CN103460088A - 热线屏蔽材料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种热线屏蔽材料,其包含:包含至少一种金属颗粒的金属颗粒含有层;和与所述金属颗粒含有层的至少一个表面紧密接触的外涂层,其中,所述金属颗粒包含60个数%以上的大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒,并且所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的主平面相对于所述金属颗粒含有层的一个表面在平均0°~±30°的范围内平面取向。
Description
技术领域
本发明涉及一种热线屏蔽材料,其可见光透过性和日光反射率高,耐久性和耐候性优异,因紫外线引起的时间相关变色减少。
背景技术
近年来,作为减少二氧化碳的节能措施,已经开发出用于机动车和建筑物的窗户的热线屏蔽性赋予材料。从热线屏蔽性(太阳热增益系数)的角度考虑,与导致吸收光再辐射到室内(约1/3的吸收太阳辐射能)的热线吸收型材料相比,不存在该再辐射的热线反射型材料更为优选,已对后述这种材料做出了各种提案。
例如,金属Ag薄膜因其反射率常用作热线反射材料;不过,金属Ag薄膜反射无线电波以及可见光和热线,于是产生了低可见光透过性和低无线电波透过性的问题。为了提高可见光透过性,广泛将使用Ag和ZnO多层膜的Low-E玻璃(例如,旭硝子株式会社的产品)用于建筑物;不过,Low-E玻璃由于在玻璃表面上形成金属Ag薄膜而产生了低无线电波透过性的问题。
为了解决上述问题,例如,已经提出在其上附着有岛状Ag颗粒的玻璃板以对玻璃板赋予无线电波透过性。已提出了在其上通过使气相沉积形成的Ag膜退火而形成的粒状Ag的玻璃板(参见专利文献1)。不过,在此提案中,通过退火形成粒状Ag,因而难以控制例如粒径、颗粒形状和颗粒面积比,因此难以控制例如热线的反射波长和波段和改善可见光透过率,结果产生了使得不能充分屏蔽红外光中太阳能高的较短波长红外线的问题。
还已提出将使用Ag片状颗粒的滤光片作为红外线屏蔽滤光片(参见专利文献2~6)。不过,这些提案全都意在用于等离子体显示面板(PDP),这样的Ag片状颗粒在其排列上不受控制,因此该滤光片主要发挥波长在红外区的红外线的吸收体的功能,不能积极地发挥反射热线的材料的功能。因此,在将包含该Ag片状颗粒的红外线屏蔽滤光片用于直射日光的热屏蔽时,红外线吸收滤光片本身升温,来自该滤光片的热量升高室温,从而作为红外线屏蔽材料的功能不足。在将红外线屏蔽滤光片附着到窗玻璃板上时,窗玻璃板温度的升高从阳光照射区域到阳光未照射区域变化,结果,存在发生所谓的热裂纹的问题,从而窗玻璃板由于滤光片的膨胀系数出现差异所致的影响而破裂。
引用列表
专利文献
专利文献1:日本专利(JP-B)3454422号
专利文献2:日本专利申请公报(JP-A)2007-108536号
专利文献3:JP-A2007-178915
专利文献4:JP-A2007-138249
专利文献5:JP-A2007-138250
专利文献6:JP-A2007-154292
发明内容
技术问题
本发明人进行了对片状金属颗粒含有层中的片状金属颗粒的存在状态的研究,该研究揭示,在片状颗粒的平面取向太随机时,片状金属颗粒含有层产生了较差的热线屏蔽。根据由本发明人进一步进行的将使用银片状颗粒的滤光片作为热线屏蔽材料层叠到例如窗玻璃板的结果,揭示了即使在成膜时片状金属颗粒的面取向均一,将使用银片状颗粒的滤光片作为热线屏蔽材料层叠到例如窗玻璃板有时也会造成片状金属颗粒的排列不能维持,使得热线屏蔽功能较差。
本发明要解决的问题在于,要解决上述传统问题并达到以下目的。具体而言,本发明要解决的问题是提供一种热线屏蔽材料,其可见光透过性和日光反射率高,热屏蔽性优异,并且能够维持片状金属颗粒的排列。
问题的解决方案
本发明人为了解决上述目的进行了勤奋的研究,结果通过发现可见光透过性和日光反射率高、热屏蔽性优异并且能够维持片状金属颗粒的排列的下述材料构成而完成了本发明,其中,所述材料构成包括:包含至少一种金属颗粒的金属颗粒含有层;所述金属颗粒包含60个数%以上的大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒;所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的主平面相对于所述金属颗粒含有层的一个表面在平均0°~±30°的范围内面取向;并且外涂层与所述金属颗粒含有层的至少一个表面紧密接触。
本发明基于本发明人的上述发现,上述问题的解决方案如下。
本发明的热线屏蔽材料包括包含至少一种金属颗粒的金属颗粒含有层和与所述金属颗粒含有层的至少一个表面紧密接触的外涂层,其中,所述金属颗粒包含60个数%以上的大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒,并且所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的主平面相对于所述金属颗粒含有层的一个表面在平均0°~±30°的范围内面取向。
本发明的有利效果
本发明可以解决上述传统问题,可以实现上述目的,并且可以提供可见光透过性和日光反射率高、热屏蔽性优异并且能够维持片状金属颗粒的排列的热线屏蔽材料。
附图说明
图1是说明本发明的热线屏蔽材料的一个实例的示意图。
图2是说明本发明的热线屏蔽材料的另一个实例的示意图。
图3是说明本发明的热线屏蔽材料的又一个实例的示意图。
图4是说明本发明的热线屏蔽材料的再一个实例的示意图。
图5A是说明本发明的热线屏蔽材料中包含的片状颗粒的实例的示意性透视图,并且描绘了大致圆形的颗粒。
图5B是说明本发明的热线屏蔽材料中包含的片状颗粒的实例的示意性透视图,并且描绘了具有大致六边形的片状颗粒。
图6A是说明本发明的热线屏蔽材料中包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层的存在状态的实例的示意性剖视图。
图6B是说明本发明的热线屏蔽材料中包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层的存在状态的示意性剖视图,并展示了说明包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层(两层平行于基材平面)与大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的平面之间形成的角度(θ)的视图。
图6C是说明本发明的热线屏蔽材料中包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层的存在状态的示意性剖视图,并展示了说明金属颗粒含有层的片状金属颗粒在热线屏蔽材料的深度方向上的存在区域的视图。
图6D是说明本发明的热线屏蔽材料中包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层的存在状态的另一实例的示意性剖视图。
图6E是说明本发明的热线屏蔽材料中包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层的存在状态的又一实例的示意性剖视图。
图6F是说明本发明的热线屏蔽材料中包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层的存在状态的再一实例的示意性剖视图。
图6G是说明本发明的热线屏蔽材料中包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层的存在状态的另外一实例的示意性剖视图。
图7是显示实施例1的热线屏蔽材料在耐候性试验前后观察到的透射光谱的图。
图8是显示实施例15的热线屏蔽材料在耐候性试验前后观察到的透射光谱的图。
图9是显示实施例1的热线屏蔽材料的反射光谱的图。
具体实施方式
下面,对本发明进行详细说明。
下述的构成特征的说明有时基于本发明的代表性实施方式和具体实施例进行,但本发明并不限于这样的实施方式和这样的具体实施例。应注意,使用“~”表示的数值范围指的是包含“~”前后提供的数值分别作为下限和上限的范围。
(热线屏蔽材料)
本发明的热线屏蔽材料包含金属颗粒含有层和外涂层,必要时,还包含其他层,如粘合层、紫外线吸收层、基材和金属氧化物颗粒含有层。
如图1所示,热线屏蔽材料10的层结构的实例包括具有包含至少一种金属颗粒的金属颗粒含有层14并具有外涂层13的层结构的方式。
另外,如图2所示,热线屏蔽材料10的层结构的实例包括具有基材15、位于基材上的金属颗粒含有层14、位于金属颗粒含有层上的外涂层13、位于外涂层上的紫外线吸收层12和位于紫外线吸收层上的粘合层11的层结构的方式。
另外,如图3所示,热线屏蔽材料10的层结构的实例优选包括具有发挥紫外线吸收层12和粘合层11的功能的外涂层13并具有基材15、位于基材上的金属颗粒含有层14和位于金属颗粒含有层上的发挥紫外线吸收层12和粘合层11的功能的外涂层13的层结构的方式。
另外,如图4所示,热线屏蔽材料10的层结构的实例优选包括具有也发挥紫外线吸收层12的功能的外涂层13并具有基材15、位于基材上的金属颗粒含有层14、位于金属颗粒含有层上的发挥紫外线吸收层12的功能的外涂层13和位于也发挥紫外线吸收层12的功能的外涂层13上的粘合层11的层结构的方式。
在如图1~图4所示的本发明的热线屏蔽材料中,外涂层13的提供适当地保护了金属颗粒含有层中包含的大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒,可以解决如物质移动引起的片状金属颗粒的氧化/硫化和摩擦、由于片状金属颗粒的剥落引起的生产步骤中的污染和在施加其他层时片状金属颗粒的排列的扰乱等问题。当片状金属颗粒偏析在金属颗粒含有层的外涂层侧的表面上时,提供外涂层13的效果特别显著。
<金属颗粒含有层>
