JP6235939B2 - 透明遮熱断熱部材 - Google Patents

Description

本発明は、透明遮熱断熱部材に関する。

地球温暖化防止及び省エネルギーの観点から、ビルディングの窓、ショーウインドウ、自動車の窓面等から太陽光の熱線（赤外線）をカットし、温度を低減させることが広く行われている。また、最近では、省エネルギーの観点から、夏場の温度上昇の原因となる熱線をカットする遮熱性のみならず、冬場の室内からの暖房熱の流出を抑え暖房負荷を低減させる断熱機能をも付与した遮熱断熱部材が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。

特開２０１２−１３５８８８号公報 特許第５３８９６１６号公報（特開２０１１−１０４８８７号公報） 国際公開ＷＯ２０１４／０１０５６２号

特許文献１には、酸化ケイ素又はアクリル樹脂を含む材料で形成された保護層と、金属酸化物薄膜と金属薄膜とが交互に積層されて形成された透明積層部とを備えた透明積層フィルムが開示されている。しかし、この透明積層フィルムは、窓ガラス等に貼り合わせて使用した場合に室内側となる保護層が、酸化ケイ素又はアクリル樹脂を含む材料から形成されているため耐擦傷性に優れるものの、酸化ケイ素又はアクリル樹脂は赤外線領域（波長域５μｍ以上）に吸収があるため、保護層の下層側に設置された透明積層部の赤外反射特性を十分に発揮できず、熱貫流率が増加して断熱機能に劣るという問題がある。

また、特許文献２には、赤外線反射層と、ポリノルボルネン層からなる保護層とを備える赤外線反射基板が開示されている。しかし、この赤外線反射基板は、窓ガラス等に貼り合わせて使用した場合に室内側となる保護層が、赤外線の吸収が少ないポリノルボルネン層から形成されているため、断熱性に優れているものの、保護層の耐擦傷性に劣るという問題がある。

また、特許文献３には、無機ナノ微粒子とアクリル系樹脂とからなる硬化樹脂層と、赤外線反射層とを備えた赤外遮蔽フィルムが開示されている。しかし、この赤外遮蔽フィルムは、その硬化樹脂層が赤外線を吸収するアクリル系樹脂からなるため、赤外線反射層の赤外反射特性を十分に発揮できず、熱貫流率が増加して断熱機能に劣るという問題がある。

本発明は上記問題を解決したもので、遮熱機能、断熱機能及び耐擦傷性に優れる透明遮熱断熱部材を提供するものである。

本発明の透明遮熱断熱部材は、透明基材と、前記透明基材の上に形成された赤外線反射層と、前記赤外線反射層の上に形成された保護層とを含む透明遮熱断熱部材であって、前記保護層は、無機フィラーと変性ポリオレフィン系樹脂とを含み、前記無機フィラーの含有量は、前記保護層の全体に対して３０質量％以上９０質量％以下であり、前記保護層の厚さは、１μｍ以上１５μｍ以下であることを特徴とする。

本発明によれば、遮熱機能、断熱機能及び耐擦傷性に優れる透明遮熱断熱部材を提供できる。

図１は、本発明の透明遮熱断熱部材の一例を示す概略断面図である。 図２は、本発明の透明遮熱断熱部材の他の例を示す概略断面図である。

本発明の透明遮熱断熱部材は、透明基材と、上記透明基材の上に形成された赤外線反射層と、上記赤外線反射層の上に形成された保護層とを備えている。また、上記保護層は、無機フィラーと変性ポリオレフィン系樹脂とを含み、上記無機フィラーの含有量は、上記保護層の全体に対して３０質量％以上９０質量％以下であり、上記保護層の厚さは、１μｍ以上１５μｍ以下であることを特徴とする。

上記構成とすることにより、本発明の透明遮熱断熱部材は遮熱機能、断熱機能及び耐擦傷性に優れる。

以下、本発明の透明遮熱断熱部材を図面に基づき説明する。

図１は、本発明の透明遮熱断熱部材の一例を示す概略断面図である。図１において、本発明の透明遮熱断熱部材１０は、透明基材１１と、赤外線反射層１２と、保護層１３と、粘着剤層１４とを備えている。また、図２は、本発明の透明遮熱断熱部材の他の例を示す概略断面図である。図２では、図１に示す透明基材１１と粘着剤層１４との間にコレステリック液晶ポリマー層１５を更に備えるものである。

＜保護層＞
上記保護層は、無機フィラーと変性ポリオレフィン系樹脂とを含む材料から形成されている。上記保護層は、無機フィラー及び変性ポリオレフィン系樹脂とを含む材料から形成されているため、本発明の透明遮熱断熱部材の耐擦傷性が向上する。また、上記変性ポリオレフィン系樹脂は、赤外線の吸収が少ないので、本発明の透明遮熱断熱部材の断熱機能を有効に維持できる。また、上記変性ポリオレフィン樹脂は、官能基を有しているため、保護層と赤外線反射層との密着性が向上する。

上記保護層の厚さは、１μｍ以上１５μｍ以下に設定され、３μｍ以下１０μｍ以下がより好ましい。上記保護層の厚さが大きすぎると光学特性が低下し、上記厚さが小さすぎると耐擦傷性が低下する。また、上記保護層の波長５．５〜２５．２μｍの光の平均透過率は、７０％以上であることが好ましい。

