红外线遮蔽膜和红外线遮蔽体的制作方法

文档序号:2451638阅读:1225来源:国知局
红外线遮蔽膜和红外线遮蔽体的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种红外线遮蔽膜,该红外线遮蔽膜具有基材、包含高折射率层和低折射率层的电介质多层膜、以及含有平板状金属粒子的层。根据本发明,能够提供透明性优异、可抑制经时变色的红外线遮蔽膜和具备该红外线遮蔽膜的红外线遮蔽体。
【专利说明】红外线遮蔽膜和红外线遮蔽体

【技术领域】
[0001] 本发明涉及红外线遮蔽膜和红外线遮蔽体。

【背景技术】
[0002] 近年来,贴合于建筑物、汽车的窗玻璃面的窗膜受到广泛利用。其中之一,有具备 抑制红外线的侵入、防止建筑物室内温度过度升高的功能的膜,减少了冷气设备的使用,实 现了节能化。
[0003] 作为阻断红外线的方法,市售有在膜上施加含有红外线吸收剂的红外线吸收层的 红外线吸收型的膜、在膜上施加反射红外线的层的反射型的膜以及兼具这两种功能的方式 的膜。作为这种膜的一个例子,有利用溅射、蒸镀在膜两面形成金属膜而成的膜。这样的膜 能够在夏季使红外线不侵入室内,在冬季使从室内释放到室外的红外线反射到室内侧,从 而体现隔热功能,另外,还能够兼具高效率的绝热功能,在夏冬两季都实现节能化。
[0004] 由于红外线吸收型的膜将光能转化为热能,所以其所贴附的玻璃的温度容易升 高,热破裂的风险提高,但是就红外线反射型而言,其风险小,应用范围也变大。
[0005] 红外线反射型的膜具有层叠电介质层膜的技术,公开了如下的膜:利用在基材 上涂覆涂布液并层叠的涂布法将折射率不同的层交替层叠而成的膜(例如参照日本特开 平8-110401号公报、日本特开2007-331296号公报);在聚酯膜表面层叠特定膜厚的氧 化钨/银/氧化钨的3层结构的含有金属银的层叠薄膜而成的膜(例如参照美国专利第 4, 368, 945号说明书)等。
[0006] 另外,在日本特开2011-252213号公报和日本特开2011-253094号公报中,公开了 通过在基材上涂布平板状金属粒子并排列成平面状而形成电磁波透过性高的金属系红外 线反射层的技术。


【发明内容】

[0007] 然而,上述日本特开平8-110401号公报、日本特开2007-331296号公报和美国专 利第4, 368, 945号说明书中记载的红外线反射型的膜存在为了提高红外线反射率而层叠 数变多、由于层界面增加而导致膜的透明性降低的问题。
[0008] 另外,在日本特开2011-252213号公报和日本特开2011-253094号公报所记载的 技术中,如果要通过在反射红外线的同时使平板状金属粒子吸收红外线来提高红外线反射 率,则由吸收引起的发热也变大,热破裂的风险变高。此外,存在如下问题,即,金属粒子的 氧化因膜的发热而加快,其结果引起膜的经时变色。
[0009] 另一方面,窗膜的一般施工方法如下:对要贴附该膜的玻璃面和膜具有的粘合面 喷涂水后,将彼此贴合,施工者使用刮板等将膜与玻璃面之间的水分挤出。因此,像上述窗 膜这样的在基材的两面具有金属层的隔热、绝热膜由于具有2层以上的金属膜,所以存在 水分的干燥非常慢而在施工时除水负担加重的不良情况。
[0010] 此外,即使经过挤出水分的工序,水分也必然残留,在到该水干燥为止的期间,难 以显现出充分的粘合力。特别是,使用较厚的基材时,水分的干燥即所谓的除水慢,有时膜 的端部会从玻璃面剥离。特别是在其性质方面,绝热膜大多被用于寒冷地区,在寒冷地区的 冬季干燥更慢,因此膜剥离的可能性进一步变高。因此,一直在寻求贴附于玻璃面等时发挥 良好的密合性的膜。
[0011] 因此,本发明的目的在于,提供一种透明性优异、可抑制经时变色的红外线遮蔽膜 和具备该红外线遮蔽膜的红外线遮蔽体。
[0012] 本发明的另一目在于,提供一种对玻璃面等的贴附对象物的密合性良好且具有优 异的隔热功能和绝热功能的红外线遮蔽膜,以及具备该红外线遮蔽膜的红外线遮蔽体。
[0013] 本发明人等鉴于上述课题而进行了深入研究。其结果是令人惊讶地发现,利用具 有包含高折射率层和低折射率层的电介质多层膜和含有平板状金属粒子的层的红外线遮 蔽膜可解决上述课题,从而完成了本发明。
[0014] 本发明的上述目的由以下构成实现。
[0015] 即,本发明的红外线遮蔽膜具有基材、包含高折射率层和低折射率层的电介质多 层膜、以及含有平板状金属粒子的层。
[0016] 另外,本发明的红外线遮蔽体在基体的至少一面设置有上述红外线遮蔽膜。

【专利附图】

【附图说明】
[0017] 图IA是表示平板状金属粒子的形状的一个例子的示意立体图,并且是表示大致 六边形的平板状金属粒子的图。
[0018] 图IB是表示平板状金属粒子的形状的一个例子的示意立体图,并且是表示大致 圆盘形状的平板状金属粒子的图。
[0019] 图2A是表示本发明涉及的含有平板状金属粒子的层的存在状态的示意截面图, 并且是表示理想的存在状态的图。
[0020] 图2B是表示本发明涉及的含有平板状金属粒子的层的存在状态的示意截面图, 并且是说明基材的平面与平板状金属粒子的平面所成的角度(Θ)的图。
[0021] 图2C是表示本发明涉及的含有平板状金属粒子的层的存在状态的示意截面图, 并且是表示含有平板状金属粒子的层在红外线遮蔽膜的深度方向上的存在区域的图。
[0022] 图3A是表示实施例中制成的内贴用红外线遮蔽膜的层构成(内贴用构成1)的截 面示意图。
[0023] 图3B是表示实施例中制成的内贴用红外线遮蔽膜的层构成(内贴用构成2)的截 面示意图。
[0024] 图3C是表示实施例中制成的外贴用红外线遮蔽膜的层构成(外贴用构成3)的截 面示意图。
[0025] 图3D是表示实施例中制成的内贴用红外线遮蔽膜的层构成(外贴用构成4)的截 面示意图。
[0026] 图3E是表示比较例中制成的外贴用红外线遮蔽膜的层构成(层构成5)的截面示 意图。

【具体实施方式】
[0027] 本发明的红外线遮蔽膜具有基材、包含高折射率层和低折射率层的电介质多层 膜、以及含有平板状金属粒子的层。本发明的红外线遮蔽膜通过具有电介质多层膜,从而在 用作窗膜时,将来自阳光的近红外线反射,使其不侵入室内,由此作为遮蔽膜发挥功能,除 此之外,通过利用含有平板状金属粒子的层将可向室外释放的中红外线、远红外线向室内 侧反射,从而也作为绝热膜发挥功能。这样,本发明的红外线遮蔽膜由于除了具有电介质多 层膜以外,还进一步具有含有平板状金属粒子的层,因此即使电介质多层膜的层数少,也可 得到良好的红外线反射率(红外遮蔽效果),膜的透明性提高。另外,由于能够减少入射到 含有平板状金属粒子的层的光量,所以可减少含有平板状金属粒子的层的发热量,可抑制 膜的经时变色。这样,根据本发明,能够提供透明性优异、可抑制经时变色的红外线遮蔽膜 和具备该红外线遮蔽膜的红外线遮蔽体。
[0028] 作为本发明的红外线遮蔽膜的基本光学特性,作为JIS R3106 :1998中示出的可 见光区域的透射率,优选40%以上,更优选60%以上。另外,作为波长900nm?HOOnm的 区域的反射率,优选50%以上,更优选70%以上。此外,波长900nm?HOOnm的区域的透 射率优选为30%以下。
[0029] 另外,本发明的红外线遮蔽膜在含有上述平板状金属粒子的层与上述电介质多层 膜隔着上述基材形成,将上述基材的面积设为A并将上述平板状金属粒子的占有面积设为 B时,由下述式1表示的面积率C优选为15%以上且小于90%。应予说明,上述基材面积A 和占有面积B的详细的测定方法如后所述。
[0030] C[% ] = (B/A) X 100...(式 1)
[0031] 这种构成的红外线遮蔽膜通过成为上述构成,还能够提高对玻璃面等贴附对象物 的密合性。
[0032] -般的窗膜在玻璃面等贴附膜的对象物与膜之间存在的水干燥之前难以得到充 分的粘合力。因此,像现有技术那样窗膜含有金属膜时,水不易干燥,有时膜的端部会从玻 璃面剥尚。
[0033] 针对该问题,由于电介质多层膜与含有平板状金属粒子的层隔着基材形成,所以 使用水进行膜的贴附时,可期待水变得容易干燥的效果。
[0034] 而且,关于含有平板状金属粒子的层,通过使该平板状金属粒子所占的面积率小 于90%,从而在膜与贴附对象物之间的水变得容易除去,其结果是容易得到充分的粘合力。 艮P,可极大地提高膜对贴附对象物的密合性,能够防止膜的剥离。另一方面,如果使面积率 为90%以上,则水的干燥变慢。
[0035] 这样,通过使平板状金属粒子的面积率小于90%,从而脱水变快,能够提高膜的密 合性,但如果使该面积率过小,则难以得到充分的隔热效果、绝热效果。因此,通过使面积率 为15%以上,可利用含有平板状金属粒子的层得到充分的隔热效果、绝热效果,不仅能够提 高红外线遮蔽膜的密合性,还能够提高隔热效果和绝热效果。换言之,根据上述方式,能够 提供对玻璃面等贴附对象物的密合性良好、且具有优异的隔热功能和绝热功能的红外线遮 蔽膜,以及具备该红外线遮蔽膜的红外线遮蔽体。
[0036] 另外,对于由残留的水所产生的霉菌引起膜变色而制品寿命变短的问题点,本发 明人还发现了本发明的红外线遮蔽膜能够解决该问题点的新效果。作为电介质多层膜的构 成,如以下详述的那样,大多采用含有水溶性树脂的构成。这样,在窗膜中含有水溶性树脂 的情况下,如果在高湿条件下长期使用该膜,则由于霉菌的影响而导致膜特别容易变色。
[0037] 与此相对,可知本发明的红外线遮蔽膜通过利用银等金属的杀菌作用,从而还可 得到使电介质多层膜不受霉菌侵害而制品寿命显著延长的效果。为了得到更高的防霉效 果,优选含有银等金属的层、即含有平板状金属粒子的层与电介质多层膜邻接,但即使像本 发明的红外线遮蔽膜这样隔着基材形成这些层,也能够得到充分的防霉效果。认为其原因 是通过在红外线遮蔽膜的一部分具备含有平板状金属粒子的层,可利用含有平板状金属粒 子的层抑制霉的繁殖,由此可得到使霉菌的繁殖范围的扩大延迟的效果。
[0038] 以下,对本发明的红外线遮蔽膜的构成要素进行详细说明。
[0039][基材(支撑体)]
[0040] 作为本发明的红外线遮蔽膜中使用的基材(支撑体),优选为膜支撑体。膜支撑体 可以透明,也可以不透明,可使用各种树脂膜。作为其具体例,可举出聚(甲基)丙烯酸酯、 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚芳酯、聚苯乙 烯(PS)、芳香族聚酰胺、聚醚醚酮、聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺等各树脂膜,进而可 举出将2层以上的上述树脂膜层叠而成的树脂膜等。从成本、获得容易性的观点出发,优选 使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)等。
[0041] 本发明涉及的基材的厚度优选为5?200 μ m,更优选为15?150 μ m。基材可是 将2片以上重叠而成的,此时,基材的种类可以相同,也可以不同。
[0042] 另外,本发明涉及的基材优选JIS R3106 :1998中示出的可见光区域的透射率为 85%以上,更优选为90%以上。如果为这样的透射率的范围,则对形成红外线遮蔽膜时的 JIS R3106 :1998中示出的可见光区域的透射率达到40%以上有利,从而优选。
[0043] 本发明涉及的基材可利用以往公知的一般方法制造。例如,利用挤出机将成为材 料的树脂熔融,利用环型模具、T型模具进行挤出并使其骤冷,由此能够制造实质上无定形 而未取向的未拉伸的基材。另外,通过将未拉伸的基材利用单轴拉伸、拉幅式逐次双轴拉 伸、拉幅式同时双轴拉伸、管式同时双轴拉伸等公知的方法在基材的流动(纵轴)方向或与 基材的流动方向成直角(横轴)的方向上拉伸,能够制造拉伸支撑体。此时的拉伸倍率可 根据成为基材原料的树脂而适当地选择,但在纵轴方向和横轴方向上分别优选2?10倍。
[0044] 如上所述,基材可以是未拉伸膜,也可以是拉伸膜,但从提高强度、抑制热膨胀等 观点出发,优选拉伸膜。
[0045] 另外,从尺寸稳定性的观点出发,对于本发明涉及的基材可以进行弛豫处理、离线 热处理。弛豫处理优选在上述聚酯膜的拉伸制膜工序中的热固定后,在横拉伸的拉幅机内 或从拉幅机中取出后的卷绕为止的工序中进行。弛豫处理优选在处理温度为80?200°C下 进行,更优选100?180°C。另外,长度方向、宽度方向均优选在弛豫率为0. 1?10%的范 围内进行,更优选以弛豫率为2?6%进行处理。经弛豫处理的支撑体通过实施上述离线热 处理而耐热性提高,进而尺寸稳定性变得良好。
[0046] 本发明涉及的基材优选在制膜过程中对单面或两面以在线状态涂布底涂层涂布 液。在本发明中,将制膜工序中的底涂称为在线底涂。作为对本发明有用的底涂层涂布液 中使用的树脂,可举出聚酯树脂、丙烯酸改性聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、乙烯基树 月旨、偏氯乙烯树脂、聚乙烯亚胺亚乙烯树脂、聚乙烯亚胺树脂、聚乙烯醇树脂、改性聚乙烯醇 树脂、或明胶等,这些可以单独使用或者混合2种以上使用。在这些底涂层中也可以加入以 往公知的添加剂。上述底涂层可利用辊涂、凹版涂布、刮刀涂布、浸涂、喷涂等公知的方法进 行涂覆。作为上述底涂层的涂布量,优选〇.〇1?2g/m2(干燥状态)左右。
[0047][含有平板状金属粒子的层]
[0048] 本发明涉及的含有平板状金属粒子的层被形成于基材的一面上。含有平板状金属 粒子的层可以是单层结构,也可以是2层以上的层叠结构。另外,金属粒子的材料可以单独 使用,也可以组合2种以上使用。
