CN103827704B - 热射线遮蔽材料 - Google Patents
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Abstract
一种具有金属颗粒含有层的热射线遮蔽材料,所述金属颗粒含有层包含至少一种金属颗粒和粘合剂,其中,所述金属颗粒含有层的厚度为10nm~80nm,所述金属颗粒包含至少60个数%的六角形至圆形的平板状金属颗粒,金属颗粒含有层中的粘合剂具有源自交联剂的交联结构,并且交联基密度比为0.3~30,所述热射线遮蔽材料具有良好的可见光透过性、热遮蔽系数、耐刮擦性和铅笔硬度。
Description
技术领域
本发明涉及具有良好的可见光透过性、热遮蔽性、耐刮擦性和铅笔硬度的热射线遮蔽材料。
背景技术
近年来,作为减少二氧化碳的一种节能措施,对于车辆和建筑物的窗户开发了可赋予热射线遮蔽性的材料。从热射线遮蔽性(太阳辐射热获取率)的角度而言,所希望的是无再辐射的热反射型,而不是具有吸收光的室内再辐射(占所吸收太阳能的约1/3的量)的热吸收型,对此已经有各种提案。
对于红外遮蔽滤光片,提出了利用Ag平板状颗粒的滤光片(见专利文献1)。然而,由于专利文献1中所述的红外遮蔽滤光片意图是用于等离子体显示面板(PDP)并且由于所述Ag平板状颗粒没有进行构造控制,因此该滤光片主要作为红外区的红外光吸收体,而不能充当积极反射热射线的材料。因此,当包含所述Ag平板状颗粒的红外遮蔽滤光片用于遮蔽直射日光时,则红外吸收滤光片本身由于其热量而被加温从而升高环境温度,因此其作为红外遮蔽材料的功能不足。在专利文献1的实施例中,含有Ag平板状颗粒的分散液涂布在玻璃上并在其上干燥,从而提供红外遮蔽滤光片;然而,该文献记载了干燥膜的厚度为1μm,也就是说为1000nm。
另一方面,专利文献2公开了一种热射线遮蔽材料,所述热射线遮蔽材料含有至少60个数%的具有六角形至圆形的平板状金属颗粒,并且其中所述六角形至圆形的平板状金属颗粒的主平面相对于金属颗粒含有层的一个表面为平均0°~±30的面取向。专利文献2没有记载金属颗粒含有层的厚度的优选范围,并且在其实施例中公开了金属颗粒含有层为0.1μm~0.5μm,即100nm~500nm的实施方式。
引文列表
专利文献
专利文献1:日本特开第2007-178915号公报
专利文献2:日本特开第2011-118347号公报
专利文献3:日本特开第2004-1289号公报
发明内容
技术问题
本发明人进行的研究揭示了下述问题:专利文献1中所述的红外遮蔽滤光片属于红外吸收型,因此当其用于遮蔽日光的热时,红外吸收体本身会被升温从而升高环境温度。另外,当将其贴到窗玻璃上时,则会出现另一问题:由于在日光照射的部分和日光不照射的部分之间温度升高有差异的原因而使玻璃破碎(热破裂)。
专利文献2中所述的热射线遮蔽材料能反射红外线,因此有利于作为红外遮蔽膜。然而,本发明人研究了通过提高材料的热遮蔽因数而进一步改善专利文献2所述的热射线遮蔽材料,结果发现当含有平板状金属颗的涂布液中的固形物含量更小时(即,当涂层更薄时),可以提高平板状金属颗粒的取向,从而改善所获得的热射线遮蔽材料的热射线遮蔽性。然而,当涂层变薄时,平板状金属颗粒的取向可以因此改善,但另一方面,所述平板状金属颗粒容易更多地暴露在涂层表面,从而带来了涂层的如耐刮擦性和铅笔强度等膜强度变差的问题。
另一方面,专利文献3描述了具有耐刮擦性改善的着色剂接收层的喷墨记录纸,其中将交联剂添加至涂布液中,所述涂布液含有具有多孔结构并且具有3~8的纵横比的平板状氧化铝水合物颗粒以及水溶性树脂,并且所形成的涂层因此成为多孔层。然而,专利文献3中所述的着色剂接收层的目的用途当然显著不同,并且从喷墨记录角度来说,该层必须具有能吸收所有液滴的吸收容量,该文献仅描述了其中着色剂接收层交联从而成为多孔层的实施方式,因此着色剂接收层的厚度为10μm~50μm(即,10000nm~50000nm)左右。因此,该文献中没有关于当膜进一步变薄时涂膜物理性质的研究。另外,由于专利文献3的发明是喷墨记 录纸领域的发明,该文献中没有关于可见光透过性和热射线遮蔽性的研究,并且其中没有关于与这些性质有关的平板状金属颗粒的具体形状和形状分布的记载。
如上所述,实际上,目前没人知道具有良好的可见光透过性、热遮蔽系数、耐刮擦性和铅笔硬度的热射线遮蔽材料。
本发明的目的是解决现有技术中的上述问题。具体而言,本发明所针对的技术问题是提供具有良好的可见光透过性、热遮蔽系数、耐刮擦性和铅笔硬度的热射线遮蔽材料。
问题的解决方案
为了解决上述问题,本发明人进行了深入研究,结果发现:在专利文献2的构造中,当金属颗粒含有层的厚度被控制在特定范围内时并且当粘合剂和交联剂添加到该层中以使该层交联从而具有特定范围内的交联基密度比时,所获得的热射线遮蔽材料的膜强度可以显著提高,并发现可由此提供具有良好的可见光透过性、热遮蔽系数、耐刮擦性和铅笔强度的热射线遮蔽材料。
本发明基于发明人的上述发现,其解决上述问题的手段如下:
[1]一种具有金属颗粒含有层的热射线遮蔽材料,所述金属颗粒含有层包含至少一种金属颗粒和粘合剂,其中所述金属颗粒含有层的厚度为10nm~80nm,所述金属颗粒包含相对于所述金属颗粒的总数量为至少60个数%的六角形至圆形的平板状金属颗粒,所述金属颗粒含有层中的粘合剂具有源自交联剂的交联结构,并且交联基密度比为0.3~30,所述交联基密度比在所述粘合剂具有包含两种交联基的一对交联体系时根据下式(1)计算,在所述粘合剂具有包含三种以上交联基的两对以上交联体系时根据下式(2)计算:
粘合剂交联基密度比=([B])/[A] 式(1)
(式(1)中,[A]和[B]各自分别表示所述粘合剂中的交联体系A和B的交联基密度(单位:mol/g)。当所述交联基包含在两种以上的高分子量物质或低分子量物质中时,[A]是具有最高固形物浓度的高分子量物质中的交联基密度,并且[B]是具有第二高固形物浓度的高分子量物质或低分子量物质中的交联基密度),
粘合剂交联基密度比=([B]+[C])/[A] 式(2)
(式(2)中,[A]、[B]和[C]各自分别表示所述粘合剂中的交联体系A、B和C的 交联基密度(单位:mol/g)。当所述交联基包含在三种以上高分子量物质或低分子量物质中时,[A]是具有最高固形物浓度的高分子量物质中的交联基密度,[B]是具有第二高固形物浓度的高分子量物质中的交联基密度,[C]是具有第三高固形物浓度的高分子量物质或低分子量物质中的交联基密度)。
[2]优选的是,在[1]所述的热射线遮蔽材料中,源自所述交联剂的成分以相对于所述粘合剂为0.1质量%~100质量%的量包含在所述金属颗粒含有层中。
[3]优选的是,在[1]或[2]所述的热射线遮蔽材料中,所述粘合剂具有水溶性或水分散性。
[4]优选的是,在[1]至[3]中任一项所述的热射线遮蔽材料,其中,所述粘合剂的主要聚合物是聚酯树脂。
[5]优选的是,在[1]至[4]中任一项所述的热射线遮蔽材料中,所述交联剂残留在所述金属颗粒含有层中。
[6]优选的是,在[1]至[5]中任一项所述的热射线遮蔽材料中,所述交联剂是碳二亚胺型交联剂和噁唑啉型交联剂中的至少一种。
[7]优选的是,在[1]至[6]中任一项所述的热射线遮蔽材料中,所述交联基包含碳二亚胺基和噁唑啉基中的至少一种和羧基。
[8]优选的是,在[1]至[7]中任一项所述的热射线遮蔽材料中,所述六角形至圆形的平板状金属颗粒的平均圆等效直径的变动系数为至多30%。
[9]优选的是,在[1]至[8]中任一项所述的热射线遮蔽材料中,所述六角形至圆形的平板状金属颗粒的平均圆等效直径为70nm~500nm,并且其纵横比(平均粒径/平均颗粒厚度)为6~40。
[10]优选的是,在[1]至[9]中任一项所述的热射线遮蔽材料中,所述六角形至圆形的平板状金属颗粒的平均厚度为至多14nm。
[11]优选的是,在[1]至[10]中任一项所述的热射线遮蔽材料中,所述六角形至圆形的平板状金属颗粒至少含有银。
[12]优选的是,在[1]至[11]中任一项所述的热射线遮蔽材料中,所述六角形至圆形的平板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为平均0°~±30°的面取向。
[13]优选的是,在[1]至[12]中任一项所述的热射线遮蔽材料中,所述金属颗粒含有层的表面的铅笔硬度是B以上。
[14]优选的是,[1]至[13]中任一项所述的热射线遮蔽材料反射红外线。
发明的有益效果
根据本发明,提供了一种具有良好的可见光透过性、热遮蔽系数、耐刮擦性和铅笔硬度的热射线遮蔽材料。
附图说明
[图1]图1是显示本发明的热射线遮蔽材料的一个实例的示意图。
[图2]图2是显示本发明的热射线遮蔽材料的另一个实例的示意图。
[图3A]图3A是显示本发明的热射线遮蔽材料的另一个实例的示意图。
[图3B]图3B是显示本发明的热射线遮蔽材料的另一个实例的示意图。
