JP2013195563A - 熱線遮蔽材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも1種の金属粒子を含有する金属粒子含有層を有し、前記金属粒子が、略六角形状又は略円盤形状の金属平板粒子を60個数%以上有し、前記金属平板粒子の主平面が、前記金属粒子含有層の一方の表面に対して平均0°〜±30°の範囲で面配向しており、金属平板粒子の円相当径の変動係数が13%以上であり、金属平板粒子のRMS粒状度が30以下である熱線遮蔽材。
【選択図】図1
Description
特許文献2には、略六角形状〜略円盤形状の金属平板粒子を60個数%以上有し、前記略六角形状〜略円盤形状の金属平板粒子の主平面が前記金属粒子含有層の一方の表面に対して平均0°〜±30°の範囲で面配向している熱線遮蔽材が開示されている。
特許文献3には、銀平板粒子を用いたプラズマディスプレイパネル用の赤外線遮蔽フィルターが開示されており、可視部透過性と赤外線遮蔽性に優れていることが記載されている。
一方、本発明者が特許文献1に記載の熱線遮蔽材の性能を検討したところ、用いている銀平板粒子の円相当径の変動係数を10%以下まで小さくした例が多数記載されており、この場合は広帯域に赤外線を遮蔽することができないことがわかった。また、特許文献1には円相当径の変動係数を大きくし、かつ銀平板粒子の中心間距離の変動係数を小さくした例も記載されているが、この場合は銀平板粒子の疎密むらが増え(後述するRMS粒状度が高くなり)、可視光透過性と、赤外光を広帯域にわたって十分に反射する観点からは不満が残るものであった。
また、特許文献2の赤外遮蔽材は、銀平板粒子の円相当径の変動係数を12%以下まで小さくした例が多数記載されており、広帯域に赤外線を遮蔽することができないことがわかった。また、特許文献2の実施例7、8、13および34には円相当径の変動係数を大きくし、かつ分子間距離をランダムにした例も記載されているが、可視光透過性と、赤外光を広帯域にわたって十分に反射する観点からは不満が残るものであった。
また、本発明者が鋭意検討したところ、金属平板粒子の円相当径の変動係数が大きいと、広帯域の赤外線を遮蔽できることを発見した。
これらの知見に基づき、本発明者は金属平板粒子の円相当径を変動係数が大きくし、同時にRMS粒状度を低くすることで、可視光透過性および平均日射反射率が高く、赤外光を広帯域にわたって反射することができる熱線遮蔽材が得られることを見出すに至った。
[1] 少なくとも1種の金属粒子を含有する金属粒子含有層を有し、前記金属粒子が、略六角形状又は略円盤形状の金属平板粒子を60個数%以上有し、前記金属平板粒子の主平面が、前記金属粒子含有層の一方の表面に対して平均0°〜±30°の範囲で面配向しており、金属平板粒子の円相当径の変動係数が13%以上であり、金属平板粒子のRMS粒状度が30以下であることを特徴とする熱線遮蔽材。
[2] [1]に記載の熱線遮蔽材は、前記金属平板粒子のRMS粒状度が25以下であることが好ましい。
[3] [1]に記載の熱線遮蔽材は、前記金属平板粒子のRMS粒状度が20以下であることが好ましい。
[4] [1]〜[3]のいずれか一項に記載の熱線遮蔽材は、前記金属平板粒子の円相当径の変動係数が20%以上であることが好ましい。
[5] [1]〜[4]のいずれか一項に記載の熱線遮蔽材は、金属平板粒子の平均粒子径が70nm〜500nmであり、金属平板粒子のアスペクト比(平均粒子径/平均粒子厚み)が8〜40であることが好ましい。
[6] [1]〜[5]のいずれか一項に記載の熱線遮蔽材は、前記金属平板粒子が、少なくとも銀を含むことが好ましい。
[7] [1]〜[6]のいずれか一項に記載の熱線遮蔽材は、可視光透過率が70%以上であることが好ましい。
[8] [1]〜[7]のいずれか一項に記載の熱線遮蔽材は、前記金属粒子含有層が、基材であるポリマーフィルムの少なくとも一方の面上に配置されたことが好ましい。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本発明の熱線遮蔽材は、少なくとも1種の金属粒子を含有する金属粒子含有層を有し、前記金属粒子が、略六角形状又は略円盤形状の金属平板粒子を60個数%以上有し、前記金属平板粒子の主平面が、前記金属粒子含有層の一方の表面に対して平均0°〜±30°の範囲で面配向しており、金属平板粒子の円相当径の変動係数が13%以上であり、金属平板粒子のRMS粒状度が30以下であることを特徴とする。
本発明の熱線遮蔽材は、少なくとも1種の金属粒子を含有する金属粒子含有層を有し、必要に応じて、粘着層、紫外線吸収層、基材、金属酸化物粒子含有層などのその他の層を有する態様も好ましい。
以下、本発明の熱線遮蔽材の好ましい態様について説明する。
前記金属粒子含有層は、少なくとも1種の金属粒子を含有する層であり、前記金属粒子が、略六角形状〜略円盤形状の金属平板粒子を60個数%以上有し、前記略六角形状〜略円盤形状の金属平板粒子の主平面が、前記金属粒子含有層の一方の表面に対して平均0°〜±30°の範囲で面配向しており、金属平板粒子の円相当径の変動係数が13%以上であり、金属平板粒子の粒状度が30以下であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
本発明におけるRMS粒状度の求め方は、
(1)金属平板粒子の電顕写真を撮影し、
(2)写真を二値化して金属平板粒子を抽出し、
(3)0.6μm□のメッシュで濃度を平均化し、
(4)このメッシュの濃度の変動係数を求め、これを本発明におけるRMS粒状度とする。
本発明の熱線遮蔽材は、金属平板粒子のRMS粒状度が25以下であることが好ましく、20以下であることがより好ましい。一方、本発明の熱線遮蔽材は、熱線遮蔽の観点から、金属平板粒子のRMS粒状度が1以上であることが好ましく、2以上であることがより好ましく、4以上であることが特に好ましい。
前記金属粒子としては、略六角形状〜略円盤形状の金属平板粒子を60個数%以上有し、前記略六角形状〜略円盤形状の金属平板粒子の主平面が、前記金属粒子含有層の一方の表面に対して平均0°〜±30°の範囲で面配向していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記金属粒子含有層の厚みをdとしたとき、前記略六角形状〜略円盤形状の金属平板粒子の80個数%以上が前記金属粒子含有層の表面からd/2の範囲に存在していることが好ましく、前記略六角形状又は略円盤形状の金属平板粒子の80個数%以上が、前記金属粒子含有層の表面からd/3の範囲に存在することがより好ましい。