[0049] 金属粒子的材料没有特别限制,例如可举出金、银、铜、铝、镓、铟、锌、铑、钯、铱、 镍、钼、锰、铁、锆、钥、铬、钨、锡、锗、铅、锑等常温状态下稳定的金属单质,或者这些金属的 合金。其中,优选使用稳定性高的金、银、铜。而且,特别优选使用银。即,含有平板状金属 粒子的层优选至少含有平板状银粒子。
[0050] (平板状金属粒子)
[0051] 作为上述平板状金属粒子,只要是由2个主平面构成的粒子就没有特别限制,可 根据目的适当地选择。作为从主平面的上方观察时的形状的例子,例如可举出大致六边形 (参照图1A)、大致圆盘形状(参照图1B)、大致三角形等。其中,从可见光线透射率高的观 点出发,优选为大致六边形、大致圆盘形状。
[0052] 作为大致六边形,只要利用透射式电子显微镜(TEM)从主平面的上方观察平板状 金属粒子时为大致六边形,就没有特别限制,可根据目的适当地选择。例如六边形的角可以 是尖锐的角,也可以是圆滑的角,但从能够减少可见光区域的吸收的观点考虑,角优选为圆 滑的角。作为角的圆滑程度,没有特别限制,可适当地选择。
[0053] 作为大致圆盘形状,只要利用透射式电子显微镜(TEM)从主平面的上方观察平板 状金属粒子时为没有角而呈圆形的形状,就没有特别限制,可适当地选择。
[0054] 大致六边形或大致圆盘形状的平板状金属粒子的比例相对于平板状金属粒子的 总个数,优选60个数%以上,更优选65个数%以上,进一步优选70个数%以上。如果上述 平板状金属粒子的比例为上述范围,则可见光线透射率提高。
[0055] 平板状金属粒子的平均粒径没有特别限制,可适当地选择,但优选70nm?500nm, 更优选IOOnm?400nm。如果平均粒径为上述范围,则可得到充分的红外线反射能,雾度变 小,透明性提高。应予说明,上述平均粒径是指从利用TEM观察粒子得到的图像中任意选择 的200个平板粒子的主平面直径(最大长度)的平均值。
[0056] 在含有平板状金属粒子的层中可以含有平均粒径不同的2种以上的平板状金属 粒子,此时,平板状金属粒子的平均粒径的峰为2个以上,即可具有2个平均粒径。
[0057] 上述平板状金属粒子的粒度分布中的变异系数优选为30%以下,更优选为10% 以下。如果上述变异系数为上述范围,则含有平板状金属粒子的层中的红外线的反射波长 区域变得更尖锐。
[0058] 这里,上述平板状金属粒子的粒度分布中的变异系数例如是通过如下方式得到的 值(%),即,将在上述平均粒径的计算中使用的200个平板状金属粒子的粒径的分布范围 进行标绘,求出粒度分布的标准偏差,除以由上述方法得到的主平面直径(最大长度)的平 均值(平均粒径)。
[0059] 作为上述平板状金属粒子的纵横比,没有特别限制,可根据目的适当地选择,但从 由可见光区域长波长侧到近红外光区域的反射率变高的观点出发,优选为2以上,更优选 为2?30,进一步优选为4?25。如果上述纵横比为上述范围,则红外线反射率可变大,雾 度可变小。应予说明,纵横比是指平板状金属粒子的平均粒径(平均当量圆直径)(L)除以 平板状金属粒子的平均粒子厚度(d)而得的值(L/d)(参照图IA和图1B)。平均粒子厚度 与平板状金属粒子的主平面间距离相当,例如可利用原子力显微镜(AFM)测定。
[0060] 作为利用上述AFM测定平均粒子厚度的方法,没有特别限制,可适当地选择,例如 可举出在玻璃基板上滴加含有平板状金属粒子的粒子分散液并使其干燥而测定1个平板 状金属粒子的厚度的方法等。
[0061] 含有平板状金属粒子的层中的平板状金属粒子的含量(附着量)优选为0. 01? lg/m2 (10 ?1000mg/m2),更优选为 0· 02 ?0· 5g/m2 (20 ?500mg/m2),特别优选为 0· 025 ? 0· 15g/m2(25 ?150mg/m2)。
[0062](平板状金属粒子的制造方法)
[0063] 作为上述平板状金属粒子的制造方法,例如可举出化学还原法、光化学还原法、电 化学还原法等液相法等。其中,从形状和尺寸控制性的观点出发,优选化学还原法、光化 学还原法等。在合成六边形或三角形的平板状金属粒子后,例如利用硝酸、亚硫酸钠、Br' cr等卤素离子等溶解银的溶解种进行蚀刻处理,或者利用加热进行老化处理,由此使六边 形或三角形的平板状金属粒子的角变钝,可得到大致六边形或大致圆盘形状的平板状金属 粒子。
[0064] 应予说明,作为上述平板状金属粒子的制造方法,除上述以外,也可以采用预先在 膜、玻璃等透明基材的表面固定晶种后,使金属粒子(例如Ag)结晶生长成平板状的方法。 [0065] 为了赋予所希望的特性,对于上述平板状金属粒子可实施进一步的处理。作为这 样的处理,没有特别限制,例如可举出形成高折射率壳层,添加分散剂、抗氧化剂等各种添 加剂等。
[0066] 为了进一步提高可见光区域的透明性,上述平板状金属粒子可以用在可见光区域 的透明性高的高折射率材料被覆。
[0067] 作为上述高折射率材料,没有特别限制,例如可举出Ti0x、BaTi03、Zn0、Sn0 2、Zr02、 NbOx 等。
[0068] 作为上述被覆的方法,没有特别限制,例如可采用如Langmuir,2000年,16卷, p. 2731-2735中报告的通过将四丁氧基钛水解而在平板状金属粒子的表面形成TiOx层的方 法。
[0069] 另外,在难以在上述平板状金属粒子上直接形成高折射率壳层时,可以在如上所 述合成平板状金属粒子后,适当地形成SiO2、聚合物的壳层,再在该壳层上形成金属氧化物 层。使用TiOx作为高折射率壳层的材料时,由于TiOx具有光催化活性,所以担心会使分散 平板状金属粒子的基质劣化,因此可以根据目的在平板状金属粒子上形成TiO x层后,适当 地形成SiO2层。
[0070] 为了抑制构成该平板状金属粒子的银等金属的氧化,上述平板状金属粒子可以吸 附巯基四唑、抗坏血酸等抗氧化剂。另外,出于抗氧化的目的,可以在平板状金属粒子的表 面形成Ni等氧化牺牲层。另外,出于抑制氧的透过的目的,也可以用SiO 2等金属氧化物膜 被覆。
[0071] 出于赋予分散性的目的,上述平板状金属粒子可以添加含有N元素、S元素、P元素 的低分子量分散剂,例如季铵盐、胺类,高分子量分散剂等分散剂。
[0072] (面取向)
[0073] 在含有上述平板状金属粒子的层中,平板状金属粒子优选其主平面相对于基材的 表面以规定的范围进行面取向。
[0074] 从提高红外线反射率的观点出发,上述平板状金属粒子优选相对于基材平面不均 地分布(偏在)于大致水平。
[0075] 作为这样的面取向,只要是平板状金属粒子的主平面与基材的表面以规定的范围 成为大致平行的方式,就没有特别限制,但优选的面取向的角度为0°?±40°,更优选为 0°?±30°,进一步优选为0°?±20°,特别优选为0°?±5°。如果为上述范围,则 红外线反射率提高。
[0076] 这里,图2A?图2C是表示在本发明的红外线遮蔽膜中,含有平板状金属粒子的层 2中的平板状金属粒子1的存在状态的截面示意图。图2A是表示含有平板状金属粒子的 层2中的平板状金属粒子1的理想存在状态的图。图2B是说明基材3的平面与平板状金 属粒子1的主平面所成角度(土 Θ )的图。图2C是表示含有平板状金属粒子的层2在红外 线遮蔽膜的深度方向的存在区域的图。
[0077] 图2B中,基材1的表面与平板状金属粒子3的主平面或主平面的延长线所成的角 度(± Θ)对应于上述面取向中的规定的范围。即,面取向是指观察红外线遮蔽膜的截面 时,图2B所示的倾角(土 Θ )小的状态,尤其是表示图2A中基材1的表面与平板状金属粒 子3的主平面所成的角度(Θ )为〇°的状态。如果平板状金属粒子3的主平面相对于基材 1的表面的面取向的角度、即图2B中的Θ优选为±40°以内、更优选为±30°以内,则红 外线遮蔽膜的规定波长(例如,从可见光区域长波长侧到近红外光区域)的反射率提高,雾 度变小,因而优选。
[0078](面取向的评价方法)
[0079] 作为平板状金属粒子的主平面相对于上述基材的表面是否进行面取向的评价方 法,例如可举出制作适当的截面切片并观察该切片中的基材和平板状金属粒子来进行评价 的方法。具体而言,可举出如下方法:将红外线遮蔽膜用剃刀、切片机、聚焦离子束(FIB)等 制成红外线遮蔽膜的截面样品或截面切片样品,使用各种显微镜(例如,扫描式电子显微 镜(SEM)、电场放射型扫描电子显微镜(FE-SEM)等)观察该样品,根据所得图像进行评价。
[0080] 上述红外线遮蔽膜中,被覆平板状金属粒子的粘结剂因水而膨润时,可以通过利 用安装于切片机的金刚石刀头切割在用液氮冷冻的状态下的试样来制作截面样品或截面 切片样品。另外,在红外线遮蔽膜中被覆平板状金属粒子的粘结剂没有因水而膨润时,也可 以制作截面样品或截面切片样品。
[0081] 如上所述制作的截面样品或截面切片样品的观察方法只要是能够确认样品中平 板状金属粒子的主平面相对于基材的表面是否进行面取向就没有特别限制,例如可举出使 用了 SEM、FE-SEM、透射式电子显微镜(TEM)、光学显微镜等的观察方法。在为上述截面样品 时可利用FE-SEM进行观察,在为上述截面切片样品时可利用TEM进行观察。用FE-SEM进 行评价时,优选具有能够清晰地判断平板状金属粒子的形状和倾角(图2B的土 Θ )的空间 分辨率。
[0082](平板状金属粒子的存在范围)
[0083] 本发明的红外线遮蔽膜中,如图2C所示,将构成含有平板状金属粒子的层2中的 平板状金属粒子3的金属的等离子体共振波长设为λ并将含有平板状金属粒子的层2中 的介质的折射率设为η时,上述含有平板状金属粒子的层2在从红外线遮蔽膜的水平面起 的深度方向上优选以(λ/η)/4的范围存在。如果为该范围,则在红外线遮蔽膜的表面和背 面各自的空气界面上的反射波的相位互相增强的效果增大,能够提高可见光线透射率和红 外线最大反射率。
[0084] 构成本发明涉及的含有平板状金属粒子的层中的平板状金属粒子的金属的等离 子体共振波长λ没有特别限制,但从赋予红外线反射性能的观点出发,优选为400nm? 2500nm,从降低可见光区域的雾度(散射性)的观点出发,更优选为700nm?2500nm。
[0085] 作为含有平板状金属粒子的层中的介质,没有特别限制,例如可举出聚乙烯醇缩 乙醛树脂、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、 聚碳酸酯树脂、聚氯乙烯树脂、饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、明胶或纤维素等天然高分子等 高分子、二氧化硅、氧化铝等无机物等。
[0086] 上述介质的折射率(η)优选为1. 4?1. 7。
[0087](平板状金属粒子的占有面积和面积率)
[0088] 从上方看本发明的红外线遮蔽膜时,即从电介质多层膜、含有平板状金属粒子的 层被层叠的方向看时的平板状金属粒子相对于基材的面积A所占的面积的合计值,即作为 平板状金属粒子的占有面积B的比例的面积率C由下述式(1)表示。
[0089] C[% ] = (Β/Α) X 100...(式 1)
[0090] 应予说明,当红外线遮蔽膜具有多层含有平板状金属粒子的层时,将在这些层层 叠的状态下从层叠方向看时的平板状金属粒子的占有面积设为B。换言之,当一层与另一层 的平板状金属粒子彼此完全重叠时,仅计测面积大的层的平板状金属粒子部分的面积,当 该粒子部分重叠时,计测彼此重叠的粒子的外周内的面积。
[0091] 上述面积率C具体而言利用以30000倍观察得到的SEM图像进行计测、计算。以 下,具体说明其步骤。
[0092] 首先,在红外线遮蔽膜上的任意位置拍摄SEM图像。接下来,将所得SEM图像以黑 白图像的形式进行二值化,得到存在平板状金属粒子的部分的面积的合计作为实测的占有 面积b。另一方面,将SEM图像的视场范围的面积设为a。然后,基于下述式(2)得到实测 的面积率c。
[0093] C[% ] = (b/a) X 100...(式 2)
[0094] 在红外线遮蔽膜上的任意3个位置进行上述的一系列步骤,将所得到的c的值的 平均值作为上述式1的面积率C。另外,上述式(1)中的基板面积A和占有面积B与视场范 围的面积a、实测的占有面积b的关系为A :a = B :b。
[0095] 在本发明的红外线遮蔽膜中,面积率C优选为15%以上,更优选为20%以上。如 果上述面积率C为上述范围,则红外线的最大反射率提高,充分得到隔热效果和绝热效果。 [0096] 面积率C的上限值没有特别限制,例如,在眺望台的玻璃等需要透明性的用途中, 该上限值优选小于90%。另外,在汽车用玻璃等需要电磁波遮蔽性的用途中,该上限值优选 为100%以下。另外,如果面积率C小于90%,则将红外线遮蔽膜贴附设置于玻璃等对象物 时,变得容易除水,还可得到密合性提高的效果。此外,具有含有面积率C为上述范围内的 平板状金属粒子的层的红外线遮蔽膜还可得到有效的防霉效果。
[0097] S卩,在本发明的红外线遮蔽膜中,面积率C优选为15%以上且小于90%。面积率C 更优选为20 %?85%,进而特别优选为55 %?80%。通过为20 %?85%,能够得到高的 隔热效果和绝热效果,并且能够得到极良好的密合性。此外,通过为55%?80%,能够得到 在隔热效果、绝热效果、密合性所有方面均极良好的红外线遮蔽膜。另外,在上述范围内,红 外线遮蔽膜还具有良好的防霉效果。
[0098] 在含有平板状金属粒子的层中,含有面积率C为上述范围的平板状金属粒子的层 的形成方法在以下详述。
