WO2021125091A1 - 光学フィルム - Google Patents

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film
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optical
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健 古田
丈 田村
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北川工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an optical film.
  • An optical film that reflects heat rays (infrared rays) while transmitting visible light is known (for example, Patent Document 1).
  • This type of optical film is attached to, for example, the window glass of a building, an automobile, or the like, and is used to reflect sunlight (infrared rays) to prevent the temperature inside the room from rising.
  • Such optical films include, for example, as shown in Patent Document 1, a reflective layer made of a metal thin film for reflecting heat rays and a metal oxide thin film for enhancing visible light transmission on a resin film. It is known that the optical adjustment layers made of the above are alternately laminated.
  • the optical film shown in Patent Document 1 Since the optical film shown in Patent Document 1 has heat ray reflectivity, it easily reflects even light in the visible light region (that is, red light) close to the wavelength of the heat ray (infrared ray). Therefore, although this type of optical film is transparent, it sometimes looks like a reddish tint.
  • Patent Document 2 in the case of an optical laminate in which a heat shield layer or the like is formed on a glass plate, the glass plate is post-processed to have various object shapes (for example, curved surfaces). It is difficult to freely mold it to fit the windshield and window film of automobiles. Therefore, as this kind of optical laminate, one in which a heat shield layer or the like is formed on a flexible resin film is required.
  • the optical laminate using a glass plate as a base material can easily adjust the color tone and heat ray reflectivity
  • the optical film using a resin film as a base material can easily adjust the color tone and heat ray reflectivity. Etc. are difficult to adjust to a desired value. This is because the heat resistance of the resin film in the optical film manufacturing process (heating process) and the influence of outgas generated from the resin film are larger than expected. Due to such circumstances, it is difficult to provide an optical film using a resin film having the same performance (visible light transmittance, heat ray reflectivity, color tone, etc.) as an optical laminate using a glass plate, which is a problem. It was.
  • An object of the present invention is to provide an optical film having excellent visible light transmittance and heat ray reflectivity and reduced redness.
  • the means for solving the above-mentioned problems are as follows. That is, ⁇ 1> On a first layer composed of a transparent resin film, an oxide arranged on the resin film and having a refractive index of 1.95 or more and 2.08 or less in light having a wavelength of 550 nm, and the first layer. Arranged, a second layer made of silver or a silver alloy, arranged on the second layer, arranged on a third layer made of the oxide, and arranged on the third layer, made of the silver or the silver alloy. An optical film comprising a fourth layer and a fifth layer made of the oxide arranged on the fourth layer, wherein the thickness of the first layer (t1) and the thickness of the second layer (t2).
  • the thickness of the third layer (t3), the thickness of the fourth layer (t4), and the thickness of the fifth layer (t5) satisfy the conditions (A) to (F) shown below.
  • Optical film. (A) t2 ⁇ 6.0 (nm) (B) t2 ⁇ t4 (C) (t2 + t4) ⁇ 25.0 (nm) (D) 2.15 ⁇ t1 / t2 ⁇ 3.00 (E) t1 ⁇ t5 ⁇ t3 (F) (t1 + t3 + t5) ⁇ 150.0 (nm)
  • the optical film according to ⁇ 1> or ⁇ 2> which is interposed between the resin film and the first layer and includes a base layer made of silicon oxide.
  • ⁇ 4> The optical film according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the total light transmittance is 70% or more.
  • ⁇ 5> The optical film according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein the visible light reflectance is 10% or less.
  • ⁇ 6> The optical film according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, wherein the heat ray shielding rate is 50% or more and the reflected chromaticity (a *) is 5.0 or less.
  • a base material with an optical film comprising the optical film according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6> and a transparent base material on which the optical film is laminated to support the optical film.
  • Sectional drawing schematically showing the structure of the optical film which concerns on one Embodiment Sectional drawing schematically showing the structure of the optical film which concerns on another embodiment
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the optical film 10 according to the embodiment.
  • the optical film 10 includes a resin film 2, a first layer 11, a second layer 12, a third layer 13, a fourth layer 14, and a fifth layer 15.
  • the first layer 11 to the fifth layer 15 are laminated on the resin film 2 in this order.
  • the first layer 11, the third layer 13, and the fifth layer 15 are each composed of an "optical adjustment layer", and the second layer 12 and the fourth layer 14 are each composed of a "heat ray reflecting layer”.
  • the resin film 2 is a transparent resin film that supports a laminate such as the first layer 11.
  • the resin film has a visible light transmittance of 90% or more while having appropriate flexibility.
  • the resin material constituting the resin film 2 is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired, and examples thereof include a polyester resin having excellent transparency.
  • the polyester resin for example, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate and the like can be used.
  • a resin material other than polyester resin may be used, for example, a polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene, a polyamide resin such as nylon 6 and nylon 12, a polyvinyl alcohol, and an ethylene-vinyl alcohol copolymer.
  • Vinyl alcohol resins such as, polystyrene, triacetyl cellulose, acrylic, polyvinyl chloride, polycarbonate, polyimide, polyether sulfone, cyclic polyolefin and other resin materials may be used.
  • the resin film 2 may be a single layer, or may have a structure in which a flattening layer (hard coat layer) is formed on both sides or one side of a core material made of a resin film.
  • the flattening layer is made of, for example, an ultraviolet curable acrylic resin composition.
  • the thickness of the resin film 2 is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired, but is preferably 3 ⁇ m to 200 ⁇ m, for example.
  • the specific heat resistant temperature of the resin film 2 is, for example, preferably 60 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, and even more preferably 200 ° C. or higher. Further, as the resin film 2, it is preferable that the resin film 2 generates less outgas (for example, water content and low molecular weight monomer) in the process of forming the optical adjustment layer and the heat ray reflection layer, which will be described later.