前記金属粒子含有層において、略六角形状〜略円盤形状の金属平板粒子の存在形態としては、金属粒子含有層の一方の表面(本発明の熱線遮蔽材が基材を有する場合は、基材表面)に対して平均0°〜±30°の範囲で面配向している。
なお、前記金属粒子含有層の一方の表面は、フラットな平面であることが好ましい。本発明の熱線遮蔽材の前記金属粒子含有層が仮支持体としての基材を有する場合は、基材の表面とともに略水平面であることが好ましい。ここで、前記熱線遮蔽材は、前記仮支持体を有していてもよく、有していなくてもよい。
前記金属粒子の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、500nm以下の平均粒子径を有するものであってもよい。
前記金属粒子の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、熱線(近赤外線)の反射率が高い点から、銀、金、アルミニウム、銅、ロジウム、ニッケル、白金などが好ましい。
前記金属平板粒子としては、2つの主平面からなる粒子(図4A及び図4B参照)であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、略六角形状、略円盤形状、略三角形状などが挙げられる。これらの中でも、可視光透過率が高い点で、略六角形状以上の多角形状〜略円盤形状であることがより好ましく、略六角形状または略円盤形状であることが特に好ましい。
本明細書中、略円盤形状とは、後述する銀平板粒子の平均円相当径の10%以下の凹凸を無視したときに、平均円相当径の50%以上の長さを有する辺の個数が1個の銀平板粒子当たり0個である形状のことを言う。前記略円盤形状の金属平板粒子としては、透過型電子顕微鏡(TEM)で金属平板粒子を主平面の上方から観察した際に、角が無く、丸い形状であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
本明細書中、略六角形状とは、後述する銀平板粒子の平均円相当径の10%以下の凹凸を無視したときに、平均円相当径の20%以上の長さを有する辺の個数が1個の銀平板粒子当たり6個である形状のことを言う。なお、その他の多角形についても同様である。前記略六角形状の金属平板粒子としては、透過型電子顕微鏡(TEM)またはSEMで金属平板粒子を主平面の上方から観察した際に、略六角形状であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、六角形状の角が鋭角のものでも、鈍っているものでもよいが、可視光域の吸収を軽減し得る点で、角が鈍っているものであることが好ましい。角の鈍りの程度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記金属平板粒子の材料としては、特に制限はなく、前記金属粒子と同じものを目的に応じて適宜選択することができる。前記金属平板粒子は、少なくとも銀を含むことが好ましい。
本発明の熱線遮蔽材において、前記略六角形状〜略円盤形状の金属平板粒子は、その主平面が金属粒子含有層の一方の表面(熱線遮蔽材が基材を有する場合は、基材表面)に対して、平均0°〜±30°の範囲で面配向しており、平均0°〜±20°の範囲で面配向していることが好ましく、平均0°〜±5°の範囲で面配向していることが特に好ましい。
前記金属平板粒子の存在状態は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、後述する図5F、図5Gのように並んでいることが好ましい。
図5Bにおいて、基材1の表面と、金属平板粒子3の主平面または主平面の延長線とのなす角度(±θ)は、前記の面配向における所定の範囲に対応する。即ち、面配向とは、熱線遮蔽材の断面を観察した際、図5Bに示す傾角(±θ)が小さい状態をいい、特に、図5Fは、基材1の表面と金属平板粒子3の主平面とが接している状態、即ち、θが0°である状態を示す。基材1の表面に対する金属平板粒子3の主平面の面配向の角度、即ち図5Bにおけるθが±30°を超えると、熱線遮蔽材の所定の波長(例えば、可視光域長波長側から近赤外光領域)の反射率が低下してしまう。
前記金属平板粒子の平均粒子径(平均円相当径)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、70nm〜500nmが好ましく、100nm〜400nmがより好ましい。前記平均粒子径(平均円相当径)が、70nm未満であると、金属平板粒子の吸収の寄与が反射より大きくなるため十分な熱線反射能が得られなくなることがあり、500nmを超えると、ヘイズ(散乱)が大きくなり、基材の透明性が損なわれてしまうことがある。
ここで、前記平均粒子径(平均円相当径)とは、TEMで粒子を観察して得た像から任意に選んだ200個の平板粒子の主平面直径(最大長さ)の平均値を意味する。
前記金属粒子含有層中に平均粒子径(平均円相当径)が異なる2種以上の金属粒子を含有することができ、この場合、金属粒子の平均粒子径(平均円相当径)のピークが2つ以上を有していてもよい。
一方、金属平板粒子の粒度分布における変動係数の上限値は、200%以下であることが好ましく、150%以下であることがより好ましく、100%以下であることが特に好ましい。
ここで、前記金属平板粒子の粒度分布における変動係数は、例えば前記の通り得た平均値の算出に用いた200個の金属平板粒子の粒子径の分布範囲をプロットし、粒度分布の標準偏差を求め、前記の通り得た主平面直径(最大長さ)の平均値(平均粒子径(平均円相当径))で割った値(%)である。
前記金属平板粒子のアスペクト比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、波長800nm〜2,500nmの赤外光領域での反射率が高くなる点から、8〜40が好ましく、10〜35がより好ましい。前記アスペクト比が8未満であると反射波長が800nmより小さくなり、40を超えると、反射波長が1,800nmより長くなり、十分な熱線反射能が得られないことがある。
前記アスペクト比は、金属平板粒子の平均粒子径(平均円相当径)を金属平板粒子の平均粒子厚みで除算した値を意味する。平均粒子厚みは、金属平板粒子の主平面間距離に相当し、例えば、図4A及び図4Bに示す通りであり、原子間力顕微鏡(AFM)により測定することができる。
前記AFMによる平均粒子厚みの測定方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス基板に金属平板粒子を含有する粒子分散液を滴下し、乾燥させて、粒子1個の厚みを測定する方法などが挙げられる。
なお、前記金属平板粒子の厚みは5〜20nmであることが好ましい。