[無機フィラー]
上記無機フィラーとしては、波長域５．５〜２５．２μｍの赤外線の吸収が少なければ特に限定されないが、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、セレン化亜鉛等の材料を使用することが可能で、化学的安定性が高い酸化物である酸化マグネシウムが特に好ましい。また、酸化マグネシウムは、上記赤外線の吸収が少なく、且つ、紫外線の吸収も少ないため、本発明の透明遮熱断熱部材の全光線透過率を向上できる。また、上記無機フィラーとして、上記赤外線の吸収が少ない酸化亜鉛も使用できるが、酸化亜鉛は、紫外線の吸収が大きく、且つ、光触媒機能があるため、本発明の透明遮熱断熱部材の全光線透過率が低下し、上記光触媒機能のため、保護層が劣化しやすい。

上記酸化マグネシウムとしては、上記赤外線の吸収が少ないものであれば市販品を用いることができ、例えば、イオリテック社製の酸化マグネシウム（サプライヤーコードＮｏ．ＮＯ−００１２−ＨＰ）、イオンセラミック社製のナノサイズ酸化マグネシウム等を使用できる。

上記無機フィラーの含有量は、保護層の全体に対して３０質量％以上９０質量％以下に設定され、５０質量％以上７０質量％以下がより好ましい。上記無機フィラーの含有量が少なすぎると保護層の耐擦傷性が低下し、また上記無機フィラーの含有量が多すぎると赤外線反射層との密着性が低下する。

上記無機フィラーの平均一次粒子径は、１０〜２００ｎｍの範囲にあることが好ましい。上記平均一次粒子径が１０ｎｍより大きい場合には、分散処理が容易になり粒子同士の凝集を抑制でき、曇りを抑制でき、光学特性が向上する傾向がある。また、上記平均一次粒子径が２００ｎｍ以下の場合には、粒子による可視光線の散乱が抑制され、曇りが小さくなる傾向がある。ここで、上記平均一次粒子径は、例えば、作製した保護層の表面又は断面において、個々の粒子の粒子径を電子顕微鏡により観察・測定した後、少なくとも１００個の粒子の粒子径を平均した平均粒子径をいう。

［変性ポリオレフィン系樹脂］
上記変性ポリオレフィン系樹脂としては、波長域５．５〜２５．２μｍの赤外線の吸収が少なく、官能基を有していれば特に限定されず、例えば、カルボキシル基、水酸基、オキサゾリン基等を有するポリオレフィン系樹脂を用いることができる。上記変性ポリオレフィン系樹脂としては、上記特性を有していれば市販品を用いることができ、例えば、住友精化製の「ザイクセンＡＣ−ＨＷ−１０」、「ザイクセンＡ」（商品名）等、ユニチカ社製の「アローベースＳＢ１２００」（商品名）等を使用できる。

［他の成分］
上記保護層は、波長域５．５〜２５．２μｍの光透過率が損なわれない範囲で、上記変性ポリオレフィン系樹脂と架橋可能な添加剤を含有することができる。これにより、保護層の耐擦傷性をより向上できる。上記添加剤による架橋方式としては、放射線硬化によるものと、熱硬化によるものとを挙げることができる。

上記放射線硬化による添加剤としては、波長域５．５〜２５．２μｍの赤外線の吸収が少ないものであれば特に限定されず、例えば、多官能アクリル系樹脂モノマー等が挙げられる。具体的には、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−シクロヘキサンジアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（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、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，２，３−シクロヘキサントリメタクリレート等のアクリレート；ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー等のポリウレタンポリアクリレート；ポリエステルポリアクリレート等の多価アルコールと（メタ）アクリル酸とから生成されるエステル類；１，４−ジビニルベンゼン、４−ビニル安息香酸−２−アクリロイルエチルエステル、１，４−ジビニルシクロヘキサノン等のビニルベンゼン及びその誘導体等が挙げられる。これらの多官能アクリレート化合物は、単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。

また、上記熱硬化による添加剤としては、波長域５．５〜２５．２μｍの赤外線の吸収が少ないものであれば特に限定されず、例えば、オキサゾリン基含有架橋剤である日本触媒社製の「エポクロスＫ―２０３０Ｅ」、「エポクロスＷＳ―５００」、「エポクロスＷＳ―７００」（商品名）等、カルボジイミド基含有架橋剤である日清紡ケミカル社製の「カルボジライトＳＶ―０２」、「カルボジライトＶ―０２」、「カルボジライトＶ―０４」（商品名）等、アジリジン基含有架橋剤である日本触媒社製の「ケミタイトＰＺ―３３」、「ケミタイトＤＺ―２２Ｅ」（商品名）等が挙げられる。

上記保護層は、上記無機フィラーを上記変性ポリオレフィン系樹脂、上記架橋剤及び溶剤とともに分散処理して分散溶液とし、その分散溶液を赤外線反射層の上に塗布し、乾燥して作製することができる。

