CN107710035A - 光学膜及含有其的光学叠层体 - Google Patents

光学膜及含有其的光学叠层体 Download PDF

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Abstract

根据本发明,提供一种即使在光学膜的基材及反射层的高温物性显著不同的情况下,也可充分地抑制光学膜的加工工序中的褶皱的产生的手段。本发明涉及一种光学膜,其具有基材及反射层,所述基材及所述反射层的150℃下的储能模量(E')(测定条件:根据JIS K7244‑1:1998,拉伸模式,升温速度为5℃/min,频率为10Hz)之差的绝对值为0.05GPa以上,150℃下的损耗因数(tanδ)(测定条件:根据JIS K7244‑1:1998,拉伸模式,升温速度为5℃/min,频率为10Hz)的值为0.12~0.20。

Description

光学膜及含有其的光学叠层体
技术领域
本发明涉及一种光学膜及含有该光学膜的光学叠层体。更详细而言,本发明涉及一种用于抑制为形成光学叠层体而对光学膜进行加工时光学膜产生褶皱的技术。
背景技术
近年来,出于透射或者反射吸收特定波长区域的光线的目的,或出于贴合于汽车或建筑物等的窗户上而隔热或遮光,并且在破损时防止碎片飞散等的目的,而使用光学膜。这种光学膜例如具有抑制红外线的侵入、防止建筑物室内或车内的温度过度上升的红外遮蔽能力,对减少冷气设备的使用并实现节能化是有用的。作为具有这种光学遮蔽特性的膜,已知使折射率不同的层叠层在一起而得到的介电多层膜。该介电多层膜发挥反射层的作用,具有通过利用发射光在层的界面上发生干涉而可以自由地设定分光反射率的优点。由此,作为该光学膜被贴合于建筑物的窗户上等而使用,另外,使用了该光学膜的一种光学叠层体、即在一对玻璃基板之间配置该光学膜而成的夹层玻璃已在市场上流通。
在此,光学膜在形成光学叠层体时,通常通过施加热和负荷而进行加工,但现有的光学膜中,在该加工工序中产生褶皱成为问题。加工工序中产生褶皱不仅损害光学叠层体的外观,而且会伴随膜变形会发生光学性能降低。因此,为了解决这种问题,提出了如下技术:增大光学膜的热收缩率并使光学膜与光学叠层体中的基体或夹层玻璃的玻璃板的形状一致地变形来减少光学膜的剩余部分,从而抑制加工工序中褶皱的产生。
例如日本特表2004-503402号公报(对应于WO2001/096107号)中公开了一种叠层物品的制造方法、及用于其的双折射性介电性多层膜,所述制造方法包含以下工序:对具有复合弯曲的基材进行热定型,使其实质上不产生褶皱,并且使双折射性介电性多层膜可以充分地收缩。
另外,例如日本特开2010-265161号公报(对应于WO2010/119770号)中公开了在具有弯曲形状的2片玻璃板之间具有2片树脂中间膜和带红外线反射膜的塑料膜的夹层玻璃的制造方法。更详细而言,公开了对将2片树脂中间膜彼此进行热熔粘、或将该带红外线反射膜的塑料膜和树脂中间膜进行热熔粘之前的、该带红外线反射膜的塑料膜的形状及相对于玻璃板的尺寸进行适当选择。而且,日本特开2010-265161号公报中公开了将该带红外线反射膜的塑料膜的热收缩率设为规定值以上。
发明内容
在此,本发明人等着眼于在现有技术中某些光学膜有时无法充分抑制加工工序中产生褶皱这一情况。而且,本发明人等发现:在具有基材及反射层、且基材及反射层的高温物性显著不同的光学膜中,无法仅通过增大光学膜的热收缩率来充分地抑制褶皱。
因此,本发明是鉴于上述技术问题而完成的发明,其目的在于,提供一种即使在光学膜的基材及反射层的高温物性显著不同的情况下,仍可充分地抑制光学膜的加工工序中产生褶皱的方法。
本发明人等鉴于上述技术问题进行了深入研究。其结果发现:通过将光学膜在150℃下的损耗因数(tanδ)设为规定范围内的值,可以解决上述技术问题,完成了本发明。
即,本发明的上述技术问题通过以下的方法来解决。
一种光学膜,其具有基材及反射层,
所述基材及所述反射层在150℃下的储能模量(E’)(测定条件:根据JIS K7244-1:1998,拉伸模式,升温速度为5℃/min,频率为10Hz)之差的绝对值为0.05GPa以上,
所述光学膜在150℃下的损耗因数(tanδ)(测定条件:根据JIS K7244-1:1998,拉伸模式,升温速度为5℃/min,频率为10Hz)的值为0.12~0.20。
附图说明
图1是表示含有本发明一个实施方式的光学膜的光学叠层体的一个例子的概要剖面图。其中,10表示光学叠层体,11表示屋外侧的具有曲面的基体,12及14表示中间层,13表示本发明的一个实施方式的光学膜,15表示屋内侧的具有曲面的基体。另外,13a表示本发明的一个实施方式的光学膜的基材,13b表示本发明的一个实施方式的光学膜的反射层。
图2是表示含有本发明的光学膜的光学叠层体的另一个例子的概要剖面图。其中,20表示光学叠层体,21表示具有曲面的基体,22表示中间层,23表示本发明的一个实施方式的光学膜。另外,23a表示本发明的一个实施方式的光学膜的基材,23b表示本发明的一个实施方式的光学膜的反射层。
具体实施方式
以下,说明本发明的实施方式。需要说明的是,本发明并不仅限定于以下的实施方式。另外,附图的尺寸比例为了说明方便而有所夸张,有时与实际的比例不同。
另外,本说明书中,表示范围的“X~Y”是指“X以上Y以下”。另外,只要没有特殊说明,操作及物性等的测定在室温(20~25℃)/相对湿度40~50%RH的条件下进行测定。
而且,本说明书中,化合物的具体名称中的表述“(甲基)丙烯酸”表示“丙烯酸”及“甲基丙烯酸”,“(甲基)丙烯酰基”表示“丙烯酰基”及“甲基丙烯酰基”,“(甲基)丙烯酸酯”表示“丙烯酸酯”及“甲基丙烯酸酯”。另外,“丙烯酸树脂”表示将丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或它们的衍生物作为(共)聚合物的构成成分的树脂。需要说明的是,在“丙烯酸类树脂”中,还包括除上述单体以外进一步具有其它单体作为共聚物构成成分的树脂。
<光学膜>
本发明的一个实施方式的特征在于,光学膜具有基材及反射层,所述基材及所述反射层在150℃下的储能模量(E’)(测定条件:根据JIS K7244-1:1998,拉伸模式,升温速度为5℃/min,频率为10Hz)之差的绝对值为0.05GPa以上,所述光学膜在150℃下的损耗因数(tanδ)(测定条件:根据JIS K7244-1:1998,拉伸模式,升温速度为5℃/min,频率为10Hz)的值为0.12~0.20。如采用本方式的光学膜,即使在光学膜的基材及反射层的高温物性显著不同的情况下,仍可以充分地抑制光学膜在加工工序中产生褶皱。
在此,首先,本发明人等通过本发明的一个实施方式中的光学膜推测能够解决上述技术问题的机理如下。
在基材及反射层的高温物性显著不同的情况下,它们的变形行为不同,因此,在基材及反射层的层间产生应力,成为褶皱的原因。因此,仅仅是通过如现有技术那样增大光学膜的热收缩率来增大加工工序中的光学膜的变形并使膜的剩余部分减少是无法充分改善褶皱的。另外,此时,即使将基材及反射层的热收缩率控制为相同的值,由于在加工工序中与热同时施加负荷,各层在高温中的储能模量(E’)等不同,因此,无法消除其变形行为的差异,无法解决上述技术问题。
在此,着眼于光学膜整体的塑性变形的容易程度。作为表示塑性变形的容易程度的指标,可举出损耗因数(tanδ)。损耗因数(tanδ)是由tanδ=E”/E’(E’:储能模量、E”:损耗模量)定义的值。储能模量(E’)及损耗模量(E”)分别表示在通过振动对试样施予正弦波形的变形(变形)时产生的复数弹性模量中的、与变形同相位且变形能量以应力形式被贮藏的实数成分、以及、由变形起前进90°相位且变形能量转变为其它能量等而产生损失的虚数成分。将光学膜在高温中的损耗因数(tanδ)设为规定值以上,可以使光学膜整体更容易产生塑性变形,在基材和反射层之间产生的应力得以缓和。另外,作为膜整体的塑性变形也变得容易,因此,还可以得到减少光学膜剩余部分的效果。由此,即使在基材及反射层的高温物性显著不同的情况下,也可以充分地抑制光学膜的褶皱。另外,将高温下的损耗因数(tanδ)设为规定的值以下,从而可以防止因膜的变形量达到过度量而使反射层发生膜厚变动,光学膜可以具有高的反射性能。
需要说明的是,上述机理基于推测而得到,其正误并不影响本发明的技术的范围。
本发明的一个实施方式的光学膜必须具有基材及反射层。需要说明的是,可以在各层间、层及基材之间、最外层及基材上的任意的位置配置上述以外的功能层或进一步配置基材。
在此,本发明的一个实施方式的光学膜中,基材及反射层在150℃下的储能模量(E’)之差的绝对值为0.05GPa以上。在现有的光学膜中,基材及反射层在150℃下的储能模量(E’)之差的绝对值为0.05GPa以上的光学膜由于基材及反射层的高温物性不同,因此,难以通过控制热收缩率这样的公知的褶皱抑制方法来充分地抑制褶皱。另一方面,本发明的一个实施方式的光学膜即使在这种基材及反射层的高温物性显著不同的情况下,也能够充分地抑制光学膜的加工工序中的褶皱的产生。在此,从可以在需要使用高弹性模量材料的情况下实现薄膜化的观点出发,优选150℃下的储能模量(E’)之差的绝对值较大。另外,从基材和反射层的界面剥离的观点出发,优选150℃下的储能模量(E’)的值的绝对值之差为13.20GPa以下。从同样的观点出发,更优选为1.50~13.20GPa,进一步优选为1.50~13.00GPa,进一步优选为2.00~7.00GPa。
150℃下的储能模量(E’)可以根据JIS K7244-1:1998,使用动态粘弹性自动测定器(A&D株式会社制造的DDV-01GP),在拉伸模式下,升温速度设为5℃/min,频率设为10Hz,进行测定。测定针对面内的任意的一个方向和与其垂直的方向进行,将其平均值设为评价结果。在此,测定方向没有特别限制,例如优选设为机械方向及与机械方向垂直的方向。本申请说明书中,“机械方向”是指与基材、反射层或光学膜的成膜方向相同的方向。该情况下,机械方向与膜的纵方向一致。需要说明的是,详细的测定方法记载于实施例。
另外,本发明的一个实施方式的光学膜在150℃下的损耗因数(tanδ)的值为0.12~0.20。如上述推定的机理所述,光学膜在150℃下的损耗因数(tanδ)低于0.12时,不能充分地抑制褶皱的产生。另外,150℃下的损耗因数(tanδ)超过0.20时,不能具有充分的光学特性。从这种观点出发,150℃下的损耗因数(tanδ)的值更优选为0.12~0.19,进一步优选为0.13~0.18,特别优选为0.15~0.18。
150℃下的损耗因数(tanδ)可以如下地求出。首先,根据JIS K7244-1:1998,使用动态粘弹性自动测定器(A&D株式会社制造的DDV-01GP),在拉伸模式下,升温速度设为5℃/min、频率设为10Hz,测定储能模量(E’)及损耗模量(E”)。接着,通过由得到的结果算出E”/E’而求出损耗因数(tanδ)。测定针对面内的任意的一个方向和与其垂直的方向进行,将其平均值设为评价结果。在此,测定方向没有特别限制,例如设为机械方向及与机械方向垂直的方向,优选使用平均值。
在此,光学膜在150℃下的损耗因数(tanδ)的控制方法没有特别限制,可举出例如基材或反射层的材料及制备方法的选择。另外,光学膜在150℃下的损耗因数(tanδ)可以通过减小基材或反射层在150℃下的储能模量(E’)、热增大收缩率等来增大。另外,在基材为后述的基材说明中所列举的一般的树脂膜时,可以通过增大基材厚度相对于基材及反射层的总厚度所占的比例、或减小反射层的厚度所占的比例等来增大光学膜在150℃下的损耗因数(tanδ)。
光学膜的厚度没有特别限制,从防止弯曲、可见光透射率、操作性等的观点出发,优选为20~300μm,更优选为25~100μm,进一步优选为30~60μm。
以下,对光学膜的各构成要素详细地进行说明。
[基材]
本发明的一个实施方式的光学膜中使用的基材发挥光学膜的支撑体的作用。
本发明的一个实施方式的基材按照基材及反射层在150℃下的储能模量(E’)之差的绝对值为0.05GPa以上、并且光学膜在150℃下的损耗因数(tanδ)为0.12~0.20的方式来设定制备方法、材料或厚度等。
