(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記顔料が、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、ジケトピロロール系顔料、アントラキノン系顔料、ジオキサジン系顔料、フタロシアニン系顔料からなる群より選ばれる1種類以上の顔料である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の断熱部材。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、実施形態及び例示物等を示して本発明について詳細に説明するが、本発明は以下に示す実施形態及び例示物等に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。
なお、本明細書において、特に断らない限り、可視領域とは波長400nm〜750nmの波長領域のことをいい、赤外領域とは可視領域の上限よりも長波長の波長領域のことをいい、近赤外領域とは波長800nm〜1300nmの波長領域のことをいう。
【0015】
〔1.概要〕
本発明の断熱部材は、少なくとも、800nm〜2500nmの波長領域において入射光の40%以上を反射する帯域を300nm以上の波長幅で有するようにコレステリック規則性が調整されたコレステリック樹脂層(以下、適宜「調整コレステリック樹脂層」という。)と、顔料を含むバインダー層(以下、適宜「着色バインダー層」という。)とを備える。また、本発明の断熱部材は、通常は無機微粒子を含む樹脂層(以下、適宜「微粒子含有樹脂層」という。)を備える。本発明の断熱部材は通常はシート状又はフィルム状の部材であり、赤外線を効果的に遮断することにより断熱作用を発揮できるようになっている。
本発明の断熱部材は、通常、断熱合わせガラスの中間膜として用いられる。具体的には、本発明の断熱部材は少なくとも一対のガラス板の間に挟みこまれて、断熱合わせガラスを構成するようになっている。
【0016】
〔2.コレステリック樹脂層〕
調整コレステリック樹脂層は、前記のように、800nm〜2500nmの波長領域において、入射光の40%以上を反射する帯域を300nm以上の波長幅で有するようにコレステリック規則性が調整されたコレステリック樹脂層のことをいう。
【0017】
「コレステリック規則性」とは、一平面上では分子軸が一定の方向に並んでいるが、次の平面では分子軸の方向が少し角度をなしてずれ、さらに次の平面ではさらに角度がずれるという具合に、該平面の法線方向に分子軸の角度が次々にずれて(ねじれて)いく構造である。このように分子軸の方向がねじれてゆく構造はカイラルな構造と呼ばれる。該平面の法線(カイラル軸)はコレステリック樹脂層の厚み方向に略平行になっていることが好ましい。
【0018】
また、「コレステリック樹脂層」とは、コレステリック規則性を有する樹脂層のことをいう。
【0019】
さらに、「800nm〜2500nmの波長領域において入射光の40%以上を反射する帯域を300nm以上の帯域幅で有するようにコレステリック規則性を調整する」とは、コレステリック規則性の周期を変化させることにより、800nm〜2500nmの波長領域において、入射光の40%以上を反射する帯域を、300nm以上の帯域幅で有するコレステリック樹脂層を形成することをいう。この際、調整コレステリック樹脂層が有する、800nm〜2500nmの波長領域において入射光の40%以上を反射する帯域の帯域幅は、350nm以上であることが好ましく、400nm以上であることがより好ましい。
【0020】
コレステリック樹脂層に光が入射すると、特定波長領域の左回り及び右回りのうち何れか一方の円偏光のみが反射される。また、反射された円偏光以外の光は透過する。この円偏光が反射される特定波長領域が、選択反射帯域である。
【0021】
カイラル構造において分子軸が捩れる時の回転軸を表す螺旋軸と、コレステリック樹脂層の法線とが平行である場合、カイラル構造のピッチ長pと反射される円偏光の波長λとは式(A)および式(B)の関係を有する。
【0022】
式(A):λ
c=n×p×cosθ
式(B):n
o×p×cosθ≦λ≦n
e×p×cosθ
【0023】
式(A)及び式(B)中、λ
cは選択反射帯域の中心波長を表し、n
oは液晶化合物の短軸方向の屈折率を表し、n
eは液晶化合物の長軸方向の屈折率を表し、nは(n
e+n
o)/2を表し、pはカイラル構造のピッチ長を表し、θは光の入射角(面の法線からの角度)を表す。
【0024】
すなわち、選択反射帯域の中心波長λ
cは、コレステリック樹脂層におけるカイラル構造のピッチ長pに依存する。このカイラル構造のピッチ長を変えることによって、選択反射帯域を変えることができる。
【0025】
特許文献2,3で使用されている無機微粒子は、光を遮断する能力に関して、可視領域と近赤外領域との間においてブロードな特性の変化しか得ることができなかった。このため、可視光線透過率を高くしながら近赤外線を効率よく遮断することは、従来は困難であった。しかし、本発明に係る調整コレステリック樹脂層は800nm〜2500nmという近赤外〜中赤外領域の赤外線を効率よく反射することができる。したがって、調整コレステリック樹脂層を備える本発明の断熱部材は、無機微粒子に頼らなくても、近赤外〜中赤外領域の赤外線を効率よく遮断できる。ここで、コレステリック樹脂層は選択反射帯域の光を効率よく反射し、それ以外の波長帯域の光を透過させるため、可視光線と近赤外線とのバランスを達成することができ、可視光線透過率を高く維持したままで赤外線を遮断することが可能である。したがって、本発明の断熱部材は、顔料により着色を行っても可視光線透過率を高いレベルに維持できるため、顔料の種類及び量を高い自由度で設定でき、従来の技術では実現困難であった色及び濃さの着色が可能となる。
【0026】
調整コレステリック樹脂層の厚みは、配向の乱れや透過率低下の防止、選択反射の波長範囲(反射波長帯域)の広さなどの観点から、通常1μm以上、好ましくは3μm以上であり、通常100μm以下、好ましくは50μm以下、より好ましくは20μm以下、更に好ましくは15μm以下、特に好ましくは10μm以下である。
【0027】
本発明の断熱部材が有する調整コレステリック樹脂層の層数は、1層でもよく、2層以上でもよい。調整コレステリック樹脂層の層数が2層以上であると、反射できる光線の波長帯域の幅を広げることができるので、すなわち、広帯域化が可能であるので、好ましい。
【0028】
調整コレステリック樹脂層を2層以上備える場合、分子軸の捩れ方向が異なる調整コレステリック樹脂層を組み合わせることが好ましい。右捩れタイプの調整コレステリック樹脂層と左捩れタイプの調整コレステリック樹脂層とを組み合わせると、右円偏光及び左円偏光のうち、一方の円偏光を右捩れタイプの調整コレステリック樹脂層で反射し、他方の円偏光を左捩れタイプの調整コレステリック樹脂層で反射できるようになる。このため、右円偏光及び左円偏光の両方を反射することが可能となり、全体として、入射光の40%以上を反射する帯域の帯域幅を広げたり、波長範囲によっては入射する赤外線の50%以上の反射率を実現したりすることが可能となる。
【0029】
また、調整コレステリック樹脂層を2層以上備える場合、分子軸の捩れ方向が同一の調整コレステリック樹脂層を組み合わせることも好ましい。ただしこの場合、同一の捩れ方向のコレステリック樹脂層の間には、位相差層を設けることが好ましい。これにより、本発明の断熱部材に入射した赤外線は、右円偏光及び左円偏光のうちの一方が第一の調整コレステリック樹脂層で反射され、その後、位相差層において偏光状態を変換され、第二の調整コレステリック樹脂層で更に反射されることになる。この際、反射させようとする赤外線の波長において位相差層が発現する正面レターデーションの大きさを、前記赤外線の1/2波長とすれば、分子軸の捩れ方向が異なる調整コレステリック樹脂層を組み合わせた場合と同様にして、右円偏光及び左円偏光の両方を反射することが可能となり、全体として、入射光の40%以上を反射する帯域の帯域幅を広げたり、波長範囲によっては入射する赤外線の50%以上の反射率を実現したりすることが可能となる。
【0030】
調整コレステリック樹脂層は、800nm〜2500nmの波長領域において、入射光の40%以上を反射する帯域を300nm以上の帯域幅で有するようにコレステリック規則性が調整されたコレステリック樹脂層であれば、その製造方法に制限はない。通常、調整コレステリック樹脂層は、液晶化合物を含む液晶組成物を用意し、この液晶組成物を基材表面に塗布し、必要に応じて乾燥等を行なうことにより硬化させて製造される。
【0031】
液晶化合物としては、ポリマーである液晶ポリマーを用いてもよく、モノマーである重合性液晶化合物を用いてもよく、これらを組み合わせて用いてもよい。ただし、この際に使用する液晶化合物は、その屈折率異方性Δnが大きいもの、具体的には屈折率異方性Δnが通常0.21以上、好ましくは0.22以上、より好ましくは0.23以上のものが望ましい。前記の式(B)から分かるように、反射可能な円偏光の帯域幅Δλはn
eとn
oとの差に依存し、ひいては液晶化合物の屈折率異方性Δnに依存するので、屈折率異方性Δnが大きいほど反射可能な円偏光の帯域幅Δλも大きくなる傾向があるためである。なお、液晶化合物の屈折率異方性Δnは大きいほど好ましいが、現実的には0.35以下である。
【0032】
調整コレステリック樹脂層の製造方法のうち代表的な例を挙げると、以下の方法(a)及び方法(b)が挙げられる。
方法(a):液晶ポリマー、並びに、必要に応じてカイラル剤、界面活性剤及び配向調整剤等を溶剤に溶解させた液晶組成物(以下、適宜「液晶ポリマー溶液」という。)を用意する。用意した液晶ポリマー溶液を基材上に膜状に塗布し、乾燥させる。この際、得られた塗膜について、800nm〜2500nmの波長領域において、入射光の40%以上を反射する帯域を300nm以上の帯域幅で有するようにコレステリック規則性が調整されるようにする。
方法(b):重合性液晶化合物、重合開始剤及びカイラル剤、並びに、必要に応じて界面活性剤及び配向調整剤等を溶剤に溶解させた液晶組成物(以下、適宜「重合性液晶組成物」という。)を用意する。用意した重合性液晶組成物を基材上に膜状に塗布し、乾燥させる。得られた塗膜において重合をした後、800nm〜2500nmの波長領域において、入射光の40%以上を反射する帯域を300nm以上の帯域幅で有するようにコレステリック規則性を調整する。
