紅外線屏蔽片及其制造方法以及其用圖
【技術領域】
[0001] 本發明設及有效地吸收和反射紅外線，且透明性優異、低霧度的新型紅外線屏蔽 片及其制造方法W及其用途（玻璃用中間膜、夾層玻璃、W及窗用構件）。
【背景技術】
[0002] 近年來，從節省能源、地球環境問題的觀點出發，要求減輕空調設備的負荷。例如 在住宅、汽車領域中，要求將能屏蔽來自于太陽光的紅外線的紅外線屏蔽材料鋪設至窗玻 璃從而控制室內、車內溫度。
[0003]存在各種具有紅外線屏蔽性的材料。在專利文獻1中公開了一種高隔熱夾層玻 璃，其為了使紅外線區域的特定波長的光線反射，在相對的至少兩片玻璃基板間層疊有：包 含高折射率層與低折射率層交替層疊而得到的多層膜（介電體多層膜）的紅外線反射膜、 及使錬滲雜錫氧化物等屏蔽紅外線的導電性超微粒均勻分散而得到的功能性夾層中間膜 (微粒膜）。該高隔熱夾層玻璃需要將介電體多層膜與微粒膜分別成膜，因此存在制造成本 的問題。
[0004] 在專利文獻2中公開了一種車窗用夾層玻璃，其為了使紅外線區域的特定波長的 光線反射，在第一玻璃板與第二玻璃板之間層疊有：高折射率無機材料層與低折射率無機 材料層交替層疊而得到的層疊覆膜（介電體多層膜）、及分散配合有ITO(錫滲雜氧化銅） 等紅外線屏蔽性微粒的中間膜（微粒膜）。該車窗用夾層玻璃需要將介電體多層膜與微粒 膜分別成膜，因此存在制造成本的問題。
[0005] 在專利文獻3中公開了一種隔熱玻璃，其通過在玻璃基板上交替層疊透明導電層 及在紅外線區域的折射率比透明導電層的折射率相對較高的高折射率層而得到。但是，該 隔熱玻璃使用僅包含導電體的層作為紅外線區域的低折射率層，因此存在對于為了在室內 外進行手機電波、電視電波、GPS(全球定位系統）電波等電波的收發而要求電波透射性能 的系統而言無法使用的問題。另外，對于該隔熱玻璃，為了形成僅包含導電體的層，需要瓣 射機等真空設備，因此存在制造成本的問題。
[0006]現有技術文獻
[0007] 專利文獻
[0008] 專利文獻1:日本特開2002-220262號公報
[0009] 專利文獻2:國際公開第2007/020791號單行本
[0010] 專利文獻3 :日本特開2010-202465號公報
【發明內容】
[0011] 發明所要解決的問題
[0012] 本發明的目的在于提供一種大幅改善在可見光區域的透明性、電波透射性、紅外 線屏蔽性、制造成本的新型的紅外線屏蔽片。
[0013] 用于解決問題的手段
[0014] 本申請發明人對于現有技術中的運樣的問題進行深入研究，結果發現：在具備含 有微粒的高折射率樹脂層與含有微粒的低折射率樹脂層交替層疊而形成的層疊膜的紅外 線屏蔽片中，通過形成W下構成：至少一層所述低折射率樹脂層的在波長550nm處的折射 率減去在780nm~2500nm的任意波長處的折射率而得到的值為0. 1W上，并且所述低折射 率樹脂層在550nmW上且所述任意波長W下的任意波長處顯示出比所述高折射率樹脂層 的折射率低的折射率，能夠實現具有透明性、電波透射性且大幅改善了制造成本、紅外線屏 蔽性的新型的紅外線屏蔽片，從而完成了本發明。
