调光薄膜的制造方法技术

氢活性型调光薄膜(1)在高分子薄膜基板(10)上具有调光层(30)和催化剂层(40)，通过氢化和脱氢化切换透明状态和反射状态。通过辊对辊溅射，在高分子薄膜基板上将状态在基于氢化的透明状态与基于脱氢化的反射状态之间可逆地变化的调光层、及促进调光层中的氢化及脱氢化的催化剂层成膜。从调光层的成膜起至催化剂层的成膜为止不进行大气开放地连续实施。

Manufacturing method of dimming film

The hydrogen-active dimming film (1) has a dimming layer (30) and a catalyst layer (40) on the polymer film substrate (10), and the transparent and reflective states are switched by hydrogenation and dehydrogenation. By roll-to-roll sputtering, the dimming layer, which changes reversibly between the transparent state based on hydrogenation and the reflective state based on dehydrogenation, and the catalyst layer which promotes the hydrogenation and dehydrogenation in the dimming layer are formed on the polymer film substrate. From the film formation of the dimming layer to the film formation of the catalyst layer, the continuous implementation of atmospheric opening is not carried out.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】调光薄膜的制造方法
本专利技术涉及在透明薄膜基板上具备氢活性型调光层及催化剂层的调光薄膜的制造方法。
技术介绍
建筑物、交通工具等的窗玻璃、内饰材料等中使用有调光元件。特别是近年来，从降低冷暖气设备负荷、减少照明负荷、提高舒适性等观点出发，对调光元件的需要、期待提高。其中，通过调光材料的氢化和脱氢化来切换光的透过和反射的氢活性型的调光元件具备以下优点：由于能够将外界光反射来防止热的流入，因此遮热性优异，可获得高的节能效果。另外，由于能够通过气致变色方式来切换氢化和脱氢化，因此容易大面积化。作为能够通过氢化和脱氢化来可逆地切换透明状态和反射状态的氢活性型调光材料，已知有钇、镧、钆等稀土金属、稀土金属与镁的合金、钙、锶、钡等碱土金属与镁的合金、以及镍、锰、钴、铁等过渡金属与镁的合金。特别是使用镁合金作为调光材料的情况下，由于氢化镁的可见光透过率高，因此可获得透明状态下的光透过率高的调光元件。在氢活性型的调光元件中，与由调光材料形成的调光层邻接地设置催化剂层。催化剂层具有促进调光层的氢化、脱氢化的功能，其使用钯、铂、或钯合金、铂合金等。专利文献1中公开了在玻璃基板上具备调光层及催化剂层的调光元件。专利文献2中提出了通过在调光层与催化剂层之间设置金属薄膜、氢化金属薄膜等缓冲层，从而防止镁向催化剂层的迁移，能够抑制伴随氢化和脱氢化的反复切换的元件的劣化。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-83911号公报专利文献2：日本特开2014-26262号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题认为为了使氢活性型调光元件批量化及低成本化，使用薄膜代替玻璃作为基板并通过辊对辊溅射将调光层、催化剂层等功能层连续成膜是有用的。辊对辊溅射中，将长条(例如10m～10万m左右)的薄膜的卷状卷绕体装填到溅射装置内，边从卷绕体将薄膜卷出并使其移动，边在薄膜上连续进行成膜。因此，能够以长条提供具备膜厚、特性均匀的薄膜的调光薄膜，大面积化也变得容易。另外，使用薄膜基板的情况下，不仅向通常的玻璃板等的贴合容易，还可应用于曲面，因此通用性也优异。但是，目前为止还没有报告通过辊对辊溅射在薄膜基板上形成氢活性型调光元件的例子，制造上的课题等尚不明确。本专利技术人等尝试通过辊对辊溅射制作在薄膜基板上具备氢活性型的调光层的调光薄膜，结果发现存在与在玻璃基板上具备调光层及催化剂层的调光元件相比调光性能降低的情况、不表现调光性能的情况。鉴于上述问题，本专利技术的目的在于，提供在薄膜基板上具备调光层及催化剂层、且具有与使用玻璃基板时同等的调光性能的氢活性型调光薄膜。用于解决问题的方案本专利技术人等对在薄膜基板上具备调光层及催化剂层的调光薄膜的制造方法进行了研究，结果发现，通过在将调光层成膜后不进行大气开放地在调光层上将催化剂层成膜，调光层表面的氧化被抑制，可以得到能够用作氢活性型的调光元件的调光薄膜。本专利技术涉及在高分子薄膜基板上依次具备调光层及催化剂层的调光薄膜的制造方法。调光层是状态在基于氢化的透明状态和基于脱氢化的反射状态之间可逆地变化的层，例如为选自由稀土金属、稀土金属与镁的合金、碱土金属与镁的合金、以及过渡金属与镁的合金组成的组中的金属的薄膜。