CN107807418A - 光学部件及窗户材料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在对于窗玻璃等被粘体的湿贴施工性优异的基础上,能够在长期使用过程中发挥高的玻璃飞散防止性能的光学部件。光学部件具备:包括具有凹凸形状的面的第一光学层、配置在所述第一光学层的凹凸形状的面上的反射层、和配置在所述反射层上的第二光学层的光学层;配置在所述光学层的所述第一光学层侧的第一透明基材;以及配置在所述光学层的所述第二光学层侧的第二透明基材,所述反射层反射近红外光,所述第一透明基材和所述第二透明基材由相同材料构成,所述光学部件的总厚度为125μm以下,所述光学部件的断裂强度为100N以上,所述光学部件的耐候性试验前的断裂伸长率和耐候性试验后的断裂伸长率都为60%以上。
Description
技术领域
本发明涉及光学部件及窗户材料。
背景技术
近年来,对于高层大厦和/或住宅等建筑用玻璃、车窗用玻璃,要求选择性地吸收或反射太阳光的一部分。作为这一要求,具体地可列举:例如为了维持玻璃的透明性而使可见光区域的光透过,同时为了抑制内部的温度上升而遮挡近红外区域的光的要求等。
这里,作为使可见光区域的光透过并遮挡近红外区域的光的方法,可列举:例如将近红外区域的光的反射率高的层设置于玻璃的方法。
作为公开该方法的文献,例如专利文献1中记载了如下方法:通过在一片聚酯基材的面设置由锌及锌以外的金属元素的氧化物层和含有选自钯和金的至少一种金属的银合金层构成的五层结构的层叠膜,而获得可见光透过率与日射反射率的平衡优异的日射调整膜。
此外,作为公开该方法的文献,例如专利文献2中记载了如下方法:通过在具有预定的凹凸形状的光学层上形成波长选择反射膜,获得将近红外区域等特定波长范围的光选择性地定向反射并使除此之外的光透过的光学膜。该光学膜通过适当地粘贴于窗户,而使近红外光反射向任意方向,而能够抑制使热岛效应加剧的周围的气温上升。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-037634号公报
专利文献2:日本特开2010-160647号公报
发明内容
技术问题
然而,专利文献1所记载的日射调整膜,因暴露于紫外线,使得聚酯基材易于劣化,因此,在应用于窗玻璃等时,存在玻璃飞散防止性能随时间的推移而变差的问题。应予说明,在上述日射调整膜中,通过将例如层叠膜配置在与聚酯膜相比更靠室外侧,能够在一定程度上抑制聚酯膜的劣化。然而,就玻璃飞散防止性能的观点而言,即使采取这样的措施,也仍然不够。
此外,专利文献2所记载的光学膜也由于没有特别采取对紫外线的对策而易于劣化,在应用于窗玻璃等时,存在玻璃飞散防止性能随时间的推移而变差的问题。除此之外,根据本申请发明人专心研究的结果,可知专利文献2所记载的光学膜,在对窗玻璃等被粘体进行湿贴施工的情况下,具有容易产生水残留的倾向。该水残留由于对窗户材料的外观带来不良影响,所以需要避免。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供在对于窗玻璃等被粘体的湿贴施工性优异的基础上,能够在长期使用过程中发挥高的玻璃飞散防止性能的光学部件及具备该光学部件的窗户材料。
技术方案
本申请发明人为了解决上述课题,反复进行了专心研究。其结果,首先查明了上述以往的光学膜之所以湿贴施工性差,是由于其厚度。然后,发现通过根据这一情况,至少使用预定材料的两片基材并且实现总厚度的优化,并使其具备预定的机械性能等,能够给光学部件带来优异的湿贴施工性和长期的高的玻璃飞散防止性能,从而完成本发明。
本发明是基于本申请发明人的上述见解的发明,作为用于解决上述课题的手段如下所述。
[1]一种光学部件,其具备:
光学层,其包括具有凹凸形状的面的第一光学层、配置在所述第一光学层的凹凸形状的面上的反射层、和配置在所述反射层上的第二光学层;
配置在所述光学层的所述第一光学层侧的第一透明基材;以及
配置在所述光学层的所述第二光学层侧的第二透明基材,
其中,所述反射层反射近红外光,
所述第一透明基材和所述第二透明基材由相同材料构成,
所述光学部件的总厚度为125μm以下,
所述光学部件的断裂强度为100N以上,
所述光学部件的耐候性试验前的断裂伸长率和耐候性试验后的断裂伸长率都为60%以上。
[2]根据所述[1]记载的光学部件,所述第一透明基材和所述第二透明基材中的一方的厚度比另一方的厚度大,且所述一方的厚度为50μm以上。
[3]根据所述[1]或[2]记载的光学部件,所述第一光学层中的凹凸形状为棱柱形状、透镜形状、半球形状和角锥形状中的任意一种,并通过多个结构体的一维排列或二维排列而构成。
[4]根据所述[1]~[3]中任一项记载的光学部件,所述第一光学层和所述第二光学层含有热塑性树脂、活性能量射线固化性树脂和热固性树脂中的任意一种。
[5]根据所述[1]~[4]中任一项记载的光学部件,所述第一光学层和所述第二光学层中的至少一个含有紫外线吸收剂。
[6]根据所述[1]~[5]中任一项记载的光学部件,所述第一光学层和所述第二光学层在25℃、1Hz下的储能模量为1.0GPa以上且4.5GPa以下。
[7]根据所述[1]~[6]中任一项记载的光学部件,由所述光学层和所述第二透明基材构成的层叠体的、波长300nm以上且325nm以下的紫外线的透过率为20%以下。
[8]一种窗户材料,其具备所述[1]~[7]中任一项记载的光学部件。
技术效果
根据本发明,能够提供在对于窗玻璃等被粘体的湿贴施工性优异的基础上,能够在长期使用过程中发挥高的玻璃飞散防止性能的光学部件及具备该光学部件的窗户材料。
附图说明
图1A是示出一实施方式的光学部件的构成例的截面图。
图1B是示出将图1A的光学部件贴合于被粘体的例子的截面图。
图2A是示出在一实施方式的光学部件中的第一光学层形成的结构体的形状例的立体图。
图2B是示出在一实施方式的光学部件中的第一光学层形成的结构体的形状例的立体图。
图2C是示出在一实施方式的光学部件中的第一光学层形成的结构体的形状例的立体图。
图3A是示出在一实施方式的光学部件中的第一光学层形成的结构体的构成例的俯视图。
图3B是图3A所示的第一光学层的沿B-B线的截面图。
图3C是图3A所示的第一光学层的沿C-C线的截面图。
图4A是示出在一实施方式的光学部件中的第一光学层形成的结构体的构成例的俯视图。
图4B是图4A所示的第一光学层的沿B-B线的截面图。
图4C是图4A所示的第一光学层的沿C-C线的截面图。
图5A是示出在一实施方式的光学部件中的第一光学层形成的结构体的构成例的俯视图。
图5B是图5A所示的第一光学层的沿B-B线的截面图。
图6A是用于说明一实施方式的光学部件的贴合方法的一例的概略图。
图6B是用于说明一实施方式的光学部件的贴合方法的一例的概略图。
图7是示出用于制造一实施方式的光学部件的装置的一构成例的概略图。
图8A是用于说明一实施方式的光学部件的制造方法的一例的工序图。
图8B是用于说明一实施方式的光学部件的制造方法的一例的工序图。
图8C是用于说明一实施方式的光学部件的制造方法的一例的工序图。
