JP2021135484A - 赤外線遮蔽フィルム及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来技術の不足に対し、赤外線反射・赤外線吸収の二つの機能を有する赤外線遮蔽フィルム、並びに、熱履歴を減少させる該赤外線遮蔽フィルムの製造方法を提供する。【解決手段】本発明は赤外線遮蔽フィルムＺ及びその製造方法を開示する。なかでも、赤外線遮蔽フィルムは赤外線吸収層１及び前記赤外線吸収層の表面に設置される第１の赤外線反射層２を含む。赤外線吸収層は均一に分布した複数の複合酸化タングステン粒子を含有し、複数の複合酸化タングステン粒子は、赤外線吸収層の総重量に対して０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％であり、第１の赤外線反射層は均一に分布した複数の酸化チタン粒子を含有し、複数の酸化チタン粒子は第１の赤外線反射層の総重量に対して０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％である。それによって、赤外線遮蔽フィルムは優れた赤外線遮蔽能力及び非常に低いヘイズ度を兼有できる。【選択図】図１
Description
本発明は遮熱構造に関し、特に、赤外線遮蔽フィルム及びその製造方法に関する。
地球温暖化の影響により、遮熱を行い電力を節約する需要が高まってきている。例えば、太陽光がガラスを透過して室内に入った時、太陽光中の赤外線は室内の温度を上昇させる。そうなると、風通しまたは降温装置により高温による不快感を緩和する必要がある。統計結果によると、夏にガラス窓から室内に入った太陽放射は空調の電力消費を増加させていることが明らかとなる。よって、建築物のガラス窓の遮熱性能は室内温度に対する影響が大きい。類似的に、車用ガラスの遮熱性能も車内温度に影響する主な要素の一つである。
今、よく見られる遮熱方式は、対象物に金属赤外線反射層または染色層を設置することにほかならない。金属赤外線反射層は赤外線及び紫外線を反射できるが、関連製品は光害を発生させる。また、染色層は赤外線を吸収できるが、遮熱効果が悪く、色が褪せやすい。また、金属メッキ層（例えば、銀メッキ層）に誘電体層を組み合わせることによって、多層薄膜構造を形成する遮熱方式もあり、該遮熱方式によれば、光の干渉作用により選択的に可視光を透過させると共に赤外線を遮蔽する効果を達成させることができる。しかし、この方式は設備投資が大きく、原料のコストが高く、歩留まりが低めである。また、既有のＬｏｗ−Ｅガラスは遮熱効果に改善点が残っており、装飾性がない。一方、ガラス製品自身は砕けやすく、リワークできないため、応用には不便が多い。
また、既存の赤外線遮蔽フィルムの作製は遮熱粒子を重合原料に混入して造粒し、形成されたポリエステルペレットをフィルムに溶融押出する。このやり方は、重合または混練造粒の段階でも熱環境にあるため、熱履歴時間が長い。また、既有の赤外線遮蔽フィルムは、通常、遮熱効果を向上させるために、中に大量の遮熱粒子が添加される。そのため、フィルム外観のヘイズ度が高い。
現代建築物へのガラス窓及びガラス外観（例えば、ガラスカーテンウォール）の大量採用、及び自動車使用率の快速な成長に伴い、新規の遮熱電力節約材料の開発は十分に重要で切迫な問題となった。
本発明が解決しようとする課題は、従来技術の不足に対し、赤外線反射・赤外線吸収の二つの機能を有する赤外線遮蔽フィルム、並びに、熱履歴を減少させるこの赤外線遮蔽フィルムの製造方法を提供する。
上述した技術的問題を解決するために、本発明が採用する一つの技術的手段は、赤外線遮蔽フィルムを提供することである。該赤外線遮蔽フィルムは、赤外線吸収層及び第１の赤外線反射層を含む。前記赤外線吸収層は、均一に分布した複数の複合酸化タングステン粒子を含有する。なかでも、複数の前記複合酸化タングステン粒子は、前記赤外線吸収層の総重量に対して０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％を占めて、一般式ＣｓｘＭｙＷＯ３−ｚＮｃで表され、Ｃｓはセシウム、Ｍは錫（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、もしくはビスマス（Ｂｉ）、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、Ｎは弗素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）もしくは臭素（Ｂｒ）を表し、ｘ、ｙ、ｚ、ｃはすべて正数であり、ｘ≦１．