JP5766172B2 - Heat ray shielding film - Google Patents
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Description
本発明は、太陽光に含まれる近赤外線などの熱線を遮る目的で建物や自動車などの窓ガラスに貼り付けて用いられる熱線遮蔽フィルムに関するものである。 The present invention relates to a heat ray shielding film that is used by being attached to a window glass of a building or an automobile for the purpose of shielding heat rays such as near infrared rays contained in sunlight.
近年は、太陽光線の進入による室内の温度上昇の軽減および省エネルギー化を図るために、建物や車輌あるいは自動車等の窓に、可視光線を十分に取り入れながら熱線を遮蔽して、明るさを維持しつつ同時に室内の温度上昇を抑制する各種の熱線遮蔽手段が実施されている。 In recent years, in order to reduce indoor temperature rise due to the entry of sunlight and to save energy, the windows of buildings, vehicles, automobiles, etc. are shielded from heat rays while sufficiently incorporating visible light to maintain brightness. At the same time, various heat ray shielding means for suppressing the temperature rise in the room are being implemented.
窓の熱線遮蔽手段の一つとしては、基体である透明性フィルムの表面に熱線反射層を形成した、例えば、粘着剤層／透明フィルム／熱線反射層／表面保護層という構成の熱線遮蔽フィルムを窓に貼り付ける方法が行われている。 As one of the heat ray shielding means of the window, for example, a heat ray shielding film having a constitution of an adhesive layer / transparent film / heat ray reflective layer / surface protective layer in which a heat ray reflective layer is formed on the surface of a transparent film as a substrate is used. A method of pasting to a window is performed.
熱線遮蔽フィルムの熱線反射層としては、例えば、スパッタリングや蒸着により形成したアルミニウム、銀、金等の金属薄膜が知られている。しかし、金属のスパッタリング薄膜や蒸着膜は、熱線遮蔽性能は優れているが、透明性が悪く可視光線透過率が損なわれるため、熱線反射層を、酸化チタン、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物の誘電体層と金属層とを積層した構成として透明性を高めたものが知られている。 As a heat ray reflective layer of a heat ray shielding film, for example, metal thin films such as aluminum, silver, and gold formed by sputtering or vapor deposition are known. However, the metal sputtering thin film and vapor deposition film have excellent heat ray shielding performance, but the transparency is poor and the visible light transmittance is impaired, so the heat ray reflective layer is made of metal oxide such as titanium oxide, tin oxide, or indium oxide. As a structure in which a dielectric layer and a metal layer of an object are laminated, a structure with improved transparency is known.
そして、清掃などの際に表面にキズが入って透明性が低下するのを防止するため、および熱線反射層の耐候性を確保するために、熱線反射層の上に表面保護層として、耐擦傷性、耐摩耗性に優れた硬質表面を有するハードコート層が形成される。 In order to prevent scratches from entering the surface during cleaning, etc., and to reduce the transparency, and to ensure the weather resistance of the heat ray reflective layer, the surface protective layer on the heat ray reflective layer is scratch resistant. Thus, a hard coat layer having a hard surface excellent in property and wear resistance is formed.
表面保護層であるハードコート層は、例えば、特許文献１に開示されているように、紫外線硬化型樹脂の塗工液を塗布し、硬化させて形成することが知られている。そして、紫外線硬化型樹脂としては、ポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリオールアクリレート系などの樹脂が知られている。 For example, as disclosed in Patent Document 1, a hard coat layer that is a surface protective layer is known to be formed by applying and curing an ultraviolet curable resin coating solution. As ultraviolet curable resins, polyester acrylate, epoxy acrylate, urethane acrylate, polyol acrylate, and other resins are known.
しかしながら、上記の特許文献１などに開示されているような、表面保護層として樹脂系のハードコート層を形成した熱線遮蔽フィルムは、耐候性能と断熱性能との両立が困難であるという課題がある。すなわち、ハードコート層の膜厚が薄い場合には、水蒸気に対するバリア性が悪いため熱線反射層が劣化しやすく、耐候性が十分でないという課題がある。また、耐候性能を高めるために、ハードコート層の膜厚を厚くした場合には、熱貫流率が大きく、断熱性が十分でないという課題がある。 However, the heat ray shielding film in which the resin-based hard coat layer is formed as the surface protective layer as disclosed in Patent Document 1 described above has a problem that it is difficult to achieve both weather resistance and heat insulation performance. . That is, when the film thickness of the hard coat layer is thin, the barrier property against water vapor is poor, so that the heat ray reflective layer is likely to deteriorate and there is a problem that the weather resistance is not sufficient. Moreover, when the film thickness of the hard coat layer is increased in order to improve the weather resistance, there is a problem that the thermal conductivity is large and the heat insulation is not sufficient.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、熱線遮蔽性に優れるとともに可視光線透過性に優れ、かつ、優れた耐候性能および高い断熱性能を有する熱線遮蔽フィルムを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a heat ray shielding film having excellent heat ray shielding properties and excellent visible light transmittance, and having excellent weather resistance and high heat insulation performance. It is what.
