WO2012057004A1 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Konica Minolta Opto Inc
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Definitions

  • the present invention relates to a film mirror having a good regular reflectance with respect to sunlight, a method for producing the film mirror, and a solar power generation reflector using the film mirror.
  • a glass mirror Since the reflection device is exposed to ultraviolet rays and heat from sunlight, wind and rain, sandstorms, and the like, conventionally, a glass mirror has been used. Glass mirrors have high environmental durability, but they are damaged during transportation, and because of their large mass, there is a problem in that the construction cost of the plant is increased due to the strength of the frame on which the mirror is installed. Furthermore, glass mirrors are easily damaged, and care must be taken not to injure the damaged part during replacement. Further, glass mirrors are often installed outdoors, and are affected by the working environment (wind, rain, sand, dust, etc.), so skill is required for the replacement work.
  • the metal layer serving as the reflective surface is made of silver having a high reflectance in the visible light region.
  • silver has the disadvantage of being easily corroded by environmental factors. Therefore, a design is made to protect the silver by providing a resin layer between the sunlight incident side and the silver layer.
  • the glass mirror when the glass mirror is replaced with a resinous reflective sheet or a thinner reflective film, it can be wound in a roll shape, so that continuous film formation is possible, and production efficiency can be greatly increased.
  • the resinous film has a drawback that the film surfaces stick to each other and deform compared to glass.
  • the films stick to each other in a mottled manner, causing deformation of the film and a change in film thickness.
  • a surface treatment for improving slipperiness is performed. For example, there is a method of embossing both ends of the film or forming surface irregularities by mixing particles. However, the portions embossed on both ends are not used for the final product but are cut and discarded during production, resulting in production loss.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to be lightweight and flexible, to reduce the manufacturing cost, to increase the area and mass production, and to provide good regular reflectance with respect to sunlight. And a film mirror that is difficult to stick and easy to handle when wound into a roll in the manufacturing process. Moreover, it is providing the manufacturing apparatus of the film mirror, and the solar power generation reflective apparatus using the film mirror.
  • a film mirror in which at least an adhesive layer, a silver reflective layer, and a protective layer are provided in this order as constituent layers on a resin base material, and the surface roughness on the light incident side of the resin base material, the silver reflective layer, and the protective layer A film mirror having a thickness Ra of 0.005 to 0.04 ⁇ m.
  • the present invention is lightweight and flexible, can reduce the manufacturing cost, can be increased in area and mass-produced, has a good regular reflectance with respect to sunlight, and is applied when wound into a roll in the manufacturing process. It was possible to provide a film mirror that is difficult to attach and easy to handle. Moreover, the manufacturing method of the film mirror and the solar power generation reflective apparatus using the film mirror could be provided.
  • the film mirror of the present invention is a film mirror in which at least an adhesive layer, a silver reflective layer, and a protective layer are provided in this order as constituent layers on a resin base material, and the resin base material, the silver reflective layer, and the protective layer
  • the surface roughness Ra on the light incident side is 0.005 to 0.04 ⁇ m.
  • the surface roughness Ra on the light incident side of the resin base material, the silver reflective layer, and the protective layer is set to 0.005 to 0.04 ⁇ m, thereby suppressing the decrease in the reflectance of the silver reflective layer.
  • the surface roughness Ra on the light incident side of the resin base material, the silver reflective layer and the protective layer is more preferably from 0.01 to 0.03.
  • FIG. 1A is a diagram showing a basic configuration and light reflection of a film mirror.
  • Incident light 41 entering from the protective layer 1 side onto the film mirror in which the adhesive layer (not shown), the silver reflection layer 2 and the protective layer 1 are provided in this order on the resin base material 3 passes through the incident optical path and is silver. Reflected by the surface of the reflective layer 2, the reflected light 42 goes out of the protective layer 1 through the reflected light path.
  • the surface of the protective layer 1 is not smooth as shown in FIG. 1 b
  • the reflected light 43 reflected on the surface of the silver reflective layer 2 is scattered on the surface of the protective layer 1.
  • the incident light 41 is reflected by the surface of the silver reflective layer 2, and the reflected light 44 is scattered.
  • the present inventor has developed a surface roughness Ra which is a measure of the surface smoothness of the light incident side of the resin base material, the silver reflective layer and the protective layer, the regular reflectance of the film mirror, the resin base material (film shape), and the film mirror.
  • the relationship between slipperiness and slipperiness was investigated.
  • the regular reflectance it was found that when the surface roughness Ra on the light incident side of the resin base material, the silver reflective layer, and the protective layer is 0.04 ⁇ m or less, the decrease in regular reflectance due to scattering is small.
  • slipperiness it was found that good slipperiness can be obtained if the surface roughness Ra of the resin base material and the protective layer is 0.005 ⁇ m or more.
  • a film mirror in which at least an adhesive layer, a silver reflective layer, and a protective layer are provided in this order as constituent layers on the resin base material, and the light incident side of the resin base material, the silver reflective layer, and the protective layer It has been found that by setting the surface roughness Ra to 0.005 to 0.04 ⁇ m, a film mirror having both regular reflectance, difficulty of sticking, and ease of handling can be obtained.
  • a gas barrier layer on the side of the protective layer where no silver reflective layer is present, from the viewpoint of manifesting the effects of the present invention.
  • the film mirror manufacturing method for manufacturing the film mirror of the present invention is preferably a manufacturing method having an aspect including a step of forming a silver reflective layer by silver vapor deposition.
  • the metal substrate is interposed through an adhesive layer coated on the resin substrate surface opposite to the side having the silver reflecting layer. It is preferable that it is the solar power generation reflective apparatus of the aspect formed by affixing the said film mirror on a base material.
  • the film mirror of the present invention is a film mirror in which at least an adhesive layer, a silver reflective layer, and a protective layer are provided in this order as constituent layers on a resin substrate.
  • a special functional layer such as a gas barrier layer or a scratch prevention layer as the constituent layer.
  • the present invention is characterized in that the surface roughness Ra of the light incident side of the resin base material is 0.005 to 0.04 ⁇ m.
  • the surface roughness can be measured by a general method. For example, it can be carried out with a Weeko NT9300 optical profiler manufactured by Veeco or an ultra-high-precision three-dimensional measuring machine (UA3P) manufactured by Panasonic.
  • a Weeko NT9300 optical profiler manufactured by Veeco
  • U3P ultra-high-precision three-dimensional measuring machine
  • the resin substrate is also a rigid body for maintaining the surface accuracy of the film mirror, and the surface roughness of the resin substrate opposite to the light incidence is preferably in the range of 15 to 100 nm.
  • the surface roughness of the resin substrate opposite to the light incidence is preferably in the range of 15 to 100 nm.
  • resin films can be used as the resin base material according to the present invention.
  • a polyester film or a cellulose ester film it is preferable to use a polyester film or a cellulose ester film, and it may be a film manufactured by melt casting or a film manufactured by solution casting.
  • the thickness of the resin base material is preferably an appropriate thickness depending on the type and purpose of the resin. For example, it is generally in the range of 10 to 300 ⁇ m. The thickness is preferably 20 to 200 ⁇ m, more preferably 30 to 100 ⁇ m.
  • the adhesive layer according to the present invention is not particularly limited as long as it has a function of enhancing the adhesion between the silver reflective layer and the resin base material (resin film), but is preferably made of a resin. Therefore, the adhesive layer has adhesiveness for closely adhering the resin base material (resin film) and the silver reflective layer, heat resistance that can withstand heat when the silver reflective layer is formed by a vacuum deposition method, and the silver reflective layer. Smoothness is required to bring out the high reflection performance inherent in
  • the resin used as the binder for the adhesive layer is not particularly limited as long as it satisfies the above conditions of adhesion, heat resistance, and smoothness.
