TWI387790B

TWI387790B - 紅外線吸收薄膜

Info

Publication number: TWI387790B
Application number: TW95133992A
Authority: TW
Inventors: Satoru Shoshi; Shin Koizumi
Original assignee: Lintec Corp
Priority date: 2005-07-20
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2013-03-01
Also published as: JP4906283B2; JP2007021998A; TW200813493A

Description

紅外線吸收薄膜

本發明涉及紅外線吸收薄膜，更具體地說，涉及對850~1300nm近紅外區波長的光線吸收性能優良，同時，具有良好的可見光透光率，且耐光性和耐候性優良，作為電漿顯示器用近紅外線吸收薄膜等特別有用的紅外線吸收薄膜。

電漿顯示器(PDP)是通過電極間電漿放電，激發被封入的氙氣分子，所產生的紫外線再激發螢光物質，發出可見光範圍的光而顯示映射的裝置。

在PDP中，已知發光體會發出近紅外線。該近紅外線作用於無線電話、使用近紅外線遙控裝置的錄影機等周圍電子機器，具有妨礙其正常運行的可能性，因而要求盡可能阻斷該近紅外線。

另外，在PDP中，由於顯示面為平面，當外來光線射入時，從廣大範圍內反射的光同時進入眼睛，會出現難以看見畫面的情況，因此必需防止外來光線的反射。並且，使PDP發出的光以規定的透光率透射，以達到良好的畫面顯示，或者進行發光色的色調校正都很重要。

在PDP中，對於這些要求，通常進行這樣的處理：在顯示畫面上設置至少具有(1)電磁波阻斷薄膜、(2)近紅外線吸收薄膜以及(3)抗反射薄膜之至少3片功能性薄膜的前面板，並使所述抗反射薄膜處於最外面(觀眾一側)(例如，參見專利文獻1)。這時，必須分別製造至少3片功能性薄膜，並將它們貼合，因而難免要提高成本。

因此，如果在1片薄膜中，製成在近紅外線吸收層上層壓抗反射層的複合功能性薄膜，則降低成本的效果將會很顯著。

近年來，從降低成本的角度出發，通過在最外面的抗反射薄膜中，通過在該基材的抗反射層的反面設置近紅外線吸收層，開發出了在1片薄膜中同時具備抗反射性能和近紅外線吸收性能的功能型薄膜。在製造這種功能性薄膜時，包括(1)向抗反射薄膜的反面形成近紅外線吸收層和(2)向近紅外線吸收薄膜的反面形成抗反射層的2種方法，但是，由於任意一種方法都會產生薄膜損耗，因此降低成本的效果較小。

目前，PDP中使用的近紅外線吸收薄膜是主要採用亞銨(imonium)系有機系色素的薄膜，但是該近紅外線吸收薄膜存在耐光性和耐候性較差，以及近紅外線吸收性能隨時間而劣化的缺點。

對於PDP用近紅外線吸收薄膜，要求近紅外線吸收性能優良，同時，具有良好的耐光性和耐候性，並且可見光透光率高。但是，現實情況是，到目前為止還沒有發現充分滿足這些條件的近紅外線吸收薄膜。

另外，各種建築物和車輛的窗戶等所謂的開口部，為了讓太陽光線射入而採用透明玻璃板或樹脂板構成。但是，太陽光線中含有除可見光以外的紫外線和紅外線，特別是紅外線中的800~2500nm的近紅外線被稱為熱射線，從開口部進入後成為室內溫度升高的原因。

因此，近年來，作為各種建築物和車輛窗戶材料等，對在射入足夠可見光同時能夠遮蔽熱射線，在保持明亮的同時能夠抑製室內溫度上升的熱射線遮蔽材料進行了研究，並為此提出了各種方案。

例如，提出了在透明樹脂膜上蒸鍍金屬的熱射線反射薄膜，將該熱射線反射薄膜黏著在玻璃板、丙烯酸板、聚碳酸酯板等透明基材上的熱射線遮蔽板(例如，參見專利文獻2)。但是，這種蒸鍍了金屬的熱射線反射薄膜雖然熱射線遮蔽性能優良，但是存在透明性較差，不能射入足夠的可見光，以及提高了製造成本等缺點。

為了改進這些缺點，近年來，提出了在基材薄膜上設置含紅外線遮蔽劑的紅外線遮蔽層的各種紅外線遮蔽薄膜(例如，參見專利文獻3、專利文獻4)。

但是，對於這種紅外線遮蔽薄膜，要求能夠很好地透過可見光，同時具有有效遮蔽近紅外區波長的光的性能，且耐光性和耐候性良好，能夠抑製近紅外線吸收性能隨時間劣化，而上述紅外線遮蔽薄膜還不能說充分滿足了這些性能要求。

此外，還公開了800~1100nm近紅外區的光線透光率為30%以下，而可見光透光率較高的紅外線吸收薄膜(例如，參見專利文獻5)，以及800~1100nm近紅外區的光線透光率為20%以下，可見光透光率為50%以上的近紅外線遮蔽性的反射減少材料(例如，參見專利文獻6)。

但是，到目前為止，還沒有開發出850~1300nm的更寬的近紅外區的光線透光率為10%以下，且可見光透光率為65%以上的紅外線吸收薄膜。

【專利文獻1】特開平11-126024號公報

【專利文獻2】特開昭61-277437號公報

【專利文獻3】特開平7-100996號公報

【專利文獻4】特開平9-156025號公報

【專利文獻5】特開平11-305033號公報

【專利文獻6】特開2002-6102號公報

本發明是鑒於這種情況，以提供一種近紅外線吸收性能優良，同時，可見光透光率高，且耐光性和耐候性優良，能夠抑製近紅外線吸收性能隨時間而劣化，並且製造成本低，適合用作為PDP用近紅外線吸收薄膜或者各種建築物或車輛窗戶材料等用的熱射線遮蔽薄膜等的紅外線吸收薄膜為目的而作出的。

