フィルム及びそれを用いた成型体、電子機器
【課題】可視光を遮断し、電磁波を透過する赤外線透過積層フィルムを提供する。
【解決手段】可視光反射率が１５％以上のポリマー多層積層フィルム２と第一の着色層３からなるフィルムであって、５０ＭＨｚ〜１５ＧＨｚ及び４０ＧＨｚ〜１１０ＧＨｚの周波数範囲における最大電磁波損失が１０ｄｂ以下であり、前記第一の着色層３の一部が可視光を遮断し赤外光を透過することを特徴とする。
【解決手段】可視光反射率が１５％以上のポリマー多層積層フィルム２と第一の着色層３からなるフィルムであって、５０ＭＨｚ〜１５ＧＨｚ及び４０ＧＨｚ〜１１０ＧＨｚの周波数範囲における最大電磁波損失が１０ｄｂ以下であり、前記第一の着色層３の一部が可視光を遮断し赤外光を透過することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線透過能を有したフィルム及び成型体、及びその用途に関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線通信は、家電製品のリモコンによる操作、携帯電話やノートパソコンによる情報伝達、３Ｄテレビ用シャッターメガネの操作など、様々な用途で用いられている。赤外線受発光部を保護する観点から、カバーパネルが設置されている。しかし、カバーパネルが透明である場合、赤外線受発光部が外部から視認されてしまい、意匠性に影響がある。そこで、赤外線受発光部が見えなくなるように、可視光を遮断し赤外光を透過する黒色または暗色の色素を含んだカバーパネルが用いられてきた。しかし、この方法では黒色または暗色しか用いることができないため、周囲と色が異なるとカバーパネルが目立ち、意匠性が悪くなる問題があった。
【０００３】
この問題に対して、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ等を島状に蒸着することによって赤外光を透過しつつ金属調の意匠性を持った赤外線透過カバーパネルが提案されている（特許文献１）。しかし、金属を蒸着する方法では可視光の反射率スペクトルは蒸着厚みと材料で決まるため、任意に制御することが難しく、自由に意匠性を施すことは困難であった。
【０００４】
また、金属酸化物を蒸着した多層膜を用いて可視光の反射率スペクトルを任意に制御し、意匠性を向上させた赤外線受発光部が提案されている（特許文献２）。一般的に金属酸化物の多層膜は蒸着回数を減らすために、屈折率差の大きな物質が用いられる。しかし、屈折率差が大きくなると、多層膜中の各層それぞれの反射率スペクトルの幅が広くなる問題がある。そのため、特定の色のみを反射するような、急峻な反射率スペクトルを作り出すことは非常に困難である。
【０００５】
また、携帯電話やノートパソコン等では電磁波を用いた通信も行なわれるため、カバーパネルが電磁波を透過しない場合、機器の設計や意匠性に制限が加わる。そのため、電磁波を透過するカバーパネルが必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−４５２６号公報
【特許文献２】特開２００６−１６５４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、かかる問題を解決するべく、意匠性の自由度が高く、可視光を遮断し、電磁波を透過する赤外線透過積層フィルム及び成型体を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は次のような構成を有する。
【０００９】
すなわち、可視光反射率が１５％以上のポリマー多層積層フィルムと着色層を含んだフィルムであって、５０ＭＨｚ〜１５ＧＨｚ及び４０ＧＨｚ〜１１０ＧＨｚの周波数範囲における最大電磁波損失が１０ｄｂ以下であり、前記着色層の一部が可視光を遮断し赤外光を透過することを特徴とするフィルム。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によって、意匠性の自由度が高く、電磁波を透過する赤外線透過積層フィルム及び成型体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】高屈折率層の屈折率と低屈折率層の屈折率の比に対する、反射率スペクトルの幅を説明する図
【図２】本発明の赤外線透過積層フィルムの使用態様の例
【図３】本発明の赤外線透過積層フィルムに着色層を積層した代表的な実施形態
【図４】本発明の赤外線透過積層フィルムに支持体を積層した代表的な実施形態
【図５】誤作動を防止するためのポリマー多層積層フィルムの反射スペクトルを説明する図
【図６】実施例１、実施例２、実施例３におけるポリマー多層積層フィルムの反射スペクトル
【図７】実施例４におけるポリマー多層積層フィルムの反射スペクトル
【図８】実施例１０におけるポリマー多層積層フィルムの反射スペクトル
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明について図面を参照しつつ詳細に述べるが、本発明は以下の実施例を含む実施の形態に限定して解釈されるものではなく、発明の目的を達成できて、かつ、発明の要旨を逸脱しない範囲内においての種々の態様は当然本発明の範囲に含まれる。
【００１３】
本発明の赤外線透過積層フィルム及び成型体は、可視光反射率が１５％以上のポリマー多層積層フィルムと着色層からなるフィルムであって、５０ＭＨｚ〜１５ＧＨｚ及び４０ＧＨｚ〜１１０ＧＨｚの周波数範囲における最大電磁波損失が１０ｄｂ以下であり、前記着色層の一部が可視光を遮断し赤外光を透過することが必要である。
【００１４】
本発明に用いるポリマー多層積層フィルムは、高分子の層を多数積層して干渉反射性を発現させるフィルムが挙げられ、例えば、特開２００７−３０７８９３号公報に記載されているようなポリエチレンテレフタレートからなる層とポリエチレンテレフタレートの共重合体からなる層とが交互にそれぞれ５０層以上積層されたフィルムが例として挙げられる。本発明に用いるポリマー多層積層フィルムは、熱可塑性樹脂からなる層（Ａ層）とＡ層を構成する樹脂とは異なる光学的性質を有する熱可塑性樹脂からなる層（Ｂ層）とが交互にそれぞれ５０層以上積層されていることが好ましく、Ａ層は結晶性、Ｂ層は非晶性の熱可塑性樹脂であることがより好ましい。光学的性質が異なるとは、屈折率が異なることをいい、それぞれの樹脂の面内方向の屈折率において異なることが望ましく、その結果該２種の樹脂層の界面において光が反射されるようになり、多層化することで干渉反射作用が表れる。
【００１５】
本発明に用いるポリマー多層積層フィルムに用いる熱可塑性樹脂は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（４−メチルペンテン−１）などのポリオレフィン、シクロオレフィンとしては、ノルボルネン類の開環メタセシス重合，付加重合，他のオレフィン類との付加共重合体である脂環族ポリオレフィン、ポリ乳酸、ポリブチルサクシネートなどの生分解性ポリマー、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６６などのポリアミド、アラミド、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ポリアセタール、ポリグルコール酸、ポリスチレン、スチレン共重合ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレートなどのポリエステル、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアリレート、４フッ化エチレン樹脂、３フッ化エチレン樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂、４フッ化エチレン−６フッ化プロピレン共重合体、ポリフッ化ビニリデンなどが挙げられる。これらの中で、強度・耐熱性・透明性の観点から、特にポリエステルを用いることが好ましく、ポリエステルとしては芳香族ジカルボン酸または脂肪族ジカルボン酸とジオールを主たる構成成分とする単量体からの重合により得られるポリエステルが好ましい。ここで、芳香族ジカルボン酸として、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、１,4-ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、4,4′-ジフェニルジカルボン酸、4,4′-ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4′-ジフェニルスルホンジカルボン酸などを挙げることができる。脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ダイマー酸、ドデカンジオン酸、シクロヘキサンジカルボン酸とそれらのエステル誘導体などが挙げられる。中でも好ましくはテレフタル酸と2,6ナフタレンジカルボン酸を挙げることができる。これらの酸成分は１種のみ用いてもよく、２種以上併用してもよく、さらには、ヒドロキシ安息香酸等のオキシ酸などを一部共重合してもよい。
【００１６】
また、ジオール成分としては、例えば、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,2-シクロヘキサンジメタノール、1,3-シクロヘキサンジメタノール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリアルキレングリコール、2,2-ビス（4-ヒドロキシエトキシフェニル）プロパン、イソソルベート、スピログリコールなどを挙げることができる。中でもエチレングリコールが好ましく用いられる。これらのジオール成分は１種のみ用いてもよく、２種以上併用してもよい。
【００１７】
上記ポリエステルのうち、ポリエチレンテレフタレートおよびその重合体、ポリエチレンナフタレートおよびその共重合体、ポリブチレンテレフタレートおよびその共重合体、ポリブチレンナフタレートおよびその共重合体、さらにはポリヘキサメチレンテレフタレートおよびその共重合体、ポリヘキサメチレンナフタレートおよびその共重合体などを用いることが好ましい。
【００１８】
本発明においては、１種は結晶性樹脂を用い、もう１種は非晶性樹脂を用いることが好ましいが、結晶性樹脂と非晶性樹脂を用いて作製されたシート状物を、面内方向の一軸延伸または二軸延伸を行い、必要があれば熱処理を行う。このような処理を行なうことで、結晶性樹脂層と非晶性樹脂層の屈折率の差が大きくなり、該２種の樹脂層の界面における反射率が向上する。層間密着性や、高精度で積層構造が実現しやすい観点から、前記２種類の熱可塑性樹脂は同一の基本骨格を含むことが好ましい。ここでいう基本骨格とは、樹脂を構成する繰り返し単位のことであり、例えば、一方の樹脂がポリエチレンテレフタレートの場合は、エチレンテレフタレートが基本骨格である。また別の例としては、一方の樹脂がポリエチレンの場合、エチレンが基本骨格である。
【００１９】
