(57)【要約】  セル構造を持つ複数の枠を備える枠体と、枠体の複数の枠の全部、又は一部に取り付けられた複数の膜と、を有し、複数の膜の少なくとも一部が、近赤外光を遮蔽し、複数の枠のセルサイズは、可視光光学波長より大きいことにより、軽量で、熱線、即ち近赤外光線を選択的に遮蔽することができ、種々の用途に適用することができ、可動部材、取り外しが容易な部材、折り畳み構造の部材として自立して用いることができる熱線遮蔽材、及び建築部材、ケージ部材並びに側面壁を提供する。
2016208331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セル構造を持つ複数の枠を備える枠体と、
前記枠体の前記複数の枠の全部、又は一部に取り付けられた複数の膜と、を有し、
前記複数の膜の少なくとも一部が、近赤外光を遮蔽し、
前記複数の枠のセルサイズは、可視光光学波長より大きいことを特徴とする熱線遮蔽材。
【請求項２】
前記複数の膜の少なくとも一部は、近赤外光を選択的に遮蔽して可視光を透過することを特徴とする請求項１に記載の熱線遮蔽材。
【請求項３】
前記複数の膜の少なくとも一部は、可視光において反射を防止することを特徴とする請求項１又は２に記載の熱線遮蔽材。
【請求項４】
前記複数の膜の少なくとも一部は、可視光に対して透明であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項５】
前記複数の枠の少なくとも一部は、可視光に対し透明であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項６】
前記複数の膜の少なくとも一部は、少なくとも、複数の金属粒子を含有する金属粒子含有層を有し、
該金属粒子含有層は、前記金属粒子として少なくとも金属平板粒子を含み、前記金属粒子の局在プラズモン効果により前記近赤外光の波長を含む第１の光学波長の光を遮蔽するように機能し、
前記複数の金属粒子の平均サイズは、前記第１の光学波長未満のサイズであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項７】
前記複数の金属粒子の総数の６０％以上は、前記金属粒子の直径の厚みに対する比が３以上である前記金属平板粒子であり、
前記金属平板粒子の主平面は、前記金属粒子含有層の表面に対して０°〜３０°の範囲で面配向しており、
前記金属粒子含有層において、前記複数の金属粒子は、導電路を形成することなく配置されていることを特徴とする請求項６に記載の熱線遮蔽材。
【請求項８】
前記金属粒子は、銀を含むことを特徴とする請求項６又は７に記載の熱線遮蔽材。
【請求項９】
前記金属粒子の総数の６０％以上は、前記局在プラズモンの基本波長を７８０ｎｍ〜２５００ｎｍの間に有することを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１０】
前記複数の膜の少なくとも一部は、
第１の屈折率を持つベースとなる基材と、
複数の金属粒子を含有する金属粒子含有層と、
第２の屈折率を持つ誘電体層と、を有し、
前記基材と、前記金属粒子含有層と、前記誘電体層とは、この順で順次積層された積層構造を構成し、
前記誘電体層の厚みは、入射光が前記誘電体層の表面側から前記積層構造へ入射する場合の前記誘電体層の表面における反射光が前記誘電体層と前記金属粒子含有層との界面における反射光と干渉して打ち消される厚みであり、それによって、第２の入射光波長の入射光の反射を防止する光学機能を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１１】
前記誘電体の厚みは、光路長が前記第２の入射光波長の１／４以下であることを特徴とする請求項１０に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１２】
更に、前記基材と前記金属粒子含有層との間に前記第１の屈折率より大きい第３の屈折率を有する高屈折率層を備えていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１３】
前記第２の入射光波長は、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍであることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１４】
電波透過性を持つことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１５】
更に、１つ以上の開口孔を有することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１６】
前記複数の膜の少なくとも一部は、１つ以上の開口孔を有することを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１７】
前記複数の枠及び前記複数の膜からなる構造体は、１０〜１０００００Ｈｚの範囲内の第１の周波数において、５ｄＢ以上防音することを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１８】
前記複数の膜の少なくとも一部は、
第１の屈折率を持つベースとなる基材と、
複数の金属粒子を含有する金属粒子含有層と、
第２の屈折率を持つ誘電体層と、を有し、
前記基材と、前記金属粒子含有層と、前記誘電体層とは、この順で順次積層された積層構造を構成し、
前記金属粒子含有層は、前記金属粒子として少なくとも金属平板粒子を含み、前記金属粒子の局在プラズモン効果により前記近赤外光の波長を含む第１の光学波長λ１の光を遮蔽するように機能し、
前記誘電体層の厚みは、入射光が前記誘電体層の表面側から前記積層構造へ入射する場合の前記誘電体層の表面における反射光が前記誘電体層と前記金属粒子含有層との界面における反射光と干渉して打ち消される厚みであり、それによって、第２の入射光波長λ２の入射光の反射を防止し、
前記複数の枠の平均セルサイズをＲ、前記複数の金属粒子の平均サイズをｄ１、前記第１の光学波長をλ１、前記第２の入射光波長をλ２、前記複数の枠及び前記複数の膜からなる構造体の共振周波数の音響波長をλ３とする時、下記不等式（１）で表されるスケールの関係を持ち、光学機能として、λ１を中心に光を遮蔽する機能、及びλ２を中心に反射防止機能を持つことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
ｄ１ ＜λ２ ＜ λ１ ＜ Ｒ ＜ λ３          …（１）
【請求項１９】
前記複数の膜の少なくとも一部は、１つ以上の開口孔を有し、
前記複数の枠、前記複数の膜、及び前記１つ以上の開口孔からなる構造体は、前記共振周波数より低周波側に防音の極大値を示すピーク周波数を有し、該ピーク周波数の音響波長をλ４とする時、下記不等式（２）で表されるスケールの関係を持ち、光学機能として、λ１を中心に光を遮蔽する機能、及びλ２を中心に反射防止機能を持ち、音響機能としてλ４を中心に低周波側の音を遮蔽する機能を持つことを特徴とする請求項１８に記載の熱線遮蔽材。
ｄ１ ＜λ２ ＜ λ１ ＜ Ｒ ＜ λ３ ＜ λ４      …（２）
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材を、可動部材、又は取外し可能な部材として用いたことを特徴とする建築部材。
【請求項２１】
前記建築部材が用いられる建築物、又は空間において、前記複数の膜が外側に、かつ前記枠体が内側に来るように配置されたことを特徴とする請求項２０に記載の建築部材。
【請求項２２】
前記熱線遮蔽材を外窓の透明部として用いた窓部材であることを特徴とする請求項２０又は２１に記載の建築部材。
【請求項２３】
前記熱線遮蔽材を網戸の透明部として用いた網戸部材であることを特徴とする請求項２０又は２１に記載の建築部材。
【請求項２４】
前記熱線遮蔽材を前記枠体が折りたためる構造として用いたブラインド、カーテン、又は仕切りであることを特徴とする請求項２０又は２１に記載の建築部材。
【請求項２５】
直方体の形状を有するケージ部材であって、前記直方体の少なくとも１面を、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材を用いて形成したことを特徴とするケージ部材。
【請求項２６】
道路又は鉄道線路の側面に設置される側面壁であって、
少なくとも一部に、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材を用いたことを特徴とする側面壁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱線遮蔽材、及びこれを用いる建築部材、ケージ部材並びに側面壁に係り、詳しくは、近赤外光線からなる熱線を選択的に遮蔽することができる熱線遮蔽材、好ましくは更に、可視光線透過性、電波透過性及び／又は防音に優れた熱線遮蔽材、及びこれを用いる建築部材、ケージ部材並びに側面壁に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化炭素削減のための省エネルギ施策の一つとして、自動車、鉄道車輌、建築物等の窓、水槽やプール等の覗き窓、ショーウィンドウ、ベランダのフェンスなどのガラスやアクリル樹脂等に対する熱線遮蔽性付与材料が開発されている。熱線遮蔽性又は日射遮蔽性（日射熱取得率）の観点からは、吸収した光の室内への再放射（吸収した日射エネルギの約１／３量）がある熱線吸収型より、再放射がない熱線反射型が望ましく、様々な提案がなされている。
このような熱線反射型の熱線遮蔽性付与材料としては、自動車用ガラスや建物の窓ガラス等の表面に貼り付ける熱線遮蔽材、及び合わせガラス用中間膜として用いられる熱線遮蔽材等が提案されている（特許文献１、２及び３参照）。【０００３】
例えば、本出願人の出願に係る特許文献１では、銀等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、略六角形状又は略円盤形状の金属平板粒子を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を開示している。この熱線遮蔽材は、ガラス基板上に直接金属粒子含有層を形成するものでも、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等の樹脂基板上に金属粒子含有層を形成するものでもよいことも開示している。
この特許文献１では、上記構成により、反射波長選択性及び反射帯域選択性が高く、可視光線透過性及び電波透過性に優れた熱線遮蔽材を提供することができるとしている。
また、本出願人の出願に係る特許文献２では、特許文献１と同様に、銀等の金属粒子を含有する金属粒子含有層を有し、金属粒子として金属平板粒子を含み、金属粒子含有層の表面に対して垂直方向から見た時、金属粒子含有層の正射影の面積に対する金属粒子の正射影の面積の合計との比で表される面積被覆率（百分率）が３０％以上、かつ全金属粒子の円相当径の変動係数が２２％以下である熱線遮蔽材、これを含む合わせガラス中間膜及びこれを用いる合わせガラスを開示している。
この特許文献２では、上記構成により、金属粒子の面積被覆率が高い場合にも、高い可視光透過率と低い全日射透過率を両立することができるとしている。【０００４】
また、特許文献３では、複数枚のガラス板状体と中間膜層を有し、合わせガラス用中間膜層が、ＰＥＴフィルム等の遮音性フィルムを２枚以上の日射遮蔽性能を持つポリビニルブチラール（ＰＶＢ）フィルムや機能性超微粒子付与ＰＶＢフィルム等の中間膜で挟んだ構成からなり、合わせガラスの厚さの合計が５ｍｍ以上８ｍｍ以下であり、日射遮蔽性能、遮音性能および耐衝撃性能を有する合わせガラスを開示している。
この特許文献３では、上記構成により、日射遮蔽性と遮音性と耐衝撃性能を備えた軽量の合わせガラスを得ることができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１１８３４７号公報
【特許文献２】特開２０１４−１９１２２４号公報
【特許文献３】特開２００４−１９６５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１〜３に開示の技術では、いずれも支持体を何もつけないフィルム上に金属粒子を塗布した薄膜フィルムの状態で用いるか、又は支持体としてガラス板等の大きく連続的な構造を用いている。このため、薄膜フィルムの状態で用いる場合、そのまま外周に枠を取り付けても大面積では非常に強度が弱く単純な薄膜フィルムと同じ強度しか持たないという問題があった。一方、ガラス板等の支持体を用いると、支持は可能であるが重く、取り扱いが困難であるという問題があった。
このように、これらの特許文献１〜３に開示された従来の熱線遮蔽材等の遮熱フィルムは、支持体として機能するガラスやアクリル樹脂などの透明部材上に直接形成する、又は貼り付ける形、もしくは透明部材間に挟み込む形を前提として薄膜フィルム状に形成していた。これは、生産性としても、ロールトゥロールの技術でフィルム上に形成することが優位だったということ、及び使用方法の想定として車輌や建築物等の窓部に使うことが多いため、ガラスの表面上、もしくはガラス内部に中間膜として入れる形態を想定したためであった。
しかしながら、このような、従来の熱線遮蔽材等の遮熱フィルムは、建築物の窓等のガラスやアクリル樹脂などの透明部材に遮熱機能を持たせるために透明部材に直接形成して、貼り付けて、又は挟み込んで用いられているため、時間帯や季節や使用形態によって、窓等の透明部材において、遮熱ではなく、日射（太陽光の照射）が必要となると、遮熱フィルムが貼り付けられた窓ガラスを開放するか、遮熱フィルムが貼り付けられた窓ガラス自体を取り外し、遮熱フィルムが貼り付けられていない窓ガラスを取り付けなければならなくなるという問題があった。【０００７】
通常、建築物においては、時間帯や季節等の日照の変化に対応するために、カーテンや、ブラインドや、網戸や、雨戸等が窓ガラスと共に用いられているが、いずれも、可視光や熱線を含む日照を完全に遮蔽するものがほとんどであり、日射光の取り込みを行うものもレースカーテンのようなものとなり、外の風景をクリアに見ることは不可能である。上記特許文献１〜３に開示の従来の熱線遮蔽材等の遮熱フィルムのように、熱線を遮蔽するが、可視光を透過させ、その可視光の散乱が小さいために外の景色がクリアに見え、電波も透過させることはできない。
しかしながら、上記特許文献１〜３に開示の従来の熱線遮蔽材等の遮熱フィルムは、薄膜フィルム状に形成されており、自立できないため、ガラスやアクリル樹脂などの透明部材に直接形成して、貼り付けて、又は挟み込んで用いることが前提となっており、カーテンや、ブラインドや、網戸や、雨戸等の代わりに用いることができないという問題があった。【０００８】
特に、熱線遮蔽材等の遮熱フィルムの中でも、特に可視光透過かつ近赤外光遮蔽で可視光散乱の少ない高機能遮熱フィルムは、その透明性と遮熱性の両立から、窓の部材以外にも、ブラインドや網戸やペット用ケース等の多岐にわたる用途が想定される。この場合、扱いやすさの観点から機能を損なわない範囲でできるだけ軽い構造が求められる。そこで、高機能遮熱フィルムを張り付けるガラス板やアクリル板の厚みを薄くして軽い構造にすると、ガラス板やアクリル板の物理的な強度が低下し、ブラインドや網戸やペット用ケース等の用途に使用できないという問題があった。ガラス板やアクリル板は物理的強度を保ったまま大面積化すると極めて重くなり、取り扱いが困難になるため、用途が限定され、窓の部材以外には、使用できないという問題があった。
また、網戸やペット用ケースの場合、空気の交換が可能な機構が求められるため、分厚いガラス板やアクリル板はその点でも加工の難易度やコストの観点から難しいことが多いという問題があった。【０００９】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、軽量で、熱線、即ち近赤外光線を選択的に遮蔽することができ、好ましくは更に、透明かつ軽量で、外部の視認性の調整も可能でありながら、熱線（近赤外光線）を遮蔽することができ、種々の用途に適用することができ、可動部材、取り外しが容易な部材、折り畳むことができる構造の部材として自立して用いることができる熱線遮蔽材、及びこれを用いる建築部材、ケージ部材並びに側面壁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明者らは、熱線遮蔽材について鋭意研究を重ねた結果、従来の熱線遮蔽材等の遮熱フィルムは、ガラス板やアクリル板等に直接形成する、貼り付ける、又は挟み込むことが前提となっているが、ガラス板やアクリル板は物理的強度を保ったまま大面積化すると極めて重くなるために、薄い遮熱フィルムを何らかの構造体で重くならないように強度を高める必要があること、また、ガラス板やアクリル板を用いないで、大面積の遮熱フィルムの外周を枠体に固定した状態では強度が非常に弱いこと、屋内と屋外との間に位置する窓やカーテンやブラインドや網戸等に望ましい性能は、光の調整から、熱、風、音の調整まで多岐にわたることから、薄膜状の遮熱フィルムをセル構造の多数の枠、例えばグリッド状の枠に固定することで、膜−枠構造体の強度を向上させることができること、また、外から入ってくる太陽光の熱を遮蔽しながらも、太陽光自体は通し、外の様子をクリアに見ることのできること、また、音の調整、即ち防音をすることができること、更には、膜に開口孔を開けることにより風を通すことができること知見し、本発明に至ったものである。【００１１】
即ち、本発明の熱線遮蔽材は、セル構造を持つ複数の枠を備える枠体と、枠体の複数の枠の全部、又は一部に取り付けられた複数の膜と、を有し、複数の膜の少なくとも一部が、近赤外光を遮蔽し、複数の枠のセルサイズは、可視光光学波長より大きいことを特徴とする。
ここで、複数の膜の少なくとも一部は、近赤外光を選択的に遮蔽して可視光を透過することが好ましく、また、可視光において反射を防止することが好ましく、また、可視光に対して透明であることが好ましい。
また、複数の枠の少なくとも一部は、可視光に対し透明であることが好ましい。【００１２】
また、複数の膜の少なくとも一部は、少なくとも、複数の金属粒子を含有する金属粒子含有層を有し、金属粒子含有層は、金属粒子として少なくとも金属平板粒子を含み、金属粒子の局在プラズモン効果により近赤外光の波長を含む第１の光学波長の光を遮蔽するように機能し、複数の金属粒子の平均サイズは、第１の光学波長未満のサイズであることが好ましい。
また、複数の金属粒子の総数の６０％以上は、金属粒子の直径の厚みに対する比が３以上である金属平板粒子であり、金属平板粒子の主平面は、金属粒子含有層の表面に対して０°〜３０°の範囲で面配向しており、金属粒子含有層において、複数の金属粒子は、導電路を形成することなく配置されていることが好ましい。
また、金属粒子は、銀を含むことが好ましい。
また、金属粒子の総数の６０％以上は、局在プラズモンの基本波長を７８０ｎｍ〜２５００ｎｍの間に有することが好ましい。【００１３】
また、複数の膜の少なくとも一部は、第１の屈折率を持つベースとなる基材と、複数の金属粒子を含有する金属粒子含有層と、第２の屈折率を持つ誘電体層と、を有し、基材と、金属粒子含有層と、誘電体層とは、この順で順次積層された積層構造を構成し、誘電体層の厚みは、入射光が誘電体層の表面側から積層構造へ入射する場合の誘電体層の表面における反射光が誘電体層と金属粒子含有層との界面における反射光と干渉して打ち消される厚みであり、それによって、第２の入射光波長の入射光の反射を防止する光学機能を有することが好ましい。
また、誘電体の厚みは、光路長が第２の入射光波長の１／４以下であることを特徴とすることが好ましい。
また、更に、基材と金属粒子含有層との間に第１の屈折率より大きい第３の屈折率を有する高屈折率層を備えていることが好ましい。
また、第２の入射光波長は、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍであることが好ましい。【００１４】
また、電波透過性を持つことが好ましい。
また、更に、１つ以上の開口孔を有することが好ましい。
また、複数の膜の少なくとも一部は、１つ以上の開口孔を有することが好ましい。
また、複数の枠及び複数の膜からなる構造体は、１０〜１０００００Ｈｚの範囲内の第１の周波数において、５ｄＢ以上防音することが好ましい。【００１５】
また、複数の膜の少なくとも一部は、第１の屈折率を持つベースとなる基材と、複数の金属粒子を含有する金属粒子含有層と、第２の屈折率を持つ誘電体層と、を有し、基材と、金属粒子含有層と、誘電体層とは、この順で順次積層された積層構造を構成し、金属粒子含有層は、金属粒子として少なくとも金属平板粒子を含み、金属粒子の局在プラズモン効果により近赤外光の波長を含む第１の光学波長λ１の光を遮蔽するように機能し、誘電体層の厚みは、入射光が誘電体層の表面側から積層構造へ入射する場合の誘電体層の表面における反射光が誘電体層と金属粒子含有層との界面における反射光と干渉して打ち消される厚みであり、それによって、第２の入射光波長λ２の入射光の反射を防止し、複数の枠の平均セルサイズをＲ、複数の金属粒子の平均サイズをｄ１、第１の光学波長をλ１、第２の入射光波長をλ２、複数の枠及び複数の膜からなる構造体の共振周波数の音響波長をλ３とする時、下記不等式（１）で表されるスケールの関係を持ち、光学機能として、λ１を中心に光を遮蔽する機能、及びλ２を中心に反射防止機能を持つことが好ましい。
ｄ１ ＜λ２ ＜ λ１ ＜ Ｒ ＜ λ３            …（１）【００１６】
また、複数の膜の少なくとも一部は、１つ以上の開口孔を有し、複数の枠、複数の膜、及び１つ以上の開口孔からなる構造体は、共振周波数より低周波側に防音の極大値を示すピーク周波数を有し、ピーク周波数の音響波長をλ４とする時、下記不等式（２）で表されるスケールの関係を持ち、光学機能として、λ１を中心に光を遮蔽する機能、及びλ２を中心に反射防止機能を持ち、音響機能としてλ４を中心に低周波側の音を遮蔽する機能を持つことが好ましい。
ｄ１ ＜λ２ ＜ λ１ ＜ Ｒ ＜ λ３ ＜ λ      …（２）【００１７】
また、上記目的を達成するために、本発明の建築部材は、上記熱線遮蔽材を、可動部材、又は取外し可能な部材として用いたことを特徴とする。
ここで、建築部材が用いられる建築物、又は空間において、複数の膜が外側に、かつ枠体が内側に来るように配置されたことが好ましい。
また、熱線遮蔽材を外窓の透明部として用いた窓部材であることが好ましい。
また、熱線遮蔽材を網戸の透明部として用いた網戸部材であることが好ましい。
また、熱線遮蔽材を枠体が折りたためる構造として用いたブラインド、カーテン、又は仕切りであることが好ましい。
また、上記目的を達成するために、本発明のケージ部材は、直方体の形状を有するケージ部材であって、直方体の少なくとも１面を、上記熱線遮蔽材を用いて形成したことを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明の側面壁は、道路又は鉄道線路の側面に設置される側面壁であって、少なくとも一部に、上記熱線遮蔽材を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、軽量で、熱線、即ち近赤外光線を選択的に遮蔽することができ、可動部材、取り外しが容易な部材、折り畳むことができる構造の部材として自立して用いることができる。
また、本発明によれば、膜が透明なものでは、上記の効果に加え、更に、透明かつ軽量で、外部の視認性の調整も可能でありながら、熱線（近赤外光線）を遮蔽することができる。
また、本発明によれば、上記の各効果に加え、更に、可聴域の低周波側及び高周波側において音響を遮蔽して防音することができる。