本發明者們為了開發具有上述優選性能的紅外線吸收薄膜，進行了反覆的專門研究，結果發現，在基材薄膜的一側面上，設置由含無機系色素的能量固化型樹脂組合物形成的固化物層，使至少波長為850~1300nm的整個區域的光線透光率為某值以下，且可見光透光率為某值以上的紅外線吸收薄膜能夠達到該目的，基於這種發現完成了本發明。

即，本發明提供

(1)一種紅外線吸收薄膜，其特徵在於具有基材薄膜以及在其一側面上設置之由含無機系色素的能量固化型樹脂組合物形成的固化物層，使至少波長為850~1300nm 的整個區域的光線透光率為10%以下，且可見光透光率為65%以上。

(2)上述第(1)項所述的紅外線吸收薄膜，其中在xy色度座標中，x顯示為0.27~0.33，且y顯示為0.28~0.34。

(3)上述第(1)項或第(2)項所述的紅外線吸收薄膜，其中能量固化型樹脂組合物為熱固化型或者活化能射線固化型。

(4)上述第(1)~(3)項任意一項所述的紅外線吸收薄膜，其中無機系色素為含銫的氧化鎢。

(5)上述第(1)~(4)項任意一項所述的紅外線吸收薄膜，其中在由含無機系色素的能量固化型樹脂組合物形成的固化物層上，具有抗反射層。

(6)上述第(1)~(5)項任意一項所述的紅外線吸收薄膜，其中由含無機系色素的能量固化型樹脂組合物形成的固化物層進一步含有有機和/或無機填料。

(7)上述第(5)項或第(6)項所述的紅外線吸收薄膜，其中由含無機系色素的能量固化型樹脂組合物形成的固化物層或者抗反射層含有有機系和/或無機系抗靜電劑。

(8)上述第(1)~(7)項任意一項所述的紅外線吸收薄膜，其中在基材薄膜的另一側面上具有黏著劑層。和

(9)用於電漿顯示器的上述第(1)~(8)項任意一項所述的紅外線吸收薄膜。

根據本發明，能夠提供一種850~1300nm的近紅外區波長的光線吸收性能優良，同時，可見光透光率高，且耐光性和耐候性優良，能夠抑製近紅外線吸收性能隨時間而劣化，並且製造成本低的紅外線吸收薄膜。

該紅外線吸收薄膜可以作為PDP用近紅外線吸收薄膜或者各種建築物或車輛窗戶材料等用的熱射線遮蔽薄膜應用，特別適合用作為PDP用近紅外線吸收薄膜。

本發明的紅外線吸收薄膜具有基材薄膜和在其一側面上設置之由含無機系色素的能量固化型樹脂組合物形成的固化物層。

對上述基材薄膜沒有特別的限制，可以從以前作為紅外線吸收薄膜的基材公知的塑膠薄膜中適當地選擇使用。作為這種塑膠薄膜，例如，可以列舉聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘乙酯等聚酯膜；聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、賽璐玢(cellophane)、二乙醯基纖維素薄膜、三乙醯基纖維素薄膜、乙醯基纖維素丁酸酯薄膜、聚氯乙烯薄膜、聚偏二氯乙烯薄膜、聚乙烯醇薄膜、乙烯-乙酸乙烯共聚物薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚甲基戊烯薄膜、聚碸薄膜、聚醚醚酮薄膜、聚醚碸薄膜、聚醚醯亞胺薄膜、聚醯亞胺薄膜、含氟樹脂薄膜、聚醯胺薄膜、丙烯酸樹脂薄膜、降冰片類樹脂薄膜、環烯烴樹脂薄膜等。

這些基材薄膜可以是透明或者半透明的任意一種，並且，還可以是著色的或者沒有著色的，根據用途適當地選擇即可。

對這些基材薄膜的厚度沒有特別的限制，可適當地選定，通常為15~250μm，較佳為30~200μm的範圍。此外，為了提高與其表面上設置之層的密合性之目的，可以根據需要，通過氧化法或凹凸化法等，對該基材薄膜的一面或兩面進行表面處理。作為上述氧化法，可以列舉例如電暈放電處理、電漿處理、鉻酸處理(濕法)、火焰處理、熱風處理、臭氧．紫外線照射處理等。另外，作為凹凸化法，可以列舉例如噴砂法、溶劑處理法等。這些表面處理法可以根據基材薄膜的種類而進行適當的選擇，通常，從效果和操作性等角度考慮，較佳使用電暈放電處理法。此外，還可以使用對一面或兩面進行了打底處理的基材薄膜。

在本發明的紅外線吸收薄膜中，上述基材薄膜的至少一側面上設有由含有無機系色素的能量固化型樹脂組合物形成的固化物層(以下，稱為含無機系色素的固化物層)。

這裏，作為能量固化型樹脂組合物，可以列舉熱固化型樹脂組合物或者活化能射線固化型樹脂組合物。

作為熱固化型樹脂組合物，對其沒有特別的限制，可以從以前公知的熱固化型樹脂組合物中適當地選擇使用。該熱固化型樹脂組合物通常以熱固化性樹脂為基本成分，並根據希望進一步含有其他樹脂和固化劑等。

作為上述熱固化性樹脂，可以列舉例如具有碳-碳雙鍵或縮水甘油基的丙烯酸酯類聚合物、不飽和聚酯、異戊二烯聚合物、丁二烯聚合物、環氧樹脂、苯酚樹脂、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂等。它們可以單獨使用，也可以2種以上組合使用。

另外，作為其他的樹脂，可以列舉乙烯樹脂、胺甲酸酯樹脂、聚酯、聚醯胺、聚碳酸酯、聚醯亞胺、腈樹脂、矽酮樹脂等。使用這些樹脂是為了調節塗液的黏度，或者賦予固化物層以所需的物性，它們可以單獨使用，也可以2種以上組合使用。

此外，作為固化劑，可以列舉例如過氧化二苯醯、過氧化二月桂醯、過氧苯甲酸第三丁酯、雙(2-乙基己基)過氧化二碳酸酯等有機過氧化物；2,2’-偶氮二異丁腈、2,2’-偶氮二-2-甲基丁腈、2,2’-偶氮二甲基戊腈等偶氮化合物；甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯等多異氰酸酯化合物；苯二胺、六亞甲基四胺、異佛爾酮二胺、二胺基二苯基甲烷等多元胺類；十二碳烯基琥珀酸酐、鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐等酸酐；2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-苯基咪唑等咪唑類或雙氰胺；對甲苯磺酸、三氟甲磺酸等路易士酸；甲醛等。這些固化劑可以根據所用的熱固化性樹脂的種類而進行適當的選擇。

