CN104411486B - 带红外线反射功能的透光性基板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种带红外线反射功能的透光性基板，其具备：以隔开室内和室外的方式配置的透光性基板层和层叠于该透光性基板层的室内侧的表面的红外线反射功能层，所述透光性基板层的日照吸收率为30％以上，所述红外线反射功能层包含：用于反射红外线的反射层和层叠于该反射层的室内侧的表面的保护层，所述保护层侧表面的法向发射率为0.50以下。

Description

带红外线反射功能的透光性基板
技术领域
本发明涉及在红外光区域具有高反射性的带红外线反射功能的透光性基板。
背景技术
目前，广为人知的是具备反射红外线的功能的红外线反射薄膜。该红外线反射薄膜主要被用于抑制照射的太阳光(日照)的热影响。例如，这种红外线反射薄膜通过贴在安装于汽车、铁道、住宅等中的玻璃、透明树脂板等透光性基板上而遮蔽透过透光性基板而入射到室内的红外线(尤其是近红外线)。由此，抑制室内的温度升高。
专利文献1中记载的红外线反射薄膜是如下的层叠薄膜：在聚酯类薄膜的一个面依次层叠有可见光透过率为15～75％的铝蒸镀层以及由利用紫外线、电子射线等进行固化的树脂形成的硬涂层，且在另一个面设置有粘合剂层，通过将该层叠薄膜贴在窗玻璃上，利用铝蒸镀层来反射太阳光中所含的近红外线。
专利文献2中记载的红外线反射薄膜是如下的层叠薄膜：在双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜等热塑性树脂薄膜的一个面依次层叠有可见光透过率至少为70％的金属薄膜层以及由利用热、紫外线等进行固化的树脂形成的硬涂层，且在另一个面设置有丙烯酸类粘合剂，通过将该层叠薄膜贴在窗玻璃上，利用金属薄膜层来反射太阳光中所含的近红外线。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-343113号公报
专利文献2:日本特开2001-179887号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，例如，日照从室外透过汽车的窗玻璃入射到室内时，由于入射的日照的热影响，室内温度升高，随之，室内的冷气设备负荷增加。因此，出于抑制日照入射到室内、减少室内的冷气设备负荷的目的，进行了以下操作：将吸收和/或反射日照的绿色玻璃、烟玻璃用于窗玻璃，或者，将上述那样的具有反射日照的功能的隔热薄膜层叠于玻璃。
日照包含从紫外线区域起到红外线区域为止的多个波长的电磁波，但已知该日照在红外线侧区域只包含截止至波长2500μm左右的近红外线区域的电磁波，几乎不包含波长超过2500μm的远红外线区域的电磁波。因而认为，通过将吸收和/或反射日照的绿色玻璃、烟玻璃用于窗玻璃，或者在玻璃的室内侧层叠隔热薄膜，能够抑制日照入射到室内，充分地减少室内的冷气设备负荷。然而，仅仅使用上述玻璃、隔热薄膜时，存在难以充分地降低室内的冷气设备负荷的问题。
认为其理由如下：上述玻璃的日照吸收率高，因而会吸收日照中所含的近红外区域的电磁波，抑制日照(近红外线)入射到室内，而另一方面，上述玻璃自身会因近红外线而温度升高。
此外，通常，已知所有的物质均会在常温附近辐射包含远红外线区域的电磁波在内的电磁波、且伴随着温度升高远红外线区域的电磁波的辐射量增加，由此，也会从温度升高了的玻璃辐射包含远红外线区域的电磁波至室内侧及室外侧。因此认为，由于从温度升高了的玻璃辐射的远红外线会再辐射到室内，因而不能充分地防止该远红外线的再辐射热的影响，会因再辐射热的影响而导致室内温度升高。
认为在这种情况下，通过在玻璃的室内侧层叠隔热薄膜，能够抑制日照的透过量，但由于室内侧表面的辐射率高，因此无法抑制远红外线从玻璃向室内侧的再辐射，会因再辐射热的影响而导致室内温度升高。
或者，例如，可以想到在玻璃上直接蒸镀金属层而形成反射层，使室内侧表面低辐射率化，从而抑制远红外线从玻璃向室内侧的再辐射。然而，这种情况下，耐擦伤性低的反射层会露出，因而会残留耐久性差这样的问题。
本发明是鉴于上述情况而做出的发明，其课题在于，提供一种能够抑制因再辐射而从日照吸收率高的透光性基板层进入室内侧的再辐射热、抑制室内温度的升高、而且能够具有良好的耐久性(耐擦伤性)的带红外线反射功能的透光性基板。
用于解决问题的方案
本发明的带红外线反射功能的透光性基板具备：以隔开室内和室外的方式配置的透光性基板层和层叠于该透光性基板层的室内侧的表面的红外线反射功能层，
前述透光性基板层的日照吸收率为30％以上，前述红外线反射功能层包含用于反射红外线的反射层和层叠于该反射层的室内侧的表面的保护层，前述保护层侧表面的法向发射率为0.50以下。
利用上述结构的带红外线反射功能的透光性基板，能够通过红外线反射功能层来降低日照透过率。因此，能够抑制从室外透过透光性基板层而直接入射到室内的太阳光(近红外线)。此外，从室外向室内入射的太阳光(近红外线)到达以隔开室内和室外的方式配置的透光性基板层时，会透过该透光性基板层、被反射、或被透光性基板层吸收。