  • Polyester resin, acrylic resin, melamine resin, epoxy Resin, polyamide resin, vinyl chloride resin, vinyl chloride vinyl acetate copolymer resin or the like can be used alone or a mixed resin thereof. From the viewpoint of weather resistance, a polyester resin and a melamine resin mixed resin are preferable. Furthermore, it is more preferable to use a thermosetting resin mixed with a curing agent such as isocyanate.
  • the thickness of the adhesive layer is preferably from 0.01 to 3 ⁇ m, more preferably from 0.1 to 1 ⁇ m, from the viewpoints of adhesion, smoothness, reflectance of the reflecting material, and the like.
  • a method for forming the adhesive layer conventionally known coating methods such as a gravure coating method, a reverse coating method, and a die coating method can be used.
  • the present invention is characterized in that the surface roughness Ra on the light incident side of the silver reflective layer is 0.005 to 0.04 ⁇ m.
  • the resin base material is in contact with the thin silver reflective layer through the adhesive layer and affects the roughness of the surface of the silver reflective layer.
  • the surface roughness can be measured by a general method.
  • it can be carried out using a Wyko NT9300 optical profiler manufactured by Veeco, an ultra-high precision three-dimensional measuring machine (UA3P) manufactured by Panasonic, or the like.
  • U3P ultra-high precision three-dimensional measuring machine
  • Both the wet method and the dry method can be used as the method for forming the silver reflective layer according to the present invention.
  • the wet method is a general term for a plating method, and is a method of forming a film by depositing a metal from a solution. Specific examples include silver mirror reaction.
  • the dry method is a general term for a vacuum film-forming method.
  • Specific examples include a resistance heating vacuum deposition method, an electron beam heating vacuum deposition method, an ion plating method, and an ion beam assisted vacuum deposition method.
  • sputtering method a vapor deposition method capable of a roll-to-roll method for continuously forming a film is preferably used in the present invention. That is, it is preferable that it is a manufacturing method of the aspect which has the process of forming the said silver reflection layer by silver vapor deposition as a manufacturing method of the film mirror which manufactures the film mirror of this invention.
  • the thickness of the silver reflective layer is preferably 10 to 200 nm, more preferably 30 to 150 nm, from the viewpoint of reflectivity and the like.
  • the silver reflective layer may be on the light incident side or on the opposite side with respect to the support, but since the support is a resin, for the purpose of preventing resin degradation due to light, It is preferable to be positioned on the light incident side.
  • the present invention is characterized in that the protective layer has a surface roughness Ra of 0.005 to 0.04 ⁇ m.
  • a method for adjusting the surface roughness Ra on the light incident side of the resin base material as a lower layer, a method using a filler, and leveling during film formation are performed. There are methods to adjust.
  • the surface roughness can be measured by a general method.
  • it can be carried out using a Wyko NT9300 optical profiler manufactured by Veeco, an ultra-high precision three-dimensional measuring machine (UA3P) manufactured by Panasonic, or the like.
  • U3P ultra-high precision three-dimensional measuring machine
  • the protective layer used in the film mirror of the present invention is adjacent to the side of the silver reflective layer that is far from the resin base material (support), prevents the silver reflective layer from being scratched, and has a barrier layer and a scratch preventive layer outside the protective layer. In the case of forming, it contributes to the improvement of the adhesive strength with the barrier layer and the scratch-preventing layer.
  • the resin used as the binder for the protective layer may be a polyester resin, an acrylic resin, a melamine resin, an epoxy resin, or a mixture of these resins. From the viewpoint of weather resistance, a polyester resin or an acrylic resin may be used. A resin is preferable, and a thermosetting resin in which a curing agent such as isocyanate is further mixed is more preferable.
  • isocyanate various conventionally used isocyanates such as TDI (tolylene diisocyanate), XDI (xylene diisocyanate), MDI (methylene diisocyanate), and HMDI (hexamethylene diisocyanate) can be used. From the viewpoint of properties, XDI, MDI, and HMDI isocyanates are preferably used.
  • the thickness of the protective layer is preferably from 0.01 to 3 ⁇ m, more preferably from 0.1 to 1 ⁇ m, from the viewpoints of adhesion, weather resistance and the like.
  • a method for forming the protective layer conventionally known coating methods such as a gravure coating method, a reverse coating method, and a die coating method can be used.
  • the film mirror of this invention can use the corrosion inhibitor of a silver reflection layer for a structural layer.
  • the corrosion inhibitor it is preferable to use a corrosion inhibitor which is a heterocyclic compound having adsorptivity to silver and has a melting point of 25 ° C. or higher.
  • corrosion refers to a phenomenon in which metal (silver) is chemically or electrochemically eroded or deteriorated by the environmental material surrounding it (see JIS Z0103-2004).
  • the optimum amount of the corrosion inhibitor varies depending on the compound to be used, but generally it is preferably within the range of 0.1 to 1.0 / m 2 .
  • ⁇ Heterocyclic compound with adsorptivity to silver> As a corrosion inhibitor having an adsorption property to silver and a melting point of 25 ° C. or more, a compound having a pyrrole ring, a compound having a triazole ring, a compound having a pyrazole ring, a thiazole ring It is desirable that the compound be selected from at least one of a compound having an imidazole ring, a compound having an indazole ring, a heterocyclic compound having a mercapto group, or a mixture thereof.
  • corrosion inhibitor having a adsorptivity to silver used in the present invention and having a melting point of 25 ° C. or higher include the following compounds.
  • Examples of the compound having a pyrrole ring include N-butyl-2,5-dimethylpyrrole, N-phenyl-2,5dimethylpyrrole, N-phenyl-3-formyl-2,5-dimethylpyrrole, N-phenyl-3, 4-diformyl-2,5-dimethylpyrrole, etc., or a mixture thereof.
  • Examples of the compound having a triazole ring include 1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole, 3-mercapto-1,2,4-triazole, 3-hydroxy-1,2,4-triazole, 3- Methyl-1,2,4-triazole, 1-methyl-1,2,4-triazole, 1-methyl-3-mercapto-1,2,4-triazole, 4-methyl-1,2,3-triazole, Benzotriazole, tolyltriazole, 1-hydroxybenzotriazole, 4,5,6,7-tetrahydrotriazole, 3-amino-1,2,4-triazole, 3-amino-5-methyl-1,2,4- Triazole, carboxybenzotriazole, 2- (2'-hydroxy-5'-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy) -5'-tert-butylphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy3'5'-di-tert-butylphenyl) benzotriazole, 2-
  • Examples of the compound having a pyrazole ring include pyrazole, pyrazoline, pyrazolone, pyrazolidine, pyrazolidone, 3,5-dimethylpyrazole, 3-methyl-5-hydroxypyrazole, 4-aminopyrazole, and a mixture thereof.
  • Examples of the compound having a thiazole ring include thiazole, thiazoline, thiazolone, thiazolidine, thiazolidone, isothiazole, benzothiazole, 2-N, N-diethylthiobenzothiazole, P-dimethylaminobenzallodanine, 2-mercaptobenzothiazole, etc. Or a mixture thereof.
  • Compounds having an imidazole ring include imidazole, histidine, 2-heptadecylimidazole, 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-undecylimidazole, 1-benzyl-2-methyl.
  • Imidazole 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecyl Imidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydromethylimidazole, 2-phenyl-4,5 dihydroxymethylimidazole, 4-formylimidazole, 2-methyl-4-formylimidazole, 2-phenyl-4- Formylimidazole, 4-methyl-5-formylimidazole, 2-ethyl-4-methyl-5-formylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-4-formylimidazole, 2-mercaptobenzimidazole, etc. These mixtures are mentioned.
