(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）多層フィルムであって、該多層フィルムに垂直な入射角の少なくとも１つの偏光の赤外線を反射するように配置された反射バンドを有し、該反射バンドが、垂直な入射角の短波長バンド端λa0及び長波長バンド端λb0、及び最大使用角θの短波長バンド端λaθ及び長波長バンド端λbθを有し、λaθがλa0より小さく、λa0が選択的に約７００ｎｍより大きい波長に配置される多層フィルムと、
（ｂ）上記多層フィルムに垂直に入射する放射線であってλaθとλa0との間の波長領域の放射線を少なくとも部分的に吸収または反射する少なくとも１つの成分と、を備え、
前記少なくとも１つの成分が、赤外線吸収染料または顔料、赤外線吸収ガラス、後セグメント、複数の等方性層のいずれか、もしくはこれらの組み合わせであることを特徴とする光学体。
【請求項２】
低波長端によって規定された波長範囲で放射線を吸収または反射する光学体であって、該光学体は、
（ａ）多層フィルムであって、該多層フィルムに垂直に入射する放射線の少なくとも１つの偏光の放射線の反射によって規定される垂直入射反射バンドを有し、当該垂直入射反射バンドが前記波長範囲内にある多層フィルムと、
（ｂ）多層フィルムの垂直入射反射バンドの低波長バンド端と前記波長範囲の低波長端との間にある波長領域で垂直入射の放射線を少なくとも部分的に吸収する少なくとも１つの追加の成分と、を備え、
前記少なくとも１つの追加の成分が、赤外線吸収染料または顔料、赤外線吸収ガラス、後セグメント、複数の等方性層のいずれか、もしくはこれらの組み合わせであることを特徴とする光学体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
背景技術
建物または車両にその窓を通して入る太陽熱負荷を低減させることは、空調負荷を最小にして個人的な快適さを高めるのに重要である。透明な赤外線除去フィルムを、不要な赤外線を反射または吸収する金属化または染色ポリマーフィルム及び多層ポリマー積層体を用いて作製した。理想的には、このようなフィルムは、人間の目に感受性の波長領域のすべての光、一般に約３８０〜約７００ナノメートル（ｎｍ）を透過し、スペクトルの可視部分の外側の太陽放射線を除去する。金属化及び染色したポリマーフィルムは、ＵＶ劣化及びいろいろな供給源によるケミカル攻撃を受けやすいため、窓フィルム用途で長時間、用いられるとき、性能の低下を引き起こす。それらの不良機構は、一般に均一でなく、長期暴露の後に好ましくない視覚的外観を生じる。同様に、金属層の反射率は薄い被膜に由来し、この被膜が損傷を与えられる場合、フィルムの性能は低下する。透明な赤外線除去フィルムを、近赤外にその反射バンドを有する四分の一波長鏡から作製することができる。金属酸化物の交互層から作製された赤外線除去フィルムは、米国特許第５，１７９，４６８号、米国特許第４，７０５，３５６号及び欧州特許第０  ０８０１８２号に記載されている。金属及び金属酸化物層の組合せから作製されたフィルムは、米国特許第４，３８９，４５２号、４，７９９，７４５号、５，０７１，２０６号及び５，３０６，５４７号に記載されている。高及び低屈折率を有するポリマーの交互層から作製された赤外線除去フィルムは、米国再発行特許第  ３４，６０５号、５，２３３,４６５号、及び５，３６０，６５９号、「Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｌｍ」と題された米国特許第０８／４０２，０４１号、「Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  Ｄｅｖｉｃｅ」と題された米国特許第０８／６７２，６９１号、代理人整理番号５３５４３ＵＳＡ１Ａで同日に出願された、「Ｍｕｌｔｉｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂｏｄｙ」と題された米国特許第０９／００６，１１８号に記載されており、それには、一次高調波（ｔｈｅ  ｆｉｒｓｔ  ｏｒｄｅｒ  ｈａｒｍｏｎｉｃ）の反射のパーセントが本質的に一定のままであり、または、入射角の関数として増加するように、平面内及び平面外の屈折率間の望ましい関係を維持したまま、高次反射を制御するための一般化された方式が記載されている。これらのフィルムは、性能を低下させるために全フィルムを破壊することが必要であるため、薄い金属または金属酸化物層または染色フィルムと同じ劣化機構に影響されることはない。前記のフィルムは、高度に耐蝕性であり、くすんだ色を有し、フィルムの表面に混入された、帯電防止、耐摩耗性、及びスリップ層などの、フィルムにいろいろな特性を形成させることができる。前記のフィルムの可撓性及び製造コストのため、ガラスに対するラミネートとして窓構造物の前に使用するために並びに改装用途のためにそれらは非常に適している。
【０００２】
多くの用途について、赤外反射フィルムは、スペクトルの可視領域で本質的に完全な透明度を維持したままスペクトルの赤外線部分のできるだけ多くの太陽放射線を反射することが望ましい。四分の一波長のポリマーフィルムにおける１つの問題は、倍音（ｏｖｅｒｔｏｎｅｓ）を除くための適切な補正がなければ、高次反射は一次反射の端数で（ａｔ  ｆｒａｃｔｉｏｎｓ）生じ、真珠光及び可視色を示すということである。数学的には、高次反射は、
λm  ＝  （２／Ｍ）ｘＤr
において生じ、式中、Ｍが反射の次数（例えば、２、３、４など）であり、Ｄrが、光学繰返し単位の光学厚さであり、その多数の単位を用いて多層積層体を形成する。したがって、Ｄrは光学繰返し単位を構成する単一のポリマー層の光学厚さの合計であり、光学厚さは、材料ｉの平面内の屈折率ｎi、材料ｉの実際厚さｄiの積である。理解されるように、高次反射が一次反射の端数で生じる。例えば、約７００〜２０００ｎｍの赤外線を反射するよう設計されたフィルムは、１０００ｎｍ、６６７ｎｍ、５００ｎｍにおいてもまた反射し、後者の２つは可視域であり、強い虹色を生じる。２成分多層フィルムの光学厚さの比を適切に選択することによって若干の高次反射を抑えることが可能である。ラドフォードら、「Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ  ｏｆ  Ｉｒｉｄｅｓｃｅｎｔ  Ｃｏｅｘｔｒｕｄｅｄ  Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｆｉｌｍｓ  」、Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｓｃｉｅｎｃｅ、Ｖｏｌ．１３、Ｎｏ．３、１９７３年５月、を参照のこと。光学厚さのこの比は、２成分フィルムについて、「ｆ−比」と呼ばれ、ｆ＝ｎ１  ｄ１／（ｎ１  ｄ１＋ｎ２  ｄ２）である。このような２成分フィルムは、連続した２次、３次及び４次の可視波長を抑えない。特定の高次反射を抑えることができる３つ以上の材料の層を含む光学被膜が設計されている。例えば、米国特許第３，２４７，３９２号には、スペクトルの赤外線及び紫外線の領域で反射するバンド通過フィルターとして用いられる光学被膜が開示されている。前記の被膜は、２次及び３次の反射バンドを抑えることを教示しているが、被膜の製作に用いた材料は、費用がかかる真空蒸着技術を用いる別の工程で堆積させられなくてはならない金属酸化物及び金属ハリド誘電材料である。高次反射を低減させるために用いられる他の真空蒸着技術が、米国特許第３，４３２，２２５号及び４，２２９，０６６号、及び「Ｄｅｓｉｇｎ  ｏｆ  Ｔｈｒｅｅ−Ｌａｙｅｒ  Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  Ｆｉｌｍｓ」、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ、Ｖｏｌ．６８（１）、１３７（１９７８年１月）に教示されている。米国再発行特許第３４，６０５号には、スペクトルの可視領域の２次、３次及び４次反射を抑えながら赤外線を反射する同時押出技術によって形成された全ポリマー３成分光学干渉フィルムが記載されている。前記のフィルム中のポリマーは厳密に規定された屈折率を有することが要求され、それが、用いてもよいポリマーの選択を制限し、前記のフィルムの製造は、３つのポリマー成分の各々について別の押出機を必要とする。米国特許第５，３６０，６５９号には、スペクトルの可視部分に生じる２次、３次、及び４次波長を抑えながら赤外線を反射する、同時押出しされてもよい全ポリマー２成分フィルムが記載されている。前記のフィルムは、相対的な光学厚さがＡ：Ｂ：Ａ：Ｂ：Ａ：Ｂについてそれぞれ、およそ７：１：１：７：１：１である６つの層の交互の繰返し単位を有する、第１（Ａ）及び第２（Ｂ）の多様なポリマー材料の交互層を含む。本発明の別の実施態様において、前記の２成分フィルムは、相対的な光学厚さがＡ：Ｂ：Ａ：Ｂ：Ａ：Ｂについ���それぞれ、およそ７：１：１：７：１：１である前記の６つの層の交互層の繰返し単位を含む交互層の第１の部分と、等しい光学厚さの繰返し単位ＡＢを有する交互層の第２の部分を含む。
【０００３】
前記の四分の一波長のポリマーフィルム、または何れかの誘電反射体における第２の問題は、反射バンドは、観察された入射角によって波長がシフトするということである。これが起きるとき、反射において観察されたシアン色及び透過において観察された濃い赤について、高入射角で顕著な色の変化がある。反射バンドのシフトは、角度による有効な屈折率の変化によって引き起こされる。反射バンドのバンド中心及び幅の両方が、入射角が変化するときに変化し、反射バンドは常により短い波長へシフトする。全光路長が角度によって増加するので、これは普通は考えにくい。前記のバンド位置は全光路長に依存しないが、境界面から離れる反射間の光路長の差に依存し、この差は角度によって減少する。高波長バンド端はまた、低波長バンド端とは違う仕方でシフトする。低波長バンド端については、角度による中心及び幅の変化は相殺する傾向がある。高波長バンド端については、前記の変化が増すとバンドを広げる。一般に、考察対象の材料については、すれすれの入射で観察されるとき、バンド端がその垂直な入射波長の約８０％にシフトする。本用途については、フィルムが垂直でない角度で見られるときに可視色を有しないように、赤外線反射体の低波長バンド端は、それが所望の使用角度において観察されないように、十分に赤外線の方に配置されることが必要である。一般に、前記のフィルムは、垂直な角度の短波長端は、可視スペクトルの端から１００−１５０ｎｍ離れてシフトされるように設計されなくてはならない。例えば、ＰＥＮ及びＰＭＭＡの交互層を有する多層赤外線反射フィルムについては、短波長バンド端は、角度による何れの知覚色をも除くために約８５０ｎｍに移動されなくてはならない。これは、可視スペクトルの端（約７００ｎｍ）と約１５０ｎｍの低波長バンド端との間のギャップを生じる。
【０００４】
多くの用途について、可視スペクトルのすべてを透過する間に熱負荷に寄与する太陽スペクトルのできるだけ多くを反射することが望ましい。前記のバンド端を垂直な入射条件のためにより長い波長にシフトすることにより、スペクトルの反射バンドと可視端との間のギャップを生じ、太陽の赤外スペクトルが最大である波長に低い側のスペクトルの有効範囲が得られる。これは、ガラスの簡単な窓ガラスと比較した窓に入る太陽エネルギーの量の尺度である前記のフィルムのシェーディング係数の全増加と相互に関連している。したがって、フィルムが垂直でない角度において見られるときに反射バンドがシフトされて可視色を相殺するときでも太陽の赤外線の最大量を反射する赤外線フィルムに対する需要が存在する。このようなフィルムは、可視色及び真珠光にも寄与する高次反射を除くことができることが、更に必要とされる。
【０００５】
米国特許５，４８６，９４９号には、複屈折偏光子の１つ以上の層に染料または顔料などの着色剤を混入して光の特定の波長の選択的な吸収を可能にすると共に反射される偏光のバンド幅及び透過光の波長範囲を制御することが望ましい場合があることが開示されている。米国特許第４，７０５，３５６号には、着色剤及び多層干渉被膜を保持する光学的に厚い実質的に透明な構造要素を含む光入射及び観察のいろいろな角度によって実質的なカラーシフトを有する薄いフィルムの光学的に可変的な物品が開示されており、それによって、着色剤は、光が前記の物品を透過することによって見られるときに前記の多層干渉被膜の垂直な入射での色及び角度によるカラーシフトを本質的に減法混色（ｓｕｂｓｔｒａｃｔｉｖｅ）の方式で修正するのに役立つ。米国特許第５，４８６，９４９号及び米国特許第４，７０５，３５６号には、フィルムに垂直な入射角の少なくとも１つの偏光の赤外線を反射するように配置された反射バンドを有するフィルムと、前記の配置された反射バンド由来の領域の垂直な入射の赤外線を少なくとも部分的に吸収または反射するように設計された成分との組み合わせを含む光学体が開示されている。
【０００６】
発明の要旨
本発明は、（ａ）偏光子、鏡、またはその両方であってもよい複屈折性誘電多層フィルムであって、前記フィルムに垂直な入射角の少なくとも１つの偏光の赤外線を反射するように配置された反射バンドを有し、前記反射バンドが、垂直な入射角の短波長バンド端λa0及び長波長バンド端λb0、及び最大使用角θの短波長バンド端λaθ及び長波長バンド端λbθを有し、λaθがλa0より小さく、λa0が選択的に約７００ｎｍより大きい波長に配置される複屈折性誘電多層フィルムと、（ｂ）垂直な入射角においてλaθ及びλa0の間の波長領域の放射線を少なくとも部分的に吸収または反射する少なくとも１つの成分と、を含んでなる光学体に関する。
【０００７】
本発明はまた、（ａ）等方性誘電多層フィルムであって、該フィルムに垂直な入射角において少なくとも１つの偏光の赤外線を反射するように配置された反射バンドを有し、該反射バンドが、垂直な入射角の短波長バンド端λa0及び長波長バンド端λb0、及び最大使用角θの短波長バンド端λaθ及び長波長バンド端λbθを有し、λaθがλa0より小さく、λa0が選択的に約７００ｎｍより大きい波長に配置される等方性誘電多層フィルムと、（ｂ）垂直な入射角においてλaθ及びλa0の間の波長領域の放射線を少なくとも部分的に吸収または反射する少なくとも１つの成分と、を含んでなる光学体に関する。
【０００８】
本発明の光学体は、全ての望ましい入射角の可視光を透過しながらもスペクトルの赤外領域の良好な反射率及び垂直な角度の改善されたシェーディング係数を提供する。
【０００９】
発明の詳細な説明
垂直な角度のスペクトルの短波長端が、最終用途の必要条件に依存して、例えば、１００〜１５０ｎｍ、可視端から離れた特定波長であるように、本発明の赤外線のフィルムを設計することができる。これにより、前記のフィルムは、例えば、オフ角の色の変化を避けるように設計することができ、例えば、前記のフィルムは、前記のオフ角シフトにより、低波長バンド端が可視領域にはみ出して色を生じることができず、または、垂直な角度で既に可視色が存在するとき、オフ角のカラーシフトがフィルムの知覚可能な色の変化を起こさないように前記のフィルムを設計することができる。前記のバンド端を垂直な入射条件のためにより長い波長にシフトすることにより、太陽の赤外スペクトルが最大である波長に低い側のスペクトルの有効範囲が得られる。本発明において、波長のギャップフィラー成分を用いて、例えば、短波長反射バンド端と可視スペクトルの端との間のギャップの少なくとも一部をカバーする。
【００１０】
フィルム