太阳光(近红外线)被透光性基板层吸收时，透光性基板层的温度随之升高。如果透光性基板层的温度升高，则来自透光性基板层的传导热会导致反射层和保护层的温度也升高，从而反射层及保护层的温度变成与透光性基板层大致相同的温度。这样的话，会从温度升高了的带有红外线反射功能层的透光性基板的室内侧表面向室内再辐射出远红外线。这里，已知表面温度T[K]的物体发出的辐射热流量(E[W/m2])根据斯特凡-玻尔兹曼定律由E＝εσT4(ε：辐射率、σ：斯特凡-玻尔兹曼常数(5.67×10-8W/m2K4)、T：表面温度[K])来表示，辐射热流量与辐射率成正比。因此，利用上述结构的带红外线反射功能的透光性基板，保护层侧表面的法向发射率低至0.50以下，由此，能够抑制向室内的再辐射热。其结果，能够抑制因再辐射而自日照吸收率高的透光性基板层的室内侧表面再辐射至室内的再辐射热，并抑制室内温度的升高。此外，由于红外线反射功能层具备保护层，因此，能够具有良好的耐久性(耐擦伤性)而不会露出耐擦伤性低的反射层。
需要说明的是，法向发射率如JIS R3106规定，用法向发射率(εn)＝1-光谱反射率(ρn)来表示。光谱反射率ρn在常温的热辐射的波段5～50μm下进行测定。5～50μm的波段为远红外线区域，远红外线的波段的反射率越高，法向发射率越小。
此外，其它的本发明的带红外线反射功能的透光性基板具备：以隔开室内和室外的方式配置、且可见光透过率为50％以上的透光性基板层和层叠于该透光性基板层的室内侧的表面、且可见光透过率为50％以下的红外线反射功能层，前述透光性基板层的日照吸收率为30％以上，前述红外线反射功能层包含：用于反射红外线的反射层和层叠于该反射层的室内侧的表面的保护层，前述红外线反射功能层的前述保护层侧表面的法向发射率为0.50以下。
上述结构的带红外线反射功能的透光性基板使用可见光透过率为50％以上的透光性基板层。因此，与可见光透过率小于50％的带红外线反射功能的透光性基板的透光性基板层相比，透光性基板层自身的日照吸收率变低，而透光性基板层自身的日照透过率变高。因此，利用上述结构的带红外线反射功能的透光性基板时，日照透过率因红外线反射功能层而降低。因此，能够抑制自室外透过透光性基板层而直接入射到室内的太阳光(近红外线)。此外，通过在透光性基板层上形成红外线反射功能层，日照吸收率虽然变高，但自透光性基板层再辐射至室内侧的远红外线导致的再辐射热得以抑制，因而能够抑制室内的温度升高。此外，由于在可见光透过率高的透光性基板层上层叠有可见光透过率低的红外线反射功能层，因而不易从室外透过透光性基板层看到室内，例如，能够赋予个人隐私保护。
这里，在本发明的带红外线反射功能的透光性基板中，优选的是，前述红外线反射功能层为贴附于前述透光性基板层的室内侧的表面的红外线反射薄膜。根据该结构，透光性基板层和红外线反射功能层可以分开形成，因此，红外线反射功能层能够应用于设置在通常的汽车、铁道、住宅等中的透光性基板，通用性高。
在本发明的带红外线反射功能的透光性基板中，优选的是，前述透光性基板层为玻璃或树脂基板。
此外，在本发明的带红外线反射功能的透光性基板中，优选的是，前述保护层包含层叠于前述反射层的硬涂层。基于该结构，能够通过硬涂层赋予保护层以耐擦伤性。
发明的效果
如上所述，利用本发明的带红外线反射功能的透光性基板，能够抑制因再辐射而自日照吸收率高的透光性基板层进入室内侧的再辐射热，抑制室内温度的升高，并且，能够发挥能具有良好的耐久性(耐擦伤性)的优异效果。
附图说明
图1是用于说明本发明的一个实施方式的带红外线反射功能的透光性基板的层叠结构的示意图。
具体实施方式
以下，参照图1对本发明的带红外线反射功能的透光性基板的一个实施方式进行说明。
(第一实施方式)
本实施方式的带红外线反射功能的透光性基板是以隔热及绝热为目的形成的。如图1所示，带红外线反射功能的透光性基板具备：以隔开室内和室外的方式配置的透光性基板层10和层叠于该透光性基板层10的室内侧的表面的红外线反射功能层20。需要说明的是，图1中，为了方便起见，相对于红外线反射功能层20的厚度，图示的透光性基板层10的厚度比实际的厚度薄。
本实施方式的透光性基板层10的日照吸收率为30％以上。作为透光性基板层10，采用日照吸收率高的绿色玻璃、烟玻璃等。在本实施方式中，虽然采用绿色玻璃、烟玻璃等作为透光性基板层10，但并不限定于此，例如，还可以为树脂玻璃等树脂基板，日照吸收率为30％以上即可，但例如也可以为40％以上、或50％以上。
本实施方式的红外线反射功能层20为层叠(贴附)于透光性基板层10的室内侧的表面的红外线反射薄膜。红外线反射功能层20包含：用于反射红外线的反射层22和层叠于该反射层22的室内侧的表面的保护层23。更具体而言，红外线反射功能层20为如下的层结构：在基材21的一个面21a上依次层叠有反射层22及保护层23、在另一个面21b上设置有粘合层24。红外线反射功能层20的保护层23侧表面的法向发射率基于后述的实验结果设定为0.50以下。红外线反射功能层20的保护层23侧表面的法向发射率优选为0.40以下、更优选为0.30以下。
基材21使用聚酯类薄膜，例如可以使用由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚亚环己基亚甲基对苯二甲酸酯、或者2种以上这些树脂组合而成的混合树脂形成的薄膜。需要说明的是，这些当中，从性能方面考虑，优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜，特别优选双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜。