上記目的を達成するために、本発明の熱線遮蔽フィルムは、プラスチックフィルムの一方の面に、少なくとも熱線反射層と表面保護層とをこの順に備えた熱線遮蔽フィルムであって、前記表面保護層は、プラズマＣＶＤ法で形成した炭素を含有する酸化珪素の層であり、かつ、その組成を一般式ＳｉＯｘＣｙで表したとき、ｘの値が１．５〜２．０の範囲であり、ｙの値が０．０１〜０．３０の範囲であることを、特徴とする。
In order to achieve the above object, the heat ray shielding film of the present invention is a heat ray shielding film comprising at least a heat ray reflective layer and a surface protective layer in this order on one surface of a plastic film, wherein the surface protective layer is layer der silicon oxide containing carbon formed by a plasma CVD method is, and, when expressed with the composition in general formula SiOxCy, the value of x is in the range of 1.5 to 2.0, and y The value is in the range of 0.01 to 0.30 .
本発明の熱線遮蔽フィルムによれば、熱線反射層上の表面保護層を、プラズマＣＶＤ法で形成し、炭素を含有する酸化珪素の層とし、かつ、その組成を一般式ＳｉＯｘＣｙで表したとき、ｘの値が１．５〜２．０の範囲であり、ｙの値が０．０１〜０．３０の範囲としているので、この表面保護層は、水蒸気に対する高いバリア性を有するとともに、熱貫流率を小さくすることができ、優れた耐候性能および高い断熱性能を有する熱線遮蔽フィルムとなる。
According to the heat ray shielding film of the present invention, when the surface protective layer on the heat ray reflective layer is formed by a plasma CVD method as a silicon oxide layer containing carbon , and the composition is represented by the general formula SiOxCy, Since the value of x is in the range of 1.5 to 2.0 and the value of y is in the range of 0.01 to 0.30 , this surface protective layer has a high barrier property against water vapor, It becomes a heat ray shielding film which can make a rate small and has the outstanding weather resistance performance and high heat insulation performance.
以下、本発明の熱線遮蔽フィルムの実施の形態について、詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the heat ray shielding film of the present invention will be described in detail.
本実施の形態の熱線遮蔽フィルムは、プラスチックフィルムの一方の面に、少なくとも熱線反射層と表面保護層とをこの順に備えた熱線遮蔽フィルムであって、前記表面保護層は、プラズマＣＶＤ法で形成した炭素を含有する酸化珪素の層である構成としている。 The heat ray shielding film of the present embodiment is a heat ray shielding film having at least a heat ray reflective layer and a surface protective layer in this order on one surface of a plastic film, and the surface protective layer is formed by a plasma CVD method. The structure is a silicon oxide layer containing carbon.
以下、本実施の形態における熱線遮蔽フィルムとその製造方法について、それぞれの構成毎に順に説明する。 Hereinafter, the heat ray shielding film in this Embodiment and its manufacturing method are demonstrated in order for every structure.
基材となるプラスチックフィルムとしては、可視光に対して透明なプラスチックフィルムを用いる。具体的なプラスチックの種類としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）等が挙げられる。これらうち、耐熱性、機械的強度に優れ、安価でかつ透明性と柔軟性も兼ね備えている等の観点から、特に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが好ましい。プラスチックフィルムの厚みは１２〜２００μｍの範囲が好ましい。 As a plastic film used as a base material, a plastic film transparent to visible light is used. Specific types of plastic include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), and the like. Among these, a polyethylene terephthalate (PET) film is particularly preferable from the viewpoints of excellent heat resistance and mechanical strength, being inexpensive and having both transparency and flexibility. The thickness of the plastic film is preferably in the range of 12 to 200 μm.
また、プラスチックフィルムの表面には、接着性を向上させるために、予め、コロナ放電処理、プラズマ処理などの表面処理を施してもよく、共重合ポリエステル樹脂やポリウレタン樹脂等の易接着層を設けてもよい。 In addition, the surface of the plastic film may be subjected to surface treatment such as corona discharge treatment or plasma treatment in advance in order to improve adhesion, and an easy adhesion layer such as copolymer polyester resin or polyurethane resin is provided. Also good.
