CN102667545A - 红外线反射基板 - Google Patents

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Abstract

公开了一种红外线反射基板，其设置有红外线反射层、配置在所述红外线反射层表面上的保护层和从背面侧支承所述红外线反射层的透明基板，其中所述保护层由聚环烯烃层形成。

Description

红外线反射基板
技术领域
本发明涉及红外线反射基板，其中配置于红外线反射层上的保护层由聚环烯烃层形成，以便使放射率保持低水平并显示优良的耐热性和耐候性。
背景技术
迄今为止，已知通过在透明基板和保护层之间配置红外线反射层来构造红外线反射基板。例如，日本特开申请公布2000-334876公开了一种具有热射线反射功能的多层体，其中将热射线反射层、光催化功能层和表面保护膜顺次层压在透明热塑性树脂膜的表面上，和将自粘层(self-adhesive layer)和剥离膜顺次层压在其另一表面上。
当使用时，将如上所述的红外线反射多层体粘贴至建筑物窗、车窗等以便改进冷却或加热效果，或者粘贴至冷冻陈列柜(show case)的窗以便改进保冷效果。
为此，上述多层体的保护膜典型地由聚对苯二甲酸乙二酯膜、丙烯酸类紫外线硬涂剂(hard coating agent)等制备，以便提高其红外线反射层的耐划伤性和耐候性。
现有技术文献
专利文献1：日本特开申请公布2000-334876
发明内容
发明要解决的问题
在将上述聚对苯二甲酸乙二酯膜或丙烯酸类紫外线硬涂剂用于红外线反射基板的保护层的情况下，由于其具有大量C=O基团、C-O基团和芳香族基团的固有化学组成，可能在5μm至25μm波长的区域内吸收红外线。因此，当红外线反射基板采用由含有大量上述官能团的聚对苯二甲酸乙二酯膜或丙烯酸类紫外线硬涂剂制备的保护层时，保护层吸收直接照射在其上的光以及通过红外线反射层反射的光，从而引起放射率的升高和不能获得充分的绝热性质。因此，遗留如红外线反射基板的绝热性降低的问题。
已经作出本发明以解决上述常规问题。本发明的目的为通过由聚环烯烃层形成红外线反射层的保护层来提供能够使放射率保持低水平的红外线反射基板，以便显示优良的耐热性和耐候性。
用于解决问题的方案
为了实现其目的，权利要求1的红外线反射基板包括红外线反射层、设置在所述红外线反射层表面上的保护层和从红外线反射层的背面侧支承其的透明基板，其中所述保护层由聚环烯烃层形成。
如权利要求2至4所述，保护层的厚度优选在0.5μm至100μm的范围内，更优选在1μm至50μm的范围内，甚至更优选在1μm至10μm的范围内。
此外，如权利要求5所述，优选保护层由聚降冰片烯层形成。
此外，如权利要求6所述，优选红外线反射基板的垂直放射率为0.1以下。
此外，如权利要求7所述，保护层可经由厚度为1μm或更薄的透明粘合剂层粘合至透明基板。
发明的效果
本发明的红外线反射基板中，配置于红外线反射层上的保护层由聚环烯烃层形成。鉴于聚环烯烃层的化学组成，该层主要由碳原子和氢原子构成。因此，最终在红外线的较短波长侧(中红外区)出现其C-H基团的伸缩振动。从而，可使红外线反射基板的放射率保持在低水平。因此，可实现显示耐候性和耐热性的红外线反射基板。
附图说明
[图1]为示意性说明涉及本实施方案的红外线反射基板的实例的截面图。
[图2]为示意性说明红外线反射基板的另一实例的截面图。
附图标记说明
1红外线反射基板
2透明基板
3红外线反射层
4保护层
5粘合剂层
具体实施方式
以下将参考附图详细描述根据本发明红外线反射基板的具体实施方案。
[红外线反射基板]
本实施方案的红外线反射基板包括红外线反射层、配置于所述红外线反射层的表面上的保护层和从红外线反射层的背面侧支承红外线反射层的透明基板，其中所述保护层由聚环烯烃层形成。