本発明のフィルムは少なくとも２つの層を含み、高屈折率を有する材料と低屈折率を有する材料の交互層を有する誘電光学フィルムである。前記のフィルムは、等方性または複屈折性であってもよい。好ましくは、前記のフィルムは複屈折性ポリマーフィルムであり、より好ましくは前記のフィルムは、ブルースター角（ｐ偏光の反射率がゼロになる角度）が非常に大きいかまたはポリマー層境界面に対して存在しない多層積層体の構造体を可能にするように設計される。この特徴は、ｐ偏光の反射率が入射角によってゆっくりと減少し、入射角から独立しているか、または入射角が垂直から外れると増加する多層鏡及び偏光子の構造体を可能にする。結果として、本発明の多層フィルムは、広いバンド幅にわたり（鏡の場合、任意の入射方向について、及び偏光子の場合、選択された方向についてｓ及びｐ偏光の両方の）高反射率を有する。この発明のフィルムを用いて、スペクトルの赤外領域の少なくとも１００ｎｍの広いバンドにわたり少なくとも５０％の平均反射率を有する多層フィルムを作製することができる。
【００１１】
好適なフィルムには、１９９５年、３月１０日に出願された米国特許第０８／４０２，４０１号、代理人整理番号５３５５０ＵＳＡ６Ａで同日に出願された、「Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｓ  ａｎｄ  Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ」と題された米国特許第０９／００６，６０１号に記載されているフィルムなどが挙げられる。
【００１２】
好適なフィルムはまた、スペクトルの可視領域の色を妨げる高次高調波（ｈｉｇｈｅｒ  ｏｒｄｅｒ  ｈａｒｍｏｎｉｃｓ）を妨ぐフィルムなどが挙げられる。このようなフィルムの例には、米国再発行特許第３，０３４，６０５号に記載されているフィルムなどがあり、それには、３つの多様な実質的に透明なポリマー材料、Ａ、Ｂ及びＣを含み、ＡＢＣＢの繰返し単位を有する多層光学干渉フィルムが記載されている。前記の層は、約０．０９〜０．４５マイクロメータの光学厚さを有し、前記のポリマー材料の各々は異なった屈折率ｎiを有する。フィルムは、ポリマーＡ、Ｂ、及びＣのポリマーの層を含む。ポリマー材料の各々が、それぞれそれ自身の異なった屈折率、ｎA、ｎB、ｎC、を有する。ポリマーの光学厚さ比の好ましい関係は、多数の連続した高次反射が抑えられる光学干渉フィルムを作り出す。この実施態様において、第１の材料Ａの光学の厚さ比ｆAは１／５であり、第２の材料Ｂの光学の厚さ比ｆBは１／６であり、第３の材料Ｃの光学厚さ比ｆCは１／３であり、
【数１】
0005088988.tif 000002
である。
【００１３】
この実施態様については、１次波長の強い反射が存在するが、他方、２次、３次、及び４次の波長の反射は抑えられる。太陽の赤外線の範囲の波長の広いバンド幅を反射するフィルム（例えば、約０．７〜２．０マイクロメータの反射）を製造するために、層の厚さの勾配がフィルムの厚さの全体にわたり導入されてもよい。従って、層の厚さはフィルムの厚さの全体にわたり単調に増加してもよい。好ましくは、本発明の好ましい３成分系については、第１のポリマー材料（Ａ）は、第２のポリマー材料（Ｂ）と屈折率が少なくとも約０．０３異なり、第２のポリマー材料（Ｂ）は、第３のポリマー材料（Ｃ）と屈折率が少なくとも約０．０３異なり、第２のポリマー材料（Ｂ）の屈折率が、第１（Ａ）及び第３（Ｃ）のポリマー材料のそれぞれの屈折率の中間である。前記のポリマー材料の何れかまたはすべてを、ポリマーのコポリマーまたは混和性ブレンドを利用することによって所望の屈折率を有するように合成してもよい。例えば、第２のポリマー材料は、第１及び第３のポリマー材料のコポリマーまたは混和性ブレンドであってもよい。前記のブレンド中のコポリマーまたはポリマー中のモノマーの相対的な量を変えることによって、第１、第２，または第３の材料の何れも、屈折率の関係式
【数２】
0005088988.tif 000003
が成り立つように調整することができる。
【００１４】
別の好適なフィルムには、米国特許第５，３６０，６５９号に記載されているフィルムなどがあり、それには、６層の交互の繰返し単位を有する２成分フィルムが、約７７０〜２０００ｎｍの赤外線の波長領域の光を反射する間に約３８０〜７７０ｎｍの可視波長領域の不要な２次、３次、及び４次の反射を抑えることが記載されている。４次よりも高次の反射は概して、スペクトルの、可視的ではない紫外線の領域にあり、または非常に強度が低いので観察できない。前記のフィルムは、６層の交互の繰り返し単位がおよそ．７７８Ａ．１１１Ｂ．１１１Ａ．７７８Ｂ．１１１Ａ．１１１Ｂの相対的な光学厚さを有する第１（Ａ）及び第２（Ｂ）の多様なポリマー材料の交互層を含む。前記の繰り返し単位中で６層だけを用いることにより、以前の設計よりも材料をより効率的に使用し、及びより簡単に製造することができる。繰り返し単位の勾配をフィルムの厚さ全体にわたり導入してもよい。従って、１つの実施態様において、繰り返し単位の厚さはフィルムの厚さの全体にわたり直線的に増加する。「直線的に」の意味は、繰り返し単位の厚さがフィルムの厚さの全体にわたり一定の率で増加することを意味する。いくつかの実施態様において、繰り返し単位の光学厚さをフィルムの一つの表面から他の表面まで２倍にすることが望ましいことがある。繰り返し単位の光学厚さの比は、反射バンドの短波長の範囲が７７０ｎｍより大きく、長波長端が約２０００ｎｍである場合には、２より大きくても小さくてもよい。他の繰り返し単位の勾配を、対数関数及び／または四次関数を用いることによって導入してもよい。繰り返し単位の厚さの対数分布は、赤外線バンドの全体にわたりほぼ一定の反射率を提供する。別の実施態様において、２成分フィルムは、約１２００〜２０００ｎｍの波長の赤外線を反射する６層の交互層の繰り返し単位を含む交互層の第１の部分と、約７７０〜１２００ｎｍの波長の赤外線を反射するＡＢ繰り返し単位を有する実質的に等しい光学厚さの交互層の第２の部分を含んでもよい。このような交互層の組合せにより、２０００ｎｍまでの赤外線の波長領域の全体にわたる光の反射が得られる。好ましくは、交互層の第１の部分は約５／３：1の繰り返し単位の勾配を有し、交互層の第２の部分は約１．５：１の層の厚さの勾配を有する。
【００１５】
別の実施態様において、本発明の赤外線反射フィルムは、可視色に寄与する高次反射を最小に抑えたまま約１２００〜２０００ｎｍの波長の赤外線を反射する６層の交互層の繰り返し単位または多成分光学設計を含む交互層の第１の部分と、約７００〜１２００ｎｍの波長の赤外線を反射するＡＢ繰り返し単位を有する交互層及び実質的に等しい光学厚さの第２の部分と、を含んでもよい。このような交互層の組合せは、約２０００ｎｍまでの赤外線の波長領域の全体にわたり光の反射を生じるが、それは一般に「ハイブリッド設計」として周知である。このハイブリッド設計は、例えば、米国特許第５，３６０，６５９号に記載されているように提供されてもよいが、それは、本明細書に記載した多成分光学設計の何れにも有用であるという点で、より広い用途を有する。次に、交互層の両方の部分の層の厚さを、角度による何れの知覚色の変化をも最小にするように反射バンドを赤外スペクトル内に置くように調整することができる。
【００１６】
他の有用なフィルムの設計は、代理人整理番号５３５４３ＵＳＡ１Ａで同日に出願された、「Ｍｕｌｔｉｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂｏｄｙ」と題された米国特許第０９／００６，１１８号に記載されている。第一の反射バンドの少なくとも２次、好ましくはまた少なくとも３次、より高次の高調波を抑えながら、一次高調波の反射の％が本質的に一定のままか、または、入射角の関数として増加する間にスペクトルの第１の領域の電磁放射線の少なくとも１つの偏光の一次反射バンドを示す光学フィルム及び他の光学体が記載されている。これを実施するために、光学体の少なくとも一部分を繰り返し序列ＡＢＣで配列されたポリマー材料Ａ、Ｂ、及びＣから形成するが、そこにおいて、Ａは、互いに直交した軸ｘ、ｙ、及びｚに沿って、それぞれ、屈折率ｎxA、ｎyA、及びｎzAを有し、Ｂは、軸ｘ、ｙ、及びｚに沿って、それぞれ、屈折率ｎxB、ｎyB、及びｎzBを有し、Ｃは、軸ｘ、ｙ、及びｚに沿って、それぞれ、屈折率ｎxC、ｎyC、及びｎzCを有し、軸ｚが前記のフィルムまたは光学体の平面に直交し、ｎxA＞ｎxB＞ｎxCまたはｎyA＞ｎyB＞ｎyC、及びｎzC    ｎzB    ｎzAである。好ましくは、差ｎzA−ｎzB及びｎzB−ｎzCの少なくとも１つが約−０．０５以下である。
【００１７】
前記のフィルムまたは光学体をこれらの制約条件の範囲内に設計することによって、二次、三次、四次の高次反射の少なくとも何れかの組合せを、特に第一の反射バンドがスペクトルの赤外領域にあるとき、入射角によって第一振動（高調波）反射を実質的に減少させることなく抑えることができる。このようなフィルム及び光学体はＩＲ鏡として特に有用であり、窓フィルムとして及びＩＲ防護が望ましいが十分な透明度と弱い色が重要である同様な用途において有利に用いることができる。
【００１８】
材料の選択及び加工
本発明の光学フィルムを、例えば、欧州特許第００８０  １８２号及び米国特許第４，７０５，３５６号及び５，１７９，４６８号に記載されているように、酸化スズインジウム（ＩＴＯ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、または二酸化チタン（ＴｉＯ2）などの材料の誘電無機薄フィルム積層体によって作製することができるが、好ましい光学フィルムは、高及び低屈折率を有するポリマー材料の交互層を有するポリマー多層フィルムである。従来の多層ポリマーフィルムの構造、材料、及び光学的性質は概して周知であり、先ず、アルフレイら著、「Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｓｃｉｅｎｃｅ」、Ｖｏｌ．９、Ｎｏ．６、４００〜４０４ページ、１９６９年１１月、ラドフォードら著、「Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｓｃｉｅｎｃｅ」、Ｖｏｌ．１３、Ｎｏ．３、２１６〜２２１ページ、１９７３年５月、及び米国特許第３，６１０，７２９号（ロジャース）に記載されている。もっと最近では、ＰＣＴ国際特許公開第９５／１７３０３号（オウダーカークら）、ＰＣＴ国際特許公開第９６／１９３４７号（ジョンザら）、米国特許第５，０９５，２１０号（フィートレイら）、及び米国特許第５，１４９，５７８号（フィートレイら）などの特許及び公開文書が、異なった方向の個々の異なった屈折率において異なった光学的性質を示す異なったポリマー材料の多数の交互の薄い層によって達成され得る有用な光学効果を論じている。
【００１９】
多層ポリマーフィルムは何百または何千の薄い層を含むことができ、前記の積層体中に存在する層と同数の材料を含有してもよい。製造を容易にするために、好ましい多層フィルムは、ごく少数の異なった材料だけを有し、簡単にするために本明細書に論じた多層フィルムは一般に、２つだけを含む。前記の多層フィルムは、第１の屈折率を有する第１のポリマー材料及び第１の材料の屈折率と異なった第２の屈折率を有する第２のポリマー材料の交互層を含む。前記の単一の層は一般に、０．０５マイクロメータ〜０．４５マイクロメータの厚さのオーダーである。例として、オウダーカークらに付与されたＰＣＴ公開特許には、結晶性のナフタレンジカルボン酸ポリエステルと、コポリエステルまたはコポリカーボネートなどの別の選択されたポリマーとの交互層を有し、前記の層の厚さが０．５マイクロメータより小さく、前記のポリマーの１つの屈折率が１つの方向に１．９、他の方向に１．６４にもなり、それによって、偏光に有用な複屈折の効果を提供する多層ポリマーフィルムが開示されている。
【００２０】
隣接した対の層（高屈折率を有する層、及び低屈折率を有する他の層）は好ましくは、図２に示すように、反射されるのが望ましい光の波長の１／２である全光学厚さを有する。最大反射率について、多層ポリマーフィルムの単一の層は、反射されるのが望ましい光の波長の１／４である光学厚さを有するが、層の対中の光学厚さの他の比が他の理由のために選択されてもよい。これらの好ましい条件は、それぞれ、等式１及び２で表される。光学厚さは、材料の屈折率×同材料の実際厚さと定義され、特に記載しない限り、本明細書に論じたすべての実際厚さは、何れかの延伸または他の加工の後に測定されることに留意のこと。垂直な入射の二軸延伸多層光学積層体については、以下の式を適用する。
等式１：λ／２＝ｔ1＋ｔ2＝ｎ1ｄ1＋ｎ2ｄ2
等式２：λ／４＝ｔ1＝ｔ2＝ｎ1ｄ1＝ｎ2ｄ2
式中、λ＝最大光反射の波長
ｔ1＝  材料の第１の層の光学厚さ
ｔ2  ＝材料の第２の層の光学厚さ
ｎ1＝第１の材料の平面内の屈折率
ｎ2＝第２の材料の平面内の屈折率
ｄ1＝  第１の材料の実際厚さ
ｄ2＝  第２の材料の実際厚さ
【００２１】
異なった光学厚さを有する層を有する多層フィルムを作ることによって（例えば、層の厚さ勾配を有するフィルムにおいて）、フィルムは異なった波長の光を反射する。本発明の重要な特徴は、スペクトルの近赤外部分の光を反射するのに十分な（実際の層の厚さ及び材料を選択することによる）所望の光学厚さを有する層の選択である。更に、下記のように、対の層が光の予測可能なバンド幅を反射するため、単一の層対が、光の所定のバンド幅を反射するように設計及び作製されてもよい。従って、多数の適切に選択された層対が組み合わせられるなら、近赤外スペクトルの所望の部分のすぐれた反射率を得ることができる。
【００２２】
本発明の光学体によるゼロ度の観察角度において阻止される、すなわち、透過されないことが望ましい光のバンド幅は、約７００〜１２００ｎｍである。従って、前記の層の対は好ましくは、近赤外光を反射するために３５０〜６００ｎｍの光学厚さ（反射されるのが望ましい光の波長の１／２）を有する。より好ましくは、多層フィルムは、近赤外光を反射するために、それぞれ１７５〜３００ｎｍの光学厚さ（反射されるのが望ましい光の波長の１／４）を有する単一層を有する。具体的な説明のために、第１の層の材料が（二軸延伸ＰＥＴと同様に）１．６６の屈折率を有し、第２の層の材料が（テネシー州、ノックスビルのイーストマンケミカルカンパニー製の商品名「Ｅｃｄｅｌ」の二軸延伸熱可塑性ポリエステルと同様に）１．５２の屈折率を有する場合、及び両方の層が同じ光学厚さ（１／４の波長）を有する場合、第１の材料の層の実際厚さは約１０５〜１８０ｎｍの範囲であり、第２の層の実際厚さは約１１５〜１９７ｎｍの範囲である。このような多層フィルムの光学的性質を以下に詳細に記載する。
【００２３】
前記のフィルム中のいろいろな層は好ましくは、異なった厚さを有する。これは一般に、層の厚さ勾配と称される。層の厚さ勾配は、反射の所望のバンド幅を達成するように選択される。１つの一般的な層の厚さ勾配は線状の厚さ勾配であり、最も厚い層対の厚さが最も薄い層対の厚さより数パーセント厚い。例えば、１．０５５：１の層の厚さ勾配は、（一方の主表面に隣接している）最も厚い層対が（前記のフィルムの反対側の表面に隣接している）最も薄い層対より５．５％厚いことを意味する。別の実施態様において、層の厚さは、前記のフィルムの一方の主表面から他方の主表面まで減少し、次いで増加し、再び次いで減少することができる。これはより鮮明なバンド端を提供し、このため、本発明の場合には「透明」から「有色」までより鋭いまたはより急な移行を提供すると考えられる。
