JPWO2008072537A1 - 光学フィルター - Google Patents
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Abstract
少なくとも粘土鉱物複合体を含有する光学フィルターであって、該粘土鉱物複合体が、層状粘土鉱物(イ)に色素カチオン(ロ)及び有機陽イオン(ハ)がインターカレーションされてなる粘土鉱物複合体(ニ)であることを特徴とする光学フィルター。
Description
本発明は、層状粘土鉱物に色素カチオン及び有機陽イオンがインターカレーションされてなる無機有機複合体、及び必要に応じてバインダー樹脂を含有する光学フィルターに関する。該光学フィルターは、特に、画像表示装置用の光学フィルターとして有用である。
特定の光に対して強度の大きい吸収を有する化合物は、CD−R、DVD−R、DVD+R、青色レーザ記録ディスク等の光学記録媒体の記録層や、液晶表示装置(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)、陰極管表示装置(CRT)、蛍光表示管、電界放射型ディスプレイ等の画像表示装置の光学要素として用いられている。
例えば、画像表示装置における光学要素の用途としては、基板上に着色画素を形成し、白色光を透過させてモノクロである表示部をカラー表示する機能を持つカラーフィルターの光吸収剤がある。画像表示装置は、赤、青、緑の三原色の光の組合せでカラー画像を表示しているが、カラー画像を表示する光には、緑と赤の間の550〜600nm等の表示品質の低下をきたす光が含まれており、また、750〜1100nmの赤外リモコンの誤作動の原因となる光も含まれている。一方、カラー画像を表示する際あるいは赤外線リモコンの操作の際に、光学フィルターにおいて上記の不要な波長の光を選択的に吸収する機能が求められており、同時に、蛍光灯等の外光の反射や映り込みを防止するために480〜500nm及び540〜560nmの波長光を吸収することも必要とされている。そこで、画像表示装置等には、これらの波長の光を選択的に吸収する光吸収性化合物(光吸収剤)を含有する光学フィルターが、カラーフィルターとは別に使用されている。
従来、光学フィルターを製造するには、特定の波長の光を選択的に吸収する光吸収性化合物(光吸収剤)を含有する光学フィルムを、粘着剤層を介してガラス等の透明基板に貼合させていた。そのため、製造工程が多くなりコストが高いこと、また光学フィルターを薄層化することが困難であることが問題となっていた。
下記特許文献1には、粘着剤層に色素及びカーボンブラックを含有する電子ディスプレイ用フィルムが開示されており、下記特許文献2には、色素を含有する粘着剤が開示されており、下記特許文献3には、色素を含有する粘着剤を用いたディスプレイ用フィルターが開示されている。
しかし、粘着剤層において色素化合物の光や熱等による劣化を抑制することは困難であり、十分な光学特性を確保できる光学フィルターは得られていなかった。
また、下記特許文献4には、染料が粘土にインターカレーションされて成る色材を含有する水性インクが開示されており、下記特許文献5には、粘土鉱物の層間に有機陽イオン及びインターカラントが保持されてなる粘土鉱物複合体が開示されており、下記特許文献6には、陽イオン交換性無機層状化合物に対し、脂肪族4級アンモニウムイオン及び陽イオン性レーザー色素を担持した蛍光発光性層状無機有機複合体が開示されているが、これらの色材や着色複合体を光学フィルターにおいて用いること、あるいはこれらの色材や粘土鉱物複合体を用いることにより光学フィルターの耐湿熱性が向上することは何等示唆されていない。
本出願人は、色素化合物及び層状粘土鉱物の混合物を含有する光学フィルターについて出願している(国際公開第2006/137272A1)。
しかし、該色素化合物及び該層状粘土鉱物を粘土鉱物複合体として分離、乾燥しないでそのまま光学フィルターに用いると、4級アンモニウム塩等の有機溶媒に不溶な成分が残存し、得られる光学フィルターの耐湿熱性が低下したり、層状粘土鉱物の層間イオンである有機陽イオンと色素カチオンとのイオン交換が起こりにくく層状粘土鉱物の仕込み量が増加し、結果として塗液が増粘したり粘土鉱物複合体の凝集を招いたり、コストが高くなったりするという問題があった。
従って、本発明の目的は、粘着剤層においても耐光性及び耐湿熱性に優れた光学フィルターを提供することにある。
しかし、該色素化合物及び該層状粘土鉱物を粘土鉱物複合体として分離、乾燥しないでそのまま光学フィルターに用いると、4級アンモニウム塩等の有機溶媒に不溶な成分が残存し、得られる光学フィルターの耐湿熱性が低下したり、層状粘土鉱物の層間イオンである有機陽イオンと色素カチオンとのイオン交換が起こりにくく層状粘土鉱物の仕込み量が増加し、結果として塗液が増粘したり粘土鉱物複合体の凝集を招いたり、コストが高くなったりするという問題があった。
従って、本発明の目的は、粘着剤層においても耐光性及び耐湿熱性に優れた光学フィルターを提供することにある。
本発明者等は、検討を重ねた結果、特に粘着剤層において、層状粘土鉱物に色素カチオン及び有機陽イオンがインターカレーションされた粘土鉱物複合体を使用することにより、上記課題を解決し得ることを知見した。
本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、少なくとも粘土鉱物複合体を含有する光学フィルターであって、該粘土鉱物複合体が、層状粘土鉱物(イ)に色素カチオン(ロ)及び有機陽イオン(ハ)がインターカレーションされてなる粘土鉱物複合体(ニ)であることを特徴とする光学フィルターを提供するものである。
以下、本発明の光学フィルターについて、好ましい実施形態に基づき詳細に説明する。
本発明の光学フィルターは、少なくとも粘土鉱物複合体を含有し、該粘土鉱物複合体として、層状粘土鉱物(イ)に色素カチオン(ロ)及び有機陽イオン(ハ)がインターカレーションされてなる粘土鉱物複合体(ニ)を含有する。
本発明に係る層状粘土鉱物(イ)としては、天然物又は化学的合成物あるいは層間にリチウムイオン、ナトリウムイオン、カルシウムイオン等を有するもの、それらの置換体、誘導体又はそれらの混合物を用いることができ、具体例としては、スメクタイト、カオリン鉱物、雲母、タルク、緑泥石、ハイドロタルサイト、バーミキュライト、フッ素バーミキュライト等を挙げることができる。スメクタイトとしては、ヘクトライト、サポナイト、スチブンサイト、バイデライト、モンモリロナイト、ベントナイト、ノントロナイト等が挙げられ、カオリン鉱物としては、カオリナイト、ハロイサイト、ナクライト、ディカイト、クリソタイル、リザーダイト、アメサイト、パイロフェライト等が挙げられ、雲母(粘土鉱物)としては、Li型フッ素テニオライト、Na型フッ素テニオライト、Na型四ケイ素フッ素雲母合成マイカを挙げることができ、中でもスメクタイト及び雲母が、機能性が高いため好ましい。
上記スメクタイトの中でも、不純物を除去するために精製したスメクタイトが好ましく、高分子バインダーや有機溶媒と親和性の高い親油性スメクタイトがさらに好ましい。
該親油性スメクタイトは、上述したスメクタイト系粘土鉱物をベースにし、これらのスメクタイトを第四級アンモニウムイオン等で処理して親油性を付与したものである。
従って、親油性スメクタイトを用いる場合、以下に説明する有機陽イオン(ハ)は該親油性スメクタイトの層間イオンとして存在する。
上記スメクタイトとしては市販されているものを使用することもでき、例えば、ルーセンタイトSWN、SWF(親水性スメクタイト:コープケミカル社製)、ルーセンタイトSTN、STN−A、SPN、SEN、SAN、SAN2C、SAN210、STF、SSN、SSN−A、SAN312−A、SAN2C−A、SAN210−A(親油性スメクタイト:コープケミカル社製)、クニピアT(モンモリロナイト;クニミネ工業社製)、エスベンN−400、エスベンN−400FP(モンモリロナイト:ホージュン社製)、ベントン(東新化成社製)等を使用することができる。これらの中でも不純物を除去するために精製したSTN−A、SSN−A、SAN210−A、SAN312−A及びSAN2Cを使用することが、粘土鉱物複合体を形成した場合に凝集しにくく分散性が高いので好ましい。
