CN103608173B - 层合膜及使用其的汽车用窗玻璃 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种层合膜,所述层合膜抑制由光的入射角度或膜厚度微小的差别而导致的色调的变化,同时具有比现有的聚合物多层层合膜更优异的热线阻断性能。所述层合膜的特征在于,包含具有不同光学性质的2种以上的热塑性树脂交替地分别层合50层以上的构成,并且波长900~1200nm的平均反射率为70%以上,且透射光的入射角度12°和入射角度45°的a*值之差Δa*及b*值之差Δb*为10以下,并且在波长400~800nm的范围内具有50nm以上透射率为80%以下的光带。
Description
技术领域
本发明涉及层合膜,特别涉及汽车或电车、建筑物的窗玻璃中适合使用的层合膜。
背景技术
近年来,由于环境保护导致二氧化碳排出受限,能够抑制夏季的外部、特别是由太阳光产生的热的流入的热线阻断玻璃(hot wire cutting glass)作为汽车或电车等交通工具、建筑物的窗玻璃受到瞩目。
作为如上所述的热线阻断玻璃的一个例子,已知玻璃中或夹层玻璃使用的中间膜中含有吸热材料的玻璃(例如专利文献1)。但是,由于吸热材料将从外部入射的太阳光转换为热能,所以存在该热被放射到室内、热线阻断效率下降的问题。此外,通过吸热,玻璃温度部分升高,也存在由于与外部气温的差导致玻璃主体破损的情况。
另一方面,也已知在玻璃上形成热线反射膜、或将具有热线反射功能的膜插入夹层玻璃中得到的热线反射玻璃。这种情况下,以红外线为代表的入射光被反射到外部,因此光和热不会流入室内,能更有效地遮断热线。另外,由于也抑制了由热线导致的玻璃温度的上升,所以也能抑制玻璃的破损。
作为这样的热线反射玻璃的代表例,有利用溅射法等在玻璃表面上形成金属膜的方法(例如专利文献2)。但是,虽然金属膜反射热线,但对可见光也具有不均匀的反射,并且其反射强度根据波长的不同而不同,因此存在玻璃上产生彩色的问题。另外,由于不能选择性地反射可见光区域和近红外线区域,所以难以在维持可见光线透射率的同时提高热线阻断性能。进而,由于金属膜具备遮断电 波的性质,所以手机等设备也有时变得无法使用。
另外,作为热线反射玻璃的其他例子,已知插入将折射率不同的聚合物交替层合所得的聚合物多层层合膜而得的夹层玻璃(例如专利文献3)。对于所述聚合物多层层合膜,控制其层厚度能选择性地选择反射的波长,因此,能够选择性地反射近红外区域的光,能够在维持可见光线透射率的同时提高热线阻断性能。另外,由于不含金属等遮断电波的物质,所以保持优异的电波透过性。但是,在使用如上所述的多层层合膜的情况下,随着光相对于膜面的入射角度变大,能够反射的光的波长向低波长侧移动,色调变化。因此,为了得到没有颜色变化的热线反射玻璃,需要将从正面观察时的光的反射光带设置在远离可见光区域的近红外区域,存在无法提高热线阻断性能的问题。另外,这样的多层层合膜在主要能反射光的近红外线区域仅能反射太阳光本身的一部分,因此作为热线阻断性能并不能说是充分的。
专利文献1:日本特开2010-17854号公报
专利文献2:日本专利第3901911号公报
专利文献3:日本专利第4310312号公报
发明内容
鉴于上述现有技术的问题,本发明的课题在于提供一种层合膜,所述层合膜具有比现有的聚合物多层层合膜更优异的热线阻断性能,并且抑制了由观察角度导致的颜色变化。
为了解决所述课题,本发明的宗旨在于制备包含以下所述构成的层合膜。另外,也提供了其各种被改良的方案。
即,本发明的宗旨在于提供一种层合膜,其特征在于,所述层合膜包含具有不同光学性质的2种以上的热塑性树脂交替地分别层合50层以上的构成,并且波长900~1200nm的平均反射率为70%以上,且对于以入射角度12°入射的白色光和以入射角度45°入射的白色光,它们的透射光的a*值之差Δa*及b*值之差Δb*为10以下, 并且在波长400~800nm的范围内具有50nm以上的透射率为80%以下的光带。
根据本发明,即使在比以前更低的波长侧设置反射光带的情况下,由观察角度导致的颜色变化也少,因此,能够得到视觉辨认性优异且具有比现有的聚合物多层层合膜更优异的热线阻断性能的层合膜。另外,在作为汽车、电车、建筑物的窗户使用的情况,也能够抑制由太阳光引起的室内的温度上升。
附图说明
[图1]为说明本发明的层合膜的制造方法的一例的说明图,(a)为装置的正面简图,(b)、(c)、(d)分别为沿着L—L’、M—M’、N—N’切开的树脂流路的截面图。
[图2]为本发明的层合膜的层的排列顺序-层厚度的关系(层厚度分布)的例子,为具有3个基于λ/4设计思想的倾斜结构的层合膜的例子。
具体实施方式
以下,基于附图详细地说明本发明的实施方式,但本发明并不解释成限定于包括以下实施例的实施方式,在能够实现发明的目的、并且不脱离发明的主旨的范围内当然能够进行各种变更。
本发明的层合膜需要由热塑性树脂构成。热塑性树脂通常与热固性树脂或光固性树脂相比便宜,并且能够通过公知的熔融挤出简便且连续地进行片材化,因此能够以低成本获得层合膜。
另外,本发明的层合膜中,至少需要具有不同光学性质的2种以上的热塑性树脂交替地分别层合50层以上。此处所述的不同的光学性质,是指在膜的面内任意选择的正交的2个方向及与该面垂直的方向中的任一个方向上折射率相差0.01以上。另外,此处所述的交替层合,是指由不同树脂形成的层在厚度方向上以规则的排列进行层合,例如由具有不同光学性质的2个热塑性树脂A、B形成时, 如果将各层表示为A层、B层,则以A(BA)n(n为自然数)的方式进行层合。通过如上所述地交替层合光学性质不同的树脂,由各层的折射率的差与层厚度的关系,所设计的波长的光能够反射的干涉反射能够得以表现。另外,层合的层数分别小于50层时,不能在红外区域中遍及足够的区域获得高反射率,不能获得充分的热线阻断性能。另外,对于上述干涉反射,层数越增加,越能对于更广阔的波长光带的光达成高反射率,能够获得具有高热线阻断性能的层合膜。另外,虽然层数没有上限,但随着层数增加,由制造装置的大型化导致制造成本的增加,或由于膜厚度变厚而产生操作性的恶化,特别是由于膜厚度变厚,可能成为夹层玻璃化的工序中的工序不良的原因,因此现实中10000层左右为实用范围。
本发明中使用的热塑性树脂可以使用聚乙烯、聚丙烯、聚(4-甲基-1-戊烯)、聚缩醛等链状聚烯烃,降冰片烯类的开环易位聚合、加成聚合、与其他烯烃类的加成共聚物的脂环族聚烯烃,聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯等生物可降解性聚合物,尼龙6、尼龙11、尼龙12、尼龙66等聚酰胺、芳族聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、聚缩醛、聚乙醇酸、聚苯乙烯、苯乙烯共聚聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯等聚酯,聚醚砜、聚醚醚酮、改性聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚芳酯、四氟乙烯树脂、三氟乙烯树脂、三氟氯乙烯树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚偏氟乙烯等。其中,从强度·耐热性·透明性及通用性的观点出发,特别是更优选使用聚酯。它们可以是共聚物,也可以是2种以上树脂的混合物。
作为该聚酯,优选通过由以芳香族二羧酸或脂肪族二羧酸和二醇为主要构成成分的单体的聚合得到的聚酯。此处,作为芳香族二羧酸,例如可以举出对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,4-萘二甲酸、1,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、4,4’-联苯二甲酸、4,4’- 二苯醚二甲酸、4,4’-二苯砜二甲酸等。作为脂肪族二羧酸,例如可以举出己二酸、辛二酸、癸二酸、二聚酸、十二烷二酸、环己烷二甲酸和它们的酯衍生物等。其中,优选呈现高折射率的对苯二甲酸和2,6萘二甲酸。这些酸成分可以仅使用1种,也可以联用2种以上,进而还可以部分共聚羟基苯甲酸等羟基酸等。
另外,作为二醇成分,例如可以举出乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、新戊二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、二甘醇、三甘醇、聚亚烷基二醇、2,2-双(4-羟基乙氧基苯基)丙烷、异山梨醇、螺环二醇等。其中,优选使用乙二醇。这些二醇成分可以仅使用1种,也可以联用2种以上。
对于本发明的热塑性树脂,例如上述聚酯中,优选使用聚对苯二甲酸乙二醇酯及其聚合物、聚萘二甲酸乙二醇酯及其共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯及其共聚物、聚萘二甲酸丁二醇酯及其共聚物、以及聚对苯二甲酸亚己基酯及其共聚物、聚萘二甲酸亚己基酯及其共聚物等。
本发明的层合膜中,由具有不同光学性质的热塑性树脂中的至少2个热塑性树脂形成的各层的面内平均折射率的差优选为0.03以上,更优选为0.05以上,进一步优选为0.1以上。面内平均折射率的差小于0.03时,无法得到充分的反射率,因此有时热线阻断性能不足。作为其实现方法,至少一个热塑性树脂为结晶性,并且至少一个热塑性树脂为非晶性。这种情况下,能够在膜的制造中的拉伸、热处理工序中容易地设置折射率差。
作为本发明的层合膜中使用的具有不同光学性质的各热塑性树脂的优选组合,第一优选各热塑性树脂的SP值的差的绝对值为1.0以下。SP值的差的绝对值为1.0以下时,不易发生层间剥离。更优选的是,具有不同光学性质的聚合物由具有相同基本骨架的组合构成。此处所述的基本骨架是指构成树脂的重复单元,例如使用聚对苯二甲酸乙二醇酯作为一方的热塑性树脂时,从容易实现高精度的 层合结构的观点出发,优选含有与聚对苯二甲酸乙二醇酯相同的基本骨架即对苯二甲酸乙二醇酯。具有不同光学性质的热塑性树脂为含有相同的基本骨架的树脂时,层合精度高,并且不易发生在层合界面处的层间剥离。
另外,作为本发明的层合膜中使用的具有不同光学性质的各热塑性树脂的优选组合,为各热塑性树脂的玻璃化温度差为20℃以下的热塑性树脂的组合。玻璃化温度的差大于20℃时,将层合膜成膜时的厚度均一性变得不好,金属光泽的外观不好。另外,也因为是在将层合膜成型时,容易产生发生过拉伸等的问题。另外,具有不同光学性质的2种以上的热塑性树脂中,还优选结晶性树脂的玻璃化温度低于非晶性树脂的玻璃化温度。这种情况下,在用使层合膜中结晶性树脂取向·结晶化的适当的拉伸温度进行拉伸时,与结晶性树脂相比,可以抑制非晶性树脂的取向,可以容易地设置折射率差。
作为用于满足上述条件的树脂的组合的一例,本发明的层合膜中,优选至少一种热塑性树脂含有聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯,至少一种热塑性树脂为含有来自螺环二醇的聚酯而成的聚酯。所谓来自螺环二醇的聚酯,是使用螺环二醇作为二醇成分的聚酯,是指与其他酯结构单元的共聚物、使用螺环二醇作为单一二醇成分的聚酯、或将它们与其他聚酯树脂混合优选螺环二醇残基占聚酯树脂中的总二醇残基的半数以上的聚酯。来自螺环二醇的聚酯与聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯的玻璃化温度差小,因此在成型时不易形成过拉伸,并且也不易层间剥离,故优选。更优选至少一种热塑性树脂含有聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯,至少一种热塑性树脂为使用螺环二醇和环己烷二甲酸的聚酯。如果为使用螺环二醇和环己烷二甲酸得到的聚酯,则与聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯的面内折射率差变大,因此容易获得高反射率。另外,由于与聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯的玻璃化温度差小、粘合性也优异,所以在成型时不易形成过拉伸,并且也不易层间剥离。
