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JPS6241465B2 - - Google Patents
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JPS6241465B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6241465B2
JPS6241465B2 JP55088490A JP8849080A JPS6241465B2 JP S6241465 B2 JPS6241465 B2 JP S6241465B2 JP 55088490 A JP55088490 A JP 55088490A JP 8849080 A JP8849080 A JP 8849080A JP S6241465 B2 JPS6241465 B2 JP S6241465B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
film layer
laminate
titanium oxide
alkali metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP55088490A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5714036A (en
Inventor
Toshiaki Yatabe
Toshio Nishihara
Masao Suzuki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
Priority to JP8849080A priority Critical patent/JPS5714036A/en
Publication of JPS5714036A publication Critical patent/JPS5714036A/en
Publication of JPS6241465B2 publication Critical patent/JPS6241465B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は金属薄膜層の少くとも片面が透明高屈
折率誘電体層によつておうわれてなる積層体に関
し、更に詳しくは有機チタン化合物より化学的に
形成される透明高屈折率誘電体層の改良に関す
る。 一般に金、銀、銅、パラジウム及びそれらの中
の或る種の合金等の導電性金属薄膜を透明高屈折
率誘電体層で挾んだ積層体において、各構成薄膜
の膜厚をコントロールすることにより、特定波長
域の光線を選択的に反射するものとなることが知
られている。特に赤外波長領域を選択的に反射す
る積層体は熱線反射フイルムとして住宅等の省エ
ネルギー、太陽エネルギー利用などの観点から重
要である。かかる積層体としては、Bi2O3/Au/
Bi2O3、ZnS/Ag/ZnS及びTiO2/Ag/TiO2等の
積層体が提案されており、これらの膜の形成は、
真空蒸着法、反応性蒸着法、スパツタリング法に
よつていた。しかし、真空蒸着法、スパツタリン
グ法等の物理的方法は、金属薄膜の形成において
は効果的ではあるが、金属酸化物薄膜の形成にお
いては、工業生産性、有機物基板との接着性にお
いて問題がある場合が多い。 この解決策として透明高屈折率誘電体層を、有
機金属化合物から化学的手段によつて形成せしめ
る方法を本発明者らは既に提案した。即ち、その
代表例で示せば、アルキルチタネートの有機溶剤
溶液を基体上に塗布し比較的低温で処理すること
により高屈折率の酸化チタン薄膜層を形成せしめ
得、これと蒸着金属薄膜層とを組合せることによ
り、赤外線反射率95%以上、可視光(500mμ)
透過率75%以上のTiO2/Ag/TiO2三層積層体を
経済的に製造することが可能となつた。しかも処
理温度が低いことから基板としてポリエチレンテ
レフタレート等の有機高分子基板を用いることも
可能となり、しかして該フイルム上に連続的に積
層体を形成せしめることにより極めて経済的に優
れた性能を有する積層体を得ることが可能となつ
たのである。かくの如く上記方法は極めて優れた
方法ではあるが、形成された酸化チタン層は、構
造的に多少の欠陥を有しており、従つてスパツタ
リング等の物理的手段で形成せしめた酸化チタン
層を用いた場合に比べて、使用条件によつては耐
久性において劣つている場合がある。 本発明者らは、かかる欠点を改良せんが為、鋭
意研究した結果、1価のアルカリ金属あるいは1
価のアルカリ金属イオンを含有させる事が極めて
効果的であることを見出し本発明に到達したもの
である。 すなわち、本発明は (1) 成型物基体と、片面あるいは両面を透明薄膜
層(B)によつておうわれた金属薄膜層(A)とからな
る積層体において、 当該透明高屈折率薄膜層(B)の少くとも一方が
有機チタネート化合物から形成された酸化チタ
ン薄膜層(B−1)からなりかつ1価のアルカ
リ金属及び/あるいは1価のアルカリ金属イオ
ンを含有する事を特徴とする積層体、 (2) 当該酸化チタン薄膜層(B−1)がチタン1
原子あたり0.005から0.2のアルカリ金属原子
(但し、イオン状態のものも含む)を含む上記
第1項記載の積層体、更には (3) 当該酸化チタン薄膜層に含まれるアルカリ金
属及び/あるいはアルカリ金属イオンがLi、
Na、K、Rbからなる群より選ばれた1種ある
いは2種以上の金属あるいは金属イオンである
上記第1項又は第2項記載の積層体である。 本発明で言う透明な成型物基板(A)とは、透明な
有機高分子物質の成形物、ガラス、金属酸化物に
よつて代表される無機物質の成形物又は両者の複
合体のいずれでもよいが、工業的生産性の点から
有機高分子物質によるものが好ましく、就中、フ
イルム状のものが好ましい。特にポリエチレンテ
レフタレートフイルム、ナイロンフイルム、ポリ
カーボネートフイルム、ポリエチレンフイルム等
が実用上好ましい。 本発明の積層体に用いられる金属薄膜層(C)の材
料としては、可視光領域の吸収損失の少ない金属
又は合金ならいかなるものでもよいが、例えば
金、銀、銅、アルミニウム、ニツケル、パラジウ
ム、錫又はこれらの合金が好ましく用いられる。
とりわけ透過率の高い透明導電性被膜を得る為に
は銀、銅、パラジウム又はこれらの合金が好まし
く、又赤外反射能の高い選択光透過膜を得る為に
は金、銀、銅又はこれらの合金が好ましい。 金属薄膜の膜厚は透明導電性膜又は選択光透過
膜としての要求特性をもてば別に限定されるもの
ではないが、赤外光反射能又は導電性をもつため
には、少くともある程度の領域で連続性をもつこ
とが必要である。島状構造より連続構造にうつる
膜厚として約50Å以上、又太陽エネルギーに対す
る透明性の点より600Å引下が好ましい。金属薄
膜層の膜厚は、薄い程光透過領域が広がるので、
透明性を増すためには170Å以下の膜厚がよく、
充分な導電性又は赤外光反射能をもたせるために
は100Å以上の膜厚が好ましい。 金属薄膜層(C)を形成する方法は、例えば真空蒸
着法、カソードスパツタリング法、プラズマ溶射
法、気相メツキ法、化学メツキ法、それらの組合
せ方法のいずれでも可能であるが、成型物基板を
用いた場合の積層体において、基板であるシー
ト、フイルム等の表面が平滑な場合、形成薄膜の
均一性、製造の容易性及び膜形成速度の点から、
カソードスパツタリング法が適している。特に合
金薄膜を形成する場合にはカソードスパツタリン
グ法が最も適している。 本発明で言う透明高屈折率誘電体薄膜層(B)およ
び(D)のうちの一方は、必ずしも本発明で規定され
たアルカリ金属あるいはアルカリ金属イオンを含
有する必要はない。その場合、かかるアルカリ金
属あるいはアルカリ金属イオンを含有しない透明
高屈折率誘電体層とは可視光に対して1.6以上、
好ましくは1.8以上の屈折率を有し、可視光透過
率80%以上、好ましくは90%以上のものであり、
その膜厚は50〜600Å、好ましくは120〜400Åの
ものである。かかる物質の例としては酸化チタ
ン、酸化ビスマス、硫化亜鉛、酸化スズ、酸化イ
ンジウムなどがあげられる。これらの薄膜層の形
成方法としてはスパツタリング、真空蒸着等の物
理的方法、有機金属化合物溶液の塗工などの化学
的方法などがある。 本発明における改良された透明高屈折率誘電体
層は (a) テトラアルキルチタネート及びその縮合体か
らなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物
と (b1) KOH、NaOH、LiOH、RbOH等の水酸化ア
ルカリ化合物 (b2) アルカリ金属類例えば金属ナトリウム、金
属カリウム等 (b3) アルカリ金属酸化物例えばNa2O、K2O等と
の反応物から生成する。この場合使用するアル
カリは1種であつても、又数種の混合物であつ
ても良い。 本発明に用いられる有機チタネートのアルキル
基としては特に制限はなく、エチル、プロピル、
イソプロピル、プチル、2−エチルヘキシル、ス
テアリル等が挙げられ、就中プロピル、プチルが
好ましく用いられる。これらの縮合体とは、テト
ラアルキルチタネートを2個以上縮合せしめるこ
とによつて得られる。例えば式 〔但し、式中Rはアルキル基を表わし、mは正の
整数である。〕 で表わされる化合物又はその混合物であり、取り
扱い易さなどの面から、mは10以下のものが好ま
しい。 特にテトラ−n−プチルチタネート、テトラプ
ロピルチタネートの2量体、4量体、10量体等が
