熱射線屏蔽材料的製作方法

2023-05-21 15:54:21 2

熱射線屏蔽材料的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種熱射線屏蔽材料，所述熱射線屏蔽材料具有包含至少一種金屬顆粒的金屬顆粒含有層，其中，所述金屬顆粒包含比例為至少60數量%的六角形至圓形的平板狀金屬顆粒，所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒的主平面相對於所述金屬顆粒含有層的一個表面為平均0°～±30°的面取向，並且至少80數量%的所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒存在於所述金屬顆粒含有層的從表面到d/2的範圍內，其中，d表示所述金屬顆粒含有層的厚度；所述熱射線屏蔽材料具有良好的可見光透射性、熱屏蔽性(陽光反射性)和耐摩擦性。
【專利說明】熱射線屏蔽材料
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種具有良好的可見光透射性、熱屏蔽性和耐摩擦性的熱射線屏蔽材料。
【背景技術】
[0002]近年來，作為一種用於減少二氧化碳的節能措施，已經為車輛和建築物的窗戶開發出了賦予熱射線屏蔽性的材料。從熱射線屏蔽性(太陽輻射熱獲取率)角度考慮，需要的是無再輻射的熱反射類型，而不是將所吸收的光進行室內再輻射(所吸收的太陽能的約1/3量)的熱吸收類型，為此，已提出了多種方案。
[0003]作為紅外屏蔽濾膜，提出了一種使用Ag平板顆粒的濾膜(參見專利文獻I)。但是，由於專利文獻I中描述的紅外屏蔽濾膜是為了用在等離子體顯示面板(rop)中，並且由於未對這種Ag平板顆粒進行構成控制，所以這種濾膜主要作為紅外區的紅外光吸收劑起作用，而不能起到主動反射熱射線的材料的作用。因此，當將包含這種Ag平板顆粒的紅外屏蔽濾膜用於屏蔽直射陽光時，該紅外吸收濾膜本身會被加熱，從而因其熱量而使環境溫度升高，所以，其作為紅外屏蔽材料的功能不足。在專利文獻I的實施例中，將包含Ag平板顆粒的分散液施塗到玻璃上並在其上乾燥，從而提供紅外屏蔽濾膜，但是，該文獻沒有公開涉及Ag平板顆粒在乾燥膜的厚度方向上的分布的任何內容，或者說，該文獻沒有涉及銀顆粒的偏析的記載。
[0004]專利文獻2描述了使用粒狀銀的波長選擇性膜。在專利文獻2中，分布有粒狀銀顆粒的Ag層通過Ag濺射和熱處理而形成；如該文獻的圖3所示，許多粒狀銀顆粒具有不規則形狀。此外，專利文獻2沒有涉及其金屬顆粒含有層中的銀顆粒偏析的記載；即使該文獻有涉及通過濺射方式在銀層上下提供AlN層的實施方式的公開內容，但該文獻並未描述該實施方式中粒狀銀顆粒的面取向。
[0005]另一方面，專利文獻3公開了一種具有比例為至少60數量％的六角形至圓形的平板狀金屬顆粒的熱射線屏蔽材料，其中，該六角形至圓形的平板狀金屬顆粒的主平面相對於金屬顆粒含有層的一個表面為平均0°?±30°的面取向。但是，專利文獻3沒有涉及顆粒偏析的記載。此外，該文獻在其附圖中公開:在其實施例的塗布膜(該膜通過以下方法形成:將平板狀銀顆粒的明膠分散液離心，而後將其再次分散在水中，隨後向其中添加含有特定表面活性劑的甲醇水溶液，而後施塗所得的塗布液)中，平板狀銀顆粒存在於金屬顆粒含有層的從下部到中央部的區域中。
[0006]引用列表
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻I JP-A2OO7-1789IS
[0009]專利文獻2:日本專利3454422
[0010]專利文獻3:JP-A2009-255032
【發明內容】

[0011]技術問題
[0012]本發明人進行的研究揭示了以下問題:專利文獻I中描述的紅外屏蔽濾膜是紅外吸收型，因此當將其用於屏蔽陽光的熱量時，該紅外吸收劑本身會被加熱，從而使環境溫度升高。此外，當將其貼到窗玻璃上時，會出現另一個問題:由於在陽光照射的部分和陽光未照射到的部分之間的溫度升高有差異，因此玻璃會破碎(熱破裂)。
[0013]在專利文獻2中，當用粒狀銀來屏蔽紅外線時，由於光譜的半值寬度較大，不能尖銳地屏蔽紅外線，或者說，存在在具有許多太陽能的短波側該膜不能完全屏蔽紅外線的問題。
[0014]當平板狀銀顆粒如專利文獻I中那樣隨機排列時，它們僅僅吸收光；但是當這些顆粒如專利文獻3中描述的熱屏蔽材料中那樣規則排列時，它們可以反射光，並因此將對紅外屏蔽膜有利。然而，對比文件3公開了平板狀銀顆粒存在於金屬顆粒含有層的從下部至中央部的區域中的附圖，但實際上，本發明人發現，當想要提高該文獻中公開的材料的熱屏蔽性時，為了使該文獻實施例中的塗布膜中的平板狀銀顆粒更好地排列，含銀層的膜必須要比該文獻給出的附圖中公開的膜薄得多。此外，本發明人還發現，在使含銀層的膜變薄的情況下，即使平板狀金屬顆粒的面取向在形成膜時保持良好，但仍會出現另一問題:在摩擦金屬顆粒含有層時，平板狀金屬顆粒會剝落，或者該顆粒的排列可能被擾亂。
[0015]本發明正是為了解決現有技術中的上述問題。具體而言，本發明要解決的技術問題旨在提供一種具有良好的可見光透射性、熱屏蔽性(太陽光反射性)和耐摩擦性的熱射線屏蔽材料。
[0016]問題的解決方案
[0017]為了解決上述問題，本發明人努力研究了平板狀金屬顆粒在金屬顆粒含有層中的存在狀態，結果發現，當平板狀金屬顆粒的形狀及其面取向過於隨機時，熱射線屏蔽性會變差。此外，本發明人還發現，在專利文獻3的構成中，在為了提高熱射線屏蔽性而使金屬顆粒含有層的膜變薄時，則由於上述的膜的耐摩擦性的問題，平板狀金屬顆粒可能剝落，或者該顆粒的排列可能被擾亂，因此不能獲得穩定的熱屏蔽功能。
[0018]在此情況下，本發明人發現，在專利文獻3的構成中，當使平板狀金屬顆粒存在於包含該平板狀金屬顆粒的層中從表面起的特定範圍內時，則可以提供具有良好的可見光透射性、熱屏蔽性(太陽光反射性)和耐摩擦性的熱射線屏蔽材料。
[0019]本發明以發明人的上述發現為基礎，解決上述問題的手段如下:
[0020][I] 一種熱射線屏蔽材料，所述熱射線屏蔽材料具有包含至少一種金屬顆粒的金屬顆粒含有層，其中，所述金屬顆粒包含佔所述金屬顆粒的總數的比例為至少60數量％的六角形至圓形的平板狀金屬顆粒，所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒的主平面相對於所述金屬顆粒含有層的一個表面為平均0°?±30°的面取向，並且至少80數量％的所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒存在於所述金屬顆粒含有層的從表面到d/2的範圍內，其中，d表示所述金屬顆粒含有層的厚度。
[0021][2]優選的是，在[I]所述的熱射線屏蔽材料中，所述金屬含有層包含聚合物。
[0022][3]優選的是，在[2]所述的熱射線屏蔽材料中，至少80數量％的所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒各自在其厚度方向上以至少a/ΙΟ的比例覆蓋有所述聚合物，其中，a表示所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒的厚度。
