KR20150023769A - 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판 - Google Patents
적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판 Download PDFInfo
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Abstract
실내와 실외를 가로막도록 배치되는 투광성 기판층과, 그 투광성 기판층의 실내측의 표면에 적층되는 적외선 반사 기능층을 구비하고, 상기 투광성 기판층의 일사 흡수율이 30 ％ 이상이고, 상기 적외선 반사 기능층은, 적외선을 반사시키기 위한 반사층과, 그 반사층의 실내측의 표면에 적층되는 보호층을 포함하고, 상기 보호층측 표면의 수직 방사율이 0.50 이하인 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판이 제공된다.
Description
본 발명은, 적외광 영역에 있어서 높은 반사성을 갖는 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에 관한 것이다.
종래부터 적외선을 반사시키는 기능을 구비한 적외선 반사 필름이 널리 알려져 있다. 이러한 적외선 반사 필름은, 주로 방사되는 태양광 (일사) 의 열 영향을 억제하기 위해 사용된다. 예를 들어, 이런 종류의 적외선 반사 필름이 자동차, 철도, 주택 등에 설치된 유리나 투명 수지판 등의 투광성 기판에 붙여짐으로써, 투광성 기판을 통과하여 실내로 입사되는 적외선 (특히, 근적외선) 이 차폐된다. 이로써, 실내의 온도 상승이 억제된다.
특허문헌 1 에 기재된 적외선 반사 필름은, 폴리에스테르계 필름의 일방의 면에 가시광선 투과율이 15 ∼ 75 ％ 인 알루미늄 증착층 및 자외선이나 전자선 등에 의해 경화되는 수지로 이루어지는 하드 코트층을 순서대로 적층하고, 타방의 면에 점착제층을 형성한 적층 필름으로서, 그 적층 필름이 창유리에 붙여짐으로써, 알루미늄 증착층에 의해 태양광에 포함되는 근적외선을 반사시키도록 하고 있다.
특허문헌 2 에 기재된 적외선 반사 필름은, 2 축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름과 같은 열가소성 수지 필름의 일방의 면에 가시광선 투과율이 적어도 70 ％ 인 금속 박막층 및 열이나 자외선 등에 의해 경화되는 수지로 이루어지는 하드 코트층을 순서대로 적층하고, 타방의 면에 아크릴계 점착제를 형성한 적층 필름으로서, 그 적층 필름이 창유리에 붙여짐으로써, 금속 박막층에 의해 태양광에 포함되는 근적외선을 반사시키도록 하고 있다.
그런데, 예를 들어, 실외로부터 자동차의 창유리을 통하여 실내로 일사가 입사되면, 입사된 일사의 열 영향에 의해 실내 온도가 상승하고, 이것에 수반하여, 실내의 냉방 부하가 증가한다. 이 때문에, 실내로의 일사의 입사를 억제하여, 실내의 냉방 부하를 저감시키는 것을 목적으로 하여, 일사를 흡수 및/또는 반사시키는 그린 유리나 스모크 유리를 창유리에 사용하거나, 혹은 상기와 같은 일사를 반사시키는 기능을 갖는 차열 필름을 유리에 적층하는 것이 실시되고 있다.
일사는 자외선 영역에서 적외선 영역까지의 복수 파장의 전자파를 포함하고 있는데, 그 일사는, 적외선측 영역에서는, 파장이 2500 ㎛ 정도인 근적외선 영역까지의 전자파만 포함하고, 파장이 2500 ㎛ 를 초과하는 원적외선 영역의 전자파는 거의 포함되지 않는 것이 알려져 있다. 따라서, 일사를 흡수 및/또는 반사시키는 그린 유리나 스모크 유리를 창유리에 사용하거나, 혹은 유리의 실내측에 차열 필름을 적층함으로써, 실내로의 일사의 입사를 억제하여, 실내의 냉방 부하의 충분한 저감이 얻어지는 것으로 생각되었다. 그러나, 상기 유리나 차열 필름을 사용하는 것만으로는, 실내의 냉방 부하를 충분히 저감시키기는 곤란하다는 문제가 있다.
그 이유로서, 상기 유리는 일사 흡수율이 높기 때문에, 일사에 포함되는 근적외 영역의 전자파를 흡수하여, 실내로의 일사 (근적외선) 의 입사를 억제하지만, 한편으로 상기 유리 자체는 근적외선에 의해 온도 상승하기 때문인 것을 생각할 수 있다.
또, 일반적으로 모든 물질은, 상온 부근에서는 원적외선 영역의 전자파를 포함하는 전자파를 방사하고, 온도 상승에 수반하여 원적외선 영역의 전자파의 방사량이 증가하는 것이 알려져 있으며, 이와 같이 온도 상승한 유리로부터도, 원적외선 영역을 포함하는 전자파가 실내측 및 실외측으로 방사된다. 이 때문에, 온도 상승한 유리로부터 방사되는 원적외선이 실내로 재방사됨으로써, 이러한 원적외선의 재방사열의 영향을 충분히 방지할 수 없고, 재방사열의 영향에 의해 실내 온도가 상승하는 것을 생각할 수 있다.
이 경우, 유리의 실내측에 차열 필름을 적층함으로써, 일사의 투과량은 억제할 수 있지만, 실내측 표면의 방사율이 높기 때문에, 유리에서 실내측으로의 원적외선의 재방사를 억제할 수 없고, 재방사열의 영향에 의해 실내 온도가 상승하는 것을 생각할 수 있다.
혹은, 예를 들어, 유리에 금속층을 직접 증착시켜 반사층을 형성하여, 실내측 표면을 저방사율화함으로써, 유리에서 실내측으로의 원적외선의 재방사를 억제하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 이 경우, 내찰상성이 낮은 반사층이 노출되어 있기 때문에, 내구성이 나쁘거나 하는 문제가 남는다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 일사 흡수율이 높은 투광성 기판층으로부터 재방사에 의해 실내측으로 들어오는 재방사열을 억제하여, 실내 온도의 상승을 억제할 수 있고, 또한 양호한 내구성 (내찰상성) 을 가질 수 있는 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명에 관련된 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판은, 실내와 실외를 가로막도록 배치되는 투광성 기판층과, 그 투광성 기판층의 실내측의 표면에 적층되는 적외선 반사 기능층을 구비하고,
상기 투광성 기판층의 일사 흡수율이 30 ％ 이상이고, 상기 적외선 반사 기능층은, 적외선을 반사시키기 위한 반사층과, 그 반사층의 실내측의 표면에 적층되는 보호층을 포함하고, 상기 보호층측 표면의 수직 방사율이 0.50 이하이다.
상기 구성의 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에 의하면, 적외선 반사 기능층에 의해 일사 투과율이 저감된다. 그 때문에, 실외로부터 투광성 기판층을 통과하여 실내로 직접 입사되는 태양광 (근적외선) 을 억제할 수 있다. 또, 실외에서 실내를 향하여 입사되는 태양광 (근적외선) 은, 실내와 실외를 가로막도록 배치되는 투광성 기판층에 도달하면, 그 투광성 기판층을 투과하거나, 반사되거나, 또는 투광성 기판층에 흡수되게 된다.
태양광 (근적외선) 이 투광성 기판층에 흡수되면, 그에 수반하여, 투광성 기판층의 온도가 상승한다. 투광성 기판층의 온도가 상승하면, 투광성 기판층으로부터의 전도열에 의해 반사층 및 보호층의 온도도 상승하여, 반사층 및 보호층의 온도가 투광성 기판층과 거의 동일한 온도가 된다. 그러면, 온도가 상승한 적외선 반사 기능층이 형성된 투광성 기판의 실내측 표면으로부터 원적외선이 실내를 향하여 재방사된다. 여기서, 표면 온도 T [K] 의 물체가 내는 방사열 유속 (E [W/㎡]) 은, 스테판·볼츠만의 법칙에 의해, E ＝ εσT4 (ε : 방사율, σ : 스테판·볼츠만 계수 (5.67 × 10-8 W/㎡K4), T : 표면 온도 [K]) 로 나타내며, 방사열 유속은 방사율에 비례하는 것이 알려져 있다. 따라서, 상기 구성의 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에 의하면, 보호층측 표면의 수직 방사율이 0.50 이하로 낮기 때문에, 실내로의 재방사열은 억제된다. 그 결과, 일사 흡수율이 높은 투광성 기판층의 실내측 표면으로부터 재방사에 의해 실내로 재방사되는 재방사열을 억제하여, 실내 온도의 상승을 억제할 수 있다. 또, 적외선 반사 기능층이 보호층을 구비하기 때문에, 내찰상성이 낮은 반사층이 노출되지 않아, 양호한 내구성 (내찰상성) 을 가질 수 있다.