塗工性の上から好適に用いられる。又、これらの
縮合体はいかなる方法によつて得られたものでも
よい。 又、本発明において用いられる水酸化アルカリ
化合物はKOH、NaOH、LiOH、RbOH等の1価
の水酸化アルカリが好ましい。 本発明でいうアルカリ金属あるいはアルカリ金
属イオンを含有する酸化チタン薄膜層(B−1)
を生成するには該水酸化アルカリ化合物と有機チ
タネートを反応させしかる後適当な溶剤に有機チ
タネートを希釈して得られる溶液を基板上に塗布
乾燥すればよい。この場合の溶剤としては溶質に
対する溶解度、蒸発性(好ましくは150℃以下の
沸点)及び不活性性、(溶質と反応して三次元網
状化反応を失活しないこと)等の条件が満たされ
ればよい。n−ヘプタン、シクロヘキサン等の炭
化水素、エチルアルコール、イソプロピルアルコ
ール、n−ブタノール等の汎用性溶媒またはこれ
らの混合溶媒は特に好ましい。 本発明においては、水が塗膜の三次元網状化促
進に効果的な役割をはたしているが、その水は空
気中の水分でもよいし、又あらかじめ塗工液中に
少量の水を共存させてもよい。 また、塗工液の安定性を得るために、上記溶液
にアセチルアセトン、アセト酢酸エステル、ジア
セトンアルコールや乳酸、グリコール酸等のα−
オキシ酸などの公知のキレート剤を加えることも
有効である。特にアルコール系溶剤が小量の水を
含む場合には上記キレート剤の添加によつて塗工
液の加水分解を押さえ塗工性、保存安定性を高め
ることができ特に効果がある。塗布膜の硬化を促
進する触媒としては、酢酸ナトリウム、酢酸カリ
ウム、ナフテン酸コバルト等の公知のアルキルシ
リケート硬化触媒が有効ではあるが、通常の塗工
条件下では、触媒は必ずしも必要ではない。これ
はアルキルチタネート自体がエステル交換反応触
媒としての作用を有するためと考えられる。 水酸化アルカリと有機チタネートを反応させる
方法としては所定量の有機チタネートと水酸化ア
ルカリを直接反応させる方法、あるいは溶剤に希
釈せしめた有機チタネートと水酸化アルカリを反
応させる方法がある。この場合の溶剤としてはア
ルコール等の水酸化アルカリを溶解しうる溶剤が
好ましい。 水酸化アルカリと有機チタネートを反応させる
事により有機チタネートは高謝合体となり又一部
加水分解されて形成されていた末端−OH基が−
OM基(MはLi、Na、K、Rbの中の1つ)に変
化すると考えられる。これらの点から水酸化アル
カリと反応した有機チタネートは塗工された場合
に高度に三次元化されより均一な高屈折率誘電体
層として形成されるとともに接して形成される金
属薄膜層に対する安定化作用が発現すると考えら
れる。 有機チタネートと反応する水酸化アルカリの量
は少なすぎる場合、又多すぎる場合のいずれも高
度に三次元化されてより均一な高屈折率誘電体層
を形成することが困難となり、又その層に接して
形成される金属薄膜層に対する安定化作用が消失
するために反応量にはおのずと最適範囲がある。 本発明の目的である耐久性のすぐれた積層体を
得るためには形成された酸化チタン薄膜層中のチ
タン原子あたりアルカリ金属をMとしてモル比で
0.005≦M/Ti≦0.2である事が好ましい。モル比
が0.005以下であると効果が見られず、又モル比
が0.2を超すと透明高屈折率薄膜層の接着性及び
光透過性が低下し好ましくない。又含有されてい
る状態としては−OM基(MはLi、Na、K、Rb
の中の1つ)の型でもよく又、遊離のイオンとし
て存在していても良いが、接して形成される金属
薄膜層に対する安定化作用を発現させたい場合に
は含有されるアルカリ金属は−OM基(MはLi、
Na、K、Rb、の中の1つ)の型で過半数が存在
する必要がある。 また本発明における積層体は金属層の上に形成
された透明高屈折率薄膜層(B−1)上に、かか
る積層構成を保護する目的で透明な保護層を形成
しても良い。かかる透明な保護層には本積層体の
目的とする光学特性を損わないものであつて、環
境に対する耐汚染性、表面硬度を向上させるもの
であればいずれの物質でも良いが、特に無機化合
物の場合にはSiO2、TiO2およびAl2O3の様な酸化
物が好ましく、有機化合物の場合には、ポリメタ
アクリロニトリル、ポリメチルメタアクリレー
ト、ポリアクリロニトリル等のアクリル系の樹脂
が好ましく用いられる。又ポリプロピレンの延伸
フイルム等をラミネートしてもさしつかえない。 本保護層の膜厚は保護層の目的とする保護効果
を持つ膜厚であれば良く0.05μm〜30μmが好ま
しく用いられる。 次に本発明の方法によつて形成された透明高屈
折率薄膜層に含まれるアルカリ金属あるいはアル
カリ金属イオンの分析法について述べる。基体上
に形成された透明高屈折率薄膜層を約5mm角の大
きさになる様一定面積から切りだし細片を作成す
る。得られた細片を試験管に入れ少量の水を添加
して超音波洗浄器で約60分間抽出する。試験管か
ら水だけとりだし又一定量の洗浄水を添加して細
片をよくすすぐ、すすぎ水は先の超音波抽出液に
添加する。この液を(A)液とする。 更に試験管中の細片に0.1Nの塩酸水溶液を一
定量添加し超音波洗浄器で60分間抽出する。得ら
れた抽出液をとりだし更に試験管中をよくすすい
で抽出液に添加するこの液を(B)液とする。 フエノールフタレインを指示薬とし更にPHメー
タを使用して(A)液を塩酸で滴定する。滴定終了後
原子吸光分析法で定量し、滴定からの値と合せ
る。(A)液から得られた定量値は透明高屈折率薄膜
層に含まれる遊離のアルカリ量に相当する。 同様に(B)液に抽出されたアルカリ量を原子吸光
法で定量する。(B)液から得られた定量値は有機チ
タネートと反応したアルカリ量に相当する。2つ
の定量値の和が本発明における透明高屈折率薄膜
層に含まれるアルカリ金属あるいはアルカリ金属
イオンの総量である。 以下、本発明の具体的説明を実施例で示す。 実施例 1 光透過率86%、厚さ75μmの二軸延伸ポリエチ
レンテレフタレートフイルムに、第一層として厚
さ300Åの酸化チタン薄膜層、第二層として厚さ
140Åの銀および銅からなる薄膜層(銀90重量
%、銅10重量%)および第3層として厚さ300Å
の酸化チタン薄膜層を順次積層し、透明導電性及
び選択光透過性を有する積層体をフイルム上に形
成させた。 酸化チタン薄膜層はいずれも以下の如きテトラ
ブチルチタネートと水酸化カリウムの反応物を塗
工して得た。 即ちテトラブチルチタネート100gと水酸化カ
リウム30gをよく撹拌しながら乾燥N2雰囲気70
℃で2時間反応させた後テトラブチルチタネート
を別した。 得られた変性テトラブチルチタネート3部、ノ
ルマルヘキサン50部、n−ブタノール47部からな
る溶液をバーコータで塗工し120℃に5分間加熱
して設けた。 銀および銅からなる薄膜層は銀−銅系合金(銀
90重量%、銅10重量%)を用い低温マグネトロン
スパツタリング法で設けた。 第1層および第3層の酸化チタン薄膜層に含ま
れるK(カリウム)量は原子吸光分析法でTi当
り0.006であつた。 得られたフイルムの光透過率は71%、表面抵抗
は10Ω/平方、赤外光反射率は92%であつた。 得られたフイルムを90℃に保つたギアオーブン
試験器に入れ2000時間後の赤外光反射率を測定し
たが赤外光反射率は80%以上を保持した。 比較例 1 第1層、第3層の酸化チタン薄膜層を未変性の
テトラブチルチタネート3部、ノルマルヘキサン
50部、n−ブタノール47部からなる溶液から形成
する以外は、実施例1と同様にして積層フイルム
を作成した。 得られたフイルムの光透過率は72%、表面抵抗
は12Ω/平方、赤外光反射率は92%であつた。 実施例1と同様な方法で熱劣化促進テストを行
つた結果、1000時間程度で赤外光反射率が80%以
下となつた。 比較例 2 実施例1で用いたポリエチレンテレフタレート
フイルム上に第1層として厚さ200Åの酸化チタ
ン薄膜層、第2層として厚さ150Åの銀および銅
からなる薄膜層(銀90重量%、銅10重量%)およ
び第3層として厚さ200Åの酸化チタン薄膜層を
順次積層して透明導電性でかつ選択光透過性を有
する積層体をフイルム上に形成させた。 酸化チタン薄膜層はいずれもテトラブチルチタ
ネートと水酸化カリウムの反応物を塗工して得
た。 テトラブチルチタネート30g、水酸化ナトリウ
ム30gをn−ブタノール1部、イソプロパノール
1部からなる混合溶媒に混ぜ70℃に1時間還流さ
せた。反応後室温で10時間放置後残アルカリを
別し、リグロインで稀釈してテトラブチルチタネ
ート3重量%となる様な溶液を作成し塗工して酸
化チタン薄膜層を得た。 得られた積層体は表面がやや白濁しており光透
過率は47%、赤外光反射率は90%であつた。 得られた積層体中のNa/Ti=0.375モル比であ
りNa含有量が多かつた。 実施例 2 実施例1で用いたポリエチレンテレフタレート
フイルム上に第1層として厚さ270Åの酸化チタ
ン薄膜層、第2層として厚さ170Åの銀および銅
からなる薄膜層(銀90重量%、銅10重量%)およ
び第3層として厚さ300Åの酸化チタン薄膜層を
順次積層して、透明導電性でかつ選択光透過性を
有する積層体をフイルム上に形成させた。 酸化チタン薄膜層はいずれも以下の如きテトラ
ブチルチタネートと水酸化カリウムの反応物を塗
工して得た。 即ちテトラブチルチタネート50g、水酸化カリ
ウム10gをn−ブタノール中で撹拌混合し50℃に
保ち1時間還流させた。反応後室温で24時間放置
後別し、それをノルマルヘキサンで希釈して変
性テトラブチルチタネートが5重量%となる様な
溶液を作成し、塗工して酸化チタン薄膜層を得