[0099](平板状金属粒子的平均粒子间距)
[0100] 从可见光线透射率和红外线的最大反射率的观点出发,本发明涉及的含有平板状 金属粒子的层中在水平方向上邻接平板状金属粒子的平均粒子间距优选为平板状金属粒 子的平均粒径的1/10以上。
[0101] 如果平板状金属粒子在水平方向的平均粒子间距为上述范围,则红外线的最大反 射率提高。另外,从可见光线透射率的观点出发,水平方向的平均粒子间距优选不均匀(无 规则)。如果无规则,则不易引起可见光线的吸收,可见光线透射率提高。
[0102] 这里,上述平板状金属粒子在水平方向上的平均粒子间距是指相邻的2个粒子的 粒子间距的平均值。另外,上述平均粒子间距无规则是指"在获得将含有100个以上的平板 状金属粒子的SEM图像进行二值化时的亮度值的二维自相关性时,在原点以外不具有显著 的极大点"。
[0103] 本发明的红外线遮蔽膜中,如图2A?图2C所示,平板状金属粒子以含有平板状金 属粒子的层的形态被配置。
[0104] 如图2A?图2C所示,含有平板状金属粒子的层可由单层构成,也可由多层构成。 由多层构成时,能够赋予与要赋予隔热性能的波长带域相应的遮蔽性能。
[0105] (含有平板状金属粒子的层的形成方法)
[0106] 作为本发明涉及的含有平板状金属粒子的层的形成方法,没有特别限制,可根据 公知的方法形成。例如,可优选采用涂布配合上述成分而成的含有平板状金属粒子的涂布 液的涂布法而形成。通过使用涂布法,能够容易地控制上述平板状金属粒子所占的面积率 C。具体而言,将介质和采用上述(平板状金属粒子的制造方法)中说明的方法制得的平 板状金属粒子添加于适当的溶剂中,制备涂布液,使用线棒等调整涂布该涂布液时的膜厚 (未干燥状态下的膜厚),由此可将面积率C控制为所希望的范围。另外,涂布涂布液后,通 过调整干燥时的温度(干燥温度),可调节平板状金属粒子相对于基材的角度(上述Θ), 因此,作为其结果,能够控制面积率C。应予说明,如果提高干燥温度,则上述Θ的值接近 90°,能够减小平板状金属粒子所占的面积率C。此外,通过适当调节涂布液的浓度而调整 平板状金属粒子的附着量,也可以控制面积率C。
[0107] 更具体而言,为了使作为相对于基材面积的平板状金属粒子的占有面积的比例的 面积率成为上述优选的范围,优选使干燥温度为50?150°C,使平板状金属粒子的附着量 为10?200mg/m 2。关于干燥温度,更优选为60?KKTC,另外,关于附着量,更优选为25? 150mg/m2。
[0108] 作为上述涂布法,例如可举出旋涂法、浸涂法、挤出涂布法、棒涂法、模涂法、凹版 涂布法等。
[0109] 另外,还可以使用利用LB膜法、自组织化法、喷射涂布等方法使平板状金属粒子 面取向的方法。
[0110] 作为使平板状金属粒子面取向的方法,为了提高平板状金属粒子对基材的吸附 性、面取向性,可采用利用静电相互作用使其面取向的方法。具体而言,平板状金属粒子的 表面带负电时(例如,分散于枸橼酸等带负电性的介质中的状态),可采用通过使基材的表 面预先带正电(例如,用氨基等修饰基材表面),提高静电面取向性而进行面取向的方法。 另外,平板状金属粒子的表面为亲水性时,可以利用嵌段共聚物、微接触压印法等使基材的 表面预先形成亲疏水性的海岛结构,利用亲疏水相互作用来控制面取向性和平板状金属粒 子的粒子间距。
[0111] 应予说明,为了促进面取向,可以在涂布含有平板状金属粒子的涂布液后,进行通 过压延辊、层压辊等压合辊的操作。
[0112] 含有平板状金属粒子的层的厚度没有特别限制,但优选为0. 1 μ m?10 μ m,更优 选为0· 5?8 μ m。
[0113] (其它成分)
[0114] 本发明涉及的含有平板状金属粒子的层根据需要可含有各种添加剂,例如溶剂、 粘结剂、表面活性剂、抗氧化剂、抗硫化剂、防腐蚀剂、红外线吸收剂、紫外线吸收剂、着色 齐LU粘度调节剂、防腐剂等。
[0115] [电介质多层膜]
[0116] 本发明的红外线遮蔽膜具有含有高折射率层和低折射率层的电介质多层膜。而 且,该电介质多层膜可以相对于基材而被形成于与形成有上述含有平板状金属粒子的层的 一侧相同侧的面,另外,也可以相对于该基材而被形成于与形成有上述含有平板状金属粒 子的层的一侧相反侧的面。即,含有平板状金属粒子的层和电介质层膜可以被形成于基材 的一个表面侧,或者它们也可以是隔着基材而被形成的。作为形成电介质多层膜的材料,可 使用以往公知的材料,例如可举出金属氧化物粒子、聚合物和它们的组合等。
[0117] 关于金属氧化物粒子,作为高折射率材料的例子,可举出二氧化钛(TiO2)、二氧化 锆(ZrO 2)、五氧化钽(Ta2O5)等,作为低折射率材料的例子,可举出二氧化硅(SiO 2)、氟化镁 (MgF2)等,作为中等折射率材料的例子,可举出氧化铝(Al2O 3)等。可利用蒸镀法、溅射法等 干式制膜法将这些金属氧化物粒子制膜。
[0118] 电介质多层膜中含有的聚合物没有特别限制,只要是能够形成电介质多层膜的聚 合物就没有特别限制。
[0119] 例如,作为聚合物,可使用日本特表2002-509279号公报中记载的聚合物。作为具 体例,例如可举出聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)及其异构体(例如,2, 6_、1,4_、1,5-、2, 7-和 2, 3-PEN)、聚对苯二甲酸亚烷基酯(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁 二醇酯、以及聚对苯二甲酸-1,4-环己烷二甲醇酯)、聚酰亚胺(例如,聚丙烯酰亚胺)、聚 醚酰亚胺、无规立构聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯(例如,聚甲基丙烯酸异丁酯、聚 甲基丙烯酸丙酯、聚甲基丙烯酸乙酯、以及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))、聚丙烯酸酯(例如, 聚丙烯酸丁酯、以及聚丙烯酸甲酯)、纤维素衍生物(例如,乙基纤维素、乙酰纤维素、丙酸 纤维素、乙酰丁酸纤维素、以及硝酸纤维素)、聚亚烷基聚合物(例如,聚乙烯、聚丙烯、聚丁 烯、聚乙丙烯、以及聚(4-甲基)戊烯)、氟化聚合物(例如,全氟烷氧基树脂、聚四氟乙烯、 氟化乙烯丙烯共聚物、聚偏氟乙烯、以及聚氯三氟乙烯)、氯化聚合物(例如,聚偏氯乙烯和 聚氯乙烯)、聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、有机硅树脂、环氧树脂、聚乙酸乙烯酯、聚醚酰 胺、离聚物树脂、弹性体(例如,聚丁二烯、聚异戊二烯和氯丁橡胶)、以及聚氨酯。作为共聚 物,例如可适用PEN的共聚物[例如,(a)对苯二甲酸或其酯、(b)间苯二甲酸或其酯、(c) 邻苯二甲酸或其酯、(d)链烷二醇、(e)环烷二醇(例如,环己烷二甲醇二醇)、(f)链烷二羧 酸和/或(g)环烷二羧酸(例如,环己烷二甲酸)与2,6-、1,4-、1,5-、2,7-和/或2,3-萘 二羧酸或它们的酯的共聚物]、聚对苯二甲酸亚烷基酯的共聚物[例如,(a)萘二甲酸或其 酯、(b)间苯二甲酸或其酯、(c)邻苯二甲酸或其酯、(d)链烷二醇、(e)环烷二醇(例如,环 己烷二甲醇二醇)、(f)链烷二羧酸和/或(g)环烷二羧酸(例如,环己烷二甲酸)与对苯 二甲酸或其酯的共聚物]、以及苯乙烯共聚物(例如,苯乙烯-丁二烯共聚物和苯乙烯-丙 烯腈共聚物)、4, 4-二苯甲酸和乙二醇。此外,各层可分别含有2种或其以上的上述聚合物 或共聚物的混合物(例如,间规立构聚苯乙烯(SPS)与无规立构聚苯乙烯的混合物)。
[0120] 可以将上述聚合物如美国专利第6, 049, 419号说明书中记载的那样利用聚合物 的熔融挤出和拉伸来形成电介质多层膜。在本发明中,作为形成高折射率层和低折射率层 的聚合物的优选组合,可举出PEN/PMMA、PEN/聚偏氟乙烯、PEN/PET。
[0121] 另外,作为聚合物,可使用日本特开2010-184493号中记载的聚合物。具体而言, 可使用聚酯(以下,也称为聚酯A)和含有来源于乙二醇、螺环二醇和丁二醇中的至少3种 二元醇的残基的聚酯(以下,也称为聚酯B)。聚酯A只要具有二元羧酸成分与二元醇成分 缩聚得到的结构就没有特别限定,例如可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二 醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚-2, 6-萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸-1,4-环己烷二 甲醇酯、聚二苯乙醇酸乙二醇酯。聚酯A也可以是共聚物。这里,共聚聚酯是指具有使用 共计至少3种以上的二元羧酸成分和二元醇成分进行缩聚而得到的结构。作为二元羧酸成 分,可举出对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,4-萘二甲酸、1,5-萘二甲酸、2, 6-萘二 甲酸、4,4' -联苯二甲酸、4,4' -二苯基砜二甲酸、己二酸、癸二酸、二聚酸、环己烷二甲酸 及它们的酯形成性衍生物等。作为二元醇成分,可举出乙二醇、1,2-丙二醇、1,3- 丁二醇、 1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、二乙二醇、聚亚烷基二醇、2, 2-双(4'_β-羟基乙氧基苯基)丙 烷、异山梨酯、1,4-环己烷二甲醇、螺环二醇及它们的酯形成性衍生物等。聚酯A优选为聚 对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯。
[0122] 上述聚酯B含有来源于乙二醇、螺环二醇和丁二醇中的至少3种二元醇的残基。 作为典型的例子,有具有使用乙二醇、螺环二醇和丁二醇共聚而得到的结构的共聚聚酯、或 者将具有使用这3种二元醇进行聚合而得到的结构的聚酯混合而得到的聚酯。如果是该构 成,则容易进行成型加工且不易发生层间剥离,因而优选。另外,聚酯B优选含有来源于对 苯二甲酸/环己烷二甲酸中的至少2种二元羧酸的残基的聚酯。这样的聚酯中包括将对苯 二甲酸/环己烷二甲酸共聚而得到的共聚酯、或者将含有对苯二甲酸残基的聚酯和含有环 己烷二甲酸残基的聚酯混合而得到的聚酯。含有环己烷二甲酸残基的聚酯使A层的面内平 均折射率与B层的面内平均折射率之差变大,可得到高反射率的电介质多层膜。另外,由于 与聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯的玻璃化转变温度差小,所以成型时不易 过度拉伸且也不易发生层间剥离,因而优选。
[0123] 此外,作为聚合物还优选使用水溶性高分子。即,电介质多层膜优选含有水溶性高 分子。水溶性高分子由于不使用有机溶剂,所以环境负担小,另外,柔软性高,所以弯曲时的 膜的耐久性提高,因而优选。作为水溶性高分子,例如可举出聚乙烯醇类,聚乙烯基吡咯烷 酮类,聚丙烯酸、丙烯酸-丙烯腈共聚物、丙烯酸钾-丙烯腈共聚物、乙酸乙烯酯-丙烯酸酯 共聚物、或丙烯酸-丙烯酸酯共聚物等丙烯酸系树脂,苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲 基丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-α -甲基苯乙烯-丙烯 酸共聚物、或者苯乙烯-α -甲基苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物等苯乙烯丙烯酸树脂, 苯乙烯-苯乙烯磺酸钠共聚物、苯乙烯-丙烯酸2-羟基乙酯共聚物,苯乙烯-丙烯酸2-羟 基乙酯-苯乙烯磺酸钾共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、乙烯基 萘-丙烯酸共聚物、乙烯基萘-马来酸共聚物、乙酸乙烯酯-马来酸酯共聚物、乙酸乙烯 酯-丁烯酸共聚物、乙酸乙烯酯-丙烯酸共聚物等乙酸乙烯酯系共聚物及它们的盐等合成 水溶性高分子;明胶、增粘多糖类等天然水溶性高分子等。其中,作为特别优选的例子,从制 造时的操作性和膜的柔软性的观点出发,可举出聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮类和含有它 的共聚物、明胶、增粘多糖类(特别是纤维素类)。这些水溶性高分子可以单独使用1种,也 可以并用2种以上使用。
[0124] 本发明中优选使用的聚乙烯醇中,除了包括将聚乙酸乙烯酯水解而得到的通常的 聚乙烯醇以外,还包括改性聚乙烯醇。作为改性聚乙烯醇,可举出阳离子改性聚乙烯醇、阴 离子改性聚乙烯醇、非离子改性聚乙烯醇、乙烯醇系聚合物。
[0125] 将乙酸乙烯酯水解而得到的聚乙烯醇优选使用平均聚合度为800以上的聚乙烯 醇,特别优选使用平均聚合度为1000?5000的聚乙烯醇。另外,皂化度优选为70?100 摩尔%,特别优选为80?99. 5摩尔%。
[0126] 作为阳离子改性聚乙烯醇,例如为如日本特开昭61-10483号公报中记载的在上 述聚乙烯醇的主链或侧链中具有伯?叔氨基、季铵基的聚乙烯醇,可通过将具有阳离子性 基团的乙烯性不饱和单体与乙酸乙烯酯的共聚物皂化而得到。
