(57)【要約】【課題】実質的にカールのない近赤外線吸収フィルムを提供する。【解決手段】７８０ｎｍ〜１２００ｎｍに極大吸収波長を有する近赤外線吸収色素を、沸点が１００℃以下のケトン系有機溶剤を２０〜７５質量％含有する溶剤に溶解させて溶液を調製する溶液調製工程と、前記溶液をセルロースフィルム上に塗布して近赤外線吸収層を形成する塗布工程とを有する。前記溶剤がトルエン及びメチルエチルケトンからなり、前記メチルエチルケトンの含有量が３５〜５５質量％である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
７８０ｎｍ〜１２００ｎｍに極大吸収波長を有する近赤外線吸収色素を、沸点が１００℃以下のケトン系有機溶剤を２０〜７５質量％含有する溶剤に溶解させて溶液を調製する溶液調製工程と、
前記溶液を、セルロースフィルム上に塗布して近赤外線吸収層を形成する塗布工程と、
を有することを特徴とする近赤外線吸収フィルムの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の近赤外線吸収フィルムの製造方法において、
前記ケトン系有機溶剤がメチルエチルケトンであることを特徴とする近赤外線吸収フィルムの製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の近赤外線吸収フィルムの製造方法において、
前記溶剤がトルエン及びメチルエチルケトンからなり、前記メチルエチルケトンの含有量が３５〜５５質量％であることを特徴とする近赤外線吸収フィルムの製造方法。
【請求項４】
請求項１記載の近赤外線吸収フィルムの製造方法において、
前記セルロースフィルムがトリアセチルセルロースフィルムであることを特徴とする近赤外線吸収フィルムの製造方法。
【請求項５】
請求項１記載の近赤外線吸収フィルムの製造方法において、
前記セルロースフィルムの膜厚が５０μｍ〜１００μｍであることを特徴とする近赤外線吸収フィルムの製造方法。
【請求項６】
請求項１記載の近赤外線吸収フィルムの製造方法において、
前記近赤外線吸収色素が、ジイモニウム化合物又はフタロシアニン色素であることを特徴とする近赤外線吸収フィルムの製造方法。
【請求項７】
セルロースフィルム上に、７８０ｎｍ〜１２００ｎｍに極大吸収波長を有する近赤外線吸収色素を含有する近赤外線吸収層を積層してなり、且つ、実質的にカールのないことを特徴とする近赤外線吸収フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近赤外線吸収フィルム及びその製造方法に関し、特に、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、液晶ディスプレイパネル（ＬＣＤ）等のフラットパネルディスプレイの前面に設置される近赤外線吸収フィルム及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、キセノン等のガスに高電圧をかけ、プラズマ発光させることで画像を表示するが、励起されたキセノン等のガス分子がより安定な状態になる際に近赤外線が放出される。このため、ＰＤＰからは近赤外線が発生する。この近赤外線は、リモコン装置の誤動作の原因になる等の弊害の原因になる為、これを吸収除去する等の遮蔽処置をすることが必要である。実際に、ＰＤＰを用いたテレビジョン、いわゆるプラズマテレビの前面には、近赤外線吸収フィルムが装着されている。
【０００３】
従来、近赤外線を吸収する色素を用いた近赤外線吸収フィルムは様々なものが知られていた。例えば、特許文献１，２に、ジイモニウム塩類や、フタロシアニン錯体等の有機色素を用いたＰＤＰやＬＣＤ等のフラットパネルディスプレイ用フィルムが開示されている。このようなフィルムは、有機色素を有機溶剤（例えば、特許文献３、４）、バインダ樹脂と共に溶解させ、その溶液をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（特許文献６）や、トリアセチルセルロール（ＴＡＣ）フィルム（例えば、特許文献５）に塗布することで製造されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１０５０７６号公報
【特許文献２】特開２００２−２４９７２１号公報
【特許文献３】特開２００５−５４０３１号公報
【特許文献４】特開２００５−８４４７５号公報
【特許文献５】特開２００２−１５６５２１号公報