  • a pretreatment of the resin film 2 for example, a treatment of heating and drying the resin film 2 at 60 ° C. to 90 ° C. in a vacuum. May be done.
  • the surface of the resin film 2 may be subjected to surface treatment such as plasma treatment (vacuum plasma treatment, atmospheric pressure plasma treatment), corona discharge treatment, flame treatment, etc., if necessary. Good.
  • plasma treatment vacuum plasma treatment, atmospheric pressure plasma treatment
  • corona discharge treatment flame treatment, etc.
  • the heat ray reflecting layer is made of silver or a thin film of silver alloy containing silver as a main component, and has a function of mainly reflecting heat rays (infrared rays).
  • Examples of silver or a silver alloy containing silver as a main component constituting the heat ray reflecting layer include silver such as silver (Ag), silver-palladium alloy (AgPd), silver-palladium-copper alloy (AgPdCu), and silver-copper alloy (AgCu). Examples include alloys.
  • the proportion of silver contained in the silver alloy as a main component is 95 atomic% or more, preferably 98 atomic% or more.
  • As the silver or silver alloy used for the heat ray reflecting layer a silver-palladium alloy is preferable.
  • the thickness (t2) of the second layer 12, which is the heat ray reflecting layer, is 6.0 nm or more.
  • the thickness (t2) of the second layer 12 is less than or equal to the thickness (t4) of the fourth layer 14 which is a heat ray reflecting layer.
  • the total of the thickness (t2) of the second layer 12 and the thickness (t4) of the fourth layer 14 is 25.0 nm or less.
  • the second layer 12 and the fourth layer 14 are made of the same material.
  • silver or a silver alloy containing silver as a main component may be used as long as the object of the present invention is not impaired.
  • the optical adjustment layer is a layer made of a thin film of oxide having a refractive index of 1.95 or more and 2.08 or less in light having a wavelength of 550 nm, and is visible light in the heat ray reflecting layer (second layer 12, fourth layer 14). It is formed for the purpose of improving the transparency of visible light while suppressing the reflection of light.
  • the first layer 11 which is an optical adjustment layer is formed on the resin film 2.
  • the first layer 11 of this embodiment is formed directly on the resin film 2.
  • the second layer 12 is laminated on such a first layer 11.
  • the third layer 13 which is an optical adjustment layer is formed on the second layer 12.
  • the first layer 11 and the third layer 13 are formed so as to sandwich the second layer 12.
  • the fourth layer 14 is laminated on the third layer 14.
  • the fifth layer 15 which is an optical adjustment layer is formed on the fourth layer 14.
  • the third layer 13 and the fifth layer 15 are formed so as to sandwich the fourth layer 14.
  • the optical adjustment layer is composed of an oxide having a refractive index of 1.95 or more and 2.08 or less in light having a wavelength of 550 nm.
  • oxide having a refractive index of 1.95 or more and 2.08 or less in light having a wavelength of 550 nm examples include IZO, which is a composite oxide of indium oxide (In 2 O 3) and zinc oxide (Zn O).
  • the refractive index of a general IZO in light having a wavelength of 550 nm is 2.00 or more and 2.05 or less.
  • the thickness (t1) of the first layer 11 is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired, but is preferably 15.0 nm or more, more preferably 16.0 nm or more, preferably 37.0 nm or less, and 36. More preferably 0.0 nm or less.
  • the thickness (t1) (that is, t1 / t2) of the first layer 11 with respect to the thickness (t2) of the second layer 12 is 2.15 ⁇ t1 / t2 ⁇ 3.00. It should be noted that t1 / t2 is preferably 2.20 or more, and preferably 2.95 or less.
  • the thickness (t3) of the third layer 13 is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired, but for example, 50.0 nm or more is preferable, 52.0 nm or more is more preferable, and 54.0 nm or more is particularly preferable. 75.0 nm or less is preferable, 73.0 nm or less is more preferable, and 70.0 nm or less is particularly preferable.
  • the thickness (t5) of the fifth layer 15 is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired.
  • 19.0 nm or more is preferable, 20.0 nm or more is more preferable, and 38.0 nm or less is preferable. , 37.0 nm or less is more preferable.
  • the thickness (t5) of the fifth layer 15 is equal to or greater than the thickness (t1) of the first layer 11 (that is, t1 ⁇ t5). Further, the thickness (t3) of the third layer 13 is larger than the thickness (t5) of the fifth layer 15 (t5 ⁇ t3). Therefore, there is a relationship of t1 ⁇ t5 ⁇ t3 between these thicknesses.
  • the total of the thickness of the first layer 11 (t1), the thickness of the third layer 13 (t3), and the thickness of the fifth layer 15 (t5) is 150.0 nm or less.
  • the first layer 11, the third layer 13, and the fifth layer 15 are made of the same material.
  • oxides of different materials oxides having a refractive index of 1.95 or more and 2.08 or less in light having a wavelength of 550 nm may be used as long as the object of the present invention is not impaired. ..
  • the method of forming the heat ray reflecting layer (second layer 12, fourth layer 14) and the optical adjustment layer (first layer 11, third layer 13, fifth layer 15) on the resin film 2 is particularly limited. However, it is appropriately selected according to the purpose.
  • the film forming method include physical vapor deposition (electron beam vapor deposition, resistance heating vapor deposition), sputtering, ion plating, ion beam, ion assist, laser ablation and the like.
  • Examples thereof include chemical vapor deposition (CVD) methods such as PVD) method, thermal CVD method, optical CVD method, and plasma CVD method.
  • the physical vapor deposition (PVD) method is preferable, and the sputtering method is particularly preferable because it is easy to reliably laminate the first layer 11 on the resin film 2.
  • a DC sputtering method having a high film formation rate is preferable.
  • a one-chamber method may be used in which a plurality of targets are alternately or sequentially formed in one chamber, or a multi-chamber method in which a plurality of chambers are continuously formed.
