CN1329444C - 包含热辐射屏蔽组分的母料及其使用该母料的热辐射屏蔽透明树脂成形物和热辐射屏蔽透明层压材料 - Google Patents

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Abstract

在包含热辐射屏蔽组分的母料中，该母料用于生产热辐射屏蔽透明树脂成形物，母料含有作为主要组分的热塑性树脂和由XB6表示的六硼化物，其中X是选自如下的至少一种：La、Ce、Pr、Nd、Gd、Tb、Dy、Ho、Y、Sm、Eu、Er、Tm、Yb、Lu、Sr和Ca。六硼化物，它是热辐射屏蔽组分，其包含量为0.01重量份或更大到小于20重量份，基于100重量份该热塑性树脂。此母料的使用使得能够简单生产具有高可见光透射能力和高热辐射屏蔽性能的热辐射屏蔽的透明树脂，而不依赖任何高成本物理成膜方法。

Description

包含热辐射屏蔽组分的母料及其使用该 母料的热辐射屏蔽透明树脂成形物和 热辐射屏蔽透明层压材料
发明背景
1.发明领域
本发明涉及用于生产热辐射屏蔽成形物(挤出和模塑成形物)的母料，该成形物广泛用于建筑物的屋顶盖和墙壁材料，在车辆、电气列车、航空器等开孔处使用的窗户材料、拱廊、天花板圆顶、汽车棚等。更特别地，本发明涉及包含热辐射屏蔽组分的母料，该母料用于生产具有良好可见光学透射性能和优异热辐射屏蔽性能的透明树脂成形物，和热辐射屏蔽透明层压材料。
2.相关技术的描述
通过其“开孔处”如窗户和门进入各种建筑物和车辆的太阳辐射包括可见光射线和此外的紫外辐射和红外辐射。包括在这种太阳辐射的红外辐射中，波长为800-2,500nm的近红外辐射称为热辐射，其通过开孔处进入引起室内温度升高。为避免这样的温度升高，近年来，在用于各种建筑物和车辆的窗户材料领域中，对于如下热辐射屏蔽成形物的需要快速增加：该成形物在足够获取可见光的同时可屏蔽热辐射，并在保持亮度的同时可防止室内温度升高。涉及这样的热辐射屏蔽成形物的专利被大量提出。
例如，提出一种热辐射屏蔽片，其中包含透明树脂膜的热辐射反射膜，在该树脂膜上真空沉积了金属或金属氧化物，并粘合到透明成形物如玻璃片、丙烯酸类物片或聚碳酸酯片(参见日本专利申请未决公开No.61-277437，No.10-146919，No.2001-179887等)。然而，此热辐射反射膜自身非常昂贵并也要求含有粘合步骤等的复杂工艺，导致高成本。此外，热辐射屏蔽片的缺点是在透明成形物和反射膜之间的粘合不太好，以由于随时间的变化而引起膜的剥离。
也大量提出热辐射屏蔽片，其中将金属或金属氧化物直接真空沉积在透明成形物的表面上。然而，这些物质的问题是，在生产这样的热辐射屏蔽片中，以高真空和以高精度要求环境控制的设备是必须的，导致差的大规模生产性和差的通用目的性能。
此外，也提出如热辐射屏蔽片，和为此使用的膜，其中将由酞菁化合物或蒽醌化合物代表的有机红外吸收剂捏合入如下热塑性透明树脂中：如聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸类树脂、聚乙烯树脂或聚苯乙烯树脂(参见日本专利申请未决公开No.6-256541，No.6-264050等)。然而，为足够屏蔽热辐射，必须大量混合红外吸收剂。其大量混合所留下的问题是可见光射线的透射能力可能较低。同样，由于使用有机化合物，它们在用于建筑物和车辆的窗户材料等中的使用，建筑物和车辆总是直接曝露于日光，涉及耐侯性的问题，并不可以必须称为是适当的。
进一步提出如热辐射屏蔽片，其中将具有热辐射反射性的氧化钛无机粒子或采用氧化钛涂敷的云母等捏合入透明树脂如丙烯酸类树脂或聚碳酸酯树脂(参见日本专利申请未决公开No.2-173060，No.5-78544等)。然而，此片需要大量加入热辐射反射粒子以改进热辐射屏蔽能力，使得可见光透射性能可随混合的热辐射反射粒子数量的增加而降低。另一方面，热辐射反射粒子的少量加入可带来可见光透射能力的改进，但可导致低的热辐射屏蔽能力。因此，存在的问题是难以同时满足热辐射屏蔽能力和可见光透射能力。此外，考虑到强度，大量热辐射反射粒子的混合涉及的问题是透明树脂成形物可具有低物理性能，特别是，低耐冲击性和低韧性。