[0127] 作为具有阳离子性基团的乙烯性不饱和单体,例如可举出(2-丙烯酰胺 基-2, 2-二甲基乙基)三甲基氯化铵、(3-丙烯酰胺基-3, 3-二甲基丙基)三甲基氯化铵、 N-乙烯基咪唑、N-乙烯基-2-甲基咪唑、N-(3-二甲基氨基丙基)甲基丙烯酰胺、羟基乙基 三甲基氯化铵、(2-甲基丙烯酰胺基丙基)三甲基氯化铵、N-(l,1-二甲基-3-二甲基氨基 丙基)丙烯酰胺等。阳离子改性聚乙烯醇的含阳离子改性基团的单体的比率相对于乙酸乙 烯酯优选为〇. 1?10摩尔%,更优选为〇. 2?5摩尔%。
[0128] 作为阴离子改性聚乙烯醇,例如可举出如日本特开平1-206088号公报中记载的 具有阴离子性基团的聚乙烯醇、如日本特开昭61-237681号公报和日本特开昭63-307979 号公报中记载的乙烯醇与具有水溶性基团的乙烯基化合物的共聚物、以及如特开平 7-285265号公报中记载的具有水溶性基团的改性聚乙烯醇。
[0129] 另外,作为非离子改性聚乙烯醇,例如可举出如日本特开平7-9758号公报中记载 的在乙烯醇的一部分加成聚烯化氧基团而得的聚乙烯醇衍生物,如日本特开平8-25795号 公报中记载的具有疏水性基团的乙烯基化合物与乙烯醇的嵌段共聚物,具有硅烷醇基的硅 烷醇改性聚乙烯醇,具有乙酰乙酰基、羰基、羧基等反应性基团的反应性基团改性聚乙烯醇 等。另外,作为乙烯醇系聚合物,可举出EXCEVAL (注册商标,株式会社Kuraray制)、Nichigo G聚合物(商品名,日本合成化学工业株式会社制)等。聚乙烯醇也可以并用聚合度、改性 种类不同等的2种以上。
[0130] 作为本发明中使用的明胶,除石灰处理明胶之外,还可以使用酸处理明胶,此外也 可以使用明胶的水解物、明胶的酶分解物。
[0131] 作为本发明中使用的增粘多糖类,例如可举出通常已知的天然单纯多糖类、天然 复合多糖类、合成单纯多糖类和合成复合多糖类,对于这些多糖类的详细情况,可参照"生 化学事典(第2版),东京化学同人出版"、"食品工业"第31卷(1988)21页等。
[0132] 本发明中提及的增粘多糖类是糖类的聚合物,在分子内具有多个氢键基团,因温 度而导致分子间的氢键力不同,由此是具备低温时的粘度与高温时的粘度差大的特性的 多糖类,如果进一步添加金属氧化物微粒,则在低温时引起被认为由与该金属氧化物微 粒的氢键导致的粘度上升。就其粘度上升幅度而言,是40°C的粘度通过添加而产生优选 I. OmPa *s以上的上升的多糖类,是具备更优选为5. OmPa *s以上、进一步优选为10. OmPa *s 以上的粘度上升能力的多糖类。
[0133] 作为可用于本发明的增粘多糖类,例如可举出β 1-4葡聚糖(例如,羧甲基纤维 素、羧乙基纤维素等)、半乳聚糖(例如,琼脂糖、琼脂胶等)、半乳甘露聚糖(例如,刺槐豆 胶、瓜尔胶等)、木葡聚糖(例如,罗望子胶等)、葡萄甘露聚糖(例如,魔芋甘露聚糖、来自 木材的葡甘聚糖、黄原胶等)、半乳葡萄甘露聚糖(例如,来自针叶木的聚糖)、阿拉伯半乳 聚糖(例如,来自大豆的聚糖、来自微生物的聚糖等)、葡萄鼠李聚糖(例如,结冷胶等)、葡 萄糖胺聚糖(例如,透明质酸、硫酸角质素等)、海藻酸和海藻酸盐、琼脂、κ -卡拉胶、λ-卡 拉胶、I-卡拉胶、红藻胶等来自红藻类的天然高分子多糖类等。特别是,含有如后所述的 金属氧化物粒子时,从不降低金属氧化微粒的分散稳定性的观点出发,优选其构成单元不 具有羧基、亚磺酰基的多糖类。作为这样的多糖类,例如优选仅由L-阿拉伯糖、D-核糖、 2_脱氧核糖、D-木糖等戊糖,D-葡萄糖、D-果糖、D-甘露糖、D-半乳糖等己糖构成的多糖 类。具体而言,可优选使用作为主链为葡萄糖且侧链为木糖的木葡聚糖而已知的罗望子胶; 作为主链为甘露糖且侧链为半乳糖的半乳甘露聚糖而已知的瓜尔胶、刺槐豆胶、塔拉胶;主 链为半乳糖且侧链为阿拉伯糖的阿拉伯半乳聚糖。
[0134] 在本发明中,可以并用两种以上的增粘多糖类。
[0135] 水溶性高分子的重均分子量优选为1000?200000,更优选为3000?40000。应 予说明,在本说明书中,重均分子量采用使用凝胶渗透色谱法(GPC)在下述表1所示的测定 条件下测得的值。
[0136] 表 1
[0137] [表 1]
[0138] 溶剂:0· 2Μ NaNO3, NaH2PO4, ρΗ7
[0139] 柱:Shodex Column Ohpak SB-802. 5HQ,8 X 300mm与 Shodex Column Ohpak SB-805 HQ,8 X 300mm 的组合
[0140] 柱温度:45 °C
[0141] 试样浓度:0.1质量%
[0142] 检测器:RID_10A(株式会社岛津制作所制)
[0143] 泵:LC-20AD (株式会社岛津制作所制)
[0144] 流量:lml/min
[0145] 校准曲线:使用以Shodex Standard GFG (水系GPC)柱用Standard P-82标准物 质普鲁兰(Pullulan)制作的校准曲线
[0146] 在本发明中,为了使水溶性高分子固化,可使用固化剂。
[0147] 作为可用于本发明的固化剂,只要与水溶性高分子发生固化反应就没有特别限 制,但在水溶性高分子为聚乙烯醇时,优选硼酸及其盐,除此之外,可使用公知的固化剂,通 常为具有可与水溶性高分子反应的基团的化合物或者促进水溶性高分子所具有的不同基 团彼此的反应的化合物,根据水溶性高分子的种类而适当地选择。作为固化剂的除硼酸和 及盐以外的具体例,例如可举出环氧系固化剂(二缩水甘油基乙醚、乙二醇二缩水甘油醚、 1,4- 丁二醇二缩水甘油醚、1,6-二缩水甘油基环己烷、N,N-二缩水甘油基-4-缩水甘油 基氧基苯胺、山梨糖醇聚缩水甘油醚、丙三醇聚缩水甘油醚等)、醛系固化剂(甲醛、乙二 醛等)、活性卤素系固化剂(2, 4-二氯-4-羟基-1,3, 5-均三嗪等)、活性乙烯基系化合物 (1,3, 5-三-丙烯酰基-六氢-均三嗪、二乙烯基磺酰基甲醚等)、铝明矾等。
[0148] 水溶性高分子为明胶时,例如可举出乙烯基砜化合物、尿素-甲醛缩合物、三聚氰 胺-甲醛缩合物、环氧系化合物、氮丙啶系化合物、活性烯烃类、异氰酸酯系化合物等有机 硬膜剂,铬、铝、锆等无机多价金属盐类等。
[0149] 应予说明,上述聚合物为共聚物时的共聚物的形态可以是嵌段共聚物、无规共聚 物、接枝共聚物、交替共聚物中的任一种。
[0150] 对于电介质多层膜的优选形式,从可大面积化、成本低廉方面以及弯曲时或高温 高湿时的膜的耐久性提高的观点出发,优选使用聚合物,除了电介质多层膜仅由聚合物构 成的形式以外,还进一步优选电介质多层膜含有聚合物和金属氧化物粒子的形式。
[0151] 对除了含有聚合物之外还含有金属氧化物粒子的形式进行说明。通过使电介质多 层膜含有金属氧化物粒子,能够增大各折射率层间的折射率差,可减少层叠数,由此能够提 高膜的透明度,因而优选。另外,具有应力缓和起作用、膜物性(弯曲时和高温高湿时的弯 曲性)提高等优点。金属氧化物粒子被含有在构成电介质多层膜的任一膜中即可,但优选 的形式是至少高折射率层含有金属氧化物粒子的形式,更优选的形式是高折射率层和低折 射率层均含有金属氧化物粒子的形式。即,优选高折射率层和低折射率层含有金属氧化物 粒子。
[0152] 作为金属氧化物粒子,例如可举出二氧化钛、二氧化锆、五氧化钽、氧化锌、二氧化 硅(合成非晶质二氧化硅、胶体二氧化硅等)、氧化铝、胶体氧化铝、钛酸铅、铅丹、铬黄、锌 黄、氧化铬、氧化铁、铁黑、氧化铜、氧化镁、氢氧化镁、氟化镁、钛酸锶、氧化钇、氧化铌、氧化 铕、氧化镧、锆石、氧化锡等。
[0153] 金属氧化物粒子的平均粒径优选为IOOnm以下,更优选为4?50nm,进一步优选 为5?40nm。金属氧化物粒子的平均粒径如下求出:用电子显微镜观察粒子本身或者在层 的截面或表面出现的粒子,测定1000个任意粒子的粒径,求出其简单平均值(个数平均)。 这里,各个粒子的粒径由假定与其投影面积相等的圆时的直径表示。
[0154] 各折射率层中的金属氧化物粒子的含量相对于折射率层的总质量,优选为20? 90质量%,更优选为40?75质量%。
[0155] 作为金属氧化物粒子,优选使用选自二氧化钛、二氧化硅和氧化铝中的固体微粒。
[0156] 在低折射率层中,作为金属氧化物粒子优选使用二氧化硅(silica),更优选使用 酸性的胶体二氧化硅溶胶。
[0157] (二氧化硅)
[0158] 作为本发明中可使用的二氧化硅(silica),可优选举出由通常的湿式法合成的二 氧化硅、胶体二氧化硅或由气相法合成的二氧化硅等,在本发明中,作为特别优选使用的微 粒二氧化硅,可举出胶体二氧化硅或由气相法合成的微粒二氧化硅。
[0159] 优选金属氧化物粒子在与阳离子性聚合物混合之前的微粒分散液为被分散至一 次粒子的状态。
[0160] 例如,在为上述气相法微粒二氧化硅时,以一次粒子的状态分散的金属氧化物微 粒的一次粒子的平均粒径(在涂设前的分散液状态下的粒径)优选为IOOnm以下,更优选 为4?50nm,进一步优选为4?20nm。
[0161] 作为进一步优选使用的一次粒子平均粒径为4?20nm的由气相法合成的二氧化 硅,例如市售有Nippon Aerosil公司制的AER0SIL。该气相法微粒二氧化硅在水中容易例 如利用三田村理研工业株式会社制的喷流感应搅拌机等进行吸引分散,从而能够较容易地 分散至一次粒子。
[0162] 作为目前市售的该气相法二氧化硅,Nippon Aerosil公司的各种AER0SIL符合上 述条件。
[0163] 本发明中优选使用的胶体二氧化硅通过如下方式得到,S卩,将利用酸等使硅酸钠 发生复分解或者使硅酸钠通过离子交换树脂层,得到二氧化硅溶胶,将所得二氧化硅溶胶 加热熟化。
[0164] 胶体二氧化硅的优选平均粒径通常为5?lOOnm,但更优选7?30nm的平均粒径。
[0165] 由气相法合成的二氧化硅和胶体二氧化硅可以对其表面进行阳离子改性,另外, 也可以用Al、Ca、Mg和Ba等进行处理。
[0166] 作为高折射率层中含有的金属氧化物粒子,优选Ti02、ZnO、ZrO2,从用于形成高折 射率层的后述的含金属氧化物粒子的组合物的稳定性的观点出发,更优选TiO 2 (二氧化钛 溶胶)。另外,在TiO2中,尤其是金红石型的催化活性比锐钛矿型低,所以高折射率层或邻 接的层的耐候性变高,进而折射率高,因此优选金红石型。
[0167] (二氧化钛)
[0168] 二氧化钛溶胶的制造方法
[0169] 金红石型微粒二氧化钛的制造方法中的第1工序是将二氧化钛水合物用选自碱 金属的氢氧化物和碱土金属的氢氧化物中的至少1种碱性化合物进行处理的工序(工序 ⑴)。
[0170] 二氧化钛水合物可通过硫酸钛、氯化钛等水溶性钛化合物的水解而得到。水解的 方法没有特别限定,可应用公知的方法。其中,优选为通过硫酸钛的热水解而得到的二氧化 钛水合物。
[0171] 上述工序(1)例如可通过如下方式进行,即,在上述二氧化钛水合物的水性悬浮 液中添加上述碱性化合物,在规定温度的条件下以规定时间进行处理(使之反应)。
[0172] 使上述二氧化钛水合物成为水性悬浮液的方法没有特别限定,可通过在水中添加 上述二氧化钛水合物并搅拌来进行。悬浮液的浓度没有特别限定,例如优选为TiO 2浓度在 悬浮液中成为30?150g/L的浓度。通过使浓度为上述范围内,能够效率良好地进行反应 (处理)。
[0173] 作为上述工序(1)中使用的选自碱金属的氢氧化物和碱土金属的氢氧化物中的 至少1种碱性化合物,没有特别限定,可举出氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙等。 上述工序(1)中的上述碱性化合物的添加量以反应(处理)悬浮液中的碱性化合物浓度计 优选为30?300g/L。
[0174] 上述工序(1)优选在60?120°C的反应(处理)温度下进行。反应(处理)时 间因反应(处理)温度不同而异,但优选为2?10小时。反应(处理)优选通过在二氧化 钛水合物的悬浮液中添加氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙的水溶液来进行。反应 (处理)后,将反应(处理)混合物冷却,根据需要用盐酸等无机酸中和后,进行过滤、水洗, 由此可得到二氧化钛水合物微粒。
[0175] 另外,作为第2工序(工序(2)),可以用含羧基的化合物和无机酸处理由上述工序 (1)得到的化合物。在金红石型二氧化钛微粒的制造中,用无机酸处理由上述工序(1)得到 的化合物的方法是公知的方法,但是可以除了使用无机酸之外还使用含羧基的化合物来调 整粒径。
[0176] 上述含羧基的化合物是具有-COOH基的有机化合物。作为上述含羧基的化合物, 优选为具有优选2个以上、更优选2?4个羧基的聚羧酸。上述聚羧酸具有对金属原子的 配位能,所以推测可通过配位来抑制微粒间的凝聚,由此能够适当地得到金红石型二氧化 钛微粒。
[0177] 作为上述含羧基的化合物,没有特别限定,例如可举出草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二 酸、己二酸、丙基丙二酸、马来酸等二元羧酸;苹果酸、酒石酸、枸橼酸等羟基多元羧酸;邻 苯二甲酸、间苯二甲酸、连苯三酸、偏苯三酸等芳香族聚羧酸;乙二胺四乙酸等。其中,可以 同时并用2种以上的化合物。
[0178] 应予说明,上述含羧基的化合物的全部或一部分可以是具有-COOH基的有机化合 物的中和物(例如,具有-COONa基团等的有机化合物)。
[0179] 作为上述无机酸,没有特别限定,例如可举出盐酸、硫酸、硝酸等。上述无机酸优选 以反应(处理)用液中的浓度成为0.5?2. 5摩尔/L、更优选成为0.8?1.4摩尔/L的方 式进行添加。
