(57)【要約】      （修正有）【課題】優れた透明性と反射防止機能を有する透明遮熱フィルムを提供する。【解決手段】透明基材１の一方の面に、ハードコート層２、赤外線吸収層３、高屈折率層４、低屈折率層５が順次積層されてなる反射防止機能を有する透明遮熱フィルムであって、前記ハードコート層２が、（メタ）アクリロイルオキシ基を有する多官能性モノマーを主成分とする重合体からなり、前記赤外線吸収層３が、有機珪酸化合物重合体からなるマトリックス中に、平均粒径０．５〜１５０ｎｍの金属酸化物粒子を含有し、前記高屈折率層４が、有機珪酸化合物重合体からなるマトリックス中に、平均粒径０．５〜１５０ｎｍ、屈折率１．９以上の金属酸化物粒子を含有し、前記低屈折率層５が、有機珪酸化合物重合体からなるマトリックス中に、平均粒径０．５〜１５０ｎｍ、屈折率１．３４〜１．４４の中空シリカ粒子を含有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基材の一方の面に、ハードコート層、赤外線吸収層、高屈折率層、低屈折率層が順次積層されてなる反射防止機能を有する透明遮熱フィルムであって、
前記ハードコート層が、（メタ）アクリロイルオキシ基を有する多官能性モノマーを主成分とする重合体からなり、
前記赤外線吸収層が、有機珪酸化合物重合体からなるマトリックス中に、平均粒径０．５〜１５０ｎｍの金属酸化物粒子を含有し、
前記高屈折率層が、有機珪酸化合物重合体からなるマトリックス中に、平均粒径０．５〜１５０ｎｍ、屈折率１．９以上の金属酸化物粒子を含有し、
前記低屈折率層が、有機珪酸化合物重合体からなるマトリックス中に、平均粒径０．５〜１５０ｎｍ、屈折率１．３４〜１．４４の中空シリカ粒子を含有することを特徴とする反射防止機能を有する透明遮熱フィルム。
【請求項２】
前記赤外線吸収層に含有される金属酸化物粒子が酸化アンチモン、酸化インジウムスズ、酸化タングステンのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の反射防止機能を有する透明遮熱フィルム。
【請求項３】
前記高屈折率層に含有される金属酸化物粒子が屈折率１．９以上の酸化チタンまたは酸化ジルコニウムであることを特徴とする請求項１または２に記載の反射防止機能を有する透明遮熱フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建築物や車両などに組み込まれたガラス板の省エネ対策として用いられる透明遮熱フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、建築物などの構造物や電車、バス、車、あるいは冷凍商品を保管・展示する保冷ショーケース等に用いられるガラス等の透明基板に対して、省エネルギー対策としての冷暖房効率を上げる目的で遮熱性が求められている。
【０００３】
上記のような遮熱性を付与する方法として、従来は、透明基材に金属薄膜を積層したり、金属酸化物などの赤外線吸収剤を含有した赤外線吸収層を積層したり、あるいは赤外線吸収剤を透明基材自体に練り込んだ遮熱フィルムが提案されている。
【０００４】
しかしながら、これら従来の遮熱フィルムでは透明性の不足や、外光の反射による視認性の不足等で、遮熱フィルムを通して内部を視認することが難しいという問題がある。
【０００５】
上記の問題に対して、反射防止機能を付与する方法として特許文献１〜３が提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献１では、基材フィルムにハードコート層、透明導電層、反射防止層が順次積層された反射防止フィルムが提案されている。この提案はプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）などで生じる不要な電磁波の輻射や赤外線リモコンなどの誤動作の原因となる赤外線の輻射を防止する効果が期待される。
【０００７】
また、特許文献２では、基材にハードコート層、低屈折率層や高屈折率層などお薄膜を複数積層した反射防止フィルムが提案されている。この提案は外光の反射防止に加えて、薄膜の生産性向上や薄膜層間の密着性向上を目的とした、特に薄膜の性質によってプラズマＣＶＤ法と、スパッタリング法または蒸着法を併用した方法を用いていることを特徴としている。
【０００８】
また、特許文献３では、透明基材にハードコート層、低屈折率層が順次積層された反射防止フィルムが提案されている。この提案では、キズが付き難い表面の機械的強度や外光の反射防止効果に加えて、指紋、皮脂、汗、化粧品等の汚れが付着することを防止する効果を特徴としている。
【０００９】
しかしながら、いずれの提案も液晶ディスプレイやＰＤＰ等のディスプレイに対する外光の反射による視認性の不足に係る提案であり、透明性を有した遮熱効果に対しては問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−７４９０６号公報
【特許文献２】特許第３７５１９２２号
【特許文献３】特許第４９１８７４３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、優れた透明性と反射防止機能を有する透明遮熱フィルムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る請求項１の発明は、透明基材の一方の面に、ハードコート層、赤外線吸収層、高屈折率層、低屈折率層が順次積層されてなる反射防止機能を有する透明遮熱フィルムであって、
