(57)【要約】  空孔を有する平板状金属粒子を含有する金属粒子含有層を有する赤外線遮蔽材。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空孔を有する平板状金属粒子を含有する金属粒子含有層を有する赤外線遮蔽材。
【請求項２】
前記金属粒子含有層は、下記式１で表される空孔面積率Ｘの平均値ＸＡＶＥが１０％を超えて１００％未満である請求項１に記載の赤外線遮蔽材。
Ｘ  ＝  空孔面積／金属粒子面積×１００  …  式１
式１において、Ｘは空孔面積率を表し、空孔面積は前記平板状金属粒子を平面視した際の前記平板状金属粒子１つが有する空孔の面積を表し、金属粒子面積は前記平板状金属粒子を平面視した際の前記平板状金属粒子１つの面積を表す。
【請求項３】
前記金属粒子含有層は、前記空孔面積率Ｘの平均値ＸＡＶＥが３０％を超えて１００％未満である請求項２に記載の赤外線遮蔽材。
【請求項４】
前記金属粒子含有層は、下記式２で表される面密度Ｙ及び前記空孔面積率Ｘの平均値ＸＡＶＥが下記式３の関係を満たす請求項２又は請求項３に記載の赤外線遮蔽材。
Ｙ  ＝（単位面積に含有される金属粒子面積の合計値）／（単位面積）×１００  …  式２
式２において、Ｙは面密度を表し、金属粒子面積は前記平板状金属粒子を平面視した際の前記平板状金属粒子１つの面積を表す。
Ｙ≦０．７５ＸＡＶＥ＋４２．５  …  式３
【請求項５】
前記金属粒子含有層は、前記面密度Ｙ及び前記空孔面積率Ｘの平均値ＸＡＶＥが、下記式４の関係を満たす請求項４に記載の赤外線遮蔽材。
Ｙ≦０．７５ＸＡＶＥ＋３２．５  …  式４
【請求項６】
前記金属粒子含有層は、前記面密度Ｙが１０％を超えて１００％未満である請求項４又は請求項５に記載の赤外線遮蔽材。
【請求項７】
前記金属粒子含有層は、前記面密度Ｙが３０％を超えて１００％未満である請求項４〜請求項６のいずれか１項に記載の赤外線遮蔽材。
【請求項８】
前記平板状金属粒子の粒子径分布における変動係数が３０％以下である請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の赤外線遮蔽材。
【請求項９】
前記平板状金属粒子を主平面に対して垂直方向で切断した際の、前記平板状金属粒子の断面が、楕円形状乃至真円形状である請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の赤外線遮蔽材。
【請求項１０】
前記平板状金属粒子を主平面に対して垂直方向で切断した際の、前記平板状金属粒子の断面のアスペクト比が、２．０以下である請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の赤外線遮蔽材。
【請求項１１】
前記平板状金属粒子が、少なくとも銀を含む請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の赤外線遮蔽材。
【請求項１２】
前記平板状金属粒子のうち、主平面が前記金属粒子含有層の一方の表面に対して平均０°±３０°の範囲で面配向している粒子が、全ての空孔を有する平板状金属粒子の５０個数％以上である請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の赤外線遮蔽材。
【請求項１３】
前記金属粒子含有層は、含まれる全金属粒子に対する、空孔を有する平板状金属粒子の割合が６０個数％以上である請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の赤外線遮蔽材。
【請求項１４】
波長０．７８μｍ〜１ｍｍの範囲に反射率の最大値を有する請求項１〜請求項１３のいずれか１項に記載の赤外線遮蔽材。
【請求項１５】
波長３μｍ〜１ｍｍの範囲に反射率の最大値を有する請求項１〜請求項１３のいずれか１項に赤外線遮蔽材。
【請求項１６】
前記平板状金属粒子を平面視した際の前記平板状金属粒子の形状が、六角形状以上の多角形状乃至円形状である請求項１〜請求項１５のいずれか１項に記載の赤外線遮蔽材。
【請求項１７】
前記平板状金属粒子を平面視した際の前記平板状金属粒子の形状が、円形状である請求項１〜請求項１６のいずれか１項に記載の赤外線遮蔽材。
【請求項１８】
前記平板状金属粒子を平面視した際の前記平板状金属粒子の空孔の形状が、円形状である請求項１〜請求項１７のいずれか１項に記載の赤外線遮蔽材。
【請求項１９】
前記平板状金属粒子１つが有する空孔の数が、１つである請求項１〜請求項１８のいずれか１項に記載の赤外線遮蔽材。
【請求項２０】
前記平板状金属粒子は、前記平板状金属粒子を平面視した際の粒子全体の重心と空孔の重心とが重なる請求項１〜請求項１９のいずれか１項に記載の赤外線遮蔽材。
【請求項２１】
前記平板状金属粒子は、前記金属粒子含有層においてランダムに配列されている請求項１〜請求項２０のいずれか１項に記載の赤外線遮蔽材。
【請求項２２】
前記平板状金属粒子は、平均粒子径が１７５ｎｍ以上２００μｍ以下である請求項１〜請求項２１のいずれか１項に記載の赤外線遮蔽材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線遮蔽材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化炭素排出量削減のための省エネルギー施策の一つとして、自動車及び建物などの窓に用いる赤外線遮蔽材が開発されている。赤外線遮蔽材には、赤外線（波長７８０ｎｍ以上１ｍｍ以下）を吸収し再放射する吸収型の材料と吸収が少なく再放射が小さい反射型の材料とがある。遮蔽効率の観点から、赤外線遮蔽材は反射型の材料であることが望ましい。
また、自動車及び建物などの窓への適用を考えた場合、赤外線遮蔽材は材料自体の透明性が高く、遮蔽効率が高いことが求められる。【０００３】
上記のような赤外線遮蔽材は種々提案されている。
例えば、基材と、少なくとも１種の金属粒子を含有する金属粒子含有層を有してなり、金属粒子が、六角形状又は円盤形状の金属平板状粒子を６０個数％以上有し、金属平板粒子の主平面が、金属粒子含有層の一方の表面に対して０°〜±３０°の範囲で面配向している熱線遮蔽材が提案されている（例えば、特開２０１１−１１８３４７号公報参照）。【０００４】
また、少なくとも１種の金属粒子を含有する金属粒子含有層を有し、金属粒子が六角形乃至円形状の平板状金属粒子を６０個％以上有し、遠赤外線遮蔽材の波長５５０ｎｍにおける反射率Ａ（％）に対する、波長３μｍ以上の赤外光領域での最大反射率Ｂ（％）の比（Ｂ／Ａ）が３以上である遠赤外線遮蔽材が提案されている（例えば、特開２０１４−５６２０５号公報参照）。【０００５】
また、平板状金属粒子の応用例としては、リング状に形成された金粒子の片面を溶液に浸潤させ、金粒子の近赤外線吸収を測定することで、溶液の変化等を検出する検出方法が提案されている（例えば、Phys.Rev.Lett.Vol90,No5,057401(2003)「Optical Properties of Gold Nanorings」参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
赤外線遮蔽材は、材料が反射又は吸収する赤外線の波長により近赤外線（７８０ｎｍ以上３０００ｎｍ未満）を遮蔽する材料と遠赤外線（３０００ｎｍ以上１ｍｍ以下）を遮蔽する材料とに分けることができる。近赤外線を遮蔽する材料は、自動車及び建物などの外部から窓に到来する近赤外線を遮蔽して室内の温度上昇を抑制する「遮熱」の効果を得る材料として用いることができる。一方、遠赤外線を遮蔽する材料は、自動車及び建物などの室内の熱を窓の外部へ流出させないこと、すなわち遠赤外線を遮蔽し、遠赤外線を外部へ放射することを抑制する「断熱」の効果を得る材料として用いることができる。近年の省エネルギー施策において、特に、後者の断熱の効果を得る材料が注目されている。
上記の特開２０１１−１１８３４７号公報に記載の熱線遮蔽材は、近赤外線の反射率が高くなるように金属粒子の形状等を特定の形状にした材料であり、遠赤外線の遮蔽については検討されていない。そのため、特開２０１１−１１８３４７号公報に記載の熱線遮蔽材において断熱の効果を十分に得られない蓋然性が高い。
また、Phys.Rev.Lett.Vol90,No5,057401(2003)「Optical Properties of Gold Nanorings」に記載のリング状の金粒子は、近赤外線の吸収の変化を観測するものであり、遠赤外線の遮蔽については検討されていない。そのため、Phys.Rev.Lett.Vol90,No5,057401(2003)「Optical Properties of Gold Nanorings」に記載のリング状の金粒子における断熱の効果は不明確である。【０００７】
また、赤外線遮蔽材を自動車及び建物の窓に適用する場合、赤外線遮蔽材は、透明性（可視光線（波長３５０ｎｍ以上７８０ｎｍ未満）の透過率）が高いこと、並びに携帯電話及びラジオ等の電波を透過する性質（電波透過性）を有することが求められる。
上記の特開２０１４−５６２０５号公報に記載の遠赤外線遮蔽材は、遠赤外線を遮蔽（特に反射）する材料であり電波透過性にも優れるとされているものの、特開２０１４−５６２０５号公報に記載の赤外線遮蔽材は高い遠赤外線の反射率を得るために金属粒子含有層における金属粒子の面積率を増加させる必要がある。特開２０１４−５６２０５号公報に記載の遠赤外線遮蔽材において、金属粒子含有層における金属粒子の面積率を増加させると、可視光線（３５０ｎｍ以上７８０ｎｍ未満）の透過率が低下する傾向にある。つまり、特開２０１４−５６２０５号公報に記載の遠赤外線遮蔽材において、遠赤外線の反射率と可視光線の透過率とは二律相反の関係にあり両立することは難しい傾向にある。【０００８】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、遠赤外線の反射率、透明性、及び電波透過率が高い赤外線遮蔽材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
課題を解決するための具体的手段には、以下の態様が含まれる。
＜１＞  空孔を有する平板状金属粒子を含有する金属粒子含有層を含む赤外線遮蔽材。【００１０】
＜２＞  金属粒子含有層は、下記式（１）で表される空孔面積率Ｘの平均値ＸＡＶＥが１０％を超えて１００％未満である＜１＞に記載の赤外線遮蔽材。
Ｘ  ＝  空孔面積／金属粒子面積×１００  …  式（１）
式（１）において、Ｘは空孔面積率を表し、空孔面積は平板状金属粒子を平面視した際の平板状金属粒子１つが有する空孔の面積を表し、金属粒子面積は平板状金属粒子を平面視した際の平板状金属粒子１つの面積を表す。
＜３＞  金属粒子含有層は、空孔面積率Ｘの平均値ＸＡＶＥが３０％を超えて１００％未満である＜２＞に記載の赤外線遮蔽材。【００１１】
＜４＞  金属粒子含有層は、下記式（２）で表される面密度Ｙ及び空孔面積率Ｘの平均値ＸＡＶＥが下記式（３）の関係を満たす＜２＞又は＜３＞に記載の赤外線遮蔽材。
Ｙ  ＝（単位面積に含有される金属粒子面積の合計値）／（単位面積）×１００…  式（２）
式（２）において、Ｙは面密度を表し、金属粒子面積は平板状金属粒子を平面視した際の平板状金属粒子１つの面積を表す。
Ｙ≦０．７５ＸＡＶＥ＋４２．５  …  式（３）
＜５＞  金属粒子含有層は、面密度Ｙ及び平均空孔面積率Ｘの平均値ＸＡＶＥが、下記式（４）の関係を満たす＜４＞に記載の赤外線遮蔽材。
Ｙ≦０．７５ＸＡＶＥ＋３２．５  …  式（４）
＜６＞  金属粒子含有層は、面密度Ｙが１０％を超えて１００％未満である＜４＞又は＜５＞に記載の赤外線遮蔽材。
＜７＞  金属粒子含有層は、面密度Ｙが３０％を超えて１００％未満である＜４＞〜＜６＞のいずれか１つに記載の赤外線遮蔽材。【００１２】
＜８＞  平板状金属粒子の粒子径分布における変動係数が３０％以下である＜１＞〜＜７＞のいずれか１つに記載の赤外線遮蔽材。
＜９＞  平板状金属粒子を主平面に対して垂直方向で切断した際の、平板状金属粒子の断面が、楕円形状乃至真円形状である＜１＞〜＜８＞のいずれか１つに記載の赤外線遮蔽材。
＜１０＞  平板状金属粒子を主平面に対して垂直方向で切断した際の、平板状金属粒子の断面のアスペクト比が、２．０以下である＜１＞〜＜９＞のいずれか１つに記載の赤外線遮蔽材。【００１３】
＜１１＞  平板状金属粒子が、少なくとも銀を含む＜１＞〜＜１０＞のいずれか１つに記載の赤外線遮蔽材。
＜１２＞  平板状金属粒子のうち、主平面が金属粒子含有層の一方の表面に対して平均０°±３０°の範囲で面配向している粒子が、全ての空孔を有する平板状金属粒子の５０個数％以上である＜１＞〜＜１１＞のいずれか１つに記載の赤外線遮蔽材。
＜１３＞  金属粒子含有層は、含まれる全金属粒子に対する、空孔を有する平板状金属粒子の割合が６０個数％以上である＜１＞〜＜１２＞のいずれか１つに記載の赤外線遮蔽材。【００１４】
＜１４＞  波長０．７８μｍ〜１ｍｍの範囲に反射率の最大値を有する＜１＞〜＜１３＞のいずれか１つに記載の赤外線遮蔽材。
＜１５＞  波長３μｍ〜１ｍｍの範囲に反射率の最大値を有する＜１＞〜＜１３＞のいずれか１つに赤外線遮蔽材。【００１５】
＜１６＞  平板状金属粒子を平面視した際の平板状金属粒子の形状が、六角形状以上の多角形状乃至円形状である＜１＞〜＜１５＞のいずれか１つに記載の赤外線遮蔽材。
＜１７＞  平板状金属粒子を平面視した際の平板状金属粒子の形状が、円形状である＜１＞〜＜１６＞のいずれか１つに記載の赤外線遮蔽材。
＜１８＞  平板状金属粒子を平面視した際の平板状金属粒子の空孔の形状が、円形状である＜１＞〜＜１７＞のいずれか１つに記載の赤外線遮蔽材。
＜１９＞  平板状金属粒子１つが有する空孔の数が、１つである＜１＞〜＜１８＞のいずれか１つに記載の赤外線遮蔽材。
＜２０＞  平板状金属粒子は、平板状金属粒子を平面視した際の粒子全体の重心と空孔の重心とが重なる＜１＞〜＜１９＞のいずれか１つに記載の赤外線遮蔽材。
＜２１＞  平板状金属粒子は、金属粒子含有層においてランダムに配列されている＜１＞〜＜２０＞のいずれか１つに記載の赤外線遮蔽材。
＜２２＞  平板状金属粒子は、平均粒子径が１７５ｎｍ以上２００μｍ以下である＜１＞〜＜２１＞のいずれか１つに記載の赤外線遮蔽材。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、遠赤外線の反射率、透明性、及び電波透過率が高い赤外線遮蔽材が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】空孔を有する平板状金属粒子の上面概略図である。
【図２】空孔を有する平板状金属粒子の断面概略図である。
【図３】赤外線遮蔽材料の金属含有層の上面観察図である。
【図４】金属粒子含有層における空孔を有する平板状金属粒子の存在状態を示した概略断面図であって、最も理想的な存在状態である。
【図５】金属粒子含有層における空孔を有する平板状金属粒子の存在状態を示した概略断面図であって、金属粒子含有層の表面と空孔を有する平板状金属粒子の主平面とのなす角度（θ）を説明する図である。
【図６】金属粒子含有層における空孔を有する平板状金属粒子の存在状態を示した概略断面図であって、金属粒子含有層の赤外線遮蔽材の深さ方向における存在領域を示す図である。
【図７】実施例１における空孔を有する平板状粒子の波長３００ｎｍ〜８００ｎｍの反射率及び透過率を示すグラフである。
【図８】実施例１における空孔を有する平板状粒子の波長２０００ｎｍ〜５０００ｎｍの反射率及び透過率を示すグラフである。
【図９】実施例２における空孔を有する平板状粒子の波長３００ｎｍ〜８００ｎｍの反射率及び透過率を示すグラフである。
