JP7241324B2 - 遮熱フィルム - Google Patents

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Description

本開示は、遮熱フィルムに関する。より詳細には赤外線を透過させにくくする遮熱フィルムに関する。
特許文献１には、赤外線吸収性粘着剤組成物から形成される赤外線遮蔽層と偏光フィルムとが積層されてなる光学積層体が開示されている。この赤外線吸収性粘着剤組成物は、赤外線吸収性微粒子と、アクリル系共重合体と、分散剤とを含有する。このアクリル系共重合体は、アクリル酸ｎ－ブチル及びアクリル酸等の単官能アクリル化合物を共重合させることで得られている。
国際公開第２０１６／１５２８４３号
本開示の課題は、赤外線吸収性と、耐擦傷性と、防汚性とを有する赤外線吸収層を備える遮熱フィルムを提供することである。
本開示に係る遮熱フィルムは、リタデーション値が１００ｎｍ以下の透明基材と、前記透明基材に重ねられた赤外線吸収層と、を備える。前記赤外線吸収層は、紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物である。前記紫外線硬化性樹脂組成物は、赤外吸収能を有する酸化物（Ａ）と、フッ素を含有しないアクリル化合物（Ｂ）と、フッ素を含有するアクリル化合物（Ｃ）と、を含有する。
図１は、第１実施形態に係る遮熱フィルムの一例を示す断面図である。 図２は、第１実施形態に係る遮熱フィルムの他例を示す断面図である。 図３Ａは、第２実施形態に係る遮熱フィルムの第１例を示す断面図である。図３Ｂは、第２実施形態に係る遮熱フィルムの第２例を示す断面図である。図３Ｃは、第２実施形態に係る遮熱フィルムの第３例を示す断面図である。 図４Ａは、第３実施形態に係る遮熱フィルムの第１例を示す断面図である。図４Ｂは、第３実施形態に係る遮熱フィルムの第２例を示す断面図である。 図５は、第４実施形態に係る遮熱フィルムの一例を示す断面図である。 図６Ａ及び図６Ｂは、投影装置が移動体に搭載された状態を示す概念図である。
まず、本開示に至った経緯の概略を図６Ａ及び図６Ｂを参照して説明する。
近年、ユーザ２００が自動車や飛行機等の移動体３００を安全に運転できるよう、この移動体３００に投影装置１０を搭載し、表示部１１からの運転支援情報等を映像２１としてウインドシールド２０に表示する技術が盛んに開発されている。
しかし、投影装置１０のカバー１４が後述の遮熱フィルム１を備えない場合、ウインドシールド２０及びカバー１４を透過する太陽６からの自然光６１に含まれる赤外光６２、紫外光６３、可視光６４のうち、特に熱エネルギーの大部分を占める赤外光６２、可視光６４が、ミラー１３で表示部１１に向かって反射されることによって、表示部１１が集光し、発熱による破壊の可能性がある。
また、投影装置１０を移動体３００に搭載すると、カバー１４に塵や汚れがつきやすく、これらを例えば布で取り除くことにより、カバー１４表面に傷が付き、それにより投影される虚像２３の品質が悪化する可能性がある。
そこで、発明者らは鋭意研究の結果、投影される虚像２３の輝度等の品質に影響する可視光６４は透過させやすく、一方で赤外光６２を透過させにくく、防汚性及び耐擦傷性を有する遮熱フィルム１を見出し、本開示に至った。
遮熱フィルム１は、リタデーション値が１００ｎｍ以下の透明基材３と、透明基材３に重ねられた赤外線吸収層２とを備える（図１参照）。赤外線吸収層２は、紫外線硬化性樹脂組成物（以下、組成物（Ｘ）という場合がある）の硬化物である。組成物（Ｘ）は、赤外吸収能を有する酸化物（Ａ）と、一分子中にフッ素を含有しないアクリル化合物（Ｂ）と、一分子中にフッ素を含有するアクリル化合物（Ｃ）と、を含有する。
このような遮熱フィルム１は、酸化物（Ａ）に起因する赤外線吸収性を有する。カバー１４が遮熱フィルム１を備えると、赤外光６２は遮熱フィルム１を透過しにくくなるため、表示部１１は破損しにくくなり、かつ投影装置１０を変形させにくくできる。また、赤外線吸収層２は、アクリル化合物（Ｂ）に起因する耐擦傷性と、アクリル化合物（Ｃ）に起因する防汚性とをも有する。このため、赤外線吸収層２の表面に汚れが付きにくくなる。赤外線吸収層２の表面に付いた汚れを布等でふき取っても、赤外線吸収層２の表面が傷付きにくくなる。さらに、透明基材３のリタデーション値が１００ｎｍ以下であることで、投影される虚像２３の輝度の低下や虹ムラを防ぎ、また偏光サングラス等の偏光部材越しで見た際のさらなる輝度の低下を生じさせにくくする。
以下、本開示に係る実施形態をより詳細に説明する。なお、下記説明において「（メタ）アクリル－」は、「アクリル－」と「メタクリル－」のうち少なくとも一方を意味する。例えば、（メタ）アクリルモノマーは、アクリルモノマーとメタクリルモノマーとのうち少なくとも一方を意味する。
＜第１実施形態＞
（遮熱フィルム）
本実施形態に係る遮熱フィルム１は、赤外光６２の透過を遮ることで遮熱する性質を有する。この遮熱フィルム１は、図１のように赤外線吸収層２と、透明基材３とを備える。そして、赤外線吸収層２は透明基材３に重ねられている。このような赤外線吸収層２と透明基材３とは、積層体１Ａを構成する。すなわち、遮熱フィルム１は、透明基材３の表面に赤外線吸収層２を有する積層体１Ａを備える。本実施形態では遮熱フィルム１は積層体１Ａのみからなるが、遮熱フィルム１は、赤外線吸収層２及び透明基材３以外の任意の層を更に備えてもよい。
本実施形態に係る遮熱フィルム１は、波長８００ｎｍ以上２５００ｎｍ以下における赤外線の透過率が３０％以下であり、かつ全光線透過率が６０％以上であることが好ましい。これにより、遮熱フィルム１は、赤外線の透過を抑えて遮熱効果を担保しながら、透明性をも担保して、遮熱フィルム１を通しての視認性の低下を抑えることができる。
（赤外線吸収層）
次に赤外線吸収層２について説明する。
赤外線吸収層２は、赤外光６２を吸収する性質を有する層であって、組成物（Ｘ）の硬化物である。組成物（Ｘ）は、赤外吸収能を有する酸化物（Ａ）と、一分子中にフッ素を含有しないアクリル化合物（Ｂ）と、一分子中にフッ素を含有するアクリル化合物（Ｃ）と、光重合開始剤（Ｄ）、とを含有する。
酸化物（Ａ）は、赤外線吸収層２に赤外線吸収性を付与する化合物である。酸化物（Ａ）の赤外線吸収能は、透明な樹脂中に酸化物（Ａ）を分散させた混合物の光透過率を分光光度計で測定したとき、波長５５０ｎｍである光の透過率が７５％以上で、かつ波長１０００ｎｍである光の透過率が５０％以下であることを意味する。この赤外線吸収能を得るための条件として、例えば、混合物に対する酸化物（Ａ）の割合が５質量％以上８５質量％以下であり、混合物の厚みが０．３μｍ以上３０μｍ以下であることが挙げられる。酸化物（Ａ）の赤外線吸収能は、波長５５０ｎｍである光の透過率が８０％以上であり、かつ波長１０００ｎｍである光の透過率が４０％以下であることが好ましい。酸化物（Ａ）の赤外線吸収能は、波長５５０ｎｍである光の透過率が８０％以上であり、かつ波長１０００ｎｍである光の透過率が１０％以下であることがより好ましい。上記の混合物が含有する透明樹脂として、例えば、多官能アクリレート重合物が挙げられる。
なお、本開示において、光の透過率及び光の反射率を測定するにあたって使用する分光光度計は特に限定されないが、例えば日立ハイテクサイエンス社製のＵＨ４１５０（製品モデル）を用いることができる。
酸化物（Ａ）は、例えばアンチモン酸化スズ（ＡＴＯ）、スズ酸化インジウム（ＩＴＯ）、及びセシウム酸化タングステンからなる群から選択される少なくとも１種の化合物を含有する。中でも、酸化物（Ａ）はセシウム酸化タングステンを含有することが好ましい。赤外光６２に含まれる波長が８００ｎｍ～１２００ｎｍの範囲内の成分は熱エネルギーの強度が大きく、この成分をセシウム酸化タングステンはＡＴＯ及びＩＴＯよりも吸収することができる。このため、セシウム酸化タングステンは赤外線吸収層２の赤外線吸収性を向上させることができる。
酸化物（Ａ）がセシウム酸化タングステンを含有する場合、酸化物（Ａ）は、３０質量％以上のセシウム酸化タングステンを含有することが好ましい。すなわち、酸化物（Ａ）に対するセシウム酸化タングステンの割合は、３０質量％以上であることが好ましい。酸化物（Ａ）に対するセシウム酸化タングステンの割合は、より好ましくは６０質量％以上であり、さらに好ましくは８０質量％以上であり、特に好ましくは９０質量％以上である。セシウム酸化タングステンの割合の上限は特に限定されないが、例えば１００質量％以下である。