本発明の熱線遮蔽材では、前記略六角形状又は略円盤形状の金属平板粒子の80個数%以上が、前記金属粒子含有層の表面からd/2の範囲に存在することが好ましく、d/3の範囲に存在することがより好ましく、前記略六角形状又は略円盤形状の金属平板粒子の60個数%以上が前記金属粒子含有層の一方の表面に露出していることが更に好ましい。金属平板粒子が金属粒子含有層の表面からd/2の範囲に存在するとは、金属平板粒子の少なくとも一部が金属粒子含有層の表面からd/2の範囲に含まれていることを意味する。すなわち、金属平板粒子の一部が、金属粒子含有層の表面よりも突出している図5Gに記載される金属平板粒子も、金属粒子含有層の表面からd/2の範囲に存在する金属平板粒子として扱う。なお、図5Gは、各金属平板粒子の厚み方向のごく一部が金属粒子含有層に埋没してことを意味し、各金属平板粒子が金属粒子含有層の表面上に積まれているわけではない。
また、金属平板粒子が前記金属粒子含有層の一方の表面に露出しているとは、金属平板粒子の一方の表面の一部が、金属粒子含有層の表面よりも突出していることを意味する。
ここで、前記金属粒子含有層中の金属平板粒子存在分布は、例えば、熱線遮蔽材の断面試料をSEM観察した画像より測定することができる。
本発明の熱線遮蔽材は、前記金属粒子含有層における媒質としてポリマーを含む。このような構成により、前記金属粒子含有層と前記ポリマーフィルムの密着がJIS K5600−5−6に定められたクロスカットセロテープ剥離試験で2点以下であるように制御しやすくすることができる。
前記ポリマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記ポリマーとしては、例えば、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、(飽和)ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ゼラチンやセルロース等の天然高分子等の高分子などが挙げられる。その中でも、本発明では、前記ポリマーの主ポリマーがポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、(飽和)ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂であることが好ましく、ポリエステル樹脂およびポリウレタン樹脂であることが前記略六角形状又は略円盤形状の金属平板粒子の80個数%以上を前記金属粒子含有層の表面からd/2の範囲に存在させやすい観点からより好ましく、ポリエステル樹脂であることが本発明の熱線遮蔽材のクロスカット密着性をより改善する観点から特に好ましい。
また、本明細書中、前記金属粒子含有層に含まれる前記ポリマーの主ポリマーとは、前記金属粒子含有層に含まれるポリマーの50質量%以上を占めるポリマー成分のことを言う。
本発明の熱線遮蔽材は、前記金属粒子含有層に含まれる前記金属粒子に対する前記ポリエステル樹脂の含有量が1〜10000質量%であることが好ましく、10〜1000質量%であることがより好ましく、20〜500質量%であることが特に好ましい。
前記媒質の屈折率nは、1.4〜1.7であることが好ましい。
本発明の熱線遮蔽材は、前記略六角形状〜略円盤形状の金属平板粒子の厚みをaとしたとき、前記略六角形状〜略円盤形状の金属平板粒子の80個数%以上が、厚み方向のa/10以上を前記ポリマーに覆われていることが好ましく、厚み方向のa/10〜10aを前記ポリマーに覆われていることがより好ましく、a/8〜4aを前記ポリマーに覆われていることが特に好ましい。このように前記略六角形状〜略円盤形状の金属平板粒子が前記金属粒子含有層に一定割合以上埋没していることにより、よりこすり耐性を高めることができる。すなわち、本発明の熱線遮蔽材は、図5Gの態様よりも、図5Fの態様の方が好ましい。
前記熱線遮蔽材を上から見た時の基材の面積A(金属粒子含有層に対して垂直方向から見たときの前記金属粒子含有層の全投影面積A)に対する金属平板粒子の面積の合計値Bの割合である面積率〔(B/A)×100〕としては、15%以上が好ましく、20%以上がより好ましい。前記面積率が、15%未満であると、熱線の最大反射率が低下してしまい、遮熱効果が十分に得られないことがある。
ここで、前記面積率は、例えば熱線遮蔽材基材を上からSEM観察で得られた画像や、AFM(原子間力顕微鏡)観察で得られた画像を画像処理することにより測定することができる。
前記金属粒子含有層における水平方向に隣接する金属平板粒子の平均粒子間距離としては、可視光線透過率及び熱線の最大反射率の点から、金属平板粒子の平均粒子径の1/10以上が好ましい。
前記金属平板粒子の水平方向の平均粒子間距離が、前記金属平板粒子の平均粒子径の1/10未満となると、熱線の最大反射率が低下してしまう。また、水平方向の平均粒子間距離は、可視光線透過率の点で、不均一(ランダム)であることが好ましい。ランダムでない場合、即ち、均一であると、可視光線の吸収が起こり、透過率が低下してしまうことがある。
本発明の熱線遮蔽材において、金属平板粒子は、図5B、図5C、図5E〜図5Gに示すように、金属平板粒子を含む金属粒子含有層の形態で配置される。
前記金属粒子含有層としては、図5B、図5C、図5E〜図5Gに示すように単層で構成されてもよく、複数の金属粒子含有層で構成されてもよい。複数の金属粒子含有層で構成される場合、遮熱性能を付与したい波長帯域に応じた遮蔽性能を付与することが可能となる。なお、前記金属粒子含有層が複数の金属粒子含有層で構成される場合、本発明の熱線遮蔽材は、少なくとも最表面の金属粒子含有層において、該最表面の金属粒子含有層の厚みをd’としたとき、前記略六角形状〜略円盤形状の金属平板粒子の80個数%以上が、該最表面の金属粒子含有層の表面からd’/2の範囲に存在することが好ましい。
前記金属粒子含有層の厚みは、10〜160nmであることが好ましく、20〜80nmであることがより好ましい。前記金属粒子含有層の厚みdは、前記略六角形状〜略円盤形状の金属平板粒子の厚みをaとしたとき、a〜10aであることが好ましく、2a〜8aであることがより好ましい。
また、熱線遮蔽材の前記金属粒子含有層の上に、例えば後述するオーバーコート層などの他の層を有する場合においても、他の層と前記金属粒子含有層の境界は同様の方法によって決定することができ、前記金属粒子含有層の厚みdを決定することができる。なお、前記金属粒子含有層に含まれるポリマーと同じ種類のポリマーを用いて、前記金属粒子含有層の上にコーティングをする場合は通常はSEM観察した画像によって前記金属粒子含有層との境界を判別できることができ、前記金属粒子含有層の厚みdを決定することができる。