金属颗粒含有层是包含至少一种金属颗粒的层,没有特别限制,可以根据目的来适当选择,只要金属颗粒包含60个数%以上的大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒并且所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的主平面相对于金属颗粒含有层的一个表面在平均0°~±30°的范围内平面取向即可。
在不拘泥于任何理论并且本发明的热线屏蔽材料不限于下述制造方法的情况下,如在制造金属颗粒含有层时添加特定胶乳等操作使得片状金属颗粒偏析在金属颗粒含有层的一个表面上。
-金属颗粒-
金属颗粒没有特别限制,可以根据目的来适当选择,只要金属颗粒包含60个数%以上的大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒并且所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的主平面相对于金属颗粒含有层的一个表面在平均0°~±30°的范围内平面取向即可。以d表示金属颗粒含有层的厚度,所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的80个数%以上优选存在于距所述金属颗粒含有层的表面d/2的范围内,更优选d/3的范围内。
在金属颗粒含有层中,所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的存在形式为所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒相对于金属颗粒含有层的一个表面(当本发明的热线屏蔽材料包含基材时相对于基材的表面)在平均0°~±30°的范围内平面取向。
在所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒中,以d表示金属颗粒含有层的厚度,所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的80个数%以上优选存在于距金属颗粒含有层的表面d/2的范围内,更优选d/3的范围内。
所述金属颗粒含有层的一个表面优选为平面。当本发明的热线屏蔽材料的金属颗粒含有层包含基材作为临时支持体时,所述金属颗粒含有层的一个表面以及所述基材的表面优选为基本平面。此处,热线屏蔽材料可以包含临时支持体或者可以不包含临时支持体。
金属颗粒的尺寸没有特别限制,可以根据目的来适当选择;例如,金属颗粒的平均粒径可以为500nm以下。
金属颗粒的材料没有特别限制,可以根据目的来适当选择;不过,从热线(近红外线)的高反射率角度考虑,例如,优选为银、金、铝、铜、铑、镍和铂。
-片状金属颗粒-
片状金属颗粒没有特别限制,只要片状金属颗粒各自为包含两个主平面的颗粒即可(参见图5A和图5B),可以根据目的来适当选择;片状金属颗粒的形状的实例包括大致六边形的片状、大致圆形的片状和大致三角形的片状。其中,从高可见光透过率的角度考虑,片状金属颗粒的形状优选为大致六边形或更多边形至大致圆形的片状,特别优选为大致六边形或大致圆形的片状。
应注意,在图5A和图5B中,L表示直径,D表示厚度。
在本说明书中,大致圆形的片状指的是以下的形状:其中在忽略下述银片状颗粒的平均等效圆直径的10%以下的不规则度时,对于每一个片状银颗粒,长度是平均等效圆直径的50%以上的边的个数为0。大致圆形的片状金属颗粒没有特别限制,可以根据目的来适当选择,只要在用透射电子显微镜(TEM)从上方观察片状金属颗粒时片状金属颗粒没有边角并且形状为圆形即可。
在本说明书中,大致六边形指的是以下的形状:其中在忽略下述银片状颗粒的平均等效圆直径的10%以下的不规则度时,对于每一个片状银颗粒,长度是平均等效圆直径的20%以上的边的个数为6。其他多边形也可以类似地定义。具有大致六边形的片状金属颗粒没有特别限制,可以根据目的来适当选择,只要在用透射电子显微镜(TEM)从上方观察片状金属颗粒时片状金属颗粒形状为大致六边形即可;例如,虽然六边形可以具有锐角边角或钝角边角,但从能够减少可见光的吸收的角度考虑,优选具有钝角边角的六边形。边角的钝角程度没有特别限制,可以根据目的来适当选择。
片状金属颗粒的材料没有特别限制,可以根据目的适当选择前述金属颗粒的相同材料。片状金属颗粒优选至少包含银。
在金属颗粒含有层中存在的金属颗粒中,相对于金属颗粒的总数,所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒占60个数%以上,优选65个数%以上,更优选70个数%以上。当片状金属颗粒的比例小于60个数%时,可见光透过率有时会降低。
[平面取向]
在本发明的热线屏蔽材料中,所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的主平面相对于金属颗粒含有层的一个表面(当本发明的热线屏蔽材料包含基材时相对于基材的表面)在平均0°~±30°的范围内平面取向,优选在平均0°~±20°的范围内平面取向,特别优选在平均0°~±5°的范围内平面取向。
片状金属颗粒的存在状态没有特别限制,可以根据目的来适当选择;不过,片状金属颗粒的存在状态优选为片状金属颗粒如下述的图6F或图6G所示排列。
图6A~图6G各自为说明本发明的热线屏蔽材料中包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层的存在状态的示意性剖视图。图6D~图6F各自表示片状金属颗粒3在金属颗粒含有层2中的存在状态。图6B是说明基材1的平面与片状金属颗粒3的平面之间形成的角度(±θ)的视图。图6C描绘了金属颗粒含有层2在热线屏蔽材料的深度方向上的存在区域。
在图6B中,基材1的表面与片状金属颗粒3的主平面或主平面的延长线之间形成的角度(±θ)对应于平面取向的预定范围。具体而言,平面取向指的是在观察热线屏蔽材料的剖面时图6B所示的倾斜角较小的状态;特别是,图6F显示了基材1的表面与片状金属颗粒3的各个主平面相互接触的状态,即,θ为0°的状态。片状金属颗粒3的主平面相对于基材1的表面的平面取向的角度(即图6B中的θ)超过±30°时,热线屏蔽材料对于预定波长(例如,从可见光区的长波长侧至近红外光区)的反射率降低。
对于片状金属颗粒的主平面是否相对于金属颗粒含有层的一个表面(当本发明的热线屏蔽材料包含基材时相对于基材的表面)平面取向的评价没有特别限制,可以根据目的来适当选择;例如,评价可以基于下述评价方法,其中,制备剖面的适当切片,观察该切片中的金属颗粒含有层(例如,在热线屏蔽材料包含基材时的基材)和片状金属颗粒以进行评价。具体而言,评价方法的实例包括下述方法,其中,用切片机或聚焦离子束切割热线屏蔽材料制备剖面样品或剖面切片样品,用各种显微镜(例如,场发射扫描电子显微镜(FE-SEM))观察所得样品从而获得图像,基于所得图像进行评价。
当在热线屏蔽材料中用水使被覆片状金属颗粒的粘合剂膨润时,可以通过使用安装在切片机上的金刚石切刀来切割处于用液氮冷冻的状态的热线屏蔽材料样品而制得剖面样品或剖面切片样品。作为另外的选择,当在热线屏蔽材料中不用水膨润被覆片状金属颗粒的粘合剂时,也可以制得剖面样品或者剖面切片样品。
对如上所述制得的剖面样品或者剖面切片样品的观察没有特别的限制,可以根据目的来适当选择,只要该观察可以确认样品中片状金属颗粒的主平面是否相对于金属颗粒含有层的一个表面(例如,当热线屏蔽材料包含基材时的基材的表面)平面取向即可;该观察的实例包括使用如FE-SEM、TEM和光学显微镜等显微镜进行观察。在剖面样品的情形中观察可以利用FE-SEM进行,在剖面切片样品的情形中可以利用TEM进行。当利用FE-SEM进行评价时,FE-SEM优选具有能够清楚地确定片状金属颗粒的形状和倾斜角(图6B中的±θ)的空间分辨率。
[平均粒径(平均等效圆直径)和平均粒径(平均等效圆直径)的粒径分布]
片状金属颗粒的平均粒径(平均等效圆直径)没有特别限制,可以根据目的来适当选择,但优选为70nm~500nm,更优选为100nm~400nm。当平均粒径(平均等效圆直径)小于70nm时,片状金属颗粒的吸收的贡献变得大于反射,因此有时不能获得充足的热线反射能力;当平均粒径(平均等效圆直径)超过500nm时,雾度(散射)变大,因此有时基材的透明性受损。
此处,平均粒径(平均等效圆直径)指的是从用TEM观察颗粒获得的图像中随机选择的200个片状颗粒的主平面直径(最大长度)的平均值。
在金属颗粒含有层中,可以包含平均粒径(平均等效圆直径)不同的两种以上的金属颗粒;在该情况下,金属颗粒可以具有两个以上的平均粒径(平均等效圆直径)的峰,即两个以上的平均粒径(平均等效圆直径)。
在本发明的热线屏蔽材料中,片状金属颗粒的粒径分布的变化系数优选为30%以下,更优选为20%以下。当变化系数超过30%时,有时热线屏蔽材料的热线反射波长区域变宽。
片状金属颗粒的粒径分布的变化系数为例如通过如下方式得到的值(%):以通过对用于得出上述获得的平均值的200个片状金属颗粒的分布范围作图而获得的粒径分布的标准偏差,除以如上获得的主平面直径(最大长度)的平均值(平均粒径(平均等效圆直径))。
[长径比]
片状金属颗粒的长径比没有特别限制,可以根据目的来适当选择,但从提高波长为780nm~1800nm的红外光区的反射率的角度考虑,优选为8~40,更优选为10~35。当长径比小于8时,反射波长变得短于780nm,而当长径比超过40时,反射波长变得长于1800nm,有时不能获得充足的热线反射能力。
长径比指的是通过将片状金属颗粒的平均粒径(平均等效圆直径)除以片状金属颗粒的平均颗粒厚度获得的值。例如,如图5A和图5B所示,颗粒厚度相当于片状金属颗粒的主平面之间的距离,可以使用原子力显微镜(AFM)测定。平均颗粒厚度指的是从利用AFM观察颗粒获得的图像中随机选择的200个片状颗粒的主平面(颗粒厚度值)之间的距离的平均值。
用AFM观察颗粒厚度的测量方法没有特别限制,可以根据目的来适当选择;该测量方法的实例包括下述方法,其中,将包含片状金属颗粒的颗粒分散液逐滴滴在玻璃基材上并干燥,测量单个颗粒各自的厚度。片状金属颗粒的厚度优选为5nm~20nm。
[片状金属颗粒的存在范围]