  • Examples of the compound having an indazole ring include 4-chloroindazole, 4-nitroindazole, 5-nitroindazole, 4-chloro-5-nitroindazole, and a mixture thereof.
  • thioureas examples include thiourea, guanylthiourea, and the like, or a mixture thereof.
  • an antioxidant may be added to the constituent layer in the film mirror of the present invention.
  • the antioxidant it is preferable to use a phenol-based antioxidant, a thiol-based antioxidant, and a phosphite-based antioxidant.
  • phenolic antioxidants examples include 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 2,2′-methylenebis (4-ethyl-6-t- Butylphenol), tetrakis- [methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate] methane, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, 4,4 '-Thiobis (3-methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-butylidenebis (3-methyl-6-t-butylphenol), 1,3,5-tris (3', 5'-di-t -Butyl-4'-hydroxybenzyl) -S-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) trione, stearyl- ⁇ - (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propi , Triethylene glycol bis [3- (3-
  • thiol-based antioxidant examples include distearyl-3,3′-thiodipropionate, pentaerythritol-tetrakis- ( ⁇ -lauryl-thiopropionate), and the like.
  • phosphite antioxidant examples include tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite, distearyl pentaerythritol diphosphite, di (2,6-di-t-butylphenyl) pentaerythritol.
  • Diphosphite bis- (2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl) -pentaerythritol diphosphite, tetrakis (2,4-di-t-butylphenyl) 4,4'-biphenylene-diphosphonite 2,2'-methylenebis (4,6-di-t-butylphenyl) octyl phosphite and the like.
  • the above antioxidant and the following light stabilizer can be used in combination.
  • hindered amine light stabilizers include bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, Bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) -2- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -2-n-butylmalonate, 1-methyl- 8- (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) -sebacate, 1- [2- [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy] ethyl ] -4- [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy] -2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-benzoyloxy-2,2,6, 6-Tetrame Lupiperidine, tetrakis (2,2,2,
  • nickel-based UV stabilizers include [2,2'-thiobis (4-t-octylphenolate)]-2-ethylhexylamine nickel (II), nickel complex-3,5-di-t-butyl-4- Hydroxybenzyl phosphate monoethylate, nickel dibutyl dithiocarbamate, etc. can also be used.
  • a hindered amine light stabilizer containing only a tertiary amine is preferable.
  • bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) is preferable.
  • a condensate of 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinol / tridecyl alcohol and 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid is preferred.
  • gas barrier layer In the film mirror of the present invention, it is also preferable to further provide a gas barrier layer.
  • the gas barrier layer is intended to prevent deterioration of humidity, especially deterioration of the resin base material and various functional elements protected by the resin base material due to high humidity, but with special functions and applications. As long as the above characteristics are maintained, various types of gas barrier layers can be provided.
  • the water vapor permeability at 40 ° C. and 90% RH is 100 g / m 2 ⁇ day / ⁇ m or less, preferably 50 g / m 2 ⁇ day / ⁇ m or less, more preferably 20 g / m 2.
  • -It is preferable to adjust the moisture-proof property of the gas barrier layer so as to be not more than day / ⁇ m.
  • the oxygen permeability is preferably 0.6 ml / m 2 ⁇ day / atm or less under the conditions of a measurement temperature of 23 ° C. and a humidity of 90% RH.
  • the gas barrier layer according to the present invention is not particularly limited in its formation method, but after applying the ceramic precursor of the inorganic oxide film, the inorganic oxide film is formed by heating and / or ultraviolet irradiation of the coating film.
  • the method is preferably used.
  • the gas barrier layer that can be used in the present invention can be formed by applying a general heating method after applying a ceramic precursor that forms an inorganic oxide film by heating, but it must be formed by local heating. Is preferred.
  • the ceramic precursor is preferably a sol-like organometallic compound or polysilazane.
  • the organometallic compound according to the present invention includes silicon (Si), aluminum (Al), lithium (Li), zirconium (Zr), titanium (Ti), tantalum (Ta), zinc (Zn), barium (Ba), and indium. It is preferable to contain at least one element of (In), tin (Sn), lanthanum (La), yttrium (Y), and niobium (Nb).
  • the organometallic compound is at least one element of silicon (Si), aluminum (Al), lithium (Li), zirconium (Zr), titanium (Ti), zinc (Zn), and barium (Ba). It is preferable to contain. Furthermore, it is preferable to contain at least one element of silicon (Si), aluminum (Al), and lithium (Li).
  • the organometallic compound is not particularly limited as long as it can be hydrolyzed, and preferred organometallic compounds include metal alkoxides.
  • the metal alkoxide is represented by the following general formula (1).
  • M represents a metal having an oxidation number n.
  • R 1 and R 2 each independently represents an alkyl group.
  • m represents an integer of 0 to (n ⁇ 1).
  • R 1 and R 2 may be the same or different.
  • an alkyl group having 4 or less carbon atoms is preferable.
  • a methyl group CH 3 (hereinafter represented by Me), an ethyl group C 2 H 5 (hereinafter represented by Et), a propyl group C 3 H 7 (hereinafter represented by Pr), isopropyl group i-C 3 H 7 (hereinafter represented by i-Pr), butyl group C 4 H 9 (hereinafter represented by Bu), isobutyl group i- A lower alkyl group such as C 4 H 9 (hereinafter referred to as i-Bu) is more preferred.
  • Examples of the metal alkoxide represented by the general formula (1) include lithium ethoxide LiOEt, niobium ethoxide Nb (OEt) 5 , magnesium isopropoxide Mg (OPr-i) 2 , aluminum isopropoxide Al (OPr -I) 3 , zinc propoxide Zn (OPr) 2 , tetraethoxysilane Si (OEt) 4 , titanium isopropoxide Ti (OPr-i) 4 , barium ethoxide Ba (OEt) 2 , barium isopropoxide Ba ( OPr-i) 2 , triethoxyborane B (OEt) 3 , zirconium propoxide Zn (OPr) 4 , lanthanum propoxide La (OPr) 3 , yttrium propoxide Y (OPr) 3 , lead isopropoxide Pb (OPr- i) 2 etc. are mentioned suitably. All of these metal alkoxides are
  • the inorganic oxide according to the present invention is characterized in that it is formed by local heating from a sol using the organometallic compound as a raw material. Therefore, silicon (Si), aluminum (Al), zirconium (Zr), titanium (Ti), tantalum (Ta), zinc (Zn), barium (Ba), indium (In) contained in the organometallic compound, It is an oxide of an element such as tin (Sn) or niobium (Nb).
  • silicon oxide aluminum oxide, zirconium oxide and the like. Of these, silicon oxide is preferable.
  • a method for forming an inorganic oxide from an organometallic compound it is preferable to use a so-called sol-gel method and a method of applying polysilazane.
  • the “sol-gel method” is to obtain a hydroxide sol by hydrolyzing an organometallic compound, etc., dehydrate it into a gel, and further heat-treat the gel. It refers to a method for preparing a metal oxide glass having a certain shape (film, particle, fiber, etc.).
  • a multi-component metal oxide glass can be obtained by a method of mixing a plurality of different sol solutions, a method of adding other metal ions, or the like.
  • an inorganic oxide by a sol-gel method having the following steps.
  • the organometallic compound in a reaction solution containing at least water and an organic solvent, is hydrolyzed and dehydrated and condensed while adjusting the pH to 4.5 to 5.0 using a halogen ion as a catalyst in the presence of boron ion.
  • Generation of fine pores due to high-temperature heat treatment is produced by a sol-gel method having a step of obtaining a reaction product by heating and vitrifying the reaction product at a temperature of 200 ° C. or less. And is particularly preferable from the viewpoint that no deterioration of the film occurs.