在此,基材在150℃下的储能模量(E’)的值没有特别限制,优选为0.001GPa以上,并且比反射层在150℃下的储能模量小的值。基材或反射层在150℃下的储能模量(E’)的值小时,光学膜在加热加工时存在更容易产生塑性变形的倾向。在此,对于要求高反射性能的反射层而言,与要求更低的储能模量相比,选择具有低的储能模量的基材,可以更容易地产生塑性变形。这推测是因为,通过选择储能模量(E’)的值小的基材,可以更容易地产生塑性变形,可以更容易地抑制褶皱。另外,基材在150℃下的储能模量(E’)为0.001GPa以上时,可以使加热加工后的反射性能更良好,因此优选。这推测是因为,由于光学膜具有这种基材,从而可以更加抑制因基材的变形量成为过量而产生的反射层的膜厚变动。从同样的观点出发,基材在150℃下的储能模量(E’)的值优选为0.01GPa~2.00GPa,更优选为0.10~1.00GPa,进一步优选为0.20~0.80GPa,特别优选为0.30~0.50GPa,最优选为0.35~0.45GPa。
作为150℃下的储能模量(E’)的测定方法,可以使用与光学膜在150℃下的储能模量(E’)相同的方法进行测定。需要说明的是,详细的测定方法记载于实施例。
另外,基材在150℃下的损耗因数(tanδ)的值没有特别限制,优选为0.12~0.45。通过将基材在150℃下的损耗因数(tanδ)设为0.12以上,可以更加提高基材的塑性变形性。这推测是因为,由于基材的塑性变形性更加提高,从而可以更容易地产生光学膜整体的塑性变形,可以进一步抑制光学膜的褶皱。另外,通过将高温下的损耗因数(tanδ)设为0.45以下,可以使加热加工后的反射性能更良好。这推测是因为,防止因基材的变形量成为过量而产生反射层的膜厚变动,光学膜可以具有更高的反射性能。从同样的观点出发,更优选为0.12~0.40,进一步优选为0.12~0.30,特别优选为0.15~0.30。
作为150℃下的损耗因数(tanδ)的测定方法,可以使用与光学膜在150℃下的损耗因数(tanδ)同样的方法进行测定。需要说明的是,详细的测定方法记载于实施例。
在此,光学膜在150℃下的损耗因数(tanδ)的控制方法没有特别限制,可举出例如基材的材料及制备方法的选择。作为制备方法,在基材为后述的基材说明中所列举的一般的树脂膜时,可举出例如热处理条件、或拉伸条件等。基材在150℃下的损耗因数(tanδ)例如可以通过提高热处理温度、或缩短热处理时间等来增大。另外,基材在150℃下的损耗因数(tanδ)可以通过减小基材在150℃下的储能模量(E’)、或增大热收缩率等来增大。
另外,基材在150℃下经过30分钟时的热收缩率的值没有特别限制,优选为2.0~10.0%。反射层在150℃下经过30分钟时的热收缩率的值为2.0%以上时,褶皱的抑制效果更加升高。这推测是因为,具有这种值的基材会增大光学膜的变形,使膜的剩余部分减少,同时可以更加提高光学膜的塑性变形性。另外,反射层在150℃下经过30分钟时的热收缩率的值为10.0%以下时,可以使加热加工后的反射性能更良好。这推测是因为,防止通过基材的变形量成为过量而产生反射层的膜厚变动,光学膜可以具有更高的反射性能。从同样的观点出发,反射层在150℃下经过30分钟时的热收缩率的值更优选为2.0~8.0%,更优选为2.0~7.0%,进一步优选为2.0~5.0%,特别优选为2.5~5.0%,最优选为3.0~5.0%。
作为150℃下经过30分钟时的热收缩率的测定方法,可以使用以下的方法。将基材及反射层在温度23℃、相对湿度55%RH的环境下保存24小时后,在宽度方向以100mm间隔做两个标记,在无负荷状态下使用显微镜等测定两个标记之间的距离L1。接着,在150℃的环境的烘箱内悬挂试样,放置30分钟。经过30分钟后,从烘箱中取出该试样,再在温度23℃、相对湿度55%RH的环境下保存24小时。接着,使用显微镜等测定无负荷状态的试样的两个标记之间的距离L2。而且,由测定的距离L1及L2利用下述式算出试样的热收缩率:
热收缩率(%)=((L1-L2)/L1)×100
在此,测定方向没有特别限制,例如设为机械方向及与机械方向垂直的方向,优选使用平均值。
本发明的一个实施方式的基材的厚度没有特别限制,但例如优选为10~300μm的范围内,更优选为20~100μm的范围内,进一步优选为30~60μm。如果厚度为10μm以上,则不易产生处理中的褶皱,另外,如果厚度为300μm以下,则在与玻璃贴合时对玻璃曲面的追随性变好,不易产生褶皱。
在基材为如后所述的一般的树脂膜时,就基材的膜厚而言,从增大损耗因数(tanδ)的观点出发,相对于基材及反射层的总厚度,优选占86.5%以上的比例。另外,从反射性能的观点出发,优选占97.5%以下的比例。从同样的观点出发,基材为树脂膜时,基材的膜厚更优选占86.7~97.3%的比例,优选占86.9~97.2%的比例。
另外,作为本发明的一个实施方式的基材,优选为透明的。作为夹层玻璃用膜的光学特性,根据JISR3106:1998测定的可见光透射率优选为70%以上,更优选为80%以上,进一步优选为90%以上。
(树脂膜)
本发明的一个实施方式的基材优选为树脂膜。作为形成树脂膜的树脂,没有特别限制,例如可以使用聚烯烃(例如聚乙烯、聚丙烯等)、聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等)、聚氯乙烯、三醋酸纤维素、聚酰亚胺、聚丁缩醛、环烯烃聚合物、纤维素纳米纤维等。其中,优选为聚酯。
作为聚酯,没有特别限定,优选为具有以二羧酸成分和二醇成分为主要的构成成分的膜形成性的聚酯。作为主要的构成成分的二羧酸成分,可以举出:对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、2,7-萘二羧酸、二苯基砜二羧酸、二苯基醚二羧酸、二苯基乙烷二羧酸、环己烷二羧酸、二苯基二羧酸、二苯基硫醚二羧酸、二苯基酮二羧酸、苯基茚满二羧酸等。作为二羧酸成分,也可以以这些物质的酸酐、酰卤或酯的形式使用。另外,作为二醇成分,可以举出:乙二醇、丙二醇、四亚甲基二醇、环己烷二甲醇、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基乙氧基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)砜、双酚芴二羟基乙醚、二乙二醇、新戊二醇、对苯二酚、环己烷二醇等。在以这些物质为主要的构成成分的聚酯中,从透明性、机械的强度、尺寸稳定性等方面考虑,作为二羧酸成分,优选对苯二甲酸或2,6-萘二羧酸、或这些物质的酸酐、酰卤或酯,作为二醇成分,优选以乙二醇或1,4-环己烷二甲醇为主要的构成成分的聚酯。其中,更优选以聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯为主要的构成成分的聚酯、或由对苯二甲酸、2,6-萘二羧酸和乙二醇构成的共聚聚酯、及以这些聚酯的2种以上的混合物为主要的构成成分的聚酯。其中,特别优选聚对苯二甲酸乙二醇酯。
为了使处理容易,树脂膜也可以在不损害透明性的条件下含有粒子。作为本发明中使用的粒子的实例,可以举出:碳酸钙、磷酸钙、二氧化硅、高岭土、滑石、二氧化钛、氧化铝、硫酸钡、氟化钙、氟化锂、沸石、硫化钼等无机粒子、或交联高分子粒子、草酸钙等有机粒子。另外,作为添加粒子的方法,可以举出:使作为原料的上述树脂材料中含有粒子从而添加粒子的方法、直接添加于挤出机中的方法等,可以采用其中的任一种方法,也可以组合使用两种方法。在本发明中,根据需要除上述粒子之外,可以加入添加剂。作为这种添加剂,可举出例如:稳定剂、润滑剂、交联剂、防粘连剂、抗氧化剂、染料、颜料、紫外线吸收剂等。
树脂膜可以通过现有公知的一般的方法来制造。例如,将成为材料的树脂利用挤出机熔融,利用环状模或T模挤出并骤冷,由此可以制造实质上为无定形且未取向的未拉伸树脂膜。另外,可以通过将未拉伸的树脂膜通过单轴拉伸、拉幅机式逐次双轴拉伸、拉幅机式同时双轴拉伸、管式同时双轴拉伸等公知的方法在树脂膜的流动(MD)方向、或与树脂膜的流动方向成直角(TD)方向进行拉伸来制造拉伸树脂膜。该情况下的拉伸倍率可以按照成为树脂膜的原料的树脂而适当选择,但优选在MD方向及TD方向分别拉伸2~10倍。
作为树脂膜,从提高强度、抑制热膨胀方面考虑,更优选为拉伸膜。作为这种膜,特别优选为双轴取向聚酯膜,但得到的膜只要不脱离本发明的宗旨,则也可以使用未拉伸或在至少一方向进行了拉伸的聚酯膜。需要说明的是,从上述观点出发,拉伸膜特别可以优选作为汽车的前玻璃用途使用。
另外,就树脂膜而言,从控制150℃下的损耗因数(tanδ)的观点出发,还可以进行松弛处理、离线热处理。松弛处理优选在所述聚酯膜的拉伸成膜工序中的热定型之后,在横拉伸的拉幅机内进行,或在从拉幅机出来后的卷绕之前的工序进行。松弛处理的处理温度(热处理温度)优选为80~200℃,更优选为100~180℃,进一步优选为110~170。通过将处理温度(热处理温度)设为80℃以上,可以更加增大基材在150℃下的损耗因数(tanδ)。另外,通过将处理温度(热处理温度)设为200℃以下,可以更加减小基材在150℃下的损耗因数(tanδ)。处理时间(热处理时间)优选为1~60秒。通过将处理时间(热处理时间)设为1秒以上,可以更加减小基材在150℃下的损耗因数(tanδ)。另外,通过将处理时间(热处理时间)设为60秒以下,可以更加增大基材在150℃下的损耗因数(tanδ)。从同样的观点出发,处理时间更优选为1~50秒,进一步优选为2~40秒。另外,优选纵方向、横方向均在弛缓率为0.1~10%的范围内进行,更优选在松弛率为2~6%内进行处理。
树脂膜也可以具有衬底层。在本发明中衬底层是指在一面或两面以直接邻接的形式形成的水性易粘接树脂涂布层,是与本申请中的反射层或形成反射层的层不同的层。在此,水性易粘接树脂涂布层表示通过涂布含有具有易粘接效果的水溶性树脂及作为溶剂的水的水性易粘接涂布液(衬底层涂布液)而得到的层。
需要说明的是,在本发明中,在树脂膜在其一面或两面直接邻接地具有衬底层时,将具有衬底层的树脂膜(由衬底层及树脂膜构成的叠层体)作为基材进行处理。
在此,树脂膜优选在成膜过程中在一面或两面上通过在线涂布衬底层涂布液。在本发明的一个实施方式中,将成膜工序中的衬底涂布称为在线衬底。作为本发明的一个实施方式中有用的衬底层涂布液中使用的树脂,可举出聚酯树脂、丙烯酸改性聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、乙烯基树脂、偏氯乙烯树脂、聚乙烯亚胺亚乙烯基树脂、聚乙烯亚胺树脂、聚乙烯醇树脂、改性聚乙烯醇树脂及明胶等,均可以优选使用。其中,更优选使用水溶性的聚酯树脂或丙烯酸改性聚酯树脂。也可以在这些衬底层中加入现有公知的添加剂。而且,上述的衬底层可以利用辊涂、凹版涂敷、刀涂、浸涂、喷涂等公知的方法涂敷。作为上述衬底层的涂布量,优选0.01~5g/m2(干燥状态)左右,更优选0.01~2g/m2(干燥状态)左右。
[反射层]
本发明的一个实施方式的反射层为具有反射一部分入射光的功能的层。
需要说明的是,本发明的一个实施方式的反射层按照基材及反射层在150℃下的储能模量(E’)之差的绝对值为0.05GPa以上、并且光学膜在150℃下的损耗因数(tanδ)成为0.12~0.20的方式设定制备方法、材料或厚度等。
在此,反射层在150℃下的储能模量(E’)的值没有特别限制,优选为2.00~13.50GPa。反射层在150℃下的储能模量(E’)的值为2.00GPa以上时,可以使加热加工后的反射性能更良好。这推测是因为,通过具有这种反射层,可以更加抑制因反射层的变形量成为过量而产生的反射层的膜厚变动。另外,反射层在150℃下的储能模量(E’)的值为13.50GPa以下时,褶皱的抑制效果更加升高。这推测是因为,具有这种值的反射层可以更加提高光学膜的塑性变形性。从同样的观点出发,反射层在150℃下的储能模量(E’)的值更优选为2.20~13.20GPa,进一步优选为2.50~8.00GPa,特别优选为2.60~7.00GPa。
作为150℃下的储能模量(E’)的测定方法,除使用反射层测定用试样进行测定之外,可以使用与光学膜在150℃下的储能模量(E’)同样的方法进行测定。需要说明的是,详细的测定方法记载于实施例。
另外,反射层的150℃下经过30分钟时的热收缩率的值没有特别限制,优选为0.5%~5.0%。反射层在150℃下经过30分钟时的热收缩率的值为0.5%以上时,褶皱的抑制效果更加升高。这推测是因为,具有这种值的反射层可以增大光学膜的变形,使膜的剩余部分减少,同时更加提高光学膜的塑性变形性。另外,反射层在150℃下经过30分钟时的热收缩率的值为5.0%以下时,可以使加热加工后的反射性能更良好。这推测是因为,通过具有这种反射层,可以更加抑制因反射层的变形量成为过量而产生的反射层的膜厚变动。从同样的观点出发,反射层在150℃下经过30分钟时的热收缩率的值更优选为0.5~4.0%,进一步优选为1.0~3.0%。