另一方面，活化能射線固化型樹脂組合物是以活化能射線固化性化合物為基本成分，根據需要含有光聚合引發劑等。

這裏，所謂活化能射線固化性化合物，是指通過照射具有電磁波或帶電粒子束其中之一的能量子的射線，即紫外線或者電子束等，而進行交聯、固化的化合物。

作為這種活化能射線固化性化合物，可以列舉例如活化能射線聚合性預聚物和/或活化能射線聚合性單體。上述活化能射線聚合性預聚物包括自由基聚合型和陽離子聚合型，作為自由基聚合型的活化能射線聚合性預聚物，可以列舉例如聚酯丙烯酸酯類、環氧丙烯酸酯類、胺甲酸丙烯酸酯類、多元醇丙烯酸酯類等。其中，作為聚酯丙烯酸酯類預聚物，例如可以通過將由多元羧酸與多元醇縮合而得到的兩末端具有羥基的聚酯低聚物的羥基用(甲基)丙烯酸進行酯化，或者通過將由在多元羧酸上加成環氧烷而得到的低聚物的末端羥基用(甲基)丙烯酸進行酯化而製得。

環氧丙烯酸酯類預聚物可以通過例如使較低分子量的雙酚型環氧樹脂或酚醛型環氧樹脂的環氧乙烷環與(甲基)丙烯酸反應進行酯化而製得。胺甲酸丙烯酸酯類預聚物可以通過例如將由聚醚型多元醇或聚酯型多元醇與聚異氰酸酯的反應所得到的聚胺甲酸酯寡聚物用(甲基)丙烯酸進行酯化而製得。此外，多元醇丙烯酸酯類預聚物可以通過例如將聚醚型多元醇的羥基用(甲基)丙烯酸進行酯化而製得。這些活化能射線聚合性預聚物可以使用一種，也可以2種以上組合使用。

另一方面，作為陽離子聚合型活化能射線聚合性預聚物，通常使用環氧類樹脂。作為該環氧類樹脂，可以列舉例如將雙酚樹脂或酚醛樹脂等多元酚類用環氧氯丙烷等進行環化的化合物、將直鏈狀烯烴化合物或環狀烯烴化合物用過氧化物等進行氧化所得的化合物等。

作為活化能射線聚合性單體，例如，可以列舉1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇己二酸酯二(甲基)丙烯酸酯、羥基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二環戊烷基二(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性的二環戊烯基二(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷改性的磷酸二(甲基)丙烯酸酯、烯丙基化環己基二(甲基)丙烯酸酯、異氰脲酸酯二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丙酸改性的二新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烷改性的三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯醯氧基乙基)異氰脲酸酯、丙酸改性的二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性的二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等多官能丙烯酸酯。這些活化能射線聚合性單體可以使用1種，也可以2種以上組合使用，並且，還可以與上述活化能射線聚合性預聚物聯用。

作為根據希望使用的光聚合引發劑，對於自由基聚合型的活化能射線聚合性預聚物或者活化能射線聚合性單體，可以列舉例如苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚、苯偶姻正丁醚、苯偶姻異丁醚、苯乙酮、二甲胺基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮、4-(2-羥基乙氧基)苯基-2-(羥基-2-丙基)酮、二苯酮、對-苯基二苯酮、4,4’-二乙基胺基二苯酮、二氯二苯酮、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-第三丁基蒽醌、2-胺基蒽醌、2-甲基噻噸酮(2-methyl thioxanthone)、2-乙基噻噸酮、2-氯噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、苄基二甲基縮酮、苯乙酮二甲基縮酮、對-二甲胺基安息香酸酯等。此外，作為針對陽離子聚合型活化能射線聚合性預聚物的光聚合引發劑，可以列舉例如由芳香族鋶離子、芳香族酮基鋶離子、芳香族碘鎓離子等鎓離子與四氟硼酸鹽、六氟磷酸鹽、六氟銻酸鹽、六氟砷酸鹽等的陰離子組成的化合物。它們可以使用1種，也可以2種以上組合使用，並且，其混合量，相對於100質量份上述活化能射線聚合性預聚物和/或活化能射線聚合性單體，通常在0.2~10質量份的範圍內進行選擇。

對於上述熱固化型樹脂組合物或者活化能射線固化型樹脂組合物中所含的無機系色素(無機系近紅外線吸收劑)，只要是能夠製成使至少波長850~1300nm的全部區域的光線透光率為10%以下，並且可見光透光率為65%以上的紅外線吸收薄膜即可，對其沒有特別的限制，可以從各種種類中進行適當地選擇使用。

作為該無機系色素，例如，可以列舉氧化鎢類化合物、氧化鈦、氧化鋯、氧化鉭、氧化鈮、氧化鋅、氧化銦、摻錫氧化銦(ITO)、氧化錫、摻銻氧化錫(ATO)、氧化銫、硫化鋅、以及LaB₆ 、CeB₆ 、PrB₆ 、NdB₆ 、GdB₆ 、TbB₆ 、DyB₆ 、HoB₆ 、YB₆ 、SmB₆ 、EuB₆ 、ErB₆ 、TmB₆ 、YbB₆ 、LuB₆ 、SrB₆ 、CaB₆ 、(La、Ce)B₆ 等六硼化物等。其中，從近紅外線吸收率高，且可見光透光率高的角度出發，較佳為氧化鎢類化合物，特別適合使用含銫的氧化鎢。

通常，當將有機系色素(有機系近紅外線吸收劑)與無機系色素進行比較時，在近紅外線的吸收能力方面有機系的較好，但是就於耐光性和耐候性而言，無機系的非常優異。並且，有機系的具有容易著色的缺點，並且，難以使1100~1300nm區域的光線透光率達到10%以下。