また、本発明によれば、膜が開口孔を持つものでは、上記効果に加え、更に、風を通すことができ、即ち通気性を有する熱線遮蔽材を提供することができ、更に、低周波側の特定の周波数の音を特に強く遮蔽して防音することができる。
また、本発明によれば、上記各効果を奏する熱線遮蔽材を用いる建築部材、ケージ部材並びに側面壁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る熱線遮蔽材の一例を模式的に示す平面図である。
【図２】図１に示す熱線遮蔽材のII−II線で切断した模式的断面図である。
【図３】図１に示す熱線遮蔽材の膜として用いられる第１の実施形態の遮熱フィルムの一例の模式的な概略断面図である。
【図４Ａ】図３に示す遮熱フィルムに含まれる平板粒子の形状の一例を示した概略斜視図であって、略円盤形状の平板粒子を示す。
【図４Ｂ】図３に示す遮熱フィルムに含まれる平板粒子の形状の一例を示した概略斜視図であって、略六角形状の平板粒子を示す。
【図５Ａ】本発明の遮熱フィルムにおいて、金属平板粒子を含む金属粒子含有層の存在状態を示した概略断面図であって、基板の平面と平板粒子の平面とのなす角度（θ）を説明する図を示す。
【図５Ｂ】本発明の遮熱フィルムにおいて、金属平板粒子を含む金属粒子含有層の存在状態を示した概略断面図であって、金属粒子含有層の遮熱フィルム３０の深さ方向における存在領域を示す図である。
【図６】金属平板粒子のアスペクト毎の透過率の波長依存性のシミュレーションを示すグラフである。
【図７】金属粒子含有層を複数有する遮熱フィルムを示す概略断面図である。
【図８】図１に示す熱線遮蔽材の膜として用いられる第２の実施形態の遮熱フィルムの一例の模式的な概略断面図である。
【図９】図８に示す第２の実施形態の遮熱フィルムにおいて、金属平板粒子を含む金属粒子含有層の存在状態を示した概略断面図であって、金属粒子含有層の反射防止構造の深さ方向における金属平板粒子の存在領域を示す図である。
【図１０】図８に示す第２の実施形態の遮熱フィルムにおいて、金属平板粒子を含む金属粒子含有層の存在状態の他の一例を示した概略断面図である。
【図１１】図１に示す熱線遮蔽材の膜として用いられる第２の実施形態の遮熱フィルムの他の一例の模式的な概略断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る熱線遮蔽材の一例を模式的に示す平面図である。
【図１３】本発明に係る熱線遮蔽材の音響メタマテリアル及び光学メタマテリアルとしてのサイズの関係を説明する図である。
【図１４】本発明の実施例１の熱線遮蔽材の光透過特性を示すグラフである。
【図１５】本発明の実施例１の熱線遮蔽材の光反射特性を示すグラフである。
【図１６】本発明の実施例１の熱線遮蔽材の遮音特性を示すグラフである。
【図１７】本発明の実施例１の熱線遮蔽材の音の吸収特性を示すグラフである。
【図１８】本発明の実施例２の熱線遮蔽材の光透過特性を示すグラフである。
【図１９】本発明の実施例２の熱線遮蔽材の光反射特性を示すグラフである。
【図２０】本発明の実施例２の熱線遮蔽材の遮音特性を示すグラフである。
【図２１】本発明の実施例２の熱線遮蔽材の音の吸収特性を示すグラフである。
【図２２】比較例１の熱線遮蔽材の遮音特性を示すグラフである。
【図２３】本発明の熱線遮蔽材の防音構造としての音響パラメータＡに対する遮蔽周波数を示すグラフである。
【図２４】本発明の熱線遮蔽材の防音構造としての音響パラメータＢに対する第１共振周波数を示すグラフである。
【図２５】本発明の熱線遮蔽材の一例の断面模式図である。
【図２６】本発明の熱線遮蔽材の他の一例の断面模式図である。
【図２７】本発明の熱線遮蔽材の壁への取付状態の一例を示す断面模式図である。
【図２８】図２７に示す熱線遮蔽材の壁からの取外状態の一例の断面模式図である。
【図２９】本発明の熱線遮蔽材の他の一例における単位ユニットセルの着脱を示す平面図である。
【図３０】本発明の熱線遮蔽材の他の一例における単位ユニットセルの着脱を示す平面図である。
【図３１】本発明の熱線遮蔽材の遮蔽セルの一例の平面図である。
【図３２】図３１に示す遮蔽セルの側面図である。
【図３３】本発明の熱線遮蔽材の遮蔽セルの一例の平面図である。
【図３４】図３３に示す遮蔽セルのＡ−Ａ線矢視断面模式図である。
【図３５】本発明の熱線遮蔽材の他の一例の平面図である。
【図３６】図３５に示す熱線遮蔽材のＢ−Ｂ線矢視断面模式図である。
【図３７】図３５に示す熱線遮蔽材のＣ−Ｃ線矢視断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る熱線遮蔽材を添付の図面に示す好適実施形態を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る熱線遮蔽材の一例を模式的に示す平面図であり、図２は、図１に示す熱線遮蔽材のII−II線で切断した模式的断面図である。
【００２１】
（熱線遮蔽材）
図１及び図２に示す本発明の熱線遮蔽材１０は、開口１２をそれぞれ有し、２次元的に配置されたセル構造の複数、図示例では３６個の枠１４を形成する枠体１６と、それぞれの枠１４の開口１２を覆うようにそれぞれの枠１４に固定される、複数、図示例では３６個の膜１８を形成するシート状の膜体２０とを有する。
本実施形態の熱線遮蔽材１０において、１つの枠１４と、この枠１４に固定された膜１８とは、１つの遮蔽セル２２を構成する。したがって、熱線遮蔽材１０は、２次元的に配置された複数、図示例では３６個の遮蔽セル２２を有するものである。
図示例においては、枠体１６の全体にシート状の膜体２０を固定して取り付けることにより、３６個の枠１４の全てにそれぞれ３６個の膜１８が固定されて取り付けられているが、本発明は、これに限定されず、複数の枠１４の一部に複数の膜１８が固定されるものであっても良い。
【００２２】
（枠）
枠１４は、厚みのある板状部材である枠材１５で環状に囲むように形成された、内部に開口１２を有し、少なくともの一方の側において開口１２を覆うように膜１８を固定し、支持するためのもので、この枠１４に固定された膜１８からなる遮蔽セル２２に必要な強度を付与するものである。したがって、枠１４は、膜１８に比べて、剛性が高く、具体的には、単位面積当たりの質量及び剛性は、共に高い必要がある。
枠１４の形状は、膜１８の全外周を抑えることができるように膜１８を固定できる閉じた連続した形状であることが好ましいが、本発明は、これに限定されず、枠１４が、これに固定された膜１８を支持でき、遮蔽セル２２に必要な強度を付与することができれば、一部が切断され、不連続な形状であっても良い。即ち、枠１４の役割は、膜１８を固定して支持することにあるため、枠１４に小さな切れ目が入っていても、極わずかに接着していない部位が存在していても効果を発揮する。
【００２３】
また、枠１４によって形成される開口１２の形状は、平面形状で、図１に示す例では正方形であるが、本発明においては、特に制限的ではなく、例えば、長方形、ひし形、又は平行四辺形等の他の四角形、正三角形、２等辺三角形、又は直角三角形等の三角形、正五角形、又は正六角形等の正多角形を含む多角形、円形、若しくは楕円形等であっても良いし、不定形であっても良い。なお、枠１４の開口１２の両側の端部は、共に閉塞されておらず、共にそのまま外部に開放されている。この開放された開口１２の少なくとも一方の端部に開口１２を覆うように膜１８が枠１４に固定される。
また、枠１４のセルサイズ（以下、単にサイズと言う）は、平面視のサイズであり、その開口１２のサイズとして定義できるが、図１に示す正方形のような正多角形、又は円の場合には、その中心を通る対向する辺間の距離、又は円相当直径と定義することができ、多角形、楕円又は不定形の場合には、円相当直径と定義することができる。本発明において、円相当直径及び半径とは、それぞれ面積の等しい円に換算した時の直径及び半径である。
なお、本発明の熱線遮蔽材１０において、枠１４のサイズは、全ての枠１４において、一定であっても良いが、異なるサイズ（形状が異なる場合も含む）の枠が含まれていても良く、この場合には、枠１４のサイズとして、枠１４の平均サイズを用いればよい。
【００２４】
このような枠１４のサイズは、特に制限的ではなく、本発明の熱線遮蔽材１０の用途、即ち熱線遮蔽材１０が熱線遮蔽、即ち遮熱のために適用される物、例えば２重窓の外窓に用いられる窓部材、網戸部材、ブラインド、カーテン、及び仕切り等の可動構造、取外し可能な構造、折り畳み可能な構造の建築部材、動物を収容するケージ部材、及び道路又は鉄道線路の側面に設置される側面壁等に応じて設定すればよい。
また、枠１４の平均サイズは、可視光を透過させるため、少なくとも可視光光学波長（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）より大きい必要がある。
例えば、枠１４のサイズは、０．５ｍｍ〜２００ｍｍであることが好ましく、１ｍｍ〜１００ｍｍであることがより好ましく、２ｍｍ〜３０ｍｍであることが最も好ましい。
なお、枠１４のサイズは、各枠１４で異なるサイズが含まれる場合などは、平均サイズで表しても良い。
【００２５】
また、枠１４の幅及び厚さも、膜１８を確実に抑えるように固定することができ、膜１８を確実に支持できれば、特に制限的ではないが、例えば、枠１４のサイズに応じて設定することができる。
例えば、枠１４の幅は、枠１４のサイズが、０．５ｍｍ〜５０ｍｍの場合には、０．５ｍｍ〜２０ｍｍであることが好ましく、０．７ｍｍ〜１０ｍｍであることがより好ましく、１ｍｍ〜５ｍｍであることが最も好ましい。
枠１４の幅が、枠１４のサイズに対して比率が大きくなりすぎると、全体に占める枠１４の部分の面積率が大きくなり、デバイスとしての熱線遮蔽材１０が重くなる懸念がある。一方、上記比率が小さくなりすぎると、その枠１４部分において接着剤などによって膜を強く固定することが難しくなってくる。
また、枠１４の幅は、枠１４のサイズが、５０ｍｍ超、２００ｍｍ以下の場合には、１ｍｍ〜１００ｍｍであることが好ましく、３ｍｍ〜５０ｍｍであることがより好ましく、５ｍｍ〜２０ｍｍであることが最も好ましい。
また、枠１４の厚さは、０．５ｍｍ〜２００ｍｍであることが好ましく、０．７ｍｍ〜１００ｍｍであることがより好ましく、１ｍｍ〜５０ｍｍであることが最も好ましい。
なお、枠１４の幅及び厚さは、各枠１４で異なる幅及び厚さが含まれる場合などは、それぞれ平均幅及び平均厚さで表すことが好ましい。
【００２６】
なお、本発明においては、複数、即ち２以上の枠１４は、２次元的に繋がるように配置された枠体１６、好ましくは１つの枠体１６として構成されることが好ましい。
ここで、本発明の熱線遮蔽材１０の枠１４の数、即ち図示例では、枠体１６を構成する枠１４の数は３６個であるが、本発明では、特に制限的ではなく、本発明の熱線遮蔽材１０の上述した用途（適用物）に応じて設定すればよい。もしくは、上述した枠１４のサイズは、上述した用途（適用物）に応じて設定されている場合には、枠１４の数は、枠１４のサイズに応じて設定すればよい。
例えば、枠１４の数、即ち、遮蔽セル２２の数は、１個〜１０００００個であることが好ましく、２個〜５００００個であることがより好ましく、４個〜１００００個であることが最も好ましい。
【００２７】
枠１４の材料、即ち枠体１６の材料は、膜１８を支持でき、上述した用途に適用する際に適した強度を持ち、遮熱環境に対して耐性があれば、特に制限的ではなく、遮熱用途（遮熱適用物）及びその遮熱環境に応じて選択することができる。しかし、上述の用途においては、可視光が透過できるように、枠体１６の複数の枠１４の中の少なくとも一部、即ち全部又は一部の枠１４は、可視光に対して透明であることが好ましい。例えば、枠１４の材料としては、アクリル樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリアミドイド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリサルフォン、ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート、ポリイミド、トリアセチルセルロース等の樹脂材料等を挙げることができる。なお、透明である必要がない場合には、枠１４の材料としては、アルミニウム、チタン、マグネシウム、タングステン、鉄、スチール、クロム、クロムモリブデン、ニクロムモリブデン、これらの合金等の金属材料、及び炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：Carbon Fiber Reinforced Plastics）、カーボンファイバ、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ：Glass Fiber Reinforced Plastics）等も挙げることができる。
また、これらの枠１４の材料の複数種を組み合わせて用いてもよい。
【００２８】
（膜）
膜１８は、枠１４の内部の開口１２を覆うように枠１４に抑えられるように固定されるもので、外部からの熱線（近赤外線）のエネルギを反射して遮蔽する機能を有するものである。なお、膜１８は、熱線のエネルギを吸収して遮蔽するものであっても良い。なお、膜１８は、空気に対して不浸透性であることが好ましい。
なお、本発明において、熱線とは、太陽光エネルギの約５０％を占める近赤外線又は近赤外光（７８０ｎｍ〜２，５００ｎｍ）を意味する。
【００２９】
本発明においては、枠体１６の複数の枠１４に取り付けられた複数の膜１８の少なくとも一部が外部からの熱線のエネルギを反射または吸収して遮蔽する機能を有するものである。
一方、膜１８は、枠１４に取り付けられて所定の強度持つ必要があるので、枠１４に確実に抑えられるように固定され、近赤外光のエネルギを反射、もしくは吸収して熱線を遮蔽する必要がある。このため、膜１８は、可撓性のある弾性材料製であることが好ましい。
なお、膜１８の形状は、枠１４の開口１２の形状であり、また、膜１８のサイズは、枠１４のサイズ、より詳細には、枠１４の開口１２のサイズであるということができる。
【００３０】
なお、以下の膜１８の持つ機能についての説明では、枠体１６の複数の枠１４には、全て膜１８が取り付けられており、全ての膜が同じ機能を持つ例を代表例として説明するが、本発明は、これに限定されず、複数の枠１４の一部に膜１８が取り付けられていても良いし、複数の枠１４の一部に取り付けられた複数の膜１８の全部又は一部が同じ機能を持っても良いのは勿論である。
膜１８は、近赤外光を選択的に遮蔽して可視光を透過する機能を有することが好ましく、可視光において反射を防止する機能を有することが好ましく、可視光に対し透明であることが好ましい。
【００３１】
ここで、膜１８の厚さは、枠１４に固定されて所定の強度を持つことができれば、特に制限的ではないが、強度をより強くするには、厚くすることが好ましい。例えば、膜１８の厚さは、本発明では、枠１４のサイズ、即ち膜のサイズに応じて設定することができる。
例えば、膜１８の厚さは、枠１４のサイズが０．５ｍｍ〜５０ｍｍの場合には、０．００５ｍｍ（５μｍ）〜５ｍｍであることが好ましく、０．００７ｍｍ（７μｍ）〜２ｍｍであることがより好ましく、０．０１ｍｍ（１０μｍ）〜１ｍｍであることが最も好ましい。
また、膜１８の厚さは、枠１４のサイズが、５０ｍｍ超、２００ｍｍ以下の場合には、０．０１ｍｍ（１０μｍ）〜２０ｍｍであることが好ましく、０．０２ｍｍ（２０μｍ）〜１０ｍｍであることがより好ましく、０．０５ｍｍ（５０μｍ）〜５ｍｍであることが最も好ましい。
なお、膜１８の厚みは、１つの膜１８で厚みが異なる場合、又は各膜１８で異なる厚さが含まれる場合などは、平均厚さで表すことが好ましい。
【００３２】
膜１８の材料は、膜状材料、又は箔状材料にした際に、上述した用途に適用する際に適した強度を持ち、適用物の遮熱環境に対して耐性があり、膜１８が近赤外光のエネルギを反射、又は吸収して遮熱することができるものであれば、特に制限的ではなく、従来公知の熱線遮熱材や遮熱フィルムを用いることができ、これらの中からその用途及びその遮熱環境などに応じて選択することができる。例えば、膜１８の材料としては、遮熱性能を有するポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を用いることができるが、樹脂材料に銀等の微細な金属粒子やＡＴＯ（導電性アンチモン含有錫酸化物）等の微細な導電性粒子を付与したもの等を用いることもできる。
このような樹脂材料としては、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、アクリル（ＰＭＭＡ）、ポリアミドイド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリサルフォン、ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート、ポリイミド、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリ塩化ビニリデン、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、芳香族ポリアミド、シリコーン樹脂、エチレンエチルアクリレート、酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリメチルペンテン、ポリブテン等の膜状にできる樹脂材料を挙げることができる。
【００３３】
なお、透明性や電波透過性等の機能を必要としない膜１８の材料としては、アルミニウム、クロム、チタン、ステンレス、ニッケル、スズ、ニオブ、タンタル、モリブデン、ジルコニウム、金、銀、白金、パラジウム、鉄、銅、パーマロイ等の箔状にできる金属材料、紙、セルロースなどその他繊維状の膜になる材質、不織布、ナノサイズのファイバーを含むフィルム、薄く加工したウレタンやシンサレートなどのポーラス材料、薄膜構造に加工したカーボン材料など、薄い構造を形成できる材質または構造等を挙げることができる。
【００３４】
膜１８は、熱線遮蔽材１０の枠体１６の複数の枠１４のそれぞれに個々に固定されて全体としてシート状の膜体２０を構成するものであっても良いし、逆に、全ての枠１４を覆うように固定される１枚のシート状の膜体２０によって各枠１４を覆う各膜１８を形成しても良い。即ち、複数の膜１８は、複数の枠１４を覆う１枚のシート状の膜体２０によって構成されるものであっても良い。又は、これらの中間として、複数の枠１４の一部を覆うようにシート状の膜体を一部の枠１４に固定して各枠１４を覆う膜１８を形成すると共に、これらのシート状膜体をいくつか用いて複数の枠１４の全体（全ての枠１４）を覆うシート状の膜体２０を構成しても良い。
【００３５】
また、膜１８は、枠１４の開口１２の少なくとも一方の側の開口を覆うように枠１４に固定される。即ち、膜１８は、枠１４の開口１２の一方の側、又は他方の側、もしくは両側の開口を覆うように枠１４に固定されていても良い。
ここで、熱線遮蔽材１０の複数の枠１４の開口１２の同じ側に全ての膜１８が設けられていても良いし、一部の膜１８が、複数の枠１４の一部の開口１２の一方の側に一部の膜１８が設けられ、複数の枠１４の残りの一部の開口１２の他方の側には残りの膜１８が設けられていても良いし、更に、枠１４の開口１２一方の側、他方の側、及び両側に設けられた膜が混在していても良い。
【００３６】
枠１４への膜１８の固定方法は、特に制限的ではなく、膜１８を枠１４に確実かつ堅固に固定できればどのようなものでも良く、例えば、接着剤用いる方法、又は物理的な固定具を用いる方法などを挙げることができる。
接着剤を用いる方法は、接着剤を枠１４の開口１２を囲む表面上に接着剤を塗布し、その上に膜１８を載置し、膜１８を接着剤で枠１４に固定する。接着剤としては、特に制限的ではなく、様々なものを用いることができ、例えば、エポキシ系接着剤(アラルダイト（ニチバン社製）等)、シアノアクリレート系接着剤(アロンアルファ（登録商標）（東亞合成社製）等）、アクリル系接着剤等を挙げることができる。特に、接着剤としては、様々なものを枠材、膜材に合わせて選ぶことができる。例えば、具体例としては、枠１４としてアクリル樹脂を用い、膜１８としてＴＡＣフィルム（Triacetylcellulose：トリアセチルセルロース）を透明基材とする場合などには、接着剤としてはセメダイン社製エポキシ・変性シリコーン樹脂系接着剤ＥＰ００１を用いることができ、枠１４として金属材料であるアルミを用い、膜１８としてシリコーンゴムを用いた場合等でも、セメダイン社製スーパーＸシリーズを用いるなどすれば接着することができる。
物理的な固定具を用いる方法としては、枠１４の開口１２を覆うように配置された膜１８を枠１４と棒等の固定部材との間に挟み、固定部材をネジやビス等の固定具を用いて枠１４に固定する方法等を挙げることができる。
【００３７】
次に、本発明の熱線遮蔽材の膜として好ましく用いられる種々の機能を有する遮熱フィルムの具体的な構成ついて説明する。
図３は、図１に示す熱線遮蔽材の膜として好ましく用いられる第１の実施形態の遮熱フィルムの一例の模式的な概略断面図である。
（遮熱フィルム）
図３に示す遮熱フィルム３０は、本発明において膜１８として好ましく用いられるもので、反射波長選択性及び反射帯域選択性が高く、可視光線透過性及び電波透過性に優れたものであり、基材３２と、基材３２上に形成され、微細な金属粒子３６を含有する金属粒子含有層３４とを有する。
【００３８】
（基材）
基材３２としては、光学的に透明な基板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、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、又は近赤外線域の透過率が高いものが挙げられる。
基材３２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、上述した膜の樹脂材料などが挙げられるが、好ましくは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等の樹脂材料が挙げられる。
（金属粒子含有層）
金属粒子含有層３４は、バインダ３８中に、複数の金属粒子３６を含有する層である。金属粒子含有層３４は、少なくとも１種の金属粒子３６を含有する層であれば、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。
金属粒子含有層３４は、金属粒子３６として少なくとも金属平板粒子３６ａを含み、金属粒子３６の局在プラズモン効果により近赤外光の波長を含む所定の第１の光学波長（λ１）の光を遮蔽するように機能する。
【００３９】
（金属粒子）
金属粒子３６としては、金属の平板粒子（以下、「金属平板粒子」ともいう）３６ａを含む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、例えば金属平板粒子の他、粒状、立方体状、六面体状、八面体状、ロッド状などが挙げられる。
金属粒子含有層３４において、金属粒子３６の存在形態としては、金属粒子含有層３４と基材３２との界面に対して略水平に偏在してい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、基材３２と金属粒子３６とが略接触する形態、基材３２と金属粒子３６とが遮熱フィルム３０の深さ方向に一定の距離で配置されている形態などが挙げられる。
なお、金属粒子含有層３４と基材３２との界面とは、金属粒子含有層３４の一方の表面と基材３２の表面とが接する面であり、両表面と同様に、フラットな平面である。
金属粒子３６の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、５００ｎｍ以下の平均粒子径を有するものであってもよい。