【0033】
前記の方法(a)及び方法(b)の中でも、より効率よく目的とする調整コレステリック樹脂層を形成できることから、方法(b)が好ましい。
以下、前記の方法(a)及び方法(b)について、それぞれ説明する。
【0034】
・方法(a)の説明
方法(a)では、まず、液晶ポリマー、並びに、必要に応じてカイラル剤、界面活性剤及び配向調整剤等を溶剤に溶解させて液晶組成物として液晶ポリマー溶液を用意する。
【0035】
(液晶ポリマー)
方法(a)で液晶化合物として用いる液晶ポリマーとしては、例えば、低分子カイラル剤含有のネマチック液晶ポリマー;カイラル成分導入の液晶ポリマー;ネマチック液晶ポリマーとコレステリック液晶ポリマーとの混合物;等が挙げられる。カイラル成分導入の液晶ポリマーとは、それ自体がカイラル剤の機能を果たす液晶ポリマーである。ネマチック液晶ポリマーとコレステリック液晶ポリマーとの混合物は、それらの混合比率を変えることによって、ネマチック液晶ポリマーのカイラル構造のピッチを調整することができるものである。
【0036】
また、液晶ポリマーとしては、例えば、アゾメチン形、アゾ形、アゾキシ形、エステル形、ビフェニル形、フェニルシクロヘキサン形、およびビシクロヘキサン形のようなパラ置換芳香族単位やパラ置換シクロヘキシル単位等からなるネマチック配向性を付与するパラ置換環状化合物を有するものに、不斉炭素を有する化合物等からなるカイラル成分や低分子カイラル剤等を導入する方法等により、コレステリック規則性を付与したもの(特開昭55−21479号公報、米国特許第5332522号公報等を参照)も用いることができる。なお、パラ置換環状化合物におけるパラ位の末端置換基としては、例えば、シアノ基やアルキル基、アルコキシル基等が挙げられる。
なお、液晶ポリマーは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【0037】
液晶ポリマーはその製法によって制限されない。液晶ポリマーは、例えば、メソゲン構造を有するモノマーをラジカル重合、カチオン重合またはアニオン重合することによって得られる。メソゲン構造を有するモノマーは、例えばアクリル酸エステルやメタクリル酸エステルのようなビニル系モノマーに、直接にまたはスペーサー部を介してメソゲン基を公知の方法で導入することによって得ることができる。また、液晶ポリマーは、例えば、ポリオキシメチルシリレンのSi−H結合を介し白金系触媒の存在下にビニル置換メソゲンモノマーを付加反応させることによって;主鎖ポリマーに付与した官能基を介して相間移動触媒を用いたエステル化反応によりメソゲン基を導入することによって;マロン酸の一部に必要に応じスペーサー部を介してメソゲン基を導入したモノマーとジオールとを重縮合反応させることによって、得ることができる。
【0038】
(カイラル剤)
液晶ポリマーにカイラル成分として導入したり、必要に応じて液晶ポリマー溶液に含有させたりするカイラル剤としては、従来公知のものを使用することができる。例えば、特開平6−281814号公報に記載されたカイラルモノマー、特開平8−209127号公報に記載されたカイラル剤、特開2003−131187号公報に記載の光反応型カイラル化合物等が挙げられる。
【0039】
カイラル剤としては、カイラル剤によって意図しない相転移温度の変化が生じることを避けるために、カイラル剤自身が液晶性を示すものが好ましい。さらに、経済性の観点からは、液晶ポリマーを捩じる効率を表す指標であるHTP(=1/p・c)の大きなものが好ましい。ここで、pはカイラル構造のピッチ長を表し、cはカイラル剤の濃度を表す。カイラル構造のピッチ長とは、カイラル構造において分子軸の方向が平面を進むに従って少しずつ角度がずれていき、そして再びもとの分子軸方向に戻るまでのカイラル軸方向の距離のことである。
【0040】
なお、カイラル剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
具体的なカイラル剤の種類及び量は、製造される調整コレステリック樹脂層が所望の光学特性を有するように設定しうる。
【0041】
(液晶ポリマー溶液の成膜)
方法(a)では、用意した液晶ポリマー溶液を基材上に膜状に塗布し、乾燥させて、塗膜として調整コレステリック樹脂層を得る。
基材としては、有機、無機を問わず使用することができるが、透明基材が好ましい。ここで透明とは、1mm厚で全光線透過率が80%以上であることをいう。
【0042】
透明基材の材質としては、例えば、有機材料としてはポリシクロオレフィン〔例えば、ゼオネックス、ゼオノア(登録商標;日本ゼオン株式会社製)、アートン(登録商標;JSR社製)、及びアペル(登録商標;三井化学社製)〕、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、セルロース、三酢酸セルロース、ポリエーテルスルホン等の透明樹脂基材が挙げられ、無機材料としてはシリコン、ガラス、方解石等が挙げられる。中でも、有機材料が好ましい。
【0043】
また、基材としては、通常はフィルム状の基材を用いる。この基材は、単層のものであってもよく、積層体であってもよい。積層体の場合、有機材料と無機材料との組み合わせ、有機材料のみの組み合わせ、無機材料のみの組み合わせのいずれであってもよい。
【0044】
調整コレステリック樹脂層を形成するために配向膜を用いることができる。配向膜は、通常、コレステリック規則性を持つコレステリック樹脂層を面内で一方向に配向規制するために、基材の表面に形成される。
配向膜は、例えば、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドなどのポリマーを含有するものである。配向膜は、このようなポリマーを含有する溶液(配向膜用組成物)を基材上に膜状に塗布し、乾燥させ、そして一方向にラビング処理等することで、得られる。なお、配向膜の材料は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
配向膜の厚みは、通常0.01μm以上、好ましくは0.05μm以上であり、通常5μm以下、好ましくは1μm以下である。
【0045】
方法(a)では、液晶ポリマー溶液の塗布に先立って、配向膜あるいは基材にラビング処理を施すようにしておいてもよい。ラビング処理の方法は特に制限されないが、例えば、ナイロン等の合成繊維、木綿等の天然繊維からなる布やフェルトを巻き付けたロールで一定方向に配向膜を擦る方法が挙げられる。ラビング処理した時に発生する微粉末(異物)を除去して配向膜の表面を清浄な状態とするために、ラビング処理後に配向膜をイソプロピルアルコールなどによって洗浄することが好ましい。
また、ラビング処理する方法以外に、配向膜の表面に偏光紫外線を照射する方法によっても、配向膜にコレステリック規則性を持つコレステリック樹脂層を面内で一方向に配向規制する機能を持たせることができる。
【0046】
方法(a)において、液晶ポリマー溶液を基材上に膜状に塗布する方法に制限は無く、例えば、スピンコート法、ロールコート法、フローコート法、プリント法、ディップコート法、流延製膜法、バーコート法、ダイコート法、グラビア印刷法などの公知の塗工方法が挙げられる。
【0047】
液晶ポリマー溶液の塗布後に乾燥を行なうことにより、硬化した塗膜として、液晶ポリマーを含む調整コレステリック樹脂層が得られる。乾燥温度は、通常40℃〜150℃の範囲である。
【0048】
方法(a)において、基材上に膜状に形成した液晶ポリマー層を、800nm〜2500nmの波長領域において、入射光の40%以上を反射する帯域を300nm以上の帯域幅で有するようにコレステリック規則性を調整するには、液晶ポリマー溶液に含有させるカイラル剤の種類及び量を適宜設定したり、あるいは、液晶ポリマーに導入するカイラル成分として適宜なものを選定したりすればよい。また、ネマチック液晶ポリマーとコレステリック液晶ポリマーとの混合物は、それらの混合比率を変えることによって、ネマチック液晶ポリマーのカイラル構造のピッチを調整することができる。
【0049】
・方法(b)の説明
方法(b)では、まず、重合性液晶化合物、重合開始剤及びカイラル剤、並びに、必要に応じて界面活性剤及び配向調整剤等を溶剤に溶解させた液晶組成物として重合性液晶組成物を用意する。
【0050】
(重合性液晶化合物)
方法(b)で液晶化合物として用いる重合性液晶化合物としては、例えば、特開平11−130729号公報、特開平8−104870号公報、特開2005−309255号公報、特開2005−263789号公報、特表2001−519317号公報、特表2002−533742号公報、特開2002−308832号公報、特開2002−265421号公報、特開昭62−070406号公報、特開平11−100575号公報、特開2008−291218号公報、特開2008−242349号公報、国際公開第2009/133290号、特願2008−170835号等に記載のものを用いることができる。
【0051】
これらの中でも、下記式(1)で表される化合物が好ましい。
【0053】
式(1)中、R
1は、水素原子;フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子;メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−へキシル基、n−へプチル基等の炭素数1〜10のアルキル基;−OR
3;−O−C(=O)−R
3;および−C(=O)−OR
3;からなる群より選ばれるいずれかを表す。
【0054】
ここで、R
3は、水素原子;又は置換基を有してもよい炭素数1〜10のアルキル基を表す。R
3が置換基を有してもよい炭素数1〜10のアルキル基である場合、炭素数1〜10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−へキシル基等が挙げられる。これらの中でも、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。
【0055】
R
3が置換基を有していてもよい炭素数1〜10のアルキル基である場合、アルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、n−へキシルオキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基;等が挙げられる。なお、前記のアルキル基が有する置換基の数は1個でも2個以上でもよく、また、前記のアルキル基が有する置換基の種類は1種類でも2種類以上でもよい。
