の発明は、前記透明基材フィルム(A)が、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムであることを特徴とする請求項1に記載の近赤外線カットフィルムである。
請求項8に記載の発明は、前記透明基材フィルム(A)の前記近赤外線吸収層(B)が設けられた面とは反対の面に、帯電防止層、反射防止層およびハードコート層から選ばれた少なくとも1種のコート層(C)を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の近赤外線カットフィルムである。
請求項9に記載の発明は、請求項1〜8のいずれかに記載の近赤外線カットフィルムと、粘着剤層(D)とを少なくとも有することを特徴とする近赤外線カット粘着シート部材である。
請求項10に記載の発明は、プラズマディスプレイパネルに使用されることを特徴とする請求項9に記載の近赤外線カット粘着シート部材である。
また本発明の近赤外線カット粘着シート部材は、該近赤外線カットフィルムと、粘着剤層とを有しているので、とくにプラズマディスプレイパネルに好適に使用することができる。
本発明で使用される透明基材フィルム(A)としては特に制限はなく、様々な透明プラスチックフィルムの中から、状況に応じて適宜選択して用いることができる。この透明プラスチックフィルムとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ4−メチルペンテン−1、ポリブテン−1などのポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリエーテルサルフォン系樹脂、ポリエチレンサルファイド系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、セルロースアセテートなどのセルロース系樹脂などからなるフィルム、これらの積層フィルム等が挙げられる。これらの中でも、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが好適である。二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムは、機械的強度と寸法安定性が良好であり、また所望の厚みに調整が可能である。
透明基材フィルム(A)の厚さとしては、例えば10〜300μm、好ましくは20〜200μmである。
透明基材フィルム(A)は、所望により酸化防止剤や紫外線吸収剤等、公知の添加剤を配合してもよい。
また透明基材フィルムは、他層との接着性を高めるために、易接着剤層を設けておくこともできる。
本発明における近赤外線吸収層(B)は、アクリル系樹脂バインダー、下記一般式(1)で表されるスルホンイミドをアニオン成分にもつジイモニウム系色素、および下記一般式(2)で表される構造を有するニッケル化合物を含有する。以下、各成分について説明する。
本発明で使用されるアクリル系樹脂バインダーとしては、アクリル酸あるいはメタクリル酸のアルキルエステル類の単独重合体、前記単量体と共重合し得るエチレン性不飽和単量体との共重合体などが挙げられ、とくに制限されるものではないが、本発明ではポリメチルメタクリレート系樹脂が好ましい。中でも、ポリメチルメタクリレート系樹脂は、低分子量成分が極力排除された、シャープな分子量分布を有するものであれば、近赤外線吸収色素の劣化を起こさず、耐熱性、耐光性を良化させることができる。なお低分子量成分は、近赤外線吸収色素の構造を破壊する傾向にあり、近赤外線吸収色素の吸収性能を変化させ、耐熱性および耐光性を劣化させてしまう。したがって本発明でとくに好適なポリメチルメタクリレート系樹脂の分子量分布は、Mw/Mn(Mwは質量平均分子量、Mnは数平均分子量)が、1.5乃至2.1であることが好ましく、1.6乃至1.9であることがより好ましい。なお本発明でいう分子量分布は、展開溶媒としてクロロホルムを用い、GPC(ポリメチルメタクリレート換算値)により測定される。
本発明で使用されるジイモニウム系色素は、上記で定義した近赤外線の波長領域の赤外線を吸収可能であり、かつ、下記一般式(1)で表されるスルホンイミドをアニオン成分にもつジイモニウム系色素である。
−CnXmH2n+1-m ・・・・・・(11)
(式中、Xはハロゲン原子を表し、nは1〜12の自然数、mは1〜25の自然数を示す)
で表されるものが挙げられる。
上記のハロゲン化アルキル基において、その炭素数は、1〜12個の範囲であり、好ましくは1〜6個である。ハロゲン化アルキル基の炭素数が12個を超えると、ジイモニウム塩の質量吸光係数が低下してしまう場合がある。