金属粒子３６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が、熱線（近赤外線）の反射率が高い点から、例えば銀、金、アルミニウム、銅、ロジウム、ニッケル、白金、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、チタンもしくはそれらの合金等が好適であり、その中でも銀が最も好ましい。
【００４０】
金属粒子３６の分布状態としては、複数の金属微粒子により導電路が形成されていなければ特に制限はないが、１０％以上が孤立して配置されていれば、他は隣接粒子と接触して部分的な連結状態で分布している状態であっても、十分に反射防止効果を得ることができるので好ましく、金属粒子３６のうち５０％以上が孤立し、他の５０％未満が隣接粒子と接触して部分的な連結状態で分布している状態がより好ましく、金属粒子３６は面方向において互いに全て（１００％）孤立していることが最も好ましい。複数の金属粒子３６のうち１０％未満が孤立し、他の９０％以上が隣接粒子と接触して部分的な連結状態で分布している状態であると、画像中の一端から他端へ金属微粒子が連結して導電路が形成される。このように導電路が形成されると、金属粒子による可視光域波長の吸収率が上昇し、反射率も増加する。従って、少なくとも金属粒子により導電路が形成されてない状態であることが好ましい。
なお、導電路形成の有無についてはＳＥＭで観察した２．５μｍ×２．５μｍの領域において、左端から右端まで、金属粒子が連続して繋がっている場合に導電路が形成されているとし、途中で金属微粒子が離れている場合には導電路が形成されていないと判断するものとする。
なお、金属粒子３６の分布状態が金属粒子により導電路が形成されてない状態であれば、電波も透過することもできるので、遮熱フィルム３０も、電波透過性を持つことになる。なお、導電路が形成されず、孤立して配置されている金属微粒子の割合が高いほど、電波透過性が優れたものになることは勿論である。
【００４１】
（金属平板粒子）
金属平板粒子３６ａとしては、２つの主平面からなる粒子（図４Ａ及び図４Ｂ参照）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、略六角形状、略円盤形状、略三角形状の粒子などが挙げられる。これらの中でも、可視光透過率が高い点で、主平面の形状が六角形以上の多角形状〜円形状の粒子であることが好ましく、例えば、図４Ａに示すような略円盤形状の金属平板粒子３６ｂ、及び図４Ｂに示すような略六角形状の金属平板粒子３６ｃであることが特に好ましい。
略円盤形状とは、後述する金属平板粒子３６ａの平均円相当径の５０％以上の長さを有する辺の個数が１個の金属平板粒子３６ａ当たり０個である形状のことを言う。略円盤状の金属平板粒子としては、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で金属平板粒子を主平面の上方から観察した際に、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。
【００４２】
略六角形状とは、後述する金属平板粒子３６ａの平均円相当径の２０％以上の長さを有する辺の個数が１個の金属平板粒子３６ａ当たり６個である形状のことを言う。なお、その他の多角形についても同様である。略六角形状の金属平板粒子３６ａとしては、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で金属平板粒子を主平面の上方から観察した際に、略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、鈍っているものでもよいが、可視光域の吸収を軽減し得る点で、角が鈍っているものであることが好ましい。角の鈍りの程度としては、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。
金属粒子含有層３４に存在する金属粒子３６のうち、略六角形状又は略円盤形状の金属平板粒子３６ａは、金属粒子の全個数に対して、個数として、６０％以上であるのが好ましく、６５％以上がより好ましく、７０％以上が更に好ましい。金属平板粒子３６ａの個数の割合が、６０％未満であると、可視光線透過率が低くなってしまうことがある。
【００４３】
［面配向］
遮熱フィルム３０において、金属平板粒子３６ａは、その主平面が金属粒子含有層３４の一方の表面（基材３２との界面）に対して所定の範囲で面配向することが好ましい。
金属平板粒子３６ａの存在状態は、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、金属平板粒子３６ａは、金属粒子含有層３４の一方の表面に偏析されていることが好ましく、図３に示すように基板上に並んでいることがより好ましい。
面配向としては、金属平板粒子３６ａの主平面（円相当径Ｄを決める面：図４Ａ、図４Ｂ参照）と、金属粒子含有層３４の一方の表面（基材３２との界面）とが、所定の範囲内で略平行になっている態様であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、面配向の角度（±θ）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く、０°〜１０°の範囲で面配向していることが特に好ましい。
【００４４】
ここで、図３は、遮熱フィルム３０において、金属粒子含有層３４中の金属平板粒子３６ａの最も理想的な存在状態を示す。図５Ａ及び図５Ｂは、遮熱フィルムにおいて、金属粒子含有層３４中の金属平板粒子３６ａの存在状態を示した概略断面図である。図５Ａは、基材３２の平面と金属平板粒子３６ａの平面とのなす角度（±θ）を説明する図である。図５Ｂは、金属粒子含有層３４の遮熱フィルム３０の深さ方向における存在領域を示すものである。
図５Ａにおいて、基材３２の表面と、金属平板粒子３６ａ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。即ち、面配向とは、遮熱フィルム３０の断面を観察した際、図５Ａに示す傾角（±θ）が小さい状態をいい、特に、図３は、基材３２の表面と金属平板粒子３６ａ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。遮熱フィルム３０の断面を観察した際、金属平板粒子３６ａは、図５Ａに示す傾角（±θ）が小さい状態で配向していることがより好ましい。基材３２の表面に対する金属平板粒子３６ａの主平面の面配向の角度、即ち図５Ａにおけるθが±３０°を超えると、遮熱フィルム３０の所定の波長（例えば、可視光域長波長側から近赤外光領域）の反射率が低下してしたり、あるいは、可視光線の吸収が増加してしまったり、ヘイズが大きくなってしまう恐れがある。
また、上述の角度θが０°〜±３０°の範囲で面配向している金属平板粒子３６ａが、全金属平板粒子数の５０％以上であることが好ましく、７０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがさらに好ましい。
【００４５】
［面配向の評価］
金属粒子含有層３４の一方の表面（基材３２との界面）に対して金属平板粒子３６ａ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３４、又は基材３２及び金属平板粒子３６ａを観察して評価する方法であってもよい。具体的には、遮熱フィルム３０を、ミクロトーム、集束イオンビーム（ＦＩＢ）を用いて遮熱フィルム３０の断面サンプル又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た画像から評価する方法などが挙げられる。
【００４６】
遮熱フィルム３０において、金属平板粒子３６ａを被覆するバインダ３８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、遮熱フィルム３０において金属平板粒子３６ａを被覆するバインダ３８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。
上述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３４の一方の表面（基材３２との界面）に対して金属平板粒子３６ａ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、例えば、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、金属平板粒子の形状と傾角（図５Ａ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。
【００４７】
［平均粒子径（平均円相当径）及びその粒度分布の変動係数］
粒子径となる円相当径は、個々の粒子の投影面積と等しい面積を有する円の直径で表される。個々の粒子の投影面積は、電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真上での面積を測定し、撮影倍率で補正する公知の方法により得ることができる。
金属平板粒子３６ａの平均粒子径（平均円相当径）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、７０ｎｍ〜５００ｎｍが好ましく、１００ｎｍ〜４００ｎｍがより好ましい。平均粒子径（平均円相当径）が、７０ｎｍ未満であると、金属平板粒子の吸収の寄与が反射より大きくなるため十分な熱線反射能が得られなくなることがあり、５００ｎｍを超えると、ヘイズ（散乱）が大きくなり、基板の透明性が損なわれてしまうことがある。
ここで、平均粒子径（平均円相当径）とは、ＴＥＭで粒子を観察して得た像から任意に選んだ２００個の平板粒子の主平面直径（最大長さ）の平均値を意味する。即ち、平均粒子径（平均円相当径）は、２００個の金属平板粒子の円相当径Ｄの統計で粒径分布（粒度分布）が得られ、算術平均を計算することができる。
金属粒子含有層中に平均粒子径（平均円相当径）が異なる２種以上の金属粒子を含有することができ、この場合、金属粒子の平均粒子径（平均円相当径）のピークが２つ以上、即ち２つの平均粒子径（平均円相当径）を有していてもよい。
【００４８】
遮熱フィルム３０において、金属平板粒子３６ａの粒度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％を超えると、遮熱フィルムにおける熱線の反射波長域がブロードになってしまうことがある。
ここで、金属平板粒子の粒度分布における変動係数は、例えば粒度分布の標準偏差を前述の平均粒子径（平均円相当径））で割った値（％）で求めることができる。即ち、変動係数は、上述の平均値の算出に用いた２００個の金属平板粒子の粒子径の分布範囲をプロットし、粒度分布の標準偏差を求め、上述の主平面直径（最大長さ）の平均値（平均粒子径（平均円相当径））で割った値（％）である。
金属平板粒子３６ａの大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、平均粒子径は１０〜５００ｎｍが好ましく、２０〜３００ｎｍがより好ましく、５０〜２００ｎｍがさらに好ましい。
【００４９】
［金属平板粒子の厚み・アスペクト比］
本発明に用いられる遮熱フィルムでは、金属平板粒子３６ａの厚みＴは、特に制限はないが、２０ｎｍ以下であることが好ましく、２〜１５ｎｍであることがより好ましく、４〜１２ｎｍであることが特に好ましい。
粒子厚みＴは、金属平板粒子の主平面間距離に相当し、例えば、図４Ａ及び図４Ｂに示す通りである。粒子厚みＴは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）や透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により測定することができる。
ＡＦＭによる平均粒子厚みの測定方法としては、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、ガラス基板に金属平板粒子を含有する粒子分散液を滴下し、乾燥させて、粒子１個の厚みを測定する方法などが挙げられる。
ＴＥＭによる平均粒子厚みの測定方法としては、例えば、シリコン基板上に金属平板粒子を含有する粒子分散液を滴下し、乾燥させた後、カーボン蒸着、金属蒸着による被覆処理を施し、集束イオンビーム（ＦＩＢ）加工により断面切片を作成し、その断面をＴＥＭによる観察することにより、粒子の厚み測定を行う方法などが挙げられる。
【００５０】
本発明において、金属平板粒子３６ａの直径（平均粒子径、平均円相当径）Ｄの平均厚みＴに対する比Ｄ／Ｔ（アスペクト比）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。このアスペクト比は、可視光線の吸収とヘイズを減らす観点と、可視光域長波長側から近赤外光領域での反射率が高くなる点から、３以上であることが好ましく、３〜８０がより好ましく、４〜６０がより好ましく、５〜４０が更に好ましい。アスペクト比が３以上であれば可視光線の吸収を抑制でき、６０未満であれば可視領域でのヘイズも抑制できる。アスペクト比が、３未満であると、反射波長が５００ｎｍより小さくなり、８０を超えると、反射波長が２，０００ｎｍより長くなり、十分な熱線反射能が得られないことがある。
【００５１】
図６に円形状金属平板粒子のアスペクト比が変化した場合の透過率の波長依存性のシミュレーション結果を示す。円形状金属平板粒子３６ｂとして、厚みＴを１０ｎｍとし、直径Ｄを８０ｎｍ、１２０ｎｍ、１６０ｎｍ、２００ｎｍ、２４０ｎｍと変化させた場合について検討した。図６に示す通り、アスペクト比が大きくなるにつれて吸収ピーク（透過率のボトム）が長波長側にシフトし、アスペクト比が小さくなるにつれ吸収ピークは短波長側にシフトする。アスペクト比が３未満となると、吸収ピークが可視域近くなり、アスペクト比が１では、吸収ピークは可視域となる。このようにアスペクト比が３以上であれば、可視光に対し透過率を向上させることができるので好ましい。特に、アスペクト比は５以上であることがより好ましい。
【００５２】
［金属平板粒子の存在範囲］
図３に示す遮熱フィルム３０において、図５Ｂに示すように、金属粒子含有層３４における金属平板粒子３６ａを構成する金属のプラズモン共鳴波長（図６における吸収ピーク波長）をλとし、金属粒子含有層３４における媒質の屈折率をｎとするとき、金属粒子含有層３４が、遮熱フィルム３０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。この範囲外であると、遮熱フィルム３０の上側と下側のそれぞれの銀層の界面空気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小さくなってしまい、ヘイズ特性、可視光透過率及び熱線最大反射率が低下してしまうことがある。
金属粒子含有層３４における金属平板粒子３６ａを構成する金属のプラズモン共鳴波長λ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、熱線反射性能を付与する点で、４００ｎｍ〜２，５００ｎｍであることが好ましく、さらに、可視光透過率を付与する点から、７００ｎｍ〜２，５００ｎｍであることがより好ましい。
【００５３】
（バインダ）
金属粒子含有層３４におけるバインダ（媒質）３８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、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、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、ポリアクリレート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、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、ポリウレタン樹脂、ゼラチンやセルロース等の天然高分子等の高分子、二酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機物、などが挙げられる。その中でも、主ポリマー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、ポリウレタン樹脂であることが好ましく、ポリエステル樹脂およびポリウレタン樹脂であることがより好ましい。
【００５４】
ポリエステル樹脂の中でも、飽和ポリエステル樹脂であることが二重結合を含まないために優れた耐候性を付与できる観点からより特に好ましい。また、分子末端に水酸基またはカルボキシル基を持つことが、水溶性・水分散性の硬化剤等で硬化させることで高い硬度・耐久性・耐熱性を得られる観点から、より好ましい。
ポリマーとしては、商業的に入手できるものを好ましく用いることもでき、例えば、互応化学工業（株）製の水溶性ポリエステル樹脂である、プラスコートＺ−６８７などを挙げることができる。
また、本明細書中、金属粒子含有層に含まれる主ポリマーとは、金属粒子含有層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言う。
金属粒子含有層に含まれる金属微粒子に対するポリエステル樹脂およびポリウレタン樹脂の含有量が１〜１００００質量％であることが好ましく、１０〜１０００質量％であることがより好ましく、２０〜５００質量％であることが特に好ましい。
バインダ３８の屈折率ｎは、１．４〜１．７であることが好ましい。
【００５５】
［金属平板粒子の面積率］
遮熱フィルム３０を上から見た時の基材３２の面積Ａ（金属粒子含有層３４に対して垂直方向から見たときの金属粒子含有層３４の全投影面積Ａ）に対する金属平板粒子３６ａの面積の合計値Ｂの割合である面積率〔（Ｂ／Ａ）×１００〕が、１５％以上であることが好ましく、２０％以上で、７０％未満であることがより好ましい。面積率が、１５％未満であると、熱線の最大反射率が低下してしまい、遮熱効果が十分に得られないことがある。面積率が７０％未満であれば、導電路が形成せず、可視光の吸収と反射を抑制して透過率の低下を抑制することができる。
ここで、面積率は、例えば、遮熱フィルム３０基板を上からＳＥＭ観察で得られた画像や、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）観察で得られた画像を画像処理することにより測定することができる。
【００５６】
［金属平板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金属平板粒子の平均粒子間距離は、可視光線透過率及び熱線の最大反射率の点から金属平板粒子の平均粒子径の１／１０以上であることが好ましい。
金属平板粒子の水平方向の平均粒子間距離が、金属平板粒子の平均粒子径の１／１０未満となると、熱線の最大反射率が低下してしまう。また、水平方向の平均粒子間距離は、可視光線透過率の点で、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、即ち、均一であると、可視光線の吸収が起こり、透過率が低下してしまうことがある。
ここで、金属平板粒子の水平方向の平均粒子間距離とは、隣り合う２つの粒子の粒子間距離の平均値を意味する。また、平均粒子間距離がランダムであるとは、「１００個以上の金属平板粒子が含まれる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ときに、原点以外に有意な極大点を持たない」ことを意味する。
【００５７】
［隣接する金属粒子含有層間距離］
本実施形態の遮熱フィルム３０において、金属平板粒子３６ａは、図３、図５Ａ、図５Ｂ及び図７に示すように、金属平板粒子３６ａを含む金属粒子含有層３４の形態で配置される。
金属粒子含有層３４としては、図３、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、単層で構成されてもよく、図７に示すように、複数の金属粒子含有層で構成されてもよい。図４のように複数の金属粒子含有層で構成される場合、遮熱性能を付与したい波長帯域に応じた遮蔽性能を付与することが可能となる。
複数の金属粒子含有層が積層されている場合において、隣接する金属粒子含有層間距離は、多重散乱を抑制する点から、１５μｍ以上であることが好ましい。
ここで、隣接する金属粒子含有層間距離Ｌは、図７において、金属粒子含有層３４Ａと金属粒子含有層３４Ｂの間の距離を示す。
隣接する金属粒子含有層間距離が、１５μｍ未満であると、金属平板粒子の干渉ピークのピッチ幅が金属平板粒子を含む金属粒子含有層の共鳴ピーク半値幅（約３００ｎｍ〜４００ｎｍ）の１／１０より大きくなり、反射スペクトルに影響が出るため好ましくない。
ここで、隣接する金属粒子含有層間距離は、例えば遮熱フィルム３０の断面試料をＳＥＭ観察した画像より測定することができる。
【００５８】
［金属平板粒子の合成方法］
金属平板粒子の合成方法としては、略六角形状又は略円盤形状を合成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、例えば、化学還元法、光化学還元法、電気化学還元法等の液相法などが挙げられる。これらの中でも、形状とサイズ制御性の点で、化学還元法、光化学還元法などの液相法が特に好ましい。六角形又は三角形状の金属平板粒子を合成後、例えば硝酸、亜硫酸ナトリウムなどの銀を溶解する溶解種によるエッチング処理、又は加熱によるエージング処理を行うことにより、六角形又は三角形状の金属平板粒子の角を鈍らせて、略六角形状又は略円盤形状の金属平板粒子を得てもよい。
金属平板粒子の合成方法としては、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。
【００５９】
本実施形態の遮熱フィルムにおいて、金属平板粒子は、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、例えば、高屈折率シェル層の形成、分散剤、酸化防止剤等の各種添加剤を添加することなどが挙げられる。
【００６０】
［高屈折率シェル層の形成］
金属平板粒子は、可視光域透明性を更に高めるために、可視光域透明性が高い高屈折率材料で被覆されてもよい。
高屈折率材料としては、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ＴｉＯｘ、ＢａＴｉＯ３、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＺｒＯ２、ＮｂＯｘなどが挙げられる。
被覆する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｌａｎｇｍｕｉｒ、２０００年、１６巻、ｐ．２７３１−２７３５に報告されているように，テトラブトキシチタンを加水分解することにより，銀の金属平板粒子の表面にＴｉＯｘ層を形成する方法であってもよい。
【００６１】
また、金属平板粒子に直接高屈折率金属酸化物層シェルを形成することが困難な場合には、上述の通り金属平板粒子を合成した後、適宜、ＳｉＯ２やポリマーのシェル層を形成し、更に、このシェル層上に金属酸化物層を形成してもよい。ＴｉＯｘを高屈折率金属酸化物層の材料として用いる場合には、ＴｉＯｘが光触媒活性を有することから、金属平板粒子を分散するマトリクスを劣化させてしまう懸念があるため、目的に応じて金属平板粒子にＴｉＯｘ層を形成した後、適宜ＳｉＯ２層を形成してもよい。
【００６２】
［各種添加物の添加］