前記ハードコート層が、（メタ）アクリロイルオキシ基を有する多官能性モノマーを主成分とする重合体からなり、
前記赤外線吸収層が、有機珪酸化合物重合体からなるマトリックス中に、平均粒径０．５〜１５０ｎｍの金属酸化物粒子を含有し、
前記高屈折率層が、有機珪酸化合物重合体からなるマトリックス中に、平均粒径０．５〜１５０ｎｍ、屈折率１．９以上の金属酸化物粒子を含有し、
前記低屈折率層が、有機珪酸化合物重合体からなるマトリックス中に、平均粒径０．５〜１５０ｎｍ、屈折率１．３４〜１．４４の中空シリカ粒子を含有することを特徴とする反射防止機能を有する透明遮熱フィルムである。
【００１３】
また、請求項２の発明は、前記赤外線吸収層に含有される金属酸化物粒子が酸化アンチモン、酸化インジウムスズ、酸化チタンのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の反射防止機能を有する透明遮熱フィルムである。
【００１４】
また、請求項３の発明は、前記高屈折率層に含有される金属酸化物粒子が屈折率１．９以上の酸化チタンまたは酸化ジルコニウムであることを特徴とする請求項１または２に記載の反射防止機能を有する透明遮熱フィルムである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１によれば、透明基材の一方の面に、ハードコート層、赤外線吸収層、高屈折率層、低屈折率層を順次積層し、赤外吸収層、高屈折率層、低屈折率層のそれぞれに含まれる金属酸化物粒子や中空粒子の平均粒径を０．５〜１５０ｎｍにすることにより、ハードコート性に加えて、透明性と赤外線の遮蔽性と反射防止性との機能を同時に満たすことができる。
【００１６】
また、本発明の請求項２によれば、前記赤外線吸収層に含有される金属酸化物粒子が酸化アンチモン、酸化インジウムスズ、酸化チタンのいずれかであることにより、赤外線の遮蔽性に加えて導電性を供することができ、静電除去効果や埃が付き難い効果が得られる。
【００１７】
また、本発明の請求項３によれば、前記高屈折率層に含有される金属酸化物粒子が屈折率１．９以上の酸化チタンまたは酸化ジルコニウムであることにより、化学的に安定した高品質な高屈折率の微粒子を得ることができる。
【００１８】
上記に説明したように、本発明によれば優れた透明性と反射防止機能を有する透明遮熱フィルムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の透明遮熱フィルムの一実施形態を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、透明基材の一方の面に、ハードコート層、赤外線吸収層、高屈折率層、低屈折率層が順次積層されてなる反射防止機能を有する透明遮熱フィルムである。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図を参照にして説明する。
【００２２】
図１は、本発明の透明遮熱フィルムの一実施形態を示す概略断面図であり、透明基材１の一方の面に、ハードコート層２、赤外線吸収層３、高屈折率層４、低屈折率層５が順次積層されてなる反射防止機能を有する透明遮熱フィルムである。
【００２３】
本発明に係る透明基材１は、透明性、屈折率、分散などの光学特性、さらには耐衝撃性、耐熱性、耐久性などの諸物性の点から種々の有機高分子からなる基材を用いることができる。例えば、ポリエステル系（ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等）、ポリアミド系（ナイロン−６、ナイロン−６６等）、ポリオレフィン系（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、ポリスチレン、アクリル系、セルロース系（トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、セロファン等）、あるいはこれらの有機高分子の共重合体などである。
【００２４】
また、ハードコート層２は透明基材表面の硬度を向上させてキズ発生の防止や、屈曲による反射防止層などのクラック発生の防止を目的とし、一分子中に２個以上の（メタ）アクリロイルオキシ基を含有する多官能性モノマーを主成分とする化合物からなる。例えば、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレートなどを用いることができる。また、多官能モノマーは一種類でもよく、２種類以上を併用してもよい。また必要に応じては、単官能モノマーと併用して共重合させてもよい。
【００２５】
また、赤外線吸収層３は、有機珪酸化合物重合体からなるマトリックス中に、平均粒径０．５〜１５０ｎｍの金属酸化物粒子を含有するものであり、赤外線による熱の発生を抑制するものである。前記有機珪酸化合物重合体としては、例えば、ＣＦ３（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＦ３ＣＦ２（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＦ２（ＣＦ２）７（ＣＨ２）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＦ３ＣＦ２（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３などを用いることができる。
