(57)【要約】      （修正有）【課題】従来のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）表面保護フィルム自体が外部からの照射光および赤外線反射層の反射光を吸収して温度上昇するため充分な断熱性が得られなかった。赤外線を再放射せず十分な断熱性が得られる赤外線反射フィルムを提供する。【解決手段】赤外線反射層１１と、透明フィルム１２と、接着層１３を備え、赤外線反射層１１は２つの主面を持ち、透明フィルム１２は、｛−（Ｃ−ＣＣＮ）ｎ−｝骨格（ポリアクリロニトリル骨格）を主成分とする高分子フィルムからなり、赤外線反射層１１の１つの主面を支持する。さらに、接着層１３は赤外線反射層１１の他の主面に形成した赤外線反射フィルム１０。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの主面をもつ赤外線反射層と、
前記赤外線反射層の１つの主面を支持する、｛−（Ｃ−ＣＣＮ）ｎ−｝骨格（ポリアクリロニトリル骨格）を主成分とする高分子フィルムからなる透明フィルムと、
前記赤外線反射層の他の主面に形成された接着層を備えた赤外線反射フィルム。
【請求項２】
前記｛−（Ｃ−ＣＣＮ）ｎ−｝骨格（ポリアクリロニトリル骨格）を主成分とする高分子フィルムが、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）フィルムである、請求項１に記載の赤外線反射フィルム。
【請求項３】
前記接着層がアクリル系粘着剤からなる、請求項１または２に記載の赤外線反射フィルム。
【請求項４】
前記赤外線反射フィルムの垂直放射率が０．４以下である、請求項１〜３のいずれかに記載の赤外線反射フィルム。
【請求項５】
前記赤外線反射層が金属薄膜と高屈折率誘電体薄膜の多層積層膜からなる、請求項１〜４のいずれかに記載の赤外線反射フィルム。
【請求項６】
前記金属薄膜が金、銀、銅、アルミニウム、パラジウムまたはこれらの合金からなる、請求項５に記載の赤外線反射フィルム。
【請求項７】
前記高屈折率誘電体薄膜の屈折率が１．８〜２．７である、請求項５または６に記載の赤外線反射フィルム。
【請求項８】
前記高屈折率誘電体薄膜がインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、チタン酸化物、ジルコニウム酸化物、錫酸化物、インジウム酸化物、亜鉛酸化物またはこれらの組合せからなる、請求項５〜７のいずれかに記載の赤外線反射フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は赤外線反射フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図２に示す赤外線反射フィルム１００が、従来から知られている（特許文献１）。図２は従来の赤外線反射フィルム１００の断面図である。赤外線反射フィルム１００は、透明な熱可塑性樹脂フィルム１０１の片面に赤外線反射層１０２、光触媒機能層１０３および表面保護フィルム１０４をこの順で積層し、熱可塑性樹脂フィルム１０１の他の面に粘着層１０５を積層してなる積層体である。
【０００３】
熱可塑性樹脂フィルム１０１は積層のベースとなる基材フィルムであり、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが好んで用いられる。赤外線反射層１０２は、金属薄膜層を高屈折率の透明誘電体層で挟んだ積層膜である。赤外線反射層１０２は、可視光線は通過させるが、近赤外線〜遠赤外線は反射する。赤外線反射層１０２はスパッタリング法で形成される。
【０００４】
光触媒機能層１０３は、赤外線反射フィルム１００の清掃回数を減らす自己浄化作用を有する。それと同時に光触媒機能層１０３は赤外線反射層１０２を保護する。光触媒機能層１０３はスパッタリング法で形成される。
【０００５】
赤外線反射フィルム１００を窓などの板ガラス１０６に貼付し、フィルム表面をスキージなどの工具で擦り、水や気泡を取り除きながら接着させるとき、もし表面保護フィルム１０４が無いと、光触媒機能層１０３に擦傷が生じやすい。表面保護フィルム１０４は、光触媒機能層１０３に擦傷が生じることを防止する。表面保護フィルム１０４としても、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが好んで用いられる。
【０００６】
赤外線反射フィルム１００は、建物、乗物などの窓に貼着されて、冷暖房の効果を向上させることに用いられる。また、赤外線反射フィルム１００は、冷凍冷蔵ショーケースの窓に貼着されて、保冷効果を向上させることにも用いられる。
【０００７】
表面保護フィルム１０４としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用いた場合、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は、Ｃ＝Ｏ基、Ｃ−Ｏ基、芳香族基を多く含むため、波長５μｍ〜２５μｍの遠赤外領域に振動吸収が生じることが多い。
【０００８】
