JP2015191180A - 積層体及びその製造方法、並びに反射板、ミラーフィルム、抗菌コート、導電膜、熱伝導体 - Google Patents

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Abstract

【課題】従来に比べて低温かつ短時間での加熱処理でも高反射率を示す積層体及びその製造方法、並びに反射板、ミラーフィルム、抗菌コート、導電膜、熱伝導体を提供する。
【解決手段】基材と、銀錯体化合物を含む溶液の塗布により形成された銀含有層と、基材と銀含有層との間に塗布により形成された第1の隣接層、及び銀含有層の第1の隣接層を有する側と反対側に塗布により形成された第2の隣接層の少なくとも一方と、を有し、銀含有層と第1の隣接層及び第2の隣接層の少なくとも一方とから選ばれる少なくとも1層は、下記式(A)で表される化合物を含む積層体である。式(A)中、Rは、水素原子、又は1つ以上のアルデヒド基を有する1価の官能基を表す。
R−COOH ・・・式(A)
【選択図】なし

Description

本発明は、積層体及びその製造方法、並びに反射板、ミラーフィルム、抗菌コート、導電膜、熱伝導体に関する。
近年、石油、石炭、天然ガスに代表される化石燃料に代わる代替エネルギーの研究が盛んに行なわれている。特に、太陽光、風力、地熱等の自然エネルギーは、資源の枯渇、地球温暖化等の懸念がなく、クリーンなエネルギーとして注目されている。これらの中でも、太陽光を利用する太陽エネルギーは、安定供給が可能なエネルギーとして更なる開発が期待されている。
ところが、太陽エネルギーには、エネルギー密度が低いという問題がある。この問題を解決するため、近年では、巨大な反射鏡を用いて太陽光を集光しようという試みがなされている。そして、反射鏡の製造技術として、例えば、電気めっき法等のめっき法や銀鏡反応を用いる銀引き法などの湿式法や、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法等の乾式法が知られている。
また、反射鏡の製造技術としては、上記のほか、銀化合物と、アンモニウムカルバメート系もしくはアンモニウムカーボネート系化合物と、を反応して得られる銀錯体化合物を用いた方法が開示されている(例えば、特許文献1〜2参照)。
特開2012−181301号公報 特表2009−535661号公報
集光性能の観点からは、反射鏡の光反射率は高いほど望ましいが、上記従来の技術では、必ずしも充分な光反射率は得られない。しかも、例えば特許文献1〜2に記載の技術では、例えば150℃以上の高温域での熱処理が不可欠となり、さらに低温かつ短時間で処理をしようとすると、高い光反射率が得られない課題がある。
本発明は、上記に鑑みなされたものであり、高い光反射率を有する積層体、及び従来に比べ、液安定性が保たれ、低温かつ短時間での加熱処理で高い光反射率が得られる積層体の製造方法、並びに従来に比べて高品質な反射板、ミラーフィルム、抗菌コート、導電膜、及び熱伝導体を提供することを目的とし、この目的を達成することを課題とする。
上記した課題を達成するための具体的手段は、以下の通りである。
<1> 基材と、銀錯体化合物を含む溶液の塗布により形成された銀含有層と、基材と銀含有層との間に塗布により形成された第1の隣接層、及び銀含有層の第1の隣接層を有する側と反対側に塗布により形成された第2の隣接層の少なくとも一方と、を有し、
銀含有層と、第1の隣接層及び第2の隣接層の少なくとも一方と、からなる群より選ばれる少なくとも1層は、下記式(A)で表される化合物を含む積層体である。
R−COOH ・・・式(A)
式(A)中、Rは、水素原子、又は1つ以上のアルデヒド基を有する1価の官能基を表す。
<2> 基材と、第1の隣接層と、銀含有層と、第2の隣接層と、をこの順に有する<1>に記載の積層体である。
<3> 式(A)で表される化合物が、ギ酸である<1>又は<2>に記載の積層体である。
<4> 第2の隣接層を有し、第2の隣接層又は銀含有層が、式(A)で表される化合物を含む<1>〜<3>のいずれか1つに記載の積層体である。
<5> 銀含有層が、式(A)で表される化合物を含む<1>〜<4>のいずれか1つに記載の積層体である。
<6> 銀錯体化合物を含む溶液を基材の上に塗布し、乾燥させて銀含有層を形成する銀含有層形成工程と、基材の表面に、第1の塗液を塗布し、乾燥させて第1の隣接層を形成する第1隣接層形成工程、及び銀含有層の基材を有する側と反対側に、第2の塗液を塗布し、乾燥させて第2の隣接層を形成する第2隣接層形成工程の少なくとも一方と、を有し、
銀錯体化合物を含む溶液と、第1の塗液及び第2の塗液の少なくとも一方と、からなる群より選ばれる少なくとも1つは、下記式(A)で表される化合物を含む積層体の製造方法である。
R−COOH ・・・式(A)
式(A)中、Rは、水素原子、又は1つ以上のアルデヒド基を有する1価の官能基を表すである。
<7> 第1隣接層形成工程により基材の表面に第1の隣接層を形成し、形成された第1の隣接層の表面に、銀含有層形成工程により銀含有層を形成し、形成された銀含有層の表面に、第2隣接層形成工程により第2の隣接層を形成する<6>に記載の積層体の製造方法である。
<8> 第2隣接層形成工程を有し、銀錯体化合物を含む溶液又は第2の塗液が、式(A)で表される化合物を含む<6>又は<7>に記載の積層体の製造方法である。
<9> 銀錯体化合物を含む溶液が、式(A)で表される化合物を含む<6>〜<8>のいずれか1つに記載の積層体の製造方法である。
<10> 基材の上に銀錯体化合物を含む溶液を塗布し、乾燥させて銀含有層を形成する銀含有層形成工程と、銀含有層に、下記式(A)で表される化合物を含む溶液を付与する溶液付与工程と、を有する積層体の製造方法である。
R−COOH ・・・式(A)
式(A)中、Rは、水素原子、又は1つ以上のアルデヒド基を有する1価の官能基を表すである。
<11> 基材の表面に、第1の塗液を塗布し、乾燥させて第1の隣接層を形成する第1隣接層形成工程、又は銀含有層の基材を有する側と反対側に、第2の塗液を塗布し、乾燥させて第2の隣接層を形成する第2隣接層形成工程を、さらに有する<10>に記載の積層体の製造方法である。
<12> 式(A)で表される化合物が、ギ酸である<6>〜<11>のいずれか1つに記載の積層体の製造方法である。
<13> <1>〜<5>のいずれか1つに記載の積層体を備えた反射板である。
<14> <1>〜<5>のいずれか1つに記載の積層体を備えたミラーフィルムである。
<15> <1>〜<5>のいずれか1つに記載の積層体を備えた抗菌コートである。
<16> <1>〜<5>のいずれか1つに記載の積層体を備えた導電膜である。
<17> <1>〜<5>のいずれか1つに記載の積層体を備えた熱伝導体である。
本発明によれば、高い光反射率を有する積層体、及び従来に比べ、液安定性が保たれ、低温かつ短時間での加熱処理で高い光反射率が得られる積層体の製造方法、並びに従来に比べて高品質な反射板、ミラーフィルム、抗菌コート、導電膜、及び熱伝導体が提供される。
以下、本発明の積層体及びその製造方法について詳細に説明すると共に、本発明の積層体及びその製造方法を適用した反射板、ミラーフィルム、抗菌コート、導電膜、及び熱伝導体についても詳述することとする。
<積層体>
本発明の積層体は、基材と、銀錯体化合物を含む溶液の塗布により形成された銀含有層と、基材と銀含有層との間に塗布により形成された第1の隣接層、及び銀含有層の第1の隣接層を有する側と反対側に塗布により形成された第2の隣接層の少なくとも一方と、を設けて構成されており、銀含有層と、第1の隣接層及び第2の隣接層の少なくとも一方と、からなる群より選ばれる少なくとも1層は、以下に示す式(A)で表される化合物を用いて構成されている。
R−COOH ・・・式(A)
式(A)中、Rは、水素原子、又は1つ以上のアルデヒド基を有する1価の官能基を表す。
本発明においては、銀錯体化合物を含む溶液を塗布し乾燥させて銀含有層を形成する場合に、銀含有層にあるいは銀含有層の隣接層に、ギ酸又は一分子中にカルボキシル基とアルデヒド基の両方を有する特定の化合物を銀の還元剤として用いることで、銀成分の還元能が向上すると共に、液体状態にある系中での不要な銀成分の還元反応の進行が抑えられる。
すなわち、以下のように推測される。
還元剤として用いる特定の化合物が、ギ酸であるか、分子中にカルボキシル基とアルデヒド基とを有している場合、アルデヒド基のみを有する還元剤などの他の還元剤とは異なり、アルデヒド基を持つことで銀成分の還元が促進される一方で、近傍に存在するカルボキシル基の作用、つまりカルボキシル基が銀原子に配位してアルデヒド基の銀還元能を低下させる保護作用が働くことで銀成分自体が安定化し、ひいては銀錯体化合物含有の溶液の、保存時の液安定性、及び銀含有層に隣接して層形成する場合の還元反応の安定化(即ち、製造時に銀含有層とその隣接層とを重ねて積層構造とする場合に、銀含有層と隣接層の界面での銀成分の安定化(過剰な還元による銀粒子の粗大化の抑制効果))が向上するものと考えられる。