０、ｙ≦１．０、ｙ／ｘ≦１．０、ｚ≦０．６、及びｃ≦０．１を満たす。前記第１の赤外線反射層は、前記赤外線吸収層の表面に設置され、均一に分布した複数の複合酸化チタン粒子を含有する。なかでも、複数の前記酸化チタン粒子は、前記第１の赤外線反射層の総重量に対して０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％を占める。
本発明の一実施形態において、前記赤外線吸収層におけるそれぞれの前記複合酸化タングステン粒子の粒径は、１ｎｍ〜５０ｎｍであり、前記第１の赤外線反射層におけるそれぞれの前記酸化チタン粒子の粒径は、３０ｎｍ〜８０ｎｍである。
本発明の一実施形態において、前記赤外線遮蔽フィルムの厚さは、１２μｍ〜５０μｍであり、前記第１の赤外線反射層の厚さは、前記赤外線遮蔽フィルムの厚さの３％〜２０％である。
本発明の一実施形態において、均一に分布した複数の酸化チタン粒子を含有すると共に前記赤外線吸収層の相対的な別の表面に設置される第２の赤外線反射層を、前記赤外線遮蔽フィルムはさらに含み、複数の前記酸化チタン粒子は、前記第２の赤外線反射層の総重量に対して０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％を占める。
本発明の一実施形態において、前記赤外線吸収層におけるそれぞれの前記複合酸化タングステン粒子の粒径は、１ｎｍ〜５０ｎｍであり、前記第１の赤外線反射層におけるそれぞれの前記酸化チタン粒子の粒径は、３０ｎｍ〜８０ｎｍであり、前記第２の赤外線反射層におけるそれぞれの前記酸化チタン粒子の粒径は、３０ｎｍ〜８０ｎｍである。
本発明の一実施形態において、前記赤外線遮蔽フィルムの厚さは１２μｍ〜５０μｍであり、前記第１の赤外線反射層及び前記第２の赤外線反射層の厚さの合計は、前記赤外線遮蔽フィルムの厚さの６％〜４０％である。
本発明の一実施形態において、ＪＩＳ Ｒ３１０６に準拠して測定された前記赤外線遮蔽フィルムの赤外線カット率は、３０％〜９９％であり、ＪＩＳ Ｋ７７０５に準拠して測定された前記赤外線遮蔽フィルムのヘイズ度は、０．０５％〜２％である、請求項１に記載の赤外線遮蔽フィルム。
上述した技術的問題を解決するために、本発明が採用する一つの技術的手段は、赤外線遮蔽フィルムの製造方法を提供することである。該赤外線遮蔽フィルムの製造方法は、複数の複合酸化タングステン粒子を含む第１の遮熱スラリーと複数の酸化チタン粒子を含む少なくとも一つの第２の遮熱スラリーとを提供するステップと、多層共押出によって複数のポリエステルペレットを多層構造に形成するステップであって、なかでも、押出過程において、前記第１の遮熱スラリーは前記多層構造の内層に添加され、少なくとも一つの前記第２の遮熱スラリーは前記多層構造の少なくとも一方の外層に添加され、それによって、前記多層構造に、少なくとも赤外線吸収層及び前記赤外線吸収層の表面に形成される第１の赤外線反射層を含ませるステップと、を含む。複数の前記複合酸化タングステン粒子は前記赤外線吸収層の総重量に対して０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％を占め、複数の前記酸化チタン粒子は前記第１の赤外線反射層の総重量に対して０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％を占める。なかでも、複数の前記複合酸化タングステン粒子は一般式ＣｓｘＭｙＷＯ３−ｚＮｃで表され、Ｃｓはセシウム、Ｍは錫（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、もしくはビスマス（Ｂｉ）、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、Ｎは弗素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）もしくは臭素（Ｂｒ）を表し、ｘ、ｙ、ｚ、ｃはすべて正数であり、ｘ≦１．０、ｙ≦１．０、ｙ／ｘ≦１．０、ｚ≦０．６、及びｃ≦０．１を満たす。
