光反射膜和使用该光反射膜的光反射体的制作方法_3

文档序号:8207632阅读:来源:国知局
处理二 氧化硅来进行阳离子化的方法;或者如上所述用含硅的水合氧化物处理氧化钛来进行阴离 子化的方法。
[0112] (3)保护剂
[0113] 在本发明的一个实施方式中,折射率层中优选含有被覆(保护)金属氧化物粒子 的水溶性树脂。以下,对被覆(保护)金属氧化物粒子的水溶性树脂(以下,也称为"保护 剂")进行说明。应予说明,该保护剂具有用于使金属氧化物粒子容易分散于溶剂中的作用。
[0114] 作为保护剂,从吸附性的观点出发,优选聚乙烯醇系树脂,从透明性和稳定化的 观点出发,进一步优选为改性聚乙烯醇。此时,保护剂聚合度优选为100?700,更优选为 200?500。如果聚合度在上述范围,则能够使金属氧化物粒子稳定,因而优选。另外,使用 聚乙烯醇作为保护剂时,从对金属氧化物粒子的吸附性的观点出发,其皂化度优选为95% mol以上,更优选为98?99. 5mol %。
[0115] 在本发明中,折射率层中的保护剂的含量相对于金属氧化物粒子100质量%,优 选为0. 1?30质量%,更优选为0.5?20质量%,进一步优选为1?10质量%。如果保 护剂的含量在上述范围内,则形成折射率层时可使用的涂布液的液体稳定性优异、涂布性 稳定,因而优选。
[0116] (4)固化剂
[0117] 折射率层可以进一步含有固化剂。固化剂能够与折射率层所含的水溶性树脂(优 选聚乙烯醇系树脂)反应而形成氢键网络。
[0118] 作为能够与聚乙烯醇系树脂一起使用的固化剂,只要不与聚乙烯醇系树脂发生固 化反应就没有特别限制,可举出硼酸、硼酸盐和硼砂。
[0119] 硼酸或硼酸盐是指以硼原子为中心原子的氧酸和其盐,具体而言,可举出 原硼酸、二硼酸、偏硼酸、四硼酸、五硼酸、八硼酸以及它们的盐。另外,硼砂是由 Na2B4O5(OH)4 · 8H20(四硼酸钠(Na2B4O7)的十水合物)表示的矿物。
[0120] 硼酸、硼酸盐和硼砂通常可通过以水溶液的形式添加于形成折射率层时可使用的 涂布液中进行使用。
[0121] 另外,除上述固化剂以外,可使用公知的固化剂。例如可举出具有可与聚乙烯醇 系树脂反应的官能团的化合物、促进聚乙烯醇系树脂所具有的官能团之间的反应的化合 物。作为具体例,可举出二缩水甘油基乙醚、乙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘 油醚、1,6-二缩水甘油基环己烷、N,N-二缩水甘油基-4-缩水甘油基氧基苯胺、山梨糖醇 聚缩水甘油醚、丙三醇聚缩水甘油醚等环氧系固化剂;甲醛、乙二醛等醛系固化剂;2, 4-二 氯-4-羟基-1,3, 5-均三嗪等活性卤素系固化剂;1,3, 5-三丙烯酰基-六氢-均三嗪、二 乙稀基磺酰基甲醚等活性乙稀基系化合物;错明巩、钛系交联剂(TC-300 ;Matsumoto Fine Chemical制等)、错系交联剂(Zircosol AC-20、Zircosol ZA-30 ;第一稀元素制等)等。
[0122] 上述固化剂中,在本发明中优选使用硼酸及其盐和/或硼砂。使用硼酸及其盐和 /或硼砂时,金属氧化物粒子与聚乙烯醇系树脂的羟基可形成氢键网络。其结果,可抑制高 折射率层与低折射率层的层间混合,实现优选的红外遮蔽特性。特别是在利用所谓的套系 涂布工艺形成时,能够更优异地体现出上述效果,该涂布工艺如下:使用涂布机对高折射率 层和低折射率层的多层重层进行涂布后,将涂膜的膜面温度一次性冷却至15°C左右,接着 使膜面干燥。
[0123] 每Ig水溶性树脂(优选聚乙烯醇树脂)的上述固化剂的含量优选为1?600mg, 更优选为100?600mg。
[0124] (5)其它添加剂
[0125] 折射率层可根据需要进一步含有各种添加剂。
[0126] 例如可举出荧光增白剂;硫酸、磷酸、乙酸、枸橼酸、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾等 PH调节剂;消泡剂;二乙二醇等润滑剂;防腐剂;抗静电剂;消光剂等。
