JP2004503402A - 防皺性赤外反射フィルム、およびそれから製造される非平面積層物品 - Google Patents

Abstract

対象となる波長領域を反射し、好ましくは約７００ｎｍ〜約２０００ｎｍの波長の間にある少なくとも幅１００ｎｍの帯域の光を少なくとも５０％を反射することが好ましい複屈折性誘電性多層フィルム。複合的な湾曲を有する基材に対して、実質的にしわが形成されずに適合するように、前記フィルムが収縮できるように本発明のフィルムのヒートセットが行われる。本発明のフィルムを積層することによって多種多様な非平面物品を製造することができる。

Description

【０００１】
技術分野
本発明は、複屈折性誘電性多層反射フィルム、およびそれから製造される積層物品に関する。
【０００２】
背景
従来の自動車用安全ガラスは、通常はガラスである２つの剛性層と、耐引き裂き性で力学的エネルギー吸収性の可塑化ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）中間層とから作製された積層体から製造される。このガラスは、ガラス板の間にＰＶＢシートを配置し、係合する面から空気を排除し、続いてオートクレーブ中で組立体に高温高圧をかけて、ＰＶＢとガラスを光学的に透明な構造体に溶融接合することによって製造される。次に、このガラスは自動車の窓、フロントガラス、またはリアガラスに使用することができる。
【０００３】
この積層体は、乗り物の窓の性能を向上させるように設計された少なくとも１つの機能層を有してもよい。重要な機能層の１つは、自動車室内に入る赤外線を軽減する。通常、赤外線阻止機能層は、望ましくない太陽放射線を反射または吸収する金属化または着色ポリマーフィルム構造体から作製される。フロントガラスに使用される場合、複合積層構造体は、人間の目で感じられる波長領域（通常約３８０〜約７００ナノメートル（ｎｍ））の光の少なくとも約７０％を透過し、スペクトルの可視部分の外にある太陽放射線は阻止するべきである。サイドウィンドウまたはリアウィンドウなどのその他のガラス構造体に使用される場合、可視光の透過量に関する制限は通常存在しない。
【０００４】
図１Ａを参照すると、１枚以上のガラス板に接合させて乗り物用安全ガラス積層体を製造することができる予備積層構造１０を示している。予備積層体１０は、ポリマー層１４と金属化層１６とを有する反射機能層１２を有する。機能層１２は、少なくとも１つのＰＶＢ層１８の少なくとも１つの面に接合される。任意に、機能層１２は第２のＰＶＢ層２０に接合させることもできる。ＰＶＢ層１８、２０の一方または両方は、追加の性能向上層を有してもよい。例えば、ＰＶＢ層２０はシェードバンド層２２を任意に有してもよい。
【０００５】
図１Ｂを参照すると、予備積層構造１０は、少なくとも１枚、好ましくは２枚のガラス３０、３２と合わせることによって安全ガラス積層体３４を形成することができる。予備積層体１０をガラス板３０、３２と接合させるために、予備積層体１０とガラス板３０、３２を互いに合わせる。積層体３４を加熱して、ＰＶＢ層１８、２０、ならびに機能層１２をガラス板３０、３２の輪郭に一致させる。積層体３４は３つの異なる方法のうちの１つによって組み立てることができる。これらの方法のうち２つは減圧脱気工程を使用し、この工程では可撓性のベルト、リング、またはバッグが積層体縁端に沿って配置され、減圧システムと接続され、同時に、ガラスとＰＶＢの間を一時的に接合するために接合体の予備加熱が行われる。もう１つの方法は、本明細書ではニップローラーと呼ぶ加圧ローラー装置を使用し、これによって積層体に圧力を加えらることで脱気が行われ、層間の接合が促進される。減圧脱気工程と比べると、ニップロール工程の方が必要な手作業工程が少なく、より迅速に積層体を組み立てることができる。少なくともこれらの理由から、多くの自動車用ガラス製造の場合にはニップロール工程が好ましい方法である。
【０００６】
乗り物の空気力学を向上させ、外部の視認性を高める目的で、乗り物の窓の形状は平面ではなく、急激な角度と複雑な曲線を有する場合が増えてきている。複雑に湾曲したガラス板の間に積層体１０を配置し、ニップロール工程で積層するか、あるいは加熱してＰＶＢをガラスに接合させる場合、ガラス板が大型の場合には特に機能層１２は複合的な湾曲に完全に適合させることはできない。しわ、折り目、およびひだが機能層に形成される場合があり、機能層が金属化される場合にはニップロールかけの間に金属化層１６に亀裂が生じることもあり、これは安全ガラスの光学的欠陥の原因となる。その結果、現在では湾曲がないかあるいは一次元の湾曲を有する小型の積層体のみがニップロール工程で製造されている。
【０００７】
誘電性材料から、好ましくは異なる屈折率を有するポリマーの交互層から作製された複屈折性で非金属性のフィルムは、対象となるスペクトル領域の光を所望の程度反射または吸収し、同時にスペクトルの可視領域で実質的に透明となるため可視光は十分透過するように設計することができる。これらの複屈折性誘電性光学フィルムは、第１の屈折率を有する第１の材料と第１の屈折率とは異なる第２の屈折率を有する第２の材料との交互層を含むことが好ましい。
【０００８】
フィルムは、ブルースター角（ｐ偏光の反射率が０になる角度）が非常に大きいかまたは存在しないポリマー層の多層スタックであることが好ましい。このフィルムから、ｐ偏光の反射率が、入射角とともに緩やかに減少する多層ミラー、または入射角とは無関係である多層ミラー、または入射角が垂直からはなれるほど増加する多層ミラーが作製される。この多層フィルムはすべての入射方向に対して高い反射率（ｓ偏光とｐ偏光の両方で）を有する。
【０００９】
多層フィルムの反射率特性は層状構造の面内屈折率によって決まる。特に反射率は、各材料のｘ方向、ｙ方向、およびｚ方向の屈折率（ｎ_ｘ、ｎ_ｙ、ｎ_ｚ）の間の関係に依存する。本発明のフィルムは、２つの屈折率（通常はｘ軸とｙ軸に沿った屈折率、すなわちｎ_ｘとｎ_ｙ）がほぼ等しく第３の屈折率（通常はｚ軸に沿った屈折率、すなわちｎ_ｚ）は異なる少なくとも１種類の一軸複屈折材料を使用して作製されることが好ましい。ｘ軸とｙ軸は、多層フィルムの所与の層の面を表す面内軸として規定され、それぞれの屈折率ｎ_ｘとｎ_ｙは面内屈折率と呼ばれる。
【００１０】
一軸複屈折系を得るための方法の１つは、多層ポリマーフィルムを二軸延伸（２つの軸に沿って延伸）することである。隣接する層が異なる応力誘導複屈折を有する場合、多層フィルムを二軸延伸することによって、２つの軸に平行な面に関して隣接層の屈折率に差が生じ、両方の偏光面の光を反射する。一軸複屈折材料は正または負のいずれかの一軸複屈折であってよい。正の一軸複屈折は、ｚ方向の屈折率（ｎ_ｚ）が面内屈折率（ｎ_ｘおよびｎ_ｙ）よりも大きい場合に起こる。負の一軸複屈折は、ｚ方向の屈折率（ｎ_ｚ）が面内屈折率（ｎ_ｘおよびｎ_ｙ）よりも小さい場合に起こる。
【００１１】
ｎ_１ｚがｎ_２ｘ＝ｎ_２ｙ＝ｎ_２ｚと一致するように選択され多層フィルムが二軸延伸される場合、ｐ偏光ではブルースター角が存在せず、そのためすべての入射角で反射率が一定となる。２つの互いに直交する面内軸に延伸された多層フィルムは、層の数、ｆ比、屈折率などに依存して入射光を非常に高い比率で反射することができ、非常に効率的なミラーとなる。
【００１２】
多層フィルムの反射率特性を決定する第２要因は、フィルムスタックの層の厚さである。隣接する層の組（一方の層が高い屈折率を有し、他方が低い屈折率を有する）は、全体の光学的厚さが反射する光の波長の１／２であることが好ましい。２成分系の場合は、最大反射率を実現するためには、多層ポリマーフィルムの個々の層の光学的厚さが反射する光の１／４であるが、別の理由でこの層の組はその他の比率の光学的厚さを有することもある。光学的厚さは、材料の面内屈折率と材料の実際の厚さの積として規定され、本明細書で議論されるすべての実際の厚さは任意の延伸またはその他の加工の後で測定される。
【００１３】
例えば、近赤外光を反射する層の厚さを選択し、かすめ角で入射する場合でさえも反射率帯域がスペクトルの可視領域に移行しないように赤外領域内に反射帯域を設定することによって、高い入射角でさえもスペクトルの可視領域では透明である赤外ミラーを作製することができる。米国特許第５，８８２，７７４号および第６，０４９，４１９号に記載される赤外（ＩＲ）反射フィルムは、フィルムを通過する太陽エネルギー量を制御し、好ましくは任意の角度で人間の肉眼で感じる光の強度を有意に低下させたり変色させたりすることがない。層の材料、層の厚さ、および層の屈折率は、約７００ｎｍ〜約２０００ｎｍの波長範囲内で赤外線を反射するが可視光は透過するように選択される。このフィルムは、スペクトルの赤外領域で少なくとも幅１００ｎｍの帯域にわたって少なくとも５０％の平均反射率を有する。これらのフィルムは実質的に平坦な基材に適用されて積層体を形成する。しかしながら、非平面基材に適用すると、フィルムにしわが形成され、そのため急激な湾曲または複合的な湾曲を有する積層体にはフィルムを使用されない。乗り物用フロントガラスへの使用が意図される積層体などの実質的に光学的に透明であるべき積層体にとって、しわは特に問題である。
【００１４】
要約
第１の態様では、本発明はフィルムの製造方法に関する。本発明の方法は、対象となる波長領域で少なくとも幅１００ｎｍの帯域の光を少なくとも５０％反射する複屈折性誘電性多層フィルムを提供することを含む。このフィルムは、複合的な湾曲を有する基材に対して、実質的にしわが形成されずに適合するようにフィルムを収縮させるためのヒートセットが行われる。好ましくは、対象となる波長領域は約７００ｎｍ〜約２０００ｎｍである。
【００１５】
第２の態様では、本発明はフィルムの製造方法に関する。本発明の方法は、対象となる波長領域で少なくとも幅１００ｎｍの帯域の光を少なくとも５０％反射する複屈折性誘電性多層フィルムを提供することを含む。このフィルムは、加熱によって両方の面内方向でフィルムが少なくとも約０．４％収縮するのに十分な温度でヒートセットが行われる。好ましくは、対象となる波長領域は約７００ｎｍ〜約２０００ｎｍである。
【００１６】
第３の態様では、本発明は、対象となる波長領域で少なくとも幅１００ｎｍの帯域の光を少なくとも５０％反射する複屈折性誘電性多層フィルムに関する。このフィルムは、複合的な湾曲を有する基材に対して実質的にしわが形成されずに適合するようにフィルムを収縮させるために十分な温度でヒートセットが行われる。好ましくは、対象となる波長領域は約７００ｎｍ〜約２０００ｎｍである。
【００１７】
第４の態様では、本発明は、対象となる波長領域で少なくとも幅１００ｎｍの帯域の光を少なくとも５０％反射する複屈折性誘電性多層フィルムに関する。このフィルムは、加熱によって両方の面内方向でフィルムが少なくとも約０．４％収縮するのに十分な温度でヒートセットが行われる。好ましくは、対象となる波長領域は約７００ｎｍ〜約２０００ｎｍである。
【００１８】
第５の態様では、本発明は積層物品の製造方法に関する。本発明の方法は、ガラスなどのグレージング材料の第１の非平面層、第１のエネルギー吸収層、フィルム層、第２のエネルギー吸収層、およびグレージング材料の第２の非平面層を有する積層体を組み立てることを含む。このフィルム層は、対象となる波長領域で少なくとも幅１００ｎｍの帯域の光を少なくとも５０％反射する複屈折性誘電性多層フィルムである。積層体を加熱することで、層間の残留空気が除去され、エネルギー吸収層とフィルム層が非平面グレージング層の形状に適合するように層が接合する。積層体をさらに加熱し積層体に圧力を加えると、層が互いに接合し、光学的な構造体が形成され、その構造体を冷却すると、構造体のフィルム層には実質的にしわが形成されない。好ましくは、対象となる波長領域は約７００ｎｍ〜約２０００ｎｍである。
