JP2017047551A - 遮熱布 - Google Patents
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Abstract
【課題】布地の屈曲、剥離による外観悪化や接着剤によるブロッキングが抑えられた遮熱布を提供する。
【解決手段】布地12と、接着層14と、遮熱積層体16と、をこの順で有し、遮熱積層体16は、金属層18および樹脂製フィルム20を有し、金属層18が、樹脂製フィルム20よりも接着層14側に配置され、接着層14が、布地12の接着層14に接する面から布地12に浸透しており、その浸透量が、布地12の厚みの5〜80%の範囲内である遮熱布10とする。
【選択図】図1
【解決手段】布地12と、接着層14と、遮熱積層体16と、をこの順で有し、遮熱積層体16は、金属層18および樹脂製フィルム20を有し、金属層18が、樹脂製フィルム20よりも接着層14側に配置され、接着層14が、布地12の接着層14に接する面から布地12に浸透しており、その浸透量が、布地12の厚みの5〜80%の範囲内である遮熱布10とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、遮熱布に関し、さらに詳しくは、ロールスクリーン、カーテンなどとして好適な遮熱布に関するものである。
ロールスクリーンやカーテンは、室内外を隔てる窓ガラス付近の室内に設置される。これらの遮熱性を高めるために、その布地に遮熱性フィルムを貼り合わせる試みがなされている(特許文献1)。
遮熱性フィルムが貼り合わされた布地に曲げの力が加わると、布地に屈曲部位が発生し、製品の外観が悪くなるおそれがある。また、遮熱性フィルムと布地の間で剥離が発生し、製品の外観が悪くなるおそれがある。さらに、貼り合わせに用いた接着剤が布地と他の布地あるいは他の布地に貼り合わされた遮熱性フィルムとの間を接着する(ブロッキングする)おそれがある。
本発明が解決しようとする課題は、布地の屈曲、剥離による外観悪化や接着剤によるブロッキングが抑えられた遮熱布を提供することにある。
上記課題を解決するため本発明に係る遮熱布は、布地と、接着層と、遮熱積層体と、をこの順で有し、前記遮熱積層体は、金属層および樹脂製フィルムを有し、前記金属層が、前記樹脂製フィルムよりも前記接着層側に配置され、前記接着層が、前記布地の前記接着層に接する面から前記布地に浸透しており、その浸透量が、前記布地の厚みの5〜80%の範囲内であることを要旨とするものである。
前記接着層のヤング率は、0.5〜100MPaの範囲内であることが好ましい。前記接着層は、ポリエステル系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤のうちの少なくとも1種を含有することが好ましい。前記遮熱積層体は、さらに熱可塑性樹脂層を有し、前記熱可塑性樹脂層は、前記金属層よりも前記接着層側に配置されていることが好ましい。前記遮熱積層体の厚みは、50μm以上であることが好ましい。前記遮熱積層体は、さらに硬化性材料からなる硬化層を有し、前記硬化層は、前記樹脂製フィルム側の最外層として配置されていることが好ましい。前記硬化層は、その外側表面に凹凸を有しており、前記硬化層の最大厚みに対する、前記硬化層の最大厚みと最小厚みの差の割合は、4%以上であることが好ましい。前記樹脂製フィルムは、ポリオレフィンフィルムであることが好ましい。前記樹脂製フィルムは、二軸延伸ポリプロピレンフィルムであることが好ましい。
本発明に係る遮熱布によれば、布地と遮熱積層体とを接着している接着層が布地の接着層に接する面から布地に浸透しており、その浸透量が布地の厚みの5〜80%の範囲内であることから、布地の屈曲、剥離による外観悪化や接着剤によるブロッキングが抑えられる。
本発明に係る遮熱布について図を用いて詳細に説明する。
まず、本発明の第一実施形態に係る遮熱布について説明する。
図1は、本発明の第一実施形態に係る遮熱布の断面図である。遮熱布10は、布地12と、接着層14と、遮熱積層体16と、をこの順で有する(積層された)ものからなる。遮熱積層体16は、接着層14により布地12に接着されて布地12と一体になっている。遮熱積層体16は、金属層18および樹脂製フィルム20を有する。金属層18は、樹脂製フィルム20よりも接着層14側に配置されている。遮熱積層体16において、金属層18が接着層14に接しており、樹脂製フィルム20が金属層18の表面を覆って表面に露出している。接着層14は、布地12の接着層14に接する面から布地12に浸透している。
布地12は、繊維を薄く広いシート状に加工したものであり、織物、編み物、レース、フェルト、不織布などが含まれる。これらのうちでは、コストに優れる、接着層14を布地12へ浸透させやすいなどの観点から、不織布が好ましい。布地12は、採光性、柔軟性の観点から、比較的薄手であることが好ましい。布地12の厚さとしては、採光性、柔軟性などの観点から、1000μm以下であることが好ましい。より好ましくは700μm以下、さらに好ましくは500μm以下である。また、接着層14を布地12へ浸透させる製造過程において製造のしやすさの観点から、50μm以上であることが好ましい。より好ましくは70μm以上、さらに好ましくは100μm以上である。布地12は、遮熱積層体16の金属層18による外観悪化を抑えるなどの観点から、目付が40g/m2以上であることが好ましい。より好ましくは50g/m2以上、さらに好ましくは60g/m2以上である。また、採光性、柔軟性などの観点から、目付が400g/m2以下であることが好ましい。より好ましくは300g/m2以下、さらに好ましくは200g/m2以下である。
遮熱布10において、例えばロールスクリーンとして芯棒に巻きつけられるときのように、遮熱積層体16が貼り合わされた布地12に曲げの力が加わることがある。図2(a)は、曲げの力が加わる前の状態の遮熱布10を示し、図2(b)は、曲げの力が加わった状態の遮熱布10を示している。図2(b)のように、遮熱積層体16が貼り合わされた布地12に曲げの力が加わると、布地12の外側に引張応力が発生する。そうすると、この引張応力により、図2(c)に示すように、布地12に屈曲部位12aが発生するおそれがある。これにより、製品の外観が悪くなるおそれがある。布地12の目付が大きくなるほど、布地12にこのような屈曲部位12aが発生しやすくなる。
布地12に貼り合わせる遮熱積層体16を厚くすると、曲げの力による布地12の応力を緩和して布地12の屈曲を抑えやすくする。この観点から、遮熱積層体16の厚みは50μm以上であることが好ましい。より好ましくは60μm以上、さらに好ましくは70μm以上である。一方、柔軟性を確保するなどの観点から、遮熱積層体16の厚みは、125μm以下であることが好ましい。より好ましくは100μm以下、さらに好ましくは75μm以下である。遮熱積層体16の厚みは、金属層18および樹脂製フィルム20の合計の厚みである。金属層18は金属薄膜で構成されているため、遮熱積層体16の厚みは、樹脂製フィルム20の厚みにほぼ等しいといえる。
また、遮熱布10において、例えばロールスクリーンとして芯棒に巻きつけられるときのように、遮熱積層体16に曲げの力が加わることがある。図3(a)は、曲げの力が加わる前の状態の遮熱布10を示し、図3(b)は、曲げの力が加わった状態の遮熱布10を示している。図3(b)のように、遮熱積層体16が貼り合わされた布地12に曲げの力が加わると、遮熱積層体16の内側に圧縮応力が発生する。この圧縮応力が遮熱積層体16の内側に向かって解放されると、図3(c)に示すように、遮熱積層体16および接着層14に屈曲部位16aが発生する。接着層14と遮熱積層体16の接着力よりも接着層14と布地12の接着力が弱いために、この部分(接着層14と布地12の間)で剥離が発生し、気泡となって製品の外観が悪くなるおそれがある。遮熱積層体16が厚くなるほど圧縮応力が大きくなり、剥離が発生しやすくなる。
本発明においては、接着層14は、布地12の接着層14に接する面から布地12に浸透している。図1において、布地12の接着層14に接する面から布地12内に記した点線までが、接着層14の布地12への浸透範囲である。これにより、遮熱積層体16を厚くしたときにも圧縮応力の解放による布地12の剥離を抑えることができる。接着層14の浸透量は、布地12の厚みの5%以上とする。これにより、接着層14と布地12の密着力を確保して布地12の剥離を抑える。この観点から、接着層14の浸透量は、好ましくは布地12の厚みの10%以上、より好ましくは布地12の厚みの20%以上である。一方、接着層14の布地12への浸透量が多すぎると、接着層14の接着成分が布地12を通り抜けて、例えばロールスクリーンが芯棒に巻きつけられたときのように、重なり合う遮熱布10の一方の遮熱布10の遮熱積層体16の樹脂製フィルム20と、他方の遮熱布10の布地12とが接着層14の接着成分によって接着する(ブロッキングする)。このようなブロッキングを抑える観点から、接着層14の浸透量は、布地12の厚みの80%以下とする。また、この観点から、接着層14の浸透量は、好ましくは布地12の厚みの65%以下、より好ましくは布地12の厚みの50%以下である。
