JPH11316309A - 赤外線吸収フィルタ - Google Patents

赤外線吸収フィルタ

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JPH11316309A
JPH11316309A JP13743698A JP13743698A JPH11316309A JP H11316309 A JPH11316309 A JP H11316309A JP 13743698 A JP13743698 A JP 13743698A JP 13743698 A JP13743698 A JP 13743698A JP H11316309 A JPH11316309 A JP H11316309A
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哲生 下村
Shinya Onomichi
晋哉 尾道
Masanori Kobayashi
正典 小林
Yozo Yamada
陽三 山田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 赤外線領域、特に近赤外線領域に急峻な吸収
があり、可視光線領域の光線透過率が高く、且つ、可視
光線領域に持定波長の大きな吸収を持つことがなく、更
に、フィルタの生産性、フィルタを種々の用途に用いる
ための加工性が良好で、しかも、熱的に安定な赤外線吸
収フィルタ、特に近赤外線吸収フィルタを提供する。 【解決手段】 ガラス転移温度が赤外線吸収フィルタを
利用する機器の使用保証温度以上であるポリマーに、ジ
イモニウム化合物と含フッ素フタロシアニン系化合物又
はニッケル錯体系化合物の少なくとも1種以上との赤外
線吸収色素を分散させたポリマー組成物からなることを
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、光学フィルタに関
するもので、特に可視光線領域の光線透過率が高く、赤
外線領域の光線を大幅に遮断する光学フィルタに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、熱線吸収フィルタや、ビデオカメ
ラ視感度補正用フィルタ等には、次に示すような構成の
フィルタが広く使われてきた。 燐酸系ガラスに、銅や鉄などの金属イオンを含有した
フィルタ(特開昭60−235740号公報、特開昭6
2−153144号公報など)。 透明基板上に屈折率の異なる層を積層し、透過光を干
渉させることで特定の波長の光を透過させる干渉フィル
タ(特開昭55−21091号公報、特開昭59−18
4745号公報など)。 共重合体に銅イオンを含有するアクリル系樹脂フィル
タ(特開平6−324213号公報)。 分散媒としてのバインダー樹脂に色素を分散した構成
のフィルタ(特開昭57−21458号公報、特開昭5
7−198413号公報、特開昭60−43605号公
報など)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の、従来使用され
てきた赤外線吸収フィルタには、それぞれ以下に示すよ
うな問題点がある。
【0004】前記の方式のフィルタの場合、近赤外線
領域に急峻に吸収が有り、赤外線遮断性は非常に良好で
あるが可視領域の赤色の一部も大きく吸収してしまい、
透過色は青色に見える。ディスプレー用フィルタの用途
では色バランスが重視され、このような場合、ディスプ
レー用のフィルタに使用するのは不適当である。また、
ガラスであるために加工性にも問題がある。
【0005】前記の方式のフィルタの場合、フィルタ
の光学特性は自由に設計でき、ほぼ設計と同等のフィル
タを製造することが可能であるが、その為には、屈折率
差を有する層の積層枚数が非常に多くなり、製造工程が
複雑になるばかりでなくコストが高くなる欠点がある。
また、大面積のフィルタを必要とする場合も全面にわた
って高い精度で均一な膜厚であることが要求され、製造
が困難である。
【0006】前記の方式のフィルタの場合、の方式
で問題であった加工性は改善される。しかし、の方式
のフィルタと同様に、近赤外線領域に急峻な吸収特性が
有るが、やはり、赤色部分にも吸収が有り、フィルタが
青く見えてしまう問題点は変わらない。
【0007】前記の方式のフィルタの場合、赤外線吸
収色素として、フタロシアニン系、ニッケル錯体系、ア
ゾ化合物、ポリメチン系、ジフェニルメタン系、トリフ
ェニルメタン系、キノン系、など多くの色素が用いられ
ている。しかし、それぞれ単独では、赤外線領域吸収が
不十分であったり、可視光線領域で特定の波長の吸収が
あるなどの問題点を有している。さらに、これらのフィ
ルタの中には高温下や高湿下に長時間放置すると、赤外
線吸収色素の分解や、酸化が起こり可視光線領域での吸
収が発生したり、赤外線領域での吸収が無くなってしま
うなどの問題が発生するものがある。
【0008】本発明は、上記従来の赤外線吸収フィルタ
の有する問題点を解決し、赤外線領域、特に近赤外線領
域に急峻な吸収があり、可視光線領域の光線透過率が高
