JPH02197802A

JPH02197802A - 薄膜

Info

Publication number: JPH02197802A
Application number: JP1862089A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Kobayashi; 文明小林
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1989-01-26
Filing date: 1989-01-26
Publication date: 1990-08-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、たとえば、可視光を透過し、赤外線を反射
する選択透過膜などに用いられる薄膜に関する。

〔従来の技術〕

近年、省エネルギーの観点から、可視光を透過し、赤外
線を反射する選択透過膜を備えた窓材、ブラインド、自
動車用ウィンドーなどが広く利用されている。これらの
選択透過膜は、たとえば、赤外域で反射率の大きいＡＩ
、Ａｇなどの金属薄膜やＳｎｏｗ　　（Ｓｂ）　、Ｉ　
ｎｍ　Ｏｓ　　（Ｓｎ）などの半導体膜を透明基板上に
施したものであり、高い可視光透過性と赤外線反射性を
兼ね備えたものとなっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記選択透過膜は、真空蒸着またはスパッタリングなど
の表面処理工程を経て作製する必要がある。このため、
得られる膜の大きさが制限されたり、透明基板が真空下
でもガス放出などの異常を起こさないこと、また、耐熱
性がある程度高いことなどの前提条件がある。さらに、
膜としてみた場合、金属光沢があり、ぎらついて見える
ことで硬い冷たい感じを与えがちであった。

そこで、膜表面に反射防止膜を施したり、細かい凹凸処
理をした透明フィルムを貼り合わせるなどの方法がとら
れたが、工程が複雑化する、膜自体の透明性が低下する
などといった問題が生じていた。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、透
光性を失うことがなく、かつ、ぎらついた感じのない薄
膜を提供することを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、この発明にかかる薄膜は、有
機材料からなり、薄片材料が方向性を持って分散されて
いることを特徴とする。

〔作　　　用〕

有機材料からなる薄膜中に、薄片材料が方向性を持って
分散されていることにより、可視光の透光性が良く、か
つ、ぎらついた感じのないものとなっている。

〔実　施　例〕

以下に、この発明を、その実施例を表す図面を参照しな
がら詳しく説明する。

第１図（ａ）は、この発明にかかる薄膜の１実施例を表
す。第１図（ａ）にみるように、この薄膜１は、薄片材
料２・・・が方向性を持って分散されている複数の有機
材料の層３・・・の積層体として、ガラスやプラスチッ
クなどの基板４上に形成されている。

ここで、方向性とは、たとえば、薄片材料２・・・の平
面の向きが、薄膜１の平面の向きに一致またはほぼ一致
することを言う。

前記薄片材料２としては、たとえば、赤外線を反射する
薄片材料が挙げられるが、やわらかい光沢を出すなどと
いった色彩的な効果を奏する薄片材料などでもよく、特
に限定はない。前記赤外線を反射する薄片材料としては
、たとえば、ＡＮ。

Ａｇなどの金属薄片、Ｔ　ｉ　Ｏｔ　、　　Ｐ　ｂ　Ｃ
ｏｗなどの顔料、酸化物被膜を施した雲母などが挙げら
れる。

前記薄片材料２の大きさは特に限定されないが、たとえ
ば、第１図（ｂ）にみるように、厚みｂが０゜１〜１．
Ｏμ、径（または長さもしくは＠）ａが１〜１０μ、偏
平度（ｂ／ａ）０．６〜０．９５であることが好ましい
。厚みがこの範囲より少ない場合は、赤外線反射特性が
充分に得られないことがあり、この範囲を越えると、膜
が形成される際に薄片材料に余分な作用が働き、方向性
が一様になりにくくなる。径が前記範囲よりも小さいと
、反射特性が得られないことがあり、前記範囲よりも大
きいと、透光性が低下することがある。また、偏平度が
前記範囲よりも小さいと、望ましい特性が得られない（
反射および透光性の損失）ことがあり、前記範囲よりも
大きいと、反射特性が損なわれることがある。なお、こ
の発明では、薄片材料は、第１図（ｂｌに示すような円
板形である必要はなく、その平面形状などに特に限定は
ない。

この発明で用いる有機材料としては、たとえば透明な膜
を形成する高分子材料が挙げられるが、特に限定されな
い。前記透明な膜を形成する高分子材料としては、たと
えば、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポ
リカーボネートなどの透明な熱可塑性樹脂が挙げられる
。

この発明の薄膜は、透光性および／または赤外線反射性
を失わない範囲で、上記薄片材料および有機材料以外の
成分を含んでいてもよい。

この発明の薄膜は、薄片材料が有機材料中に方向性をも
って分散されているようになるのであれば、どのような
方法で形成されてもよい。たとえば、つぎの方法により
形成されるのがよい。この方法によれば、簡便に薄膜を
形成することができ１、しかも、膜を大型化することが
容易になるので好ましい。