接着層14は、遮熱布10の製造過程で、布地12に浸透させることができる。遮熱布10は、接着層14を介して布地12と遮熱積層体16とを貼り合わせることにより製造することができる。図4には、遮熱布10の製造工程の一例を示している。まず、図4(a)に示すように、遮熱積層体16の金属層18の表面に接着層14の形成用材料を所定の厚みに塗布し、形成用材料からなる層14aを形成する。この際、必要に応じて乾燥処理などを行う。次いで、図4(b)に示すように、形成用材料からなる層14aの面と布地12の面とを合わせる。次いで、図4(c)に示すように、圧力を加えて形成用材料を布地12の内部に押し込み、浸透させる。その後、必要に応じて架橋処理、硬化処理などを行う。以上により、布地12に接着層14が浸透した遮熱布10が製造される。
接着層14の形成用材料は、接着剤または粘着剤を含む材料で構成される。接着層14の形成用材料は、接着剤および粘着剤の両方を含む材料であってもよい。接着剤は固化により剥離抵抗力を発揮するものであり、粘着剤は表面の粘着性を利用して圧力をかけて接着するものであり(感圧接着剤)、これらは区別される。
接着層14の形成用材料は、布地12に浸透させる際には、適度な粘度を有するものであることが好ましい。粘度が高すぎると、布地12に浸透させることが困難となる。粘度が低すぎると、布地12から抜け出てブロッキングの原因となる。適度な粘度を有することで、布地12から抜けないように布地12に浸透させることができる。また、押圧力により浸透量を調整することができる。布地12に浸透させる際における形成用材料の粘度は、加温、溶剤による希釈などにより調整してもよい。接着層14の形成用材料は、布地12に浸透させた後は、布地12との接着力に優れるものであることが好ましい。布地12に浸透しやすいことと、布地12との接着力に優れることは、背反する性質であるが、例えば熱可塑性樹脂からなる接着剤または粘着剤については、布地12に浸透させる際の加温などによってこのような条件を満たせることがある。また、架橋性あるいは硬化性の樹脂からなる接着剤あるいは粘着剤については、布地12に浸透させる際に例えばゲル状物となっているものであれば、このような条件を満たせることがある。
接着剤としては、ポリエステル系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤などが挙げられる。これらは接着剤として1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。粘着剤としては、アクリル樹脂系粘着剤、シリコーン樹脂系粘着剤、ウレタン系粘着剤などが挙げられる。これらは接着剤として1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうちでは、布地12へ浸透させる製造工程などの観点から、接着剤がより好ましい。また、接着剤のうちでは、架橋処理、硬化処理などの観点から、ポリエステル系接着剤、エポキシ系接着剤がより好ましい。
接着層14のヤング率は、0.5MPa以上であることが好ましい。より好ましくは1.0MPa以上、さらに好ましくは3.0MPa以上である。これにより、凝集破壊による剥離を抑えられる。また、接着層14のヤング率は、100MPa以下であることが好ましい。より好ましくは80MPa以下、さらに好ましくは70MPa以下である。これにより、布地への浸透をしやすくする。
接着層14の厚みとしては、布地12への浸透量を確保して布地12への接着性を確保するなどの観点から、5μm以上であることが好ましい。より好ましくは10μm以上、さらに好ましくは15μm以上である。一方、ブロッキングを抑えやすいなどの観点から、130μm以下であることが好ましい。より好ましくは105μm以下、さらに好ましくは80μm以下である。接着層14の厚みは、布地12に浸透している部分も含めて計測される。
遮熱積層体16において、樹脂製フィルム20は、金属層18を形成する基材とすることができる。遮熱積層体16において、樹脂製フィルム20は、金属層18に接している。フィルムとは、薄い膜状のものであり、一般には200μm以下あるいは250μm以下の厚みのものである。ロール状に巻けるほどの柔軟性を有するものであればよく、そのようなものであれば、200μm以上あるいは250μm以上の厚いものであってもよい。フィルムは、一般にロール状物として供出される。
樹脂製フィルム20の材料としては、その表面に薄膜を支障なく形成でき、柔軟性を有するものが好ましい。また、布地12の採光性を損なわないで採光性を満足するなどの観点から、透明性を有するものが好ましい。樹脂製フィルム20の材料としては、具体的には、ポリエチレンテレフタレート・ポリエチレンナフレート・ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレン・ポリプロピレン・シクロオレフィンポリマーなどのポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、トリアセチルセルロース、ポリウレタンなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうちでは、透明性、耐久性、加工性に優れるなどの観点から、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチルがより好ましい材料として挙げられる。また、より柔軟性に優れる観点から、ポリオレフィンがより好ましい材料として挙げられる。ポリオレフィンのうちでは、透明性に優れるなどの観点から、ポリプロピレンが好ましい。特に、二軸延伸ポリプロピレン(OPP)が好ましい。
樹脂製フィルム20の厚みは、赤外線の吸収を抑える観点、柔軟性の観点、金属層18を覆って金属層18の機能低下(劣化)を抑える観点、金属層18を形成する基材としての強度の観点から、所定の範囲内であることが好ましい。例えば比較的赤外線の吸収が少ないポリオレフィンフィルムからなる場合には、赤外線の吸収を抑える、柔軟性を確保する観点から60μm以下であることが好ましい。より好ましくは50μm以下である。また、金属層18の機能低下(劣化)を抑える、金属層18を形成する強度の観点から、10μm以上であることが好ましい。より好ましくは15μm以上である。例えば比較的赤外線の吸収が多いポリエステルフィルムからなる場合には、赤外線の吸収を抑える、柔軟性を確保する観点から50μm以下であることが好ましい。より好ましくは25μm以下である。また、金属層18の機能低下(劣化)を抑える、金属層18を形成する強度の観点から、5μm以上であることが好ましい。より好ましくは10μm以上である。ポリエステルフィルムは比較的コシの強いものであるため、このように薄くても基材としての強度を確保することができる。
遮熱積層体16において、樹脂製フィルム20は、金属層18の表面を覆って保護することができる。金属層18の保護とは、金属層18の表面を覆うことにより、金属層18の擦傷を抑える、水分による金属層18の腐食を抑えるなどである。樹脂製フィルム20が金属層18の保護層として機能することで、金属層18の劣化が抑えられ、経時での赤外線反射性の低下(金属層の機能低下)が抑えられる。
遮熱積層体16において、金属層18は、赤外線(熱線)を反射しやすい金属で構成されており、日射遮蔽層、断熱層として機能する。金属層18は、金属層18を形成するための基材(樹脂製フィルム20)の全面において連続する連続層として形成されていてもよいし、基材(樹脂製フィルム20)の面においてストライプ状、島状(ドット状)などの非連続層として形成されていてもよい。
金属層18の金属としては、銀、金、白金、銅、アルミニウム、クロム、チタン、亜鉛、スズ、ニッケル、コバルト、ニオブ、タンタル、タングステン、ジルコニウム、鉛、パラジウム、インジウムなどの金属や、これら金属の合金などが挙げられる。これらは1種または2種以上含まれていても良い。これらのうちでは、透明性、熱線反射性に優れるなどの観点から、銀、銀合金が好ましい。また、熱、光、水蒸気などの環境に対する耐久性が向上するなどの観点から、銀合金が好ましい。
金属層18において、銀合金は、銀を主成分とし、銅、ビスマス、金、パラジウム、白金、チタンなどの金属元素を少なくとも1種以上含んだ銀合金であると良い。さらに好ましくは、銅を含む銀合金(Ag−Cu系合金)、ビスマスを含む銀合金(Ag−Bi系合金)、チタンを含む銀合金(Ag−Ti系合金)等であると良い。銀の拡散抑制効果が大きい、コスト的に有利であるなどの利点がある。金属層18における銅、ビスマス、チタン等の副元素割合は、ICP分析法を用いて測定することができる。
銅を含む銀合金を用いる場合、銅の含有量は、添加効果を得る観点から、好ましくは1原子%以上、より好ましくは2原子%以上、さらに好ましくは3原子%以上である。一方、高透明性を確保しやすくなる、スパッタターゲットが作製しやすい等の製造性などの観点から、好ましくは20原子%以下、より好ましくは10原子%以下、さらに好ましくは5原子%以下である。