赤外線反射フィルム１００は、表面保護フィルム１０４としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用いているため、表面保護フィルム１０４が外部からの照射光１０７に含まれる赤外線および赤外線反射層１０２の反射光に含まれる赤外線を吸収して温度上昇し、表面保護フィルム１０４自体が赤外線を再放射しやすい（これを、表面保護フィルム１０４の赤外線放射率が高いという）。
【０００９】
その結果、表面保護フィルム１０４としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用いた赤外線反射フィルム１００では、十分な断熱性が得られにくい、という問題がある。
【００１０】
スパッタリング法で表面に金属薄膜や誘電体薄膜を成膜できるような耐熱性を有する高分子フィルムは、ほとんどのものがポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と同様、遠赤外領域の赤外線を振動吸収しやすい。そのような高分子フィルムを、基材フィルムあるいは保護フィルムとして用いた赤外線反射フィルムは、赤外線放射率が高く、十分な断熱性が得られにくい。耐熱性が高く、赤外線放射率が低い高分子フィルム材料は稀であり、ほとんど知られていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−３３４８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
表面保護フィルム１０４としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用いた従来の赤外線反射フィルム１００では十分な断熱性が得られにくい。耐熱性を有するほとんどの高分子フィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と同様、遠赤外領域の赤外線を振動吸収する傾向がある。そのためこのような高分子フィルムを基材フィルムあるいは保護フィルムとして用いた赤外線反射フィルムは、赤外線放射率が高く、十分な断熱性が得られにくい。
【００１３】
本発明の目的は、スパッタリング法で表面に金属薄膜や誘電体薄膜を成膜できるような耐熱性がありながら、遠赤外領域の赤外線を吸収しない材料からなる透明高分子フィルムを採用することにより、単純な構成で、十分な断熱性をもつ赤外線反射フィルムを得ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（１）本発明の赤外線反射フィルムは、赤外線反射層と、透明フィルムと、接着層を備える。赤外線反射層は２つの主面をもつ。透明フィルムは、｛−（Ｃ−ＣＣＮ）ｎ−｝骨格（ポリアクリロニトリル骨格）を主成分とする高分子フィルムである。透明フィルムは赤外線反射層の１つの主面を支持する。接着層は赤外線反射層の他の主面に形成される。
（２）本発明の赤外線反射フィルムにおいて、｛−（Ｃ−ＣＣＮ）ｎ−｝骨格（ポリアクリロニトリル骨格）を主成分とする高分子フィルムは、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）フィルムである。
（３）本発明の赤外線反射フィルムにおいて、接着層はアクリル系粘着剤からなる。
（４）本発明の赤外線反射フィルムの垂直放射率は０．４以下である。
（５）本発明の赤外線反射フィルムにおいては、赤外線反射層が金属薄膜と高屈折率誘電体薄膜の多層積層膜からなる。
（６）本発明の赤外線反射フィルムにおいて、赤外線反射層の金属薄膜は金、銀、銅、アルミニウム、パラジウムまたはこれらの合金からなる。
（７）本発明の赤外線反射フィルムにおいて、赤外線反射層の高屈折率誘電体薄膜の屈折率は１．８〜２．７である。
（８）本発明の赤外線反射フィルムにおいて、赤外線反射層の高屈折率誘電体薄膜はインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、チタン酸化物、ジルコニウム酸化物、錫酸化物、インジウム酸化物、亜鉛酸化物またはこれらの組合せからなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の赤外線反射フィルムは、透明フィルムが｛−（Ｃ−ＣＣＮ）ｎ−｝骨格（ポリアクリロニトリル骨格）を主成分とする高分子フィルムであるため、単純な構成でありながら高い断熱性をもつ。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）本発明の赤外線反射フィルムの断面図、（ｂ）比較例の赤外線反射フィルムの断面図
【図２】従来の赤外線反射フィルムの断面図
【図３】赤外線反射フィルムの断熱性測定装置の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［赤外線反射フィルム］
図１（ａ）は本発明の赤外線反射フィルム１０の断面図である。赤外線反射フィルム１０は、赤外線反射層１１と、赤外線反射層１１の１つの主面を支持する透明フィルム１２と、赤外線反射層１１の他の主面に形成された接着層１３を備える。