[图3C]图3C是显示本发明的热射线遮蔽材料的另一个实例的示意图。
[图4A]图4A是显示本发明的热射线遮蔽材料中含有的平板状颗粒的形状的一个实例的示意透视图,并且显示了圆形平板状金属颗粒。
[图4B]图4B是显示本发明的热射线遮蔽材料中含有的平板状颗粒的形状的一个实例的示意透视图,并且显示了六角形平板状金属颗粒。
[图5A]图5A是显示本发明的热射线遮蔽材料中含有平板状金属颗粒的金属颗粒含有层的存在状态的示意性截面图,并且说明了含有平板状金属颗粒的金属颗粒含有层(与基材的平面平行)与平板状金属颗粒的主平面(决定圆等效直径D的面)之间的夹角(θ)。
[图5B]图5B是显示本发明的热射线遮蔽材料中含有平板状金属颗粒的金属颗粒含有层的存在状态的示意性截面图,并且说明了金属颗粒含有层中在热射线遮蔽材料的深度方向上平板状金属颗粒的存在区域。
[图5C]图5C是显示本发明的热射线遮蔽材料中含有平板状金属颗粒的金属颗粒含有层的存在状态的一个实例的示意性截面图。
[图5D]图5D是显示本发明的热射线遮蔽材料中含有平板状金属颗粒的金属颗粒含有层的存在状态的另一个实例的示意性截面图。
[图5E]图5E是显示本发明的热射线遮蔽材料中含有平板状金属颗粒的金属颗粒含有层的存在状态的另一个实例的示意性截面图。
具体实施方式
下文将详细描述本发明的热射线遮蔽材料。
下文给出的本发明构成要素的说明可用于本发明的一些典型实施方式,不过本发明不应限制于此。在该说明中,由语句″一个数~另一个数″表示的数值范围是指落入指示该范围下限的前一个数与指示该范围上限的后一个数之间的范围。
(热射线遮蔽材料)
本发明的热射线遮蔽材料具有金属颗粒含有层,所述金属颗粒含有层含有至少一种金属颗粒和粘合剂,其中所述金属颗粒含有层的厚度为10nm~80nm,所述金属颗粒包括相对于所述金属颗粒的总数量为至少60个数%的六角形至圆形的平板状金属颗粒,所述金属颗粒含有层中的粘合剂具有源自交联剂的交联结构,并且交联基密度比为0.3~30,所述交联基密度比在所述粘合剂具有包含两种交联基的一对交联体系时根据下式(1)计算,在所述粘合剂具有包含三种以上交联基的两对以上交联体系时根据下式(2)计算:
粘合剂交联基密度比=([B])/[A] 式(1)
(式(1)中,[A]和[B]各自分别表示所述粘合剂中的交联体系A和B的交联基密度(单位:mol/g)。当所述交联基包含在两种以上的高分子量物质或低分子量物质中时,[A]是具有最高固形物浓度的高分子量物质中的交联基密度,并且[B]是具有第二高固形物浓度的高分子量物质或低分子量物质中的交联基密度),
粘合剂交联基密度比=([B]+[C])/[A] 式(2)
(式(2)中,[A]、[B]和[C]各自分别表示所述粘合剂中的交联体系A、B和C的交联基密度(单位:mol/g)。当所述交联基包含在三种以上的高分子量物质或低分子量物质中时,[A]是具有最高固形物浓度的高分子量物质中的交联基密度,[B]是具有第二高固形物浓度的高分子量物质中的交联基密度,[C]是具有第三高固形物浓度的高分子量物质或低分子量物质中的交联基密度)。
通过具有上述构造,本发明的热射线遮蔽材料具有良好的可见光透过性、热 遮蔽系数、耐刮擦性和铅笔硬度。关于这一点,此前就已知通过向其中添加交联剂来增强树脂层的耐刮擦性的概念,然而,当如本发明这样包含具有特定形状的平板状颗粒的层薄化以改善层的性质的时候,层的耐刮擦性由于其表面露出的颗粒而变差,这样的情况并不寻常,并且是本领域中未知的。另外,此前未知的是,对于该状况,当树脂经交联具有落入特定范围的交联基密度比时,则交联层可具有特别显著的硬化所述层的效果。
在其一个优选实施方式中,本发明的热射线遮蔽材料具有包含至少一种金属颗粒和粘合剂的金属颗粒含有层,并且可选具有任何其他层,例如粘合层、紫外线吸收层、基材、金属氧化物颗粒含有层等。
对于热射线遮蔽材料的层构造,可举出以下实施方式,其中,如图1所示,热射线遮蔽材料10具有包含至少一种金属颗粒的金属颗粒含有层2,并且平板状金属颗粒3以偏心的方式位于该层的表面中。还可举出图2所示的实施方式,其中,所述材料具有金属颗粒含有层2和金属颗粒含有层上的外涂层4,并且平板状金属颗粒3以偏心的方式位于所述金属颗粒含有层的表面中。
另外,可有利地举出如图3A所示的实施方式,其中,所述材料具有基材1、基材上的金属颗粒含有层2和金属颗粒含有层上的粘着层11。
还可有利地举出如图3B所示的实施方式,其中,所述材料具有基材1、基材上的金属颗粒含有层2、金属颗粒含有层上的外涂层4和外涂层上的粘着层11。在图3A或3B所示的本发明的热射线遮蔽材料中,优选的是外涂层4或粘着层11包含紫外线吸收剂。
还可有利地举出如图3C所示的实施方式,其中,所述材料具有基材1、基材上的金属颗粒含有层2、金属颗粒含有层上的外涂层4和外涂层上的粘着层11,并且具有在基材1的背面上的硬涂层5。
<1.金属颗粒含有层>
金属颗粒含有层是含有至少一种金属颗粒和粘合剂的层,并且可以根据其计划目的适当选择而无限制,只要使所述金属颗粒含有层的厚度为10nm~80nm、金属颗粒含有相对于所述金属颗粒的总数量为至少60个数%的六角形至圆形的平板状金属颗粒,金属颗粒含有层中的具有源自交联剂的交联结构,并且交联基密 度比为0.3~30,所述交联基密度比在所述粘合剂具有包含两种交联基的一对交联体系时根据下式(1)计算,在所述粘合剂具有包含三种以上交联基的两对以上交联体系时根据下式(2)计算。
当所述金属颗粒含有层的厚度表示为d时,优选的是至少80个数%的所述六角形至圆形的平板状金属颗粒存在于从所述金属颗粒含有层的表面至其d/2深度的范围内,更优选存在于从所述金属颗粒含有层的表面至其d/3深度的范围内。不拘泥于任何理论,本发明的热射线遮蔽材料不限于根据下述制造方法制得的材料;然而,在形成金属颗粒含有层时通过向其中添加特定聚合物(优选胶乳),所述平板状金属颗粒可以以偏心的方式位于金属颗粒含有层的一个表面中。
-1-1.金属颗粒-
没有特别限制,金属颗粒可以根据其计划目的而适当选择,只要使其包含相对于所述金属颗粒的总数量为至少60个数%的六角形至圆形的平板状金属颗粒。
对于金属颗粒含有层中所述六角形至圆形的平板状金属颗粒的存在形式,优选的是平板状金属颗粒相对于所述金属颗粒含有层的一个表面(在本发明的热射线遮蔽材料具有基材的情况下,则相对于基材的表面)在平均0°~±30°的范围内面取向。
优选的是,金属颗粒含有层的一个表面是平坦表面。在本发明的热射线遮蔽材料的金属颗粒含有层具有作为临时支持体的基材的情况下,优选的是所述金属颗粒含有层的表面和基材的表面均为近似水平的表面。此处,热射线遮蔽材料可具有或可不具有临时支持体。
没有特别限制,金属颗粒的尺寸可以根据其计划目的而适当选择。例如,所述颗粒可具有至多500nm的平均粒径。
同样没有特别限制,金属颗粒的材料可以根据其计划目的而适当选择。从其热射线(近红外线)反射率高的角度而言,优选银、金、铝、铜、铑、镍、铂等。
-1-2.平板状金属颗粒-
没有特别限制,平板状金属颗粒可以根据其计划目的而适当选择,只要使其为各具有两个主平面的颗粒(见图4A和图4B)。例如,可以举出六角形、圆形、三角形等。其中,从其可见光透过性高的角度而言,更优选六角形以上的多角形至 圆形。更优选六角形或圆形。
在本说明书中,圆形是指这样的形状:在金属平板状颗粒(其含义与平板状金属颗粒含义相同)中,长度为平均圆等效直径的50%以上的边的数量对于每个平板状金属颗粒为0(零)。圆形平板状金属颗粒没有具体限定,并且可以根据其计划目的而适当选择,只要在用透射电子显微镜(TEM)从颗粒主平面的上方观察时所述颗粒不具有角而具有圆形的形状。
在本说明书中,六角形是指这样的形状:在金属平板状颗粒中,长度为平均圆等效直径的20%以上的边的数量对于每个平板状金属颗粒为6。这也适用于其他多角形。六角形平板状金属颗粒没有具体限制,并且可以根据其计划目的而适当选择,只要在用透射电子显微镜(TEM)从颗粒主平面的上方观察时所述颗粒具有六角形形状。例如,六角形颗粒的角可以锐角或钝角。然而,从颗粒的降低可见光吸收的能力的角度而言,所述角优选钝角。钝角的度数没有具体限制,并且可以根据其计划目的而适当选择。
没有特别限制,平板状金属颗粒可以与上述金属颗粒相同,并且可以根据其计划目的而适当选择。优选的是,平板状金属颗粒至少含有银。
在存在于金属颗粒含有层的金属颗粒中,所述六角形至圆形的平板状金属颗粒相对于所述金属颗粒的总数量的比例为至少60个数%,优选至少65个数%,更优选至少70个数%。当平板状金属颗粒的比例小于60个数%时,层的可见光透过性会降低。
[1-2-1.面取向]
优选的是,在本发明的热射线遮蔽材料中,所述六角形至圆形的平板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(在本发明的热射线遮蔽材料具有基材的情况下,则相对于基材的表面)在平均0°~±30°的范围内面取向,更优选在平均0°~±20°的范围内,进而更优选在平均0°~±10°的范围内。