鮮明にされたバンド端を実現するための好ましい方法は、代理人整理番号５３５４５ＵＳＡ７Ａで同日に出願された、「Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｌｍ  ｗｉｔｈ  Ｓｈａｒｐｅｎｅｄ  Ｂａｎｄｅｄｇｅ」と題された米国特許第０９／００６，０８５号により完全に記載されている。
【００２４】
多くの異なった材料が、前記のフィルムが対象とする特定の用途に依存して、本発明のフィルム誘電カラーシフトフィルムに用いられてもよい。このような材料には、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、またはＩＴＯなどの無機材料、または液晶などの有機材料、及びモノマー、コポリマー、グラフト化ポリマーなどのポリマー材料、及びそれらの混合物またはブレンドなどがある。所定の用途のための材料の正確な選択は、特定の軸線に沿っていろいろな光学層の間の屈折率において得られる所望の整合及び不整合、並びに得られた製品の所望の物理的性質によって決められる。
【００２５】
本発明の光学フィルムに用いるのに好適なポリマー材料は、非晶質、半結晶質、または結晶性ポリマー材料であってもよい。前記のフィルムは、異なった屈折率を有する少なくとも２つの区別できるポリマーからなる。前記の数は制限されないが、３つ以上の材料を、高次高調波を除かない場合にはスペクトルの可視領域の光を反射し、有色の外観を有するフィルムを提供する、高次高調波を除くのが望ましい用途で有利に用いることができる。簡単にするために、２つだけの材料から作製される光学積層体を更に考慮するフィルムが記載されよう。
【００２６】
本発明に用いるのに好適ないろいろなポリマー材料が、同時押出された多層光学フィルムを作製するのに有用であることが教示されている。例えば、シュレンクらに付与された米国特許第４，９３７，１３４号、５，１０３，３３７号、５，１２２５，４４８，４０４号、５，５４０，９７８号、及び５，５６８，３１６号、フィートレイ及びシュレンクに付与された５，１２２，９０５号、５，１２２，９０６号、５，１２６，８８０号に記載されている。特に興味深いのは、シュレンクらに付与された５，４８６，９４９号及び５，６１２，８２０号、ジョンザらに付与された米国特許出願第０８／４０２，０４１号、代理人整理番号５３５５０ＵＳＡ６Ａで同日に出願された、「Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｃｏｐｏｌｙｅｓｔｅｒｓ  ａｎｄ  Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍｓ」と題された米国特許第０９／００６，６０１号に記載されているような複屈折性ポリマーである。フィルムを作製する好ましい材料に関して、この発明の多層光学フィルムを作製するために満たすべきいろいろな条件がある。第一に、これらのフィルムは少なくとも２つの区別できるポリマーからなるべきであり、その数は制限されないが、３つ以上のポリマーを個々のフィルム中で有利に用いることができる。第二に、「第１のポリマー」と称される前記の２つの必要とされるポリマーの少なくとも１つが、大きな絶対値を有する応力光学係数を有するべきである。換言すれば、それは、伸張されるときに大きな複屈折を生じることができなくてはならない。用途に応じて、複屈折を、フィルムの平面内の２つの直交した方向の間、平面内の１つ以上の方向とフィルム平面に垂直な方向との間、またはこれらの組合せで生じさせてもよい。第三に、第１のポリマーは、所望の光学的性質を完成フィルムに付与するために、伸張した後に複屈折を維持することができるべきである。第四に、「第２のポリマー」と称される他の必要とされるポリマーは、完成フィルムにおいて、その屈折率が、少なくとも１つの方向において、同じ方向の第１のポリマーの屈折率とは著しく違うように選択されるべきである。ポリマー材料が一般に分散性であり、すなわち、屈折率が波長によって変化するため、これらの条件は考察対象の特定のスペクトルのバンド幅を用いて考えられなくてはならない。
【００２７】
ポリマーの選択の他の態様は、具体的な用途に依存する。偏光フィルムについては、フィルム平面の１つの方向の第１及び第２のポリマーの屈折率の差が完成フィルムにおいて著しく異なるのが有利であり、他方、フィルム平面の直交した屈折率の差は最小にされる。第１のポリマーが等方性であるときに大きな屈折率を有し、正の複屈折性を有する（すなわち、その屈折率が伸張方向に増加する）場合、第２のポリマーは、加工後に、伸張方向に直交した平面の方向の整合屈折率を有し、及び伸張方向のできるだけ小さい屈折率を有するように選択される。逆に、第１のポリマーが等方性であるときに小さい屈折率を有し、負の複屈折性を有する場合、第２のポリマーは、加工後に、伸張方向に直交した平面の方向の整合屈折率を有し、及び伸張方向のできるだけ大きな屈折率を有するように選択される。
【００２８】
あるいは、正の複屈折性を有し、等方性であるときに中間または低屈折率を有する第１のポリマー、または負の複屈折性を有し、等方性であるときに中間または高屈折率を有する第１のポリマーを選択することが可能である。これらの場合、第２のポリマーは、加工後に、その屈折率が伸張方向または、伸張に直交した平面の方向のどちらかの第１のポリマーの屈折率に整合するように選択されてもよい。更に、第２のポリマーは、残りの平面の方向の屈折率の差が最大になるように選択されるが、これが、その方向の非常に低い屈折率によって最も良好に達成されるかまたは非常に高い屈折率によって最も良好に達成されるかということには無関係である。
【００２９】
１つの方向で整合しその直交した方向で整合しない平面の屈折率のこの組み合わせを達成する１つの手段は、伸張されるときに著しい複屈折性を生じる第１のポリマーと、伸張されるときに複屈折性をほとんどまたは全く生じない第２のポリマーとを選択すること、及び得られたフィルムを１つの平面方向だけに伸張することである。あるいは、第２のポリマーは第１のポリマーの複屈折性と反対方向に複屈折性を生じる（負−正、または正−負）ポリマーの中から選択されてもよい。更に別の方法は、伸張されるとき複屈折性を生じることができる第１及び第２のポリマーの両方を選択するが、温度、伸張率、伸張後の弛緩等の加工条件を選択して、２つの直交した平面の方向に伸張し、第１のポリマーについては前記の２つの伸張方向の延伸の等しくないレベルを生じさせ、第２のポリマーについては平面内の１つの屈折率が第１のポリマーの平面内の１つの屈折率にだいたい整合し、平面内の直交した屈折率が第１のポリマーの平面内の直交した屈折率に著しく不整合であるような延伸のレベルを生じさせることである。例えば、第１のポリマーが、完成フィルムにおいて二軸延伸特性を有し、他方、第２のポリマーが完成フィルムにおいて主に一軸延伸特性を有するように条件が選択されてもよい。
【００３０】
前述の内容は例として役立てることを意図しており、これら及び他の技術の組合せを使用して、平面内の１つの方向の屈折率の不整合及び直交した平面の方向の相対的な屈折率の整合する偏光フィルムの目標を達成してもよい。
【００３１】
異なった考慮が反射性、または鏡フィルムに適用される。前記のフィルムがいくつかの偏光特性も有することを意図しない場合にも、屈折率の基準はフィルム平面の何れの方向にも等しく当てはまるので、平面内の直交した方向の何れかの所与の層の屈折率が等しいかまたはほとんど等しいのが代表的である。しかしながら、第１のポリマーのフィルム平面の屈折率が第２のポリマーのフィルム平面の屈折率とできるだけ大きく異なるのが有利である。この理由のために、第１のポリマーが等方性であるときに高屈折率を有する場合、それはまた正の複屈折性であることが有利である。同じく、第１のポリマーが等方性であるときに低屈折率を有する場合、負の複屈折性であることが有利である。第２のポリマーは有利には、伸張されるときに複屈折性をほとんどまたは全く生じず、あるいは、そのフィルム平面の屈折率が完成フィルム中の第１のポリマーのフィルム平面の屈折率とできるだけ異なるように、反対方向に複屈折を生じる（正−負、または負−正）。これらの基準は、鏡フィルムが偏光特性もある程度有することを意図する場合、適切に偏光フィルムについて上述の基準と組み合わせられてもよい。
【００３２】
有色フィルムを鏡及び偏光フィルムの特別な場合と見なすことができる。従って、上述した同じ基準が適用される。前記の知覚色は、スペクトルの１つ以上の特定バンド幅にわたる反射または偏光の結果である。本発明の多層フィルムが有効であるバンド幅は、主に、光学積層体中で使用された層の厚さの分布によって決定されるが、第１及び第２のポリマーの屈折率の波長依存、または分散も考慮されなければならない。同じ規則が可視色についてと同様に赤外線及び紫外線の波長に適用されることは理解されよう。
【００３３】
吸光度は別の問題点である。たいていの用途について、第１のポリマー及び第２のポリマーのいずれも当該フィルムについて考察対象のバンド幅内に何れの吸光バンドも有しないことが有利である。従って、前記のバンド幅内のすべての入射光が反射されるかまたは透過される。しかしながら、若干の用途については、第１及び第２のポリマーの一方または両方が、完全にまたは一部分、特定波長を吸収することが有用である場合がある。
【００３４】
ポリエチレン２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）がしばしば、本発明のフィルムのための第１のポリマーとして選択される。それは大きな正の応力光学係数を有し、伸張後に効率的に複屈折性を維持し、可視域内の吸光度をほとんどまたは全く有しない。それはまた、等方性状態において大きな屈折率を有する。５５０ｎｍの波長の偏光した入射光の屈折率は、偏光面が伸張方向に平行であるとき約１．６４から約１．９までにも増加する。その複屈折を、その分子の配向性を増大させることによって増大させることができ、そして次に、他の伸張条件を一定にしたままより大きい延伸比（ｓｔｒｅｔｃｈ  ｒａｔｉｏｓ）まで伸張することによって増大させてもよい。
【００３５】
他の半結晶質のナフタレンジカルボン酸のポリエステルもまた、第１のポリマーとして好適である。ポリブチレン２，６−ナフタレート（ＰＢＮ）が例である。これらのポリマーは、そのコモノマーの使用が伸張後に応力光学係数または複屈折性の保持率を減じない限り、ホモポリマーまたはコポリマーであってもよい。本明細書中の用語「ＰＥＮ」は、これらの制限を満たすＰＥＮのコポリマーを含むと理解されよう。実施に当たり、これらの制限は、コモノマーの含有量に上限を課すが、その正確な値は使用されるコモノマーの選択によって変化する。しかしながら、コモノマーの混合が他の特性の改善をもたらす場合には、これらの特性のいずれかの妥協を認めてもよい。このような特性には、改善された中間層の付着性、（より低い押出し温度をもたらす）より低い融点、フィルム中の他のポリマーに対するより良好なレオロジーの整合、及びガラス転移温度の変化による伸張のためのプロセスウインドーの有利なシフトなどが挙げられるがこれらに制限されない。
【００３６】
ＰＥＮ、ＰＢＮ等に使用するのに好適なコモノマーは、前記のジオールまたはジカルボン酸またはエステルの種類であってもよい。ジカルボン酸のコモノマーには、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、すべての異性ナフタレンジカルボン酸（２，６−、１，２−、１，３−、１，４−、１，５−、１，６−、１，７−、１，８−、２，３−、２，４−、２，５−、２，７−、及び２，８−）、４，４’−ビフェニルジカルボン酸及びその異性体、トランス−４，４’−スチルベンジカルボン酸及びその異性体、４，４’−ジフェニルエーテルジカルボン酸及びその異性体、４，４’−ジフェニルスルホンジカルボン酸及びその異性体、４，４’−ベンゾフェノンジカルボン酸及びその異性体などの重安息香酸、２−クロロテレフタル酸及び２，５−ジクロロテレフタル酸などのハロゲン化芳香族ジカルボン酸、第三ブチルイソフタル酸及びナトリウムスルホン化イソフタル酸などの他の置換芳香族ジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸及びその異性体及び２，６−デカヒドロナフタレンジカルボン酸及びその異性体などのシクロアルカンジカルボン酸、ビ−または多環状ジカルボン酸（いろいろな異性ノルボルナン及びノルボルネンジカルボン酸、アダマンタンジカルボン酸及びビシクロ−オクタンジカルボン酸など）、アルカンジカルボン酸（セバシン酸、アジピン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アゼライン酸、及びドデカンジカルボン酸）、縮合環芳香族炭化水素（インデン、アントラセン、フェネアントレン、ベンゾナフテン、フルオレンなど）の異性ジカルボン酸の何れかなどが挙げられるがこれらに制限されない。あるいは、ジメチルテレフタレートなど、これらのモノマーのアルキルエステルを用いてもよい。
【００３７】
好適なジオールコモノマーには、線状または枝分かれアルカンジオールまたはグリコール（エチレングリコール、トリメチレングリコールなどのプロパンジオール、テトラメチレングリコールなどのブタンジオール、ネオペンチルグリコールなどのペンタンジオール、ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール及びより高次のジオールなど）、エーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、及びポリエチレングリコール）、
３−ヒドロキシ−２，２−ジメチルプロピル−３−ヒドロキシ−２，２−ジメチルプロパノエートなどの鎖−エステルジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール及びその異性体及び１，４−  シクロヘキサンジオール及びその異性体などのシクロアルカングリコール、ビ−または多環状ジオール（いろいろな異性のトリシクロデカンジメタノール、ノルボルナンジメタノール、ノルボルネンジメタノール、及びビシクロ−オクタンジメタノールなど）、芳香族グリコール（１，４−ベンゼンジメタノール及びその異性体、１，４−ベンゼンジオール及びその異性体、ビスフェノールＡなどのビスフェノール、２，２’−ジヒドロキシビフェニル及びその異性体、４，４’−ジヒドロキシメチルビフェニル及びその異性体、及び１，３ビス−（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン及びその異性体）、及びジメチルまたはジエチルジオールなどのこれらのジオールのより低級のアルキルエーテルまたはジエーテルなどがあるがこれらに制限されない。
【００３８】
枝分かれ構造をポリエステル分子に付与するのに役立ち得る三または多官能性コモノマーもまた用いることができる。それらは、カルボン酸、エステル、ヒドロキシまたはエーテルの種類の何れであってもよい。例には、トリメリト酸及びそのエステル、トリメチロールプロパン、及びペンタエリトリトールなどがあるがこれらに制限されない。
【００３９】
コモノマーとしては、パラヒドロキシ安息香酸及び６−ヒドロキシ−２−ナフタレンカルボン酸及びそれらの異性体などのヒドロキシカルボン酸、５−ヒドロキシイソフタル酸などの異なる官能価からなる三または多官能性コモノマーなど、異なる官能価からなるモノマーも好適である。
【００４０】