在本发明的热线屏蔽材料中,大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的80个数%以上优选存在于与金属颗粒含有层的表面相距d/2的范围内,更优选d/3的范围内,更优选所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的60个数%以上在金属颗粒含有层的一个表面上露出。
例如,可以从通过进行热线屏蔽材料的剖面样品的SEM观察获得的图像测量片状金属颗粒在金属颗粒含有层中的存在分布。
构成金属颗粒含有层中的片状金属颗粒的金属的等离子体共振波长λ没有特别限制,可以根据目的来适当选择,但从赋予热线反射能力的角度考虑,优选为400nm~2500nm,从赋予可见光透过率的角度考虑,优选为700nm~2500nm。
金属颗粒含有层中的介质没有特别限制,可以根据目的来适当选择;该介质的实例包括:聚合物,例如聚乙烯醇缩乙醛树脂、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚氯乙烯树脂、饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂和天然聚合物(如明胶和纤维素);和无机物,如二氧化硅和氧化铝。
介质的折射率优选为1.4~1.7。
[片状金属颗粒的面积比]
片状金属颗粒的面积的合计值B相对于在从上方查看热线屏蔽材料时指定的基材的面积A(在从金属颗粒含有层上方查看时的金属颗粒含有层的总投影面积A)的面积比[(B/A)×100]优选为15%以上,更优选为20%以上。当面积比小于15%时,热线的最大反射率降低,有时不能获得充足的屏蔽效果。
可以通过对从基材上方对热线屏蔽材料的基材进行的SEM观察获得的图像和AFM(原子力显微镜)观察获得的图像进行图像处理来测量面积比。
[片状金属颗粒的平均颗粒间距离]
从可见光透过率和热线的最大反射率的角度考虑,金属颗粒含有层中水平方向上相邻的片状金属颗粒之间的平均颗粒间距离优选为片状金属颗粒的平均粒径的1/10以上。
当片状金属颗粒之间的水平方向的平均颗粒间距离小于片状金属颗粒的平均粒径的1/10时,热线的最大反射率降低。从可见光透过率的角度考虑,水平方向的平均颗粒间距离优选不均一(随机)。水平方向的平均颗粒间距离不随机(即,均一),会发生可见光的吸收并且有时透过率降低。
片状金属颗粒的水平方向的平均颗粒间距离指的是水平方向上相邻的颗粒之间的距离的平均值。对于平均颗粒间距离随机的陈述是指,在将包含100个以上片状金属颗粒的SEM图像二值化的情况中,在推导出亮度值的二次自相关时,自相关不具有原点以外的有意义的极大点。
[层结构/金属颗粒含有层的厚度]
在本发明的热线屏蔽材料中,如图6A~图6G所示,片状金属颗粒以包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层的形式配置。
金属颗粒含有层可以由如图6A~图6G所示的单层形成,或者也可以由多个金属颗粒含有层形成。当金属颗粒含有层由多个金属颗粒含有层形成时,可以赋予与旨在赋予热屏蔽能力的波长段相对应的热屏蔽能力。
金属颗粒含有层的厚度优选为20nm~80nm。
例如,可以由对热线屏蔽材料的剖面样品的SEM观察获得的图像测量金属颗粒含有层的各层厚度。
[片状金属颗粒的合成方法]
片状金属颗粒的合成方法没有特别限制,可以根据目的来适当选择,只要该合成方法可以合成大致六边形至大致圆形的片状形状即可;该合成方法的实例包括液相法,如化学还原法、光化学还原法和电化学还原法。在这些方法中,从形状控制性和尺寸控制性的角度考虑,特别优选如化学还原法和光化学还原法等液相法。在合成出具有六边形或者三角形的片状金属颗粒之后,对片状金属颗粒进行如利用溶解银的溶解物种(如硝酸或亚硫酸钠)的蚀刻处理或基于加热的老化处理等处理,从而使具有六边形或三角形的片状金属颗粒的边角钝角化,于是也可以获得大致六边形至大致圆形的金属颗粒。
作为合成片状金属颗粒的方法,除了上述合成方法以外,在预先将晶种固定在透明基材(如膜或玻璃板)的表面上之后,可以晶体生长出片状的金属(例如,Ag)颗粒。
在本发明的热线屏蔽材料,可以对片状金属颗粒进行进一步的处理,以对片状金属颗粒赋予所希望的性质。进一步的处理没有特别限制,可以根据目的来适当选择;该进一步处理的实例包括形成高折射率壳层和添加如分散剂和抗氧化剂等各种添加剂。
-高折射率壳层的形成-
为了进一步提高可见光区透明性,可以将片状金属颗粒具有高可见光区透明性的高折射率材料涂覆。
高折射率材料没有特别限制,可以根据目的来适当选择;该高折射率材料的实例包括TiOx、BaTiO3、ZnO、SnO2、ZrO2和NbOx。
涂覆方法没有特别限制,可以根据目的来适当选择,可以为例如Langmuir,2000,第16卷,第2731~2735页报道的方法,其中,通过水解四丁氧基钛在银的片状金属颗粒的表面上形成TiOx层。
在难以在片状金属颗粒上直接形成高折射率金属氧化物壳层的情况中,在如上所述合成片状金属颗粒之后,适当地形成SiO2或聚合物的壳层,进一步可以在壳层上形成金属氧化物层。当TiOx用作高折射率金属氧化物层的材料时,因为TiOx具有光催化活性,有使用于分散片状金属颗粒的基质降解的顾虑,因此,根据所需目的,在片状金属颗粒上形成TiOx层之后,可以适当地形成SiO2层。
-各种添加剂的添加-
在本发明的热线屏蔽材料中,片状金属颗粒可以吸附用于防止金属(如构成片状金属颗粒的银)的氧化的抗氧化剂,如巯基四唑或抗坏血酸。为了防止氧化,可以在片状金属颗粒的表面上形成牺牲氧化层,如Ni层。为了阻隔氧,可以将片状金属颗粒用如SiO2等金属氧化物的膜涂覆。
为了对片状金属颗粒赋予分散性,例如,可以向片状金属颗粒添加分散剂,如至少包含元素N、S和P中的任何一种的低分子量分散剂和高分子量分散剂,例如季铵盐。
<<外涂层>>
在本发明的热线屏蔽材料中,为了防止由于物质移动引起的片状金属颗粒的氧化/硫化和对片状金属颗粒赋予耐擦伤性,本发明的热线屏蔽材料优选包含外涂层,该外涂层在大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒露出的一侧与金属颗粒含有层的表面紧密接触。本发明的热线屏蔽材料优选包含处在金属颗粒含有层与紫外线吸收层之间的外涂层。本发明的热线屏蔽材料优选包含外涂层,在片状金属颗粒在接近金属颗粒含有层的表面处不均匀地分布的情况中,热线屏蔽材料优选包含用于防止如由于片状金属颗粒的剥落引起的生产步骤中的污染和在施加其他层时片状金属颗粒的排列的扰乱等问题的外涂层。
外涂层没有特别限制,可以根据目的来适当选择,包含例如粘合剂、无光剂和表面活性剂以及必要时的其他成分。
粘合剂没有特别限制,可以根据目的来适当选择;粘合剂的实例包括热固性树脂或光固化性树脂,如丙烯酸类树脂、有机硅类树脂、三聚氰胺类树脂、氨基甲酸酯类树脂、醇酸类树脂和氟类树脂。也可以使用作为紫外线吸收层的实例例示的粘合剂。外涂层的功能也可以赋予至紫外线吸收层。
外涂层的厚度优选为0.01μm~1000μm,更优选为0.02μm~500μm,特别优选为0.1μm~10μm,更特别优选为0.2μm~5μm。
<紫外线吸收层>
紫外线吸收层没有特别限制,可以根据目的来适当选择,只要紫外线吸收层是至少包含紫外线吸收剂的层即可;紫外线吸收层可以是粘合层,作为另外的选择,可以是处于粘合层与金属颗粒含有层之间的层(例如,基材,或基材以外的其他中间层)。在所有情况中,紫外线吸收层优选设置在相对于金属颗粒含有层的受阳光照射的一侧。
当紫外线吸收层形成形成粘合层和基材任一以外的其他中间层时,紫外线吸收层至少包含紫外线吸收剂,必要时还包含其他成分,如粘合剂。本发明的热线屏蔽材料优选在大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒露出的金属颗粒含有层的表面一侧包含紫外线吸收层。在该情况中,下述外涂层和紫外线吸收层可以彼此相同或不同。具体而言,在本发明的热线屏蔽材料中,外涂层优选为处于紫外线吸收层与金属颗粒含有层之间的层,作为另外的选择,外涂层也优选是紫外线吸收层。
-紫外线吸收剂-
紫外线吸收剂没有特别限制,可以根据目的来适当选择;该紫外线吸收剂的实例包括:二苯甲酮类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂、三嗪类紫外线吸收剂、水杨酸酯类紫外线吸收剂和氰基丙烯酸酯类紫外线吸收剂。这些可以各自单独使用或者两种以上组合使用。
二苯甲酮类紫外线吸收剂没有特别限制,可以根据目的来适当选择;二苯甲酮类紫外线吸收剂的实例包括2,4-羟基-4-甲氧基-5-磺基二苯甲酮。
苯并三唑类紫外线吸收剂没有特别限制,可以根据目的来适当选择;苯并三唑类紫外线吸收剂的实例包括2-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-叔丁基苯酚(Tinuvin326)、2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔丁基苯基)苯并三唑和2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑。
三嗪类紫外线吸收剂没有特别限制,可以根据目的来适当选择;三嗪类紫外线吸收剂的实例包括单(羟基苯基)三嗪化合物、双(羟基苯基)三嗪化合物和三(羟基苯基)三嗪化合物。
单(羟基苯基)三嗪化合物的实例包括2-[4-[(2-羟基-3-十二烷氧基丙基)氧基]-2-羟基苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-[4-[(2-羟基-3-十三烷氧基丙基)氧基]-2-羟基苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2,4-二羟基苯基)-4,6-二(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羟基-4-异辛氧基苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪和2-(2-羟基-4-十二烷氧基苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪。