反射层22是通过蒸镀而形成于基材21的表面(一个面)21a的蒸镀层。作为该蒸镀层的形成方法，例如可以列举出：溅射、真空蒸镀、离子镀等物理蒸镀(PVD)。这里，在真空蒸镀中，于真空中利用电阻加热、电子射线加热、激光加热、电弧放电等方法使蒸镀物质加热蒸发，在基材21上形成反射层22。此外，在溅射中，于存在有氩气等非活性气体的真空中，使通过辉光放电等而加速的Ar+等阳离子撞击靶材(蒸镀物质)而使蒸镀物质溅射蒸发，从而在基材21上形成反射层22。离子镀是组合了真空蒸镀和溅射的形式的蒸镀法。对于该方法，在真空中，使通过加热而放出的蒸发原子在电场中进行离子化和加速，以高能量状态附着于基材21上，从而形成反射层22。
反射层22是用一对透明层22b、22c夹持半透明金属层22a而成的多层结构。该反射层22是如下形成的：使用上述蒸镀层的形成方法，首先，在基材21的表面(一个面)21a上蒸镀透明层22b，接着，在透明层22b上蒸镀半透明金属层22a，最后，在半透明金属层22a上蒸镀透明层22c，由此形成。作为半透明金属层22a的形成材料，例如可以使用铝(Al)、银(Ag)、银合金(MgAg、APC(AgPdCu)、AgCu、AgAuCu、AgPd、AgAu等)、铝合金(AlLi、AlCa、AlMg等)、或2种以上这些金属组合而成的金属材料。此外，半透明金属层22a也可以使用这些金属材料而形成为两层以上。透明层22b、22c是用于赋予反射层22以透明性、防止半透明金属层22a劣化的层，例如可以使用氧化铟锡(ITO)、氧化铟钛(ITiO)、氧化铟锌(IZO)、氧化镓锌(GZO)、氧化铝锌(AZO)、氧化镓铟(IGO)等氧化物。
保护层23具备层叠于反射层22的树脂层23a和在该树脂层23a上形成的硬涂层23b，使用粘接剂粘接于反射层22上。即，保护层23为自反射层22侧起依次具有粘接层23c、树脂层23a、硬涂层23b的多层结构，硬涂层23b为本实施方式的红外线反射功能层20的表面(最外层)。
作为树脂层23a，例如可以使用烯烃类薄膜，作为该烯烃类薄膜，例如可以使用由将乙烯均聚或共聚而成的高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、将丙烯均聚或共聚而成的聚丙烯、聚甲基戊烯、或者它们2种以上组合成的混合树脂形成的薄膜。需要说明的是，其中，从性能方面考虑，树脂层23a优选聚丙烯(PP)薄膜，特别优选双轴拉伸聚丙烯(OPP)薄膜。需要说明的是，树脂层23a为烯烃类薄膜时，优选树脂层23a的厚度为5～30μm。
此外，树脂层23a也可以为具有包含下述化学式I的重复单元A的高分子之间的交联结构的层。
[化学式1]
(R1：H或甲基，k：重复数)
此外，树脂层23a优选为包含如下的高分子的层，所述高分子含有下述化学式II的重复单元A、B及C中的至少任意二种以上重复单元。作为化学式II中的R1，可以使用H、甲基。此外，作为化学式II中的R2～R5，可以使用H、碳数为1～4的烷基或链烯基。其中，由重复单元A、B及C构成、使用H作为R1～R5的物质为氢化丁腈橡胶(HNBR)。
作为重复数k，优选为10～1000。
[化学式2]
(R1：H或甲基，R2～R5：H、碳数1～4的烷基或链烯基，k、l及m：重复数)
作为用于得到这些高分子的单体成分，例如可以列举出：如化学式III表示的丙烯腈(重复单元D)及其衍生物、碳数为4的烷基(重复单元E)及其衍生物、以及丁二烯(重复单元F1或F2)及它们的衍生物的共聚物等。这里，R6表示H或甲基、R7～R18表示H或碳数为1～4的烷基。需要说明的是，F1、F2分别表示丁二烯聚合的重复单元，F1为主要的重复单元。此外，这些高分子还可以为属于化学式III的丙烯腈(重复单元D)及其衍生物、1,3-丁二烯(重复单元F1)及其衍生物的共聚物的丁腈橡胶、丁腈中所含的双键的一部分或全部氢化而成的氢化丁腈橡胶。
[化学式3]
(R6：H或甲基，R7～R18：H或碳数为1～4的烷基)
使用提取自上述共聚物的一部分的化学式IV，对丙烯腈、丁二烯及烷基聚合而成的共聚物与各重复单元A、B及C的关系进行说明。化学式IV提取了树脂层23a中使用的高分子链的一部分，依次键合有1,3-丁二烯(重复单元F1)、丙烯腈(重复单元D)、及1,3-丁二烯(重复单元F1)。需要说明的是，化学式IV表示R7、R11～R14为H的键合例。化学式IV中，丙烯腈的键合氰基(-CN)的一侧键合在左侧的丁二烯上，在丙烯腈的未键合氰基(-CN)的一侧形成右侧的丁二烯。在这样的键合例中，包含1个重复单元A、1个重复单元B及2个重复单元C。其中为如下的组合：重复单元A包含键合了左侧的丁二烯的右侧的碳原子与丙烯腈的氰基(-CN)的碳原子，重复单元B包含丙烯腈的未键合氰基(-CN)的碳原子与右侧的丁二烯的左侧的碳原子。而且，左侧的丁二烯的最左侧的碳原子与右侧的丁二烯的最右侧的碳原子根据键合的分子的种类而成为重复单元A或重复单元B的一部分碳原子。
[化学式4]
