ПРОЗРАЧНАЯ МНОГОСЛОЙНАЯ ПЛЕНКА
TRANSPARENT MULTILAYER FILM

Область техники
Данное изобретение относится к прозрачной многослойной пленке, которая может быть использована соответствующим образом для оконного стекла строительной конструкции, такой как здание и дом, или транспортного средства, такого как автомобиль.
Предшествующий уровень техники
Обычно, пленку, отражающую тепловое излучение, закрепляют на оконном стекле строительной конструкции, такой как здание и дом, или транспортного средства, такого как автомобиль, для того, чтобы экранировать солнечное излучение. Поскольку пленку закрепляют на оконном стекле, пленка должна иметь высокую прозрачность, а также в высокой степени экранировать солнечное излучение. Пленка, отражающая тепловое излучение, имеет, например, мультислой, в котором слои оксида металла и слои металла наслоены поочередно (см. Патентный документ 1 и Патентный документ 2). Обладая таким мультислоем, пленка, отражающая тепловое излучение, имеет высокую теплоизолирующую способность и тем самым эффективным образом способствует нагреванию и охлаждению внутреннего пространства помещения.
Список ссылок
Патентные документы
Патентный документ 1: JP 2011-104887 A
Патентный документ 2: JP 2012-030577 B
Сущность изобретения
Техническая проблема
Защитный слой формируют на мультислое пленки, отражающей тепловое излучение, для того, чтобы защитить мультислой. Однако пленка, отражающая тепловое излучение, описанная в Патентном документе 1, имеет защитную пленку, изготовленную из полициклоолефина, и, соответственно, поверхность пленки, отражающей тепловое излучение, легко подвергается царапанию. Пленка, отражающая тепловое излучение, описанная в Патентном документе 2, имеет защитную пленку, изготовленную из отвержденной смолы. Таким образом, механическое напряжение, прикладываемое резиновым валиком во время закрепления пленки, легко передается к мультислою и может вызывать повреждение пленки. Кроме того, пленка может быть ухудшена коррозией в соленой воде.
Целью данного изобретения является предоставление прозрачной многослойной пленки, которая может уменьшать механическое напряжение, прикладываемое резиновым валиком во время закрепления пленки, и защищена от ухудшения посредством коррозии в соленой воде, а также обладает превосходной способностью к экранированию солнечного излучения, высокой прозрачностью, теплоизолирующей способностью и устойчивостью к царапанию.
Решение проблемы
Для того чтобы решить данную проблему, прозрачная многослойная структура в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления данного изобретения имеет прозрачную полимерную пленку; прозрачный мультислой, размещенный поверх прозрачной полимерной пленки, данный прозрачный мультислой имеет один или несколько слоев оксида металла и один или несколько слоев металла, наслоенных поочередно; слой адгезива, чувствительного к давлению, размещенный поверх и в контакте с прозрачным мультислоем; полиолефиновый слой, размещенный поверх и в контакте со слоем адгезива, чувствительного к давлению; и слой отвержденной смолы, размещенный поверх полиолефинового слоя.
Полиолефиновый слой предпочтительно имеет натяжение при смачивании 35 мН/м или более на его поверхности, находящейся в контакте со слоем адгезива, чувствительного к давлению. Кроме того, предпочтительно, чтобы поверхность полиолефинового слоя, находящаяся в контакте со слоем адгезива, чувствительного к давлению, была обработана коронным разрядом.
Предпочтительно, чтобы прозрачная многослойная пленка имела слой, находящийся в контакте со слоем отвержденной смолы, который имеет натяжение при смачивании 43 мН/м или более на его поверхности, находящейся в контакте со слоем отвержденной смолы. Кроме того, предпочтительно, чтобы прозрачная многослойная пленка имела легко прилипающий слой на поверхности полиолефинового слоя, обращенной к слою отвержденной смолы, данный легко прилипающий слой находится в контакте со слоем отвержденной смолы. В этом случае, легко прилипающий слой служит в качестве слоя, находящегося в контакте со слоем отвержденной смолы. Легко прилипающий слой является предпочтительно модифицированным полиолефиновым слоем, который имеет полярную функциональную группу на его поверхности, находящейся в контакте со слоем отвержденной смолы.
Слой адгезива, чувствительного к давлению, предпочтительно имеет толщину в интервале от 1,0 до 5,0 мкм. Слой отвержденной смолы предпочтительно имеет толщину в интервале от 1,0 до 2,0 мкм. Полиолефиновый слой предпочтительно имеет толщину в интервале от 10 до 30 мкм.
Преимущества данного изобретения
Прозрачная многослойная пленка в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления данного изобретения имеет прозрачную полимерную пленку; прозрачный мультислой, размещенный поверх прозрачной полимерной пленки, данный прозрачный мультислой имеет один или несколько слоев оксида металла и один или несколько слоев металла, наслоенных поочередно; слой адгезива, чувствительного к давлению, размещенный поверх и в контакте с прозрачным мультислоем; полиолефиновый слой, размещенный поверх и в контакте со слоем адгезива, чувствительного к давлению; и слой отвержденной смолы, размещенный поверх полиолефинового слоя. Соответственно, прозрачная многослойная пленка может уменьшать механическое напряжение, прикладываемое резиновым валиком во время закрепления пленки, и защищена от ухудшения посредством коррозии в соленой воде, а также обладает превосходной способностью к экранированию солнечного излучения, высокой прозрачностью, теплоизолирующей способностью и устойчивостью к царапанию.
Коррозия в соленой воде может быть вызвана проникновением соленой воды к слоям металла, содержащимися в прозрачном мультислое, от поверхности разреза (т.е. края) прозрачной многослойной пленки или от поверхности прозрачной многослойной пленки. Однако предполагается, что, поскольку слой адгезива, чувствительного к давлению, в контакте с прозрачным мультислоем имеет небольшую усадку, расслаивание слоев оксида металла, вызванное усадочным напряжением, подавляется, так что подавляется проникновение соленой воды к слоям металла (т.е. прогрессирование коррозии в слоях металла) от поверхности разреза (т.е. края) прозрачного мультислоя. Также предполагается, что полиолефиновый слой подавляет проникновение соленой воды к слоям металла от поверхности прозрачной многослойной пленки.
Когда полиолефиновый слой имеет натяжение при смачивании 35 мН/м или более на его поверхности, находящейся в контакте со слоем адгезива, чувствительного к давлению, превосходная адгезия достигается между полиолефиновым слоем и слоем адгезива, чувствительного к давлению. Соответственно, отслаивание слоя адгезива, чувствительного к давлению, от полиолефинового слоя подавляется. Кроме того, когда поверхность полиолефинового слоя, находящаяся в контакте со слоем адгезива, чувствительного к давлению, была обработана коронным разрядом, натяжение при смачивании полиолефинового слоя на поверхности увеличено эффективным образом.
Когда прозрачная многослойная пленка имеет слой, находящийся в контакте со слоем отвержденной смолы, который имеет натяжение при смачивании 43 мН/м или более на его поверхности, находящейся в контакте со слоем отвержденной смолы, превосходная адгезия предоставляется между данным слоем и слоем отвержденной смолы, и, соответственно, затруднено отслаивание слоя отвержденной смолы. Кроме того, когда прозрачная многослойная пленка имеет легко прилипающий слой на поверхности полиолефинового слоя, обращенной к слою отвержденной смолы, и легко прилипающий слой находится в контакте со слоем отвержденной смолы, адгезия на поверхности, находящейся в контакте со слоем отвержденной смолы, увеличена. Когда легко прилипающий слой является модифицированным полиолефиновым слоем, который имеет полярную функциональную группу на его поверхности, находящейся в контакте со слоем отвержденной смолы, адгезия на поверхности, находящейся в контакте со слоем отвержденной смолы, эффективным образом увеличена.
Когда слой адгезива, чувствительного к давлению, имеет толщину в пределах определенного интервала, достигается как превосходная адгезия между полиолефиновым слоем и слоем адгезива, чувствительного к давлению, так и высокая изолирующая способность. Когда слой отвержденной смолы имеет толщину в пределах определенного интервала, достигается как высокая изолирующая способность, так и высокая устойчивость к царапанию. Когда полиолефиновый слой имеет толщину в интервале от 10 до 30 мкм, достигается как превосходный эффект уменьшения механического напряжения, прикладываемого резиновым валиком, так и высокая изолирующая способность.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет собой вид поперечного сечения прозрачной многослойной пленки в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления данного изобретения.
Фиг. 2 представляет собой вид поперечного сечения прозрачной многослойной пленки в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления данного изобретения при закреплении на оконном стекле.
Фиг. 3 представляет собой вид поперечного сечения прозрачной многослойной пленки в соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления данного изобретения.
Фиг. 4 представляет собой график, показывающий зависимость между натяжением при смачивании и адгезией на поверхности раздела между слоем адгезива, чувствительного к давлению, и полиолефиновым слоем.
Фиг. 5 представляет собой график, показывающий зависимость между натяжением при смачивании и адгезией на поверхности раздела между полиолефиновым слоем и слоем отвержденной смолы.
Описание вариантов осуществления
Теперь будет предоставлено подробное описание прозрачной многослойной пленки в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления данного изобретения.
Фиг. 1 представляет собой вид поперечного сечения прозрачной многослойной пленки в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления данного изобретения. Как проиллюстрировано на Фиг. 1, прозрачная многослойная пленка 10 содержит прозрачную полимерную пленку 12, прозрачный мультислой 14, слой 16 адгезива, чувствительного к давлению, полиолефиновый слой 18 и слой 20 отвержденной смолы. Прозрачный мультислой 14 размещен на поверхности прозрачной полимерной пленки 12. Слой 16 адгезива, чувствительного к давлению, размещен в контакте с прозрачным мультислоем 14, в то время как полиолефиновый слой 18 размещен в контакте со слоем 16 адгезива, чувствительного к давлению. Кроме того, легко прилипающий слой 22 сформирован на поверхности 18b полиолефинового слоя 18, обращенной к слою 20 отвержденной смолы. Легко прилипающий слой 22 находится в контакте со слоем 20 отвержденной смолы.
Прозрачная полимерная пленка 12 функционирует в качестве основы, на которой сформирован прозрачный мультислой 14. Для того, чтобы сформировать прозрачную полимерную пленку 12, может быть использован любой материал, при условии, что материал обладает прозрачностью в видимой области, и при условии, что на его поверхности слои могут быть сформированы без каких-либо затруднений.
Конкретные примеры материала для прозрачной полимерной пленки 12 включают полимерные материалы, такие как полиэтилентерефталат, поликарбонат, полиметилметакрилат, полиэтилен, полипропилен, этилен-винилацетатный сополимер, полистирол, полиимид, полиамид, полибутилентерефталат, полиэтиленнафталат, полисульфон, полиэфирсульфон, полиэфирэфиркетон, поливиниловый спирт, поливинилхлорид, поливинилиденхлорид, триацетилцеллюлоза, полиуретан и циклоолефиновый полимер. Эти материалы могут содержаться в полимерной пленке 12 в единственном числе или в комбинации. Среди них, с точки зрения обладания высокой прозрачностью, долговечностью и способностью подвергаться обработке, особенно предпочтительные примеры включают полиэтилентерефталат, поликарбонат, полиметилметакрилат и циклоолефиновый полимер.
