JP2003336034A

JP2003336034A - 非可視領域光遮断材料及び光学フィルター

Info

Publication number: JP2003336034A
Application number: JP2002144487A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ogawa; 淳小川; Takatoshi Ogawa; 傑稔小川; Shoji Hosokawa; 昌治細川
Original assignee: Otsuka Chemical Holdings Co Ltd
Current assignee: Otsuka Chemical Holdings Co Ltd
Priority date: 2002-05-20
Filing date: 2002-05-20
Publication date: 2003-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】可視領域の光を透過し、かつ非可視領域の
光、すなわち赤外線と紫外線とを遮断することができる
新規な非可視領域光遮断材料を得る。【解決手段】一般式（ＺｎＯ）_m・Ｉｎ₂Ｏ₃（ｍ＝２
〜２０）で表わされ、平均厚さが０．００１〜０．３μ
ｍ、平均アスペクト比が３〜１０００であるインジウム
亜鉛酸化物系六方晶層状化合物などのインジウム亜鉛酸
化物系六方晶層状化合物を、合成樹脂に、好ましくは３
０〜９８重量％含有させたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非可視領域光遮断
材料及び光学フィルターに関するものであり、詳細には
可視光を殆ど吸収することなく透過し、かつ波長３８０
ｎｍ未満の紫外光及び波長１０００ｎｍ以上、好ましく
は１８００ｎｍ以上の赤外光を選択的に高い効率で遮断
することができる非可視領域光遮断材料及び光学フィル
ターに関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】家屋、
ビルディング等の建造物、電車、自動車、航空機等の輸
送機器、冷蔵もしくは冷凍ショーケース等の窓に用いら
れるガラスの表面には、赤外線による温度上昇を軽減し
たり、また紫外線による各種構造物や食品、物品などの
劣化を防止するために、一般に、赤外線と紫外線との両
方を反射または吸収する樹脂製フィルムが貼着されてい
る。

【０００３】該樹脂製フィルムの具体例としては、例え
ば、透明フィルム基材の表面にＡｌ、Ａｇ、Ａｕ等の金
属の薄膜をスパッタリングや蒸着により形成してなるフ
ィルム（特開昭５７−５９７４８号公報、特開昭５７−
５９７４９号公報）を挙げることができる。該フィルム
は紫外線や赤外線を遮断するにはある程度効果があるも
のの、可視光をも遮断し、さらに透明性が低いという欠
点を有し、各種窓ガラス用のフィルムとしては好ましく
ない。

【０００４】透明フィルム基材に紫外線吸収性の酸化亜
鉛薄膜と赤外線吸収性のアルミニウム含有酸化亜鉛薄膜
とを積層してなるフィルム（特開昭５９−２５４５９０
号公報）、合成樹脂に酸化亜鉛や酸化チタン等の無機系
紫外線吸収剤と、酸化マグネシウム、シリカ等の無機系
赤外線吸収剤とを配合し、成形してなるフィルム（特開
平２−７５６８３号公報）等も提案されている。これら
のフィルムは、特に近赤外線の遮断能力が不充分であ
り、透明性に関しても更なる改良が望まれる。

【０００５】また、特開平８−２８１８６０号公報は、
透明フィルム基材上に、錫ドープ酸化インジウム粉末
（インジウム含有酸化錫粉末、ＩＴＯ粉末）を含む樹脂
からなる熱線遮蔽層を形成してなるフィルムが開示され
ている。該フィルムは、透明性が良好で、赤外線特に近
赤外線の遮断には優れた効果を発揮するが、３００〜４
００ｎｍの紫外線を遮断する効果が不充分である。

【０００６】さらに、特開平９−１７６５２７号公報に
は、透明フィルム基材上に、錫ドープ酸化インジウム粉
末からなる赤外線遮断層及びシリカからなる紫外線遮断
層を形成したフィルムが提案されている。該フィルム
は、透明性及び赤外線と紫外線の両方の遮断性能は実用
可能な範囲にあるが、赤外線遮断層と紫外線遮断層とが
異なる無機化合物で形成され、熱膨張率等の物理的特性
に差があるため、長期間の使用により剥離等の不都合が
生じ易いという欠点がある。

