Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP5660051B2 - フィルムミラー、その製造方法、それを用いた太陽熱発電用反射装置 - Google Patents

フィルムミラー、その製造方法、それを用いた太陽熱発電用反射装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5660051B2
JP5660051B2 JP2011547478A JP2011547478A JP5660051B2 JP 5660051 B2 JP5660051 B2 JP 5660051B2 JP 2011547478 A JP2011547478 A JP 2011547478A JP 2011547478 A JP2011547478 A JP 2011547478A JP 5660051 B2 JP5660051 B2 JP 5660051B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
silver
film mirror
film
corrosion inhibitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011547478A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2011077982A1 (ja
Inventor
仁 安達
仁 安達
江黒 弥生
弥生 江黒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2011547478A priority Critical patent/JP5660051B2/ja
Publication of JPWO2011077982A1 publication Critical patent/JPWO2011077982A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5660051B2 publication Critical patent/JP5660051B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/81Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors flexible
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/82Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors characterised by the material or the construction of the reflector
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/08Mirrors
    • G02B5/0808Mirrors having a single reflecting layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/08Mirrors
    • G02B5/0816Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers
    • G02B5/085Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers at least one of the reflecting layers comprising metal
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

本発明は、耐光性及び耐候性に優れ、太陽光に対して良好な正反射率を有するフィルムミラー、その製造方法、それを用いた太陽熱発電用反射装置に関する。
近年、石油、天然ガス等の化石燃料エネルギーに代わる代替エネルギーとしては現在、石炭エネルギー、バイオマスエネルギー、核エネルギー、並びに風力エネルギー及び太陽エネルギー等の自然エネルギーが検討されているが、化石燃料の代替エネルギーとして最も安定しており、かつ量の多い自然エネルギーは、太陽エネルギーであると考えられる。
しかしながら、太陽エネルギーは非常に有力な代替エネルギーであるものの、これを活用する観点からは、(1)太陽エネルギーのエネルギー密度が低いこと、並びに(2)太陽エネルギーの貯蔵及び移送が困難であることが、問題となると考えられる。
これに対して、太陽エネルギーのエネルギー密度が低いという問題は、巨大な反射装置で太陽エネルギーを集めることによって解決することが提案されている。
反射装置は、太陽光による紫外線や熱、風雨、砂嵐などに晒されるため、従来、ガラス製ミラーが用いられてきた。ガラス製ミラーは環境に対する耐久性が高い反面、輸送時に破損したり、質量が重いために、ミラーを設置する架台の強度を持たせるために、プラントの建設費がかさむといった問題があった。
上記問題を解決するために、ガラス製ミラーを樹脂製反射シートに置き換えることが考えられてきたが(例えば特許文献1参照)、樹脂は外部環境に対して弱く、また反射層に銀などの金属を用いると、樹脂層を介して酸素や水蒸気、硫化水素などが透過し、銀を腐食してしまうといった問題もあり、樹脂製ミラーの適用は困難であった。
太陽光を集光する目的において、高い反射率を得るという観点では、特許文献2に開示されているように、金属層を可視光領域の反射率の高い銀で構成することが好ましい。しかしながら、銀は耐候性に劣り、酸素・水蒸気・硫黄などで劣化しやすいという問題がある。
この問題に対し、特許文献2においては、プラスチック基板が銀膜層の保護層として機能していると考えられる。しかしながら、プラスチックは空気中の水蒸気や酸素を透過しやすいため、酸化により銀が劣化することにより、ミラーの反射率が低下するという問題も招いてしまう。
さらに、太陽光を反射する目的でミラーを使用する場合、ミラーを屋外で使用することが多い。屋外で使用する場合には、ミラーが風雨に曝されることになり、そのような厳しい環境下では銀の酸化劣化が早まり、ミラーの反射率の低下の問題はより顕著な問題となる。
銀の腐食防止技術については、銀層の光入射面側の隣接層として樹脂層等腐食防止層を塗設する方法が既に知られている(例えば特許文献3参照)。しかしながら、このような技術でも太陽光反射用のミラーとして用いられた場合には、屋外の厳しい環境下におかれるため、腐食に対して十分な効果が得られず、反射率の低下を十分に解消することができなかった。
また、銀ミラーの劣化を防止する一つの手段として、紫外線吸収剤と腐食防止剤を含有する層を銀の上層として設ける方法も提案されている(例えば特許文献4参照)。
しかしながら、フィルムミラーが太陽熱発電用反射装置として用いられる場合、常に風雨や太陽光照射に晒されることとなるため、従来の鏡等の用途と比較すると温湿度の変化が非常に大きな条件で用いられることとなる。このような条件下においては、上述の技術を採用した場合には、腐食防止剤を含有する層と隣接する層との間で膜浮きや膜剥がれが発生したり、隣接する銀反射層との界面で変形が生じて正反射率の低下を引き起こす場合があることが判明した。
また、一方、太陽光反射用ミラーとして使用された場合においては、紫外線吸収剤自体が、経年劣化することで紫外線吸収機能が弱まるにしたがって、銀の光入射面から遠い側から劣化が進み、正反射率の低下を引き起こす問題が発生した。太陽熱発電用の反射ミラーにおいては、太陽光を所望の位置に集光させる必要があるため、高い反射率を維持するだけでなく、高い正反射率を維持する必要があり、銀の裏側からの劣化が正反射率の低下を引き起こすことで問題となることが判明した。また、特許文献4では、銀よりもイオン化傾向の高い銅等の金属層を、光入射面から遠い側の銀の隣接層として設けて銀の犠牲防蝕層とすることで、銀の腐食を防止する方法も検討されている。しかしながら、このような方法を用いた場合には、犠牲防蝕層は銀よりも腐食しやすいため、犠牲防蝕層の劣化が進行し、犠牲防食層に変形が生じることで、やはり、銀面の正反射率が低下し、ミラーの高い正反射率を維持することが困難になるといった問題が生じることが分かってきた。
特開2005−59382号公報 特開平6−38860号公報 特開2002−122717号公報 米国特許出願公開第2006/0181765号明細書
上記問題・状況をかんがみて、本発明者らが検討した結果、上記の膜剥がれや正反射率の低下等の問題は、腐食防止剤が、高温下で溶出することで、隣接層との界面に膜浮きが発生することに起因することが分かった。
また、銀ミラーの裏側からの劣化による正反射率の低下の問題は、銀層を透過した紫外線によりもたらされることを、本発明者らは、見出した。フィルムミラーを太陽熱発電用の反射装置として用いる場合、ガラス製のミラーに対してフィルムミラーは自己支持性が弱いため、金属等の支持体上に貼りあわされて用いられる。また、銀層は320nm以下の紫外線を透過する性質があり、銀層を透過した紫外線は、銀層の下層(光入射側から遠い側)の層を透過した後、支持体により反射されて再度銀層の下層に入射することとなる。そのため、紫外線により銀層の下層が劣化するか、又は銀層と下層との間が励起されることで銀層の劣化が進むことで、銀層の正反射率の低下を引き起こすことが見出された。
従って、本発明の解決課題は、反射層である銀層の劣化による正反射率の低下を防止するとともに、軽量で柔軟性があり、製造コストを抑え大面積化・大量生産することのできる耐光性及び耐候性に優れ、太陽光に対して良好な正反射率を有するフィルムミラー、その製造方法、及びそれを用いた太陽熱発電用反射装置を提供することである。
本発明に係る上記課題は、下記の手段により解決される。
1.樹脂基材上に、構成層として少なくとも、接着層、銀反射層、及び上部隣接層がこの順に設けられたフィルムミラーであって、少なくとも前記上部隣接層がバインダーと銀の腐食防止剤とを含有し
前記腐食防止剤が、銀に対して吸着性を有する複素環式化合物であり、その融点が25℃以上であることを特徴とするフィルムミラー。
2.樹脂基材上に、構成層として少なくとも、接着層、銀反射層、及び上部隣接層がこの順に設けられたフィルムミラーであって、前記接着層と上部隣接層の両方が、バインダーと銀の腐食防止剤とを含有していることを特徴とするフィルムミラー。
3.樹脂基材上に、構成層として少なくとも、接着層、銀反射層、及び上部隣接層がこの順に設けられたフィルムミラーであって、少なくとも前記上部隣接層がバインダーと銀の腐食防止剤とを含有し、
前記接着層が酸化防止剤を含有し、かつ前記上部隣接層が銀に対する吸着性を有する前記腐食防止剤を含有していることを特徴とするフィルムミラー。
.前記腐食防止剤が、銀に対する吸着性を有する腐食防止剤であることを特徴とする前記第又は前記第3項に記載のフィルムミラー。
.前記腐食防止剤が、銀に対して吸着性を有する複素環式化合物であり、その融点が25℃以上であることを特徴とする前記第からまでのいずれか一項に記載のフィルムミラー。
.前記接着層と上部隣接層の両方が、前記バインダーと銀の腐食防止剤とを含有していることを特徴とする前記第1項又は第3項に記載のフィルムミラー。
.前記腐食防止剤が、酸化防止剤であることを特徴とする前記第1項又は第2項に記載のフィルムミラー。
.前記接着層が酸化防止剤を含有し、かつ前記上部隣接層が銀に対する吸着性を有する前記腐食防止剤を含有していることを特徴とする前記第1項、第2項又は第7項のいずれか一項に記載のフィルムミラー。
.前記上部隣接層の上側に、ガスバリア層を有することを特徴とする前記第1項から第項までのいずれか一項に記載のフィルムミラー。
10.前記フィルムミラーの最外層として傷防止層を有することを特徴とする前記第1項から第項までのいずれか一項に記載のフィルムミラー。
11.前記樹脂基材上に設けられた構成層のうちいずれか一層に、紫外線吸収剤を含有することを特徴とする前記第1項から第10項までのいずれか一項に記載のフィルムミラー。
12.前記樹脂基材を含めた層全体の厚さが、75〜250μmの範囲内であることを特徴とする前記第1項から第11項までのいずれか一項に記載のフィルムミラー。
13.前記第1項から第12項までのいずれか一項に記載のフィルムミラーを製造するフィルムミラーの製造方法であって、前記銀反射層を銀蒸着によって形成する工程を有することを特徴とするフィルムミラーの製造方法。
14.前記第1項から第12項までのいずれか一項に記載のフィルムミラーを用いた太陽熱発電用反射装置であって、前記樹脂基材を挟んで前記銀反射層を有する側と反対側の樹脂基材面に塗設された粘着層を介して、金属基材上に当該フィルムミラーを貼り付けて形成されたことを特徴とする太陽熱発電用反射装置。
本発明の上記手段により、銀反射層の劣化による正反射率の低下を防止するとともに、軽量で柔軟性があり、製造コストを抑え大面積化・大量生産することのできる耐光性及び耐候性に優れ、太陽光に対して良好な正反射率を有するフィルムミラー、その製造方法、及びそれを用いた太陽熱発電用反射装置を提供することができる。