上記分散処理は、従来の分散方法により行なうことができる。従来の分散方法としては、例えば、サンドグラインドミル等のビーズミル、超音波分散機、３本ロールミル等を用いた分散方法が挙げられるが、生産性の観点からビーズミルを用いる方法が好適である。

上記分散溶液に用いる溶剤には、従来公知の炭化水素類、芳香族類、ケトン類、アルコール類、グリコール類、グリコールエーテル類、エーテル類等の溶剤が使用できる。具体的には、例えば、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、キシレン、シクロヘキサノン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド等を用いることができる。

上記分散溶液における上記溶剤の配合量は特に限定されず、分散溶液の塗布液としての粘度を維持できるように溶剤の配合量を調整すればよい。更に、上記分散溶液には、他の成分を含んでいてもよい。

＜赤外線反射層＞
上記赤外線反射層は、導電性積層膜から構成されていることが好ましく、更に上記導電性積層膜は、可視光領域の透過率を向上させる目的で、少なくとも上記透明基材側から金属酸化物層と、銀、銅、金、白金、アルミニウム等の金属により形成される金属層と、上記金属酸化物層とをこの順に備えていることが好ましい。上記導電性積層膜を上記三層構造にすることにより、上記透明遮熱断熱部材の断熱機能をより向上できる。

上記金属酸化物層は、酸化インジウムスズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ニオブ、酸化アルミニウム等による金属酸化物材料が適宜使用可能であり、これらの材料をスパッタリング法、蒸着法等のドライコーティング法により形成することが可能で、上記金属酸化物層の一層当たりの厚さは、０．００５μｍ〜０．０２μｍとすればよい。

また、上記金属層としては、銀、銅、金、白金、アルミニウム等の金属材料が適宜使用可能であり、これらの材料をスパッタリング法、蒸着法等のドライコーティング法により形成することが可能で、上記金属酸化物層の一層当たりの厚さは、０．００５μｍ〜０．０２μｍとすればよい。

また、上記赤外線反射層の波長５．５〜２５．２μｍの光の平均反射率は、８０％以上に設定することが好ましい。これにより、本発明の透明遮熱断熱部材の断熱機能を付与できる。

＜透明基材＞
本発明の透明遮熱断熱部材を構成する透明基材としては、透光性を有する材料で形成されていれば特に限定されない。上記透明基材としては、例えば、ポリエステル系樹脂（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）、ポリカーボネート系樹脂、ポリアクリル酸エステル系樹脂（例えば、ポリメチルメタクリレート等）、脂環式ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂（例えば、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等）、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、セルロース系樹脂（例えば、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等）、ノルボルネン系樹脂等の樹脂を、フィルム状又はシート状に加工したものを用いることができる。上記樹脂をフィルム状又はシート状に加工する方法としては、押し出し成形法、カレンダー成形法、圧縮成形法、射出成形法、上記樹脂を溶剤に溶解させてキャスティングする方法等が挙げられる。上記樹脂には、酸化防止剤、難燃剤、耐熱防止剤、紫外線吸収剤、易滑剤、帯電防止剤等の添加剤を添加してもよい。上記透明基材の厚みは、例えば、１０〜５００μｍである。

＜コレステリック液晶ポリマー層＞
本発明の透明遮熱断熱部材は、その透明性を損なわなければ、上記透明基材の上記赤外線反射層側とは反対側にコレステリック液晶ポリマー層を更に形成してもよい。これにより、本発明の透明遮熱断熱部材の遮熱機能をより向上させることができる。

上記コレステリック液晶ポリマー層は、重合性官能基を有する液晶化合物と、重合性官能基を有するキラル剤と、多官能アクリレート化合物とを含む材料を光重合させて形成されたものである。

コレステリック液晶ポリマーは、棒状分子であるネマチック液晶化合物に少量の光学活性化合物（キラル剤）を添加することにより得ることができる。このコレステリック液晶ポリマーは、ネマチック液晶化合物が幾重にも重なる層状の構造を有している。この層内では、それぞれのネマチック液晶化合物が一定方向に配列しており、互いの層は液晶化合物の配列方向が螺旋状になるように集積している。そのため、コレステリック液晶ポリマーは、この螺旋のピッチに応じて、特定の波長の光のみを選択的に反射することができる。

通常のコレステリック液晶ポリマーは、温度により螺旋のピッチが変わり、反射する光の波長が変わるという特徴がある。重合性官能基を有する液晶化合物と、重合性官能基を有するキラル剤とを含有する混合物を、液晶状態で均一にさせた後、液晶状態を保持したまま紫外線等の活性エネルギー線を照射すると、液晶化合物の配向状態を半永久的に固定化したコレステリック液晶ポリマーを含有する層を作製することが可能となる。

このようにして得られたコレステリック液晶ポリマー層は、温度によって反射する光の波長が変わることがなく半永久的に反射波長を固定化することが可能となる。また、このコレステリック液晶ポリマー層は、コレステリック液晶旋光性を有することから、円偏光の回転方向と波長が、液晶分子の回転方向と螺旋ピッチと等しい場合、その光を透過せずに反射する。通常、太陽光は、右螺旋と左螺旋の円偏光から合成されている。そのため、旋光性の向きが右螺旋のキラル剤を用いて特定の螺旋ピッチとしたコレステリック液晶ポリマー層と、旋光性の向きが左螺旋のキラル剤を用いて特定の螺旋ピッチとしたコレステリック液晶ポリマー層とを積層させることにより、選択反射波長での反射率をより高くすることができる。