これにより、還元剤を用いない又は他の還元剤を用いた従来の積層体に比べ、塗布形成した銀含有層中の銀成分の還元速度をより向上し、低温かつ短時間で加熱処理する場合でも高い反射率を安定的に得ることが可能になる。また、銀含有層を形成する塗布液に還元剤を含める場合には、塗布液の保存時の安定性も向上する。
まず、式(A)で表される化合物について説明する。
R−COOH ・・・式(A)
本発明の積層体では、下記(a)〜(f)のいずれかに示す層に、銀の還元剤として、式(A)で表される化合物を含有する。式(A)で表される化合物は、ギ酸であるか、あるいは分子中にカルボキシル基とアルデヒド基との両方を有していることで、銀成分の還元作用、及び保存時及び製造時の隣接層界面における銀成分自体の安定化作用が発現する。
(a)銀含有層
(b)第1の隣接層
(c)第2の隣接層
(d)銀含有層及び第1の隣接層
(e)銀含有層及び第2の隣接層
(f)銀含有層、第1の隣接層、及び第2の隣接層
上記の中でも、式(A)で表される化合物は、(a)銀含有層又は(c)第2の隣接層に含有されている場合が好ましく、更には(e)銀含有層及び第2の隣接層に含有されている場合がより好ましい。
式(A)中、Rは、水素原子、又は1つ以上のアルデヒド基を有する1価の官能基を表す。Rで表される「1つ以上のアルデヒド基を有する1価の官能基」としては、例えば、アルデヒド基、1つ以上のアルデヒド基を有する炭素数1〜20のアルキル基、1つ以上のアルデヒド基を有する炭素数5〜20のアリール基、1つ以上のアルデヒド基を有するアミノ基、1つ以上のアルデヒド基を有する炭素数5〜20のヘテロ環基等が挙げられる。好ましくは、アルデヒド基、1つ以上のアルデヒド基を有するメチル基、1つ以上のアルデヒド基を有するエチル基、1つ以上のアルデヒド基を有するベンゼン環、等である。
式(A)で表される化合物の例としては、ギ酸、2−メチル−3−オキソプロパン酸、3−オキソプロパン酸、フタルアルデヒド酸、イソフタルアルデヒド酸、テレフタルアルデヒド酸等が挙げられる。
中でも、光反射率がより優れたものとなる点で、ギ酸が好ましい。
なお、式(A)で表される化合物は、一種単独で用いるほか、二種以上を併用してもよい。
各層における式(A)で表される化合物の含有量は、下記の範囲が好ましい。
銀含有層が式(A)で表される化合物を含有する場合、銀含有層中における式(A)で表される化合物の含有量としては、銀含有層の全質量に対して、0.01質量%〜5質量%が好ましく、0.1質量%〜1質量%がより好ましい。式(A)で表される化合物の含有量が0.01質量%以上であると、光反射率の向上効果が高い。式(A)で表される化合物の含有量が5質量%以下であると、塗布液保存時の液安定性の点で有利である。
第1の隣接層が式(A)で表される化合物を含有する場合、第1の隣接層における式(A)で表される化合物の含有量としては、第1の隣接層の全質量に対して、0.01質量%〜5質量%が好ましく、0.1質量%〜5質量%がより好ましい。式(A)で表される化合物の含有量が0.01質量%以上であると、光反射率の向上効果が高い。式(A)で表される化合物の含有量が5質量%以下であると、銀含有層に隣接して積層する際に銀含有層との界面での銀成分の還元が抑えられ、光反射率がより向上する点で有利である。
また、第2の隣接層が式(A)で表される化合物を含有する場合、第1の隣接層における式(A)で表される化合物の含有量としては、第1の隣接層の全質量に対して、0.01質量%〜5質量%が好ましく、0.01質量%〜5質量%がより好ましい。式(A)で表される化合物の含有量が0.1質量%以上であると、光反射率の向上効果が高い。式(A)で表される化合物の含有量が5質量%以下であると、銀含有層に隣接して積層する際に銀含有層との界面での銀成分の還元が抑えられ、光反射率がより向上する点で有利である。
−基材−
本発明の積層体は、基材を設けて構成されている。
基材としては、フレキシブル性や軽量化の観点で、ガラスエポキシ、ポリエステル、ポリイミド、熱硬化型ポリフェニレンエーテル、ポリアミド、ポリアラミド、液晶ポリマー等の樹脂をフィルム状に成形した樹脂フィルム、ガラスフィルム、紙などを用いることができる。
樹脂としては、フィルム状に成形可能な樹脂であれば特に制限はなく、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、イミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン(BT)樹脂、ポリフェニレンエーテル(PPE)樹脂、テトラフルオロエチレン樹脂、液晶樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレンナフタレート(PEN)、アラミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルスルホン、トリアセチルセルロース、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリアセチレン等が好適である。
特に好適な基材としては、ポリエステルフィルム又はポリイミドフィルムである。
基材の形状としては、平面、拡散面、凹面、凸面、等各種の、用途によってフィルム基材として求められる形状であれば、いずれの形状であってもよい。
基材の厚みとしては、10μm〜5mm程度が好ましい。厚みが10μm以上であると、生産時のハンドリング性が良好であり、厚みが5mm以下であると、成形性により優れる。厚みは、より好ましくは20μm〜1mmの範囲であり、更に好ましくは25μm〜500μmの範囲である。
また、基材には、基材の上に後述の下塗層を形成しやすくするために、あらかじめ表面処理を施してもよい。
表面処理としては、UV照射、オゾン処理、プラズマ処理、コロナ処理、火炎処理などの表面を分解活性化させる処理、ヒドラジン、N−メチルピロリドン、水酸化ナトリウム溶液、水酸化カリウム溶液のようなアルカリ性溶液での処理、硫酸、塩酸、硝酸のような酸性溶液での処理などが挙げられる。また、基材表面の汚れを落として清浄にする処理としては、メタノール、エタノール、トルエン、酢酸エチル、アセトン等の有機溶剤による処理、付着したゴミを落とすための水洗等が挙げられる。これらの表面処理は複数種を組み合わせて行ってもよい。
基材は、紫外線吸収剤を含んでもよい。また、柔軟性を維持するための可塑剤、フィルム自体の劣化を防ぐ酸化防止剤、ラジカル捕捉剤等を含んでもよい。
(酸化防止剤)
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、及びホスファイト系酸化防止剤が好適に挙げられる。
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)プロピオネート、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。
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)等が挙げられる。
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。
基材に酸化防止剤を用いる場合の含有量としては、基材中の基材を構成する樹脂100質量部に対して、0.1質量部〜10質量部の範囲であることが好ましい。
(紫外線吸収剤)
紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、サリチル酸フェニル系紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、及び酸化チタン等の無機粒子型の紫外線吸収剤などが好適に挙げられる。
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、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−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、2,4−ジヒドロキシ−ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシ−ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ドデシロキシ−ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクタデシロキシ−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、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシ−ベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシ−ベンゾフェノン等が挙げられる。