Прозрачный мультислой 14 имеет многослойную ламинированную структуру, в которой один или несколько слоев оксида металла и один или несколько слоев металла наслоены поочередно в порядке слой оксида металла/слой металла/слой оксида металла/…, от стороны, обращенной к прозрачной полимерной пленке 12. Предпочтительно, чтобы самый внутренний слой, обращенный к прозрачной полимерной пленке 12, и самый внешний слой на стороне, противоположной прозрачной полимерной пленке 12, являлись слоями оксида металла. Каждый из слоев металла может быть покрыт барьерным(и) слоем(ями) на одной или обеих его поверхностях. Поскольку барьерные слои присоединены к слоям оксида металла, один слой оксида металла, включающий один или два барьерных слоя, считают как один слой. Барьерные слои препятствуют диффузии элементов, составляющих слои металла, в слои оксида металла.
Слои оксида металла улучшают прозрачность (т.е. коэффициент пропускания в видимой области) прозрачного мультислоя 14, когда они наслоены совместно со слоями металла, и слои оксида металла функционируют главным образом в качестве слоев с высоким показателем преломления. При этом, высокий показатель преломления означает показатель преломления 1,7 или выше по отношению к свету, имеющему длину волны 633 нм. Слои металла в основном функционируют в качестве слоев для экранирования солнечного излучения. При наличии прозрачного мультислоя 14, прозрачная многослойная пленка 10 имеет высокий коэффициент пропускания видимого света (т.е. прозрачность), и высокую способность к экранированию солнечного излучения и теплоизолирующую способность.
Число слоев в прозрачной многослойной пленке 14 может быть определено подходящим образом, при принятии во внимание требуемых оптических свойств, таких как коэффициент пропускания видимого света (т.е. прозрачность), способность к экранированию солнечного излучения и теплоизолирующая способность, и электрических свойств, таких как общее поверхностное сопротивление пленки. Число слоев в прозрачном мультислое 14 находится предпочтительно в интервале от двух до десяти, с точки зрения материалов слоев, их толщин и производственных расходов. Число является более предпочтительно нечетным числом, и еще более предпочтительно равным трем, пяти или семи, с точки зрения оптических свойств прозрачного мультислоя 14.
Слой 16 адгезива, чувствительного к давлению, функционирует таким образом, что связывает полиолефиновый слой 18 с прозрачным мультислоем 14. Примеры адгезива, чувствительного к давлению, включают акриловый, кремнийорганический и уретановый адгезивы, чувствительные к давлению. Если нечувствительный к давлению адгезив используют вместо адгезива, чувствительного к давлению, слои оксида металла могут легко отслаиваться посредством усадочного напряжения, поскольку адгезив имеет большую усадку. Однако когда используют адгезив, чувствительный к давлению, то адгезив, чувствительный к давлению, имеет такую малую усадку, что расслаивание слоев оксида металла подавляется. Поскольку прозрачная многослойная пленка 10 имеет поверхность разреза на ее краю, то края слоев металла открыты. Соответственно, края слоев металла могут подвергаться коррозии в соленой воде. Однако, поскольку отслаивание слоя оксида металла на слое 16 адгезива, чувствительного к давлению, подавлено, проникновение соленой воды от края пленки 10 внутрь подавлено, посредством чего сдерживается прогрессирование коррозии в соленой воде внутри пленки 10.
Толщина слоя 16 адгезива, чувствительного к давлению, составляет предпочтительно 5,0 мкм или менее и более предпочтительно 2,0 мкм или менее, чтобы предоставить высокую теплоизолирующую способность (т.е. низкий коэффициент теплового пропускания). С другой стороны, толщина составляет предпочтительно 1,0 мкм или более, и более предпочтительно 1,2 мкм или более, чтобы предоставить превосходную адгезию по отношению к полиолефиновому слою 18.
Обладая высокой гибкостью, полиолефиновый слой 18 действует, чтобы уменьшать механическое напряжение, прикладываемое резиновым валиком во время закрепления прозрачной многослойной пленки 10. Кроме того, полиолефиновый слой 18 действует, чтобы подавлять проникновение соленой воды от поверхности прозрачного мультислоя 14 к слоям металла в мультислое 14, покрывая поверхность мультислоя 14. Любой полиолефиновый материал может быть использован, чтобы сформировать полиолефиновый слой 18; однако полипропилен является предпочтительным по причине его высокой прозрачности. Двухосноориентированный полипропилен (OPP) является особенно предпочтительным.
Толщина полиолефинового слоя 18 составляет предпочтительно 30 мкм или менее и более предпочтительно 24 мкм или менее, чтобы предоставить высокую теплоизолирующую способность (т.е. низкий коэффициент теплового пропускания). С другой стороны, толщина составляет предпочтительно 10 мкм или более, и более предпочтительно 13 мкм или более, чтобы предоставить превосходный эффект уменьшения механического напряжения, прикладываемого резиновым валиком во время закрепления пленки 10.
Слой 20 отвержденной смолы действует, чтобы увеличивать устойчивость к царапанию прозрачной многослойной пленки 10. Слой 20 отвержденной смолы предоставляют в качестве наружного слоя. Примеры отверждаемой смолы для формирования слоя 20 отвержденной смолы включают акриловую, эпоксидную и уретановую смолы. Более конкретные примеры включают акриловую, акрилуретановую, силикон-акриловую и акрилмеламиновую смолы.
Толщина слоя 20 отвержденной смолы составляет предпочтительно 2,0 мкм или менее и более предпочтительно 1,6 мкм или менее, чтобы предоставить высокую теплоизолирующую способность (т.е. низкий коэффициент теплового пропускания). С другой стороны, толщина составляет предпочтительно 1,0 мкм или более, и более предпочтительно 1,3 мкм или более, чтобы предоставить высокую устойчивость к царапанию.
В прозрачной многослойной пленке 10, слой 20 отвержденной смолы предоставлен в качестве наружного слоя, и полиолефиновый слой 18 размещен между прозрачным мультислоем 14 и слоем 20 отвержденной смолы. Имея слои 18, 20, пленка 10 обладает как высокой устойчивостью к царапанию, так и превосходным эффектом уменьшения механического напряжения, прикладываемого резиновым валиком во время закрепления пленки 10. Если пленка 10 имеет лишь один из слоев 18, 20, или же по меньшей мере один из слоев 18, 20 размещен в других местах в пленке 10, по меньшей мере одно из двух превосходных свойств может не быть достигнуто.
Полиолефиновый слой 18 предпочтительно имеет натяжение при смачивании 35 мН/м или более на его поверхности 18a, находящейся в контакте со слоем 16 адгезива, чувствительного к давлению. Натяжение при смачивании составляет более предпочтительно 41 мН/м или более. Когда натяжение при смачивании на поверхности 18a увеличено, увеличенная адгезия предоставлена между полиолефиновым слоем 18 и слоем 16 адгезива, чувствительного к давлению, посредством чего подавляется отслаивание слоя 16 адгезива, чувствительного к давлению, от полиолефинового слоя 18. Натяжение при смачивании может быть увеличено посредством обработки коронным разрядом поверхности 18a полиолефинового слоя 18. Соответственно, поверхность 18a полиолефинового слоя 18, находящуюся в контакте со слоем 16 адгезива, чувствительного к давлению, предпочтительно обрабатывают коронным разрядом, чтобы увеличить эффективным образом натяжение при смачивании. Натяжение при смачивании может быть измерено в соответствии с JIS K6768.
Полиолефиновый слой 18 предпочтительно имеет натяжение при смачивании 43 мН/м или более на его поверхности 18b, находящейся в контакте со слоем 20 отвержденной смолы. Натяжение при смачивании составляет более предпочтительно 46 мН/м или более. Когда натяжение при смачивании на поверхности 18b увеличено, увеличенная адгезия предоставлена между полиолефиновым слоем 18 и слоем 20 отвержденной смолы, посредством чего подавляется отслаивание слоя 20. Натяжение при смачивании на поверхности 18b может быть увеличено посредством формирования легко прилипающего слоя 22 на поверхности 18b полиолефинового слоя 18. В данном случае легко прилипающий слой 22 служит в качестве слоя, поверхность которого находится в контакте со слоем 20 отвержденной смолы. Соответственно, прозрачная многослойная пленка 10 предпочтительно имеет легко прилипающий слой 22 на поверхности 18b полиолефинового слоя, обращенной к слою 20 отвержденной смолы.
Легко прилипающий слой 22 состоит, например, из модифицированного полиолефинового слоя или слоя акриловой смолы, который имеет полярные группы на его поверхности, находящейся в контакте со слоем 20 отвержденной смолы. Полярные группы, например, содержат гетероатомы, такие как атомы N, O и S. Примеры модифицированного полиолефина включают полипропиленовый сополимер, содержащий полярную группу, полиэтилен, полиизопрен и полиизобутилен.
Сила адгезии между полиолефиновым слоем 18 и слоем 16 адгезива, чувствительного к давлению, составляет предпочтительно 3 Н/25 мм или более, и более предпочтительно 7 Н/25 мм или более. Силу адгезии между слоями 16, 18 измеряют в соответствии с JIS A5759. Сила адгезии между полиолефиновым слоем 18 и слоем 20 отвержденной смолы соответствует предпочтительно 20 или более секций, и более предпочтительно 25 или более секций, при оценке в соответствии с JIS K5600-5-6.
Прозрачная многослойная пленка 10 может быть изготовлена следующим образом: первоначально, прозрачный мультислой 14 приготавливали последовательным наложением составляющих слоев на прозрачную полимерную пленку 12, чтобы иметь соответствующую многослойную структуру при применении подходящих способов формирования пленки. Приготовленный прозрачный мультислой 14 подвергают термообработке, такой как пост-окисление, в случае необходимости. Затем слой 16 адгезива, чувствительного к давлению, формируют на поверхности прозрачного мультислоя 14 посредством нанесения адгезива, чувствительного к давлению, на поверхность. Затем полиолефиновый слой 18 формируют посредством размещения полиолефиновой пленки, имеющей легко прилипающий слой 22 на одной ее поверхности, и приложения давления к пленке. В заключение, слой 20 отвержденной смолы формируют посредством нанесения отверждаемой смолы на поверхность легко прилипающего слоя 22 на полиолефиновом слое 18 и отверждения пленки отверждаемой смолы. Соответственно, получают прозрачную многослойную пленку 10.
Прозрачную многослойную пленку 10 закрепляют подходящим образом на оконном стекле строительной конструкции, такой как здание и дом, или транспортного средства, такого как автомобиль. Фиг. 2 показывает прозрачную многослойную пленку 10, которая закреплена на оконном стекле 24. Как проиллюстрировано на Фиг. 2, прозрачная многослойная пленка 10 закреплена на поверхности оконного стекла 24 со стороны внутреннего пространства помещения, при ее стороне, на которой сформирован прозрачный мультислой 14, обращенной внутрь помещения, и ее стороне, на которой не сформирован прозрачный мультислой 14, обращенной наружу от помещения. Прозрачная многослойная пленка 10 может быть закреплена на оконном стекле 24 при применении адгезива 26.
Прозрачная многослойная пленка 10 отражает солнечное излучение, поступающее с наружной стороны помещения, посредством мультислоя 14 и, соответственно, обладает соответственно, обладает высокой способностью к экранированию солнечного излучения. Кроме того, прозрачный мультислой 14 улучшает эффект нагревания и охлаждения внутреннего пространства помещения. Соответственно, прозрачная многослойная пленка 10 имеет высокую теплоизолирующую способность. Слой 20 отвержденной смолы в качестве наружного слоя предоставляет высокую устойчивость к царапанию. Полиолефиновый слой 18, размещенный между слоем 20 отвержденной смолы и прозрачным мультислоем 14, уменьшает механическое напряжение, прикладываемое резиновым валиком во время закрепления пленки 10. Слой 16 адгезива, чувствительного к давлению, обеспечивает прилипание полиолефинового слоя 18. Кроме того, слой 16 адгезива, чувствительного к давлению, сдерживает коррозию в соленой воде на краю пленки 10, в то время как полиолефиновый слой 18 сдерживает коррозию в соленой воде на поверхности пленки 10. Соответственно, подавляется ухудшение пленки 10 посредством коррозии в соленой воде.