双(羟基苯基)三嗪化合物的实例包括2,4-双(2-羟基-4-丙氧基苯基)-6-(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(2-羟基-3-甲基-4-丙氧基苯基)-6-(4-甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(2-羟基-3-甲基-4-己氧基苯基)-6-(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪和2-苯基-4,6-双[2-羟基-4-[3-(甲氧基七乙氧基)-2-羟基丙氧基]苯基]-1,3,5-三嗪。
三(羟基苯基)三嗪化合物的实例包括2,4-双(2-羟基-4-丁氧基苯基)-6-(2,4-二丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-三(2-羟基-4-辛氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-三[2-羟基-4-(3-丁氧基-2-羟基丙氧基)苯基]-1,3,5-三嗪、2,4-双[2-羟基-4-[1-(异辛氧基羰基)乙氧基]苯基]-6-(2,4-二羟基苯基-1,3,5-三嗪、2,4,6-三[2-羟基-4-[1-(异辛氧基羰基)乙氧基]苯基]-1,3,5-三嗪和2,4-双[2-羟基-4-[1-(异辛氧基羰基)乙氧基]苯基]-6-[2,4-双[1-(异辛氧基羰基)乙氧基]苯基]-6-[2,4-双[1-(异辛氧基羰基)乙氧基]苯基]-1,3,5-三嗪。
水杨酸酯类紫外线吸收剂没有特别限制,可以根据目的来适当选择;水杨酸酯类紫外线吸收剂的实例包括水杨酸苯基酯、水杨酸对叔丁基苯基酯、水杨酸对辛基苯基酯和水杨酸2-乙基己基酯。
氰基丙烯酸酯类紫外线吸收剂没有特别限制,可以根据目的来适当选择;氰基丙烯酸酯类紫外线吸收剂的实例包括2-乙基己基-2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯和乙基-2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯。
-粘合剂-
粘合剂没有特别限制,可以根据目的来适当选择;不过,粘合剂优选为可见光透明性和日光透明性高,该粘合剂的实例包括丙烯酸系树脂、聚乙烯醇缩丁醛和聚乙烯醇。当粘合剂吸收热线时,由于片状金属颗粒引起的反射效果降低,因此对于热线源与片状金属颗粒之间形成的紫外线吸收层,优选的是选择在450nm~1500nm的区域内不具有吸收的材料,或者作为另外的选择,减小紫外线吸收层的厚度。
紫外线吸收层的厚度优选为0.01μm~1000μm,更优选为0.02μm~500μm。当厚度小于0.01μm时,紫外光的吸收有时变得不足,而当厚度超过1000μm时,可见光的透过率有时降低。
紫外线吸收层的含量取决于使用的紫外线吸收层而不同,不能无条件地规定;优选适当地选择在本发明的热线屏蔽材料中提供目标紫外线透过率的含量。
紫外线透过率优选为5%以下,更优选为2%以下。当紫外线透过率超过5%时,片状金属颗粒层的色调有时由于日光中的紫外光而改变。
<其他层>
<<粘合层>>
本发明的热线屏蔽材料优选包含粘合层。粘合层可以为具有紫外线吸收层的功能的粘合层,或者作为另外的选择,可以为不包含紫外线吸收剂的粘合层。
可用于形成粘合层的材料没有特别限制,可以根据目的来适当选择;该材料的实例包括聚乙烯醇缩丁醛(PVB)树脂、丙烯酸系树脂、苯乙烯/丙烯酰系树脂、氨基甲酸酯树脂、聚酯树脂和有机硅树脂。这些树脂可以各自单独使用或者两种以上组合使用。由这些材料构成的粘合层可以通过涂布形成。
在粘合层中,可以进一步添加例如防静电剂、润滑剂和防阻塞剂。
粘合层的厚度优选为0.1μm~10μm。
<<基材>>
基材没有特别限制,可以根据目的来适当选择,只要基材是光学上透明的基材即可;该基材的实例包括可见光透过率为70%以上或优选80%以上的基材,以及在近红外线区域具有高透过率的基材。
对于基材,例如,其形状、结构、尺寸和材料没有特别限制,可以根据目的来适当选择。形状的实例包括平板状,结构可以是单层结构或层叠结构,尺寸可以根据热线屏蔽材料的尺寸来适当地选择。
基材的材料没有特别限制,可以根据目的来适当选择;该材料的实例包括:聚烯烃类树脂,如聚乙烯、聚丙烯、聚4-甲基戊烯-1和聚丁烯-1;聚酯类树脂,如聚对苯二甲酸乙二酯和聚萘二甲酸乙二酯;聚碳酸酯类树脂;聚氯乙烯类树脂;聚苯硫醚类树脂;聚醚砜类树脂;聚乙硫醚类树脂;聚苯醚类树脂;苯乙烯类树脂;丙烯酸系树脂;聚酰胺类树脂;聚酰亚胺类树脂;以及纤维素类树脂(如乙酸纤维素),基材的实例包括由这些树脂制成的膜或由这些树脂制成的层叠膜。在这些膜中,特别是,优选聚对苯二甲酸乙二酯膜。
基材膜的厚度没有特别限制,可以根据太阳光屏蔽膜的期望用途来适当地选择,通常为约10μm~500μm,优选为12μm~300μm,更优选为16μm~125μm。
<<金属氧化物颗粒含有层>>
从热线屏蔽与生产成本的平衡角度考虑,本发明的热线屏蔽材料优选还包含含有至少一种金属氧化物颗粒的金属氧化物颗粒含有层作为吸收长波长红外线的层。本发明的热线屏蔽材料优选包含下述金属氧化物颗粒含有层,其处在与大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒露出的金属颗粒含有层的表面相反的金属颗粒含有层的表面一侧。在该情况中,例如,金属氧化物颗粒含有层和金属氧化物颗粒含有层可以隔着基材彼此层叠。当本发明的热线屏蔽材料按照使片状金属颗粒含有层位于如阳光等热线的入射侧的方式设置时,在一部分(或者可能全部)的热线在片状金属颗粒含有层反射之后,一部分热线在金属氧化物含有层中被吸收;因此,可以减少热量,该热量是由于热线未在金属氧化物含有层中被吸收而传过热线屏蔽材料所导致的热线屏蔽材料内部直接接受的热量与在热线屏蔽材料的金属氧化物含有层2中吸收并因此间接传递到热线屏蔽材料的内部的热量的总和。
金属氧化物颗粒含有层没有特别限制,可以根据目的来适当选择,只要金属氧化物颗粒含有层是含有至少一种金属氧化物颗粒的层即可。
金属氧化物颗粒的材料没有特别限制,可以根据目的来适当选择;该材料的实例包括掺锡氧化铟(下文中缩写为"ITO")、掺锡氧化锑(下文中缩写为"ATO")、氧化锌、氧化钛、氧化铟、氧化锡、氧化锑和玻璃陶瓷。其中,更优选ITO、ATO和氧化锌,因为ITO、ATO和氧化锌的热线吸收能力优异并且能够制造通过与片状银颗粒组合而具有广泛的热线吸收性能的热线屏蔽材料,特别优选ITO,因为ITO可屏蔽90%以上的波长为1200nm以上的红外线并且可见光透过率为90%以上。
为不降低可见光透过率,金属氧化物颗粒的一次颗粒的平均粒径优选为0.1μm以下。
金属氧化物颗粒的形状没有特别限制,可以根据目的来适当选择;金属氧化物颗粒的形状的实例包括球状、针状和板状。
金属氧化物颗粒含有层中的金属氧化物颗粒的含量没有特别限制,可以根据目的来适当选择,不过优选为0.1g/m2~20g/m2,更优选为0.5g/m2~10g/m2,更优选为1.0g/m2~4.0g/m2。
当含量小于0.1g/m2时,皮肤上感觉到的日照强度有时会增加,而当含量超过20g/m2时,可见光透过率有时会降低。另一方面,含量落在1.0g/m2~4.0g/m2的范围内的有利之处在于可以避免前述两个缺点。
例如,金属氧化物颗粒含有层中的金属氧化物颗粒的含量可以如下求出:通过观察热线屏蔽层的超薄切片TEM图像和表面SEM图像,测量在预定面积内的金属氧化物颗粒的个数和平均粒径;将基于金属氧化物颗粒的颗粒个数、平均粒径和比重求出的质量(g)除以预定面积(m2)从而求出含量。含量也可以如下求出:将预定面积的金属氧化物颗粒含有层中的金属氧化物的微粒洗脱到甲醇中;通过X射线荧光测定测得金属氧化物微粒的质量(g);并且将所得质量除以预定面积(m2)从而求出含量。
<<硬涂层>>
为了赋予耐擦伤性,还优选的是使功能膜包含具有硬涂性的硬涂层。
硬涂层没有特别限制,可以根据目的来适当选择其种类及其形成方法;硬涂层的种类的实例包括包括热固性或光固化性树脂,如丙烯酸系树脂、有机硅类树脂、三聚氰胺类树脂、氨基甲酸酯类树脂、醇酸类树脂和氟类树脂。硬涂层的厚度没有特别限制,可以根据目的来适当选择,不过优选为1μm~50μm。通过在硬涂层上进一步形成减反射层和/或防眩光层,优选地获得了除了耐擦伤性以外还具有减反射性和/或防眩光性的功能膜。硬涂层也可以包含金属氧化物颗粒。
<<保护层>>
为了改善与基材的粘着性或针对机械强度进行保护,本发明的热线屏蔽材料优选包含保护层。
保护层没有特别限制,可以根据目的来适当选择;不过,保护层包含例如粘合剂和表面活性剂以及必要时的其他成分。粘合剂没有特别限制,可以根据目的来适当选择,并且可以使用作为紫外线吸收层的实例例示的粘合剂。
<热线屏蔽材料的制造方法>
本发明的热线屏蔽材料的制造方法没有特别限制,可以根据目的来适当选择;该方法的实例包括通过涂布法在基材的表面上形成金属颗粒含有层、紫外线吸收层以及进一步的必要时的其他层的方法。
-金属颗粒含有层的形成方法-
本发明的金属颗粒含有层的形成方法没有特别限制,可以根据目的来适当选择;该方法的实例包括:例如通过通过浸涂机、模涂机、狭缝式涂布机、刮棒涂布机或凹版涂布机在如基材等下层的表面上涂布包含片状金属颗粒的分散液的方法;以及通过如LB膜法、自组装法或喷涂法等方法在如基材等下层的表面上使包含片状金属颗粒的分散液平面取向的方法。在制造本发明的热线屏蔽材料时,通过添加胶乳,下述实施例中使用的金属颗粒含有层的组成使得80个数%以上的大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒优选存在于距金属颗粒含有层的表面d/2的范围内,或者更优选在d/3的范围内。胶乳的添加量没有特别限制,不过优选相对于100质量份的片状银颗粒添加例如1质量份~10000质量份的胶乳。
金属颗粒含有层的形成方法可以包括为了提高片状金属颗粒对基材表面的吸附性和平面取向性使用静电相互作用进行平面取向的方法。该方法的实例包括下述方法,其中,在片状金属颗粒的表面带负电时(例如,片状金属颗粒分散在如柠檬酸等负带电性介质中的状态),使基材的表面带正电(例如,用氨基修饰基材的表面)以通过静电提高平面取向性,从而使片状金属颗粒平面取向。当片状金属颗粒的表面为亲水性时,使用嵌段聚合物或微接触压印法使基材的表面形成亲水性-疏水性的海-岛结构,可以利用亲水性-疏水性相互作用来控制片状金属颗粒的平面取向性和颗粒间距离。