トリアジン系紫外線吸収剤としては、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−エトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−(2−ヒドロキシ−4−プロポキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ヘキシルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ベンジルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン等が挙げられる。
サリチル酸フェニル系紫外線吸収剤としては、フェニルサルチレート、2−4−ジ−t−ブチルフェニル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート等が挙げられる。
ヒンダードアミン系紫外線吸収剤としては、ビス(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)セバケート等が挙げられる。
紫外線吸収剤には、上記以外に、紫外線の保有するエネルギーを、分子内で振動エネルギーに変換し、その振動エネルギーを熱エネルギー等として放出する機能を有する化合物が含まれる。また、酸化防止剤あるいは着色剤等との併用で効果を発現するもの、あるいはクエンチャーと呼ばれる、光エネルギー変換剤的に作用する光安定剤等も併用することができる。
基材に紫外線吸収剤を用いる場合の含有量としては、基材中の基材を構成する樹脂100質量部に対して、0.1質量部〜10質量部の範囲であることが好ましい。
−銀含有層−
本発明の積層体は、銀錯体化合物を含む溶液の塗布により形成された銀含有層を設けて構成されている。本発明における銀含有層は、銀錯体化合物を含む溶液を塗布し加熱することで、銀錯体化合物が還元されて形成された金属銀により光反射層として機能する。
銀錯体化合物を含む溶液は、銀化合物と、錯化剤となるアンモニウムカルバメート系化合物もしくはアンモニウムカーボネート系化合物、又は一級アミン化合物と、水等の溶媒と、必要に応じて銀錯体化合物の還元剤などと、を混合して調製することができる。
銀錯体化合物は、下記一般式(1)で表される銀化合物と、下記一般式(2)〜(4)のいずれかで表されるアンモニウムカルバメート系化合物もしくはアンモニウムカーボネート系化合物又は後述するアミン化合物と、を反応させて得られる銀錯体化合物が好ましい。この点は、例えば、特表2009−535661号公報や特表2010−500475号公報等に記載されている。
AgX ・・・(1)
一般式(1)において、Xは、酸素、硫黄、ハロゲン、シアノ、シアネート、カーボネート、ニトレート、ニトライト、サルフェート、ホスフェート、チオシアネート、クロレート、パークロレート、テトラフルオロボレート、アセテート、アセチルアセトネート、カルボキシレート、及びこれらの誘導体から選択される置換基を表す。
nは、1〜4の整数を表す。
一般式(2)〜(4)において、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜30の脂肪族アルキル基、脂環族アルキル基、アリール基又はアラルキル基、官能基が置換されたアルキル、官能基が置換されたアリール基、ヘテロ環化合物基と高分子化合物及びその誘導体から選択される置換基を表す。
一般式(1)で表される銀化合物の具体例としては、酸化銀、チオシアネート化銀、硫化銀、塩化銀、シアン化銀、シアネート化銀、炭酸銀、硝酸銀、亜硝酸銀、硫酸銀、燐酸銀、過塩素酸銀、四フッ素ボレート化銀、アセチルアセトネート化銀、酢酸銀、乳酸銀、シュウ酸銀及びその誘導体などが挙げられる。但し、これらに限定されるものではない。
一般式(2)〜(4)において、R〜Rとしては、例えば、水素原子、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、アミル、ヘキシル、エチルヘキシル、ヘプチル、オクチル、イソオクチル、ノニル、デシル、ドデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、ドコデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、アリール、ヒドロキシ、メトキシ、ヒドロキシエチル、メトキシエチル、2−ヒドロキシプロピル、メトキシプロピル、シアノエチル、エトキシ、ブトキシ、ヘキシルオキシ、メトキシエトキシエチル、メトキシエトキシエトキシエチル、ヘキサメチレンイミン、モルホリン、ピペリジン、ピペラジン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリエチレンジアミン、ピロール、イミダゾール、ピリジン、カルボキシメチル、トリメトキシシリルプロピル、トリエトキシシリルプロピル、フェニル、メトキシフェニル、シアノフェニル、フェノキシ、トリル、ベンジル及びその誘導体、ポリアリールアミンやポリエチレンアミンのような高分子化合物及びこれらの誘導体などの基が挙げられる。但し、これらに限定されるものではない。
一般式(2)〜(4)で表される化合物の具体例としては、アンモニウムカルバメート(ammonium carbamate)、アンモニウムカーボネート(ammonium carbonate)、アンモニウムバイカーボネート(ammonium bicarbonate)、エチルアンモニウム エチルカルバメート、イソプロピルアンモニウムイソプロピルカルバメート、n−ブチルアンモニウム n−ブチルカルバメート、イソブチルアンモニウム イソブチルカルバメート、t−ブチルアンモニウム t−ブチルカルバメート、2−エチルヘキシルアンモニウム 2−エチルヘキシルカルバメート、2−エチルヘキシルアンモニウム2−エチルカルバメート、オクタデシルアンモニウム オクタデシルカルバメート、2−メトキシエチルアンモニウム 2−メトキシエチルカルバメート、2−シアノエチルアンモニウム 2−シアノエチルカルバメート、ジブチルアンモニウム ジブチルカルバメート、ジオクタデシルアンモニウムジオクタデシルカルバメート、メチルデシルアンモニウム メチルデシルカルバメート、ヘキサメチレンイミンアンモニウム ヘキサメチレンイミンカルバメート、モルホリニウム モルホリンカルバメート、ピリジウムエチルヘキシルカルバメート、トリエチレンジアミニウム イソプロピルバイカルバメート、ベンジルアンモニウム ベンジルカルバメート、トリエトキシシリルプロピルアンモニウム トリエトキシシリルプロピルカルバメート、エチルアンモニウム エチルカーボネート、イソプロピルアンモニウム イソプロピルカーボネート、イソプロピルアンモニウム バイカーボネート、n−ブチルアンモニウム n−ブチルカーボネート、イソブチルアンモニウム イソブチルカーボネート、t−ブチルアンモニウム t−ブチルカーボネート、t−ブチルアンモニウム バイカーボネート、2−エチルヘキシルアンモニウム 2−エチルヘキシルカーボネート、2−エチルヘキシルアンモニウム バイカーボネート、2−メトキシエチルアンモニウム 2−メトキシエチルカーボネート、2−メトキシエチルアンモニウム バイカーボネート、2−シアノエチルアンモニウム 2−シアノエチルカーボネート、2−シアノエチルアンモニウム バイカーボネート、オクタデシルアンモニウム オクタデシルカーボネート、ジブチルアンモニウム ジブチルカーボネート、ジオクタデシルアンモニウム ジオクタデシルカーボネート、ジオクタデシルアンモニウム バイカーボネート、メチルデシルアンモニウム メチルデシルカーボネート、ヘキサメチレンイミンアンモニウム ヘキサメチレンイミンカーボネート、モルホリンアンモニウム モルホリンカーボネート、ベンジルアンモニウム ベンジルカーボネート、トリエトキシシリルプロピルアンモニウム トリエトキシシリルプロピルカーボネート、ピリジウム バイカーボネート、トリエチレンジアミニウム イソプロピルカーボネート、トリエチレンジアミニウム バイカーボネート及びその誘導体などが挙げられる。
これらは、1種単独で用いるほか、2種以上の混合物として用いてもよい。また、本発明においては、上記の具体例に制限されるものではない。