【0056】
また、R
3がアルキル基である場合、当該アルキル基には、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR
4−C(=O)−、−C(=O)−NR
4−、−NR
4−、−C(=O)−、およびこれらの組み合わせからなる群より選ばれる1以上の基が介在していてもよい(ただし、−O−および−S−がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。)。
【0057】
R
4は、水素原子;または、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−へキシル基等の炭素数1〜6のアルキル基;を表す。
また、nはそれぞれ独立に2〜12の整数を表し、6であるのが好ましい。
【0058】
なかでも、R
1は、−C(=O)−OR
2で表される基であるのが好ましい。ここで、R
2は、炭素数1〜10のアルキル基を表し、当該アルキル基には、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、およびこれらの組み合わせからなる群より選ばれる1の基又は2以上の基が介在していてもよい(ただし、−O−および−S−がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。)。中でもR
2としては、メチル基が好ましい。
以上より、前記式(1)で表される化合物は、下記式(2)で表される化合物であることが好ましい。なお、下記式(2)においてR
2は、上で述べた、式(1)におけるR
2と同様である。
【0060】
なお、重合性液晶化合物は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
前記式(1)で表される化合物は、有機合成化学における公知の方法を組み合わせることによって、例えば、特開2008−291218号公報に記載の方法により製造することができる。
【0061】
(他の共重合可能な単量体)
方法(b)では、重合性液晶化合物を重合し、そうして得られる重合体(液晶性高分子、液晶ポリマー)を含む樹脂の層として調整コレステリック樹脂層を形成する。重合性液晶化合物を重合して得られる重合体としては、重合性液晶化合物を単独重合させた単独重合体、2種類以上の重合性液晶化合物の共重合体、重合性液晶化合物と他の共重合可能な単量体(即ち重合性液晶化合物以外の単量体であって、重合性液晶化合物と共重合しうる単量体)との共重合体などが挙げられる。
【0062】
前記の共重合可能な単量体としては、例えば、4−(2−メタクリロイルオキシエチルオキシ)安息香酸−4’−メトキシフェニル、4−(6−メタクリロイルオキシヘキシルオキシ)安息香酸ビフェニル、4−(2−アクリロイルオキシエチルオキシ)安息香酸−4’−シアノビフェニル、4−(2−メタクリロリルオキシエチルオキシ)安息香酸−4’−シアノビフェニル、4−(2−メタクリロリルオキシエチルオキシ)安息香酸−3’,4’−ジフルオロフェニル、4−(2−メタクリロイルオキシエチルオキシ)安息香酸ナフチル、4−アクリロイルオキシ−4’−デシルビフェニル、4−アクリロイルオキシ−4’−シアノビフェニル、4−(2−アクリロイルオキシエチルオキシ)−4’−シアノビフェニル、4−(2−メタクリロイルオキシエチルオキシ)−4’−メトキシビフェニル、4−(2−メタクリロイルオキシエチルオキシ)−4’−(4”−フルオロベンジルオキシ)−ビフェニル、4−アクリロイルオキシ−4’−プロピルシクロヘキシルフェニル、4−メタクリロイル−4’−ブチルビシクロヘキシル、4−アクリロイル−4’−アミルトラン、4−アクリロイル−4’−(3,4−ジフルオロフェニル)ビシクロヘキシル、4−(2−アクリロイルオキシエチル)安息香酸(4−アミルフェニル)、4−(2−アクリロイルオキシエチル)安息香酸(4−(4’−プロピルシクロヘキシル)フェニル)等が挙げられる。なお、共重合可能な単量体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【0063】
重合性液晶組成物が含む共重合可能な単量体の含有量は、全重合性単量体(すなわち、重合性液晶化合物と共重合可能な単量体との合計)の50重量%以下が好ましく、30重量%以下がより好ましい。かかる範囲にあると、重合後に、ガラス転移温度(Tg)が高く、高い膜硬度を有する重合体を得ることができる。
【0064】
(重合開始剤)
重合性液晶組成物に含有させる重合開始剤としては、熱重合開始剤、光重合開始剤のいずれを用いてもよい。中でも、より容易且つ効率よくコレステリック規則性が調整された調整コレステリック樹脂層が得られることから、光重合開始剤が好ましい。
【0065】
光重合開始剤としては、例えば、多核キノン化合物(米国特許第3046127号明細書、米国特許第2951758号明細書)、オキサジアゾール化合物(米国特許第4212970号明細書)、α−カルボニル化合物(米国特許第2367661号明細書、米国特許第2367670号明細書)、アシロインエーテル(米国特許第2448828号明細書)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許第2722512号明細書)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許第3549367号明細書)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許第4239850号明細書)などが挙げられる。
なお、重合開始剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【0066】
重合性液晶組成物が含む重合開始剤の量は、全重合性単量体100重量部に対して、通常1重量部以上であり、通常10重量部以下、好ましくは5重量部以下である。
【0067】
光重合開始剤を用いる場合、重合反応を開始させるには光を照射することになるが、この際の照射光としては紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、好ましくは0.1mJ/cm
2以上であり、好ましくは50J/cm
2以下、より好ましくは800mJ/cm
2以下である。紫外線の照射方法は特に制限されない。また、紫外線照射エネルギーは重合性液晶化合物の種類によって適宜選択される。
【0068】
(カイラル剤)
重合性液晶組成物に含有させるカイラル剤としては、例えば、特開2003−66214号公報、特開2003−313187号公報、米国特許第6468444号明細書、国際公開第98/00428号パンフレット等に掲載されたものを適宜使用することができる。中でも、液晶化合物を捩じる効率を表す指標であるHTPの大きなものが経済性の観点から好ましい。また、カイラル剤は、所望するコレステリック規則性を有する液晶層が形成できれば、液晶性を示しても示さなくてもよい。なお、カイラル剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【0069】
重合性液晶組成物が含むカイラル剤の量は、液晶化合物である重合性液晶化合物100重量部に対して、通常0.01重量部以上、好ましくは0.1重量部以上、より好ましくは0.5重量部以上であり、通常35重量部以下、好ましくは25重量部以下、より好ましくは15重量部以下である。カイラル剤の量を前記の範囲にすることにより、液晶性を低下させることなくコレステリック規則性を有する液晶層を形成できる。
【0070】
(界面活性剤)
重合性液晶組成物には、必要に応じて、界面活性剤を含有させてもよい。界面活性剤は、重合性液晶組成物の塗膜の表面張力を調整するために用いられる。界面活性剤としては、ノニオン系の界面活性剤が好ましく、分子量が数千程度のオリゴマーであることが好ましい。なお、界面活性剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【0071】
重合性液晶組成物が含む界面活性剤の量は、液晶化合物である重合性液晶化合物100重量部に対して、通常0.01重量部以上、好ましくは0.03重量部以上、より好ましくは0.05重量部以上であり、通常10重量部以下、好ましくは5重量部以下、より好ましくは1重量部以下である。界面活性剤の量を前記の範囲にすることにより、配向欠陥のないコレステリック規則性を有する液晶層を形成できる。
【0072】
(溶剤)
重合性液晶組成物に用いる溶剤としては、例えば、ケトン類、アルキルハライド類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物、炭化水素類、エステル類、およびエーテル類などの有機溶媒が挙げられる。これらの中でも、環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が好ましい。なお、溶剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【0073】
重合性液晶組成物が含む溶剤の量は、液晶化合物である重合性液晶化合物100重量部に対して、通常40重量部以上、好ましくは60重量部以上、より好ましくは80重量部以上であり、通常1000重量部以下、好ましくは800重量部以下、より好ましくは600重量部以下である。溶剤の量を前記の範囲にすることにより、塗布斑なく均一に塗布することができる。
【0074】
(重合性液晶組成物の成膜)
方法(b)では、用意した重合性液晶組成物を基材上に膜状に塗布し、乾燥させて塗膜を得る。方法(b)に用いる基材、塗布方法及び乾燥方法は、方法(a)と同様としうる。
【0075】
(重合及びコレステリック規則性の調整)
方法(b)では、重合性液晶組成物を塗布及び乾燥させて得られた塗膜において、重合性液晶化合物及び共重合可能な単量体等の重合成分を重合させた後、膜のコレステリック規則性を調整し、調整コレステリック樹脂層を得る。前記の重合及びコレステリック規則性の調整は、国際公開第2008/007782号に開示されている方法と同様に行うことが好ましい。
【0076】