另外,本发明的层合膜中,也优选至少一种热塑性树脂含有聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯,至少一种热塑性树脂为来自环己烷二甲醇的聚酯。所谓来自环己烷二甲醇的聚酯,是使用环己烷二甲醇作为二醇成分的聚酯,是指与其他酯结构单元的共聚物、使用环己烷二甲醇作为单一二醇成分的聚酯、或将它们与其他聚酯树脂混合优选环己烷二甲醇残基占聚酯树脂中的总二醇残基的半数以上的聚酯。来自环己烷二甲醇的聚酯与聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯的玻璃化温度差小,因此,在成型时不易形成过拉伸,并且也不易层间剥离,故优选。更优选至少一种热塑性树脂是环己烷二甲醇的共聚量为15mol%以上且60mol%以下的对苯二甲酸乙二醇酯缩聚物。由此,具有高反射性能的同时,特别是由加热或经时导致的光学特性的变化小,也不易产生层间的剥离。环己烷二甲醇的共聚量为15mol%以上且60mol%以下的对苯二甲酸乙二醇酯缩聚物与聚对苯二甲酸乙二醇酯非常牢固地粘合。另外,对于该环己烷二甲醇基团,作为几何异构体存在顺式异构体或反式异构体,另外,作为构象异构体也存在椅型或船型,因此,即使与聚对苯二甲酸乙二醇酯共拉伸,也不易取向结晶化,为高反射率,由热历程导致的光学特性的变化也进一步减小,也不易产生成膜时的破损。
本发明的层合膜中,波长900~1200nm的平均反射率需要为70%以上。此处所述的反射率,为使白色光以入射角度12°入射时的反射光的反射率。此处所述的白色光,是如太阳光或卤灯那样在可见光区域的广泛范围内连续具有强度分布、可识别为无彩色的光。另外,作为本发明的说明书中算出的C*值、a*值、b*值,规定为使用卤灯(钨)的光得到的值。太阳光主要在可见光区域具有强度分布,随着波长变大,存在其强度分布变小的倾向。另一方面,在要求透明性的用途中,通过阻断可见光区域的光能够提高热线阻断性能,但透明性也降低,不适合使用的情况也多。因此,通过提高比可见光区域稍大的波长900~1200nm(总太阳光的强度的约18%)的平 均反射率,能够有效地提高热线阻断性能。波长900~1200nm的平均反射率小于70%时,其热线阻断性能不充分,难以开展到要求高热线阻断性能的用途中。优选波长900~1200nm的平均反射率为80%以上,更优选波长900~1200nm的平均反射率为90%以上。随着波长900~1200nm的平均反射率变大,能够赋予高热线阻断性能。为了得到波长900~1200nm的平均反射率为70%以上的层合膜,通过增加层合膜的层数或交替层合的热塑性树脂的折射率差而实现。虽然也取决于交替层合的热塑性树脂的折射率差,但是,例如作为优选的层数,上述2种以上的热塑性树脂的总层数为200层以上,波长900~1200nm的平均反射率为70%以上变得容易。另外,使波长900~1200nm的平均反射率为80%以上时优选为400层以上,为了使其为90%以上,优选为500层以上。
为了得到如上所述的层合膜,本发明的层合膜中,对于过半数的层,优选相邻层的光学厚度之和为400~650nm。此处所述的光学厚度(μm),是指各层中的层厚度(μm)与构成层的树脂的折射率(一)之积,相邻层的光学厚度之和成为层合膜中决定产生干涉反射的波长的要素。基于相邻层的光学厚度之和为400~650nm那样的层的干涉反射在约800~1300nm的波长范围内产生,因此,使波长900~1200nm的平均反射率为70%以上变得容易。另外,层数、相邻层的折射率之差越大,反射率变得越高,在对于过半数的层、相邻层的光学厚度之和为400~650nm的层合膜中,有效地提高波长900~1200nm的反射率变得容易。
例如,使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(折射率1.66)作为热塑性树脂A、使用将螺环二醇和环己烷二甲酸共聚得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯(折射率1.55)作为热塑性树脂B时,为了使波长900~1200nm的平均反射率为70%以上,需要使相邻层的光学厚度之和为400~650nm的层的数目为约200层以上。另外,这种情况下的各层的厚度的范围约为120~220nm。
需要说明的是,随着树脂的折射率之差变大,用于使波长900~ 1200nm的平均反射率为70%以上所需要的层数变少,若折射率之差为0.3以上,则即使层数为约50层左右,也能赋予充分的反射率。
本发明的层合膜中,对于以入射角度12°入射的白色光和以入射角度45°入射的白色光,需要这些透射光的a*值之差Δa*及b*值之差Δb*分别为10以下。如上所述,如本发明那样将折射率不同的树脂交替层合得到的基于干涉反射原理的层合膜中,根据膜厚度、光的入射角度的不同,反射光带变化、色调变化。因此,在需要能够在各种角度观察到稳定的色调的窗玻璃中成为问题,但对于透射光的以入射角度12°入射的白色光和以入射角度45°入射的白色光,这些透射光的a*值之差Δa*及b*值之差Δb*分别为10以下时,与少许膜厚的不同或光的入射角度不同无关,能够为稳定的色调,成为适合窗玻璃使用的膜。更优选Δa*及b*值之差Δb*分别为5以下。如上所述,随着a*值之差Δa*及b*值之差Δb*变小,抑制了由观察角度导致的色调变化,成为更适合窗玻璃等的膜。另外,对于以入射角度12°入射的白色光和以入射角度60°入射的白色光,优选这些透射光的a*值之差Δa*及b*值之差Δb*分别为10以下。进而,对于以入射角度12°入射的白色光和以入射角度75°入射的白色光,优选这些透射光的a*值之差Δa*及b*值之差Δb*分别为10以下。此时,即使相对于膜面从更大的角度观察,也能抑制色调的变化,因此可更适合使用。作为其实现方法,可以举出:在后述的可见光区域中特定的区域联用吸收的方法、在整个可见光区域具有均质的反射率的光的反射、在可见光区域的一部分设置反射等。
在本发明的层合膜中,需要在波长400~800nm的范围内具有50nm以上的透射率为80%以下的光带。本发明所述的透射率,是指以入射角度12°入射的白色光的直线透射光的透射率。如上所述,在如本发明那样将折射率不同的树脂交替层合得到的基于干涉反射原理的层合膜中,根据膜厚度、光的入射角度的不同,反射光带变化,色调变化。因此,使层合膜的设置干涉反射的波长光带不在900~1200nm时,由于一次干涉反射或高次干涉反射,在可见光区域产生 反射,并且由相对于膜面的角度导致光带变化,从而产生色调的变化,成为热线阻断性能提高的障碍。但是,通过在因相对于膜面的角度导致光带变化的区域利用着色成分等控制透射率,与反射光的角度变化无关,可以得到色调稳定的膜,对于以入射角度12°入射的白色光和以入射角度45°入射的白色光,使这些透射光的a*值之差Δa *及b*值之差Δb*分别为10以下变得容易。优选在波长400~800nm的范围内透射率为50%以下的情况,更优选透射率为30%以下的情况,进一步优选对于透射率减少的主要原因,由光的吸收产生的贡献比光的反射的贡献大。此时,可以得到高色调变化的抑制效果。另外,太阳光特别在波长400~800nm的可见光区域具有较大的强度分布,占总太阳光的强度的约54%。因此,通过减少波长400~800nm范围内的一部分光带的透射率,也能获得热线阻断性能的提高效果。通过光的吸收减少透射率时,被吸收的光的一部分转换为热,以热的形式流入,因此隔热效率稍降低,相对于此,通过光的反射减少透射率时,不会发生光向热的转换,也能够提高隔热性能。透射率的下限没有特别限定,根据光带的不同透射率降低,由此使得可见光线透射率也降低,对于如交通工具或建筑物的窗玻璃那样要求透明性的用途,也存在不能赋予足够的透明性的情况,因此,根据与光带的平衡来决定透射率的下限。
本发明的层合膜中,特别优选在波长600~800nm的范围内具有50nm以上的透射率为80%以下的光带。如上所述,设置在近红外线区域的干涉反射由于相对于膜面从大角度观察时产生的低波长迁移导致向可见光区域(特别是600~800nm)移动,在这种情况下,通过在波长600~800nm的范围内具有50nm以上的透射率为80%以下的光带,可以抑制由移动了的干涉反射导致的色调的影响,对于以入射角度12°入射的白色光和以入射角度45°入射的白色光,使这些透射光的a*值之差Δa*及b*值之差Δb*分别为10以下变得容易。另外,在波长600~800nm的光带,可见光区域中的可见光线的强度分布为18%,与波长500~600nm的可见光线的强度分布的76%相比 极小,因此,即使在降低波长600~800nm的透射率的情况下,可见光线透射率的降低程度也变小。另外,热线阻断性能的提高效果相对于可见光线透射率的降低的比例与近红外线区域相比较大,进而通过仅控制波长600~800nm的透射率、将可见光线透射率抑制1%,可以使日照透射率降低1.3%,与仅控制波长500~600nm的透射率、将可见光线透射率抑制1%时的0.2%相对比,也可以获得下述效果:能够在不降低透明度的情况下有效地提高热线阻断性能。优选关于透射率减少的主要原因,由光的吸收产生的贡献比光的反射的贡献大,更优选在波长600~800nm的范围内具有50nm以上的透射率为50%以下的光带,另外,更优选在波长600~800nm的范围内具有50nm以上的透射率为30%以下的光带。由于该光带的透射率变小,即使在由于相对于膜面的观察角度导致设置在近红外线区域的干涉反射开始低波长迁移的情况下,也可以减小透射率的变化,几乎可以抑制色调的变化,此外,还可以赋予热线阻断性能。另外,也优选在波长600~800nm的范围内透射率为80%以下的光带为100nm以上,更优选在波长650~800nm之间的150nm的光带中透射率为80%以下。如上所述,通过透射率为50%以下的光带的范围变宽,即使从相对于膜面的角度更大的位置观察膜时,也不会发生色调的变化。另外,随着从波长600nm向波长800nm变化,可见光线透射率的强度分布减少,因此,通过在比波长650nm更大的光带存在透射率80%以下的光带,能够同时实现色调变化的抑制和高透明性、高热线阻断性。
同样地,本发明的层合膜中,也优选在波长400~450nm范围内的透射率为80%以下。如本发明的层合膜那样使用干涉反射时,除了能够获得最强强度的光的一次干涉反射之外,也产生高次的干涉反射。特别是三次的干涉反射的强度大,在产生一次干涉反射的光带的约1/3的波长处产生。因此,一次干涉反射在波长1200nm以上的光带产生时,三次反射在波长400nm以上产生。在所述高次干涉反射中,也与一次干涉反射同样地由于入射光相对于膜面的角度 变大导致低波长迁移,但通过在该光带具有吸收,可以抑制由这样的低波长迁移现象产生的色调的变化。另外,与波长600~800nm范围内的情况同样地,波长400~450nm的可见光线的强度分布也为1%,与波长500~600nm的可见光线的强度分布的76%相比极小,因此,能够抑制可见光线透射率的降低。另外,热线阻断性能的提高效果相对于可见光线透射率的降低的比例与近红外线区域相比较大,进而通过仅控制波长400~450nm的透射率、将可见光线透射率抑制1%,可将日照透射率降低8.9%,与仅控制波长500~600nm的透射率、将可见光线透射率抑制1%时的0.2%相对比,也可以获得下述效果:能够在不降低透明度的情况下有效地提高热线阻断性能。如此,在波长400~450nm的透射率为80%以下的情况下,可将设置在近红外线区域的一次干涉反射的光带扩张到波长1300~1400nm。其结果,能够同时实现由一次干涉反射带来的热线阻断性能的提高、和由高次干涉反射带来的热线阻断性能的提高,因此,能够更有效地提高热线阻断性能。优选波长400~450nm范围内的透射率为50%以下,更优选透射率30%以下。该波长范围内的透射率越小,越能够抑制由相对于膜面的角度导致的色调的变化。另外,关于透射率减少的主要原因,优选由光的吸收产生的贡献比光的反射的贡献大。如果是由吸收导致的光的透射率的减少,则没有由相对于膜面的角度的变化导致的光带的变化,因此色调变得稳定。