また、アンモニウムカルバメート系化合物又はアンモニウムカーボネート系化合物の種類及び製造方法は、特に制限されるものではない。例えば、米国特許第4,542,214号明細書では、第1アミン、第2アミン、第3アミン、又は少なくとも1つ以上のこれらの混合物と二酸化炭素からアンモニウムカルバメート系化合物が製造できることが記載されている。アミン1モル当り水0.5モルをさらに添加すると、アンモニウムカーボネート系化合物が得られ、水1モル以上を添加する場合は、アンモニウムバイカーボネート系化合物を得ることができる。この際、常圧又は加圧状態で特別な溶媒を使用せずに直接製造するか、溶媒を用いて製造することができる。溶媒を使用する場合、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類、エチレングリコール、グリセリン等のグリコール類、エチルアセテート、ブチルアセテート、カルビトールアセテート等のアセテート類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、メチルエチルケトン、アセトン等のケトン類、ヘキサン、ヘプタン等の炭化水素系、ベンゼン、トルエン等の芳香族、クロロホルムやメチレンクロライド、カーボンテトラクロライド等のハロゲン置換溶媒又はこれらの混合溶媒などを用いることができる。
二酸化炭素は、気相状態でバブリング(bubbling)するか、固体相ドライアイスを使用することができ、超臨界(supercritical)状態でも反応に寄与することができる。
アンモニウムカルバメート誘導体又はアンモニウムカーボネート誘導体の製造には、上記の方法のほか、最終物質の構造が同一であれば、公知のいかなる方法を使用してもよい。すなわち、製造のための溶媒、反応温度、濃度又は触媒などを特に限定する必要はなく、製造収率にも影響しない。
このように製造されたアンモニウムカルバメート系化合物又はアンモニウムカーボネート系化合物と銀化合物とを反応させて、銀錯体化合物を製造することができる。銀錯体化合物の製造は、例えば、一般式(1)で表される少なくとも1つの銀化合物と、一般式(2)〜(4)で表される少なくとも1つのアンモニウムカルバメート誘導体もしくはアンモニウムカーボネート誘導体又はこれらの混合物と、を窒素雰囲気の常圧または加圧状態で、溶媒を使用せずに直接反応させるか、又は溶媒を使用して反応させて行うことができる。溶媒を使用する場合、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類、エチレングリコール、グリセリン等のグリコール類、エチルアセテート、ブチルアセテート、カルビトールアセテート等のアセテート類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、メチルエチルケトン、アセトン等のケトン類、ヘキサン、ヘプタン等の炭化水素系、ベンゼン、トルエン等の芳香族、クロロホルムやメチレンクロライド、カーボンテトラクロライド等のハロゲン置換溶媒又はこれらの混合溶媒などを用いることができる。
銀錯体化合物の製造は、上記の方法のほか、一般式(1)で表される銀化合物と、1つ以上のアミン化合物と、が混合された溶液を調製した後、二酸化炭素を反応させて銀錯体化合物を製造する方法でもよい。
なお、上述したように、銀錯体化合物は、窒素雰囲気の常圧又は加圧状態で、溶媒を使用せずに直接反応させるか、溶媒を使用して反応させることでも製造できる。しかしながら、最終物質の構造が同一であれば公知のいずれの方法を使用してもよい。すなわち、製造のための溶媒、反応温度、濃度又は触媒の使用有無などを特に制限する必要はなく、製造収率にも影響しない。
銀錯体化合物の製造方法は、特表2008−530001号公報に記載されており、下記一般式(6)の構造で表される。
Ag[A] ・・・(6)
一般式(6)において、Aは、一般式(2)〜(4)で表される化合物であり、mは、Aの銀原子との配位数を表し、0.5〜1.5である。
また、上記とは別に、アミン化合物と銀化合物とを反応させて銀錯体化合物を製造することができる。
アミン化合物としては、第1アミン、第2アミン、又は第3アミンのいずれでもよく、例えば、メチルアミン、エチルアミン、n−プロピルアミン、イソプロピルアミン、n−ブチルアミン、イソブチルアミン、イソアミルアミン、n−ヘキシルアミン、2−エチルヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、イソオクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、ドコデシルアミン、シクロプロピルアミン、シクロペンチルアミン、シクロヘキシルアミン、アリールアミン、ヒドロキシアミン、アンモニウムヒドロキシド、メトキシアミン、2−エタノールアミン、メトキシエチルアミン、2−ヒドロキシプロピルアミン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピルアミン、メトキシプロピルアミン、シアノエチルアミン、エトキシアミン、n−ブトキシアミン、2−ヘキシルオキシアミン、メトキシエトキシエチルアミン、メトキシエトキシエトキシエチルアミン、ジメチルアミン、ジプロピルアミン、ジエタノールアミン、ヘキサメチレンイミン、モルホリン、ピペリジン、ピペラジン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリエチレンジアミン、2,2−(エチレンジオキシ)ビスエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、ピロール、イミダゾール、ピリジン、アミノアセトアルデヒドジメチルアセタル、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、アニリン、アニシジン、アミノベンゾニトリル、ベンジルアミン及びその誘導体、ポリアリールアミンやポリエチレンイミンのような高分子化合物及びその誘導体などが挙げられる。
中でも、アミン化合物としては、β位が分岐した下記一般式(5)で表される一級アミン化合物が好ましい。
11−CHR12−CH−NH ・・・(5)
(R11及びR12は、それぞれ独立に、炭素数1〜12の炭化水素基を表す。)
11及びR12で表される炭素数1〜12の炭化水素基としては、無置換アルキル基、置換アルキル基のいずれでもよい。
無置換アルキル基としては、炭素数1〜8のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。
置換アルキル基の置換基としては、アリール基(例:フェニル基、ナフチル基)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基等、好ましくは炭素数1〜4)、ハロゲン原子(例:塩素原子、臭素原子等)、シアノ基、アミノ基、ヘテロ環基(例:ピロリジン環、ピロール環、イミダゾール環等の含窒素ヘテロ環基や、フラン環、テトラヒドロフラン環等の含酸素ヘテロ環基などの環状基)などが挙げられる。
置換アルキル基の例としては、アリールアルキル基(アルキル部位の炭素数1〜4)、シアノアルキル基(アルキル部位の炭素数1〜4)、ハロゲン化アルキル基(アルキル部位の炭素数1〜4)、シクロオレフィン結合アルキルが好適である。
上記のうち、R11及びR12の少なくとも一方は、エチル基であることが好ましい。この点の理由については必ずしも明確でなく推測であるが、エチル基の2つの炭素原子とアミノ基の窒素原子及び水素原子とが6員環を形成することで、HOMOが窒素原子からエチル基まで広がるために、錯体形成が安定化されると考えられる。
更には、R11が、ブチル基であり、R12がエチル基である場合がより好ましい。
一般式(5)で表される化合物の例としては、下記の化合物が挙げられる。
中でも、イソブチルアミン、2−エチルブチルアミン、2−エチルヘキシルアミンが好ましく、2−エチルブチルアミン、2−エチルヘキシルアミンがより好ましい。

一般式(5)で表される一級アミン化合物の分子量としては、70〜400の範囲が好ましく、80〜300の範囲がより好ましく、90〜200の範囲が特に好ましい。分子量が70以上であると、塗布時の濡れ性の点で有利であり、分子量が400以下であると、極性溶媒への溶解性の点で有利である。
銀錯体化合物を含む溶液中における銀錯体化合物の含有量としては、溶液中の銀化合物1モルに対して、2モル〜30モルが好ましく、3モル〜25モルがより好ましく、3モル〜20モルが更に好ましい。式(B)で表されるアミン化合物の含有量が3モル以上であると、銀化合物の溶解性がより良好になる。また、式(B)で表されるアミン化合物の含有量が30モル以下であると、光反射性により優れたものとなる。
銀錯体化合物を含む溶液は、銀錯体化合物のほか、必要に応じて、溶媒、安定剤、レベリング剤(Leveling agent)、薄膜補助剤、熱分解反応促進剤等の添加剤を含んでもよい。
これらの添加剤の詳細については、特開2012−181301号公報の段落番号[0037]〜[0040]の記載を参照することができる。
銀錯体化合物の還元を促進するため、上記の式(A)で表される化合物と共に、本願発明の効果を損なわない範囲で、他の還元剤を併用してもよい。