  • the multi-chamber method is preferable from the viewpoint of productivity and prevention of material contamination.
  • a low temperature condition for example, -20 ° C. to 60 ° C. temperature range.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the optical film 10A according to another embodiment.
  • the first layer 11 is formed on the resin film 2 via the base layer 3. This is the same as that of the first embodiment except that the base layer 3 is interposed between the resin film 2 and the first layer 11.
  • the base layer 3 may be used for the purpose of improving the adhesion of the first layer 11 to the resin film 2 and the processability of the optical film 10A.
  • the base layer 3 is not particularly limited as long as it does not affect the optical characteristics (visible light transmission, heat ray reflectivity, redness reduction, etc.) of the optical film 10A.
  • a thin film of silicon oxide (SiO x ) made of SiO 2 or the like may be used as the base layer.
  • the thickness of the base layer is preferably 3.0 nm or more and 10.0 nm or less, for example.
  • the base layer is formed by a sputtering method or the like, like the first layer 11 or the like.
  • a protective layer may be formed on the optical films 10 and 10A.
  • the optical films 10 and 10A have a total light transmittance of 70% or more and are excellent in visible light transmittance. The method for measuring the total light transmittance will be described later.
  • the optical films 10 and 10A have a visible light reflectance of 10% or less. The method for measuring the visible light reflectance will be described later.
  • the optical films 10 and 10A have a heat ray shielding rate of 50% or more and are excellent in heat ray reflectivity. The method for measuring the heat ray shielding rate will be described later.
  • the optical films 10 and 10A have a reflection chromaticity (cci) (a * ) of 5.0 or less, and the redness is suppressed.
  • the method for measuring the reflected chromaticity will be described later.
  • optical films 10 and 10A Since the optical films 10 and 10A have excellent visible light transmission and suppress redness, even if they are attached to a window glass or the like of a building, they do not stand out to the user and do not give a sense of discomfort. Such optical films 10 and 10A are attached to various windowpanes and transparent members such as windowpanes of buildings, vehicles (for example, automobiles, trains), and windowpanes of vehicles such as ships, and are used for heat insulation and heat insulation. Can be used for.
  • the optical films 10 and 10A are attached to the window glass of the building from the indoor side, for example, in winter, the heat in the room (heated room) is suppressed from being transferred to the outside through the window glass.
  • the glass is not limited to
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the base material 100 with an optical film.
  • the base material 100 with an optical film has a structure in which the optical film 10 is sandwiched between a pair of transparent glass base materials 50, 50.
  • Transparent adhesive layers 40, 40 are formed on both sides of the optical film 10, and are attached to the glass substrates 50, 50 by utilizing them.
  • Such a base material 10 with an optical film is used, for example, as a window glass of an automobile or a building.
  • Example 1 As a resin film, a PET film (thickness: 50 ⁇ m) was prepared. On one side of the PET, a first layer made of an IZO film, a second layer made of a silver-palladium alloy (AgPd) film, a third layer made of an IZO film, and a third layer made of a silver-palladium alloy (AgPd) film. The fourth layer and the fifth layer composed of the IZO film were formed by sputtering so as to be laminated in this order. In this way, the optical film of Example 1 was produced. The thickness (t1 to t5) of each layer is as shown in Table 1.
  • the thickness (t1 to t5) of each layer was measured by fluorescent X-ray analysis (ZSX-100e, manufactured by Rigaku Corporation).
  • the thickness and the like of each layer of the optical film were measured in the same manner in the following Examples and Comparative Examples.
  • the film forming conditions for sputtering in Example 1 are as follows.
  • ⁇ Film formation conditions 1st layer, 3rd layer and 5th layer>
  • Target IZO target (manufactured by JX Nippon Mining & Metals Co., Ltd.), film formation pressure: 0.4 Pa, DC power: 2.5 W / cm 2
  • the thicknesses (t1, t3, t5) of the first layer, the third layer, and the fifth layer were adjusted by appropriately changing the film formation time.
  • Example 2 to 9 Each optical film of Examples 2 to 9 was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of each layer was changed to the value shown in Table 1.
  • Comparative Example 1 An optical film of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of each layer was changed to the value shown in Table 1.
  • Comparative Example 2 At the time of forming the first layer, the third layer and the fifth layer, an SZO target (ZnO containing 5 atomic% of Ti, manufactured by AGC Ceramic Co., Ltd.) was used, and the film forming conditions were set to a film forming pressure of 0.4 Pa and DC.
  • the optical film of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the power was set to 2.5 W / cm 2 and the thickness of each layer was changed to the values shown in Table 1.
  • Comparative Example 3 At the time of forming the first layer, the third layer and the fifth layer, after using the Nb 2 O 5 target (manufactured by Mitsubishi Materials Corporation), the film formation conditions were set to a film formation pressure of 0.4 Pa and a DC power of 2.5 W / cm.
  • the optical film of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness was set to 2 and the thickness of each layer was changed to the value shown in Table 1.
  • Comparative Example 4 When forming the first layer, the third layer, and the fifth layer, an ITO target (manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.) was used, and the film formation conditions were set to a film formation pressure of 0.4 Pa and a DC power of 2.5 W / cm 2 .
  • the optical film of Comparative Example 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of each layer was changed to the value shown in Table 1.
  • the optical films of Examples 1 to 9 have a total light transmittance of 70% or more, a visible light reflectance of 10% or less, and a heat ray shielding rate of 50% or more.
  • the reflectance chromaticity (a * ) was 5 or less. These optical films are excellent in visible light transmittance and heat ray reflection, and have reduced redness.
  • the refractive index of IZO of each example in light having a wavelength of 550 nm is 2.02.
  • an IZO film is used as the optical adjustment layer (first layer, third layer, and fifth layer).
