(57)【要約】【課題】  自由度が高く、より安価で優れた近赤外光反射効果が得られる近赤外光反射膜を提供すること。【解決手段】  近赤外光反射膜は、連続相に顔料が分散された膜を備える近赤外光反射膜であって、顔料の屈折率が、連続相の屈折率よりも大きく、かつ、顔料と連続相との屈折率の差Ｄが０．４以上であり、顔料が、下記一般式（１）を満たす粒径Ｐ１（μｍ）の顔料粒子を体積分率で５０％以上含むこと。０．５／Ｄ≦Ｐ１≦０．８／Ｄ  …（１）【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続相に顔料が分散された層を備える近赤外光反射膜であって、
前記顔料の屈折率が、前記連続相の屈折率よりも大きく、かつ、前記顔料と前記連続相との屈折率の差Ｄが０．４以上であり、
前記層中の前記顔料が、下記一般式（１）を満たす粒径Ｐ１（μｍ）の顔料粒子を、体積分率で５０％以上含むことを特徴とする近赤外光反射膜。
０．５／Ｄ≦Ｐ１≦０．８／Ｄ  …（１）
【請求項２】
前記層中の前記顔料の体積分率（％）と、前記層の層厚（μｍ）との積Ｍが、下記一般式（２）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の近赤外光反射膜。
８００≦Ｍ≦１００００  …（２）
【請求項３】
前記顔料が、酸化チタンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の近赤外光反射膜。
【請求項４】
前記顔料が、更に、下記一般式（３）を満たす粒径Ｐ２（μｍ）の顔料粒子を、体積分率で１０％以上含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の近赤外光反射膜。
０．２４／Ｄ≦Ｐ２≦０．４／Ｄ  …（３）
【請求項５】
前記層の少なくとも一方の面に、さらに着色層を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の近赤外光反射膜。
【請求項６】
顔料が分散された近赤外光反射膜を形成するための組成物であって、
前記組成物が、前記顔料と、前記近赤外光反射膜の連続相を構成する材料とを含有し、
前記顔料の屈折率が、前記材料から形成される連続相の屈折率よりも大きく、かつ、前記顔料と前記材料から形成される連続相との屈折率の差Ｄが０．４以上であり、
前記顔料が、下記一般式（１）を満たす粒径Ｐ１（μｍ）の顔料粒子を、体積分率で５０％以上含むことを特徴とする近赤外光反射膜形成用組成物。
０．５／Ｄ≦Ｐ１≦０．８／Ｄ  …（１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近赤外光反射膜及び近赤外光反射膜形成用組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、建物、自動車及び電車等の乗物などの屋外にあるものは日射を受けるために表面温度や内部温度が上昇して、冷房効果が低下したり、熱による劣化等の悪影響が生じたりすることがある。そのため、日射を反射して熱エネルギーの吸収を防止する目的で、太陽光を反射する塗料や部材が開発されている。
【０００３】
例えば、日射を反射する遮熱塗料として、微小な中空ガラス球を配合した塗料が開示されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００４】
また、太陽光に含まれる近赤外光線（波長域０．７８〜２．５μｍ）を反射することを目的として、特定の粒径のセラミック粒子を分散させた塗膜を有する塗装金属板が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３２３１９７号公報
【特許文献２】特開２０００−１２６６７８号公報
【特許文献３】特開２００２−２６４２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
太陽光による熱の影響を低減させるニーズは多岐の分野にわたっており、例えば、住宅、ビル、倉庫、タンク、工場、畜舎、自動車、鉄道車両、船舶、看板、道路施設、テント、カーテン、ブラインドなどがある。したがって、塗料や部材には、対象を選ばず使用できることや、より安価で効果が得られることが要求される。
【０００７】
しかしながら、特許文献１及び２に記載の遮熱性塗料をはじめとする従来の塗料では、用いる中空ガラス球の粒子径が１０〜１００μｍであるため、塗膜に平滑性や光沢を求める場合には膜厚を３００μｍ以上にすることが必要であった。そのため、例えば、自動車ボディの上塗り層のように膜厚を１００μｍ以下で用いる場合には適さなかった。また、模様、色調等を与える意匠層の上に塗布する場合、それらの意匠性を損なうことがあった。
【０００８】
意匠性が要求される場合には可視光を反射することは必ずしも必要ではなく、熱エネルギーの吸収を防止する目的と、意匠性等の自由度を両立させる観点からは、熱線である近赤外光を反射し、可視光の反射は任意で選択できることが望ましい。