【特許文献６】特開２００６−４７４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献６の０１２０段落には、近赤外線吸収色素及びメチルエチルケトンを用いて溶液を調製し、それをＰＥＴフィルムに塗布して近赤外線吸収フィルムを製造することが開示されている。
【０００６】
ところで、ＴＡＣフィルムは、ＰＥＴフィルムよりも透明性に優れるので基材フィルムとして好ましい。しかし、近赤外線吸収色素を有機溶剤に溶解させて、ＴＡＣフィルム上に塗布・乾燥を行うと、ＴＡＣフィルムが著しくカールする問題が生じることがわかった。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、セルロースフィルムを使用した場合に、実質的にカールのない近赤外線吸収フィルム及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、検討を重ねた結果、特定の有機溶媒を使用することで、上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、７８０ｎｍ〜１２００ｎｍに極大吸収波長を有する近赤外線吸収色素を、沸点が１００℃以下のケトン系有機溶剤を２０〜７５質量％含有する溶剤に溶解させて溶液を調製する溶液調製工程と、前記溶液を、セルロースフィルム上に塗布して近赤外線吸収層を形成する塗布工程とを有することを特徴とする。
【００１０】
そして、本発明において、前記ケトン系有機溶剤がメチルエチルケトンであってもよい。
【００１１】
また、本発明において、前記溶剤がトルエン及びメチルエチルケトンからなり、前記メチルエチルケトンの含有量が３５〜５５質量％であってもよい。
【００１２】
また、本発明において、前記セルロースフィルムがトリアセチルセルロースフィルムであってもよい。
【００１３】
また、本発明において、前記セルロースフィルムの膜厚が５０μｍ〜１００μｍであってもよい。
【００１４】
また、本発明において、前記近赤外線吸収色素が、ジイモニウム化合物又はフタロシアニン色素であってもよい。
【００１５】
次に、本発明に係る近赤外線吸収フィルムは、セルロースフィルム上に、７８０ｎｍ〜１２００ｎｍに極大吸収波長を有する近赤外線吸収色素を含有する近赤外線吸収層を積層してなり、且つ、実質的にカールのないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る近赤外線吸収フィルムの製造方法によれば、セルロースフィルムを使用した場合にも、実質的にカールのない近赤外線吸収フィルムを提供することができる。
【００１７】
また、本発明に係る近赤外線吸収フィルムによれば、高い近赤外線遮蔽能を有しながら高い透明性も備え、高い耐久性も有する。さらに、本発明に係る近赤外線吸収フィルムでは、カールがないことからＰＤＰやＬＣＤ等のフラットパネルディスプレイ用途に特に好適である。また、その用途に使用した場合には、フラットパネルディスプレイの画質・品質の低下を十分に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る近赤外線吸収フィルム及びその製造方法の実施の形態例について詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」は、その前後に記載される数値の下限値及び上限値を含む意味に使用される。
【００１９】
本実施の形態に係る近赤外線吸収フィルムは、トリアセチルセルロースフィルム上に、７８０ｎｍ〜１２００ｎｍに極大吸収波長を有する近赤外線吸収色素を含有する近赤外線吸収層を積層してなり、且つ、実質的にカールがない。ここで、実質的にカールがないとは、Ａ５サイズにカットしたサンプルを塗布面を上に向けて水平な台上に直接静置し、水平面からカールしてそりあがる様子を観察して、Ａ５サイズのサンプル（フィルム）の短辺と、水平な台との距離が、２ｃｍ以下であるものをいう。
【００２０】
このような近赤外線吸収フィルムは、７８０ｎｍ〜１２００ｎｍに極大吸収波長を有する近赤外線吸収色素を沸点が１００℃以下のケトン系有機溶剤を２０〜７５質量％以下含有する溶剤に溶解させて溶液を調製する溶液調製工程と、前記溶液をセルロースフィルム上に塗布して近赤外線吸収層を形成する塗布工程と有する製造方法によって提供される。
【００２１】
本実施の形態に係る近赤外線吸収フィルムは、近赤外線吸収性を有する。前述したようにフラットパネルディスプレイは、近赤外線を発生する場合があり、近赤外線吸収フィルムを用いて、実用上問題ないレベルまで近赤外線もカットする必要があり、波長領域８５０〜１０００ｎｍにおける透過率を６０％以下、好ましくは５０％以下、さらに好ましくは３０％以下とすることが好ましい。
