JP2013015612A - Method for manufacturing solar collection mirror, solar collection mirror, and solar thermal power generation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽光集光用ミラーの製造方法、太陽光集光用ミラー及びそれを用いた太陽熱発電システムに関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a solar light collecting mirror, a solar light collecting mirror, and a solar thermal power generation system using the same.
近年、石油、天然ガス等の化石燃料エネルギーに代わるエネルギーとしては現在、バイオマスエネルギー、核エネルギー、風力エネルギー、太陽エネルギー等の自然エネルギーの検討がなされているが、化石燃料の代替エネルギーとして最も安定しており、且つ量の多い自然エネルギーとして、太陽エネルギーの利用が有望であると考えられている。しかしながら、太陽エネルギーは非常に有力な代替エネルギーであるものの、これを活用する観点からは、(1)太陽エネルギーのエネルギー密度が低いこと、(2)太陽エネルギーの貯蔵及び移送が困難であること等が問題となると考えられる。 In recent years, natural energy such as biomass energy, nuclear energy, wind energy, and solar energy has been studied as alternatives to fossil fuel energy such as oil and natural gas, but it is the most stable alternative energy for fossil fuel. In addition, the use of solar energy is considered promising as a large amount of natural energy. However, although solar energy is a very powerful alternative energy, from the viewpoint of utilizing it, (1) the energy density of solar energy is low, (2) it is difficult to store and transfer solar energy, etc. Is considered to be a problem.
太陽エネルギーの上記課題に対し、太陽エネルギーのエネルギー密度が低いという問題は、巨大な反射装置で太陽エネルギーを集めることによって解決する方法が提案されている。そのような太陽熱発電システムの一つとして、例えば特許文献1に記載されているようなタワー式太陽熱発電システムが挙げられる。このシステムは、略円状や略扇状に並べられた複数の反射鏡と、中央部に設置されたタワーとを有し、反射鏡でタワーにある集熱部に太陽光を集中させることで集光し、その熱を利用して発電するものである。 In response to the above-mentioned problem of solar energy, a method of solving the problem that the energy density of solar energy is low by collecting solar energy with a huge reflector has been proposed. As one of such solar thermal power generation systems, for example, a tower type solar thermal power generation system as described in Patent Document 1 is cited. This system has a plurality of reflecting mirrors arranged in a substantially circular shape or a substantially fan shape, and a tower installed in the center, and the sunlight is concentrated on the heat collecting part in the tower by the reflecting mirrors. Light is used to generate electricity using the heat.
ここで、タワー式太陽熱発電システムのように、反射鏡から集熱部までの距離が数十メートルから数百メートルと長距離となる太陽熱発電システムにおいては、集光効率において未だ充分ではなく、更なる集光効率の改善が求められている。その点について以下に詳述する。 Here, in a solar thermal power generation system in which the distance from the reflecting mirror to the heat collecting part is as long as several tens of meters to several hundreds of meters, such as a tower type solar thermal power generation system, the light collection efficiency is still not sufficient. There is a need to improve the light collection efficiency. This will be described in detail below.
太陽光線は完全な平行光ではなく、視野角0.52°〜0.54°に相当する角度範囲の傾きをもった光線である。反射鏡から集熱部までの距離が数メートルと短い場合、この太陽光の視野角はほとんど無視できる。しかしながら、タワー式太陽熱発電システムのように、反射鏡から集熱部までの距離が長くなる場合、反射鏡が平面鏡であると、太陽光線を反射した光線のうち視野角に相当する成分の光線が集光距離に比例して拡散するため、集熱部の限られた受光面積で反射光線全部を受け切れず、そのために集光効率が低下してしまうという問題があった。 Sun rays are not completely parallel light but rays having an inclination in an angle range corresponding to a viewing angle of 0.52 ° to 0.54 °. When the distance from the reflecting mirror to the heat collecting part is as short as several meters, the viewing angle of sunlight is almost negligible. However, when the distance from the reflecting mirror to the heat collecting part is long as in the tower type solar thermal power generation system, if the reflecting mirror is a plane mirror, the light ray of the component corresponding to the viewing angle out of the light rays reflected from the solar rays Since the light is diffused in proportion to the condensing distance, there is a problem that the reflected light cannot be completely received by the limited light receiving area of the heat collecting part, and the condensing efficiency is lowered.
その問題を解消するため、特許文献1の図6に記載されるような複数の平面鏡を組み合わせて疑似凹面鏡を構成するという構成も考えられてはいるが、そのような疑似の凹面鏡では、集光効率の観点からまだ十分とは言えなかった。 In order to solve the problem, a configuration in which a pseudo concave mirror is configured by combining a plurality of plane mirrors as described in FIG. 6 of Patent Document 1 is conceivable. However, in such a pseudo concave mirror, light is condensed. It was not enough from the viewpoint of efficiency.
更に、平面の組み合わせではなく曲面からなる凹面鏡を得るためには複雑な製造工程を必要とし、簡便かつ安価に当該凹面鏡を得ることは困難であった。特に、タワー式太陽熱発電システムに凹面鏡を用いる場合は、集熱部から反射鏡までの距離に応じて凹面の曲率を変える必要があるため、そのような様々な曲率の凹面鏡を安価に製造することは更に困難であり、そのような様々な曲率の凹面鏡を複数有する太陽熱発電システムは必然的に高価なものとなる。 Further, in order to obtain a concave mirror made of a curved surface rather than a combination of planes, a complicated manufacturing process is required, and it is difficult to obtain the concave mirror easily and inexpensively. In particular, when a concave mirror is used in a tower type solar thermal power generation system, it is necessary to change the curvature of the concave surface according to the distance from the heat collecting part to the reflecting mirror. Is more difficult, and a solar power generation system having a plurality of concave mirrors having such various curvatures is necessarily expensive.
そこで、タワー式太陽熱発電システムのように、反射鏡から集熱部までの距離が数十メートルから数百メートルと長距離となる太陽熱発電システムにおいても、高い集光効率を得ることができ、しかも、容易かつ安価に製造でき、加えて、様々な曲率の凹面鏡も容易に得ることができる太陽光集光用ミラーが求められていた。一方、反射鏡から集熱部までの距離が比較的近いトラフ型の太陽熱発電システムに用いる反射鏡でも、最適な曲率で曲げたものを大量生産するためには、何らかの工夫が必要である。 Therefore, even in a solar thermal power generation system in which the distance from the reflecting mirror to the heat collecting part is as long as several tens of meters to several hundreds of meters, such as a tower type solar thermal power generation system, high light collection efficiency can be obtained. Therefore, there has been a demand for a solar light collecting mirror that can be easily and inexpensively manufactured, and that can easily obtain concave mirrors having various curvatures. On the other hand, even in the case of a reflector used in a trough type solar thermal power generation system in which the distance from the reflector to the heat collecting part is relatively short, some device is required to mass-produce the bent reflector with an optimal curvature.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、タワー式太陽熱発電システムやトラフ型の太陽熱発電システムなど種類を問わず適用可能であって、高い集光効率を得ることができ、しかも、所望の曲率の反射面を大量に製造できる太陽光集光用ミラーの製造方法及び太陽光集光用ミラー並びにそれを用いた太陽熱発電システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object thereof can be applied to any type such as a tower type solar thermal power generation system or a trough type solar thermal power generation system, and can obtain high light collection efficiency. In addition, it is an object of the present invention to provide a solar light collecting mirror manufacturing method, a solar light collecting mirror, and a solar thermal power generation system using the same.
請求項1に記載の本発明は、太陽光集光用ミラーの製造方法であって、
変形可能な反射部を、可塑性の材料上に敷設する工程と、
前記反射部と前記可塑性の材料とを変形させる工程と、
前記可塑性の材料の形状を固定する工程とを有することを特徴とする。
The present invention according to claim 1 is a method of manufacturing a solar light collecting mirror,
Laying a deformable reflector on a plastic material;
Deforming the reflective portion and the plastic material;
And a step of fixing the shape of the plastic material.
本発明によれば、変形可能な反射部を、可塑性の材料上に敷設し、前記反射部と前記可塑性の材料とを変形させ、前記可塑性の材料の形状を固定することによって、簡素な工程で安価に、前記反射部を所望の形状に成形することができる。特に、反射部をフィルムミラーとした場合、ロールトゥロールで製造する際の滑り性を保つためにフィルムミラー表面に凹凸を設けたり、また塗布工程等から生じる凹凸により、通常のガラスミラーに比べてフィルムミラーの平面性は劣ることが多い。従って、フィルムミラーは平面性が悪いことから単体で用いると、ガラスミラーに比して集光効率を向上できない恐れがあるが、前記可塑性の材料を凹状に容易に固定することによって、フィルムミラーの集光効率を大幅に向上できる。また、このように容易に可塑性の材料を用いて凹形状、特に回転対称の凹形状を作ることができるのはフィルムミラー故である。 According to the present invention, the deformable reflective portion is laid on a plastic material, the reflective portion and the plastic material are deformed, and the shape of the plastic material is fixed in a simple process. The reflection part can be formed into a desired shape at low cost. In particular, when the reflective part is a film mirror, the film mirror surface is provided with irregularities in order to maintain the slipperiness when produced by roll-to-roll, and due to the irregularities resulting from the coating process, etc., compared to a normal glass mirror The flatness of the film mirror is often inferior. Therefore, since the film mirror has poor flatness, when used alone, there is a possibility that the light collection efficiency cannot be improved as compared with the glass mirror. However, by fixing the plastic material in a concave shape easily, Condensing efficiency can be greatly improved. In addition, it is because of the film mirror that the concave shape, particularly the rotationally symmetric concave shape can be easily made using a plastic material.
請求項2に記載の太陽光集光用ミラーの製造方法は、請求項1に記載の発明において、成形用の型を、前記反射部を介して前記可塑性の材料に押し付けることにより、前記反射部と前記可塑性の材料とを変形させることを特徴とする。これにより、同じ形状の反射部を有するミラーを大量生産できる。また、成形用の型の種類を複数用意しておくことにより、異なる曲率を有する凹形状の反射部を有するミラーも容易に大量生産できる。 The manufacturing method of the solar light collecting mirror according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the reflecting portion is pressed by pressing a molding die against the plastic material via the reflecting portion. And the plastic material are deformed. Thereby, the mirror which has the reflection part of the same shape can be mass-produced. Also, by preparing a plurality of types of molds for molding, it is possible to easily mass-produce mirrors having concave reflecting portions having different curvatures.
請求項3に記載の太陽光集光用ミラーの製造方法は、請求項2に記載の発明において、前記可塑性の材料を硬化させることにより、前記可塑性の材料の形状を固定することを特徴とする。これにより、設置後にミラーの形状が変化することが抑制され、長期間にわたって安定した効率を発揮できる。 The method for manufacturing a solar light collecting mirror according to claim 3 is characterized in that, in the invention according to claim 2, the shape of the plastic material is fixed by curing the plastic material. . Thereby, it is suppressed that the shape of a mirror changes after installation, and stable efficiency can be exhibited over a long period of time.
請求項4に記載の太陽光集光用ミラーの製造方法は、請求項1に記載の発明において、前記可塑性の材料を前記反射部と基板との間に配置して、前記反射部と前記基板の少なくとも一部を相対的に接近させることにより、前記反射部と前記可塑性の材料とを変形させることを特徴とする。これにより、単純な作業でミラーの集光位置を変更できるから、特に現場で実際に太陽光を用いて反射光を集熱部に集光させる場合のミラー調整作業が容易になる。 The method for manufacturing a solar light collecting mirror according to claim 4 is the invention according to claim 1, wherein the plastic material is disposed between the reflecting portion and the substrate, and the reflecting portion and the substrate are arranged. The reflecting portion and the plastic material are deformed by relatively approaching at least a part of the above. Thereby, since the condensing position of the mirror can be changed by a simple operation, the mirror adjustment operation when the reflected light is actually condensed on the heat collecting part using sunlight in the field becomes easy.
請求項5に記載の太陽光集光用ミラーの製造方法は、請求項4に記載の発明において、前記反射部と前記基板とをネジ部材で連結し、前記ネジ部材を締め上げることもより、前記反射部と前記可塑性の材料とを変形させることを特徴とする。特に現場で実際に太陽光を用いて反射光を集熱部に集光させる場合のミラー調整作業が容易になる。 The manufacturing method of the solar light collecting mirror according to claim 5 is the invention according to claim 4, wherein the reflection portion and the substrate are connected by a screw member, and the screw member is tightened. The reflective portion and the plastic material are deformed. In particular, the mirror adjustment work when the reflected light is actually collected on the heat collecting part using sunlight in the field becomes easy.
請求項6に記載の太陽光集光用ミラーの製造方法は、請求項5に記載の発明において、前記反射部と前記基板の少なくとも一部の距離を、前記ネジ部材を用いて固定することにより、前記可塑性の材料の形状を固定することを特徴とする。これにより、調整後にミラーの形状が変化することが抑制され、長期間にわたって安定した効率を発揮できる。 The manufacturing method of the solar light collecting mirror according to claim 6 is the invention according to claim 5, wherein the distance between at least a part of the reflecting portion and the substrate is fixed using the screw member. The shape of the plastic material is fixed. Thereby, the change in the shape of the mirror after adjustment is suppressed, and stable efficiency can be exhibited over a long period of time.