ビスマスを含む銀合金を用いる場合、ビスマスの含有量は、添加効果を得る観点から、好ましくは0.01原子%以上、より好ましくは0.05原子%以上、さらに好ましくは0.1原子%以上である。一方、スパッタターゲットが作製しやすい等の製造性などの観点から、好ましくは5原子%以下、より好ましくは2原子%以下、さらに好ましくは1原子%以下である。
チタンを含む銀合金を用いる場合、チタンの含有量は、添加効果を得る観点から、好ましくは0.01原子%以上、より好ましくは0.05原子%以上、さらに好ましくは0.1原子%以上である。一方、膜にした場合、完全な固溶体が得られやすくなるなどの観点から、好ましくは2原子%以下、より好ましくは1.75原子%以下、さらに好ましくは1.5原子%以下である。
銅、ビスマスあるいはチタンを含む銀合金を用いる場合、銀、銅、ビスマス、チタン以外にも、例えば、銀の凝集・拡散抑制効果に悪影響を与えない範囲内であれば、他の元素、不可避不純物を1種または2種以上含有していても良い。
他の元素としては、Mg、Pd、Pt、Au、Zn、Al、Ga、In、Sn、Sb、Li、Cd、Hg、AsなどのAgに固溶可能な元素;Be、Ru、Rh、Os、Ir、Bi、Ge、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、Fe、Co、Ni、Si、Tl、Pbなど、Ag−Cu系合金中に単相として析出可能な元素;Y、La、Ce、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ti、Zr、Hf、Na、Ca、Sr、Ba、Sc、Pr、Eu、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、S、Se、TeなどのAgとの金属間化合物を析出可能な元素などが挙げられる。
金属層18の膜厚は、安定性、熱線反射性などの観点から、好ましくは2nm以上、より好ましくは3nm以上、さらに好ましくは4nm以上である。また、透明性、経済性などの観点から、好ましくは50nm以下、より好ましくは30nm以下、さらに好ましくは20nm以下である。金属層18がストライプ状やドット状などの非連続層である場合には、50nmを超える厚みであっても、透明性を確保することができる。したがって、金属層18が非連続層である場合には、50nmを超える厚みも好適である。
金属層18は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、MBE法、レーザーアブレーション法、熱CVD法、プラズマCVD法などの方法により形成することができる。緻密な膜が得られる、膜厚制御が容易であるなどの観点から、DCマグネトロンスパッタリング法、RFマグネトロンスパッタリング法などのスパッタリング法がより好ましい。
遮熱積層体16は、例えば、樹脂製フィルム20の一方面上に所定の薄膜形成手法により金属薄膜を形成して金属層18を形成することにより得られる。
遮熱布10において、遮熱積層体16は透明であってもよいし、透明でなくてもよい。透明(光透過性)とは、波長領域360〜830nmにおける透過率(可視光透過率)が50%以上であることをいう。遮熱積層体16の透明性により、遮熱布10において、遮熱積層体16が布地12の採光性を損なわない。これにより、採光性を満足できる。遮熱積層体16の透明性は、樹脂製フィルム20が透明である、金属層18が透明であることにより、確保することができる。
遮熱積層体16は、柔軟性に優れることが好ましい。遮熱積層体16の柔軟性により、遮熱布10において、遮熱積層体16が布地12の柔軟性を損なわない。これにより、柔軟性を満足できる。よって、遮熱布10は、布地12の柔軟性を損なうことなく採光性、遮熱性および断熱性を満足できる。遮熱積層体16の柔軟性は、剛軟度により表される。遮熱積層体16は、布地12の柔軟性を損なわないように、その剛軟度が布地12の剛軟度から離れすぎない値に設定される。これにより、布地12の柔軟性を損なうことなく遮熱布10を柔軟性に優れたものとすることができる。遮熱積層体16の柔軟性の指標は、下記の式(1)の値Aにより表される。遮熱布10において、Aは120%以下であるとよい。
(式1)
A(%)={(遮熱積層体16の剛軟度−布地12の剛軟度)/布地12の剛軟度}×100
ただし、剛軟度は、JIS L 1096 A法(45°カンチレバー法)に準拠して測定する。
(式1)
A(%)={(遮熱積層体16の剛軟度−布地12の剛軟度)/布地12の剛軟度}×100
ただし、剛軟度は、JIS L 1096 A法(45°カンチレバー法)に準拠して測定する。
遮熱布10の柔軟性をより高くする観点から、上記Aは、120%以下であることが好ましい。より好ましくは110%以下である。
遮熱積層体16の柔軟性は、樹脂製フィルム20の材質や厚みなどに影響される。このため、遮熱積層体16の柔軟性を特定範囲内とするには、遮熱積層体16の樹脂製フィルム20の材質や厚みなどを好適にするとよい。また、樹脂製フィルム20の材質や厚みは、樹脂製フィルム20の赤外線吸収率にも影響する。したがって、遮熱積層体16の剛軟度および樹脂製フィルム20の赤外線吸収率の観点から、樹脂製フィルム20の材質や厚みを好適にするとよい。
以上の構成の遮熱布10によれば、布地12と遮熱積層体16とを接着している接着層14が布地12の接着層14に接する面から布地12に浸透しており、その浸透量が布地12の厚みの5%以上であることから、遮熱積層体16を厚くしても、布地12の剥離による外観悪化が抑えられる。そして、遮熱積層体16を厚くできるため、布地12の目付量を多くしても、布地12の屈曲による外観悪化が抑えられる。また、接着層14の浸透量が布地12の厚みの80%以下であることから、接着剤によるブロッキングが抑えられる。よって、布地12の屈曲、剥離による外観悪化や接着剤によるブロッキングが抑えられる。そして、布地12の目付量を多くできるため、金属層18による外観悪化が抑えられる。また、接着層14の布地12への浸透によって遮熱布10の柔軟性は低下する傾向にある(遮熱布10の剛軟度が上昇する傾向にある)が、接着層14の浸透量が布地12の厚みの80%以下であるため、遮熱布10の柔軟性の低下は許容範囲であり、遮熱布10の柔軟性は確保されている。
遮熱布10は、遮熱積層体16を布地12に一体化させることにより、布地12の柔軟性を損なうことなく採光性を確保し、遮熱積層体16の持つ遮熱性および断熱性により所望の遮熱性および断熱性を満足する。この際、布地12本来の意匠性を維持するなどの観点から、遮熱布10は、室内外を隔てる窓ガラス付近の室内において、布地12を室内側に向け、遮熱積層体16を室外側に向けて配置される。遮熱布10と窓ガラスの間には空気層が形成されており、遮熱布10が遮熱積層体16を備えるため、この空気層が断熱層として機能し、これによっても断熱効果が高まる。
次に、本発明の第二実施形態に係る遮熱布について説明する。
図5には、本発明の第二実施形態に係る遮熱布を示す。第二実施形態に係る遮熱布30は、布地12と、接着層14と、遮熱積層体26と、をこの順で有する(積層された)ものからなる。遮熱積層体26は、接着層14により布地12に接着されて布地12と一体になっている。遮熱積層体26は、樹脂製フィルム20、金属層18、接着層22、熱可塑性樹脂層24をこの順で有する(積層された)ものからなる。金属層18は、樹脂製フィルム20よりも接着層14側に配置されている。熱可塑性樹脂層24は、金属層18よりも接着層14側に配置されている。遮熱積層体26において、熱可塑性樹脂層24が接着層14に接しており、樹脂製フィルム20が金属層18の表面を覆って表面に露出している。接着層14は、布地12の接着層14に接する面から布地12に浸透している。
図5に示す第二実施形態に係る遮熱布30は、図1に示す第一実施形態に係る遮熱布10と比較して、接着層14とは別の接着層22、熱可塑性樹脂層24を有する点が異なり、これ以外の構成については第一実施形態に係る遮熱布10と同様であるため、これ以外の構成の説明を省略する。
熱可塑性樹脂層24は、金属層18よりも接着層14側に配置されている。つまり、熱可塑性樹脂層24により金属層18の布地12側の面が覆われている。布地12は、繊維を薄く広いシート状に加工したものであることから、その網目から水分を通しやすい。金属層18の布地12側の面を覆う熱可塑性樹脂層24が防水層となるため、これにより布地12からの透湿による金属層18の腐食がより抑えられ、耐久性により優れる(機能低下を抑える)ものとすることができる。なお、布地12とは反対側の面(樹脂製フィルム20)側からの水分に対しては、上述するように樹脂製フィルム20が防水層として機能する。よって、遮熱布30では、両面いずれからの透湿も抑えられる。
熱可塑性樹脂層24の厚みは、防水性の観点から、5μm以上であることが好ましい。より好ましくは10μm以上である。また、柔軟性、透明性の観点から、50μm以下であることが好ましい。より好ましくは40μm以下である。