在这样的技术背景下，本发明人已经提出了热辐射屏蔽涂料液体，其中将细六硼化物粒子引入各种类型的粘合剂，并通过采用此涂料液体涂敷各种类型的成形物，随后由干燥获得的热辐射屏蔽膜(参见如日本专利申请未决公开No.11-181336，No.2000-96034和2000-169765)。
然而在这些提议中，未提及关于用于生产热辐射屏蔽成形物的母料。
发明概述
因此，注意到六硼化物，它含有大量自由电子，本发明人进行了各种研究。结果是，他们成功地配制了包含热辐射屏蔽组分的母料，该母料通过如下方式获得：将六硼化物制成超细粒子并在热塑性树脂中通过常规混合措施分散超细粒子。
他们还发现可以采用热塑性树脂成形物材料稀释和混合包含热辐射屏蔽组分的母料，并将获得的混合物用已知方法如挤出、注塑或压缩模塑可以成形为片或板、膜、球等的任何所需形状，这使得能够生产具有如下性能的热辐射屏蔽透明树脂成形物和热辐射屏蔽透明层压材料：在可见光区域具有最大透射率且在红外区域显示强吸收和具有最小透射率。本发明基于这样的技术发现得以完成。
更具体地，本发明的目的是提供一种包含热辐射屏蔽组分的母料，通过使用它(母料)可以由简单方法生产各种形状的具有高热辐射屏蔽性能的，同时保持优异可见光透射能力的热辐射屏蔽透明树脂成形物，而不使用任何高成本物理成膜方法。
本发明的另一个目的是提供使用包含热辐射屏蔽组分的母料的热辐射屏蔽透明树脂成形物和热辐射屏蔽透明层压材料。
即，一种包含热辐射屏蔽组分的母料，该母料用于生产热辐射屏蔽透明树脂成形物，包含作为主要组分的热塑性树脂和由XB6表示的六硼化物，其中X是选自如下的至少一种：La、Ce、Pr、Nd、Gd、Tb、Dy、Ho、Y、Sm、Eu、Er、Tm、Yb、Lu、Sr和Ca；
六硼化物，它是热辐射屏蔽组分，其含量为0.01重量份或更大到小于20重量份，基于100重量份热塑性树脂。
本发明热辐射屏蔽透明树脂成形物的特征为，通过稀释和混合包含热辐射屏蔽组分的上述母料与和母料热塑性树脂相同类型的热塑性树脂成形物材料或具有和母料相容性的不同类型热塑性树脂成形物材料，并将获得的混合物成形(挤出或模塑)而获得。
本发明热辐射屏蔽透明层压材料的特征为通过将上述热辐射屏蔽透明树脂成形物层压到其它透明成形物上而获得。
优选实施方案的描述
以下详细描述本发明。
本发明的母料用于生产热辐射屏蔽透明树脂成形物，并包含作为主要组分的热塑性树脂和六硼化物，六硼化物是热辐射屏蔽组分。
通过在热塑性树脂中均匀分散用作热辐射屏蔽组分的六硼化物XB6，而制备根据本发明包含热辐射屏蔽组分的母料。用于本发明的六硼化物可典型地包括六硼化镧(LaB6)、六硼化铈(CeB6)、六硼化镨(PrB6)、六硼化钕(NdB6)、六硼化钆(GdB6)、六硼化铽(TbB6)、六硼化镝(DyB6)、六硼化钬(HoB6)、六硼化钇(YB6)、六硼化钐(SmB6)、六硼化铕(EuB6)、六硼化铒(ErB6)、六硼化铥(TmB6)、六硼化镱(YbB6)、六硼化镥(Lu B6)、六硼化镧-铈[(La，Ce)B6]、六硼化锶(SrB6)和六硼化钙(CaB6)。
作为用于本发明的细六硼化物粒子，它们的表面可优选不被氧化。然而在许多情况下，它们通常被轻微氧化，并且也不可能避免达到某种程度使得表面的氧化在分散细粒子的步骤中进行。然而甚至在这样的情况下，其显示热辐射屏蔽效果的效力没有变化。因此，也可能使用经受表面氧化的细六硼化物粒子。
由于它们具有作为晶体的更高完美性，这些细六硼化物粒子具有更大的热辐射屏蔽效果。然而，甚至那些低结晶性的以致在X射线衍射中形成宽衍射峰的也可用于本发明，因为只要细粒子内部的基础键由每个金属和硼之间的键组成，它们就可显示热辐射屏蔽效果。