前記金属平板粒子の合成方法としては、略六角形状〜略円盤形状を合成し得るものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、化学還元法、光化学還元法、電気化学還元法等の液相法などが挙げられる。これらの中でも、形状とサイズ制御性の点で、化学還元法、光化学還元法などの液相法が特に好ましい。六角形〜三角形状の金属平板粒子を合成後、例えば、硝酸、亜硫酸ナトリウム等の銀を溶解する溶解種によるエッチング処理、加熱によるエージング処理などを行うことにより、六角形〜三角形状の金属平板粒子の角を鈍らせて、略六角形状〜略円盤形状の金属平板粒子を得てもよい。
前記金属平板粒子は、可視光域透明性を更に高めるために、可視光域透明性が高い高屈折率材料で被覆されてもよい。
前記高屈折率材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、TiOx、BaTiO3、ZnO、SnO2、ZrO2、NbOxなどが挙げられる。
本発明の熱線遮蔽材において、金属平板粒子は、該金属平板粒子を構成する銀などの金属の酸化を防止するために、メルカプトテトラゾール、アスコルビン酸等の酸化防止剤を吸着していてもよい。また、酸化防止を目的として、Ni等の酸化犠牲層が金属平板粒子の表面に形成されていてもよい。また、酸素を遮断することを目的として、SiO2などの金属酸化物膜で被覆されていてもよい。
本発明の熱線遮蔽材は、基材であるポリマーフィルムを有し、前記金属粒子含有層と前記ポリマーフィルムの密着がJIS K5600−5−6に定められたクロスカットセロテープ剥離試験で2点以下であることを特徴とする。
前記熱線遮蔽材は、前記略六角形状〜略円盤形状の金属平板粒子の80個数%以上が偏在している方の前記金属粒子含有層の表面とは反対側の表面に、基材を有することが好ましい。
前記基材としては、ポリマーフィルムであること以外はその形状、構造、大きさ、材料などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記形状としては、例えば、平板状などが挙げられ、前記構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、前記大きさとしては、前記熱線遮蔽材の大きさなどに応じて適宜選択することができる。
<<3−1.粘着層>>
本発明の熱線遮蔽材は、粘着層を有することが好ましい。前記粘着層は、紫外線吸収剤を含むことができる。
前記粘着層の形成に利用可能な材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリビニルブチラール(PVB)樹脂、アクリル樹脂、スチレン/アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの材料からなる粘着層は、塗布により形成することができる。
さらに、前記粘着層には帯電防止剤、滑剤、ブロッキング防止剤などを添加してもよい。
前記粘着層の厚みとしては、0.1μm〜30μmが好ましい。
耐擦傷性を付加するために、機能性フィルムがハードコート性を有するハードコート層を含むことも好適である。ハードコート層には金属酸化物粒子を含むことができる。
前記ハードコート層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜その種類も形成方法も選択することができ、例えば、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂、アルキド系樹脂、フッ素系樹脂等の熱硬化型又は光硬化型樹脂などが挙げられる。前記ハードコート層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1μm〜50μmが好ましい。前記ハードコート層上に更に反射防止層及び/又は防眩層を形成すると、耐擦傷性に加え、反射防止性及び/又は防眩性を有する機能性フィルムが得られ好適である。また、前記ハードコート層に前記金属酸化物粒子を含有してもよい。
本発明の熱線遮蔽材において、物質移動による金属平板粒子の酸化・硫化を防止し、耐擦傷性を付与するため、本発明の熱線遮蔽材は、前記略六角形状〜略円盤形状の金属平板粒子が露出している方の前記金属粒子含有層の表面に密接するオーバーコート層を有していてもよい。また、前記金属粒子含有層と後述の紫外線吸収層との間にオーバーコート層を有していてもよい。本発明の熱線遮蔽材は特に金属平板粒子が金属粒子含有層の表面に偏在するため場合は、金属平板粒子の剥落による製造工程のコンタミ防止、別層塗布時の金属平板粒子配列乱れの防止、などのため、オーバーコート層を有していてもよい。
前記オーバーコート層には紫外線吸収剤を含んでもよい。
前記オーバーコート層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、バインダー、マット剤、及び界面活性剤を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記バインダーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂、アルキド系樹脂、フッ素系樹脂等の熱硬化型又は光硬化型樹脂などが挙げられる。
前記オーバーコート層の厚みとしては、0.01μm〜1,000μmが好ましく、0.02μm〜500μmがより好ましく、0.1〜10μmが特に好ましく、0.2〜5μmがより特に好ましい。
前記紫外線吸収剤を含有する層は、目的に応じて適宜選択することができ、粘着層であってもよく、また、前記粘着層と前記金属粒子含有層との間の層(例えば、オーバーコート層など)であってもよい。いずれの場合も、前記紫外線吸収剤は、前記金属粒子含有層に対して、太陽光が照射される側に配置される層に添加されることが好ましい。