請求項7に記載の太陽光集光用ミラーの製造方法は、請求項1に記載の発明において、前記可塑性の材料は容器内に収容された流体であって、前記可塑性の材料の一部を前記容器外に排出することにより、前記反射部と前記可塑性の材料とを変形させることを特徴とする。これにより、単純な作業でミラーの集光位置を変更できるから、特に現場で実際に太陽光を用いて反射光を集熱部に集光させる場合のミラー調整作業が容易になる。 The solar light collecting mirror manufacturing method according to claim 7 is the invention according to claim 1, wherein the plastic material is a fluid contained in a container, and a part of the plastic material is used. By discharging to the outside of the container, the reflecting portion and the plastic material are deformed. Thereby, since the condensing position of the mirror can be changed by a simple operation, the mirror adjustment operation when the reflected light is actually condensed on the heat collecting part using sunlight in the field becomes easy.
請求項8に記載の太陽光集光用ミラーの製造方法は、請求項7に記載の発明において、前記可塑性の材料を容器内に密封することにより、前記可塑性の材料の形状を固定することを特徴とする。これにより、調整後にミラーの形状が変化することが抑制され、長期間にわたって安定した効率を発揮できる。 The solar light collecting mirror manufacturing method according to claim 8 is the invention according to claim 7, wherein the shape of the plastic material is fixed by sealing the plastic material in a container. Features. Thereby, the change in the shape of the mirror after adjustment is suppressed, and stable efficiency can be exhibited over a long period of time.
請求項9に記載の太陽光集光用ミラーの製造方法は、請求項1〜8のいずれかに記載の発明において、変形後の前記反射部は回転放物面を有することを特徴とする。かかる製造方法により製造された太陽光集光用ミラーは、集熱部までの距離が比較的長い太陽熱発電システムに用いると好適である。 The manufacturing method of the solar light collecting mirror according to claim 9 is characterized in that, in the invention according to any one of claims 1 to 8, the reflecting part after deformation has a paraboloid of revolution. The solar light collecting mirror manufactured by such a manufacturing method is preferably used for a solar thermal power generation system having a relatively long distance to the heat collecting section.
請求項10に記載の太陽光集光用ミラーの製造方法は、請求項1〜8のいずれかに記載の発明において、変形後の前記反射部は樋状の反射面を有することを特徴とする。かかる製造方法により製造された太陽光集光用ミラーは、集熱部までの距離が比較的短い太陽熱発電システムに用いると好適である。 The method for manufacturing a solar light collecting mirror according to claim 10 is characterized in that, in the invention according to any one of claims 1 to 8, the deformed reflecting portion has a bowl-shaped reflecting surface. . The solar light collecting mirror manufactured by such a manufacturing method is preferably used for a solar thermal power generation system having a relatively short distance to the heat collecting section.
請求項11に記載の太陽光集光用ミラーの製造方法は、請求項1〜10のいずれかに記載の発明において、前記反射部は弾性変形可能であることを特徴とする。これにより、前記可塑性の材料の変形に追従することが可能になる。 The solar light collecting mirror manufacturing method according to an eleventh aspect is characterized in that, in the invention according to any one of the first to tenth aspects, the reflecting portion is elastically deformable. This makes it possible to follow the deformation of the plastic material.
請求項12に記載の太陽光集光用ミラーは、少なくとも一面を所定の形状に固定可能な可塑性の材料からなる支持体と、前記一面に敷設された反射部とを有することを特徴とする。 According to a twelfth aspect of the present invention, the solar light collecting mirror includes a support made of a plastic material capable of fixing at least one surface in a predetermined shape, and a reflecting portion laid on the one surface.
本発明によれば、前記反射部を、前記可塑性の材料の固定可能な一面に形成することによって、簡素な工程で安価に、前記反射部を所望の形状に成形することができる。 According to the present invention, by forming the reflection portion on one surface on which the plastic material can be fixed, the reflection portion can be formed into a desired shape at a low cost by a simple process.
請求項13に記載の太陽光集光用ミラーは、請求項12に記載の発明において、前記可塑性の材料を捕捉する捕捉部と、前記反射部が敷設された状態で前記捕捉部に捕捉された前記可塑性の材料を移動もしくは除去することにより、前記反射部の形状を変更する変更手段とを有することを特徴とする。これにより、ミラー反射光の集光位置を任意に変更できる。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the invention according to the twelfth aspect, the solar light collecting mirror is captured by the capturing portion in a state where the capturing portion capturing the plastic material and the reflecting portion are laid. And changing means for changing the shape of the reflecting portion by moving or removing the plastic material. Thereby, the condensing position of mirror reflected light can be changed arbitrarily.
請求項14に記載の太陽熱発電システムは、少なくとも1つの集熱部と、請求項13に記載の太陽光集光用ミラーとを有し、前記太陽光集光用ミラーは、太陽光を反射して前記集熱部に照射することを特徴とする。 The solar thermal power generation system according to claim 14 has at least one heat collecting part and the solar light collecting mirror according to claim 13, wherein the solar light collecting mirror reflects sunlight. And irradiating the heat collecting part.
ここで、「反射部」とは、太陽光を反射可能であって、好ましくは可塑性の材料より厚みが薄く弾性変形可能な部材である。但し、反射部そのものが塑性変形可能な可塑性部材であってもよい。厚いガラスミラー、薄板ガラスミラー、フィルムミラー等が、反射部の例として挙げられる。反射部が厚いガラスミラーの場合は、ガラスが変形可能となっていることが好ましい。反射部は可塑性の材料に敷設される。「敷設」とは、反射部を可塑性の材料に直接設けること、及び別の部材を挟んで間接的に設けることを含む。反射部は、1枚でもよいし、複数枚に分割されていてもよい。更に、円状、楕円状、正方形や長方形等の四角形状、正六角形状等の形状であることが好ましい。反射部の中心部とは、円状の場合はその中心近辺、四角形状の場合は対角線の交点近辺、正六角形状の場合も対角線の交点近辺であることが好ましい。 Here, the “reflecting part” is a member that can reflect sunlight and is preferably thinner than a plastic material and elastically deformable. However, the reflection part itself may be a plastic member that can be plastically deformed. A thick glass mirror, a thin glass mirror, a film mirror, etc. are mentioned as an example of a reflection part. In the case of a glass mirror having a thick reflecting portion, the glass is preferably deformable. The reflective portion is laid on a plastic material. “Laying” includes providing the reflecting portion directly on the plastic material and providing it indirectly with another member interposed therebetween. One reflection part may be sufficient and it may be divided | segmented into several sheets. Furthermore, a shape such as a circle, an ellipse, a quadrangle such as a square or a rectangle, or a regular hexagon is preferable. The central portion of the reflecting portion is preferably near the center in the case of a circle, near the intersection of diagonal lines in the case of a square shape, and near the intersection of diagonal lines in the case of a regular hexagon.
「フィルムミラー」とは、フィルム状の樹脂基材に反射層を設けたフィルム状のミラーをいう。フィルムの厚さは、50〜400μmであり、好ましくは70〜250μmであり、特に好ましいのは100〜220μmである。厚さを50μm以上にすることにより、フィルムミラーを構造体に貼り付けた時に、ミラーがたわむことなく、良好な正反射率を得やすくなるため好ましい。また400μm以下にすることにより、取り扱い性が良好になるため好ましい。 “Film mirror” refers to a film-like mirror in which a reflective layer is provided on a film-like resin substrate. The thickness of the film is 50 to 400 μm, preferably 70 to 250 μm, and particularly preferably 100 to 220 μm. It is preferable to set the thickness to 50 μm or more because when the film mirror is attached to the structure, it is easy to obtain good regular reflectance without bending the mirror. Moreover, since it becomes easy to handle by making it 400 micrometers or less, it is preferable.
尚、フィルムミラーの表面から反射層までの厚さが、0.2mm以下であることが、タワー式太陽光発電システムに用いる太陽光集光用ミラーの反射部としては好ましい。その理由を以下に詳述する。 The thickness from the surface of the film mirror to the reflective layer is preferably 0.2 mm or less as the reflective part of the solar light collecting mirror used in the tower type solar power generation system. The reason will be described in detail below.
タワー式太陽光発電システムのような反射部から集熱部までの距離が長いシステムにおいては、朝や夕方に、フィルムミラーに入射する太陽光の入射角が大きくなることがある。(例えば、45度以上)そのような場合、図8(b)に示すように表面層(フィルムミラーの表面から反射層の間にある層。1層でもよいし、複数層まとめて表面層と称してもよい。)が厚いと、以下のような問題が起きる。フィルムミラー表面に埃や砂100が付着していた場合、埃や砂100の部分に入射する光Bは当然反射層102に到達せず、反射されないまたは散乱してしまい、集光効率には寄与しない。それに加えて、埃や砂100のない部分に入射する光Aも、表面層101内を透過し、反射層102で反射はされるのだが、入射角が大きいが故に、反射光が埃や砂100でブロックされてしまい、集光効率に寄与しなくなってしまうという問題が発生する。それに対して、図8(a)に示すように表面層を0.2mm以下と薄くすると、集光効率の低下に寄与するのは埃や砂100の部分に入射する光B´のみであり、図8(b)におけるAのような反射層で反射された光が集光効率の低下に寄与することを防止できる。従って、埃や砂が付着した際の集光効率の低下を押さえることができるため好ましい。即ち、フィルムミラーの表面層を0.2mm以下と薄くすることにより、埃や砂が表面に付着した際に、入射角が大きくても、光Aのような反射光の問題が発生せず、集光効率の低下を防止できるため好ましいのである。尚、表面層の厚さを0.2mm以下にすることが好ましいことは、フィルムミラーに限られる話ではなく、薄板ガラスミラー等、他の反射部においても表面層の厚さが0.2mm以下であると、上記と同様の理由で好ましい。以下、フィルムミラーについて具体的に説明する。 In a system having a long distance from the reflecting portion to the heat collecting portion such as a tower type solar power generation system, the incident angle of sunlight incident on the film mirror may increase in the morning or evening. (For example, 45 degrees or more) In such a case, as shown in FIG. 8B, a surface layer (a layer between the surface of the film mirror and the reflective layer. One layer may be used, or a plurality of layers may be combined with the surface layer. If it is thick, the following problems occur. When dust or sand 100 adheres to the surface of the film mirror, the light B incident on the dust or sand 100 part naturally does not reach the reflective layer 102 and is not reflected or scattered, contributing to the light collection efficiency. do not do. In addition, the light A that is incident on a portion where there is no dust or sand 100 is transmitted through the surface layer 101 and reflected by the reflective layer 102. However, since the incident angle is large, the reflected light is reflected by dust or sand. There is a problem that it is blocked at 100 and does not contribute to the light collection efficiency. On the other hand, when the surface layer is thinned to 0.2 mm or less as shown in FIG. 8A, only the light B ′ incident on the dust or sand 100 part contributes to the reduction of the light collection efficiency. It can prevent that the light reflected by the reflection layer like A in FIG.8 (b) contributes to the fall of condensing efficiency. Therefore, it is preferable because a decrease in light collection efficiency when dust or sand adheres can be suppressed. That is, by making the surface layer of the film mirror as thin as 0.2 mm or less, when dust or sand adheres to the surface, even if the incident angle is large, the problem of reflected light such as light A does not occur, This is preferable because it is possible to prevent a decrease in light collection efficiency. In addition, it is preferable that the thickness of the surface layer is 0.2 mm or less. This is not limited to the film mirror, and the thickness of the surface layer is 0.2 mm or less also in other reflective portions such as a thin glass mirror. It is preferable for the same reason as described above. Hereinafter, the film mirror will be specifically described.
フィルムミラーの一例を図1に示す。図1に示す例において、フィルムミラーEは太陽光側から順番に、高分子フィルム層1、金属酸化物からなるガスバリア層2、金属からなる反射層(Ag層)3、粘着層4が積層されてなる。粘着層4の下側の表面には剥離フィルム5をつけて、粘着させたい時に適宜剥離フィルム5を剥がして構造体である金属板、樹脂板又は積層板に固着させることができる。 An example of a film mirror is shown in FIG. In the example shown in FIG. 1, the film mirror E has a polymer film layer 1, a gas barrier layer 2 made of metal oxide, a reflective layer (Ag layer) 3 made of metal, and an adhesive layer 4 in order from the sunlight side. It becomes. A release film 5 can be attached to the lower surface of the adhesive layer 4, and the release film 5 can be appropriately peeled off when desired to adhere to a metal plate, resin plate or laminated plate as a structure.
なお、フィルムミラーは、図1に示す構成に限らず、様々な機能層を更に付加したり、逆に図1の例からガスバリア層等を除去してもよい。また、上記構成であってもそれぞれの層に機能性を付与することができる。以下に、様々な機能層を付加した、別のフィルムミラーの態様を説明する。しかし、本発明に用いることができるフィルムミラーはこれらの態様のみに限定されない。尚、以下の説明で「上」は太陽光が入射する側を意味し、「下」はその反対側を意味する。 The film mirror is not limited to the configuration shown in FIG. 1, and various functional layers may be further added, or conversely, the gas barrier layer and the like may be removed from the example of FIG. Moreover, even if it is the said structure, functionality can be provided to each layer. Below, the aspect of another film mirror which added various functional layers is demonstrated. However, the film mirror that can be used in the present invention is not limited to these embodiments. In the following description, “upper” means the side on which sunlight is incident, and “lower” means the opposite side.