本発明で使用されるニッケル化合物は、下記一般式(2)で表される構造を有する。
帯電防止層としては、例えば、水溶性または水分散性導電ポリマーである、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリエチレンイミン、アリルアミン系化合物などを含有する水溶液を塗布して形成することができる。
反射防止層としては、高屈折率層および低屈折率層からなる積層材料が挙げられ、高屈折率層は、例えば高屈折率層を形成しうるマトリックス成分に、高屈折率材料である酸化チタン、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、さらにこれらの金属酸化物微粒子にアンチモン、錫等の異種元素をドープした微粒子を高屈折率層形成用マトリックスに分散させ、塗料とし、これを塗布等により形成した層であることができる。また低屈折率層は、例えば、低屈折率層を形成しうるマトリックス成分に、低屈折率材料であるポリシロキサン、中空シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素樹脂などの微粒子を分散させ、塗料とし、これを塗布等により形成した層であることができる。
ハードコート層は、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、エポキシアクリレート等の分子内に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレートに、光重合開始剤、必要に応じて各種無機化合物微粒子を添加し、紫外線照射することにより硬化させて形成することができる。
粘着剤層(D)は、光学用途のものであって、例えばアクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤等、公知のものの中から適宜選択することができる。この粘着剤層(D)の厚さは、通常5〜40μmの範囲である。
厚さ100μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ社製A−1540、両面に易接着剤層が形成されている)上に、下記の近赤外線吸収層(B)形成用塗料を乾燥膜厚1.5μmとなるように塗布し、乾燥し、本発明の近赤外線カットフィルムを作製した。
・バインダー樹脂(1) 333質量部
(固形分100質量部)
ポリメチルメタクリレート系樹脂
(綜研化学社製、GS1000、固形分30%、重量平均分子量(Mw)111,000で、Mw/Mn=1.68の分子量分布を有する)
分子量分布は、展開溶媒としてクロロホルムを用い、GPC(ポリメチルメタクリレート換算値)により測定した。GPCの測定条件は、カラムの種類:ShodexK806L×2+K800P、試料濃度:0.2%(w/v)、注入量:100μL、流速:1.0ml/min、測定温度:35℃、検出器:示差屈折計で測定した。
・ジイモニウム系色素(1) 200質量部
(固形分20質量部)
(ビス[ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド酸]−N,N,N',N'−テトラキス[p−ジ(4,4,4−トリフルオロブチル)アミノフェニル]−p−フェニレンジイモニウム、日本カーリット社製、CIR−1085F、固形分10%、溶剤はメチルエチルケトン(MEK))
・ニッケル化合物(1)
(前記一般式(21)で表されるニッケルジブチルジチオカルバメート、川口化学工業社製アンテージNBC、外観=緑色粉末、融点=85℃以上、比重=1.27、分子量=467) 0.67質量部
・溶剤 MEK 317質量部
(1)耐熱性
得られた近赤外線カットフィルムを分光光度計〔(株)島津製作所製、Solid Spec3700〕にてJIS Z8701−1999に準じて、(Y、x、y)を測定した後、恒温層中に80℃で500時間静置した後の(Y、x、y)を上記と同様に測定した。試験前後の(Y、x、y)の変化量を求め、下記の基準により評価した。
・耐熱性の評価基準
○:(Y、x、y)の各数値の変化量が、全て3%未満である。
△:(Y、x、y)の各数値の変化量が、全て5%未満であるが、少なくとも1個が、3%以上である。
×:(Y、x、y)の各数値の変化量の少なくとも1個が、5%以上である。