前記モノ(ヒドロキシフェニル)トリアジン化合物としては、例えば、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−ドデシルオキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−トリデシルオキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−イソオクチルオキシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジンなどが挙げられる。前記ビス(ヒドロキシフェニル)トリアジン化合物としては、例えば、2,4−ビス(2−ヒドロキシ−4−プロピルオキシフェニル)−6−(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−ヒドロキシ−3−メチル−4−プロピルオキシフェニル)−6−(4−メチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−ヒドロキシ−3−メチル−4−ヘキシルオキシフェニル)−6−(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス[2−ヒドロキシ−4−[3−(メトキシヘプタエトキシ)−2−ヒドロキシプロピルオキシ]フェニル]−1,3,5−トリアジンなどが挙げられる。前記トリス(ヒドロキシフェニル)トリアジン化合物としては、例えば、2,4−ビス(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−6−(2,4−ジブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス[2−ヒドロキシ−4−(3−ブトキシ−2−ヒドロキシプロピルオキシ)フェニル]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス[2−ヒドロキシ−4−[1−(イソオクチルオキシカルボニル)エトキシ]フェニル]−6−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス[2−ヒドロキシ−4−[1−(イソオクチルオキシカルボニル)エトキシ]フェニル]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス[2−ヒドロキシ−4−[1−(イソオクチルオキシカルボニル)エトキシ]フェニル]−6−[2,4−ビス[1−(イソオクチルオキシカルボニル)エトキシ]フェニル]−1,3,5−トリアジンなどが挙げられる。
前記紫外線吸収層の厚みとしては、0.01μm〜1,000μmが好ましく、0.02μm〜500μmがより好ましい。前記厚みが、0.01μm未満であると、紫外線の吸収が足りなくなることがあり、1,000μmを超えると、可視光の透過率が下がることがある。
前記紫外線吸収層の含有量としては、用いる紫外線吸収層によって異なり、一概に規定することができないが、本発明の熱線遮蔽材において所望の紫外線透過率を与える含有量を適宜選択することが好ましい。
前記紫外線透過率としては、5%以下が好ましく、2%以下がより好ましい。前記紫外線透過率が、5%を超えると、太陽光の紫外線により前記金属平板粒子層の色味が変化することがある。
本発明の熱線遮蔽材は、長波赤外線を吸収するために、少なくとも1種の金属酸化物粒子を含有することが、熱線遮蔽と製造コストのバランスの観点から、好ましい。本発明の熱線遮蔽材では、前記金属酸化物粒子を含有する層が、前記金属粒子含有層の前記略六角形状〜略円盤形状の金属平板粒子が露出している方の前記金属粒子含有層の表面とは反対側の表面側に、有することが好ましい。この場合、例えばオーバーコート層に金属酸化物粒子を含むことが好ましい。オーバーコート層は、基材を介して、前記金属酸化物粒子含有層と積層されていてもよい。このような構成であると、金属平板粒子含有層が太陽光などの熱線の入射方向側となるように本発明の熱線遮蔽材を配置したときに、金属平板粒子含有層で熱線の一部(または全部でもよい)を反射した後、オーバーコート層で熱線の一部を吸収することとなり、金属酸化物含有層で吸収されずに熱線遮蔽材を透過した熱線に起因して熱線遮蔽材の内側で直接受ける熱量と、熱線遮蔽材の金属酸化物含有層で吸収されて間接的に熱線遮蔽材の内側に伝わる熱量の合計としての熱量を低減することができる。
前記金属酸化物粒子の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、錫ドープ酸化インジウム(以下、「ITO」と略記する。)、錫ドープ酸化アンチモン(以下、「ATO」と略記する。)、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム、酸化錫、酸化アンチモン、ガラスセラミックスなどが挙げられる。これらの中でも、熱線吸収能力に優れ、銀平板粒子と組み合わせることにより幅広い熱線吸収能を有する熱線遮蔽材が製造できる点で、ITO、ATO、酸化亜鉛がより好ましく、1,200nm以上の赤外線を90%以上遮蔽し、可視光透過率が90%以上である点で、ITOが特に好ましい。
前記金属酸化物粒子の一次粒子の体積平均粒径としては、可視光透過率を低下させないため、0.1μm以下が好ましい。
前記金属酸化物粒子の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、球状、針状、板状などが挙げられる。
前記含有量が、0.1g/m2未満であると、肌に感じる日射量が上昇することがあり、20g/m2を超えると、可視光透過率が悪化することがある。一方、前記含有量が、1.0g/m2〜4.0g/m2であると、上記2点を回避できる点で有利である。
なお、前記金属酸化物粒子の前記金属酸化物粒子含有層における含有量は、例えば、前記熱線遮蔽層の超箔切片TEM像及び表面SEM像の観察から、一定面積における金属酸化物粒子の個数及び平均粒子径を測定し、該個数及び平均粒子径と、金属酸化物粒子の比重とに基づいて算出した質量(g)を、前記一定面積(m2)で除することにより算出することができる。また、前記金属酸化物粒子含有層の一定面積における金属酸化物微粒子をメタノールに溶出させ、蛍光X線測定により測定した金属酸化物微粒子の質量(g)を、前記一定面積(m2)で除することにより算出することもできる。
本発明の熱線遮蔽材の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、塗布方法により、前記基材の表面に前記金属粒子含有層、前記紫外線吸収層、更に必要に応じてその他の層を形成する方法が挙げられる。
本発明の金属粒子含有層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記基材などの下層の表面上に、前記金属平板粒子を有する分散液を、ディップコーター、ダイコーター、スリットコーター、バーコーター、グラビアコーター等により塗布する方法、LB膜法、自己組織化法、スプレー塗布などの方法で面配向させる方法が挙げられる。本発明の熱線遮蔽材を製造するとき、後述の実施例で用いた金属粒子含有層の組成とし、ラテックスを添加する等によって、前記略六角形状又は略円盤形状の金属平板粒子の80個数%以上が、前記金属粒子含有層の表面からd/2の範囲に存在するようにすることが好ましい。前記略六角形状又は略円盤形状の金属平板粒子の80個数%以上が、前記金属粒子含有層の表面からd/3の範囲に存在するようにすることがより好ましい。前記ラテックスの添加量に特に制限は無いが、例えば銀平板粒子に対して、1〜10000質量%添加することが好ましく、10〜1000質量%添加することがより好ましく、20〜500質量%添加することが特に好ましい。