本発明の一実施形態において、前記多層構造を形成するステップにおいて、少なくとも一つの前記第２の遮熱スラリーは前記多層構造の他方の外層に添加され、それによって前記多層構造に前記赤外線吸収層と相対的な表面に形成される第２の赤外線反射層をさらに含ませ、複数の前記酸化チタン粒子は前記第２の赤外線反射層の総重量に対して０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％を占める。
本発明の一実施形態において、前記第１の遮熱スラリーにおける複数の前記複合酸化タングステン粒子の含有量は０．０１ｗｔ％〜３０ｗｔ％であり、それぞれの前記複合酸化タングステン粒子の粒径は１ｎｍ〜５０ｎｍであり、少なくとも一つの前記第２の遮熱スラリーにおける複数の前記酸化チタン粒子の含有量は０．０１ｗｔ％〜３０ｗｔ％であり、それぞれの前記酸化チタン粒子の粒径は３０ｎｍ〜８０ｎｍである。
本発明の一つの有利な効果として、本発明の赤外線遮蔽フィルムは、「赤外線吸収層は、均一に分布した複数の複合酸化タングステン粒子を含有し、少なくとも一つの赤外線反射層は赤外線吸収層の表面に設置され、均一に分布した複数の複合酸化チタン粒子を含有する」という技術的手段により、赤外線反射・赤外線吸収の二つの機能を有し、並びに高い光透過率及び低いヘイズ度などの光学的特性を兼有することによって、高い遮熱性及び十分な可視性に対する遮熱製品の応用需要を満たす。試験結果から、赤外線遮蔽フィルムの可視光透過率は８８％に達することができ、赤外線遮蔽フィルムのヘイズ度は少なくとも２％未満であり、０．０５％まで低減することができ、赤外線カット率は少なくとも９０％であり、９９％に達することができることが分かった。
以下、所定の具体的な実施態様によって本発明が開示した「赤外線遮蔽フィルム及びその製造方法」に係る実施形態を説明し、当業者は、本明細書に開示された内容に基づいて本発明の利点と効果を理解することができる。本発明は、他の異なる具体的な実施態様によって実行又は適用でき、本明細書における各細部についても、異なる観点と用途に基づいて、本発明の構想から逸脱しない限り、各種の修正と変更を行うことができる。また、事前に説明するように、本発明の添付図面は、簡単な模式的説明であり、実際な寸法に基づいて描かれたものではない。以下の実施形態に基づいて本発明に係る技術内容を更に詳細に説明するが、開示される内容は本発明の保護範囲を制限するためのものではない。
理解すべきことは、本文には、「第１」、「第２」、「第３」という用語を使用して各種の素子又は信号を記述する可能性があるが、これらの素子又は信号は、これらの用語によって制限されないことである。これらの用語は主に、１つの素子ともう１つの素子、又は１つの信号ともう１つの信号を区別するためのものである。また、本文に使用される「又は」という用語は、実際の状況に応じて、関連して挙げられる項目におけるいずれか１つ又は複数の組み合わせを含む可能性がある。
本文に使用される全ての技術及び科学用語は、別に定義しない限り、当業者が通常に理解する意味と同じ意味を有する。単数の形で現れる用語は、この用語の複数の形を含む。
本文に言及される「％」は、別に指示しない限り、いずれも重量％である。一連の上限、下限の範囲が与えられる場合、各組み合わせを明らかに挙げるように、言及される範囲の全ての組み合わせを含むようになる。
［第１の実施形態］
［第１の実施形態］
図１に示すように、本発明の第１の実施形態は赤外線遮蔽フィルムＺを提供する。該赤外線遮蔽フィルムＺは赤外線反射・赤外線吸収の二つの機能を有する。赤外線遮蔽フィルムＺは多層構造であり、主要に赤外線吸収層１及び赤外線反射層２を含む。赤外線吸収層１は赤外線遮蔽フィルムＺの内層として、均一に分布した複数の複合酸化タングステン粒子Ｐ１を含有する。赤外線反射層２は赤外線遮蔽フィルムＺの外層として、赤外線吸収層１の表面（例えば、上面）に設置され、均一に分布した複数の酸化チタン（ＴｉＯ２）粒子Ｐ２を含有する。