또한, 수직 방사율이란, JIS R 3106 으로 규정되는 바와 같이, 수직 방사율 (εn) ＝ 1 － 분광 반사율 (ρn) 로 나타낸다. 분광 반사율 ρn 은, 상온의 열방사의 파장역 5 ∼ 50 ㎛ 에서 측정된다. 5 ∼ 50 ㎛ 의 파장역은 원적외선 영역으로서, 원적외선의 파장역의 반사율이 높아질수록 수직 방사율은 작아진다.
또, 다른 본 발명에 관련된 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판은, 실내와 실외를 가로막도록 배치되고, 가시광선 투과율이 50 ％ 이상인 투광성 기판층과, 그 투광성 기판층의 실내측의 표면에 적층되고, 가시광선 투과율이 50 ％ 이하인 적외선 반사 기능층을 구비하고, 상기 투광성 기판층의 일사 흡수율이 30 ％ 이상이고, 상기 적외선 반사 기능층은, 적외선을 반사시키기 위한 반사층과, 그 반사층의 실내측의 표면에 적층되는 보호층을 포함하고, 상기 적외선 반사 기능층의 상기 보호층측 표면의 수직 방사율이 0.50 이하이다.
상기 구성의 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에는, 가시광선 투과율이 50 ％ 이상인 투광성 기판층이 사용된다. 따라서, 가시광선 투과율이 50 ％ 미만인 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판의 투광성 기판층에 비해, 투광성 기판층 자체의 일사 흡수율은 낮아지지만, 투광성 기판층 자체의 일사 투과율이 높아진다. 그래서, 상기 구성의 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에 의하면, 적외선 반사 기능층에 의해 일사 투과율이 저감된다. 그 때문에, 실외로부터 투광성 기판층을 통과하여 실내로 직접 입사되는 태양광 (근적외선) 이 억제될 수 있다. 또, 투광성 기판층 상에 적외선 반사 기능층을 형성함으로써, 일사 흡수율은 높아지지만, 투광성 기판층에서 실내측으로 재방사되는 원적외선에 의한 재방사열이 억제되기 때문에, 실내의 온도 상승이 억제될 수 있다. 또, 가시광선 투과율이 높은 투광성 기판층에 가시광선 투과율이 낮은 적외선 반사 기능층이 적층되기 때문에, 실외로부터 투광성 기판층을 통하여 실내가 잘 보이지 않게 되어, 예를 들어, 프라이버시 보호를 부여할 수 있다.
여기서, 본 발명에 관련된 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에 있어서는, 상기 적외선 반사 기능층은, 상기 투광성 기판층의 실내측의 표면에 첩부 (貼付) 되어 있는 적외선 반사 필름인 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 투광성 기판층과 적외선 반사 기능층이 별체로 형성될 수 있기 때문에, 적외선 반사 기능층이 일반적인 자동차, 철도, 주택 등에 설치된 투광성 기판에 적용될 수 있어 범용성이 높다.
본 발명에 관련된 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에 있어서는, 상기 투광성 기판층은, 유리 또는 수지 기판인 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 관련된 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에 있어서는, 상기 보호층은, 상기 반사층에 적층되는 하드 코트층을 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 하드 코트층에 의해 보호층에 내찰상성이 부여된다.
이상과 같이, 본 발명에 관련된 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에 의하면, 일사 흡수율이 높은 투광성 기판층으로부터 재방사에 의해 실내측으로 들어오는 재방사열을 억제하여, 실내 온도의 상승을 억제할 수 있고, 또한 양호한 내구성 (내찰상성) 을 가질 수 있는 것과 같은 우수한 효과를 발휘할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판의 적층 구조를 설명하기 위한 개요도를 나타낸다.
이하, 본 발명에 관련된 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판의 일 실시형태에 대해, 도 1 을 참작하면서 설명한다.
(제 1 실시형태)
본 실시형태에 관련된 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판은, 차열 및 단열을 목적으로 하여 형성되어 있다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판은, 실내와 실외를 가로막도록 배치되는 투광성 기판층 (10) 과, 그 투광성 기판층 (10) 의 실내측의 표면에 적층되는 적외선 반사 기능층 (20) 을 구비한다. 또한, 도 1 에 있어서는, 편의상, 적외선 반사 기능층 (20) 의 두께에 대하여, 투광성 기판층 (10) 의 두께를 실제의 두께보다 얇게 도시하고 있다.
본 실시형태에 관련된 투광성 기판층 (10) 의 일사 흡수율은 30 ％ 이상이다. 투광성 기판층 (10) 으로서, 일사 흡수율이 높은 그린 유리나 스모크 유리 등이 채용되고 있다. 본 실시형태에 있어서는, 투광성 기판층 (10) 으로서 그린 유리나 스모크 유리 등이 채용되고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니며, 예를 들어, 수지 유리 등의 수지 기판이어도 되고, 일사 흡수율이 30 ％ 이상이면 되는데, 예를 들어 40 ％ 이상, 또는 50 ％ 이상이어도 된다.
본 실시형태에 관련된 적외선 반사 기능층 (20) 은, 투광성 기판층 (10) 의 실내측의 표면에 적층 (첩부) 되는 적외선 반사 필름이다. 적외선 반사 기능층 (20) 은, 적외선을 반사시키기 위한 반사층 (22) 과, 그 반사층 (22) 의 실내측의 표면에 적층되는 보호층 (23) 을 포함한다. 보다 구체적으로는, 적외선 반사 기능층 (20) 은, 기재 (21) 의 일방의 면 (21a) 에 반사층 (22) 및 보호층 (23) 을 그 순서대로 적층하고, 타방의 면 (21b) 에 점착층 (24) 을 형성한 층 구조로 되어 있다. 적외선 반사 기능층 (20) 의 보호층 (23) 측 표면의 수직 방사율은, 후술하는 실험 결과에 기초하여, 0.50 이하로 설정되어 있다. 적외선 반사 기능층 (20) 의 보호층 (23) 측 표면의 수직 방사율은, 바람직하게는 0.40 이하, 더욱 바람직하게는 0.30 이하이다.
기재 (21) 는 폴리에스테르계 필름이 사용되며, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리시클로헥실렌메틸렌테레프탈레이트, 혹은 이들을 2 종 이상 조합한 혼합 수지로 이루어지는 필름이 사용된다. 또한, 이들 중에서 성능면에서 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름이 바람직하고, 특히 2 축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름이 바람직하다.
반사층 (22) 은, 기재 (21) 의 표면 (일방의 면) (21a) 에 증착에 의해 형성되는 증착층이다. 그 증착층의 형성 방법으로는, 예를 들어, 스퍼터링, 진공 증착, 이온 플레이팅 등의 물리 증착 (PVD) 을 들 수 있다. 여기서, 진공 증착에 있어서는, 진공 중에서 저항 가열, 전자빔 가열, 레이저광 가열, 아크 방전 등의 방법으로 증착 물질을 가열 증발시킴으로써, 기재 (21) 상에 반사층 (22) 이 형성된다. 또, 스퍼터링에 있어서는, 아르곤 등의 불활성 가스가 존재하는 진공 중에서, 글로우 방전 등에 의해 가속된 Ar＋ 등의 양이온을 타깃 (증착 물질) 에 격돌시켜 증착 물질을 스퍼터 증발시킴으로써, 기재 (21) 상에 반사층 (22) 이 형성된다. 이온 플레이팅은 진공 증착과 스퍼터링을 조합한 형태의 증착법이다. 이 방법에서는, 진공 중에 있어서, 가열에 의해 방출된 증발 원자를 전계 중에서 이온화와 가속을 실시하고, 고에너지 상태에서 기재 (21) 상에 부착시킴으로써, 반사층 (22) 이 형성된다.