[0023][4]如[2]或[3]所述的熱射線屏蔽材料，其中，包含在所述金屬含有層中的所述聚合物中的主要聚合物是聚酯樹脂或聚氨酯樹脂。
[0024][5]優選的是，在[I]?[4]中任一項所述的熱射線屏蔽材料中，至少80數量％的所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒存在於所述金屬顆粒含有層的從表面到d/3的範圍內。
[0025][6]優選的是，在[I]?[5]中任一項所述的熱射線屏蔽材料中，至少60數量％的所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒暴露在所述金屬顆粒含有層的一個表面外。
[0026][7]優選的是，在[I]?[6]中任一項所述的熱射線屏蔽材料中，所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒的平均粒徑為70nm?500nm，且所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒的長寬比(平均粒徑/平均顆粒厚度)為8?40。
[0027][8]優選的是，在[I]?[7]中任一項所述的熱射線屏蔽材料中，所述平板狀金屬顆粒至少包含銀。
[0028][9]優選的是，[I]?[8]中任一項所述的熱射線屏蔽材料的可見光透射率為至少70%。
[0029][10]優選的是，[I]?[9]中任一項所述的熱射線屏蔽材料反射紅外線。
[0030][11]優選的是，[I]?[10]中任一項所述的熱射線屏蔽材料具有基材，所述基材位於與所述金屬顆粒含有層的、至少80數量％的所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒偏心地存在的表面相反的一側的表面上。
[0031]本發明的有利效果
[0032]根據本發明，提供了一種具有良好的可見光透射性、熱屏蔽性(太陽光反射性)和耐摩擦性的熱射線屏蔽材料。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033][圖1]圖1是示出了本發明的熱射線屏蔽材料的一個實例的示意圖。
[0034][圖2]圖2是示出了本發明的熱射線屏蔽材料的另一個實例的示意圖。
[0035][圖3A]圖3A是示出了本發明的熱射線屏蔽材料的又一個實例的示意圖。
[0036][圖3B]圖3B是示出了本發明的熱射線屏蔽材料的又一個實例的示意圖。
[0037][圖4A]圖4A是示出了包含在本發明的熱射線屏蔽材料中的平板顆粒的形狀的一個實例的示意性透視圖，並且顯示出了幾乎圓盤形狀的平板顆粒。
[0038][圖4B]圖4B是示出了包含在本發明的熱射線屏蔽材料中的平板顆粒的形狀的一個實例的示意性透視圖，並且顯示出了幾乎六角形狀的平板顆粒。
[0039][圖5A]圖5A是示出了本發明的熱射線屏蔽材料中的包含平板狀金屬顆粒的金屬顆粒含有層的存在狀況的一個實例的示意性截面圖。
[0040][圖5B]圖5B是示出了本發明的熱射線屏蔽材料中的包含平板狀金屬顆粒的金屬顆粒含有層的存在狀況的另一個實例的示意性截面圖。
[0041][圖5C]圖5C是示出了本發明的熱射線屏蔽材料中的包含平板狀金屬顆粒的金屬顆粒含有層的存在狀況的又一個實例的示意性截面圖。
[0042][圖5D]圖是示出了本發明的熱射線屏蔽材料中的包含平板狀金屬顆粒的金屬顆粒含有層的存在狀況的示意性截面圖，並且闡明了包含平板狀金屬顆粒的金屬顆粒含有層(與基材平面平行)與所述平板狀金屬顆粒的主平面(其決定等效圓直徑D)之間的角度(Θ )。
[0043][圖5E]圖5E是示出了本發明的熱射線屏蔽材料中的包含平板狀金屬顆粒的金屬顆粒含有層的存在狀況的示意性截面圖，並且示出了平板狀金屬顆粒在金屬顆粒含有層中的熱射線屏蔽材料的深度方向上的存在區域。
[0044][圖6]圖6是沿著實施例1的熱射線屏蔽材料的垂直方向切割得到的樣品的截面的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像。
【具體實施方式】
[0045]下文將詳細描述本發明的熱射線屏蔽材料。
[0046]下文給出的對本發明的構成要素的描述可能針對本發明的一些典型實施方式，但是本發明並不限於此。在本說明書中，用「數字?數字」的表述方式表達的數值範圍是指落入表示範圍下限的前一個數字和表示其上限的後一個數字之間的範圍。
[0047](熱射線屏蔽材料)
[0048]本發明的熱射線屏蔽材料具有包含至少一種金屬顆粒的金屬顆粒含有層，其中，所述金屬顆粒包含佔所述金屬顆粒總數的比例為至少60數量％的六角形至圓形的平板狀金屬顆粒，所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒的主平面相對於所述金屬顆粒含有層的一個表面為平均0°?±30°的面取向，並且至少80數量％的所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒存在於所述金屬顆粒含有層的從表面到d/2的範圍內，其中，d表示所述金屬顆粒含有層的厚度。
[0049]在其一個優選實施方式中，本發明的熱射線屏蔽材料具有包含至少一種金屬顆粒的金屬顆粒含有層，並且可選地具有任意其他層，例如粘著層、紫外線吸收層、基材層、金屬氧化物顆粒含有層等。
[0050]對於熱射線屏蔽材料的層構造，可以舉出以下實施方式:如圖1所示，熱射線屏蔽材料10具有包含至少一種金屬顆粒的金屬顆粒含有層2，其中，平板狀金屬顆粒3以偏心的方式位於所述層的表面中。還可以舉出如圖2所示的實施方式，其中，所述材料具有金屬顆粒含有層2和位於所述金屬顆粒含有層上的覆蓋層4，其中，平板狀金屬顆粒3以偏心的方式位於所述金屬顆粒含有層的表面中。
[0051]此外，優選舉出如圖3A所示的實施方式，其中，所述材料具有基材1、所述基材上的金屬顆粒含有層2和所述金屬顆粒含有層上的粘連層11，並且在基材I的背面上具有硬塗層5。
[0052]還優選舉出如圖3B所示的實施方式，其中，所述材料具有基材1、所述基材上的金屬顆粒含有層2、所述金屬顆粒含有層上的覆蓋層4和所述覆蓋層上的粘著層11，並且在基材I的背面上具有硬塗層5。
[0053]〈1.金屬顆粒含有層>
[0054]金屬顆粒含有層是包含至少一種金屬顆粒的層，並且可以根據其計劃的目的適當地選擇而沒有限制，只要滿足以下條件即可:其中的金屬顆粒包含佔所述金屬顆粒總數的比例為至少60數量％的六角形至圓形的平板狀金屬顆粒，所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒的主平面相對於所述金屬顆粒含有層的一個表面為平均0°?±30°的面取向，並且至少80數量％的所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒存在於所述金屬顆粒含有層的從表面到d/2的範圍內，其中，d表示所述金屬顆粒含有層的厚度。
[0055]不受任何理論束縛，本發明的熱射線屏蔽材料不限於按照下文提及的製造方法製得的熱射線屏蔽材料；不過，通過在形成金屬顆粒含有層時向其中添加特定的聚合物(優選膠乳)，可以使所述平板狀金屬顆粒以偏心的方式位於金屬顆粒含有層的一個表面中。
[0056]-1-1.金屬顆粒-