作为用于得到上述所示的光学特性的膜的方法,优选具有至少1层以上含有着色成分的层,所述着色成分的波长400~450nm或波长600~800nm的平均透射率小于波长450~600nm的平均透射率。当然,波长400~450nm的平均透射率及波长600~800nm的平均透射率两方可以小于波长450~600nm的平均透射率。
通过以下方法判断着色成分是否具有上述性质。首先,着色成分被特定时,测量含有着色成分的热塑性树脂A或热塑性树脂B的单层膜的400~800nm的波长范围的透射率,求出波长400~450nm的平均透射率、波长600~800nm的平均透射率、波长450~600nm 的平均透射率。由此可以判断。
另一方面,在不能够特定着色成分时,由基于以下方法得到的“补正后的平均透射率”进行判断。
首先,对于含有着色成分的层合膜,测量400~800nm的波长区域的透射率,将波长400~450nm的波长区域的平均透射率设为平均透射率A1,将波长450~600nm的波长区域的平均透射率设为平均透射率A2,将波长600~800nm的波长区域的平均透射率设为平均透射率A3。
接着,从层合膜的一个表面入射光线,测量400~800nm的波长区域的反射率,将波长400~450nm的波长区域的平均反射率设为平均反射率B1,将波长450~600nm的波长区域的平均反射率设为平均反射率B2,将波长600~800nm的波长区域的平均反射率设为平均反射率B3。
接着,从层合膜的另一个表面入射光线,测量400~800nm的波长区域的反射率,将波长400~450nm的波长区域的平均反射率设为平均反射率C1,将波长450~600nm的波长区域的平均反射率设为平均反射率C2,将波长600~800nm的波长区域的平均反射率设为平均反射率C3。
接下来,基于以下方法(1)及(2),判断波长400~450nm或波长600~800nm的平均透射率与波长450~600nm的平均透射率的关系。
(1)波长400~450nm的平均透射率与波长450~600nm的平均透射率的关系
将平均反射率B1与平均反射率C1进行比较。如果平均反射率B1大于平均反射率C1,则平均透射率A1加上平均反射率B1,将其作为波长400~450nm的“补正后的平均透射率”。另外,平均透射率A2加上平均反射率B2,将其作为波长450~600nm的“补正后的平均透射率”。
另一方面,如果平均反射率C1比平均反射率B1大,则平均透 射率A1加上平均反射率C1,将其作为波长400~450nm的“补正后的平均透射率”。另外,平均透射率A2加上平均反射率C2,将其作为波长450~600nm的“补正后的平均透射率”。
将上述波长400~450nm的“补正后的平均透射率”与波长450~600nm的“补正后的平均透射率”进行比较,判断波长400~450nm的平均透射率是否小于波长450~600nm的平均透射率。
(2)波长600~800nm的平均透射率与波长450~600nm的平均透射率的关系
将平均反射率B3与平均反射率C3进行比较。如果平均反射率B3大于平均反射率C3,则平均透射率A3加上平均反射率B3,将其作为波长600~800nm的“补正后的平均透射率”。另外,平均透射率A2加上平均反射率B2,将其作为波长450~600nm的“补正后的平均透射率”。
另一方面,如果平均反射率C3大于平均反射率B3,则平均透射率A3加上平均反射率C3,将其作为波长600~800nm的“补正后的平均透射率”。另外,平均透射率A2加上平均反射率C2,将其作为波长450~600nm的“补正后的平均透射率”。
将上述的波长600~800nm的“补正后的平均透射率”与波长450~600nm的“补正后的平均透射率”进行比较,判断波长600~800nm的平均透射率是否小于波长450~600nm的平均透射率。
本发明中,优选具有至少1层以上含有着色成分的层,所述着色成分的波长400~450nm或波长600~800nm的平均透射率比波长450~600nm的平均透射率低10%以上。随着波长400~450nm或波长600~800nm的平均透射率变得小于波长450~600nm的平均透射率,能够抑制对可见光线透射率的影响,并且能够抑制由相对于膜面的角度导致的色调的变化。
另外,含有着色成分的层没有特别限定,可以含在热塑性树脂A和热塑性树脂B的任一方或两方的树脂中,也可以在热塑性树脂A和热塑性树脂B交替层合的层合体的一侧或两侧另外设置着色层。
本发明的层合膜中,优选在波长400~800nm的范围内具有50nm以上的反射率为30%以上的反射光带。本发明中所述的反射率,是以入射角度12°入射的白色光的反射率。通过在该波长范围设置反射光带,能够有效地反射太阳光,能够赋予高热线阻断性能。优选在波长400~800nm的范围内具有50nm以上的反射率为50%以上的反射光带,能够显示更高的热线阻断性能。另外,对于以入射角度12°入射的白色光,在该波长范围被反射的光的C*值小于40时,在要求透明性的用途中也适合使用,故优选。作为用于在波长400~800nm的范围内设置50nm以上反射率为30%以上的反射光带的方法,除了与在波长900~1200nm设置反射时同样地设置1次干涉波长为期望光带的层厚度的层的方法以外,有使用伴随在波长800nm以上设计的一次干涉反射产生的高次干涉反射的方法。特别在后者的情况下,能够同时实现由一次干涉反射引起的热线阻断性能的提高、和由高次干涉反射引起的热线阻断性能的提高,因此,能够更有效地提高热线阻断性能,故优选。
本发明的层合膜中,优选波长1200~1400nm的平均反射率为30%以上,并且至少从膜的一个面测量的波长400~450nm的平均反射率为30%以下。随着反射光带变宽,能够阻断的热线的比例变大,因此能够提高热线阻断性能。另一方面,在将本发明中代表的称为λ/4设计的交替层合的层的光学厚度设定为目标的反射波长(1200~1400nm)的1/4、带来干涉反射的方法中,目标的反射光带(1200~1400nm)的反射率虽变高,但作为目标的反射波长的约1/3的波长处也发生称作3次反射的反射。因此,在位于波长1200~1400nm的1/3的波长处的波长400~450nm的反射光带也产生强干涉反射。例如,以波长1200~1400nm的平均反射率为50%以上的方式设计膜时,波长400~450nm的平均反射率为30%以上。而且,波长400~450nm的光被反射时,反射光呈现蓝色。因此,将这样的膜用于汽车或电车等交通工具或建筑物等的窗玻璃时,在色调的方面考虑,有时不优选。
此外,根据光线的入射角度,干涉反射光带向低波长侧移动,作为其结果,3次反射光带也向低波长侧移动,有时落到可见光区域外。于是,这样的情况下,用人眼无法感知3次反射。即,根据光线的入射角度,3次反射光可见为蓝色、或不可见。将这样的膜用于汽车或电车等交通工具或建筑物等的窗玻璃时,根据角度的不同色调发生变化、或伴随可见光的反射发生重影等,有时不优选。
因此,本发明中,优选波长1200~1400nm的平均反射率为30%以上,并且至少从膜的一个面测量的波长400~450nm的平均反射率为30%以下。其原因是:由此能够抑制由可见光的反射导致的带色或重影。优选波长1200~1400nm的平均反射率为50%以上,更优选为70%以上。波长1200~1400nm的平均反射率越高,热线阻断性能越提高,因此,适合于汽车、电车等交通工具或建筑物的窗玻璃。对于其实现方法,为增加交替层合的热塑性树脂的层数,若总层数为400层以上,则容易使波长1200~1400nm的平均反射率为30%以上。优选总层数为600层以上,更优选为800层以上。另外,也优选波长400~450nm的平均反射率为20%以下。其原因是:通过使波长400~450nm的平均反射率变低,能够进一步抑制反射光的色调、重影等。其实现方法如后所述,有利用由着色成分产生的反射光的吸收效果的方法等。
在本发明的层合膜中,优选波长500~700nm范围内的最大反射率为15%以下。在波长500~700nm的范围内,虽然热线阻断性能提高,但可见超出该效果的可见光线透射率的下降,因此,特别是在要求透明性的用途中使用时产生不优选的情况。通过使波长500~700nm的最大反射率为15%以下,可以得到足够高的可见光线透射率的层合膜。另外,通过使波长500~700nm的反射率变大,虽然存在产生膜面的重影等问题的情况,但如果波长500~700nm的最大反射率为15%以下,则也可以抑制重影。优选波长500~700nm的最少透射率为85%以上。通过不仅抑制反射、而且也抑制由吸收导致的透射率下降,能够得到透明性更高的层合膜。
本发明的层合膜中,优选在至少一种热塑性树脂中含有着色成分。此处所述的着色成分,是指吸收波长400~800nm的光的成分。通过含有上述着色成分,虽然存在来自该着色成分的着色,但与层合膜不同,着色成分不会发生因透射率的入射角度的不同导致的光的吸收光带的变化,因此,能够抑制由观察角度变化导致的色调的变化。作为使用着色成分的量,优选可见光线透射率为70%以上的量。这种情况下,可以得到同时实现高热线阻断性能、和透明性、相对于膜面的角度的色调的稳定性的膜。
上述着色成分只要吸收波长400~800nm的光即可,没有特别限定,可以使用已知的颜料、染料等。从耐热性、耐气候性的观点考虑,优选使用颜料。本发明的层合膜中,由于在层合膜的制造工序或之后的对玻璃等的加工工序中被长时间暴露在高温下,所以缺乏耐热性的层合膜有时产生以下问题:色的变化、伴随向表面的渗出的装置、产品的污染等问题,长期使用时的经时劣化等问题,通过使用比染料的耐热性、耐气候性更优异的颜料,能够抑制这些问题。另外,在作为本发明的层合膜的用途的交通工具或建筑物等的窗玻璃中,通常要求透明度、特别是雾度小,因此,也优选使用有机颜料。通过使用有机颜料,与无机颜料相比容易分散在成为层合膜的原材料的树脂中,因此容易得到高透明、低雾度的层合膜。作为如上所述的有机颜料的例子,可以举出酞菁颜料、偶氮颜料、蒽醌颜料、硫靛颜料、紫环酮颜料、苝颜料、喹吖啶酮颜料、二噁嗪颜料、异吲哚啉酮颜料、奎酞酮颜料、异吲哚啉(Isoindoline)颜料、亚硝基颜料、茜素色淀颜料、金属络盐甲亚胺颜料、苯胺黑、碱性蓝等。
另外,含有上述着色成分的热塑性树脂优选为非晶性树脂。如上所述为了获得高热线反射性能,对于本发明的层合膜,优选一种热塑性树脂为结晶性树脂,另一种树脂为非晶性树脂。另外,如下所述,本发明的层合膜进行单轴或双轴拉伸的情况也较多。这种情况下,在结晶性树脂中添加着色成分时,拉伸工序中着色成分不能追随由结晶性树脂的拉伸导致的变形,产生着色成分的凝集或空隙 的形成等,有时导致雾度的上升、透明性的下降。另一方面,在非晶性树脂中添加着色成分时,能够改善拉伸工序中的着色成分的拉伸追随性,并且通过如下所述进行热处理,也可以使非晶性树脂在较低的温度下再熔融,因此,可以抑制着色成分的凝集、空隙的形成。