例えば、図1において、高分子フィルム層1に紫外線吸収剤を添加し、その下のガスバリア層2を水蒸気バリア層として機能させ、更にその下の反射層3は銀蒸着層からなり、該銀蒸着層の下に、粘着層4と剥離フィルム5を積層した構成を有するフィルムミラーとしてもよい。高分子フィルム層に紫外線吸収剤を添加することにより、耐久性が増加する。 For example, in FIG. 1, an ultraviolet absorber is added to the polymer film layer 1, the underlying gas barrier layer 2 functions as a water vapor barrier layer, and the underlying reflective layer 3 is composed of a silver vapor deposition layer. It is good also as a film mirror which has the structure which laminated | stacked the adhesion layer 4 and the peeling film 5 under the layer. The durability increases by adding an ultraviolet absorber to the polymer film layer.
また、上記フィルムミラーにおいて、反射層3と粘着層4との間に腐食防止剤層(腐食防止剤入り高分子層)を設けたフィルムミラーとしてもよい。腐食防止剤層を付加することで、フィルムミラーの酸素、硫化水素ガス(硫化物イオン)、塩分に対する劣化防止及び平滑な光学面を長期間提供することができる。 The film mirror may be a film mirror in which a corrosion inhibitor layer (a polymer layer containing a corrosion inhibitor) is provided between the reflective layer 3 and the adhesive layer 4. By adding a corrosion inhibitor layer, it is possible to prevent deterioration of the film mirror with respect to oxygen, hydrogen sulfide gas (sulfide ions) and salt, and provide a smooth optical surface for a long period of time.
前記フィルムミラーにおいて、ガスバリア層2と反射層3との間に太陽光を入射する側から順に接着層と腐食防止剤層を積層し、更に、反射層3と粘着層4との間に高分子フィルム層を設けたフィルムミラーとしてもよい。 In the film mirror, an adhesive layer and a corrosion inhibitor layer are laminated in order from the side where sunlight enters between the gas barrier layer 2 and the reflective layer 3, and a polymer is interposed between the reflective layer 3 and the adhesive layer 4. It is good also as a film mirror which provided the film layer.
前記フィルムミラーにおいて、紫外線吸収剤が添加された高分子フィルム層1の代わりに、太陽光を入射する側から順にハードコート層と高分子フィルム層を積層したフィルムミラーとしてもよい。ハードコート層は紫外線吸収剤等を含有することが好ましい。 The film mirror may be a film mirror in which a hard coat layer and a polymer film layer are laminated in order from the sunlight incident side instead of the polymer film layer 1 to which an ultraviolet absorber is added. The hard coat layer preferably contains an ultraviolet absorber or the like.
上記フィルムミラーにおいて、ハードコート層の代わりに高分子フィルム層の上に、紫外線反射層を設けたフィルムミラーとしてもよい。 The film mirror may be a film mirror in which an ultraviolet reflecting layer is provided on the polymer film layer instead of the hard coat layer.
前記フィルムミラーにおいて、腐食防止剤層の代わりに、犠牲防食層を設けたフィルムミラーとしてもよい。 The film mirror may be a film mirror provided with a sacrificial anticorrosive layer instead of the corrosion inhibitor layer.
続いて、フィルムミラーの各層及び各層に用いられる素材について説明する。 Next, each layer of the film mirror and materials used for each layer will be described.
(高分子フィルム層)
高分子フィルム層のフィルム材料としては、フレキシブル性や軽量化の点で、例えば、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、アクリル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、セルロース、ポリアミドのいずれかを含むことが好ましい。これらの中で耐候性に優れ、特に、少なくとも2種以上のアクリル系モノマーを共重合したアクリル系共重合体が好適である。
(Polymer film layer)
The film material of the polymer film layer preferably contains, for example, polyester, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, acrylic, polycarbonate, polyolefin, cellulose, or polyamide from the viewpoint of flexibility and weight reduction. Among these, an acrylic copolymer excellent in weather resistance and particularly copolymerized with at least two kinds of acrylic monomers is preferable.
好適なアクリル系共重合体としては、具体的には例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート等のアルキル(メタ)アクリレートのような側鎖中に官能性基を有しないモノマー(以下、非官能性モノマーという)から選ばれる1種または2種以上のモノマーを主成分とし、これに2−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、等のモノマーから選ばれる1種または2種以上のモノマーの側鎖中にOHやCOOHなどの官能性基を有するモノマー(以下、官能性モノマーという)の1種または2種以上を組合せて、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法、塊状重合法等の重合法により共重合させることにより得られる重量平均分子量が4万ないし100万、好ましくは10万ないし40万のアクリル系共重合体が挙げられ、中でも、エチルアクリレート、メチルアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート等の比較的Tgの低いポリマーを与える非官能性モノマーを50〜90質量%、メチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート等の比較的Tgの高いポリマーを与える非官能性モノマーを10〜50質量%、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、アクリル酸、イタコン酸等の官能性モノマーを0〜10質量%含有するようなアクリル系重合体が最も好適である。 Specific examples of suitable acrylic copolymers include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, and butyl methacrylate. One or more monomers selected from monomers having no functional group in the side chain such as alkyl (meth) acrylate such as cyclohexyl methacrylate and 2-ethylhexyl methacrylate (hereinafter referred to as non-functional monomers) 1 or 2 or more types selected from monomers such as 2-hydroxyethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, etc. -A combination of one or more monomers having a functional group such as OH or COOH in the side chain (hereinafter referred to as a functional monomer), solution polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization, bulk Examples thereof include acrylic copolymers having a weight average molecular weight of 40,000 to 1,000,000, preferably 100,000 to 400,000, obtained by copolymerization by a polymerization method such as a polymerization method. Among them, ethyl acrylate, methyl acrylate, 50 to 90% by weight of a non-functional monomer that gives a relatively low Tg polymer such as ethylhexyl methacrylate, and 10 to 50 a non-functional monomer that gives a relatively high Tg polymer such as methyl methacrylate, isobutyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, etc. Mass%, 2-hydroxyethyl methacrylate, acrylic acid, itaconic acid Acrylic polymers such as those containing the functional monomer 0 to 10% by weight is most preferred.
フィルムの形状は、平面、拡散面、凹面、凸面、台形等、各種のフィルムミラーの表面被覆材として求められる形状であればよい。 The shape of a film should just be a shape calculated | required as a surface coating material of various film mirrors, such as a plane, a diffusion surface, a concave surface, a convex surface, and a trapezoid.
高分子フィルム層の厚さは、10〜125μmが好ましい。10μmより薄いと引っ張り強度、引き裂き強度が弱くなる傾向にあり、125μmよりも厚いと1600nm〜2500nmの範囲の平均反射率が80%を下回る。 The thickness of the polymer film layer is preferably 10 to 125 μm. If it is thinner than 10 μm, the tensile strength and tear strength tend to be weak, and if it is thicker than 125 μm, the average reflectance in the range of 1600 nm to 2500 nm is less than 80%.
高分子フィルム層表面は、金属酸化物層、ハードコート層、誘電体コーティング層等との密着性を向上させるために、コロナ放電処理、プラズマ処理等が施されていてもよい。 The surface of the polymer film layer may be subjected to corona discharge treatment, plasma treatment or the like in order to improve adhesion with a metal oxide layer, a hard coat layer, a dielectric coating layer, or the like.
また、高分子フィルム層は、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、トリアジン系、シアノアクリレート系、ポリマー型の紫外線吸収剤のうちいずれかを含むことが好ましい。 The polymer film layer preferably contains any one of benzotriazole-based, benzophenone-based, triazine-based, cyanoacrylate-based, and polymer-type ultraviolet absorbers.
(紫外線吸収剤)
高分子フィルム層に使用される紫外線吸収剤としては、波長370nm以下の紫外線の吸収能に優れており、かつ太陽光利用の観点から、波長400nm以上の可視光の吸収が少ないものが好ましい。
(UV absorber)
As the ultraviolet absorber used for the polymer film layer, an ultraviolet absorbent having a wavelength of 370 nm or less and excellent absorption of ultraviolet rays and having a small absorption of visible light having a wavelength of 400 nm or more is preferable from the viewpoint of utilization of sunlight.
紫外線吸収剤としては、例えば、オキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物、トリアジン系化合物等を挙げることができるが、ベンゾフェノン系化合物や着色の少ないベンゾトリアゾール系化合物、トリアジン系化合物が好ましい。また、特開平10−182621号、同8−337574号公報記載の紫外線吸収剤、特開平6−148430号、特開2003−113317号公報記載の高分子紫外線吸収剤を用いてもよい。 Examples of ultraviolet absorbers include oxybenzophenone compounds, benzotriazole compounds, salicylic acid ester compounds, benzophenone compounds, cyanoacrylate compounds, nickel complex salts compounds, triazine compounds, and the like. Compounds, benzotriazole-based compounds and triazine-based compounds with little coloring are preferred. Further, ultraviolet absorbers described in JP-A Nos. 10-182621 and 8-337574, and polymer ultraviolet absorbers described in JP-A Nos. 6-148430 and 2003-113317 may be used.
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の具体例として、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−(3”,4”,5”,6”−テトラヒドロフタルイミドメチル)−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2−メチレンビス(4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール)、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−(2−オクチルオキシカルボニルエチル)−フェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−(1−メチル−1−フェニルエチル)−5’−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−フェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(直鎖及び側鎖ドデシル)−4−メチルフェノール、オクチル−3−〔3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェニル〕プロピオネートと2−エチルヘキシル−3−〔3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェニル〕プロピオネートの混合物等を挙げることができるが、これらに限定されない。 Specific examples of the benzotriazole ultraviolet absorber include 2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-3 ′, 5′-di-tert-butylphenyl) benzo Triazole, 2- (2′-hydroxy-3′-tert-butyl-5′-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-3 ′, 5′-di-tert-butylphenyl) -5 Chlorobenzotriazole, 2- (2′-hydroxy-3 ′-(3 ″, 4 ″, 5 ″, 6 ″ -tetrahydrophthalimidomethyl) -5′-methylphenyl) benzotriazole, 2,2-methylenebis (4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) -6- (2H-benzotriazol-2-yl) phenol), 2- (2′-hydroxy- '-Tert-butyl-5'-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3'-tert-butyl-5'-(2-octyloxycarbonylethyl) -phenyl) -5 -Chlorobenzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3 '-(1-methyl-1-phenylethyl) -5'-(1,1,3,3-tetramethylbutyl) -phenyl) benzotriazole, 2 -(2H-benzotriazol-2-yl) -6- (linear and side chain dodecyl) -4-methylphenol, octyl-3- [3-tert-butyl-4-hydroxy-5- (chloro-2H- Benzotriazol-2-yl) phenyl] propionate and 2-ethylhexyl-3- [3-tert-butyl-4-hydroxy-5- (5-chloro-2) - can be exemplified mixtures of benzotriazol-2-yl) phenyl] propionate, and the like.
また、市販品として、チヌビン(TINUVIN)171、チヌビン(TINUVIN)900、チヌビン(TINUVIN)928、チヌビン(TINUVIN)360(いずれもチバ・ジャパン社製)、LA31(ADEKA社製)、RUVA−100(大塚化学製)が挙げられる。 Moreover, as a commercial item, TINUVIN 171, TINUVIN 900, TINUVIN 928, TINUVIN 360 (all are manufactured by Ciba Japan), LA31 (made by ADEKA), RUVA-100 ( Otsuka Chemical).
ベンゾフェノン系化合物の具体例として、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホベンゾフェノン、ビス(2−メトキシ−4−ヒドロキシ−5−ベンゾイルフェニルメタン)等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。 Specific examples of the benzophenone compounds include 2,4-dihydroxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy-5-sulfobenzophenone, bis (2-methoxy-4-hydroxy- 5-benzoylphenylmethane) and the like, but are not limited thereto.
(金属酸化物からなるガスバリア層)
金属酸化物からなるガスバリア層は、酸化珪素、酸化アルミニウム、または酸化珪素、酸化アルミニウムを出発材料とした複合酸化物、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム、酸化ニオブ、酸化クロム等が挙げられ、特に水蒸気バリア性の観点から酸化珪素、酸化アルミニウム、または珪素、アルミニウムを出発材料とした複合酸化物が好ましい。そのほか波長550nmにおける屈折率が1.35から1.8の低屈折率層と、波長550nmにおける屈折率が1.85から2.8である高屈折率膜を交互に積層した多層膜であっても良い。低屈折率膜材料としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウムなどが挙げられる。高屈折率膜材料としては、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウムなどが挙げられる。これらは真空蒸着法、スパッター法、イオンブレーティングなどのPVD法(物理蒸着法)、あるいは、CVD法(化学蒸着法)などの真空プロセスにより形成される。金属酸化物からなるガスバリア層の厚さは5〜800nmの範囲が好ましく、更に好ましくは10〜300nmの範囲である。
(Gas barrier layer made of metal oxide)
Examples of the gas barrier layer made of a metal oxide include silicon oxide, aluminum oxide, or a composite oxide starting from silicon oxide and aluminum oxide, zinc oxide, tin oxide, indium oxide, niobium oxide, chromium oxide, and the like. From the viewpoint of water vapor barrier properties, silicon oxide, aluminum oxide, or a composite oxide starting from silicon and aluminum is preferable. In addition, a multilayer film in which a low refractive index layer having a refractive index of 1.35 to 1.8 at a wavelength of 550 nm and a high refractive index film having a refractive index of 1.85 to 2.8 at a wavelength of 550 nm are alternately laminated. Also good. Examples of the low refractive index film material include silicon oxide, aluminum oxide, silicon nitride, and aluminum nitride. Examples of the high refractive index film material include niobium oxide, titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, indium oxide, tantalum oxide, and zirconium oxide. These are formed by a vacuum process such as a vacuum deposition method, a sputtering method, a PVD method (physical vapor deposition method) such as ion plating, or a CVD method (chemical vapor deposition method). The thickness of the gas barrier layer made of metal oxide is preferably in the range of 5 to 800 nm, more preferably in the range of 10 to 300 nm.