图9A是用于说明一实施方式的光学部件的制造方法的一例的工序图。
图9B是用于说明一实施方式的光学部件的制造方法的一例的工序图。
图9C是用于说明一实施方式的光学部件的制造方法的一例的工序图。
图10A是用于说明一实施方式的光学部件的制造方法的一例的工序图。
图10B是用于说明一实施方式的光学部件的制造方法的一例的工序图。
图10C是用于说明一实施方式的光学部件的制造方法的一例的工序图。
图11是用于说明测定光学部件的刚度的装置的一例的概略图。
符号说明
1:光学部件
2a:第一透明基材
2b:第二透明基材
3:光学层
3a:第一光学层
3b:第二光学层
4:反射层
5:贴合层
6:剥离层
7:硬涂层
10:被粘体
11:结构体
13、14:树脂组合物
15:带层透明基材
20:模具
31、32:层压辊
33:导向辊
35:涂覆装置
36:照射装置
51:振动子
52:可动臂
53:夹头
54:刻度盘
55:棒状水平仪
56:校平螺钉
57:轴承
58:砝码
59:开关
具体实施方式
以下,基于实施方式对本发明具体地进行说明。
(光学部件)
图1A是示出一实施方式的光学部件的构成例的截面图。图1B是示出将图1A的光学部件贴合于被粘体的例子的截面图。光学部件1具有在第一透明基材2a的一个面上配置光学层3,并在光学层3上配置有第二透明基材2b的结构。并且,光学部件1的总厚度为125μm以下。这里,光学层3由具有凹凸形状的面(凹凸面)的第一光学层3a、配置在该第一光学层3a的凹凸形状的面上的反射层4、和配置在该反射层4上的第二光学层3b构成。
应予说明,光学部件1通常以使第一透明基材2a与第二透明基材2b相比更靠室内侧的方式、以及使第一光学层3a与第二光学层3b相比更靠室内侧的方式,贴合于窗玻璃等被粘体10。
<第一透明基材及第二透明基材>
第一透明基材2a在光学部件1中被配置在光学层3的第一光学层3a侧,第二透明基材2b在光学部件1中被配置在光学层3的第二光学层3b侧。通常靠室外侧的第二透明基材2b具有在一定程度上吸收紫外线而保护包括靠室内侧的第一透明基材2a在内的其他层不受紫外线影响的功能,此外,第一透明基材2a具有与上述第二透明基材2b的功能相结合而长期维持高的玻璃飞散防止性能的功能。
此外,第一透明基材2a和第二透明基材2b具有由相同的材料构成这样一个特征。通过使第一透明基材2a和第二透明基材2b由相同的材料构成,从而使可使这些第一透明基材2a和第二透明基材2b劣化的光的波长区域成为相同。因此,通过靠室外侧的透明基材吸收紫外线,能够有效地抑制由与其相同的材料构成的室内侧的透明基材因紫外线的劣化。
作为第一透明基材2a和第二透明基材2b的形状,基于对光学部件1赋予挠性的观点,优选具有膜状或片状,但是并不特别地限定于这一形状。
作为第一透明基材2a和第二透明基材2b的材料,例如可以使用公知的高分子材料。作为公知的高分子材料,例如可列举:三乙酰纤维素(TAC)、聚酯(TPEE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺(PA)、芳纶、聚乙烯(PE)、聚丙烯酸酯、聚醚砜、聚砜、聚丙烯(PP)、二乙酰基纤维素、聚氯乙烯、丙烯酸树脂(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、环氧树脂、脲醛树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺树脂等,但是并不特别地限定于这些材料。
作为第一透明基材2a的厚度,只要是使光学部件1的总厚度成为125μm以下的厚度即可,没有特别的限制。但是,例如在第一透明基材2a以与第二透明基材2b相比更靠室内侧的方式应用于窗户材料等的情况下,第一透明基材2a的厚度优选为60μm以下。通过使光学部件1中的第一透明基材2a的厚度为60μm以下,能够更可靠地实现对于窗玻璃等被粘体的湿贴施工性和玻璃飞散防止性能的兼顾。基于同样观点,第一透明基材2a的厚度更优选为55μm以下,进一步优选为50μm以下。
另一方面,作为第一透明基材2a的厚度的下限没有特别的限制,但是,基于生产率的观点,第一透明基材2a的厚度优选为38μm以上。
此外,作为第二透明基材2b的厚度,只要是使光学部件1的总厚度成为125μm以下的厚度即可,没有特别的限制。但是,例如在第二透明基材2b以与第一透明基材2a相比更靠室外侧的方式应用于窗户材料等的情况下,第二透明基材2b的厚度优选为30μm以下。通过使光学部件1中的第二透明基材2b的厚度为30μm以下,能够更可靠地实现对于窗玻璃等被粘体的湿贴施工性和玻璃飞散防止性能的兼顾。基于同样观点,第二透明基材2b的厚度更优选为25μm以下,进一步优选为23μm以下。
另一方面,作为第二透明基材2b的厚度的下限没有特别的限制,但是,基于保护第一透明基材2a不受紫外线影响并在长期使用过程中保持高的玻璃飞散防止性能的观点,第二透明基材2b的厚度优选为20μm以上。
此外,在光学部件1中,第一透明基材2a和第二透明基材2b中的一方的厚度优选比另一方的厚度大,且该一方的厚度优选为50μm以上。特别地,例如在第一透明基材2a以与第二透明基材2b相比更靠室内侧的方式应用于窗户材料等的情况下,第一透明基材2a的厚度优选比第二透明基材2b的厚度大,且该第一透明基材2a的厚度优选为50μm以上。由此,即使暴露在紫外线等光中,也能够抑制劣化而更长期地保持光学部件1的玻璃飞散防止性能。
第一透明基材2a优选具有活性能量射线透过性。原因是由此,如后所述,能够使活性能量射线从第一透明基材2a侧向介于第一透明基材2a与反射层4之间的活性能量射线固化性树脂照射,而使活性能量射线固化性树脂固化。
此外,第二透明基材2b也优选具有活性能量射线透过性。原因是由此,如后所述,能够使活性能量射线从第二透明基材2b侧向介于第二透明基材2b与反射层4之间的活性能量射线固化性树脂照射,而使活性能量射线固化性树脂固化。
第一透明基材2a和第二透明基材2b的水蒸气透过率优选比第一光学层3a和第二光学层3b的水蒸气透过率低。例如,在利用聚氨酯丙烯酸酯等活性能量射线固化性树脂形成第一光学层3a的情况下,优选通过与第一光学层3a相比水蒸气透过率低且具有活性能量射线透过性的树脂例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等来形成第一透明基材2a。由此,能够减少水分向反射层4的扩散,抑制反射层4所含有的金属等的劣化,因此能够提高光学部件1的耐久性。应予说明,厚度75μm的PET的水蒸气透过率为10g/m2/天(40℃、90%RH)左右。
<光学层>
光学层3如上所述由具有凹凸形状的面的第一光学层3a、配置在该第一光学层3a的凹凸形状的面上的反射层4、和配置在该反射层4上的第二光学层3b构成。
光学层3(第一光学层3a、反射层4、和第二光学层3b的层叠体)优选在可见光区域具有透明性。通过这样具有透明性,在将光学部件1贴合于窗玻璃等被粘体10的情况下,能够使可见光透过,确保基于太阳光的采光。这里,透明性的定义具有两种含义:没有光的吸收和没有光的散射。在通常提到透明的情况下是仅指前者,但是优选地,光学层3具备两者。但是,根据光学部件1的用途,例如也可以有意地使第二光学层3b具有散射性。