基本骨格を同じとして、異なる光学的性質を具備させるには、共重合体を利用することが望ましい。すなわち、例えば、一方の樹脂がポリエチレンテレフタレートの場合、他方の樹脂は、テレフタル酸残基および／またはエチレングリコール残基の一部を他の二価の有機基に置き換えた樹脂をもう一方の樹脂として用いるような態様である。他の成分を用いる割合（共重合量ということがある）としては、屈折率差を獲得する必要性から１０％以上が好ましく、一方、層間の密着性や、熱流動特性の差が小さいため各層の厚みの精度や厚みの均一性に優れることから９０％以下が好ましい。さらに好ましくは１５％以上、８０％以下である。前記のとおり、他の成分に置き換えることで一方の熱可塑性樹脂は結晶性、他方の熱可塑性樹脂が非晶性を示すことが望ましいことはいうまでもない。本発明に用いるポリマー多層積層フィルムにおいて積層数を増やすことは、高い光反射性能を達成できるので、１００層以上とすることが望ましく、より好ましくは４００層以上、さらに好ましくは８００層以上である。積層数は多いほど高い反射率を実現でき、また、後述する層厚みの調整と加えて反射帯域幅を拡げることや、様々な反射スペクトルを得ることができるが、積層装置の大型化の観点から上限としては５０００層程度である。
【００２０】
本発明の赤外線透過積層フィルム及び成型体は、ポリマー多層積層フィルムの可視光反射率が１５％以上であることが必要である。ここで可視光反射率とは波長３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの範囲の光の平均反射率である。可視光反射率が１５％以上であることにより、第一の着色層の色に光沢感を持たせることができる。好ましくは２０％以上、より好ましくは４０％以上、さらに好ましくは６０％以上である。
【００２１】
可視光反射率を調整する方法は、Ａ層とＢ層の樹脂組み合わせ、積層数、層厚み分布、製膜条件（例えば延伸倍率、延伸速度、延伸温度、熱処理温度、熱処理時間）の調整等が挙げられる。
【００２２】
屈折率の異なる二種の樹脂の積層フィルムの反射率スペクトルの幅は以下の式（１）〜（３）で表すことができる。
【００２３】
【数１】
【００２４】
ここでΔλは反射率スペクトルの幅、λ０は反射率スペクトルの中心波長、ｎＨは高屈折率層の屈折率、ｎＬは低屈折率層の屈折率である。６００ｎｍを反射率スペクトルの中心波長とした場合の、高屈折率層の屈折率と低屈折率層の屈折率の比ｎＨ／ｎＬに対する、反射率スペクトルの幅を図１に示す。一般的にポリマー多く積層された構成では、ｎＨ／ｎＬは１．３以下である。ポリマー多層は、ｎＨ／ｎＬが小さくなり高屈折率層と低屈折率層の界面での反射率が低下しても、積層数を多くすることで反射率を調整することは容易である。そのため、１．２以下、さらには１．１以下であることも可能であり、下限としては積層数増加の問題から１．０２である。そのため、ポリマー多層では反射率スペクトルの幅は１００ｎｍから７．６ｎｍまでの範囲を取ることができ、さまざまな色調（例えば特定の色のみを反射する）を持つことができる。一方、無機材料多層のような蒸着等によって多層化する場合は、蒸着回数を減らしてコストを削減する観点から、ｎＨ／ｎＬを大きくして高屈折率層と低屈折率層の界面での反射率を大きくしている。例えば高屈折率層としてＺｒＯ２（屈折率２．０４）、低屈折率層としてＳｉＯ２（屈折率１．４６）を用いた場合、ｎＨ／ｎＬは１．４であり、反射率スペクトルの幅は１３０ｎｍである。無機材料多層は高分子多層のような数十層さらには数百層以上といった積層数にすることは困難であり、ｎＨ／ｎＬを小さくすることはできず、反射率スペクトルの幅は広くなり、特定の色のみを反射することは困難である。
【００２５】
本発明のフィルムは、５０ＭＨｚ〜１５ＧＨｚ及び４０ＧＨｚ〜１１０ＧＨｚの周波数範囲における最大電磁波損失が１０ｄｂ以下であることが必要である。携帯電話は８００ＭＨｚ帯、１．５ＧＨｚ帯、１．９ＧＨｚ帯、２．０ＧＨｚ帯の電磁波を、無線ＬＡＮでは２．４〜２．５ＧＨｚ帯、５〜５．８ＧＨｚ帯、ワイヤレスＵＳＢでは３．１ＧＨｚ〜１１ＧＨｚ帯を、ミリ波レーダーでは６０Ｈｚ帯、７６ＧＨｚ帯が使用されており、その他の周波数帯においても使用又は使用予定がある。一般的に赤外線通信と電磁波通信両方を行なう機器は多数存在するため、赤外線カバーパネルが電磁波を通さない場合、赤外線カバーパネルに電磁波透過用の窓を設けるか、電磁波通信部を赤外線通信部と離れた位置に設計する必要がある。しかし、意匠性や装置設計に制限が加わるため好ましくなく、装置を小型化する場合はさらに好ましくない。本発明の赤外線透過積層フィルム及び成型体は、５０ＭＨｚ〜１５ＧＨｚ及び４０ＧＨｚ〜１１０ＧＨｚの周波数範囲における最大電磁波損失が１０ｄｂ以下であるため、上記の問題が発生することがないため、意匠性が高く、自由な装置設計、さらには装置の小型化に最適である。５０ＭＨｚ〜１５ＧＨｚ及び４０ＧＨｚ〜１１０ＧＨｚの周波数範囲における最大電磁波損失を１０ｄｂ以下にする方法は、本発明のフィルムの材料として誘電体を用いることである。
【００２６】
本発明のフィルムは、着色層の一部が可視光を遮断し赤外光を透過することが必要である。可視光の吸収は目視にて赤外線受発光部が見えない程度であれば良く、好ましくは波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲の光の平均透過率が５０％以下、より好ましくは４０％以下、さらに好ましくは２０％以下である。赤外光の透過は赤外線通信が行なえる程度であれば良く、好ましくは７８０ｎｍ〜１０５０ｎｍの波長範囲の透過率が３０％以上、より好ましくは５０％以上、さらに好ましくは７０％以上である。このように可視光を遮断することで赤外線受発光部の外部からの視認を防止することができ、赤外光を透過することで赤外線による通信を行なうことができる。本発明のフィルムの着色層は顔料や染料のような色素を用いることができる。電磁波透過の観点から誘電性を持つものが必要であり、顔料は有機系の色素が好ましい。有機系顔料としては、アゾ系顔料、多環式系顔料、レーキ系顔料、ニトロ系顔料、ニトロソ系顔料、アニリンブラック、アルカリブルー、フタロシアニン系顔料、シアニン系顔料が挙げられる。染料としては、アゾ系染料、アントラキノン系染料、キノフタロン系染料、メチン系染料、縮合多環系染料、反応染料、カチオン染料が上げられる。上記の有機系顔料、染料の中でも第一の着色層としては黒色または暗色のものが好ましい。また、第一の着色層の一部は、可視光を遮断し赤外光を透過する色素であることが必要である。電磁波透過の観点から上記色素には、金属、黒鉛やカーボンブラック等の炭素系物質等、導電性の物質が含まれていないこと、または含まれている場合でも電磁波透過に影響しない程度の極微量であることが重要である。第一の着色層及び、第一の着色層の一部の可視光を遮断し赤外光を透過する層は、印刷層、ハードコート層、ポリマー層もしくは、接着層であることが好ましい。印刷層の形成方法としては、シルクスクリーン印刷、オフセット印刷、パッド印刷、凸版印刷、インクジェット印刷、グラビア印刷等が挙げられる。ハードコート層の形成方法としては、グラビアコート、ロールコート、リバースロールコート、ロールドクタコート、バーコート、カーテンフローコート、ダイコート、スピンコート、エアドクタコート等を用いて顔料や染料を分散させた塗剤を塗布する方法が挙げられる。ポリマー層の形成方法としては、顔料や染料を分散させたポリマーフィルムを積層する方法が挙げられ、その方法として、インサート成形や、ウェットラミネート法、ドライラミネート法、ホットメルトラミネート法、テープラミネート法等の接着剤を用いた方法が挙げられる。接着層としては、ウェットラミネート法、ドライラミネート法、ホットメルトラミネート法、テープラミネート法等に用いられる接着層として、顔料や染料を分散させたものを用いることや、顔料や染料を分散させたプライマー層（接着促進層）を設けること等などが挙げられる。プライマー層の形成方法として、グラビアコート、ロールコート、リバースロールコート、ロールドクタコート、バーコート、カーテンフローコート、ダイコート、スピンコート、エアドクタコート等を用いて顔料や染料を分散させた塗剤を塗布する方法が挙げられる。また、プライマー層には、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂等の高分子、メラミン系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、アジリジン系架橋剤、エポキシ系架橋剤等の架橋剤、シリカ粒子等の無機粒子等が含まれることが好ましい。
【００２７】
なお、本発明のフィルムが積層される支持体においても赤外線や電磁波に対して透明であることが望ましいことはいうまでもない。
【００２８】
本発明のフィルムは少なくとも一方の表面にプライマー層（接着促進層）、ハードコート層、易滑層、帯電防止層、反射防止層、紫外線吸収層、ガスバリア層等の機能層が設けられていても良い。
【００２９】
本発明のフィルムの代表的な実施態様を図２に示す。ポリマー多層積層フィルム２に第一の着色層３が積層され、可視光を遮断し赤外光を透過する第一の着色層の一部４が、赤外線受発光部５が発する又は、受信する赤外線が通過できるように配置される。赤外線透過積層フィルム１は少なくとも、赤外線受発光部５が外部から視認されないように設置されれば良いが、赤外線受発光部５の大部分あるいは全面を覆うように設置することもできる。また、赤外線透過積層フィルム１は必ずしも平面で設置される必要はなく、曲面あるいは、より複雑な形状であって良い。可視光を遮断し赤外光を透過する第一の着色層の一部４は図２のように少なくとも１箇所は必要であるが、複数あっても良く、その面積は第一の着色層３よりも大きくても良い。さらに必要があれば、ポリマー多層積層フィルム２の第一の着色層３が積層されている面の反対側に、ハードコート層や保護フィルム層を設けて良い。
【００３０】
本発明のフィルム及び成型体は、可視光を遮断し赤外光を透過する第一の着色層の一部が存在する部分において、赤外光透過率が２０％以上であることが必要である。好ましくは５０％以上、より好ましくは７０％以上、さらに好ましくは８０％以上である。
【００３１】
本発明のフィルムは、前記着色層とは反対の面側に若しくは前記着色層に重ねて前記着色層とは組成が異なる第二の着色層が積層されることが好ましい。この第二の着色層は上述した色素の中で、赤外線や電磁波を透過するものが望ましいことは言うまでもなく、さらには、黒色又は暗色以外の色である。本発明のフィルム及び成型体はポリマー多層積層フィルムによって、様々な色調を持つことができるが、この第二の着色層を用いることで、さらに意匠性の自由度が増す。この第二の着色層は赤外光を透過することが好ましいが、例え赤外光を遮断する場合であっても、色素の濃度を調整することで可視光の少なくとも一部を遮断しつつ、赤外光を透過するのであれば使用することができる。この第二の着色層としては印刷層、ハードコート層、ポリマー層もしくは、接着層であることが好ましい。本発明の赤外線透過積層フィルムに第二の着色層を積層した代表的な実施態様を図３に示す。ポリマー多層積層フィルム７の着色層８が積層されている面の反対側の面に、第二の着色層１０を積層することが好ましい。
【００３２】
本発明のフィルムは、望ましく赤外光や電磁波を透過する支持体と積層されて成型体とされる。支持体と積層することにより剛性を持たせることができる。支持体としては、ガラスや樹脂が好ましい。支持体との積層方法は、接着剤にて積層する方法や、樹脂を支持体とする場合は、インサート成形が挙げられる。本発明のフィルムに支持体を積層した代表的な実施態様を図４に示す。支持体１７は着色層１４の外側に積層されることが好ましいが、他の実施形態では、第二の着色層１６とポリマー多層積層フィルム１３との間、もしくは、ポリマー多層積層フィルム１３と第一の着色層１４との間に積層される。