  • the organometallic compound used as a raw material is not particularly limited as long as it can be hydrolyzed, and preferred organometallic compounds include the metal alkoxides. .
  • the organometallic compound may be used for the reaction as it is, but it is preferably diluted with a solvent for easy control of the reaction.
  • the solvent for dilution is not particularly limited as long as it can dissolve the organometallic compound and can be uniformly mixed with water.
  • Preferred examples of such a solvent for dilution include aliphatic lower alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, ethylene glycol, propylene glycol, and mixtures thereof.
  • a mixed solvent of butanol, cellosolve, and butyl cellosolve or a mixed solvent of xylol, cellosolve acetate, methyl isobutyl ketone, and cyclohexane may be used.
  • the metal when the metal is Ca, Mg, Al or the like, it reacts with water in the reaction solution to form a hydroxide, or when carbonate ion CO 3 2- is present, a carbonate is formed. Therefore, it is preferable to add an alcohol solution of triethanolamine as a masking agent to the reaction solution.
  • the concentration of the organometallic compound when mixed and dissolved in a solvent is preferably 70% by mass or less, and more preferably diluted to a range of 5 to 70% by mass.
  • the reaction solution used in the sol-gel method contains at least water and an organic solvent.
  • the organic solvent is not particularly limited as long as it can form a uniform solution with water, acid, and alkali, and usually the same aliphatic lower alcohols used for diluting the organometallic compound are preferably used.
  • the aliphatic lower alcohols propanol, isopropanol, butanol, and isobutanol having a larger number of carbon atoms are preferable to methanol and ethanol. This is because the growth of the metal oxide glass film to be generated is stable.
  • the water ratio is preferably in the range of 0.2 to 50 mol / L as the concentration of water.
  • an organometallic compound is hydrolyzed in the reaction solution in the presence of boron ions using a halogen ion as a catalyst.
  • Preferred examples of the compound that gives the boron ion B 3+ include trialkoxyborane B (OR) 3 . Among these, triethoxyborane B (OEt) 3 is more preferable.
  • the B 3+ ion concentration in the reaction solution is preferably in the range of 1.0 to 10.0 mol / L.
  • halogen ion a fluorine ion and / or a chlorine ion are mentioned suitably. That is, fluorine ions alone, chlorine ions alone or a mixture thereof may be used.
  • the compound to be used is not particularly limited as long as it generates fluorine ions and / or chlorine ions in the reaction solution.
  • a fluorine ion source ammonium hydrogen fluoride NH 4 HF ⁇ HF, sodium fluoride NaF or the like is preferable.
  • Preferred examples of the chlorine ion source include ammonium chloride NH 4 Cl.
  • the concentration of the halogen ions in the reaction solution varies depending on the film thickness of an inorganic composition having an inorganic matrix to be produced and other conditions, but generally the reaction solution containing a catalyst. Is preferably in the range of 0.001 to 2 mol / kg, particularly 0.002 to 0.3 mol / kg. If the halogen ion concentration is lower than 0.001 mol / kg, hydrolysis of the organometallic compound does not proceed sufficiently, and film formation becomes difficult. Alternatively, when the concentration of the rogen ion exceeds 2 mol / kg, the generated inorganic matrix (metal oxide glass) tends to be non-uniform, which is not preferable.
  • boron used during the reaction, if to be contained as a B 2 O 3 component in the design the composition of the resulting inorganic matrix, by leaving product was added calculated amount of organic boron compound in accordance with the content of
  • boron can be removed by evaporation as boron methyl ester by heating after film formation in the presence of methanol as a solvent or by immersion in methanol.
  • a main agent solution in which a predetermined amount of the organometallic compound is usually mixed and dissolved in a mixed solvent containing a predetermined amount of water and an organic solvent,
  • the pH of the reaction solution is adjusted to a desired value with acid or alkali.
  • the reaction product is obtained by aging for several hours.
  • a predetermined amount of the boron compound is mixed and dissolved in advance in the main agent solution or reaction solution. Further, when alkoxyborane is used, it is advantageous to dissolve it in the main agent solution together with other organometallic compounds.
  • the pH of the reaction solution is selected depending on the purpose, and for the purpose of forming a film (film) made of an inorganic composition having an inorganic matrix (metal oxide glass), for example, the pH is adjusted using an acid such as hydrochloric acid. It is preferable to ripen the mixture by adjusting it to the range of 4.5 to 5. In this case, for example, it is convenient to use a mixture of methyl red and bromocresol green as an indicator.
  • the main component solution having the same concentration of the same component and the reaction solution including B 3+ and halogen ions
  • the reaction product can also be produced simply and continuously.
  • the concentration of the reaction solution is in the range of ⁇ 50% by mass
  • the concentration of water (including acid or alkali) is in the range of ⁇ 30% by mass
  • the concentration of halogen ions is in the range of ⁇ 30% by mass. Can be changed.
  • reaction product reaction solution after aging
  • reaction solution after aging reaction solution after aging
  • the temperature is raised gradually while paying particular attention to a temperature range of 50 to 70 ° C., followed by a preliminary drying (solvent volatilization) step and further raising the temperature.
  • This drying is important for forming a non-porous film in the case of film formation.
  • the temperature for heating and drying after the preliminary drying step is preferably 70 to 150 ° C, more preferably 80 to 130 ° C.
  • the gas barrier layer according to the present invention contains an inorganic oxide formed by local heating of a coating film after applying a ceramic precursor that forms an inorganic oxide film by heating.
  • the resin substrate is coated with a solution containing a catalyst in the polysilazane represented by the following formula (I) and an organic solvent as necessary, and the solvent is evaporated. Leaving a polysilazane layer having a layer thickness of 0.05-3.0 ⁇ m on the resin substrate and the presence of oxygen, active oxygen, and in some cases, nitrogen in an atmosphere containing water vapor Below, it is preferable to employ
  • R 1 , R 2 , and R 3 are the same or different and independently of each other hydrogen, or an optionally substituted alkyl group, aryl group, vinyl group or (trialkoxysilyl) alkyl group, Preferably selected from the group consisting of hydrogen, methyl, ethyl, propyl, iso-propyl, butyl, iso-butyl, tert-butyl, phenyl, vinyl or 3- (triethoxysilyl) propyl, 3- (trimethoxysilylpropyl) Wherein n is an integer and n is determined such that the polysilazane has a number average molecular weight of 150 to 150,000 g / mol.
  • catalysts preferably basic catalysts, in particular N, N-diethylethanolamine, N, N-dimethylethanolamine, triethanolamine, triethylamine, 3-morpholinopropylamine or N-heterocyclic compounds are used.
  • the catalyst concentration is usually in the range of 0.1 to 10 mol%, preferably 0.5 to 7 mol%, based on polysilazane.
  • a solution containing perhydropolysilazane in which all of R 1 , R 2 and R 3 are hydrogen atoms is used.
  • the coating according to the invention comprises at least one polysilazane of the formula (II)
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are independently of each other hydrogen, or optionally substituted alkyl, aryl, vinyl, or (trialkoxysilyl) Represents an alkyl group, where n and p are integers, and n is determined such that the polysilazane has a number average molecular weight of 150 to 150,000 g / mol.
  • R 1 , R 3 and R 6 represent hydrogen and R 2 , R 4 and R 5 represent methyl, R 1 , R 3 and R 6 represent hydrogen and R 2 , A compound in which R 4 represents methyl and R 5 represents vinyl, R 1 , R 3 , R 4 and R 6 represent hydrogen and R 2 and R 5 represent methyl.
  • a solution containing at least one polysilazane represented by the following formula (III) is also preferable.