반사층 (22) 은, 반투명 금속층 (22a) 을 1 쌍의 투명층 (22b, 22c) 사이에 둔 복층 구조로 되어 있다. 이 반사층 (22) 은, 상기 증착층의 형성 방법을 사용하여, 먼저, 기재 (21) 의 표면 (일방의 면) (21a) 에 투명층 (22b) 을 증착하고, 다음으로, 투명층 (22b) 상에 반투명 금속층 (22a) 을 증착하고, 마지막으로, 반투명 금속층 (22a) 상에 투명층 (22c) 을 증착하여 형성된다. 반투명 금속층 (22a) 의 형성 재료로는, 예를 들어, 알루미늄 (Al), 은 (Ag), 은 합금 (MgAg, APC (AgPdCu), AgCu, AgAuCu, AgPd, AgAu 등), 알루미늄 합금 (AlLi, AlCa, AlMg 등), 혹은 이들을 2 종 이상 조합한 금속 재료가 사용된다. 또, 반투명 금속층 (22a) 은, 이들 금속 재료를 사용하여 2 층 이상으로 형성되어도 된다. 투명층 (22b, 22c) 은, 반사층 (22) 에 투명성을 부여하고, 반투명 금속층 (22a) 의 열화를 방지하기 위한 것으로서, 예를 들어, 산화인듐주석 (ITO), 산화인듐티탄 (ITiO), 산화인듐아연 (IZO), 산화갈륨아연 (GZO), 산화알루미늄아연 (AZO), 산화갈륨인듐 (IGO) 등의 산화물이 사용된다.
보호층 (23) 은, 반사층 (22) 에 적층되는 수지층 (23a) 과, 그 수지층 (23a) 상에 형성되는 하드 코트층 (23b) 을 구비하고, 반사층 (22) 상에 접착제를 사용하여 접착된다. 즉, 보호층 (23) 은, 반사층 (22) 측에서부터 순서대로 접착층 (23c), 수지층 (23a), 하드 코트층 (23b) 을 갖는 복층 구조로 되어 있으며, 하드 코트층 (23b) 이 본 실시형태에 관련된 적외선 반사 기능층 (20) 의 표면 (최외층) 이 되고 있다.
수지층 (23a) 으로는, 예를 들어 올레핀계 필름이 사용되며, 그 올레핀계 필름으로는, 예를 들어, 에틸렌을 단독으로 또는 공중합시킨 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 직사슬형 저밀도 폴리에틸렌, 프로필렌을 단독으로 또는 공중합시킨 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 혹은 이들을 2 종 이상 조합한 혼합 수지로 이루어지는 필름이 사용된다. 또한, 이들 중에서 성능면에서 수지층 (23a) 은 폴리프로필렌 (PP) 필름이 바람직하고, 특히 2 축 연신 폴리프로필렌 (OPP) 필름이 바람직하다. 또한, 수지층 (23a) 이 올레핀계 필름인 경우, 수지층 (23a) 의 두께는 5 ∼ 30 ㎛ 인 것이 바람직하다.
또, 수지층 (23a) 은, 하기 화학식 Ⅰ 에서 반복 단위 A 를 함유하는 고분자끼리의 가교 구조를 갖는 층이어도 된다.
[화학식 1]
또, 수지층 (23a) 은, 하기 화학식 Ⅱ 의 반복 단위 A, B 및 C 중, 적어도 어느 2 개 이상의 반복 단위를 함유하는 고분자를 함유하는 층인 것이 바람직하다. 화학식 Ⅱ 중의 R1 로서, H 나 메틸기를 사용할 수 있다. 또, 화학식 Ⅱ 중의 R2 ∼ R5 로서, H, 탄소수가 1 ∼ 4 인 알킬기 또는 알케닐기를 사용할 수 있다. 덧붙여서 말하면, 반복 단위 A, B 및 C 로 구성되고, R1 ∼ R5 로서 H 를 사용한 것은, 수소화니트릴 고무 (HNBR) 이다.
반복수 k 로는, 10 ∼ 1000 이 바람직하다.
[화학식 2]
이들 고분자를 얻기 위한 모노머 성분으로는, 예를 들어, 화학식 Ⅲ 으로 나타내는 아크릴로니트릴 (반복 단위 D) 및 그 유도체, 탄소수가 4 인 알킬 (반복 단위 E) 및 그 유도체, 그리고, 부타디엔 (반복 단위 F1 또는 F2) 및 그것들의 유도체의 공중합체 등을 들 수 있다. 여기서, R6 은 H 또는 메틸기, R7 ∼ R18 은 H 또는 탄소수가 1 ∼ 4 인 알킬기를 나타낸다. 또한, F1, F2 의 각각은, 부타디엔이 중합시키는 반복 단위를 나타내고 있으며, F1 이 메인의 반복 단위로 되어 있다. 또, 이들 고분자는, 화학식 Ⅲ 의 아크릴로니트릴 (반복 단위 D) 및 그 유도체, 1,3-부타디엔 (반복 단위 F1) 및 그 유도체의 공중합체인 니트릴 고무나, 니트릴 고무 중에 포함되는 이중 결합의 일부 또는 전부가 수소화된 수소화니트릴 고무여도 된다.
[화학식 3]
상기 공중합체를 부분적으로 잘라낸 화학식 Ⅳ 를 사용하여, 아크릴로니트릴, 부타디엔 및 알킬이 중합된 공중합체와 각각의 반복 단위 A, B 및 C 의 관계를 설명한다. 화학식 Ⅳ 는, 수지층 (23a) 에 사용되는 고분자 사슬의 일부를 잘라내었으며, 1,3-부타디엔 (반복 단위 F1), 아크릴로니트릴 (반복 단위 D) 및 1,3-부타디엔 (반복 단위 F1) 이 순서대로 결합되어 있다. 또한, 화학식 Ⅳ 는 R7, R11 ∼ R14 가 H 인 결합예를 나타내고 있다. 화학식 Ⅳ 는, 좌측의 부타디엔에는 아크릴로니트릴의 시아노기 (-CN) 가 결합된 측이 결합되어 있고, 아크릴로니트릴의 시아노기 (-CN) 가 결합되어 있지 않은 측에 우측의 부타디엔이 형성되어 있다. 이와 같은 결합예에 있어서는, 1 개의 반복 단위 A, 1 개의 반복 단위 B, 및 2 개의 반복 단위 C 가 함유되어 있다. 이 중에서, 반복 단위 A 는 좌측의 부타디엔의 우측의 탄소 원자와 아크릴로니트릴의 시아노기 (-CN) 가 결합된 탄소 원자를 함유하고 있고, 반복 단위 B 는 아크릴로니트릴의 시아노기 (-CN) 가 결합되어 있지 않은 탄소 원자와 우측의 부타디엔의 좌측의 탄소 원자를 함유한 조합이다. 그리고, 좌측의 부타디엔의 가장 좌측의 탄소 원자와 우측의 부타디엔의 가장 우측의 탄소 원자는, 결합되는 분자의 종류에 따라 반복 단위 A 또는 반복 단위 B 의 일부의 탄소 원자가 된다.
[화학식 4]
이러한 수지층 (23a) 은, 상기 서술한 고분자를 (필요에 따라 가교제와 함께) 용제에 용해시켜 용액을 조제하고, 이 용액을 반사층 (22) 상에 도포하고, 이어서, 용액을 건조시키는 (용제를 휘발시키는) 순서로 형성된다. 또한, 이 경우, 보호층 (23) 이 접착층을 갖지 않는 구성을 채용할 수 있다. 용제는, 상기 서술한 고분자를 가용하는 용제로서, 예를 들어, 메틸에틸케톤 (MEK), 염화메틸렌 (디클로로메탄) 등의 용제가 사용된다. 또한, 메틸에틸케톤이나 염화메틸렌은 저비점의 용제 (메틸에틸케톤은 79.5 ℃, 염화메틸렌은 40 ℃) 이다. 따라서, 이들 용제를 사용하면, 낮은 건조 온도에서 용제를 휘발시킬 수 있기 때문에, 기재 (21) (나 반사층 (22)) 가 열 데미지를 받지 않는다.