【０００９】
特許文献３に記載の塗装金属板には、近赤外光反射効果の向上を意図して、粒子径０．０７〜０．９μｍのセラミック粒子が用いられている。かかる粒子径のセラミック粒子を分散させた塗料を用いると、平滑性や光沢を損なうことなく数十μｍの膜厚の塗膜を得ることが可能である。また、セラミック粒子は、中空ガラス球に比べて材料として安価である。
【００１０】
しかしながら、本発明者は、粒子径０．０７〜０．９μｍのセラミック粒子を用いても、十分に近赤外光反射効果を得ることができない場合があることを見出した。例えば、セラミック粒子として、酸化マグネシウム又は酸化アルミニウムを用い、連続相（マトリックス）を構成する材料としてポリエステル樹脂を用いた塗膜では、セラミック粒子の粒子径にかかわらず十分な近赤外光反射率が得られないことが分かった。
【００１１】
また、反射率を上げるために上記の粒子径のセラミック粒子を塗膜に大量に含有させると、塗膜の白色化により場合によっては意匠性を損なうことや、得られる近赤外光反射効果に対して余分なコストがかかるなどの問題が生じる。
【００１２】
実用上、塗膜のように厚さ数μｍの膜からシート状物のように厚さ２ｍｍの膜までどのような形態であっても優れた近赤外光反射効果をより安価に得ることができ、また、膜を構成する材料、膜の色の有無などを自由に選択できるような自由度が望まれているにもかかわらず、従来の塗料や部材では、これらの要求を満たすものはなかった。
【００１３】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、種々の用途に応じて膜の形態、材質、意匠性を選択できるような自由度が高く、より安価で優れた近赤外光反射効果が得られる近赤外光反射膜を提供することを目的とする。また、本発明は、かかる近赤外光反射膜を形成するための赤外光反射膜形成用組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成すべく、本発明者は、まず、入射光の強さに対する反射光の強さの比（反射率）は、光の波長（λと示す）、連続相の屈折率（Ｎｂと示す）、顔料の屈折率（Ｎｐと示す）及び顔料の粒径（Ｐと示す）に依存することに着目した。すなわち、連続相に顔料を分散させた膜において、膜の反射率が最も大きくなるＰ（顔料の粒径）は、下記一般式（４）で表わされることに着目した。
Ｐ＝２λ／｛π（Ｎｐ−Ｎｂ）Ｎｂ｝  …（４）
【００１５】
また、本発明者は、膜の連続相と顔料との界面での光の散乱強度が、両者の屈折率の差（Ｄと示す）に依存することに着目し、鋭意研究を重ねた結果に基づき、Ｄが０．４以上であると、十分な光の散乱強度が得られることを確認した。
【００１６】
さらに、本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、顔料が分散した膜において、膜の連続相の屈折率と顔料の屈折率との差に基づいて、連続相を構成する材料と顔料とを選択し、配合する顔料の粒径分布を規定することにより、自由度を損なうことなくより安価に優れた近赤外光反射効果が得られることを見出し、本発明に到達した。
【００１７】
すなわち、本発明の近赤外光反射膜は、連続相に顔料が分散された層を備える近赤外光反射膜であって、顔料の屈折率が、連続相の屈折率よりも大きく、かつ、顔料と連続相との屈折率の差Ｄが０．４以上であり、顔料が、下記一般式（１）を満たす粒径Ｐ１（μｍ）の顔料粒子を、体積分率で５０％以上含むことを特徴とする。
０．５／Ｄ≦Ｐ１≦０．８／Ｄ  …（１）
【００１８】
本発明において、「膜」とは、その面積に対してその厚みが極めて小さいものを意味し、シート、フィルム、塗膜などが含まれる。また、膜は、独立したもの（自立膜）でも、基材表面上に積層されたものでもかまわない。さらには、２つの部材の間に形成されたものであってもよい。また、膜の厚さについても特に限定されない。
【００１９】
また、連続相は、分散された顔料を保持できるものであれば、構成する材料については特に限定されず、樹脂などの有機高分子材料であっても、非晶質ケイ酸塩などの無機高分子材料であってもよい。また、複数の種類の材料を混合してなる材料であってもよい。また、適当な架橋剤あるいは硬化剤を用いて連続相が形成されていてもよい。本発明では、連続相は近赤外光透過性を有することが好ましい。連続相が近赤外光を吸収するものであると、近赤外光を反射する特性が得られにくい。
【００２０】
本発明において、屈折率は、同じ波長に対する値を統一して用いる限り、屈折率を決定する波長については特に限定されない。例えば、連続相の屈折率をＤ線（５８９ｎｍ）に対する屈折率の値とした場合には、顔料の屈折率もＤ線（５８９ｎｍ）に対する屈折率を用いればよい。同様にすれば、Ｃ線（６５６ｎｍ）、Ｆ線（４８６ｎｍ）に対する屈折率を使用することもできる。
【００２１】