这些细六硼化物粒子也可以粉末形式具有颜色如浅灰黑、棕黑或绿黑。然而，如果将它们变成具有比可见光波长足够更小的粒径和达到它们已经分散在热辐射屏蔽透明树脂成形物中的状态，可见光透射性能由此在热辐射屏蔽透明树脂成形物中出现。然而，可足够保留红外屏蔽粉末。还没有对此原因的详细说明。假定这些细粒子中的自由电子数量大和由于细粒子内部，和在表面处的自由电子的，在谱带之间的间接跃迁的吸收能就在从可见光到红外的附近，因此选择性反射和吸收在此波长区域中的热辐射。
根据试验，已经观察到，在其中充分精细和均匀分散任何这些细粒子的膜中，它的透射率在400nm-700nm之间的波长处具有最大值，在700nm-1,800nm之间的波长处具有最小值，并还观察到在这些最大值和最小值之间的透射率差异为15点或更大。考虑可见光波长为380nm-780nm和可见度峰值为约550nm的吊铃类型，这样的热辐射屏蔽透明树脂成形物的特征为它有效透过可见光和有效反射吸收其它辐射。
在此，上述的细六硼化物粒子具有非常高的热辐射屏蔽能力每单位重量。已经确定，对比用作红外辐射中断粉末的锡掺杂氧化铟(ITO；参见日本专利申请未决公开No.7-69632)和锑掺杂的氧化锡(ATO)，它们的使用量为1/30或更小时，即显示它们的效果。因此，可极大地消减要使用的全部细粒子的数量。这使得能够解决考虑到强度的如下问题：透明树脂成形物可具有低物理性能，特别是低耐冲击性和低韧性；和当在热辐射屏蔽透明树脂中大量混合热辐射屏蔽粒子时引起的问题。此外，当以大量使用时细六硼化物粒子在可见光区域具有吸收，并因此可以通过控制要加入的粒子量自由地控制可见光区域中的吸收，也使得可以调节亮度和将成形物施加到隐私保护性部件等上。
关于用于本发明的细六硼化物粒子的粒径，它可以是任意的只要它们起热辐射屏蔽组分的作用。细六硼化物粒子的平均粒径可优选为1,000nm或更小，并更优选200nm或更小。这是由于平均粒径大于1,000nm的任何细粒子或由细粒子附聚形成的粗粒子，可用作生产的热辐射屏蔽透明树脂成形物的光散射源及透明树脂成形物混浊。作为下限，没有特定的限制。细六硼化物粒子的粒径可优选尽可能小，只要可以生产这样的粒子(实际上，难以生产直径小于1nm的六硼化物粒子)。
然而，可要求透明屋顶材料等具有不透明的而不是透明的光透过性能。在这样的情况下，可优选构造热辐射屏蔽透明树脂成形物，使粒子具有更大的粒径以促进光散射。然而，大于1,000nm的粒子可引起热辐射屏蔽能力自身的衰减，  因此它们的平均粒径可优选为1,000nm或更小，并更优选500nm-600nm。
作为用于本发明的细六硼化物粒子，可以使用采用硅烷化合物、钛化合物或氧化锆化合物表面处理的那些。用这样的化合物处理细粒子表面使得能够达到六硼化物耐水性的改进。
关于用于本发明的热塑性树脂，没有特定的限制只要它是在可见光区域中具有高光透射性能的透明热塑性树脂。例如，它可包括：当热辐射屏蔽透明树脂成形物形成3mm厚度的板时，JIS R 3106中规定的可见光透射率为50％或更大和JIS K 7105中规定的光雾度为30％或更小的热塑性树脂。具体所述，它可包括丙烯酸类树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚醚砜树脂、氟树脂和聚烯烃树脂。当希望在各种建筑物和车辆的窗户材料等中使用热辐射屏蔽透明树脂成形物时，考虑到透明性，耐冲击性，耐侯性等优选是丙烯酸类树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚酰亚胺树脂和氟树脂。
作为聚碳酸酯树脂，优选是芳族聚碳酸酯。芳族聚碳酸酯可包括从至少一种由2，2-双(4-羟苯基)丙烷或2，2-双(3，5-二溴-4-羟苯基)丙烷代表的二价酚化合物和由碳酰氯或碳酸二苯酯代表的碳酸酯前体获得的聚合物，和由已知方法如界面聚合、溶液聚合或固相聚合获得的聚合物。
