JP5593916B2 - 近赤外反射フィルム及びそれを設けた近赤外反射体 - Google Patents
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Description
本発明の近赤外反射フィルムに用いることの出来る透明支持体としては、波長400nmから750nmの可視光領域、及びそれより長波側の1400nmまでの近赤外領域での光透過性が良好で、屈曲性を有するフィルムであって、光や熱に対して安定なものであればよい。例えば、各種樹脂等を用いることができ、ポリカーボネート系樹脂、ポリスルホン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリスルフィド系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、スチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、繊維素系樹脂等が挙げられ、これらを2種以上混合して用いても良い。
次に、透明支持体上に形成される、本発明の2層構成のユニットを積層したことにより形成された近赤外反射フィルムについて説明する。
本発明に係る各屈折率層では、ジルコニウム原子含有化合物あるいはアルミニウム原子含有化合物等の無機ポリマーを用いることができる。
本発明に係る高屈折率層と低屈折率層には、必要に応じて各種の添加剤を含有させることが出来る。
本発明の近赤外反射フィルムは、幅広い分野に応用することができる。例えば、建物の屋外の窓や自動車窓等長期間太陽光に晒らされる設備に貼り合せ、熱線反射効果を付与する熱線反射フィルム等の窓貼用フィルム、農業用ビニールハウス用フィルム等として、主として耐候性を高める目的で用いられる。
(試料1−比較例)
厚さ50μmの透明ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)上に高屈折率層として、ZrO2膜(厚み135nm)、低屈折率層としてSiO2膜(175nm)を公知のスパッタリング法により順次形成することを繰り返し、各々6層(計12層)からなる近赤外反射フィルム試料1を作製した。
厚さ50μmの透明ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)上に高屈折率層として、TiO2膜(厚み135nm)、低屈折率層としてSiO2膜(175nm)を公知のスパッタリング法により順次形成することを繰り返し、各々6層(計12層)からなる近赤外反射フィルム試料2を作製した。
厚さ50μmの透明ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)上に高屈折率層として、ジルコニアゾル(日産化学製 ナノユースZR30−AR)100部、アクリルラテックス20部(東洋インキ製 TOCRYL X−4454)を乾燥膜厚135nmになる様にワイヤーバーで塗布し乾燥した。その上に低屈折率層として、コロイダルシリカ(日産化学製 スノーテックスOS)100部、アクリルラテックス15部(東洋インキ製 TOCRYL X−4454)、塗布助剤としてアニオン型フッ素系界面活性剤(メガファックF−120)4%水溶液0.4部、を175nmになる様にワイヤーバーで塗布した後乾燥することを繰り返し、各々6層(計12層)からなる近赤外反射フィルム試料3を作製した。
厚さ50μmの透明ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)PET上に高屈折率層として、ルチル型酸化チタン微粒子分散液RT−1を(正味の酸化チタンとして)100部、アクリルラテックス15部(東洋インキ製 TOCRYL X−4454)を乾燥膜厚135nmになる様にワイヤーバーで塗布し乾燥した。その上に低屈折率層として、コロイダルシリカ(日産化学製 スノーテックスOS)100部、アクリルラテックス10部(東洋インキ製 TOCRYL X−4454)、塗布助剤としてアニオン型フッ素系界面活性剤(メガファックF−120)4%水溶液0.4部を、乾燥膜厚175nmになる様にワイヤーバーで塗布した後乾燥することを繰り返し、各々6層(計12層)からなる近赤外反射フィルム試料4を作製した。