  • the IZO film is amorphous, and a smooth film surface can be easily obtained as compared with an optical adjustment layer (SZO film, Nb 2 O 5 film, ITO film) made of other materials. Therefore, when a heat ray reflecting layer (second layer, fourth layer) made of an AgPd film is laminated on such an optical adjustment layer (IZO film), a smooth interface is likely to be formed between them. Therefore, in Examples 1 to 9, it is presumed that high visible light transmittance and heat shielding performance (heat ray reflectivity) are obtained as described above.
  • the IZO film is less affected by outgas, which is a problem when a resin film is used as the base material. This is because the IZO film can be formed into an optically transparent and flat shape even under low temperature conditions in which the generation of outgas is suppressed.
  • Comparative Example 1 is a case where the first layer, the third layer, and the fifth layer are made of IZO as in Example 1, but the thickness (t2) of the second layer is too small.
  • the optical film of Comparative Example 1 had a reflected chromaticity (a * ) of 5.7, and had a slightly reddish color. Further, the optical film of Comparative Example 1 had a low total light transmittance and a high visible light reflectance.
  • the first layer, the third layer, and the fifth layer are made of SZO, and the ratio (t1 / t2) of the thickness (t1) of the first layer to the thickness (t2) of the second layer is 3.18. (That is, when t1 is too large for t2).
  • the refractive index of SZO in light having a wavelength of 550 nm is 2.10.
  • the optical film of Comparative Example 2 had a reflected chromaticity (a * ) of 15.1 and had a considerably reddish color. Further, the optical film of Comparative Example 2 had a low total light transmittance.
  • the refractive index of Nb 2 O 5 in light having a wavelength of 550 nm is 2.35.
  • the optical film of Comparative Example 3 had a reflected chromaticity (a * ) of 10.5, and had a considerably reddish color. Further, the optical film of Comparative Example 3 had a low total light transmittance and a high visible light reflectance.
  • Comparative Example 4 is a case where the first layer, the third layer, and the fifth layer are made of ITO, and the refractive index of ITO in light having a wavelength of 550 nm is 1.92, which is too small.
  • the optical film of Comparative Example 4 had a reflective chromaticity (a * ) of -4.3, suppressed redness, and had a high total light transmittance, but a low heat ray reflectance.
  • 1,1A ... Optical film 2 ... Resin film, 3 ... Underlayer, 11 ... 1st layer, 12 ... 2nd layer, 13 ... 3rd layer, 14 ... 4th layer, 15 ... 5th layer

Abstract

【解決手段】本発明の光学フィルム10は、透明な樹脂フィルム2と、樹脂フィルム2上に配され、波長550nmの光における屈折率が1.95以上2.08以下である酸化物からなる第1層11と、第1層11上に配され、銀又は銀合金からなる第2層12と、第2層12上に配され、前記酸化物からなる第3層13と、前記第3層13上に配され、前記銀又は前記銀合金からなる第4層14と、第4層14上に配され、前記酸化物からなる第5層15とを備える。第1層11の厚み(t1)、第2層の厚み(t2)、第3層13の厚み(t3)、第4層14の厚み(t4)、及び第5層15の厚み(t5)が、以下に示される条件(A)~(F)を満たす。 (A) t2≧6.0(nm) (B) t2≦t4 (C) (t2+t4)≦25.0(nm) (D) 2.15≦t1/t2≦3.00 (E) t1≦t5<t3 (F) (t1+t3+t5)≦150.0(nm)