赤外線吸収層２は透明性を有することが好ましいため、赤外線吸収層２に含有される酸化物（Ａ）の粒子径は１ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲とするのが好ましい。この場合、赤外線吸収層２中の酸化物（Ａ）が見えにくくなって、透明性に優れる赤外線吸収層２が得られやすい。酸化物（Ａ）の粒子径は５ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲とするのがより好ましく、酸化物（Ａ）の粒子径は１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲とするのがさらに好ましい。なお、本開示において、粒子径は、レーザ回折／散乱式粒子径分布測定装置を使用した粒度分布から得られる。
アクリル化合物（Ｂ）は、赤外線吸収層２に耐擦傷性を付与する化合物であって、（メタ）アクリロイル基を含有する。このようなアクリル化合物（Ｂ）として、例えば、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、及びポリエステル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
アクリル化合物（Ｂ）は３つ以上のアクリロイル基を官能基として含有する化合物であることが好ましい。この場合、組成物（Ｘ）の硬化物中にアクリル化合物（Ｂ）のアクリロイル基に由来する架橋構造が存在するため、赤外線吸収層２の耐擦傷性を向上させることができる。アクリル化合物（Ｂ）は、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス２－ヒドロキシエチルイソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（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、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、及びジトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等の３官能アクリレート；ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、及びジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート等の４官能アクリレート；ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、及びジトリメチロールプロパンペンタ（メタ）アクリレート等の５官能アクリレート；ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、及びジトリメチロールプロパンヘキサ（メタ）アクリレート等の６官能アクリレート；並びにこれらアクリレート中の基をアルキル基又はε－カプロラクトンで置換した多官能（メタ）アクリレート化合物からなる群から選択される少なくとも１種の化合物を含む。中でも、アクリル化合物（Ｂ）は６官能アクリレートを含有することが好ましい。この場合、赤外線吸収層２の耐擦傷性を更に向上させることができ、さらにアクリル化合物（Ｂ）の全体量を減らしても赤外線吸収層２の表面に傷が付くことを抑えることができる。アクリル化合物（Ｂ）は６官能アクリレートと６官能以外のアクリレートを含有することがより好ましい。アクリル化合物（Ｂ）は、上記の群に限らず、任意の化合物を含んでもよい。
６官能以外のアクリレートは、３官能以上５官能以下のアクリレートを含有できる。６官能以外のアクリレートは、６官能を超えるアクリレートを含有してもよい。６官能を超えるアクリレートとしては、例えば、ポリペンタエリスリトールポリアクリレート（具体的には、東亞合成株式会社製のアロニックスＭ－４００シリーズ、大阪有機化学工業株式会社製のビスコート＃８０２など）、デンドリマーアクリレート（具体的には、大阪有機化学工業株式会社製のビスコート＃１０００など）、及び６官能を超えるウレタンアクリレート（具体的には、ＤＩＣ株式会社製のルクシディアＶ－４０００ＢＡ、及び日本合成化学工業株式会社製のＵＶ－１７００Ｂなど）が挙げられる。
アクリル化合物（Ｂ）が６官能アクリレートを含有する場合、アクリル化合物（Ｂ）は１０質量％以上の６官能アクリレートを含有することが好ましい。この場合、赤外線吸収層２の耐擦傷性を更に向上させることができ、さらにアクリル化合物（Ｂ）の全体量を減らしても赤外線吸収層２の表面に傷が付くことを抑えることができる。
アクリル化合物（Ｃ）は、赤外線吸収層２に防汚性を付与する化合物である。アクリル化合物（Ｃ）は、重合性官能基とフルオロアルキル基とを含有する化合物であることが好ましい。アクリル化合物（Ｃ）は重合性官能基としてエチレン性不飽和基を含有することがより好ましい。アクリル化合物（Ｃ）中の重合性官能基は（メタ）アクリロイル基のみから構成されてもよく、アクリル化合物（Ｃ）は重合性官能基としてビニル基、アリル基、及びスチリル基からなる群から選択される少なくとも一種の基を更に含有してもよい。
アクリル化合物（Ｃ）は、例えば２，２，２－トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、２，２，３，３，３－ペンタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ－ペルフルオロ－ｎ－ブチル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ－ペルフルオロ－ｎ－ペンチル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ－ペルフルオロ－ｎ－ヘキシル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ－ペルフルオロ－ｎ－オクチル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ－ペルフルオロ－ｎ－デシル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ－ペルフルオロ－ｎ－ドデシル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ－ペルフルオロイソブチル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ－ペルフルオロイソオクチル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ－ペルフルオロイソドデシル（メタ）アクリレート、２，２，３，３－テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ－ペルフルオロペンチル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ，７Ｈ－ペルフルオロヘプチル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ，９Ｈ－ペルフルオロノニル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ，１１Ｈ－ペルフルオロウンデシル（メタ）アクリレート、３，３，３－トリフルオロプロピル（メタ）アクリレート、３，３，４，４，４－ペンタフルオロブチル（メタ）アクリレート、２－（ペルフルオロ－ｎ－プロピル）エチル（メタ）アクリレート、２－（ペルフルオロ－ｎ－ブチル）エチル（メタ）アクリレート、２－（ペルフルオロ－ｎ－ヘキシル）エチル（メタ）アクリレート、２－（ペルフルオロ－ｎ－オクチル）エチル（メタ）アクリレート、２－（ペルフルオロ－ｎ－デシル）エチル（メタ）アクリレート、２－（ペルフルオロイソブチル）エチル（メタ）アクリレート、２－（ペルフルオロイソオクチル）エチル（メタ）アクリレート、３，３，４，４－テトラフルオロブチル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ，６Ｈ－ペルフルオロヘキシル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ，８Ｈ－ペルフルオロオクチル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ，１０Ｈ－ペルフルオロデシル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ，１２Ｈ－ペルフルオロドデシル（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレートジフルオロブチレートからなる群から選択される少なくとも１種の化合物を含む。アクリル化合物（Ｃ）は、上記の群に限らず、任意の化合物を含んでもよい。