另外,如上所述,为了使波长1200~1400nm的平均反射率为30%以上、且波长400~450nm的平均反射率为30%以下,含有着色成分也是有效的。例如,通过在构成层合膜的至少一种树脂中含有吸收波长400~450nm的光的着色成分,透过层合膜内时,该波长的光被着色成分吸收,结果干涉反射产生的反射光也被吸收,因此,能够降低波长400~450nm的平均反射率。另外,进一步优选的方案为联用吸收波长650~800nm的光的着色成分。使用吸收波长400~450nm的光的着色成分时,虽具有抑制波长400~450nm的反射光的平均反射率的效果,但同时透射光有时呈现黄色,在汽车或电车等交通工具或建筑物的窗玻璃中使用这样的膜时,有时透射光的色调成为问题。因此,在联用吸收透射光呈现蓝色的波长区域即650~800nm的光的着色成分时,由于黄色和蓝色的混色效果,可以使透射光的色调为更通常优选的绿色、或无彩色。需要说明的是,上述着色成分的添加量等应被适当设计。
本发明的层合膜中,层合膜的内部雾度优选为3%以下。此处所述的内部雾度,是除去表面反射的影响之外进行雾度测定时的值,具体而言,是在石英皿中装满1,2,3,4-四氢化萘(1,2,3,4-tetrahydronaphthalenetetralin;液体),然后将膜放入该液体中进行测定时的雾度值。汽车或电车等交通工具、建筑物的窗玻璃中要求高透明度,优选雾度低。内部雾度小的膜可以适合应用于如上所述要求高透明度的用途中。层合膜的内部雾度更优选为1%以下,进一步优选为0.5%以下。内部雾度越低,越适合于要求透明度的用途,特别是如果内部雾度为0.5%以下,则也可以应用于要求高透明度、低雾度的汽车或电车等的挡风玻璃。作为其实现方法,可以举出如 上所述使用有机颜料、使非晶性树脂中含有着色成分等方法。
另外,本发明的层合膜中,上述层合膜中含有的着色成分的熔点优选为300℃以下。其原因是,本发明中可以使用以聚对苯二甲酸乙二醇酯为代表的聚酯树脂作为热塑性树脂,通常的聚酯树脂能够在300℃左右以下稳定地挤出成型,并且着色成分的熔点若为300℃以下,则通过在挤出机内使着色成分熔融,抑制内部雾度变得容易。
另外,着色成分的熔点优选满足以下关系式。
AT≤HT+50℃
此处,AT为着色成分的熔点(℃),HT为层合膜中所含的热塑性树脂中具有最高熔点的热塑性树脂的熔点(℃)。通过满足所述关系式,在使层合膜中使用的热塑性树脂中含有着色成分时,在挤出机内着色成分与热塑性树脂同样地形成熔融状态,因此在热塑性树脂中的分散状态变得更好,所以容易抑制膜的内部雾度。
本发明的层合膜中,优选如上所述含有着色成分,还优选具有不同光学性质的2种以上的热塑性树脂交替层合的层合膜的至少一个表面具有着色层、在该着色层含有着色成分。使构成层合膜的热塑性树脂中含有着色成分时,由于可以利用与不含着色成分的情况同样的层合膜的制造工序得到含有着色成分的层合膜,所以在成本方面有利,由于能够为与不含着色成分的情况几乎同样的机械物性·表面特性·加工特性,所以存在下述优点:面向交通工具或建筑物用的窗玻璃等的产品化的应用性没有较大的差异。另外,着色成分的选择的范围也广。仅在层合膜的一个表面设置着色层时,从没有设置着色层的面入射的光不受着色成分的影响,光在层合膜内被干涉反射,因此可以维持高反射效率。
作为设置如上所述的着色层的方法,没有特别限定,可以举出利用共挤出进行设置的方法、或利用涂布、印刷进行设置的方法等。利用共挤出的情况下,与构成层合膜的热塑性树脂中含有着色成分的情况同样地、利用与没有着色层的情况几乎同样的工序可以得到层合膜,可以以低成本设置着色层。另一方面,利用涂布或印刷设 置着色层时,特别是由于没有树脂的制约,所以对于得到着色成分的分散性优异、透明度高的层合膜是合适的。这种情况下,作为着色层中的着色成分的粘合剂,优选使用树脂,只要作为粘合剂发挥作用即可,可以使用任何树脂,可以为热塑性树脂,也可以为热·光固性树脂。另外,优选具有透明性的树脂,例如可以举出聚酯树脂、丙烯酸树脂、氟类树脂、有机硅类树脂、三聚氰胺类树脂、氯乙烯树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、纤维素类树脂、及聚酰胺树脂等,其中,特别优选便宜且光稳定性优异的丙烯酸树脂。
本发明的层合膜中,优选在上述层合膜的一个面上设置着色层A,在另一个面上设置着色层B,并且着色层A及着色层B的波长W的吸收率Abs(W)满足下述式1及式2。此处所述的吸收率,表示对于以入射角度12°入射的光线以与该波长对应的光的强度作为100时被着色层A或着色层B吸收的强度的比例。另外,本发明中,设置在膜的表面的着色层中,将波长450nm的吸收率小的着色层设为着色层A、将另一个着色层设为着色层B。用本发明的层合膜观察色调时,层合膜的透射光的色调和层合膜的反射光的色调2种光的色调成为问题。根据用途,有时允许的色调不同,特别是在交通工具或建筑物的窗玻璃等与人眼接触的用途中,不优选偏红的色调。通过满足下述式2,从着色层A侧入射的光中,波长700nm附近的光的大部分被着色层A吸收,因此作为结果,波长700nm附近的光的反射光的强度减弱,带有蓝色。另外,由于能够控制波长700nm附近的反射光的强度,所以相对于膜面以0°的入射角度观察时在近红外线区域(900~1200nm)发生干涉反射的层合膜中,相对于膜面以大的入射角度(60°以上)观察时干涉反射的反射光带发生低波长迁移时,由于设置在波长700nm附近的吸收层的效果,干涉反射也减弱,也能够使色调稳定化。另一方面,满足下述式1时,有效地反射作为较允许的干涉色的波长450nm附近的光,此外,通过利用着色层B的吸收来抑制波长450nm的透射光的透射率,能够赋予透射光的色调稳定和高热线阻断性能。更优选着色层A的波长450nm 的吸收率为10%以下,并且着色层B的波长450nm的吸收率为30%以上。另外,着色层A的波长700nm的吸收率为30%以上,并且着色层B的吸收率为10%以下。如上所述,通过使波长450nm或波长700nm的光的吸收率在一个着色层大、在另一个着色层变高,容易更有效地获得期望的效果。
另外,如上所述,以反射波长1200~1400nm的光的方式进行膜设计时,原理上波长400~450nm的光也被反射,但根据其他用途或膜设计,也存在不优选蓝色的反射色的情况。这种情况下,优选满足下述式1或2。其原因如下:通过满足式1,从着色层B侧入射的光中,波长450nm附近的光的大部分被着色层B吸收,因此作为结果,波长450nm附近的光的反射光的强度减弱,可以使反射光的色调为无彩色,并且也可以抑制因由入射角度导致的反射光带的低波长迁移而引起的色调的变化。另一方面,通过满足下述式2,能有效地反射波长700nm附近的光,此外,通过利用着色层A的吸收抑制波长700nm的透射光的透射率由于干涉反射的低波长迁移而变化,能够赋予透射光的色调稳定和高热线阻断性能。
AbsA(450)<AbsB(450) 式1
AbsA(700)>AbsB(700) 式2。
本发明的层合膜中,优选含有10对(pair)以上相邻层的光学厚度之和为600~700nm的层。所谓“对”是指相邻两层的对。相邻层的光学厚度之和为600~700nm时,可以在波长约1200~约1400nm的范围内导入一次干涉反射,可以在高范围设置反射光带,因此能够提高热线阻断性能。除此之外,将相邻层的光学厚度之和设置为600~700nm时,可以将三次干涉反射导入约400~450nm。波长400~450nm的光带中,可见光线的分布的比例与波长500~700nm的光带相比显著少,因此能够抑制可见光线透射率的下降,同时能够提高热线阻断性能。另外,如果相邻层的光学厚度之和为600~700nm的层为10对以上,则能够赋予对于得到上述效果优选的干涉反射。优选连续含有10对以上相邻层的光学厚度之和为600~700nm 的层的对,进一步优选连续含有100对以上。通过相邻层的光学厚度之和为600~700nm的层的对连续存在,能更有效地赋予干涉反射,随着这样的层的对的数目增加,也能够提高干涉反射的强度。通过连续的100对以上相邻层的光学厚度之和为600~700nm,容易使波长1200~1400nm的一次干涉反射的平均反射率也为70%以上,波长400~450nm的三次干涉反射的平均反射率为30%以上。
进而,为了使波长1200~1400nm的平均反射率为30%以上、且至少从膜的一个面测量的波长400~450nm的平均反射率为30%以下,本发明的层合膜中,也优选含有10对以上相邻层的光学厚度之和为600~700nm的层,并且具有至少1层以上含有着色成分的层,所述着色成分的波长400~450nm的平均透射率小于波长450~600nm的平均透射率。如上所述,通过在波长约1200约1400nm的范围内导入一次干涉反射,能够获得热线阻断性能的提高效果,另一方面,在波长400~450nm产生3次干涉反射。此处,通过具有至少1层以上含有波长400~450nm的平均透射率小于波长450~600nm的平均透射率的着色成分的层,利用着色成分可以吸收抑制由3次干涉反射产生的反射光,容易使至少从膜的一个面测量的波长400~450nm的平均反射率为30%以下。
本发明的层合膜中,优选日照反射率为30%以上,更优选为40%以上。此处所述的日照反射率,是JIS A5759中规定的日照反射率。通过使日照反射率为30%以上,可以抑制由热线的吸收导致的玻璃的破损,并且能够赋予高热线阻断性能。这例如可通过使波长400~700nm的平均反射率为15%以上且小于40%、并且使波长900~1200nm的平均反射率为70%以上来实现。更优选日照反射率为30%以上且可见光线透射率为70%以上,进一步优选日照反射率为40%以上且可见光线透射率为70%以上。最优选日照反射率为50%以上且可见光线透射率为70%以上。
此处所述的可见光线透射率,是IS09050中规定的TVIS。随着日照反射率变高,热线阻断性能当然提高,但通过使可见光线透射 率为70%以上,也可以适用于如汽车的挡风玻璃那样要求高透明性的用途中。为了实现上述效果,特别是可通过将波长400~700nm的反射率控制为30%以上40%以下、或利用后述的设计方法对波长1200nm以上赋予反射性能来实现,因此,优选含有10层以上相邻光学厚度之和为600~700nm的层。
本发明的层合膜中,优选波长400~700nm的平均反射率为15%以上且小于40%。太阳光特别是在波长400~700nm的可见光区域具有较大的强度分布,占总太阳光的强度的约44%。因此,波长400~700nm的平均反射率小于15%时,可得到可见光线的透射率提高且不带色的层合膜,但相反,反射可见光区域太阳光的性能差,因此其热线阻断性能有限。另外,通过吸收抑制太阳光的透过时,被吸收的光的一部分以热的形式流入,但通过反射抑制太阳光的透过时,没有吸收时的热的流入,因此能够提高热线阻断性能,为优选。由于波长400~700nm占总可见光线的强度的约81%,所以该区域的反射率变大,即透射率下降,则导致在如汽车、电车、建筑物的窗玻璃那样要求透明性的用途中,可见光线透射率变得不充分,不能用作窗玻璃。因此,为了保持充分的可见光线透射率,需要波长400~700nm的平均反射率小于40%。波长400~700nm的平均反射率为15%以上且小于40%时,能够保持足够的透明性、且赋予高热线阻断性能。优选波长400~700nm的平均反射率为20%以上且小于40%,更优选波长400~700nm的平均反射率为25%以上且小于35%。这种情况下,能够保持在汽车的挡风玻璃等要求非常高的透明性的用途中也可使用的透明性,并且赋予高热线阻断性能。为了得到波长400~700nm的平均反射率为15%以上的层合膜,通过在波长400~700nm的全部或一部分导入干涉反射可实现。