く、且つ、可視光線領域に持定波長の大きな吸収を持つ
ことがなく、更に、フィルタの生産性、フィルタを種々
の用途に用いるための加工性が良好で、しかも、熱的に
安定な赤外線吸収フィルタ、特に近赤外線吸収フィルタ
を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の赤外線吸収フィルタは、ガラス転移温度が
赤外線吸収フィルタを利用する機器の使用保証温度以上
であるポリマーに、ジイモニウム化合物と含フッ素フタ
ロシアニン系化合物又はニッケル錯体系化合物の少なく
とも1種以上との赤外線吸収色素を分散させたポリマー
組成物からなることを特徴とする。
【0010】ここでいう使用保証温度とは、本発明の赤
外線吸収フィルタを組込んだ機器の使用者に保証する最
高使用温度であって、当該温度を超える温度で使用する
ことは想定しない温度のことである。
【0011】上記の構成からなる赤外線吸収フィルタ
は、ジイモニウム化合物とフッ素フタロシアニン系化合
物又はニッケル錯体の少なくとも1種以上との赤外線吸
収色素が混合されていることにより、赤外線領域、特に
近赤外線領域に急峻な吸収があり可視光線領域の光線透
過率が高く、且つ、可視光線領域に特定波長の大きな吸
収を持つことがなくて分光曲線がフラットであり、フィ
ルタが特定の色に着色しているようなことがない。更
に、フィルタの生産性、フィルタを種々の用途に用いる
ための加工性が良好で、しかも、熱的に安定である。
【0012】この場合において、赤外線吸収色素の配合
比が、ジイモニウム化合物1重量部あたり含フッ素フタ
ロシアニン系化合物の場合0.5重量部以下、好ましく
は0.5〜0.01重量部、ニッケル錯体系化合物の場
合1重量部以下、好ましくは1〜0重量部であることが
できる。
【0013】また、この場合において、ポリマーが、ポ
リエステル樹脂であることができる。
【0014】また、この場合において、ポリエステル樹
脂が、比重1.05〜1.36であり、赤外線吸収剤の
溶解度を1重量%以上有することができる。
【0015】また、この場合において、赤外線吸収色素
を分散したポリマー組成物を透明基材に積層してなるこ
とができる。
【0016】さらにまた、この場合において、透明基材
が、ポリエステルフィルムであることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の赤外線吸収フィル
タの詳細を説明する。
【0018】本発明において用いる赤外線吸収色素の配
合量は、特に限定するものではないが赤外線吸収フィル
タを構成するポリマー100重量部当たり通常0.00
01〜10重量部、好ましくは0.01〜5重量部であ
る。
【0019】本発明において用いるジイモニウム化合物
としては、商品化されている例として日本化薬社製Kaya
sorbIRG−022、同IRG−023などが挙げられ
るが、特にKayasorbIRG−022が実用上好ましい特
性を示す。
【0020】また、本発明において用いる含フッ素フタ
ロシアニン系化合物としては、商品化されている例とし
て日本触媒社製ExcolorIR1、同IR2、同IR3、
同IR4などが挙げられるが、特にExcolorIR1が実
用上好ましい特性を示す。
【0021】さらに、本発明において用いるニッケル錯
体系化合物としては、商品化されている例として三井化
学社製SIR−128、SIR−130、SIR−13
2、SIR−159などが挙げられるが、特にSIR−
159が実用上好ましい特性を示す。
【0022】上記の赤外線吸収色素は商品化されている
一例を示したものであり、これらに限定される物ではな
い。
【0023】また、本発明において用いるポリマーは、
赤外線吸収色素を分散させてフィルタを形成するが、赤
外線吸収色素を含有するポリマー組成物をシート状に成
形したフィルタであっても、別の透明基材上にコーティ
ングまたはラミネート法などで積層したものであって
も、さらに他の構造物に積層したものであってもよい。
【0024】ポリマーのガラス転移温度は、本発明のフ
ィルタを利用する機器の使用保証温度以上であればよい
が、更に好ましくは使用保証温度+5〜40℃の範囲に
なる温度である。ポリマーのガラス転移温度が左記使用
保証温度より低い場合は、赤外線吸収色素の分解の原因
となったり、赤外線吸収色素の酸化の原因となりフィル
タが可視光線領域で吸収が発生したり、赤外線領域での
吸収がなくなってしまうなどの問題が発生する。
【0025】本発明において用いるポリマーの好ましい
例としてポリエステル樹脂を示すことができる。好まし
いポリエステル樹脂は、ジカルボン酸成分とジオール成
分とからなる飽和ポリエステルであり、融点が約150
℃〜260℃程度のポリエステル樹脂である。上記ジカ
ルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、
ナフタレンジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピ
ン酸、セバシン酸、マレイン酸、ダイマー酸、インダン