该树脂层23a通过如下的步骤来形成：使上述高分子(根据需要与交联剂一起)溶解于溶剂中，制备溶液，将该溶液涂布在反射层22上，然后使溶液干燥(使溶剂挥发)。需要说明的是，此时，可以采用保护层23不具有粘接层的结构。溶剂是能溶解上述高分子的溶剂，例如可以使用甲乙酮(MEK)、二氯甲烷(甲撑氯)等溶剂。需要说明的是，甲乙酮、二氯甲烷为低沸点的溶剂(甲乙酮为79.5℃、二氯甲烷为40℃)。因此，使用这些溶剂时，能够在低的干燥温度下使溶剂挥发，因此，基材21(和/或反射层22)不会受到热损害。
树脂层23a为具有上述那样的高分子的层时，树脂层23a的厚度的下限值为1μm以上、优选为3μm以上。此外，作为其上限值，为20μm以下、优选为15μm以下、更优选为10μm以下。树脂层23a的厚度小时，红外线的反射特性变高，但耐擦伤性受损，不能充分发挥作为保护层23a的功能。树脂层23a的厚度大时，红外线反射薄膜的绝热特性变差。树脂层23a的厚度在上述范围内时，能够获得红外线的吸收小且能够恰当地保护反射层22的树脂层23a。
对于化学式I中的k和l和m的比率，优选在将k和l和m的总和设为100时k：l：m＝3～30：20～95：0～60，更优选k：l：m＝5～25：60～90：0～20，进一步优选k：l：m＝15～25：65～85：0～10。
此外，化学式I的重复单元A和B和C的各总重量的比率优选为A：B：C＝5～50重量％：25～85重量％：0～60重量％(其中，A和B和C的总和为100重量％)。更优选为A：B：C＝15～40重量％：55～85重量％：0～20重量％(其中，A和B和C的总和为100重量％)。进一步优选为A：B：C＝25～40重量％：55～75重量％：0～10重量％(其中，A和B和C的总和为100重量％)。
然而，从赋予树脂层23a以良好的耐溶剂性的观点考虑，优选树脂层23a具有高分子之间的交联结构。通过使高分子相互之间交联，树脂层23a的耐溶剂性提高，因此，即使在能溶解高分子的溶剂接触树脂层23a的情况下也能防止树脂层23a溶出。
作为对高分子之间赋予交联结构的手段，可以列举出：在使溶液干燥后，照射电子射线。电子射线的累积照射线量的下限值为50kGy以上、优选为100kGy以上、更优选为200kGy以上。此外，作为其上限值，为1000kGy以下、优选为600kGy以下、更优选为400kGy以下。需要说明的是，累积照射线量在照射1次电子射线的情况下是指其照射线量，在照射多次电子射线的情况下是指其照射线量的总和。电子射线的1次的照射线量优选为300kGy以下。电子射线的累积照射线量在上述范围内时，能够得到高分子之间的充分的交联。此外，电子射线的累积照射线量在上述范围内时，能够将因电子射线的照射而产生的高分子、基材1的黄变抑制在最小限度，能够获得着色少的红外线反射薄膜。需要说明的是，这些电子射线的照射条件是加速电压为150kV下的照射条件。
此外，在使高分子溶解于溶剂时、或者使高分子溶解于溶剂后，优选添加自由基聚合型单体等多官能单体这样的交联剂。特别优选(甲基)丙烯酸酯类单体的自由基聚合型单体。添加多官能单体时，多官能单体中所含的官能团与各高分子链反应(键合)，从而，高分子之间变得容易(借助多官能单体)交联。因此，即使减少电子射线的累积照射线量(减少至50kGy左右)，也能获得高分子之间的充分交联。因此，可以使电子射线的累积照射线量为低照射线量即可。此外，由于电子射线的累积照射线量降低，能够进一步抑制高分子、基材21的黄变，而且能够提高生产率。
但是，添加剂的添加量变多时，红外线反射薄膜的(以反射层22为基准的)树脂层23a侧表面的法向发射率变差。如果法向发射率变差，则红外线反射薄膜的红外线的反射特性降低，红外线反射薄膜的绝热特性变差。因此，添加剂的添加量优选相对于高分子为1～35重量％、更优选相对于高分子为2～25重量％。
硬涂层23b与基材21、树脂层23a同样具有透明性，此外，为了防止在清扫等时表面产生擦伤而透明性降低，其具有耐擦伤性。硬涂层23b只要为电离辐射线固化性树脂、热固化性树脂、热塑性树脂等表现出充分的耐擦伤性(硬度)的物质就没有特别限定。需要说明的是，其中，硬涂层23b适宜为层形成容易且容易将铅笔硬度提高至所期望的值的紫外线固化性树脂等电离辐射线固化性树脂。作为该电离辐射线固化性树脂，例如可以使用紫外线固化型的丙烯酸-氨基甲酸酯类硬涂剂。
使用电离辐射线固化性树脂来形成硬涂层23b时，将电离辐射线固化性树脂直接涂布在树脂层23a上或用有机溶剂稀释至适当的浓度后将得到的溶液用涂布机(coater)涂布在树脂层23a上，根据需要进行干燥之后，用电离辐射线照射灯照射数秒～数分钟电离辐射线，由此形成硬涂层23b。使用热固化性树脂来形成硬涂层23b的情况下，将热固化性树脂的有机溶剂溶液用涂布机(coater)涂布在树脂层23a上，在其上设置剥离片，用层压机等脱气后，进行热固化、热压接。不使用剥离片的情况下，在加热、压接之前，增加干燥工序使溶剂蒸发而干燥成表面不粘合的程度，由此形成硬涂层23b。需要说明的是，硬涂层23b的厚度优选为0.5～10μm。
粘接层23c使用聚酯类粘接剂来形成。而且，在成为树脂层23a的烯烃类薄膜上形成硬涂层23b之后，在烯烃类薄膜的与硬涂层23b相反的面涂布聚酯类粘接剂，将其层叠在反射层22上，使其干燥，从而完成本实施方式的带红外线反射功能的透光性基板。需要说明的是，粘接层23c的厚度优选为0.1～1.5μm。