为了促进平面取向,在涂布片状金属颗粒之后,可以使热线屏蔽材料经过诸如压延辊或层压辊等加压辊。
-紫外线吸收层的形成方法-
紫外线吸收层的形成方法没有特别限制,可以根据目的来适当选择迄今为止已知的方法,只要紫外线吸收层包含至少一种紫外线吸收剂即可。当紫外线吸收层为粘合层时,在下述形成粘合层的方法中,可以通过包含至少一种紫外线吸收剂来形成粘合层,或者作为另外的选择,也可以使用市售的包含紫外线吸收剂的粘合层。
当紫外线吸收层为基材时,可以通过在基材的材料中包含至少一种紫外线吸收剂来形成基材,或者作为另外的选择,也可以使用市售的包含紫外线吸收剂的基材。此类市售产品的实例包括紫外光吸收PET膜,如TEIJIN(注册商标)TETRON(注册商标)膜(Teijin DuPont Films Ltd.制造)。
当紫外线吸收层为中间层时,即既不是粘合层也不是基材,优选通过涂布形成紫外线吸收层。该情况下的涂布方法没有特别限制,可以使用迄今为止已知的方法;该方法的实例包括用如浸涂机、模涂机、狭缝式涂布机、刮棒涂布机或凹版涂布机等装置涂布包含紫外线吸收剂的分散液的方法。
-其他层的形成方法-
--粘合层的形成方法--
优选通过涂布形成粘合层。例如,粘合层可以层叠在如基材、金属颗粒含有层或紫外线吸收层等下层的表面上。此情况下的涂布方法没有特别限制,可以使用迄今为止已知的方法。
本发明的热线屏蔽材料的日光反射率优选在600nm~2000nm(优选800nm~1800nm)的范围内具有最大值,因为可以提高热线反射的效率。
本发明的热线屏蔽材料的可见光透过率优选为60%以上,更优选为70%以上。当可见光透过率小于60%时,在热线屏蔽材料用于机动车的玻璃板或者建筑物的玻璃板的情况中,有时变得难以观察外部。
本发明的热线屏蔽材料的紫外线透过率优选为5%以下,更优选为2%以下。当紫外线透过率超过5%时,片状金属颗粒层的色调有时由于日光中的紫外光而改变。
本发明的热线屏蔽材料的雾度优选为20%以下。当雾度超过20%时,例如,在热线屏蔽材料用于机动车的玻璃板或者建筑物的玻璃板的情况中,有时变得难以观察外部,从安全性角度考虑,是不理想的。
-通过干式层叠的粘合层层叠-
当使用本发明的热线屏蔽材料膜将功能性赋予安装的窗玻璃板等时,将胶粘剂层叠到该窗玻璃板的室内侧表面,然后将该膜贴合到窗玻璃板的室内侧表面。在该情况中,通过在日光侧设置反射层防止发热,因此适宜将粘合层层叠到纳米盘状银颗粒层和将粘合层层叠到窗玻璃板。
在将粘合层层叠到银纳米盘状层的表面上时,可以将表面用含有胶粘剂的涂布液直接涂布,但在此情况下,例如,胶粘剂中包含的所用的各种添加剂、增塑剂和溶剂有时会扰乱银纳米盘层中的排列,或者有时会改变银纳米盘本身。为了使该不利效果最小化,有效的是将各自处于干燥状态的粘合层和银纳米盘状层如下彼此层叠:预先将胶粘剂涂布到剥离膜并干燥从而制得膜,将该膜的胶粘剂侧和本发明的银纳米盘状层的表面彼此层叠。
(层合结构体)
本发明的层合结构体通过将本发明的热线屏蔽材料和玻璃板或塑料板彼此层叠而形成。
层合结构体的制造方法没有特别限制,可以根据目的来适当选择;该方法的实例包括如上制得的本发明的热线屏蔽材料层叠到用于如机动车等车辆的玻璃或塑料板或者用于建筑材料的玻璃或塑料板的的方法。
[使用热线屏蔽材料和层合结构体的方式]
本发明的热线屏蔽材料没有特别限制,可以根据目的来适当选择,只要在为了选择性反射或吸收热线(近红外线)使用的方式中涉及该热线屏蔽材料即可;方式的实例包括车辆用膜或层合结构体、建筑材料用膜或层合结构体和农业用膜。其中,从节能效果的角度考虑,方式优选为车辆用膜或层合结构体和建筑材料用膜或层合结构体。
在本发明中,热线(近红外线)指的是占日光的约50%的近红外线(780nm~1800nm)。
实施例
在下文中,参照本发明的实施例和比较例对本发明进行说明,不过本发明根本不限于这些实施例。应注意,比较例不一定是迄今为止已知的技术。
下述实施例中显示的如材料、用量、比例、处理细节和程序等项目可以适当地改变,只要不偏离本发明的主旨即可。因此,本发明的范围不应被解释为由以下提供的具体实例所限制。
(制造例1:片状银颗粒分散液B1的制备)
-片状银颗粒的合成-
--合成平板核颗粒的步骤--
向50mL的2.5mmol/L柠檬酸钠水溶液中,加入2.5mL的0.5g/L聚苯乙烯磺酸水溶液并加热到35℃。向该溶液中,加入3mL的10mmol/L硼氢化钠水溶液,在20mL/min的速率搅拌下加入50mL的0.5mmol/L硝酸银水溶液。将所得溶液搅拌30分钟从而制得种溶液。
--生长片状颗粒的第一步骤--
接着,向250mL的种溶液中,加入2mL的10mmol/L抗坏血酸水溶液并加热到35℃。向该溶液中,在10mL/min的速率搅拌下加入79.6mL的0.5mmol/L硝酸银水溶液。
--生长片状颗粒的第二步骤--
进一步,在将该溶液搅拌30分钟之后,向该溶液中,加入71.1mL的0.35mol/L氢醌磺酸钾水溶液,并添加200g的7质量%明胶水溶液。向所得溶液中,加入通过混合107mL的0.25mol/L亚硫酸钠溶液和107mL的0.47mol/L硝酸银水溶液而制得的亚硫酸银白色沉淀的液体混合物。搅拌该溶液,直至银充分还原,加入72mL的0.17mol/L的NaOH水溶液。于是,得到了片状银颗粒分散液A。
在得到的片状银颗粒分散液A中,确认平均等效圆直径为240nm的六边形片状银颗粒(下文中称为六边形片状Ag颗粒)的生成。使用原子力显微镜(Nanocute II,SeikoInstruments Inc.制造)测量六边形片状颗粒的厚度值,发现生成了平均厚度为8nm且长径比为17.5的片状颗粒。由此得到的结果示于表1。
向12mL的片状银颗粒分散液A中,加入0.5mL的1N NaOH和18mL的离子交换水;将所得分散液用离心分离机(H-200N,amble Rotor BN,Kokusan Co.,Ltd.制造)离心,六边形片状Ag颗粒沉淀析出。将离心分离后的上清液舍弃,将2mL水加入残余物,将沉淀的六边形片状Ag颗粒再分散,从而获得制造例1的片状银颗粒分散液B1。
(制造例2:片状银颗粒分散液B2的制备)
按照与片状银颗粒分散液B1相同的方式制备片状银颗粒分散液B2,不同之处在于,在制造例1的片状银颗粒分散液B1中,将种溶液的添加量由250mL变为127.6mL,加入132.7mL的2.5mmol/L柠檬酸钠水溶液,并且在加入亚硫酸银的白色沉淀的液体混合物之后立即加入72mL的0.05mol/LNaOH水溶液。
(制造例3:片状银颗粒分散液B3的制备)
按照与片状银颗粒分散液B1相同的方式制备片状银颗粒分散液B3,不同之处在于,在制造例1的片状银颗粒分散液B1中,将种溶液的添加量由250mL变为80mL,加入132.7mL的2.5mmol/L柠檬酸钠水溶液和49.5mL离子交换水。
(制造例4:片状银颗粒分散液B4的制备)
按照与片状银颗粒分散液B3相同的方式制备片状银颗粒分散液B4,不同之处在于,在制造例3的片状银颗粒分散液B3中,将种溶液的添加量由250mL变为39mL。
(制造例5:片状银颗粒分散液B5的制备)
按照与片状银颗粒分散液B2相同的方式制备片状银颗粒分散液B5,不同之处在于,在制造例2的片状银颗粒分散液B2中,加入72mL的1mol/L NaOH水溶液,来代替在加入亚硫酸银的白色沉淀的液体混合物之后立即加入的72mL的0.05mol/LNaOH水溶液。
(制造例6:片状银颗粒分散液B6的制备)
按照与片状银颗粒分散液B1相同的方式制备片状银颗粒分散液B6,不同之处在于,在制造例1的片状银颗粒分散液B1中,将0.25mol/L亚硫酸钠溶液用0.5mol/L亚硫酸钠溶液替换。
(制造例7:片状银颗粒分散液B7的制备)
按照与片状银颗粒分散液B1相同的方式制备片状银颗粒分散液B7,不同之处在于,在制造例1的片状银颗粒分散液B1中,将0.25M亚硫酸钠溶液用0.75mol/L亚硫酸钠溶液替换。
<<金属颗粒的评价>>
-片状颗粒的比例、平均粒径(平均等效圆直径)和变化系数-
对于片状Ag颗粒的形状均一性,对从观察的SEM图像中随机取样的200个颗粒的形状在大致六边形至大致圆形的颗粒分类为A和具有如泪滴状等不规则形状的颗粒分类为B的条件下进行图像分析,确定对应于A的颗粒的比例(%)。类似地,用数显卡尺测量100个对应于A的颗粒的粒径,并取测量粒径的平均值作为平均粒径(平均等效圆直径),通过将粒径分布的标准偏差除以平均粒径(平均等效圆直径)而确定变化系数(%)。
-平均颗粒厚度-
将获得的含有片状金属颗粒的分散液逐滴滴在玻璃基板上并干燥,用原子力显微镜(AFM)(NanocuteII,Seiko Instruments Inc.制造)测量单个片状金属颗粒各自的厚度。使用AFM的测量条件为使用自检测型传感器,采用DFM模式,测量范围为5μm,扫描速率为180秒/1帧,数据点数为256×256。
-长径比-
基于片状金属颗粒的获得的平均粒径(平均等效圆直径)和获得的平均颗粒厚度,通过将平均粒径(平均等效圆直径)除以平均颗粒厚度,求出长径比。
-片状银颗粒分散液的透射光谱-
通过用水稀释片状银颗粒分散液并使用紫外-可见-近红外分光光度计(V-670,JASCO Corp.制造),评价获得的片状银颗粒分散液的透射光谱。
[包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层的涂布液1的制备]
制备具有以下组成的金属颗粒含有层的涂布液1。
-金属颗粒含有层的涂布液1的组成-
·聚酯胶乳水分散液(Finetex ES-650,DIC Corp.制造,固形物浓度:30质量%)……28.2质量份
·表面活性剂A(Rapisol A-90,NOF Corp.制造,固形物:1质量%)……12.5质量份
·表面活性剂B(Naroacty CL-95,Sanyo Chemical Industries,Ltd.制造,固形物:1质量%)……15.5质量份