ジカルボン酸、ジフェニルカルボン酸、スルホイソフタ
ル酸金属塩等が挙げられる。また、ジオ一ル成分として
は、エチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジ
オール、ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、
ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ビス
フェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノ
ールSのエチレンオキサイド付加物、ポリエチレングリ
コール、ポリテトラメチレングリコール等が挙げられ
る。特に好ましいポリエステル樹脂は、ジカルボン酸成
分としてテレフタル酸を主成分ととし、グリコール成分
としてエチレングリコールを主成分とする共重合ポリエ
ステルであり、共重合成分の種類、割合は、その種類に
もよるが結果としてポリエステル樹脂のガラス転移温度
が、本発明のフィルタを利用する機器の使用保証温度以
上であればよい。
【0026】本発明において用いるのが好ましいポリエ
ステル樹脂は、その製造方法によって限定されることは
ない。例えば、エステル交換法や直接重合法で、溶融下
に縮重合することにより得ることができる。
【0027】本発明で用いるのが好ましいポリエステル
樹脂は、固有粘度は特に限定しないが、例えば0.2〜
0.8、より好ましくは0.3〜0.5の範囲である。
固有粘度が0.2未満であると、本発明の赤外線フィル
タを曲げた場合、割れ、ひび等が発生し、加工性に問題
が発生する。固有粘度が0.8を越えると、樹脂を溶剤
に溶解した場合、その溶液の粘度が高くなり透明基材等
にコーティングする場合に困難となる。
【0028】本発明において用いることのできる透明基
材としては、特に限定される物ではないが、ポリエステ
ル系、アクリル系、セルロース系、ポリエチレン系、ポ
リプロピレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル
系、ポリカーボネート系、フェノール系、ウレタン系な
どの重合体からなるフィルム、シート又は薄板(単にフ
ィルムという)が挙げられるが、更に好ましくは、分散
安定性、環境負荷などの観点から、ポリエステル系重合
体からなるフィルムを選ぶことができる。
【0029】また、本発明の赤外線吸収フィルタは、耐
光性を向上させる目的で、紫外線吸収剤を含有するもの
が好ましく、また、赤外線吸収フィルタの特性を害さな
い範囲で、必要に応じさらに他の添加剤、例えば滑剤、
ブロッキング防止剤、熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止
剤、耐光剤、耐衝撃性改良剤等の公知の添加剤を含有し
ていてもよい。
【0030】さらに、本発明の赤外線吸収フィルタは、
必要に応じて更に他の色素を混合しても良い。
【0031】
【実施例】以下、本発明の内容および効果をさらに実施
例によって説明するが、本発明は、その要旨を逸脱しな
い限り以下の実施例に限定されるものではない。
【0032】(実施例1)分散媒となるポリマーとして
のポリエステル樹脂を以下の要領で製造した。温度計、
攪拌機を備えたオートクレーブ中に、 テレフタル酸ジメチル 136重量部 イソフタル酸ジメチル 58重量部 エチレングリコール 96重量部 トリシクロデカンジメタノール 137重量部 三酸化アンチモン 0.09重量部 を仕込み170〜220℃で180分間加熱してエステ
ル交換反応を行った。次いで反応系の温度を245℃ま
で昇温し、系の圧力を1〜10mmHgとして180分
間反応を続けた結果、共重合ポリエステル(A1)を得
た。共重合ポリエステル(A1)の固有粘度は0.4、
ガラス転移温度は90℃であった。またNMR分析によ
る共重合組成比は、 ・酸成分として テレフタル酸 71モル% イソフタル酸 29モル% ・アルコール成分として エチレングリコール 28モル% トリシクロデカンジメタノール 72モル% であった。
【0033】次にこの樹脂を用いて表1に示すような組
成で、赤外線吸収色素と製造した樹脂、溶剤を、フラス
コにいれ、加熱しながら攪拌し、赤外線吸収色素及び上
記ポリエステル樹脂を溶解した。
【0034】
【表1】
【0035】次に、溶解したポリエステル樹脂を透明基
材(2軸延伸ポリエステルフィルム:東洋紡績社製コス
モシャインA4100)に、ギャップが100μmのア
プリケーターを用いてコーティングし、乾燥温度約90
℃で1時間乾燥させた。このとき、コーティング厚さは
約25μmであった。得られた赤外線吸収フィルタは、
目視での色目はダークグレーであった。また、図1
(a)にその分光特性を示す。図1(a)に示すよう
に、波長400〜650nmまでの可視領域においては
吸収が平らで、波長700nm以上では急峻に吸収があ
る赤外線吸収フィルタが得られた。
【0036】得られたフィルタを60℃、95%RH雰
囲気中に500時間放置し、再度分光特性を測定したと