[0057]沒有特別限制，所述金屬顆粒可以根據其計劃的目的適當地選擇，只要滿足以下條件即可:所述金屬顆粒包含佔所述金屬顆粒總數的比例為至少60數量％的六角形至圓形的平板狀金屬顆粒，其中，所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒的主平面相對於所述金屬顆粒含有層的一個表面為平均0°?±30°的面取向，並且至少80數量％的所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒存在於所述金屬顆粒含有層的從表面到d/2的範圍內，其中，d表示所述金屬顆粒含有層的厚度。優選的是，至少80數量％的所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒存在於所述金屬顆粒含有層的從表面到d/3的範圍內，其中，d表示所述金屬顆粒含有層的厚度。
[0058]對於所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒在所述金屬顆粒含有層中的存在形式，所述平板狀金屬顆粒相對於所述金屬顆粒含有層的一個表面(在本發明的熱射線屏蔽材料具有基材的情況下，相對於基材的表面)為平均0°?±30°的面取向。
[0059]優選的是，所述金屬顆粒含有層的一個表面是平坦表面。在本發明的熱射線屏蔽材料的金屬顆粒含有層具有充當臨時支持體的基材的情況下，優選的是，金屬顆粒含有層的表面和基材的表面都是幾乎水平的表面。此處，熱射線屏蔽材料可以具有或不具有該臨時支持體。
[0060]沒有特別限制，金屬顆粒的尺寸可以根據其計劃的目的適當地選擇。例如，所述顆粒的平均粒徑可以是至多500nm。
[0061]同樣沒有特別限制，金屬顆粒的材料可以根據其計劃的目的適當地選擇。從使其熱射線(近紅外線)反射率較高的角度考慮，優選的是銀、金、鋁、銅、銠、鎳、鉬等。
[0062]-1-2.平板狀金屬顆粒_
[0063]沒有特別限制，所述平板狀金屬顆粒可以根據其計劃的目的適當地選擇，只要它們是各自包含兩個主平面的顆粒(見圖4A和圖4B)即可。例如，可以舉出六角形、圓形、三角形等。其中，從其高可見光透射率的角度考慮，更優選六角形以上的多角形至圓形形狀。更優選的是六角形或圓形形狀。
[0064]在本說明書中，圓形形狀是指:在下文提及的平板狀金屬顆粒中，對於每個平板狀金屬顆粒，長度是平均等效圓直徑的至多50%的邊的數量為O (零)。圓形平板狀金屬顆粒沒有特別限制，可以根據其計劃的目的適當地選擇，只要在用透射電子顯微鏡(TEM)從這些顆粒的主平面上方觀察這些顆粒時其沒有角但具有圓形形狀即可。
[0065]在本說明書中，六角形形狀是指:在下文提及的平板狀金屬顆粒中，對於每個平板狀金屬顆粒，長度是平均等效圓直徑的至多20%的邊的數量為6。這同樣適用於其他多角形形狀。六角形平板狀金屬顆粒沒有特別限制，可以根據其計劃的目的適當地選擇，只要在用透射電子顯微鏡(TEM)從這些顆粒的主平面上方觀察這些顆粒時其具有幾乎六角形形狀即可。例如，這些顆粒的六角形形狀的角可以是銳角或鈍角。然而，從這些顆粒的減少可見光吸收的能力的角度考慮，所述角優選是鈍角。所述角的鈍角程度沒有特別限制，可以根據其計劃的目的適當地選擇。
[0066]沒有特別限制，平板狀金屬顆粒可以與上述金屬顆粒相同，並且可以根據其計劃的目的適當地選擇。優選的是，平板狀金屬顆粒至少包含銀。
[0067]在存在於金屬顆粒含有層中的金屬顆粒中，六角形至圓形的平板狀金屬顆粒佔金屬顆粒總數的比例為至少60數量％、優選為至少65數量％、更優選為至少70數量％。如果平板狀金屬顆粒的比例低於60數量％，則該層的可見光透射率會下降。
[0068][1-2-1.面取向]
[0069]優選的是，在本發明的熱射線屏蔽材料中，六角形至圓形的平板狀金屬顆粒的主平面相對於金屬顆粒含有層的一個表面(在熱射線屏蔽材料具有基材時，相對於基材的表面)為平均0°?±30°的面取向，更優選為平均0°?±20°，進一步優選為平均0°?±5°。
[0070]沒有特別限制，平板狀金屬顆粒的存在狀態可以根據其計劃的目的適當地選擇，但優選的是，這些顆粒按照下文提及的圖5B或圖5C來排列。
[0071]本文中，圖5A至圖5E各自是示出了本發明的熱射線屏蔽材料中的包含平板狀金屬顆粒的金屬顆粒含有層的存在狀況的示意性截面圖。圖5A、圖5B和圖5C各自示出了平板狀金屬顆粒3在金屬顆粒含有層2中的存在狀況。圖是闡明基材I的面與平板狀金屬顆粒3的面之間的角度(土 Θ)的圖。圖5E示出了金屬顆粒含有層2在熱射線屏蔽材料的深度方向上的存在區域。
[0072]在圖中，基材I的表面與平板狀金屬顆粒3的主平面或主平面延長線之間的角度(± Θ)對應於上述面取向中的預定範圍。具體而言，所述面取向意味著，在觀察熱射線屏蔽材料的截面時，圖所示的傾斜角(土 Θ )較小；特別是，如在圖5B中，該面取向意味著基材I的表面與平板狀金屬顆粒3的主平面保持接觸，S卩Θ為0°。當平板狀金屬顆粒3的主平面相對於基材I表面的面取向的角度(B卩，圖所示的Θ)大於±30°時，則所述熱射線屏蔽材料在預定波長(例如，從可見光波長側至近紅外區)處的反射率可能降低。
[0073]沒有特別限制，評估平板狀金屬顆粒的主平面是否相對於金屬顆粒含有層的一個表面(在熱射線屏蔽材料具有基材的情況下，為基材的表面)面取向的方式可以根據其計劃的目的適當地選擇。例如，在本文可用的一種評估方法中，製備了熱射線屏蔽材料的適合的截面切片，並觀察和評估該切片中的金屬顆粒含有層(在熱射線屏蔽材料具有基材的情況下為基材)和平板狀金屬顆粒。具體而言，用顯微切片機或用聚焦式離子束(FIB)技術切割熱射線屏蔽材料，從而製得截面樣品或截面切片樣品，並用各種類型的顯微鏡(例如，場發射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)等)進行觀察，並分析所得到的圖像以進行所需的評估。
[0074]在熱射線屏蔽材料中，在用來覆蓋平板狀金屬顆粒的粘合劑在水中溶脹的情況下，可以用安裝在顯微切片機上的金剛石切刀切割已經用液氮冷凍的材料樣品，從而得到截面樣品或截面切片樣品。另一方面，在用來覆蓋熱射線屏蔽材料中的平板狀金屬顆粒的粘合劑在水中不溶脹的情況下，可以從該材料直接製備所需的截面樣品或截面切片樣品。
[0075]沒有特別限制，以上述方式製得的截面樣品或截面切片樣品可以按根據其計劃的目的適當地選擇的任何方式進行觀察，只要在所述樣品中可以確認平板狀金屬顆粒的主平面是否可以相對於金屬顆粒含有層的一個表面(在熱射線屏蔽材料具有基材的情況下為基材的表面)面取向即可。例如，可以舉出用FE-SEM、TEM、光學顯微鏡等進行觀察。截面樣品可以用FE-SEM來觀察，截面切片樣品可以用TEM來觀察。在用FE-SEM進行評估時，優選的是，顯微鏡的空間分辨能力能夠清楚地確定平板狀金屬顆粒的形狀及其傾斜角(圖中的± Θ )。
[0076][1-2-2.平均粒徑(平均等效圓直徑)和平均粒徑(平均等效圓直徑)的粒徑分布]
[0077]沒有特別限制，平板狀金屬顆粒的平均粒徑(平均等效圓直徑)可以根據其計劃的目的適當地選擇。優選的是，平均粒徑為70nm?500nm,更優選為IOOnm?400nm。當平均粒徑小於70nm時，則平板狀金屬顆粒的吸收的貢獻會大於這些顆粒的反射的貢獻，因此，材料不能保證足夠的熱射線反射率；但是，當平均粒徑大於500nm時，則霧度(散射)會增加，使得基材的透明度會由此降低。