没有特别限制,平板状金属颗粒的存在状态可以根据其计划目的而适当选择,但优选的是,所述颗粒如下述的图5D或图5E所示排列。
此处,图5A至图5E各自为显示本发明的热射线遮蔽材料中含有平板状金属颗粒的金属颗粒含有层的存在状态的示意性截面图。图5C、图5D和图5E各自显 示了金属颗粒含有层2中平板状金属颗粒3的存在状态。图5A是说明基材1的平面与平板状金属颗粒3的主平面(决定圆等效直径D的面)之间的夹角(±θ)的图。图5B显示了金属颗粒含有层2在热射线遮蔽材料的深度方向上的存在区域。
图5A中,基材1的表面与平板状金属颗粒3的主平面或主平面的延长线之间的夹角(±θ)对应于上述面取向的预定范围。具体来说,面取向是指在观察热射线遮蔽材料的截面时图5A所示的倾角(±θ)较小的状态,特别是如图5D所示,是指基材1的表面保持与平板状金属颗粒3的主平面接触的状态,即θ为0°的状态。当平板状金属颗粒3的主平面相对于基材1的表面的面取向的角度,即图5A所示的θ,大于±30°时,则可以降低热射线遮蔽材料在预定波长(例如,从可见光侧至近红外区)的反射率。
没有特别限制,平板状金属颗粒的主平面相对于金属颗粒含有层的一个表面(在热射线遮蔽材料具有基材的情况下,则为基材的表面)是否面取向的评价方式可以根据其目的适当选择。例如,在此处可采用的一种评价方法中,制备热射线遮蔽材料的合适截面切片,并观察和评价切片中的金属颗粒含有层(在热射线遮蔽材料具有基材的情况下,则为基材)和平板状金属颗粒。具体而言,用切片机或通过聚焦离子束技术(FIB)切割热射线遮蔽材料,以制备截面样品或截面切片样品,并对其通过各种显微镜(例如,场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)等)进行观察,对所得图像进行分析以进行所计划的评价。
在热射线遮蔽材料中,在用于包覆平板状金属颗粒的粘合剂在水中膨胀的情况下,则可以将已经用液氮冷冻的其样品通过安装在切片机上的金刚石刀头切割从而得到截面样品或截面切片样品。另一方面,在热射线遮蔽材料中用于包覆平板状金属颗粒的粘合剂在水中不膨胀的情况下,可以从材料直接制备所要的截面样品或截面切片样品。
没有特别限制,以上述方式制备的截面样品或截面切片样品可以以根据计划目的适当选择的任何方式来观察,只要可以在样品中确认平板状金属颗粒的主平面是否可以相对于金属颗粒含有层的一个表面(在热射线遮蔽材料具有基材的情况下,则为基材的表面)面取向即可。例如,可以举出通过FE-SEM、TEM、光学显微镜等进行观察。截面样品可以用FE-SEM观察,截面切片样品可以用TEM观察。 在用FE-SEM进行评价时,优选的是该显微镜具有能够明确地确定平板状金属颗粒的形状和其倾角(图5A中的±θ)的空间分辨能力。
[1-2-2.平均粒径(平均圆等效直径)和平均粒径(平均圆等效直径)的粒径分布]
没有特别限制,平板状金属颗粒的平均粒径(平均圆等效直径)可以根据其计划目的而适当选择。优选的是,平均粒径为70nm~500nm,更优选100nm~400nm。当平均粒径小于70nm时,则平板状金属颗粒对吸收的贡献将大于该颗粒对反射的贡献,因此该材料不能确保足够的热射线反射率;但当超过500nm时,雾度(散射)会增加以致基材的透明性会由此降低。
平均粒径(平均圆等效直径)是指在用TEM观察图像时拍摄的图像中随机选择的200个平板状颗粒的主平面直径(最大长度)的数据的平均值。
金属颗粒含有层可含有在其平均粒径(平均圆等效直径)方面不同的2种以上不同金属颗粒;在此情况下,金属颗粒可具有2个以上其平均粒径(平均圆等效直径)的峰,或者说是金属颗粒可具有2个以上平均粒径(平均圆等效直径)。
在本发明的热射线遮蔽材料中,优选的是,平板状金属颗粒的粒径分布的变动系数为至多30%,更优选至多20%。当变动系数大于30%时,则热射线遮蔽材料的热射线反射波长范围可能变宽。
此处,平板状金属颗粒的粒径分布的变动系数是例如通过以下方式计算出的值(%):将已用于上述平均值计算的200个平板状金属颗粒的粒径的分布范围绘图,从而确定粒径分布的标准偏差,将其除以如上获得的主平面直径(最大长度)的平均值(平均粒径(平均圆等效直径)),从而得到所要的值(%)。
[1-2-3.平板状金属颗粒的厚度、纵横比]
在本发明的热射线遮蔽材料中,平板状金属颗粒的厚度优选为至多14nm,更优选5nm~14nm,进而更优选5nm~12nm。
没有特别限制,平板状金属颗粒的纵横比可以根据其计划目的而适当选择,从波长800nm~波长1,800nm的红外区中颗粒的反射率高的角度而言,优选6~40,更优选10~35。当纵横比小于6时,则反射波长会小于800nm;当大于40时,则反射波长会大于1,800nm,所述材料不能确保足够的热射线反射能力。
纵横比是指将平板状金属颗粒的平均粒径(平均圆等效直径)除以平板状金属 颗粒的平均颗粒厚度而计算出的值。平均颗粒厚度对应于平板状金属颗粒的主平面之间的距离;例如,如图4A和图4B所示,平均颗粒厚度可通过原子力显微镜(AFM)测得。
没有特别限制,用AFM测定平均颗粒厚度的方法可以根据其计划目的而适当选择。例如,可举出下述方法:将含有平板状金属颗粒的颗粒悬浮液滴加到玻璃基材上并在其上干燥,然后测定一个颗粒的厚度。
[1-2-4.平板状金属颗粒的存在区域]
在本发明的热射线遮蔽材料中,平板状金属颗粒的存在区域的厚度优选5nm~60nm,更优选11nm~60nm,进而更优选20nm~60nm。
优选的是,在热射线遮蔽材料中,至少80个数%的所述六角形至圆形的平板状金属颗粒存在于金属颗粒含有层的表面至d/2的范围内,更优选在至d/3的范围内;进而更优选的是,至少60个数%的所述六角形至圆形的平板状金属颗粒露出金属颗粒含有层的一个表面外。存在于金属颗粒含有层的表面至d/2的范围内的平板状金属颗粒是指所述平板状金属颗粒的至少一部分包含在金属颗粒含有层的表面至d/2的范围内。换言之,如图5E中部分地突出于所述金属颗粒含有层的表面的平板状金属颗粒也在存在于金属颗粒含有层的表面至d/2的范围内的平板状金属颗粒的概念的范围内。图5E表示各平板状金属颗粒的仅仅一部分在金属颗粒含有层的厚度方向上包埋在该金属颗粒含有层中,但不表示各平板状金属颗粒放置在所述金属颗粒含有层的表面上。
在金属颗粒含有层的一个表面露出的平板状金属颗粒是指平板状金属颗粒的一个表面的一部分突出于所述金属颗粒含有层的表面。
此处,可以例如在通过对热射线遮蔽材料的截面样品进行SEM观察时拍摄的图像上确定金属颗粒含有层中平板状金属颗粒的存在分布。
在热射线遮蔽材料中,优选的是如图5B所示金属颗粒含有层2存在于从热射线遮蔽材料的水平表面起在深度方向上为(λ/n)/4的范围内,其中构成金属颗粒含有层中平板状金属颗粒3的金属的等离子共振波长表示为λ,金属颗粒含有层2中介质的折射率表示为n。在该范围内,由于热射线遮蔽材料的金属颗粒含有层的上下界面中的反射波的相位而增强反射波的振幅的效果可以足够高,因此所述材料 的可见光透过性和最大热射线反射率可以更好。
没有特别限制,构成金属颗粒含有层中的平板状金属颗粒的金属的等离子共振波长λ可以根据其计划目的而适当选择,但从对该层赋予热射线反射性能的角度出发,波长优选为400nm~2,500nm,从对其赋予可见光透过性的角度出发,波长更优选为700nm~2,500nm。
[1-2-5.金属颗粒含有层中的介质]
没有特别限制,除了含有粘合剂以外,金属颗粒含有层中的介质可以根据其计划目的而适当选择。优选的是,在本发明的热射线遮蔽材料中,金属含有层包含透明聚合物。用作粘合剂的聚合物包括各种高分子物质,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、如明胶、纤维素等天然高分子等。其中,在本发明中优选的是聚合物中的主要聚合物是聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚氯乙烯树脂、(饱和)聚酯树脂或聚氨酯树脂。从使得至少80个数%的所述六角形至圆形的平板状金属颗粒可以容易地存在于从金属颗粒含有层的表面至d/2的范围内的角度出发,更优选的是聚酯树脂和聚氨酯树脂;从改善本发明的热射线遮蔽材料的耐刮擦性和铅笔硬度的角度出发,进而更优选的是聚酯树脂。
在聚酯树脂中,从其对材料赋予优异的耐候性的能力的角度出发,进而更优选的是不含双键的饱和聚酯树脂。
优选的是,在本发明的热射线遮蔽材料中,粘合剂具有水溶性或水分散性。更优选的是,从粘合剂可以通过水溶性/水分散性交联剂或固化剂等固化从而提供高硬度、耐久性和耐热性的角度出发,粘合剂在其分子末端具有羟基或羧基。进而更优选的是,在本发明中,从粘合剂可促进水溶性/水分散性交联剂(特别是水溶性交联剂)的反应性的角度出发,粘合剂在其分子末端具有羟基。
