知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-01-25
(54)【発明の名称】紫外線Ｃ放出消毒デバイス及びその使用方法
(51)【国際特許分類】
G02B 5/22 20060101AFI20240118BHJP
G02B 5/28 20060101ALI20240118BHJP
A61L 2/10 20060101ALI20240118BHJP
【ＦＩ】
G02B5/22
G02B5/28
A61L2/10
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023539945
(86)(22)【出願日】2021-11-23
(85)【翻訳文提出日】2023-06-29
(86)【国際出願番号】 IB2021060889
(87)【国際公開番号】W WO2022144625
(87)【国際公開日】2022-07-07
(31)【優先権主張番号】63/132,830
(32)【優先日】2020-12-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】505005049
【氏名又は名称】スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー
(74)【代理人】
【識別番号】100130339
【弁理士】
【氏名又は名称】藤井 憲
(74)【代理人】
【識別番号】100135909
【弁理士】
【氏名又は名称】野村 和歌子
(74)【代理人】
【識別番号】100133042
【弁理士】
【氏名又は名称】佃 誠玄
(74)【代理人】
【識別番号】100171701
【弁理士】
【氏名又は名称】浅村 敬一
(72)【発明者】
【氏名】ヘブリンク，ティモシー ジェイ．
(72)【発明者】
【氏名】ウィートリー，ジョン エー．
(72)【発明者】
【氏名】アチャリャ，バラト アール．
(72)【発明者】
【氏名】リュー，タオ
(72)【発明者】
【氏名】マキ，スティーブン ピー．
(72)【発明者】
【氏名】ブノワ，ジル ジェイ．ビー．
(72)【発明者】
【氏名】スウィートナム，ショーン エム．
【テーマコード（参考）】
2H148
4C058
【Ｆターム（参考）】
2H148CA01
2H148CA13
2H148CA17
2H148CA18
2H148CA23
2H148CA27
2H148GA01
2H148GA03
2H148GA04
2H148GA05
2H148GA07
2H148GA12
2H148GA24
2H148GA33
2H148GA51
2H148GA61
2H148GA66
4C058AA01
4C058BB06
4C058KK02
4C058KK22
4C058KK28
(57)【要約】
２８０ｎｍ～４００ｎｍの波長を有する紫外放射線に対して実質的に不透過性であるハウジングと、ハウジング内に画定されている少なくとも１つの窓であって、少なくとも１００ｎｍ～２８０ｎｍ未満の波長のＵＶ－Ｃ放射線を集合的に透過して、２８０ｎｍ～４００ｎｍの波長の、ＵＶ－Ａ放射線及びＵＶ－Ｂ放射線を透過しない、多数の交互配置された第１の光学層と第２の光学層とを有する、ＵＶ－Ｃ放射線バンドパスミラーフィルムを含む、窓と、ハウジング内部に位置決めされている紫外放射線源であって、１００ｎｍ～４００ｎｍの１つ以上の波長の紫外放射線を放出することが可能な、紫外放射線源とを含む、デバイス。このデバイスは、任意選択的に、紫外放射線源によって放出された紫外放射線を反射するようにハウジング内部に位置決めされている、紫外線ミラーフィルムを更に含む。材料を消毒する方法もまた開示される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
デバイスであって、２８０ｎｍ～４００ｎｍの波長を有する紫外放射線に対して実質的に不透過性であるハウジングと、前記ハウジング内に画定されている少なくとも１つの窓であって、少なくとも１００ｎｍ、１２５ｎｍ、１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍ、１８０ｎｍ、又は１９０ｎｍから、２８０ｎｍ、２７０ｎｍ、２６０ｎｍ、２５０ｎｍ、２４０ｎｍ、又は２３０ｎｍ未満までの波長のＵＶ－Ｃ放射線を集合的に透過して、２８０ｎｍ～４００ｎｍの波長の、ＵＶ－Ａ放射線及びＵＶ－Ｂ放射線を実質的に透過しない、複数の交互配置された第１の光学層と第２の光学層とで構成されている、ＵＶ－Ｃ放射線バンドパスミラーフィルムを含む、窓と、
前記ハウジング内部に位置決めされている紫外放射線源であって、１００ｎｍ～４００ｎｍの１つ以上の波長の紫外放射線を放出することが可能な、紫外放射線源と、を備え、前記デバイスが、任意選択的に、
前記紫外放射線源によって放出された紫外放射線を反射するように前記ハウジング内部に位置決めされている、紫外線ミラーフィルムであって、少なくとも１００ｎｍ、１２５ｎｍ、１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍ、１８０ｎｍ、１９０ｎｍ、又は２００ｎｍから、４００ｎｍ、３００ｎｍ、２８０ｎｍ、２７０ｎｍ、２６０ｎｍ、２５０ｎｍ、２４０ｎｍ、又は２３０ｎｍまでの波長範囲の入射ＵＶ－Ｃ紫外放射線の、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は９５パーセントを集合的に反射して、２３０ナノメートル超、２３５ｎｍ超、又は２４０ｎｍ超から、４００ナノメートルまでの波長範囲の入射紫外放射線の、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は９５パーセントを集合的に透過する、少なくとも複数の交互配置された第１の光学層と第２の光学層とで構成されている、紫外線ミラーフィルムを更に備え、前記紫外線ミラーフィルムを通って透過される、少なくとも２３０ナノメートル～４００ナノメートルの波長を有する紫外放射線の、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は９５パーセントが、前記ハウジングによって吸収される、デバイス。
【請求項2】
前記ハウジングが、中空の非平面形状を有し、更には、前記紫外放射線源が、前記ハウジングによって実質的に取り囲まれている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項3】
前記紫外放射線源が、低圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、重水素アークランプ、キセノンアークランプ、殺菌ランプ、又はエキシマランプである、請求項１又は２に記載のデバイス。
【請求項4】
前記ＵＶ－Ｃ放射線バンドパスミラーフィルムが、酸窒化ジルコニウム、ハフニア、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化イットリウム、フッ化ランタン、又はフッ化ネオジムのうちの少なくとも１つを含む、少なくとも第１の光学層と、シリカ、フッ化アルミニウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、シリカアルミナ酸化物、又はアルミナドープシリカのうちの少なくとも１つを含む、少なくとも第２の光学層とを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項5】
前記少なくとも第１の光学層が、フッ化ポリビニリデン又はポリエチレンテトラフルオロエチレンのうちの少なくとも一方を含み、前記少なくとも第２の光学層が、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、あるいは、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、及びフッ化ビニリデンのコポリマーを含む、請求項４に記載のデバイス。
【請求項6】
前記任意選択的な紫外線ミラーフィルムが、前記ハウジング内部に位置決めされている、請求項１～５のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項7】
前記紫外線ミラーフィルムが、空隙によって前記紫外放射線源から隔てられている、請求項６に記載のデバイス。
【請求項8】
前記紫外線ミラーフィルムが、フルオロポリマーで構成されている基材と、
前記基材の主表面上に配置されている多層光学フィルムであって、少なくとも１００ナノメートル～４００ナノメートルの波長範囲における、又は任意選択的に少なくとも１８０ｎｍ～２８０ｎｍ未満の波長範囲における、少なくとも３０ナノメートルの波長反射帯域幅にわたって、入射紫外放射線を集合的に反射する、少なくとも複数の交互配置された第１の光学層と第２の光学層とで構成されている、多層光学フィルムと、任意選択的に、前記紫外線ミラーフィルムの主表面上に配置されている接着剤層と、を含む、請求項６又は７に記載のデバイス。
【請求項9】
前記フルオロポリマーが、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデン、ペルフルオロアルコキシアルカン、又はこれらの組み合わせを含む、（コ）ポリマーである、請求項８に記載のデバイス。
【請求項10】
前記多層光学フィルムの前記少なくとも第１の光学層が、少なくとも１種のポリエチレン（コ）ポリマーを含み、前記第２の光学層が、テトラフルオロエチレン（コ）ポリマー、ヘキサフルオロプロピレン（コ）ポリマー、フッ化ビニリデン（コ）ポリマー、ヘキサフルオロプロピレン（コ）ポリマー、ペルフルオロアルコキシアルカン（コ）ポリマー、又はこれらの組み合わせから選択される、少なくとも１種のフルオロポリマーを含み、任意選択的に、前記少なくとも１種のフルオロポリマーは架橋されている、請求項８又は９に記載のデバイス。
【請求項11】
前記多層光学フィルムの前記少なくとも第１の光学層が、酸窒化ジルコニウム、ハフニア、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化イットリウム、フッ化ランタン、又はフッ化ネオジムのうちの少なくとも１つを含み、前記第２の光学層が、シリカ、フッ化アルミニウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、シリカアルミナ酸化物、又はアルミナドープシリカのうちの少なくとも１つを含む、請求項８～１０のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項12】
前記多層光学フィルムの前記少なくとも第１の光学層が、フッ化ポリビニリデン又はポリエチレンテトラフルオロエテンのうちの少なくとも一方を含み、前記第２の光学層が、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、及びフッ化ビニリデンのコポリマーを含む、請求項８～１１のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項13】
前記接着剤層が存在して、前記ハウジングに隣接して位置決めされており、更には、前記接着剤層が（コ）ポリマーを含む、請求項８～１２のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項14】
前記接着剤層が、ベンゾトリアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、トリアジン化合物、又はこれらの組み合わせから選択される、紫外放射線吸収剤を更に含む、請求項１３に記載のデバイス。
【請求項15】
少なくとも１つの材料を消毒する方法であって、請求項１～１４のいずれか一項に記載のデバイスを供給することと、
前記紫外放射線源によって放出された紫外放射線を、前記ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを介して方向付けることと、
前記少なくとも１つの材料を、前記少なくとも１つの材料の所望の消毒の程度に達するために十分な時間にわたって、前記ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを通過する前記紫外放射線に曝露することであって、前記ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを通過する前記紫外放射線が、少なくとも１００ｎｍ、１２５ｎｍ、１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍ、１８０ｎｍ、又は１９０ｎｍから、２８０ｎｍ、２７０ｎｍ、２６０ｎｍ、２５０ｎｍ、２４０ｎｍ、又は２３０ｎｍ未満までの波長範囲であり、２８０ｎｍ～４００ｎｍの波長の、ＵＶ－Ａ放射線及びＵＶ－Ｂ放射線を実質的に含まず、任意選択的に、前記少なくとも１つの材料を、前記ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを通過する前記紫外放射線に曝露することが、前記ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを通過する前記紫外放射線に前記少なくとも１つの材料を曝露する前に存在していた、少なくとも１種の微生物の量と比較して、前記少なくとも１つの材料上又は材料内に存在する前記少なくとも１種の微生物の量の、ｌｏｇ２、ｌｏｇ３、ｌｏｇ４、又はそれ以上の減少が達成されるまで実行される、曝露することと、を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
紫外（ＵＶ）光又は紫外放射線は、例えば、コーティング、接着剤、及び様々な（コ）ポリマー材料の製造において使用される、フリーラジカル化学反応を開始する際に有用である。紫外放射線はまた、例えば、包帯、メンブレン、及び濾過媒体などの表面を消毒する際にも、並びに、空気及び液体（例えば、水）の消毒のためにも有用であり得る。空気及び水の消毒は、人間の健康及び感染症の予防にとって、最も重要である。病原体は、突然変異して抗生物質耐性を発現するものであるため、特に、リスクの高い環境及び集団においては、病気の感染及び蔓延を防止することが、ますます重要になってきている。
【0002】
病院は、現在のところ、不快な臭気と健康への望ましくない影響とを有し得る刺激の強い化学物質を使用して、病室、手術室、及び病院の表面を消毒している。公衆トイレもまた、病気を媒介すると共に細菌を伝播させる、周知の表面を有しており、一般的には、化学的消毒方法を使用して消毒されている。病室及び公衆トイレに加えて、バス、列車、及び飛行機などの公共交通機関、並びに、公立学校、レストラン、食料品店、及び小売店を含めた、他の公共区域も全て、病気の蔓延を防止するために、定期的な消毒を必要とする。世界的規模の人間移動の利用可能性及び速度により、定期的に消毒されていない表面上で病気が急速に拡散するリスクが高まっており、このことは、病気の流行、又は更にパンデミックを引き起こす恐れがある。
【0003】
ＵＶ－Ｃ放射線（すなわち、１００ナノメートル～２８０ナノメートルの範囲の１つ以上の波長における電磁放射線放出）を使用することにより、細菌、ウイルス、胞子、真菌、及びカビを含めた、原核微生物及び真核微生物を同様に効果的に不活性化若しくは死滅させることができる。１種以上の抗生物質に対する耐性を発現している細菌株であっても、依然としてＵＶ－Ｃ放射線曝露の影響を受けやすい。ＵＶ－Ｃ照射消毒の適用に関して、特に対象となる病原体のうちのいくつかの例としては、院内感染（例えば、Ｃ．ｄｉｆｆ、Ｅ．ｃｏｌｉ、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌［Methicillin Resistant Staphylococcus Aureus；ＭＲＳＡ］、クレブシエラ、インフルエンザ、マイコバクテリア、及び腸内細菌）、水系感染及び土壌感染（例えば、ジアルジア、レジオネラ、及びカンピロバクター）、並びに空気感染（例えば、インフルエンザ、肺炎、及び結核）が挙げられる。
【発明の概要】
【0004】
一部の特定の波長で放出されるＵＶ放射線は、程度の差こそあれ、人々及び動物に害を及ぼす可能性がある。残念ながら、消毒を達成する際に有用なＵＶ－Ｃ放射線を放出することが可能な、多くの市販の紫外放射線源は、ＵＶ－Ａ放射線（すなわち、３１５ナノメートル～４００ナノメートルの範囲の１つ以上の波長における電磁放射線放出）、及び／又はＵＶ－Ｂ放射線（すなわち、２８０ナノメートル～３１５ナノメートルの範囲の１つ以上の波長における電磁放射線放出）もまた放出する。ＵＶ－Ａ放射線とＵＶ－Ｂ放射線とは、それらが皮膚にどのように影響を及ぼすかの点では異なるが、それらはいずれも害を及ぼす可能性がある。ＵＶ－Ａ放射線及びＵＶ－Ｂ放射線に対する無防備な長時間の曝露は、人間の皮膚細胞中のＤＮＡに損傷を与えることにより、早期老化、しわ、また更には皮膚癌、並びに、眼の損傷、例えば白内障及び眼瞼癌をもたらし得る、遺伝子異常又は突然変異を生じさせる恐れがある。
【0005】
したがって、本開示は、低コストの市販の広帯域ＵＶ光源を組み込む消毒デバイスではあるが、消毒に有用な実質的な量のＵＶ－Ｃ放射線を透過して、健康への望ましくない影響を有し得る実質的に全てのＵＶ－Ａ放射線及びＵＶ－Ｂ放射線を反射することが可能な、バンドパスフィルタとして機能する１つ以上の多層ＵＶ－Ｃミラーフィルムを組み込む、消毒デバイスに関する。そのようなデバイスは、携帯型又は手持ち式の消毒用途において特に有用であるが、これは、その消毒デバイスによって放出されるＵＶ－Ｃ放射線が、人間及び動物の存在下で、健康への重大な悪影響を引き起こすことなく使用することができるためである。
【0006】
それゆえ、一態様では、本開示は、２８０ｎｍ～４００ｎｍの波長を有する紫外放射線に対して実質的に不透過性であるハウジングと、ハウジング内に画定されている少なくとも１つの窓と、ハウジング内部に位置決めされている紫外放射線源とを含む、デバイスを説明する。紫外放射線源は、１００ｎｍ～４００ｎｍの１つ以上の波長の紫外放射線を放出することが可能である。窓は、少なくとも１００ｎｍ、１２５ｎｍ、１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍ、１８０ｎｍ、又は１９０ｎｍから、２８０ｎｍ、２７０ｎｍ、２６０ｎｍ、２５０ｎｍ、２４０ｎｍ、又は２３０ｎｍ未満までの波長のＵＶ－Ｃ放射線を集合的に透過する、多数の交互配置された第１の光学層と第２の光学層とを含む、ＵＶ－Ｃ放射線バンドパスミラーフィルムを含む。ＵＶ－Ｃ放射線バンドパスミラーフィルムは、２８０ｎｍ～４００ｎｍの波長の、ＵＶ－Ａ放射線及びＵＶ－Ｂ放射線を実質的に透過しない。
【0007】
本開示はまた、表面の消毒に有用な実質的な量のＵＶ－Ｃ放射線の放出を可能にする一方で、健康への望ましくない影響を有し得る実質的に全てのＵＶ－Ａ放射線及びＵＶ－Ｂ放射線をハウジング内に反射して戻すための、バンドパスフィルタとして機能する多層ＵＶ－Ｃミラーフィルムで覆われている、消毒デバイス内の窓に、広帯域ＵＶ光源からのＵＶ－Ｃ放射線を反射するために、消毒デバイスのＵＶ放射線不透過性ハウジング内部で使用することが可能な、多層ＵＶ－Ｃミラーフィルムも説明する。
【0008】
それゆえ、いくつかの特に有利な実施形態では、本デバイスは、紫外放射線源によって放出された紫外放射線を反射するようにハウジング内部に位置決めされている、紫外線ミラーフィルムを更に含む。紫外線ミラーフィルムは、少なくとも１００ｎｍ、１２５ｎｍ、１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍ、１８０ｎｍ、１９０ｎｍ、又は２００ｎｍから、４００ｎｍ、３００ｎｍ、２８０ｎｍ、２７０ｎｍ、２６０ｎｍ、２５０ｎｍ、２４０ｎｍ、又は２３０ｎｍまでの波長範囲の入射ＵＶ－Ｃ紫外放射線の、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は９５パーセントを集合的に反射して、２３０ナノメートル超、２３５ｎｍ超、又は２４０ｎｍ超から、４００ナノメートルまでの波長範囲の入射紫外放射線の、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は９５パーセントを集合的に透過する、多数の交互配置された第１の光学層と第２の光学層とを含む。紫外線ミラーを通って透過される、少なくとも２３０ナノメートル～４００ナノメートルの波長を有する紫外放射線の、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は９５パーセントは、紫外線ミラーフィルムによって吸収される。
【0009】
更には、紫外放射線で消毒されている一部の表面（例えば、（コ）ポリマー表面）は、ＵＶ－Ｃ紫外光からさえも保護されることを必要とする場合があるため、本開示はまた、ＵＶ－Ｃミラー保護フィルムにも関するものであり、このＵＶ－Ｃミラー保護フィルムは、ＵＶ－Ｃ放射線と、任意選択的にＵＶ－Ａ放射線及びＵＶ－Ｂ放射線のうちの１つ以上とを反射することにより、そのＵＶミラー保護フィルムが適用されている、下にある表面を、ＵＶ照射曝露の影響による損傷から保護することができる。
【0010】
それゆえ、別の態様では、本開示は、フルオロポリマーで構成されている基材と、基材の主表面上に配置されている多層光学フィルムであって、０°、３０°、４５°、６０°、又は７５°のうちの少なくとも１つの入射光角度において、少なくとも１００ナノメートル～２８０ナノメートルの波長範囲における、又は任意選択的に少なくとも２４０ｎｍ～４００ｎｍの波長範囲における、少なくとも３０ナノメートルの波長反射帯域幅にわたって、入射紫外放射線の少なくとも３０パーセントを集合的に反射する、少なくとも複数の交互配置された第１の光学層と第２の光学層とで構成されている、多層光学フィルムと、基材とは反対側の、多層光学フィルムの主表面上に配置されている、ヒートシール可能な接着剤層とを含む、ＵＶ－Ｃミラーフィルムを説明する。
【0011】
前述の実施形態のいずれかでは、フルオロポリマーは、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデン、ペルフルオロアルコキシアルカン、又はこれらの組み合わせを含む、（コ）ポリマーである。いくつかのそのような実施形態では、ヒートシール可能な接着剤層は、（コ）ポリマーを含む。前述の実施形態のいずれかでは、（コ）ポリマーは、オレフィン（コ）ポリマー、（メタ）アクリレート（コ）ポリマー、ウレタン（コ）ポリマー、フルオロポリマー、シリコーン（コ）ポリマー、又はこれらの組み合わせから選択される。特定のそのような実施形態では、（コ）ポリマーは、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル、ポリエチレンメチルアクリレート、ポリエチレンオクテン、ポリエチレンプロピレン、ポリエチレンブテン、ポリエチレン無水マレイン酸、ポリメチルペンテン、ポリイソブテン、ポリイソブチレン、ポリエチレンプロピレンジエン、環状オレフィンコポリマー、及びこれらのブレンドから選択される、オレフィン（コ）ポリマーである。
【0012】
前述の実施形態のいくつかでは、（コ）ポリマーは、１１０Ｃ～１９０Ｃの範囲の融解温度を有する。他の例示的実施形態では、（コ）ポリマーは、１５０℃未満の融解温度を有する。特定のそのような実施形態では、（コ）ポリマーは、架橋されている。いくつかのそのような実施形態では、（コ）ポリマーは、紫外放射線吸収剤、ヒンダードアミン光安定剤、酸化防止剤、又はこれらの組み合わせを更に含む。更なるそのような実施形態では、紫外放射線吸収剤は、ベンゾトリアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、トリアジン化合物、又はこれらの組み合わせから選択される。
【0013】
前述のＵＶ－Ｃミラーフィルムの実施形態のいずれかでは、少なくとも第１の光学層は、少なくとも１種のポリエチレン（コ）ポリマーを含み、第２の光学層は、テトラフルオロエチレン（コ）ポリマー、ヘキサフルオロプロピレン（コ）ポリマー、フッ化ビニリデン（コ）ポリマー、ヘキサフルオロプロピレン（コ）ポリマー、ペルフルオロアルコキシアルカン（コ）ポリマー、又はこれらの組み合わせから選択される、少なくとも１種のフルオロポリマーを含む。いくつかのそのような実施形態では、少なくとも１種のフルオロポリマーは、架橋されている。
【0014】
前述の実施形態のいずれかでは、少なくとも第１の光学層は、酸窒化ジルコニウム、ハフニア、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化イットリウム、フッ化ランタン、又はフッ化ネオジムのうちの少なくとも１つを含み、第２の光学層は、シリカ、フッ化アルミニウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、シリカアルミナ酸化物、又はアルミナドープシリカのうちの少なくとも１つを含む。
【0015】