すなわち、重合開始剤として光重合開始剤を含有する重合性液晶組成物を基材上に膜状に塗布し乾燥させることで光重合性塗膜を形成する工程(塗膜形成工程(I))と、得られた塗膜に選択紫外線(広帯域化用紫外線ともいう)を照射し重合性液晶組成物を重合させる工程(選択紫外線照射工程(II))と、前記塗膜のコレステリック規則性の周期を変化させる工程(コレステリック規則性調整工程(III))と、前記塗膜を硬化させる工程(塗膜硬化工程(IV))とを行なうことにより、調整コレステリック樹脂層を形成することができる。この際、前記選択紫外線照射工程(II)及び前記コレステリック規則性調整工程(III)は、複数回繰り返すことが好ましい。
【0077】
選択紫外線照射工程(II)では、塗膜に選択紫外線を照射する。選択紫外線照射時の温度は、通常20〜40℃とする。また、照射する選択紫外線の積算光量は、通常、0.5mJ/cm
2以上50mJ/cm
2未満にする。なお積算光量は、基材面において、選択紫外線の波長にピーク感度を持つ(具体的には、例えば360nmにピーク感度を持つ)照度計を使用して測定する。
前記の塗膜は光重合開始剤を含有する重合性液晶組成物を用いて形成された光重合性塗膜であるので、選択紫外線の照射により塗膜内で重合反応ないし架橋反応が進行する。
【0078】
ここで、選択紫外線とは、先に説明した光重合性塗膜の中の重合性液晶化合物の架橋度(もしくは重合度)を膜の厚み方向に異ならせることが可能な波長範囲もしくは照度を選択的に制御した紫外線を意味する。なお、この選択紫外線の照射によって、光重合性塗膜が完全に硬化(100%重合)することはない。
選択紫外線の照射により、塗膜の中の液晶の架橋度を膜の厚み方向に異ならせることが可能となり、入射光の40%以上を反射する帯域が200nm以上の帯域幅を有するように、コレステリック規則性を調整することが容易となる。
【0079】
選択紫外線照射工程(II)に用いる選択紫外線としては、波長範囲の幅を100nm以内とした紫外線を用いることが好ましい。具体的には、300nm以上400nm未満の波長のみを有する紫外線を用いることが好ましい。
光源としては、例えば、水銀ランプ光源、メタルハライドランプ光源等を用いることができる。
【0080】
このように、選択紫外線照射工程(II)では、紫外線を、0.5mJ/cm
2以上50mJ/cm
2未満の照射条件にて、バンドパスフィルターを用いる等により波長範囲の幅を100nm以内として、用いることが好ましい。また、条件によっては波長範囲の幅を制御せずに用いることも可能である。なお、前記波長範囲の幅は、半値幅(透過率のピーク値の半分の値の幅)とする。
前記波長範囲の制御は、例えば、中心波長365nmのバンドパスフィルターを用いる方法、塗膜に含まれる重合開始剤が最大の吸収を示す波長を中心とした、波長範囲の幅を100nm以内とする方法等が挙げられる。
【0081】
選択紫外線は、塗膜側から照射してもよく、基材側から照射してもよく、塗膜側及び基材側の両側から照射してよい。中でも、酸素による重合阻害を小さくする点で、基材側から照射することが好ましい。また、塗膜側から照射する場合は照度及び照射時間の安定度をより精密に制御することになるので(具体的には通常±3%以内)、生産性の面からも、基材側から照射することが好ましい。
【0082】
更に基材側から照射する場合、前記選択紫外線照射工程(II)の前に、基材上の塗膜を冷却して塗膜の温度を20℃〜40℃とする工程を行なうことが好ましい。20℃〜40℃に維持された塗膜に上述の選択紫外線を照射することにより、塗膜の厚み方向に光の強度分布が生じ、その結果、塗膜の厚み方向に架橋度が異なるコレステリック樹脂層を形成することができる。塗膜を冷却する方法としては、例えば、冷風給気による冷却、冷却ロールによる冷却等を挙げることができる。
【0083】
選択紫外線照射工程(II)の後で、前記塗膜のコレステリック規則性の周期を変化させるコレステリック規則性調整工程(III)を行う。ここで「塗膜のコレステリック規則性の周期を変化させる」とは、コレステリック規則性を有するコレステリック樹脂層のピッチを厚み方向に変化させるということである。
【0084】
コレステリック規則性の周期を変化させる方法としては、例えば、(i)塗膜を液晶相を示す温度以上で加熱処理を行う方法、(ii)前記塗膜にさらに液晶化合物を塗布する方法、(iii)前記塗膜にさらに非液晶化合物を塗布する方法、などが挙げられる。これらの方法は1種類を1回だけ行ってもよいし、それぞれを2回以上繰り返して行ってもよいし、あるいは2種以上の方法を組み合わせて行ってもよい。
【0085】
前記の(i)〜(iii)の方法の中で、操作が簡単で、かつ効果の点から、前記(i)の方法が好ましい。前記(i)の方法における加熱処理条件としては、広帯域化の効果と共に生産性を考慮すると、通常50〜115℃の温度で0.001〜20分間、好ましくは65〜115℃の温度で0.001〜10分間、より好ましくは65〜115℃の温度で0.01〜5分間である。ただし、塗膜を形成する液晶化合物の種類により、液晶相を発現する温度領域が変わるので、それに伴い処理温度及び処理時間も異なる。
【0086】
上述した選択紫外線照射工程(II)及びコレステリック規則性調整工程(III)は、複数回繰り返すことが好ましい。これらの工程を複数回繰り返すことにより、コレステリック樹脂層のカイラル構造のピッチをより大きく変化させることが可能である。選択紫外線照射及びコレステリック規則性調整の条件は、反射帯域を調整するために、回数毎にそれぞれ適宜調整される。繰り返しの回数に制限はないが、生産性及び設備上の観点から2回以上4回以下であることが好ましい。5回以上行なうと、設備が大掛かりになり生産性が低下するおそれがある。
【0087】
ここで、選択紫外線照射工程(II)及びコレステリック規則性調整工程(III)を「繰り返す」とは、選択紫外線照射工程(II)の実施とそれに続くコレステリック規則性調整工程(III)の実施を含むシーケンスを繰り返すことをいう。即ち、選択紫外線照射工程(II)及びコレステリック規則性調整工程(III)を2回繰り返すと、工程(II)−(III)−(II)−(III)の順で行われることになる。これらの工程の間には、前記冷却等の他の工程を行ってもよい。
【0088】
次いで、前記塗膜を硬化させる(塗膜硬化工程(IV))。硬化方法としては、前記塗膜が硬化してコレステリック規則性を有するようにする方法であれば特に制限されないが、本硬化紫外線を積算光量が10mJ/cm
2以上となるように照射する方法であることが好ましい。ここで、本硬化紫外線とは、塗膜を完全に硬化させることのできる波長範囲もしくは照度に設定した紫外線を意味する。
【0089】
本硬化紫外線の積算光量は、好ましくは10mJ/cm
2以上、より好ましくは50mJ/cm
2以上であり、好ましくは1000mJ/cm
2以下、より好ましくは800mJ/cm
2以下である。積算光量は基材面において、紫外線光量計を使用して測定、または照度計を使用して照度を測定し、積算光量=照度×時間で算出することにより選定する。
本硬化紫外線の照射方向は、塗膜側と基材側のどちらからでも良いが、紫外線の照射効率が良い点から、塗膜側から照射することが好ましい。
【0090】
本硬化紫外線の照射は、窒素ガス雰囲気下などの酸素ガスの存在量の少ない雰囲気下で行うことが好ましい。このような雰囲気下で行うことにより、酸素による重合阻害の影響を低減することが可能である。本硬化紫外線の照射時の酸素ガス濃度は、重量基準で、好ましくは3%以下、より好ましくは1%以下、特に好ましくは500ppm以下である。
【0091】
さらに、塗膜硬化工程(IV)の前に、基材上の塗膜を20℃〜40℃に冷却する工程を行なうことが好ましい。20℃〜40℃に維持された塗膜に上述の本硬化紫外線を照射することにより、コレステリック規則性調整工程(III)後のコレステリック規則性を有するコレステリック樹脂層のピッチの状態を維持することができる。
【0092】
この塗膜硬化工程(IV)により、コレステリック規則性を有するコレステリック樹脂層の機械的特性を、その広帯域化を維持しつつ、向上させることができる。以上のようにして、調整コレステリック樹脂層が得られる。
【0093】
上述した調整コレステリック樹脂層の製造方法に好適な塗膜形成装置としては、従来公知のものを使用することができる。例えば、基材を連続的に送り出す繰り出し装置と、この繰り出し装置から送り出された基材上に液晶組成物を塗布し塗膜を形成する塗工ヘッドとを備えるとともに、前記塗膜が形成された基材を冷却する冷却手段、波長範囲および/または照度が選択された選択紫外線及び本硬化紫外線を前記塗膜にそれぞれ照射する選択紫外線照射装置及び本硬化紫外線照射装置、並びに前記基材を加熱する手段を、2系統以上備えている塗膜形成装置が挙げられる。このような塗膜形成装置において、繰り出し装置や塗工ヘッドとしては、特に制限されず、公知のもの等を用いることができる。
また、前記の塗膜形成装置に用いられる冷却手段は、例えば、冷却ゾーン装置、冷却ロール等により構成することができ、冷却ゾーン装置により構成することが好ましい。当該冷却手段は、基材の搬送経路の一部分を囲み、その中の温度を、液晶組成物の硬化に適した一定の温度に保つ装置としてもよい。また、前記の冷却手段すべてを、選択紫外線照射装置および本硬化紫外線照射装置それぞれよりも前に備えることが好ましく、選択紫外線照射装置および本硬化紫外線照射装置それぞれの直前に備えることがより好ましい。
【0094】
〔3.バインダー層〕
着色バインダー層は、前記のように、顔料を含むバインダー層のことをいう。ここで「バインダー層」とは、本発明の断熱部材を構成する層同士を貼り合わせたり、本発明の断熱部材を別の部材に貼り付けたりするためのバインダーで形成された層である。また、「バインダー」とは広義の接着剤のことを意味し、硬化によって常温下でタックを失う狭義の接着剤(ホットメルト接着剤、UV硬化型粘着剤、EB型硬化粘着剤等を含む。)と、タックを失わない粘着剤(感圧接着剤等)との両方を包含する。
【0095】
着色バインダー層に顔料を含ませることにより、本発明の断熱部材を所望の色に着色することができる。顔料は可視光線を吸収するので、顔料を含む分だけ本発明の断熱部材の可視光線透過率は低下することになるが、本発明の断熱部材では従来のような赤外線を吸収する粒子ではなく選択コレステリック樹脂層によって近赤外線を遮断するようにしたので、赤外線を遮断する機能を有するにもかかわらず可視光線透過率を高く維持できる。したがって、顔料の種類及び量を高い自由度で調整できる。
また、顔料をバインダー層以外の層に含ませることも可能であるが、バインダー層に顔料を含ませることにより、本発明の断熱部材を薄型化することが可能となる。