作为用作粘合剂的聚合物,优选使用市售聚合物,例如可举出由Goo Chemical制造的水溶性聚酯树脂Plascoat Z-867。另外,可举出Finetex ES650、ES2200(DIC制造的聚酯)、Vylonal MD1400、MD1480(Toyobo制造的聚酯)、Plascoat Z-221、Z-561、Z-730、RZ-142、Z-687(Goo Chemical制造的聚酯)等。
在本说明书中,用作金属含有层中所含的粘合剂的聚合物的主要聚合物是指占金属含有层中所含的聚合物的至少50质量%的聚合物成分。
优选的是,聚酯树脂相对于金属颗粒含有层所含金属颗粒的含量为1质量%~10000质量%,更优选10质量%至1000质量%,进而更优选20质量%至500质量%。当金属颗粒含有层中所含粘合剂的含量限定为落入上述范围时,则可以改善该层的如耐刮擦性和铅笔硬度等物理性质。
介质的折射率优选1.4~1.7。
优选的是,在热射线遮蔽材料中,将所述六角形至圆形的平板状金属颗粒的厚度表示为a,则至少80个数%的所述六角形至圆形的平板状金属颗粒在其厚度方向上至少a/10的范围内覆盖有聚合物,更优选在其厚度方向上M10至10a的范围内覆盖有聚合物,进而更优选在其厚度方向上a/8至4a的范围内覆盖有聚合物。当至少预定比例的所述六角形至圆形的平板状金属颗粒以上述方式包埋在金属颗粒含有层中时,则该层的耐刮擦性可以进一步提高。具体而言,在热射线遮蔽材料中,图5D的实施方式比图5E的实施方式更优选。
[1-2-6.平板状金属颗粒的面积率]
面积率[(B/A)×100],即从上方观察热射线遮蔽材料时平板状金属颗粒的总面积B与基材的面积A(当在垂直方向上观察金属颗粒含有层时为金属颗粒含有层的总投影面积A)的比值,优选为至少15%,更优选为至少20%。当面积率小于15%时,则材料的最大热射线反射率可能降低,材料不能充分确保其热遮蔽效果。
此处,面积率可通过例如以下方式确定:对于通过从上方对热射线遮蔽材料的基材进行SEM观察而拍摄的图像或通过对其进行AFM(原子力显微镜)观察而拍摄的图像进行处理。
[1-2-7.平板状金属颗粒的平均颗粒间距离]
从该层的可见光透过性和最大热射线反射率的角度而言,在金属颗粒含有层中水平方向上彼此相邻的平板状金属颗粒的平均颗粒间距离优选为平板状金属颗粒的平均粒径的0.1~10倍。
当平板状金属颗粒的水平方向上的平均颗粒间距离为平板状金属颗粒的平均粒径的至少1/10时,则该层的可见光透过性可进一步得到增强。当平均颗粒间距 离为平板状金属颗粒的平均粒径的至多10倍时,则层的热射线反射率可进一步得到增强。从该层的可见光透过性的角度而言,水平方向上的平均颗粒间距离优选是随机的。当该距离不是随机的时,或者说当该距离均一时,可能出现由衍射散射造成的莫尔条纹。
此处,平板状金属颗粒的水平方向上的平均颗粒间距离是指两个相邻颗粒的颗粒间距离数据的平均值。随机的平均颗粒间距离是指“当将包含至少100个平板状金属颗粒的SEM图像二进制化从而提供亮度值的二维自相关时,其结果不具有原点以外的任何其他显著极大点”。
[1-2-8.金属颗粒含有层的层构造]
在本发明的热射线遮蔽材料中,如图5A至图5E所示,平板状金属颗粒以含有平板状金属颗粒的金属颗粒含有层的形式设置。
金属颗粒含有层可以如图5A至图5E所示由单层构成,或可以由多个金属颗粒含有层构成。在金属颗粒含有层由多层构成的情况下,可以根据希望对该层赋予热遮蔽性的波长范围赋予任何所希望的热遮蔽性。在金属颗粒含有层由多层构成的情况下,优选的是,在热射线遮蔽材料的至少最外面的金属颗粒含有层中,至少80个数%的所述六角形至圆形的平板状金属颗粒存在于最外面的金属颗粒含有层的表面至d′/2的范围内,其中d′是指最外面的金属颗粒含有层的厚度。
[1-2-9.金属颗粒含有层的厚度]
在本发明的热射线遮蔽材料中,所述金属颗粒含有层的厚度为10~80nm。更优选的是,所述金属颗粒含有层的厚度为20~80nm,进而更优选30~50nm。金属颗粒含有层的厚度d优选为a~10a,更优选2a~8a,进而更优选1a~5a,其中a是指所述六角形至圆形的平板状金属颗粒的厚度。
此处,各金属颗粒含有层的厚度可以例如在通过对热射线遮蔽材料的截面样品进行SEM观察时拍摄的图像上确定。在难以确定金属颗粒含有层和外涂层之间边界的情况下,通过在金属颗粒含有层上应用碳沉积法而涂覆外涂层,金属颗粒含有层和外涂层之间的边界面可以通过SEM观察截面而识别,从而可以确定金属颗粒含有层的厚度d。
在任何其他层,例如下文将提到的外涂层,设置在热射线遮蔽材料的金属颗 粒含有层上时,所述其他层与金属颗粒含有层之间的边界可以按上述方式确定,金属颗粒含有层的厚度d也可以按上述方式确定。当与金属颗粒含有层中所含的聚合物类型相同的聚合物用于形成金属颗粒含有层上的涂膜时,通常金属颗粒含有层和涂膜之间的边界可以在通过SEM观察拍摄的图像上确定,并且金属颗粒含有层的厚度d也可以由此确定。
[1-2-10.平板状金属颗粒的合成方法]
没有特别限制,合成平板状金属颗粒的方法可以根据其计划目的适当选择,只要该方法中可以合成所要的六角形至圆形的平板状金属颗粒。例如,可以举出液相法,例如化学还原法、光化学还原法或电化学还原法等。其中,从其形状和尺寸可控性的角度考虑,特别优选的是诸如化学还原法或光化学还原法等液相法。在合成六角形至三角形的平板状金属颗粒之后,可以用能够溶解银的溶解物种(例如硝酸或亚硝酸钠等)蚀刻所述颗粒,随后通过加热等手段使其老化,由此使所述六角形至三角形的平板状金属颗粒的角钝化,从而得到所需的六角形至圆形的平板状金属颗粒。
对于除上述方法以外的任何其他合成平板状金属颗粒的方法,可以将种晶固定在透明基材(例如膜或玻璃等)的表面上,而后可以在其上结晶生长平板状金属颗粒(例如Ag)。
在热射线遮蔽材料中,可以进一步处理平板状金属颗粒以赋予所希望的特性。没有特别限制,追加的处理可以根据其计划目的而适当选择。例如,可举出高折射率壳层的形成、各种添加剂(例如分散剂、抗氧化剂等)的添加等。
-1-2-10-1.高折射率壳层的形成-
出于进一步提高其可见光透明度的目的,平板状金属颗粒可以涂覆有具有高可见光透明度的高折射率材料。
没有特别限制,高折射率材料可以根据其目的适当地选择。例如,可以举出TiOx、BaTiO3、ZnO、SnO2、ZrO2、NbOx等。
没有特别限制,涂布方法可以根据其计划目的适当地选择。例如,此处可用的有Langmuir,2000,第16卷,2731-2735页所报道的水解四丁氧基钛而在银的平板状金属颗粒的表面上形成TiOx层的方法。
在难以将高折射率金属氧化物壳层直接形成在平板状金属颗粒上的情况下,此处可以使用其他方法,其中,按上述方式合成平板状金属颗粒,随后在其上适当地形成SiO2或聚合物的壳层,而后再在所述壳层上形成上述金属氧化物层。在TiOx用作高折射率金属氧化物层的材料的情况下,具有光催化活性的TiOx可能使分散有平板状金属颗粒的基质劣化,在此情况下,因此在平板状金属颗粒上形成TiOx层之后,可以根据其计划目的可选地形成SiO2层。
-1-2-10-2.各种添加剂的添加-
为了防止构成平板状金属颗粒的如银等金属发生氧化,平板状金属颗粒可以在其上吸附有诸如巯基四唑或抗坏血酸等抗氧化剂。此外,为了防止氧化,还可以在平板状金属颗粒的表面上形成Ni等的氧化牺牲层。为了将其与氧气隔断,所述颗粒可以涂覆有SiO2等的金属氧化物膜。
为了向平板状金属颗粒赋予分散性,例如,可以向平板状金属颗粒中添加至少包含N元素、S元素和P元素中任一种的低分子量分散剂或高分子量分散剂等,例如季铵盐或胺等。
[1-2-11.金属颗粒含有层的组成]
-1-2-11-1.交联剂-
在本发明的热射线遮蔽材料中,金属颗粒含有层中的粘合剂具有源自交联剂的交联结构,并且其交联基密度比为0.3~30,所述交联基密度比在所述粘合剂具有包含两种交联基的一对交联体系时根据下式(1)计算,在所述粘合剂具有包含三种以上交联基的两对以上交联体系时根据下式(2)计算:
粘合剂交联基密度比=([B])/[A] 式(1)
(式(1)中,[A]和[B]各自分别表示所述粘合剂中的交联体系A和B的交联基密度(单位:mol/g)。当所述交联基包含在两种以上的高分子量物质或低分子量物质中时,[A]是具有最高固形物浓度的高分子量物质中的交联基密度,并且[B]是具有第二高固形物浓度的高分子量物质或低分子量物质中的交联基密度),
粘合剂交联基密度比=([B]+[C])/[A] 式(2)
(式(2)中,[A]、[B]和[C]各自分别表示所述粘合剂中的交联体系A、B和C的交联基密度(单位:mol/g)。当所述交联基包含在三种以上的高分子量物质或低分 子量物质中时,[A]是具有最高固形物浓度的高分子量物质中的交联基密度,[B]是具有第二高固形物浓度的高分子量物质中的交联基密度,[C]是具有第三高固形物浓度的高分子量物质或低分子量物质中的交联基密度)。
在上述式(1)和(2)中,具有最高固形物浓度的高分子量物质优选是粘合剂聚合物的主要聚合物.