熱可塑性樹脂層24は、熱可塑性樹脂を含む層である。熱可塑性樹脂としては、樹脂製フィルム20の材料として挙げた材料が好適なものとして挙げられる。これらのうちでは、後述する製造上の観点から、熱収縮しにくい材料が好ましい。このような材料としては、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリカーボネートなどが挙げられる。これらのうちでは、ポリエチレンテレフタレート(PET)がより好ましい。また、柔軟性、断熱性の観点からいえば、ポリオレフィンが好ましい。ポリオレフィンのうちでは、透明性に優れるなどの観点から、ポリプロピレンが好ましい。特に、二軸延伸ポリプロピレン(OPP)が好ましい。
接着層22は、金属層18および熱可塑性樹脂層24に接する層であり、金属層18と熱可塑性樹脂層24を接着する。接着層22の材料は、接着層14において示す粘着剤や接着剤から適宜定めて用いられる。接着層22の材料は、接着層14の材料と同じであってもよいし、異なっていてもよい。接着層22の厚みは、透明性、柔軟性、接着性を考慮して、接着層14と同様の範囲内であればよい。
第二実施形態における遮熱積層体26は、第一実施形態における遮熱積層体16と比較して、接着層14とは別の接着層22、熱可塑性樹脂層24をさらに有する。よって、第二実施形態における遮熱積層体26の厚みは、金属層18、樹脂製フィルム20、接着層22、熱可塑性樹脂層24の合計の厚みとなる。遮熱積層体26の厚みは、遮熱積層体16と同様、布地12の屈曲を抑えやすくする観点から、50μm以上であることが好ましい。より好ましくは60μm以上、さらに好ましくは70μm以上である。一方、柔軟性を確保するなどの観点から、125μm以下であることが好ましい。より好ましくは100μm以下、さらに好ましくは75μm以下である。
また、第二実施形態における遮熱積層体26は、第一実施形態における遮熱積層体16と同様、透明であってもよいし、透明でなくてもよい。また、第二実施形態における遮熱積層体26は、第一実施形態における遮熱積層体16と同様、柔軟性に優れることが好ましい。
図5に示す第二実施形態に係る遮熱布30は、次のようにして製造することができる。図6には、遮熱布30の製造工程の一例を示している。まず、図6(a)に示すように、熱可塑性樹脂層24の表面に接着層14の形成用材料を所定の厚みに塗布し、形成用材料からなる層14aを形成する。この際、必要に応じて乾燥処理などを行う。また、樹脂製フィルム20の表面に金属層18を有する積層体の金属層18の表面に、接着層22の形成用材料を所定の厚みに塗布し、接着層22を形成する。この際、必要に応じて乾燥処理などを行う。次いで、図6(b)に示すように、接着層14の形成用材料からなる層14aの面と布地12の面とを合わせる。次いで、図6(c)に示すように、圧力を加えて接着層14の形成用材料を布地12の内部に押し込み、浸透させる。その後、必要に応じて架橋処理、硬化処理などを行う。次いで、図6(d)に示すように、接着層22の面と熱可塑性樹脂層24の面とを合わせる。その後、必要に応じて架橋処理、硬化処理などを行う。以上により、樹脂製フィルム20、金属層18、接着層22、熱可塑性樹脂層24をこの順で有する(積層された)ものからなる遮熱積層体26が、接着層14により布地12に接着されて布地12と一体になっている、布地12と、接着層14と、遮熱積層体26と、をこの順で有する(積層された)ものからなる遮熱布30が得られる。
遮熱布30の製造工程において、形成用材料からなる層14aを形成する際の乾燥処理は、加熱によって行われる。そうすると、熱可塑性樹脂層24の材料は、耐熱性に優れるものが好ましい。この観点から、熱可塑性樹脂層24の材料としては、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリカーボネートなどが好ましい。これらのうちでは、ポリエチレンテレフタレート(PET)がより好ましい。
以上の構成の遮熱布30によれば、遮熱布10と同様、布地12の屈曲、剥離による外観悪化や接着剤によるブロッキングが抑えられる。そして、布地12の目付量を多くできるため、金属層18による外観悪化が抑えられる。
また、遮熱布30は、遮熱積層体26を布地12に一体化させることにより、布地12の柔軟性を損なうことなく採光性を確保し、遮熱積層体26の持つ遮熱性および断熱性により所望の遮熱性および断熱性を満足する。この際、布地12本来の意匠性を維持するなどの観点から、遮熱布30は、室内外を隔てる窓ガラス付近の室内において、布地12を室内側に向け、遮熱積層体26を室外側に向けて配置される。遮熱布30と窓ガラスの間には空気層が形成されており、遮熱布30が遮熱積層体26を備えるため、この空気層が断熱層として機能し、これによっても断熱効果が高まる。
本発明において、金属層18の樹脂製フィルム20側の面および接着層14側の面の一方あるいは両方には、バリア層が形成されていてもよい。図7には、金属層18の樹脂製フィルム20側の面および接着層14側の面の両方にバリア層が形成されている遮熱布を示す。図7(a)は、図1に示す遮熱布10においてバリア層を追加するものであり、遮熱布40を示す。図7(b)は、図5に示す遮熱布30においてバリア層を追加するものであり、遮熱布50を示す。
図7(a)に示すように、本発明の他の実施形態に係る遮熱布40は、布地12と、接着層14と、遮熱積層体36と、をこの順で有する(積層された)ものからなる。遮熱積層体36は、接着層14により布地12に接着されて布地12と一体になっている。遮熱積層体36は、樹脂製フィルム20、バリア層32、金属層18、バリア層34をこの順で有する(積層された)ものからなる。金属層18は、樹脂製フィルム20よりも接着層14側に配置されている。バリア層34は、金属層18よりも接着層14側に配置されている。遮熱積層体36において、バリア層34が接着層14に接しており、樹脂製フィルム20が金属層18の表面を覆って表面に露出している。接着層14は、布地12の接着層14に接する面から布地12に浸透している。
図7(b)に示すように、本発明の他の実施形態に係る遮熱布50は、布地12と、接着層14と、遮熱積層体38と、をこの順で有する(積層された)ものからなる。遮熱積層体38は、接着層14により布地12に接着されて布地12と一体になっている。遮熱積層体38は、樹脂製フィルム20、バリア層32、金属層18、バリア層34、接着層22、熱可塑性樹脂層24をこの順で有する(積層された)ものからなる。金属層18は、樹脂製フィルム20よりも接着層14側に配置されている。熱可塑性樹脂層24は、金属層18よりも接着層14側に配置されている。遮熱積層体38において、熱可塑性樹脂層24が接着層14に接しており、樹脂製フィルム20が金属層18の表面を覆って表面に露出している。接着層14は、布地12の接着層14に接する面から布地12に浸透している。
バリア層32,34は、金属層18の密着性を向上する。また、金属層18の金属が他の層に移行するのを抑える。バリア層32,34は、金属を含有する金属含有層である。バリア層32,34に含有される金属としては、水酸基あるいは酸素基と反応しやすい金属が好ましい。このような金属は、不動態を形成する金属であり、具体的には、Si、Ti、Zr、Al、Cr、Ni、Feなどが挙げられる。これらのうちでは、水酸基や酸素基との反応性、成膜加工性などの観点から、Si、Ti、Zrがより好ましい。
バリア層32,34は、金属層18と同様、物理的気相成長法(PVD)、化学的気相成長法(CVD)などの気相法を用いて形成することができる。これにより、緻密な膜を形成できる、数nm〜数十nm程度の薄膜を均一な膜厚で形成できる。物理的気相成長法(PVD)としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、MBE法、レーザーアブレーションなどが挙げられる。化学的気相成長法(CVD)としては、熱CVD法、プラズマCVD法などが挙げられる。これらのうちでは、緻密な膜が得られる、膜厚制御が比較的容易であるなどの観点から、スパッタリング法が特に好ましい。スパッタリング法としては、DCマグネトロンスパッタリング法、RFマグネトロンスパッタリング法などが挙げられる。
バリア層32,34は、上述した気相法を利用し、金属薄膜を成膜することにより得られる。金属薄膜は、雰囲気中の酸素や隣接する層の表面の水酸基あるいは酸素基により部分的に酸化される。形成された金属薄膜は、後述する後酸化処理により酸化されて金属酸化物薄膜に変化していてもよい。この意味において、バリア層32,34は、金属または金属酸化物を含有する層である。バリア層32,34は、金属からなる層、金属および金属酸化物からなる層、金属酸化物からなる層のいずれであってもよい。後酸化処理は、例えば、大気中、高酸素雰囲気中、高湿度雰囲気中など酸素や水分の存在する雰囲気において遮熱積層体に対し加熱処理などを行うことにより実施することができる。
バリア層32,34の厚みは、密着性、透明性などの観点から、好ましくは1.0nm以上、より好ましくは1.3nm以上、さらに好ましくは1.5nm以上である。また、透明性、経済性などの観点から、好ましくは15nm以下、より好ましくは10nm以下、さらに好ましくは8nm以下である。
図1、図5において、樹脂製フィルム20は、耐擦傷性に劣る。したがって、樹脂製フィルム20の外側には、耐擦傷性に優れる層がさらに形成されていてもよい。このような層としては、硬化性材料からなる硬化層などが挙げられる。図8には、硬化性材料からなる硬化層を有する遮熱布を示す。図8(a)は、図1に示す遮熱布10において硬化層を追加するものであり、遮熱布60を示す。図8(b)は、図5に示す遮熱布30において硬化層を追加するものであり、遮熱布70を示す。