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は、著しい正の応力光学係数を示し、伸張後に効率的に複屈折性を維持し、可視域内の吸光度をほとんどまたは全く有さない別の材料である。従って、それ及び上述のコモノマーを使用するその高ＰＥＴ含有量のコポリマーもまた、本発明の若干の用途で第１のポリマーとして用いられてもよい。
【００４１】
ＰＥＮまたはＰＢＮなどのナフタレンジカルボン酸のポリエステルが第１のポリマーとして選ばれるとき、第２のポリマーの選択のためにとられてもよいいいろいろな方法がある。いくつかの用途のための１つの好ましい方法は、伸張されるときに複屈折性が著しくより少ないか全く生じないように配合されたナフタレンジカルボン酸のコポリエステル（ｃｏＰＥＮ）を選択することである。これは、ｃｏＰＥＮの結晶性が除かれるかまたは非常に低減されるようにコモノマーを選択し、前記のコポリマーの濃度を選択することによって、達成され得る。代表的な配合は、ジカルボン酸またはエステル成分として約２０モルパーセント〜約８０モルパーセントのジメチルナフタレート、約２０モルパーセント〜約８０モルパーセントのジメチルテレフタレートまたはジメチルイソフタレートを使用し、エチレングリコールをジオール成分として使用する。もちろん、相当するジカルボン酸を前記のエステルの代わりに用いてもよい。ｃｏＰＥＮの第２のポリマーの配合において使用することができるコモノマーの数は制限されない。ｃｏＰＥＮの第２のポリマーの好適なコモノマーは、酸、エステル、ヒドロキシ、エーテル、三または多官能性、及び異なった官能価のタイプを含めて、好適なＰＥＮコモノマーとして上述のコモノマーのすべてを含むがこれらに制限されない。
【００４２】
しばしば、ｃｏＰＥＮの第２のポリマーの等方性の屈折率を予測することが有用である。使用されるモノマーの屈折率の容量平均が、好適な規準であることがわかった。従来技術に周知の同様な技術を用いて、ｃｏＰＥＮの第２のポリマーのガラス転移温度を使用されるモノマーのホモポリマーのガラス転移から推定することができる。
【００４３】
更に、ＰＥＮのガラス転移温度と共存できるガラス転移温度を有すると共にＰＥＮの等方性の屈折率に似た屈折率を有するポリカーボネートもまた第２のポリマーとして有用である。ポリエステル、コポリエステル、ポリカーボネート、及びコポリカーボネートもまた、押出機に一緒に供給され、新しい好適なコポリマーの第２のポリマーにエステル交換されてもよい。
【００４４】
第２のポリマーがコポリエステルまたはコポリカーボネートであることは必要とされない。ビニルナフタレン、スチレン、エチレン、無水マレイン酸、アクリレート、アセテート、及びメタクリレートなどのモノマーから作製されたビニルポリマー及びコポリマーを使用してもよい。ポリエステル及びポリカーボネート以外の縮合ポリマーもまた用いてもよい。例には、ポリスルホン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリアミック酸、及びポリイミドなどがある。ナフタレン基及び塩素、臭素及びヨウ素などのハロゲンが、第２のポリマーの屈折率を所望のレベルまで増加させるのに有用である。アクリレート基及びフッ素は、これが望ましいとき、屈折率を減少させるのに特に有用である。
【００４５】
第２のポリマーの選択は、当該多層光学フィルムの所期の用途に依存するだけではなく、第１のポリマーに対してなされた選択、伸張するときに使用された加工条件にも依存していることは前述の考察から理解されよう。好適な第２のポリマー材料には、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）及びその異性体（２，６−、１，４−、１，５−、２，７−、及び２，３−ＰＥＮ）、ポリアルキレンテレフタレート（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、及びポリ−１，４−シクロヘキサンジメチレン  テレフタレートなど）、他のポリエステル、ポリカーボネート、ポリアリーレート、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン４／６、ナイロン６／７、ナイロン６／９、ナイロン６／１０、ナイロン６／１２とナイロン６／Ｔなど）、ポリイミド（熱可塑性ポリイミド及びポリアクリルイミドなど）、ポリアミド−イミド、ポリエーテル−アミド、ポリエーテルイミド、ポリアリールエーテル（ポリフェニレンエーテル及び前記の環置換ポリフェニレンオキシドなど）、ポリエーテルエーテルケトン（「ＰＥＥＫ」）などのポリアリールエーテルケトン、脂肪族ポリケトン（エチレン及び／またはプロピレンと二酸化炭素とのコポリマー及びターポリマーなど）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン（ポリエーテルスルホン及びポリアリールスルホンなど）、アタクチックポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレン（「ｓＰＳ」）及びその誘導体（シンジオタクチックポリ−アルファ−メチルスチレン及びシンジオタクチックポリジクロロスチレンなど）、これらのポリスチレンの何れかのブレンド（互いに、またはポリフェニレンオキシドなどの他のポリマーとの）、これらのポリスチレンの何れかのコポリマー（スチレン−ブタジエンコポリマー、スチレン−アクリロニトリルコポリマー、及びアクリロニトリル−ブタジエン−スチレンターポリマー）、ポリアクリレート（ポリメチルアクリレート、ポリエチルアクリレート、及びポリブチルアクリレートなど）、
ポリメタクリレート（ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリプロピルメタクリレート、及びポリイソブチルメタクリレートなど）、セルロース誘導体（エチルセルロース、酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ  ａｃｅｔａｔｅ  ｂｕｔｙｒａｔｅ）、及び硝酸セルロースなど）、ポリアルキレンポリマー（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリイソブチレン、及びポリ（４−メチル）ペンテンなど）、フッ素化ポリマー及びコポリマー（ポリテトラフルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルフルオリド、フッ素化エチレンプロピレンコポリマー、ペルフルオロアルコキシ樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリエチレン−ｃｏ−トリフルオロエチレン、ポリエチレン−ｃｏ−クロロトリフルオロエチレン）、塩素化ポリマー（ポリ塩化ビニリデン及びポリ塩化ビニルなど）、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリエーテル（ポリオキシメチレン及びポリエチレンオキシドなど）、イオノマー樹脂、エラストマー（ポリブタジエン、ポリイソプレン、及びネオプレンなど）、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、及びポリウレタンなどがある。
【００４６】
上述のＰＥＮのコポリマー並びにＰＥＮの好適なポリエステルコモノマーの上記のリストから配合されてもよいナフタレン基を含有しない何れかの他のコポリエステルなどのコポリマーもまた好適である。若干の用途において、特に、ＰＥＴが第１のポリマーとして役立つとき、ＰＥＴ及び上記のリストによるコモノマーを主成分とするコポリエステルが特に好適である。更に、第１または第２のポリマーのどちらかが、上述のポリマーまたはコポリマーの２つ以上の混和性または非混和性のブレンド（ｓＰＳ及びアタクチックポリスチレンのブレンド、またはＰＥＮ及びｓＰＳのブレンドなど）からなってもよい。記載されたｃｏＰＥＮｓ及びｃｏＰＥＴｓを直接に合成してもよく、またはペレットのブレンドとして配合されてもよく、そこにおいて、少なくとも１つの成分がナフタレンジカルボン酸またはテレフタル酸を主成分とするポリマーであり、他の成分はポリカーボネートまたは、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ｃｏＰＥＴ、またはｃｏ−ＰＥＮなどの他のポリエステルである。
【００４７】
若干の用途のための第２のポリマーの材料の別の好ましい群は、シンジオタクチックポリスチレンなどのシンジオタクチックビニル芳香族ポリマーである。本発明に有用なシンジオタクチックビニル芳香族ポリマーには、ポリ（スチレン）、ポリ（アルキルスチレン）、ポリ（アリールスチレン）、ポリ（スチレンハリド）、ポリ（アルコキシスチレン）、ポリ（ビニルエステルベンゾエート）、ポリ（ビニルナフタレン）、ポリ（ビニルスチレン）、及びポリ（アセナフタレン）、並びにこれらの構造単位を含有する水素添加ポリマー及び混合物またはコポリマーなどがある。ポリ（アルキルスチレン）の例には、ポリ（メチルスチレン）、ポリ（エチルスチレン）、ポリ（プロピルスチレン）、及びポリ（ブチルスチレン）の異性体などがある。ポリ（アリールスチレン）の例には、ポリ（フェニルスチレン）の異性体などがある。ポリ（スチレンハリド）については、例には、ポリ（クロロスチレン）、ポリ（ブロモスチレン）、及びポリ（フルオロスチレン）の異性体などがある。ポリ（アルコキシスチレン）の例には、ポリ（メトキシスチレン）及びポリ（エトキシスチレン）の異性体などがある。これらのうち、特に好ましいスチレン基ポリマーは、ポリスチレン、ポリ（ｐ−メチルスチレン）、ポリ（ｍ−メチルスチレン）、ポリ（ｐ−第三ブチルスチレン）、ポリ（ｐ−クロロスチレン）、ポリ（ｍ−クロロスチレン）、ポリ（ｐ−フルオロスチレン）、及びスチレン及びｐ−メチルスチレンのコポリマーである。
【００４８】
更に、コモノマーを用いて、シンジオタクチックビニル芳香族基コポリマーを作製してもよい。シンジオタクチックビニル芳香族ポリマーの群を規定するのに上に記載したホモポリマーのためのモノマーの他に、好適なコモノマーには、オレフィンモノマー（エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテンまたはデセンなど）、ジエンモノマー（ブタジエン及びイソプレンなど）、及び極性ビニルモノマー（環状ジエンモノマー、メチルメタクリレート、無水マレイン酸、またはアクリロニトリルなど）などがある。
【００４９】
本発明のシンジオタクチックビニル芳香族コポリマーは、ブロックコポリマー、ランダムコポリマー、または交互コポリマーであってもよい。
【００５０】
この発明において言及されたシンジオタクチックビニル芳香族ポリマー及びコポリマーは概して、炭素１３核磁気共鳴によって確認すると、７５％以上のシンジオタクチック性を有する。好ましくは、シンジオタクチック度は、８５％より多いラセミダイアド（ｒａｃｅｍｉｃ  ｄｉａｄ）、または３０％より多い、または、より好ましくは、５０％より多いラセミペンタド（ｒａｃｅｍｉｃ  ｐｅｎｔａｄ）である。
【００５１】
更に、これらのシンジオタクチックビニル芳香族ポリマー及びコポリマーの分子量に関しての特定の制限はないが、好ましくは、重量平均分子量は１０，０００より多く１，０００，０００より小さく、より好ましくは、５０，０００より多く８００，０００より小さい。
【００５２】
シンジオタクチックビニル芳香族ポリマー及びコポリマーはまた、例えば、アタクチック構造を有するビニル芳香族基ポリマーと、アイソタクチック構造を有するビニル芳香族基ポリマーと、前記のビニル芳香族ポリマーと混和性である何れかの他のポリマーとのポリマーブレンドの形で用いられてもよい。例えば、ポリフェニレンエーテルは、前に記載されたビニル芳香族基ポリマーの多くと良好な混和性を示す。
【００５３】
偏光フィルムが主に一軸延伸によって作製されるとき、光学層のためのポリマーの特に好ましい組合せには、ＰＥＮ／ｃｏＰＥＮ、ＰＥＴ／ｃｏＰＥＴ、ＰＥＮ／ｓＰＳ、ＰＥＴ／ｓＰＳ、ＰＥＮ／Ｅａｓｔａｒ登録商標、及びＰＥＴ／Ｅａｓｔａｒ登録商標などがあるが、「ｃｏＰＥＮ」は（上述のような）ナフタレンジカルボン酸を主成分とするコポリマーまたはブレンドを指し、Ｅａｓｔａｒ登録商標はイーストマンケミカルカンパニー製のポリエステルまたはコポリエステル（シクロヘキサンジメチレンジオール単位及びテレフタレート単位を含むと考えられる）である。偏光フィルムが二軸延伸プロセスのプロセス条件を操作することによって作製されるとき、光学層のためのポリマーの特に好ましい組合せには、ＰＥＮ／ｃｏＰＥＮ、ＰＥＮ／ＰＥＴ、ＰＥＮ／ＰＢＴ、ＰＥＮ／ＰＥＴＧ及びＰＥＮ／ＰＥＴｃｏＰＢＴなどがあるが、「ＰＢＴ」はポリブチレンテレフタレートを指し、「ＰＥＴＧ」は第２グリコール（通常、シクロヘキサンジメタノール）を使用するＰＥＴのコポリマーを指し、「ＰＥＴｃｏＰＢＴ」はテレフタル酸またはそのエステルとエチレングリコール及び１，４−ブタンジオールの混合物とのコポリエステルを指す。
【００５４】
鏡または着色フィルムの場合の光学層のためのポリマーの特に好ましい組合せには、ＰＥＮ／ＰＭＭＡ、ＰＥＴ／ＰＭＭＡ、ＰＥＮ／「Ｅｃｄｅｌ」、ＰＥＴ／「Ｅｃｄｅｌ」、ＰＥＮ／ｓＰＳ、ＰＥＴ／ｓＰＳ、ＰＥＮ／ｃｏＰＥＴ、ＰＥＮ／ＰＥＴＧ、及びＰＥＮ／ミネソタ州、セントポールのミネソタマイニングアンドマニュファクチュアリングカンパニー（３Ｍ）製の商品名「ＴＨＶ」のフルオロポリマーなどがあるが、「ＰＭＭＡ」はポリメチルメタクリレートを指し、「ｃｏＰＥＴ」は（上述のように）テレフタル酸を主成分とするコポリマーまたはブレンドを指し、「ＰＥＴＧ」は、第２グリコール（通常シクロヘキサンジメタノール）を使用するＰＥＴのコポリマーを指す。
【００５５】
鏡フィルムについては、フィルム平面に垂直な方向の第１のポリマー及び第２のポリマーの屈折率の整合が好ましいが、それは入射光の角度に対して一定の反射率を提供する（すなわち、ブルースター角がない）からである。例えば、特定の波長において、平面内の屈折率は二軸延伸ＰＥＮについては１．７６になることがあり、他方、フィルム平面に垂直な屈折率は１．４９に下がることがある。ＰＭＭＡが多層構造体中で第２のポリマーとして用いられるとき、同じ波長のその屈折率は、全ての３つの方向で、１．４９５である場合がある。別の例は、ＰＥＴ／「Ｅｃｄｅｌ」系であり、その系では、前記の類似した屈折率がＰＥＴについて１．６６及び１．５１である場合があり、他方「Ｅｃｄｅｌ」の等方性の屈折率は１．５２である場合がある。重要な特性は、一方の材料の平面に垂直な屈折率がそれ自身の平面内の屈折率よりも他方の材料の平面内の屈折率により近くなければならないということである。
【００５６】
前述のように、本発明の多層光学フィルムが２つより多い区別できるポリマーからなることが、時に好ましいことがある。第３またはそれ以降のポリマーを、光学積層体中の第１のポリマーと第２のポリマーとの間の付着促進層として、光学的な目的のために積層体中の付加的な成分として、光学積層体間の保護境界層として、表皮層として、機能性被膜として、または他の何れかの目的のために有益に使用することができる。それ故、第３またはそれ以降のポリマーの組成は、あるとすれば、制限されない。好ましい多成分フィルムには、代理人整理番号５３５４３ＵＳＡ１Ａで同日に出願された、「Ｍｕｌｔｉｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂｏｄｙ」と題された米国特許第０９／００６，１１８号に記載された多成分フィルムなどがある。