[0180] 上述工序(2)优选如下进行:使由上述工序(1)得到的化合物悬浮在纯水中,搅拌 下,根据需要进行加热。含羧基的化合物和无机酸可以同时添加也可以依次添加,优选依次 添加。添加可以是在添加含羧基的化合物后添加无机酸,也可以是在添加无机酸添加后添 加含羧基的化合物。
[0181] 例如可举出如下方法:在由上述工序(1)得到的化合物的悬浮液中添加含羧基的 化合物,开始加热,在液温达到优选60°c以上、更优选90°C以上后添加无机酸,边维持液温 边搅拌优选15分钟?5小时、更优选2?3小时的方法(方法1);加热由上述工序(1)得 到的化合物的悬浮液,在液温达到优选60°C以上、更优选90°C以上后添加无机酸,从添加 无机酸起10?15分钟后添加含羧基的化合物,边维持液温边搅拌优选15分钟?5小时、 更优选2?3小时的方法(方法2)等。通过采用这些方法进行,能够得到适合的微粒状的 金红石型二氧化钛。
[0182] 采用上述方法1进行上述工序(2)时,上述含羧基的化合物相对于100摩尔%的 TiO2,优选使用0.25?1.5摩尔%,更优选以0.4?0.8摩尔%的比例进行使用。如果含 羧基的化合物的添加量为上述范围,则可得到目标粒子尺寸的粒子,粒子的金红石化更有 效率地进行。
[0183] 采用上述方法2进行上述工序(2)时,上述含羧基的化合物相对于100摩尔%的 TiO2,优选使用1. 6?4. 0摩尔%,更优选以2. 0?2. 4摩尔%的比例进行使用。
[0184] 如果含羧基的化合物的添加量为上述范围,则可得到目标粒子尺寸的粒子,粒子 的金红石化更有效率地进行,另外,在经济方面也有利。另外,如果从添加无机酸起10?15 分钟后添加上述含羧基的化合物,则粒子的金红石化有效率地进行,可得到目标粒子尺寸 的粒子。
[0185] 在上述工序(2)中,优选在反应(处理)结束后冷却,再进行中和,以成为pH5. 0? ρΗΙΟ.Ο。上述中和可以利用氢氧化钠水溶液、氨水等碱性化合物进行。中和后进行过滤、水 洗,由此能够将目标的金红石型二氧化钛微粒分离。
[0186] 另外,作为二氧化钛微粒的制造方法,可使用"氧化钛-物性与应用技术"(清野学 p255?258 (2000年)技报堂出版株式会社)等中记载的公知的方法。
[0187] 此外,作为含有二氧化钛粒子的金属氧化物粒子的其它制造方法,可参照日本特 开2000-053421号公报(配合硅酸烷基酯作为分散稳定剂,将该硅酸烷基酯中的硅换算成 SiO2的量与将二氧化钛中的钛换算成TiO2的量的重量比(SiO2AiO 2)为0· 7?10的二氧 化钛溶胶)、日本特开2000-063119号公报(以TiO2-ZrO2-SnO 2的复合物胶体粒子作为核, 将其表面用WO3-SnO2-SiO 2的复合氧化物胶体粒子被覆而成的溶胶)等中记载的事项。
[0188] 此外,可以用含硅的水合氧化物被覆二氧化钛粒子。含硅的水合化合物的被覆量 优选为3?30质量%,更优选为3?10质量%,进一步优选为3?8质量%。这是因为如 果被覆量为30质量%以下,则可得到高折射率层的所希望的折射率,如果被覆量为3%以 上,则能够稳定地形成粒子。
[0189] 作为用含硅的水合氧化物被覆二氧化钛粒子的方法,可以采用以往公知的方法制 造,例如可参照日本特开平10-158015号公报(对金红石型二氧化钛进行Si/Al水合氧化 物处理;使硅和/或铝的含水氧化物在钛酸滤饼的碱性区域的解絮凝后的氧化钛的表面析 出而进行表面处理的二氧化钛溶胶的制造方法)、日本特开2000-204301号公报(对金红 石型二氧化钛被覆Si与Zr和/或Al的氧化物的复合氧化物而得的溶胶。水热处理)、日 本特开2007-246351号公报(在将含水二氧化钛解絮凝而得到的氧化钛的水溶胶中,添加 对式Rl nSiX4_n(式中,Rl为C1-C8烷基、缩水甘油基氧基取代C1-C8烷基或C2-C8链烯基, X为烷氧基,η为1或2)的有机烷氧基硅烷或二氧化钛具有配位作用的化合物作为稳定剂, 在碱性区域对硅酸钠或二氧化硅溶胶的溶液进行添加· pH调节?熟化,由此制造由硅的含 水氧化物被覆的二氧化钛水溶胶的方法)等中记载的事项。
[0190] 二氧化钛粒子的体积平均粒径优选为30nm以下,更优选为1?30nm,进一步优选 为5?15nm。如果体积平均粒径为30nm以下,则从雾度小且可见光透射性优异的观点出发 而优选。
[0191] 这里提及的体积平均粒径是指被分散于介质中的一次粒子或二次粒子的体积平 均粒径,可利用激光衍射/散射法、动态光散射法等测定。
[0192] 具体而言,用电子显微镜观察粒子本身或者在折射率层的截面或表面出现的粒 子,测定1000个任意粒子的粒径,在各自具有dpdftV-dk的粒径的粒子分别以nl、n2··· ni…nk个存在的金属氧化物粒子的基团中,将每个粒子的体积设为Vi时,用体积平均粒径 mv = {Σ (Vi · φ)}/{Σ (ViM表示的体积进行加权,算出平均粒径。
[0193] 另外,在本发明中,胶体二氧化硅复合乳液也可在低折射率层中作为金属氧化物 使用。就本发明中优选使用的胶体二氧化硅复合乳液而言,粒子的中心部是以聚合物或共 聚物等作为主要成分而成的,在日本特开昭59-71316号公报、日本特开昭60-127371号公 报中记载的胶体二氧化硅存在的条件下,将具有乙烯性不饱和键的单体利用以往公知的乳 液聚合法聚合而得到的。作为适用于该复合物乳液的胶体二氧化硅的粒径,优选小于40nm。
[0194] 作为该复合乳液的制备中使用的胶体二氧化硅,通常可举出2?IOOnm的一次粒 子的胶体二氧化硅。作为乙烯性单体,例如可举出具有碳原子数为1?18的烷基、芳基或烯 丙基的(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯、α -甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、丙烯腈、氯乙烯、偏氯乙烯、 乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、乙烯、丁二烯等在乳胶行业中公知 的材料,根据需要,为了进一步提高与胶体二氧化硅的相容性,还可使用乙烯基三甲氧基硅 烧、乙稀基二乙氧基娃烧、Y -甲基丙稀醜氧基丙基二甲氧基娃烧等之类的乙稀基娃烧,另 夕卜,为了使乳液的分散稳定,可辅助性地使用(甲基)丙烯酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、丁 烯酸等阴离子性单体。应予说明,乙烯性单体可根据需要而并用2种以上。
[0195] 另外,乳液聚合中的乙烯性单体/胶体二氧化硅的比率以固体成分比率计优选为 100/1 ?200。
[0196] 本发明中使用的胶体二氧化硅复合物乳液中,作为更优选的乳液,可举出玻璃化 转变温度为-30?30°C的范围的乳液。
[0197] 另外,作为组成上优选的物质,可举出丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等乙烯性单体,作 为特别优选的组成,可举出(甲基)丙烯酸酯与苯乙烯的共聚物、(甲基)丙烯酸烷基酯与 (甲基)丙烯酸芳烷基酯的共聚物、(甲基)丙烯酸烷基酯与(甲基)丙烯酸芳基酯的共聚 物。
[0198] 作为乳液聚合中使用的乳化剂,例如可举出烷基烯丙基聚醚磺酸钠盐、月桂基磺 酸纳盐、烧基苯横酸纳盐、聚氧乙稀壬基苯基酿硝酸纳盐、烧基稀丙基横基玻拍酸醋纳盐、 磺基丙基马来酸单烷基酯钠盐等。
[0199] (其它添加剂)
[0200] 在形成电介质层叠膜的各折射率层中,根据需要,可以含有各种添加剂。
[0201] 具体而言,可以含有阴离子、阳离子或非离子的各种表面活性剂;聚羧酸铵盐、烯 丙基醚共聚物、苯磺酸钠盐、接枝化合物系分散剂、聚乙二醇型非离子系分散剂等分散剂; 乙酸盐、丙酸盐或枸橼酸盐等有机酸盐;单碱性有机酸酯、多碱性有机酸酯等有机酯增塑 齐[J,有机磷酸增塑剂、有机亚磷酸增塑剂等磷酸增塑剂等增塑剂;日本特开昭57-74193号 公报、日本特开昭57-87988号公报和日本特开昭62-261476号公报中记载的紫外线吸收 齐U,日本特开昭57-74192号公报、日本特开昭57-87989号公报、日本特开昭60-72785号公 报、日本特开昭61-146591号公报、日本特开平1-95091号公报和日本特开平3-13376号公 报等中记载的防褪色剂;日本特开昭59-42993号公报、日本特开昭59-52689号公报、日本 特开昭62-280069号公报、日本特开昭61-242871号公报和日本特开平4-219266号公报等 中记载的荧光增白剂;硫酸、磷酸、乙酸、枸橼酸、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾等pH调节剂; 消泡剂;二乙二醇等润滑剂;防腐剂;抗静电剂;消光剂等公知的各种添加剂。
[0202](电介质多层膜的构成)
[0203] 本发明涉及的电介质多层膜只要是至少层叠一个由高折射率层和低折射率层构 成的单元而成的构成(层叠膜)即可,作为高折射率层与低折射率层的总数的上限,优选 为300层以下,S卩150个单元以下。更优选为250层(125个单元)以下,进一步依次优选 为100层(50个单元)以下、40层(20个单元)以下、30层(15个单元)以下、20层(10个 单元)以下。通过减少层数,生产率提高,能够抑制由层叠界面处的散射导致的透明性的降 低。
[0204] 另外,本发明的电介质多层膜只要是层叠至少一个上述单元而成的构成即可,例 如可以是层叠膜的最表层、最下层均成为高折射率层或低折射率层的层叠膜。
[0205] 在本发明的电介质多层膜中,作为高折射率层的优选的折射率,优选为1. 60? 2. 40,更优选为1. 65?2. 10。另外,本发明的低折射率层的折射率优选为1. 30?1. 50,更 优选为1. 34?1. 50。
[0206] 在电介质多层膜中,从能够以少的层数提高红外线反射率的观点出发,优选较大 地设计高折射率层与低折射率层的折射率之差,但在本发明中,对于由高折射率层和低折 射率层构成的单元中的至少一个,优选邻接的该高折射率层与低折射率层的折射率差为 〇. 1以上,更优选为〇. 3以上,进一步优选为0. 4以上。
[0207] 另外,在本发明的电介质层叠膜中,邻接的高折射率层与低折射率层的折射率差 优选为〇. 1以上,但如上所述分别具有多层高折射率层和低折射率层时,优选所有折射率 层均满足本发明中规定的范围。但是,最表层、最下层可以是本发明中规定的范围以外的构 成。
[0208] 特定波长区域的反射率由邻接的2层(高折射率层和低折射率层)的折射率差和 层叠数决定,折射率差越大,越能够以少的层数得到相同的反射率。对于该折射率差和必要 的层数,可使用市售的光学设计软件进行计算。例如为了得到90%以上的红外线遮蔽率, 如果折射率差小于〇. 1,则需要超过100层的层叠,不仅生产率降低,而且在层叠界面的散 射变大,透明性降低。从提高反射率和减少层数的观点出发,折射率差没有上限,但实质上 1.40左右为极限。
[0209] 就上述折射率差而言,按照下述方法求出高折射率层和低折射率层的折射率,将 两者之差作为折射率差。
[0210] 根据需要,使用基材,以单层制成各折射率层,将该样品裁成IOcmX IOcm后,按照 下述方法求出折射率。作为分光光度计,使用U-4000型(株式会社日立制作所制),对各样 品的与测定面相反侧的面(背面)进行粗面化处理后,以黑色的喷雾进行光吸收处理,防止 在背面的光的反射,以5度正反射的条件在25个点测定可见光区域(400nm?700nm)的反 射率,求出平均值,由其测定结果求出平均折射率。
[0211] 与材料构成仅为聚合物的电介质层叠膜相比,由于高折射率层中含有金属氧化物 粒子,所以能够提高高折射率层的折射率,即使减少层叠有高低折射率层的单元数而成为 薄膜,也能够得到高的红外线反射率。
[0212] 本发明的红外线遮蔽膜的整体厚度优选为12μπι?315μπι,更优选为15μπι? 200 μ m,进一步优选为20 μ m?100 μ m。
[0213] 应予说明,在本说明书中,作为"高折射率层"和"低折射率层"的用语,是指对邻 接的2层的折射率差进行比较时,将折射率高的折射率层作为高折射率层,将折射率低的 折射率层作为低折射率层。因此,作为"高折射率层"和"低折射率层"的用语在着眼于构 成光学反射膜的各折射率层中邻接的2个折射率层时,包括除了各折射率层具有相同折射 率的方式以外的所有方式。
[0214] (电介质多层膜的制造方法)
[0215] 本发明的电介质多层膜是通过在基材上层叠由高折射率层和低折射率层构成的 单元而构成的。具体而言,除了像上述美国专利第6, 049, 419号说明书中记载的方法那样 利用聚合物的熔融挤出和拉伸来形成电介质多层膜的方法以外,还可举出交替地湿式涂布 水系的高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液并干燥而形成层叠体的方法。
[0216] 作为交替地湿式涂布水系的高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液的方法, 可优选使用以下举出的涂布方式。例如可优选使用辊涂法、棒涂法、气刀涂布法、喷涂法、帘 式涂布法或者美国专利第2, 761,419号说明书、美国专利第2, 761,791号说明书等中记载 的滑斗涂布法(slide hopper coating)、挤出涂布法等。另外,作为对多层进行多层涂布的 方式,可以是逐次多层涂布,也可以是同时多层涂布。
