(57)【要約】【課題】赤外線透過率が低く、耐薬品性と耐摩耗性に優れた赤外線遮蔽部材を提供する。【解決手段】赤外線遮蔽層と、赤外線遮蔽層の上に積層されたバリア層とを有し、赤外線遮蔽層は、バインダ成分と、バインダ成分に分散されているＩＴＯ粒子とを含み、バインダ成分は、エポキシ樹脂脂などの樹脂と、ケイ素アルコキシドの加水分解物とを含有し、バインダ成分のケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量が３０質量％以上６０質量％以下の範囲にあり、バリア層は、バインダ成分に含有されている樹脂と同一骨格を有する樹脂と、バインダ成分に含有されているケイ素アルコキシドの加水分解物と同一のケイ素アルコキシドの加水分解物とを含有し、バリア層のケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量が５質量％以上３０質量％以下の範囲で、かつバインダ成分のケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量よりも少ない量である赤外線遮蔽部材。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線遮蔽層と、前記赤外線遮蔽層の上に積層されたバリア層とを有し、
前記赤外線遮蔽層は、バインダ成分と、前記バインダ成分に分散されているスズドープ酸化インジウム粒子とを含み、
前記バインダ成分は、エポキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、エポキシ（メタ）アクリル樹脂、フッ素樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一つの樹脂と、ケイ素アルコキシドの加水分解物とを含有し、前記バインダ成分の前記ケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量が３０質量％以上６０質量％以下の範囲にあり、
前記バリア層は、前記バインダ成分に含有されている前記樹脂と同一骨格を有する樹脂と、前記バインダ成分に含有されている前記ケイ素アルコキシドの加水分解物と同一のケイ素アルコキシドの加水分解物とを含有し、前記バリア層の前記ケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量が５質量％以上３０質量％以下の範囲で、かつ前記バインダ成分の前記ケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量よりも少ない量であることを特徴とする赤外線遮蔽部材。
【請求項２】
前記スズドープ酸化インジウム粒子の平均一次粒子径が１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の赤外線遮蔽部材。
【請求項３】
前記バリア層の水との接触角が７０度以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の赤外線遮蔽部材。
【請求項４】
透明基体と、透明基体の少なくとも一方の表面に配置された請求項１から３のいずれか１項に記載の赤外線遮蔽部材と、を有し、
前記透明基体の表面に前記赤外線遮蔽部材の赤外線遮蔽層が接するように配置されていることを特徴とする赤外線遮蔽部材付透明基体。
【請求項５】
請求項４に記載の赤外線遮蔽部材付透明基体の製造方法であって、
可溶性エポキシ樹脂、可溶性（メタ）アクリル樹脂、可溶性エポキシ（メタ）アクリル樹脂、可溶性フッ素樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一つの可溶性樹脂と、ケイ素アルコキシドの加水分解物と、スズドープ酸化インジウム粒子と、溶媒とを含み、前記可溶性樹脂の固形分含有量と前記ケイ素アルコキシドの加水分解物の固形分含有量の合計量に対する前記ケイ素アルコキシドの加水分解物の固形分含有量が、３０質量％以上６０質量％以下の範囲にある赤外線遮蔽層形成用塗布液と、
前記可溶性樹脂と同一骨格を有する可溶性樹脂と、前記ケイ素アルコキシドの加水分解物と同一のケイ素アルコキシドの加水分解物と、溶媒とを含み、前記可溶性樹脂の固形分含有量と前記ケイ素アルコキシドの加水分解物の固形分含有量の合計量に対する前記ケイ素アルコキシドの加水分解物の固形分含有量が、５質量％以上３０質量％以下の範囲で、かつ前記赤外線遮蔽層形成用塗布液における前記ケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量よりも少ない量であるバリア層形成用塗布液とを用意する工程と、
透明基体の少なくとも一方の表面に、前記赤外線遮蔽層形成用塗布液を塗布し、乾燥して赤外線遮蔽層を形成する赤外線遮蔽層形成工程と、
前記赤外線遮蔽層の表面に、前記バリア層形成用塗布液を塗布し、乾燥してバリア層を形成するバリア層形成工程と、
を備えることを特徴とする赤外線遮蔽部材付透明基体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線遮蔽部材、赤外線遮蔽部材付透明基体および赤外線遮蔽部材付透明基体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や建築物で使用されている窓ガラスなどの透明基体は、一般に熱源となる赤外線を透過しやすい。このため、自動車や建築物では、透明基体に赤外線遮蔽部材を配置し、透明基体に照射される光中の赤外線を遮蔽して、自動車や建築物の内部の温度上昇と、その温度上昇に伴う冷房負荷を軽減することが検討されている。