また、本発明において、顔料の粒径は、連続相にある顔料の粒径を示し、一次粒子だけでなく、複数個の粒子が互いに固着して顔料分散操作によっては分かれない凝集物が存在する場合には、この凝集物（アグリゲート）の大きさを粒径とする。また、一次粒子及び凝集物が球状でないときは、直径の最長の部分を粒径とする。粒径の測定方法としては、例えば、樹脂に顔料を分散させて固形化した膜では、その膜の断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察することによって決定することができる。
【００２２】
本発明の近赤外光反射膜では、連続相に顔料が分散された層の連続相と顔料との屈折率の差Ｄを０．４以上とすることにより、連続相と顔料との界面での光の散乱強度を高めている。
【００２３】
さらに、連続相に顔料が分散された層の連続相と顔料との屈折率の差Ｄに基づいて上記一般式（１）により決定された粒径範囲にある顔料粒子が、近赤外光に対する反射効果に大きく寄与するため、用いる顔料がかかる顔料粒子を体積分率で５０％以上含むことによって、近赤外光に対する反射効果を効率よく発揮させることができる。つまり、近赤外光の反射に寄与しない顔料によるコストアップを抑制することができるため、より安価で優れた近赤外光反射効果を得ることができる。また、連続相と顔料との屈折率の差、及び顔料の粒径分布以外のものについては限定されていないため、種々の用途に応じて膜の形態、材質、意匠性を選択できるような自由度の高い近赤外光反射膜となっている。例えば、可視光を透過させる膜としたり、膜の用途に応じた材料を選択したり、より安価な材料を選択したり、あるいは、２μｍを超える粒径の顔料は必要としないため、薄い膜とすることができる。
【００２４】
連続相に顔料が分散された層の連続相と顔料との屈折率の差Ｄが０．４未満では連続相と顔料との界面での光の散乱強度が不十分であるため、かかる層が十分な近赤外光反射効果を有することができなくなる。例えば、連続相の屈折率が１．５の場合、顔料の屈折率が１．９未満であると顔料の粒径によらず十分な近赤外光反射効果が得られなくなる。すなわち、屈折率の差Ｄが０．４未満では、上記一般式（１）を満たす粒径Ｐ１（μｍ）の顔料粒子の前記顔料中の含有率が、体積分率で５０％以上であっても十分な近赤外光反射効果が得られなくなる。
【００２５】
一方、屈折率の差Ｄが０．４以上であっても、上記一般式（１）を満たす粒径Ｐ１（μｍ）の顔料粒子の前記顔料中の含有率が、体積分率で５０％未満であると十分な近赤外光反射効果が得られなくなる。
【００２６】
さらに、連続相に顔料が分散された層において、層中の顔料の体積分率（％）と、層の層厚（μｍ）との積Ｍが、下記一般式（２）を満たすことが好ましい。
８００≦Ｍ≦１００００  …（２）
【００２７】
Ｍがかかる範囲となるよう、層中の顔料の体積分率（％）及び層の層厚（μｍ）を調節することによって、層厚に応じて、より大きな近赤外光反射効果をより効率よく得ることができる。すなわち、近赤外光反射膜の膜厚が定められている場合には、用いる顔料の配合割合を好ましい範囲に調節することができる。また、膜の機械的物性への影響をより少なくすることができる。一方、近赤外光反射膜の膜厚が定められていない場合には、上記一般式（２）を満たす範囲で、層厚を自由に選択することができる。
【００２８】
Ｍが８００を下回ると、近赤外光反射膜の近赤外光反射効果が低下する傾向にある。一方、Ｍが１００００を越えると、例えば、近赤外光反射膜が、連続相に顔料が分散された層のみからなるシート状の自立膜である場合には、近赤外光反射膜に対して顔料の配合量が多いためシートの柔軟性や耐久性が低下する傾向にある。
【００２９】
また、本発明では、層中の顔料の体積分率が、２〜４０％であることが好ましい。層中の顔料の体積分率が２％未満であると、近赤外光反射膜の近赤外光反射効果が低下する傾向にあり、４０％を超えると、顔料の配合量の増加に対して得られる反射効果の増加の割合が低下する傾向にあり、また、近赤外光反射膜が、連続相に顔料が分散された層のみからなる場合には、膜の物性が低下する傾向にある。
【００３０】
本発明で用いる顔料の望ましいものとしては、ルチル型酸化チタン（屈折率２．７）、アナタース型酸化チタン（屈折率２．５）、チタン酸鉛（屈折率２．７）、酸化ジルコニウム（屈折率２．４）、酸化亜鉛（屈折率２．０）などが挙げられる。これらのうち、酸化チタンが、コストの観点からより好ましい。上記の顔料を用いる場合には、連続相の屈折率が顔料の屈折率より０．４以上小さくなるように連続相を構成する材料を選択する必要がある。
【００３１】
また、本発明の近赤外光反射膜は、前記顔料が、更に、下記一般式（３）を満たす粒径Ｐ２（μｍ）の顔料粒子を、体積分率で１０％以上含んでもよい。
０．２４／Ｄ≦Ｐ２≦０．４／Ｄ  …（３）
【００３２】