[0217] 作为进行同时多层涂布时的高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液的粘度, 使用滑斗涂布法时,优选为5?IOOmPa · s的范围,进一步优选为10?50mPa · s的范围。 另外,使用帘式涂布方式时,优选为5?1200mPa *s的范围,进一步优选为25?500mPa *s 的范围。
[0218] 另夕卜,作为涂布液在15°C时粘度,优选为IOOmPa · s以上,更优选为100? 30000mPa · s,进一步优选为 3000 ?30000mPa · s,优选为 10000 ?30000mPa · s。
[0219] 作为涂布和干燥方法,优选将水系的高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液 加热至30°C以上,进行涂布后,将形成的涂膜的温度暂时冷却至1?15°C,在KTC以上进行 干燥,更优选的是,作为干燥条件,在湿球温度5?50°C、膜面温度10?50°C的范围的条件 下进行。另外,作为刚刚涂布之后的冷却方式,从形成的涂膜均匀性的观点出发,优选以水 平设置方式进行。
[0220] 每层高折射率层的厚度(干燥后的厚度)优选为20?lOOOnm,更优选为50? 500nm〇
[0221] 每层低折射率层的厚度(干燥后的厚度)优选为20?800mn,更优选为50? 350nm〇
[0222] 可以按高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液的涂布厚度成为如上述中示 出的优选的干燥时的厚度的方式进行涂布。
[0223] [红外线遮蔽膜]
[0224] 本发明的红外线遮蔽膜的整体的厚度优选为12μπι?315μπι,更优选为15μπι? 200 μ m,进一步优选为20 μ m?100 μ m。
[0225] 本发明的红外线遮蔽膜在基材下或与基材相反侧的最表面层上,出于附加更进一 步的功能的目的,可以具有导电性层、抗静电层、气体阻隔层、易接合层(接合层)、防污层、 除臭层、流滴层、易滑层、硬涂层、耐磨损层、反射防止层、电磁波遮蔽层、紫外线吸收层、红 外线吸收层、印刷层、荧光发光层、全息层、剥离层、粘合层、粘合层、除本发明的高折射率层 和低折射率层以外的红外线阻隔层(金属层、液晶层)、着色层(可见光线吸收层)、夹层玻 璃中利用的中间膜层等功能层中的1种以上。以下,对作为优选的功能层的粘合层、红外线 吸收层和硬涂层进行说明。
[0226] <粘合层>
[0227] 本发明的红外线遮蔽膜可以在任一最表层面(其中,不包括隔膜)设置粘合层。粘 合层例如是为了对玻璃面等贴附本发明的红外线遮蔽膜而设置的层。
[0228] 作为构成粘合层的粘合剂,没有特别限制,例如可例示丙烯酸系粘合剂、硅系粘合 齐U、聚氨酯系粘合剂、聚乙烯醇缩丁醛系粘合剂、乙烯-乙酸乙烯酯系粘合剂等。
[0229] 将本发明的红外线遮蔽膜贴合于窗玻璃时,从重新拉伸、重新定位等的观点出发, 优选使用对窗喷水并在湿润状态的玻璃面贴合该红外线遮蔽膜的粘合层,即所谓水贴法。 因此,可优选使用在水存在的湿润条件下粘合力弱的丙烯酸系粘合剂。
[0230] 所使用的丙烯酸系粘合剂可以是溶剂系和乳液系中的任一种,但从容易提高粘合 力等的观点出发,优选溶剂系粘合剂,其中,优选由溶液聚合得到的粘合剂。作为在通过溶 液聚合制造这种溶剂系丙烯酸系粘合剂时的原料,例如作为成为骨架的主要单元,可举出 丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯等丙烯酸酯,作为用于提高凝聚 力的共聚单体,可举出乙酸乙烯酯、丙烯腈、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等,此外,为了促进交 联,赋予稳定的粘合力,另外,在水的存在下也保持一定程度的粘合力,作为含有官能团的 单体,可举出甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸、甲基丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯 等。在该层叠膜的粘合剂层中,作为主要聚合物,由于尤其需要高粘性,所以像丙烯酸丁酯 等这样的具有低玻璃化转变温度(Tg)的物质特别有用。
[0231] 该粘合层中,作为添加剂,例如可以含有稳定剂、表面活性剂、紫外线吸收剂、阻燃 齐?、抗静电剂、抗氧化剂、热稳定剂、润滑剂、填充剂、着色、粘合调节剂等。特别是,像本发明 这样作为窗贴用使用时,为了抑制由紫外线引起的红外线遮蔽膜的劣化,紫外线吸收剂的 添加也是有效的。
[0232] 粘合层的厚度优选为1?100 μ m,更优选为3?50 μ m,进一步优选为10?30 μ m。 如果为1 μπι以上,则有粘合性提高的趋势,可得到充分的粘合力。相反,如果为100 μπ!以 下,则不仅红外线遮蔽膜的透明性提高,而且在将红外线遮蔽膜贴附于窗玻璃后,剥离时在 粘合层间也不引起凝聚破坏,有在玻璃面上不残留粘合剂的趋势。
[0233] <红外线吸收层>
[0234] 本发明的红外线遮蔽膜可在任意位置具有红外线吸收层。
[0235] 作为红外线吸收层中含有的材料,没有特别限制,例如可举出紫外线固化树脂、光 聚合引发剂、红外线吸收剂等。
[0236] 紫外线固化树脂与其它树脂相比硬度、平滑性优异,此外,从锡掺杂氧化铟(ITO)、 锑掺杂氧化锡(ATO)、热传导性的金属氧化物的分散性的观点出发也有利。作为紫外线固化 树脂,只要是通过固化而形成透明层的紫外线固化树脂,就可以没有特别限制地使用,例如 可举出有机硅树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂、丙烯酸树脂、烯丙基酯树脂等。从硬度、平滑 性、透明性的观点出发,更优选丙烯酸树脂。
[0237] 从硬度、平滑性、透明性的观点出发,上述丙烯酸树脂优选含有如国际公开 2008/035669号中记载的在表面导入了具有光聚合反应性的感光性基团的反应性二氧化娃 粒子(以下,也简称为"反应性二氧化硅粒子")。这里,作为具有光聚合性的感光性基团, 可举出由(甲基)丙烯酰氧基代表的聚合性不饱和基团等。另外,紫外线固化树脂也可以 含有能够与被导入到该反应性二氧化硅粒子表面的具有光聚合反应性的感光性基团发生 光聚合反应的化合物,例如具有聚合性不饱和基团的有机化合物。另外,可以使用如下物质 作为反应性二氧化硅粒子,即,聚合性不饱和基团修饰的水解性硅烷利用水解性甲硅烷基 的水解反应在与二氧化硅粒子之间生成甲硅烷氧基而进行化学键合的物质。这里,反应性 二氧化硅粒子的平均粒径优选为0. 001?0. 1 μ m。通过使平均粒径为这样的范围,能够平 衡良好地满足透明性、平滑性、硬度。
[0238] 另外,从调整折射率的观点出发,上述丙烯酸树脂可以含有来源于含氟乙烯基单 体的构成单元。作为含氟乙烯基单体,可举出氟代烯烃类(例如氟乙烯、偏氟乙烯、四氟 乙烯、六氟丙烯等)、(甲基)丙烯酸的部分或完全氟代烷基酯衍生物类(例如VISC0AT 6FM(商品名,大阪有机化学工业株式会社制)、R-2020 (商品名,大金工业株式会社制)等、 完全或部分氟代乙烯基醚类等。
[0239] 作为光聚合引发剂,可使用公知的光聚合引发剂,可以单独使用或者组合2种以 上使用。
[0240] 作为红外线吸收层中可含有的无机红外线吸收剂,从可见光线透射率、红外线吸 收性、在树脂中的分散适应性等观点出发,优选锡掺杂氧化铟(ITO)、锑掺杂氧化锡(ΑΤ0)、 锑酸锌、六硼化镧(LaB 6)、含铯的氧化钨(Csa33WO3)等。这些可以单独使用或者组合2种以 上使用。无机红外线吸收剂的平均粒径优选为5?IOOnm,更优选为10?50nm。如果小于 5nm,则有可能树脂中的分散性、红外线吸收性降低。另一方面,如果大于lOOnm,则有可能 可见光线透射率降低。应予说明,平均粒径的测定如下进行:利用透射式电子显微镜进行拍 摄,随机抽取例如50个粒子测定其粒径,计算其平均值。另外,当粒子的形状不是球形时, 定义为测定长径而算出的值。
[0241] 上述无机红外线吸收剂在红外线吸收层中的含量相对于红外线吸收层的总质量, 优选为1?80质量%,更优选为5?50质量%。如果含量为1 %以上,则可显现出充分的 红外线吸收效果,如果为80%以下,则能够透射充分量的可见光线。
[0242] 在红外线吸收层中,在起到本发明的效果的范围内可以含有除上述以外的金属氧 化物、有机系红外线吸收剂、金属配合物等其它红外线吸收剂。作为这样的其它红外线吸收 剂的具体例,例如可举出二亚铵系化合物、铝系化合物、酞菁系化合物、有机金属配合物、花 菁系化合物、偶氮化合物、聚次甲基系化合物、醌系化合物、二苯基甲烷系化合物、三苯基甲 烷系化合物等。
[0243] 红外线吸收层的厚度优选0. 1?50 μ m,更优选为1?20 μ m。如果为0. 1 μ m以 上,则有红外线吸收能力提高的趋势,另一方面,如果为50 μ m以下,则涂膜的抗裂性提高。
[0244] <硬涂层>
[0245] 本发明的红外线遮蔽膜优选作为用于提高耐擦过性的表面保护层而在基材的具 有粘合层的一侧的相反侧的最上层层叠含有利用热、紫外线等进行固化的树脂的硬涂层。 在本发明中,尤其是在成为基材位于含有平板状金属粒子的层下方的配置时,优选在含有 平板状金属粒子的层的上方形成硬涂层。
[0246] 作为硬涂层中使用的固化型树脂,可举出热固化型树脂、紫外线固化型树脂,但从 容易成型的观点出发,优选紫外线固化型树脂,其中,更优选铅笔硬度至少为2H的紫外线 固化型树脂。这样的固化型树脂可以单独使用或者组合2种以上。另外,固化型树脂可以 使用市售品也可以使用合成品。
[0247] 作为这样的紫外线固化型树脂,例如可举出具有多元醇的丙烯酸或甲基丙烯酸酯 这样的多官能性的丙烯酸酯树脂、以及由二异氰酸酯和具有多元醇的丙烯酸或甲基丙烯酸 合成的多官能性的聚氨酯丙烯酸酯树脂等。此外,还可优选使用具有丙烯酸酯系官能团的 聚醚树脂、聚酯树脂、环氧树脂、醇酸树脂、螺缩醛树脂、聚丁二烯树脂或聚硫醇多烯树脂 等。
[0248] 另外,作为这些树脂的反应性稀释剂,可使用较低粘度的1,6-环己二醇二(甲基) 丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇(甲基)丙 烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六 (甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等二官能以上的单体、低聚物,以及N-乙烯 基吡咯烷酮、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯等丙烯酸酯类,甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲 基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸2-羟 基乙酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸壬基苯酯等甲基丙烯酸酯类,甲基丙烯酸四氢糠酯 及其己内酯改性物等衍生物、苯乙烯、α -甲基苯乙烯或丙烯酸等单官能单体等。这些反应 性稀释剂可以单独使用或者组合2种以上使用。
[0249] 另外,作为这些树脂的光敏剂(自由基聚合引发剂),可使用苯偶姻、苯偶姻甲醚、 苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶酰甲基缩酮等苯偶姻及其烷基醚类;苯乙酮、2, 2-二甲氧 基-2-苯基苯乙酮、1-羟基环己基苯基酮等苯乙酮类;甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-戊基蒽醌 等蒽醌类;噻吨酮、2, 4-二乙基噻吨酮、2, 4-二异丙基噻吨酮等噻吨酮类;苯乙酮二甲基缩 酮、苯偶酰二甲基缩酮等缩酮类;二苯甲酮、4, 4-二甲基氨基二苯甲酮等二苯甲酮类和偶 氮化合物等。这些可以单独使用或者组合2种以上使用。而且,还可以与三乙醇胺、甲基二 乙醇胺等叔胺;2-二甲氨基苯甲酸乙酯、4-二甲氨基苯甲酸乙酯等苯甲酸衍生物等光引发 助剂等组合使用。这些自由基聚合引发剂的使用量相对于100质量份树脂的聚合性成分, 优选为〇. 5?20质量份,更优选为1?15质量份。
[0250] 应予说明,在上述固化型树脂中,根据需要,可以配合公知的一般的涂料添加剂。 例如,赋予流平、表面平滑性等的有机硅系、氟系的涂料添加剂对固化膜表面的防损伤性有 效,此外,利用紫外线作为活化能量射线时,该涂料添加剂通过渗出到空气界面,能够降低 由氧导致的树脂的固化阻碍,即使在低照射强度条件下也能够得到有效的固化程度。
[0251] 另外,硬涂层优选含有无机微粒。作为优选的无机微粒,可举出含有钛、二氧化硅、 锆、铝、镁、锑、锌或锡等金属的无机化合物的微粒。从确保可见光线的透射性的观点出发, 该无机微粒的平均粒径优选为IOOOnm以下,更优选为10?500nm的范围。另外,无机微粒 与形成硬涂层的固化型树脂的结合力时能够抑制从硬涂层的脱落,因此优选将单官能或多 官能的丙烯酸酯等的具有光聚合反应性的感光性基团导入到表面。
