(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明性ポリマーに対しトリフルオロ酢酸銅を添加した近赤外吸収フィルター用組成物よりなることを特徴とする近赤外吸収フィルター。
【請求項２】
透明性ポリマーの主成分が、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチレート、（メタ）アクリレートのいずれかである請求項１に記載の近赤外吸収フィルター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は近赤外吸収フィルター用組成物による近赤外吸収フィルターに関するものであり、更に詳しくは、可視光の透過率が非常に高いと同時に近赤外の吸収能も高い透明な近赤外吸収フィルターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年になって、プラズマディスプレイパネルの開発が盛んに行われ、製品としても市場に提供されるようになったが、このようなプラズマディスプレイパネルには、その前面板として近赤外吸収フィルターが配されることが多い。
【０００３】
上記近赤外吸収フィルターは、従来より様々な態様のものが製造されており、例えば、ガラスをフィルター基台として使用すると共に、このガラスの表面に銀等の金属を蒸着したものや、適宜の透明性ポリマーに近赤外吸収色素を添加したものが実際に使用されているが、前者には、その製造のために大掛かりな装置が必要となり、コストが嵩むという問題があり、後者には、可視光領域にも吸収能を持ってしまうために、可視光の透過率が低下するという問題がある。
【０００４】
又、適宜の透明性ポリマーに有機銅を添加したものも提供されているが、一般に酢酸銅やステアリン酸銅等の有機銅は、それら単独では溶媒に対する溶解性が低いために、高濃度で透明性ポリマー中に存在させることが困難であると共に、７００ｎｍ近辺が最大吸収波長となるために十分な近赤外吸収能が得られず、従ってリン酸やチオウレア等を添加して、吸収スペクトル近赤外側にシフトさせると同時に溶媒に対する溶解性を向上させなければならないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような従来技術の難点を解消し、可視光の透過率が非常に高いと同時に近赤外の吸収能も高い透明な近赤外吸収フィルターを提供することを目的としてなされた。
【０００６】
上記目的を達成するために本発明が採用した近赤外吸収フィルターの構成は、透明性ポリマーに対しトリフルオロ酢酸銅を添加した近赤外吸収フィルター用組成物よりなることを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の態様】
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００８】
本発明における近赤外吸収フィルター用組成物のために使用する透明性ポリマーとしては、透明性が良好であれば特に制限はないが、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチレート、（メタ）アクリレートのいずれかを主成分とするものを例示することができる。
【０００９】
透明性ポリマーとしてポリビニルアルコール又はポリビニルブチレートを使用する場合、これらの種類について特に制限はないが、平均重合度が例えば３００〜３０００程度のものを挙げることができる。
【００１０】
又、透明性ポリマーとして（メタ）アクリレートを使用する場合、これらの種類についても特に制限はなく、（メタ）アクリレートモノマーをラジカル重合開始剤を使用して重合した一般的なものであればよい。
【００１１】
上記（メタ）アクリレートモノマーとしては、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−プロピルメタリレート等の、アルキル基の炭素数が１〜８である低級アルキルアクリレート並びに低級アルキルメタクリレート；グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、２−ヒドロキシブチルメタクリレート等の、アルキル基を他の官能基で置換した変性アルキルアクリレート並びに変性アルキルメタクリレート；エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート等の、多官能アクリレート並びに多官能メタクリレート；アクリル酸、メタクリル酸等のカルボン酸を例示することができる。
【００１２】
尚、上記（メタ）アクリレートモノマーは２種以上を併用することもでき、この場合、後述する溶媒としては有機溶媒を使用することができる。
【００１３】