【０００７】本発明の目的は、可視領域の光を透過し、
かつ非可視領域の光、すなわち赤外線及び紫外線を遮断
することができる非可視領域光遮断材料及び光学フィル
ターを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の非可視領域光遮
断材料は、合成樹脂とインジウム亜鉛酸化物系六方晶層
状化合物とを含有することを特徴としている。

【０００９】本発明の非可視領域光遮断材料は、高い透
明性を有し、また波長３８０〜７００ｎｍの可視領域の
光を殆ど吸収することがないので、変色を伴うことなく
可視光を透過させることができる。さらに、本発明の非
可視領域光遮断材料は、非可視領域の光全般を遮断する
ことができる。すなわち、１０００ｎｍ以上、好ましく
は１８００ｎｍ以上から３０００ｎｍ付近に及ぶ非常に
広範囲な波長域の赤外線、並びに３８０ｎｍ未満の波長
域の紫外線を高い効率で遮断することができる。

【００１０】また、本発明の非可視領域光遮断材料は、
合成樹脂に、インジウム亜鉛酸化物系六方晶層状化合物
を均一に混合したものであるため、合成樹脂本来の良好
な機械的特性を保持しており、耐久性に優れ、長期使用
においても劣化等を生じにくい。

【００１１】本発明の非可視領域光遮断材料からなるフ
ィルムを、各種建造物や輸送機器等の窓ガラスに適用す
る場合には、赤外線及び紫外線を長期間に亘って効率良
く遮断することができる。

【００１２】また、本発明の非可視領域光遮断材料から
なるフィルムを、ディスプレイの赤外線フィルターとし
て用いる場合には、可視光の吸収が殆どないので、可視
光の吸収に伴う変色がなく、ディスプレイ表面から発生
する近赤外線を遮断することができる。

【００１３】上述のように、本発明の非可視領域光遮断
材料は、１０００ｎｍ付近から近赤外線の有効な遮断が
始まり、３０００ｎｍまたはそれ以上の長波長側の近赤
外線も遮断できるという、従来の赤外線反射または吸収
材にはない特性を有している。このため、本発明の非可
視領域光遮断材料は、例えば、有価証券、紙幣等の偽造
防止用インクとして非常に好適である。

【００１４】本発明の光学フィルターは、（ＺｎＯ）_m
・Ｉｎ₂Ｏ₃（ｍ＝２〜２０）で表わされ、平均厚さが
０．００１〜０．３μｍ、平均アスペクト比が３〜１０
００であるインジウム亜鉛酸化物系六方晶層状化合物を
合成樹脂に含有させてなることを特徴としている。

【００１５】本発明の光学フィルターは、上記本発明の
非可視領域光遮断材料を用いているので、波長３８０〜
７００ｎｍの可視領域の光を殆ど吸収することなく、透
過させることができ、かつ１０００ｎｍ以上、好ましく
は１８００ｎｍ以上の広範囲な波長域の赤外線、並びに
３８０ｎｍ未満の波長域の紫外線を高い効率で遮断する
ことができる。

【００１６】本発明の光学フィルターにおいては、イン
ジウム亜鉛酸化物系六方晶層状化合物の含有量が３０〜
９８重量％であることが好ましく、さらに好ましくは５
０〜９５重量％である。インジウム亜鉛酸化物系六方晶
層状化合物の含有量が少ないと、可視領域の光を透過
し、かつ非可視領域の光を遮断する本発明の効果が十分
に得られない場合がある。また、含有量が多いと、光学
フィルターの機械的強度が十分に得られなかったり、光
学フィルターへの加工が困難な場合がある。

【００１７】本発明の光学フィルターの３８０ｎｍ未満
の波長域における光透過率は、５０％以下であることが
好ましく、さらに好ましくは４０％以下である。また、
１８００ｎｍ以上の波長域における光透過率は、５０％
以下であることが好ましく、さらに好ましくは４０％以
下である。なお、ここで示す光透過率は、それぞれの波
長域内における最大の光透過率を意味している。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の非可視領域光遮断材料
は、必須成分として、合成樹脂及びインジウム亜鉛酸化
物系六方晶層状化合物を含有する。