【図１０】実施例２における空孔を有する平板状粒子の波長２０００ｎｍ〜５０００ｎｍの反射率及び透過率を示すグラフである。
【図１１】空孔を有する平板状金属粒子及び空孔を有さない平板状金属粒子の波長３００ｎｍ〜３５００ｎｍの透過率を示すグラフである。
【図１２】空孔を有する平板状金属粒子及び空孔を有さない平板状金属粒子の波長３００ｎｍ〜３５００ｎｍの反射率を示すグラフである。
【図１３】空孔を有する平板状金属粒子及び空孔を有さない平板状金属粒子の波長３００ｎｍ〜３５００ｎｍの吸収率を示すグラフである。
【図１４】空孔を有する平板状金属粒子の変動係数の変化による波長３００ｎｍ〜４０００ｎｍの反射率の変化を示すグラフである。
【図１５】空孔を有する平板状金属粒子の断面の形状の変化による波長３５０ｎｍ〜９５０ｎｍの反射率及び透過率の変化を示すグラフである。
【図１６】空孔を有する平板状金属粒子の断面のアスペクト比の変化による波長３５０ｎｍ〜９５０ｎｍの反射率及び透過率の変化を示すグラフである。
【図１７】ガラス基材上の平板状金属粒子の上面観察図である。
【図１８】赤外線遮蔽材の波長３０００ｎｍ〜７５００ｎｍの反射率を示すグラフである。
【図１９】赤外線遮蔽材の波長２５００ｎｍ〜７５００ｎｍの透過率を示すグラフである。
【図２０】空孔を有する平板状金属粒子の直径変化による波長３００ｎｍ以上の波長範囲での反射率及び透過率の変化を示すグラフである。
【図２１】空孔を有する平板状金属粒子の配列状態の変化（ランダム／周期）による波長３００ｎｍ以上の波長範囲での反射率及び透過率の変化を示すグラフである。
【図２２】空孔を有する平板状金属粒子の形状変化（リング形状／正方形）による波長３００ｎｍ以上の波長範囲での反射率及び透過率の変化を示すグラフである。
【図２３】空孔を有する平板状金属粒子の周辺媒質の屈折率変化による波長３００ｎｍ以上の波長範囲での反射率及び透過率の変化を示すグラフである。
【図２４】領域Ｉ及び領域IIを示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の赤外線遮蔽材について詳細に説明する。
本明細書において、「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
本明細書において、（メタ）アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートの少なくとも一方を意味する。また、（メタ）アクリルとは、アクリル及びメタクリルの少なくとも一方を意味する。
【００１９】
＜赤外線遮蔽材＞
赤外線遮蔽材は、空孔を有する平板状金属粒子を含有する金属粒子含有層を有する。
赤外線遮蔽材は、上記の金属粒子含有層以外にも、支持体、保護層等を有していてもよい。
【００２０】
本発明の作用は明確ではないが、本発明者らは以下のように推定している。
従来の赤外線遮蔽材に用いられる金属粒子は、上記の特開２０１１−１１８３４７号公報のように、空孔を有さない六角形状又は円形状の平板状金属粒子であり近赤外線を効率よく遮蔽する形状に設計されたものであった。また上記の特開２０１４−５６２０５号公報のように、空孔を有さない六角形状乃至円形状の平板状金属粒子により遠赤外線を遮蔽する場合、金属粒子含有層における金属粒子の面積率を増加させることで遠赤外線を反射するため、可視光線の透過率が減少し、遠赤外線の反射率と可視光線の透過率とを両立することはできない。
本発明の赤外線遮蔽材は、空孔を有する平板状金属粒子を含有する金属粒子含有層を有する。空孔を有する平板状金属粒子は、プラズモン共鳴のピークを２つ有する。
１つは粒子の空孔部分を含めた粒子全体に起因するピークであり、これは遠赤外線領域に現れる。つまり、赤外線遮蔽材は、上記のピークが現れる波長領域の遠赤外線を効率よく反射することができる。
もう１つは粒子の空孔以外の金属部分（例えば、粒子が１つの空孔を有するリング形状であれば、リングの幅）に起因するピークであり、これは波長５５０ｎｍ以下の領域に現れる。この波長５５０ｎｍ以下に現れるピークは、粒子の空孔以外の金属部分の形状よりさらに短波長側にシフトする又はピーク強度が減衰する。つまり、空孔を有する平板状金属粒子は、波長３５０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光領域において、プラズモン共鳴のピークが存在しない又はピーク強度が低い。そのため可視光の透過率が高くなり、赤外線遮蔽材の透明性が高くなる。
上記の遠赤外領域に現れるプラズモン共鳴のピークは、棒状の金属粒子においても現れることがあるが、棒状の金属粒子を赤外線遮蔽材の金属粒子含有層に用いた場合、赤外線の遮蔽効果を十分に得るため必要となる量を金属粒子含有層に含めると、棒状の金属粒子同士が接触し、層中に電気回路を形成してしまうことがある。層中に電気回路が形成されると、その層は電波の透過を妨げるため高い電波透過率が得られない。その点、本発明の赤外線遮蔽材は、金属粒子含有層に空孔を有する平板状金属粒子を用いるため、粒子同士が接触しない状態で層中に含めても遠赤外線を遮蔽する効果が得られ、電波の透過を妨げにくい層とすることができる。
これらのことが相俟って、本発明は、遠赤外線の反射率、透明性、及び電波透過率が高い赤外線遮蔽材となる。
【００２１】
［金属粒子含有層］
赤外線遮蔽材は、空孔を有する平板状金属粒子（以下、特定金属粒子ともいう）を含有する金属粒子含有層を有する。
赤外線遮蔽材が特定金属粒子含有層を有することで、材料が遠赤外線を反射することができ、透明性及び電波透過性にも優れる。金属粒子含有層は、特定金属粒子の少なくとも１種を含有する。
【００２２】
（空孔を有する平板状金属粒子）
空孔を有する平板状金属粒子（特定金属粒子）は、厚さ方向に扁平な形状であって、厚さ方向に貫通する空孔を有する金属粒子である。
特定金属粒子としては、特に制限されないが、例えば、２つの主平面を有する平板形状の粒子であって、少なくとも１つの空孔を有する粒子や、ドーナツ型のようなトーラス形状の粒子が挙げられ、目的に応じて適宜選択される。
なお、トーラス形状の粒子においては、トーラス形状の粒子を平面上に静置した場合の、粒子と接する平面を、主平面とする。
【００２３】
特定金属粒子の形状としては、例えば、三角形状、四角形状、六角形状、八角形状、及び円形状などが挙げられる。これらの中でも、反射する遠赤外線の波長を制御しやすい点及び可視光透過率が高い点から、六角形状以上の多角形状乃至円形状であることがより好ましく、円形状であることがさらに好ましい。
なお、特定金属粒子の形状とは、特定金属粒子を主平面に対して垂直方向から平面視した際の外形を意味する。
円形状の特定金属粒子としては、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で特定金属粒子を主平面の上方（垂直方向）から観察した際に、角が無く、丸い形状であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
六角形状の特定金属粒子としては、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で平板状金属粒子を主平面の上方（垂直方向）から観察した際に、六角形状であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、六角形状の角が鋭角のものでもよく、鈍角のものでもよいが、可視領域の吸収を軽減し得る点で、鈍角のものが好ましい。角度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００２４】
金属粒子含有層に存在し得る特定金属粒子のうち、六角形状以上の多角形状乃至円形状の平板状金属粒子の含有比率は多いほど好ましく、更には、特定金属粒子の全個数に対して、６０個数％以上であることが好ましく、６５個数％以上がより好ましく、７０個数％以上が特に好ましい。平板状金属粒子の割合が、６０個数％以上であると、可視光線透過率が高くなる。
【００２５】
特定金属粒子の空孔の形状及び数は特に限定されない。
空孔の形状としては、三角形状、四角形状、六角形状、八角形状、及び円形状などが挙げられる。中でも、空孔の形状は反射する遠赤外線の波長を制御しやすい点及び可視光透過率が高い点から、円形状が好ましい。
空孔の数は、１つでもよく、２つ以上でもよい。空孔の数は、特定金属粒子の製造のし易さの観点から、１つであることが好ましい。
なお、特定金属粒子の空孔の形状とは、特定金属粒子を主平面に対して垂直方法から平面視した際の空孔の形状を意味する。
【００２６】
特定金属粒子は、プラズモン共鳴のピーク波長のシフト量及びピーク強度の減衰量を調整しやすい観点から、特定金属粒子を主平面と垂直方向から平面視した際の粒子全体の重心と空孔の重心とが重なることが好ましい。
本開示において、「粒子全体の重心と空孔の重心とが重なる」とは、特定金属粒子全体の重心と、空孔の重心との距離が、特定金属粒子の平均粒子径（平均最大長さ）の１／４よりも小さい特定金属粒子が、特定金属粒子の全体に対して７０個数％以上存在することを意味し、必ずしも粒子全体の重心と空孔の重心とが完全に一致することを要しない。
粒子全体の重心、空孔の重心及び粒子の平均粒子径の測定方法については後述する。
なお、粒子全体の重心とは、特定金属粒子の形状（下記式（５）中Ｄで示す）において、下記式（５）の関係が成り立つ（左辺の体積分の結果が０となる）点を意味する。
【００２７】
【数１】
2017150133.tif 000003
【００２８】
式（５）において、ｇは重心のベクトルを表し、ｒは粒子平面の各座標ベクトルを表し、ｆ（ｒ）は座標ベクトルｒの密度を表す。
【００２９】
空孔の重心とは、特定金属粒子の空孔の形状（下記式（６）中Ｄｋで示す）において、下記式（６）の関係が成り立つ（左辺の体積分の結果が０となる）点を意味する。
【００３０】
【数２】
2017150133.tif 000004
【００３１】
式（６）において、ｇｋは重心のベクトルを表し、ｒｋは粒子平面の各座標ベクトルを表し、ｆｋ(ｒｋ)は座標ベクトルｒｋの密度を表す。
【００３２】
特定金属粒子は、少なくとも１つ空孔を有する。つまり、特定金属粒子の空孔面積率は０％を超えて１００％未満である。
空孔面積率とは、特定金属粒子を主平面に対して垂直方向から観察した場合における特定金属粒子の外周で囲まれた領域の面積（特定金属粒子の面積）に対する空孔の外周で囲まれた領域の面積（空孔の面積）の割合（単位：％）を意味する。特定金属粒子の空孔面積率Ｘ（％）は、下記式（１）により求められる。
Ｘ  ＝  空孔面積／金属粒子面積×１００  …  式（１）
式（１）において、Ｘは空孔面積率を表し、空孔面積は平板状金属粒子を平面視した際の平板状金属粒子１つが有する空孔の面積を表し、金属粒子面積は平板状金属粒子を平面視した際の平板状金属粒子１つの面積を表す。
【００３３】
空孔面積率について、特定金属粒子の形状が円形状であり、空孔の形状が円形状である粒子の一態様であるリング形状の特定金属粒子を例に挙げてより具体的に説明する。
図１に、リング形状の特定金属粒子を主平面に対して垂直方向から観察した概略図（上面概略図）を示す。図１における特定金属粒子１０は、金属部１と空孔部２とを有し、特定金属粒子の半径ｒ１、空孔半径ｒ２、金属部の幅ｔを有する平板状の粒子である。
特定金属粒子の空孔面積率Ｘは、図１に示す金属部１の面積と空孔部２の面積との合計面積に対する空孔部２の面積の割合（単位：％）で示される。
図１に示すように、特定金属粒子がリング形状の場合、空孔面積率Ｘ（％）は、下記式（１ａ）により求めることができる。
Ｘ  ＝  π（ｒ２）２／π（ｒ１）２  ×１００  …  式（１ａ）
【００３４】
式（１ａ）中、Ｘは空孔面積率を表し、ｒ１は金属粒子の半径を表し、ｒ２は空孔半径を表す。
【００３５】
金属粒子含有層における空孔面積率Ｘの平均値ＸＡＶＥ（以下、平均空孔面積率ＸＡＶＥともいう）は、金属粒子含有層に含まれる任意の特定金属粒子２００個の空孔面積率Ｘの算術平均値であり、１０％を超えて１００％未満であることが好ましい。
平均空孔面積率ＸＡＶＥが１０％を超えると、後述の面密度Ｙの値に関わらず、特定金属粒子のプラズモン共鳴による短波長側のピーク（波長５５０ｎｍ以下の領域に現れるピーク）がより短波長側にシフトする又は共鳴ピークの強度が減衰する。そのため、金属粒子含有層の透明性がより向上する。
【００３６】
上記と同様の観点から平均空孔面積率ＸＡＶＥは、３０％を超えて１００％未満であることがより好ましく、５０％以上１００％未満であることがさらに好ましい。
【００３７】
特定金属粒子の断面の形状は特に限定されない。
特定金属粒子の断面の形状とは、特定金属粒子の主平面に対して垂直方向で切断した際の金属部の形状を指す。
図２に、特定金属粒子の断面形状の概略図（概略断面図）を示す。図２に示す特定金属粒子は、金属部１と空孔部２とを有し、特定金属粒子の主平面と平行な方向の金属部１の幅ｔと、主平面と垂直方向の金属部１の高さｄとを有する。
特定金属粒子の断面の形状は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により観察することができる。
【００３８】
特定金属粒子の断面の形状は、四角形状であってもよく、真円形状であってもよく、楕円形状であってもよい。また、これらの一部が欠けた形状であってもよい。
特定金属粒子の断面の形状は、特定金属粒子のプラズモン共鳴による短波長側のピーク（波長５５０ｎｍ以下の領域に現れるピーク）が現れる波長に影響を与える。特定金属粒子の断面の形状が真円形状に近づくにつれて、プラズモン共鳴による短波長側のピークが波長５５０ｎｍより短波長側にシフトする又は共鳴ピークの強度が減衰するため、金属粒子含有層の透明性がより高くなる。
そのため、特定金属粒子の断面の形状が楕円形状乃至真円形状であることが好ましく、真円形状であることがより好ましい。
特定金属粒子の断面の観察方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
例えば、適当な断面切片を作製し、この切片における断面を観察して評価する方法であってもよい。具体的には、樹脂に包埋された特定金属粒子を、ミクロトーム、集束イオンビーム（ＦＩＢ）を用いて断面サンプルまたは断面切片サンプルを作製し、これを、各種顕微鏡（例えば、電界放射型走査電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）等）を用いて観察して得られた画像から評価する方法などが挙げられる。ここで、断面切片サンプルを作製する際の切断位置は、粒子全体の重心と空孔の重心を結ぶ直線に沿い主平面に対して垂直方向に切断できる位置とする。
【００３９】
特定金属粒子の断面のアスペクト比（図２における幅ｔ／高さｄ）も特定金属粒子のプラズモン共鳴による短波長側のピーク（波長５５０ｎｍ以下の領域に現れるピーク）が現れる波長に影響を与える。
特定金属粒子の断面のアスペクト比が低いほど、プラズモン共鳴による短波長側のピークが波長５５０ｎｍより短波長側にシフトする又は共鳴ピークの強度が減衰するため、金属粒子含有層の透明性がより高くなる。
そのため、特定金属粒子の断面のアスペクト比は、２．０以下が好ましく、１．５以下がより好ましい。
また、上記アスペクト比は、０．１以上であることが好ましく、０．１５以上であることがより好ましい。
特定金属粒子の断面のアスペクト比は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により測定することができる。
上記アスペクト比は、任意の２００個の特定金属粒子について測定したアスペクト比の算術平均として得られる。
