JP5709707B2 - 熱線遮蔽材 - Google Patents
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Description
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明が解決しようとする課題は、可視光透過性及び日射反射率が高く、遮熱性能に優れ、金属平板粒子の配列を維持できる熱線遮蔽材を提供することである。
[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と、前記金属粒子含有層の少なくとも一方の表面に密接して配置されたオーバーコート層とを有し、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い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、粘着層を有することが好ましい。
[3] [1]または[2]に記載の熱線遮蔽材は、少なくとも1種の紫外線吸収剤を含有する紫外線吸収層を有することが好ましい。
[4] [3]に記載の熱線遮蔽材は、前記紫外線吸収層が前記オーバーコート層であるかまたは、粘着層であることが好ましい。
[5] [3]に記載の熱線遮蔽材は、前記オーバーコート層が前記粘着層であることが好ましい。
[6] [1]〜[5]のいずれか1項に記載の熱線遮蔽材は、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の範囲に存在することが好ましい。
[7] [1]〜[5]のいずれか1項に記載の熱線遮蔽材は、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好ましい。
[8] [7]に記載の熱線遮蔽材は、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に密接して、前記オーバーコート層が配置されたことが好ましい。
[9] [1]〜[8]のいずれか1項に記載の熱線遮蔽材は、紫外線透過率が5%以下であることが好ましい。
[10] [1]〜[9]のいずれか1項に記載の熱線遮蔽材は、前記略六角形状〜略円盤形状の金属平板粒子の粒度分布における変動係数が30%以下であることが好ましい。
[11] [1]〜[10]のいずれか1項に記載の熱線遮蔽材は、前記略六角形状〜略円盤形状の金属平板粒子の平均粒子径が70nm〜500nmであり、前記略六角形状〜略円盤形状の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。
[12] [1]〜[11]のいずれか1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。
[13] [1]〜[12]のいずれか1項に記載の熱線遮蔽材は、可視光線透過率が、70%以上であることが好ましい。
[14] [3]〜[13]のいずれか1項に記載の熱線遮蔽材は、前記紫外線吸収剤が、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、及びトリアジン系紫外線吸収剤の少なくともいずれかであることが好ましい。
[15] [1]〜[14]のいずれか一項に記載の熱線遮蔽材は、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。
[16] [1]〜[15]のいずれか1項に記載の熱線遮蔽材は、少なくとも1種の金属酸化物粒子を含有する金属酸化物粒子含有層を更に有することが好ましい。
[17] [16]に記載の熱線遮蔽材は、前記金属酸化物粒子が、錫ドープ酸化インジウム粒子であることが好ましい。
[18] [1]〜[17]のいずれか1項に記載の熱線遮蔽材と、ガラス及びプラスチックのいずれかとを貼り合わせたことを特徴とする貼合せ構造体。
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と、前記金属粒子含有層の少なくとも一方の表面に密接して配置されたオーバーコート層とを有し、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いることを特徴とする。
以下、本発明について詳細に説明する。
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や具体例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や具体例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及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とオーバーコート層とを有し、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。
前記熱線遮蔽材10の層構成としては、図1に示すように、少なくとも1種の金属粒子を含有する金属粒子含有層14を有し、オーバーコート層13を有する態様が挙げられる。また、図2に示すように、基材15と、該基材上に金属粒子含有層14と、該金属粒子含有層上にオーバーコート層13と、該オーバーコート層上に紫外線吸収層12と、該紫外線吸収層上に粘着層11とを有する態様が挙げられる。