[0078]平均粒徑(平均等效圓直徑)是指在用TEM觀察圖像時拍攝的圖像上隨機選擇的200個平板顆粒的主平面直徑(最大長度)的數據的平均值。
[0079]金屬顆粒含有層可以包含平均粒徑(平均等效圓直徑)不同的兩種以上不同類型的金屬顆粒；在此情況下，金屬顆粒可以具有兩個以上的其平均粒徑(平均等效圓直徑)的峰，即，金屬顆粒可以具有兩個以上平均粒徑(平均等效圓直徑)。
[0080]在本發明的熱射線屏蔽材料中，優選的是，平板狀金屬顆粒的粒徑分布的變動係數為至多30%，更優選至多20%。當該變動係數大於30%時，則熱射線屏蔽材料的熱射線反射波長範圍可能變寬。
[0081]本文中，平板狀金屬顆粒的粒徑分布的變動係數是按照例如以下方式計算出的值(%):繪製已用來計算上述平均值的200個平板狀金屬顆粒的粒徑分布範圍，從而確定粒徑分布的標準偏差，並用其除以如上獲得的主平面直徑(最大長度)的平均值(平均粒徑(平均等效圓直徑))，從而得到所要的值(%)。
[0082][1-2-3.長寬比]
[0083]沒有特別限制，平板狀金屬顆粒的長寬比可以根據其計劃的目的適當地選擇，並且，從顆粒在波長SOOnm?波長ISOOnm的紅外區的反射率可以較高的角度考慮，所述長寬比優選為8?40、更優選為10?35。當該長寬比小於8時，反射波長會低於800nm ;如果該長寬比大於40，則反射波長會大於1800nm，且材料不能保證足夠的熱射線反射能力。
[0084]長寬比是指用平板狀金屬顆粒的平均粒徑(平均等效圓直徑)除以平板狀金屬顆粒的平均顆粒厚度而計算出的值。平均顆粒厚度對應於平板狀金屬顆粒的主平面間的距離；例如,如圖4A和圖4B所示，平均顆粒厚度可以用原子力顯微鏡(AFM)來測量。
[0085]沒有特別限制，用AFM測量平均顆粒厚度的方法可以根據其計劃的目的適當地選擇。例如，可以舉出以下方法:將包含平板狀金屬顆粒的顆粒分散液滴加到玻璃基板上並在其上乾燥，而後測量一個顆粒的厚度。
[0086]平板狀金屬顆粒的厚度優選為5nm?20nm。
[0087][1-2-4.平板狀金屬顆粒的存在區域]
[0088]在本發明的熱射線屏蔽材料中，至少80數量％的六角形至圓形的平板狀金屬顆粒存在於金屬顆粒含有層的從表面到d/2的範圍內、優選從表面到d/3的範圍內；更優選的是，至少60數量％的六角形至圓形的平板狀金屬顆粒暴露在金屬顆粒含有層的一個表面夕卜。存在於金屬顆粒含有層的從表面到d/2的範圍內的平板狀金屬顆粒是指:至少一部分平板狀金屬顆粒包含在所述金屬顆粒含有層的從表面到d/2的範圍內。換言之，圖5C中的部分地突出金屬顆粒含有層的表面的平板狀金屬顆粒也在存在於金屬顆粒含有層的從表面到d/2的範圍內的平板狀金屬顆粒的概念範疇之內。圖5C是指各個平板狀金屬顆粒僅有一部分在金屬顆粒含有層的厚度方向上包埋在金屬顆粒含有層中，但並不意味著各個平板狀金屬顆粒被放置在金屬顆粒含有層的表面上。
[0089]暴露在金屬顆粒含有層的一個表面外的平板狀金屬顆粒是指:平板狀金屬顆粒的一個表面的一部分突出到金屬顆粒含有層的所述表面之外。
[0090]此處，可以例如在通過對熱射線屏蔽材料的截面樣品進行SEM觀察而拍攝的圖像上測定平板狀金屬顆粒在金屬顆粒含有層中的存在分布。
[0091]沒有特別限制，構成金屬顆粒含有層中的平板狀金屬顆粒的金屬的等離子體共振波長λ可以根據其計劃的目的適當地選擇，但是，從賦予所述層熱射線反射性能的角度考慮，該波長優選為400nm?2500nm，而從賦予所述層可見光透射性的角度考慮，該波長更優選為 700nm ?2500nm。
[0092][1-2-5.金屬顆粒含有層中的介質]
[0093]沒有特別限制，金屬顆粒含有層中的介質可以根據其計劃的目的適當地選擇。優選的是，在本發明的熱射線屏蔽材料中，所述金屬含有層包含聚合物。所述聚合物包括各種高分子物質，例如，聚乙烯醇縮乙醛樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚氯乙烯樹脂、(飽和)聚酯樹脂、聚氨酯樹月旨、天然聚合物(例如明膠、纖維素等)。其中，在本發明中優選的是，所述聚合物中的主要聚合物是聚乙烯醇樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚氯乙烯樹脂、(飽和)聚酯樹脂或聚氨酯樹脂。從可以容易地使至少80數量％的所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒存在於金屬顆粒含有層的從表面到d/2的範圍內的角度考慮，更優選聚酯樹脂和聚氨酯樹脂；而從改善本發明的熱射線屏蔽材料的耐摩擦性角度考慮，進一步優選聚酯樹脂。
[0094]在本說明書中，包含在金屬含有層中的聚合物中的主要聚合物是指佔包含在所述金屬含有層中的聚合物的至少50質量％的聚合物成分。
[0095]所述介質的折射率η優選為1.4?1.7。
[0096]優選的是，在本發明的熱射線屏蔽材料中(其中，六角形至圓形的平板狀金屬顆粒的厚度表示為a)，至少80數量％的所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒在其厚度方向上的至少a/ΙΟ的範圍內覆蓋有所述聚合物，更優選的是，在其厚度方向上的a/ΙΟ?IOa的範圍內覆蓋有所述聚合物，進一步優選的是，在a/8?4a的範圍內覆蓋有所述聚合物。在金屬顆粒中，當至少預定比例的六角形至圓形的平板狀金屬顆粒以上述方式包埋在金屬顆粒含有層中時，該層的耐摩擦性可以進一步得到增強。具體而言，在本發明的熱射線屏蔽材料中，圖5B的實施方式比圖5C的實施方式更優選。
[0097][1-2-6.平板狀金屬顆粒的面積比]
[0098]面積比[(B/A) X100]是從上方觀看熱射線屏蔽材料時平板狀金屬顆粒的總面積B與基材的面積A(當在垂直方向上觀看金屬顆粒含有層時為金屬顆粒含有層的總投影面積A)的比率，優選為至少15%，更優選為至少20%。如果該面積比小於15%，則所述材料的最大熱射線反射率可能降低，且所述材料不能充分地保證其熱屏蔽效果。
[0099]此處，可以用例如以下方法來確定該面積比:處理通過從上方對熱射線屏蔽材料的基材進行SEM觀察而拍攝的圖像，或者處理通過對其進行AFM(原子力顯微鏡)觀察而拍攝的圖像。
[0100][1-2-7.平板狀金屬顆粒的平均粒間距]
[0101]從金屬顆粒含有層的可見光透射性和最大熱射線反射率的角度考慮，該層中在水平方向上彼此相鄰的平板狀金屬顆粒的平均粒間距優選為這些平板狀金屬顆粒的平均粒徑的至少1/10。
[0102]如果平板狀金屬顆粒的水平方向上的平均粒間距小於這些平板狀金屬顆粒的平均粒徑的1/10，則所述層的最大熱射線反射率可能降低。從所述層的可見光透射性角度考慮，水平方向上的平均粒間距優選是隨機的。如果該距離不是隨機的，或者說，如果該距離是均一的，則可能會出現可見光吸收，並因此可能使可見光透射性下降。
[0103]本文中，平板狀金屬顆粒的水平方向上的平均粒間距是指兩個相鄰顆粒的粒間距數據的平均值。隨機的平均粒間距是指，「當將包含至少100個平板狀金屬顆粒的SEM圖像二值化以提供亮度值的二維自相關時，則除原點外，結果中沒有任何其他顯著的極大點」。
[0104][1-2-8.金屬顆粒含有層的層構造]
[0105]在本發明的熱射線屏蔽材料中，平板狀金屬顆粒以如圖5A?圖5E所示的包含所述平板狀金屬顆粒的金屬顆粒含有層的形式配置。