Далее будет предоставлено подробное описание прозрачной многослойной пленки в соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления данного изобретения.
Фиг. 3 представляет собой вид поперечного сечения прозрачной многослойной пленки в соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления данного изобретения. Как проиллюстрировано на Фиг. 3, прозрачная многослойная пленка 30 содержит прозрачную полимерную пленку 12, прозрачный мультислой 14, слой 16 адгезива, чувствительного к давлению, полиолефиновый слой 18 и слой 20 отвержденной смолы. Прозрачный мультислой 14 размещен на поверхности прозрачной полимерной пленки 12. Слой 16 адгезива, чувствительного к давлению, размещен в контакте с прозрачным мультислоем 14, в то время как полиолефиновый слой 18 размещен в контакте со слоем 16 адгезива, чувствительного к давлению. Легко прилипающий слой не сформирован на поверхности 18b полиолефинового слоя 18, обращенной к слою 20 отвержденной смолы, и слой 20 отвержденной смолы размещен в контакте с полиолефиновым слоем 18.
По сравнению с прозрачной многослойной пленкой 10, прозрачная многослойная пленка 30 не имеет легко прилипающего слоя на поверхности 18b полиолефинового слоя 18, обращенной к слою 20 отвержденной смолы. В данном случае, поверхность 18b полиолефинового слоя 18, обращенная к слою 20 отвержденной смолы, служит в качестве поверхности, которая находится в контакте со слоем 20 отвержденной смолы. Поверхность 18b, находящаяся в контакте со слоем 20 отвержденной смолы, имеет натяжение при смачивании 43 мН/м или более. Натяжение при смачивании составляет более предпочтительно 46 мН/м или более. Натяжение при смачивании может быть увеличено посредством обработки коронным разрядом поверхности 18b полиолефинового слоя 18. Соответственно, поверхность 18b полиолефинового слоя 18, находящуюся в контакте со слоем 20 отвержденной смолы предпочтительно обрабатывают коронным разрядом, чтобы увеличить натяжение при смачивании.
Далее будут предоставлены описания слоя оксида металла, слоя металла и барьерного слоя, содержащихся в прозрачном мультислое 14.
Примеры оксида металла, составляющего слой оксида металла в прозрачном мультислое 14, включают оксиды титана, цинка, индия, олова, индия-олова, магния, алюминия, циркония, ниобия и церия. Эти виды оксидов могут содержаться в слое оксида металла в единственном числе или в комбинации. Кроме того, также может быть применим сложный оксид, который содержит два или более из этих оксидов металлов. В частности, с точки зрения обладания сравнительно высоким показателем преломления в отношении видимого света, примеры предпочтительных оксидов металлов включают оксиды титана, индия-олова, цинка и олова.
Слой оксида металла может быть сформирован газофазным способом или жидкофазным способом. Жидкофазный способ, в противоположность газофазному способу, не требует вакуумирования или применения большой электрической мощности. Соответственно, жидкофазный способ является экономически эффективным и также обеспечивает высокую производительность. Поэтому жидкофазный способ является предпочтительным способом. В качестве жидкофазного способа, с точки зрения эффективного сохранения остаточного органического компонента, золь-гелевый способ может быть предпочтительно использован.
Хотя слой оксида металла состоит в основном из вышеуказанного оксида металла, органический компонент может также содержаться в дополнение к оксиду металла. Это обусловлено тем, что гибкость прозрачной многослойной пленки улучшается, когда слой металла содержит органический компонент. Конкретные примеры органического компонента этого вида включают компонент, происходящий от образования материала слоя оксида металла, такой как компонент, происходящий из исходного материала для золь-гелевого способа.
Более конкретные примеры органического компонента включают металлоорганические соединения (включая материалы, образованные их разложением), такие как алкоксиды, ацилаты и хелаты металлов, составляющих вышеописанные оксиды металлов; и различные виды добавок, таких как (нижеописанные) органические соединения, которые образуют хелаты, поглощающие ультрафиолетовое излучение, посредством реакционного взаимодействия с металлоорганическими соединениями. Эти соединения могут содержаться в слое оксида металла в единственном числе или в комбинации.
С точки зрения придания эффективным образом гибкости слою оксида металла, нижний предел содержания органического компонента в слое оксида металла составляет предпочтительно 3 масс.%, более предпочтительно 5 масс.% и еще более предпочтительно 7 масс.%. С другой стороны, с точки зрения обеспечения эффективным образом высокого показателя преломления и устойчивости к растворителям слоя оксида металла, верхний предел содержания составляет предпочтительно 30 масс.%, более предпочтительно 25 масс.% и еще более предпочтительно 20 масс.%. Содержание органического компонента может быть определено с помощью, например, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS). Вид органического компонента может быть определен, например, с помощью инфракрасной спектроскопии (ИК) (инфракрасного абсорбционного анализа).
В конкретном примере золь-гелевого способа, жидкий материал для формирования покрытия, содержащий металлоорганическое соединение металла, который составляет оксид металла, наносят в форме тонкой пленки и сушат в случае необходимости, чтобы сформировать слой предшественника слоя оксида металла. Затем органометаллическое соединение, содержащееся в этом слое предшественника, подвергают реакции гидролиза-конденсации, чтобы синтезировать оксид металла, составляющего органометаллическое соединение. Посредством этого способа формируют слой оксида металла, содержащий оксид металла в качестве основного компонента и органический компонент. Ниже данный способ поясняется более подробно.
Жидкий материал для формирования покрытия может быть приготовлен растворением органометаллического соединения в подходящем растворителе. Конкретные примеры металлоорганического соединения включают металлоорганические соединения таких металлов, как титан, цинк, индий, олово, магний, алюминий, цирконий, ниобий, церий, кремний, гафний и свинец. Эти соединения могут содержаться в жидкости в единственном виде или в комбинации.
Конкретные примеры металлоорганического соединения включают алкоксиды, ацилаты и хелаты вышеописанных металлов. С точки зрения стабильности в воздухе, хелаты металлов являются предпочтительными.
В частности, в качестве металлоорганического соединения предпочтительно используют органическое соединение металла, который образует оксид металла, имеющий высокий показатель преломления. Примеры такого металлоорганического соединения включают органические соединения титана.
Конкретные примеры органических соединений титана включают алкоксиды титана, имеющие связь M-O-R (где R означает алкильную группу, и M означает атом титана), такие как тетра-н-бутоксититан, тетраэтоксититан, тетра-изо-пропоксититан и тетраметоксититан; ацилаты титана, имеющие связь M-O-CO-R (где R означает алкильную группу, и M означает атом титана), такие как стеарат изопропоксититана; и хелаты титана, такие как диизопропоксибис(ацетилацетонат) титана, дигидроксибис(лактат) титана, диизопропоксибис(триэтаноламинато)титан и диизопропоксибис(этилацетоацетат) титана. Один вид этих соединений может быть использован в единственном числе, или могут быть смешаны два или более их видов. Кроме того, эти соединения могут быть мономерами или полимерами.
С точки зрения равномерности толщины покровной пленки и с точки зрения толщины пленки, полученной однократным нанесением покрытия, содержание металлоорганического соединения в жидком материале для формирования покрытия находится предпочтительно в интервале 1-20 масс.%, более предпочтительно в интервале 3-15 масс.% и еще более предпочтительно в интервале 5-10 масс.%.
Конкретные примеры растворителя, в котором растворяют металлоорганическое соединение, включают спирты, такие как метанол, этанол, пропанол, бутанол, гептанол и изопропиловый спирт; сложные эфиры органической кислоты, такие как этилацетат; кетоны, такие как ацетонитрил, ацетон и метилэтилкетон; циклоэфиры, такие как тетрагидрофуран и диоксан; амиды кислот, такие как формамид и N,N-диметилформамид; углеводороды, такие как гексан; и ароматические углеводороды, такие как толуол. Один из этих растворителей может быть использован в единственном числе, или два или более их вида могут быть смешаны.
С точки зрения равномерности толщины покровной пленки и с точки зрения толщины пленки, полученной однократным нанесением покрытия, количество растворителя находится предпочтительно в интервале величин в 5-100 раз, более предпочтительно в 7-30 раз и еще более предпочтительно в 10-20 раз больше массы металлоорганического соединения в твердом состоянии.
Когда количество растворителя больше, чем в 100 раз, имеет место тенденция, что толщина пленки, полученная однократным нанесением покрытия, является малой, и требуется нанесение покрытия несколько раз, чтобы достигнуть желательной толщины пленки. С другой стороны, когда количество растворителя меньше, чем в 5 раз, имеет место тенденция, что толщина пленки, является слишком большой, и затруднено протекание реакции гидролиза-конденсации металлоорганического соединения в достаточной мере. Поэтому количество растворителя предпочтительно выбирают при принятии во внимание этих факторов.
Жидкий материал для формирования покрытия может быть приготовлен, например, перемешиванием и смешиванием металлоорганического соединения, отвешенного таким образом, чтобы достигнуть заданного соотношения, соответствующего количества растворителя и других ингредиентов, в случае необходимости, в течение заданного периода времени при применении средства для перемешивания, такого как мешалка. В этом случае, смешивание компонентов может быть выполнено за один раз или может быть разделено на несколько этапов.
С точки зрения содействия нанесению равномерного покрытия, примеры предпочтительного способа нанесения покрытия с применением вышеуказанного жидкого материала для формирования покрытия включают различные способы влажного нанесения покрытия, такие как способ нанесения покрытия неглубокой печатью, способ нанесения покрытия глубокой печатью, способ нанесения покрытия реверсивным валиком, способ нанесения покрытия экструзионной головкой, способ нанесения покрытия ракелем, способ нанесения покрытия окунанием, способ нанесения покрытия центрифугированием и способ нанесения покрытия стержнем. Эти способы могут быть выбраны подходящим образом и могут быть использованы в единственном виде или в комбинации.
Для сушки нанесенного жидкого материала для формирования покрытия может быть использовано обычное оборудование для сушки. Конкретные примеры условий сушки включают температурный интервал 80-120°C и время сушки 0,5-5 минут.
Конкретные примеры средства для вызывания реакции гидролиза-конденсации металлоорганического соединения в слое предшественника включают облучение световой энергией, такой как ультрафиолетовое и рентгеновское излучение, облучение электронным пучком и нагревание. Эти средства могут быть использованы в отдельности или в комбинации. Среди них, облучение световой энергией или, в особенности, ультрафиолетовым излучением, может быть предпочтительно использовано. Это обусловлено тем, что в случае облучения световой энергией оксид металла может быть получен при более низкой температуре и в течение более короткого периода времени, и меньшую величину тепловой нагрузки, такой как термическое разложение, прикладывают к прозрачной полимерной пленке, чем в случае других способов (и поэтому, особенно в случае ультрафиолетового излучения, имеет место то преимущество, что требуется лишь сравнительно простое оборудование). Кроме того, имеет место преимущество, заключающееся в том, что металлоорганическое соединение (включая материалы, образованные его разложением) может оставаться в качестве органического компонента в случае облучения световой энергией.