他の還元剤としては、ヒドラジン、アセティックヒドラジド、クエン酸三ナトリウム、メチルジエタノールアミン、ジメチルアミンボラン等のアミン化合物、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等のアルデヒド化合物などの有機化合物、ナトリウム、水酸化ホウ素カリウム、塩化第一鉄、硫酸鉄等の金属塩、ヨウ化水素、一酸化炭素などの無機化合物が挙げられる。
−第1の隣接層−
本発明の積層体は、基材と銀含有層との間に、塗布により形成された第1の隣接層を設けて構成することができる。この第1の隣接層を設けることで、基材と銀含有層との間の密着性がより向上する。また、第1の隣接層に既述の式(A)で表される化合物を含めて光反射率をより向上させることができる。
第1の隣接層は、例えば、基材の下塗層として設けられてもよい。第1の隣接層は、単層構成であっても2層以上の複数層から構成されるものであってもよい。
第1の隣接層を下塗層として設ける場合、隣接する基材との密着性の観点から、基材を構成する樹脂と同じ樹脂、あるいは基材を構成する樹脂と親和性を有する樹脂を含むことが好ましい。
下塗層に含まれる樹脂は、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂が挙げられ、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂はそれぞれを単独で用いてもよいし、混合して用いてもよい。
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ビスマレイミド樹脂、メラミン樹脂、イソシアネート系樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニルエーテル、ポリエーテルイミド等が挙げられる。
第1の隣接層には、層内での架橋を進めるため、重合性二重結合を有する化合物(例えば、アクリレート化合物、メタクリレート化合物)を用いてもよい。特に、多官能の化合物を用いることが好ましい。また、重合性二重結合を有する化合物の例として、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂も挙げられ、具体的な例として、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等に対し、その一部をメタクリル酸やアクリル酸等を用いて(メタ)アクリル化させた樹脂を用いてもよい。
また、第1の隣接層には、銀含有層の形成速度を上げ、低温かつ短時間での加熱処理でも高反射率が得られるように、還元剤を含有することができる。
第1の隣接層には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、接着性付与剤、シランカップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の各種添加剤を1種又は2種以上添加してもよい。
第1の隣接層は、塗布により好適に形成される。第1の隣接層の形成方法に関する詳細については、後述する。
第1の隣接層の厚みは、一般に0.05μm〜10μmの範囲が好ましく、密着性や平坦性の点で、0.1μm〜5μmの範囲がより好ましい。
−第2の隣接層−
本発明の積層体は、銀含有層の第1の隣接層を有する側と反対側に、塗布により形成された第2の隣接層を設けて構成することができる。この第2の隣接層を、銀含有層の光入射側に設けることで、太陽光、雨水、砂塵等による銀含有層由来の銀層、樹脂製支持体、あるいは所望により設けられる下塗層の劣化や破損を防止し、鏡面性の安定化を図ることができる。また、第2の隣接層に既述の式(A)で表される化合物を含めて光反射率をより向上させることができる。
第2の隣接層は、例えば、最外層となる場合には基材上の銀含有層の表面保護を目的とする層として設けられてもよい。第2の隣接層は、単層構成であっても2層以上の複数層から構成されるものであってもよい。
第2の隣接層は、樹脂材料を用いて構成することができる。樹脂材料としては、フィルム又は層を形成しうる樹脂が好ましく、強度、耐久性、空気や水分の遮断性、隣接する層(例えば銀含有層)との密着性、透明性を有する樹脂が好ましい。特に、積層体の用途に応じて必要とされる波長光に対する光透過性を有している樹脂が好ましい。
樹脂の例としては、光硬化性樹脂(例えば、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂、ポリエステル(メタ)アクリレート樹脂、シリコーン(メタ)アクリレート樹脂、エポキシ(メタ)アクリレート樹脂など)、熱硬化性樹脂(例えば、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂(尿素樹脂)、フェノキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フラン樹脂、ビスマレイミド樹脂、シアネート樹脂など)、等が挙げられる。
樹脂は、一種単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
なお、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及びメタクリレートの双方を含むことを表す。
中でも、第2の隣接層に用いる樹脂としては、光硬化性樹脂が好ましく、ウレタン結合を有する樹脂がより好ましい。更には、積層体の硬度を調整しやすい点で、第2の隣接層の樹脂は、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂が好ましい。
ウレタン(メタ)アクリレート樹脂としては、例えば、ポリエステルポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とを反応させてイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを合成した後、水酸基含有(メタ)アクリレート化合物(C)を反応させて得られる生成物等が好適である。
ここで、ポリエステルポリオール(A)は、多塩基酸と多価アルコールとを反応させて得られるものであり、具体例として、ポリテトラメチレングリコール(PTMG)、ポリオキシプロピレンジオール(PPG)、ポリオキシエチレンジオール等が挙げられる。また、ポリイソシアネート(B)は、分子中にイソシアネート基を2個以上有するものであれば特に制限はなく、具体例として、2,4−トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)等が挙げられる。また、水酸基含有(メタ)アクリレート化合物(C)としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリシドールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上述したポリエステルポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、及び水酸基含有(メタ)アクリレート化合物(C)を用いて合成されるウレタン(メタ)アクリレート樹脂としては、市販品を用いてもよい。市販品の例としては、日本合成社製の紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂(例えば、UV1700B、UV6300B、UV7600B等)や、DIC社製のポリマー型アクリレート(例えば、ユニディックV−6840、ユニディックV−6841、ユニディックWHV−649、ユニディックEKS−675等)が挙げられる。
上記のほか、第2の隣接層に使用可能な樹脂としては、例えば、セルロースエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリスルフォン(ポリエーテルスルフォンも含む)系樹脂、ポリエステル樹脂(例えば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等)、オレフィン系樹脂(例えばポリエチレン、ポリプロピレン等)、セルロースジアセテート樹脂、セルローストリアセテート樹脂、セルロースアセテートプロピオネート樹脂、セルロースアセテートブチレート樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、エチレンビニルアルコール樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、及びエチレンアクリル酸エステル共重合体、ポリカーボネート、ノルボルネン系樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリアミド、フッ素系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等を挙げることができる。