此外，本实施方式的带红外线反射功能的透光性基板采用树脂层23a和硬涂层23b的2层结构作为保护层23。硬涂层23b与反射层22的密合性比树脂层23a(准确的说为粘接层23c)差。因此去掉树脂层23a而将硬涂层23b直接层叠于反射层22上时，水等会自反射层22及硬涂层23b的界面侵入，可以预见到反射层22劣化、或者耐擦伤性受损等情况。但是，本实施方式的带红外线反射功能的透光性基板隔着树脂层23a来形成硬涂层23b，因此不存在上述担心。
利用包含以上结构的本实施方式的带红外线反射功能的透光性基板时，由于日照透过率因红外线反射功能层20而减少，因此，能够抑制自室外透过透光性基板层10而直接入射到室内的太阳光(近红外线)。此外，自室外向室内入射的太阳光(近红外线)在到达透光性基板层10时，会透过该透光性基板层10、被反射、或被透光性基板层10吸收。被透光性基板层10吸收的太阳光(近红外线)会导致透光性基板层10的温度升高，而如果透光性基板层10的温度升高，则会因来自透光性基板层10的传导热而导致反射层22及保护层23的温度也升高，反射层22及保护层23的温度变成与透光性基板层10大致相同的温度。这样的话，会自温度升高了的透光性基板层10的室内侧表面向室内再辐射远红外线。这里，已知表面温度T[K]的物体发出的辐射热流量(E[W/m2])根据斯特凡-玻尔兹曼定律用E＝εσT4(ε：辐射率、σ：斯特凡-玻尔兹曼常数(5.67×10-8W/m2K4)、T：表面温度[K])来表示，辐射热流量与辐射率成正比。因此，利用本实施方式的带红外线反射功能的透光性基板，由于保护层23侧表面的法向发射率低至0.50以下，因此，能够抑制向室内的再辐射热。其结果，能够抑制因再辐射而自日照吸收率高的透光性基板层10的室内侧表面再辐射至室内的再辐射热，抑制室内温度的升高。进而，由于红外线反射功能层20具备保护层23，因此，能够具有良好的耐久性(耐擦伤性)而不会露出耐擦伤性低的反射层22。
实施例
这里，本发明人等制作上述实施方式的带红外线反射功能的透光性基板(实施例1～4)，并同时制作比较用的带红外线反射功能的透光性基板(比较例1～3)。实施例1～3中的制作方法如下。首先，在基材21的一个面21a上通过DC磁控溅射法层叠反射层22。详细而言，首先，在基材21的一个面21a上通过DC磁控溅射法层叠透明层22b，然后，通过DC磁控溅射法层叠半透明金属层22a，接着，通过DC磁控溅射法层叠透明层22c。此外，在树脂层23a的表面涂布硬涂剂(DIC株式会社制造“丙烯酸-氨基甲酸酯类硬涂剂PC1097”)，照射紫外线使其固化，从而形成硬涂层23b。然后，在树脂层23a的相反侧的表面涂布聚酯类粘接剂，在反射层22的表面借助粘接层23c贴合树脂层23a·硬涂层23b层叠体。由此制作红外线反射功能层20。将制得的红外线反射功能层20借助粘合层而层叠在透光性基板层(绿色玻璃)10上，制作带红外线反射功能的透光性基板。各层的组成·成分、厚度等条件记载于下述表1。
此外，比较例1中的制作方法如下。在通过上述制作方法制作的红外线反射功能层20的硬涂层23b上借助粘合层设置PET层。然后，将制得的红外线反射功能层20借助粘合层层叠在透光性基板层(在以下的实施例及比较例中称为绿色玻璃)10上，制作带红外线反射功能的透光性基板。各层的组成·成分、厚度等条件记载于下述表1。
＜实施例1＞
使用厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜作为基材21。此外，在基材21上以35nm的厚度形成由氧化铟锡(ITO)形成的透明层22b，在透明层22b上以11.5nm的厚度形成由APC(AgPdCu)形成的半透明金属层22a，在半透明金属层22a上以35nm的厚度形成由氧化铟锡(ITO)形成的透明层22c，将所得部件作为反射层22。此外，在厚度15μm的由双轴拉伸聚丙烯(OPP)薄膜形成的树脂层23a上以1μm的厚度形成硬涂层23b，将其借助厚度1μm的粘接层23c层叠在反射层22上，形成保护层23。然后，将制得的红外线反射功能层20借助厚度12μm的粘合层层叠在厚度3.86mm的绿色玻璃10上，制作带红外线反射功能的透光性基板。
＜实施例2＞
在基材21上以31nm的厚度形成由氧化铟钛(ITiO)形成的透明层22b，在透明层22b上以14nm的厚度形成由APC(AgPdCu)形成的半透明金属层22a，在半透明金属层22a上以31nm的厚度形成由氧化铟钛(ITiO)形成的透明层22c，除此以外，与实施例1相同。
＜实施例3＞
在基材21上以31nm的厚度形成由氧化铟钛(ITiO)形成的透明层22b，在透明层22b上以18nm的厚度形成由APC(AgPdCu)形成的半透明金属层22a，在半透明金属层22a上以31nm的厚度形成由氧化铟钛(ITiO)形成的透明层22c，除此以外，与实施例1相同。
＜实施例4＞
使用与实施例1相同的基材21，在该基材21的一个面21a上以30nm的厚度形成由氧化铟锌(IZO)形成的透明层22b，在透明层22b上以14nm的厚度形成由AP(AgPd)形成的半透明金属层22a，在半透明金属层22a上以30nm的厚度形成由氧化铟锌(IZO)形成的透明层22c，将所得部件作为反射层22。