【００４０】
特定金属粒子の平均粒子径（最大長さ）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１７５ｎｍ以上が好ましく、２７５ｎｍ以上がより好ましい。平均粒子径が、１７５ｎｍ以上、好ましくは２７５ｎｍ以上であると、特定金属粒子の吸収の寄与が反射より小さくなるため、より効率的に遠赤外線を反射することができる。
また、平均粒子径は、２００μｍ以下が好ましく、１５０μｍ以下がより好ましく、１００μｍ以下が更に好ましい。平均粒子径が、２００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下であると、平均粒子径が人の目の分解能（０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ）以下となるため、透明性をより高くすることができる。そして、上記の平均粒子径とすることで、室温程度（３００Ｋ程度）の物質から多く放射されている波長３μｍ〜１００μｍの遠赤外線を効率よく反射することができる。
本明細書において平均粒子径とは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で粒子を観察して得た像から任意に選んだ２００個の特定金属粒子の最大長さの平均値を意味する。
最大長さとは、特定金属粒子における主平面上の任意の２つの点の距離の最大値をいう。
【００４１】
特定金属粒子の厚みは、作製容易性と可視光透過率の観点から、５ｎｍ〜１２０ｎｍであることが好ましく、７ｎｍ〜８０ｎｍであることがより好ましく、１０ｎｍ〜４０ｎｍであることが特に好ましい。
金属粒子の厚みが上記範囲内であれば、金属粒子による可視光の吸収及び反射特性が抑えられるため、可視光透過率により優れた赤外線遮蔽材が得られる。
【００４２】
特定金属粒子全体のアスペクト比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
特定金属粒子全体のアスペクト比とは、特定金属粒子の外形の平均粒子径（平均最大長さ）を、特定金属粒子の厚みの平均値により除したものをいう。
【００４３】
特定金属粒子の粒子径分布における変動係数は、３０％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましい。
変動係数が、３０％以下であると、目的とした波長の遠赤外線をより効率よく反射することができる。
変動係数の下限は特に限定されず、０％以上であればよい。
【００４４】
変動係数は、実測値に基づき求めることができる。変動係数Ｖ（％）は、特定金属粒子１００個の粒子径を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）の画像から測定し、その平均値を平均粒子径（平均最大長さ）として、上記特定金属粒子１００個の粒子径による粒子径分布における粒子径の標準偏差を平均粒子径（平均最大長さ）で割ることで求めることができる。
Ｖ  ＝  粒子径分布における粒子径の標準偏差  ／  平均粒子径（平均最大長さ）×１００
なお、特定金属粒子の物性をシミュレーションにより計算する場合は、変動係数（％）は初期設定値として組み込むことができる。
【００４５】
特定金属粒子の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。具体的には、周期律表（ＩＵＰＡＣ１９９１）の第４周期、第５周期、及び第６周期からなる群から選ばれる少なくとも１種の金属元素が好ましく、第２〜１４族から選ばれる少なくとも１種の金属元素がより好ましく、第２族、第８族、第９族、第１０族、第１１族、第１２族、第１３族、及び第１４族から選ばれる少なくとも１種の金属元素が更に好ましく、これらの金属元素を主成分として含むことが特に好ましい。上記主成分とは、特定金属粒子の全質量に対し、５０質量％以上の含有率で含有される成分をいう。
【００４６】
金属元素としては、具体的には銀、金、アルミニウム、銅、ロジウム、ニッケル、白金、錫、コバルト、パラジウム、イリジウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、マンガン、モリブデン、タングステン、ニオブ、タンタル、チタン、ビスマス、アンチモン、カドミウム、クロム、亜鉛、鉛などが挙げられる。
中でも、遠赤外線の反射率の観点から、銀、金、アルミニウム、銅、ロジウム、ニッケル、白金、錫、コバルト、パラジウム、イリジウムが好ましく、銀、金、アルミニウム、銅、ロジウム、ニッケル、又は白金がより好ましく、銀が特に好ましい。
これらの金属元素は、１種単独で含まれていてもよく、２種以上が併用されていてもよい。
また、特定金属粒子の材料としては、２種以上の金属含む合金であってもよく、金属酸化物であってもよい。
【００４７】
−面密度−
金属粒子含有層は、特定金属粒子を含む。つまり、金属粒子含有層に対して垂直方向から平面視した際の金属粒子含有層の全投影面積に対する特定金属粒子の外周で囲まれた領域の占有面積の合計値の割合である面密度（単位：％）は、０％を超えて１００％未満である。
本明細書において、面密度は、例えば、金属粒子含有層に対して垂直方向からＳＥＭにより観察することで得られるＳＥＭ画像を画像処理することにより測定することができる。
金属粒子含有層の面密度Ｙ（％）は、下記式（２）により求められる。
Ｙ  ＝（単位面積に含有される金属粒子面積の合計値）／（単位面積）×１００  …  式（２）
式（２）において、Ｙは面密度を表し、金属粒子面積は平板状金属粒子を平面視した際の平板状金属粒子１つの面積を表す。
【００４８】
以下に特定金属粒子がリング形状の場合を例に挙げて、より具体的に説明する。
図３に特定金属粒子を含む金属粒子含有層に対して垂直方向から観察して得られた画像を示す。図３は観察領域における特定金属粒子１０の金属部１と空孔部２とが示されている。
図３に示すように、特定金属粒子がリング形状の場合、金属粒子含有層における面密度Ｙ（％）は、下記式（２ａ）により求めることができる。
Ｙ  ＝π（特定金属粒子の半径）２×単位面積当たりの特定金属粒子の数  …  式（２ａ）
【００４９】
金属粒子含有層の面密度Ｙは、１０％を超えて１００％未満であることが好ましい。
面密度が１０％を超えると、前述の特定金属粒子の平均空孔面積ＸＡＶＥの値に関わらず、遠赤外領域における反射率がより向上する。
【００５０】
上記と同様の観点から面密度Ｙは、３０％を超えて１００％未満であることがより好ましく、５０％以上１００％未満であることがさらに好ましい。
【００５１】
前述の特定金属粒子の平均空孔面積率ＸＡＶＥと上記の面密度Ｙとは下記式（３）の関係を満たすことが好ましく、下記式（４）の関係を満たすことがより好ましい。
Ｙ≦０．７５ＸＡＶＥ＋４２．５  …  式（３）
Ｙ≦０．７５ＸＡＶＥ＋３２．５  …  式（４）
【００５２】
上記ＸＡＶＥと上記Ｙとの関係が式（３）を満たすと、可視光領域の透過率がより向上する。
【００５３】
−面配向−
赤外線遮蔽材において、特定金属粒子は、その主平面が金属粒子含有層の一方の表面に対して所定の範囲で面配向することが好ましい。
【００５４】
図４〜図６は、金属粒子含有層における特定金属粒子の存在状態を示した概略断面図である。図４は、金属粒子含有層１２中における特定金属粒子１０の最も理想的な存在状態を示す。図５は、支持体１１の平面と特定金属粒子１０の平面とのなす角度（±θ）を説明する図である。図６は、金属粒子含有層１２の赤外線遮蔽材の深さ方向における存在領域を示すものである。
図５において、支持体１１の表面と、特定金属粒子１０の主平面又は主平面の延長線とのなす角度（±θ）は、面配向における所定の範囲に対応する。すなわち、面配向とは、赤外線遮蔽材の断面を観察した際、図５に示す傾角（±θ）が小さい状態を指し、特に、図４は、支持体１１の表面と特定金属粒子１０の主平面とが接している状態、即ち、θが０°である状態を示す。支持体１１の表面に対する特定金属粒子１０の主平面の面配向の角度、すなわち図５におけるθが±３０°以下であると、遠赤外線領域における反射率がより向上する。
【００５５】
面配向としては、特定金属粒子の主平面と金属粒子含有層の一方の表面とが、面配向の角度は、０°〜±３０°であることが好ましく、０°〜±２０°であることがより好ましい。
【００５６】
特に、特定金属粒子のうち、主平面が金属粒子含有層の一方の表面に対して０°±３０°の範囲で面配向している粒子が、全ての特定金属粒子の５０個数％以上であることが好ましい。
【００５７】
金属粒子含有層の表面に対して特定金属粒子の主平面が面配向しているかどうかの評価としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、適当な断面切片を作製し、この切片における金属粒子含有層及び特定金属粒子を観察して評価する方法であってもよい。
具体的には、赤外線遮蔽材を、ミクロトーム、集束イオンビーム（ＦＩＢ）を用いて赤外線遮蔽材の断面サンプル又は断面切片サンプルを作製し、このサンプルを、各種顕微鏡（例えば、電界放射型走査電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）等）を用いて観察して得た画像から評価する方法などが挙げられる。
【００５８】
赤外線遮蔽材において、特定金属粒子がバインダーで被覆されており、バインダーが水で膨潤する場合は、液体窒素で凍結した状態の試料を、ミクロトームに装着されたダイヤモンドカッターで切断することで、断面サンプル又は断面切片サンプルを作製してもよい。また、赤外線遮蔽材において特定金属粒子を被覆するバインダーが水で膨潤しない場合は、断面サンプル又は断面切片サンプルを作製してもよい。
【００５９】
上記の通り作製した断面サンプル又は断面切片サンプルの観察としては、サンプルにおいて金属粒子含有層の表面に対して特定金属粒子の主平面が面配向しているかどうかを確認し得るものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。具体的には、ＦＥ−ＳＥＭ、ＴＥＭ、光学顕微鏡などを用いた観察が挙げられる。
断面サンプルの場合は、ＦＥ−ＳＥＭにより、断面切片サンプルの場合は、ＴＥＭにより観察を行ってもよい。ＦＥ−ＳＥＭで評価する場合は、特定金属粒子の形状と傾角（図５の±θ）が明瞭に判断できる空間分解能を有することが好ましい。
【００６０】
−特定金属粒子の平均粒子間距離−
金属粒子含有層における水平方向に隣接する特定金属粒子の平均粒子間距離は、遠赤外線反射率、可視光線透過率の観点から特定金属粒子の平均粒子径の１／１０以上であることが好ましい。
特定金属粒子の水平方向の平均粒子間距離が、特定金属粒子の平均粒子径の１／１０以上であると、遠赤外線の反射率がより向上する。また、水平方向の平均粒子間距離は、可視光線透過率の観点で、不均一（ランダム）であることが好ましい。ランダムでない場合、すなわち、均一であると、特定の波長による回折が発生し、透明性が低下することがある。
水平方向の平均粒子間距離は、後述する水平方向の平均粒子中心間距離から平均粒子径を減算することにより求められる。
【００６１】
特定金属粒子において、水平方向の平均粒子中心間距離は、隣り合う２つの粒子の中心間距離の平均値を意味する。中心間距離は、特定金属粒子を主平面に対して垂直方向から走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、撮影したＳＥＭ画像を解析ソフト（例えば、ＩｍａｇｅＪ）に取り込み、近接金属粒子の中心間距離の測定することで得られる。具体的には、ＳＥＭ画像を２値化した後、特定金属粒子の輪郭を検出し、特定金属粒子の厚みが均一である仮定として、金属粒子の重心座標を求め、近接する特定金属粒子同士の重心座標間距離を求めることで測定できる。
また、平均粒子中心間距離がランダムであるとは、「１００個以上の特定金属粒子が含まれるＳＥＭ画像を二値化した際の輝度値の２次元自己相関を取った場合に、原点以外に有意な極大点を持たない」ことを意味する。
【００６２】
−特定金属粒子の存在範囲−
赤外線遮蔽材において、図６に示すように、金属粒子含有層１２における特定金属粒子１０を構成する金属のプラズモン共鳴波長をλとし、金属粒子含有層１２における媒質の屈折率をｎとする場合、金属粒子含有層１２が、赤外線遮蔽材の水平面からの深さ方向において、（λ／ｎ）／４の範囲で存在することが好ましい。この範囲内であると、赤外線遮蔽材の上側と下側のそれぞれの金属粒子含有層の界面での反射波の位相により反射波の振幅が強めあう効果が大きくなるため、ヘイズ特性、可視光透過率及び赤外線最大反射率が向上する。
【００６３】
金属粒子含有層は、上記の特定金属粒子以外の金属粒子を含んでいてもよい。
金属粒子含有層は、赤外線遮蔽材の遠赤外線の反射率、可視光透過率、及び電波透過率の観点から、含まれる全金属粒子に対する、空孔を有する平板状金属粒子の割合が６０個数％以上であることが好ましい。
【００６４】
〜特定金属粒子の作製方法〜
特定金属粒子の作製方法としては、空孔を有する平板状の金属粒子が得られる方法であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
特定金属粒子の作製方法としては、例えば、化学還元法、光化学還元法、及び電気化学還元法等の液相法、真空蒸着法、スパッタリング法、及びイオンプレーティング法等の物理的方式、並びにＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）、及びプラズマＣＶＤ法等の化学的方式などが挙げられる。中でも、形状とサイズ制御性の点で、物理的方式が好ましい。
【００６５】
特定金属粒子の作製方法としては、上記の他、予めフィルムやガラスなどの透明基材の表面に種晶を固定後、平板状に金属粒子（例えばＡｇ）を結晶成長させてもよい。
【００６６】
また、特定金属粒子の作製方法としては、例えば、Nano Lett 2011, 11, 3893-3898，Ultrafast Vibrations of Gold Nanorings、及びNano Lett 2007, 7, 1256-1263，Sensing Characteristics of NIR Localized Surface Plasmon Resonances in Gold Nanorings for Application as Ultrasensitibe Biosensorsの記載も参照することができる。
【００６７】
赤外線遮蔽材において、特定金属粒子は、所望の特性を付与するために、更なる処理を施してもよい。更なる処理としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、特開２０１４−１８４６８８号公報の段落〔００６８〕〜〔００７０〕に記載の高屈折率シェル層の形成、特開２０１４−１８４６８８号公報の段落〔００７２〕〜〔００７３〕に記載の各種添加剤を添加することなどが挙げられる。
【００６８】
（金属粒子含有層のバインダー）
金属粒子含有層はバインダーを含んでもよい。
バインダーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。赤外線遮蔽材は、金属粒子含有層のバインダーとしてポリマーを含むことが好ましく、透明ポリマーを含むことがより好ましい。ポリマーとしては、例えば、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、（飽和）ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ゼラチンやセルロース等の天然高分子等の高分子などが挙げられる。