作为光学层3的厚度,只要是使光学部件1的总厚度成为125μm以下的厚度即可,没有特别的限制。但是,例如在第二透明基材2b的厚度为30μm以下且第一透明基材2a的厚度为60μm以下的情况下,光学层3的厚度优选为20μm以下。由此,能够充分提高对于窗玻璃等被粘体10的湿贴施工性。
此外,例如在第二透明基材2b的厚度为25μm以下且第一透明基材2a的厚度为55μm以下的情况下,光学层3的厚度优选为30μm以下。由此,能够充分提高对于窗玻璃等被粘体10的湿贴施工性。
进一步地,例如在第二透明基材2b的厚度为23μm以下且第一透明基材2a的厚度为50μm以下的情况下,光学层3的厚度优选为37μm以下。由此,能够充分提高对于窗玻璃等被粘体10的湿贴施工性。
<<第一光学层及第二光学层>>
第一光学层3a例如用于支撑且保护反射层4。基于对光学部件1赋予挠性的观点,第一光学层3a例如是以树脂为主要成分的层。第一光学层3a例如如图1A所示,两主面中的一个面为平滑面,另一个面为凹凸面(第一面)。反射层4配置在第一光学层3a的该凹凸面上。
第二光学层3b用于通过包埋形成有反射层4的第一光学层3a的第一面(凹凸面)来保护反射层4。基于对光学部件1赋予挠性的观点,第二光学层3b例如是以树脂为主要成分的层。第二光学层3b例如如图1A所示,两主面中的一个面为平滑面,另一个面为凹凸面(第二面)。第一光学层3a的凹凸面与第二光学层3b的凹凸面处于彼此将凹凸形状反转的关系。
第一光学层3a的凹凸形状例如可以通过多个结构体的一维排列来构成。图2A~图2C是示出在第一光学层3a一维地形成的结构体的形状例的立体图。结构体11是沿一个方向延伸的柱状的凸部,该柱状的结构体11朝一个方向一维排列。为了使反射膜4在该结构体11上成膜,反射膜4的形状具有与结构体11的表面形状相同的形状。
作为一维地形成的结构体11的形状,例如可列举:图2A所示的棱柱形状、图2C所示的透镜形状、半球形状、角锥形状、或这些形状的反转形状等。这里,在例如像棱柱形状那样结构体1具有角部的情况下,可以使该角部带有圆度(图2B)。通过使第一光学层3a的凹凸形状为像这些形状那样的形状,形成在其上的反射层4能够将近红外光定向反射,如果将光学部件1适当地贴合于窗玻璃等被粘体10,则能够抑制使热岛效应加剧的周围的气温上升。应予说明,一维地形成的结构体11的形状并不限于图2A~图2C所示的形状或这些形状的反转形状,也可以是环形形状、双曲柱状、椭圆柱状、多棱柱状、自由曲面状。
此外,第一光学层3a的凹凸形状例如也可以通过多个结构体的二维排列来构成。图3~图5是示出在第一光学层3a二维地形成的结构体的构成例的俯视图和截面图。该二维排列优选为最稠密填充状态的排列。例如,在第一光学层3a的一主面,通过将结构体11以最稠密填充状态进行二维排列,而形成正方稠密阵列、三角(delta)稠密阵列、六方稠密阵列等稠密阵列。正方稠密阵列是将具有正方形的底面的结构体11以正方稠密状排列而成的阵列。三角稠密阵列是将具有三角形的底面的结构体11以六方稠密状排列而成的阵列。六方稠密阵列是将具有六边形的底面的结构体11以六方稠密状排列而成的阵列。为了使反射膜4在该结构体11上成膜,反射膜4的形状具有与结构体11的表面形状相同的形状。
作为二维地形成的结构体11的形状,例如可列举:棱柱形状、透镜形状、半球形状、角锥形状等。通过使第一光学层3a的凹凸形状为这样的形状,形成在其上的反射层4能够将近红外光定向反射,如果将光学部件1适当地贴合于窗玻璃等被粘体10,则能够抑制使热岛效应加剧的周围的气温上升。应予说明,二维地形成的结构体11的形状并不限于这些,也可以是半椭圆球状、自由曲面状、多棱柱状、圆锥形状、多角锥状、圆锥台形状、抛物面状等。
结构体11的底面具有例如圆形、椭圆形、或者三角形、四边形、六边形或八边形等多边形。在图3中示出了将具有四边形的底面的结构体11以最稠密填充状态进行二维排列而成的正方稠密阵列的例子。此外,在图4中示出了将具有六边形的底面的结构体11以最稠密填充状态进行二维排列而成的三角稠密阵列的例子。此外,在图5中示出了将具有三角形的底面的结构体11以最稠密填充状态进行二维排列而成的六方稠密阵列的例子。
第一光学层3a和第二光学层3b例如具有透明性。第一光学层3a和第二光学层3b例如通过使树脂组合物固化而得到。作为树脂组合物,基于制造的容易性的观点,优选为包括热塑性树脂、通过光或电子束等进行固化的活性能量射线固化性树脂、或通过热进行固化的热固性树脂的树脂组合物。换言之,第一光学层3a和第二光学层3b优选含有热塑性树脂、活性能量射线固化性树脂和热固性树脂中的任意一种。作为活性能量射线例如可列举:电子束、紫外线、可见光线、伽马射线等。此外,作为活性能量射线固化性树脂,从生产设备方面考虑,优选通过光进行固化的光敏树脂,更优选通过紫外线进行固化的紫外线固化性树脂。
应予说明,上述树脂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
作为紫外线固化性树脂,例如可列举(甲基)丙烯酸酯,含有紫外线固化性树脂的树脂组合物含有例如(甲基)丙烯酸酯、和光聚合引发剂。此外,含有紫外线固化性树脂的树脂组合物可以根据需要还含有光稳定剂、阻燃剂、均化剂、抗氧化剂等。
作为(甲基)丙烯酸酯,优选使用具有两个以上的(甲基)丙烯酰基的单体和/或低聚物。作为该单体和/或低聚物,例如可以使用聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、苄基(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、多元醇(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、三聚氰胺(甲基)丙烯酸酯等。这里,(甲基)丙烯酰基是指丙烯酰基和甲基丙烯酰基中的至少一个。
作为光聚合引发剂,可以使用从公知的材料中适当选择的材料。作为公知的材料,例如可列举:二苯甲酮衍生物、苯乙酮衍生物、蒽醌衍生物等,且可以单独使用或组合使用。光聚合引发剂的配量优选在固体成分中为0.1质量%以上且10质量%以下。如果小于0.1质量%,则光固化性降低,实质上不适合工业生产。另一方面,如果超过10质量%,则在光照射量小的情况下,具有在涂膜中残留臭气的倾向。这里,固体成分是指构成固化后的第一光学层3a或第二光学层3b的所有的成分,具体地,将例如(甲基)丙烯酸酯和光聚合引发剂等称为固体成分。
第一光学层3a和第二光学层3b所使用的树脂,优选能够通过活性能量射线照射和/或热等转印结构的树脂,只要是能够在第一光学层3a和第二光学层3b形成所期望的凹凸形状的面的树脂,则可以使用乙烯基树脂、环氧系树脂、热塑性树脂等任何种类的树脂。