【００１９】
第６の態様では、本発明はグレージング物品のニップロール積層方法に関し、グレージング材料の第１の非平面層、第１のエネルギー吸収層、非金属化フィルム層、第２のエネルギー吸収層、およびグレージング材料の第２の非平面層を有する積層体を組み立てることを含む。このフィルム層は、約７００〜約２０００ｎｍの波長領域で少なくとも幅１００ｎｍの帯域の光を少なくとも５０％反射する。層間の残留空気を除去するために積層体が加熱され、これらの層はニップローラーによって接合される。エネルギー吸収層およびフィルム層は、亀裂や折り目が実質的に生じることなく非平面ガラス層の形状に適合する。
【００２０】
第７の態様では、本発明は、エネルギー吸収材料の少なくとも１つの層とフィルム層とを含む予備積層体に関する。このフィルム層は、対象となる波長領域で少なくとも幅１００ｎｍの帯域の光を少なくとも５０％反射する複屈折性誘電性多層フィルムである。このフィルムは、複合的な湾曲を有する基材に対して実質的にしわが形成されずに適合するようにフィルムを収縮させるために十分な温度でヒートセットが行われる。好ましくは、対象となる波長領域は約７００ｎｍ〜約２０００ｎｍである。
【００２１】
第８の態様では、本発明は、第１の非平面ガラス層、第１のエネルギー吸収ＰＶＢ層、フィルム層、第２のエネルギー吸収ＰＶＢ層、および第２の非平面ガラス層を有する光学的に透明な積層物品に関する。このフィルム層は、約７００ｎｍ〜約２０００ｎｍの波長間にある少なくとも幅１００ｎｍの帯域の光を少なくとも５０％反射する複屈折性誘電性多層フィルムである。好ましくは、積層物品はフロントガラスである。
【００２２】
第９の態様では、本発明はガラス物品を有する乗り物に関する。この物品は、第１の非平面ガラス層、第１のエネルギー吸収ＰＶＢ層、フィルム層、第２のエネルギー吸収ＰＶＢ層、および第２の非平面ガラス層を有する光学的に透明な積層体である。このフィルム層は、約７００ｎｍ〜約２０００ｎｍの波長間にある少なくとも幅１００ｎｍの帯域の光を少なくとも５０％反射する複屈折性誘電性多層フィルムである。
【００２３】
本発明の１つ以上の実施態様の詳細を、添付の図面および以下の説明で示す。本発明のその他の特徴、目的、および利点は、説明および図面、ならびに請求項から明らかになるであろう。
異なる図面の同様の参照番号は同様の要素を示している。
【００２４】
詳細な説明
本発明のフィルムは、第１の面内屈折率を有する第１の材料と、第１の屈折率とは異なる第２の面内屈折率を有する第２の材料との交互層を有する複屈折性多層誘電性光学フィルムである。このフィルムは、あらゆる入射方向でｓ偏光とｐ偏光に対する反射性が高く、対象となる波長領域で少なくとも幅１００ｎｍの帯域で少なくとも５０％、好ましくは７０％、より好ましくは９０％の平均反射率を有する。対象となる波長領域は、意図する用途に応じて幅広く変動しうる。実施態様の１つでは、対象となる波長領域が赤外領域であり、フィルムは赤外領域の入射放射線を反射するように設計される。ＩＲ反射フィルム（本明細書では太陽光阻止フィルムとも呼ぶ）は、約７００ｎｍ〜約２０００ｎｍの範囲内のスペクトルの近赤外部分の光を反射するのに十分な光学的厚さ（実際の層の厚さおよび材料の選択によって）を有するポリマー層を有する。
【００２５】
実施態様の１つでは、太陽光阻止フィルムは、約１２００ｎｍより上のＩＲ領域で発生する一次反射帯域からスペクトルの可視領域で発生するより高次の反射による可視色を除去するように設計された２成分狭帯域ＩＲ反射フィルムである。観察角０°でこのフィルムによって遮断すべきである、すわなち透過するべきでない光の帯域幅は約７００〜１２００ｎｍである。さらに、直角ではない角度の可視色を軽減するために、通常、短波長帯域端は長波長可視帯域端から約１００〜１５０ｎｍ離れており、さらにはＩＲまでシフトしており、そのため使用される最大角度で反射帯域がスペクトルの可視領域にシフトしない。この結果、狭帯域太陽光阻止フィルムは通常の角度では約８５０ｎｍ〜約１２００ｎｍを反射する。四分の一波長スタックの場合、近赤外光を反射するためにはこのフィルムの層の組は、４２５〜６００ｎｍ（反射させたい光の波長の１／２）の範囲の光学厚さを有することが好ましい。より好ましくは、四分の一波長スタックの場合、近赤外光を反射するためにはフィルムの個々の層の光学的厚さが２１２〜３００ｎｍ（反射させたい光の波長の１／４）の範囲である。
【００２６】
広い帯域にわたって反射するためには、フィルムの種々の層の厚さが相対的に変化することが好ましく（本明細書では層厚さ勾配と呼ぶ）、これは望ましい帯域幅の反射が実現されるように選択される。実施態様の１つでは、層厚さ勾配は直線的であってもよく、この場合層の組の厚さはフィルムの厚さ方向に沿って一定の比率で増加し、そのため各層の組は、前の層の組の厚さよりもある比率で厚くなる。別の実施態様では、フィルムの一方の主面からもう一方の主面までで層厚さが減少した後、増加し、次に再び減少してもよいし、あるいは米国特許第６，１５７，４９０号に記載されるように一方または両方の帯域端がより明瞭となるように設計された交互の厚さ分布を有することもできる。
【００２７】
別の実施態様では、本発明は、米国特許第５，３６０，６５９号に記載されるような６層の交互繰り返し単位を有する帯域端が拡大された２成分ＩＲ反射フィルム構造体を含む。この構造体は、約３８０〜約７００ｎｍの間の可視波長領域の望ましくない２次、３次、および４次反射は抑制し、約７００〜約２０００ｎｍの間の赤外波長領域の光は反射する。４次を超える反射は、一般にはスペクトルの可視領域ではなく紫外領域にあるか、あるいは問題とならない程度の低強度となる。このフィルムは、第１のポリマー材料（Ａ）と第２のポリマー材料（Ｂ）とを含み、その６層の交互繰り返し単位の相対的光学的厚さはおよそ７７８Ａ．１１１Ｂ．１１１Ａ．７７８Ｂ．１１１Ａ．１１１Ｂである。繰り返し単位に６層のみを使用するため、材料をより効率的に使用することができ、比較的製造が容易である。この構造体でも、フィルムの厚さ方向に繰り返し単位厚さ勾配を導入することが望ましい。
【００２８】
さらに別の実施態様では、２成分フィルムは、約１２００〜２０００ｎｍの間の波長の赤外光を反射する６層交互層繰り返し単位を含む交互層の第１の部分と、約７００〜１２００ｎｍの間の波長の赤外光を反射するＡＢ繰り返し単位を有し実質的に光学的厚さが等しい交互層の第２の部分とを含むことができる。このような交互層の組合せは複合設計と呼ばれ、赤外波長領域全体の光を反射する。交互層の両方の部分の層厚さは、角度による感知される色の変化を最小限にするため赤外スペクトル内に反射帯域が得られるように調整可能である。
【００２９】
多層光学フィルムは３種類以上の区別可能なポリマーを含むこともできる。第３またはそれ以降のポリマーは、光学スタック中の第１のポリマーと第２のポリマーの間の接着促進層として、光学的な目的でスタック中の追加の成分として、光学スタック間の保護境界層として、スキン層として、機能性コーティングとして、あるいは任意のその他の目的で使用すると好適である場合もある。したがって、第３またはそれ以降のポリマーが使用される場合、その組成は制限されない。
【００３０】
別の実施態様では、３種類以上の区別可能なポリマーを有するＩＲ反射フィルムを作製することができる。これによって反射帯域がＩＲにさらに入り込み、ＩＲ反射量は増加するが、高次の高調波の反射により生じるスペクトルの可視領域の色は最小限となる。このようなフィルムの例としては米国特許第ＲＥ３４，６０５号に記載のフィルムが挙げられる。ＲＥ’３０５号特許には、３種類の多様で実質的に透明なポリマー材料Ａ、Ｂ、およびＣを含み、ＡＢＣＢの繰り返し単位を有する多層光学干渉フィルムが記載されている。これらの層の光学的厚さは約９０ｎｍ〜約４５０ｎｍの間であり、それぞれのポリマー材料は異なる屈折率ｎ_ｉを有する。
【００３１】
太陽光の赤外範囲内の波長の広い帯域幅を反射する（例えば約７００〜約２０００ｎｍを反射）フィルムを作製するために、フィルムの厚さ方向に層厚さ勾配が導入され、その層厚さはフィルムの厚さ方向で単調増加することが好ましい。好ましくは、３成分系の場合、第１のポリマー材料（Ａ）は第２のポリマー材料（Ｂ）と屈折率が少なくとも約０．０３異なり、第２のポリマー材料（Ｂ）は第３のポリマー材料（Ｃ）と屈折率が少なくとも約０．０３異なり、第２のポリマー材料（Ｂ）の屈折率は、第１のポリマー材料（Ａ）と第３のポリマー材料（Ｃ）のそれぞれの屈折率の中間にある。任意またはすべてのポリマー材料は、コポリマーまたはポリマーの混和性混合物を使用することで所望の屈折率を有するように合成することができる。
【００３２】
別の有用なフィルム設計が米国特許第６，０２７，２６０号に記載されている。スペクトルの第１の領域の電磁放射線の少なくとも１つの偏光に対して１次反射帯域を示し、第１の反射帯域の少なくとも２次好ましくは少なくとも３次またはより高次の高調波は抑制し、１次の高調波の反射率は実質的に一定に維持されるかあるいは入射角の関数として増加する光学フィルムおよびその他の光学体が記載されている。
【００３３】
これは、ＡＢＣの順序で繰り返すように配列されたポリマー材料Ａ、Ｂ、およびＣから光学体の少なくとも一部を作製することによって実現され、ここで、Ａは互いに直交する軸ｘ、ｙ、およびｚに関してそれぞれ屈折率ｎ_ｘ ^Ａ、ｎ_ｙ ^Ａ、およびｎ_ｚ ^Ａを有し、Ｂは軸ｘ、ｙ、およびｚに関してそれぞれ屈折率ｎ_ｘ ^Ｂ、ｎ_ｙ ^Ｂ、およびｎ_ｚ ^Ｂを有し、Ｃは軸ｘ、ｙ、およびｚに関してそれぞれ屈折率ｎ_ｘ ^Ｃ、ｎ_ｙ ^Ｃ、およびｎ_ｚ ^Ｃを有し、軸ｚはフィルムまたは光学体の面と直交し、ｎ_ｘ ^Ａ＞ｎ_ｘ ^Ｂ＞ｎ_ｘ ^Ｃまたはｎ_ｙ ^Ａ＞ｎ_ｙ ^Ｂ＞ｎ_ｙ ^Ｃであり、ｎ_ｚ ^Ｃ≧ｎ_ｚ ^Ｂ≧ｎ_ｚ ^Ａである。好ましくは、差ｎ_ｚ ^Ａ−ｎ_ｚ ^Ｂおよび差ｎ_ｚ ^Ｂ−ｎ_ｚ ^Ｃの少なくとも一方は約−０．０５以下である。
【００３４】
これらの制約内にあるフィルムまたは光学体を設計することによって、１次反射帯域がスペクトルの赤外領域内にある場合に、入射角によって１次高調波反射が実質的に減少することなく、２次、３次、および４次以上の高次の反射の少なくとも一部の組合せを抑制することができる。
【００３５】
別の実施態様では、本発明の赤外反射フィルムは、約１２００〜２０００ｎｍの間の波長の赤外光を反射し、可視色に寄与するより高次の反射はできるだけ軽減する多成分光学設計を含む交互層の第１の部分と、ＡＢ繰り返し単位と実質的に同じ光学的厚さを有し約７００〜１２００ｎｍの間の波長の赤外光を反射する交互層の第２の部分とを含むことができる。この複合設計は例えば米国特許第５，３６０，６５９号に記載のようにして得ることができるが、本明細書に記載される任意の多成分光学設計に有用であり、より広い範囲での用途がある。交互層の両方の部分の層厚さは、角度による感知される色の変化を最小限にするため赤外スペクトル内に反射帯域が得られるように調整可能である。
【００３６】
さらに別の実施態様では、スペクトルの可視領域から離れて反射帯域が選択的に配置される場合、フィルムの光学的効率を増加させる「ギャップフィルター」成分を上述の任意のＩＲ阻止フィルムに併用することによって、感知される色の角度による変化を最小限にすることができる。このような成分は、通常の角度では可視スペクトルの帯域端とＩＲ反射帯域の波長帯域端の間のＩＲ線を吸収または反射する。このフィルムは米国特許第６，０４９，４１９号により詳細に記載されている。
【００３７】
材料の選択
本発明のフィルムの反射率特性を決定するもう１つの要因は、スタック中の層に選択される材料である。多くの種類の材料を使用することができ、所与の用途における材料の的確な選択は、特定の軸における種々の光学層の間で得られる屈折率の一致およびずれに関する要求、ならびに得られる製品に望まれる物理的性質に依存する。簡略化のため、本明細書では第１のポリマーおよび第２のポリマーと呼ぶ２種類の材料のみで作製した光学スタックを考慮しながらさらに本発明のフィルムについて説明する。
【００３８】
スタック中の２種類のポリマーのうちの少なくとも１つ（本明細書では第１のポリマーと呼ぶ）は、絶対値の大きな応力光係数を有する。第１のポリマーは、延伸した場合に大きな複屈折が得られることが必要である。用途に依存するが、複屈折は、フィルム面内の２つの直交する方向の間に生じてもよいし、１つ以上の面内方向とフィルム面と直交する方向との間に生じてもよいし、またはこれらの組合せであってもよい。第１のポリマーは延伸後に複屈折を維持すべきであり、それによって最終フィルムに所望の光学的性質が付与される。
【００３９】
反射フィルムまたはミラーフィルムを作製するために、屈折率の基準はフィルム面内の任意の方向で等しくなるように適用され、通常は、直交する面内方向で任意の所与の層の屈折率が等しいかほぼ等しくなる。しかしながら、第１のポリマーのフィルム面屈折率は、第２のポリマーのフィルム面屈折率とできるだけ大きく異なると好都合である。このため、延伸前の第１のポリマーの屈折率が第２のポリマーよりも高い場合、延伸方向で面内屈折率が増加し、ｚ軸屈折率は減少して第２のポリマーの屈折率と一致すると好都合である。同様に、延伸前の第１のポリマーの屈折率が第２のポリマーよりも低い場合は、延伸方向で面内屈折率が減少し、ｚ軸屈折率が増大して第２のポリマーの屈折率と一致すると好都合である。第２のポリマーは延伸によって複屈折をほとんどまたは全く示さないか、あるいは反対の（正−負または負−正）複屈折を示すと好都合であり、それによって最終フィルムのフィルム面屈折率と第１のポリマーの屈折率との差ができるだけ大きくなる。これらの基準は、ミラーフィルムがある程度の偏光特性も有することを意味する場合、偏光フィルムに関して前述した基準と適宜組み合わせることができる。
【００４０】
ほとんどの用途では、第１のポリマーと第２のポリマーのいずれも、問題となるフィルムの対象帯域幅内に吸収帯域が存在しないと好都合である。したがって、帯域幅内のすべての入射光は反射するか透過するかのいずれかである。しかしながら一部の用途では、第１および第２のポリマーの一方または両方が、特定の波長をすべてまたは部分的に吸収すると有用である場合もある。
【００４１】
本発明の太陽光阻止フィルムの第１および第２の光学層、ならびに任意の非光学層は、例えばポリエステルなどのポリマーで構成されるのが一般的である。用語「ポリマー」は、ホモポリマーとコポリマーを含み、同時押出によって、またはエステル交換などの反応によって混和性混合物を得ることができるポリマーまたはコポリマーも含むものと理解されたい。一般に、実質的に応力光係数ならびに延伸後の複屈折の維持を実質的に低下させないようにコモノマーを使用するべきである。実際は、これらの制限によってコモノマー含有率の上限が定まり、その厳密な値は使用するコモノマーの選択によって変動する。しかしながら、コモノマーの混入によって他の性質が向上する場合には、ある程度の光学的性質の妥協は容認できる。用語「ポリマー」、「コポリマー」、および「コポリエステル」は、ランダムコポリマーとブロックコポリマーの両方を含む。
【００４２】
本発明の多層反射ミラーおよび偏光子に使用されるポリエステルは一般に、カルボキシレートサブユニットとグリコールサブユニットを含み、カルボキシレートモノマー分子とグリコールモノマー分子の反応によって生成する。各カルボキシレートモノマー分子は２つ以上のカルボン酸官能基またはエステル官能基を有し、各グリコールモノマー分子は２つ以上のヒドロキシ官能基を有する。カルボキシレートモノマー分子はすべてが同種であってもよいし、２種類以上の異なる分子が存在してもよい。グリコールモノマー分子についても同様のことが適用される。用語「ポリエステル」には、炭酸エステルとの反応によって誘導されるされるポリカーボネートも含まれる。
【００４３】
ポリエステル層のカルボキシレートサブユニットの形成に使用すると好適なカルボキシレートモノマー分子としては、例えば、２，６−ナフタレンジカルボン酸およびその異性体、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、アゼライン酸、アジピン酸、セバシン酸、ノルボルネンジカルボン酸、ビシクロオクタンジカルボン酸、１，６−シクロヘキサンジカルボン酸およびその異性体、ｔ−ブチルイソフタル酸、トリメリット酸、スルホン酸ナトリウム化イソフタル酸、２，２’−ビフェニルジカルボン酸およびその異性体、ならびにこれらの酸の低級アルキルエステル、例えばメチルエステルまたはエチルエステルが挙げられる。この場合、用語「低級アルキル」は、Ｃ１〜Ｃ１０直鎖または分岐アルキル基を意味する。
【００４４】
ポリエステル層のグリコールサブユニットの形成に使用すると好適なグリコールモノマー分子としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオールおよびその異性体、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリシクロデカンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノールおよびその異性体、ノルボルナンジオール、ビシクロオクタンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、１，４−ベンゼンジメタノールおよびその異性体、ビスフェノールＡ、１，８−ジヒドロキシビフェニルおよびその異性体、ならびに１，３−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼンが挙げられる。
【００４５】
本発明の太陽光阻止フィルムに有用なポリエステルはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）であり、これはナフタレンジカルボン酸とエチレングリコールの反応などによって生成することができる。ポリエチレン２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）は第１のポリマーとして選択されることが多い。ＰＥＮは大きな正の応力光係数を有し、延伸後に効率的に複屈折を維持し、可視範囲の吸光度がほとんどまたは全くない。さらにＰＥＮは等方性状態で大きな屈折率を有する。波長５５０ｎｍの偏光入射光の屈折率は、偏光面が延伸方向と平行である場合に約１．６４から約１．９まで増大する。分子配向が増加するとＰＥＮの複屈折が増加する。延伸比を大きくしその他の延伸条件を固定して材料の延伸を行うことによって、分子配向を増大させることができる。第１のポリマーとして好適なその他の半結晶質ナフタレンジカルボン酸ポリエステルとしては、例えば、ポリブチレン２，６−ナフタレート（ＰＢＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、およびそれらのコポリマーが挙げられる。非ポリエステルポリマーも偏光フィルムの作製に有用である。例えば、多層反射ミラーを作製するためにポリエーテルイミドをＰＥＮやｃｏＰＥＮのポリエステルと併用することができる。ポリエチレンテレフタレートとポリエチレンなどのその他のポリエステル／非ポリエステルの組合せ（例えばＤｏｗ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｒｐ．（ミシガン州Ｍｉｄｌａｎｄ）より商品名Ｅｎｇａｇｅ　８２００で入手可能なもの）も使用可能である。好適な第１のポリマーは例えば、ＷＯ９９／３６２４８号、ＷＯ９９／３６２６２号、ＷＯ０１／２２１３０号、および米国特許出願第０９／４４４，７５６号に記載されている。
【００４６】
好ましい第１のポリマーの１つは、９０ｍｏｌ％のナフタレンジカルボン酸ジメチルおよび１０ｍｏｌ％のテレフタル酸ジメチルから誘導されるカルボキシレートサブユニットと、１００ｍｏｌ％のエチレングリコールサブユニットから誘導されるグリコールサブユニットとから誘導され、固有粘度（ＩＶ）が０．４８ｄＬ／ｇであるｃｏＰＥＮである。屈折率は約１．６３である。本明細書ではこのポリマーを低融点ＰＥＮ（９０／１０）と呼ぶ。もう１つの好ましい第１のポリマーは、固有粘度が０．７４ｄＬ／ｇでありＥａｓｔｍａｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ（テネシー州Ｋｉｎｇｓｐｏｒｔ）より入手可能なＰＥＴである。
【００４７】
その他の必要なポリマー（本発明では第２のポリマーと呼ぶ）は、最終フィルムで少なくとも１方向の屈折率が、同じ方向での第１のポリマーの屈折率と有意に異なるように選択すべきである。通常ポリマー材料は分散性である（すなわち波長によって屈折率が変化する）ため、これらの条件は、対象となる特定のスペクトル帯域幅に関して考慮する必要がある。第２のポリマーの選択は、問題となる多層光学フィルムの意図する用途にのみ依存するのではなく、第１のポリマーや加工条件も考慮して選択されることは、これまでの議論から理解できるであろう。
【００４８】
第２の光学層は、第１のポリマーと適合したガラス転移温度を有し、第１のポリマーの等方性屈折率と同様の屈折率を有する種々の第２のポリマーから作製することができる。好適なポリマーの例としては、ビニルナフタレン、スチレン、無水マレイン酸、アクリレート、およびメタクリレートなどのモノマーから生成されるビニルポリマーおよびコポリマーが挙げられる。好適なポリマーの例としては、ポリアクリレート、ポリ（メタクリル酸メチル）（ＰＭＭＡ）などのポリメタクリレート、およびイソタクチックまたはシンジオタクチックポリスチレンが挙げられる。その他のポリマーとしては、ポリスルホン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリアミド酸、およびポリイミドなどの縮合ポリマーが挙げられる。さらに、第２の光学層は、ポリエステルやポリカーボネートなどのポリマーおよびコポリマーから作製することができる。
【００４９】
好ましい第２のポリマーは、Ｉｎｅｏｓ　Ａｃｒｙｌｉｃｓ，Ｉｎｃ．（デラウェア州Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ）より商品名ＣＰ７１およびＣＰ８０で入手可能なもののようなポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）ホモポリマー、またはＰＭＭＡよりもガラス転移温度が低いポリメタクリル酸エチル（ＰＥＭＡ）である。さらに別の小野増井第２のポリマーとしては、ＰＭＭＡコポリマー（ｃｏＰＭＭＡ）、例えば７５質量％のメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）モノマーと２５質量％のアクリル酸エチル（ＥＡ）モノマーから生成されるｃｏＰＭＭＡ（Ｉｎｅｏｓ　Ａｃｒｙｌｉｃｓ，Ｉｎｃ．より商品名Ｐｅｒｓｐｅｘ　ＣＰ６３で入手可能）、ＭＭＡコノモノマー単位およびメタクリル酸ｎ−ブチル（ｎＢＭＡ）コノモマー単位から生成されるｃｏＰＭＭＡ、あるいはＳｏｌｖａｙ　Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，Ｉｎｃ．（テキサス州Ｈｏｕｓｔｏｎ）より商品名Ｓｏｌｅｆ　１００８で入手可能なもののようなＰＭＭＡとポリ（フッ化ビニリデン）（ＰＶＤＦ）の混合物が挙げられる。さらに別の好ましい第２のポリマーとしては、Ｄｏｗ−Ｄｕｐｏｎｔ　Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓより商品名Ｅｎｇａｇｅ　８２００で入手可能なポリ（エチレン−コ−オクテン）（ＰＥ−ＰＯ）、Ｆｉｎａ　Ｏｉｌ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏ．（テキサス州Ｄａｌｌａｓ）より商品名Ｚ９４７０で入手可能なポリ（プロピレン−コ−エチレン）（ＰＰＰＥ）、ならびにＨｕｎｔｓｍａｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｒｐ．（ユタ州Ｓａｌｔ　Ｌａｋｅ　Ｃｉｔｙ）より商品名Ｒｅｘｆｌｅｘ　Ｗ１１１で入手可能なアタクチックポリプロピレン（ａＰＰ）とイソタクチックポリプロピレン（ｉＰＰ）のコポリマーなどのポリオレフィンコポリマーが挙げられる。第２の光学層は、Ｅ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔ　ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ　＆　Ｃｏ．，Ｉｎｃ．（デラウェア州Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ）より商品名Ｂｙｎｅｌ　４１０５で入手可能なものなどの線状低密度ポリエチレン−ｇ−無水マレイン酸（ＬＬＤＰＥ−ｇ−ＭＡ）などの官能化ポリオレフィンから作製することもできる。
【００５０】
ＩＲ反射ミラーの光学層の第１／第２のポリマーの特に好ましい組合せとしては、ＰＥＮ／ＰＭＭＡ、ＰＥＴ／ＰＭＭＡまたはＰＥＴ／ｃｏＰＭＭＡ、ＰＥＮ／Ｅｃｄｅｌ、ＰＥＴ／Ｅｃｄｅｌ、ＰＥＮ／ｓＰＳ、ＰＥＴ／ｓＰＳ、ＰＥＮ／ｃｏＰＥＴ、ＰＥＮ／ＰＥＴＧ、およびＰＥＮ／ＴＨＶが挙げられる。Ｅｃｄｅｌは、Ｅａｓｔｍａｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ（テネシー州Ｋｉｎｇｓｐｏｒｔ）より入手可能なコポリエステルエーテルエラストマーの商品名である。ＴＨＶは、Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ　Ｍｉｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙ（３Ｍ）（ミネソタ州Ｓｔ．Ｐａｕｌ）より市販されるフルオロポリマーの商品名である。ＰＭＭＡはポリメタクリル酸メチルを意味し、ｃｏＰＥＴはテレフタル酸を主成分とするコポリマーまたはブレンド（前述の通り）を意味し、ＰＥＴＧは第２のグリコール（通常はシクロヘキサンジメタノール）を使用するＰＥＴのコポリマーを意味する。ｓＰＳはシンジオタクチックポリスチレンを意味する。
【００５１】
ミラーフィルムの場合、フィルム面と垂直な方向で第１のポリマーと第２のポリマーの屈折率が一致することが好ましく、その理由は入射光の角度によらず一定の反射率が得られる（すなわちブルースター角が存在しない）からである。例えば、特定の波長で、２軸延伸ＰＥＮの面内屈折率は１．７６となるが、フィルム面に対して垂直方向の屈折率は１．４９となる。多層構造体の第２のポリマーとしてＰＭＭＡが使用される場合、同じ波長における屈折率は全３方向で１．４９５となる。別の例はＰＥＴ／Ｅｃｄｅｌ系であり、ＰＥＴの同様の屈折率は１．６６および１．５１となり、Ｅｃｄｅｌ等方性屈折率は１．５２となる。
【００５２】
第１および第２の光学層以外に、本発明の多層反射フィルムは、１層以上のスキン層、または一組の光学層の間の保護境界層などの１層以上の内部非光学層などの１層以上の非光学層を任意に有することができる。非光学層は、多層フィルム構造体を得るため、または加工中または加工後の悪影響または損傷から保護するためにに使用することができる。一部の用途では、犠牲保護スキンを有することが望ましいこともあり、この場合、使用前にスキン層を光学スタックから剥がすことができるようにスキン層と光学スタックの間の境界面の接着が制御される。
【００５３】
多層光学体に引き裂き抵抗性、貫入抵抗性、靭性、耐候性、および耐溶剤性などの性質を付与またはこれらを向上させるように非光学層の材料を選択することができる。通常１層以上の非光学層は、第１および第２の光学層で透過、偏光、または反射する光の少なくとも一部がこれらの層を通過するように配置される（すなわち、これらの層は第１および第２の光学層を透過または反射する光路内に配置される）。通常、非光学層は、対象となる波長領域にわたって光学フィルムの反射特性に実質的な影響を与えない。湾曲が急激な基材に積層した場合に亀裂やしわが生じない本発明のフィルムを得るためには、光学層の性質とともに結晶性や収縮特性などの非光学層の性質を考慮する必要がある。
【００５４】
非光学層は任意の適切な材料であってもよいし、光学スタックに使用される材料のうちの１つと同じであってもよい。例えば、非光学層の材料の選択に関して考慮すべき要素としては、％破断時伸び、ヤング率、引き裂き強さ、内部層への接着性、対象の電磁帯域幅における％透過率および吸光度、光学的透明性またはヘイズ、周波数の関数としての屈折率、テクスチャーおよび粗さ、溶融熱安定性、分子量分布、溶融レオロジーおよび同時押出適性、靭性層と光学層の材料の間の混和性および相互拡散性、粘弾性応答、延伸条件下での緩和および結晶化挙動、使用温度における熱安定性、耐候性、コーティングに対する接着性、ならびに種々の気体および溶剤の浸透性が挙げられる。当然ながら前述したように、光学スタックの光学的性質に悪影響を与える光学的性質を選択された材料がもたないことが重要である。非光学層は、第１および第２の光学層に使用される任意のポリマーを含めたポリエステルなどの種々のポリマーから作製することができる。ある実施態様では、非光学層に選択される材料は、第２の光学層に選択される材料と類似または同一である。ｃｏＰＥＮ、ｃｏＰＥＴ、またはその他のコポリマー材料をスキン層に使用すると、多層光学フィルムの分裂（すなわち、応力で誘発される延伸方向におけるポリマーの結晶化および配向が原因であるフィルムの分断）が軽減される。第１の光学層の延伸に使用される条件下で延伸した場合、ｃｏＰＥＮの非光学層の配向は非常にわずかであることが多いため、応力による結晶化がほとんどない。
【００５５】
好ましくは、第１の光学層、第２の光学層、および任意に使用される非光学層のポリマーは、類似したレオロジー的性質（例えば溶融粘度）を有するように選択され、それによって流れを乱さずに同時押出が可能になる。通常、第２の光学層、スキン層、および任意の他の非光学層のガラス転移温度Ｔ_ｇは、第１の光学層のガラス転移温度よりも低いか約４０℃以下高いかのいずれかである。好ましくは、第２の光学層、スキン層、および任意の非光学層のガラス転移温度は第１の光学層のガラス転移温度よりも低い。多層光学フィルムの延伸に長手方向延伸（ＬＯ）ローラーが使用される場合、低Ｔ_ｇ材料はローラーに固着するため、望ましい低Ｔ_ｇスキン材料を使用することができない。ＬＯローラーが使用されない場合は、この制限は問題とならない。一部の用途では、耐久性がありＵＶ線から光学スタックを保護できることから、好ましいスキン層材料としてＰＭＭＡとポリカーボネートが挙げられる。
【００５６】
スキン層および他の任意の非光学層は、第１および第２の光学層よりも厚い場合もあるし、薄い場合もあるし、同じ厚さの場合もある。一般にスキン層および任意の非光学層の厚さは、個々の第１および第２の光学層の少なくとも１つの厚さの少なくとも４倍であり、通常は少なくとも１０倍であり、少なくとも１００倍となる場合もある。特性の厚さを有する多層反射フィルムを作製するために、非光学層の厚さを変動させてもよい。
【００５７】
フィードブロックおよびダイ壁面による高い剪断から多層スタックを保護するために、多層スタックの製造中にその一方または両方の主面上にスキン層を同時押出することができ、多くの場合、例えばＵＶ安定剤などの添加剤を、スキン層を構成するポリマーメルトと混合し、製造中の多層光学スタックの一面または両面に改質されたスキン層を同時押出することによって所望の化学的または物理的性質を有する外部層を得ることができる。あるいは、多層フィルムの製造中にスキン層の外側に追加の層を同時押出することができるし、これらの層は別のコーティング作業で多層フィルム上にコーティングすることができるし、あるいはこれらの層は独立したフィルム、箔、あるいは剛性または半剛性補強基材として多層フィルムに積層することもできる。
【００５８】
物理的または化学的性質（特にフィルムまたは装置の表面に沿って）を変化または向上させるために本発明のフィルムおよび光学装置に種々の機能層またはコーティングを加えることができる。このような層またはコーティングとしては、例えば、製造工程中のフィルムの取り扱いを容易にするための低摩擦コーティングまたは滑性粒子、多層光学フィルムへの拡散特性を付与するため、または多層光学フィルムを別のフィルムまたは表面と隣接して配置する場合のウェットアウトやニュートン環を防止するための粒子、フィルムを接着ロール形態で使用される場合に使用される感圧接着剤やホットメルト接着剤などの接着剤、接着促進剤、プライマー、および低接着性裏材料を挙げることができる。機能層またはコーティングとしては、耐破砕性、耐貫入性、または貫入引き裂き抵抗性のフィルムおよびコーティングも挙げることができ、例えば、本願と同一の譲受人に譲渡された米国特許出願の発明の名称「ＧＬＡＺＩＮＧ　ＥＬＥＭＥＮＴ　ＡＮＤ　ＬＡＭＩＮＡＴＥ　ＦＯＲ　ＵＳＥ　ＩＮ　ＴＨＥ　ＳＡＭＥ（グレージング要素およびそれに使用される積層体）」の米国特許出願第０９／５９１，５８４号に記載の機能層が挙げられる。さらなる機能層またはコーティングとしては、ＷＯ９８／２６９２７号および米国特許第５，７７３，１０２号に記載されるような制振フィルム層、水や有機溶剤などの液体、酸素、水蒸気、または二酸化炭素などの気体に対するフィルムまたは装置の浸透特性を変化させたりフィルムを保護したりするためのバリア層、および／またはフィルムまたは装置の機械的完全性または強度を向上させるように意図された基材および支持層を挙げることができる。これらの機能成分は、１層以上のスキン層に取り入れてもよいし、独立したフィルムまたはコーティングとして適用してもよい。
【００５９】
一部の用途では、着色フィルムの多層光学フィルムへの積層、フィルム表面への着色コーティングの適用、またはフィルムの作製に使用されるスキン層などの１種類以上の材料への染料または顔料の混入などによってフィルムを着色することによって、多層光学フィルムの外観および／または性能を変化させることが望ましい場合がある。通常、染料または顔料は、赤外、紫外、および／または可視スペクトルの一部を含むスペクトルの１つ以上の設定領域で吸収が起こる。染料または顔料は、フィルムの性質を引き立たせるために使用することができ、特にフィルムがある周波数は透過するがその他は反射する場合に使用することができる。本発明の多層光学フィルムと併用することができる特に有用な着色層は、同時係属中の米国特許出願第０９／６３３，９１１号に記載されている。このフィルムは、多層フィルム上にスキン層として積層したり、押出コーティングしたり、同時押出したりすることができる。顔料添加量を約０．０１〜約１．０質量％の間で変動させて、可視光の透過を約１０〜約９０％に変動させることができる。実際には、着色フィルム層が多層光学フィルムと併用される場合に、可視光の％透過率が多層光学フィルムの正常値Ｔ_ｖｉｓの約８０〜８５％から積層構造体に対して直角で測定した法的限度の約７０〜７５％に減少するように、顔料添加量が選択される。これによって、多層フィルム構造体の日よけ係数が向上する。
【００６０】
ＵＶ吸収性材料のカバー層への使用も、ＵＶ放射線に曝露した場合に不安定になりうる内部層を保護するために使用することができるので望ましい。外観を変化させたり、特定の用途にフィルムを特化するために、本発明の多層光学フィルムをインク、染料、または顔料などで処理することもできる。したがって例えば、本発明のフィルムは、製品の識別、広告、注意書き、装飾、またはその他の上方を示すために使用されるインクまたはその他の印刷表示で処理することができる。スクリーン印刷、凸版印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、点描印刷、レーザー印刷などの種々の方法を使用してフィルム上に印刷することができ、１成分インクおよび２成分インク、酸化乾燥インクおよびＵＶ乾燥インク、溶解インク、分散インク、ならびに１００％インク系などの種々のインクを使用することができる。
【００６１】
ある用途では、透過性を増大させ反射グレアを軽減させるために、１層以上の反射防止層またはコーティングを有することが望ましい場合もある。好適な層およびコーティングとしては、例えば、従来の真空めっき誘電性金属酸化物または金属／金属酸化物光学フィルム、シリカまたはジルコニアゾルゲルコーティング、低屈折率フルオロポリマーから誘導されるものなどのコーティングまたは同時押出された反射防止層が挙げられる。本発明の太陽光阻止フィルムがＰＶＢなどの力学的エネルギー吸収材料のシートの間に積層される場合、ＰＶＢと多層光学スタック材料の間の屈折率の差が大きいことによって生じる界面における反射を最小限にするようにスキン層の屈折率を選択することができる。例えば、スキン層の屈折率が、ＰＶＢと同じ屈折率、ＰＶＢと高屈折率の第１の光学材料との間の屈折率、またはＰＶＢの屈折率と光学スタックの複合屈折率との間の屈折率になるようにスキン層を選択することができる。ある実施態様では、スキンと光学スタックの間、または多重系の光学スタックの間に保護境界層（ＰＢＬ）が使用される。これらの実施態様では、ＰＢＬ材料は、スキンとＰＢＬの間、およびＰＢＬと光学スタックの間のさらなる界面における反射を最小限にするように選択することができる。例えば、ＰＢＬの屈折率が、スキンと同じ屈折率、スキンの屈折率と光学スタックの複合屈折率との間の屈折率、または複合光学スタックと同じ屈折率となるように選択することができる。ＰＶＢと光学スタックの間の屈折率差をできるだけ小さくするために好ましいスキン層とＰＢＬ層は、ＣｏＰＥＮとＣｏＰＥＴである。
【００６２】
多層光学フィルムに加えることができるさらに別の機能層またはコーティングとしては、例えば金属層およびその他の導電層が挙げられる。金属層は、例えば、金、銀、アルミニウム、およびニッケル、ならびにこれらの金属およびその他の金属の分散体から作製することができる。乗り物用フロントガラス構造体では、金属層はアンテナ、曇り止めおよび曇り取り、霜取り、または電磁遮蔽に使用することができる。その他の層としては、帯電防止コーティングまたはフィルム、難燃剤、ＵＶ安定剤、耐摩耗性またはハードコート材料、光学コーティング、曇り止め材料、磁気または光磁気コーティングまたはフィルム、液晶パネル、エレクトロクロミックまたはエレクトロルミネセンスパネル、写真乳剤、プリズムフィルム、およびホログラフィーフィルムまたは画像が挙げられる。さらに別の機能層またはコーティングは、例えばＷＯ９７／０１４４０号、ＷＯ９９／３６２６２号、およびＷＯ９９／３６２４８号に記載されている。これらの機能成分は１層以上のスキン層に混入することができるし、独立したフィルムまたはコーティングとして適用することもできる。あるいは多層フィルム自体は、エンボス、ホログラフィー画像、コロナ、電子ビーム、またはプラズマ処理によって改質することができる。
【００６３】
上記ＩＲ阻止多層光学フィルムはＷＯ９９／３６２４８号により作製することができる。これらのフィルムは、複合的な湾曲を有するグレージングに金属化太陽光阻止フィルムをニップロール積層する場合に通常見られる亀裂の問題を解決する。しかしながら、これらのフィルムは、急激で複合的な湾曲を有する大型の積層体および／またはグレージングに適用する場合に特に、ニップロール積層中にしわが発生する場合がある。本発明の別の態様では、工程条件を制御することによって収縮特性が向上したフィルムを製造することができ、それによって、ニップロール積層工程中にしわが発生しないフィルムが得られる。
【００６４】
しわのないＩＲフィルムの製造方法
ポリマー多層フィルムの製造方法はＷＯ９９／３６２４８号に詳細に記載されている。押出および層形成の後、フィルムは鋳造ホイール上で冷却されて、ウェブが形成される。次にウェブは、長手方向（ウェブ経路すなわち機械方向（ＭＤ）に沿って）および横断方向（ウェブ経路を横断する、すなわち横断方向（ＴＤ））に順次長手方向延伸機（ＬＯ）とテンターで延伸される。延伸比は、特定の用途に要求される光学的性質および機械的性質を基準にして決定される。代表的なＬＯでは、温度制御されたローラーの間でフィルム構造体の第１のポリマーのＴｇよりも低温にウェブが予備加熱される。次にウェブは、第１のポリマーのＴｇよりも高温までウェブを加熱するＩＲランプの下である延伸ギャップで延伸される。ＬＯで延伸されたフィルムは冷却ロールで冷却され、次にテンターに送られる。
【００６５】
通常、テンターは予備加熱ゾーン、延伸ゾーン、ヒートセットゾーン、および冷却ゾーンの４つのゾーンを有する。これらのゾーンのそれぞれはサブゾーンを有する場合もある。長手方向に延伸されたフィルムはテンター予備加熱ゾーンに入り、フィルムの各端部がチェーンに挟まれる。これらのチェーンはフィルムの速度で移動する。予備加熱されたフィルムは延伸ゾーンに移動し、ここでチェーンは分岐し（レール位置によって制御される）横断方向に延伸される。延伸されたフィルムは次にヒートセットゾーンを通過し、フィルムのさらなる結晶化が促され、収縮およびその他の機械的性質が得られてから、冷却ゾーンを通ってテンターから排出される。完全に延伸されたフィルムは最後にトリミングが行われ、ワインダーに巻き取られる。
【００６６】
フィルムが積層される非平面基材が特殊な形状または湾曲を有する場合、しわを軽減するためにフィルムの収縮を各面内方向でそれぞれ制御することができる。基材のある領域の２つの主軸に沿った曲率が等しくない場合、しわが形成されないようにフィルムをその領域に積層するために、フィルムの収縮が各面内方向で異なるように制御することができる。より収縮の大きなフィルムの面内方向は、より大きな曲率を有する基材の方向に合わせるべきである。
【００６７】
例えば、非平面で湾曲または複合的な湾曲を有する基材に実質的にしわが形成されないように積層するために、ＰＥＮ系またはＰＥＴ系フィルムの場合、収縮は両方の面内方向で約０．４％を超え、好ましくは少なくとも１つの面内方向で約０．７％を超え、より好ましくは少なくとも１つの面内方向で約１％を超える。端部の層間剥離を防止するため、収縮は最小限に維持されるべきである。この現象を「引き込み」と呼ぶ。そのため、収縮は好ましくは各面内方向で約３％未満であり、より好ましくは各面内方向で約２．５％未満である。
【００６８】
同様の滞留時間でフィルムの収縮を誘導するため、平面基材への積層が意図されたフィルムのヒートセット温度と比較するとテンターヒートセット温度は下げられる。しかしながら、この低いヒートセット温度のために中間層の接着性が低くなることがある。これらの条件の間で妥協点を見つけ、収縮の増加と許容できる中間層の接着性が得られる工程条件を発見することが目標となる。
【００６９】
収縮を最小限にするためには、フィルム延伸後に結晶成長を最大化する温度および／または滞留時間などのヒートセット条件を選択することが望ましい。この温度はフィルムの材料の依存し、通常は、構造体中の最高Ｔｇを有するフィルム中のポリマー、通常は第１のポリマーおよび／またはスキン層を構成するポリマー（本明細書では主ポリマーと呼ぶ）のガラス転移温度と溶融温度の間である。前述したように、スキン層は第１のポリマーと同じポリマーの場合もあるし、異なるポリマーの場合もある。しかしながら、スキン層のＴｇは第１のポリマーのＴｇ以下であることが好ましい。
【００７０】
例えば、平面基材への積層が意図されるＰＥＮ系多層ＩＲミラーフィルムの通常のヒートセット条件は約２４９℃である。収縮を制御し、しわが形成されずに非平面基材に積層するのに好適なフィルムを得るためには、ＰＥＮ系多層ＩＲミラーフィルムのヒートセット温度は約１０秒間で約１９９℃〜約２０４℃の間、好ましくは約２０２℃に下げるべきである。非平面基材への積層に好適なＰＥＴ系多層ＩＲミラーフィルムのヒートセット温度は約１０秒間で約２２７℃〜２４３℃、好ましくは約２３５℃〜約２４１℃にするべきである。
【００７１】
ヒートセット温度および滞留時間以外で、フィルム収縮に影響を与えるもう１つの要因はトーイン（ｔｏｅ−ｉｎ）である。トーインは、最大レール設定に対して測定したテンターヒートセットゾーン中のレール間隔の減少として規定される。例えば、延伸ゾーンの端でフィルムの最大幅が１７０．２ｃｍであり、ヒートセットゾーンでのフィルム幅が１６５．１ｃｍである場合、トーインは５．０８ｃｍである。移行を円滑にするために、ヒートセットゾーンの最初のレールは最大レール設定とヒートセットゾーンの残りの部分のレール設定との間であることが好ましい。しかしながら、テンターレール構成とテンター幅は広範囲で変動させることができ、理想的なレール設定は各場合について実験的に求める必要がある。
【００７２】
トーインは、ＴＤとＭＤの両方の面内方向の収縮に影響を与える。さらに、収縮特性に関してトーインとヒートセット温度の間に非線形相互作用が存在する。測定収縮値は、測定中に使用される温度および時間の強い関数でもある。測定収縮値およびヒートセット温度とトーインの間の非線形性は、種々の測定条件によって非常に異なる場合がある。本明細書では収縮特性は、１５０℃１５分間の標準試験条件を使用して測定される。
【００７３】
また、必要なトーインは、フィルムの材料、意図する用途、ならびにヒートセット温度および滞留時間に依存する。フィルムの収縮を制御するために、ヒートセット温度とトーインのいずれか一方または両方を変動させることができる。例えば、ＰＥＮ系多層ＩＲミラーフィルムの場合、統計モデルによる予測では、約１％のＭＤ収縮と約２％のＴＤ収縮を得るためにはテンターヒートセット温度は約１０秒間で約２０２℃で、トーインは最大レール設定約１７７．８ｃｍから約１．２７ｃｍ〜約２．５４ｃｍとなるべきである。
【００７４】
収縮を制御し、しわを形成せずに非平面基材に対して積層するのに好適なフィルムを得るためには、使用されるポリマーに応じてトーインを調整するべきである。ＰＥＮ系多層ＩＲミラーフィルムの場合、前述の好ましいヒートセット温度、フィルム幅、およびヒートセットゾーン滞留時間においてトーインは約０〜３．８１ｃｍ、好ましくは約１．２７〜２．５４ｃｍとなるべきである。ＰＥＴ系多層ＩＲミラーフィルムの場合、前述の好ましい条件においてトーインは約０〜５．０８ｃｍ、好ましくは約０〜３．８１ｃｍとなるべきである。
【００７５】
多層ＩＲフィルムは、ＰＶＢに対する接着を促進するためにプライマーをコーティングすることができる。コーティングによって、フィルムの収縮特性が変化することもある。通常、プライマーコーティングによってＴＤ収縮が約０．２％〜約０．４％減少し、ＭＤ収縮が０．１〜約０．３％増加しうる。この変化量は、コーターオーブンの乾燥温度、ならびにフィルム張力やヒートセットゾーン内の滞留時間に依存する。したがって、積層前の多層ＩＲフィルムにプライマーおよび／またはＵＶＡコーティングなどのコーティングが必要な場合、収縮特性を得るためのフィルム工程条件を計画するときにはコーティング作業によるフィルム収縮特性への影響を考慮すべきである。
【００７６】
積層手順
上述の多層ＩＲミラーフィルムは、多種多様な非平面基材に適用することができる。代表的な基材材料としては、ガラスなどのグレージング材料（絶縁、強化、積層、焼きなまし、または熱強化が行われてもよい）、ならびにポリカーボネートやポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などのプラスチックが挙げられる。非平面基材という用語は、連続的または複合的な湾曲を有する基材を意味する。複合的な湾曲は、１つの点から２つの異なる非直線方向に基材が湾曲していることを意味する。湾曲は非平面性の程度で表すことができる。例えば、基材の主面から測定した領域の深さ（ｄ）に対する隆起またはへこんだ領域の幅（ｗ）のアスペクト比は、領域の開口部に沿って測定することができる。あるいは、基材の非平面性は、絶対項として測定することもできる。例えば、隆起またはへこんだ領域の深さｄは、基材の第１の主面によって画定される幾何学的表面から測定することが好ましく、通常はその幾何学的表面からの最大深さである。
【００７７】
本発明の多層ＩＲミラーフィルムは、ニップロール積層工程中に実質的な亀裂または折り目なしに非平面基材に適合させることができる。好ましくは、非平面基材は複合的な湾曲を有する。本明細書で使用される実質的に亀裂または折り目がないとは、なめらかなフィルム表面を約１ｍ未満の距離、好ましくは約０．５ｍの距離から肉眼で見た場合に不連続部分を発見できないことを意味する。
【００７８】
本発明の多層ＩＲミラーフィルムは、実質的にしわが形成されずに非平面基材に適合するようフィルムが収縮できるために十分な温度でヒートセットが行われる。好ましくは、非平面基材は複合的な湾曲を有する。本明細書で使用される実質的にしわが形成されないとは、約１ｍ未満の距離、好ましくは約０．５ｍの距離から肉眼で見た場合に、なめらかなフィルム表面の収縮による小さな隆起または溝を発見できないことを意味する。
【００７９】
多層ＩＲフィルムが乗り物用安全ガラス積層体に積層される場合、その積層構造体は、約１ｍ未満の距離、好ましくは約０．５ｍの距離から肉眼で見た場合に、しわが実質的に存在せず、好ましくは光学的に透明である。
【００８０】
なんらかの理論によって束縛しようとするものではないが、積層工程中に多層ＩＲフィルムにしわが形成されないことの理由として、１）第１の光学層、第２の光学層、および非光学層で弾性率がことなること、２）第２のポリマー層が非晶質であること、ならびに３）光学フィルムスタックが複数の界面を有することを挙げることができる。フィルムのこれらすべての性質がエネルギーの分散を促進し、そのため非平面基材に対する積層およびニップロール工程で好ましい挙動が得られる。本発明の好ましい実施態様では、本発明のフィルムは乗り物用の非平面積層ガラス物品に使用される。
【００８１】
安全ガラス積層体などの乗り物用非平面グレージング物品に多層ＩＲミラーフィルム実質的にしわが形成されないように積層するために、積層工程中の加熱／冷却手順および条件は注意深く制御する必要がある。使用される温度は、フィルムのポリマー成分のＴｇ、ならびにＰＶＢ、ポリウレタン（ＰＵＲ）、およびＳｕｒｌｙｎなどの機械的エネルギー吸収層の粘度およびフィルムに対する接着性に依存する。好ましい力学的エネルギー吸収層はＰＶＢである。好ましくは、予備加熱および脱気工程中にフィルムが収縮する前に、ＰＶＢ、フィルム、および非平面グレージングシーの間である程度の接着性が得られるべきである。しかしながらＰＶＢは、フィルム収縮前に流動するほど軟質にはならないことが好ましい。フィルムが収縮して積層体形状を形成する間にＰＶＢはＩＲフィルムの端部に粘着してフィルムをそのままの状態に維持するべきである。ＩＲフィルムの熱膨張からの回復によるしわ形成および端部の層間剥離を防止するために、オートクレーブから出した後の積層体は制御された速度で冷却すべきである。
【００８２】
図２Ａを参照すると、１枚以上の平面または非平面グレージングシートに接合して乗り物用安全ガラス積層体を製造することができる二重予備積層構造１１０を示している。予備積層体１１０は、本発明の防皺性ポリマー多層ＩＲミラーフィルムでできた赤外阻止機能層１１２を有する。機能層１１２は、機械的エネルギー吸収層の少なくとも１層１１８（好ましくは可塑化ＰＶＢ）の少なくとも一面上に接合させて、二重積層体１１０を形成することができる。図２Ｂに示されるように機能層１１２は、ＰＶＢの第２の層１２０と接合させて、三重予備積層構造体１４０を形成することができる。ＰＶＢ層１１８、１２０の一方または両方は、ＰＶＢ層１２０中のシェードバンド層１２２などの追加の機能向上層を有することができる。
【００８３】
図３を参照すると、予備積層構造体１１０（図２Ａ）または１４０（図２Ｂ）を作製してから、ガラス１３０、１３２などのグレージング材料の少なくとも１枚、好ましくは２枚の平面または非平面シートと合わせて、安全ガラス積層体１３４を形成することができる。
【００８４】
ＰＶＢ層とＩＲフィルム層または予備積層体１１０または１４０をグレージングシート１３０、１３２と接合させるために、予備積層体のＰＶＢ層およびＩＲフィルムとグレージング層とを互いに重ねて配置して組み立てることによって、一体積層構造体１３４が形成される。続いて積層体１３４の層が互いに接合され、構造体から空気が除去される。この工程中、ＩＲフィルム１１２の主ポリマーのＴｇより低温までオーブンで積層構造体を加熱することが好ましい。これによって、ＰＶＢ層１１８、１２０がフィルム１１２またはガラス１３０、１３２とある程度接着し、フィルム１１２は積層体構造から収縮する。
【００８５】
積層体１３４は、いくつかの異なる方法で接合し脱気することができる。方法の１つでは、減圧脱気工程を使用し、この工程では、可撓性バンドを積層体縁端部のまわりに配置し、減圧装置と接続し、同時にガラスとＰＶＢの間を一時的に接合させるために積層体を加熱する。別の方法も減圧脱気工程を使用するが、この場合積層体は減圧装置に接続されたバッグに入れられる。さらに別の方法では、積層体に圧力を加えて脱気し粗間の接合を促進する加圧ローラー装置（本明細書ではニップローラーと呼ぶ）を使用する。
【００８６】
乗り物用安全ガラスを製造するためのニップロール装置は公知であり、代表例は米国特許第５，０８５，１４１号に見ることができる。一般に、ニップロール装置は、１組の下部ローラー、と１組の上部ローラーとの２組の加圧ローラーを備える。積層体１３４は上部ローラーと下部ローラーの間を通過する。上部ローラーと下部ローラーは空気圧またはその他の力で互いに押し付け合っており、積層体がこれらの間を通過すると、この力によって積層体の層間の空気が除去され、層が互いに接合する。積層するグレージングの曲率に対応した曲率が得られるように、ローラーの位置は独立に調整可能である。２組のローラーは、水平軸にそって支持フレーム内で回転可能なキャリッジにそれぞれ取り付けられている。積層体が加工されるときにキャリッジが回転することによって、ローラーは積層体に対して直角に維持されることでガラスの破壊を防止することができる。
【００８７】
積層体１３４は、１つのニップローラーに通して接合し脱気することができるし、あるいは好ましくは積層体の温度を徐々に上昇させながら一連のニップローラーに通して接合し脱気することができる。積層体１３４温度が上昇すると、フィルム１１２とＰＶＢ層１１８、１２０が非平面ガラス板１３０、１３２の形状に適合し始める。またフィルム１１２は局所的に収縮および／または延伸して、構造体の形状に適合する。
【００８８】
次に、積層体１３４はＰＶＢの粘度特性に依存して最大温度約１３８℃〜約１４９℃までオートクレーブ中で加熱され、それによってＰＶＢ層１１８、１２０および機能層１１２がガラス板１３０、１３２の輪郭に適合し、光学構造体が形成される。最高圧力（通常は約１６５ｐｓｉを超える）がこのときに加えられる。これによってＰＶＢが流動して空隙を満たし、均一なサンドイッチ構造体が形成され、積層体の成分が互いにしっかりと接合され、同時にＰＶＢに空気が溶解する時間が最小限となる。
【００８９】
製造元次第でオートクレーブサイクルは大きく変動するが、代表的なオートクレーブサイクルの１つは、（１）約１５分以内に温度および圧力を周囲条件から約９３℃および８０ｐｓｉまで上昇させ、（２）圧力を約８０ｐｓｉに維持しながら約４０分以内で温度を約１４３℃まで上昇させ、（３）温度を約１４３℃に維持しながら約１０分以内に圧力を約２００ｐｓｉまで上昇させ、（４）最高温度および圧力で約２０分間維持し、（５）約１５分以内温度および圧力を約３８℃および１５０ｐｓｉまで低下させ、（６）約４分以内に周囲圧力まで低下させることを含む。全体のオートクレーブサイクル全体は通常約６０分間〜１２０分間である。
【００９０】
好ましくは、構造体中のＩＲフィルムを有する積層体１３４は、特にフィルムの主ポリマーのＴｇ付近では制御された速度でゆっくりと冷却される。これによってＩＲフィルムの熱膨張からの回復によるしわの発生が軽減され、積層構造体の応力が緩和する。このサイクル中の温度低下が速すぎると、フィルムまたはＰＶＢの水平方向の力によって層間剥離が起こる場合があり、特に積層体端部で起こりうる。積層体に形成された構造が保持されるようにするため、フィルムの主材料のＴｇより十分低い温度になるまで圧力は維持すべきである。好ましくは、フィルムの主ポリマーのＴｇ付近での冷却は、約７℃／分未満の冷却速度のオーブン空気温度で行われる。
【００９１】
これより、以下の非限定的実施例を参照しながら本発明を説明する。
【００９２】
実施例
実施例１
第１のポリマーの３Ｍ製ｃｏＰＥＮ（９０％ＰＥＮ／１０％ＰＥＴ）と第２のポリマーのＩｎｅｏｓ　Ａｃｒｙｌｉｃｓ製ＰＭＭＡ　ＣＰ７１の２２４層の交互微細層から厚さ２ミル（０．００５ｃｍ）の多層ポリマーＩＲミラーフィルムを作製した。このフィルムは、多層スタックの外部のｃｏＰＥＮスキン層とＰＢＬ内部層も含んだ。スキンとＰＢＬの全体の厚さは、全フィルム構造体の約３７％であった。このフィルムを最初に長手方向延伸機を使用し延伸比約３．３：１でＭＤ方向に延伸し、次にテンターを使用して延伸比約４．０：１でＴＤ方向に延伸した。テンターの温度は、予備加熱ゾーン１３５℃、延伸ゾーン１３８℃、および冷却ゾーン４９℃であった。ヒートセットゾーンの滞留時間は約１０秒間であった。ヒートセット温度およびトーイン条件は、フィルムの収縮特性とともに以下の表１に記載した。
【００９３】
プライマー処理していない多層ＩＲフィルム試料を、複合的な湾曲を有するガラス／ＰＶＢ／フィルム／ＰＶＢ／ガラスフロントガラス積層体中に配置した。ＤＷ　１２２４　フロントガラスは、Ｄｉａｍｌｅｒ−Ｃｈｒｙｓｌｅｒ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ミシガン州Ａｕｂｕｒｎ　Ｈｉｌｌｓ）製造の１９９９年モデルミニバンへの使用が意図されたものであり、寸法は４３インチ（１０９ｃｍ）×６０インチ（１５２ｃｍ）である。フィルムのＴＤ方向は、フロントガラスの高さ方向と一致させた。減圧脱気工程を使用して積層試験を実施した。各積層体はクリーンルームで作製した。これらの積層体Ａｃｅ　ｂａｎｄａｇｅｓで包みプラスチック袋に入れた。袋を密封してから、室温で袋を約６３．５ｃｍＨｇの減圧下に１５分間おくことによって積層体の脱気を行った。次に積層体を１０４℃のオーブンで約４５分間加熱接合させた。オーブンから取り出して、Ｄｏｗ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ（ミシガン州Ｍｉｄｌａｎｄ）より商品名Ｄｏｗａｎｏｌで入手可能なグリコールエーテルシーラントで端部を封止し、積層体をオートクレーブに入れた。オートクレーブの開始温度は約３８℃であり、約１７分以内に温度を約１３５℃まで上昇させ、その温度で約１５分間維持した。温度上昇時に、オートクレーブ内の圧力も室内圧から約１９分以内で約２００ｐｓｉまで上昇させ、その圧力を維持した。加熱均熱終了後、約１０〜１５分以内に約３８℃まで温度を低下させた。ほぼ同じ時間で、圧力を大気圧まで低下させた。
【００９４】
積層結果を表１に示す。
【００９５】
【表１】

【００９６】
表１に示されるフロントガラス積層結果は、約２２７℃より低温、好ましくは約２１０℃以下のより低いテンターヒートセット温度で作製したフィルム試料は、フィルムの収縮が増加し、積層体のしわがより少ないか、あるいは全くしわがなくなったことを示している。ＭＤとＴＤの両方で収縮が少なくとも約０．７％、好ましくは約１％を超える場合に、しわのない積層体を得ることができる。
【００９７】
実施例２
２２４層の微細層を有する多層ＩＲミラーフィルムを作製した。これらの層は、第１のポリマーの３Ｍ製ｃｏＰＥＮ（９０％ＰＥＮ／１０％ＰＥＴ）と第２のポリマーのＩｎｅｏｓ　Ａｃｒｙｌｉｃｓ製ＰＭＭＡ　ＣＰ８０が交互に配列したものであった。このフィルムは多層スタックの外部にｃｏＰＥＮスキン層も含んだ。積層前の全フィルム構造体のパーセンテージとしてのスキンとＰＢＬの厚さを表２に示す。フィルムは、最初に長手方向延伸機を使用し延伸比約３．３：１でＭＤ方向に延伸し、次にテンターを使用して延伸比約４．０：１でＴＤ方向に延伸した。テンターの温度は、予備加熱ゾーン１３５℃、延伸ゾーン１３８℃、および冷却ゾーン４９℃であった。ヒートセットゾーンの滞留時間は約１０秒間であった。ヒートセット温度およびトーイン条件は、フィルム試料の収縮特性とともに以下の表２に記載している。計画された実験で選択されプライマー処理されていないフィルム試料を、Ｆｏｒｄ　Ｍｏｔｏｒ　Ｃｏｍｐａｎｙ（ミシガン州Ｄｅａｒｂｏｒｎ）製造の自動車１９９９年モデルＴａｕｒｕｓへの使用が意図されたフロントガラス（ＤＷ１２１８）に積層した。このフロントガラスは複合的な湾曲を有し、寸法は４０インチ（１０２ｃｍ）×６３インチ（１６０ｃｍ）であった。標準的製造条件で試料を清浄にし作製した。２層の１５ミル（０．０３８ｃｍ）Ｄｕｐｏｎｔ　Ｂ１４　ＰＶＢでＩＲフィルムをはさみ、各外面上に１枚ずつガラスを配置した。全体の構造体を積層しトリミングした後に、リングシールガスケットをフロントガラス縁端部の周囲に配置し、減圧して、構造体の脱気を行った。減圧中、積層体を温度約１００℃の加温オーブンに約１１分間入れた。加温オーブンから取り出し、リングシールを取り外し、試料を保持ラックに置いた。
【００９８】
次に、ラック上の積層体をオートクレーブに入れた。開始から約２３分以内に温度を約３８℃から約１４３℃まで上昇させ、同時に約４２分以内に圧力を大気圧から約１６５ｐｓｉまで上昇させた。温度を１４３℃で約３４分間維持した後、約５０分間かけて徐々に温度を約３２℃まで低下させ、さらに約８分間かけて約２１℃まで低下させた。圧力は１６５ｐｓｉで約１５分間維持し、約５０分間かけて徐々に圧力を１２５ｐｓｉまで低下させ、さらに約８分間かけて大気圧まで低下させた。
【００９９】
以下の表２は、試験した試料、それらの性質、および積層結果を示している。
【０１００】
【表２】

【０１０１】
すべての試料の収縮は両方の面内方向で０．８％を超え、積層フロントガラスにおける試料のしわは見られなかった。収縮が増加すると縁端部引き込みが増加し、したがって縁端部引き込みならびに後の層間剥離や水蒸気透過を軽減するために収縮を制限すべきである。試験範囲内のスキン＋ＰＢＬ厚さは、収縮特性および積層結果にほとんど影響しなかった。フィルム厚さを変化させることで収縮特性を制御でき、それによって積層を向上させることができる。
【０１０２】
実施例３
１２０層の微細層を有する多層ＩＲミラーフィルムを作製した。これらの層は、第１のポリマーの３Ｍ製ｃｏＰＥＮ（９０％ＰＥＮ／１０％ＰＥＴ）と第２のポリマーのＩｎｅｏｓ　Ａｃｒｙｌｉｃｓ製ＰＭＭＡ　ＣＰ８０が交互に配列したものであった。このフィルムは多層スタックの外部にｃｏＰＥＮスキン層も含んだ。全フィルム構造体のパーセンテージとしてのスキンとＰＢＬの厚さを表３に示す。フィルムは、最初に長手方向延伸機を使用し延伸比約３．３：１でＭＤ方向に延伸し、次にテンターを使用して延伸比約４．０：１でＴＤ方向に延伸した。テンターの温度は、予備加熱ゾーン１３５℃、延伸ゾーン１３８℃、および冷却ゾーン４９℃であった。ヒートセットゾーンの滞留時間は約１０秒間であった。ヒートセット温度およびトーイン条件は、フィルム試料の収縮特性とともに以下の表３に記載している。γ−アミノプロピルトリメトキシシランプライマーの４重量％溶液をフィルム試料の両面にコーティングした。
【０１０３】
以下の表３に積層体に使用したフィルムとＰＶＢのパラメータを示す。
【０１０４】
【表３】

【０１０５】
この積層試験は、複合的な湾曲を有する１９９９　ＤＷ　１２２４　Ｃｈｒｙｓｌｅｒミニバン（ＮＳ）フロントガラスを使用して行った。ニップロール脱気工程を利用した。積層体は、湿度および温度が制御されたクリーンルーム中で作製した。積層体はオーブンに通され、ガラス表面温度約５７℃で約１分間ＩＲ加熱され、第１の組のニップロールに通され、次に第２オーブンガラス表面温度約９９℃で約５０秒間ＩＲ加熱され、もう１つの組のニップロールに通された。次に積層体をラックに置き、以下のサイクルでオートクレーブ処理した。（１）約１５分以内に周囲条件から約９３℃および８０ｐｓｉまで温度および圧力を上昇させ、（２）圧力を約８０ｐｓｉに維持しながら約４０分以内で温度を約１４３℃まで上昇させ、（３）温度を約１４３℃に維持しながら約１０分以内に圧力を約２００ｐｓｉまで上昇させ、（４）最高温度および圧力で約２０分間維持し、（５）約１５分以内温度および圧力を約３８℃および１５０ｐｓｉまで低下させ、（６）約４分以内に室内圧力まで低下させる。
【０１０６】
結果を表４に示す。
【０１０７】
【表４】

【０１０８】
収縮および厚さの異なる試験試料のすべてについて、折り目、亀裂、またはオレンジピールの問題は生じなかった。フィルムの収縮特性がより低い１つの試料を除けば、ほとんどの試料はしわの問題がなかった。試験範囲内で全体のフィルム厚さ、スキン厚さ、およびＰＶＢ厚さの積層結果に対する有意な影響は見られなかった。
【０１０９】
実施例４
Ｅａｓｔｍａｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙより入手可能な０．７４　ＩＶ　ＰＥＴの第１のポリマーと、Ｉｎｅｏｓ　Ａｃｒｙｌｉｃｓ　Ｉｎｃ．より入手可能なｃｏＰＭＭＡ　ＣＰ６３の第２のポリマーの５７６層の交互微細層を有する厚さ１．６ミル（０．００４ｃｍ）の多層ポリマーＩＲミラーフィルムを作製した。また、このフィルムは、光学スタックに使用したものと同じＰＥＴのスキン層を微細層スタック外部の上に有した。スキン層およびＰＢＬの厚さは全フィルム厚さの約３０％であった。この光学スタックは、６層交互繰り返し単位の相対的光学的厚さが約０．７７８Ａ、０．１１１Ｂ、０．１１１Ａ、０．７７８Ｂ、０．１１１Ａ、０．１１１Ｂである第１のポリマー材料（Ａ）と第２のポリマー材料（Ｂ）との交互層を含んだ。フィルムは、最初に長手方向延伸機を使用し延伸比約３．４：１でＭＤ方向に延伸し、次にテンターを使用して延伸比約４．０：１でＴＤ方向に延伸した。予備加熱ゾーン、延伸ゾーン、ヒートセットゾーン、および冷却ゾーンのテンター温度はそれぞれ９９℃、９９℃、２３２℃、および３８℃であった。ヒートセットゾーンの滞留時間は約１０秒間であった。トーインは、約１７７．８ｃｍの最大幅から約１．５インチ（３．８ｃｍ）であった。フィルムの収縮は、ＭＤで１．４４８％、ＴＤで２．８８３％であった。
【０１１０】
次に、これらの未プライマー処理多層ＩＲフィルム試料を、複合的な湾曲を有する３枚の１９９９　ＤＷ　１２２４　Ｃｈｒｙｓｌｅｒミニバン（ＮＳ）フロントガラスに積層した。この積層体は、ガラス、１５ミル（０．０４ｃｍ）のＰＶＢ（ＤｕＰｏｎｔ　Ｂ１４）、多層ＩＲフィルム、１５ミル（０．０４ｃｍ）のＰＶＢ、ガラスの層状構造を有した。この積層体について実施例１と同じ方法を実施した。３つすべての積層体にしわは見られなかった。
【０１１１】
実施例５
２２４層の微細層を有する厚さ２ミル（０．００５ｃｍ）の多層ＩＲミラーフィルムを作製した。これらの層は、Ｅａｓｔｍａｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙより入手可能な０．７４　ＩＶ　ＰＥＴの第１のポリマーと、Ｉｎｅｏｓ　Ａｃｒｙｌｉｃｓ　Ｉｎｃ．より入手可能なｃｏＰＭＭＡ　ＣＰ６３の第２のポリマーのが交互に配列したものであった。また、このフィルムは光学的に同じＰＥＴのスキン層を多層スタックの外部の上に有した。スキン層およびＰＢＬの厚さの全フィルム構造体に対するパーセンテージは約３７％であった。
【０１１２】
このフィルムを、最初に長手方向延伸機を使用し延伸比約３．３：１でＭＤ方向に延伸し、次にテンターを使用して延伸比約４．０：１でＴＤ方向に延伸した。テンターの温度は、予備加熱ゾーン９９℃、延伸ゾーン９９℃、および冷却ゾーン３８℃であった。ヒートセットゾーンの滞留時間は約１０秒間であった。
【０１１３】
ヒートセット温度およびトーイン条件を以下の表５に示す。フィルム試料の収縮特性も表５に示す。γ−アミノプロピルトリメトキシシランプライマーの４重量％溶液をフィルム試料の両面にコーティングした。
【０１１４】
多層ＩＲフィルム試料を、複合的な湾曲を有するＣｈｒｙｓｌｅｒミニバン１９９９（ＤＷ１２２４）フロントガラスに積層した。これらの積層体は、ガラス／１５ミル（０．０４ｃｍ）のＰＶＢ（ＤｕＰｏｎｔ　Ｂ１４）／多層ＩＲフィルム／１５ミルのＰＶＢ／ガラスで構成される。積層は、実施例２に記載の方法と同じ方法を使用して行った。積層結果も表５に示す。
【０１１５】
【表５】

【０１１６】
本発明の多数の実施態様について説明してきた。それにもかかわらず、本発明の意図および範囲から逸脱することなく種々の修正を行うことが可能であることは理解できるであろう。したがって、その他の実施態様は請求項の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】１枚以上のガラス板と接合させて乗り物用安全ガラス積層体を作製することができる予備積層構造の断面図である。
【図１Ｂ】乗り物用安全ガラス積層体の断面図である。
【図２Ａ】１枚以上のガラス板と接合させて乗り物用安全ガラス積層体を作製することができる二重予備積層構造の断面図である。
【図２Ｂ】１枚以上のガラス板と接合させて乗り物用安全ガラス積層体を作製することができる三重予備積層構造の断面図である。
【図３】乗り物用安全ガラス積層体の断面図である。

Claims (54)

1. 対象となる波長領域で少なくとも幅１００ｎｍの帯域の光を少なくとも５０％反射する複屈折性誘電性多層フィルムを提供する工程と、
   複合的な湾曲を有する基材に対して、実質的にしわが形成されずに適合するように前記フィルムが収縮できるように前記フィルムのヒートセットが行われる工程と、
   を含むフィルムの製造方法。
2. 前記対象となる波長領域が約７００ｎｍ〜約２０００ｎｍである請求項１に記載の方法。
3. 前記フィルムが第１のポリマーと第２のポリマーの交互層を含む請求項１に記載の方法。
4. 前記第１のポリマーがＰＥＮおよびｃｏＰＥＮからなる群より選択され、前記第２のポリマーがＰＭＭＡおよびｃｏ−ＰＭＭＡからなる群より選択される請求項３に記載の方法。
5. 前記第１のポリマーがｃｏＰＥＴであり、前記第２のポリマーがＰＥＴおよびｃｏ−ＰＭＭＡからなる群より選択される請求項３に記載の方法。
6. 前記ヒートセット温度が約１０秒間で約１９９℃〜約２０４℃である請求項４に記載の方法。
7. 前記ヒートセット温度が約１０秒間で約２２７℃〜約２４３℃である請求項５に記載の方法。
8. フィルム収縮を制御するために選択されたトーインを有するテンターで前記フィルムが延伸される請求項１に記載の方法。
9. 前記テンターが、最大テンター幅約１７７．８ｃｍで約０ｃｍ〜約５．０８ｃｍのトーインを有する請求項８に記載の方法。
10. 対象となる波長領域で少なくとも幅１００ｎｍの帯域の光を少なくとも５０％反射する複屈折性誘電性多層フィルムを提供する工程と、
    加熱によって両方の面内方向で前記フィルムが少なくとも約０．４％収縮するのに十分な温度で前記フィルムのヒートセットを行う工程と、
    を含むフィルムの製造方法。
11. 前記温度が、加熱によって少なくとも１つの面内方向で前記フィルムが少なくとも約０．７％収縮するのに十分である請求項１０に記載の方法。
12. 前記温度が、加熱によって少なくとも１つの面内方向で前記フィルムが少なくとも約１．０％収縮するのに十分である請求項１０に記載の方法。
13. 前記対象となる波長領域が約７００ｎｍ〜約２０００ｎｍである請求項１０に記載の方法。
14. 対象となる波長領域で少なくとも幅１００ｎｍの帯域の光を少なくとも５０％反射する複屈折性誘電性多層フィルムであって、複合的な湾曲を有する基材に対して、実質的にしわが形成されずに適合するように前記フィルムを収縮させるのに十分な温度で前記フィルムのヒートセットが行われるフィルム。
15. 前記対象となる波長領域が約７００ｎｍ〜約２０００ｎｍである請求項１４に記載のフィルム。
16. 前記フィルムが実質的にしわが形成されないように２つの基材の間に積層することができ、前記基材が複合的な湾曲を有する請求項１４に記載のフィルム。
17. 前記フィルムが第１のポリマーと第２のポリマーの交互層を含む請求項１４に記載のフィルム。
18. 前記第１のポリマーがＰＥＮおよびｃｏＰＥＮからなる群より選択され、前記第２のポリマーがＰＭＭＡおよびｃｏ−ＰＭＭＡからなる群より選択される請求項１７に記載のフィルム。
19. 前記第１のポリマーがｃｏＰＥＴであり、前記第２のポリマーがＰＥＴおよびｃｏ−ＰＭＭＡからなる群より選択される請求項１７に記載のフィルム。
20. 対象となる波長領域で少なくとも幅１００ｎｍの帯域の光を少なくとも５０％反射する複屈折性誘電性多層フィルムであって、加熱によって両方の面内方向で前記フィルムが少なくとも約０．４％収縮するのに十分な温度で前記フィルムのヒートセットが行われるフィルム。
21. 前記対象となる波長領域が約７００ｎｍ〜約２０００ｎｍである請求項２０に記載のフィルム。
22. 加熱によって少なくとも１つの面内方向で前記フィルムが少なくとも約０．７％収縮するのに十分である温度で、前記フィルムのヒートセットが行われる請求項２０に記載のフィルム。
23. 加熱によって少なくとも１つの面内方向で前記フィルムが少なくとも約１．０％収縮するのに十分である温度で、前記フィルムのヒートセットが行われる請求項２０に記載のフィルム。
24. 前記フィルムが、第１の面内方向における第１の収縮と、第２の面内方向における第２の収縮とを有し、前記第１の方向が前記第２の方向に対して垂直である請求項２０に記載のフィルム。
25. （ａ）第１の非平面グレージング材料層と、第１のエネルギー吸収層と、フィルム層と、第２のエネルギー吸収層と、第２の非平面グレージング材料層とを含む積層体であって、前記フィルム層が、対象となる波長領域で少なくとも幅１００ｎｍの帯域の光を少なくとも５０％を反射する複屈折性誘電性多層フィルムを含む積層体を組み立てる工程と、
    （ｂ）前記積層体を加熱し、前記層の間の残留空気を除去し、前記層を接合させ、前記エネルギー吸収層と前記フィルム層を前記非平面ガラス層の形状に適合させる工程と、
    （ｃ）前記積層体をさらに加熱し圧力を加えて、前記層を互いに接合させ、光学的構造体を形成させる工程と、
    （ｄ）前記構造体を冷却させる工程と、を含み、前記構造体の前記フィルム層でしわが実質的に形成されない積層物品の製造方法。
26. 前記対象となる波長領域が約７００ｎｍ〜約２０００ｎｍである請求項２５に記載の方法。
27. ニップローラー、減圧リング、および減圧バッグの少なくとも１つによって、工程（ｂ）中に前記積層体が接合され脱気される請求項２５に記載の方法。
28. 工程（ｂ）において、前記フィルム中の主ポリマーのＴｇよりも低温に前記積層体が加熱される請求項２５に記載の方法。
29. 前記主ポリマーがｃｏＰＥＮであり、前記積層体が約１１６℃より低温に加熱される請求項２８に記載の方法。
30. 前記主ポリマーがＰＥＴであり、前記積層体が約８２〜約１１６℃に加熱される請求項２８に記載の方法。
31. 工程（ｃ）で前記積層体が、最大圧力約１６５〜約２００ｐｓｉで約１３５℃〜約１４６℃に加熱される請求項２５に記載の方法。
32. 工程（ｄ）の冷却速度が、前記フィルムの主ポリマーのＴｇ付近で約７℃／分未満である請求項２５に記載の方法。
33. 前記第２のエネルギー吸収層がシェードバンド層をさらに含む請求項２５に記載の方法。
34. 前記グレージング層が、表面の少なくとも一部で形成された少なくとも１つの複合的な湾曲を有する請求項２５に記載の方法。
35. 前記フィルムが、第１の面内方向における第１の収縮と、第２の面内方向における第２の収縮とを有し、前記第１の収縮は前記第２の収縮とは異なり、前記第１および第２の方向の前記収縮が、前記ガラス層の表面の複合的な湾曲形状に適合する請求項３４に記載の方法。
36. 前記複合的な湾曲が、第１の方向の第１の湾曲と、第２の方向の第２の湾曲とを有し、前記第１の湾曲は前記第２の湾曲よりも大きく、前記フィルムの前記収縮は前記第１の湾曲の前記方向で最大となる請求項３４に記載の方法。
37. 前記エネルギー吸収層がＰＶＢを含む請求項２５に記載の方法。
38. （ａ）第１の非平面グレージング材料層と、第１のエネルギー吸収層と、非金属化フィルム層と、第２のエネルギー吸収層と、第２の非平面グレージング材料層とを含む積層体であって、前記フィルム層が、約７００〜約２０００ｎｍの波長領域で少なくとも幅１００ｎｍの帯域の光を少なくとも５０％を反射する積層体を組み立てる工程と、
    （ｂ）前記積層体を加熱し、前記層の間の残留空気を除去し、ニップローラーで前記層を接合させる工程と、
    を含み、前記エネルギー吸収層と前記フィルム層は、実質的に亀裂および／または折り目が形成されることなく前記非平面ガラス層の形状に適合する、グレージング物品のニップロール積層方法。
39. （ａ）前記積層体をさらに加熱し圧力を加えて、前記層を互いに接合させ、光学的構造体を形成させる工程と、
    （ｂ）前記構造体を冷却する工程と、
    をさらに含む請求項３８に記載の方法。
40. 前記フィルム層が複屈折性誘電性多層フィルムを含む請求項３８に記載の方法。
41. エネルギー吸収材料層とフィルム層とを含む予備積層体であって、前記フィルム層が、対象となる波長領域で少なくとも幅１００ｎｍの帯域の光を少なくとも５０％を反射する複屈折性誘電性多層フィルムを含み、複合的な湾曲を有する基材に対して、実質的にしわが形成されずに適合するように前記フィルムが収縮するのに十分な温度で前記フィルムのヒートセットが行われる予備積層体。
42. エネルギー吸収材料層とフィルム層とを含む予備積層体であって、前記フィルム層が、対象となる波長領域で少なくとも幅１００ｎｍの帯域の光を少なくとも５０％反射する複屈折性誘電性多層フィルムを含み、加熱によって両方の面内方向で前記フィルムが少なくとも約０．４％収縮するのに十分な温度で前記フィルムのヒートセットが行われる予備積層体。
43. 前記対象となる波長領域が約７００ｎｍ〜約２０００ｎｍである請求項４１に記載の予備積層体。
44. 前記対象となる波長領域が約７００ｎｍ〜約２０００ｎｍである請求項４２に記載の予備積層体。
45. 前記第１のエネルギー吸収材料層とは反対側の前記フィルム表面上に第２のエネルギー吸収材料層をさらに含む請求項４１に記載の予備積層体。
46. 前記第２のエネルギー吸収材料層がシェードバンド層をさらに含む請求項４５に記載の予備積層体。
47. ２つの非平面グレージング材料層の間に請求項４５に記載の予備積層体を含む積層体。
48. ２つの非平面グレージング材料層の間に請求項４６に記載の予備積層体を含む積層体。
49. 第１の非平面ガラス層と、第１のＰＶＢ層と、フィルム層と、第２のＰＶＢ層と、第２の非平面ガラス層とを含む光学的に透明な積層物品であって、前記フィルム層が、約７００〜約２０００ｎｍの波長領域で少なくとも幅１００ｎｍの帯域の光を少なくとも５０％を反射する複屈折性誘電性多層フィルムを含み、前記非平面ガラス層に対して、実質的にしわが形成されずに適合するように前記フィルムが収縮するのに十分な温度で前記フィルムのヒートセットが行われる積層物品。
50. 前記ガラス層が複合的な湾曲を有する請求項４９に記載の積層物品。
51. 前記物品が乗り物用フロントガラスである請求項４９に記載の積層物品。
52. 第１の非平面ガラス層と、第１のＰＶＢ層と、フィルム層と、第２のＰＶＢ層と、第２の非平面ガラス層とを含む光学的に透明な積層物品を含む乗り物であって、前記フィルム層が、約７００〜約２０００ｎｍの波長の間にある少なくとも幅１００ｎｍの帯域の光を少なくとも５０％を反射する複屈折性誘電性多層フィルムを含み、前記非平面ガラス層に対して、実質的にしわが形成されずに適合するように前記フィルムが収縮するのに十分な温度で前記フィルムのヒートセットが行われる乗り物。
53. 前記第１および第２のガラス層の少なくとも一部が複合的な湾曲を有する請求項５２に記載の乗り物。
54. 前記物品がシェードバンド層をさらに含む請求項４６に記載の乗り物。