得られた近赤外線カットフィルムを分光光度計〔(株)島津製作所製、Solid Spec3700〕にてJIS Z8701−1999に準じて、(Y、x、y)を測定した後、40℃、90%RH環境条件下、500時間静置した後の(Y、x、y)を上記と同様に測定した。試験前後の(Y、x、y)の変化量を求め、下記の基準により評価した。
・耐湿性の評価基準
○:(Y、x、y)の各数値の変化量が、全て3%未満である。
△:(Y、x、y)の各数値の変化量が、全て5%未満であるが、少なくとも1個が、3%以上である。
×:(Y、x、y)の各数値の変化量の少なくとも1個が、5%以上である。
得られた近赤外線カットフィルムを分光光度計〔(株)島津製作所製、Solid Spec3700〕にて(Y、x、y)を測定した後、キセノンウェザーメーター(スガ試験機製、XL−75F)を用い促進耐光性試験(JIS K7350−2−1995に準じる。光照射のみ、放射照度50W/m2(300〜400nm)、ブラックパネル温度65℃、湿度50%RH、100時間連続光照射)後の(Y、x、y)を上記と同様に測定した。試験前後の(Y、x、y)の変化量を求め、下記の基準により評価した。
・耐光性の評価基準
○:(Y、x、y)の各数値の変化量が、全て5%未満である。
△:(Y、x、y)の各数値の変化量が、全て10%未満であるが、少なくとも1個が、5%以上である。
×:(Y、x、y)の各数値の変化量の少なくとも1個が、10%以上である。
JIS A5759に準拠し測定した。
分光光度計〔(株)島津製作所製、Solid Spec3700〕を用いて波長850nmの光線透過率を測定した。
分光光度計〔(株)島津製作所製、Solid Spec3700〕を用いて波長950nmの光線透過率を測定した。
実施例1において、ニッケル化合物(1)の配合割合を0.20質量部に変更したこと以外は、実施例1を繰り返した。
実施例1において、ニッケル化合物(1)の配合割合を4.0質量部に変更したこと以外は、実施例1を繰り返した。
実施例1において、ジイモニウム系色素(1)の配合割合を100質量部(固形分10質量部)に変更したこと以外は、実施例1を繰り返した。
実施例1において、ジイモニウム系色素(1)の配合割合を450質量部(固形分45質量部)に変更したこと以外は、実施例1を繰り返した。
実施例1において、バインダー樹脂(1)の替わりに、下記バインダー樹脂(2)を用いたこと以外は実施例1を繰り返した。
バインダー樹脂(2):(株)トクシキ製、ポリメチルメタクリレート系樹脂、商品名、AR−8236HA、固形分40%、重量平均分子量(Mw)78,000、Mw/Mn=2.48の分子量分布を有する)
実施例1において、シアニン系色素(1)の替わりに、下記のジイモニウム系色素(2)を使用したこと以外は、実施例1を繰り返した。
ジイモニウム系色素(2):N,N,N’,N’−テトラキス−(p−ジブチルアミノフェニル)−p−フェニレンジイモニウムの過塩素酸塩、日本カーリット社製CIR−1080、最大吸収波長=1080nm、固形分10%、MEK希釈)
実施例1において、シアニン系色素(1)の替わりに、下記のジイモニウム系色素(3)を使用したこと以外は、実施例1を繰り返した。
ジイモニウム系色素(3):N,N,N’,N’−テトラキス−(p−ジブチルアミノフェニル)−p−フェニレンジイモニウムの六フッ化アンチモン酸塩、日本カーリット社製CIR−1081、最大吸収波長=1080nm、固形分10%、MEK希釈)
実施例1において、ニッケル化合物(1)の配合割合を0.05質量部に変更したこと以外は、実施例1を繰り返した。
実施例1において、ニッケル化合物(1)の配合割合を6.0質量部に変更したこと以外は、実施例1を繰り返した。
実施例1において、ニッケル化合物(1)を使用しなかったこと以外は、実施例1を繰り返した。
実施例1において、ジイモニウム系色素(1)の配合割合を30質量部(固形分3質量部)に変更したこと以外は、実施例1を繰り返した。
実施例1において、ジイモニウム系色素(1)の配合割合を550質量部(固形分55質量部)に変更したこと以外は、実施例1を繰り返した。
実施例1において、バインダー樹脂(1)の替わりに、下記バインダー樹脂(3)を用いたこと以外は実施例1を繰り返した。
バインダー樹脂(3):東洋紡社製、バイロンGK880、非晶性ポリエステル樹脂、Tg=84℃、固形分30%溶液、MEK希釈。
・実施例1は、近赤外線吸収層(B)が、アクリル系樹脂バインダー、特定のジイモニウム系色素および特定のニッケル化合物を特定量でもって配合されてなるので、耐熱性、耐湿性、耐光性に優れ、さらに、可視光平均透過率、近赤外線透過率(850nm、950nm)に優れた近赤外線カットフィルムを提供することができる。