アクリル化合物（Ｃ）は、パーフルオロポリエーテルアクリレート化合物であってもよい。このパーフルオロポリエーテルアクリレート化合物は、パーフルオロアルキル基を主鎖として有するとともに、主鎖の末端又は側鎖に重合性官能基を有することが好ましい。赤外線吸収層２は、フッ素が含まれるアクリル化合物（Ｃ）を含有することで、表面張力が小さくなって水及び油をはじきやすくなり、よって、防汚性が向上する。さらに赤外線吸収層２はアクリル化合物（Ｃ）を含有することで、表面にスリップ性が付与されて、摩擦係数が下がりやすくなり、よって、汚れをふき取りやすく、且つふき取りの際に傷が入りにくい。
光重合開始剤（Ｄ）は、紫外線を吸収し、組成物（Ｘ）中の重合反応を開始する化合物である。光重合開始剤（Ｄ）として、例えばアセトフェノン類、ベンゾフェノン類、α－アミノオキシムエステル、チオキサントン類などが挙げられる。組成物（Ｘ）は、光重合開始剤（Ｄ）に加えて、あるいは光重合開始剤（Ｄ）に代えて、光増感剤を含有してもよい。光増感剤としては、ｎ－ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ－ｎ－ブチルホスフィン、チオキサントンなどが挙げられる。
組成物（Ｘ）は反応性希釈剤を更に含有してもよい。反応性希釈剤としては、エチル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、スチレン、メチルスチレン、Ｎ－ビニルピロリドン等の単官能モノマー、並びにトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（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、ペンタエリスリトールトリ（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、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレートの多官能モノマーが挙げられる。
組成物（Ｘ）は、分散剤等の任意の添加剤を更に含有してもよい。組成物（Ｘ）は、紫外線吸収材（Ｅ）をさらに含有することが好ましい。
紫外線吸収材（Ｅ）としては、特に限定されないが、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物、トリアジン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、サリチル酸系化合物、ベンゾイル系化合物等の有機紫外線吸収剤や、酸化亜鉛、酸化チタン等の無機紫外線吸収剤等が挙げられる。紫外線吸収剤（Ｅ）を含有することで、赤外線吸収層２で自然光６１に含まれる赤外光６２に加え紫外光６３を遮蔽することが可能となり、表示部１１の温度上昇をさらに抑制することができる。また、紫外線吸収剤（Ｅ）を含有することで、赤外線吸収層２の樹脂や、透明基材３の劣化を防ぎ、遮熱フィルム１の耐久性の向上にも効果がある。
赤外線吸収層２に対する酸化物（Ａ）の割合は、５質量％以上であることが好ましい。酸化物（Ａ）の割合の上限は特に限定されないが、例えば８０質量％以下である。赤外線吸収層２は５質量％以上の酸化物（Ａ）を含有することが好ましい。赤外線吸収層２に対する酸化物（Ａ）の割合の上限は特に限定されないが、例えば８０質量％以下である。赤外線吸収層２は全量に対して３０質量％以上４０質量％以下の酸化物（Ａ）を含有することがより好ましい。なお、赤外線吸収層２は、組成物（Ｘ）に含まれる固形分（不揮発分）で形成される。
組成物（Ｘ）に対するアクリル化合物（Ｂ）の割合は、１０質量％以上であることが好ましい。組成物（Ｘ）に対するアクリル化合物（Ｂ）の割合は１５質量％以上であることがより好ましい。アクリル化合物（Ｂ）の割合の上限は特に限定されないが、例えば９０質量％以下である。組成物（Ｘ）の全量に対するアクリル化合物（Ｂ）の割合は、６０質量％以上７０質量％以下であることがより好ましい。
組成物（Ｘ）に対するアクリル化合物（Ｃ）の割合は、０．１質量％以上１０質量％以下であることが好ましい。組成物（Ｘ）の全量に対するアクリル化合物（Ｃ）の割合は、０．５質量％以上６質量％以下であることがより好ましい。
組成物（Ｘ）は例えば透明基材３上に塗布され、この組成物（Ｘ）が紫外線を照射されて光硬化することで、赤外線吸収層２が形成され得る。組成物（Ｘ）の塗布にあたっては、例えばロールコート法、スピンコート法、ディップコート法などの任意の方法が採用される。
赤外線吸収層２の厚みは、好ましくは０．３μｍ以上３０μｍ以下である。赤外線吸収層２の厚みが０．３μｍ以上であると、赤外線吸収層２がフィラーを含有しなくても、赤外線吸収層２は機械強度を有し、遮熱フィルム１の作製時等で赤外線吸収層２に亀裂が生じることを抑えることができる。なお、ここで言う「フィラー」は上記酸化物（Ａ）とは異なるものである。赤外線吸収層２の厚みが３０μｍ以下であると、組成物（Ｘ）が硬化する時の収縮によって、透明基材を湾曲させることによる遮熱フィルム１の反りを抑えることができ、また、遮熱フィルム１の反りによって赤外線吸収層２と透明基材３との間に生じる応力による剥離を抑制することができる。さらに反りが生じた遮熱フィルムが前記反りの方向とは反対方向に変形しようとする際に生じる割れを抑制することもできる。遮熱フィルム１の反りを抑えることができ、これにより赤外線吸収層２と透明基材３との密着性が低下しにくくなり、さらに次工程での取り扱いがしやすくなる。赤外線吸収層２の厚みは、より好ましくは１．０μｍ以上１５μｍ以下であり、更に好ましくは２．０μｍ以上７．０μｍ以下である。例えば、遮熱フィルム１が自動車の車内搭載機器の部品である場合、車外からの光を運転者に向かって反射させないため、遮熱フィルム１を曲面に沿って曲げながら貼り付けることがある。このような場合、赤外線吸収層２の厚みが３０μｍよりも厚いと、赤外線吸収層２の屈曲性が低く、塗膜である赤外線吸収層２に亀裂が生じるおそれがある。
赤外線吸収層２は、可視光透過率が６０％以上であることが好ましく、これにより、遮熱フィルム１の透明性が得られやすくなり、遮熱フィルム１を通しての視認性の低下を少なくすることができる。また赤外線吸収層２は、赤外線透過率が３０％以下であることが好ましく、これにより、遮熱フィルム１に遮熱効果を付与することができる。
また、可視光透過率と赤外線透過率を両立していることがさらに好ましい。具体的には、波長５５０ｎｍである光の透過率が６０％以上でかつ波長１０００ｎｍである光の透過率が５０％以下であることが好ましく、波長５５０ｎｍである光の透過率が７５％以上でかつ波長１０００ｎｍである光の透過率が３０％以下であることがより好ましく、波長５５０ｎｍである光の透過率が８０％以上でかつ波長１０００ｎｍである光の透過率が１０％以下であることがさらに好ましい。
（透明基材）
次に透明基材３について説明する。
遮熱フィルム１は、上記の通り、透明基材３を備える。透明基材３は、リタデーション値が１００ｎｍ以下であるフィルム状の部材である。このため、遮熱フィルム１を透過して投影される虚像２３は、虹ムラが生じにくくなる。また、表示部１１からの直線偏光への影響を極力小さくすることができるため、遮熱フィルム１を透過して投影される虚像２３は、設計通りの輝度を得ることができる。さらに、投影される虚像２３を偏光サングラス等の偏光部材越しで見ることを想定し、偏光の軸角度を調整する場合も、偏光への影響を極力小さくすることができるため、さらなる輝度の低下を防ぐことができる。このリタデーション値の下限は特に限定されないが、例えば０ｎｍ以上である。
透明基材３のリタデーション値は５０ｎｍ以下が好ましく、３０ｎｍ以下がより好ましい。透明基材３のリタデーション値は５０ｎｍ以下であると、リタデーション値が１００ｎｍ以下５０ｎｍを超える場合に比べて、さらに虹ムラが生じにくくなり、さらに輝度も安定する。なお、「透明基材３のリタデーション値が１００ｎｍ以下」とは、透明基材３のリタデーション値を、透明基材３の厚み方向、幅方向及び長さ方向の各々で１００ｎｍ以下にすることを意味する。
透明基材３は透明な材料を成形することで得られる。透明基材３を構成する材料として、例えば、ガラス、シクロオレフィンポリマー（以下、ＣＯＰという場合がある）、ポリカーボネート（以下、ＰＣという場合がある）、トリアセチルセルロース（以下、ＴＡＣという場合がある）及びポリメタクリル酸メチルアクリレート（以下、ＰＭＭＡという場合がある）等が挙げられる。中でも、透明基材３は、ＰＣ、ＣＯＰ、及びＰＭＭＡからなる群から選択される少なくとも１種を含有することが好ましい。この場合、遮熱フィルム１、特に透明基材３に耐衝撃性を付与でき、しかも透明基材３は遮熱フィルム１を破断させにくくできる。すなわち、耐衝撃性を有する低リタデーションの透明基材３が得られる。