【００５７】
光学的性質
多層フィルムの反射率の特徴は、いろいろな要因によって決定され、この考察の目的のために最も重要であるのは、フィルム積層体の各層の屈折率である。特に、反射率は、ｘ、ｙ、及びｚ方向の各材料の屈折率の間の関係（ｎx、ｎy、ｎz）に依存する。３つの屈折率の間の異なった関係は、材料の３つの一般的なカテゴリー：等方性、一軸複屈折性、及び二軸複屈折性、につながる。後者の２つは本発明の光学性能に重要である。
【００５８】
一軸複屈折性材料（鏡）
一軸複屈折性材料において、２つの屈折率（一般にｘ及びｙ軸に沿って、またはｎx及びｎy）が等しく、第３の屈折率（一般にｚ軸に沿って、またはｎz）と異なっている。ｘ及びｙ軸は、それらが多層フィルム中の所定の層の平面を表すという点で、平面内の軸として定義され、各屈折率ｎx及びｎyが平面内の屈折率と称される。
【００５９】
一軸複屈折の系を作る１つの方法は、多層ポリマーフィルムを二軸延伸（２軸に沿って伸張）することである。多層フィルムの二軸延伸は、両方の軸に平行している平面に対して隣接した層の屈折率の間の差を生じ、両方の偏光面の光の反射をもたらす。一軸複屈折性の材料は正または負のどちらかの一軸複屈折性を有することができる。正の一軸複屈折性は、ｚ方向の屈折率（ｎz）が平面内の屈折率（ｎx及びｎy）より大きいときに生じる。負の一軸複屈折性は、ｚ方向の屈折率（ｎz）が平面内の屈折率（ｎx及びｎy）より小さいときに生じる。ｎ1zがｎ2x＝ｎ2y＝ｎ2zと合うように選ばれると共に前記の多層フィルムが二軸延伸されるとき、ｐ−偏光のブルースター角がなく、従ってすべての入射角について一定の反射率があることを示すことができる。換言すれば、２つの相互に垂直な平面内の軸において延伸されている適切に設計された多層フィルムは、非常に高パーセンテージの入射光を反射し、非常に効率的な鏡である。近赤外光を反射するために上述したように層を選択すると共に、入射の視射角においても反射バンドがスペクトルの可視領域にシフトしないように反射バンド端を赤外領域内に配置することによって、高入射角でも、スペクトルの可視領域において透明である赤外線鏡を作製することができる。あるいは、ある色が許容範囲内であるかまたは望ましい場合、入射の視射角においても反射バンドが可視スペクトルの有色部分を過ぎてシフトしないように反射バンド端が配置されてもく、それによって垂直な入射角の可視色と同じ視射角の可視色を維持する。この同じ効果は、２つの一軸延伸フィルム（以下に説明）をそれらのそれぞれの延伸軸を互いに９０°にして配置することによって達せられてもよい。
【００６０】
二軸複屈折性の材料（偏光子）
二軸複屈折性の材料において、すべての３つの屈折率は異なっている。二軸複屈折性の材料は本発明のフィルムに重要である。二軸複屈折性の系を、図２のｘの方向に沿ってなど、多層ポリマーフィルムを一軸延伸する（１つの軸に沿って伸張する）ことによって作製することができる。二軸複屈折性の多層フィルムは、すべての入射角について、１つの軸に平行なその偏光面を有する光の高反射率を提供し、同時に、すべての入射角の他の軸に平行なその偏光面を有する光の低反射率（高透過率）を有するように設計されてもよい。結果として、二軸複屈折性の系は、偏光子の作用をし、１つの偏光の光を反射し、他の偏光の光を透過する。言い方を変えれば、偏光フィルムは任意の極性の入射光（任意の角度の平面で振動する光）を受容し、１つの極性の（１つの平面で振動している）入射光線に前記のフィルムを通過させ、他方、他の極性（第１の平面に垂直な平面で振動する）の入射光線を反射するフィルムである。３つの屈折率ｎx、ｎy、及びｎzを制御することによって、所望の偏光効果を得ることができる。前記の層が近赤外の光を反射するように適切に設計され、入射の視射角においても反射バンドがスペクトルの可視領域にシフトしないように反射バンドが赤外領域内に配置されるならば、高い入射角でもスペクトルの可視領域で透明である赤外偏光子を作製することができる。あるいは、ある色が許容範囲内であるかまたは望ましい場合、入射の視射角においても反射バンドが可視スペクトルの有色部分を過ぎてシフトしないように反射バンド端が配置されてもく、それによって垂直な入射角の可視色と同じ視射角の可視色を維持する。二軸複屈折性フィルムの２つの交差したシートは非常に効率的な鏡を生じ、前記のフィルムは単一の一軸複屈折性フィルムと同様に機能する。
【００６１】
二軸延伸を用いる多層ポリマー偏光子を作製する新規な方法には、「Ａｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｌｍ  ａｎｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  ｆｏｒ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ  Ｔｈｅｒｅｏｆ」と題された、代理人整理番号５３５４６ＵＳＡ５Ａで同日に出願された、米国特許第０９／００６，４５５号に記載されている。この方法において、永久的な複屈折性を有することができる２つのポリマーが連続的に延伸され、第１の延伸（ｄｒａｗ）において、前記の条件は、前記の材料の一方においてほとんど複屈折性を生じず、他方において相当な複屈折性を生じるように選択される。第２の延伸（ｄｒａｗ）において、第２の材料は、第１の材料の最終的な屈折率をその方向で整合させるのに十分なかなりの複屈折性を生じる。しばしば第１の材料は、第２の延伸の後に平面内の二軸特性を有する。二軸延伸によって良好な偏光子を作り出す系の例は、ＰＥＮ／ＰＥＴである。このような場合、屈折率を広範囲の値にわたり調節することができる。以下の値の組は前記の根本特質を表す。ＰＥＮについては、ｎ1x＝１．６８、ｎ1y＝１．８２、ｎ1z＝１．４９、ＰＥＴについては、ｎ1x＝１．６７、ｎ1y＝１．５６、及びｎ１ｚ＝１．５６であり、すべて６３２．８ｎｍである。ＰＥＮ及びＰＥＴのコポリマーもまた用いてもよい。例えば、約１０重量％のＰＥＮのサブユニット及び９０重量％のサブユニットを含むコポリマーが前記の構造体中のＰＥＴホモポリマーと置き換わってもよい。同様な加工下のコポリマーの屈折率は、６３２．８ｎｍにおいて、およそｎ1x＝１．６７、ｎ1y＝１．６２、ｎ1z＝１．５２である。ｘ方向の屈折率の十分な整合、ｙ方向の（強い反射の）大きな差、及びｚ方向の小さな差がある。この小さなｚの屈折率の差は、浅い観察角度で不要なカラーリークを最小にする。二軸延伸によって形成されたフィルムは、すべての平面の方向で強く、他方、一軸延伸された偏光子は割れる傾向がある。用途に応じて、どちらかの方法が長所を有する。
【００６２】
可視的な知覚色が最小であるかまたは全くない赤外線反射フィルムを作製するために、本発明の赤外線反射多層フィルムを、それが使用角度よりも小さい角度で赤い光を反射しない波長の赤外領域内に配置されるように設計してもよい。前記の反射バンドが十分に赤外線中に配置されない場合、フィルムは使用角度より大きい角度で赤を反射する。シアンは定義によって白色光から赤色光を減じたものであるので、前記のフィルムは、透過させるとシアンにみえる。反射される赤色光の量、従ってフィルムがシアンにみえる度合は、観察角度及び反射されたバンド幅に依存する。図１に示すように、観察角度アルファは、光受容体（一般に人間の目）と、フィルムの平面に垂直な観察軸との間で測定される。観察角度がおよそゼロ度であるとき、何れの色の可視光も多層フィルムによって極めて少ししか反射されず、前記のフィルムは拡散白色バックグラウンドに対して透明にみえる（または黒いバックグラウンドに対して黒色にみえる）。観察角度が予め決められたシフト角度を超え、短波長バンド端が赤外線中に適切に配置されなかったとき、赤色光の相当な部分が多層フィルムによって反射され、前記のフィルムは、拡散白色バックグラウンドに対してシアンにみえる（または黒いバックグラウンドに対して赤色にみえる）。観察角度が９０度に向かって増大するとき、より多くの赤い光が多層フィルムによって反射され、シアンは更に濃くみえる。いくつかの用途については、スペクトルの赤色領域へのシフトが受け入れられることがあり、例えば、前記のフィルムが、例えば吸収染料を混合したために垂直な角度ですでにシアンに見える場合、短波長バンド端は、それが染料の吸収バンド端から外に移動して角度による知覚色の変化を起こさない限り、可視領域から外に赤色領域へシフトすることがある。
【００６３】
反射バンド幅の１つの一般的な記載は、次の等式によって示されるように、積層体中の材料の平面内の屈折率間の関係に依存する。
等式３：バンド幅＝（４λ／π）ｓｉｎ-1［（１−（ｎ2／ｎ1））／（１＋（ｎ2／ｎ1））］
【００６４】
従って、ｎ1がｎ2に近い場合、反射ピークは非常に狭い。例えば、λ＝７５０ｎｍの極小透過のために選択された、同じ光学厚さのＰＥＴ（ｎ1＝１．６６）及びＥｃｄｅｌ（ｎ2＝１．５２）の交互層を有する多層フィルムの場合、透過極小の幅またはバンド幅は約４２ｎｍである。同じ条件下のＰＥＮ（ｎ1＝１．７５）及びＰＭＭＡ（ｎ2＝１．４９）の交互層を有する多層フィルムの場合、バンド幅は７７ｎｍである。高次高調波が知覚可能な色を生じさせることなく太陽スペクトルのできる限り多くを反射するために、本発明のフィルムの反射バンドは約８５０ｎｍ〜約１２００ｎｍに及ぶように設計されるのがよい。所与の１対の材料のバンド幅を等式３により概算することができ、層厚の比によって増す。反射バンドの中心は、等式１または２から計算され、より低いバンド端の所望の位置からおよそ半値幅の位置に配置されている。
【００６５】
何れかの薄いフィルム積層体の入射角によるブルーシフトの値は、以下の等式４に示された、単一層のための基本波長同調式から得ることができる。
等式４：λ／４＝ΣｎｄＣｏｓθ
式中、
λ＝設計波長（バンド端は実際にはλより下に広がる）
θ＝その層の垂直から測定された入射角
ｎ＝所与の方向及び層を通過する光の偏光について材料層の屈折率
ｄ＝層の実際厚さ。
【００６６】
等方性の薄いフィルム積層体において、θが増大するとき（Ｃｏｓθ）の値だけが減少する。しかしながら、複屈折性フィルムにおいて、θが増大するときｎ及び（Ｃｏｓθ）の両方がｐ偏光に対して減少する。ユニットセルがＰＥＮなどの負の複屈折性の材料の１つ以上の層を含むとき、ｐ偏光は、屈折率の平面内の値だけでなくｚの低い屈折率の値を検知し、負の複屈折性の層の有効な屈折率の低減をもたらす。したがって、ユニットセル中に負の複屈折性の層が存在することによって生じた有効な低ｚ屈折率は、等方性の薄い積層体に存在しているブルーシフトの他に二次ブルーシフトを生じる。前記の複合的な効果により、もっぱら等方性の材料からなるフィルム積層体と比較してスペクトルのより大きなブルーシフトが得られる。実際のブルーシフトは、ユニットセル中のすべての材料層について入射角によるλの厚さ重み付き平均の変化（ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  ｗｅｉｇｈｔｅｄ  ａｖｅｒａｇｅ  ｃｈａｎｇｅ）によって決定される。従って、前記のブルーシフトを、ユニットセル中の等方性の層に複屈折性の層の相対的な厚さを調節することによって、増大または減少させることができる。これは、製品設計において先ず考慮されなくてはならないｆ−比の変化を生じさせる。負の一軸複屈折性の材料を積層体のすべての層中で用いることによって、鏡の最大のブルーシフトが達せられる。一軸に正の複屈折性の材料だけを光学積層体中で用いることによって、最小のブルーシフトが達せられる。偏光子については、二軸複屈折性の材料を用いるが、複屈折性の薄フィルム偏光子の主軸の１つに沿う光入射の単純なケースでは、その分析は一軸及び二軸のフィルムの両方について同じである。偏光子の主軸間の方向について、前記の効果はなお観察可能であるが、その分析はより複雑である。
【００６７】
前記のフィルムの２つの主軸に沿う等しい延伸比のＰＥＮで作製された鏡フィルムについては、ＰＥＮ層の平面内／ｚ軸屈折率の差は約１．７５〜１．５０である。この屈折率の差は、ＰＥＴを主成分とするフィルムについてはより小さい（すなわち、約１．６６〜１．５０）。偏光子については、消光軸に沿って偏光面を有する光入射に関して、ｚ軸の屈折率と比較したＰＥＮの平面内の屈折率の差がより大きく（約１．８５〜１．５０）、等方性の多層フィルム積層体において観察されるよりも更により大きなｐ偏光のブルーシフトをもたらす。一軸に正の複屈折性の材料が積層体中で用いられる場合、ブルーシフトは等方性の光学フィルムと比較して減少する。
【００６８】
ＰＥＮ／ＰＭＭＡの一軸複屈折性の場合については、赤色光の反射率の角の依存を図３及び４に示す。それらのグラフにおいて、透過光のパーセントを縦軸に沿ってプロットし、光の波長を水平軸に沿ってプロットする。透過した光のパーセンテージは単に１から反射光のパーセンテージを差し引いた値であるので（吸収はごくわずかである）、光透過についてのデータはまた、光反射についてのデータをも提供することに留意のこと。図３及び４に提供されたスペクトルは、コンピュータを用いた光学モデリング装置により計られ、実際の性能は一般に、予測された性能と相対的によく一致する。表面反射は、コンピュータでモデル化されたスペクトル及び測定されたスペクトルの両方において透過の減少に寄与する。実際の試料が試験される実施例において、コネチカット州、ノーウォークのパーキンエルマーコーポレーション製の商品名ラムダ１９の分光計を用いて、示された角度の光の光学透過を測定した。
【００６９】
ＰＥＮ（ｎx,y＝１．７５、ｎz＝１．５）及びＰＭＭＡ（ｎx,y,z＝１．５）の合計２２４の交互層を有し、最も厚い層対と最も薄い層対との線比が１．１３：１である一軸複屈折性フィルムをモデル化した。ゼロ度の観察角度と６０度の観察角度のこの理想的なフィルムのスペクトルをそれぞれ、図３及び４でプロットする。ｓ及びｐ偏光の両方の低波長バンド端が約７５０ｎｍ〜約６００ｎｍまで一緒にシフトし、透過はスペクトルの所望の範囲で最小にされ、目に、非常に鋭いカラーシフトが得られる。実際、ｓ及びｐ偏光の同時のシフトは本発明の望ましい態様である。図３及び４において、ｓ及びｐ偏光スペクトルの低波長バンド端がギャップをあけているかどうか確認することによって、この効果を観察することができる。
【００７０】
比較のために、ジルコニア及びシリカの２４層構造をつくり、等方性の材料から作製された多層フィルムについて観察されたシフトを明らかにした。ジルコニアの屈折率はｎx,y,z＝１．９３であり、シリカの屈折率はｎx,y,z＝１．４５であり、前記のモデルは、最も厚い層対が最も薄い層対の１．１２倍の厚さである線状の層厚さ勾配を有した。ゼロ度観察角度において、２つのフィルムのスペクトルは似ており（図５を図３と比較）、肉眼には、両方とも透明である。しかしながら、図６に示すように、６０度の観察角度で観察されたｐ偏光の低波長バンド端は約１００ｎｍシフトし、他方、ｓ偏光の低波長バンド端は約１５０ｎｍシフトする。この構造は、前記のｓ及びｐ偏光が角度の変化によって同時にシフトしないため、「透明」から「シアン」への急な変化を示さない。
【００７１】
一般に、等方性のフィルムを有する構造体についてｐ偏光のシフトの値はおそらく、複屈折性フィルムを用いて達せられたシフトと無機等方性フィルムを用いて達せられたシフトとの間であり、用いられた特定の材料の屈折率に依存する。
【００７２】