中でも、第2の隣接層と銀含有層との密着性の観点から、第2の隣接層に含有される樹脂は、アクリル樹脂、ビニルブチラール樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹脂、及びエチレンアクリル酸エステル共重合体から選ばれる1種以上の樹脂が好ましい。
第2の隣接層には、更に架橋剤を含有されてもよい。架橋剤を含むことで、第2の隣接層中に架橋構造が形成されることにより、強度がより向上し、隣接する銀含有層との密着性がより向上するなどの利点を有する。
架橋剤としては、第2の隣接層を構成する樹脂との相関により選択すればよく、例えば、カルボジイミド化合物、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、オキセタン化合物、メラミン化合物、ビスビニルスルオン化合物などが挙げられ、効果の点で、カルボジイミド化合物、イソシアネート化合物、及びエポキシ化合物からなる群より選ばれ少なくとも1種の架橋剤が好ましい。
また、第2の隣接層には、上記した成分に加え、例えば、光重合開始剤、帯電防止剤、表面調整剤(例えばレベリング剤、フッ素系防汚添加剤など)、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、消泡剤、増粘剤、沈降防止剤、顔料、分散剤、シランカップリング等の添加剤が含有されていてもよい。第2の隣接層には、更に、銀含有層の形成速度を上げ、低温かつ短時間での加熱処理により高い光反射率を得る観点から、還元剤を含有していてもよい。
第2の隣接層の厚みは、特に制限されないが、積層体の保護機能と耐久性により優れる点で、0.1μm以上が好ましく、1μm以上がより好ましく、5μm以上がさらに好ましく、10μm以上が特に好ましい。厚みの上限に特に制限はないが、通常は100μm以下であり、50μm以下であることが好ましい。
第2の隣接層は、塗布により好適に形成される。第2の隣接層の形成方法に関する詳細については、後述する。
第2の隣接層を形成するための塗布液は、溶媒を含んでもよい。溶媒は、特に制限されるものではなく、例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのアルコール系溶媒、酢酸などの酸、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、ホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドンなどのアミド系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリルなどのニトリル系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル系溶媒、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートなどのカーボネート系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒、グリコール系溶媒、アミン系溶媒、チオール系溶媒、ハロゲン系溶媒などが挙げられる。
中でも、アミド系溶媒、ケトン系溶媒、ニトリル系溶媒、カーボネート系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒が好ましく、具体的には、アセトン、ジメチルアセトアミド、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、アセトニトリル、プロピオニトリル、N−メチルピロリドン、ジメチルカーボネート、トルエンが好ましい。
−表面被覆層−
本発明の積層体は、銀含有層上の第2の隣接層の上に、さらに表面被覆層を有していてもよい。表面被覆層を有することで、積層体の耐候性、耐傷性がより向上する。
表面被覆層は、第2の隣接層上に設けられることで積層体表面の物理的もしくは化学的な損傷を防止し得るものであれば制限はない。表面被覆層は、公知の樹脂層などを任意に使用して形成することができる。すなわち、表面被覆層は、硬さが100N/mm以下であり、かつ弾性回復率が60%以上である軟質な層であってもよく、あるいは表面が硬質ないわゆるハードコート層として設けられてもよい。
表面被覆層が軟質な層である場合、表面被覆層の厚みは特に限定されないが、積層体の耐傷性がより良好となり、ヘイズ値及び反射率の維持率もより高くなる観点から、1μm〜50μmが好ましく、3μm〜30μmがより好ましい。
また、表面被覆層が硬質な層である場合、表面被覆層の厚みは、防汚性、耐傷性の観点から、0.1μm〜50μmが好ましく、より好ましくは0.1μm〜15μmである。
本発明の積層体の総厚としては、実用上の点から、0.1mm以上であればよいが、強度、耐久性、及び作業性が良好になる点で、0.2mm〜5.0mmが好ましい。
本発明の積層体は、下記の積層構造を有する態様に構成することができ、中でも、層間密着性と光反射率とに優れたものとなる点で、(ア)又は(ウ)の積層構造を有する態様が好ましい。
(ア)基材/第1の隣接層/銀含有層
(イ)基材/銀含有層/第2の隣接層
(ウ)基材/第1の隣接層/銀含有層/第2の隣接層
<積層体の製造方法>
次に、本発明の積層体の製造方法について説明する。
本発明の第1の態様に係る積層体の製造方法は、(a)銀含有層形成工程と、(b)第1隣接層形成工程及び/又は(c)第2隣接層形成工程と、を設けて構成されており、銀錯体化合物を含む溶液と、第1の塗液及び第2の塗液の少なくとも一方と、からなる群より選ばれる少なくとも1つに、以下に示す式(A)で表される化合物を含有している。
(a)銀錯体化合物を含む溶液を基材の上に塗布し、乾燥させて銀含有層を形成する銀含有層形成工程
(b)基材の表面に、第1の塗液を塗布し、乾燥させて第1の隣接層を形成する第1隣接層形成工程
(c)銀含有層の基材を有する側と反対側に、第2の塗液を塗布し、乾燥させて第2の隣接層を形成する第2隣接層形成工程
また、本発明の第2の態様に係る積層体の製造方法は、銀含有層形成工程と、溶液付与工程と、を設けて構成されている。
(a)基材の上に銀錯体化合物を含む溶液を塗布し、乾燥させて銀含有層を形成する銀含有層形成工程
(b)銀含有層に、以下に示す式(A)で表される化合物を含む溶液を付与する溶液付与工程
R−COOH ・・・式(A)
式(A)において、Rは、水素原子、又は1つ以上のアルデヒド基を有する1価の官能基を表す。
銀錯体化合物を含む溶液、第1の塗液、及び第2の塗液の少なくとも1つに、式(A)で表される化合物を含有することで、製造時に積層していく過程で塗膜界面において生じやすい銀成分の還元を抑えることができ、特に式(A)で表される化合物が銀錯体化合物を含む溶液に含まれる場合には、液安定性に優れたものとなる。
式(A)で表される化合物の詳細については、既述の通りである。
(第1の態様)
〜銀含有層形成工程〜
第1の態様では、(a)銀錯体化合物を含む溶液を基材の上に塗布し、乾燥させて銀含有層を形成する銀含有層形成工程を有する。
なお、銀錯体化合物、及び銀錯体化合物を含む溶液に関する詳細については、既述の通りであり、銀錯体化合物を含む溶液は、式(A)で表される化合物を含み、他の還元剤を含んでもよい。
塗布は、グラビアコーター、リバースコーター、ダイコーター、ブレードコーター、ロールコーター、エアナイフコーター、スクリーンコーター、バーコーター、カーテンコーター等の従来公知の塗布装置を用いた塗布法により行うことができる。
本発明において、塗膜の乾燥と還元のための加熱処理は同時でもよく、塗膜の乾燥後還元のために加熱をしてもよい。加熱乾燥は、塗膜の乾燥が行える方法であればいずれの方法で行ってもよく、例えば、温風や熱風を塗膜に吹きつけて乾燥させる方法、輻射熱を塗膜にあてて膜温度を上昇させて乾燥させる方法、基材を加熱して乾燥させる方法、又はこれらを組み合わせた方法、等を適宜選択して行うことができる。
また、銀錯体化合物を含む溶液の塗布、乾燥により形成された銀含有層は、本工程の終了に合わせて、あるいは後述の第2隣接層形成工程を終了した後に一括して、加熱処理が施されてもよい。加熱することで、銀含有層は、銀含有層中の銀錯体化合物が還元され、還元により形成された金属銀により光反射層として機能する。
加熱処理の条件は、60℃〜150℃の温度域で0.2分〜5分が好ましく、焼成条件の緩和の観点から、80℃〜120℃の温度域で0.5分〜3分がより好ましい。
〜第1隣接層形成工程〜
(b)第1隣接層形成工程を有する場合、第1隣接層形成工程では、銀錯体化合物を含む溶液が塗布される前の基材の表面に、第1の塗液を塗布し、乾燥させて第1の隣接層を形成する。これにより、例えば基材に下塗層を設けることができる。
第1の塗液は、既述の光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂と、必要に応じて、溶媒、還元剤、重合性二重結合を有する化合物、各種添加剤と、を混合して調製することができる。
塗布液の固形分濃度は、密着性に優れた第1の隣接層を均一性をもって形成する観点から、1質量%〜30質量%が好ましい。