また、図3に示すように、紫外線吸収層12及び粘着層11としても機能するオーバーコート層13を有し、基材15と、該基材上に金属粒子含有層14と、該金属粒子含有層上に紫外線吸収層12及び粘着層11としても機能するオーバーコート層13とを有する態様が好適に挙げられる。
また、図4に示すように、紫外線吸収層12としても機能するオーバーコート層13を有し、基材15と、該基材上に金属粒子含有層14と、該金属粒子含有層上に紫外線吸収層12としても機能するオーバーコート層13と、該紫外線吸収層12としても機能するオーバーコート層13上に粘着層11とを有する態様も好適に挙げられる。
本発明の熱線遮蔽材では、図1〜4に示したようなオーバーコート層13を設けることにより、金属粒子含有層に含まれる略六角形状〜略円盤形状の金属平板粒子を適切に保護し、物質移動による金属平板粒子の酸化・硫化、擦傷、金属平板粒子の剥落による製造工程のコンタミ、別層塗布時の金属平板粒子配列乱れ、の問題を解決することができる。この効果は、特に、金属平板粒子が金属粒子含有層のオーバーコート層側の面に偏析しているとき、顕著である。
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。
いかなる理論に拘泥するものでもなく、また、本発明の熱線遮蔽材は以下の製造方法に限定されるものではないが、前記金属粒子含有層を製造するときに特定のラテックスを添加することなどにより、金属平板粒子を前記金属粒子含有層の一方の表面に偏析させることができる。
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。
前記略六角形状〜略円盤形状の金属平板粒子は、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い。
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)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、即ち2つの平均粒子径(平均円相当径)を有していてもよい。
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780nm〜1,800nm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780nm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。
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。
前記金属粒子含有層における媒質としては、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;二酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機物などが挙げられる。
前記媒質の屈折率nは、1.4〜1.7であることが好ましい。
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5D〜図5F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5D〜図5F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。
前記金属粒子含有層の厚みは、20〜80nmであることが好ましい。
ここで、前記金属粒子含有層の各層の厚みは、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。
前記金属平板粒子の合成方法としては、略六角形状乃至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。六角形乃至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、六角形乃至三角形状の金属平板粒子の角を鈍らせて、略六角形状乃至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すことが好ましい。また、前記金属粒子含有層と前記紫外線吸収層との間にオーバーコート層を有することが好ましい。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することが好ましい。
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。また、前記紫外線吸収層において例示したバインダーを用いることができる。また、前記紫外線吸収層にオーバーコート層としての機能を付与してもよい。
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。
前記紫外線吸収層は、少なくとも1種の紫外線吸収剤を含有する層であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、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、基材、基材以外の中間層など)であってもよい。いずれの場合も、前記紫外線吸収層は、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ことが好ましい。