Когда процесс отверждения в золь-гелевом способе выполняют с помощью облучения световой энергией, полученный слой оксида металла может быть более грубым, чем слои оксида металла, полученные другими способами, такими как способ напыления. Соответственно, когда прозрачную многослойную пленку закрепляют с помощью воды на оконном стекле строительной конструкции, вода, остающаяся в промежутке между оконным стеклом и пленкой, может легко удаляться из данного промежутка. Соответственно, прозрачная многослойная пленка обладает высокой способностью к обработке при ее присоединении с помощью воды.
Конкретные примеры оборудования для облучения ультрафиолетовым излучением включают ртутную лампу, ксеноновую лампу, дейтериевую лампу, эксимерную лампу и металлогалогенную лампу. Эти средства могут быть использованы в отдельности или в комбинации.
Интенсивность прикладываемой световой энергии может быть отрегулирована различным образом при принятии во внимание, например, вида металлоорганического соединения, в основном составляющего слой предшественника, и толщины слоя предшественника. Когда интенсивность прикладываемой световой энергии слишком мала, затруднено достижение высокого показателя преломления слоя оксида металла. С другой стороны, когда интенсивность слишком большая, прозрачная полимерная пленка может деформироваться вследствие тепла, создаваемого во время облучения световой энергией. Поэтому, предпочтительным является принятие во внимание этих факторов.
2
2
В случае, когда ультрафиолетовое излучение прикладывают в качестве световой энергии, интенсивность излучения, измеренное в интервале длин волны 300-390 нм, находится предпочтительно в интервале 300-8000 мДж/см и более предпочтительно в интервале 500-5000 мДж/см с точки зрения показателя преломления слоя оксида металла и повреждений, которым подвергается прозрачная полимерная пленка.
Когда световую энергию прикладывают в качестве средства вызывания реакции гидролиза-конденсации металлоорганического соединения в слое предшественника, предпочтительно, чтобы добавка, такая как органическое соединение, которое реагирует с металлоорганическим соединением с образованием светопоглощающего хелата (например, поглощающего ультрафиолетовое излучение), была добавлена к вышеописанному жидкому материалу для формирования покрытия. Когда такую добавку добавляют к жидкому материалу для формирования покрытия, который является исходным раствором, светопоглощающий хелат, образованный предварительно, облучают световой энергией. Поэтому слой оксида металла, имеющий высокий показатель преломления, может быть легко сформирован при сравнительно низкой температуре.
Конкретные примеры вышеописанной добавки включают такие добавки, как β-дикетоны, алкоксиспирты и алканоламины. Более конкретные примеры β-дикетонов включают ацетилацетон, бензоилацетон, этилацетоацетат, метилацетоацетат и диэтилмалонат. Примеры алкоксиспиртов включают 2-метоксиэтанол, 2-этоксиэтанол и 2-метокси-2-пропанол. Примеры алканоламинов включают моноэтаноламин, диэтаноламин и триэтаноламин. Один из них может быть использован в единственном числе, или два или более их вида могут быть смешаны.
Среди этих соединений, β-дикетоны являются особенно предпочтительными. Среди β-дикетонов, ацетилацетон может быть использован наиболее предпочтительным образом.
С точки зрения эффективного увеличения показателя преломления и с точки зрения стабильности добавки в покровной пленке, количество добавляемой вышеуказанной добавки находится предпочтительно в интервале 0,1-2 моль и более предпочтительно в интервале 0,5-1,5 моль, в расчете на 1 моль атомов металла в металлоорганическом соединении.
Толщина слоя оксида металла может быть отрегулирована, принимая во внимание способность к экранированию солнечного излучения, видимость и цвет света, отраженного от слоя. С точки зрения эффективного предотвращения изменения цвета отраженного света до красноватого или желтоватого и получения высокой прозрачности, нижний предел толщины слоя оксида металла составляет предпочтительно 10 нм, более предпочтительно 15 нм или более и еще более предпочтительно 20 нм или более. С другой стороны, с точки зрения предотвращения изменения цвета отраженного света до зеленоватого и получения высокой прозрачности, верхний предел толщины слоя оксида металла составляет предпочтительно 90 нм, более предпочтительно 85 нм и еще более предпочтительно 80 нм.
Примеры металлов, составляющих слой металла включают такие металлы, как серебро, золото, платина, медь, алюминий, хром, титан, цинк, олово, никель, кобальт, ниобий, тантал, вольфрам, цирконий, свинец, палладий и индий; и сплавы этих металлов. Они могут быть использованы в отдельности или в комбинации.
С точки зрения обеспечения высокой прозрачности для видимого света, способности к отражению теплового излучения и электропроводности мультислоя, металл, составляющий слой металла, является предпочтительно серебром или сплавом серебра. С точки зрения улучшения долговечности по отношению к условиям окружающей среды, таким как тепло, свет и влажность, металл более предпочтительно является сплавом серебра, содержащим серебро в качестве основного компонента и по меньшей мере один или более металлических элементов, таких как медь, висмут, золото, палладий, платина и титан. Еще более предпочтительно, чтобы металл являлся сплавом серебра, содержащим медь (сплавом Ag-Cu), сплавом серебра, содержащим висмут (сплавом Ag-Bi) или сплавом серебра, содержащим титан (сплавом Ag-Ti). Это обусловлено тем, что они предоставляют такие преимущества, как значительный эффект сдерживания диффузии серебра и экономическая эффективность.
При применении сплава серебра, содержащего медь, другие элементы или сопутствующие примеси могут также содержаться в сплаве в дополнение к серебру и меди при условии, что они не влияют отрицательным образом, например, на эффект сдерживания агрегации и диффузии серебра в сплаве Ag-Cu.
Конкретные примеры вышеуказанных других элементов включают элементы, растворимые в Ag, такие как Mg, Pd, Pt, Au, Zn, Al, Ga, In, Sn, Sb, Li, Cd, Hg и As; элементы, которые могут осаждаться сами по себе в сплаве Ag-Cu, такие как Be, Ru, Rh, Os, Ir, Bi, Ge, V, Nb, Тa, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Co, Ni, Si, Tl и Pb; элементы, которые могут осаждаться в виде интерметаллических соединений с Ag, такие как Y, La, Ce, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ti, Zr, Hf, Na, Ca, Sr, Ba, Sc, Pr, Eu, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, S, Se и Тe. Эти элементы могут содержаться в сплаве в единственном виде или в комбинации.
Когда применяют сплав серебра, содержащий медь, с точки зрения выгодного использования эффекта добавления меди, нижний предел содержания меди составляет предпочтительно 1 ат.%, более предпочтительно 2 ат.% и еще более предпочтительно 3 ат.%. С другой стороны, с точки зрения обеспечения эффективным образом высокой прозрачности слоя металла и с точки зрения технологичности, например, простоты приготовления мишени для распыления, верхний предел содержания меди составляет предпочтительно 20 ат.%, более предпочтительно 10 ат.% и еще более предпочтительно 5 ат.%.
При применении сплава серебра, содержащего висмут, другие элементы или сопутствующие примеси могут также содержаться в сплаве в дополнение к серебру и висмуту при условии, что они не влияют отрицательным образом, например, на эффект сдерживания агрегации и диффузии серебра.
Конкретные примеры вышеуказанных других элементов включают элементы, растворимые в Ag, такие как Mg, Pd, Pt, Au, Zn, Al, Ga, In, Sn, Sb, Li, Cd, Hg и As; элементы, которые могут осаждаться сами по себе в сплаве Ag-Bi, такие как Be, Ru, Rh, Os, Ir, Cu, Ge, V, Nb, Тa, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Co, Ni, Si, Tl и Pb; и элементы, которые могут осаждаться в виде интерметаллических соединений с Ag, такие как Y, La, Ce, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ti, Zr, Hf, Na, Ca, Sr, Ba, Sc, Pr, Eu, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, S, Se и Тe. Эти элементы могут содержаться в сплаве в единственном виде или в комбинации.
Когда применяют сплав серебра, содержащий висмут, с точки зрения выгодного использования эффекта добавления висмута, нижний предел содержания висмута составляет предпочтительно 0,01 ат.%, более предпочтительно 0,05 ат.% и еще более предпочтительно 0,1 ат.%. С другой стороны, с точки зрения технологичности, например, простоты приготовления мишени для распыления, верхний предел содержания висмута составляет предпочтительно 5 ат.%, более предпочтительно 2 ат.% и еще более предпочтительно 1 ат.%.
При применении сплава серебра, содержащего титан, другие элементы или сопутствующие примеси могут также содержаться в сплаве в дополнение к серебру и титану при условии, что они не влияют отрицательным образом, например, на эффект сдерживания агрегации и диффузии серебра.
Конкретные примеры вышеуказанных других элементов включают элементы, растворимые в Ag, такие как Mg, Pd, Pt, Au, Zn, Al, Ga, In, Sn, Sb, Li, Cd, Hg и As; элементы, которые могут осаждаться сами по себе в сплаве Ag-Ti, такие как Be, Ru, Rh, Os, Ir, Cu, Ge, V, Nb, Тa, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Co, Ni, Si, Tl, Pb и Bi; и элементы, которые могут осаждаться в виде интерметаллических соединений с Ag, такие как Y, La, Ce, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Zr, Hf, Na, Ca, Sr, Ba, Sc, Pr, Eu, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, S, Se и Тe. Эти элементы могут содержаться в сплаве в единственном виде или в комбинации.
Когда применяют сплав серебра, содержащий титан, с точки зрения выгодного использования эффекта добавления титана, нижний предел содержания титана составляет предпочтительно 0,01 ат.%, более предпочтительно 0,05 ат.% и еще более предпочтительно 0,1 ат.%. С другой стороны, с точки зрения образования эффективным образом полного твердого раствора при формировании слоя, верхний предел содержания титана составляет предпочтительно 2 ат.%, более предпочтительно 1,75 ат.% и еще более предпочтительно 1,5 ат.%.
Содержание добавки элемента, такого как медь, висмут и титан, может быть измерено анализом оптической эмиссионной спектроскопией с индуктивно связанной плазмой (ICP). Металл (включая сплав), составляющий слой металла, может быть частично окислен.
С точки зрения стабильности и способности к отражению теплового излучения слоя металла, нижний предел толщины слоя металла составляет предпочтительно 3 нм, более предпочтительно 5 нм и еще более предпочтительно 7 нм. С другой стороны, с точки зрения прозрачности для видимого света и экономической эффективности, верхний предел толщины составляет предпочтительно 30 нм, более предпочтительно 20 нм и еще более предпочтительно 15 нм.
Конкретные примеры способа формирования слоя металла включают способы физического осаждения из паровой фазы (PVD), такие как способ вакуумного осаждения, способ напыления, способ ионного осаждения, способ молекулярно-лучевой эпитаксии (MBE) и способ лазерной абляции; и способы химического осаждения из паровой фазы (CVD), такие как способ термохимического осаждения из паровой фазы и способ плазмохимического осаждения из паровой фазы. Эти способы могут быть использованы в единственном виде или в комбинации для формирования слоя металла.
Среди этих способов, с точки зрения получения плотного слоя и регулирования толщины слоя сравнительно простым образом, может быть предпочтительно использован такой способ напыления, как способ магнетронного напыления при постоянном токе и способ ВЧ магнетронного напыления.
Слой металла может быть окислен, например, посредством пост-окисления, которое будут описано далее, при условии, что функциональность слоя металла не ухудшается.
Барьерный слой, который присоединяют к слою металла, в основном функционирует в качестве барьера, препятствующего диффузии элемента, составляющего слой металла, в слой оксида металла. Кроме того, посредством нахождения между слоем оксида металла и слоем металла, барьерный слой также способствует улучшению адгезии между слоем оксида металла и слоем металла. При условии, что он в состоянии препятствовать диффузии, барьерный слой может иметь прерывистую структуру, такую как островковая структура.