·片状银颗粒分散液B1……200质量份
·水……800质量份
[紫外线吸收层的涂布液2的制备]
将以下组成混合,使用球磨机将体积平均粒径调节为0.6μm,从而制得紫外线吸收层的涂布液2。
-紫外线吸收层的涂布液2的组成-
·紫外线吸收剂(Tinuvin326,BASF Japan Ltd.制造)……10质量份
·粘合剂(10质量%聚乙烯醇溶液)……10质量份
·水……30质量份
[金属氧化物颗粒含有层的涂布液3的制备]
制备具有以下组成的金属氧化物颗粒含有层的涂布液3。
-金属氧化物颗粒含有层的涂布液3的组成-
·改性聚乙烯醇(PVA203,Kuraray Co.,Ltd.制造)……10质量份
·水……371质量份
·甲醇……119质量份
·ITO颗粒(Mitsubishi Material Corp.制造)……35质量份
[外涂层的涂布液4的制备]
制备外涂层的涂布液4使其固形物具有以下组成,然后向涂布液4中添加纯水以使涂布液4具有1.4质量%的固形物浓度。
-外涂层的涂布液4的组成-
·Olester UD350(Mitsui Chemicals,Inc.制造)……6390质量份
·EM-48(Daicel FineChem Ltd.制造)……519质量份
·Rapisol A-90(NOF Corp.制造)……93质量份
·Naroacty HN-100(Sanyo Chemical Indusitries,Ltd.制造)……114质量份
·Carbodilite V-02-L2(Nisshinbo Industries,Inc.制造)……1390质量份
·Aerosil OX-50(Japan Aerosil Co.,Ltd.制造)……114质量份
·Snowtex XL(Nissan Chemical Industries,Ltd.制造)……1040质量份
·Cellosol524F(Chukyo Yushi Co.,Ltd.制造)……343质量份
[外涂层的涂布液5的制备]
制备外涂层的涂布液5使固形物具有以下组成,然后向涂布液5中添加纯水以使涂布液5具有1.4质量%的固形物浓度。
-外涂层的涂布液5的组成-
·MX502α(Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd.制造)……89质量份
·NIKKOL SCS(Nikko Chemicals Co.,Ltd.制造)……170质量份
·Denacol EX-521(Nagase ChenteX Corp.制造)……373质量份
·Rapisol A-90(NOF Corp.制造)……617质量份
·Pesresin A615GW(Takamatsu Oil&Fat Co.,Ltd.制造)……3470质量份
·Jurimer ET410(Toagosei Co.,Ltd.制造)……5280质量份
[外涂层的涂布液6的制备]
制备外涂层的涂布液6使固形物具有以下组成,然后向涂布液5中添加纯水以使涂布液6具有1.4质量%的固形物浓度。
-外涂层的涂布液6的制备-
·MX502α(Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd.制造)……89质量份
·NIKKOL SCS(Nikko Chemicals Co.,Ltd.制造)……170质量份
·Denacol EX-521(Nagase ChenteX Corp.制造)……373质量份
·RapisolA-90(NOF Corp.制造)……617质量份
·Pesresin A615GW(Takamatsu Oil&Fat Co.,Ltd.制造)……3,470质量份
·Jurimer ET410(Toagosei Co.,Ltd.制造)……5280质量份
·紫外线吸收剂(Tinuvin326,BASF Japan Ltd.制造)……3000质量份
[外涂层的涂布液7]
制备具有以下组成的外涂层的涂布液7。
-外涂层的涂布液7的组成-
·二乙酰基纤维素(Daicel Chemical Industries,Ltd.制造)……169质量份
·PMMA(Fujikura Kasei Co.,Ltd.制造)……21.1质量份
·胶体二氧化硅(Aerosil,Dainichiseika Color&Chemicals Mfg.Co.,Ltd.制造,平均粒径:0.02μm)……65.6质量份
·三羟甲基丙烷-3-甲苯二异氰酸酯加合物(Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.制造)……105质量份
·环己酮……519质量份
·丙酮……9120质量份
[外涂层的涂布液8的制备]
制备具有以下组成的外涂层的涂布液8。
-外涂层的涂布液8的组成-
·聚酯树脂(Byron UR-8200,Toyobo Co.,Ltd.制造)……20质量份
·聚酯树脂(Byron UR-8300,Toyobo Co.,Ltd.制造)……80质量份
·甲基乙基酮……50质量份
(实施例1)
向用作基材的PET膜(Fujipet,Fujifilm Corp.制造,厚度:188μm)的表面,用绕线棒涂布金属颗粒含有层的涂布液1使干燥后的平均厚度为0.08μm。然后,在150℃进行加热10分钟以使涂布的涂布液1干燥并固化,从而形成金属颗粒含有层。
接着,对金属颗粒含有层用绕线棒涂布紫外线吸收层的涂布液2使干燥后的平均厚度为0.5μm。然后,在100℃进行加热2分钟以使涂布的涂布液2干燥并固化,从而形成兼作外涂层的紫外线吸收层。
下一步,向兼作基材的外涂层的形成的紫外线吸收层的背侧,即未涂布有涂布液1的PET膜的表面,用绕线棒涂覆涂布液3使干燥后的平均厚度为1.5μm。
接着,向涂覆有涂布液3的表面,涂布UV固化性树脂A(Z7410B,JSR Corp.制造,折射率:1.65)使层厚为约9μm,从而提供涂布层,然后将涂布层在70℃干燥1分钟。接着,使用高压汞灯将干燥的涂布层用紫外光照射从而固化该树脂,于是,形成厚度为3μm的硬涂层。对涂布层的紫外光照射量设定为1000mJ/cm2。按照硬涂层/金属氧化物颗粒含有层/基材/包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层/兼作涂布层的紫外线吸收层的顺序进行层叠获得的层合产品为热线屏蔽膜。
平均厚度可以如下求出:用激光显微镜(VK-8510,Keyence Corp.制造)在10个点测量涂布前的厚度与涂布后的厚度之差作为厚度,并将在该10个点如此获得的厚度值平均。
(粘合层的层叠)
在将获得的热线屏蔽膜的表面清洁之后,在清洁过的表面上层叠粘合层。作为粘合层(胶粘剂),使用Sanritz Corp.制造的PET-W,将PET-W的一个剥离片剥离,将所得暴露表面层叠在热线屏蔽膜的紫外线吸收层的表面上。
以此方式,制备了实施例1的热线屏蔽材料,其中,按照硬涂层/金属氧化物颗粒含有层/基材/包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层/兼作外涂层的紫外线吸收层/粘合层的顺序进行层叠。
(层合结构体的制备)
从实施例1获得的热线屏蔽材料的粘合层上,剥离另一个剥离片,将热线屏蔽材料层叠在透明玻璃片(厚度:3mm)上从而制得实施例1的层合结构体。
使用利用异丙醇擦拭过以除去污物并使其静置的该透明玻璃片,在层叠该透明玻璃片时,使用橡胶辊在温度为25℃且湿度为65%RH的条件下以0.5kg/cm2的接触压力将该透明玻璃片压接。
<<热线屏蔽材料的评价>>
接下来,如下对获得的热线屏蔽材料的性质进行评价。如此获得的结果示于表2。
-颗粒的倾斜角-
在使用环氧树脂对热线屏蔽材料进行包埋处理之后,在利用液氮冷冻的状态下用刀片切割经包埋的热线屏蔽材料从而制得热线屏蔽材料的垂直方向剖面样品。用扫描电子显微镜(SEM)观察垂直方向剖面样品,对于片状金属颗粒的100个大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒,求出相对于金属颗粒含有层的表面(在本实施例中平行于基材的水平面)的倾斜角(相当于图6B中的±θ)作为平均值。
[评价标准]
A:倾斜角为±30°以下。
B:倾斜角超过±30°。
-片状金属颗粒在金属颗粒含有层表面上的不均匀表面分布-
利用前述剖面SEM,测量金属颗粒含有层的厚度和100个片状金属颗粒与金属颗粒含有层的表面的距离。
[评价标准]
A:在距金属颗粒含有层的表面d/3的范围内,存在80个数%以上的片状金属颗粒。
B:在距金属颗粒含有层的表面d/3的范围内,存在80个数%以下的片状金属颗粒。
-反射光谱和透射光谱的测量-
使用紫外-可见-近红外分光光度计(V-670,JASCO Corp.制造)测量制得的热线屏蔽材料各自的反射光谱和透射光谱。对于反射光谱的测量,使用绝对反射率测量单元(ARV-474,JASCO Corp.制造),并使入射光穿过45°偏振片从而被视作非偏振入射光。
-可见光透过率-
对于各个制得的热线屏蔽材料,用相应的波长处的光谱光效率对380nm~780nm的测量波长处各自的透过率进行校正,从而求出相应的波长处的可见光透过率。
-紫外线透过率-
对于各个制得的热线屏蔽材料,根据280nm~380nm的测量波长处各自的透过率,基于JIS5759中记载的方法求出紫外线透过率,从而进行评价。
-热屏蔽能力的评价-
对于各个制得的热线屏蔽材料,根据350nm~2100nm的测量波长处各自的透过率,基于JIS5759中记载的方法求出日光反射率,从而进行评价。对于热屏蔽能力的评价,优选反射率高。
[评价标准]
A:反射率为20%以上。
B:反射率为17%以上并小于20%。
C:反射率为13%以上并小于17%。
D:反射率小于13%。
-黄变度-
用碳弧阳光耐气候试验箱(辐照度:255W/m2,湿度:50%RH,温度:63℃)进行200小时耐候性试验,从试验前后的光谱变化,基于JIS K7105中记载的方法求出黄变度。对于黄变度的评价,黄变度越小的更为优选。
[评价标准]
A:黄变度小于0.5。
B:黄变度为0.5以上并小于1。
C:黄变度为1以上并小于2。
D:黄变度为2以上。
(实施例2)