[0015] 目P，本發明的紅外線屏蔽片為具備含有微粒的高折射率樹脂層與含有微粒的低折 射率樹脂層交替層疊而得到的層疊膜的紅外線屏蔽片，其特征在于，至少一層所述低折射 率樹脂層的在波長550nm處的折射率減去在780nm~2500nm的任意波長處的折射率而得 到的值為0. 1W上，而且所述低折射率樹脂層在550nmW上且所述任意波長W下的任意波 長處顯示出比所述高折射率樹脂層的折射率低的折射率。
[001引發明效果
[0017] 本發明的紅外線屏蔽片，對于紅外線的廣泛區域除了具有良好的吸收特性W外還 具有反射特性，并且電波透射性、透明性、制造成本優良，且為低霧度，可W有效地大幅提高 紅外線屏蔽性能。將本發明的紅外線屏蔽片鋪設在住宅、汽車的窗玻璃時，可W使住宅、汽 車的冬季取暖費減少效果及夏季溫度降低效果二者均得W提高。
【附圖說明】
[0018] 圖1為表示本發明的實施例1設及的紅外線屏蔽片相對于波長的透射率及反射率 的圖。
[0019] 圖2為表示本發明的比較例1設及的紅外線屏蔽片相對于波長的折射率及反射率 的圖。
[0020] 圖3為表示本發明的實施例10設及的紅外線屏蔽片相對于波長的透射率及反射 率、W及到達地表的太陽光能量的圖。
[0021] 圖4為表示本發明的比較例2設及的紅外線屏蔽片相對于波長的折射率及反射率 的圖。
[0022] 圖5為示意性地表示本發明的實施方式設及的夾層玻璃用中間膜的一例的剖視 圖。
[0023] 圖6為示意性地表示使用圖5所示的夾層玻璃用中間膜的夾層玻璃的一例的剖視 圖。
[0024] 圖7為示意性地表示本發明的一例設及的紅外線屏蔽片的剖視圖。
[00巧]附圖標記
[0026] 1 夾層玻璃用中間膜
[0027] 2 紅外線屏蔽片（可含有透明支撐體）
[0028] 3、3' 中間膜
[002引 4 夾層玻璃
[0030] 5、5' 玻璃板
[00引]20 透明支撐體
[0032] 21 高折射率樹脂層
[0033] 22 低折射率樹脂層
[0034] 23 層疊膜
【具體實施方式】
[0035] 對于本發明的紅外線屏蔽片而言，在具備含有微粒的高折射率樹脂層與含有微粒 的低折射率樹脂層交替層疊而形成的層疊膜的紅外線屏蔽片中，至少一層所述低折射率樹 脂層的在波長550nm處的折射率減去在780nm~2500nm的任意波長處的折射率而得到的 值為0. 1W上，并且所述低折射率樹脂層在550nmW上且所述任意波長W下的任意波長處 顯示出比所述高折射率樹脂層的折射率低的折射率。根據上述構成，由于至少一層所述低 折射率樹脂層的在波長550nm處的折射率減去在780nm~2500nm的任意波長處的折射率 而得到的值為0. 1W上，所W能夠減小在波長550nm處的至少一層低折射率樹脂層和與其 相鄰的高折射率樹脂層之間的折射率差，同時增大在780nm~2500nm的任意波長處的至少 一層低折射率樹脂層和與其相鄰的高折射率樹脂層之間的折射率差。其結果是，能夠實現 兼具良好的可見光透射率及良好的紅外線屏蔽性的紅外線屏蔽片。另外，根據上述構成，由 于含有微粒的高折射率層及含有微粒的低折射率層都是樹脂層，所W能夠通過涂布等容易 地制造，能夠實現制造成本的降低。另外，根據上述構成，由于含有微粒的高折射率層及含 有微粒的低折射率層都是樹脂層，所W可W實現具有電波透射性的紅外線屏蔽片。需要說 明的是，在本申請說明書中，"紅外線區域"表示波長780nm~2500nm的區域。