Description

光学フィルム
 本発明は、光学フィルムに関する。
 可視光を透過させつつ、熱線(赤外線)を反射する光学フィルムが知られている(例えば、特許文献1)。この種の光学フィルムは、例えば、建物や自動車等の窓ガラスに貼り付けられて、日射(赤外線)を反射して室内の温度が上昇等することを抑制するために用いられている。
 このような光学フィルムとしては、例えば、特許文献1に示されるように、樹脂フィルム上に、熱線を反射するための金属薄膜からなる反射層と、可視光透過性を高めるための金属酸化物薄膜からなる光学調整層とが交互に積層された構成のものが知られている。
 なお、樹脂フィルムではなく、ガラス板上に、銀を主成分とする層(遮熱層)と、ZnOを主成分とする層とが交互に積層された構成の光学積層体が、可視光透過性、断熱性(熱線反射性)を備えることが知られている(例えば、特許文献2)。この光学積層体は、ガラス板側から見た場合に、僅かに緑色を帯びた色調を呈するとされている。
特開2015-180528号公報 特開平11-34216号公報
(発明が解決しようとする課題)
 特許文献1に示される光学フィルムは、熱線反射性を備えているため、熱線(赤外線)の波長に近い可視光領域の光(つまり、赤色光)までも反射し易い。そのため、この種の光学フィルムは、透明ではあるものの、赤味を帯びたような色合いに見えてしまうことがあった。
 また、特許文献2に示されるように、ガラス板上に遮熱層等が形成された光学積層体の場合、後加工によってガラス板を、様々な対象物の形状(例えば、湾曲した表面を有する自動車のフロントガラス、ウインドウフィルム)に合わせて自由に成形することが難しい。そのため、この種の光学積層体としては、可撓性を有する樹脂フィルム上に遮熱層等が形成されたものが求められている。
 しかしながら、基材としてガラス板を使用した光学積層体では、容易に、色調や熱線反射性等を調整できたにもかかわらず、基材として樹脂フィルムを使用した光学フィルムでは、色調や熱線反射性等を所望の値に調整することが難しい。何故ならば、光学フィルムの製造工程(加熱工程)における樹脂フィルムの耐熱性や、樹脂フィルムから発生するアウトガス等の影響が予想以上に大きいからである。このような事情等により、ガラス板を使用した光学積層体と同等の性能(可視光透過性、熱線反射性、色調等)を有する、樹脂フィルムを使用した光学フィルムを提供することが難しく、問題となっていた。
 本発明の目的は、可視光透過性、熱線反射性に優れると共に、赤味が低減された光学フィルムを提供することである。
(課題を解決するための手段)
 前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。即ち、
 <1> 透明な樹脂フィルムと、前記樹脂フィルム上に配され、波長550nmの光における屈折率が1.95以上2.08以下である酸化物からなる第1層と、前記第1層上に配され、銀又は銀合金からなる第2層と、前記第2層上に配され、前記酸化物からなる第3層と、前記第3層上に配され、前記銀又は前記銀合金からなる第4層と、前記第4層上に配され、前記酸化物からなる第5層とを備える光学フィルムであって、前記第1層の厚み(t1)、前記第2層の厚み(t2)、前記第3層の厚み(t3)、前記第4層の厚み(t4)、及び前記第5層の厚み(t5)が、以下に示される条件(A)~(F)を満たすことを特徴とする光学フィルム。
 (A)  t2≧6.0(nm)
 (B)  t2≦t4
 (C)  (t2+t4)≦25.0(nm)
 (D)  2.15≦t1/t2≦3.00
 (E)  t1≦t5<t3
 (F)  (t1+t3+t5)≦150.0(nm)
 <2> 前記酸化物は、IZOである請求項1に記載の光学フィルム。
 <3> 前記樹脂フィルムと前記第1層との間に介在され、酸化ケイ素からなる下地層を備える前記<1>又は<2>に記載の光学フィルム。
 <4> 全光線透過率が、70%以上である前記<1>~<3>の何れか1つに記載の光学フィルム。
 <5> 可視光線反射率が、10%以下である前記<1>~<4>の何れか1つに記載の光学フィルム。
 <6> 熱線遮蔽率が50%以上であり、反射色度(a)が5.0以下である前記<1>~<5>の何れか1つに記載の光学フィルム。
 <7> 前記<1>~<6>の何れか1つに記載の光学フィルムと、前記光学フィルムが積層され、前記光学フィルムを支持する透明な基材とを備える光学フィルム付き基材。
(発明の効果)
 本願発明によれば、可視光透過性、熱線反射性に優れると共に、赤味が低減された光学フィルムを提供することができる。
一実施形態に係る光学フィルムの構成を模式的に表した断面図 他の実施形態に係る光学フィルムの構成を模式的に表した断面図 光学フィルム付き基材の構成を模式的に表した断面図
〔光学フィルム〕
 本発明の一実施形態に係る光学フィルムについて、図面を参照しつつ説明する。図1は、一実施形態に係る光学フィルム10の構成を模式的に表した断面図である。光学フィルム10は、図1に示されるように、樹脂フィルム2、第1層11、第2層12、第3層13、第4層14、第5層15を備えている。第1層11から第5層15は、この順で、樹脂フィルム2上に積層されている。
 なお、本明細書において、第1層11、第3層13及び第5層15は、それぞれ「光学調整層」からなり、第2層12及び第4層14は、それぞれ「熱線反射層」からなる。
(樹脂フィルム)
 樹脂フィルム2は、第1層11等の積層物を支持する透明な樹脂製のフィルムである。樹脂フィルムは、適度な可撓性を備えつつ、可視光透過率が90%以上である。樹脂フィルム2を構成する樹脂材料としては、本発明の目的を損なわない限り特に制限はないが、例えば、透明性に優れたポリエステル樹脂が挙げられる。ポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート等を用いることができる。また、透明性が確保されていれば、ポリエステル樹脂以外の樹脂材料でもよく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ナイロン6、ナイロン12等のポリアミド樹脂、ポリビニルアルコール、エチレン-ビニルアルコール共重合体等のビニルアルコール樹脂、ポリスチレン、トリアセチルセルロース、アクリル、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルサルホン、環状ポリオレフィン等の樹脂材料が利用されてもよい。