上記一般式（３）を満たす粒径Ｐ２（μｍ）の顔料粒子は可視光（波長域０．４０〜０．７８ｎｍ）を効果的に反射するため、顔料がかかる顔料粒子を体積分率で１０％以上含むことにより、さらに可視光を多く反射する機能を有した近赤外光反射膜を得ることができる。近赤外光と可視光とは吸収された場合、ともに熱となるので、熱エネルギーの吸収を防止する効果はより向上する。上記一般式（３）を満たす粒径Ｐ２（μｍ）の顔料粒子の含有率が、体積分率で１０％未満であると可視光を反射する効果が得られにくくなる傾向にある。
【００３３】
また、本発明の近赤外光反射膜は、連続相に顔料が分散された層に赤外光の吸収が少ない有色願染料を適宜配合するか、又はこれらの有色願染料で着色あるいは図案化した層を少なくとも一方の面に積層してもよい。このような着色層を備えることにより、本発明の近赤外光反射膜にさらに所望の意匠性を付与することができる。
【００３４】
また、本発明の近赤外光反射膜形成用組成物は、顔料が分散された近赤外光反射膜を形成するための組成物であって、組成物が、顔料と、膜の連続相を構成する材料とを含有し、顔料の屈折率が、材料から形成される連続相の屈折率よりも大きく、かつ、顔料と材料から形成される連続相との屈折率の差Ｄが０．４以上であり、顔料が、下記一般式（１）を満たす粒径Ｐ１（μｍ）の顔料粒子を、体積分率で５０％以上含むことを特徴とする。
０．５／Ｄ≦Ｐ１≦０．８／Ｄ  …（１）
【００３５】
かかる近赤外光反射膜形成用組成物を用いることにより、本発明の近赤外光反射膜を形成することができる。本発明の近赤外光反射膜は、例えば、上記の組成物を必要に応じて溶媒等を用いて攪拌混合した後に基材表面上に塗布することにより形成することができ、あるいは、上記の組成物をロール混練して熱プレスすることによりシート状に形成することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、種々の用途に応じて膜の形態、材質、意匠性を選択できるような自由度が高く、より安価で優れた近赤外光反射効果が得られる近赤外光反射膜を提供することができる。また、本発明は、かかる近赤外光反射膜を形成するための赤外光反射膜形成用組成物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００３８】
図１は、本発明の近赤外光反射膜の第１実施形態の基本構成を示す模式断面図である。
【００３９】
図１に示す近赤外光反射膜１は、膜を形成する連続相１０に、顔料２０が分散されて構成されたシート状の自立膜である。すなわち、連続相に顔料が分散された層のみからなる近赤外光反射膜である。
【００４０】
本発明では、顔料２０の屈折率が連続相１０の屈折率よりも大きく、かつ、顔料２０と連続相１０との屈折率の差Ｄが０．４以上であることが必要である（条件Ａ）。
【００４１】
さらに、顔料２０は、下記一般式（１）を満たす粒径Ｐ１（μｍ）の顔料粒子を、体積分率で５０％以上含むことが必要である（条件Ｂ）。
０．５／Ｄ≦Ｐ１≦０．８／Ｄ  …（１）
なお、式（１）中、Ｄは顔料２０と連続相１０との屈折率の差を表わす。
【００４２】
さらに、優れた近赤外光反射効果をより確実に得る観点から、顔料２０が、上記一般式（１）を満たす粒径Ｐ１（μｍ）の顔料粒子を体積分率で６０％以上含むことが好ましく、７０％以上含むことがより好ましい。
【００４３】
連続相１０を構成する材料としては、分散された顔料２０を保持でき、上記の条件Ａを満たすものであれば、特に限定されず、樹脂などの有機高分子材料であっても、非晶質ケイ酸塩などの無機高分子材料であってもよい。また、複数の種類の材料を混合してなる材料であってもよい。また、適当な架橋剤あるいは硬化剤を用いて連続相が架橋されていてもよい。
【００４４】
有機高分子材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリエステル、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂やこれらの混合物、及び共重合体などが挙げられる。共重合体としては、エチレン・酢酸ビニル・塩化ビニル共重合体、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、及びポリアセタールなどが挙げられる。
【００４５】
無機高分子材料としては、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、及びソーダ石灰ガラスなどが挙げられる。
【００４６】
顔料２０としては、上記の条件Ａ及び条件Ｂを満たすものであれば、従来から顔料として用いられているものや、あるいは高屈折率ガラスの粉末などでもよい。
【００４７】
好ましく用いられる顔料の具体例としては、ルチル型酸化チタン（屈折率２．７）及びアナタース型酸化チタン（屈折率２．５）などの酸化チタン、チタン酸鉛（屈折率２．７）、酸化ジルコニウム（屈折率２．４）、酸化亜鉛（屈折率２．０）などが挙げられる。これらのうち、酸化チタンが、コストの観点からより好ましい。特に、膜の連続相の屈折率が１．５付近である場合には、０．４２μｍ〜０．６７μｍの粒径の顔料粒子を体積分率で５０％以上、より好ましくは６０％以上含むルチル型酸化チタン顔料は、近赤外光反射用顔料として有用である。かかる顔料を用いると、より安価で優れた近赤外光反射膜を得ることができる。