第1の隣接層の形成方法は、特に限定されないが、第1の塗液を基材表面に塗布、乾燥し、さらに紫外線照射や加熱して硬化させる方法などが挙げられる。
塗布及び乾燥は、銀含有層形成工程における場合と同様の方法を適用して行うことができる。
紫外線照射は、紫外線ランプや水銀灯などの光源を用いて行うことができる。
加熱は、例えば、輻射熱を塗膜にあてる方法、基材を加熱する方法等により行うことができる。
〜第2隣接層形成工程〜
また、(c)第2隣接層形成工程を有する場合、基材表面、又は基材上の第1の隣接層の表面に、銀含有層を形成した後、第2隣接層形成工程では、銀含有層の基材を有する側と反対側に、第2の塗液を塗布し、乾燥させて第2の隣接層を形成する。これにより、第2の隣接層は、例えば第2の隣接層が最外層となる場合には、銀含有層の表面保護を目的とした層とすることができる。
第2の塗液は、既述の光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂と、必要に応じて、溶媒、還元剤、重合性二重結合を有する化合物、各種添加剤と、を混合して調製することができる。
塗布液の固形分濃度は、密着性に優れた第1の隣接層を均一性をもって形成する観点から、1質量%〜30質量%が好ましい。
第2の隣接層の形成方法は、特に限定されないが、第2の塗液を銀含有層の表面に塗布、乾燥し、さらに紫外線照射や加熱して硬化させる方法などが挙げられる。
塗布及び乾燥は、銀含有層形成工程における場合と同様の方法を適用して行うことができる。
紫外線照射は、紫外線ランプや水銀灯などの光源を用いて行うことができる。
加熱は、例えば、輻射熱を塗膜にあてる方法、基材を加熱する方法等により行うことができる。
第1の態様によって積層体を作製する場合、第1隣接層形成工程により基材の表面に第1の隣接層を形成し、形成された第1の隣接層の表面に、銀含有層形成工程により銀含有層を形成し、形成された銀含有層の表面に、第2隣接層形成工程により第2の隣接層を形成する場合が好ましい。
第1の態様では、下記の積層構造を有する態様に構成することができ、中でも、層間密着性と光反射率とに優れたものとなる点で、(ア)又は(ウ)の積層構造を有する態様が好ましい。
(ア)基材/第1の隣接層/銀含有層
(イ)基材/銀含有層/第2の隣接層
(ウ)基材/第1の隣接層/銀含有層/第2の隣接層
(第2の態様)
〜銀含有層形成工程〜
第2の態様では、(a)基材の上に銀錯体化合物を含む溶液を塗布し、乾燥させて銀含有層を形成する銀含有層形成工程を有する。
本態様の銀含有層形成工程は、第1の態様における銀含有層形成工程と同様である。銀錯体化合物を含む溶液には、必ずしも式(A)で表される化合物を含む必要はないが、式(A)で表される化合物を含んでもよい。
なお、銀錯体化合物、及び銀錯体化合物を含む溶液に関する詳細については、既述の通りである。
また、塗布及び乾燥は、銀含有層形成工程における場合と同様の方法を適用して行うことができる。
〜溶液付与工程〜
第2の態様では、銀含有層形成工程の後、(b)銀含有層に、式(A)で表される化合物を含む溶液を付与する溶液付与工程を有する。本態様では、基材上に形成された銀含有層に対して、式(A)で表される化合物を含む溶液を付与することで、銀成分の還元作用、及び製造時の隣接層界面における銀成分自体の安定化作用が発現し、高い光反射率が得られる。
式(A)で表される化合物を含む溶液は、少なくとも式(A)で表される化合物を含有し、必要に応じて、更に、溶媒、各種添加剤などの他の成分を含んでもよい。
溶液の付与方法は、特に制限されるものではなく、例えば、溶液を塗布する塗布法、溶液に浸漬する浸漬法、溶液をインクジェット法で噴出する方法、等の公知の方法を適宜選択することができる。
溶液の付与量は、銀含有層に必要とされる式(A)で表される化合物の量に応じて設定すればよい。
第2の態様における溶液付与工程では、銀含有層に式(A)で表される化合物を付与して光反射率の向上が図れればよいため、必ずしも溶液付与によって層形成されなくてもよい。但し、溶液付与により層形成されてもよい。
第2の態様では、上記の銀含有層形成工程及び溶液付与工程に加えて、更に、銀含有層形成工程で銀錯体化合物を含む溶液が塗布される前の基材の表面に、第1の塗液を塗布し、乾燥させて第1の隣接層を形成する第1隣接層形成工程を設けてもよい。第1の塗液及び第1隣接層形成工程の詳細については、第1の態様における場合と同様である。
また更に、基材表面、又は基材上の第1の隣接層の表面に、銀含有層を形成した後、銀含有層の基材を有する側と反対側に、第2の塗液を塗布し、乾燥させて第2の隣接層を形成する第2隣接層形成工程を設けてもよい。第2の塗液及び第2隣接層形成工程の詳細については、第1の態様における場合と同様である。
第2の態様では、下記の積層構造を有する態様に構成することができ、中でも、層間密着性と光反射率とに優れたものとなる点で、(イ)又は(エ)の積層構造を有する態様が好ましい。本態様では、銀含有層に式(A)で表される化合物を含む溶液を付与するため、(ア)の構造に構成することも可能である。
(ア)基材/銀含有層
(イ)基材/第1の隣接層/銀含有層
(ウ)基材/銀含有層/第2の隣接層
(エ)基材/第1の隣接層/銀含有層/第2の隣接層
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。
(実施例1)
−下塗層の形成−
基材として用意したポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東洋紡社製、コスモシャインA−4300、厚さ:250μm)の一方の面に、下記の方法により調製した下塗層形成用塗布液を、乾燥後の膜厚が約0.2μmとなるようにバーコート法により塗布し、下塗層(第1の隣接層)を形成した。
(下塗層形成用塗布液の調製)
ポリエステル樹脂(ポリエスター SP−181、日本合成化学社製)8.33部、メラミン樹脂(スーパーベッカミンJ−820、DIC社製)0.42部、TDI系イソシアネート(2,4−トリレンジイソシアネート)0.42部、HDI系イソシアネート(1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート)0.83部、及びトルエン90部を混合し、攪拌することにより、下塗層形成用塗布液を調製した。
−銀層の形成−
PETフィルム上に形成された下塗層の表面に、下記の方法により調製した銀含有層形成用塗布液を、乾燥後の膜厚が約0.1μmとなるように、バーコート法により塗布し、80℃で0.5分間乾燥して銀含有層を形成した。そして、銀含有層中の銀を還元することによって、下塗層上に銀層を形成した。
(銀含有層形成用塗布液の調製)
銀の錯化剤として、2−エチルヘキシルアミン(2−EHA)46.8部、炭酸銀9.8部、及び水42.9部を混合し、攪拌した。その後、還元剤としてギ酸0.5部を添加して攪拌することにより、銀含有層形成用塗布液を調製した。
−第1表面被覆層の形成−
次いで、形成された銀層の表面に、下記の方法により調製した第1表面被覆層形成用塗布液を、乾燥後の膜厚が約10μmとなるように、バーコート法により塗布し、第1表面被覆層(第2の隣接層)を形成した。
(第1表面被覆層形成用塗布液の調製)
アクリル樹脂(ポリメントNK−380、日本触媒社製)48.4部、エポキシ樹脂(jER−806、三菱化学社製)0.87部、フッ素系防汚添加剤(メガファックF780F、DIC社製)0.004部、紫外線吸収剤(TINUVIN405、BASF社製)0.70部、紫外線吸収剤(TINUVIN292、BASF社製)0.14部、メチルイソブチルケトン(49.9部)を混合し、攪拌することにより、表面被覆層形成用塗布液を調製した。
−第2表面被覆層の形成−
さらに、第1表面被覆層の表面に、下記の方法により調製した第2表面被覆層形成用塗布液を、乾燥後の膜厚が約15μmとなるように、バーコート法により塗布した。その後、UV照射装置(UVランプ:メタルハライドランプ、GSユアサ社製)を用いて、UV露光(波長:365nm、UV露光量:300mJ/cm)した。このようにして、第1表面被覆層上に第2表面被覆層(表面被覆層)を積層した。
(第2表面被覆層形成用塗布液の調製)
ウレタンアクリレート樹脂(NNF−1−BK80、ナトコ社製)51.4部、フッ素系防汚添加剤(メガファックF780F、DIC社製)0.013部、光重合開始剤(Irgacure127、BASF社製)0.84部、酸化防止剤(Irganox1010、BASF社製)0.42部、メチルエチルケトン(42.4部)、及びシクロヘキサノン(5.0部)を混合し、攪拌することにより、第2表面被覆層形成用塗布液を調製した。
以上のようにして、本発明の積層体として光反射フィルムを作製した。
(実施例2)
実施例1において、銀含有層形成用塗布液にギ酸を加えず、第1表面被覆層中にギ酸を加えたこと以外は、実施例1と同様にして、光反射フィルムを作製した。