【００１９】合成樹脂としては特に制限されず、得よう
とする非可視領域光遮断材料の用途等に応じて公知のも
のから適宜選択すればよいが、その中でも、透明性を有
する合成樹脂が好ましい。透明性を有する合成樹脂とし
ては、例えば、ポリスチレン、ポリカーボネート、アク
リル樹脂、ポリアクリル酸エステル、ポリ塩化ビニル、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロオレ
フィン、ポリエステル、ポリエーテルサルホン、ポリエ
ーテルイミド、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイ
ド、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニ
ルエーテルコポリマー（ＰＦＡ）、メチルペンテン（Ｔ
ＰＸ）、ポリメチルペンテン（ＴＰＸポリマー）、ＡＢ
Ｓ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリエーテルサルホン、ポリメチル
ペンテン、ノルボルネン系樹脂等の熱可塑性樹脂、不飽
和ポリエステル、フェノール樹脂、アルキド樹脂、アミ
ノアルキド樹脂、グアナミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレ
タン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹
脂、ポリビニルアルコールエマルジョン、酢酸ビニル系
エマルジョン、スチレンブタジエン系エマルジョン、ア
クリル系エマルジョン、ポリ塩化ビニル系エマルジョン
等の樹脂エマルジョン、ＳＢＲ、ＭＢＲ等のゴムラテッ
クス等を挙げることができる。

【００２０】これら合成樹脂は、得ようとする本発明の
樹脂組成物の使用形態、例えば成形材料であるか、塗料
またはインクであるか等に応じて適宜選択して使用すれ
ばよい。成形材料の形態で用いる場合には、熱可塑性樹
脂が好ましく、ポリスチレン、ポリカーボネート、アク
リル樹脂、ポリアクリル酸エステル、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリエチレンテレフタラート、ポリブチ
レンテレフタラート、ポリシクロオレフィン、ポリメチ
ルペンテン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂等が特に好ましい。
また、塗料またはインクの形態で用いる場合には、樹脂
エマルジョン、ゴムラテックス、熱硬化性樹脂、アクリ
ル樹脂、ポリアクリル酸エステル等の熱可塑性樹脂等が
好ましい。合成樹脂は１種を単独で使用できまたは必要
に応じて２種以上を併用できる。

【００２１】本発明の非可視領域光遮断材料における、
合成樹脂の配合量は特に制限はなく、得ようとする材料
の使用形態、例えば、成形材料であるかまたは塗料であ
るかという点や、用途、インジウム亜鉛酸化物系六方晶
層状化合物の種類やその配合量、その他の成分の有無や
それらの配合量等の各種の条件に応じて適宜選択すれば
よい。本発明材料の好ましい特性、すなわち可視光を透
過させかつ広い波長域に亘って近赤外線を遮断できると
いう特性を効率良く発現させること等を考慮すると、通
常、本発明材料全体の３０〜９８重量％程度が好まし
く、さらに好ましくは５０〜９０重量％である。

【００２２】インジウム亜鉛酸化物系六方晶層状化合物
としては、公知のものをいずれも使用できるが、その中
でも、一般式（ＺｎＯ）_m・Ｉｎ₂Ｏ₃（ｍ＝２〜２０）
で表わされ、平均厚さが０．００１〜０．３μｍ、平均
アスペクト比が３〜１０００であるインジウム亜鉛酸化
物系六方晶層状化合物が好ましく用いられる。また、上
記一般式で表わされる化合物において、Ｉｎ及び／また
はＺｎの一部が、Ｓｎ、Ｙ、Ｈｏ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌｉ、
Ａｌ、Ｇａ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚ
ｒ、Ｈｆ、Ｓｃ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｆｅ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、
Ｔｅ、Ａｕ、Ｐｔ及びＧｅから選ばれる１種または２種
以上の元素で置換されたインジウム亜鉛酸化物系六方晶
層状化合物等を用いてもよい。上記一般式において、ｍ
が２未満の場合には、酸化インジウムの生成が促進さ
れ、明瞭な六方晶層状構造が得られない。また、ｍが２
０を越えるものは六方晶層状化合物ではなく、ＺｎＯと
なり、近赤外線の遮断性能が得られない場合がある。