此外，在反射层22上通过涂覆法形成树脂层23a。具体而言，在反射层22上，使用涂抹器涂布氢化丁腈橡胶(Lanxess株式会社制造商品名“Therban5065”〔k：33.3、l：63、m：3.7、R1～R3：H〕的10％甲乙酮(MEK)溶液，放入空气循环式的干燥烘箱中，在120℃下进行2分钟干燥。由此形成厚度为5μm的树脂层。其后，使用电子射线照射装置(岩崎电气株式会社制造产品名“EC250/30/20mA”)自树脂层的表面侧照射电子射线，形成树脂层23a。电子射线的照射条件设为：线速度3m/分钟、加速电压150kV、照射线量100kGy。
然后，在树脂层23a上与实施例1同样地层叠与实施例1相同的硬涂层23b，形成保护层23。
除此以外，与实施例1同样地制作带红外线反射功能的透光性基板。
＜比较例1＞
在硬涂层23b上以25μm的厚度形成粘合层，在其上以50μm的厚度形成PET层，除此以外，与实施例1相同。
＜比较例2＞
仅使用绿色玻璃10。
＜比较例3＞
除了未形成保护层23以外与实施例3相同。
＜测定及评价＞
接着，对实施例1～4、比较例1～3分别测定上述实施方式的带红外线反射功能的透光性基板的日照透过率、日照反射率、法向发射率、日照热获得率及可见光透过率。对于日照透过率(日照反射率)，以垂直入射到玻璃面的日照的辐射束中透过辐射束(反射辐射束)与日照辐射束的比来表示。然后，使用得到的日照透过率、日照反射率的值算出日照吸收率。具体而言，日照吸收率以100％-(日照透过率+日照反射率)来算出。此外，日照热获得率是基于近红外线透过绿色玻璃10的比率(日照透过率)和远红外线通过再辐射而透过绿色玻璃10的比率(日照吸收率)得到的。更具体而言，对于日照热获得率，以垂直入射到玻璃面的日照中透过玻璃部分的日照的辐射束和被玻璃吸收而传递至室内侧的热流量之和与入射的日照的辐射束的比来表示。此外，可见光透过率以垂直入射到玻璃面的日光的光束中透过光束与入射光束的比来表示。
对于日照透过率、日照反射率、日照吸收率、可见光透过率，使用日立分光光度计U4100基于JIS R3106进行测定。需要说明的是，将光的入射面设为自玻璃面开始。此外，法向发射率的测定方法如下。使用安装有可变角度反射附件的傅里叶变换型红外分光(FT-IR)装置(Varian株式会社制造)，测定波长5微米～25微米的红外光的正反射率，基于JISR3106-2008(平板玻璃类的透过率·反射率·辐射率·日照热获得率的试验方法)求出。需要说明的是，将光的入射面设为自红外线反射功能层20侧开始。
需要说明的是，自室外入射到绿色玻璃10的太阳光(近红外线)被绿色玻璃10吸收时，绿色玻璃10的温度升高，会自温度升高了的绿色玻璃10的室外侧表面向室外侧再辐射远红外线、或自红外线反射功能层20向室内侧再辐射远红外线。在本实施例中，对于自红外线反射功能层20向室内侧再辐射的远红外线，通过测定红外线反射功能层20的保护层23侧的面的法向发射率，研究自绿色玻璃10及红外线反射功能层20向室内侧再辐射的远红外线的辐射特性。将其结果示于表1。
接着，对实施例1～4、比较例1、3分别进行耐擦伤性的评价试验。耐擦伤性试验进行第一试验和第二试验。在第一试验中，使用10连式笔试验机，作为擦动单元，使用钢丝绒(bonstar#0000号)，使擦动单元与试验体(实施例、比较例)抵接，进行边施加250g的载荷边往复运动10次的试验。在第二试验中，使用学振摩耗试验机，作为擦动单元，使用布(平纹细棉布3号)，使擦动单元与试验体(实施例、比较例)抵接，进行边施加500g的载荷边往复运动1000次的试验。在第一试验及第二试验中，将显示良好的耐擦伤性的情况设为○，将未显示良好的耐擦伤性的情况设为×。将它们的结果示于表1。需要说明的是，在比较例2中，未进行耐擦伤性的评价试验。
[表1]
(关于温度抑制效果)
根据表1，从日照吸收率的观点来看，实施例1～4的带红外线反射功能的透光性基板的日照吸收率分别为50.2％，50.5％，56.4％，51.9％，比比较例2的绿色玻璃10自身的日照吸收率(35.4％)高。此外，从可见光透过率的观点来看，实施例1～4的带红外线反射功能的透光性基板的可见光透过率分别为68.8％，67.6％，57.6％，67.1％，比比较例2的绿色玻璃10自身的可见光透过率(81.0％)低。但是，比较例2的绿色玻璃10自身的法向发射率显示比0.50显著高的值(0.88)，自绿色玻璃10向室内的远红外线的再辐射的比例变高。另一方面，实施例1～4的带红外线反射功能的透光性基板的法向发射率显示比0.50显著低的值(分别为0.26，0.22，0.19，0.12)，因此，远红外线自绿色玻璃10向室外再辐射的比例变高。随之，对于实施例1～4的带红外线反射功能的透光性基板，自绿色玻璃10向室内的远红外线的再辐射的比例变低(远红外线的辐射特性变好)，显示良好的绝热性。
此外，比较例2的绿色玻璃10的日照透过率为58.5％，相对于此，实施例1～4的带红外线反射功能的透光性基板的日照透过率分别为39.3％，38.5％，31.0％，36.3％。对于实施例1～4的带红外线反射功能的透光性基板，通过在绿色玻璃10上设置红外线反射功能层20，与绿色玻璃10自身的情况相比，日照透过率显著减少。因此，实施例1～4的带红外线反射功能的透光性基板表现出太阳光(近红外线)的良好的反射性能(隔热性)。