該親油性スメクタイトは、上述したスメクタイト系粘土鉱物をベースにし、これらのスメクタイトを第四級アンモニウムイオン等で処理して親油性を付与したものである。
従って、親油性スメクタイトを用いる場合、以下に説明する有機陽イオン(ハ)は該親油性スメクタイトの層間イオンとして存在する。
上記スメクタイトとしては市販されているものを使用することもでき、例えば、ルーセンタイトSWN、SWF(親水性スメクタイト:コープケミカル社製)、ルーセンタイトSTN、STN−A、SPN、SEN、SAN、SAN2C、SAN210、STF、SSN、SSN−A、SAN312−A、SAN2C−A、SAN210−A(親油性スメクタイト:コープケミカル社製)、クニピアT(モンモリロナイト;クニミネ工業社製)、エスベンN−400、エスベンN−400FP(モンモリロナイト:ホージュン社製)、ベントン(東新化成社製)等を使用することができる。これらの中でも不純物を除去するために精製したSTN−A、SSN−A、SAN210−A、SAN312−A及びSAN2Cを使用することが、粘土鉱物複合体を形成した場合に凝集しにくく分散性が高いので好ましい。
上記雲母の中でも、不純物を除去するために精製した雲母が好ましく、高分子バインダーや有機溶媒と親和性の高い膨潤性雲母がさらに好ましい。
上記雲母としては市販されているものを使用することもでき、例えば、ソマシフ(膨潤性雲母:コープケミカル社製)、ミクロマイカ(非膨潤性雲母:コープケミカル社製)等が挙げられる。
上記雲母としては市販されているものを使用することもでき、例えば、ソマシフ(膨潤性雲母:コープケミカル社製)、ミクロマイカ(非膨潤性雲母:コープケミカル社製)等が挙げられる。
本発明に係る色素カチオン(ロ)は、特に制限されず、従来の光学フィルターに使用されている公知のシアニン化合物等のカチオンをいずれも用いることができ、単独で又は複数を組み合わせて用いることもできる。
上記色素カチオン(ロ)としては、具体的には、シアニン化合物、ジイモニウム化合物、アミニウム化合物、アゾ化合物の金属塩、アゾメチン色素化合物、トリアリールメタン色素化合物、ナフタルイミド化合物、ナフトラクタム化合物、オキサジン化合物、チアジン化合物、アザキサンテン化合物、キノリン化合物、インダミン色素化合物、ローダミン色素化合物、スクアリリウム系化合物、スチリル系色素化合物等のカチオンが挙げられる。中でもシアニン化合物のカチオン及びジイモニウム化合物のカチオンが、層状粘土鉱物にインターカレーションされて粘土鉱物複合体を形成した場合に、紫外線や水分等の外部からの影響を受けにくいため耐光性及び耐湿熱性が高く、極性の低い有機溶媒との親和性もよいため好ましい。本発明に係る色素カチオン(ロ)は、一種又は二種以上を組み合わせて用いることもできる。
上記シアニン化合物のカチオンとしては、具体的には、下記一般式(I)で示される化合物を挙げる事ができる。
上記一般式(I)中、Qで表されるポリメチン鎖を構成する、鎖中に環構造を含んでもよい連結基としては、下記(1)〜(10)で表される基が好ましい。
上記一般式(I)において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R20、R21、R22、R23、Ya、Y1、Y2、Y3及びY4で表される置換基を有してもよい炭素原子数1〜8のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、s−ブチル、t−ブチル、イソブチル、アミル、イソアミル、t−アミル、ヘキシル、シクロヘキシル、シクロヘキシルメチル、シクロヘキシルエチル、ヘプチル、イソヘプチル、t−ヘプチル、n−オクチル、イソオクチル、t−オクチル、2−エチルヘキシル、トリフルオロメチル、トリクロロメチル、トリブロモメチル、1,2−ジクロロエチル、3,3,3−トリフルオロプロピル等が挙げられ、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R20、R21、R22、R23、Ya、Y1、Y2、Y3及びY4で表される置換基を有してもよい炭素原子数1〜8のアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、2−エチルヘキシルオキシ、トリフルオロメトキシ、トリクロロメトキシ、トリブロモメトキシ等が挙げられ、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R20、R21、R22、R23、Ya、Y1、Y2、Y3及びY4で表される置換基を有してもよい炭素原子数6〜30のアリール基としては、フェニル、ナフチル、2−メチルフェニル、3−メチルフェニル、4−メチルフェニル、4−ビニルフェニル、3−イソプロピルフェニル、4−イソプロピルフェニル、4−ブチルフェニル、4−イソブチルフェニル、4−t−ブチルフェニル、4−ヘキシルフェニル、4−シクロヘキシルフェニル、4−オクチルフェニル、4−(2−エチルヘキシル)フェニル、4−ステアリルフェニル、2,3−ジメチルフェニル、2,4−ジメチルフェニル、2,5−ジメチルフェニル、2,6−ジメチルフェニル、3,4−ジメチルフェニル、3,5−ジメチルフェニル、2,4−ジ−t−ブチルフェニル、2,5−ジ−t−ブチルフェニル、2,6−ジ−t−ブチルフェニル、2,4−ジ−t−ペンチルフェニル、2,5−ジ−t−アミルフェニル、2,5−ジ−t−オクチルフェニル、2,4−ジクミルフェニル、シクロヘキシルフェニル、ビフェニル、2,4,5−トリメチルフェニル等が挙げられ、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R20、R21、R22、R23、Ya、Y1、Y2、Y3及びY4で表される置換基を有してもよい炭素原子数7〜30のアリールアルキル基としては、ベンジル、フェネチル、2−フェニルプロパン−2−イル、ジフェニルメチル、トリフェニルメチル、スチリル、シンナミル、2−フェニルプロパン−2−イル、ジフェニルメチル等が挙げられ、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R20、R21、R22及びR23で表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、R1及びR2、R4及びR5、R6及びR7、R20及びR21、R21及びR22あるいはR22及びR23が連結して炭素環又は複素環を形成する炭素原子数3〜12の有機基としては、ベンゼン、ナフタレン、クロロベンゼン、ブロモベンゼン、メチルベンゼン、エチルベンゼン、メトキシベンゼン、エトキシベンゼン等の芳香族環;フラン環、ベンゾフラン環、ピロール環、チオフエン環、ピリジン環、キノリン環、チアゾール環等の複素環;シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等の脂肪族環が挙げられる。なお、Ya、Y1、Y2、Y3及びY4におけるアルキル基中のメチレン基は−O−又は−CO−で置換されていてもよい。