Конкретные примеры оксида металла, составляющего барьерный слой, включают оксиды титана, цинка, индия, олова, индия-олова, магния, алюминия, циркония, ниобия и церия. Эти оксиды металла могут содержаться в барьерном слое в единственном числе или в комбинации. Кроме того, эти оксиды металла могут также составлять сложный оксид, который содержит два или более вида оксидов металла. Помимо оксидов металлов, барьерный слой может также содержать сопутствующие примеси.
С точки зрения обладания превосходным эффектом сдерживания диффузии атомов металла, составляющих слой металла, и высокой адгезией, барьерный слой предпочтительно состоит в основном из оксида металла, содержащегося в слое оксида металла.
2
2
Более конкретно, например, когда слой TiO выбирают в качестве слоя оксида металла, барьерный слой является предпочтительно слоем оксида титана, состоящим в основном из оксида Ti, который является металлом, содержащимся в слое TiO.
Когда барьерным слоем является слой оксида титана, барьерный слой может быть слоем, сформированным изначально как слой оксида титана, слоем, сформированным пост-окислением слоя металлического Ti, или слоем, сформированным пост-окислением слоя частично окисленного титана.
Хотя барьерный слой и слой оксида металла состоят оба в основном из оксидов металлов, барьерный слой сконфигурирован таким образом, что имеет меньшую толщину, чем слой оксида металла. Это обусловлено тем, что диффузия металла, составляющего слой металла, происходит на атомном уровне, так что для барьерного слоя имеет место низкая потребность в том, чтобы он имел такую же большую толщину, как та, что требуется для обеспечения достаточного показателя преломления. Кроме того, более тонкий слой может быть сформирован при меньших затратах и тем самым может способствовать снижению стоимости изготовления прозрачной многослойной пленки.
С точки зрения обеспечения эффективным образом барьерного свойства, нижний предел толщины барьерного слоя составляет предпочтительно 1 нм, более предпочтительно 1,5 нм и еще более предпочтительно 2 нм. С другой стороны, с точки зрения экономической эффективности, верхний предел толщины составляет предпочтительно 15 нм, более предпочтительно 10 нм и еще более предпочтительно 8 нм.
Когда барьерный слой состоит в основном из оксида титана, атомное молярное отношение титана к кислороду Ti/O в оксиде титана имеет, с точки зрения барьерного свойства, нижний предел предпочтительно 1,0/4,0, более предпочтительно 1,0/3,8, еще более предпочтительно 1,0/3,5, еще более предпочтительно 1,0/3,0 и наиболее предпочтительно 1,0/2,8.
Когда барьерный слой состоит в основном из оксида титана, атомное молярное отношение титана к кислороду Ti/O в оксиде титана имеет, с точки зрения прозрачности для видимого света, нижний предел предпочтительно 1,0/0,5, более предпочтительно 1,0/0,7, еще более предпочтительно 1,0/1,0, еще более предпочтительно 1,0/1,2 и наиболее предпочтительно 1,0/1,5.
Отношение Ti/O может быть оценено из состава барьерного слоя. В качестве метода компонентного анализа для барьерного слоя, с точки зрения возможности проанализировать состав чрезвычайно тонкого слоя сравнительно точным образом, может быть предпочтительно использован энерго-дисперсионный флуоресцентный рентгеновский анализ (EDX).
В характерном методе компонентного анализа, первоначально, посредством применения метода изготовления ультратонких срезов (такого как метод с использованием микротома) приготавливают образец для испытаний, имеющий толщину 100 нм или менее в направлении поперечного сечения мультислоя, содержащего анализируемый барьерный слой. Затем многослойную структуру и расположение в ней барьерного слоя исследуют посредством обследования образца с помощью просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ) в направлении от поперечного сечения. Затем электронный пучок выпускают из электронной пушки прибора для энерго-дисперсионного флуоресцентного рентгеновского анализа (EDX) таким образом, чтобы он падал вблизи центра по направлению толщины анализируемого слоя. Падающие электроны проникают от поверхности испытываемого образца на определенную глубину и генерируют различные электронные пучки и рентгеновские лучи. Посредством детектирования и анализа эмитированных характеристических рентгеновских лучей анализируют составляющие элементы слоя.
С точки зрения формирования плотного слоя и формирования слоя, имеющего равномерную толщину величиной примерно от нескольких нанометров до нескольких десятков нанометров, газофазный способ может быть предпочтительно использован для формирования барьерного слоя.
Конкретные примеры газофазного способа включают способы физического осаждения из паровой фазы (PVD), такие как способ вакуумного осаждения, способ напыления, способ ионного осаждения, способ молекулярно-лучевой эпитаксии (MBE) и способ лазерной абляции; и способы химического осаждения из паровой фазы (CVD), такие как способ термохимического осаждения из паровой фазы и способ плазмохимического осаждения из паровой фазы. Среди газофазных способов, способ напыления, такой как способ магнетронного напыления при постоянном токе и способ ВЧ магнетронного напыления, может быть предпочтительно использован, поскольку данный способ предоставляет более высокую адгезию на поверхности раздела между слоями и более легкое регулирование толщины пленки, чем другие способы, такие как способ вакуумного осаждения.
Каждый барьерный слой, содержащийся в мультислое, может быть сформирован лишь одним из газофазных способов или двумя или более способами в комбинации.
Барьерный слой может быть сформирован с помощью вышеописанных газофазных способов изначально как слой оксида металла. В качестве альтернативы, барьерный слой может быть сформирован посредством первоначального формирования слоя металла или слоя частично окисленного металла и затем пост-окисления данного слоя металла или слоя частично окисленного металла. Слой частично окисленного металла является слоем оксида металла, который может быть дополнительно окислен.
В случае, когда барьерный слой формируют изначально как слой оксида металла, тонкий слой может быть сформирован, например, во время реакции между металлом и кислородом в качестве реакционноспособного газа, который предоставляют в виде смеси с инертным газом, таким как аргон и неон, в качестве распыляющего газа (т.е. посредством способа реактивного напыления). В случае, когда, например, слой оксида титана, имеющий вышеуказанное отношение Ti/O, формируют способом реактивного напыления, оптимальная концентрация кислорода в атмосфере (объемное отношение кислородсодержащего газа к инертному газу) может быть подходящим образом выбрана, принимая во внимание вышеописанный интервал толщин.
В случае, когда слой металла или слой частично окисленного металла формируют и затем пост-окисляют, более конкретно, вышеописанный мультислой может быть сформирован на прозрачной полимерной пленке 12, и после этого слой металла или слой частично окисленного металла в мультислое может быть подвергнут пост-окислению. Для формирования слоя металла может быть использован, например, способ напыления. Для формирования слоя частично окисленного металла может быть использован, например, вышеописанный способ реактивного напыления.
Примеры способа пост-окисления включают термообработку, обработку под давлением, химическую обработку и естественное окисление. Среди этих способов пост-окисления, с точки зрения сравнительной простоты и надежности процесса пост-окисления, термообработка является предпочтительной. Примеры термообработки включают способ, в котором прозрачную полимерную пленку, имеющую вышеописанный мультислой, размещают в атмосфере для нагревания, например, в нагревательной печи, способ с погружением в теплую воду, способ с СВЧ-нагревом и способ, в котором слой металла или слой частично окисленного металла в мультислое нагревают электрическим током. Эти способы могут быть выполнены в отдельности или в комбинации.
В качестве конкретных условий нагревания во время термообработки в атмосфере для нагревания, например, температура нагревания находится предпочтительно в интервале 30-60°C, более предпочтительно в интервале 32-57°C и еще более предпочтительно в интервале 35-55°C, и время нагревания составляет предпочтительно 5 дней или более, более предпочтительно 10 дней или более и еще более предпочтительно 15 дней или более. Это обусловлено тем, что вышеуказанные условия нагревания предоставляют высокий эффект пост-окисления и предотвращают термическую деформацию и приплавление прозрачной полимерной пленки 12.
Термообработку выполняют предпочтительно в атмосфере, содержащей кислород или влагу, например на воздухе, в атмосфере с высоким содержанием кислорода и в атмосфере с высокой влажностью. С точки зрения технологичности и снижения затрат, термообработку выполняют более предпочтительно на воздухе.
В случае, когда вышеописанный пост-окисленный слой содержится в мультислое, влага и кислород, содержащиеся в слое оксида металла, расходуются во время пост-окисления. Поэтому, даже при воздействии солнечного света, маловероятно, чтобы слой оксида металла подвергался химической реакции. В качестве конкретного примера, в случае, когда слой оксида металла формируют золь-гелевым способом, влага и кислород, содержащиеся в слое оксида металла, расходуются во время пост-окисления, и, соответственно, маловероятно, чтобы реакция золь-гелевого отверждения была вызвана солнечным светом между исходным материалом золь-гелевого способа (например, алкоксидом металла), остающимся в слое оксида металла, и влагой (например, адсорбированной водой) или кислородом. Поэтому, внутреннее механическое напряжение, вызванное изменением объема вследствие усадки при выдерживании, может быть ослаблено, и расслаивание на границах раздела в мультислое вероятнее всего будет сдерживаться, что приводит к увеличенной долговечности при воздействии солнечного света.
ПРИМЕРЫ
Описание данного изобретения будет теперь предоставлено более конкретно при ссылках на Примеры.
1. Исследование адгезии между полиолефиновым слоем и слоем адгезива, чувствительного к давлению
(Экспериментальные примеры с 1 по 6)
Пленки двухосноориентированного полипропилена (OPP), описанные ниже, использовали для Экспериментальных примеров. Пленки обрабатывали коронным разрядом, в случае необходимости, чтобы изменить их натяжение при смачивании.
· OPP <1>: «P2111», производства компании TOYOBO CO., LTD.; толщина: 20 мкм; внутренняя поверхность: имеет легко прилипающий слой; внешняя поверхность: не обработана коронным разрядом
· OPP <2>: «FOR-2», производства компании FUTAMURA CHEMICAL CO., LTD.; толщина: 15 мкм; внутренняя поверхность: обработана коронным разрядом; внешняя поверхность: обработана коронным разрядом
· OPP<3>: «EM-501», производства компании OJI SPECIALTY PAPER CO., LTD.; толщина: 15 мкм; внутренняя поверхность: обработана коронным разрядом; внешняя поверхность: не обработана коронным разрядом
· OPP <4>: «S-648», производства компании TORAY INDUSTRIES INC.; толщина: 20 мкм; внутренняя поверхность: обработана коронным разрядом; внешняя поверхность: имеет легко прилипающий слой
Вначале измеряли величины натяжения при смачивании поверхностей пленок двухосноориентированного полипропилена (OPP). Затем адгезив, клеящийся при надавливании, («базовое соединение: BPS5260, отверждающий агент: BHS8515», производства компании TOYO INK CO., LTD.) наносили на внутреннюю или внешнюю поверхности пленок двухосноориентированного полипропилена (OPP), чтобы иметь толщину 1,5 мкм, и затем приклеивали к пленкам двухосноориентированного полипропилена (OPP) посредством приложения давления. Затем измеряли силы адгезии между пленками двухосноориентированного полипропилена (OPP) (т.е. полиолефиновыми слоями) и слоями адгезива, чувствительного к давлению. Результаты представлены в Таблице 1 и на Фиг. 4.
(Измерение натяжения при смачивании)
2
Величины натяжения при смачивании пленок двухосноориентированного полипропилена (OPP) измеряли в соответствии с JIS K6768. Более конкретно, поверхности пленок двухосноориентированного полипропилена (OPP) увлажняли заданным увлажняющим агентом при применении ватного валика на площадях 6 см или более, и затем состояния увлажняющего агента обследовали визуальным осмотром через две секунды (N=3). Поверхности, которые отталкивали увлажняющий агент, интерпретировали как имеющие более низкие величины натяжения, чем увлажняющий агент. Измерение выполняли для натяжения при смачивании 32 мН/м или более.