【０００３】
赤外線遮蔽部材としては、バインダ成分にスズドープ酸化インジウム粒子（ＩＴＯ粒子）を分散させた膜が知られている。ＩＴＯ粒子は、赤外線を吸収する作用を有する。バインダ成分としては、無機物もしくは有機物またはそれらの混合物が用いられる。
【０００４】
例えば、特許文献１には、赤外線カットオフ膜（赤外線遮蔽部材）のバインダ成分として、（１）Ｓｉ、Ａｌ、ＺｒもしくはＴｉのアルコキシドおよび／もしくはその部分加水分解物、（２）水および／またはアルコールに可溶性または分散性の有機樹脂、または（３）前記（１）と（２）との混合物を用いることが記載されている。
また、特許文献２には、酸化ケイ素と酸化チタンとを含むマトリックス（バインダ成分）中に、平均一次粒子径１００ｎｍ以下のＩＴＯ微粒子が分散している構成の、層厚１００〜１５００ｎｍの赤外線遮蔽層をガラス基板の表面上に有する赤外線遮蔽層付きガラス板が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−７０４８２号公報
【特許文献２】特開２００８−２４５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
自動車や建築物の透明基材に用いる赤外遮蔽部材は、長期間にわたって安定して赤外線を遮蔽できることが好ましい。特に、自動車や建築物の透明基材に用いる赤外遮蔽部材は、清掃時に洗剤と接触することがあるため、高い耐薬品性が要求される。しかしながら、赤外遮蔽部材で使用されているＩＴＯ粒子は耐薬品性が低く、酸やアルカリなどの薬品に接触すると、赤外線吸収能力が低下することがあった。このため、特許文献１および２に記載されているように、バインダ成分にＩＴＯ粒子を分散させた膜では、耐薬品性が不十分な場合があった。また、自動車や建築物の透明基材に用いる赤外遮蔽部材では、清掃時の摩擦によって、表面が消耗しないように耐摩耗性が高いことも要求される。
【０００７】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、赤外線透過率が低く、耐薬品性と耐摩耗性に優れた赤外線遮蔽部材、赤外線遮蔽部材付透明基体および赤外線遮蔽部材付透明基体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の赤外線遮蔽部材は、赤外線遮蔽層と、前記赤外線遮蔽層の上に積層されたバリア層とを有し、前記赤外線遮蔽層は、バインダ成分と、前記バインダ成分に分散されているスズドープ酸化インジウム粒子とを含み、前記バインダ成分は、エポキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、エポキシ（メタ）アクリル樹脂、フッ素樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一つの樹脂と、ケイ素アルコキシドの加水分解物とを含有し、前記バインダ成分の前記ケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量が３０質量％以上６０質量％以下の範囲にあり、前記バリア層は、前記バインダ成分に含有されている前記樹脂と同一骨格を有する樹脂と、前記バインダ成分に含有されている前記ケイ素アルコキシドの加水分解物と同一のケイ素アルコキシドの加水分解物とを含有し、前記バリア層の前記ケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量が５質量％以上３０質量％以下の範囲で、かつ前記バインダ成分の前記ケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量よりも少ない量であることを特徴としている。
【０００９】
このような構成とされた本発明の赤外線遮蔽部材によれば、赤外線遮蔽層のバインダ成分とバリア層とが、同一骨格を有する樹脂と、同一のケイ素アルコキシドの加水分解物とを含有するので、赤外線遮蔽層とバリア層とは密着性が高くなり、赤外線遮蔽層とバリア層が剥がれにくくなるとともに、バリア層の厚さが均一となりやすくなる。赤外線遮蔽層とバリア層が剥がれにくくなると、赤外線遮蔽層とバリア層との隙間に薬品が侵入しにくくなるので、耐薬品性が向上する。また、バリア層の厚さが均一になると、バリア層表面の強度が高くなるので、耐摩耗性が向上する。
【００１０】
さらに、赤外線遮蔽層のバインダ成分のケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量は３０質量％以上６０質量％以下の範囲にあり、バリア層のケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量が５質量％以上３０質量％以下の範囲で、かつバインダ成分のケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量よりも少ない量とされているので、耐薬品性と耐摩耗性がさらに向上する。この理由としては、バリア層のケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量が５質量％以上とされていて、バリア層表面の硬度が高いためであると考えられる。また、バリア層のケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量は３０質量％以下の範囲で、かつバインダ成分のケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量よりも少ない量とされており、バリア層はバインダ成分よりも樹脂を多く含むため、変形しやすい。このため、バリア層表面に負荷が付与された場合でも、赤外線遮蔽層とバリア層との密着性が高く、赤外線遮蔽層とバリア層との剥がれやバリア層の摩耗が起こりにくくなるとともに、赤外線遮蔽層とバリア層との隙間から薬品が侵入するのが抑制されるためであると考えられる。