优选的是,交联基密度比为0.5~20,更优选2~10。
在本说明书中,交联体系是指这样的体系:构成热射线遮蔽材料的如高分子量物质或低分子量物质等有机物中的特定组合的官能团可以通过混合或加热而相互反应/键合,从而将具有所述官能团的高分子量物质/低分子量物质化学交联。
在本发明的热射线遮蔽材料中,粘合剂具有的交联体系没有特别限制。优选的是,所述交联体系含有碳二亚胺基和羧基的组合,并且还可以含有碳二亚胺基和噁唑啉基的组合。具体而言,作为交联体系A和B的组合,优选碳二亚胺基和羧基的组合。作为交联体系A和C的组合,优选碳二亚胺基和噁唑啉基的组合。
粘合剂可具有的除碳二亚胺基和羧基之外的其他交联体系和交联基没有特别限制。例如,可举出源自下述交联剂的基团,和源自用作粘合剂的聚合物的基团。例如,可具体举出环氧基、羟基、氨基等。
在本说明书中,所述交联基是构成上述交联体系的官能团。优选的是,在本发明的热射线遮蔽材料中,交联基含有碳二亚胺基和噁唑啉基中的至少一种和羧基,更优选含有碳二亚胺基和羧基;进而更优选的是,交联基是碳二亚胺基和羧基。在本说明书中,粘合剂具有的交联基的用词是指粘合剂可至少具有源自交联基的结构,或者说是所述粘合剂可能不具有已经历完全交联反应的交联基本身。例如,在粘合剂具有碳二亚胺基和羧基的交联基组合的交联体系的情况下,碳二亚胺基和羧基可形成N-酰基脲结构,并且在粘合剂中可能不包含碳二亚胺基或羧基。
交联剂没有特别限制,对于所述交联剂可以举出环氧型、异氰酸酯型、三聚氰胺型、碳二亚胺型、噁唑啉型和其他交联剂。其中,优选碳二亚胺型和噁唑啉型交联剂,更优选碳二亚胺型交联剂。
优选的是,所述交联剂具有水溶性或水分散性,更优选具有水溶性。
碳二亚胺型交联剂的具体实例包括例如Carbodilite V-02-L2(Nisshin Boseki制造)等。
优选的是,在本发明的热射线遮蔽材料中,源自交联剂的成分以相对于粘合剂为0.1质量%~100质量%的比例包含在金属颗粒含有层中,更优选为1质量%~50质量%,进而更优选1质量%~20质量%,还更优选2质量%~20质量%。
另外,在本发明的热射线遮蔽材料中,交联剂可残留在所述金属颗粒含有层中。由于交联剂可残留在金属颗粒含有层中,可以认为热射线遮蔽材料在金属颗粒含有层中可具有交联结构。
本发明中可用的交联残基的定量的常用方法如下所述。
环氧当量:JIS K 7236
羟基当量/氧化:JIS K 0070或JIS K 1557-1
碳二亚胺:根据红外光谱中碳二亚胺基的吸收(2140cm-1)计算
胺值:JIS K 7237
-1-2-11-2.表面活性剂-
在本发明的热射线遮蔽材料中金属颗粒含有层含有聚合物的情况下,从防止收缩的发生以形成具有良好表面状态的层的角度出发,优选的是向所述材料中添加表面活性剂。作为表面活性剂,此处可用的是任何已知的表面活性剂,如阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂等。此处使用的表面活性剂的具体实例包括例如Lupizol A-90(NOF造)、Naroacty HN-100(Sanyo Chemical造)等。优选的是,表面活性剂含量为金属颗粒含有层中全部粘合剂的0.05质量%~10质量%,更优选0.1质量%~5质量%。
<2.其他层>
《2-1.粘着层》
优选的是,热射线遮蔽材料可以具有粘着层。所述粘着层可以包含紫外线吸收剂。
没有特别限制,可用于形成粘着层的材料可以根据其计划目的适当地选择。例如,可以举出聚乙烯醇缩丁醛(PVB)树脂、丙烯酸系树脂、苯乙烯/丙烯酸系树脂、氨基甲酸酯树脂、聚酯树脂、硅酮树脂等。在此处可以单独使用或组合使用其中 的一种或多种。包含上述材料的粘着层可以通过涂覆来形成。
此外,可以向粘着层中添加抗静电剂、润滑剂或防结块剂等。
优选的是,粘着层的厚度为0.1μm~10μm。
《2-2.基材》
优选的是,本发明的热射线遮蔽材料具有相对于金属颗粒含有层的一个表面的基材,更优选的是本发明的热射线遮蔽材料在与至少80个数%的所述六角形至圆形的平板状金属颗粒偏心地位于其中的所述金属颗粒含有层的表面侧相反的一侧的表面上具有基材。
没有特别限制,所述基材可以是任何光学透明的基材,并且可以根据其计划目的适当地选择。例如,可以举出可见光透过率为至少70%、优选至少80%的基材,和具有高近红外透过率的基材。
基材在其形状、结构、尺寸和材料等方面没有特别限制,并且可以根据其计划目的适当地选择。其形状可以是平板状等;其结构可以是单层结构或积层结构;其尺寸可以根据热射线遮蔽材料的尺寸来适当选择。
没有特别限制,基材的材料可以根据其计划目的适当地选择。例如,可举出由以下物质形成的膜:聚烯烃树脂(例如聚乙烯、聚丙烯、聚4-甲基戊烯-1、聚丁烯-1等);聚酯树脂(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等);聚碳酸酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚砜树脂、聚乙硫醚树脂、聚苯醚树脂、苯乙烯树脂、丙烯酸系树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、纤维素树脂(例如醋酸纤维素等);以及由这些膜形成的积层膜。其中,特别优选的是聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
没有特别限制,基材膜的厚度可以根据阳光遮蔽膜的计划使用目的适当地选择。通常,其厚度可以是10μm~500μm左右,优选为12μm~300μm,更优选为16μm~125μm。
《2-3.硬涂层》
为了赋予耐刮擦性,优选的是,功能性膜具有带硬涂性功能的硬涂层。硬涂层可以包含金属氧化物颗粒。
没有特别限制,在硬涂层的类型和该层的形成方法方面,硬涂层可以根据其 计划目的适当地选择。例如,可以举出热固性树脂或光固化性树脂,例如丙烯酸系树脂、硅酮树脂、三聚氰胺树脂、氨基甲酸酯树脂、醇酸树脂、氟树脂等。没有特别限制,硬涂层的厚度可以根据其计划目的适当地选择。优选的是,其厚度为1μm~50μm。优选在硬涂层上进一步形成防反射层和/或防眩光层,这是因为可以获得除耐刮擦性外还具有防反射性和/或防眩光性的功能性膜。硬涂层可以包含上述金属氧化物颗粒。
《2-4.外涂层》
为了防止其中的平板状金属颗粒通过物质移动而发生氧化和硫化,并且为了对热射线遮蔽材料赋予耐刮擦性,热射线遮蔽材料可以具有外涂层,外涂层与其上露出六角形至圆形的平板状金属颗粒的金属颗粒含有层的表面直接接触。所述材料可以在金属颗粒含有层和下文将提及的紫外线吸收层之间具有外涂层。在平板状金属颗粒以偏心的方式位于热射线遮蔽材料的金属颗粒含有层的表面中的情况下,所述材料可以具有这样的外涂层以防止平板状金属颗粒在制造步骤中剥落而造成污染,并且防止在金属颗粒含有层上形成其他层时平板状金属颗粒的排布被扰乱。
所述外涂层可以包含紫外线吸收剂。
没有特别限制,外涂层可以根据其计划目的适当地选择。例如,该层包含粘合剂、消光剂和表面活性剂,并且可以可选地包含任何其他成分。
没有特别限制,所述粘合剂可以根据其计划目的适当地选择。例如,可以举出热固性树脂或光固化性树脂,例如丙烯酸系树脂、硅酮树脂、三聚氰胺树脂、氨基甲酸酯树脂、醇酸树脂、氟树脂等。
外涂层的厚度优选为0.01μm~1,000μm,更优选为0.02μm~500μm,进一步优选为0.1μm~10μm,再进一步优选为0.2μm~5μm。
《2-5.紫外线吸收剂》
热射线遮蔽材料可以具有包含紫外线吸收剂的层。
包含紫外线吸收剂的层可以根据其计划目的适当地选择,并且可以是粘着层,或位于粘着层和金属颗粒含有层之间的层(例如,外涂层等)。在任何情况下,优选的是将紫外线吸收剂添加到设置在相对于金属颗粒含有层而将要暴露于阳光的一 侧的层中。
没有特别限制,紫外线吸收剂可以根据其计划目的适当地选择。例如,可以举出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、氰基丙烯酸酯类紫外线吸收剂等。在此处可以单独使用或组合使用其中的仅一种类型或两种以上不同的类型。
没有特别限制,二苯甲酮类紫外线吸收剂可以根据其计划目的适当地选择。例如,可以举出2,4-二羟基-4-甲氧基-5-磺基二苯甲酮等。
没有特别限制,苯并三唑类紫外线吸收剂可以根据其计划目的适当地选择。例如,可以举出2-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-叔丁基苯酚(Tinuvin 326)、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、2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑等。