【0096】
バインダーは、透明なものであれば特に制限されない。例えば、熱可塑性樹脂系のものや熱硬化性樹脂系のものが挙げられる。
熱可塑性樹脂系のバインダーとしては、例えば、酢酸ビニル系、ポリビニルアルコール系、ポリビニルアセタール系、塩化ビニル系、アクリル系、ポリアミド系、ポリエチレン系、セルロース系のものなどが挙げられる。中でも、アクリル系バインダーが好ましい。アクリル系バインダーにおける主成分としては、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル等と、メタクリル酸エステル、スチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル等との共重合体が、好適である。
【0097】
熱硬化性樹脂系のバインダーとしては、例えば、メラミン系、フェノール系、レゾルシノール系、ポリエステル系、ポリウレタン系、エポキシ系、ポリアロマティック系のものなどが挙げられる。中でも、ポリウレタン系バインダー、又はエポキシ系バインダーが好ましい。ポリウレタン系バインダーは、イソシアネートとアルコールとをアルコール過剰で反応させたポリマーを主成分とし、ホットメルトとして又は溶剤溶解型として好適に使用される。ポリウレタン系バインダーは、アミン硬化剤等の硬化剤を用いて常温下で、又は加熱により容易に硬化する。
【0098】
前記のバインダーは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
これらバインダーは、その使用形態としてフィルム、水溶液、エマルジョン等であってもよい。
【0099】
着色バインダー層に含まれる顔料は、所望の色に着色した物質であれば、無機顔料を用いてもよく、有機顔料を用いてもよく、無機顔料及び有機顔料の両方を用いてもよい。具体的な顔料の種類は、本発明の断熱部材に呈させようとする色に応じて選択しうる。
【0100】
無機顔料の例を挙げると、カーボンブラック、金属酸化物、金属硫化物、金属塩化物等が挙げられる。
有機顔料の例を挙げると、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、縮合多環顔料などが挙げられる。アゾ系顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド220、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド214、C.I.ピグメントレッド221等の縮合アゾ顔料などが挙げられる。フタロシアニン系顔料としては、例えば、C.I.ピグメントブルー15:1、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6等の銅フタロシアニン顔料などが挙げられる。縮合多環顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントブルー60等のアントラキノン系顔料;C.I.ピグメントレッド123等のペリレン系顔料;C.I.ピグメントオレンジ43等のペリノン系顔料;C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド282、C.I.ピグメントバイオレット19等のキナクリドン系顔料;C.I.ピグメントバイオレット23、C.I.ピグメントバイオレット37等のジオキサジン系顔料;C.I.ピグメントイエロー109等のイソインドリノン系顔料;C.I.ピグメントオレンジ66等のイソインドリン系顔料;C.I.ピグメントイエロー138等のキノフタロン系顔料;C.I.ピグメントレッド88等のインジゴ系顔料;C.I.ピグメントグリーン8等の金属錯体顔料;C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントレッド264等のジケトピロロピロール系顔料などが挙げられる。中でも、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、ジケトピロロール系顔料、アントラキノン系顔料、ジオキサジン系顔料、フタロシアニン系顔料からなる群より選ばれる1種類以上の顔料が好ましい。
なお、顔料は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【0101】
顔料の量は、本発明の断熱部材に呈させようとする色の濃さに応じて設定しうる。具体的な顔料の量は、顔料及びバインダーの種類並びに着色バインダー層の厚み等により一様ではないが、バインダー100重量部に対して、通常0.01重量部以上、好ましくは0.05重量部以上、より好ましくは0.1重量部以上であり、通常30重量部以下、好ましくは20重量部以下、より好ましくは10重量部以下である。
【0102】
また、着色バインダー層は、必要に応じて、バインダー及び顔料以外の成分を含んでいてもよい。例えば、本発明の効果を著しく損なわない範囲であれば、後述する無機微粒子や紫外線吸収剤を含んでいてもよい。
紫外線吸収剤の例として、サリチル酸系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系等が挙げられる。具体的には、サリチル酸系紫外線吸収剤としては、例えば、フェニルサリシレート、p−t−ブチルフェニルサリシレート、p−オクチルフェニルサリシレートが挙げられる。ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホベンゾフェノンが挙げられる。ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−(3’’,4’’,5’’,6’’−テトラヒドロフタルイミドメチル)−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2−メチレンビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]、2(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールが挙げられる。なお、紫外線吸収剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。これら紫外線吸収剤の含有量は、バインダー層の厚みによるが、バインダー100重量部に対して、通常0.05重量部以上、好ましくは0.1重量部以上であり、通常30重量部以下、好ましくは20重量部以下の範囲で用いる。
【0103】
着色バインダー層の厚みは、通常1μm以上、好ましくは10μm以上、より好ましくは50μm以上であり、通常200μm以下、好ましくは150μm以下である。
【0104】
〔4.樹脂層〕
微粒子含有樹脂層は、前記のように、無機微粒子を含む樹脂層のことをいう。本発明の断熱部材が樹脂層を備えることにより、本発明の断熱部材の強度を高めて破損し難くできる。また、例え破損した場合でも破片が飛散し難くなるため、安全性を高めることもできる。破片を飛散し難くできる点は、後述するように本発明の断熱部材を断熱合わせガラスに適用した場合に、特に有用である。
【0105】
微粒子含有樹脂層に含まれる樹脂は、透明な樹脂であれば特に制限されない。樹脂の例を挙げると、ポリビニルブチラール、エチレン−酢酸ビニル共重合体、脂環式オレフィンポリマー、ポリエチレンやポリプロピレンなどの鎖状オレフィンポリマー、トリアセチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、変性アクリルポリマー、エポキシ樹脂、ポリスチレン、アクリル樹脂などが挙げられる。中でも、ポリビニルブチラール、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエステルが好ましい。
なお、樹脂は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【0106】
微粒子含有樹脂層が含む無機微粒子は、通常、その種類に応じた波長の赤外線を吸収する。したがって、無機微粒子を含む微粒子含有樹脂層を備えることにより、本発明の断熱部材は赤外線をより効果的に遮断できる。
無機微粒子は、調整コレステリック樹脂層が入射光の40%以上を反射する帯域よりも長波長に吸収ピークを有することが好ましい。これにより、可視領域に近い波長領域(主に近赤外領域)の赤外線は調整コレステリック樹脂層で反射し、それよりも長い波長領域(主に中赤外領域及び遠赤外領域)の赤外線は無機微粒子で吸収することで、近赤外線、中赤外線及び遠赤外線を含む赤外線全体を遮断できるようになるので、断熱作用をより効果的に発揮できる。この際、可視領域から遠い長波長の波長領域に吸収ピークを有する無機微粒子は、可視領域に吸収を持たないか、吸収するとしても吸収の程度が小さいため、微粒子含有樹脂層に多く含ませた場合でも、本発明の断熱部材の可視光線透過率を低下させ難い。
【0107】
前記の観点から、好適な無機微粒子の例を挙げると、金属酸化物微粒子及び6ホウ化物微粒子などが挙げられる。金属酸化物微粒子としては、例えば、ATO(アンチモンドープ酸化スズ)微粒子およびITO(スズドープ酸化インジウム)微粒子等が挙げられる。また、6ホウ化物微粒子としては、例えば6ホウ化ランタン微粒子等が挙げられる。なお、無機微粒子は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【0108】
無機微粒子の体積基準におけるメジアン径は、好ましくは200nm以下、より好ましくは100nm以下である。200nmより大きくなると、無機微粒子の凝集が生じやすくなり、ヘイズが発生して本発明の断熱部材の透明性が損なわれるおそれがある。なお、下限に特に制限は無いが、通常20nm以上である。また、体積基準におけるメジアン径は、例えば、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置により測定できる。
【0109】
無機微粒子の量は、樹脂及び無機微粒子の種類並びに微粒子含有樹脂層の厚み等により一様ではないが、樹脂100重量部に対して、通常0.01重量部以上、好ましくは0.05重量部以上、より好ましくは0.1重量部以上であり、通常50重量部以下、好ましくは40重量部以下、より好ましくは30重量部以下である。
【0110】
また、微粒子含有樹脂層は、必要に応じて、樹脂及び無機微粒子以外の成分を含んでいてもよい。
【0111】