 なお、樹脂フィルム2は、単層であってもよいし、樹脂フィルムからなる芯材の両面又は片面に平坦化層(ハードコート層)が形成された構成であってもよい。平坦化層は、例えば、紫外線硬化型のアクリル系樹脂組成物からなる。
 樹脂フィルム2の厚みは、本発明の目的を損なわない限り特に制限はないが、例えば、3μm~200μmが好ましい。
 樹脂フィルム2は、耐熱性を備えていることが望ましい。樹脂フィルム2の具体的な耐熱温度としては、例えば、60℃以上が好ましく、100℃以上がより好ましく、200℃以上が更に好ましい。また、樹脂フィルム2としては、後述する光学調整層、熱線反射層を成膜する際の工程において、アウトガス(例えば、水分、低分子モノマー)の発生が少ないものが好ましい。なお、樹脂フィルム2中に含まれる水分や低分子モノマー等を予め、除去するために、樹脂フィルム2の前処理として、例えば、真空中で樹脂フィルム2を60℃~90℃で加熱乾燥する処理を行ってもよい。
 また、本発明の目的を損なわない限り、樹脂フィルム2の表面に、必要に応じて、プラズマ処理(真空プラズマ処理、大気圧プラズマ処理)、コロナ放電処理、火炎処理等の表面処理を行ってもよい。
(熱線反射層)
 熱線反射層は、銀又は銀を主成分とする銀合金の薄膜からなり、主として熱線(赤外線)を反射する機能を有する。熱線反射層を構成する銀又は銀を主成分とする銀合金としては、例えば、銀(Ag)、銀パラジウム合金(AgPd)、銀パラジウム銅合金(AgPdCu)、銀銅合金(AgCu)等の銀合金が挙げられる。なお、主成分として銀合金中に含まれる銀の割合は、95原子%以上であり、好ましくは98原子%以上である。熱線反射層に利用される銀又は銀合金としては、銀パラジウム合金が好ましい。
 熱線反射層である第2層12の厚み(t2)は、6.0nm以上である。
 また、第2層12の厚み(t2)は、熱線反射層である第4層14の厚み(t4)以下である。
 また、第2層12の厚み(t2)と第4層14の厚み(t4)との合計は、25.0nm以下である。
 本実施形態の場合、第2層12及び第4層14は、互いに同じ材質からなる。他の実施形態においては、本発明の目的を損なわない限り、互いに異なる材質の銀又は銀を主成分とする銀合金が使用されてもよい。
(光学調整層)
 光学調整層は、波長550nmの光における屈折率が1.95以上2.08以下である酸化物の薄膜からなる層であり、熱線反射層(第2層12、第4層14)における可視光の反射を抑制しつつ、可視光の透過性を向上等させる目的で形成される。光学調整層である第1層11は、樹脂フィルム2上に形成される。本実施形態の第1層11は、樹脂フィルム2上に直接形成される。このような第1層11上に、上記第2層12が積層される。
 光学調整層である第3層13は、第2層12上に形成される。第1層11及び第3層13は、第2層12を挟むように形成されている。なお、第3層14上に、上記第4層14が積層される。
 光学調整層である第5層15は、第4層14上に形成される。第3層13及び第5層15は、第4層14を挟むように形成されている。
 光学調整層は、波長550nmの光における屈折率が1.95以上2.08以下である酸化物から構成される。このような酸化物としては、例えば、酸化インジウム(In)と酸化亜鉛(ZnO)との複合酸化物であるIZOが挙げられる。波長550nmの光における一般的なIZOの屈折率は、2.00以上2.05以下である。
 第1層11の厚み(t1)は、本発明の目的を損なわない限り特に制限はないが、例えば、15.0nm以上が好ましく、16.0nm以上がより好ましく、37.0nm以下が好ましく、36.0nm以下がより好ましい。
 なお、第2層12の厚み(t2)に対する第1層11の厚み(t1)(つまり、t1/t2)は、2.15≦t1/t2≦3.00である。なお、t1/t2は、2.20以上が好ましく、2.95以下が好ましい。
 第3層13の厚み(t3)は、本発明の目的を損なわない限り特に制限はないが、例えば、50.0nm以上が好ましく、52.0nm以上がより好ましく、54.0nm以上が特に好ましく、75.0nm以下が好ましく、73.0nm以下がより好ましく、70.0nm以下が特に好ましい。
 第5層15の厚み(t5)は、本発明の目的を損なわない限り特に制限はないが、例えば、例えば、19.0nm以上が好ましく、20.0nm以上がより好ましく、38.0nm以下が好ましく、37.0nm以下がより好ましい。
 なお、第5層15の厚み(t5)は、第1層11の厚み(t1)以上(つまり、t1≦t5)である。また、第3層13の厚み(t3)は、第5層15の厚み(t5)よりも大きい(t5<t3)。したがって、これらの厚みの間には、t1≦t5<t3という関係がある。
 また、第1層11の厚み(t1)、第3層13の厚み(t3)及び第5層15の厚み(t5)の合計は、150.0nm以下である。
(層同士の厚みの関係)
 上述した第1層11、第2層12、第3層13、第4層14及び第5層15の各厚み(t1~t5)の間は、以下に示される関係式(A)~(F)が成り立つ。
 (A)  t2≧6.0(nm)
 (B)  t2≦t4
 (C)  (t2+t4)≦25.0(nm)
 (D)  2.15≦t1/t2≦3.00
 (E)  t1≦t5<t3
 (F)  (t1+t3+t5)≦150.0(nm)
 第1層11等の間に、上記関係式(A)~(F)が成立すると、可視光透過性、熱線反射性に優れると共に、赤味が低減される。
 本実施形態の場合、第1層11、第3層13及び第5層15は、互いに同じ材質からなる。他の実施形態においては、本発明の目的を損なわない限り、互いに異なる材質の酸化物(波長550nmの光における屈折率が1.95以上2.08以下である酸化物)が使用されてもよい。
(成膜方法)
 熱線反射層(第2層12、第4層14)、光学調整層(第1層11、第3層13、第5層15)を、樹脂フィルム2上に成膜する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。成膜方法としては、例えば、真空蒸着法(電子線ビーム蒸着法、抵抗加熱蒸着法)、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビーム法、イオンアシスト法、レーザーアブレーション法等の物理気相成長(PVD)法、熱CVD法、光CVD法、プラズマCVD法等の化学的気相成長(CVD)法等が挙げられる。これらの中でも、物理的気相成長(PVD)法が好ましく、樹脂フィルム2に対して第1層11を確実に積層し易い等の理由により、スパッタリング法が特に好ましい。