なお、面配向を促進するために、金属平板粒子を塗布後、カレンダーローラーやラミローラーなどの圧着ローラーを通すことにより促進させてもよい。
本発明では前記金属粒子含有層中に平均粒子径(平均円相当径)が異なる2種以上の金属粒子を含有する場合、平均粒子径(平均円相当径)の変動係数が小さい(平均円相当径がある程度揃った)金属粒子分散液を2種以上用い、金属粒子の平均粒子径(平均円相当径)のピークが2つ以上となるように調製し、金属粒子含有層を形成することが好ましい。このような構成とすることにより、赤外光を広帯域にわたって遮蔽しやすくなり、好ましい。
一方、本発明では前記金属粒子含有層中に平均粒子径(平均円相当径)が1種の金属粒子を含有する場合、平均粒子径(平均円相当径)の変動係数が大きくなる(平均円相当径があまり揃わない)ように調製し、金属粒子含有層を形成することが好ましい。このような構成とすることにより、赤外光を広帯域にわたって遮蔽しやすくなり、好ましい。
オーバーコート層は、塗布により形成することが好ましい。このときの塗布方法としては、特に限定はなく、公知の方法を用いることができ、例えば、前記紫外線吸収剤を含有する分散液を、ディップコーター、ダイコーター、スリットコーター、バーコーター、グラビアコーター等により塗布する方法などが挙げられる。
ハードコート層は、塗布により形成することが好ましい。このときの塗布方法としては、特に限定はなく、公知の方法を用いることができ、例えば、前記紫外線吸収剤を含有する分散液を、ディップコーター、ダイコーター、スリットコーター、バーコーター、グラビアコーター等により塗布する方法などが挙げられる。
前記粘着層は、塗布により形成することが好ましい。例えば、前記基材、前記金属粒子含有層、前記紫外線吸収層などの下層の表面上に積層することができる。このときの塗布方法としては、特に限定はなく、公知の方法を用いることができる。
本発明の熱線遮蔽材の可視光線透過率としては、60%以上が好ましく、70%以上がより好ましい。前記可視光線透過率が、60%未満であると、例えば、自動車用ガラスや建物用ガラスとして用いた時に、外部が見にくくなることがある。
本発明の熱線遮蔽材の日射反射率は13%以上であることが好ましく、17%以上であることがより好ましく、20%以上であることが特に好ましい。
本発明の熱線遮蔽材は、800nm〜2,500nmの波長帯域のうち、反射率が25%以上である波長帯域が800nm以上にわたることが好ましく、1000nm以上にわたることがより好ましく、1200nm以上にわたることが特に好ましい。
本発明の熱線遮蔽材の紫外線透過率としては、5%以下が好ましく、2%以下がより好ましい。前記紫外線透過率が、5%を超えると、太陽光の紫外線により前記金属平板粒子層の色味が変化することがある。
本発明の熱線遮蔽材のヘイズは、20%以下であることが好ましい。前記ヘイズが20%を超えると、例えば、自動車用ガラスや建物用ガラスとして用いた時に外部が見にくくなるなど、安全上好ましくないことがある。
本発明の熱線遮蔽材フィルムを使って、既設窓ガラスの類に機能性付与する場合は、粘着剤を積層してガラスの室内側に貼り付ける。その際、反射層をなるべく太陽光側に向けた方が発熱を防ぐことになるので、銀ナノディスク粒子層の上に粘着剤層を積層し、その面から窓ガラスへ貼合するのが適切である。
銀ナノディスク層表面への粘着剤層積層に当っては、当該表面に直接粘着剤入りの塗布液を塗工することもできるが、粘着剤に含まれる各種添加剤、可塑剤や、使用溶剤などが、場合によっては銀ナノディスク層の配列を乱したり、銀ナノディスク自身を変質させたりすることがある。そうした弊害を最小限に留めるためには、粘着剤を予め離型フィルム上に塗工及び乾燥させたフィルムを作製しておいて、当該フィルムの粘着剤面と本発明フィルムの銀ナノディスク層表面とをラミネートすることにより、ドライな状態のままの積層をすることが有効である。
本発明の熱線遮蔽材と、ガラス及びプラスチックのいずれかとを貼り合わせてなる貼合せ構造体を製造することができる。
前記貼合せ構造体の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、上述のように製造した本発明の熱線遮蔽材を、自動車等の乗り物用ガラスまたはプラスチックや、建材用ガラスまたはプラスチックに貼合せる方法などが挙げられる。
本発明の熱線遮蔽材は、熱線(近赤外線)を選択的に反射または吸収するために使用される態様であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、例えば、乗り物用フィルムや貼合せ構造体、建材用フィルムや貼合せ構造体、農業用フィルムなどが挙げられる。これらの中でも、省エネルギー効果の点で、乗り物用フィルムや貼合せ構造体、建材用フィルムや貼合せ構造体であることが好ましい。
なお、本発明において、熱線(近赤外線)とは、太陽光に約50%含まれる近赤外線(780nm〜1,800nm)を意味する。
以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
(銀平板粒子分散液B1の調製)
−銀平板粒子の合成(銀平板粒子分散液A1の調製)−
−−平板核粒子の合成工程−−
2.5mMのクエン酸ナトリウム水溶液50mLに0.5g/Lのポリスチレンスルホン酸水溶液を2.5mL添加し、35℃まで加熱した。この溶液に10mMの水素化ほう素ナトリウム水溶液を3mL添加し、0.5mMの硝酸銀水溶液50mLを20mL/minで攪拌しながら添加した。この溶液を30分間攪拌し、種溶液を作製した。
次に、前記種溶液250mLに10mMのアスコルビン酸水溶液を2mL添加し、35℃まで加熱した。この溶液に0.5mMの硝酸銀水溶液79.6mLを10mL/minで攪拌しながら添加した。
−−平板粒子の第2成長工程−−
さらに、前記溶液を30分間攪拌した後、0.35Mのヒドロキノンスルホン酸カリウム水溶液を71.1mL添加し、7質量%ゼラチン水溶液を200g添加した。この溶液に、0.26Mの亜硫酸ナトリウム水溶液107mLと0.47Mの硝酸銀水溶液107mLを混合してできた亜硫酸銀の白色沈殿物混合液を添加した。銀が十分に還元されるまで攪拌し、0.17MのNaOH水溶液72mLを添加した。このようにして銀平板粒子分散液A1を得た。