【００２６】
また、前記金属酸化物粒子としては、酸化アンチモン、酸化タングステン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛などを単独または二種以上を複合して用いることができる。中でも、酸化アンチモン、酸化タングステン、酸化インジウムスズが好ましい。
【００２７】
また、高屈折率層４は、有機珪酸化合物重合体からなるマトリックス中に、平均粒径０．５〜１５０ｎｍ、屈折率１．９以上の金属酸化物粒子を含有するものである。有機珪酸化合物重合体としては、上記で説明した赤外線吸収層３と同様のものを用いることができる。また、前記金属酸化物粒子としては、例えば、酸化チタンまたは酸化ジルコニウムが好ましく、化学的に安定した高品質な高屈折率の微粒子を得ることができる。
【００２８】
また、低屈折率層５は、有機珪酸化合物重合体からなるマトリックス中に、平均粒径０．５〜１５０ｎｍ、屈折率１．３４〜１．４４の中空シリカ粒子を含有するものである。有機珪酸化合物重合体としては、上記で説明した赤外線吸収層３と同様のものを用いることができる。また、前記中空シリカ粒子とは、シリカ系無機酸化物からなる外殻（シェル）の内部に空洞を有した微粒子であるため、それ自身の屈折率は通常のシリカに比べて低く、またマトリックス中に分散することでマトリックスがシリカ微粒子内に浸入することがなく、屈折率の上昇を防ぐことができる。
【００２９】
次に本発明に係る各層の形成方法について、その一実施形態を以下に説明する。
【００３０】
本発明に係るハードコート層２、赤外線吸収層３、高屈折率層４、低屈折率層５はそれぞれの層形成用組成物（液状）を塗布、乾燥することで形成することができる。なお、ハードコート層に関しては紫外線照射による硬化を必要とする。
【００３１】
上記の各層形成用組成物の塗布方法としては、前記組成物の粘度等の流動性や必要な膜厚に応じて、ロールコーティング法、グラビアコーティング法、ダイコーティング法などの一般的な方法を用いることができる。また、塗布後の乾燥方法についても汎用の乾燥装置を用いることができ、特に限定するものではない。
【実施例】
【００３２】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【００３３】
＜実施例１＞
厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムの一方の面に、下記のハードコート層形成用組成物を膜厚５μｍで塗布し、その後、紫外線照射により硬化してハードコート層を形成した。なお、下記組成物は固形分換算した質量部で表す。
【００３４】
＜ハードコート層形成用組成物＞
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート：            ９４質量部
・ペンタエリスリトール：                                  ５質量部
・光開始剤：                                              １質量部
【００３５】
次に、ハードコート層を形成した上記ＰＥＴ基材を５０℃の１．５Ｎ−ＮａＯＨ水溶液に２分間浸漬した後、水洗した。その後、０．５質量％のＨ２ＳＯ４水溶液に室温で３０秒浸漬し、中和、水洗、乾燥して前記ハードコート層の表面処理を行った。
【００３６】
次に下記組成の赤外線吸収層形成用組成物を用いて、上記の表面処理されたハードコート層上に膜厚１００ｎｍで塗布し、１分間×１２０℃の条件下で乾燥して赤外線吸収層を形成した。
【００３７】
＜赤外線吸収層形成用組成物＞
・マトリックス樹脂：                                  ５０質量部
［Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４／ＣＦ３（ＣＦ２）７（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３＝９５／５］
・酸化アンチモン（平均粒径６０ｎｍ）：                ５０質量部
【００３８】
次に下記組成の高屈折率層形成用組成物を用いて、上記の赤外線吸収層上に膜厚１００ｎｍで塗布し、１分間×１２０℃の条件下で乾燥して高屈折率層を形成した。
【００３９】
＜高屈折率層形成用組成物＞
・マトリックス樹脂：                                  ４０質量部
［Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４／ＣＦ３（ＣＦ２）７（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３＝９５／５］
・酸化チタン（平均粒径６０ｎｍ）：                    ６０質量部
【００４０】
次に下記組成の低屈折率層形成用組成物を用いて、上記の高屈折率層上に膜厚１００ｎ
ｍで塗布し、１分間×１２０℃の条件下で乾燥して低屈折率層を形成して遮熱フィルムを作製した。
【００４１】
＜低屈折率層形成用組成物＞
