紅外線反射薄膜的制作方法
【專利說明】
[0001 ] 本申請是中國專利申請201410042960.4的分案申請，原申請CN201410042960.4的 申請日是2014年1月29日，其名稱是"紅外線反射薄膜"。
技術領域
[0002] 本發明設及主要在玻璃窗等的室內側配置使用的紅外線反射薄膜。本發明特別設 及絕熱性優異、且兼具實用時的耐久性的紅外線反射薄膜。
【背景技術】
[0003] -直W來，已知在玻璃、薄膜等基材上具備紅外線反射層的紅外線反射基板。作為 紅外線反射層，廣泛使用金屬層與金屬氧化物層交替層疊而得到的紅外線反射層，其能夠 通過反射太陽光等近紅外線而具備遮熱性。作為金屬層，從提高紅外線的選擇反射性的觀 點出發，廣泛使用銀等，作為金屬氧化物層，廣泛使用氧化銅錫（ITO)等。運些金屬層、金屬 氧化物層的耐擦傷性等物理強度不充分，還易于產生由熱、紫外線、氧、水分、氯(氯化物離 子)等外部環境要素引起的劣化。因此，一般而言，出于保護紅外線反射層的目的，在紅外線 反射層的與基材相反的一側設置保護層。
[0004] 近年來，進行了降低紅外線反射薄膜的放射率，使其具有絕熱性的嘗試。在減少紅 外線反射薄膜的放射率時，通過紅外線反射層中的金屬層將遠紅外線反射至室內變得重 要。然而，作為紅外線反射薄膜的保護層使用的薄膜、固化性樹脂層(硬涂層)通常含有較多 含C=C鍵、C=O鍵、C-O鍵、芳香族環等的化合物，波長5WI1~25WI1的遠紅外線區域的紅外振 動吸吸大。于保護層吸收的遠紅外線不會通過金屬層反射，而W熱的形式通過熱傳導向室 外擴散。因此，保護層所導致的遠紅外線的吸收量大時，紅外線反射薄膜的放射率上升，變 得無法獲得絕熱效果。
[000引出于減少紅外線反射薄膜的放射率的目的，在專利文獻1中，提出了通過使用氣代 硅烷等作為透明保護層的固化物層，并將其厚度設為SOOnmW下，由此減少保護層處的遠紅 外線的吸收量的方法。 巧006] 現有技術文獻 [0007] 專利文獻
[000引專利文獻1:W0 2011/109306號國際公開小冊子
【發明內容】
巧009] 發明要解決的問題
[0010]根據本發明人等的研究，已判明如專利文獻1中公開的那樣將透明保護層的厚度 設為數百nm的情況下，透明保護層的光學膜厚與可見光的波長范圍重疊，由此會因為在界 面處的多重干設導致產生紅外線反射薄膜帶上彩虹圖案的顏色而被辨識到運樣的問題(虹 彩現象）。為了防止虹彩現象，使透明保護層的厚度比可見光的波長范圍小是有效的。然而， 透明保護層的厚度小至數十nm時，由保護層帶來的保護效果降低，紅外線反射層、尤其是金 屬層的耐久性會降低，容易產生氧化等劣化。金屬層劣化時，存在產生紅外線反射薄膜的絕 熱性的降低、可見光透射率的降低的傾向。
[0011] 在專利文獻1中，公開了使透明保護層薄至50nm左右的例子，但在該方式中，是通 過使Ni-Cr合金等耐久性高的金屬層與紅外線反射層中的銀等金屬層鄰接配置來賦予金屬 層耐久性的。如果在金屬層中附加 Ni-Cr合金層等，則可得到在由近紅外線的反射帶來的遮 熱性、和由遠紅外線的反射帶來的絕熱性的基礎上兼具耐久性的紅外線反射薄膜。然而，由 于Ni-Cr合金等的可見光的透射率低，因此會產生紅外線反射薄膜的可見光透射率降低至 50 %左右運樣的問題。
[0012] 另外，用于形成透明保護層的固化性有機物等通常與金屬氧化物層的密合性小。 因此，在透明保護層的膜厚小的情況下，存在容易產生金屬氧化物層與透明保護層的層間 剝離的問題。為了防止層間剝離，可考慮另行設置粘接層、底漆層等，但附加新的層時，遠紅 外線的吸收量會增大，因此會產生紅外線反射薄膜的絕熱性降低運樣的其他問題。
[0013] 鑒于上述情況，本發明的目的在于通過使用即使在厚度小的情況下也會具有充分 的耐久性和對紅外線反射層的保護效果的透明保護層而提供絕熱性優異、且高耐久性的紅 外線反射薄膜。
[0014] 用于解決問題的方案
[0015] 本發明人等經研究發現，通過使用含氧化鋒和氧化錫的復合金屬氧化物作為在金 屬層上配置的金屬氧化物層，并且使透明保護層含有規定的化合物，可W得到滿足耐久性 和絕熱性運兩者的紅外線反射薄膜，從而完成了本發明。
[0016] 本發明的紅外線反射薄膜在透明薄膜基材上按順序具備紅外線反射層和透明保 護層。紅外線反射層從透明薄膜基材側起按順序具備第一金屬氧化物層、W銀為主要成分 的金屬層、和由含氧化鋒和氧化錫的復合金屬氧化物形成的第二金屬氧化物層。透明保護 層直接與第二金屬氧化物層相接。透明保護層為具有交聯結構的有機物層，該交聯結構優 選為源自在同一分子中具有酸性基團和聚合性官能團的醋化合物的結構。作為該醋化合 物，可適宜地使用憐酸與具有聚合性官能團的有機酸的醋化合物。透明保護層中的源自醋 化合物的結構的含量優選為1重量％~40重量％。另外，透明保護層的厚度優選為30nm~ ISOnmO