催化剂层为促进调光层中的氢化及脱氢化的层。本专利技术的制造方法中，通过辊对辊溅射在薄膜基板上将调光层及催化剂层成膜，从调光层的成膜起至催化剂层的成膜为止不进行大气开放地连续实施。在一个实施方式中，从辊对辊溅射装置的卷出辊将薄膜基板卷出并使其移动，到薄膜基板被卷取辊卷取为止的期间实施调光层的成膜及催化剂层的成膜。由此，能够不使溅射成膜表面接触薄膜基板地连续实施从调光层的成膜到催化剂层的成膜。调光层的距离催化剂层侧界面5nm的区域中的氧含量优选为不足50原子％。专利技术的效果根据本专利技术的制造方法，由于从调光层的成膜起至前述催化剂层的成膜为止不进行大气开放地连续实施，因此，可抑制调光层的催化剂层侧界面的氧化。因此，不会妨碍氢从催化剂层向调光层的移动，可得到能够通过氢化和脱氢化来切换透明状态和反射状态的调光薄膜。附图说明图1为表示调光薄膜的层叠构成例的截面示意图。图2为溅射成膜装置的构成示意图。图3为溅射成膜装置的构成示意图。图4为溅射成膜装置的构成示意图。图5为表示调光薄膜的层叠构成例的截面示意图。图6为表示调光薄膜的层叠构成例的截面示意图。具体实施方式图1为表示本专利技术的调光薄膜的层叠构成的一例的截面示意图。调光薄膜1在高分子薄膜基板10上具备调光层30及催化剂层40。高分子薄膜基板10可以透明也可以不透明。为了在调光层的氢化时使调光薄膜为光透过性，优选使用透明塑料材料作为高分子薄膜基板的材料。作为透明塑料材料，可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯、聚烯烃、降冰片烯系等的环状聚烯烃、聚碳酸酯、聚醚砜、聚芳酯等。对高分子薄膜基板10的膜厚没有特别限定，通常为2～500μm左右，优选为20～300μm左右。在高分子薄膜基板10的表面可以设置易粘接层、抗静电层、硬涂层等。另外，从提高与调光层30的密合性的观点出发，可以对高分子薄膜基板10的表面实施电晕放电处理、紫外线照射处理、等离子体处理、溅射蚀刻处理等适宜的粘接处理。高分子薄膜基板10的长度方向(MD：MachineDirection)的热收缩率优选为4％以下、更优选为3％以下、进一步优选为2％以下。高分子薄膜基板的热收缩率小的情况下，伴随溅射成膜时、成膜后的处理中的加热的尺寸变化小，能够减小高分子薄膜基板10与调光层30的界面的应力。因此，能够抑制起因于界面的应力的薄膜的翘曲、调光层的膜剥离，提高调光薄膜的耐久性。如后所述，通过使用热收缩率小的薄膜基板，从而即使在随着氢的吸贮及脱离调光层发生体积变化的情况下，也不易产生界面处的应力，能够抑制调光薄膜的翘曲、膜剥离。热收缩率为180℃5分钟的加热前后的尺寸变化率，其由切成10cm见方的薄膜的加热前的MD的长度L1和在180℃下加热5分钟后的MD的长度L2根据下式来算出。热收缩率(％)＝{(L1-L2)/L1}×100通过溅射法在高分子薄膜基板10上依次将调光层30及催化剂层40成膜，由此得到调光薄膜。调光层30只要包含状态在基于氢化的透明状态和基于脱氢化的反射状态之间可逆地变化的变色材料，就对其材料没有特别限定。作为构成调光层的材料的具体例，可列举出Y、La、Gd、Sm等稀土金属、稀土金属与镁的合金、Ca、Sr、Ba等碱土金属与镁的合金、N、Mn、Co、Fe等过渡金属与镁的合金等。从氢化时的透明性优异的方面出发，调光层30优选包含镁，从兼顾透明性和耐久性的观点出发，更优选稀土金属元素与镁的合金。需要说明的是，调光层30可以包含除上述合金以外的元素作为微量成分。构成调光层30的上述金属或合金包含通过氢化变为透明状态、通过放出氢变为反射状态的金属元素。例如，镁若被氢化则变为透明的MgH2，通过脱氢化变为具有金属反射的Mg。调光层30上的催化剂层40具有促进调光层30的氢化及脱氢化的功能。通过设置催化剂层40，从而可以提高从反射状态向透明状态的切换(调光层的氢化)以及从透明状态向反射状态的切换(调光层的脱氢化)的切换速度。催化剂层40只要具有促进调光层30的氢化、脱氢化的功能，就对其材料没有特别限定，例如优选具有选自钯、铂、钯合金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调光薄膜的制造方法，其是制造在高分子薄膜基板上依次具备调光层和催化剂层的调光薄膜的方法，所述调光层的状态在基于氢化的透明状态与基于脱氢化的反射状态之间可逆地变化，所述催化剂层促进所述调光层中的氢化和脱氢化，所述制造方法通过辊对辊溅射在薄膜基板上将调光层及催化剂层成膜，从所述调光层的成膜起至所述催化剂层的成膜为止不进行大气开放地连续实施。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.25 JP 2016-062620;2017.03.22 JP 2017-056181.一种调光薄膜的制造方法，其是制造在高分子薄膜基板上依次具备调光层和催化剂层的调光薄膜的方法，所述调光层的状态在基于氢化的透明状态与基于脱氢化的反射状态之间可逆地变化，所述催化剂层促进所述调光层中的氢化和脱氢化，所述制造方法通过辊对辊溅射在薄膜基板上将调光层及催化剂层成膜，从所述调光层的成膜起至所述催化剂层的成膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：片桐正義，藤野望，梨木智刚，渡边健太，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP