红外反射膜以及使用其的层合玻璃的制作方法
【专利说明】红外反射膜以及使用其的层合玻璃
[0001] 说明
[0002] 本发明涉及一种具有至少两个红外反射层且主要用作建筑物和机动车辆等的窗 玻璃的红外反射膜;以及使用其的层合玻璃。 技术背景
[0003] 基于红外辐射的反射或吸收的所谓隔热性能可通过确定JIS R 3106所规定的太 阳得热系数或者IS013837所规定的总太阳透射率(TTS)而评价。TTS越低，则隔热性能越高， 从而可降低空调负荷。TTS的降低可通过在太阳辐射进入的位置处设置反射或吸收组件实 现，从而处理从紫外到红外的阳光光谱范围，然而可见光区域内的透射率的降低通常会导 致窗户能见度降低。此外，在汽车前窗玻璃(风挡玻璃)的情况下，立法规定可见光透射率应 至少为70%，因此很难通过控制可见光的透射率而降低TTS。因此，在汽车风挡玻璃的情况 下，为了降低TTS，所要解决的问题是如何以某种方式通过反射或吸收有效降低红外光谱区 域中的透射率。
[0004] 为了解决该问题，专利文献1公开了一种通过层合多个层，特别是至少6层而形成 的隔热板，其中所述层通过固定胆留型液晶相而形成，在所述液晶相中螺距已被控制，从而 与751-2000nm范围的波长相符。据此，通过层合多个具有不同反射波长的固定胆留型液晶 层，可降低红外光谱区域(780-1700nm)内的透射率。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:外国PCT申请号2011-525154的特许公开译文
[0008] 如果在宽波段范围内显示出高反射率或低透射率，则可降低总太阳得热系数 (TTS)，然而在专利文献1所述技术的情况下，必须层合显著数量的胆留型液晶层以实现TTS的降低，因此加工步骤数量会增大，与此同时，成本上升且产量降低。此外，780-950nm附近 的所谓近红外区域与用于通信目的（例如在遥控装置等的情况下）的波长重叠，因此，尽管 当在该光谱区域内存在高反射或吸收程度时，太阳得热系数降低，然而同时存在可能带来 通信问题的担忧。
[0009] 发明描述
[0010] 本发明所要解决的问题
[0011] 本发明的目的是提供一种红外反射膜，借此可使用利用所述红外反射层的构造以 比迄今为止所用更少的层数有效实现隔热性能；以及提供一种使用其的层合玻璃。
[0012] 所述问题的解决方式
[0013] 作为解决上述问题的艰苦研究的结果，本发明人新发现通过反射红外光谱内的特 定波长区域，可实现与较大数量反射波长情况相比相同水平的有效隔热性能，尽管具有较 高的太阳得热系数。此外，不仅可减少加工步骤，而且在使用该结构下，也不会对近红外区 域产生影响，本发明正是基于这些发现。
[0014] 特别地，本发明的必要结构特征如下：
[0015] (1)-种红外反射膜，其具有至少两个红外反射层，且在这些红外反射层中，至少 一个红外反射层的中心反射波长为1200-1300nm。
[0016] (2)根据上述（1)中所述的红外反射膜，其中在所述至少两个红外反射层中，至少 一个红外反射层的中心反射波长为1200-1300nm，且此外至少一个红外反射层的中心反射 波长为 1500-1600nm〇
[0017] (3)根据上述（1)中所述的红外反射膜，其中在所述至少两个红外反射层中，至少 一个红外反射层的中心反射波长为1200-1300nm，且此外至少一个红外反射层的中心反射 波长为 1000-1100nm〇
[0018] (4)根据上述(1)-(3)中任一项的红外反射膜，其中各红外反射层在中心反射波长 处的透射率不大于50%，且此外反射率为至少30%。
[0019] (5)根据上述（1)-(4)中任一项的红外反射膜，其中红外反射层通过固定胆留型液 晶相而形成。
[0020] (6)-种层合玻璃，其通过将上述（1)-(5)中任一项的红外反射膜插入两片中间膜 之间，然后将这些在两片玻璃之间层合而形成。
[0021] (7)根据(6)中所述的层合玻璃，其中至少一片中间膜包含红外吸收剂。发明效果
[0022] 通过使用本发明的红外反射膜，可抑制室内温度升高且赋予有效的隔热性能。此 外，由于不需要大量胆留型液晶层，可减少加工步骤。此外，可通过使用对包含780-950nm的 近红外区域不产生影响的反射波长结构而减少通信问题。 附图简介
[0023] 图1:图1为在工作实施例1中获得的本发明红外反射膜的光谱。
[0024] 图2:图2为在工作实施例2中获得的红外反射膜的光谱。
[0025] 图3:图3为在对比实施例1中获得的红外反射膜的光谱。
[0026] 图4:图4为用于测量隔热效果的设备的示意图。
[0027] 本发明的实施方式