本発明における近赤外吸収フィルター用組成物は、上記透明性ポリマーにトリフルオロ酢酸銅を添加してなるものであり、本発明の発明者らは、このトリフルオロ酢酸銅が、８００ｎｍ付近を中心に近赤外領域において広く吸収能を有する一方で、可視光領域にはほとんど吸収がなく、しかも溶媒に対する溶解度が高く、従って、８００ｎｍ付近を中心とした近赤外領域における吸収、及び、透明性ポリマー中への高濃度の添加が、従来技術においては不可欠であったリン酸やチオウレア等の添加物を必要とせずに可能であることを見いだし、本発明を完成させたものである。
【００１４】
上記トリフルオロ酢酸銅は、市販の酢酸銅、炭酸銅等とトリフルオロ酢酸を混合した後、溶媒を留去する方法や再結晶等の方法により、簡単に製造することができ、又、市販品を利用することもできる。
【００１５】
尚、上記トリフルオロ酢酸銅の上記透明性ポリマーに対する添加割合は、上記近赤外吸収フィルター用組成物により本発明の近赤外吸収フィルターを製造する際の、当該近赤外吸収フィルターの厚さや要求される吸収能を勘案して決定されるものであり、吸収能を一定とすれば、薄い近赤外吸収フィルターの場合にはトリフルオロ酢酸銅を多く添加する必要があり、逆に厚い近赤外吸収フィルターの場合にはトリフルオロ酢酸銅の添加量は少なくてよいことになる。
【００１６】
上記トリフルオロ酢酸銅の添加量は、具体的には、本発明の近赤外吸収フィルター用組成物を近赤外吸収フィルターとした場合の、当該近赤外吸収フィルターの単位面積、即ち、１ｃｍ2当たり０．１ｍｇ乃至近赤外吸収フィルターの製造工程における溶液への飽和濃度、好ましくは１ｃｍ2当たり０．１ｍｇ乃至５０ｍｇ、更に好ましくは１ｃｍ2当たり０．５ｍｇ乃至１５ｍｇという範囲を例示することができる。
【００１７】
トリフルオロ酢酸銅の添加量が上記の範囲より少ない場合は、所望の吸収能が得られない場合があり、あまりに多いと可視光の透過率が低下する場合がある。
【００１８】
本発明における近赤外吸収フィルター用組成物を製造するには、トリフルオロ酢酸銅を透明性ポリマーに添加するだけでよく、その手段に特に制限はないが、近赤外吸収フィルター用組成物をキャスト法等によりフィルム状の近赤外吸収フィルターとする場合のために、適宜の溶媒による溶液とすることもできる。
【００１９】
上記の溶媒としては、透明性ポリマーを溶解することができるものであればよく、例えば、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジエチルエーテル等のエーテル系溶媒；酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒；メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール系溶媒；クロロホルム、塩化メチレン等の塩素系溶媒；ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルフォキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）等の非プロトン性極性溶媒；アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）等のケトン系溶媒や水等を挙げることができる。尚、本発明における近赤外吸収フィルター用組成物にあっては、水又はアルコール系溶媒を使用することが、該組成物中で塩の析出を抑制できることから好ましい。
【００２０】
又、本発明における近赤外吸収フィルター用組成物には、更に、近赤外吸収物質、紫外線吸収物質、架橋剤、酸化防止剤、重合遅延剤、色素、染料、顔料や色補正剤を、透明性ポリマーの種類等を勘案して、添加することができる。
【００２１】
一方、本発明の近赤外吸収フィルターは、上記のようにして得た近赤外吸収フィルター用組成物よりなるものであり、透明性ポリマーとしてポリビニルアルコール又はポリビニルブチレートを使用する場合、これら透明性ポリマーの好ましくは水又は低級アルコールの溶液にトリフルオロ酢酸銅を添加し、均一な溶液になるまで攪拌溶解し、適宜の基材上にこの溶液をキャスト法等により塗付して乾燥することにより、フィルム状の近赤外吸収フィルターを得ることができる。
【００２２】
又、透明性ポリマーが（メタ）アクリレートの場合は、（メタ）アクリレートモノマーにトリフルオロ酢酸銅を添加し、良く混合して溶解させた後に重合開始剤を添加し、この溶液を適当な容器に入れて熱又は光により重合を開始させ、重合により硬化した板状の（メタ）アクリレートを前記容器から取り出せばよい。
【００２３】
もちろん、低重合度の（メタ）アクリレートを溶媒に溶解し、透明性ポリマーとしてポリビニルアルコール又はポリビニルブチレートを使用する場合と同様の手法により、フィルム状の近赤外吸収フィルターを得ることもできる。
【００２４】
本発明の近赤外吸収フィルターは、フィルム状又は板状のものとして得ることができ、例えばプラズマディスプレイパネル用の近赤外吸収フィルター等に使用することが可能である。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