中でも、ポリマーの主成分がポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、（飽和）ポリエステル樹脂、又はウレタン樹脂の少なくとも１種であることが好ましい。
また、本明細書中、ポリマーの主成分とは、バインダーに含まれるポリマーの５０質量％以上を占めるポリマー成分のことをいう。
金属粒子含有層に含まれ得る特定金属粒子の質量に対するポリビニルブチラール樹脂の含有量が１質量％〜１００００質量％であることが好ましく、１０質量％〜１０００質量％であることがより好ましく、２０質量％〜５００質量％であることが特に好ましい。金属粒子含有層に含まれるバインダーを上記範囲以上とすることで、こすり耐性等の物理特性をより改善することができる。
バインダーの屈折率ｎは、１．１以上が好ましく、１．３以上がより好ましく、特に１．４〜１．７であることが好ましい。周辺媒質の屈折率を高くするほど、赤外領域で最大反射を示す波長（ピーク波長）を長波長側へ推移させることができる。この効果により、平均粒子径（平均最大長さ）が小さな金属粒子において、室温程度（３００Ｋ程度）の物質から多く放射されている波長３μｍ〜１００μｍの遠赤外線を効率よく反射する機能を持たせることができる。すなわち、金属粒子作製に用いる金属量を減らすことができる。
赤外線遮蔽材は、特定金属粒子の厚みをａとした場合、特定金属粒子の８０個数％以上が、厚み方向のａ／１０以上をポリマーに覆われていることが好ましく、厚み方向のａ／１０〜１０×ａをポリマーに覆われていることがより好ましく、ａ／８〜４×ａをポリマーに覆われていることが特に好ましい。このように特定金属粒子が金属粒子含有層に一定割合以上埋没していることにより、よりこすり耐性を高めることができる。
【００６９】
（その他の添加剤）
金属粒子含有層はその他の添加剤として、架橋剤、界面活性剤、酸化防止剤、分散剤等を含んでもよい。
架橋剤としては特に制限はなく、エポキシ系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、メラミン系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤などが挙げられる。中でもカルボジイミド系架橋剤及びオキサゾリン系架橋剤が好ましい。カルボジイミド系架橋剤の具体例としては、例えば、カルボジライト（登録商標）Ｖ−０２−Ｌ２（日清紡ケミカル（株）製）などが挙げられる。金属粒子含有層中の全バインダーに対して１質量％〜２０質量％の架橋剤由来の成分を含有することが好ましく、より好ましくは２質量％〜２０質量％である。
界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤やノニオン系界面活性剤等の公知の界面活性剤を用いることができる界面活性剤の具体例としては、例えば、ラピゾール（登録商標）Ａ−９０（日油（株）製）、ナロアクティー（登録商標）ＣＬ−９５（三洋化成工業（株）製）、リパール８７０Ｐ（ライオン（株）製）が挙げられる。金属粒子含有層は、金属粒子含有層中の全バインダーの含有量に対して０．０５質量％〜１０質量％の界面活性剤を含有することが好ましく、０．１質量％〜５質量％がより好ましい。
【００７０】
金属粒子含有層は、特定金属粒子を形成する銀などの金属の酸化を防止するために、メルカプトテトラゾール、アスコルビン酸等の酸化防止剤を含んでもよい。また、酸化防止を目的として、ニッケル（Ｎｉ）等の酸化犠牲層が特定金属粒子の表面に形成されていてもよい。また、酸素を遮断することを目的として、ＳｉＯ２などの金属酸化物膜で被覆されていてもよい。
分散剤としては、例えば、４級アンモニウム塩、アミン類等の窒素元素、硫黄元素、及びリン元素の少なくともいずれかを含む低分子量分散剤、高分子量分散剤などの分散剤が挙げられる。
【００７１】
〜金属粒子含有層の物性〜
金属粒子含有層は、波長０．７８μｍ〜１ｍｍの範囲に反射率の最大値を有することが好ましく、波長３μｍ〜１ｍｍの範囲に反射率の最大値を有することがより好ましい。
金属粒子含有層が上記の範囲に反射率の最大値を有することで、遠赤外線をより効率よく反射することができる。
【００７２】
金属粒子含有層の遠赤外領域及び可視光領域における光の反射率及び透過率は、特定金属粒子における、粒子形状、粒子径、粒子厚み、及び粒子線幅、並びに特定金属粒子の面密度、最近接金属粒子間距離、及び変動係数の数値を変更することで調整できる。
また、金属粒子含有層の遠赤外領域及び可視光領域における光の反射スペクトル及び透過スペクトルは、以下シミュレーションにより求めることができる。
【００７３】
−金属粒子単層配置のモデル化−
シミュレーションモデル作成に用いるパラメータとして、特定金属粒子の、形状、断面形状、粒子径、粒子厚み、粒子線幅、空孔面積率、特定金属粒子の面密度、最近接金属粒子間距離、及び変動係数を入力する。
次に、特定金属粒子の水平面内での位置を、最近接金属粒子間距離未満の距離に他の特定金属粒子が存在しないという条件を満たすようにランダムに配列させる。
具体的には、ｎ番目の粒子を配置する際、計算機により生成されるランダム数で決定される特定の座標に配置し、１〜（ｎ−１）番目の特定金属粒子全てとの距離を測定し、全ての特定金属粒子との距離が条件を満たす最近接金属粒子間距離以上であれば、その位置に配置し、１つでも最近接金属粒子間距離未満の距離に特定金属粒子が存在すれば、その位置を放棄し、新たに生成された別の座標にｎ番目の空孔を有する平板状金属粒子があるとするように配置位置を決定する。
全ての特定金属粒子に対して、上記の配置位置の決定を繰り返すアルゴリズムを実行し、特定金属粒子が設定した面積率を満たすまで特定金属粒子を配置して、ランダム構造の特定金属粒子モデルを得る。
上記のように特定金属粒子同士が接触しないランダム構造とすることで、金属粒子含有層中において電気回路が形成されることはなく、赤外線遮蔽材は高い表面抵抗を維持することができる。つまり、上記のモデルは電波透過性に優れる。
金属粒子含有層の厚み方向については、同じ高さに金属粒子が単層状に存在する条件でシミュレーションモデルを作成する。
【００７４】
−ＦＤＴＤ法によるシミュレーション−
上記で作成したシミュレーションモデルの特定金属粒子のランダム配列構造について、電磁場光学シミュレーションＦＤＴＤ（Ｆｉｎｉｔｅ−ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  ｔｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎ）法で可視領域及び遠赤外領域における分光（透過、反射、及び吸収）スペクトルを計算する。
モデルに対する入力パラメータとして、空孔を有する平板状金属粒子、周辺媒質の複素屈折率の分光特性を入力する。
特定金属粒子の複素屈折率は、例えば、銀（Ａｇ）についてはＰ．Ｂ．Ｊｏｈｎｓｏｎ  ａｎｄ  Ｒ．Ｗ．Ｃｈｒｉｓｔｙ，Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｎｓｔａｎｔｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｎｏｂｌｅ  Ｍｅｔａｌｓ，Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｂ６，４３７０−４３７９（１９７２）に示された複素屈折率に対してドルーデモデルによるフィッティングを行い、波長３００ｎｍ〜５０μｍまで５ｎｍ間隔で算出した複素屈折率の値を用いることができる。
分光スペクトルの計算は、波長３００ｎｍ〜５０μｍの波長帯において光学特性の必要な範囲をＦＤＴＤ法によって行うことができる。
【００７５】
金属粒子含有層の厚みは、金属粒子の厚みの平均値の１倍〜５００倍であることが好ましく、１倍〜１００倍であることがより好ましく、１倍〜５０倍であることがより好ましい。
【００７６】
〜金属粒子含有層の形成〜
金属粒子含有層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、支持体の表面上に、金属粒子含有層形成用分散液を、ディップコーター、ダイコーター、スリットコーター、バーコーター、グラビアコーター等により塗布する方法、ＬＢ膜（Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ膜）法、自己組織化法、スプレー塗布などの方法で面配向させる方法が挙げられる。
なお、面配向を促進するために、金属粒子含有層形成用分散液を塗布後、カレンダーローラー及びラミローラーなどの圧着ローラーを通すことにより促進させてもよい。
また、金属粒子含有層は、支持体の表面上に、予め特定金属粒子を配置し、その後バインダーを付与することで形成してもよい。
【００７７】
金属粒子含有層形成用分散液は、消泡剤及び防腐剤を含有してもよい。
特定金属粒子の調製や再分散においては、反応液や粗分散液を激しく撹拌することがある。対象となる液の性質に依存するが、表面張力を低下させる物質の存在により泡が安定化されるので、特定金属粒子分散液が界面活性剤や分散剤などの含有することにより発泡が促進される。そのため、消泡剤を含有することが好ましい。
【００７８】
消泡剤としては、界面活性剤、ポリエーテル系消泡剤、エステル系消泡剤、高級アルコール系消泡剤、ミネラルオイル系消泡剤、シリコーン系消泡剤など、一般的なものから選択して用いることができる。中でも界面活性剤は少量の添加で高い消泡効果を発揮でき、且つ経時安定性に優れているので好ましく用いられる。
水系に用いる場合、親油性が高く液体表面に広がりやすいもの、すなわちＨＬＢ（Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｅ−Ｌｉｐｏｐｈｉｌｅ  Ｂａｌａｎｃｅ）値の低いものが好ましく用いられる。水系に用いる場合、ＨＬＢ値で７以下のものが好ましく、５以下のものが更に好ましく、３以下のものが最も好ましい。
消泡剤としては、市販のものを用いることもでき、例えば、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ３１Ｒ１（ＢＡＳＦ社製）などを好ましく用いることができる。
防腐剤としては、例えば、特開２０１４−１８４６８８号公報の段落〔００７３〕〜〔００９０〕に記載の防腐剤を用いることができる。
【００７９】
［支持体］
赤外線遮蔽材は、支持体を有することが好ましい。
支持体としては特に制限は無く公知の支持体を用いることができる。
支持体としては、光学的に透明な支持体であることが好ましく、例えば、可視光線透過率が７０％以上のもの、好ましくは８０％以上のもの、近赤外線域の透過率が高いものなどが挙げられる。
可視光線透過率は、紫外可視近赤外分光機（日本分光社製、Ｖ−６７０、積分球ユニットＩＳＮ−７２３使用）を用いて測定することができる。
【００８０】
支持体としては、形状、構造、大きさ、材料などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。形状としては、例えば、平板状などが挙げられ、構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、大きさとしては、赤外線遮蔽材の大きさなどに応じて適宜選択することができる。
【００８１】
支持体の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、白板ガラス及び青板ガラス等のガラス；ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ４−メチルペンテン−１、ポリブテン−１等のポリオレフィン；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル；ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンサルファイド、ポリフェニレンエーテル、ポリスチレン、（メタ）アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のセルロース樹脂などの材料又はこれらの積層材料が挙げられる。これらの中で、特にポリエチレンテレフタレート材料が好適である。
【００８２】
支持体の厚みとしては、特に制限はなく、赤外線遮蔽材の使用目的に応じて適宜選択することができ、通常は１０μｍ〜５００μｍ程度であるが薄膜化の観点からは、より薄い方が好ましい。支持体の厚みは１０μｍ〜１００μｍであることが好ましく、２０μｍ〜７５μｍであることがより好ましく、３５μｍ〜７５μｍであることが特に好ましい。支持体の厚みが十分に厚いと、接着故障が起き難くなる。
また、支持体の厚みが十分に薄いと、赤外線遮蔽材として建材や自動車の窓ガラス等に貼り合わせる場合、材料としての剛性が高過ぎず、施工し易くなることがある。更に、支持体が十分に薄いことにより、可視光透過率が増加し、原材料費を抑制できる。
【００８３】
［保護層］
赤外線遮蔽材は、前述の金属粒子含有層の少なくとも一方の面側に、無機粒子を含む保護層（以下、ハードコート層ともいう）を有していてもよい。
赤外線遮蔽材をロールで生産する場合、赤外線遮蔽材が保護層を有することで、隣接する層との滑り性を適切な範囲に調節しやすく、ロール巻き付けの際のシワやロールの荷崩れが発生しにくくなる。
また、赤外線遮蔽材が保護層を有すると、赤外線遮蔽材の耐傷性が向上し、赤外線遮蔽材が傷つくことにより透明性が低下することを抑制することができる。
【００８４】
（無機粒子）
保護層は無機粒子の少なくとも１種を含むことが好ましい。
無機粒子としては、例えば、金属酸化物粒子が挙げられる。金属酸化物粒子の具体例としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニアなどの粒子を用いることが好ましく、特に、後述のバインダーとの架橋の観点からシリカ粒子を用いることが好ましい。
【００８５】
シリカ粒子としては、四塩化ケイ素の燃焼によって製造される乾燥粉末状のシリカや、二酸化ケイ素又はその水和物が水に分散したコロイダルシリカを用いることができる。乾燥粉末状のシリカを用いる場合は、超音波分散機等を用いて水に分散させることで用いることができる。
シリカ粒子は特に限定されないが、具体的には、シーホスターＫＥ−Ｐ１０などのシーホスターシリーズ（（株）日本触媒製）やスノーテックス（登録商標）ＯＺＬ−３５などのスノーテックス（登録商標）シリーズ（日産化学工業(株)製）などが挙げられる。
【００８６】
無機粒子の平均粒子径は、６０ｎｍ〜３５０ｎｍが好ましく、６５ｎｍ〜３００ｎｍがより好ましく、７０ｎｍ〜２５０ｎｍがさらに好ましい。
無機粒子の平均粒子径が６０ｎｍ以上であることで、保護層のアンチブロッキング性が得やすく、一方、無機粒子の平均粒子径が３５０ｎｍ以下であることで大きいと膜内や膜表面で光が散乱を抑制できるため、層の透明性がより高くなる。
無機粒子の平均粒子径（単位：μｍ）は、走査型電子顕微鏡（例えば、Ｓ−３７００Ｎ、（株）日立ハイテクノロジーズ製）により無機粒子１００個の走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ像）撮影を行い、画像処理測定装置（ルーゼックス ＡＰ；株式会社ニレコ製）を用いて、その粒子径を測定し算術平均値を求めることによって得ることができる。すなわち、無機粒子の平均粒子径は、無機粒子の投影形状が円形である場合にはその直径で表し、球形以外の不定形であれば、その投影面積と同じ面積の円とした際の直径で表す。
【００８７】