本実施形態の遮熱フィルムにおいて、金属平板粒子は、該金属平板粒子を構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吸着していてもよい。また、酸化防止を目的として、Ｎｉ等の酸化犠牲層が金属平板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。
金属平板粒子は、分散性付与を目的として、Ｎ元素、Ｓ元素、Ｐ元素を含む低分子量分散剤、例えば、４級アンモニウム塩、アミン類、高分子量分散剤などの分散剤を添加してもよい。
【００６３】
［遮熱フィルムの製造方法］
本実施形態の遮熱フィルムの製造方法としては、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、基板上に、金属平板粒子を有する分散液を、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る塗布や、ＬＢ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。
また、金属平板粒子の基板表面への吸着性や面配向性を高めるために、静電的な相互作用を利用して、面配向させる方法であってもよい。具体的には、金属平板粒子の表面が負に帯電している場合（例えば、クエン酸等の負帯電性の媒質に分散した状態）は、基板の表面を正に帯電（例えば、アミノ基等で基板表面を修飾）させておき、静電的に面配向性を高めることにより、面配向させる方法であってもよい。また、金属平板粒子の表面が親水性である場合は、基板の表面をブロックコポリマーやμコンタクトスタンプ法などにより、親疎水の海島構造を形成しておき、親疎水性相互作用を利用して面配向性と金属平板粒子の粒子間距離とを制御してもよい。
なお、面配向を促進するために、金属平板粒子を塗布後、カレンダーローラーやラミローラー等の圧着ローラーを通すことにより促進させてもよい。
【００６４】
（その他の部材）
（保護層）
本実施形態の遮熱フィルム３０において、基板との密着性を向上させたり、機械強度的に保護するため、保護層を有することが好ましい。
保護層は、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、例えば、バインダ、界面活性剤、及び粘度調整剤を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
保護層のバインダとしては、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、可視光透明性や日射透明性が高い方が好ましく、例えば、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。なお、バインダが熱線を吸収すると、金属平板粒子による反射効果が弱まってしまうことから、熱線源と金属平板粒子との間に中間層を形成する場合は、７８０ｎｍ〜１，５００ｎｍの領域に吸収を持たない材料を選択したり、保護層の厚みを薄くすることが好ましい。
【００６５】
本実施形態の遮熱フィルムの日射反射率は、６００ｎｍ〜２，０００ｎｍの範囲（好ましくは７００ｎｍ〜１，６００ｎｍ）で最大値を有することが、熱線反射率の効率を上げることができる点で好ましい。
本実施形態の遮熱フィルム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％未満であると、例えば自動車用ガラスや建物用ガラスとして用いた時に、外部が見にくくなることがある。
本実施形態の遮熱フィルムのヘイズは、２０％以下であることが好ましい。ヘイズが２０％を超えると、例えば自動車用ガラスや建物用ガラスとして用いた時に、外部が見にくくなったり、安全上好ましくないことがある。
本実施形態の遮熱フィルムは、反射波長選択性及び反射帯域選択性が高く、可視光線透過性及び電波透過性に優れた性能を発揮することができる。
【００６６】
次に、本発明の熱線遮蔽材の膜として好ましく用いられる第２の実施形態の遮熱フィルムの具体的な構成ついて説明する。
図８は、図１に示す熱線遮蔽材の膜として好ましく用いられる第２の実施形態の遮熱フィルムの一例の模式的な概略断面図である。
【００６７】
（遮熱フィルム）
図８に示す遮熱フィルム４０は、本発明において膜１８として好ましく用いられるもので、透過率、特に可視光透過率の低下を生じさせることなく、より広い帯域幅において高い反射防止効果を得ることができるものであり、媒質の屈折率ｎ０より大きい第１の屈折率ｎ１を有する透明基材４２と、複数の微細な金属粒子３６を含有する金属粒子含有層３４と、媒質の屈折率ｎ０より大きい第２の屈折率ｎ２を有する誘電体層４４とをこの順に積層してなる積層構造を有している。
なお、図８に示す遮熱フィルム４０は、図３に示す遮熱フィルム３０と、金属粒子含有層３４上に積層された誘電体層４４を有している点で大きく異なるが、透明基材４２と基材３２とは類似しており、同一の番号を付しているように、金属粒子含有層３４の構成は略同一であるので、以下の説明では、同一の部分の説明は省略し、主に、異なる点について説明する。
【００６８】
本実施形態の遮熱フィルム４０においては、図３に示す遮熱フィルム３０と同様に、金属粒子含有層３４中に含まれる複数の金属粒子３６の総数の６０％以上が、直径の厚みに対する比（アスペクト比）が３以上である金属平板粒子であり、金属平板粒子の主平面が、金属粒子含有層の表面に対して０°〜３０°の範囲で面配向しており、金属粒子含有層３４において、複数の金属粒子３６が導電路を形成することなく配置されている。
また、誘電体層４４の厚みＴＨは、入射光が誘電体層４４の表面側から積層構造へ入射する場合の該誘電体層の表面における反射光ＬＲ１が、誘電体層４４と金属粒子含有層３４との界面における反射光ＬＲ２と干渉して打ち消される厚みである。
所定の媒質とは、遮熱フィルムが用いられる空間を満たす媒質であり、基本的に、空気（ｎ０＝１）であるが、その他の媒質、例えば水（ｎ０＝１．３３）等であっても良く、遮熱フィルムの用途により異なり、何ら限定されるものではない。従って、各層の屈折率は使用用途（使用空間の媒質）によって適宜設定される。
所定波長の入射光とは、反射を防止したい波長の光であり、目的に応じて任意に設定することができるが、例えば、目の視感度のある可視光波長域である３８０ｎｍ〜７８０ｎｍとする。
また、反射防止効果としては、例えば、反射率０．５％以下の波長域が１００ｎｍ以上の範囲に亘っていることが好ましい。
【００６９】
本発明の光学部材の各要素についてより詳細に説明する。
（透明基材）
透明基材４２としては、所定の媒質の屈折率ｎ０より大きい第１の屈折率ｎ１を有する所定波長の入射光に対し光学的に透明な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。所定波長の入射光とは、以下においては、可視光を意味するものとする。例えば、透明基材としては、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。
第１の屈折率ｎ１は所定の媒質の屈折率ｎ０より大きければよいが、屈折率差が大きいほど、透明基材に光が入射する際の反射は大きくなり、反射防止の必要性が高まることから、屈折率差は所定の媒質の屈折率の１２％以上、特には２０％以上であることが好ましい。特に所定の媒質が空気でありｎ０＝１である場合には、屈折率差が大きくなることから本発明は効果的である。
【００７０】
透明基材４２としては、その形状、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、フィルム状、平板状などが挙げられ、構造は、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、大きさは、用途に応じて定めればよい。
透明基材４２の材料としては、例えば、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系樹脂；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のポリエステル系樹脂；ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリエーテルサルフォン系樹脂、ポリエチレンサルファイド系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、セルロースアセテート等のセルロース系樹脂などからなるフィルム又はこれらの積層フィルムが挙げられる。これらの中で、特にトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが好適である。
【００７１】
透明基材４２が平板状あるいはフィルム状であるとき、その厚みは、特に制限はなく、反射防止の使用目的に応じて適宜選択することができる。フィルム状である場合、通常は１０μｍ〜５００μｍ程度である。透明基材４２の厚みは１０μｍ〜１００μｍであることが好ましく、２０〜７５μｍであることがより好ましく、３５〜７５μｍであることが特に好ましい。透明基材４２の厚みが、十分に厚いと、接着故障が、起き難くなる傾向にある。また、透明基材４２の厚みが十分に薄いと、反射防止膜として建材や自動車の窓ガラスに貼り合わせる際、材料としての腰が強過ぎず、施工し易くなる傾向にある。更に、透明基材４２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傾向にある。
【００７２】
（金属粒子含有層）
本実施形態の遮熱フィルム４０においても、図３に示す遮熱フィルム３０と同様に、金属粒子含有層３４は、バインダ３８中に複数の金属粒子３６が含有されてなる層で、基本的な構成は同一であり、その機能や性質の好ましい形態が異なるのみであるので、異なる点のみを説明する。
[平均粒子径（平均円相当径）及び変動係数］
本実施形態の遮熱フィルム４０においては熱線遮蔽性能に加え、反射防止性能を優先させるので、金属平板粒子の粒度分布における変動係数としては、３５％以下が好ましく、３０％以下がより好ましく、２０％以下が特に好ましい。変動係数が、３５％以下であることが反射防止構造における可視光線の吸収を減らす観点から好ましい。
また、金属平板粒子の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、平均粒子径は１０〜５００ｎｍが好ましく、２０〜３００ｎｍがより好ましく、５０〜２００ｎｍがさらに好ましい。
【００７３】
［金属粒子含有層の厚み、金属粒子の存在範囲］
図９および図１０は、本実施形態の遮熱フィルム４０において、金属粒子３６の金属粒子含有層２８における存在状態を示した概略断面図である。
本実施形態の遮熱フィルム４０において、金属粒子含有層３４の塗布膜厚みｄは、塗布膜厚みｄを下げるほど、金属平板粒子３６ａの面配向の角度範囲が０°に近づきやすくなり、可視光線の吸収を減らすことができることから、１００ｎｍ以下であることが好ましく、３〜５０ｎｍであることがより好ましく、５〜４０ｎｍであることが特に好ましい。
【００７４】
金属粒子含有層３４の塗布膜厚みｄが金属平板粒子の平均円相当直径Ｄに対し、ｄ＞Ｄ／２の場合、金属平板粒子の８０個数％以上が、金属粒子含有層３４の表面からｄ／２の範囲に存在することが好ましく、ｄ／３の範囲に存在することがより好ましく、金属平板粒子３６ａの６０個数％以上が金属粒子含有層３４の一方の表面に露出していることが更に好ましい。金属平板粒子３６ａが金属粒子含有層３４の表面からｄ／２の範囲に存在するとは、金属平板粒子３６ａの少なくとも一部が金属粒子含有層３４の表面からｄ／２の範囲に含まれていることを意味する。
図９は、金属粒子含有層３４の厚みｄがｄ＞Ｄ／２である場合を表した模式図であり、特に，金属平板粒子３６ａの８０個数％以上がｆの範囲に含まれており、ｆ＜ｄ／２であることを表した図である。
また、金属平板粒子３６ａが金属粒子含有層３４の一方の表面に露出しているとは、金属平板粒子３６ａの一方の表面の一部が、誘電体層４４との界面位置となっていることを意味する。図９は，金属平板粒子３６ａの一方の表面が誘電体層４４との界面に一致している場合を示す図である。
【００７５】
ここで、金属粒子含有層３４中の金属平板粒子存在分布は、例えば、遮熱フィルム断面をＳＥＭ観察した画像より測定することができる。
本実施形態の遮熱フィルム４０では、金属粒子含有層３４の塗布膜厚みｄは金属平板粒子３６ａの平均円相当径Ｄに対し、ｄ＜Ｄ／２の場合が好ましく、より好ましくはｄ＜Ｄ／４であり、ｄ＜Ｄ／８がさらに好ましい。金属粒子含有層３４の塗布厚みを下げるほど、金属平板粒子３６ａの面配向の角度範囲が０°に近づきやすくなり、可視光線の吸収を減らすことができるため好ましい。
金属粒子含有層３４における金属平板粒子３６ａのプラズモン共鳴波長λは、反射防止したい波長より長波である限り制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、上述のように、熱線を遮蔽するために、７００ｎｍ〜２，５００ｎｍであることが好ましい。
【００７６】
［金属粒子の面積率］
本実施形態の遮熱フィルム４０では、遮熱フィルム４０を上から見た時の基材の面積Ａに対する金属粒子の面積の合計値Ｂの割合である面積率〔（Ｂ／Ａ）×１００〕としては、５％以上が好ましく、１０％以上７０％未満がより好ましい。面積率が、５％以上であれば十分な反射防止効果が得られる。面積率が７０％未満であれば、導電路が形成せず、可視光透過率の低下を抑制することができる。
広い波長域で低反射率とするために、面積率は、金属平板粒子３６ａの厚みＴと誘電体層の屈折率ｎ２に応じて最適な値とすることが好ましい。金属粒子３６が全て金属平板粒子３６ａであり、所定の媒質が空気（ｎ０＝１）であるときについて検討する。例えば金属平板粒子３６ａの厚みが４ｎｍ、誘電体層４４の屈折率が１．４の時には、面積率は４０％以上７０％未満が好ましく、５０％以上６５％未満がより好ましい。また、例えば金属平板粒子３６ａの厚みが８ｎｍ、誘電体層４４の屈折率が１．４である場合には、面積率は５％以上、４０％未満が好ましく、６％以上３０％未満がより好ましい。また、例えば、金属平板粒子３６ａの厚みが１８ｎｍ、誘電体層４４の屈折率が１．４である場合には、面積率は５％以上３０％未満が好ましく、５％以上２５％未満がより好ましい。
【００７７】
［金属平板粒子の配列］
金属粒子含有層３４における金属平板粒子３６ａの配列は均一であることが好ましい。ここで言う配列の均一とは、各粒子に対する最近接粒子までの距離（最近接粒子間距離）を粒子の中心間距離で数値化した際、各々の粒子の最近接粒子間距離の変動係数（＝標準偏差÷平均値）が小さいことを指す。最近接粒子間距離の変動係数は小さいほど好ましく、好ましくは３０％以下、より好ましくは２０％以下、より好ましくは１０％以下、理想的には０％である。最近接粒子間距離の変動係数が大きい場合には、金属粒子含有層３４内で金属平板粒子の粗密や粒子間の凝集が生じ、ヘイズが悪化する傾向があるため好ましくない。最近接粒子間距離は金属粒子含有層塗布面をＳＥＭなどで観察することにより測定が可能である。
また、金属粒子含有層３４と誘電体層４４との境界は同様にＳＥＭなどで観察して決定することができ、金属粒子含有層３４の厚みｄを決定することができる。なお、金属粒子含有層３４にバインダ３８として含まれるポリマーと同じ種類のポリマーを用いて、金属粒子含有層３４の上に誘電体層４４を形成する場合であっても、通常はＳＥＭ観察した画像によって金属粒子含有層３４との境界を判別できることができ、金属粒子含有層３４の厚みｄを決定することができる。なお、境界が明確でない場合には、最も基板から離れて位置されている平板金属の表面を境界と看做す。なお、本実施形態の遮熱フィルム４０では、ポリマーとしては、図３に示す遮熱フィルム３０と同様なものを用いることができるが、金属平板粒子の８０個数％以上を金属粒子含有層の表面からｄ／２の範囲に存在させやすい観点からポリエステル樹脂およびポリウレタン樹脂であることがより好ましい。
【００７８】
（誘電体層）
誘電体層４４の厚みＴＨは、誘電体層４４の表面からの入射光の誘電体層４４における反射光ＬＲ１が、入射光Ｌの金属粒子含有層３４における反射光ＬＲ２と干渉して打ち消される厚みである。ここで、「反射光ＬＲ１が、入射光Ｌの金属粒子含有層３４における反射光ＬＲ２と干渉して打ち消される」とは、反射光ＬＲ１と反射光ＬＲ２とが互いに干渉して全体としての反射光を低減することを意味し、完全に反射光がなくなる場合に限定されるものではない。
誘電体層４４の厚みＴＨは、４００ｎｍ以下であることが好ましく、誘電体層の厚みＴＨは、所定波長（第２の入射光波長）をλ２としたとき光路長λ２／４以下の厚みであることがより好ましい。
原理的には、誘電体層４４の厚みＴＨとしては、光路長λ２／８が最適であるが、金属粒子含有層３４の条件によって、λ２／１６〜λ２／４程度の範囲で最適値は変化するため、層構成に応じて適宜設定すればよい。
誘電体層４４は、所定の媒質の屈折率より大きい第２の屈折率を有するものであればその構成材料は特に制限されない。例えば、バインダ、マット剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤及び界面活性剤を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。バインダとしては、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、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂、アルキド系樹脂、フッ素系樹脂等の熱硬化型又は光硬化型樹脂などが挙げられる。
【００７９】
（その他の層・成分）
本実施形態の遮熱フィルムは、上記各層以外の層を備えていてもよい。
（赤外線吸収化合物含有層）
本実施形態の遮熱フィルムは、熱線を遮蔽するために、赤外領域に吸収を有する化合物を含有する赤外線吸収化合物含有層を有してもよい。以下、赤外領域に吸収を有する化合物を含有する層のことを、赤外線吸収化合物含有層ともいう。なお、赤外線吸収化合物含有層は、他の機能層の役割を果たしてもよい。
【００８０】
（粘着剤層）
本実施形態の遮熱フィルムは、粘着剤層（以下、粘着層ともいう）を有することが好ましい。粘着層は、紫外線吸収剤を含むことができる。
粘着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、アクリル樹脂、スチレン／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。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。これらの材料からなる粘着層は、塗布やラミネートにより形成することができる。
更に、粘着層には帯電防止剤、滑剤、ブロッキング防止剤などを添加してもよい。粘着層の厚みとしては、０．１μｍ〜１０μｍが好ましい。
【００８１】
（ハードコート層）
耐擦傷性を付加するために、ハードコート性を有するハードコート層を含むことも好適である。ハードコート層には金属酸化物粒子や紫外線吸収剤を含むことができる。
ハードコート層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜その種類も形成方法も選択することができ、例えば、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂、アルキド系樹脂、フッ素系樹脂等の熱硬化型又は光硬化型樹脂などが挙げられる。ハードコート層の厚みとしては、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、１μｍ〜５０μｍが好ましい。
（バックコート層）
一方、本実施形態の遮熱フィルムにおいて、透明基材４２の金属粒子含有層３４とは反対側の面上に、バックコート層を有していてもよい。バックコート層としては、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、赤外領域に吸収を有する化合物を含む層としてもよく、後述の金属酸化物粒子含有層としてもよい。
（紫外線吸収剤）
本実施形態の遮熱フィルムは、紫外線吸収剤が含まれている層を有することが好ましい。
紫外線吸収剤を含有する層は、目的に応じて適宜選択することができ、粘着層であってもよく、また、粘着層と金属粒子含有層との間の層であってもよい。いずれの場合も、紫外線吸収剤は、金属粒子含有層に対して、太陽光が照射される側に配置される層に添加されることが好ましい。
【００８２】
（金属酸化物粒子）
本実施形態の遮熱フィルムは、熱線を遮蔽するために、少なくとも１種の金属酸化物粒子を含有していても良い。
金属酸化物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、例えば、錫ドープ酸化インジウム（以下、「ＩＴＯ」とする）、アンチモンドープ酸化錫（以下、「ＡＴＯ」とする）、酸化亜鉛、アンチモン酸亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム、酸化錫、酸化アンチモン、ガラスセラミックス、６硼化ランタン（ＬａＢ６）、セシウムタングステン酸化物（Ｃｓ０．３３ＷＯ３、以下「ＣＷＯ」とする）などが挙げられる。これらの中でも、熱線吸収能力に優れ、金属平板粒子と組み合わせることにより幅広い熱線吸収能を有する反射防止構造が製造できる点で、ＩＴＯ、ＡＴＯ、ＣＷＯ、６硼化ランタン（ＬａＢ６）がより好ましく、１，２００ｎｍ以上の赤外線を９０％以上遮蔽し、可視光透過率が９０％以上である点で、ＩＴＯが特に好ましい。
金属酸化物粒子の一次粒子の体積平均粒径としては、可視光透過率を低下させないため、０．１μｍ以下が好ましい。
金属酸化物粒子の形状としては、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、球状、針状、板状などが挙げられる。
【００８３】
［金属粒子含有層の形成方法］
金属粒子含有層３４の形成方法には、特に制限はない。例えば、透明基材４２の表面上に、金属平板粒子３６ａを含有する分散液（金属平板粒子分散液）を、ディップコータ、ダイコータ、スリットコータ、バーコータ、グラビアコータ等により塗布する方法、ＬＢ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、金属平板粒子３６ａを塗布後、カレンダーローラやラミローラなどの圧着ローラを通してもよい。
［誘電体層の形成方法］
誘電体層４４は、塗布により形成することが好ましい。このときの塗布方法としては、特に限定はなく、公知の方法を用いることができ、例えば、紫外線吸収剤を含有する分散液を、ディップコータ、ダイコータ、スリットコータ、バーコータ、グラビアコータ等により塗布する方法などが挙げられる。
【００８４】
［ハードコート層の形成方法］
ハードコート層は、塗布により形成することが好ましい。このときの塗布方法としては、特に限定はなく、公知の方法を用いることができ、例えば、紫外線吸収剤を含有する分散液を、ディップコータ、ダイコータ、スリットコータ、バーコータ、グラビアコータ等により塗布する方法などが挙げられる。
［粘着層の形成方法］
粘着層は、塗布により形成することが好ましい。例えば、基材、金属粒子含有層、紫外線吸収層などの下層の表面上に積層することができる。このときの塗布方法としては、特に限定はなく、公知の方法を用いることができる。
粘着剤を予め離型フィルム上に塗工及び乾燥させたフィルムを作製しておいて、当該フィルムの粘着剤面と本実施形態の遮熱フィルムの表面とをラミネートすることにより、ドライな状態のままの粘着剤層を積層することが可能である。このときのラミネートの方法としては、特に限定はなく、公知の方法を用いることができる。