第２図は、この発明の薄膜を形成する方法の１例を表す
。先端に針状の注出口１４が設けられているシリンダー
１１内に、薄片材料２・・・が分散されている高分子溶
液１３が入れられている。シリンダーの注出口１４は水
面上に接している。高分子溶液１３を注出口１４から水
面上に滴下すると、高分子溶液１３は、水の表面張力に
より水面上に拡がり、薄い膜（水面展開膜。厚みは、た
とえば、０．１μ以下）１６を形成する。このとき、各
薄片材料２・・・は、その平面を膜１６の平面に平行に
なるようにして膜１６中に・分散していく。他方、高分
子溶液１３の溶媒は、この展開時に、蒸発したり、水中
に散逸したりして除去される。こうしてできた水面展開
膜１６をテフロン（デュポン社商標；ポリ四フッ化エチ
レン樹脂）などの支持体上に取る。必要ならば所望の厚
みとなるまで、前記水面展開膜１６を２層以上積層し、
第１図にみるような積層体を形成していく。こうして、
薄片材料２・・・が方向性を持って分散されている薄膜
１が得られる。この方法により薄膜を形成すれば、ガラ
ス、プラスチックなどの基板上に、低温で簡便に被膜を
形成することができる。

得られた薄膜１は、薄片材料２・・・が有機材料中に方
向性を持って分散されているので、光沢、色彩が良い、
薄片材料２・・・が赤外線を反射するものであると、さ
らに、熱線（赤外線）反射などの機能を効率よく発揮す
る。

前記高分子溶液１３を水面上に展開するときには、水１
５は、ある一定の温度、たとえば２０℃に保たれている
ことが好ましい。これは、水の表面張力や溶媒の水への
溶解度など温度の影響を受ける可能性のある要因をなる
べく一定の条件にするためである。なぜなら、水の表面
張力は、薄片材料を分散させた高分子溶液が水面上で展
開していくときの速度などに関係し、溶媒の水への溶解
度は、そのときに溶媒が水中に散逸して除去されること
などに関係するからである。

前記高分子溶液１３は、前記高分子材料および溶媒から
なり、必要に応じて展延剤などの添加剤を加えてもよい
。溶媒としては、前記高分子材料を溶解しうるちのなら
何でも良いが、通常は、高分子に対する良溶媒（高分子
をよく溶解するもの）と貧溶媒（高分子をほとんどまた
は全く溶解しないもの）からなる混合溶媒とし、膜を水
面に展開する際の展開速度などをコントロールしている
、第１表に高分子材料、その良溶媒、貧溶媒の例を示す
。

第　　　１　　　表前記良溶媒と貧溶媒の混合比は、高分子材料の濃度によ
り適当に選べば良いが、良溶媒に対する貧溶媒の混合比
（重量比）は、おおむね、貧溶媒／良溶媒＝０．１〜３
．０の範囲が好ましい。貧溶媒の添加量がこの範囲よりも少
ない場合は、水面展開の速度が速く、ピンホールの多い
膜となりやすく、また、この範囲よりも多い場合は、溶
液がゲル化しやす（なり展開膜ができにくくなる。

高分子材料と溶媒との比率は、特に限定はないが、たと
えば、とするのが好ましい。高分子材料の割合がこの範囲より
も多いと、高分子が凝集しやすくなり、膜の均一性や平
滑性が低下し、透光性が損なわれることがあり、この範
囲よりも少ないと、膜の緻密性が低下し、粗い膜となる
ことがある。

薄片材料の高分子溶液に対する含有量は、固形分に対し
て、０．２〜６０ｗｔ％とすることが好ましい。含有量
がこの範囲よりも少ない場合は、所望の赤外線反射特性
を得るために多数の積層が必要となり、膜の透光性が失
われてしまうことがあり、この範囲よりも多い場合は、
薄片材料同士が膜中で凝集して分散しなくなることがあ
る。

以下に、この発明の具体的な実施例および比較例を示す
が、この発明は下記実施例に限定されない。

一実施例１− ポリ塩化ビニル（重合度１０２０、半井化学薬品株式会
社製）の１０ｅ＊ｔ％溶液を調製した。溶媒はポリ塩化
ビニルに対して良溶媒であるテトラヒドロフラン（ＴＨ
Ｆ）と貧溶媒であるトルエンとの混合溶媒とし、その混
合比（重量比）をトルエン／ＴＨＦ−０，４３とした。

この溶液に薄片状の鉛化合物からなる顔料を添加した。

顔料の添加量は、ポリ塩化ビニルの固形分に対しｌｔｍ
ｔ％とした、この溶液を充分に攪拌した後、第２図に示
す方法により、マイクロシリンジで水面上に滴下して水
面展開膜１６を作製した。水面展開１１１６はロール状
のテフロン製支持体を水面下からあてがってこの支持体
に徐々に上方に巻き取っていき、採集した。以上の操作
を連続して行い、積層体からなる薄膜を作製し、その薄
膜の膜厚を約２Ｏｎとした。