なお、本発明の形態によれば、銀の上部隣接層にバインダーと腐食防止剤を含有する層を設けることで、反射層の反射率の低下を抑制できるとともに、銀層の下層として設けられる接着層としてバインダーと腐食防止剤を含有する層を設けることで、銀反射層を透過した紫外線により銀反射層が裏面から劣化することで正反射率が低下する問題を効果的に抑制することが可能となる。また、銀反射層の下層として、銅層等の犠牲防蝕層を設けた場合は、犠牲防蝕層自体の劣化により正反射率の低下を引き起こすことが考えられるが、バインダーと腐食防止剤とを含有する層とすることで、このような問題を抑制することができる。
本発明のフィルムミラーは、樹脂基材上に、構成層として少なくとも、接着層、銀反射層、及び上部隣接層がこの順に設けられたフィルムミラーであって、少なくとも前記上部隣接層がバインダーと銀の腐食防止剤とを含有していることを特徴とする。この特徴は、請求項1から請求項12までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。
本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、前記腐食防止剤が、銀に対する吸着性を有する腐食防止剤であることが好ましい。また、当該腐食防止剤が、銀に対して吸着性を有する複素環式化合物であり、その融点が25℃以上であることが好ましい。
本発明の実施態様としては、前記接着層と上部隣接層の両方が、バインダーと銀の腐食防止剤とを含有している態様であることも好ましい。また、当該腐食防止剤が、酸化防止剤であることも好ましい。さらに、前記接着層が前記酸化防止剤を含有し、かつ前記上部隣接層が銀に対する吸着性を有する前記腐食防止剤を含有している態様であることが好ましい。
本発明においては、前記上部隣接層の上側に、ガスバリア層を有することが好ましい。また、前記フィルムミラーの最外層として傷防止層を有することが好ましい。さらに、前記樹脂基材上に設けられた構成層のうちいずれか一層に、紫外線吸収剤を含有することが好ましい。
本発明においては、前記脂基材を含めた層全体の厚さが、75〜250μmの範囲内であることが好ましい。
本発明のフィルムミラーを製造するフィルムミラーの製造方法としては、前記銀反射層を銀蒸着によって形成する工程を有する態様の製造方法であることが好ましい。
本発明のフィルムミラーを用いた太陽熱発電用反射装置としては、前記樹脂基材を挟んで前記銀反射層を有する側と反対側の樹脂基材面に塗設された粘着層を介して、金属基材上に当該フィルムミラーを貼り付けて形成された態様の太陽熱発電用反射装置であることが好ましい。
以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
(フィルムミラーの構成概要)
本発明のフィルムミラーは、樹脂基材上に、構成層として少なくとも、接着層、銀反射層、及び上部隣接層がこの順に設けられたフィルムミラーがこの順に設けられたフィルムミラーであることを特徴とする。構成層として、当該接着層、銀反射層、及び上部隣接層の他に、ガスバリア層、傷防止層等の特別な機能層を設けることも好ましい態様である。
(樹脂基材)
本発明に係る樹脂基材としては、従来公知の種々の樹脂フィルムを用いることができる。例えば、セルロースエステル系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリカーボネート系フィルム、ポリアリレート系フィルム、ポリスルホン(ポリエーテルスルホンも含む)系フィルム、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、セロファン、セルロースジアセテートフィルム、セルローストリアセテートフィルム、セルロースアセテートプロピオネートフィルム、セルロースアセテートブチレートフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレンビニルアルコールフィルム、シンジオタクティックポリスチレン系フィルム、ポリカーボネートフィルム、ノルボルネン系樹脂フィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、ポリエーテルケトンイミドフィルム、ポリアミドフィルム、フッ素樹脂フィルム、ナイロンフィルム、ポリメチルメタクリレートフィルム、アクリルフィルム等を挙げることができる。中でも、ポリカーボネート系フィルム、ポリエステル系フィルム、ノルボルネン系樹脂フィルム、及びセルロースエステル系フィルムが好ましい。
特にポリエステル系フィルム、セルロースエステル系フィルムを用いることが好ましく、溶融流延製膜で製造されたフィルムであっても、溶液流延製膜で製造されたフィルムであってもよい。
当該樹脂基材の厚さは、樹脂の種類及び目的等に応じて適切な厚さにすることが好ましい。例えば、一般的には、10〜300μmの範囲内である。好ましくは20〜200μm、更に好ましくは30〜100μmである。
(接着層)
本発明に係る接着層は銀反射層と樹脂基材(樹脂フィルム)との接着性を高める機能があるものであれば特に限定はないが、樹脂からなることが好ましい。従って、当該接着層は、樹脂基材(樹脂フィルム)と金属反射層とを密着する密着性、金属反射層を真空蒸着法等で形成する時の熱にも耐え得る耐熱性、及び金属反射層が本来有する高い反射性能を引き出すための平滑性が必要である。
当該接着層に使用するバインダーとしての樹脂は、上記の密着性、耐熱性、及び平滑性の条件を満足するものであれば特に制限はなく、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体系樹脂等の単独又はこれらの混合樹脂が使用でき、耐候性の点からポリエステル系樹脂とメラミン系樹脂の混合樹脂が好ましく、さらにイソシアネート等の硬化剤を混合した熱硬化型樹脂とすればより好ましい。
当該接着層の厚さは、密着性、平滑性、反射材の反射率等の観点から、0.01〜3μmが好ましく、より好ましくは0.1〜1μmである。
接着層の形成方法は、グラビアコート法、リバースコート法、ダイコート法等、従来公知のコーティング方法が使用できる。
(銀反射層)
本発明に係る銀反射層の形成法としては、湿式法及び乾式法のどちらも使用することができる。
湿式法とは、めっき法の総称であり、溶液から金属を析出させ膜を形成する方法である。具体例をあげるとすれば、銀鏡反応などがある。
一方、乾式法とは、真空成膜法の総称であり、具体的に例示するとすれば、抵抗加熱式真空蒸着法、電子ビーム加熱式真空蒸着法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト真空蒸着法、スパッタ法などがある。とりわけ、本発明には連続的に成膜するロールツーロール方式が可能な蒸着法が好ましく用いられる。すなわち、本発明のフィルムミラーを製造するフィルムミラーの製造方法としては、当該銀反射層を銀蒸着によって形成する工程を有する態様の製造方法であることが好ましい。
当該銀反射層の厚さは、反射率等の観点から、10〜200nmが好ましく、より好ましくは30〜150nmである。
本発明において、銀反射層は支持体に対して光線入射側にあっても、その反対側にあっても良いが、支持体が樹脂であることから、光線による樹脂劣化を防止する目的から、光線入射側に位置する方が好ましい。
(上部隣接層)
本発明のフィルムミラーに用いられる上部隣接層は、銀反射層の樹脂基材(支持体)から遠い側に隣接し、腐食防止剤を含み、銀の腐食劣化を防ぐとともに、銀反射層の傷防止及び、上部隣接層の外側に形成されるバリア層や傷防止層との接着力向上に寄与するものである。
当該上部隣接層に使用するバインダーとしての樹脂は、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂等の単独又はこれらの混合樹脂が使用でき、耐候性の点からポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂が好ましく、さらにイソシアネート等の硬化剤を混合した熱硬化型樹脂とすればより好ましい。
イソシアネートは、TDI(トリレンジイソシアネート)系、XDI(キシレンジイソシアネート)系、MDI(メチレンジイソシアネート)系、HMDI(ヘキサメチレンジイソシアネート)系等の従来から使用されてきた各種イソシアネートが使用可能であるが、耐候性の点から、XDI系、MDI系、HMDI系のイソシアネートを使用するのが好ましい。
上部隣接層の厚さは、密着性、耐候性等の観点から、0.01〜3μmが好ましく、より好ましくは0.1〜1μmである。
上部隣接層の形成方法は、グラビアコート法、リバースコート法、ダイコート法等、従来公知のコーティング方法が使用できる。
(腐食防止剤)
本発明のフィルムミラーに用いられる銀反射層の腐食防止剤には、大別して、銀に対する吸着性を有する腐食防止剤と酸化防止剤が好ましく用いられる。
ここで、「腐食」とは、金属(銀)がそれをとり囲む環境物質によって、化学的又は電気化学的に浸食されるか若しくは材質的に劣化する現象をいう(JIS Z0103−2004参照)。
本発明のフィルムミラーは、前記接着層が酸化防止剤を含有し、かつ前記上部隣接層が銀に対する吸着性を有する腐食防止剤を含有している態様であることが好ましい。
なお、腐食防止剤の含有量は、使用する化合物によって最適量は異なるが、一般的には、0.1〜1.0/mの範囲内であることが好ましい。
〈銀に対する吸着性を有する腐食防止剤〉
銀に対する吸着性を有する腐食防止剤としては、アミン類及びその誘導体、ピロール環を有する化合物、トリアゾール環を有する化合物、ピラゾール環を有する化合物、チアゾール環を有する化合物、イミダゾール環を有する化合物、インダゾール環を有する化合物、銅キレート化合物類、チオ尿素類、メルカプト基を有する化合物、ナフタレン系の少なくとも一種又はこれらの混合物から選ばれることが望ましい。
アミン類及びその誘導体としては、エチルアミン、ラウリルアミン、トリ−n−ブチルアミン、O−トルイジン、ジフェニルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、2N−ジメチルエタノールアミン、2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール、アセトアミド、アクリルアミド、ベンズアミド、p−エトキシクリソイジン、ジシクロヘキシルアンモニウムナイトライト、ジシクロヘキシルアンモニウムサリシレート、モノエタノールアミンベンゾエート、ジシクロヘキシルアンモニウムベンゾエート、ジイソプロピルアンモニウムベンゾエート、ジイソプロピルアンモニウムナイトライト、シクロヘキシルアミンカーバメイト、ニトロナフタレンアンモニウムナイトライト、シクロヘキシルアミンベンゾエート、ジシクロヘキシルアンモニウムシクロヘキサンカルボキシレート、シクロヘキシルアミンシクロヘキサンカルボキシレート、ジシクロヘキシルアンモニウムアクリレート、シクロヘキシルアミンアクリレート等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。
ピロール環を有する物としては、N−ブチル−2,5−ジメチルピロール、N−フェニル−2,5−ジメチルピロール、N−フェニル−3−ホルミル−2,5−ジメチルピロール、N−フェニル−3,4−ジホルミル−2,5−ジメチルピロール等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。
トリアゾール環を有する化合物としては、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、3−ヒドロキシ−1,2,4−トリアゾール、3−メチル−1,2,4−トリアゾール、1−メチル−1,2,4−トリアゾール、1−メチル−3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、4−メチル−1,2,3−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール、4,5,6,7−テトラハイドロトリアゾール、3−アミノ−1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−5−メチル−1,2,4−トリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、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′−tert−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−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−4−オクトキシフェニル)ベンゾトリアゾール等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。
ピラゾール環を有する化合物としては、ピラゾール、ピラゾリン、ピラゾロン、ピラゾリジン、ピラゾリドン、3,5−ジメチルピラゾール、3−メチル−5−ヒドロキシピラゾール、4−アミノピラゾール等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。
チアゾール環を有する化合物としては、チアゾール、チアゾリン、チアゾロン、チアゾリジン、チアゾリドン、イソチアゾール、ベンゾチアゾール、2−N,N−ジエチルチオベンゾチアゾール、P−ジメチルアミノベンザルロダニン、2−メルカプトベンゾチアゾール等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。