透明基材３は、ＰＣとＰＭＭＡとを含有することがより好ましい。この場合、透明基材３は複数の層を有する積層物であって、ＰＣを含有する層（以下、ＰＣ層という場合がある）と、ＰＭＭＡを含有する層（以下、ＰＭＭＡ層という場合がある）とを含むように形成してもよい。例えば、透明基材３は、二層からなる積層物であって、一方の層がＰＣ層であり、他方の層がＰＭＭＡ層であってもよい。また透明基材３は、三層からなる積層物であって、そのうちの二層がＰＭＭＡ層であり、残りの一層がＰＣ層であり、二層のＰＭＭＡ層の間に、一層のＰＣ層が位置していてもよい。すなわち、三層からなる透明基材３は、ＰＣ層の両表面にＰＭＭＡ層が一層ずつ設けて形成されている。
透明基材３が複数の層を有する積層物である場合、赤外線吸収層２はポリメタクリル酸メチルアクリレートを含有する層の表面に形成されていることが好ましい。例えば、図２に示すように、透明基材３が、ポリカーボネートを含有する層（ＰＣ層）３１と、ポリメタクリル酸メチルアクリレートを含有する層（ＰＭＭＡ層）３２との積層物である二層構造の場合、赤外線吸収層２はＰＭＭＡ層３２の表面に形成され、ＰＣ層３１の表面には赤外線吸収層２が形成されていなくてもよい。赤外線吸収層２がＰＭＭＡ層３２の表面に形成されている場合、赤外線吸収層２がＰＭＭＡ層３２で支持され、ハードコート層としての機能を有しやすくなる。例えば、ＰＭＭＡ層３２の表面に形成された赤外線吸収層２は、鉛筆硬度３Ｈ以上を実現可能となる。したがって、遮熱フィルム１の耐傷つき性を向上させることができる。
なお、本実施形態において、赤外線吸収層２をＰＣ層３１の表面に形成することを除外してはいない。赤外線吸収層２をＰＣ層３１の表面に形成した場合は、赤外線吸収層２の鉛筆硬度がやや低下し（３Ｂ程度）、遮熱フィルム１の耐傷つき性を向上させにくいが、赤外線吸収層２の本来の機能（赤外線吸収機能）を損なうわけではない。
透明基材３がＰＣ層とＰＭＭＡ層からなる二層構造の場合、ＰＣ層の厚みとＰＭＭＡ層の厚みとの比率は、ＰＣ層の厚み／ＰＭＭＡ層の厚み＝９９／１～５１／４９であることが好ましい。この場合、遮熱フィルム１、特に透明基材３に耐衝撃性を付与でき、しかも透明基材３は遮熱フィルム１を破断させにくくできる。より好ましくは、ＰＣ層の厚み／ＰＭＭＡ層の厚み＝９７／３～７５／２５である。具体的には、例えば、ＰＣ層の厚みは３４５μｍ、ＰＭＭＡ層の厚みは３０μｍとすることができる。
透明基材３は、上記に限らず、任意の化合物を含有してもよい。透明基材３は、酸化防止剤、耐熱安定剤、及び紫外線吸収剤等の添加剤を更に含有できる。
透明基材３の厚みは、好ましくは２０μｍ以上１０００μｍ以下である。この場合、遮熱フィルム１の作製時等で透明基材３に亀裂が生じることを抑えることができ、また機械強度を高めることができる。さらに透明基材３の厚みは、より好ましくは５０μｍ以上５５０μｍ以下であり、更に好ましくは１００μｍ以上５００μｍ以下である。
遮熱フィルム１の厚み（総厚み）は、５０μｍ以上７００μｍ以下であることが好ましい。遮熱フィルム１の厚みを薄くすることで、ディスプレイで表示された像の二重像などを低減することができるので、遮熱フィルム１は薄いほうが好ましい。より好ましくは、遮熱フィルム１の厚みは１００μｍ以上５５０μｍ以下、更に好ましくは１５０μｍ以上５００μｍ以下にすることができる。そのため、機械強度を高めることができ、さらに支持体が無く遮熱フィルム単体で使用される場合、今後の投影装置の大型化でたわみが問題になる可能性があり、その対策にもなり得る。
なお、遮熱フィルム１の厚みとは、遮熱フィルム１を構成する全部の層の厚みの合計（総厚み）を意味する。したがって、透明基材３と赤外線吸収層２とからなる遮熱フィルム１の厚みは、透明基材３の厚みと赤外線吸収層２の厚みとの合計である。後述のように、透明基材３と赤外線吸収層２と反射防止層４からなる遮熱フィルム１の厚みは、透明基材３の厚みと赤外線吸収層２の厚みと反射防止層４の厚みとの合計である。また、透明基材３と赤外線吸収層２とポリエステルフィルム５からなる遮熱フィルム１の厚みは、透明基材３の厚みと赤外線吸収層２の厚みとポリエステルフィルム５の厚みとの合計である。また、透明基材３と赤外線吸収層２と偏光層７からなる遮熱フィルム１の厚みは、透明基材３の厚みと赤外線吸収層２の厚みと偏光層７の厚みとの合計である。
（用途）
次に、遮熱フィルム１の用途を説明する。
遮熱フィルム１は、遮熱性が求められる各種部材に適用できる。この部材として、例えば、投影装置１０の光学系を構成する光学部材；移動体３００のウインドシールド、サイドウィンドウ、及びリアウィンドウ；偏光レンズ；建築物の窓；センサー等が挙げられる。投影装置１０の光学部材として、例えば、カバー１４（図６Ｂ参照）が挙げられる。
以下、遮熱フィルム１を図６Ｂのような投影装置１０に設けた場合について説明する。この説明は、本開示を実施するための様々な形態の一例に過ぎない。
投影装置１０は、自動車等の移動体３００に搭載される（図６Ａ参照）。投影装置１０は、移動体３００のダッシュボード内、あるいはダッシュボード上に設けられる。
投影装置１０は、表示部１１と、赤外線吸収体１２と、ミラー１３と、カバー１４と、ケース１６とを備える。このような投影装置１０は、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：Ｈｅａｄ－Ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙ）とも呼ばれる。
ケース１６は、内部に空間を有し、投影装置１０の外形状を構成する。ケース１６は、その内部空間に、赤外線吸収体１２と、ミラー１３と、カバー１４とを収容する。ケース１６は、上端に開口する開口部を有し、この開口部にカバー１４が設けられている。
カバー１４の本来の役割は、ケース１６の上部開口部から塵埃が内部空間へ入るのを防ぐ役割で設けられている。さらに、カバー１４に求められる性能として、ユーザ２００がカバー１４表面に継時的に付着した塵埃や汚れを拭き取る場合を想定した耐摩耗性、あるいは車載に求められる耐熱性があるため、従来、ポリカーボネート樹脂が採用されている。しかし、近年の投影装置１０の大型化に伴い、投影装置内部への侵入する自然光６１の量が増え、表示部１１の発熱による破壊への懸念がさらに高まっていることで、カバー１４に対して太陽光対策も求められるようになっている。従来技術では、カバー１４として偏光板を設け、自然光６１のうち、可視光６４を透過しにくくすることで、太陽光対策とすることが報告されている。本実施形態では、カバー１４として遮熱フィルムを設け、自然光６１のうち、赤外光６２を透過しにくくすることで、太陽光対策としている。
カバー１４は、基部１５と、基部１５に重ねられた遮熱フィルム１とを備えていてもよい。基部１５は、遮熱フィルム１よりも厚く、可視光を透過させる光学部材である。基部１５を構成する材料として、ガラス、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネート、及びポリメタクリル酸メチルアクリレート等が挙げられる。
表示部１１は、運転支援情報を表示するように構成される。この運転支援情報は、赤外線吸収体１２を透過し、ミラー１３で反射する。そして、ミラー１３で反射した運転支援情報は、カバー１４を透過し、ウインドシールド２０に映像２１として投影される。これにより、移動体３００内のユーザ２００は、ウインドシールド２０上の映像２１を、移動体３００の前方（車外）の空間に投影された虚像２３として視認する。つまり、移動体３００を運転しているユーザ２００は、移動体３００の前方に広がる実空間に重ねて、虚像２３を見ることができる。表示部１１は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）である。
赤外線吸収体１２は、可視光を透過させ、かつ赤外光６２を吸収する板状の部材である。投影装置１０が赤外線吸収体１２を備えることにより、赤外光６２がカバー１４を透過してしまっても、この赤外光６２を赤外線吸収体１２で吸収させることができる。これにより、赤外光６２による表示部１１の破損が更に生じにくくなる。赤外線吸収体１２は、例えば、樹脂中に赤外線吸収剤を分散させた部材である。この赤外線吸収剤として、酸化物（Ａ）と同様の化合物を用いることができる。