[0036] 所述低折射率樹脂層整個層的在波長550皿處的折射率減去在780皿~1500皿 的任意波長處的折射率而得到的值可W為0. 1W上。另外，在本發明的紅外線屏蔽片中，所 述高折射率樹脂層的在波長550nm處的折射率減去在780nm~ISOOnm的任意波長處的折 射率而得到的值可W為0. 1W下，且所述低折射率樹脂層的在波長550nm處的折射率減去 在780皿~1500皿的任意波長處的折射率而得到的值可W為0. 1W上。由此，能夠減小 在波長550nm處的低折射率樹脂層與高折射率樹脂層間之的折射率差，同時進一步增大在 780nm~ISOOnm的任意波長處的低折射率樹脂層與高折射率樹脂層之間的折射率差。其結 果是，能夠實現維持良好的可見光透射率的同時具有更良好的紅外線屏蔽性的紅外線屏蔽 片。
[0037] 所述紅外線屏蔽片優選還具有透明支撐體，在所述透明支撐體上形成有所述層疊 膜。
[0038] 本發明的一例設及的紅外線屏蔽片如圖7所示，在透明支撐體20上，具備含有微 粒的高折射率樹脂層21和含有微粒的低折射率樹脂層22交替層疊而得到的層疊膜23。需 要說明的是，在圖7所示的例中，高折射率樹脂層21及低折射率樹脂層22的合計層數為偶 數（8)，層疊膜23中的透明支撐體20側一端的層為低折射率樹脂層22,但是也可W將高折 射率樹脂層21及低折射率樹脂層22的合計層數設定為奇數（例如7)，使層疊膜23中的透 明支撐體20側一端的層為高折射率樹脂層21。
[0039] 作為所述透明支撐體，可W使用各種樹脂膜、玻璃等。作為所述樹脂膜，可W使用 聚乙締膜、聚丙締膜等聚締控膜；聚對苯二甲酸乙二醇醋（W下簡稱叩ET")膜、聚對苯二 甲酸下二醇醋膜、聚糞二甲酸乙二醇醋（W下簡稱叩EN")膜等聚醋膜；聚碳酸醋膜、聚氯 乙締膜；=乙酸纖維素膜；聚酷胺膜；聚酷亞胺膜等。
[0040] 對于具備高折射率樹脂層與低折射率樹脂層交替層疊而形成的層疊膜的紅外線 屏蔽片而言，在紅外線區域中的兩者的折射率差W及高折射率樹脂層的折射率的絕對值對 決定紅外線反射功能是重要的。目P，折射率差、折射率的絕對值均越大時，紅外線反射功能 越大。
[0041] 在本發明中，在層疊膜反射的紅外線波長（從780nm~2500nm的紅外線區域中任 意設定的波長）處，至少相鄰的兩層（高折射率樹脂層及低折射率樹脂層）的折射率差優 選為0. 1W上，更優選0. 2W上，進一步優選為0. 3W上，特別優選為0. 35W上。
[0042] 在層疊膜反射的紅外線波長處相鄰的兩層的折射率差小于0. 1時，為了使紅外線 反射率成為期望值，層疊數增加，可見光透射率下降，而且制造成本增加，因此不優選。
[004引此處，如圖3所示，到達地表的太陽光的紅外線區域具有多個能量峰，想要將太陽 光的紅外線區域屏蔽時，將運些能量峰有效地屏蔽是重要的。因此，本申請發明人深入研 究的結果發現：通過將至少一層高折射率樹脂層及至少一層低折射率樹脂層的光學膜厚在 780nm~2500nm的任意波長處的QWOT系數設定為1. 5W上，由此可W有效地屏蔽太陽光的 紅外線區域。此處，對于光學厚度的QWOT(四分之一波長光學厚度（quarterwaveoptical thickness))系數而言，將nd=A/4時設定為I。