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 and R 9 are independently of one another hydrogen or optionally substituted alkyl group
  • R 1 , R 3 and R 6 represent hydrogen and R 2 , R 4 , R 5 and R 8 represent methyl, R 9 represents (triethoxysilyl) propyl and R 7 Is a compound in which represents alkyl or hydrogen.
  • the proportion of polysilazane in the solvent is generally 1 to 80% by mass, preferably 5 to 50% by mass, and particularly preferably 10 to 40% by mass.
  • an organic system that does not contain water and a reactive group (for example, a hydroxyl group or an amine group) and is inert to polysilazane, preferably an aprotic solvent, is particularly suitable.
  • a reactive group for example, a hydroxyl group or an amine group
  • an aprotic solvent is particularly suitable.
  • An additional component of the polysilazane solution can be a further binder such as those conventionally used in the manufacture of paints.
  • cellulose ethers and cellulose esters such as ethyl cellulose, nitrocellulose, cellulose acetate or cellulose acetobutyrate, natural resins such as rubber or rosin resins, or synthetic resins such as polymerized resins or condensed resins such as aminoplasts, in particular Urea resins and melamine formaldehyde resins, alkyd resins, acrylic resins, polyesters or modified polyesters, epoxides, polyisocyanates or blocked polyisocyanates, or polysiloxanes.
  • Still other components of the polysilazane formulation include, for example, additives that affect the formulation viscosity, substrate wetting, film formability, lubrication or exhaust properties, or inorganic nanoparticles such as SiO 2 , TiO 2 , It can be ZnO, ZrO 2 or Al 2 O 3 .
  • the thickness of the coating film to be formed is preferably in the range of 100 nm to 2 ⁇ m.
  • a scratch preventing layer can be provided as the outermost layer of the film mirror.
  • the scratch preventing layer is provided for preventing scratches.
  • the scratch prevention layer can be composed of acrylic resin, urethane resin, melamine resin, epoxy resin, organic silicate compound, silicone resin, or the like.
  • silicone resins and acrylic resins are preferable in terms of hardness and durability. Further, in terms of curability, flexibility, and productivity, those made of an active energy ray-curable acrylic resin or a thermosetting acrylic resin are preferable.
  • the active energy ray-curable acrylic resin or thermosetting acrylic resin is a composition containing a polyfunctional acrylate, an acrylic oligomer, or a reactive diluent as a polymerization curing component.
  • Acrylic oligomers include polyester acrylates, urethane acrylates, epoxy acrylates, polyether acrylates, etc., including those in which a reactive acrylic group is bonded to an acrylic resin skeleton, and rigid materials such as melamine and isocyanuric acid. A structure in which an acrylic group is bonded to a simple skeleton may be used.
  • the reactive diluent has a function of a solvent in the coating process as a medium of the coating agent, and has a group that itself reacts with a monofunctional or polyfunctional acrylic oligomer. It becomes a copolymerization component.
  • polyfunctional acrylic cured paints include Mitsubishi Rayon Co., Ltd. (trade name “Diabeam (registered trademark)” series, etc.), Nagase Sangyo Co., Ltd. (trade name “Denacol (registered trademark)” series, etc. ), Shin Nakamura Co., Ltd.
  • various additives can be further blended in the scratch-preventing layer as required, as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • stabilizers such as antioxidants, light stabilizers, ultraviolet absorbers, surfactants, leveling agents, antistatic agents, and the like can be used.
  • ⁇ Leveling agents are effective in reducing surface irregularities, especially when functional layers are applied.
  • a dimethylpolysiloxane-polyoxyalkylene copolymer for example, SH190 manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.
  • SH190 manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. is suitable as the silicone leveling agent.
  • UV absorber In the present invention, an ultraviolet absorber can be added for the purpose of preventing deterioration due to sunlight or ultraviolet rays. It is preferable that any one of the constituent layers provided on the resin substrate contains an ultraviolet absorber.
  • ultraviolet absorbers examples include benzophenone, benzotriazole, phenyl salicylate, and triazine.
  • benzophenone ultraviolet absorber examples include 2,4-dihydroxy-benzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy-benzophenone, 2-hydroxy-4-n-octoxy-benzophenone, 2-hydroxy-4-dodecyloxy-benzophenone, 2- Hydroxy-4-octadecyloxy-benzophenone, 2,2'-dihydroxy-4-methoxy-benzophenone, 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxy-benzophenone, 2,2 ', 4,4'-tetra And hydroxy-benzophenone.
  • benzotriazole ultraviolet absorber examples include 2- (2′-hydroxy-5-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-3 ′, 5′-di-t-butylphenyl) benzotriazole, 2 -(2'-hydroxy-3'-t-butyl-5'-methylphenyl) benzotriazole and the like.
  • phenyl salicylate ultraviolet absorber examples include phenylsalicylate, 2-4-di-t-butylphenyl-3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzoate, and the like.
  • hindered amine ultraviolet absorbers include bis (2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl) sebacate.
  • triazine ultraviolet absorbers examples include 2,4-diphenyl-6- (2-hydroxy-4-methoxyphenyl) -1,3,5-triazine, 2,4-diphenyl-6- (2-hydroxy-4-) Ethoxyphenyl) -1,3,5-triazine, 2,4-diphenyl- (2-hydroxy-4-propoxyphenyl) -1,3,5-triazine, 2,4-diphenyl- (2-hydroxy-4-) Butoxyphenyl) -1,3,5-triazine, 2,4-diphenyl-6- (2-hydroxy-4-butoxyphenyl) -1,3,5-triazine, 2,4-diphenyl-6- (2- Hydroxy-4-hexyloxyphenyl) -1,3,5-triazine, 2,4-diphenyl-6- (2-hydroxy-4-octyloxyphenyl) -1,3,5-tria 2,4-diphenyl-6- (2-hydroxy-4-dodecyloxy
  • the ultraviolet absorber includes a compound having a function of converting the energy held by ultraviolet rays into vibrational energy in the molecule and releasing the vibrational energy as thermal energy. Furthermore, those that exhibit an effect when used in combination with an antioxidant or a colorant, or light stabilizers that act as light energy conversion agents, called quenchers, can be used in combination. However, when using the above-mentioned ultraviolet absorber, it is necessary to select one in which the light absorption wavelength of the ultraviolet absorber does not overlap with the effective wavelength of the photopolymerization initiator.
  • the amount of the ultraviolet absorber used is 0.1 to 20% by mass, preferably 1 to 15% by mass, and more preferably 3 to 10% by mass. When the amount is more than 20% by mass, the adhesion is deteriorated.
  • the total thickness of the film mirror according to the present invention is preferably 75 to 250 ⁇ m, more preferably 90 to 230 ⁇ m, and still more preferably 100 to 220 ⁇ m, from the viewpoints of prevention of deflection of the mirror, regular reflectance, handling properties, and the like.
  • the film mirror of the present invention can be preferably used for the purpose of collecting sunlight. Although it can also be used as a solar light collecting mirror with a single film mirror, more preferably, through a pressure-sensitive adhesive layer coated on the surface of the resin substrate opposite to the side having the silver reflective layer with the resin substrate interposed therebetween
  • the film mirror is affixed on another base material, particularly on a metal base material, and used as a reflection device for solar thermal power generation.
  • the reflecting device When used as a solar power generation reflecting device, the reflecting device is shaped like a bowl (semi-cylindrical), and a cylindrical member having fluid inside is provided at the center of the semicircle, and sunlight is condensed on the cylindrical member.
  • the form which heats an internal fluid by this, converts the heat energy, and generates electric power is mentioned as one form.