・実施例2は、ニッケル化合物(1)を0.2質量部添加した例で、耐熱性、耐湿性、耐光性がやや悪化した。それ以外の性能は良好であった。
・実施例3は、ニッケル化合物(1)を4.0質量部添加した例で、可視光平均透過率がやや悪化した。それ以外の性能は良好であった。
・実施例4は、ジイモニウム系色素(1)を10質量部添加した例で、近赤外線透過率(850nm)、近赤外線透過率(950nm)がやや悪化した。それ以外の性能は良好であった。
・実施例5は、ジイモニウム系色素(1)を45質量部添加した例で、可視光平均透過率がやや悪化した。それ以外の性能は良好であった。
・実施例6は、バインダー樹脂(2)を使用した例で、分子量分布がブロードであるので、耐熱性、耐湿性、耐光性がやや悪化した。それ以外の性能は良好であった。
・比較例2は、ジイモニウム系色素(3)を使用した例で、アニオン成分が六フッ化アンチモン酸イオンであるので、耐熱性、耐湿性、耐光性、近赤外線透過率(850nm)、近赤外線透過率(950nm)が悪化した。
・比較例3は、ニッケル化合物(1)を0.05質量部添加した例で、耐熱性、耐湿性、耐光性が悪化した。
・比較例4は、ニッケル化合物(1)を6.0質量部添加した例で、可視光平均透過率が悪化した。
・比較例5は、ニッケル化合物(1)を添加しなかった例で、耐熱性、耐湿性、耐光性が悪化した。
・比較例6は、ジイモニウム系色素(1)を3質量部添加した例で、近赤外線透過率(850nm)、近赤外線透過率(950nm)が悪化した。
・比較例7は、ジイモニウム系色素(1)を55質量部添加した例で、可視光平均透過率が悪化した。
・比較例8は、バインダー樹脂(3)を使用した例で、アクリル系樹脂バインダーではないので、耐熱性、耐湿性、耐光性が悪化した。
Claims (10)
- 透明基材フィルム(A)上に、近赤外線吸収層(B)を有する近赤外線カットフィルムであって、前記近赤外線吸収層(B)が、アクリル系樹脂バインダー、下記一般式(1)で表されるスルホンイミドをアニオン成分にもつジイモニウム系色素、および下記一般式(2)で表される構造を有するニッケル化合物を含有するとともに、前記アクリル系樹脂バインダー100質量部に対する前記ジイモニウム系色素の配合割合が5〜50質量部であり、かつ前記ニッケル化合物の配合割合が0.1〜5.0質量部であることを特徴とする近赤外線カットフィルム。
- 前記1以上の水素原子がハロゲン原子で置換されたハロゲン化アルキル基が下記一般式(11)で表されることを特徴とする請求項1に記載の近赤外線カットフィルム。
−CnXmH2n+1-m ・・・・・・一般式(11)
(式中、Xはハロゲン原子を表し、nは1〜12の自然数、mは1〜25の自然数を示す) - 前記一般式(1)において、R1〜R8の全てが、前記一般式(11)で表されるハロゲン化アルキル基であることを特徴とする請求項2に記載の近赤外線カットフィルム。
- 前記一般式(1)で表されるスルホンイミドをアニオン成分にもつジイモニウム系色素が、ビス[ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド酸]−N,N,N',N'−テトラキス[p−ジ(4,4,4−トリフルオロブチル)アミノフェニル]−p−フェニレンジイモニウムであることを特徴とする請求項1に記載の近赤外線カットフィルム。
- 前記アクリル系樹脂が、ポリメチルメタクリレート系樹脂であることを特徴とする請求項1または2に記載の近赤外線カットフィルム。
- 前記透明基材フィルム(A)が、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムであることを特徴とする請求項1に記載の近赤外線カットフィルム。
- 前記透明基材フィルム(A)の前記近赤外線吸収層(B)が設けられた面とは反対の面に、帯電防止層、反射防止層およびハードコート層から選ばれた少なくとも1種のコート層(C)を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の近赤外線カットフィルム。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の近赤外線カットフィルムと、粘着剤層(D)とを少なくとも有することを特徴とする近赤外線カット粘着シート部材。
- プラズマディスプレイパネルに使用されることを特徴とする請求項9に記載の近赤外線カット粘着シート部材。
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