ころ図1(b)のようになり、若干の色変化は見られる
が、近赤外線吸収特性を維持していた。
【0037】(比較例1)分散媒となるポリマーとして
のポリエステル樹脂を共重合ポリエステル(東洋紡績社
製バイロンRV200(比重1.26、ガラス転移温度
67℃))を用いて表2に示すような組成で、赤外線吸
収色素と、ポリエステル樹脂、溶剤をフラスコにいれ、
加熱しながら攪拌し、溶解した。
【0038】
【表2】
【0039】次に、溶解したポリエステルを透明基材
(2軸延伸ポリエステルフィルム:東洋紡績社製コスモ
シャインA4100)に、ギャップが100μmのアプ
リケーターを用いてコーティングし、乾燥温度約90℃
で1時間乾燥させた。このとき、コーティング厚さは約
25μmであった。得られた赤外線吸収フィルタは、目
視での色目はダークグレーであった。また、図2(a)
にその分光特性を示す。図2(a)に示すように、波長
400〜650nmまでの可視領域においては吸収が平
らで、波長700nm以上では急峻に吸収がある赤外線
吸収フィルタが得られた。
【0040】得られたフィルタを60℃、95%RH雰
囲気中に500時間放置し、再度分光特性を測定したと
ころ図2(b)のようになり、見た目が緑色に変化し、
近赤外線吸収特性は極めて悪くなってしまっていた。
【0041】
【発明の効果】本発明の赤外線吸収フィルタによれば、
近赤外線領域に急峻な吸収があり可視光線領域の光線透
過率が高く、且つ、可視光線領域に特定波長の大きな吸
収を持つことがなくて分光曲線がフラットであり、フィ
ルタが特定の色に着色しているようなことがない。更
に、フィルタの生産性、フィルタを種々の用途に用いる
ための加工性が良好で、しかも、熱的に安定である。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は熱処理前の本発明の赤外線吸収フィル
タの分光曲線である。(b)は熱処理後の本発明の赤外
線吸収フィルタの分光曲線である。
【図2】(a)は熱処理前の比較例の赤外線吸収フィル
タの分光曲線である。(b)は熱処理後の比較例の赤外
線吸収フィルタの分光曲線である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 陽三 滋賀県大津市堅田二丁目1番1号 東洋紡 績株式会社総合研究所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス転移温度が赤外線吸収フィルタを
    利用する機器の使用保証温度以上であるポリマーに、ジ
    イモニウム化合物と含フッ素フタロシアニン系化合物又
    はニッケル錯体系化合物の少なくとも1種以上との赤外
    線吸収色素を分散させたポリマー組成物からなることを
    特徴とする赤外線吸収フィルタ。
  2. 【請求項2】 赤外線吸収色素の配合比が、ジイモニウ
    ム化合物1重量部あたり含フッ素フタロシアニン系化合
    物の場合0.5重量部以下、ニッケル錯体系化合物の場
    合1重量部以下であることを特徴とする請求項1記載の
    赤外線吸収フィルタ。
  3. 【請求項3】 ポリマーが、ポリエステル樹脂であるこ
    とを特徴とする請求項1又は2記載の赤外線吸収フィル
    タ。
  4. 【請求項4】 ポリエステル樹脂が、比重1.05〜
    1.36であり、赤外線吸収剤の溶解度を1重量%以上
    有することを特徴とする請求項3記載の赤外線吸収フィ
    ルタ。
  5. 【請求項5】 赤外線吸収色素を分散したポリマー組成
    物を透明基材に積層してなることを特徴とする請求項
    1、2、3又は4記載の赤外線吸収フィルタ。
  6. 【請求項6】 透明基材が、ポリエステルフィルムであ
    ることを特徴とする請求項1、2、3、4又は5記載の
    赤外線吸収フィルタ。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003032028A1 (fr) * 2001-10-04 2003-04-17 Bridgestone Corporation Film absorbant de rayonnement infrarouge proche
EP1452556A4 (en) * 2001-06-21 2005-02-16 Teijin Ltd PROTECTIVE FILM AGAINST NEAR INFRARED RADIATION
US7018714B2 (en) 2001-05-01 2006-03-28 Bridgestone Corporation Near-infrared absorption film
US7662490B2 (en) 2004-11-18 2010-02-16 Hitachi Maxell, Ltd Near-infrared shield and display front plate

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