別の態様では、本開示は、所望の消毒の程度まで表面を消毒するために、前述のデバイス実施形態のいずれかによる消毒デバイスを使用する方法であって、消毒デバイスを供給することと、紫外放射線源によって放出された紫外放射線を、ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを介して方向付けることと、少なくとも１つの材料を、その少なくとも１つの材料の所望の消毒の程度に達するために十分な時間にわたって、ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを通過する紫外放射線に曝露することとを含む、方法を説明する。ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを通過する紫外放射線は、少なくとも１００ｎｍ、１２５ｎｍ、１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍ、１８０ｎｍ、又は１９０ｎｍから、２８０ｎｍ、２７０ｎｍ、２６０ｎｍ、２５０ｎｍ、２４０ｎｍ、又は２３０ｎｍ未満までの波長範囲である。ＵＶ－Ｃバンドパスフィルタを通過する紫外光は、２８０ｎｍ～４００ｎｍの波長の、ＵＶ－Ａ放射線及びＵＶ－Ｂ放射線を実質的に含まない。
【0016】
いくつかの現在好ましい実施形態では、少なくとも１つの材料を、その少なくとも１つの材料の所望の消毒の程度に達するために十分な時間にわたって、ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを通過する紫外放射線に曝露することにより、ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを通過する紫外放射線に少なくとも１つの材料を曝露する前に存在していた、少なくとも１種の微生物の量と比較して、その少なくとも１つの材料上又は材料内に存在する少なくとも１種の微生物の量の、ｌｏｇ２、ｌｏｇ３、ｌｏｇ４、又はそれ以上の減少が達成される。
【0017】
様々な予期せぬ結果及び利点が、本開示の様々な例示的実施形態で得られており、それら例示的実施形態の部分的なリストを以下に示す。
【0018】
例示的実施形態のリスト
実施形態Ａ：デバイスであって、
２８０ｎｍ～４００ｎｍの波長を有する紫外放射線に対して実質的に不透過性であるハウジングと、ハウジング内に画定されている少なくとも１つの窓であって、少なくとも１００ｎｍ、１２５ｎｍ、１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍ、１８０ｎｍ、又は１９０ｎｍから、２８０ｎｍ、２７０ｎｍ、２６０ｎｍ、２５０ｎｍ、２４０ｎｍ、又は２３０ｎｍ未満までの波長のＵＶ－Ｃ放射線を集合的に透過して、２８０ｎｍ～４００ｎｍの波長の、ＵＶ－Ａ放射線及びＵＶ－Ｂ放射線を実質的に透過しない、複数の交互配置された第１の光学層と第２の光学層とで構成されている、ＵＶ－Ｃ放射線バンドパスミラーフィルムを含む、窓と、
ハウジング内部に位置決めされている紫外放射線源であって、１００ｎｍ～４００ｎｍの１つ以上の波長の紫外放射線を放出することが可能な、紫外放射線源とを備え、デバイスが、任意選択的に、
紫外放射線源によって放出された紫外放射線を反射するようにハウジング内部に位置決めされている、紫外線ミラーフィルムであって、少なくとも１００ｎｍ、１２５ｎｍ、１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍ、１８０ｎｍ、１９０ｎｍ、又は２００ｎｍから、４００ｎｍ、３００ｎｍ、２８０ｎｍ、２７０ｎｍ、２６０ｎｍ、２５０ｎｍ、２４０ｎｍ、又は２３０ｎｍまでの波長範囲の入射ＵＶ－Ｃ紫外放射線の、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は９５パーセントを集合的に反射して、２３０ナノメートル超、２３５ｎｍ超、又は２４０ｎｍ超から、４００ナノメートルまでの波長範囲の入射紫外放射線の、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は９５パーセントを集合的に透過する、少なくとも複数の交互配置された第１の光学層と第２の光学層とで構成されている、紫外線ミラーフィルムを更に備え、紫外線ミラーを通って透過される、少なくとも２３０ナノメートル～４００ナノメートルの波長を有する紫外放射線の、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は９５パーセントが、チャンバ内に吸収される、デバイス。
実施形態Ａ：デバイスであって、
２８０ｎｍ～４００ｎｍの波長を有する紫外放射線に対して実質的に不透過性であるハウジングと、ハウジング内に画定されている少なくとも１つの窓であって、少なくとも１００ｎｍ、１２５ｎｍ、１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍ、１８０ｎｍ、又は１９０ｎｍから、２８０ｎｍ、２７０ｎｍ、２６０ｎｍ、２５０ｎｍ、２４０ｎｍ、又は２３０ｎｍ未満までの波長のＵＶ－Ｃ放射線を集合的に透過して、２８０ｎｍ～４００ｎｍの波長の、ＵＶ－Ａ放射線及びＵＶ－Ｂ放射線を実質的に透過しない、複数の交互配置された第１の光学層と第２の光学層とで構成されている、ＵＶ－Ｃ放射線バンドパスミラーフィルムを含む、窓と、
ハウジング内部に位置決めされている紫外放射線源であって、１００ｎｍ～４００ｎｍの１つ以上の波長の紫外放射線を放出することが可能な、紫外放射線源とを備え、デバイスが、任意選択的に、
紫外放射線源によって放出された紫外放射線を反射するようにハウジング内部に位置決めされている、紫外線ミラーフィルムであって、少なくとも１００ｎｍ、１２５ｎｍ、１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍ、１８０ｎｍ、１９０ｎｍ、又は２００ｎｍから、４００ｎｍ、３００ｎｍ、２８０ｎｍ、２７０ｎｍ、２６０ｎｍ、２５０ｎｍ、２４０ｎｍ、又は２３０ｎｍまでの波長範囲の入射ＵＶ－Ｃ紫外放射線の、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は９５パーセントを集合的に反射して、２３０ナノメートル超、２３５ｎｍ超、又は２４０ｎｍ超から、４００ナノメートルまでの波長範囲の入射紫外放射線の、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は９５パーセントを集合的に透過する、少なくとも複数の交互配置された第１の光学層と第２の光学層とで構成されている、紫外線ミラーフィルムを更に備え、紫外線ミラーを通って透過される、少なくとも２３０ナノメートル～４００ナノメートルの波長を有する紫外放射線の、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は９５パーセントが、チャンバ内に吸収される、デバイス。
【0019】
実施形態Ｂ：ハウジングが、中空の非平面形状を有し、更には、紫外放射線源が、ハウジングによって実質的に取り囲まれている、実施形態Ａのデバイス。
【0020】
実施形態Ｃ：紫外放射線源が、殺菌ランプ又はエキシマランプである、いずれかの先行の実施形態のデバイス。
【0021】
実施形態Ｄ：ＵＶ－Ｃ放射線バンドパスミラーフィルムが、酸窒化ジルコニウム、ハフニア、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化イットリウム、フッ化ランタン、又はフッ化ネオジムのうちの少なくとも１つを含む、少なくとも第１の光学層と、シリカ、フッ化アルミニウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、シリカアルミナ酸化物、又はアルミナドープシリカのうちの少なくとも１つを含む、少なくとも第２の光学層とを含む、いずれかの先行の実施形態のデバイス。
【0022】
実施形態Ｅ：少なくとも第１の光学層が、フッ化ポリビニリデン又はポリエチレンテトラフルオロエチレンのうちの少なくとも一方を含み、少なくとも第２の光学層が、フッ素化エチレンプロピレン（fluorinated ethylene propylene；ＦＥＰ）、あるいは、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、及びフッ化ビニリデンのコポリマーを含む、実施形態Ｄのデバイス。
【0023】
実施形態Ｆ：紫外線ミラーフィルムが、ハウジング内部に位置決めされている、いずれかの先行の実施形態のデバイス。
【0024】
実施形態Ｇ：紫外線ミラーフィルムが、空隙によって紫外放射線源から隔てられている、実施形態Ｆのデバイス。
【0025】
実施形態Ｈ：紫外線ミラーフィルムが、
フルオロポリマーで構成されている基材と、
基材の主表面上に配置されている多層光学フィルムであって、少なくとも１００ナノメートル～４００ナノメートルの波長範囲における、又は任意選択的に少なくとも１８０ｎｍ～２８０ｎｍ未満の波長範囲における、少なくとも３０ナノメートルの波長反射帯域幅にわたって、入射紫外放射線を集合的に反射する、少なくとも複数の交互配置された第１の光学層と第２の光学層とで構成されている、多層光学フィルムと、任意選択的に、紫外線ミラーフィルムの主表面上に配置されている接着剤層と、を含む、実施形態Ｆ又は実施形態Ｇのデバイス。
フルオロポリマーで構成されている基材と、
基材の主表面上に配置されている多層光学フィルムであって、少なくとも１００ナノメートル～４００ナノメートルの波長範囲における、又は任意選択的に少なくとも１８０ｎｍ～２８０ｎｍ未満の波長範囲における、少なくとも３０ナノメートルの波長反射帯域幅にわたって、入射紫外放射線を集合的に反射する、少なくとも複数の交互配置された第１の光学層と第２の光学層とで構成されている、多層光学フィルムと、任意選択的に、紫外線ミラーフィルムの主表面上に配置されている接着剤層と、を含む、実施形態Ｆ又は実施形態Ｇのデバイス。
【0026】
実施形態Ｉ：フルオロポリマーが、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデン、ペルフルオロアルコキシアルカン、又はこれらの組み合わせを含む、（コ）ポリマーである、実施形態Ｈのデバイス。
【0027】
実施形態Ｊ：多層光学フィルムの少なくとも第１の光学層が、少なくとも１種のポリエチレン（コ）ポリマーを含み、第２の光学層が、テトラフルオロエチレン（コ）ポリマー、ヘキサフルオロプロピレン（コ）ポリマー、フッ化ビニリデン（コ）ポリマー、ヘキサフルオロプロピレン（コ）ポリマー、ペルフルオロアルコキシアルカン（コ）ポリマー、又はこれらの組み合わせから選択される、少なくとも１種のフルオロポリマーを含み、任意選択的に、少なくとも１種のフルオロポリマーは架橋されている、実施形態Ｈ又は実施形態Ｉのデバイス。
【0028】
実施形態Ｋ：多層光学フィルムの少なくとも第１の光学層が、酸窒化ジルコニウム、ハフニア、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化イットリウム、フッ化ランタン、又はフッ化ネオジムのうちの少なくとも１つを含み、第２の光学層が、シリカ、フッ化アルミニウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、シリカアルミナ酸化物、又はアルミナドープシリカのうちの少なくとも１つを含む、実施形態Ｈ、Ｉ、又は実施形態Ｊのデバイス。
【0029】
実施形態Ｌ：多層光学フィルムの少なくとも第１の光学層が、フッ化ポリビニリデン又はポリエチレンテトラフルオロエテンのうちの少なくとも一方を含み、第２の光学層が、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、及びフッ化ビニリデンのコポリマーを含む、実施形態Ｈ、Ｉ、Ｊ、又は実施形態Ｋのデバイス。
【0030】
実施形態Ｍ：接着剤層が存在して、ハウジングに隣接して位置決めされており、更には、接着剤層が（コ）ポリマーを含む、実施形態Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、又は実施形態Ｌのデバイス。
【0031】
実施形態Ｎ：接着剤層が、ベンゾトリアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、トリアジン化合物、又はこれらの組み合わせから選択される、紫外放射線吸収剤を更に含む、実施形態Ｍのデバイス。
【0032】
実施形態Ｏ：少なくとも１つの材料を消毒する方法であって、
実施形態Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、又は実施形態Ｎのいずれかのデバイスを供給することと、
紫外放射線源によって放出された紫外放射線を、ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを介して方向付けることと、
少なくとも１つの材料を、その少なくとも１つの材料の所望の消毒の程度に達するために十分な時間にわたって、ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを通過する紫外放射線に曝露することであって、ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを通過する紫外放射線が、少なくとも１００ｎｍ、１２５ｎｍ、１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍ、１８０ｎｍ、又は１９０ｎｍから、２８０ｎｍ、２７０ｎｍ、２６０ｎｍ、２５０ｎｍ、２４０ｎｍ、又は２３０ｎｍ未満までの波長範囲であり、２８０ｎｍ～４００ｎｍの波長の、ＵＶ－Ａ放射線及びＵＶ－Ｂ放射線を実質的に含まず、任意選択的に、少なくとも１つの材料を、ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを通過する紫外放射線に曝露することが、ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを通過する紫外放射線に少なくとも１つの材料を曝露する前に存在していた、少なくとも１種の微生物の量と比較して、その少なくとも１つの材料上又は材料内に存在する少なくとも１種の微生物の量の、ｌｏｇ２、ｌｏｇ３、ｌｏｇ４、又はそれ以上の減少が達成されるまで実行される、曝露することとを含む、方法。
実施形態Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、又は実施形態Ｎのいずれかのデバイスを供給することと、
紫外放射線源によって放出された紫外放射線を、ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを介して方向付けることと、
少なくとも１つの材料を、その少なくとも１つの材料の所望の消毒の程度に達するために十分な時間にわたって、ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを通過する紫外放射線に曝露することであって、ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを通過する紫外放射線が、少なくとも１００ｎｍ、１２５ｎｍ、１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍ、１８０ｎｍ、又は１９０ｎｍから、２８０ｎｍ、２７０ｎｍ、２６０ｎｍ、２５０ｎｍ、２４０ｎｍ、又は２３０ｎｍ未満までの波長範囲であり、２８０ｎｍ～４００ｎｍの波長の、ＵＶ－Ａ放射線及びＵＶ－Ｂ放射線を実質的に含まず、任意選択的に、少なくとも１つの材料を、ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを通過する紫外放射線に曝露することが、ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを通過する紫外放射線に少なくとも１つの材料を曝露する前に存在していた、少なくとも１種の微生物の量と比較して、その少なくとも１つの材料上又は材料内に存在する少なくとも１種の微生物の量の、ｌｏｇ２、ｌｏｇ３、ｌｏｇ４、又はそれ以上の減少が達成されるまで実行される、曝露することとを含む、方法。
【0033】
本開示の例示的実施形態の様々な態様及び利点が要約されてきた。上記の「発明の概要」は、本開示の特定の例示的実施形態の、図示されている各実施形態又は全ての実装形態を説明することを意図するものではない。以下の図面及び「発明を実施するための形態」は、本明細書で開示される原理を使用する特定の好ましい実施形態を、より詳細に例示するものである。
【図面の簡単な説明】
【0034】
本開示は、添付の図に関連して、本開示の様々な実施形態の以下の詳細な説明を検討することで、より完全に理解することができる。
【図1】本明細書で説明される例示的なアセンブリ内で使用される、例示的な多層光学フィルムの概略断面図である。
【図2A】本明細書で説明される比較実施例１のコーティングされたフィルムに関する、時間の関数としての測定吸光度対波長のスペクトルグラフである。
【図2B】本明細書で説明される比較実施例２のコーティングされたフィルムに関する、時間の関数としての測定吸光度対波長のスペクトルグラフである。
【図3A】本明細書で説明される基材フィルム実施例１のＵＶ－Ｃ保護フィルムに関する、時間の関数としての測定吸光度対波長のスペクトルグラフである。
【図3B】本明細書で説明される基材フィルム実施例１のＵＶ－Ｃ保護フィルムに関する、時間の関数としての測定吸光度対波長の別のスペクトルグラフである。
【図3C】本明細書で説明される基材フィルム実施例２のＵＶ－Ｃ保護フィルムに関する、時間の関数としての測定吸光度対波長のスペクトルグラフである。
【図4】本明細書で説明される実施例１のＵＶ－Ｃ保護ミラーフィルムに関する、測定光反射率対波長のグラフである。
【図5】本明細書で説明される想定実施例ＩのＵＶ－Ｃ保護ミラーフィルムに関する、モデル化された光反射率対波長のグラフである。
【図6】本明細書で説明される想定実施例ＩＩのＵＶ－Ｃ保護ミラーフィルムに関する、モデル化された光反射率対波長のグラフである。
【図7】本明細書で説明される実施例３の広帯域ＵＶ－Ｃ保護ミラーフィルムに関する、測定光反射率対波長のグラフである。
【図8】本明細書で説明される実施例４の広帯域ＵＶ－Ｃ保護ミラーフィルムに関する、測定光反射率対波長のグラフである。
【図9】本開示の例示的実施形態による、ＵＶ－Ｃ消毒デバイスの概略側面図である。
【図10】本開示の例示的実施形態による、別のＵＶ－Ｃ消毒デバイスの概略斜視図である。
【図11】本開示の別の例示的実施形態による、コリメートされる広帯域ＵＶ光源を使用する、更なるＵＶ－Ｃ消毒デバイスの概略側面図である。
【図12】表面を消毒するためにＵＶ－Ｃ消毒デバイスを使用する例示的方法を示す、フローチャートである。
【0035】
図面では、同様の参照番号は、同様の要素を示す。正確な縮尺で描かれていない場合もある、上記で特定されている図面は、本開示の様々な実施形態を記載するものであるが、「発明を実施するための形態」において指摘されるように、他の実施形態もまた想到される。全ての場合において、本開示は、本明細書で開示される開示内容を、明示的な限定によってではなく、例示的実施形態を表現することによって説明している。本開示の範囲及び趣旨に含まれる、数多くの他の修正形態及び実施形態を、当業者によって考案することができる点を理解されたい。
【発明を実施するための形態】
【0036】
定義されている用語についての以下の用語解説に関しては、これらの定義は、特許請求の範囲又は本明細書の他の箇所において異なる定義が明確に提示されない限り、本出願全体に対して適用されるものとする。
【0037】
用語解説
用語「（コ）ポリマー」は、ホモポリマー及びコポリマー、並びに、例えば共押出によって、又は、例えばエステル交換を含む反応によって、混和性ブレンドにおいて形成することが可能なホモポリマー又はコポリマーを含む。用語「コポリマー」は、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、及び星形（例えば、樹枝状）コポリマーを含む。
用語「（コ）ポリマー」は、ホモポリマー及びコポリマー、並びに、例えば共押出によって、又は、例えばエステル交換を含む反応によって、混和性ブレンドにおいて形成することが可能なホモポリマー又はコポリマーを含む。用語「コポリマー」は、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、及び星形（例えば、樹枝状）コポリマーを含む。
【0038】
モノマー、オリゴマーに関する用語「（メタ）アクリル」又は「（メタ）アクリレート」は、アルコールとアクリル酸又はメタクリル酸との反応生成物として形成される、ビニル官能性アルキルエステルを意味する。
【0039】
用語「フルオロポリマー」とは、フッ素を含む任意の有機（コ）ポリマーを指す。
【0040】
用語「ＳＰＯＸ」は、シリコーンポロキサミン（poloxamide）（コ）ポリマーを意味する。
【0041】
光に関する用語「入射」とは、光が材料上に降り注ぐこと、又は材料に当たることを指す。
【0042】
用語「放射線」とは、別段の指定がない限り、電磁放射線を指す。
【0043】
用語「吸収」とは、材料が光放射線のエネルギーを内部エネルギーに変換することを指す。
【0044】
光の波長に関する用語「吸収する」は、最終的に散乱光もまた吸収されるため、吸収及び散乱の双方を包含する。
【0045】
光の波長に関する用語「散乱」とは、光を直線的な経路から逸脱させて、種々の方向に種々の強度で進行させることを指す。
【0046】
用語「反射率」とは、垂直入射で表面に当たる光又は他の放射線の、その表面から反射される割合の尺度である。反射能は、典型的には波長によって変化し、表面から反射される入射光の百分率（０パーセント－反射光なし、１００－全ての光が反射される）として報告される。反射能と反射率とは、本明細書では互換的に使用される。
【0047】
用語「反射性」及び「反射能」とは、光又は放射線を反射する特性、特に、材料の厚さとは無関係に測定される反射率を指す。
【0048】
用語「平均反射率」とは、指定の波長範囲にわたって平均化された反射率を指す。
【0049】
定量測定に関する用語「吸光度」とは、材料を通って透過された放射パワーに対する入射放射パワーの比率の、底を１０とする対数を指す。この比率は、材料によって受け取られた放射束を、材料によって透過された放射束で除算した値として説明することができる。吸光度（Ａ）は、透過率（Ｔ）に基づいて、以下の式１に従って算出することができる：
Ａ＝－ｌｏｇ１０Ｔ （１）
吸光度は、ＡＳＴＭ Ｅ９０３－１２「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｓｏｌａｒ Ａｂｓｏｒｐｔａｎｃｅ，Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ，ａｎｄ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｕｓｉｎｇ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ Ｓｐｈｅｒｅｓ」で説明されている方法で測定することができる。本明細書で説明される吸光度測定は、前述のような透過率測定を実施して、次いで式（１）を使用して吸光度を算出することによって実施するものとした。放射率は、ＡＳＴＭ Ｅ１９３３－１４（２０１８）「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ ｆｏｒ Ｅｍｉｓｓｉｂｉｔｙ Ｕｓｉｎｇ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｒａｄｉｏｍｅｔｅｒｓ」で説明されている方法で、赤外線撮像放射計を使用して測定することができる。
Ａ＝－ｌｏｇ１０Ｔ （１）
吸光度は、ＡＳＴＭ Ｅ９０３－１２「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｓｏｌａｒ Ａｂｓｏｒｐｔａｎｃｅ，Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ，ａｎｄ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｕｓｉｎｇ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ Ｓｐｈｅｒｅｓ」で説明されている方法で測定することができる。本明細書で説明される吸光度測定は、前述のような透過率測定を実施して、次いで式（１）を使用して吸光度を算出することによって実施するものとした。放射率は、ＡＳＴＭ Ｅ１９３３－１４（２０１８）「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ ｆｏｒ Ｅｍｉｓｓｉｂｉｔｙ Ｕｓｉｎｇ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｒａｄｉｏｍｅｔｅｒｓ」で説明されている方法で、赤外線撮像放射計を使用して測定することができる。
【0050】
用語又は接頭語「マイクロ」とは、構造体又は形状が１マイクロメートル～１ミリメートルの範囲であることを定義する、少なくとも１つの寸法を指す。例えば、マイクロ構造体は、１マイクロメートル～１ミリメートルの範囲の高さ又は幅を有し得る。
【0051】
用語又は接頭語「ナノ」とは、構造体又は形状が１マイクロメートル未満であることを定義する、少なくとも１つの寸法を指す。例えば、ナノ構造体は、１マイクロメートル未満の高さ又は幅のうちの少なくとも一方を有し得る。
【0052】
特定の層に関する用語「近接している」とは、２つの層が互いに隣り合い（すなわち、隣接し）かつ直接接触している位置で、別の層と接合しているか又は別の層に取り付けられているか、あるいは、互いに連続しているが、直接接触してはいない（すなわち、これらの層の間に１つ以上の追加層が介在している）ことを意味する。
【0053】
開示されるコーティングされた物品における様々な要素の場所に関する、「～の上に（atop）」、「～上に（on）」、「～の上方に（over）」、「～を覆う（covering）」、「最上部の（uppermost）」、「～の下にある（underlying）」などの向きについての用語を使用することによって、水平に配置されている上向きの基材に対する、要素の相対位置が言及される。
【0054】
しかしながら、別段の指示がない限り、基材又は物品が、製造中若しくは製造後に、空間内でいずれかの特定の向きを有するべきであるということを意図するものではない。
【0055】
本開示の物品の基材又は他の要素に対する、層の位置を説明するために、用語「オーバーコートされている」を使用することによって、その層は、基材又は他の要素の上に存在しているが、その基材又は他の要素のいずれかに必ずしも連続してはいないことが言及される。
【0056】
他の層に対する層の位置を説明するために、用語「～によって隔てられている」を使用することによって、その層は、２つの他の層の間に位置決めされているが、いずれかの層に必ずしも連続又は隣接してはいないことが言及される。
【0057】
数値又は形状に関する用語「約」又は「近似的に」は、その数値又は特性又は特徴の＋／－５パーセントを意味するが、その厳密な数値も明示的に含む。例えば、「約」１Ｐａ－ｓｅｃの粘度は、０．９５～１．０５Ｐａ－ｓｅｃの粘度を指すが、また明示的に、厳密に１Ｐａ－ｓｅｃの粘度も含む。同様に、「近似的に正方形」である外周とは、４つの側縁部を有し、各側縁部が、他のいずれかの側縁部の長さの９９％～１０１％の長さを有する、幾何学形状を説明することを意図するものであるが、これはまた、各側縁部が厳密に同じ長さを有する幾何学形状も含む。
【0058】
特性又は特徴に関する用語「実質的に」は、その特性又は特徴が、その特性又は特徴とは反対のものが示される程度よりも高い程度で示されることを意味する。例えば、「実質的に」透明である基材は、透過することができない（例えば、吸収及び反射する）放射線よりも多くの放射線（例えば、可視光）を透過する、基材を指す。それゆえ、基材の表面上に入射する可視光の５０％超を透過する基材は、実質的に透明であるが、基材の表面上に入射する可視光の５０％以下を透過する基材は、実質的に透明ではない。
【0059】
本明細書及び添付の実施形態で使用されるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、内容が明確にそうではないことを規定しない限り、複数の指示対象を含む。それゆえ、例えば「化合物（a compound）」を含有している微細繊維への言及は、２種以上の化合物の混合物を含む。本明細書及び添付の実施形態で使用されるとき、用語「又は」は、内容が明確にそうではないことを規定しない限り、一般に「及び／又は」を含む、その意味で用いられている。
【0060】
本明細書で使用されるとき、端点による数値範囲の記述は、その範囲内に包含されている全ての数を含む（例えば、１～５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８、４、及び５を含む）。
【0061】
別段の指示がない限り、本明細書及び実施形態で使用される、量又は成分、特性の測定値などを表す全ての数は、全ての場合において、用語「約」によって修飾されているものとして理解されるべきである。したがって、反対の指示がない限り、前述の明細書及び添付の実施形態のリストに記載されている数値パラメータは、本開示の教示を利用して当業者が得ようとする、所望の特性に応じて変化し得る。少なくとも、各数値パラメータは、報告される有効桁数を考慮し、通常の四捨五入を適用することによって少なくとも解釈されるべきであるが、このことは、特許請求される実施形態の範囲への均等論の適用を制限しようとするものではない。
【0062】
定義上、組成物中の全ての成分の総重量パーセントは、１００重量パーセントに等しい。
【0063】
次に、本開示の様々な例示的実施形態が説明される。本開示の例示的実施形態には、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な修正及び変更を施すことができる。したがって、本開示の実施形態は、以下で説明される例示的実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている制限、及びそれらの任意の等価物によって規制されるものである点を理解するべきである。
【0064】
紫外線Ｃ放出消毒デバイス
ここで図面を参照すると、図９は、デバイス、より具体的には、本開示の例示的実施形態によるＵＶ－Ｃ消毒デバイス９００の、概略側面図を示す。デバイス９００は、２８０ｎｍ～４００ｎｍの波長を有する紫外放射線に対して実質的に不透過性であるハウジング９０２と、ハウジング内に画定されている少なくとも１つの窓９０８と、ハウジング内部に位置決めされている紫外放射線源９０４とを備える。紫外放射線源９０４は、１００ｎｍ～４００ｎｍの１つ以上の波長の紫外放射線９１０を放出することが可能である。
ここで図面を参照すると、図９は、デバイス、より具体的には、本開示の例示的実施形態によるＵＶ－Ｃ消毒デバイス９００の、概略側面図を示す。デバイス９００は、２８０ｎｍ～４００ｎｍの波長を有する紫外放射線に対して実質的に不透過性であるハウジング９０２と、ハウジング内に画定されている少なくとも１つの窓９０８と、ハウジング内部に位置決めされている紫外放射線源９０４とを備える。紫外放射線源９０４は、１００ｎｍ～４００ｎｍの１つ以上の波長の紫外放射線９１０を放出することが可能である。
【0065】
窓９０８は、少なくとも１００ｎｍ、１２５ｎｍ、１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍ、１８０ｎｍ、又は１９０ｎｍから、２８０ｎｍ、２７０ｎｍ、２６０ｎｍ、２５０ｎｍ、２４０ｎｍ、又は２３０ｎｍ未満までの波長のＵＶ－Ｃ放射線９１４を集合的に透過する、多数の交互配置された第１の光学層と第２の光学層とを含む、ＵＶ－Ｃ放射線バンドパスミラーフィルムを含む。ＵＶ－Ｃ放射線バンドパスミラーフィルムは、２８０ｎｍ～４００ｎｍの波長の、ＵＶ－Ａ放射線及びＵＶ－Ｂ放射線を実質的に透過しない。デバイスから放出されるＵＶ－Ｃ放射線は、所望の消毒のレベルまで消毒されることになる材料９１６に、方向付けることができる。
【0066】
いくつかの特に有利な実施形態では、デバイス９００は、紫外放射線源９０４によって放出された紫外放射線９１０を反射する（９１２）ようにハウジング９０２内部に位置決めされている、紫外線ミラーフィルム９０６を更に含む。紫外線ミラーフィルム９０６（図１を参照）は、少なくとも１００ｎｍ、１２５ｎｍ、１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍ、１８０ｎｍ、１９０ｎｍ、又は２００ｎｍから、４００ｎｍ、３００ｎｍ、２８０ｎｍ、２７０ｎｍ、２６０ｎｍ、２５０ｎｍ、２４０ｎｍ、又は２３０ｎｍまでの波長範囲の入射ＵＶ－Ｃ紫外放射線の、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は９５パーセントを集合的に反射して、２３０ナノメートル超、２３５ｎｍ超、又は２４０ｎｍ超から、４００ナノメートルまでの波長範囲の入射紫外放射線の、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は９５パーセントを集合的に透過する、多数の交互配置された第１の光学層と第２の光学層とを含む。紫外線ミラーを通って透過される、少なくとも２３０ナノメートル～４００ナノメートルの波長を有する紫外放射線の、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は９５パーセントは、紫外線ミラーフィルムによって吸収される。
【0067】
図１０は、本開示の例示的実施形態による、別のＵＶ－Ｃ消毒デバイス１０００の概略斜視図である。デバイス１０００は、２８０ｎｍ～４００ｎｍの波長を有する紫外放射線に対して実質的に不透過性であるハウジング１００２と、ハウジング内に画定されている少なくとも１つの窓１００８と、ハウジング内部に位置決めされている紫外放射線源１００４とを備える。紫外放射線源１００４は、１００ｎｍ～４００ｎｍの１つ以上の波長の、紫外放射線１０１０を放出することが可能である
【0068】
窓１００８は、少なくとも１００ｎｍ、１２５ｎｍ、１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍ、１８０ｎｍ、又は１９０ｎｍから、２８０ｎｍ、２７０ｎｍ、２６０ｎｍ、２５０ｎｍ、２４０ｎｍ、又は２３０ｎｍ未満までの波長のＵＶ－Ｃ放射線１０１４を集合的に透過する、多数の交互配置された第１の光学層と第２の光学層とを含む、ＵＶ－Ｃ放射線バンドパスミラーフィルムを含む。ＵＶ－Ｃ放射線バンドパスミラーフィルムは、２８０ｎｍ～４００ｎｍの波長の、ＵＶ－Ａ放射線及びＵＶ－Ｂ放射線を実質的に透過しない。このデバイスから放出されるＵＶ－Ｃ放射線１０１４は、所望の消毒のレベルまで消毒されることになる材料（図示せず）に、方向付けることができる。
【0069】
いくつかの特に有利な実施形態では、デバイス１０００は、紫外放射線源１００４によって放出された紫外放射線１０１０を反射するようにハウジング１００２内部に位置決めされている、紫外線ミラーフィルム１００６を更に含む。紫外線ミラーフィルム１００６（図１を参照）は、少なくとも１００ｎｍ、１２５ｎｍ、１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍ、１８０ｎｍ、１９０ｎｍ、又は２００ｎｍから、４００ｎｍ、３００ｎｍ、２８０ｎｍ、２７０ｎｍ、２６０ｎｍ、２５０ｎｍ、２４０ｎｍ、又は２３０ｎｍまでの波長範囲の入射ＵＶ－Ｃ紫外放射線の、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は９５パーセントを集合的に反射して、２３０ナノメートル超、２３５ｎｍ超、又は２４０ｎｍ超から、４００ナノメートルまでの波長範囲の入射紫外放射線の、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は９５パーセントを集合的に透過する、多数の交互配置された第１の光学層と第２の光学層とを含む。紫外線ミラーを通って透過される、少なくとも２３０ナノメートル～４００ナノメートルの波長を有する紫外放射線の、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は９５パーセントは、紫外線ミラーフィルムによって吸収される。
【0070】
図１０に示される特定の実施形態に関しては、窓１００６は、放出されるＵＶ－Ｃ放射線１０１４の運動方向を、特定の方向でより整合させるための（すなわち、平行光線を有する、コリメートされた光を生成するための）、任意選択的なコリメータを含む。好適なコリメータは、当業者には既知であり、例えば、米国特許出願公開第２０１５／０１１４９１２（Ａ１）号及び同第２０１８／０２０１５２１（Ａ１）号で説明されているものが挙げられる。
【0071】
図１１は、本開示の別の例示的実施形態による、コリメートされる広帯域ＵＶ光源を使用する、更なるＵＶ－Ｃ消毒デバイス１１００の概略側面図である。デバイス１１００は、２８０ｎｍ～４００ｎｍの波長を有する紫外放射線に対して実質的に不透過性であるハウジング１１０２と、ハウジング内に画定されている少なくとも１つの窓１１０８と、ハウジング内部に位置決めされている紫外放射線源１１０４とを備える。紫外放射線源１１０４は、１００ｎｍ～４００ｎｍの１つ以上の波長の紫外放射線１１１０を放出することが可能である。
【0072】
窓１１０８は、少なくとも１００ｎｍ、１２５ｎｍ、１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍ、１８０ｎｍ、又は１９０ｎｍから、２８０ｎｍ、２７０ｎｍ、２６０ｎｍ、２５０ｎｍ、２４０ｎｍ、又は２３０ｎｍ未満までの波長のＵＶ－Ｃ放射線１１１４を集合的に透過する、多数の交互配置された第１の光学層と第２の光学層とを含む、ＵＶ－Ｃ放射線バンドパスミラーフィルムを含む。ＵＶ－Ｃ放射線バンドパスミラーフィルムは、２８０ｎｍ～４００ｎｍの波長の、ＵＶ－Ａ放射線及びＵＶ－Ｂ放射線を実質的に透過しない。このデバイスから放出されるＵＶ－Ｃ放射線１１１４は、所望の消毒のレベルまで消毒されることになる材料（図示せず）に、方向付けることができる。
【0073】
いくつかの特に有利な実施形態では、デバイス１１００は、紫外放射線源１１０４によって放出された紫外放射線１１１０を反射するようにハウジング１１０２内部に位置決めされている、紫外線ミラーフィルム１１０６を更に含む。紫外線ミラーフィルム１１０６（図１を参照）は、少なくとも１００ｎｍ、１２５ｎｍ、１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍ、１８０ｎｍ、１９０ｎｍ、又は２００ｎｍから、４００ｎｍ、３００ｎｍ、２８０ｎｍ、２７０ｎｍ、２６０ｎｍ、２５０ｎｍ、２４０ｎｍ、又は２３０ｎｍまでの波長範囲の入射ＵＶ－Ｃ紫外放射線の、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は９５パーセントを集合的に反射して、２３０ナノメートル超、２３５ｎｍ超、又は２４０ｎｍ超から、４００ナノメートルまでの波長範囲の入射紫外放射線の、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は９５パーセントを集合的に透過する、多数の交互配置された第１の光学層と第２の光学層とを含む。紫外線ミラーを通って透過される、少なくとも２３０ナノメートル～４００ナノメートルの波長を有する紫外放射線の、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は９５パーセントは、紫外線ミラーフィルムによって吸収される。
【0074】
図１１に示される特定の実施形態に関しては、ハウジング１１０２は、放出されるＵＶ－Ｃ放射線１０１４の運動方向を、特定の方向でより整合させるための（すなわち、平行光線を有する、コリメートされた光を生成するための）、放物面コリメータの形状に形成されている。好適な放物面コリメータは、当業者には既知であり、例えば、米国特許第８，９２１，８１３（Ｂ２）号で説明されているものが挙げられる。
【0075】
光コリメータは、放物面（楕円形）反射光学素子を使用してコリメート（集束）させることが可能な、点光源からの光をコリメートするように設計することができる。主な要件は、光源が、光学素子の焦点付近に位置していることと、光源が、光学素子のサイズと比較して相対的に小さいこととである。集光器は、楕円の一方の焦点に光源があり他方の焦点に標的がある、楕円の一区画から生成される、回転面を利用して設計することができる。一方の焦点にある光源は、楕円の最も近い頂点に向けて発光する。回転面を生成するために使用される楕円の区画は、光源における通径と、光源に最も近い頂点とによって画定されている区画である。通径は、光源からの光の大部分を集光器が収集することができるように、光源よりも大きくなければならない。光源及び標的が点である場合には、光源からの全ての光が、標的において集光されることになる。
【0076】
点光源からの光は、放物面（楕円形）反射光学素子を使用してコリメート（集束）させることができ、本システムに関する１つの好適なコリメータは、放物面コリメータを含む。主な要件は、光源が、光学素子の焦点付近に位置していることと、光源が、光学素子のサイズと比較して相対的に小さいこととである。殆どの用途において、光学素子は、光源のサイズ、及び光学素子の許容される空間量などの、実施上の検討事項に配慮して設計されなければならない。光源の直径Ｄｓ（１Ｄにおける幅）と、高さＨｖ及び直径Ｄｖ（１Ｄにおける幅）からなる設計容積とを所与として、ほぼ最適な放物面反射器の形状に関する、以下の式を導出することが可能である：
ｙ＝ａ＊（ｘ＋ｂ）２＋オフセット
式中、ａ＝Ｈｖ／（（Ｄｖ／２）２－（Ｄｓ／２）２）、ｂ＝－Ｄｖ／２、及び、オフセット＝－ａ＊（Ｄｓ／２）２であり、
［ｘ＝Ｄｖ／２、ｙ＝０］で放物面の焦点が光源の場所と一致するように、Ｈｖ及び／又はＤｖを更に選択する必要があり、これは、以下を選択することによって達成される：
Ｈｖ＝（（Ｄｖ／２）２－（Ｄｓ／２）２）／Ｄｓ
ｙ＝ａ＊（ｘ＋ｂ）２＋オフセット
式中、ａ＝Ｈｖ／（（Ｄｖ／２）２－（Ｄｓ／２）２）、ｂ＝－Ｄｖ／２、及び、オフセット＝－ａ＊（Ｄｓ／２）２であり、
［ｘ＝Ｄｖ／２、ｙ＝０］で放物面の焦点が光源の場所と一致するように、Ｈｖ及び／又はＤｖを更に選択する必要があり、これは、以下を選択することによって達成される：
Ｈｖ＝（（Ｄｖ／２）２－（Ｄｓ／２）２）／Ｄｓ
【0077】
得られる光学素子は、本システムの物理的制約を考慮すると、ほぼ最適である。エテンデュ保存の原理に従って、コリメーションの量は、（Ｄｖ／Ｄｓ）２に比例し、設計容積が大きいほど、多大なコリメーションがもたらされる。この光学素子のカットオフ角度は、次式によって与えられる：
Θ＝＋／－ａｒｃｔａｎ（（Ｄｖ／２＋Ｄｓ／２）／Ｈｖ）
Θ＝＋／－ａｒｃｔａｎ（（Ｄｖ／２＋Ｄｓ／２）／Ｈｖ）
【0078】
ＵＶ－Ｃ消毒デバイスを使用する方法
図１２は、材料を消毒するためにＵＶ－Ｃ消毒デバイスを使用する例示的方法１２００を示すフローチャートである。方法１２００は、本明細書で開示される実施形態のいずれかで説明されるような消毒デバイスを供給すること（１２０２）と、紫外放射線源によって放出された紫外放射線を、ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを介して方向付けること（１２０４）と、少なくとも１つの材料を、その少なくとも１つの材料の所望の消毒の程度に達するために十分な時間にわたって、ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを通過する紫外放射線に曝露すること（１２０６）とを含む。
図１２は、材料を消毒するためにＵＶ－Ｃ消毒デバイスを使用する例示的方法１２００を示すフローチャートである。方法１２００は、本明細書で開示される実施形態のいずれかで説明されるような消毒デバイスを供給すること（１２０２）と、紫外放射線源によって放出された紫外放射線を、ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを介して方向付けること（１２０４）と、少なくとも１つの材料を、その少なくとも１つの材料の所望の消毒の程度に達するために十分な時間にわたって、ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを通過する紫外放射線に曝露すること（１２０６）とを含む。
【0079】
ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを通過する紫外放射線は、少なくとも１００ｎｍ、１２５ｎｍ、１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍ、１８０ｎｍ、又は１９０ｎｍから、２８０ｎｍ、２７０ｎｍ、２６０ｎｍ、２５０ｎｍ、２４０ｎｍ、又は２３０ｎｍ未満までの波長範囲であり、２８０ｎｍ～４００ｎｍの波長の、ＵＶ－Ａ放射線及びＵＶ－Ｂ放射線を実質的に含まない。好ましくは、ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを通過する紫外放射線は、図１２に示されるように、１９０ｎｍ～２３０ｎｍの波長範囲である。
【0080】
いくつかの例示的実施形態では、消毒デバイスは、人間が存在することになる部屋において用いることができる。特定の例示的実施形態では、少なくとも１つの材料を、ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを通過する紫外放射線に曝露することは、ＵＶ－Ｃバンドパスミラーフィルムを通過する紫外放射線に少なくとも１つの材料を曝露する前に存在していた、少なくとも１種の微生物の量と比較して、その少なくとも１つの材料上又は材料内に存在する少なくとも１種の微生物の量の、ｌｏｇ２、ｌｏｇ３、ｌｏｇ４、又はそれ以上の減少が達成されるまで実行される。
【0081】
本明細書で使用するとき、用語「微生物」とは、分析又は検出に関して好適な遺伝物質を有する、任意の細胞又は粒子（例えば、細菌、酵母、ウイルス、及び細菌内生胞子を含むもの）を指す。対数減少値（Log reduction value；ＬＲＶ）は、例示的方法を介した消毒の前に、材料上又は材料内に存在している微生物のコロニーの数を測定し、その方法を使用して材料を消毒し、消毒の後に材料上又は材料内に存在しているコロニーの数を測定し、次いで、得られたコロニー計数に基づいてＬＲＶを算出することによって、決定することができる。材料上又は材料内のコロニー形成単位（colony forming unit；ｃｆｕ）の数を測定する方法は、具体的な材料の形態に基づいて異なるものとなる。
【0082】
例えば、固体は拭き取り採取することができ、液体又は気体は、容積測定式に採取する（及び、必要に応じて濃縮する）ことができる。ｃｆｕは、例えば、培養ベースの方法、撮像検出方法、蛍光ベースの検出方法、比色検出方法、免疫学的検出方法、遺伝子検出方法、又は生物発光ベースの検出方法を使用して測定することができる。次いで、以下の式を使用して、ＬＲＶが算出される：
ＬＲＶ＝（（消毒前の材料のｃｆｕ／面積又は体積）の対数）－（（消毒済みの材料のｃｆｕ／面積又は体積）の対数）
ＬＲＶ＝（（消毒前の材料のｃｆｕ／面積又は体積）の対数）－（（消毒済みの材料のｃｆｕ／面積又は体積）の対数）
【0083】
一般に、少なくとも１つの材料は、固体、液体、又は気体のうちの少なくとも１つを含む。本方法においてデバイスが使用される場合、少なくとも１つの材料は、典型的には、ＵＶ－Ｃ放射線に対する曝露時に、デバイスのハウジング内部に配置される。上述のように、場合によっては、１９０ｎｍ以上、１９５ｎｍ、又は２００ｎｍ以上から、２３０ｎｍ、２３５ｎｍ、又は２４０ｎｍまでの波長を有する紫外放射線に、材料を曝露することが好ましい。
【0084】
特定の現在好ましい実施形態では、本方法の間に、１つ以上の材料は、広帯域ＵＶ－Ｃ源によって放出される、２３０ナノメートル、２３５ｎｍ、又は２４０ｎｍ超から、４００ナノメートルまでの波長を有する紫外放射線の、１０、８、６、５、４、３、２、又は１パーセント以下に曝露される。このことは、吸収層及び／又はハウジングによる、それらの波長の効果的な吸収によって達成され、それにより、２３０ナノメートル、２３５ｎｍ、又は２４０ｎｍ超から、４００ナノメートルまでの波長を有する紫外放射線の９０パーセント以上が、本方法の間に、材料に方向付けられる代わりに、かつ／又は材料に向けて反射される代わりに、吸収される。
【0085】
ＵＶ－Ｃ放出消毒デバイスの構成要素
ハウジング
ハウジング９０２を構成する材料は、特に限定されるものではなく、例えば、金属、プラスチック、セラミック（ガラスを含むもの）、コンクリート、又は木材を含み得る。特定の実施形態では、ハウジング９０２は、ハウジング９０２内部に配置されている広帯域ＵＶ－Ｃ放射線源からの特定の波長の光の吸収によって生成される熱に耐えることが可能な、耐熱材料又は熱伝導材料で形成されている。
ハウジング
ハウジング９０２を構成する材料は、特に限定されるものではなく、例えば、金属、プラスチック、セラミック（ガラスを含むもの）、コンクリート、又は木材を含み得る。特定の実施形態では、ハウジング９０２は、ハウジング９０２内部に配置されている広帯域ＵＶ－Ｃ放射線源からの特定の波長の光の吸収によって生成される熱に耐えることが可能な、耐熱材料又は熱伝導材料で形成されている。
【0086】
好ましくは、広帯域ＵＶ－Ｃ放射線源９０４からの光の放出に直接曝露される、ハウジング９０２内で使用されている、いずれの（コ）ポリマー材料も、任意選択的な紫外線ミラー９０６によって反射されていない波長の光に対する曝露による損傷を最小限に抑えるために、広帯域ＵＶ－Ｃ放射線源９０４から、少なくとも３センチメートル（ｃｍ）、３．２５ｃｍ、３．５ｃｍ、３．７５ｃｍ、又は少なくとも４ｃｍ離れて配置されている。
【0087】
典型的には、本開示による消毒デバイス内で、広帯域ＵＶ－Ｃ放射線源９０４は、任意選択的な紫外線ミラーフィルム９０６に光を方向付けるように構成されている。このことにより、紫外線ミラーフィルム９０６は、望ましい範囲（例えば、１９０ｎｍ～２４０ｎｍ）の波長の光を反射して戻す一方で、その範囲の最大値を超える（例えば、２４０ｎｍ超の）波長の光を、ＵＶ光不透過性ハウジング９０２へと透過する、かつ／又は吸収することが可能となる。
【0088】
広帯域ＵＶ－Ｃ放射線源
使用に関して好適な広帯域ＵＶ－Ｃ放射線源としては、低圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、キセノンアークランプ、又はエキシマランプのいずれかが挙げられる。好適な低圧水銀ランプとしてはＨｅｒａｅｕｓ－Ｎｏｂｌｅｌｉｇｈｔ（Ｈａｎａｕ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から市販されているものが挙げられ、低圧水銀アマルガムランプを含む。