保護層における無機粒子の含有量は、保護層の全固形分に対して３０体積％以上であることが好ましく、３５体積％以上であることがより好ましく、４０体積％以上であることがより好ましい。また、無機粒子が含有量は、６０体積％以下であることが好ましく、５５体積％以下であることがより好ましく、５０体積％以下であることがさらに好ましい。
なお、無機粒子は２種以上を併用してもよく、その場合は使用した全種類の合計量が上記範囲内となる。
【００８８】
（保護層のバインダー）
保護層は、バインダーを含むことが好ましい。
バインダーは、無機バインダーでもよく、有機バインダーでもよい。バインダーは保護層の耐傷性の観点から無機バインダーが好ましい。
無機バインダーとしては、例えば、エポキシ基含有アルコキシシランと、エポキシ基非含有アルコキシシランと、金属錯体と、を含んで硬化されたバインダーが挙げられる。
【００８９】
アルコキシシラン（以下、エポキシ基含有アルコキシシラン及びエポキシ基非含有アルコキシシランを、まとめて「アルコキシシラン」ともいう）としては、水溶性又は水分散性の素材を使用することが好ましい。水溶性又は水分散性の素材を使用することは、揮発性有機化合物（ＶＯＣ：ｖｏｌａｔｉｌｅ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）による環境汚染を低減する観点から好ましい。
エポキシ基含有アルコキシシランとエポキシ基非含有アルコキシシランは、各々、加水分解性基を有することが好ましい。加水分解性基が酸性の水溶液中で加水分解されることによりシラノールが生成され、シラノール同士が縮合することによって、オリゴマーが生成される。
【００９０】
アルコキシシランの総量に対するエポキシ基含有アルコキシシランの含有比率は、２０質量％〜１００質量％が好ましい。エポキシ基含有アルコキシシランの含有比率の下限については、２５質量％以上が好ましく、３０質量％以上がより好ましい。また、上限については、９０質量％以下がより好ましく、８５質量％以下がさらに好ましく、８０質量％以下がさらに好ましい。アルコキシシランの総量に対するエポキシ基含有アルコキシシランの含有比率が上記範囲内であると、保護層を形成するための水性組成物を調製した際の組成物安定性の向上に有利であり、アルカリ耐性の強い保護層を形成しやすくなる。
【００９１】
エポキシ基含有アルコキシシランは、エポキシ基を有するアルコキシシランである。エポキシ基含有アルコキシシランとしては、１分子中に１つ以上エポキシ基を有するものであればよく、エポキシ基の数は特に限定されない。エポキシ基含有アルコキシシランは、エポキシ基の他に、さらに、アルキル基、アミド基、ウレタン基、ウレア基、エステル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基など基を有していてもよい。
【００９２】
エポキシ基含有アルコキシシランとしては、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルメチルジメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等を挙げることができる。市販品としては、ＫＢＥ−４０３（信越化学工業（株）製）などが挙げられる。
【００９３】
エポキシ基非含有アルコキシシランは、エポキシ基を有さないアルコキシシランである。エポキシ基非含有アルコキシシランは、エポキシ基を有さないアルコキシシランであればよく、アルキル基、アミド基、ウレタン基、ウレア基、エステル基、ヒドロキシ基、カルボキシル基などの基を有していてもよい。
【００９４】
エポキシ基非含有アルコキシシランは、テトラアルコキシシラン、トリアルコキシシラン、これらの混合物が挙げられ、テトラアルコキシシランであることが好ましい。テトラアルコキシシランを有することにより、保護層を形成した際に十分な硬度を得ることができる。
【００９５】
テトラアルコキシシランは、４官能のアルコキシシランであり、各アルコキシ基の炭素数が１〜４のものがより好ましい。中でも、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランが特に好ましく用いられる。炭素数を４以下とすることにより、酸性水と混ぜたときのテトラアルコキシシランの加水分解速度が遅くなりすぎることがなく、均一な水溶液にするまでの溶解に要する時間がより短くなる。これにより、保護層を形成する際の製造効率を高めることができる。市販品としては、ＫＢＥ−０４（信越化学工業（株）製）などが挙げられる。
【００９６】
トリアルコキシシランは、下記一般式（Ａ）で表される３官能のアルコキシシランである。
ＲＳｉ（ＯＲ１）３          …（Ａ）
ここで、Ｒはアミノ基を含まない炭素数が１〜１５の有機基を表し、Ｒ１はメチル基、エチル基等の炭素数４以下のアルキル基を表す。
【００９７】
一般式（Ａ）で表される３官能のアルコキシシランは、アミノ基を官能基として含まない。つまり、この３官能のアルコキシシランは、アミノ基を持たない有機基Ｒを有している。Ｒがアミノ基を有する場合は、４官能のアルコキシシランと混合して加水分解すると、生成するシラノール同士で脱水縮合が促進されてしまう。このため、保護層形成用の水性組成物を調整して保護層を形成する場合、水性組成物が不安定となり好ましくない。
【００９８】
一般式（Ａ）のＲは、炭素数が１〜１５の範囲であるような分子鎖長をもつ有機基であればよく、例えば、ビニル基、メタクリロキシプロピル、メタクリロキシプロピルメチル基、アクリロキシプロピル基、メルカプトプロピル基、メルカプトプロピルメチル基などを挙げることができる。炭素数を１５以下とすることにより、保護層を形成した際の柔軟性が過度に大きくならず、十分な硬度を得ることができる。Ｒの炭素数を上記範囲内とすることにより、脆性がより改善された保護層を得ることができる。また、保護層と隣接する層（例えば、支持体）との密着性を高めることができる。
【００９９】
さらに、Ｒで示す有機基は、酸素、窒素、硫黄などのヘテロ原子を有してもよい。有機基がヘテロ原子をもつことにより、隣接する層との密着性をより向上させることができる。
【０１００】
トリアルコキシシランとしては、ビニルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン等を挙げることができる。中でも、メチルトリエトキシシラン、及びメチルトリメトキシシランは特に好ましく用いられる。市販品としては、ＫＢＥ−１３（信越化学工業（株）製）などが挙げられる。
【０１０１】
（金属錯体）
保護層は、硬化剤として金属錯体を含むことが好ましい。金属錯体としては、アルミニウム、マグネシウム、マンガン、チタン、銅、コバルト、亜鉛、ハフニウム及びジルコニウムから選択される金属元素を含む金属錯体が好ましく、これらを併用することもできる。
【０１０２】
これらの金属錯体は、金属アルコキシドにキレート化剤を反応させることにより容易に得ることができる。キレート化剤の例としては、アセチルアセトン、ベンゾイルアセトン、ジベンゾイルメタンなどのβ−ジケトン；アセト酢酸エチル、ベンゾイル酢酸エチルなどのβ−ケト酸エステルなどを用いることができ、アルミニウムキレートが好ましい。
【０１０３】
金属錯体の好ましい具体的な例としては、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムモノアセチルアセテートビス（エチルアセトアセテート）、アルミニウムトリス（アセチルアセトネート）等のアルミニウムキレート化合物、エチルアセトアセテートマグネシウムモノイソプロピレート、マグネシウムビス（エチルアセトアセテート）、アルキルアセトアセテートマグネシウムモノイソプロピレート、マグネシウムビス（アセチルアセトネート）等のマグネシウムキレート化合物、ジルコニウムテトラアセチルアセトナート、ジルコニウムトリブトキシアセチルアセトナート、ジルコニウムアセチルアセトナートビス（エチルアセトアセテート）、マンガンアセチルアセトナート、コバルトアセチルアセトナート、銅アセチルアセトナート、チタンアセチルアセトナート、チタンオキシアセチルアセトナートが挙げられる。これらのうち、好ましくは、アルミニウムトリス（アセチルアセトネート）、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）、マグネシウムビス（アセチルアセトネート）、マグネシウムビス（エチルアセトアセテート）、ジルコニウムテトラアセチルアセトナートであり、保存安定性、入手容易さを考慮すると、アルミニウムキレート錯体であるアルミニウムトリス（アセチルアセトネート）、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）、アルミニウムビスエチルアセトアセテート・モノアセチルアセトネート等が特に好ましい。市販品としては、アルミキレートＡ（Ｗ）、アルミキレートＤ、アルミキレートＭ（川研ファインケミカル（株）製）などが挙げられる。
【０１０４】
金属錯体は、前述のアルコキシシランの総量に対して２０質量％〜７０質量％の量で用いることが好ましく、３０質量％〜６０質量％の量で用いることがより好ましく、４０質量％〜５０質量％の量で用いることがさらに好ましい。
保護層は金属錯体を上記下限値以上含むことにより、シラノールの脱水縮合の反応速度を適切な速度とすることができ、厚みが均一でアルカリ耐性の高い保護層とすることができる。
【０１０５】
（その他の添加剤）
保護層は、表面の滑り性を向上させて層表面の摩擦を軽減する目的で界面活性剤を含んでもよい。
界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などの各種界面活性剤を使用できる。
【０１０６】
フッ素系界面活性剤としては、例えば、メガファック（登録商標）Ｆ１７１、同Ｆ１７２、同Ｆ１７３、同Ｆ１７６、同Ｆ１７７、同Ｆ１４１、同Ｆ１４２、同Ｆ１４３、同Ｆ１４４、同Ｒ３０、同Ｆ４３７、同Ｆ４７５、同Ｆ４７９、同Ｆ４８２、同Ｆ５５４、同Ｆ７８０、同Ｆ７８１（以上、ＤＩＣ（株）製）、フロラードＦＣ４３０、同ＦＣ４３１、同ＦＣ１７１（以上、住友スリーエム（株）製）、サーフロン（登録商標）Ｓ−３８２、同ＳＣ−１０１、同ＳＣ−１０３、同ＳＣ−１０４、同ＳＣ−１０５、同ＳＣ１０６８、同ＳＣ−３８１、同ＳＣ−３８３、同Ｓ３９３、同ＫＨ−４０（以上、旭硝子（株）製）、ＰＦ６３６、ＰＦ６５６、ＰＦ６３２０、ＰＦ６５２０、ＰＦ７００２（ＯＭＮＯＶＡ社製）等が挙げられる。
【０１０７】
ノニオン系界面活性剤として具体的には、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン並びにそれらのエトキシレート及びプロポキシレート（例えば、グリセロールプロポキシレート、グリセリンエトキシレート）、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル（ＢＡＳＦ社製のプルロニックＬ１０、Ｌ３１、Ｌ６１、Ｌ６２、１０Ｒ５、１７Ｒ２、２５Ｒ２、テトロニック３０４、７０１、７０４、９０１、９０４、１５０Ｒ１、パイオニンＤ−６５１２、Ｄ−６４１４、Ｄ−６１１２、Ｄ−６１１５、Ｄ−６１２０、Ｄ−６１３１、Ｄ−６１０８−Ｗ、Ｄ−６１１２−Ｗ、Ｄ−６１１５−Ｗ、Ｄ−６１１５−Ｘ、Ｄ−６１２０−Ｘ（竹本油脂（株）製）、ソルスパース２００００（日本ルーブリゾール（株）製）、ナロアクティー（登録商標）ＣＬ−９５、ＨＮ−１００（三洋化成工業（株）製）等が挙げられる。
【０１０８】
カチオン系界面活性剤として具体的には、フタロシアニン誘導体（商品名：ＥＦＫＡ−７４５、森下産業（株）製）、オルガノシロキサンポリマーＫＰ３４１（信越化学工業（株）製）、（メタ）アクリル酸系（共）重合体ポリフローＮｏ．７５、Ｎｏ．９０、Ｎｏ．９５（共栄社化学（株）製）、Ｗ００１（裕商（株））等が挙げられる。
【０１０９】
アニオン系界面活性剤として具体的には、Ｗ００４、Ｗ００５、Ｗ０１７（裕商（株））、サンデッド（登録商標）ＢＬ（三洋化成工業（株）製）等が挙げられる。
【０１１０】
シリコーン系界面活性剤としては、例えば、東レ・ダウコーニング（株）製「トーレシリコーンＤＣ３ＰＡ」、「トーレシリコーンＳＨ７ＰＡ」、「トーレシリコーンＤＣ１１ＰＡ」，「トーレシリコーンＳＨ２１ＰＡ」，「トーレシリコーンＳＨ２８ＰＡ」、「トーレシリコーンＳＨ２９ＰＡ」、「トーレシリコーンＳＨ３０ＰＡ」、「トーレシリコーンＳＨ８４００」、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製「ＴＳＦ−４４４０」、「ＴＳＦ−４３００」、「ＴＳＦ−４４４５」、「ＴＳＦ−４４６０」、「ＴＳＦ−４４５２」、信越化学工業（株）製「ＫＰ３４１」、「ＫＦ６００１」、「ＫＦ６００２」、ビックケミー社製「ＢＹＫ３０７」、「ＢＹＫ３２３」、「ＢＹＫ３３０」等が挙げられる。
界面活性剤は、１種のみを用いてもよいし、２種類以上を組み合わせてもよい。
【０１１１】
界面活性剤の添加量は、保護層の全質量に対して、０．００１質量％〜１０．０質量％が好ましく、より好ましくは０．００５質量％〜１０．０質量％であり、さらに好ましくは１質量％〜８質量％である。
【０１１２】
界面活性剤は、保護層を形成するために調整する水性組成物（保護層形成用の水性組成物）に、ｐＨ調整剤を添加し、ｐＨを所望の範囲となるように調節してもよい。
ｐＨ調整剤としてはｐＨを変更させるものであれば特に制限がなく、具体的には、酸（有機酸、無機酸）としては、例えば硝酸、シュウ酸、酢酸、蟻酸、塩酸など、アルカリとしては、例えばアンモニア、トリエチルアミン、エチレンジアミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。ｐＨ調整剤は、直接添加しても、水溶液などの溶液として添加してもよい。ｐＨ調整剤は、ｐＨが所望の範囲を満たす限り、使用する量は特に限定されない。
水性組成物のｐＨが２〜６となるように調整されることが好ましい。ｐＨ調整剤としては硝酸、シュウ酸、酢酸、蟻酸、塩酸が好ましく、酢酸が特に好ましい。
【０１１３】
〜保護層の形成〜
保護層は、水性組成物を調製し、前述の金属粒子含有層の表面に塗布することにより形成してもよい。保護層形成用の水性組成物の調製手順は特に限定されないが、エポキシ基含有アルコキシシラン、エポキシ非含有アルコキシシランの順に加水分解し、その加水分解液に無機粒子、アルミキレート錯体の順に添加する方法が溶解性及び保存安定性の観点から好ましい。
【０１１４】
保護層形成用の水性組成物の塗布は公知の方法で行うことができる。例えば、スピンコーター、ロールコーター、バーコーター、カーテンコータ等を用いる塗布方法が挙げられる。
塗布後、塗布液を乾燥させる工程が設けられることが好ましい。乾燥工程では、加熱乾燥を行うことが好ましい。加熱乾燥では、塗布膜の温度が１６０℃以上となるように加熱することが好ましく、１７０℃以上であることがより好ましく、１８０℃以上であることがより好ましい。また、塗布膜の温度は、２２０℃以下であることが好ましく、２１０℃以下であることがより好ましい。加熱乾燥温度を上記範囲内とすることにより、塗布膜を十分に硬化することができ、かつ、保護層が変形することを防ぐことができる。なお、加熱時間は１０秒〜５分であることが好ましい。
【０１１５】
保護層の厚みは、保護層形成用の組成物の塗布量を調整することにより制御することができる。得られる保護層の硬度の観点からは、厚みは、０．６μｍ〜１．８μｍの範囲で一定あることがより好ましい。厚みが０．６μｍ以上であると十分な硬度を発現しやすく保護層として十分な機能が得られる、一方、厚みが１．８μｍ以下であると保護層の内部応力が大きくなりすぎず、カール等の変形が抑制される。