図8(a)に示すように、本発明の他の実施形態に係る遮熱布60は、布地12と、接着層14と、遮熱積層体44と、をこの順で有する(積層された)ものからなる。遮熱積層体44は、接着層14により布地12に接着されて布地12と一体になっている。遮熱積層体44は、硬化層42、樹脂製フィルム20、金属層18をこの順で有する(積層された)ものからなる。金属層18は、硬化層42および樹脂製フィルム20よりも接着層14側に配置されている。硬化層42は、樹脂製フィルム20側の最外層として配置されており、硬化層42が表面に露出している。遮熱積層体44において、金属層18が接着層14に接している。接着層14は、布地12の接着層14に接する面から布地12に浸透している。
図8(b)に示すように、本発明の他の実施形態に係る遮熱布70は、布地12と、接着層14と、遮熱積層体46と、をこの順で有する(積層された)ものからなる。遮熱積層体46は、接着層14により布地12に接着されて布地12と一体になっている。遮熱積層体46は、硬化層42、樹脂製フィルム20、金属層18、接着層22、熱可塑性樹脂層24をこの順で有する(積層された)ものからなる。金属層18は、硬化層42および樹脂製フィルム20よりも接着層14側に配置されている。硬化層42は、樹脂製フィルム20側の最外層として配置されており、硬化層42が表面に露出している。熱可塑性樹脂層24は、金属層18よりも接着層14側に配置されている。遮熱積層体46において、熱可塑性樹脂層24が接着層14に接している。接着層14は、布地12の接着層14に接する面から布地12に浸透している。
硬化性材料としては、硬化性樹脂、無機化合物、有機無機ハイブリッド材料などが挙げられる。無機化合物としては、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウムなどが挙げられる。硬化層42は、例えば硬化性材料を含有する塗工液を樹脂製フィルム20の表面に塗工した後、所定の硬化処理を行うことにより形成することができる。
硬化性樹脂としては、シリコーン樹脂やアクリル樹脂などが挙げられる。シリコーン樹脂やアクリル樹脂は、熱硬化性であっても良いし、光硬化性であっても良いし、水硬化性であっても良い。アクリル樹脂としては、アクリル・ウレタン樹脂、シリコンアクリル樹脂、アクリル・メラミン樹脂などが挙げられる。硬化性樹脂からなる硬化層42の厚みは、赤外線の吸収を抑える、柔軟性を確保する観点から、10.0μm以下であることが好ましい。より好ましくは5.0μm以下、さらに好ましくは3.0μm以下である。また、金属層18の機能低下(劣化)を抑える、耐擦傷性に優れるなどの観点から、0.2μm以上であることが好ましい。より好ましくは0.3μm以上、さらに好ましくは0.5μm以上である。
酸化ケイ素は、アクリル樹脂やシリコーン樹脂よりも硬いため、耐擦傷性の確保の観点において、硬化層42の厚さをより薄くすることができる。つまり、耐擦傷性を維持しつつ、硬化性樹脂よりも赤外線の吸収を抑えることができる。酸化ケイ素は、シリコンアルコキシドからゾルゲル法により硬化させても良いし、シラザンから加水分解反応により硬化させても良い。硬化収縮が小さい観点から、シラザンを原料とすることが好ましい。シラザンには、有機基(炭化水素基)を含む有機ポリシラザンと有機基(炭化水素基)を含まない無機ポリシラザン(パーヒドロポリシラザンなど)とがある。有機ポリシラザンの加水分解による硬化物には、有機分が残存する。残存する有機分の量により硬化物のヤング率を調整することができる。酸化ケイ素からなる硬化層42の厚みは、赤外線の吸収を抑える、柔軟性を確保する観点から、10.0μm以下であることが好ましい。より好ましくは5.0μm以下である。また、金属層18の機能低下(劣化)を抑える、耐擦傷性に優れるなどの観点から、0.2μm以上であることが好ましい。より好ましくは0.3μm以上である。
有機無機ハイブリッド材料は、有機材料(有機成分の原料)と無機材料(無機成分の原料)により形成され、有機材料と無機材料とがナノレベルあるいは分子レベルで複合化している。有機無機ハイブリッド材料は、例えば、有機材料中に分散させた無機材料と有機材料とが重合反応などの反応を起こし、化学結合を介して無機成分が有機成分中に高分散した網目状の架橋構造を有するものである。硬化層42が有機無機ハイブリッド材料で構成されると、樹脂製フィルム20との密着性が良好となる。これは、硬化層42を形成する材料に無機成分を添加したことで硬化層42の硬化収縮が抑えられるためと推察される。
有機無機ハイブリッド材料を形成する有機成分の原料としては、硬化性樹脂などが挙げられる。硬化性樹脂としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、2種以上組み合わされてもよい。また、無機成分の原料としては、金属化合物などが挙げられる。金属化合物としては、Si化合物、Ti化合物、Zr化合物などが挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、2種以上組み合わされてもよい。金属化合物は、Si、Ti、Zrなどの無機成分を含有する化合物で、有機成分の原料と重合反応などの反応を起こすなどにより複合化できるものからなる。金属化合物としては、より具体的には、有機金属化合物などが挙げられる。有機金属化合物としては、シランカップリング剤、金属アルコキシド、金属アシレート、金属キレート、シラザンなどが挙げられる。
有機無機ハイブリッド材料を形成する無機成分の原料の配合比率は、内層22との密着性の観点から、10質量%以上が好ましい。より好ましくは40質量%以上である。また、有機無機ハイブリッド材料を形成する無機成分の原料の配合比率は、70質量%以下が好ましい。より好ましくは60質量%以下である。無機成分の原料の配合比率が70質量%以下であると、塗液の安定性に優れ、硬化層42の透明性の低下が抑えられる。
有機無機ハイブリッド材料からなる硬化層42の厚みは、赤外線の吸収を抑える、柔軟性を確保する観点から、10.0μm以下であることが好ましい。より好ましくは5.0μm以下、さらに好ましくは3.0μm以下である。また、金属層18の機能低下(劣化)を抑える、耐擦傷性に優れるなどの観点から、0.2μm以上であることが好ましい。より好ましくは0.3μm以上、さらに好ましくは0.5μm以上である。
ここで、本発明に係る遮熱布において、遮熱積層体の金属層による光沢感は、遮熱布の遮熱積層体側から見たときの製品の外観を悪化させるおそれがある。したがって、遮熱積層体の反射ヘーズを所定の範囲に設定することが好ましい。具体的には、遮熱積層体の反射ヘーズは、11%以上であることが好ましい。より好ましくは15%以上、さらに好ましくは20%以上である。遮熱積層体の反射ヘーズは、JIS K7361に準拠して測定される。
遮熱積層体の反射ヘーズは、遮熱布の遮熱積層体側から見たときの遮熱積層体の最外層の表面に凹凸を設けることにより、調整することができる。遮熱積層体の最外層としては、樹脂製フィルム20や硬化層42などが挙げられる。
凹凸の形成手法は、特に限定されるものではない。樹脂製フィルム20の表面に凹凸を設ける方法としては、型転写方法などが挙げられる。硬化層42の表面に凹凸を設ける方法としては、型転写方法、粗さ形成用粒子を配合する方法などが挙げられる。
硬化層42に凹凸を形成する場合には、遮熱積層体の反射ヘーズを所定の範囲に設定する観点から、硬化層42の最大厚みと最小厚みの差を大きくすることが好ましい。具体的には、硬化層42の最大厚みaに対する、硬化層42の最大厚みaと最小厚みbの差Δの割合(Δ%=(a−b)/a×100)が、4%以上であることが好ましい。より好ましくは5%以上、さらに好ましくは10%以上である。硬化層42の最大厚みと最小厚みの計測は、遮熱積層体の断面観察により行うことができる。この際、遮熱積層体の任意の5箇所の断面観察を行い、Δ%はこれらの平均値で表される。硬化層42の最大厚みと最小厚みは、任意の40μm×30μmの範囲内における最大厚みと最小厚みである。
硬化層42に粗さ形成用粒子を配合して硬化層42の表面に凹凸を設ける場合、粗さ形成用粒子としては、樹脂粒子からなるマイクロビーズが好ましい。この場合、硬化層42にマイクロオーダーの粗さ形成用粒子を配合するため、硬化層42の厚みが厚くなる。そうすると、断熱性が低下する。したがって、この場合には、断熱性の低下を抑える観点から、硬化層42を形成する硬化性材料としては、有機無機ハイブリッド材料よりも硬化性樹脂が好ましい。
硬化層42に粗さ形成用粒子を配合する場合、図9に示すように、硬化層42の最大厚みaに対する、硬化層42の最大厚みaと最小厚みbの差Δの割合(Δ%=(a−b)/a×100)が、85%以下であることが好ましい。より好ましくは80%以下、さらに好ましくは70%以下である。これにより、硬化層42に配合する粗さ形成用粒子48の脱離を抑制することができる。硬化層42の最大厚みaは、粗さ形成用粒子48が存在する部分における硬化層42の厚みであり、硬化層42の最小厚みbは、粗さ形成用粒子48が存在しない部分における硬化層42の厚みである。