[0127] 上述折射率层中,折射率层优选为使用湿式成膜法形成的折射率层,从使本发明 的效果得到适当发挥的观点出发,更优选为含有水溶性树脂的折射率层,从形成适宜的红 外反射层的观点出发,进一步优选为含有水溶性树脂和金属氧化物粒子(第1金属氧化物 粒子或第2金属氧化物粒子)的折射率层。
[0128] 如上所述,折射率层是高折射率层还是低折射率层是由与邻接的折射率层的关系 决定的相对称谓,但低折射率层的折射率(nL)优选为1. 10?1. 60,更优选为1. 30?1. 50。 另一方面,高折射率层的折射率(nH)优选为1. 80?2. 50,更优选为1. 90?2. 20。应予说 明,各折射率层的折射率的值采用如下测得的值。具体而言,在支撑体上以单层涂布成为测 定对象的折射率层,得到涂膜,将该涂膜裁成IOcmX IOcm制成样品。为了防止在背面的光 的反射,对该样品的与测定面相反侧的面(背面)进行粗面化处理,以黑色喷雾进行光吸收 处理。使用分光光度计U-4000型(株式会社日立制作所制),对这样制成的样品以5度正 反射的条件在25个点测定可见光区域(400nm?700nm)的反射率,求出平均值,由其测定 结果求出平均折射率。
[0129] 特定波长区域的反射率由邻接2层的折射率差和层叠数决定,折射率差越大,越 能够以少的层数得到相同的反射率。该折射率差和必要的层数可使用市售的光学设计软件 进行计算。例如,为了得到90%以上的红外反射率,如果折射率差小于0. 1,则需要200层 以上的层叠。此时,会导致生产率降低、层叠界面的散射增大、透明性降低、以及制造时的故 障。从提高反射率和减少层数的观点出发,折射率差没有上限。
[0130] 构成红外反射层的低折射率层每层的厚度优选为20?800nm,更优选为50? 350nm。另一方面,高折射率层每层的厚度优选为20?800nm,更优选为50?350nm。
[0131] 红外反射层可以仅设置于基材的单面,也可以设置于基材的两面,但优选设置于 基材的两面。如上所述,根据情况,有时红外反射层的折射率层的层叠数变多。如果将这样 多的层叠数设置于单面,则有时红外反射层会发生卷曲。但是,通过在基材的两面设置红外 反射层,从而卷曲平衡变得良好,其结果可抑制卷曲。而且,对于这种方式,在贴合于窗等 时,必然需要对红外反射层设置硬涂层,因此可很好地应用本发明。即,本方式的优选的一 个方式是依次配置红外反射层-基材-红外反射层-树脂粘接层-硬涂层而成的红外遮蔽 膜。
[0132] <树脂粘接层>
[0133] 树脂粘接层具有提高红外反射层与硬涂层间的密合性的功能。上述树脂粘接层含 有选自聚乙烯醇缩醛树脂、丙烯酸树脂和氨基甲酸酯树脂中的至少1种。树脂粘接层的厚 度优选为〇· 3?3 μ m,更优选为0· 5?2 μ m。
[0134] [聚乙烯醇缩醛树脂]
[0135] 聚乙烯醇缩醛树脂是使聚乙烯醇的至少一个羟基与醛反应进行缩醛化而得的树 月旨。作为聚乙烯醇缩醛树脂的具体例,可举出聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛等聚乙烯 醇;部分缩甲醛化的聚乙烯醇缩丁醛等部分缩甲醛化聚乙烯醇;聚乙烯醇缩丁醛缩乙醛等 共聚缩醛等。这些聚乙烯醇缩醛树脂也可以含有其它重复单元。
[0136] 这些聚乙烯醇缩醛树脂可以自行制备,也可以使用市售品。自行制备时,使用公 知的方法。作为该公知的方法,例如可举出使聚乙烯醇在盐酸、硫酸这样的酸催化剂的存 在下与醛反应的方法等。另外,作为市售品,例如可举出Denka Butyral#2000L、#3000-1、 #3000-K、#4000-1、#5000-A、#6000-C,Denka Formal#20、#100、#200 (电气化学工业株式会 社制),S-LEC B 系列 BL-I、BL-2、BL-S、BM-I、BM-2、BH-UBX-I、BX-10、BL-I、BL-SH、BX-L, S-LEC K 系列 KS-10, S-LEC KW 系列 KW-1、KW-3、KW-10, S-LEC KX 系列 KX-1、KX-5 (积水化 学工业株式会社制)等。