[0044] 此處，n代表高折射率樹脂層或低折射率樹脂層的折射率，d代表高折射率樹脂層 或低折射率樹脂層的幾何學厚度，A代表層疊膜反射的紅外線波長（從780nm~2500nm的 紅外線區域中任意設定的波長）。
[0045] 在本發明的紅外線屏蔽片中，所述低折射率樹脂層優選在780nm~2500nm的任意 波長處顯示出比所述高折射率樹脂層的折射率低的折射率。另外，作為本發明的紅外線屏 蔽片，優選為具有W下構成的紅外線屏蔽片：所述低折射率樹脂層在波長780nm~2500nm 的任意波長處顯示出比所述高折射率樹脂層的折射率低的折射率，且至少一層所述高折射 率樹脂層和/或至少一層所述低折射率樹脂層的在780nm~2500nm的任意波長處的光學 厚度的QWOT系數為1. 5W上。由此，可W有效地反射太陽光的紅外線區域的能量峰，可W 更有效地屏蔽紅外線。
[0046] 在所述構成的紅外線屏蔽片中，對于與在所述任意波長處的光學厚度的QWOT系 數為1. 5W上的層相鄰的至少一層高折射率樹脂層或至少一層低折射率樹脂層而言，在所 述任意波長處的光學厚度的QWOT系數優選為1W上。由此，可W更有效地屏蔽與所述任意 波長相比更短波長側的紅外線區域（例如780nmW上且小于1000 nm)的紅外線。另外，對 于所述構成的紅外線屏蔽片而言，優選含有至少一層在所述任意波長處的光學厚度的QWOT 系數為1的高折射率樹脂層并含有至少一層在所述任意波長處的光學厚度的QWOT系數為 1的低折射率樹脂層。由此，可W有效地屏蔽所述任意波長附近的波長的紅外線。另外，在 所述構成的紅外線屏蔽片中，所述任意波長優選為780nm~ISOOnm的任意波長。由此，可 W更有效地屏蔽紅外線。
[0047] 在高折射率樹脂層及低折射率樹脂層中，對于除了光學厚度的QWOT系數為1. 5W 上的層之外的層，層疊膜反射的紅外線波長A-般W下述式（1)表示。
[0048] 叫山+化屯二入/2." (1)
[0049] 此處，叫及dH分別代表高折射率樹脂層的折射率及幾何學厚度，ru及d,分別代表 低折射率樹脂層的折射率及幾何學厚度。
[0050] 需要說明的是，高折射率樹脂層的光學厚度（折射率riH與幾何學厚度CU的積）及 低折射率樹脂層的光學厚度（折射率n,與幾何學厚度d,的積）可W彼此相同，W使各自成 為入/4的整數倍。目P，所述高折射率樹脂層及所述低折射率樹脂層各自在780nm~ISOOnm 的任意波長處的光學厚度（例如在波長1200nm處的光學厚度）可W為195nm~375nm。由 此，可W實現兼具良好的可見光透射率與良好的紅外線屏蔽性的紅外線屏蔽片。
[0051] 另外，只要層疊膜反射的紅外線波長A為780皿~2500皿即可，更優選為 780nm~1500nm。在層疊膜反射的紅外線波長A小于780nm的情況下，層疊膜反射的紅外 線波長A成為可見光區域的波長，因此紅外線屏蔽片的可見光透射率下降，因而不優選。 另外，層疊膜反射的紅外線波長A超過ISOOnm時，由于存在低折射率樹脂層含有的微粒所 導致的吸收，因而紅外線屏蔽效果減弱，因此不優選。