按照与实施例1相同的方式制备以硬涂层/金属氧化物颗粒含有层/基材/包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层/兼作外涂层的紫外线吸收层/粘合层的顺序进行层叠的实施例2的热线屏蔽材料及其层合结构体,不同之处在于,在实施例1中,涂布液2中的Tinuvin326添加量由10质量份变为1质量份。
(实施例3)
按照与实施例1相同的方式制备以硬涂层/金属氧化物颗粒含有层/基材/包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层/兼作外涂层的紫外线吸收层/粘合层的顺序进行层叠的实施例3的热线屏蔽材料及其层合结构体,不同之处在于,在实施例1中,涂布液2中的Tinuvin326添加量由10质量份变为0.5质量份。
(实施例4)
按照与实施例1相同的方式制备以硬涂层/金属氧化物颗粒含有层/基材/包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层/兼作外涂层的紫外线吸收层/粘合层的顺序进行层叠的实施例4的热线屏蔽材料及其层合结构体,不同之处在于,在实施例1中,涂布液1中的片状银颗粒分散液B1用片状银颗粒分散液B2替换。
(实施例5)
按照与实施例1相同的方式制备以硬涂层/基材/包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层/兼作外涂层的紫外线吸收层/粘合层的顺序进行层叠的实施例5的热线屏蔽材料及其层合结构体,不同之处在于,在实施例1中,涂布液1中的片状银颗粒分散液B1的添加量由200质量份变为100质量份,再添加100质量份的片状银颗粒分散液B3,在不涂覆涂布液3的情况下在与形成有包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层的基材表面相反的基材表面上形成硬涂层。
(实施例6)
按照与实施例1相同的方式制备以硬涂层/金属氧化物颗粒含有层/基材/包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层/兼作外涂层的紫外线吸收层/粘合层的顺序进行层叠的实施例6的热线屏蔽材料及其层合结构体,不同之处在于,在实施例1中,涂布液1中的片状银颗粒分散液B1用片状银颗粒分散液B4替换。
(实施例7)
按照与实施例1相同的方式制备以硬涂层/金属氧化物颗粒含有层/基材/包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层/兼作外涂层的紫外线吸收层/粘合层的顺序进行层叠的实施例7的热线屏蔽材料及其层合结构体,不同之处在于,在实施例1中,涂布液1中的片状银颗粒分散液B1用片状银颗粒分散液B5替换。
(实施例8)
按照与实施例1相同的方式制备以粘合层/基材(兼作紫外线吸收层)/包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层/兼作外涂层的金属氧化物颗粒含有层/硬涂层的顺序进行层叠的实施例8的热线屏蔽材料及其层合结构体,不同之处在于,在实施例1中,PET膜用紫外光吸收PET膜(TEIJIN(注册商标)TETRON(注册商标)膜,Teijin DuPontFilms Ltd.制造)替换,不涂覆涂布液2,在金属颗粒含有层上涂覆涂布液3并将硬涂层设置在涂布液3的层上,在紫外光吸收PET膜的未涂覆涂布液1的表面上层叠作为粘合层的PET-W。
(实施例9)
按照与实施例1相同的方式制备以硬涂层/金属氧化物颗粒含有层/基材/包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层/兼作外涂层的紫外线吸收层/粘合层(兼作紫外线吸收层)的顺序进行层叠的实施例9的热线屏蔽材料,不同之处在于,在实施例1中,用层压机层叠含有紫外线吸收剂的PVB膜作为粘合层替代PET-W。
如下制备实施例9的层合结构体:将获得的热线屏蔽材料的粘合层的表面层叠到透明玻璃片(厚度:3mm),在90℃在真空条件下用10分钟进行初步压接,然后在130℃和30MPa下在高压釜中用30分钟进行最终压接,从而制得层合结构体。
(实施例10)
按照与实施例1相同的方式制备以硬涂层/金属氧化物颗粒含有层/基材/包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层/兼作外涂层的紫外线吸收层/粘合层的顺序进行层叠的实施例10的热线屏蔽材料及其层合结构体,不同之处在于,在实施例1中,涂布液1中的片状银颗粒分散液B1用片状银颗粒分散液B6替换。
(实施例11)
按照与实施例1相同的方式制备以硬涂层/金属氧化物颗粒含有层/基材/包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层/外涂层/紫外线吸收层/粘合层的顺序进行层叠的实施例11的热线屏蔽材料及其层合结构体,不同之处在于,在实施例1中,在金属颗粒含有层与紫外线吸收层之间设置外涂层4。
在设置外涂层4时,用绕线棒将涂布液4涂布到形成的金属颗粒含有层使干燥后的平均厚度为1.0μm。然后,在120℃进行加热30秒以使涂覆的涂布液4干燥并固化,从而形成外涂层4。
(实施例12)
按照与实施例1相同的方式制备以硬涂层/金属氧化物颗粒含有层/基材/包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层/外涂层/紫外线吸收层/粘合层的顺序进行层叠的实施例12的热线屏蔽材料及其层合结构体,不同之处在于,在实施例1中,在金属颗粒含有层与紫外线吸收层之间设置外涂层5。
在设置外涂层5时,用绕线棒将涂布液5涂布到形成的金属颗粒含有层使干燥后的平均厚度为1.0μm。然后,在120℃进行加热30秒以使涂覆的涂布液5干燥并固化,从而形成外涂层5。
(实施例13)
按照与实施例1相同的方式制备以硬涂层/金属氧化物颗粒含有层/基材/包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层/外涂层/紫外线吸收层/粘合层的顺序进行层叠的实施例13的热线屏蔽材料及其层合结构体,不同之处在于,在实施例1中,在金属颗粒含有层与紫外线吸收层之间设置外涂层6。
在设置外涂层6时,用绕线棒将涂布液6涂布到形成的金属颗粒含有层使干燥后的平均厚度为1.0μm。然后,在120℃进行加热30秒以使涂覆的涂布液6干燥并固化,从而形成外涂层。
(实施例14)
按照与实施例1相同的方式制备以硬涂层/金属氧化物颗粒含有层/基材/包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层/外涂层/紫外线吸收层/粘合层的顺序进行层叠的实施例14的热线屏蔽材料及其层合结构体,不同之处在于,在实施例1中,在金属颗粒含有层和紫外线吸收层之间设置外涂层7。
在设置外涂层7时,用绕线棒将涂布液7涂布到形成的金属颗粒含有层使干燥后的平均厚度为1.0μm。然后,在120℃进行加热30秒以使涂覆的涂布液7干燥并固化,从而形成外涂层7。
(实施例15)
按照与实施例1相同的方式制备以硬涂层/金属氧化物颗粒含有层/基材/包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层/兼作外涂层的粘合层的顺序进行层叠的实施例15的热线屏蔽材料及其层合结构体,不同之处在于,在实施例1中,不涂覆涂布液2。
(实施例16)
按照与实施例1相同的方式制备以硬涂层/金属氧化物颗粒含有层/基材/包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层/兼作外涂层的紫外线吸收层/粘合层的顺序进行层叠的实施例16的热线屏蔽材料及其层合结构体,不同之处在于,在实施例1中,在金属颗粒含有层的涂布液1的制备中,不添加聚酯胶乳水分散液、表面活性剂A和表面活性剂B,但取而代之的是添加200质量份的表面活性剂C(由以下结构式W-1表示的化合物,固形物:2质量%)。
(实施例17)
用绕线棒将金属颗粒含有层的涂布液1涂布到用作基材的PET膜(Fujipet,Fujifilm Corp.制造,厚度:188μm)的表面上使干燥后的平均厚度为0.08μm。然后,在150℃进行加热10分钟以使涂覆的涂布液1干燥并固化,从而形成金属颗粒含有层。
接着,用绕线棒#6将外涂层的涂布液8涂布到形成的金属颗粒含有层,然后在80℃进行加热1分钟以使涂覆的涂布液8干燥并固化,从而形成外涂层8。
按照基材/包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层/外涂层进行层叠获得的层合产品用作热线屏蔽膜。
-粘合层的层叠-
对获得的热线屏蔽膜的表面进行清洁,然后在清洁过的表面上层叠粘合层。作为粘合层(胶粘剂),用层压机层叠包含紫外线吸收剂的PVB膜。
如上所述,制备以基材/包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层/外涂层/粘合层(包含紫外线吸收剂)的顺序进行层叠的实施例17的热线屏蔽材料。
-层合结构体的制备-
从实施例17获得的热线屏蔽材料的粘合层上,剥离另一剥离片,将该热线屏蔽材料层叠在透明玻璃片(厚度:3mm)上,从而制备实施例17的层合结构体。
使用利用异丙醇擦拭过以除去污物并使其静置的该透明玻璃片,在层叠该透明玻璃片时,使用橡胶辊在温度为25℃且湿度为65%RH的条件下以0.5kg/cm2的接触压力将该透明玻璃片压接。
(比较例1)
按照与实施例16相同的方式制备以粘合层/硬涂层/金属氧化物颗粒含有层/基材/包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层的顺序进行层叠的比较例1的热线屏蔽材料及其层合结构体,不同之处在于,在实施例16中,不涂布紫外线吸收层的涂布液2,将粘合材料层叠在硬涂层上。
(比较例2)
按照与实施例1相同的方式制备以硬涂层/金属氧化物颗粒含有层/基材/包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层/兼作外涂层的紫外线吸收层/粘合层的顺序进行层叠的比较例2的热线屏蔽材料及其层合结构体,不同之处在于,在实施例1中,将100质量份的明胶进一步添加到金属颗粒含有层的涂布液1。明胶的添加扰乱了金属颗粒的排列从而使平面取向性劣化(参见以下提供的表2)。