本发明的层合膜中,优选波长400~700nm中连续的100nm的最大反射率和最小反射率之差小于10%。波长400~700nm的可见光区域中,由于各波长的微小的反射率的差异,色调产生差异。另外,在如本发明所述的层合膜中,反射波长也根据光的入射角度或 膜厚度的微小差别而变化,由于该微小的反射率的差异,色调也发生变化。特别是在窗玻璃用途中,需要目视识别处于各种角度的物体,因此需要由光的入射角度导致的色调变化更少。波长400~700nm中连续的100nm的最大反射率与最小反射率之差小于10%时,形成能够抑制由膜厚度或光的入射角度导致的色调的变化、特别适合用于窗玻璃用途的膜。优选波长400~700nm中至少连续的100nm的最大反射率与最小反射率之差小于5%,这种情况下,几乎无法确认由膜厚度的不同或光的入射角度的不同导致的色调的不同。另外,作为其他优选的方案,波长400~700nm的整个区域的最大反射率与最小反射率之差小于10%。这种情况下,在可见光区域整个区域显示几乎均匀的反射率,因此形成能够抑制膜的带色本身、与膜厚度的不同或光的入射角度无关的几乎不带色的膜。为了得到这样的层合膜,可如下实现:如下所述使用由具有多个倾斜结构的层厚度分布形成的层合膜能够反射波长400~700nm的光。
本发明的层合膜中,优选具有至少一个反射波长900~1400nm的光的具有不同光学性质的2种以上的热塑性树脂交替层合的构成层合要素(Ln),并且至少具有一个反射波长400~700nm的光的具有不同光学性质的2种以上的热塑性树脂交替层合的构成层合要素(Lv)。此处所述的构成层合要素,表示设计相关的反射一次反射波长或反射光带的光的层的组。通过具有如上所述的构成层合要素(Ln、Lv),能够反射波长400~700nm及波长900~1400nm的光。
作为更优选的层合膜的方案,为构成层合要素Ln中所含的层数多于构成层合要素Lv中所含的层数的层合膜。这种情况下,例如各构成层合要素由相同树脂的组合形成时,与波长400~700nm的反射率相比,更能够实现波长900~1400nm的反射率,能够实现波长400~700nm的平均反射率为15%以上且小于40%,并且波长900~1200nm的平均反射率为70%以上。作为这种情况下的优点之一,能够在不需要增加膜的厚度情况下提高伴随相对于膜面的角度变化的色调的稳定性、提高热线阻断性能,因此,能够抑制由膜厚度增加 导致的操作性的下降或夹层玻璃化工序中的成型不良的发生。
另外,作为优选的层合膜的方案,可以举出构成构成层合要素Ln的各层的面内平均折射率差比构成构成层合要素Lv的各层的面内平均折射率差大0.01以上的层合膜。此时,如果为相同的层数,则面内平均折射率差大的构成层合要素Ln的反射率变大,能够实现波长400~700nm的平均反射率为15%以上且小于40%,并且波长900~1200nm的平均反射率为70%以上。作为这种情况下的优点,通过使用不同热塑性树脂,能够控制层合膜的物性,能够制成更适合夹层玻璃化工序的膜。
作为用于设置如上所述的构成层合要素的方法,可以用后述的包括供料块(feed block)的层合装置设置与各构成层合要素相对应的层厚度分布。但是,本发明的层合膜中,也优选在构成层合要素Ln及构成层合要素Ln之间存在粘合层。本发明的层合膜中,为了能够反射非常宽的光带的光,往往层数较多。随着层数增加,存在下述情况:层合装置内的流动中容易产生层厚度的混乱,难以得到具有期望的层厚度分布的层合膜。另外,在构成层合要素Ln和构成层合要素Lv由不同的热塑性树脂的组合形成的情况下,想要在一个层合装置内得到膜时,存在层合装置的构成变得复杂、或大型化的倾向,有时产生制造装置的成本或制造空间、层合精度的下降等。但是,不同的膜经由粘合层贴合时,能够用更小型的装置得到简便且高精度地层合的层合膜,形成期望的热线阻断性能的层合膜。
本发明的层合膜中,特别是在由热塑性树脂A形成的层(A层)和由与热塑性树脂A具有不同光学性质的热塑性树脂B形成的层(B层)交替层合的情况下,按照下述式3确定反射率。通常,以该目的使用的层合膜中,通过进行设计使得用下述式4规定的光学厚度之比(k)为1,能够抑制以反射波长900~1400nm的光的方式设计的构成层合要素Ln的二次反射。但是,本发明的层合膜中,还优选使光学厚度之比(k)为1.25以上。此时,通过有意地导入二次反射,能够使用反射波长900~1400nm的光的层使波长450~700nm的光 反射,能够通过三次反射使400~500nm的光反射。其结果,能够在更少的层数中也赋予高热线阻断性能。更优选光学厚度大的层由非晶性的热塑性树脂形成。这种情况下,虽然赋予高热线阻断性能,但也可以抑制夹层玻璃工序中窗玻璃的曲面部产生的拉伸时的应力,可以抑制夹层玻璃工序中的成型不良。
2×(na·da+nb·db)=λ 式3
|(na·da)/(nb·db)|=k 式4
na:A层的面内平均折射率
nb:B层的面内平均折射率
da:A层的层厚度(nm)
db:B层的层厚度(nm)
λ:主反射波长(1次反射波长)
k:光学厚度之比
本发明的层合膜中,优选在140℃下加热30分钟时的热收缩率为±1%以内。在使用本发明的层合膜的用途即交通工具或建筑物的窗玻璃中,从安全性的观点考虑,有时使用用2片玻璃夹持中间膜的夹层玻璃。在如上所述的夹层玻璃中使用本发明的层合膜时,可以使用在2片中间膜之间插入层合膜得到的膜代替通常的夹层玻璃的中间膜。在制作该夹层玻璃的工序中,通常在100~140℃的范围内进行经由中间膜使2片玻璃和层合膜热压接的工序,但此时,若使用热收缩率大的层合膜,作为热收缩的结果,有时存在下述情况:膜中产生褶皱、成为成型不良的原因。在140℃下加热30分钟时的热收缩率为±1%以内时,在上述夹层玻璃化的工序中,也能够得到没有褶皱等外观不良的夹层玻璃。作为其实现方法,可通过后述的成膜工序中的热处理后的膜的松弛处理的方法而实现。
另外,本发明的层合膜中,优选在140℃下伸长时的5%应力为10MPa以下。这种情况下,在上述的夹层玻璃化工序中,由于也能够柔软地追随玻璃的曲面部位,所以能够得到品质良好的夹层玻璃。作为其实现方法,使用不同光学物性的热塑性树脂时,可如下实现: 包含非晶性的热塑性树脂,且增大由非晶性的热塑性树脂形成的层的比率的层厚度。随着与结晶性的热塑性树脂相比非晶性的热塑性树脂的比率变大,能够抑制热压接工序中产生的应力。
接下来,以由热塑性树脂A、B形成的层合膜为例,以下更具体地说明本发明的层合膜的优选制造方法。但是,本发明不解释为限定于所述记载。
以颗粒等形态准备2种热塑性树脂A及B。根据需要,将颗粒在热风中或真空下干燥后,供给各个挤出机。在挤出机内,对于加热至熔点以上而熔融的树脂,用齿轮泵等使树脂的挤出量均匀化,借助过滤器等除去杂质或经改性的树脂等。
另外,也可以以在热塑性树脂A或热塑性树脂B中混炼着色成分得到的颗粒的形式使用。这种情况下,以后的工序可以利用与不含着色成分时同样的工序得到含有着色成分的层合膜,另外,通过使用事前混炼的颗粒,也可以使着色成分分散在热塑性树脂中。另外,也可以将含有着色成分的热塑性树脂与热塑性树脂A或热塑性树脂B混合,供给至挤出机。这种情况下,也与准备含有着色成分的热塑性树脂A或热塑性树脂B的颗粒的情况同样地,以后的工序可利用与不含着色成分时同样的工序得到含有着色成分的层合膜。另外,与在热塑性树脂A或热塑性树脂B中混炼着色成分的情况比较,也存在可应用通常的着色成分母颗粒的情况,另外,由于着色成分的含量也可以通过混合比率随时控制,所以在成本、控制性的方面有利。
使用上述2台以上的挤出机由不同的流路被送出的热塑性树脂A及B,接下来被送入层合装置。作为层合装置,可以使用多歧管模具、供料块、静态混合器等,特别是为了效率良好地获得本发明的构成,优选使用至少分别包括2个以上具有多个细微狭缝的构件的供料块。
本发明中使用的层合膜的层合结构可通过与日本特开2007—307893号公报的〔0053〕~〔0063〕段记载的内容同样的方法简便 地实现。但是,狭缝板的间隙、长度由于决定层厚度的设计值而不同。以下,参照图1说明制造层合结构的过程。图1的X表示膜宽度方向,Y表示膜厚度方向。
层合装置7具有与上述日本特开2007—307893号公报中说明的装置同样的3个狭缝板。将利用所述层合装置7得到的层合结构的层厚度分布的例子示于图2。横轴取层的排列顺序18、纵轴取各层的厚度(nm)19时,层合结构具有以下3个倾斜结构:通过狭缝板71形成的由树脂层合流产生的层厚度的倾斜结构11、通过狭缝板72形成的由树脂的层合流产生的层厚度的倾斜结构12、通过狭缝板73形成的由树脂的层合流产生的层厚度的倾斜结构13。另外,优选至少一个倾斜结构与其他任一个倾斜结构的方向相反。进而,从抑制由树脂流的不稳定现象导致的流痕的观点出发,在最表层设置厚度1μm以上的厚膜层20。另外,由一个狭缝板形成的倾斜结构由树脂A的层厚度分布21和树脂B的层厚度分布22形成,其层厚度的比可以通过2台挤出机的树脂A及树脂B的挤出量的比容易地调整。层厚度的比除了厚膜层之外,可通过热塑性树脂A层的所有厚度和与热塑性树脂B层的所有厚度和之比来求出。各层厚度可通过用透射式电子显微镜观察层合截面来求出。另外,通过调整总厚度,各层厚度也成比例地变化,因此,可以调整层厚度的绝对值。另外,此处的平均层厚度,是相邻的A层和B层的层厚度的平均。例如,在601层的层厚度分布中,在除去最表层的2层厚膜层剩余的599层的薄膜层中,各层以B1、A1、B2、A2、B3·····A299、B300排列时,所谓平均层厚度的分布,是对如B1和A1的平均、B2和A2的平均那样的Bm、Am(m为整数)的平均依次作图得到的层厚度分布。
关于从构成层合装置7的各个狭缝板流出的具有层合结构的树脂流,如图1(b)所示从层合装置的流出口11L、12L、13L流出,接着在合流器8以图1(c)所示的11M、12M、13M的截面形状进行再配置。接着,在连接管9内部,流路截面的膜宽度方向的长度 被加宽,流入喷嘴10,进而用歧管加宽,从喷嘴10的模唇以熔融状态挤出成片状,在流延鼓上被冷却固化,可得到未拉伸膜。此处,通过使喷嘴内部的加宽比即喷嘴模唇的膜宽度方向长度17除以喷嘴的流入口部的膜宽度方向的长度15所得的值为5以下,抑制由加宽导致的层合混乱,并且能够得到在膜宽度方向上反射率及反射光带均匀的多层层合膜即偏光反射体。更优选加宽比为3以下。
对于如上所述得到的流延膜,优选根据需要进行双轴拉伸。所谓双轴拉伸,是指在长度方向及宽度方向上进行拉伸。对于拉伸,可以逐次在两个方向上拉伸,也可以同时在两个方向上拉伸。另外,可以进一步在长度方向及/或宽度方向上进行再拉伸。特别是本发明中,从能够抑制面内的取向差的方面、或抑制表面损伤的观点出发,优选使用同时双轴拉伸。
首先针对逐次双轴拉伸的情况进行说明。此处,所谓长度方向上的拉伸,是指为了对膜赋予长度方向的分子取向的拉伸,通常通过辊的周速差实施,该拉伸可以以1个阶段进行,还可以使用多个辊对多阶段地进行。作为拉伸的倍率,根据树脂的种类而不同,通常优选为2~15倍,构成层合膜的树脂的任一种使用聚对苯二甲酸乙二醇酯时,特别优选使用2~7倍。另外,作为拉伸温度,优选为构成层合膜的树脂的玻璃化温度~玻璃化温度+100℃。
根据需要,对如上得到的进行了单轴拉伸的膜实施电晕处理、火焰处理、等离子处理等表面处理后,可通过在线涂布赋予易滑性、易粘合性、防静电性等功能。
特别是,本发明的层合膜中,进行为了作为交通工具或建筑物的窗玻璃使用的夹层玻璃化的情况也较多,此处,为了提高与中间膜的密合性,也优选赋予易粘合性。另外,为了赋予易粘合性的涂布优选在两面实施。
另外,也优选在易粘合性的涂布中具有着色成分。通过在易粘合性的涂布中具有着色成分,可同时进行着色层的形成和易粘合性的赋予,并且可利用与不含着色成分的层合膜的制造工序同样的工 序赋予着色成分,因此在成本方面也有利。