[0137] 聚乙烯醇缩醛树脂的缩醛化率优选为5?65mol %,从在水中的溶解性和密合性 的效果的观点出发,更优选为15?50mol %。如果缩醛化率为5mol %以上,则可提高与硬 涂层的密合性,因而优选。另一方面,如果缩醛化率为65mol %以下,则可提高与红外反射层 的密合性的效果,因而优选。应予说明,在混合聚乙烯醇缩醛树脂时,采用考虑所混合的量 而算出的缩醛化率的平均值。例如,等量混合65mol %和5mol %的聚乙烯醇缩醛树脂时的 缩醛化率为(65X50/100) + (5X50/100) = 35mol%。缩醛化率可通过适当调节聚乙烯醇、 醛、催化剂等的种类、添加量、反应温度等进行控制。应予说明,通常有缩醛化率的值越高在 水中越溶解的趋势。
[0138] [丙烯酸树脂]
[0139] 丙烯酸树脂是以丙烯酸系单体作为聚合物的构成成分的树脂。作为该丙烯酸系单 体,没有特别限制,可举出丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸酯、甲基丙 烯酸酯、氨基取代丙烯酸烷基酯、氨基取代甲基丙烯酸烷基酯、含环氧基的丙烯酸酯、取代 丙烯酰胺、取代甲基丙烯酰胺、丙烯酸的盐、甲基丙烯酸的盐等。
[0140] 作为上述丙烯酸酯,可举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙 酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸环己酯、丙烯 酸苯酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸苯基乙酯等丙烯酸烷基酯;丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基 丙酯等含羟基的丙烯酸烷基酯等。
[0141] 作为上述甲基丙烯酸酯,可举出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正 丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基 丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苯 基乙酯等甲基丙烯酸烷基酯;甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯等含羟基的 甲基丙烯酸烷基酯等。
[0142] 上述丙烯酸系单体可以单独使用,也可以将2种以上混合使用。
[0143] 作为本发明的丙烯酸树脂,从涂布性的观点出发,优选使用水系的丙烯酸树脂,优 选使用丙烯酸水溶液或丙烯酸乳液,从透明性的观点出发,更优选使用丙烯酸水溶液。使用 丙烯酸水溶液时,从水溶性的观点出发,优选将丙烯酸树脂改性。另外,对于丙烯酸乳液,市 售有各种产品,但从造膜性的观点出发,优选Tg为20°C以下,从透明性的观点出发,优选粒 径为IOOnm以下。
[0144] [氨基甲酸酯树脂]
[0145] 氨基甲酸酯树脂是介由氨基甲酸酯键形成的树脂。作为氨基甲酸酯树脂,优选使 用具有磺酸碱盐基团、羧酸胺盐基团的亲水性聚氨酯树脂。作为该亲水性聚氨酯树脂,可举 出聚乙二醇-二苯基甲烷二异氰酸酯-乙二胺、二羟甲基丙酸胺盐系聚氨酯等。
[0146] 作为本发明的氨基甲酸酯树脂,从涂布性的观点出发,优选使用水系的氨基甲酸 酯树脂,优选使用氨基甲酸酯乳液。对于氨基甲酸酯乳液,市售有各种产品,但从造膜性的 观点出发,优选Tg为20°C以下,从透明性的观点出发,优选粒径为IOOnm以下。
[0147] 上述聚乙烯醇缩醛树脂、丙烯酸树脂和氨基甲酸酯树脂可以单独使用,也可以将2 种以上混合使用。
[0148] 树脂粘接层含有选自上述聚乙烯醇缩醛树脂、丙烯酸树脂和氨基甲酸酯树脂中的 至少1种时,上述红外反射层与后述硬涂层的密合性提高。这样的密合性提高的理由并不 明确,但可按以下机理推测出密合性提高。