作为150℃下经过30分钟时的热收缩率的测定,除使用反射层测定用试样进行测定之外,可以使用与基材在150℃下经过30分钟时的热收缩率同样的方法进行测定。需要说明的是,详细的测定方法记载于实施例。
反射层的膜厚没有特别限制,优选为1.2μm~7.8μm。反射层的膜厚为1.2μm以上时,可以使反射性能更良好。另外,反射层的膜厚为7.8μm以下时,褶皱的抑制效果更加升高。这推测是因为,具有这种值的反射层可以更加提高光学膜的塑性变形性。从同样的观点出发,反射层的膜厚更优选为1.2~7.6μm以下,进一步优选为1.4~4.5μm。
作为反射层的膜厚的测定方法,可以通过切削光学膜的断层,使用电子显微镜(FE-SEM、S-5000H型、株式会社日立制作所制造)观察其截面而求出。需要说明的是,详细的测定方法记载于实施例。
在此,反射层优选为选择性地透射特定波长的光的反射层,更优选透射从可见区域到红外线区域的波长的光的红外反射膜。
作为选择性地透射特定波长的光的反射层,没有特别限制,可以举出例如将折射率相互不同的折射率层交替地叠层而仅反射与其层厚相应的波长的光的介电多层膜等。
(介电多层膜)
作为用于本发明的光学膜的反射层,优选为将低折射率层和高折射率层交替地叠层而构成的介电多层膜。
本说明书中,“高折射率层”及“低折射率层”这样的用语是指:在将相邻的2层的折射率差进行比较的情况下,将折射率高的折射率层设为高折射率层,将折射率低的折射率层设为低折射率层。因此,“高折射率层”及“低折射率层”这样的用语在着眼于构成光反射膜的各折射率层中邻接的两个折射率层的情况下,包含各折射率层具有相同的折射率的方式以外的所有实施方式。
另外,就具有作为反射层的介电多层膜的光学膜的光学特性而言,优选根据JISR3106:1998测定的可见光区域的透射率为60%以上、且在波长800~1400nm的区域具有反射率超过50%的区域。
就反射层而言,从与基材或其它层等其它邻接部件的密合性、雾度及可见光透射率的观点出发,至少与其它邻接部件相接的折射率层的表面粗糙度的算术平均表面粗糙度(Ra)优选为10~100nm,更优选为10~50nm,进一步优选为12~20nm。所述折射率层的算术平均表面粗糙度(Ra)为10nm以上时,通过锚固效果,可以提高反射层和邻接部件的密合性。所述算术平均表面粗糙度为100nm以下时,反射层和邻接部件的界面不紊乱,可以抑制雾度并抑制可见光透射率的降低。需要说明的是,作为邻接部件,没有特别限制,在将本发明的一个实施方式的光学膜用于夹层玻璃用途时,可举出例如后述的中间层等。
高折射率层的每1层的厚度优选为20~800nm,更优选为50~350nm。另外,低折射率层的每1层的厚度优选为20~800nm,更优选为50~350nm。
在此,测定每1层的厚度时,高折射率层和低折射率层可以在它们之间具有明确的界面,也可以逐渐地变化。在界面逐渐地变化的情况下,在各个层发生混合且折射率连续地变化的区域中,在最大折射率-最小折射率=Δn的情况下,将2层间的最小折射率+Δn/2的位置看作层界面。需要说明的是,在后述的低折射率层的层厚中也同样处理。
将高折射率层和低折射率层交替地叠层而形成的反射层的金属氧化物浓度曲线可以通过使用溅射法从表面向深度方向进行蚀刻,使用XPS表面分析装置,将最表面设为0nm,以0.5nm/min的速度进行溅射,测定原子组成比而观察。另外,也可以通过切断叠层膜,用XPS表面分析装置测定原子组成比而观察切断面。在混合区域中,在金属氧化物的浓度不连续地变化的情况下,可以由利用电子显微镜(TEM)的断层照片确认边界。
作为XPS表面分析装置,没有特别限制,任何种类的机器均可以使用,例如可以使用VG Scientific株式会社制造的ESCALAB-200R。可以在X射线阳极中使用Mg,以输出功率600W(加速电压15kV、发射极电流40mA)进行测定。
就反射层而言,从生产率的观点出发,作为优选的高折射率层及低折射率层的总层数的范围,为6~100层,更优选为7~60层,进一步优选为8~55层,特别优选为8~40层,最优选为9~30层。
就反射层而言,从可以以少的层数提高反射率的观点出发,优选将高折射率层和低折射率层的折射率之差设计得较大。在本发明的一个实施方式中,相邻的高折射率层和低折射率层的折射率差优选为0.1以上,更优选为0.3以上,进一步优选为0.35以上,更进一步优选为0.4以上。其中,关于最表层或最下层,也可以为上述适合的范围外的结构。
另外,特定波长区域的反射率由邻接的2层的折射率差和叠层数而决定,折射率之差越大,越能够以少的层数得到相同的反射率。关于该折射率差和需要的层数,可以使用市售的光学设计软件进行计算。例如,为了得到近红外反射率90%以上,折射率差小于0.1时,需要200层以上的叠层,不仅生产率降低,而且在叠层界面的散射变大,透明性降低,另外,没有故障地制造也变得非常困难。从提高反射率和减少层数的观点出发,在折射率差上没有上限,但实质上1.4左右为极限。
低折射率层及高折射率层优选含有树脂成分。如果形成折射率层的材料为树脂成分,则可选择涂布或旋涂等成膜方法。这些方法简单,不管基材的耐热性,因此,选择范围广,可以说是对树脂基材特别有效的成膜方法。例如如果为涂布型,则可以采用卷对卷法等大量生产方式,无论在成本方面,还是在工艺时间方面都有利。另外,含有聚合物材料的膜由于挠性高,因此,即使在生产时或输送时进行卷绕,也不易产生这些缺陷,具有操作性优异的优点。另外,也可以使用上述聚合物,利用例如共挤出法或共流延法等通过连续平坦膜制造线形成反射层。
另外,所述高折射率层及所述低折射率层中所含的聚合物材料优选为作为粘合剂起作用的水溶性粘合剂树脂。
在此,在本发明的一个实施方式的光学膜中,高折射率层或低折射率层中所含的第1及第2水溶性粘合剂树脂优选为聚乙烯醇。另外,优选高折射率层中所含的聚乙烯醇的皂化度与低折射率层中所含的聚乙烯醇的皂化度不同。另外,优选在所述高折射率层中含有第1金属氧化物粒子,优选在所述低折射率层中含有第2金属氧化物粒子。在此,所述高折射率层中所含的第1金属氧化物粒子优选为用含硅的水合氧化物进行了表面处理的氧化钛粒子。
所述反射层的至少1层的折射率层优选含有玻璃化转变温度(Tg)为40℃~70℃的树脂成分。树脂成分可以使用现有公知的物质,可举出例如:单独的水溶性粘合剂树脂、或水溶性粘合剂树脂和胶乳的混合物。具有特定的Tg的树脂成分相对于1个折射率层的总质量的比例优选为20~70质量%,更优选为25~65质量%,进一步优选为30~65质量%。折射率层优选为在透明基材上的至少一面上叠层有折射率相互不同的至少一层高折射率层及至少一层低折射率层而得到的层,所述高折射率层含有第1水溶性粘合剂树脂和第1金属氧化物粒子,所述低折射率层含有第2水溶性粘合剂树脂和第2金属氧化物粒子。
反射层优选至少含有与其它邻接部件相接的折射率层的玻璃化转变温度(Tg)为40~70℃的树脂成分。与其它邻接部件相接的折射率层可以为高折射率层、低折射率层中的任一层,但从对其它邻接部件的密合性的观点出发,优选为低折射率层。在树脂成分为单独的水溶性粘合剂树脂时,折射率层的玻璃化转变温度(Tg)可以调节该水溶性粘合剂树脂的组成或聚合度来控制,在树脂成分为水溶性粘合剂树脂及胶乳的混合物时,可以根据相对于树脂成分的合计的胶乳的含量来控制。
(高折射率层)
在本发明的优选的一个实施方式中,高折射率层可以含有第1水溶性粘合剂树脂及第1金属氧化物粒子。根据需要,为了控制树脂成分的玻璃化转变温度(Tg),也可以含有胶乳作为高折射率层中所含的树脂成分。另外,高折射率层还可以含有选自固化剂、其它粘合剂树脂、表面活性剂及其它添加剂的至少1种。
高折射率层的折射率优选为1.80~2.50,更优选为1.90~2.20。
以下,对第1水溶性粘合剂树脂、胶乳、其它粘合剂树脂、第1金属氧化物粒子、固化剂、表面活性剂及其它添加剂进行说明。
(第1水溶性粘合剂树脂)
本发明的一个实施方式的第1水溶性粘合剂树脂是指如下成分:在该水溶性粘合剂树脂最大溶解的温度下,以0.5质量%的浓度溶解于水时,在用G2玻璃过滤器(最大细孔40~50μm)过滤时所滤出的不溶物的质量为加入的该水溶性粘合剂树脂的50质量%以内。
第1水溶性粘合剂树脂的重均分子量优选1,000以上200,000以下,更优选3,000以上40,000以下。
在此,重均分子量可以利用公知的方法进行测定,例如可以通过静态光散射、凝胶渗透色谱法(GPC)、飞行时间型质谱分析法(TOF-MASS)等进行测定。重均分子量在本申请说明书中使用采用一般公知的方法的凝胶渗透色谱法测定的值。
高折射率层中的第1水溶性粘合剂树脂的含量相对于高折射率层的固体成分100质量%,优选为5~50质量%,更优选为10~40质量%。
第1水溶性粘合剂树脂没有特别限制,优选为聚乙烯醇。另外,存在于后述的低折射率层的第2水溶性粘合剂树脂也优选为聚乙烯醇。因此,以下,同时对高折射率层及低折射率层中所含的聚乙烯醇进行说明。
(聚乙烯醇)
在本发明的一个实施方式中,高折射率层和低折射率层优选分别含有皂化度不同的2种以上的聚乙烯醇。在此,为了区别,将作为第1水溶性粘合剂树脂的聚乙烯醇称为聚乙烯醇(A),将作为第2水溶性粘合剂树脂的聚乙烯醇称为聚乙烯醇(B)。需要说明的是,在各折射率层含有皂化度或聚合度不同的多个聚乙烯醇的情况下,将在各折射率层中含量最高的聚乙烯醇分别称为高折射率层中的聚乙烯醇(A)、及低折射率层中的聚乙烯醇(B)。
本申请说明书中所说的“皂化度”为羟基相对于聚乙烯醇中的乙酰氧基(源自原料醋酸乙烯酯的物质)和羟基的总数的比例。
另外,这里提及“在折射率层中含量最高的聚乙烯醇”时,将皂化度之差为3mol%以内的聚乙烯醇视为相同的聚乙烯醇,计算聚合度。其中,聚合度1000以下的低聚合度聚乙烯醇视为不同的聚乙烯醇(即使存在皂化度之差为3mol%以内的聚乙烯醇,也不视为相同的聚乙烯醇)。具体而言,在皂化度为90mol%、皂化度为91mol%、皂化度为93mol%的聚乙烯醇在同一层内分别含有10质量%、40质量%、50质量%的情况下,这些3个聚乙烯醇视为相同的聚乙烯醇,将这些3种混合物设为聚乙烯醇(A)或(B)。另外,上述“皂化度之差为3mol%以内的聚乙烯醇”在着眼于任一种聚乙烯醇的情况下只要是3mol%以内即可,例如在含有90mol%、91mol%、92mol%、94mol%的聚乙烯醇的情况下,在着眼于91mol%的聚乙烯醇的情况下,任一种聚乙烯醇的皂化度之差均为3mol%以内,因此,视为相同的聚乙烯醇。
在同一层内含有皂化度相差3mol%以上的聚乙烯醇时,看作不同的聚乙烯醇的混合物,分别算出聚合度和皂化度。例如含有PVA203:5质量%、PVA117:25质量%、PVA217:10质量%、PVA220:10质量%、PVA224:10质量%、PVA235:20质量%、PVA245:20质量%时,含量最多的PVA(聚乙烯醇)为PVA217~245的混合物(PVA217~245的皂化度之差为3mol%以内,因此,为相同的聚乙烯醇),该混合物视为聚乙烯醇(A)或(B)。这样,在PVA217~245的混合物(聚乙烯醇(A)或(B))中,聚合度为(1700×0.1+2000×0.1+2400×0.1+3500×0.2+4500×0.7)/0.7=3200,皂化度为88mol%。
聚乙烯醇(A)和聚乙烯醇(B)的皂化度的绝对值之差优选为3mol%以上,更优选为5mol%以上。如果为这种范围,则高折射率层和低折射率层的层间混合状态会达到优选的水平,因此优选。另外,聚乙烯醇(A)和聚乙烯醇(B)的皂化度之差相差越远越优选,但从聚乙烯醇在水中的溶解性的观点出发,优选为20mol%以下。
另外,从在水中的溶解性的观点方面来看,聚乙烯醇(A)及聚乙烯醇(B)的皂化度优选为75mol%以上。而且,聚乙烯醇(A)及聚乙烯醇(B)中的一个为皂化度90mol%以上,另一个为90mol%以下,使高折射率层和低折射率层的层间混合状态为优选的水平,因此优选。更优选聚乙烯醇(A)及聚乙烯醇(B)中的一个为皂化度95mol%以上,另一个为90mol%以下。需要说明的是,聚乙烯醇的皂化度的上限没有特别限定;通常低于100mol%,优选为99.9mol%以下。