因此，本發明中較佳使用無機系色素，特別是含銫的氧化鎢。該無機系色素對可見光區域的吸收較少，並且，對於形成透明塗層的情況，較佳具有0.5μm以下、更較佳0.1μm以下粒徑者有利。

在本發明中，上述無機系色素可以使用1種，也可以2種以上組合使用，並且，在不損害本發明目的的範圍內，還可以根據希望聯用有機系色素。這裏，作為有機系色素，可以列舉例如花青類化合物；斯誇琳(squarylium)類化合物；硫醇鎳配鹽類化合物；萘花青類化合物；酞菁類化合物；三芳基甲烷類化合物；萘醌類化合物；蒽醌類化合物；以及N,N,N’,N’-四(對-二正丁胺基苯基)-對-苯二銨高氯酸鹽、苯二銨鹽酸鹽、苯二銨的六氟銻酸鹽、苯二銨的氟化硼酸鹽、苯二銨的氟化物鹽、苯二銨的高氯酸鹽等胺基化合物或銨化合物；銅化合物與雙硫脲、磷化合物與銅化合物、磷酸酯化合物與銅化合物反應所得的磷酸酯銅化合物等。

其中，較佳之硫醇鎳配鹽類化合物(特開平9-230134號公報等)和酞菁類化合物，從可見光透光率高且具有良好的耐熱性、耐光性、耐候性等角度出發，有機系色素中，特開2000-26748號公報等中公開的含氟酞菁類化合物特別適用。

另外，即使當單獨使用無機色素時，例如波長為850~1300nm的區域存在光線透光率超過10%的部分，或者可見光透光率不足65%，但是若通過聯用2種以上(至少1種無機系色素)，使波長為850~1300nm的全部區域的光線透光率為10%以下，且可見光透光率為65%上也是可以的。

本發明的上述無機系色素的用量，按照使固化物層中無機系色素的含量通常為10~60質量%，較佳為20~40質量%而選定。

在本發明的含無機系色素的固化物層中，可以含有有機和/或無機填料作為防眩劑。作為有機填料，可以列舉例如三聚氰胺類樹脂顆粒、丙烯酸類樹脂顆粒、丙烯酸-苯乙烯類共聚物顆粒、聚碳酸酯類顆粒、聚乙烯類顆粒、聚苯乙烯類顆粒、苯并胍胺類樹脂顆粒等。這些有機填料的平均粒徑通常為2~10μm左右。

另外，作為無機填料，可以列舉例如平均粒徑為0.5~10μm左右的、使平均粒徑為0.5~10μm左右的矽石顆粒、膠態矽石顆粒用胺化合物凝聚的凝聚物無機填料等。

這些防眩劑可以單獨使用1種，也可以2種以上組合使用，其在該固化物層中的含量通常為2~15質量%，較佳為3~8質量%。通過使該固化物層中含有防眩劑，使本發明紅外線吸收薄膜60°的光澤度通常為30~120。

在本發明中，基材薄膜另一側面上含無機系色素的固化物層的形成，可以採用例如以下所示的方法。

首先，配製(1)含無機系色素的熱固化型樹脂組合物，或者(2)含無機系色素的活化能射線固化型樹脂組合物。

上述(1)含無機系色素的熱固化型樹脂組合物，可以通過以各自規定的比率加入上述熱固化性樹脂、含無機系色素的近紅外線吸收劑和根據希望使用的上述其他樹脂、固化劑、防眩劑以及各種添加劑，例如抗氧化劑、紫外線吸收劑、均化劑(leveling agent)、消泡劑等而進行調製。

另一方面，上述(2)含無機系色素的活化能射線固化型樹脂組合物，可以通過以各自規定的比率加入上述活化能射線固化性化合物、含無機系色素的近紅外線吸收劑和根據希望使用的上述光聚合引發劑、防眩劑以及各種添加劑，例如抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩定劑、均化劑、消泡劑等而進行調製。

然後，將上述(1)含無機系色素的熱固化型樹脂組合物，或者(2)含無機系色素的活化能射線固化型樹脂組合物加入到溶劑中，各自調製成熱固化型塗液或者活化能射線固化型塗液。

作為這時所用的溶劑，可以列舉例如己烷、庚烷、環己烷等脂肪族烴類；甲苯、二甲苯等芳香族烴類；二氯甲烷、二氯乙烷等鹵化烴類；甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、1-甲氧基-2-丙醇等醇類、丙酮、甲基乙基酮、2-戊酮、甲基異丁基酮、異佛爾酮等酮類；乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯類；乙基溶纖劑等溶纖劑類溶劑等。

對於這樣調製的塗液的濃度、黏度，只要是能夠塗敷的濃度、黏度即可，對其沒有特別的限制，可以根據情況進行適當的選擇。

接下來，採用以前公知的方法，例如棒塗法、刀塗法(knife coat)、輥塗法、刮塗法(blade coat)、模塗法、凹版塗敷法等，將上述塗液塗敷在基材薄膜的一側面上，使其形成塗膜，並乾燥。

當塗液為熱固化型時，可採用恒溫槽或者紅外加熱燈等加熱固化。這樣便可形成含無機系色素的固化物層。作為加熱條件，溫度較佳為100~130℃的範圍，加熱時間為2~5分鐘左右即足夠。

另一方面，當塗液為活化能射線固化型時，可通過對上述乾燥塗膜照射活化能射線使該塗膜固化而形成含無機系色素的固化物層。

作為活化能射線，可以列舉例如紫外線或者電子束燈等。上述紫外線可以由高壓汞燈、熔融H燈(Fusion H ramg)、氙燈等獲得。另外電子束可以由電子加速器等獲得。這些活化能射線中，特別適合使用紫外線。另外，當使用電子束時，可以不添加聚合引發劑而獲得固化物層。