(Измерение силы адгезии)
Величины силы адгезии образцов измеряли в соответствии с JIS A5759. Более конкретно, каждую из пленок двухосноориентированного полипропилена (OPP) закрепляли с помощью слоев адгезива, чувствительного к давлению, на стеклянной пластине и оставляли на 24 часа или более. Затем выполняли испытание на отслаивание под углом 180°. При испытании на отслаивание под углом 180° пленки отслаивали при скорости растяжения 300 мм/мин. Нагрузки измеряли в четырех точках при интервалах 20 мм на каждом из образцов. Среднюю величину нагрузок, измеренных в четырех точках, принимали в качестве силы адгезии образца. Измерение выполняли для трех образцов (т.е. кусков пленки двухосноориентированного полипропилена (OPP) со слоем адгезива, чувствительного к давлению), и среднюю величину сил адгезии, полученных для трех образцов, в заключение принимали в качестве силы адгезии.
Таблица 1
Пример
Двухосноориентированный полипропилен (OPP)
Натяжение при смачивании (мН/м)
Сила адгезии (Н/25 мм)
1
OPP <1>
Внешняя поверхность (не обработана коронным разрядом)
32
0,7
1
32
1,2
2
Внешняя поверхность (дополнительно обработана коронным разрядом)
44
8,3
2
44
8,7
3
OPP <2>
Внутренняя поверхность (обработана коронным разрядом)
41
7,0
4
Внутренняя поверхность (дополнительно обработана коронным разрядом)
42
8,0
4
42
9,2
5
OPP <3>
Внутренняя поверхность (обработана коронным разрядом)
36
6,5
6
Внешняя поверхность (не обработана коронным разрядом)
31
0,5
Таблица 1 показывает, что, когда натяжение при смачивании на поверхности пленки двухосноориентированного полипропилена (OPP) (т.е. полиолефинового слоя) увеличено, сила адгезии между полиолефиновым слоем и слоем адгезива, чувствительного к давлению, увеличена. Соответственно, увеличение натяжения при смачивании на поверхности пленки двухосноориентированного полипропилена (OPP) (т.е. полиолефинового слоя) является эффективным для увеличения силы адгезии между полиолефиновым слоем и слоем адгезива, чувствительного к давлению. Кроме того, когда натяжение при смачивании на поверхности пленки двухосноориентированного полипропилена (OPP) (т.е. полиолефинового слоя) составляет 35 мН/м или более, сила адгезии между полиолефиновым слоем и слоем адгезива, чувствительного к давлению, может составлять 3 Н/25 мм или более.
2. Исследование адгезии между полиолефиновым слоем и слоем отвержденной смолы
(Экспериментальные примеры с 7 по 16)
Вначале измеряли величины натяжения при смачивании поверхностей пленок двухосноориентированного полипропилена (OPP). Затем отверждаемую смолу (акриловую смолу, отверждаемую УФ излучением, «UVT Clear-TEF-046», производства компании DIC GRAPHICS CORPORATION) наносили на внутреннюю или внешнюю поверхности пленок двухосноориентированного полипропилена (OPP) и после этого отверждали облучением УФ излучением. Таким образом формировали слои отвержденной смолы, имеющие толщину 1,3 мкм. Затем оценивали адгезию между пленками двухосноориентированного полипропилена (OPP) (т.е. полиолефиновыми слоями) и слоями отвержденной смолы. Результаты представлены в Таблице 2 и на Фиг. 5.
(Оценка адгезии)
Адгезию образцов оценивали в соответствии с JIS K5600-5-6. Более конкретно, нож размещали на каждой из пленок двухосноориентированного полипропилена (OPP), покрытых слоем отвержденной смолы под прямым углом, и шесть разрезов делали ножом при интервалах 2 мм. Кроме того, направление ножа изменяли на 90°, и другие шесть разрезов, которые пересекаются под прямым углом уже образованным шести разрезам, делали ножом при интервалах 2 мм. Таким образом 25 секций образовывали на поверхности пленки. Затем ленту закрепляли на участке поверхности пленки, на котором были сформированы данные секции, и поверхность протирали поверх ленты. В заключение, ленту отрывали при угле примерно 60°, и затем число секций, остающихся на поверхности пленки, подсчитывали визуальным обследованием.
Таблица 2
Пример
OPP
Натяжение при смачивании (мН/м)
Адгезия (число остающихся секций/25 секций)
7
OPP<1>
Внутренняя поверхность (имеющая легко прилипающий слой)
46
25
8
Внешняя поверхность (не обработана коронным разрядом)
32
1
8
32
1
9
Внешняя поверхность (дополнительно обработана коронным разрядом)
44
23
9
44
22
10
OPP<2>
Внутренняя поверхность (обработана коронным разрядом)
41
15
11
Внутренняя поверхность (дополнительно обработана коронным разрядом)
42
16
11
42
15
12
Внешняя поверхность (обработана коронным разрядом)
43
24
13
Внешняя поверхность (дополнительно обработана коронным разрядом)
43
23
14
OPP<3>
Внутренняя поверхность (обработана коронным разрядом)
36
7
15
Внешняя поверхность (не обработана коронным разрядом)
31
1
16
OPP<4>
Внешняя поверхность (имеющая легко прилипающий слой)
50
25
Таблица 2 показывает, что, когда натяжение при смачивании на поверхности пленки двухосноориентированного полипропилена (OPP) (т.е. полиолефинового слоя) увеличено, адгезия между пленкой двухосноориентированного полипропилена (OPP) (т.е. полиолефинового слоя) и слоя отвержденной смолы увеличена. Соответственно, увеличение натяжения при смачивании на поверхности пленки двухосноориентированного полипропилена (OPP) (т.е. полиолефинового слоя) является эффективным для увеличения адгезии между пленкой двухосноориентированного полипропилена (OPP) (т.е. полиолефиновым слоем) и слоем отвержденной смолы. Кроме того, когда натяжение при смачивании на поверхности пленки двухосноориентированного полипропилена (OPP) (т.е. полиолефинового слоя) составляет 43 мН/м или более, адгезия между полиолефиновым слоем и слоем отвержденной смолы эффективным образом увеличена.
3. Приготовление прозрачной многослойной пленки
<Пример 1>
Прозрачная многослойная пленка в соответствии с Примером 1 приготавливали таким образом, что она имела прозрачный мультислой, имеющий трехслойную структуру, схематически описанную ниже, слой адгезива, чувствительного к давлению, находящийся в контакте с прозрачным мультислоем, полиолефиновый слой, находящийся в контакте со слоем адгезива, чувствительного к давлению, легко прилипающий слой, находящийся в контакте с полиолефиновым слоем, и слой отвержденной смолы, находящийся в контакте с легко прилипающим слоем.
2
2
Более конкретно, прозрачная многослойная пленка в соответствии с Примером 1 имела прозрачный мультислой, в котором указанные ниже слои были наслоены последовательно на одну поверхность прозрачной многослойной пленки: слой TiO, сформированный золь-гелевым способом и облучением ультрафиолетовым излучением (первый слой) | слой оксида титана/слой сплава Ag-Cu/слой оксида титана (второй слой) | слой TiO, сформированный золь-гелевым способом и облучением ультрафиолетовым излучением (третий слой).
Слои оксида титана в вышеописанной структуре были сформированы термическим окислением слоев металлического Ti и соответствовали барьерным слоям. Барьерные слои включены в слой сплава Ag-Cu в качестве слоев, присоединенных к слою сплава Ag-Cu на основании подсчета числа ламинированных слоев.
Конкретный способ приготовления прозрачной многослойной пленки будет описан ниже.
(Приготовление жидкого материала для формирования покрытия)
2
Вначале приготавливали жидкий материал для формирования покрытия, используемый для формирования слоя TiO золь-гелевым способом. Более конкретно, жидкий материал для формирования покрытия приготавливали добавлением тетрамера тетра-н-бутоксититана («B4», производства компании NIPPON SODA CO., LTD.) в качестве алкоксида титана и ацетилацетона в качестве добавки, образующей хелат, поглощающий ультрафиолетовое излучение, в смешанный растворитель, состоящий из н-бутанола и изопропилового спирта, и перемешиванием жидкости в течение 10 минут с помощью мешалки. Величины содержания тетрамера тетра-н-бутоксититана, ацетилацетона, н-бутанола и изопропилового спирта составляли 6,75 масс.%, 3,38 масс.%, 59,87 масс.% и 30,00 масс.% соответственно.
(Формирование прозрачного мультислоя)
2
В качестве прозрачной полимерной пленки использовали полиэтилентерефталатную пленку, имеющую толщину 50 мкм и имеющую легко прилипающий слой на одной своей стороне («COSMOSHINE (зарегистрированная торговая марка) A4100», производства компании Toyobo Co., Ltd.) (называемую далее как «пленка из полиэтилентерефталата (ПЭТ)»). На поверхности (т.е. поверхности полиэтилентерефталата (ПЭТ)) пленки из полиэтилентерефталата (ПЭТ), противоположной ее поверхности, имеющей легко прилипающий слой, слой TiO в качестве первого слоя формировали посредством приведенных ниже стадий.
2
2
Более конкретно, жидкий материал для формирования покрытия непрерывным образом наносили на поверхность полиэтилентерефталата (ПЭТ)) пленки из полиэтилентерефталата (ПЭТ) при применении устройства для нанесения покрытий неглубокой печатью с рифлеными валиками, каждый из которых имеет заданный объем канавки. Затем, с помощью поточной сушильной печи, покровную пленку сушили в течение 80 секунд при температуре 100°C, чтобы сформировать слой предшественника для слоя TiO. После этого, при применении устройства для поточного облучения ультрафиолетовым излучением [ртутной лампы высокого давления (160 Вт/см)], слой предшественника непрерывным образом облучали ультрафиолетовым излучением в течение 1,5 секунд при той же самой линейной скорости, что и во время процесса нанесения покрытия, описанного выше. Таким образом, слой TiO (первый слой) формировали на пленке из полиэтилентерефталата (ПЭТ) золь-гелевым способом, в котором энергию ультрафиолетового излучения используют во время золь-гелевого отверждения. На этот вид золь-гелевого способа в последующем может делаться ссылка в сокращенном виде как на способ «золь-гель+УФ».
Затем тонкие пленки, составляющие второй слой, формировали на первом слое.
2
Более конкретно, слой металлического Ti с нижней стороны формировали на слое TiO в качестве первого слоя напылением с помощью устройства для магнетронного напыления при постоянном токе. Затем слой сплава Ag-Cu формировали напылением на слое металлического Ti с нижней стороны. Затем слой металлического Ti с верхней стороны формировали напылением на слое сплава Ag-Cu.
-6
-3
Условия для формирования слоев металлического Ti с верхней и с нижней стороны были следующими: чистота мишени из Ti: 4N; предельное давление: 5×10 мм рт. ст.; инертный газ: Ar; давление газа: 2,5×10 мм рт. ст.; входная мощность: 1,5 кВт; и время формирования пленки: 1,1 секунды.
-6
-3
Условия для формирования слоя сплава Ag-Cu были следующими: содержание Cu в мишени из сплава Ag-Cu: 4 ат.%; предельное давление: 5×10 мм рт. ст.; инертный газ: Ar; давление газа: 2,5×10 мм рт. ст.; входная мощность: 1,5 кВт; и время формирования пленки: 1,1 секунды.
