JP5601163B2 - 近赤外線吸収性粘着剤およびその用途 - Google Patents

Description

本発明は、例えばプラズマディスプレイパネル等の電子ディスプレイパネルから発生する近赤外線を遮蔽するためのフィルムに利用される近赤外線吸収性粘着剤およびその用途に関する。

近年の高度情報化社会において、電子ディスプレイ等の光エレクトロニクス機器はテレビジョンやパーソナルコンピュータのモニター用等として著しい進歩を遂げ、広く普及している。中でもプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと称す）は電子ディスプレイパネルの大型化や薄型化に伴って注目を浴びているが、動作原理上発せられる近赤外線によってリモートコントロール機器等の周辺機器の誤動作を招くといった問題がある。また、薄型化や軽量化のためには種々の機能の複合化や部材点数の削減をしなければならないという問題もある。

これらの問題を解決するために、ＰＤＰの光学フィルタに用いられる近赤外線吸収層と粘着機能層とを複合化した光学フィルタが提案されている（特許文献１を参照）。ところが、特許文献１では近赤外線吸収色素としてフタロシアニン化合物を複数種使用しているため、該化合物が有する可視光線領域の吸収により可視光線領域の透過率が低下してしまい、その後の色補正が困難になるという問題があった。

そこで、近赤外線吸収色素としてジイモニウム塩化合物と粘着機能層とを複合化した光学フィルタが提案されている（特許文献２を参照）。ところが、特許文献２で用いられているジイモニウム塩化合物は粘着層中で溶解状態にあり、安定的に耐久性能を発現することができず、経時的に近赤外線吸収能が低下するという問題があった。

国際公開公報ＷＯ２００６／０９０７０５号公報（第２頁および第１３頁） 特開２００８−１２０９２４号公報（第２頁および第１８頁）

そこで本発明の目的とするところは、可視光線領域における透過率を高く維持することができ、且つ耐久性能に優れた近赤外線吸収性粘着剤およびその用途を提供することにある。

前記の目的を達成するために、第１の発明の近赤外線吸収性粘着剤は、粘着樹脂組成物と近赤外線吸収色素として下記一般式（１）で表されるジイモニウム塩化合物とを含む近赤外線吸収性粘着剤であって、前記ジイモニウム塩化合物は平均粒子径が０．００１〜０．１μｍの微粒子分散状態で前記粘着樹脂組成物中に存在し、前記ジイモニウム塩化合物は前記粘着樹脂組成物１００質量部に対して０．５〜３．０質量部含有されているものである。

一般式（１）において、Ｘは電荷を中和させるために必要な陰イオンであり、Ｒ_１〜Ｒ_８ は全て同一であり、Ｒ _１ 〜Ｒ _８ はイソプロピルオキシエチル基である。

第２の発明の近赤外線遮蔽フィルムは、第１の発明の近赤外線吸収性粘着剤を透明基材の一方の面に施してなるものである。
第３の発明のディスプレイ用近赤外線遮蔽体は、第２の発明の近赤外線遮蔽フィルムを基材に貼り合わせてなるものである。

本発明の近赤外線吸収性粘着剤によれば、次のような効果を発揮することができる。
・ 近赤外線領域の透過率を十分に制御した場合であっても、可視光線領域における透過率を色補正するに十分な程度に高く維持することができる。

・ 経時的な近赤外線吸収色素の劣化を抑制し、近赤外線吸収能を維持することができる。

以下、本発明を具体化した実施形態について詳細に説明する。
本実施形態の近赤外線吸収性粘着剤は、粘着樹脂組成物と前記一般式（１）で表される近赤外線吸収色素とを含有する粘着剤である。そして、この近赤外線吸収性粘着剤の用途として、近赤外線吸収性粘着剤が透明基材の一方の面に施されて粘着層が設けられ、近赤外線遮蔽フィルムが形成される。さらに、該近赤外線遮蔽フィルムが基材に貼り合わされて近赤外線遮蔽体が得られる。次に、これらの近赤外線吸収性粘着剤、近赤外線遮蔽フィルム及び近赤外線遮蔽体の構成要素について順に説明する。
＜粘着樹脂組成物＞
本実施形態における粘着樹脂組成物は特に限定されないが、被着体との接着力の観点から（メタ）アクリル系樹脂を主成分とする（メタ）アクリル系粘着樹脂組成物が好ましい。（メタ）アクリル系樹脂としては、例えばメチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレートと（メタ）アクリル酸とを重合した重合体等を用いることができる。（メタ）アクリル系樹脂を形成する単量体は特に制限されず、従来公知の単量体を用いることができる。