た。 得られた積層体の光透過率は73%、赤外光反射
率95%であつた。 得られた積層体に更にポリメタアクリロニトリ
ルからなる厚さ2μの透明保護層を形成し表面を
保護させた。 透明保護層はポリメタアクリロニトリル10部、
シクロヘキサノン40部、メチルエチルケトン50部
からなる溶液をバーコータで塗工し130℃で5分
間熱風乾燥器で乾燥させて設けた。 得られた積層体を実施例1で用いた耐熱促進劣
化法でテストした結果3000時間経過しても赤外光
反射率は初期値の85%以上を保持した。 実施例 3 金属薄膜層を銀からなる厚さ150Åの金属薄膜
層で形成する以外は実施例1と同様の方法で積層
体を形成した。 得られた積層体の光透過率は75%であり、赤外
光反射率は93%であつた。 実施例1で用いた耐熱促進劣化法で得られたフ
イルムをテストした結果2000時間を経過しても赤
外光反射率80%以上を保持した。 実施例 4 水酸化カリウムの代りに水酸化ナトリウムを用
いる以外は実施例1と同様の積層体を構成した。 得られた積層体の光透過率は72%、赤外光反射
率は93%であつた。 得られた積層体は90℃の耐熱促進劣化テストで
水酸化カリウムで処理した場合と同様の良好な耐
熱性を示した。 実施例 5〜8
The present invention relates to a laminate in which at least one side of a metal thin film layer is covered with a transparent high refractive index dielectric layer, and more specifically, the present invention relates to a laminate comprising a transparent high refractive index dielectric layer formed chemically from an organic titanium compound. Regarding improvements. In general, in a laminate in which conductive metal thin films such as gold, silver, copper, palladium, and certain alloys thereof are sandwiched between transparent high refractive index dielectric layers, the thickness of each constituent thin film is controlled. It is known that this allows selective reflection of light in a specific wavelength range. In particular, a laminate that selectively reflects infrared wavelength regions is important as a heat ray reflective film from the viewpoint of energy saving in houses and the like and utilization of solar energy. Such a laminate includes Bi 2 O 3 /Au/
Laminated bodies such as Bi 2 O 3 , ZnS/Ag/ZnS and TiO 2 /Ag/TiO 2 have been proposed, and the formation of these films is
The methods used were vacuum evaporation, reactive evaporation, and sputtering. However, although physical methods such as vacuum evaporation and sputtering are effective in forming metal thin films, they have problems in industrial productivity and adhesion to organic substrates in forming metal oxide thin films. There are many cases. As a solution to this problem, the present inventors have already proposed a method in which a transparent high refractive index dielectric layer is formed from an organometallic compound by chemical means. That is, to give a typical example, a titanium oxide thin film layer with a high refractive index can be formed by applying an organic solvent solution of alkyl titanate onto a substrate and treating it at a relatively low temperature, and this can be combined with a vapor-deposited metal thin film layer. By combining, infrared reflectance is over 95%, visible light (500mμ)
It has become possible to economically produce a TiO 2 /Ag/TiO 2 three-layer laminate with a transmittance of 75% or more. Moreover, since the processing temperature is low, it is also possible to use an organic polymer substrate such as polyethylene terephthalate as a substrate, and by continuously forming a laminate on the film, a laminate with extremely excellent performance economically. It became possible to obtain a body. Although the above method is an extremely excellent method, the formed titanium oxide layer has some structural defects, and therefore, the titanium oxide layer formed by physical means such as sputtering is Depending on the conditions of use, the durability may be inferior to that of the case where it is used. In order to improve this drawback, the present inventors have conducted extensive research and found that monovalent alkali metals or
The present invention was achieved by discovering that the inclusion of valent alkali metal ions is extremely effective. That is, the present invention provides (1) a laminate consisting of a molded substrate and a metal thin film layer (A) whose one or both sides are covered with a transparent thin film layer (B), in which the transparent high refractive index thin film layer ( A laminate characterized in that at least one of B) is composed of a titanium oxide thin film layer (B-1) formed from an organic titanate compound and contains a monovalent alkali metal and/or a monovalent alkali metal ion. , (2) The titanium oxide thin film layer (B-1) is titanium 1