使用に関して好適な広帯域ＵＶ－Ｃ放射線源としては、低圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、キセノンアークランプ、又はエキシマランプのいずれかが挙げられる。好適な低圧水銀ランプとしてはＨｅｒａｅｕｓ－Ｎｏｂｌｅｌｉｇｈｔ（Ｈａｎａｕ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から市販されているものが挙げられ、低圧水銀アマルガムランプを含む。
【0089】
例えば、低圧水銀ランプは、約２５４ｎｍにおけるピーク発光と、約２４５ｎｍ以下及び約２６０ｎｍ以上の波長における最小発光とを供給することができる。好適な中圧水銀ランプとしては、Ｈｅｌｉｏｓ Ｑｕａｒｔｚ Ａｍｅｒｉｃａｓ（Ｓｙｌｖａｎｉａ，ＯＨ）から市販されているものが挙げられる。２１４型の石英スリーブ又は合成石英スリーブを、中圧水銀ランプと共に用いることにより、２００ｎｍにおける発光の量を、それぞれ、５１％又は８９％まで増大させることができる。
【0090】
中圧水銀ランプのピーク発光は、約３２０ｎｍであるが、中圧水銀ランプは多色性であり、また、約２４５ｎｍ～約３００ｎｍ、例えば約２６５ｎｍにおける、いくつかの顕著な発光ピーク、並びに、約２１０ｎｍ～約２４０ｎｍの広い発光帯域も有する。
【0091】
好適なキセノンアークランプは、Ａｔｌａｓ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．（Ｃｈｉｃａｇｏ，ＩＬ）、Ｎｅｗｐｏｒｔ（Ｉｒｖｉｎｅ，ＣＡ）、及びＸｅｎｅｘ（Ｓａｎ Ａｎｔｏｎｉｏ，ＴＸ）から市販されている。キセノンアークランプは、約２００ｎｍ～２５０ｎｍのいずれかから始まり、約４７５ｎｍ及び約７７５ｎｍにおけるいくつかの小さいピークを有して、８００ｎｍを超えて広がる、広域発光スペクトルを有する傾向がある。
【0092】
エキシマ紫外放射線源の例としては、Ｏｓｒａｍ（Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ）、Ｈｅｒａｅｕｓ－Ｎｏｂｌｅｌｉｇｈｔ（Ｈａｎａｕ，Ｇｅｒｍａｎｙ）、Ｕｓｈｉｏ（Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）から市販されているもの、及びＫｏｇｅｌｓｃｈａｔｚ，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ，５４（１９９２），４１０～４２３で説明されているものなどのランプ、（Ｎ．Ｖ．Ｐｈｉｌｉｐｓに付与された）欧州特許出願第５２１，５５３号で説明されているものなどのグロー放電ランプ、Ｈａｍａｍａｔｓｕ（Ｈａｍａｍａｔｓｕ Ｃｉｔｙ，Ｊａｐａｎ）から入手可能な重水素ランプ、Ｋｉｔａｍｕｒａらの、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ，７９／８０（１９９４），５０７～５１３、及び（Ｆｕｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓに付与された）独国公開特許第４３０２５５５（Ａ１）号で説明されているものなどの、マイクロ波駆動型ランプ、並びに、Ｔｅｃｈ．Ｐｈｙｓ，３９（１０），１０５４（１９９４）で説明されているような、紫外線予備電離を伴う体積放電によって励起されるエキシマランプが挙げられる。エキシマ紫外放射線源は、多くの場合、臭化クリプトン又は塩化クリプトンを含む。例えば、重水素ランプは、典型的には、約２００ｎｍ～約２８０ｎｍの広いピーク帯域幅を示し、次いで、約２８０ｎｍ～約７００ｎｍで漸減する、発光スペクトルを有する。
【0093】
紫外線ミラー及び吸収層は、上記で詳細に説明された第１の態様の多層物品の、これらの部分の実施形態のいずれかによるものである。広帯域ＵＶ－Ｃ放射線源は、上記で詳細に説明された第２の態様の、広帯域ＵＶ－Ｃ放射線源の実施形態のいずれかによるものである。
【0094】
ＵＶ－Ｃミラーフィルム
本開示による消毒デバイスは、構成要素として、ＵＶ－Ｃ放射線を選択的に通過させることが可能なＵＶ－Ｃバンドパスフィルタミラーフィルム、又は、ＵＶ－Ｃ（並びに、任意選択的にＵＶ－Ａ及びＵＶ－Ｂ）反射保護ミラーフィルムのいずれかとして機能し得る、１つ以上のＵＶ－Ｃミラーフィルムを含み得る。
本開示による消毒デバイスは、構成要素として、ＵＶ－Ｃ放射線を選択的に通過させることが可能なＵＶ－Ｃバンドパスフィルタミラーフィルム、又は、ＵＶ－Ｃ（並びに、任意選択的にＵＶ－Ａ及びＵＶ－Ｂ）反射保護ミラーフィルムのいずれかとして機能し得る、１つ以上のＵＶ－Ｃミラーフィルムを含み得る。
【0095】
バンドパスフィルタＵＶ－Ｃミラーフィルム
本明細書で説明される多層光学フィルムのいくつかの実施形態では、少なくとも第１の光学層は、無機材料（例えば、酸窒化ジルコニウム、ハフニア、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化イットリウム、フッ化ランタン、又はフッ化ネオジムのうちの少なくとも１つ）を含み、第２の光学層は、無機材料（例えば、シリカ、フッ化アルミニウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、シリカアルミナ酸化物、又はアルミナドープシリカのうちの少なくとも１つ）を含む。例示的な材料は、例えば、Ｍａｔｅｒｉｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｍａｙｆｉｅｌｄ Ｈｅｉｇｈｔｓ，ＯＨ）及びＵｍｉｃｏｒｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｂｒｕｓｓｅｌｓ，Ｂｅｌｇｉｕｍ）から入手可能である。
本明細書で説明される多層光学フィルムのいくつかの実施形態では、少なくとも第１の光学層は、無機材料（例えば、酸窒化ジルコニウム、ハフニア、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化イットリウム、フッ化ランタン、又はフッ化ネオジムのうちの少なくとも１つ）を含み、第２の光学層は、無機材料（例えば、シリカ、フッ化アルミニウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、シリカアルミナ酸化物、又はアルミナドープシリカのうちの少なくとも１つ）を含む。例示的な材料は、例えば、Ｍａｔｅｒｉｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｍａｙｆｉｅｌｄ Ｈｅｉｇｈｔｓ，ＯＨ）及びＵｍｉｃｏｒｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｂｒｕｓｓｅｌｓ，Ｂｅｌｇｉｕｍ）から入手可能である。
【0096】
前述の実施形態のいずれかでは、少なくとも複数の交互配置された第１の光学層と第２の光学層とを通る入射可視光の透過率は、少なくとも４００ナノメートル～７５０ナノメートルの波長範囲における少なくとも３０ナノメートルの波長反射帯域幅にわたって、３０パーセントを超える。
【0097】
前述の実施形態のいずれかでは、少なくとも第１の光学層は、チタニア、ジルコニア、ジルコニウム、窒酸化物、ハフニア、又はアルミナのうちの少なくとも１つを含み、第２の光学層は、シリカ、フッ化アルミニウム、又はフッ化マグネシウムのうちの少なくとも１つを含む。
【0098】
紫外放射線反射ミラーフィルム
本開示はまた、多層紫外放射線反射ミラーフィルムも説明しており、これは、表面の消毒に有用な実質的な量のＵＶ－Ｃ放射線の放出を可能にするための、バンドパスフィルタとして機能する多層ＵＶ－Ｃミラーフィルムで覆われている、消毒デバイス内の窓に、広帯域ＵＶ光源からのＵＶ放射線を反射するために、消毒デバイスのＵＶ放射線不透過性ハウジング内部で使用することが可能である。
本開示はまた、多層紫外放射線反射ミラーフィルムも説明しており、これは、表面の消毒に有用な実質的な量のＵＶ－Ｃ放射線の放出を可能にするための、バンドパスフィルタとして機能する多層ＵＶ－Ｃミラーフィルムで覆われている、消毒デバイス内の窓に、広帯域ＵＶ光源からのＵＶ放射線を反射するために、消毒デバイスのＵＶ放射線不透過性ハウジング内部で使用することが可能である。
【0099】
いくつかの特に有利な実施形態では、本デバイスは、紫外放射線源によって放出された紫外放射線を反射するようにハウジング内部に位置決めされている、紫外線ミラーフィルムを更に含む。紫外線ミラーフィルムは、少なくとも１００ｎｍ、１２５ｎｍ、１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍ、１８０ｎｍ、１９０ｎｍ、又は２００ｎｍから、４００ｎｍ、３００ｎｍ、２８０ｎｍ、２７０ｎｍ、２６０ｎｍ、２５０ｎｍ、２４０ｎｍ、又は２３０ｎｍまでの波長範囲の入射ＵＶ－Ｃ紫外放射線の、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は９５パーセントを集合的に反射して、２３０ナノメートル超、２３５ｎｍ超、又は２４０ｎｍ超から、４００ナノメートルまでの波長範囲の入射紫外放射線の、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は９５パーセントを集合的に透過する、多数の交互配置された第１の光学層と第２の光学層とを含む。紫外線ミラーを通って透過される、少なくとも２３０ナノメートル～４００ナノメートルの波長を有する紫外放射線の、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は９５パーセントは、紫外線ミラーフィルムによって吸収される。
【0100】
ＵＶ－Ｃ（並びに、任意選択的にＵＶ－Ａ及びＵＶ－Ｂ）反射保護フィルム
更には、紫外放射線で消毒されている一部の表面（例えば、（コ）ポリマー表面）は、ＵＶ－Ｃ紫外光からさえも保護されることを必要とする場合があるため、本開示はまた、ＵＶ－Ｃミラー保護フィルムにも関するものであり、このＵＶ－Ｃミラー保護フィルムは、ＵＶ－Ｃ放射線と、任意選択的にＵＶ－Ａ放射線及びＵＶ－Ｂ放射線のうちの１つ以上とを反射することにより、そのＵＶミラー保護フィルムが適用されている、下にある表面を、ＵＶ照射曝露の影響による損傷から保護することができる。
更には、紫外放射線で消毒されている一部の表面（例えば、（コ）ポリマー表面）は、ＵＶ－Ｃ紫外光からさえも保護されることを必要とする場合があるため、本開示はまた、ＵＶ－Ｃミラー保護フィルムにも関するものであり、このＵＶ－Ｃミラー保護フィルムは、ＵＶ－Ｃ放射線と、任意選択的にＵＶ－Ａ放射線及びＵＶ－Ｂ放射線のうちの１つ以上とを反射することにより、そのＵＶミラー保護フィルムが適用されている、下にある表面を、ＵＶ照射曝露の影響による損傷から保護することができる。
【0101】
それゆえ、別の態様では、本開示は、フルオロポリマーで構成されている基材と、基材の主表面上に配置されている多層光学フィルムであって、０°、３０°、４５°、６０°、又は７５°のうちの少なくとも１つの入射光角度において、少なくとも１００ナノメートル～２８０ナノメートルの波長範囲における、又は任意選択的に少なくとも２４０ｎｍ～４００ｎｍの波長範囲における、少なくとも３０ナノメートルの波長反射帯域幅にわたって、入射紫外放射線の少なくとも３０パーセントを集合的に反射する、少なくとも複数の交互配置された第１の光学層と第２の光学層とで構成されている、多層光学フィルムと、基材とは反対側の、多層光学フィルムの主表面上に配置されている、ヒートシール可能な接着剤層とを含む、ＵＶ－Ｃミラーフィルムを説明する。
【0102】
例示的一実施形態では、本開示は、フルオロポリマーで構成されている基材と、基材の主表面上に配置されている多層光学フィルムであって、０°、３０°、４５°、６０°、又は７５°のうちの少なくとも１つの入射光角度において、少なくとも１００ナノメートル～２８０ナノメートルの波長範囲における、少なくとも３０ナノメートルの波長反射帯域幅にわたって、入射紫外放射線の少なくとも３０パーセントを集合的に反射する、少なくとも複数の交互配置された第１の光学層と第２の光学層とで構成されている、多層光学フィルムと、基材とは反対側の、多層光学フィルムの主表面上に配置されている、ヒートシール可能な接着剤層とを備える、ＵＶ－Ｃ反射ミラーフィルムを説明する。
【0103】
ここで図１を参照すると、例示的なＵＶ－Ｃミラーフィルム１０は、フルオロポリマー基材１１と、基材の主表面上に配置されている多層光学フィルム２０（例えば、ＵＶ－Ｃミラーフィルム）と、基材１１とは反対側の、多層光学フィルム２０の主表面上に配置されている、任意選択的な接着剤層１４とを備える。多層光学フィルム２０は、第１の光学層１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｎと、第２の光学層１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｎとで構成されている。いくつかの例示的実施形態では、好ましくはフルオロポリマー（コ）ポリマーで構成されている、任意選択的な保護フィルム１５が、多層光学フィルム２０とは反対側の、ヒートシール可能な接着剤層１４の主表面上に配置されている。
【0104】
バンドパスフィルタとして使用される場合、ＵＶ－Ｃミラーフィルムの構成は、好ましくは、無機ＨＩＯと無機ＬＩＯとの少なくとも９つの交互層、又は、フルオロポリマー（ＰＶＤＦ又はＥＴＦＥ）ＨＩＯとフルオロポリマー（ＴＨＶ又はＦＥＰ）ＬＩＯとの少なくとも１００層を含む、多層誘電体ミラーである。ＵＶ－Ｃ透明フルオロポリマー基材１１は、図１に示されるように多層光学フィルム２０の上方、又は、多層光学フィルム２０の下方（図示せず）のいずれかで位置決めすることができる。ＵＶ－Ｃ透明フルオロポリマー基材１１が、多層光学フィルム２０の下方に位置決めされている場合には、任意選択的な接着剤層は、フルオロポリマー基材１１とは反対側で、多層光学フィルム２０に隣接して位置決めすることができ、又は、多層光学フィルム２０とは反対側で、フルオロポリマー基材に隣接して位置決めすることもできる。
【0105】
いくつかのそのような実施形態では、任意選択的な接着剤層は、好ましくは１５０℃超の融点を有するフルオロポリマー（コ）ポリマー上にコーティングするか、そのようなフルオロポリマー（コ）ポリマーと共押出することにより、ＵＶ－Ｃ安定性はより低いが、より軽量かつ安価な、ポリオレフィンコポリマーなどの接着剤を保護することができる。シリコーン接着剤もまた、本発明の有用な実施形態として想到される。
【0106】
フルオロポリマー基材
前述の実施形態のいずれかでは、フルオロポリマー基材は、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデン、ペルフルオロアルコキシアルカン、又はこれらの組み合わせを含む、（コ）ポリマーで構成されている。好適なフルオロポリマー基材は、Ｎｏｗｏｆｏｌ Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｐｒｏｄｕｋｔｅ ＧｍｂＨ ＫＧ（Ｓｉｅｇｓｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から商品名「ＮＯＷＯＦＬＯＮ」で入手可能であり、それらのうちでは、ＮＯＷＯＦＬＯＮ ＴＨＶ８１５が、現在のところ好ましい。
前述の実施形態のいずれかでは、フルオロポリマー基材は、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデン、ペルフルオロアルコキシアルカン、又はこれらの組み合わせを含む、（コ）ポリマーで構成されている。好適なフルオロポリマー基材は、Ｎｏｗｏｆｏｌ Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｐｒｏｄｕｋｔｅ ＧｍｂＨ ＫＧ（Ｓｉｅｇｓｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から商品名「ＮＯＷＯＦＬＯＮ」で入手可能であり、それらのうちでは、ＮＯＷＯＦＬＯＮ ＴＨＶ８１５が、現在のところ好ましい。
【0107】
多層光学フィルム
一般に、本明細書で説明される多層光学フィルムは、少なくとも３つの層（典型的には、合計で３～２０００以上の範囲の層）を含む。本明細書で説明される多層光学フィルムは、０°、３０°、４５°、６０°、又は７５°のうちの少なくとも１つの入射光角度において、少なくとも１００～２８０（いくつかの実施形態では、少なくとも１８０～２８０、又は更に少なくとも２００～２８０）ｎｍの波長範囲における、少なくとも３０ナノメートルの波長反射帯域幅にわたって、入射紫外（ＵＶ）光（すなわち、１００から４００ｎｍ未満までの範囲の波長を有する、あらゆる光）の少なくとも３０（いくつかの実施形態では、少なくとも４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、又は更に少なくとも９０）パーセントを集合的に反射する、少なくとも複数の交互配置された第１の光学層と第２の光学層とを含む。いくつかの実施形態では、多層光学フィルムは、２２２ｎｍ、２５４ｎｍ、２６５ｎｍ、又は２７５ｎｍのうちの少なくとも１つにおいて、９０％超の（いくつかの実施形態では、９９％超の）ＵＶ反射能（反射率）を有する。
一般に、本明細書で説明される多層光学フィルムは、少なくとも３つの層（典型的には、合計で３～２０００以上の範囲の層）を含む。本明細書で説明される多層光学フィルムは、０°、３０°、４５°、６０°、又は７５°のうちの少なくとも１つの入射光角度において、少なくとも１００～２８０（いくつかの実施形態では、少なくとも１８０～２８０、又は更に少なくとも２００～２８０）ｎｍの波長範囲における、少なくとも３０ナノメートルの波長反射帯域幅にわたって、入射紫外（ＵＶ）光（すなわち、１００から４００ｎｍ未満までの範囲の波長を有する、あらゆる光）の少なくとも３０（いくつかの実施形態では、少なくとも４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、又は更に少なくとも９０）パーセントを集合的に反射する、少なくとも複数の交互配置された第１の光学層と第２の光学層とを含む。いくつかの実施形態では、多層光学フィルムは、２２２ｎｍ、２５４ｎｍ、２６５ｎｍ、又は２７５ｎｍのうちの少なくとも１つにおいて、９０％超の（いくつかの実施形態では、９９％超の）ＵＶ反射能（反射率）を有する。
【0108】
いくつかの実施形態では、本明細書で説明される多層光学フィルムは、２０ナノメートル未満（いくつかの実施形態では、１５ナノメートル未満、又は更に１０ナノメートル未満）にわたる、１０～９０パーセントの範囲の透過率のＵＶ透過帯域端を有する。
【0109】
光学層
前述の実施形態のいずれかでは、少なくとも第１の光学層は、少なくとも１種のポリエチレン（コ）ポリマーを含み、第２の光学層は、テトラフルオロエチレン（コ）ポリマー、ヘキサフルオロプロピレン（コ）ポリマー、フッ化ビニリデン（コ）ポリマー、ヘキサフルオロプロピレン（コ）ポリマー、ペルフルオロアルコキシアルカン（コ）ポリマー、又はこれらの組み合わせから選択される、少なくとも１種のフルオロポリマーを含む。いくつかのそのような実施形態では、少なくとも１種のフルオロポリマーは、架橋されている。
前述の実施形態のいずれかでは、少なくとも第１の光学層は、少なくとも１種のポリエチレン（コ）ポリマーを含み、第２の光学層は、テトラフルオロエチレン（コ）ポリマー、ヘキサフルオロプロピレン（コ）ポリマー、フッ化ビニリデン（コ）ポリマー、ヘキサフルオロプロピレン（コ）ポリマー、ペルフルオロアルコキシアルカン（コ）ポリマー、又はこれらの組み合わせから選択される、少なくとも１種のフルオロポリマーを含む。いくつかのそのような実施形態では、少なくとも１種のフルオロポリマーは、架橋されている。
【0110】
本明細書で説明される多層光学フィルムのいくつかの実施形態では、少なくとも第１の光学層１２Ａは、ポリマー材料（例えば、フッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）のうちの少なくとも一方）を含み、第２の光学層１３Ａは、ポリマー材料（例えば、コポリマー（ＴＨＶ）、あるいは、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、及びフッ化ビニリデン（ＶＤＦ）由来のサブユニットを含むポリエチレンコポリマー、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）及びヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）由来のサブユニットを含むコポリマー（ＦＥＰ）、あるいはペルフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）のうちの少なくとも１つ）を含む。
【0111】
青色光を反射する光学層（例えば、第１の光学層及び第２の光学層）を作製するための例示的な材料としては、ポリマー（例えば、ポリエステル、（コ）ポリエステル、及び変性（コ）ポリエステル）が挙げられる。本明細書の文脈では、用語「ポリマー」は、ホモポリマー及びコポリマー、並びに、例えば共押出によって、又はエステル交換を含む反応によって、混和性ブレンドにおいて形成することが可能なポリマー又はコポリマーを含むと理解される。用語「ポリマー」及び「コポリマー」は、ランダムコポリマー及びブロックコポリマーの双方を含む。
【0112】
本開示に従って構築される、いくつかの例示的な多層光学フィルムで使用するために好適なポリエステルは、一般に、ジカルボン酸エステル及びグリコールのサブユニットを含み、カルボン酸モノマー分子とグリコールモノマー分子との反応によって生成することができる。各ジカルボン酸エステルモノマー分子は、２つ以上のカルボン酸基又はエステル官能基を有し、各グリコールモノマー分子は、少なくとも２つのヒドロキシ官能基を有する。ジカルボン酸エステルモノマー分子は、全てが同じである場合もあれば、又は、２種以上の異なるタイプの分子が存在する場合もある。同じことが、グリコールモノマー分子にも当てはまる。用語「ポリエステル」にはまた、グリコールモノマー分子と炭酸エステルとの反応に由来するポリカーボネートも含まれる。
【0113】
ポリエステル層のカルボン酸サブユニットを形成する際に使用するための、好適なジカルボン酸モノマー分子の例としては、２，６－ナフタレンジカルボン酸及びその異性体、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、アゼライン酸、アジピン酸、セバシン酸、ノルボルネンジカルボン酸、ビシクロオクタンジカルボン酸、１，４－シクロヘキサンジカルボン酸及びその異性体、ｔ－ブチルイソフタル酸、トリメリット酸、スルホン化イソフタル酸ナトリウム、４，４’－ビフェニルジカルボン酸及びその異性体、並びに、これらの酸の低級アルキルエステル、例えば、メチルエステル又はエチルエステルが挙げられる。用語「低級アルキル」とは、本明細書の文脈では、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖アルキル基又は分岐アルキル基を指す。
【0114】
ポリエステル層のグリコールサブユニットを形成する際に使用するための、好適なグリコールモノマー分子の例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４－ブタンジオール及びその異性体、１，６－ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリシクロデカンジオール、１，４－シクロヘキサンジメタノール及びその異性体、ノルボルネンジオール、ビシクロオクタンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、１，４－ベンゼンジメタノール及びその異性体、ビスフェノールＡ、１，８－ジヒドロキシビフェニル及びその異性体、並びに、１，３－ビス（２－ヒドロキシエトキシ）ベンゼンが挙げられる。
【0115】
反射層に関して有用な別の例示的な複屈折ポリマーは、例えばテレフタル酸ジカルボン酸とエチレングリコールとの反応によって作製することが可能な、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。５５０ｎｍの波長の偏光入射光に対する複屈折ポリマーの屈折率は、偏光面が延伸方向に平行である場合、約１．５７から、約１．６９の高さまで増大する。分子配向が増大すると、ＰＥＴの複屈折が増大する。分子配向は、より大きい延伸比へと材料を延伸すると共に、他の延伸条件を固定して保持することによって、増大させることができる。その開示が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，７４４，５６１号（Ｃｏｎｄｏら）及び同第６，４４９，０９３号（Ｈｅｂｒｉｎｋら）で説明されるものなどの、ＰＥＴのコポリマー（ＣｏＰＥＴ）は、それらの比較的低温（典型的には、２５０℃未満）の加工能力が、熱安定性のより低い第２のポリマーとの共押出の適合性を高めるため、特に有用である。複屈折ポリマーとして好適な他の半結晶性ポリエステルとしては、その開示が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，４４９，０９３号（Ｈｅｂｒｉｎｋら）及び米国特許出願公開第２００６／００８４７８０号（Ｈｅｂｒｉｎｋら）で説明されるものなどの、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）及びそのコポリマーが挙げられる。別の有用な複屈折ポリマーは、シンジオタクチックポリスチレン（ｓＰＳ）である。
【0116】
第１の光学層はまた、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリプロピレンのコポリマー、ポリエチレンのコポリマー、環状オレフィンコポリマー、環状オレフィンブロックコポリマー、ポリウレタン、ポリスチレン、アイソタクチックポリスチレン、アタクチックポリスチレン、ポリスチレンのコポリマー（例えば、スチレンとアクリレートとのコポリマー）、ポリカーボネート、ポリカーボネートのコポリマー、ポリカーボネートと（コ）ポリエステルとの混和性ブレンド、又はポリ（メチルメタクリレート）若しくはポリ（フッ化ビニリデン）の混和性ブレンドのうちの少なくとも１つを含む、等方性高屈折率層とすることもできる。
【0117】
第２の光学層はまた、フッ素化エチレンプロピレンコポリマー（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、及びフッ化ビニリデン（ＴＨＶ）のコポリマー、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、又はエチレンのコポリマーのうちの少なくとも１つなどの、フッ素化コポリマー材料も含み得る。特に有用であるのは、テトラフルオロエチレンと、少なくとも２種又は更に少なくとも３種の追加的な異なるコモノマーとの、溶融加工可能なコポリマーである。
【0118】
上述のテトラフルオロエチレンと他のモノマーとの、例示的な溶融加工可能なコポリマーとしては、Ｄｙｎｅｏｎ ＬＬＣ（Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）から商品名「ＤＹＮＥＯＮ ＴＨＶ ２２１」、「ＤＹＮＥＯＮ ＴＨＶ ２３０」、「ＤＹＮＥＯＮ ＴＨＶ ２０３０」、「ＤＹＮＥＯＮ ＴＨＶ ３４０ＧＺ」、「ＤＹＮＥＯＮ ＴＨＶ ５００」、「ＤＹＮＥＯＮ ＴＨＶ ６１０」、及び「ＤＹＮＥＯＮ ＴＨＶ ８１５」で；Ｄａｉｋｉｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｌｔｄ．（Ｏｓａｋａ，Ｊａｐａｎ）から商品名「ＮＥＯＦＬＯＮ ＥＦＥＰ」で；Ａｓａｈｉ Ｇｌａｓｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．（Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）から商品名「ＡＦＬＡＳ」で、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、及びフッ化ビニリデンのコポリマーとして入手可能なもの；並びに、Ｄｙｎｅｏｎ ＬＬＣ（Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）から商品名「ＤＹＮＥＯＮ ＥＴ ６２１０Ａ」及び「ＤＹＮＥＯＮ ＥＴ ６２３５」で；Ｅ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から商品名「ＴＥＦＺＥＬ ＥＴＦＥ」で；及びＡｓａｈｉ Ｇｌａｓｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．（Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）から商品名「ＦＬＵＯＮ ＥＴＦＥ」で入手可能な、エチレンとテトラフルオロエチレンとのコポリマーが挙げられる。
【0119】
更には、第２のポリマーは、ポリエステル、ポリカーボネート、フルオロポリマー、ポリアクリレート、及びポリジメチルシロキサンの、ホモポリマー及びコポリマー、並びにそれらのブレンドから形成することができる。
【0120】
光学層、特に第２の層で使用するための他の例示的なポリマーとしては、例えば、Ｉｎｅｏｓ Ａｃｒｙｌｉｃｓ，Ｉｎｃ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から商品名「ＣＰ７１」及び「ＣＰ８０」で入手可能なものなどの、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のホモポリマー、並びに、ＰＭＭＡよりも低いガラス転移温度を有するポリエチルメタクリレート（ＰＥＭＡ）のホモポリマーが挙げられる。更なる有用なポリマーとしては、ＰＭＭＡのコポリマー（ＣｏＰＭＭＡ）、例えば７５重量％のメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）モノマー及び２５重量％のアクリル酸エチル（ＥＡ）モノマーから作製されているＣｏＰＭＭＡなど（例えば、Ｉｎｅｏｓ Ａｃｒｙｌｉｃｓ，Ｉｎｃ．（Ｌｏｎｄｏｎ，Ｅｎｇｌａｎｄ）から商品名「ＰＥＲＳＰＥＸ ＣＰ６３」で、又はＡｒｋｅｍａ Ｃｏｒｐ．（Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡ）から商品名「ＡＴＯＧＬＡＳ ５１０」で入手可能なもの）、ＭＭＡコモノマーユニットとメタクリル酸ｎ－ブチル（ｎＢＭＡ）コモノマーユニットとで形成されているＣｏＰＭＭＡ、あるいは、ＰＭＭＡとポリ（フッ化ビニリデン）（ＰＶＤＦ）とのブレンドが挙げられる。
【0121】
光学層に関して好適な更なるポリマーとしては、例えばＤｏｗ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ，Ｉｎｃ．（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）から商品名「ＥＮＧＡＧＥ ８２００」で入手可能な、ポリ（エチレン－ｃｏ－オクテン）（ＰＥ－ＰＯ）などのポリオレフィンコポリマー、及び、例えば同じくＤｏｗ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ，Ｉｎｃ．（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）から商品名「ＥＬＶＡＬＯＹ １１２５」で入手可能な、ポリエチレンメチルアクリレート、例えばＡｔｏｆｉｎａ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）から商品名「Ｚ９４７０」で入手可能な、ポリ（プロピレン－ｃｏ－エチレン）（ＰＰＰＥ）、及び、アタクチックポリプロピレン（ａＰＰ）とアイソタクチックポリプロピレン（ｉＰＰ）とのコポリマーが挙げられる。多層光学フィルムはまた、第２の層に、官能化ポリオレフィン（例えば、直鎖状低密度ポリエチレン－グラフト－無水マレイン酸（ＬＬＤＰＥ－ｇ－ＭＡ）であり、例えばＥ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ＆Ｃｏ．，Ｉｎｃ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から商品名「ＢＹＮＥＬ ４１０５」で入手可能なものなど）も含み得る。
【0122】
多層光学フィルムを作り出す際に使用される、ポリマーの組み合わせの選択は、例えば、反射されることになる所望の帯域幅に依存する。第１の光学層のポリマーと第２の光学層のポリマーとの、屈折率の差が大きいほど、より大きい光学的パワーが作り出され、それゆえ、より大きい反射帯域幅が可能となる。あるいは、より大きい光学的パワーをもたらすために、追加層を用いることもできる。複屈折層と第２のポリマー層との例示的な組み合わせとしては、例えば、以下のものが挙げられる：ＰＥＴ／ＴＨＶ、ＰＥＴ／ＳＰＯＸ、ＰＥＴ／ＣｏＰＭＭＡ、ＣｏＰＥＮ／ＰＭＭＡ、ＣｏＰＥＮ／ＳＰＯＸ、ｓＰＳ／ＳＰＯＸ、ｓＰＳ／ＴＨＶ、ＣｏＰＥＮ／ＴＨＶ、ＰＥＴ／ＰＶＤＦとＰＭＭＡとのブレンド、ＰＥＴ／フルオロポリマー、ｓＰＳ／フルオロエラストマー、及びＣｏＰＥＮ／フルオロポリマー。
【0123】
ＵＶ光を反射する光学層（例えば、第１の光学層及び第２の光学層）を作製するための例示的な材料の組み合わせとしては、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）（例えば、第１の光学層）／ＴＨＶ（例えば、第２の光学層）、ＰＭＭＡ（例えば、第１の光学層）／ＰＶＤＦとＰＭＭＡとのブレンド（例えば、第２の光学層）、ＰＣ（ポリカーボネート）（例えば、第１の光学層）／ＰＭＭＡ（例えば、第２の光学層）、ＰＣ（ポリカーボネート）（例えば、第１の光学層）／ＰＭＭＡとＰＶＤＦとのブレンド（例えば、第２の光学層）、コポリエチレン（例えば、ポリエチレンメチルアクリレート）（例えば、第１の光学層）／ＴＨＶ（例えば、第２の光学層）、ＰＭＭＡ／ＰＶＤＦのブレンド（例えば、第１の光学層）／ＰＶＤＦ／ＰＭＭＡのブレンド（例えば、第２の光学層）、及びＰＥＴ（例えば、第１の光学層）／ＣｏＰＭＭＡ（例えば、第２の光学層）が挙げられる。
【0124】
いくつかの実施形態では、第１の光学層はフルオロポリマーであり、第２の光学層はフルオロポリマーである。そのような実施形態に関して望ましい材料の例としては、ＥＴＦＥ／ＴＨＶ、ＰＭＭＡ／ＴＨＶ、ＰＶＤＦ／ＦＥＰ、ＥＴＦＥ／ＦＥＰ、ＰＶＤＦ／ＰＦＡ、及びＥＴＦＥ／ＰＦＡが挙げられる。例示的一実施形態では、３００～４００ｎｍを反射する多層ＵＶ－Ｃ反射ミラーに関しては、第２の光学層として、例えばＤｙｎｅｏｎ ＬＬＣ（Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）から商品名「ＤＹＮＥＯＮ ＴＨＶ ２２１ ＧＲＡＤＥ」又は「ＤＹＮＥＯＮ ＴＨＶ ２０３０ ＧＲＡＤＥ」又は「ＤＹＮＥＯＮ ＴＨＶ ８１５ ＧＲＡＤＥ」で入手可能なＴＨＶが、第１の光学層としてのＰＭＭＡと共に用いられる。別の例示的実施形態では、第２の光学層として、例えばＤｙｎｅｏｎ ＬＬＣ（Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）から商品名「ＤＹＮＥＯＮ ＴＨＶ ２２１ ＧＲＡＤＥ」又は「ＤＹＮＥＯＮ ＴＨＶ ２０３０ ＧＲＡＤＥ」又は「ＤＹＮＥＯＮ ＴＨＶ ８１５ ＧＲＡＤＥ」で入手可能なＴＨＶが、好ましくは、第１の光学層としての、Ｄｏｗ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ，Ｉｎｃ．（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）から入手可能な「ＥＬＶＡＬＯＹ １１２５」と組み合わせて用いられる。
【0125】
ＵＶ光又は青色光を吸収する光学層を作製するための、例示的な材料としては、ＣＯＣ、ＥＶＡ、ＴＰＵ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＣｏＰＭＭＡ、シロキサンポリマー、フルオロポリマー、ＴＨＶ、ＰＥＴ、ＰＶＤＦ、又は、ＰＭＭＡとＰＶＤＦとのブレンドが挙げられる。
【0126】
ＵＶ吸収層（例えば、ＵＶ保護層）は、ＵＶ反射光学層積層体を通過し得るＵＶ光（例えば、あらゆるＵＶ光）を吸収することによって、可視／ＩＲ反射光学層積層体を、ＵＶ光に起因する損傷／経時的な劣化から保護するために役立つ。一般に、ＵＶ吸収層は、長期間にわたってＵＶ光に耐えることが可能な、感圧接着剤組成物を含めた、任意のポリマー組成物（すなわち、ポリマー＋添加剤）を含み得る。
【0127】
ＬＥＤ ＵＶ光、特に２８０～４００ｎｍの紫外放射線は、プラスチックの劣化を誘発する恐れがあり、その結果、変色並びに光学特性及び機械的特性の劣化をもたらす。光酸化劣化の抑制は、長期の耐久性が必須である屋外用途にとって重要である。ポリエチレンテレフタレートによるＵＶ光の吸収は、例えば、約３６０ｎｍにおいて開始して、３２０ｎｍ未満で著しく増大し、３００ｎｍ未満においては極めて顕著である。ポリエチレンナフタレートは、３１０～３７０ｎｍの範囲のＵＶ光を激しく吸収し、吸収の終了は約４１０ｎｍまで延び、吸収極大は、３５２ｎｍ及び３３７ｎｍで生じる。鎖開裂は、酸素の存在下で発生し、主な光酸化生成物は、一酸化炭素、二酸化炭素、及びカルボン酸である。エステル基の直接的な光分解に加えて、酸化反応を考慮する必要があり、この酸化反応も同様に、過酸化物ラジカルを介して二酸化炭素を形成する。
【0128】
ＵＶ吸収層は、ＵＶ光の反射、ＵＶ光の吸収、ＵＶ光の散乱、又はそれらの組み合わせによって、多層光学フィルムを保護することができる。一般に、ＵＶ吸収層は、ＵＶ放射線を反射するか、散乱させるか、又は吸収すると同時に、長期間にわたってＵＶ放射線に耐えることが可能な、任意のポリマー組成物を含み得る。そのようなポリマーの例としては、ＰＭＭＡ、ＣｏＰＭＭＡ、シリコーン熱可塑性樹脂、フルオロポリマー、及びそれらのコポリマー、並びにそれらのブレンドが挙げられる。例示的なＵＶ吸収層は、ＰＭＭＡ／ＰＶＤＦのブレンドを含む。
【0129】
任意選択的な接着剤層
前述の実施形態のいずれかでは、任意選択的な接着剤層は、（コ）ポリマーを含む。前述の実施形態のいずれかでは、（コ）ポリマーは、オレフィン（コ）ポリマー、（メタ）アクリレート（コ）ポリマー、ウレタン（コ）ポリマー、フルオロポリマー、シリコーン（コ）ポリマー、又はこれらの組み合わせから選択される。特定のそのような実施形態では、（コ）ポリマーは、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル、ポリエチレンメチルアクリレート、ポリエチレンオクテン、ポリエチレンプロピレン、ポリエチレンブテン、ポリエチレン無水マレイン酸、ポリメチルペンテン、ポリイソブテン、ポリイソブチレン、ポリエチレンプロピレンジエン、環状オレフィンコポリマー、及びこれらのブレンドから選択される、オレフィン（コ）ポリマーである。
前述の実施形態のいずれかでは、任意選択的な接着剤層は、（コ）ポリマーを含む。前述の実施形態のいずれかでは、（コ）ポリマーは、オレフィン（コ）ポリマー、（メタ）アクリレート（コ）ポリマー、ウレタン（コ）ポリマー、フルオロポリマー、シリコーン（コ）ポリマー、又はこれらの組み合わせから選択される。特定のそのような実施形態では、（コ）ポリマーは、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル、ポリエチレンメチルアクリレート、ポリエチレンオクテン、ポリエチレンプロピレン、ポリエチレンブテン、ポリエチレン無水マレイン酸、ポリメチルペンテン、ポリイソブテン、ポリイソブチレン、ポリエチレンプロピレンジエン、環状オレフィンコポリマー、及びこれらのブレンドから選択される、オレフィン（コ）ポリマーである。
【0130】
前述の実施形態のいくつかでは、（コ）ポリマーは、１６０℃未満の融解温度を有する。特定のそのような実施形態では、（コ）ポリマーは、架橋されている。いくつかのそのような実施形態では、（コ）ポリマーは、紫外放射線吸収剤、ヒンダードアミン光安定剤、酸化防止剤、又はこれらの組み合わせを更に含む。更なるそのような実施形態では、紫外放射線吸収剤は、ベンゾトリアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、トリアジン化合物、又はこれらの組み合わせから選択される。
【0131】
１つの例示的なヒートシール可能なフルオロポリマー接着剤材料は、Ｄｙｎｅｏｎ ＬＬＣ（Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）からＴＨＶ２２１ＧＺとして入手可能である。別の例示的なヒートシール可能なフルオロポリマー接着剤材料は、３Ｍ Ｄｙｎｅｏｎ ＬＬＣ（Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）からＴＨＶ３４０ＧＺとして入手可能である。光起電力モジュール用の他の例示的なヒートシール可能な接着剤もまた、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第２０１３０６６４５９（Ａ１）号（Ｒａｓａｌら）及び同第２０１３０６６４６０（Ａ１）号（Ｒａｓａｌら）の特許出願において見出すことができる。
【0132】
任意選択的な接着剤層は、光起電力電池への貼り重ね中又は貼り重ね後に、光開始剤又は熱開始剤で架橋させることができる。例示的な光開始剤としては、ベンゾフォン、オルトメトキシベンゾフォン、パラエトキシベンゾフェノン、アセトフェノン、オルトメトキシアセトフェノン、ヘキサフェノン、ポリメチルビニルケトン、ポリビニルアリールケトン、オリゴ（２－ヒドロキシ－２－メチル－１－４（１－メチルビニル）プロパノン、及び、Ａｒｋｅｍａ Ｓａｒｔｏｍｅｒ（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）から入手可能なＥｓｃａｃｕｒｅ ＫＩＰ１５０などの２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニルプロパン－１－オンが挙げられる。ヒートシール可能な接着剤層は、Ｘ線照射、ガンマ放射線、紫外電磁放射線、及び電子ビーム照射などを使用する、放射線を介した架橋により硬化させることができる。
【0133】
架橋はまた、過酸化物、アミン、シラン、及び硫黄含有化合物を含む、熱化学架橋剤によって促進させることもできる。例示的な有機過酸化物架橋剤としては、２，７－ジメチル－２，７－ジ（ｔ－ブチルペルオキシ）オクタジイン－３，５、及び２，７－ジメチル－２，７－ジ（ペルオキシエチルカーボネート）オクタジイン－３，５が挙げられる。別の例示的な架橋剤は、Ｅｌｆ Ａｔｏｃｈｅｍ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）からＬｕｐｅｒｏｘ ５００Ｒとして入手可能なジクミルペルオキシドである。
【0134】
任意選択的な添加剤
例示的な接着剤層は、ＵＶ吸収剤、ヒンダードアミン光安定剤、及び酸化防止剤を含み得る。ベンゾトリアゾール、ベンゾフェノン、及びトリアジンＵＶ吸収剤は、ＢＡＳＦ Ｕ．Ｓ．Ａ．（Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ，ＮＪ）から、Ｔｉｎｕｖｉｎ Ｐ、Ｔｉｎｕｖｉｎ ３２６、Ｔｉｎｕｖｉｎ ３２７、Ｔｉｎｕｖｉｎ ３６０、Ｔｉｎｕｖｉｎ ４７７、Ｔｉｎｕｖｉｎ ４７９、Ｔｉｎｕｖｉｎ １５７７、及びＴｉｎｕｖｉｎ １６００などの、商品名Ｔｉｎｕｖｉｎ及びＣｈｅｍｉｓｏｒｂで入手可能である。好適なヒンダードアミン光安定剤もまた、ＢＡＳＦから、Ｔｉｎｕｖｉｎ １２３、Ｔｉｎｕｖｉｎ １４４、及びＴｉｎｕｖｉｎ ２９２として入手可能である。
例示的な接着剤層は、ＵＶ吸収剤、ヒンダードアミン光安定剤、及び酸化防止剤を含み得る。ベンゾトリアゾール、ベンゾフェノン、及びトリアジンＵＶ吸収剤は、ＢＡＳＦ Ｕ．Ｓ．Ａ．（Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ，ＮＪ）から、Ｔｉｎｕｖｉｎ Ｐ、Ｔｉｎｕｖｉｎ ３２６、Ｔｉｎｕｖｉｎ ３２７、Ｔｉｎｕｖｉｎ ３６０、Ｔｉｎｕｖｉｎ ４７７、Ｔｉｎｕｖｉｎ ４７９、Ｔｉｎｕｖｉｎ １５７７、及びＴｉｎｕｖｉｎ １６００などの、商品名Ｔｉｎｕｖｉｎ及びＣｈｅｍｉｓｏｒｂで入手可能である。好適なヒンダードアミン光安定剤もまた、ＢＡＳＦから、Ｔｉｎｕｖｉｎ １２３、Ｔｉｎｕｖｉｎ １４４、及びＴｉｎｕｖｉｎ ２９２として入手可能である。
【0135】
例示的な酸化防止剤もまた、ＢＡＳＦ（Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ，ＮＪ）から、商品名Ｉｒｇａｎｏｘ、Ｉｒｇａｆｏｓ、及びＩｒｇａｓｔａｂで入手可能である。ポリオレフィン用の例示的な酸化防止剤としては、Ｉｒｇａｎｏｘ １０１０、Ｉｒｇａｎｏｘ １０７６、及びＩｒｇａｆｏｓ １６８が挙げられる。更なるオレフィンポリマー安定剤は、Ｓｏｌｖａｙから、ＣＹＡＳＯＲＢ ＴＨＴ４６０、ＣＹＡＳＯＲＢ ＵＶ３５２９、ＣＹＮＥＲＧＹ４００、及びＣＹＡＮＯＸ２７７７などの、商品名ＣＹＴＥＣ、ＣＹＡＳＯＲＢ、ＣＹＡＮＯＸ、及びＣＹＮＥＲＧＹで入手可能である。
【0136】
様々な任意選択的な添加剤を、光学層中に組み込むことにより、その光学層をＵＶ吸収性にすることができる。そのような添加剤の例としては、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン光安定剤、又は酸化防止剤のうちの少なくとも１つが挙げられる。
【0137】
特に望ましいＵＶ吸収剤は、１８０ｎｍ～４００ｎｍの波長領域におけるＵＶ光の少なくとも７０％（いくつかの実施形態では、少なくとも８０％、又は更に９０％超）を吸収する、赤方偏移ＵＶ吸収剤（ＲＵＶ－Ａ）である。典型的には、ＲＵＶ－Ａは、ポリマーに対する溶解性が高く、高光吸収性であり、光に対して耐久性があり、保護層を形成するための押出プロセスに関する２００℃～３００℃の温度範囲において熱安定性である場合に望ましい。ＲＵＶ－Ａはまた、ＵＶ硬化、ガンマ光線硬化、電子ビーム硬化、又は熱硬化プロセスによって、保護コーティング層を形成するために、モノマーと共重合させることができる場合にも、非常に好適であり得る。
【0138】
ＲＵＶ－Ａは、典型的には、長波ＵＶ領域において強化されたスペクトル有効範囲を有することにより、ポリエステルの黄変を引き起こし得る高波長ＵＶ光を遮断することが可能となる。典型的なＵＶ保護層は、１３マイクロメートル～３８０マイクロメートル（０．５ｍｉｌ～１５ｍｉｌ）の範囲の厚さを有し、２～１０重量％のＲＵＶ－Ａ充填濃度を有する。最も効果的なＲＵＶ－Ａのうちの１つは、ベンゾトリアゾール化合物の、５－トリフルオロメチル－２－（２－ヒドロキシ－３－α－クミル－５－ｔｅｒｔ－オクチルフェニル）－２Ｈ－ベンゾトリアゾール（ＢＡＳＦ（Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ，ＮＪ）から商品名「ＣＧＬ－０１３９」で入手可能なもの）である。
【0139】
他の例示的なベンゾトリアゾールとしては、２－（２－ヒドロキシ－３，５－ジ－α－クミルフェニル）－２Ｈ－ベンゾトリアゾール、５－クロロ－２－（２－ヒドロキシ－３－ｔｅｒｔ－ブチル－５－メチルフェニル）－２Ｈ－ベンゾチアゾール、５－クロロ－２－（２－ヒドロキシ－３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－２Ｈ－ベンゾトリアゾール、２－（２－ヒドロキシ－３，５－ジ－ｔｅｒｔ－アミルフェニル）－２Ｈ－ベンゾトリアゾール、２－（２－ヒドロキシ－３－α－クミル－５－ｔｅｒｔ－オクチルフェニル）－２Ｈ－ベンゾトリアゾール、２－（３－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ヒドロキシ－５－メチルフェニル）－５－クロロ－２Ｈ－ベンゾトリアゾールが挙げられる。更なる例示的なＲＵＶ－Ａとしては、２（－４，６－ジフェニル－１－３，５－トリアジン－２－イル）－５－ヘキルオキシ－フェノールが挙げられる。
【0140】
他の例示的なＵＶ吸収剤としては、ＢＡＳＦ（Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ，ＮＪ）から、商品名「ＴＩＮＵＶＩＮ １５７７」、「ＴＩＮＵＶＩＮ ９００」、「ＴＩＮＵＶＩＮ １６００」、及び「ＴＩＮＵＶＩＮ ７７７」で入手可能なものが挙げられる。更なる例示的なＵＶ吸収剤は、例えば、Ｓｕｋａｎｏ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｄｕｎｋｉｎ，ＳＣ）から商品名「ＴＡ０７－０７ ＭＢ」で、ポリエステルマスターバッチとして入手可能である。
【0141】
ポリメチルメタクリレート用の例示的なＵＶ吸収剤は、例えば、Ｓｕｋａｎｏ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｄｕｎｋｉｎ，ＳＣ）から商品名「ＴＡ１１－１０ ＭＢＯ１」で入手可能なマスターバッチである。
【0142】
ポリカーボネート用の例示的なＵＶ吸収剤は、Ｓｕｋａｎｏ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製の、商品名「ＴＡ２８－０９ ＭＢ０１」のマスターバッチである。更には、ＵＶ吸収剤は、ヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）及び酸化防止剤と組み合わせて使用することができる。例示的なＨＡＬＳとしては、ＢＡＳＦから商品名「ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ ９４４」及び「ＴＩＮＵＶＩＮ １２３」で入手可能なものが挙げられる。例示的な酸化防止剤としては、同じくＢＡＳＦ（Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ，ＮＪ）から入手可能な、商品名「ＩＲＧＡＮＯＸ １０１０」及び「ＵＬＴＲＡＮＯＸ ６２６」で入手されるものが挙げられる。
【0143】
他の添加剤を、ＵＶ吸収層（例えば、ＵＶ保護層）内に含めることができる。酸化亜鉛及び酸化チタンの非顔料小粒子もまた、ＵＶ吸収層内での遮断添加剤又は散乱添加剤として使用することができる。例えば、ナノスケール粒子を、ポリマー又はコーティング基材中に分散させることにより、ＵＶ放射線劣化を最小限に抑えることができる。ナノスケール粒子は、可視光に対して透明である一方で、有害なＵＶ放射線を散乱させるか又は吸収することにより、熱可塑性樹脂に対する損傷を低減する。