粘着樹脂組成物には架橋剤が含まれていることが好ましい。この架橋剤は特に限定されないが、例えばイソシアネート系架橋剤等が好適に用いられる。粘着樹脂組成物には本実施形態の機能を損なわない限りにおいて、その他の添加剤が添加されていても良い。その他の添加剤としては、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤等が挙げられるが、これらに制限されない。また、その他の添加剤は従来公知の化合物を用いることができる。
＜近赤外線吸収色素＞
本実施形態における近赤外線吸収色素は下記一般式（１）で表されるジイモニウム塩化合物である。

一般式（１）において、Ｘは電荷を中和させるために必要な陰イオンである。陰イオンの中では、フッ化金属酸とアルキルスルホニルイミド酸が耐熱性能を向上させることができるため好ましい。フッ化金属酸としては、例えばヘキサフルオロリン酸イオン、ヘキサフルオロアンチモン酸イオン等が挙げられるが、これらの中ではヘキサフルオロリン酸イオンが耐熱性能と耐湿熱性能を最も向上させることができるため好ましい。一方、アルキルスルホニルイミド酸の具体例としては、例えばビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド酸イオン、ビス（ペンタフルオロエタンスルホニル）イミド酸イオン等が挙げられるが、これらの中ではビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド酸イオンが耐熱性能と耐湿熱性能を最も向上させることができるため好ましい。

Ｒ_１〜Ｒ_８は、全て同一であり、Ｒ _１ 〜Ｒ _８ は、イソプロピルオキシメチル基である。合成の容易性と耐熱性能の観点からイソプロピルオキシエチル基が用いられる。

本実施形態におけるジイモニウム塩化合物としては、例えば、ビス（ヘキサフルオロリン酸）−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス［ｐ−ジ（イソプロピルオキシエチル）アミノフェニル］−ｐ−フェニレンジアミン、ビス（ヘキサフルオロアンチモン酸）−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス［ｐ−ジ（イソプロピルオキシエチル）アミノフェニル］−ｐ−フェニレンジアミン等が挙げられる。

また、例えばビス［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（イソプロピルオキシエチル）アミノフェニル］−ｐ−フェニレンジアミン等が挙げられる。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（イソプロピルオキシエチル）アミノフェニル］−ｐ−フェニレンジアミンが耐久性能を最も向上させることができるため好ましい。
＜近赤外線吸収性粘着剤＞
本実施形態においてはジイモニウム塩化合物を粘着樹脂組成物中において微粒子分散状態で存在させる。このジイモニウム塩化合物は、平均粒子径が０．００１〜０．１μｍの微粒子分散状態で存在し、平均粒子径が０．００５〜０．０３０μｍの微粒子分散状態で存在することが好ましい。平均粒子径が０．１μｍを超えると光の散乱により白ボケを生ずるため不適当であり、平均粒子径が０．００１μｍ未満であると溶解により耐久性能を十分に発現することができないという弊害がある。尚、ここでの平均粒子径とは、ｎａｎｏｔｒａｃＵＰＡ−ＥＸ１５０〔日機装（株）製の粒度分布測定機〕を用いて動的光散乱理論／周波数マトリックス解析法（ＦＦＴ法）により測定した値のことをいう。

ジイモニウム塩化合物の分散方法は特に限定されず、従来公知の分散方法を用いることができる。例えば、有機溶剤にジイモニウム塩化合物を少量ずつ撹拌しながら添加してゆき、ガラスビーズを加えてペイントシェイカーで物理的に粉砕する方法が挙げられるが、これに限定されるものではない。

ジイモニウム塩化合物の含有量は、前記粘着樹脂組成物１００質量部に対して０．５〜３．０質量部である。該近赤外線吸収色素の含有量が０．５〜３．０質量部であれば実用上近赤外線吸収能と可視光線の透過率が十分な近赤外線吸収性粘着剤を得ることができる。近赤外線吸収色素の含有量が０．５質量部より少ない場合には近赤外線吸収能を十分に発揮することができないため不適当であり、含有量が３．０質量部より多い場合には近赤外線吸収性粘着剤の粘着性能が低下する等の傾向を示すという弊害がある。
＜近赤外線遮蔽フィルム＞
近赤外線遮蔽フィルムは、前述の近赤外線吸収性粘着剤を透明基材の一方の面に施し粘着層を形成してなるものである。透明基材としては透明であれば特に制限されず、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム等の透明樹脂フィルムや、透明樹脂フィルム上にハードコート層、導電性ハードコート層、防汚層、耐指紋性層、反射防止層、アンチグレア（防眩）層、透明導電層、書味向上性層、接着性改良層、屈折率調整層等の機能層が設けられた透明樹脂フィルム等、様々なものを用いることができる。これにより、近赤外線遮蔽フィルムは近赤外線吸収性能に加えて、様々な機能を発揮することが可能になる。

