JPH0797161B2 - 光透過制御フィルムまたはシート - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は建築物、自動車等に用いられる光透過制御フィ
ルムまたはシートに関するものであり、さらに詳しくは
所定の角度範囲内にある入射光のみを選択的に散乱する
がそれ以外の角度の入射光は透過し、かつ熱線反射特性
を有する光透過制御フィルムまたはシートに関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来、建物や自動車などの室内に入射する光を制御する
方法としては、カーテンやブラインド、スリガラス、着
色ガラス、光線反射ガラス等が用いられてきた。また、
近年冷暖房設備のある建物の窓に対する省エネルギーの
観点から、また自動車など車両の夏場の居住性の観点か
ら高い断熱性（熱線斜光性）を有する熱線反射フィルム
を貼合する方法が提案され実施されてきている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の光を制御する方法では窓内にいる
人が外を見る場合、視野が妨げられたり、熱線反射フィ
ルム貼合の方法では可視光線を適度に透過し、熱線を反
射するため断熱性にすぐれるものの、可視光線に対する
透過制御機能を有していないなどから、時や場合により
不都合な点があった。

本発明は、従来の光を制御する方法における上述のよう
な問題点に着目し、熱線を反射しかつ、可視光の透過性
が所定の角度範囲内にある入射光のみを選択的に散乱
し、それ以外の角度の入射光は透過するという光の透過
制御機能を持つフィルムまたはシートを提供するもので
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、それぞれの屈折率に差がある分子内に１個以
上の重合性炭素−炭素二重結合を有する化合物の複数か
らなる樹脂原料組成物を、特定の方向から紫外線を照射
し、硬化させて得られる光制御フィルムまたはシートで
ある所定の角度範囲内にある入射光のみを選択的に散乱
し、それ以外の角度の入射光は透過する光透過制御層、
並びに金属および／または金属化合物の薄膜である透視
性と熱線反射特性を有する熱線反射層とからなる光透過
制御フィルムまたはシート。

本発明に用いられる前記光透過制御層の形成に使用され
る重合性炭素−炭素二重結合を有する化合物とは分子内
にアクリロイル基、メタアクリロイル基、ビニル基、ア
リル基などの重合可能な基を１個以上含有するモノマー
又はオリゴマーである。例えば、ポリエステルアクリレ
ート、ポリオールポリアクリレート、変性ポリオールポ
リアクリレート、イソシアヌル酸骨格のポリアクリレー
ト、メラミンアクリレート、ヒダントイン骨格のポリア
クリレート、ポリブタジエンアクリレート、エポキシア
クリレート、ウレタンアクリレートなどの多官能性アク
リレートや、これらのアクリレートに対応するメタアク
リレート、またテトラヒドロフルフリルアクリレート、
エチルカルビトールアクリレート、ジシクロペンテニル
オキシエチルアクリレート、フェニカルビトールアクリ
レート、ノニルフェノキシエチルアクリレート、２−ヒ
ドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、ω−
ヒドロキシヘキサノイルオキシエチルアクリレート、ア
クリロイルオキシエチルサクシネート、アクリロイルオ
キシエチルフタレート、トリブロムフェノキシエチルア
クリレート、イソボルニルアクリレート、２−エチルヘ
キシルアクリレート、ラウリルアクリレート、2,2,3,3
−テトラフルオロプロピルアクリレートならびにこれら
の単官能性アクリレートに対応するメタアクリレート、
およびＮ−ビニルピロリドン、トリアリルイソシアヌレ
ート、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート、
ジアリリデンペンタエリスリトールなどがあげられる。

本発明に使用する樹脂原料組成物は、これらの化合物の
うち、それぞれの屈折率に差がある二種以上の混合物で
ある。

すなわち、本発明の樹脂原料組成物は、それに使用する
化合物それぞれの屈折率差および相互の溶解性に特徴が
あり、相溶性があまりよくない組合せで屈折率差が大き
い場合に、光の散乱する度合いは大きくなり、散乱する
入射光の角度範囲も広くなる。

本発明は、これらの樹脂原料組成物を種々の方法により
硬化させて得られる光制御フィルムまたはシートを用い
るものであるが、前記したそれぞれの化合物としては光
重合性のものを用いるのが好ましく、又その場合は該組
成物を基板上に塗布するか、又はセル中に封入し、特定
方向から紫外線を照射し硬化させる方法が好ましい。こ
の方法により所望の角度をなす入射光を選択的に散乱す
る光制御板を作ることができる。

この場合用いられる光重合開始剤としては、例えば、ベ
ンゾフェノン、ベンジル、ミヒラーズケトン、２−クロ
ロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、ベ
ンゾインエチルエーテル、ジエトキシアセトフェノン、
ベンジルジメチルケタール、２−ヒドロキシ−２−メチ
ルプロピオフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフ
ェニルケトンなどがあげられる。

これらは使用する化合物の種類や反応性にもよるが、一
般には、上記それぞれの化合物の混合物100部に対して
0.1部〜10部、好ましくは、0.5部〜８部の範囲内の量で
使用することができる。