【００８５】
図１１は、図１に示す熱線遮蔽材の膜として用いられる第２の実施形態の遮熱フィルムの他の一例の模式的な概略断面図である。
本実施形態の遮熱フィルム４１は、透明基材４２と金属粒子含有層３４との間に、透明基材４２の屈折率ｎ１よりも高い屈折率ｎ２を有する高屈折率層４６を備えている点で第１の実施形態の遮熱フィルム４０と異なる。他の構成要素については第１の実施形態のものと同一であり、同等の要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
透明基材４２の屈折率ｎ１よりも高い屈折率ｎ２を有する高屈折率層４６を備えることにより、さらに反射防止効果を高めることができる。
【００８６】
（高屈折率層）
高屈折率層４６の屈折率は１．５５以上、特に１．６以上であることが好ましい。
高屈折率層４６は、屈折率が１．５５より大きいものであればその構成材料は特に制限されない。例えば、バインダ、金属酸化物微粒子、マット剤、及び界面活性剤を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。バインダとしては、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、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂、アルキド系樹脂、フッ素系樹脂等の熱硬化型又は光硬化型樹脂などが挙げられる。
金属酸化物微粒子の材料としては、バインダの屈折率よりも大きな屈折率を持つ金属微粒子を用いる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ジルコニア等が挙げられる。
【００８７】
本実施形態の遮熱フィルムは、図８及び図１１に示す遮熱フィルム４０及び４１では、透明基材４２の片面（片側表面）のみに、金属粒子含有層３４及び誘電体層４４、並びに高屈折率層４６を備えているが、本発明はこれに限定されず、残りの片面に、金属粒子含有層３４、誘電体層４４、及び高屈折率層４６の少なくとも１層を備えるものであっても良い。
以上のように構成される本実施形態の遮熱フィルムは、金属粒子含有層が屈折率の調整層として働き、低い反射率を達成することができる。また、本実施形態の遮熱フィルムは、金属粒子含有層の可視光に対する吸収率が、球状の金属粒子を備える場合と比較して非常に小さくなり、可視光について非常に高い透過率を得ることができる。
【００８８】
以上説明したように、従来公知の遮熱性能を有する樹脂材料からなる樹脂シートや樹脂フィルム、図３に示す遮熱フィルム３０、並びに図８及び図１１に示す遮熱フィルム４０及び４１は、膜１８として、図１に示すような枠体に１６の複数の枠１４に接着剤などを用いて固定することにより、複数の遮蔽セル２２を有する本発明の熱線遮蔽材１０を作製することができる。
このような本発明の熱線遮蔽材１０の複数の遮蔽セル２２は、枠１４及び膜１８を組み合わせた枠−膜構造であるので、剛性が高く、質量が重い枠１４は、剛性が低く、軽い膜１８を固定しているので節となり、膜１８に膜振動を生じさせることができる。即ち、遮蔽セル２２では、膜１８が枠１４に膜振動の節となるように固定されている。このため、本発明の熱線遮蔽材１０の複数の遮蔽セル２２は、防音セルとして機能させることができる。本発明の熱線遮蔽材１０において、遮蔽セル２２が、防音セルとして機能するためには、枠１４及び膜１８が防音セルとして適した形状、寸法、強度などの物理的な特性を有していなければならないことは勿論である。
【００８９】
以下では、本発明の熱線遮蔽材１０の音響性能、即ち、複数の遮蔽セル２２の防音セルとして機能及びその防音特性について説明する。
膜１８は、枠１４の内部の開口１２を覆うように枠１４に抑えられるように固定されるもので、外部からの音波に対応して膜振動することにより音波のエネルギを吸収、もしくは反射して防音するものである。そのため、膜１８は、空気に対して不浸透性であることが好ましい。
ところで、膜１８は、枠１４を節として膜振動する必要があるので、枠１４に確実に抑えられるように固定され、膜振動の腹となり、音波のエネルギを吸収、もしくは反射して防音する必要がある。このため、膜１８は、可撓性のある弾性材料製であることが好ましい。
【００９０】
なお、本発明において、「防音」とは、音響特性として、「遮音」と「吸音」の両方の意味を含むが、特に、「遮音」を言い、「遮音」は、「音を遮蔽する」こと、即ち「音を透過させない」こと、したがって、音を「反射」すること（音響の反射）、及び音を「吸収」すること（音響の吸収）を含めて言う。（三省堂  大辞林（第三版）、及び日本音響材料学会のウェブページのhttp://www.onzai.or.jp/question/soundproof.html、並びにhttp://www.onzai.or.jp/pdf/new/gijutsu201312_3.pdf参照）
以下では、基本的に、「反射」と「吸収」とを区別せずに、両者を含めて「遮音」及び「遮蔽」と言い、両者を区別する時に、「反射」及び「吸収」と言う。
【００９１】
ここで、図１に示す遮蔽セル２２においては、後述する実施例１の結果である図１６に示すように、枠１４に固定された膜１８は、最も低次の固有振動モードの周波数（固有振動周波数）で膜振動するため、枠１４及び膜１８を組み合わせた枠−膜構造である遮蔽セル２２は、固有振動周波数として、透過損失が最小、例えば０ｄＢとなる第１共振周波数を持つ。即ち、本発明では、膜１８の第１固有振動周波数においては、音を透過させる。
なお、枠１４及び膜１８からなる構造における、即ち枠１４に抑えられるように固定された膜１８の第１共振周波数は、共鳴現象により音波が膜振動を最も揺らすところであり、音波がその周波数で大きく透過する固有振動モードの共振周波数であるということができる。
この遮蔽セル２２は、図１６に示すように、第１共振周波数の低周波側及び高周波側の両側で透過損失が大きくなることから、第１共振周波数の低周波側及び高周波側の両側で防音、即ち音の反射と音の吸収からなる遮音の効果を有することが分かる。
なお、遮蔽セル２２においては、後述する同じ実施例１の結果である図１７に示すように、第１共振周波数に起因する吸収率の極大がこの場合も現れる。
【００９２】
このような特徴を有する本発明の熱線遮蔽材１０の遮蔽セル２２の枠−膜構造からなる防音構造の防音の原理は、以下のように考えることができる。
まず、本発明の熱線遮蔽材１０の遮蔽セル２２の枠−膜構造は、上述したように、膜面が共鳴的に振動して音波が大きく透過する周波数である第１共振周波数をもつ。この第１共振周波数は、上述した膜の厚み、膜の種類（ヤング率、密度等の物性）、及び／又は枠のサイズ（開口、膜のサイズ）等の実効的な堅さによって決定され、堅い構造ほど高周波数に共振点を持つ。
このような枠−膜構造の第１共振周波数以下の周波数領域である剛性則領域では、枠での固定部が膜を引っ張るバネ方程式が支配的であり、このとき膜を通過する音波の位相は遅れ、例えば９０°遅れ、キャパシタ的な振る舞いをするということができる。一方で、第１共振周波数以上の周波数領域である質量則領域では、膜自体の重さによる運動方程式が支配的となり、このとき膜を通過する音波の位相は進み、例えば９０°進み、インダクタンス的な振る舞いをするということができる。即ち、この枠−膜構造は、キャパシタ（コンデンサ）とインダクタンス（コイル）とを接続したものと見做すことができる。
【００９３】
こうして、本発明の熱線遮蔽材１０の遮蔽セル２２は、枠−膜構造からなる防音構造の防音セルとして機能し、第１共振周波数の低周波側及び高周波側の両側の所定の周波数帯域において、選択的に遮音効果を発揮することができる。
ところで、上述した図１６は、図１に示す熱線遮蔽材１０について、周波数に対する透過損失で表される遮音特性の測定結果を示すグラフである。図１６は、枠１４を３ｍｍ×２ｍｍのアクリル材を用い、枠１４のサイズを１辺が２０ｍｍの正方形とし、膜１８として金属粒子含有層３４を両面に形成した、厚み１２０μｍのＴＡＣフィルムとした時の透過損失を表わしている。図１６において、例えば、遮蔽セル２２の第１共振周波数は、透過損失が極小（０ｄＢ近傍）となる可聴域内の約８００Ｈｚであるので、その低周波側及び高周波側の両側のそれぞれ所定の周波数帯域において、選択的に遮音することができる。
したがって、枠１４と膜１８との組み合わせを適切に選ぶことにより、希望する特定の周波数帯域を選択的に遮音することができる。
【００９４】
このため、本発明の熱線遮蔽材１０の遮蔽セル２２の枠−膜構造の第１共振周波数は、人間の音波の感知域に相当する１０Ｈｚ〜１０００００Ｈｚになることが好ましく、人間の音波の可聴域である２０Ｈｚ〜２００００Ｈｚにあることがより好ましく、４０Ｈｚ〜１６０００Ｈｚにあることが更により好ましく、１００Ｈｚ〜１２０００Ｈｚにあることが最も好ましい。
ここで、本実施形態の熱線遮蔽材１０において、枠１４及び膜１８からなる構造の遮蔽セル２２の第１共振周波数は、複数の遮蔽セル２２の枠１４の幾何学的形態、例えば枠１４の形状及び寸法（サイズ）と、複数の遮蔽セル２２の膜１８の剛性、例えば膜の厚さ及び可撓性等の物性とによって定めることができる。
なお、膜１８の第１固有振動モードを特徴づけるパラメータとしては、同種材料の膜１８の場合は、膜１８の厚み(ｔ)と枠１４のサイズ（ａ）の２乗との比、例えば、正四角形の場合には一辺の大きさとの比［ａ２／ｔ］を用いることができ、この比［ａ２／ｔ］が等しい場合、例えば、（ｔ、ａ）が、（５０μｍ、７．５ｍｍ）の場合と（２００μｍ、１５ｍｍ）の場合とは、上記第１固有振動モードが同じ周波数、即ち同じ第１共振周波数となる。即ち、比［ａ２／ｔ］を一定値にすることにより、スケール則が成立し、適切なサイズを選択することができる。
【００９５】
また、膜１８のヤング率は、両者で異なっていても、膜１８が音波のエネルギを吸収、もしくは反射して防音するために膜振動することができる弾性を有していれば、特に制限的ではないが、固有振動モードを高周波側に得るためには大きくすることが好ましい。例えば、膜１８のヤング率は、本発明では、枠１４のサイズ、即ち膜１８のサイズに応じて設定することができる。
例えば、膜１８のヤング率は、１０００Ｐａ〜３０００ＧＰａであることが好ましく、１００００Ｐａ〜２０００ＧＰａであることがより好ましく、１ＭＰａ〜１０００ＧＰａであることが最も好ましい。
【００９６】
また、膜１８の密度も、両者で異なっていても、音波のエネルギを吸収、もしくは反射して防音するために膜振動することができるものであれば、特に制限的ではなく、例えば、１０ｋｇ／ｍ３〜３００００ｋｇ／ｍ３であることが好ましく、１００ｋｇ／ｍ３〜２００００ｋｇ／ｍ３であることがより好ましく、５００ｋｇ／ｍ３〜１００００ｋｇ／ｍ３であることが最も好ましい。
防音効果を得る場合の膜１８の材料は、上述した膜材料において、防音対象物に適用する際に適した強度を持ち、防音対象物の防音環境に対して耐性があり、膜１８が音波のエネルギを吸収、もしくは反射して防音するために膜振動することができるものであれば、特に制限的ではなく、防音対象物及びその防音環境などに応じて選択することができる。
【００９７】
上述した図１に示す例では、膜１８は、枠１４の開口１２を密閉するように、枠１４に貼り付けられているが、本発明はこれに限定されず、図１２に示す実施形態の熱線遮蔽材１１のように、膜１８に１以上の開口孔２４が穿孔されたものであっても良い。
ここで、本発明においては、図２０に示すように、図１２に示す遮蔽セル２２ａからなる本実施形態の熱線遮蔽材１１も、図１に示す熱線遮蔽材１０と同様に、開口孔２４の有無にかかわらず、遮蔽セル２２ａの枠１４及び膜１８の組み合わせからなる枠−膜構造に依存する第１共振周波数が現れる。
しかしながら、本実施形態の熱線遮蔽材１１では、この第１共振周波数よりも低周波側に開口孔２４に起因して遮蔽がピーク（極大）となる透過損失のピークが現れ、この遮蔽（透過損失）がピーク（極大）となる周波数が遮蔽ピーク周波数となる。
【００９８】
このような特徴を有する本実施形態の熱線遮蔽材１１の遮蔽セル２２ａの枠−膜−孔構造からなる防音構造の防音の原理は、以下のように考えることができる。
まず、本実施形態の熱線遮蔽材１１の遮蔽セル２２ａの枠−膜−孔構造が、図１に示す熱線遮蔽材１０の遮蔽セル２２の枠−膜構造と同様に、枠−膜構造に起因する第１共振周波数を持ち、第１共振周波数以下の周波数領域である剛性則領域では、枠−膜−孔構造に起因して膜及び開口孔を通過する音波の位相は遅れ、例えば９０°遅れ、キャパシタ的な振る舞いをし、一方で、第１共振周波数以上の周波数領域である質量則領域では、枠−膜構造に起因して膜を通過する音波の位相は進み、例えば９０°進み、インダクタンス的な振る舞いをするということができる。
【００９９】
ここで、音波も波動現象であるため、干渉による波の振幅の強めあいや打消し合いが生じる。剛性則を示す枠−膜−孔構造（防音セルとして機能する遮蔽セル２２ａ）を透過した位相遅れの波と、質量則を示す枠−膜構造（遮蔽セル２２ａ）を透過した位相進みの波とは、お互いの位相が逆向きとなっているために打ち消し合いの関係となる。よって、枠−膜構造（遮蔽セル２２ａ）の第１共振周波数で挟まれた周波数領域では打ち消し合いの関係となり、特に、それぞれの枠−膜構造を透過する音波の振幅が等しい周波数では、互いの波の振幅が等しく位相が反転していることとなり、非常に大きな遮蔽が生じる。
即ち、枠−膜構造（遮蔽セル２２ａ）に開口孔２４を穿孔することだけで、特定の周波数領域に強い音響遮音が実現できる。
これが、本発明の本実施形態の熱線遮蔽材１１における枠−膜−孔構造による防音構造の防音の原理である。
【０１００】
このように、本実施形態の熱線遮蔽材１１では、図２０に示すように、遮蔽セル２２ａに開口孔２４を設けたことにより、低周波側の第１共振周波数よりも低周波側に開口孔２４に起因する新たな遮蔽ピークが現れる。また、特に、この貫通する開口孔２４によって生じる遮蔽のピークより、低周波側に、この開口孔２４が存在することによる音の吸収の増大が見られる。
したがって、本発明の熱線遮蔽材１１は、遮蔽ピーク周波数において遮蔽（透過損失）がピーク（極大）となるため、遮蔽ピーク周波数を中心とする一定の周波数帯域の音を選択的に防音することができる。
本発明においては、第１に、音の遮蔽を大きくすることができ、かつ遮蔽のピークをコントロールできるが、更にこれらに加えて、貫通する開口孔２４の効果により、音（音波のエネルギ）の吸収がより低周波側で現れるという特徴がある。
【０１０１】
ここで、開口孔２４は、図１２に示すように、遮蔽セル２２ａの開口１２を覆う膜１８内に１個又は２個以上穿孔されていれば良い。また、開口孔２４の穿孔位置は、図１２に示すように膜１８、即ち、遮蔽セル２２ａ内の真中であっても良いが、本発明はこれに限定されず、遮蔽セル２２ａの真中である必要はなく、どの位置に穿孔されていても良い。
即ち、単に、開口孔２４の穿孔位置が変わっただけでは、本実施形態の熱線遮蔽材１１の遮音特性は変化しない。
しかしながら、本発明では、開口孔２４は、開口１２の周縁部の固定端から膜１８の面の寸法の２０％超離れた範囲内の領域に穿孔されていることが好ましく、膜１８の中心に設けられていることが最も好ましい。
また、遮蔽セル２２ａ内の開口孔２４の数は、図１２に示すように、１個の遮蔽セル２２ａに対して、１個であっても良いが、本発明はこれに限定されず、２個以上（即ち複数）であっても良い。
ここで、本実施形態の熱線遮蔽材１１は、通気性の点からは、図１２に示すように、各遮蔽セル２２ａの開口孔２４は、１つの開口孔２４で構成することが好ましい。その理由は、一定の開口率の場合、風としての空気の通り易さは、一つの穴が大きく境界での粘性が大きく働かない場合の方が大きいためである。
【０１０２】
一方、１個の遮蔽セル２２ａ内に複数の開口孔２４がある時は、本実施形態の熱線遮蔽材１１の遮音特性は、複数の開口孔２４の合計面積に対応した遮音特性を示す。したがって、１個の遮蔽セル２２ａ（又は膜１８）内にある複数の開口孔２４の合計面積が、他の遮蔽セル２２ａ（又は膜１８）内に１個のみ有する開口孔２４の面積に等しいことが好ましいが、本発明はこれに限定されない。
なお、遮蔽セル２２ａ内の開口孔２４の開口率（開口１２を覆う膜１８の面積に対する全開口孔２４の合計面積率（全ての開口孔２４の合計面積の割合）が同一の場合には、単一開口孔２４と複数開口孔２４で同様の熱線遮蔽材１１が得られるため、ある開口孔２４のサイズに固定しても様々な熱線遮蔽材を作製することができる。
【０１０３】
本実施形態においては、遮蔽セル２２ａ内の開口孔（全開口孔）２４の開口率（面積率）は、特に制限的ではなく、遮音特性に応じて適宜設定すれば良いが、０．０００００１％〜７０％であるのが好ましく、０．０００００５％〜５０％であるのがより好ましく、０．００００１％〜３０％であるのが好ましい。全開口孔２４の開口率を上記範囲に設定することにより、選択的に遮音するべき遮音周波数帯域の中心となる遮音ピーク周波数及び遮音ピークの透過損失を適切に調整できる。
本実施形態の熱線遮蔽材１１は、製造適性の点からは、１つの遮蔽セル２２ａ内には、同一サイズの開口孔２４を複数個有することが好ましい。即ち、各遮蔽セル２２ａには、同一サイズの複数の開口孔２４を穿孔することが好ましい。
更に、本実施形態の熱線遮蔽材１１は、全ての遮蔽セル２２ａの開口孔２４を同一サイズの穴とすることが好ましい。
【０１０４】
本発明においては、開口孔２４は、エネルギを吸収する加工方法、例えばレーザ加工によって穿孔されることが好ましく、又は物理的接触による機械加工方法、例えばパンチング、又は針加工によって穿孔されることが好ましい。
このため、１つの遮蔽セル２２ａ内の複数の開口孔２４、又は、全ての遮蔽セル２２ａ内の１個又は複数個の開口孔２４を同一サイズとすると、レーザ加工、パンチング、又は針加工で孔をあける場合に、加工装置の設定や加工強度を変えることなく連続して開口孔をあけることができる。
また、図１２に示す本実施形態の熱線遮蔽材１１においては、遮蔽セル２２ａ（又は膜１８）内の開口孔２４のサイズ（大きさ）は、各遮蔽セル２２ａ（又は膜１８）毎に異なっていても良い。このように遮蔽セル２２ａ（又は膜１８）毎にサイズの異なる開口孔２４がある場合には、それらの開口孔２４の面積を平均した平均面積に対応した遮音特性を示す。
また、本実施形態の熱線遮蔽材１１の各遮蔽セル２２ａの開口孔２４は、７０％以上が同一サイズの孔で構成されることが好ましい。
【０１０５】
開口孔２４のサイズは、上述した加工方法で適切に穿孔できれば、どのようなサイズでも良く、特に限定されない。
しかしながら、開口孔２４のサイズは、その下限側では、レーザの絞りの精度等のレーザ加工の加工精度、又はパンチング加工もしくは針加工などの加工精度や加工の容易性などの製造適性の点から、２μｍ以上であることが好ましく、５μｍ以上であることがより好ましく、１０μｍ以上であることが最も好ましい。
なお、これらの開口孔２４のサイズの上限値は、枠１４のサイズより小さい必要があるので、通常、枠１４のサイズはｍｍオーダであり、開口孔２４のサイズをμｍオーダに設定しておけば、開口孔２４のサイズの上限値は、枠１４のサイズを超えることはないが、もし、超えた場合には、開口孔２４のサイズの上限値を枠１４のサイズ以下に設定すればよい。
【０１０６】
なお、本発明の防音構造の防音においては、音が振動でなく音響波として透過できる開口孔２４と、膜振動する膜１８とが両方存在していることが重要となる。よって、音が透過できる開口孔２４は、音が音響波として通ることのできる部材で覆われている状態でも、開放されているときと同様に遮音のピークを得ることができる。このような部材は、一般に通気性のある部材となる。
このような通気性のある代表的な部材としては網戸の網があげられる。一例として、ＮＢＣメッシュテック社製のアミドロジー３０メッシュ品が挙げられるが、本発明者らは、これによって開口孔２４を塞いでも得られるスペクトルは変化しないことを確認している。
【０１０７】
網は、格子状であっても良いし、三角格子状であっても良く、特にその形状には異存しないし、制限されない。網全体のサイズは、本発明の枠体１６のサイズよりも大きくても良いし、小さくても良い。また、網のサイズは、膜１８の開口孔２４を１つ１つ覆うサイズであっても良い。また、網は、その網目が、いわゆる虫よけを目的とするサイズの網であっても良いし、もっと細かな砂の進入を防ぐ網でも良い。素材は、合成樹脂からなる網でも良いし、防犯用、電波遮蔽用の針金であっても良い。
また、上述の通気性のある部材は、網戸の網に限定されず、網の他にも、不織布素材、ウレタン素材、シンサレート(３Ｍ社製)、ブレスエアー(東洋紡社製)、ドットエアー(東レ社製)などが挙げられる。本発明では、このような通気性を有する素材で覆うことで、虫や砂が孔から侵入することを防ぐこと、開口孔２４の部分から中が見える等のプライバシー性を確保すること、及び隠ぺい性を付与することなどができる。
【０１０８】
ところで、本発明の熱線遮蔽材１１においては、第１固有振動周波数は、枠１４及び膜１８からなる構造によって定まり、透過損失がピークとなる遮蔽ピーク周波数は、枠１４及び膜１８からなる構造の膜１８に穿孔された開口孔２４からなる開口部に依存して定まる。
ここで、本発明者らは、本発明の熱線遮蔽材１１において、遮蔽セル２２ａ、即ち枠１４の円相当半径をＲ１（ｍｍ）、膜１８の厚みをｔ１（μｍ）、膜１８のヤング率をＥ１（ＧＰａ）、開口孔２４の円相当半径をｒ（μｍ）とする時、下記式（３）で表されるパラメータＡと、熱線遮蔽材１１の遮蔽ピーク振動周波数（Ｈｚ）とは、遮蔽セル２２の円相当半径Ｒ１（ｍｍ）、膜１８の厚みｔ１（μｍ）、膜１８のヤング率Ｅ１（ＧＰａ）、開口孔２４の円相当半径ｒ（μｍ）を変化させた時にも、図２３に示すように、略線形な関係にあり、略一次式で表され、２次元座標上で、略同一直線上に乗ることを知見した。なお、音響パラメータＡは、膜の密度やポアソン比には、略依存しないことも分かった。
Ａ＝√（Ｅ１）＊（ｔ１１．２）＊（ｌｎ（ｒ）−ｅ）／（Ｒ１２．８）…（３）
ここで、ｅは、ネイピア数を示し、ｌｎ（ｘ）は、ｅを底としたｘの対数である。
ここで、遮蔽セル２２ａ内に複数個の開口孔２４が存在するとき、円相当半径ｒは複数個の開口部の合計面積から求めるものとする。
【０１０９】
なお、図２３は、後述する実施例の実験前の設計段階におけるシミュレーションの結果から得られたものである。
本発明の熱線遮蔽材１１において、第１固有振動周波数を１０Ｈｚ〜１０００００Ｈｚとする時、遮蔽ピーク振動周波数は、第１固有振動周波数以下の主端数となることから、遮蔽ピーク振動周波数を１０Ｈｚから１０００００Ｈｚまでの間の複数の値に対応する音響パラメータＡの値を表１に示す。
【０１１０】
【表１】
2016208331.tif 000003
【０１１１】
表１から明らかなように、音響パラメータＡは、第１固有振動周波数に対応することから、本発明においては、０．０７０００以上７５９．１以下であることが好ましく、０．１４１０〜１５１．８２であることがより好ましく、０．２８２０〜１２１．５であることが更により好ましく、０．７０５０〜９１．０９であることが最も好ましい。
以上のように規格化された音響パラメータＡを用いることにより、本実施形態の熱線遮蔽材において遮蔽ピーク周波数を決定することができ、遮蔽ピーク周波数を中心とする一定の周波数帯域の音を選択的に遮音することができる。また、逆に、この音響パラメータＡを用いることにより、選択的に遮音すべき周波数帯域の中心となる遮蔽ピーク周波数を持つ本発明の熱線遮蔽材を設定することができる。
【０１１２】
また、本発明者らは、本実施形態の熱線遮蔽材１１において、遮蔽セル２２ａ、即ち枠１４の円相当半径をＲ２（ｍ）、膜１８の厚みをｔ２（ｍ）、膜１８のヤング率をＥ２（Ｐａ）、膜１８の密度をｄ２（ｋｇ／ｍ３）とする時、下記式（４）で表される音響パラメータＢ（√ｍ）と、熱線遮蔽材１１の枠１４及び膜１８からなる構造の第１固有振動周波数（Ｈｚ）とは、遮蔽セル２２ａの円相当半径Ｒ２（ｍ）、膜１８の厚みｔ２（ｍ）、膜１８のヤング率Ｅ２（Ｐａ）、膜１８の密度ｄ２（ｋｇ／ｍ３）を変化させた時にも略線形な関係にあり、図２４に示すように、下記式（５）で表される式で表されることを知見した。
Ｂ＝ｔ２／Ｒ２２＊√（Ｅ２／ｄ２）                  …（４）
ｙ＝０．７２７８ｘ０．９５６６                          …（５）
ここで、ｙは、第１固有振動周波数（Ｈｚ）であり、ｘは、音響パラメータＢである。
なお、図２４は、後述する実施例の実験前の設計段階におけるシミュレーションの結果から得られたものである。
【０１１３】
以上から、本実施形態の熱線遮蔽材１１においては、遮蔽セル２２ａの円相当半径Ｒ２（ｍ）、膜１８の厚みｔ２（ｍ）、膜１８のヤング率Ｅ２（Ｐａ）、膜１８の密度ｄ２（ｋｇ／ｍ３）を音響パラメータＢ（√ｍ）で規格化することにより、２次元（ｘｙ）座標上において、音響パラメータＢと熱線遮蔽材１１の第１固有振動周波数（Ｈｚ）との関係を表わす点は、略一次式と見做せる上記式（５）で表され、全ての点が略同一直線上にあること分かる。なお、Ｒ２とＲ１とは、共に遮蔽セル２２ａの円相当半径を表わすが、Ｒ２＝１０３×Ｒ１の関係にある。また、ｔ２とｔ１とは、共に膜１８の厚みを表わすが、ｔ２＝１０６×ｔ１の関係にある。また、Ｅ２とＥ１とは、共に膜１８のヤング率を表わすが、Ｅ１＝１０9×Ｅ２の関係にある。
第１固有振動周波数を１０Ｈｚから１０００００Ｈｚまでの間の複数の値に対する音響パラメータＢの値を表２に示す。
【０１１４】
【表２】
2016208331.tif 000004
【０１１５】
表２から明らかなように、音響パラメータＢは、第１固有振動周波数に対応することから、本発明においては、１．５４７×１０（＝１５．４７）以上２．３５０×１０５（２３５００）以下であることが好ましく、３．１９４×１０（＝３１．９４）〜４．３６９×１０４（４３９６０）であることがより好ましく、６．５９２×１０（＝６５．９２）〜３．４６０×１０４（３４６００）であることが更により好ましく、１．７１８×１０２（＝１７１．８）〜２．５６２×１０４（２５６２０）であることが最も好ましい。
以上のように規格化された音響パラメータＢを用いることにより、本発明の熱線遮蔽材において遮蔽ピーク周波数の高周波側の上限となる第１固有振動周波数を決定することができ、選択的に遮音すべき周波数帯域の中心となる遮蔽ピーク周波数を決めることができる。また、逆に、この音響パラメータＢを用いることにより、選択的に遮音すべき周波数帯域の中心となる遮蔽ピーク周波数を持つことができる第１固有振動周波数を有する本発明の熱線遮蔽材を設定することができる。
【０１１６】
以上のように構成される本発明の熱線遮蔽材は、図１３に示すように、所定の音響特性（防音特性）を持つ音響メタマテリアルの側面と所定の光学特性（熱線遮蔽性、可視光透過性、電波透過性）を持つ光学マテリアルとしての側面を併せ持つものである。
ここで、メタマテリアルとは、ある波動現象に対してその波動の波長サイズより十分小さい基本構造を機能の単位とする構造をさす。メタマテリアルに対しての波動現象は、波長サイズより小さい単位構造であるために各単位構造からの散乱や回折現象は互いに波動的に打ち消し合い、あたかもバルクの物質と同様に反射・透過・吸収・屈折などの現象が起こる。
音響メタマテリアルは、図１に示す熱線遮蔽材１０自体であり、音響メタマテリアルの基本単位は、１つの枠１４と１つの膜１８からなる１つの遮蔽セル２２であり、その基本単位のサイズは、音の波長のサイズよりはるかに小さい。
また、光学マテリアルは、遮蔽セル２２の膜１８を構成する図３及び図８に示す遮熱フィルム３０及び４０であり、光学メタマテリアルの基本単位は、図４Ｂに示すような１個の金属粒子３６（金属平板粒子３６ｃ）であり、その基本単位のサイズは、光の波長のサイズよりはるかに小さい。
【０１１７】
即ち、本発明の熱線遮蔽材は、枠１４の平均セルサイズをＲ、金属粒子３６の平均サイズをｄ１、金属粒子の局在プラズモン効果により遮蔽される近赤外光を含む光の波長である第１の光学波長をλ１、遮熱フィルム４０の誘電体層４４によって反射が防止される入射光の波長である第２の入射光波長をλ２、枠１４及び膜１８からなる枠−膜構造体の共振周波数の音響波長をλ３とする時、下記不等式（１）で表されるスケールの関係を持つことが好ましい。
ｄ１ ＜λ２ ＜ λ１ ＜ Ｒ ＜ λ３            …（１）
また、本発明の熱線遮蔽材は、更に、枠１４、膜１８、及び開口孔２４からなる枠−膜−孔構造体は、枠−膜構造体の共振周波数より低周波側に防音の極大値を示すピーク周波数の音響波長をλ４とする時、下記不等式（２）で表されるスケールの関係を持つことが好ましい。
ｄ１ ＜λ２ ＜ λ１ ＜ Ｒ ＜ λ３ ＜ λ４      …（２）
ここで、本発明の熱線遮蔽材は、光学機能として、λ１を中心に光を遮蔽する機能、及びλ２を中心に反射防止機能を持ち、また、音響機能としてλ４を中心に低周波側の音を遮蔽する機能を持つことが好ましい。
【０１１８】
従来の遮熱フィルムを用いた遮熱構造では、その重量がほぼ支持体となるガラス板やアクリル板の質量であり、これによってその用途が限られていたのに対し、本発明の熱線遮蔽材の遮熱構造では、グリッド状のセル構造を持つ枠を取り付けることで剛性のある状態で大幅に軽量化できる。この時、フィルムにロールトゥロールで遮熱構造を形成することで生産適性が大きいという従来の遮熱膜の利点も活かすことができる。
更に、本発明の熱線遮蔽材の遮熱構造では、従来と比べて軽量で取り扱いがしやすいだけではなく、従来にはなかった防音効果も得ることができ、遮熱性を有する膜、例えば遮熱フィルムをセル構造の枠に貼り付けるだけで、遮熱効果は勿論のこと、枠−膜構造から剛性と防音効果の両方を得ることができる。
このように、本発明の熱線遮蔽材では、遮熱性の膜に枠を取り付けたことで、可聴域の低周波側と高周波側において防音効果が現れる。特に、低周波側は、従来の連続的な重い支持体を取り付けた場合と比べても防音性が大きい。また、風を通すための開口孔を設けた場合には、低周波側で防音の周波数特性が変化し、特定の周波数を特に強く防音できる。
【０１１９】
本発明の熱線遮蔽材では、特に、遮熱性の膜に開口孔が存在する時に、光は空気中で開口孔の中に集まって行く効果がなく、かつ開口孔の大きさが光の波長より十分に大きいために、光の振る舞いは幾何光学に従い、開口孔の面積率に従って光学的効果の減少が決まる（例えば、ＡｇＮＤ遮熱フィルムに穴をあけた場合、近赤外光の遮蔽率は穴の面積率の分だけ減少する）。これに対し、本発明の熱線遮蔽材では、一方で、風は小さな開口孔がある時、そこに周辺から集まって行く効果があるために、小さな穴でも面積率以上に風を通す効果が得られる。また、音は、膜振動を伝わる音と開口孔を通過する音がデバイスの背後で干渉するが、特に、開口孔を通過する音は単純な開口面積率ではなく周辺から集まる効果が働き、小さな穴でも効果的に干渉による遮音を行うことができる。
【０１２０】
本発明の熱線遮蔽材の遮熱構造は、膜となる遮熱性薄膜フィルム上にグリッド状の枠を取り付けることで遮熱構造体の強度を向上させ、更に、音響特性として元の膜のままの状態と比較して強い防音効果を得ることもできる。特に、本発明の遮熱構造体の膜に開口孔を有するときには、通気性を有することは勿論のこととして、特定、特に低周波側の音を強く遮蔽することができる。また、本発明の熱線遮蔽材では、近赤外反射構造として銀のナノ平板粒子による特定波長共鳴反射を用いているが、その構造に誘電体層を加え、その厚みを工夫して特定の厚みとすることで、入射光の反射を防止する反射防止効果をも付与することができる。これは、網戸等の建築部材、及びペットケージ等のケージ部材に対して極めてクリアな視認性を付与することができる点で極めて優れた効果を奏する。
したがって、本発明の熱線遮蔽材は、透明・軽量で外部の視認性の調整も可能でありながら、熱線（近赤外線）と音響とを遮蔽することができ、また、膜に開口孔を備えるものでは風を通すことができる。
以上から明らかなように、軽量・小型で取り扱いのしやすい遮熱構造を持つ本発明の熱線遮蔽材は、環境に重要な技術であり、そこに防音効果も加わることで、光学、音響及び力学の複合機能を持つ窓部材、網戸部材、ブラインド、カーテン、又は仕切り等の建築部材、ペットケージとしてのケージ部材、及び道路又は鉄道線路の側面に設置される側面壁等、非常に広い範囲に適用可能性を有することができる。
【０１２１】
本発明の熱線遮蔽材は、防音機能を備える防音構造を持つ防音部材としても用いることができるものである。以下に、防音機能を備える本発明の熱線遮蔽材に組合せることができる構造部材の物性、又は特性、特に、防音構造に用いられる防音部材としての物性、又は特性について説明する。
［難燃性］
建材や機器内蔵部材として本発明の熱線遮蔽材を使用する場合、難燃性であることが求められる。
そのため、膜は、難燃性のものが好ましい。膜としては、例えば難燃性のＰＥＴフィルムであるルミラー（登録商標）非ハロゲン難燃タイプＺＶシリーズ（東レ社製）、テイジンテトロン（登録商標）ＵＦ（帝人社製）、及び／又は難燃性ポリエステル系フィルムであるダイアラミー（登録商標）（三菱樹脂社製）等を用いればよい。
また、枠も、難燃性の材質であることが好ましく、アルミニウム等の金属、セミラックなどの無機材料、ガラス材料、難燃性ポリカーボネート（例えば、ＰＣＭＵＰＹ６１０（タキロン社製））、及び／又はや難燃性アクリル（例えば、アクリライト（登録商標）ＦＲ１（三菱レイヨン社製））などの難燃性プラスチックなどが挙げられる。
さらに、膜を枠に固定する方法も、難燃性接着剤（スリーボンド１５３７シリーズ（スリーボンド社製））、半田による接着方法、又は２つの枠で膜を挟み固定するなどの機械的な固定方法が好ましい。
【０１２２】
［耐熱性］
環境温度変化にともなう、本発明の熱線遮蔽材の構造部材の膨張伸縮により防音特性が変化してしまう懸念があるため、この構造部材を構成する材質は、耐熱性、特に低熱収縮のものが好ましい。
膜は、例えばテイジンテトロン（登録商標）フィルム  ＳＬＡ（帝人デュポン社製）、ＰＥＮフィルム  テオネックス（登録商標）（帝人デュポン社製）、及び／又はルミラー（登録商標）オフアニール低収縮タイプ（東レ社製）などを使用することが好ましい。また、一般にプラスチック材料よりも熱膨張率の小さいアルミニウム等の金属膜を用いることも好ましい。
また、枠は、ポリイミド樹脂（ＴＥＣＡＳＩＮＴ４１１１（エンズィンガージャパン社製））、及び／又はガラス繊維強化樹脂（ＴＥＣＡＰＥＥＫＧＦ３０（エンズィンガージャパン社製））などの耐熱プラスチックを用いること、及び／又はアルミニウム等の金属、又はセラミック等の無機材料やガラス材料を用いることが好ましい。
さらに、接着剤も、耐熱接着剤（ＴＢ３７３２（スリーボンド社製）、超耐熱１成分収縮型ＲＴＶシリコーン接着シール材（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製）、及び／又は耐熱性無機接着剤アロンセラミック（登録商標）（東亜合成社製）など）を用いることが好ましい。これら接着を膜または枠に塗布する際は、１μm以下の厚みにすることで、膨張収縮量を低減できることが好ましい。
【０１２３】
［耐候・耐光性］
屋外や光が差す場所に本発明の熱線遮蔽材が配置された場合、構造部材の耐侯性が問題となる。
そのため、膜は、特殊ポリオレフィンフィルム（アートプライ（登録商標）（三菱樹脂社製））、アクリル樹脂フィルム（アクリプレン（三菱レイヨン社製））、及び／又はスコッチカルフィルム（商標）（３Ｍ社製）等の耐侯性フィルムを用いることが好ましい。
また、枠材は、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリル（アクリル）などの耐侯性が高いプラスチックやアルミニウム等の金属、セラミック等の無機材料、及び／又はガラス材料を用いることが好ましい。
さらに、接着剤も、エポキシ樹脂系のもの、及び／又はドライフレックス（リペアケアインターナショナル社製）などの耐侯性の高い接着剤を用いることが好ましい。
耐湿性についても、高い耐湿性を有する膜、枠、及び接着剤を適宜選択することが好ましい。吸水性、耐薬品性に関しても適切な膜、枠、及び接着剤を適宜選択することが好ましい。
【０１２４】
［ゴミ］
長期間の使用においては、膜表面にゴミが付着し、防音機能を備える本発明の熱線遮蔽材の熱遮蔽特性、及び／又は防音特性に影響を与える可能性がある。そのため、ゴミの付着を防ぐ、または付着したゴミ取り除くことが好ましい。
ゴミを防ぐ方法として、ゴミが付着し難い材質の膜を用いることが好ましい。例えば、導電性フィルム（フレクリア（登録商標）（ＴＤＫ社製）、及び／又はＮＣＦ（長岡産業社製））などを用いることで、膜が帯電しないことで、帯電によるゴミの付着を防ぐことができる。また、フッ素樹脂フィルム（ダイノックフィルム（商標）（３Ｍ社製））、及び／又は親水性フィルム（ミラクリーン（ライフガード社製）、ＲＩＶＥＸ（リケンテクノス社製）、及び／又はＳＨ２ＣＬＨＦ（３Ｍ社製））を用いることでも、ゴミの付着を抑制できる。さらに、光触媒フィルム（ラクリーン（きもと社製)）を用いることでも、膜の汚れを防ぐことができる。これらの導電性、親水性、及び／又は光触媒性を有するスプレー、及び／又はフッ素化合物を含むスプレーを膜に塗布することでも同様の効果を得ることができる。
【０１２５】
上述したような特殊な膜を使用する以外に、膜上にカバーを設けることでも汚れを防ぐことが可能である。カバーとしては、薄い膜材料(サランラップ（登録商標）など)、ゴミを通さない大きさの網目を有するメッシュ、不織布、ウレタン、エアロゲル、ポーラス状のフィルム等を用いることができる。
また、図１２に示すような膜１８に通気孔となる開口孔２４を有する熱線遮蔽材１１の場合には、図２５、及び図２６にそれぞれ示す熱線遮蔽材５０ａ、及び５０ｂのように、膜１８上に設けられたカバー５２にも孔５４を空けて、膜１８上に直接風やゴミが当たらないように、配置することが好ましい。
付着したゴミを取り除く方法としては、膜の共鳴周波数の音を放射し、膜を強く振動させることで、ゴミを取り除くことができる。また、ブロワー、又はふき取りを用いても同様の効果を得ることができる。
【０１２６】
［風圧］
強い風が膜に当たることで、膜が押された状態となり、共鳴周波数が変化する可能性がある。そのため、膜上に、不織布、ウレタン、及び／又はフィルムなどでカバーすることで、風の影響を抑制することができる。図１２に示すような膜１８に開口孔２４を有する熱線遮蔽材１１の場合には、上記のゴミの場合と同様に、図２５、及び図２６にそれぞれ示す熱線遮蔽材５０ａ、及び５０ｂのように、膜１８上に設けられたカバー５２にも孔５４を空けて、膜１８上に直接風が当たらないように、配置することが好ましい。
【０１２７】
［ユニットセルの組合せ］
図１、図２、及び図１２に示す本発明の熱線遮蔽材１０、及び１１は、複数の枠１４が連続した１つの枠体１６によって構成されているが、本発明はこれに限定されず、１つの枠とそれに取り付けられた１枚の膜とを持つ、又はこの１つの枠と１枚の膜と膜に形成された貫通穴を持つ単位ユニットセルとしての遮蔽セルであっても良い。即ち、本発明の熱線遮蔽材は、必ずしも１つの連続した枠体によって構成されている必要はなく、単位ユニットセルとして枠構造とそれに取り付けられた膜構造とを持つ、又は１つの枠構造と１つの膜構造と膜構造に形成された穴構造を持つ遮蔽セルであっても良く、このような単位ユニットセルを独立に使用する、もしくは複数の単位ユニットセルを連結させて使用することもできる。
複数の単位ユニットセルの連結の方法としては、後述するが、枠体部にマジックテープ（登録商標）、磁石、ボタン、吸盤、及び／又は凹凸部を取り付けて組み合わせてもよいし、テープなどを用いて複数の単位ユニットセルを連結させることもできる。
【０１２８】
［配置］
本発明の熱線遮蔽材を壁等に簡易に取り付け、又はり取外しできるようにするため、熱線遮蔽材に磁性体、マジックテープ（登録商標）、ボタン、吸盤などからなる脱着機構が取り付けられていることが好ましい。例えば、図２７に示すように、熱線遮蔽材５０ｃの枠体１６の外側の枠１４の底面に脱着機構５６を取付けて置き、熱線遮蔽材５０ｃに取り付けられた脱着機構５６を壁５８に取付けて、熱線遮蔽材５０ｃを壁５８に取り付けるようにしても良いし、図２８に示すように、熱線遮蔽材５０ｃに取り付けられた脱着機構５６を壁５８から取り外して、熱線遮蔽材５０ｃを壁５８から離脱させるようにしても良い。
【０１２９】
また、共鳴周波数の異なる各遮蔽セル、例えば図２９に示すように、遮蔽セル５１ａ、５１ｂ、及び５１ｃをそれぞれ組合せて、熱線遮蔽材５０ｄの熱遮蔽特性、及び／又は防音特性を調整する際に、容易に遮蔽セル５１ａ、５１ｂ、及び５１ｃを組み合わせられるように、各遮蔽セル５１ａ、５１ｂ、及び５１ｃに磁性体、マジックテープ（登録商標）、ボタン、吸盤などの脱着機構６０が取り付けられていることが好ましい。
また、遮蔽セルに凹凸部を設け、例えば図３０に示すように、遮蔽セル５１ｄに凸部６２ａを設け、かつ遮蔽セル５１ｅに凹部６２ｂを設け、それらの凸部６２ａと凹部６２ｂとをかみ合わせで遮蔽セル５１ｄと遮蔽セル５１ｅとの脱着を行ってもよい。複数の遮蔽セルを組み合わせることができれば、１つの遮蔽セルに凸部及び凹部の両方を設けても良い。
更に、上述した図２９に示す脱着機構６０と、図３０に示す凹凸部、凸部６２ａ及び凹部６２ｂとを組み合わせて遮蔽セルの着脱を行うようにしても良い。
【０１３０】
［枠機械強度］
本発明の熱線遮蔽材のサイズが大きくなるにつれ、枠が振動しやすくなり、膜振動に対し固定端としての機能が低下する。そのため、枠の厚みを増して枠剛性を高めることが好ましい。しかし、枠の厚みを増すと熱線遮蔽材の質量が増し、軽量である本熱線遮蔽材の利点が低下していく。
そのため、高い剛性を維持したまま質量の増加を低減するために、枠に孔や溝を形成することが好ましい。例えば、図３１に示す遮蔽セル６４の枠６６に対して、図３２に側面図として示すようにトラス構造を用いることで、又は図３３に示す遮蔽セル６８の枠７０ｄに対して、図３４に図３３のＡ−Ａ線矢視図として示すようにラーメン構造を用いることで、高い剛性かつ軽量を両立することができる。
【０１３１】
また、例えば、図３５〜図３７に示すように、面内の枠厚みを変える、又は組合せることで、高剛性を確保し、軽量化を図ることもできる。図３２に示す本発明の熱線遮蔽材７２のように、図３５に示す熱線遮蔽材７２をＢ−Ｂ線で切断した断面模式図である図３６に示すように、３６個の遮蔽セル７４の複数の枠７６からなる枠体７８の両外側、及び中央の枠材７８ａを、その他の部分の枠材７８ｂより厚みを厚くする、図示例では２倍以上厚くする。Ｂ−Ｂ線と直交するＣ−Ｃ線で切断した断面模式図である図３７に示すように、直交する方向においても、同様に、枠体７８の両外側、及び中央の枠材７８ａを、その他の部分の枠材７８ｂより厚みを厚くする、図示例では２倍以上厚くする。
こうすることにより、高剛性化と軽量化を両立することができる。
なお、上述した図２７〜図３７に示す各遮蔽セルの膜１８には、開口孔が穿孔されていないが、本発明はこれに限定されず、図１２に示す実施例の遮蔽セル２２ａのように、開口孔２４を有していても良いのは勿論である。
【０１３２】
以上のような構成を有する本発明の熱線遮蔽材の製造方法を以下に示す。
図１に示す本発明の熱線遮蔽材１０は、以下のようにして製造される。
まず、複数、例えば２２５の枠１４を有する枠体１６と、枠体１６の全ての枠１４の開口１２を全て覆う、遮熱性を持つシート状の膜体２０、例えば、図３、図７、図８、又は図１１に示すシート状の遮熱フィルム３０、４０、又は４１を準備する。
次に、枠体１６の全ての枠１４にシート状の膜体２０を接着剤によって固定し、全ての枠１４の開口１２をそれぞれ覆う膜１８を形成して、枠１４と膜１８とからなる枠−膜構造を持つ複数の遮蔽セル２２を構成する。
こうして、本発明の熱線遮蔽材１０を製造することができる。
また、図１２に示す本発明の熱線遮蔽材１１は、以下のようにして製造される。
上述した図１に示す本発明の熱線遮蔽材１０と同様にして、枠１４と膜１８とからなる枠−膜構造を持つ複数の遮蔽セル２２を構成した後、更に、複数の遮蔽セルの個々の膜１８に、レーザ加工などのエネルギを吸収する加工方法、もしくはパンチング、又は針加工などの物理的接触による機械加工方法によって１個以上の開口孔２４をそれぞれ穿孔して、各遮蔽セル２２ａに開口孔２４を形成する。
こうして、本発明の熱線遮蔽材１１を製造することができる。
本発明の熱線遮蔽材の製造方法は、以上のようなものである。
【０１３３】
以上のような構成を有する本発明の熱線遮蔽材は、上述した種々の特徴を有しているので、種々の用途に適している。例えば、本発明の熱線遮蔽材は、屋内外の境界に用いられる建築部材、ペットケージとして用いられるケージ部材、及び道路又は鉄道線路の側面に設置される側面壁として用いることができる。
建築部材としては、本発明の熱線遮蔽材を、可動部材、又は取外し可能な部材として用いることができる。このような建築部材の場合には、その建築部材が用いられる建築物、又は空間において、この熱線遮蔽材の複数の膜が外側に、かつ枠からなる枠体が内側に来るように配置されているのが好ましい。
可動部材、又は取外し可能な部材として用いる建築部材としては、この熱線遮蔽材を、移動又は取外し可能な窓、特に２重窓の内窓に対する外窓の透明部として用いた窓部材、及びこの熱線遮蔽材を、移動又は取外し可能な網戸の透明部として用いた網戸部材を挙げることができ、更に、この熱線遮蔽材を枠体が折りたためる構造として用いたブラインド、カーテン、又は仕切り等を挙げることができる。
【０１３４】
更に、ケージ部材としては、直方体の形状を有し、直方体の少なくとも１面を、この熱線遮蔽材を用いて形成することができる。この時、ケージ部材の直方体の全６面を、この熱線遮蔽材を用いて形成しても良いし、直方体の全６面のいくつかの面を、この熱線遮蔽材を用いて形成し、残りのいくつかの面が欠けたケージ部材を構成しても良い。
なお、上述した窓部材、網戸部材、及びケージ部材は、膜に開口孔が穿孔された通気性のある特定の低周波音を防音できる本発明の熱線遮蔽材を用いて形成することが好ましい。
また、道路又は鉄道線路の側面に設置される側面壁に、本発明の熱線遮蔽材を用いる場合には、側面壁自体をこの熱線遮蔽材で構成しても良いが、別途設けられた側面壁と併用するように構成しても良い。
本発明の熱線遮蔽材、並びにこれを用いる建築部材、ケージ部材、及び道路又は鉄道線路の側面壁は、基本的に以上のように構成される。
【０１３５】
本発明の熱線遮蔽材は、防音機能を備えているので、以下のような防音部材としての用途にも使用することができる。
例えば、本発明の防音機能を備えた熱線遮蔽材の防音部材としての用途としては、
建材用防音部材：建材用として使用する防音部材、
空気調和設備用防音部材：換気口、空調用ダクトなどに設置し、外部からの騒音を防ぐ防音部材、
外部開口部用防音部材：部屋の窓に設置し、室内又は室外からの騒音を防ぐ防音部材、
天井用防音部材：室内の天井に設置され、室内の音響を制御する防音部材、
床用防音部材：床に設置され、室内の音響を制御する防音部材、
内部開口部用防音部材：室内のドア、ふすまの部分に設置され、各部屋からの騒音を防ぐ防音部材、
トイレ用防音部材：トイレ内またはドア（室内外）部に設置、トイレからの騒音を防ぐ防音部材、
バルコニー用防音部材：バルコニーに設置し、自分のバルコニーまたは隣のバルコニーからの騒音を防ぐ防音部材、