上記一般式(II)において、Ra〜Riで表される炭素原子数1〜4のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、s−ブチル、t−ブチル、イソブチル等が挙げられ、該アルキル基中のメチレン基が−O−で置換された基としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、メトキシメチル、エトキシメチル、2−メトキシエチル等が挙げられ、該アルキル基中のメチレン基が−CO−で置換された基としては、アセチル、1−カルボニルエチル、アセチルメチル、1−カルボニルプロピル、2−オキソブチル、2−アセチルエチル、1−カルボニルイソプロピル等が挙げられ、Zで表される置換基を有してもよい炭素原子数1〜8のアルキレン基としては、メチレン、エチレン、プロピレン、トリメチレン、テトラメチレン、1,3−ブタンジイル、2−メチル−1,3−プロパンジイル、2−メチル−1,3−ブタンジイル、2−メチル−1,4−ブタンジイル、ペンタメチレン、1,4−ペンタンジイル、2,4−ペンタンジイル、2−メチル−1,4−ペンタンジイル、へキサメチレン、ヘプタメチレン、オクタメチレン、エタン−1,1−ジイル、プロパン−2,2−ジイル等が挙げられ、該アルキレン基中のメチレン基が−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−SO2−、−NH−、−CONH−、−NHCO−−N=CH−又は−CH=CH−で置換された基としては、メチレンオキシ、エチレンオキシ、オキシメチレン、チオメチレン、カルボニルメチレン、カルボニルオキシメチレン、メチレンカルボニルオキシ、スルホニルメチレン、アミノメチレン、アセチルアミノ、エチレンカルボキシアミド、エタンイミドイル、エテニレン、プロペニレン等が挙げられ、Mで表される金属原子としては、MはFe、Co、Ni、Ti、Cu、Zn、Zr、Cr、Mo、Os、Mn、Ru、Sn、Pd、Rh、Pt、Ir等が挙げられる。
上記一般式(III)において、R10〜R13で表されるハロゲン原子、R10〜R13で表される置換基を有してもよい炭素原子数1〜4のアルキル基、R10〜R13で表される置換基を有してもよい炭素原子数1〜4のアルコキシ基及びR10とR11とが連結して炭素環又は複素環を形成する炭素原子数3〜12の有機基としては、上記一般式(I)で例示のものが挙げられる。
上記一般式(I)で表されるシアニン化合物のカチオンの中でも、下記一般式(V)で表されるものが、製造コストが小さく、且つ粘土鉱物複合体を形成した場合に耐光性、耐熱性及び耐湿熱性が高いので、光学フィルターとして更に好ましい。
上記一般式(V)で表されるシアニン化合物のカチオンの中でも、下記一般式(IV)で表されるものが、粘土鉱物複合体を形成した場合に、特に粘着剤層における耐熱性及び耐湿熱性が高いので、光学フィルターとして特に好ましい。
本発明に係る上記一般式(I)で表されるシアニン化合物のカチオンの具体例としては、下記化合物No.1〜49が挙げられる。
上記ジイモニウム化合物のカチオンとしては、具体的には下記一般式(VI)で表される化合物を挙げることができる。
上記一般式(VI)において、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41及びR42で表される置換基を有してもよい炭素原子数1〜8のアルキル基としては、上記一般式(I)におけるR1〜R7等で示したものが挙げられ、R39、R40、R41、及びR42で表されるハロゲン原子としては、上記一般式(I)におけるR1〜R7等で示したものが挙げられ、R39、R40、R41及びR42で表される置換基を有してもよいアミノ基としては、アミノ、エチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ブチルアミノ、シクロペンチルアミノ、2−エチルヘキシルアミノ、ドデシルアミノ、アニリノ、クロロフェニルアミノ、トルイジノ、アニシジノ、N−メチル−アニリノ、ジフェニルアミノ,ナフチルアミノ、2−ピリジルアミノ、メトキシカルボニルアミノ、フェノキシカルボニルアミノ、アセチルアミノ、ベンゾイルアミノ、ホルミルアミノ、ピバロイルアミノ、ラウロイルアミノ、カルバモイルアミノ、N,N−ジメチルアミノカルボニルアミノ、N,N−ジエチルアミノカルボニルアミノ、モルホリノカルボニルアミノ、メトキシカルボニルアミノ、エトキシカルボニルアミノ、t−ブトキシカルボニルアミノ、n−オクタデシルオキシカルボニルアミノ、N−メチル−メトキシカルボニルアミノ、フェノキシカルボニルアミノ、スルファモイルアミノ、N,N−ジメチルアミノスルホニルアミノ、メチルスルホニルアミノ、ブチルスルホニルアミノ、フェニルスルホニルアミノ等が挙げられる。
本発明に係る上記一般式(VI)で表されるジイモニウム化合物のカチオンの具体例としては、下記化合物No.50〜57が挙げられる。
これらの色素カチオン(ロ)は、単独で用いる場合には上記一般式(IV)で表される化合物(以下、単に(IV)ともいう)や、上記一般式(VI)で表される化合物(以下、単に(VI)ともいう)が好ましいが、複数を組み合わせて用いる場合も(IV)及び(VI)を一種又は二種併用するのが好ましい。(IV)と(VI)を併用する場合、(IV)と(VI)の質量比は、1:1〜1:100が好ましく、1:5〜1:50が特に好ましい。
(IV)と(VI)を併用する方法は、粘土鉱物複合体の調製の際、層状粘土鉱物中に(IV)と(VI)の両方をインターカレートさせる方法でもよく、(IV)をインターカレートさせた粘土鉱物と(VI)をインターカレートさせた粘土鉱物を混合する方法でもよい。
(IV)と(VI)を併用する方法は、粘土鉱物複合体の調製の際、層状粘土鉱物中に(IV)と(VI)の両方をインターカレートさせる方法でもよく、(IV)をインターカレートさせた粘土鉱物と(VI)をインターカレートさせた粘土鉱物を混合する方法でもよい。
上記有機陽イオン(ハ)としては、四級アンモニウムイオン、ホスホニウムイオン等が挙げられる。
四級アンモニウムイオンとしては、アルキル基、アリール基又はアリールアルキル基を有するものが好ましく、中でもアルキル基の炭素原子数が1〜20であるもの、アリール基の炭素原子数が6〜30であるもの、あるいはアリールアルキル基の炭素原子数が7〜30であるものが、色素カチオン(イ)により置換された場合においても有機溶媒との親和性が高く、また有機溶媒に分散しても適度な粘性を持つので望ましい。四級アンモニウムイオンとしては、具体的には、テトラメチルアンモニウムイオン、テトラエチルアンモニウムイオン、テトラ−n−デシルアンモニウムイオン、テトラ−n−ドデシルアンモニウムイオン、トリオクチルメチルアンモニウムイオン、トリメチルステアリルアンモニウムイオン、ジメチルジステアリルアンモニウムイオン、トリラウリルメチルアンモニウムイオン、ジメチルジオクタデシルアンモニウムイオン、ジメチルジデシルアンモニウムイオン、ジメチルステアリルベンジルアンモニウムイオン、下記[化17]で示される化合物等が挙げられる。
また、上記ホスホニウムイオンとしては、例えば、アルキルホスホニウムイオン、アリールホスホニウムイオン等が挙げられる。
四級アンモニウムイオンとしては、アルキル基、アリール基又はアリールアルキル基を有するものが好ましく、中でもアルキル基の炭素原子数が1〜20であるもの、アリール基の炭素原子数が6〜30であるもの、あるいはアリールアルキル基の炭素原子数が7〜30であるものが、色素カチオン(イ)により置換された場合においても有機溶媒との親和性が高く、また有機溶媒に分散しても適度な粘性を持つので望ましい。四級アンモニウムイオンとしては、具体的には、テトラメチルアンモニウムイオン、テトラエチルアンモニウムイオン、テトラ−n−デシルアンモニウムイオン、テトラ−n−ドデシルアンモニウムイオン、トリオクチルメチルアンモニウムイオン、トリメチルステアリルアンモニウムイオン、ジメチルジステアリルアンモニウムイオン、トリラウリルメチルアンモニウムイオン、ジメチルジオクタデシルアンモニウムイオン、ジメチルジデシルアンモニウムイオン、ジメチルステアリルベンジルアンモニウムイオン、下記[化17]で示される化合物等が挙げられる。
また、上記ホスホニウムイオンとしては、例えば、アルキルホスホニウムイオン、アリールホスホニウムイオン等が挙げられる。