上記コレステリック液晶ポリマー層の厚みは、入射光を最大反射させる波長（最大反射率波長）の１．５倍以上４．０倍以下が好ましく、最大反射率波長の１．７倍以上３．０倍以下がより好ましい。コレステリック液晶ポリマー層の厚みが最大反射率波長の１．５倍を下回ると、コレステリック液晶ポリマー層の配向性を維持することが困難になり、光反射率が低下することがある。また、コレステリック液晶ポリマー層の厚みが最大反射率波長の４．０倍を超えると、コレステリック液晶ポリマー層の配向性と光反射率は良好に維持できるが、厚みが厚くなり過ぎることがある。コレステリック液晶ポリマー層の厚みは、例えば、０．５μｍ以上２０μｍ以下、好ましくは１μｍ以上１０μｍ以下である。

また、上記コレステリック液晶ポリマー層は、単層構造に限らず、複数層構造であってもよい。複数層構造の場合、それぞれの層が、異なる選択反射波長を有すれば、光を反射する波長領域を広げることができ、好ましい。

以下、上記コレステリック液晶ポリマー層の形成材料について詳細に説明する。

［重合性官能基を有する液晶化合物］
上記コレステリック液晶ポリマー層の形成には、重合性官能基を有する液晶化合物を用いる。上記液晶化合物としては、例えば、「液晶の基礎と応用」（松本正一、角田市良 共著；工業調査会）第８章に記載されているような公知の化合物を用いることができる。

上記液晶化合物の具体例としては、例えば、特開２０１２−６９９７号公報、特開２０１２−１６８５１４号公報、特開２００８−２１７００１号公報、ＷＯ９５／２２５８６号パンフレット、特開２０００−２８１６２９号公報、特開２００１−２３３８３７号公報、特表２００１−５１９３１７号公報、特表２００２−５３３７４２号公報、特開２００２−３０８８３２号公報、特開２００２−２６５４２１号公報、特開２００５−３０９２５５号公報、特開２００５−２６３７８９号公報、特開２００８−２９１２１８号公報、特開２００８−２４２３４９号公報等に記載の化合物を挙げることができる。

上記コレステリック液晶ポリマー層の形成に用いられる液晶化合物は、一種類を単独で用いてもよいし、単独で用いた場合に、コレステリック液晶層の配向が乱れやすいのであれば、高融点液晶化合物と低融点液晶化合物とを併用してもいい。この場合、高融点液晶化合物の融点と低融点液晶化合物の融点との差が、１５℃以上３０℃以下であることが好ましく、２０℃以上３０℃以下がより好ましい。

上記液晶化合物について、高融点液晶化合物と低融点液晶化合物とを併用する場合、高融点液晶化合物の融点は、透明基材のガラス転移温度以上であることが好ましい。上記液晶化合物の融点が低い場合、キラル剤や溶剤との相溶性や溶解性に優れるが、融点が低すぎると作製した透明遮熱断熱部材の耐熱性に劣る。そのため、少なくとも高融点液晶化合物の融点を透明基材のガラス転移温度以上とするのがよい。

上記高融点液晶化合物と上記低融点液晶化合物との組合せとしては、市販品を用いることができ、例えば、ＡＤＥＫＡ社製の商品名「ＰＬＣ７７００」（融点９０℃）と「ＰＬＣ８１００」（融点６５℃）との組合せ、上記「ＰＬＣ７７００」（融点９０℃）と「ＰＬＣ７５００」（融点６５℃）との組合せ、ＤＩＣ社製の商品名「ＵＣＬ−０１７Ａ」（融点９６℃）と「ＵＣＬ−０１７」（融点７０℃）との組合せ等が挙げられる。

上記重合性官能基を有する液晶化合物を三種類以上用いる場合は、それらの中で、最大の融点を有するものを高融点液晶化合物とし、最小の融点を有するものを低融点液晶化合物とする。

上記重合性官能基を有する液晶化合物を二種以上併用する場合は、上記高融点液晶化合物を全体の質量割合で９０質量％以下の範囲で含むことが好ましい。上記高融点液晶化合物の割合が９０質量％を超えると、上記液晶化合物の相溶性が低下する傾向があり、その結果、コレステリック液晶ポリマー層の配向性が一部乱れることにより、ヘイズの上昇が生じる場合がある。

［重合性官能基を有するキラル剤］
上記コレステリック液晶ポリマー層の形成に用いられる重合性官能基を有するキラル剤としては、上記液晶化合物との相溶性が良好で、かつ、溶剤に溶解可能なものであれば、特に構造についての制限はなく、従来の重合性官能基を有するキラル剤を用いることができる。