【００４８】
また、条件Ｂを満たすような顔料を得る方法としては、例えば、気相あるいは液相から所定の粒径の結晶を析出させる方法や、大きな粒子を粉砕して所定の粒径とする方法が挙げられる。また、小粒径のものを焼成などの処理によって粒成長させて所定の粒径とすることもできる。例えば、粒径が０．２〜０．４μｍの範囲に分布する酸化チタン顔料と、粒径が０．０３〜０．０５μｍの範囲に分布する酸化チタン顔料とを重量比１：１で混合し、この混合物をアルミナ坩堝を用いて空気雰囲気下で１０００〜１１００℃、４〜８時間焼成することにより、粒径が０．３〜１．０μｍの範囲に分布する酸化チタン顔料を作製することができる。
【００４９】
さらに、顔料２０は、必要に応じて表面処理が施されていても構わない。このような表面処理としては、例えば、連続相への分散性を向上させるために、脂肪酸、金属石鹸、シランカップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、チタネート系カップリング剤等によるカップリング処理が挙げられる。
【００５０】
近赤外光反射膜１の膜厚は、特に限定されないが、フィルム状あるいはシート状の自立膜として用いる場合には、５０μｍ〜２０００μｍの範囲であることが好ましい。自立膜としての近赤外光反射膜の膜厚が５０μｍ未満であると、折りたたみ式シートなどの用途に用いる場合、強度が不十分となる傾向にあり、膜厚が２０００μｍを超えると、作業性が低下する傾向にある。
【００５１】
また、近赤外光反射膜１中の顔料２０の体積分率（％）が、２〜４０％であることが好ましい。近赤外光反射膜１中の顔料２０の体積分率が２％未満であると、近赤外光反射膜の近赤外光反射効果が低下する傾向にあり、４０％を超えると、近赤外光反射膜１の物性が低下する傾向にある。
【００５２】
さらに、近赤外光反射膜１中の顔料２０の体積分率（％）と、近赤外光反射膜１の膜厚（μｍ）との積Ｍが、下記一般式（２）を満たすことが好ましい。
８００≦Ｍ≦１００００  …（２）
【００５３】
Ｍが８００を下回ると、近赤外光反射膜１の近赤外光反射効果が低下する傾向にある。一方、Ｍが１００００を越えると、例えば、近赤外光反射膜１がシート状である場合には、近赤外光反射膜１に対して顔料２０の配合量が多いためシートの柔軟性や耐久性が低下する傾向にある。
【００５４】
また、顔料２０は、更に、下記一般式（３）を満たす粒径Ｐ２（μｍ）の顔料粒子を体積分率で１０％以上含むことができる。
０．２４／Ｄ≦Ｐ２≦０．４／Ｄ  …（３）
なお、式（３）中、Ｄは顔料２０と連続相１０との屈折率の差を表わす。
【００５５】
上記一般式（３）を満たす粒径Ｐ２（μｍ）の顔料粒子は可視光を効果的に反射するため、顔料２０がかかる顔料粒子を体積分率で１０％以上含むことにより、近赤外光反射膜１は近赤外光に加えてさらに可視光を反射する機能を有した膜となる。近赤外光と可視光とは吸収された場合、ともに熱となるので、熱エネルギーの吸収を防止する効果はより向上する。上記一般式（３）を満たす粒径Ｐ２（μｍ）の顔料粒子の顔料中の含有率が、体積分率で１０％未満であると可視光を反射する効果が得られにくくなる傾向にある。
【００５６】
上記一般式（３）を満たす粒径Ｐ２（μｍ）の顔料粒子は、上記条件Ａ及び上記条件Ｂを満たす粒径Ｐ１（μｍ）の顔料粒子と同じ材料からなるものであってもよく、異なる材料からなるものであってもよい。ただし、異なる材料からなる顔料の場合は、かかる顔料の屈折率は連続相の屈折率よりも０．４以上大きいことが必要である。
【００５７】
例えば、上記一般式（３）を満たす粒径Ｐ２（μｍ）の顔料粒子を配合すると、白色の膜が得られる。このような近赤外光反射膜１を着色塗膜などの有色層の下地として用いた場合には、近赤外光反射膜１を、鮮やかな色彩を実現するための下地として有用な白色層として機能させることもできる。
【００５８】
近赤外光反射膜１には、必要に応じて他の顔料を含有させることができる。例えば、キナクリドン、ペリレン、フタロシアニン等の着色顔料で、近赤外光を吸収しにくいものを配合することにより、近赤外光反射膜１を任意の色に着色することができる。この場合、他の顔料は第２の顔料とし、顔料２０の粒径分布には含めない。
【００５９】
また、近赤外光反射膜１には、紫外線吸収剤、光劣化防止剤等の添加剤を適宜含有させることができる。
【００６０】
図２は、本発明の近赤外光反射膜の第２実施形態を示す模式断面図である。
【００６１】
図２に示すように、近赤外光反射膜１は、基材３０の表面３０ａの上に形成されている。
【００６２】
近赤外光反射膜１は、先に述べた自立膜の近赤外光反射膜を表面３０ａの上に配置することで形成されていてもよいが、近赤外光反射膜を形成する組成物を含む塗料を調製し、この塗料を表面３０ａの上に塗布することにより形成されていてもよい。