[0106]金屬顆粒含有層可以如圖5A?圖5E所示由單層構成，也可以由多個金屬顆粒含有層構成。在所述金屬顆粒含有層由多層構成的情況下，可以按照希望該層被賦予熱屏蔽性的波長範圍來賦予其任何所希望的熱屏蔽性。在所述金屬顆粒含有層由多層構成的情況下，必要的是，至少在本發明的熱射線屏蔽材料的最外側金屬顆粒含有層中，至少80數量％的所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒存在於所述最外側金屬顆粒含有層的從表面到d』 /2的範圍內，其中，d』表示所述最外側金屬顆粒含有層的厚度。
[0107][1-2-9.金屬顆粒含有層的厚度]
[0108]優選的是，金屬顆粒含有層的厚度為IOnm?160nm,更優選為20nm?80nm。金屬顆粒含有層的厚度d優選為a?IOa,更優選為2a?8a,其中，a表示六角形至圓形的平板狀金屬顆粒的厚度。
[0109]此處，可以例如在通過對熱射線屏蔽材料的截面樣品進行SEM觀察而拍攝的圖像上測定每個金屬顆粒含有層的厚度。
[0110]如果在熱射線屏蔽材料的金屬顆粒含有層上設置有任何其他層，例如，下文提及的覆蓋層，則所述其他層與金屬顆粒含有層之間的邊界可以按照與上述相同的方式來確定，且金屬顆粒含有層的厚度d也可以按照與上述相同的方式來確定。如果使用與包含在金屬顆粒含有層中的聚合物類型相同的聚合物在該金屬顆粒含有層上形成塗布膜，通常，該金屬顆粒含有層與該塗布膜之間的邊界可以在通過SEM觀察而拍攝的圖像上確定，並且由此可以確定該金屬顆粒含有層的厚度d。
[0111][1-2-10.合成平板狀金屬顆粒的方法]
[0112]沒有特別限制，合成平板狀金屬顆粒的方法可以根據其計劃的目的適當地選擇，只要所需的六角形至圓形的平板狀金屬顆粒可以用該方法合成即可。例如，可以舉出液相法，例如化學還原法、光化學還原法或電化學還原法等。其中，從其形狀和尺寸可控性的角度考慮，特別優選的是諸如化學還原法或光化學還原法等液相法。在合成六角形至三角形的平板狀金屬顆粒之後，可以用能夠溶解銀的溶解物質(例如硝酸或亞硝酸鈉等)蝕刻顆粒，隨後通過加熱等手段使其老化，由此使所述六角形至三角形的平板狀金屬顆粒的角鈍化，從而得到所需的六角形至圓形的平板狀金屬顆粒。
[0113]對於除上述方法以外的任何其他合成平板狀金屬顆粒的方法，可以將種晶固定在透明基材(例如膜或玻璃等)的表面上，而後可以在其上晶體樣生長平板狀金屬顆粒(例如 Ag)。
[0114]在本發明的熱射線屏蔽材料中，可以進一步處理平板狀金屬顆粒以得到所需的特性。沒有特別限制，追加的處理可以根據其計劃的目的適當地選擇。例如，可舉出高折射率殼層的形成、各種添加劑(例如分散劑、抗氧化劑等)的添加。
[0115]-1-2-10-1.高折射率殼層的形成_
[0116]出於進一步提高其可見光透明度的目的，平板狀金屬顆粒可以塗覆有具有高可見光透明度的高折射率材料。
[0117]沒有特別限制，高折射率材料可以根據其計劃的目的適當地選擇。例如，可以舉出TiOx、BaTiO3' Zn。、SnO2, ZrO2, NbOx 等。
[0118]沒有特別限制，塗布方法可以根據其計劃的目的適當地選擇。例如，此處可用的有Langmuir, 2000，第16卷，2731-2735頁所報導的水解四丁氧基鈦而在銀平板狀金屬顆粒的表面上形成TiOx層的方法。
[0119]如果難以將高折射率金屬氧化物殼層直接形成在平板狀金屬顆粒上，則此處可以使用其他方法，其中，按上述方式合成平板狀金屬顆粒，隨後在其上適當地形成SiO2或聚合物的殼層，而後再在所述殼層上形成上述金屬氧化物層。如果用TiOx作為高折射率金屬氧化物層的材料，則具有光催化活性的TiOx可能使分散有平板狀金屬顆粒的基質劣化，在此情況下，在平板狀金屬顆粒上形成TiOx層之後，可以根據其計劃的目的可選地形成SiO2層。
[0120]-1-2-10-2.各種添加劑的添加-
[0121]在本發明的熱射線屏蔽材料中，為了防止構成平板狀金屬顆粒的金屬(例如銀)發生氧化，平板狀金屬顆粒可以在其上吸附有諸如巰基四唑或抗壞血酸等抗氧化劑。此外，為了防止氧化，還可以在平板狀金屬顆粒的表面上形成Ni等的氧化犧牲層。為了屏蔽氧氣，所述顆粒可以塗覆有SiO2等的金屬氧化物膜。
[0122]為了賦予平板狀金屬顆粒分散性，例如，可以向平板狀金屬顆粒中添加至少包含N兀素、S兀素和P兀素中任一種的低分子量分散劑或聞分子量分散劑等，例如季銨鹽或胺
坐寸ο
[0123]〈2.其他層〉
[0124]〈〈2-1.粘著層》
[0125]優選的是，本發明的熱射線屏蔽材料具有粘著層。所述粘著層可以包含紫外線吸收劑。
[0126]沒有特別限制，可用於形成粘著層的材料可以根據其計劃的目的適當地選擇。例如，可以舉出聚乙烯醇縮丁醛(PVB)樹脂、丙烯酸系樹脂、苯乙烯/丙烯酸系樹脂、氨基甲酸酯樹脂、聚酯樹脂、矽酮樹脂等。在此處可以單獨使用或組合使用其中的一種或多種。包含上述材料的粘著層可以通過塗覆來形成。
[0127]此外，可以向粘著層中添加抗靜電劑、潤滑劑或防結塊劑等。
[0128]優選的是，粘著層的厚度為0.1ym?10 μ m。
[0129]〈〈2-2.基材》
[0130]優選的是，本發明的熱射線屏蔽材料具有基材，所述基材位於與所述金屬顆粒含有層的至少80數量％的所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒偏心地存在的那側的表面相反的一側的表面上。
[0131]沒有特別限制，所述基材可以是任何光學透明的基材，並且可以根據其計劃的目的適當地選擇。例如，可以舉出可見光透射率為至少70%、優選至少80%的基材，和具有高近紅外透射率的基材。
[0132]基材在其形狀、結構、尺寸和材料等方面沒有特別限制，並且可以根據其計劃的目的適當地選擇。其形狀可以是平板狀等；其結構可以是單層結構或積層結構；其尺寸可以根據熱射線屏蔽材料的尺寸來適當選擇。
[0133]沒有特別限制，基材的材料可以根據其計劃的目的適當地選擇。例如，可舉出由以下物質形成的膜:聚烯烴樹脂(例如聚乙烯、聚丙烯、聚4-甲基戊烯-1、聚丁烯-1等)；聚酯樹脂(例如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等)；聚碳酸酯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚醚碸樹脂、聚乙硫醚樹脂、聚苯醚樹脂、苯乙烯樹脂、丙烯酸系樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、纖維素樹脂(例如纖維素乙酸酯等)；以及由這些膜形成的積層膜。其中，特別優選的是聚對苯二甲酸乙二醇酯膜。
[0134]沒有特別限制，基材膜的厚度可以根據陽光屏蔽膜的計劃使用目的適當地選擇。通常，其厚度可以是IOym?500μπι左右，優選為12 μ m?300 μ m，更優選為16 μ m?125 μ m0
[0135]〈〈2-3.硬塗層》
[0136]為了賦予耐刮擦性，優選的是，功能性膜具有硬塗層，該硬塗層具有硬塗性功能。硬塗層可以包含金屬氧化物顆粒。