另外,优选使用皂化度不同的2种聚乙烯醇的聚合度为1,000以上的物质。这是因为,聚乙烯醇的聚合度为1,000以上时,涂布膜的皲裂产生频率变得更低。另外,优选使用皂化度不同的2种聚乙烯醇的聚合度为5,000以下的物质。这是因为,聚乙烯醇的聚合度为5,000以下时,涂布液更稳定。需要说明的是,本申请说明书中,“涂布液稳定”是指涂布液长时间稳定。从同样的观点出发,更优选聚合度为1,500~5,000的物质,进一步优选2,000~5,000的物质。这是因为,聚乙烯醇(A)及聚乙烯醇(B)的至少一方的聚合度为2,000~5,000时,涂膜的皲裂产生频率显著地减少,特定波长的反射率提高。在此,聚乙烯醇(A)和聚乙烯醇(B)的双方为2,000~5,000时,可以更显著地发挥上述效果,因此特别优选。
本说明书中所说的“聚合度”是指粘度平均聚合度,根据JIS K6726:1994进行测定,基于将PVA完全进行再皂化并纯化之后在30℃的水中测得的特性粘度[η](dl/g),利用下式求出。
[数学式1]
P=([η]×103/8.29)(1/0.62)
低折射率层中所含的聚乙烯醇(B)优选皂化度为75mol%以上90mol%以下,且聚合度为2,000以上5,000以下。在低折射率层中含有这种聚乙烯醇时,在更加抑制界面混合方面优选。其认为是因为,涂膜的皲裂少,且固定性提高。
在本发明的一个实施方式中所使用的聚乙烯醇(A)及(B)可以使用合成品,也可以使用市售品。对于作为聚乙烯醇(A)及(B)使用的市售品,可举出例如:PVA-102、PVA-103、PVA-105、PVA-110、PVA-117、PVA-120、PVA-124、PVA-203、PVA-205、PVA-210、PVA-217、PVA-220、PVA-224、PVA-235(以上,株式会社可乐丽制造)、JC-25、JC-33、JF-03、JF-04、JF-05、JP-03、JP-04JP-05、JP-45(以上,JAPAN VAM&POVAL株式会社制造)等。
本发明的一个实施方式的第1水溶性粘合剂树脂只要不损害本发明的效果,除将聚醋酸乙烯酯水解而得到的通常的聚乙烯醇之外,还可以含有一部分进行了改性的改性聚乙烯醇。含有这种改性聚乙烯醇时,有时膜的密合性或耐水性、柔软性被改良。作为这种改性聚乙烯醇,可举出例如:阳离子改性聚乙烯醇、阴离子改性聚乙烯醇、非离子改性聚乙烯醇、乙烯醇类聚合物等。
作为阳离子改性聚乙烯醇,例如为日本特开昭61-10483号公报中所记载的、在上述聚乙烯醇的主链或侧链中具有伯~叔氨基或季铵基的聚乙烯醇等,通过将具有阳离子性基团的烯属不饱和单体和醋酸乙烯酯形成的共聚物进行皂化而得到。
作为具有阳离子性基团的烯属不饱和单体,可举出例如:三甲基-(2-丙烯酰胺-2,2-二甲基乙基)氯化铵、三甲基-(3-丙烯酰胺-3,3-二甲基丙基)氯化铵、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基-2-甲基咪唑、N-(3-二甲基氨基丙基)甲基丙烯酰胺、羟基乙基三甲基氯化铵、三甲基-(2-甲基丙烯酰胺丙基)氯化铵、N-(1,1-二甲基-3-二甲基氨基丙基)丙烯酰胺等。阳离子改性聚乙烯醇的含阳离子改性基的单体的比率相对于醋酸乙烯酯优选为0.1~10mol%,更优选为0.2~5mol%。
阴离子改性聚乙烯醇可举出例如日本特开平1-206088号公报中所记载的具有阴离子性基团的聚乙烯醇、日本特开昭61-237681号公报及日本特开昭63-307979号公报中所记载的乙烯醇和具有水溶性基团的乙烯基化合物的共聚物、及日本特开平7-285265号公报中所记载的具有水溶性基团的改性聚乙烯醇等。
另外,作为非离子改性聚乙烯醇,可举出例如日本特开平7-9758号公报中所记载的在乙烯醇的一部分上加成聚氧化烯烃基而得到的聚乙烯醇衍生物、日本特开平8-25795号公报中记载的具有疏水性基团的乙烯基化合物和乙烯醇形成的嵌段共聚物、具有硅烷醇基的硅烷醇改性聚乙烯醇、具有乙酰乙酰基或羰基、羧基等反应性基团的反应性基团改性聚乙烯醇等。
另外,作为乙烯醇类聚合物,可举出例如:EXCEVAL(注册商标、株式会社可乐丽制造)或Nichigo G Polymer(注册商标、日本合成化学工业株式会社制造)等。
改性聚乙烯醇可以组合使用聚合度或改性的种类不同等的2种以上。
改性聚乙烯醇的含量没有特别限定,相对于各折射率的总质量(固体成分),优选为1~30质量%。只要在这样的范围,则能进一步发挥上述效果。
在本发明的一个实施方式中,优选在折射率不同的层间分别使用皂化度不同的2种聚乙烯醇。
例如,在高折射率层中使用低皂化度的聚乙烯醇(A)、在低折射率层中使用高皂化度的聚乙烯醇(B)的情况下,优选相对于层中的总聚乙烯醇类的总质量,在40质量%以上100质量%以下的范围内含有高折射率层中的聚乙烯醇(A),更优选60质量%以上95质量%以下,优选相对于低折射率层中的总聚乙烯醇类的总质量,在40质量%以上100质量%以下的范围内含有低折射率层中的聚乙烯醇(B),更优选60质量%以上95质量%以下。
另外,在高折射率层中使用高皂化度的聚乙烯醇(A)、在低折射率层中使用低皂化度的聚乙烯醇(B)的情况下,优选相对于层中的总聚乙烯醇类的总质量,在40质量%以上100质量%以下的范围内含有高折射率层中的聚乙烯醇(A),更优选60质量%以上95质量%以下,优选相对于低折射率层中的总聚乙烯醇类的总质量,在40质量%以上100质量%以下的范围内含有低折射率层中的聚乙烯醇(B)。低折射率层中的聚乙烯醇(B)的含量为40质量%以上时,层间混合得以,界面的紊乱进一步变小的效果显著地出现。另一方面,如果低折射率层中的聚乙烯醇(B)的含量为100质量%以下,则涂布液的稳定性更加提高。从同样的观点出发,低折射率层中的聚乙烯醇(B)的含量更优选为60质量%以上95质量以下。
(胶乳)
在本发明的一个实施方式中,高折射率层中,作为树脂成分除水溶性粘合剂树脂之外,也可以含有胶乳。胶乳为稳定地分散于水介质中的树脂。作为本发明的一个实施方式中的胶乳,可举出例如乳液树脂。可以根据胶乳相对于树脂成分的总量的含量,控制树脂成分的玻璃化转变温度(Tg),另外,通过含有胶乳作为树脂成分,制作的夹层玻璃的耐热性变好。
作为上述胶乳的含量,相对于所述水溶性粘合剂树脂和胶乳的总量(100质量%),优选为1质量%以上50质量%以下,更优选为5质量%以上且低于50质量%,进一步优选为5质量%~20质量%。
乳液树脂为在水性介质中以乳液状态分散微细的、例如平均粒径为0.01~2.0μm左右的树脂粒子而形成的树脂,可以通过使用具有羟基的高分子分散剂将油溶性的单体进行乳液聚合等而得到。没有发现使用的分散剂的种类不同而在得到的乳液树脂的聚合物成分中存在根本性不同。作为在乳液的聚合时所使用的分散剂,例如,烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、二乙基胺、乙烯二胺、季铵盐之类的低分子的分散剂,还可举出聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯月桂酸醚、羟基乙基纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮之类的高分子分散剂。使用具有羟基的高分子分散剂进行乳液聚合时,推测在微细的微粒的至少表面存在羟基,这与使用其它分散剂进行聚合得到的乳液树脂在乳液的化学的、物理的性质上存在不同。
含有羟基的高分子分散剂是重均分子量为10000以上的高分子的分散剂,是在侧链或末端取代有羟基的物质,可举出例如在聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺之类的丙烯酸系的高分子上共聚2-乙基己基丙烯酸酯而成的物质、聚乙二醇或聚丙二醇之类的聚醚、聚乙烯醇等,特别优选聚乙烯醇。
作为高分子分散剂使用的聚乙烯醇,除了将聚醋酸乙烯酯水解而得到的通常的聚乙烯醇之外,可以含有进行了阳离子改性的聚乙烯醇或具有羧基之类的阴离子性基团的阴离子改性聚乙烯醇、具有甲硅烷基的甲硅烷基改性聚乙烯醇等改性聚乙烯醇。就聚乙烯醇而言,平均聚合度较高时,抑制形成油墨吸收层时的产生裂缝的效果大,但平均聚合度为5000以内时,乳液树脂的粘度不高,在制造时容易操作。因此,优选平均聚合度为300~5000的物质,更优选1500~5000的物质,特别优选3000~4500的物质。优选聚乙烯醇的皂化度为70~100mol%的物质,更优选为80~99.5mol%的物质。
作为用上述的高分子分散剂进行乳液聚合的树脂,可举出:丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基类化合物、苯乙烯类化合物之类的乙烯类单体、丁二烯、异戊二烯之类的二烯系化合物的均聚物或共聚物。更详细而言,作为用高分子分散剂进行乳液聚合的树脂,可举出例如:丙烯酸类树脂(丙烯酸树脂)、苯乙烯-丁二烯类树脂、乙烯-醋酸乙烯酯类树脂等。
作为丙烯酸树脂,没有特别限制,在将作为构成成分的单体的合计设为100摩尔%时,优选丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的比例为50摩尔%以上。
作为丙烯酸树脂,也可以使用所市售的物质,可举出例如:AE120A(株式会社Etec制造)、VINYBLAN(注册商标)2585、2680(日信化学工业株式会社制造)、EK108(SAIDEN化学株式会社制造)、VONCOAT(注册商标)CE-6400(DIC株式会社制造)等。
(其它粘合剂树脂)
在本发明的一个实施方式中,高折射率层在不损害本发明的效果的限度内,除所述第一水溶性粘合剂树脂成分之外,还可以使用其它水溶性粘合剂树脂。作为其它水溶性粘合剂树脂,没有特别限制,考虑环境的问题或涂膜的柔软性时,优选水溶性高分子。
在高折射率层中,与所述第一水溶性粘合剂树脂成分组合使用的其它粘合剂树脂的含量相对于高折射率层的固体成分100质量%,可以为5~50质量%。
即,在本发明的一个实施方式中,只要不损害其效果,除上述聚乙烯醇及改性聚乙烯醇之外,还可以将聚乙烯醇及改性聚乙烯醇以外的水溶性高分子作为粘合剂树脂使用。所述水溶性高分子是指如下物质:在该水溶性高分子最大溶解的温度下,以0.5质量%的浓度溶解于水时,在用G2玻璃过滤器(最大细孔40~50μm)过滤时被滤出的不溶物的质量为加入的该水溶性高分子的50质量%以内。在这种水溶性高分子中,特别优选明胶、纤维素类、增粘多糖、或具有反应性官能团的聚合物。这些水溶性高分子可以单独使用,也可以将2种以上混合而使用。
(适合利用共挤出法或共流延法形成的反射层的树脂成分)
另外,使用共挤出法或共流延法形成反射层时,作为高折射率层中所含的树脂成分,没有特别限制,可举出例如:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸乙二醇酯的共聚物(coPET)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚(甲基丙烯酸甲酯)的共聚物(coPMMA)、环己烷二甲醇(PETG)、环己烷二甲醇的共聚物(coPETG)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚萘二甲酸乙二醇酯的共聚物(coPEN)、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯的共聚物、聚(甲基丙烯酸甲酯)、及聚(甲基丙烯酸甲酯)的共聚物等。需要说明的是,作为低折射率层中所含的树脂成分,也可以举出与高折射率层中所含的树脂成分同样的物质。在各高折射率层及低折射率层中可以使用这些聚合物1种、或2种以上的组合。另外,作为适合的聚合物的组合的实例,可举出美国专利第6,352,761号说明书中记载的物质。
(第1金属氧化物粒子)
作为本发明的一个实施方式的第1金属氧化物粒子,优选折射率为2.0以上、3.0以下的金属氧化物粒子。进一步具体而言,可举出例如:氧化钛、氧化锆、氧化锌、合成非晶质二氧化硅、胶体二氧化硅、氧化铝、胶体氧化铝、钛酸铅、铅丹、黄铅、锌黄、氧化铬、氧化铁、铁黑、氧化铜、氧化镁、氢氧化镁、钛酸锶、氧化钇、氧化铌、氧化铕、氧化镧、锆石、氧化锡等。另外,也可以使用由多种金属构成的复合氧化物粒子或金属结构变化为芯壳状的芯壳粒子等。
为了形成透明且折射率更高的高折射率层,优选在本发明的一个实施方式的高折射率层中含有钛、锆等具有高折射率的金属的氧化物微粒,更优选含有氧化钛微粒或氧化锆微粒。其中,从用于形成高折射率层的涂布液的稳定性的观点出发,进一步优选氧化钛。另外,在氧化钛中,与锐钛矿型相比,金红石型(正方晶形)的催化剂活性低,因此,高折射率层或邻接的层的耐候性升高,另外,折射率升高,因此特别优选。