  • flat reflectors were installed at multiple locations, and the sunlight reflected by each reflector was collected on one reflector (central reflector) and reflected by the reflector.
  • the film mirror of the present invention is particularly preferably used because a high regular reflectance is required for the reflection device used.
  • the adhesive layer is not particularly limited, and for example, any of a dry laminating agent, a wet laminating agent, an adhesive, a heat seal agent, a hot melt agent, and the like is used.
  • polyester resin urethane resin, polyvinyl acetate resin, acrylic resin, nitrile rubber or the like is used.
  • the laminating method is not particularly limited, and for example, it is preferable to carry out the roll method continuously from the viewpoint of economy and productivity.
  • the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer is usually preferably in the range of about 1 to 50 ⁇ m from the viewpoint of the pressure-sensitive adhesive effect, the drying speed and the like.
  • the other substrate to be bonded to the film mirror of the present invention may be any substrate that can impart the protective property of the silver reflective layer, for example, an acrylic film or sheet, a polycarbonate film or sheet, Polyarylate film or sheet, polyethylene naphthalate film or sheet, polyethylene terephthalate film or sheet, plastic film or sheet such as fluorine film, or resin film or sheet kneaded with titanium oxide, silica, aluminum powder, copper powder, etc.
  • a resin film or sheet that is coated with a resin kneaded with or has been subjected to surface processing such as metal deposition is used.
  • the thickness of the laminated film or sheet is not particularly limited, but is usually preferably in the range of 12 to 250 ⁇ m.
  • these other base materials may be bonded after providing a concave portion or a convex portion before being bonded to the film mirror of the present invention, or may be formed to have a concave portion or a convex portion after being bonded.
  • the bonding and the molding so as to have a concave portion or a convex portion may be performed at the same time.
  • the metal substrate of the solar collector mirror according to the present invention includes a steel plate, a copper plate, an aluminum plate, an aluminum plated steel plate, an aluminum alloy plated steel plate, a copper plated steel plate, a tin plated steel plate, a chrome plated steel plate, a stainless steel plate, etc.
  • a metal material having a high rate can be used.
  • a plated steel plate In the present invention, it is particularly preferable to use a plated steel plate, a stainless steel plate, an aluminum plate or the like having good corrosion resistance.
  • Coating was performed to form an adhesive layer having a thickness of 0.1 ⁇ m.
  • a silver reflective layer having a thickness of 80 nm was formed as a silver reflective layer by vacuum deposition.
  • a resin in which a polyester resin and a TDI (tolylene diisocyanate) isocyanate are mixed at a resin solid content ratio of 10: 2 is coated by a gravure coating method to have a thickness of 0.1 ⁇ m and a surface roughness.
  • a protective layer with an Ra of 0.003 ⁇ m was formed, and a film mirror 1 was produced.
  • mercaptoacetate (Glycol dimercaptoacetate) was contained as a corrosion inhibitor in the protective layer so as to be 0.3 g / m 2 .
  • the surface roughness was measured using a Wyko NT9800 optical profiler manufactured by Veeco. In addition, the surface roughness of the resin base material and the silver reflective layer was measured before forming an adhesive layer and a protective layer thereon, respectively.
  • Regular reflectance A spectrophotometer U4100 manufactured by Hitachi, Ltd., modified with an integrating sphere reflection accessory attached, was adjusted so that the incident angle of incident light was 5 ° with respect to the normal of the reflecting surface. The regular reflectance at ° was measured. Evaluation was measured as an average reflectance from 350 nm to 700 nm and evaluated according to the following criteria. ⁇ : Regular reflectance is 95% or more ⁇ : Regular reflectance is 93% or more and less than 95% ⁇ : Regular reflectance is less than 93%
  • the coefficient of static friction was measured as an index of the difficulty of sticking the film mirror and the ease of handling.
  • the static friction coefficient of a film mirror held for 1 day under the conditions of 20 ° C. and humidity 60% RH was measured using a friction tester TR-2 (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) and evaluated according to the following criteria.
  • the optimum range of the sticking difficulty and the ease of handling is that the static friction coefficient is 0.2 or more and less than 0.5.
  • ⁇ Static friction coefficient is less than 0.2
  • Static friction coefficient is 0.2 or more and less than 0.5
  • Static friction coefficient is 0.5 or more
  • Table 1 shows the results of measurement and evaluation.
  • the film mirrors 2 to 6 of the present invention have both regular reflectance, difficulty of sticking, and ease of handling. That is, by the above-mentioned means of the present invention, it is lightweight and flexible, can be manufactured in a large area and mass-produced with reduced manufacturing cost, has good regular reflectance with respect to sunlight, and is wound in a roll shape. It was possible to provide a film mirror that was difficult to stick and sometimes easy to handle.
  • the present invention is configured as described above, it can be used as a film mirror, a film mirror manufacturing method, and a solar power generation reflection device using the film mirror.

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Abstract

 樹脂基材上に、構成層として少なくとも、接着層、銀反射層及び保護層がこの順に設けられたフィルムミラーであって、前記樹脂基材、銀反射層及び保護層の光入射側の表面粗さRaが0.005~0.04μmであることを特徴とするフィルムミラー。

Description

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
 本発明は、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、フィルムミラーの製造方法及びそのフィルムミラー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、バイオマスエネルギー、風力エネルギー、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、また風雨や砂嵐等に晒されるため、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、輸送時に破損することや、質量が大きいため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。さらに、ガラス製ミラーは破損しやすく、交換時には破損部でけがをしないような配慮が必要となる。また、ガラス製ミラーは屋外に設置されている場合が多く、作業環境(風雨、砂、埃等)による影響もあるので、その交換作業に熟練が要求されている。
 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、例えば特許文献1に開示されている。