没有特别限制,三嗪类紫外线吸收剂可以根据其计划目的适当地选择。例如,可以举出单(羟基苯基)三嗪化合物、双(羟基苯基)三嗪化合物、三(羟基苯基)三嗪化合物等。
单(羟基苯基)三嗪化合物包括:例如,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-双(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,2-(2-羟基-4-十二烷氧基苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪等。双(羟基苯基)三嗪化合物包括:例如,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,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]-1,3,5-三嗪等。三(羟基苯基)三嗪化合物包括:例如,2,4-双(2-羟基-4-丁氧基苯基)-6-(2,4-二辛氧基苯基)-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-辛氧基-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,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-1,3,5-三嗪等。
没有特别限制,水杨酸酯类紫外线吸收剂可以根据其计划目的适当地选择。例如,可以举出水杨酸苯酯、水杨酸对叔丁基苯酯、水杨酸对辛基苯酯、水杨酸2-乙基己酯等。
没有特别限制,氰基丙烯酸酯类紫外线吸收剂可以根据其计划目的适当地选择。例如,可以举出丙烯酸2-乙基己基-2-氰基-3,3-联苯基酯、丙烯酸乙基-2-氰基-3,3-联苯基酯等。
没有特别限制,粘合剂可以根据其计划目的适当地选择,但优选是具有高可见光透明性和阳光透明性的粘合剂。例如,可以举出丙烯酸系树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇等。如果粘合剂吸收热射线,则平板状金属颗粒的反射效果可能由此变弱,因此,优选的是,对于形成在热射线源和平板状金属颗粒之间的紫外线吸收层,选择在450nm~1500nm的区域没有吸收的材料,并且减少紫外线吸收层的厚度。
紫外线吸收层的厚度优选为0.01μm~1,000μm,更优选为0.02μm~500μm。如果该厚度小于0.01μm,则紫外线吸收会变差;如果该厚度大于1000μm,则可见光透射性可能降低。
取决于所使用的紫外线吸收层,紫外线吸收层的含量会有所不同,因此不能不加区别地进行限定。优选的是,适当地限定含量以对热射线遮蔽材料赋予所希望的紫外线透过率。
紫外线透过率优选为至多5%,更优选为至多2%。如果紫外线透过率大于5%,则金属颗粒含有层会因阳光的紫外线而变色。
《2-6.金属氧化物颗粒》
为了吸收长波红外线,并且从热射线遮蔽性与生产成本的平衡考虑,热射线遮蔽材料可选地包含至少一种金属氧化物颗粒。在此情况下,例如,优选的是硬涂层5包含金属氧化物颗粒。硬涂层5可以隔着基材1层积在金属颗粒含有层2上。当将热射线遮蔽材料构造成使得金属颗粒含有层2可以位于接收热射线(例如太阳光)的一侧上时,金属颗粒含有层2可以反射一部分(或可选的全部)照射到其上的热射线,而硬涂层5可以吸收一部分这些热射线;结果,作为由于未被金属 氧化物颗粒含有层吸收而进入热射线遮蔽材料中的热射线所致的热射线遮蔽材料直接接收到其内部的热量和被热射线遮蔽材料的金属氧化物颗粒含有层吸收并间接地传递到热射线遮蔽材料内部的热量的总和的热量可以由此减少。
没有特别限制,金属氧化物颗粒的材料可以根据其计划目的适当地选择。例如,可以举出锡掺杂的氧化铟(下文中简写为“ITO”)、锡掺杂的氧化锑(下文中简写为“ATO”)、氧化锌、氧化钛、氧化铟、氧化锡、氧化锑、玻璃陶瓷等。其中,更优选ITO、ATO和氧化锌,因为它们具有优异的热射线吸收性并且在与平板状金属颗粒组合时能够产生具有大范围热射线吸收性的热射线遮蔽材料。特别优选的是ITO,因为它能够遮蔽至少90%的1200nm以上的红外线,并且其可见光透过率为至少90%。
优选的是,为了不降低颗粒的可见光透过率,金属氧化物颗粒的一次颗粒的体积平均粒径为至多0.1μm。
没有特别限制,金属氧化物颗粒的形状可以根据其计划目的适当地选择。例如,所述颗粒可以是球形、针形或板状等。
没有特别限制,金属氧化物颗粒在金属氧化物颗粒含有层中的含量可以根据其计划目的适当地选择。例如,该含量优选为0.1g/m2~20g/m2,更优选为0.5g/m2~10g/m2,进一步优选为1.0g/m2~4.0g/m2。
如果该含量低于0.1g/m2,则皮肤上可以感受到的阳光的量可能增加;如果该含量超过20g/m2,则该层的可将光透射性可能变差。另一方面,如果该含量为1.0g/m2~4.0g/m2,则是有利的,因为可以解决上述两个问题。
金属氧化物颗粒在金属氧化物颗粒含有层中的含量可以例如如下确定:观察热射线遮蔽层的超薄切片的TEM图像及其表面的SEM图像,测量给定面积中的金属氧化物颗粒的数量及其平均粒径,将基于其数量和平均粒径以及金属氧化物颗粒的比重计算出的质量(g)除以所述给定面积(m2),从而得到含量。在另一种方法中,使给定面积的金属氧化物颗粒含有层中的金属氧化物细颗粒在甲醇中溶出,通过荧光X射线测定来测量金属氧化物颗粒的质量(g),并用该质量除以所述给定面积(m2),从而得到含量。
<3.热射线遮蔽材料的制造方法>
没有特别限制,本发明的热射线遮蔽材料的制造方法可以根据其计划目的而适当选择,只要可以在制得材料的金属颗粒含有层中形成特定交联结构即可。例如,可以举出在上述基材的表面上形成上述金属颗粒含有层、上述紫外线吸收层以及可选的其他层的涂布法。
-3-1.金属颗粒含有层的形成方法-
没有特别限制,本发明的金属颗粒含有层的形成方法可以根据其计划目的而适当选择,只要在所形成的金属颗粒含有层中可以形成特定交联结构即可。例如,可以举出以下方法:通过使用浸涂机、口模涂布机、狭缝式涂布机、绕线棒涂布机或凹版涂布机等进行涂布而在如上述基材等下层的表面上涂布包含上述平板状金属颗粒和粘合剂的分散液的方法;以及根据LB膜法、自组装法或喷涂法等的面取向的方法。
在用于本发明的金属颗粒含有层的方法中,优选的是,在分散液中(更优选在涂布液中)按上述范围添加上述交联剂。涂布法没有特别限制。从将交联基密度比控制到优选范围内的角度出发,优选的是,在本发明中,水溶性或水分散性粘合剂用作上述粘合剂,并且水溶性或水分散性交联剂用作上述交联剂,并且通过以水性涂布液进行涂布来形成所要的层。
涂布条件没有特别限制。然而,从将交联基密度比控制到优选范围内的角度出发,优选的是控制涂布液的温度,从而促进室温下的特定交联体系的反应。例如,可举出一个如下所述的优选实施方式:其中使用碳二亚胺型交联剂,由此可以容易地在室温促进碳二亚胺基和羧基的交联反应,并使用含羧基的聚合物作为粘合剂,在室温进行涂布。
在制造热射线遮蔽材料时,可以制备出下文给出的实施例中所示的金属颗粒含有层的组成,然后可以向其中添加胶乳等以使至少80个数%的上述六角形至圆形的平板状金属颗粒能够存在于金属颗粒含有层的表面至其d/2的范围内。优选的是,至少80个数%的上述六角形至圆形的平板状金属颗粒存在于金属颗粒含有层的表面至其d/3的范围内。胶乳的添加量没有特别限制。例如,胶乳优选以相对于平板状金属颗粒为1质量%~10000质量%的量添加。
必要时,在涂布后,可以通过使用诸如压延辊或层压辊等加压辊来促进平板 状金属颗粒的面取向。
-3-2.外涂层的形成方法-
优选的是,外涂层通过涂布形成。涂布方法没有特别限制,可以使用任何已知方法。例如,可以举出使用浸涂机、口模涂布机、狭缝式涂布机、绕线棒涂布机或凹版涂布机等涂布包含上述紫外线吸收剂的分散液的方法。
-3-3.硬涂层的形成方法-
优选的是,硬涂层通过涂布形成。涂布方法没有特别限制,可以使用任何已知方法。例如,可以举出使用浸涂机、口模涂布机、狭缝式涂布机、绕线棒涂布机或凹版涂布机等涂布包含上述紫外线吸收剂的分散液的方法。
-3-4.粘着层的形成方法-
优选的是,粘着层通过涂布形成。例如,粘着层可以层积在如上述基材、上述金属颗粒含有层或上述紫外线吸收层等下层的表面上。涂布方法没有特别限制,可以使用任何已知方法。
-4.热射线遮蔽材料的特性-
本发明的热射线遮蔽材料的可见光透过性需要为至少60%以供实际使用,优选至少70%,更优选至少75%。当可见光透过率小于60%时,则该材料在用于车辆用玻璃或建筑物用玻璃时观察外部物体会出现问题。
本发明的热射线遮蔽材料根据JIS A5759获得的热遮蔽系数需要为至多0.77以供实际使用,优选至多0.75。最优选的是,热遮蔽系数为至多0.7。
本发明的热射线遮蔽材料中金属颗粒含有层的硬度需要为B以上(高于HB)以供实际使用。