前記紫外線吸収層が、接着層及び基材のいずれでもない、中間層を形成する場合、前記紫外線吸収層は、少なくとも1種の紫外線吸収剤を含有してなり、更に必要に応じて、バインダーなどのその他の成分を含む。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側に、紫外線吸収層を有することが好ましい。このとき、後述するオーバーコート層と紫外線吸収層は同一であっても、異なっていてもよい。具体的には、本発明の熱線遮蔽材は、前記オーバーコート層が前記紫外線吸収層と前記金属粒子含有層の間の層であること態様も好ましく、また、前記オーバーコート層が前記紫外線吸収層であることも好ましい。
前記紫外線吸収剤としては、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、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤などが挙げられる。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。
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るが、可視光透明性や日射透明性が高い方が好ましく、例えば、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。なお、バインダーが熱線を吸収すると、金属平板粒子による反射効果が弱まってしまうことから、熱線源と金属平板粒子との間に形成される紫外線吸収層としては、450nm〜1,500nmの領域に吸収を持たない材料を選択したり、該紫外線吸収層の厚みを薄くすることが好ましい。
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。
<<4−1.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、前記紫外線吸収層の機能を有する粘着層であってもよく、前記紫外線吸収剤を含まない粘着層であってもよい。
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〜10μmが好ましい。
前記基材としては、光学的に透明な基材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、可視光線透過率が70%以上のもの、好ましくは80%以上のもの、近赤外線域の透過率が高いものなどが挙げられる。
前記基材としては、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。
前記基材の材料としては、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、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ4−メチルペンテン−1、ポリブテン−1等のポリオレフィン系樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂;ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリエーテルサルフォン系樹脂、ポリエチレンサルファイド系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、セルロースアセテート等のセルロース系樹脂などからなるフィルム又はこれらの積層フィルムが挙げられる。これらの中で、特にポリエチレンテレフタレートフィルムが好適である。
この基材フィルムの厚みとしては、特に制限はなく、日射遮蔽フィルムの使用目的に応じて適宜選択することができ、通常は10μm〜500μm程度であり、12μm〜300μmが好ましく、16μm〜125μmがより好ましい。
本発明の熱線遮蔽材は、長波赤外線を吸収する層として、少なくとも1種の金属酸化物粒子を含有する金属酸化物粒子含有層をさらに有することが、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含有層が、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、図3に示すように、例えば前記金属酸化物粒子含有層5は、基材1を介して、前記金属酸化物粒子含有層2と積層されていてもよい。図3のような構成であると、金属平板粒子含有層2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2で熱線の一部(または全部でもよい)を反射した後、金属酸化物含有層5で熱線の一部を吸収することとなり、金属酸化物含有層2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2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含有層は、少なくとも1種の金属酸化物粒子を含有する層であれば、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。
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。
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。
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、基材との密着性を向上させたり、機械強度的に保護するため、保護層を有することが好ましい。