 太陽光を集光する目的において、反射シートが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、反射面となる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が、銀は環境因子により腐食しやすいという欠点をもっている。そのため、太陽光入射側と銀層との間に樹脂層を設け、銀を保護するような設計がなされている。
 また、ガラス製ミラーを樹脂性の反射シートまたはさらに薄い反射フィルムに置き換えた場合は、ロール状に巻くことができるため連続製膜が可能になり、生産効率を格段に高めることができる。しかし樹脂性のフィルムはガラスに比べて、フィルム表面同士が貼り付き変形するという欠点があった。
 フィルムをロールに巻こうとするとフィルム同士がまだら状に貼り付きフィルムの変形や膜厚変化を引き起こす。その貼り付きを解消する方法として滑り性を良くする表面処理が施される。例えば、フィルムの両端にエンボス加工を施したり、粒子を混ぜて表面凹凸を形成したりする方法がある。但し、両端にエンボス加工を施した箇所は最終製品には使えずに生産途中に裁断し廃棄することになるため、生産ロスが生じてしまう。
 このように、反射シートや反射フィルムにおいて、光学性能(正反射率)と貼り付き難さの両立は難しかった。
特開2005-59382号公報 特開平6-38860号公報
 本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、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、太陽光に対して良好な正反射率を有し、製造工程でロール状に巻いたとき貼り付き難く、かつ取り扱い易いフィルムミラーを提供することである。また、そのフィルムミラーの製造方法及びそのフィルムミラー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、銀反射層及び保護層がこの順に設けられたフィルムミラーであって、前記樹脂基材、銀反射層及び保護層の光入射側の表面粗さRaが0.005~0.04μmであることを特徴とするフィルムミラー。
 2.前記保護層の銀反射層のない側に、ガスバリア層を有することを特徴とする前記1に記載のフィルムミラー。
 3.前記1または前記2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。
 4.前記1または前記2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したことを特徴とする太陽熱発電用反射装置。
 本発明により、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、太陽光に対して良好な正反射率を有し、製造工程でロール状に巻いたとき貼り付き難く、かつ取り扱い易いフィルムミラーを提供することができた。また、そのフィルムミラーの製造方法及びそのフィルムミラーを用いた太陽熱発電用反射装置を提供することができた。
フィルムミラーの正反射率を説明する図である。
 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、銀反射層及び保護層がこの順に設けられたフィルムミラーであって、前記樹脂基材、銀反射層及び保護層の光入射側の表面粗さRaが0.005~0.04μmであることを特徴とする。この特徴は、請求項1から請求項4までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。
 本発明の形態によれば、樹脂基材、銀反射層及び保護層の光入射側の表面粗さRaを0.005~0.04μmとすることで、銀反射層の反射率の低下を抑制できるとともに、製造工程でロール状に巻いたとき貼り付きを抑制し、かつ取り扱い易くする(過度の滑り性付与は取り扱い難くなる)ことが可能となる。樹脂基材、銀反射層及び保護層の光入射側の表面粗さRaは0.01~0.03であることがより好ましい。
 図1を用いてフィルムミラーの正反射に関して説明する。図1のaは、フィルムミラーの基本構成と光反射を示す図である。
 樹脂基材3上に、接着層(図示せず)、銀反射層2及び保護層1がこの順に設けられたフィルムミラーに、保護層1側から入った入射光41は入射光路を通って銀反射層2の表面で反射され、反射光42は反射光路を通って保護層1の外に出て行く。このとき、図1のbのように保護層1の表面が平滑でないときは、銀反射層2の表面で反射された反射光43は保護層1の表面で散乱される。同様に、図1のcのように銀反射層2の表面が平滑でないときは、入射光41は銀反射層2の表面で反射し、反射光44は散乱される。
 このような光散乱は正反射率の低下につながることから、保護層及び銀反射層の表面を平滑にする必要がある。また、樹脂基材は接着層を介して薄膜の銀反射層に接しており、銀反射層表面の粗さに影響するため、良好な正反射率を得るには、図1のdのように大気(空気)と保護層1の界面51、保護層1と銀反射層2の界面52の他に、接着層(図示せず)と樹脂基材3の界面53も平滑にする必要がある。
 一方、樹脂基材(フィルム状)、フィルムミラーをそれぞれの製造工程でロールに巻こうとするとフィルム同士がまだら状に貼り付いてしまい、フィルムの変形や膜厚変化を引き起こすことから、貼り付きを解消する方法として滑り性を良くする必要がある。このため、樹脂基材や保護層の表面はある程度の表面粗さが必要である。また、過度の滑り性付与は取り扱い難くなることから、表面粗さには上限がある。
 本発明者は、樹脂基材、銀反射層及び保護層の光入射側の表面平滑度の尺度である表面粗さRaと、フィルムミラーの正反射率及び樹脂基材(フィルム状)、フィルムミラーの滑り性との関係を検討した。その結果、正反射率に関しては、樹脂基材、銀反射層及び保護層の光入射側の表面粗さRaが0.04μm以下であれば散乱による正反射率の低下は小さいことが分かった。また、滑り性に関しては、樹脂基材、保護層の表面粗さRaが0.005μm以上であれば良好な滑り性が得られることが分かった。
 以上から、樹脂基材上に、構成層として少なくとも、接着層、銀反射層及び保護層がこの順に設けられたフィルムミラーであって、前記樹脂基材、銀反射層及び保護層の光入射側の表面粗さRaを0.005~0.04μmとすることにより、正反射率と、貼り付き難さ、取り扱い易さを両立したフィルムミラーが得られることを見出した。
 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、前記保護層の銀反射層のない側に、ガスバリア層を有することが好ましい。
 また、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、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。
 〔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、銀反射層及び保護層がこの順に設けられたフィルムミラーである。構成層として、接着層、銀反射層及び保護層の他に、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)
 本発明は、樹脂基材の光入射側の表面粗さRaが0.005~0.04μmであることが特徴である。
 樹脂基材の光入射側の表面粗さRaをこの範囲にするには、フィラーを用いる方法、成膜時のレベリングを調整する方法等がある。
 表面粗さは一般的な方法で測定することができる。例えば、Veeco社製 Wyko NT9300 オプティカル プロファイラや、パナソニック社製超高精度三次元測定機(UA3P)等で行うことができる。
 樹脂基材はフィルムミラーの面精度を保つための剛体でもあり、樹脂基材の光入射とは反対側の表面粗さは15~100nmの範囲であることが好ましい。この範囲にあると、金属基材上に粘着層を介してフィルムミラーを貼り付けて太陽熱発電用反射装置を形成する際に、樹脂基材の表面の僅かな凹凸は粘着層で吸収され、フィルムミラーの平面性や、フィルムミラーと支持体の密着性が影響されることが少なくなる。
 本発明に係る樹脂基材としては、従来公地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、さらに好ましくは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)と銀反射層とを密着する密着性、銀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、及び銀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また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)
 本発明は、銀反射層の光入射側の表面粗さRaが0.005~0.04μmであることが特徴である。
 銀反射層の光入射側の表面粗さRaをこの範囲にするには、樹脂基材は接着層を介して薄膜の銀反射層に接し、銀反射層表面の粗さに影響するため、樹脂基材の光入射側の表面粗さRaをこの範囲になるように調整する方法等がある。
 表面粗さは一般的な方法で測定することができる。例えば、樹脂基材と同様に、Veeco社製 Wyko NT9300 オプティカル プロファイラや、パナソニック社製超高精度三次元測定機(UA3P)等で行うことができる。
 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、銀鏡反応等がある。
 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、スパッタ法等がある。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よいが、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。
 (保護層)
 本発明は、保護層の表面粗さRaが0.005~0.04μmであることが特徴である。
 保護層の光入射側の表面粗さRaをこの範囲にするには、下層となる樹脂基材の光入射側の表面粗さRaを調整する方法、フィラーを用いる方法、成膜時のレベリングを調整する方法等がある。
 表面粗さは一般的な方法で測定することができる。例えば、樹脂基材と同様に、Veeco社製 Wyko NT9300 オプティカル プロファイラや、パナソニック社製超高精度三次元測定機(UA3P)等で行うことができる。
 本発明のフィルムミラーに用いられる保護層は、銀反射層の樹脂基材(支持体)から遠い側に隣接し、銀反射層の傷防止及び、保護層の外側にバリア層や傷防止層を形成する場合は、該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。
 当該保護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また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。
 保護層の厚さは、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。
 保護層の形成方法は、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は、構成層に銀反射層の腐食防止剤を用いることができる。腐食防止剤としては、銀に対して吸着性を有する複素環式化合物で、かつ融点が25℃以上である腐食防止剤を用いることが好ましい。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、化学的また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)。
 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/m2の範囲内であることが好ましい。
 〈銀に対して吸着性を有する複素環式化合物〉
 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また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は上記の腐食防止剤に加えて、構成層に酸化防止剤を添加することもできる。
 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およ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〕、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、または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)
 本発明のフィルムミラーでは、さらにガスバリア層を設けることも好ましい。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よく、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、前記保護層の銀反射層のない側に、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/m2・day/μm以下、好ましくは50g/m2・day/μm以下、さらに好ましくは20g/m2・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/m2・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ないが、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/また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〉
 本発明で用いることができるガスバリア層は、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また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):MR2 m(OR1)n-m