高分子フィルム上でガスバリア層を作製することによって、このようにして得られる酸化珪素層または酸化アルミニウム層、または酸化珪素、酸化アルミニウムを出発材料とした複合酸化物層は酸素、二酸化炭素、空気などのガスまたは水蒸気に対する高いバリア作用に優れる。 A silicon oxide layer or an aluminum oxide layer thus obtained by producing a gas barrier layer on a polymer film, or a composite oxide layer using silicon oxide and aluminum oxide as a starting material is oxygen, carbon dioxide, air, etc. Excellent barrier action against gas or water vapor.
また、酸化珪素層または酸化アルミニウム層、または酸化珪素、酸化アルミニウムを出発材料とした複合酸化物層と高分子フィルムの積層体は、40℃、90%RHにおける水蒸気透過度が1×10-2g/m2・24h以下であることが好ましい。水蒸気透過度はMOCON社製の水蒸気透過度測定装置PERMATRAN−W3−33にて測定できる。 A laminate of a silicon oxide layer or an aluminum oxide layer, or a composite oxide layer starting from silicon oxide or aluminum oxide and a polymer film has a water vapor permeability of 1 × 10 −2 at 40 ° C. and 90% RH. It is preferable that it is below g / m < 2 > * 24h. The water vapor transmission rate can be measured with a water vapor transmission rate measuring device PERMATRAN-W3-33 manufactured by MOCON.
さらに、酸化珪素層または酸化アルミニウム層、または酸化珪素、酸化アルミニウムを出発材料とした複合酸化物層は、膜厚がそれぞれ1μm以下であり、それぞれの光線透過率の平均値は90%以上であることが好ましい。これによって、光損失がなく、太陽光を効率よく反射することができる。 Further, the silicon oxide layer or the aluminum oxide layer, or the composite oxide layer using silicon oxide and aluminum oxide as a starting material has a thickness of 1 μm or less, and the average value of each light transmittance is 90% or more. It is preferable. Thereby, there is no light loss and sunlight can be reflected efficiently.
(高分子フィルム層と金属酸化物からなるガスバリア層の厚みの比率)
高分子フィルム層と金属酸化物からなるガスバリア層の厚みの比率は0.1%〜5%の範囲であることが好ましい。比率が0.1%よりも大きいと、すなわち高分子フィルムに対するガスバリア層の厚みが厚くなると、十分なガスバリア性が得られ、劣化進行を抑える機能が発揮されるため好ましい。比率が5%よりも小さい、すなわち高分子フィルムに対するガスバリア層の厚みが薄くなると、外部からの曲げの力が加わったときでも金属酸化物にクラックが入りにくく、結果ガスバリア性が得られ、劣化進行を抑える機能が発揮されるため好ましい。
(Ratio of thickness of gas barrier layer consisting of polymer film layer and metal oxide)
The ratio of the thickness of the gas barrier layer made of the polymer film layer and the metal oxide is preferably in the range of 0.1% to 5%. When the ratio is larger than 0.1%, that is, when the thickness of the gas barrier layer with respect to the polymer film is increased, it is preferable because sufficient gas barrier properties can be obtained and the function of suppressing the progress of deterioration is exhibited. When the ratio is less than 5%, that is, when the thickness of the gas barrier layer with respect to the polymer film becomes thin, even when an external bending force is applied, the metal oxide is hard to crack, resulting in gas barrier properties and progress of deterioration. This is preferable because the function of suppressing the above is exhibited.
(金属からなる反射層)
金属からなる反射層としては、例えば、銀または銀合金、その他、金、銅、アルミニウム、これらの合金も用いることができる。特に、銀を使用することが好ましい。このような反射層は、光を反射させる反射膜としての役割を果たす。反射層を銀または銀合金からなる膜とすることにより、フィルムミラーの赤外域から可視光領域での反射率を高め、入射角による反射率の依存性を低減できる。赤外域から可視光領域とは、2500〜400nmの波長領域を意味する。入射角とは、膜面に対して垂直な線(法線)に対する角度を意味する。
(Reflective layer made of metal)
As the reflective layer made of metal, for example, silver or a silver alloy, gold, copper, aluminum, or an alloy thereof can be used. In particular, it is preferable to use silver. Such a reflective layer serves as a reflective film that reflects light. By making the reflective layer a film made of silver or a silver alloy, the reflectance of the film mirror from the infrared region to the visible light region can be increased, and the dependency of the reflectance on the incident angle can be reduced. From the infrared region to the visible light region means a wavelength region of 2500 to 400 nm. The incident angle means an angle with respect to a line (normal line) perpendicular to the film surface.
銀合金としては、反射層の耐久性が向上する点から、銀と、金、パラジウム、スズ、ガリウム、インジウム、銅、チタンおよびビスマスからなる群から選ばれる1種以上の他の金属とからなる合金が好ましい。他の金属としては、高温耐湿性、反射率の点から、金が特に好ましい。 The silver alloy is composed of silver and one or more other metals selected from the group consisting of gold, palladium, tin, gallium, indium, copper, titanium, and bismuth from the viewpoint of improving the durability of the reflective layer. Alloys are preferred. As the other metal, gold is particularly preferable from the viewpoint of high temperature humidity resistance and reflectance.
反射層が銀合金からなる膜である場合、銀は、反射層における銀と他の金属との合計(100原子%)中、90〜99.8原子%が好ましい。また、他の金属は、耐久性の点から0.2〜10原子%が好ましい。 When the reflective layer is a film made of a silver alloy, 90 to 99.8 atomic percent of silver is preferable in the total (100 atomic percent) of silver and other metals in the reflective layer. Further, the other metal is preferably 0.2 to 10 atomic% from the viewpoint of durability.
また、反射層の膜厚は、60〜300nmが好ましく、80〜200nmが特に好ましい。反射層の膜厚が60nmより大きいと、膜厚が充分であり、光を透過してしまうことがなく、フィルムミラーの可視光領域での反射率を十分確保できるため好ましい。200nm程度までは膜厚に比例して反射率も大きくなるが、200nm以上は膜厚に依存しない。むしろ反射層の膜厚が300nm未満であると、反射層の表面に凹凸が発生しにくく、これにより光の散乱が生じにくいため、可視光領域での反射率が低下せず、好ましい。 The thickness of the reflective layer is preferably 60 to 300 nm, particularly preferably 80 to 200 nm. When the thickness of the reflective layer is larger than 60 nm, it is preferable because the film thickness is sufficient, light is not transmitted, and the reflectance in the visible light region of the film mirror can be sufficiently secured. The reflectance increases in proportion to the film thickness up to about 200 nm, but it does not depend on the film thickness above 200 nm. Rather, it is preferable that the thickness of the reflective layer is less than 300 nm, because the surface of the reflective layer is less likely to be uneven, and light scattering is less likely to occur, so that the reflectance in the visible light region does not decrease.
フィルムミラーには光沢が求められるが、金属箔を作製して接着する方法では表面凹凸があるために光沢を失う。広い面積範囲で均一な表面粗さを求められるフィルムミラーでは金属箔ラミネートは製造方法として好ましくない。金属からなる反射層は、湿式めっきや、真空蒸着等の乾式めっきで形成することが好ましい。または、銀錯体化合物を含む塗布液を塗布し、焼成や還元剤によって還元して銀を発生させ、反射層を形成するようにしてもよい。 The film mirror is required to be glossy, but the method of producing and bonding a metal foil loses gloss because of surface irregularities. For film mirrors that require uniform surface roughness over a wide area, metal foil lamination is not preferred as a manufacturing method. The reflective layer made of metal is preferably formed by wet plating or dry plating such as vacuum deposition. Or you may make it apply | coat the coating liquid containing a silver complex compound, reduce | regenerate by baking or a reducing agent, generate | occur | produce silver, and form a reflective layer.
(粘着層)
粘着層としては、特に制限されず、例えばドライラミネート剤、ウエットラミネート剤、ヒートシール剤、ホットメルト剤などのいずれもが用いられる。例えばポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ニトリルゴムなどが用いられる。ラミネート方法は特に制限されず、例えばロール式で連続的に行うのが経済性及び生産性の点から好ましい。粘着層の厚さは通常1〜50μm程度の範囲から選ばれる。厚さが1μmより大きいと充分な粘着効果が得られるため好ましく、一方50μm未満であると粘着剤層が厚すぎて乾燥速度が遅くなるということがなく、能率的である。しかも本来の粘着力が得られ、溶剤が残留するなどの弊害が生じることもない。
(Adhesive layer)
The adhesive layer is not particularly limited, and for example, any of a dry laminating agent, a wet laminating agent, a heat sealing agent, a hot melt agent, and the like is used. For example, polyester resin, urethane resin, polyvinyl acetate resin, acrylic resin, nitrile rubber, etc. are used. The laminating method is not particularly limited, and for example, it is preferable to carry out continuously by a roll method from the viewpoint of economy and productivity. The thickness of the adhesive layer is usually selected from a range of about 1 to 50 μm. When the thickness is larger than 1 μm, a sufficient adhesive effect can be obtained. On the other hand, when the thickness is less than 50 μm, the pressure-sensitive adhesive layer is not too thick and the drying rate is not slowed, which is efficient. In addition, the original adhesive strength can be obtained, and no adverse effects such as residual solvent can occur.
(剥離フィルム)
剥離フィルムは、基材と、基材上に設けられた剥離剤層とを有していることが好ましい。
(Peeling film)
The release film preferably has a base material and a release agent layer provided on the base material.
剥離フィルムは、その外表面が高い平滑性を有している。剥離フィルムを構成する剥離剤としては、例えば、シリコーン系樹脂、長鎖アルキル系樹脂、フッ素系樹脂、フルオロシリコーン樹脂、長鎖アルキル変性アルキド樹脂、シリコーン変性アルキド樹脂等のアルキド系樹脂等が挙げられる。 The release film has high smoothness on the outer surface. Examples of the release agent constituting the release film include silicone resins, long-chain alkyl resins, fluorine resins, fluorosilicone resins, long-chain alkyl-modified alkyd resins, silicone-modified alkyd resins, and the like. .
上述した中でも、シリコーン樹脂を剥離剤の材料として用いた場合、より優れた剥離性を発揮する。シリコーン樹脂としては、付加型、縮合型、無溶剤型等いずれのものでも用いることができる。 Among the above, when a silicone resin is used as a material for the release agent, more excellent release properties are exhibited. As the silicone resin, any of addition type, condensation type, solventless type and the like can be used.
剥離フィルムを構成する剥離剤の平均厚さは、特に限定されないが、0.01〜0.3μmであるのが好ましく、0.05〜0.2μmであるのがより好ましい。剥離剤層の平均厚さが前記下限値より大きいと、剥離剤層としての機能を十分に発揮できる。一方、剥離剤層の平均厚さが前記上限値より小さいと、剥離フィルムをロール状に巻き取った際に、ブロッキングが発生しにくく、繰り出しに不具合を生じることがないため好ましい。 The average thickness of the release agent constituting the release film is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 0.3 μm, and more preferably 0.05 to 0.2 μm. When the average thickness of the release agent layer is larger than the lower limit, the function as the release agent layer can be sufficiently exhibited. On the other hand, when the average thickness of the release agent layer is smaller than the above upper limit value, it is preferable that when the release film is wound into a roll, blocking does not easily occur and no trouble occurs in feeding.
(腐食防止剤層)
腐食防止剤層は、金属からなる反射層(具体的にはAg層)の変色防止として機能し、例えばチオエーテル系、チオール系、Ni系有機化合物系、ベンゾトリアゾール系、イミダゾール系、オキサゾール系、テトラザインデン系、ピリミジン系、チアジアゾール系が挙げられる。
(Corrosion inhibitor layer)
The corrosion inhibitor layer functions to prevent discoloration of a reflective layer made of metal (specifically, an Ag layer), such as thioether, thiol, Ni organic compound, benzotriazole, imidazole, oxazole, tetra Examples include Zaindene, pyrimidine, and thiadiazole.
腐食防止剤層は、大別して銀との吸着基を有する腐食防止剤と、酸化防止剤が好ましく用いられる。以下、これらの腐食防止剤と酸化防止剤について具体例を挙げる。 The corrosion inhibitor layer is roughly classified into a corrosion inhibitor having an adsorption group with silver and an antioxidant. Specific examples of these corrosion inhibitors and antioxidants are given below.
《銀との吸着基を有する腐食防止剤》
銀との吸着基を有する腐食防止剤としては、アミン類およびその誘導体、ピロール環を有する物、トリアゾール環を有する物、ピラゾール環を有する物、チアゾール環を有する物、イミダゾール環を有する物、インダゾール環を有する物、銅キレート化合物類、チオ尿素類、メルカプト基を有する物、ナフタレン系の少なくとも一種またはこれらの混合物から選ばれることが望ましい。
<< Corrosion inhibitor with adsorption group with silver >>
Corrosion inhibitors having an adsorption group with silver include amines and derivatives thereof, products having a pyrrole ring, products having a triazole ring, products having a pyrazole ring, products having a thiazole ring, products having an imidazole ring, indazole It is desirable to be selected from a ring-containing product, a copper chelate compound, a thiourea, a product having a mercapto group, at least one naphthalene-based compound, or a mixture thereof.