そして、本実施の形態の熱線遮蔽フィルムにおいては、プラスチックフィルムの一方の面に、熱線反射層を備えている。熱線反射層としては、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、パラジウム、錫などの金属やその合金の金属薄膜を用いることができ、なかでも、可視光線の吸収がほとんどない銀やその合金の金属薄膜とすることが好ましい。金属薄膜の厚みは、波長４００〜７５０ｎｍにおける可視光透過率が少なくとも７０％になるように、５〜５００ｎｍの範囲とすることが好ましい。厚みが５ｎｍ未満であると、近赤外線および赤外線透過率が高くなり十分な熱線反射効果が得られず、また、５００ｎｍを超えると可視光透過率が低下し透明性が悪くなるので好ましくない。金属薄膜の形成方法としては、気相成長法が好ましく、特に、真空蒸着法、スパッタリング法またはＣＶＤ法が好ましい。 And in the heat ray shielding film of this Embodiment, the heat ray reflective layer is provided in the one surface of the plastic film. As the heat ray reflective layer, a metal thin film of a metal such as gold, silver, copper, aluminum, nickel, palladium, tin, or an alloy thereof can be used, and among them, a metal of silver or an alloy thereof that hardly absorbs visible light. A thin film is preferable. The thickness of the metal thin film is preferably in the range of 5 to 500 nm so that the visible light transmittance at a wavelength of 400 to 750 nm is at least 70%. If the thickness is less than 5 nm, the near infrared ray and infrared transmittance are increased, and a sufficient heat ray reflection effect cannot be obtained. If the thickness exceeds 500 nm, the visible light transmittance is lowered and the transparency is deteriorated. As a method for forming the metal thin film, a vapor phase growth method is preferable, and a vacuum evaporation method, a sputtering method, or a CVD method is particularly preferable.
また、熱線反射層は、可視光線の反射を抑制し透過特性を高めるために、上記の金属薄膜と、誘電体膜または透明導電膜とを交互に積層してなる層であることが好ましい。誘電体膜または透明導電膜としては、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ケイ素、酸化インジウム、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、ガリウム亜鉛酸化物（ＧＺＯ）などの金属酸化物を薄膜化したものを用いることができる。なお、誘電体膜または透明導電膜は、上記の金属薄膜をサンドイッチ状に挟む積層構造とすることで、透明性を向上させることができる。誘電体膜または透明導電膜の厚みは、熱線遮蔽フィルムの光学特性を満足する範囲で金属薄膜とあわせて設定すれば良く、好ましい厚みは１０〜７５０ｎｍの範囲である。誘電体膜または透明導電膜の形成方法としては、気相成長法が好ましく、特に、真空蒸着法、スパッタリング法またはＣＶＤ法が好ましい。 The heat ray reflective layer is preferably a layer formed by alternately laminating the above metal thin films and dielectric films or transparent conductive films in order to suppress the reflection of visible light and enhance the transmission characteristics. Examples of the dielectric film or transparent conductive film include titanium oxide, tantalum oxide, zirconium oxide, zinc oxide, tin oxide, silicon oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), antimony tin oxide (ATO), and gallium zinc oxide. A thin film of a metal oxide such as a product (GZO) can be used. Note that the dielectric film or the transparent conductive film can have improved transparency by having a laminated structure in which the metal thin film is sandwiched. What is necessary is just to set the thickness of a dielectric material film or a transparent conductive film with a metal thin film in the range which satisfies the optical characteristic of a heat ray shielding film, and preferable thickness is the range of 10-750 nm. As a method for forming the dielectric film or the transparent conductive film, a vapor phase growth method is preferable, and a vacuum evaporation method, a sputtering method, or a CVD method is particularly preferable.
そして、熱線反射層にキズが入って透明性が低下するのを防止するため、および熱線反射層の耐候性を確保するために、熱線反射層の上に表面保護層を設けている。本実施の形態の熱線遮蔽フィルムにおいては、特に、表面保護層として、炭素を含有する酸化珪素のハードコート層をプラズマＣＶＤ法で形成している。 A surface protective layer is provided on the heat ray reflective layer in order to prevent scratches in the heat ray reflective layer and lower the transparency, and to ensure the weather resistance of the heat ray reflective layer. In the heat ray shielding film of the present embodiment, in particular, a hard coat layer of silicon oxide containing carbon is formed as a surface protective layer by a plasma CVD method.
プラズマＣＶＤ法で形成した炭素を含有する酸化珪素のハードコート層は、耐擦傷性、耐摩耗性に優れた硬質表面を有するとともに、空気中の水分に対して優れたバリア性を有するため、熱線反射層の劣化を防止することができ、本実施の形態の熱線遮蔽フィルムの耐候性能を高めることができる。 The hard coat layer of silicon oxide containing carbon formed by plasma CVD has a hard surface with excellent scratch resistance and wear resistance, and also has excellent barrier properties against moisture in the air. Deterioration of the reflective layer can be prevented, and the weather resistance performance of the heat ray shielding film of the present embodiment can be enhanced.