【００６３】
基材３０は、特に限定されないが、例えば、熱エネルギーの吸収を防止したい対象が住宅、ビル、倉庫、タンク、工場、畜舎、貨物コンテナ、鉄道車両、船舶等の場合は、これらの屋根や外壁などが挙げられる。また、熱エネルギーの吸収を防止したい対象が自動車の場合は、ボディやガラスなどが挙げられる。さらに、看板、道路施設（例えば、標識、ガードレール等）、ブラインド、ガラス、樹脂成型物（フィルム、シート等を含む）、塗膜及び塗装物などが挙げられる。
【００６４】
近赤外光反射膜を形成する組成物は、近赤外光反射膜の連続相を構成する材料と、顔料とを少なくとも含んでおり、必要に応じて適当な溶媒を含有している。
【００６５】
近赤外光反射膜の連続相を構成する材料と、顔料とは、先に述べた条件Ａを満たす必要があり、さらに顔料は、先に述べた条件Ｂを満たす必要がある。
【００６６】
近赤外光反射膜の連続相を構成する材料としては、図１の近赤外光反射膜１の連続相１０を構成する材料と同様のものが挙げられる。顔料としては、図１の近赤外光反射膜１の顔料２０と同様のものが挙げられる。
【００６７】
溶媒としては、水のほか、トルエン、ブタノール等の有機溶媒が挙げられる。溶媒の配合割合は、形成する近赤外光反射膜１の膜厚などを考慮して適宜調節することが好ましい。
【００６８】
従来から、有機高分子材料と、酸化チタンなどの顔料とを含有して分散させた塗料が知られているが、かかる塗料に用いられる顔料は、平均粒径が０．２μｍ程度のルチル型酸化チタンからなる白色顔料であるため、形成される膜は、可視光を高い効率で反射するが、近赤外光の反射率は不十分である。本発明の近赤外光反射膜を形成する組成物は、上記の連続相を構成する材料と上記の顔料とを含有するため、形成される膜が近赤外光反射効果に優れたものとなる。
【００６９】
上記の近赤外光反射膜形成組成物を含む塗料を用いて近赤外光反射膜を形成する場合には、塗料を調製する塗料調製工程、調製した塗料を固体表面上に塗布して塗膜を形成する塗布工程、形成した塗膜を近赤外光反射膜に形成する近赤外光反射膜形成工程を適宜調節して、形成された近赤外光反射膜に顔料が分散されているようにすることが望ましい。
【００７０】
塗料調製工程においては、塗料の混合攪拌は公知の方法を用いることができるが、顔料粒子が粉砕されて顔料の粒径分布が大きく変化しないようにすることが望ましい。具体的には、例えば、ガラスやアルミナのビーズをメディアとしたサンドミルを用いて、通常の塗料調製と同様の手順で塗料の混合を行うことができる。
【００７１】
塗布工程は、例えば、調製した塗料をドクターナイフ方法、スプレー法、ロールコート法、はけ塗りなどの方法を用いて固体表面上に塗布することができる。
【００７２】
近赤外光反射膜形成工程での膜形成方法やその条件は、近赤外光反射膜の連続相を構成する材料、塗料の配合にも左右されるが、例えば、熱硬化性樹脂が連続相を構成する材料である場合には、熱風炉を用いて硬化温度以上に加熱することにより近赤外光反射膜が形成される。
【００７３】
以上述べてきた本発明の近赤外光反射膜は、自立膜である場合には、例えば、熱エネルギーの吸収を防止することができる、テント、カーテン、保護フィルムあるいはカバーシートなどの用途に利用することができる。また、塗膜である場合には、例えば、住宅、ビル、倉庫、タンク、工場、畜舎、貨物コンテナ、鉄道車両、及び船舶等の屋根や外壁、並びに、自動車のボディ、並びに、看板、道路施設、ブラインド等の、上塗り層、中間層又は下塗り層として用いることにより、熱エネルギーの吸収の防止に利用できる。
【００７４】
自動車ボディに本発明の近赤外光反射膜を使用した場合には、車室内温度の上昇を抑制することができ、運転中のエアコン動力を低減することができ、ひいては自動車の燃料消費を低減することができる。自動車の燃料消費を低減することは、経済的な利点のみならず、地球温暖化の原因とされる二酸化炭素の排出量を低減する利点もある。
【００７５】
また、建築物や自動車以外の乗り物についても同様の利点がある。
【００７６】
さらに、外部からの近赤外光を反射して内部温度の上昇を抑制する効果の他に、内部からの放射冷却を妨げる効果もあるため、暖房効率も高めることができる。
【００７７】
以上、本発明の近赤外光反射膜の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００７８】
例えば、図１に示す近赤外光反射膜１の一方の面に粘着層を設けることにより、容易に物品等の表面に貼付することができる。また、２つの部材の間に、近赤外光反射膜１が挟まれていてもよい。
【実施例】
【００７９】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明について更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されない。