微粒子含有樹脂層の厚みは、通常0.01mm以上、好ましくは0.1mm以上、より好ましくは0.2mm以上であり、通常10mm以下、好ましくは5mm以下である。
【0112】
〔5.ネマチック樹脂層〕
本発明の断熱部材が同一の捩れ方向及びコレステリック規則性を有する少なくとも2層の調整コレステリック樹脂層を備える場合、本発明の断熱部材は、前記の2層の調整コレステリック樹脂層の間にネマチック樹脂層を備えることが好ましい。ここで「ネマチック樹脂層」とは、ネマチック規則性を有する樹脂層をいい、通常はネマチック液晶を重合又は架橋させることにより硬化させて得られる。ネマチック樹脂層は通常は正面レターデーションを発現する位相差層となる。このため、本発明の断熱部材に入射した赤外線の右円偏光及び左円偏光のうちの一方を第一の調整コレステリック樹脂層で反射し、その後、ネマチック樹脂層において赤外線の偏光状態を変換し、第二の調整コレステリック樹脂層で更に反射できる。これにより、右円偏光及び左円偏光のうちの片方だけを反射する場合と比較して、入射光の40%以上を反射する帯域の帯域幅を広げたり、入射する赤外線の50%以上の反射率を実現したりすることが可能となる。
【0113】
ネマチック樹脂層に発現する正面レターデーションの大きさは、波長550nmにおいて、好ましくは400nm以上、より好ましくは450nm以上、特に好ましくは500nm以上であり、好ましくは800nm以下、より好ましくは750nm以下、特に好ましくは700nm以下である。これにより、調整コレステリック樹脂層が反射する選択反射帯域の赤外線に対して、ネマチック樹脂層は略1/2波長の正面レターデーションを発現するようになるため、右円偏光を左円偏光に変換したり、左円偏光を右円偏光に変換したりできるようになる。したがって、本発明の断熱部材によって右円偏光及び左円偏光の両方を反射することが可能となり、入射光の40%以上を反射する帯域の帯域幅をより広げたり、選択反射帯域の赤外線をより高い反射率で反射したりすることが可能となる。
【0114】
ネマチック樹脂層の製造方法としては、例えば、重合性基を有する棒状液晶化合物を含有するネマチック液晶組成物を、好ましくは配向膜等の他の層上に塗布してネマチック液晶層を得、次いで1回以上の、光照射及び/又は加温処理により当該ネマチック液晶層を硬化させる方法が挙げられる。
【0115】
棒状液晶化合物は、前記式(1)で表される重合性液晶化合物のほか、特開2002−030042号公報、特開2004−204190号公報、特開2005−263789号公報、特開2007−119415号公報、特開2007−186430号公報などに記載された従来公知の重合性基を有する棒状液晶化合物を用いることができる。なお、棒状液晶化合物は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。中でも、式(1)で表される重合性液晶化合物が好ましく、特に式(2)で表される重合性液晶化合物がより好ましい。
【0116】
ネマチック液晶組成物は、硬化後の膜強度向上や耐久性向上のために、重合開始剤を含んでいてもよい。重合開始剤としては、コレステリック樹脂層の製造方法で説明した重合性液晶組成物で用いたものと同様なものを、同様な用法にて用いることができる。なお、重合開始剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【0117】
ネマチック液晶組成物は、界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤としては、コレステリック樹脂層の製造方法で説明した重合性液晶組成物で用いたものと同様なものを、同様な用法にて用いることができる。なお、界面活性剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【0118】
ネマチック液晶組成物は、必要に応じてさらに他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、溶剤、架橋剤、ポットライフ向上のための重合禁止剤、耐久性向上のための酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤等が挙げられる。なお、これらの他の成分は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
これらの他の成分は、所望の光学的性能を著しく低下させない範囲で含有させることができる。
【0119】
ネマチック液晶組成物の製造方法は、特に限定されず、上記各成分を混合することにより製造することができる。
【0120】
用意したネマチック液晶組成物を、配向膜等の他の層上に塗布して液晶層を得る。塗布は、例えば押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、バーコーティング法等により実施しうる。
【0121】
前記塗布により得られた液晶層を硬化させて、ネマチック樹脂層が得られる。液晶層を硬化させる前に、必要に応じて、配向処理を施してもよい。配向処理は、例えば液晶層を50〜150℃で0.5〜10分間加温することにより行いうる。当該配向処理を施すことにより、液晶層を良好に配向させることができる。
【0122】
液晶層の硬化は、例えば、1回以上の光照射、加温処理又はこれらの組み合わせにより行うことができる。加温条件は、例えば、温度が通常40℃以上、好ましくは50℃以上で、通常200℃以下、好ましくは140℃以下において、通常1秒以上、好ましくは5秒以上、通常3分以下、好ましくは120秒以下の時間で行う。このように液晶層を硬化することにより、ネマチック樹脂層を得ることができる。
【0123】
ネマチック樹脂層の膜厚は、発現させたい正面レターデーションの大きさに応じて設定しうるが、通常2μm〜8μmである。
【0124】
〔6.その他の層〕
本発明の断熱部材は、上述した調整コレステリック樹脂層、着色バインダー層、微粒子含有樹脂層及びネマチック樹脂層以外の構成要素を備えていてもよい。
本発明の断熱部材は、例えば、調整コレステリック樹脂層以外のコレステリック樹脂層、顔料を含まないバインダー層、無機微粒子を含まない樹脂層、並びに、コレステリック樹脂層又はネマチック樹脂層の製造に用いた基材及び配向膜などを備えていてもよい。また、保存及び運搬時に本発明の断熱部材が傷つくことを防止する観点から、剥離可能な保護フィルムを備えていてもよい。
【0125】
〔7.本発明の断熱部材の物性等〕
本発明の断熱部材は、イエローリンデックスが、通常2.0以下、好ましくは1.8以下、より好ましくは1.6以下である。また、前記イエローインデックスの下限に制限は無いが、通常−10以上である。本発明の断熱部材は、従来のように赤外線を吸収する粒子ではなく調整コレステリック樹脂層によって近赤外線を遮断するようにしたため、黄色の着色の原因となる粒子の量を減らすことができ、前記のような低いイエローインデックス値を実現できる。
なお、イエローインデックス(YI)は、紫外可視近赤外分光光度計を用いて波長380nm〜780nmの透過スペクトルを測定し、下記式から求められる。
YI=100(1.28X−1.06Z)/Y
式中、X、Y、Zは国際照明委員会で定めた3刺激値である。
【0126】
本発明の断熱部材の可視光線透過率は、通常60%以上、好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上である。なお、上限は理想的には100%であるが、通常は99%以下である。本発明の断熱部材は調整コレステリック樹脂層により近赤外線を遮断するようにしたため、可視光線透過率を過度に低下させることなく、前記のような高い可視光線透過率を実現できる。
なお、可視光線透過率は、JIS R3106に記載された方法により測定できる。
【0127】
本発明の断熱部材の日射透過率は、通常60%以下、好ましくは55%以下、より好ましくは50%以下である。なお下限は、可視光線透過率が前記の範囲を満たす程度の値が好ましく、具体的には通常10%以上である。本発明の断熱部材によれば赤外線を効果的に遮断できるため、少なくとも赤外線を遮断した分だけ日射透過率を低下させることができる。また、本発明の断熱部材では、従来のように赤外線を粒子に吸収させて遮断するのではなく、コレステリック樹脂層により反射させて遮断するようにしたため、光の吸収による断熱部材の昇温の程度が小さい。
なお、日射透過率は、JIS R3106に規定された方法により測定できる。
【0128】
本発明の断熱部材は通常はシート状又はフィルム状の部材であるが、例えば板状の部材としてもよい。本発明の断熱部材の厚みは、通常1μm以上、好ましくは10μm以上、より好ましくは20μm以上であり、通常10mm以下、好ましくは5mm以下、より好ましくは1mm以下である。
【0129】
〔8.断熱合わせガラス〕
本発明の断熱合わせガラスは、少なくとも2枚のガラス板を備え、その2枚のガラス板の間に、本発明の断熱部材を備える。すなわち、本発明の断熱合わせガラスは、ガラス板、本発明の断熱部材及びガラス板をこの順に備え、本発明の断熱部材が合わせガラスの中間膜として機能するようになっている。
【0130】
ガラス板は、ケイ酸塩ガラスの板だけでなく、それ以外のガラスにより形成されたり、ガラス成分以外の成分を含んでいたりする特殊ガラスの板であってもよい。また、これらのガラス板を任意に組み合わせて用いてもよい。具体的なガラス板の種類は、本発明の断熱あわせガラスの用途に応じて選択しうる。
さらに、本発明の断熱合わせガラスは、ガラス板を少なくとも2枚備え、例えば3枚以上のガラス板を備えていてもよい。
【0131】
ガラス板の厚みは用途に応じて設定しうるが、通常0.5mm以上30mm以下である。
【0132】
本発明の断熱合わせガラスは、赤外線を効果的に遮断できる本発明の断熱部材を備えるため、赤外線による加熱を抑制して優れた断熱作用を発揮できる。
また、本発明の断熱部材の可視光線透過率が高いため、それを備える本発明の断熱合わせガラスも可視光線透過率を高くすることができる。
さらに、本発明の断熱部材が高い可視光線透過率と低い日射透過率とを維持しながら高い自由度で着色可能であるため、それを備える本発明の断熱合わせガラスも、前記の優れた性能を損なうことなく高い自由度で着色可能である。したがって、本発明の断熱合わせガラスは、赤外線を遮断する効果を有する従来の合わせガラスでは実現困難であった色にも着色可能であり、例えば無彩色(ニュートラルグレー)に着色できる点ではその利点が顕著である。