[0149] 对于与红外反射层的关系,认为构成上述树脂粘接层的树脂所具有的亲水性基团 有助于密合性的提高。具体而言,该亲水性基团与构成红外反射层的折射率层所含的成分 (例如,水溶性树脂)所具有的亲水性基团通过氢键、共价键、配位键等相互作用,认为这有 助于提高与红外反射层的密合性。这样的机理也可从如下事实得到支持:树脂粘接层使用 不含亲水性基团的树脂时,几乎无法获得红外反射层与硬涂层的密合性的提高。应予说明, 亲水性基团没有特别限制,可举出轻基、氣基、幾基、幾基、硫基、横基、憐酸基等。
[0150] 另一方面,对于与硬涂层的关系,认为构成上述树脂粘接层的树脂所具有的疏水 性有贡献。具体而言,如后所述硬涂层的疏水性高,因此通过在具有疏水性的树脂上形成树 脂粘接层,从而硬涂层的至少一部分向树脂内部溶出、产生强的范德华力等分子间相互作 用,认为这有助于与硬涂层的密合性的提高。这样的机理也可从如下事实得到支持:树脂粘 接层使用不含疏水性基团的未改性聚乙烯醇时,几乎无法得到红外反射层与硬涂层的密合 性的提尚。
[0151] 因此,认为由于上述树脂满足亲水性与疏水性的平衡,所以能够提高红外反射层 与硬涂层的密合性。但是,上述机理只是推测,即使由不同的机理推测出上述密合性的提 高,也包含在本发明的技术思想内。
[0152] [金属氧化物粒子]
[0153] 树脂粘接层根据需要可以进一步含有金属氧化物粒子。
[0154] 作为可使用的金属氧化物粒子,没有特别限制,可使用上述第1金属氧化物粒子 和第2金属氧化物粒子。其中,从密合性、透明性的观点出发,优选使用二氧化硅、氧化铝。
[0155] 树脂粘接层所含的金属氧化物粒子的粒径优选为IOOnm以下,更优选为3?30nm。 如果该粒径为IOOnm以下,则透明性优异,因而优选。
[0156] 树脂粘接层中的金属氧化物粒子的含量相对于树脂粘接层的全部固体成分100 质量%,优选为3?30质量%,更优选为5?25质量%。
[0157] 树脂粘接层由于具有亲水性基团,所以在制造工序、保存环境等中有时会溶出到 红外反射层内。其结果,存在对红外反射率产生影响的可能性。通过使树脂粘接层含有金 属氧化物粒子,能够抑制该溶出。另外,通过使树脂粘接层含有金属氧化物粒子,能够抑制 树脂的溶胀,可提高耐久性。特别是对于曝露在白天车内等苛刻环境下的红外遮蔽膜而言, 要求高耐久性,使树脂粘接层中含有金属氧化物粒子所带来的耐久性的提高非常有效。
[0158] [锆化合物]
[0159] 树脂粘接层根据需要可以进一步含有锆化合物。通过含有锆化合物,能够提高密 合性。
[0160] 作为可使用的锆化合物,没有特别限制,优选为水系。作为具体的锆化合物,可 举出氧氯化锆 ZrOCl2、ZrO (OH) Cl、硝酸氧化锆 ZrO (NO3) 2、碳酸锆铵(NH4) 2Zr (OH) 2 (CO3) 2、 乙酸错ZrO(C2H3O2) 2等。该错化合物也可以使用市售品。作为市售品,可举出Zircosol ZC-20, Zircosol ZC-2、Zircosol ZN、Zircosol AC-7、Zircosol ZA-30 (第一稀元素制), Orgatics ZB-216(Matsumoto Fine Chemical 公司制),AZ Coat 5800MT(SAN NOPCO 公司 制),Baycourt 20(日本轻金属社制)等。其中,优选pH为5以上。该pH也可以用酸、碱 调节。
[0161] [热射线吸收粒子]
[0162] 树脂粘接层优选进一步含有热射线吸收粒子。
[0163] 作为热射线吸收粒子,优选为金属氧化物粒子,可举出氧化锡、氧化锌、氧化钛、氧 化钨和氧化铟等。作为粒子的具体例,可举出铝掺杂氧化锡粒子、铟掺杂氧化锡粒子、锑掺 杂氧化锡(ATO)粒子、镓掺杂氧化锌(GZO)粒子、铟掺杂氧化锌(IZO)粒子、铝掺杂氧化锌 (AZO)粒子、铌掺杂氧化钛粒子、钠掺杂氧化钨粒子、铯掺杂氧化钨粒
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