【００２３】本発明におけるインジウム亜鉛酸化物系六
方晶層状化合物は、例えば、亜鉛化合物、インジウム化
合物、有機酸、及び硝酸塩化合物または硝酸の混合溶液
を加熱し、濃縮してゲル化させ、次いで加熱して自己燃
焼反応させ、必要に応じてさらに加熱することにより製
造できる。自己燃焼反応とは、有機酸中の炭素成分を硝
酸塩化合物または硝酸から供給される酸素によって燃焼
する反応を意味する。なお、亜鉛化合物及び／またはイ
ンジウム化合物として硝酸塩を用いる場合は、硝酸塩化
合物または硝酸を用いる必要はない。

【００２４】亜鉛化合物としては、加熱により酸化物と
なりうるものであれば特に制限はなく、硝酸塩、硫酸
塩、ハロゲン化物（塩化物等）、炭酸塩、有機酸塩（酢
酸塩、プロピオン酸塩、ナフテン酸塩等）、アルコキシ
ド（メトキシド、エトキシド等）、有機金属錯体（アセ
チルアセトナート等）等を挙げることができる。これら
の中でも、硝酸塩、有機酸塩、アルコキシド、金属錯体
等が好ましく、硝酸塩が特に好ましい。亜鉛化合物は１
種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。

【００２５】インジウム化合物としては、加熱により酸
化物となりうるものであれば特に制限はなく、硝酸塩、
硫酸塩、ハロゲン化物（塩化物等）、炭酸塩、有機酸塩
（酢酸塩、プロピオン酸塩、ナフテン酸塩等）、アルコ
キシド（メトキシド、エトキシド等）、有機金属錯体
（アセチルアセトナート等）等を挙げることができる。
これらの中でも、硝酸塩、有機酸塩、アルコキシド、金
属錯体等が好ましく、硝酸塩が特に好ましい。インジウ
ム化合物は１種を単独で使用でき、または２種以上を併
用できる。

【００２６】亜鉛化合物及びインジウム化合物は、溶液
として使用するのが好ましい。溶媒としてはこれらの化
合物を溶解し得るものであれば特に制限されず、例え
ば、水、アルコール、非プロトン性極性溶媒等を挙げる
ことができ、これらの中でも水が好ましい。この溶液に
おける亜鉛化合物及びインジウム化合物の濃度は特に制
限されないが、通常両者の合計で０．０１モル／リット
ル以上とするのがよい。亜鉛化合物とインジウム化合物
の使用割合は適宜選択すればよく、それにより、上記一
般式におけるｍの値を決定できる。

【００２７】有機酸としては、加熱時にゲル化剤として
作用しかつ自己燃焼反応時に反応に寄与する炭素成分と
して作用するものであれば特に制限されず、公知のもの
をいずれも使用できる。この様な有機酸の具体例として
は、例えば、ペンタデカン酸、オクタデカン酸、オレイ
ン酸、マレイン酸、フマル酸、アジピン酸、セバシン
酸、ナフトエ酸、グリセリン酸、酒石酸、クエン酸、サ
リチル酸、オキシ安息香酸、没食子酸、モノアミノモノ
カルボン酸（グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、
イソロイシン等）、オキシアミノ酸（セリン、トレオニ
ン等）、硫黄を含むアミノ酸（システイン、シスチン、
メチオニン等）、モノアミノジカルボン酸（グルタミン
酸、アスパラギン酸等）ジアミノモノカルボン酸（リシ
ン、アルギニン等）、芳香族核をもつアミノ酸（フェニ
ルアラニン、チロシン等）、複素環を持つアミノ酸（ヒ
スチジン、トリプトファン、プロリン、オキシプロリン
等）、脂肪族アミノ酸（β−アラニン、γ−アミノ酪酸
等）、芳香族アミノ酸（アントラニル酸、ｍ−アミノ安
息香酸、ｐ−アミノ安息香酸等）等のオキシ酸またはア
ミノ酸等を挙げることができ、これらの中でも、クエン
酸（沸点約１５０℃）、グリシン（沸点約２００℃）、
グルタミン酸（沸点約２００℃）等の、沸点が１４０℃
以上のアミノ酸が好ましい。有機酸は１種を単独で使用
できまたは２種以上を併用できる。