アミン類およびその誘導体としては、エチルアミン、ラウリルアミン、トリ−n−ブチルアミン、o−トルイジン、ジフェニルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、2N−ジメチルエタノールアミン、2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール、アセトアミド、アクリルアミド、ベンズアミド、p−エトキシクリソイジン、ジシクロヘキシルアンモニウムナイトライト、ジシクロヘキシルアンモニウムサリシレート、モノエタノールアミンベンゾエート、ジシクロヘキシルアンモニウムベンゾエート、ジイソプロピルアンモニウムベンゾエート、ジイソプロピルアンモニウムナイトライト、シクロヘキシルアミンカーバメイト、ニトロナフタレンアンモニウムナイトライト、シクロヘキシルアミンベンゾエート、ジシクロヘキシルアンモニウムシクロヘキサンカルボキシレート、シクロヘキシルアミンシクロヘキサンカルボキシレート、ジシクロヘキシルアンモニウムアクリレート、シクロヘキシルアミンアクリレート等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。 Examples of amines and derivatives thereof include ethylamine, laurylamine, tri-n-butylamine, o-toluidine, diphenylamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, 2N- Dimethylethanolamine, 2-amino-2-methyl-1,3-propanediol, acetamide, acrylamide, benzamide, p-ethoxychrysidine, dicyclohexylammonium nitrite, dicyclohexylammonium salicylate, monoethanolaminebenzoate, dicyclohexylammonium benzoate, diisopropyl Ammonium benzoate, diisopropylammonium nitrite Cyclohexylamine carbamate, nitronaphthalene nitrite, cyclohexylamine benzoate, dicyclohexylammonium cyclohexanecarboxylate, cyclohexylamine cyclohexane carboxylate, dicyclohexylammonium acrylate, cyclohexylamine acrylate, or mixtures thereof.
ピロール環を有する物としては、N−ブチル−2,5−ジメチルピロール,N−フェニル−2,5ジメチルピロール、N−フェニル−3−ホルミル−2,5−ジメチルピロール,N−フェニル−3,4−ジホルミル−2,5−ジメチルピロール等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。 Examples of the compound having a pyrrole ring include N-butyl-2,5-dimethylpyrrole, N-phenyl-2,5dimethylpyrrole, N-phenyl-3-formyl-2,5-dimethylpyrrole, N-phenyl-3, 4-diformyl-2,5-dimethylpyrrole, etc., or a mixture thereof.
トリアゾール環を有する物としては、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、3−ヒドロキシ−1,2,4−トリアゾール、3−メチル−1,2,4−トリアゾール、1−メチル−1,2,4−トリアゾール、1−メチル−3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、4−メチル−1,2,3−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール、4,5,6,7−テトラハイドロトリアゾール、3−アミノ−1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−5−メチル−1,2,4−トリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ3’5’−ジ−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−4−オクトキシフェニル)ベンゾトリアゾール等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。 Examples of the compound having a triazole ring include 1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole, 3-mercapto-1,2,4-triazole, 3-hydroxy-1,2,4-triazole, 3- Methyl-1,2,4-triazole, 1-methyl-1,2,4-triazole, 1-methyl-3-mercapto-1,2,4-triazole, 4-methyl-1,2,3-triazole, Benzotriazole, tolyltriazole, 1-hydroxybenzotriazole, 4,5,6,7-tetrahydrotriazole, 3-amino-1,2,4-triazole, 3-amino-5-methyl-1,2,4- Triazole, carboxybenzotriazole, 2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-5) -Tert-butylphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy3'5'-di-tert-butylphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-4-octoxyphenyl) benzotriazole, or the like, or These mixtures are mentioned.
ピラゾール環を有する物としては、ピラゾール、ピラゾリン、ピラゾロン、ピラゾリジン、ピラゾリドン、3,5−ジメチルピラゾール、3−メチル−5−ヒドロキシピラゾール、4−アミノピラゾール等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。 Examples of the compound having a pyrazole ring include pyrazole, pyrazoline, pyrazolone, pyrazolidine, pyrazolidone, 3,5-dimethylpyrazole, 3-methyl-5-hydroxypyrazole, 4-aminopyrazole, and the like, or a mixture thereof.
チアゾール環を有する物としては、チアゾール、チアゾリン、チアゾロン、チアゾリジン、チアゾリドン、イソチアゾール、ベンゾチアゾール、2−N,N−ジエチルチオベンゾチアゾール、P−ジメチルアミノベンザルロダニン、2−メルカプトベンゾチアゾール等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。 Examples of the compound having a thiazole ring include thiazole, thiazoline, thiazolone, thiazolidine, thiazolidone, isothiazole, benzothiazole, 2-N, N-diethylthiobenzothiazole, P-dimethylaminobenzallodanine, 2-mercaptobenzothiazole, etc. Or a mixture thereof.
イミダゾール環を有する物としては、イミダゾール、ヒスチジン、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロメチルイミダゾール、2−フェニル−4,5ジヒドロキシメチルイミダゾール、4−フォルミルイミダゾール、2−メチル−4−フォルミルイミダゾール、2−フェニル−4−フォルミルイミダゾール、4−メチル−5−フォルミルイミダゾール、2−エチル−4−メチル−5−フォルミルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−4−フォルミルイミダゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。 Examples of the compound having an imidazole ring include imidazole, histidine, 2-heptadecylimidazole, 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-undecylimidazole, 1-benzyl-2-methyl. Imidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecyl Imidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydromethylimidazole, 2-phenyl-4,5 dihydroxymethylimidazole, 4-formylimidazole, 2-methyl-4-formylimidazole, 2-phenyl-4-form Ruimidazole, 4-methyl-5-formylimidazole, 2-ethyl-4-methyl-5-formylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-4-formylimidazole, 2-mercaptobenzimidazole, etc., or these Of the mixture.
インダゾール環を有する物としては、4−クロロインダゾール、4−ニトロインダゾール、5−ニトロインダゾール、4−クロロ−5−ニトロインダゾール等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。 Examples of the substance having an indazole ring include 4-chloroindazole, 4-nitroindazole, 5-nitroindazole, 4-chloro-5-nitroindazole, and a mixture thereof.
銅キレート化合物類としては、アセチルアセトン銅、エチレンジアミン銅、フタロシアニン銅、エチレンジアミンテトラアセテート銅、ヒドロキシキノリン銅等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。 Examples of the copper chelate compounds include acetylacetone copper, ethylenediamine copper, phthalocyanine copper, ethylenediaminetetraacetate copper, hydroxyquinoline copper, and a mixture thereof.
チオ尿素類としては、チオ尿素、グアニルチオ尿素等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。 Examples of thioureas include thiourea, guanylthiourea, and the like, or a mixture thereof.
メルカプト基を有する物としては、すでに上記に記載した材料も加えれば、メルカプト酢酸、チオフェノール、1,2−エタンジオール、3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、1−メチル−3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、グリコールジメルカプトアセテート、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。 As a product having a mercapto group, if the above-mentioned materials are added, mercaptoacetic acid, thiophenol, 1,2-ethanediol, 3-mercapto-1,2,4-triazole, 1-methyl-3-mercapto -1,2,4-triazole, 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzimidazole, glycol dimercaptoacetate, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, and the like, or a mixture thereof.
ナフタレン系としては、チオナリド等が挙げられる。 Examples of the naphthalene type include thionalide.
《酸化防止剤》
本発明に係る腐食防止剤層に用いることの出来る酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、チオール系酸化防止剤およびホスファイト系酸化防止剤を使用することが好ましい。フェノール系酸化防止剤としては、例えば、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、テトラキス−〔メチレン−3−(3’、5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,3,5−トリス(3’、5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシベンジル)−S−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)トリオン、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、トリエチレングリコールビス〔3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネー〕、3,9−ビス[1,1−ジ−メチル−2−〔β−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ〕エチル]−2,4,8,10−テトラオキオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン等が挙げられる。
"Antioxidant"
As the antioxidant that can be used in the corrosion inhibitor layer according to the present invention, it is preferable to use a phenol-based antioxidant, a thiol-based antioxidant, and a phosphite-based antioxidant. Examples of phenolic antioxidants include 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 2,2′-methylenebis (4-ethyl-6-t-). Butylphenol), tetrakis- [methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate] methane, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, 4,4 '-Thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4'-butylidenebis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 1,3,5-tris (3', 5'-di-t -Butyl-4'-hydroxybenzyl) -S-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) trione, stearyl-β- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate ,bird Tylene glycol bis [3- (3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 3,9-bis [1,1-di-methyl-2- [β- (3-t-butyl) -4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy] ethyl] -2,4,8,10-tetraoxoxaspiro [5,5] undecane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene and the like.
特に、フェノール系酸化防止剤としては、分子量が550以上のものが好ましい。チオール系酸化防止剤としては、例えば、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−(β−ラウリル−チオプロピオネート)等を挙げられる。ホスファイト系酸化防止剤としては、例えば、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ジ(2,6−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス−(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)−ペンタエリスリトールジホスファイト、テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)4,4’−ビフェニレン−ジホスホナイト、2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)オクチルホスファイト等が挙げられる。 In particular, the phenolic antioxidant preferably has a molecular weight of 550 or more. Examples of the thiol antioxidant include distearyl-3,3′-thiodipropionate, pentaerythritol-tetrakis- (β-lauryl-thiopropionate), and the like. Examples of the phosphite antioxidant include tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite, distearyl pentaerythritol diphosphite, di (2,6-di-t-butylphenyl) pentaerythritol. Diphosphite, bis- (2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl) -pentaerythritol diphosphite, tetrakis (2,4-di-t-butylphenyl) 4,4′-biphenylene-diphosphonite 2,2′-methylenebis (4,6-di-t-butylphenyl) octyl phosphite and the like.
フィルムミラーの製造方法の一例としては、高分子フィルム層の上の表面に、金属からなる反射層を形成し、更に、その上に腐食防止剤層を積層する例が挙げられる。高分子フィルム層の下の表面に粘着層と、剥離フィルムとを積層した後、高分子フィルム層の上の表面、すなわち腐食防止剤層の上に接着層を形成することができる。別の高分子フィルム層の下の表面に、ガスバリア層を成膜し、別の高分子フィルム層のガスバリア層と上記高分子フィルム層の接着層を対面させて張り合わせて作製するようにしてもよい。 As an example of the manufacturing method of a film mirror, the example which forms the reflection layer which consists of metals on the surface on a polymer film layer, and also laminate | stacks a corrosion inhibitor layer on it is mentioned. After laminating the adhesive layer and the release film on the lower surface of the polymer film layer, an adhesive layer can be formed on the surface of the polymer film layer, that is, on the corrosion inhibitor layer. A gas barrier layer may be formed on the surface under another polymer film layer, and the gas barrier layer of another polymer film layer and the adhesive layer of the polymer film layer may be faced to each other and manufactured. .
(接着層)
接着層としては、樹脂からなり、フィルムと上述の紫外線吸収剤入りの高分子フィルム層とを密着するものである。従って、接着層はフィルムと紫外線吸収剤含有高分子フィルム層とを密着する密着性、及びの金属からなる反射層が本来有する高い反射性能を引き出すための平滑性、透明性が必要である。
(Adhesive layer)
As an adhesive layer, it consists of resin and adheres a film and the above-mentioned polymer film layer containing a ultraviolet absorber. Therefore, the adhesive layer needs to have a closeness and transparency in order to bring out the high reflection performance inherently possessed by the reflective layer made of a metal, and the adhesiveness for closely adhering the film and the ultraviolet absorber-containing polymer film layer.
接着層に使用する樹脂は、上記の密着性、耐熱性、及び平滑性の条件を満足するものであれば特に制限はなく、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体系樹脂等の単独またはこれらの混合樹脂が使用でき、耐候性の点からポリエステル系樹脂とメラミン系樹脂の混合樹脂が好ましく、さらにイソシアネート等の硬化剤を混合した熱硬化型樹脂とすればより好ましい。 The resin used for the adhesive layer is not particularly limited as long as it satisfies the above conditions of adhesion, heat resistance, and smoothness. Polyester resin, acrylic resin, melamine resin, epoxy resin, polyamide Resin, vinyl chloride resin, vinyl chloride vinyl acetate copolymer resin or the like, or a mixed resin thereof can be used. From the viewpoint of weather resistance, a polyester resin and a melamine resin mixed resin are preferable. It is more preferable to use a thermosetting resin mixed with a curing agent.
接着層の厚さは、0.01〜3μmが好ましく、より好ましくは0.1〜1μmである。厚さが、0.01μmより薄いと、密着性が悪くなり接着層を形成した効果がなく、またフィルム基材表面の凹凸を覆い隠すことができ難くなり、平滑性が悪くなるので好ましくない。厚さが、3μmより厚くても、密着性の向上は望めず、かえって塗りムラの発生により平滑性が悪くなったり、接着層の硬化が不充分となる場合があるので好ましくない。 The thickness of the adhesive layer is preferably 0.01 to 3 μm, more preferably 0.1 to 1 μm. If the thickness is less than 0.01 μm, the adhesiveness is deteriorated and there is no effect of forming an adhesive layer, and it is difficult to cover the unevenness on the surface of the film substrate, and the smoothness is deteriorated. Even if the thickness is greater than 3 μm, improvement in adhesion cannot be expected, and on the contrary, unevenness of coating may cause poor smoothness or insufficient curing of the adhesive layer, which is not preferable.
接着層の形成方法は、グラビアコート法、リバースコート法、ダイコート法等、従来公知のコーティング方法が使用できる。 As a method for forming the adhesive layer, conventionally known coating methods such as a gravure coating method, a reverse coating method, and a die coating method can be used.