另外,所谓宽度方向的拉伸,是指为了对膜赋予宽度方向的取向的拉伸,通常使用拉幅机,一边用布铗夹持膜的两端一边输送,在宽度方向上进行拉伸。作为拉伸的倍率,根据树脂的种类而不同,通常优选2~15倍,构成层合膜的树脂的任一种使用聚对苯二甲酸乙二醇酯时,特别优选使用2~7倍。另外,作为拉伸温度,优选为构成层合膜的树脂的玻璃化温度~玻璃化温度+120℃。
对于如上所述进行了双轴拉伸的膜,为了赋予平面性、尺寸稳定性,优选在拉幅机内进行拉伸温度以上且熔点以下的热处理。这样进行热处理后,均匀地缓慢冷却后,冷却至室温进行卷绕。另外,根据需要,热处理后进行缓慢冷却时可并用松弛处理等。
另外,此处进行热处理的温度,优选为比热塑性树脂A或热塑性树脂B的任一个熔点低、比另一个熔点高的温度。这种情况下,一方面,可以将热塑性树脂作为支承体使另一个热塑性树脂熔融,可以增大高结晶取向化了的热塑性树脂与熔融了的热塑性树脂之间的折射率差,因此,可以得到反射率和隔热性能高的层合膜。另外,如果能利用热处理使含有着色成分的热塑性树脂熔融,则能够抑制空隙等的形成,也可以得到抑制了雾度的透明性高的膜。
接下来,针对同时双轴拉伸的情况进行说明。在同时双轴拉伸的情况下,根据需要对得到的流延膜实施电晕处理、火焰处理、等离子处理等表面处理后,可通过在线涂布赋予易滑性、易粘合性、防静电性等功能。
接下来,将流延膜导入同时双轴拉幅机,一边用布铗夹持膜的两端一边输送,在长度方向和宽度方向上同时及/或分阶段地拉伸。作为同时双轴拉伸机,有缩放方式、螺杆方式、驱动电动机方式、直线电动机方式,优选可任意地改变拉伸倍率、可在任意的场所进行松弛处理的驱动电动机方式或直线电动机方式。作为拉伸的倍率,根据树脂的种类而不同,通常,作为面积倍率,优选6~50倍,在构成层合膜的树脂的任一种使用聚对苯二甲酸乙二醇酯时,作为面 积倍率,特别优选使用8~30倍。特别在同时双轴拉伸的情况下,为了抑制面内的取向差,优选使长度方向和宽度方向的拉伸倍率相同,同时拉伸速度也几乎相等。另外,作为拉伸温度,优选为构成层合膜的树脂的玻璃化温度~玻璃化温度+120℃。
对于如上所述进行了双轴拉伸的膜,为了赋予平面性、尺寸稳定性,优选接着在拉幅机内进行拉伸温度以上且熔点以下的热处理。在该热处理时,为了抑制宽度方向上的主取向轴的分布,优选在即将进入热处理区之前及/或之后不久瞬间在长度方向上进行松弛处理。如上所述进行热处理后,均匀地缓慢冷却后,冷却至室温进行卷绕。另外,根据需要,热处理后进行缓慢冷却时,可以在长度方向及/或宽度方向上进行松弛处理。在即将进入热处理区之前及/或之后不久瞬间在长度方向上进行松弛处理。
特别是在发明的层合膜中,为了降低热收缩率,作为热处理后的松弛处理,优选实施热处理温度下的第1松弛处理和100℃以下的第2松弛处理。这种情况下,可以有效地缓和膜的紧张状态而不会对光学特性造成较大影响,特别是能够抑制在150℃以下的温度条件下的热收缩率。优选第1松弛处理为5%以下,且第1和第2松弛处理总计为10%以下。这种情况下,能够在膜中不产生不必要的褶皱或松弛、保持光学特性的状态下降低热收缩率。
另外,本发明的层合膜中,也可以通过热·光固性涂布或印刷在得到的层合膜上设置含有着色成分的着色层。尤其是其方法没有限定,可以使用现有的方法。
接下来,以下说明如上所述得到的层合膜的夹层玻璃化工序的一例。以适合玻璃的尺寸制作切割夹层玻璃,在一块玻璃上配置以聚乙烯醇缩丁醛或乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂为代表的作为中间膜使用的树脂膜、切割了的层合膜、树脂膜、另一块玻璃,然后在120℃气氛下加热1小时左右进行临时压接。接着,在加热加压至140℃、1.5MPa的状态下保持30分钟,进行正式粘合,得到夹层玻璃。
如上所述得到的夹层玻璃的透明度高,色调稳定而与相对于膜 或玻璃面的角度无关,热线阻断性也优异,因此特别适合于汽车、电车、建筑物等中使用的热线阻断玻璃。
实施例
以下,使用本发明的层合膜的实施例进行说明。
[物性的测定方法以及效果的评价方法]
特性值的评价方法以及效果的评价方法如下所述。
(1)层厚度、层合数、层合结构
膜的层构成,对于使用切片机切出截面的样品通过透射式电子显微镜(TEM)观察而求出。即,使用透射式电子显微镜H-7100FA型((株)日立制作所制),在加速电压75kV的条件下将膜的截面扩大10000~40000倍进行观察,拍摄截面照片,测定层构成及各层厚度。需要说明的是,根据情况,为了得到高对比度,利用使用了RuO4或OsO4等的染色技术。
(2)层厚度的计算方法
使用Canon Scan D123U以图像尺寸720dpi摄入(1)项中得到的约4万倍的TEM照片图像。将图像以位图文件(BMP)或压缩图像文件(JPEG)的形式保存在个人电脑中,接着,使用图像处理软件Image-Pro Plus ver.4(销售商Planetron(株))打开该文件,进行图像分析。对于图像分析处理,使用垂直厚度轮廓模式,以数值数据的形式读取厚度方向位置与宽度方向的2条线间夹持的区域的平均亮度的关系。使用表计算软件(Excel2000),对位置(nm)和亮度的数据利用采样步骤6(间隔剔除6)取数据后,实施3点移动平均的数值处理。进而,将该得到的亮度周期性变化的数据进行微分,通过VBA(Visual Basic for Applications)程序读入该微分曲线的极大值和极小值,将相邻的这些间隔作为1层的层厚度,算出层厚度。对每个照片进行该操作,算出所有层的层厚度。所得的层厚度中,将1μm以上厚度的层作为厚膜层。另外,薄膜层为500nm以下厚度的层。
(3)反射率·透射率测定
安装附属于日立制作所制分光光度计(U-4100Spectrophotomater)的12°正反射附属装置P/N134—0104,测定入射角度度的波长250~2600nm的绝对透射率及反射率。测定条件:狭缝为2nm(可见)/自动控制(红外),增益设定为2,扫描速度为600nm/分钟。从膜宽度方向中央部切出5cm×5cm的样品进行测定。由这些结果求出表1所示的特定波长光带的平均或最大透射率、反射率。另外,使用得到的反射率、透射率的值,按照JISA57596.3.3、6.3.5中记载的方法算出日照反射率、可见光线透射率。
(4)C*值、a*值、b*值的计算
安装附属于日立制作所制分光光度计(U-4100Spectrophotomater)的角度可变透过附属装置,测定入射角度度的波长250~2600nm的绝对透射率。测定条件:狭缝为2nm(可见)/自动控制(红外),增益设定为2,扫描速度为600nm/分钟。从膜宽度方向中央部切出5cm×10cm的样品进行测定。使用得到的角度45°及(3)项中测定的角度12°的透射率、C光源的分光分布和XYZ系的配色函数算出使用C光源下的XYZ值,及使用XYZ值算出C*值、a*值、b*值。对于得到的a*值、b*值,将各个的角度12°与角度45°的差作为Δa*值、Δb*值。
(5)热塑性树脂A、B的折射率
按照JIS K7142(1996)A法进行测定。
(6)热收缩率
从膜宽度方向中央部切出长度方向150mm×宽度方向10mm的样品。将该样品片在23℃、60%RH的气氛中放置30分钟,在该气氛下,在膜长度方向上以约100mm的间隔标注2个记号,使用Nikon公司制万能投影机(Model V-16A),测定所述记号的间隔,将该值设为A。接着,将样品在3g重的负荷状态下、于150℃的气氛中放置30分钟,接下来,在23℃·60%RH的气氛中冷却1小时,调湿后,测定先前标注的记号的间隔,将其设为B。此时,由下述式(8)求出热收缩率。对于膜长度方向(MD)、宽度方向(TD),分别 使n数为3,采用其平均值。
热收缩率(%)=100×(A—B)/A…式(8)。
(7)5%应力
按照JIS—K7127(1999年)中规定的方法,使用Instron型号的拉伸试验机进行测定。需要说明的是,伸长率为膜长度方向、宽度方向任一方向的高值。测定采用下述条件。
测定装置:Orientec(株)制膜强伸度自动测定装置“Tensilon AMF/RTA-100”
试样尺寸:宽度10mm×试样长度50mm
拉伸速度:300mm/分钟
测定环境:温度100℃。
(8)内部雾度
从膜宽度方向中央部切出4cm×3.5em的尺寸作为样品。装置使用雾度计(Suga试验机制HGM-2DP(C光用)),将样品放入石英皿内,在浸渍于1,2,3,4-四氢化萘中的状态下进行测定。此时的校准仅用溶液和石英皿实施。
(9)热塑性树脂的熔点
使用Seiko Instruments(株)制EXSTAR DSC6220,基于JIS—K-7121:1987求出热塑性树脂的熔点。测定条件如下。用电子天平称量5mg热塑性树脂,将用铝垫片夹入的热塑性树脂作为样品,使用SC6220,将该样品以20℃/分钟从25℃升温至300℃。
(实施例1)
准备热塑性树脂A和热塑性树脂B作为光学特性不同的2种热塑性树脂。作为热塑性树脂A,使用固有粘度为0.65的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。该树脂A为结晶性树脂,膜化后的面内平均折射率为1.66,熔点为256℃。另外,作为热塑性树脂B,使用螺环二醇25mol%、环己烷二甲酸30mol%共聚得到的对苯二甲酸乙二醇酯(PE/SPG·T/CHDC)。需要说明的是,该树脂B的固有粘度为0.72的非晶性树脂,膜化后的面内平均折射率为1.55。另外,热塑 性树脂B中,使用双螺杆挤出机以0.2wt%的比例混炼BASF公司制RUMOGEN788(着色成分1)作为着色成分,制成颗粒状。需要说明的是,此处使用的着色成分1在300℃下熔解,是波长400~450nm的平均透射率小于波长450~600nm的平均透射率、波长600~800nm的平均透射率小于波长450~600nm的平均透射率的着色成分。将准备的热塑性树脂A及B分别投入2台单螺杆挤出机中,在280℃下使其熔融,进行混炼。接着,分别经过5片FSS型的叶盘式过滤器后,一边使用齿轮泵计量使得膜的除了厚膜层之外的光学厚度之比为热塑性树脂A/热塑性树脂B=1,一边利用使用3片狭缝数为201个的狭缝板构成的601层层合装置使其合流,制作在厚度方向上交替层合601层的层合体。制作层合体的方法按照日本特开2007—307893号公报〔0053〕~〔0056〕段的记载进行。需要说明的是,由于存在重叠A层彼此形成的层,所以狭缝板内的间隙数为603个。此处,通过使狭缝长度全部一定、仅使狭缝间隙变化,使层厚度分布为倾斜结构。得到的层合体的热塑性树脂A为301层,热塑性树脂B为300层,在厚度方向上具有交替层合的倾斜结构。由层合装置的狭缝板的间隙算出的日标的层厚度分布图案为图2。另外,调整狭缝间隙,使厚膜层为相邻层的20倍的厚度。另外,使喷嘴内部的加宽比、即喷嘴模唇的膜宽度方向长度17除以喷嘴的流入口部的膜宽度方向长度15得到的值为2.5。
用设定为75℃的辊组加热所得的流延膜后,在拉伸区间长100mm的距离,一边利用辐射加热器从膜两面迅速加热一边在纵向上拉伸3.3倍,之后暂时冷却。接着,对该单轴拉伸膜的两面在空气中实施电晕放电处理,使基材膜的润湿张力为55mN/m,在该处理面上涂布由(玻璃化温度为18℃的聚酯树脂)/(玻璃化温度为82℃的聚酯树脂)/平均粒径100nm的二氧化硅粒子形成的层合形成膜涂布液,形成透明·易滑·易粘合层。
将该单轴拉伸膜导入拉幅机中,用100℃的热风预热后,在110℃的温度下横向拉伸3.5倍。拉伸后的膜直接在拉幅机内用240℃的热 风进行热处理,接着,在同温度条件下、于宽度方向上实施2%的松弛处理,进而迅速冷却至100度,然后在宽度方向上实施5%的松弛处理,之后得到卷绕层合膜。得到的膜为主要在800~1100nm具有主要的反射光带的层合膜。