The laminate described in item 1 above containing 0.005 to 0.2 alkali metal atoms per atom (including those in an ionic state), and (3) the alkali metal and/or alkali metal contained in the titanium oxide thin film layer. The ion is Li,
The laminate according to item 1 or 2 above, which is one or more metals or metal ions selected from the group consisting of Na, K, and Rb. The transparent molded substrate (A) referred to in the present invention may be a transparent molded product of an organic polymer material, a molded product of an inorganic material such as glass or metal oxide, or a composite of both. However, from the viewpoint of industrial productivity, organic polymer materials are preferred, and film-like materials are particularly preferred. In particular, polyethylene terephthalate film, nylon film, polycarbonate film, polyethylene film, etc. are practically preferred. The material of the metal thin film layer (C) used in the laminate of the present invention may be any metal or alloy with low absorption loss in the visible light region, such as gold, silver, copper, aluminum, nickel, palladium, Tin or an alloy thereof is preferably used.
In particular, silver, copper, palladium, or an alloy thereof is preferable in order to obtain a transparent conductive film with high transmittance, and gold, silver, copper, or an alloy thereof is preferable in order to obtain a selective light transmitting film with high infrared reflection ability. Alloys are preferred. The thickness of the metal thin film is not particularly limited as long as it has the required characteristics as a transparent conductive film or selective light transmission film, but in order to have infrared light reflective ability or conductivity, it must have at least a certain degree of thickness. It is necessary to have continuity in the area. It is preferable that the film thickness be about 50 Å or more, which is more suitable for a continuous structure than an island structure, and that it should be reduced to 600 Å from the viewpoint of transparency to solar energy. The thinner the metal thin film layer is, the wider the light transmission area becomes.
In order to increase transparency, a film thickness of 170 Å or less is recommended.
In order to have sufficient conductivity or infrared light reflecting ability, a film thickness of 100 Å or more is preferable. The metal thin film layer (C) can be formed by, for example, a vacuum evaporation method, a cathode sputtering method, a plasma spraying method, a vapor phase plating method, a chemical plating method, or a combination thereof. In a laminate using a substrate, if the surface of the substrate such as a sheet or film is smooth, from the viewpoint of uniformity of the formed thin film, ease of production, and film formation speed,
A cathode sputtering method is suitable. In particular, when forming an alloy thin film, the cathode sputtering method is most suitable. One of the transparent high refractive index dielectric thin film layers (B) and (D) referred to in the present invention does not necessarily need to contain the alkali metal or alkali metal ion defined in the present invention. In that case, such a transparent high refractive index dielectric layer that does not contain alkali metals or alkali metal ions is defined as a dielectric layer with a refractive index of 1.6 or more for visible light;
It preferably has a refractive index of 1.8 or more and a visible light transmittance of 80% or more, preferably 90% or more,
The film thickness is 50 to 600 Å, preferably 120 to 400 Å. Examples of such materials include titanium oxide, bismuth oxide, zinc sulfide, tin oxide, indium oxide, and the like. Methods for forming these thin film layers include physical methods such as sputtering and vacuum deposition, and chemical methods such as coating with an organic metal compound solution. The improved transparent high refractive index dielectric layer of the present invention comprises (a) at least one compound selected from the group consisting of tetraalkyl titanates and condensates thereof, and (b 1 ) water such as KOH, NaOH, LiOH, RbOH, etc. Alkali oxide compound (b 2 ) Alkali metals such as sodium metal, potassium metal, etc. (b 3 ) Generated from a reaction product with an alkali metal oxide such as Na 2 O, K 2 O, etc. In this case, the alkali used may be one type or a mixture of several types. The alkyl group of the organic titanate used in the present invention is not particularly limited, and includes ethyl, propyl,