【００１１】
ここで、本発明の赤外線遮蔽部材においては、前記スズドープ酸化インジウム粒子の平均一次粒子径が１００ｎｍ以下であることが好ましい。
この場合、スズドープ酸化インジウム粒子（ＩＴＯ粒子）の平均一次粒子径が１００ｎｍ以下であるので、ＩＴＯ粒子による可視光の散乱が起こりにくくなり、高い可視光透過率を維持しつつ、ＩＴＯ粒子による赤外線吸収効率を高くすることができる。
【００１２】
また、本発明の赤外線遮蔽部材においては、前記バリア層の水との接触角が７０度以上であることが好ましい。
この場合、バリア層は、水との接触角が７０度以上と撥水性が高いので、水性の薬剤に対する耐薬品性が向上する。
【００１３】
本発明の赤外線遮蔽部材付透明基体は、透明基体と、透明基体の少なくとも一方の表面に配置された上述の赤外線遮蔽部材と、を有し、前記透明基体の表面に前記赤外線遮蔽部材の赤外線遮蔽層が接するように配置されていることを特徴としている。
【００１４】
このような構成とされた本発明の赤外線遮蔽部材付透明基体によれば、透明基体の表面に上述の赤外線遮蔽部材を用いているので、耐薬品性と耐摩耗性に優れたものとなる。
【００１５】
本発明の赤外線遮蔽部材付透明基体の製造方法は、上述の赤外線遮蔽部材付透明基体の製造方法であって、可溶性エポキシ樹脂、可溶性（メタ）アクリル樹脂、可溶性エポキシ（メタ）アクリル樹脂、可溶性フッ素樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一つの可溶性樹脂と、ケイ素アルコキシドの加水分解物と、スズドープ酸化インジウム粒子と、溶媒とを含み、前記可溶性樹脂の固形分含有量と前記ケイ素アルコキシドの加水分解物の固形分含有量の合計量に対する前記ケイ素アルコキシドの加水分解物の固形分含有量が、３０質量％以上６０質量％以下の範囲にある赤外線遮蔽層形成用塗布液と、前記可溶性樹脂と同一骨格を有する可溶性樹脂と、前記ケイ素アルコキシドの加水分解物と同一のケイ素アルコキシドの加水分解物と、溶媒とを含み、前記可溶性樹脂の固形分含有量と前記ケイ素アルコキシドの加水分解物の固形分含有量の合計量に対する前記ケイ素アルコキシドの加水分解物の固形分含有量が、５質量％以上３０質量％以下の範囲で、かつ前記赤外線遮蔽層形成用塗布液における前記ケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量よりも少ない量であるバリア層形成用塗布液とを用意する工程と、透明基体の少なくとも一方の表面に、前記赤外線遮蔽層形成用塗布液を塗布し、乾燥して赤外線遮蔽層を形成する赤外線遮蔽層形成工程と、前記赤外線遮蔽層の表面に、前記バリア層形成用塗布液を塗布し、乾燥してバリア層を形成するバリア層形成工程と、を備えることを特徴としている。
【００１６】
このような構成とされた本発明の赤外線遮蔽部材付透明基体の製造方法によれば、赤外線遮蔽層の表面に、バリア層形成用塗布液を塗布し、加熱しているので、赤外線遮蔽層とバリア層とが強く密着した赤外線遮蔽部材を形成することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、赤外線透過率が低く、耐薬品性と耐摩耗性に優れた赤外線遮蔽部材、赤外線遮蔽部材付透明基体および赤外線遮蔽部材付透明基体の製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態である赤外線遮蔽部材を備えた赤外線遮蔽部材付透明基体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施形態について添付した図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態である赤外線遮蔽部材を備えた赤外線遮蔽部材付透明基体の断面図である。
赤外線遮蔽部材付透明基体１は、透明基体１０と、透明基体１０の一方の表面（図１においては上面）に配置された赤外線遮蔽部材２０とを有する。赤外線遮蔽部材２０は、赤外線遮蔽層３０と、赤外線遮蔽層３０の上に積層されたバリア層４０とを有する。赤外線遮蔽部材２０は、透明基体１０の表面に赤外線遮蔽部材２０の赤外線遮蔽層３０が接するように配置されている。
【００２０】
透明基体１０の材料の例としては、ガラス、ガラス代替樹脂などが挙げられる。ガラス代替樹脂の例としては、ポリカボーネート（ＰＣ）樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。透明基体１０の形状には特に制限はなく、板状、シート状、フィルム状など任意の形状とすることができる。
【００２１】
赤外線遮蔽部材２０の赤外線遮蔽層３０は、赤外線遮蔽部材２０に照射された光中の赤外線を吸収して、赤外線が透明基体１０に侵入しないように遮蔽する。赤外線遮蔽層３０は厚さは、１μｍ以上４μｍ以下の範囲にあることが好ましい。赤外線遮蔽層３０の厚さが１μｍ以上であると赤外線吸収効率が向上し、赤外線遮蔽部材２０の赤外線透過率が低くなる。一方、赤外線遮蔽層３０の厚さが４μｍ以下であると、可視光の透過率の低下が抑えられる。
【００２２】