(ハードコート層)
フィルムミラーの最外層として、ハードコート層を設けることができる。ハードコート層は、傷防止のために設けられる。
(Hard coat layer)
A hard coat layer can be provided as the outermost layer of the film mirror. The hard coat layer is provided for preventing scratches.
ハードコート層は、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、有機シリケート化合物、シリコーン系樹脂等で構成することができる。特に、硬度と耐久性等の点で、シリコーン系樹脂やアクリル系樹脂が好ましい。さらに、硬化性、可撓性及び生産性の点で、活性エネルギー線硬化型のアクリル系樹脂、または熱硬化型のアクリル系樹脂からなるものが好ましい。 The hard coat layer can be composed of an acrylic resin, a urethane resin, a melamine resin, an epoxy resin, an organic silicate compound, a silicone resin, or the like. In particular, silicone resins and acrylic resins are preferable in terms of hardness and durability. Further, in terms of curability, flexibility, and productivity, those made of an active energy ray-curable acrylic resin or a thermosetting acrylic resin are preferable.
活性エネルギー線硬化型のアクリル系樹脂または熱硬化型のアクリル系樹脂とは、重合硬化成分として多官能アクリレート、アクリルオリゴマーあるいは反応性希釈剤を含む組成物である。その他に必要に応じて光開始剤、光増感剤、熱重合開始剤あるいは改質剤等を含有しているものを用いてもよい。 The active energy ray-curable acrylic resin or thermosetting acrylic resin is a composition containing a polyfunctional acrylate, an acrylic oligomer, or a reactive diluent as a polymerization curing component. In addition, you may use what contains a photoinitiator, a photosensitizer, a thermal-polymerization initiator, a modifier, etc. as needed.
アクリルオリゴマーとは、アクリル系樹脂骨格に反応性のアクリル基が結合されたものを始めとして、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエーテルアクリレート等であり、また、メラミンやイソシアヌール酸等の剛直な骨格にアクリル基を結合したもの等も用いられ得る。 Acrylic oligomers include polyester acrylates, urethane acrylates, epoxy acrylates, polyether acrylates, etc., including those in which a reactive acrylic group is bonded to an acrylic resin skeleton, and rigid materials such as melamine and isocyanuric acid. A structure in which an acrylic group is bonded to a simple skeleton can also be used.
また、反応性希釈剤とは、塗工剤の媒体として塗工工程での溶剤の機能を担うと共に、それ自体が一官能性あるいは多官能性のアクリルオリゴマーと反応する基を有し、塗膜の共重合成分となるものである。 In addition, the reactive diluent has a function of a solvent in the coating process as a medium of the coating agent, and has a group that itself reacts with a monofunctional or polyfunctional acrylic oligomer. It becomes a copolymerization component.
市販されている多官能アクリル系硬化塗料としては、三菱レイヨン株式会社;(商品名“ダイヤビーム(登録商標)”シリーズ等)、長瀬産業株式会社;(商品名“デナコール(登録商標)”シリーズ等)、新中村株式会社;(商品名“NKエステル”シリーズ等)、大日本インキ化学工業株式会社;(商品名“UNIDIC(登録商標)”シリーズ等)、東亜合成化学工業株式会社;(商品名“アロニックス(登録商標)”シリーズ等)、日本油脂株式会社;(商品名“ブレンマー(登録商標)”シリーズ等)、日本化薬株式会社;(商品名“KAYARAD(登録商標)”シリーズ等)、共栄社化学株式会社;(商品名“ライトエステル”シリーズ、“ライトアクリレート”シリーズ等)等の製品を利用することができる。 Commercially available polyfunctional acrylic cured paints include Mitsubishi Rayon Co., Ltd. (trade name “Diabeam (registered trademark)” series, etc.), Nagase Sangyo Co., Ltd. (trade name “Denacol (registered trademark)” series, etc. ), Shin-Nakamura Co., Ltd. (trade name “NK Ester” series, etc.), Dainippon Ink and Chemicals Co., Ltd .; (trade name “UNIDIC (registered trademark)” series, etc.), Toa Gosei Chemical Industry Co., Ltd. (trade name) ("Aronix (registered trademark)" series, etc.), Nippon Oil & Fats Co., Ltd. (trade name "Blemmer (registered trademark)" series, etc.), Nippon Kayaku Co., Ltd. (trade name, "KAYARAD (registered trademark)" series, etc.), Products such as Kyoeisha Chemical Co., Ltd. (trade names “light ester” series, “light acrylate” series, etc.) can be used.
ハードコート層中には、さらに各種の添加剤を必要に応じて配合することができる。例えば、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤等の安定剤、界面活性剤、レベリング剤及び帯電防止剤等を用いることができる。 In the hard coat layer, various additives can be further blended as necessary. For example, stabilizers such as antioxidants, light stabilizers, ultraviolet absorbers, surfactants, leveling agents, antistatic agents, and the like can be used.
レベリング剤は、特に機能層を塗工する際、表面凹凸低減に効果的である。レベリング剤としては、例えば、シリコーン系レベリング剤として、ジメチルポリシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合体(例えば東レダウコーニング(株)製SH190)が好適である。 The leveling agent is effective in reducing surface irregularities, particularly when the functional layer is applied. As a leveling agent, for example, a dimethylpolysiloxane-polyoxyalkylene copolymer (for example, SH190 manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) is suitable as a silicone leveling agent.
(紫外反射層)
フィルムミラーに紫外反射層を設けてもよい。紫外反射層は、紫外線を反射し可視光及び赤外光を透過する層のことである。紫外反射層は、300nm〜400nmの電磁波(紫外線)に対する平均反射率が75%以上であることが好ましい。また、紫外反射層は、400nm〜2500nmの電磁波(可視光及び赤外光)に対する平均透過率が80%以上であることが好ましい。
(Ultraviolet reflection layer)
An ultraviolet reflection layer may be provided on the film mirror. The ultraviolet reflection layer is a layer that reflects ultraviolet light and transmits visible light and infrared light. The ultraviolet reflection layer preferably has an average reflectance of 75% or more for electromagnetic waves (ultraviolet rays) of 300 nm to 400 nm. The ultraviolet reflective layer preferably has an average transmittance of 80% or more with respect to electromagnetic waves (visible light and infrared light) of 400 nm to 2500 nm.
フィルムミラーは、金属反射層の太陽光を入射する側に高分子フィルム層を配置し、高分子フィルム層を通過した太陽光を金属反射層で反射するため、高分子フィルム層は常に太陽光に曝される。したがって、高分子フィルム層の太陽光を入射する側に紫外反射層を配置することにより、紫外線による高分子フィルム層の劣化、変色を防止でき、高分子フィルム層の光線透過率の低下を低減できるため、フィルムミラーの反射率低下を低減することが可能となる。また、高分子フィルム層の太陽光を入射する側に紫外反射層を設けることにより、太陽光の紫外線による高分子フィルム層の劣化に起因した、高分子フィルム層の防湿性の低下も低減できる。そのため、高分子フィルム層の防湿性の劣化に伴う金属反射層の劣化も防止できるため、フィルムミラーの反射率低下を低減することが可能となる。 Since the film mirror has a polymer film layer on the side of the metal reflective layer where sunlight is incident and the sunlight that has passed through the polymer film layer is reflected by the metal reflective layer, the polymer film layer always reflects sunlight. Be exposed. Therefore, by disposing the ultraviolet reflective layer on the side of the polymer film layer on which sunlight is incident, the polymer film layer can be prevented from being deteriorated and discolored by ultraviolet rays, and the decrease in light transmittance of the polymer film layer can be reduced. Therefore, it becomes possible to reduce the reflectance drop of the film mirror. Further, by providing the ultraviolet reflecting layer on the side of the polymer film layer on which sunlight is incident, it is possible to reduce a decrease in moisture resistance of the polymer film layer due to deterioration of the polymer film layer due to ultraviolet rays of sunlight. Therefore, it is possible to prevent the metal reflective layer from being deteriorated due to the deterioration of the moisture resistance of the polymer film layer, so that it is possible to reduce the reflectance drop of the film mirror.
紫外反射層としては特に限定されないが、屈折率の異なる2種類以上の誘電体物質の交互層からなる誘電体多層膜を用いることができる。本発明に係る誘電体多層膜としては、高屈折率の誘電体層と低屈折率の誘電体層を交互に2層以上6層以下積み重ねて構成することが好ましい。このように、誘電体層を積み重ねた多層構造にすることにより、誘電体多層膜の耐傷性を高めることができる。高屈折率の誘電体層は、屈折率が2.0〜2.6であることが好ましい。また、低屈折率の誘電体層は、屈折率が1.8以下であることが好ましい。 Although it does not specifically limit as an ultraviolet reflective layer, The dielectric multilayer film which consists of an alternating layer of 2 or more types of dielectric materials from which a refractive index differs can be used. The dielectric multilayer film according to the present invention is preferably configured by alternately stacking a high refractive index dielectric layer and a low refractive index dielectric layer in an amount of 2 to 6 layers alternately. Thus, the scratch resistance of a dielectric multilayer film can be improved by using a multilayer structure in which dielectric layers are stacked. The high refractive index dielectric layer preferably has a refractive index of 2.0 to 2.6. Further, the low refractive index dielectric layer preferably has a refractive index of 1.8 or less.
高屈折率の誘電体層としてはZrO2、TiO2低屈折率の誘電体層としてはSiO2、Al2O3を好ましく用いることができる。本発明で用いられる高屈折率の誘電体層としてはTiO2、低屈折率の誘電体層としてはSiO2をより好ましく用いることができる。TiO2を高屈折率の誘電体操として、紫外反射層の最表面つまりフィルムミラーの最表面で用いる場合、TiO2の光触媒効果によるミラー表面の防汚効果を得ることができるため、ミラー表面の汚れに起因したフィルムミラーの反射率の低下を低減することが可能となる。 The dielectric layer of high refractive index can be preferably used SiO 2, Al 2 O 3 as a dielectric layer of ZrO 2, TiO 2 the low refractive index. TiO 2 can be used more preferably as the high refractive index dielectric layer used in the present invention, and SiO 2 can be used more preferably as the low refractive index dielectric layer. When TiO 2 is used on the outermost surface of the ultraviolet reflecting layer, that is, the outermost surface of the film mirror, as a dielectric material having a high refractive index, the anti-staining effect on the mirror surface due to the photocatalytic effect of TiO 2 can be obtained. It is possible to reduce the decrease in the reflectance of the film mirror caused by the above.
(犠牲防食層)
フィルムミラーは犠牲防食層を有していてもよい。犠牲防食層とは、金属反射層を犠牲防食により保護する層のことであり、犠牲防食層を金属反射層と保護層との間に配置することにより、金属反射層の耐食性を向上させることができる。犠牲防食層としては銀よりもイオン化傾向の高い銅が好ましく、銅の犠牲防食層は銀から成る反射層の下に設けることによって、銀の劣化を抑制することができる。
(Sacrificial protection layer)
The film mirror may have a sacrificial anticorrosive layer. The sacrificial anticorrosive layer is a layer that protects the metal reflective layer by sacrificial anticorrosion, and disposing the sacrificial anticorrosive layer between the metal reflective layer and the protective layer can improve the corrosion resistance of the metal reflective layer. it can. As the sacrificial anticorrosive layer, copper having a higher ionization tendency than silver is preferable. By providing the sacrificial anticorrosive layer of copper under the reflective layer made of silver, deterioration of silver can be suppressed.
フィルムミラーは、例えば以下のような工程にて製造することができる。 A film mirror can be manufactured by the following processes, for example.
[工程1]
高分子フィルム層(基材)として、2軸延伸ポリエステルフィルム(ポリエチレンテレフタレートフィルム、厚さ60μm)を準備し、蒸着機内部に配置し、蒸着機内部を真空ポンプによって真空にする。真空蒸着機内には、ロール状に巻いた高分子フィルムを繰り出す繰り出し装置と、高分子フィルムに蒸着処理を施して金属蒸着された高分子フィルムを巻き取る巻き取り装置とが配置されている。繰り出し装置と巻き取り装置との間には、フィルムをそれぞれ案内するように、ロールが多数配置され、駆動手段により高分子フィルム走行と同期して回転駆動されるようになっている。
[Step 1]
A biaxially stretched polyester film (polyethylene terephthalate film, thickness 60 μm) is prepared as a polymer film layer (base material), placed inside the vapor deposition machine, and the inside of the vapor deposition machine is evacuated by a vacuum pump. In the vacuum deposition machine, there are arranged a feeding device for feeding out a polymer film wound in a roll shape, and a winding device for taking up the polymer film deposited on the polymer film by vapor deposition. A large number of rolls are arranged between the feeding device and the winding device so as to respectively guide the film, and are driven to rotate in synchronization with the polymer film travel by the driving means.
[工程2]
高分子フィルム層走行方向上流側部分と対向する位置には、金属酸化物の蒸着核蒸発源が配置されている。蒸着核蒸発源は、Si、Al、Ag、Cu、等の金属を高分子フィルムに蒸着するためのものであり、真空蒸着法等により金属蒸気を発生させ、フィルムの全幅に亘って均一に金属酸化物蒸着膜および金属蒸着膜を形成する。
[Step 2]
A metal oxide deposition nucleus evaporation source is disposed at a position facing the upstream portion in the running direction of the polymer film layer. The deposition nuclear evaporation source is for depositing metals such as Si, Al, Ag, Cu, etc. on polymer films. Metal vapor is generated by vacuum deposition or the like, and the metal is uniformly distributed over the entire width of the film. An oxide vapor deposition film and a metal vapor deposition film are formed.