丙烯酸类树脂可包括使用作为主要原材料的甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯或甲基丙烯酸丁酯，和非必要地使用作为共聚物组分的含1-8个碳原子烷基的丙烯酸酯、醋酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯腈或甲基丙烯腈获得的聚合物或共聚物。也可使用由更多步聚合反应而获得的丙烯酸树脂。
氟树脂可包括聚氟乙烯、聚二氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯-二氟乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物和四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯共聚物。
关于六硼化物相对于热塑性树脂的含量，六硼化物的含量可以为0.01重量份或更大到小于20重量份，优选0.1重量份或更大到小于10重量份或更小，基于100重量份热塑性树脂。如果六硼化物的含量大于此范围，细六硼化物粒子可互相附聚以在树脂中不充分分散，使得生产的热辐射屏蔽透明树脂成形物可具有高光雾度值。当采用热塑性树脂成形物材料稀释和混合包含热辐射屏蔽组分的母料(以下通常称为“含HRS组分的母料”)时，也存在引起稀释不均匀性的可能性。如果另一方面六硼化物的含量小于以上范围，依赖于生产的热辐射屏蔽透明树脂成形物的厚度，特别是当生产的透明树脂成形物是厚度为100μm或更小的膜时，可能不能获得任何足够的热辐射屏蔽能力。
作为在热塑性树脂中分散细六硼化物粒子的方法，可以选择任何方法只要是可以在树脂中均匀分散细粒子的方法。例如，可以使用一种方法，其中通过珠磨机、球磨机或砂磨机或通过超声波分散细六硼化物粒子，在任何所需的溶剂中分散细六硼化物粒子以制备细六硼化物粒子的分散体，并通过混合机如带条混合机、翻滚混合机、诺塔混合机、亨舍尔混合机、超级混合机或行星式多轴挤出机和捏合机如密闭式混炼机、捏合机、辗压机、单轴挤出机或双轴挤出机，将此分散体和热塑性树脂的粉末或粒料，非必要地与其它添加剂一起均匀熔体混合，同时除去溶剂，因此可以制备混合物，其中在热塑性树脂中均匀分散细六硼化物粒子。也可以通过如下方法制备其中在热塑性树脂中均匀分散细六硼化物粒子的混合物：其中通过已知方法除去在细六硼化物粒子分散体中的溶剂，将获得的粉末和热塑性树脂的粉末或粒料，非必要地与其它添加剂一起均匀熔体混合。此外，可以使用一种方法，其中将不经受分散处理的细六硼化物粒子的粉末直接加入到热塑性树脂中并将这些物质均匀熔体混合。可能足以让细六硼化物粒子在热塑性树脂中均匀分散，并且方法并不限于这些。
可以将这样获得的混合物通过排出式单轴挤出机或双轴挤压机捏合和然后加工成粒料，以获得本发明含HRS组分的母料。
粒料可通过最通常可得的方法获得：其中切割熔体挤出的条。因此，作为它们的形状，圆柱形和棱形是可得到的。也可以采用“热切造料”，其中直接切割熔体挤出的产物。在这样的情况下，粒料通常具有接近球形的形状。
因此，本发明的含HRS组分的母料可采用任何形式或任何形状。当形成热辐射屏蔽透明树脂成形物时，它可优选为与用于稀释母料的热塑性树脂成形物材料那些相同的形式和形状。
采用与母料热塑性树脂相同类型的热塑性树脂成形物材料或具有与母料相容性的不同类型热塑性树脂成形物材料，稀释和混合含HRS组分的母料，并以所述形状将获得的混合物成形，而获得根据本发明的热辐射屏蔽透明树脂成形物。
作为热辐射屏蔽透明树脂成形物的形状，树脂成形物可以被塑造成任何所需的形状，且可以是平面形状或曲面形状。也关于热辐射屏蔽透明树脂成形物的厚度，根据对于板和直到膜的形状所需的那些，它可设定到任何所需的厚度。可以采用任何所需的形状如球形，通过后加工形成以平面形状形成的树脂片。