[0052] 本發明的紅外線屏蔽片中的高折射率樹脂層及低折射率樹脂層的合計層數（多 層膜的層數）優選為3W上，更優選為4W上。高折射率樹脂層及低折射率樹脂層的合計 層數少于3時，紅外線的反射功能不充分。另外，在高折射率樹脂層及低折射率樹脂層的合 計層數為3W上的情況下，高折射率樹脂層及低折射率樹脂層的合計層數更優選為3~30， 進一步優選為3~20,特別優選為3~15。另外，在高折射率樹脂層及低折射率樹脂層的 合計層數為4W上的情況下，高折射率樹脂層及低折射率樹脂層的合計層數更優選為4~ 30,進一步優選為4~20,特別優選為4~15。高折射率樹脂層及低折射率樹脂層的合計 層數超過30時，制造成本增加，可見光透射率下降，耐久性下降，而且包含高折射率樹脂層 及低折射率樹脂層的多層膜的應力增加會導致紅外線屏蔽片卷曲的問題，因而不優選。
[0053] 作為紅外線屏蔽片的光學性能，理想的是可見光透射率高、總太陽能透射率低，但 是一般而言運兩者存在比例關系，要取決于重視哪種性能來決定光學性能。各種研究的結 果是：在將本發明的紅外線屏蔽片鋪設于住宅、汽車的窗玻璃的情況下，為了使住宅、汽車 內部的照明成本及冬季的取暖成本的上升為最小限度，本發明的紅外線屏蔽片的可見光透 射率優選為50%W上，更優選為70%W上。為了更有效屏蔽紅外線，所述紅外線屏蔽片的 總太陽能透射率優選為80 %W下，更優選為75 %W下。而且，紅外線屏蔽片的霧度需要不 損害透明性，優選為8%W下，更優選為3%W下，進一步優選為1%W下。
[0054] 在通過利用高折射率層與低折射率層的折射率差的涂布制作高折射率層與低折 射率層交替層疊而得到的多層膜的情況下，在現有技術中使高折射率樹脂層中含有折射率 高的介電體微粒（氧化鐵微粒等），并使低折射率樹脂層含有折射率低的介電體微粒（二氧 化娃微粒等）（例如：日本特開2012-93481號公報）。在可見光區域至紅外線區域的范圍 內，所述介電體微粒的折射率大致恒定，從而在可見光區域至紅外線區域的范圍內，所述低 折射率樹脂層的折射率也大致恒定。
[00巧]但是，本發明人經過深入研究，結果發現：在可見光區域的波長550nm處的折射率 減去在紅外線區域的780皿~2500皿的任意波長（特別是780皿~1500皿的任意波長） 處的折射率而得到的值為0. 1W上的含有微粒的低折射率樹脂層，還發現：所述含有微粒 的低折射率樹脂層也具有紅外吸收能力，因此通過組合所述含有微粒的低折射率樹脂層和 含有微粒的高折射率樹脂層（特別是在波長550nm處的折射率減去在780nm~ISOOnm的 任意波長處的折射率而得到的值為0. 1W下的高折射率樹脂層，例如現有技術中使用的含 有氧化鐵等介電體微粒的高折射率樹脂層），可W比現有技術更有效地屏蔽紅外線區域的 光。
[0056] 對于滿足所述條件的所述高折射率樹脂層含有的微粒而言，適合的是可見光區域 的光吸收少，在紅外線區域顯示出高折射率的微粒。作為運樣的微粒，可W例示：包含氧化 鐵、氧化錯、氧化給、氧化粗、氧化鶴、氧化妮、氧化姉、氧化鉛、氧化鋒、金剛石等介電體的介 電體微粒。其中，優選氧化鐵、氧化錯、氧化鋒及金剛石中的至少一種介電體微粒。另外，除 了W上列舉的包含介電體的介電體微粒W外，作為在紅外線區域顯示出高折射率且具有紅 外吸收能力的導電性金屬氧化物微粒，可W例示：棚化物微粒、氮化物微粒。作為棚化物微 粒、氮化物微粒，具體優選為六棚化銅微粒、氮化鐵微粒。至少一層所述高折射率樹脂層優 選含有選自由氧化鐵、氧化錯、氧化給、氧化粗、氧化鶴、氧化妮、氧化姉、氧化鉛、氧化鋒、金 剛石、棚化物及氮化物組成的組中的至少一種微粒。