【０１１６】
保護層表面における算術平均表面粗さＲａは、含有する無機粒子の粒子径及び固形分濃度で制御することができる。得られる保護層のアンチブロッキング性の観点から、Ｒａは１．０ｎｍ〜４．０ｎｍにすることが好ましい。Ｒａが１．０ｎｍ以上であると、十分なアンチブロッキング性を発現しやすく、赤外線遮蔽材同士を重ねた際に貼りつかず、外観を良好に保つことができる。一方、Ｒａが４．０ｎｍ以下であると、保護層の透明性を良好に保つことができる。
保護層表面における算術平均表面粗さＲａはＡＦＭ（原子間力顕微鏡）等を用いて測定することができる。
【０１１７】
［赤外線遮蔽材の層構成］
赤外線遮蔽材は、前述の金属粒子含有層を有するものであれば、形態は特に制限されない。赤外線遮蔽材は、透明性及び生産性の観点から、フィルムである態様が好ましい。すなわち、赤外線遮蔽材は、断熱フィルムであることが好ましい。
赤外線遮蔽材の層構成としては、支持体と、金属粒子含有層と、がこの順で積層されている態様が挙げられる。
また、他の一例としては、支持体と、金属粒子含有層と、保護層と、がこの順で積層されている態様が挙げられる。
【０１１８】
［赤外線遮蔽材の製造方法］
赤外線遮蔽材は、前述の金属粒子含有層を形成することで製造することができる。赤外線遮蔽材が支持体を有する場合、赤外線遮蔽材は、前述の支持体上に、前述の金属粒子含有層を形成することで製造することができる。また、赤外線遮蔽材が保護層を有する場合、赤外線遮蔽材は、前述の金属粒子含有層上に、前述の保護層を形成することで製造することができる。各層の形成方法は既述の通りである。
【０１１９】
赤外線遮蔽材は、ロール状の支持体を用いて製造されてもよく、シート状の支持体を用いて製造されてもよい。各層を形成した後、赤外線遮蔽材は、ロール状に巻き取られてもよく、シート状にカットされてもよい。
【０１２０】
〜赤外線遮蔽材の物性〜
赤外線遮蔽材は、波長０．７８μｍ〜１ｍｍの範囲に反射率の最大値を有することが好ましく、波長３μｍ〜１ｍｍの範囲に反射率の最大値を有することがより好ましい。
金属粒子含有層が上記の範囲に反射率の最大値を有することで、遠赤外線をより効率よく反射することができる。
赤外線遮蔽材の可視光線透過率は、６０％以上であることが好ましい。可視光線透過率が、６０％以上であると、例えば、自動車用ガラス及び建物用ガラスに適用した場合に、外部の視認性が良好になる。
本発明の赤外線遮蔽材のヘイズは、２０％以下であることが好ましい。ヘイズが２０％以下であると、例えば、自動車用ガラス及び建物用ガラスに適用した場合に、外部の視認性が良好になる。
ヘイズは、ＪＩＳ＿Ｋ＿７１３６に記載の方法により評価した。
具体的には、ヘイズメーター（ＮＤＨ−５０００、日本電色工業株式会社製）を用いて、前記の通りに得た赤外遮蔽材のヘイズ（％）を測定した。
測定環境は、温度（２３±２）℃、相対湿度（５０±１０）％に保った雰囲気した。
赤外線遮蔽材は、表面抵抗（Ω／ｓｑｕａｒｅ）が１．０×１０６Ω／ｓｑｕａｒｅ以上であることが好ましい。表面抵抗が１．０×１０６Ω／ｓｑｕａｒｅ以上である金属粒子含有層は、層中における電気回路の形成が抑制された状態であるため電波透過率が高い。上記と同様の観点から、表面抵抗は、１．０×１０８Ω／ｓｑｕａｒｅ以上がより好ましく、１．０×１０１２Ω／ｓｑｕａｒｅ以上がさらに好ましい。
表面抵抗は、表面抵抗測定装置（例えば、三菱化学アナリテック株式会社製、ロレスタ）を用いて測定することができる。
【０１２１】
［赤外線遮蔽材の使用態様］
本発明の赤外線遮蔽材は、遠赤外線を選択的に反射又は吸収するために使用される態様であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、例えば、自動車等の乗り物用ガラス及びフィルム、建材用ガラス及びフィルム、並びに農業用フィルムが挙げられる。これらの中でも、省エネルギー効果の点で、乗り物用ガラス及びフィルム、建材用ガラス及びフィルムであることが好ましい。
【０１２２】
ガラスとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
ガラスとしては、例えば、白板ガラス、青板ガラス、シリカコート青板ガラス等の透明ガラスが挙げられる。
なお、ガラス支持体は、表面が平滑であることが好ましく、フロートガラスであることが特に好ましい。
【０１２３】
赤外線遮蔽材を貼り合せたガラスの可視光透過率を求める際には、赤外線遮蔽材を３ｍｍの青板ガラスに貼り合わせて測定することが好ましい。３ｍｍの青板ガラスについてはＪＩＳ  Ａ５７５９：２００８に記載されているガラスを使用することが好ましい。
【０１２４】
赤外線遮蔽材をガラスに貼り合せる場合、赤外線遮蔽材に更に粘着剤層を形成して貼り合わせてもよい。粘着剤層は、赤外線遮蔽材のいずれの面に形成されてもよいが、赤外線遮蔽材が支持体と金属粒子含有層とを有する場合、支持体の表面に粘着剤層が形成されることが好ましい。
粘着剤層の形成に利用可能な材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）樹脂、（メタ）アクリル樹脂、スチレン／（メタ）アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。中でも屈折率の観点から、（メタ）アクリル樹脂が好ましい。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０１２５】
これらの材料から形成される粘着剤層は、塗布により形成することができる。
さらに、粘着剤層には帯電防止剤、滑剤、ブロッキング防止剤などを添加してもよい。
粘着剤層の厚みとしては、０．１μｍ〜１０μｍが好ましい。
【０１２６】
また、粘着剤層としては、市販の両面テープを用いてもよい。両面テープとしては、例えば、パナクリーンＰＤ−Ｓ１（パナック（株）製）が挙げられる。
【０１２７】
赤外線遮蔽材を窓ガラスに適用する場合、赤外線遮蔽材は断熱の効率の観点から、窓の内側、すなわち窓ガラスの室内側に貼り付けることが好ましい。
【０１２８】
窓ガラスに赤外線遮蔽材を貼り付ける際、赤外線遮蔽材に粘着剤層を塗工、若しくは、粘着剤層をラミネートにより設け、あらかじめガラス支持体表面と粘着剤層表面に界面活性剤（主にアニオン系）を含んだ水溶液を噴霧してから、粘着剤層を介してガラス支持体に赤外線遮蔽材を設置してもよい。
水分が蒸発するまでの間、粘着剤層の粘着力は低く、ガラス支持体表面では本発明の赤外線遮蔽材の位置の調整が可能である。ガラス支持体に対する赤外線遮蔽材の貼り付け位置が定まった後、スキージー等を用いてガラス支持体と赤外線遮蔽材の間に残る水分をガラス中央から端部に向けて掃き出すことにより、ガラス支持体表面に赤外線遮蔽材を固定できる。このようにして、窓ガラスに赤外線遮蔽材を設置することが可能である。
【実施例】
【０１２９】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。【０１３０】
（実施例１）
＜空孔を有する平板状金属粒子の作製＞
合成石英ガラス（旭ガラス株式会社製、ＡＱ）上に両面テープを介してポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（東洋紡株式会社製、Ａ４３００、厚み５０μｍ）を貼り付けた。
次に、ＰＥＴフィルム上に電子線用レジスト膜（富士エレクトロニクスマテリアルズ社製、ＦＥＰ−１７１）を塗布した。
電子線用レジスト膜の全面に、下記条件１を満たすリング形状をランダムに配列した描画パターンを電子線により描画した。【０１３１】
−条件１−
形状：リング形状
断面形状：正方形
粒子径：５００ｎｍ
粒子厚み：５０ｎｍ
粒子線幅：７３ｎｍ
平均空孔面積率：５０％
空孔を有する平板状金属粒子の面密度：３０％
最近接金属粒子間距離：０．１５μｍ
変動係数：０％【０１３２】
上記条件１を満たすパターンを描画後、現像して、描画パターンに対応する凹形パターンが形成されたレジスト膜を得た。
次に、パターンが形成されたレジスト膜をマスクとして、ＰＥＴフィルム表面上に銀（Ａｇ）をスパッタリング蒸着（ＳＨＩＢＡＵＲＡ社製、ＣＦＳ−ＳＥＰ−５５）した。スパッタ条件は、Ａｒガスを１５ｓｃｃｍで導入し、ＶＣバルブを閉じた状態でバラトロン真空計が０．２６５Ｐａとなるようにして、ＲＦ２を１００Ｗに設定しＡｇを５０ｎｍ（目標膜厚）となるようにスパッタした。スパッタレートは１ｎｍ／４．５ｓであった。
その後、アセトンに浸すことによりレジスト膜を除去することで、ＰＥＴフィルム上に、空孔を有する平板状金属粒子が形成された。
次に、得られた空孔を有する平板状金属粒子について、以下のようにして諸特性を評価した。【０１３３】
−形状−
上記で得られた空孔を有する平板状金属粒子が形成されたＰＥＴフィルムの表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）Ｓ−４１００（日立製作所製）により観察し、ＳＥＭ画像（倍率１万倍、加速電圧７．０ｋＶ）を撮影した。
得られたＳＥＭ像から、図３に示すように、リング形状の金属粒子であることが確認された。【０１３４】
−平均空孔面積率、面密度−
空孔を有する平板状金属粒子の空孔面積率Ｘは、観察したＳＥＭ画像から測定される、任意に抽出した２００個の粒子の半径と空孔半径から、それぞれ下記式（１ａ）により求められる。
Ｘ  ＝  π（ｒ２）２／π（ｒ１）２  ×１００  …式（１ａ）
式（１ａ）中、Ｘは空孔面積率を表し、ｒ１は特定金属粒子の半径を表し、ｒ２は空孔半径を表す。
平均空孔面積率ＸＡＶＥは、上記の２００個の粒子の空孔面積率Ｘの算術平均値である。
その結果、平均空孔面積率ＸＡＶＥは、５０％であった。
次に、観察されたＳＥＭ画像を２値化した画像（図３）から、金属粒子含有層に対して垂直方向から見た際の金属粒子含有層の全投影面積に対する空孔を有する平板状金属粒子の占有面積の合計値の割合である面密度Ｙ（単位：％）を、下記式（２ａ）より求めた。
ＳＥＭ画像は、空孔を有する平板状金属粒子が形成されたＰＥＴフィルムの表面を走査型電子顕微鏡Ｓ−４１００（日立製作所製）の電子顕微鏡像（倍率１万倍、加速電圧７．０ｋＶ）を撮影した。
Ｙ  ＝  π（特定金属粒子の半径）２×単位面積当たりの特定金属粒子の数  …  式（２ａ）
その結果、空孔を有する平板状金属粒子の面密度は、３０％であった。【０１３５】
−円形状の粒子の割合、平均粒子径（平均最大長さ）、変動係数−
空孔を有する平板状金属粒子の形状均一性は、観察したＳＥＭ画像から任意に抽出した２００個の粒子の形状を、円形状の粒子をＡ、Ａ以外の粒子をＢとして画像解析を行い、Ａに相当する粒子個数の割合（個数％）を求めた。その結果、円形状の粒子は１００％であった。
また同様に上記Ａに該当する粒子１００個の粒子径をＳＥＭ画像から測定し、その平均値を平均粒子径（平均最大長さ）として、粒子径分布における粒子径の標準偏差を平均粒子径（平均最大長さ）で割った変動係数（％）を求めた。その結果、平均粒子径は５００ｎｍであり、変動係数は、０％であった。
ＳＥＭ画像は、空孔を有する平板状金属粒子が形成されたＰＥＴフィルムの表面を、走査型電子顕微鏡Ｓ−４１００（日立製作所製、倍率１万倍、加速伝達７．０ｋＶ）で撮影した。また、撮影したＳＥＭ画像からの各種評価は画像処理ソフトＩｍａｇｅＪを用いて行った。【０１３６】
−粒子厚み、断面形状、粒子線幅、及び粒子の断面のアスペクト比−
空孔を有する平板状金属粒子が形成されたＰＥＴフィルム上の、空孔を有する平板状金属粒子１個の厚みを、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）（ＮａｎｏｃｕｔｅＩＩ、セイコーインスツル社製）を用いて測定した。なお、ＡＦＭの測定条件は、自己検知型センサー、ＤＦＭモード、測定範囲は５μｍ、走査速度は１８０秒／１フレーム、データ点数は２５６×２５６とした。
厚みの測定の際、ＰＥＴフィルム上の空孔を有する平板状金属粒子に対して、ＰＥＴフィルムと垂直方向の変位を検出するため、空孔を有する平板状金属粒子の断面の形状についても観測される。
粒子線幅は、上記で観察したＳＥＭ画像から測定される、任意に抽出した２００個の粒子の粒子直径と空孔直径から下記式により求められる。
粒子線幅＝（粒子直径−空孔直径）／２
また、粒子線幅を粒子厚みで除算することで、粒子の断面のアスペクト比を算出した。
これらの評価を行った結果、粒子厚みは５０ｎｍ、断面形状は正方形、粒子線幅は７３ｎｍ、アスペクト比は１．４６であった。【０１３７】
−最近接金属粒子間距離−
空孔を有する平板状金属粒子が形成されたＰＥＴフィルムのＳＥＭ画像を解析ソフトであるＩｍａｇｅＪに取り込み、最近接金属粒子中心間距離の測定を行った。ＳＥＭ画像を２値化した後、金属粒子の輪郭を検出し、金属粒子の厚みが均一であると仮定して、金属粒子の重心座標を求めた。全ての金属粒子同士の重心座標間距離を求め、最小の重心座標間距離を最近接金属粒子中心間距離として求めた。
ここで、最近接金属粒子間距離は、以下の式で規定される。
最近接金属粒子間距離（μｍ）＝最近接金属粒子中心間距離（μｍ）−粒子径（μｍ）
上記の式から、最近接金属粒子間距離は、０．１５μｍであった。
また、上記式中、粒子径（μｍ）は最近接金属粒子と設定した２つの粒子の粒子径の平均である。【０１３８】
−粒子の面配向−
空孔を有する平板状金属粒子が形成されたＰＥＴフィルムを、ＰＥＴフィルムの表面に対して垂直方向で切断し、断面観察用試料を作製した。この断面観察用試料を走査型電子顕微鏡（日立製作所製）の電子顕微鏡画像（倍率６万倍、加速伝達７．０ｋＶ）を撮影して、５０個の空孔を有する平板状金属粒子について、ＰＥＴフィルムの水平面に対する傾角を平均値として算出した。
その結果、粒子の面配向は、０°であった。【０１３９】
以上の各評価より、得られた粒子が、上記条件１の空孔を有する平板状金属粒子であることが確認された。【０１４０】
＜赤外線遮蔽材の作製＞
空孔を有する平板状金属粒子が形成されたＰＥＴフィルム上に、バインダーとして１質量％のポリビニルブチラール（ＰＶＢ）（和光純薬工業株式会社製、平均重合度７００）及びトルエン−アセトンの混合溶媒（トルエン：アセトン＝１：１（質量比））の混合溶液を、ワイヤー塗布バーを用いて塗布し、乾燥させて、乾燥後の平均厚みが１μｍになるよう空孔を有する平板状金属粒子を含む金属粒子含有層を形成した。
その後、合成石英基板からＰＥＴフィルムを剥離し、赤外線遮蔽材を得た。【０１４１】
−可視光領域の透過率及び反射率測定−
作製した赤外線遮蔽材の反射スペクトル及び透過スペクトルを、紫外可視近赤外分光器（日本分光株式会社製、Ｖ−６７０）を用いて３００ｎｍ〜８００ｎｍの波長範囲で測定した。反射スペクトル測定及び透過スペクトル測定には、積分球ユニット（ＡＲＶ−４７４、日本分光株式会社製）を用い、入射光は４５°偏光板を通し、無偏光とみなせる入射光とした。測定結果を示すグラフを図７に示す。
図７より、作製した赤外線遮蔽材の波長３００ｎｍ〜８００ｎｍにおける透過率はいずれも７０％以上であり、透明性に優れることがわかる。【０１４２】
−遠赤外領域の反射測定−
作製した赤外線遮蔽材の反射スペクトル及び透過スペクトルを、赤外分光器ＩＦＳ６６ｖ／Ｓ（ブルカー・オプティクス社製）を用いて２０００ｎｍ〜５０００ｎｍの波長範囲で測定した。測定結果のグラフを図８に示す。
図８より、作製した赤外線遮蔽材の波長３０００ｎｍにおける反射率が２５％程度であり、遠赤外線の反射率が高いことがわかる。【０１４３】
−電波透過性−