ミラー１３は、表示部１１からの運転支援情報をウインドシールド２０に反射する。このようなミラー１３は、例えば凹面鏡である。ミラー１３は複数設けられている場合があり、それらは第一ミラーや第二ミラーと呼ばれる。
本実施形態の移動体３００の内部において、投影装置１０と遮熱フィルム１との両方を設けてもよい。この遮熱フィルム１は、投影装置１０のカバー１４とは別に設けられた部材であって、ダッシュボードの上面に設けられる。遮熱フィルム１は、ダッシュボードの一部であってもよく、ダッシュボードと別体であってもよい。遮熱フィルム１をダッシュボードの上面に設けることで、カバー１４に設けられた遮熱フィルム以外の部材の性能と、遮熱フィルムの性能との複合的な性能を見出すことが可能となる。なお、遮熱フィルム１は、カバー１４の前方で、かつウインドシールド２０の下端付近に設けられる。
＜第２実施形態＞
次に本実施形態に係る遮熱フィルム１について、図３Ａ～図３Ｃを参照して説明する。以下の説明において、第１実施形態と重複する構成は、図面に同じ符号を付して、具体的な説明を省略する場合がある。
遮熱フィルム１は、図３Ａ～図３Ｃのように、赤外線吸収層２と、透明基材３と、１つ又は２つの反射防止層４とを備えていてもよい。赤外線吸収層２と透明基材３とは、積層体１Ａを構成する。
反射防止層４は、その表面に当たった光が反射することを防止する層である。
遮熱フィルム１が１つの反射防止層４を備える場合、反射防止層４は、遮熱フィルム１の片面に重ねられている。図３Ａのような遮熱フィルム１の場合、積層体１Ａの厚み方向で赤外線吸収層２と隣り合わない透明基材３の表面に反射防止層４が重なっている。このような遮熱フィルム１を投影装置１０が備える場合、反射防止層４がミラー１３と対向するため、ミラー１３で反射した運転支援情報（可視光）が反射防止層４の表面で更に反射することを抑えることができる。これにより、可視光が遮熱フィルム１を透過する効率を向上させることができる。さらに、部材厚み方向の外側と内側の間での反射に起因した二重像対策としても効果がある。
また、図３Ｂのような遮熱フィルム１の場合、積層体１Ａの厚み方向で透明基材３と隣り合わない赤外線吸収層２の表面に反射防止層４が重なっている。このような遮熱フィルム１を備える投影装置１０を移動体３００に搭載すると、反射防止層４がウインドシールド２０と対向するため、ウインドシールド２０を透過した自然光６１が反射防止層４の表面で反射されにくくなる。このため、反射防止層４の表面で反射した自然光６１が運転しているユーザ２００の目に入ったり、虚像２３が見えにくくなることを抑えることができる。
また、図３Ｃのように遮熱フィルム１が２つの反射防止層４を備える場合、反射防止層４は遮熱フィルム１の両面に重ねられている。このような遮熱フィルム１を備える投影装置１０を移動体３００に搭載すると、透明基材３と重なった反射防止層４がミラー１３と対向するため、ミラー１３で反射した運転支援情報（可視光）が反射防止層４の表面で更に反射することを抑えることができる。これにより、可視光が遮熱フィルム１を透過する効率を向上させることができる。加えて、赤外線吸収層２と重なった反射防止層４がウインドシールド２０と対向するため、ウインドシールド２０を透過した自然光６１が反射防止層４の表面で反射されにくくなる。
図３Ｂのように、遮熱フィルム１が片面に反射防止層４を有する場合、反射防止層４を有しない場合に比べて、遮熱フィルム１の反射防止層４側の面（貼り合わせ面）の光反射率を２％以下にでき、光透過率を４％以上向上させることができる。また、図３Ｃのように、遮熱フィルム１が両面に反射防止層４を有する場合、反射防止層４を有しない場合に比べて、遮熱フィルム１の反射防止層４の表面の光反射率を１％以下にでき、光透過率を８％以上向上させることができる。これにより、例えば、ＨＵＤの光源の光の効率を８％上げることができる。少なくとも片面に反射防止層４を有する遮熱フィルム１は、二重像の防止効果がある。
反射防止層４の厚みは、０．０５μｍ以上０．１５μｍ以下であることが好ましい。この場合、波長が５５０ｎｍ程度の光を反射防止層４の表面で反射させにくくできる。これにより、この光が反射防止層４の表面で僅かに反射しても、反射光はユーザ２００により視認されにくくなる。反射防止層４の厚みは、０．０８μｍ以上であることがより好ましい。また、反射防止層４の厚みは、０．１２μｍ以下であることがより好ましい。特に好ましくは、反射防止層４の厚みは０．１０μｍである。
反射防止層４は、低屈折率層４Ａを備える。反射防止層４は低屈折率層４Ａのみからなっていてもよく、低屈折率層４Ａ以外の任意の層を備えてもよい。
低屈折率層４Ａは、屈折率が透明基材３の屈折率よりも低い層である。低屈折率層４Ａは、バインダー材料を含有する組成物（例えば、コーティング剤）の硬化物である。バインダー材料自身が低屈折率である場合、バインダー材料単体で屈折率を調整することができるが、バインダー材料に低屈折率粒子を配合してもよい。
バインダー材料としては、例えば、珪素アルコキシドの加水分解物、飽和炭化水素またはポリエーテルを主鎖として有するポリマー（紫外線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂）等が挙げられる。また、これらポリマーの構成単位内にフッ素原子が含まれていてもよい。
低屈折率粒子は、例えば、シリカ微粒子；並びにフッ化マグネシウム、フッ化リチウム、フッ化アルミニウム、フッ化カルシウム、及びフッ化ナトリウム等のフッ化物微粒子からなる群から選択される少なくとも１種を含むことができる。シリカ微粒子には、中空シリカ微粒子を含むことが好ましい。
低屈折率粒子は、バインダー材料と相溶しやすくするための表面処理が施されていてもよい。
低屈折率層４Ａを形成するにあたって、例えばロールコート法、スピンコート法、及びディップコート法等の任意の塗布方法を採用できる。そして、バインダー材料を含有する組成物の塗布後、この組成物を硬化させることにより低屈折率層４Ａが得られる。
低屈折率層４Ａの屈折率は１．４５以下であることが好ましい。低屈折率層４Ａが空気と接する場合、低屈折率層４Ａの屈折率が低くなるほど、空気の屈折率（１．０）に近づくため、反射防止層４の表面で光がより反射しにくくなる。この屈折率の下限は特に限定されないが、例えば、１．３０以上である。低屈折率層４Ａの屈折率が１．３０以上であると、低屈折率層４Ａの屈折率を高くする目的で低屈折率層４Ａを多孔質にして密度を小さくしなくてもよくなるため、反射防止層４の機械強度を確保できる。なお、空気の屈折率を１．０とし、透明基材３の屈折率を１．６５とした場合、低屈折率層４Ａの理想的な屈折率は１．２８であるが、この屈折率で規定された低屈折率層４Ａは多孔質になりやすい。このため、低屈折率層４Ａの密度が小さくなり、反射防止層４の機械強度も低下することが想定される。
反射防止層４は、上記の通り、低屈折率層４Ａ以外の層を更に備えてもよい。低屈折率層４Ａ以外の層として、例えば、ハードコート層等が挙げられる。反射防止層４がハードコート層を備える場合、このハードコート層は反射防止層４の機械強度を向上させることができる。ハードコート層は、任意の組成及び製法で作製できる。
＜第３実施形態＞
次に本実施形態に係る遮熱フィルム１を図４Ａ及び図４Ｂを参照して説明する。以下の説明において、第１実施形態と重複する構成は、図面に同じ符号を付して、具体的な説明を省略する場合がある。
遮熱フィルム１は、図４Ａ及び図４Ｂのように、赤外線吸収層２と、透明基材３と、リタデーション値が６０００ｎｍ以上であるポリエステルフィルム５とを備える。赤外線吸収層２と透明基材３とは、積層体１Ａを構成する。このような遮熱フィルム１において、積層体１Ａとポリエステルフィルム５を重ね合わせている。
ポリエステルフィルム５は、例えば積層体１Ａの片面に重ねられている。図４Ａのような遮熱フィルム１の場合、積層体１Ａの厚み方向で赤外線吸収層２と隣り合わない透明基材３の表面にポリエステルフィルム５が重ねられている。図４Ｂのような遮熱フィルム１の場合、積層体１Ａの厚み方向で透明基材３と隣り合わない赤外線吸収層２の表面にポリエステルフィルム５が重ねられている。
遮熱フィルム１がポリエステルフィルム５を備えることにより、表示部１１から出射された直線偏光が、遮熱フィルム１を透過後に円偏光に変換される。そのため、投影される虚像２３の虹ムラをポリエステルフィルム５で低減できる。また、投影される虚像２３の直線偏光を偏光サングラス越しで見た場合、この画像にブラックアウトが生じやすいが、ポリエステルフィルム５はブラックアウトが生じることを抑えることができる。ここで、「ブラックアウト」とは、偏光サングラス越しで見る角度によって真っ暗になり画面が見えなくなる現象を意味する。さらに、表示部１１から出射された表示光は通常Ｓ偏光成分となっているため、投影された虚像２３を偏光サングラス越しで見た場合、Ｓ偏光成分が遮られることで輝度が低減し視認しにくくなるが、ポリエステルフィルム５を備えることで、視認性が向上する。ポリエステルフィルム５の厚みは、１０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。