室内調音用部材：部屋の音響を制御するための防音部材、
簡易防音室部材：簡易に組み立て可能で、移動も簡易な防音部材、
ペット用防音室部材：ペットの部屋を囲い、騒音を防ぐ防音部材、
アミューズメント施設：ゲームセンター、スポーツセンター、コンサートホール、映画館に設置される防音部材、
工事現場用仮囲い用の防音部材：工事現場を多い周囲に騒音の漏れを防ぐ防音部材、
トンネル用の防音部材：トンネル内に設置し、トンネル内部および外部に漏れる騒音を防ぐ防音部材、等を挙げることができる。
【実施例】
【０１３６】
本発明の熱線遮蔽材を実施例に基づいて具体的に説明する。
まず、実施例として、ＰＥＴフィルム上に銀のナノ平板粒子が平面上に塗布されている構成の遮熱フィルムを「膜」として用いて、それにアクリル製の「枠」を取り付けた構成を熱線遮蔽材のサンプルの基本として用いた。
本発明の熱線遮蔽材の実施例を製造して実験を行う前に遮熱・防音構造の設計について示す。
光学に関しては、ＦＤＴＤ法（Finite-difference time-domain method：有限差分時間領域法）を用いた自社開発のＦＤＴＤシミュレーションを用いて、粒子形状とその粒子群がランダムに配置されたときの光学スペクトルを計算した。このシミュレーション結果は、例えば富士通社製の光学用の電磁波解析ソフトウェア「Poynting for Optics」や、ＦＥＭ（Finite Element Method：有限要素法）計算では、ＦＥＭベースの汎用物理シミュレーションソフトウェアであるＣＯＭＳＯＬｖｅｒ５．０（ＣＯＭＳＯＬ  ＡＢ社（スウェーデン）製）のＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）モジュールを用いて再現した。この計算により、最適な粒子サイズや密度設計を行った。また、反射防止機能に関しても、同様にＦＤＴＤシミュレーションにより最適な誘電体層厚みを決定した。
また、防音性に関してもＦＥＭ計算ＣＯＭＳＯＬｖｅｒ５．０の音響モジュールを用いて設計した。
なお、この設計に基づいて、サンプルの形状や材質を決定した。実験結果における光学特性及び音響特性は、シミュレーションからの予測とよく一致した。【０１３７】
まず、各実施例および比較例の熱線遮蔽材の膜として用いられる遮熱フィルムの作製に用いた各種塗布液の調製および評価について説明する。
−銀平板粒子分散液Ａ１の調液−
ＮＴＫＲ−４（日本金属工業（株）製）製の反応容器にイオン交換水１３Ｌを計量し、ＳＵＳ３１６Ｌ製のシャフトにＮＴＫＲ−４製のプロペラ４枚およびＮＴＫＲ−４製のパドル４枚を取り付けたアジターを備えるチャンバーを用いて撹拌しながら、１０ｇ／Ｌのクエン酸三ナトリウム（無水物）水溶液１．０Ｌを添加して３５℃に保温した。８．０ｇ／Ｌのポリスチレンスルホン酸水溶液０．６８Ｌを添加し、更に０．０４Ｎの水酸化ナトリウム水溶液を用いて２３ｇ／Ｌに調製した水素化ホウ素ナトリウム水溶液０．０４１Ｌを添加した。０．１０ｇ／Ｌの硝酸銀水溶液１３Ｌを５．０Ｌ／ｍｉｎで添加した。
１０ｇ／Ｌのクエン酸三ナトリウム（無水物）水溶液１．０Ｌとイオン交換水１１Ｌを添加して、更に８０ｇ／Ｌのヒドロキノンスルホン酸カリウム水溶液０．６８Ｌを添加した。撹拌を８００ｒｐｍに上げて、０．１０ｇ／Ｌの硝酸銀水溶液８．１Ｌを０．９５Ｌ／ｍｉｎで添加した後、３０℃に降温した。【０１３８】
４４ｇ／Ｌのメチルヒドロキノン水溶液８．０Ｌを添加し、次いで、後述する４０℃のゼラチン水溶液を全量添加した。撹拌を１２００ｒｐｍに上げて、後述する亜硫酸銀白色沈殿物混合液を全量添加した。
調製液のｐＨ変化が止まった段階で、１ＮのＮａＯＨ水溶液５．０Ｌを０．３３Ｌ／ｍｉｎで添加した。その後、２．０ｇ／Ｌの１−（ｍ−スルホフェニル）−５−メルカプトテトラゾールナトリウム水溶液（ＮａＯＨとクエン酸（無水物）とを用いてｐＨ＝７．０±１．０に調節して溶解した）０．１８Ｌを添加し、更に７０ｇ／Ｌの１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン（ＮａＯＨで水溶液をアルカリ性に調節して溶解した）０．０７８Ｌを添加した。このようにして銀平板粒子分散液Ａ１を調製した。【０１３９】
−ゼラチン水溶液の調製−
ＳＵＳ３１６Ｌ製の溶解タンクにイオン交換水１６．７Ｌを計量した。ＳＵＳ３１６Ｌ製のアジターで低速撹拌を行いながら、脱イオン処理を施したアルカリ処理牛骨ゼラチン（ＧＰＣ重量平均分子量２０万）１．４ｋｇを添加した。更に、脱イオン処理、蛋白質分解酵素処理、および過酸化水素による酸化処理を施したアルカリ処理牛骨ゼラチン（ＧＰＣ重量平均分子量２．１万）０．９１ｋｇを添加した。その後４０℃に昇温し、ゼラチンの膨潤と溶解を同時に行って完全に溶解させた。【０１４０】
−亜硫酸銀白色沈殿物混合液の調製−
ＳＵＳ３１６Ｌ製の溶解タンクにイオン交換水８．２Ｌを計量し、１００ｇ／Ｌの硝酸銀水溶液８．２Ｌを添加した。ＳＵＳ３１６Ｌ製のアジターで高速撹拌を行いながら、１４０ｇ／Ｌの亜硫酸ナトリウム水溶液２．７Ｌを短時間で添加して、亜硫酸銀の白色沈澱物を含む混合液を調製した。この混合液は、使用する直前に調製した。【０１４１】
−銀平板粒子分散液Ｂ１の調液−
上述した銀平板粒子分散液Ａ１を遠沈管に８００ｇ採取して、１ＮのＮａＯＨ及び／又は１Ｎの硫酸を用いて２５℃でｐＨ＝９．２±０．２に調整した。遠心分離機（日立工機（株）製ｈｉｍａｃＣＲ２２ＧＩＩＩ、アングルローターＲ９Ａ）を用いて、３５℃に設定して９０００ｒｐｍ６０分間の遠心分離操作を行った後、上澄液を７８４ｇ捨てた。沈殿した銀平板粒子に０．２ｍＭのＮａＯＨ水溶液を加えて合計４００ｇとし、撹拌棒を用いて手撹拌して粗分散液にした。これと同様の操作で２４本分の粗分散液を調製して合計９６００ｇとし、ＳＵＳ３１６Ｌ製のタンクに添加して混合した。更に、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ３１Ｒ１（ＢＡＳＦ社製）の１０ｇ／Ｌ溶液（メタノール：イオン交換水＝１：１（体積比）の混合液で希釈）を１０ｃｃ添加した。プライミクス（株）製オートミクサー２０型（撹拌部はホモミクサーＭＡＲＫII）を用いて、タンク中の粗分散液混合物に９０００ｒｐｍで１２０分間のバッチ式分散処理を施した。分散中の液温は５０℃に保った。分散後、２５℃に降温してから、プロファイルIIフィルター（日本ポール（株）製、製品型式ＭＣＹ１００１Ｙ０３０Ｈ１３）を用いてシングルパスの濾過を行った。
このようにして、分散液Ａ１に脱塩処理および再分散処理を施して、銀平板粒子分散液Ｂ１を調製した。【０１４２】
−金属平板粒子の評価−
銀平板粒子分散液Ａ１の中には、六角形状乃至円形状および三角形状の平板粒子が生成していることを確認した。なお、分散液Ａ１中においては、金属微粒子は全て金属平板粒子であった。銀平板粒子分散液ＡのＴＥＭ観察により得られた像を、画像処理ソフトＩｍａｇｅＪに取り込み、画像処理を施した。数視野のＴＥＭ像から任意に抽出した５００個の粒子に関して画像解析を行い、同面積円相当直径を算出した。これらの母集団に基づき統計処理した結果、平均直径は１２０ｎｍであった。
銀平板粒子分散液Ｂ１を同様に測定したところ、粒度分布の形状も含め銀平板粒子分散液Ａ１とほぼ同じ結果を得た。
銀平板粒子分散液Ｂ１をシリコン基板上に滴下して乾燥し、銀平板粒子の個々の厚みをＦＩＢ−ＴＥＭ法により測定した。銀平板粒子分散液Ｂ１中の銀平板粒子１０個を測定して平均厚みは８ｎｍであった。
したがって、アスペクト比は、１５．０であった。【０１４３】
―金属粒子含有層用塗布液、誘電体層用塗布液の調製―
塗布液Ｃ１Ａ及びＤ１を表３に示す材料の組成比で調製した。
【表３】
2016208331.tif 000005
なお、表３において、各値の単位は質量部である。【０１４４】
上記のようにして調製して得られた塗布液Ｃ１Ａ及びＤ１を用い、各実施例及び比較例２で用いた膜となる遮熱フィルム（図８に示す反射防止効果を持つ遮熱フィルム４０参照）を作製した。【０１４５】
（実施例１）
透明基材４２としてのＴＡＣフィルム（フジタック、１２０μｍ、屈折率１．５）の両表面上に、金属粒子含有層用の塗布液Ｃ１Ａを、ワイヤーバーを用いて、各面の乾燥後の平均厚みがそれぞれ２０ｎｍになるように塗布した。その後、１３０℃で１分間分間加熱し、乾燥、固化し、金属粒子含有層３４を形成した。形成した金属粒子含有層３４の上に、誘電体層用の塗布液Ｄ１を、ワイヤーバーを用いて、乾燥後の平均厚みが６０ｎｍになるように塗布した。その後、１３０℃で１分間加熱し、乾燥、固化し、誘電体層４４を形成して、実施例１の反射防止効果を有する遮熱フィルムを得た。
なお、実施例１で用いられる遮熱フィルムは、図８に示す遮熱フィルム４０のように、透明基材４２の片面ではなく、両面にそれぞれ金属粒子含有層３４及び誘電体層４４の積層体を備えるものである。【０１４６】
このようにして作製された遮熱フィルムを、図１に示す本発明の熱線遮蔽材１０の「膜」１８として用いた。
島津製作所製オートグラフを用いてこの膜のヤング率を測定したところ、３ＧＰａであることが分かった。金属粒子含有層３４の塗布液を塗布する前のＴＡＣフィルム自体のヤング率を測定したところ、そちらも３ＧＰａとなり変化していないことが確認された。これは、透明基材４２となるＴＡＣフィルムに対して塗布層（金属粒子含有層３４）の厚みが非常に薄いために、力学特性にはほとんど影響を与えなかったと考えられた。
「枠」１４としてはアクリル材質で厚み３ｍｍ×幅２ｍｍを用い、枠１４の形状を正方形として、その正方形開口１２の一辺を２０ｍｍとして加工を行ったものを用いた。枠構造（枠体１６の枠１４のセル構造）の開口１２は、６×６個の合計３６個を有する。
この時、３６個の枠１４からなる枠体１６の重さは約１２ｇとなる。一方で、厚み３ｍｍのアクリル板を上記枠体１６と同じ外形面積で用意すると重さは約６４ｇとなり、３６個の枠１４の枠体１６とすることで２０％程度の重さに軽量化できた。
仮に、正方形開口１２を持つ枠１４が合計１００００個ある枠体１６を同じ厚みと同じ幅で作成すると、その重さは約３ｋｇとなるが、一方で、同じ大きさのアクリル板の場合には１７ｋｇとなってしまう。このとき１辺は２ｍ２０ｃｍの長さの正方形となるため、重いアクリル板と比べて枠構造とすることで大幅に使用しやすくなることが分かる。【０１４７】
枠体１６の枠構造に対して、膜１８を接着剤で固定した。接着剤としてはセメダイン社製エポキシ・変性シリコーン樹脂系接着剤ＥＰ００１を用いた。
接着剤を枠体１６の各枠１４の表面部に塗布し、そこに膜１８を貼り付けた。この時、膜１８となる遮熱フィルムにしわがよらないように注意して接着することで、見た目にクリアに透明となり、また剛性や防音性も均一なものとなった。
枠−膜構造体の構造の強さを測定するために、イマダ製デジタルフォースゲージＺＰ−５ＮをＸＹＺステージで垂直に稼働できるようにし、枠-膜構造に垂直に押し当ててフィルム垂直方向における移動距離とフィルムのテンションメータを押す力を測定した。このとき、垂直方向の移動距離と力は二次曲線の関係となる。測定される力をＦ（ｍＮ）、垂直方向の押し込み距離をＺ（ｍｍ）とした時に、Ｆ＝ａ＊Ｚ２の関係式に従う。ここで、ａは定数である。
この係数ａが、フィルムの張力と関係し、ａが大きいほどフィルムの押し込みに対する反発力が強いことを示し、張力が大きいことを示す。
測定されたパラメータａは、１５７０（ｍＮ／ｍｍ２）であった。枠−膜構造体の強度は、膜である遮熱フィルム自体の強度に対して、大幅に大きくなり、自立して移動させることができることが分かった。【０１４８】
実施例１の熱線遮蔽材の光学特性は、枠−膜構造体の膜１８について日立製作所製Ｕ４０００を用いて３００ｎｍ〜１５００ｎｍの光波長の透過率及び反射率の測定を行った。入射角度は５°である。また、測定スポットサイズは１ｃｍ角で、今回の遮蔽セル２２内の膜面を十分に測定することができた。その結果を、透過率について図１４に、反射率について図１５に示した。
実施例１の熱線遮蔽材においては、図１５に示すように、可視光波長域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）においては反射率が抑制される一方で、近赤外光の領域である１１００ｎｍ付近では３０％程度の反射率が現れた。また、図１４に示すように、透過率も、８００ｎｍ〜１３００ｎｍの領域で５０％以下となっており、近赤外光の領域で大きく遮蔽していた。このように、枠−膜構造体でも、可視光の反射防止と近赤外光の遮蔽を兼ね備える光学機能を付与できることが分かった。【０１４９】
この実施例１の熱線遮蔽材の効果として防音効果が確認されたため、防音効果を測定した。防音効果を測定するために、音響特性は、自作のアルミニウム製音響管に４本のマイクを用いて伝達関数法による測定を行った。この手法は「ASTM E2611-09: Standard Test Method for Measurement of Normal Incidence Sound Transmission of Acoustical Materials Based on the Transfer Matrix Method」に従った。音響管としては、例えば日東紡音響エンジニアリング株式会社製のＷｉｎＺａｃと同一の測定原理である。この方法で広いスペクトル帯域において音響透過損失を測定することができる。
実施例１の枠−膜構造の熱線遮蔽材を音響管の測定部位に配置し、１００Ｈｚ〜２０００Ｈｚの範囲で音響透過損失測定を行った。
透過損失の測定結果を図１６に示した。
また、上述の音響管を用いて透過率と反射率を求めて、それより吸収率の周波数依存性を求めた。その結果を図１７に示した。
図１６に示すように、実施例１の熱線遮蔽材を枠−膜構造としたことにより膜の振動が太鼓状となり、その第１共振周波数が８００Ｈｚ付近に存在することが分かった。その第１共振周波数より低周波側を剛性則、高周波側を質量則に従って強く遮蔽していることが分かった。
また、図１６に示すように、第１共振周波数において音を吸収が大きくなった。【０１５０】
また、実施例１の熱線遮蔽材に対して、ダイアインスツルメント社製、ロレスタＧＰＭＣＰ−Ｔ６００型を用いて四端子法による表面抵抗率測定を行った。結果、９．９×１０１２（Ω／□)であったため電気的絶縁体であり、電波透過性を有することを確認した。
このように、枠１４の片面に遮熱性の膜１８をつけた構造を用いて外窓の部材を作成する場合、配置は遮熱性の膜１８が家の外側となり、枠１４が家の内側に来る方が望ましい。こうすることで、外の日射の遮蔽に関して枠１４の影響を受けずに膜１８の前面が近赤外光を選択的に反射できるとともに、引き戸形式の網戸や外窓として使用する場合、枠１４がついていることで家の中では指で動かしやすくなる。一般に網戸は家の中から開け閉めすることが多いため、膜１８が外側で、枠１４が内側の構造の方がより望ましい。【０１５１】
（比較例１）
上記実施例１において、両面に金属粒子含有層を塗布したＴＡＣフィルムからなる遮熱フィルムを用いる代わりに、元のＴＡＣフィルム自体を用いて同じように枠−膜構造体を作成した。この構造体に関して実施例１と同一の方法で光学特性、音響特性及び電気的特性の測定を行った。光学特性は、両面で８％程度の通常のＴＡＣフィルムの反射率を示し、近赤外光を特異に遮蔽することも可視光の反射を防止することもできなかった。一方、音響特性に関しては、実施例１と同様に質量則と剛性則による遮音が得られた。電気的特性に関しては、実施例１と同様に、電気的絶縁性であり、電波透過性を有することが確認された。【０１５２】
（比較例２）
実施例１において、遮熱フィルムの膜１８を枠１４に固定せずに膜単体での評価を実施例１と同様に行った。光学特性としては、実施例１と同じ特性が得られた。音響の測定では、上述の音響管内で膜端部を強く固定せずに緩く支持することによって、音響管の影響を防ぎ、膜自体の音響特性を測定するようにした。測定した等価損失を図２２に示した。枠１４がないことで特定の振動や剛性による遮音が消えて、５ｄＢ未満の遮音効果となった。また、明確な第１共振周波数も消失した。電気的特性に関しては、実施例１と同様であった。
また、膜単体の強さを測定するために、実施例１と同様にして、膜１８自体に垂直に負荷された張力を測定した。膜単体の縦方向の押し込みによる張力測定は非常に困難であるため、仮に直径８ｃｍの円形枠に軽くテープで固定された状態で測定を行った。測定されたパラメータaは、０．００９ （ｍＮ／ｍｍ２）であった。膜自体の張力では、膜自体が自立できないため、支持体が必要であることが分かる。【０１５３】
（実施例２）
実施例１の熱線遮蔽材１０（図１参照）に対して、直径１ｍｍの開口孔２４を各遮蔽セル２２に対して穿孔して、図１２に示す熱線遮蔽材１１を作製した。穿孔手法は、ポンチにより力学的に開口孔２４を形成した。
こうして得られた実施例２の熱線遮蔽材の光学特性、音響特性及び電気的特性を実施例１と同様にして測定した。
実施例２の熱線遮蔽材の枠−膜−孔構造の光学測定結果を図１８及び図１９に示した。
図１８及び図１９に示す結果は、それぞれ実施例１の図１４及び図１５に示す結果と同様になった。開口孔２４の面積率が０．２５％以下であるため、実施例２の熱線遮蔽材全体の光学特性はほぼ変化がなかった。【０１５４】
音響の特性については、図２０及び図２１にそれぞれ等価損失及び音の吸収率を示した。開口孔２４を穿孔する前の実施例１と比較すると、図２０に示す等価損失は、第１共振周波数である８００Ｈｚ付近の低周波側である５００Ｈｚ付近に極大ピーク（遮蔽のピーク）を持ち、音の吸収率に関しても５００Ｈｚ以下で実施例１と比較して増加した。
なお、電気的特性に関しては、実施例１と同様であった。
また、この実施例２の熱線遮蔽材の枠−膜−孔構造体の背面にファンを設置し、表面まで風が穴をとおって抜けてくることを確認した。
このように、実施例２の熱線遮蔽材では、光学特性に関してはほぼ変化がなく、一方で音響特性に関しては、この開口孔２４の孔サイズでも遮蔽ピークや音の吸収の増加など大きな変化が現れた。
これは、開口孔２４の孔サイズが光学波長より十分大きく、音響波長より十分小さい階層性メタマテリアルの効果で音響に大きな効果を作用させることができた結果であることが分かった。【０１５５】
（実施例３）
実施例１において、膜１８を枠１４に固定する際に、接着剤を使う代わりに力学的な固定を行った。アクリル樹脂製の枠１４からなる枠体１６の厚みを３ｍｍではなく１．５ｍｍとし、それを２枚用意した。片方の枠体１６の枠１４にはねじ穴を切り、もう片方の枠体１６の枠１４には、ねじが通る穴をあけた。
また、膜１８となるシート状膜体２０に対して、ピッチ２２ｍｍの正方格子配列で開口孔２４を形成した。手法は、インクジェットで黒点を形成し、その後レーザによって開口孔２４を形成した。【０１５６】
２枚の枠体１６の枠１４同士及び枠１４の穴同士が重なり、膜体２０の開口孔２４が枠１４の開口１２の中心に位置するように、一方の枠体１６、膜体２０及び他方の枠体１６をこの順に重ねて、ナット付きのポリカーボネート製透明ねじ(日本ケミカルスクリュー株式会社製)を用いて固定を行った。こうして実施例３の熱線遮蔽材を作製した。
実施例３の熱線遮蔽材では、ねじ部が力学的な固定部となり、両面から枠１４によって膜１８を挟む構造であるため膜１８が枠１４にそって固定された。この方法を使えば、接着剤で固定が難しい異種材料同士であっても固定することができる。
実施例３の熱線遮蔽材の光学特性、音響特性及び電気的特性を実施例１と同様に測定し、それらの結果に変化がないことを確認した。【０１５７】
上述したように、実施例１〜３を含め本発明の熱線遮蔽材は、比較例１〜２と異なり、自立できる強度を有し、近赤外遮蔽性に優れ、また、可視光透過性に優れ、更に、可視光反射防止性、音の反射及び吸収を含む防音性、並びに電波透過性のいずれにも優れていることが分かる。
更に、実施例２の熱線遮蔽材は、通気性に優れていることに加え、狙った特定の周波数成分を極めて強く遮蔽することができるという優れた遮音特性を持ち、更に、より低周波側の成分の吸収を増大させることができることが分かった。
以上から、本発明の熱線遮蔽材の効果は、明らかである。【０１５８】
以上、本発明の熱線遮蔽材、及びこれを用いる建築部材、ケージ部材並びに側面壁についての種々の実施形態及び実施例を挙げて詳細に説明したが、本発明は、これらの実施形態及び実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良又は変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【０１５９】
１０、１１、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、７２  熱線遮蔽材
１２  開口
１４、６６、７０、７６  枠
１５、７８ａ、７８ｂ  枠材
１６、７８  枠体
１８  膜
２０  膜体
２２、２２ａ、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、６４、６８、７４  遮蔽セル
２４  開口孔
３０、４０、４１  遮熱フィルム
３２  基材
３４、３４Ａ，３４Ｂ  金属粒子含有層
３６  金属粒子
３６ａ、３６ｂ、３６ｃ  金属平板粒子
３８  バインダ
４２  透明基材
４４  誘電体層
５２  カバー
５４  孔
５６、６０  脱着機構
５８  壁
６２ａ  凸部
６２ｂ  凹部
【図１】
2016208331.tif 000006
【図２】
2016208331.tif 000007
【図３】
2016208331.tif 000008
【図４Ａ】
2016208331.tif 000009
【図４Ｂ】
2016208331.tif 000010
【図５Ａ】
2016208331.tif 000011
【図５Ｂ】
2016208331.tif 000012
【図６】
2016208331.tif 000013
【図７】
2016208331.tif 000014
【図８】
2016208331.tif 000015
【図９】
2016208331.tif 000016
【図１０】
2016208331.tif 000017
【図１１】
2016208331.tif 000018
【図１２】
2016208331.tif 000019
【図１３】
2016208331.tif 000020
【図１４】
2016208331.tif 000021
【図１５】
2016208331.tif 000022
【図１６】
2016208331.tif 000023
【図１７】
2016208331.tif 000024
【図１８】
2016208331.tif 000025
【図１９】
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【図２０】
2016208331.tif 000027
【図２１】
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【図２２】
2016208331.tif 000029
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2016208331.tif 000033
【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
2016208331.tif 000037
【図３１】
2016208331.tif 000038
【図３２】
2016208331.tif 000039
【図３３】
2016208331.tif 000040
【図３４】
2016208331.tif 000041
【図３５】
2016208331.tif 000042
【図３６】
2016208331.tif 000043
【図３７】
2016208331.tif 000044