作製した赤外線遮蔽材の表面抵抗（Ω／ｓｑｕａｒｅ）を、表面抵抗測定装置（三菱化学アナリテック株式会社製、ロレスタ）を用いて測定し、電波透過性の指標とした。赤外線遮蔽材の表面抵抗が高いほど材料内に電気が流れにくく、電波が材料を透過する際に材料に吸収される電波の量を抑制することができる。すなわち、表面抵抗が高いほど電波透過性に優れる。
作製した赤外線遮蔽材の表面抵抗は、９．９×１０１２Ω／ｓｑｕａｒｅであり、電波透過性に優れることが示された。【０１４４】
（実施例２）
実施例１において、条件１を下記条件２に変更したこと以外は同様にして、赤外線遮蔽材を作製し、各種評価を行った。【０１４５】
−条件２−
形状：リング形状
断面形状：正方形
粒子径：５００ｎｍ
粒子厚み：５０ｎｍ
粒子線幅：４０ｎｍ
平均空孔面積率：７０％
空孔を有する平板状金属粒子の面密度：５０％
最近接金属粒子間距離：０．１μｍ
変動係数：０％【０１４６】
実施例２の赤外線遮蔽材の波長３００ｎｍ〜８００ｎｍにおける透過率及び反射率を図９に示す。
図９より、実施例２の赤外線遮蔽材の波長３００ｎｍ〜８００ｎｍにおける透過率はいずれも約８０％以上であり、透明性に優れることがわかる。
また、実施例２の赤外線遮蔽材の波長２０００ｎｍ〜５０００ｎｍにおける透過率及び反射率を図１０に示す。
図１０より、実施例２の赤外線遮蔽材は、波長３０００ｎｍ〜４０００ｎｍの領域において反射率がいずれも３０％以上であり、遠赤外線の反射率が高いことがわかる。【０１４７】
実施例２の赤外線遮蔽材について、実施例１と同様の方法で表面抵抗を測定した結果、表面抵抗値は９.９×１０１２（Ω/ｓｑｕａｒｅ）であり、電波透過性が優れることが示された。【０１４８】
上記の空孔を有する平板状金属粒子における、粒子形状、粒子径、粒子厚み、及び粒子線幅、並びに空孔を有す平板状金属粒子の面密度、最近接金属粒子間距離、及び変動係数の数値を変更することで、遠赤外領域及び可視光領域における光の反射率及び透過率を変更した空孔を有する平板状金属粒子を得ることができる。
また、空孔を有する平板状金属粒子を含有する金属粒子含有層における遠赤外領域及び可視光領域における光の反射スペクトル及び透過スペクトルは、以下シミュレーションにより求めることができる。【０１４９】
（実施例３）
＜空孔を有する平板状金属粒子の作製＞
合成石英ガラス（旭ガラス株式会社製、ＡＱ）上に、電子線用レジスト膜（富士エレクトロニクスマテリアルズ社製、ＦＥＰ−１７１）を塗布した。
電子線用レジスト膜の全面に、下記条件３を満たす正方形を周期配列した描画パターンを電子線により描画した。【０１５０】
−条件３−
形状：正方形
断面形状：正方形
粒子径（一辺）：１０００ｎｍ
粒子厚み：５０ｎｍ
粒子線幅：１５０ｎｍ
平均空孔面積率：５０％
空孔を有する平板状金属粒子の面密度：２５％
最近接金属粒子間距離：１．０μｍ
変動係数：０％【０１５１】
上記条件３を満たすパターンを描画後、現像して、描画パターンに対応する凹形パターンが形成されたレジスト膜を得た。
次に、パターンが形成されたレジスト膜をマスクとして、ガラス表面上に、ゲルマニウム（Ｇｅ）の厚みが１０ｎｍ、Ａｇ合金の厚みが４０ｎｍとなるように、スパッタリング蒸着（ＳＨＩＢＡＵＲＡ社製、ＣＦＳ−ＳＥＰ−５５）を行った。
その後、アセトンに浸すことによりレジスト膜を除去することで、ガラス基材上に空孔を有する平板状金属粒子が形成された。
次に、得られた空孔を有する平板状金属粒子について、以下のようにして諸特性を評価した。【０１５２】
−形状−
上記で得られた空孔を有する平板状金属粒子が形成されたガラス基材の表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）Ｓ−４１００（日立製作所製）により観察し、ＳＥＭ画像（倍率１万倍、加速電圧７．０ｋＶ）を撮影した。
得られたＳＥＭ像から、図１７に示すように、正方形の金属粒子であることが確認された。【０１５３】
−平均空孔面積率、面密度−
実施例１と同様の方法により、式（１ａ）から求めた空孔面積率Ｘをもとに算出した平均空孔面積率ＸＡＶＥは、５０％であった。
次に、観察されたＳＥＭ画像を２値化した画像（図１７）をもとに、実施例１と同様の方法により式（２ａ）から求めた、空孔を有する平板状金属粒子の面密度は、３０％であった。【０１５４】
−円形状の粒子の割合、平均粒子径（平均最大長さ）、変動係数−
空孔を有する平板状金属粒子の形状均一性は、観察したＳＥＭ画像から任意に抽出した２００個の粒子の形状を、正方形状の粒子をＡ、Ａ以外の粒子をＢとして画像解析を行い、Ａに相当する粒子個数の割合（個数％）を求めた。その結果、正方形状の粒子は１００％であった。
また同様に上記Ａに該当する粒子１００個の粒子径をＳＥＭ画像から測定し、その平均値を平均粒子径（平均最大長さ）として、粒子径分布における粒子径の標準偏差を平均粒子径（平均最大長さ）で割った変動係数（％）を求めた。その結果、平均粒子径は１０００ｎｍであり、変動係数は、０％であった。ここで、本実施例における正方形状粒子の粒子径は、正方形の一辺の長さを粒子径とした。
ＳＥＭ画像は、空孔を有する平板状金属粒子が形成されたガラス基材の表面を、走査型電子顕微鏡Ｓ−４１００（日立製作所製、倍率１万倍、加速伝達７．０ｋＶ）で撮影した。また、撮影したＳＥＭ画像からの各種評価は画像処理ソフトＩｍａｇｅＪを用いて行った。【０１５５】
−粒子厚み、断面形状、粒子線幅、及び粒子の断面のアスペクト比−
実施例１において、空孔を有する平板状金属粒子が形成されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを、空孔を有する平板状金属粒子が形成されたガラス基材に代えたこと以外は、実施例１と同様の方法により、評価を行った結果、粒子厚み５０ｎｍ、断面形状正方形、粒子線幅１５０ｎｍ、アスペクト比３であった。【０１５６】
−最近接金属粒子間距離−
実施例１と同様の方法により求めた最近接金属粒子間距離は１．０μｍであった。【０１５７】
−粒子の面配向−
空孔を有する平板状金属粒子はガラス基材に形成されたこととしたことから、粒子の面配向は、０°とした。【０１５８】
以上の各評価より、得られた粒子が、上記条件３の空孔を有する平板状金属粒子であることが確認された。【０１５９】
＜赤外線遮蔽材の作製＞
空孔を有する平板状金属粒子が形成されたガラス基材を、赤外線遮蔽材とした。【０１６０】
−可視光領域の透過率及び反射率測定−
実施例１と同様の方法により測定した。
作製した赤外線遮蔽材の波長３００ｎｍ〜８００ｎｍにおける透過率はいずれも７０％以上であり、透明性に優れていた。【０１６１】
−遠赤外領域の反射測定−
作製した赤外線遮蔽材の反射スペクトルを、赤外分光器ＦＴＳ−７０００（Ｖａｒｉａｎ社製）を用いて２５００ｎｍ〜７０００ｎｍの波長範囲で測定した。また、透過スペクトルを、赤外分光器Ｎｉｃｏｌｅｔ４７００（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）を用いて２５００ｎｍ〜７０００ｎｍの波長範囲で測定した。基材のガラスの影響を除外した測定結果のグラフを、それぞれ図１８又は図１９に示す。
図１８及び図１９より、作製した赤外線遮蔽材の波長５０００ｎｍにおける反射率が２０％程度であり、遠赤外線の反射率が高くなっていることがわかる。【０１６２】
−電波透過性−
実施例１と同様の方法により表面抵抗（Ω／ｓｑｕａｒｅ）を測定し、電波透過性の指標とした。
作製した赤外線遮蔽材の表面抵抗は、９．９×１０１２Ω／ｓｑｕａｒｅであり、電波透過性に優れることが示された。【０１６３】
（実施例４）
−条件設定−
まずはじめに、空孔を有さない平板状金属粒子及び空孔を有する平板状金属粒子として、下記の粒子Ｃ及び下記の粒子Ｒ１を想定し、各種数値を以下のとおり設定した。【０１６４】
粒子Ｃ（Ｃｉｒｃｌｅ）
形状：円状
断面形状：正方形
粒子径：８５０ｎｍ
粒子厚み：５０ｎｍ
粒子線幅：値なし
空孔面積率：値なし
空孔を有する平板状金属粒子の面密度：４０％
最近接金属粒子間距離：０．１１μｍ
変動係数：０％【０１６５】
粒子Ｒ１（Ｒｉｎｇ）
形状：リング形状
断面形状：正方形
粒子径：５００ｎｍ
粒子厚み：５０ｎｍ
粒子線幅：５６ｎｍ
空孔面積率：６０％
空孔を有する平板状金属粒子の面密度：４０％
最近接金属粒子間距離：０．１５μｍ
変動係数：０％【０１６６】
−金属粒子単層配置のモデル化−
シミュレーションモデル作成に用いるパラメータとして、上記の粒子Ｃ及び粒子Ｒ１の、形状、断面形状、粒子径、粒子厚み、粒子線幅、空孔面積率、空孔を有する平板状金属粒子の面密度、最近接金属粒子間距離、及び変動係数を入力した。粒子径は、空孔を有する平板状金属粒子の外接円の直径とした。なお、シミュレーションにおける空孔面積率Ｘと平均空孔面積率ＸＡＶＥは同じ値となる。
金属粒子の水平面内での位置を、最近接金属粒子間距離未満の距離に他の金属粒子が存在しないという条件を満たすようにランダムに配列させた。
具体的には、ｎ番目の粒子を配置する際、計算機により生成されるランダム数で決定される特定の座標に配置し、１〜（ｎ−１）番目の金属粒子全てとの距離を測定し、全ての金属粒子との距離が条件を満たす最近接金属粒子間距離以上であれば、その位置に配置し、１つでも最近接金属粒子間距離未満の距離に空孔を有する平板状金属粒子が存在すれば、その位置を放棄し、新たに生成された別の座標にｎ番目の空孔を有する平板状金属粒子があるとするように配置位置を決定した。
全ての空孔を有する平板状金属粒子に対して、上記の配置位置の決定を繰り返すアルゴリズムを実行し、上記粒子Ｃ又は粒子Ｒ１の面積率を満たすまで金属粒子を配置して、ランダム構造の空孔を有する平板状金属粒子モデルを得た。
上記のように粒子同士が接触しないランダム構造とすることで、金属粒子含有層中において電気回路が形成されることはなく、赤外線遮蔽材は高い表面抵抗を維持することができる。つまり、上記のモデルは電波透過性に優れることが予想される。
金属粒子含有層の厚み方向については、同じ高さに金属粒子が単層状に存在する条件でシミュレーションモデルを作成する。【０１６７】
−ＦＤＴＤ法によるシミュレーション−
上記で作成したシミュレーションモデルの金属粒子のランダム配列構造について、電磁場光学シミュレーションＦＤＴＤ（Ｆｉｎｉｔｅ−ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  ｔｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎ）法で可視領域及び遠赤外領域における分光（透過、反射、及び吸収）スペクトルを計算した。
モデルに対する入力パラメータとして、空孔を有する平板状金属粒子、周辺媒質の複素屈折率の分光特性を入力した。
金属粒子の複素屈折率は、例えば、銀（Ａｇ）についてはＰ．Ｂ．Ｊｏｈｎｓｏｎ  ａｎｄ  Ｒ．Ｗ．Ｃｈｒｉｓｔｙ，Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｎｓｔａｎｔｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｎｏｂｌｅ  Ｍｅｔａｌｓ，Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｂ６，４３７０−４３７９（１９７２）に示された複素屈折率に対してドルーデモデルによるフィッティングを行い、波長３００ｎｍ〜５０μｍまで５ｎｍ間隔で算出した複素屈折率の値を用いた。
周囲媒質は、ｎ＝１．５０、ｋ＝０．００に設定した。
分光スペクトルの計算は、波長３００ｎｍ〜５０μｍの波長帯において光学特性の必要な範囲をＦＤＴＤ法によって行った。この分光スペクトルにより、可視光領域の透過率と赤外領域での最大反射率を求めた。なお、反射率のピーク波長は、全波長の反射率の中で最も大きな反射率を示す波長とした。【０１６８】
上記のシミュレーションを用い、空孔を有さない平板状金属粒子（粒子Ｃ：比較例）、及び空孔を有する平板状金属粒子（粒子Ｒ１：本発明）の波長３００ｎｍ〜３５００ｎｍにおける反射スペクトル及び透過スペクトルを求め、粒子Ｃ及び粒子Ｒ１を比較した。粒子Ｃ及び粒子Ｒ１の波長３００ｎｍ〜３５００ｎｍにおける反射スペクトル、透過スペクトル、及び吸収スペクトルを図１１〜図１３に示す。
なお、粒子Ｃ及び粒子Ｒ１は、共鳴波長がほぼ同じで、空孔を有する平板状金属粒子の面密度が等しくなるよう選定した。【０１６９】
図１１〜図１３より、円状の金属粒子である粒子Ｃとリング状の金属粒子である粒子Ｒ１との反射スペクトル、透過スペクトル、及び吸収スペクトルを比較すると、平板状金属粒子が空孔を有することで可視光領域において、より高い透過率とより低い反射率が得られることがわかる。
また、粒子Ｃ及び粒子Ｒ１は、共鳴波長が等しく、粒子Ｒ１の共鳴波長において高い反射性能を示していることがわかる。一方、可視光領域においては、粒子Ｒ１が粒子Ｃと比較して高い透過率を示していることがわかる。
また、粒子Ｒ１は、粒子Ｃと比較して、波長１８００〜３３００ｎｍの領域において吸収が高いことがわかる。【０１７０】
以上の結果から、同じ共鳴波長を持つ、平板状金属粒子と空孔を有する平板状金属粒子の光学特性を比較すると、後者の方が、小さな粒子で共鳴可能であること、空孔を有するため光が透過する領域が大きいことから、透過率が高くなることがわかる。【０１７１】
空孔を有する平板状金属粒子の光学特性が、空孔面積率Ｘ（％）と面密度Ｙ（％）によりどのように変化するかを電磁場光学シミュレーションＦＤＴＤ法により計算した。
評価した光学特性は、赤外領域での最大反射率（表１）、可視光領域の平均透過率（表２）、赤外領域で最大反射を示す波長（ピーク波長）（表３）であり、それぞれ表１〜表３に示す。
なお、可視光領域の平均透過率は以下のように求めた。
ＦＤＴＤ法により波長３５０ｎｍ〜８００ｎｍの透過率を５０ｎｍ刻みで計算し、その平均値を平均透過率とした。【０１７２】
計算に用いた空孔を有する平板状金属粒子の粒子形状は以下の通りである。
粒子Ｒ２
形状：リング形状
断面形状：正方形
粒子径：５００ｎｍ
粒子厚み：５０ｎｍ
粒子線幅：Ｔｎｍ
空孔面積率：Ｘ％
空孔を有する平板状金属粒子の面密度：Ｙ％
最近接金属粒子間距離：０．１５μｍ
変動係数：０％【０１７３】
なお、粒子Ｒ２の最近接粒子間距離は、金属粒子が互いに接することなく、かつ一様に配置されるよう設定した。また、粒子線幅Ｔ（ｎｍ）と空孔面積率Ｘ（％）とは以下の関係式で表される。
粒子線幅Ｔ（ｎｍ）＝粒子半径（ｎｍ）×ＳＱＲＴ（空孔面積率Ｘ（％）／１００）
なお、ＳＱＲＴは、ＳＱＲＴの後のカッコ内が平方根であることを示す。
周囲媒質は、ｎ＝１．５０、ｋ＝０．００に設定した。【０１７４】
【表１】
2017150133.tif 000005
【０１７５】
【表２】
2017150133.tif 000006
【０１７６】
【表３】
2017150133.tif 000007
【０１７７】
次いで、空孔を有する平板状金属粒子の光学特性が、変動係数Ｚ（％）によりどのように変化するかを電磁場光学シミュレーションＦＤＴＤ法により計算した。
評価した光学特性は、赤外領域での最大反射率、赤外領域で最大反射を示す波長（ピーク波長）、反射特性の帯域幅である。
ここで、反射特性の帯域幅は以下のように規定した。ＦＤＴＤ法により波長３００ｎｍ〜８０００ｎｍの透過率を１００ｎｍ刻みで計算し、その反射率のピーク値を赤外領域の最大反射率とした。この最大反射率の１／２の値を下回る最大波長範囲を帯域幅と選定した。【０１７８】
計算に用いた空孔を有する平板状金属粒子の各条件は以下の通りである。
粒子Ｒ３
形状：リング形状
断面形状：正方形
粒子径：５００ｎｍ
粒子厚み：５０ｎｍ
粒子線幅：５０ｎｍ
空孔面積率：６４％
空孔を有する平板状金属粒子の面密度：４０％
最近接金属粒子間距離：０．１１μｍ
変動係数：１５％【０１７９】