在本發明中，從使所得紅外線吸收薄膜獲得優良耐擦傷性的角度考慮，與熱固化型塗液相比，活化能射線固化型塗液更優選。

另外，該含無機系色素的固化物層的厚度較佳2~15μm的範圍，更較佳為4~10μm。

本發明的紅外線吸收薄膜當用於例如PDP時，根據需要，可以在含無機系色素的固化物層上設置抗反射層。

對該抗反射層的形成方法沒有特別的限制，以前公知的方法，例如乾法和濕法中的任意一種均可使用，不過在本發明中，較佳通過濕法設置由含有經活化能射線照射而固化的樹脂與多孔性矽石顆粒的低折射率層構成的抗反射層。

該由含有經活化能射線照射而固化的樹脂與多孔性矽石顆粒的低折射率層可以通過例如將含有活化能射線固化性化合物、多孔性矽石顆粒以及根據希望的光聚合引發劑等的低折射率層形成用塗液塗敷於含無機系色素的固化物層上，使其形成塗膜，再照射用活化能射線使該塗膜固化而形成。

上述活化能射線固化性化合物和根據需要使用的光聚合引發劑，如對上述含無機系色素的固化物層的說明中所示。

作為該低折射率層中所含的多孔性矽石顆粒，較佳使用比重為1.7~1.9、折射率為1.25~1.36以及平均粒極為20~100nm範圍的多孔性矽石顆粒。通過使用具有這種性狀的多孔性矽石顆粒，可以獲得抗反射性能優異的抗反射層為1層型的紅外線吸收薄膜。

在本發明中，該低折射率層中多孔性矽石顆粒的含量較佳選定為30~80質量%的範圍。若該多孔性矽石顆粒的含量落在上述範圍內，則可以使該低折射率層成為具有所希望的低折射率的層，並使所得紅外線吸收薄膜的抗反射性能優良。該多孔性矽石顆粒的較佳含量為50~80質量%，特佳為60~75質量%的範圍。

該低折射率層厚度為50~200nm，較佳為70~130nm，折射率為1.43以下，較佳為1.30~1.42，更佳為1.35~1.40的範圍較好。若該低折射率層的厚度或折射率落在上述範圍內，則可以獲得抗反射性能和耐擦傷性優良的紅外線吸收薄膜。

另外，該低折射率層下層的含無機系色素的固化物層的折射率通常為1.47~1.60，較佳為1.49~1.55的範圍。

本發明中所使用的低折射率層形成用塗液，根據需要，可以通過以各自規定的比率將上述活化能射線固化性樹脂、多孔性矽石顆粒和根據希望使用的上述光聚合引發劑以及各種添加劑，例如抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩定劑、均化劑、消泡劑等加入到適當的溶劑中，使其溶解或者分散而調製。

這時所用的溶劑，如對上述含無機系色素的固化物層形成用塗液的說明中所示。

作為這樣調製的塗液的濃度、黏度，只要是能夠塗敷的濃度、黏度即可，對其沒有特別的限制，可以根據情況進行適當的選擇。

通過採用以前公知的方法，例如棒塗法、刀塗法、輥塗法、刮塗法、模塗法、凹版塗敷法等，將該塗液塗敷在含無機系色素的固化物層上形成塗膜，並乾燥，再對其照射活化能射線使該塗膜固化，可以形成所希望的低折射率層。

對於活化能射線，如對上述含無機系色素的固化物層的說明中所示。

在本發明中，當含無機系色素的固化物層的形成採用活化能射線固化型塗液而形成時，含無機系色素的固化物層以及低折射率層的形成採用如下所示的方法進行較好。

首先，將含無機系色素固化物形成用的活化能射線固化型塗液塗敷於基材薄膜的一側面上形成塗膜，再照射活化能射線使其固化成半固化狀態。這時，當照射紫外線時，光量通常為50~150mJ/cm² 。接著，在如此形成的半固化狀態的固化層上，塗敷低折射率層形成用塗液，使其形成塗膜，再充分照射活化能射線，使上述半固化狀態的固化層一起完全固化。這時，當照射紫外線時，光量通常為400~1000mJ/cm² 左右。另外，在使含無機系色素的固化物層和/或低折射率層完全固化時，為了防止氧對固化的妨礙，可以在氮氣等環境氣體下照射活化能射線。這時，氧氣濃度較低時較好，較佳為2容量%以下。

這樣，能夠順利且使層間密合性良好地在基材薄膜的一側面上，形成含無機系色素的固化物層和低折射率層。

在本發明的紅外線吸收薄膜中，含無機系色素的固化物層或者抗反射層中可以含有有機系和/或無機系抗靜電劑。通過含有該抗靜電劑，可以使塵埃或粉塵等難以附著在所得紅外線吸收薄膜上。

作為有機系抗靜電劑，對其沒有特別的限制，可以從以前公知的非離子類、陰離子類、陽離子類、兩性類抗靜電劑中選擇至少1種進行使用。其中，從效果和均一分散性等角度出發，分子內具有1個以上四級銨鹽基團的陽離子類抗靜電劑較好。

具有四級銨鹽基團的陽離子類抗靜電劑可以使用低分子型或者高分子型的任意一種，但是從效果的持續性和防止滲出或氣體發生等角度出發，優選高分子型陽離子類抗靜電劑。

作為上述高分子型陽離子類抗靜電劑，可以從以前公知的當中適當地選擇任意一種進行使用。具體地說，較佳可以列舉分子內具有通式(I)表示的四級銨鹽基團的高分子聚合物，

(式中，R¹ 和R² 各自相同或者不同，代表碳原子數為1~10的烷基，R³ 代表碳原子數為1~10的烷基或者碳原子數為7~10的芳烷基，Xn-代表n價的陰離子，n表示1~4的整數)。

在上述通式(I)中，作為R¹ 和R² 代表的烷基以及R3中的烷基，較佳碳原子數為1~6的烷基，特別是碳原子數為1~4的烷基，並且，作為R³ 中的芳烷基，較佳為苄基。作為碳原子數為1~4的烷基，可以列舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基。

另一方面，X^n- 為無機陰離子、有機陰離子中的任意一種均可以，作為其例子，可以列舉F^- 、Cl^- 、Br^- 、I^- 的鹵素離子、NO₃ ^- 、ClO₄ ^- 、BF₄ ^- 、CO₃ ^2- 、SO₄ ^2- 等無機陰離子、CH₃ OSO₃ ^- 、C₂ H₅ OSO₃ ^- 、以及來自醋酸、丙二酸、琥珀酸、馬來酸、富馬酸、對甲苯磺酸、三氟醋酸等有機酸的殘基的有機陰離子。