수지층 (23a) 이 상기와 같은 고분자를 갖는 층인 경우, 수지층 (23a) 의 두께는, 하한값으로는 1 ㎛ 이상이다. 바람직하게는 3 ㎛ 이상이다. 또, 상한값으로는 20 ㎛ 이하이다. 바람직하게는 15 ㎛ 이하이다. 보다 바람직하게는 10 ㎛ 이하이다. 수지층 (23a) 의 두께가 작으면, 적외선의 반사 특성은 높아지지만, 내찰상성이 저해되어 보호층 (23a) 으로서의 기능을 충분히 발휘할 수 없다. 수지층 (23a) 의 두께가 크면, 적외선 반사 필름의 단열 특성이 나빠진다. 수지층 (23a) 의 두께가 상기 범위 내이면, 적외선의 흡수가 작고 또한 반사층 (22) 을 적절히 보호할 수 있는 수지층 (23a) 이 얻어진다.
화학식 Ⅰ 중의 k 와 l 과 m 의 비율은, k 와 l 과 m 의 합계를 100 으로 하였을 때, k : l : m ＝ 3 ∼ 30 : 20 ∼ 95 : 0 ∼ 60 인 것이 바람직하고, k : l : m ＝ 5 ∼ 25 : 60 ∼ 90 : 0 ∼ 20 인 것이 보다 바람직하고, k : l : m ＝ 15 ∼ 25 : 65 ∼ 85 : 0 ∼ 10 인 것이 더욱 바람직하다.
또, 화학식 Ⅰ 의 반복 단위 A 와 B 와 C 의 각 총 중량의 비율은, A : B : C ＝ 5 ∼ 50 중량％ : 25 ∼ 85 중량％ : 0 ∼ 60 중량％ (단, A 와 B 와 C 의 합계는 100 중량％) 가 되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, A : B : C ＝ 15 ∼ 40 중량％ : 55 ∼ 85 중량％ : 0 ∼ 20 중량％ (단, A 와 B 와 C 의 합계는 100 중량％) 이다. 더욱 바람직하게는, A : B : C ＝ 25 ∼ 40 중량％ : 55 ∼ 75 중량％ : 0 ∼ 10 중량％ (단, A 와 B 와 C 의 합계는 100 중량％) 이다.
그런데, 수지층 (23a) 에 양호한 내용제성을 부여하는 관점에서, 수지층 (23a) 은, 고분자끼리의 가교 구조를 갖는 것이 바람직하다. 고분자끼리를 가교시킴으로써, 수지층 (23a) 의 내용제성이 향상되기 때문에, 고분자를 가용하는 용제가 수지층 (23a) 에 접촉한 경우에도 수지층 (23a) 이 용출되는 것을 방지할 수 있다.
고분자끼리에 가교 구조를 부여하는 수단으로는, 용액을 건조시킨 후에 전자선을 조사하는 것을 들 수 있다. 전자선의 적산 조사선량은, 하한값으로는 50 k㏉ 이상이다. 바람직하게는 100 k㏉ 이상이다. 보다 바람직하게는 200 k㏉ 이상이다. 또, 상한값으로는 1000 k㏉ 이하이다. 바람직하게는 600 k㏉ 이하이다. 보다 바람직하게는 400 k㏉ 이하이다. 또한, 적산 조사선량이란, 전자선을 1 회 조사하는 경우이면 그 조사선량을 말하며, 전자선을 복수 회 조사하는 경우이면 그 조사선량의 합계를 말한다. 전자선의 1 회의 조사선량은, 300 k㏉ 이하인 것이 바람직하다. 전자선의 적산 조사선량이 상기 범위 내이면, 고분자끼리의 충분한 가교를 얻을 수 있다. 또, 전자선의 적산 조사선량이 상기 범위 내이면, 전자선의 조사에 의해 발생하는 고분자나 기재 (21) 의 황변을 최소한으로 억제할 수 있어, 착색이 적은 적외선 반사 필름을 얻을 수 있다. 또한, 이들 전자선의 조사 조건은, 가속 전압이 150 ㎸ 에서의 조사 조건이다.
또, 고분자를 용제에 용해시킬 때에, 혹은 고분자를 용제에 용해시킨 후에 라디칼 중합형 모노머 등의 다관능 모노머와 같은 가교제를 첨가하는 것이 바람직하다. 특히, (메트)아크릴레이트계 모노머의 라디칼 중합형 모노머가 바람직하다. 다관능 모노머를 첨가하면, 다관능 모노머에 함유되는 관능기가 각각의 고분자 사슬과 반응 (결합) 함으로써, 고분자끼리가 (다관능 모노머를 통하여) 가교되기 쉬워진다. 따라서, 전자선의 적산 조사선량을 (50 k㏉ 정도로) 낮춰도 고분자끼리의 충분한 가교를 얻을 수 있다. 그 때문에, 전자선의 적산 조사선량을 저조사선량으로 해결할 수 있다. 또, 전자선의 적산 조사선량이 저하됨으로써, 고분자나 기재 (21) 의 황변을 더욱 억제할 수 있고, 게다가 생산성을 향상시킬 수 있다.
그러나, 첨가제의 첨가량이 많아지면, 적외선 반사 필름의 (반사층 (22) 을 기준으로 한) 수지층 (23a) 측 표면의 수직 방사율이 악화된다. 수직 방사율이 악화되면, 적외선 반사 필름에 있어서의 적외선의 반사 특성이 저하되어, 적외선 반사 필름의 단열 특성이 나빠진다. 그 때문에, 첨가제의 첨가량은, 고분자에 대하여 1 ∼ 35 중량％ 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 고분자에 대하여 2 ∼ 25 중량％ 이다.
하드 코트층 (23b) 은, 기재 (21) 나 수지층 (23a) 과 동일하게, 투명성을 갖고, 또, 청소 등의 때에 표면에 찰상 흠집이 나서 투명성이 저하되는 것을 방지하기 위해 내찰상성을 갖는다. 하드 코트층 (23b) 은, 전리 방사선 경화성 수지, 열경화성 수지, 열가소성 수지 등, 충분한 내찰상성 (경도) 을 발현하는 것이면 특별히 한정되지는 않는다. 또한, 이들 중에서, 하드 코트층 (23b) 은, 층 형성이 용이하고 연필 경도를 원하는 값으로 용이하게 높이기 쉬운 자외선 경화성 수지 등의 전리 방사선 경화성 수지가 바람직하다. 그 전리 방사선 경화성 수지로는, 예를 들어, 자외선 경화형의 아크릴-우레탄계 하드 코트가 사용된다.
전리 방사선 경화성 수지를 사용하여 하드 코트층 (23b) 을 형성하는 경우, 전리 방사선 경화성 수지를 그대로 또는 유기 용제로 적당한 농도에 희석시키고, 얻어진 용액을 도포기 (코터) 로 수지층 (23a) 상에 도포하고, 필요에 따라 건조시킨 후, 전리 방사선 조사 램프로 전리 방사선을 수 초 ∼ 수 분간 조사함으로써, 하드 코트층 (23b) 이 형성된다. 열경화성 수지를 사용하여 하드 코트층 (23b) 을 형성하는 경우, 열경화성 수지의 유기 용제 용액을 도포기 (코터) 로 수지층 (23a) 상에 도포하고, 그 위에 박리 시트를 형성하고, 라미네이터 등으로 탈기 후, 열경화, 열압착을 실시한다. 박리 시트를 사용하지 않는 경우에는, 가열, 압착 전에 건조 공정을 넣어 용제를 증발시켜 표면이 점착되지 않을 정도로 건조시킴으로써, 하드 코트층 (23b) 이 형성된다. 또한, 하드 코트층 (23b) 의 두께는 0.5 ∼ 10 ㎛ 인 것이 바람직하다.