为了减轻固化收缩,树脂组合物可以含有低聚物,此外,也可以含有聚异氰酸酯等作为固化剂。此外,考虑第一光学层3a和第二光学层3b的紧密贴合性,树脂组合物也可以含有具有羟基、羧基或磷酸基的单体、多元醇类、羧酸、硅烷、铝、钛等偶联剂和/或各种螯合剂等。
树脂组合物优选还含有交联剂。原因是通过树脂组合物含有交联剂,能够不使室温下的储能模量发生大的变化,而使树脂耐热化。应予说明,如果室温下的储能模量发生大的变化,则存在光学部件1变脆,变得难以进行基于卷对卷等的光学部件1的制作的隐患。作为交联剂,优选为环状的交联剂,作为环状的交联剂的例子,可列举:二氧六环乙二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、环氧乙烷改性异氰脲酸二丙烯酸酯、环氧乙烷改性异氰脲酸三丙烯酸酯、己内酯改性三(丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯等。
树脂组合物优选还含有紫外线吸收剂。换言之,优选地,第一光学层3a和第二光学层3b中的至少一个含有紫外线吸收剂。本实施方式的光学部件1,总厚度为125μm比以往的光学部件薄,室外侧的第二透明基材2b的厚度会受到限制,因此,具有比较容易受到紫外线的影响而劣化的倾向。因此,通过使第一光学层3a和第二光学层3b中的至少一个含有紫外线吸收剂,能够更有效地抑制由紫外线导致的劣化,能够在长期使用过程中保持更高的玻璃飞散防止性能。
作为紫外线吸收剂,例如可列举在300nm以上且325nm以下的波长具有吸收峰的吸收剂,特别地,基于耐热性和/或保持性的观点,优选三嗪系的紫外线吸收剂。
作为第一光学层3a和/或第二光学层3b中的紫外线吸收剂的含有量,例如在第二透明基材2b的厚度为30μm以下的情况下,基于高效率地得到足够的紫外线吸收效果的观点,优选为0.5质量%以上,此外,优选为5质量%以下。此外,例如在第二透明基材2b的厚度为25μm以下的情况下,基于同样观点,优选为0.8质量%以上,此外,优选为5质量%以下。
第一光学层3a和第二光学层3b的折射率等光学特性优选为相同。更具体地,第一光学层3a和第二光学层3b优选由相同的材料例如相同的树脂材料构成。通过使第一光学层3a和第二光学层3b由相同的材料构成,由于两者的折射率变得相等,所以能够提高可见光的透明性。但是,即使以相同的材料为起始源,也有时最终生成的层的折射率因成膜工序中的固化条件等的不同而不同,因此需要注意。与此相对,如果使第一光学层3a和第二光学层3b由不同的材料构成,则由于两者的折射率不同,所以具有光以反射层4为边界发生折射,透射像模糊的倾向。特别地,存在如果观察距离远处的电灯等点光源近的物体,则会明显地观察到衍射图案的倾向。应予说明,为了调整折射率的值,可以在第一光学层3a和/或第二光学层3b中掺入添加剂。
第一光学层3a和第二光学层3b在25℃、1Hz下的储能模量优选为1.0GPa以上,此外优选为4.5GPa以下。通过使第一光学层3a和第二光学层3b的储能模量都为1.0GPa以上,能够给光学部件1带来足够的断裂强度,能够使初始状态下的玻璃飞散防止性能足够高。此外,通过使第一光学层3a和第二光学层3b的储能模量都为4.5GPa以下,能够给光学部件1带来良好的挠性和/或断裂伸长率,能够制造卷对卷下的光学部件1,并且能够使初始状态下的玻璃飞散防止性能足够高。基于同样观点,第一光学层3a和第二光学层3b在25℃、1Hz下的储能模量更优选为3.5GPa以下,进一步优选为2.0GPa以下。
应予说明,第一光学层3a和第二光学层3b的储能模量,例如可以通过调节用于制作第一光学层3a和第二光学层3b的树脂的侧链的长度,或适当选择树脂的种类等来调整。具体地,例如在热塑性树脂时,可列举调整侧链的长度和种类等的方法,在热固性树脂及活性能量射线固化性树脂时,可列举调整交联点的量和交联剂的分子结构等的方法。但是,优选地,对树脂材料本身所要求的特性不因这样的结构变更而受损。例如,由于根据交联剂的种类不同,有时储能模量变高、变脆或收缩变大且光学部件1弯曲或卷翘,所以优选根据所期望的特性,适当选择交联剂的种类。
第一光学层和第二光学层的储能模量可以通过实施例所记载的方法来测定。
应予说明,例如在第一光学层3a和第二光学层3b在25℃、1Hz下的储能模量为大于3.5GPa且小于等于4.5GPa的情况下,光学层3(第一光学层3a、反射层4和第二光学层3b的层叠体)的厚度优选为30μm以下。由此,能够使光学部件1的初始状态下的玻璃飞散防止性能足够高。
此外,例如在第一光学层3a和第二光学层3b在25℃、1Hz下的储能模量为大于2.0GPa且小于等于3.5GPa的情况下,光学层3(第一光学层3a、反射层4和第二光学层3b的层叠体)的厚度优选为50μm以下。由此,能够使光学部件1的初始状态下的玻璃飞散防止性能足够高。
进一步地,例如在第一光学层3a和第二光学层3b在25℃、1Hz下的储能模量为2.0GPa以下的情况下,光学层3(第一光学层3a、反射层4和第二光学层3b的层叠体)的厚度优选为70μm以下。由此,能够使光学部件1的初始状态下的玻璃飞散防止性能足够高。
<<反射层>>
反射层4具有将入射到入射面的入射光中的近红外光反射的性质。具体地,为了使其还具有遮蔽紫外线的性质,反射层4例如可以是由银合金构成的层与由氧化铌、氧化钽、氧化钛、铝-氧化锌等金属氧化物构成的层相互层叠而成的结构。这里,作为银合金,可列举:AgPdCu、AgPdTi、AgCuTi、AgPdCa、AgPdMg、AgPdFe等。此外,为了抑制腐蚀,优选对由银合金构成的层添加Ti、Nd等材料。
由银合金构成的层和由金属氧化物构成的层分别可以单独使用一种物质,也可以将两种以上物质组合使用。
这里,在本说明书中,“近红外光”是指波长范围为780nm~2500nm的光。此外,在本说明书中,“将近红外光反射”是指特定的近红外光的波长例如波长1500nm的光的反射率为20%以上。
反射层4可以进一步具备阻挡层。作为阻挡层的材料,例如可以使用包含氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiOx)和氧化锆中的至少一种的无机氧化物、包含聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚氟乙烯树脂和乙烯·乙酸乙烯酯共聚物的部分水解物(EVOH)中的至少一种的树脂材料等。此外,作为阻挡层的材料,例如也可以使用包含SiN、ZnS-SiO2、AlN、Al2O3、由SiO2-Cr2O3-ZrO2构成的复合氧化物(SCZ)、由SiO2-In2O3-ZrO2构成的复合氧化物(SIZ)、TiO2和Nb2O5中的至少一种的介电材料。
<<其他层>>
光学部件1除了上述以外,还可以具备如下所述的其他层。