上記キラル剤の具体例としては、例えば、ＷＯ９８／００４２８号パンフレット、特表平９−５０６０８８号公報、特表平１０−５０９７２６号公報、特開２０００−４４４５１号公報、特表２０００−５０６８７３号公報、特開２００３−６６２１４号公報、特開２００３−３１３１８７号公報、米国特許第６４６８４４４号明細書等に記載の化合物を挙げることができる。また、このようなキラル剤としては、市販品を用いることができ、例えば、メルク社製の商品名「Ｓ１０１」、「Ｒ８１１」、「ＣＢ１５」；ＢＡＳＦ社製の商品名「ＰＡＬＩＯＣＯＬＯＲ ＬＣ７５６」；ＡＤＥＫＡ社製の商品名「ＣＮＬ７１５」、「ＣＮＬ７１６」等が挙げられる。

上記コレステリック液晶ポリマー層の選択反射波長は、螺旋ピッチを調整することにより制御することができる。この螺旋ピッチは、上記液晶化合物及び上記キラル剤の配合量を調整することにより、調整することができる。例えば、上記キラル剤の濃度が高い場合、螺旋の捻じり力が増加するため、螺旋のピッチは小さくなり、コレステリック液晶ポリマー層の選択反射波長λは短波長側へシフトする。また、上記キラル剤の濃度が低い場合、螺旋の捻じり力が低下するため、螺旋のピッチは大きくなり、コレステリック液晶ポリマー層の選択反射波長λは長波長側へシフトする。よって、上記キラル剤の配合量としては、上記液晶化合物と上記キラル剤との合計１００質量部に対して、０．１質量部以上１０質量部以下が好ましく、０．２質量部以上７．０質量部以下がより好ましい。上記キラル剤の配合量が０．１質量部以上１０質量部以下であれば、得られるコレステリック液晶ポリマー層の選択反射波長を近赤外線領域に制御することができる。

上記のようにキラル剤の配合量を調整することにより、コレステリック液晶ポリマー層の選択反射波長を制御することができる。この選択反射波長を近赤外線領域に制御すれば、可視光領域に実質的に吸収がなく、即ち、可視光領域で透明で、かつ近赤外線領域の光を選択的に反射可能な透明遮熱断熱部材を得ることができる。例えば、上記透明遮熱断熱部材の最大反射率波長を８００ｎｍ以上とすることができる。

［多官能アクリレート化合物］
上記コレステリック液晶ポリマー層の形成に用いられる上記多官能アクリレート化合物としては、上記液晶化合物及び上記キラル剤との相溶性が良好で、コレステリック液晶ポリマー層の配向性を乱さないものであれば、適宜使用可能である。例えば、前述の保護層の他の成分として説明した多官能アクリル系樹脂モノマー（多官能アクリレート化合物）と同じものが使用できる。

上記多官能アクリレート化合物は、上記重合性官能基を有する液晶化合物と重合性官能基を有するキラル剤との硬化性を向上させるために用いられるが、コレステリック液晶ポリマー層の配向性が乱れない量で添加される。具体的には、多官能アクリレート化合物の含有量は、上記液晶化合物と上記キラル剤との合計１００質量部に対して、０．５質量部以上５質量部以下であればよいが、好ましくは１質量部以上３質量部以下である。

＜粘着剤層＞
本発明の透明遮熱断熱部材は、上記保護層の反対側に粘着剤層を配置することが好ましい。これにより、本発明の透明遮熱断熱部材をガラス基板等（図示せず。）に容易に貼り付けることができる。上記粘着剤層の材料としては、例えば、アクリル系、ポリエステル系、ウレタン系、ゴム系、シリコーン系等の樹脂を使用できる。また、上記粘着剤の厚さは、１０〜１００μｍとすればよい。

＜透明遮熱断熱部材＞
本発明の透明遮熱断熱部材は、上記透明基材側に配置した粘着剤層をガラス基板に貼り合わせた場合において、上記ガラス基板とは反対側から光を照射して測定した際の波長５．５〜２５．２μｍの光の平均反射率を７０％以上とできる。また、本発明の透明遮熱断熱部材は、ヘイズ値を２％以下とすることができる。

本発明の透明遮熱断熱部材は、上記赤外線反射層により断熱機能及び遮熱機能を発揮でき、また、上記保護層により耐擦傷性を向上できる。更に、本発明の透明遮熱断熱部材は、上記コレステリック液晶ポリマー層を配置することで、遮熱機能より向上できる。

本発明の透明遮熱断熱部材は、フィルム状又はシート状の形態でガラス基板等に貼り合わせて用いることができるが、他の形態で用いてもよい。

次に、本発明の透明遮熱断熱部材の製造方法の一例を図１を参照しながら説明する。

先ず、透明基材１１の一方の面に赤外線反射層１２を形成する。赤外線反射層１２は、例えば、導電性材料をスパッタリング等の方法で形成できるが、他の方法によって形成してもよい。赤外線反射層１２は、高屈折率導電層と、低屈折率導電層と、高屈折率導電層との三層構造とするのが、断熱機能の点で好ましい。

次に、上記赤外線反射層１２の外面に保護層１３を形成する。これにより、赤外線反射層１２を室内側に配置しても、窓拭き等により赤外線反射層１２が損傷することが防止できる。

最後に、上記透明基材１１の他方の面に粘着剤層１４を形成する。上記粘着剤層１４を形成する方法も特に制限されず、上記透明基材１１の外面に、粘着剤を直接塗布してもよいし、別途用意した粘着剤シートを貼り合わせてもよい。