[工程3]
工程2で作製した金属蒸着膜の表面にポリエステル系の接着剤を5μm厚に塗布する。上記の作製順序に限らず、工程2の後に金属の劣化防止に効果のある腐食防止剤を塗布しても良いし、同じく金属の劣化防止に犠牲防食層、例えばCuを蒸着しても良い。
[Step 3]
A polyester-based adhesive is applied to the surface of the metal vapor deposition film produced in step 2 to a thickness of 5 μm. Not only the above-mentioned production order but also a corrosion inhibitor effective for preventing metal deterioration after step 2 may be applied, and a sacrificial anticorrosive layer, for example, Cu may also be deposited to prevent metal deterioration.
また、強い紫外線から高分子フィルムを保護するために高分子フィルムやそのほか太陽光を入射する側に配置されるハードコート層に紫外線吸収剤を添加すれば、着色を防止し、反射効率を維持することができる。 In addition, in order to protect the polymer film from strong ultraviolet rays, if an ultraviolet absorber is added to the polymer film and other hard coat layers arranged on the side where sunlight is incident, coloring is prevented and reflection efficiency is maintained. be able to.
以上が、「フィルムミラー」についての説明となる。 The above is an explanation of the “film mirror”.
次に、「薄板ガラスミラー」とは、薄いガラスの基材に反射層を設けたミラーをいう。ガラスの厚さは25〜1500μmであると好ましい。薄板ガラスミラーは、構造体を設けることなく、直接基板に取り付けることが可能であるが、構造体に固着した上で、基板に取り付けてもよい。 Next, the “thin glass mirror” refers to a mirror in which a reflective layer is provided on a thin glass substrate. The thickness of the glass is preferably 25 to 1500 μm. The thin glass mirror can be directly attached to the substrate without providing a structure, but may be attached to the substrate after being fixed to the structure.
「可塑性の材料」は、固定前の状態が、好ましくは柔軟性のある変形可能な固体、ゲル状の固体もしくは、変形可能な容器に収容された液体又は気体であって、少なくとも一面の形状を固定可能なものをいう。可塑性の材料は、変形固定後、固化するものであってもよい。また、可塑性の材料が液体や気体である場合は、容器に収容された状態で液体や気体の量を変え、それに伴い周囲の容器(反射部が敷設されている)が変形し、一定の量になったところで封止することで、可塑性の材料の性質は変化させずに変形固定させてもよい。また、可塑性の材料は塑性変形可能な材料であってもよい。可塑性の材料を変形後固定することにより支持体になる。可塑性の材料としては、石膏、UV硬化樹脂(例えばスリーボンド社製の商品名3161,3164,3165)、熱硬化樹脂(例えばフェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂)、様々な液体などがあげられる。可塑性の材料の固定は、UV硬化、可視光による硬化、熱硬化、封止などがある。可塑性の材料は固定前に成形されると好ましい。成形は、型押しやネジ止め、陰圧などの手法で行える。成形された面は、回転放物面形状(3次元凹面)や、円筒形状(2次元凹面)であると好ましい。好ましくは回転対称な凹面である。反射部は、固定される一面に設けられると好ましい。一面は反射部を敷設するため、表面が平滑な平面であることが好ましい。 “Plastic material” is preferably a flexible deformable solid, a gel-like solid, or a liquid or gas contained in a deformable container, and has at least one shape before fixing. It can be fixed. The plastic material may be solidified after being deformed and fixed. Also, when the plastic material is liquid or gas, the amount of liquid or gas is changed in the state of being accommodated in the container, and the surrounding container (with the reflective part laid) is deformed accordingly, and a certain amount By sealing at the point, the plastic material may be deformed and fixed without changing the properties of the plastic material. The plastic material may be a plastically deformable material. A support is obtained by fixing the plastic material after deformation. Examples of the plastic material include gypsum, UV curable resin (for example, trade names 3161, 3164, 3165 manufactured by ThreeBond), thermosetting resin (for example, phenol resin, epoxy resin, silicon resin, urea resin, melamine resin), and various liquids. Etc. Fixing of the plastic material includes UV curing, curing with visible light, thermal curing, sealing, and the like. The plastic material is preferably molded before fixing. Molding can be performed by methods such as embossing, screwing, and negative pressure. The formed surface is preferably a paraboloid shape (three-dimensional concave surface) or a cylindrical shape (two-dimensional concave surface). The concave surface is preferably rotationally symmetric. The reflecting portion is preferably provided on one surface to be fixed. Since one surface lays a reflection part, it is preferable that the surface is a flat surface.
可塑性の材料を捕捉する捕捉部を設けても良い。捕捉部としては、ゲル状の固体を支持する板状の場合と、液体又は気体を支持する容器の場合とがある。捕捉部の形状としては、捕捉部表面直交方向から見た形状が、円状、楕円状、正方形や長方形等の四角形状、正六角形状等の形状であることが好ましい。板状の捕捉部は、一枚の板形状であってもよいし、異なる材料の複数の板を積層させた形状であってもよいし、軽量化のために板内部がハニカム構造や格子状枠を有し、表面を薄板で覆った形状であってもよい。捕捉部の素材としては、チタン、鉄、鋼、SUS、FRP、銅、黄銅又は青銅、アルミ、ガラス等を単体、又は複合材として用いることができる。複合材として用いる場合、これらの素材を板材としてハニカム構造など中空の構造を挟むようにすると軽量化が促進され好ましい。ハニカム構造は、アルミ、樹脂、紙などを加工することで形成できる。捕捉部のより具体的な例としては、2枚のアルミ合金板でハニカム構造を挟んだもの、2枚のアルミ合金板で発泡層を挟んだもの、2枚のFRPボードでハニカム構造を挟んだもの、アルミ合金板とFRPボードでハニカム構造を挟んだもの、SUS板でハニカム構造を挟んだものなどが挙げられる。 A capturing portion that captures the plastic material may be provided. As the capturing part, there are a plate-like case for supporting a gel-like solid and a case for supporting a liquid or gas. As the shape of the capturing part, the shape viewed from the direction orthogonal to the surface of the capturing part is preferably a circular shape, an elliptical shape, a square shape such as a square or a rectangle, or a regular hexagonal shape. The plate-shaped capturing portion may be a single plate shape, or may be a shape in which a plurality of plates of different materials are laminated, and the inside of the plate has a honeycomb structure or a lattice shape for weight reduction. A shape having a frame and having a surface covered with a thin plate may be used. As a material of the capturing part, titanium, iron, steel, SUS, FRP, copper, brass or bronze, aluminum, glass, or the like can be used alone or as a composite material. When used as a composite material, these materials are preferably used as a plate material so that a hollow structure such as a honeycomb structure is sandwiched between them, thereby promoting weight reduction. The honeycomb structure can be formed by processing aluminum, resin, paper or the like. More specific examples of the trapping part include a honeycomb structure sandwiched between two aluminum alloy plates, a foam layer sandwiched between two aluminum alloy plates, and a honeycomb structure sandwiched between two FRP boards And those having a honeycomb structure sandwiched between an aluminum alloy plate and an FRP board, and those having a honeycomb structure sandwiched between SUS plates.
可塑性の材料が収容される空間は、密閉されていない場合と、密閉されている場合とがある。可塑性の材料が密閉されていない場合、ゲル状の固体を反射部と基板との間に配置して、反射部側から押圧することにより反射部と可塑性の材料とを変形させることができる。このとき、押圧する部材としては、金型や、反射部から可塑性の材料を貫通して基板に至るネジ部材などがある。 The space in which the plastic material is accommodated may be either not sealed or sealed. When the plastic material is not hermetically sealed, the reflective part and the plastic material can be deformed by placing a gel-like solid between the reflective part and the substrate and pressing from the reflective part side. At this time, as a member to be pressed, there are a mold, a screw member that penetrates a plastic material from the reflection portion and reaches the substrate.
可塑性の材料が密閉されている場合、可塑性の材料は変形可能な密封容器(例えば捕捉部)内に収容され、反射部側から押圧することにより、密封容器内で可塑性の材料を移動させ、これにより反射部を変形させることができる。或いは、密封容器内に液体等を収容しておき、その一部を排出口から排出させた後に排出口を塞ぐことでも、反射部を変形させることができる。 When the plastic material is hermetically sealed, the plastic material is accommodated in a deformable sealed container (for example, a capturing part), and the plastic material is moved in the sealed container by pressing from the reflective part side. Thus, the reflecting portion can be deformed. Alternatively, the reflecting portion can be deformed by storing a liquid or the like in a sealed container and closing the discharge port after part of the liquid is discharged from the discharge port.
「太陽熱発電システム」は、少なくとも1つの集熱部と、太陽光を反射して集熱部に照射するための少なくとも1つの太陽光集光用ミラーとを有し、例えば集熱部に集められた熱を用いて液体を加熱しタービンを回して発電するものがある。尚、集熱部の周囲に、太陽光集光用ミラーが複数配置されていることが好ましい。好ましくは、図1に示すように同心円状や、同心の扇状に複数の太陽光集光用ミラーが配置されていることである。また、集熱部から、それぞれの太陽光集光用ミラーまでの距離に応じて、反射部又は構造体の中心部と、周辺部との、Z方向の相対位置が異なることが好ましい。 The “solar thermal power generation system” has at least one heat collecting part and at least one solar light collecting mirror for reflecting sunlight and irradiating the heat collecting part. There is one that uses liquid heat to heat a liquid and turn a turbine to generate electricity. In addition, it is preferable that a plurality of solar light collecting mirrors are arranged around the heat collecting portion. Preferably, a plurality of solar light collecting mirrors are arranged in a concentric circle shape or a concentric fan shape as shown in FIG. Moreover, it is preferable that the relative positions in the Z direction differ between the central part of the reflecting part or the structure and the peripheral part depending on the distance from the heat collecting part to each solar light collecting mirror.
集熱部と太陽光集光用ミラーまでの距離のうち最も短い距離が、10m以上であるようなシステムにおいて、軽量のフィルムミラーを使用可能としつつ、集光効率を低下させないという本発明の太陽光集光ミラーの効果が顕著となる。特に、タワー型(ビームダウン式、タワートップ式等)の太陽熱発電システムにおいてこの発明は好ましく用いられるが、トラフ型の太陽熱発電システムに用いても良い。 In the system in which the shortest distance among the distances between the heat collecting part and the solar light collecting mirror is 10 m or more, the solar of the present invention that does not reduce the light collecting efficiency while enabling the use of a lightweight film mirror. The effect of the light collecting mirror becomes remarkable. In particular, the present invention is preferably used in a tower type (beam-down type, tower top type, etc.) solar power generation system, but may be used in a trough type solar power generation system.
四角形状や、六角形状の太陽光集光用ミラーを複数隣接させ組み合わせて、疑似凹状の大きなミラーとしてもよい。好ましくは正六角形状をハニカム構造のように組み合わせることである。それぞれの太陽光集光用ミラーを任意の曲率の凹面ミラーとできるため、集光効率を大幅に向上できる。 A plurality of quadrangular or hexagonal sunlight collecting mirrors may be combined adjacent to each other to form a large pseudo-concave mirror. Preferably, a regular hexagonal shape is combined like a honeycomb structure. Since each solar light collecting mirror can be a concave mirror having an arbitrary curvature, the light collecting efficiency can be greatly improved.
本発明によれば、高い集光効率を得ることができ、しかも、所望の曲率の反射面を大量に製造できる太陽光集光用ミラーの製造方法及び太陽光集光用ミラー並びにそれを用いた太陽熱発電システムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the high condensing efficiency can be obtained, and also the manufacturing method of the solar condensing mirror which can manufacture a reflective surface of a desired curvature in large quantities, the solar condensing mirror, and it were used. A solar thermal power generation system can be provided.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態をさらに詳細に説明する。図2は、本発明にかかる太陽光集光用ミラーを用いた太陽熱発電システムの斜視図である。図3は、かかる太陽熱発電光システムを側方から見た図である。ここでは、ビームダウン式の太陽熱発電光システムを説明するが、タワートップ式の太陽熱発電光システムにも適用できる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a perspective view of a solar thermal power generation system using the solar light collecting mirror according to the present invention. FIG. 3 is a side view of such a solar thermal power generation light system. Although a beam-down solar power generation light system will be described here, it can also be applied to a tower-top solar power generation light system.
図2において、比較的大径の集光鏡11は、複数枚のミラーを楕円形状に沿って組み合わせてなり、3本の支持タワー12により所定の高さ位置に、反射面を下向き状態にして保持されている。集光鏡11の下方には、太陽光Lを熱エネルギーに変換するための集熱部14を有する熱交換施設13が建設されている。そして、支持タワー12の周囲の地上には、支持タワー12を取り囲んだ状態で、多数のヘリオスタット15が設けられている。集光鏡11には、最大入射放射照度5kW/m2以上の光が入射するようになっている。 In FIG. 2, a relatively large-diameter condensing mirror 11 is formed by combining a plurality of mirrors along an elliptical shape, with three support towers 12 having a reflecting surface facing downward at a predetermined height position. Is retained. A heat exchange facility 13 having a heat collecting part 14 for converting sunlight L into heat energy is constructed below the condenser mirror 11. A large number of heliostats 15 are provided on the ground around the support tower 12 so as to surround the support tower 12. Light having a maximum incident irradiance of 5 kW / m 2 or more enters the condenser mirror 11.