前記保護層は、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、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、前記紫外線吸収層において例示したバインダーを用いることができる。
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、ラテックスを添加し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く、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い。
前記紫外線吸収層の形成方法としては、少なくとも1種の前記紫外線吸収剤を含有するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜公知の方法を選択することができる。前記紫外線吸収層が粘着層である場合は、後述する粘着層の形成方法において、少なくとも1種の前記紫外線吸収剤を含有させることにより、該紫外線吸収層を形成してもよく、前記紫外線吸収剤を含有する市販品の粘着層を用いてもよい。
また、前記紫外線吸収層が基材である場合は、前述の基材の材料中に少なくとも1種の前記紫外線吸収剤を含有させることにより、該紫外線吸収層を形成してもよく、前記紫外線吸収剤を含有する市販品の基材を用いてもよい。該市販品としては、例えば、テイジン(登録商標)テトロン(登録商標)フィルム、(帝人デュポンフィルム(株)製)等の紫外線吸収PETフィルムなどが挙げられる。
前記紫外線吸収層が、接着層及び基材のいずれでもない、中間層である場合、該紫外線吸収層は、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。
−−5−3−1.粘着層の形成方法−−
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。
本発明の貼合せ構造体は、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。
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乃至プラスチックや建材用ガラス乃至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)を選択的に反射乃至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。
−銀平板粒子の合成−
−−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。
−−平板粒子の第1成長工程−−
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、0.25M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Aを得た。
製造例1の銀平板粒子分散液B1において、前記種溶液の添加量を250mLから127.6mLに変え、2.5mMのクエン酸ナトリウム水溶液132.7mLを添加したこと、及び亜硫酸銀の白色沈殿物混合液を添加した後すぐに0.05MのNaOH水溶液72mLを添加したこと以外は、銀平板粒子分散液B1と同様にして銀平板粒子分散液B2を作製した。
製造例1の銀平板粒子分散液B1において、前記種溶液の添加量を250mLから80mLに変え、2.5mMのクエン酸ナトリウム水溶液132.7mL及びイオン交換水49.5mLを添加したこと以外は、銀平板粒子分散液B1と同様にして銀平板粒子分散液B3を作製した。
製造例3の銀平板粒子分散液B3において、前記種溶液の添加量を250mLから39mLに変えたこと以外は、銀平板粒子分散液B3と同様にして銀平板粒子分散液B4を作製した。
製造例2の銀平板粒子分散液B2において、亜硫酸銀の白色沈殿物混合液を添加した後すぐに0.05MのNaOH水溶液72mLを添加する代わりに1MのNaOH水溶液72mLを添加したこと以外は、銀平板粒子分散液B2と同様にして銀平板粒子分散液B5を作製した。
製造例1の銀平板粒子分散液B1において、0.25Mの亜硫酸ナトリウム水溶液を0.5Mの亜硫酸ナトリウム水溶液に置き換えたこと以外は、銀平板粒子分散液B1と同様にして銀平板粒子分散液B6を作製した。
製造例1の銀平板粒子分散液B1において、0.25Mの亜硫酸ナトリウム水溶液を0.75Mの亜硫酸ナトリウム水溶液に置き換えたこと以外は、銀平板粒子分散液B1と同様にして銀平板粒子分散液B7を作製した。
−平板粒子の割合、平均粒子径(平均円相当径)、変動係数−
Ag平板粒子の形状均一性は、観察したSEM画像から任意に抽出した200個の粒子の形状を、略六角形状及び略円盤形状のいずれかの粒子をA、涙型などの不定形形状の粒子をBとして画像解析を行い、Aに該当する粒子個数の割合(個数%)を求めた。
また同様にAに該当する粒子100個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、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、平均粒子径(平均円相当径)を平均粒子厚みで除算して、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)を用いて評価した。
下記に示す組成の金属粒子含有層用の塗布液1を調製した。