根据以上结果，实施例1～4的带红外线反射功能的透光性基板的日照透过率、法向发射率均显示出比比较例2的绿色玻璃10自身的情况更好的值，因此表现出良好的隔热性及绝热性，例如本实施例的带红外线反射功能的透光性基板在用于日照吸收率高的绿色玻璃等透光性基板时，能够抑制室内的温度升高。
需要说明的是，与实施例1的带红外线反射功能的透光性基板相比，实施例2、3的带红外线反射功能的透光性基板中，由APC(AgPdCu)形成的半透明金属层22a的厚度设定得较厚(分别为14μm，18μm)。随之，实施例1、2、3的带红外线反射功能的透光性基板按照该顺序(伴随半透明金属层22a的厚度变厚)日照透过率的值逐渐减少(分别为39.3％，38.5％，31.0％)。此外，实施例1、2、3的带红外线反射功能的透光性基板按照该顺序(伴随着半透明金属层22a的厚度变厚)法向发射率的值也逐渐减少(分别为0.26，0.22，0.19)。由这些结果可知，半透明金属层22a的厚度越厚，日照透过率及法向发射率越低，温度升高的抑制效果越高。
此外，对于比较例1的带红外线反射功能的透光性基板，如上所述，在硬涂层23b上以25μm的厚度形成粘合层，在其上以50μm的厚度形成PET层，因此，日照透过率显示出与实施例1～3的带红外线反射功能的透光性基板同样的值，但是，法向发射率显示出比0.50显著高的值(0.85)。因此，比较例1的带红外线反射功能的透光性基板不能防止因再辐射而导致的远红外线的热影响(再辐射热)，不能表现出对温度升高的良好的抑制效果。
比较例3中，日照透过率、日照反射率、日照吸收率、日照热获得率及可见光透过率显示出与实施例1～4的带红外线反射功能的透光性基板相同的值。此外，比较例3中，由于未形成保护层23，因此，法向发射率显示出比0.50显著低的值(0.03)，但露出了耐擦伤性低的反射层20，因此，如以下所示，存在耐久性差的问题。
(关于耐擦伤性的评价试验)
接着，关于耐擦伤性的评价试验的结果，由于比较例3的带红外线反射功能的透光性基板未形成保护层23，因此，在耐擦伤性试验的第一试验和第二试验中没有得到良好的结果，相对于此，实施例1～4的带红外线反射功能的透光性基板及比较例1的带红外线反射功能的透光性基板表现出良好的耐擦伤性。由此可知，通过使带红外线反射功能的透光性基板具备保护层，能够具有良好的耐久性(耐擦伤性)而不会露出耐擦伤性低的反射层。
接着，利用在上述实施例及比较例中使用的各带红外线反射功能的透光性基板(红外线反射功能层20)进行以下的实施例5、6及比较例4、5的汽车的车内温度的比较实验。
＜实施例5＞
准备2辆相同种类的轻型汽车，在该轻型汽车的所有窗玻璃的室内侧贴附实施例1中使用的红外线反射功能层(红外线反射薄膜)20。然后，将车内设置的空调的冷气强度设为6级中的第5级，并且，将空调的风量设为8级中的第5级，进行内部空气循环。接着，在使轻型汽车的前方朝向西南停车的状态下，在后部座席的驾驶席侧摆上人体模型，通过热红外图像(thermography)测定人体模型的表面的温度(在以下的表2及表3中称为车内(热红外图像))。此外，利用用铝箔被覆的热电偶测定距后部座席的驾驶席侧的窗户约5cm室内侧的空间温度(在以下的表2及表3中，称为车内(窗边))。进而，用热电偶测定窗户的室内侧的表面(红外线反射薄膜20的表面或绿色玻璃10的表面)(在以下的表2及表3中，称为车内(窗表面))的温度。需要说明的是，测定是在2011年8月11日13点30分进行的。
＜比较例4＞
在轻型汽车的所有窗玻璃的室内侧贴附比较例1中使用的红外线反射功能层(红外线反射薄膜)20，除此以外，与实施例5相同。将它们的结果示于表2。
[表2]
车内(热红外图象) 车内(窗边) 车内(窗表面)
实施例5 28.7℃ 25.4℃ 42.4℃
比较例4 30.9℃ 27.4℃ 42.0℃
由表2可知，与比较例4的结果相比，实施例5的结果的车内(热红外图像)及车内(窗边)的温度更低。可以确认，由于实施例5中使用的(与实施例1相同)红外线反射功能层(红外线反射薄膜)20的法向发射率(0.26)比比较例4中使用的(与比较例1相同)红外线反射功能层(红外线反射薄膜)20的法向发射率(0.85)显著低而使得车内(热红外图像)及车内(窗边)的温度升高抑制效果高。
＜实施例6＞
使轻型汽车的前方朝向南停车，除此以外，进行与实施例5同样的测定。需要说明的是，测定是在2011年8月14日15点30分进行的。
＜比较例5＞
未设置红外线反射功能层(红外线反射薄膜)20，除此以外，与实施例6相同。将它们的结果示于表3。
[表3]
车内(热红外图象) 车内(窗边) 车内(窗表面)
实施例6 31.0℃ 24.5℃ 47.5℃
比较例5 33.6℃ 28.5℃ 45.7℃
由表3可知，与比较例5的结果相比，实施例6的结果的车内(热红外图像)及车内(窗边)的温度更低。可以确认，实施例6中，由于在轻型汽车的所有窗玻璃的室内侧贴附实施例1中使用的红外线反射功能层(红外线反射薄膜)20，因此，与未设置红外线反射功能层(红外线反射薄膜)20的比较例5相比，日照透过率及法向发射率更低而使得车内(热红外图像)及车内(窗边)的温度升高抑制效果高。
此外，由表3可知，与比较例5相比，实施例6的车内(窗表面)的温度更高。认为这是由于实施例6的日照吸收率比比较例5的日照吸收率高。
(第二实施方式)
以下，对本发明的带红外线反射功能的透光性基板的第二实施方式进行说明。