另外,氧化钛也可以为用含硅的水合氧化物包覆的芯壳粒子的形态。该芯壳粒子具有含硅的水合氧化物构成的壳包覆构成芯的氧化钛粒子的表面而成的结构。此时的构成芯的部分的氧化钛粒子的体积平均粒径优选为超过1nm且低于30nm,更优选为4nm以上且低于30nm,更优选为4nm以上且低于15nm。通过含有这种芯壳粒子,可以通过壳层的含硅的水合氧化物和水溶性树脂的相互作用而更加抑制高折射率层和低折射率层的层间混合。
上述的第1金属氧化物粒子可以单独使用,也可以混合2种以上而使用。
第1金属氧化物粒子的含量相对于高折射率层的固体成分100质量%为15~80质量%时,在赋予与低折射率层的折射率差的观点方面的优选的。而且,更优选为20~77质量%,进一步优选为30~75质量%。
第1金属氧化物粒子的体积平均粒径优选为30nm以下,更优选为1~30nm。如果第1金属氧化物粒子的体积平均粒径为1nm以上30nm以下,则可以形成雾度更少且可见光透射性更优异的高折射率层。从同样的观点出发,第1金属氧化物粒子的体积平均粒径进一步优选为5~15nm。
需要说明的是,第1金属氧化物粒子的体积平均粒径是如下测定的平均粒径:通过使用激光衍射散射法、动态光散射法、或电子显微镜来观察粒子本身的方法、或用电子显微镜观察折射率层的截面或出现在表面上的粒子图像的方法来测定1,000个任意粒子的粒径,在分别具有d1、d2···di···dk的粒径的粒子分别存在n1、n2···ni···nk个的粒子状金属氧化物的集团中,在将每1个粒子的体积设为vi的情况下,以体积平均粒径mv={Σ(vi·di)}/{Σ(vi)}表示的体积进行了加权而得到的平均粒径。
另外,第1金属氧化物粒子优选为单分散。在此所说的单分散是指用下述式求出的单分散度为40%以下。该单分散度进一步优选为30%以下,特别优选为0.1~20%。
[数学式2]
单分散度=(粒径的标准偏差)/(平均粒径)×100
(固化剂)
在本发明的一个实施方式中,为了使第1水溶性粘合剂树脂固化,也可以使用固化剂。作为可以与第1水溶性粘合剂树脂同时使用的固化剂,只要与该水溶性粘合剂树脂引发固化反应借款,没有特别的限制。例如作为第1水溶性粘合剂树脂,在使用聚乙烯醇的情况下,作为固化剂,优选硼酸或其盐。除硼酸或其盐以外,也可以使用公知物质,一般而言,可以适当选择具有可与聚乙烯醇反应的基团的化合物,或促进聚乙烯醇具有的不同基团彼此的反应的化合物。作为固化剂的具体例,可举出例如:环氧类固化剂(二缩水甘油基乙基醚、乙二醇二缩水甘油基醚、1,4-丁二醇二缩水甘油基醚、1,6-二缩水甘油基环己烷、N,N-二缩水甘油基-4-缩水甘油氧基苯胺、山梨糖醇聚缩水甘油基醚、甘油聚缩水甘油基醚等)、醛类固化剂(甲醛、乙二醛等)、活性卤类固化剂(2,4-二氯-4-羟基-1,3,5-均三嗪等)、活性乙烯基系化合物(1,3,5-三丙烯酰基-六氢-均三嗪、双乙烯基磺酰基甲醚等)、铝明矾等。
硼酸或其盐是指以硼原子为中心原子的含氧酸及其盐,具体而言,可举出:原硼酸、二硼酸、偏硼酸、四硼酸、五硼酸及八硼酸及它们的盐。
作为固化剂的具有硼原子的硼酸或其盐可以为单独的水溶液,另外,也可以混合2种以上使用。特别优选的是硼酸和硼砂的混合水溶液。
硼酸和硼砂在制备水溶液时,只能分别以形成比较稀薄的水溶液的含量来添加,但可以通过将两者进行混合而制成浓稠的水溶液,将涂布液浓缩化。另外,具有可以比较自由地控制添加的水溶液的pH的优点。
在本发明的一个实施方式中,固化剂更优选使用硼酸或其盐、或硼砂。在使用硼酸或其盐、或硼砂的情况下,金属氧化物粒子和作为水溶性粘合剂树脂的聚乙烯醇的OH基更容易形成氢键网络,其结果,认为抑制高折射率层和低折射率层的层间混合,实现优异的近红外屏蔽特性。特别是采用以下的定型类涂布工艺的情况下,更优选可以显现效果:用涂敷机以多层叠层方式涂布高折射率层及低折射率层之后,暂时将涂膜的膜面温度冷却至15℃左右之后,使膜面干燥。
高折射率层中的固化剂的含量相对于高折射率层的固体成分100质量%,优选为1~10质量%,更优选为2~6质量%。
特别是使用聚乙烯醇作为第1水溶性粘合剂树脂时,上述固化剂的总使用量相对于1g聚乙烯醇优选为1~600mg,相对于1g聚乙烯醇更优选为100~600mg。
(表面活性剂)
在本发明的一个实施方式中,高折射率层的至少1层还可以含有表面活性剂。作为表面活性剂,可以使用两性离子类、阳离子类、阴离子类、非离子类的任一种类。更优选为甜菜碱类两性离子性表面活性剂、季铵盐类阳离子性表面活性剂、二烷基磺基琥珀酸盐类阴离子性表面活性剂、乙炔二醇类非离子性表面活性剂、或氟类阳离子性表面活性剂。
作为表面活性剂,可以使用例如SOFTAZLINE(注册商标)LSB-R(Kawaken FineChemicals株式会社制造)等市售品。
作为表面活性剂的添加量,将高折射率层用涂布液的总质量设为100质量%时,优选为0.005~0.30质量%,更优选为0.01~0.10质量%。
(其它添加剂)
以下列举可适用于本发明的一个实施方式的高折射率层的各种添加剂。可举出例如:日本特开昭57-74193号公报、日本特开昭57-87988号公报、及日本特开昭62-261476号公报中记载的紫外线吸收剂;日本特开昭57-74192号、日本特开昭57-87989号公报、日本特开昭60-72785号公报、日本特开昭61-146591号公报、日本特开平1-95091号公报、及日本特开平3-13376号公报等中记载的防褪色剂;日本特开昭59-42993号公报、日本特开昭59-52689号公报、日本特开昭62-280069号公报、日本特开昭61-242871号公报、及日本特开平4-219266号公报等中记载的荧光增白剂;硫酸、磷酸、醋酸、柠檬酸、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾等pH调节剂;消泡剂;二乙二醇等润滑剂;防腐剂;防霉剂;防静电剂;消光剂;热稳定剂;抗氧化剂;阻燃剂;结晶核剂;无机粒子;有机粒子;减粘剂;滑爽剂;红外线吸收剂;色素;颜料等公知的各种添加剂等。
在此,使用pH调节剂的情况下,将高折射率层用涂布液的总质量设为100质量%时,优选为0.5~5.0质量%,更优选为1.0~4.0质量%。
<低折射率层>
在本发明的优选的一个实施方式中,低折射率层可以含有作为树脂成分的第2水溶性粘合剂树脂及第2金属氧化物粒子。根据需要,作为低折射率层中所含的树脂成分,与高折射率层同样地,除水溶性粘合剂树脂之外,可以含有胶乳。另外,可以含有选自其它粘合剂树脂、固化剂、表面活性剂、及其它添加剂中的至少1种。
低折射率层的折射率优选为1.10~1.60,更优选为1.30~1.50。
以下,对第2水溶性粘合剂树脂、其它粘合剂树脂及第2金属氧化物粒子进行说明。需要说明的是,作为第2水溶性粘合剂树脂、胶乳、固化剂、表面活性剂及其它添加剂,可以使用与高折射率层同样的物质,因此,这些物质的详细请参照高折射率层中的说明。
(第2水溶性粘合剂树脂)
在本发明的一个实施方式中,作为第2水溶性粘合剂树脂,可使用与第1水溶性粘合剂树脂同样的物质。
低折射率层中的第2水溶性粘合剂树脂的含量相对于低折射率层的固体成分100质量%,优选为20~99.9质量%,更优选为25~80质量%,进一步优选为21.5~25.0质量%,特别优选为22.5~24.5质量%。
(胶乳)
在本发明的一个实施方式中,低折射率层中,作为树脂成分,除水溶性粘合剂树脂之外,还可以含有胶乳。胶乳是指稳定地分散于水介质中的树脂。作为优选的胶乳,可以使用与高折射率层中列举的胶乳同样的胶乳。
作为上述胶乳的含量,相对于所述水溶性粘合剂树脂和胶乳的合计(100质量%),优选为1质量%以上50质量%以下,更优选为5质量%以上且低于50质量%,进一步优选为22.0质量%以上49质量%以下,更进一步优选为30.0质量%以上49质量%以下,特别优选为30质量%以上45.0质量%以下,非常优选为30.0质量%以上40.0质量%以下,最优选为30.0质量%以上35.0质量%以下。
(其它粘合剂树脂)
在本发明的一个实施方式中,作为可以包含在低折射率层中的其它粘合剂树脂,可使用与高折射率层同样的其它粘合剂树脂。
在低折射率层中,与所述第二水溶性粘合剂树脂成分组合使用的其它粘合剂树脂的含量相对于低折射率层的固体成分100质量%,可以为0.1~10质量%。
(第2金属氧化物粒子)
作为本发明的一个实施方式的第2金属氧化物粒子,优选使用二氧化硅(二氧化硅)。作为二氧化硅的具体的实例,可举出合成非晶质二氧化硅、胶体二氧化硅等。其中,更优选使用酸性的胶体二氧化硅溶胶(胶体二氧化硅分散液),进一步优选使用分散于有机溶剂中而得到的胶体二氧化硅溶胶。另外,为了使折射率更加降低,作为第2金属氧化物粒子,可以使用在粒子的内部具有空穴的中空微粒,特别优选二氧化硅(二氧化硅)的中空微粒。
就第2金属氧化物粒子(优选二氧化硅)而言,其平均粒径优选为3~100nm。以一次粒子状态分散的二氧化硅的一次粒子的平均粒径(以涂布前的分散液状态的粒径)更优选为3~50nm,进一步优选为3~40nm,特别优选为3~20nm,最优选为4~10nm。另外,作为二次粒子的平均粒径,在雾度少且可见光透射性优异的观点方面,优选为30nm以下。
第2金属氧化物微粒的平均粒径如下求出:用电子显微镜观察粒子本身或在折射率层的截面或表面出现的粒子,测定1,000个任意粒子的粒径,求出其简单平均值(个数平均)。在此,各个粒子的粒径用假定成与其投影面积相等的圆时的直径表示。
本发明的一个实施方式中所使用的胶体二氧化硅是将硅酸钠利用酸等进行复分解或使其离子交换树脂层而得到二氧化硅溶胶、并对该二氧化硅溶胶进行加热熟化而得到的胶体二氧化硅,例如:日本特开昭57-14091号公报、日本特开昭60-219083号公报、日本特开昭60-219084号公报、日本特开昭61-20792号公报、日本特开昭61-188183号公报、日本特开昭63-17807号公报、日本特开平4-93284号公报、日本特开平5-278324号公报、日本特开平6-92011号公报、日本特开平6-183134号公报、日本特开平6-297830号公报、日本特开平7-81214号公报、日本特开平7-101142号公报、日本特开平7-179029号公报、日本特开平7-137431号公报、及国际公开第94/26530号等中记载的胶体二氧化硅。
这种胶体二氧化硅可以使用合成品,也可以使用市售品。作为市售品,可以举出例如Snowtex(注册商标)OXS(日产化学工业株式会社制造)等。胶体二氧化硅可以是将其表面进行了阳离子改性的胶体二氧化硅,另外,还可以是用Al、Ca、Mg或Ba等进行了处理的胶体二氧化硅。
在本发明的一个实施方式中,作为第2金属氧化物粒子,可以使用中空粒子。在使用中空粒子的情况下,平均粒子孔径优选为3~70nm,更优选5~50nm,进一步优选5~45nm。需要说明的是,中空粒子的平均粒子孔径为中空粒子的内径的平均值。在本发明的一个实施方式中,如果中空粒子的平均粒子孔径为上述范围,则低折射率层的折射率充分地进行低折射率化。平均粒子孔径通过如下方法而得到:用电子显微镜随机地观察50个以上圆形、椭圆形或实质上可以看做圆形或椭圆形的孔径,求出各粒子的孔径,求出其数平均值。需要说明的是,本申请说明书中,作为平均粒子孔径,是指将圆形、椭圆形或实质上可以看成圆形或椭圆形的孔径的外缘用2条平行线夹持的距离中最小的距离。
在本发明的一个实施方式中,第2金属氧化物粒子也可以利用表面被覆成分进行表面涂敷。特别是使用非芯壳状的金属氧化物粒子作为本发明的第1金属氧化物粒子时,利用聚氯化铝等表面被覆成分涂敷第2金属氧化物粒子的表面时,不易与第1金属氧化物粒子凝聚。
低折射率层中的第2金属氧化物粒子的含量相对于低折射率层的固体成分100质量%,优选为0.1~70质量%,更优选为30~70质量%,进一步优选为45~65质量%,更进一步优选为55~65质量%,特别优选为58~64质量%,最优选为60~63质量%。
从调整折射率等的观点出发,上述的第2金属氧化物粒子可以单独使用,也可以组合2种以上来使用。
(固化剂)
在本发明的一个实施方式中,为了使第2水溶性粘合剂树脂固化,可以使用固化剂。作为优选的固化剂,可以使用与高折射率层中列举的固化剂同样的固化剂。
低折射率层中的固化剂的含量相对于低折射率层的固体成分100质量%,优选为1.0~10.0质量%,优选为1.62~1.88质量%,更优选为1.70~1.85质量%。