金属粒子含有層用の塗布液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 200質量部
水 800質量部
下記に示す組成の紫外線吸収層用の塗布液2を調製した。
紫外線吸収層用の塗布液2の組成:
紫外線吸収剤:チヌビン326 10質量部
(チバ・ジャパン社製)
バインダー:10質量%ポリビニルアルコール溶液 10質量部
水 30質量部
これらを混合し、ボールミルを用いて体積平均粒径を0.6μmに調整した。
下記に示す組成の金属酸化物粒子含有層用の塗布液3を調製した。
金属酸化物粒子含有層用の塗布液3の組成:
変性ポリビニルアルコールPVA203(クラレ社製) 10質量部
水 371質量部
メタノール 119質量部
ITO粒子(三菱マテリアル社製) 35質量部
固形分が下記に示す組成になるようにオーバーコート層用の塗布液4を調製した後、固形分濃度が1.4%になるよう純水を加えた。
オーバーコート層用の塗布液4の組成:
オレスターUD350(三井化学社製) 6390質量部
EM−48(ダイセルファインケム社製) 519質量部
ラピゾールA−90(日本油脂社製) 93質量部
ナローアクティーHN−100(三洋化成工業社製) 114質量部
カルボジライトV−02−L2(日清紡社製) 1390質量部
アエロジルOX−50(日本アエロジル社製) 114質量部
スノーテックスXL(日産化学社製) 1040質量部
セロゾール524F(中京油脂社製) 343質量部
固形分が下記に示す組成になるようにオーバーコート層用の塗布液5を調製した後、固形分濃度が1.4%になるよう純水を加えた。
オーバーコート層用の塗布液5の組成:
MX502α(綜研化学社製) 89質量部
NIKKOL SCS(日光ケミカルズ社製) 170質量部
デナコールEX−521(ナガセケムテックス社製) 373質量部
ラピゾールA−90(日本油脂社製) 617質量部
ペスレジンA615GW(高松油脂社製) 3470質量部
ジュリマーET410(東亜合成化学社製) 5280質量部
固形分が下記に示す組成になるようにオーバーコート層用の塗布液6を調製した後、固形分濃度が1.4%になるよう純水を加えた。
オーバーコート層用の塗布液6の組成:
MX502α(綜研化学社製) 89質量部
NIKKOL SCS(日光ケミカルズ社製) 170質量部
デナコールEX−521(ナガセケムテックス社製) 373質量部
ラピゾールA−90(日本油脂社製) 617質量部
ペスレジンA615GW(高松油脂社製) 3470質量部
ジュリマーET410(東亜合成化学社製) 5280質量部
紫外線吸収剤:チヌビン326(チバ・ジャパン社製) 3000質量部
下記に示す組成のオーバーコート層用の塗布液7を調製した。
オーバーコート層用の塗布液7の組成:
ジアセチルセルロース 169質量部
PMMA 21.1質量部
コロイダルシリカ(エアロジル平均粒径0.02μm) 65.6質量部
トリメチロールプロパン−3−トルエンジイソシアネート付加物 105質量部
シクロヘキサノン 519質量部
アセトン 9120質量部
下記に示す組成のオーバーコート層用の塗布液8を調製した。
オーバーコート層用の塗布液8の組成:
ポリエステル樹脂「バイロンUR−8200」(東洋紡) 20質量部
ポリエステル樹脂「バイロンUR−8300」(東洋紡) 80質量部
メチルエチルケトン 50質量部
基材として用いるPETフィルム(フジペット、富士フイルム(株)製、厚み:188μm)の表面上に、金属粒子含有層用の塗布液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た。
次いで、形成した金属粒子含有層の上に、紫外線吸収層用の塗布液2を、ワイヤーバーを用いて、乾燥後の平均厚みが0.5μmになるように塗布した。その後、100℃で2分間加熱し、乾燥、固化し、オーバーコート層を兼ねる紫外線吸収層を形成した。
次いで、基材の形成したオーバーコート層を兼ねる紫外線吸収層の裏面、即ち、PETフィルムの塗布液1を塗布していない面に、塗布液3を、ワイヤーバーを用いて、乾燥後の平均厚みが1.5μmになるように塗布した。
次いで、塗布液3を塗布した面に、UV硬化型樹脂A(JSR製、Z7410B、屈折率1.65)を層厚みが約9μmとなるように塗布して塗布層を設けた後、この塗布層を70℃で1分間乾燥させた。次に、乾燥した塗布層に対して高圧水銀灯を用いて紫外線を照射することにより樹脂を硬化させて、3μmのハードコート層を形成した。なお、塗布層に対する紫外線の照射量は、1,000mj/cm2とした。得られたハードコート層/金属酸化物粒子含有層/基材/金属平板粒子を含む金属粒子含有層/オーバーコート層を兼ねる紫外線吸収層の順に積層された積層体を、熱線遮蔽フィルムとした。
なお、前記平均厚みは、レーザー顕微鏡(VK−8510、キーエンス社製)を用いて塗布前と塗布後の差を厚みとして測定し、これら10点の厚みを平均することにより算出することができる。
得られた熱線遮蔽フィルムの表面を洗浄した後、粘着層を貼り合わせた。粘着層(粘着剤)として、サンリッツ(株)社製PET−Wを用い、PET−Wの一方の剥離シートを剥がした面を、前記熱線遮蔽フィルムの紫外線吸収層表面と貼り合わせた。
以上により、ハードコート層/金属酸化物粒子含有層/基材/金属平板粒子を含む金属粒子含有層/オーバーコート層を兼ねる紫外線吸収層/粘着層の順に積層された実施例1の熱線遮蔽材を作製した。