赤外線遮蔽部材２０の赤外線遮蔽層３０は、バインダ成分３１と、バインダ成分３１に分散されているＩＴＯ粒子（スズドープ酸化インジウム粒子）３２とを含む。
【００２３】
バインダ成分３１は、エポキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、エポキシ（メタ）アクリル樹脂、フッ素樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一つの樹脂と、ケイ素アルコキシドの加水分解物とを含有する。
【００２４】
エポキシ樹脂は、エポキシ基を骨格として有する高分子化合物である。（メタ）アクリル樹脂は、メタクリル樹脂とアクリル樹脂とを含む。（メタ）アクリル樹脂は、（メタ）アクリロイル基を骨格として有する高分子化合物である。エポキシ（メタ）アクリル樹脂は、エポキシ基と（メタ）アクリロイル基を骨格として有する高分子化合物である。フッ素樹脂は、フッ素で置換された炭化水素基を骨格として有する高分子化合物である。
エポキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、エポキシ（メタ）アクリル樹脂およびフッ素樹脂の分子構造には特に制限はなく、公知のものを用いることができる。バインダ成分３１は、エポキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂およびエポキシ（メタ）アクリル樹脂の含有量が多いと、赤外線遮蔽層３０の強度が高くなる傾向がある。フッ素樹脂は、赤外線遮蔽層３０の撥水性を高める効果が高い。フッ素樹脂は、エポキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂およびエポキシ（メタ）アクリル樹脂のいずれかと併用することが好ましい。
【００２５】
バインダ成分３１に含まれるケイ素アルコキシドの加水分解物は、下記の一般式（１）で表されるケイ素アルコキシドの加水分解させたものであることが好ましい。
一般式（１）：
Ｒ１ｘＳｉ（ＯＲ２）４−ｘ
【００２６】
上記一般式（１）中、Ｒ１は炭素原子数１〜１８の１価の炭化水素基を表す。１価の炭化水素基の例としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基）、アリール基（例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニル基、ナフチル基）、アラルキル基（例えば、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、メチルベンジル基）を挙げることができる。Ｒ２は炭素原子数１〜６のアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基）を表す。ｘは０〜３の整数を表す。
【００２７】
ケイ素アルコキシドの例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシランなどが挙げられる。これらのケイ素アルコキシドは１種を単独で使用してもよいし、２種類以上を組合せて使用してもよい。
【００２８】
バインダ成分３１のケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量は、３０質量％以上６０質量％以下の範囲とされている。すなわち、バインダ成分３１のケイ素アルコキシドの加水分解物と樹脂の割合は、質量比で、３０：７０〜４０：６０とされている。
ケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量が少なくなりすぎると、赤外線遮蔽層３０の硬度が低下して、赤外線遮蔽部材２０の形状安定性が低下するおそれがある。ケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量が多くなりすぎると、赤外線遮蔽層３０の硬度が高くなりすぎて脆くなり、赤外線遮蔽部材２０の形状安定性が低下するおそれがある。
【００２９】
本実施形態の赤外線遮蔽部材２０では、ＩＴＯ粒子３２は、平均一次粒子径が１００ｎｍ以下とされている。ＩＴＯ粒子３２の平均一次粒子径が大きくなりすぎると、可視光が散乱しやすくなり、可視光の透過性が低下するおそれがある。このため、本実施形態の赤外線遮蔽部材２０では、ＩＴＯ粒子３２の平均一次粒子径を１００ｎｍ以下としている。なお、ＩＴＯ粒子３２は赤外線吸収材として利用されている公知のものを用いることができる。ＩＴＯ粒子３２の平均一次粒子径は、５ｎｍ以上であることが好ましい。
【００３０】
赤外線遮蔽層３０のＩＴＯ粒子３２の含有量は、バインダ成分３１とＩＴＯ粒子３２の質量比（ＩＴＯ粒子３２／バインダ成分３１）として、１０／９０以上５０／５０以下の範囲にあることが好ましい。
ＩＴＯ粒子３２の含有量が１０／９０以上であると、赤外線遮蔽層３０の赤外線吸収効率が向上し、赤外線遮蔽部材２０の赤外線透過率が低くなる。また、ＩＴＯ粒子３２の含有量が５０／５０以下であると、ＩＴＯ粒子３２が外部に触れにくく、赤外線遮蔽部材２０の耐薬品性が向上する。
【００３１】
赤外線遮蔽部材２０のバリア層４０は、赤外線遮蔽層３０を保護して、耐薬品性と耐摩耗性を向上させる。バリア層４０の厚さは、１μｍ以上５μｍ以下の範囲にあることが好ましい。バリア層４０の厚さが１μｍ以上であると、耐薬品性が向上する。一方、バリア層４０の厚さが５μｍ以下であると、可視光の透過率の低下が抑えられる。
【００３２】