作為這種高分子型四級銨鹽類抗靜電劑，可以列舉例如如下所示的化合物，即聚乙烯苄基型[(a)]、聚(甲基)丙烯酸酯型[(b)]、苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物型[(c)]、苯乙烯-馬來醯亞胺共聚物型[(d)]、甲基丙烯酸酯-甲基丙烯醯亞胺共聚物型[(e)]等。另外，在(c)、(d)和(e)的共聚物型中，無規共聚物型和嵌段共聚物型任意一種均可以。

(x,y,w：聚合度)

在本發明中，該高分子型陽離子類抗靜電劑可以使用1種，也可以2種以上組合使用。

另一方面，作為低分子型陽離子類抗靜電劑，例如，較佳可列舉具有通式(II)表示的四級銨鹽基團的化合物，

(式中，A代表碳原子數為10~30的烷基，R⁴ 和R⁵ 各自相同或不同，代表碳原子數為1~10的烷基，R⁶ 代表碳原子數為1~10的烷基或者碳原子數為7~10的芳烷基，Y^m- 代表m價的陰離子，m表示1~4的整數)。

作為上述通式(II)中A的例子，可以列舉月桂基等十二烷基、肉豆蔻基等十四烷基、棕櫚基等十六烷基、硬脂基等十八烷基、二十烷基、二十二烷基等。

此外，R⁴ 、R⁵ 、R⁶ 、Y^m- 和m各自與通式(I)中的R¹ 、R² 、R³ 、X^n- 和n相同。

在本發明中，該低分子型陽離子類抗靜電劑可以使用1種，也可以2種以上組合使用。

另外，在本發明中，作為抗靜電劑，還可以使用分子內具有1個以上四級銨鹽基團和1個以上聚合性不飽和基團的反應性陽離子類抗靜電劑。

使用這種反應性陽離子類抗靜電劑，在施加熱能或者照射活化能射線時，其與上述熱固性或活化能射線固化性化合物共聚而進入所形成的高分子的鏈內，因此，所得紅外線吸收薄膜抗靜電性能的持續性得到提高。

作為這種反應性陽離子類抗靜電劑，可以列舉例如通式(III)表示的反應性季銨鹽類化合物等，

(式中，R代表氫原子或者甲基)。

在本發明中，該反應性陽離子類抗靜電劑可以使用1種，也可以2種以上組合使用。並且，還可以將上述高分子型陽離子類抗靜電劑、低分子型陽離子類抗靜電劑以及反應性陽離子類抗靜電劑適當地進行組合使用。

另一方面，作為無機系抗靜電劑，對其沒有特別的限制，可以使用以前公知的透明導電填料、或四烷氧基矽烷通過水解、縮合反應得到的具有矽醇基的矽溶膠、具有矽醇基或其他親水性基團的矽氧烷類聚合物等。這些無機系抗靜電劑可以使用1種，也可以2種以上組合使用，並且，還可以與上述有機系抗靜電劑聯合使用。

在本發明中，含無機系色素的固化物層或者抗反射層中的上述抗靜電劑含量，可根據其種類適當地選定，例如對於有機系抗靜電劑的情況，通常選定為2~25質量%的範圍。若該抗靜電劑的含量落在上述範圍內，則紅外線吸收薄膜能夠發揮良好的抗靜電性能，同時，不會對其他性能產生不良的影響。該含量較佳為3~25質量% ，更佳為5~20質量%的範圍。這裏，作為抗靜電性能，例如表面電阻率，在通常的溫濕度條件下(23℃，50%RH)為3×1013(Ω/□)以下，較佳為3×10¹² (Ω/□)以下。

如此製造的本發明紅外線吸收薄膜，至少波長為850~1300nm的全部區域中的光線透光率為10%以下，且可見光透光率為65%以上。若上述波長的光線透光率為10%以下，則當本發明的紅外線吸收薄膜用於PDP的前面板時，可以有效地防止由該PDP產生的近紅外線對周圍電子機器(例如無線電話、使用近紅外線遙控裝置的錄影機等)產生誤操作。並且，當作為建築物或車輛窗戶材料等用的熱射線遮蔽薄膜使用時，能夠有效地遮蔽太陽光中的熱射線。

另外，若可見光透光率為65%以上，則即使將本發明的紅外線吸收薄膜用於PDP的前面板，該PDP的視覺辨認性(顯示畫面)也很優異。並且，當作為建築物或車輛窗戶材料等用的熱射線遮蔽薄膜使用時，室內也能夠進入足夠的可見光，可使其保持明亮。

本發明的紅外線吸收薄膜，當在含無機系色素的固化物層上設置抗反射層時，波長為500~700nm的反射率通常為6%以下。並且，霧度值通常不足3%，但是當含無機系色素的固化物層中含有防眩劑時，為3~30%左右。

本發明的紅外線吸收薄膜，通常在xy色素座標中，x顯示為0.27~0.33，且y顯示為0.28~0.34。

採用三刺激值XYZ的表色方法是CIE(國際照明委員會)在1931年的會議上建立的表色系統，也稱為CIE表色系統，是色定量處理最合適的科學表色方法。另外，所謂三刺激值XYZ，是指表色上的三原色光的等能色刺激值。

從色譜的三刺激值XYZ求出色譜色的色度座標x、y，通過以該x、y作為正交軸的座標空間表示色的圖為xy色度圖(CIE色度圖)，是如第1圖所示的RGB曲線。第1圖為CIE色度圖。

全部色的色度均落在由RGB曲線和RB直線圍成的圖形中。

在本發明的紅外線吸收薄膜中，該CIE色度圖中，通常x落在0.27~0.33的範圍內，且y落在0.28~0.34的範圍內。

在本發明的紅外線吸收薄膜中，在含無機系色素的固化物層或抗反射層上，還可以根據需要設置防汙層。該防汙層通常可以通過採用以前公知的方法例如棒塗法、刀塗法、輥塗法、刮塗法、模塗法、凹版塗敷法等，將包括含氟樹脂的塗液塗敷在上述各層上，使其形成塗膜，並進行乾燥處理而形成。