【００２８】ゲル化及びそれに続く自己燃焼反応を行う
ための加熱は、通常２５０〜６００℃、好ましくは２５
０〜４００℃、より好ましくは２５０〜３５０℃の温度
下に行われ、０．１〜１００時間程度で終了する。自己
燃焼反応は、通常、ゲル化物の急激な発泡として観察さ
れ、その時点で加熱を中止してもよい。或は、不純物の
分解、六方晶層状化合物の還元等を目的として、引き続
き２５０〜６００℃、好ましくは２５０〜４００℃、よ
り好ましくは２５０〜３５０℃程度の温度下に１〜１０
時間程度加熱を継続してもよい。

【００２９】加熱時の雰囲気は特に制限されず、例え
ば、還元ガス、不活性ガス、空気等のいずれの雰囲気で
もよく、または真空下に加熱を行ってもよい。インジウ
ム亜鉛酸化物系六方晶層状化合物のＩｎ及び／またはＺ
ｎの一部を他の元素で置換する場合、ＩｎまたはＺｎの
元素を置換する割合は、ＩｎとＺｎとの合計量に対して
４０ａｔ％（原子％）以下、好ましくは２０ａｔ％以下
とするのがよい。４０ａｔ％を著しく超えると、明瞭な
六方晶層状構造が形成されないおそれがある。

【００３０】Ｚｎの一部を置換する元素は２価の価数を
持つ元素であり、具体的には、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｆｅである。３価以上の元素は、Ｉｎ原子を優先的
に置換する。

【００３１】Ｉｎ及び／またはＺｎの一部を他の元素で
置換したインジウム亜鉛酸化物系六方晶層状化合物は、
上記インジウム亜鉛酸化物系六方晶層状化合物の製造法
において、原料として、亜鉛化合物及びインジウム化合
物と共に、Ｓｎ、Ｙ、Ｈｏ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌｉ、Ａｌ、
Ｇａ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｈ
ｆ、Ｓｃ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｆｅ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｅ、
Ａｕ、Ｐｔ及びＧｅからなる群から選ばれる１種または
２種以上、好ましくは、Ｙ、Ｈｏ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｂｉ、
Ｌｉ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｂ、Ｓｉ及びＧｅからなる群から
選ばれる１種または２種以上の元素を含む化合物を用い
ることにより製造できる。前記元素の１種または２種以
上を含む化合物としては、亜鉛化合物やインジウム化合
物と同様に加熱により酸化物になるものであれば特に制
限されず、例えば、硝酸塩、硫酸塩、ハロゲン化合物
（塩化物等）、炭酸塩、有機酸塩（酢酸塩、プロピオン
酸塩、ナフテン酸塩等）、アルコキシド（メトキシド、
エトキシド等）、有機金属錯体（アセチルアセトナート
等）等を挙げることができる。

【００３２】本発明におけるインジウム亜鉛酸化物系六
方晶層状化合物は、通常薄片状（あるいは板状または鱗
片状）の形態で得られる。薄片状の化合物は、例えば雲
母に認められるように、通常長径と短径の２つの粒子径
を有している。本発明では、得られるインジウム亜鉛酸
化物系六方晶層状化合物を、ボールミル、ロールミル、
ジェットミル、パールミル等の通常の粉砕機で長径が１
μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下になるまで粉砕し
ても良い。

【００３３】本発明で使用するインジウム亜鉛酸化物系
六方晶層状化合物には、還元処理を施してもよい。還元
処理は公知の方法に従い、水素ガス、アンモニアガス等
の還元ガス、アルゴンガス、ネオンガス、ヘリウムガ
ス、窒素ガス等の不活性ガス等の雰囲気中または真空下
で、１００〜６００℃程度の温度下に１分〜１００時間
程度行えばよい。

【００３４】本発明で使用するインジウム亜鉛酸化物系
六方晶層状化合物には、合成樹脂への分散性を向上させ
るために、カップリング剤による表面処理を施してもよ
い。該カップリング剤としては公知のものを使用でき、
例えば、シランカップリング剤、チタンカップリング
剤、チタネートカップリング剤等を挙げることができ
る。

【００３５】本発明で使用するインジウム亜鉛酸化物系
六方晶層状化合物は、例えば、国際公開公報ＷＯ０１／
５６９２７号等に記載されている。本発明において、イ
ンジウム亜鉛酸化物系六方晶層状化合物は、１種を単独
で使用でき、または２種以上を併用できる。