【００３３】
本発明の成型体は、本発明のフィルムと望ましく赤外光や電磁波を透過する支持体との間に接着層が設けられていることが好ましい。接着層によって積層することによって、フィルム又は着色層と支持体との密着性が悪い場合においても、高い密着力を得ることができる。また、インサート成形にて発生する、支持体の収縮による成型体のそり、積層部の剥離や、印刷層流れ、積層乱れ等の問題が発生しない。
【００３４】
本発明のフィルムの支持体への接着方法としては、ウェットラミネート法、ドライラミネート法、ホットメルトラミネート法、テープラミネート法などを用いることができる。接着剤は、ウェットラミネート法であれば、酢酸ビニル樹脂系、アクリル樹脂系、エチレン・酢酸ビニル共重合体系、ポリビニルアルコール、ニトリルゴム系、スチレン・ブダジエンゴム系、天然ゴム系が好ましく、ドライラミネート法は、酢酸ビニル樹脂系、アクリル樹脂系、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体系、ポリアミド系、ポリビニルアセタール、エポキシ樹脂系、クロロプレンゴム系、ニトリルゴム系、スチレン・ブダジエンゴム系、天然ゴム系、ポリウレタン系が好ましく、ホットメルトラミネート法は、エチレン・酢酸ビニル共重合体系、ポリアミド系、テープラミネート系は、アクリル樹脂系、ゴム系、セルロース系、ポリ塩化ビニル、ポリアクリル酸エステル、ポリビニルエーテル、ポリビニルアセタール、ポリイソブチレン等が挙げられる。また、これら接着剤には、粘着性調整剤、可塑剤、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、着色剤、架橋剤等を添加しても良い。なお、本発明に用いる接着剤は赤外線や電磁波に対して透明であることが望ましい。
【００３５】
本発明のフィルムにおいて、着色層の一部は可視光を遮断し赤外光を透過するが、そのような場合としては、当該着色層の全部が可視光を遮断し赤外光を透過するよう構成される以外に、当該着色層の中において一部だけが可視光を遮断し赤外光を透過するよう構成される場合がある。当該着色層において、可視光を遮断し赤外光を透過する層が存在する部分とそれ以外の着色層の部分との下記式（４）で示される色差ΔＥが２０以下であることが好ましい。より好ましくは、１５以下であり、さらに好ましくは１０以下である。ΔEを２０以下とすることによって意匠性が向上する。
【００３６】
【数２】
【００３７】
（ここで、Ｌ１＊、ａ１＊、ｂ１＊は着色層における可視光を遮断し赤外光を透過する部分のＣＩＥ１９７６色空間におけるL*,a*,b*値、Ｌ２＊、ａ２＊、ｂ２＊はそれ以外の当該着色層の部分のＣＩＥ１９７６色空間におけるL*,a*,b*値である。）
本発明の成型体は、外面が赤外光集光機能を持った基材と積層されることが好ましい。本発明の成型体を用いた装置にて赤外線を受光する場合、赤外線が斜め方向から入射すると、赤外線が赤外線受光部に達しないことが起こりえる。このような場合、赤外線の入射角が小さくなるような位置にて赤外線を照射せねばならず、使い勝手が悪くなる問題が発生する。そこで、赤外線の光路を垂直方向に変化させる、赤外光集光機能を持った基材と積層することで、赤外線が斜め方向から入射しても、赤外線の光路が垂直方向に変化し赤外線受光部に達することができる。この場合に必要な基材は、赤外線と電磁波を透過し、赤外線の光路を垂直方向に変化させるものであれば何でも良いが、プリズムが好ましい。また、別の問題として、赤外線受光部に達した赤外線が弱く、感度が悪くなる問題が起こりえる。このような場合、赤外線集光機能を持った基材を積層することで、赤外線受光部に達した赤外線が一点に集中するため、感度が高くなる。この場合に必要な基材は、赤外線と電磁波を透過し、赤外光を一点に集中されるものであれば何でも良いが、赤外線集光レンズが好ましい。
【００３８】
本発明の成型体は外面が赤外光拡散機能を持った基材と積層されていることが好ましい。本発明の成型体を用いた装置にて赤外線を発光し、遠隔操作や通信を行なう場合、赤外線の発光方向が赤外線受光部からずれることによる操作・通信不能の問題が起こりえる。特にリモコンによる操作を行なう場合、赤外線発光部と赤外線受光部は１ｍ以上離れていることが多く、赤外線の発光方向が僅かにずれただけで、赤外線は赤外線受光部に届かなくなる。そのため、本発明の成型体に外面が赤外光拡散機能を持った基材を積層すると、赤外線を多方向に広げて照射できるため、赤外線発光部の向きが赤外線受光部に対してずれていても、赤外線を赤外線受光部に届けることが可能となる。赤外光拡散機能を持った基材は、赤外光拡散機能を持ち、赤外線と電磁波を透過するものであれば何でも良いが、プリズムや、マトリックスと粒子からなる拡散層であり、赤外線の波長に対する屈折率がマトリックスと粒子とで異なるものが良い。
【００３９】
本発明の成型体は、フィルムに具備された着色層の一部がペリレン系顔料を含むことが好ましい。一般的に黒色または暗色の色を作る場合は、複数の色素を混合させる必要がある。そのため、色素の混合ムラによって色ムラが起こる可能性がある。一方、ペリレン系顔料は可視光を均一に吸収し、赤外線透過率が高いことを特徴としており、１成分のみで良い。
【００４０】
本発明のフィルムは、ポリマー多層積層フィルムの１０５０ｎｍ〜１２００ｎｍの波長範囲における赤外線平均反射率が５０％以上であることが好ましい。本発明の成型体を用いた装置にて赤外線を受光する場合、さまざまな角度から赤外線が透過すると、他の装置から発光した赤外線が意図せずに赤外線受光部に達し、誤作動が生じることが起こりえる。波長９５０ｎｍの赤外線を用いて通信を行なった場合、ポリマー多層積層フィルムの反射スペクトルが図５に示すように、１０５０ｎｍ〜１２００ｎｍの波長範囲における赤外線平均反射率が５０％以上であると、赤外線の入射角度が２０°である場合は赤外線を透過する。一方、赤外線の入射角度が大きくなるにつれて、赤外線の反射波長が低波長側にシフトしていき、入射角度６０°では波長９５０ｎｍの赤外線の反射率は８０％であり、赤外線の透過を防ぐことができる。このように、赤外線の入射角度に制限を持たせることができ、誤作動を防止することができる。また、この場合ポリマー多層中のＡ層の面内屈折率はＢ層の面内屈折率よりも高く、Ａ層の面直屈折率はＢ層の面直屈折率よりも低いことが好ましい。ここで面内屈折率とはフィルム面に平行な方向の平均屈折率であり、面直屈折率とはフィルム面に垂直な方向の屈折率のことである。Ａ層とＢ層の屈折率がこのような関係を持と、図５に示すように入射角度が大きくなるにつれて反射率が増大する。そのため、入射角度２０°における１０５０ｎｍ〜１２００ｎｍの波長範囲における赤外線平均反射率が低くても、入射角度が大きくなるにつれて赤外線平均反射率は高くなっていくため、誤作動を防止することができて、少ない積層数にて効果を発揮することができる。
【００４１】
本発明の赤外線透過積層フィルム及び成型体を用いた好ましい例として、赤外線発光部または、赤外線受光部の外部からの視認を防止するように、本発明の成型体が配置された構成を有する赤外線遠隔操作機器が挙げられる。
【００４２】
別の好ましい例としては、赤外線受発光部の外部からの視認を防止するように、本発明の成型体が配置された構成を有する小型通信機器などの電子機器が挙げられる。
【００４３】
さらに別の好ましい例としては、赤外線受光部の外部からの視認を防止するように、本発明の成型体が配置された構成を有する赤外線感知器が挙げられる。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明について、実施例を用いて具体的に説明する。
[物性の測定方法ならびに効果の評価方法]
物性値の評価方法ならびに効果の評価方法は次の通りである。
【００４５】
（１）可視光透過率・反射率、赤外光透過率・反射率
日立製作所製 分光光度計（Ｕ−４１００ Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍａｔｅｒ）に付属の１２°正反射付属装置Ｐ／Ｎ１３４−０１０４を取り付け、入射角度φ＝１２度における波長２５０〜２６００ｎｍの絶対反射率及び透過率を測定した。測定条件：スリットは２ｎｍ（可視）／自動制御（赤外）とし、ゲインは２と設定し、走査速度を６００ｎｍ／分で測定した。これらの結果から、以下の基準にて可視光反射率、可視光透過率、赤外線透過率、赤外線反射率とした。
【００４６】
可視光反射率：ポリマー多層積層フィルムの３８０ｎｍから７８０ｎｍの波長範囲の反射率の平均値
可視光透過率：フィルム又は成型体の３８０ｎｍから７８０ｎｍの波長範囲の透過率の平均値
赤外線透過率：フィルム又は成型体の７８０ｎｍから１０５０ｎｍの波長範囲の透過率の平均値
可視光反射率、可視光透過率はサンプル中心を、赤外線透過率は可視光を遮断し赤外光を透過する第一の着色層の一部が存在する部分について測定を行なった。
【００４７】
入射角２０°、４０°、６０°における赤外線反射率は、日立製作所製 分光光度計（Ｕ−４１００ Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍａｔｅｒ）に付属の角度可変絶対反射装置を取り付け測定を行なった。
【００４８】
（２）電磁波損失
ネットワークアナライザとして、Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ製（ＰＮＡ Ｎ５２５０Ｃ）を用いた。５０ＭＨｚ〜１５ＧＨｚの電磁波損失は同軸管法を用いて測定し、４０ＧＨｚ〜１１０ＧＨｚの電磁波損失はＪＩＳＲ１６７９に記載の方法を用いて測定した。測定された５０ＭＨｚ〜１５ＧＨｚ及び４０ＧＨｚ〜１１０ＧＨｚの周波数範囲における電磁波損失の最大値を値として採用した。
【００４９】
（３）色差
コニカミノルタセンシング株式会社製、分光測色計ＣＭ−３６００ｄを用いた。測定径φ８ｍｍのターゲットマスク（ＣＭ−Ａ１０６）条件下で、ＳＣＩ方式で可視光を遮断し赤外光を透過する層が存在する部分とそれ以外の当該着色層の部分それぞれについて、L*,a*,b*値を測定し、ｎ数５の平均値を求め、前記式（４）に基づき色差を求めた。なお、白色校正板、およびゼロ校正ボックスは下記のものを用いて校正を行った。なお、測色値の計算に用いる光源はＤ６５を選択した。
白色校正板 ：ＣＭ−Ａ１０３
ゼロ校正ボックス：ＣＭ−Ａ１０４
（塗料Ａ）
バインダーとして日本触媒社製ＩＲ−Ｇ２０５を用い、バインダー固形成分（３０ｗｔ％）に対して、ＢＡＳＦ社製Ｌｕｍｏｇｅｎ７８８を１５ｗｔ％、日本化薬社製カヤセットＲＥＤ１３０を１５ｗｔ％混合した。
（塗料Ｂ）
バインダーとして日本触媒社製ＩＲ−Ｇ２０５を用い、バインダー固形成分（３０ｗｔ％）に対して、日本化薬社製カヤセットＲＥＤ１３０を１５ｗｔ％、日本触媒社製ＴＸ−ＭＸ−６０９Ｋを１５ｗｔ％混合した。
（塗料Ｃ）
バインダーとして日本触媒社製ＩＲ−Ｇ２０５を用い、バインダー固形成分（３０ｗｔ％）に対して、山田化学工業社製ＴＡＰ２を１ｗｔ％混合した。
（塗料Ｄ）
バインダーとして日本触媒社製ＩＲ−Ｇ２０５を用い、バインダー固形成分（３０ｗｔ％）に対して、ペリレン系黒色顔料であるＢＡＳＦ社製Ｐａｌｉｏｇｅｎ Ｂｌａｃｋ Ｓ ００８４を１５ｗｔ％混合した。
【００５０】
（実施例１）