使用時、赤外線遮蔽フィルムＺを、透明可視及び遮熱效果を兼有する必要がある対象物（未表示）に貼り付けることができ、それによって、赤外線吸収層１及び赤外線反射層２によって、それぞれ、太陽光中の赤外線を吸収する及び反射する。また、赤外線吸収層１及び赤外線反射層２のそれぞれに可視光が透過することができ、対象物は、例えば、建築物のガラス窓及びガラス外観、自動車のフロント、リアガラス及び左右両側のサイドガラスである。それによって、自然光の伝導に影響しない状況において、日射による室内環境への昇温影響を減少させることができ、それによって空調の電力消費を効果的に減少させる。
さらに、赤外線吸収層１及び赤外線反射層２の材質はポリエステルであり、それによって赤外線吸収層１及び赤外線反射層２自身は高い透明性及び良好な剛性を有する。ポリエステルの具体例として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレンテレフタレート（ＰＰＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、ポリ（１，４-シクロヘキサンジメチレンテレフタレート）（ＰＣＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）及びポリアリレートが挙げられる。好ましいポリエステルはＰＥＴである。
本実施形態において、赤外線吸収層１及び赤外線反射層２は二軸延伸処理によって良好な柔軟延展性を有し、それによって赤外線遮蔽フィルムＺの使用柔軟性を高められる。例えば、赤外線遮蔽フィルムＺは対象物の異なる立体形状に適応でき、即ち、平らに対象物の表面に貼り付けることができる。
赤外線吸収能力及び光透過性を兼有するために、赤外線吸収層１における複合酸化タングステン粒子Ｐ１の含有量は、赤外線吸収層１の総重量に基づいて、０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％であり、複合酸化タングステン粒子Ｐ１の粒径は１ｎｍ〜５０ｎｍである。また、赤外線反射能力及び光透過性を兼有するために、酸化チタン粒子Ｐ２の含有量は、赤外線反射層２の総重量に基づいて、０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％であり、酸化チタン粒子Ｐ２の粒径は３０ｎｍ〜８０ｎｍである。しかし、これらの詳細は本実施形態が提供する可能な実施方式であり、本発明を限定するためのものではない。本実施形態において、赤外線反射層２の厚さは、赤外線遮蔽フィルムＺの厚さの３％〜２０％であり、赤外線遮蔽フィルムＺの厚さは、１２μｍ〜５０μｍであってもよいが、これに制限されない。
特定の実施形態において、複合酸化タングステン粒子Ｐ１の含有量は、１ｗｔ％、２ｗｔ％、３ｗｔ％、４ｗｔ％、５ｗｔ％、６ｗｔ％、７ｗｔ％、８ｗｔ％、もしくは９ｗｔ％であってもよく、複合酸化タングステン粒子Ｐ１の粒径は、５ｎｍ、１０ｎｍ、１５ｎｍ、２０ｎｍ、２５ｎｍ、３０ｎｍ、３５ｎｍ、４０ｎｍ、もしくは４５ｎｍであってもよく、酸化チタン粒子Ｐ２の含有量は、１ｗｔ％、２ｗｔ％、３ｗｔ％、４ｗｔ％、５ｗｔ％、６ｗｔ％、７ｗｔ％、８ｗｔ％、もしくは９ｗｔ％であってもよく、酸化チタン粒子Ｐ２の粒径は、３０ｎｍ、４０ｎｍ、５０ｎｍ、６０ｎｍ、７０ｎｍもしくは８０ｎｍであってもよい。
本実施形態において、複合酸化タングステン粒子Ｐ１は一般式：ＣｓｘＭｙＷＯ３−ｚＮｃで表され、Ｃｓはセシウムを表し、Ｍは錫（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）もしくはビスマス（Ｂｉ）を表し、Ｗはタングステンを表し、Ｏは酸素を表し、Ｎは弗素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、もしくは臭素（Ｂｒ）を表し、好ましくは、Ｎは弗素（Ｆ）、もしくは臭素（Ｂｒ）を表す。ｘ、ｙ、ｚ、ｃはすべて正数であり、ｘ≦１．０、ｙ≦１．０、ｙ／ｘ≦１．０、ｚ≦０．６、及びｃ≦０．１の関係を満たす。また、複合酸化タングステン粒子Ｐ１に特定の金属元素及び特定の非金属元素がドープされていることが特筆に値する。なかでも、ドープされた金属元素は、例えば、波長範囲が８５０ｎｍ〜２５００ｎｍの赤外線の吸収能力を高め、ドープされた非金属元素は赤外線吸収層１の耐候性を高める等、酸化タングステン分子の赤外線吸収能力の不足を補えることができる。