【００８０】
［顔料の調製］
（顔料Ａ）市販の酸化チタン顔料（高純度化学社製、粒径分布０．３〜１．５μｍ）をそのまま用いた。なお、屈折率は２．７であった。
（顔料Ｂ）第一の酸化チタン顔料（石原産業社製、商品名「ＣＲ−ＥＬ」、粒径分布０．２〜０．４μｍ）と、第二の酸化チタン顔料（石原産業社製、商品名「ＴＴＯ−５５（Ｎ）」、粒径分布０．０３〜０．０５μｍ）とを、質量比「ＣＲ−ＥＬ」：「ＴＴＯ−５５（Ｎ）」＝４：１で混合したものをアルミナ坩堝に入れ、空気雰囲気下、温度１０５０℃で、８時間熱処理を行ったものを顔料Ｂとした。なお、屈折率は２．７であった。
（顔料Ｃ）市販の酸化チタン顔料（石原産業社製、商品名「ＣＲ−ＥＬ」、粒径分布０．２〜０．４μｍ）をそのまま用いた。なお、屈折率は２．７であった。
（顔料Ｄ）第一の酸化チタン顔料（石原産業社製、商品名「ＣＲ−ＥＬ」、粒径分布０．２〜０．４μｍ）と、第二の酸化チタン顔料（石原産業社製、商品名「ＴＴＯ−５５（Ｎ）」、粒径分布０．０３〜０．０５μｍ）とを、質量比「ＣＲ−ＥＬ」：「ＴＴＯ−５５（Ｎ）」＝１：１で混合したものをアルミナ坩堝に入れ、空気雰囲気下、温度１０５０℃で、８時間熱処理を行ったものを顔料Ｄとした。なお、屈折率は２．７であった。
【００８１】
（実施例１）
エチレン・酢酸ビニル・塩化ビニルグラフト共重合体（積水化学社製、商品名「ＴＧ−４０」、屈折率：１．５）を８５質量部と、顔料Ａを１５質量部とを混合して、温度１１０℃で、顔料Ａが均一に分散するまでロール混練した。次いで、混練したものを熱プレスして厚さ０．５ｍｍのシートを得た。このとき、顔料Ａのシートにおける体積分率は、４．２％であった。このシートの断面のＳＥＭ写真を図３に示す。なお、酸化チタン粒子の外形を明瞭に観察できるよう、樹脂を適度にエッチングした。図３に示される酸化チタン粒子の粒径は、０．５〜１．０μｍに分布するものであった。なお、顔料Ａとエチレン・酢酸ビニル・塩化ビニルグラフト共重合体との屈折率の差Ｄは、１．２であるため、上記一般式（１）よりＰ１の粒径範囲は０．４２〜０．６７μｍとなり、図３に示される酸化チタン粒子はかかる範囲の顔料粒子を体積分率で５０％含有している。
【００８２】
得られたシートについて、積分球型拡散反射率測定装置を取り付けた分光光度計（日立製作所製、「分光光度計３３０型」）を用いて、波長０．３〜２．５μｍにおける拡散反射率を測定した。測定で得られた分光反射スペクトルを図４に示す。波長０．７８〜２．５μｍの範囲の平均反射率は７６％であった。
【００８３】
（実施例２）
アルキド樹脂（大日本インキ化学工業社製、商品名「ベッコゾールＪ−５２４ＩＭ」（固形分６０質量％溶液））とメラミン樹脂（大日本インキ化学工業社製、商品名「スーパーベッカミンＪ−８２０」（固形分６０質量％溶液））とを質量比７：３で混合した樹脂混合物（屈折率：１．５）を３３質量部と、顔料Ｂを８０質量部とを混合して、顔料Ｂが均一に分散された塗料を得た。なお、塗料中の固形分に占める顔料Ｂの体積分率は５０％であった。
【００８４】
次いで、黒色塗装鋼板（関西ペイント社製、カーボンブラック着色）の表面上に、得られた塗料をドクターナイフ方式により塗布した。次に、この塗装鋼板を熱風炉に入れ、温度１２０℃で、３０分間加熱して、膜厚８０μｍの塗膜を形成した。このとき、顔料Ｂの塗膜における体積分率は、５０％であった。この塗膜の断面のＳＥＭ写真を図５に示す。なお、酸化チタン粒子の外形を明瞭に観察できるよう、樹脂を適度にエッチングした。図５に示される酸化チタン粒子の粒径は、０．３〜１．０μｍに分布するものであった。なお、顔料Ｂと樹脂混合物との屈折率の差Ｄは、１．２であるため、上記一般式（１）よりＰ１の粒径範囲は０．４２〜０．６７μｍとなり、図５に示される酸化チタン粒子はかかる範囲の顔料粒子を体積分率で６０％含有している。
【００８５】
塗膜が形成された白色塗装鋼板について、実施例１と同様にして拡散反射率を測定した。測定で得られた分光反射スペクトルを図６に示す。波長０．７８〜２．５μｍの範囲の平均反射率は７８％であった。なお、塗膜を形成しない黒色塗装鋼板の同波長域における平均反射率は０．４％であった。
【００８６】
（実施例３）
アルキド樹脂（大日本インキ化学工業社製、商品名「ベッコゾールＪ−５２４ＩＭ」（固形分６０質量％溶液））と、メラミン樹脂（大日本インキ化学工業社製、商品名「スーパーベッカミンＪ−８２０」（固形分６０質量％溶液））とを、質量比７：３で混合した樹脂混合物（屈折率：１．５）を６７質量部と、顔料Ｄを４０質量部と、顔料Ｃを２０質量部とを混合して、顔料Ｄ及びＣが均一に分散された塗料を得た。
【００８７】
得られた塗料を用い、実施例２と同様にして、膜厚１００μｍの塗膜が形成された白色塗装鋼板を得た。このとき、顔料Ｄの塗膜における体積分率は１８％、顔料Ｃの塗膜における体積分率は９％であった。なお、顔料Ｄと樹脂混合物との屈折率の差Ｄは、１．２であり、顔料Ｃと樹脂混合物との屈折率の差Ｄも、１．２であるため、上記一般式（１）よりＰ１の粒径範囲は０．４２〜０．６７μｍとなる。顔料Ｄ及びＣのかかる範囲内の粒径を有する顔料粒子は、顔料Ｄ及びＣの全粒子に対して体積分率で５０％であった。