Ａ層を構成する結晶性の熱可塑性樹脂（以下、熱可塑性樹脂Ａとも称する）としてポリエチレンテレフタレートを用い、またＢ層を構成する熱可塑性樹脂（以下、熱可塑性樹脂Ｂとも称する）としてポリエチレンテレフタレートの共重合体（シクロヘキサンジメタノール成分３３ｍｏｌ％を共重合したポリエチレンテレフタレート）を用いた。熱可塑性樹脂ＡおよびＢを、それぞれの押出機にて２８０℃で溶融させ、ＦＳＳタイプのリーフディスクフィルタを５枚介した後、ギアポンプにて吐出比が熱可塑性樹脂Ａ／熱可塑性樹脂Ｂ＝１／１．０７になるように計量しながら、２０１層フィードブロックにて合流させて、厚み方向に交互に２０１層積層された積層体とした。Ａ層が１０１層、Ｂ層が１００層からなる厚み方向に交互に積層され、Ａ層とＢ層の層厚みは３８０ｎｍから７８０ｎｍ波長範囲の反射率スペクトルが平坦となるように設計し、それぞれ表層から反対側の表層に向かって連続的に変化するように積層した。次いで、Ｔダイに供給し、シート状に成形した後、ワイヤーで８ｋＶの静電印可電圧をかけながら、表面温度２５℃に保たれたキャスティングドラム上で急冷固化し、未延伸フィルムを得た。この未延伸フィルムを、９０℃、延伸倍率３．５倍で縦延伸を行い、両端部をクリップで把持するテンターに導き１１０℃、４．３倍横延伸した後、２３０℃で熱処理を施し、約５％のＴＤリラックスを実施し、厚み１６μｍのポリマー多層積層フィルムを得た。このポリマー多層積層フィルムに、黒色の着色層として、塗料Ａをメタバーを用いて、フィルム中心２ｃｍ四方以外の面を１０μｍの層厚みで塗布し、塗料Ｂをメタバーを用いて、フィルム中心２ｃｍ四方の面に１０μｍの層厚みで塗布した。得られたフィルムはやや光沢感を持った黒色であり、赤外線及び、電磁波を十分に透過した。物性結果を表１に、ポリマー多層積層フィルムの反射率スペクトルを図６に示す。
【００５１】
（実施例２）
ポリマー多層積層フィルムの積層数を４０１層、厚みを３２μｍとしたこと以外は実施例１と同様の条件にてフィルムを作製した。得られたフィルムは実施例１よりもさらに光沢感を持った黒色であり、赤外線及び、電磁波を十分に透過した。物性結果を表１に、ポリマー多層積層フィルムの反射率スペクトルを図６に示す。
【００５２】
（実施例３）
ポリマー多層積層フィルムの積層数を８５１層、厚みを６８μｍとしたこと以外は実施例１と同様の条件にてフィルムを作製した。得られたフィルムは実施例１及び実施例２よりもさらに光沢感を持った黒色であり、赤外線及び、電磁波を十分に透過した。物性結果を表１に、ポリマー多層積層フィルムの反射率スペクトルを図６に示す。
【００５３】
（実施例４）
ポリマー多層積層フィルムの積層数を４０１層とし、厚みを３１μｍ、４３０ｎｍから４８０ｎｍの範囲の可視光反射率スペクトルが急峻となるように層厚みを調整したこと以外は実施例１と同様の条件にてフィルムを作製した。得られたフィルムは光沢感を持った青色であり、赤外線及び、電磁波を十分に透過した。物性結果を表１に、ポリマー多層積層フィルムの反射率スペクトルを図７に示す。
【００５４】
（比較例１）
ポリエチレンテレフタレートからなるフィルムに、黒色の着色層として塗料Ａをメタバーを用いて、フィルム中心２ｃｍ四方以外の面を１０μｍの層厚みで塗布し、塗料Ｂをメタバーを用いて、フィルム中心２ｃｍ四方の面に１０μｍの層厚みで塗布した。得られたフィルムは光沢感のない黒色であった。物性結果を表１に示す。
【００５５】
（比較例２）
ポリエチレンテレフタレートからなるフィルムに、厚さ８ｎｍの銀蒸着を施し、銀蒸着面と反対側に、黒色の着色層として塗料Ａをメタバーを用いて、フィルム中心２ｃｍ四方以外の面を１０μｍの層厚みで塗布し、塗料Ｂをメタバーを用いて、フィルム中心２ｃｍ四方の面に１０μｍの層厚みで塗布した。得られたフィルムは光沢感を持った黒色であったが、電磁波損失が大きいものであった。物性結果を表１に示す。
【００５６】
（実施例５）
実施例２の条件で作製したフィルムにおいて、黒色着色層とは反対側の面に、塗料Ｃをメタバーを用いて１μｍの層厚みで塗布しフィルムを作製した。得られたフィルムは光沢感を持った緑青色であった。物性結果を表１に示す。
【００５７】
（実施例６）
実施例５の条件にて作製したフィルムにおいて、黒色着色層面に厚さ３００μｍのポリカーボネートを積層し、成型体を作製した。得られた成型体は十分な剛性を持っていた。物性結果を表１に示す。
【００５８】
（実施例７）
実施例６の条件にて作製した成型体において、ポリカーボネート層とは反対側の面に、表面が三角錐状の形状をもったポリカーボネート層を積層し、さらにこの成型体を赤外線受光部のカバーとして用いた。得られた赤外線受光装置は、赤外線の入射角度が大きくても感度良く反応した。物性結果を表１に示す。
【００５９】
（実施例８）
実施例６の条件にて作製した成型体のポリカーボネート層の反対側に、粒径５０ｎｍのシリカを１ｗｔ％分散させたポリエチレンテレフタレート層１００μｍを積層し、さらにこの成型体を赤外線発光部のカバーとして用いた。得られた赤外線発光装置は、赤外線の発光方向が赤外線受光部に対してずれていても操作することが可能であった。物性結果を表１に示す。
【００６０】
（実施例９）
塗料Ｂの代わりに塗料Ｄを用いたこと以外は実施例５の条件にて成型体を作製した。
物性結果を表１に示す。
【００６１】
（実施例１０）
ポリマー多層積層フィルムの積層数を５５１層、厚みを５８μｍとし、可視光以外に１０５０ｎｍから１２００ｎｍの波長範囲における赤外光を反射するように層厚みを設計したこと以外は、実施例９と同様の条件にて成型体を作製した。さらに、得られた成型体を赤外線受光部のカバーとして用いた。得られた赤外線受光装置は、赤外線の入射角度が大きくなると反応しなくなり、誤作動が起こりにくいものであった。物性結果を表１に示す。
【００６２】
（実施例１１）
熱可塑性樹脂Ｂとしてポリエチレンテレフタレートの共重合体（シクロヘキサンジメタノール成分３３ｍｏｌ％を共重合したポリエチレンテレフタレート）とポリエチレンテレフタレートをそれぞれ５０ｗｔ％コンパウンドした樹脂を用いたこと以外は、実施例３と同様の条件にてフィルムを作製した。得られたフィルムは光沢感を持った黒色であり、赤外線及び、電磁波を十分に透過した。物性結果を表１に示す。
【００６３】
（実施例１２）
実施例１１の条件で作製したフィルムにおいて、黒色着色層面側にパナック社製粘着フィルムＰＤ−Ｓ１を用いて、厚さ２ｍｍの透明アクリル板に積層し、成型体を作製した。得られた成型体は十分な剛性を持っていた。物性結果を表１に示す。
【００６４】
（実施例１３）
実施例１の条件で作製したフィルムにおいて、黒色着色層面側にパナック社製粘着フィルムＰＤ−Ｓ１を用いて、厚さ２ｍｍの透明アクリル板に積層し、成型体を作製した。得られた成型体は十分な剛性を持っていた。物性結果を表１に示す。
【００６５】
（実施例１４）
実施例２の条件で作製したフィルムにおいて、黒色着色層面側にパナック社製粘着フィルムＰＤ−Ｓ１を用いて、厚さ２ｍｍの透明アクリル板に積層し、成型体を作製した。得られた成型体は十分な剛性を持っていた。物性結果を表１に示す。
【００６６】
（実施例１５）
実施例３の条件で作製したフィルムにおいて、黒色着色層面側にパナック社製粘着フィルムＰＤ−Ｓ１を用いて、厚さ２ｍｍの透明アクリル板に積層し、成型体を作製した。得られた成型体は十分な剛性を持っていた。物性結果を表１に示す。
【００６７】
（実施例１６）
実施例４の条件で作製したフィルムにおいて、黒色着色層面側にパナック社製粘着フィルムＰＤ−Ｓ１を用いて、厚さ２ｍｍの透明アクリル板に積層し、成型体を作製した。得られた成型体は十分な剛性を持っていた。物性結果を表１に示す。
【００６８】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、赤外線透過フィルム、成型体及びその製造方法に関するものである。また本発明の赤外線透過フィルム及び成型体は、赤外線受光部又は、赤外線発光部又は赤外線受発光部を有する、遠隔操作機器、小型通信機器、電子機器の部材として好適なものである。
【符号の説明】
【００７０】
１：本発明の赤外線透過積層フィルムの代表的な実施形態
２：ポリマー多層積層フィルム
３：第一の着色層
４：第一の着色層の一部である可視光を吸収し赤外光を透過する着色層
５：赤外線受発光装置
６：本発明の赤外線透過積層フィルムに着色層を積層した代表的な実施形態
７：ポリマー多層積層フィルム
８：第一の着色層
９：第一の着色層の一部である可視光を吸収し赤外光を透過する着色層
１０：第二の着色層
１１：赤外線受発光装置
１２：本発明の赤外線透過積層フィルムに支持体を積層した代表的な実施形態
１３：ポリマー多層積層フィルム
１４：第一の着色層
１５：第一の着色層の一部である可視光を吸収し赤外光を透過する着色層
１６：第二の着色層
１７：支持体
１８：赤外線受発光装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線透過能を有したフィルム及び成型体、及びその用途に関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線通信は、家電製品のリモコンによる操作、携帯電話やノートパソコンによる情報伝達、３Ｄテレビ用シャッターメガネの操作など、様々な用途で用いられている。赤外線受発光部を保護する観点から、カバーパネルが設置されている。しかし、カバーパネルが透明である場合、赤外線受発光部が外部から視認されてしまい、意匠性に影響がある。そこで、赤外線受発光部が見えなくなるように、可視光を遮断し赤外光を透過する黒色または暗色の色素を含んだカバーパネルが用いられてきた。しかし、この方法では黒色または暗色しか用いることができないため、周囲と色が異なるとカバーパネルが目立ち、意匠性が悪くなる問題があった。
【０００３】
この問題に対して、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ等を島状に蒸着することによって赤外光を透過しつつ金属調の意匠性を持った赤外線透過カバーパネルが提案されている（特許文献１）。しかし、金属を蒸着する方法では可視光の反射率スペクトルは蒸着厚みと材料で決まるため、任意に制御することが難しく、自由に意匠性を施すことは困難であった。
【０００４】
また、金属酸化物を蒸着した多層膜を用いて可視光の反射率スペクトルを任意に制御し、意匠性を向上させた赤外線受発光部が提案されている（特許文献２）。一般的に金属酸化物の多層膜は蒸着回数を減らすために、屈折率差の大きな物質が用いられる。しかし、屈折率差が大きくなると、多層膜中の各層それぞれの反射率スペクトルの幅が広くなる問題がある。そのため、特定の色のみを反射するような、急峻な反射率スペクトルを作り出すことは非常に困難である。
【０００５】
また、携帯電話やノートパソコン等では電磁波を用いた通信も行なわれるため、カバーパネルが電磁波を透過しない場合、機器の設計や意匠性に制限が加わる。そのため、電磁波を透過するカバーパネルが必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−４５２６号公報
【特許文献２】特開２００６−１６５４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、かかる問題を解決するべく、意匠性の自由度が高く、可視光を遮断し、電磁波を透過する赤外線透過積層フィルム及び成型体を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は次のような構成を有する。