以上の工程により、本発明の透明遮熱断熱部材の一例が得られ、その後に必要に応じてガラス基板等に貼り合わせて用いられる。

以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。また、特に指摘がない場合、下記において、「部」は「質量部」を意味する。

（実施例１）
＜透明遮熱断熱部材の作製＞
先ず、透明基材として、片面をアクリル樹脂にて易接着処理したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（東レ社製、商品名「ＱＴ９２」、厚み：５０μｍ、ガラス転移温度：７５℃）を用意した。次に、上記ＰＥＴフィルムの易接着処理した側に、厚さ１１ｎｍのＩＴＯ層、厚さ９ｎｍの銀層、厚さ１１ｎｍのＩＴＯ層からなる三層構造の導電性積層膜（赤外線反射層）をスパッタリングにより形成した。

次に、水酸化マグネシウム粒子（神島化学工業社製、商品名「＃２００」）を乾式にてボールミルを用いて、平均一次粒子径が０．０３μｍになるまで粉砕した。上記粉砕した水酸化マグネシウムを６００℃で熱処理することにより、ナノサイズの酸化マグネシウム粉末を得た。

続いて、下記材料をボールミルにて分散処理し、保護層形成用塗布液を調製した。
（１）上記酸化マグネシウム粉末：７５部
（２）カルボキシル基含有ポリオレフィン変性樹脂（ユニチカ社製、商品名「アローベースＳＢ−１２００」２５％水溶液）：８０部
（３）オキサゾリン基含有樹脂（日本触媒社製、商品名「エポクロスＫ−２０３０Ｅ」４０％水溶液）：１２．５部
（４）水：８２．５部

上記保護層形成用塗布液を、マイクログラビアコータを用いて上記ＰＥＴフィルムの上記導電性積層膜の上に塗布し、１００℃で乾燥させて５μｍの塗膜を形成し、この塗膜を６０℃にて２４時間熱処理することにより硬化させ、保護層を形成した。

以上のようにして保護層付き透明遮熱断熱フィルム（透明遮熱断熱部材）を作製した。

＜粘着テープの作製＞
先ず、片面がシリコーン処理されたＰＥＴフィルム（中本パックス社製、商品名「ＮＳ５０ＭＢ」、厚さ：３８μｍ）（以下、第１剥離ＰＥＴフィルムという。）を用意した。また、アクリル系粘着剤（綜研化学社製、商品名「ＳＫダイン２０９４」、固形分：２５％）１００部に対して、紫外線吸収剤（和光純薬社製、ベンゾフェノン）１．２５部及び架橋剤（綜研化学社製、商品名「Ｅ−５ＸＭ」、固形分：５％）０．２７質量部を添加し、十分に混合・分散させて粘着剤層形成用塗布液を調製した。

次に、上記第１剥離ＰＥＴフィルムのシリコーン処理された側の面上に、乾燥後の厚さが２５μｍとなるように上記粘着剤層形成用塗布液を塗布し、粘着剤層を形成した。更に、この粘着剤層の上面に、片面がシリコーン処理された上記ＰＥＴフィルム（中本パックス社製、商品名「ＮＳ５０Ａ」）（以下、第２剥離ＰＥＴフィルムという。）のシリコーン処理された側を貼り合せて粘着テープを作製した。

＜ガラス基板との貼り合わせ＞
先ず、ガラス基板として、厚さ３ｍｍのフロートガラス（日本板硝子社製）を用意した。次に、上記粘着テープから第２剥離ＰＥＴフィルムを剥離して粘着剤層の表面を露出させ、この粘着剤層の露出面を上記フロートガラスの片面に当接させ、２５℃においてニップ圧０．５ＭＰａで貼り合せた。続いて、上記粘着テープから第１剥離ＰＥＴフィルムを剥離して粘着剤層の表面を露出させ、この粘着剤層の露出面を上記保護層付き透明遮熱断熱フィルムの透明基材面に当接させ、２５℃においてニップ圧０．５ＭＰａで貼り合せた。

（実施例２）
実施例１の保護層形成用塗布液の組成及び製造法を以下に変更した以外は、実施例１と同様にして保護層付き透明遮熱断熱フィルムを作製してガラス基板に貼り合わせた。
（１）実施例１で作製した酸化マグネシウム粉末：７５部
（２）カルボキシル基含有ポリオレフィン変性樹脂（ユニチカ社製、商品名「アローベースＳＢ−１２００」２５％水溶液）：９２部
（３）水性ウレタンアクリルＵＶ硬化樹脂（荒川化学社製、商品名「ビームセットＥＭ−９０」４０％水溶液）：５部
（４）光重合開始剤（ＢＡＳＦ社製、商品名「イルガキュア７５４」）：０．１部
（５）水：７８部

上記保護層形成用塗布液を、マイクログラビアコータを用いて、実施例１で作製したＰＥＴフィルムの導電性積層膜の上に塗布し、１００℃で乾燥させて塗膜を形成し、この塗膜に紫外線（波長：最大波長３６５ｎｍ、光源：高圧水銀ランプ、光量：５００ｍＪ／ｃｍ²）を３０秒間照射して硬化させ、保護層（厚さ：５μｍ）を形成した。