접착층 (23c) 은, 폴리에스테르계 접착제를 사용하여 형성된다. 그리고, 수지층 (23a) 이 되는 올레핀계 필름 상에 하드 코트층 (23b) 을 형성한 후, 올레핀계 필름의 하드 코트층 (23b) 과는 반대면에 폴리에스테르계 접착제를 도포하고, 이것을 반사층 (22) 상에 적층하고, 건조시킴으로써, 본 실시형태에 관련된 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판이 완성된다. 또한, 접착층 (23c) 의 두께는 0.1 ∼ 1.5 ㎛ 인 것이 바람직하다.
또, 본 실시형태에 관련된 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판은, 보호층 (23) 으로서, 수지층 (23a) 과 하드 코트층 (23b) 의 2 층 구조를 채용하고 있다. 하드 코트층 (23b) 은, 반사층 (22) 과의 밀착성이 수지층 (23a) (정확하게는, 접착층 (23c)) 보다 양호하지 않다. 따라서, 수지층 (23a) 을 없애고 하드 코트층 (23b) 을 반사층 (22) 상에 직접 적층하면, 반사층 (22) 및 하드 코트층 (23b) 의 계면으로부터 물 등이 침입하여, 반사층 (22) 이 열화되거나, 또 내찰상성이 저해되거나 하는 것이 상정된다. 그러나, 본 실시형태에 관련된 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판은, 수지층 (23a) 을 개재하여 하드 코트층 (23b) 이 형성되기 때문에, 이러한 우려는 없다.
이상의 구성으로 이루어지는 본 실시형태에 관련된 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에 의하면, 적외선 반사 기능층 (20) 에 의해 일사 투과율이 저감되기 때문에, 실외로부터 투광성 기판층 (10) 을 통과하여 실내로 직접 입사되는 태양광 (근적외선) 을 억제할 수 있다. 또, 실외에서 실내를 향하여 입사되는 태양광 (근적외선) 은, 투광성 기판층 (10) 에 도달하면, 그 투광성 기판층 (10) 을 투과하거나, 반사되거나, 또는 투광성 기판층 (10) 에 흡수되게 된다. 투광성 기판층 (10) 에 흡수된 태양광 (근적외선) 에 의해 투광성 기판층 (10) 의 온도가 상승하고, 투광성 기판층 (10) 의 온도가 상승하면, 투광성 기판층 (10) 으로부터의 전도열에 의해 반사층 (22) 및 보호층 (23) 의 온도도 상승하여, 반사층 (22) 및 보호층 (23) 의 온도가 투광성 기판층 (10) 과 거의 동일한 온도가 된다. 그러면, 온도가 상승한 투광성 기판층 (10) 의 실내측 표면으로부터 원적외선이 실내를 향하여 재방사된다. 여기서, 표면 온도 T [K] 의 물체가 내는 방사열 유속 (E [W/㎡]) 은, 스테판·볼츠만의 법칙에 의해, E ＝ εσT4 (ε : 방사율, σ : 스테판·볼츠만 계수 (5.67 × 10-8 W/㎡K4), T : 표면 온도 [K]) 로 나타내며, 방사열 유속은 방사율에 비례하는 것이 알려져 있다. 따라서, 본 실시형태에 관련된 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에 의하면, 보호층 (23) 측 표면의 수직 방사율이 0.50 이하로 낮기 때문에, 실내로의 재방사열이 억제된다. 그 결과, 일사 흡수율이 높은 투광성 기판층 (10) 의 실내측 표면으로부터 재방사에 의해 실내로 재방사되는 재방사열을 억제하여, 실내 온도의 상승을 억제할 수 있다. 또한, 적외선 반사 기능층 (20) 이 보호층 (23) 을 구비하기 때문에, 내찰상성이 낮은 반사층 (22) 이 노출되지 않아, 양호한 내구성 (내찰상성) 을 가질 수 있다.
실시예
여기서, 본 발명자들은, 상기 실시형태에 관련된 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판을 제조하고 (실시예 1 ∼ 4), 아울러, 비교용의 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판을 제조하였다 (비교예 1 ∼ 3). 실시예 1 ∼ 3 에 있어서의 제조 방법은 다음과 같다. 먼저, 기재 (21) 의 일방의 면 (21a) 에 DC 마그네트론 스퍼터법에 의해 반사층 (22) 을 적층한다. 상세하게는, 맨 처음에, 기재 (21) 의 일방의 면 (21a) 에 DC 마그네트론 스퍼터법에 의해 투명층 (22b) 을 적층하고, 다음으로, DC 마그네트론 스퍼터법에 의해 반투명 금속층 (22a) 을 적층하고, 다음으로, DC 마그네트론 스퍼터법에 의해 투명층 (22c) 을 적층한다. 또, 수지층 (23a) 의 표면에 하드 코트제를 도포하고 (DIC 사 제조의「아크릴-우레탄계 하드 코트 PC1097」), 자외선을 조사하여 경화시켜 하드 코트층 (23b) 을 형성한다. 그리고, 수지층 (23a) 의 반대측의 표면에 폴리에스테르계 접착제를 도포하고, 반사층 (22) 의 표면에 접착층 (23c) 을 개재하여 수지층 (23a)·하드 코트층 (23b) 적층체를 첩합 (貼合) 한다. 이와 같이 하여 적외선 반사 기능층 (20) 을 제조하였다. 제조된 적외선 반사 기능층 (20) 을 점착층을 개재하여 투광성 기판층 (그린 유리) (10) 상에 적층하여, 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판을 제조하였다. 각 층의 조성·성분, 두께 등의 조건은 하기의 표 1 에 기재한다.
또, 비교예 1 에 있어서의 제조 방법은 다음과 같다. 상기 제조 방법에 의해 제조된 적외선 반사 기능층 (20) 의 하드 코트층 (23b) 에 점착층을 개재하여 PET 층을 형성하였다. 그리고, 제조된 적외선 반사 기능층 (20) 을 점착층을 개재하여 투광성 기판층 (이하의 실시예 및 비교예에서는, 그린 유리라고 한다) (10) 상에 적층하여, 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판을 제조하였다. 각 층의 조성·성분, 두께 등의 조건은 하기의 표 1 에 기재한다.
＜실시예 1＞
두께가 50 ㎛ 인 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름을 기재 (21) 로서 사용하였다. 또, 기재 (21) 상에 산화인듐주석 (ITO) 으로 이루어지는 투명층 (22b) 을 35 ㎚ 의 두께로 형성하고, 그 위에 APC (AgPdCu) 로 이루어지는 반투명 금속층 (22a) 을 11.5 ㎚ 의 두께로 형성하고, 그 위에 산화인듐주석 (ITO) 으로 이루어지는 투명층 (22c) 을 35 ㎚ 의 두께로 형성하여, 이것을 반사층 (22) 으로 하였다. 또, 두께가 15 ㎛ 인 2 축 연신 폴리프로필렌 (OPP) 필름으로 이루어지는 수지층 (23a) 상에 하드 코트층 (23b) 을 1 ㎛ 의 두께로 형성하고, 이것을 두께가 1 ㎛ 인 접착층 (23c) 을 개재하여 반사층 (22) 상에 적층하여, 보호층 (23) 을 형성하였다. 그리고, 제조된 적외선 반사 기능층 (20) 을 두께가 12 ㎛ 인 점착층을 개재하여 두께가 3.86 ㎜ 인 그린 유리 (10) 상에 적층하여, 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판을 제조하였다.
＜실시예 2＞
기재 (21) 상에 산화인듐티탄 (ITiO) 으로 이루어지는 투명층 (22b) 을 31 ㎚ 의 두께로 형성하고, 그 위에 APC (AgPdCu) 로 이루어지는 반투명 금속층 (22a) 을 14 ㎚ 의 두께로 형성하고, 그 위에 산화인듐티탄 (ITiO) 으로 이루어지는 투명층 (22c) 을 31 ㎚ 의 두께로 형성한 점 이외에는, 실시예 1 과 동일하다.
＜실시예 3＞
기재 (21) 상에 산화인듐티탄 (ITiO) 으로 이루어지는 투명층 (22b) 을 31 ㎚ 의 두께로 형성하고, 그 위에 APC (AgPdCu) 로 이루어지는 반투명 금속층 (22a) 을 18 ㎚ 의 두께로 형성하고, 그 위에 산화인듐티탄 (ITiO) 으로 이루어지는 투명층 (22c) 을 31 ㎚ 의 두께로 형성한 점 이외에는, 실시예 1 과 동일하다.