硬化層42に配合する粗さ形成用粒子48は、遮熱積層体の反射ヘーズを所定の範囲に設定する観点から、平均粒径が3.7〜4.5μmの範囲内であることが好ましい。粗さ形成用粒子48の平均粒径は、レーザー回折式粒子径分布測定装置により測定する。粗さ形成用粒子48の配合量は、反射ヘーズの観点から、硬化材料の主剤100質量部に対し、3.0質量部以上が好ましい。より好ましくは5.0質量部以上である。また、反射ヘーズの観点から、硬化材料の主剤100質量部に対し、15質量部以下が好ましい。より好ましくは10質量部以下である。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。
例えば、図1に示す遮熱布10において、バリア層および硬化層の両方を追加するものであってもよい。また、図5に示す遮熱布30において、バリア層および硬化層の両方を追加するものであってもよい。
以下、実施例および比較例を用いて本発明を詳細に説明する。
(実施例1)
<積層体(1)の作製>
樹脂製フィルムとして東レ社製OPPフィルム(「トレファンBO♯50−Y562」、膜厚50μm、片面にコロナ処理、反対面に特殊処理)を用いた。
このポリオレフィンフィルムのコロナ処理面上に、DCマグネトロンスパッタ装置を用いてスパッタリングにより下側の金属Ti薄膜を成膜した。次いで、この金属Ti薄膜上に、スパッタリングによりAg−Cu合金薄膜を成膜した。さらに、このAg−Cu合金薄膜上に、スパッタリングにより上側の金属Ti薄膜を成膜した。次いで、加熱炉内にて40℃で300時間加熱処理することにより、下側および上側の金属Ti薄膜を後酸化させた。
以上により、積層体(1)を作製した。積層体(1)は、OPPフィルム(樹脂製フィルム)の一方面に、Ti酸化物層(バリア層)/Ag−Cu合金層(金属層)/Ti酸化物層(バリア層)がこの順で積層されたものから構成される。
(実施例1)
<積層体(1)の作製>
樹脂製フィルムとして東レ社製OPPフィルム(「トレファンBO♯50−Y562」、膜厚50μm、片面にコロナ処理、反対面に特殊処理)を用いた。
このポリオレフィンフィルムのコロナ処理面上に、DCマグネトロンスパッタ装置を用いてスパッタリングにより下側の金属Ti薄膜を成膜した。次いで、この金属Ti薄膜上に、スパッタリングによりAg−Cu合金薄膜を成膜した。さらに、このAg−Cu合金薄膜上に、スパッタリングにより上側の金属Ti薄膜を成膜した。次いで、加熱炉内にて40℃で300時間加熱処理することにより、下側および上側の金属Ti薄膜を後酸化させた。
以上により、積層体(1)を作製した。積層体(1)は、OPPフィルム(樹脂製フィルム)の一方面に、Ti酸化物層(バリア層)/Ag−Cu合金層(金属層)/Ti酸化物層(バリア層)がこの順で積層されたものから構成される。
<遮熱布の作製>
作製した積層体(1)の上側のTi酸化物層の面上に、ポリエステル系接着剤(日立化成社製「テスラック2503−63」)を所定の厚みで塗布して、接着剤からなる層を形成した。
次いで、不織布(JX日鉱日石エネルギー社製「TY3030FE」、目付:60g/m2、厚み160μm)の表面に接着剤からなる層を合わせ、両側から圧力を加えて不織布の目の中に接着剤を所定の浸透度となるように押し込んだ後、接着剤を架橋した。これにより、接着剤の架橋体からなる接着層を形成した。接着層は、不織布に浸透している。
以上により、接着層を介して不織布(布地)と遮熱積層体とが貼り合わされてなる遮熱布を作製した。
作製した積層体(1)の上側のTi酸化物層の面上に、ポリエステル系接着剤(日立化成社製「テスラック2503−63」)を所定の厚みで塗布して、接着剤からなる層を形成した。
次いで、不織布(JX日鉱日石エネルギー社製「TY3030FE」、目付:60g/m2、厚み160μm)の表面に接着剤からなる層を合わせ、両側から圧力を加えて不織布の目の中に接着剤を所定の浸透度となるように押し込んだ後、接着剤を架橋した。これにより、接着剤の架橋体からなる接着層を形成した。接着層は、不織布に浸透している。
以上により、接着層を介して不織布(布地)と遮熱積層体とが貼り合わされてなる遮熱布を作製した。
(実施例2〜4)
<積層体(2)の作製>
樹脂製フィルムとして東レ社製OPPフィルム(「トレファンBO♯50−Y562」、膜厚50μm、片面にコロナ処理、反対面に特殊処理)を用いた。
紫外線硬化性のアクリル樹脂(アイカ工業社製、「アイカアイトロン Z−725−17C」)を溶媒で希釈し、アクリル樹脂からなる粒子(アイカ工業社製「ガンツパールGM−0401S」、平均粒径4.0μm)を所定量含ませた塗工液を、このポリオレフィンフィルム特殊処理面に塗工し、乾燥し、紫外線を照射して、硬化層を形成した。
また、ポリオレフィンフィルムのコロナ処理面上に、DCマグネトロンスパッタ装置を用いてスパッタリングにより下側の金属Ti薄膜を成膜した。次いで、この金属Ti薄膜上に、スパッタリングによりAg−Cu合金薄膜を成膜した。さらに、このAg−Cu合金薄膜上に、スパッタリングにより上側の金属Ti薄膜を成膜した。次いで、加熱炉内にて40℃で300時間加熱処理することにより、下側および上側の金属Ti薄膜を後酸化させた。
以上により、積層体(2)を作製した。積層体(2)は、OPPフィルム(樹脂製フィルム)の一方面に、Ti酸化物層(バリア層)/Ag−Cu合金層(金属層)/Ti酸化物層(バリア層)がこの順で積層され、OPPフィルム(樹脂製フィルム)の他方面に、硬化層が積層されたものから構成される。
<積層体(2)の作製>
樹脂製フィルムとして東レ社製OPPフィルム(「トレファンBO♯50−Y562」、膜厚50μm、片面にコロナ処理、反対面に特殊処理)を用いた。
紫外線硬化性のアクリル樹脂(アイカ工業社製、「アイカアイトロン Z−725−17C」)を溶媒で希釈し、アクリル樹脂からなる粒子(アイカ工業社製「ガンツパールGM−0401S」、平均粒径4.0μm)を所定量含ませた塗工液を、このポリオレフィンフィルム特殊処理面に塗工し、乾燥し、紫外線を照射して、硬化層を形成した。
また、ポリオレフィンフィルムのコロナ処理面上に、DCマグネトロンスパッタ装置を用いてスパッタリングにより下側の金属Ti薄膜を成膜した。次いで、この金属Ti薄膜上に、スパッタリングによりAg−Cu合金薄膜を成膜した。さらに、このAg−Cu合金薄膜上に、スパッタリングにより上側の金属Ti薄膜を成膜した。次いで、加熱炉内にて40℃で300時間加熱処理することにより、下側および上側の金属Ti薄膜を後酸化させた。
以上により、積層体(2)を作製した。積層体(2)は、OPPフィルム(樹脂製フィルム)の一方面に、Ti酸化物層(バリア層)/Ag−Cu合金層(金属層)/Ti酸化物層(バリア層)がこの順で積層され、OPPフィルム(樹脂製フィルム)の他方面に、硬化層が積層されたものから構成される。
<遮熱布の作製>
PETフィルム(東レ社製、「ルミラーS105」、厚み25μm)の面上に、ポリエステル系接着剤(日立化成社製「テスラック2503−63」)を所定の厚みで塗布して、接着剤からなる層を形成した。
次いで、不織布(JX日鉱日石エネルギー社製「TY3030FE」、目付:60g/m2、厚み160μm)の表面に接着剤からなる層を合わせ、両側から圧力を加えて不織布の目の中に接着剤を所定の浸透度となるように押し込んだ後、接着剤を架橋した。これにより、接着剤の架橋体からなる接着層を形成した。接着層は、不織布に浸透している。
一方、作製した積層体(2)の面上に、アクリル樹脂系粘着剤(トーヨーケム社製「主剤:オリバインBPS5260、硬化剤:オリバインBHS8515」)を塗布して、粘着剤層(厚み15μm、ヤング率57.3MPa)を形成した。
次いで、接着層を介して不織布に接着したPETフィルムの面と、積層体(2)に形成した粘着剤層の面とを貼り合わせた。
以上により、接着層を介して不織布(布地)と遮熱積層体とが貼り合わされてなる遮熱布を作製した。
PETフィルム(東レ社製、「ルミラーS105」、厚み25μm)の面上に、ポリエステル系接着剤(日立化成社製「テスラック2503−63」)を所定の厚みで塗布して、接着剤からなる層を形成した。
次いで、不織布(JX日鉱日石エネルギー社製「TY3030FE」、目付:60g/m2、厚み160μm)の表面に接着剤からなる層を合わせ、両側から圧力を加えて不織布の目の中に接着剤を所定の浸透度となるように押し込んだ後、接着剤を架橋した。これにより、接着剤の架橋体からなる接着層を形成した。接着層は、不織布に浸透している。
一方、作製した積層体(2)の面上に、アクリル樹脂系粘着剤(トーヨーケム社製「主剤:オリバインBPS5260、硬化剤:オリバインBHS8515」)を塗布して、粘着剤層(厚み15μm、ヤング率57.3MPa)を形成した。
次いで、接着層を介して不織布に接着したPETフィルムの面と、積層体(2)に形成した粘着剤層の面とを貼り合わせた。
以上により、接着層を介して不織布(布地)と遮熱積層体とが貼り合わされてなる遮熱布を作製した。
(実施例5〜6)