【００２２】
本実施の形態に係る近赤外線吸収フィルムの近赤外線吸収層は、近赤外線吸収染料、溶媒、バインダ樹脂等を含有する塗布組成物をトリアセチルセルロースフィルム上に塗布することにより作製できる。
【００２３】
近赤外線吸収層の膜厚は、近赤外線遮蔽効果を有効に得るために、０．１μｍ以上が好ましく、成膜時の溶媒が残留しにくい、成膜の操作性が容易である等の点から２０μｍ以下が好ましい。特に０.３〜１０μｍであることが好ましい。
【００２４】
（１）近赤外線吸収色素
本実施の形態に適用される近赤外線吸収色素は、７８０〜１２００μｍに吸収極大を有する色素である。
【００２５】
前記色素の種類は特に限定されるものではないが、例えば、フタロシアニン系、ナフタロシアニン系、チオール金属錯体系、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、ジイモニウム塩系等の色素を利用することができるが、フタロシアニン錯体系、ナフタロシアニン系、チオール金属錯体系、ジイモニウム塩系の色素が好適に用いられ、特に、フタロシアニン系、ジイモニウム塩系の色素が好ましい。
【００２６】
その濃度・塗布量は、色素の吸収波長・吸収係数、フィルムに要求される透過特性・透過率、そして分散させる媒体又は塗膜の種類・厚さから決まり、特に限定されるものではないが、透明性を保ちつつ近赤外線吸収能を得る必要性から、近赤外線吸収色素の総塗布量は、０.０１ｇ/ｍ2〜２ｇ/ｍ2が好ましく、０.０５〜１ｇ/ｍ2がより好ましい。
【００２７】
また、例えば、フラットパネルディスプレイ機器は、環境の温度が高いときは近赤外線吸収フィルムの温度も上がるため、例えば８０℃で分解等によって顕著に劣化しない耐熱性を有していることが好適である。同様の理由により、高温高湿度下においても、顕著に劣化しない耐湿熱性を有していることが好ましい。また、耐光性の要求される場合があり、ディスプレイの発光や外光の紫外線・可視光線による劣化が問題になる場合は、紫外線吸収剤を含む部材や紫外線を透過しない部材を用いたり、紫外線吸収剤を近赤外線吸収色素と共に含有させることによって、色素の紫外線による劣化を低減すること、紫外線や可視光線による顕著な劣化がない色素を用いることが肝要である。熱、光に加えて、湿度や、これらの複合した環境においても同様である。劣化すると近赤外線吸収フィルムの透過特性が変わってしまい、色調が変化したり近赤外線カット能が低下してしまう。さらには、媒体又は塗膜中に分散させるために、適宜の溶媒への溶解性や分散性も重要である。また、本実施の形態においては異なる吸収波長を有する色素２種類以上を１つの媒体又は塗膜に含有させてもよいし、色素を含有する媒体、塗膜を２つ以上有していてもよい。
【００２８】
近赤外線吸収フィルムには、近赤外吸収染料の劣化等を防ぐ目的で紫外線カット性を付与することが好ましい。該染料を保護するのに必要な紫外線カット能としては、波長３８０ｎｍより短い紫外線領域の透過率が、２０％以下、好ましくは１０％以下、さらに好ましくは５％以下である。紫外線カット性は、紫外線吸収剤や紫外線を反射又は吸収する無機化合物を含有する層を透明基材上に形成することにより得られる。ポリマーの水性分散物中に含有させることも好ましい。紫外線吸収剤は、ベンゾトリアゾール系やベンゾフェノン系等、従来公知のものを使用でき、その種類・濃度は、分散又は溶解させる媒体への分散性・溶解性、吸収波長・吸収係数、媒体の厚さ等から決まり、特に限定されるものではない。
【００２９】
なお、紫外線カット性を有する機能性フィルムは、可視光線領域の吸収が少なく、著しく可視光線透過率が低下したり黄色等の色を呈することがないことが好ましい。
【００３０】
本実施の形態で好ましく利用できる紫外線吸収剤としては、特開昭５８−１８５６７７号公報、同６１−１９０５３７号公報、特開平２−７８２号公報、同５−１９７０７５号公報、同９−３４０５７号公報等に記載されたベンゾトリアゾール系化合物、特開昭４６−２７８４号公報、特開平５−１９４４８３号公報、米国特許第３２１４４６３号等に記載されたベンゾフェノン系化合物、特公昭４８−３０４９２号公報、同５６−２１１４１号公報、特開平１０−８８１０６号公報等に記載された桂皮酸系化合物、特開平４−２９８５０３号公報、同８−５３４２７号公報、同８−２３９３６８号公報、同１０−１８２６２１号公報、特表平８−５０１２９１号公報等に記載されたトリアジン系化合物、リサーチディスクロージャーＮｏ．２４２３９号に記載された化合物やスチルベン系、ベンゾオキサゾール系化合物に代表される紫外線を吸収して蛍光を発する化合物、いわゆる蛍光増白剤も用いることができる。