【０００９】
すなわち、可視光反射率が１５％以上のポリマー多層積層フィルムと着色層を含んだフィルムであって、５０ＭＨｚ〜１５ＧＨｚ及び４０ＧＨｚ〜１１０ＧＨｚの周波数範囲における最大電磁波損失が１０ｄｂ以下であり、前記着色層の一部が可視光を遮断し赤外光を透過することを特徴とするフィルム。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によって、意匠性の自由度が高く、電磁波を透過する赤外線透過積層フィルム及び成型体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】高屈折率層の屈折率と低屈折率層の屈折率の比に対する、反射率スペクトルの幅を説明する図
【図２】本発明の赤外線透過積層フィルムの使用態様の例
【図３】本発明の赤外線透過積層フィルムに着色層を積層した代表的な実施形態
【図４】本発明の赤外線透過積層フィルムに支持体を積層した代表的な実施形態
【図５】誤作動を防止するためのポリマー多層積層フィルムの反射スペクトルを説明する図
【図６】実施例１、実施例２、実施例３におけるポリマー多層積層フィルムの反射スペクトル
【図７】実施例４におけるポリマー多層積層フィルムの反射スペクトル
【図８】実施例１０におけるポリマー多層積層フィルムの反射スペクトル
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明について図面を参照しつつ詳細に述べるが、本発明は以下の実施例を含む実施の形態に限定して解釈されるものではなく、発明の目的を達成できて、かつ、発明の要旨を逸脱しない範囲内においての種々の態様は当然本発明の範囲に含まれる。
【００１３】
本発明の赤外線透過積層フィルム及び成型体は、可視光反射率が１５％以上のポリマー多層積層フィルムと着色層からなるフィルムであって、５０ＭＨｚ〜１５ＧＨｚ及び４０ＧＨｚ〜１１０ＧＨｚの周波数範囲における最大電磁波損失が１０ｄｂ以下であり、前記着色層の一部が可視光を遮断し赤外光を透過することが必要である。
【００１４】
本発明に用いるポリマー多層積層フィルムは、高分子の層を多数積層して干渉反射性を発現させるフィルムが挙げられ、例えば、特開２００７−３０７８９３号公報に記載されているようなポリエチレンテレフタレートからなる層とポリエチレンテレフタレートの共重合体からなる層とが交互にそれぞれ５０層以上積層されたフィルムが例として挙げられる。本発明に用いるポリマー多層積層フィルムは、熱可塑性樹脂からなる層（Ａ層）とＡ層を構成する樹脂とは異なる光学的性質を有する熱可塑性樹脂からなる層（Ｂ層）とが交互にそれぞれ５０層以上積層されていることが好ましく、Ａ層は結晶性、Ｂ層は非晶性の熱可塑性樹脂であることがより好ましい。光学的性質が異なるとは、屈折率が異なることをいい、それぞれの樹脂の面内方向の屈折率において異なることが望ましく、その結果該２種の樹脂層の界面において光が反射されるようになり、多層化することで干渉反射作用が表れる。
【００１５】
本発明に用いるポリマー多層積層フィルムに用いる熱可塑性樹脂は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（４−メチルペンテン−１）などのポリオレフィン、シクロオレフィンとしては、ノルボルネン類の開環メタセシス重合，付加重合，他のオレフィン類との付加共重合体である脂環族ポリオレフィン、ポリ乳酸、ポリブチルサクシネートなどの生分解性ポリマー、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６６などのポリアミド、アラミド、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ポリアセタール、ポリグルコール酸、ポリスチレン、スチレン共重合ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレートなどのポリエステル、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアリレート、４フッ化エチレン樹脂、３フッ化エチレン樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂、４フッ化エチレン−６フッ化プロピレン共重合体、ポリフッ化ビニリデンなどが挙げられる。これらの中で、強度・耐熱性・透明性の観点から、特にポリエステルを用いることが好ましく、ポリエステルとしては芳香族ジカルボン酸または脂肪族ジカルボン酸とジオールを主たる構成成分とする単量体からの重合により得られるポリエステルが好ましい。ここで、芳香族ジカルボン酸として、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、１,4-ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、4,4′-ジフェニルジカルボン酸、4,4′-ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4′-ジフェニルスルホンジカルボン酸などを挙げることができる。脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ダイマー酸、ドデカンジオン酸、シクロヘキサンジカルボン酸とそれらのエステル誘導体などが挙げられる。中でも好ましくはテレフタル酸と2,6ナフタレンジカルボン酸を挙げることができる。これらの酸成分は１種のみ用いてもよく、２種以上併用してもよく、さらには、ヒドロキシ安息香酸等のオキシ酸などを一部共重合してもよい。
【００１６】
また、ジオール成分としては、例えば、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,2-シクロヘキサンジメタノール、1,3-シクロヘキサンジメタノール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリアルキレングリコール、2,2-ビス（4-ヒドロキシエトキシフェニル）プロパン、イソソルベート、スピログリコールなどを挙げることができる。中でもエチレングリコールが好ましく用いられる。これらのジオール成分は１種のみ用いてもよく、２種以上併用してもよい。
【００１７】
上記ポリエステルのうち、ポリエチレンテレフタレートおよびその重合体、ポリエチレンナフタレートおよびその共重合体、ポリブチレンテレフタレートおよびその共重合体、ポリブチレンナフタレートおよびその共重合体、さらにはポリヘキサメチレンテレフタレートおよびその共重合体、ポリヘキサメチレンナフタレートおよびその共重合体などを用いることが好ましい。
【００１８】
本発明においては、１種は結晶性樹脂を用い、もう１種は非晶性樹脂を用いることが好ましいが、結晶性樹脂と非晶性樹脂を用いて作製されたシート状物を、面内方向の一軸延伸または二軸延伸を行い、必要があれば熱処理を行う。このような処理を行なうことで、結晶性樹脂層と非晶性樹脂層の屈折率の差が大きくなり、該２種の樹脂層の界面における反射率が向上する。層間密着性や、高精度で積層構造が実現しやすい観点から、前記２種類の熱可塑性樹脂は同一の基本骨格を含むことが好ましい。ここでいう基本骨格とは、樹脂を構成する繰り返し単位のことであり、例えば、一方の樹脂がポリエチレンテレフタレートの場合は、エチレンテレフタレートが基本骨格である。また別の例としては、一方の樹脂がポリエチレンの場合、エチレンが基本骨格である。
【００１９】
基本骨格を同じとして、異なる光学的性質を具備させるには、共重合体を利用することが望ましい。すなわち、例えば、一方の樹脂がポリエチレンテレフタレートの場合、他方の樹脂は、テレフタル酸残基および／またはエチレングリコール残基の一部を他の二価の有機基に置き換えた樹脂をもう一方の樹脂として用いるような態様である。他の成分を用いる割合（共重合量ということがある）としては、屈折率差を獲得する必要性から１０％以上が好ましく、一方、層間の密着性や、熱流動特性の差が小さいため各層の厚みの精度や厚みの均一性に優れることから９０％以下が好ましい。さらに好ましくは１５％以上、８０％以下である。前記のとおり、他の成分に置き換えることで一方の熱可塑性樹脂は結晶性、他方の熱可塑性樹脂が非晶性を示すことが望ましいことはいうまでもない。本発明に用いるポリマー多層積層フィルムにおいて積層数を増やすことは、高い光反射性能を達成できるので、１００層以上とすることが望ましく、より好ましくは４００層以上、さらに好ましくは８００層以上である。積層数は多いほど高い反射率を実現でき、また、後述する層厚みの調整と加えて反射帯域幅を拡げることや、様々な反射スペクトルを得ることができるが、積層装置の大型化の観点から上限としては５０００層程度である。
【００２０】
本発明の赤外線透過積層フィルム及び成型体は、ポリマー多層積層フィルムの可視光反射率が１５％以上であることが必要である。ここで可視光反射率とは波長３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの範囲の光の平均反射率である。可視光反射率が１５％以上であることにより、第一の着色層の色に光沢感を持たせることができる。好ましくは２０％以上、より好ましくは４０％以上、さらに好ましくは６０％以上である。
【００２１】
可視光反射率を調整する方法は、Ａ層とＢ層の樹脂組み合わせ、積層数、層厚み分布、製膜条件（例えば延伸倍率、延伸速度、延伸温度、熱処理温度、熱処理時間）の調整等が挙げられる。
【００２２】
屈折率の異なる二種の樹脂の積層フィルムの反射率スペクトルの幅は以下の式（１）〜（３）で表すことができる。
【００２３】
【数１】
【００２４】
ここでΔλは反射率スペクトルの幅、λ０は反射率スペクトルの中心波長、ｎＨは高屈折率層の屈折率、ｎＬは低屈折率層の屈折率である。６００ｎｍを反射率スペクトルの中心波長とした場合の、高屈折率層の屈折率と低屈折率層の屈折率の比ｎＨ／ｎＬに対する、反射率スペクトルの幅を図１に示す。一般的にポリマー多く積層された構成では、ｎＨ／ｎＬは１．３以下である。ポリマー多層は、ｎＨ／ｎＬが小さくなり高屈折率層と低屈折率層の界面での反射率が低下しても、積層数を多くすることで反射率を調整することは容易である。そのため、１．２以下、さらには１．１以下であることも可能であり、下限としては積層数増加の問題から１．０２である。そのため、ポリマー多層では反射率スペクトルの幅は１００ｎｍから７．６ｎｍまでの範囲を取ることができ、さまざまな色調（例えば特定の色のみを反射する）を持つことができる。一方、無機材料多層のような蒸着等によって多層化する場合は、蒸着回数を減らしてコストを削減する観点から、ｎＨ／ｎＬを大きくして高屈折率層と低屈折率層の界面での反射率を大きくしている。例えば高屈折率層としてＺｒＯ２（屈折率２．０４）、低屈折率層としてＳｉＯ２（屈折率１．４６）を用いた場合、ｎＨ／ｎＬは１．４であり、反射率スペクトルの幅は１３０ｎｍである。無機材料多層は高分子多層のような数十層さらには数百層以上といった積層数にすることは困難であり、ｎＨ／ｎＬを小さくすることはできず、反射率スペクトルの幅は広くなり、特定の色のみを反射することは困難である。
【００２５】