一个实例示于图1。具体地，红外线反射基板1由透明基板2、其背面由透明基板2支承的配置于透明基板2的表面上的红外线反射层3和由聚环烯烃层形成并配置于红外线反射层3的上表面的保护层4构成。
另一实例示于图2。具体地，红外线反射基板1由透明基板2、其背面由透明基板2支承的配置于透明基板2表面上的红外线反射层3和由聚环烯烃层形成并经由透明粘合剂层5粘合在红外线反射层3的上表面的保护层4构成。
在示于图1的实例中，仅将由聚环烯烃层形成的保护层4直接配置于红外线反射层3上。如下文将描述的，聚环烯烃层可直接粘附并配置于红外线反射层3上，只要所述层具有10μm或更薄的厚度即可。
此外，在图2所述的实例中，将由聚环烯烃层形成的保护层4经由透明粘合剂层5粘附至红外线反射层3的上表面。在该实例中，优选透明粘合剂层5的厚度应调整为1μm或更薄。
通过如图1或图2所示构成红外线反射基板1，其放射率可保持在低水平。
在上述红外线反射基板1中，可在红外线反射层的相反表面侧设置另一层，例如，可在此设置自粘层。
上述红外线反射基板中，基于JIS(日本工业标准)A5759-2008(建筑窗玻璃用粘合膜)的可见光透过率优选50%以上、更优选70%至94%。上述红外线反射基板中，基于JIS R3106-2008(对平板玻璃的透过率、反射率和放射率以及太阳得热系数(solar heat gain coefficient)的评价的试验方法)的垂直放射率优选0.4以下、更优选0.2以下、甚至更优选0.01至0.15。
[红外线反射层]
用于涉及本实施方案的红外线反射基板的红外线反射层允许可见光透过并反射红外线。上述红外线反射层本身中，基于JIS A 5759-2008的可见光透过率优选50%以上，基于JIS R3106-2008的垂直放射率优选0.1以下。
上述红外线反射层通常通过层压多个薄膜如由金或银等制成的金属薄膜以及由二氧化钛和二氧化锆等制成的高反射率薄膜而构成。
作为用于形成上述金属薄膜的材料，使用例如，金、银、铜、这些金属的合金。优选调整金属薄膜的厚度在5nm至1000nm的范围内，以便增强可见光透过率和红外线反射率二者。
上述高反射率薄膜具有优选在1.8至2.7范围内的反射率。作为用于形成上述高反射率薄膜的材料，使用氧化铟锡、TiO2、ZrO2、SnO2、In2O3等。优选调整高反射率薄膜的厚度在20nm至80nm的范围内。
为了形成上述金属薄膜和高折射率薄膜，可采用例如，溅射法、真空沉积法、等离子体CVD(化学气相沉积)法等。
[保护层]
用于本实施方案的红外线反射基板的保护层由聚环烯烃层制成。此处在本说明书中，术语“聚环烯烃”相当于通过使用包括双键在内的脂环族化合物获得的聚合物或共聚物。上述聚环烯烃优选显示红外区的少量吸收、优良的耐候性和耐热性的聚降冰片烯。作为上述的具体聚合物，可使用商购可得的聚合物如ZEONEX、ZEONOR等(二者均为注册商标)，ZEONCorporation的产品。
由于其基本化学组成包括碳原子和氢原子，上述聚环烯烃层显示诸如远红外区少量吸收的特征。因此，通过适当地调整其厚度，可使得在5μm至25μm的波长范围的最小透过率高(如50%以上)。
聚环烯烃层的厚度优选在0.5μm至100μm的范围内、更优选在1μm至50μm的范围内、甚至更优选在1μm至10μm的范围内。在使其层厚度为10μm或更薄的情况下，聚环烯烃层可以不使用粘合剂而施涂在红外线反射层的表面上，以便实现聚环烯烃层与红外线反射层的紧密粘着层。因此，可获得具有较少放射率的红外线反射基板。
在使得层厚度为100μm或更厚的情况下，聚环烯烃层的红外区的吸收变得明显并引起不良的绝热性。在使得聚环烯烃层厚度为0.5μm或更薄的情况下，引起红外线反射层的金属薄膜劣化，因而使其耐候性变得不良。
注意，上述聚环烯烃层可包括除聚环烯烃以外的添加剂如抗氧化剂、抗静电剂等。
作为用于形成上述聚环烯烃层的方法，可应用熔融挤出法、溶液浇铸法等。
[透明基板]
配置用于本实施方案的红外线反射基板的透明基板以便具有80%以上的可见光透过率。透明基板的厚度不特别限定，但可设计为，例如在10μm至150μm的范围内。