例如,光学部件1可以根据需要如图1A所示还具备贴合层5。贴合层5配置在光学部件1的贴合于被粘体10的一侧的面。在此情况下,光学部件1如图1B所示,介由贴合层5贴合于窗玻璃等被粘体10的室内侧或室外侧。作为贴合层5,例如可以使用以粘接剂(例如,紫外线固化性树脂、2液混合型树脂等)为主要成分的粘接层,或以粘合剂(例如,压敏粘合材料(PSA:Pressure Sensitive Adhesive)等)为主要成分的粘合层。在贴合层5为粘合层的情况下,光学部件1优选地如图1A所示还具备形成在贴合层5上的剥离层6。通过采用这样的结构,仅将剥离层6剥离,就能够介由贴合层5将光学部件1容易地贴合于被粘体10。
基于提高第二透明基材2b与贴合层5和/或第二光学层3b的接合性的观点,光学部件1可以在第二透明基材2b与贴合层5和/或第二光学层3b之间还具备底涂层(未图示)。此外,基于提高相同位置的接合性的观点,优选的是代替底涂层而实施公知的物理预处理,或者在具备底涂层的同时实施公知的物理预处理。作为公知的物理预处理,例如可列举:等离子处理、电晕处理等。
光学部件1可以在贴合于被粘体10的面上还具备阻挡层(未图示)。作为阻挡层的材料,例如可以使用包含氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiOx)和氧化锆中的至少一种的无机氧化物、包含聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚氟乙烯树脂和乙烯·乙酸乙烯酯共聚物的部分水解物(EVOH)中的至少一种的树脂材料等。此外,作为阻挡层的材料,例如也可以使用包含SiN、ZnS-SiO2、AlN、Al2O3、由SiO2-Cr2O3-ZrO2构成的复合氧化物(SCZ)、由SiO2-In2O3-ZrO2构成的复合氧化物(SIZ)、TiO2和Nb2O5中的至少一种的介电材料。
基于给表面赋予耐擦伤性等的观点,光学部件1可以如图1A所示还具备硬涂层7。在光学部件1具备硬涂层7的情况下,该硬涂层7优选形成在光学部件1的与贴合于被粘体10的面相反一侧的面。基于耐擦伤性的观点,硬涂层7的铅笔硬度优选为2H以上,更优选为3H以上。硬涂层7例如可以通过涂覆树脂组合物并进行固化而得到,作为该树脂组合物,例如可列举包括:甲基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷等有机硅烷系热固性树脂、醚化羟甲基三聚氰胺等三聚氰胺系热固性树脂、多元醇丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯等多官能丙烯酸酯系紫外线固化性树脂等的树脂组合物。形成硬涂层7的树脂组合物可以根据需要还含有光稳定剂、阻燃剂和抗氧化剂等添加剂。
这样,只要光学部件1具备硬涂层7,就能够给光学部件1带来耐擦伤性,因此,例如在将光学部件1贴合于被粘体10的室内侧的情况下,在人触摸光学部件1的表面、或者清扫光学部件1的表面时,都能够抑制产生损伤等。此外,在将光学部件1贴合于被粘体10的室外侧的情况下,同样地也能够抑制产生损伤。
基于赋予防污性等的观点,光学部件1可以还具备具有防水性或亲水性的层。具有这样的功能的层,例如可以形成为具有防污剂的独立的防污层,也可以通过在硬涂层7等各种功能层含有防污剂来使其具有防污功能。作为防污剂,没有特别的限制,可以根据目的适当选择,但是优选使用具有一个以上的(甲基)丙烯酸基、乙烯基或环氧基的有机硅低聚物和/或含氟低聚物。有机硅低聚物和/或含氟低聚物的配量优选为固体成分的0.01质量%以上且5质量%以下。如果配量小于0.01质量%,则具有防污功能变得不够的倾向。另一方面,如果配量超过5质量%,则具有涂膜硬度下降的倾向。作为防污剂,例如可列举:DIC株式会社生产的RS-602、RS-751-K、沙多玛公司生产的CN4000、大金工业株式会社生产的OPTOOLDAC-HP、信越化学工业株式会社生产的X-22-164E、智索株式会社生产的FM-7725、Daicel-Cytec株式会社生产的EBECRYL350、德固赛公司生产的TEGORad2700等。例如在使硬涂层7具有防污功能的情况下,被赋予了防污性的硬涂层7的纯水接触角优选为70°以上,更优选为90°以上。此外,例如在硬涂层7上独立形成防污层的情况下,基于提高硬涂层7与防污层之间的紧密贴合性的观点,可以在硬涂层7与防污层之间,还具有偶联剂层(底涂层)。
<光学部件的性质等>
基于能够容易地贴合于被粘体10的观点,光学部件1优选为具有挠性的膜状或片状。
此外,光学部件1整体优选具有带状或矩形形状。通过采用这样的形状,能够通过卷对卷容易地制造光学部件1。此外,如果将光学部件1卷绕成卷状等,则变得容易处理。
光学部件1需要总厚度为125μm以下。如果光学部件1的总厚度大于125μm,则在对窗玻璃等被粘体进行湿贴施工的情况下,会变得难以去除水,产生外观不良。另一方面,通过使光学部件1的总厚度为125μm以下,即使对窗玻璃等被粘体进行湿贴施工,也能够抑制水残留等,良好地保持窗户材料等的外观。此外,基于使对于窗玻璃等被粘体10的湿贴施工性更高的观点,光学部件1的总厚度优选为115μm以下,更优选为110μm以下。
应予说明,在光学部件1在贴合于被粘体10的一侧的面具备贴合层5的情况下,以及除了贴合层5还具备剥离层6的情况下,“光学部件1的总厚度”为不包含这些贴合层5和剥离层6的厚度。
光学部件1需要耐候性试验前的断裂伸长率和耐候性试验后的断裂伸长率都为60%以上。如果光学部件1的耐候性试验前的断裂伸长率小于60%,则在使用前的时刻,玻璃飞散防止性能不够。此外,如果光学部件1的耐候性试验后的断裂伸长率小于60%,则无法在长期使用过程中保持高的玻璃飞散防止性能。另一方面,基于使在使用前的时刻的玻璃飞散防止性能更高的观点,光学部件1的耐候性试验前的断裂伸长率更优选为70%以上。此外,基于在长期使用过程中保持更高的玻璃飞散防止性能的观点,光学部件1的耐候性试验后的断裂伸长率更优选为60%以上。
应予说明,例如可通过调节光学部件1的总厚度、着眼于第一光学层3a和/或第二光学层3b的储能模量来适当选择第一光学层3a和/或第二光学层3b、使第一光学层3a和/或第二光学层3b含有紫外线吸收剂等来调整光学部件1的耐候性试验前后的断裂伸长率。
这里,在本说明书中,“耐候性试验”是指“在照度650W/m2、BPT50℃的条件下,对样品照射紫外线500个小时的试验”。
此外,“断裂伸长率”可以依据JIS A 5759来进行测定。
光学部件1需要断裂强度为100N以上。如果光学部件1的断裂强度小于100N,则无法给光学部件1带来足够高的玻璃飞散防止性能。此外,基于使玻璃飞散防止性能更高的观点,光学部件1的断裂强度优选为150N以上。
应予说明,例如可通过着眼于第一光学层3a和/或第二光学层3b的储能模量来适当选择第一光学层3a和/或第二光学层3b、调节透明基材和/或光学层的厚度等来调整光学部件1的断裂强度。
此外,“断裂强度”可以依据JIS A 5759来进行测定。
此外,光学部件1的由光学层3和第二透明基材2b构成的层叠体的、波长300nm以上且325nm以下的紫外线的透过率优选为20%以下。通过使构成光学部件1的所述层叠体的、波长300nm以上且325nm以下的紫外线的透过率为20%以下,能够减少到达第一透明基材2a的紫外线的量,抑制长期使用光学部件的情况下的断裂伸长率的变差、乃至玻璃飞散防止性能的变差。基于同样观点,光学部件1的波长300nm以上且325nm以下的紫外线的透过率更优选为15%以下,进一步优选为10%以下。