本実施形態の赤外線遮蔽部材２０では、バリア層４０は、水との接触角が７０度以上とされている。バリア層４０の水との接触角が低くなりすぎると、赤外線遮蔽層３０とバリア層４０との間に水が浸入しやすくなって、水性の薬剤に対する耐薬品性が低下するおそれがある。このため、本実施形態の赤外線遮蔽部材２０では、バリア層４０の水との接触角を７０度以上としている。
【００３３】
バリア層４０は、バインダ成分３１に含有されている樹脂と同一骨格を有する樹脂と、バインダ成分３１に含有されているケイ素アルコキシドの加水分解物と同一のケイ素アルコキシドの加水分解物とを含有する。
同一の骨格を有するとは、樹脂を特定する骨格（基もしくは元素）が共通していることをいう。
例えば、バインダ成分３１に含まれている樹脂がエポキシ樹脂の場合は、バリア層４０はエポキシ基を有する樹脂（エポキシ樹脂）を含有する。但し、エポキシ基以外の構成要素については共通している必要はない。具体的には、バインダ成分３１に含まれているエポキシ樹脂とバリア層４０に含まれているエポキシ樹脂とは、エポキシ基以外の構成要素や分子量が互いに異なっていてもよい。また、バインダ成分３１に含まれている樹脂が（メタ）アクリル樹脂の場合は、バリア層４０は（メタ）アクリロイル基を有する樹脂（（メタ）アクリル樹脂）を含有する。但し、（メタ）アクリロイル基以外の構成要素については共通している必要はない。さらに、バインダ成分３１に含まれている樹脂がエポキシ（メタ）アクリル樹脂の場合は、バリア層４０はエポキシ基と（メタ）アクリロイル基を有する樹脂（エポキシ（メタ）アクリル樹脂）を含有する。但し、エポキシ基と（メタ）アクリロイル基以外の構成要素については共通している必要はない。またさらに、バインダ成分３１に含まれている樹脂がフッ素樹脂の場合は、バリア層４０はフッ素原子を有する樹脂（フッ素樹脂）を含有する。但し、フッ素原子の構成要素については共通している必要はない。
【００３４】
バリア層４０は、ケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量が５質量％以上３０質量％以下の範囲で、かつバインダ成分３１のケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量よりも少ない量とされている。
【００３５】
次に、本実施形態に係る赤外線遮蔽部材付透明基体の製造方法について説明する。
本実施形態に係る赤外線遮蔽部材付透明基体の製造方法は、赤外線遮蔽層形成用塗布液とバリア層形成用塗布液とを用意する工程と、赤外線遮蔽層形成工程と、バリア層形成工程とを備える。
【００３６】
赤外線遮蔽層形成用塗布液は、可溶性樹脂とケイ素アルコキシドの加水分解物とＩＴＯ粒子と溶媒とを含む。可溶性樹脂は、溶媒に可溶な樹脂である。可溶性樹脂としては、可溶性エポキシ樹脂、可溶性（メタ）アクリル樹脂、可溶性エポキシ（メタ）アクリル樹脂、可溶性フッ素樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一つの可溶性樹脂である。２つ以上の可溶性樹脂を用いる場合は、同一骨格を有する樹脂を２種以上組合せて用いてもよいし、骨格が異なる樹脂を２種以上組合せて用いてもよい。溶媒は、可溶性樹脂が溶解するものであれば特に制限はない。溶媒としては、例えば、１価アルコール、ケトン、グリコールエテール、グリコールエテールアセテートを用いることができる。１価アルコールの例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコールが挙げられる。ケトンの例としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンが挙げられる。グリコールエテールの例としては、エチレングリコールモノエチルエーテルが挙げられる。グリコールエテールアセテートの例としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが挙げられる。
【００３７】
赤外線遮蔽層形成用塗布液は、ケイ素アルコキシドの加水分解物の固形物含有量が、可溶性樹脂の固形物含有量とケイ素アルコキシドの加水分解物の固形物含有量の合計量に対して、３０質量％以上６０質量％以下の範囲とされている。また、赤外線遮蔽層形成用塗布液のＩＴＯ粒子の含有量は、可溶性樹脂の固形物含有量とケイ素アルコキシドの加水分解物の固形物含有量の合計量（バインダ成分含有量）に対するＩＴＯ粒子の含有量の質量比（ＩＴＯ粒子含有量／バインダ成分含有量）として、１０／９０以上５０／５０以下の範囲にあることが好ましい。赤外線遮蔽層形成用塗布液において、固形分含有量とは、赤外線遮蔽層形成用塗布液を乾燥したときに固形分として残る量を意味する。従って、この赤外線遮蔽層形成用塗布液を乾燥することによって、ケイ素アルコキシドの加水分解物と可溶性樹脂の固形物とを含有し、ケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量が３０質量％以上６０質量％以下の範囲にあるバインダ成分と、ＩＴＯ粒子とを含む赤外線遮蔽層を形成することができる。
【００３８】
赤外線遮蔽層形成用塗布液は、例えば、次のようにして調製することができる。
ケイ素アルコキシドと、水と、触媒と、有機溶媒とを混合する。得られた混合液を加熱して、ケイ素アルコキシドの加水分解物を生成させて、ケイ素アルコキシド加水分解物含有液を得る。触媒の例としては、塩酸、硝酸およびリン酸などの無機酸、ギ酸、シュウ酸および酢酸などの有機を挙げられる。これらの触媒は、１種を単独で使用してもよいし、２種類以上を組合せて使用してもよい。有機溶媒としては、１価アルコールを用いることができる。