イミダゾール環を有する化合物としては、イミダゾール、ヒスチジン、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロメチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、4−フォルミルイミダゾール、2−メチル−4−フォルミルイミダゾール、2−フェニル−4−フォルミルイミダゾール、4−メチル−5−フォルミルイミダゾール、2−エチル−4−メチル−5−フォルミルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−4−フォルミルイミダゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。
インダゾール環を有する化合物としては、4−クロロインダゾール、4−ニトロインダゾール、5−ニトロインダゾール、4−クロロ−5−ニトロインダゾール等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。
銅キレート化合物類としては、アセチルアセトン銅、エチレンジアミン銅、フタロシアニン銅、エチレンジアミンテトラアセテート銅、ヒドロキシキノリン銅等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。
チオ尿素類としては、チオ尿素、グアニルチオ尿素等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。
メルカプト基を有する化合物としては、すでに上記に記載した材料も加えれば、メルカプト酢酸、チオフェノール、1,2−エタンジオール、3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、1−メチル−3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、グリコールジメルカプトアセテート、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。
ナフタレン系としては、チオナリド等が挙げられる。
〈銀に対して吸着性を有し、かつ融点が25℃以上の複素環式化合物〉
銀に対して吸着性を有する複素環式化合物で、かつその融点が25℃以上である腐食防止剤としては、ピロール環を有する化合物、トリアゾール環を有する化合物、ピラゾール環を有する化合物、チアゾール環を有する化合物、イミダゾール環を有する化合物、インダゾール環を有する化合物、メルカプト基を有する複素環式化合物等の少なくとも一種又はこれらの混合物から選ばれることが望ましい。
本発明において用いられる銀に対して吸着性を有する複素環式化合物で、かつ融点25℃以上の腐食防止剤の具体例としては、以下の化合物を挙げることができる。
ピロール環を有する物としては、N−ブチル−2,5−ジメチルピロール、N−フェニル−2,5−ジメチルピロール、N−フェニル−3−ホルミル−2,5−ジメチルピロール、N−フェニル−3,4−ジホルミル−2,5−ジメチルピロール等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。
トリアゾール環を有する化合物としては、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、3−ヒドロキシ−1,2,4−トリアゾール、3−メチル−1,2,4−トリアゾール、1−メチル−1,2,4−トリアゾール、1−メチル−3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、4−メチル−1,2,3−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール、4,5,6,7−テトラハイドロトリアゾール、3−アミノ−1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−5−メチル−1,2,4−トリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、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′−tert−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−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−4−オクトキシフェニル)ベンゾトリアゾール等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。
ピラゾール環を有する化合物としては、ピラゾール、ピラゾリン、ピラゾロン、ピラゾリジン、ピラゾリドン、3,5−ジメチルピラゾール、3−メチル−5−ヒドロキシピラゾール、4−アミノピラゾール等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。
チアゾール環を有する化合物としては、チアゾール、チアゾリン、チアゾロン、チアゾリジン、チアゾリドン、イソチアゾール、ベンゾチアゾール、2−N,N−ジエチルチオベンゾチアゾール、P−ジメチルアミノベンザルロダニン、2−メルカプトベンゾチアゾール等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。
イミダゾール環を有する化合物としては、イミダゾール、ヒスチジン、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロメチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、4−フォルミルイミダゾール、2−メチル−4−フォルミルイミダゾール、2−フェニル−4−フォルミルイミダゾール、4−メチル−5−フォルミルイミダゾール、2−エチル−4−メチル−5−フォルミルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−4−フォルミルイミダゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。
インダゾール環を有する化合物としては、4−クロロインダゾール、4−ニトロインダゾール、5−ニトロインダゾール、4−クロロ−5−ニトロインダゾール等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。
チオ尿素類としては、チオ尿素、グアニルチオ尿素等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。
メルカプト基を有する化合物としては、すでに上記に記載した材料も加えれば、3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、1−メチル−3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。
〈酸化防止剤〉
本発明のフィルムミラーに用いられる銀反射層の腐食防止剤としては、酸化防止剤を用いることもできる。
酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、チオール系酸化防止剤及びホスファイト系酸化防止剤を使用することが好ましい。
フェノール系酸化防止剤としては、例えば、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、2,2′−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、テトラキス−〔メチレン−3−(3′,5′−ジ−t−ブチル−4′−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、4,4′−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4′−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,3,5−トリス(3′,5′−ジ−t−ブチル−4′−ヒドロキシベンジル)−S−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)トリオン、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、トリエチレングリコールビス〔3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、3,9−ビス[1,1−ジ−メチル−2−〔β−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ〕エチル]−2,4,8,10−テトラオキオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン等が挙げられる。特に、フェノール系酸化防止剤としては、分子量が550以上のものが好ましい。
チオール系酸化防止剤としては、例えば、ジステアリル−3,3′−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−(β−ラウリル−チオプロピオネート)等を挙げられる。
ホスファイト系酸化防止剤としては、例えば、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ジ(2,6−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス−(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)−ペンタエリスリトールジホスファイト、テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)4,4′−ビフェニレン−ジホスホナイト、2,2′−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)オクチルホスファイト等が挙げられる。
なお、本発明においては、上記酸化防止剤と下記の光安定剤を併用することもできる。
ヒンダードアミン系の光安定剤としては、例えば、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロネート、1−メチル−8−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−セバケート、1−[2−〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕エチル]−4−〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ベンゾイルオキシ−2,2、6,6−テトラメチルピペリジン、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタン−テトラカルボキシレート、トリエチレンジアミン、8−アセチル−3−ドデシル−7,7,9,9−テトラメチル−1,3,8−トリアザスピロ[4,5]デカン−2,4−ジオン等が挙げられる。
その他ニッケル系紫外線安定剤として、〔2,2′−チオビス(4−t−オクチルフェノレート)〕−2−エチルヘキシルアミンニッケル(II)、ニッケルコンプレックス−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル・リン酸モノエチレート、ニッケル・ジブチル−ジチオカーバメート等も使用することが可能である。
特にヒンダードアミン系の光安定剤としては、3級のアミンのみを含有するヒンダードアミン系の光安定剤が好ましく、具体的には、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロネート、又は1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジノール/トリデシルアルコールと1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸との縮合物が好ましい。
(ガスバリア層)
本発明に係るガスバリア層は、湿度の変動、特に高湿度による樹脂基材及び当該樹脂基材で保護される各種機能素子等の劣化を防止するためのものであるが、特別の機能・用途を持たせたものであっても良く、上記特徴を維持する限りにおいて、種々の態様のガスバリア層を設けることができる。本発明においては、前記上部隣接層の上側に、ガスバリア層を設けることが好ましい。
当該ガスバリア層の防湿性としては、40℃、90%RHにおける水蒸気透過度が、100g/m・day/μm以下、好ましくは50g/m・day/μm以下、更に好ましくは20g/m・day/μm以下となるように当該ガスバリア層の防湿性を調整することが好ましい。また。酸素透過度としては、測定温度23℃、湿度90%RHの条件下で、0.6ml/m/day/atm以下であることが好ましい。
本発明に係るガスバリア層に関しては、その形成方法において特に制約は無いが、無機酸化物膜のセラミック前駆体を塗布した後に、塗布膜を加熱及び/又は紫外線照射により、無機酸化物膜を形成する方法が好ましく用いられる。