[0137]沒有特別限制，在硬塗層的類型和形成方法方面，硬塗層可以根據其計劃的目的適當地選擇。例如，可以舉出熱固性樹脂或光固化性樹脂，例如丙烯酸系樹脂、矽酮樹脂、三聚氰胺樹脂、氨基甲酸酯樹脂、醇酸樹脂、氟樹脂等。沒有特別限制，硬塗層的厚度可以根據其計劃的目的適當地選擇。優選的是，其厚度為Iym?50 μπι。優選在硬塗層上進一步形成防反射層和/或防眩光層，這是因為可以獲得除耐刮擦性外還具有防反射性和/或防眩光性的功能性膜。硬塗層可以包含上述金屬氧化物顆粒。
[0138]〈〈2-4.覆蓋層》
[0139]為了防止其中的平板狀金屬顆粒通過物質移動而發生氧化和硫化，並且為了賦予本發明的熱射線屏蔽材料耐刮擦性，本發明的熱射線屏蔽材料可以具有覆蓋層，覆蓋層與金屬顆粒含有層的露出六角形至圓形的平板狀金屬顆粒的表面直接接觸。所述材料可以在金屬顆粒含有層和下文將提及的紫外線吸收層之間具有覆蓋層。特別是在平板狀金屬顆粒以偏心的方式位於本發明的熱射線屏蔽材料的金屬顆粒含有層表面中時，所述材料可以具有此類覆蓋層以防止平板狀金屬顆粒在製造步驟中剝落而造成汙染，並且防止在金屬顆粒含有層上形成其他層時平板狀金屬顆粒的布局被擾亂。[0140]所述覆蓋層可以包含紫外線吸收劑。
[0141]沒有特別限制，覆蓋層可以根據其計劃的目的適當地選擇。例如，該層包含粘合劑、消光劑(mat agent)和表面活性劑，並且可以可選地包含任何其他成分。
[0142]沒有特別限制，所述粘合劑可以根據其計劃的目的適當地選擇。例如，可以舉出熱固性樹脂或光固化性樹脂，例如丙烯酸系樹脂、矽酮樹脂、三聚氰胺樹脂、氨基甲酸酯樹脂、醇酸樹脂、氟樹脂等。
[0143]覆蓋層的厚度優選為0.01 μ m~1，000 μ m,更優選為0.02 μ m~500 μ m,進一步優選為0.1 μ m~10 μ m,再進一步優選為0.2 μ m~5 μ m。
[0144]?2-5.紫外線吸收劑>>
[0145]含紫外線吸收劑的層可以根據其計劃的目的適當地選擇，並且可以是粘著層，或位於粘著層和金屬顆粒含有層之間的層(例如，覆蓋層等)。在任何情況下，優選的是將紫外線吸收劑添加到設置在相對於金屬顆粒含有層而將要暴露於陽光的一側的層中。
[0146]沒有特別限制，紫外線吸收劑可以根據其計劃的目的適當地選擇。例如，可以舉出二苯甲酮類紫外線吸收劑、苯並三唑類紫外線吸收劑、三嗪類紫外線吸收劑、水楊酸酯類紫外線吸收劑、氰基丙烯酸酯類紫外線吸收劑等。在此處可以單獨使用或組合使用其中的僅一種類型或兩種以上不同的類型。
[0147]沒有特別限制，二苯甲酮類紫外線吸收劑可以根據其計劃的目的適當地選擇。例如，可以舉出2，4-二羥基-4-甲氧基-5-磺基二苯甲酮等。
[0148]沒有特別限制，苯並三唑類紫外線吸收劑可以根據其計劃的目的適當地選擇。例如，可以舉出2- (5-氯-2H-苯並三唑-2-基)-4-甲基-6-叔丁基苯酚(Tinuvin326)、2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯並三唑、2-(2-羥基-5-叔丁基苯基)苯並三唑、2-(2-羥基-3，5- 二叔丁基苯基)-5- 氯苯並三唑等。
[0149]沒有特別限制，三嗪類紫外線吸收劑可以根據其計劃的目的適當地選擇。例如，可
以舉出單(羥基苯基)三嗪化合物、雙(羥基苯基)三嗪化合物、三(羥基苯基)三嗪化合物等。
[0150]單(羥基苯基)三嗪化合物包括:例如，2-[4-[ (2-羥基-3-十二烷氧基丙基)氧基]-2-羥基苯基]-4，6-雙(2，4- 二甲基苯基)-1，3，5-三嗪，2- [4- [ (2-羥基-3-十三烷氧基丙基)氧基]-2-羥基苯基]-4，6-雙(2，4- 二甲基苯基)-1, 3，5-三嗪，2- (2，4- 二羥基苯基)-4，6-雙(2，4- 二甲基苯基)-1, 3，5-三嗪，2- (2-羥基-4-異辛氧基苯基)-4，6-雙(2，4- 二甲基苯基)-1, 3，5-三嗪，2- (2-羥基-4-十二烷氧基苯基)_4，6-雙(2，4- 二甲基苯基)-1, 3，5-三嗪等。雙(羥基苯基)三嗪化合物包括:例如，2，4-雙(2-羥基-4-丙氧基苯基)-6-(2, 4- 二甲基苯基)-1, 3，5-三嗪，2，4-雙(2-羥基-3-甲基-4-丙氧基苯基)-6- (4-甲基苯基)-1，3，5_三嗪，2，4-雙(2-羥基-3-甲基-4-己氧基苯基)_6_ (2，4- 二甲基苯基)-1，3，5_三嗪，2-苯基-4，6-雙[2-羥基-4- [3-(甲氧基七乙氧基)-2-羥基丙氧基]苯基]-1，3，5-三嗪等。三(羥基苯基)三嗪化合物包括:例如，2，4-雙(2-羥基-4-丁氧基苯基)_6~ (2, 4- 二羊氧基苯基)-1, 3, 5- 二嚷,2, 4, 6- 二 (2-羥基-4-羊氧基苯基)-1, 3，5-三嗪，2，4，6-三[2-羥基-4- (3-辛氧基-2-羥基丙氧基)苯基]-1, 3，5-三嗪，2，4-雙[2-羥基-4-[1-(異羊氧基擬基)乙氧基]苯基]-6- (2, 4- 二羥基苯基)-1, 3, 5- 二嗪，2，4，6-三[2-羥基-4-[1-(異辛氧基羰基)乙氧基]苯基]_1，3，5-三嗪，2，4-雙[2-羥基-4-[l_(異羊氧基擬基)乙氧基]苯基]_6-[2，4_雙[1-(異羊氧基擬基)乙氧基]苯基-1，3，5-三嗪等。
[0151]沒有特別限制，水楊酸酯類紫外線吸收劑可以根據其計劃的目的適當地選擇。例如，可以舉出水楊酸苯酯、水楊酸對叔丁基苯酯、水楊酸對辛基苯酯、水楊酸2-乙基己酯
坐寸ο
[0152]沒有特別限制，氰基丙烯酸酯類紫外線吸收劑可以根據其計劃的目的適當地選擇。例如，可以舉出丙烯酸2-乙基己基-2-氰基-3，3-聯苯酯、丙烯酸乙基-2-氰基-3，3-聯苯酯等。
[0153]沒有特別限制，粘合劑可以根據其計劃的目的適當地選擇，但優選是具有高可見光透明性和陽光透明性的粘合劑。例如，可以舉出丙烯酸系樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯醇等。如果粘合劑吸收熱射線，則平板狀金屬顆粒的反射效果可能由此變弱，因此，優選的是，對於形成在熱射線源和平板狀金屬顆粒之間的紫外線吸收層，選擇在450nm~1500nm的區域沒有吸收的材料，並且減少紫外線吸收層的厚度。
[0154]紫外線吸收層的厚度優選為0.01 μ m~1，000 μ m,更優選為0.02 μ m~500 μ m。如果該厚度小於0.01 μ m,則紫外線吸收會變差；如果該厚度大於1000 μ m,則可見光透射性可能降低。
[0155]取決於所使用的紫外線吸收層，紫外線吸收層的含量會有所不同，因此不能不加區別地進行限定。優 選的是，適當地限定含量以使本發明的熱射線屏蔽材料具有所需的紫外線透射率。
[0156]紫外線透射率優選為至多5%，更優選為至多2%。如果紫外線透射率大於5%，則含有平板狀金屬顆粒的層會因陽光的紫外線而變色。
[0157]?2-6.金屬氧化物顆粒》
[0158]為了吸收長波紅外線，並且從熱射線屏蔽性與生產成本的平衡考慮，本發明的熱射線屏蔽材料可選地包含至少一種金屬氧化物顆粒。優選的是，本發明的熱射線屏蔽材料具有包含金屬氧化物顆粒的層，該層位於與露出六角形至圓形的平板狀金屬顆粒的金屬顆粒含有層的表面那側相反的一側上。在此情況下，如在圖3A中那樣，優選的是硬塗層5包含金屬氧化物顆粒。硬塗層5可以隔著基材I層積在含平板狀金屬顆粒的層2上。如在圖3A中那樣，當將本發明的熱射線屏蔽材料構造成使得含平板狀金屬顆粒的層2可以位於接收熱射線(例如太陽光)的一側上時，含平板狀金屬顆粒的層2可以反射一部分(或可選的全部)照射到其上的熱射線，而硬塗層5可以吸收一部分這些熱射線；結果，作為由於未被含金屬氧化物顆粒的層吸收而進入熱射線屏蔽材料中的熱射線所致的熱射線屏蔽材料直接接收到其內部的熱量和被熱射線屏蔽材料的含金屬氧化物顆粒的層吸收並間接地傳遞到熱射線屏蔽材料內部的熱量的總和的熱量可以由此減少。