該防汙層的厚度通常為1~10nm，較佳為3~8nm的範圍。通過設置該防汙層，可使所得紅外線吸收薄膜表面光滑性良好，並且不容易被污染。

本發明的紅外線吸收薄膜中，在基材薄膜的與含無機系色素固化物層相反的一側面上，可以形成一層用於貼合在被黏著物上的黏著劑層。作為構成該黏著劑層的黏著劑，較佳使用例如丙烯酸類黏著劑、尿烷類黏著劑、矽酮類黏著劑。該黏著劑層的厚度通常為5~50μm的範圍。

另外，當本發明的紅外線吸收薄膜作為PDP用近紅外線吸收薄膜使用時，為了對顯示裝置的發光色進行色調校正，上述黏著劑層中還可以含有染料或顏料。

此外，該黏著劑層上還可以設置剝離薄膜。作為該剝離薄膜，可以列舉例如在玻璃紙、塗料紙、層壓紙等紙以及各種塑膠薄膜上塗附矽酮樹脂等剝離劑的剝離薄膜。對該剝離薄膜的厚度沒有特別的限制，通常為20~150μm左右。

本發明的非抗反射型紅外線吸收薄膜可以作為PDP用的近紅外線吸收薄膜或者各種建築物或車輛的窗戶材料等用的熱射線遮蔽薄膜等使用，特別適合用作為PDP用近紅外線吸收薄膜。

此外，本發明的抗反射型紅外線吸收薄膜，特別適合用作為PDP用的具有近紅外線吸收兼防止反射功能的薄膜，其可以簡化PDP前面板的層結構。

【實施例】

以下，通過實施例對本發明進行更具體的說明，但是本發明絕不是通過這些實施例進行任何的限定。

另外，各例中所得紅外線吸收薄膜的物性按照以下所示的方法進行測定。

(1)波長為850~1300nm的光線透光率。

採用島津製作所(股)製造的“UV-3101PC”測定各波長的透光率。

(2)xy色度座標

採用分光光度計[島津製作所(股)製造的“UV-3101PC”]，按照JIS Z 8701-1999進行測定。

(3)可見光透光率和霧度值

使用日本電色工業社製造的霧度儀“NDH 2000”，按照JIS K 7105測定可見光透光率(全部光線透光率)以及霧度值。

(4)500nm、600nm以及700nm波長的反射率

採用分光光度計[島津製作所(股)製造的“UV-3101PC”]，測定500nm、600nm以及700nm波長的反射率。

(5)60°的光澤度

使用日本電色工業社製造的光澤度儀“VG 2000”，按照JIS K 7105測定。

(6)耐擦傷性

使用鋼絲#0000，以9.8×10^-3 N/mm² 的載荷往返摩擦5次後進行目測觀察，按照以下的判斷基準進行評價。

○：沒有擦傷

×：有擦傷

(7)耐光性

用透明黏著劑將樣品貼在玻璃板上，置於耐光試驗機(碳弧、黑板溫度為63℃)中，從樣品一側照射200小時紫外線後，評價各種光學特性。

(8)表面電阻率

將樣品在23℃、濕度50%的條件下調濕24小時后，按照JIS K 6911，使用連接在Advantest(股)製造的數字電位計上的平行電極進行測定表面層的表面電阻率。

實施例1

向100質量份作為活化能射線固化性化合物的多官能丙烯酸酯混合物[荒川化學(股)生產，商品名“Beamset 575CB”，固體含量濃度100%，含有光聚合引發劑]中，混合300質量份近紅外線吸收劑[住友金屬礦山(股)生產，商品名“YMF-01”，含銫氧化鎢(相對於鎢，含33莫耳%的銫，平均粒徑30nm)的含量為10質量%的懸浮液，總固體含量濃度為14質量%]，然後用甲基異丁基酮(MIBK)稀釋，使總固體含量濃度為30質量%，調製出塗液。

然後，通過麥棒(Mayer bar)No.16，將上述塗液塗敷于作為基材薄膜的厚度為100μm的兩面進行了易黏著處理的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜[東洋紡績(股)生產，商品名“A4300”]的表面上，使固化後的厚度為7μm。接著，在80℃下乾燥1分鐘後，照射250mJ/cm² 光量的紫外線，製作出紅外線吸收薄膜。

如此製得的紅外線吸收薄膜的性能列於表1中。

實施例2

在實施例1中，在以紫外線光量為70mJ/cm² 製作的含近紅外線吸收劑的固化物層上，通過麥棒No.4，塗敷如下調製的抗反射層形成用塗液，使固化后的厚度為100nm。接著，在80℃下乾燥1分鐘後，照射500mJ/cm² 光量的紫外線，製作出具有抗反射層的紅外線吸收薄膜。這時的抗反射層的折射率為1.38。

如此製作的紅外線吸收薄膜的性能列於表1中。

<抗反射層形成用塗液的調製>

向100質量份多官能丙烯酸酯混合物[荒川化學(股)生產，商品名“Beamset 575CB”，固體含量濃度100%]中，混合1200質量份多孔性矽石顆粒的甲基異丁基酮(MIBK)分散體[觸媒化成工業(股)生產，商品名“ELCOM RT-1002 SIV”，固體含量濃度為21質量%，多孔性矽石顆粒：比重為1.8，折射率為1.30，平均粒徑為60nm]，然後用MIBK稀釋，使總固體含量濃度為2質量%，調製出抗反射層形成用的塗液。

實施例3

向100質量份作為活化能射線固化性化合物的多官能丙烯酸酯混合物[荒川化學(股)生產，商品名“Beamset 575CB”，固體含量濃度100%，含有光聚合引發劑]中，混合300質量份近紅外線吸收劑[住友金屬礦山(股)生產，商品名“YMF-01”，含銫氧化鎢(相對於鎢，含33莫耳%的銫)的含量為10質量%的懸浮液，總固體含量濃度為14質量%]，進一步加入5質量份作為防眩劑的性矽石顆粒[Tosoh Silica(股)生產，商品名“Nipsil E-200”，平均粒徑為3μm]，然後用MIBK稀釋，使總固體含量濃度為30質量%，調製出塗液，除此以外，與實施例1同樣地操作，製作具有防眩性的紅外線吸收薄膜。