特别是使用聚乙烯醇作为第2水溶性粘合剂树脂时,上述固化剂的总使用量相对于1g聚乙烯醇优选为1~600mg,相对于1g聚乙烯醇,更优选为100~600mg。
(表面活性剂)
在本发明的一个实施方式中,低折射率层的至少1层可以还含有表面活性剂。作为优选的表面活性剂,可以使用与高折射率层中列举的表面活性剂同样的表面活性剂。
作为表面活性剂的添加量,将低折射率层用涂布液的总质量设为100质量%时,优选为0.01~2.00质量%,更优选为0.01~1.00质量%,进一步优选为0.01~0.10质量%。
(其它添加剂)
在本发明的一个实施方式中,其它添加剂可以使用与高折射率层中列举的其它添加剂同样的其它添加剂。
(反射层的制造方法)
本发明的一个实施方式的反射层的形成方法没有特别限制。优选可以实施包含以下工序的制造方法:在基材上涂布含有第1水溶性粘合剂树脂和第1金属氧化物粒子的高折射率层用涂布液、以及含有第2水溶性粘合剂树脂和第2金属氧化物粒子的低折射率层用涂布液。
涂布方法没有特别限制,可举出例如:辊涂法、棒涂法、气刀涂敷法、喷雾涂敷法、滑动型幕涂法、或美国专利第2,761,419号说明书、美国专利第2,761,791号说明书等中记载的滑动漏斗涂布法、挤压涂敷法等。另外,作为叠层涂布多个层的方式,可以为逐次叠层涂布,也可以为同时叠层涂布,但优选为同时叠层涂布。
以下,对利用作为本发明的优选的制造方法(涂布方法)的滑动漏斗涂布法的同时叠层涂布详细地进行说明。
(溶剂)
用于制备高折射率层用涂布液及低折射率层用涂布液的溶剂没有特别限制,优选为水、有机溶剂或其混合溶剂。
作为有机溶剂,没有特别限制,可以使用适当的溶剂。具体而言,可举出例如:甲醇、乙醇、2-丙醇、1-丁醇等醇类、醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯等酯类、二乙醚、丙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚等醚类、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺类、丙酮、甲基乙基酮、乙酰丙酮、环己酮等酮类等。这些有机溶剂可以单独使用,或也可以2种以上混合使用。
从环境方面、操作的简单性等方面考虑,作为涂布液的溶剂,特别优选水。
(涂布液的浓度)
高折射率层用涂布液中的第1水溶性粘合剂树脂的浓度优选为1~10质量%。另外,高折射率层用涂布液中的第1金属氧化物粒子的浓度优选为1~50质量%。
低折射率层用涂布液中的第2水溶性粘合剂树脂的浓度优选为1~10质量%。另外,低折射率层用涂布液中的第2金属氧化物粒子的浓度优选为1~50质量%。
(涂布液的制备方法)
高折射率层用涂布液及低折射率层用涂布液的制备方法没有特别限制,可举出例如添加水溶性粘合剂树脂、金属氧化物粒子及根据需要添加的其它添加剂并进行搅拌混合的方法。此时,水溶性粘合剂树脂、金属氧化物粒子、及根据需要使用的其它添加剂的添加顺序也没有特别限制,可以一边搅拌一边依次添加各成分并混合,也可以一边搅拌一边一次性添加并混合。根据需要进一步使用溶剂,制备成适当的粘度。
可以使用添加芯壳粒子并进行分散而制备的水性高折射率层用涂布液形成高折射率层。此时,作为芯壳粒子,优选采用pH为5.0以上、7.5以下、且粒子的ZETA电位为负的溶胶,添加于高折射率层用涂布液来制备。
(涂布液的粘度)
利用滑动漏斗涂布法进行同时重层涂布时的高折射率层用涂布液及低折射率层用涂布液在30~45℃下的粘度优选为5~500mPa·s的范围,更优选10~450mPa·s的范围。另外,利用滑动型幕涂法进行同时叠层涂布时的高折射率层用涂布液及低折射率层用涂布液在30~45℃下的粘度优选为5~1200mPa·s的范围,更优选25~500mPa·s的范围。
另外,高折射率层用涂布液及低折射率层用涂布液在15℃下的粘度优选为100mPa·s以上,更优选100~30,000mPa·s,进一步优选3,000~30,000mPa·s,特别优选10,000~30,000mPa·s。
(涂布及干燥方法)
滑动漏斗涂布法为使用滑动漏斗涂布装置进行涂布的方法。
涂布及干燥方法没有特别限制,优选将高折射率层用涂布液及低折射率层用涂布液加热至30℃以上,在基材上进行高折射率层用涂布液及低折射率层用涂布液的同时叠层涂布之后,将形成的涂膜的温度暂时冷却至优选1~15℃(定型),其后在10℃以上进行干燥。更优选干燥条件为湿球温度5~50℃、膜面温度10~50℃的范围的条件。另外,作为刚涂布之后的冷却方式,从提高所形成的涂膜的均匀性的观点出发,优选以水平定型方式进行。
高折射率层用涂布液及低折射率层用涂布液的涂布厚度涂布至上述所示的优选的干燥时的厚度即可。
在此,所述定型是指:通过对涂膜吹冷风等而降低温度等手段提高涂膜组合物的粘度并使各层间及各层内的物质的流动性降低的工序。将从表面对涂布膜吹冷风,在涂布膜的表面按压手指时手指上无任何附着的状态定义为固定结束的状态。
涂布之后,吹冷风后至固定结束的时间(固定时间)优选为7分钟以内,优选为5分钟以内。另外,下限时间没有特别限制,优选采用45秒以上的时间。如果固定时间为45秒以上,则层中的成分更充分地进行混合。另一方面,如果固定时间为7分钟以内,则可以更加防止高折射率层和低折射率层的折射率差变得不充分。需要说明的是,如果迅速地引起高折射率层和低折射率层之间的中间层的高弹性化,则也可以不设置进行定型的工序。
需要说明的是,固定时间可以根据水溶性粘合剂树脂的浓度或金属氧化物粒子等浓度设定、或添加明胶、果胶、琼脂、卡拉胶、结冷胶等各种公知的橡胶化剂等其它成分等进行调整。
冷风的温度优选为0~25℃,更优选为5~10℃。另外,涂膜暴露于冷风的时间取决于涂膜的输送速度,但优选为10~120秒。
[其它层]
在本发明的一个实施方式的光学膜中,可以出于进一步附加功能的目的,在基材上具有光吸收层、隔热层、防静电层、阻气层、防污层、消臭层、流滴层、易滑层、硬涂层、耐磨耗性层、防反射层等功能层。
以下,对作为其它层之一的光吸收层详细地进行说明。
(光吸收层)
本发明的一个实施方式的光学膜还可以在基材上进一步具有光吸收层。作为光吸收层,没有特别限制,可举出例如红外线吸收层等。另外,光吸收层也可以为利用染料或颜料吸收特定的波长的层。以下,以红外线吸收层为一例进行说明,但可以用于本发明的光吸收层并不限定于此。
作为红外线吸收层中所含的材料,可举出作为聚合物的紫外线固化树脂、光聚合引发剂、红外线吸收剂等。红外线吸收层优选所含的聚合物成分进行固化。在此,固化是指利用紫外线等活性能量线或热等而进行反应并固化。
紫外线固化树脂与其它树脂相比硬度或平滑性优异,进而从ITO(锡掺杂氧化铟)、ATO(锑掺杂氧化锡)或导热性的金属氧化物的分散性的观点出发也是有利的。作为紫外线固化树脂,只要是通过固化而形成透明的层的物质即可,可以没有特别限制地使用,可举出例如:有机硅树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂、丙烯酸树脂、烯丙基酯树脂等。其中,从硬度、平滑性、透明性的观点出发,优选为丙烯酸树脂。
从硬度、平滑性、透明性的观点出发,丙烯酸树脂优选含有国际公开第2008/035669号中所记载的、在表面导入有具有光聚合反应性的感光性基团的反应性二氧化硅粒子(以下,也简称为“反应性二氧化硅粒子”)。在此,作为具有光聚合性的感光性基团,可以举出以(甲基)丙烯酰氧基为代表的聚合性不饱和基团等。另外,紫外线固化树脂可以含有可与导入至该反应性二氧化硅粒子的表面上且具有光聚合反应性的感光性基团发生光聚合反应的化合物、例如具有聚合性不饱和基团的有机化合物。
另外,可以将以下物质作为反应性二氧化硅粒子使用:聚合性不饱和基团修饰的水解性硅烷通过水解性甲硅烷基的水解反应而在与二氧化硅粒子之间生成甲硅烷氧基而化学性地键合而成的物质。在此,反应性二氧化硅粒子的平均粒径优选为0.001~0.1μm。通过将平均粒径设为这种范围,可以均衡地满足透明性、平滑性、硬度。
另外,从调整折射率的观点出发,丙烯酸树脂优选含有氟。即,红外线吸收层优选含有氟。作为这种丙烯酸树脂,可举出含有源自含氟乙烯基单体的构成单元的丙烯酸树脂。作为含氟乙烯基单体,可举出:氟烯烃类(例如氟乙烯、偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯等)、(甲基)丙烯酸的部分或完全氟化烷基酯衍生物类(例如大阪有机化学工业株式会社制Viscoat 6FM、或大金工业株式会社制造的R-2020等)、完全或部分氟化乙烯基醚类等。
作为光聚合引发剂,可以使用公知的物质,可以单独使用、或以2种以上的组合使用。
作为可以包含在红外线吸收层中的无机红外线吸收剂,从可见光线透射率、红外线吸收性、在树脂中的分散适性等的观点出发,优选ITO、ATO、锑酸锌、6硼化镧(LaB6)、含铯的氧化钨(例如Cs0.33WO3等)等。
这些物质可以单独使用、或组合2种以上来使用。无机红外线吸收剂的平均粒径优选为5~100nm,更优选10~50nm。该平均粒径为5nm以上时,树脂中的分散性、或红外线吸收性变得更良好。另一方面,该平均粒径为100nm以下时,可见光线透射率进一步提高。
需要说明的是,平均粒径的测定如下进行:利用透射型电子显微镜拍摄,随机地抽出例如50个粒子并测定该粒径,并求其平均值。另外,在粒子的形状不是球形的情况下,定义为测定长径而算出的值。
所述红外线吸收层中的无机红外线吸收剂的含量优选相对于红外线吸收层的总质量为1~80质量%。如果无机红外线吸收剂的含量为1%以上,则表现更高的红外线吸收效果,如果为80%以下,则可以更加透射可见光线。从同样的观点出发,无机红外线吸收剂的含量更优选为5~50质量%。
另外,作为有机物的红外线吸收材料,可举出:聚次甲基类、酞菁类、萘酞菁类、金属络合物类、铝类、亚铵离子(Imonium)类、二亚胺离子(Diimonium)类、蒽醌类、二硫醇金属络合物类、萘醌类、吲哚苯酚类、偶氮类、三烯丙基甲烷类的化合物等。其中,特别优选使用金属络合物类化合物、铝类化合物(铝衍生物)、酞菁类化合物(酞菁衍生物)、萘酞菁类化合物(萘酞菁衍生物)、二亚胺离子类化合物(二亚胺离子衍生物)、方酸鎓类化合物(方酸鎓衍生物)等。
在红外线吸收层中,在实现本发明的效果的范围内,也可以含有上述以外的金属氧化物、或有机类红外线吸收剂、金属络合物等其它红外线吸收剂。作为这种其它红外线吸收剂的具体例,可举出例如:二亚胺离子类化合物、铝类化合物、酞菁类化合物、有机金属络合物、花青苷类化合物、偶氮化合物、聚次甲基类化合物、醌类化合物、二苯基甲烷类化合物、三苯基甲烷类化合物等。
红外线吸收层的厚度优选为0.1~50μm的范围。如果红外线吸收层的厚度为0.1μm以上,则存在红外线吸收能力更加提高的倾向,另一方面,如果其为50μm以下,则涂膜的耐裂缝性更加提高。从同样的观点出发,红外线吸收层的厚度更优选为1~20μm的范围。
该红外线吸收层的形成方法没有特别限制,可举出例如在制备含有上述各成分的红外线吸收层用涂布液之后,通过使用线棒等对涂布液进行涂布并干燥而形成红外线吸收层的方法等。
需要说明的是,光吸收层在根据JIS K5600-5-4:1999测定的铅笔硬度为H以上的层的情况下,可以兼作硬涂层。具有兼作硬涂层的光吸收层的方式优选用于将光学膜和一片基体贴合而成的光学叠层体,光吸收层配置于光学叠层体的最外层。
本发明的特别优选的一个实施方式的光学膜为用于贴合在具有曲面的基体上的光学膜。需要说明的是,关于具有曲面的基体,在后述的光学叠层体的说明中记载详细情况。
<光学叠层体>
接着,对用于本发明其它实施方式的光学叠层体的基体进行说明。在此,光学叠层体含有本发明的一个实施方式的光学膜及基体。
以下,对本实施方式的光学膜整体构成,一边参照附图一边进行说明。需要说明的是,附图的尺寸比率为了说明的方便而有所扩大,有时与实际的比率不同。
图1是表示含有本发明的光学膜的光学叠层体即夹层玻璃的一个例子的概略剖面图。在此,光学叠层体10为夹层玻璃,并且按照屋外侧且具有曲面的基体11、中间层12、光学膜13、中间层14、及屋内侧且具有曲面的基体15依次叠层而成。在此,光学膜13是以基材13a为屋内侧且具有曲面的基体15侧、反射层13b为屋外侧且具有曲面的基体11侧的方式配置而成的。但是,本发明的光学膜并不限定于该结构。
另外,图2是表示含有本发明的光学膜的光学叠层体的其它一例的概略剖视图。在此,光学叠层体20是具有曲面的基体21、中间层22、光学膜23依次配置而成的。在此,光学膜23是以基材23a为具有曲面的基体21侧、反射层23b为与具有曲面的基体21侧相反侧的方式配置而成的。但是,本发明的光学膜并不限定于该结构。