应予说明,例如可通过调节光学部件1的总厚度、使第一光学层3a和/或第二光学层3b含有紫外线吸收剂或调节紫外线吸收剂的含有量等来调整所述层叠体的、波长300nm以上且325nm以下的紫外线的透过率。
应予说明,“紫外线的透过率”可通过实施例所记载的方法来进行测定。
光学部件1的刚度优选小于550mg,更优选小于280mg。如果光学部件1的刚度小于550mg,则专业性强的施工人员能够将该光学部件1通过接触切割而容易地贴合于窗玻璃等被粘体10。此外,如果光学部件1的刚度小于280mg,则大多数施工人员能够将该光学部件1通过接触切割而容易地贴合于窗玻璃等被粘体10。
应予说明,光学部件1的“刚度”可以利用图11所示那样的装置来进行测定。在该装置中,51是指振动子、52是指可动臂、53是指夹头、54是指刻度盘、55是指棒状水平仪、56是指校平螺钉、57是指轴承、58是指砝码、59是指开关。首先,将具有预定的尺寸的光学部件1的试样安装于附属于可动臂52的夹头53。接下来,在安装于夹头53的试样位于振动子51的左侧的情况下将开关59向右侧(R)扳动,在安装于夹头53的试样位于振动子51的右侧的情况下将开关59向左侧(L)扳动,并在此状态下,使可动臂52动作。然后,读取振动子51离开试样的自由端的瞬间的刻度RG。这里,在使用长度为3×1/2〞、宽度为1〞的试样,并将5g的砝码58放入1〞的孔的情况下,刚度(单位:mg)可通过下式求出。应予说明,下式中的“89”表示将5g的砝码58放入1〞的孔时的刻度盘54的1个刻度所对应的值(mg)。
刚度=RG×89
作为用于测定上述刚度的装置,例如可利用株式会社东洋精机制作所生产的ガーレー(Gurley)柔软度试验机等。
光学部件1优选具有透明性。具体地,光学部件1,关于针对具有透过性的波长范围的透射映像清晰度,在使用0.5mm的光梳时的值优选为50以上,更优选为60以上,进一步优选为75以上。如果透射映像清晰度的值小于50,则具有透射像看起来模糊的倾向。如果透射映像清晰度的值为50以上且小于60,则虽然也依赖于外部的明亮度,但日常生活没有问题。如果透射映像清晰度的值为60以上且小于75,则虽然仅对于像光源那样非常明亮的物体,衍射图案令人担心,但能够清晰地观察外部的景色。如果透射映像清晰度的值为75以上,则基本上不用担心衍射图案。此外,光学部件1的进一步使用0.125mm、0.5mm、1.0mm、2.0mm的光梳而测定的透射映像清晰度的值的合计值优选为230以上,更优选为270以上,进一步优选为350以上。如果透射映像清晰度的合计值小于230,则具有透射像看起来模糊的倾向。如果透射映像清晰度的合计值为230以上且小于270,则虽然也依赖于外部的明亮度,但日常生活没有问题。如果透射映像清晰度的合计值为270以上且小于350,则虽然仅对于像光源那样非常明亮的物体,衍射图案令人担心,但能够清晰地观察外部的景色。如果透射映像清晰度的合计值为350以上,则基本上不用担心衍射图案。这里,透射映像清晰度的值为利用スガ试验机生产的ICM-1T,依据JIS K7105而测定的值。但是,在希望透过的波长与D65光源波长不同的情况下,优选在利用希望透过的波长的滤波器进行校正之后进行测定。
在光学部件1中,对于具有透过性的波长范围的雾度(Haze)没有特别的限制,可以根据目的适当选择,但优选为6%以下,更优选为4%以下,进一步优选为2%以下。如果雾度超过6%,则存在透过光被散射,看起来模糊不清的隐患。这里,雾度为利用村上色彩生产的HM-150,通过JIS K7136所规定的测定方法而测定的值。但是,在希望透过的波长与D65光源波长不同的情况下,优选在利用希望透过的波长的滤波器进行校正之后进行测定。
<光学部件的贴合方法>
设置于大厦等近年来的高层建筑物的窗户材料通常为纵向宽度比横向宽度大的矩形形状。因此,以下,对使用卷绕成卷状的带状的光学部件1贴合于具有这样的形状的被粘体10的例子进行说明。
首先,从卷绕成卷状的光学部件(所谓的原始料)1中拉出带状的光学部件1,并与要贴合的被粘体10的形状匹配地适当剪裁,得到矩形形状的光学部件1。该矩形形状的光学部件1,如图6A所示,具有相对的一组长边La和相对的一组短边Lb。接下来,使剪裁得到的光学部件1的一个短边Lb与矩形形状的被粘体10的位于上端的短边10a位置对齐。接下来,如图6B所示,将矩形形状的光学部件1介由贴合层5等从被粘体10的上端朝向下端依次贴合。由此,光学部件1的另一个短边Lb与矩形形状的被粘体10的位于另一端的短边10b位置对齐。接下来,根据需要按压贴合到了被粘体10的光学部件1的表面等,将混入被粘体10与光学部件1之间的气泡排出。通过以上过程,矩形形状的光学部件1被贴合于被粘体10。
<光学部件的制造装置>
图7是示出用于制造光学部件1的装置的一构成例的概略图。如图7所示,该制造装置具备:层压辊31、32、导向辊33、涂覆装置35和照射装置36。
层压辊31、32构成为能够将第一透明基材2a(带层透明基材15)与第二透明基材2b夹住,所述第一透明基材2a具备反射层4和第一光学层3a。这里,带层透明基材15为在第一透明基材2a的一个面上配置第一光学层3a,并在第一光学层3a的面上形成反射层4而成的基材。导向辊33以能够运送带状的光学部件1的方式配置在该制造装置内的运送通路中。层压辊31、32和导向辊33的材质并不特别地限定,可以根据所期望的辊特性而适当选择不锈钢等金属、橡胶、硅等进行使用。
涂覆装置35例如可以使用具备涂覆机等涂覆单元的装置。作为涂覆机,例如可以考虑涂覆的树脂组合物的物性等而适当使用凹版、线棒和模具等涂覆机。照射装置36例如为照射电子束、紫外线、可见光线或伽马射线等电离辐射线的照射装置。在该例中图示了使用照射紫外线的UV灯作为照射装置36的情况。
<光学部件的制造方法>
以下,参照图7~图10,对光学部件1的制造方法的一例进行说明。应予说明,考虑生产率,以下所示的制造工艺的一部分或全部优选通过卷对卷来进行。
首先,如图8A所示,通过基于例如车刀或激光的切削加工等,形成应该赋予第一光学层3a的凹凸形状的模具或具有该模具的反转形状的模具(复制品)20。
接下来,从辊供应膜状的第一透明基材2a,并在第一透明基材2a上涂覆了树脂组合物13之后,如图8B所示,按压模具20与树脂组合物13接触,转印模具20的形状,并通过活性能量射线的照射或加热等使树脂组合物13固化。然后,通过取下模具20,在第一透明基材2a上形成如图8C所示那样的具有凹凸形状的面的第一光学层3a。
应予说明,关于树脂组合物13,与在第一光学层和第二光学层的说明中已述的树脂组合物相同。
接下来,如图9A所示,在第一光学层3a的一主面上形成反射层4而形成带层透明基材15。作为反射层4的形成方法,例如可列举:溅射法、蒸镀法、CVD(化学气相沉积)法、浸涂法、模涂法、湿式涂覆法、喷涂法等。接下来,如图9B所示,根据需要对反射层4实施退火处理41。退火处理的温度例如在100℃以上且250℃以下的范围内。