そして、プラズマＣＶＤ法で形成した炭素を含有する酸化珪素のハードコート層は、従来の樹脂系のハードコート層と比較して、極めて薄い膜厚であっても、表面保護層としての機能が果たせるので、表面保護層の膜厚を薄くすることが可能である。また、赤外領域に吸収が少ない表面保護層である。これにより、熱貫流率を小さくすることができ、本実施の形態の熱線遮蔽フィルムの断熱性能を高めることができる。なお、炭素を含有する酸化珪素のハードコート層の膜厚は、３０〜１０００ｎｍの範囲であることが好ましい。膜厚が３０ｎｍ未満であると表面保護層としての機能を十分に果たすことができず、また、１０００ｎｍを超えると可撓性が損なわれフィルムを曲げた場合にクラックが発生し、ガスバリア性が低下してしまうため、好ましくない。 The silicon oxide hard coat layer containing carbon formed by the plasma CVD method can function as a surface protective layer even if it is extremely thin compared to the conventional resin hard coat layer. Therefore, it is possible to reduce the thickness of the surface protective layer. Moreover, it is a surface protective layer with little absorption in an infrared region. Thereby, a heat transmissivity can be made small and the heat insulation performance of the heat ray shielding film of this Embodiment can be improved. The film thickness of the silicon oxide hard coat layer containing carbon is preferably in the range of 30 to 1000 nm. If the film thickness is less than 30 nm, the function as a surface protective layer cannot be sufficiently achieved, and if it exceeds 1000 nm, flexibility is impaired and cracks occur when the film is bent, resulting in a decrease in gas barrier properties. Therefore, it is not preferable.
また、炭素を含有する酸化珪素のハードコート層の組成としては、炭素成分が少ないほど柔軟性に欠けクラックが発生しガスバリア性が低下しやすく、炭素成分が多いほど透明性が低下しやすいので、一般式ＳｉＯｘＣｙで表したとき、ｙの値が０．０１〜０．３０の範囲であることが、特に好ましい。また、酸素成分に関しては、一般式ＳｉＯｘＣｙで表したとき、ｘの値が２に近いほど、透明性が向上する傾向があり、また、反対にｘの値が２より小さいほど、ガスバリア性が向上する傾向がある。すなわち、高い透明性と高いガスバリア性を両立して得るためには、ｘの値が１．５〜２．０の範囲であることが好ましい。 In addition, as the composition of the hard coat layer of silicon oxide containing carbon, as the carbon component is small, the lack of flexibility is likely to cause cracks and the gas barrier property is likely to be lowered, and as the carbon component is increased, the transparency is likely to be lowered. When represented by the general formula SiOxCy, the value of y is particularly preferably in the range of 0.01 to 0.30. As for the oxygen component, when expressed by the general formula SiOxCy, the closer the value of x is to 2, the more the transparency tends to improve. On the contrary, the smaller the value of x is, the better the gas barrier property. Tend to. That is, in order to obtain both high transparency and high gas barrier properties, the value of x is preferably in the range of 1.5 to 2.0.
炭素を含有する酸化珪素のハードコート層は、上記したように、プラズマＣＶＤ法により形成される。また、プラズマ発生装置としては、直流（ＤＣ）プラズマ、低周波プラズマ、高周波プラズマ、パルス波プラズマ、３極構造プラズマ、マイクロ波プラズマなどの低温プラズマ発生装置が用いられる。 The hard coat layer of silicon oxide containing carbon is formed by the plasma CVD method as described above. As the plasma generator, a low-temperature plasma generator such as direct current (DC) plasma, low-frequency plasma, high-frequency plasma, pulse wave plasma, tripolar plasma, or microwave plasma is used.
プラズマＣＶＤ法により形成される炭素を含有する酸化珪素のハードコート層は、有機シラン化合物と酸素ガスを原料として成膜することができる。有機シラン化合物としては、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）、テトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）、ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）、テトラメチルジシロキサン、メチルトリメトキシシランなどの比較的低分子量の有機シラン化合物を用いることができる。 The hard coat layer of silicon oxide containing carbon formed by the plasma CVD method can be formed using an organosilane compound and oxygen gas as raw materials. Organic silane compounds such as tetraethoxysilane (TEOS), tetramethoxysilane (TMOS), tetramethylsilane (TMS), hexamethyldisiloxane (HMDSO), tetramethyldisiloxane and methyltrimethoxysilane The organosilane compound can be used.
プラズマＣＶＤ法による成膜では、上記有機シラン化合物を気化させ酸素ガスと混合したものを電極間に導入し、低温プラズマ発生装置にて電力を印加してプラズマ化し、プラスチックフィルムの一方の面に形成した熱線反射層の上に、炭素を含有する酸化珪素のハードコート層を形成する。また、プラズマＣＶＤ法では、炭素を含有する酸化珪素のハードコート層の膜質を様々な方法で変えることが可能であり、例えば、有機シラン化合物やガス種の変更、有機シラン化合物と酸素ガスの混合比や、印加電力の増減などにより、比較的容易に、ハードコート層の酸素成分や炭素成分の組成比を設定することができる。 In film formation by the plasma CVD method, the organic silane compound vaporized and mixed with oxygen gas is introduced between the electrodes, and it is turned into plasma by applying power with a low-temperature plasma generator and formed on one side of the plastic film A hard coat layer of silicon oxide containing carbon is formed on the heat ray reflective layer. In addition, in the plasma CVD method, the film quality of the hard coat layer of silicon oxide containing carbon can be changed by various methods. For example, the organic silane compound and the gas type can be changed, or the organic silane compound and oxygen gas can be mixed. The composition ratio of the oxygen component and the carbon component of the hard coat layer can be set relatively easily by the ratio and increase / decrease of the applied power.