用于形成上述透明基板的材料为玻璃板或聚合物膜。在许多情况下，上述红外线反射层的成型温度高。因此，在聚合物膜用于透明基板的情况下，优选具有优良耐热性的聚合物膜。
上述此类优选的聚合物膜的实例可由聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚醚醚酮、聚碳酸酯等制成。
[用途]
本发明的红外线反射基板的用途不特别限定。当使用时，红外线反射基板可优选粘附至例如，建筑物窗、车窗、调节和内部陈列植物用透明柜、冷冻陈列柜窗等，以便改进冷却或加热效果或预防快速温度变化。
(实施例)
[实施例1]
根据DC磁控溅射法，通过在125μm厚的聚对苯二甲酸乙二酯膜(“Diafoil U300E 125”，Mitsubishi Plastic Inc.的产品)上、按以下顺序层压如下的膜而形成红外线反射层：50nm厚SiOx膜；35nm厚氧化铟锡(下文中缩写为ITO)膜；13nm厚Ag-Au合金(Au3重量%)膜；35nm厚ITO膜；和200nm厚SiOx膜。
将溶于环辛烷的聚降冰片烯溶液(“ZEONOR”，ZEONCorporation的产品)施涂至红外线反射层的表面，随后在此干燥，以便形成包括5.1μm厚的聚降冰片烯层的保护层。表1示出由此制造的实施例1的红外线反射基板(约130.4μm总厚度和78%可见光透过率)的垂直放射率和耐候性试验结果。
[实施例2]
除采用8.5μm厚聚降冰片烯层作为保护层以外，实施例2的红外线反射基板以类似于实施例1的制造方式制造。表1示出由此制造的实施例2的红外线反射基板的垂直放射率和耐候性试验结果。
[实施例3]
除采用23μm厚聚降冰片烯层(“ZEONOR”，ZEONCorporation的产品)作为保护层并将该层施涂在介入80nm厚的聚酯粘合剂的红外线反射层的表面上以外，实施例3的红外线反射基板以类似于实施例1的制造方式制造。表1示出由此制造的实施例3的红外线反射基板的垂直放射率和耐候性试验结果。
[实施例4]
除采用40μm厚聚降冰片烯层(“ZEONOR”，ZEONCorporation的产品)作为保护层并将该层施涂在介入80nm厚的聚酯粘合剂的红外线反射层的表面上以外，实施例4的红外线反射基板以类似于实施例1的制造方式制造。表1示出由此制造的实施例4的红外线反射基板的垂直放射率和耐候性试验结果。
[比较例1]
除采用23μm厚聚对苯二甲酸乙二酯膜(“Diafoil T609E25”，Mitsubishi polyester Film Group的产品)作为保护层并将该层施涂在介入80nm厚的聚酯粘合剂的红外线反射层的表面上以外，比较例1的红外线反射基板以类似于实施例1的制造方式制造。表1示出由此制造的比较例1的红外线反射基板的垂直放射率和耐候性试验结果。
[比较例2]
除采用4.9μm厚硬涂层(“丙烯酸类聚氨酯硬涂剂PC 1097”，DIC Corporation的产品，施涂在红外线反射层的表面并在其上紫外固化)作为保护层以外，比较例2的红外线反射基板以类似于实施例1的制造方式制造。表1示出由此制造的比较例2的红外线反射基板的垂直放射率和耐候性试验结果。
[比较例3]
除采用6.1μm厚硬涂层(“有机-无机杂化硬涂剂OpstarZ7540”，JSR Corporation的产品，施涂在红外线反射层的表面并在其上紫外固化)作为保护层以外，比较例3的红外线反射基板以类似于实施例1的制造方式制造。表1示出由此制造的比较例3的红外线反射基板的垂直放射率和耐候性试验结果。
[比较例4]
除不采用保护层(即，在红外线反射层暴露的情况下)以外，比较例4的红外线反射基板以类似于实施例1的制造方式制造。表1示出由此制造的比较例4的红外线反射基板的垂直放射率和耐候性试验结果。
[表1]
Figure BDA00001651593900091