作为形成热辐射屏蔽透明树脂成形物的方法，任何方法如注塑、挤、压缩模塑和旋转模塑是可利用的。特别地，可优选采用通过注塑获得成形物的方法和通过挤出获得成形物的方法。作为通过挤出获得片状或板状或膜状成形物的方法，通过一种方法生产这样的成形物，其中将使用挤出机如T模头挤出的熔融热塑性树脂取出，同时通过冷却辊冷却。由注塑获得的成形物优选用于汽车体如窗玻璃和车辆室顶。由挤出获得的片状或板状或膜状成形物优选用于建筑物如拱廊和汽车棚。
热辐射屏蔽透明树脂成形物自身可单独用于结构材料如窗玻璃和拱廊，此外可通过任何所需方法，将透明树脂成形物层压到其它透明成形物如无机玻璃片、树脂玻璃片或树脂膜上获得的整体热辐射屏蔽透明层压材料，用于结构材料。例如，可以通过热层压，将预先以膜形状形成的热辐射屏蔽透明树脂成形物层压到无机玻璃片上并与无机玻璃片成为整体，以获得具有热辐射屏蔽性能和防散射性能的热辐射屏蔽透明层压材料。同样，在形成热辐射屏蔽透明树脂成形物的同时，可以通过热层压、共挤出、压挤模塑、注塑等将它层压到其它透明成形物上并与其它透明成形物成为整体，以获得热辐射屏蔽透明层压材料。由于它可补充任何彼此的缺点同时有效显示两种成形物具有的彼此优点，这样的热辐射屏蔽透明层压材料可用作更有用的结构材料。
根据本发明包含热辐射屏蔽组分的母料可进一步与任何通常可得的添加剂混合。例如，可用作添加剂的是染料或颜料如偶氮染料、花青染料、喹啉染料、苝染料和炭黑，如场合要求，它们可通常用于彩色热塑性树脂以赋予任何所需的颜色色调；以及受阻酚类型或磷类型稳定剂；脱模剂；羟基苯甲酮类型、水杨酸类型、HALS类型、三唑类型或三嗪类型紫外吸收剂；偶合剂；表面活性剂；抗静电剂等；它们的任何物质可以有效数量混合。
根据本发明含HRS组分的母料的使用，其中如以上详细描述，六硼化物在热塑性树脂中作为热辐射屏蔽组分均匀分散，使得可以提供具有高热辐射屏蔽性能和也在可见光区域具有高透射能力的热辐射屏蔽透明树脂成形物和热辐射屏蔽透明层压材料，而不使用任何高成本物理成膜方法和任何复杂工艺。
获得的热辐射屏蔽透明树脂成形物和热辐射屏蔽透明层压材料，当用作车辆和建筑物窗户、汽车棚、拱廊等的材料时，也具有屏蔽通过其可进入的太阳能的效果，以降低空调(冷却)的负荷和减少热量的感觉，并同时从环境观点来看，具有用于能量节约和具有高效用的效果。
以下由给出的实施例更详细地描述本发明。本发明决不受如下实施例限制。
在如下实施例中，仅描述使用六硼化镧的实施例。然而，确定在由本申请人提出的日本专利申请未决公开No.2000-96034中公开的类似实施例，与六硼化镧中那些相同的效果，关于其它六硼化物也是可获得的。
实施例1
将作为热辐射屏蔽组分的200g平均粒径为67nm的细六硼化镧(LaB6)粒子，700g甲苯和适当量的水和分散剂混合，并将获得的混合物通过使用直径4mm氧化锆球的球磨机进一步混合100小时，以制备1kg细六硼化镧粒子的分散体(以下简单称为“液体A”)。
此外，使用喷雾干燥器除去液体A中的甲苯以获得细六硼化镧粒子的分散粉末(以下简单称为“粉末A”)。
然后，向热塑性树脂聚碳酸酯树脂的粒料中，加入如此获得的粉末A以达到2.0重量％的LaB6浓度(相应于2.0重量份，基于100重量份树脂)，并将这些物质通过搅拌机均匀混合，随后使用双轴挤出机捏合熔体。将从其挤出的条切割成粒料，以获得包含热辐射屏蔽组分的母料(以下简单称为“母料A”)。
然后，通过搅拌机将母料A和聚碳酸酯树脂粒料均匀混合，使得采用后者稀释前者以得到0.01重量％的LaB6浓度，随后使用T模头挤出成厚度为1.0mm的片，以获得热辐射屏蔽透明树脂成形物，其中在全部树脂中均匀分散细六硼化镧粒子。
采用由Hitachi Ltd.制造的分光光度计U-4000，测量如此生产的热辐射屏蔽透明树脂成形物(聚碳酸酯片)的光谱特性，并根据JIS R3106计算太阳辐射透射率和可见光透射率。
获得的结果见表1。
实施例2