そして、本実施の形態の熱線遮蔽フィルムにおいては、窓などに貼り付けるために、プラスチックフィルムの熱線反射層と表面保護層とを形成した面の反対側のプラスチックフィルムの表面には、粘着剤層を備えていることが望ましい。熱線遮蔽フィルムは、透明性が必要な用途であるから、粘着剤層も透明でそれ自体高い耐候性を有していることが望ましい。このような粘着剤層を構成する粘着剤としては、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤などの公知の透明粘着剤が使用できる。粘着剤層の厚さは、透明性を阻害せず、適度な粘着性が得られるよう、通常１〜１００μｍ、好ましくは２〜５０μｍの範囲が望ましい。また、本実施の形態の熱線遮蔽フィルムにおいては、粘着剤層には、表面に離型処理を施した離型フィルムを貼り合わせて構成することができる。 And in the heat ray shielding film of this Embodiment, in order to affix on a window etc., on the surface of the plastic film on the opposite side to the surface which formed the heat ray reflective layer and surface protection layer of the plastic film, an adhesive layer It is desirable to have. Since the heat ray shielding film is an application requiring transparency, it is desirable that the pressure-sensitive adhesive layer is also transparent and has high weather resistance. As an adhesive which comprises such an adhesive layer, well-known transparent adhesives, such as an acrylic adhesive, a rubber adhesive, a urethane adhesive, a silicone adhesive, can be used. The thickness of the pressure-sensitive adhesive layer is usually in the range of 1 to 100 μm, preferably 2 to 50 μm so as to obtain appropriate pressure-sensitive adhesiveness without inhibiting transparency. Moreover, in the heat ray shielding film of this Embodiment, the adhesive layer can be comprised by bonding together the release film which performed the mold release process on the surface.
以下、本発明の熱線遮蔽フィルムとその製造方法について、実施例に基づいて詳細に説明する。ただし、本発明は実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the heat ray shielding film of this invention and its manufacturing method are demonstrated in detail based on an Example. However, the present invention is not limited to the examples.
〈実施例１〉
実施例１の熱線遮蔽フィルムは、以下のようにして作製した。まず、基材となるプラスチックフィルムとして、５０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを準備した。
<Example 1>
The heat ray shielding film of Example 1 was produced as follows. First, a 50 μm polyethylene terephthalate (PET) film was prepared as a plastic film serving as a substrate.
そして、以下のようにして、上記のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上の一方の面に、ＩＴＯ層／銀層／ＩＴＯ層の３層構造の熱線反射層を形成した。具体的には、まず、熱線反射層の第１層目として、３０ｎｍのＩＴＯ層を直流マグネトロンスパッタリング法で形成した。スパッタリングは、ターゲットとして１０重量％のＳｎＯ２を含有したＩＴＯターゲットを用い、ガスとしてアルゴンと酸素の混合ガスを用いた。続いて、熱線反射層の第２層目として、ＩＴＯ層の上にＡｇ層を形成した。Ａｇ層の厚みは１０ｎｍとした。Ａｇ層は、Ａｇターゲットを用い、Ａｒガスのみを用いて直流マグネトロンスパッタリング法で形成した。さらに、熱線反射層の第３層目として、Ａｇ層の上に３０ｎｍのＩＴＯ層を形成した。形成方法は、第１層目と同じとした。 Then, a heat ray reflective layer having a three-layer structure of ITO layer / silver layer / ITO layer was formed on one surface of the polyethylene terephthalate (PET) film as follows. Specifically, first, as a first layer of the heat ray reflective layer, an ITO layer of 30 nm was formed by DC magnetron sputtering. In sputtering, an ITO target containing 10 wt% SnO 2 was used as a target, and a mixed gas of argon and oxygen was used as a gas. Subsequently, an Ag layer was formed on the ITO layer as the second layer of the heat ray reflective layer. The thickness of the Ag layer was 10 nm. The Ag layer was formed by DC magnetron sputtering using an Ag target and using only Ar gas. Furthermore, a 30 nm ITO layer was formed on the Ag layer as the third layer of the heat ray reflective layer. The formation method was the same as that for the first layer.