Examples include isopropyl, butyl, 2-ethylhexyl, stearyl and the like, among which propyl and butyl are preferably used. These condensates are obtained by condensing two or more tetraalkyl titanates. For example, the expression [However, in the formula, R represents an alkyl group, and m is a positive integer. ] It is a compound represented by the following or a mixture thereof, and from the viewpoint of ease of handling, m is preferably 10 or less. In particular, dimers, tetramers, decamers, etc. of tetra-n-butyl titanate and tetrapropyl titanate are preferably used from the viewpoint of coatability. Further, these condensates may be obtained by any method. Further, the alkali hydroxide compound used in the present invention is preferably a monovalent alkali hydroxide such as KOH, NaOH, LiOH, or RbOH. Titanium oxide thin film layer (B-1) containing an alkali metal or alkali metal ion in the present invention
To produce the alkali hydroxide compound, the organic titanate may be reacted with the organic titanate, and then the organic titanate may be diluted with a suitable solvent, and the resulting solution may be applied onto a substrate and dried. In this case, the solvent should meet the following conditions: solubility for the solute, evaporability (preferably boiling point below 150℃), inertness (does not react with the solute and deactivate the three-dimensional reticulation reaction), etc. good. Particularly preferred are hydrocarbons such as n-heptane and cyclohexane, general-purpose solvents such as ethyl alcohol, isopropyl alcohol, and n-butanol, and mixed solvents thereof. In the present invention, water plays an effective role in promoting three-dimensional network formation of the coating film, but the water may be moisture in the air, or a small amount of water may be coexisting in the coating solution in advance. Good too. In addition, in order to obtain stability of the coating solution, acetylacetone, acetoacetate, diacetone alcohol, lactic acid, glycolic acid, etc., are added to the above solution.
It is also effective to add a known chelating agent such as an oxyacid. Particularly when the alcoholic solvent contains a small amount of water, the addition of the chelating agent is particularly effective in suppressing hydrolysis of the coating solution and improving coating properties and storage stability. Although known alkyl silicate curing catalysts such as sodium acetate, potassium acetate, and cobalt naphthenate are effective as catalysts for accelerating the curing of the coating film, such catalysts are not necessarily required under normal coating conditions. This is considered to be because the alkyl titanate itself acts as a transesterification reaction catalyst. Methods for reacting alkali hydroxide and organic titanate include a method of directly reacting a predetermined amount of organic titanate with alkali hydroxide, or a method of reacting organic titanate diluted with a solvent and alkali hydroxide. The solvent in this case is preferably a solvent that can dissolve the alkali hydroxide, such as alcohol. By reacting an alkali hydroxide with an organic titanate, the organic titanate becomes a highly concentrated compound, and the terminal -OH group formed by partial hydrolysis becomes -
It is thought that it changes to an OM group (M is one of Li, Na, K, and Rb). From these points, organic titanate reacted with alkali hydroxide becomes highly three-dimensional when coated, forming a more uniform high refractive index dielectric layer, and stabilizing the metal thin film layer formed in contact with it. It is thought that the effect appears. If the amount of alkali hydroxide that reacts with the organic titanate is too small or too large, it will become highly three-dimensional, making it difficult to form a more uniform high refractive index dielectric layer, and the layer will be difficult to form. Since the stabilizing effect on the metal thin film layer formed in contact with it disappears, there is naturally an optimum range for the amount of reaction. In order to obtain a laminate with excellent durability, which is the object of the present invention, the molar ratio of alkali metal per titanium atom in the formed titanium oxide thin film layer is expressed as M.