 また、スパッタリング法としては、成膜レートの高いDCスパッタリング法が好ましい。なお、スパッタリング法により多層成膜する場合、1つのチャンバで複数のターゲットから交互又は順番に成膜する1チャンバ法であってもよいし、複数のチャンバで連続的に成膜するマルチチャンバ法であってもよいが、生産性及び材料コンタミネーションを防止する等の観点より、マルチチャンバ法が好ましい。
 スパッタリング法等を用いた成膜時における成膜温度条件としては、樹脂フィルム2からアウトガス(水分、低分子モノマー等)が発生するのを抑制等する観点より、低温条件(例えば、-20℃~60℃の温度範囲)が好ましい。
(下地層)
 図2は、他の実施形態に係る光学フィルム10Aの構成を模式的に表した断面図である。本実施形態の光学フィルム10Aは、樹脂フィルム2上に、第1層11が、下地層3を介して形成されたものである。樹脂フィルム2と第1層11との間に、下地層3が介在されたこと以外は、実施形態1と同様である。第1層11の樹脂フィルム2に対する密着性や、光学フィルム10Aの加工性を向上等させる目的で、下地層3が使用されてもよい。このような下地層3としては、光学フィルム10Aの光学特性(可視光透過性、熱線反射性、赤味低減性等)に影響を与えるものでなければ特に制限はなく、例えば、下地層として、SiO等からなる酸化ケイ素(SiO)の薄膜が利用されてもよい。下地層の厚みは、例えば、3.0nm以上10.0nm以下が好ましい。なお、下地層は、第1層11等と同様、スパッタリング法等によって形成される。
(その他の層)
 光学フィルム10,10Aは、保護層(バリア層)等の他の層が形成されてもよい。
(全光線透過率)
 光学フィルム10,10Aは、全光線透過率が70%以上であり、可視光透過性に優れる。全光線透過率の測定方法は、後述する。
(可視光線反射率)
 光学フィルム10,10Aは、可視光線反射率が10%以下である。可視光線反射率の測定方法は、後述する。
(熱線遮蔽率)
 光学フィルム10,10Aは、熱線遮蔽率が50%以上であり、熱線反射性に優れる。熱線遮蔽率の測定方法は、後述する。
(反射色度)
 光学フィルム10,10Aは、反射色度(cci)(a)が、5.0以下であり、赤味が抑えられている。反射色度の測定方法は、後述する。
(用途)
 光学フィルム10,10Aは、可視光透過性に優れ、かつ赤味が抑えられているため、建物の窓ガラス等に貼り付けても、利用者に目立たず、違和感を与えない。このような光学フィルム10,10Aは、建物の窓ガラスや車両(例えば、自動車、電車)、船舶等の乗り物の窓ガラス等、種々の窓ガラスや透明部材に貼り付けて、遮熱及び断熱用途に用いることができる。
 なお、光学フィルム10,10Aを、建物の窓ガラスに室内側から貼り付けた場合、例えば、冬場において、室内(暖房された室内)の熱が窓ガラスを伝って外部へ移動することが抑制される。
 ここで、光学フィルム10の使用例を、図3を参照しつつ説明する。図3は、光学フィルム付き基材100の構成を模式的に表した断面図である。光学フィルム付き基材100は、光学フィルム10が一対の透明なガラス基材50,50の間で挟まれた構成を備えている。光学フィルム10の両面には、透明な粘着剤層40,40が形成されており、それらを利用して、ガラス基材50,50に貼り付けられている。このような光学フィルム付き基材10は、例えば、自動車や建物の窓ガラスとして利用される。
 以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。なお、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
 なお、以下に示される実施例、及び比較例では、ロール・トゥ・ロール方式のマグネトロンスパッタリング装置を用いて、樹脂フィルム上に各層を成膜した。また、スパッタリング装置の各チャンバ内に供給されるガスの流量は、所定のマスフローコントローラを用いて、適宜、調節した。
〔実施例1〕
 樹脂フィルムとして、PETフィルム(厚み:50μm)を用意した。そのPETの片面上に、IZOの膜からなる第1層、銀パラジウム合金(AgPd)の膜からなる第2層、IZOの膜からなる第3層、銀パラジウム合金(AgPd)の膜からなる第4層、及びIZOの膜からなる第5層を、この順で積層されるように、スパッタリングにより形成した。このようにして実施例1の光学フィルムを作製した。各層の厚み(t1~t5)は、表1に示される通りである。各層の厚み(t1~t5)は、蛍光X線分析(リガク社製、ZSX-100e)によって測定した。なお、以降の実施例、比較例についても同様にして、光学フィルムの各層の厚み等を測定した。実施例1におけるスパッタリングの成膜条件は、以下の通りである。
<成膜条件:第1層、第3層及び第5層>
 ターゲット:IZOターゲット(JX金属社製)、成膜圧力:0.4Pa、DCパワー:2.5W/cm
 第1層、第3層及び第5層の各厚み(t1,t3,t5)は、成膜時間を適宜、変更することで調整した。
<成膜条件:第2層及び第4層>
 ターゲット:パラジウムを1原子%含有する銀(AgPd)、成膜圧力:0.4Pa、DCパワー:0.6W/cm
 第2層及び第4層の各厚み(t2,t4)は、成膜時間を適宜、変更することで調整した。
〔実施例2~9〕
 各層の厚みを表1に示される値に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2~9の各光学フィルムを作製した。
〔比較例1〕
 各層の厚みを表1に示される値に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、比較例1の光学フィルムを作製した。
〔比較例2〕
 第1層、第3層及び第5層の形成時に、SZOターゲット(Tiを5原子%含有するZnO、AGCセラミック社製)を使用した上で、成膜条件を成膜圧力0.4Pa、DCパワー2.5W/cmに設定し、かつ各層の厚みを表1に示される値に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、比較例2の光学フィルムを作製した。
〔比較例3〕
 第1層、第3層及び第5層の形成時に、Nbターゲット(三菱マテリアル社製)を使用した上で、成膜条件を成膜圧力0.4Pa、DCパワー2.5W/cmに設定し、かつ各層の厚みを表1に示される値に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、比較例3の光学フィルムを作製した。
〔比較例4〕