ポリエステルフィルム５として、例えば、超複屈折率ＰＥＴフィルムなどが使用可能であり、具体的には、東洋紡社製コスモシャインＳＲＦが挙げられる。
＜第４実施形態＞
次に本実施形態に係る遮熱フィルム１について、図５を参照して説明する。以下の説明において、第１～３実施形態と重複する構成は、図面に同じ符号を付して、具体的な説明を省略する場合がある。
遮熱フィルム１は、図５のように、赤外線吸収層２と、透明基材３と、偏光層７とを備える。透明基材３は第１の透明基材３１０と、第２の透明基材３２０とを備える。赤外線吸収層２と第１の透明基材３１０とは、積層体１Ａを構成する。偏光層７は第１の透明基材３１０と第２の透明基材３２０との間に位置している。偏光層７は、積層体１Ａの厚み方向で赤外線吸収層２と隣り合わない第１の透明基材３１０の表面に、粘着層８を介して重ねられている。粘着層８は、第１の透明基材３１０の表面と偏光層７の表面とを粘着するために設けられている。粘着層８は第１の透明基材３１０と同程度の透明性があることが好ましく、例えば、アクリル系接着剤の乾燥物又は硬化物で形成することができる。また偏光層７は、積層体１Ａの厚み方向で第２の透明基材３２０の表面に、粘着層９を介して重ねられている。粘着層９は、第２の透明基材３２０の表面と偏光層７の表面とを粘着するために設けられている。第２の透明基材３２０は、第１の透明基材３１０とは隣り合わない偏光層７の表面と粘着層９により粘着されている。粘着層９は粘着層８と同様に形成される。
本実施形態に係る遮熱フィルム１は、第１～３実施形態の場合と同様に、赤外線吸収層２により、赤外線吸収性と、耐擦傷性と、防汚性とを有するものである。また偏光層７により、ＬＣＤなど、偏光を出射する画像形成装置の出射光波面と偏光層７の透過軸とが平行になるように、遮熱フィルム１を画像光出射窓に設置することで、画像形成装置からの出射光のほとんどを透過させることができ、画像の輝度は維持しつつ、入射する自然光６１の内の可視光６４で偏光層７の透過軸と平行でない成分を遮蔽することができて、遮熱フィルム本来の自然光６１の内の赤外光６２を透過させにくくすることで遮熱性能を有していることに加え、可視光６４に対する遮熱性能も併せ持つ優れた効果を発揮するものである。
偏光層７を有する遮熱フィルム１は、例えば、次のようにして製造することができる。まず、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等の透明高分子フィルムに、二色性を有する水溶性染料やヨウ化カリウム－ヨウ素液等の色素を吸着させ、一軸方向に延伸させた後、乾燥して偏光素子（偏光層７）を作成する。次に、粘着層８及び９を形成する適当な接着剤（粘着剤も含む）を用いて、フィルム状の第１の透明基材３１０及びフィルム状の第２の透明基材３２０と上記偏光素子とを粘着し、第１の透明基材３１０と第２の透明基材３２０により上記偏光素子を挟持する。この後、第１実施形態と同様にして、第１の透明基材３１０の表面に赤外線吸収層２を形成して遮熱フィルム１とすることができる。また、第１の透明基材３１０の表面に赤外線吸収層２を形成した後、赤外線吸収層２が形成された第１の透明基材３１０を上記偏光素子と粘着するようにしてもよい。また、第１の透明基材３１０と第２の透明基材３２０の両方に赤外線吸収層２を有していても良い。
第１の透明基材３１０と第２の透明基材３２０とは、各々、第１実施形態で説明した透明基材３を使用することができる。具体的には、例えば、第１の透明基材３１０は、ＰＭＭＡ層３２とＰＣ層３１とを有する二層構造のものを使用することができる。また第２の透明基材３２０はＰＣ層３１で形成することができる。その他に、第１の透明基材３１０と第２の透明基材３２０とは、各々、ポリビニルアルコールフィルム、ＴＡＣフィルム、ＣＯＰフィルム、ＰＣフィルムなどを使用しても良い。また遮熱フィルム１は、使用する色素によって、ヨウ素系偏光フィルム、染料系偏光フィルム、カラー偏光フィルム、ポリビニレン偏光フィルム、赤外偏光フィルム、紫外偏光フィルムなどとして形成することができる。
偏光層７の厚みは、特に限定されないが、１０μｍ以上１５０μｍ以下の範囲とすることが好ましい。この範囲であれば、遮熱フィルム１の厚み（総厚み）が厚くなりすぎずに、偏光層７を備えることができる。偏光層７の厚みは、２０μｍ以上１３０μｍ以下の範囲とすることがより好ましく、更に好ましくは、３０μｍ以上１１０μｍ以下の範囲とすることができる。また上記偏光層７を有する遮熱フィルム１においても、上記と同様の反射防止層４やポリエステルフィルム５を備えていても良い。この場合、第２の透明基材３２０の表面（偏光層７に対向しない表面）に反射防止層４やポリエステルフィルム５が重ねられている。
なお、本実施形態では、透明基材３が第１の透明基材３１０と第２の透明基材３２０からなる遮熱フィルム１を説明したが、これに限られない。すなわち、透明基材３は一層だけであってもよい。この場合、遮熱フィルム１は、赤外吸収層２と、透明基材３と、偏光層７を有している。そして、赤外吸収層２が透明基材３の一方の片面に設けられ、偏光層７が粘着層８を介して透明基材３のもう一方の片面に設けられて、遮熱フィルム１が形成される。
＜変形例＞
上記の実施形態は、本開示を実施するための様々な形態の一つに過ぎない。上記の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
第２実施形態では反射防止層４は積層体１Ａの片面又は両面に接しているが、変形例では反射防止層４と積層体１Ａとの間にポリエステルフィルム５が設けられてもよい。具体的には、反射防止層４と赤外線吸収層２との間にポリエステルフィルム５が設けられてもよく、透明基材３と反射防止層４との間にポリエステルフィルム５が設けられてもよい。
第２実施形態では低屈折率層４Ａとハードコート層とを備える反射防止層４も説明したが、反射防止層４は低屈折率層４Ａとハードコート層との２層構成に限定されない。変形例では反射防止層４の層構成は３層以上であってもよく、反射防止層４は表面ナノインプリント工法で得られるモスアイフィルムであってもよい。その場合、遮熱フィルム１に直接モスアイ加工を施しても良いし、モスアイ加工済みのモスアイフィルムを粘着剤等で貼り合わせしても良い。なお、「モスアイ」とは、数ｎｍ～１００ｎｍ程度の直径を持った円錐状の形状で反射防止効果がある構造をいう。
以下、本開示を実施例によって具体的に説明する。
＜実施例及び比較例＞
実施例及び比較例に用いられた成分及び部材を以下に示す。
｛透明部材｝
・ＰＣＰＭＭＡ：ポリカーボネートを含有する層と、ポリメタクリル酸メチルアクリレートを含有する層とが重なった二層構造のフィルム状の積層物（厚み３７５μｍ～７５０μｍ）、
・ＰＣ：フィルム状のポリカーボネート（厚み３０００００ｎｍ＝３００μｍ）、
・ＣＯＰ：フィルム状のシクロオレフィンポリマー（厚み１０００００ｎｍ＝１００μｍ）、
・ガラス：ガラスフィルム（厚み１００００００ｎｍ＝１ｍｍ）、
・ＰＥＴ：フィルム状のポリエチレンテレフタレート（厚み２５００００ｎｍ＝２５０μｍ）。
｛赤外吸収能を有する酸化物（Ａ）｝
・酸化物１：セシウム酸化タングステン（Ｃｓ ０．３３ ＷＯ ３ ；アクリル樹脂中に酸化物１を分散させた混合物の、波長５５０ｎｍである光の透過率が８０％で、かつ波長１０００ｎｍである光の透過率が２０％であり、混合物に対する酸化物１の割合は３０質量％である）。
・酸化物２：アンチモン酸化スズ（アクリル樹脂中に酸化物１を分散させた混合物の、波長５５０ｎｍである光の透過率が７２％で、かつ波長１０００ｎｍである光の透過率が５５％であり、混合物に対する酸化物２の割合は３０質量％である）。
上記において、空気をブランク値とした。
｛フッ素を含有しないアクリル化合物（Ｂ）｝
・６官能アクリレート：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（共栄社化学株式会社製のＤＰＥ６Ａ）、
・６官能以外のアクリレート：ペンタエリスリトールテトラアクリレート（共栄社化学株式会社製のＰＥ－４Ａ）。
｛フッ素を含有するアクリル化合物（Ｃ）｝
信越化学工業株式会社製の「ＫＹ－１２０７」。
｛光重合開始剤｝
ＢＡＳＦ社製の「Ｏｍｎｉｒａｄ １２７」。
｛反射防止層｝
ハードコート層と低屈折率層とが重なった反射防止フィルム（厚み１００μｍ、低屈折率層の屈折率が１．４２；パナソニック株式会社製の「ＭＵＡＲ８」。
｛超複屈折率層｝
リタデーション値が７９００ｎｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡社製コスモシャインＳＲＦ、厚み８０μｍ）。
≪紫外線硬化性樹脂組成物の調製≫
後掲の表１～表３に示す割合の成分を混合することで、各実施例及び比較例の紫外線硬化性樹脂組成物を作製した。
［実施例１～９］
まず、硬化後の厚みが５０００ｎｍとなるようにして透明基材の表面に紫外線硬化性樹脂組成物を塗布した。次に、透明基材上の紫外線硬化性樹脂組成物を紫外線の下で硬化させた。これにより、紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物である赤外線吸収層と透明基材とが重なったテストフィルムを得た。このテストフィルムを本実施例では遮熱フィルムとした。
［実施例１０］
まず、硬化後の厚みが５０００ｎｍとなるようにして透明基材の表面に紫外線硬化性樹脂組成物を塗布した。次に、透明基材上の紫外線硬化性樹脂組成物を紫外線の下で硬化させた。これにより、紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物である赤外線吸収層と透明基材とが重なった積層体を得た。その後、ハードコート層と低屈折率層とが重なった反射防止フィルムを用意した。そして、ＯＣＲ（シリコーン系ＵＶ硬化型透明粘着剤）を用いて、透明基材の裏面に反射防止フィルム（反射防止層）を貼り合わせし、テストフィルムを得た。このテストフィルムを本実施例では遮熱フィルムとした。
［実施例１１］
赤外線吸収層とハードコート層とが隣り合うようにして反射防止フィルム（反射防止層）を積層体に配置した以外は、実施例１０と同様にしてテストフィルムを得た。このテストフィルムを本実施例では遮熱フィルムとした。
［実施例１２］
まず、硬化後の厚みが５０００ｎｍとなるようにして透明基材の表面に紫外線硬化性樹脂組成物を塗布した。次に、透明基材上の紫外線硬化性樹脂組成物を紫外線の下で硬化させた。これにより、紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物である赤外線吸収層と透明基材とが重なった積層体を得た。その後、ハードコート層と低屈折率層とが重なった２つの反射防止フィルム（第１及び第２反射防止フィルム）を用意した。そして、透明基材とハードコート層とが隣り合うようにして第１反射防止フィルムをアクリル粘着剤で貼り合わせし、かつ赤外線吸収層とハードコート層とが隣り合うようにして第２反射防止フィルムをＯＣＲ（シリコーン系ＵＶ硬化型透明粘着剤）で貼り合わせした。これにより、テストフィルムを得た。このテストフィルムを本実施例では遮熱フィルムとした。
［実施例１３］
反射防止フィルムの代わりのリタデーション値が７９００ｎｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用いたこと以外は、実施例１０と同様にして、積層体の片面に超複屈折率層が重なったテストフィルムを得た。このテストフィルムを本実施例では遮熱フィルムとした。
［実施例１４］
透明基材の厚みを３７５μｍとし、その他は表３に記載の内容に従って、遮熱フィルムを作成した。
［実施例１５］
複合酸化物の配合量を２５質量％とし、その他は表３に記載の内容に従って、遮熱フィルムを作成した。
［実施例１６］
複合酸化物の配合量を３０質量％とし、その他は表３に記載の内容に従って、遮熱フィルムを作成した。
［実施例１７］
透明基材の厚みを４５０μｍとし、且つ偏光層を透明基材の裏面（ＰＣ層の表面）に形成し、その他は表３に記載の内容に従って、遮熱フィルムを作成した。
なお、偏光層はポラテクノ社製ＳＨＣ－１０Ｕの偏光板を使用して形成した。
［実施例１８］
透明基材の厚みを７５０μｍとし、その他は表３に記載の内容に従って、遮熱フィルムを作成した。
［実施例１９］
赤外吸収層をＰＣ層の表面とし、その他は表４に記載の内容に従って、遮熱フィルムを作成した。
［比較例１］
透明基材だけを用意し、この透明基材をテストフィルムとした。
［比較例２］
透明基材の上に偏光板（ポラテクノ社製ＳＨＣ－１０Ｕ）をアクリル粘着剤で貼付けすることで透明基材に偏光板が重なったテストフィルムを得た。
［比較例３］
まず、硬化後の厚みが５０００ｎｍとなるようにして透明基材の表面に紫外線硬化性樹脂組成物を塗布した。次に、透明基材（ＰＥＴフィルム）上の紫外線硬化性樹脂組成物を紫外線の下で硬化させた。これにより、紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物である赤外線吸収層と透明基材とが重なったテストフィルムを得た。
［比較例４］
まず、硬化後の厚みが５０００ｎｍとなるようにして透明基材の表面に紫外線硬化性樹脂組成物を塗布した。この紫外線硬化性樹脂組成物には、フッ素を含有するアクリル化合物（Ｃ）が含まれていない。次に、透明基材上の紫外線硬化性樹脂組成物を紫外線の下で硬化させた。これにより、紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物である赤外線吸収層と透明基材とが重なったテストフィルムを得た。
なお、以下に、実施例１～１９及び比較例１～４のテストフィルムの層構成と特徴点を示す。この層構成はテストフィルムの表面から裏面に向かって積層順に並んでいる。
実施例１：赤外線吸収層／透明基材（ＰＭＭＡ層＋ＰＣ層）。
実施例２：赤外線吸収層／透明基材（ＰＭＭＡ層＋ＰＣ層）。
実施例３：赤外線吸収層／透明基材（ＰＭＭＡ層＋ＰＣ層）。
実施例４：赤外線吸収層／透明基材（ＰＭＭＡ層＋ＰＣ層）、アクリル化合物（Ｂ）が６官能アクリレートを使用して形成されている。
実施例５：赤外線吸収層／透明基材（ＰＣ層）、透明基材がＰＣ層のみである。
実施例６：赤外線吸収層／透明基材（ＰＭＭＡ層＋ＰＣ層）、赤外線吸収層が複合酸化物を約９０質量％含有している。
実施例７：赤外線吸収層／透明基材（ＰＭＭＡ層＋ＰＣ層）、複合酸化物がＡＴＯである。
実施例８：赤外線吸収層／透明基材（ＣＯＰ層）、透明基材がＣＯＰ層のみである。
実施例９：赤外線吸収層／透明基材（ガラス層）、透明基材がガラス層のみである。
実施例１０：赤外線吸収層／透明基材（ＰＭＭＡ層＋ＰＣ層）／反射防止層。
実施例１１：反射防止層／赤外線吸収層／透明基材（ＰＭＭＡ層＋ＰＣ層）。
実施例１２：反射防止層／赤外線吸収層／透明基材（ＰＭＭＡ層＋ＰＣ層）／反射防止層。
実施例１３：赤外線吸収層／透明基材（ＰＭＭＡ層＋ＰＣ層）／超複屈折フィルム。
実施例１４：赤外線吸収層／透明基材（ＰＭＭＡ層＋ＰＣ層）。
実施例１５：赤外線吸収層／透明基材（ＰＭＭＡ層＋ＰＣ層）。
実施例１６：赤外線吸収層／透明基材（ＰＭＭＡ層＋ＰＣ層）。
実施例１７：赤外線吸収層／透明基材（ＰＭＭＡ層＋ＰＣ層）／偏光層。
実施例１８：赤外線吸収層／透明基材（ＰＭＭＡ層＋ＰＣ層）。
実施例１９：赤外線吸収層／透明基材（ＰＭＭＡ層＋ＰＣ層）。
比較例１：透明基材（ＰＣ層）のみ。
比較例２：偏光板／ＰＣ層
比較例３：赤外線吸収層／透明基材（ＰＥＴ層）／ＰＣ層、リタデーション値が４０００ｎｍのＰＥＴフィルムを透明基材に使用。
比較例４：赤外線吸収層／透明基材（ＰＭＭＡ層＋ＰＣ層）。フッ素を含有するアクリル化合物（Ｃ）が含まれていない紫外線硬化性樹脂組成物を使用した。
≪評価≫
各実施例及び比較例のテストフィルムを下記の試験項目ごとに評価した。この評価結果を後掲の表１～表４に示す。
＜赤外線透過率＞
まず、各実施例及び比較例のテストフィルムを紫外可視近赤外分光光度計（日立ハイテクサイエンス社製ＵＨ４１５０）内に設置した。その際、赤外線吸収層２の面が光源に向くようにしてテストフィルムを設置した。この設置後、テストフィルムに８００～２５００ｎｍにおける全波長の赤外線を照射した。そして、テストフィルムを透過した赤外線の強度を、テストフィルムに照射した赤外線の強度で割ることで各波長の透過率を算出し、この透過率の平均値を赤外線透過率とした。なお、比較例１では透明基材に赤外線を直接照射し、比較例２では偏光板の面が光源に向くようにしてテストフィルムを設置した。
＜全光線透過率＞
まず、各実施例及び比較例のテストフィルムをヘイズメーター（日本電色工業社製ＮＤＨ４０００）内に設置した。その際、赤外線吸収層２の面が光源に向くようにしてテストフィルムを設置した。この設置後、ＪＩＳ Ｋ ７３６１に準拠して、全光線透過率を算出した。なお、比較例１では透明基材に可視光を直接照射し、比較例２では偏光板の面が光源に向くようにしてテストフィルムを設置した。