[0017] 本發明的紅外線反射薄膜的從透明保護層側測定的垂直放射率優選為0.2W下。 如果垂直放射率為前述范圍，則由于源自室內的遠紅外線會通過金屬層向室內側反射，因 此紅外線反射薄膜會具有高的絕熱性。
[001引發明的效果
[0019]本發明的紅外線反射薄膜由于透明保護層的厚度小為ISOnmW下，因此虹彩現象 的產生得到抑制，外觀和可視性優異的。另外，由于透明保護層的厚度小，透明保護層導致 的遠紅外線的吸收少，因此本發明的紅外線反射薄膜在由近紅外線的反射帶來的遮熱性基 礎上，由將遠紅外線向室內反射帶來的絕熱性優異，可全年發揮節能效果。進而，由于本發 明的紅外線反射薄膜在紅外線反射層和透明保護層中使用了規定的材料，因此不僅兩者的 密合性優異，而且即便透明保護層的厚度小也具備高的耐久性。
【附圖說明】
[0020] 圖I為示意性地示出紅外線反射薄膜的使用例的截面圖。
[0021] 圖2為示意性地示出一個實施方式的紅外線反射薄膜的層疊構成的截面圖。 巧022] 附圖標記說明
[0023] 100： 紅外線反射薄膜
[0024] 10： 透明薄膜基材
[002引 20: 紅外線反射層
[0026] 21、22: 金屬氧化物層
[0027] 25： 金屬層
[0028] 30： 保護層
[0029] 60： 粘接劑層
【具體實施方式】
[0030] W下，適當地參照附圖對本發明的紅外線反射薄膜進行說明。圖1為示意性地表示 紅外線反射薄膜的使用方式的截面圖。本發明的紅外線反射薄膜100在透明薄膜基材10上 具備紅外線反射層20和透明保護層30。紅外線反射薄膜100的透明薄膜基材10側借助適宜 的粘接層60等粘貼于窗50,配置在建筑物、汽車的窗50的室內側來使用。在該使用方式下， 在室內側配置透明保護層30。
[0031] 如圖1示意性地示出的那樣，本發明的紅外線反射薄膜100使源自室外的可見光 (VIS)透射而導入至室內，并且將源自室外的近紅外線（NIR)通過紅外線反射層20進行反 射。通過近紅外線反射，可W抑制W太陽光等為起因的源自室外的熱量向室內流入(發揮遮 熱效果），因此能夠提高夏季的冷器設備效率。進而，由于紅外線反射層20會反射由暖氣設 備器具80等放射的室內的遠紅外線(FIR)，因此能夠發揮絕熱效果、提高冬天的暖氣設備效 率。
[003引紅外線反射薄膜
[0033] 如圖2所示，紅外線反射薄膜100在透明薄膜基材10的一個主面上按順序具備紅外 線反射層20和透明保護層30。紅外線反射層20從透明薄膜基材10側起按順序具備第一金屬 氧化物層21、金屬層25和第二金屬氧化物層22。透明保護層30與紅外線反射層20的第二金 屬氧化物層22直接相接。
[0034] 為了通過紅外線反射層20將室內的遠紅外線反射，透明保護層30導致的遠紅外線 的吸收量小是重要的。另一方面，為了防止紅外線反射層20的擦傷、劣化，對于透明保護層 30而言需要機械強度、化學強度。本發明的紅外線反射薄膜通過具有規定的層疊構成而能 夠兼具由紅外線反射帶來的絕熱性和耐久性運兩者。W下，按順序對構成紅外線反射薄膜 的各層進行說明。 巧03引透明薄膜基材
[0036] 作為透明薄膜基材10,使用曉性的透明樹脂薄膜。作為透明薄膜基材，可適宜地使 用可見光透射率為80% W上的透明薄膜基材。需要說明的是，在本說明書中，可見光透射率 依據JIS A5759-2008(建筑窗玻璃薄膜)測定。
[0037] 對透明薄膜基材10的厚度沒有特別限定，1化m~30化m左右的范圍是適宜的。另 夕h由于在透明薄膜基材10上形成紅外線反射層20時存在在高溫下進行加工的情況，因此 構成透明薄膜基材的樹脂材料優選為耐熱性優異的材料。作為構成透明薄膜基材的樹脂材 料，可列舉出聚對苯二甲酸乙二醇醋(PET)、聚糞二甲酸乙二醇醋(PEN)、聚酸酸酬(PEEK)、 聚碳酸醋(PC)等。
[0038] 出于提高紅外線反射薄膜的機械強度等目的，優選在透明薄膜基材10的紅外線反 射層20形成面側的表面設置硬涂層。硬涂層可W通過將例如丙締酸系、有機娃系等適宜的 紫外線固化型樹脂的固化被膜附設于透明薄膜基材的方式等來形成。作為硬涂層，可適宜 地使用硬度高的層。
[0039] 在透明薄膜基材10的表面、或者硬涂層的表面，出于提高與紅外線反射層20的密 合性等目的，可W進行電暈處理、等離子體處理、火焰處理、臭氧處理、底漆處理、輝光處理、 皂化處理、基于偶聯劑的處理等表面改性處理。
[0040] 紅外線反射層
[0041] 紅外線反射層20是使可見光透射、