次に、上記の熱線反射層の上に、表面保護層として、プラズマＣＶＤ法により、炭素を含有する酸化珪素のハードコート層を形成した。具体的には、高周波プラズマＣＶＤ装置を用い、１×１０−３Ｐａ以下にチャンバー内を真空排気した後、ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）と酸素（Ｏ２）との体積比が、ＨＭＤＳＯ：Ｏ２＝１：１３５となるように制御して、チャンバー内に導入した。その後、プラズマ励起電力を０．３Ｗ／ｃｍ２として、高周波プラズマＣＶＤを実行し、炭素を含有する酸化珪素のハードコート層を形成した。この時形成したハードコート層の厚さは、１５０ｎｍであった。以上により、実施例１の熱線遮蔽フィルムを得た。 Next, a hard coat layer of silicon oxide containing carbon was formed as a surface protective layer on the heat ray reflective layer by a plasma CVD method. Specifically, after evacuating the chamber to 1 × 10 −3 Pa or less using a high-frequency plasma CVD apparatus, the volume ratio of hexamethyldisiloxane (HMDSO) to oxygen (O 2 ) is HMDSO: O It was controlled so that 2 = 1: 135 and introduced into the chamber. Thereafter, high-frequency plasma CVD was performed at a plasma excitation power of 0.3 W / cm 2 to form a hard coat layer of silicon oxide containing carbon. The thickness of the hard coat layer formed at this time was 150 nm. Thus, the heat ray shielding film of Example 1 was obtained.
また、得られた実施例１の熱線遮蔽フィルムの炭素を含有する酸化珪素のハードコート層の組成について、分析した。組成分析は、Ｘ線光電子分光分析装置（アルバック・ファイ株式会社製、ＥＳＣＡ５８００）を用いて、Ｓｉ、Ｏ、Ｃのスペクトルの比から原子組成百分率で算出した。この時、Ｃの量は７．４％、Ｓｉの量は３０．９％、Ｏの量は６１．７％であった。したがって、この組成を一般式ＳｉＯｘＣｙで表したとき、ｘの値が１．９９７であり、ｙの値が０．２４０であった。 Moreover, it analyzed about the composition of the hard-coat layer of the silicon oxide containing the carbon of the heat ray shielding film of Example 1 obtained. The composition analysis was calculated as an atomic composition percentage from the ratio of Si, O, and C spectra using an X-ray photoelectron spectrometer (ESCA5800 manufactured by ULVAC-PHI Co., Ltd.). At this time, the amount of C was 7.4%, the amount of Si was 30.9%, and the amount of O was 61.7%. Therefore, when this composition is represented by the general formula SiOxCy, the value of x was 1.997 and the value of y was 0.240.
〈実施例２〉
実施例２の熱線遮蔽フィルムが、実施例１と異なる点は、形成した表面保護層であり、プラズマＣＶＤ法の条件、および、これにより形成した炭素を含有する酸化珪素のハードコート層の組成である。このほかの基材のプラスチックフィルム、熱線反射層の形成方法などは、実施例１と全く同様にして、実施例２の熱線遮蔽フィルムを作製した。
<Example 2>
The heat ray shielding film of Example 2 is different from Example 1 in that the surface protective layer is formed. The conditions of the plasma CVD method and the composition of the hard coat layer of silicon oxide containing carbon formed thereby are as follows. is there. The heat-shielding film of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except for the plastic film of the base material and the method for forming the heat ray reflective layer.
具体的には、実施例２では、プラズマＣＶＤ法の条件として、ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）と酸素（Ｏ２）との体積比が、ＨＭＤＳＯ：Ｏ２＝１：１００となるように制御して導入した。そして、プラズマ励起電力を０．６Ｗ／ｃｍ２として、高周波プラズマＣＶＤを実行し、炭素を含有する酸化珪素のハードコート層を形成した。この時形成したハードコート層の厚さは、実施例１と同様に１５０ｎｍであった。以上により、実施例２の熱線遮蔽フィルムを得た。 Specifically, in Example 2, as a condition of the plasma CVD method, the volume ratio of hexamethyldisiloxane (HMDSO) to oxygen (O 2 ) is controlled to be HMDSO: O 2 = 1: 100. Introduced. Then, high-frequency plasma CVD was performed at a plasma excitation power of 0.6 W / cm 2 to form a silicon oxide hard coat layer containing carbon. The thickness of the hard coat layer formed at this time was 150 nm as in Example 1. Thus, a heat ray shielding film of Example 2 was obtained.
また、得られた実施例２の熱線遮蔽フィルムの炭素を含有する酸化珪素のハードコート層の組成について、実施例１と同様の方法で分析した。分析結果は、原子組成百分率で、Ｃの量は２．７％、Ｓｉの量は３３．１％、Ｏの量は６４．２％であった。したがって、この組成を一般式ＳｉＯｘＣｙで表したとき、ｘの値が１．９４０であり、ｙの値が０．０８２であった。 Moreover, it analyzed by the method similar to Example 1 about the composition of the hard-coat layer of the silicon oxide containing carbon of the heat ray shielding film of Example 2 obtained. The analysis results were the atomic composition percentage, the amount of C was 2.7%, the amount of Si was 33.1%, and the amount of O was 64.2%. Therefore, when this composition is represented by the general formula SiOxCy, the value of x was 1.940 and the value of y was 0.082.