【0144】
その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，５０４，１３４号（Ｐａｌｍｅｒら）は、直径約０．００１～約０．２マイクロメートル（いくつかの実施形態では、約０．０１マイクロメートル～約０．１５マイクロメートル）のサイズ範囲の金属酸化物粒子の使用による、紫外放射線に起因するポリマー基材劣化の軽減を説明している。
【0145】
その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，８７６，６８８号（Ｌａｕｎｄｏｎ）は、本発明で使用するために適している、塗料、コーティング、仕上げ材、プラスチック物品、化粧材などの中に、ＵＶ遮断剤及び／又はＵＶ散乱剤として組み込まれた場合に透明となるほど十分に小さい、微粉化酸化亜鉛の製造方法を説明している。ＵＶ放射線を減衰させることが可能な、１０ｎｍ～１００ｎｍの範囲の粒径を有する、酸化亜鉛及び酸化チタンなどのこれらの微細粒子は、例えばＫｏｂｏ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．（Ｓｏｕｔｈ Ｐｌａｉｎｆｉｅｌｄ，ＮＪ）から入手可能である。難燃剤もまた、添加剤としてＵＶ保護層内に組み込むことができる。
【0146】
ＵＶ吸収層に、ＵＶ吸収剤、ＨＡＬＳ、ナノスケール粒子、難燃剤、抗菌剤、湿潤剤、及び酸化防止剤を添加することに加えて、多層光学フィルム、及び、いずれかの任意選択的な耐久性トップコート層に、ＵＶ吸収剤、ＨＡＬＳ、ナノスケール粒子、難燃剤、及び酸化防止剤を添加することもできる。
【0147】
蛍光性分子及び蛍光増白剤もまた、ＵＶ吸収層、多層光学層、任意選択的なハードコート層、又はそれらの組み合わせに添加することができる。青色光吸収染料又は青色光吸収顔料が、例えば、Ｃｌａｒｉａｎｔ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，ＮＣ）から商品名「ＰＶ ＦＡＳＴ ＹＥＬＬＯＷ」で入手可能であり、スキン層又はトップコートに添加することができる。例示的実施形態では、スキン層に抗菌剤及び湿潤剤を添加することができ、それらは、空気に曝される表面に移動する。凝縮による曇りを防止するために、湿潤剤が必要とされる場合がある。
【0148】
ＵＶ保護層の所望の厚さは、典型的には、ベールの法則によって算出されるような、特定の波長における光学濃度の目標に依存する。いくつかの実施形態では、ＵＶ保護層は、３８０ｎｍにおいて３．５、３．８、又は４超、３９０ｎｍにおいて１．７超、及び４００ｎｍにおいて０．５ｎｍ超の光学濃度を有する。当業者は、意図されている保護機能を提供するために、光学濃度が、典型的には、その物品の長い寿命にわたって実質的に一定に維持されるべきであることを認識している。
【0149】
任意選択的なＵＶ保護層、及び、いずれかの任意選択的な添加剤は、ＵＶ保護などの所望の保護機能を実現するように選択することができる。当業者は、ＵＶ保護層の上記の目的を達成するための、多数の手段が存在することを認識している。例えば、特定のポリマーに対して極めて溶解性の高い添加剤を、組成物に添加することができる。
【0150】
特に重要であるのは、ポリマー中での添加剤の耐久性である。添加剤は、劣化したり、ポリマーの外に移動したりするべきではない。更には、所望の保護結果を達成するために、層の厚さを変更することができる。例えば、より厚いＵＶ保護層は、より低い濃度のＵＶ吸収剤で、同じＵＶ吸光度レベルを可能にし、ＵＶ吸収剤を移動させる駆動力がより小さいことに起因して、より長いＵＶ吸収剤の耐久性をもたらす。
【0151】
物理的特性の変化を検出するための１つのメカニズムは、ＡＳＴＭ Ｇ１５５－０５ａ（２００５年１０月）で説明されている耐候試験サイクルと、反射モードで作動するＤ６５光源とを使用することである。上記の試験において、ＵＶ保護層が物品に適用されている場合、物品は、顕著な亀裂、剥離、層間剥離、又はヘイズの発生の前に、ＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間を使用して得られるｂ＊値が、５以下、４以下、３以下、又は２以下増大するまで、３４０ｎｍにおける少なくとも１８，７００ｋＪ／ｍ２の曝露に耐えるべきである。
【0152】
例示的なＵＶ－Ｃ保護層は、架橋フルオロポリマーである。フルオロポリマーは、電子ビーム照射により架橋させることができる。架橋フルオロポリマー層は、その第１の表面において高い架橋密度を有し、その第２の表面においてより低い架橋を有する、架橋密度勾配を有し得る。架橋密度勾配は、５０ｋＶ～１５０ｋＶの範囲の、低い電子ビーム電圧で実現することができる。
【0153】
別の例示的なＵＶ－Ｃ保護層は、架橋シリコーンポリマーである。架橋シリコーンポリマーはまた、ナノシリカ粒子及びシルセスキオキサン（silsequioxane）粒子も含み得る。ナノシリカ粒子を含む例示的な架橋シリコーンポリマーコーティングは、Ｕｌｔａ－Ｔｅｃｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．（Ｊａｃｋｓｏｎｖｉｌｌｅ，ＦＬ）から商品名「ＧＥＮＴＯＯ」で入手可能である。
【0154】
本明細書で説明される多層光学フィルムは、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，７８３，３４９号（Ｎｅａｖｉｎら）で説明されているものなどの、一般的な加工技術を使用して作製することができる。
【0155】
本明細書で説明される例示的なＵＶ－Ｃ多層光学フィルム及びＵＶ－Ｃ遮蔽フィルムは、好ましくは可撓性である。可撓性のＵＶ－Ｃ多層光学フィルム及びＵＶ－Ｃシールドは、直径１ｍ以下（いくつかの実施形態では、７５ｃｍ、５０ｃｍ、２５ｃｍ、１０ｃｍ、５ｃｍ以下、又は更に１ｃｍ以下）のロッドの周りに、視認可能な亀裂を伴うことなく巻き付けることができる。
【0156】
紫外線バンドパスフィルタ及び反射［保護］ミラーフィルムを作製する方法
更なる例示的実施形態では、本開示は、先行のＵＶ－Ｃミラーフィルムの実施形態のいずれかによる、ＵＶ－Ｃミラーフィルムを作製する方法を説明する。本方法は、フルオロポリマーで構成されている基材を供給することと、基材の主表面上に配置される多層光学フィルムを供給することと、多層光学フィルムをヒートシール可能な接着剤層で基材にヒートシールすることとを含む。いくつかの現在好ましい実施形態では、多層光学フィルムは、多層共押出ダイを使用して製造される。
更なる例示的実施形態では、本開示は、先行のＵＶ－Ｃミラーフィルムの実施形態のいずれかによる、ＵＶ－Ｃミラーフィルムを作製する方法を説明する。本方法は、フルオロポリマーで構成されている基材を供給することと、基材の主表面上に配置される多層光学フィルムを供給することと、多層光学フィルムをヒートシール可能な接着剤層で基材にヒートシールすることとを含む。いくつかの現在好ましい実施形態では、多層光学フィルムは、多層共押出ダイを使用して製造される。
【0157】
制御されたスペクトルを有する多層光学フィルムを製造するための好適な方法は、
例えば、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，７８３，３４９号（Ｎｅａｖｉｎら）で説明されているような、共押出されるポリマー層の層厚さの値を制御する軸ロッドヒータの使用と、原子間力顕微鏡（atomic force microscope；ＡＦＭ）、透過電子顕微鏡、又は走査電子顕微鏡などの層厚さ測定ツールからの、製造中の時宜を得た層厚さプロファイルのフィードバックと、所望の層厚さプロファイルを生成するための光学モデリングと、測定された層プロファイルと所望の層プロファイルとの差異に基づく、軸ロッド調節の繰り返しとを含み得る。
例えば、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，７８３，３４９号（Ｎｅａｖｉｎら）で説明されているような、共押出されるポリマー層の層厚さの値を制御する軸ロッドヒータの使用と、原子間力顕微鏡（atomic force microscope；ＡＦＭ）、透過電子顕微鏡、又は走査電子顕微鏡などの層厚さ測定ツールからの、製造中の時宜を得た層厚さプロファイルのフィードバックと、所望の層厚さプロファイルを生成するための光学モデリングと、測定された層プロファイルと所望の層プロファイルとの差異に基づく、軸ロッド調節の繰り返しとを含み得る。
【0158】
層厚さプロファイル制御に関する基本的なプロセスは、目標の層厚さプロファイルと測定された層プロファイルとの差異に基づく、軸ロッドのゾーン出力設定の調節を伴う。所与のフィードブロックゾーンにおける、層厚さの値を調節するために必要とされる、軸ロッド出力の増大は、最初に、そのヒータゾーンにおいて生成された層の、結果として生じたナノメートルの厚さ変化に従って、熱入力のワットの観点で較正することができる。例えば、２７５の層に対して２４の軸ロッドゾーンを使用して、スペクトルの微調整が可能である。較正された時点で、目標のプロファイルと測定されたプロファイルとが与えられると、必要な出力調節を計算することができる。この手順は、２つのプロファイルが収束するまで繰り返される。
【0159】
指定の波長範囲にわたる入射ＵＶ光の少なくとも５０パーセントを反射する、本明細書で説明される多層光学フィルムの層厚さプロファイル（層厚さの値）は、第１の（最も薄い）光学層が、１００ｎｍの光に対して約１／４波長の光学的厚さ（屈折率×物理的厚さ）を有するように調節され、２８０ｎｍの光に対して約１／４波長の厚さの光学的厚さとなるように調節される最も厚い層へと進行する、ほぼ線形のプロファイルとなるように調節することができる。
【0160】
このことに関しては、屈折率のコントラストを有する交互配置された無機誘電体材料の薄層で構成されている、光学薄膜積層体設計を有する、誘電体ミラーが特に適している。ここ数十年来、誘電体ミラーは、ＵＶスペクトル領域、可視スペクトル領域、ＮＩＲスペクトル領域、及びＩＲスペクトル領域における用途に関して使用されている。対象とするスペクトル領域に応じて、その領域に関して好適な、特定の材料が存在している。また、これらの材料をコーティングするために、２つの形態の物理蒸着（physical vapor deposition；ＰＶＤ）のうちの一方、すなわち、蒸着又はスパッタリングが使用される。蒸着コーティングは、コーティング材料（蒸着物質）を、蒸発する温度まで加熱することに依存している。このことに続いて、その蒸気が、基材上で凝縮する。蒸着誘電体ミラーコーティングに関しては、電子ビーム蒸着プロセスが最も一般的に使用される。
【0161】
スパッタコーティングは、高速ガスイオンを使用し、材料（「ターゲット」）表面に衝突させて原子を放出させ、次いで、それらの原子が、近くの基材上で凝縮する。いずれのコーティング方法が使用されるか、及び、その方法に関して使用される設定に応じて、薄膜コーティングの速度、及び構造と特性との関係性は、強く影響を受けることになる。理想的には、コーティング速度は、許容可能なプロセススループットと、高密度、低応力、ボイドフリーの、非光学吸収性コーティング層として特徴付けられるフィルム性能とを可能にするように、十分に高速にするべきである。
【0162】
例示的実施形態は、双方のＰＶＤ方法によって、２５４ｎｍにおいてピーク反射率を有するように設計することができる。例えば、高屈折率材料としてＨｆＯ２を、低屈折率材料としてＳｉＯ２を使用して、電子ビーム蒸着法によって個別の基材をコーティングする。ミラー設計は、「１／４波長の光学的厚さ」（quarter wave optical thickness；ｑｗｏｔ）の各材料の交互層を有するものであり、それらの層は、例えば、１３層の後の２５４ｎｍにおける反射率が９９％を超えるまで、一層ずつコーティングされる。この反射ピークの帯域幅は、約８０ｎｍである。４分の１波長の光学的厚さは、設計波長であり、ここでは２５４ｎｍを４で除算したもの、すなわち６３．５ｎｍである。高屈折率層（ＨｆＯ２）の物理的厚さは、ｑｗｏｔを、２５４ｎｍにおけるＨｆＯ２の屈折率（２．４１）で除算した商、すなわち３０．００ｎｍである。２５４ｎｍにおいて１．４１の屈折率を有する低屈折率層（ＭｇＦ２）の物理的厚さは、４５．０２ｎｍである。次いで、ＨｆＯ２とＳｉＯ２との交互層で構成され、２５４ｎｍにおいてピーク反射率を有するように設計されている薄膜積層体のコーティングを、層１のＨｆＯ２を３０．００ｎｍでコーティングすることから開始する。
【0163】
電子ビーム蒸着では、４ハースの蒸着源が使用される。各ハースは円錐形状であり、体積１７ｃｍ３のＨｆＯ２塊で充填される。磁気的に偏向した高電圧電子ビームを、予めプログラムされた方式で、ビームのフィラメント電流を着実に増大させつつ、材料表面にわたってラスタ走査する。
【0164】
予めプログラムされた工程が完了した時点で、ＨＦＯ２表面は、蒸発温度である約２５００℃まで加熱されており、供給源シャッタが開放して、ＨｆＯ２蒸気流束が、供給源からコサイン状分布で噴出して、供給源の上方の基材材料上で凝縮する。コーティングの均一性を向上させるために、蒸着の間、基材ホルダが回転する。規定のコーティング厚さ（３０．００ｎｍ）に達した時点で、フィラメント電流が遮断され、シャッタが閉鎖し、ＨｆＯ２材料が冷却される。
【0165】
層２に関しては、次いで蒸着源が、ＭｇＦ２の塊を含むハースに交替され、予めプログラムされた同様の加熱プロセスが開始する。この場合、ＭｇＦ２の表面温度は、供給源シャッタが開放するときに約９５０℃であり、規定のコーティング厚さ（４５．０２ｎｍ）に達した時点で、フィラメント電流が遮断され、シャッタが閉鎖し、ＨｆＯ２材料が冷却される。この段階的プロセスを、設計層の総数に達するまで、一層ずつ継続する。この光学設計の場合、層の総計が３から１３に増大すると、結果として得られるピーク反射率は、それに応じて、３層における４０％から、１３層における９９％超に増大する。
【0166】
別の例示的実施形態では、高屈折率材料としてＺｒＯＮを、低屈折率材料としてＳｉＯ２を使用して、連続的ロールツーロール（ｒｏｌｌ ｔｏ ｒｏｌｌ；Ｒ２Ｒ）方式でＵＶ透明フィルムをコーティングすることができる。光学設計は、２つの材料のｑｗｏｔ層が交互配置されている、同じタイプの薄膜積層体である。２５４ｎｍにおいて２．２５の屈折率を有するＺｒＯＮに関しては、物理的厚さの目標を２８．２２ｎｍとした。この場合はアルミニウムドープシリコンのスパッタターゲットからスパッタリングされる、１．４９の屈折率を有するＳｉＯ２に関しては、目標の厚さを４２．６２ｎｍとした。
【0167】
層１のＺｒＯＮは、アルゴン、酸素、及び窒素のガス混合物中で、純ジルコニウムのスパッタターゲットからＤＣスパッタリングされる。アルゴンが主要なスパッタリングガスである一方で、酸素及び窒素のレベルは、透明性、低吸収率、高屈折率を実現するように設定されている。フィルムロールの搬送は、最初に所定の速度で開始して、スパッタ源の出力が最大作動出力まで上昇した後に、続いて反応性ガスが導入されてから、定常状態条件に達する。コーティングするフィルムの長さに応じて、このプロセスは、全長に達するまで継続する。この場合、スパッタ源は、コーティングされているフィルムに直交しており、そのフィルムよりも幅広であるため、コーティング厚さの均一性は非常に高い。
【0168】
コーティングされたフィルムが所望の長さに達した時点で、反応性ガスをゼロに設定し、ターゲットを純Ｚｒの表面状態へとスパッタリングする。次に、フィルムの方向を反転させ、スパッタターゲットの交替用の対をなす（アルミニウムドープ）シリコンに、アルゴンスパッタリング雰囲気中で、ＡＣ周波数（４０ｋＨｚ）の電力が印加される。定常状態に達した時点で、透明性及び低屈折率をもたらすために、酸素の反応性ガスが導入される。所定のプロセス設定及びライン速度で、第２の層を、層１に関してコーティングされた長さにわたってコーティングする。この場合もまた、これらのスパッタ源は、コーティングされているフィルムに直交しており、そのフィルムよりも幅広であるため、コーティング厚さの均一性は非常に高い。コーティングされたフィルムが所望の長さに達した後、反応性酸素を除去し、ターゲットを、アルゴン中で、純（アルミニウムドープ）シリコンの表面状態へとスパッタリングする。ピーク反射率の目標に応じて、この順序で、３層から、５層、又は７層、又は９層、又は１１層、又は１３層がコーティングされる。完了した時点で、後処理のためにフィルムロールを取り外す。
【0169】
これらの無機コーティングの製造に関しては、電子ビームプロセスが、個別の部品をコーティングするために最適である。いくつかのチャンバでは、Ｒ２Ｒフィルムコーティングを実施するものとしたが、一層ずつのコーティング順序が依然として必要となる。フィルムのＲ２Ｒスパッタリングに関しては、１つ又は場合により２つのコーティングドラムの周りに複数の供給源が配置されている、スパッタリングシステムを使用することが有利である。この場合、１３層の光学積層体設計に関しては、交互配置される高屈折率層と低屈折率層とを順次にコーティングする、２回の、又は更には単回の、マシンパスプロセスが実現可能となる。何回のマシンパスが必要とされるかは、マシンの設計、コスト、１３個の連続的供給源の実用性などによって左右されることになる。更には、コーティング速度を、単一のフィルムライン速度に一致させることが必要となる。
【0170】
本開示の運用を、以下の詳細な実施例に関して、更に説明する。これらの実施例は、様々な特定の好ましい実施形態及び技術を、更に例示するために提供されている。しかしながら、本開示の範囲内に留まりつつも、多くの変更及び修正を加えることができる点を理解されたい。
【0171】
本開示の幅広い範囲を記載している数値範囲及びパラメータは、近似値ではあるが、特定の実施例で記載されている数値は、可能な限り正確に報告されている。しかしながら、いずれの数値にも、それらの対応の試験測定値において見出される標準偏差から必然的に生じる、ある程度の誤差が本質的に含まれている。少なくとも、各数値パラメータは、報告される有効桁数を考慮し、通常の四捨五入を適用することによって少なくとも解釈されるべきであるが、このことは、特許請求される実施形態の範囲への均等論の適用を制限しようとするものではない。
【0172】
実施例
これらの実施例は、様々な特定の好ましい実施形態及び技術を、更に例示するために提供されている。しかしながら、本開示の範囲内に留まりつつも、多くの変更及び修正を加えることができる点を理解されたい。
これらの実施例は、様々な特定の好ましい実施形態及び技術を、更に例示するために提供されている。しかしながら、本開示の範囲内に留まりつつも、多くの変更及び修正を加えることができる点を理解されたい。
【0173】
ＵＶ－Ｃ寿命試験
Ａｔｌａｎｔｉｃ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｈａｕｐｐａｕｇｅ，ＮＹ）によって製造された１１８Ｖ ＲＲＤ－３０－８Ｓ殺菌器具を有する、アルミニウム製の筐体を使用して、特定の例示的なＵＶ－Ｃ保護ミラーフィルムに関してＵＶ－Ｃ寿命を判定した。この器具は、８つの高出力瞬時始動２５４ｎｍ ＵＶ－Ｃランプを含む。ランプの長さ全体にわたって、圧縮空気を１２４ｋＰａ（１８ｐｓｉ）の圧力で流すことにより、一定の温度を維持して、温度によるランプ出力強度の損失を最小限に抑えた。適切なサイズの窓を含むアルミニウムスライド上に試験サンプルを取り付けて、分光光度計（Ｓｈｉｍａｄｚｕ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ｋｙｏｔｏ，Ｊａｐａｎ）から商品名「ＳＨＩＭＡＤＺＵ ２５５０ ＵＶ－ＶＩＳ」で入手）を使用して吸光度測定を実施した。
Ａｔｌａｎｔｉｃ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｈａｕｐｐａｕｇｅ，ＮＹ）によって製造された１１８Ｖ ＲＲＤ－３０－８Ｓ殺菌器具を有する、アルミニウム製の筐体を使用して、特定の例示的なＵＶ－Ｃ保護ミラーフィルムに関してＵＶ－Ｃ寿命を判定した。この器具は、８つの高出力瞬時始動２５４ｎｍ ＵＶ－Ｃランプを含む。ランプの長さ全体にわたって、圧縮空気を１２４ｋＰａ（１８ｐｓｉ）の圧力で流すことにより、一定の温度を維持して、温度によるランプ出力強度の損失を最小限に抑えた。適切なサイズの窓を含むアルミニウムスライド上に試験サンプルを取り付けて、分光光度計（Ｓｈｉｍａｄｚｕ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ｋｙｏｔｏ，Ｊａｐａｎ）から商品名「ＳＨＩＭＡＤＺＵ ２５５０ ＵＶ－ＶＩＳ」で入手）を使用して吸光度測定を実施した。
【0174】
離散した時間間隔にわたって連続露光を実施し、１００時間ごとに吸光度測定のために取り出して、露光ハウジング内に戻した。実験の継続期間全体にわたって、サンプルは、ランプからの制御された高さ及びランプに沿って制御された距離で、試験チャンバ内部に配置された。ＵＶ放射計（ＯＰＳＹＴＥＣＨ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｍａｋａｔｉ Ｃｉｔｙ，Ｐｈｉｌｉｐｐｉｎｅｓ）から商品名「ＵＶＰＡＤ」で入手）を、チャンバ内部に試験サンプルと並べて配置して、露光プロセス全体にわたって１００時間ごとに、ＵＶ（及び、具体的にはＵＶ－Ｃ）の照度及び線量データを収集した。
【0175】
比較実施例１
ＵＶ－Ｃを吸収するためのジルコニアナノ粒子を使用して、透明ウレタンコーティングを作製した。ＵＶ－Ｃに曝露されると、このコーティングは、図２Ａに示されるように、２２２ｎｍのＵＶ－Ｃに対する１６８時間のみの曝露で、劣化して黄変しており、参照番号３０は、ゼロ時間のＵＶ－Ｃ曝露後の、曝露されていないコーティングの吸光度スペクトルを指し、参照番号３１は、１６８時間の曝露後の、コーティングの吸光度スペクトルを指している。
ＵＶ－Ｃを吸収するためのジルコニアナノ粒子を使用して、透明ウレタンコーティングを作製した。ＵＶ－Ｃに曝露されると、このコーティングは、図２Ａに示されるように、２２２ｎｍのＵＶ－Ｃに対する１６８時間のみの曝露で、劣化して黄変しており、参照番号３０は、ゼロ時間のＵＶ－Ｃ曝露後の、曝露されていないコーティングの吸光度スペクトルを指し、参照番号３１は、１６８時間の曝露後の、コーティングの吸光度スペクトルを指している。
【0176】
比較実施例２
ＵＳＩ Ｇｒｏｕｐ（Ｔａｉｗａｎ）から入手可能な、商品名ＶＩＶＩＯＮで販売されているポリオレフィンコポリマーフィルムを、２５４ｎｍのＵＶ－Ｃ放射線に曝露した。図２Ｂに示されるように、２５４ｎｍのＵＶ－Ｃ放射線に対する１６８時間のみの曝露で、吸光度として示される光透過率の損失が顕著となり、フィルムが急速に劣化しており、参照番号３２は、ゼロ時間のＵＶ－Ｃ曝露後の、曝露されていないフィルムを指し、参照番号３３は、１６８時間のＵＶ－Ｃ曝露後のフィルムを指している。
ＵＳＩ Ｇｒｏｕｐ（Ｔａｉｗａｎ）から入手可能な、商品名ＶＩＶＩＯＮで販売されているポリオレフィンコポリマーフィルムを、２５４ｎｍのＵＶ－Ｃ放射線に曝露した。図２Ｂに示されるように、２５４ｎｍのＵＶ－Ｃ放射線に対する１６８時間のみの曝露で、吸光度として示される光透過率の損失が顕著となり、フィルムが急速に劣化しており、参照番号３２は、ゼロ時間のＵＶ－Ｃ曝露後の、曝露されていないフィルムを指し、参照番号３３は、１６８時間のＵＶ－Ｃ曝露後のフィルムを指している。
【0177】
比較実施例３
フルオロポリマー（Ｄｙｎｅｏｎ ＬＬＣ（Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）から商品名「ＴＨＶ８１５」及び「ＴＨＶ２２１」で入手可能なもの）を、２１℃（７０°Ｆ）に冷却されたフィルムキャスティングホイール上に、４０ｍｍ二軸押出機及びフラットフィルム押出ダイを使用して共押出することにより、厚さ２ｍｉｌ（５０マイクロメートル）の２層フルオロポリマーフィルムを形成した。厚さ１００マイクロメートルのフルオロポリマー（「ＴＨＶ８１５」）フィルムである。このフィルムを、アルミニウムシートに、ＴＨＶ２２１フルオロポリマー側がアルミニウムシートに面している状態で、１４０℃でヒートシールした。２層フルオロポリマーフィルムは、アルミニウムシートから剥離することはできなかった。
フルオロポリマー（Ｄｙｎｅｏｎ ＬＬＣ（Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）から商品名「ＴＨＶ８１５」及び「ＴＨＶ２２１」で入手可能なもの）を、２１℃（７０°Ｆ）に冷却されたフィルムキャスティングホイール上に、４０ｍｍ二軸押出機及びフラットフィルム押出ダイを使用して共押出することにより、厚さ２ｍｉｌ（５０マイクロメートル）の２層フルオロポリマーフィルムを形成した。厚さ１００マイクロメートルのフルオロポリマー（「ＴＨＶ８１５」）フィルムである。このフィルムを、アルミニウムシートに、ＴＨＶ２２１フルオロポリマー側がアルミニウムシートに面している状態で、１４０℃でヒートシールした。２層フルオロポリマーフィルムは、アルミニウムシートから剥離することはできなかった。
【0178】
基材フィルム実施例１