この薄膜の可視−近赤域の分光スペクトルを第３図に示
す、第３図中、曲線Ａは透過率であり、曲線Ｂは反射率
である。

一実施例２一実施例１において、顔料の添加量をポリ塩化ビニル固形
分に対して５ｉｎｔ％としたこと以外は、実施例１と同
様にして積層体からなる薄膜を作製し、その薄膜の膜厚
を約２０ｎとした。

一実施例３一実施例１において、溶媒の混合比をトルエン／Ｔ　ＨＦ
　−１，０としたこと、および、顔料の添加量をポリ塩
化ビニル固形分に対して１ｗｔ％としたこと以外は、実
施例１と同様にして積層体からなる薄膜を作製し、その
薄膜の膜厚を約２０＃１１とした一実施例４一実施例３において、顔料の添加量をポリ塩化ビニル固形
分に対して５ｗｔ％としたこと以外は、実施例３と同様
にして積層体からなる薄膜を作製し、そのＷＩＩＩ！の
膜厚を約２Ｏｎとした。

一実施例５一実施例１において、溶媒の混合比をトルエン／Ｔ　ＨＦ
　−２，３としたこと、および、顔料の添加量をポリ塩
化ビニル固形分に対して１ｅｙｔ％としたこと以外は、
実施例１と同様にして積層体からなるＷｌ膜を作製し、
その薄膜の膜厚を約２０Ｊｒ＠とじた一実施例６一実施例５において、顔料の添加量をポリ塩化ビニル固形
分に対して５ｗｔ％としたこと以外は、実施例５と同様
にして積層体からなる薄膜を作製し、その薄膜の膜厚を
約２０ｎとした。

一実施例７一実施例１において、顔料の添加量をポリ塩化ビニル固形
分に対して５０−ｔ％としたこと以外は、実施例１と同
様にして積層体からなる薄膜を作製し、その薄膜の膜厚
を約２Ｏｎとした。

−比較例１− 実施９ｉ１１において、顔料を平均粒径５μの不定形粒
子としたこと以外は、実施例１と同様にして積層体から
なる薄膜を作製し、その薄膜の膜厚を約２０Ｊｒ１とし
た。

一比較例２一実施例１において、顔料に方向性を持たせなかったこと
以外は、実施例１と同様にして積層体からなる薄膜を作
製し、その薄膜の膜厚を約２Ｏｎとした。

実施例および比較例の各薄膜について、可視域（波長５
００ｎ＋ｗ）と近赤域（波長１０１０００ｎにおける透
過率と反射率をそれぞれ求めた。また、ぎら・つき感の
有無を観察した。これらの結果を第２表に示した。また
、第２表には、高分子溶液の配合、薄片材料の方向性の
有無、薄膜の膜厚２面積も示した。

第２表かられかるように、実施例のものは、比較例２の
ものに比べて、透光性を失うことなく、充分に赤外線を
反射し、見た感じもぎらついた感じがないものとなって
いる。また、比較例１のものは、ぎらつき感がないもの
の赤外線の反射が不充分であった。

〔発明の効果〕

この発明にかかる薄膜は、薄片材料が方向性を持って分
散されているので、透光性を失うことなく、見た感じも
ぎらつきのないものであろっ

【図面の簡単な説明】

第１１！１（ａｌはこの発明の薄膜の１実施例を模式的
に表す拡大断面図、第１図山）は薄片材料の１例を表す
拡大模式図、第２図はこの発明のｉｉ＊を形成する方法
の１例を表す説明図、第３図は実施例、１のＩＩＦＮの
分光スペクトルである。１・・・薄ｙ！２・・・薄片材料　３・・・有機材料の
層代理人　弁理士　　松　本　武　彦光＃Ｖｌ長手続補正書（自他平成　２年２月１７日薄膜３、補正をする者事件との関係　　　特許出願人住　　　所　　　　大阪府門真市大字門真１０４８番地
名　称（５羽）松下電工株式会社代表者　イ懺輔役三好俊夫４、代理人６、補正の対象明細書７、補正の内容 ■　明細書第５頁第５〜１３行「この発明・・・もよい
。」とあるを下記のとおりに訂正する。 −記一「この発明の薄膜は、有機材料からなっていて、薄片材
料が方向性を持って分散されているものであり、透光性
および／または赤外線反射性を失わない範囲で、前記薄
片材料および有機材料以外の成分を含んでいてもよい。前記有機材料としては、特に限定されないが、たとえば
、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリカ
ーボネートなどの透明な樹脂など、透明な膜を形成する
高分子材料が挙げられる。」

Claims

【特許請求の範囲】

１　有機材料からなる薄膜であって、薄片材料が方向性
を持って分散されていることを特徴とする薄膜。