〈セラミック前駆体〉
本発明に係るガスバリア層は、加熱により無機酸化物膜を形成するセラミック前駆体を塗布した後に、一般的な加熱方法が適用して形成することできるが、局所的加熱により形成することが好ましい。当該セラミック前駆体は、ゾル状の有機金属化合物又はポリシラザンが好ましい。
〈有機金属化合物〉
本発明に係る有機金属化合物は、ケイ素(Si)、アルミニウム(Al)、リチウム(Li)、ジルコニウム(Zr)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、亜鉛(Zn)、バリウム(Ba)、インジウム(In)、スズ(Sn)、ランタン(La)、イットリウム(Y)、及びニオブ(Nb)のうちの少なくとも一つの元素を含有することが好ましい。特に、当該有機金属化合物が、ケイ素(Si)、アルミニウム(Al)、リチウム(Li)、ジルコニウム(Zr)、チタン(Ti)、亜鉛(Zn)、及びバリウム(Ba)のうちの少なくとも一つの元素を含有することが好ましい。さらに、ケイ素(Si)、アルミニウム(Al)、及びリチウム(Li)のうちの少なくとも一つの元素を含有することが好ましい。
有機金属化合物としては、加水分解が可能なものであればよく、特に限定されるものではないが、好ましい有機金属化合物としては、金属アルコキシドが挙げられる。
前記金属アルコキシドは、下記一般式(1)で表される。
一般式(1):MR (ORn−m
前記一般式(1)において、Mは、酸化数nの金属を表す。R及びRは、各々独立に、アルキル基を表す。mは、0〜(n−1)の整数を表す。R及びRは、同一でもよく、異なっていてもよい。R及びRとしては、炭素原子4個以下のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基CH(以下、Meで表す。)、エチル基C(以下、Etで表す)、プロピル基C(以下、Prで表す。)、イソプロピル基i−C(以下、i−Prで表す。)、ブチル基C(以下、Buで表す)、イソブチル基i−C(以下、i−Buで表す)等の低級アルキル基がより好ましい。
前記一般式(1)で表される金属アルコキシドとしては、例えば、リチウムエトキシドLiOEt、ニオブエトキシドNb(OEt)、マグネシウムイソプロポキシドMg(OPr−i)、アルミニウムイソプロポキシドAl(OPr−i)、亜鉛プロポキシドZn(OPr)、テトラエトキシシランSi(OEt)、チタンイソプロポキシドTi(OPr−i)、バリウムエトキシドBa(OEt)、バリウムイソプロポキシドBa(OPr−i)、トリエトキシボランB(OEt)、ジルコニウムプロポキシドZn(OPr)、ランタンプロポキシドLa(OPr)、イットリウムプロポキシドY(OPr)、鉛イソプロポキシドPb(OPr−i)等が好適に挙げられる。これらの金属アルコキシドは何れも市販品があり、容易に入手することができる。また、金属アルコキシドは、部分的に加水分解して得られる低縮合物も市販されており、これを原料として使用することも可能である。
〈無機酸化物〉
本発明に係る無機酸化物は、上記有機金属化合物を原料とするゾルから局所的加熱により形成されたものであることを特徴とする。したがって、有機金属化合物に含有されているケイ素(Si)、アルミニウム(Al)、ジルコニウム(Zr)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、亜鉛(Zn)、バリウム(Ba)、インジウム(In)、スズ(Sn)、ニオブ(Nb)等の元素の酸化物であることを特徴とする。
例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム等である。これらのうち、好ましくは、酸化ケイ素である。
本発明において、有機金属化合物から無機酸化物を形成する方法としては、いわゆるゾル−ゲル法及びポリシラザンを塗布する方法を用いることが好ましい。
〈ゾル−ゲル法〉
ここで、「ゾル−ゲル法」とは、有機金属化合物を加水分解すること等により、水酸化物のゾルを得て、脱水処理してゲルとし、さらにこのゲルを加熱処理することで、ある一定の形状(フィルム状、粒子状、繊維状等)の金属酸化物ガラスを調製する方法をいう。異なる複数のゾル溶液を混合する方法、他の金属イオンを添加する方法等により、多成分系の金属酸化物ガラスを得ることも可能である。
具体的には、下記工程を有するゾル−ゲル法で、無機酸化物を製造することが好ましい。
すなわち、少なくとも水及び有機溶媒を含有する反応液中で、ホウ素イオン存在下にてハロゲンイオンを触媒として、pHを4.5〜5.0に調整しながら、有機金属化合物を加水分解及び脱水縮合して反応生成物を得る工程、及び該反応生成物を200℃以下の温度で加熱してガラス化する工程、を有するゾル−ゲル法により製造されてなることが、高温熱処理による微細孔の発生や膜の劣化等が発生しないという観点から、特に好ましい。
前記ゾル−ゲル法において、原料として用いられる有機金属化合物としては、加水分解が可能なものであればよく、特に限定されるものではないが、好ましい有機金属化合物としては、前記金属アルコキシドが挙げられる。
上記ゾル−ゲル法において、前記有機金属化合物は、そのまま反応に用いてもよいが、反応の制御を容易にするため溶媒で希釈して用いることが好ましい。希釈用溶媒は、前記有機金属化合物を溶解することができ、かつ水と均一に混合することができるものであればよい。そのような希釈用溶媒としては、脂肪族の低級アルコール、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、及びそれらの混合物が好適に挙げられる。また、ブタノールとセロソルブとブチルセロソルブの混合溶媒、あるいはキシロールとセロソルブアセテートとメチルイソブチルケトンとシクロヘキサンの混合溶媒などを使用することもできる。
前記有機金属化合物において、金属がCa、Mg、Al等である場合には、反応液中の水と反応して水酸化物を生成したり、炭酸イオンCO 2−が存在すると炭酸塩を生成して沈殿を生ずるため、反応液に隠蔽剤としてトリエタノールアミンのアルコール溶液を添加することが好ましい。溶媒に混合溶解するときの前記有機金属化合物の濃度としては、70質量%以下が好ましく、5〜70質量%の範囲に希釈して使用することがより好ましい。
前記ゾル−ゲル法において用いられる反応液は、少なくとも水及び有機溶媒を含有する。前記有機溶媒としては、水及び酸、アルカリと均一な溶液をつくるものであればよく、通常、前記有機金属化合物の希釈に用いる脂肪族の低級アルコール類と同様のものが好適に挙げられる。前記脂肪族の低級アルコール類の中でも、メタノール、エタノールより、炭素数の多いプロパノール、イソプロパノール、ブタノール、及びイソブタノールが好ましい。これは、生成する金属酸化物ガラスの膜の成長が安定であるためである。前記反応液において、水の割合としては、水の濃度として0.2〜50mol/Lの範囲が好ましい。
前記ゾル−ゲル法においては、前記反応液中において、ホウ素イオンの存在下にて、ハロゲンイオンを触媒として、有機金属化合物を加水分解する。前記ホウ素イオンB3+を与える化合物としては、トリアルコキシボランB(OR)が好適に挙げられる。その中でも、トリエトキシボランB(OEt)がより好ましい。また、前記反応液中のB3+イオン濃度としては、1.0〜10.0mol/Lの範囲が好ましい。
前記ハロゲンイオンとしては、フッ素イオン及び/又は塩素イオンが好適に挙げられる。即ち、フッ素イオン単独、塩素イオン単独でもよく、これらの混合物でもよい。用いる化合物としては、上記反応液中でフッ素イオン及び/又は塩素イオンを生ずるものであればよく、例えば、フッ素イオン源として、フッ化水素アンモニウムNHHF・HF、フッ化ナトリウムNaF等が好適に挙げられ、塩素イオン源として、塩化アンモニウムNHCl等が好適に挙げられる。
前記反応液中の前記ハロゲンイオンの濃度としては、製造しようとする無機マトリックスを有する無機組成物からなるフィルムの膜厚や、その他の条件によって異なるが、一般的には、触媒を含む前記反応液の合計質量に対して、0.001〜2mol/kg、特に0.002〜0.3mol/kgの範囲が好ましい。ハロゲンイオンの濃度が0.001mol/kgより低いと、有機金属化合物の加水分解が十分に進行し難くなり、膜の形成が困難となる。又ハロゲンイオンの濃度が2mol/kgを超えると、生成する無機マトリックス(金属酸化物ガラス)が不均一になり易いため、いずれも好ましくない。
なお、反応時に使用したホウ素に関しては、得られる無機マトリックスの設計組成中にB成分として含有させる場合は、その含有量に応じた有機ホウ素化合物の計算量を添加したまま生成物とすればよく、またホウ素を除去したいときは、成膜後、溶媒としてのメタノールの存在下、又はメタノールに浸漬して加熱すればホウ素はホウ素メチルエステルとして蒸発させて除去することができる。
前記有機金属化合物を、加水分解及び脱水縮合して反応生成物を得る工程においては、通常所定量の前記有機金属化合物を所定量の水及び有機溶媒を含有する混合溶媒に混合溶解した主剤溶液、ならびに所定量の前記ハロゲンイオンを含有する所定量の反応液を、所定の比で混合し十分に攪拌して均一な反応溶液とした後、酸又はアルカリで反応溶液のpHを希望の値に調整し、数時間熟成することにより進行させて反応生成物を得る。前記ホウ素化合物は、主剤溶液又は反応液に予め所定量を混合溶解しておく。また、アルコキシボランを用いる場合は、他の有機金属化合物と共に主剤溶液に溶解するのが有利である。
前記反応溶液のpHは、目的によって選択され、無機マトリックス(金属酸化物ガラス)を有する無機組成物からなる膜(フィルム)の形成を目的とするときは、例えば、塩酸等の酸を用いてpHを4.5〜5の範囲に調整して熟成するのが好ましい。この場合は、例えば、指示薬としてメチルレッドとブロモクレゾールグリーンとを混合したもの等を用いると便利である。
なお、前記ゾル−ゲル法においては、同一成分の同一濃度の主剤溶液、及び反応液(B3+及びハロゲンイオンを含む。)を所定のpHに調整しながら、逐次同一割合で追加添加することにより簡単に継続して、反応生成物を製造することもできる。なお、前記反応溶液の濃度は±50質量%の範囲で、水(酸又はアルカリを含む。)の濃度は、±30質量%の範囲で、及びハロゲンイオンの濃度は±30質量%の範囲で変化させることができる。
次に、前工程で得られた反応生成物(熟成後の反応溶液)を、200℃以下の温度に加熱して乾燥しガラス化させる。加熱にあたって、特に50〜70℃の温度区間を注意して徐々に昇温して、予備乾燥(溶媒揮散)工程を経た後さらに昇温することが好ましい。この乾燥は、膜形成の場合、無孔化膜とするために重要である。予備乾燥工程後、加熱し乾燥する温度としては、70〜150℃が好ましく、80〜130℃がより好ましい。
〈ポリシラザンを塗布する方法〉
本発明に係るガスバリア層は、加熱により無機酸化物膜を形成するセラミック前駆体を塗布した後に、塗布膜の局所的加熱により形成された無機酸化物を含有することも好ましい。
当該セラミック前駆体が、ポリシラザンを含有する場合は、下記式(I)で表されるポリシラザン及び有機溶剤中に必要に応じて触媒を含む溶液で樹脂基材を被覆し、そして、この溶剤を蒸発させて除去し、それによって樹脂基材上に0.05〜3.0μmの層厚を有するポリシラザン層を残し、そして、水蒸気を含む雰囲気中で酸素、活性酸素、場合によっては、及び窒素の存在下に、上記のポリシラザン層を、局所的加熱することによって、当該樹脂基材上にガラス様の透明な被膜を形成する方法を採用することが好ましい。
式(I): −(SiR−NR
[式中、R、R、及びRは、同一か又は異なり、互いに独立して、水素、あるいは場合によっては置換されたアルキル基、アリール基、ビニル基又は(トリアルコキシシリル)アルキル基、好ましくは水素、メチル、エチル、プロピル、iso−プロピル、ブチル、iso−ブチル、tert−ブチル、フェニル、ビニル又は3−(トリエトキシシリル)プロピル、3−(トリメトキシシリルプロピル)からなる群から選択される基を表し、この際、nは整数であり、そしてnは、当該ポリシラザンが150〜150,000g/モルの数平均分子量を有するように定められる。]
触媒としては、好ましくは、塩基性触媒、特にN,N−ジエチルエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチルアミン、3−モルホリノプロピルアミン又はN−複素環式化合物が使用される。触媒濃度は、ポリシラザンを基準にして通常0.1〜10モル%、好ましくは0.5〜7モル%の範囲である。
好ましい態様の一つでは、R、R及びRのすべてが水素原子であるパーヒドロポリシラザンを含む溶液が使用される。
さらに別の好ましい態様の一つでは、本発明によるコーティングは、次式(II)の少なくとも一種のポリシラザンを含む。
式(II):−(SiR−NR−(SiR−NR
式中、R、R、R、R、R及びRは、互いに独立して、水素、あるいは場合によっては置換されたアルキル基、アリール基、ビニル基又は(トリアルコキシシリル)アルキル基を表し、この際、n及びpは整数であり、そしてnは、当該ポリシラザンが150〜150,000g/モルの数平均分子量を有するように定められる。