It is preferable that 0.005≦M/Ti≦0.2. If the molar ratio is less than 0.005, no effect will be observed, and if the molar ratio exceeds 0.2, the adhesiveness and light transmittance of the transparent high refractive index thin film layer will decrease, which is not preferable. In addition, the contained state is -OM group (M is Li, Na, K, Rb
The alkali metal may be present as a free ion, but if it is desired to have a stabilizing effect on the metal thin film layer formed in contact with the alkali metal, the alkali metal contained in the - OM group (M is Li,
There must be a majority of the type (one of Na, K, Rb). Further, in the laminate of the present invention, a transparent protective layer may be formed on the transparent high refractive index thin film layer (B-1) formed on the metal layer for the purpose of protecting the laminate structure. Such a transparent protective layer may be made of any material as long as it does not impair the desired optical properties of the laminate and improves environmental stain resistance and surface hardness, but in particular, inorganic compounds may be used. In the case of , oxides such as SiO 2 , TiO 2 and Al 2 O 3 are preferable, and in the case of organic compounds, acrylic resins such as polymethacrylonitrile, polymethylmethacrylate, and polyacrylonitrile are preferably used. . It is also possible to laminate a stretched polypropylene film or the like. The thickness of the protective layer may be any thickness that provides the desired protective effect of the protective layer, and is preferably from 0.05 μm to 30 μm. Next, a method for analyzing alkali metals or alkali metal ions contained in the transparent high refractive index thin film layer formed by the method of the present invention will be described. The transparent high refractive index thin film layer formed on the substrate is cut out from a constant area of about 5 mm square to create a thin piece. Place the resulting strips in a test tube, add a small amount of water, and extract with an ultrasonic cleaner for about 60 minutes. Remove only water from the test tube and add a certain amount of washing water to thoroughly rinse the pieces. The rinsing water is added to the ultrasonic extraction solution. This solution is called solution (A). Furthermore, add a certain amount of 0.1N hydrochloric acid aqueous solution to the strip in the test tube and extract for 60 minutes using an ultrasonic cleaner. Take out the obtained extract, rinse the test tube thoroughly, and add this solution to the extract, which is referred to as solution (B). Titrate solution (A) with hydrochloric acid using phenolphthalein as an indicator and a PH meter. After the titration is completed, the amount is determined by atomic absorption spectrometry and combined with the value from the titration. The quantitative value obtained from the solution (A) corresponds to the amount of free alkali contained in the transparent high refractive index thin film layer. Similarly, quantify the amount of alkali extracted into solution (B) using atomic absorption spectrometry. The quantitative value obtained from solution (B) corresponds to the amount of alkali reacted with the organic titanate. The sum of the two quantitative values is the total amount of alkali metal or alkali metal ion contained in the transparent high refractive index thin film layer in the present invention. Hereinafter, a specific explanation of the present invention will be shown in Examples. Example 1 A biaxially stretched polyethylene terephthalate film with a light transmittance of 86% and a thickness of 75 μm was coated with a titanium oxide thin film layer with a thickness of 300 Å as the first layer, and a titanium oxide thin film layer with a thickness of 300 Å as the second layer.