近赤外線吸収性粘着剤を透明基材上に施す方法としてはウェットコート法であれば特に制限されず、例えばグラビアコート法、スピンコート法、ダイコート法等の従来公知の塗工方法を採用することができる。
＜ディスプレイ用近赤外線遮蔽体＞
ディスプレイ用近赤外線遮蔽体は、上記近赤外線遮蔽フィルムの粘着層側を基材に貼り合わせてなるものである。基材としては透明な材料が用いられ、その具体例としてはガラス等が挙げられる。ディスプレイとしては、プラズマディスプレイ等の電子ディスプレイが挙げられる。

以下に実施例及び比較例を挙げて前記実施形態を更に具体的に説明する。
近赤外線吸収色素の平均粒子径は、ｎａｎｏｔｒａｃＵＰＡ−ＥＸ１５０〔日機装（株）製の粒度分布測定機〕を用いて動的光散乱理論／周波数マトリックス解析法（ＦＦＴ法）により測定した。

各例においては、光の波長８３０ｎｍ、８５０ｎｍ及び９５０ｎｍにおける近赤外線の透過率がいずれも１５％以下となるように設計を行った。透過率はＵＶ−１６００ＰＣ〔（株）島津製作所製分光光度計の製品名〕を用いて測定し、可視光線平均透過率Ｙ、透過色度ｘ、透過色度ｙは、ＳＱ２０００〔日本電色工業（株）製色差計の製品名〕を用い、「ＪＩＳ Ｚ８７２２」及び「ＪＩＳ Ｚ８７２９」に準拠して測定した。なお、光源はＣ光源、２°視野を用いた。

可視光線平均透過率Ｙの評価は、Ｙ値が８０以上の場合には◎、７０以上８０未満の場合には○、６０以上７０未満の場合には△、６０未満の場合には×と評価した。
耐久性能の評価は、実施例及び比較例で得られた近赤外線遮蔽体を温度８０℃、温度６０℃且つ相対湿度（ＲＨ）９５％の条件下にそれぞれ５００時間放置した後の可視光線平均透過率Ｙ、透過色度ｘ、透過色度ｙ、波長８３０ｎｍ、８５０ｎｍ、及び９５０ｎｍにおける透過率の変化量が、いずれも１．５％未満の場合には◎、いずれか一つでも１．５％以上３％未満の場合には○、いずれか一つでも３％以上５％未満の場合には△、いずれか一つでも５％以上の場合には×と評価した。
（実施例１：近赤外線吸収性粘着剤の製造例）
（実施例１−１）
ｎ−ブチルアクリレート９５．５質量部、アクリル酸４．５質量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート１質量部、アゾビスイソブチロニトリル０．４質量部、酢酸エチル９０質量部、トルエン６０質量部を混合し、窒素雰囲気下で混合物を６５℃に加温して１０時間重合反応を行い、アクリル樹脂組成物を調製した。このアクリル樹脂組成物にコロネートＬ〔日本ポリウレタン（株）製ポリイソシアネート〕１質量部、および固形分濃度が２０質量％となるように酢酸エチルを加えることにより、粘着樹脂組成物Ａの固形分濃度２０質量％溶液を得た。

次に、ガラス容器にビス［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（イソプロピルオキシエチル）アミノフェニル］−ｐ−フェニレンジアミン（一般式（１）におけるＲ_１〜Ｒ_８は全てイソプロピルオキシエチル）（これを色素Ａと称す）０．２質量部、トルエン３．８質量部、および粒径０．８ｍｍのガラスビーズをそれぞれ加えてペイントシェイカーで３時間撹拌振とうした後、ガラスビーズを濾別して、微粒子分散液Ａ（固形分濃度５質量％、平均粒子径０．０１５μｍ）を得た。

続いて、粘着樹脂組成物Ａの固形分濃度２０質量％溶液５００質量部に上記微粒子分散液Ａ２６質量部（固形分換算１．３質量部）を加えて撹拌混合することにより、実施例１−１の近赤外線吸収性粘着剤Ａを得た。
（参考例１−２）
ｎ−ブチルアクリレート９５．４質量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４．６質量部、アゾビスイソブチロニトリル０．２質量部、酢酸エチル９０質量部、トルエン６０質量部を混合し、窒素雰囲気下で混合物を６５℃に加温して１４時間重合反応を行い、アクリル樹脂組成物を調製した。このアクリル樹脂組成物にＢＨＳ８５１５〔東洋インキ製造（株）製ポリイソシアネート〕１質量部、および固形分濃度が２０質量％となるように酢酸エチルを加えることにより、粘着樹脂組成物Ｂの固形分濃度２０質量％溶液を得た。

次に、ガラス容器にビス（ヘキサフルオロリン酸）−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス［ｐ−ジ（シクロヘキシルエチル）アミノフェニル］−ｐ−フェニレンジアミン（一般式（１）におけるＲ_１〜Ｒ_８は全てシクロヘキシルエチル）（これを色素Ｂと称す）０．２質量部、トルエン３．８質量部、および粒径０．８ｍｍのガラスビーズをそれぞれ加えてペイントシェイカーで４時間撹拌振とうした後、ガラスビーズを濾別して、微粒子分散液Ｂ（固形分濃度５質量％、平均粒子径０．０１０μｍ）を得た。

続いて、粘着樹脂組成物Ｂの固形分濃度２０質量％溶液５００質量部に上記微粒子分散液Ｂ２６質量部（固形分換算１．３質量部）を加えて撹拌混合することにより、参考例１−２の近赤外線吸収性粘着剤Ｂを得た。
（参考例１−３）
参考例１−２において、近赤外線吸収色素としてビス（ヘキサフルオロアンチモン酸）−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス［ｐ−ジ（シクロヘキシルエチル）アミノフェニル］−ｐ−フェニレンジアミン（一般式（１）におけるＲ_１〜Ｒ_８は全てシクロヘキシルエチル）（これを色素Ｃと称す）０．２質量部を用いた以外は参考例１−２と同様にして粘着樹脂組成物Ｃを得、さらに参考例１−３の近赤外線吸収粘着剤Ｃを得た。なお、色素Ｃの平均粒子径、微粒子分散液Ｃの固形分濃度等は参考例１−２と同じであった。
（比較例１−１）
実施例１−１で使用した粘着樹脂組成物Ａの固形分濃度２０質量％溶液５００質量部に、近赤外線吸収色素としてＩＲ−１４〔（株）日本触媒製フタロシアニン化合物〕０．３質量部、ＴＸＥＸ８２０〔（株）日本触媒製フタロシアニン化合物〕０．５５質量部、ＴＸＥＸ９１５〔（株）日本触媒製フタロシアニン化合物〕０．５８質量部を加えて撹拌混合することにより、比較例１−１の近赤外線吸収性粘着剤Ｄを得た。
（比較例１−２）
比較例１−１において、近赤外線吸収色素としてＣＩＲ−１０８５〔日本カーリット（株）製ジイモニウム塩化合物：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（ｎ−ブチル）アミノフェニル］−ｐ−フェニレンジアミン（一般式（１）におけるＲ_１〜Ｒ_８は全てｎ−ブチル）〕１．３質量部を溶解させて用いた以外は比較例１−１と同様にして、比較例１−２の近赤外線吸収性粘着剤Ｅを得た。
（比較例１−３）
比較例１−１において、近赤外線吸収色素として実施例１−１で使用したジイモニウム塩化合物を溶解させて用いた以外は比較例１−１と同様にして、比較例１−３の近赤外線吸収性粘着剤Ｆを得た。
（実施例２：近赤外線遮蔽フィルムの製造例）
（実施例２−１）
実施例１−１で製造した近赤外線吸収性粘着剤ＡをＰＥＴ製のセパレートフィルム上に乾燥後の厚みが２５μｍとなるようにオートアプリケーターを用いて塗布し、９０℃で２分間乾燥した。リアルック７８００〔日油（株）製反射防止フィルム、ＰＥＴフィルムの片面に反射防止層を形成したもの〕に貼合して３０℃で５日間保存することにより、実施例２−１の近赤外線遮蔽フィルムＡを得た。
（参考例２−２）
実施例２−１において、近赤外線吸収性粘着剤として参考例１−２で製造した近赤外線吸収性粘着剤Ｂを用いた以外は実施例２−１と同様にして、参考例２−２の近赤外線遮蔽フィルムＢを得た。
（参考例２−３）
実施例２−１において、近赤外線吸収性粘着剤として参考例１−３で製造した近赤外線吸収性粘着剤Ｃを用いた以外は実施例２−１と同様にして、参考例２−３の近赤外線遮蔽フィルムＣを得た。
（比較例２−１）
実施例２−１において、近赤外線吸収性粘着剤として比較例１−１で製造した近赤外線吸収性粘着剤Ｄを用いた以外は実施例２−１と同様にして、比較例２−１の近赤外線遮蔽フィルムＤを得た。
（比較例２−２）
実施例２−１において、近赤外線吸収性粘着剤として比較例１−２で製造した近赤外線吸収性粘着剤Ｅを用いた以外は実施例２−１と同様にして、比較例２−２の近赤外線遮蔽フィルムＥを得た。
（比較例２−３）
実施例２−１において、近赤外線吸収性粘着剤として比較例１−３で製造した近赤外線吸収性粘着剤Ｆを用いた以外は実施例２−１と同様にして、比較例２−３の近赤外線遮蔽フィルムＦを得た。
（実施例３：近赤外線遮蔽体の製造例）
（実施例３−１）
実施例２−１で製造した近赤外線遮蔽フィルムＡのセパレートフィルムを剥離してガラスに貼合することにより、実施例３−１のディスプレイ用近赤外線遮蔽体Ａを得た。
（参考例３−２）
実施例３−１において、近赤外線遮蔽フィルムとして参考例２−２で製造した近赤外線遮蔽フィルムＢを用いた以外は実施例３−１と同様にして、参考例３−２のディスプレイ用近赤外線遮蔽体Ｂを得た。
（参考例３−３）
実施例３−１において、近赤外線遮蔽フィルムとして参考例２−３で製造した近赤外線遮蔽フィルムＣを用いた以外は実施例３−１と同様にして、参考例３−３のディスプレイ用近赤外線遮蔽体Ｃを得た。
（比較例３−１）
実施例３−１において、近赤外線遮蔽フィルムとして比較例２−１で製造した近赤外線遮蔽フィルムＤを用いた以外は実施例３−１と同様にして、比較例３−１の近赤外線遮蔽体Ｄを得た。
（比較例３−２）
実施例３−１において、近赤外線遮蔽フィルムとして比較例２−２で製造した近赤外線遮蔽フィルムＥを用いた以外は実施例３−１と同様にして、比較例３−２の近赤外線遮蔽体Ｅを得た。
（比較例３−３）
実施例３−１において、近赤外線遮蔽フィルムとして比較例２−３で製造した近赤外線遮蔽フィルムＦを用いた以外は実施例３−１と同様にして、比較例３−３の近赤外線遮蔽体Ｆを得た。