厚さ50μmの透明ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)上に高屈折率層として、ルチル型酸化チタン微粒子分散液RT−1を)(正味の酸化チタンとして)100部、ポリビニルアルコール(クラレ製 PVA203)12部を乾燥膜厚135nmになる様にワイヤーバーで塗布した。その上に低屈折率層として、コロイダルシリカ(日産化学製 スノーテックスOS)を100部、ポリビニルアルコール(クラレ製 PVA203)12部、アニオン型フッ素系界面活性剤(メガファックF−120)4%水溶液0.4部、を乾燥膜厚175nmになる様にワイヤーバーで塗布した後乾燥することを繰り返し、各々6層(計12層)からなる近赤外反射フィルム試料5を作製した。
上記調製した各分散液と以下に記載の各添加剤を順次混合して本願の近赤外反射積層膜用の各塗布液を調製した。
コロイダルシリカ(日産化学製 スノーテックスOS) 100部
ポリビニルアルコール(クラレ製 PVA203) 12部
純水で全量を1000mlに仕上げた。
ルチル型酸化チタン微粒子分散液(酸化チタンとして) 100部
ポリビニルアルコール(クラレ製 PVA203) 10部
純水で全量を1000mlに仕上げた。
コロイダルシリカ(日産化学製 スノーテックスOS) 100部
ポリビニルアルコール(クラレ製 PVA203) 12部
アニオン型フッ素系界面活性剤(DIC製メガファックF−120)4%水溶液
0.2部
純水で全量を1000mlに仕上げた。
ルチル型酸化チタン微粒子分散液(酸化チタンとして) 100部
ポリビニルアルコール(クラレ製 PVA203) 10部
アニオン型フッ素系界面活性剤(DIC製メガファックF−120)4%水溶液
0.3部
純水で全量を1000mlに仕上げた。
上記調製した各塗布液を、高屈折率層を乾燥膜厚135nm、低屈折率層を乾燥膜厚175nmになる条件で厚さ50μmの透明ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)上に40℃でスライドホッパー型コーターを用いて4層同時重層塗布後乾燥し、これを3回繰り返すことにより各々6層(計12層)からなる近赤外フィルム試料6を作製した。
上記調製した各分散液と以下に記載の各添加剤を順次混合して本願の近赤外反射多層膜用の各塗布液を調製した。
コロイダルシリカ(日産化学製 スノーテックスOS) 100部
ポリビニルアルコール(クラレ製 PVA203) 12部
純水で全量を1000mlに仕上げた。
ルチル型酸化チタン微粒子分散液(酸化チタンとして) 100部
ポリビニルアルコール(クラレ製 PVA203) 10部
純水で全量を1000mlに仕上げた。
コロイダルシリカ(日産化学製 スノーテックスOS) 100部
ポリビニルアルコール(クラレ製 PVA203) 12部
アニオン型フッ素系界面活性剤(DIC製メガファックF−120)4%水溶液
0.2部
純水で全量を1000mlに仕上げた。
ルチル型酸化チタン微粒子分散液(酸化チタンとして) 100部
ポリビニルアルコール(クラレ製 PVA203) 10部
アニオン型フッ素系界面活性剤(DIC製メガファックF−120)4%水溶液
0.3部
純水で全量を1000mlに仕上げた。
コロイダルシリカ(日産化学製 スノーテックスOS) 100部
ポリビニルアルコール(クラレ製 PVA203) 12部
アニオン型フッ素系界面活性剤(DIC製メガファックF−120)4%水溶液
0.4部
純水で全量を1000mlに仕上げた。
ルチル型酸化チタン微粒子分散液(酸化チタンとして) 100部
ポリビニルアルコール(クラレ製 PVA203) 8部
アニオン型フッ素系界面活性剤(DIC製メガファックF−120)4%水溶液
0.5部
純水で全量を1000mlに仕上げた。
上記調製した各塗布液を、高屈折率層を乾燥膜厚135nm、低屈折率層を乾燥膜厚175nmになる条件で厚さ50μmの透明ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)上に40℃でスライドホッパー型コーターを用いて6層同時重層塗布後乾燥し、これを2回繰り返すことにより各々6層(計12層)からなる近赤外フィルム試料7を作製した。
上記調製した各分散液と以下に記載の各添加剤を順次混合して本願の近赤外反射積層膜用の各塗布液を調製した。