【００３１】
本実施の形態では、近赤外線吸収染料の安定性向上のために、酸化防止剤を用いることが好ましく酸化防止剤としては、各種の有機系及び金属錯体系の褪色防止剤を使用することができる。有機の褪色防止剤としてはハイドロキノン類、アルコキシフェノール類、ジアルコキシフェノール類、フェノール類、アニリン類、アミン類、インダン類、クロマン類、アルコキシアニリン類、複素環類等があり、金属錯体としてはニッケル錯体、亜鉛錯体等がある。より具体的にはリサーチディスクロージャーＮｏ．１７６４３の第ＶＩＩのＩないしＪ項、同Ｎｏ．１５１６２、同Ｎｏ．１８７１６の６５０頁左欄、同Ｎｏ．３６５４４の５２７頁、同Ｎｏ．３０７１０５の８７２頁、同Ｎｏ．１５１６２に引用された特許に記載された化合物や特開昭６２−２１５２７２号公報の１２７頁〜１３７頁に記載された代表的化合物の一般式及び化合物例に含まれる化合物を使用することができる。
【００３２】
（２）バインダ
バインダとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ（α−メチルスチレン）等のポリスチレン系化合物；スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体；ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル等のポリビニル系化合物；ポリ（メタ）アクリル酸メチル、ポリ（メタ）アクリル酸エチル、ポリ（メタ）アクリル酸プロピル、ポリ（メタ）アクリル酸ブチル等のポリ（メタ）アクリル酸アルキル；ポリオキシメチレン、ポリエチレンオキシド等のポリエーテル；ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンアジペート、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル；セルロース、デンプン、ゴム等の天然高分子；６−ナイロン、６，６−ナイロン等のポリアミド；ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、これらのハロゲン変性体等が挙げられ、これらを単独で、あるいは２種以上混合して使用する。
【００３３】
特に、アクリル系、ポリエステル系のバインダが好ましい。
【００３４】
（３）セルロースフィルム
本実施の形態に用いられるセルロースフィルムとしては、透明性、取り扱い易さ及び価格の点から、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムが好ましい。
【００３５】
ＴＡＣフィルムの厚みは、５０μｍ以上、１００μｍ以下が好ましい。
【００３６】
塗布液を塗布するＴＡＣフィルムの表面は、あらかじめ紫外線照射処理、コロナ放電処理、グロー放電処理、ケン化等の表面処理を施しておいてもよい。
【００３７】
（４）製法
セルロースフィルムへの近赤外線吸収層の塗布方法としては、例えばディップコート法、ローラーコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、ダイコート法、バーコート法等を選択できる。これらのコート法は連続加工を行うことができ、バッチ式の蒸着法等に比べて生産性が優れている。また、薄く均一な塗膜を形成できるスピンコート法も採用し得る。
【００３８】
本実施の形態における塗布液は、上述の色素及びバインダを溶解させる溶剤である必要があり、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒；ｉｓｏ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、プロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル等のアルコール系溶媒；酢酸ブチル、酢酸エチル、セロソルブアセテート等のエステル系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒；ジメチルホルムアミド等の１種又は２種以上が挙げられる。
【００３９】
これらの中でも、沸点が１００℃以下のケトン系有機溶剤を２０％以上、７５％以下含有する溶剤を用いることが好ましい。沸点が１００℃以下のケトン系有機溶剤としては、アセトン（沸点５６℃）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ：沸点７９℃）が挙げられる。
【００４０】