粒子Ｒ４
形状：リング形状
断面形状：正方形
粒子径：５００ｎｍ
粒子厚み：５０ｎｍ
粒子線幅：５０ｎｍ
空孔面積率：６４％
空孔を有する平板状金属粒子の面密度：３０％
最近接金属粒子間距離：０．１１μｍ
変動係数：３０％【０１８０】
粒子Ｒ５
形状：リング形状
断面形状：正方形
粒子径：５００ｎｍ
粒子厚み：５０ｎｍ
粒子線幅：５０ｎｍ
空孔面積率：６４％
空孔を有する平板状金属粒子の面密度：４０％
最近接金属粒子間距離：０．１１μｍ
変動係数：４０％【０１８１】
なお、上記の粒子Ｒ３〜粒子Ｒ５の最近接粒子間距離は、金属粒子が互いに接することなく、かつ一様に配置されるよう設定した。
周囲媒質は、ｎ＝１．５０、ｋ＝０．００に設定した。
波長３００ｎｍ〜４０００ｎｍの領域の計算結果を図１４に示す。また、粒子Ｒ３〜粒子Ｒ５の変動係数、最大反射率、ピーク波長、ピーク帯域幅は、下記表４に示すとおりであった。【０１８２】
【表４】
2017150133.tif 000008
【０１８３】
図１４及び表４より、Ｒ３（変動係数１５％）とＲ４（変動係数３０％）とＲ５（変動係数４０％）とを比較すると、変動係数が増加するほどピーク波長における反射率（最大反射率）が減少し、ピークの帯域幅が広くなることがわかる。
このことから、赤外線遮蔽材において変動係数が低いほど目的とする波長の反射率を高めることができ、効率的に遠赤外線を反射できることがわかる。【０１８４】
次に、空孔を有する平板状金属粒子の光学特性が、粒子の断面形状によりどのように変化するかを電磁場光学シミュレーションＦＤＴＤ法により計算した。
評価した断面形状は、正方形及び円形とした。また、評価した光学特性は、可視光領域の平均透過率である。
ここで、可視光領域の平均透過率は以下のように求めた。ＦＤＴＤ法により波長３５０ｎｍ〜９５０ｎｍの透過率を５０ｎｍ刻みで計算し、波長３５０ｎｍ〜８００ｎｍの平均値を平均透過率とした。【０１８５】
計算に用いた空孔を有する平板状金属粒子の各条件は以下の通りである。【０１８６】
粒子Ｒ６
形状：リング形状
断面形状：正方形
粒子径：５００ｎｍ
粒子厚み：５０ｎｍ
粒子線幅：５６ｎｍ
空孔面積率：６０％
空孔を有する平板状金属粒子の面密度：４０％
最近接金属粒子間距離：０．０７μｍ
変動係数：０％【０１８７】
粒子Ｒ７
形状：リング形状
断面形状：円形
粒子径：５００ｎｍ
粒子厚み：５０ｎｍ
粒子線幅：５６ｎｍ
空孔面積率：６０％
空孔を有する平板状金属粒子の面密度：４０％
最近接金属粒子間距離：０．０７μｍ
変動係数：０％【０１８８】
なお、粒子Ｒ６及び粒子Ｒ７の最近接粒子間距離は、金属粒子が互いに接することなく、かつ一様に配置されるよう設定した。また、粒子線幅は空孔面積率Ｘ（％）から以下のように求めた。
粒子線幅（ｎｍ）＝粒子半径（ｎｍ）×ＳＱＲＴ（空孔面積率Ｘ（％）／１００）
周囲媒質は、ｎ＝１．５０、ｋ＝０．００に設定した。【０１８９】
計算結果を図１５に示す。また、粒子Ｒ６及び粒子Ｒ７の可視光領域の平均透過率は下記表５に示すとおりであった。【０１９０】
【表５】
2017150133.tif 000009
【０１９１】
図１５及び表５より、断面形状が円形であると可視光領域の平均透過率が高いことがわかる。これは、断面形状が正方形の場合に、入射光に対して断面領域で生じるプラズモン共鳴の影響が、断面形状が円形となることで低減されたためと推定される。【０１９２】
次に、空孔を有する平板状金属粒子の光学特性が、粒子の断面のアスペクト比によりどのように変化するかを電磁場光学シミュレーションＦＤＴＤ法により計算した。断面のアスペクト比は以下のように求めた。
アスペクト比  ＝  粒子線幅  ／  粒子厚み【０１９３】
可視光領域の平均透過率は、ＦＤＴＤ法により波長３５０ｎｍ〜９５０ｎｍの透過率を５０ｎｍ刻みで計算し、波長３５０ｎｍ〜８００ｎｍの平均値を採用した。【０１９４】
計算に用いた空孔を有する平板状金属粒子の各条件は以下の通りである。
粒子Ｒ８
形状：リング形状
断面形状：正方形
粒子径：５００ｎｍ
粒子厚み：５０ｎｍ
粒子線幅：５０ｎｍ
アスペクト比：１
空孔面積率：６４％
空孔を有する平板状金属粒子の面密度：４０％
最近接金属粒子間距離：０．１μｍ
変動係数：０％【０１９５】
粒子Ｒ９
形状：リング形状
断面形状：正方形
粒子径：５００ｎｍ
粒子厚み：５０ｎｍ
粒子線幅：７５ｎｍ
アスペクト比：１．５
空孔面積率：４９％
空孔を有する平板状金属粒子の面密度：４０％
最近接金属粒子間距離：０．１μｍ
変動係数：０％【０１９６】
粒子Ｒ１０
形状：リング形状
断面形状：正方形
粒子径：５００ｎｍ
粒子厚み：５０ｎｍ
粒子線幅：１００ｎｍ
アスペクト比：２
空孔面積率：３６％
空孔を有する平板状金属粒子の面密度：４０％
最近接金属粒子間距離：０．１μｍ
変動係数：０％【０１９７】
なお、上記の粒子Ｒ８〜粒子Ｒ１０の最近接粒子間距離は、金属粒子が互いに接することなく、かつ一様に配置されるよう設定した。
周囲媒質は、ｎ＝１．５０、ｋ＝０．００に設定した。
計算結果を図１６に示す。また、粒子Ｒ８〜粒子Ｒ１０の可視光領域の平均透過率は下記表６に示すとおりであった。【０１９８】
【表６】
2017150133.tif 000010
【０１９９】
図１６及び表６より、Ｒ８（アスペクト比１）とＲ９（アスペクト比１．５）とＲ１０（アスペクト比２）とを比較すると、アスペクト比が増加するほど波長３５０ｎｍ〜８００ｎｍにおける透過率が減少することがわかる。
このことから、空孔を有する平板状金属粒子の断面のアスペクト比が小さいほど、透明性に優れることがわかる。【０２００】
以上のシミュレーション結果より、空孔を有する平板状金属粒子を含有する金属粒子含有層を有する赤外線遮蔽材は、遠赤外線の反射率、透明性、及び電波透過性が高いことがわかる。【０２０１】
（実施例５）
次に、空孔を有する平板状金属粒子の光学特性が、粒子の直径によりどのように変化するかを電磁場光学シミュレーションＦＤＴＤ法により計算した。
可視光領域の平均透過率は、ＦＤＴＤ法により波長３５０ｎｍ〜９５０ｎｍの透過率を５０ｎｍ刻みで計算し、波長３５０ｎｍ〜８００ｎｍの平均値を採用した。【０２０２】
計算に用いた空孔を有する平板状金属粒子の各条件は以下の通りである。
粒子Ｒ１１
形状：リング形状
断面形状：正方形
粒子径：１０００ｎｍ
粒子厚み：５０ｎｍ
粒子線幅：５０ｎｍ
アスペクト比：１
空孔面積率：９０％
空孔を有する平板状金属粒子の面密度：５０％
最近接金属粒子間距離：０．２μｍ
変動係数：０％【０２０３】
粒子Ｒ１２
形状：リング形状
断面形状：正方形
粒子径：１９００ｎｍ
粒子厚み：５０ｎｍ
粒子線幅：５０ｎｍ
アスペクト比：１
空孔面積率：９５％
空孔を有する平板状金属粒子の面密度：５０％
最近接金属粒子間距離：０．２μｍ
変動係数：０％【０２０４】
なお、上記の粒子Ｒ１１及び粒子Ｒ１２の最近接粒子間距離は、金属粒子が互いに接することなく、かつ一様に配置されるよう設定した。
周辺媒質は、ｎ＝１．５０、ｋ＝０．００に設定した。
計算結果を図２０に示す。また、粒子Ｒ１１及び粒子Ｒ１２の可視光領域の平均透過率は下記表７に示すとおりであった。【０２０５】
【表７】
2017150133.tif 000011
【０２０６】
図２０及び表７より、粒子直径を大きくすると赤外領域で最大反射を示す波長（ピーク波長）が長波側に推移することがわかる。
このことから、空孔を有する平板状金属粒子の直径が大きいほど、目的とする波長を長波化させることができることがわかる。【０２０７】
（実施例６）
次に、空孔を有する平板状金属粒子の光学特性が、粒子の配列状態によりどのように変化するかを電磁場光学シミュレーションＦＤＴＤ法により計算した。配列状態はランダム配列と周期配列とした。
可視光領域の平均透過率は、ＦＤＴＤ法により波長３５０ｎｍ〜９５０ｎｍの透過率を５０ｎｍ刻みで計算し、波長３５０ｎｍ〜８００ｎｍの平均値を採用した。
計算に用いた空孔を有する平板状金属粒子の各条件は以下の通りである。ランダム配列は既述の粒子Ｒ１２を用いている。
粒子Ｒ１２
形状：リング形状
断面形状：正方形
粒子径：１９００ｎｍ
粒子厚み：５０ｎｍ
粒子線幅：５０ｎｍ
アスペクト比：１
空孔面積率：９５％
空孔を有する平板状金属粒子の面密度：５０％
最近接金属粒子間距離：０．２μｍ
変動係数：０％
配列：ランダム【０２０８】
粒子Ｒ１３
形状：リング形状
断面形状：正方形
粒子径：１９００ｎｍ
粒子厚み：５０ｎｍ
粒子線幅：５０ｎｍ
アスペクト比：１
空孔面積率：９５％
空孔を有する平板状金属粒子の面密度：５０％
最近接金属粒子間距離：０．５μｍ
変動係数：０％
配列：周期【０２０９】
なお、上記の粒子Ｒ１２の最近接粒子間距離は、金属粒子が互いに接することなく、かつ、一様に配置されるよう設定した。
周辺媒質は、ｎ＝１．５０、ｋ＝０．００に設定した。
計算結果を図２１に示す。また、粒子Ｒ１２及び粒子１３の可視光領域の平均透過率は下記表８に示す通りであった。【０２１０】
【表８】
2017150133.tif 000012
【０２１１】
図２１及び表８より、粒子配列をランダムにすると波長３５０ｎｍ〜波長８００ｎｍにおける透過率が上昇することがわかる。これは、粒子配列がランダムの場合に、各粒子からの散乱光の位相がバラバラであるため、互いに打ち消し合うことで低減されたためと推定される。
このことから、空孔を有する平板状金属粒子の配列はランダムにする方が透明性に優れることがわかる。【０２１２】
次に、空孔を有する平板状金属粒子の光学特性が、粒子の形状によりどのように変化するかを電磁場光学シミュレーションＦＤＴＤ法により計算した。
可視光領域の平均透過率は、ＦＤＴＤ法により波長３５０ｎｍ〜９５０ｎｍの透過率を５０ｎｍ刻みで計算し、波長３５０ｎｍ〜８００ｎｍの平均値を採用した。
計算に用いた空孔を有する平板状金属粒子の各条件は以下の通りである。【０２１３】
粒子Ｒ１５
形状：リング形状
断面形状：正方形
粒子径：１０００ｎｍ
粒子厚み：５０ｎｍ
粒子線幅：１５０ｎｍ
空孔面積率：５０％
空孔を有する平板状金属粒子の面密度：２５％
最近接金属粒子間距離：０．８μｍ
変動係数：０％
配列：周期【０２１４】
粒子Ｒ１６
形状：正方形
断面形状：正方形
粒子径（一辺）：１０００ｎｍ
粒子厚み：５０ｎｍ
粒子線幅：１５０ｎｍ
空孔面積率：５０％
空孔を有する平板状金属粒子の面密度：２５％
最近接金属粒子間距離：１．０μｍ
変動係数：０％
配列：周期【０２１５】
周辺媒質は、ｎ＝１．５０、ｋ＝０．００に設定した。
計算結果を図２２に示す。また、粒子Ｒ１５及び粒子Ｒ１６の可視光領域の平均透過率は下記表９に示す通りであった。【０２１６】
【表９】
2017150133.tif 000013
【０２１７】
図２２及び表９より、粒子形状が異なっても赤外領域で最大反射を示す波長（ピーク波長）を有する粒子とすることができることがわかる。また、径の等しい粒子の場合、形状を正方形とすることにより赤外領域で最大反射を示す波長（ピーク波長）を長波側へ推移させることができることがわかる。これは、粒子の外周長がリング形状より正方形の方が長いためであると推定される。但し、正方形の場合は、短波長側で新たな共鳴ピークを幾つか有することがわかる。これは、入射光に対して正方形の一辺の領域で生じるプラズモン共鳴の影響が、粒子形状が辺を有する形状となったために現れたものと推定される。【０２１８】
（実施例７）
次に、空孔を有する平板状金属粒子の光学特性が、粒子の周辺媒質の屈折率によりどのように変化するかを電磁場光学シミュレーションＦＤＴＤ法により計算した。
可視光領域の平均透過率は、ＦＤＴＤ法により波長３５０ｎｍ〜９５０ｎｍの透過率を５０ｎｍ刻みで計算し、波長３５０ｎｍ〜８００ｎｍの平均値を採用した。
計算に用いた空孔を有する平板状金属粒子の各条件は以下の通りである。【０２１９】
粒子Ｒ１６
形状：正方形
断面形状：正方形
粒子径（一辺）：１０００ｎｍ
粒子厚み：５０ｎｍ
粒子線幅：１５０ｎｍ
空孔面積率：５０％
空孔を有する平板状金属粒子の面密度：２５％
最近接金属粒子間距離：１．０μｍ
変動係数：０％
配列：周期
媒質屈折率：領域Ｉ  ｎ＝１．５０  ｋ＝０．００  ／  領域ＩＩ  ｎ＝１．５０  ｋ＝０．００【０２２０】
粒子Ｒ１７
形状：正方形
断面形状：正方形
粒子径（一辺）：１０００ｎｍ
粒子厚み：５０ｎｍ
粒子線幅：１５０ｎｍ
空孔面積率：５０％
空孔を有する平板状金属粒子の面密度：２５％
最近接金属粒子間距離：１．０μｍ
変動係数：０％
配列：周期
媒質屈折率：領域Ｉ  ｎ＝１．００  ｋ＝０．００  ／  領域ＩＩ  ｎ＝１．５０  ｋ＝０．００【０２２１】
粒子Ｒ１８
形状：正方形
断面形状：正方形
粒子径（一辺）：１０００ｎｍ
粒子厚み：５０ｎｍ
粒子線幅：１５０ｎｍ
空孔面積率：５０％
空孔を有する平板状金属粒子の面密度：２５％
最近接金属粒子間距離：１．０μｍ
変動係数：０％
配列：周期
媒質屈折率：領域Ｉ  ｎ＝１．００  ｋ＝０．００  ／  領域ＩＩ  ｎ＝１．００  ｋ＝０．００【０２２２】
計算結果を図２３に示す。また、粒子Ｒ１６〜粒子Ｒ１８の可視光領域の平均透過率及び赤外領域で最大反射を示す波長（ピーク波長）は下記表１０に示す通りであった。なお、表１０において、図２４に示す粒子２３に対して、図２４に示す領域２１が「領域Ｉ」であり、図２４に示す領域２５が「領域II」である。【０２２３】
【表１０】
2017150133.tif 000014
【０２２４】
図２３及び表１０より、粒子の周辺媒質の屈折率を変化させると赤外領域で最大反射を示す波長（ピーク波長）を推移させることができることがわかる。
このことから、周辺媒質の屈折率により所望のピーク波長の性能を有する赤外遮蔽材とすることができることがわかる。
【符号の説明】
【０２２５】
１  金属部、２  空孔部、１０  空孔を有する平板状金属粒子、１１  支持体、１２  金属粒子含有層、２１  領域Ｉ、２３  粒子、２５  領域II、ｒ１  金属粒子の半径、ｒ２  空孔半径、ｔ  金属粒子の幅
【図１】
2017150133.tif 000015
【図２】
2017150133.tif 000016
【図３】
2017150133.tif 000017
【図４】
2017150133.tif 000018
【図５】
2017150133.tif 000019
【図６】
2017150133.tif 000020
【図７】
2017150133.tif 000021
【図８】
2017150133.tif 000022
【図９】
2017150133.tif 000023
【図１０】
2017150133.tif 000024
【図１１】
2017150133.tif 000025
【図１２】
2017150133.tif 000026
【図１３】
2017150133.tif 000027
【図１４】
2017150133.tif 000028
【図１５】
2017150133.tif 000029
【図１６】
2017150133.tif 000030
【図１７】
2017150133.tif 000031
【図１８】
2017150133.tif 000032
【図１９】
2017150133.tif 000033
【図２０】
2017150133.tif 000034
【図２１】
2017150133.tif 000035
【図２２】
2017150133.tif 000036
【図２３】
2017150133.tif 000037
【図２４】
2017150133.tif 000038
【国際調査報告】
2017150133.tif 000039
2017150133.tif 000040
2017150133.tif 000041
2017150133.tif 000042