それらのバンド端が同時に存在する多層フィルムを設計する一つの方法は、Ｆ比が約０．２５である材料を選択することであると考えられる。Ｆ比は、複屈折性の層のＦ比を記載するために通常用いられ、等式５に示すように計算される。
等式５：Ｆ比＝ｎ1ｄ1／（ｎ1ｄ1＋ｎ2ｄ2）
式中、ｎ及びｄがそれぞれ屈折率及び層の実際厚さである。複屈折性の層のＦ比が約０．７５であるとき、ｓ及びｐ偏光スペクトルのより低いバンド端の間に著しい分離があり、Ｆ比が約０．５であるとき、著しく分離したままである。しかしながら、０．２５のＦ比において、ｓ及びｐ偏光スペクトルのより低いバンド端は、実質的に同時に存在し、急な色の移行を有するフィルムをもたらす。言い方を変えれば、互いに約２０ｎｍ以内にｓ及びｐ偏光スペクトルのより低いバンド端を有するのが最も望ましく、互いに約１０ｎｍ以内にそれらを有することが、所望の効果を得るためにより望ましい。図３−６のモデル化されたケースでは、０．５のＦ比を用いた。
【００７３】
上述のモデル化されたデータの基礎となる光学理論をより詳細に記載することにする。誘電体反射体が、交互の高及び低屈折率の２つ以上の層を有する層群で構成されている。それぞれの群は、反射バンドの波長を決定する半波長光学厚さを有する。一般に、半波長の多くのセットを用いて広範囲の波長にわたり反射力を有する積層体を形成する。たいていの積層体の設計は、バンド端として周知のより高い及びより低い波長で急な反射率の減少がある。半波長の位置より上の端は高波長バンド端ｌＢＥｈｉであり、下の端は、低波長バンド端ｌＢＥｌｏである。これらを図８に示す。反射バンドの中心、端、及び幅は入射角によって変化する。
【００７４】
反射バンドを、特性行列法を用いることによって正確に計算することができる。前記の特性行列は、１つの境界面における電界を次の境界面における電界に関連づける。それは、各々の境界面及び各々の層の厚さについての項を有する。境界面及び相の項の有効な屈折率を用いることによって、異方性及び等方性の材料の両方を測定することができる。半波長の特性行列は、半波長の各々の層の行列の積である。各々の層の特性行列は、等式６によって与えられる：
【数３】
0005088988.tif 000004
式中、ｒi及びｔiは、ｉ番目の境界面の境界面反射のフレネル係数であり、ｂiはｉ番目の層の相厚さである。
【００７５】
全積層体の特性行列は、各々の層の行列の積である。前記の積層体の全透過及び反射など、他の有用な結果を特性行列から得ることができる。ｉ番目の境界面のフレネル係数は、等式７（ａ）及び７（ｂ）によって示される：
【数４】
0005088988.tif 000005
前記のフレネル係数のために用いた有効な屈折率を等式８（ａ）及び８（ｂ）によって示す：
【数５】
0005088988.tif 000006
【数６】
0005088988.tif 000007
【００７６】
これらの屈折率が用いられるとき、フレネル係数は垂直な入射で測定される。前記の入射材料は、ｎoの屈折率及びｑoの角度を有する。
【００７７】
半波長の対の一方または両方の全相変化は異方性屈折率を有することがある。有効な屈折率のために解析的な式を用いた。前記の相変化はｓ及びｐ偏光について異なっている。それぞれの偏光について、層ｉ、ｂの二重横断線の相変化を等式９（ａ）及び９（ｂ）に示す：
【数７】
0005088988.tif 000008
【数８】
0005088988.tif 000009
式中、ｑo及びｎoは、入射媒体の角度及び屈折率である。
【００７８】
ボーン＆ウルフは、「Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ｏｆ  Ｏｐｔｉｃｓ」、パーガモンプレス第６版、１９８０年、６６ページにおいて、高反射率領域の波長端を、異なった波長で積層体の特性行列のＭ１１及びＭ２２要素を測定して求めることができることを示した。等式１０を満たす波長において、透過は、より多くの半波長が積層体に加えられるにつれて、急速に減少する。
【数９】
0005088988.tif 000010
【００７９】
この式が１に等しい波長はバンド端である。２つの層からなる半波長について、前記の行列を乗ずることにより、等式１１に示した解析的な式が得られる。
【数１０】
0005088988.tif 000011
【００８０】
反射バンドの端を、それぞれの半波長の特性行列から求めることができる。２つより多い層を有する半波長について、前記の積層体の特性行列を、前記の成分の層の行列を乗算して何れかの波長の全行列を作ることによって導くことができる。バンド端は、等式１１を満たす波長によって規定される。これは、１次反射バンドまたは高次反射であってもよい。それぞれのバンドについて、２つの解がある。高次反射が見いだされることがあるより短い波長に別の解がある。
【００８１】
製造
本発明の多層フィルムを作製する好ましい方法を図７に概略的に示すが、それは、代理人整理番号５１９３２ＵＳＡ８Ａで同日に出願された、「Ｐｒｏｃｅｓｓ  ｆｏｒ  Ｍａｋｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｌｍｓ」と題された米国特許第０９／００６，２８８号により詳細に記載されている。多層光学フィルムを作製するために、適切に異なった光学的性質を有するように選択された材料１００及び１０２がそれらの溶融温度及び／またはガラス転移温度より高い温度に加熱され、層マルチプライアー１０６を用いてまたは用いずに、多層フィードブロック１０４を供給される。層マルチプライアー１０６は多層フローストリームを分け、次に、１つのストリームの方向を第２のストリームの上に変え、「積層」して押し出された層の数を増やす。不整マルチプライアーは、積層体の全体に層厚の偏りを導入する押出し装置と共に用いるとき、多層フィルムが光の可視スペクトルの所望の部分に対応する層対を有することができるように、及び所望の層の厚さ勾配を提供することができるように層の厚さの分布を広げることができる。表皮層はまた、表皮層のための材料１０８をフィードブロック１１０に提供することによって導入されてもよい。
【００８２】
前記の多層フィードブロックはフィルム押出ダイ１１２を供給する。本発明の製造に有用なフィードブロックは、例えば、米国特許第３，７７３，８８２号及び３，８８４，６０６号、代理人整理番号５１９３２ＵＳＡ８Ａで同日に出願された、「Ｐｒｏｃｅｓｓ  ｆｏｒ  Ｍａｋｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｌｍｓ」と題された米国特許第０９／００６，２８８号に記載されている。例として、押出し温度は約２９５度、供給速度は各々の材料について約１０〜１５０ｋｇ／時間であってもよい。フィルムがフィードブロック１１０を通過するとき、及びそれがダイ１１２を通過する前に、フィルムの上面及び下面の上に表皮層１１１を流すことがたいていの場合、望ましい。これらの層１１１は、壁の近くに見いだされる大きい応力勾配を散逸するのに役立ち、光学層のよりすべらかな押出しにつながる。各々の表皮層１１１の一般的な押出速度は、２〜５０ｋｇ／時間（全押出量の１〜４０％）である。前記の表皮材料は、光学の層の１つ、または第３のポリマーと同じであってもよい。
【００８３】
ダイ１１２を出た後に、前記の溶融体は、固定ワイヤー１１４を過ぎて回転するキャスティングホイール１１６上で冷却される。固定ワイヤー１１４が押し出し物をキャスティングホイール１１６に固定する。次に、前記のフィルムは、縦方向延伸引っ張りロール１１８、テンターオーブン１２０、テンターオーブン１２０のヒートセット部分１２２を通過し、ロール１２４を巻き取る。より広範囲の角度にわたり透明なフィルムを達成するために、よりゆっくりとキャスティングホイールを動かすことによってフィルムをより厚くすることだけが必要とされる。これは、低バンド端を可視スペクトルの端（７００ｎｍ）からもっと遠くに移動させる。このようにして、この発明のフィルムのカラーシフトを所望のカラーシフトために調整してもよい。所望の光学及び機械特性に対して決められた比で伸張することによってフィルムを延伸する。約３〜４から１までの延伸比が好ましいが、最低２〜１の比、最高６〜１の比もまた、所与のフィルムに適切であることがある。伸張温度は用いられた複屈折性ポリマーの種類に依存するが、そのガラス転移温度より２℃〜３３℃（５Ｆ〜６０Ｆ）高い温度が概して適切な範囲である。前記のフィルムは一般に、テンターオーブン１２０の最後の２つの領域でヒートセットされ、フィルムの最大結晶度を付与し、その収縮を低減させる。テンターオーブン１２０内でフィルムを破損することなくできるだけ高いヒートセット温度を使用することにより、加熱エンボス工程の間の収縮を低減する。テンターレールの幅の約１〜４％の低減もまた、フィルム収縮を低減させるのに役立つ。フィルムがヒートセットされない場合、熱収縮特性が最大になるが、それはいくつかの安全パッケージ用途で望ましいことがある。
【００８４】
好適な多層光学体はまた、例えば、複屈折性のポリイミドについてボーズら著、Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．：第Ｂ部、３０：１３２１（１９９２年）に記載されているような、スピンコーティング、例えば、結晶性の有機化合物についてザングら著、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔｅｒｓ、５９：８２３（１９９１年）に記載されているような真空蒸着などの技術を用いて作製されてもよく、後者の技術は、結晶性の有機化合物及び無機材料の特定の組合せに特に有用である。
【００８５】
前記の押出フィルムの延伸は、加熱空気中で材料の単一のシートを伸張することによって行われてもよい。経済的な製造のために、伸張は標準長さ延伸機、すなわち、縦方向延伸引張りロール１１８、テンターオーブン１２０、または両方において連続したベース上で行われてもよい。標準ポリマーフィルムの製造の量産経済性及びラインスピードを、市販の吸収偏光子に対応するコストより実質的に低い製造コストをそれによって達成して実現することができる。
【００８６】
付加的な層及び特徴
フィルムに物理的な強度を加えると共に加工中の問題を低減させる上述の表皮層の他に、本発明のフィルムの他の層及び特徴には、スリップ剤、低付着力バックサイズ材料、導電性塗料、帯電防止、反射防止または防曇塗料またはフィルム、障壁層、難燃剤、紫外線安定剤または保護層、耐摩擦材料、光学塗料、またはフィルムの機械集結度または強度を改善するための基材などが挙げられる。連続していない層もまた、いたずら（ｔａｍｐｅｒｉｎｇ）防止のためにフィルム中に混入されてもよい。
【００８７】
添加が本発明の性能を実質的に妨げない限り、層の１つ以上に、酸化防止剤、押出し助剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、成核剤、表面突起形成剤などの１つ以上の無機または有機補助剤を標準的な量で添加することが望ましいことがある。
【００８８】
２つ以上のシートを一緒に積層することが、反射率を改善すること、またはバンド幅を広げること、または２つの偏光子から鏡を形成することに有利である場合がある。非晶質コポリエステルは積層材料として有用である。典型的な非晶質コポリエステルには、オハイオ州、アクロンのグッドイヤータイヤアンドゴムカンパニー製の商品名「ＶＩＴＥＬ  ブランド３０００」及び「  ＶＩＴＥＬ  ブランド３３００」などがある。積層材料の選択は広く、前記のシート１０への付着力、光学透明度及び空気の排除は第一の決定的な特質である。
【００８９】
誘電多層干渉薄フィルムの特徴は、反射された波長がより高い視角でより短い波長にシフトするということである。波長の可視域上の反射バンドの侵害が許容範囲内であることを確実にするために、単一の層対の厚さは、それらの共振一次波長が通常望ましいよりも高い波長に存在するように増加させられる。この増加は等式１１に従う。
【００９０】
太陽エネルギー及び何か他の光源は近赤外で著しい放射を有するので、生じたギャップが埋められない場合にはフィルムの効率の相当な損失がある場合がある。更に、前記のギャップは概して波長シフトによってオフ角で埋められるのに対して、窓のエネルギー効率の多くの工業規格テストは、垂直な入射の測定を含むだけである。
【００９１】
波長ギャップフィラー成分
本発明の光学体は更に、上述のフィルムと結合して波長ギャップフィラー成分を含む。前記のギャップフィラー成分は、垂直でない入射の知覚色の変化を最小にするためにフィルムの反射バンドをより高い波長にシフトする必要があるので、垂直な角度でフィルムによって反射されない赤外線の波長を吸収または反射するように作用する。フィルムに対するギャップフィラー成分の配置に応じて、反射バンドが、好ましくは間隙を埋める成分の吸収または反射の波長領域と一致しているより低い波長にシフトするので、前記の成分は、垂直でない角度で作用しないことがある。好適なギャップフィラー成分には、赤外線吸収染料または顔料、赤外線吸収ガラス、後セグメント、複数の等方性の層、またはそれらの組合せなどがある。前記のギャップフィラー成分は、例えば、フィルム層と同時押出しした後セグメントまたは複数の等方性の層として、またはフィルム層の１つ以上に混入した染料または顔料として、フィルムの一部であってもよい。あるいは、前記のギャップフィラー成分は、本発明の光学体の不連続な部分であってもよく、すなわち、フィルムから独立していてもよく、それに取付けられ、例えば、積層される。この実施態様の例は、染料または顔料を、フィルムに付着した単独の層として含んでもよい。フィルムの一部としてフィルムから独立した前記のギャップフィラー成分としての説明は、例として役立てるものにすぎない。本明細書に開示した前記のギャップフィラー成分は、フィルムの一部であってもよく、または前記の成分それ自体及びそれが組み合わせられるフィルムの特性に応じてフィルムから独立していてもよい。
【００９２】
前記のフィルム及び前記のギャップフィラー成分は好ましくは、フィルムが太陽エネルギーを吸収するよりも反射するのに効率的であるため、実際上、太陽に最も近い表面に配置されるように組み合わせられる。換言すれば、できる限り、太陽光線は先ずフィルムに当たり、次いで第二に前記のギャップフィラー成分に当たるのが好ましい。多数の窓ガラスまたは二重の風防ガラスにおいて、フィルムの最も好ましい配置は、太陽に最も近い外側であり、次に好ましい配置は窓ガラスまたはプライの間である。前記のフィルムは、内面に置かれてもよいが、これは、光がフィルムに達する前にガラスにより太陽光が吸収されるのを可能にし、フィルムから反射された光の一部が吸収されるのを可能にする。フィルムを太陽から離して配置し、ＵＶにそれほど感受性ではない成分に光のこの部分を吸収させることが好ましいことがあるので、ＵＶ保護の立場から考慮されるとき、この実施態様が好ましいことがある。
【００９３】