[0252] 硬涂层的厚度优选为0. 1 μ m?50 μ m,更优选为1?20 μ m。如果为0. 1 μ m以 上,则有硬涂性提高的趋势,相反,如果为50 μ m以下,则有红外线遮蔽膜的透明性提高的 趋势。
[0253] 应予说明,硬涂层也可以兼作上述红外线吸收层。
[0254] <粘合层、红外线吸收层、硬涂层的形成方法>
[0255] 作为粘合剂的涂覆方法,可使用任意的公知方法,例如可优选举出棒涂法、模涂 法、凹版辊涂法、刮刀涂布法、喷涂法、气刀涂布法、浸涂法、转印法等,可单独使用或者组合 使用。这些方法可以适当地使用以可溶解粘合剂的溶剂制成溶液的、或使粘合剂分散而成 的涂布液进行涂覆,作为溶剂,可使用公知的溶剂。
[0256] 粘合层的形成可以采用上述涂覆方式直接涂覆于红外线遮蔽膜,另外,也可以涂 覆于一次剥离膜并使其干燥后,贴合红外线遮蔽膜而使粘合剂转印。此时的干燥温度优选 使残留溶剂尽量减少,因此干燥温度、时间没有特别规定,但优选在50?150°C的温度下设 置10秒?5分钟的干燥时间。另外,由于粘合剂具有流动性,所以刚刚加热干燥之后反应 尚未结束,为了使其反应结束而得到稳定的粘合力,还需要养护。通常,在室温下为约1周 以上,在加热的情况下,例如在50°C时,优选3天以上。加热时,如果使温度过度升高,则有 可能塑料膜的平面性变差,因此最好不过度升高。
[0257] 红外线吸收层和硬涂层的形成方法没有特别限制,优选利用棒涂法、模涂法、凹版 辊涂法、旋涂法、喷雾法、刮板涂布法、气刀涂布法、浸涂法、转印法等湿式涂布法,或者蒸镀 法等干式涂布法形成。
[0258] 作为利用紫外线照射进行固化的方法,可通过照射由超高压汞灯、高压汞灯、低压 萊灯、碳弧灯、金属卤化物灯等发出的优选100?400nm、更优选200?400nm的波长区域的 紫外线,或者照射由扫描式、帘式型的电子束加速器发出的IOOnm以下波长区域的电子束 来进行。
[0259] <红外线遮蔽膜的层叠顺序>
[0260] 本发明的红外线遮蔽膜的各层的层叠顺序没有特别限制。然而,从进一步提高本 发明的效果的观点出发,优选电介质多层膜与含有平板状金属粒子的层相比,被设置在光 (阳光)的入射侧。通过成为这样的构成,能够利用电介质多层膜减少射入含有平板状金 属粒子的层的光量,因此可减少含有平板状金属粒子的层的发热量,能够得到更高的隔热 效果。此外,通过成为上述构成,还可期待抑制由平板状金属粒子的变色引起的膜的经时变 色。
[0261] 本发明的红外线遮蔽膜大致分为(1)在基材的一面上形成含有平板状金属粒子 的层和电介质多层膜的构成,或者(2)隔着基材形成含有平板状金属粒子的层和电介质多 层膜的构成。以下,分别进行说明。
[0262] (1)在基材的一面上形成含有平板状金属粒子的层和电介质多层膜的构成
[0263] 对于本构成(1),可采用在窗玻璃的室内侧粘贴(内贴)本发明的红外线遮蔽膜的 方式。作为该方式,例如可举出如下方式作为优选的一个例子,即,在基材表面依次层叠含 有平板状金属粒子的层、电介质多层膜、粘合层,在层叠有这些层的一侧的相反侧的基材表 面涂设硬涂层(图3A,内贴用构成1)。通过成为这样的构成,能够得到高的红外线遮蔽效 果。只要平板状金属粒子层与电介质多层膜的位置关系相同,例如即使是粘合层、基材、电 介质多层膜、含有平板状金属粒子的层、硬涂层的顺序也可以。另外,在电介质多层膜与含 有平板状金属粒子的层之间也可以具有其它功能层、基材。
[0264] 另外,在本构成(1)中,也可以是在窗玻璃的室外侧张贴(外贴)本发明的红外线 遮蔽膜的方式。如果举出该方式中的优选的一个例子,则为如下构成:在基材表面依次层叠 电介质多层膜、含有平板状金属粒子的层、粘合层,再在层叠有这些层的一侧的相反侧的基 材表面涂设硬涂层。与内贴的情况同样地,只要含有平板状金属粒子的层与电介质多层膜 的位置关系相同,就例如可以是粘合层、基材、含有平板状金属粒子的层、电介质多层膜、硬 涂层的顺序(图3C,外贴用构成3)。另外,在电介质多层膜与含有平板状金属粒子的层之 间也可以具有其它功能层、基材。
[0265] (2)隔着基材形成含有平板状金属粒子的层和电介质多层膜的构成
[0266] 本发明的红外线遮蔽膜也可以是在基材一面上形成电介质多层膜,在基材的另一 面上形成含有平板状金属粒子的层的方式。即,可以是电介质多层膜和含有平板状金属粒 子的层彼此隔着基材形成的方式。
[0267] 在这样的构成中,含有平板状金属粒子的层、电介质多层膜及基材的位置关系优 选从光(例如,阳光)入射的一侧起按照电介质多层膜、基材、含有平板状金属粒子的层的 顺序进行配置。
[0268] 对于本构成(2),可以采用在窗玻璃的室内侧张贴(内贴)本发明的红外线反射膜 的方式。由此,能够得到特别高的红外线遮蔽效果。作为该方式,例如可举出如下方式作为 优选的一个例子,即,在基材的一面侧配置含有平板状金属粒子的层,并且在其相反侧的面 配置电介质多层膜,以基材为基准,在含有平板状金属粒子的层上层叠硬涂层,在电介质多 层膜上层叠粘合层(图3B,内贴用构成2)。如果是上述层叠顺序的范围,则也可以在各层 之间插入其它层。
[0269] 另外,在本构成(2)中,也可以是在窗玻璃的室外侧张贴(外贴)本发明的红外线 遮蔽膜的方式。如果举出该方式中的优选的一个例子,则为如下构成:在基材的一个表面上 依次层叠电介质多层膜和被覆该电介质多层膜的硬涂层,在基材的另一面上依次层叠含有 平板状金属粒子的层和被覆该层的粘合层(图3D,外贴用构成4)。另外,与内贴方式同样 地,如果为上述层叠顺序的范围,则也可以在各层之间插入其它层。
[0270] 应予说明,上述内贴方式、外贴方式中,更优选为内贴方式。
[0271] 在内贴方式中,以基材为基准,粘合层不仅配置在形成有含有平板状金属粒子的 层的一侧,还配置在形成有电介质多层膜的一侧。换言之,在内贴方式中成为如下构成:将 膜贴附于玻璃面等时,不仅对与除水效率密切相关的含有平板状金属粒子的层喷涂水,也 在电介质多层膜与玻璃面之间喷涂水。因此,通过采用内贴方式,能够在不使除水效率降低 的情况下最大地发挥出得到良好密合性的效果。
[0272] [红外线遮蔽体]
[0273] 本发明的红外线遮蔽膜可应用于广泛的领域。例如,作为贴合在建筑物的屋外的 窗、汽车窗等被长时间曝露于阳光中的设备上来赋予热射线反射效果的热射线反射膜等窗 贴用膜或农业用塑料大棚用膜等,只要用于提高耐候性、抑制室内温度的过度上升的目的, 就可以使用。另外,也适合用作在汽车用的夹层玻璃等的玻璃与玻璃之间夹持的汽车用红 外线遮蔽膜。此时,由于能够将红外线遮蔽膜密封而与外部空气隔绝,所以从耐久性的观点 出发而优选。
[0274] 本发明涉及的红外线遮蔽膜特别适用于直接或介由粘合剂与玻璃或代替玻璃的 树脂等基体贴合的部件。
[0275] S卩,本发明提供在基体的至少一面设置本发明的红外线遮蔽膜而成的红外线遮蔽 体。
[0276] 作为基体,优选的是塑料基体、金属基体、陶瓷基体、布状基体等,可以将本发明的 红外线遮蔽膜设置于薄膜状、板状、球状、立方体状、长方体状等各种形状的基体。其中,优 选板状的陶瓷基体,更优选在玻璃板上设置本发明的红外线遮蔽膜而成的红外线遮蔽体。 作为玻璃板的例子,例如可举出JIS R3202 :1996中记载的浮法平板玻璃和抛光平板玻璃, 作为玻璃厚度,优选为〇· Olmm?20mm。
[0277] 作为在基体上设置本发明的红外线遮蔽膜的方法,优选使用如上所述在红外线遮 蔽膜上涂设粘合层并隔着粘合层贴附于基体的方法。
[0278] 作为贴合方法,可应用直接在基体上张贴膜的干式贴合、如上所述进行水贴贴合 的方法,但为了使空气不进入基体与红外线遮蔽膜之间,另外,从红外线遮蔽膜在基体上的 定位等实施的容易性的观点出发,更优选利用水贴法进行贴合。
[0279] 本发明的红外线遮蔽体是在基体的至少一面设置本发明的红外线反射膜的方式, 但是也可以是在基体的多面设置的方式或在本发明的红外线遮蔽膜上设置多个基体的方 式。例如,可以是在上述板玻璃的两面设置本发明的红外线反射膜的方式、在本发明的红外 线反射膜的两面涂设粘合层并使上述板玻璃贴合于红外线反射膜的两面而成的夹层玻璃 状的方式。
[0280] 实施例
[0281] 以下,举出实施例进一步详细说明本发明,但本发明不受这些实施例任何限定。应 予说明,在实施例中使用"份"或" % "的表示,如果没有特别说明,则表示"质量份"或"质 量%"。
[0282] (实施例 1-1)
[0283] [红外线遮蔽膜的制造]
[0284] <含有平板状银粒子的层的形成>
[0285] (含有平板状银粒子的涂布液的制作)
[0286] 在2. 5mM的枸橼酸钠水溶液50mL中添加0. 5g/L的聚苯乙烯磺酸水溶液2. 5mL,加 热至35°C。在该溶液中添加 IOmM的硼氢化钠水溶液3mL,边以20mL/min进行搅拌边添加 0. 5mM的硝酸银水溶液50mL。将该溶液搅拌30分钟,制成种溶液。
[0287] 接下来,在2. 5mM的枸橼酸钠水溶液132. 7mL中添加离子交换水87. lmL,加热至 35°C。在该溶液中添加 IOmM的抗坏血酸水溶液2mL,添加上述种溶液42. 4mL,边以IOmL/ min进行搅拌,边添加0. 5mM的硝酸银水溶液79. 6mmL。搅拌30分钟后,添加0. 35M的氢醌 磺酸钾水溶液71. lmL,添加7质量%明胶水溶液200g。
[0288] 在该溶液中添加混合0. 25M的亚硫酸钠水溶液107mL和0. 47M的硝酸银水溶液 107mL而成的白色沉淀物混合液。添加上述白色沉淀物混合液后立即添加0. 17M的NaOH水 溶液72mL。此时,边以pH不超过10的方式调节添加速度,边添加 NaOH水溶液。将其搅拌 300分钟,得到平板状银粒子分散的液体(含有平板状银粒子的涂布液)。
[0289] 可确认在得到的含有平板状银粒子的涂布液中生成了大致六边形且平板状的银 粒子。另外,利用以下方法进行测定,结果可知生成了平均当量圆直径为230nm、平均粒子厚 度为16nm、纵横比为14. 3的平板状银粒子。
[0290] (平板状银粒子的评价)
[0291] 平板状银粒子的平均当量圆直径
[0292] 关于平板状银粒子的平均当量圆直径,对从观察到的SEM图像中任意抽取的200 个粒子的形状,将大致六边形或大致圆盘形状的粒子设为A,将泪型等不定形的粒子设为 B,进行图像解析,用数显卡尺测定100个相当于A的粒子的当量圆直径,将其平均值作为平 均当量圆直径。
[0293] 平均粒子厚度
[0294] 将得到的含有平板状银粒子的涂布液滴加在玻璃基板上并干燥,使用原子力显微 镜(AFM) (NanocuteII,Seiko Instruments公司制)测定一个平板状银粒子的厚度。应予 说明,作为使用AFM的测定条件,设为自检测型传感器、DFM模式、测定范围5 μ m、扫描速度 180秒/1帧、数据点数256X256。
[0295] 纵横比
[0296] 根据得到的平板状银粒子的平均当量圆直径和平均粒子厚度,用平均当量圆直径 除以平均粒子厚度,算出纵横比。
[0297] (含有平板状银粒子的层的形成)
[0298] 在50 μ m厚度的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(东洋纺株式会社制,A4300 :两 面易接合层)上,以如上所述求出的面积率成为20%且干燥膜厚成为5μπι的方式,利用线 棒涂布上述中得到的含有平板状银粒子的涂布液,在120°C的干燥温度下干燥2分钟,形成 含有平板状银粒子的层。
[0299] (平板状银粒子的取向角的评价)
[0300] 将具有制成的含有平板状银粒子的层的膜用环氧树脂进行包埋处理后,在用液氮 冷冻的状态下用剃刀割断,制成膜的垂直方向截面试样。用扫描式电子显微镜(SEM)观察 该垂直方向截面试样,对100个银平板粒子,以平均值的方式计算相对于基材水平面的倾 角(绝对值)。
[0301] <电介质多层膜No. 1-1的制作>
[0302] 按照美国专利第6, 049, 419号说明书中记载的熔融挤出方法,将聚萘二甲酸乙二 醇酯(PEN :折射率1. 65)与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA :折射率1. 40)的层叠体作为1个单 元,层叠50个单元(计100层)后,拉伸成纵向2倍、横向2倍,进行热固定、冷却,对于物 理膜厚,使PEN层为159nm,使PMMA层为190nm,制成电介质多层膜No. 1-1。
[0303] <含有平板状银粒子的层与电介质多层膜No. 1-1的贴合>
[0304] 将制成的电介质多层膜No. 1-1与上述具有含有平板状银粒子的层的膜以成为如 图3A所示的层构成的方式利用贴合机进行贴合。此时,使PET基材侧的贴合时张力为5kg/ m,使电介质多层膜侧的贴合时张力为5kg/m,使乳棍温度为140°C,以2m/min的速度通过贴 合机,得到层叠体。
[0305] <硬涂层(HC层)的形成>
[0306] 在甲基乙基酮溶剂90质量份中添加紫外线固化型硬涂材料(UV-7600B :日本合成 化学工业株式会社制,紫外线固化型聚氨酯丙烯酸酯树脂)7. 5质量份,接着添加光聚合引 发剂(IRGAQJRE(注册商标)184:Ciba Specialty Chemicals制,1-轻基环己基苯基丽)0.5 质量份并搅拌混合,由此制成硬涂层涂布液(HC-I)。