Ｎｏｗｏｆｏｌ Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｐｒｏｄｕｋｔｅ ＧｍｂＨ ＫＧ（Ｓｉｅｇｓｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から商品名「ＮＯＷＯＦＬＯＮ ＴＨＶ８１５」で入手した厚さ４ｍｉｌ（１００マイクロメートル）のＴＨＶ８１５フィルムを、ＵＶ－Ｃ寿命試験に従って、３２６４時間にわたって２５４ｎｍのＵＶ－Ｃ放射線に曝露した。吸光度スペクトルが図３Ａに示されており、参照番号３４は、ゼロ時間のＵＶ－Ｃ曝露後の、曝露されていないフィルムを指し、参照番号３５は、３２６４時間のＵＶ－Ｃ曝露後のフィルムを指している。
Ｎｏｗｏｆｏｌ Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｐｒｏｄｕｋｔｅ ＧｍｂＨ ＫＧ（Ｓｉｅｇｓｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から商品名「ＮＯＷＯＦＬＯＮ ＴＨＶ８１５」で入手した厚さ４ｍｉｌ（１００マイクロメートル）のＴＨＶ８１５フィルムを、ＵＶ－Ｃ寿命試験に従って、３２６４時間にわたって２５４ｎｍのＵＶ－Ｃ放射線に曝露した。吸光度スペクトルが図３Ａに示されており、参照番号３４は、ゼロ時間のＵＶ－Ｃ曝露後の、曝露されていないフィルムを指し、参照番号３５は、３２６４時間のＵＶ－Ｃ曝露後のフィルムを指している。
【0179】
このフィルムの別のサンプルを、ＵＶ－Ｃ寿命試験に従って、６７２時間にわたって２２２ｎｍのＵＶ－Ｃ放射線に同様に曝露した。吸光度スペクトルが図３Ｂに示されており、参照番号３６は、ゼロ時間のＵＶ－Ｃ曝露後の、曝露されていないフィルムを指し、参照番号３７は、６７２時間のＵＶ－Ｃ曝露後のフィルムを指している。劣化又は光透過率の損失の兆候はない。ＴＨＶ８１５は、２２５℃の融点を有し、１５０℃に加熱された表面には付着しない。
【0180】
基材フィルム実施例２
３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）製の厚さ１２ｍｉｌ（３００マイクロメートル）のＴＨＶ２２１フィルムを、ＵＶ－Ｃ寿命試験に従って、３２６４時間にわたって２５４ｎｍのＵＶ－Ｃ放射線に曝露した。吸光度スペクトルが図３Ｃに示されており、参照番号３８は、ゼロ時間のＵＶ－Ｃ曝露後の、曝露されていないフィルムを指し、参照番号３９は、３２６４時間のＵＶ－Ｃ曝露後のフィルムを指している。劣化又は光透過率の損失の兆候はない。ＴＨＶ２２１は、１３０℃の融点を有し、１４０℃でヒートシールすることができる。
３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）製の厚さ１２ｍｉｌ（３００マイクロメートル）のＴＨＶ２２１フィルムを、ＵＶ－Ｃ寿命試験に従って、３２６４時間にわたって２５４ｎｍのＵＶ－Ｃ放射線に曝露した。吸光度スペクトルが図３Ｃに示されており、参照番号３８は、ゼロ時間のＵＶ－Ｃ曝露後の、曝露されていないフィルムを指し、参照番号３９は、３２６４時間のＵＶ－Ｃ曝露後のフィルムを指している。劣化又は光透過率の損失の兆候はない。ＴＨＶ２２１は、１３０℃の融点を有し、１４０℃でヒートシールすることができる。
【0181】
狭帯域バンドパスフィルタＵＶ－Ｃミラーフィルム
狭帯域バンドパスフィルタＵＶ－Ｃミラーフィルム実施例１
ＨｆＯ２を含む第１の光学層とＳｉＯ２を含む第２の光学層とを有する、無機光学積層体を、厚さ１００マイクロメートル（４ｍｉｌ）のフルオロポリマーフィルム基材（Ｎｏｗｏｆｏｌ Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｐｒｏｄｕｋｔｅ ＧｍｂＨ ＫＧ（Ｓｉｅｇｓｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から商品名「ＮＯＷＯＦＬＯＮ ＴＨＶ８１５」で入手）上に蒸気コーティングすることによって、多層ＵＶ－Ｃ保護ミラーフィルムを作製した。より具体的には、ＨｆＯ２とＳｉＯ２との１３の交互層で構成され、２５４ｎｍにおいてピーク反射率を有するように設計されている薄膜積層体を、以下の方法を使用して調製した。
狭帯域バンドパスフィルタＵＶ－Ｃミラーフィルム実施例１
ＨｆＯ２を含む第１の光学層とＳｉＯ２を含む第２の光学層とを有する、無機光学積層体を、厚さ１００マイクロメートル（４ｍｉｌ）のフルオロポリマーフィルム基材（Ｎｏｗｏｆｏｌ Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｐｒｏｄｕｋｔｅ ＧｍｂＨ ＫＧ（Ｓｉｅｇｓｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から商品名「ＮＯＷＯＦＬＯＮ ＴＨＶ８１５」で入手）上に蒸気コーティングすることによって、多層ＵＶ－Ｃ保護ミラーフィルムを作製した。より具体的には、ＨｆＯ２とＳｉＯ２との１３の交互層で構成され、２５４ｎｍにおいてピーク反射率を有するように設計されている薄膜積層体を、以下の方法を使用して調製した。
【0182】
この方法は、層１の、ＨｆＯ２の３０．００ｎｍの層を、電子ビーム蒸着を使用してコーティングすることから開始した。電子ビーム蒸着では、４ハースの蒸着源を使用した。各ハースは円錐形状であり、体積１７ｃｍ３のＨｆＯ２塊で充填した。磁気的に偏向した高電圧電子ビームを、予めプログラムされた方式で、ビームのフィラメント電流を着実に増大させつつ、材料表面にわたってラスタ走査した。
【0183】
予めプログラムされた工程が完了した時点で、ＨＦＯ２表面は、蒸発温度である約２５００℃まで加熱されており、供給源シャッタが開放して、ＨｆＯ２蒸気流束が、供給源からコサイン状分布で噴出して、供給源の上方の基材材料上で凝縮した。コーティングの均一性を向上させるために、蒸着の間、基材ホルダを回転させた。規定のコーティング厚さ（３０．００ｎｍ）に達した時点で、フィラメント電流を遮断して、シャッタを閉鎖し、ＨｆＯ２材料を冷却させた。
【0184】
次に、コーティング層２を、コーティング層１上に直接蒸着させた。コーティング層２に関しては、次いで蒸着源を、ＳｉＯ２の塊を含むハースに交替して、予めプログラムされた同様の加熱プロセスを開始した。この場合、ＳｉＯ２の表面温度は、供給源シャッタが開放したときに約９５０℃であり、規定のコーティング厚さ（４５．０２ｎｍ）に達した時点で、フィラメント電流を遮断して、シャッタを閉鎖し、ＨｆＯ２材料を冷却させた。
【0185】
この段階的な交互層プロセスを、１３層（ＨｆＯ２の７つの層、及びＳｉＯ２の６つの層）の総数に達するまで、一層ずつ継続した。この多層ＵＶ－Ｃ保護ミラーフィルムの反射率スペクトルを、分光光度計（Ｓｈｉｍａｄｚｕ（Ｋｙｏｔｏ，Ｊａｐａｎ）から商品名「Ｓｈｉｍａｄｚｕ ２５５０ ＵＶ－ＶＩＳ」で入手）で測定した。結果として得られた反射率スペクトル５０が、図４に示される。
【0186】
モデル化された想定実施例Ｉ
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ（Ｖｏｌｕｍｅ ６２，Ｎｕｍｂｅｒ ４，Ａｐｒｉｌ １９７２）及びＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ（Ｖｏｌｕｍｅ ８５，Ｎｕｍｂｅｒ ６，Ｍａｒｃｈ １９９９）で説明されているＢｅｒｒｅｍａｎ法を使用して、垂直入射光角度（０°）において２５４ｎｍの反射率中央値を目標とする、ＺｒＯＮの高屈折率の第１の層とＳｉＯ２の低屈折率の第２の層との、１４の交互配置された光学層を有する多層光学フィルムに関する、図５に示される％反射率スペクトルを算出した。この仮想ＵＶ－Ｃ反射多層光学フィルムに関して、０°（スペクトル７１）、１０°（スペクトル７２）、２０°（スペクトル７３）、３０°（スペクトル７４）、及び４０°（スペクトル７５）の入射光角度に対する、％反射率スペクトルを算出した。
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ（Ｖｏｌｕｍｅ ６２，Ｎｕｍｂｅｒ ４，Ａｐｒｉｌ １９７２）及びＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ（Ｖｏｌｕｍｅ ８５，Ｎｕｍｂｅｒ ６，Ｍａｒｃｈ １９９９）で説明されているＢｅｒｒｅｍａｎ法を使用して、垂直入射光角度（０°）において２５４ｎｍの反射率中央値を目標とする、ＺｒＯＮの高屈折率の第１の層とＳｉＯ２の低屈折率の第２の層との、１４の交互配置された光学層を有する多層光学フィルムに関する、図５に示される％反射率スペクトルを算出した。この仮想ＵＶ－Ｃ反射多層光学フィルムに関して、０°（スペクトル７１）、１０°（スペクトル７２）、２０°（スペクトル７３）、３０°（スペクトル７４）、及び４０°（スペクトル７５）の入射光角度に対する、％反射率スペクトルを算出した。
【0187】
モデル化された想定実施例ＩＩ
このＵＶ－Ｃ放射線反射保護フィルムは、ＰＶＤＦ（フッ化ポリビニリデン）（Ｄｙｎｅｏｎ ＬＬＣ（Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）から商品名「ＰＶＤＦ ６００８」で入手可能なもの）で作製されている第１の光学層と、フルオロポリマー（Ｄｙｎｅｏｎ ＬＬＣ（Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）から商品名「ＴＨＶ８１５ＧＺ」で入手可能なもの）を含む第２の光学層とを含む、多層光学フィルムを含む。ＰＶＤＦ（「ＰＶＤＦ ６００８」）とフルオロポリマー（「ＴＨＶ８１５ＧＺ」）とを多層溶融マニホールドを介して共押出することにより、２５４層の光学積層体を形成することができる。
このＵＶ－Ｃ放射線反射保護フィルムは、ＰＶＤＦ（フッ化ポリビニリデン）（Ｄｙｎｅｏｎ ＬＬＣ（Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）から商品名「ＰＶＤＦ ６００８」で入手可能なもの）で作製されている第１の光学層と、フルオロポリマー（Ｄｙｎｅｏｎ ＬＬＣ（Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）から商品名「ＴＨＶ８１５ＧＺ」で入手可能なもの）を含む第２の光学層とを含む、多層光学フィルムを含む。ＰＶＤＦ（「ＰＶＤＦ ６００８」）とフルオロポリマー（「ＴＨＶ８１５ＧＺ」）とを多層溶融マニホールドを介して共押出することにより、２５４層の光学積層体を形成することができる。
【0188】
このＵＶ－Ｃ放射線反射保護フィルムの層厚さプロファイル（層厚さの値）は、０°の入射光角度（垂直の角度）において反射が測定される場合に、最も薄い層が、２００ｎｍの光に対して約１／４波長の光学的厚さ（屈折率×物理的厚さ）を有するように調節され、３００ｎｍの光に対して約１／４波長の光学的厚さとなるように調節された最も厚い層へと進行する、ほぼ線形のプロファイルとなるように調節することができる。
【0189】
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ（Ｖｏｌｕｍｅ ６２，Ｎｕｍｂｅｒ ４，Ａｐｒｉｌ １９７２）及びＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ（Ｖｏｌｕｍｅ ８５，Ｎｕｍｂｅｒ ６，Ｍａｒｃｈ １９９９）で説明されているＢｅｒｒｅｍａｎ法を使用して、合計２５４層（各高屈折率層が低屈折率層と交互配置されている、１２７のＰＶＤＦ高屈折率光学層及び１２７のＴＶＨ８１５低屈折率層）を有し、垂直入射光角度（０°）における２５０ｎｍの反射率中央値の目標を示す多層光学フィルムに関して、図６に示される％反射率スペクトルを算出した。
【0190】
広帯域バンドパスフィルタＵＶ－Ｃミラーフィルム
広帯域バンドパスフィルタＵＶ－Ｃ（ＵＶ－Ｂ反射［保護］ミラーフィルム）実施例２－ＺｒＯｘＮｙ：ＳｉＡｌｘＯ
ＺｒＯｘＮｙを含む第１の光学層とＳｉＡｌｘＯｙを含む第２の光学層とを有する、無機光学積層体を、厚さ４ｍｉｌ（１００マイクロメートル）のフルオロポリマーフィルム（Ｎｏｗｏｆｏｌ Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｐｒｏｄｕｋｔｅ ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧ Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｐｒｏｄｕｋｔｅ ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧ（Ｓｉｅｇｓｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から商品名「ＮＯＷＯＦＬＯＮ ＴＨＶ ８１５」で入手）上にスパッタコーティングすることによって、２４０～３１０ｎｍの範囲にわたって反射する広帯域ＵＶ－Ｃ保護ミラーフィルムを作り出した。
広帯域バンドパスフィルタＵＶ－Ｃ（ＵＶ－Ｂ反射［保護］ミラーフィルム）実施例２－ＺｒＯｘＮｙ：ＳｉＡｌｘＯ
ＺｒＯｘＮｙを含む第１の光学層とＳｉＡｌｘＯｙを含む第２の光学層とを有する、無機光学積層体を、厚さ４ｍｉｌ（１００マイクロメートル）のフルオロポリマーフィルム（Ｎｏｗｏｆｏｌ Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｐｒｏｄｕｋｔｅ ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧ Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｐｒｏｄｕｋｔｅ ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧ（Ｓｉｅｇｓｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から商品名「ＮＯＷＯＦＬＯＮ ＴＨＶ ８１５」で入手）上にスパッタコーティングすることによって、２４０～３１０ｎｍの範囲にわたって反射する広帯域ＵＶ－Ｃ保護ミラーフィルムを作り出した。
【0191】
高屈折率材料としてＺｒＯｘＮｙを、低屈折率材料としてＳｉＡｌｘＯｙを使用して、連続的ロールツーロール（Ｒ２Ｒ）方式でＵＶ透明フィルムをコーティングした。光学設計は、それら２つの材料の、１／４波長の厚さの層が、層厚さの勾配を有して交互配置され、２４０ｎｍにおいて反射を開始して、最終厚さにおいて３１０ｎｍが反射されるように勾配が終了するべく、調整されるものとした。２５４ｎｍにおいて２．２５の屈折率を有するＺｒＯｘＮｙに関しては、物理的厚さの目標を２４．６６ｎｍとした。この場合はアルミニウムドープシリコンのスパッタターゲットからスパッタリングされる、１．４９の屈折率を有するＳｉＡｌｘＯｙに関しては、目標の厚さを３７．２３ｎｍとした。
【0192】
層１のＺｒＯｘＮｙは、アルゴン、酸素、及び窒素のガス混合物中で、純ジルコニウムのスパッタターゲットからＤＣスパッタリングされた。アルゴンが主要なスパッタリングガスである一方で、酸素及び窒素のレベルは、透明性、低吸収率、高屈折率を実現するように設定された。フィルムロールの搬送は、最初に所定の速度で開始して、スパッタ源の出力が最大作動出力まで上昇した後に、続いて反応性ガスが導入されてから、定常状態条件に達するものとした。スパッタ源は、コーティングされているフィルムに直交しており、そのフィルムよりも幅広であった。コーティングされたフィルムが所望の長さに達した時点で、反応性ガスをゼロに設定し、ターゲットをスパッタリングして、純Ｚｒの表面状態を得た。
【0193】
次に、フィルムの方向を反転させ、スパッタターゲットの交替用の対をなす（アルミニウムドープ）シリコンに、アルゴンスパッタリング雰囲気中で、ＡＣ周波数（４０ｋＨｚ）の電力を印加した。定常状態に達した時点で、透明性及び低屈折率をもたらすために、酸素の反応性ガスを導入した。所定のプロセス設定及びライン速度で、第２の層を、層１に関してコーティングされた長さにわたってコーティングした。スパッタ源は、コーティングされているフィルムに直交しており、そのフィルムよりも幅広であった。
【0194】
コーティングされたフィルムが所望の長さに達した後、反応性酸素を除去し、ターゲットをアルゴン中でスパッタリングして、純（アルミニウムドープ）シリコンの表面状態を得た。この段階的プロセスを、９層の総数に達するまで、一層ずつ継続した。結果として得られたピーク反射率は、分光光度計（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ｗａｌｔｈａｍ，ＭＡ）から商品名「ＬＡＭＢＤＡ １０５０ ＵＶ－ＶＩＳ」で入手）で測定した場合に、２５４ｎｍにおいて９５％であると測定され、このフィルムは、２２２ｎｍのＵＶ－Ｃ放射線の８０％を透過した。
【0195】
広帯域ＵＶ－Ｃバンドパスフィルタ（ＵＶ－Ｂ＋ＵＶ－Ａ反射［保護］ミラーフィルム）実施例３（ＺｒＯｘＮｙ／ＳｉＡｌｘＯｙ）
ＺｒＯｘＮｙを含む第１の光学層とＳｉＡｌｘＯｙを含む第２の光学層とを有する、無機光学積層体を、厚さ４ｍｉｌ（１００マイクロメートル）のフルオロポリマーフィルム（Ｎｏｗｏｆｏｌ Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｐｒｏｄｕｋｔｅ ＧｍｂＨ ＫＧ（Ｓｉｅｇｓｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から商品名「ＮＯＷＯＦＬＯＮ ＴＨＶ ８１５」で入手）上にスパッタコーティングすることによって、２４０～３１０ｎｍの範囲にわたって反射する広帯域ＵＶ－Ｃ保護ミラーフィルムを作り出した。
ＺｒＯｘＮｙを含む第１の光学層とＳｉＡｌｘＯｙを含む第２の光学層とを有する、無機光学積層体を、厚さ４ｍｉｌ（１００マイクロメートル）のフルオロポリマーフィルム（Ｎｏｗｏｆｏｌ Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｐｒｏｄｕｋｔｅ ＧｍｂＨ ＫＧ（Ｓｉｅｇｓｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から商品名「ＮＯＷＯＦＬＯＮ ＴＨＶ ８１５」で入手）上にスパッタコーティングすることによって、２４０～３１０ｎｍの範囲にわたって反射する広帯域ＵＶ－Ｃ保護ミラーフィルムを作り出した。
【0196】
高屈折率材料としてＺｒＯｘＮｙを、低屈折率材料としてＳｉＡｌｘＯｙを使用して、連続的ロールツーロール（Ｒ２Ｒ）方式でＵＶ透明フィルムをコーティングした。光学設計は、それら２つの材料の、１／４波長の厚さの層が、層厚さの勾配を有して交互配置され、２４０ｎｍにおいて反射を開始して、最終厚さにおいて３１０ｎｍが反射されるように勾配が終了するべく、調整されるものとした。２５４ｎｍにおいて２．２５の屈折率を有するＺｒＯｘＮｙに関しては、物理的厚さの目標を２４．６６ｎｍとした。この場合はアルミニウムドープシリコンのスパッタターゲットからスパッタリングされる、１．４９の屈折率を有するＳｉＡｌｘＯｙに関しては、目標の厚さを３７．２３ｎｍとした。
【0197】
層１のＺｒＯｘＮｙは、アルゴン、酸素、及び窒素のガス混合物中で、純ジルコニウムのスパッタターゲットからＤＣスパッタリングされた。アルゴンが主要なスパッタリングガスである一方で、酸素及び窒素のレベルは、透明性、低吸収率、高屈折率を実現するように設定された。フィルムロールの搬送は、最初に所定の速度で開始して、スパッタ源の出力が最大作動出力まで上昇した後に、続いて反応性ガスが導入されてから、定常状態条件に達するものとした。スパッタ源は、コーティングされているフィルムに直交しており、そのフィルムよりも幅広であった。コーティングされたフィルムが所望の長さに達した時点で、反応性ガスをゼロに設定し、ターゲットをスパッタリングして、純Ｚｒの表面状態を得た。
【0198】
次に、フィルムの方向を反転させ、スパッタターゲットの交替用の対をなす（アルミニウムドープ）シリコンに、アルゴンスパッタリング雰囲気中で、ＡＣ周波数（４０ｋＨｚ）の電力を印加した。定常状態に達した時点で、透明性及び低屈折率をもたらすために、酸素の反応性ガスを導入した。所定のプロセス設定及びライン速度で、第２の層を、層１に関してコーティングされた長さにわたってコーティングした。スパッタ源は、コーティングされているフィルムに直交しており、そのフィルムよりも幅広であった。コーティングされたフィルムが所望の長さに達した後、反応性酸素を除去し、ターゲットをアルゴン中でスパッタリングして、純（アルミニウムドープ）シリコンの表面状態を得た。
【0199】
この段階的プロセスを、９層の総数に達するまで、一層ずつ継続した。結果として得られたピーク反射率は、分光光度計（「ＬＡＭＢＤＡ １０５０ ＵＶ－ＶＩＳ」）で測定した場合に、２５４ｎｍにおいて９５％であると測定された。
【0200】
ＰＭＭＡ（Ａｌｔｕｇｌａｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ａｒｋｅｍａ Ｉｎｃ．（Ｂｒｉｓｔｏｌ，ＰＡ）から商品名「ＰＬＥＸＩＧＬＡＳ Ｖ０４４」で入手）で作製されている第１の光学層を、フルオロポリマー２（Ｄｙｎｅｏｎ ＬＬＣ（Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）から商品名ＤＹＮＥＯＮ ＴＨＶ ２２１ＧＺで入手）で作製されている第２の光学層と共押出することによって、３１０～３６０ｎｍの範囲にわたって反射するＵＶ－Ｂミラーフィルムを作製した。ＰＭＭＡとフルオロポリマー２とを多層ポリマー溶融マニホールドを介して共押出することにより、合計２７５の光学層の積層体を形成した。
【0201】
このＵＶ－Ｂミラーフィルムの層厚さプロファイル（層厚さの値）は、第１の（最も薄い）光学層が、３１０ｎｍの光に対して約１／４波長の光学的厚さ（屈折率×物理的厚さ）を有するように調節され、３６０ｎｍの光に対して約１／４波長の光学的厚さとなるように調節された最も厚い層へと進行する、ほぼ線形のプロファイルとなるように調節された。このフィルムの層厚さプロファイルは、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，７８３，３４９号（Ｎｅａｖｉｎら）で教示された軸ロッド装置を使用して、原子間力顕微鏡技術で得られた層プロファイル情報と組み合わせて、改善されたスペクトル特性を提供するように調節された。
【0202】
更には、これらの光学層に対して、（それぞれが厚さ１００マイクロメートルの）ＰＭＭＡで作製されている非光学保護スキン層を、光学積層体の両側上に共押出した。この共押出された多層溶融流を、毎分５．４メートルで冷却ロール上にキャストすることにより、厚さ約４００マイクロメートルの多層キャストウェブを作り出した。次いで、この多層キャストウェブを、１２０℃で約１０秒間にわたって予熱し、機械（ダウンウェブ）方向及び横（クロスウェブ）方向のそれぞれで、３．０の延伸比で（フィルムを配向させるために）二軸延伸した。このＵＶ－Ｂ反射多層フィルムを、分光光度計（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒの「ＬＡＭＢＤＡ １０５０ ＵＶ－ＶＩＳ」）で測定したところ、３１０ｎｍ～３６０ｎｍの帯域幅にわたるＵＶ－Ｂ放射線の９５％を反射した。
【0203】
ＰＭＭＡ（Ａｌｔｕｇｌａｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ａｒｋｅｍａ Ｉｎｃ．（Ｂｒｉｓｔｏｌ，ＰＡ）から商品名「ＰＬＥＸＩＧＬＡＳ Ｖ０４４」で入手）で作製されている第１の光学層を、フルオロポリマー２（Ｄｙｎｅｏｎ ＬＬＣ（Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）から商品名「ＤＹＮＥＯＮ ＴＨＶ ２２１ＧＺ」で入手）で作製されている第２の光学層と共押出することによって、３４０～３９０ｎｍの範囲にわたって反射するＵＶ－Ａミラーフィルムを作製した。ＰＭＭＡとフルオロポリマー２とを多層ポリマー溶融マニホールドを介して共押出することにより、２７５の光学層の積層体を形成した。
【0204】
このＵＶ－Ｂミラーフィルムの層厚さプロファイル（層厚さの値）は、第１の（最も薄い）光学層が、３４０ｎｍの光に対して約１／４波長の光学的厚さ（屈折率×物理的厚さ）を有するように調節され、３９０ｎｍの光に対して約１／４波長の光学的厚さとなるように調節された最も厚い層へと進行する、ほぼ線形のプロファイルとなるように調節された。このフィルムの層厚さプロファイルは、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，７８３，３４９号（Ｎｅａｖｉｎら）で教示された軸ロッド装置を使用して、原子間力顕微鏡技術で得られた層プロファイル情報と組み合わせて、改善されたスペクトル特性を提供するように調節された。
【0205】
更には、これらの光学層に対して、（それぞれが厚さ１００マイクロメートルの）ＰＭＭＡで作製されている非光学保護スキン層を、光学積層体の両側上に共押出した。この共押出された多層溶融流を、毎分５．０メートルで冷却ロール上にキャストすることにより、厚さ約４３５マイクロメートルの多層キャストウェブを作り出した。次いで、この多層キャストウェブを、１２０℃で約１０秒間にわたって予熱し、機械（ダウンウェブ）方向及び横（クロスウェブ）方向のそれぞれで、３．０の延伸比で（フィルムを配向させるために）二軸延伸した。このＵＶ－Ａ反射多層フィルムを、分光光度計（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒの「ＬＡＭＢＤＡ １０５０ ＵＶ－ＶＩＳ」）で測定したところ、３４０ｎｍ～３９０ｎｍの帯域幅にわたるＵＶ－Ａ放射線の９５％を反射した。