接下来,如图9C所示,将未固化状态的树脂组合物14涂覆在反射层4上。应予说明,关于树脂组合物14,与在第一光学层和第二光学层的说明中已述的树脂组合物相同。接下来,如图10A所示,通过在树脂组合物14上覆盖第二透明基材2b,来形成层叠体。接下来,如图10B所示,通过例如活性能量射线的照射处理43或加热处理43来使树脂组合物14固化,并且对层叠体施加压力44。施加于层叠体的压力优选在0.01MPa以上且1MPa以下的范围内。如果小于0.01MPa,则存在装置内的光学部件1等的移动性产生问题的隐患。另一方面,如果超过1MPa,则需要使用金属辊作为加压用的辊,容易产生压力不均。通过以上过程,如图10C所示,在反射层4上形成第二光学层3b,并且在第二光学层3b上配置第二透明基材2b而得到光学部件1。
这里,使用图7所示的制造装置对光学部件1的形成方法进行具体说明。首先,将第二透明基材2b从未图示的基材供应辊送出,被送出的第二透明基材2b通过涂覆装置35的下方。接下来,通过涂覆装置35在通过涂覆装置35的下方的第二透明基材2b上涂覆树脂组合物14。接下来,将被涂覆有树脂组合物14的第二透明基材2b向层压辊31、32运送。另一方面,将带层透明基材15(具备反射层4和第一光学层3a的第一透明基材2a)从未图示的供应辊送出,向层压辊31、32运送。
接下来,以在第二透明基材2b与带层透明基材15之间不进入气泡的方式通过层压辊31、32将被运送的第二透明基材2b与带层透明基材15夹在一起,将带层透明基材15层压到第二透明基材2b。接下来,将层压有带层透明基材15的第二透明基材2b沿着层压辊31的外周面进行运送,并且通过照射装置36将活性能量射线从第二透明基材2b侧照射到树脂组合物14等,使树脂组合物14固化。由此,第二透明基材2b与带层透明基材15介由树脂组合物14固化而成的第二光学层3b被贴合,制作成带状的光学部件1。接下来,通过未图示的卷绕辊将制作成的带状的光学部件1卷绕。由此,得到将带状的光学部件1卷绕成卷状而成的原始料。
<光学部件的用途>
光学部件1例如介由粘合剂等的贴合层5贴合于窗玻璃等被粘体10而使用,优选应用于内壁部件、外壁部件、窗户材料、墙壁材料等。作为窗户材料,可列举高层大厦和/或住宅等建筑用窗户材料、车辆用窗户材料等。此外,被粘体10不仅可以是单层的窗玻璃,还可以是多层玻璃等特殊的玻璃,进一步地,并不限定于由玻璃构成的被粘体,还可以是由例如具有透明性的高分子材料构成的被粘体。应予说明,作为贴合面,不仅可以是被粘体10的室内侧,还可以是室外侧。
此外,光学部件1也优选作为百叶窗装置的板条(日射遮蔽部件)、卷帘幕(日射遮蔽部件)使用。进一步地,光学部件1也优选设置于推拉门等建材(内饰部件或外饰部件)的采光部。
进一步地,光学部件1可以与其他热射线遮蔽膜并用,例如也可以在空气与光学部件1的界面(即,光学部件1的最表面)设置光吸收涂膜。
(窗户材料)
一实施方式的窗户材料的特征在于具备上述光学部件。该窗户材料由于具备上述光学部件,所以即使通过湿贴施工来制造,也能够抑制水残留等,能够良好地保持其外观。此外,该窗户材料由于具备上述光学部件,所以能够在长期使用过程中保持高的玻璃飞散防止性能。
应予说明,窗户材料只要具备上述光学部件即可,对窗户材料的形状和大小、构成窗户材料的被粘体的种类、贴合被粘体的光学部件的面等没有特别的限制。
【实施例】
以下,将本发明的光学部件的实施例,与比较例一同进行说明,但本发明并不限定于这些实施例。
(实施例1)
首先,通过基于车刀的切削加工,赋予模具辊由多个结构体的一维排列构成的棱柱形状。此外,准备作为第一透明基材(室内侧)的PET膜(东洋纺株式会社生产、“A4300”、厚度50μm),并在其一个面涂覆含有紫外线固化性树脂的树脂组合物,照射紫外线使其固化,形成厚度4μm的硬涂层。
接下来,准备夹辊,以使上述的作为第一透明基材的PET膜的未形成有硬涂层的面成为模具辊侧的方式将该PET膜送入到上述的模具辊与夹辊之间,并在模具辊与PET膜之间供应树脂组合物而夹住的同时使PET膜移动。然后,从PET膜侧照射紫外线,使树脂组合物固化,由此制作出第一光学层。应予说明,第一光学层的制作所使用的树脂组合物的组成示于表1。
接下来,利用溅射法在第一光学层面上将[Nb2O5(30nm)/AgPdCu(10nm)/Al2O3-ZnO(5nm)/Nb2O5(70nm)/AgPdCu(10nm)/Al2O3-ZnO(4nm)/Nb2O5(25nm)/Al2O3-ZnO(4nm)]按该顺序成膜,形成反射近红外光的反射层而得到带层透明基材(具备反射层和第一光学层的第一透明基材)。
成膜后,在夹辊之间使带层透明基材的形成有反射层的面与作为第二透明基材(室外侧)的PET膜(东洋纺株式会社生产、“A4300”、厚度23μm)相对,并在其间供应与第一光学层的制作所使用的树脂组合物相同的树脂组合物,且夹住的同时使其移动,由此调整为预定的厚度,并将气泡挤压出来。然后,以透过PET膜的方式照射紫外线使树脂组合物固化。由此,形成第二光学层。这样得到了光学部件。应予说明,在本例中,将光学层(由第一光学层、反射层和第二光学层构成的层)的厚度设为30μm。
然后,通过湿贴施工法将该光学部件介由设置在第二透明基材(室外侧)的表面的厚度20μm的丙烯酸系粘合层粘贴于透明玻璃,制作出玻璃样品。
此外,准备树脂膜,该树脂膜是通过另行调制上述的第一光学层和第二光学层的制作所使用的树脂组合物并形成厚度30μm的膜,向该膜照射紫外线使其固化而得到的树脂膜。并且,关于该树脂膜,使用株式会社UBM生产的“E4000”测定出在温度25℃、频率1Hz下的储能模量。该测定值可以看作为第一光学层和第二光学层的储能模量。
(实施例2~4)
除了在实施例1中将第一光学层和第二光学层的制作所使用的树脂组合物的组成按表1所示进行变更以外,与实施例1相同地制作光学部件和玻璃样品,并且测定出第一光学层和第二光学层的储能模量。
(实施例5)
除了在实施例1中将光学层(由第一光学层、反射层和第二光学层构成的层)的厚度从30μm变更为20μm以外,与实施例1相同地制作了光学部件和玻璃样品。
(实施例6)
除了在实施例1中将光学层(由第一光学层、反射层和第二光学层构成的层)的厚度从30μm变更为40μm以外,与实施例1相同地制作出光学部件和玻璃样品。
(比较例1、2)
除了在实施例1中将第一光学层和第二光学层的制作所使用的树脂组合物的组成按表1所示进行变更以外,与实施例1相同地制作光学部件和玻璃样品,并且测定出第一光学层和第二光学层的储能模量。
(比较例3)
除了在实施例1中将光学层(由第一光学层、反射层和第二光学层构成的层)的厚度从30μm变更为50μm以外,与实施例1相同地制作出光学部件和玻璃样品。
(比较例4)
除了在实施例1中代替厚度23μm的PET膜而使用厚度50μm的PET膜(东洋纺株式会社生产、“A4300”)作为第二透明基材(室外侧)以外,与实施例1相同地制作出光学部件和玻璃样品。
(比较例5)