[0307] 接着,在上述中制成的层叠体上,以成为图3A所示的层构成的方式,利用线棒 涂布上述硬涂层涂布液(HC-I),在70°C进行3分钟热风干燥。其后在大气下利用Eye Graphics公司制的紫外线固化装置(使用高压汞灯),在固化条件 :400mJ/cm2下进行固化, 由此形成厚度2μπι的硬涂层。
[0308] <粘合层的形成>
[0309] 将乙酸乙酯60质量份和甲苯20质量份混合,再添加丙烯酸系粘合剂 (AR0NTAC(注册商标)Μ-300 :东亚合成株式会社制)20g并搅拌混合,由此制备粘合剂涂布 液。
[0310] 粘合层采用在隔膜上涂设粘合层,其后与上述层叠体贴合的方法。
[0311] 作为隔膜,使用25 μ m厚的聚酯膜(Cerapeel (注册商标):Toyo Metallizing株 式会社制)。在隔膜上利用线棒涂布粘合剂涂布液,在80°C干燥2分钟,由此制成带有厚度 18 μ m的粘合层的膜(带粘合层的膜)。以成为如图3A所示的层构成(内贴用构成1)的 方式,利用贴合机将带粘合层的膜的粘合层表面贴合在上述制成的层叠体上。此时,使层叠 体侧的贴合时张力为l〇kg/m,使带粘合层的膜的贴合时张力为30kg/m。
[0312] 如上制成红外线遮蔽膜。
[0313] (实施例 1_2)
[0314] 在上述的(含有平板状银粒子的层的形成)中,使干燥温度为100°C,除此之外,与 实施例1-1同样地制成红外线遮蔽膜。
[0315] (实施例 1-3)
[0316] 在上述的(含有平板状银粒子的层的形成)中,使干燥温度为80°C,除此之外,与 实施例1-1同样地制成红外线遮蔽膜。
[0317] (实施例 1-4)
[0318] 在上述的(含有平板状银粒子的层的形成)中,使干燥温度为65°C,除此之外,与 实施例1-1同样地制成红外线遮蔽膜。
[0319] (实施例 1-5)
[0320] <电介质多层膜No. 1-2的制作>
[0321] (低折射率层用涂布液的制备)
[0322] 在纯水500质量份中边搅拌边添加水溶性树脂PVA224 (株式会社Kuraray制,皂 化度88摩尔%,聚合度1000) 10. 0质量份,再添加水溶性树脂Rl 130 (株式会社Kuraray制, 硅烷醇改性聚乙烯醇)5. 0质量份,接着添加水溶性树脂AZF8035 (日本合成化学工业株式 会社制)2. 0质量份,边混合边升温至70°C,使其溶解,由此得到水溶性树脂的水溶液。
[0323] 接着,在含有平均粒径为5nm的二氧化硅微粒的10质量%酸性二氧化硅溶胶 (SN0WTEX (注册商标)OXS :日产化学工业株式会社制)350质量份中,加入上述水溶性树脂 水溶液的全部量并混合。再添加作为阴离子系表面活性剂的RAPIS0L(注册商标)A30(日 油株式会社制)〇. 3质量份,搅拌1小时后,用纯水补充至1000. 0g,由此制备低折射率层用 涂布液。
[0324] (二氧化钛溶胶水系分散液的制备)
[0325] 在使二氧化钛水合物悬浮于水中而成的水性悬浮液(TiO2浓度100g/L) IOL(升) 中,在搅拌下添加氢氧化钠水溶液(浓度10摩尔/U 30L,升温至90°C,熟化5小时后,用盐 酸中和,进行过滤、水洗。应予说明,在上述反应(处理)中,二氧化钛水合物使用按照公知 的方法对硫酸钛水溶液进行热水解而得到的物质。
[0326] 使碱处理钛化合物以TiO2浓度成为20g/L的方式悬浮于纯水中,在搅拌下加入相 对于TiO 2量为0. 4摩尔%的枸橼酸并升温。液温达到95°C后,以盐酸浓度成为30g/L的方 式加入浓盐酸,在维持液温的同时搅拌3小时。
[0327] 测定所得到的二氧化钛溶胶液的pH和ZETA电位,其结果是pH为1. 4, ZETA电位 为+40mV。进而,利用Malvern公司制Zetasizer Nano进行粒径测定,其结果是平均粒径 为35nm,单分散度为16%。另外,使氧化钛溶胶液在105°C干燥3小时,得到粒子粉体,使用 JEOL DATUM公司制造的JDX-3530型进行X射线衍射的测定,确认为金红石型粒子。另外, 体积平均粒径为l〇nm。
[0328] 在含有体积平均粒径IOnm的金红石型二氧化钛微粒的20. O质量%二氧化钛溶胶 水系分散液Ikg中添加纯水4kg。
[0329] (硅酸水溶液的制备)
[0330] 制备SiO2浓度为2. O质量%的硅酸水溶液。
[0331] (二氧化硅改性二氧化钛粒子的制备)
[0332] 在上述10. O质量%二氧化钛溶胶水系分散液0. 5kg中加入纯水2kg后,加热至 90°C。接着,缓慢添加上述硅酸水溶液I. 3kg,然后在高压釜中在175°C进行18小时加热处 理,进而浓缩,得到为具有金红石型结构的二氧化钛且被覆层为SiO 2的20质量%的粒子。
[0333] (高折射率层用涂布液的制备)
[0334] 将上述中得到的20. O质量%的二氧化硅改性二氧化钛粒子溶胶水系分散液28. 9 份、1. 92质量%的枸橼酸水溶液10. 5份、10质量%的烯丙基醚共聚物(AKM-0531,日油株式 会社制)水溶液2. O份、以及3质量%的硼酸水溶液9. O份混合,制备二氧化硅改性二氧化 钛粒子分散液。
[0335] 接着,边搅拌二氧化钛分散液,边在纯水16. 3份中添加5. O质量%的聚乙烯 醇(PVA217 ;株式会社Kuraray制)水溶液33. 5份。然后,添加阴离子性表面活性剂 (RAPISOL(注册商标)A30,日油株式会社制)的1质量%水溶液0. 5份,最后用纯水补充至 1000份,制备高折射率层用涂布液。
[0336] 应予说明,利用上述方法计测低折射率层的折射率,其结果为1. 44。同样测得的高 折射率层的折射率为1.92。
[0337] (电介质多层膜的形成)
[0338] 使用可进行同时多层涂布的滑斗涂布装置,将上述中制备的低折射率层用涂布液 和高折射率层用涂布液以膜上表面侧成为低折射率层的方式,进一步以交替层叠高折射率 层和低折射率层并使合计层叠数成为12层的方式,边保温在45°C,边在膜上进行同时多层 涂布。其后,按照膜面成为15°C以下的条件喷吹1分钟冷风,使其固定后,喷吹80°C的暖 风,使其干燥,形成电介质多层膜No. 1-2。利用SEM观察涂膜的截面,结果是低折射率层的 膜厚为170nm,高折射率层的膜厚为130nm。
[0339] 这样,形成电介质多层膜No. 1-2来代替电介质多层膜No. 1-1,除此之外,与实施 例1-1同样地制成红外线遮蔽膜。
[0340] (实施例 1-6)
[0341] 在上述的(含有平板状银粒子的层的形成)中,使干燥温度为100°C,除此之外,与 实施例1-5同样地制成红外线遮蔽膜。
[0342] (实施例 1_7)
[0343] 在上述的(含有平板状银粒子的层的形成)中,使干燥温度为80°C,除此之外,与 实施例1-5同样地制成红外线遮蔽膜。
[0344] (实施例 1-8)
[0345] 在上述的(含有平板状银粒子的层的形成)中,使干燥温度为65°C,除此之外,与 实施例1-5同样地制成红外线遮蔽膜。
[0346] (实施例 1-9)
[0347] 使用如下所述制成的硬涂层涂布液(HC-2)来代替硬涂层涂布液(HC-I),除此之 夕卜,与实施例1-1同样地制成红外线遮蔽膜。
[0348] 在甲基乙基酮溶剂90质量份中添加紫外线固化型硬涂材(UV-7600B :日本合成化 学工业株式会社制)7. 5质量份,接着添加光聚合引发剂(IRGACURE (注册商标)184 :Ciba Specialty Chemicals制)0. 5质量份并搅拌混合。接着,添加作为无机红外线吸收剂的ATO 粉末(超微粒ATO :住友金属矿山株式会社制)2质量份,用均质机进行高速搅拌,由此制成 含有红外线吸收剂的硬涂层涂布液(HC-2)。
[0349] (实施例 1-10)
[0350] 使用上述的硬涂层涂布液(HC-2)来代替硬涂层涂布液(HC-I),除此之外,与实施 例1-5同样地制成红外线遮蔽膜。
[0351] (实施例 1-11)
[0352] 用如图3B所示的层构成(内贴用构成2)进行层叠,除此之外,与实施例1-1同样 地制成红外线遮蔽膜。
[0353] (实施例 1-12)
[0354] 用如图3B所示的层构成(内贴用构成2)进行层叠,除此之外,与实施例1-5同样 地制成红外线遮蔽膜。
[0355] (实施例 1-13)
[0356] 用如图3C所示的层构成(外贴用构成3)进行层叠,除此之外,与实施例1-1同样 地制成红外线遮蔽膜。
[0357] (实施例 1-14)
[0358] 用如图3C所示的层构成(外贴用构成3)进行层叠,除此之外,与实施例1-5同样 地制成红外线遮蔽膜。
[0359] (比较例 1-1)
[0360] 不形成含有平板状银粒子的层,除此之外,与实施例1-1同样地制成红外线遮蔽 膜。
[0361] (比较例 1-2)
[0362] 使电介质多层膜的层叠数为200层,除此之外,与比较例1-1同样地制成红外线遮 蔽膜。
[0363] (比较例 1-3)
[0364] 不形成含有平板状银粒子的层,除此之外,与实施例1-5同样地制成红外线遮蔽 膜。
[0365] (比较例 1-4)
[0366] 使电介质多层膜的层叠数为22层,除此之外,与比较例1-3同样地制成红外线遮 蔽膜。
[0367] (比较例 1-5)
[0368] 不形成电介质层叠膜,除此之外,与实施例1-4同样地制成红外线遮蔽膜。
[0369] (比较例 1-6)
[0370] 使含有平板状银粒子的层的干燥后膜厚为12 μ m,除此之外,与比较例1-5同样地 制成红外线遮蔽膜。
[0371] (比较例 1-7)
[0372] 在上述的(含有平板状银粒子的层的形成)中,使干燥温度为100°C,除此之外,与 比较例1-5同样地制成红外线遮蔽膜。
[0373] (评价)
[0374] (红外线反射率)
[0375] 使用分光光度计(使用积分球,日本分光株式会社制,V-670型),对贴附于3mm厚 的浮法平板玻璃的红外线遮蔽膜测定850?1150nm区域的反射率。测定时,除实施例1-13 和1-14以外,以光从玻璃面入射的方式设置试样。与此相对,实施例1-13和1-14的膜以 光从贴附于玻璃的膜侧入射的方式设置试样。进行3次测定,求出其平均值,作为红外线反 射率。
[0376] (日射吸收率)
[0377] 使用分光光度计(使用积分球,日本分光株式会社制,V-670型),对贴附于3mm厚 的浮法平板玻璃的红外线遮蔽膜依照JIS A5759 :2008测定日射吸收率。测定时,除实施例 1-13和1-14以外,以光从玻璃面入射的方式设置试样。与此相对,实施例1-13和1-14的 膜以光从贴附于玻璃的膜侧入射的方式设置试样。测定进行3次,求出其平均值,作为日射 吸收率。
[0378] (雾度值)
[0379] 使用雾度计(日本电色工业株式会社制,NDH5000),依照JISK7136 :2000进行测 定。雾度值1.5为以下时是实用的。
[0380] (耐久性的评价)
[0381] 将贴附于3mm厚的浮法平板玻璃的红外线遮蔽膜在室外放置1年。期间,对于阳 光的入射,除实施例1-13和14以外,以阳光从玻璃面入射的方式设置试样。与此相对,实 施例1-13和1-14的膜以阳光从贴附于玻璃的膜侧入射的方式设置试样。评价是利用分光 光度计(使用积分球,日本分光株式会社制,V-670型),由放置前后的Lab值算出ΛΕ,测 定颜色的变化。ΛΕ为0. 5以下时是实用的。
[0382] 将实施例1-1?1-14和比较例1-1?1-7中得到的红外线遮蔽膜的构成和评价 结果分别示于下述表2。
[0383] 表 2
[0384]

【权利要求】
1. 一种红外线遮蔽膜,具有: 基材, 包含高折射率层和低折射率层的电介质多层膜,以及 含有平板状金属粒子的层。
2. 根据权利要求1所述的红外线遮蔽膜,其中,所述电介质多层膜与所述含有平板状 金属粒的层相比,被设置于光的入射侧。
3. 根据权利要求1或2所述的红外线遮蔽膜,其中,所述平板状金属粒子的主平面相对 于所述基材的表面,以0°?±30°的角度进行面取向。
4. 根据权利要求1?3中任一项所述的红外线遮蔽膜,其中,所述含有平板状金属粒子 的层和所述电介质多层膜是隔着所述基材而形成的。
5. 根据权利要求1?4中任一项所述的红外线遮蔽膜,其中,将所述基材的面积设为A 并将所述平板状金属粒子的占有面积设为B时,由下述式1表示的面积率C为15%以上且 小于90%, C[% ] = (B/A) X100...(式 1)。
6. 根据权利要求1?5中任一项所述的红外线遮蔽膜,进一步含有: 层叠在所述含有平板状金属粒子的层上的硬涂层,和 层叠在所述电介质多层膜上的粘合层。
7. 根据权利要求1?6中任一项所述的红外线遮蔽膜,其中,所述含有平板状金属粒子 的层含有平板状银粒子。
8. 根据权利要求1?7中任一项所述的红外线遮蔽膜,其中,所述高折射率层和所述低 折射率层含有金属氧化物粒子。
9. 根据权利要求1?8中任一项所述的红外线遮蔽膜,其中,所述电介质多层膜含有水 溶性高分子。
10. 根据权利要求1?9中任一项所述的红外线遮蔽膜,进一步含有红外线吸收层。
11. 一种红外线遮蔽体,是在基体的至少一面设置权利要求1?10中任一项所述的红 外线遮蔽膜而成的。
【文档编号】B32B7/02GK104245303SQ201380018223
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年4月4日 优先权日:2012年4月5日
【发明者】三好正纪 申请人:柯尼卡美能达株式会社
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