コロイダルシリカ(日産化学製 スノーテックスOS) 100部
ポリビニルアルコール(クラレ製 PVA203) 12部
ホウ酸 0.3部
純水で全量を1000mlに仕上げた。
ルチル型酸化チタン微粒子分散液(酸化チタンとして) 100部
ポリビニルアルコール(クラレ製 PVA203) 8部
ホウ酸 0.2部
純水で全量を1000mlに仕上げた。
コロイダルシリカ(日産化学製 スノーテックスOS) 100部
ポリビニルアルコール(クラレ製 PVA203) 12部
アニオン型フッ素系界面活性剤(DIC製メガファックF−120)4%水溶液
0.2部
ホウ酸 0.3部
純水で全量を1000mlに仕上げた。
ルチル型酸化チタン微粒子分散液(酸化チタンとして) 100部
ポリビニルアルコール(クラレ製 PVA203) 8部
アニオン型フッ素系界面活性剤(DIC製メガファックF−120)4%水溶液
0.3部
ホウ酸 0.2部
純水で全量を1000mlに仕上げた。
コロイダルシリカ(日産化学製 スノーテックスOS) 100部
ポリビニルアルコール(クラレ製 PVA203) 12部
アニオン型フッ素系界面活性剤(DIC製メガファックF−120)4%水溶液
0.4部
ホウ酸 0.3部
純水で全量を1000mlに仕上げた。
ルチル型酸化チタン微粒子分散液(酸化チタンとして) 100部
ポリビニルアルコール(クラレ製 PVA203) 8部
アニオン型フッ素系界面活性剤(DIC製メガファックF−120)4%水溶液
0.5部
ホウ酸 0.4部
純水で全量を1000mlに仕上げた。
上記調製した各塗布液を、高屈折率層を乾燥膜厚135nm、低屈折率層を乾燥膜厚175nmになる条件で厚さ50μmの透明ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)上に40℃でスライドホッパー型コーターを用いて6層同時重層塗布し、これを2回繰り返すことにより各々6層(計12層)からなる近赤外フィルム試料8を作製した。
前記試料8の作製において、各高屈折率層塗布液のルチル型酸化チタン微粒子分散液100部をジルコニアゾル(日産化学製 ナノユースZR30−AR)100部に置き換えた以外は試料8と同様にして、計12層からなる近赤外フィルム試料9を作製した。
前記試料8の作製において、2回目の同時重層塗布を、第1〜第6層用塗布液に加え、第13層用として下記低屈折率層用塗布液を用いた。
コロイダルシリカ(日産化学製 スノーテックスOS) 100部
ポリビニルアルコール(クラレ製 PVA203) 12部
アニオン型フッ素系界面活性剤(DIC製メガファックF−120)4%水溶液
0.4部
ホウ酸 0.5部
純水で全量を1000mlに仕上げた。
前記試料8の作製において、各低屈折率層用塗布液のポリビニルアルコール(クラレ製 PVA203)12部を5部に、各高屈折率層用塗布液のポリビニルアルコール(クラレ製 PVA203)8部を3部に変更した以外は試料8と同様にして、低屈折率層が6層、高屈折率層が6層(計12層)からなる近赤外反射フィルム試料11を作製した。
前記試料8の作製において、各低屈折率層用塗布液のポリビニルアルコール(クラレ製 PVA203)12部を20部に、各高屈折率層用塗布液のポリビニルアルコール(クラレ製 PVA203)8部を18部に変更した以外は試料8と同様にして、低屈折率層が6層、高屈折率層が6層(計12層)からなる近赤外反射フィルム試料12を作製した。
前記試料8の作製において、各低屈折率層用塗布液のポリビニルアルコール(クラレ製 PVA203)12部を22部に、各高屈折率層用塗布液のポリビニルアルコール(クラレ製 PVA203)8部を20部に変更した以外は試料8と同様にして、低屈折率層が6層、高屈折率層が6層(計12層)からなる近赤外反射フィルム試料13を作製した。
前記試料8の作製において、2回目の同時重層塗布を透明ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)の1回目の同時重層塗布を行ったのと反対側に行うことに変更した以外は試料8と同様にして、低屈折率層が6層、高屈折率層が6層(計12層)からなる近赤外反射フィルム試料14を作製した。