【0133】
また、本発明の断熱合わせガラスは、本発明の断熱部材が中間膜として機能するため、通常、強度を高めて破損し難くしたり、耐貫通性及び遮音性を高めたりすることができる。
【0134】
本発明の断熱部材が微粒子含有樹脂層を備えることにより本発明の断熱合わせガラスも微粒子含有樹脂層を備える場合には、その断熱合わせガラスを備える断熱合わせガラス物品は、調整コレステリック樹脂層の少なくとも一層が、微粒子含有樹脂層と赤外線源との間に位置するようにすることが好ましい。ここで、断熱合わせガラス物品とは、本発明の断熱合わせガラスを適用した対象物のことを指し、車両用又は建造物用の窓、透光性の壁材、透明容器等が例示できる。また、赤外線源とは、例えば暖房装置等も挙げられるが、通常は太陽を意味する。調整コレステリック樹脂層の少なくとも一層の方が微粒子含有樹脂層よりも赤外線源に近くに位置するようにすることで、赤外線源から発せられた赤外線は先に調整コレステリック樹脂層で反射され、調整コレステリック樹脂層を透過した赤外線が微粒子含有樹脂層に入射することになる。これにより、微粒子含有樹脂層で吸収される赤外線のエネルギーを低下させ、赤外線の吸収による昇温を抑制でき、断熱効果を高めることができる。通常、断熱合わせガラス物品は空間の内外を仕切る物品として用いられるため、太陽を赤外線源とする場合、太陽に近い外側から順に、調整コレステリック樹脂層及び微粒子含有樹脂層の順に層を設けうる。即ち、本発明の断熱合わせガラスは、その一方の面が太陽等の赤外線源に対向するのに適した構造とすることができる。例えば、自動車のフロントウィンドウ又はリアウィンドウに適用される断熱合わせガラスの場合、車外に面する側の表面が凸であり、車内に面する側の表面が凹である構造とすることができ、この場合、凸である側の表面が、赤外線源に対向する表面となる。そして、本発明の断熱合わせガラスは、当該赤外線源に対向する面と、微粒子含有樹脂層との間に、調整コレステリック樹脂層の少なくとも一層が位置する構成を有することができる。
【0135】
〔9.実施形態〕
以下、図面を示して本発明の断熱合わせガラスの実施形態について説明する。
【0136】
(第一実施形態)
図1は本発明の第一実施形態に係る断熱合わせガラス1の層構成を模式的に示す断面図である。
図1に示すように、断熱合わせガラス1は、第一のガラス板11、無機微粒子を含まない樹脂層21、調整コレステリック樹脂層31、着色バインダー層41及び第二のガラス板12を、この順に備える。
【0137】
断熱合わせガラス1はこのように構成されているため、図中上方から太陽光Lが照射されると、その太陽光Lは第一のガラス板11から入射し、照射された太陽光Lに含まれる赤外線が調整コレステリック樹脂層31で反射された後、第二のガラス板12から出光する。
このような断熱合わせガラス1によれば、調整コレステリック樹脂層31が赤外線を反射するため、赤外線の透過率を下げ、ひいては日射透過率を下げることができる。また、調整コレステリック樹脂層31は赤外領域の光を選択的に反射し、可視光線を遮る作用は小さいため、断熱合わせガラス1によれば可視光線透過率を高く維持することができる。また、着色バインダー層41が顔料を含むため、断熱合わせガラス1を所望の色に着色することができる。さらに、調整コレステリック樹脂層31は可視光線を遮る作用は小さいため、顔料の種類及び量を高い自由度で設定することが可能である。
【0138】
(第二実施形態)
図2は本発明の第二実施形態に係る断熱合わせガラス2の層構成を模式的に示す断面図である。
図2に示すように、断熱合わせガラス2は、第一のガラス板11、着色バインダー層41、調整コレステリック樹脂層31、微粒子含有樹脂層22及び第二のガラス板12を、この順に備える。
【0139】
断熱合わせガラス2はこのように構成されているため、図中上方から太陽光Lが照射されると、その太陽光Lは第一のガラス板11から入射し、照射された太陽光Lに含まれる赤外線が調整コレステリック樹脂層31で反射され、さらに微粒子含有樹脂層22において無機微粒子によって吸収された後、第二のガラス板12から出光する。
このような断熱合わせガラス2によれば、第一実施形態に係る断熱合わせガラス1と同様の効果が得られる。さらに、微粒子含有樹脂層22に含まれる無機微粒子により赤外線を吸収できるため、赤外線の透過率を更に下げることができる。
【0140】
(第三実施形態)
図3は本発明の第三実施形態に係る断熱合わせガラス3の層構成を模式的に示す断面図である。
図3に示すように、断熱合わせガラス3は、第一のガラス板11、顔料を含まないバインダー層42、第一の調整コレステリック樹脂層31、着色バインダー層41、第二の調整コレステリック樹脂層32、微粒子含有樹脂層22及び第二のガラス板12を、この順に備える。
【0141】
断熱合わせガラス3はこのように構成されているため、図中上方から太陽光Lが照射されると、その太陽光Lは第一のガラス板11から入射し、照射された太陽光Lに含まれる赤外線が第一の調整コレステリック樹脂層31で反射され、第二の調整コレステリック樹脂層32でも反射され、さらに微粒子含有樹脂層22において無機微粒子によって吸収された後、第二のガラス板12から出光する。
このような断熱合わせガラス3によれば、第二実施形態に係る断熱合わせガラス2と同様の効果が得られる。また、断熱合わせガラス3は調整コレステリック樹脂層31,32を2層備えているため、赤外線の透過率を更に下げることができる。この際、第一の調整コレステリック樹脂層31と第二の調整コレステリック樹脂層32を、その捩れ方向が異なるようにすれば、調整コレステリック樹脂層31,32により右円偏光及び左円偏光の両方の円偏光を反射できるため、特に効果的に赤外線の透過率を下げることができる。
【0142】
(第四実施形態)
図4は本発明の第四実施形態に係る断熱合わせガラス4の層構成を模式的に示す断面図である。
図4に示すように、断熱合わせガラス4は、第一のガラス板11、顔料を含まないバインダー層42、第一の調整コレステリック樹脂層31、ネマチック樹脂層51、着色バインダー層41、第二の調整コレステリック樹脂層32、微粒子含有樹脂層22及び第二のガラス板12を、この順に備える。
【0143】
断熱合わせガラス4はこのように構成されているため、図中上方から太陽光Lが照射されると、その太陽光Lは第一のガラス板11から入射し、照射された太陽光Lに含まれる赤外線が第一の調整コレステリック樹脂層31で反射され、ネマチック樹脂層51で偏光状態を変換された後で第二の調整コレステリック樹脂層32でも反射され、さらに微粒子含有樹脂層22において無機微粒子によって吸収された後、第二のガラス板12から出光する。
このような断熱合わせガラス4によれば、第二実施形態に係る断熱合わせガラス2と同様の効果が得られる。また、断熱合わせガラス4は調整コレステリック樹脂層31,32を2層備えているため、赤外線の透過率を更に下げることができる。この際、第一の調整コレステリック樹脂層31と第二の調整コレステリック樹脂層32を、その捩れ方向が同一になるようにすれば、調整コレステリック樹脂層31,32により更に多くの偏光を反射できるため、効果的に赤外線の透過率を下げることができる。特に、ネマチック樹脂層51により調整コレステリック樹脂層31,32の選択反射帯域の光に略1/2波長の正面レターデーションを与えることができる場合には、右円偏光及び左円偏光の両方の円偏光を反射できるため、特に効果が顕著である。
【0144】
(第五実施形態)
図5は本発明の第五実施形態に係る断熱合わせガラス5の層構成を模式的に示す断面図である。
図5に示すように、断熱合わせガラス5は、第一のガラス板11、顔料を含まないバインダー層42、第一の調整コレステリック樹脂層31、ネマチック樹脂層51、着色バインダー層41、第二の調整コレステリック樹脂層32、顔料を含まないバインダー層43、無機微粒子を含まない樹脂層21、微粒子含有樹脂層22及び第二のガラス板12を、この順に備える。
【0145】
断熱合わせガラス5はこのように構成されているため、図中上方から太陽光Lが照射されると、その太陽光Lは第一のガラス板11から入射し、照射された太陽光Lに含まれる赤外線が第一の調整コレステリック樹脂層31で反射され、ネマチック樹脂層51で偏光状態を変換された後で第二の調整コレステリック樹脂層32でも反射され、さらに微粒子含有樹脂層22において無機微粒子によって吸収された後、第二のガラス板12から出光する。
このような断熱合わせガラス5によれば、第四実施形態に係る断熱合わせガラス4と同様の効果が得られる。
【0146】
(第六実施形態)
図6は本発明の第六実施形態に係る断熱合わせガラス6の層構成を模式的に示す断面図である。
図6に示すように、断熱合わせガラス6は、第一のガラス板11、顔料を含まないバインダー層42、第一の調整コレステリック樹脂層31、第一の調整コレステリック樹脂層31の製造に用いた配向膜61、ネマチック樹脂層51、着色バインダー層41、第二の調整コレステリック樹脂層32、顔料を含まないバインダー層43、無機微粒子を含まない樹脂層21、微粒子含有樹脂層22及び第二のガラス板12を、この順に備える。
【0147】
断熱合わせガラス6はこのように構成されているため、図中上方から太陽光Lが照射されると、その太陽光Lは第一のガラス板11から入射し、照射された太陽光Lに含まれる赤外線が第一の調整コレステリック樹脂層31で反射され、ネマチック樹脂層51で偏光状態を変換された後で第二の調整コレステリック樹脂層32でも反射され、さらに微粒子含有樹脂層22において無機微粒子によって吸収された後、第二のガラス板12から出光する。
このような断熱合わせガラス6によれば、第四実施形態に係る断熱合わせガラス4と同様の効果が得られる。
【0148】
(その他)
なお、本発明の断熱合わせガラスの構成は上述した第一〜第六実施形態で説明した構成に限定されるものではない。
また、第一〜第六実施形態で説明した断熱合わせガラス1〜6から第一及び第二のガラス板11,12を除いた構成の部材は、本発明の断熱部材に該当する。このように本発明の断熱部材は通常はガラス板と組み合わせて断熱合わせガラスの中間膜として用いるが、ガラス板以外の部材と組み合わせて使用しても良い。
【実施例】
【0149】
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において、任意に変更して実施できる。
なお、以下の実施例において、「Me」はメチル基を表し、「Et」はエチル基を表す。