【００３９】
次に、得られたケイ素アルコキシド加水分解物含有液と、可溶性樹脂とを混合して、バインダ成分含有液を得る。可溶性樹脂としては、コーティング用として使用されている公知のものを使用できる。例えば、可溶性エポキシ樹脂としては、ＤＩＣ株式会社製のＥＰＩＣＬＯＮ  ＨＰ−４７００、ＥＰＩＣＬＯＮ  ＨＰ−４７１０、ＥＰＩＣＬＯＮ  ＨＰ−６０００、ＥＰＩＣＬＯＮ  ８５０、ＥＰＩＣＬＯＮ  ＥＸＡ−４７００、日本化薬株式会社製のＮＣ−３０００を用いることができる。また、可溶性アクリル樹脂としては、ＤＩＣ株式会社製のアクリディック  Ａ−９５８５、アクリディック  ＷＸＵ−８８０を用いることができる。可溶性エポキシ−アクリル樹脂としては、ケーエスエム株式会社製のＢＡＥＭ−５０を用いることができる。可溶性フッ素樹脂としては、旭硝子株式会社製のルミフロンＬＦ２００、ＡＧＣコーテック株式会社製のオブリガードＳＳ００５４を用いることができる。
【００４０】
次に、得られたバインダ成分含有液とＩＴＯ分散液とを混合する。ＩＴＯ分散液は、溶媒にＩＴＯ粉末を分散させた分散液である。ＩＴＯ分散液の溶媒は、バインダ成分含有液の溶媒と相溶性を有する溶媒を用いることが好ましい。
そして、得られたバインダ成分含有液とＩＴＯ分散液の混合物を、塗布に適した粘度となるように、混合物に溶媒を適量加える。
【００４１】
バリア層形成用塗布液は、赤外線遮蔽層形成用塗布液に含まれる可溶性樹脂と同一骨格を有する樹脂と、ケイ素アルコキシドの加水分解物と同一のケイ素アルコキシドの加水分解物と溶媒とを含む。バリア層形成用塗布液は、可溶性樹脂の固形物含有量とケイ素アルコキシドの加水分解物の固形物含有量の合計量に対するケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量が５質量％以上３０質量％以下の範囲で、かつ上記の赤外線遮蔽層形成用塗布液中のケイ素アルコキシドの加水分解物の固形分含有量よりも少ない量とされている。バリア層形成用塗布液において、固形分含有量とは、バリア層形成用塗布液を乾燥したときに固形分として残る量を意味する。従って、このバリア層形成用塗布液を乾燥することによって、ケイ素アルコキシドの加水分解物と可溶性樹脂の固形物とを含有し、ケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量が５質量％以上３０質量％以下の範囲で、かつ赤外線遮蔽層のバインダ成分のケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量よりも少ない量であるバリア層を形成することができる。
【００４２】
バリア層形成用塗布液は、例えば、ケイ素アルコキシド加水分解物含有液と、可溶性樹脂とを混合して、混合液を得る。そして、得られた混合物を塗布に適した粘度となるように、混合物に溶媒を適量加える。
【００４３】
赤外線遮蔽層形成工程では、透明基体の少なくとも一方の表面に、赤外線遮蔽層形成用塗布液を塗布し、乾燥して赤外線遮蔽層を形成する。赤外線遮蔽層形成用塗布液の塗布方法としては、浸漬法、印刷法、噴霧法、スピンコート法、ロールコート法、メニスカスコート法、ダイコート法などの公知の方法を用いることができる。乾燥は、加熱乾燥、真空乾燥などの公知の乾燥方法を用いることができる。乾燥時間は、赤外線遮蔽層形成用塗布液の溶媒の種類や塗布量に応じて適宜選択する。なお、赤外線遮蔽層形成工程では、赤外線遮蔽層形成用塗布液の溶媒が完全に除去されるまで乾燥する必要はない。すなわち、次のバリア層形成工程において、バリア層形成用塗布液を塗布したときに、赤外線遮蔽層が層の形状を維持できる程度に乾燥されていればよい。
【００４４】
バリア層形成工程では、上記の赤外線遮蔽層形成工程で形成された赤外線遮蔽層の表面に、バリア層形成用塗布液を塗布し、乾燥してバリア層を形成する。バリア層形成用塗布液の塗布方法、乾燥方法は、赤外線遮蔽層形成工程の場合と同様である。なお、バリア層形成工程では、バリア層形成用塗布液の溶媒が完全に除去されるまで乾燥する。
【００４５】
また、バリア層を形成した後、赤外線遮蔽層とバリア層との密着性を向上させるために、さらに赤外線遮蔽層とバリア層とを焼成する焼成工程を行ってもよい。なお、焼成温度および焼成時間は、赤外線遮蔽層およびバリア層の厚さ、赤外線遮蔽層およびバリア層に含まれている樹脂の材料などの条件に応じて適宜選択する。
【００４６】
以上のような構成とされた本実施形態である赤外線遮蔽部材付透明基体１によれば、赤外線遮蔽層３０のバインダ成分３１と、バリア層４０とが同一骨格を有する樹脂と、同一のケイ素アルコキシドの加水分解物とを含有するので、耐薬品性と耐摩耗性が向上する。さらに、赤外線遮蔽層３０のバインダ成分３１のケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量は３０質量％以上６０質量％以下の範囲にあり、バリア層４０のケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量が５質量％以上３０質量％以下の範囲で、かつバインダ成分３１のケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量よりも少ない量とされているので、耐薬品性と耐摩耗性がさらに向上する。
【００４７】