積層体(2)の作製において、用いたOPPフィルムの膜厚を変更した以外は実施例2と同様にして、遮熱布を作製した。
積層体(2)の作製において、用いたOPPフィルムの膜厚を変更した以外は実施例2と同様にして、遮熱布を作製した。
(実施例7)
積層体(2)の作製において、用いたOPPフィルムの膜厚を変更した。また、遮熱布の作製において、PETフィルムに代えてOPPフィルム(東洋紡社製「パレインフィルム−OT P2111」、膜厚20μm)を用いた。これ以外は実施例2と同様にして、遮熱布を作製した。
積層体(2)の作製において、用いたOPPフィルムの膜厚を変更した。また、遮熱布の作製において、PETフィルムに代えてOPPフィルム(東洋紡社製「パレインフィルム−OT P2111」、膜厚20μm)を用いた。これ以外は実施例2と同様にして、遮熱布を作製した。
(実施例8)
積層体(2)の作製において、硬化層を形成する際の塗工液にアクリル樹脂からなる粒子を含ませなかった以外は実施例2と同様にして、遮熱布を作製した。
積層体(2)の作製において、硬化層を形成する際の塗工液にアクリル樹脂からなる粒子を含ませなかった以外は実施例2と同様にして、遮熱布を作製した。
(実施例9)
積層体(2)の作製において、硬化層を形成する際の塗工液に含ませるアクリル樹脂からなる粒子の量を変更した以外は実施例2と同様にして、遮熱布を作製した。
積層体(2)の作製において、硬化層を形成する際の塗工液に含ませるアクリル樹脂からなる粒子の量を変更した以外は実施例2と同様にして、遮熱布を作製した。
(実施例10〜11)
積層体(2)の作製において、硬化層の厚みを変更した以外は実施例2と同様にして、遮熱布を作製した。
積層体(2)の作製において、硬化層の厚みを変更した以外は実施例2と同様にして、遮熱布を作製した。
(比較例1〜2)
遮熱布の作製において、接着剤からなる層の厚みを変更し、接着層の不織布への浸透量を変更した以外は実施例2と同様にして、遮熱布を作製した。
遮熱布の作製において、接着剤からなる層の厚みを変更し、接着層の不織布への浸透量を変更した以外は実施例2と同様にして、遮熱布を作製した。
(比較例3)
<積層体(3)の作製>
作製した積層体(2)の面上に、アクリル樹脂系粘着剤(トーヨーケム社製「主剤:オリバインBPS5260、硬化剤:オリバインBHS8515」)を塗布して、粘着剤層(厚み15μm、ヤング率57.3MPa)を形成した。
次いで、PETフィルムの面と、積層体(2)に形成した粘着剤層の面とを貼り合わせた。
以上により、積層体(3)を作製した。積層体(3)は、OPPフィルム(樹脂製フィルム)の一方面に、Ti酸化物層(バリア層)/Ag−Cu合金層(金属層)/Ti酸化物層(バリア層)/粘着剤層/PETフィルム(熱可塑性樹脂層)がこの順で積層され、OPPフィルム(樹脂製フィルム)の他方面に、硬化層が積層されたものから構成される。
<積層体(3)の作製>
作製した積層体(2)の面上に、アクリル樹脂系粘着剤(トーヨーケム社製「主剤:オリバインBPS5260、硬化剤:オリバインBHS8515」)を塗布して、粘着剤層(厚み15μm、ヤング率57.3MPa)を形成した。
次いで、PETフィルムの面と、積層体(2)に形成した粘着剤層の面とを貼り合わせた。
以上により、積層体(3)を作製した。積層体(3)は、OPPフィルム(樹脂製フィルム)の一方面に、Ti酸化物層(バリア層)/Ag−Cu合金層(金属層)/Ti酸化物層(バリア層)/粘着剤層/PETフィルム(熱可塑性樹脂層)がこの順で積層され、OPPフィルム(樹脂製フィルム)の他方面に、硬化層が積層されたものから構成される。
<遮熱布の作製>
不織布(JX日鉱日石エネルギー社製「TY3030FE」、目付:60g/m2、厚み160μm)の表面に、ポリビニルブチラールからなる接着剤(積水化学社製「エスレックB」)をスプレー塗布して接着剤からなる層(厚み4.8μm)を形成し、この接着剤からなる層の面に作製した積層体(3)のPETフィルムの面を貼り合わせた。
以上により、接着層を介して不織布(布地)と遮熱積層体とが貼り合わされてなる遮熱布を作製した。
不織布(JX日鉱日石エネルギー社製「TY3030FE」、目付:60g/m2、厚み160μm)の表面に、ポリビニルブチラールからなる接着剤(積水化学社製「エスレックB」)をスプレー塗布して接着剤からなる層(厚み4.8μm)を形成し、この接着剤からなる層の面に作製した積層体(3)のPETフィルムの面を貼り合わせた。
以上により、接着層を介して不織布(布地)と遮熱積層体とが貼り合わされてなる遮熱布を作製した。
作製した各遮熱布について、接着層の布地への浸透度を測定した。また、作製した各遮熱布について、布地における屈曲の発生、布地の剥離の発生を調べ、さらに、ブロッキングの発生を調べた。また、実施例1以外の、熱可塑性樹脂層を有する製品構成においては、耐水性を評価した。また、製品特性として、外観評価を追加した。また、作製した各遮熱布について、剛軟度(柔軟)を測定した。
(浸透度)
作製した遮熱布の断面SEM写真による断面観察から、接着層の布地への浸透度を測定した。
作製した遮熱布の断面SEM写真による断面観察から、接着層の布地への浸透度を測定した。
(接着層のヤング率)
PETフィルムの面上に、ポリエステル系接着剤(日立化成社製「テスラック2503−63」)あるいはポリビニルブチラールからなる接着剤(積水化学社製「エスレックB」)を塗布し、架橋処理を施して、接着層を形成した。これにより、フィルム試験片を作製した。
次いで、熱溶融性接着剤を用いて試料台にガラス板を固定し、このガラス板の上にエポキシ系接着剤を用いて作製したフィルム試験片を固定した。表に現れる接着層について、押し込みヤング率を測定した。測定条件は以下の通りである。なお、測定範囲は、押し込み深さ−ヤング率の平均化曲線においてヤング率が増加し始める押し込み深さより浅く、かつ、ヤング率が平坦となる押し込み深さの範囲(250〜300nm)に設定した。
測定装置:Agilent Technologies社製「Nano Indenter XP/DCM」
解析ソフト:Agilent Technologies社製「Test Works4」
インデンターヘッド:XP
圧子:ダイヤモンド製バーコビッチ型
測定モード:CMS(連続剛性測定)
励起振動周波数:45Hz
励起振動振幅:2mm
歪速度:0.05sec−1
押し込み深さ:2000nm
N数:15
測定点間隔:100μm
測定温度:常温(23℃)
標準試料:ヒューズドシリカ
PETフィルムの面上に、ポリエステル系接着剤(日立化成社製「テスラック2503−63」)あるいはポリビニルブチラールからなる接着剤(積水化学社製「エスレックB」)を塗布し、架橋処理を施して、接着層を形成した。これにより、フィルム試験片を作製した。
次いで、熱溶融性接着剤を用いて試料台にガラス板を固定し、このガラス板の上にエポキシ系接着剤を用いて作製したフィルム試験片を固定した。表に現れる接着層について、押し込みヤング率を測定した。測定条件は以下の通りである。なお、測定範囲は、押し込み深さ−ヤング率の平均化曲線においてヤング率が増加し始める押し込み深さより浅く、かつ、ヤング率が平坦となる押し込み深さの範囲(250〜300nm)に設定した。
測定装置:Agilent Technologies社製「Nano Indenter XP/DCM」
解析ソフト:Agilent Technologies社製「Test Works4」
インデンターヘッド:XP
圧子:ダイヤモンド製バーコビッチ型
測定モード:CMS(連続剛性測定)
励起振動周波数:45Hz
励起振動振幅:2mm
歪速度:0.05sec−1
押し込み深さ:2000nm
N数:15
測定点間隔:100μm
測定温度:常温(23℃)
標準試料:ヒューズドシリカ
(屈曲、剥離)
布地(不織布)側を外側にして、ロールスクリーン用の芯棒(φ20mm)に作製した遮熱布(幅30mm×長さ60mm)を巻き付けた後、巻き付けを解いた。この巻き付け操作を1000回繰り返した後、遮熱布を広げ、遮熱積層体側の表面を目視にて観察し、布地(不織布)に屈曲部位が生じているか、また、剥離部位が生じているか、調べた。遮熱布において、巻き付け方向と直交する方向に屈曲部位を示す線条痕が観察された場合を耐屈曲性に劣る「×」とし、線条痕が観察されなかった場合を耐屈曲性に優れる「○」とした。また、遮熱布において、接着層と布地(不織布)との間で剥離したときに現れる剥離部位を示す気泡(浮き)が観察された場合を耐剥離性に劣る「×」とし、気泡(浮き)が観察されなかった場合を耐剥離性に優れる「○」とした。
布地(不織布)側を外側にして、ロールスクリーン用の芯棒(φ20mm)に作製した遮熱布(幅30mm×長さ60mm)を巻き付けた後、巻き付けを解いた。この巻き付け操作を1000回繰り返した後、遮熱布を広げ、遮熱積層体側の表面を目視にて観察し、布地(不織布)に屈曲部位が生じているか、また、剥離部位が生じているか、調べた。遮熱布において、巻き付け方向と直交する方向に屈曲部位を示す線条痕が観察された場合を耐屈曲性に劣る「×」とし、線条痕が観察されなかった場合を耐屈曲性に優れる「○」とした。また、遮熱布において、接着層と布地(不織布)との間で剥離したときに現れる剥離部位を示す気泡(浮き)が観察された場合を耐剥離性に劣る「×」とし、気泡(浮き)が観察されなかった場合を耐剥離性に優れる「○」とした。