本発明のフィルムは、５０ＭＨｚ〜１５ＧＨｚ及び４０ＧＨｚ〜１１０ＧＨｚの周波数範囲における最大電磁波損失が１０ｄｂ以下であることが必要である。携帯電話は８００ＭＨｚ帯、１．５ＧＨｚ帯、１．９ＧＨｚ帯、２．０ＧＨｚ帯の電磁波を、無線ＬＡＮでは２．４〜２．５ＧＨｚ帯、５〜５．８ＧＨｚ帯、ワイヤレスＵＳＢでは３．１ＧＨｚ〜１１ＧＨｚ帯を、ミリ波レーダーでは６０Ｈｚ帯、７６ＧＨｚ帯が使用されており、その他の周波数帯においても使用又は使用予定がある。一般的に赤外線通信と電磁波通信両方を行なう機器は多数存在するため、赤外線カバーパネルが電磁波を通さない場合、赤外線カバーパネルに電磁波透過用の窓を設けるか、電磁波通信部を赤外線通信部と離れた位置に設計する必要がある。しかし、意匠性や装置設計に制限が加わるため好ましくなく、装置を小型化する場合はさらに好ましくない。本発明の赤外線透過積層フィルム及び成型体は、５０ＭＨｚ〜１５ＧＨｚ及び４０ＧＨｚ〜１１０ＧＨｚの周波数範囲における最大電磁波損失が１０ｄｂ以下であるため、上記の問題が発生することがないため、意匠性が高く、自由な装置設計、さらには装置の小型化に最適である。５０ＭＨｚ〜１５ＧＨｚ及び４０ＧＨｚ〜１１０ＧＨｚの周波数範囲における最大電磁波損失を１０ｄｂ以下にする方法は、本発明のフィルムの材料として誘電体を用いることである。
【００２６】
本発明のフィルムは、着色層の一部が可視光を遮断し赤外光を透過することが必要である。可視光の吸収は目視にて赤外線受発光部が見えない程度であれば良く、好ましくは波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲の光の平均透過率が５０％以下、より好ましくは４０％以下、さらに好ましくは２０％以下である。赤外光の透過は赤外線通信が行なえる程度であれば良く、好ましくは７８０ｎｍ〜１０５０ｎｍの波長範囲の透過率が３０％以上、より好ましくは５０％以上、さらに好ましくは７０％以上である。このように可視光を遮断することで赤外線受発光部の外部からの視認を防止することができ、赤外光を透過することで赤外線による通信を行なうことができる。本発明のフィルムの着色層は顔料や染料のような色素を用いることができる。電磁波透過の観点から誘電性を持つものが必要であり、顔料は有機系の色素が好ましい。有機系顔料としては、アゾ系顔料、多環式系顔料、レーキ系顔料、ニトロ系顔料、ニトロソ系顔料、アニリンブラック、アルカリブルー、フタロシアニン系顔料、シアニン系顔料が挙げられる。染料としては、アゾ系染料、アントラキノン系染料、キノフタロン系染料、メチン系染料、縮合多環系染料、反応染料、カチオン染料が上げられる。上記の有機系顔料、染料の中でも第一の着色層としては黒色または暗色のものが好ましい。また、第一の着色層の一部は、可視光を遮断し赤外光を透過する色素であることが必要である。電磁波透過の観点から上記色素には、金属、黒鉛やカーボンブラック等の炭素系物質等、導電性の物質が含まれていないこと、または含まれている場合でも電磁波透過に影響しない程度の極微量であることが重要である。第一の着色層及び、第一の着色層の一部の可視光を遮断し赤外光を透過する層は、印刷層、ハードコート層、ポリマー層もしくは、接着層であることが好ましい。印刷層の形成方法としては、シルクスクリーン印刷、オフセット印刷、パッド印刷、凸版印刷、インクジェット印刷、グラビア印刷等が挙げられる。ハードコート層の形成方法としては、グラビアコート、ロールコート、リバースロールコート、ロールドクタコート、バーコート、カーテンフローコート、ダイコート、スピンコート、エアドクタコート等を用いて顔料や染料を分散させた塗剤を塗布する方法が挙げられる。ポリマー層の形成方法としては、顔料や染料を分散させたポリマーフィルムを積層する方法が挙げられ、その方法として、インサート成形や、ウェットラミネート法、ドライラミネート法、ホットメルトラミネート法、テープラミネート法等の接着剤を用いた方法が挙げられる。接着層としては、ウェットラミネート法、ドライラミネート法、ホットメルトラミネート法、テープラミネート法等に用いられる接着層として、顔料や染料を分散させたものを用いることや、顔料や染料を分散させたプライマー層（接着促進層）を設けること等などが挙げられる。プライマー層の形成方法として、グラビアコート、ロールコート、リバースロールコート、ロールドクタコート、バーコート、カーテンフローコート、ダイコート、スピンコート、エアドクタコート等を用いて顔料や染料を分散させた塗剤を塗布する方法が挙げられる。また、プライマー層には、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂等の高分子、メラミン系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、アジリジン系架橋剤、エポキシ系架橋剤等の架橋剤、シリカ粒子等の無機粒子等が含まれることが好ましい。
【００２７】
なお、本発明のフィルムが積層される支持体においても赤外線や電磁波に対して透明であることが望ましいことはいうまでもない。
【００２８】
本発明のフィルムは少なくとも一方の表面にプライマー層（接着促進層）、ハードコート層、易滑層、帯電防止層、反射防止層、紫外線吸収層、ガスバリア層等の機能層が設けられていても良い。
【００２９】
本発明のフィルムの代表的な実施態様を図２に示す。ポリマー多層積層フィルム２に第一の着色層３が積層され、可視光を遮断し赤外光を透過する第一の着色層の一部４が、赤外線受発光部５が発する又は、受信する赤外線が通過できるように配置される。赤外線透過積層フィルム１は少なくとも、赤外線受発光部５が外部から視認されないように設置されれば良いが、赤外線受発光部５の大部分あるいは全面を覆うように設置することもできる。また、赤外線透過積層フィルム１は必ずしも平面で設置される必要はなく、曲面あるいは、より複雑な形状であって良い。可視光を遮断し赤外光を透過する第一の着色層の一部４は図２のように少なくとも１箇所は必要であるが、複数あっても良く、その面積は第一の着色層３よりも大きくても良い。さらに必要があれば、ポリマー多層積層フィルム２の第一の着色層３が積層されている面の反対側に、ハードコート層や保護フィルム層を設けて良い。
【００３０】
本発明のフィルム及び成型体は、可視光を遮断し赤外光を透過する第一の着色層の一部が存在する部分において、赤外光透過率が２０％以上であることが必要である。好ましくは５０％以上、より好ましくは７０％以上、さらに好ましくは８０％以上である。
【００３１】
本発明のフィルムは、前記着色層とは反対の面側に若しくは前記着色層に重ねて前記着色層とは組成が異なる第二の着色層が積層されることが好ましい。この第二の着色層は上述した色素の中で、赤外線や電磁波を透過するものが望ましいことは言うまでもなく、さらには、黒色又は暗色以外の色である。本発明のフィルム及び成型体はポリマー多層積層フィルムによって、様々な色調を持つことができるが、この第二の着色層を用いることで、さらに意匠性の自由度が増す。この第二の着色層は赤外光を透過することが好ましいが、例え赤外光を遮断する場合であっても、色素の濃度を調整することで可視光の少なくとも一部を遮断しつつ、赤外光を透過するのであれば使用することができる。この第二の着色層としては印刷層、ハードコート層、ポリマー層もしくは、接着層であることが好ましい。本発明の赤外線透過積層フィルムに第二の着色層を積層した代表的な実施態様を図３に示す。ポリマー多層積層フィルム７の着色層８が積層されている面の反対側の面に、第二の着色層１０を積層することが好ましい。
【００３２】
本発明のフィルムは、望ましく赤外光や電磁波を透過する支持体と積層されて成型体とされる。支持体と積層することにより剛性を持たせることができる。支持体としては、ガラスや樹脂が好ましい。支持体との積層方法は、接着剤にて積層する方法や、樹脂を支持体とする場合は、インサート成形が挙げられる。本発明のフィルムに支持体を積層した代表的な実施態様を図４に示す。支持体１７は着色層１４の外側に積層されることが好ましいが、他の実施形態では、第二の着色層１６とポリマー多層積層フィルム１３との間、もしくは、ポリマー多層積層フィルム１３と第一の着色層１４との間に積層される。
【００３３】
本発明の成型体は、本発明のフィルムと望ましく赤外光や電磁波を透過する支持体との間に接着層が設けられていることが好ましい。接着層によって積層することによって、フィルム又は着色層と支持体との密着性が悪い場合においても、高い密着力を得ることができる。また、インサート成形にて発生する、支持体の収縮による成型体のそり、積層部の剥離や、印刷層流れ、積層乱れ等の問題が発生しない。
【００３４】
本発明のフィルムの支持体への接着方法としては、ウェットラミネート法、ドライラミネート法、ホットメルトラミネート法、テープラミネート法などを用いることができる。接着剤は、ウェットラミネート法であれば、酢酸ビニル樹脂系、アクリル樹脂系、エチレン・酢酸ビニル共重合体系、ポリビニルアルコール、ニトリルゴム系、スチレン・ブダジエンゴム系、天然ゴム系が好ましく、ドライラミネート法は、酢酸ビニル樹脂系、アクリル樹脂系、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体系、ポリアミド系、ポリビニルアセタール、エポキシ樹脂系、クロロプレンゴム系、ニトリルゴム系、スチレン・ブダジエンゴム系、天然ゴム系、ポリウレタン系が好ましく、ホットメルトラミネート法は、エチレン・酢酸ビニル共重合体系、ポリアミド系、テープラミネート系は、アクリル樹脂系、ゴム系、セルロース系、ポリ塩化ビニル、ポリアクリル酸エステル、ポリビニルエーテル、ポリビニルアセタール、ポリイソブチレン等が挙げられる。また、これら接着剤には、粘着性調整剤、可塑剤、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、着色剤、架橋剤等を添加しても良い。なお、本発明に用いる接着剤は赤外線や電磁波に対して透明であることが望ましい。
【００３５】
本発明のフィルムにおいて、着色層の一部は可視光を遮断し赤外光を透過するが、そのような場合としては、当該着色層の全部が可視光を遮断し赤外光を透過するよう構成される以外に、当該着色層の中において一部だけが可視光を遮断し赤外光を透過するよう構成される場合がある。当該着色層において、可視光を遮断し赤外光を透過する層が存在する部分とそれ以外の着色層の部分との下記式（４）で示される色差ΔＥが２０以下であることが好ましい。より好ましくは、１５以下であり、さらに好ましくは１０以下である。ΔEを２０以下とすることによって意匠性が向上する。
【００３６】
【数２】
【００３７】
（ここで、Ｌ１＊、ａ１＊、ｂ１＊は着色層における可視光を遮断し赤外光を透過する部分のＣＩＥ１９７６色空間におけるL*,a*,b*値、Ｌ２＊、ａ２＊、ｂ２＊はそれ以外の当該着色層の部分のＣＩＥ１９７６色空間におけるL*,a*,b*値である。）