＜温度上昇＞
内部空間（体積１０００ｃｍ３）と、この内部空間に連通する開口部とを有するケースを用意した。そして、この開口部を表面にテストフィルムを貼り付けて閉じた。テストフィルムを貼り付ける際、透明基材と赤外線吸収層とをこの順で並ばせてテストフィルムの表面を露出させた。ケースの開口部をテストフィルムで閉じた後、内部空間の温度を測定した。この温度を試験前温度とした。次に、レンズに白熱電球（パナソニック株式会社製ＲＦ１００Ｖ５４ＷＤ）６０Ｗ型２００ルクスを用いて４５分間照射した。そして、赤外線照射が終了した直後の内部空間の温度を測定した。この温度を試験後温度とした。試験後温度と試験前温度との差を温度上昇とした。なお、テストフィルムを貼り付ける際、比較例１では透明基材の表面を露出させ、比較例２では偏光板の表面を露出させた。
＜耐擦傷性＞
テストフィルムの表面の耐擦傷性を、スチールウール磨耗試験により評価した。試験装置として表面性測定機（新東科学株式会社製のＴｙｐｅ１４ＤＲ）を用い、スチールウールを、１００ｇ／ｃｍ２の荷重をかけながら、速度３０００ｍｍ／ｍｉｎの条件で１０往復した後、テストフィルムの表面のキズの有無を目視確認した。スチールウールは日本スチールウール株式会社製の＃００００を使用した。
＜耐衝撃性＞
テストフィルムの耐衝撃性は、ＪＩＳＫ５６００－５－３に準拠して評価した。そして、テストフィルムにおける亀裂の有無を目視確認した。テストフィルムに、亀裂がない場合をＡ、亀裂がある場合をＢとした。
＜鉛筆硬度＞
テストフィルムの鉛筆硬度をＪＩＳ Ｋ ５６００－５－４（引っかき硬度）に基づいて評価した。
＜水接触角＞
テストフィルムの表面に水滴を滴下し、この表面と水滴との接触角を測定した。
＜防汚性（指紋拭き取り性）＞
テストフィルムにおいて赤外線吸収層の表面に指紋を付着させた直後に、この表面をＢＥＭＣＯＴ－Ｍ（旭化成株式会社製）で１０往復撫でた。そして、撫でた部分にセロハン粘着テープ（ニチバン株式会社製の「ＣＴ２４」）を貼り付けてから、このセロハン粘着テープを剥がした。その後、テストフィルムの表面との距離が４０ｃｍの位置で、セロハン粘着テープを剥がした部分を目視確認することで、テストフィルムの表面の防汚性を評価した。セロハン粘着テープを剥がした部分に、汚れがない場合をＡ、汚れがある場合をＢとした。
なお、実施例１１及び１２では反射防止層の表面に指紋を付着させ、比較例１では透明基材の表面に指紋を付着させ、比較例２では偏光板の表面に指紋を付着させた。
＜防汚性（塩水拭き取り性）＞
テストフィルムにおいて赤外線吸収層の表面に塩水を滴下した。塩水の滴下直後に、この表面をＢＥＭＣＯＴ－Ｍ（旭化成株式会社製）で１０回撫でた。次に、テストフィルムの表面を乾燥させた。この乾燥により、テストフィルムの表面で塩が析出しているか否かを目視確認することで、テストフィルムの表面の防汚性を評価した。テストフィルムの表面に、塩の析出がない場合をＡ、塩の析出がある場合をＢとした。
なお、実施例１１及び１２では反射防止層の表面に塩水を滴下し、比較例１では透明基材の表面に塩水を滴下し、比較例２では偏光板の表面に塩水を滴下した。
＜虹ムラ発生の有無＞
テストフィルムを液晶画面の上に設置し、偏光サングラス越しで見ることで、テストフィルムに虹ムラが発生しているか否かを評価した。テストフィルムに、虹ムラが発生していない場合をＡ、虹ムラが発生している場合をＢとした。
＜ブラックアウト発生の有無＞
テストフィルムを液晶画面の上に設置し、偏光サングラス越しで見たとき、テストフィルムを見る角度によってブラックアウト現象（テストフィルムが真っ暗になる現象）が発生するか否かを評価した。テストフィルムに、ブラックアウト現象が発生していない場合をＡ、ブラックアウト現象が発生している場合をＢとした。
＜二重像＞
テストフィルムと平面ミラーをこの順に液晶画面の上に設置し、平面ミラーに映った虚像をカメラを用いて観察することで、二重像を評価した。二重像が発生していない場合をＳ、二重像が発生しているが程度が良い場合をＡ、二重像が発生しており程度が悪い場合をＢとした。
Figure 0007241324000001
Figure 0007241324000002
Figure 0007241324000003
Figure 0007241324000004
１ 遮熱フィルム
２ 赤外線吸収層
３ 透明基材

Claims (18)

  1. リタデーション値が１００ｎｍ以下の透明基材と、
    前記透明基材に重ねられた赤外線吸収層と、
    を備え、
    前記赤外線吸収層は、紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物であり、
    前記紫外線硬化性樹脂組成物は、
    赤外吸収能を有する酸化物（Ａ）と、
    フッ素を含有しないアクリル化合物（Ｂ）と、
    フッ素を含有するアクリル化合物（Ｃ）と、
    を含有する、
    遮熱フィルム。
  2. 波長８００ｎｍ以上２５００ｎｍ以下における赤外線の透過率が３０％以下であり、かつ全光線透過率が６０％以上である、
    請求項１に記載の遮熱フィルム。
  3. 前記酸化物（Ａ）は、セシウム酸化タングステンを含有し、
    前記酸化物（Ａ）に対する前記セシウム酸化タングステンの割合は、３０質量％以上である、
    請求項１又は２に記載の遮熱フィルム。
  4. 前記アクリル化合物（Ｂ）は、６官能アクリレートを含有し、
    前記アクリル化合物（Ｂ）に対する前記６官能アクリレートの割合は、１０質量％以上である、
    請求項１～３のいずれか１項に記載の遮熱フィルム。
  5. 前記紫外線硬化性樹脂組成物に対する前記酸化物（Ａ）の割合は、５質量％以上８０質量％以下であり、
    前記紫外線硬化性樹脂組成物に対する前記アクリル化合物（Ｂ）の割合は、１５質量％以上９０質量％以下であり、
    前記紫外線硬化性樹脂組成物に対する前記アクリル化合物（Ｃ）の割合は０．１質量％以上１０質量％以下である、
    請求項１～４のいずれか１項に記載の遮熱フィルム。
  6. 前記透明基材は、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、及びポリメタクリル酸メチルアクリレートからなる群から選択される少なくとも１種を含有する、
    請求項１～５のいずれか１項に記載の遮熱フィルム。
  7. 前記透明基材は、ポリカーボネートを含有する層と、ポリメタクリル酸メチルアクリレートを含有する層との積層物を含んでいる、
    請求項１～６のいずれか１項に記載の遮熱フィルム。
  8. 前記赤外線吸収層は、前記積層物における、ポリメタクリル酸メチルアクリレートを含有する層の表面に形成されている、
    請求項７に記載の遮熱フィルム。
  9. 前記赤外線吸収層の厚みは、０．３μｍ以上３０μｍ以下である、
    請求項１～８のいずれか１項に記載の遮熱フィルム。
  10. リタデーション値が６０００ｎｍ以上であるポリエステルフィルムを更に備える、
    請求項１～９のいずれか１項に記載の遮熱フィルム。
  11. 反射防止層を更に備える、
    請求項１～１０のいずれか１項に記載の遮熱フィルム。
  12. 前記反射防止層は、屈折率が１．４５以下の低屈折率層を備える、
    請求項１１に記載の遮熱フィルム。
  13. 前記反射防止層の厚みは０．０５μｍ以上０．１５μｍ以下である、
    請求項１１又は１２に記載の遮熱フィルム。
  14. 投影装置の光学系を構成する光学部材に適用される、
    請求項１～１３のいずれか１項に記載の遮熱フィルム。
  15. 偏光層を更に備える、
    請求項１～１４のいずれか１項に記載の遮熱フィルム。
  16. フッ素を含有するアクリル化合物（Ｃ）が、重合性官能基とフルオロアルキル基とを含有する化合物であり、前記重合性官能基としてエチレン性不飽和基を含有する、
    請求項１～１５のいずれか１項に記載の遮熱フィルム。
  17. 前記赤外線吸収層に対する酸化物（Ａ）の割合が、５質量％以上８０質量％以下であり、
    前記赤外線吸収層が塗膜である、
    請求項１～１６のいずれか１項に記載の遮熱フィルム。
  18. 前記透明基材は、ポリカーボネートを含有する層と、ポリメタクリル酸メチルアクリレートを含有する層との二層構造であり、
    （ポリカーボネートを含有する層の厚み）／（ポリメタクリル酸メチルアクリレートを含有する層の厚み）＝９９／１～５１／４９である、
    請求項１～１７のいずれか１項に記載の遮熱フィルム。
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