【００３６】本発明の非可視領域光遮断材料における、
インジウム亜鉛酸化物系六方晶層状化合物の配合量は特
に制限されず、合成樹脂の種類やその配合量、得ようと
する材料の使用形態（例えば、成形材料かまたは塗料か
という点）や用途、その他の成分の有無やそれらの配合
量等の各種の条件に応じて適宜選択すればよいが、本発
明材料の好ましい特性、すなわち可視光を透過させかつ
広い波長域に亘って近赤外線の遮断できるという特性を
効率良く発現させること等を考慮すると、通常、本発明
材料の全量の３０〜９８重量％程度が好ましく、さらに
好ましくは５０〜９５重量％である。

【００３７】本発明の非可視領域光遮断材料には、その
好ましい特性（特に、透明性、可視光の透過性、近赤外
線や紫外線の遮断性等）を損なわない範囲で、従来から
紫外線や赤外線の遮断または吸収材料として用いられて
いる各種の有機及び無機化合物の１種または２種以上を
配合することができる。具体例としては、例えば、ベン
ゾトリアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、トリア
ジン化合物、サリチル酸化合物、シアノアクリレート化
合物等の有機系紫外線吸収剤、酸化チタン、酸化亜鉛、
酸化セリウム等の無機系紫外線吸収剤、錫ドープ酸化イ
ンジウム（ＩＴＯ）、アンチモンドープ酸化錫（ＡＴ
Ｏ）等の無機系赤外線遮断剤等を挙げることができる。

【００３８】さらに、本発明の非可視領域光遮断材料に
は、その好ましい特性を損なわない範囲で、従来から合
成樹脂に配合されている各種添加剤の１種または２種以
上を配合することができる。該添加剤の具体例として
は、例えば、チタン酸カリウム、ワラストナイト等の繊
維状無機充填材、シリカ、酸化チタン等の粉末状無機充
填材、マイカ、タルク等の鱗片状または板状無機充填
材、その他無機及び有機顔料、酸化防止剤、帯電防止
剤、離型剤、潤滑剤、熱安定剤、ドリップ防止剤、難燃
剤、光安定剤、遮光剤、金属不活性剤、老化防止剤、可
塑剤、衝撃強度改良剤、相溶化剤、粘度調整剤、消泡
剤、レベリング剤、有機溶剤等を挙げることができる。

【００３９】本発明の非可視領域光遮断材料は、合成樹
脂、インジウム亜鉛酸化物系六方晶層状化合物及び必要
に応じて樹脂添加剤を、公知の手段により混合または混
練することにより製造できる。例えば、粉末、ビーズ、
フレークまたはペレット状の各成分を、１軸押出機、２
軸押出機等の押出機、バンバリーミキサー、加圧ニーダ
ー、２本ロール等の混練機等を用いて混合または混練す
ることにより、本発明の非可視領域光遮断材料のペレッ
トを製造することができる。

【００４０】この様にして得られる本発明の非可視領域
光遮断材料は、非可視領域光を遮断する材料として用い
られるのは勿論のこと、紫外線のみまたは赤外線のみを
遮断する用途にも使用できる。

【００４１】本発明の非可視領域光遮断材料は、任意の
形状の成形品とすることができ、または必要に応じて有
機溶剤や塗料用添加剤を配合し、塗料またはインクとし
て使用することができる。

【００４２】本発明の非可視領域光遮断材料を用いて任
意の形状の成形品を得るに際しては、射出成形、圧縮成
形、押出成形等の公知の樹脂成形法が採用できる。本発
明の非可視領域光遮断材料からなるフィルムは、例え
ば、押出成形法に従って成形される。より具体的には、
本発明の非可視領域光遮断材料を溶融し、Ｔダイからフ
ィルム状に押出し、このフィルムをロール面上にキャス
ティングして冷却するキャスティング法（Ｔダイ法）
や、本発明の非可視領域光遮断材料を溶融し、リング状
ダイからチューブ状に押出したものを空冷または水冷す
るチューブラー法等により、未延伸フィルムとして得る
ことができる。この未延伸フィルムを、５０〜１８０℃
程度の温度下に１軸または２軸延伸し、必要に応じて融
点よりも低い温度で熱固定することにより、延伸フィル
ムとしてもよい。フィルムの厚みは特に制限はないが、
赤外線フィルターや光学フィルターとして用いる場合に
は、通常１μｍ〜５ｍｍ、好ましくは１０μｍ〜３ｍｍ
程度とすればよい。