需要说明的是,上述图1及图2的构成为一例,本发明并不限定于这些。
(中间层)
本发明的一个实施方式的光学叠层体优选特别是在图1所示的夹层玻璃中,用中间层层压光学膜并贴合于基材。此时,也可以在光学膜的两面层压贴合中间层,形成由光学膜及中间层构成的叠层体之后,用两张玻璃压接所述叠层体而制作夹层玻璃。
此时,中间层介于玻璃和光学膜之间,发挥将玻璃和光学膜粘接并固定的作用。典型而言,夹层玻璃是两组中间层、以及用玻璃夹持红外屏蔽膜并使得中间层彼此相对的结构。两个中间层的构成材料可以相同,也可以不同。
作为中间层,优选为由聚乙烯基醇丁缩醛或乙烯-醋酸乙烯酯等树脂构成的片材。具体而言,可以使用可塑性聚乙烯醇丁缩醛(积水化学工业株式会社制造,三菱Monsanto化成株式会社制造等)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(杜邦株式会社制造,武田药品工业株式会社制造的DURAMIN(デュラミン))、改性乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(东曹株式会社制造,Melsen(注册商标)G)等。
在该中间层中,作为添加剂,可以含有例如稳定剂、表面活性剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、防静电剂、抗氧化剂、热稳定剂、滑爽剂、填充剂、着色剂、粘接调整剂等。特别是作为窗贴用使用的情况下,为了抑制紫外线导致的光学膜劣化,添加紫外线吸收剂是有效的。
用于夹层玻璃的中间膜层的膜厚没有特别限定,作为夹层玻璃,从最小限度需要的耐贯穿性或经济性等的观点出发,优选为100~1000μm,更优选为100~750μm,进一步优选为200~500μm,特别优选为300~400μm,最优选为350~450μm。
另外,本发明的中间层也可以预先贴合在光学膜上作为粘接层。作为这种方式,特别是在图2所示的光学叠层体的构成中,优选在光学膜的至少一面配置作为中间层的粘接层之后,经由粘接层贴合光学膜和基体从而构成光学叠层体。
将粘接层形成在光学膜上的方法没有特别限制,例如可以使用在制备含有上述粘合剂的粘合剂涂布液之后,使用线棒等涂布于光学膜上并进行干燥而制备带粘接层的光学膜的方法等。
贴合光学反射膜和基体的粘接层优选将光学膜设置于光线(例如日光、热线等)入射面侧。另外,将作为本发明的一个实施方式的光学膜的1种的光学膜夹持于窗玻璃和基体之间时,可以起到对水分等周围气体的密封作用,耐久性优异,因此优选。另外,将作为本发明的一个实施方式的光学膜的红外遮蔽膜设置于户外或车的外侧(外贴用),可得到良好的环境耐久性,因此优选。
作为可适用的粘接层形成材料,可以使用公知的粘接剂。作为粘接剂,没有特别限制,可以使用例如以光固化性树脂或热固化性树脂为主成分的粘接剂等。另外,作为粘接层形成材料,可以使用粘合剂。作为粘合剂,优选相对于紫外线具有耐久性的粘合剂,更优选丙烯酸类粘合剂或有机硅类粘合剂。这些粘合剂中,从粘合特性或成本的观点出发,进一步优选丙烯酸类粘合剂。作为丙烯酸类粘合剂,从剥离强度的控制容易方面考虑,优选为溶剂类的丙烯酸类粘合剂(丙烯酸溶剂类粘合剂)。使用溶液聚合聚合物作为丙烯酸溶剂类粘合剂的情况下,作为其单体,可以使用公知的物质。
在该粘接层中,作为添加剂,可以含有例如稳定剂、表面活性剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、防静电剂、抗氧化剂、热稳定剂、滑爽剂、填充剂、着色剂、粘接调整剂等。特别是作为窗贴用途使用的情况下,为了抑制紫外线导致的光学膜的劣化,添加紫外线吸收剂是有效的。
(基体)
作为基体,没有特别限制,优选为玻璃基板。作为用于玻璃基板的玻璃,可举出无机玻璃及有机玻璃。作为无机玻璃,没有特别限定,可举出:浮法玻璃、磨光板玻璃、压花玻璃、嵌丝玻璃、夹丝玻璃、热线吸收板玻璃、着色板玻璃等各种无机玻璃等。另外,作为有机玻璃,没有特别限定,可举出由聚碳酸酯类、聚苯乙烯类、聚甲基丙烯酸甲酯类等树脂构成的玻璃板等。这些有机玻璃板也可以为将由上述树脂构成的片材形状的物质叠层多个而成的叠层体。
作为玻璃基板,可以使用市售的玻璃。玻璃的种类没有特别限定,通常优选使用碱石灰二氧化硅玻璃。该情况下,可以为无色透明玻璃,也可以为有色透明玻璃。
光学叠层体的构成没有特别限制,例如可以为在1片基体上配置有本发明的一个实施方式的光学膜的构成。另外,也可以为具有如下构成的夹层玻璃:在2片以上的基体之间配置有本发明的一个实施方式的光学膜。作为本发明的一个实施方式的光学叠层体,优选为夹层玻璃。
这里,在光学叠层体为具有2片基体的夹层玻璃的情况下,2片基体中的接近于入射光的室外侧的玻璃基板优选为无色透明玻璃。另外,离入射光侧远的室内侧的玻璃基板优选为绿色系有色透明玻璃、浓色透明玻璃或无色透明玻璃。绿色系有色透明玻璃优选具有紫外线吸收性能及红外线吸收性能。这是因为,通过使用这些玻璃,可以在室外侧尽可能反射日射能量,并可以减小夹层玻璃的日照透射率。
绿色系有色透明玻璃没有特别限定,优选列举例如含有铁的碱石灰二氧化硅玻璃等。作为绿色系有色透明玻璃的一例,可举出例如在碱石灰二氧化硅类的母玻璃中以Fe2O3计含有总铁0.3~1质量%的碱石灰二氧化硅玻璃。而且,就近红外区域的波长的光的吸收而言,总铁中的2价铁引起的吸收为决定性的,因此,FeO(2价铁)的质量以Fe2O3计优选为总铁的20~40质量%。
为了赋予紫外线吸收性能,可举出在碱石灰二氧化硅系的母玻璃中加入铈等的方法。具体而言,优选使用实质上为以下组成的碱石灰二氧化硅玻璃:
SiO2:65~75质量%、Al2O3:0.1~5质量%、Na2O+K2O:10~18质量%、CaO:5~15质量%、MgO:1~6质量%、Fe2O3换算的总铁:0.3~1质量%、CeO2换算的总铈及TiO2:0.5~2质量%。
另外,浓色透明玻璃没有特别限定,优选列举例如以高浓度含有铁的碱石灰二氧化硅玻璃。
在本发明的一个实施方式的光学叠层体中,基体的厚度优选为1.5~3.0mm。通过设为这样的厚度,光学叠层体更适合作为车辆等窗用途。在具有2片基体的夹层玻璃中,可以将室内侧的基体及室外侧的基体设为相等的厚度,也可以设为不同的厚度。在将具有2片基体的夹层玻璃用于汽车窗时,例如也可以将室内侧的基体及室外侧的基体均设为2.0mm的厚度,或设为2.1mm的厚度。
另外,在将具有2片基体的夹层玻璃用于汽车窗时,例如通过将室内侧的基体的厚度设为低于2mm,将室外侧的基体的厚度设为大于2mm,可以减小夹层玻璃的总厚度,且抵抗来自车外侧的外力。
基体可以为平板状,可以具有曲面。在本发明的一个实施方式中,优选光学叠层体含有具有曲面的基体。具有曲面的情况下,在光学膜的边缘部分容易产生褶皱或弯曲,但本发明的一个实施方式的光学膜中,由于其抑制效果大,因此,可以将光学膜优选适用于含有具有曲面的基体的光学叠层体。
本申请说明书中,曲面是指曲率半径R不是无限大的面。具有曲面的夹层玻璃是指在夹层玻璃的至少一部分具有曲面。
由于车辆、特别是汽车窗大多具有曲面,因此,基体的形状大多为弯曲形状。
作为具有曲面的基体的一例,可举出弯曲的玻璃板。弯曲的玻璃板是将利用浮法的碱石灰玻璃加热至软化点以上的温度,并进行弯曲加工而得到的,3维地弯曲的玻璃板在使用上较为简单。
作为3维地弯曲的基体的形状,可举出例如:球面、椭圆球面、或汽车的前玻璃等那样的曲率半径在各部位而不同的基体等。具有曲面的基体的圆直径φ没有特别限制,优选为100~500mm。圆直径φ为100~500mm时,可以进行与汽车窗等具有曲率的曲面玻璃对应的褶皱评价,因此更优选。从同样的观点出发,更优选为100~300mm。
另外,具有曲面的基体的曲率半径R没有特别限制,优选为0.1~3.0m。曲率半径R大于0.1m时,一般而言,在夹层加工中,更不易产生光学膜的褶皱。从同样的观点出发,更优选为0.9~3m。
该情况下,具有2片基体的夹层玻璃中所含的光学膜优选设置在室外侧玻璃基板的凹面侧。
另外,也可以根据需要使用3片以上的玻璃基板。
(光学叠层体的制造方法)
作为本发明的光学叠层体的制造方法的一例,记载具有2片基体的夹层玻璃的制造方法,但本发明并不限定于此。
所述光学膜可以夹入2片基体之间而制成夹层玻璃。夹层玻璃的制造方法没有特别限制,例如优选包含以下工序的方法:用中间层(例如由聚乙烯醇丁缩醛构成的片材等)对光学膜进行两面层压而得到叠层体,将该叠层体夹入2片基体之间而制造叠层体;将所述夹入基体的叠层体一边加热一边接合。作为详细的制造方法,可以适当使用公知的夹层玻璃制作方法。
一般而言,采用如下方法:将光学膜夹入2片玻璃基板之后,反复进行多次加热处理和加压处理(用橡胶辊捋顺等),最后利用高压釜等在加压条件下进行加热处理并接合的方法。
优选将光学膜加入不相接的基体而成的叠层体一边加热一边压接。夹入所述基体的叠层体和基体的接合例如用真空袋等在减压下、在温度80~120℃、时间30~60分钟下进行预压接之后,在高压釜中、在1.0~1.5MPa的加压下、在100~150℃、优选120~150℃的温度下接合,可以制成在2片基体中夹持有叠层体的夹层玻璃。另外,也可以使用粘合剂等贴合。此时,在1.0~1.5MPa的加压下、在100~150℃、优选120~150℃的温度下的加热压接的时间优选为20~90分钟。
加热压接结束后,对自然冷却的方法没有特别限制,也可以一边适当开放压力,一边自然冷却,得到夹层玻璃。在本发明中,加热压接结束后,从进一步改善得到的夹层玻璃的褶皱或开裂的观点出发,优选在保持压力的状态下进行降温。在此,在保持压力的状态下降温意指:从加热压接时(优选150℃)的装置内部压力,以40℃下的装置内部压力成为加热压接时的75~100%的方式降温。
作为在保持压力的状态下降温的方法,只要降温至40℃下的压力为上述范围内,就没有特别限制,优选以压力装置内部压力伴随温度减少而自然地降低的方式不使压力从装置内部泄漏而降温的方式、或以装置内部压力伴随温度减少而不减少的方式从外部一边进一步加压一边降温的方式。在保持压力的状态下降温时,在100~150℃、优选120~150℃下进行加热压接之后,优选用1~5小时自然冷却至40℃。
优选包含在保持压力的状态下进行降温之后,接着开放压力的工序。具体而言,优选在保持压力的状态下进行降温之后,在高压釜内的温度成为40℃以下之后开放压力而降温。
综上所述,所述夹层玻璃的制造方法优选包含以下工序:叠层夹层玻璃的构成层的工序;其后在1.0~1.5MPa的加压下在120~150℃的温度下进行加热压接并接合的工序;在保持压力的状态下进行降温的工序;开放压力的工序。
需要说明的是,在其它构成的光学叠层体、例如在1片基体上配置有本发明的一个实施方式的光学膜的构成的光学叠层体等制造中,一般进行基体和光学膜的加热压接。由此,关于其它构成的光学叠层体,通过使用本发明的一个实施方式的光学膜,可以抑制褶皱的产生,得到具有优异的反射性能的光学叠层体。
实施例
使用以下的实施例及比较例说明本发明的效果。其中,本发明的技术的范围并不仅制限于以下的实施例。需要说明的是,在下述实施例中,另外,只要没有特殊说明,操作及物性等测定在室温(20~25℃)/相对湿度40~50%RH的条件下进行。而且,只要没有特殊说明,“%”及“份”分别意指“质量%”及“质量份”。
<光学膜的制作>
(实施例1)
(聚酯芯片的制作)
在反应器中装入对苯二甲酸二甲酯100份、乙二醇70份、及醋酸钙一水盐0.07份,进行加热升温,同时馏去甲醇并进行酯交换反应,反应开始后,需要约4小时半升温至230℃,实质上结束酯交换反应。接着添加磷酸0.04份及三氧化锑0.035份,按照常规方法进行聚合。即,缓慢地提高反应温度,最终设为280℃,另一方面,压力缓慢地减少,最终制成0.05mmHg。4小时后,结束反应,按照常规方法进行片材化,得到聚酯片材。该聚酯片材为聚对苯二甲酸乙二醇酯片材。
(聚酯膜基材的制作)
以上述聚酯片材为原料,利用熔融挤出机熔融挤出而得到无定形片材。接着,在冷却的流延鼓上共挤出片材并使其冷却固化,得到无取向片材。接着,将得到的无取向片材在90℃下在纵方向拉伸3.6倍。而且,在纵拉伸后的片材的两面以每个面为5g/m2的涂布量涂布水性易粘接涂布液(衬底层涂布液)。而且,将涂布了水性易粘接涂布液之后的片材在拉幅机内经过预热工序并在90℃下在横方向拉伸4倍,其后在190℃下进行10秒的热处理,由此得到合计厚度50μm的、在两面具有水性易粘接树脂涂布层(衬底层)的聚酯膜基材。在此,用于水性易粘接涂布液的水性易粘接树脂为水溶性聚酯树脂。