除了在实施例1中代替厚度50μm的PET膜而使用厚度75μm的PET膜(东洋纺株式会社生产、“A4300”)作为第一透明基材(室内侧)以外,与实施例1相同地制作出光学部件和玻璃样品。
(比较例6)
除了在实施例1中不使用第二透明基材(室外侧)而在带层透明基材的形成有反射层的面涂覆树脂组合物,并照射紫外线使其固化而形成了第二光学层以外,与实施例1相同地制作出光学部件(不具备第二透明基材(室外侧))和玻璃样品。
(比较例7)
准备作为第一透明基材(室内侧)的PET膜(东洋纺株式会社生产、“A4300”、厚度50μm),在其一个面涂覆含有紫外线固化性树脂的树脂组合物,并照射紫外线使其固化而形成了厚度4μm的硬涂层。利用真空溅射法在该PET膜的未形成有硬涂层的面上将[Nb2O5(30nm)/AgPdCu(10nm)/Al2O3-ZnO(5nm)/Nb2O5(70nm)/AgPdCu(10nm)/Al2O3-ZnO(4nm)/Nb2O5(25nm)/Al2O3-ZnO(4nm)]按该顺序成膜而形成反射层。这样得到了光学部件(不具备第二透明基材(室外侧)、第一光学层和第二光学层)。
然后,将该光学部件介由设置在反射层的表面的厚度20μm的丙烯酸系粘合层(以1质量%的比例含有紫外线吸收剂(BASF公司生产、“tinuvin479”))粘贴于透明玻璃,制作出玻璃样品。
(比较例8)
除了在实施例1中将第一光学层和第二光学层的制作所使用的树脂组合物的组成按表1所示进行变更以外,与实施例1相同地制作光学部件和玻璃样品,并且测定出第一光学层和第二光学层的储能模量。
然后,使用在各例中制作的光学部件或玻璃样品,按以下所示的顺序进行刚度、紫外线透过率、断裂强度、耐候性试验前后的断裂伸长率的测定。此外,在玻璃样品的制作时,按以下所示的顺序评价出湿贴施工性。
(刚度的测定)
将在实施例1~6中制作的光学部件切断为长度3×1/2〞、宽度1〞,并将其作为试样。使用该试样,并利用株式会社东洋精机制作所生产的ガーレー柔软度试验机来测定出刚度。应予说明,此时的试验机设为将5g的砝码58放入1〞的孔的状态。其结果确认了实施例1~6的光学部件都小于280mg。
(紫外线透过率的测定)
首先,按照常规方法将第一透明基材从所制作的光学部件剥离,由此得到由光学层和第二透明基材构成的层叠体。对于该层叠体,使用分光光度计(株式会社日立高科技生产、“U-4100”)测定出波长300nm以上且325nm以下的紫外线的透过率。将结果示于表1。
(断裂强度的测定)
样品的形状和条件依据JIS A 5759,利用株式会社岛津制作所生产的“AutoGraphAG-X”,测定出断裂强度。并且,依据JIS A 5759,如果断裂强度为100N以上,则判定为○,如果断裂强度小于100N,则判定为×。将结果示于表1。
(耐候性试验前后的断裂伸长率的测定)
首先,对于所制作的玻璃样品,样品的形状和条件依据JIS A 5759,利用株式会社岛津制作所生产的“AutoGraph AG-X”,测定出断裂伸长率。
接下来,利用岩崎电气株式会社生产的“Super UV Tester SUV-W-151”,在照度650W/m2、BPT50℃的条件下,对玻璃样品照射紫外线500个小时,进行了耐候性试验。然后,与上述相同地,对耐候性试验后的玻璃样品测定出断裂伸长率。
并且,依据JIS A 5759,如果断裂伸长率为60%以上,则判定为○,如果断裂伸长率小于60%,则判定为×。将结果示于表1。
(湿贴施工性的评价)
通过湿贴施工法将光学部件粘贴于透明玻璃,并在常温下放置4个小时。对于放置后的玻璃样品,观察施工面积1m2中被确认水残留的面积,如果小于1cm2,则判定为○,如果为1cm2以上,则判定为×。将结果示于表1。
【表1】
*1聚氨酯丙烯酸酯A:沙多玛株式会社生产、“CN991”
*2聚氨酯丙烯酸酯B:东亚合成株式会社生产、“アロニックス(注册商标)”
*3聚氨酯丙烯酸酯C:共荣社化学株式会社生产、“UF-8001G”
*4甲基丙烯酸苄酯:共荣社化学株式会社生产、“Light ester B Z”
*5光聚合引发剂:日本化药株式会社生产、“Irgacure 184”
*6紫外线吸收剂:BASF公司生产、“tinuvin479”、三嗪系
*7交联剂:东京化成工业株式会社生产、“T2325”
*8不包含粘合层的玻璃样品的紫外线透过率
根据表1,明显可知本发明的实施例的光学部件的对于窗玻璃等被粘体的湿贴施工性都良好,此外,耐候性试验前的断裂伸长率和耐候性试验后的断裂伸长率都为60%以上,因此,能够在长期使用过程中发挥高的玻璃飞散防止性能。
【工业上的可利用性】
根据本发明,能够提供在对于窗玻璃等被粘体的湿贴施工性优异的基础上,能够在长期使用过程中发挥高的玻璃飞散防止性能的光学部件及具备该光学部件的窗户材料。
Claims (8)
1.一种光学部件,其特征在于,具备:
光学层,其包括具有凹凸形状的面的第一光学层、配置在所述第一光学层的凹凸形状的面上的反射层、和配置在所述反射层上的第二光学层;
配置在所述光学层的所述第一光学层侧的第一透明基材;以及
配置在所述光学层的所述第二光学层侧的第二透明基材,
其中,所述反射层反射近红外光,
所述第一透明基材和所述第二透明基材由相同材料构成,
所述光学部件的总厚度为125μm以下,
所述光学部件的断裂强度为100N以上,
所述光学部件的耐候性试验前的断裂伸长率和耐候性试验后的断裂伸长率都为60%以上。
2.根据权利要求1所述的光学部件,其特征在于,
所述第一透明基材和所述第二透明基材中的一方的厚度比另一方的厚度大,且所述一方的厚度为50μm以上。
3.根据权利要求1或2所述的光学部件,其特征在于,
所述第一光学层中的凹凸形状为棱柱形状、透镜形状、半球形状和角锥形状中的任意一种,并通过多个结构体的一维排列或二维排列而构成。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的光学部件,其特征在于,
所述第一光学层和所述第二光学层含有热塑性树脂、活性能量射线固化性树脂和热固性树脂中的任意一种。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的光学部件,其特征在于,
所述第一光学层和所述第二光学层中的至少一个含有紫外线吸收剂。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的光学部件,其特征在于,
所述第一光学层和所述第二光学层在25℃、1Hz下的储能模量为1.0GPa以上且4.5GPa以下。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的光学部件,其特征在于,
由所述光学层和所述第二透明基材构成的层叠体的、波长300nm以上且325nm以下的紫外线的透过率为20%以下。
8.一种窗户材料,其特征在于,具备权利要求1~7中任一项所述的光学部件。
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