(比较例3)
按照与实施例1相同的方式制备以硬涂层/金属氧化物颗粒含有层/基材/包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层/兼作外涂层的紫外线吸收层/粘合层的顺序进行层叠的比较例3的热线屏蔽材料及其层合结构体,不同之处在于,在实施例1中,将金属颗粒含有层的涂布液1中的银片状颗粒分散液B1用银片状颗粒分散液B7替换。
按照与实施例1相同的方式评价了实施例2~17和比较例1~3的热线屏蔽材料的性质。如此获得的结果示于表2。图7显示了实施例1的热线屏蔽材料在耐候性试验前后的透射光谱,图8显示了实施例15的热线屏蔽材料在耐候性试验前后的透射光谱,图9显示了实施例1的热线屏蔽材料的反射光谱。
根据表2所示的结果,本发明的热线屏蔽材料在可见光透过性和热屏蔽能力(日光反射率)的所有评价结果中令人满意。据认为,添加大量的表面活性剂C减小了表面张力使得片状金属颗粒漂浮在金属颗粒含有层的表面上;从实施例16中,发现当片状金属颗粒在靠近金属颗粒含有层的表面之处没有不均匀地分布时,热屏蔽能力的评价变得大致与分别使用片状银颗粒分散液B4和B6的热屏蔽能力的评价相同。
从比较例1中,发现在包含片状金属颗粒的金属颗粒含有层的表面上不设置外涂层时,片状金属颗粒容易剥离,难以维持片状金属颗粒的排列。从比较例2中,发现当片状金属颗粒的排列不令人满意时,屏蔽能力较差。从比较例3中,发现当片状金属颗粒的比例较低和粒径分布较宽时,屏蔽能力较差。
还发现,实施例1~14、16和17的各自包含紫外线吸收层的热线屏蔽材料在黄变度方面也令人满意。
本发明的各方面如下。
<1>一种热线屏蔽材料,所述热线屏蔽材料包含:
包含至少一种金属颗粒的金属颗粒含有层;和
与所述金属颗粒含有层的至少一个表面紧密接触的外涂层,
其中,所述金属颗粒包含60个数%以上的大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒,并且
其中,所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的主平面相对于所述金属颗粒含有层的一个表面在平均0°~±30°的范围内面取向。
<2>如<1>所述的热线屏蔽材料,所述热线屏蔽材料还包含粘合层。
<3>如<1>或<2>所述的的热线屏蔽材料,所述热线屏蔽材料还包含含有至少一种紫外线吸收剂的紫外线吸收层。
<4>如<3>所述的热线屏蔽材料,其中,所述紫外线吸收层为外涂层或粘合层。
<5>如<2>或<3>所述的热线屏蔽材料,其中,所述外涂层为粘合层。
<6>如<1>~<5>中任一项所述的热线屏蔽材料,其中,以d表示所述金属颗粒含有层的厚度,所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的80个数%以上存在于距所述金属颗粒含有层的表面d/2的范围内。
<7>如<1>~<5>中任一项所述的热线屏蔽材料,其中,所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的80个数%以上存在于距所述金属颗粒含有层的表面d/3的范围内。
<8>如<7>所述的热线屏蔽材料,其中,所述外涂层与所述金属颗粒含有层的下述表面紧密接触:该表面是更接近所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的80个数%以上的表面。
<9>如<1>~<8>中任一项所述的热线屏蔽材料,其中,所述热线屏蔽材料的紫外光透过率为5%以下。
<10>如<1>~<9>中任一项所述的热线屏蔽材料,其中,所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的粒径分布的变化系数为30%以下。
<11>如<1>~<10>中任一项所述的热线屏蔽材料,其中,所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的平均粒径为70nm~500nm,所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的长径比(平均粒径/平均颗粒厚度)为8~40。
<12>如<1>~<11>中任一项所述的热线屏蔽材料,其中,所述片状金属颗粒包含银。
<13>如<1>~<12>中任一项所述的热线屏蔽材料,其中,所述热线屏蔽材料的可见光透过率为70%以上。
<14>如<3>~<13>中任一项所述的热线屏蔽材料,其中,所述紫外线吸收剂为选自由二苯甲酮类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂和三嗪类紫外线吸收剂组成的组中的至少一种。
<15>如<1>~<14>中任一项所述的热线屏蔽材料,所述热线屏蔽材料还包含处于所述金属颗粒含有层的下述表面上的基材:该表面处在所述金属颗粒含有层的更接近所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的80个数%以上的表面相反的表面。
<16>如<1>~<15>中任一项所述的热线屏蔽材料,所述热线屏蔽材料还包含含有至少一种金属氧化物颗粒的金属氧化物颗粒含有层。
<17>如<16>所述的热线屏蔽材料,其中,所述金属氧化物颗粒为掺锡氧化铟颗粒。
<18>一种层合结构体,所述层合结构体包含:
<1>~<17>中任一项所述的热线屏蔽材料;和
玻璃或塑料的片材,
其中,所述热线屏蔽材料和所述玻璃或塑料的片材彼此层叠。
工业实用性
本发明的热线屏蔽材料的可见光透过性和日光反射率高,热屏蔽能力优异,并且能够维持片状金属颗粒的排列;因此,该热线屏蔽材料适合用作例如如机动车和公共汽车等车辆用膜或层合结构体、建筑材料用膜或层合结构体和防止热线透过所需的各种部件。
附图标记列表
1 基材
2 金属颗粒含有层
3 片状金属颗粒
4 外涂层
10 热线屏蔽材料
11 粘合层
12 紫外线吸收层
13 外涂层
14 金属颗粒含有层
15 基材
L 直径
D 厚度
Claims (18)
1.一种热线屏蔽材料,所述热线屏蔽材料包含:
金属颗粒含有层,该层包含至少一种金属颗粒;和
外涂层,该外涂层与所述金属颗粒含有层的至少一个表面紧密接触,
其中,所述金属颗粒包含60个数%以上的大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒,并且
其中,所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的主平面相对于所述金属颗粒含有层的一个表面在平均0°~±30°的范围内面取向。
2.如权利要求1所述的热线屏蔽材料,所述热线屏蔽材料还包含粘合层。
3.如权利要求1或2所述的热线屏蔽材料,所述热线屏蔽材料还包含含有至少一种紫外线吸收剂的紫外线吸收层。
4.如权利要求3所述的热线屏蔽材料,其中,所述紫外线吸收层为外涂层或粘合层。
5.如权利要求2或3所述的热线屏蔽材料,其中,所述外涂层为粘合层。
6.如权利要求1~5中任一项所述的热线屏蔽材料,其中,以d表示所述金属颗粒含有层的厚度,所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的80个数%以上存在于距所述金属颗粒含有层的表面d/2的范围内。
7.如权利要求1~5中任一项所述的热线屏蔽材料,其中,所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的80个数%以上存在于距所述金属颗粒含有层的表面d/3的范围内。
8.如权利要求7所述的热线屏蔽材料,其中,所述外涂层与所述金属颗粒含有层的下述表面紧密接触:该表面是更接近所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的80个数%以上的表面。
9.如权利要求1~8中任一项所述的热线屏蔽材料,其中,所述热线屏蔽材料的紫外光透过率为5%以下。
10.如权利要求1~9中任一项所述的热线屏蔽材料,其中,所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的粒径分布的变化系数为30%以下。
11.如权利要求1~10中任一项所述的热线屏蔽材料,其中,所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的平均粒径为70nm~500nm,所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的长径比(平均粒径/平均颗粒厚度)为8~40。
12.如权利要求1~11中任一项所述的热线屏蔽材料,其中,所述片状金属颗粒包含银。
13.如权利要求1~12中任一项所述的热线屏蔽材料,其中,所述热线屏蔽材料的可见光透过率为70%以上。
14.如权利要求3~13中任一项所述的热线屏蔽材料,其中,所述紫外线吸收剂为选自由二苯甲酮类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂和三嗪类紫外线吸收剂组成的组中的至少一种。
15.如权利要求1~14中任一项所述的热线屏蔽材料,所述热线屏蔽材料还包含处于所述金属颗粒含有层的下述表面上的基材:该表面处在所述金属颗粒含有层的更接近所述大致六边形至大致圆形的片状金属颗粒的80个数%以上的表面相反的表面。
16.如权利要求1~15中任一项所述的热线屏蔽材料,所述热线屏蔽材料还包含含有至少一种金属氧化物颗粒的金属氧化物颗粒含有层。
17.如权利要求16所述的热线屏蔽材料,其中,所述金属氧化物颗粒为掺锡氧化铟颗粒。
18.一种层合结构体,所述层合结构体包含:
权利要求1~17中任一项所述的热线屏蔽材料;和
玻璃或塑料的片材,
其中,所述热线屏蔽材料和所述玻璃或塑料的片材彼此层叠。
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