特に好ましいものは、R、R及びRが水素を表し、そしてR、R及びRがメチルを表す化合物、R、R及びRが水素を表し、そしてR、Rがメチルを表し、そしてRがビニルを表す化合物、R、R、R及びRが水素を表し、そしてR及びRがメチルを表す化合物である。
また、次式(III)の少なくとも一種のポリシラザンを含む溶液も同様に好ましい。
式(III):−(SiR−NR−(SiR−NR−(SiR−NR
上記式中、R、R、R、R、R、R、R、R及びRは、互いに独立して、水素、あるいは場合によっては置換されたアルキル基、アリール基、ビニル基又は(トリアルコキシシリル)アルキル基を表し、この際、n、p及びqは整数であり、そしてnは、当該ポリシラザンが150〜150,000g/モルの数平均分子量を有するように定められる。
特に好ましいものは、R、R及びRが水素を表し、そしてR、R、R及びRがメチルを表し、Rが(トリエトキシシリル)プロピルを表し、そしてRがアルキル又は水素を表す化合物である。
溶剤中のポリシラザンの割合は、一般的には、ポリシラザン1〜80質量%、好ましくは5〜50質量%、特に好ましくは10〜40質量%である。
溶剤としては、特に、水及び反応性基(例えばヒドロキシル基又はアミン基)を含まずそしてポリシラザンに対して不活性の有機系で好ましくは非プロトン性の溶剤が好適である。これは、例えば、脂肪族又は芳香族炭化水素、ハロゲン炭化水素、エステル、例えば酢酸エチル又は酢酸ブチル、ケトン、例えばアセトン又はメチルエチルケトン、エーテル、例えばテトラヒドロフラン又はジブチルエーテル、並びにモノ及びポリアルキレングリコールジアルキルエーテル(ジグライム類)又はこれらの溶剤からなる混合物である。
上記ポリシラザン溶液の追加の成分は、塗料の製造に慣用されているもののような更に別のバインダーであることができる。これは、例えば、セルロースエーテル及びセルロースエステル、例えばエチルセルロース、ニトロセルロース、セルロースアセテート又はセルロースアセトブチレート、天然樹脂、例えばゴムもしくはロジン樹脂、又は合成樹脂、例えば重合樹脂もしくは縮合樹脂、例えばアミノプラスト、特に尿素樹脂及びメラミンホルムアルデヒド樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、ポリエステルもしくは変性ポリエステル、エポキシド、ポリイソシアネートもしくはブロック化ポリイソシアネート、又はポリシロキサンである。
当該ポリシラザン調合物の更に別の成分は、例えば、調合物の粘度、下地の濡れ、成膜性、潤滑作用又は排気性に影響を与える添加剤、あるいは無機ナノ粒子、例えばSiO、TiO、ZnO、ZrO又はAlであることができる。
本発明の方法を用いることによって、亀裂及び孔が無いためにガスに対する高いバリア作用に優れる緻密なガラス様の層を製造することができる。
形成される被膜の厚さは、100nm〜2μmの範囲内にすることが好ましい。
(傷防止層)
本発明においては、フィルムミラーの最外層として、傷防止層を設けることができる。当該傷防止層は、傷防止のために設けられる。
当該傷防止層は、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、有機シリケート化合物、シリコーン系樹脂などで構成することができる。特に、硬度と耐久性などの点で、シリコーン系樹脂やアクリル系樹脂が好ましい。さらに、硬化性、可撓性及び生産性の点で、活性エネルギー線硬化型のアクリル系樹脂、又は熱硬化型のアクリル系樹脂からなるものが好ましい。
活性エネルギー線硬化型のアクリル系樹脂又は熱硬化型のアクリル系樹脂とは、重合硬化成分として多官能アクリレート、アクリルオリゴマーあるいは反応性希釈剤を含む組成物である。その他に必要に応じて光開始剤、光増感剤、熱重合開始剤あるいは改質剤等を含有しているものを用いてもよい。
アクリルオリゴマーとは、アクリル系樹脂骨格に反応性のアクリル基が結合されたものを始めとして、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエーテルアクリレートなどであり、また、メラミンやイソシアヌール酸などの剛直な骨格にアクリル基を結合したものなども用いられ得る。
また、反応性希釈剤とは、塗工剤の媒体として塗工工程での溶剤の機能を担うと共に、それ自体が一官能性あるいは多官能性のアクリルオリゴマーと反応する基を有し、塗膜の共重合成分となるものである。
市販されている多官能アクリル系硬化塗料としては、三菱レイヨン株式会社;(商品名“ダイヤビーム(登録商標)”シリーズなど)、長瀬産業株式会社;(商品名“デナコール(登録商標)”シリーズなど)、新中村株式会社;(商品名“NKエステル”シリーズなど)、DIC株式会社;(商品名“UNIDIC(登録商標)”シリーズなど)、東亞合成株式会社;(商品名“アロニックス(登録商標)”シリーズなど)、日本油脂株式会社;(商品名“ブレンマー(登録商標)”シリーズなど)、日本化薬株式会社;(商品名“KAYARAD(登録商標)”シリーズなど)、共栄社化学株式会社;(商品名“ライトエステル”シリーズ、“ライトアクリレート”シリーズなど)などの製品を利用することができる。
本発明において、傷防止層中には、本発明の効果が損なわれない範囲で、さらに各種の添加剤を必要に応じて配合することができる。例えば、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤などの安定剤、界面活性剤、レベリング剤及び帯電防止剤などを用いることができる。
レベリング剤は、特に機能層を塗工する際、表面凹凸低減に効果的である。レベリング剤としては、例えば、シリコーン系レベリング剤として、ジメチルポリシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合体(例えば東レダウコーニング(株)製SH190)が好適である。
(紫外線吸収剤)
本発明においては、太陽光や紫外線による劣化防止の目的で、紫外線吸収剤を添加することができる。前記樹脂基材上に設けられた構成層のうちいずれか一層に、紫外線吸収剤を含有することが好ましい。
紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サリチル酸フェニル系、トリアジン系等が挙げられる。
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、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−n−オクトキシ−ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ドデシロキシ−ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクタデシロキシ−ベンゾフェノン、2,2′−ジヒドロキシ−4−メトキシ−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、2,2′,4,4′−テトラヒドロキシ−ベンゾフェノン等が挙げられる。
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、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−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)ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
サリチル酸フェニル系紫外線吸収剤としては、フェニルサルチレート、2−4−ジ−t−ブチルフェニル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート等が挙げられる。ヒンダードアミン系紫外線吸収剤としては、ビス(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)セバケート等が挙げられる。
トリアジン系紫外線吸収剤としては、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−エトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−(2−ヒドロキシ−4−プロポキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ヘキシルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ベンジルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン等が挙げられる。
紫外線吸収剤としては、上記以外に紫外線の保有するエネルギーを、分子内で振動エネルギーに変換し、その振動エネルギーを、熱エネルギー等として放出する機能を有する化合物が含まれる。さらに、酸化防止剤あるいは着色剤等との併用で効果を発現するもの、あるいはクエンチャーと呼ばれる、光エネルギー変換剤的に作用する光安定剤等も併用することができる。但し、上記の紫外線吸収剤を使用する場合は、紫外線吸収剤の光吸収波長が、光重合開始剤の有効波長と重ならないものを選択する必要がある。
通常の紫外線防止剤を使用する場合は、可視光でラジカルを発生する光重合開始剤を使用することが有効である。
紫外線吸収剤の使用量は、0.1〜20質量%、好ましくは1〜15質量%、さらに好ましくは3〜10質量%である。20質量%よりも多いと密着性が悪くなり、0.1質量%より少ないと耐候性改良効果が小さい。
(フィルムミラー全体の厚さ)
本発明に係るフィルムミラー全体の厚さは、ミラーがたわみ防止、正反射率、取り扱い性等の観点から、75〜250μmが好ましく、更に好ましくは90〜230μm、更に好ましくは100〜220μmである。
(太陽熱発電用反射装置)
本発明のフィルムミラーは、太陽光を集光する目的において、好ましく使用できる。フィルムミラー単体で太陽光集光ミラーとして用いることもできるが、より好ましくは、樹脂基材を挟んで銀反射層を有する側と反対側の樹脂基材面に塗設された粘着層を介して、他基材上に、特に金属基材上に、当該フィルムミラーを貼り付けて太陽熱発電用反射装置として用いることである。
太陽熱発電用反射装置として用いる場合、反射装置の形状を樋状(半円筒状)として、半円の中心部分に内部に流体を有する筒状部材を設け、筒状部材に太陽光を集光させることで内部の流体を加熱し、その熱エネルギーを変換して発電する形態が一形態として挙げられる。また、平板状の反射装置を複数個所に設置し、それぞれの反射装置で反射された太陽光を一枚の反射鏡(中央反射鏡)に集光させて、反射鏡により反射して得られた熱エネルギーを発電部で変換することで発電する形態も一形態として挙げられる。特に後者の形態においては、用いられる反射装置に高い正反射率が求められる為、本発明のフィルムミラーが特に好適に用いられる。
〈粘着層〉
粘着層としては、特に制限されず、例えばドライラミネート剤、ウエットラミネート剤、粘着剤、ヒートシール剤、ホットメルト剤などのいずれもが用いられる。
例えばポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ニトリルゴムなどが用いられる。
ラミネート方法は特に制限されず、例えばロール式で連続的に行うのが経済性及び生産性の点から好ましい。
粘着層の厚さは、粘着効果、乾燥速度等の観点から、通常1〜50μm程度の範囲であることが好ましい。
本発明に適宜採用される本発明のフィルムミラーと貼り合せられる他基材としては、銀反射層層の保護性を付与できるものであればよく、例えば、アクリルフィルム又はシート、ポリカーボネートフィルム又はシート、ポリアリレートフィルム又はシート、ポリエチレンナフタレートフィルム又はシート、ポリエチレンテレフタレートフィルム又はシート、フッ素フィルムなどのプラスチックフィルム又はシート、又は酸化チタン、シリカ、アルミニウム粉、銅粉などを練り込んだ樹脂フィルム又はシート、これらを練り込んだ樹脂をコーティングしたり金属蒸着などの表面加工を施した樹脂フィルム又はシートが用いられる。
貼り合わせフィルム又はシートの厚さは、特に制限はないが通常12〜250μmの範囲であることが好ましい。
また、これらの他基材は本発明のフィルムミラーと貼り合わせる前に凹部や凸部を設けてから貼り合せてもよく、貼り合せた後で凹部や凸部を有するように成形してもよく、貼り合わせと凹部や凸部を有するように成形することを同時にしてもよいものである。
〈金属基材〉
本発明に係る太陽光集光ミラーの金属基材としては、鋼板、銅板、アルミニウム板、アルミニウムめっき鋼板、アルミニウム系合金めっき鋼板、銅めっき鋼板、錫めっき鋼板、クロムめっき鋼板、ステンレス鋼板など熱伝導率の高い金属材料を用いることができる。
本発明においては、特に耐食性の良好なめっき鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板などにすることが好ましい。
以下、本発明について実施例及び比較例を用いて具体的に説明する。
(I)少なくとも上部隣接層が、バインダーと銀の腐食防止剤とを含有している場合
[参考例1]