得られた実施例1の熱線遮蔽材の粘着層から、もう一方の剥離シートを剥がし、透明ガラス(厚み:3mm)と貼り合わせ、実施例1の貼合せ構造体を作製した。
なお、透明ガラスは、イソプロピルアルコールで汚れを拭き取って放置したものを使用し、貼り合わせ時、ゴムローラーを用いて25℃、湿度65%の条件下で、0.5kg/cm2の面圧で圧着した。
次に、得られた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。結果を表1及び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、金属平板粒子のうち略六角形状〜略円盤形状の金属平板粒子100個について、金属粒子含有層の表面(本実施例では基板の水平面と平行である)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
上記断面SEMにて金属粒子含有層の膜厚と100個の金属平板粒子について金属粒子含有層の表面からの距離を測定した。
○:金属粒子含有層の表面からd/3の範囲に存在する金属平板粒子が80個数%以上。
×:金属粒子含有層の表面からd/3の範囲に存在する金属平板粒子が80個数%以下。
作製した各熱線遮蔽材の反射スペクトル及び透過スペクトルを、紫外可視近赤外分光機(日本分光株式会社製、V−670)を用いて測定した。反射スペクトル測定には、絶対反射率測定ユニット(ARV−474、日本分光株式会社製)を用い、入射光は45°偏光板を通し、無偏光とみなせる入射光とした。
作製した各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線透過率とした。
作製した各熱線遮蔽材について、280nm〜380nmまで測定した各波長の透過率から、JIS5759記載の方法に基づき、紫外線透過率を求め、判定を行った。
作製した各熱線遮蔽材について、350nm〜2,100nmまで測定した各波長の透過率から、JIS5759記載の方法に基づき、日射反射率を求め、判定を行った。遮熱性能の評価としては、反射率が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
カーボンアーク式サンシャインウェザーメーター(放射照度255W/m2、湿度50%、温度63℃)で200時間耐候性試験を行い、試験前後のスペクトル変化から、JIS K7105記載の方法に基づき、黄変度を求めた。黄変度の評価としては、値が小さいほど好ましい。
[評価基準]
◎:黄変度0.5未満
○:黄変度0.5以上1未満
△:黄変度1以上2未満
▲:黄変度2以上
実施例1において、塗布液2のチヌビン326の添加量を10質量部から1質量部に変えたこと以外は、実施例1と同様にしてハードコート層/金属酸化物粒子含有層/基材/金属平板粒子を含む金属粒子含有層/オーバーコート層を兼ねる紫外線吸収層/粘着層の順に積層された実施例2の熱線遮蔽材及びその貼合せ構造体を作製した。
実施例1において、塗布液2のチヌビン326の添加量を10質量部から0.5質量部に変えたこと以外は、実施例1と同様にしてハードコート層/金属酸化物粒子含有層/基材/金属平板粒子を含む金属粒子含有層/オーバーコート層を兼ねる紫外線吸収層/粘着層の順に積層された実施例3の熱線遮蔽材及びその貼合せ構造体を作製した。
実施例1において、塗布液1の銀平板分散液B1を銀平板分散物B2に代えたこと以外は、実施例1と同様にしてハードコート層/金属酸化物粒子含有層/基材/金属平板粒子を含む金属粒子含有層/オーバーコート層を兼ねる紫外線吸収層/粘着層の順に積層された実施例4の熱線遮蔽材及びその貼合せ構造体を作製した。
実施例1において、塗布液1の銀平板分散液B1の添加量を200質量部から100質量部に変え、銀平板分散物B3を100質量部さらに添加したこと、及び塗布液3を塗らずに基材の金属平板粒子を含む金属粒子含有層が形成されている表面の反対側の面にハードコート層を形成したこと以外は、実施例1と同様にしてハードコート層/基材/金属平板粒子を含む金属粒子含有層/オーバーコート層を兼ねる紫外線吸収層/粘着層の順に積層された実施例5の熱線遮蔽材及びその貼合せ構造体を作製した。
実施例1において、塗布液1の銀平板分散液B1を銀平板分散物B4に代えたこと以外は、実施例1と同様にしてハードコート層/金属酸化物粒子含有層/基材/金属平板粒子を含む金属粒子含有層/オーバーコート層を兼ねる紫外線吸収層/粘着層の順に積層された実施例6の熱線遮蔽材及びその貼合せ構造体を作製した。
実施例1において、塗布液1の銀平板分散液B1を銀平板分散物B5に代えたこと以外は、実施例1と同様にしてハードコート層/金属酸化物粒子含有層/基材/金属平板粒子を含む金属粒子含有層/オーバーコート層を兼ねる紫外線吸収層/粘着層の順に積層された実施例7の熱線遮蔽材及びその貼合せ構造体を作製した。
実施例1において、PETフィルムを紫外線吸収PETフィルム(テイジン(登録商標)テトロン(登録商標)フィルム、帝人デュポンフィルム(株)製)に代えたこと、塗布液2を塗布しなかったこと、塗布液3を金属粒子含有層の上に塗布してその上にハードコート層を設けたこと、及び粘着層であるPET−Wを紫外線吸収PETフィルムの塗布液1を塗布していない面に、張り合わせたこと以外は、実施例1と同様にして粘着層/基材(紫外線吸収層を兼ねる)/金属平板粒子を含む金属粒子含有層/オーバーコート層を兼ねる金属酸化物粒子含有層/ハードコート層の順に積層された実施例8の熱線遮蔽材及びその貼合せ構造体を作製した。