好適な赤外線吸収染料の例には、例えば、米国特許第４，９７３，５７２号に記載されているようなシアニン染料、並びに、例えば、米国特許第５，０３４，３０３号に記載されているような架橋シアニン染料及び三核シアニン染料、例えば、米国特許第４，９５０，６４０号に記載されているようなメロシアニン、カルボシアニン染料（例えば、３，３’−ジエチルオキサトリカルボシアニンヨージド、１，１’，３，３，３’，３’−ヘキサメチルインドトリカルボシアニンペルクロレート、１，１’，３，３，３’，３’−ヘキサメチルインドトリカルボシアニンヨージド、３，３’−ジエチルチアトリカルボシアニンヨージド、３，３’−ジエチルチアトリカルボシアニンペルクロレート、１，１’，３，３，３’，３’−ヘキサメチル−４，４’，５，５’−ジベンゾ−２，２’−インドトリカルボシアニンペルクロレート、すべて、ニューヨーク州、ロチェスターのコダック製）、例えば、米国特許第４，７８８，１２８号に記載されているフタロシアニン染料、ナフタリン染料、金属錯体染料、例えば、金属ジチオレート染料（例えば、ニッケルジチオレート染料、及び例えば、ビス［４−ジメチルアミノジチオベンジル］ニッケル、ビス［ジチオベンジル］ニッケル、ビス［１，２ビス−（ｎ−ブチルチオ）エテン−１，２−ジチオール］ニッケル、ビス［４，４’−ジメトキシジチオベンジル］ニッケル、ビス［ジチオベンジル］白金、ビス［ジチオアセチル］ニッケル）及び金属ジチオレン染料（例えば、米国特許第５，０３６，０４０号に記載されているようなニッケルジチオレン）、例えば、米国特許第４，９４８，７７７号に記載されているようなビス（カルコゲノピリロ）ポリメチン染料、例えば、米国特許第４，９５０，６３９号に記載されているようなビス（アミノアリール）ポリメチン染料、例えば、米国特許第５，０１９，４８０号に記載されているようなインデン架橋ポリメチン染料、及びテトラアリールポリメチン染料などのポリメチン染料、ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キノン染料、アゾ染料、米国特許第４，９１２，０８３号に記載されているような第一鉄の錯体染料、例えば、米国特許第４，９４２，１４１号に記載されているようなスクアリーリウム染料、例えば、米国特許第４，９４８，７７６号に記載されているようなカルコゲノピリロ−アリーリデン染料、例えば、米国特許第４，９４８，７７８号に記載されているようなオキソインドリジン染料、例えば、米国特許第４，９５２，５５２号に記載されているようなアントラキノン及びナフトキノン誘導染料、例えば、米国特許第５，１９６，３９３号に記載されているようなピロコリン染料、例えば、米国特許第５，０３５，９７７号に記載されているようなオキソノール染料、例えば、米国特許第５，０１９，５４９号に記載されているようなクロミリウムスクアレイン染料及びチオピリリウムスクアレイン染料などのスクアレイン（ｓｑｕａｒａｉｎｅ）染料、及びチオクロミリウムスクアレイン染料、ポリイソチアナフテン染料、例えば、米国特許第５，１９３，７３７号に記載されているようなインドアニリン及びアゾメチン染料、インドアニリンメチド染料、テトラアリールアミニウムラジカルカチオン染料及び金属化キノリンインドアニリン染料、スクアリーリウム染料またはスクアレインはまた、例えば、米国特許第４，９４２，１４１号及び米国特許５，０１９，５４９号にも記載されている。
【００９４】
市販のフタロシアニン染料には、例えば、イギリス、マンチェスター、ブラックレイのゼネカコーポレーション製の商品名「プロジェットシリーズ」、例えば、「プロジェット８３０ＮＰ」、「プロジェット８６０  ＮＰ」及び「プロジェット９００ＮＰ」などのフタロシアニン染料などがある。
【００９５】
市販の金属錯塩染料には、フォートワースのＣ．Ｃ．サイエンティフィックプロダクツのＴＸ７６１２０、例えば、ビス［４−ジメチルアミノジチオベンジル］ニッケルなどがある。
【００９６】
別の好適な染料には、「Ｎｅａｒ  Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ａｂｓｏｒｂｉｎｇ  Ｄｙｅｓ」と題されたジャーゲンファビアンの記事、Ｃｈｅｍ  Ｒｅｖ、１９９２年、１１９７−１２２６及びウィスコンシン州、ミルウォーキーのアルドリッチケミカルカンパニーインクのフロイド・Ｊ・グリーンによる「Ｔｈｅ  Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｓｔａｉｎｓ，Ｄｙｅｓ  ａｎｄ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ」、ＩＳＢＮ  ０−９４１６３３−２２−５、１９９１年に記載されている染料などがある。有用な近赤外吸収染料には、ニュージャージー州、ニューアークのエポリンインク製の近赤外吸収染料などがあり、その商品名は、Ｅｐｏｌｉｇｈｔ  ＩＩＩ−５７、  Ｅｐｏｌｉｇｈｔ  ＩＩＩ−１１７、  Ｅｐｏｌｉｇｈｔ  Ｖ−７９、Ｅｐｏｌｉｇｈｔ  Ｖ−１３８、Ｅｐｏｌｉｇｈｔ  Ｖ−１２９、Ｅｐｏｌｉｇｈｔ  Ｖ−９９、Ｅｐｏｌｉｇｈｔ  Ｖ−１３０、Ｅｐｏｌｉｇｈｔ  Ｖ−１４９、Ｅｐｏｌｉｇｈｔ  ＩＶ−６６、Ｅｐｏｌｉｇｈｔ  ＩＶ−６２Ａ、及びＥｐｏｌｉｇｈｔ  ＩＩＩ−１８９である。
【００９７】
好適な赤外線吸収顔料には、シアニン、金属酸化物及びスクアレインなどがある。好適な顔料には、金属フタロシアニン、例えば、バナジルフタロシアニン、クロロインジウムフタロシアニン、チタニルフタロシアニン、クロロアルミニウムフタロシアニン、銅フタロシアニン、マグネシウムフタロシアニン等、ヒドロキシスクアレイン等のスクアレイン、並びにそれらの混合物など、米国特許第５，２１５，８３８号に記載されているような顔料などがある。典型的な銅フタロシアニン顔料には、ＢＡＳＦ製の商品名「６９１２」の市販の顔料などがある。他の典型的な赤外線顔料には、商品名「ホイコドール」のホイバッハランゲルシャイム製の市販品の金属酸化物顔料などがある。
【００９８】
本発明に有用な染料または顔料は狭いバンドの吸収性であってもよく、光学体の短波長バンド端の位置、例えば、７００〜８５０ｎｍのためにカバーされないスペクトルの領域で吸収性であってもよく、または広いバンドの、スペクトルの実質的にすべてまたはすべてにわたり吸収性であってもよい。
【００９９】
前記の染料または顔料は、ガラスまたは、ポリカーボネートまたはアクリルなどのポリマーの層中で、フィルムの表面に適用され、フィルムに積層されるか、または、フィルムのポリマー層の少なくとも１つに存在してもよい。太陽エネルギーの観点からは、太陽が高角度であるとき、前記のフィルムの反射バンドがより低い波長にシフトし、本質的に染料の波長領域と一致するように、染料は好ましくはフィルムの最も内部の表面（すなわち部屋の内部の方、太陽から離れる方向）にある。太陽エネルギーを反射して建物から外らすことが、それを吸収するよりも好ましいため、これは好ましい。
【０１００】
本発明の光学体に用いた染料または顔料の量は、染料または顔料及び／または最終用途の種類に応じて変化する。一般に、フィルムの表面に適用されるとき、染料または顔料は、所望の赤外吸収及び可視的な外観を達成するために、好適な濃度及び被膜厚さで表面に存在している。一般に、染料または顔料が付加的な層中にまたは多層光学体中にある場合、濃度は、光学体の全重量に対して約０．０５〜約０．５重量％の範囲である。更に、顔料が用いられるとき、小粒度、例えば、光の波長より小さい小粒度が一般に必要とされる。染料が可溶性の無極性溶剤である場合、染料が混合及び押出しの熱に耐えることができるなら、染料を固体プラスチックペレットと共に塗布または混入し、押出すことができる。
【０１０１】
好適な赤外線吸収ガラスの例には、建築用または自動車用ガラス、ブルーガラス、または選択的に近赤外、すなわち、約７００〜１８００ｎｍを吸収するグリーンガラスなど、概して約３〜約６ｍｍの範囲の厚さを有する透明なガラスなどがある。
【０１０２】
ブルーまたはグリーンガラスを用いる実施態様において、本発明のフィルムは、８５０〜１２５０ｎｍの波長を反射して外らし、反射されない赤外線の一部をガラスによって吸収させるように、太陽に最も近いガラスの表面に配置されるのが望ましい。フィルムをガラス層の外面の上に、例えば、建物の窓の外面の上に置くことが実際的ではない場合、吸収を最小にするために、多数の窓ガラスの窓の場合、内部に最も近い表面よりむしろ、ガラスの窓ガラスの間にフィルムを置くことが有用であることがある。好ましくは、（太陽に最も近い）外部層は、フィルムが赤外領域の光をこの光が内部赤外線吸収ガラスに達する前に反射することができるように、最小の赤外線吸収特性を有する。この実施態様において、ガラスの温度はより低く、より少ない熱が、吸収された光の再放射により部屋に入る。更に、前記のガラス及び／またはフィルムはより冷たく、非常に吸収性の材料に共通の問題である熱応力によるガラスの割れを低減させる。
【０１０３】
赤外線吸収ガラスは、ガーディアンのピッツバーグプレートガラス（ＰＰＧ）、オハイオ州、トレドのピキングトンリベイオーエンズフォードなどの会社により市販されている。
【０１０４】
概して鋭いバンド端が、本明細書に記載した赤外線反射フィルムなどの光学干渉フィルムに望ましい。鋭いバンド端を、代理人整理番号５３５４５ＵＳＡ７Ａで同日に出願された、「Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｌｍ  ｗｉｔｈ  Ｓｈａｒｐｅｎｅｄ  Ｂａｎｄｅｄｇｅ」と題された米国特許第０９／００６，０８５号に記載された、多層光学積層体の全体の層の厚さ勾配の適切な設計から得ることができる。代わりに、本発明の反射フィルムは、後セグメントを含むよう設計され、垂直でない角度で可視スペクトルの強い色を生じることなく前記のギャップ領域の赤外線波長を部分的に反射することができる。多層干渉フィルムが前記のギャップ領域の反射率が相対的に弱い、例えば、５０％であるように層の厚さ及び屈折率を有するように後セグメントを提供されることができ、それは、多層フィルムの高反射率から低反射率への移行が漸進的であるように減少してもよい。例えば、層勾配は鋭いバンド端、例えば、５０％の反射率ポイントを提供することができ、後セグメントは付加的な層によって提供されてもよい。例えば、鋭い端を提供する代わりに、２００の層の積層体の最後の３０の層はそれらの一次反射が約８００〜８５０ｎｍの範囲で生じ、その強度が８５０ｎｍで約９０％の反射〜８００ｎｍで約２５％の反射に増加する適切な光学厚さであってもよい。他の１７０の層は、例えば、約８５０〜１１５０ｎｍで約９０％の反射を提供することができる。前記の後セグメントの達成を、多くの方法で、例えば、単一の層の容量供給を制御することによって行うことができる。後セグメントは、本発明の多層フィルムと共に押し出されるか、またはそれに積層されてもよい。
【０１０５】
後セグメントの可能性がある利点は、無色から最大色に急に移行するのではなく、後セグメントが、より審美的に許容範囲内であると共にプロセスの観点から制御がより容易であり得る「よりなだらかな」移行を提供するということである。
【０１０６】
上述のように、等方性の多層フィルムを用いて前記の波長ギャップの少なくとも一部分を覆うこともできる。本発明の光学体は、本明細書に記載した何れのフィルム及び本明細書に記載した何れのギャップフィラー成分の組み合わせを含んでもよいが、ただし、等方性のポリマー材料がフィルムとして選ばれるとき、ギャップフィラー成分は等方性のポリマー材料ではなく、等方性のポリマー材料がギャップフィラー成分として選ばれるとき、フィルムは等方性のポリマー材料であるように選ばれない。
【０１０７】
等方性の層は、斜角のｐ偏光（ｐ−ｐｏｌ）の反射強度を失う。複屈折性フィルムが多層フィルム、例えば、ＰＥＮ／ＰＭＭＡとして用いられる場合、等方性の層を用いて前記のギャップの少なくとも一部分を覆うことができる。したがって、斜角において、ｚ屈折率に整合した反射バンドが前記のギャップにシフトし、等方性の層からの反射率が可視領域にシフトするが、同様にｐ偏光（ｐ−ｐｏｌ）の強度において減少する。ｓ偏光（ｓ−ｐｏｌ）が斜角のその反射率を増大させる空気／光学体表面によって遮蔽または部分的に遮蔽される。典型的な等方性ポリマーには、等方性のｃｏＰＥＮ、ＰＭＭＡ、ポリカーボネート、スチレンアクリロニトリル、ＰＥＴＧ、ＰＣＴＧ、スチレン系、ポリウレタン、ポリオレフィン、及びフルオロポリマーなどがあるがこれらに限されない。前記の等方性のフィルムは、本発明のフィルムと同時押出しされるか、またはこのフィルムに積層されてもよい。
【０１０８】
例えば、各々のギャップフィラー成分が、埋められるギャップの一部分で吸収または反射するだけであるとき、ギャップフィラー成分を本発明の多層フィルムと共に用いてもよい。更に、バンド端をシフトすること、従って、前記のギャップを生じることはまた別の、すなわちオフ角でより長い波長の赤外領域の第２のギャップを生じるのに役立つ。このため、オフ角でこの第２のギャップ領域を埋める成分を含むこともまた好ましいことがある。本発明はまた、オフ角でより長い波長の赤外領域の第２のギャップを埋めるだけであるギャップフィラー成分と共に、上述のように、複屈折性または等方性の誘電体多層フィルムを含む光学体を包含する。この第２のギャップを埋めるための好適なギャップフィラー成分には、上述のように、染料、顔料、ガラス、金属及び、赤外領域のより長い波長を吸収または反射する多層フィルムなどがある。
【０１０９】
好ましくは、ギャップフィラー成分（ａ）は、光がギャップフィラー成分に当たる前に本発明の多層フィルムに当たるように、次いで、太陽が垂直な入射であるとき、ギャップフィラー成分が前記のギャップの領域の光を吸収するように配置される。しかしながら、太陽が高い角度にあるとき、前記のフィルムは、ギャップフィラー成分と同じ波長の一部にシフトし、前記のギャップの領域の光の少なくとも一部を反射するのに役立つ。
【０１１０】
任意の要素
本発明による多層赤外線光学体は、より広い反射率を有する透明な多層光学体を提供するように透明な伝導体と組み合わせられてもよい。特に、透明な伝導体は十分な遠赤外線（約２５００ｎｍより上）の反射を提供するが、スペクトルの近赤外領域のその反射率は概して、約７００ｎｍ〜約２５００ｎｍの領域を通じて同じように十分ではない。本発明の光学体を、十分な光を透過して透明であるまま所望の赤外線の反射を提供するように設計または「調整する」ことができる。
【０１１１】
本発明で有用な透明な伝導体は、スペクトルの遠赤外領域の光を反射する伝導体であり、より詳しくは、赤外線の光（約７００ｎｍより上）を可視光（約３８０ｎｍ〜約７００ｎｍ）から効率的に分けるのに有効な伝導体を含む。換言すれば、前記の透明な伝導体は、赤外領域の光を除去する間に、人間の目に感受性の波長領域の光を通過させる。高可視透過性及び低近赤外透過性の両方が望ましいので、反射端は必ず、ちょうど人間の目の感受性の外の、約７００ｎｍより上でなければならない。好適な透明な伝導体は遠赤外スペクトルでよく反射する電気伝導性の材料であり、金属、金属合金、及び半導性金属酸化物材料などである。好ましい金属は、銀、金、銅、及びアルミニウムなどである。ニッケル、ナトリウム、クロム、スズ、及びチタンなどの他の金属もまた用いてもよいが、それらは概して、赤外線の光を可視光から分けるのに同じように有効ではない。銀は、非常に薄いフィルムの形で適用することができ、可視光より長い波長の光を反射する能力をも有したまま全可視光領域にわたり光学的に相対的に高い透過率を有するので、特に好ましい。好ましい半導性金属酸化物には、ドープ処理をした及びドープ処理をしない二酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、及び酸化スズインジウム（ＩＴＯ）などがあり、後者が特に好ましい。好ましい金属合金には、銀合金、ステンレス鋼、及びインコネルなどがある。銀合金、特に少なくとも３０重量％の銀を含有する銀合金は、銀が好ましいという同じ理由で特に好ましいが、銀のほかに、５０重量％未満の金及び／または２０重量％未満の銅を含有する銀合金など、改善された耐久性付加的な利点を有する。前記の透明な伝導体は、単一のの金属層または複数の層を含んでもよく、その各々が、１つ以上の金属、金属合金、及び金属酸化物を含有してもよい。