＜실시예 4＞
실시예 1 과 동일한 기재 (21) 를 사용하고, 이 기재 (21) 의 일방의 면 (21a) 에 산화인듐아연 (IZO) 으로 이루어지는 투명층 (22b) 을 30 ㎚ 의 두께로 형성하고, 그 위에 AP (AgPd) 로 이루어지는 반투명 금속층 (22a) 을 14 ㎚ 의 두께로 형성하고, 그 위에 산화인듐아연 (IZO) 으로 이루어지는 투명층 (22c) 을 30 ㎚ 의 두께로 형성하여, 이것을 반사층 (22) 으로 하였다.
또, 반사층 (22) 상에 도공법에 의해 수지층 (23a) 을 형성하였다. 구체적으로는, 반사층 (22) 상에 수소화니트릴 고무 (랑세스사 제조의 상품명「테르반 5065」[k : 33.3, l : 63, m : 3.7, R1 ∼ R3 : H] 의 10 ％ 메틸에틸케톤 (MEK) 용액을 어플리케이터를 사용하여 도포하고, 공기 순환식의 건조 오븐에 넣어 120 ℃ 에서 2 분간 건조를 실시하였다. 이로써, 두께가 5 ㎛ 인 수지층을 형성하였다. 그 후, 전자선 조사 장치 (이와사키 전기 주식회사 제조의 제품명「EC250/30/20 ㎃」) 를 사용하여 수지층의 표면측으로부터 전자선을 조사하여, 수지층 (23a) 을 형성하였다. 전자선의 조사 조건은, 라인 속도를 3 m/min, 가속 전압을 150 ㎸, 조사선량을 100 k㏉ 로 하였다.
그리고, 수지층 (23a) 상에 실시예 1 과 동일한 하드 코트층 (23b) 을 실시예 1 과 동일하게 적층하여, 보호층 (23) 을 형성하였다.
그 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판을 제조하였다.
＜비교예 1＞
하드 코트층 (23b) 상에 점착층을 25 ㎛ 의 두께로 형성하고, 그 위에 PET 층을 50 ㎛ 의 두께로 형성한 점 이외에는, 실시예 1 과 동일하다.
＜비교예 2＞
그린 유리 (10) 만을 사용하였다.
＜비교예 3＞
보호층 (23) 을 형성하지 않은 점 이외에는, 실시예 3 과 동일하다.
＜측정 및 평가＞
그리고, 실시예 1 ∼ 4, 비교예 1 ∼ 3 의 각각에 대해, 상기 실시형태에 관련된 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에 있어서의 일사 투과율, 일사 반사율, 수직 방사율, 일사열 취득률 및 가시광 투과율을 측정하였다. 일사 투과율 (일사 반사율) 은, 유리면에 수직으로 입사되는 일사의 방사속 (放射束) 에 대해, 투과 방사속 (반사 방사속) 의 일사 방사속에 대한 비로서 나타낸다. 그리고, 얻어진 일사 투과율, 일사 반사율의 값을 사용하여 일사 흡수율을 산출하였다. 구체적으로는, 일사 흡수율은, 100 ％ － (일사 투과율 ＋ 일사 반사율) 로서 산출하였다. 또, 일사열 취득률은, 근적외선이 그린 유리 (10) 를 투과하는 비율 (일사 투과율) 과, 원적외선이 재방사에 의해 그린 유리 (10) 를 투과하는 비율 (일사 흡수율) 에 기초한 것으로 되어 있다. 보다 구체적으로는, 일사열 취득률은, 유리면에 수직으로 입사되는 일사에 대해, 유리 부분을 투과하는 일사의 방사속과 유리에 흡수되어 실내측에 전달되는 열 유속의 합의, 입사되는 일사의 방사속에 대한 비로서 나타낸다. 그리고, 가시광 투과율은, 유리면에 수직으로 입사되는 주광 (晝光) 의 광속에 대해, 투과 광속의 입사 광속에 대한 비로서 나타낸다.
일사 투과율, 일사 반사율, 일사 흡수율, 가시광선 투과율에 대해서는, 히타치 분광 광도계 U4100 을 사용하여, JIS R 3106 에 준하여 측정하였다. 또한, 광이 입사되는 면을 유리면으로부터로 하였다. 또, 수직 방사율의 측정 방법은 다음과 같다. 각도 가변 반사 액세서리를 장착한 푸리에 변환형 적외 분광 (FT-IR) 장치 (Varian 사 제조) 를 사용하여, 파장 5 미크론 ∼ 25 미크론의 적외광의 정반사율을 측정하고, JIS R 3106-2008 (판유리류의 투과율·반사율·방사율·일사열 취득률의 시험 방법) 에 준하여 구하였다. 또한, 광이 입사되는 면을 적외선 반사 기능층 (20) 측으로부터로 하였다.
또한, 실외로부터 그린 유리 (10) 에 입사된 태양광 (근적외선) 이 그린 유리 (10) 에 흡수되면, 그린 유리 (10) 의 온도가 상승하고, 온도가 상승한 그린 유리 (10) 의 실외측 표면으로부터 원적외선이 실외측으로, 또는 원적외선이 적외선 반사 기능층 (20) 으로부터 실내측으로 재방사되게 된다. 본 실시예에서는, 적외선 반사 기능층 (20) 으로부터 실내측으로 재방사되는 원적외선에 대해 적외선 반사 기능층 (20) 의 보호층 (23) 측의 면의 수직 방사율을 측정함으로써, 그린 유리 (10) 및 적외선 반사 기능층 (20) 으로부터 실내측으로 재방사되는 원적외선의 방사 특성을 조사하였다. 이들의 결과를 표 1 에 나타낸다.
다음으로, 실시예 1 ∼ 4, 비교예 1, 3 의 각각에 대해, 내찰상성의 평가 시험을 실시하였다. 내찰상성 시험은, 제 1 시험과 제 2 시험을 실시하였다. 제 1 시험에서는, 10 련식 펜 시험기를 사용하고, 찰동 (擦動) 수단으로서 스틸울 (본스타 ＃0000 번) 을 사용하고, 시험체 (실시예나 비교예) 에 찰동 수단을 맞닿게 하여, 250 g 의 하중을 가하면서 10 회 왕복 운동시키는 시험을 실시한다. 제 2 시험에서는, 학진 마모 시험기를 사용하고, 찰동 수단으로서 천 (옥양목 3 호) 을 사용하고, 시험체 (실시예나 비교예) 에 찰동 수단을 맞닿게 하여, 500 g 의 하중을 가하면서 1000 회 왕복 운동시키는 시험을 실시한다. 제 1 시험 및 제 2 시험에 있어서, 양호한 내찰상성을 나타내는 경우를 ○ 로 하고, 양호한 내찰상성을 나타내지 않는 경우를 × 로 하였다. 이들의 결과를 표 1 에 나타낸다. 또한, 비교예 2 에 있어서는, 내찰상성의 평가 시험을 실시하지 않았다.
[표 1]
(온도 억제 효과에 대해)
표 1 로부터, 일사 흡수율의 관점에서 보면, 실시예 1 ∼ 4 의 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에 있어서의 일사 흡수율은 각각 50.2 ％, 50.5 ％, 56.4 ％, 51.9 ％ 로서, 비교예 2 의 그린 유리 (10) 단체의 일사 흡수율 (35.4 ％) 보다 높아졌다. 또, 가시광선 투과율의 관점에서 보면, 실시예 1 ∼ 4 의 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에 있어서의 가시광선 투과율은 각각 68.8 ％, 67.6 ％, 57.6 ％, 67.1 ％ 로서, 비교예 2 의 그린 유리 (10) 단체의 가시광선 투과율 (81.0 ％) 보다 낮아졌다. 그러나, 비교예 2 의 그린 유리 (10) 단체의 수직 방사율은 0.50 보다 유의하게 높은 값 (0.88) 을 나타내어, 그린 유리 (10) 에서 실내로의 원적외선의 재방사의 비율이 높아졌다. 그 한편으로, 실시예 1 ∼ 4 의 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에 있어서의 수직 방사율은 0.50 보다 유의하게 낮은 값 (각각 0.26, 0.22, 0.19, 0.12) 을 나타내는 점에서, 원적외선이 그린 유리 (10) 에서 실외로 재방사되는 비율이 높아진다. 그에 수반하여, 실시예 1 ∼ 4 의 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에서는, 그린 유리 (10) 에서 실내로의 원적외선의 재방사의 비율이 낮아져 (원적외선의 방사 특성이 양호해져), 양호한 단열성을 나타낸다.