基材として、2軸延伸ポリエステルフィルム(ポリエチレンテレフタレートフィルム、厚さ100μm)を用いた。上記ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に、ポリエステル樹脂(ポリエスター SP−181 日本合成化学製)、メラミン樹脂(スーパーベッカミンJ−820 DIC(株)製)、TDI系イソシアネート(2,4−トリレンジイソシアネート)、HDMI系イソシアネート(1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート)を樹脂固形分比率で20:1:1:2に、固形分濃度10%となるようにトルエン中に混合した樹脂を、グラビアコート法によりコーティングして、厚さ0.1μmの接着層を形成し、接着層上に、銀反射層として、真空蒸着法により厚さ80nmの銀反射層を形成し、銀反射層上に、ポリエステル系樹脂とTDI(トリレンジイソシアネート)系イソシアネートを樹脂固形分比率で10:2に混合した樹脂を、グラビアコート法によりコーティングして、厚さ0.1μmの上部隣接層を形成した。なお、当該上部隣接層中に腐食防止剤としてチオエーテル(2,4−ビス[(オクチルチオ)メチル]−O−クレゾール)を0.3g/mとなるように含有させた。このようにして作製したサンプルを参考例1のサンプルとした。
[実施例1]
基材として、2軸延伸ポリエステルフィルム(ポリエチレンテレフタレートフィルム、厚さ100μm)を用いた。上記ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に、上記ポリエステル系樹脂、上記メラミン系樹脂、上記TDI(トリレンジイソシアネート)系イソシアネート、上記HMDI系イソシアネートを樹脂固形分比率で20:1:1:2に混合した樹脂中に、更に腐食防止剤としてイミダゾール系化合物(5,6−Dimethylbenzimidazole)を塗布後に0.2g/mとなるよう調整した量を添加し、グラビアコート法によりコーティングして、厚さ0.1μmの接着層を形成した。更に接着層上に、銀反射層として、真空蒸着法により厚さ80nmの銀反射層を形成し、銀反射層上に、ポリエステル系樹脂とTDI系イソシアネートを樹脂固形分比率で10:2に混合した樹脂中に、更に腐食防止剤としてイミダゾール系化合物(5,6−Dimethylbenzimidazole)を塗布後に0.3g/mとなるよう調整した量を添加し、グラビアコート法によりコーティングして、厚さ0.1μmの上部隣接層を形成し、実施例1のサンプルを得た。
[実施例2]
実施例1のイミダゾール系化合物に替えて、接着層と上部隣接層にそれぞれチアジアゾール系化合物(1,3,4−Thiadiazole−2,5−dithiol)を実施例1と同量となるように加えた以外は、実施例1と同様の方法により実施例2のサンプルを作製した。
[実施例3]
実施例1のイミダゾール系化合物に替えて、接着層と上部隣接層にそれぞれトリアゾール系化合物(Benztriazole)を実施例1と同量となるよう加えた以外は、実施例1と同様の方法により実施例3のサンプルを作製した。
[実施例4]
実施例3のサンプルの上部隣接層の隣接した外側に、ジブチルエーテル中(クラリアント社製 NL120)の3%パーヒドロポリシラザン液を用いて、乾燥後の膜の厚さが100nmとなるようにバーコーティングし、3分間自然乾燥した後、90℃のオーブンで30分間アニールし、ガスバリア層を設けることにより、実施例4のサンプルを作製した。
(太陽光集光ミラーの作製)
厚さ0.1mmで、たて4cm×よこ5cmのステンレス(SUS304)板上に、上記サンプルを、厚さ3μmの粘着層を介して貼り付け、太陽光集光ミラーを作製した。
[評価]
上記で得た太陽光集光ミラーについて、下記の方法により正反射率及び膜浮き度合いの測定をそれぞれ行った。
<正反射率の測定>
島津製作所社製の分光光度計「UV265」に、積分球反射付属装置を取り付けたものを改造し、反射面の法線に対して、入射光の入射角を5°となるように調整し、反射角5°の正反射率を測定した。評価は、350nmから700nmまでの平均反射率として測定した。
<膜浮き検査>
オリンパス社製レーザー顕微鏡「OLS4000」にて、表面粗さを測定し、膜浮き度合いを測定した。
<正反射率、膜浮き度の高温高湿試験>
温度85℃、湿度85%RHの条件で30日間放置前後のフィルムミラーの正反射率を、上記光線反射率測定と同様の方法により測定し、反射率の低下率を算出した。また、同時に膜浮き度も測定した。以下に高温高湿試験の評価基準を記す。
<正反射率>
5:正反射率の低下率が5%未満
4:正反射率の低下率が5%以上10%未満
3:正反射率の低下率が10%以上15%未満
2:正反射率の低下率が15%以上20%未満
1:正反射率の低下率が20%以上
<膜浮き度>
◎:表面粗さRa:0.1μm未満
○:表面粗さRa:0.1μm以上0.2μm未満
△:表面粗さRa:0.2μm以上0.5μm
×:表面粗さRa:0.5μm超
特性を評価した結果を下記表1に示す。
Figure 0005660051
表1に示した評価結果から明らかなように本発明に係る実施例の各種特性は、参考例に対して優れていることが分かる。すなわち、本発明の上記手段により、上部隣接層などの腐食防止層と隣接するバリア層や下地層の膜浮きによる正反射率の低下を防止するとともに、軽量で柔軟性があり、製造コストを抑え大面積化・大量生産することができ、耐光性及び耐候性に優れ、かつ安定して太陽光に対して良好な正反射率を有するフィルムミラー、その製造方法、及びそれを用いた太陽熱発電用反射装置を提供することができることが分かる。
(II)接着層と上部隣接層の両方が、バインダーと銀の腐食防止剤とを含有している場合
[比較例1]
基材として、2軸延伸ポリエステルフィルム(ポリエチレンテレフタレートフィルム、厚さ100μm)を用いた。上記ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に、ポリエステル樹脂(ポリエスター SP−181 日本合成化学製)、メラミン樹脂(スーパーベッカミンJ−820 DIC(株)製)、TDI系イソシアネート(2,4−トリレンジイソシアネート)、HDMI系イソシアネート(1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート)を樹脂固形分比率で20:1:1:2に、固形分濃度10%となるようにトルエン中に混合した樹脂を、グラビアコート法によりコーティングして、厚さ0.1μmの接着層を形成し、接着層上に、銀反射層として、真空蒸着法により厚さ80nmの銀反射層を形成し、銀反射層上に、ポリエステル系樹脂とTDI(トリレンジイソシアネート)系イソシアネートを樹脂固形分比率で10:2に混合した樹脂を、グラビアコート法によりコーティングして、厚さ0.1μmの上部隣接層を形成し、比較例1のサンプルを得た。
[実施例1]
基材として、2軸延伸ポリエステルフィルム(ポリエチレンテレフタレートフィルム、厚さ100μm)を用いた。上記ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に、上記ポリエステル系樹脂、上記メラミン系樹脂、上記TDI(トリレンジイソシアネート)系イソシアネート,上記HMDI系イソシアネートを樹脂固形分比率で20:1:1:2に混合した樹脂中に、更に腐食防止剤としてグリコールジメルカプトアセテート(腐食防止剤A)を塗布後に0.2g/mとなるよう調整した量を添加し、グラビアコート法によりコーティングして、厚さ0.1μmの接着層を形成した。更に接着層上に、銀反射層として、真空蒸着法により厚さ80nmの銀反射層を形成し、銀反射層上に、ポリエステル系樹脂とTDI系イソシアネートを樹脂固形分比率で10:2に混合した樹脂中に、更に腐食防止剤としてグリコールジメルカプトアセテート(腐食防止剤A)を塗布後に0.3g/mとなるよう調整した量を添加し、グラビアコート法によりコーティングして、厚さ0.1μmの上部隣接層を形成し、実施例1のサンプルを得た。
[実施例2]
実施例1のグリコールジメルカプトアセテートに替えて、接着層と上部隣接層にそれぞれ2−メルカプトベンゾチアゾール(腐食防止剤B)を実施例1と同量となるように加えた以外は、実施例1と同様の方法により実施例2のサンプルを作製した。
[実施例3]
実施例1のグリコールジメルカプトアセテートに替えて、接着層と上部隣接層にそれぞれ酸化防止剤として2,2′−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)オクチルホスファイト(腐食防止剤C)を接着層に0.3g/m、上部隣接層に0.5g/mとなるように加えた以外は、実施例1と同様の方法により実施例3のサンプルを作製した。
[実施例4]
実施例3の上部隣接層に腐食防止剤としてグリコールジメルカプトアセテートを塗布後に0.3g/mとなるように加えた以外は、実施例3と同様の方法により実施例4のサンプルを作製した。
[実施例5]
実施例4のサンプルの上部隣接層の隣接した外側に、ジブチルエーテル中(クラリアント社製 NL120)の3%パーヒドロポリシラザン液を用いて、乾燥後の膜の厚さが100nmとなるようにバーコーティングし、3分間自然乾燥した後、90℃のオーブンで30分間アニールし、ガスバリア層を設けることにより、実施例5のサンプルを作製した。
[実施例6]
実施例5のサンプルのガスバリア層の隣接した外側に、市販のハードコート剤(JSR製 オプスター(登録商標)Z7534)をメチルエチルケトンで固形分濃度が50質量%になるように希釈し、更に平均粒子径が1.5μmのアクリル系微粒子(綜研化学製 ケミスノー(登録商標)MXシリーズ)を上記ハードコート剤の固形分に対して1質量%添加して、傷防止層用の塗料を調製した。上記の塗料を塗工後、80℃で乾燥、さらに紫外線1.0J/cmを照射して硬化させ、厚さ6μmの傷防止層を設けた。
[実施例7]
実施例6の傷防止層用塗料に、2,4−ジヒドロキシ−ベンゾフェノンを塗布後に0.7g/mとなるように添加し、実施例6と同様の方法により傷防止層を設けて、実施例7のサンプルを作製した。
[実施例8]
実施例6のサンプルのポリエステルフィルムを、厚さ175μmのポリエチレンテレフタレートフィルムに替えた以外は、実施例7と同様の方法により、実施例8のサンプルを作製した。
[実施例9〜11]
実施例8のサンプル作製方法において、上部隣接層に含有させる腐食防止剤を表2に記載したように下記腐食防止剤(D)〜(F)に替えた以外は、実施例8と同様の方法により、実施例9〜11のサンプルを作製した。
腐食防止剤(D):5,6−Dimethylbenzimidazole
腐食防止剤(E):1,3,4−Thiadiazole−2,5−dithiol
腐食防止剤(F):Benztriazole
(太陽光集光ミラーの作製)
厚さ0.1mmで、たて4cm×よこ5cmのステンレス(SUS304)板上に、上記サンプルを、厚さ3μmの粘着層を介して貼り付け、太陽光集光ミラーを作製した。
[評価]
上記で得た太陽光集光ミラーについて、下記の方法により正反射率及び耐候性、耐光性の測定をそれぞれ行った。
<正反射率の測定>
島津製作所社製の分光光度計「UV265」に、積分球反射付属装置を取り付けたものを改造し、反射面の法線に対して、入射光の入射角を5°となるように調整し、反射角5°の正反射率を測定した。評価は、350nmから700nmまでの平均反射率として測定した。
<正反射率の耐候性試験>
温度85℃、湿度85%RHの条件で30日間放置後のフィルムミラーの正反射率を、上記光線反射率測定と同様の方法により測定し、強制劣化前のフィルムミラーの正反射率と強制劣化後のフィルムミラーの正反射率の比から、耐候性試験前後における正反射率の低下率を算出した。以下に耐候性試験の評価基準を記す。
5:正反射率の低下率が5%未満
4:正反射率の低下率が5%以上10%未満
3:正反射率の低下率が10%以上15%未満
2:正反射率の低下率が15%以上20%未満
1:正反射率の低下率が20%以上
<正反射率の耐光性試験>
得られたサンプルを、岩崎電気製アイスーパーUVテスターを用いて、65℃の環境下で7日間紫外線照射を行ったのち、上記方法により正反射率を測定し、紫外線照射前後における正反射率の低下率を算出した。以下に耐光性試験の評価基準を記す。
5:正反射率の低下率が5%未満
4:正反射率の低下率が5%以上10%未満
3:正反射率の低下率が10%以上15%未満
2:正反射率の低下率が15%以上20%未満
1:正反射率の低下率が20%以上
<鉛筆硬度試験>
JIS−K5400に基づいて、各サンプルの45°傾斜、1kg荷重における鉛筆硬度を測定した。測定結果を表2に示す。
<太陽光集光ミラーの黄色変化>
得られたサンプルを岩崎電気製アイスーパーUVテスターを用いて、65℃の環境下で7日間紫外線照射を行ったのち、目視により黄色変化を行った。
○:目視で色味の差が見えない。
△:目視で色味の差がわずかに見える。
×:目視で色味の差がはっきり見える。
得られた各種フィルムミラーの内容を下記表2に、特性を評価した結果を下記表3に示す。
Figure 0005660051
Figure 0005660051
表3に示した評価結果から明らかなように本発明に係る実施例の各種特性は、比較例に対して優れていることが分かる。すなわち、本発明の上記手段により、銀反射層の劣化による正反射率の低下を防止するとともに、軽量で柔軟性があり、製造コストを抑え大面積化・大量生産することのできる耐光性及び耐候性に優れ、太陽光に対して良好な正反射率を有するフィルムミラー、その製造方法、及びそれを用いた太陽熱発電用反射装置を提供することができることが分かる。