前記銀平板粒子分散液A1 60mLに1NのNaOHを0.5mL添加し、イオン交換水90mL添加し、遠心分離器(コクサン社製H−200N、アンブルローターBN)で遠心分離を行い、Ag六角平板粒子を沈殿させた。遠心分離後の上澄み液を捨て、水を10mL添加し、沈殿したAg六角平板粒子をホモジナイザーSX−10(三井電気精器社製)で13000rpmで20分かけて再分散させ、製造例1の銀平板粒子分散液B1を得た。
次に、得られた金属粒子について、以下のようにして諸特性を評価した。結果を下記表1に示す。
Ag平板粒子の形状均一性は、銀平板粒子分散液B1を観察したSEM画像から任意に抽出した200個の平板粒子の形状を、略六角形状〜略円盤形状のいずれかの平板粒子をA、涙型などの不定形形状及び略六角形未満の多角形状の平板粒子をBとして画像解析を行い、Aに該当する平板粒子個数の割合(個数%)を求めた。
また上記SEM画像から任意に抽出したAに該当する200個の平板粒子の粒子径をデジタルノギスで測定し、その平均値を平均粒子径(平均円相当径)とし、粒径分布の標準偏差を平均粒子径(平均円相当径)で割った粒度分布の変動係数(%)を求めた。
得られた金属平板粒子を含む分散液を、ガラス基板上に滴下して乾燥し、Aに該当する金属平板粒子1個の厚みを、原子間力顕微鏡(AFM)(NanocuteII、セイコーインスツル社製)を用いて測定した。なお、AFMを用いた測定条件としては、自己検知型センサー、DFMモード、測定範囲は5μm、走査速度は180秒/1フレーム、データ点数は256×256とした。得られたデータの平均値を平板粒子の平均粒子厚みとした。
得られたAに該当する金属平板粒子の平均粒子径(平均円相当径)及び平均粒子厚みから、Aに該当する金属平板粒子の平均粒子径(平均円相当径)を平均粒子厚みで除算して、Aに該当する金属平板粒子のアスペクト比を算出した。
得られた銀平板分散液の透過スペクトルは、水で希釈し、紫外可視近赤外分光機(日本分光株式会社製、V−670)を用いて測定し、ピーク波長を求めた。
(銀平板粒子分散液B2の調製)
ホモジナイザーSX−10で13000rpmで20分かけて再分散させる代わりに、ホモジナイザーSX−10で13000rpmで10分かけて再分散させること以外は、銀平板粒子分散液B1と同様にして銀平板粒子分散液B2を作成した。
(銀平板粒子分散液B3の調製)
ホモジナイザーSX−10で13000rpmで20分かけて再分散させる代わりに、ホモジナイザーSX−10で13000rpmで5分かけて再分散させること以外は、銀平板粒子分散液B1と同様にして銀平板粒子分散液B3を作成した。
(銀平板粒子分散液B4の調製)
ホモジナイザーSX−10で13000rpmで20分かけて再分散させる代わりに、手攪拌を10分かけて再分散させること以外は、銀平板粒子分散液B1と同様にして銀平板粒子分散液B4を作成した。
(銀平板粒子分散液B5の調製)
−銀平板粒子分散液A2の調製−
まず、平板粒子の第1成長工程において、前記種溶液を250mL加える代わりに前記種溶液を50mLとイオン交換水200ml加えたこと以外は製造例1中における銀平板粒子分散液A1と同様にして銀平板粒子分散液A2を作成した。
次に、銀平板粒子分散液A1の代わりに上記にて調製した銀平板粒子分散液A2を使用すること以外は銀平板粒子分散液B1と同様にして銀平板粒子分散液B5を作成した。
(銀平板粒子分散液B6の調製)
銀平板粒子分散液A1の代わりに銀平板粒子分散液A2を使用すること以外は銀平板粒子分散液B2と同様にして銀平板粒子分散液B6を作成した。
(銀平板粒子分散液B7の調製)
銀平板粒子分散液A1の代わりに銀平板粒子分散液A2を使用すること以外は銀平板粒子分散液B3と同様にして銀平板粒子分散液B7を作成した。
(銀平板粒子分散液B8の調製)
銀平板粒子分散液A1の代わりに銀平板粒子分散液A2を使用すること以外は銀平板粒子分散液B4と同様にして銀平板粒子分散液B8を作成した。
(銀平板粒子分散液B9の調製)
−銀平板粒子分散液A3の調製−
まず、平板粒子の第2成長工程において、0.25Mの亜硫酸ナトリウム水溶液107mL添加する代わりに0.4Mの亜硫酸ナトリウム水溶液107mL添加したこと以外は製造例1中における銀平板粒子分散液A1と同様にして銀平板粒子分散液A3を作成した。
次に、銀平板粒子分散液A1の代わりに上記にて調製した銀平板粒子分散液A3を使用すること以外は銀平板粒子分散液B1と同様にして銀平板粒子分散液B9を作成した。
(銀平板粒子分散液B10の調製)
−銀平板粒子分散液A4の調製−
まず、平板粒子の第2成長工程において、0.25Mの亜硫酸ナトリウム水溶液107mL添加する代わりに0.3Mの亜硫酸ナトリウム水溶液107mL添加したこと以外は製造例1中における銀平板粒子分散液A1と同様にして銀平板粒子分散液A4を作成した。
次に、銀平板粒子分散液A1の代わりに上記にて調製した銀平板粒子分散液A4を使用すること以外は銀平板粒子分散液B1と同様にして銀平板粒子分散液B10を作成した。
製造例1〜10で調製した銀平板粒子分散液B1〜B10の評価結果を下記表1に示す。
−塗布液1の調製−
下記に示す組成の塗布液1を調製した。
塗布液1の組成:
・ポリエステルラテックス水分散液:ファインテックスES−650
(DIC社製、固形分濃度30質量%) 28.2質量部
・界面活性剤A:ラピゾールA−90
(日本油脂(株)製、固形分1質量%) 12.5質量部
・界面活性剤B:アロナクティーCL−95
(三洋化成工業(株)製、固形分1質量%) 15.5質量部
・銀平板粒子分散液B1 50質量部
・銀平板粒子分散液B5 150質量部
・水 800質量部
PETフィルム(コスモシャインA4300、東洋紡(株)製、厚み:75μm)の表面上に、塗布液1を、ワイヤーバーを用いて、乾燥後の平均厚みが0.08μm(80nm)になるように塗布した。その後、150℃で10分間加熱し、乾燥、固化し、金属粒子含有層を形成し、実施例1の熱線遮蔽材を得た。図1に実施例1の熱線遮蔽材のSEM画像を示す。また、図2に実施例1の熱線遮蔽材の反射スペクトルを示す。
次に、得られた実施例1の熱線遮蔽材について、以下のようにして諸特性を評価した。結果を下記表2に示す。
エポキシ樹脂で熱線遮蔽材を包埋処理した後、液体窒素で凍結した状態で剃刀で割断し、熱線遮蔽材の垂直方向断面試料を作製した。この垂直方向断面試料を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察して、100個の金属平板粒子について、基板の水平面に対する傾角(図5Bにおいて±θに相当)を平均値として算出した。
<評価基準>
○:傾角が±30°以下
×:傾角が±30°を超える