또, 비교예 2 의 그린 유리 (10) 의 일사 투과율은 58.5 ％ 인 반면, 실시예 1 ∼ 4 의 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에 있어서의 일사 투과율은 각각 39.3 ％, 38.5 ％, 31.0 ％, 36.3 ％ 이다. 실시예 1 ∼ 4 의 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에서는, 그린 유리 (10) 에 적외선 반사 기능층 (20) 을 형성함으로써, 그린 유리 (10) 단체의 경우에 비해 일사 투과율이 유의하게 저감되게 되었다. 따라서, 실시예 1 ∼ 4 의 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판은, 태양광 (근적외선) 의 양호한 반사 성능 (차열성) 을 나타낸다.
이상에 의해, 실시예 1 ∼ 4 의 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에서는, 일사 투과율, 수직 방사율 모두 비교예 2 의 그린 유리 (10) 단체의 경우보다 양호한 값을 나타내는 점에서, 양호한 차열성 및 단열성을 나타내며, 예를 들어, 본 실시예의 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판이 일사 흡수율이 높은 그린 유리 등의 투광성 기판에 사용된 경우, 실내의 온도 상승을 억제할 수 있다.
또한, 실시예 1 의 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에 비해, 실시예 2, 3 의 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에서는, APC (AgPdCu) 로 이루어지는 반투명 금속층 (22a) 의 두께가 두껍게 (각각 14 ㎛, 18 ㎛ 로) 설정되어 있다. 그에 수반하여, 실시예 1, 2, 3 의 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에서는, 그 차례대로 (반투명 금속층 (22a) 의 두께가 두꺼워짐에 따라) 일사 투과율의 값이 점감하였다 (각각 39.3 ％, 38.5 ％, 31.0 ％). 또, 실시예 1, 2, 3 의 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에서는, 그 차례대로 (반투명 금속층 (22a) 의 두께가 두꺼워짐에 따라) 수직 방사율의 값도 점감하였다 (각각 0.26, 0.22, 0.19). 이들 결과로부터, 반투명 금속층 (22a) 의 두께가 두꺼운 쪽이 일사 투과율 및 수직 방사율이 낮아져, 온도 상승의 억제 효과가 보다 높음을 알 수 있다.
그리고, 비교예 1 의 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에서는, 상기 서술한 바와 같이, 하드 코트층 (23b) 상에 점착층을 25 ㎛ 의 두께로 형성하고, 그 위에 PET 층을 50 ㎛ 의 두께로 형성하고 있기 때문에, 일사 투과율은 실시예 1 ∼ 3 의 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판과 동일한 값을 나타내지만, 수직 방사율은 0.50 보다 유의하게 높은 값 (0.85) 을 나타낸다. 이 때문에, 비교예 1 의 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에서는, 재방사에 의한 원적외선의 열 영향 (재방사열) 을 방지할 수 없어, 온도 상승의 양호한 억제 효과를 나타내지 않았다.
비교예 3 에서는, 일사 투과율, 일사 반사율, 일사 흡수율, 일사열 취득률 및 가시광 투과율은 실시예 1 ∼ 4 의 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판과 동일한 값을 나타냈다. 또, 비교예 3 에서는, 보호층 (23) 을 형성하지 않았기 때문에, 수직 방사율은 0.50 보다 유의하게 낮은 값 (0.03) 을 나타내지만, 내찰상성이 낮은 반사층 (20) 이 노출되어 있기 때문에, 이하에 나타내는 바와 같이 내구성이 나쁘다는 문제가 남는다.
(내찰상성의 평가 시험에 대해)
그리고, 내찰상성의 평가 시험의 결과에 대해서는, 비교예 3 의 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에서는, 보호층 (23) 을 형성하지 않았기 때문에, 내찰상성 시험의 제 1 시험과 제 2 시험에 있어서 양호한 결과가 얻어지지 않은 반면, 실시예 1 ∼ 4 의 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판, 및 비교예 1 의 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에서는 양호한 내찰상성을 나타냈다. 이로써, 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판이 보호층을 구비함으로써, 내찰상성이 낮은 반사층이 노출되지 않아, 양호한 내구성 (내찰상성) 을 가짐을 알 수 있었다.
다음으로, 상기 실시예 및 비교예에서 사용한 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판 (적외선 반사 기능층 (20)) 의 각각을 사용하여, 이하의 실시예 5, 6, 및 비교예 4, 5 에 있어서의 자동차의 차내 온도의 비교 실험을 실시하였다.
＜실시예 5＞
동종의 경자동차를 2 대 준비하고, 그 경자동차의 모든 창유리의 실내측에 실시예 1 에서 사용한 적외선 반사 기능층 (적외선 반사 필름) (20) 을 첩부하였다. 그리고, 차내에 설치된 공조의 냉방 강도를 6 단계 중의 5 단계로 설정함과 함께, 공조의 풍량을 8 단계 중의 5 단계로 설정하여, 내기 순환시켰다. 그리고, 경자동차의 전방을 남서를 향하여 정차시킨 상태에서, 뒷좌석의 운전석측에 마네킹을 태우고, 서모그래피로 마네킹 표면의 온도 (이하의 표 2 및 표 3 중에서는, 차내 (서모그래피) 라고 한다) 를 측정하였다. 또, 뒷좌석의 운전석측의 창으로부터 약 5 ㎝ 실내측의 공간 온도 (이하의 표 2 및 표 3 중에서는, 차내 (창가) 라고 한다) 를 알루미늄박으로 피복한 열전쌍으로 측정하였다. 또한, 창의 실내측의 표면 (적외선 반사 필름 (20) 의 표면 또는 그린 유리 (10) 의 표면) (이하의 표 2 및 표 3 중에서는, 차내 (창 표면) 이라고 한다) 의 온도를 열전쌍으로 측정하였다. 또한, 측정은 2011년 8월 11일 13시 30분에 실시하였다.
＜비교예 4＞
경자동차의 모든 창유리의 실내측에 비교예 1 에서 사용한 적외선 반사 기능층 (적외선 반사 필름) (20) 을 첩부한 점 이외에는, 실시예 5 와 동일하다. 이들의 결과를 표 2 에 나타낸다.
[표 2]
표 2 로부터, 비교예 4 의 결과에 비해 실시예 5 의 결과 쪽이 차내 (서모그래피) 및 차내 (창가) 의 온도가 낮음을 알 수 있다. 실시예 5 에서 사용한 (실시예 1 과 동일한) 적외선 반사 기능층 (적외선 반사 필름) (20) 의 수직 방사율 (0.26) 이, 비교예 4 에서 사용한 (비교예 1 과 동일한) 적외선 반사 기능층 (적외선 반사 필름) (20) 의 수직 방사율 (0.85) 에 비해 유의하게 낮은 것에 의한 차내 (서모그래피) 및 차내 (창가) 의 온도 상승 억제 효과가 높은 것이 확인되었다.
＜실시예 6＞
경자동차의 전방을 남쪽을 향하여 정차시킨 점 이외에는, 실시예 5 와 동일한 측정을 실시하였다. 또한, 측정은 2011년 8월 14일 15시 30분에 실시하였다.
＜비교예 5＞
적외선 반사 기능층 (적외선 반사 필름) (20) 을 형성하지 않은 점 이외에는, 실시예 6 과 동일하다. 이들의 결과를 표 3 에 나타낸다.