另外,用同样的方法得到主要在1100~1400nm具有主要的反射光带的层合膜。对于所述的2片膜,借助使用模具方式的干法复合装置涂布7μm聚氨酯类粘合剂形成的粘合层进行干法复合,制成1片层合膜。得到的膜在800~1400nm具有主要的反射光带,并且在300~470nm也具有三次反射。另外,在600~800nm可显著观察到光的吸收。该膜在近红外线区域具有高且宽的反射光带、显示高热线反射性能,此外,角度12°和角度45°的透射光的色调差异也比较小。将结果示于表1。
需要说明的是,得到的层合膜的波长450~600nm的补正后的平均透射率为97%,波长400~450nm的补正后的平均透射率为88%,波长600~800nm的补正后的平均透射率为54%。
(实施例2)
利用使用2片狭缝数为201个的狭缝板构成的401层层合装置作为层合装置,除此之外,与实施例1同样地得到层合膜。得到的膜在800~1400nm具有主要的反射光带、并且在300~470nm也具有三次反射。另外,在600~800nm可显著观察到光的吸收。其反射率与实施例1相比小,热线阻断性能下降。另外,角度12°和角度45°的透射光的色调的差异也小。将结果示于表1。
(实施例3)
使用相对于乙二醇70mol%共聚环己烷二甲醇30mol%得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯(CHDM共聚PET)[Eastman制PETG GN001]作为热塑性树脂B,进而使用在热塑性树脂B中混炼0.2wt%着色成分1所得的颗粒,除此之外,用与实施例1同样的方法得到层合膜。此处使用的CHDM共聚PET是膜化后的面内平均折射率为1.575的非晶性树脂。得到的膜在800~1400nm具有主要的反射光带、并且在300~470nm也具有三次反射。另外,在600~800nm可显著观察到光的吸收。其反射率及热线阻断性能比实施例1小、比实施例2高。另外,角度12°和角度45°的透射光的色调的差异也小。将结果示于表1
(实施例4)
调整膜厚度使主要的反射光带为800~1200nm,除此之外,与实施例1同样地得到层合膜。得到的膜在800~1200nm具有主要的反射光带,但在波长400~800nm不具有反射光带。另外,在600~800nm可显著观察到光的吸收。该膜与实施例1相比,近红外线区域的反射光带稍窄,但通过在600~800nm具有吸收,显示高热线遮断性能,此外,角度12°和角度45°的透射光的色调的差异也比较小。将结果示于表1。
(实施例5)
除了使着色成分1的含量为0.1wt%之外,与实施例1同样地得到层合膜。得到的膜在800~1200nm具有主要的反射光带,但在波长400~800nm不具有反射光带。另外,在600~800nm可显著观察到光的吸收,但其透射率的程度与实施例4相比变高,热线阻断性能稍微下降。另外,角度12°和角度45°的透射光的差异也比较小。将结果示于表1。
(实施例6)
使用不含着色成分的热塑性树脂B,用与实施例1同样的方法得到层合膜。在得到的层合膜的一个面上,利用涂布设置由含有2wt%着色成分1的作为非晶性树脂的丙烯酸树脂(日本触媒制IRG―205)形成的厚5μm的着色层,得到层合膜。得到的膜在800~1400nm具有主要的反射光带、并且在~470nm也具有三次反射。另外,在600~800nm可显著观察到光的吸收。该膜在近红外线区域具有高且宽的反射光带,并且通过在600~800nm具有吸收,显示高热线反射性能,此外,角度12°和角度45°的透射光的色调的差异也比较小。另外,与实施例1相比透明性更高。将结果示于表1。
(实施例7)
使用不含着色成分的热塑性树脂B,用与实施例1同样的方法得到层合膜。在得到的膜的一个面上,利用涂布设置由含有2wt%日本化药制YELLOW2G(着色成分2)的丙烯酸树脂(日本触媒制IRG―205)形成的厚5μm的着色层,得到层合膜。需要说明的是,此处使用的着色成分2在300℃下熔解,是波长400~450nm的平均透射率小于波长450~600nm的平均透射率、波长600~800nm的平均透射率大于波长450~600nm的平均透射率的着色成分。得到的膜在800~1400nm具有主要的反射光带、并且在~470nm也具有三次反射。另外,在400~450nm可显著观察到光的吸收。该膜在近红外线区域具有高且宽的反射光带,并且通过在400~450nm具有吸收,显示高热线反射性能。另外,几乎无法确认角度12°和角度45°的透射光的色调差异,可观察到与实施例1相比更高的可见光线透射率、少许黄色的着色。将结果示于表1。
需要说明的是,得到的层合膜的波长450~600nm的补正后的平均透射率为89%,波长400~450nm的补正后的平均透射率为22%,波长600~800nm的补正后的平均透射率为99%。
(实施例8)
使用混炼有4%DIC制L-50(着色成分3)作为着色成分的热塑性树脂B,除此之外,用与实施例1同样的方法得到层合膜。需要说明的是,此处使用的着色成分3在310℃下不完全形成熔融状态,是波长400~450nm的平均透射率大于波长450~600nm的平均透射率、波长600~800nm的平均透射率小于波长450~600nm的平均透射率的着色成分。得到的膜在800~1400nm具有主要的反射光带、并且在300~470nm也具有三次反射。另外,在550~800nm显著观察到光的吸收。该膜在近红外线区域具有高且宽的反射光带,并且通过在550~800nm具有吸收,显示高热线反射性能,另外,几乎无法确认角度12°和角度45°的透射光的色调差异,但可见光线透射率稍低。将结果示于表1。
需要说明的是,得到的层合膜的波长450~600nm的补正后的平均透射率为87%,波长400~450nm的补正后的平均透射率为92%,波长600~800nm的补正后的平均透射率为69%。
(实施例9)
使用不含着色成分的热塑性树脂B,用与实施例1同样的方法得到层合膜。利用涂布,在实施例1中得到的膜的一个面上设置由含有2wt%着色成分1的丙烯酸树脂(IRG-205(日本触媒制)形成的厚5μm的着色层A,在另一个面上设置由含有2wt%着色成分2的丙烯酸树脂(IRG-205(日本触媒制)形成的厚5μm的着色层B,得到层合膜。得到的膜在800~1400nm具有主要的反射光带、并且在300~470nm也具有3次反射。另外,在400~450nm及600~800nm可显著观察到光的吸收。该膜在近红外线区域具有高且宽的反射光带,并且通过在400~450nm及600~800nm具有吸收,显示高热线反射性能,此外,几乎无法确认角度12°和角度45°的透射光、以及反射光的色调差异。将结果示于表1。另外,着色层A和着色层B的波长450nm及波长700nm的吸收率如下。
AbsA(450):5%
AbsB(450):58%
AbsA(700):66%
AbsB(700):0%。
(实施例10)
用与实施例1同样的方法得到反射光带800~1400nm的1202层层合膜(构成层合要素Ln)。另外,使用实施例1所示的PET树脂作为热塑性树脂A,使用将实施例3所示的CHDM共聚PET和PET树脂以1:1的比例混炼得到的树脂作为热塑性树脂B,用与实施例1同样的方法得到反射光带400~800nm的1202层层合膜(构成层合要素Lv)。此处使用的CHDM共聚PET和PET树脂的混合混炼后的树脂在膜化后的面内平均折射率为1.610。与实施例1同样地对所述2片层合膜进行干法复合,由此得到2404层的层合膜。得到的膜在主要的反射光带800~1400nm具有强反射,在波长光带400~800nm具有弱且均匀的反射,并且在300~470nm也具有三次反射。另外,在600~800nm可显著观察到光的吸收。该膜在近红外线区域具有高且宽的反射光带,并且在可见区域也具有均匀的反射,因此显示高热线反射性能,此外,角度12°和角度45°的透射光的色调的差异也较小。将结果示于表1。
(实施例11)
用与实施例1同样的方法得到反射光带800~1400nm的1202层层合膜(构成层合要素Ln)。另外,使用601层层合装置,所述层合装置以与制作构成层合要素Ln所使用的层合装置不同的层厚度分布的方式进行设计、且为使用3片狭缝数为201个的狭缝板构成的,使用不含着色成分的热塑性树脂,用与实施例1同样的方法得到反射光带400~800nm的601层层合膜(构成层合要素Lv)。与实施例1同样地对所述2片层合膜进行干法复合,由此得到1803层的层合膜。得到的膜在主要反射光带800~1400nm具有强反射,在波长光带400~800nm具有弱且均匀的反射,并且在300~470nm也具有三次反射。另外,在600~800nm可显著观察到光的吸收。该膜在近红外线区域具有高且宽的反射光带,并且在可见区域也具有均匀的反射,因此显示高热线反射性能,此外,角度12°和角度45°的透射光的色调的差异也较小。将结果示于表1。
(实施例12)
作为热塑性树脂,使用含有0.2wt%着色成分1的热塑性树脂A和不含着色成分的热塑性树脂B,除此之外,与实施例1同样地得到层合膜。得到的膜在800~1400nm具有主要的反射光带,并且在~470nm也具有三次反射。另外,在600~800nm可显著观察到光的吸收。该膜在近红外线区域具有高且宽的反射光带,显示高热线反射性能,此外,角度12°和角度45°的透射光的色调的差异也较小。另一方面,内部雾度在实施例1中为0.4%,但在该实施例中上升为4.0%,透明性稍低。将结果示于表1。
(实施例13)
使用混炼有2.0wt%大日精化工业制颜料母料(TYL·着色成分4)作为着色成分的热塑性树脂B,除此之外,与实施例1同样地得到反射光带800~1200nm的601层层合膜。但是,此处,没有对2片层合膜进行干法复合。另外,此处使用的着色成分4在300℃下为熔融状态,是波长400~450nm的平均透射率小于波长450~600nm的平均透射率、波长600~800nm的平均透射率大于波长450~600nm的平均透射率的着色成分。得到的膜在800~1200nm具有主要的反射光带,但在400~800nm不具有反射光带。另外,在400~450nm也可观察到光的吸收。该膜与比较例4相比在400~450nm具有吸收,由此可观察到热线遮断性能的提高,角度12°和角度45°的透射光的色调差异也较小。将结果示于表1。
需要说明的是,得到的层合膜的波长450~600nm的补正后的平均透射率为88%,波长400~450nm的补正后的平均透射率为65%,波长600~800nm的补正后的平均透射率为99%。
(实施例14)
除了使着色成分4的含量为8.0wt%之外,与实施例13同样地得到反射光带800~1200nm的601层层合膜。得到的膜在800~1200nm具有主要的反射光带,但在400~800nm不具有反射光带。另外,在400~450nm也可观察到显著的光吸收。该膜与实施例13相比可观察到热线遮断性能的进一步提高,但黄色的着色显眼。另外,角度12°和角度45°的透射光的色调的差异也较小。将结果示于表1。
(实施例15)
使用混炼有3.0wt%大日精化工业制颜料母料(TGL·着色成分5)作为着色成分的热塑性树脂B,除此之外,与实施例13同样地得到反射光带800~1200nm的601层层合膜。另外,此处使用的着色成分5在300℃下为熔融状态,是波长400~450nm的平均透射率与波长450~600nm的平均透射率相同、波长600~800nm的平均透射率 小于波长450~600nm的平均透射率的着色成分。得到的膜在800~1200nm具有主要的反射光带,但在400~800nm不具有反射光带。另外,在600~800nm也可观察到光的吸收。该膜与比较例4相比在600~800nm具有吸收,由此可观察到热线遮断性能的提高,角度12°和角度45°的透射光的色调的差异也比较小。将结果示于表1。