試験結果から、赤外線遮蔽フィルムＺの可視光透過率は８８％に達することができ、赤外線遮蔽フィルムＺのヘイズ度は少なくとも２％未満であり、０．０５％まで低減することができ、赤外線カット率は少なくとも９０％であり、９９％に達することができることが分かった。
可視光透過率及びヘイズ度試験：日本東京電色社の測定裝置（モデル：ＴＣ−ＨＩＩＩ ＤＰＫ）を使用し、ＪＩＳ Ｋ７７０５試験規格に準拠して、赤外線遮蔽フィルムＺの可視光透過率及びヘイズ度を測定し、可視光透過率が高く、ヘイズ度が低いほど、赤外線遮蔽フィルムＺの透明性がより良好である。
赤外線カット率（ＩＲカット％）試験：日本ＨＯＹＡ社の試験装置（モデル：ＬＴ-３０００）を使用し、ＪＩＳ Ｒ３１０６試験規格に準拠して、赤外線遮蔽フィルムＺの赤外線通過率を測定し、得られた赤外線通過率を１００％で引く。赤外線カット率が高いほど、ポリエステルフィルムＺは、遮熱がより効果的である。
図２に示すように、実際の需要に応じて、赤外線遮蔽フィルムＺは、キャリア層３、接合層４及び一時的コート層５をさらに含んでもよく、キャリア層３及び接合層４は、順に、赤外線吸収層１の相対的な別の表面（例えば、下面）に設置され、一時的コート層５は接合層４の表面に覆われる。キャリア層３は赤外線吸収層１及び赤外線反射層２に良好な支持を提供することができ、それによって、それらの所期の効果を発揮させ、接合層４は、貼り付けを通して、赤外線吸収層１及び赤外線反射層２を対象物表面の特定領域に配置することができ、一時的コート層５は、貼り付けの前に、接合層４の表面が汚れに接触し接合力が低下することを防止できる。
本実施形態において、キャリア層３の材質はポリエステルであってもよく、その具体例は上述した通りであり、好ましいポリエステルはＰＥＴであり、キャリア層３の厚さは２０μｍ〜１２５μｍであってもよい。接合層４の材質はポリウレタン、アクリル、ポリエステル、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアセテート、もしくはそれらの任意の組み合わせであってもよく、接合層４の厚さは１０μｍ〜５０μｍであってもよい。一時的コート層５の材質及び厚さは特に制限されず、安定に接合層４の表面に付着できればよい。しかし、これらの詳細は本実施形態が提供する可能な実施方式であり、本発明を限定するためのものではない。
［第２の実施形態］
［第２の実施形態］
図３に示すように、本発明の第２の実施形態は赤外線遮蔽フィルムＺを提供する。該赤外線遮蔽フィルムＺは、主要に、赤外線吸収層１、第１の赤外線反射層２ａ及び第２の赤外線反射層２ｂを含む。赤外線吸収層１は相対する第１の表面１１及び第２の表面１２を有し、第１の表面１１は、例えば、赤外線吸収層１の上面であり、第２の表面１２は、例えば、赤外線吸収層１の下面であり、なかでも、赤外線吸収層１は均一に分布した複数の複合酸化タングステン粒子Ｐ１を含む。第１の赤外線反射層２ａは赤外線吸収層１の第１の表面１１に設置され、第２の赤外線反射層２ｂは赤外線吸収層１の第２の表面１２に設置され、なかでも、第１の赤外線反射層２ａ及び第２の赤外線反射層２ｂは、共に、均一に分布した複数の酸化チタン粒子Ｐ２を含有する。
本実施形態において、赤外線吸収層１における複合酸化タングステン粒子Ｐ１の含有量は、赤外線吸収層１の総重量に基づいて、０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％であり、複合酸化タングステン粒子Ｐ１の粒径は１ｎｍ〜５０ｎｍである。第１の赤外線の反射層２ａにおける酸化チタン粒子Ｐ２の含有量は、第１の赤外線反射層２ａの総重量に基づいて、０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％であり、第１の赤外線反射層２ａにおける酸化チタン粒子Ｐ２の粒径は１ｎｍ〜５０ｎｍである。第２の赤外線反射層２ｂにおける酸化チタン粒子Ｐ２の含有量は、第２の赤外線反射層２ｂの総重量に基づいて、０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％であり、第２の赤外線反射層２ｂにおける酸化チタン粒子Ｐ２の粒径は３０ｎｍ〜８０ｎｍである。また、第１の赤外線反射層２ａ及び第２の赤外線反射層２ｂの厚さの合計は赤外線遮蔽フィルムＺの厚さの６％〜４０％であり、赤外線遮蔽フィルムＺの厚さは１２μｍ〜５０μｍであってもよい。