优选的是,本发明的热射线遮蔽材料的日光反射率的最大值在600nm~2,000nm范围内(更优选800nm~1,800nm),以增大该材料的热射线反射率。优选的是,最大热射线反射率为至少30%,更优选为至少50%。
热射线遮蔽材料的紫外线透过率为至多5%,更优选至多2%。当紫外线透过率为至多5%时,难以发生由于暴露于阳光的紫外线而引起的金属颗粒含有层的颜色改变。
优选的是,热射线遮蔽材料的雾度为至多20%。当雾度为至多20%时,则由 于该材料在用于例如车辆用玻璃或建筑物用玻璃时可以确保安全地观察外部物体,而有利于安全性。
[热射线遮蔽材料和层压结构体的使用方式]
-使用粘着层的干式层压-
在本发明的热射线遮蔽材料用于对现有窗格玻璃等赋予功能性的情况中,该材料可以经由胶粘剂层压在其上而贴附至窗格玻璃的室内侧。在此种情况中,期望的是,使反射层尽可能多地面向日光侧,因为这样可以防止热量生成,因此合适的是,将粘着层层压在金属颗粒含有层(优选银纳米盘颗粒含有层)上,并使该材料经由粘着层贴附至窗格玻璃上。
在将粘着层层压到金属颗粒含有层上时,可将含有胶粘剂的液体直接涂布到其表面上;不过,胶粘剂中包含的各种添加剂以及所用的增塑剂和溶剂可能扰乱金属颗粒含有层的排列,或可能使平板状金属颗粒自身劣化。为了使此种问题最少化,有效的是使用下述干式层压:其中,预先将胶粘剂涂布到离型膜上并于其上干燥以制备粘附膜,并将所得膜的粘附表面层压到热射线遮蔽材料的金属颗粒含有层的表面上。
[层压结构体]
通过将本发明的热射线遮蔽材料与任何玻璃或塑料层压,可以制得层压结构体。
没有特别限制,制造方法可以根据其计划目的而适当选择。可以举出将以上述方式制得的热射线遮蔽材料贴附至诸如汽车等车辆用玻璃或塑料或者建筑物用玻璃或塑料上的方法。
本发明的热射线遮蔽材料可以用于任何方式的热射线(近红外射线)的选择性反射或吸收;没有特别限制,该材料的使用方式可以根据其计划目的而适当选择。例如,可以举出车辆用膜或层压结构体、建筑物用膜或层压结构体和农业用膜等。其中,从其节能效果来看,优选的是车辆用膜或层压结构体和建筑物用膜或层压结构体。
在本发明中,热射线(近红外射线)是指日光中以约50%的比例包含的近红外射线(780nm~1800nm)。
实施例
参照下文给出的实施例更为具体地描述本发明的特征。
在下述实施例中,所使用的材料、用量、比例、处理细节和处理过程可以在不偏离本发明的范围的情况下适当地改变或变更。因此,本发明的范围不应被限制性地解释为以下提供的实施例。
[比较例1]
-平板状金属颗粒的合成-
向50mL的2.5mM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℃。向上述溶液中,加入3mL的10mM硼氢化钠水溶液,搅拌下以20mL/分钟的速率向其中加入50mL的0.5mM硝酸银水溶液。将所得溶液搅拌30分钟从而制得种子溶液。
将87.1mL的离子交换水添加到反应器中的132.7mL的2.5mM柠檬酸钠水溶液中,加热到35℃。在反应器的溶液中添加2mL的10mM抗坏血酸水溶液,向其中添加21.1mL的种子溶液,搅拌下,以10mL/分钟的速率向其中添加79.6mL的0.5mM硝酸银水溶液。在将其搅拌30分钟后,向反应器中添加71.1mL的0.35M氢醌磺酸钾水溶液,并向反应器中添加200g的7质量%明胶水溶液。向反应器的溶液中添加通过混合107mL的0.25M亚硫酸钠水溶液和107mL的0.47M硝酸银水溶液而制得的白色沉淀混合液。在添加白色沉淀混合液后,即刻向反应器中添加72mL的0.83M NaOH水溶液。在该阶段中,对NaOH水溶液的添加速度进行控制,以使体系的pH不能超过10。对其搅拌300分钟以得到平板状银颗粒的分散液。
根据下述方法对由此得到的平板状银颗粒分散液中的金属颗粒的特性进行评价。经确认,在平板状银颗粒分散液中,形成了平均圆等效直径为300nm的银的六角形平板状颗粒(下文称为六角形平板状银颗粒)。该六角形平板状颗粒的厚度为平均19nm。已知形成了纵横比为15.8的平板状颗粒。
-金属颗粒的评价-
(平板状颗粒的比例、平均粒径(平均圆等效直径)和变动系数)
平板状Ag颗粒的形状均一性如下确定:在观察到的SEM图像上分析任意抽 取的200个颗粒的形状。在这些颗粒中,将六角形至圆形平板状金属颗粒称为A,将如泪滴状等不规则颗粒或小于六角形的其他多角形颗粒的颗粒称为B;通过图像分析计算出颗粒A的比例(个数%)为78%。
类似地,用数显卡尺测量100个颗粒A各自的粒径,并对该数据取平均得到平均值,其作为平板状颗粒A的平均粒径(平均圆等效直径)。通过将粒径分布的标准偏差除以平均粒径(平均圆等效直径)得到平板状颗粒A的平均圆等效直径(粒径分布)的变动系数(%)为38%。
(平均颗粒厚度)
将含有所形成的平板状金属颗粒的分散液滴在玻璃基材上并于其上干燥,用原子力显微镜(AFM)(NanocuteII,Seiko Instruments Inc.制造)测量一个平板状金属颗粒A的厚度。使用AFM的测量条件如下: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。所得数据的平均值是平板状颗粒A的平均颗粒厚度。
另外,根据由此获得的平板状金属颗粒A的平均粒径(平均圆等效直径)和平均颗粒厚度,通过将平均粒径(平均圆等效直径)除以平均颗粒厚度可以求出平板状颗粒A的纵横比。
-金属颗粒含有层的形成-
500mL的平板状银颗粒分散液在离心分离机(Kokusan的H-200N,Amble Rotor BN)中以7,000rpm离心30分钟以使六角形平板状银颗粒沉淀。离心后,除去450mL的上清液,在残余物中加入200mL纯水,以将沉淀的六角形平板状银颗粒再分散,从而制得平板状银分散液。
另外,添加下述化合物以制备涂布液。
化合物1
使用第14号绕线涂布棒(R.D.S.Webster N.Y.制造),将涂布液涂布到PET膜(Cosmoshine A4300,Toyobo制造,厚度:75μm)上,干燥,从而得到其上固定有六角形平板状银颗粒的膜。
在上述PET膜上气相沉积厚度为20nm的薄碳膜,然后用SEM(Hitachi的FE-SEM,S-4300,2kV,20,000倍)观察。六角形的银平板状颗粒固定在PET膜上而没有凝集,已知六角形的银平板状颗粒与基材表面的面积率按上述方式测定为45%。依照上述方式,制得比较例1的热射线遮蔽材料。
(平板状颗粒存在区域的厚度)
在由此获得的比较例1的热射线遮蔽材料中,根据下述方法测量平板状颗粒存在区域的厚度。所得结果如下表1所示。
在将经涂布的样品埋入环氧树脂中后,使用微切片机对其进行切割,以得到超薄切片,该切片随后使用Hitachi Technologies的S-5500型FE-SEM进行STEM观察。
(交联基密度比)
在所获得的比较例1的热射线遮蔽材料中,根据下述方案测定粘合剂的交联基密度。交联体系A的交联基是羧基,交联体系B的交联基是碳二亚胺基。没有检测到交联体系C,此处采用上述式(1)。
根据通过红外光谱由羧基的吸收(1700cm-1)检测和定量的值和数均分子量计算交联体系A的交联基(羧基)密度。根据通过红外光谱由羧基的吸收(2140cm-1)检测和定量的值和数均分子量计算交联体系B的交联基(碳二亚胺基)密度。
由如此测定的交联体系A和B的交联基密度[A]和[B],根据下式(1)计算粘合剂交联基密度比。其中,交联体系A和B没有包含在两种以上的高分子量物质或低分子量物质中。具有最高固形物浓度的高分子量物质是聚酯树脂粘合剂,具有第二高固形物浓度的高分子量物质或低分子量物质是含有碳二亚胺基的交联剂。
粘合剂交联基密度比=([B])/[A] 式(1)
(式(1)中,[A]和[B]各自分别表示所述粘合剂中的交联体系A和B的交联基密 度(单位:mol/g)。当所述交联基包含在两种以上的高分子量物质或低分子量物质中时,[A]是具有最高固形物浓度的高分子量物质中的交联基密度,并且[B]是具有第二高固形物浓度的高分子量物质或低分子量物质中的交联基密度。)
所得结果如下表1所示。
(热射线遮蔽材料的制造)
利用绕线棒,按照使干燥后的涂层的平均厚度可以为下表1所示的平板状颗粒含有层厚度的方式将涂布液涂布在PET膜(CosmoshineA4300,Toyobo制造,厚度:75μm)上。随后,将其在150℃加热10分钟,然后干燥固化形成金属颗粒含有层,从而得到比较例1的热射线遮蔽材料。在其光学性质测量中,按照使材料的涂层侧可以面向玻璃板的方式利用粘附片(Panac的PD-S1)将所述材料贴附到厚度为3mm的玻璃板上。
[比较例2和3]
改变比较例1的涂布液中Plascoat Z687的量从而制造表1所示的比较例2和3的热射线遮蔽材料样品。
[比较例4]
在比较例1的涂布液中添加下述量的Carbodilite V-02-L2,从而制备表1所示的比较例4的热射线遮蔽材料。