本発明で用いられる光透過制御層は、上記化合物と光重
合開始剤を主成分とする混合物を基板上に塗布するかあ
るいはセル中に封入した後、線状照射光源により照射
し、硬化して製造される。ここで使用される基板は、塗
布された膜の表面の平滑性が得られるものなら何でも良
い。例えば、硝子、プラスチック、金属等の平板あるい
は型板などが使用できる。また、セルを使用する場合に
はセルの少なくとも一方の面は、光重合を開始するのに
必要な紫外線を透過しなければならず、透明硝子、プラ
スチック等が好適である。

本発明で使用される線状照射光源は、光重合に寄与する
紫外線その他の光を発するものであって、被照射位置
（膜面）から見て光源が線状の形状をなしているもので
ある。被照射位置から見た光源の大きさは、光源の長軸
方向の視角Ａがすくなくとも８゜、好ましくはすくなく
とも12゜であり、光源の短軸方向の視角Ｂが多くともA/
4、より好ましくは多くともA/10であるようなものが好
ましい。棒状の紫外線ランプは好ましい線状照射光源の
１つである。長さ約40cm、太さ約2cmの棒状紫外線ラン
プ（8KW）を例えば水平に保った10cm×10cmの膜の上方4
0cmにランプが膜面に平行になるように配置したとき、
上記視角Ａは約54゜であり、視角Ｂは約３゜であって、
本発明における好適な線状光源である。このような線状
光源の他に、被照射位置から見て、光源がみかけ上、線
状になるようなもの、例えば点光源を多数個連続して線
状にならべたもの、またはレーザ光などからの光を回転
鏡および凹面鏡を用いて走査（被照射位置の１点につい
て異なる多数の角度から照射）するようにした装置も線
状光源として使用することができる。

このようにして得られる光透過制御層に用いる光制御フ
ィルムまたはシートの厚さはとくに限定されないが20μ
ｍ〜2000μｍが好ましい範囲である。厚さが20μｍより
薄いとヘイズ率（曇価）が低くなり、2000μｍより厚く
なると生産性や経済性の面から好ましくない。

次に本発明で用いられる熱線反射層の形成方法について
述べる。

熱線反射層の形成の方法は用いる原料化合物や厚さによ
っても異なり必ずしも限定されないが前記した光制御フ
ィルムまたはシートの表面に透過性と熱線反射特性を有
する薄膜を形成する方法、あるいは他の透過性フィルム
またはシートに透過性と熱線反射特性を有する薄膜を形
成し前記光制御フィルムまたはシートと積層する方法な
どを用いることができる。

いずれの方法においても、透過性と熱線反射特性を有す
る薄膜の形成の方法としては、金属および／または金属
化合物、例えばAl,Zn,Sn,Ni,Cr,Au,Ag,Pt,Cu,Ti,Inな
ど、あるいはこれらを主体とする合金およびTiO₂,TiO,I
n₂O₃,SiO₂,SiO,Zns,CuO,CuO₂,Al₂O₃など、あるいはそれ
らの混合物を真空蒸着、スパッタリング、イオンプレー
ティングなどの物理的蒸着法で行なうことができる。こ
れらのほかに、金属薄膜形成の方法としてメッキ法、熱
分解法などが有用であり、金属化合物薄膜形成の方法と
して化学蒸着法やコーティング法などがあげられる。

これらの金属および／または金属化合物の薄膜層は、一
層または二層以上積層することが可能であり、薄膜層の
厚みは上記金属および／または金属化合物の種類や積層
構成により異なるが、通常、50〜1000Å、より好ましく
は100〜500Åの範囲が適している。熱線反射特性を有す
る薄膜を形成させる前記他の透過性フィルムまたはシー
トとしては透明なフィルムまたはシートであればとくに
限定なく、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタク
リレート、ポリカーボネート、ポリスチレンポリエステ
ル、ジ（またはトリ）アセチルセルロースポリエチレ
ン、ポリプロピレンなどの樹脂およびガラスがあげられ
る。これらのフィルムまたはシートに透視性と熱線反射
特性を有する薄膜を形成する方法は前述の光制御フィル
ムまたはシートに行なうのと同方法で可能である。

光制御フィルムまたはシートに透視性と熱線反射特性を
有する薄膜を形成したフィルムまたはシートの積層は、
接着剤または粘着剤を用いて行なうことができる。

〔本発明の効果〕

以上のように本発明の光透過制御フィルムまたはシート
は （１）所定の角度範囲内にある入射光のみを選択的に散
乱するが、それ以外の角度の入射光は透過する。

（２）熱線反射特性を有するため熱遮断性にすぐれる。

などのすぐれた効果があり、本発明のフィルムまたはシ
ートは、その特性を生かし、自動車、建物などのガラス
窓、プラスチック窓等の窓に使用するのに最適である。
その際、本発明のフィルムまたはシートはそのままで使
用してもよいし、必要に応じて、表面ハードコートある
いは、透明な樹脂あるいはガラス板などをさらに貼合し
て使用することも可能である。