(高折射率层用涂布液1的制备)
在15.0质量%的氧化钛溶胶(SRD-W、体积平均粒径:5nm、金红石型二氧化钛粒子、堺化学工业株式会社制造)0.5质量份中加入纯水2质量份之后,加热至90℃。接着,缓慢地添加硅酸水溶液(将硅酸钠4号(日本化学工业株式会社制造)以SiO2浓度成为0.5质量%的方式用纯水稀释成的溶液)0.5质量份,接着在高压釜中、在175℃下进行18小时加热处理,冷却后,用超滤膜进行浓缩,由此得到表面附着有固体成分浓度为6质量%的SiO2的二氧化钛溶胶(以下,附着二氧化硅的二氧化钛溶胶)(体积平均粒径:9nm)。
向这样得到的20质量%的附着二氧化硅的二氧化钛溶胶113质量份中,加入1.92质量%的柠檬酸水溶液48质量份,加入8质量%的聚乙烯醇水溶液(株式会社可乐丽制造,PVA-117,聚合度1700,皂化度:97.5~99摩尔%)113质量份并进行搅拌,最后加入5质量%的表面活性剂水溶液(SOFTAZLINE(注册商标)LSB-R、Kawaken Fine Chemicals株式会社制造)0.4质量份,制备高折射率层用涂布液1。
(低折射率层用涂布液1的制备)
将10质量%的酸性胶体二氧化硅水分散液(Snowtex(注册商标)OXS、一次粒径:5.4nm、日产化学工业株式会社制造)31质量份加热至40℃,加入3质量%的硼酸水溶液3质量份,进一步在40℃下依次添加6质量%的聚乙烯醇水溶液(PVA-224、聚合度:2400、皂化度:87摩尔%、可乐丽株式会社制造)20质量份、6质量%的水分散性丙烯酸树脂分散液1(AE120A、粒径=55nm、株式会社Etec制造)6质量份、及5质量%的表面活性剂水溶液(SOFTAZLINE(注册商标)LSB-R、Kawaken Fine Chemicals株式会社制造)1质量份,制备低折射率层用涂布液1。
(反射层的形成方法)
使用可进行60层叠层涂布的滑动漏斗涂布装置,将高折射率层用涂布液1及低折射率层用涂布液2保温在40℃,在加热至40℃的宽160mm的聚酯膜在基材上进行总计53层的同时多层涂布,并使得最下层和最上层为低折射率层,低折射率层和高折射率层分别交替地配置,就干燥时的膜厚而言,最下层的低折射率层设为220nm,关于其它层的膜厚,各层低折射率层为150nm,各层高折射率层为130nm。涂布刚刚完成之后,吹送10℃的冷风进行定型(增粘)。定型(增粘)结束后,吹送60℃的暖风进行干燥,制作具有由总计53层构成的介电多层膜的反射层(7.5μm)的光学膜1。
(实施例2~7、比较例1、2)
作为各基材,适当变更聚酯膜的膜厚及热处理温度,除此之外,与实施例1同样地操作,制备各基材。另外,变更水分散性丙烯酸树脂分散液的添加量,除此之外,与低折射率层用涂布液1同样地操作,制备调整的低折射率层用涂布液2~9。而且,使用低折射率层用涂布液2~9取代低折射率层用涂布液1涂布在各基材上,并适当变更反射层叠层数,除此之外,与实施例1同样地操作,形成各反射层,制作实施例2~7的光学膜2~7、以及比较例1及2的光学膜8及9。在此,关于反射层的高温中的储能模量(E’),可以根据水分散性丙烯酸树脂分散液的添加量来变更,通过使添加量减少,可以使高温下的储能模量(E’)增加。另外,通过使添加量增加,可以使高温下的储能模量(E’)降低。将水分散性丙烯酸树脂分散液1的添加量、及各光学膜的特征以及性能评价结果示于下述表1。
<光学叠层体的制作>
依次叠层构成室内侧玻璃的曲面形状圆形透镜玻璃(圆形透镜直径玻璃曲率半径R200mm)、构成室内侧中间层的厚度380μm且由聚乙烯醇缩丁醛构成的片材、光学膜1、构成室外侧中间层的厚度380μm且由聚乙烯醇缩丁醛构成的片材、构成室外侧玻璃的曲面形状圆形透镜玻璃(圆形透镜直径玻璃曲率半径R200mm),除去从玻璃的边缘部渗出的剩余部分之后,在150℃下加热30分钟,进行加压脱气并进行接合处理,制成使用有实施例1的光学膜的光学叠层体制作夹层玻璃1。在此,所述叠层如下进行:将构成室内侧中间层的由聚乙烯醇缩丁醛构成的片材、光学膜及构成室外侧中间层的由聚乙烯醇缩丁醛构成的片材利用层压机压接而形成叠层体,然后,用构成室内侧玻璃的曲面形状圆形透镜玻璃以及构成室外侧玻璃的曲面形状圆形透镜玻璃夹持该叠层体。需要说明的是,光学膜以基材成为室内侧的方式配置。
另外,与夹层玻璃1的制作同样地操作,使用实施例2~7的光学膜2~7、以及比较例1及2的光学膜8及9取代光学膜1,制作夹层玻璃2~9。
<评价>
(反射层的膜厚测定)
就反射层的膜厚而言,对上述制作的光学膜的断层进行切削,使用电子显微镜(FE-SEM、S-5000H型、株式会社日立制作所制造),在加速电压2.0kV的条件下选择视野数观察其截面并使得能够观察到1cm长度。接着,将得到的图像数字化,实施调整对比度的图像处理。其后,对每一层测定膜厚,得到反射层的膜厚。需要说明的是,膜厚设为1000处的测定结果的平均值。
(反射层测定用试样的制作)
仅将反射层用乙醇和水的混合溶剂溶解后,回收溶解液。接着,将该溶解液在脱模膜上以干燥后的膜厚成为4μm的方式制膜,将剥离脱模膜而得到的单膜设为反射层测定用试样。测定该反射层测定用试样的热收缩率、及高温下的储能模量(E’)。需要说明的是,本测定中,确认在各光学膜的反射层的膜厚范围内,即使膜厚变化,反射层测定用试样的储能模量(E’)及热收缩率的值也不变化,因此,将关于全部的光学膜的反射层测定用试样制作成膜厚4μm。在以下的高温中的储能模量(E’)及热收缩率的测定中,将使用反射层测定试样的测定结果作为反射层的测定结果处理。
(光学膜及基材的损耗因数(tanδ)的测定)
准备各光学膜。另外,分别准备用于各光学膜制作的基材和同样的基材。
通过基于JIS K7244-1:1998、使用动态粘弹性自动测定器(A&D株式会社制DDV-01GP)、以拉伸模式、频率为10Hz、升温速度5℃/min、最小张力/压缩比49mN、张力/压缩力增益1.0、力振幅初期值49mN、从25℃至250℃进行测定来评价光学膜及基材的储能模量(E’)和损耗模量(E”)。接着,通过由得到的结果算出E”/E’而求出损耗因数(tanδ)。需要说明的是,在膜的机械方向、即光学膜及基材的纵方向和与其垂直的方向进行测定,将其平均值设为评价结果。将各实施例及比较例的150℃下的损耗因数(tanδ)的值示于表1。
(基材及反射层的高温下的储能模量(E’)的测定)
分别准备与各光学膜的制作中使用的基材同样的基材。另外,分别准备与用于各光学膜的反射层对应的反射层测定用试样。
使用与在上述损耗因数(tanδ)的测定中评价储能模量(E’)的方法同样的方法评价基材及反射层测定用试样的储能模量(E’)。需要说明的是,在膜的机械方向、即基材的纵方向和与其垂直的方向进行基材的测定,将其平均值设为评价结果。反射层测定用试样针对任意的相互垂直的2个方向进行测定,将其平均值设为评价结果。由得到的值算出基材和反射层的储能模量(E’)之差的绝对值。将各实施例及比较例在150℃下的储能模量(E’)的值、及基材和反射层的储能模量(E’)之差的绝对值示于表1。
(基材及反射层的热收缩率的测定)
分别准备与各光学膜的制作中使用的基材同样的各基材。另外,分别制备与各光学膜中使用的反射层对应的各反射层测定用试样。
将基材及反射层测定用试样在温度23℃、相对湿度55%RH的环境下保存24小时后,在宽度方向上以100mm间隔做两个标记,在无负荷状态下使用显微镜等测定两个标记之间的距离L1。接着,将试样悬挂在150℃的环境的烘箱内,放置30分钟。经过30分钟后,从烘箱中取出该试样,再在温度23℃、相对湿度55%的环境下保存24小时。接着,使用显微镜等测定无负荷状态下试样两个标记之间的距离L2。由测定的距离L1及L2、利用下述式算出试样的热收缩率:
热收缩率(%)=((L1-L2)/L1)×100
需要说明的是,在膜的机械方向、即基材的纵方向和与其垂直的方向进行基材的测定,将其平均值设为评价结果。反射层测定用试样针对任意的相互垂直的2个方向进行测定,将其平均值设为评价结果。将各实施例及比较例的150℃下30分钟经时的热收缩率的值示于表1。
<褶皱的评价>
使用各光学膜同样地进行100次各光学叠层体的制作,通过肉眼按照下述的基准评价在150℃下进行30分钟加热加工时产生的褶皱的频率及产生位置。需要说明的是,就评价而言,〇以上判断为实用的特性。将该结果示于表1:
◎:完全不产生褶皱,
○:产生频率为5次以内,产生位置全部存在于距离端部小于10mm的位置,
△:产生频率为5次以内,存在产生位置在距离端部10mm以上的位置的情况,
×:产生频率超过5次,存在产生位置距离端部10mm以上的位置的情况。
<红外反射率性能的评价>
对使用各光学膜制造的各光学叠层体,将玻璃的中心部和端部切成30mm见方,使用分光光度计V700(日本分光株式会社制造),将其热线(红外线)反射率测定至800~2000nm的波长域,算出该区域的平均红外反射率。由得到的测定结果算出中心部和端部的热线透射率差,按照下述的基准进行评价。需要说明的是,就评价而言,〇以上判断为实用的特性。将该结果示于表1。
◎:中心部和端部的热线(红外线)反射率差为1%以下,
○:中心部和端部的热线(红外线)反射率差超过1%且为2%以下,
△:中心部和端部的热线(红外线)反射率差超过2%且为3%以下,
×:中心部和端部的热线(红外线)反射率差超过3%。
在此,光学叠层体中的红外反射性能良好是指光学膜的红外反射性能良好。
表1的结果显示出:本发明的光学膜与比较例的光学膜相比,加热加工时产生褶皱的情况得以抑制,且红外反射性能优异。
本申请基于2015年6月25日所申请的日本专利申请号2015-127799号,其公开内容通过参照作为整体被引入。

Claims (14)

1.一种光学膜,其具有基材以及反射层,
所述基材和所述反射层在150℃下的储能模量(E’)之差的绝对值为0.05GPa以上,所述储能模量(E’)的测定条件为:依据JIS K7244-1:1998,拉伸模式,升温速度为5℃/min,频率为10Hz,
所述光学膜在150℃下的损耗因数(tanδ)的值为0.12~0.20,所述损耗因数(tanδ)的测定条件为:依据JIS K7244-1:1998,拉伸模式,升温速度为5℃/min,频率为10Hz。
2.如权利要求1所述的光学膜,其中,
所述基材在150℃下的损耗因数(tanδ)的值为0.12~0.45,所述损耗因数(tanδ)的测定条件为:依据JIS K7244-1:1998,拉伸模式,升温速度为5℃/min,频率为10Hz。
3.如权利要求1或2所述的光学膜,其中,
所述基材在150℃下的储能模量(E’)的值为0.01GPa以上,且比所述反射层在150℃下的储能模量(E’)的值小,所述储能模量(E’)的测定条件:依据JIS K7244-1:1998,拉伸模式,升温速度为5℃/min,频率为10Hz。
4.如权利要求1~3中任一项所述的光学膜,其中,
所述基材在150℃的环境下放置30分钟后的热收缩率为2.0~10.0%。
5.如权利要求1~4中任一项所述的光学膜,其中,
所述基材为树脂膜。
6.如权利要求1~5中任一项所述的光学膜,其中,
所述反射层在150℃下的储能模量(E’)的值为2.00GPa~13.50GPa,所述储能模量(E’)的测定条件为:依据JIS K7244-1:1998,拉伸模式,升温速度为5℃/min,频率为10Hz。
7.如权利要求1~6中任一项所述的光学膜,其中,
所述反射层在150℃的环境下放置30分钟后的热收缩率为0.5~5.0%。
8.如权利要求1~7中任一项所述的光学膜,其中,
所述反射层为高折射率层及低折射率层交替叠层而成的介电多层膜。
9.如权利要求1~8中任一项所述的光学膜,其中,
所述高折射率层以及所述低折射率层的至少之一含有水溶性粘合剂树脂。
10.如权利要求1~9中任一项所述的光学膜,其中,
所述基材的膜厚在所述光学膜整体的膜厚中占86.5%以上的比例。
11.如权利要求1~10中任一项所述的光学膜,其中,
所述反射层为红外反射层。
12.一种光学叠层体,其含有权利要求1~11中任一项所述的光学膜及至少1个基体。
13.如权利要求12所述的光学叠层体,其中,
所述基体具有曲面。
14.如权利要求12或13所述的光学叠层体,其为夹层玻璃。
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