平板状银分散液 250ml(4.2g为银)
Plascoat Z687(Goo Chemical制造) 27.19g
碳二亚胺型交联剂:
[实施例1至4和比较例5]
比较例4的涂布液中所含的Plascoat Z687与Carbodilite V-02-L2的比例如表1进行变化,同时将其总固形物重量保持恒定,从而制造实施例1至4和比较例5的热射线遮蔽材料样品。
[比较例6和7]
实施例3的涂布液中所含的Plascoat Z687与Carbodilite V-02-L2的量如表1进行变化,同时保持其比例恒定,从而制备比较例6和7的样品。
[实施例5至8]
按照与比较例1相同的方式制造表1所示的实施例5至8的热射线遮蔽材料样品,不同之处在于:比较例1中添加的种子溶液的量变为53mL,在加入白色沉淀混合液之后在反应器中加入72mL的0.12M NaOH水溶液来替代72mL的0.83M NaOH水溶液,并且改变所添加的Plascoat Z687的量从而使涂层的厚度可以如表1所示。
[实施例9至12]
按照与比较例1相同的方式制造实施例9至12的热射线遮蔽材料样品,不同之处在于未加入132.7mL的2.5mM柠檬酸钠水溶液和离子交换水,所加入的种子溶液的量改变为350mL,在加入白色沉淀混合液之后未在反应器中加入72mL的0.83M NaOH水溶液,并且改变所添加的Plascoat Z687的量从而使涂层的厚度可以如表1所示。
[评价]
-光学性能(可见光透过率和热遮蔽系数)的评价-
可见光透过率:
对于在380nm~780nm的波长范围内测定的本文所制备的热射线遮蔽材料在各波长的可见光透过率,通过各波长处的分光视亮度因子来校正,从而得到该材料的可见光透过率。所得的结果如下表1所示。
热遮蔽系数:
基于在350nm~2100nm波长范围内测定的本文所制备的热射线遮蔽材料在各波长的透过率和反射率,根据JIS A5759计算热遮蔽系数。所得的结果如下表1所示。
-耐刮擦性-
从所制备的热射线遮蔽材料上切割下4cm×12cm的样品片,并将其设置在摩擦测试仪(Tester Sangyo的AB-301)上。将尺寸为1.5cm×2cm的卡板片用作摩 擦端。以摩擦端摩擦各样品的表面,同时对其施加500g的负载,进行总计3次往复运动。测试后,如下基于擦伤表面/以摩擦端摩擦的表面积,将样品用于其耐刮擦性的评价:
○:擦伤表面积小于1/5。
△:擦伤表面积为1/5~1/2。
×:擦伤表面积大于1/2。
所得的结果如下表1所示。
-铅笔硬度的测定方法-
利用铅笔硬度测试仪(Yasuda Seiki制造),评价膜质量。所得的结果如下表1所示。
如上表1所示,已经发现,如在实施例中那样,当使用粘合剂和交联剂并且当通过涂布形成厚度不超过本发明限定范围的具有交联结构的金属颗粒含有层时,则可以获得可见光透过性、热遮蔽系数、耐刮擦性和铅笔硬度同时改善的热射线遮蔽材料。虽然平板状金属颗粒偏心地位于表面中的机制还未完全清楚,但据认为重要的是在涂布和干燥过程中金属颗粒必须漂浮在液体表面中,并且在干燥过程中可能变化的表面张力平衡需要良好保持。根据上述方法分析实施例的热射线遮蔽材料中金属颗粒含有层的截面,确认碳二亚胺型交联剂残留在该层中。
另一方面,由比较例1和2已知,当涂层的总厚度大于本发明限定范围的上限时,以及当交联基密度比低于本发明限定范围的下限时,则热射线遮蔽材料在其热遮蔽系数方面变差。由比较例3和4已知,即使涂层的总厚度落入本发明限定的范围,但当该材料中的交联基密度比小于本发明限定范围的下限时,则材料的耐刮擦性也变差。由比较例5已知,即使涂层的总厚度落入本发明限定的范围,但当该材料中的交联基密度比高于本发明限定范围的上限时,则材料的耐刮擦性也变差。由比较例6和7已知,当涂层的总厚度大于本发明限定的范围的上限时,则即使交联基密度比落入本发明限定的范围,材料的热遮蔽系数也不好。
此外,将实施例和比较例中获得的热射线遮蔽材料埋入环氧树脂中并以液氮冷冻。将其用刀片在垂直方向上切割,从而制备材料的垂直截面样品。用扫描电子显微镜(SEM)观察垂直截面样品,对视野中的100个平板状金属颗粒分析其相对于基板的水平面的倾角(对应于图5A中的±θ)。对所得数据进行平均得到倾角的平均值。结果,经确认,在每种热射线遮蔽材料中,颗粒倾角均为±30°之内。
工业实用性
本发明的热射线遮蔽材料具有高可见光透过性和高热遮蔽系数,具有优异的耐刮擦性和高铅笔硬度,因此其中平板状金属颗粒的排列可以保持良好。因此,该热射线遮蔽材料可有利地用作需要防止热射线透过的各种部件,例如,用于如汽车、公交车等车辆的膜和层压结构体;用于建筑物等的膜和层压结构体等。
附图标记列表
1 基材
2 金属颗粒含有层
2a 金属颗粒含有层的表面
3 平板状金属颗粒
4 外涂层(优选包含紫外线吸收剂)
5 硬涂层
10 热射线遮蔽材料
11 粘着层
D 直径
L 厚度
F(λ) 颗粒存在区域的厚度
Claims (14)
1.一种具有金属颗粒含有层的热射线遮蔽材料,所述金属颗粒含有层包含至少一种金属颗粒和粘合剂,其中所述金属颗粒含有层的厚度为10nm~80nm,所述金属颗粒包含相对于所述金属颗粒的总数量为至少60个数%的六角形以上的多角形至圆形的平板状金属颗粒,所述金属颗粒含有层中的粘合剂具有源自交联剂的交联结构,并且交联基密度比为0.3~30,所述交联基密度比在所述粘合剂具有包含两种交联基的一对交联体系时根据下式(1)计算,在所述粘合剂具有包含三种以上交联基的两对以上交联体系时根据下式(2)计算:
粘合剂交联基密度比=([B])/[A] 式(1)
其中,[A]和[B]各自分别表示所述粘合剂中以mol/g计的交联体系A和B的交联基密度;并且当所述交联基包含在两种以上的高分子量物质或低分子量物质中时,[A]是具有最高固形物浓度的高分子量物质中的交联基密度,并且[B]是具有第二高固形物浓度的高分子量物质或低分子量物质中的交联基密度;
粘合剂交联基密度比=([B]+[C])/[A] 式(2)
其中,[A]、[B]和[C]各自分别表示所述粘合剂中以mol/g计的交联体系A、B和C的交联基密度;并且当所述交联基包含在三种以上的高分子量物质或低分子量物质中时,[A]是具有最高固形物浓度的高分子量物质中的交联基密度,[B]是具有第二高固形物浓度的高分子量物质中的交联基密度,[C]是具有第三高固形物浓度的高分子量物质或低分子量物质中的交联基密度,
当所述金属颗粒含有层的厚度表示为d时,所述六角形以上的多角形至圆形的平板状金属颗粒的80个数%以上存在于从所述金属颗粒含有层的表面至其d/2的范围。
2.如权利要求1所述的热射线遮蔽材料,其中,源自所述交联剂的成分以相对于所述粘合剂为0.1质量%~100质量%的量包含在所述金属颗粒含有层中。
3.如权利要求1所述的热射线遮蔽材料,其中,所述粘合剂具有水溶性或水分散性。
4.如权利要求1所述的热射线遮蔽材料,其中,所述粘合剂的主要聚合物是聚酯树脂。
5.如权利要求1所述的热射线遮蔽材料,其中,所述交联剂残留在所述金属颗粒含有层中。
6.如权利要求1~5中任一项所述的热射线遮蔽材料,其中,所述交联剂是碳二亚胺型交联剂和噁唑啉型交联剂中的至少一种。
7.如权利要求1~5中任一项所述的热射线遮蔽材料,其中,所述交联基包含碳二亚胺基和噁唑啉基中的至少一种和羧基。
8.如权利要求1~5中任一项所述的热射线遮蔽材料,其中,所述六角形以上的多角形至圆形的平板状金属颗粒的平均圆等效直径的变动系数为至多30%。
9.如权利要求1~5中任一项所述的热射线遮蔽材料,其中,所述六角形以上的多角形至圆形的平板状金属颗粒的平均圆等效直径为70nm~500nm,并且其纵横比,即平均粒径/平均颗粒厚度,为6~40。
10.如权利要求1~5中任一项所述的热射线遮蔽材料,其中,所述六角形以上的多角形至圆形的平板状金属颗粒的平均厚度为至多14nm。
11.如权利要求1~5中任一项所述的热射线遮蔽材料,其中,所述六角形以上的多角形至圆形的平板状金属颗粒至少含有银。
12.如权利要求1~5中任一项所述的热射线遮蔽材料,其中,所述六角形以上的多角形至圆形的平板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为平均0°~±30°的面取向。
13.如权利要求1~5中任一项所述的热射线遮蔽材料,其中,所述金属颗粒含有层的表面的铅笔硬度是B以上。
14.如权利要求1~5中任一项所述的热射线遮蔽材料,所述热射线遮蔽材料反射红外线。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102050584A (zh) * | 2009-11-06 | 2011-05-11 | 富士胶片株式会社 | 热射线屏蔽材料 |
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