【００８８】
また、上記一般式（３）よりＰ２の粒径範囲は０．２０〜０．３３μｍとなる。顔料Ｄ及びＣのかかる範囲内の粒径を有する顔料粒子は、顔料Ｄ及びＣの全粒子に対して体積分率で２０％であった。
【００８９】
塗膜が形成された白色塗装鋼板について、実施例１と同様にして拡散反射率を測定した。測定で得られた分光反射スペクトルを図８に示す。波長０．７８〜２．５μｍの範囲の平均反射率は８１％であった。また、可視光の波長である０．４０〜０．７８μｍの範囲における平均反射率は９４％であった。また、波長０．４０〜２．５μｍの範囲、すなわち可視光及び赤外光の波長域での平均反射率は８５％であった。
【００９０】
（実施例４）
実施例２と同様にして得られた白色塗装鋼板の塗膜の上に、さらに黒色塗料を塗布し、温度１２０℃で、３０分間加熱して、膜厚４０μｍの黒色塗膜を形成した。なお、用いた黒色塗料は、黒色顔料（ＢＡＳＦ社製、商品名「Ｐａｌｉｏｇｅｎ  Ｂｌａｃｋ  Ｌ００８６」）を６質量部と、アルキド樹脂（大日本インキ化学工業社製、商品名「ベッコゾールＪ−５２４ＩＭ」（固形分６０質量％溶液））とメラミン樹脂（大日本インキ化学工業社製、商品名「スーパーベッカミンＪ−８２０」（固形分６０質量％溶液））とを質量比７：３で混合した樹脂混合物を１５７質量部とを混合して調製した。
【００９１】
得られた黒色塗装鋼板について、実施例１と同様にして拡散反射率を測定した。測定で得られた分光反射スペクトルを図９に示す。波長０．７８〜２．５μｍの範囲の平均反射率は６６％であった。
【００９２】
（比較例１）
実施例２において、顔料Ｂの代わりに顔料Ｃを用いたこと以外は実施例２と同様にして、膜厚４０μｍの塗膜が形成された白色塗装鋼板を得た。このとき、顔料Ｃの塗膜における体積分率は５０％であった。この塗膜の断面のＳＥＭ写真を図７に示す。なお、酸化チタン粒子の外形を明瞭に観察できるよう、樹脂を適度にエッチングした。図７に示される酸化チタン粒子の粒径は、０．２〜０．４μｍに分布するものであった。なお、顔料Ｃと樹脂混合物との屈折率の差Ｄは、１．２であるため、上記一般式（１）よりＰ１の粒径範囲は０．４２〜０．６７μｍとなり、図７に示される酸化チタン粒子はかかる範囲の顔料粒子をほとんど含有していなかった。
【００９３】
得られた白色塗装鋼板について、実施例１と同様にして拡散反射率を測定した。測定で得られた分光反射スペクトルを図６に示す。波長０．７８〜２．５μｍの範囲の平均反射率は５３％であった。
【００９４】
（比較例２）
比較例１と同様にして得られた白色塗装鋼板の塗膜の上に、実施例４と同様にして黒色塗膜を形成した。
【００９５】
得られた黒色塗装鋼板について、実施例１と同様にして拡散反射率を測定した。測定で得られた分光反射スペクトルを図９に示す。波長０．７８〜２．５μｍの範囲の平均反射率は４８％であった。
【００９６】
以上、実施例１〜４に示すように、本発明の近赤外光反射膜は、自立膜及び塗膜の形態のどちらであっても、また上層及び下層のいずれとして用いた場合でも、優れた近赤外光反射効果が発揮されることが確認された。また、粒径分布の異なる２種類の酸化チタン顔料を用いた実施例３の近赤外光反射膜は、近赤外光及び可視光に対する反射効果が得られることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の近赤外光反射膜の第１実施形態の基本構成を示す模式断面図である。
【図２】本発明の近赤外光反射膜の第２実施形態を示す模式断面図である。
【図３】実施例１のシートの断面を示すＳＥＭ写真である。
【図４】実施例１のシートの分光反射スペクトルを示すグラフである。
【図５】実施例２で作製した塗膜の断面を示すＳＥＭ写真である。
【図６】実施例２の白色塗装鋼板及び比較例１の白色塗装鋼板の分光反射スペクトルを示すグラフである。
【図７】比較例１で作製した塗膜の断面を示すＳＥＭ写真である。
【図８】実施例３の白色塗装鋼板の分光反射スペクトルを示すグラフである。
【図９】実施例４の黒色塗装鋼板及び比較例２の黒色塗装鋼板の分光反射スペクトルである。
【符号の説明】
【００９８】
１…近赤外光反射膜、１０…連続相、２０…顔料、３０…基材、３０ａ…表面
【図１】
2005255798.tif 000003
【図２】
2005255798.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005255798.tif 000008
【図７】
2005255798.tif 000009
【図８】
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【図９】
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