また、本実施形態である赤外線遮蔽部材付透明基体１においては、赤外線遮蔽部材２０のＩＴＯ粒子３２の平均一次粒子径が１００ｎｍ以下とされているので、ＩＴＯ粒子による可視光の散乱が起こりにくくなり、高い可視光透過率を維持しつつ、ＩＴＯ粒子による赤外線吸収効率を高くすることができる。
【００４８】
さらに、本実施形態である赤外線遮蔽部材付透明基体１においては、バリア層４０は、水との接触角が７０度以上であり、撥水性が高いので、水性の薬剤に対する耐薬品性が向上する。
【００４９】
また、本発明の赤外線遮蔽部材付透明基体の製造方法によれば、赤外線遮蔽層の表面に、バリア層形成用塗布液を塗布し、加熱しているので、赤外線遮蔽層とバリア層とが強く密着した赤外線遮蔽部材を形成することができる。
【００５０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【実施例】
【００５１】
以下に、本発明に係る赤外線遮蔽部材の作用効果を評価した評価試験の結果について説明する。
【００５２】
本実施例では、ケイ素アルコキシド、可溶性樹脂、ＩＴＯ粉末として下記の材料を用意した。
［ケイ素アルコキシド］
ＴＥＯＳ：テトラエトキシシラン
ＴＭＯＳ：テトラメトキシシラン
ＰＴＭＳ：フェニルトリメトキシシラン
［可溶性樹脂］
エポキシ樹脂Ａ：ＥＰＩＣＬＯＮ  ＨＰ−４７００、ＤＩＣ株式会社製
エポキシ樹脂Ｂ：ＥＰＩＣＬＯＮ  ＨＰ−４７１０、ＤＩＣ株式会社製
エポキシ樹脂Ｃ：ＥＰＩＣＬＯＮ  ＨＰ−６０００、ＤＩＣ株式会社製
エポキシ樹脂Ｄ：ＮＣ−３０００、日本化薬株式会社製
エポキシ樹脂Ｅ：ＥＰＩＣＬＯＮ  ８５０、ＤＩＣ株式会社製
エポキシ樹脂Ｆ：ＥＰＩＣＬＯＮ  ＥＸＡ−４７００、ＤＩＣ株式会社製
アクリル樹脂Ａ：アクリディック  Ａ−９５８５、ＤＩＣ株式会社製
アクリル樹脂Ｂ：アクリディック  ＷＸＵ−８８０、ＤＩＣ株式会社製
エポキシアクリレート：ＢＡＥＭ−５０、ケーエスエム株式会社製
フッ素樹脂Ａ：ルミフロンＬＦ２００、旭硝子株式会社製
フッ素樹脂Ｂ：オブリガードＰＳ２１４、ＡＧＣコーテック株式会社製
［ＩＴＯ粉末］
平均一次粒子径：１０ｎｍ、１５ｎｍ、２０ｎｍ、２５ｎｍ、３０ｎｍ、３５ｎｍ、５０ｎｍのもの
【００５３】
＜本発明例１＞
（１）赤外線遮蔽膜形成用塗布液の調製
ＴＥＯＳ１質量部に対して、水を１．２質量部、ギ酸を０．０２質量部、有機溶媒としてＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を２．０質量部添加して混合液を得た。得られた混合液を、５５℃の温度に加熱して、１時間撹拌することによりケイ素アルコキシドを加水分解させて、ケイ素アルコキシド加水分解物含有液を得た。
【００５４】
得られたケイ素アルコキシド加水分解物含有液とエポキシ樹脂Ｂとを混合して、バインダ成分含有液を得た。ケイ素アルコキシド加水分解物含有液とエポキシ樹脂Ｂとの混合割合は、ケイ素アルコキシド加水分解物とエポキシ樹脂Ｂの合計含有量（バインダ成分含有量）に対して、ケイ素アルコキシド加水分解物の含有量が３５質量％で、エポキシ樹脂Ｂの含有量が６５質量％となる割合とした。
【００５５】
得られたバインダ成分含有液と、予め調製したＩＴＯ分散液とをＩＴＯ粉末とバインダ成分との質量比が３０／７０（＝ＩＴＯ粉末／バインダ成分）となるように混合した。
ＩＴＯ分散液は、平均一次粒子径が２０ｎｍのＩＴＯ粉末をＭＥＫ（メチルエチルケトン）に分散させることによって調製した。得られた混合物を塗布に適した粘度とするため、混合物にＭＥＫを少量ずつ撹拌しながら加えて、赤外線遮蔽膜形成用塗布液を調製した。
【００５６】
（２）バリア層形成用塗布液の調製
上記（１）と同様にして得たケイ素アルコキシド加水分解物含有液とエポキシ樹脂Ｂとを混合した。ケイ素アルコキシド加水分解物含有液とエポキシ樹脂Ｂとの混合割合は、ケイ素アルコキシド加水分解物とエポキシ樹脂Ｂの固形分の合計含有量に対して、ケイ素アルコキシド加水分解物の含有量が１０質量％で、エポキシ樹脂Ｂの含有量が９０質量％となる割合とした。
得られた混合物を塗布に適した粘度とするため、混合物にＭＥＫ（メチルエチルケトン）を少量ずつ撹拌しながら加えて、バリア層形成用塗布液を調製した。
【００５７】
（３）赤外線遮蔽部材付ソーダライムガラス基板の作製
可視光透過性基材としてソーダライムガラス基板１．１ｍｍｔを用意した。ソーダライムガラス基板の表面に、上記（１）にて調製した赤外線遮蔽膜形成剤を塗布し、得られた塗布膜を１３０℃の温度１０分間乾燥して、赤外線遮蔽膜を形成した。次いで、この赤外線遮蔽膜の表面に、上記（２）にて調製したバリア膜形成剤を塗布した。得られた塗布膜を１３０℃の温度で３０分間乾燥し、さらに１８０℃の温度で５分間焼成して、バリア膜を形成した。こうして、ソーダライムガラス基板、赤外線遮蔽層、バリア層がこの順で形成された赤外線遮蔽部材付ソーダライムガラス基板を作製した。
【００５８】
＜本発明例２〜１１および比較例１〜６＞
本発明例１の（１）赤外線遮蔽膜形成用塗布液の調製において、ケイ素アルコキシド、樹脂およびＩＴＯ粉末として、下記の表１に記載した材料を使用したこと、ケイ素アルコキシド加水分解物と樹脂の含有量、ＩＴＯ粉末／バインダ成分の比を、下記の表１に記載した値とした。また、（２）バリア層形成用塗布液の調製において、ケイ素アルコキシドおよび樹脂として、下記の表１に記載した材料を使用したこと、ケイ素アルコキシド加水分解物と樹脂の含有量を、下記の表１に記載した値とした。以上のこと以外は、本発明例１と同様にして、赤外線遮蔽部材付ソーダライムガラス基板を作製した。
【００５９】
＜評価＞