（実施例３）
実施例１の保護層の厚みを２．５μｍにした以外は、実施例１と同様にして保護層付き透明遮熱断熱フィルムを作製してガラス基板に貼り合わせた。

（実施例４）
実施例１の保護層の厚みを1０．０μｍにした以外は、実施例１と同様にして保護層付き透明遮熱断熱フィルムを作製してガラス基板に貼り合わせた。

（実施例５）
実施例１の保護層形成後に透明基材の保護層とは反対面側に下記のとおりコレステリック液晶ポリマー層を形成したこと以外は、実施例１と同様にして保護層付き透明遮熱断熱フィルムを作製してガラス基板に貼り合わせた。

＜コレステリック液晶ポリマー層の形成＞
下記材料を攪拌して混合し、コレステリック液晶ポリマー層形成用塗布液を調製した。
（１）重合性官能基を有する液晶化合物Ｉ（ＡＤＥＫＡ社製、高融点液晶化合物、商品名「ＰＬＣ−７７００」、融点：９０℃）：８６．４部
（２）重合性官能基を有する液晶化合物ＩＩ（ＡＤＥＫＡ社製、低融点液晶化合物、商品名「ＰＬＣ−８１００」、融点：６５℃）：９．６部
（３）キラル剤（ＡＤＥＫＡ社製、右旋光性キラル剤、商品名「ＣＮＬ−７１５」）：４．０部
（４）多官能アクリレート化合物（共栄社化学製、商品名「ライトアクリレートＰＥ−３Ａ」）：１．５部
（５）光重合開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、商品名「イルガキュア９０７」）：３．０部
（６）溶剤（シクロヘキサノン）：４６４部

上記コレステリック液晶ポリマー層形成用塗布液を、マイクログラビアコータを用いて、実施例１で作製したＰＥＴフィルムの導電性積層膜が形成されていない面上に塗布し、１００℃で乾燥させて塗膜を形成した。その塗膜に紫外線（波長：最大波長３６５ｎｍ、光源：高圧水銀ランプ、光量：５００ｍＪ／ｃｍ²）を３０秒間照射して塗膜を硬化させ、右旋向性コレステリック液晶ポリマー層（厚さ：２．１μｍ）を形成した。

（比較例１）
保護層形成用塗布液の成分を下記のように変更した以外は、実施例１と同様にして保護層付き透明遮熱断熱フィルムを作製してガラス基板に貼り合わせた。
（１）カルボキシル基含有ポリオレフィン変性樹脂（ユニチカ社製、商品名「アローベースＳＢ−１２００」２５％水溶液）：１００部
（２）オキサゾリン基含有樹脂（日本触媒社製、商品名「エポクロスＫ−２０３０Ｅ」４０％水溶液）：１２．５部
（３）水：８２．５部

（比較例２）
保護層形成用塗布液の成分を下記のように変更した以外は、実施例２と同様にして保護層付き透明遮熱断熱フィルムを作製してガラス基板に貼り合わせた。
（１）水性ウレタンアクリルＵＶ硬化樹脂（荒川化学社製、商品名「ビームセットＥＭ−９０」）：１００部
（２）光重合開始剤（ＢＡＳＦ社製、商品名「イルガキュア７５４」）：０．１部

＜透明遮熱断熱部材の評価＞
上記実施例１〜５及び上記比較例１〜２に関して、ガラス基板に貼り付けた状態での透明遮熱断熱部材の遮蔽係数、日射透過率、熱貫流率、ヘイズ、赤外領域平均反射率を下記のとおり測定し、更に、保護膜の密着性を評価し、保護膜の耐擦傷性試験を行った。

［遮蔽係数］
日本工業規格（ＪＩＳ）Ａ５７５９に準拠し、分光光度計（島津製作所製、「ＵＶ３１００」）を用い、波長３００〜２５００ｎｍの透過スペクトル、反射スペクトルを測定することにより日射透過率、日射反射率を計算し、日射透過率、日射反射率、修正放射率から遮蔽係数を計算により求めた。修正放射率は、ＪＩＳ Ｒ３１０６に準拠して透明遮熱断熱部材全体の垂直放射率を求め、ＪＩＳ Ａ５７５９に記載されている係数で補正して算出した。

［日射透過率］
ガラス基板側を入射光側として、３００〜２５００ｎｍの範囲で紫外可視近赤外分光光度計「Ｕｂｅｓｔ Ｖ−５７０型」（日本分光社製）を用いて光透過率を測定し、ＪＩＳ Ａ５７５９に基づき、ガラス基板に貼り付けた状態での透明遮熱断熱部材の日射透過率を計算した。

［熱貫流率］
赤外分光用積分球を付属したフーリエ変換赤外分光光度計（島津製作所製、「ＩＲ Ｐｒｅｓｔｉｇｅ２１」）にて、ガラス基板に貼り付けた状態での透明遮熱断熱部材の赤外線反射層側の反射率の測定を３〜３０μｍの範囲にて行い、その測定値からＪＩＳ Ｒ３１０６（１９８５年制定）に準じて熱線の平均反射率を算出した。また、該熱線反射率からＪＩＳ Ｒ３１０７（１９９８年制定）に準じて、熱貫流率を算出した。