実施例1において、粘着層としてPET−Wに代えて紫外線吸収剤入りPVBフィルムをラミネーターで張り合わせた以外は、実施例1と同様にしてハードコート層/金属酸化物粒子含有層/基材/金属平板粒子を含む金属粒子含有層/オーバーコート層を兼ねる紫外線吸収層/粘着層(紫外線吸収層を兼ねる)の順に積層された実施例9における熱線遮蔽材を作製した。
得られた熱線遮蔽材の粘着層面を透明ガラス(厚み:3mm)と貼り合わせ、真空状態で90℃、10分間かけて仮圧着し、次いでオートクレーブで130℃、30MPa、30分間かけて本圧着を行い、実施例9の貼合せ構造体を作製した。
実施例1において、塗布液1の銀平板分散液B1を銀平板分散物B6に代えたこと以外は、実施例1と同様にしてハードコート層/金属酸化物粒子含有層/基材/金属平板粒子を含む金属粒子含有層/オーバーコート層を兼ねる紫外線吸収層/粘着層の順に積層された実施例10の熱線遮蔽材及びその貼合せ構造体を作製した。
実施例1において、金属粒子含有層と紫外線吸収層との間にオーバーコート層4を設置する以外は、実施例1と同様にしてハードコート層/金属酸化物粒子含有層/基材/金属平板粒子を含む金属粒子含有層/オーバーコート層/紫外線吸収層/粘着層の順に積層された実施例11の熱線遮蔽材及びその貼合せ構造体を作製した。
オーバーコート層4を設置する際には、形成した金属粒子含有層の上に、塗布液4を、ワイヤーバーを用いて、乾燥後の平均厚みが1.0μmになるように塗布した。その後、120℃で30秒加熱し、乾燥、固化し、オーバーコート層4を形成した。
実施例1において、金属粒子含有層と紫外線吸収層との間にオーバーコート層5を設置する以外は、実施例1と同様にしてハードコート層/金属酸化物粒子含有層/基材/金属平板粒子を含む金属粒子含有層/オーバーコート層/紫外線吸収層/粘着層の順に積層された実施例12の熱線遮蔽材及びその貼合せ構造体を作製した。
オーバーコート層5を設置する際には、形成した金属粒子含有層の上に、塗布液5を、ワイヤーバーを用いて、乾燥後の平均厚みが1.0μmになるように塗布した。その後、120℃で30秒加熱し、乾燥、固化し、オーバーコート層5を形成した。
実施例1において、金属粒子含有層と紫外線吸収層との間にオーバーコート層6を設置する以外は、実施例1と同様にしてハードコート層/金属酸化物粒子含有層/基材/金属平板粒子を含む金属粒子含有層/オーバーコート層/紫外線吸収層/粘着層の順に積層された実施例13の熱線遮蔽材及びその貼合せ構造体を作製した。
オーバーコート層6を設置する際には、形成した金属粒子含有層の上に、塗布液6を、ワイヤーバーを用いて、乾燥後の平均厚みが1.0μmになるように塗布した。その後、120℃で30秒加熱し、乾燥、固化し、オーバーコート層6を形成した。
実施例1において、金属粒子含有層と紫外線吸収層との間にオーバーコート層7を設置する以外は、実施例1と同様にしてハードコート層/金属酸化物粒子含有層/基材/金属平板粒子を含む金属粒子含有層/オーバーコート層/紫外線吸収層/粘着層の順に積層された実施例14の熱線遮蔽材及びその貼合せ構造体を作製した。
オーバーコート層7を設置する際には、形成した金属粒子含有層の上に、塗布液7を、ワイヤーバーを用いて、乾燥後の平均厚みが1.0μmになるように塗布した。その後、120℃で30秒加熱し、乾燥、固化し、オーバーコート層7を形成した。
実施例1において、塗布液2を塗布しなかったこと以外は、実施例1と同様にしてハードコート層/金属酸化物粒子含有層/基材/金属平板粒子を含む金属粒子含有層/オーバーコート層を兼ねる粘着層の順に積層された実施例15の熱線遮蔽材及びその貼合せ構造体を作製した。
実施例1において、金属粒子含有層用の塗布液1の調製においてポリエステルラテックス水分散液と界面活性剤Aと界面活性剤Bを加えず、代わりに界面活性剤C(下記W−1:固形分2質量%)を200質量部加えたこと以外は、実施例1と同様にしてハードコート層/金属酸化物粒子含有層/基材/金属平板粒子を含む金属粒子含有層/オーバーコート層を兼ねる紫外線吸収層/粘着層の順に積層された実施例16の熱線遮蔽材およびその貼り合わせ構造体を作製した。
基材として用いるPETフィルム(フジペット、富士フイルム(株)製、厚み:188μm)の表面上に、金属粒子含有層用の塗布液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た。
次いで、形成した金属粒子含有層の上に、オーバーコート層用の塗布液8を、マイヤーバー#6で塗布した後、80℃で1分間加熱し、乾燥、固化し、オーバーコート層8を形成した。
得られた基材/金属平板粒子を含む金属粒子含有層/オーバーコート層の順に積層された積層体を、熱線遮蔽フィルムとした。
得られた熱線遮蔽フィルムの表面を洗浄した後、粘着層を貼り合わせた。粘着層(粘着剤)は、紫外線吸収剤入りPVBフィルムをラミネーターで貼り合せた。
以上により、基材/金属平板粒子を含む金属粒子含有層/オーバーコート層/粘着層(紫外線吸収剤を含む)の順に積層された実施例17の熱線遮蔽材を作製した。
得られた実施例17の熱線遮蔽材の粘着層から、もう一方の剥離シートを剥がし、透明ガラス(厚み:3mm)と貼り合わせ、実施例17の貼合せ構造体を作製した。
なお、透明ガラスは、イソプロピルアルコールで汚れを拭き取って放置したものを使用し、貼り合わせ時、ゴムローラーを用いて25℃、湿度65%の条件下で、0.5kg/cm2の面圧で圧着した。