以与实施例1相同的方式获得包含热辐射屏蔽组分的母料，区别在于丙烯酸类树脂用作热塑性树脂以制备粒料。更具体地，将粉末A和丙烯酸类树脂粒料混合以得到表1“母料成分”列中所示的数值，和使用双轴挤出机熔体捏合。将从其挤出的条切割成粒料，以获得根据此实施例包含热辐射屏蔽组分的母料(以下简单称为“母料B”)。
然后，以与实施例1相同的方式获得热辐射屏蔽透明树脂成形物，区别在于采用丙烯酸类树脂粒料稀释母料。更具体地，将母料B和丙烯酸类树脂粒料通过搅拌机均匀混合，使得采用后者稀释前者以获得以得到表1“热辐射屏蔽透明树脂成形物成分”列中所示的数值，随后使用T模头挤出成厚度为1.0mm的片，以获得热辐射屏蔽透明树脂成形物，其中在全部树脂中均匀分散细六硼化镧粒子。此热辐射屏蔽透明树脂成形物的光谱特性也见表1。
实施例3
以与实施例1相同的方式获得包含热辐射屏蔽组分的母料，区别在于聚醚酰亚胺树脂用作热塑性树脂以制备粒料。更具体地，将粉末A和聚醚酰亚胺树脂粒料混合以得到表1“母料成分”列中所示的数值，并使用双轴挤出机熔体捏合。将从其挤出的条切割成粒料，以获得根据此实施例包含热辐射屏蔽组分的母料(以下简单称为“母料C”)。
然后，以与实施例1相同的方式获得热辐射屏蔽透明树脂成形物，区别在于采用聚醚酰亚胺粒料稀释母料。更具体地，将母料C和聚醚酰亚胺树脂粒料通过搅拌机均匀混合，使得采用后者稀释前者以获得以得到表1“热辐射屏蔽透明树脂成形物成分”列中所示的数值，随后使用T模头挤出成厚度为1.0mm的片，以获得热辐射屏蔽透明树脂成形物，其中在全部树脂中均匀分散细六硼化镧粒子。此热辐射屏蔽透明树脂成形物的光谱特性也见表1。
实施例4
以与实施例1相同的方式获得包含热辐射屏蔽组分的母料，区别在于聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂用作热塑性树脂以制备粒料。更具体地，将粉末A和聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂粒料混合以得到表1“母料成分”列中所示的数值，重复实施例1中的随后程序，以获得根据此实施例包含热辐射屏蔽组分的母料(以下简单称为“母料D”)。
然后，将母料D和对苯二甲酸乙二醇酯树脂粒料通过搅拌机均匀混合，使得采用后者稀释前者以获得以得到表1“热辐射屏蔽透明树脂成形物成分”列中所示的数值，随后使用T模头挤出成厚度为0.1mm的片，以获得热辐射屏蔽透明树脂成形物，其中在全部树脂中均匀分散细六硼化镧粒子。此热辐射屏蔽透明树脂成形物的光谱特性也见表1。
实施例5
以与实施例1相同的方式获得包含热辐射屏蔽组分的母料，区别在于ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)树脂用作热塑性树脂以制备粒料。更具体地，将粉末A和ETFE树脂粒料混合以得到表1“母料成分”列中所示的数值，重复实施例1中的随后程序，以获得根据此实施例包含热辐射屏蔽组分的母料(以下简单称为“母料E”)。
然后，以与实施例4相同的方式获得热辐射屏蔽透明树脂成形物，区别在于采用ETFE粒料稀释母料。更具体地，将母料E和ETFE树脂粒料混合，使得采用后者稀释前者以获得以得到表1“热辐射屏蔽透明树脂成形物成分”列中所示的数值，和重复实施例4中的随后程序，以获得热辐射屏蔽透明树脂成形物，其中在全部树脂中均匀分散细六硼化镧粒子。此热辐射屏蔽透明树脂成形物的光谱特性也见表1。
实施例6
向950g液体A中，加入50g甲基三甲氧基硅烷，通过机械搅拌器搅拌这些物质。其后，使用喷雾干燥器除去液体A中的甲苯以获得采用硅烷化合物表面处理的细六硼化镧粒子的分散粉末(以下简单称为“粉末B”)。
然后，以实施例1中相同的方式，将粉末B和聚碳酸酯树脂粒料混合以得到表1“母料成分”列中所示的数值，重复实施例1中的随后程序，以获得根据此实施例包含热辐射屏蔽组分的母料(以下简单称为“母料F”)。