本発明に係る粘土鉱物複合体(ニ)は、上記層状粘土鉱物(イ)に、上記色素カチオン(ロ)及び上記有機陽イオン(ハ)がインターカレーションされて形成される。層状粘土鉱物(イ)、色素カチオン(ロ)及び有機陽イオン(ハ)の割合は、層状粘土鉱物(イ)1部に対し、好ましくは色素カチオン(ロ)0.01〜0.9部、より好ましくは0.1〜0.5部であり、好ましくは有機陽イオン(ハ)0.1〜0.99部、より好ましくは0.5〜0.9部である。有機陽イオン(ハ)が0.1部未満では、色素カチオン(ロ)の含有量が少なくなるので粘土鉱物複合体(ニ)の添加量が多くなり、0.9部より多いと、有機溶媒への分散性が低くなって光学フィルターの加工性が低下する恐れがある。尚、本発明に係る色素カチオン(ロ)が複数種の混合物である場合は、本発明に係る色素カチオン(ロ)の使用量は、その合計量とする。
本発明に係る粘土鉱物複合体(ニ)は、特に限定されないが、例えば以下の方法で調製することができる。親油性を付与するため、予め有機陽イオン(ハ)をインターカレートさせた親油性の層状粘土鉱物(イ)を用いる場合、層状粘土鉱物(イ)を有機溶媒に分散させて懸濁液としたもの、及び色素カチオン(ロ)とアニオンとの塩を有機溶媒に溶解させたものを混合し、層状粘土鉱物(イ)の層間イオンである有機陽イオン(ハ)の一部を色素カチオン(ロ)でイオン交換し、得られた生成物を分離、精製、乾燥して、粘土鉱物複合体(ニ)を得る。
本発明に係る層状粘土鉱物(イ)が親水性の場合、(i)層状粘土鉱物(イ)を水中に分散させて懸濁液とし、該層状粘土鉱物の層間イオンを有機陽イオン(ハ)でイオン交換し、次いで酸をこの分散液が弱塩基性〜酸性になる量加えて酸処理し、得られた生成物を分離、乾燥する、あるいは(ii)層状粘土鉱物を水に分散させ、分散液中に酸をこの分散液が弱塩基性〜酸性になる量添加して酸処理し、得られた層状粘土鉱物を水中に分散させて懸濁液とし、該層状粘土鉱物の層間イオンを有機陽イオン(ハ)でイオン交換し、得られた生成物を分離、乾燥する。次に、乾燥した生成物を上記親油性の層状粘土鉱物(イ)を用いる場合と同様にして、該生成物の層間イオンである有機陽イオン(ハ)の一部を、色素カチオン(ロ)でイオン交換して粘土鉱物複合体(ニ)を得る。
上記で得られた生成物を粘土鉱物複合体として分離、乾燥しないでそのまま光学フィルター用の塗液として用いると、4級アンモニウム塩等の有機溶媒に不溶な成分が残存して、得られる光学フィルターの耐湿熱性が低下したり、層状粘土鉱物(イ)の層間イオンである有機陽イオン(ハ)と色素カチオン(ロ)とのイオン交換が起こりにくく層状粘土鉱物(イ)の仕込み量が増加し、結果として塗液が増粘したり粘土鉱物複合体(ニ)の凝集を招いたり、コストが高くなったりするので好ましくない。
上記で得られた生成物を粘土鉱物複合体として分離、乾燥しないでそのまま光学フィルター用の塗液として用いると、4級アンモニウム塩等の有機溶媒に不溶な成分が残存して、得られる光学フィルターの耐湿熱性が低下したり、層状粘土鉱物(イ)の層間イオンである有機陽イオン(ハ)と色素カチオン(ロ)とのイオン交換が起こりにくく層状粘土鉱物(イ)の仕込み量が増加し、結果として塗液が増粘したり粘土鉱物複合体(ニ)の凝集を招いたり、コストが高くなったりするので好ましくない。
本発明に係るバインダー樹脂(ホ)としては、例えば、ゼラチン、カゼイン、でんぷん、セルロース誘導体、アルギン酸等の天然高分子材料、あるいは、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、スチレン−ブタジエンコポリマー、ポリスチレン、ポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、メラミン樹脂、環状オレフィン樹脂等の合成高分子材料、粘着剤等が挙げられる。
上記粘着剤としては、例えば、シリコン系、ウレタン系、アクリル系等の粘着剤、ポリビニルブチラール系粘着剤、ポリビニルエーテル系粘着剤、エチレン−酢酸ビニル系粘着剤、ポリオレフィン系粘着剤、SBR系粘着剤、ゴム系粘着剤等の公知の合わせガラス用透明粘着剤を用いることができ、中でもアクリル系粘着剤、特に酸性アクリル系粘着剤が好ましく用いられる。また、有機溶媒;付着付与剤;軟化剤;耐光性付与剤;紫外線吸収剤;酸化防止剤;可塑剤;消泡剤;レベリング剤;分散剤;硬化剤等を併用することができる。
上記アクリル系粘着剤としては特に限定されず、カルボキシル基、水酸基、アミド基、アミノ基、エポキシ基等の反応性官能基及びエチレン性不飽和二重結合を有する単量体の単独重合体あるいは複数種を組み合わせた共重合体、又は上記反応性官能基及びエチレン性不飽和二重結合を有する単量体と、(メタ)アクリル系単量体やビニル系単量体のようなエチレン性不飽和二重結合を有する単量体との共重合体を用いることができ、必要に応じて粘着剤の凝集力を向上させるために、硬化剤として、金属キレート系化合物、イソシアネート系化合物、メラミン化合物、エポキシ系化合物、アミン系化合物、アジリジン系化合物、オキサゾリン化合物等の架橋剤を含有するものを用いることができる。
上記アクリル系粘着剤としては市販のものを用いることができ、例えば、デービーボンド5541(ダイアボンド社製)、SKダインAS−1925、KP−2230、SK−1811L(綜研化学社製)、DX2−PDP−19(日本触媒社製)、AT−3001(サイデン化学社製)、オリバインBPS5896(東洋インキ社製)、CS−9611(日東電工社製)等が挙げられる。
本発明の光学フィルターにおいて、上記粘土鉱物複合体(ニ)及び上記バインダー樹脂(ホ)の使用量は、特に制限されないが、通常、次のようにして使用される。例えば、粘着剤層を有する本発明の光学フィルターを造る場合には、バインダー樹脂(ホ)である粘着剤の固形分100質量部に対し、層状粘土鉱物複合体(ニ)を0.0001〜50質量部、好ましくは0.001〜5.0質量部、及びメチルエチルケトン等の溶剤を0.1〜1000質量部、好ましくは1.0〜500質量部として粘着剤溶液を調製し、この粘着剤溶液を、易密着処理をしたPETフィルム等の透明支持体に塗布した後、乾燥させ、厚さ2〜400μm、好ましくは5〜40μmの粘着剤層を有する光学フィルターを得る。更に、本発明に係る必須成分及び任意成分を本発明の光学フィルターに含有させる場合も、各成分の配合割合は、上述の配合割合に順じればよい。
本発明に係る粘土鉱物複合体(ニ)及びバインダー樹脂(ホ)や、光吸収剤、各種安定剤等の任意成分を本発明の光学フィルターに含有させる方法として、透明支持体及び任意の各層から選択される任意の隣合う二者間の粘着剤層に含有させる方法を採用する場合には、本発明に係る粘土鉱物複合体(ニ)等を粘着剤に含有させた後、該粘着剤を用いて、上述した透明支持体及び任意の各層のうちの隣合う二者を接着すればよい。更に粘着剤層の表面に、易密着したポリエチレンテレフタレートフィルム等の公知のセパレータフィルムを設けることもできる。
本発明の光学フィルターは、液晶表示装置(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)、陰極管表示装置(CRT)、CCDイメージセンサ、CMOSセンサ、蛍光表示管、電界放射型ディスプレイ等の画像表示装置用、分析装置用、半導体装置製造用、天文観測用、光通信用、眼鏡レンズ、窓等の用途に用いることができる。
本発明の光学フィルターは、画像表示装置用として用いる場合、通常ディスプレイの前面に配置される。例えば、光学フィルターをディスプレイの表面に直接貼り付けてもよく、ディスプレイの前に前面板や電磁波シールドが設けられている場合は、前面板又は電磁波シールドの表側(外側)又は裏側(ディスプレイ側)に光学フィルターを貼り付けてもよい。
画像表示用として用いる場合、本発明の光学フィルターには、色調調整等のために、480〜500nm以外の波長の光を吸収する光吸収剤を用いたり、外光の反射や映り込みを防止するために、本発明に係る色素カチオンとアニオンの塩以外の480nm〜500nm対応の光吸収剤を用いてもよい。また、画像表示装置がプラズマディスプレイの場合、本発明に係る色素カチオンとアニオンの塩以外の750〜1100nm対応の近赤外線吸収剤を用いてもよい。