得られた試料1〜5の第1層高屈折率層と第2層低屈折率層、試料6〜14の第1層低屈折率層と第2層高屈折率層については、別途、厚さ50μmの透明ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)上に同じ組成の単層試料を作製し屈折率測定を行った。試料1〜14については、分光反射スペクトルを測定し、1200nm付近の近赤外領域に反射を有することを確認した。この積層試料に対してJIS K5600−5−1耐屈曲性試験を行った。
分光エリプソメーター(例えば、JOVIN YVON)等の光学薄膜の解析装置で、波長589nm(NaのD線)に対する値を測定した。
市販の分光光度計(例えば日立製U−3000)により300nm〜1400nmの領域を測定した。
市販の分光光度計(積分球使用、例えば日立製U−4000)により300nm〜2000nmの領域を測定した。このとき試料の光路に当たる位置を変えて20回測定し、その平均値を近赤外反射率の測定値とした。また変動係数(標準偏差/平均値)を算出した。変動係数が大きいほど膜面が不均一であることを示しており、3.0%を超える場合は製品品質として問題があると言える。
JIS K5600−5−1耐屈曲性試験に基づき、屈曲試験機タイプ1(井元製作所製:マンドレル径15mmから50mmまで測定できるようにした高剛性仕様のもの)を用いて、25℃において屈曲試験による柔軟性評価を行った。試料は100mm×50mmの大きさとし、直径15mm、20mm、25mm、30mm、40mm、50mmのマンドレルを用いて、前記近赤外反射積層膜を近赤外積層膜側を外側にして折り返す折り曲げ試験を行い、その後目視により観察して近赤外反射積層膜が割れを起こすか、または透明支持体から剥がれを起こし始めるマンドレルの直径を記録した。
得られた近赤外フィルム試料1〜14を、それぞれ、厚さ0.38mmの2枚のPVBフィルムの間に挟み、さらに、大きさが250mm×350mm、厚さが2mmの湾曲した(曲率半径の最小値が0.9m、最大値1m)同形の2枚のガラス板を用い、次のようにして、合せガラスを作製した。
Claims (7)
- 透明支持体上に750〜1400nmの波長範囲での屈折率が異なる隣接した2層から構成され、かつ両層の屈折率の差が0.3以上のユニットを積層したことにより形成された近赤外反射積層膜を有する近赤外反射フィルムであって、該近赤外反射フィルムは、JIS K5600−5−1に記載の耐屈曲性試験(円筒形マンドレル法)により該近赤外反射積層膜が、割れ、または該透明支持体から剥がれを起こし始めるマンドレルの直径が30mm以下であり、
前記近赤外反射積層膜を形成するユニットの、750〜1400nmの波長範囲での屈折率が他の層に比べ高い方の層は、金属酸化物粒子とポリビニルアルコールとを含有し、
前記近赤外反射積層膜を形成するユニットの、750〜1400nmの波長範囲での屈折率が他の層に比べ低い方の層は、無機微粒子とポリビニルアルコールとを含有する、
ことを特徴とする近赤外反射フィルム。 - 前記近赤外反射積層膜が、同時重層塗布で積層されたユニットにより形成されたことを特徴とする請求項1に記載の近赤外反射フィルム。
- 前記近赤外反射積層膜が、同時重層塗布で積層された2以上のユニットにより形成されたことを特徴とする請求項1または2に記載の近赤外反射フィルム。
- 前記近赤外反射積層膜が、同時重層塗布で積層された3以上のユニットにより形成されたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の近赤外反射フィルム。
- 前記金属酸化物粒子が、平均粒径100nm以下の酸化チタン粒子を含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の近赤外反射フィルム。
- 前記無機微粒子が、平均粒径100nm以下のシリカ粒子を含むことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の近赤外反射フィルム。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の近赤外反射フィルムが、基体の少なくとも一方の面に設けられていることを特徴とする近赤外反射体。
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