【００１８】
透明フィルム１２の全面が赤外線反射層１１により覆われる。実際の使用時には、赤外線反射フィルム１０は接着層１３を介して、例えば板ガラス１４に貼り付けられる。
【００１９】
透明フィルム１２は赤外線反射層１１の主面を支持し、赤外線反射層１１の保護層を兼ねる。そのため、赤外線反射層１１の保護のための特別な保護層は必要がない。このため、本発明の赤外線反射フィルム１０は層数が少なく、構成が単純で、膜厚が薄い。
【００２０】
透明フィルム１２は、｛−（Ｃ−ＣＣＮ）ｎ−｝骨格（ポリアクリロニトリル骨格）を主成分とする高分子フィルムからなる。｛−（Ｃ−ＣＣＮ）ｎ−｝骨格（ポリアクリロニトリル骨格）を主成分とする高分子フィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と異なり、Ｃ−Ｏ結合を有しないため、波長５μｍ〜２５μｍの遠赤外線の振動吸収が生じない。
【００２１】
このため、外部からの照射光１５に含まれる赤外線の遠赤外領域は、透明フィルム１２にほとんど吸収されることなく、赤外線反射層１１に達する。この結果、赤外線が透明フィルム１２を通過するとき、透明フィルム１２は赤外線をほとんど吸収しない。
【００２２】
赤外線は赤外線反射層１１により反射され、再び透明フィルム１２を通過して、外部に出射する。このときも透明フィルム１２は通過する赤外線をほとんど吸収しない。
【００２３】
このようにして透明フィルム１２の赤外線放射率を低く抑えることができる。本発明の赤外線反射フィルムの垂直放射率は、好ましくは０．４以下、さらに好ましくは０．２以下である。本発明の赤外線反射フィルム１０により、高い断熱性が得られる。本発明の赤外線反射フィルム１０は、単純な構成でありながら、断熱性と耐候性を兼ね備える。
【００２４】
図１（ｂ）は、｛−（Ｃ−ＣＣＮ）ｎ−｝骨格（ポリアクリロニトリル骨格）を主成分とする高分子フィルムからなる透明フィルム１２の代わりに、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムからなる透明フィルム２２を支持フィルムとして用いた、比較例の赤外線反射フィルム２０の断面図である。
【００２５】
赤外線反射フィルム２０は、赤外線反射層２１と、赤外線反射層２１の１つの主面を支持する透明フィルム２２と、赤外線反射層２１の他の主面に形成された接着層２３を備える。透明フィルム２２の全面が赤外線反射層２１により覆われる。実際の使用時には、赤外線反射フィルム２０は接着層２３を介して、例えば板ガラス２４に貼り付けられる。
【００２６】
透明フィルム２２のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を構成する分子は、遠赤外領域の赤外線を振動吸収する。このため、外部からの照射光２５に含まれる遠赤外領域の赤外線は、透明フィルム２２にかなりの部分が吸収され、吸収されなかった部分が赤外線反射層２１に達する。
【００２７】
赤外線は赤外線反射層２１により反射されて、再び透明フィルム２２を通過して、外部に出射する。透明フィルム２２は反射した赤外線の一部を吸収するため、透明フィルム２２の温度がさらに上昇する。
【００２８】
その結果、透明フィルム２２自体が赤外線を再放射するようになる。このため、透明フィルム２２の赤外線放射率が高くなり、比較例の赤外線フィルム２０では、高い断熱性が得られない。
【００２９】
［赤外線反射層］
本発明に用いられる赤外線反射層１１は、可視光線を透過させ、赤外線を反射する。赤外線反射層１１単体の可視光線透過率は、好ましくは５０％以上である。赤外線反射層１１単体の垂直放射率は、好ましくは０．１以下である。垂直放射率の測定方法は後述する。
【００３０】
赤外線反射層１１は、通常、金属薄膜と、二酸化チタンや二酸化ジルコニウムなどの高屈折率誘電体薄膜を、多数、積層して構成された多層膜である。金属薄膜を形成する材料は、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、パラジウムまたはこれらの合金などである。金属薄膜の厚みは、可視光線透過率と赤外線反射率が共に高くなるように、好ましくは５ｎｍ〜１，０００ｎｍの範囲で調整される。
【００３１】
高屈折率誘電体薄膜は、好ましくは１．８〜２．７の範囲の屈折率を有する。高屈折率誘電体薄膜を形成する材料として、インジウム錫酸化物、チタン酸化物、ジルコニウム酸化物、錫酸化物、インジウム酸化物、亜鉛酸化物など、あるいはこれらの組合せが用いられる。高屈折率誘電体薄膜の厚みは、好ましくは２０ｎｍ〜８０ｎｍの範囲で調整される。
【００３２】
金属薄膜および高屈折率誘電体薄膜は、例えば、スパッタ法、真空蒸着法、プラズマＣＶＤ法などにより形成される。これらの方法により、赤外線反射層１１を、透明フィルム１２上に密着積層することができる。透明フィルム１２に接する側は、金属薄膜および高屈折率誘電体薄膜のどちらでもよい。
【００３３】
［透明フィルム］