色調調整用の上記光吸収剤としては、550〜600nmのオレンジ光の除去のために用いられるものとして、トリメチンインドリウム化合物、トリメチンベンゾオキサゾリウム化合物、トリメチンベンゾチアゾリウム化合物等のトリメチンシアニン誘導体;ペンタメチンオキサゾリウム化合物、ペンタメチンチアゾリウム化合物等のペンタメチンシアニン誘導体;スクアリリウム色素誘導体;アゾメチン色素誘導体;キサンテン色素誘導体;アゾ色素誘導体;ピロメテン色素誘導体;アゾ金属錯体誘導体:ローダミン色素誘導体;フタロシアニン誘導体;ポルフィリン誘導体;ジピロメテン金属キレート化合物等が挙げられる。
また、外光の映り込み防止用の480〜500nm対応の上記光吸収剤としては、モノメチンシアニン誘導体;トリメチンインドリウム化合物、トリメチンオキサゾリウム化合物、トリメチンチアゾリウム化合物、インドリデントリメチンチアゾニウム化合物等のトリメチンシアニン誘導体;メロシアニン誘導体;フタロシアニン誘導体;ナフタロシアニン誘導体;ポルフィリン誘導体;ジピロメテン金属キレート化合物等が挙げられる。
また、赤外リモコン誤作動防止用の750〜1100nm対応の近赤外線吸収剤としては、ペンタメチンベンゾインドリウム化合物、ペンタメチンベンゾオキサゾリウム化合物、ペンタメチンベンゾチアゾリウム化合物等のペンタメチンシアニン誘導体;ヘプタメチンインドリウム化合物、ヘプタメチンベンゾインドリウム化合物、ヘプタメチンオキサゾリウム化合物、ヘプタメチンベンゾオキサゾリウム化合物、ヘプタメチンチアゾリウム化合物、ヘプタメチンベンゾチアゾリウム化合物等のヘプタメチンシアニン誘導体;ジイモニウム化合物;アミニウム化合物;スクアリリウム誘導体;ビス(スチルベンジチオラト)化合物、ビス(ベンゼンジチオラト)ニッケル化合物、ビス(カンファージチオラト)ニッケル化合物等のニッケル錯体;スクアリリウム誘導体;アゾ色素誘導体;フタロシアニン誘導体;ポルフィリン誘導体;ジピロメテン金属キレート化合物等が挙げられる。
本発明の光学フィルターにおいて、上記の色調調整のための光吸収剤、480〜500nm対応の光吸収剤及び近赤外線吸収剤は、本発明に係る粘土鉱物複合体(ニ)と同一の層に含有されていてもよく、別の層に含有されていてもよい。それらの使用量はそれぞれ、通常、本発明に係る粘土鉱物複合体(ニ)100質量部に対し、10〜5000質量部である。
本発明の光学フィルターの代表的な構成としては、透明支持体に、必要に応じて、下塗り層、反射防止層、ハードコート層、潤滑層、粘着剤層等の各層を設けたものが挙げられる。本発明に係る粘土鉱物複合体(ニ)及びバインダー樹脂(ホ)や、光吸収剤、各種安定剤等の任意成分を本発明の光学フィルターに含有させる方法としては、特に制限されるわけではないが、それらを透明支持体及び任意の各層から選択される任意の隣合う二者間の粘着剤層に含有させる方法が好ましい。
上記透明支持体の材料としては、例えば、ガラス等の無機材料;ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース(TAC)、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ニトロセルロース等のセルロースエステル;ポリアミド;ポリイミド;ポリウレタン;エポキシ樹脂;ポリカーボネート;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、ポリブチレンテレフタレート、ポリ−1,4−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−1,2−ジフェノキシエタン−4,4’−ジカルボキシレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル;ポリスチレン;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン;ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル等のビニル化合物;ポリメチルメタクリレート、ポリアクリル酸エステル等のアクリル系樹脂;ポリカーボネート;ポリスルホン;ポリエーテルスルホン;ポリエーテルケトン;ポリエーテルイミド;ポリオキシエチレン、ノルボルネン樹脂等の高分子材料が挙げられる。透明支持体の透過率は80%以上であることが好ましく、86%以上であることがさらに好ましい。ヘイズは、2%以下であることが好ましく、1%以下であることがさらに好ましい。屈折率は、1.45〜1.70であることが好ましい。
上記透明支持体中には、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、フェノール系、リン系等の酸化防止剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、無機微粒子等を添加したり、また、透明支持体には、各種の表面処理を施すことができる。
上記無機微粒子としては、例えば、二酸化珪素、二酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等が挙げられる。
上記各種表面処理としては、例えば、薬品処理、機械的処理、コロナ放電処理、火焔処理、紫外線照射処理、高周波処理、グロー放電処理、活性プラズマ処理、レーザー処理、混酸処理、オゾン酸化処理等が挙げられる。
上記下塗り層は、光吸収剤を含有する光吸収層を設ける場合に、透明支持体と光吸収層との間に用いる層である。上記下塗り層は、ガラス転移温度が−60〜60℃のポリマーを含む層、光吸収層側の表面が粗面である層、又は光吸収層のポリマーと親和性を有するポリマーを含む層として形成する。また、下塗り層は、光吸収層が設けられていない透明支持体の面に設けて、透明支持体とその上に設けられる層(例えば、反射防止層、ハードコート層)との接着力を改善するために設けてもよく、光学フィルターと画像表示装置とを接着するための接着剤と光学フィルターとの親和性を改善するために設けてもよい。下塗り層の厚みは、2nm〜20μmが好ましく、5nm〜5μmがより好ましく、20nm〜2μmがさらに好ましく、50nm〜1μmがさらにまた好ましく、80nm〜300nmが最も好ましい。ガラス転移温度が−60〜60℃のポリマーを含む下塗り層は、ポリマーの粘着性で、透明支持体とフィルター層とを接着する。ガラス転移温度が−60〜60℃のポリマーは、例えば、塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、ブタジエン、ネオプレン、スチレン、クロロプレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリロニトリル又はメチルビニルエーテルの重合又はこれらの共重合により得ることができる。ガラス転移温度は、50℃以下であることが好ましく、40℃以下であることがより好ましく、30℃以下であることがさらに好ましく、25℃以下であることがさらにまた好ましく、20℃以下であることが最も好ましい。下塗り層の25℃における弾性率は、1〜1000MPaであることが好ましく、5〜800MPaであることがさらに好ましく、10〜500MPaであることが最も好ましい。光吸収層の表面が粗面である下塗り層は、粗面の上に光吸収層を形成することで、透明支持体と光吸収層とを接着する。光吸収層の表面が粗面である下塗り層は、ポリマーラテックスの塗布により容易に形成することができる。ラテックスの平均粒径は、0.02〜3μmであることが好ましく、0.05〜1μmであることがさらに好ましい。光吸収層のバインダーポリマーと親和性を有するポリマーとしては、アクリル樹脂、セルロース誘導体、ゼラチン、カゼイン、でんぷん、ポリビニルアルコール、可溶性ナイロン及び高分子ラテックス等が挙げられる。また、本発明の光学フィルターには、二以上の下塗り層を設けてもよい。下塗り層には、透明支持体を膨潤させる溶剤、マット剤、界面活性剤、帯電防止剤、塗布助剤、硬膜剤等を添加してもよい。