如此製作的紅外線吸收薄膜的性能列於表1中。

實施例4

除了以130質量份抗靜電性硬塗劑[JSR(股)生產，商品名“De Solite KZ6163”，固体含量浓度為75質量%]作為實施例1中的活化能射線固化性化合物，加入4質量份光聚合引發劑[Ciba Specialty Chemicals(股)生產，商品名“Irgacure 907”]以外，與實施例1同樣地操作，製作出紅外線吸收薄膜。

如此製作的紅外線吸收薄膜的性能列於表1中。

比較例1

將100質量份聚酯類樹脂[東洋紡績(股)生產，商品名“Bayron 20SS”，固體含量濃度為30質量%，用甲苯和MEK的混合溶劑稀釋]與1質量份代表性的近紅外線吸收劑(亞銨類色素)[日本化藥(股)生產，商品名“KAYASORB IRG-022”，固體含量濃度為100%(粉末)]混合，進一步加入稀釋溶劑環己酮進行稀釋，使總固體含量濃度為12質量%，調製出塗液。

然後，通過麥棒No.16，將上述塗液塗敷于作為基材薄膜的厚度為100μm的兩面進行了易黏著處理的PET薄膜[東洋紡績(股)生產，商品名“A4300”]的表面上，使乾燥後的厚度為4μm。接著，在130℃下乾燥2分鐘，製作出紅外線吸收薄膜。

如此製得的紅外線吸收薄膜的性能列於表1中。

(耐光性：耐光試驗機，200小時)

從表1可以看出，在本發明紅外線吸收薄膜(實施例1~4)初期值的光線透光率和耐光性中的光線透光率的任何一者之中，在波長為850~1300nm的全部區域，光線透光率均顯示不足10%的值，並且，在xy色度座標中，初期值和耐光性中均為x落在0.27~0.33，y落在0.28~0.34的範圍內。因此，可知耐光性非常優異。

相比之下，比較例1的紅外線吸收薄膜初期值的光線透光率波長為1200nm、1300nm處超過了10%，並且，耐光性中的光線透光率在850~1300nm的全部區域中，均比初期值有顯著的提高(69%<)，可見耐光性極差。

工業實用性

本發明的紅外線吸收薄膜，對850~1300nm的近紅外線吸收性能優良，同時，可見光透光率高，且耐光性和耐候性優良，能夠抑製近紅外線吸收性能隨時間而劣化，並且製造成本低。因此，可以作為PDP用近紅外線吸收薄膜或者各種建築物或車輛窗戶材料等用的熱射線遮蔽薄膜等使用，特別適合用作為PDP用近紅外線吸收薄膜。

第1圖為CIE色度圖。

Claims

一種紅外線吸收薄膜，其係具有由聚酯構成之基材薄膜和在其一側面上具有近紅外線吸收固化物層之薄膜，其中該固化物層係在由多官能丙烯酸酯構成之紫外線固化型樹脂組成物中，含有20~40質量%的0.5μm以下粒徑之含銫的氧化鎢作為近紅外線吸收劑，並進一步含有3~8質量%的三聚氰胺類樹脂顆粒、丙烯酸類樹脂顆粒、丙烯酸-苯乙烯類共聚物顆粒、聚碳酸酯類顆粒、聚乙烯類顆粒、聚苯乙烯類顆粒或苯并胍胺類樹脂顆粒之平均粒徑2~10μm的有機樹脂顆粒或者平均粒徑0.5~10μm的矽石顆粒或膠態矽石顆粒之胺化合物而成的凝聚物所構成之平均粒徑0.5~10μm的無機填料作為防眩劑者，該薄膜係使至少波長為850~1300nm的整個區域的光線透光率為10%以下，且可見光透光率為65%以上。
一種紅外線吸收薄膜，其係具有由聚酯構成之基材薄膜和在其一側面上具有近紅外線吸收固化物層及單層抗反射層之薄膜，其中該近紅外線吸收固化物層係在由多官能丙烯酸酯構成之紫外線固化型樹脂組成物中，含有20~40質量%的0.5μm以下粒徑之含銫的氧化鎢，並進一步含有3~8質量%的三聚氰胺類樹脂顆粒、丙烯酸類樹脂顆粒、丙烯酸-苯乙烯類共聚物顆粒、聚碳酸酯類顆粒、聚乙烯類顆粒、聚苯乙烯類顆粒或苯并胍胺類樹脂顆粒之平均粒徑2~10μm的有機樹脂顆粒或者平均粒徑0.5~10μm的矽石顆粒或膠態矽石顆粒之胺化合物而成的凝聚物所構成之平均粒徑0.5~10μm的無機填料作為防眩劑者，該單層抗反射層係在由多官能丙烯酸酯構成之紫外線固化型樹脂組成物中，含有50~80質量%的平均粒徑20~100nm、比重1.7~1.9、折射率1.25~1.36之多孔性矽石顆粒者，該薄膜係使至少波長為850~1300nm的整個區域的光線透光率為10%以下，且可見光透光率為65%以上。
如申請專利範圍第1或2項之紅外線吸收薄膜，其中在xy色度座標中，x顯示為0.27~0.33，且y顯示為0.28~0.34。
如申請專利範圍第1或2項之紅外線吸收薄膜，其中近紅外線吸收固化物層或者單層抗反射層包含有機系和/或無機系抗靜電劑。
如申請專利範圍第3項之紅外線吸收薄膜，其中近紅外線吸收固化物層或者單層抗反射層包含有機系和/或無機系抗靜電劑。
如申請專利範圍第1或2項之紅外線吸收薄膜，其中在基材薄膜的另一側面上具有黏著劑層。
如申請專利範圍第1或2項之紅外線吸收薄膜，其係用於電漿顯示器。