本発明の成型体は、外面が赤外光集光機能を持った基材と積層されることが好ましい。本発明の成型体を用いた装置にて赤外線を受光する場合、赤外線が斜め方向から入射すると、赤外線が赤外線受光部に達しないことが起こりえる。このような場合、赤外線の入射角が小さくなるような位置にて赤外線を照射せねばならず、使い勝手が悪くなる問題が発生する。そこで、赤外線の光路を垂直方向に変化させる、赤外光集光機能を持った基材と積層することで、赤外線が斜め方向から入射しても、赤外線の光路が垂直方向に変化し赤外線受光部に達することができる。この場合に必要な基材は、赤外線と電磁波を透過し、赤外線の光路を垂直方向に変化させるものであれば何でも良いが、プリズムが好ましい。また、別の問題として、赤外線受光部に達した赤外線が弱く、感度が悪くなる問題が起こりえる。このような場合、赤外線集光機能を持った基材を積層することで、赤外線受光部に達した赤外線が一点に集中するため、感度が高くなる。この場合に必要な基材は、赤外線と電磁波を透過し、赤外光を一点に集中されるものであれば何でも良いが、赤外線集光レンズが好ましい。
【００３８】
本発明の成型体は外面が赤外光拡散機能を持った基材と積層されていることが好ましい。本発明の成型体を用いた装置にて赤外線を発光し、遠隔操作や通信を行なう場合、赤外線の発光方向が赤外線受光部からずれることによる操作・通信不能の問題が起こりえる。特にリモコンによる操作を行なう場合、赤外線発光部と赤外線受光部は１ｍ以上離れていることが多く、赤外線の発光方向が僅かにずれただけで、赤外線は赤外線受光部に届かなくなる。そのため、本発明の成型体に外面が赤外光拡散機能を持った基材を積層すると、赤外線を多方向に広げて照射できるため、赤外線発光部の向きが赤外線受光部に対してずれていても、赤外線を赤外線受光部に届けることが可能となる。赤外光拡散機能を持った基材は、赤外光拡散機能を持ち、赤外線と電磁波を透過するものであれば何でも良いが、プリズムや、マトリックスと粒子からなる拡散層であり、赤外線の波長に対する屈折率がマトリックスと粒子とで異なるものが良い。
【００３９】
本発明の成型体は、フィルムに具備された着色層の一部がペリレン系顔料を含むことが好ましい。一般的に黒色または暗色の色を作る場合は、複数の色素を混合させる必要がある。そのため、色素の混合ムラによって色ムラが起こる可能性がある。一方、ペリレン系顔料は可視光を均一に吸収し、赤外線透過率が高いことを特徴としており、１成分のみで良い。
【００４０】
本発明のフィルムは、ポリマー多層積層フィルムの１０５０ｎｍ〜１２００ｎｍの波長範囲における赤外線平均反射率が５０％以上であることが好ましい。本発明の成型体を用いた装置にて赤外線を受光する場合、さまざまな角度から赤外線が透過すると、他の装置から発光した赤外線が意図せずに赤外線受光部に達し、誤作動が生じることが起こりえる。波長９５０ｎｍの赤外線を用いて通信を行なった場合、ポリマー多層積層フィルムの反射スペクトルが図５に示すように、１０５０ｎｍ〜１２００ｎｍの波長範囲における赤外線平均反射率が５０％以上であると、赤外線の入射角度が２０°である場合は赤外線を透過する。一方、赤外線の入射角度が大きくなるにつれて、赤外線の反射波長が低波長側にシフトしていき、入射角度６０°では波長９５０ｎｍの赤外線の反射率は８０％であり、赤外線の透過を防ぐことができる。このように、赤外線の入射角度に制限を持たせることができ、誤作動を防止することができる。また、この場合ポリマー多層中のＡ層の面内屈折率はＢ層の面内屈折率よりも高く、Ａ層の面直屈折率はＢ層の面直屈折率よりも低いことが好ましい。ここで面内屈折率とはフィルム面に平行な方向の平均屈折率であり、面直屈折率とはフィルム面に垂直な方向の屈折率のことである。Ａ層とＢ層の屈折率がこのような関係を持と、図５に示すように入射角度が大きくなるにつれて反射率が増大する。そのため、入射角度２０°における１０５０ｎｍ〜１２００ｎｍの波長範囲における赤外線平均反射率が低くても、入射角度が大きくなるにつれて赤外線平均反射率は高くなっていくため、誤作動を防止することができて、少ない積層数にて効果を発揮することができる。
【００４１】
本発明の赤外線透過積層フィルム及び成型体を用いた好ましい例として、赤外線発光部または、赤外線受光部の外部からの視認を防止するように、本発明の成型体が配置された構成を有する赤外線遠隔操作機器が挙げられる。
【００４２】
別の好ましい例としては、赤外線受発光部の外部からの視認を防止するように、本発明の成型体が配置された構成を有する小型通信機器などの電子機器が挙げられる。
【００４３】
さらに別の好ましい例としては、赤外線受光部の外部からの視認を防止するように、本発明の成型体が配置された構成を有する赤外線感知器が挙げられる。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明について、実施例を用いて具体的に説明する。
[物性の測定方法ならびに効果の評価方法]
物性値の評価方法ならびに効果の評価方法は次の通りである。
【００４５】
（１）可視光透過率・反射率、赤外光透過率・反射率
日立製作所製 分光光度計（Ｕ−４１００ Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍａｔｅｒ）に付属の１２°正反射付属装置Ｐ／Ｎ１３４−０１０４を取り付け、入射角度φ＝１２度における波長２５０〜２６００ｎｍの絶対反射率及び透過率を測定した。測定条件：スリットは２ｎｍ（可視）／自動制御（赤外）とし、ゲインは２と設定し、走査速度を６００ｎｍ／分で測定した。これらの結果から、以下の基準にて可視光反射率、可視光透過率、赤外線透過率、赤外線反射率とした。
【００４６】
可視光反射率：ポリマー多層積層フィルムの３８０ｎｍから７８０ｎｍの波長範囲の反射率の平均値
可視光透過率：フィルム又は成型体の３８０ｎｍから７８０ｎｍの波長範囲の透過率の平均値
赤外線透過率：フィルム又は成型体の７８０ｎｍから１０５０ｎｍの波長範囲の透過率の平均値
可視光反射率、可視光透過率はサンプル中心を、赤外線透過率は可視光を遮断し赤外光を透過する第一の着色層の一部が存在する部分について測定を行なった。
【００４７】
入射角２０°、４０°、６０°における赤外線反射率は、日立製作所製 分光光度計（Ｕ−４１００ Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍａｔｅｒ）に付属の角度可変絶対反射装置を取り付け測定を行なった。
【００４８】
（２）電磁波損失
ネットワークアナライザとして、Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ製（ＰＮＡ Ｎ５２５０Ｃ）を用いた。５０ＭＨｚ〜１５ＧＨｚの電磁波損失は同軸管法を用いて測定し、４０ＧＨｚ〜１１０ＧＨｚの電磁波損失はＪＩＳＲ１６７９に記載の方法を用いて測定した。測定された５０ＭＨｚ〜１５ＧＨｚ及び４０ＧＨｚ〜１１０ＧＨｚの周波数範囲における電磁波損失の最大値を値として採用した。
【００４９】
（３）色差
コニカミノルタセンシング株式会社製、分光測色計ＣＭ−３６００ｄを用いた。測定径φ８ｍｍのターゲットマスク（ＣＭ−Ａ１０６）条件下で、ＳＣＩ方式で可視光を遮断し赤外光を透過する層が存在する部分とそれ以外の当該着色層の部分それぞれについて、L*,a*,b*値を測定し、ｎ数５の平均値を求め、前記式（４）に基づき色差を求めた。なお、白色校正板、およびゼロ校正ボックスは下記のものを用いて校正を行った。なお、測色値の計算に用いる光源はＤ６５を選択した。
白色校正板 ：ＣＭ−Ａ１０３
ゼロ校正ボックス：ＣＭ−Ａ１０４
（塗料Ａ）
バインダーとして日本触媒社製ＩＲ−Ｇ２０５を用い、バインダー固形成分（３０ｗｔ％）に対して、ＢＡＳＦ社製Ｌｕｍｏｇｅｎ７８８を１５ｗｔ％、日本化薬社製カヤセットＲＥＤ１３０を１５ｗｔ％混合した。
（塗料Ｂ）
バインダーとして日本触媒社製ＩＲ−Ｇ２０５を用い、バインダー固形成分（３０ｗｔ％）に対して、日本化薬社製カヤセットＲＥＤ１３０を１５ｗｔ％、日本触媒社製ＴＸ−ＭＸ−６０９Ｋを１５ｗｔ％混合した。
（塗料Ｃ）
バインダーとして日本触媒社製ＩＲ−Ｇ２０５を用い、バインダー固形成分（３０ｗｔ％）に対して、山田化学工業社製ＴＡＰ２を１ｗｔ％混合した。
（塗料Ｄ）
バインダーとして日本触媒社製ＩＲ−Ｇ２０５を用い、バインダー固形成分（３０ｗｔ％）に対して、ペリレン系黒色顔料であるＢＡＳＦ社製Ｐａｌｉｏｇｅｎ Ｂｌａｃｋ Ｓ ００８４を１５ｗｔ％混合した。
【００５０】
（実施例１）
Ａ層を構成する結晶性の熱可塑性樹脂（以下、熱可塑性樹脂Ａとも称する）としてポリエチレンテレフタレートを用い、またＢ層を構成する熱可塑性樹脂（以下、熱可塑性樹脂Ｂとも称する）としてポリエチレンテレフタレートの共重合体（シクロヘキサンジメタノール成分３３ｍｏｌ％を共重合したポリエチレンテレフタレート）を用いた。熱可塑性樹脂ＡおよびＢを、それぞれの押出機にて２８０℃で溶融させ、ＦＳＳタイプのリーフディスクフィルタを５枚介した後、ギアポンプにて吐出比が熱可塑性樹脂Ａ／熱可塑性樹脂Ｂ＝１／１．０７になるように計量しながら、２０１層フィードブロックにて合流させて、厚み方向に交互に２０１層積層された積層体とした。Ａ層が１０１層、Ｂ層が１００層からなる厚み方向に交互に積層され、Ａ層とＢ層の層厚みは３８０ｎｍから７８０ｎｍ波長範囲の反射率スペクトルが平坦となるように設計し、それぞれ表層から反対側の表層に向かって連続的に変化するように積層した。次いで、Ｔダイに供給し、シート状に成形した後、ワイヤーで８ｋＶの静電印可電圧をかけながら、表面温度２５℃に保たれたキャスティングドラム上で急冷固化し、未延伸フィルムを得た。この未延伸フィルムを、９０℃、延伸倍率３．５倍で縦延伸を行い、両端部をクリップで把持するテンターに導き１１０℃、４．３倍横延伸した後、２３０℃で熱処理を施し、約５％のＴＤリラックスを実施し、厚み１６μｍのポリマー多層積層フィルムを得た。このポリマー多層積層フィルムに、黒色の着色層として、塗料Ａをメタバーを用いて、フィルム中心２ｃｍ四方以外の面を１０μｍの層厚みで塗布し、塗料Ｂをメタバーを用いて、フィルム中心２ｃｍ四方の面に１０μｍの層厚みで塗布した。得られたフィルムはやや光沢感を持った黒色であり、赤外線及び、電磁波を十分に透過した。物性結果を表１に、ポリマー多層積層フィルムの反射率スペクトルを図６に示す。
【００５１】
（実施例２）
ポリマー多層積層フィルムの積層数を４０１層、厚みを３２μｍとしたこと以外は実施例１と同様の条件にてフィルムを作製した。得られたフィルムは実施例１よりもさらに光沢感を持った黒色であり、赤外線及び、電磁波を十分に透過した。物性結果を表１に、ポリマー多層積層フィルムの反射率スペクトルを図６に示す。
【００５２】
（実施例３）
ポリマー多層積層フィルムの積層数を８５１層、厚みを６８μｍとしたこと以外は実施例１と同様の条件にてフィルムを作製した。得られたフィルムは実施例１及び実施例２よりもさらに光沢感を持った黒色であり、赤外線及び、電磁波を十分に透過した。物性結果を表１に、ポリマー多層積層フィルムの反射率スペクトルを図６に示す。
【００５３】
（実施例４）
ポリマー多層積層フィルムの積層数を４０１層とし、厚みを３１μｍ、４３０ｎｍから４８０ｎｍの範囲の可視光反射率スペクトルが急峻となるように層厚みを調整したこと以外は実施例１と同様の条件にてフィルムを作製した。得られたフィルムは光沢感を持った青色であり、赤外線及び、電磁波を十分に透過した。物性結果を表１に、ポリマー多層積層フィルムの反射率スペクトルを図７に示す。
【００５４】
（比較例１）
ポリエチレンテレフタレートからなるフィルムに、黒色の着色層として塗料Ａをメタバーを用いて、フィルム中心２ｃｍ四方以外の面を１０μｍの層厚みで塗布し、塗料Ｂをメタバーを用いて、フィルム中心２ｃｍ四方の面に１０μｍの層厚みで塗布した。得られたフィルムは光沢感のない黒色であった。物性結果を表１に示す。
【００５５】