実施例16において、紫外線吸収層用の塗布液2を塗布せず、粘着材をハードコート層の上に貼り合わせた以外は実施例16と同様にして、粘着層/ハードコート層/金属酸化物粒子含有層/基材/金属平板粒子を含む金属粒子含有層の順に積層された比較例1の熱線遮蔽材およびその貼り合わせ構造体を作製した。
実施例1において、金属粒子含有層用の塗布液1にゼラチン100質量部をさらに添加したこと以外は、実施例1と同様にしてハードコート層/金属酸化物粒子含有層/基材/金属平板粒子を含む金属粒子含有層/オーバーコート層を兼ねる紫外線吸収層/粘着層の順に積層された比較例2の熱線遮蔽材及びその貼合せ構造体を作製した。
なお、ゼラチンの添加により、金属粒子の配列が乱れ、面配向性が悪化する(後述する表2参照)。
実施例1において、金属粒子含有層用の塗布液1の銀平板分散液B1を銀平板分散物B7に代えたこと以外は、実施例1と同様にしてハードコート層/金属酸化物粒子含有層/基材/金属平板粒子を含む金属粒子含有層/オーバーコート層を兼ねる紫外線吸収層/粘着層の順に積層された比較例3の熱線遮蔽材及びその貼合せ構造体を作製した。
比較例1より、金属平板粒子を含む金属粒子含有層の表面にオーバーコート層を設けない場合は、金属平板粒子が剥離しやすく、金属平板粒子の配列を維持することが困難であることがわかった。また、比較例2より、金属平板粒子の配列が悪いと遮蔽性能が劣ることが分かった。比較例3より、金属平板粒子比率が低く、粒子サイズ分布が大きいと遮蔽性能が劣ることが分かった。
なお、紫外線吸収層を設けた実施例1〜14、16および17の熱線遮蔽材は、さらに黄変度も良好であることがわかった。
2 金属粒子含有層
3 金属平板粒子
4 オーバーコート層
5 金属酸化物粒子層
10 熱線遮蔽材
11 粘着層
12 紫外線吸収層
13 オーバーコート層
14 金属粒子含有層
15 基材
Claims (17)
- 少なくとも1種の金属粒子を含有する金属粒子含有層と、
前記金属粒子含有層の少なくとも一方の表面に密接して配置されたオーバーコート層とを有し、
前記金属粒子が、略六角形状乃至略円盤形状の金属平板粒子を60個数%以上有し、
前記略六角形状乃至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ことを特徴とする熱線遮蔽材。 - 粘着層を有することを特徴とする、請求項1に記載の熱線遮蔽材。
- 少なくとも1種の紫外線吸収剤を含有する紫外線吸収層を有することを特徴とする、請求項1または2に記載の熱線遮蔽材。
- 紫外線透過率が5%以下であることを特徴とする請求項3に記載の熱線遮蔽材。
- 前記紫外線吸収剤が、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、及びトリアジン系紫外線吸収剤の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項3または4に記載の熱線遮蔽材。
- 前記紫外線吸収層が前記オーバーコート層であるかまたは、粘着層であることを特徴とする請求項3〜5のいずれか一項に記載の熱線遮蔽材。
- 前記オーバーコート層が粘着層であることを特徴とする請求項2または請求項3〜5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の厚みをdとしたとき、前記略六角形状乃至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を特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の熱線遮蔽材。
- 前記略六角形状乃至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を特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の熱線遮蔽材。
- 前記略六角形状乃至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に密接して、前記オーバーコート層が配置されたことを特徴とする、請求項9に記載の熱線遮蔽材。
- 前記略六角形状乃至略円盤形状の金属平板粒子の粒度分布における変動係数が30%以下であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の熱線遮蔽材。
- 前記略六角形状乃至略円盤形状の金属平板粒子の平均粒子径が70nm〜500nmであり、前記略六角形状乃至略円盤形状の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1〜11のいずれか1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1〜12のいずれか1項に記載の熱線遮蔽材。
- 可視光線透過率が、70%以上であることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の熱線遮蔽材。
- 少なくとも1種の金属酸化物粒子を含有する金属酸化物粒子含有層を更に有することを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の熱線遮蔽材。
- 前記金属酸化物粒子が、錫ドープ酸化インジウム粒子であることを特徴とする請求項15に記載の熱線遮蔽材。
- 請求項1〜16のいずれか1項に記載の熱線遮蔽材と、ガラス及びプラスチックのいずれかとを貼り合わせたことを特徴とする貼合せ構造体。
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