(実施例3)
実施例1において、銀含有層形成用塗布液にギ酸を加えず、下塗層中にギ酸を加えたこと以外は、実施例1と同様にして、光反射フィルムを作製した。
(実施例4)
実施例1において、銀の錯化剤として用いた2−エチルヘキシルアミンを、2−エチルヘキシルアンモニウム−2−エチルヘキシルカルバメート(2−EHA−2−EHC)に代えたこと以外は、実施例1と同様にして、光反射フィルムを作製した。
(実施例5)
実施例4において、銀含有層形成用塗布液にギ酸を加えず、第1表面被覆層中にギ酸を加えたこと以外は、実施例4と同様にして、光反射フィルムを作製した。
(実施例6)
実施例4において、銀含有層形成用塗布液にギ酸を加えず、下塗層中にギ酸を加えたこと以外は、実施例4と同様にして、光反射フィルムを作製した。
(実施例7)
実施例1において、還元剤として用いたギ酸を、2−メチル−3−オキソプロパン酸に代えたこと以外は、実施例1と同様にして、光反射フィルムを作製した。
(実施例8)
実施例1において、還元剤として用いたギ酸を、3−オキソプロパン酸に代えたこと以外は、実施例1と同様にして、光反射フィルムを作製した。
(比較例1)
実施例1において、還元剤として用いたギ酸を、アセトアルデヒドに代えたこと以外は、実施例1と同様にして、光反射フィルムを作製した。
(比較例2)
実施例1において、還元剤として用いたギ酸を、酢酸に代えたこと以外は、実施例1と同様にして、光反射フィルムを作製した。
(比較例3)
実施例1において、還元剤として用いたギ酸を、アセトアルデヒドと酢酸との混合物に代えたこと以外は、実施例1と同様にして、光反射フィルムを作製した。
(比較例4)
実施例1において、還元剤として用いたギ酸を、ジメチルアミンボランに代えたこと以外は、実施例1と同様にして、光反射フィルムを作製した。
(比較例5)
比較例4において、銀含有層形成用塗布液にジメチルアミンボランを加えず、第1表面被覆層中にジメチルアミンボランを加えたこと以外は、比較例4と同様にして、光反射フィルムを作製した。
(比較例6)
比較例4において、銀含有層形成用塗布液にジメチルアミンボランを加えず、下塗層中にジメチルアミンボランを加えたこと以外は、実施例4と同様にして、光反射フィルムを作製した。
(比較例7)
実施例1において、銀含有層形成用塗布液にギ酸を加えなかったこと以外は、実施例1と同様にして、光反射フィルムを作製した。
(評価)
−1.反射性(特定波長における反射率)−
PETフィルム上に光反射層として銀層が形成された光反射フィルムについて、銀層の反射率(光反射フィルムの反射率)を測定した。具体的には、紫外可視近赤外分光光度計UV−3100(島津製作所社製)を用いて、銀層の波長450nmの光の反射率を測定し、以下の基準で評価した。
評価ランクは、実用上3〜5が好ましく、4〜5がより好ましい。
なお、本評価は、銀層形成時において隣接する層との界面で生じる銀の還元による反射率の低下も包含した評価である。
<評価基準>
5:反射率が90%以上である。
4:反射率が85%以上90%未満である。
3:反射率が80%以上85%未満である。
2:反射率が75%以上80%未満である。
1:反射率が75%未満である。
−2.液安定性−
銀含有層形成用塗布液を、室温にて1日放置した際の塗布液の変化を目視で観察し、下記の評価基準にしたがって評価した。
<評価基準>
5:変化なし
4:塗布液が僅かに着色した。
3:塗布液が着色した。
2:塗布液に沈殿物が僅かに生成した。
1:塗布液に沈殿物が生成した。
表1に示すように、実施例では、比較例に比べて液安定性が保たれており、上記のように低温かつ短時間で加熱処理(80℃で0.5分間乾燥)しても高反射率が得られた。また、実施例2と実施例3に示されるように、下塗層に還元剤を含めるよりも銀層形成後に銀層上に形成した表面被覆層中に還元剤を含めることが、還元反応が優位に進行し、実施例2において反射性のより優れたものとなった。実施例5及び実施例6についても、同様である。
本発明の積層体及びその製造方法は、太陽光などの光を反射する反射板(例えば反射鏡)、ミラーフィルム、抗菌コート、導電膜、熱伝導体などの各種分野において好適に利用することができる。本発明の積層体及びその製造方法の好適な具体的な例として、太陽光を集光するための反射鏡(いわゆる太陽光集光用フィルムミラー)としての利用が挙げられる。

Claims (17)

  1. 基材と、
    銀錯体化合物を含む溶液の塗布により形成された銀含有層と、
    前記基材と前記銀含有層との間に塗布により形成された第1の隣接層、及び前記銀含有層の前記第1の隣接層を有する側と反対側に塗布により形成された第2の隣接層の少なくとも一方と、
    を有し、前記銀含有層と、第1の隣接層及び第2の隣接層の少なくとも一方と、からなる群より選ばれる少なくとも1層は、下記式(A)で表される化合物を含む積層体。
    R−COOH ・・・式(A)
    式(A)中、Rは、水素原子、又は1つ以上のアルデヒド基を有する1価の官能基を表す。
  2. 前記基材と、前記第1の隣接層と、前記銀含有層と、前記第2の隣接層と、をこの順に有する請求項1に記載の積層体。
  3. 前記式(A)で表される化合物が、ギ酸である請求項1又は請求項2に記載の積層体。
  4. 前記第2の隣接層を有し、前記第2の隣接層又は前記銀含有層が、前記式(A)で表される化合物を含む請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の積層体。
  5. 前記銀含有層が、前記式(A)で表される化合物を含む請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の積層体。
  6. 銀錯体化合物を含む溶液を基材の上に塗布し、乾燥させて銀含有層を形成する銀含有層形成工程と、
    前記基材の表面に、第1の塗液を塗布し、乾燥させて第1の隣接層を形成する第1隣接層形成工程、及び前記銀含有層の前記基材を有する側と反対側に、第2の塗液を塗布し、乾燥させて第2の隣接層を形成する第2隣接層形成工程の少なくとも一方と、
    を有し、前記銀錯体化合物を含む溶液と、前記第1の塗液及び前記第2の塗液の少なくとも一方と、からなる群より選ばれる少なくとも1つは、下記式(A)で表される化合物を含む積層体の製造方法。
    R−COOH ・・・式(A)
    式(A)中、Rは、水素原子、又は1つ以上のアルデヒド基を有する1価の官能基を表す。
  7. 前記第1隣接層形成工程により基材の表面に第1の隣接層を形成し、形成された第1の隣接層の表面に、前記銀含有層形成工程により銀含有層を形成し、形成された銀含有層の表面に、前記第2隣接層形成工程により第2の隣接層を形成する請求項6に記載の積層体の製造方法。
  8. 前記第2隣接層形成工程を有し、前記銀錯体化合物を含む溶液又は前記第2の塗液が、前記式(A)で表される化合物を含む請求項6又は請求項7に記載の積層体の製造方法。
  9. 前記銀錯体化合物を含む溶液が、前記式(A)で表される化合物を含む請求項6〜請求項8のいずれか1項に記載の積層体の製造方法。
  10. 基材の上に銀錯体化合物を含む溶液を塗布し、乾燥させて銀含有層を形成する銀含有層形成工程と、
    前記銀含有層に、下記式(A)で表される化合物を含む溶液を付与する溶液付与工程と、
    を有する積層体の製造方法。
    R−COOH ・・・式(A)
    式(A)中、Rは、水素原子、又は1つ以上のアルデヒド基を有する1価の官能基を表す。
  11. 前記基材の表面に、第1の塗液を塗布し、乾燥させて第1の隣接層を形成する第1隣接層形成工程、又は前記銀含有層の前記基材を有する側と反対側に、第2の塗液を塗布し、乾燥させて第2の隣接層を形成する第2隣接層形成工程を、さらに有する請求項10に記載の積層体の製造方法。
  12. 前記式(A)で表される化合物が、ギ酸である請求項6〜請求項11のいずれか1項に記載の積層体の製造方法。
  13. 請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の積層体を備えた反射板。
  14. 請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の積層体を備えたミラーフィルム。
  15. 請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の積層体を備えた抗菌コート。
  16. 請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の積層体を備えた導電膜。
  17. 請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の積層体を備えた熱伝導体。
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