然后，以与实施例1相同的方式，将母料F和聚碳酸酯树脂粒料混合，使得采用后者稀释前者以获得以得到表1“热辐射屏蔽透明树脂成形物成分”列中所示的数值，重复实施例1中的随后程序，以获得热辐射屏蔽透明树脂成形物，其中在全部树脂中均匀分散细六硼化镧粒子。此热辐射屏蔽透明树脂成形物(聚碳酸酯片)的光谱特性也见表1。
对比例
向热塑性树脂聚碳酸酯树脂的粒料中，加入粉末A以达到16.7重量％的LaB6浓度(相应于20.0重量份，基于100重量份树脂)，将这些物质通过搅拌机均匀混合，随后使用双轴挤出机熔体捏合。将从其挤出的条切割成粒料，以获得包含热辐射屏蔽组分的母料(以下简单称为“母料G”)。
然后，通过搅拌机将母料G和聚碳酸酯树脂粒料均匀混合，使得采用后者稀释前者以得到0.01重量％的LaB6浓度，随后使用T模头挤出成厚度为1.0mm的片，以获得根据对比例的热辐射屏蔽透明树脂，其中在全部树脂中均匀分散细六硼化镧粒子。此热辐射屏蔽透明树脂成形物的光谱特性也见表1。
表1
 母料成分  热辐射屏蔽透明树脂成形物成分  透明树脂成形物的厚度(mm)  光谱特性
 使用的树脂  LaB6浓度(pbw)  LaB6浓度(wt.％)  可见光透射率(％)  太阳辐射透射率(％)
 实施例：
 1聚碳酸酯  2.0  0.01  1.0  78.2  58.9
 2丙烯酸类物  5.3  0.01  1.0  78.0  59.0
 3聚醚酰亚胺  2.0  0.01  1.0  77.9  58.5
 4聚对苯二甲酸乙二醇酯  3.1  0.10  0.1  78.5  58.8
 5乙烯-四氟乙烯  2.0  0.10  0.1  78.4  58.4
 6聚碳酸酯  2.0  0.01  1.0  77.7  59.0
 对比例：
 聚碳酸酯  20.0  0.01  1.0  82.3  63.0
备注：
(1)“母料成分”中列“LaB6浓度”中的数值指示基于100重量份树脂的重量份。
(2)在实施例6中，使用经表面处理的细六硼化镧粒子。
-评价-
1.根据实施例和对比例，外观的评价含HRS组分的母料和热辐射屏蔽透明树脂成形物：
在根据对比例的含HRS组分的母料中，它的LaB6含量大至20.0重量份，基于100重量份聚碳酸酯树脂，因此当制备母料时不能均匀地分散细LaB6粒子。结果是，在使用根据对比例的含HRS组分的母料制备的热辐射屏蔽透明树脂成形物中，看到粗粒子，且此成形物具有粗糙表面。
在采用聚碳酸酯树脂粒料稀释根据对比例的含HRS组分母料的步骤中，以非常小的量将母料加入到聚碳酸酯树粒料中(既然LaB6含量大至20.0重量份，基于100重量份聚碳酸酯树脂，理解用于稀释的含HRS组分的母料对聚碳酸酯树脂粒料的混合比例更小)。因此，细LaB6粒子在树脂成形物中不均匀分散，且看到彩色阴影。也确定的是，由于这样的不均匀分布，根据对比例的热辐射屏蔽透明树脂成形物的太阳辐射透射率显示63.0％的数值，它比根据实施例的辐射屏蔽透明树脂成形物的那些更差。
另一方面，关于根据实施例的含HRS组分的母料，其中将LaB6含量设定到0.01重量份或更大到小于20重量份，没有看到对比例中的缺点，并确定可以使用根据实施例的含HRS组分的母料制备良好的热辐射屏蔽透明树脂成形物。
2.根据实施例1和6的热辐射屏蔽透明树脂成形物的耐水性测试的评价：
为评价根据实施例1和6的热辐射屏蔽透明树脂成形物的耐水性，将它们的耐水性与使用屏蔽涂料液体生产的以下热辐射屏蔽透明层压材料比较，所述屏蔽涂料液体是通过在无机粘合剂中引入细六硼化物粒子制备的。
(热辐射屏蔽透明层压材料的生产)
将使用10g硅酸乙酯40制备的硅酸乙酯溶液，硅酸乙酯40购自Tama Chemical Co.，Ltd.，按照它的平均聚合度为四聚体到五聚体，27g乙醇，8g的5％盐酸水溶液和5g水充分混合和搅拌以制备50g液体硅酸乙酯混合物(以下简单称为“液体B”)。
然后，将实施例1中的液体A和此液体B混合，将获得的混合物采用二丙酮醇进一步稀释以具有0.2重量％的LaB6浓度和2.5重量％的SiO2浓度，以制备热辐射屏蔽涂料液体。