図3において、各ヘリオスタット15は、地面に植設された柱部PLと、柱部PLの上端に取り付けられた太陽光集光用ミラーSLとからなる。柱部PLは、不図示のアクチュエータによって軸線回りに回動可能であり、且つ太陽光集光用ミラーSLは、柱部PLに対して不図示のアクチュエータにより仰角を変更可能となっている。尚、最も熱交換器に近い太陽光集光用ミラーSLの距離は、光路長で10m以上である。 In FIG. 3, each heliostat 15 includes a pillar part PL planted on the ground and a sunlight collecting mirror SL attached to the upper end of the pillar part PL. The pillar part PL can be rotated around an axis by an actuator (not shown), and the sunlight collecting mirror SL can change the elevation angle with respect to the pillar part PL by an actuator (not shown). The distance of the sunlight collecting mirror SL closest to the heat exchanger is 10 m or more in terms of the optical path length.
図4は、太陽光集光用ミラーSLの斜視図である。太陽光集光用ミラーSLは、柱部PL上に固定された矩形板状の基板(捕捉部ともいう)STと、基板ST上に保持された支持体HLと、支持体HL上に形成された反射部であるフィルムミラーFMとを有する。支持体HLは、固化された状態にあるが、その前は任意に変形可能な可塑性の状態である。尚、基板STは必ずしも設ける必要はなく、柱部PLを直接、固化した支持体HLに接合しても良い。 FIG. 4 is a perspective view of the sunlight collecting mirror SL. The solar light collecting mirror SL is formed on a rectangular plate-like substrate (also referred to as a capturing portion) ST fixed on the pillar portion PL, a support body HL held on the substrate ST, and the support body HL. And a film mirror FM which is a reflection part. The support HL is in a solidified state, but before that, it is in a plastic state that can be arbitrarily deformed. The substrate ST is not necessarily provided, and the pillar portion PL may be directly joined to the solidified support body HL.
支持体HLの上面は、ミラーの軸線Xを中心とした回転放物面形状に固定されているので、フィルムミラーFMの反射面も回転放物面形状に固定されている。よって、太陽光集光用ミラーSLに太陽光Lが入射したときに、フィルムミラーFMで反射させることにより、集熱部に対して太陽光Lを効率的に集光させることができる。 Since the upper surface of the support HL is fixed in a rotational paraboloid shape centered on the axis X of the mirror, the reflection surface of the film mirror FM is also fixed in the rotational paraboloid shape. Therefore, when the sunlight L is incident on the sunlight collecting mirror SL, the sunlight L can be efficiently condensed on the heat collecting portion by reflecting the sunlight with the film mirror FM.
図5は、本実施の形態にかかる太陽光集光用ミラーSLの製造工程を示す図である。図5(a)に示すように、基板ST上に可塑性の材料(ここでは熱硬化製樹脂)HLを載置し、更にその上にフィルムミラーFMを載置する。 FIG. 5 is a diagram illustrating a manufacturing process of the sunlight collecting mirror SL according to the present embodiment. As shown in FIG. 5A, a plastic material (here, thermosetting resin) HL is placed on the substrate ST, and a film mirror FM is placed thereon.
その後、図5(b)に示すように、下面に回転放物面を形成した型MDをフィルムミラーFM側から接近させ、フィルムミラーFMを介して可塑性の材料HLを押圧して成形する。この状態を保持したまま、不図示のヒータで周囲から加熱し、可塑性の材料を硬化させて支持体HLとする。 Thereafter, as shown in FIG. 5 (b), the mold MD having a rotating paraboloid on the lower surface is approached from the film mirror FM side, and the plastic material HL is pressed through the film mirror FM to be molded. While maintaining this state, the substrate is heated from the surroundings with a heater (not shown), and the plastic material is cured to form the support HL.
可塑性の材料を硬化させた後、型MDを退避させると、型MDの下面により押圧されたフィルムミラーFMが回転放物面に成形され、その形状が固定された支持体HLによって維持されるので、これにより太陽光集光用ミラーSLの製造することができる。尚、型MDにより可塑性の材料HLを押圧した際に、フィルムミラーFMの周囲にはみ出る材料が生じるが、これは固定後にカットしても良いし、そのまま残しても良い。 When the mold MD is retracted after the plastic material is cured, the film mirror FM pressed by the lower surface of the mold MD is formed on the paraboloid and the shape is maintained by the support HL that is fixed. Thus, the solar light collecting mirror SL can be manufactured. In addition, when the plastic material HL is pressed by the mold MD, a material that protrudes around the film mirror FM is generated, but this may be cut after fixing or left as it is.
本実施の形態によれば、工場にて高精度な回転放物面を有する太陽光集光用ミラーSLを安価に製造でき、又ガラスミラーに比べると軽量であるから運搬が容易で、太陽熱発電システムのコストを低減できる。 According to the present embodiment, a solar light collecting mirror SL having a highly accurate rotating paraboloid can be manufactured at a low cost at a factory, and it is lighter than a glass mirror and thus can be easily transported. System cost can be reduced.
型MDの転写面を円筒状(2次元凸面)とすれば、いわゆるトラフ型の太陽熱集光システムにおいて、蓄熱媒体を流すチューブに太陽光を集光させるために用いる太陽光集光ミラーSLを形成できる。トラフ型の太陽熱集光システムについては、特開2008-232524号公報に開示されている。 If the transfer surface of the mold MD is cylindrical (two-dimensional convex surface), in a so-called trough type solar thermal condensing system, a solar condensing mirror SL used to condense sunlight into a tube through which a heat storage medium flows is formed. it can. A trough-type solar heat collecting system is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-232524.
図6は、別の実施の形態にかかる太陽光集光用ミラーSLの製造工程を示す図である。上述の実施の形態と同様に、捕捉部としての基板ST上に可塑性の材料(ここでは可視光硬化性の樹脂)HLを載置し、更にその上にフィルムミラーFMを載置した後、不図示のドリルなどを用いて基板ST、可塑性の材料HL、フィルムミラーFMの中央に、貫通孔APを穿設する。 FIG. 6 is a diagram illustrating a manufacturing process of the solar light collecting mirror SL according to another embodiment. Similar to the above-described embodiment, a plastic material (here, a visible light curable resin) HL is placed on the substrate ST serving as a capturing portion, and after the film mirror FM is placed thereon, A through-hole AP is formed in the center of the substrate ST, the plastic material HL, and the film mirror FM using the illustrated drill or the like.
その後、ネジ部材であるボルトBTをフィルムミラーFM側から貫通孔APに挿入し、図6(b)に示すように、基板ST側に配置したナットNTに螺合させて締め上げると、可塑性の材料HLが周囲に逃げ、フィルムミラーFM側の孔周辺の部分が基板STに向かって接近する。従って、ボルトBTの締め上げ量に応じて、フィルムミラーFMの周囲面の傾きを変えた、疑似放物面の反射面とできる。所望の形状になったら、図6(c)に示すように、この状態を維持したまま、可視光により可塑性の材料を硬化させて支持体HLとする。尚、ボルトBTの締め上げ時に、フィルムミラーFMの周囲にはみ出る材料が生じるが、これは硬化した後に除去しても良いし、そのまま固化して残しても良い。ボルトBTが変更手段を構成する。 Thereafter, the bolt BT, which is a screw member, is inserted into the through-hole AP from the film mirror FM side and screwed into the nut NT disposed on the substrate ST side as shown in FIG. The material HL escapes to the periphery, and the portion around the hole on the film mirror FM side approaches the substrate ST. Accordingly, the reflection surface can be a pseudo-parabolic surface in which the inclination of the peripheral surface of the film mirror FM is changed according to the tightening amount of the bolt BT. When the desired shape is obtained, as shown in FIG. 6C, while maintaining this state, the plastic material is cured by visible light to form the support HL. When the bolt BT is tightened, a material that protrudes around the film mirror FM is generated. However, this material may be removed after being cured, or may be left solidified as it is. The bolt BT constitutes changing means.
本実施の形態によれば、現場にて、実際に太陽光を太陽光集光用ミラーSLで反射させて集光位置を確認しながら、反射面形状を調整できるため、太陽熱発電システムのコストを低減できる。 According to the present embodiment, it is possible to adjust the reflecting surface shape while actually reflecting the sunlight with the sunlight collecting mirror SL and confirming the collecting position at the site, so that the cost of the solar thermal power generation system can be reduced. Can be reduced.
図7は、別の実施の形態にかかる太陽光集光用ミラーSLの製造工程を示す図である。本実施の形態では、捕捉部としての容器型の基板を用いる。まず、図7(a)に示すように、蓋CPにより閉止された孔APを中央に有する底板BPと、周囲壁PWとからなる、上部が開放した容器状の基板内STを準備する。この基板ST内に液体LQを入れて、フィルムミラーFMが液体LQの上面に接するようにしながら基板STの上部を密閉する。これにより基板ST内は密封された状態になる。 FIG. 7 is a diagram illustrating a manufacturing process of the solar light collecting mirror SL according to another embodiment. In this embodiment, a container-type substrate is used as a capturing unit. First, as shown in FIG. 7 (a), a container-like in-substrate ST having an open top, which is composed of a bottom plate BP having a hole AP closed by a lid CP in the center and a peripheral wall PW, is prepared. The liquid LQ is put into the substrate ST, and the upper part of the substrate ST is sealed while the film mirror FM is in contact with the upper surface of the liquid LQ. As a result, the inside of the substrate ST is sealed.
その後、図7(b)に示すように、蓋CPを取り除いて孔APから液体LQを排出すると、内部の圧力が下がることで、剛性が高い周囲壁PWよりも中央側のフィルムミラーFMが底板BPに接近するように変形する。これにより、フィルムミラーFMの反射面を疑似放物面とできる。フィルムミラーFMが所望の形状になったら、図6(c)に示すように、孔APを蓋CPで封止する。蓋CPが変更手段を構成する。 Thereafter, as shown in FIG. 7B, when the lid CP is removed and the liquid LQ is discharged from the hole AP, the internal pressure is lowered, so that the film mirror FM on the center side of the peripheral wall PW having higher rigidity becomes the bottom plate. Deforms to approach BP. Thereby, the reflective surface of film mirror FM can be made into a pseudo paraboloid. When the film mirror FM has a desired shape, the hole AP is sealed with a lid CP as shown in FIG. The lid CP constitutes changing means.
尚、図7(c)に点線で示すように、底板BP上に任意の厚さ・径のリング状の部材RGを配置して、流体LQの排出時に変形したフィルムミラーFMの下面に当接させることによって、それ以上のフィルムミラーFMの変形を抑制することで、所望の形状になるよう制御することもできる。 As shown by a dotted line in FIG. 7C, a ring-shaped member RG having an arbitrary thickness and diameter is arranged on the bottom plate BP, and abuts against the lower surface of the film mirror FM deformed when the fluid LQ is discharged. Therefore, it is possible to control the film mirror FM to have a desired shape by suppressing further deformation of the film mirror FM.
本実施の形態によれば、現場にて、実際に太陽光を太陽光集光用ミラーSLで反射させて集光位置を確認しながら、反射面形状を調整できるため、太陽熱発電システムのコストを低減できる。 According to the present embodiment, it is possible to adjust the reflecting surface shape while actually reflecting the sunlight with the sunlight collecting mirror SL and confirming the collecting position at the site, so that the cost of the solar thermal power generation system can be reduced. Can be reduced.
AP 孔、貫通孔
BT ボルト
BP 底板
CP 蓋
FM フィルムミラー
HL 支持体
LQ 液体
MD 型
NT ナット
PL 柱部
PP 周囲壁
RG リング状の部材
SL 太陽光集光用ミラー
ST 基板
AP hole, through-hole BT bolt BP bottom plate CP lid FM film mirror HL support LQ liquid MD type NT nut PL pillar part PP peripheral wall RG ring-shaped member SL sunlight collecting mirror ST substrate
Claims (14)
変形可能な反射部を、可塑性の材料上に敷設する工程と、
前記反射部と前記可塑性の材料とを変形させる工程と、
前記可塑性の材料の形状を固定する工程とを有することを特徴とする太陽光集光用ミラーの製造方法。 A method of manufacturing a mirror for collecting sunlight,
Laying a deformable reflector on a plastic material;
Deforming the reflective portion and the plastic material;
And a step of fixing the shape of the plastic material.
少なくとも1つの集熱部と、請求項13に記載の太陽光集光用ミラーとを有し、前記太陽光集光用ミラーは、太陽光を反射して前記集熱部に照射することを特徴とする太陽熱発電システム。 A solar thermal power generation system,
It has at least 1 heat collecting part and the solar light collecting mirror according to claim 13, wherein the solar light collecting mirror reflects sunlight and irradiates the heat collecting part. And solar power generation system.
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JP2011147121A Withdrawn JP2013015612A (en) | 2011-07-01 | 2011-07-01 | Method for manufacturing solar collection mirror, solar collection mirror, and solar thermal power generation system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013015612A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103940109A (en) * | 2014-04-11 | 2014-07-23 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | Fresnel type solar reflector support and manufacturing method thereof |
US9315005B2 (en) | 2011-07-28 | 2016-04-19 | Grenzebach Maschinenbau Gmbh | Method and device for producing mirror units for heliostats |
-
2011
- 2011-07-01 JP JP2011147121A patent/JP2013015612A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9315005B2 (en) | 2011-07-28 | 2016-04-19 | Grenzebach Maschinenbau Gmbh | Method and device for producing mirror units for heliostats |
CN103940109A (en) * | 2014-04-11 | 2014-07-23 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | Fresnel type solar reflector support and manufacturing method thereof |
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