[0159]沒有特別限制，金屬氧化物顆粒的材料可以根據其計劃的目的適當地選擇。例如，可以舉出錫摻雜的氧化銦(下文中簡寫為ΙΤ0)、錫摻雜的氧化銻(下文中簡寫為ATP)、氧化鋅、氧化鈦、氧化銦、氧化錫、氧化鋪、玻璃陶瓷等。其中，更優選I TO、ATO和氧化鋅，因為它們具有優異的熱射線吸收性並且在與平板狀銀顆粒組合時能夠產生具有大範圍熱射線吸收性的熱射線屏蔽材料。特別優選的是ΙΤ0，因為它能夠屏蔽至少90%的1200nm以上的紅外線，並且其可見光透射率至少為90%。[0160]優選的是，為了不降低顆粒的可見光透射率，金屬氧化物顆粒的一次顆粒的體積平均粒徑為至多0.1 μ m。
[0161]沒有特別限制，金屬氧化物顆粒的形狀可以根據其計劃的目的適當地選擇。例如，所述顆粒可以是球形、針形或板狀等。
[0162]沒有特別限制，金屬氧化物顆粒在含金屬氧化物顆粒的層中的含量可以根據其計劃的目的適當地選擇。例如，該含量優選為0.lg/m2?20g/m2,更優選為0.5g/m2?10g/m2,進一步優選為1.0g/m2?4.0g/m2。
[0163]如果該含量低於0.lg/m2，則皮膚上可以感受到的陽光的量可能增加；如果該含量超過20g/m2，則層的可將光透射性可能變差。另一方面，如果該含量為1.0g/m2?4.0g/m2,則是有利的，因為可以解決上述兩個問題。
[0164]金屬氧化物顆粒在含金屬氧化物顆粒的層中的含量可以按照例如以下方法來確定:觀察熱射線屏蔽層的超薄切片的TEM圖像及其表面的SEM圖像，測量給定面積中的金屬氧化物顆粒的數量及其平均粒徑，將基於其數量和平均粒徑以及金屬氧化物顆粒的比重計算出的質量(g)除以所述給定面積(m2)，從而得到含量。在另一種方法中，使給定面積的含金屬氧化物顆粒的層中的金屬氧化物細顆粒在甲醇中溶出，通過螢光X射線測定來測量金屬氧化物顆粒的質量(g)，並用該質量除以所述給定面積(m2)，從而得到含量。
[0165]〈3.製造熱射線屏蔽材料的方法〉
[0166]沒有特別限制，製造本發明的熱射線屏蔽材料的方法可以根據其計劃的目的適當地選擇。例如，可以舉出在上述基材的表面上形成上述金屬顆粒含有層、上述紫外線吸收層和可選的其他層的塗布法。
[0167]-3-1.形成金屬顆粒含有層的方法_
[0168]沒有特別限制，形成本發明的金屬顆粒含有層的方法可以根據其計劃的目的適當地選擇。例如，可以舉出:用浸潰塗布機、口模塗布機、狹縫塗布機、線棒塗布機或凹版印刷塗布機等進行塗布將包含上述平板狀金屬顆粒的分散液施塗到下層(例如上述基材)表面上的方法，和根據LB膜法、自組裝法或噴塗法等的面取向法。在製造本發明的熱射線屏蔽材料時，準備如下文給出的實施例中所示的金屬顆粒含有層的組成，隨後向其中添加膠乳等以使至少80數量％的上述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒可以存在於金屬顆粒含有層的從表面到其d/2的範圍內。優選的是，至少80數量％的上述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒存在於所述金屬顆粒含有層的從表面到其d/3的範圍內。所添加的膠乳的量沒有特別限制。例如，膠乳的添加量優選為平板狀銀顆粒的I質量％?10000質量％。
[0169]如有需要，可以在塗覆後用加壓輥(例如壓延輥或層壓輥等)進行按壓來促進平板狀金屬顆粒的面取向。
[0170]-3-2.形成覆蓋層的方法-
[0171]優選的是，通過塗布來形成覆蓋層。塗布方法沒有特別限制，可以使用任何已知方法。例如，可以舉出使用浸潰塗布機、口模塗布機、狹縫塗布機、線棒塗布機或凹版印刷塗布機等的用包含上述紫外線吸收劑的分散液進行塗布的方法。
[0172]-3-3.形成硬塗層的方法-
[0173]優選的是，通過塗布來形成硬塗層。塗布方法沒有特別限制，可以使用任何已知方法。例如，可以舉出使用浸潰塗布機、口模塗布機、狹縫塗布機、線棒塗布機或凹版印刷塗布機等的用包含上述紫外線吸收劑的分散液進行塗布的方法。
[0174]-3-4.形成粘著層的方法-
[0175]優選的是，通過塗布來形成粘著層。例如，粘著層可以層積在下層(例如上述基材、上述金屬顆粒含有層或上述紫外線吸收層等)的表面上。塗布方法沒有特別限制，可以使用任何已知方法。
[0176]優選的是，本發明的熱射線屏蔽材料的陽光反射率的最大值在600nm?2，OOOnm(更優選800nm?1，800nm)的範圍內，以提高所述材料的熱射線反射率。
[0177]優選的是，本發明的熱射線屏蔽材料的可見光透射率為至少60%、更優選為至少70%。如果可見光透射率低於60%，則在將所述材料用於汽車玻璃或建築物玻璃時，其可能造成難以觀看外部物體。
[0178]優選的是，本發明的熱射線屏蔽材料的紫外線透射率為至多5%、更優選為至多2%。如果紫外線透射率大於5%，則含有平板狀金屬顆粒的層會因陽光的UV線而變色。
[0179]優選的是，本發明的熱射線屏蔽材料的霧度為至多20%。如果霧度高於20%，在將所述材料用於例如汽車玻璃或建築物玻璃時，將對安全性不利，因為所述材料可能造成難以觀看外部物體。
[0180]-3-5.形成粘著層的方法-
[0181]在將本發明的熱射線屏蔽材料用於使現有的窗玻璃等具有功能性時，可以通過膠粘劑層積到窗玻璃表面上來將膜貼到窗玻璃的室內側。在此情況下，優選的是，使反射層儘可能多地面向陽光側，因為這樣可以防止發熱，因此，適合的是，將粘著層層積在含銀納米盤顆粒的層上，並通過該粘著層將所述材料貼到窗玻璃上。
[0182]在將粘著層層積到銀納米盤層的表面上時，可以直接將含有膠粘劑的液體施塗到其表面上；不過，包含在膠粘劑中的各種添加劑以及使用的增塑劑和溶劑可能擾亂銀納米盤層的排列或可能使銀納米盤本身劣化。為了儘可能地減少這些問題，採用乾式層積將是有效的，其中，預先將膠粘劑施塗到離型膜上並在其上乾燥，從而製得膠粘劑膜，而後將所得膜的膠粘劑面層積到本發明的膜的銀納米盤層的表面上。
[0183][層積結構體]
[0184]通過將本發明的熱射線屏蔽材料與玻璃或塑料中的任一種一起層積，可以製成層積結構體。
[0185]沒有特別限制，製造方法可以根據其計劃的目的適當地選擇。可以舉出將按上述方式製成的熱射線屏蔽材料貼到供車輛(例如汽車等)使用的玻璃或塑料上或者貼到供建築物使用的玻璃或塑料上的方法。
[0186][熱射線屏蔽材料和層積結構體的使用方式]
[0187]本發明的熱射線屏蔽材料可以以選擇性地反射或吸收熱射線(近紅外線)的任何方式來使用，而且，沒有特別限制，使用所述材料的方式可以根據其計劃的目的適當地選擇。例如，可以舉出用於車輛的膜或層積結構體、用於建築物的膜或層積結構體、農業用膜等。其中，從其節能效果的角度考慮，優選的是用於車輛的膜或層積結構體和用於建築物的膜或層積結構體。
[0188]在本發明中，熱射線(近紅外線)是指以約50%的比例包含在陽光中的近紅外線(780nm ?1，800nm)。[0189]實施例