【０１１２】
本発明の透明な伝導体として有用な金属及び金属合金の電気伝導率は、約０．０２ｍｈｏｓ／ｓｑ．〜約１．０ｍｈｏｓ／ｓｑ．、好ましくは約０．０５ｍｈｏｓ／ｓｑ．〜に約１．０ｍｈｏｓ／ｓｑ．の範囲であり、厚さ約１０ｎｍ〜約４０ｎｍ、好ましくは約１２ｎｍ〜約３０ｎｍで適用されてもよい。好ましい半導性金属酸化物層の電気伝導率は、約０．０００１ｍｈｏｓ／ｓｑ．〜約０．１ｍｈｏｓ／ｓｑ．、好ましくは約０．００１ｍｈｏｓ／ｓｑ．〜約０．１ｍｈｏｓ／ｓｑ．の範囲であり、厚さ約２０ｎｍ〜約２００ｎｍ、好ましくは約８０ｎｍ〜約１２０ｎｍで適用されてもよい。前記の透明な伝導体が多層ポリマーフィルムに積層された金属化ポリマーまたはガラスシートである場合、前記シート上の金属または金属合金塗料は好ましくは約１０ｎｍ〜約４０ｎｍの厚さを有し、他方、シート上の金属酸化物塗料は好ましくは、約２０ｎｍ〜約２００ｎｍの厚さを有する。
【０１１３】
銀など、薄い金属の透明な伝導体は、高い可視透過性を有するために十分に薄くてもよいが、約７００ｎｍ〜約１２００ｎｍのの近赤外領域のそれらの反射率は、本発明で用いた多層ポリマーフィルムによってその領域で達成され得る反射率と比較して同じように十分ではない。対照的に、上述の多層ポリマーフィルムは、可視光の高い透過性、近赤外領域の比較的十分な反射、及び遠赤外領域の相対的に低〜不十分な反射率を有する。多層ポリマーフィルムはまた概して、透明な伝導体より急激な可視光及び赤外線の光の間の移行を提供することができる。従って、本発明の透明な多層光学体を形成するために透明な伝導体と多層ポリマーフィルムを組合せることにより、可視光を透過させたまま全赤外領域を通じてより十分な反射率が提供される。更に、当業者には周知の反射防止被膜が可視光の透過性を増大させるために透明な伝導体の上に被覆されてもよい。これには、例えば、単一の層の厚さが所望の可視透過性を提供するように制御された金属、誘電体、金属積層体からなる反射防止被膜などがある。しかしながら、このような反射防止皮膜は、可視スペクトルの光の所望の透過性を得るために本発明によって必要とされない。
【０１１４】
２成分フィルムにおいて、例えば、約１１５０ｎｍの上の一次について生じる倍音（ｏｖｅｒｔｏｎｅｓ）及び３次の効果が、当業者に周知のように、可視スペクトルの反射を有害なまでに増大させるため、赤外領域内のこの反射率のバンド幅はまた、しかしながら、色及び／または可視域の所望の透過性のレベルに依存している。可視光の透過性に著しく有害なまでに影響を与えるのを避ける一つの方法は、上述のように多層ポリマーフィルム中の単一の層の厚さを制御して近赤外スペクトルの反射バンドを、太陽スペクトルが赤外線のスペクトル中の更に外よりも強い７００ｎｍ〜約１１５０ｎｍなどの予め選択された範囲に制限することである。このような実施態様において、可視スペクトル中の所望の透過性が維持され、透明な伝導体と多層ポリマーフィルムとの組合せは、所望の量の光を反射するが、前記の多層フィルムは、約７００ｎｍ〜約１１５０ｎｍの近赤外の反射を特徴とし、前記の透明な伝導体は約１１５０ｎｍより上の赤外スペクトルの反射を特徴とする。この結果を達成する他の方法もまた、従来技術に周知である。例えば、アルフレッドテレン著、「Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  Ｆｉｌｔｅｒｓ  ｗｉｔｈ  Ｗｉｄｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ  Ｂａｎｄｓ  」Ｊ．  Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．５３  （１１）、１９６３年、１２６６ページ及びフィリップバウマイスター著、「Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓ  Ｗｉｔｈ  Ｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄ  Ｈｉｇｈｅｒ  Ｏｒｄｅｒ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  Ｐｅａｋｓ  」、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ  ３１  （１０）、１９９２年、１５６８ページ及び米国特許再発行特許第３４，６０５号及び第５，３６０，６５９号、及び代理人整理番号５３５４３ＵＳＡ１Ａで同日に出願された、「Ｍｕｌｔｉｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂｏｄｙ」と題された米国特許第０９／００６，１１８号を参照のこと。付加的な次数（ｏｒｄｅｒ）を抑制するこれらの他の設計において、抑制されない倍音（ｏｖｅｒｔｏｎｅ）によって可視的な青色領域にはみ出すことなく最大の一次バンド幅の大きさを赤外線内に決めることができる。
【０１１５】
前記の透明な伝導体は、当業者に周知の従来の被覆技術によって多層ポリマーフィルムに適用されてもよいが、得られた多層光学体が透明である。このような周知の方法には、熱分解、粉体被覆、蒸着、陰極スパッター、イオンプレーティングなどがある。陰極スパッター及び蒸気蒸着は、得ることができる構造及び厚さの均一性から判断してしばしば好ましい。あるいは、前記の透明な伝導体は、好適な接着剤によって多層ポリマーフィルムに積層される単独の金属化ポリマーまたはガラスシートであってもよく、接着剤は好ましくは、オハイオ州、アクロンのシェルケミカルカンパニー製のＶＩＴＥＬ  ３３００接着剤などのホットメルト接着剤、またはミネソタマイニングアンドマニュファクチュアリングカンパニー（３Ｍ）製の９０／１０  ＩＯＡ／ＡＡ及び９５／５  ＩＯＡ／アクリルアミドアクリルＰＳＡｓなどの感圧接着剤である。
【０１１６】
本発明の透明な多層光学体を形成するために前記の多層ポリマーフィルムに適用された透明な伝導体の厚さを、所望の反射率を提供するように選択することができる。一般に、金属層がより薄くなると、それだけ可視スペクトルのより多くの光が透過される。しかしながら、その厚さが減少するとき金属層の電気伝導率が減少するため、金属層の厚さが減少するときに遠赤外スペクトルの反射光の量もまた減少する。したがって、何れかの特定の金属、金属合金、または半導性  金属酸化物の金属層の厚さを調整することによって、前記の透明な伝導体は、可視スペクトルの光の透過性及び遠赤外スペクトルの光の反射の間の所望のバランスを提供することができる。更に、金属層の電気伝導率を測定することによって、多層ポリマーフィルムの上に堆積した金属層の厚さの記録をることができる。
【０１１７】
シェーディング係数
本発明の光学体は概して、視角の変化または衝突する光の入射角による知覚色の変化がなく、好ましくは無色であり、適度なシェーディング係数を有する。シェーディング係数は、透明なガラスの単純な窓ガラスと比較した窓に入る太陽エネルギーの量であり、次のように測定することができる。
【０１１８】
測定された試料の透過スペクトルが、可視スペクトルで積分されたヒトの眼の感度関数によって乗じられ、Ｔlumと称される。測定された試料の反射（ＲAM2）及び透過スペクトル（ＴAM2）は  ＡＳＴＭ  Ｅ９０３、「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｆｏｒ  Ｓｏｌａｒ  Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ，  Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ，ａｎｄ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ  Ｓｐｈｅｒｅｓ  」に従って空気質量２太陽スペクトルで積分される。主波長は、ＡＳＴＭ  Ｅ３０８、「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ  Ｔｈｅ  Ｃｏｌｏｒｓ  ｏｆ  Ｏｂｊｅｃｔｓ  Ｕｓｉｎｇ  ｔｈｅ  ＣＩＥ  Ｓｙｓｔｅｍ」に従ってＣ光源及び１０°観察者を用いるＣＩＥ技術で計算される試料の見掛色である。色の純度は、色の彩度であり、０％が白、１００％が純粋色である。シェーディング係数は、次の式によって、銀で被覆した多層ポリマーフィルム空気質量２で積分されたＲ及びＴスペクトルから計算される。
ＳＣ＝ＴgAM2＋ｆｘ（１００−ＴgAM2−ＲgAM2）
式中、ｆが吸収された太陽エネルギーの内部流れ率（ｉｎｗａｒｄ  ｆｌｏｗｉｎｇ  ｆｒａｃｔｉｏｎ）である。
【０１１９】
シェーディング係数値がより低くなると、それだけ部屋に入る太陽熱の量が少なくなる。前記のギャップフィラー成分は、垂直な角度でより低いシェーディング係数を与える。本発明の光学体は好ましくは、０．６より小さいシェーディング係数を有する。
【０１２０】
光学体の用途
本発明の光学体は、それらがスペクトルの赤外領域の所望の量の光を反射及び／または吸収するという点で望ましい光学的性質を有し、好ましくはスペクトルの可視領域の十分な光を透過して透明である。従って、本発明の光学体は、好ましくは著しく強度を減少させたりまたは何れの角度においても人間の目によって感じられる光の色を変えることなくそれを通る太陽エネルギーの量を制御する。
【０１２１】
赤外領域の光を締め出すことによって、本発明の光学体は、夏に必要とされる冷却を低減させるのを助ける。従って、前記の光学体は、建物の外窓または自動車、トラックまたは航空機のフロントガラスまたは窓など、ガラスまたはプラスチック基材の表面に直接にそれを適用することによって、用いられてもよい。それはまた、少なくとも１つの透明な多層光学体がガラスまたはプラスチック窓ガラスの間に挟持される合せガラス及びプラスチック物品用にも好適である。まだ、例えば、本発明の透明な多層光学体を冷蔵されたディスプレイケースへのドアの窓に適用するような、スペクトルの可視領域の光に実質的な透明度を得たまま赤外線から保護することが望ましい他の用途は、当業者には明白であろう。
【０１２２】
本発明の透明な多層光学体が夏の間など、太陽熱を反射するために家または自動車の窓に適用されるとき、好ましくはギャップフィラー成分が窓の内面に隣接しており、前記の多層ポリマーフィルムは家または自動車の内部に面する。多層ポリマーフィルムの外面は、従来技術に周知のように、耐摩擦被膜によって覆われてもよい。部屋からの放射熱を寒冷な気候の間、反射して部屋の中に戻すことが望ましい場合、前記の透明な伝導体は好ましくは、部屋または自動車の内部に面して配置される。更に、例えば、ポリプロピレンフィルムなどの保護ポリオレフィンフィルムを用いて、低い放射率が望ましいならば、光学体を覆い、遠赤外領域の反射率を維持してもよい。この構造体は、当業者には周知である。本発明の多層光学体がこのような窓の外面に用いられるなら、光学体の耐久性が問題になる。したがって、保護ＵＶ安定化ポリエステルまたはアクリルフィルム層を、光学体に直接に貼り合わせてもよい。
【０１２３】
当業者が本発明を如何に実施するべきかより良く理解するように完全に及びより明快に本発明を記載するために、本発明は以下の実施例によって記載される。実施例は本発明を具体的に説明するためのものであり、如何なる仕方においても、本明細書に開示され、請求された本発明を制限するものであると解釈されるべきではない。
【０１２４】
実施例
実施例１
テネシー州、ノックスビルのイーストマンケミカルカンパニー製の商品名「ＰＥＮ１９１０９」の０．５６の固有粘度（ＩＶ）のＰＥＮ９９．８７重量％と、イギリス、マンチェスターのゼネカコーポレーション製の商品名「Ｐｒｏ−Ｊｅｔ  ８３０ＮＰ」のフタロシアニン染料０．１３重量％とを混ぜ合わせ、５５５Ｆ（２９１℃）の温度でニュージャージー州、セダーグローブのキリオンインク製の１．２５インチの押出機で押出し、外側層がＰＥＮ：染料の混合物であり、内側層が１００重量％のＰＥＮである３層の構造体を形成した。すべての３つの層は約０．００４インチ（０．００１ｍｍ）であった。
【０１２５】
実施例２
可視波長領域で約８５％の透過性であるＰＥＮ：ＰＭＭＡの２１０層の赤外線フィルムに、付加的なトルエンで固形分２７％まで更に希釈した、ローム＆ハース製の商品名「Ｂ４８Ｓ」のＰＭＭＡのトルエン溶液を被覆した。被膜を、ニューヨーク州、ウェブスターのＲ．Ｄ．Ｓ．カンパニー製の＃１２  メイヤーバーで適用し、１０分間、オーブン内で２１０Ｆ（９９℃）で乾燥させ、フィルムの両側に厚さ７μｍの被膜を生じさせた。透過性及びスペクトルのリンギング（ｒｉｎｇｉｎｇ）を測定した。透過性は約８９％にまで増加し、被膜のないフィルムと比較したときバンド端の近くのスペクトルのリンギング（ｒｉｎｇｉｎｇ）は減少した。
【０１２６】
実施例３
ＰＥＮ：ＰＭＭＡ層からなる２２４層の多層赤外線反射フィルムの４つの試料を作製した。第１の試料は被膜がなく、第２、第３及び第４の試料はそれぞれ、厚さ２μｍ、３．５μｍ、及び７．３μｍの染料を前記のメイヤーバー技術を用いて外側のＰＥＮ表皮層の表面に被覆した。前記の染料は、イギリス、マンチェスターのゼネカコーポレーション製の商品名「Ｐｒｏ−Ｊｅｔ  ８３０ＮＰ」の３重量％の濃度のフタロシアニン染料であった。
【０１２７】
それぞれの試料の太陽光の特性を以下に示す。
【０１２８】
【表１】
0005088988.tif 000012
【０１２９】
シェーディング係数は１．１５（ＴＳＴ＋０．２７（ＳＡ））であり、式中、ＴＳＴは３００〜２５００ｎｍの太陽光の全透過性であり、ＳＡは３００〜２５００ｎｍの太陽光の吸収である。
【０１３０】
シェーディング係数のより低い値はより少ない太陽熱が部屋に入ることを意味するので、このデータは本発明に従って染料を用いる性能の改善を示す。
【０１３１】
本発明の他の修正及び変型は上記の教示内容を考慮に入れて可能性がある。しかしながら、添付されたクレームに規定されるように本発明の完全な意図された範囲内にある変更が、上に記載した個々の実施態様においてなされてもよいことが、理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
本発明は更に図面に対して説明されるが、いろいろな図を通じて同じ番号は同じ構造を示す。
【図１】  前記のフィルムに対して２つの点で観測者によって見られるときに本発明の多層フィルムの効果の略図である。
【図２】  本発明の光学体に有用な多層フィルムの斜視図である。
【図３】  いろいろな実際の及びモデル化されたフィルム試料に対応する透過スペクトルである。
【図４】  いろいろな実際の及びモデル化されたフィルム試料に対応する透過スペクトルである。
【図５】  いろいろな実際の及びモデル化されたフィルム試料に対応する透過スペクトルである。
【図６】  いろいろな実際の及びモデル化されたフィルム試料に対応する透過スペクトルである。
【図７】  本発明の光学体に有用な多層フィルムを作製するための製造方法の概略図である。
【図８】  角度による反射バンドのシフトを示す反射スペクトルである。
【図１】
0005088988.tif 000013
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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