140 Å thin film layer of silver and copper (90 wt% silver, 10 wt% copper) and 300 Å thick as third layer
Titanium oxide thin film layers were sequentially laminated to form a laminate having transparent conductivity and selective light transmittance on the film. All titanium oxide thin film layers were obtained by coating a reaction product of tetrabutyl titanate and potassium hydroxide as shown below. That is, 100g of tetrabutyl titanate and 30g of potassium hydroxide were heated in a dry N2 atmosphere at 70°C while stirring well.
After reacting at ℃ for 2 hours, the tetrabutyl titanate was separated. A solution consisting of 3 parts of the obtained modified tetrabutyl titanate, 50 parts of n-hexane, and 47 parts of n-butanol was coated with a bar coater and heated to 120° C. for 5 minutes. The thin film layer consisting of silver and copper is a silver-copper alloy (silver
90% by weight and 10% by weight of copper) using a low-temperature magnetron sputtering method. The amount of K (potassium) contained in the first and third titanium oxide thin film layers was determined to be 0.006 per Ti by atomic absorption spectrometry. The obtained film had a light transmittance of 71%, a surface resistance of 10Ω/square, and an infrared reflectance of 92%. The resulting film was placed in a gear oven tester kept at 90°C and the infrared reflectance was measured after 2000 hours, and the infrared reflectance remained at 80% or higher. Comparative Example 1 The first and third titanium oxide thin film layers were made of 3 parts of unmodified tetrabutyl titanate and n-hexane.
A laminated film was prepared in the same manner as in Example 1 except that it was formed from a solution consisting of 50 parts of n-butanol and 47 parts of n-butanol. The obtained film had a light transmittance of 72%, a surface resistance of 12Ω/square, and an infrared reflectance of 92%. As a result of conducting a thermal deterioration acceleration test in the same manner as in Example 1, the infrared light reflectance decreased to 80% or less after about 1000 hours. Comparative Example 2 On the polyethylene terephthalate film used in Example 1, the first layer was a titanium oxide thin film layer with a thickness of 200 Å, and the second layer was a thin film layer of silver and copper with a thickness of 150 Å (90% silver, 10% copper). % by weight) and a titanium oxide thin film layer with a thickness of 200 Å as the third layer were sequentially laminated to form a laminate having transparent conductivity and selective light transmittance on the film. All titanium oxide thin film layers were obtained by coating a reaction product of tetrabutyl titanate and potassium hydroxide. 30 g of tetrabutyl titanate and 30 g of sodium hydroxide were mixed in a mixed solvent consisting of 1 part of n-butanol and 1 part of isopropanol, and the mixture was refluxed at 70°C for 1 hour. After the reaction was left at room temperature for 10 hours, the remaining alkali was removed, diluted with ligroin to prepare a solution containing 3% by weight of tetrabutyl titanate, and coated to obtain a titanium oxide thin film layer. The surface of the obtained laminate was slightly cloudy, the light transmittance was 47%, and the infrared light reflectance was 90%. The Na/Ti molar ratio in the obtained laminate was 0.375, indicating a high Na content. Example 2 On the polyethylene terephthalate film used in Example 1, the first layer was a titanium oxide thin film layer with a thickness of 270 Å, and the second layer was a thin film layer of silver and copper with a thickness of 170 Å (90% silver, 10% copper). % by weight) and a titanium oxide thin film layer with a thickness of 300 Å as the third layer were sequentially laminated to form a laminate having transparent conductivity and selective light transmittance on the film. All titanium oxide thin film layers were obtained by coating a reaction product of tetrabutyl titanate and potassium hydroxide as shown below. That is, 50 g of tetrabutyl titanate and 10 g of potassium hydroxide were stirred and mixed in n-butanol, and the mixture was kept at 50 DEG C. and refluxed for 1 hour. After the reaction, the mixture was left at room temperature for 24 hours and then separated, diluted with n-hexane to prepare a solution containing 5% by weight of modified tetrabutyl titanate, and coated to obtain a titanium oxide thin film layer. The resulting laminate had a light transmittance of 73% and an infrared reflectance of 95%. A 2 μm thick transparent protective layer made of polymethacrylonitrile was further formed on the obtained laminate to protect the surface. The transparent protective layer is 10 parts of polymethacrylonitrile,