作製した実施例1の熱線遮蔽材について、熱線遮蔽材の表面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察して、得られたSEM画像を二値化し、金属平板粒子と基板を分けた。その結果をRMSパッチ処理前画像として、図3Aに示した。そして、0.6μm□のメッシュ状に区分して、メッシュ内の濃度を平均化した画像を作成し、これをRMSパッチ処理後画像として、図3Bに示した。この図3Bよりメッシュ内の濃度を平均化した値を求め、図3Cに示すヒストグラムを作成した。この図3Cに示すヒストグラムから算出した、平均化した濃度の変動係数を実施例1の熱線遮蔽材の金属平板粒子のRMS粒状度とした。
なお、その他の各実施例および比較例の熱線遮蔽材についても実施例1と同様にして求めた。
また上記金属平板粒子のRMS粒状度を求めたときと同じである熱線遮蔽材のSEM画像から任意に抽出した200個の粒子の粒子径をデジタルノギスで測定し、その平均値を平均粒子径(平均円相当径)とした。
粒径分布の標準偏差を平均粒子径(平均円相当径)で割った金属平板粒子の円相当径の変動係数(%)を求めた。
Ag平板粒子の形状均一性は、上記金属平板粒子のRMS粒状度を求めたときと同じである熱線遮蔽材のSEM画像から任意に抽出した200個の平板粒子の形状を、略六角形状〜略円盤形状のいずれかの平板粒子をA、涙型などの不定形形状及び略六角形未満の多角形状の平板粒子をBとして画像解析を行い、熱線遮蔽材中におけるAに該当する平板粒子個数の割合(個数%)を求めた。
上記金属平板粒子の粒子傾き角を求めたときと同じである熱線遮蔽材のSEM画像から100個の金属平板粒子の厚みをデジタルノギスで測定し、その平均値を平均厚みとした。
得られた金属平板粒子の平均粒子径(平均円相当径)及び平均粒子厚みから、金属平板粒子の平均粒子径(平均円相当径)を平均粒子厚みで除算して、熱線遮蔽材中における金属平板粒子のアスペクト比を算出した。
作製した熱線遮蔽材について、380nm〜780nmまで測定した各波長の透過率を、各波長の分光視感度により補正した値を可視光透過率とした。
(平均反射率)
作製した熱線遮蔽材について、800nm〜2,500nmまで測定した各波長の反射率から、反射率の平均値を求め、遮熱性能の評価を行った。平均反射率は高いことが好ましい。
<評価基準>
◎:反射率20%以上
○:反射率17%以上20%未満
△:反射率13%以上17%未満
×:反射率13%未満
作製した各熱線遮蔽材について、800nm〜2,500nmまで測定した各波長の反射率から、反射率が25%を超える反射帯域幅を求め、遮熱性能の評価を行った。反射帯域の幅は広いことが好ましい。
<評価基準>
◎:25%を超える反射帯域幅1200nm以上
○:25%を超える反射帯域幅1000nm以上1200nm未満
△:25%を超える反射帯域幅800nm以上1000nm未満
×:25%を超える反射帯域幅800nm未満
実施例1において、銀平板粒子分散液B1を銀平板粒子分散液B2に置き換え、銀平板粒子分散液B5を銀平板粒子分散液B6に置き換えたこと以外は実施例1と同様にして、実施例2の熱線遮蔽材を作製した。
実施例1において、銀平板粒子分散液B1を銀平板粒子分散液B3に置き換え、銀平板粒子分散液B5を銀平板粒子分散液B7に置き換えたこと以外は実施例1と同様にして、実施例3の熱線遮蔽材を作製した。
実施例1において、銀平板粒子分散液B1を銀平板粒子分散液B9に置き換え、銀平板粒子分散液B5を銀平板粒子分散液B9に置き換えたこと以外は実施例1と同様にして、実施例4の熱線遮蔽材を作製した。
実施例1において、銀平板粒子分散液B1を銀平板粒子分散液B10に置き換え、銀平板粒子分散液B5を銀平板粒子分散液B10に置き換えたこと以外は実施例1と同様にして、実施例5の熱線遮蔽材を作製した。
実施例1において、銀平板粒子分散液B1を銀平板粒子分散液B4に置き換え、銀平板粒子分散液B5を銀平板粒子分散液B8に置き換えたこと以外は実施例1と同様にして、比較例1の熱線遮蔽材を作製した。
比較例1において、銀平板粒子分散液B8を銀平板粒子分散液B4に置き換えたこと以外は比較例1と同様にして、比較例2の熱線遮蔽材を作製した。
比較例2において、銀平板粒子分散液B4を銀平板粒子分散液B1に置き換えたこと以外は比較例2と同様にして、比較例3の熱線遮蔽材を作製した。
比較例1の熱線遮蔽材は金属粒子含有層の金属平板粒子のRMS粒状度が本発明の範囲を満たさないものであり、遮熱性能が悪いことがわかった。
比較例2の熱線遮蔽材は、金属粒子含有層の金属平板粒子のRMS粒状度および円相当径の変動係数が本発明の範囲を満たさないものであり、遮熱性能が悪いことがわかった。
比較例3の熱線遮蔽材は、金属粒子含有層の金属平板粒子の円相当径の変動係数が本発明の範囲を満たさないものであり、25%以上日射反射できる波長の幅が狭く、遮蔽性能が悪いことが分かった。
なお、特開2011−118347号公報の実施例13と34は、RMS粒状度が本発明の範囲よりも高いものであることを確認した。
2 金属粒子含有層
3 金属平板粒子
Claims (8)
- 少なくとも1種の金属粒子を含有する金属粒子含有層を有し、
前記金属粒子が、略六角形状又は略円盤形状の金属平板粒子を60個数%以上有し、
前記金属平板粒子の主平面が、前記金属粒子含有層の一方の表面に対して平均0°〜±30°の範囲で面配向しており、
金属平板粒子の円相当径の変動係数が13%以上であり、
金属平板粒子のRMS粒状度が30以下であることを特徴とする熱線遮蔽材。 - 前記金属平板粒子のRMS粒状度が25以下であることを特徴とする請求項1に記載の熱線遮蔽材。
- 前記金属平板粒子のRMS粒状度が20以下であることを特徴とする請求項1に記載の熱線遮蔽材。
- 前記金属平板粒子の円相当径の変動係数が20%以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の熱線遮蔽材。
- 金属平板粒子の平均粒子径が70nm〜500nmであり、
金属平板粒子のアスペクト比(平均粒子径/平均粒子厚み)が8〜40であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の熱線遮蔽材。 - 前記金属平板粒子が、少なくとも銀を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の熱線遮蔽材。
- 可視光透過率が70%以上であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の熱線遮蔽材。
- 前記金属粒子含有層が、基材であるポリマーフィルムの少なくとも一方の面上に配置されたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の熱線遮蔽材。
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