〈比較例１〉
比較例１の熱線遮蔽フィルムが、実施例１と異なる点は、形成した表面保護層であり、このほかの基材のプラスチックフィルム、熱線反射層の形成方法などは、実施例１と全く同様にして、比較例１の熱線遮蔽フィルムを作製した。
<Comparative example 1>
The heat ray shielding film of Comparative Example 1 is different from Example 1 in the formed surface protective layer, and the other methods of forming the plastic film of the base material and the heat ray reflective layer are the same as in Example 1. Thus, a heat ray shielding film of Comparative Example 1 was produced.
比較例１では、表面保護層として、アクリル系ハードコート層を形成した。具体的には、実施例１と同様に形成した３層構造の熱線反射層の上に、紫外線硬化型アクリル樹脂系塗料を、硬化後の膜厚が２μｍとなるよう塗布し、１００℃で１分間乾燥した後、ＵＶ照射装置を用いて紫外線を照射して硬化し、アクリル系ハードコート層を形成した。以上により、比較例１の熱線遮蔽フィルムを得た。 In Comparative Example 1, an acrylic hard coat layer was formed as the surface protective layer. Specifically, an ultraviolet curable acrylic resin-based paint is applied on a heat ray reflective layer having a three-layer structure formed in the same manner as in Example 1 so that the film thickness after curing is 2 μm. After drying for a minute, it was cured by irradiating with ultraviolet rays using a UV irradiation device to form an acrylic hard coat layer. Thus, the heat ray shielding film of Comparative Example 1 was obtained.
〈比較例２〉
比較例２の熱線遮蔽フィルムも、比較例１と同様に、表面保護層としてアクリル系ハードコート層を形成した。比較例２の熱線遮蔽フィルムが、比較例１と異なる点は、形成した表面保護層としてのアクリル系ハードコート層の厚さであり、硬化後の膜厚を１２μｍとした。このほかは、比較例１と全く同様にして、比較例２の熱線遮蔽フィルムを作製した。
<Comparative example 2>
Similarly to Comparative Example 1, the heat ray shielding film of Comparative Example 2 also formed an acrylic hard coat layer as a surface protective layer. The heat ray shielding film of Comparative Example 2 differs from Comparative Example 1 in the thickness of the acrylic hard coat layer as the formed surface protective layer, and the film thickness after curing was 12 μm. Except for this, a heat ray shielding film of Comparative Example 2 was produced in the same manner as Comparative Example 1.
以上により作製した、実施例１、実施例２、比較例１、および比較例２の４種の熱線遮蔽フィルムについて、可視光線透過率、遮蔽係数、熱貫流率、鉛筆硬度および耐候性を評価した。評価結果を、（表１）に示す。なお、可視光線透過率、遮蔽係数、および熱貫流率の評価は、試料の熱線遮蔽フィルムの熱線反射層と表面保護層を形成した面の反対面に透明粘着フィルムを貼付けて粘着剤層を形成し、この粘着剤層を介して、３ｍｍ厚のフロートガラスに貼付けて行った。 Regarding the four types of heat ray shielding films of Example 1, Example 2, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 produced as described above, the visible light transmittance, shielding coefficient, thermal conductivity, pencil hardness, and weather resistance were evaluated. . The evaluation results are shown in (Table 1). In addition, evaluation of visible light transmittance, shielding coefficient, and heat transmissivity is performed by sticking a transparent adhesive film on the opposite side of the heat ray reflective layer and surface protective layer of the sample to form an adhesive layer. And it stuck on 3 mm-thick float glass through this adhesive layer.
なお、可視光線透過率および遮蔽係数は、ＪＩＳ Ａ５７５９に基づき測定、算出した。測定は、紫外可視近赤外分光光度計（島津製作所製、ＵＶ−３６００）を用い、波長３００〜２５００ｎｍの範囲で透過率および反射率について行った。 The visible light transmittance and the shielding coefficient were measured and calculated based on JIS A5759. The measurement was performed for transmittance and reflectance in a wavelength range of 300 to 2500 nm using an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation, UV-3600).
熱貫流率は、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）を用い、波長２５００ｎｍ〜２５μｍの範囲で、表面保護層側の反射率を測定し、得られた反射率の値を元にＪＩＳ Ａ５７５９に基づき熱貫流率を算出した。 The heat transmissivity is measured using the Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR), the reflectance on the surface protective layer side is measured in the wavelength range of 2500 nm to 25 μm, and JIS based on the obtained reflectance value. The heat flow rate was calculated based on A5759.