在以上表1中，PNB、PET、HC剂分别表示以下指示内容。
PNB：聚降冰片烯
PET：聚对苯二甲酸乙二酯
HC剂：硬涂剂
[评价]
可从实施例1至4观察到各自采用20μm或更薄的厚度的聚环烯烃层作为保护层的红外线反射基板具有0.2以下的垂直放射率并显示优良的绝热性。特别地，在采用10μm或更薄厚度的聚降冰片烯层的情况下，可获得显著优良的绝热性(实施例1和2)。
可从比较例1观察到，采用聚对苯二甲酸乙二酯膜作为保护膜使红外线反射基板的垂直放射率比采用聚环烯烃层的红外线反射基板的垂直放射率高两倍以上。采用硬涂剂作为保护膜给比较例2和3带来与比较例1相同的结果(即，其垂直放射率相当高)。
在比较例4中不采用保护膜的情况下，如此配置的红外线反射基板由于其红外线反射层的不良耐候性而不能在室外使用。
(实施例和比较例的测量方法)
[厚度的测量方法]
对于测量10μm或更薄厚度的保护层的情况，已剥离一部分保护层以便通过使用触针式表面轮廓测量仪(stylusprofilemeter)(“Dektak”，Veeco Instruments Inc.的产品)测量红外线反射基板的总厚度与缺少保护层的厚度之间的差异。对于测量的保护层厚度超过10μm的情况，其厚度已通过使用数字测微仪(digital micrometer)(Mitutoyo Corporation的产品)直接测量。
[垂直放射率的测量方法]
通过使用装配有角度可变配件的傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR，Varian Inc.的产品)，测量在关于红外线5μm至25μm的波长范围内的正反射率，以便根据JIS R 3106-2008(对平板玻璃的透过率、反射率和放射率以及太阳得热系数的评价的试验方法)计算垂直放射率。
[耐候性评价方法]
通过使用氙气耐候试验仪(weathermeter)(“X25”，Suga TestInstruments Co.,Ltd.的产品)，耐候性试验重复一百次循环，各循环包括以下所述的试验条件1和条件2。在一百次循环试验后，已观察到红外线反射基板的状态。在红外线反射层中没有发现劣化的基板评价为“○”，然而发现劣化的基板(银的迁移)评价为“×”。
<条件1(照射和降雨)>
时间：12分钟，照度：48W/m2，温度：38℃，湿度：95%RH
<条件2(照射)>
时间：48分钟，照度：48W/m2，温度：63℃，湿度：50%RH
[可见光透过率测量方法]
通过使用分光光度计(“U-4100”，Hitachi High-TechnologyCorporation的产品)，已根据JIS A 5759-2008(建筑窗玻璃用粘合膜)测量可见光透过率。
产业上的可利用性
本发明使得通过由聚环烯烃层形成红外线反射层的保护层可提供能够使放射率保持在低水平的红外线反射基板，以便显示优良的耐热性和耐候性。

Claims (7)

1.一种红外线反射基板，其包括：
红外线反射层；
配置在所述红外线反射层的表面上的保护层；和
从所述红外线反射层的背面侧支承所述红外线反射层的透明基板，
其中所述保护层由聚环烯烃层形成。
2.根据权利要求1所述的红外线反射基板，其中所述保护层的厚度在0.5μm至100μm的范围内。
3.根据权利要求2所述的红外线反射基板，其中所述保护层的厚度在1μm至50μm的范围内。
4.根据权利要求3所述的红外线反射基板，其中所述保护层的厚度在1μm至10μm的范围内。
5.根据权利要求1至4任一项所述的红外线反射基板，其中所述保护层由聚降冰片烯层形成。
6.根据权利要求1所述的红外线反射基板，其中所述红外线反射基板的垂直放射率为0.4以下。
7.根据权利要求1至6任一项所述的红外线反射基板，其中所述保护层经由厚度为1μm或更薄的透明粘合剂层粘合至所述透明基板。
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