需要说明的是,得到的层合膜的波长450~600nm的补正后的平均透射率为99%,波长400~450nm的补正后的平均透射率为99%,波长600~800nm的补正后的平均透射率为88%。
(实施例16)
除了使着色成分4的含量为13.0wt%之外,与实施例15同样地得到反射光带800~1200nm的601层层合膜。得到的膜在800~1200nm具有主要的反射光带,但在400~800nm不具有反射光带。另外,在600~800nm也可观察到光的吸收。该膜与实施例15相比,可观察到热线遮断性能的进一步提高,虽然稍微偏蓝,但着色的程度弱。另外,角度12°和角度45°的透射光的色调差异也较小。将结果示于表1。
(实施例17)
除了使用5wt%着色成分4、3wt%着色成分5作为着色成分之外,与实施例13同样地得到反射光带800~1200nm的601层层合膜。得到的膜在800~1200nm具有主要的反射光带,但在400~800nm不具有反射光带。另外,在400~450nm及600~800nm也可观察到光的吸收。该膜与比较例4相比,可观察到热线遮断性能的进一步提高,虽然稍微偏绿,但着色的程度较弱。另外,角度12°和角度45°的透射光的色调的差异也较小。将结果示于表1。
(实施例18)
除了使用5wt%着色成分4、3wt%着色成分5作为着色成分之外,与实施例1同样地得到反射光带800~1400nm的1201层层合膜。得到的膜在800~1400nm具有主要的反射光带,但在400~800nm的反射率非常小。
另外,在400~450nm及600~800nm也可观察到光的吸收。该膜与实施例1相比,可观察到热线遮断性能的进一步提高,虽然稍微偏绿,但着色的程度弱。特别是反射光的色调几乎为无彩色,也没有色调的变化。另外,角度12°和角度45°的透射光的色调的差异也较小。将结果示于表1。
(实施例19)
除了使用3wt%着色成分4、3wt%着色成分5作为着色成分之外,与实施例1同样地得到反射光带800~1400nm的1201层层合膜。得到的膜在800~1400nm具有主要的反射光带,但在400~800nm的反射率非常小。
另外,在400~450nm及600~800nm也可观察到光的吸收。该膜与实施例1相比,可观察到热线遮断性能的进一步提高,虽然稍微偏绿,但着色的程度弱。特别是反射光的色调几乎为无彩色,与实施例18相比可观察到色调的变化,但与实施例1比较时,色调的变化较小。另外,角度12°和角度45°的透射光的色调的差异也较小。将结果示于表1。
(实施例20)
使用5wt%着色成分4、3wt%着色成分5作为着色成分,除此之外,与实施例2同样地得到反射光带800~1400nm的801层层合膜。得到的膜在800~1400nm具有主要的反射光带,但在400~800nm的反射率非常小。
另外,在400~450nm及600~800nm也可观察到光的吸收。该膜与实施例2相比可观察到热线遮断性能的进一步提高,虽然稍微偏绿,但着色的程度弱。特别是反射光的色调几乎为无彩色,也没有色调的变化。另外,角度12°和角度45°的透射光的色调的差异也较小。将结果示于表1。
(实施例21)
使用混炼有4.0wt%住化COLOR制着色母料(EMBPET·着色成分6)作为着色成分的热塑性树脂B,除此之外,与实施例13同样地得到反射光带800~1200nm的601层层合膜。另外,此处使用的着色成分6在300℃下为熔融状态,是波长400~450nm的平均透射率大于波长450~600nm的平均透射率、波长600~800nm的平均透射率小于波长450~600nm的平均透射率的着色成分。得到的膜在800~1200nm具有主要的反射光带,但在400~800nm不具有反射光带。另外,在600~800nm也可观察到光的吸收。该膜与比较例4相比在600~800nm具有吸收,由此可观察到热线遮断性能的提高,角度12°和角度45°的透射光的色调的差异也较小。将结果示于表1。
需要说明的是,得到的层合膜的波长450~600nm的补正后的平均透射率为94%,波长400~450nm的补正后的平均透射率为84%,波长600~800nm的补正后的平均透射率为67%。
(比较例1)
使用利用双螺杆挤出机以0.2wt%的比例混炼着色成分1的实施例1所示的PET树脂,不使用层合装置,用实施例1的方法得到流延膜、进行拉伸、热处理的膜。得到的膜稍微偏蓝,但相对于膜面感觉不到色调的变化。但是,热线阻断性能极低。将结果示于表1。
(比较例2)
除了使用不含着色成分的热塑性树脂A、B之外,与实施例1同样地得到1202层的层合膜。得到的膜在800~1400nm具有主要的反射光带,并且在~470nm也具有三次反射。该膜在近红外线区域具有高且宽的反射光带,但与实施例1相比,波长600~800nm的透射率高,热线反射性能稍差。另外,可观察到角度12°和角度45°的透射光的色调的差异。将结果示于表1。
(比较例3)
除了调整膜厚度使反射光带为700~1200nm之外,与比较例2同样地得到层合膜。得到的膜在700~1200nm具有主要的反射光带,但在波长400~700nm不具有反射光带。该膜与实施例4相比为几乎同等的波长600~800nm的透射率,但显著观察到角度12°和角度45°的透射光的色调的差异。将结果示于表1。
(比较例4)
除了使用不含着色成分的热塑性树脂A、B之外,与实施例13同样地得到601层的层合膜。得到的膜在800~1200nm具有主要的反射光带,但在波长400~800nm不具有反射光带。该膜在角度12°和角度45°的透射光的色调的差异也较小,但热线阻断性能差。将结果示于表1
(比较例5)
使用实施例1的层合装置,得到反射光带800~1200nm的601层层合膜和反射光带310~450nm的601层层合膜。与实施例1同样地对所述2片层合膜进行干法复合,制成1202层层合膜。得到的膜在310~450nm及800~1200nm具有主要的反射光带,但在波长450~800nm不具有反射光带。可显著观察到角度12°和角度45°的透射光的色调的差异。将结果示于表1。
产业上的可利用性
本发明涉及能够阻断由太阳光等带来的热线的热线阻断膜。更详细而言,本发明涉及由角度导致的色调的变化小、能够以高效率阻断热线的热线阻断膜,作为汽车、电车、建筑物等的窗玻璃用途适合。
符号说明
7:层合装置
71:狭缝板
72:狭缝板
73:狭缝板
8:合流器
9:连接管
10:喷嘴
11:通过狭缝板71形成的层厚度的倾斜结构
12:通过狭缝板72形成的层厚度的倾斜结构
13:通过狭缝板73形成的层厚度的倾斜结构
11L:自狭缝板71的流出口的树脂流路
12L:自狭缝板72的流出口的树脂流路
13L:自狭缝板73的流出口的树脂流路
11M:与狭缝板71的流出口连通、由合流器进行配置的树脂流路
12M:与狭缝板72的流出口连通、由合流器进行配置的树脂流路
13M:与狭缝板73的流出口连通、由合流器进行配置的树脂流路
14:树脂流路的宽度方向长度
15:喷嘴的流入口部的膜宽度方向的长度
16:喷嘴流入口部的流路的截面
17:喷嘴模唇的膜宽度方向长度
18:层的排列顺序
19:层厚度
20:表示厚膜层的厚度的点
21:热塑性树脂A的层厚度分布
22:热塑性树脂B的层厚度分布
Claims (21)
1.一种层合膜,其特征在于,所述层合膜包含具有不同光学性质的2种以上的热塑性树脂交替地分别层合50层以上的构成,并且波长900~1200nm的平均反射率为70%以上,且对于以入射角度12°入射的白色光和以入射角度45°入射的白色光,它们的透射光的a*值之差Δa*及b*值之差Δb*分别为10以下,并且在波长400~800nm的范围内具有50nm以上的透射率为80%以下的光带,所述反射率为使白色光以入射角度12°入射时的反射光的反射率,所述透射率为以入射角度12°入射的白色光的直线透射光的透射率。
2.如权利要求1所述的层合膜,其特征在于,在波长600~800nm的范围内具有50nm以上的透射率为80%以下的光带。
3.如权利要求1所述的层合膜,其特征在于,在波长400~450nm的范围内透射率为80%以下。
4.如权利要求2或3所述的层合膜,其特征在于,所述层合膜包含具有不同光学性质的2种以上的热塑性树脂交替地分别层合50层以上的构成,并且对于过半数的层,相邻层的光学厚度之和为400~650nm,并且具有至少1层以上含有着色成分的层,所述着色成分的波长400~450nm或波长600~800nm的平均透射率小于波长450~600nm的平均透射率。
5.如权利要求1~3中任一项所述的层合膜,其特征在于,在波长400~800nm的范围内具有50nm以上的反射率为30%以上的反射光带。
6.如权利要求1~3中任一项所述的层合膜,其特征在于,波长1200~1400nm的平均反射率为30%以上,并且至少从膜的一个面测量的波长400~450nm的平均反射率为30%以下。
7.如权利要求6所述的层合膜,其特征在于,所述层合膜进一步包含10对以上相邻层的光学厚度之和为600~700nm的层,并且具有至少1层以上含有着色成分的层,所述着色成分的波长400~450nm的平均透射率小于波长450~600nm的平均透射率。
8.如权利要求1~3中任一项所述的层合膜,其特征在于,波长500~700nm的最大反射率为15%以下。
9.如权利要求1~3中任一项所述的层合膜,其特征在于,至少一方的热塑性树脂中含有着色成分,并且含有着色成分的热塑性树脂为非晶性树脂。
10.如权利要求1~3中任一项所述的层合膜,其特征在于,所述层合膜的内部雾度为3%以下。
11.如权利要求1~3中任一项所述的层合膜,其特征在于,所述层合膜中含有的着色成分的熔点为300℃以下。
12.一种层合膜,其在权利要求1~11中任一项所述的层合膜的至少一个表面具有着色层。
13.一种层合膜,其特征在于,在权利要求1~11中任一项所述的层合膜的一个面上设置着色层A、在另一个面上设置着色层B而形成,并且着色层A及着色层B在波长W处的吸收率Abs(W)满足下述式1及式2,
AbsA(450)<AbsB(450) (式1)
AbsA(700)>AbsB(700) (式2)。
14.如权利要求1~3、12、13中任一项所述的层合膜,其特征在于,日照反射率为30%以上。
15.如权利要求1~3、12、13中任一项所述的层合膜,其特征在于,波长400~700nm的平均反射率为15%以上且小于40%。
16.如权利要求1~3、12、13中任一项所述的层合膜,其特征在于,所述层合膜在波长400~700nm中连续的100nm的最大反射率和最小反射率之差小于10%。
17.如权利要求1~3、12、13中任一项所述的层合膜,其特征在于,具有:反射波长900~1400nm的光的具有不同光学性质的2种以上的热塑性树脂交替层合的构成层合要素Ln、和反射波长400~700nm的光的具有不同光学性质的2种以上的热塑性树脂交替层合的构成层合要素Lv,所述构成层合要素Ln中的热塑性树脂的层数比构成层合要素Lv中的热塑性树脂的层数多。
18.如权利要求1~3、12、13中任一项所述的层合膜,其特征在于,所述层合膜具有至少一个反射波长900~1400nm的光的构成层合要素Ln,具有至少一个反射波长400~700nm的光的构成层合要素Lv,并且构成构成层合要素Ln的各层的面内平均折射率差与构成构成层合要素Lv的各层的面内平均折射率差相比大0.01以上。
19.如权利要求1~3、12、13中任一项所述的层合膜,其特征在于,在140℃下加热30分钟时的热收缩率在±1%以内。
20.如权利要求1~3、12、13中任一项所述的层合膜,其特征在于,在140℃下伸长时的5%应力为10MPa以下。
21.一种汽车用窗玻璃,具备权利要求1~20中任一项所述的层合膜而形成。
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