[0190]將參照下文給出的實施例來更具體描述本發明的特徵。
[0191]在以下實施例中，可以在不超過本發明的範圍的情況下適當地修改或改變所用的材料、其量及比例、處理細節以及處理過程。因此，本發明的範圍不應用下文提及的實施例來限制性地解釋。
[0192](製造例1:製備銀平板顆粒分散液BI)
[0193]-合成銀平板顆粒(製備銀平板顆粒分散液A)-
[0194]-平板核顆粒的合成步驟-
[0195]將2.5ml的0.5g/l聚苯乙烯磺酸水溶液添加到50ml的2.5mM檸檬酸鈉水溶液中，並加熱到35°C。將3ml的IOmM硼氫化鈉水溶液添加到上述溶液中，並在攪拌下以20mL/分鐘的速率向其中添加50mL的0.5mM硝酸銀水溶液。攪拌所得溶液30分鐘，以製得種子溶液。
[0196]-平板顆 粒的第一生長步驟-
[0197]接下來，將2mL的IOmM抗壞血酸水溶液添加到250mL種子溶液中並加熱到35°C。在攪拌下，以IOmL/分鐘的速率向該溶液中添加79.6mL的0.5mM硝酸銀水溶液。
[0198]-平板顆粒的第二生長步驟-
[0199]接下來，攪拌溶液30分鐘，隨後向其中添加71.1mL的0.35M氫醌磺酸鉀水溶液，再向其中添加200g的7質量％明膠水溶液。將107mL的0.25M亞硫酸鈉水溶液與107mL的0.47M硝酸銀水溶液混合，製得白色沉澱混合物液體，將該液體添加到上述溶液中。對其進行攪拌直至銀可以被充分還原，而後向其中添加72mL的0.17M NaOH水溶液。由此獲得了銀平板顆粒分散液A。
[0200]經確認，在所獲得的銀平板顆粒分散液A中，形成了平均等效圓直徑為240nm的六角形的銀平板顆粒(下文中稱其為Ag六角形平板顆粒)。用原子力顯微鏡(Nanocutell，Seiko Instruments)測量六角形平板顆粒的厚度。發現形成了厚度為平均8nm、長寬比為
17.5的平板顆粒。結果示於表1中。
[0201]-製備銀平板顆粒分散液Bl-
[0202]將0.5mL NaOH添加到12mL銀平板顆粒分散液A中，向其中添加18mL離子交換水，將所得的混合物在離心機(Kokusan的H-200N, Amble Rotor BN)中離心,從而沉澱出Ag六角形平板顆粒。除去離心後的上清液，向殘餘物中添加2mL水以將沉澱出的Ag六角形平板顆粒重新分散，由此製得製造例I的銀平板顆粒分散液BI。
[0203]?金屬顆粒的評價>>
[0204]接下來，如下評價所獲得的金屬顆粒的特性。其結果示於下表1中。
[0205]-平板顆粒的比例、平均粒徑(平均等效圓直徑)、變動係數-
[0206]如下確認Ag平板顆粒的形狀均一性:分析所觀察到的SEM圖像以獲得從該圖像上任意選出的200個顆粒的形狀。在這些顆粒中，將六角形至圓形的平板狀金屬顆粒稱為A，將不規則顆粒(例如淚滴狀顆粒)或低於六角形的其他多角形顆粒稱為B。通過圖像分析來計算顆粒A的比例(數量％)。
[0207]類似地，用數字測徑器測量100個顆粒A各自的粒徑，將數據平均以獲得平均值，即為平板顆粒A的平均粒徑(平均等效圓直徑)。用粒徑分布的標準偏差除以平均粒徑(平均等效圓直徑)以得到平板顆粒A的粒徑分布的變動係數(%)。
[0208]-平均顆粒厚度_
[0209]將包含所形成的平板狀金屬顆粒的分散液滴加到玻璃基板上並在其上乾燥，用原子力顯微鏡(AFM) (Nanocutell, Seiko Instruments)測量一個平板狀金屬顆粒A的厚度。AFM測量的條件如下:以DFM模式使用自動檢測傳感器，測量範圍為5 μ m,掃描速度為180秒/I幀，數據點數為256X256。所獲數據的平均值即為平板顆粒A的平均顆粒厚度。
[0210]-長寬比_
[0211 ] 基於此處獲得的平板狀金屬顆粒A的平均粒徑(平均等效圓直徑)和平均顆粒厚度，用所述平均顆粒厚度除以所述平均粒徑(平均等效圓直徑)，計算出平板顆粒A的長寬比。
[0212]-銀平板分散液的透射光譜-
[0213]用水稀釋所獲得的銀平板分散液，用紫外-可見光-近紅外分光光度計(JASC0的V-670)測量其透射光譜。
[0214][表1]
【權利要求】
1.一種熱射線屏蔽材料，所述熱射線屏蔽材料具有包含至少一種金屬顆粒的金屬顆粒含有層，其中: 所述金屬顆粒包含佔所述金屬顆粒的總數的比例為至少60數量％的六角形至圓形的平板狀金屬顆粒， 所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒的主平面相對於所述金屬顆粒含有層的一個表面為平均0°?±30°的面取向，並且 至少80數量％的所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒存在於所述金屬顆粒含有層的從表面到d/2的範圍內，其中，d表示所述金屬顆粒含有層的厚度。
2.如權利要求1所述的熱射線屏蔽材料，其中，所述金屬含有層包含聚合物。
3.如權利要求2所述的熱射線屏蔽材料，其中，至少80數量％的所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒各自在其厚度方向上以至少a/ΙΟ的比例覆蓋有所述聚合物，其中，a表示所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒的厚度。
4.如權利要求2或3所述的熱射線屏蔽材料，其中，包含在所述金屬含有層中的所述聚合物中的主要聚合物是聚酯樹脂或聚氨酯樹脂。
5.如權利要求1?4中任一項所述的熱射線屏蔽材料，其中，至少80數量％的所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒存在於所述金屬顆粒含有層的從表面到d/3的範圍內。
6.如權利要求1?5中任一項所述的熱射線屏蔽材料，其中，至少60數量％的所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒暴露在所述金屬顆粒含有層的一個表面外。
7.如權利要求1?6中任一項所述的熱射線屏蔽材料，其中，所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒的平均粒徑為70nm?500nm，並且所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒的長寬t匕，即平均粒徑/平均顆粒厚度，為8?40。
8.如權利要求1?7中任一項所述的熱射線屏蔽材料，其中，所述平板狀金屬顆粒至少包含銀。
9.如權利要求1?8中任一項所述的熱射線屏蔽材料，所述熱射線屏蔽材料的可見光透射率為至少70%。
10.如權利要求1?9中任一項所述的熱射線屏蔽材料，所述熱射線屏蔽材料反射紅外線。
11.如權利要求1?10中任一項所述的熱射線屏蔽材料，所述熱射線屏蔽材料具有基材，所述基材位於與所述金屬顆粒含有層的、至少80數量％的所述六角形至圓形的平板狀金屬顆粒偏心地存在的表面相反的一側的表面上。
【文檔編號】C03C17/32GK103782205SQ201280042976
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年9月6日 優先權日:2011年9月6日
【發明者】清都尚治, 澤登修 申請人:富士膠片株式會社