【0150】
〔コレステリック樹脂層の形成〕
表1に示す配合割合で使用材料の各成分を混合し、固形分約40重量%の重合性液晶組成物Aを調製した。
【0151】
【表1】
【0152】
表1に示す重合性液晶化合物(1)としては、下記構造を有する液晶化合物(屈折率異方性Δn=0.25)を用いた。
【0153】
【化6】
【0154】
表1に示す重合性液晶化合物(2)としては、下記構造を有する液晶化合物(屈折率異方性Δn=0.23)を用いた。
【0155】
【化7】
【0156】
表1に示す重合性非液晶化合物としては、下記構造を有する化合物を用いた。
【0157】
【化8】
【0158】
表1に示すカイラル剤としては、BASF社製のパリオカラーLC756を用いた。
表1に示す界面活性剤としては、ネオス社製のフタージェント209Fを用いた。
表1に示す光重合開始剤としては、チバジャパン社製のイルガキュアOXE02を用いた。
【0159】
脂環式オレフィンポリマーからなるフィルム(株式会社オプテス製、商品名「ゼオノアフィルムZF16−100」)を用意し、その片面をラビング処理した。ラビング処理をした面に、重合性液晶組成物Aを♯20のワイヤーバーを使用して塗布し、塗膜を形成した。塗膜を130℃で2分間配向処理し、乾燥膜厚10μmのコレステリック液晶層を形成させた。このコレステリック液晶層に、水銀ランプで2000mJ/cm
2に相当する紫外線を窒素雰囲気下で照射して、厚さ約10μmのコレステリック樹脂層が形成されたフィルムAを得た。
フィルムAを偏光顕微鏡で観察したところ、配向欠陥は皆無であり、ヘイズのない透明なコレステリック樹脂層が形成されていることが確認できた。
【0160】
また、同様にして表1に示す重合性液晶組成物Bを調製し、この重合性液晶組成物Bを用いたこと以外はフィルムAと同様にして、コレステリック樹脂層が形成されたフィルムBを得た。フィルムBについても同様にして偏光顕微鏡にて観察し、配向欠陥がなくヘイズのない透明なコレステリック樹脂層が形成されていることが確認できた。
【0161】
〔ネマチック樹脂層の形成〕
表2に示す配合割合で使用材料の各成分を混合し、ネマチック液晶組成物Cを調製した。
【0162】
【表2】
【0163】
表2において、重合性液晶化合物(2)、界面活性剤及び光重合開始剤は、表1と同様のものを用いた。
表2において、重合性液晶化合物(3)としては、BASF社製のパリオカラーLC242(屈折率異方性Δn=0.14)を用いた。
【0164】
このネマチック液晶組成物Cを♯8のワイヤーバーを使用して、上記にて作製したフィルムAのコレステリック樹脂層上に塗布し、80℃で3分間配向処理し、乾燥膜厚4μmのネマチック液晶層を形成させた。得られたネマチック液晶層に水銀ランプで2000mJ/cm
2に相当する紫外線を窒素雰囲気下で照射して、厚さ約4μmのネマチック樹脂層が形成されたフィルムCを得た。
フィルムCを偏光顕微鏡で観察したところ、配向欠陥は皆無であり、ヘイズのない透明なネマチック樹脂層が形成されていることが確認できた。なお、コレステリック樹脂層の空気界面側のダイレクターが揃っていたために、特別な配向処理を施すことなく配向欠陥のないネマチック規則性が得られたものと考えられる。
【0165】
また、フィルムAの代わりにフィルムBのコレステリック樹脂層上にネマチック液晶組成物Cを塗布するようにしたこと以外はフィルムCと同様にして、ネマチック樹脂層が形成されたフィルムDを得た。フィルムDについても同様にして偏光顕微鏡で観察し、配向欠陥がなくヘイズのない透明なネマチック樹脂層が形成されていることを確認できた。
【0166】
さらに、同様にして表2に示すネマチック液晶組成物Dを調製した。ネマチック液晶組成物Cの代わりにネマチック液晶組成物Dを用いたこと、♯5のワイヤーバーを用いたこと、及び、ネマチック樹脂層の乾燥膜厚を2.4μmにしたこと以外はフィルムDと同様にして、ネマチック樹脂層が形成されたフィルムEを得た。フィルムEについても同様にして偏光顕微鏡で観察し、配向欠陥がなくヘイズのない透明なネマチック樹脂層が形成されていることを確認できた。
【0167】
〔バインダー層の形成〕
顔料(商品名「クロモフタールVioletB」、チバジャパン社)を0.0045重量部、顔料(商品名「クロモフタールBlueA3R」、チバジャパン社)を0.0055重量部、及び、酢酸エチルを10重量部混合し、30分間超音波処理した後、粘着剤(商品名「SKダイン2094」、綜研化学社)5重量部および硬化剤(商品名「E−AX」、綜研化学社)0.014重量部を加えて攪拌し、バインダー組成物を調製した。
【0168】
このバインダー組成物を♯100のバーを使用して、フィルムCのネマチック樹脂層上に塗布し、100℃で1分間乾燥して、バインダー層を形成した。次に、このバインダー層と、別途調製したフィルムAのコレステリック樹脂層とが向かい合うように配置して貼り合せ処理をして、フィルムHを得た。
【0169】
また、同様の要領で、フィルムDのネマチック樹脂層とフィルムBのコレステリック樹脂層とをバインダー層を介して貼り合わせてフィルムIを得た。
また、同様の要領で、フィルムEのネマチック樹脂層とフィルムBのコレステリック樹脂層とをバインダー層を介して貼り合わせてフィルムJを得た。
さらに、バインダー組成物を♯100のバーを使用して、フィルムAのコレステリック樹脂層上に塗布し、100℃で1分間乾燥して、バインダー層を形成した。得られたフィルムをフィルムKとする。
【0170】
〔実施例1〕
スズドープ酸化インジウム(メジアン径60μm)を1重量%の濃度で分散した厚み0.7mmのポリビニルブチラールシートとフィルムHとを150℃で2分間貼り合せ処理をして、断熱部材を得た。
得られた断熱部材の目視による色調は青紫で、ヘイズのないものであった。
得られた断熱部材について、紫外可視近赤外分光光度計(日本分光社製、V−570)を用いて波長300nm〜2100nmの透過スペクトルと反射スペクトルを測定し、イエローインデックス並びに色相a*及びb*を測定した。外観は無彩色(ニュートラルグレー)だった。さらにJIS R3106に従って可視光線透過率と日射透過率を測定した。結果を表3に示す。
【0171】
〔実施例2〕
フィルムHの代わりにフィルムIを用いたこと以外は実施例1と同様にして、断熱部材を得た。得られた断熱部材について、実施例1と同様にしてイエローインデックス、色相a*及びb*、可視光線透過率並びに日射透過率を測定した。結果を表3に示す。
【0172】
〔実施例3〕
スズドープ酸化インジウムをアンチモンドープ酸化スズ(メジアン径60μm)に代えたこと以外は実施例2と同様にして、断熱部材を得た。得られた断熱部材について、実施例1と同様にしてイエローインデックス、色相a*及びb*、可視光線透過率並びに日射透過率を測定した。結果を表3に示す。
【0173】
〔実施例4〕
フィルムHの代わりにフィルムJを用いたこと以外は実施例1と同様にして、断熱部材を得た。得られた断熱部材について、実施例1と同様にしてイエローインデックス、色相a*及びb*、可視光線透過率並びに日射透過率を測定した。結果を表3に示す。
【0174】
〔実施例5〕
スズドープ酸化インジウムをアンチモンドープ酸化スズに代えたこと以外は実施例4と同様にして、断熱部材を得た。得られた断熱部材について、実施例1と同様にしてイエローインデックス、色相a*及びb*、可視光線透過率並びに日射透過率を測定した。結果を表3に示す。
【0175】
〔実施例6〕
フィルムHの代わりにフィルムKを用いたこと以外は実施例1と同様にして、断熱部材を得た。得られた断熱部材について、実施例1と同様にしてイエローインデックス、色相a*及びb*、可視光線透過率並びに日射透過率を測定した。結果を表3に示す。
【0176】
【表3】
【0177】
〔実施例7〜12〕
実施例2において、表4に示すように使用するワイヤーバーを使い分けてネマチック液晶組成物の膜厚を変えて塗布したこと以外は同様にして断熱部材を作製した。すなわち、表4に示すように使用するワイヤーバーを使い分けることにより、ネマチック液晶組成物Cの乾燥膜厚を変えて塗布したこと以外はフィルムDと同様のフィルムを作製し、そうして得られたフィルムをフィルムDの代わりに用いたこと以外はフィルムIと同様のフィルムを作製し、そのフィルムをフィルムIの代わりに用いたこと以外は実施例2と同様にして断熱部材を製造した。
【0178】
得られた断熱部材の可視光線透過率および日射透過率を測定した。結果を表4に示す。なお、表4において、可視光線透過率が60%以上であるものは「優」、50%以上60%以下であるものは「良」、50%未満であるものは「不良」とした。また、日射透過率が60%以下であるものは「優」、50%以上60%以下であるものは「良」、60%より大きいものは「不良」とした。
さらに、ネマチック樹脂層の正面レターデーションReを、ネマチック樹脂層の屈折率異方性Δn0.14とネマチック樹脂層の厚み(nm)を乗じて求め、表4に示す。
【0179】
【表4】
【0180】
〔実施例13;断熱合せガラスの作製と断熱効果〕
実施例2で作製した断熱部材のスズドープ酸化インジウムを含むポリビニルブチラールシート側に、厚さ2.76mmのグリーンガラスを配置した。また、その反対側にはポリビニルブチラールシートおよびグリーンガラスをこの順に配置した。その後、150℃で30分間加熱して、断熱合せガラスを作製した。
【0181】
得られた断熱合せガラスを、コレステリック樹脂層に対してスズドープ酸化インジウムを含むポリビニルブチラールシートが出射側となるように配置して透過スペクトルを測定し、色相a*及びb*を測定した。その結果、a*は−1.43、b*は0.45であった。使用したグリーンガラスの色相はa*が−0.73、b*が0.25のグリーン調である。これらのことから、本発明の断熱部材を使用して断熱合せガラスに加工しても、外観のグリーン調が維持できることが確認できた。
【0182】
また、この断熱合せガラスについて反射スペクトルを測定して日射反射率を求めたところ、日射反射率は28.5%であった。さらに、この断熱合せガラスについて、コレステリック樹脂層が出射側となるように反射スペクトルを測定し、日射反射率を測定したところ、10.5%であった。したがって、建築物や車輌用の断熱合せガラスとして使用する場合には、コレステリック樹脂層側を外光側(即ち、赤外線源に近い側)、無機微粒子を含む樹脂層を室内側及び車内側(即ち、赤外線源に遠い側)に配置することで、より効果的な断熱効果を期待することができる。