Claims (14)

  1. 樹脂基材上に、構成層として少なくとも、接着層、銀反射層、及び上部隣接層がこの順に設けられたフィルムミラーであって、少なくとも前記上部隣接層がバインダーと銀の腐食防止剤とを含有し
    前記腐食防止剤が、銀に対して吸着性を有する複素環式化合物であり、その融点が25℃以上であることを特徴とするフィルムミラー。
  2. 樹脂基材上に、構成層として少なくとも、接着層、銀反射層、及び上部隣接層がこの順に設けられたフィルムミラーであって、前記接着層と上部隣接層の両方が、バインダーと銀の腐食防止剤とを含有していることを特徴とするフィルムミラー。
  3. 樹脂基材上に、構成層として少なくとも、接着層、銀反射層、及び上部隣接層がこの順に設けられたフィルムミラーであって、少なくとも前記上部隣接層がバインダーと銀の腐食防止剤とを含有し、
    前記接着層が酸化防止剤を含有し、かつ前記上部隣接層が銀に対する吸着性を有する前記腐食防止剤を含有していることを特徴とするフィルムミラー。
  4. 前記腐食防止剤が、銀に対する吸着性を有する腐食防止剤であることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のフィルムミラー。
  5. 前記腐食防止剤が、銀に対して吸着性を有する複素環式化合物であり、その融点が25℃以上であることを特徴とする請求項2から請求項4までのいずれか一項に記載のフィルムミラー。
  6. 前記接着層と上部隣接層の両方が、前記バインダーと銀の腐食防止剤とを含有していることを特徴とする請求項1又は請求項3に記載のフィルムミラー。
  7. 前記腐食防止剤が、酸化防止剤であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のフィルムミラー。
  8. 前記接着層が酸化防止剤を含有し、かつ前記上部隣接層が銀に対する吸着性を有する前記腐食防止剤を含有していることを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項7のいずれか一項に記載のフィルムミラー。
  9. 前記上部隣接層の上側に、ガスバリア層を有することを特徴とする請求項1から請求項までのいずれか一項に記載のフィルムミラー。
  10. 前記フィルムミラーの最外層として傷防止層を有することを特徴とする請求項1から請求項までのいずれか一項に記載のフィルムミラー。
  11. 前記樹脂基材上に設けられた構成層のうちいずれか一層に、紫外線吸収剤を含有することを特徴とする請求項1から請求項10までのいずれか一項に記載のフィルムミラー。
  12. 前記樹脂基材を含めた層全体の厚さが、75〜250μmの範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項11までのいずれか一項に記載のフィルムミラー。
  13. 請求項1から請求項12までのいずれか一項に記載のフィルムミラーを製造するフィルムミラーの製造方法であって、前記銀反射層を銀蒸着によって形成する工程を有することを特徴とするフィルムミラーの製造方法。
  14. 請求項1から請求項12までのいずれか一項に記載のフィルムミラーを用いた太陽熱発電用反射装置であって、前記樹脂基材を挟んで前記銀反射層を有する側と反対側の樹脂基材面に塗設された粘着層を介して、金属基材上に当該フィルムミラーを貼り付けて形成されたことを特徴とする太陽熱発電用反射装置。
JP2011547478A 2009-12-21 2010-12-13 フィルムミラー、その製造方法、それを用いた太陽熱発電用反射装置 Active JP5660051B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011547478A JP5660051B2 (ja) 2009-12-21 2010-12-13 フィルムミラー、その製造方法、それを用いた太陽熱発電用反射装置