本实施方式的带红外线反射功能的透光性基板不易从室外透过透光性基板层而看到室内，出于例如赋予保护个人隐私的目的而形成。本实施方式的带红外线反射功能的透光性基板具备：以隔开室内和室外的方式配置、且可见光透过率为50％以上的透光性基板层和层叠于该透光性基板层的室内侧的表面、且可见光透过率为50％以下的红外线反射功能层。
在本实施方式的带红外线反射功能的透光性基板中，如上所述，透光性基板层的可见光透过率为50％以上、红外线反射功能层20的可见光透过率为50％以下，除此以外，为与第一实施方式的带红外线反射功能的透光性基板相同的结构，因此，对于相同的结构赋予相同的参考符号而不重复详细说明。
本实施方式的透光性基板层的日照吸收率为30％以上。作为这样的透光性基板层，可以列举出玻璃、透明树脂基板等。
本实施方式的红外线反射功能层使用烟薄膜(smoke film)。在本实施方式中使用烟薄膜作为红外线反射功能层，但并不限定于此，只要可见光透过率为50％以下即可。红外线反射功能层具备：用于反射红外线的反射层和层叠于该反射层的室内侧的表面的保护层。红外线反射功能层的保护层侧表面的法向发射率设定为0.50以下。
本实施方式的透光性基板层的可见光透过率如上所述为50％以上，与第一实施方式的带红外线反射功能的透光性基板的透光性基板层相比，透光性基板层自身的日照吸收率低，但透光性基板层自身的日照透过率高。因此，利用本实施方式的带红外线反射功能的透光性基板，日照透过率会因红外线反射功能层而减少。因此，能够抑制自室外透过透光性基板层而直接入射到室内的太阳光(近红外线)。此外，通过在透光性基板层上形成红外线反射功能层，虽然日照吸收率变高，但透光性基板层所吸收的远红外线中自透光性基板层再辐射到室内侧的远红外线导致的再辐射热受到抑制，因此，能够抑制室内的温度升高。此外，由于在可见光透过率高的透光性基板层上层叠可见光透过率低的红外线反射功能层，因此，不易从室外透过透光性基板层看到室内，例如能够赋予个人隐私保护。
需要说明的是，本发明的带红外线反射功能的透光性基板不限定于上述各实施方式，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。
例如，在上述各实施方式中，通过蒸镀来形成反射层2，但也可以采用如下方式：使用反射性薄膜等与基材分开准备反射层、将反射层贴附于基材等而形成。
此外，在上述各实施方式中，将红外线反射功能层(红外线反射薄膜)借助粘合层层叠(贴附)于透光性基板层，但并不限定于此，例如，也可以在透光性基板层上直接形成红外线反射功能层。
此外，在上述各实施方式中，将在树脂层上层叠硬涂层而成的层作为保护层，但保护层也可以仅为树脂层、更详细而言可以仅为烯烃类树脂层，此外，还可以仅为硬涂层。但是，从耐擦伤性的观点考虑，保护层优选包含硬涂层。
此外，在上述各实施方式中，使用粘接剂将树脂层粘接在反射层的表面，但并不限定于此。
附图标记说明
10…透光性基板层、20…红外线反射功能层、21…基材、21a…一个面、21b…另一个面、22…反射层、22a…半透明金属层、22b，22c…透明层、23…保护层、23a…树脂层、23b…硬涂层、23c…粘接层、24…粘合层。

Claims (8)

1.一种带红外线反射功能的透光性基板，其具备：以隔开室内和室外的方式配置的透光性基板层和层叠于该透光性基板层的室内侧的表面的红外线反射功能层，
所述透光性基板层的日照吸收率为30％以上，
所述红外线反射功能层包含：用于反射红外线的反射层和层叠于该反射层的室内侧的表面的保护层，
所述保护层侧表面的法向发射率为0.50以下，
所述反射层是用一对透明层夹持半透明金属层而成的多层结构，
所述半透明金属层的形成材料为铝、银、银合金、铝合金、或2种以上这些金属组合而成的金属材料。
2.一种带红外线反射功能的透光性基板，其具备：以隔开室内和室外的方式配置、且可见光透过率为50％以上的透光性基板层和层叠于该透光性基板层的室内侧的表面、且可见光透过率为50％以下的红外线反射功能层，
所述透光性基板层的日照吸收率为30％以上，
所述红外线反射功能层包含：用于反射红外线的反射层和层叠于该反射层的室内侧的表面的保护层，
所述红外线反射功能层的所述保护层侧表面的法向发射率为0.50以下，
所述反射层是用一对透明层夹持半透明金属层而成的多层结构，
所述半透明金属层的形成材料为铝、银、银合金、铝合金、或2种以上这些金属组合而成的金属材料。
3.根据权利要求1所述的带红外线反射功能的透光性基板，其中，所述红外线反射功能层为贴附于所述透光性基板层的室内侧的表面的红外线反射薄膜。
4.根据权利要求2所述的带红外线反射功能的透光性基板，其中，所述红外线反射功能层为贴附于所述透光性基板层的室内侧的表面的红外线反射薄膜。
5.根据权利要求1所述的带红外线反射功能的透光性基板，其中，所述透光性基板层为玻璃或树脂基板。
6.根据权利要求2所述的带红外线反射功能的透光性基板，其中，所述透光性基板层为玻璃或树脂基板。
7.根据权利要求1所述的带红外线反射功能的透光性基板，其中，所述保护层包含层叠于所述反射层的硬涂层。
8.根据权利要求2所述的带红外线反射功能的透光性基板，其中，所述保护层包含层叠于所述反射层的硬涂层。
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