図４に示すように、赤外線遮蔽フィルムＺはキャリア層３、接合層４及び一時的コート層５をさらに含んでもよく、キャリア層３の位置は、赤外線吸収層１の第２の表面１２に対応し、第２の赤外線反射層２ｂに連なり、接合層４は、キャリア層３に設置され、一時的コート層５は接合層４の表面に覆われる。未図示の一実施形態において、キャリア層３の位置は赤外線吸収層１の第２の表面１２に対応することができ、第１の赤外線反射層２ａに連なる。本実施形態に係る赤外線遮蔽フィルムＺの他の実施詳細は、上述した第１の実施形態を参考しても良いため、ここで説明を省略する。
［第３の実施形態］
［第３の実施形態］
図５に示すように、本発明の第３の実施形態は赤外線遮蔽フィルムの製造方法を提供し、該赤外線遮蔽フィルムの製造方法は、主要に、ステップＳ１００及びステップ１０２を含む。前記ステップＳ１００は、複数の複合酸化タングステン粒子を含む第１の遮熱スラリー及び複数の酸化チタン粒子を含む少なくとも一つの第２の遮熱スラリーを提供し、前記ステップＳ１０２は、多層共押出（ｃｏ−ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ）によって複数のポリエステルペレットを多層構造に形成し、なかでも、押出過程において、第１の遮熱スラリー及び第２の遮熱スラリーは、それぞれ、互いに積み重ねられる第１の熱溶融層及び少なくとも一つの第２の熱溶融層に添加される。実際の需要に応じて、この製造方法は多層構造に二軸延伸処理を行うステップＳ１０４をさらに含んでもよい。
図１及び図３に示すように、ステップＳ１０２の完了後は、図１に示すように、赤外線吸収層１及び赤外線吸収層１の表面に形成される赤外線反射層２を得ることができる。あるいは、図３に示すように、赤外線遮蔽フィルムＺは赤外線吸収層１、赤外線吸収層１の表面に形成される第１の赤外線反射層２ａ及び赤外線吸収層１の相対的な別の表面に形成される第２の赤外線反射層２ｂを含んでもよい。赤外線遮蔽フィルムＺ及び赤外線遮蔽フィルムＺ（第１及び第２の赤外線反射層）の技術的詳細は、第１及び第２の実施形態の説明を参考してもよいため、ここでは説明を省略する。
さらに、第１の遮熱スラリーは以下のステップを通して作製されても良い。まず、前記一般式で表される複合酸化タングステン粒子をアルコール溶媒（例えば、グリコール）に加え、充分に攪拌した後、しばらく静置し、第１の遮熱粒子分散液を得、分散液における複合酸化タングステン粒子の分散性をより良くするために、第１の遮熱粒子分散液に適量の分散剤を加えてもよい。その後、第１の遮熱粒子分散液が適当な粘度を有し、且つ複合酸化タングステン粒子が１ｎｍ〜５０ｎｍの粒径を有するまで、第１の遮熱粒子分散液を湿式粉砕する。類似的に、第２の遮熱スラリーは以下のステップを通して作製されても良い。まず、酸化チタン粒子をアルコール溶媒（例えば、グリコール）に加え、充分に攪拌した後、しばらく静置し、第２の遮熱粒子分散液を得、分散液における複合酸化チタン粒子の分散性をより良くするために、第２の遮熱粒子分散液に適量の分散剤を加えてもよい。その後、第２の遮熱粒子分散液が適当な粘度を有し、且つ複合酸化チタン粒子が３０ｎｍ〜８０ｎｍの粒径を有するまで、第２の遮熱粒子分散液を湿式粉砕する。
分散剤としては、アニオン型分散剤、ノニオン型分散剤及び高分子分散剤が挙げられる。アニオン型分散剤はアクリル酸系アニオン分散剤であっても良く、その具体例として、ポリアクリル酸アンモニウム（共）重合物、ポリアクリル酸ナトリウム（共）重合物、スチレン - アクリル酸（共）重合物及びカルボン酸ナトリウム共重合物が挙げられる。ノニオン型分散剤の具体例として、脂肪アルコールエトキシレート及びポリオキシエチレンアルキルエーテルが挙げられ、高分子分散剤は複数の固定基を有する共重合物であっても良く、その具体例として、ポリカルボン酸エステル、スルホン酸型ポリエステルポリオール、ポリリン酸エステル、ポリウレタン及び変性ポリアクリレート系重合物が挙げられる。