 前記一般式(1)において、Mは、酸化数nの金属を表す。R1及びR2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。R1及びR2は、同一でもよく、異なっていてもよい。R1及びR2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CH3(以下、Meで表す。)、エチル基C2H5(以下、Etで表す)、プロピル基C3H7(以下、Prで表す。)、イソプロピル基i-C3H7(以下、i-Prで表す。)、ブチル基C4H9(以下、Buで表す)、イソブチル基i-C4H9(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)5、マグネシウムイソプロポキシドMg(OPr-i)2、アルミニウムイソプロポキシドAl(OPr-i)3、亜鉛プロポキシドZn(OPr)2、テトラエトキシシランSi(OEt)4、チタンイソプロポキシドTi(OPr-i)4、バリウムエトキシドBa(OEt)2、バリウムイソプロポキシドBa(OPr-i)2、トリエトキシボランB(OEt)3、ジルコニウムプロポキシドZn(OPr)4、ランタンプロポキシドLa(OPr)3、イットリウムプロポキシドY(OPr)3、鉛イソプロポキシドPb(OPr-i)2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等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CO3 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)3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)3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/また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/また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NH4HF・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NH4Cl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。または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B2O3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、また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、酸また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、主剤溶液また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(酸またはアルカリを含む。)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):-(SiR1R2-NR3)n-
 式中、R1、R2、及びR3は、同一かまたは異なり、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、ビニル基または(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、ビニルまたは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または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、R1、R2及びR3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):-(SiR1R2-NR3)n-(SiR4R5-NR6)p-
 式中、R1、R2、R3、R4、R5及びR6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、ビニル基または(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、R1、R3及びR6が水素を表し、そしてR2、R4及びR5がメチルを表す化合物、R1、R3及びR6が水素を表し、そしてR2、R4がメチルを表し、そしてR5がビニルを表す化合物、R1、R3、R4及びR6が水素を表し、そしてR2及びR5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):-(SiR1R2-NR3)n-(SiR4R5-NR6)p-(SiR7R8-NR9)q-
 上記式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8及びR9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、ビニル基または(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、R1、R3及びR6が水素を表し、そしてR2、R4、R5及びR8がメチルを表し、R9が(トリエトキシシリル)プロピルを表し、そしてR7がアルキルまた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またはアミン基)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、脂肪族または芳香族炭化水素、ハロゲン炭化水素、エステル、例えば酢酸エチルまたは酢酸ブチル、ケトン、例えばアセトンまた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また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)また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さら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また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、または合成樹脂、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、またはポリシロキサンである。
 当該ポリシラザン調合物のさらに別の成分は、例えば、調合物の粘度、下地の濡れ、成膜性、潤滑作用また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SiO2、TiO2、ZnO、ZrO2またはAl2O3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、シリコーン系樹脂等で構成することができる。特に、硬度と耐久性等の点で、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、可撓性および生産性の点で、活性エネルギー線硬化型のアクリル系樹脂、また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また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等であり、また、メラミンやイソシアヌール酸等の剛直な骨格にアクリル基を結合したもの等も用いられ得る。
 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)”シリーズ等)、長瀬産業株式会社;(商品名“デナコール(登録商標)”シリーズ等)、新中村株式会社;(商品名“NKエステル”シリーズ等)、DIC株式会社;(商品名“UNIDIC(登録商標)”シリーズ等)、東亞合成化学工業株式会社;(商品名“アロニックス(登録商標)”シリーズ等)、日本油脂株式会社;(商品名“ブレンマー(登録商標)”シリーズ等)、日本化薬株式会社;(商品名“KAYARAD(登録商標)”シリーズ等)、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”シリーズ等)等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、紫外線吸収剤等の安定剤、界面活性剤、レベリング剤および帯電防止剤等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、さらに好ましくは90~230μm、さらに好ましくは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ため、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、ホットメルト剤等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、ニトリルゴム等が用いられる。
 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、アクリルフィルムまたはシート、ポリカーボネートフィルムまたはシート、ポリアリレートフィルムまたはシート、ポリエチレンナフタレートフィルムまたはシート、ポリエチレンテレフタレートフィルムまたはシート、フッ素フィルム等のプラスチックフィルムまたはシート、または酸化チタン、シリカ、アルミニウム粉、銅粉等を練り込んだ樹脂フィルムまたはシート、これらを練り込んだ樹脂をコーティングしたり、金属蒸着等の表面加工を施した樹脂フィルムまたはシートが用いられる。
 貼り合わせフィルムまたはシートの厚さは、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、ステンレス鋼板等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、アルミニウム板等にすることが好ましい。
 以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
 〔フィルムミラーの作製〕
 (フィルムミラー1の作製)
 基材として、表面粗さRaが0.003μmの2軸延伸ポリエステルフィルム(樹脂基材、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質量%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の接着層を形成した。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た。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、表面粗さRaが0.003μmの保護層を形成し、フィルムミラー1を作製した。なお、保護層中に腐食防止剤としてメルカプトアセテート(Glycol dimercaptoacetate)を0.3g/m2となるように含有させた。
 (フィルムミラー2~9の作製)
 フィルムミラー1の作製において、表1記載の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、銀反射層及び保護層の表面粗さが表1記載の表面粗さとなるよう製造条件を調整した以外は同様にして、フィルムミラー2~9を作製した。なお、2軸延伸ポリエステルフィルム(樹脂基材)、銀反射層及び保護層の表面粗さの変更は、2軸延伸ポリエステルフィルム(樹脂基材)、銀反射層の成膜時のレベリング調整により行った。
 〔フィルムミラーの測定と評価〕
 上記で得た太陽光集光ミラーについて、下記の方法により表面粗さを測定し、正反射率及び滑り性を評価した。
 (表面粗さ)
 Veeco社製 Wyko NT9800 オプティカル プロファイラにて、表面粗さを測定した。なお、樹脂基材及び銀反射層の表面粗さは、それぞれその上に接着層、保護層を形成する前に測定した。
 (正反射率)
 日立製作所製の分光光度計U4100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、下記基準で評価した。
 ◎:正反射率が95%以上
 ○:正反射率が93%以上95%未満
 ×:正反射率が93%未満
 (貼り付き難さ、取り扱い易さ)
 フィルムミラーの貼り付き難さ、取り扱い易さの指標として静摩擦係数を測定した。20℃、湿度60%RHの条件下で1日間保持したフィルムミラーを、摩擦試験機TR-2((株)東洋精機製作所製)を用いて静摩擦係数を測定し、下記基準で評価した。貼り付き難さ、取り扱い易さは、静摩擦係数が0.2以上0.5未満が最適範囲である。
 ○:静摩擦係数が0.2未満
 ◎:静摩擦係数が0.2以上0.5未満
 ×:静摩擦係数が0.5以上
 測定及び評価の結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
 表1から明らかなように、本発明のフィルムミラー2~6は正反射率と、貼り付き難さ、取り扱い易さが両立していることが分かる。すなわち、本発明の上記手段により、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、太陽光に対して良好な正反射率を有し、ロール状に巻いたとき貼り付き難く、かつ取り扱い易いフィルムミラーを提供することができた。
 本発明は、以上のように構成されていることから、フィルムミラー、フィルムミラーの製造方法及びそ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利用できる。
 1 保護層
 2 銀反射層
 3 樹脂基材
 41 入射光
 42、43、44 反射光
 51 大気(空気)と保護層の界面
 52 保護層と銀反射層の界面
 53 接着層と樹脂基材の界面

Claims (4)

  1.  樹脂基材上に、構成層として少なくとも、接着層、銀反射層及び保護層がこの順に設けられたフィルムミラーであって、前記樹脂基材、銀反射層及び保護層の光入射側の表面粗さRaが0.005~0.04μmであることを特徴とするフィルムミラー。
  2.  前記保護層の銀反射層のない側に、ガスバリア層を有することを特徴とする請求項1に記載のフィルムミラー。
  3.  請求項1または請求項2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。
  4.  請求項1または請求項2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したことを特徴とする太陽熱発電用反射装置。
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