このような溶剤を利用することで、近赤外吸収色素を塗布したＴＡＣフィルムのカールを低減させることができる。
【００４１】
（５）その他の機能層
本実施の形態では、必要に応じて近赤外線吸収性層にさらに別の機能性を付与してもよい。あるいは近赤外線吸収性層とは別に機能性を有する機能層を設けていてもよい。この機能層は、用途ごとに種々の仕様とすることができる。例えば、屈折率や膜厚を調整した反射防止機能を付与した反射防止層や、ノングレアー層又はアンチグレア層（共にぎらつき防止機能を有する）、特定の波長域の可視光を吸収する色調調節機能を持った層、指紋等の汚れを除去しやすい機能を有した防汚層、帯電防止層、傷のつき難いハードコート層、ガラス破損時のガラス飛散防止機能、ガスバリア層を有する層等を設けることができる。
【実施例１】
【００４２】
以下に、試料（実施例１、２、比較例１〜３に係る近赤外線吸収フィルム）における各種評価を挙げて、本発明の特徴をさらに具体的に説明する。なお、以下の実施例１等に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
【００４３】
（実施例１）
溶剤としてトルエン５０重量部、メチルエチルケトン（ＭＥＫ：沸点７９℃）５０重量部と、バインダとしてアクリル樹脂のダイヤナールＢＲ８０（三菱レイヨン製）５重量部とを混合・溶解させ、ついで、近赤外線吸収色素として、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラキス（ｐ−ジ−ｎ−ブチルアミノフェニル）−ｐ−フェニレンジイモニウム過塩素酸塩を０．８３重量部、フタロシアニン系色素であるイーエクスカラーＩＲ１０Ａ（日本触媒製）、イーエクスカラーＩＲ１２（日本触媒製）をそれぞれ、０．１重量部を添加し、４０℃で溶解させた。
【００４４】
バーコート法を用い、Ｎｏ．１２バーを使用して、厚み８０μｍのＴＡＣフィルム（富士フィルム製）に塗布し、室温乾燥後、１００℃にて３分間処理し、実施例１に係る近赤外線吸収フィルムを得た。
【００４５】
（実施例２）
溶剤としてトルエン６０重量部、メチルエチルケトン（ＭＥＫ：沸点７９℃）４０重量部としたこと以外は、上述した実施例１と同様にして実施例２に係る近赤外線吸収フィルムを得た。
【００４６】
（比較例１）
溶剤としてメチルエチルケトン（ＭＥＫ：沸点７９℃）１００重量部としたこと以外は、上述した実施例１と同様にして比較例１に係る近赤外線吸収フィルムを得た。
【００４７】
（比較例２）
溶剤としてトルエン１０重量部、メチルエチルケトン（ＭＥＫ：沸点７９℃）９０重量部としたこと以外は、上述した実施例１と同様にして比較例２に係る近赤外線吸収フィルムを得た。
【００４８】
（比較例３）
溶剤としてトルエン８０重量部、メチルエチルケトン（ＭＥＫ：沸点７９℃）２０重量部としたこと以外は、上述した実施例１と同様にして比較例３に係る近赤外線吸収フィルムを得た。
【００４９】
（近赤外線吸収能の評価）
島津製の分光器ＵＶ−３１５０を用いて透過率を測定した。
【００５０】
実施例１、２並びに比較例１〜３に係る近赤外線吸収フィルムの１０００ｎｍの透過率はいずれも約１０％であり、十分な近赤外線吸収能を有していた。
【００５１】
（カールの評価）
Ａ５サイズにカットしたサンプルを塗布面を上に向けて水平に静置し、水平面からカールしてそりあがる様子を観察して、５段階相対評価した。最もカールが激しいものは、筒状に丸まったもので、１と評価し、殆どカールのないものを５とした。評価の結果を以下の表１に示す。
【００５２】
【表１】
2008197142.tif 000002
【００５３】
（耐湿熱性の評価）
上記試料を８０℃、相対湿度９０％にて、７日間保存し、１０００ｎｍの透過率を測定した。実施例２は、透過率２０％以下を維持しており、安定に近赤外線吸収能を維持していたが、一方、比較例２の透過率は、２０％を超えており、近赤外線吸収能が低下していた。
【００５４】
メチルエチルケトンは、ＰＥＴフィルム上に近赤外線吸収色素を塗布する際には、溶解性もよく、問題なく利用されるが、表１から分かるように、ＴＡＣフィルムに塗布する際には、カールの問題があった。これに対し、ケトン系の溶剤であるメチルエチルケトンの比率を下げることで、カールの問題を改善することができることが分かったと同時に、メチルエチルケトンの比率が低すぎると、近赤外線吸収フィルムの面状が悪化する弊害が生じることが分かった。
【００５５】
なお、本発明は、適宜、特願２００６−３５３１４８号、特願２００６−３５３１５３号に開示された技術を組み合わせて使用することができる。