【0206】
これら２４０～３１０ｎｍＵＶ－Ｃミラーフィルム、３１０～３６０ｎｍＵＶ－Ｂミラーフィルム、及び３４０～３９０ｎｍＵＶ－Ａミラーフィルムを、１３０℃のオーブン内で、５ポンド（２．２７ｋｇ）の重量下で２時間にわたってヒートラミネート（laminate）した。このヒートラミネートされたＵＶミラーフィルム積層体の反射率スペクトルを、分光光度計（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒの「ＬＡＭＢＤＡ １０５０ ＵＶ－ＶＩＳ」）で測定した。ラミネートされた広帯域ＵＶ－Ｃ保護ミラーフィルムは、図７の反射率スペクトルによって示されるように、２４０ｎｍ～３９０ｎｍの波長範囲にわたって８５％の平均％反射率を示した。
【0207】
広帯域ＵＶ－Ｃバンドパスフィルタ（ＵＶ－Ｂ＋ＵＶ－Ａ反射［保護］ミラーフィルム）実施例４（ＨｆＯ２：ＳｉＯ２／ＺｒＯｘＮｙ：ＳｉＡｌｘＯｙ）
ＨｆＯ２を含む第１の光学層とＳｉＯ２を含む第２の光学層とを有する、無機光学積層体を、厚さ１００マイクロメートル（４ｍｉｌ）のフルオロポリマーフィルム（Ｎｏｗｏｆｏｌ Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｐｒｏｄｕｋｔｅ ＧｍｂＨ ＫＧ（Ｓｉｅｇｓｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から商品名「ＮＯＷＯＦＬＯＮ ＴＨＶ ８１５」で入手）上に蒸気コーティングすることによって、２１５～２８０ｎｍの範囲にわたって反射する広帯域ＵＶ－Ｃ保護ミラーフィルムを作製した。
ＨｆＯ２を含む第１の光学層とＳｉＯ２を含む第２の光学層とを有する、無機光学積層体を、厚さ１００マイクロメートル（４ｍｉｌ）のフルオロポリマーフィルム（Ｎｏｗｏｆｏｌ Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｐｒｏｄｕｋｔｅ ＧｍｂＨ ＫＧ（Ｓｉｅｇｓｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から商品名「ＮＯＷＯＦＬＯＮ ＴＨＶ ８１５」で入手）上に蒸気コーティングすることによって、２１５～２８０ｎｍの範囲にわたって反射する広帯域ＵＶ－Ｃ保護ミラーフィルムを作製した。
【0208】
より具体的には、ＨｆＯ２とＳｉＯ２との交互層で構成され、２５４ｎｍにおいてピーク反射率を有するように設計されている薄膜積層体を、層１のＨｆＯ２を３０．００ｎｍでコーティングすることから開始した。電子ビーム蒸着では、４ハースの蒸着源を使用した。各ハースは円錐形状であり、体積１７ｃｍ３のＨｆＯ２塊で充填した。磁気的に偏向した高電圧電子ビームを、予めプログラムされた方式で、ビームのフィラメント電流を着実に増大させつつ、材料表面にわたってラスタ走査した。
【0209】
予めプログラムされた工程が完了した時点で、ＨｆＯ２表面は、蒸発温度である約２５００℃まで加熱されており、供給源シャッタが開放して、ＨｆＯ２蒸気流束が、供給源からコサイン状分布で噴出して、供給源の上方の基材材料上で凝縮した。コーティングの均一性を向上させるために、蒸着の間、基材ホルダを回転させた。規定のコーティング厚さ（３０．００ｎｍ）に達した時点で、フィラメント電流が遮断されて、シャッタを閉鎖し、ＨｆＯ２材料を冷却させた。
【0210】
層２に関しては、次いで蒸着源を、ＳｉＯ２の塊を含むハースに交替して、予めプログラムされた同様の加熱プロセスを開始した。この場合、ＳｉＯ２の表面温度は、供給源シャッタが開放したときに約９５０℃であり、規定のコーティング厚さ（４５．０２ｎｍ）に達した時点で、フィラメント電流を遮断して、シャッタを閉鎖し、ＳｉＯ２材料を冷却させた。
【0211】
この段階的プロセスを、１３層の総数に達するまで、一層ずつ継続した。結果として得られたピーク反射率は、分光光度計（Ｓｈｉｍａｄｚｕ Ｃｏｒｐ．（Ｋｙｏｔｏ，Ｊａｐａｎ）から商品名「ＳＨＩＭＡＤＺＵ ＵＶ－２５５０ ＵＶ－ＶＩＳ」で入手）で測定したところ、２２２ｎｍにおいて９５％であることが判明した。
【0212】
次いで、この２１５～２８０ｎｍの範囲にわたって反射するＵＶ－Ｃミラーフィルムを、１３０℃のオーブン内で、実施例３で説明されているヒートラミネートされたＵＶミラーフィルム積層体に、５ポンド（２．２７ｋｇ）の重量下で２時間にわたってヒートラミネートした。ラミネートされた広帯域ＵＶ－Ｃ保護ミラーフィルムは、図８の反射率スペクトルによって示されるように、２１５ｎｍ～３９０ｎｍの波長範囲にわたって８５．６％の平均％反射率を示した。
【0213】
モデル化された想定実施例ＩＩＩ
フルオロポリマー１（Ｄｙｎｅｏｎ ＬＬＣ（Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）から商品名「ＤＹＮＥＯＮ ＦＬＵＯＲＯＰＬＡＳＴＩＣ ＰＶＤＦ ６００８」で入手可能なもの）で作製されている第１の光学層を、フルオロポリマー２（Ｄｙｎｅｏｎ ＬＬＣ（Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）から商品名「ＤＹＮＥＯＮ ＴＨＶ ２２１ＧＺ」で入手可能なもの）で作製されている第２の光学層と共押出することによって、２６０～３９０ｎｍの範囲にわたって反射する広帯域ＵＶ－Ｃ保護ミラーフィルムを作製することが可能であった。
フルオロポリマー１（Ｄｙｎｅｏｎ ＬＬＣ（Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）から商品名「ＤＹＮＥＯＮ ＦＬＵＯＲＯＰＬＡＳＴＩＣ ＰＶＤＦ ６００８」で入手可能なもの）で作製されている第１の光学層を、フルオロポリマー２（Ｄｙｎｅｏｎ ＬＬＣ（Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）から商品名「ＤＹＮＥＯＮ ＴＨＶ ２２１ＧＺ」で入手可能なもの）で作製されている第２の光学層と共押出することによって、２６０～３９０ｎｍの範囲にわたって反射する広帯域ＵＶ－Ｃ保護ミラーフィルムを作製することが可能であった。
【0214】
フルオロポリマー１とフルオロポリマー２とを、多層ポリマー溶融マニホールドを介して共押出することにより、２７５の光学層の積層体を形成する。この広帯域ＵＶ－Ｃミラーフィルムの層厚さプロファイル（層厚さの値）は、第１の（最も薄い）光学層が、２６０ｎｍの光に対して約１／４波長の光学的厚さ（屈折率×物理的厚さ）を有するように調節され、３９０ｎｍの光に対して約１／４波長の光学的厚さとなるように調節された最も厚い層へと進行する、ほぼ線形のプロファイルとなるように調節される。
【0215】
このフィルムの層厚さプロファイルは、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，７８３，３４９号（Ｎｅａｖｉｎら）で教示された軸ロッド装置を使用して、原子間力顕微鏡技術で得られる層プロファイル情報と組み合わせて、改善されたスペクトル特性を提供するように調節される。
【0216】
更には、これらの光学層に対して、（それぞれが厚さ１００マイクロメートルの）フルオロポリマー１で作製されている非光学保護スキン層を、光学積層体の両側上に共押出するものとした。この共押出された多層溶融流を、毎分５．４メートルで冷却ロール上にキャストすることにより、厚さ約４００マイクロメートルの多層キャストウェブを作り出す。
【0217】
次いで、この多層キャストウェブを、１２０℃で約１０秒間にわたって予熱し、機械（ダウンウェブ）方向及び横（クロスウェブ）方向のそれぞれで、３．０の延伸比で（フィルムを配向させるために）二軸延伸する。このＵＶ反射多層フィルムは、分光光度計（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒの「ＬＡＭＢＤＡ １０５０ ＵＶ－ＶＩＳ」）で測定される場合、２６０ｎｍ～３９０ｎｍの帯域幅にわたるＵＶ光の９５％を反射すると予想される。
【0218】
２１０～２７０ｎｍの範囲にわたって反射し、ＨｆＯ２を含む第１の光学層とＳｉＯ２を含む第２の光学層とを有する無機光学積層体を有する、ＵＶ－Ｃフィルムを、上述の２６０～３９０ｎｍフルオロポリマーＵＶミラーフィルム上に蒸気コーティングすることによって、広帯域ＵＶ－Ｃミラーフィルムが作製される。より具体的には、ＨｆＯ２とＳｉＯ２との交互層で構成され、２４０ｎｍにおいてピーク反射率を有するように設計されている薄膜積層体が、層１のＨｆＯ２を３０．００ｎｍでコーティングすることから開始されるものとした。電子ビーム蒸着では、４ハースの蒸着源が使用される。各ハースは円錐形状であり、体積１７ｃｍ３のＨｆＯ２塊で充填するものとした。
【0219】
磁気的に偏向した高電圧電子ビームを、予めプログラムされた方式で、ビームのフィラメント電流を着実に増大させつつ、材料表面にわたってラスタ走査する。予めプログラムされた工程が完了した時点で、ＨｆＯ２表面は、蒸発温度である約２５００℃まで加熱されており、供給源シャッタが開放して、ＨｆＯ２蒸気流束が、供給源からコサイン状分布で噴出して、供給源の上方の基材材料上で凝縮する。コーティングの均一性を向上させるために、蒸着の間、基材ホルダを回転させた。
【0220】
規定のコーティング厚さ（３０．００ｎｍ）に達した時点で、フィラメント電流が遮断され、シャッタが閉鎖し、ＨｆＯ２材料が冷却される。層２に関しては、次いで蒸着源が、ＳｉＯ２の塊を含むハースに交替され、予めプログラムされた同様の加熱プロセスが開始する。この場合、ＳｉＯ２の表面温度は、供給源シャッタが開放するときに約９５０℃となり、規定のコーティング厚さ（４５．０２ｎｍ）に達した時点で、フィラメント電流が遮断され、シャッタが閉鎖し、ＳｉＯ２材料が冷却される。
【0221】
この段階的プロセスを、１３層の総数に達するまで、一層ずつ継続する。結果として得られるピーク反射率は、分光光度計（Ｓｈｉｍａｄｚｕ Ｃｏｒｐ．（Ｋｙｏｔｏ，Ｊａｐａｎ）から商品名「ＳＨＩＭＡＤＺＵ ＵＶ－２５５０ ＵＶ－ＶＩＳ」で入手）で測定され、２１０ｎｍ～３９０ｎｍの帯域幅にわたるＵＶ光の、少なくとも９０％を反射すると予想される。
【0222】
モデル化された想定実施例ＩＶ
フルオロポリマー１（Ｄｙｎｅｏｎ ＬＬＣ（Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）から商品名「ＤＹＮＥＯＮ ＦＬＵＯＲＯＰＯＬＹＭＥＲ ＰＶＤＦ ６００８」で入手可能なもの）で作製されている第１の光学層を、フルオロポリマー３（Ｄｙｎｅｏｎ ＬＬＣ（Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）から商品名「ＤＹＮＥＯＮ ＴＨＶ ８１５ＧＺ」で入手可能なもの）で作製されている第２の光学層と共押出することによって、２４０～３９０ｎｍの範囲にわたって反射する広帯域ＵＶ－Ｃ保護ミラーフィルムを作製することが可能であった。
フルオロポリマー１（Ｄｙｎｅｏｎ ＬＬＣ（Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）から商品名「ＤＹＮＥＯＮ ＦＬＵＯＲＯＰＯＬＹＭＥＲ ＰＶＤＦ ６００８」で入手可能なもの）で作製されている第１の光学層を、フルオロポリマー３（Ｄｙｎｅｏｎ ＬＬＣ（Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）から商品名「ＤＹＮＥＯＮ ＴＨＶ ８１５ＧＺ」で入手可能なもの）で作製されている第２の光学層と共押出することによって、２４０～３９０ｎｍの範囲にわたって反射する広帯域ＵＶ－Ｃ保護ミラーフィルムを作製することが可能であった。
【0223】
フルオロポリマー１とフルオロポリマー３とを、多層ポリマー溶融マニホールドを介して共押出することにより、５５０の光学層の積層体を形成する。このＵＶ－Ｃミラーフィルムの層厚さプロファイル（層厚さの値）は、第１の（最も薄い）光学層が、２４０ｎｍの光に対して約１／４波長の光学的厚さ（屈折率×物理的厚さ）を有するように調節され、３９０ｎｍの光に対して約１／４波長の光学的厚さとなるように調節された最も厚い層へと進行する、ほぼ線形のプロファイルとなるように調節される。
【0224】
このフィルムの層厚さプロファイルは、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，７８３，３４９号（Ｎｅａｖｉｎら）で教示された軸ロッド装置を使用して、原子間力顕微鏡技術で得られる層プロファイル情報と組み合わせて、改善されたスペクトル特性を提供するように調節される。
【0225】
更には、これらの光学層に対して、（それぞれが厚さ１００マイクロメートルの）フルオロポリマー１で作製される非光学保護スキン層を、光学積層体の両側上に共押出する。この共押出された多層溶融流を、毎分５．４メートルで冷却ロール上にキャストすることにより、厚さ約４００マイクロメートルの多層キャストウェブを作り出す。次いで、この多層キャストウェブを、１２０℃で約１０秒間にわたって予熱し、機械（ダウンウェブ）方向及び横（クロスウェブ）方向のそれぞれで、３．０の延伸比で（フィルムを配向させるために）二軸延伸する。
【0226】
この広帯域ＵＶ－Ｃ反射多層フィルムは、分光光度計（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒの「ＬＡＭＢＤＡ １０５０ ＵＶ－ＶＩＳ」）で測定される場合、２４０ｎｍ～３９０ｎｍの波長帯域幅にわたるＵＶ光の９９％を反射し、かつ２１５ｎｍ～２３０ｎｍの波長帯域幅にわたるＵＶ光の８０％超を透過すると予想される。
【0227】
実施例５
ＺｒＯｘＮｙを含む第１の光学層とＳｉＡｌｘＯｙを含む第２の光学層とを有する、無機光学積層体を、厚さ１００ｍｉｌ（４マイクロメートル）のフルオロポリマーフィルム（Ｎｏｗｏｆｏｌ Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｐｒｏｄｕｋｔｅ ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧ（Ｓｉｅｇｓｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から商品名「ＮＯＷＯＦＬＯＮ ＴＨＶ ８１５」で入手）上にスパッタコーティングすることによって、２４０～３１０ｎｍの範囲にわたって反射するＵＶ－Ｃミラーフィルムを作り出した。高屈折率材料としてＺｒＯｘＮｙを、低屈折率材料としてＳｉＡｌｘＯｙを使用して、連続的ロールツーロール（Ｒ２Ｒ）方式で可視光透明ＵＶ－Ｃミラーフィルムをコーティングした。
ＺｒＯｘＮｙを含む第１の光学層とＳｉＡｌｘＯｙを含む第２の光学層とを有する、無機光学積層体を、厚さ１００ｍｉｌ（４マイクロメートル）のフルオロポリマーフィルム（Ｎｏｗｏｆｏｌ Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｐｒｏｄｕｋｔｅ ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧ（Ｓｉｅｇｓｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から商品名「ＮＯＷＯＦＬＯＮ ＴＨＶ ８１５」で入手）上にスパッタコーティングすることによって、２４０～３１０ｎｍの範囲にわたって反射するＵＶ－Ｃミラーフィルムを作り出した。高屈折率材料としてＺｒＯｘＮｙを、低屈折率材料としてＳｉＡｌｘＯｙを使用して、連続的ロールツーロール（Ｒ２Ｒ）方式で可視光透明ＵＶ－Ｃミラーフィルムをコーティングした。
【0228】
光学設計は、それら２つの材料の、１／４波長の厚さの層が、層厚さの勾配を有して交互配置され、２４０ｎｍにおいて反射を開始して、最終厚さにおいて３１０ｎｍが反射されるように勾配が終了するべく、調整されるものとした。２５４ｎｍにおいて２．２５の屈折率を有するＺｒＯｘＮｙに関しては、物理的厚さの目標を２４．６６ｎｍとした。この場合はアルミニウムドープシリコンのスパッタターゲットからスパッタリングされる、１．４９の屈折率を有するＳｉＡｌｘＯｙに関しては、目標の厚さを３７．２３ｎｍとした。層１のＺｒＯｘＮｙは、アルゴン、酸素、及び窒素のガス混合物中で、純ジルコニウムのスパッタターゲットからＤＣスパッタリングされた。アルゴンが主要なスパッタリングガスである一方で、酸素及び窒素のレベルは、透明性、低吸収率、高屈折率を実現するように設定された。
【0229】
フィルムロールの搬送は、最初に所定の速度で開始して、スパッタ源の出力が最大作動出力まで上昇した後に、続いて反応性ガスが導入されてから、定常状態条件に達するものとした。スパッタ源は、コーティングされているフィルムに直交しており、そのフィルムよりも幅広であった。コーティングされたフィルムが所望の長さに達した時点で、反応性ガスをゼロに設定し、ターゲットをスパッタリングして、純Ｚｒの表面状態を得た。
【0230】
次に、フィルムの方向を反転させ、スパッタターゲットの交替用の対をなす（アルミニウムドープ）シリコンに、アルゴンスパッタリング雰囲気中で、ＡＣ周波数（４０ｋＨｚ）の電力を印加した。定常状態に達した時点で、透明性及び低屈折率をもたらすために、酸素の反応性ガスを導入した。所定のプロセス設定及びライン速度で、第２の層を、層１に関してコーティングされた長さにわたってコーティングした。スパッタ源は、コーティングされているフィルムに直交しており、そのフィルムよりも幅広であった。コーティングされたフィルムが所望の長さに達した後、反応性酸素を除去し、ターゲットをアルゴン中でスパッタリングして、純（アルミニウムドープ）シリコンの表面状態を得た。
【0231】
この段階的プロセスを、９層の総数に達するまで、一層ずつ継続した。結果として得られたピーク反射率は、分光光度計（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ｗａｌｔｈａｍ，ＭＡ）から商品名「ＬＡＭＢＤＡ １０５０ ＵＶ－ＶＩＳ」で入手）で測定した場合に、２５４ｎｍにおいて９５％であると測定され、このフィルムは、２２２ｎｍのＵＶ－Ｃ放射線の８０％を透過した。
【0232】
比較実施例４
図１に示されるような、幅方向で２．５ｃｍ、及び長さ方向で５ｃｍの間隔を空けて配置された、Ｃｒｙｓｔａｌ ＩＳＣから入手可能な６つの２６５ｎｍＵＶ－Ｃ ＬＥＤを有する、幅８ｃｍ×長さ１６ｃｍのプリント回路基板を製作した。幅８ｃｍ×長さ１６ｃｍ×深さ１ｃｍの内部寸法と、幅１０ｃｍ×長さ１８ｃｍ×深さ２ｃｍの外部寸法とを有する、プロトタイプ「対照」ボックスを、ポスターフォームボード（Ｏｆｆｉｃｅ Ｄｅｐｏｔ（Ｍａｐｌｅｗｏｏｄ，ＭＮ）から入手可能）で製作した。ＴｈｏｒｌａｂｓのＵＶ－Ｃ放射計によるＵＶ－Ｃ強度測定のために、このプロトタイプボックスの底部に直径１．５ｃｍの穴を２つ開けた。プロトタイプボックスの底部の穴のうちの一方は、ＵＶ－Ｃ ＬＥＤのうちの１つの真下に位置決めされ、他方の穴は、ＵＶ－Ｃ ＬＥＤ間の中心に配置された。
図１に示されるような、幅方向で２．５ｃｍ、及び長さ方向で５ｃｍの間隔を空けて配置された、Ｃｒｙｓｔａｌ ＩＳＣから入手可能な６つの２６５ｎｍＵＶ－Ｃ ＬＥＤを有する、幅８ｃｍ×長さ１６ｃｍのプリント回路基板を製作した。幅８ｃｍ×長さ１６ｃｍ×深さ１ｃｍの内部寸法と、幅１０ｃｍ×長さ１８ｃｍ×深さ２ｃｍの外部寸法とを有する、プロトタイプ「対照」ボックスを、ポスターフォームボード（Ｏｆｆｉｃｅ Ｄｅｐｏｔ（Ｍａｐｌｅｗｏｏｄ，ＭＮ）から入手可能）で製作した。ＴｈｏｒｌａｂｓのＵＶ－Ｃ放射計によるＵＶ－Ｃ強度測定のために、このプロトタイプボックスの底部に直径１．５ｃｍの穴を２つ開けた。プロトタイプボックスの底部の穴のうちの一方は、ＵＶ－Ｃ ＬＥＤのうちの１つの真下に位置決めされ、他方の穴は、ＵＶ－Ｃ ＬＥＤ間の中心に配置された。
【0233】
ＬＥＤのそれぞれに４０ｍＡの電力が供給されている状態で、Ｔｈｏｒｌａｂｓセンサは、ＵＶ－Ｃ ＬＥＤのうちの１つの直下で、２６５ｎｍにおける１１９マイクロワットのＵＶ－Ｃ強度を測定した。ＬＥＤのそれぞれに４０ｍＡの電力が供給されている状態で、Ｔｈｏｒｌａｂｓセンサは、ＬＥＤ間の中心に配置された場合に、９．６マイクロワットを測定した。
【0234】
実施例６
比較実施例４と同様のプロトタイプボックスを製作して、実施例５で説明されたＵＶ－Ｃミラーフィルムを、図２にされるように、光学的に透明な接着剤ＯＣＡ８１７１（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）で内表面に取り付けた。実施例５で説明されたＵＶ－Ｃミラーフィルムを、ＯＣＡ８１７１で、プリント回路基板上のＵＶ－Ｃ ＬＥＤ間の平坦な空間にも取り付けた。
比較実施例４と同様のプロトタイプボックスを製作して、実施例５で説明されたＵＶ－Ｃミラーフィルムを、図２にされるように、光学的に透明な接着剤ＯＣＡ８１７１（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）で内表面に取り付けた。実施例５で説明されたＵＶ－Ｃミラーフィルムを、ＯＣＡ８１７１で、プリント回路基板上のＵＶ－Ｃ ＬＥＤ間の平坦な空間にも取り付けた。
【0235】
ＬＥＤのそれぞれに４０ｍＡの電力が供給されている状態で、Ｔｈｏｒｌａｂｓセンサは、ＵＶ－Ｃ ＬＥＤのうちの１つの直下で、２６５ｎｍにおける１１８マイクロワットのＵＶ－Ｃ強度を測定した。ＬＥＤのそれぞれに４０ｍＡの電力が供給されている状態で、Ｔｈｏｒｌａｂｓセンサは、ＬＥＤ間の中心に配置された場合に、３３マイクロワットを測定した。
【0236】
図中の要素に関する説明は、別段の指示がない限り、他の図中の対応する要素にも等しく適用されるものと理解されたい。本明細書において特定の実施形態が例示され説明されてきたが、図示及び説明されている特定の実施形態は、本開示の範囲を逸脱することなく、様々な代替的実装形態及び／又は等価の実装形態によって置き換えることができる点が、当業者には理解されるであろう。本出願は、本明細書で論じられた特定の実施形態のいずれの適応例又は変形例も包含することが意図されている。それゆえ、本開示は、特許請求の範囲及びその等価物によってのみ限定されることが意図されている。
【0237】
本明細書全体を通して、「一実施形態」、「特定の実施形態」、「１つ以上の実施形態」、又は「ある実施形態」に対する言及は、用語「実施形態」の前に、用語「例示的」が含まれているか否かに関わらず、その実施形態に関連して説明される具体的な特徴部、構造体、材料、又は特性が、本開示の特定の例示的実施形態のうちの、少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。
それゆえ、本明細書全体を通して、様々な箇所における「１つ以上の実施形態では」、「特定の実施形態では」、「一実施形態では」、又は「実施形態では」などの表現の出現は、必ずしも、本開示の特定の例示的実施形態のうちの、同じ実施形態に言及するものではない。更には、特定の特徴部、構造体、材料、又は特性は、１つ以上の実施形態において、任意の好適な方式で組み合わせることができる。
それゆえ、本明細書全体を通して、様々な箇所における「１つ以上の実施形態では」、「特定の実施形態では」、「一実施形態では」、又は「実施形態では」などの表現の出現は、必ずしも、本開示の特定の例示的実施形態のうちの、同じ実施形態に言及するものではない。更には、特定の特徴部、構造体、材料、又は特性は、１つ以上の実施形態において、任意の好適な方式で組み合わせることができる。
【0238】
本明細書は、特定の例示的実施形態を詳細に説明してきたが、前述の説明を理解した上で、これらの実施形態の修正、変形例、及び等価物を容易に想起することができる点が、当業者には理解されるであろう。
したがって、本開示は、上記の例示的実施形態に過度に限定されるものではない点を理解されたい。特に、本明細書で使用するとき、端点による数値範囲の列挙は、その範囲内に包含される全ての数を含む（例えば、１～５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５を含む）ことが意図される。更には、本明細書で使用される全ての数は、用語「約」によって修飾されるものと想定される。
したがって、本開示は、上記の例示的実施形態に過度に限定されるものではない点を理解されたい。特に、本明細書で使用するとき、端点による数値範囲の列挙は、その範囲内に包含される全ての数を含む（例えば、１～５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５を含む）ことが意図される。更には、本明細書で使用される全ての数は、用語「約」によって修飾されるものと想定される。
【0239】
更には、本明細書で参照される全ての刊行物及び特許は、個々の刊行物又は特許それぞれを参照により組み込むことが具体的かつ個別に指示されている場合と同程度に、それらの全体が参照により組み込まれる。
組み込まれている参照文献の諸部分と本出願との間に、不一致又は矛盾がある場合、前述の説明における情報が優先するものとする。
組み込まれている参照文献の諸部分と本出願との間に、不一致又は矛盾がある場合、前述の説明における情報が優先するものとする。
【0240】
様々な例示的実施形態が説明されてきた。これらの実施形態及び他の実施形態は、以下の特許請求の範囲内にある。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【国際調査報告】