(ブロッキング)
布地(不織布)側を外側にして、ロールスクリーン用の芯棒(φ20mm)に作製した遮熱布(幅30mm×長さ60mm)を巻き付けた後、温度60℃、湿度90%RHで72時間放置した。その後、巻きをほどく際に、重なり合う遮熱積層体側の表面と布地(不織布)側の表面とが接着して剥がれない場合をブロッキングする「×」とし、重なり合う遮熱積層体側の表面と布地(不織布)側の表面とが接着していなかった場合をブロッキングしない「○」とした。
布地(不織布)側を外側にして、ロールスクリーン用の芯棒(φ20mm)に作製した遮熱布(幅30mm×長さ60mm)を巻き付けた後、温度60℃、湿度90%RHで72時間放置した。その後、巻きをほどく際に、重なり合う遮熱積層体側の表面と布地(不織布)側の表面とが接着して剥がれない場合をブロッキングする「×」とし、重なり合う遮熱積層体側の表面と布地(不織布)側の表面とが接着していなかった場合をブロッキングしない「○」とした。
(耐水性)
作製した遮熱布の布地面を上に向けて配置し、恒温恒湿槽(60℃90%RH)に投入した。経時変化でAg−Cu合金層の腐食の有無を顕微鏡にて観察した。恒温恒湿槽へ投入してからの経時720時間において、Ag−Cu合金層の腐食が確認されなかった場合を「○」とし、Ag−Cu合金層の腐食が確認された場合を「×」評価とした。
作製した遮熱布の布地面を上に向けて配置し、恒温恒湿槽(60℃90%RH)に投入した。経時変化でAg−Cu合金層の腐食の有無を顕微鏡にて観察した。恒温恒湿槽へ投入してからの経時720時間において、Ag−Cu合金層の腐食が確認されなかった場合を「○」とし、Ag−Cu合金層の腐食が確認された場合を「×」評価とした。
(外観)
作製した遮熱布の遮熱積層体側の表面を目視にて観察した。金属層に起因するぎらつきが強い場合を評価「C」、金属層に起因するぎらつきが弱い場合を評価「B」、金属層に起因するぎらつきがない場合を評価「A」とした。
作製した遮熱布の遮熱積層体側の表面を目視にて観察した。金属層に起因するぎらつきが強い場合を評価「C」、金属層に起因するぎらつきが弱い場合を評価「B」、金属層に起因するぎらつきがない場合を評価「A」とした。
また、作製した積層体(1)(2)について、剛軟度、反射ヘーズ、赤外線反射率、熱貫流率を測定した。さらに、作製した積層体(2)について、硬化層の最大厚a、最小厚b、(a−b)/aを測定した。光学特性の測定は、積層体(1)(2)の上側のTi酸化物層の面に、厚さ25μmのアクリル粘着シート(積水化学工業社製「5402」)を貼り付け、この粘着シートの粘着層を、厚さ3mmのフロートガラスの片面に貼り付けたものを用いた。なお、測定光は、積層体(1)(2)側から入射させた。
(剛軟度)
JIS L 1096 A法(45°カンチレバー法)に準拠して測定した。
JIS L 1096 A法(45°カンチレバー法)に準拠して測定した。
(反射ヘーズ)
JIS K 7361に準拠し、反射ヘーズを測定した。
JIS K 7361に準拠し、反射ヘーズを測定した。
(赤外線反射率)
フーリエ変換赤外分光光度計(島津製作所製「IRAffinity−1」)を用い、400〜4000cm−1の反射スペクトルを測定し、赤外線反射率を計算により求めた。
フーリエ変換赤外分光光度計(島津製作所製「IRAffinity−1」)を用い、400〜4000cm−1の反射スペクトルを測定し、赤外線反射率を計算により求めた。
(熱貫流率)
JIS R3106に準拠し、遮熱積層体の垂直放射率を求め、JIS A5759に準拠して遮熱積層体の熱貫流率(W/m2K)を求めた。
JIS R3106に準拠し、遮熱積層体の垂直放射率を求め、JIS A5759に準拠して遮熱積層体の熱貫流率(W/m2K)を求めた。
(硬化層の最大厚a、最小厚b、(a−b)/b)
作製した積層体(2)について、任意の5箇所の断面観察を行い、それぞれの箇所において、40μm×30μmの範囲内における最大厚みaと最小厚みbを測定し、最大厚みaに対する、最大厚みaと最小厚みbの差Δの割合(Δ%=(a−b)/a×100)を算出した。最大厚みa、最小厚みb、Δ%は、5箇所の測定値の平均で表した。
作製した積層体(2)について、任意の5箇所の断面観察を行い、それぞれの箇所において、40μm×30μmの範囲内における最大厚みaと最小厚みbを測定し、最大厚みaに対する、最大厚みaと最小厚みbの差Δの割合(Δ%=(a−b)/a×100)を算出した。最大厚みa、最小厚みb、Δ%は、5箇所の測定値の平均で表した。
(金属薄膜の膜厚の測定)
各金属薄膜の膜厚は、電界放出型電子顕微鏡(HRTEM)(日本電子(株)製、「JEM2001F」)による試験片の断面観察から測定した。
各金属薄膜の膜厚は、電界放出型電子顕微鏡(HRTEM)(日本電子(株)製、「JEM2001F」)による試験片の断面観察から測定した。
表1に、遮熱積層体および遮熱布の層構成および評価結果を示す。
比較例1では、接着層の布地への浸透度が低すぎるため、剥離しやすくなっている。比較例2では、接着層の布地への浸透度が高すぎるため、ブロッキングする。比較例3では、接着層の布地への浸透度が低すぎるため、剥離しやすくなっている。これに対し、実施例では、接着層の布地への浸透度が特定範囲内に収まっており、布地の屈曲、剥離が抑えられている。また、ブロッキングも生じていない。そして、熱可塑性樹脂層を有する構成においては、耐水性にも優れる。なお、接着層の布地への浸透度が上がるにつれて遮熱布の剛軟度も上昇する傾向にあるが、接着層の布地への浸透度が特定範囲内に収まっているため、遮熱布の柔軟性は確保されている。
そして、実施例から、遮熱布の遮熱積層体側の最外層となる硬化層の表面に凹凸が形成されており、硬化層の最大厚みaに対する、最大厚みaと最小厚みbとの差(a−b)の割合が4%以上であると、反射ヘーズが11%以上となり、金属層による光沢感が抑えられ、製品の外観悪化が抑えられる。そして、実施例では、遮熱性、断熱性、柔軟性に優れることがわかる。
以上、本発明の実施形態・実施例について説明したが、本発明は上記実施形態・実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。
10、30、40、50、60、70 遮熱布
12 布地
14 接着層
16、26、36、38、44、46 遮熱積層体
18 金属層
20 樹脂製フィルム
22 接着層
24 熱可塑性樹脂層
32、34 バリア層
42 硬化層
48 粗さ形成用粒子
12 布地
14 接着層
16、26、36、38、44、46 遮熱積層体
18 金属層
20 樹脂製フィルム
22 接着層
24 熱可塑性樹脂層
32、34 バリア層
42 硬化層
48 粗さ形成用粒子
Claims (9)
- 布地と、接着層と、遮熱積層体と、をこの順で有し、
前記遮熱積層体は、金属層および樹脂製フィルムを有し、前記金属層が、前記樹脂製フィルムよりも前記接着層側に配置され、
前記接着層が、前記布地の前記接着層に接する面から前記布地に浸透しており、その浸透量が、前記布地の厚みの5〜80%の範囲内であることを特徴とする遮熱布。 - 前記接着層のヤング率が、0.5〜100MPaの範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の遮熱布。
- 前記接着層が、ポリエステル系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤のうちの少なくとも1種を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の遮熱布。
- 前記遮熱積層体は、さらに熱可塑性樹脂層を有し、前記熱可塑性樹脂層が、前記金属層よりも前記接着層側に配置されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の遮熱布。
- 前記遮熱積層体の厚みが、50μm以上であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の遮熱布。
- 前記遮熱積層体は、さらに硬化性材料からなる硬化層を有し、前記硬化層が、前記樹脂製フィルム側の最外層として配置されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の遮熱布。
- 前記硬化層は、その外側表面に凹凸を有しており、前記硬化層の最大厚みに対する、前記硬化層の最大厚みと最小厚みの差の割合が、4%以上であることを特徴とする請求項6に記載の遮熱布。
- 前記樹脂製フィルムが、ポリオレフィンフィルムであることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の遮熱布。
- 前記樹脂製フィルムが、二軸延伸ポリプロピレンフィルムであることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の遮熱布。
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