[0028] 本发明所用的红外反射层具有在所谓的大于780nm的红外区域中反射光的功能。 在本发明中使用了至少两个红外反射层，特征在于在这些层中，至少一个红外反射层的中 心反射波长为1200_1300nm。通过在该波长区域内反射，可显著提高有效隔热效果。此外，通 过使用其中在上述两个或更多个红外反射层中，至少一个红外反射层的中心反射波长为 1200-1300nm且此外至少一个红外反射层的中心反射波长为1500-1600nm或lOOO-llOOnm的 红外反射膜，实现了更高的隔热效果，此外不影响近红外区域(780-950nm附近）中的光的透 射，从而使得可减少通信问题，因此这是优选的;仍进一步优选其中在上述两个或更多个红 外反射层中，至少一个红外反射层的中心反射波长为1200-1300nm，且此外至少一个红外反 射层的中心反射波长为1500_1600nm的红外反射膜。
[0029] 适当调节本发明所用红外反射层在中心反射波长处的光学性质，从而获得目标隔 热性能，但优选透射率不大于70 %且反射率为至少10 % ;进一步优选透射率不大于60%且 反射率为至少20% ;同时仍进一步优选透射率不大于50 %且反射率为至少30%。此外，为了 在用于通信的波长下使用，在780-950nm附近的所谓近红外区域内透射率优选尽可能高，至 少为50%，进一步优选为至少60%，仍进一步优选为至少70%。
[0030] 就本发明所用的红外反射层而言，对其没有特别的限制，条件是它们允许在400- 约900nm范围内透射可见光和近红外区域辐射，且条件是至少一个红外反射层具有使得其 中心反射波长为1200_1300nm的红外反射性能。具有这些性能水平的具体实例包括:所谓的 多层膜，其中叠合具有不同折射率的多个金属氧化物薄膜，从而在所需的波长下反射;包含 螺距经调节以获得所需的选择性反射波长的固定胆留型液晶相的层，如专利文献1所述;如 JP-A-2011-253094所述的具有六边形或盘状的细金属颗粒;和外国PCT申请号9-506837的 特许公开翻译中所述的多层膜，其包含特定的聚酯和一些其他聚合物;然而由于易于设定 中心反射波长，特别优选使用具有高可见光透明性的胆留型液晶。
[0031] 在其中将胆留型液晶用于红外反射层的情况下，单层中的螺旋方向具有相同的方 向。基于单一螺旋方向的通过反射的可能理论最大反射率为50%，因此通过将其与具有相 同反射波长但具有另一螺旋方向的胆留型液晶层合，可呈现更高的红外反射性能。特别地， 为了最大程度地实现本发明的效果，优选例如通过层合总共四个层而构造红外反射膜，包 括：通过固定中心反射波长为12 0 0 -13 0 0 n m的右手螺旋胆留型液晶相加中心反射波长为 1200-1300nm的左手螺旋胆留型液晶相，以及中心反射波长为1500-1600nm的右手螺旋胆甾 型液晶相加中心反射波长为1500-1600nm的左手螺旋胆留型液晶相而形成的层。
[0032] 本发明所用的胆留型液晶可通过将手性试剂与具有潜在向列型液晶特性的材料 混合而制备。当向列型液晶自身具有手性时，其可自身如胆甾型液晶那样以特定螺距取向， 但其分子结构必须加以设计以获得所需的选择性反射波长，因此容易得多地以上述方式使 用手性试剂并调节其添加量。具有潜在向列型液晶特性的材料例如为具有多官能，特别是 双官能聚合性的至少一种非手性向列型可聚合单体。优选的非手性向列型双官能可聚合单 体为通式（I)所示的那些：
[0033] Y2-M-Y3-(A2-Y4)w_Z 2 (I)
[0034] 其中在上式中，Z1和Z2表示相同或不同的可通过其发生聚合的反应性基团，或包含 该类反应性基团的基团（此处，所述反应性基团优选选自c=c双键和c=c三键、环氧基团、 硫杂丙环基团、氮杂丙环基团、氰酸酯基团、硫氰酸酯基团、异氰酸酯基团、羧酸基团、羟基 或氨基，优选c=c双键(例如-ch=ch2、-c(ch3)=ch2或-ch=ch(ch 3)，其中优选前两个）；
[0035] Y1，Y2，Y3 和 Y4 独立地表示化学键、-〇-、-5-、-〇)-〇-、-〇-〇)-、-〇-〇)-〇-、-〇)-5-、-5_ CO-、-C0-N (Ra) -、-N (Ra) -CO-、-N (Ra) -C0-0-、-0-C0-N (Ra) -、-N (Ra) -C0-N (Ra) -、-CH2-0-或- 0_CH2_，优选-C〇-〇-、-〇-C〇-或-〇-C〇-〇-(其中 1^表不氛或Ci-4烷基）；
[0036] A1和A2为相同或不同的选自如下组的间隔基:直链C2-3Q亚烷基，优选(： 2-12亚烷基， 其中可插入氧、硫和/或任选单取代的氮(但其中该插入的基团不彼此相邻，且其中合适的 胺取代基包括Ci-4烷基且