[표 3]
표 3 으로부터, 비교예 5 의 결과에 비해 실시예 6 의 결과 쪽이 차내 (서모그래피) 및 차내 (창가) 의 온도가 낮음을 알 수 있다. 실시예 6 에서는, 경자동차의 모든 창유리의 실내측에 실시예 1 에서 사용한 적외선 반사 기능층 (적외선 반사 필름) (20) 을 첩부하고 있기 때문에, 적외선 반사 기능층 (적외선 반사 필름) (20) 을 형성하지 않은 비교예 5 에 비해, 일사 투과율 및 수직 방사율이 낮은 것에 의한 차내 (서모그래피) 및 차내 (창가) 의 온도 상승 억제 효과가 높은 것이 확인되었다.
또, 표 3 으로부터, 비교예 5 에 비해 실시예 6 쪽이 차내 (창 표면) 의 온도가 높음을 알 수 있다. 이것은, 실시예 6 의 일사 흡수율이 비교예 5 의 일사 흡수율보다 높기 때문인 것으로 생각된다.
(제 2 실시형태)
이하, 본 발명에 관련된 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판의 제 2 실시형태에 대해 설명한다.
본 실시형태에 관련된 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판은, 실외로부터 투광성 기판층을 통하여 실내를 잘 보이지 않게 하여, 예를 들어, 프라이버시 보호를 부여하는 목적으로 형성되어 있다. 본 실시형태에 관련된 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판은, 실내와 실외를 가로막도록 배치되고, 가시광선 투과율이 50 ％ 이상인 투광성 기판층과, 그 투광성 기판층의 실내측의 표면에 적층되고, 가시광선 투과율이 50 ％ 이하인 적외선 반사 기능층을 구비한다.
본 실시형태에 관련된 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에서는, 상기 서술한 바와 같이, 투광성 기판층의 가시광선 투과율이 50 ％ 이상인 점, 적외선 반사 기능층 (20) 의 가시광선 투과율이 50 ％ 이하인 점 이외에는, 제 1 실시형태에 관련된 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판과 동일한 구성이기 때문에, 동일한 구성에 대해서는, 동일한 참조 부호를 부여하고, 상세한 설명을 반복하지 않는다.
본 실시형태에 관련된 투광성 기판층의 일사 흡수율은 30 ％ 이상이다. 이와 같은 투광성 기판층으로서, 유리나 투명 수지 기판 등을 들 수 있다.
본 실시형태에 관련된 적외선 반사 기능층에는, 스모크 필름이 채용되고 있다. 본 실시형태에 있어서는, 적외선 반사 기능층으로서 스모크 필름이 채용되고 있는데, 이것에 한정되는 것이 아니며, 가시광선 투과율이 50 ％ 이하이면 된다. 적외선 반사 기능층은, 적외선을 반사시키기 위한 반사층과, 그 반사층의 실내측의 표면에 적층되는 보호층을 구비한다. 적외선 반사 기능층의 보호층측 표면의 수직 방사율은 0.50 이하로 설정되어 있다.
본 실시형태에 관련된 투광성 기판층의 가시광선 투과율은, 상기 서술한 바와 같이 50 ％ 이상으로서, 제 1 실시형태에 관련된 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판의 투광성 기판층에 비해, 투광성 기판층 자체의 일사 흡수율은 낮아지지만, 투광성 기판층 자체의 일사 투과율이 높아진다. 그래서, 본 실시형태에 관련된 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판에 의하면, 적외선 반사 기능층에 의해 일사 투과율이 저감된다. 그 때문에, 실외로부터 투광성 기판층을 통과하여 실내로 직접 입사되는 태양광 (근적외선) 을 억제할 수 있다. 또, 투광성 기판층 상에 적외선 반사 기능층을 형성함으로써, 일사 흡수율은 높아지지만, 투광성 기판층에 흡수된 원적외선 중, 투광성 기판층에서 실내측으로 재방사되는 원적외선에 의한 재방사열이 억제되기 때문에, 실내의 온도 상승이 억제될 수 있다. 또, 가시광선 투과율이 높은 투광성 기판층에 가시광선 투과율이 낮은 적외선 반사 기능층이 적층되기 때문에, 실외로부터 투광성 기판층을 통하여 실내가 잘 보이지 않게 되어, 예를 들어, 프라이버시 보호를 부여할 수 있다.
또한, 본 발명에 관련된 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판은, 상기 각 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.
예를 들어, 상기 각 실시형태에 있어서는, 반사층 (22) 을 증착에 의해 형성하였지만, 반사성 필름을 사용하는 등, 반사층을 기재와는 별도로 준비하고, 반사층을 기재에 첩착 (貼着) 하거나 하여 형성하도록 해도 된다.
또, 상기 각 실시형태에 있어서는, 적외선 반사 기능층 (적외선 반사 필름) 을 점착층을 개재하여 투광성 기판층에 적층 (첩부) 하도록 하였지만, 이것에 한정되는 것이 아니며, 예를 들어, 투광성 기판층에 적외선 반사 기능층을 직접 형성하도록 해도 된다.
또, 상기 각 실시형태에 있어서는, 수지층에 하드 코트층을 적층한 것을 보호층으로 하였지만, 보호층은 수지층, 보다 상세하게는, 올레핀계 수지층만이어도 되고, 또 하드 코트층만이어도 된다. 다만, 내찰상성의 관점에서, 보호층은 하드 코트층을 포함하고 있는 것이 바람직하다.
또, 상기 각 실시형태에 있어서는, 수지층을 반사층의 표면에 접착제를 사용하여 접착하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
10 : 투광성 기판층
20 : 적외선 반사 기능층
21 : 기재
21a : 일방의 면
21b : 타방의 면
22 : 반사층
22a : 반투명 금속층
22b, 22c : 투명층
23 : 보호층
23a : 수지층
23b : 하드 코트층
23c : 접착층
24 : 점착층
20 : 적외선 반사 기능층
21 : 기재
21a : 일방의 면
21b : 타방의 면
22 : 반사층
22a : 반투명 금속층
22b, 22c : 투명층
23 : 보호층
23a : 수지층
23b : 하드 코트층
23c : 접착층
24 : 점착층
Claims (8)
- 실내와 실외를 가로막도록 배치되는 투광성 기판층과, 그 투광성 기판층의 실내측의 표면에 적층되는 적외선 반사 기능층을 구비하고,
상기 투광성 기판층의 일사 흡수율이 30 ％ 이상이고,
상기 적외선 반사 기능층은, 적외선을 반사시키기 위한 반사층과, 그 반사층의 실내측의 표면에 적층되는 보호층을 포함하고,
상기 보호층측 표면의 수직 방사율이 0.50 이하인, 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판. - 실내와 실외를 가로막도록 배치되고, 가시광선 투과율이 50 ％ 이상인 투광성 기판층과, 그 투광성 기판층의 실내측의 표면에 적층되고, 가시광선 투과율이 50 ％ 이하인 적외선 반사 기능층을 구비하고,
상기 투광성 기판층의 일사 흡수율이 30 ％ 이상이고,
상기 적외선 반사 기능층은, 적외선을 반사시키기 위한 반사층과, 그 반사층의 실내측의 표면에 적층되는 보호층을 포함하고,
상기 적외선 반사 기능층의 상기 보호층측 표면의 수직 방사율이 0.50 이하인, 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판. - 제 1 항에 있어서,
상기 적외선 반사 기능층은, 상기 투광성 기판층의 실내측의 표면에 첩부되는 적외선 반사 필름인, 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판. - 제 2 항에 있어서,
상기 적외선 반사 기능층은, 상기 투광성 기판층의 실내측의 표면에 첩부되는 적외선 반사 필름인, 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판. - 제 1 항에 있어서,
상기 투광성 기판층은, 유리 또는 수지 기판인, 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판. - 제 2 항에 있어서,
상기 투광성 기판층은, 유리 또는 수지 기판인, 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판. - 제 1 항에 있어서,
상기 보호층은, 상기 반사층에 적층되는 하드 코트층을 포함하는, 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판. - 제 2 항에 있어서,
상기 보호층은, 상기 반사층에 적층되는 하드 코트층을 포함하는, 적외선 반사 기능이 있는 투광성 기판.
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