2
Затем, в качестве третьего слоя, слой TiO формировали способом «золь-гель+УФ» на втором слое. Заданную толщину пленки получали выполнением дважды стадий формирования пленки в соответствии со стадиями формирования первого слоя.
Затем полученную пленку, имеющую прозрачный мультислой, подвергали термообработке в нагревательной печи в атмосфере воздуха при температуре 40°C в течение 300 часов, чтобы термически окислить слои металлического Ti, содержащиеся в мультислое, до слоев оксида титана.
2
Показатели преломления слоев TiO измеряли с помощью «FilmTek 3000» (производства компании SCIENTIFIC COMPUTING INTERNATIONAL) при длине волны измерения 633 нм.
2
Величины содержания органических компонентов в слоях TiO измеряли рентгеновской фотоэлектронной спектроскопией (XPS).
Энерго-дисперсионный флуоресцентный рентгеновский анализ (EDX) выполняли для слоев оксида титана, сформированных термическим окислением слоев металлического Ti, и отношения Ti/O получали указанным ниже образом.
Более конкретно, образец для испытаний, имеющий толщину 100 нм или менее в направлении поперечного сечения пленки, имеющей прозрачный мультислой, содержащий слой оксида титана (т.е. барьерный слой), подлежащий анализу, приготавливали нарезанием прозрачной многослойной пленки при применении микротома («ultrome V2088», производства компании LKB). Поперечное сечение приготовленного образца для испытаний обследовали с помощью автоэмиссионного электронного микроскопа высокого разрешения (HRTEM) («JEM2001F», производства компании JEOL LTD.). Кроме того, посредством применения прибора для энерго-дисперсионного флуоресцентного рентгеновского анализа (EDX) (со спектральным разрешением 133 эВ или менее) («JED-2300Т», производства компании JEOL LTD.), пучок электронов эмитировали из электронной пушки прибора для энерго-дисперсионного флуоресцентного рентгеновского анализа (EDX) таким образом, чтобы он падал вблизи центра по направлению толщины анализируемого слоя оксида титана (т.е. барьерного слоя). Анализ составляющих элементов слоя оксида титана (т.е. барьерного слоя) выполняли посредством детектирования и анализа эмитированных характеристических рентгеновских лучей.
3
Содержание дополнительного элемента (т.е. Cu) в слое сплава оценивали следующим образом: при условиях формирования пленки, образец для испытаний приготавливали отдельно посредством формирования слоя сплава Ag-Cu на стеклянной подложке. Образец для испытаний погружали в 6%-ный раствор HNO. После элюирования ультразвуковой обработкой в течение 20 минут, содержание Cu в образце для испытаний оценивали при использовании полученного раствора образца методом анализа оптической эмиссионной спектроскопией с индуктивно связанной плазмой (ICP), объединенным с методом предварительного концентрирования.
Величины толщины слоев измеряли обследованием поперечного сечения образца для испытаний с помощью автоэмиссионного электронного микроскопа высокого разрешения (HRTEM) («JEM2001F», производства компании JEOL LTD.).
Таблица 3 иллюстрирует подробную многослойную конфигурацию прозрачного мультислоя.
Таблица 3
Конфигурация слоев
1-й слой
Слой оксида металла(Золь-гель+УФ)
-
TiO<sub>2</sub>
Толщина
(нм)
22
Показатель преломления
-
1,85
Содержание органического компонента
(%)
15
2-й слой
Барьерный слой
Пост-окисление
Оксид титана
Толщина
(нм)
1,6
Отношение Ti/O
-
1,0/1,8-1,0/1,6
Слой металла
-
Ag-Cu
Толщина
(нм)
9,4
Содержание дополнительного элемента
(ат.%)
Cu: 4
Барьерный слой
Пост-окисление
Оксид титана
Толщина
(нм)
1,6
Отношение Ti/O
-
1,0/1,8-1,0/1,6
3-й слой
Слой оксида металла(Золь-гель+УФ)
-
TiO<sub>2</sub>
Толщина
(нм)
30
Показатель преломления
-
1,85
Содержание органического компонента
(%)
15
(*) Порядок наслаиваемого слоя считают от поверхности пленки из полиэтилентерефталата (ПЭТ).(*) Барьерный слой включен в слой металла в качестве тонкой пленки, присоединенной к слою металла, при включении в итоговое число наслоенных слоев.(*) Толщину оценивают из массы на площадь.
(Формирование слоя адгезива, чувствительного к давлению)
Адгезив на основе акриловой смолы, чувствительный к давлению, («базовое соединение: BPS5260, отверждающий агент: «BHS8515», производства компании TOYO INK CO., LTD.) наносили на поверхность прозрачного мультислоя. Таким образом формировали слой адгезива, чувствительного к давлению (имеющий толщину 1,5 мкм).
(Формирование полиолефинового слоя)
Приготавливали пленку двухосноориентированного полипропилена (OPP) (OPP<1>; «P2111», производства компании TOYOBO CO., LTD.; толщина: 20 мкм; внутренняя поверхность: имеет легко прилипающий слой; внешняя поверхность: не обработана коронным разрядом) и внешнюю поверхность (не обработанную коронным разрядом) данной пленки двухосноориентированного полипропилена (OPP) дополнительно обрабатывали коронным разрядом. Внешнюю поверхность (дополнительно обработанную коронным разрядом) пленки двухосноориентированного полипропилена (OPP) (пленки (OPP <1>)) помещали на слой адгезива, чувствительного к давлению, и приклеивали к слою адгезива, чувствительного к давлению, посредством приложения давления. Таким образом формировали полиолефиновый слой (имеющий толщину 20 мкм).
(Формирование слоя отвержденной смолы <1>)
2
Жидкий материал для формирования покрытия приготавливали разбавлением акриловой смолы, отверждаемой ультрафиолетовым излучением, («UVT clear-TEF-046», производства компании DIC CORPORATION) метилэтилкетоном (MEK) до концентрации 20%. Жидкий материал для формирования покрытия наносили на внутренню поверхность (имеющую легко прилипающий слой) полиолефинового слоя. Полученную покровную пленку сушили при 100°C в течение двух минут и затем облучали ультрафиолетовым излучением при интенсивности 400 мДж/см. Таким образом формировали слой отвержденной смолы <1> (имеющий толщину 1,3 мкм). Посредством процессов, описанных выше, изготавливали прозрачную многослойную пленку в соответствии с Примером 1.
(Примеры с 2 по 9)
Прозрачные многослойные пленки в соответствии с Примерами с 2 по 9 изготавливали таким же образом, что и пленку в соответствии с Примером 1, за исключением того, что изменяли толщину слоя адгезива, чувствительного к давлению, или слоя отвержденной смолы <1>.
(Пример 10)
Прозрачную многослойную пленку в соответствии с Примером 10 изготавливали таким же образом, что и пленку в соответствии с Примером 1, за исключением того, что (не обработанную коронным разрядом) внешнюю поверхность пленки двухосноориентированного полипропилена (OPP) (OPP <1>) приводили в контакт со слоем адгезива, чувствительного к давлению, без дополнительной обработки коронным разрядом, и приклеивали к слою адгезива, чувствительного к давлению, посредством приложения давления, чтобы образовать полиолефиновый слой (имеющий толщину 20 мкм).
(Пример 11)
Прозрачную многослойную пленку в соответствии с Примером 11 изготавливали таким же образом, что и пленку в соответствии с Примером 1, за исключением того, что другую пленку двухосноориентированного полипропилена (OPP) (OPP <3>; «EM-501», производства компании OJI SPECIALTY PAPER CO., LTD.; толщина: 15 мкм; внутренняя поверхность: обработана коронным разрядом; внешняя поверхность: не обработана коронным разрядом) использовали вместо OPP <1>. Внутреннюю поверхность (обработанную коронным разрядом) пленки двухосноориентированного полипропилена (OPP) (OPP <3>) приводили в контакт со слоем адгезива, чувствительного к давлению, и приклеивали к слою адгезива, чувствительного к давлению, посредством приложения давления, чтобы образовать полиолефиновый слой (имеющий толщину 15 мкм). Слой отвержденной смолы <1> формировали на (не обработанной коронным разрядом) внешней поверхности пленки двухосноориентированного полипропилена (OPP).
(Пример 12)
Прозрачную многослойную пленку в соответствии с Примером 12 изготавливали таким же образом, что и пленку в соответствии с Примером 11, за исключением того, что пленку двухосноориентированного полипропилена OPP <3> размещали перевернутым образом: (не обработанная коронным разрядом) внешняя поверхность находилась в контакте со слоем адгезива, чувствительного к давлению, в то время как (обработанная коронным разрядом) внутренняя поверхность находилась в контакте со слоем отвержденной смолы <1>.
(Пример 13)
Прозрачную многослойную пленку в соответствии с Примером 13 изготавливали таким же образом, что и пленку в соответствии с Примером 1, за исключением того, что другую пленку двухосноориентированного полипропилена (OPP) (OPP <2>; «FOR-2», производства компании FUTAMURA CHEMICAL CO., LTD.; толщина: 15 мкм; внутренняя поверхность: обработана коронным разрядом; внешняя поверхность: обработана коронным разрядом) использовали вместо OPP <1>. Внутреннюю поверхность (обработанную коронным разрядом) пленки двухосноориентированного полипропилена (OPP) (OPP <2>) приводили в контакт со слоем адгезива, чувствительного к давлению, и приклеивали к слою адгезива, чувствительного к давлению, чтобы образовать полиолефиновый слой (имеющий толщину 15 мкм). Слой отвержденной смолы <1> формировали на (обработанной коронным разрядом) внешней поверхности пленки двухосноориентированного полипропилена (OPP).
(Пример 14)
Прозрачную многослойную пленку в соответствии с Примером 14 изготавливали таким же образом, что и пленку в соответствии с Примером 13, за исключением того, что пленку двухосноориентированного полипропилена OPP <2> размещали перевернутым образом: (обработанная коронным разрядом) внешняя поверхность находилась в контакте со слоем адгезива, чувствительного к давлению, в то время как (обработанная коронным разрядом) внутренняя поверхность находилась в контакте со слоем отвержденной смолы <1>.
(Примеры с 15 по 18)
Прозрачные многослойные пленки в соответствии с Примерами 15 по 18 изготавливали таким же образом, что и пленку в соответствии с Примером 1, за исключением того, что изменяли толщину слоя адгезива, чувствительного к давлению.
(Сравнительный пример 1)
Прозрачную многослойную пленку в соответствии со Сравнительным примером 1 изготавливали таким же образом, что и пленку в соответствии с Примером 1, за исключением того, что слой отвержденной смолы <1> (имеющий толщину 1,0 мкм) формировали непосредственно в контакте с поверхностью прозрачного мультислоя без слоя адгезива, чувствительного к давлению, и полиолефинового слоя.
(Сравнительный пример 2)
(Формирование слоя отвержденной смолы <2>)
2
Жидкий материал для формирования покрытия приготавливали разбавлением акриловой смолы, отверждаемой ультрафиолетовым излучением, («UC Sealer-ТE-025», производства компании DIC CORPORATION) метилэтилкетоном (MEK) до концентрации 20%. Жидкий материал для формирования покрытия наносили на поверхность прозрачного мультислоя. Полученную покровную пленку сушили при 100°C в течение двух минут и затем облучали ультрафиолетовым излучением при интенсивности 400 мДж/см. Таким образом формировали слой отвержденной смолы <2> (имеющий толщину 0,8 мкм).