表面保護層の鉛筆硬度は、ＪＩＳ Ｋ５６００−５−４に準じて、ひっかき硬度を評価した。耐候性は、試料の熱線遮蔽フィルムを６０℃−９５％ＲＨの環境下に５００時間放置して耐湿熱試験を行い、試験後の熱線遮蔽フィルムの外観を目視で観察して評価した。 The pencil hardness of the surface protective layer was evaluated according to JIS K5600-5-4. The weather resistance was evaluated by allowing the sample heat ray shielding film to stand in an environment of 60 ° C.-95% RH for 500 hours, performing a moisture and heat resistance test, and visually observing the appearance of the heat ray shielding film after the test.
（表１）の評価結果に示したように、プラズマＣＶＤ法により炭素を含有する酸化珪素のハードコート層を表面保護層として形成した実施例１および実施例２の熱線遮蔽フィルムは、鉛筆硬度および耐候性がほぼ同程度である比較例２と比較して、遮蔽係数は殆ど差違が無いにもかかわらず、共に、熱貫流率が２Ｗ／ｍ２Ｋ以上も小さく、断熱性能に非常に優れていることが確認できた。 As shown in the evaluation results of (Table 1), the heat ray shielding films of Example 1 and Example 2 in which a hard coat layer of silicon oxide containing carbon was formed as a surface protective layer by plasma CVD, Compared to Comparative Example 2 in which the weather resistance is almost the same, although the shielding coefficient is almost the same, both the thermal conductivity is as small as 2 W / m 2 K or more, and the heat insulation performance is very excellent. It was confirmed that
また、実施例１および実施例２の熱線遮蔽フィルムは、鉛筆硬度がＨであり、耐擦傷性、耐摩耗性に優れた硬質表面を有するとともに、耐湿熱試験後の外観にも変化か無く、優れた耐候性能を有する熱線遮蔽フィルムであることが確認できた。 Further, the heat ray shielding films of Example 1 and Example 2 had a pencil hardness of H, had a hard surface excellent in scratch resistance and abrasion resistance, and had no change in appearance after the moist heat resistance test. It was confirmed that the film was a heat ray shielding film having excellent weather resistance.
以上のように、実施例１および実施例２の熱線遮蔽フィルムは、熱線反射層上の表面保護層をプラズマＣＶＤ法で形成し、炭素を含有する酸化珪素の層としているので、この表面保護層は、水蒸気に対する高いバリア性を有するとともに、熱貫流率を小さくすることができ、優れた耐候性能および高い断熱性能を有する熱線遮蔽フィルムであることが確認できた。 As described above, in the heat ray shielding films of Example 1 and Example 2, the surface protective layer on the heat ray reflective layer is formed by the plasma CVD method and is a silicon oxide layer containing carbon. It was confirmed that the film has a high barrier property against water vapor, can reduce the heat transmissivity, and is a heat ray shielding film having excellent weather resistance and high heat insulation performance.
一方、表面保護層としてアクリル系ハードコート層を形成した比較例１および比較例２の熱線遮蔽フィルムは、実施例と比較して、共に、熱貫流率が５Ｗ／ｍ２Ｋ以上と大きく、断熱性能に劣っていることがわかる。また、特に、アクリル系ハードコート層の厚さが２μｍと薄い比較例１の熱線遮蔽フィルムは、鉛筆硬度がＢで、耐擦傷性、耐摩耗性に劣り、耐湿熱試験後の外観にも白化を生じ、耐候性能にも課題があることがわかる。 On the other hand, the heat ray shielding films of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 in which an acrylic hard coat layer was formed as a surface protective layer both had a large heat transmissivity of 5 W / m 2 K or more, as compared with the Examples. It turns out that it is inferior in performance. In particular, the heat ray shielding film of Comparative Example 1 having a thin acrylic hard coat layer having a thickness of 2 μm has a pencil hardness of B, is inferior in scratch resistance and wear resistance, and is whitened in appearance after the wet heat resistance test. It can be seen that there is a problem in weather resistance.
本発明に係る熱線遮蔽フィルムは、熱線遮蔽性に優れるとともに可視光線透過性に優れ、かつ、優れた耐候性能および高い断熱性能を有するものであるので、太陽光に含まれる近赤外線などの熱線を遮る目的で建物や自動車などの窓ガラスに貼り付けて用いられる熱線遮蔽フィルムとして、特に有用である。
Since the heat ray shielding film according to the present invention has excellent heat ray shielding properties and excellent visible light transmittance, and has excellent weather resistance and high heat insulation performance, it can absorb heat rays such as near infrared rays contained in sunlight. It is particularly useful as a heat ray shielding film used by being attached to a window glass of a building or an automobile for the purpose of shielding.
Claims (2)
The heat ray shielding film according to claim 1, further comprising an adhesive layer on the other surface of the plastic film.
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