（比較例２）
ポリエチレンテレフタレートからなるフィルムに、厚さ８ｎｍの銀蒸着を施し、銀蒸着面と反対側に、黒色の着色層として塗料Ａをメタバーを用いて、フィルム中心２ｃｍ四方以外の面を１０μｍの層厚みで塗布し、塗料Ｂをメタバーを用いて、フィルム中心２ｃｍ四方の面に１０μｍの層厚みで塗布した。得られたフィルムは光沢感を持った黒色であったが、電磁波損失が大きいものであった。物性結果を表１に示す。
【００５６】
（実施例５）
実施例２の条件で作製したフィルムにおいて、黒色着色層とは反対側の面に、塗料Ｃをメタバーを用いて１μｍの層厚みで塗布しフィルムを作製した。得られたフィルムは光沢感を持った緑青色であった。物性結果を表１に示す。
【００５７】
（実施例６）
実施例５の条件にて作製したフィルムにおいて、黒色着色層面に厚さ３００μｍのポリカーボネートを積層し、成型体を作製した。得られた成型体は十分な剛性を持っていた。物性結果を表１に示す。
【００５８】
（実施例７）
実施例６の条件にて作製した成型体において、ポリカーボネート層とは反対側の面に、表面が三角錐状の形状をもったポリカーボネート層を積層し、さらにこの成型体を赤外線受光部のカバーとして用いた。得られた赤外線受光装置は、赤外線の入射角度が大きくても感度良く反応した。物性結果を表１に示す。
【００５９】
（実施例８）
実施例６の条件にて作製した成型体のポリカーボネート層の反対側に、粒径５０ｎｍのシリカを１ｗｔ％分散させたポリエチレンテレフタレート層１００μｍを積層し、さらにこの成型体を赤外線発光部のカバーとして用いた。得られた赤外線発光装置は、赤外線の発光方向が赤外線受光部に対してずれていても操作することが可能であった。物性結果を表１に示す。
【００６０】
（実施例９）
塗料Ｂの代わりに塗料Ｄを用いたこと以外は実施例５の条件にて成型体を作製した。
物性結果を表１に示す。
【００６１】
（実施例１０）
ポリマー多層積層フィルムの積層数を５５１層、厚みを５８μｍとし、可視光以外に１０５０ｎｍから１２００ｎｍの波長範囲における赤外光を反射するように層厚みを設計したこと以外は、実施例９と同様の条件にて成型体を作製した。さらに、得られた成型体を赤外線受光部のカバーとして用いた。得られた赤外線受光装置は、赤外線の入射角度が大きくなると反応しなくなり、誤作動が起こりにくいものであった。物性結果を表１に示す。
【００６２】
（実施例１１）
熱可塑性樹脂Ｂとしてポリエチレンテレフタレートの共重合体（シクロヘキサンジメタノール成分３３ｍｏｌ％を共重合したポリエチレンテレフタレート）とポリエチレンテレフタレートをそれぞれ５０ｗｔ％コンパウンドした樹脂を用いたこと以外は、実施例３と同様の条件にてフィルムを作製した。得られたフィルムは光沢感を持った黒色であり、赤外線及び、電磁波を十分に透過した。物性結果を表１に示す。
【００６３】
（実施例１２）
実施例１１の条件で作製したフィルムにおいて、黒色着色層面側にパナック社製粘着フィルムＰＤ−Ｓ１を用いて、厚さ２ｍｍの透明アクリル板に積層し、成型体を作製した。得られた成型体は十分な剛性を持っていた。物性結果を表１に示す。
【００６４】
（実施例１３）
実施例１の条件で作製したフィルムにおいて、黒色着色層面側にパナック社製粘着フィルムＰＤ−Ｓ１を用いて、厚さ２ｍｍの透明アクリル板に積層し、成型体を作製した。得られた成型体は十分な剛性を持っていた。物性結果を表１に示す。
【００６５】
（実施例１４）
実施例２の条件で作製したフィルムにおいて、黒色着色層面側にパナック社製粘着フィルムＰＤ−Ｓ１を用いて、厚さ２ｍｍの透明アクリル板に積層し、成型体を作製した。得られた成型体は十分な剛性を持っていた。物性結果を表１に示す。
【００６６】
（実施例１５）
実施例３の条件で作製したフィルムにおいて、黒色着色層面側にパナック社製粘着フィルムＰＤ−Ｓ１を用いて、厚さ２ｍｍの透明アクリル板に積層し、成型体を作製した。得られた成型体は十分な剛性を持っていた。物性結果を表１に示す。
【００６７】
（実施例１６）
実施例４の条件で作製したフィルムにおいて、黒色着色層面側にパナック社製粘着フィルムＰＤ−Ｓ１を用いて、厚さ２ｍｍの透明アクリル板に積層し、成型体を作製した。得られた成型体は十分な剛性を持っていた。物性結果を表１に示す。
【００６８】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、赤外線透過フィルム、成型体及びその製造方法に関するものである。また本発明の赤外線透過フィルム及び成型体は、赤外線受光部又は、赤外線発光部又は赤外線受発光部を有する、遠隔操作機器、小型通信機器、電子機器の部材として好適なものである。
【符号の説明】
【００７０】
１：本発明の赤外線透過積層フィルムの代表的な実施形態
２：ポリマー多層積層フィルム
３：第一の着色層
４：第一の着色層の一部である可視光を吸収し赤外光を透過する着色層
５：赤外線受発光装置
６：本発明の赤外線透過積層フィルムに着色層を積層した代表的な実施形態
７：ポリマー多層積層フィルム
８：第一の着色層
９：第一の着色層の一部である可視光を吸収し赤外光を透過する着色層
１０：第二の着色層
１１：赤外線受発光装置
１２：本発明の赤外線透過積層フィルムに支持体を積層した代表的な実施形態
１３：ポリマー多層積層フィルム
１４：第一の着色層
１５：第一の着色層の一部である可視光を吸収し赤外光を透過する着色層
１６：第二の着色層
１７：支持体
１８：赤外線受発光装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光反射率が１５％以上のポリマー多層積層フィルムと着色層を含んだフィルムであって、５０ＭＨｚ〜１５ＧＨｚ及び４０ＧＨｚ〜１１０ＧＨｚの周波数範囲における最大電磁波損失が１０ｄｂ以下であり、前記着色層の一部が可視光を遮断し赤外光を透過することを特徴とするフィルム。
【請求項２】
前記着色層とは反対の面側に若しくは前記着色層に重ねて前記着色層とは組成が異なる第二の着色層が積層されてなることを特徴とする請求項１に記載のフィルム。
【請求項３】
赤外光及び電磁波を透過する支持体と積層されてなることを特徴とする請求項１または２に記載の成型体。
【請求項４】
前記フィルムと前記支持体との間に接着層が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の成型体。
【請求項５】
着色層の一部が可視光を遮断し赤外光を透過する着色層において、前記着色層の一部の可視光を遮断し赤外光を透過する部分とそれ以外の部分との色差が２０以下であることを特徴とする請求項３または４に記載の成型体。
【請求項６】
外面に赤外光集光機能を持った基材が積層されていることを特徴とする請求項３〜５の何れかに記載の成型体。
【請求項７】
外面に赤外光拡散機能を持った基材が積層されていることを特徴とする請求項３〜６の何れかに記載の成型体。
【請求項８】
前記着色層の少なくとも１つの層がペリレン系顔料を含むことを特徴とする請求項３〜７の何れかに記載の成型体。
【請求項９】
前記ポリマー多層積層フィルムの１０５０ｎｍ〜１２００ｎｍの波長範囲における赤外線平均反射率が５０％以上であることを特徴とする請求項３〜８の何れかに記載の成型体。
【請求項１０】
赤外線発光部を備えた赤外線遠隔操作機器の該赤外線発光部が外観上視認されないよう請求項３〜９の何れかに記載の成型体が配置された構成を有する赤外線遠隔操作機器。
【請求項１１】
赤外線受光部を備えた赤外線遠隔操作機器の該赤外線受光部が外観上視認されないよう請求項３〜９の何れかに記載の成型体が配置された構成を有する赤外線遠隔操作機器。
【請求項１２】
赤外線発光部と赤外線受光部を備えた小型通信機器の該赤外線受発光部と赤外線受光部が外観上視認されないよう請求項３〜９の何れかに記載の成型体が配置された構成を有する電子機器。
【請求項１３】
電子機器が小型通信機器である請求項１２の電子機器。
【請求項１４】
赤外線受光部を備えた赤外線感知器の該赤外線受光部が外観上視認されないよう請求項３〜９の何れかに記載のフィルムまたは成型体が配置された構成を有する赤外線感知器。
【請求項１】
可視光反射率が１５％以上のポリマー多層積層フィルムと着色層を含んだフィルムであって、５０ＭＨｚ〜１５ＧＨｚ及び４０ＧＨｚ〜１１０ＧＨｚの周波数範囲における最大電磁波損失が１０ｄｂ以下であり、前記着色層の一部が可視光を遮断し赤外光を透過することを特徴とするフィルム。
【請求項２】
前記着色層とは反対の面側に若しくは前記着色層に重ねて前記着色層とは組成が異なる第二の着色層が積層されてなることを特徴とする請求項１に記載のフィルム。
【請求項３】
赤外光及び電磁波を透過する支持体と積層されてなることを特徴とする請求項１または２に記載の成型体。
【請求項４】
前記フィルムと前記支持体との間に接着層が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の成型体。
【請求項５】
着色層の一部が可視光を遮断し赤外光を透過する着色層において、前記着色層の一部の可視光を遮断し赤外光を透過する部分とそれ以外の部分との色差が２０以下であることを特徴とする請求項３または４に記載の成型体。
【請求項６】
外面に赤外光集光機能を持った基材が積層されていることを特徴とする請求項３〜５の何れかに記載の成型体。
【請求項７】
外面に赤外光拡散機能を持った基材が積層されていることを特徴とする請求項３〜６の何れかに記載の成型体。
【請求項８】
前記着色層の少なくとも１つの層がペリレン系顔料を含むことを特徴とする請求項３〜７の何れかに記載の成型体。
【請求項９】
前記ポリマー多層積層フィルムの１０５０ｎｍ〜１２００ｎｍの波長範囲における赤外線平均反射率が５０％以上であることを特徴とする請求項３〜８の何れかに記載の成型体。
【請求項１０】
赤外線発光部を備えた赤外線遠隔操作機器の該赤外線発光部が外観上視認されないよう請求項３〜９の何れかに記載の成型体が配置された構成を有する赤外線遠隔操作機器。
【請求項１１】
赤外線受光部を備えた赤外線遠隔操作機器の該赤外線受光部が外観上視認されないよう請求項３〜９の何れかに記載の成型体が配置された構成を有する赤外線遠隔操作機器。
【請求項１２】
赤外線発光部と赤外線受光部を備えた小型通信機器の該赤外線受発光部と赤外線受光部が外観上視認されないよう請求項３〜９の何れかに記載の成型体が配置された構成を有する電子機器。
【請求項１３】
電子機器が小型通信機器である請求項１２の電子機器。
【請求項１４】
赤外線受光部を備えた赤外線感知器の該赤外線受光部が外観上視認されないよう請求項３〜９の何れかに記載のフィルムまたは成型体が配置された構成を有する赤外線感知器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−８８６９４（Ｐ２０１２−８８６９４Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０２７６３（Ｐ２０１１−２０２７６３）
【出願日】平成２３年９月１６日（２０１１．９．１６）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１６日（２０１１．９．１６）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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