(Формирование слоя отвержденной смолы <1>)
Слой отвержденной смолы <1> (имеющий толщину 1,0 мкм) формировали на поверхности слоя отвержденной смолы <2>. Таким образом изготавливали прозрачную многослойную пленку в соответствии со Сравнительным примером 2.
4. Свойства прозрачных многослойных пленок
Указанные ниже свойства оценивали для прозрачных многослойных пленок в соответствии с Примерами и Сравнительными примерами. Для оценки, лист акрилового адгезива, имеющий толщину 25 мкм («5402», производства компании SEKISUI CHEMICAL CO., LTD.) закрепляли на поверхности каждой прозрачной многослойной пленки, противоположной поверхности, имеющей прозрачный мультислой. Затем клейкий слой листа адгезива закрепляли на поверхности стеклянной пластины. Измерительные лучи вводили от поверхности стеклянной пластины в качестве поверхности сепаратора.
(Теплоизолирующая способность)
2
Нормальные излучательные способности поверхности сепаратора и поверхности пленки каждого из образцов оценивали в соответствии с JIS R3106. Также оценивали коэффициент теплового пропускания (в единицах Вт/мK) в соответствии с JIS A5759.
(Адгезия между полиолефиновым слоем и слоем отверждаемой смолы, между слоями отверждаемой смолы <1> и <2> и между слоем отверждаемой смолы и прозрачным мультислоем)
Адгезию между полиолефиновым слоем и слоем отверждаемой смолы, между слоями отверждаемой смолы <1> и <2> и между слоем отверждаемой смолы и прозрачным мультислоем измеряли в соответствии с JIS K5600-5-6 для каждого из образцов.
(Адгезия между полиолефиновым слоем и слоем адгезива, чувствительного к давлению)
Адгезию между полиолефиновым слоем и слоем адгезива, чувствительного к давлению, измеряли в соответствии с JIS A5759 для каждого из образцов.
(Устойчивость к царапанию)
Поверхность каждого из образцов огрубляли стальной ватой («Bon Star No. 0000», производства компании NIHON STEEL CO., LTD), посредством возвратно-поступательного перемещения стальной ваты на поверхности образца десять раз при нагрузке 500 г, приложенной к стальной вате. Образцы, на которых не были видны царапины, оценивали как хорошие, в то время как образцы, на которых были видны царапины, оценивали как плохие.
(Коррозия в соленой воде на краю)
-1
Каждый из образцов пленок закрепляли на квадратном стекле со стороной 50 мм с помощью воды. Сразу же после прикрепления к стеклу пленку обрезали до квадратного кусочка со стороной 30 мм. Соленую воду, имеющую концентрацию NaCl 1000 млн, подавали по каплям на край образца. Образец помещали в камеру термогидростата (при 50°C и относительной влажности (RH) 95%) перед сушкой. Прогрессирование коррозии от края пленки внутрь визуально обследовали в реальном масштабе времени, и длину, при которой происходила коррозия, (т.е. ширину коррозии) измеряли с помощью линейки. Если ширина коррозии составляла 2 мм или менее при прохождении 105 часов после того, как образец был помещен в камеру термогидростата, пленку оценивали как хорошую, обладающую высокой устойчивостью к коррозии в соленой воде на краю. С другой стороны, если ширина коррозии была больше чем 2 мм, пленку оценивали как плохую, обладающую низкой устойчивостью к коррозии в соленой воде на краю.
(Коррозия в соленой воде на поверхности)
-1
Каждый из образцов пленок закрепляли на стекле с помощью воды. Соленую воду, имеющую концентрацию NaCl 1000 млн, подавали по каплям на поверхность пленки. Образец помещали в камеру термогидростата (при 50°C и относительной влажности (RH) 95%) перед сушкой. Прогрессирование коррозии внутри пленки визуально обследовали в реальном масштабе времени. Если коррозия внутри пленки не наблюдалась при прохождении 24 часов после того, как образец был помещен в камеру термогидростата, пленку оценивали как хорошую, обладающую высокой устойчивостью к коррозии в соленой воде на поверхности. С другой стороны, если коррозия внутри пленки наблюдалась, образец оценивали как плохой, обладающий низкой устойчивостью к коррозии в соленой воде на поверхности.
(Повреждение во время закрепления)
То, претерпевают ли пленки повреждение во время их закрепления, оценивали визуальным обследованием. Более конкретно, каждую из пленок изгибали, чтобы имитировать искривление, применяемое к пленке во время ее закрепления. Пленку оставляли в камере термогидростата (при 60°C и относительной влажности (RH) 90%) на 24 часа в изогнутом состоянии. Затем визуальным обследованием оценивали, имело ли место обесцвечивание прозрачного мультислоя пленки. Обесцвечивание мультислоя соответствует повреждению мультислоя. Если прозрачный мультислой претерпел повреждение, пленку оценивали как плохую. Если прозрачный мультислой не претерпел повреждение, пленку оценивали как хорошую.
(Способность к экранированию солнечного излучения)
Способность пленок к экранированию солнечного излучения оценивали в соответствии с JIS A5759. Более конкретно, коэффициент пропускания солнечного излучения и коэффициент отражения солнечного излучения каждой из пленок вычисляли на основании спектров пропускания и отражения пленки в интервале длин волн от 300 до 2500 нм, полученных с помощью спектрометра («UV3100», производства компании SHIMADZU CORPORATION). На основании коэффициента пропускания солнечного излучения, коэффициента отражения солнечного излучения и скорректированной излучательной способности вычисляли коэффициент затенения солнечного излучения пленки.
Таблицы 4 и 5 показывают основные свойства защитных слоев прозрачных многослойных пленок и результаты оценок.
Таблица 4
Пример
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Слой отвержденной смолы <1>
Толщина (мкм)
1,3
1,0
1,0
1,3
1,9
0,6
1,3
2,3
1,3
1,3
Слой отвержденной смолы <2>
Толщина (мкм)
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Полиолефиновый слой
Вид
OPP<1>
OPP<1>
OPP<1>
OPP<1>
OPP<1>
OPP<1>
OPP<1>
OPP<1>
OPP <1>
OPP<1>
Толщина (мкм)
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
Натяжение при смачивании (лицевой слой отвержденной смолы)
48
48
48
48
48
48
48
48
48
48
Натяжение при смачивании (лицевой слой адгезива, чувствительного к давлению)
44
44
44
44
44
44
44
44
44
32
Самоклеящийся клейкий слой
Толщина (мкм)
1,5
1,5
2,6
1,0
1,0
1,5
0,7
1,5
3,1
1,5
Теплоизолирующая способность (коэффициент теплового пропускания)
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,7
4,6
4,5
Адгезия (между слоем отвержденной смолы и полиолефиновым слоем)
25/25
25/25
25/25
25/25
25/25
25/25
25/25
25/25
25/25
25/25
Адгезия (между слоем адгезива, чувствительного к давлению, и полиолефиновым слоем)
8,3
8,3
8,3
8,3
8,3
8,3
8,3
8,3
8,3
8,3
Устойчивость к царапанию
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Средняя
Хорошая
Устойчивость к коррозии в соленой воде на поверхности
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Устойчивость к коррозии в соленой воде на краю
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Устойчивость к повреждению во время закрепления
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Способность к экранированию солнечного излучения
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Таблица 5
Пример
Сравнительный Пример
11
12
13
14
1
2
Слой отвержденной смолы <1>
Толщина (мкм)
1,3
1,3
1,3
1,3
1,0
1,0
Слой отвержденной смолы <2>
Толщина (мкм)
-
-
-
-
-
0,8
Полиолефиновый слой+
Вид
OPP<3>
OPP<3>
OPP <2>
OPP <2>
-
-
Толщина (мкм)
15
15
15
15
-
-
Натяжение при смачивании (лицевой слой отвержденной смолы)
31
36
43
41
-
-
Натяжение при смачивании (лицевой слой адгезива, чувствительного к давлению)
36
31
41
43
-
-
Самоклеящийся клейкий слой
Толщина (мкм)
1,5
1,5
1,5
1,5
-
-
Теплоизолирующая способность (коэффициент теплового пропускания)
4,5
4,5
4,5
4,5
4,1
4,4
Адгезия (между слоем отвержденной смолы и полиолефиновым слоем)
1/25
7/25
23/25
15/25
-
-
Адгезия (между слоем адгезива, чувствительного к давлению, и полиолефиновым слоем)
6,5
0,5
7,0
9,2
-
-
Адгезия (между слоями отвержденной смолы <1> и <2>)
-
-
-
-
-
25/25
Адгезия (между слоем отвержденной смолы и прозрачным мультислоем)
-
-
-
-
0/25
25/25
Устойчивость к царапанию
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Устойчивость к коррозии в соленой воде на поверхности
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Плохая
Плохая
Устойчивость к коррозии в соленой воде на краю
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Плохая
Плохая
Устойчивость к повреждению во время закрепления
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Плохая
Плохая
Способность к экранированию солнечного излучения
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
В Сравнительном примере 1, слой отвержденной смолы <1> формировали непосредственно на поверхности прозрачного мультислоя. Соответственно, адгезия слоя отвержденной смолы <1> была низкой. Кроме того, коррозию как от поверхности, так и от края пленки обнаруживали в испытаниях на коррозию в соленой воде. Предположительная причина коррозии заключается в том, что слой оксида металла, находящийся в контакте со слоем отвержденной смолы <1>, отслаивается вследствие усадки при отверждении слоя отвержденной смолы <1>, и соленая вода проникает от края пленки внутрь. Другая предположительная причина коррозии заключается в том, что трещины образуются на поверхности вследствие большой усадки при отверждении отвержденной смолы <1>, и соленая вода проникает от поверхности внутрь. Кроме того, в Сравнительном примере 1, прозрачный мультислой претерпел повреждение во время его закрепления. Прозрачная многослойная пленка в соответствии со Сравнительным примером 2 имела слой отвержденной смолы <2> между прозрачным мультислоем и слоем отвержденной смолы <1>. Коррозию как от поверхности, так и от края наблюдали в испытаниях коррозии в соленой воде, и прозрачный мультислой претерпевал повреждение во время его закрепления также и в случае Сравнительного примера 2.
В то же время, во всех Примерах, коррозию как от поверхности, так и от края не наблюдали в испытаниях коррозии в соленой воде. Прозрачные мультислои не подвергались повреждению во время ее закреплению. Кроме того, было подтверждено, что прозрачные многослойные пленки в соответствии с Примерами имели высокую способность к экранированию солнечного излучения, теплоизолирующую способность и устойчивостью к царапанию.
По сравнению с прозрачными многослойными пленками в соответствии с Примерами 1, 2, 6 и 8, пленка в соответствии с Примером 6 обладала относительно низкой устойчивостью к царапанию, имея сравнительно тонкий слой отвержденной смолы <1>. Пленка в соответствии с Примером 8 обладала относительно низкой теплоизолирующей способностью, имея сравнительно толстый слой отвержденной смолы <1>. По сравнению с прозрачными многослойными пленками в соответствии с Примерами 1, 4, 7, 9 и 15-18, пленка в соответствии с Примером 7 обладала относительно низкой адгезией между полиолефиновым слоем и слоем адгезива, чувствительного к давлению, имея сравнительно тонкий слой адгезива, чувствительного к давлению. Пленка в соответствии с Примером 18 обладала относительно низкой теплоизолирующей способностью, имея сравнительно толстый слой адгезива, чувствительного к давлению.
Представленное выше описание предпочтительных вариантов осуществления данного изобретения представлено для иллюстративных и описательных целей; однако оно не предназначено быть исчерпывающим или ограничивающим изобретение точно определенной изложенной формой, и модификации и изменения возможны в той степени, в которой они не отклоняются от сущности данного изобретения.