 第1層、第3層及び第5層の形成時に、ITOターゲット(三井金属社製)を使用した上で、成膜条件を成膜圧力0.4Pa、DCパワー2.5W/cmに設定し、かつ各層の厚みを表1に示される値に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、比較例4の光学フィルムを作製した。
〔評価1:全光線透過率〕
 各実施例及び各比較例の各光学フィルムについて、JIS K 7361-1に準拠して全光線透過率(%)を測定した。なお、全光線透過率(%)は、各光学フィルムにおいて、第5層側から樹脂フィルム側へ向かう光の透過率である。結果は、表1に示した。
〔評価2:可視光線反射率〕
 各実施例及び各比較例の各光学フィルムについて、JIS R 3106に準拠して第5層側における可視光線反射率(%)を測定した。結果は、表1に示した。
〔評価3:熱線遮蔽率〕
 各実施例及び各比較例の各光学フィルムについて、JIS R 3106に準拠して、各光学フィルムの日射透過率(%)を測定し、100(%)から日射透過率(%)を引いた値を、各光学フィルムの熱線遮蔽率(%)とした。なお、日射透過率(%)は、各光学フィルムにおいて、第5層側から樹脂フィルム側へ向かう日射の透過率である。結果は、表1に示した。
〔評価4:反射色度〕
 各実施例及び各比較例の各光学フィルムについて、JIS Z8781-1:2012(CIE Lab表色系)に準拠しつつ、D65光源を使用して、第5層側において、法線方向から10度傾斜した方向から見た際の反射色度(cci)(a)を求めた。結果は、表1に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 実施例1~9の光学フィルムは、表1に示されるように、全光線透過率が70%以上であり、可視光線反射率が10%以下であり、熱線遮蔽率が50%以上であり、反射色度(a)が5以下であった。これらの光学フィルムは、可視光透過性、熱線反射性に優れると共に、赤味が低減されている。なお、波長が550nmの光における各実施例のIZOの屈折率は、2.02である。
 なお、実施例1~9の光学フィルムでは、光学調整層(第1層、第3層及び第5層)として、IZO膜が利用されている。IZO膜はアモルファスであり、他の材料からなる光学調整層(SZO膜、Nb膜、ITO膜)と比べて平滑な膜面が得られ易い。そのため、そのような光学調整層(IZO膜)に、AgPd膜からなる熱線反射層(第2層、第4層)を積層した際に、それらの間に平滑な界面が形成され易い。したがって、実施例1~9では、上述したように高い可視光透過率と、遮熱性能(熱線反射性)が得られているものと推測される。
 また、IZO膜は、基材として樹脂フィルムを使用した場合に問題となるアウトガスの影響が少ない。何故ならば、IZO膜は、アウトガスの発生が抑制される低温条件下でも、光学的に透明で平坦な形状に成膜できるからである。
 比較例1は、第1層、第3層及び第5層が、実施例1等と同様、IZOからなるものの、第2層の厚み(t2)が小さ過ぎる場合である。比較例1の光学フィルムは、反射色度(a)が5.7であり、やや赤味を帯びた色となった。また、比較例1の光学フィルムは、全光線透過率が低く、かつ可視光線反射率が高い値となった。
 比較例2は、第1層、第3層及び第5層が、SZOからなり、第2層の厚み(t2)に対する第1層の厚み(t1)の割合(t1/t2)が3.18の場合(つまり、t2に対してt1が大き過ぎる場合)である。なお、波長が550nmの光におけるSZOの屈折率は、2.10である。比較例2の光学フィルムは、反射色度(a)が15.1であり、かなり赤味を帯びた色となった。また、比較例2の光学フィルムは、全光線透過率が低い値となった。
 比較例3は、第1層、第3層及び第5層が、Nb(表1では、「NBO」と示す)からなり、t1/t2=1.36の場合(つまり、t2に対してt1が小さ過ぎる場合)である。なお、波長が550nmの光におけるNbの屈折率は、2.35である。比較例3の光学フィルムは、反射色度(a)が10.5であり、かなり赤味を帯びた色となった。また、比較例3の光学フィルムは、全光線透過率が低く、可視光反射率が高い値となった。
 比較例4は、第1層、第3層及び第5層が、ITOからなり、波長が550nmの光におけるITOの屈折率が、1.92であり、屈折率が小さ過ぎる場合である。比較例4の光学フィルムは、反射色度(a)が-4.3であり、赤味は抑えられ、かつ全光線透過率が高いものの、熱線反射率が低い値となった。
 1,1A…光学フィルム、2…樹脂フィルム、3…下地層、11…第1層、12…第2層、13…第3層、14…第4層、15…第5層

Claims (7)

  1.  透明な樹脂フィルムと、
     前記樹脂フィルム上に配され、波長550nmの光における屈折率が1.95以上2.08以下である酸化物からなる第1層と、
     前記第1層上に配され、銀又は銀合金からなる第2層と、
     前記第2層上に配され、前記酸化物からなる第3層と、
     前記第3層上に配され、前記銀又は前記銀合金からなる第4層と、
     前記第4層上に配され、前記酸化物からなる第5層とを備える光学フィルムであって、
     前記第1層の厚み(t1)、前記第2層の厚み(t2)、前記第3層の厚み(t3)、前記第4層の厚み(t4)、及び前記第5層の厚み(t5)が、以下に示される条件(A)~(F)を満たすことを特徴とする光学フィルム。
     (A)  t2≧6.0(nm)
     (B)  t2≦t4
     (C)  (t2+t4)≦25.0(nm)
     (D)  2.15≦t1/t2≦3.00
     (E)  t1≦t5<t3
     (F)  (t1+t3+t5)≦150.0(nm)
  2.  前記酸化物は、IZOである請求項1に記載の光学フィルム。
  3.  前記樹脂フィルムと前記第1層との間に介在され、酸化ケイ素からなる下地層を備える請求項1又は請求項2に記載の光学フィルム。
  4.  全光線透過率が、70%以上である請求項1~請求項3の何れか一項に記載の光学フィルム。
  5.  可視光線反射率が、10%以下である請求項1~請求項4の何れか一項に記載の光学フィルム。
  6.  熱線遮蔽率が50%以上であり、反射色度(a)が5.0以下である請求項1~請求項5の何れか一項に記載の光学フィルム。
  7.  請求項1~請求項6の何れか一項に記載の光学フィルムと、
     前記光学フィルムが積層され、前記光学フィルムを支持する透明な基材とを備える光学フィルム付き基材。
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