前記二軸延伸処理は、５０ｏＣ〜１５０ｏＣの延伸温度において未延伸の赤外線遮蔽フィルムＺを予熱し、異なる延伸比例に従って、未延伸の赤外線遮蔽フィルムＺの幅方向（もしくは、横方向、ＴＤと称される）に２．０倍〜５．０倍、好ましくは３．０倍〜４．０倍の延伸加工を行い、赤外線遮蔽フィルムＺの長さ方向（もしくは、縱方向、ＭＤと称される）に１．０倍〜２．５倍、好ましくは１．０倍〜１．５倍の延伸加工を行うことであってもよい。
［実施形態による有利な效果］
［実施形態による有利な效果］
本発明の一つの有利な効果として、本発明の赤外線遮蔽フィルムは、「赤外線吸収層は、均一に分布した複数の複合酸化タングステン粒子を含有し、少なくとも一つの赤外線反射層は赤外線吸収層の表面に設置され、均一に分布した複数の複合酸化チタン粒子を含有する」という技術的手段により、赤外線反射・赤外線吸収の二つの機能を有し、並びに高い光透過率及び低いヘイズ度などの光学的特性を兼有することによって、高い遮熱性及び十分な可視性に対する遮熱製品の応用需要を満たす。試験結果から、赤外線遮蔽フィルムの可視光透過率は８８％に達することができ、赤外線遮蔽フィルムのヘイズ度は少なくとも２％未満であり、０．０５％まで低減することができ、赤外線カット率は少なくとも９０％であり、９９％に達することができることが分かった。
従来技術は、複合酸化タングステン粒子・酸化チタン粒子を重合原料（例えば、ジカルボン酸及びグリコール）に混入して造粒し、形成されたポリエステルペレットを溶融押出して成膜するが、本発明の赤外線遮蔽フィルムの製造方法は、従来技術とは異なり、溶融押出の段階において、複合酸化タングステン粒子・酸化チタン粒子をスラリーとして熱溶融層に添加して分散させ、それによって熱履歴を効果的に減少させることができる。
本発明の赤外線遮蔽フィルムは、強い太陽照射において、室内温度に対する外部環境の影響を減少させ、電力を節約し、二酸化炭素排出を減少させることに大きく寄与する。さらに、本発明に係る赤外線遮蔽フィルムは施工しやすい及びリワークしやすい利点を兼有する。
以上に開示される内容は、好ましい本発明の実施形態に過ぎず、発明の範囲を限定することを意図していない。そのため、本発明の明細書及び図面でなされた均等的な技術的変形は、全て本発明の請求の範囲に含まれるものである。
１：赤外線吸収層
１１：第１の表面
１２：第２の表面
２、２ａ、２ｂ：赤外線反射層
３：キャリア層
４：接合層
５：一時的コート層
Ｐ１：複合酸化タングステン粒子
Ｐ２：酸化チタン粒子
Ｚ：赤外線遮蔽フィルム
１１：第１の表面
１２：第２の表面
２、２ａ、２ｂ：赤外線反射層
３：キャリア層
４：接合層
５：一時的コート層
Ｐ１：複合酸化タングステン粒子
Ｐ２：酸化チタン粒子
Ｚ：赤外線遮蔽フィルム
Claims (10)
- 均一に分布した複数の複合酸化タングステン粒子を含有する赤外線吸収層と、
前記赤外線吸収層の一方の表面に設置され、均一に分布した複数の複合酸化チタン粒子を含有する第１の赤外線反射層と、を含み、
複数の前記複合酸化タングステン粒子は、前記赤外線吸収層の総重量に対して０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％を占めて、下記一般式（１）で表され、複数の前記酸化チタン粒子は、前記第１の赤外線反射層の総重量に対して０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％を占める、ことを特徴とする赤外線遮蔽フィルム。
ＣｓｘＭｙＷＯ３−ｚＮｃ （１）
（ただし、式（１）において、Ｃｓはセシウム、Ｍは錫（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、もしくはビスマス（Ｂｉ）、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、Ｎは弗素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）もしくは臭素（Ｂｒ）を表し、ｘ、ｙ、ｚ、ｃはすべて正数であり、ｘ≦１．０、ｙ≦１．０、ｙ／ｘ≦１．０、ｚ≦０．６、及びｃ≦０．１を満たす。） - 前記赤外線吸収層における前記複合酸化タングステン粒子の各々の粒径は、１ｎｍ〜５０ｎｍであり、前記第１の赤外線反射層における前記酸化チタン粒子の各々の粒径は、３０ｎｍ〜８０ｎｍである、請求項１に記載の赤外線遮蔽フィルム。