以下に本発明を実施例により説明する。

〔実施例１〕 平均分子量2000のポリプロピレングリコールとトルエン
ジイソシアネートおよび２−ヒドロキシエチルアクリレ
ートの反応によって得たポリエーテルウレタンアクリレ
ート（屈折率1.481）100重量部に対してトリブロモフェ
ノキシエチルアクリレート（屈折率1.567）100重量部お
よびベンジルジメチルケタール６重量部を添加混合した
樹脂原料組成物を１μｍ厚のスペーサーをはさんだ60cm
角のガラス板間に注入し、これに50cmの距離からガラス
面に対し垂直方向から30゜および60゜の角度で２本の高
圧水銀ランプ（80W/cm、2KW、発光直径2cm、発光長25c
m、ウシオ電気製）をガラス面に平行に、かつ互いに平
行に設置して紫外線を１分間照射し、硬化シートを得
た。次いで、得られた硬化シートをガラス板からはずし
た後、該シートの片面にベルジャー型真空蒸着装置を用
いて、１×10^-5torrの真空度中でTiO₂の150Å薄膜を形
成し、その上にAgの200Å薄膜およびTiO₂の150Å薄膜を
順々に積層した。得られたシートは可視光下で入射角10
〜90゜の角度範囲から見ると光線が散乱され、それ以外
の角度範囲から見ると透明であった。また、近赤外〜赤
外線域の熱射反射率は波長１μｍで63％、波長２μｍで
94％で高い熱線遮断性を示した。

〔実施例２〕 実施例１で得られた硬化シートに、厚さ50μｍの透明ポ
リエステルフィルム上に実施例１と同様の真空蒸着方法
によってTiO₂200Å薄膜を形成し、その上にAgの150Å薄
膜およびTiO₂の200Å薄膜を順々に積層して得られたフ
ィルムをポリウレタン系接着剤を用いて接着、積層し
た。得られた積層シートは、実施例１と同様の可視光線
透過制御効果と熱線遮断性を示した。

〔実施例３〕 平均分子量2000のポリテトラメチレンエーテルグリコー
ルとトルエンジイソシアネートおよび２−ヒドロキシエ
チルアクリレートの反応によって得たポリエーテルウレ
タンアクリレート（屈折率1.490）100重量部に対してト
リプロモフェノキシエチルアクリレート（屈折率1.56
7）100重量部およびベンジルジメチルケタール６重量部
を添加混合した樹脂原料組成物を2mm厚の透明ポリメチ
ルメタクリレート板および、実施例１と同様方法でTiO₂
/Ag/TiO₂をそれぞれ250Å/180Å/250Å蒸着積層した2mm
厚のポリメチルメタクリレート板を200μｍ厚のスペー
サーをはさんで注型とした中に注入し、実施例１で用い
たのと同じ高圧水銀ランプを使用して、上記ポリメチル
メタクリレート板に対し、垂直方向30cmはなれた距離か
ら紫外線を２分間照射し硬化した。

かくして得られたシートは、透明ポリメチルメタクリレ
ート板／光制御フィルム層／熱線反射層／透明ポリメチ
ルメタクリレート板から構成された積層シートであり、
該シートは可視光線下で垂直方向から見ると、光線が散
乱され、垂直方向から両側40度以上の角度から見ると透
明であった。

また、近赤外〜赤外線域の熱線反射率は波長１μｍで60
％、波長２μｍで96％で高い熱線遮断性を示した。

上記実施例１〜３で得られた光透過制御シートは、熱線
反射特性にすぐれ、かつ、光透過性能に角度依存性があ
る新規なシートであり、これらの特性を生かして建物窓
や車両用窓等に用いることができた。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明の光透過制御フィルムまたはシート
の断面図を例示したものである。 １……光制御フィルムまたはシート ２……熱線反射層 ３……透明フィルムまたはシート ４……粘着または接着層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 児谷 晃造 大阪府高槻市塚原２丁目10番１号 住友化 学工業株式会社内 (72)発明者 吉田 元昭 大阪府大阪市東区道修町４丁目８番地 日 本板硝子株式会社内 (72)発明者 前田 浩一 大阪府大阪市東区道修町４丁目８番地 日 本板硝子株式会社内 (72)発明者 今村 直也 大阪府大阪市東区道修町４丁目８番地 日 本板硝子株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−74425（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−81215（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−131904（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−43334（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれの屈折率に差がある分子内に１個
   以上の重合性炭素−炭素二重結合を有する化合物の複数
   からなる樹脂原料組成物を、特定の方向から紫外線を照
   射し、硬化させて得られる光制御フィルムまたはシート
   である所定の角度範囲内にある入射光のみを選択的に散
   乱し、それ以外の角度の入射光は透過する光透過制御
   層、並びに金属および／または金属化合物の薄膜である
   透視性と熱線反射特性を有する熱線反射層とからなる光
   透過制御フィルムまたはシート。