本発明に用いられる透明フィルム１２は、｛−（Ｃ−ＣＣＮ）ｎ−｝骨格（ポリアクリロニトリル骨格）を主成分とする高分子フィルムからなる。｛−（Ｃ−ＣＣＮ）ｎ−｝骨格（ポリアクリロニトリル骨格）を主成分とする高分子フィルムは、遠赤外領域の吸収が小さい。そのため、透明フィルム１２の厚みを調整することにより、例えば、波長５μｍ〜２５μｍの範囲（遠赤外領域）の光の最小透過率を高く（例えば、５０％以上）することができる。
【００３４】
透明フィルム１２に用いられる｛−（Ｃ−ＣＣＮ）ｎ−｝骨格（ポリアクリロニトリル骨格）を主成分とする高分子は、好ましくは、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）である。ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）は、赤外領域の吸収が少なく、断熱性と耐候性に優れる。ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）に少量のスチレン、アクリルなどが共重合されていてもよい。あるいは、透明フィルム１２に用いられる｛−（Ｃ−ＣＣＮ）ｎ−｝骨格（ポリアクリロニトリル骨格）を主成分とする高分子は、分子式中に下記化学式の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で表わされる構造を含むニトリルゴム系化合物でもよい。
【００３５】
【化１】
2015001571.tif 000003
【００３６】
式（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）において、Ｒ１は水素またはメチル基であり、Ｒ２〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝のアルキル基、または炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝のアルケニル基である。ニトリルゴムは、例えばアクリロニトリルおよび／またはその誘導体と、１、３−ブタジエンを共重合することにより得られる。また、１、３−ブタジエン由来の二重結合を一部または完全に水素添加された水素化ニトリルゴムを用いることもできる。
【００３７】
透明フィルム１２の厚みは、好ましくは５μｍ〜１５０μｍである。透明フィルム１２の厚みが５μｍ未満であると、赤外線反射層１１の支持性が低下するおそれがある。一方、透明フィルム１２の厚みが１５０μｍを超えると、赤外領域の吸収が無視できなくなり、断熱性が低下するおそれがある。
【００３８】
［接着層］
本発明の赤外線反射フィルム１０は、接着層１３を介して、断熱効果を期待する対象物（例えば、板ガラス１４）に貼着される。本発明に用いられる接着層１３は、特に制限は無いが、好ましくはアクリル系粘着剤である。アクリル系粘着剤は、アルキル基の炭素数が２〜１０程度のアクリル酸アルキルエステルの共重合体と、ポリイソシアネートやメラミン樹脂などを含む架橋剤を反応させて得られる。接着層１３の厚みは、好ましくは１μｍ〜５０μｍである。
【実施例】
【００３９】
実施例および比較例で用いたポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）フィルムは、次の手順で得られたフィルムを用いた。ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）樹脂（アルドリッチ社製）をジメチルホルムアミドに溶解し、このポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）樹脂溶液をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（三菱樹脂社製）上にアプリケーターを用いて塗工した。次いで、塗膜を１５０℃の空気循環式オーブンで乾燥させることにより、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上にポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）フィルムを得た。ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）フィルムは、塗工のポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）溶液の濃度とアプリケーターのギャップを制御することにより、それぞれのポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）フィルムの厚みに調製した。実施例１以外に使用したポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）フィルムはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムから剥離したのち使用した。
【００４０】
［実施例１］