然后，通过旋转涂料器，将15g此热辐射屏蔽涂料液体涂敷到厚度为2.0mm的聚碳酸酯片上，将此涂敷片放入100℃电炉中和然后加热30分钟，以生产在聚碳酸酯片上含有热辐射屏蔽膜的热辐射屏蔽透明层压材料。测量此热辐射屏蔽透明层压材料的光谱特性，发现它的可见光透射率和太阳辐射透射率分别是78％和57.9％。
然后，在80℃温度和95％RH湿度下调节的热恒湿器中，将如此获得的热辐射屏蔽透明层压材料贮存100天，然后再次测量它的光谱特性，发现它的可见光透射率和太阳辐射透射率分别是81％和62.4％，显示可见光透射率和太阳辐射透射率分别增加了3％和4.5％。
同时，在80℃温度和95％RH湿度下调节的热恒湿器中，将在实施例1中获得的热辐射屏蔽聚碳酸酯片贮存100天，然后再次测量它的光谱特性，发现它的可见光透射率和太阳辐射透射率分别是78.5％和59.2％，显示可见光透射率和太阳辐射透射率分别增加了0.3％和0.3％。
在80℃温度和95％RH湿度下调节的热恒湿器中，将在实施例6中获得的热辐射屏蔽聚碳酸酯片也贮存100天，然后再次测量它的光谱特性以发现它的可见光透射率和太阳辐射透射率分别是77.7％和59.0％，显示光谱特性的无变化。
从这些结果，确定在使用热辐射屏蔽涂料液体获得的热辐射屏蔽透明层压材料中，由于它的非常薄热辐射屏蔽膜，较大数目的细六硼化镧粒子与内含水接触，引起细六硼化镧粒子的分解而降低层压材料的热辐射屏蔽性能。
另一方面，确定在实施例1中获得的热辐射屏蔽聚碳酸酯片中，细六硼化粒子均匀分散在聚碳酸酯树脂中，细六硼化镧粒子与内含水接触较少，致使耐水性的改善。
也确定在实施例6中获得的热辐射屏蔽聚碳酸酯片中，由于使用采用硅烷化合物偶合剂表面处理的细六硼化镧粒子，它的耐水性比在实施例1中获得的热辐射屏蔽聚碳酸酯片改进更多。

Claims (6)

1.生产热辐射屏蔽透明树脂成形物的方法，其包括：将包含热辐射屏蔽组分的母料稀释并与母料热塑性树脂相同类型的热塑性树脂成形物材料或与母料具有相容性的不同类型热塑性树脂成形物材料混合，
其中，母料包含热塑性树脂和由XB6表示的六硼化物作为主要组分，该六硼化物中X是选自如下的至少一种：La、Ce、Pr、Nd、Gd、Tb、Dy、Ho、Y、Sm、Eu、Er、Tm、Yb、Lu、Sr和Ca；且
该六硼化物是热辐射屏蔽组分，其含量为0.1重量份或更大到小于10重量份或更小，基于100重量份该热塑性树脂。
2.根据权利要求1的生产热辐射屏蔽透明树脂成形物的方法，其中母料的热塑性树脂是选自如下的至少一种：丙烯酸类树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚苯乙烯树脂、聚醚砜树脂、氟树脂、聚烯烃树脂和聚酯树脂。
3.根据权利要求1或2的生产热辐射屏蔽透明树脂成形物的方法，其中该六硼化物以细粒子的形式具有平均粒径为1,000nm或更小。
4.根据权利要求1或2的生产热辐射屏蔽透明树脂成形物的方法，其中该六硼化物经选自如下的至少一种物质表面处理：硅烷化合物、钛化合物和氧化锆化合物。
5.热辐射屏蔽透明层压材料，其特征为通过将根据权利要求1或2的方法得到的热辐射屏蔽透明树脂成形物层压到其它透明成形物上而获得。
6.包含热辐射屏蔽组分的母料，其用于权利要求1或2的方法中，其中，母料包含热塑性树脂和由XB6表示的六硼化物作为主要组分，该六硼化物中X是选自如下的至少一种：La、Ce、Pr、Nd、Gd、Tb、Dy、Ho、Y、Sm、Eu、Er、Tm、Yb、Lu、Sr和Ca；且
该六硼化物是热辐射屏蔽组分，其含量为0.1重量份或更大到小于10重量份或更小，基于100重量份该热塑性树脂，
该六硼化物经选自如下的至少一种物质表面处理：硅烷化合物、钛化合物和氧化锆化合物。
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