上記反射防止層においては、低屈折率層が必須である。低屈折率層の屈折率は、上記透明支持体の屈折率よりも低い。低屈折率層の屈折率は、1.20〜1.55であることが好ましく、1.30〜1.50であることがさらに好ましい。低屈折率層の厚さは、50〜400nmであることが好ましく、50〜200nmであることがさらに好ましい。低屈折率層は、屈折率の低い含フッ素ポリマーからなる層(特開昭57−34526号、特開平3−130103号、特開平6−115023号、特開平8−313702号、特開平7−168004号の各公報記載)、ゾルゲル法により得られる層(特開平5−208811号、特開平6−299091号、特開平7−168003号の各公報に記載)、あるいは微粒子を含む層(特公昭60−59250号、特開平5−13021号、特開平6−56478号、特開平7−92306号、特開平9−288201号の各公報に記載)として形成することができる。微粒子を含む層では、微粒子間又は微粒子内のミクロボイドとして、低屈折率層に空隙を形成することができる。微粒子を含む層は、3〜50体積%の空隙率を有することが好ましく、5〜35体積%の空隙率を有することがさらに好ましい。
広い波長領域の反射を防止するためには、上記反射防止層において、低屈折率層に加えて、屈折率の高い層(中・高屈折率層)を積層することが好ましい。高屈折率層の屈折率は、1.65〜2.40であることが好ましく、1.70〜2.20であることがさらに好ましい。中屈折率層の屈折率は、低屈折率層の屈折率と高屈折率層の屈折率との中間の値となるように調整する。中屈折率層の屈折率は、1.50〜1.90であることが好ましく、1.55〜1.70であることがさらに好ましい。中・高屈折率層の厚さは、5nm〜100μmであることが好ましく、10nm〜10μmであることがさらに好ましく、30nm〜1μmであることが最も好ましい。中・高屈折率層のヘイズは、5%以下であることが好ましく、3%以下であることがさらに好ましく、1%以下であることが最も好ましい。中・高屈折率層は、比較的高い屈折率を有するポリマーバインダーを用いて形成することができる。屈折率が高いポリマーとしては、ポリスチレン、スチレン共重合体、ポリカーボネート、メラミン樹脂、アクリル系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、環状(脂環式又は芳香族)イソシアネートとポリオールとの反応で得られるポリウレタン等が挙げられる。その他の環状(芳香族、複素環式、脂環式)基を有するポリマーや、フッ素以外のハロゲン原子を置換基として有するポリマーも、屈折率が高い。二重結合を導入してラジカル硬化を可能にしたモノマーの重合反応により形成されたポリマーを用いてもよい。
さらに高い屈折率を得るため、上記ポリマーバインダー中に無機微粒子を分散してもよい。無機微粒子の屈折率は、1.80〜2.80であることが好ましい。無機微粒子は、金属の酸化物または硫化物から形成することが好ましい。金属の酸化物又は硫化物としては、酸化チタン(例えば、ルチル、ルチル/アナターゼの混晶、アナターゼ、アモルファス構造)、酸化錫、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、硫化亜鉛等が挙げられる。これらの中でも、酸化チタン、酸化錫及び酸化インジウムが特に好ましい。無機微粒子は、これらの金属の酸化物又は硫化物を主成分とし、さらに他の元素を含むことができる。主成分とは、粒子を構成する成分の中で最も含有量(重量%)が多い成分を意味する。他の元素としては、Ti、Zr、Sn、Sb、Cu、Fe、Mn、Pb、Cd、As、Cr、Hg、Zn、Al、Mg、Si、P、S等が挙げられる。被膜形成性で溶剤に分散し得るか、それ自身が液状である無機材料、例えば、各種元素のアルコキシド、有機酸の塩、配位性化合物と結合した配位化合物(例えばキレート化合物)、活性無機ポリマーを用いて、中・高屈折率層を形成することもできる。
上記反射防止層の表面には、アンチグレア機能(入射光を表面で散乱させて、膜周囲の景色が膜表面に移るのを防止する機能)を付与することができる。例えば、透明フィルムの表面に微細な凹凸を形成してその表面に反射防止層を形成するか、あるいは、反射防止層を形成後、エンボスロールにより表面に凹凸を形成することにより、アンチグレア機能を有する反射防止層を得ることができる。アンチグレア機能を有する反射防止層は、一般に3〜30%のヘイズを有する。
上記ハードコート層は、上記透明支持体の硬度よりも高い高度を有する。ハードコート層は、架橋しているポリマーを含むことが好ましい。ハードコート層は、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系のポリマー、オリゴマー又はモノマー(例えば紫外線硬化型樹脂)等を用いて形成することができる。シリカ系材料からハードコート層を形成することもできる。
上記反射防止層(低屈折率層)の表面は、潤滑層を形成してもよい。潤滑層は、低屈折率層表面に滑り性を付与し、耐傷性を改善する機能を有する。潤滑層は、ポリオルガノシロキサン(例えばシリコンオイル)、天然ワックス、石油ワックス、高級脂肪酸金属塩、フッ素系潤滑剤又はその誘導体を用いて形成することができる。潤滑層の厚さは、2〜20nmであることが好ましい。
上記有機溶媒としては、特に限定されることなく公知の種々の溶媒を適宜用いることができ、例えば、イソプロパノール等のアルコール類;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ブチルジグリコール等のエーテルアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸メトキシエチル等のエステル類;アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル類、2,2,3,3−テトラフルオロプロパノール等のフッ化アルコール類;ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素類;メチレンジクロライド、ジクロロエタン、クロロホルム等の塩素化炭化水素類等が挙げられる。これらの有機溶媒は、単独で又は混合して用いることができる。
また、上記の下塗り層、反射防止層、ハードコート層、潤滑層、光吸収層、粘着剤層等は、一般的な塗布方法により形成することができる。塗布方法としては、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、ホッパーを使用するエクストルージョンコート法(米国特許第2681294号明細書記載)等が挙げられる。二以上の層を同時塗布により形成してもよい。同時塗布法については、米国特許第2761791号、米国特許第2941898号、米国特許第3508947号、米国特許第3526528号の各明細書及び原崎勇次著「コーティング工学」253頁(1973年朝倉書店発行)に記載がある。
以下、評価例、比較評価例及び実施例をもって本発明を更に詳細に説明する。しかしながら、本発明は以下の実施例等によって何ら制限を受けるものではない。尚、製造例1〜4は、本発明に係る粘土鉱物複合体の合成例を示し、評価例1〜4は、本発明に係る粘土鉱物複合体の耐久性評価を示す。
また、実施例1〜3は、本発明に係る粘土鉱物複合体を含有する光学フィルターの作製例を示す。
また、実施例1〜3は、本発明に係る粘土鉱物複合体を含有する光学フィルターの作製例を示す。
[製造例1]粘土鉱物複合体1の合成
ルーセンタイトSAN210−A(層状粘土鉱物(イ);親油性スメクタイト;コープケミカル社製)1.0gをメチルエチルケトン19gに分散した分散液20g、及び化合物No.1(色素カチオン(ロ))のビストリフルオロメチルスルホニルイミド塩0.3gをメチルエチルケトン5.7gに溶解した溶液6gを混合し、1時間撹拌して、ルーセンタイトSAN210−Aの層間イオンである有機陽イオン(ハ)の一部を化合物No.1(色素カチオン(ロ))でイオン交換した。メタノール150mlを加え、析出した固体をろ別し、水洗、メタノール洗浄を経て、粘土鉱物複合体1を0.75g得た。
ルーセンタイトSAN210−A(層状粘土鉱物(イ);親油性スメクタイト;コープケミカル社製)1.0gをメチルエチルケトン19gに分散した分散液20g、及び化合物No.1(色素カチオン(ロ))のビストリフルオロメチルスルホニルイミド塩0.3gをメチルエチルケトン5.7gに溶解した溶液6gを混合し、1時間撹拌して、ルーセンタイトSAN210−Aの層間イオンである有機陽イオン(ハ)の一部を化合物No.1(色素カチオン(ロ))でイオン交換した。メタノール150mlを加え、析出した固体をろ別し、水洗、メタノール洗浄を経て、粘土鉱物複合体1を0.75g得た。
[製造例2]粘土鉱物複合体2の合成
化合物No.1のビストリフルオロメチルスルホニルイミド塩0.5gをメチルエチルケトン5.5gに溶解した溶液6gを用いた以外は製造例1と同様にして、粘土鉱物複合体2を0.64g得た。
化合物No.1のビストリフルオロメチルスルホニルイミド塩0.5gをメチルエチルケトン5.5gに溶解した溶液6gを用いた以外は製造例1と同様にして、粘土鉱物複合体2を0.64g得た。
[製造例3]粘土鉱物複合体3の合成
ルーセンタイトSAN210−A(層状粘土鉱物(イ);親油性スメクタイト;コープケミカル社製)1.0gをメチルエチルケトン19gに分散した分散液20g、及び化合物No.50(色素カチオン(ロ))のビストリフルオロメチルスルホニルイミド塩0.3gをメチルエチルケトン5.7gに溶解した溶液6gを混合し、1時間撹拌した。メタノール150mlを加え、析出した固体をろ別し、水洗、メタノール洗浄を経て、粘土鉱物複合体3を0.77g得た。
ルーセンタイトSAN210−A(層状粘土鉱物(イ);親油性スメクタイト;コープケミカル社製)1.0gをメチルエチルケトン19gに分散した分散液20g、及び化合物No.50(色素カチオン(ロ))のビストリフルオロメチルスルホニルイミド塩0.3gをメチルエチルケトン5.7gに溶解した溶液6gを混合し、1時間撹拌した。メタノール150mlを加え、析出した固体をろ別し、水洗、メタノール洗浄を経て、粘土鉱物複合体3を0.77g得た。
[製造例4]粘土鉱物複合体4の合成
化合物No.50のビストリフルオロメチルスルホニルイミド塩0.5gをメチルエチルケトン5.5gに溶解した溶液6gを用いた以外は製造例1と同様にして、粘土鉱物複合体4を0.58g得た。
化合物No.50のビストリフルオロメチルスルホニルイミド塩0.5gをメチルエチルケトン5.5gに溶解した溶液6gを用いた以外は製造例1と同様にして、粘土鉱物複合体4を0.58g得た。
(インターカレート状態の確認)
製造例1〜4で得られた粘土鉱物複合体中における色素カチオンのインターカレート状態を、RINT2000−ULTIMA+(理学電機(株)製)を使用し、X線回折を測定して、粘土鉱物複合体の底面間隔を算出することにより確認した。結果を表1に示す。
表1より、粘土鉱物複合体の底面間隔は、SAN210−Aに比べて広がっていることから、色素カチオンが粘土鉱物複合体中にインターカレートされていることが確認された。
製造例1〜4で得られた粘土鉱物複合体中における色素カチオンのインターカレート状態を、RINT2000−ULTIMA+(理学電機(株)製)を使用し、X線回折を測定して、粘土鉱物複合体の底面間隔を算出することにより確認した。結果を表1に示す。
表1より、粘土鉱物複合体の底面間隔は、SAN210−Aに比べて広がっていることから、色素カチオンが粘土鉱物複合体中にインターカレートされていることが確認された。
[評価例1〜4及び比較評価例1〜4]耐久性評価
下記の配合にて粘着剤溶液を調製し、易密着処理した188μm厚のポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムに、該粘着剤溶液をバーコーター#90により塗工した後、100℃で5分間乾燥させ、塗工面に0.9mm厚のガラスを貼り合わせて試験片を得た。これらの各試験片について以下のような耐久性評価を行なった。
<耐光性評価>
上記で得られた試験片それぞれについて、UV吸収スペクトルのλmaxでの透過率を測定し、次いで、55000ルクスの光を300時間及び500時間照射した後、再度UV吸収スペクトルのλmaxでの透過率を測定し、照射前の透過率を100としたときの照射後の透過率の割合を求めて耐光性評価とした。結果を表2及び3に示す。
<耐熱性評価>
上記で得られた試験片それぞれについて、UV吸収スペクトルのλmaxでの透過率を測定し、次いで、80℃の恒温槽に300時間及び500時間放置した後、再度UV吸収スペクトルのλmaxでの透過率を測定し、放置前の透過率を100としたときの放置後の透過率の割合を求めて耐熱性評価とした。結果を表2及び3に示す。
<耐湿熱性評価>
上記で得られた試験片それぞれについて、UV吸収スペクトルのλmaxでの透過率を測定し、次いで、60℃/90%RHの恒温恒湿環境下に調整した恒温恒湿槽に300時間及び500時間放置した後、再度UV吸収スペクトルのλmaxでの透過率を測定し、放置前の透過率を100としたときの放置後の透過率の割合を求めて耐湿熱性評価とした。結果を表2及び3に示す。
下記の配合にて粘着剤溶液を調製し、易密着処理した188μm厚のポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムに、該粘着剤溶液をバーコーター#90により塗工した後、100℃で5分間乾燥させ、塗工面に0.9mm厚のガラスを貼り合わせて試験片を得た。これらの各試験片について以下のような耐久性評価を行なった。
<耐光性評価>
上記で得られた試験片それぞれについて、UV吸収スペクトルのλmaxでの透過率を測定し、次いで、55000ルクスの光を300時間及び500時間照射した後、再度UV吸収スペクトルのλmaxでの透過率を測定し、照射前の透過率を100としたときの照射後の透過率の割合を求めて耐光性評価とした。結果を表2及び3に示す。
<耐熱性評価>
上記で得られた試験片それぞれについて、UV吸収スペクトルのλmaxでの透過率を測定し、次いで、80℃の恒温槽に300時間及び500時間放置した後、再度UV吸収スペクトルのλmaxでの透過率を測定し、放置前の透過率を100としたときの放置後の透過率の割合を求めて耐熱性評価とした。結果を表2及び3に示す。
<耐湿熱性評価>
上記で得られた試験片それぞれについて、UV吸収スペクトルのλmaxでの透過率を測定し、次いで、60℃/90%RHの恒温恒湿環境下に調整した恒温恒湿槽に300時間及び500時間放置した後、再度UV吸収スペクトルのλmaxでの透過率を測定し、放置前の透過率を100としたときの放置後の透過率の割合を求めて耐湿熱性評価とした。結果を表2及び3に示す。
(評価例1の配合)
粘土鉱物複合体1 8.00mg
アクリル系粘着剤(デービーボンド5541:ダイアボンド社製) 4.68g
メチルエチルケトン 1.99g
粘土鉱物複合体1 8.00mg
アクリル系粘着剤(デービーボンド5541:ダイアボンド社製) 4.68g
メチルエチルケトン 1.99g
(評価例2の配合)
粘土鉱物複合体2 6.00mg
アクリル系粘着剤(デービーボンド5541:ダイアボンド社製) 4.68g
メチルエチルケトン 1.99g
粘土鉱物複合体2 6.00mg
アクリル系粘着剤(デービーボンド5541:ダイアボンド社製) 4.68g
メチルエチルケトン 1.99g
(比較評価例1の配合)
化合物No.1のビストリフルオロメチルスルホニルイミド塩 2.00mg
アクリル系粘着剤(デービーボンド5541:ダイアボンド社製) 4.68g
メチルエチルケトン 1.99g
化合物No.1のビストリフルオロメチルスルホニルイミド塩 2.00mg
アクリル系粘着剤(デービーボンド5541:ダイアボンド社製) 4.68g
メチルエチルケトン 1.99g
(比較評価例2の配合)
ルーセンタイトSAN210−A 4.00mg
化合物No.1の過塩素酸塩 2.00mg
アクリル系粘着剤(デービーボンド5541:ダイアボンド社製) 4.68g
メチルエチルケトン 1.99g
ルーセンタイトSAN210−A 4.00mg
化合物No.1の過塩素酸塩 2.00mg
アクリル系粘着剤(デービーボンド5541:ダイアボンド社製) 4.68g
メチルエチルケトン 1.99g
(評価例3の配合)
粘土鉱物複合体3 120.00mg
アクリル系粘着剤(デービーボンド5541:ダイアボンド社製) 4.68g
メチルエチルケトン 1.99g
粘土鉱物複合体3 120.00mg
アクリル系粘着剤(デービーボンド5541:ダイアボンド社製) 4.68g
メチルエチルケトン 1.99g
(評価例4の配合)
粘土鉱物複合体4 90.00mg
アクリル系粘着剤(デービーボンド5541:ダイアボンド社製) 4.68g
メチルエチルケトン 1.99g
粘土鉱物複合体4 90.00mg
アクリル系粘着剤(デービーボンド5541:ダイアボンド社製) 4.68g
メチルエチルケトン 1.99g
(比較評価例3の配合)
化合物No.50のビストリフルオロメチルスルホニルイミド塩 30.00mg
アクリル系粘着剤(デービーボンド5541:ダイアボンド社製) 4.68g
メチルエチルケトン 1.99g
化合物No.50のビストリフルオロメチルスルホニルイミド塩 30.00mg
アクリル系粘着剤(デービーボンド5541:ダイアボンド社製) 4.68g
メチルエチルケトン 1.99g
(比較評価例4の配合)
ルーセンタイトSAN210−A 90.00mg
化合物No.50のビストリフルオロメチルスルホニルイミド塩 30.00mg
アクリル系粘着剤(デービーボンド5541:ダイアボンド社製) 4.68g
メチルエチルケトン 1.99g
ルーセンタイトSAN210−A 90.00mg
化合物No.50のビストリフルオロメチルスルホニルイミド塩 30.00mg
アクリル系粘着剤(デービーボンド5541:ダイアボンド社製) 4.68g
メチルエチルケトン 1.99g
[実施例1]光学フィルターの作製1
下記の配合にて粘着剤溶液を調製し、易密着処理した188μm厚のPETフィルムに、該粘着剤溶液をバーコーター#90により塗布した後、100℃で10分間乾燥させ、PETフィルム上に厚さ約10μmの粘着剤層を有する光学フィルターを得た。この光学フィルターを日本分光(株)製紫外可視近赤外分光光度計V−570で測定したところ、λmaxが592nmで半値巾が43nmであった。
下記の配合にて粘着剤溶液を調製し、易密着処理した188μm厚のPETフィルムに、該粘着剤溶液をバーコーター#90により塗布した後、100℃で10分間乾燥させ、PETフィルム上に厚さ約10μmの粘着剤層を有する光学フィルターを得た。この光学フィルターを日本分光(株)製紫外可視近赤外分光光度計V−570で測定したところ、λmaxが592nmで半値巾が43nmであった。
(配合)
粘土鉱物複合体1 0.12g
アクリル系粘着剤(デービーボンド5541:ダイアボンド社製) 70g
メチルエチルケトン 30g
粘土鉱物複合体1 0.12g
アクリル系粘着剤(デービーボンド5541:ダイアボンド社製) 70g
メチルエチルケトン 30g
[実施例2]光学フィルターの作製2
アクリル系粘着剤として、デービーボンド5541に替えてDX2−PDP−19(日本触媒社製)を用い、さらに硬化剤としてコロネートL−55E(日本ポリウレタン工業社製)を用いた以外は実施例1と同様にして光学フィルターを作製し、得られた光学フィルターを日本分光(株)製紫外可視近赤外分光光度計V−570で測定したところ、λmaxは592nm、半値巾は43nmであった。
アクリル系粘着剤として、デービーボンド5541に替えてDX2−PDP−19(日本触媒社製)を用い、さらに硬化剤としてコロネートL−55E(日本ポリウレタン工業社製)を用いた以外は実施例1と同様にして光学フィルターを作製し、得られた光学フィルターを日本分光(株)製紫外可視近赤外分光光度計V−570で測定したところ、λmaxは592nm、半値巾は43nmであった。
[実施例3]光学フィルターの作製3
粘土鉱物複合体として、粘土鉱物複合体2の0.09gを用いた以外は実施例1と同様にして光学フィルターを作製し、得られた光学フィルターを日本分光(株)製紫外可視近赤外分光光度計V−570で測定したところ、λmaxは592nm、半値巾は43nmであった。
粘土鉱物複合体として、粘土鉱物複合体2の0.09gを用いた以外は実施例1と同様にして光学フィルターを作製し、得られた光学フィルターを日本分光(株)製紫外可視近赤外分光光度計V−570で測定したところ、λmaxは592nm、半値巾は43nmであった。
上記の評価例、比較評価例及び実施例から、以下のことが明らかである。
本発明に係る粘着剤を含有する系において、本発明に係る粘土鉱物複合体を含有する評価例1〜4は、粘土鉱物複合体に替えて色素カチオンとアニオンの塩を含有する比較評価例1及び3、並びに粘土鉱物複合体に替えて層状粘土鉱物及び色素カチオンとアニオンの塩の混合物を含有する比較例2及び4に比べて、300時間後、500時間後ともに耐光性、耐熱性及び耐湿熱性に優れる。
従って、本発明に係る粘土鉱物複合体及び本発明に係る粘着剤を含有する本発明の光学フィルターは、実用に耐えうる耐光性を有し、特に耐熱性及び耐湿熱性に優れる光学フィルターとして好適である。
本発明に係る粘着剤を含有する系において、本発明に係る粘土鉱物複合体を含有する評価例1〜4は、粘土鉱物複合体に替えて色素カチオンとアニオンの塩を含有する比較評価例1及び3、並びに粘土鉱物複合体に替えて層状粘土鉱物及び色素カチオンとアニオンの塩の混合物を含有する比較例2及び4に比べて、300時間後、500時間後ともに耐光性、耐熱性及び耐湿熱性に優れる。
従って、本発明に係る粘土鉱物複合体及び本発明に係る粘着剤を含有する本発明の光学フィルターは、実用に耐えうる耐光性を有し、特に耐熱性及び耐湿熱性に優れる光学フィルターとして好適である。
本発明によれば、耐光性及び耐湿熱性に優れた光学フィルターを提供できる。該光学フィルターは、画像表示装置の表示品質の向上及び外光の映り込み防止に好適である。
Claims (11)
- 少なくとも粘土鉱物複合体を含有する光学フィルターであって、該粘土鉱物複合体が、層状粘土鉱物(イ)に色素カチオン(ロ)及び有機陽イオン(ハ)がインターカレーションされてなる粘土鉱物複合体(ニ)であることを特徴とする光学フィルター。
- さらにバインダー樹脂(ホ)を含有する請求の範囲第1項記載の光学フィルター。
- 上記層状粘土鉱物(イ)がスメクタイトである請求の範囲第1又は2項記載の光学フィルター。
- 上記色素カチオン(ロ)が下記一般式(I)で表されるシアニン化合物のカチオンである請求の範囲第1〜3項のいずれかに記載の光学フィルター。
- 上記スメクタイトが親油性スメクタイトである請求の範囲第3項記載の光学フィルター。
- 上記バインダー樹脂(ホ)がアクリル系粘着剤である請求の範囲第2項記載の光学フィルター。
- 上記粘土鉱物複合体(ニ)及び上記アクリル系粘着剤が粘着剤層に含有されている請求の範囲第8項記載の光学フィルター。
- 画像表示装置用である請求の範囲第1〜9項のいずれかに記載の光学フィルター。
- 上記画像表示装置がプラズマディスプレイである請求の範囲第10項記載の光学フィルター。
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