本発明例１〜１１および比較例１〜６にて作製した赤外線遮蔽部材付ソーダライムガラス基板について、赤外線遮蔽層およびバリア層の厚さ、バリア層の水との接触角、可視光（波長４５０ｎｍ）および近赤外線（波長１３００ｎｍ）の透過率、耐薬品性および耐摩耗性を下記の方法により測定した。その結果を表２に示す。
【００６０】
［赤外線遮蔽層およびバリア層の厚さ］
赤外線遮蔽層およびバリア層の厚さは、走査型電子顕微鏡（日立ハイテクノロジーズ社製ＳＵ−８０００）による断面観察により測定した。
【００６１】
［バリア層の水との接触角］
バリア層と水との接触角は、全自動接触角計（協和界面科学（株）製、Ｄｒｏｐ  Ｍａｓｔｅｒ  ＤＭ−７００）を用いて、液滴法によって測定した。赤外線遮蔽部材付ソーダライムガラス基板のバリア層の表面に、イオン交換水を滴下して、１０００ｍｓｅｃ後の接触角をθ／２法に求めた。水の滴下量は２μＬ、測定温度は室温（２２±４℃）とした。
【００６２】
［可視光（波長４５０ｎｍ）および近赤外線（波長１３００ｎｍ）の透過率］
可視光および近赤外線の透過率は、分光光度計（（株）日立ハイテクノロジーズ社製、Ｕ−４１００）を用い、ＪＩＳ  Ｒ  ３２１６−１９９８に記載されている方法に従って測定した。
【００６３】
［耐薬品性］
耐薬品性は、赤外線遮蔽部材付ソーダライムガラス基板を、１Ｎ−ＨＣｌ水溶液および１Ｎ−ＮａＣｌ水溶液に浸漬した後の近赤外線の透過率で評価した。
（１Ｎ−ＨＣｌ水溶液浸漬後の近赤外線の透過率）
赤外線遮蔽部材付ソーダライムガラス基板を、１Ｎ−ＨＣｌ水溶液（液温：２３℃）に６時間浸積した。浸漬後、赤外線遮蔽部材付ソーダライムガラス基板をＨＣｌ水溶液から取り出して、純水で十分に洗浄した後、乾燥した。乾燥後の赤外線遮蔽部材付ソーダライムガラス基板について、近赤外線の透過率を上記の方法により測定した。
【００６４】
（１Ｎ−ＮａＣｌ水溶液浸漬後の近赤外線の透過率）
赤外線遮蔽部材付ソーダライムガラス基板を、１Ｎ−ＮａＣｌ水溶液（液温：２３℃）に６時間浸積した。浸漬後、赤外線遮蔽部材付ソーダライムガラス基板をＮａＣｌ水溶液から取り出して、純水で十分に洗浄した後、乾燥した。乾燥後の赤外線遮蔽部材付ソーダライムガラス基板について、近赤外線の透過率を上記の方法により測定した。
【００６５】
［耐摩耗性］
耐摩耗性は、赤外線遮蔽部材付ソーダライムガラス基板のバリア層の表面上を、スチールウール＃００００で約１００ｇ／ｃｍ２の強さにて摺動しながら２０回往復させ、その後のバリア層表面のキズの有無で評価した。バリア層表面のキズの有無は、目視及び実体顕微鏡（倍率５０倍）を用いて１ｃｍ×１ｃｍの範囲を観察することによって確認した。目視及び実体顕微鏡の双方にてキズが全く無いないときを「優」とし、目視にてキズが確認できないものの、実体顕微鏡にて１０μｍ以下のキズが３本以下あるときを「良」とし、目視にてキズが確認できたものの、実体顕微鏡にて５０μｍ以下のキズが５本以下あるときを「可」とし、目視・実体顕微鏡の双方にてキズが確認できるときを「不良」とした。
【００６６】
【表１】
2018135232.tif 000003
【００６７】
【表２】
2018135232.tif 000004
【００６８】
赤外線遮蔽層のバインダ成分とバリア層とに含有されているケイ素アルコキシドの加水分解物がそれぞれ同一で、樹脂がそれぞれ同一骨格を有し、赤外線遮蔽層およびバリア層のケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量が本発明の範囲とされている本発明例１〜１１は、いずれも耐薬品性と耐摩耗性が高かった。
【００６９】
これに対して、バリア層のケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量が本発明の範囲よりも少ない比較例１においては、耐薬品性と耐摩耗性が低下した。これは、バリア層の硬度が低くなりすぎて、赤外線遮蔽層とバリア層との密着性が低くなったためであると考えられる。バリア層のケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量が本発明の範囲よりも多い比較例２においては、耐薬品性と耐摩耗性が低下した。これは、バリア層の硬度が大きくなりすぎて、赤外線遮蔽層とバリア層との密着性が低くなったためであると考えられる。
赤外線遮蔽層とバリア層のケイ素アルコキシドの種類が異なる比較例３においては、耐薬品性が低下した。これは、赤外線遮蔽層とバリア層との密着性が低くなったためであると考えられる。赤外線遮蔽層とバリア層の樹脂の種類が異なる比較例４においては、耐薬品性と耐摩耗性が低下した。これは、赤外線遮蔽層とバリア層との密着性が低くなったためであると考えられる。赤外線遮蔽層のケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量が本発明の範囲よりも少ない比較例５においては、耐薬品性と耐摩耗性が低下した。これは、赤外線遮蔽層の硬度が低くなりすぎて、赤外線遮蔽層とバリア層との密着性が低くなったためであると考えられる。赤外線遮蔽層のケイ素アルコキシドの加水分解物の含有量が本発明の範囲よりも多い比較例６においては、耐薬品性と耐摩耗性が低下した。これは、赤外線遮蔽層の硬度が大きくなりすぎて、赤外線遮蔽層とバリア層との密着性が低くなったためであると考えられる。
【符号の説明】
【００７０】
１  赤外線遮蔽部材付透明基体
１０  透明基体
２０  赤外線遮蔽部材
３０  赤外線遮蔽層
３１  バインダ成分
３２  ＩＴＯ粒子（スズドープ酸化インジウム粒子）
４０  バリア層
【図１】
2018135232.tif 000005