・マトリックス樹脂：                                  ５０質量部
［Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４／ＣＦ３（ＣＦ２）７（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３＝９５／５］
・中空シリカ粒子（平均粒径６０ｎｍ）：                ５０質量部
【００４２】
＜実施例２＞
下記組成の赤外線吸収層形成用組成物及び低屈折率層形成用組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして遮熱フィルムを作製した。
【００４３】
＜赤外線吸収層形成用組成物＞
・マトリックス樹脂：                                  ３０質量部
［Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４／ＣＦ３（ＣＦ２）７（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３＝９５／５］
・酸化アンチモン（平均粒径６０ｎｍ）：                ７０質量部
【００４４】
＜低屈折率層形成用組成物＞
・マトリックス樹脂：                                  ３０質量部
［Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４／ＣＦ３（ＣＦ２）７（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３＝９５／５］
・中空シリカ粒子（平均粒径６０ｎｍ）：                ７０質量部
【００４５】
＜実施例３＞
下記組成の赤外線吸収層形成用組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして遮熱フィルムを作製した。
【００４６】
＜赤外線吸収層形成用組成物＞
・マトリックス樹脂：                                  ２０質量部
［Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４／ＣＦ３（ＣＦ２）７（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３＝９５／５］
・酸化アンチモン（平均粒径６０ｎｍ）：                ８０質量部
【００４７】
＜比較例１＞
赤外線吸収層を形成せず、下記組成の高屈折率層形成用組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして遮熱フィルムを作製した。
【００４８】
＜高屈折率層形成用組成物＞
・マトリックス樹脂：                                  ５０質量部
［Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４／ＣＦ３（ＣＦ２）７（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３＝９５／５］
・酸化チタン（平均粒径６０ｎｍ）：                    ５０質量部
【００４９】
＜比較例２＞
高屈折率層を形成せず、下記組成の赤外線吸収層形成用組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして遮熱フィルムを作製した。
【００５０】
＜赤外線吸収層形成用組成物＞
・マトリックス樹脂：                                  ３０質量部
［Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４／ＣＦ３（ＣＦ２）７（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３＝９５／５］
・酸化チタン（平均粒径６０ｎｍ）：                    ７０質量部
【００５１】
＜評価＞
実施例１〜３及び比較例１〜２で得られた透明遮熱フィルムについて、光学特性を反射率、透過率で、遮熱性を代用特性として赤外線遮蔽性を評価した。評価結果を以下の表１に示す。
【００５２】
【表１】
2014170171.tif 000003
【００５３】
＜比較結果＞
実施例１〜３で得られた本発明品は、反射率、透過率及び赤外線遮蔽性が良好であり、視認性と遮熱性を有する結果が得られた。一方、比較例１で得られた比較例品は遮熱性が実用レベルに達しなかった。また、比較例２で得られた比較例品では、優れた遮熱性が得られたが、反射率が高く視認性が実用レベルに至らなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明によれば、エネルギーロスの抑制が求められる建屋の窓や冷凍食品などのショーケースなどに用いることができる透明部材の提供が可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１    透明基材
２    ハードコート層
３    赤外線吸収層
４    高屈折率層
５    低屈折率層
【図１】
2014170171.tif 000004