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月20日(2017.4.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セル構造を持つ複数の枠を備える枠体と、
前記枠体の前記複数の枠の全部、又は一部に取り付けられた複数の膜と、を有し、
前記複数の膜の少なくとも一部が、近赤外光を遮蔽し、
前記複数の枠のセルサイズは、可視光光学波長より大きいことを特徴とする熱線遮蔽材。
【請求項２】
前記複数の膜の少なくとも一部は、近赤外光を選択的に遮蔽して可視光を透過することを特徴とする請求項１に記載の熱線遮蔽材。
【請求項３】
前記複数の膜の少なくとも一部は、可視光において反射を防止することを特徴とする請求項１又は２に記載の熱線遮蔽材。
【請求項４】
前記複数の膜の少なくとも一部は、可視光に対して透明であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項５】
前記複数の枠の少なくとも一部は、可視光に対し透明であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項６】
前記複数の膜の少なくとも一部は、少なくとも、複数の金属粒子を含有する金属粒子含有層を有し、
該金属粒子含有層は、前記金属粒子として少なくとも金属平板粒子を含み、前記金属粒子の局在プラズモン効果により前記近赤外光の波長を含む第１の光学波長の光を遮蔽するように機能し、
前記複数の金属粒子の平均サイズは、前記第１の光学波長未満のサイズであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項７】
前記複数の金属粒子の総数の６０％以上は、前記金属粒子の直径の厚みに対する比が３以上である前記金属平板粒子であり、
前記金属平板粒子の主平面は、前記金属粒子含有層の表面に対して０°〜３０°の範囲で面配向しており、
前記金属粒子含有層において、前記複数の金属粒子は、導電路を形成することなく配置されていることを特徴とする請求項６に記載の熱線遮蔽材。
【請求項８】
前記金属粒子は、銀を含むことを特徴とする請求項６又は７に記載の熱線遮蔽材。
【請求項９】
前記金属粒子の総数の６０％以上は、前記局在プラズモンの基本波長を７８０ｎｍ〜２５００ｎｍの間に有することを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１０】
前記複数の膜の少なくとも一部は、
第１の屈折率を持つベースとなる基材と、
複数の金属粒子を含有する金属粒子含有層と、
第２の屈折率を持つ誘電体層と、を有し、
前記基材と、前記金属粒子含有層と、前記誘電体層とは、この順で順次積層された積層構造を構成し、
前記誘電体層の厚みは、入射光が前記誘電体層の表面側から前記積層構造へ入射する場合の前記誘電体層の表面における反射光が前記誘電体層と前記金属粒子含有層との界面における反射光と干渉して打ち消される厚みであり、それによって、第２の入射光波長の入射光の反射を防止する光学機能を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１１】
前記誘電体の厚みは、光路長が前記第２の入射光波長の１／４以下であることを特徴とする請求項１０に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１２】
更に、前記基材と前記金属粒子含有層との間に前記第１の屈折率より大きい第３の屈折率を有する高屈折率層を備えていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１３】
前記第２の入射光波長は、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍであることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１４】
電波透過性を持つことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１５】
更に、１つ以上の開口孔を有することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１６】
前記複数の膜の少なくとも一部は、１つ以上の開口孔を有することを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１７】
前記複数の枠及び前記複数の膜からなる構造体は、１０〜１０００００Ｈｚの範囲内の第１の周波数において、５ｄＢ以上防音することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１８】
前記複数の膜は、前記枠体の一方の側にのみ固定され、
前記複数の枠及び前記複数の膜からなる構造体は、１０〜１０００００Ｈｚの範囲内の第１の周波数において、５ｄＢ以上防音することを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の熱線遮蔽材。
【請求項１９】
前記複数の膜は、前記枠体の一方の側にのみ固定され、且つ、前記枠体の前記複数の枠の全部、又は一部に単一膜で取り付けられ、
前記複数の枠及び前記複数の膜からなる構造体は、１０〜１０００００Ｈｚの範囲内の第１の周波数において、５ｄＢ以上防音することを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の熱線遮蔽材。
【請求項２０】
前記複数の膜の少なくとも一部は、
第１の屈折率を持つベースとなる基材と、
複数の金属粒子を含有する金属粒子含有層と、
第２の屈折率を持つ誘電体層と、を有し、
前記基材と、前記金属粒子含有層と、前記誘電体層とは、この順で順次積層された積層構造を構成し、
前記金属粒子含有層は、前記金属粒子として少なくとも金属平板粒子を含み、前記金属粒子の局在プラズモン効果により前記近赤外光の波長を含む第１の光学波長λ１の光を遮蔽するように機能し、
前記誘電体層の厚みは、入射光が前記誘電体層の表面側から前記積層構造へ入射する場合の前記誘電体層の表面における反射光が前記誘電体層と前記金属粒子含有層との界面における反射光と干渉して打ち消される厚みであり、それによって、第２の入射光波長λ２の入射光の反射を防止し、
前記複数の枠の平均セルサイズをＲ、前記複数の金属粒子の平均サイズをｄ１、前記第１の光学波長をλ１、前記第２の入射光波長をλ２、前記複数の枠及び前記複数の膜からなる構造体の共振周波数の音響波長をλ３とする時、下記不等式（１）で表されるスケールの関係を持ち、光学機能として、λ１を中心に光を遮蔽する機能、及びλ２を中心に反射防止機能を持つことを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
ｄ１  ＜  λ２  ＜  λ１  ＜  Ｒ  ＜  λ３        …（１）
【請求項２１】
前記複数の膜の少なくとも一部は、１つ以上の開口孔を有し、
前記複数の枠、前記複数の膜、及び前記１つ以上の開口孔からなる構造体は、前記共振周波数より低周波側に防音の極大値を示すピーク周波数を有し、該ピーク周波数の音響波長をλ４とする時、下記不等式（２）で表されるスケールの関係を持ち、光学機能として、λ１を中心に光を遮蔽する機能、及びλ２を中心に反射防止機能を持ち、音響機能としてλ４を中心に低周波側の音を遮蔽する機能を持つことを特徴とする請求項２０に記載の熱線遮蔽材。
ｄ１  ＜  λ２  ＜  λ１  ＜  Ｒ  ＜  λ３  ＜  λ４        …（２）
【請求項２２】
請求項１〜２１のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材を、可動部材、又は取外し可能な部材として用いたことを特徴とする建築部材。
【請求項２３】
前記建築部材が用いられる建築物、又は空間において、前記複数の膜が外側に、かつ前記枠体が内側に来るように配置されたことを特徴とする請求項２２に記載の建築部材。
【請求項２４】
前記熱線遮蔽材を外窓の透明部として用いた窓部材であることを特徴とする請求項２２又は２３に記載の建築部材。
【請求項２５】
前記熱線遮蔽材を網戸の透明部として用いた網戸部材であることを特徴とする請求項２２又は２３に記載の建築部材。
【請求項２６】
前記熱線遮蔽材を前記枠体が折りたためる構造として用いたブラインド、カーテン、又は仕切りであることを特徴とする請求項２２又は２３に記載の建築部材。
【請求項２７】
直方体の形状を有するケージ部材であって、前記直方体の少なくとも１面を、請求項１〜２１のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材を用いて形成したことを特徴とするケージ部材。
【請求項２８】
道路又は鉄道線路の側面に設置される側面壁であって、
少なくとも一部に、請求項１〜２１のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材を用いたことを特徴とする側面壁。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、更に、１つ以上の開口孔を有することが好ましい。
また、複数の膜の少なくとも一部は、１つ以上の開口孔を有することが好ましい。
また、複数の枠及び複数の膜からなる構造体は、１０〜１０００００Ｈｚの範囲内の第１の周波数において、５ｄＢ以上防音することが好ましい。
［００１５］
また、複数の膜は、枠体の一方の側にのみ固定され、複数の枠及び複数の膜からなる構造体は、１０〜１０００００Ｈｚの範囲内の第１の周波数において、５ｄＢ以上防音することが好ましい。
また、複数の膜は、枠体の一方の側にのみ固定され、且つ、枠体の複数の枠の全部、又は一部に単一膜で取り付けられ、複数の枠及び複数の膜からなる構造体は、１０〜１０００００Ｈｚの範囲内の第１の周波数において、５ｄＢ以上防音することが好ましい。
また、複数の膜の少なくとも一部は、第１の屈折率を持つベースとなる基材と、複数の金属粒子を含有する金属粒子含有層と、第２の屈折率を持つ誘電体層と、を有し、基材と、金属粒子含有層と、誘電体層とは、この順で順次積層された積層構造を構成し、金属粒子含有層は、金属粒子として少なくとも金属平板粒子を含み、金属粒子の局在プラズモン効果により近赤外光の波長を含む第１の光学波長λ１の光を遮蔽するように機能し、誘電体層の厚みは、入射光が誘電体層の表面側から積層構造へ入射する場合の誘電体層の表面における反射光が誘電体層と金属粒子含有層との界面における反射光と干渉して打ち消される厚みであり、それによって、第２の入射光波長λ２の入射光の反射を防止し、複数の枠の平均セルサイズをＲ、複数の金属粒子の平均サイズをｄ１、第１の光学波長をλ１、第２の入射光波長をλ２、複数の枠及び複数の膜からなる構造体の共振周波数の音響波長をλ３とする時、下記不等式（１）で表されるスケールの関係を持ち、光学機能として、λ１を中心に光を遮蔽する機能、及びλ２を中心に反射防止機能を持つことが好ましい。
ｄ１  ＜  λ２  ＜  λ１  ＜  Ｒ  ＜  λ３        …（１）
［００１６］
また、複数の膜の少なくとも一部は、１つ以上の開口孔を有し、複数の枠、複数の膜、及び１つ以上の開口孔からなる構造体は、共振周波数より低周波側に防音の極大値を示すピーク周波数を有し、ピーク周波数の音響波長をλ４とする時、下記不等式（２）で表されるスケールの関係を持ち、光学機能として、λ１を中心に光を遮蔽する機能、及びλ２を中心に反射防止機能を持ち、音響機能としてλ４を中心に低周波側の音を遮蔽する機能を持つことが好ましい。
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月9日(2017.11.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セル構造を持つ複数の枠を備える枠体と、前記枠体の前記複数の枠の全部、又は一部に取り付けられた複数の膜と、を有し、
前記複数の膜の少なくとも一部が、近赤外光を遮蔽し、
前記複数の枠のセルサイズは、可視光光学波長より大きいことを特徴とする熱線遮蔽材。
【請求項２】
前記複数の膜の少なくとも一部は、近赤外光を選択的に遮蔽して可視光を透過することを特徴とする請求項１に記載の熱線遮蔽材。
【請求項３】
前記複数の膜の少なくとも一部は、可視光において反射を防止することを特徴とする請求項１又は２に記載の熱線遮蔽材。
【請求項４】
前記複数の膜の少なくとも一部は、可視光に対して透明であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項５】
前記複数の枠の少なくとも一部は、可視光に対し透明であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項６】
前記複数の膜の少なくとも一部は、少なくとも、複数の金属粒子を含有する金属粒子含有層を有し、
該金属粒子含有層は、前記金属粒子として少なくとも金属平板粒子を含み、前記金属粒子の局在プラズモン効果により前記近赤外光の波長を含む第１の光学波長の光を遮蔽するように機能し、
前記複数の金属粒子の平均サイズは、前記第１の光学波長未満のサイズであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項７】
前記複数の金属粒子の総数の６０％以上は、前記金属粒子の直径の厚みに対する比が３以上である前記金属平板粒子であり、
前記金属平板粒子の主平面は、前記金属粒子含有層の表面に対して０°〜３０°の範囲で面配向しており、
前記金属粒子含有層において、前記複数の金属粒子は、導電路を形成することなく配置されていることを特徴とする請求項６に記載の熱線遮蔽材。
【請求項８】
前記金属粒子は、銀を含むことを特徴とする請求項６又は７に記載の熱線遮蔽材。
【請求項９】
前記金属粒子の総数の６０％以上は、前記局在プラズモンの基本波長を７８０ｎｍ〜２５００ｎｍの間に有することを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１０】
前記複数の膜の少なくとも一部は、
第１の屈折率を持つベースとなる基材と、
複数の金属粒子を含有する金属粒子含有層と、
第２の屈折率を持つ誘電体層と、を有し、
前記基材と、前記金属粒子含有層と、前記誘電体層とは、この順で順次積層された積層構造を構成し、
前記誘電体層の厚みは、入射光が前記誘電体層の表面側から前記積層構造へ入射する場合の前記誘電体層の表面における反射光が前記誘電体層と前記金属粒子含有層との界面における反射光と干渉して打ち消される厚みであり、それによって、第２の入射光波長の入射光の反射を防止する光学機能を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１１】
前記誘電体層の厚みは、光路長が前記第２の入射光波長の１／４以下であることを特徴とする請求項１０に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１２】
更に、前記基材と前記金属粒子含有層との間に前記第１の屈折率より大きい第３の屈折率を有する高屈折率層を備えていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１３】
前記第２の入射光波長は、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍであることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１４】
電波透過性を持つことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１５】
更に、１つ以上の開口孔を有することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１６】
前記複数の膜の少なくとも一部は、１つ以上の開口孔を有することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１７】
前記複数の枠及び前記複数の膜からなる構造体は、１０〜１０００００Ｈｚの範囲内の第１の周波数において、５ｄＢ以上防音することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
【請求項１８】
前記複数の膜は、前記枠体の一方の側にのみ固定され、
前記複数の枠及び前記複数の膜からなる構造体は、１０〜１０００００Ｈｚの範囲内の第１の周波数において、５ｄＢ以上防音することを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の熱線遮蔽材。
【請求項１９】
前記複数の膜は、前記枠体の一方の側にのみ固定され、且つ、前記枠体の前記複数の枠の全部、又は一部に単一膜で取り付けられ、
前記複数の枠及び前記複数の膜からなる構造体は、１０〜１０００００Ｈｚの範囲内の第１の周波数において、５ｄＢ以上防音することを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の熱線遮蔽材。
【請求項２０】
前記複数の膜の少なくとも一部は、
第１の屈折率を持つベースとなる基材と、
複数の金属粒子を含有する金属粒子含有層と、
第２の屈折率を持つ誘電体層と、を有し、
前記基材と、前記金属粒子含有層と、前記誘電体層とは、この順で順次積層された積層構造を構成し、
前記金属粒子含有層は、前記金属粒子として少なくとも金属平板粒子を含み、前記金属粒子の局在プラズモン効果により前記近赤外光の波長を含む第１の光学波長λ１の光を遮蔽するように機能し、
前記誘電体層の厚みは、入射光が前記誘電体層の表面側から前記積層構造へ入射する場合の前記誘電体層の表面における反射光が前記誘電体層と前記金属粒子含有層との界面における反射光と干渉して打ち消される厚みであり、それによって、第２の入射光波長λ２の入射光の反射を防止し、
前記複数の枠の平均セルサイズをＲ、前記複数の金属粒子の平均サイズをｄ１、前記第１の光学波長をλ１、前記第２の入射光波長をλ２、前記複数の枠及び前記複数の膜からなる構造体の共振周波数の音響波長をλ３とする時、下記不等式（１）で表されるスケールの関係を持ち、光学機能として、λ１を中心に光を遮蔽する機能、及びλ２を中心に反射防止機能を持つことを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材。
ｄ１ ＜ λ２ ＜ λ１ ＜ Ｒ ＜ λ３            …（１）
【請求項２１】
前記複数の膜の少なくとも一部は、１つ以上の開口孔を有し、
前記複数の枠、前記複数の膜、及び前記１つ以上の開口孔からなる構造体は、前記共振周波数より低周波側に防音の極大値を示すピーク周波数を有し、該ピーク周波数の音響波長をλ４とする時、下記不等式（２）で表されるスケールの関係を持ち、光学機能として、λ１を中心に光を遮蔽する機能、及びλ２を中心に反射防止機能を持ち、音響機能としてλ４を中心に低周波側の音を遮蔽する機能を持つことを特徴とする請求項２０に記載の熱線遮蔽材。
ｄ１ ＜ λ２ ＜ λ１ ＜ Ｒ ＜ λ３ ＜ λ４        …（２）
【請求項２２】
請求項１〜２１のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材を、可動部材、又は取外し可能な部材として用いたことを特徴とする建築部材。
【請求項２３】
前記建築部材が用いられる建築物、又は空間において、前記複数の膜が外側に、かつ前記枠体が内側に来るように配置されたことを特徴とする請求項２２に記載の建築部材。
【請求項２４】
前記熱線遮蔽材を外窓の透明部として用いた窓部材であることを特徴とする請求項２２又は２３に記載の建築部材。
【請求項２５】
前記熱線遮蔽材を網戸の透明部として用いた網戸部材であることを特徴とする請求項２２又は２３に記載の建築部材。
【請求項２６】
前記熱線遮蔽材を前記枠体が折りたためる構造として用いたブラインド、カーテン、又は仕切りであることを特徴とする請求項２２又は２３に記載の建築部材。
【請求項２７】
直方体の形状を有するケージ部材であって、前記直方体の少なくとも１面を、請求項１〜２１のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材を用いて形成したことを特徴とするケージ部材。
【請求項２８】
道路又は鉄道線路の側面に設置される側面壁であって、
少なくとも一部に、請求項１〜２１のいずれか１項に記載の熱線遮蔽材を用いたことを特徴とする側面壁。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、複数の膜の少なくとも一部は、第１の屈折率を持つベースとなる基材と、複数の金属粒子を含有する金属粒子含有層と、第２の屈折率を持つ誘電体層と、を有し、基材と、金属粒子含有層と、誘電体層とは、この順で順次積層された積層構造を構成し、誘電体層の厚みは、入射光が誘電体層の表面側から積層構造へ入射する場合の誘電体層の表面における反射光が誘電体層と金属粒子含有層との界面における反射光と干渉して打ち消される厚みであり、それによって、第２の入射光波長の入射光の反射を防止する光学機能を有することが好ましい。
また、誘電体層の厚みは、光路長が第２の入射光波長の１／４以下であることを特徴とすることが好ましい。
また、更に、基材と金属粒子含有層との間に第１の屈折率より大きい第３の屈折率を有する高屈折率層を備えていることが好ましい。
また、第２の入射光波長は、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍであることが好ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、複数の膜は、枠体の一方の側にのみ固定され、複数の枠及び複数の膜からなる構造体は、１０〜１０００００Ｈｚの範囲内の第１の周波数において、５ｄＢ以上防音することが好ましい。
また、複数の膜は、枠体の一方の側にのみ固定され、且つ、枠体の複数の枠の全部、又は一部に単一膜で取り付けられ、複数の枠及び複数の膜からなる構造体は、１０〜１０００００Ｈｚの範囲内の第１の周波数において、５ｄＢ以上防音することが好ましい。
また、複数の膜の少なくとも一部は、第１の屈折率を持つベースとなる基材と、複数の金属粒子を含有する金属粒子含有層と、第２の屈折率を持つ誘電体層と、を有し、基材と、金属粒子含有層と、誘電体層とは、この順で順次積層された積層構造を構成し、金属粒子含有層は、金属粒子として少なくとも金属平板粒子を含み、金属粒子の局在プラズモン効果により近赤外光の波長を含む第１の光学波長λ１の光を遮蔽するように機能し、誘電体層の厚みは、入射光が誘電体層の表面側から積層構造へ入射する場合の誘電体層の表面における反射光が誘電体層と金属粒子含有層との界面における反射光と干渉して打ち消される厚みであり、それによって、第２の入射光波長λ２の入射光の反射を防止し、複数の枠の平均セルサイズをＲ、複数の金属粒子の平均サイズをｄ１、第１の光学波長をλ１、第２の入射光波長をλ２、複数の枠及び複数の膜からなる構造体の共振周波数の音響波長をλ３とする時、下記不等式（１）で表されるスケールの関係を持ち、光学機能として、λ１を中心に光を遮蔽する機能、及びλ２を中心に反射防止機能を持つことが好ましい。
ｄ１ ＜ λ２ ＜ λ１ ＜ Ｒ ＜ λ３            …（１）
【国際調査報告】
2016208331.tif 000045
2016208331.tif 000046
2016208331.tif 000047
2016208331.tif 000048
2016208331.tif 000049