［ヘイズ］
ＪＩＳ Ｋ７１０５に基づき、ガラス基板側を入射光側として、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲で紫外可視近赤外分光光度計「Ｕｂｅｓｔ Ｖ−５７０型」（日本分光社製）を用いて、ガラス基板に貼り付けた状態での透明遮熱断熱部材のヘイズを測定した。

［赤外領域平均反射率］
ガラス基板とは反対側から光を照射した際の波長５．５〜２５．２μｍの光の反射率をフーリエ変換赤外分光光度計（島津製作所製、「ＩＲ Ｐｒｅｓｔｉｇｅ２１」）を用いて、測定し赤外線領域平均反射率を計算した。

［保護膜の密着性］
保護層側をＪＩＳ Ｄ０２０２−１９８８に準拠して碁盤目テープ剥離試験を行った。ニチバン社製のセロハンテープ「ＣＴ２４」を用い、指の腹でフィルムに密着させた後に剥離した。判定は１００個のマスの内、剥離しないマス目の数で表し、保護層が剥離しない場合を１００／１００、完全に剥離する場合を０／１００として表した。

[耐擦傷性]
保護層上にスチールウール（＃００００）を配置し、１．９６Ｎ／ｃｍ²の荷重をかけた状態で、スチールウールを１０往復させた後、保護層の表面の状態を観察して、以下の３段階で評価した。
Ａ：傷が全くつかなかった場合、Ｂ：傷が数本（５本以下）確認された場合、Ｃ：傷が多数確認された場合

以上の結果を表１に示す。

表１に示すように、実施例１〜５の透明遮熱断熱部材は、日射透過率が７０％以上で、ヘイズが２．０％以下で、遮蔽係数と熱貫流率とが低いので夏場の遮熱性、冬場の断熱性が共に優れ、保護層の密着性及び耐擦傷性にも優れていることが分かる。

一方、実施例１〜５と保護層の材料が異なる比較例１では、保護層の密着性に優れるものの耐擦傷性に劣り、また、実施例１〜５と保護層の材料が異なる比較例２では、保護層の耐擦傷性に優れるものの密着性に劣り、更に熱貫流率が高いので冬場の断熱性に劣ることが分かる。

本発明は、遮熱機能、断熱機能及び耐擦傷性に優れる透明遮熱断熱部材を提供できる。このため、本発明の透明遮熱断熱部材を窓ガラス等に適用した場合に、夏場での遮熱性及び冬場での断熱性に優れ、耐擦傷性や密着性も高いので、実用耐久性に優れる。

１０ 透明遮熱断熱部材
１１ 透明基材
１２ 赤外線反射層
１３ 保護層
１４ 粘着剤層
１５ コレステリック液晶ポリマー層

Claims (10)

1. 透明基材と、前記透明基材の上に形成された赤外線反射層と、前記赤外線反射層の上に形成された保護層とを含む透明遮熱断熱部材であって、
   前記保護層は、無機フィラーと変性ポリオレフィン系樹脂とを含み、
   前記無機フィラーの含有量は、前記保護層の全体に対して３０質量％以上９０質量％以下であり、
   前記保護層の厚さは、１μｍ以上１５μｍ以下であることを特徴とする透明遮熱断熱部材。
2. 前記無機フィラーが、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム及びセレン化亜鉛からなる群から選ばれるいずれかである請求項１に記載の透明遮熱断熱部材。
3. 前記赤外線反射層は、導電性積層膜からなる請求項１又は２に記載の透明遮熱断熱部材。
4. 前記導電性積層膜は、金属酸化物層と、金属層と、金属酸化物層とをこの順に含む請求項３に記載の透明遮熱断熱部材。
5. 前記赤外線反射層の波長５．５〜２５．２μｍの光の平均反射率が、８０％以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の透明遮熱断熱部材。
6. 前記保護層の波長５．５〜２５．２μｍの光の平均透過率が、７０％以上である請求項１〜５のいずれか１項に記載の透明遮熱断熱部材。
7. 前記透明基材の前記赤外線反射層側とは反対側にコレステリック液晶ポリマー層を更に形成した請求項１〜６のいずれか１項に記載の透明遮熱断熱部材。
8. 前記コレステリック液晶ポリマー層は、重合性官能基を有する液晶化合物と、重合性官能基を有するキラル剤と、多官能アクリレート化合物とを含む材料を光重合させて形成されたものであり、前記キラル剤の含有量は、前記液晶化合物と前記キラル剤との合計１００質量部に対して０．１質量部以上１０質量部以下である請求項７に記載の透明遮熱断熱部材。
9. 前記透明基材側をガラス基板に貼り合わせた場合において、前記ガラス基板とは反対側から光を照射して測定した際の波長５．５〜２５．２μｍの光の平均反射率が、７０％以上である請求項１〜８のいずれか１項に記載の透明遮熱断熱部材。
10. ヘイズ値が、２％以下である請求項１〜９のいずれか１項に記載の透明遮熱断熱部材。

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