- 前記赤外線遮蔽フィルムの厚さは１２μｍ〜５０μｍであり、前記第１の赤外線反射層の厚さは前記赤外線遮蔽フィルムの厚さの３％〜２０％である、請求項２に記載の赤外線遮蔽フィルム。
- 前記第２の赤外線反射層の総重量に対して０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％を占める均一に分布した複数の酸化チタン粒子を含有すると共に、前記赤外線吸収層の他方の表面に設置される第２の赤外線反射層、をさらに含む、請求項１に記載の赤外線遮蔽フィルム。
- 前記赤外線吸収層における前記複合酸化タングステン粒子の各々の粒径は、１ｎｍ〜５０ｎｍであり、前記第１の赤外線反射層における前記酸化チタン粒子の各々の粒径は、３０ｎｍ〜８０ｎｍであり、前記第２の赤外線反射層における前記酸化チタン粒子の各々の粒径は、３０ｎｍ〜８０ｎｍである、請求項４に記載の赤外線遮蔽フィルム。
- 前記赤外線遮蔽フィルムの厚さは１２μｍ〜５０μｍであり、前記第１の赤外線反射層及び前記第２の赤外線反射層の厚さの合計は前記赤外線遮蔽フィルムの厚さの６％〜４０％である、請求項５に記載の赤外線遮蔽フィルム。
- ＪＩＳ Ｒ３１０６に準拠して測定された前記赤外線遮蔽フィルムの赤外線カット率は３０％〜９９％であり、ＪＩＳ Ｋ７７０５に準拠して測定された前記赤外線遮蔽フィルムのヘイズ度は０．０５％〜２％である、請求項１に記載の赤外線遮蔽フィルム。
- 複数の複合酸化タングステン粒子を含む第１の遮熱スラリー及び複数の酸化チタン粒子を含む少なくとも一つの第２の遮熱スラリーを提供するステップと、
多層共押出によって複数のポリエステルペレットを多層構造に形成し、押出過程において、前記第１の遮熱スラリー及び少なくとも一つの前記第２の遮熱スラリーは、それぞれ、互いに積み重ねられる第１の熱溶融層及び少なくとも一つの第２の熱溶融層に添加され、それによって前記多層構造に少なくとも赤外線吸収層及び前記赤外線吸収層の一方の表面に形成される第１の赤外線反射層を含ませるステップと、を含み、
複数の前記複合酸化タングステン粒子は前記赤外線吸収層の総重量に対して０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％であり、下記一般式（１）で表され、複数の前記酸化チタン粒子は前記第１の赤外線反射層の総重量に対して０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％である、ことを特徴とする赤外線遮蔽フィルムの製造方法。
ＣｓｘＭｙＷＯ３−ｚＮｃ （１）
（ただし、式（１）において、Ｃｓはセシウム、Ｍは錫（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、もしくはビスマス（Ｂｉ）、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、Ｎは弗素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）もしくは臭素（Ｂｒ）を表し、ｘ、ｙ、ｚ、ｃはすべて正数であり、ｘ≦１．０、ｙ≦１．０、ｙ／ｘ≦１．０、ｚ≦０．６、及びｃ≦０．１を満たす。） - 前記多層構造を形成するステップにおいて、少なくとも一つの前記第２の遮熱スラリーは前記多層構造の前記赤外線吸収層の他方の表面に添加され、それによって前記多層構造に前記赤外線吸収層の相対的な別の表面に形成される第２の赤外線反射層をさらに含ませ、複数の前記酸化チタン粒子は前記第２の赤外線反射層の総重量に対して０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％である、請求項８に記載の赤外線遮蔽フィルムの製造方法。
- 前記第１の遮熱スラリーにおける複数の前記複合酸化タングステン粒子の含有量は０．０１ｗｔ％〜３０ｗｔ％であり、それぞれの前記複合酸化タングステン粒子の粒径は１ｎｍ〜５０ｎｍであり、少なくとも一つの前記第２の遮熱スラリーにおける複数の前記酸化チタン粒子の含有量は０．０１ｗｔ％〜３０ｗｔ％であり、それぞれの前記酸化チタン粒子の粒径は３０ｎｍ〜８０ｎｍである、請求項９に記載の赤外線遮蔽フィルムの製造方法。
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