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009288775 2009-12-21
JP2009288778 2009-12-21
JP2009288775 2009-12-21
JP2009288778 2009-12-21
JP2011547478A JP5660051B2 (ja) 2009-12-21 2010-12-13 フィルムミラー、その製造方法、それを用いた太陽熱発電用反射装置
PCT/JP2010/072345 WO2011077982A1 (ja) 2009-12-21 2010-12-13 フィルムミラー、その製造方法、それを用いた太陽熱発電用反射装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2011077982A1 JPWO2011077982A1 (ja) 2013-05-02
JP5660051B2 true JP5660051B2 (ja) 2015-01-28

Family

ID=44195513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011547478A Active JP5660051B2 (ja) 2009-12-21 2010-12-13 フィルムミラー、その製造方法、それを用いた太陽熱発電用反射装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9316415B2 (ja)
EP (1) EP2518536B1 (ja)
JP (1) JP5660051B2 (ja)
WO (1) WO2011077982A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014198376A (ja) * 2011-08-02 2014-10-23 コニカミノルタ株式会社 機能性フィルム
TW201337343A (zh) * 2012-02-14 2013-09-16 Fujifilm Corp 鏡面膜、其製造方法以及使用其的反射鏡
US20150024215A1 (en) * 2012-03-27 2015-01-22 Mitsubishi Paper Mills Limited Silver-plated coated body
JP2015084068A (ja) 2013-02-20 2015-04-30 富士フイルム株式会社 太陽光集光用フィルムミラーおよびその製造方法
JP2015007672A (ja) * 2013-06-24 2015-01-15 富士フイルム株式会社 フィルムミラー及びフィルムミラーの製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61154942A (ja) * 1984-12-24 1986-07-14 ミネソタ マイニング アンド マニユフアクチユアリング コンパニー 耐腐食性反射鏡
JP2001305321A (ja) * 2000-04-20 2001-10-31 Toyobo Co Ltd 面光源用反射フィルム
JP2002122717A (ja) * 2000-10-18 2002-04-26 Oike Ind Co Ltd 耐久性反射フイルム
JP2002154179A (ja) * 2000-11-21 2002-05-28 Kobe Steel Ltd アルミニウム合金薄板材及びそれを用いたヘリオスタット用凹面反射鏡並びにその製造方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4226910A (en) * 1979-07-12 1980-10-07 Minnesota Mining And Manufacturing Company Energy control sheet having insulative properties
US5216551A (en) * 1990-02-16 1993-06-01 Asahi Kogaku Kogyo K.K. Surface reflector
US5118540A (en) * 1990-04-23 1992-06-02 Solar Kinetics, Inc. Corrosion resistant flexible reflective film for solar energy applications
JP3045880B2 (ja) 1991-12-04 2000-05-29 哲人 中島 プラスチック鏡及びその製造方法
JP3206852B2 (ja) * 1993-06-21 2001-09-10 セントラル硝子株式会社
JPH09311207A (ja) * 1996-05-17 1997-12-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd ミラーとフィルムとテレビジョン受像機
US6030671A (en) * 1998-01-09 2000-02-29 Msc Specialty Films, Inc. Low emissivity window films
US6989924B1 (en) * 1998-08-06 2006-01-24 Midwest Research Institute Durable corrosion and ultraviolet-resistant silver mirror
US6166322A (en) * 1999-04-16 2000-12-26 Industrial Technology Research Institute Encapulation process for mono-and polycrystalline silicon solar cell modules
US6191199B1 (en) * 1999-05-03 2001-02-20 Ciba Speciatly Chemicals Corporation Stabilized adhesive compositions containing highly soluble, high extinction photostable hydroxyphenyl-s-triazine UV absorbers and laminated articles derived therefrom
US7612937B2 (en) 2001-02-09 2009-11-03 Alliance For Sustainable Energy, Llc Advanced ultraviolet-resistant silver mirrors for use in solar reflectors
US6974850B2 (en) * 2003-05-30 2005-12-13 3M Innovative Properties Company Outdoor weatherable photopolymerizable coatings
JP2005059382A (ja) 2003-08-12 2005-03-10 Shin Etsu Polymer Co Ltd 三次元成形機で成形可能な鏡面ミラーシートおよびその製造方法
JP4655813B2 (ja) * 2005-08-09 2011-03-23 株式会社日立製作所 リフレクタ及びそれを用いた投射型画像表示装置
JP2007264594A (ja) * 2006-03-01 2007-10-11 Nissan Motor Co Ltd 反射防止微細構造、反射防止成形体及びその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61154942A (ja) * 1984-12-24 1986-07-14 ミネソタ マイニング アンド マニユフアクチユアリング コンパニー 耐腐食性反射鏡
JP2001305321A (ja) * 2000-04-20 2001-10-31 Toyobo Co Ltd 面光源用反射フィルム
JP2002122717A (ja) * 2000-10-18 2002-04-26 Oike Ind Co Ltd 耐久性反射フイルム
JP2002154179A (ja) * 2000-11-21 2002-05-28 Kobe Steel Ltd アルミニウム合金薄板材及びそれを用いたヘリオスタット用凹面反射鏡並びにその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2518536A4 (en) 2014-09-24
JPWO2011077982A1 (ja) 2013-05-02
WO2011077982A1 (ja) 2011-06-30
EP2518536B1 (en) 2016-05-04
US9316415B2 (en) 2016-04-19
US20120257274A1 (en) 2012-10-11
EP2518536A1 (en) 2012-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5742726B2 (ja) フィルムミラー、その製造方法及び太陽光反射用ミラー
JP5747823B2 (ja) フィルムミラー、太陽熱発電用フィルムミラー及び太陽光発電用反射装置
WO2012057004A1 (ja) フィルムミラー、フィルムミラーの製造方法及び太陽熱発電用反射装置
US20130293951A1 (en) Film mirror and reflecting apparatus for solar power generation
JP5516603B2 (ja) フィルムミラー、その製造方法及び太陽熱発電用反射装置
WO2011078024A1 (ja) フィルムミラー及びその製造方法並びに太陽熱発電用反射装置
JP5660051B2 (ja) フィルムミラー、その製造方法、それを用いた太陽熱発電用反射装置
JP5962014B2 (ja) フィルムミラー及びその製造方法
JPWO2011078156A1 (ja) フィルムミラー、その製造方法、それを用いた太陽熱発電用反射装置
JP2015121806A (ja) フィルムミラー、その製造方法、及び太陽光集光用フィルムミラー
JP2012047861A (ja) フィルムミラー、その製造方法、及び太陽光集光用フィルムミラー
JP2011203553A (ja) フィルムミラー、その製造方法及び太陽光反射用ミラー
WO2011114861A1 (ja) 太陽光集光用ミラー、それを用いたトラフ式太陽熱発電装置及びトラフ式太陽光発電装置
JPWO2011096248A1 (ja) 太陽熱発電用光反射フィルム、その製造方法、及びそれを用いた太陽熱発電用反射装置
WO2012057005A1 (ja) 太陽熱発電用フィルムミラー、太陽熱発電用フィルムミラーの製造方法および太陽熱発電用反射装置
WO2013094577A1 (ja) フィルムミラー、フィルムミラーの製造方法及び太陽熱発電用反射装置
JP2011158752A (ja) フィルムミラー、その製造方法及び太陽熱発電用反射装置
JP2012153036A (ja) フィルムミラー及び太陽熱発電用反射装置

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20130415

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130712

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20140212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140701

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140827

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141104

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141117

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5660051

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150