得られた近赤外線遮蔽体の評価結果を表１に示した。

表１に示した結果より、本発明の実施例３−１、参考例３−２および３−３のディスプレイ用近赤外線遮蔽体Ａ、Ｂ、Ｃは、近赤外線吸収色素として前記一般式（１）に示すジイモニウム塩化合物を使用しているため可視光線平均透過率を高く設計することができ、且つ当該色素を微粒子分散状態で用いているため耐久性能も良好であった。中でも実施例３−１および参考例３−２の近赤外線遮蔽体ＡおよびＢは、ジイモニウム塩化合物の陰イオンとしてトリフルオロメタンスルホニルイミドまたはヘキサフルオロリン酸イオンを使用しているため耐湿熱性にも優れていた。

一方、比較例３−１〜３−３の近赤外線遮蔽体Ｄ〜Ｆについては、比較例３−１の近赤外線遮蔽体Ｄでは近赤外線吸収色素としてフタロシアニン化合物を使用しているため可視光線平均透過率を高く設計することができなかった。また、比較例３−２の近赤外線遮蔽体Ｅでは、従来のジイモニウム塩化合物を使用しているため耐久性能が不十分であった。さらに、比較例３−３の近赤外線遮蔽体Ｆでは、ジイモニウム塩化合物を微粒子分散状態で使用していないため同じく耐久性能が不十分であった。

Claims (3)

1. 粘着樹脂組成物と近赤外線吸収色素として下記一般式（１）で表されるジイモニウム塩化合物とを含む近赤外線吸収性粘着剤であって、前記ジイモニウム塩化合物は平均粒子径が０．００１〜０．１μｍの微粒子分散状態で前記粘着樹脂組成物中に存在し、前記ジイモニウム塩化合物は前記粘着樹脂組成物１００質量部に対して０．５〜３．０質量部含有されている近赤外線吸収性粘着剤。
   一般式（１）において、Ｘは電荷を中和させるために必要な陰イオンであり、Ｒ_１〜Ｒ_８ は全て同一であり、Ｒ _１ 〜Ｒ _８ はイソプロピルオキシエチル基である。
2. 請求項１に記載の近赤外線吸収性粘着剤を透明基材の一方の面に施してなる近赤外線遮蔽フィルム。
3. 請求項２に記載の近赤外線遮蔽フィルムを基材に貼り合わせてなるディスプレイ用近赤外線遮蔽体。