【００２６】
実施例１
メタクリル酸メチル（東京化成製）１００重量部に対し、トリフルオロ酢酸銅１．３重量部、２，２'−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）（和光純薬製）０．２６重量部を加えて溶解し、均一な溶液にした。強化ガラス２枚の間に塩化ビニル管を挟み、大型のクリップで固定することにより作製したゲル板にこの溶液を流し込み、５４℃で１５時間、その後９０℃で１５分間反応させ、厚さ３ｍｍでトリフルオロ酢酸銅を約４ｍｇ／ｃｍ2含有するアクリル板（本発明の近赤外吸収フィルター）を作製した。このアクリル板の２００〜１１００ｎｍの透過率を測定し、図１に示すチャートを得た。
【００２７】
比較例１
実施例１で使用したトリフルオロ酢酸銅を、酢酸銅（ＩＩ）・一水和物（和光純薬製）に変更したところ、酢酸銅（ＩＩ）・一水和物はほとんど溶解しなかった。不溶解分をろ別し、わずがに水色がかった溶液を実施例１で使用したゲル板に流し込み、以下、実施例１と同様の方法により、厚さ３ｍｍのアクリル板を作製した。このアクリル板の２００〜１１００ｎｍの透過率を測定したところ、図２に示すように近赤外の吸収がなく、酢酸銅（ＩＩ）・一水和物は実質的に含まれていなかった。
【００２８】
比較例２
実施例１のトリフルオロ酢酸銅をオレイン酸銅（ＩＩ）に代えた以外は実施例１と同様にして、厚さ３ｍｍでオレイン酸銅（ＩＩ）を約４ｍｇ／ｃｍ2含有するアクリル板を作製した。このアクリル板の２００〜１１００ｎｍの透過率を測定したところ、図３に示すチャートを得たが、最大吸収波長のピークが６７１ｎｍであり、近赤外領域の吸収が少なかった。
【００２９】
実施例２
メタクリル酸メチル（東京化成製）１００重量部に対し、両末端にメタクリル基を有し、中間はＰＥＧである架橋剤（ＮＫ  ｅｓｔｅｒ  ９Ｇ［商品名、新中村化学工業製］）１４．８重量部、トリフルオロ酢酸銅１．５重量部、２，２'−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）（和光純薬製）０．３重量部を加えて溶解し、均一な溶液にした。強化ガラス２枚の間に塩化ビニル管を挟み、大型のクリップで固定することにより作製したゲル板にこの溶液を流し込み、５４℃で１５時間、その後９０℃で１５分間反応させ、厚さ３ｍｍでトリフルオロ酢酸銅を約４ｍｇ／ｃｍ2含有するアクリル板（本発明の近赤外吸収フィルター）を作製した。このアクリル板の２００〜１１００ｎｍの透過率を測定し。図４に示すチャートを得た。
【００３０】
実施例３
ポリビニルブチラール樹脂３０００Ｋ（電気化学工業株式会社製）１５重量部をエタノール７８．５重量部に溶解し、このエタノール溶液の１重量部に対し、０．４重量部の割合でトリフルオロ酢酸銅を加え、良く攪拌して完全に溶解させた。隙間寸法３００μｍのバーコーター（ドクターブレードＹＤ−７型、ヨシミツ精機株式会社）を用いて、ペットフィルム｛ＰＥＴ１００Ａｃ（×）［商品名、パナック株式会社製］｝上にキャスト法によりフィルムに成膜した。３０分室温で乾燥後、このフィルムを真空乾燥機中に移し、減圧下５４℃で２時間乾燥させた。得られたフィルム（本発明の近赤外吸収フィルター）は、厚さ４０μｍでトリフルオロ酢酸銅を約８ｍｇ／ｃｍ2含有していた。このフィルムの２００〜１１００ｎｍの透過率を測定し、図５に示すチャートを得た。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、可視光透過率が非常に高いと同時に、近赤外吸収能、特に８００ｎｍ付近の吸収能も高い透明な近赤外吸収フィルターを、従来技術では吸収スペクトル近赤外側にシフトさせると同時に溶媒に対する溶解性を向上させるために必須であったリン酸やチオウレア等を添加することなしに、作製提供することができる。
【００３２】
又、本発明によれば、簡単な構成及び方法で上記のような近赤外吸収フィルターを、特別な設備を必要とせず、安価に提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例１で得た近赤外吸収フィルターの２００〜１１００ｎｍの透過率を示すチャートである。
【図２】  比較例１で得た近赤外吸収フィルターの２００〜１１００ｎｍの透過率を示すチャートである。
【図３】  比較例２で得た近赤外吸収フィルターの２００〜１１００ｎｍの透過率を示すチャートである。
【図４】  実施例２で得た近赤外吸収フィルターの２００〜１１００ｎｍの透過率を示すチャートである。
【図５】  実施例３で得た近赤外吸収フィルターの２００〜１１００ｎｍの透過率を示すチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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