A solution consisting of 40 parts of cyclohexanone and 50 parts of methyl ethyl ketone was applied using a bar coater and dried at 130° C. for 5 minutes using a hot air dryer. The obtained laminate was tested by the heat resistance accelerated aging method used in Example 1, and the infrared light reflectance remained at 85% or more of the initial value even after 3000 hours. Example 3 A laminate was formed in the same manner as in Example 1, except that the metal thin film layer was made of silver and had a thickness of 150 Å. The resulting laminate had a light transmittance of 75% and an infrared reflectance of 93%. The film obtained by the accelerated heat aging method used in Example 1 was tested and maintained an infrared reflectance of 80% or more even after 2000 hours. Example 4 A laminate similar to Example 1 was constructed except that sodium hydroxide was used instead of potassium hydroxide. The resulting laminate had a light transmittance of 72% and an infrared reflectance of 93%. The obtained laminate showed good heat resistance in an accelerated heat deterioration test at 90°C, similar to that obtained when treated with potassium hydroxide. Examples 5-8

【表】【table】

【表】 第1表に示した如き有機チタネートの100部と
水酸化アルカリの50部をよく撹拌しながら50℃で
約60分間反応させ冷却後撹拌を続けながら室温で
24時間放置した。 放置後の変性テトラブチルチタネートは赤茶色
の非常に粘調な液となつた。この変性テトラブチ
ルチタネートをブタノール3部、ノルマルヘキサ
ン7部からなる溶剤に希釈し変性テトラブチルチ
タネート5重量%の塗工液を作成した。この変性
テトラブチルチタネート塗工液をバーコータで実
施例1と同様のポリエチレンテレフタレートフイ
ルムに塗工し230Å〜340Å程度の第1層の酸化チ
タン薄膜層を得た。 得られた酸化チタン薄膜層上に実施例1と同様
の方法で銀と銅からなる厚さ180Åの金属薄膜層
を形成し更に金属薄膜層上に第3層の酸化チタン
薄膜層を第1層酸化チタン薄膜層と同様の方法で
得た。 得られた積層体の可視光透過率は70%以上であ
り、赤外光反射率は93%であつた。 得られた積層体フイルムを90℃に保つたギヤオ
ーブン試験器に入れ2000時間後の赤外光反射率を
比較すると第2表の結果となつた。
[Table] 100 parts of the organic titanate shown in Table 1 and 50 parts of alkali hydroxide were reacted at 50°C for about 60 minutes with thorough stirring, and after cooling, the mixture was heated to room temperature with continued stirring.
It was left for 24 hours. After standing, the modified tetrabutyl titanate became a reddish brown and very viscous liquid. This modified tetrabutyl titanate was diluted with a solvent consisting of 3 parts of butanol and 7 parts of n-hexane to prepare a coating solution containing 5% by weight of modified tetrabutyl titanate. This modified tetrabutyl titanate coating solution was coated on the same polyethylene terephthalate film as in Example 1 using a bar coater to obtain a first titanium oxide thin film layer having a thickness of about 230 Å to 340 Å. A metal thin film layer of silver and copper with a thickness of 180 Å was formed on the obtained titanium oxide thin film layer in the same manner as in Example 1, and then a third titanium oxide thin film layer was formed on the metal thin film layer as the first layer. It was obtained in the same manner as the titanium oxide thin film layer. The visible light transmittance of the obtained laminate was 70% or more, and the infrared light reflectance was 93%. The resulting laminate film was placed in a gear oven tester kept at 90°C, and the infrared reflectance after 2000 hours was compared and the results shown in Table 2 were obtained.

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 成型物基体と、片面あるいは両面を透明薄膜
層(B)によつておうわれた金属薄膜層(A)とからなる
積層体において、 当該透明高屈折率薄膜層(B)の少くとも一方が有
機チタネート化合物から形成された酸化チタン薄
膜層(B−1)からなり、かつ1価のアルカリ金
属及び/あるいは1価のアルカリ金属イオンを含
有する事を特徴とする積層体。 2 当該酸化チタン薄膜層(B−1)がチタン1
原子あたり0.005から0.2のアルカリ金属原子(但
し、イオン状態のものも含む)を含む特許請求の
範囲第1項記載の積層体。 3 当該酸化チタン薄膜層に含まれるアルカリ金
属及び/あるいはアルカリ金属イオンがLi、
Na、K、Rbからなる群より選ばれた1種あるい
は2種以上の金属あるいは金属イオンである特許
請求の範囲第1項又は第2項記載の積層体。
[Scope of Claims] 1. In a laminate consisting of a molded product substrate and a metal thin film layer (A) covered on one or both sides with a transparent thin film layer (B), the transparent high refractive index thin film layer (B) ), at least one of which is made of a titanium oxide thin film layer (B-1) formed from an organic titanate compound, and contains a monovalent alkali metal and/or a monovalent alkali metal ion. . 2 The titanium oxide thin film layer (B-1) is titanium 1
The laminate according to claim 1, containing 0.005 to 0.2 alkali metal atoms per atom (including those in an ionic state). 3 The alkali metal and/or alkali metal ion contained in the titanium oxide thin film layer is Li,
The laminate according to claim 1 or 2, which is one or more metals or metal ions selected from the group consisting of Na, K, and Rb.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5939183A (en) * 1996-02-20 1999-08-17 Elf Atochem S.A. Water vapor permeable plastic film comprising inorganic particles coated with a substance having high refractive index

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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