ＰＥＴ上に形成された厚み５μｍのポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）フィルム上に、ＲＦマグネトロンスパッタ法により、厚さ３５ｎｍのＩＴＯ膜と厚さ１５ｎｍのＡＰＣ膜を交互に積層して、赤外線反射層を得た。ＩＴＯ膜はインジウム錫酸化物膜であり、ＡＰＣ膜は、銀９８重量％、パラジウム１重量％、銅１重量％の合金膜である。次に、転写法により、赤外線反射層の表面に、厚み１５μｍのアクリル系粘着剤層を形成し、厚さ１．１ｍｍのガラス板を粘着剤層を介して貼り合わせ、次いでＰＥＴフィルムを剥離し、赤外線反射板を得た。垂直放射率と断熱性試験結果を表１に示す。
【００４１】
［実施例２］
ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）フィルムの厚みを１０μｍとした以外は、実施例１と同様の方法によって赤外線反射板を得た。垂直放射率と断熱性試験結果を表１に示す。
【００４２】
［実施例３］
ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）フィルムの厚みを２２μｍとした以外は、実施例２と同様の方法にて、赤外線反射板を得た。垂直放射率と断熱性試験結果を表１に示す。
【００４３】
［実施例４］
ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）フィルムの厚みを４０μｍとした以外は、実施例２と同様の方法にて、赤外線反射板を得た。垂直放射率と断熱性試験結果を表１に示す。
【００４４】
［実施例５］
ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）フィルムの厚みを２２μｍとし、赤外線反射層を厚み２０ｎｍのアルミニウム膜とした以外は、実施例２と同様の方法にて、赤外線反射板を得た。垂直放射率と断熱性試験結果を表１に示す。
【００４５】
［実施例６］
ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）フィルムの厚みを２２μｍとし、赤外線反射層を厚み２０ｎｍの金アルミニウム膜とした以外は、実施例２と同様の方法にて、赤外線反射板を得た。垂直放射率と断熱性試験結果を表１に示す。
【００４６】
［比較例１］
透明フィルムとして、厚み２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用いた以外は、実施例２と同様の方法にて、赤外線反射板を得た。垂直放射率と断熱性試験結果を表１に示す。
【００４７】
［比較例２］
透明フィルムとして、厚みが１００μｍのＰＥＴフィルムを用いた以外は、比較例１と同様の方法にて、赤外線反射板を得た。垂直放射率と断熱性試験結果を表１に示す。
【００４８】
【表１】
2015001571.tif 000004
【００４９】
［測定方法］
［垂直放射率］
角度可変反射アクセサリを装着したＶａｒｉａｎ社製フーリエ変換型赤外分光装置（ＦＴ−ＩＲ）を用いて、波長５μｍ〜２５μｍの赤外光の正反射率を測定し、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６−２００８（板ガラス類の透過率・反射率・放射率・日射熱取得率の試験方法）に準じて垂直放射率を求めた。
【００５０】
［可視光線透過率］
ＪＩＳ  Ａ  ５７５９−２００８（建築窓ガラス用フィルム）に準じて可視光線透過率を測定した。
【００５１】
［断熱性］
図３に示す、ヒーター３１と熱電対３２を備えた断熱ボックス３０の開口部に、赤外線反射フィルム１０の接着層１３を貼着して、断熱ボックス３０を密閉状態とした。断熱ボックス３０の内法は、１０ｃｍ×１０ｃｍ×１４ｃｍである。出力一定のヒーター３１で断熱ボックス３０内を加熱し、赤外線反射フィルム１０から１ｃｍ離れた箇所の、断熱ボックス３０内の温度を熱電対３２で測定した。赤外線反射フィルム１０の断熱性が優れているほど、断熱ボックス３０内の温度が高くなる。断熱ボックス３０内の温度により、断熱性を評価した。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の赤外線反射フィルム１０の用途に特に制限は無い。本発明の赤外線反射フィルム１０は、例えば、建物や乗物などの窓、植物などを入れる透明ケース、冷凍もしくは冷蔵のショーケースに貼着され、冷暖房効果の向上や、急激な温度変化を防止するために用いられる。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 赤外線反射フィルム
１１ 赤外線反射層
１２ 透明フィルム
１３ 接着層
１４ 板ガラス
１５ 照射光
２０ 赤外線反射フィルム
２１ 赤外線反射層
２２ 透明フィルム
２３ 接着層
２４ 板ガラス
２５ 照射光
３０ 断熱ボックス
３１ ヒーター
３２ 熱電対
１００ 赤外線反射フィルム
１０１ 透明熱可塑性樹脂フィルム
１０２ 赤外線反射層
１０３ 光触媒機能層
１０４ 表面保護フィルム
１０５ 粘着層
１０６ 板ガラス
１０７ 照射光
【図１】
2015001571.tif 000005
【図２】
2015001571.tif 000006
【図３】
2015001571.tif 000007