[0057] 運些在紅外線區域顯示出高折射率的微粒可W單獨使用，也可W并用兩種W上， 還可W在層疊膜中的各高折射率樹脂層中使用不同的微粒。
[0058] 另外，對于在至少一層低折射率樹脂層中含有的微粒而言，適合的是，在可見光區 域的光吸收少、在紅外線區域具有良好的光吸收、而且具有與高折射率樹脂層含有的微粒 的折射率相比相對較低的折射率的微粒。作為運樣的微粒，可W例示：在紅外線區域具有 等離子體波長的導電性的金屬氧化物微粒。作為運樣的金屬氧化物微粒，具體而言，可W例 示：氧化錫、氧化銅、氧化鋒、氧化鶴、氧化銘、氧化鋼等金屬氧化物的微粒。其中，優選為選 自由在可見光區域的光吸收性少的氧化錫、氧化銅、氧化鋒及氧化鶴中的至少一種組成的 組中的至少一種微粒，其中，進一步優選氧化銅微粒。
[0059] 另外，為了提高運些金屬氧化物微粒的導電性，優選對運些金屬氧化物微粒滲雜 第=成分（第=元素；滲雜物）。作為對氧化錫微粒滲雜的滲雜物，可W列舉：錬（Sb)、饑 (V)、妮（Nb)、粗（Ta)等，作為對氧化銅微粒滲雜的滲雜物，可W列舉：鋒狂n)、侶（Al)、錫 (Sn)、錬、嫁（Ga)、錯（Ge)等，作為對氧化鋒微粒滲雜的滲雜物，可W列舉：侶、嫁、銅化）、 錫、錬、妮等，作為對氧化鶴微粒滲雜的滲雜物，可W列舉：飽（Cs)、鋼巧b)、鐘化)、巧（Tl)、 銅、領（Ba)、裡化i)、巧（Ca)、鎖（Sr)、鐵（Fe)、錫、侶、銅（Cu)等。另外，為了提高運些金屬 氧化物微粒的導電性，優選使第=成分帶有氧缺陷。目P，可W使運些金屬氧化物微粒帶有氧 缺陷。作為對于氧化鶴微粒使其帶有氧缺陷而得到的金屬氧化物微粒，可W列舉WOy(其中， 2. 45《X《2. 999)等組成式表示的氧缺陷氧化鶴（缺氧氧化鶴）的粒子等。滲雜第=成 分或使其帶有氧缺陷而得到的金屬氧化物微粒之中，優選為選自由錬滲雜氧化錫（ATO)、錫 滲雜氧化銅（W下適當簡稱為"IT0")、嫁滲雜氧化鋒（GZO)、缺氧氧化鶴及飽滲雜氧化鶴組 成的組中的至少一種微粒，更優選為錫滲雜氧化銅。
[0060] 此外，所述金屬氧化物微粒的在60MPa下壓縮后的粉體電阻優選為100Q?cmW 下，更優選為IOQ-cmW下，進一步優選為IQ-cmW下。使用在60MPa下壓縮后的粉體 電阻高于IOOQ?cm的微粒時，由微粒的等離子體共振引起的吸收會大于2500nm，從而紅 外線屏蔽效果降低。需要說明的是，作為粉體電阻的測定法，優選使用粉體電阻測定系統 MCP-PD51型菱化學分析株式會社制造）的方法，但是并不限定于此。
[0061] 另外，至少一層所述低折射率樹脂層含有非中空微粒（實屯、微粒），特別是含有選 自由氧化錫、氧化銅、氧化鋒及氧化鶴組成的組中的至少一種非中空微粒的情況下，至少一 層所述低折射率樹脂層（可W與含有非中空微粒的層相同或不同）優選含有中空微粒，更 優選含有低折射率中空微粒（特別是相比于所述非中空微粒為低折射率的中空微粒）。由 此，可W進一步提高紅外線屏蔽片的紅外線屏蔽效果。
[0062] 作為所述中空微粒，可W使用中空二氧化娃微粒、中空丙締酸類微珠（中空丙締 酸類樹