【００４３】また、インクまたは塗料形態の本発明非可
視領域光遮断材料は、合成樹脂として、アクリル樹脂、
ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリエステル等の熱
可塑性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アルキッ
ド樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、
アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹
脂、ポリビニルアルコールエマルジョン、酢酸ビニル系
エマルジョン、スチレンブタジエン系エマルジョン、ア
クリル系エマルジョン、ポリ塩化ビニル系エマルジョン
等の樹脂エマルジョン、ＳＢＲ、ＭＢＲ等のゴムラテッ
クス等を選択し、これに所定量のインジウム亜鉛酸化物
系六方晶層状化合物及び適量の有機溶媒または水を配合
することにより、製造できる。該有機溶媒としてはこの
分野で常用されるものをいずれも使用でき、例えば、メ
チルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアル
コール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、蟻酸メチ
ル、蟻酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピ
ル、酢酸ブチル等のエステル類、ジエチルエーテル、ジ
ブチルエーテル等のエーテル類、トルエン、キシレン、
ベンゼン等の芳香族炭化水素類、トリクロロエタン、ク
ロロホルム、塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素類、
ｎ−ヘプタン、ｎ−ペンタン等の脂肪族炭化水素類、ア
クリロニトリル等のニトリル類、酢酸セロソルブ等のセ
ロソルブ類、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、ジ
オキサン等を挙げることができる。有機溶媒は１種単独
で使用できまたは必要に応じて２種以上を併用でき、さ
らに水と混合してもよい。

【００４４】インクまたは塗料形態の本発明非可視領域
光遮断材料を、紙、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリ
カーボネート等の透明性合成樹脂、ガラス等のセラミッ
クス、木材、金属等から選ばれる１種または２種以上か
ら構成される基材表面の全面または一部に、凸版印刷、
平板印刷、凹版印刷、スクリーン印刷等の公知の印刷方
法または刷毛塗り、浸漬、スピンコート、ロールコー
ト、スプレーコート等の公知の塗布方法により印刷また
は塗布し、必要に応じて加熱して有機溶媒を除去し、乾
燥（場合により架橋硬化）することにより、透明な非可
視領域光遮断膜が形成される。乾燥は、室温下または加
熱下に行うことができる。加熱温度は、本発明の非可視
領域光遮断材料中の合成樹脂や溶媒の種類等に応じて適
宜選択すればよい。非可視領域光遮断膜の膜厚は、マト
リックスになる合成樹脂の種類や非可視領域光遮断膜そ
のものの用途等に応じて広い範囲から適宜選択すればよ
いが、通常０．１〜１０μｍ、好ましくは０．５〜３μ
ｍとすればよい。

【００４５】本発明の非可視領域光遮断材料は、電気・
電子機器分野、輸送機器分野、製造機械分野、農業分
野、食品分野等の各種分野において、機構部品、外装用
部品等の材料として好適に使用できる。

【００４６】特に、本発明の非可視領域光遮断材料から
なるフィルムは、例えば、家屋、ビルディング等の建造
物、自動車、電車、飛行機等の輸送機器、冷蔵若しくは
冷凍ショーケース等の窓ガラスの保護フィルムとして好
適に使用できる。また、プラズマディスプレイ（ＰＤ
Ｐ）、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ等の電子
ディスプレイ用の赤外線フィルターとしても使用でき
る。さらに、ビデオカメラ等の光学機器の受光素子や撮
像素子の受光感度補正や色調補正のための光学フィルタ
ー、有価証券、紙幣、各種チケット類やキャッシュカー
ド、ＩＤカード等の偽造防止用塗料、家屋、眼鏡等の保
護材、農業用資材等としても使用できる。

【００４７】

【発明の効果】本発明の非可視領域光遮断材料及び光学
フィルターは、高い透明性を示し、３８０〜７００ｎｍ
の可視光を殆ど吸収することなく透過させるので、透過
の際に可視光の吸収に伴う変色を起すことがなく、非可
視領域光のみを高効率で遮断できるという、従来の紫外
線吸収剤または赤外線遮断剤にはない特性を有してい
る。

【００４８】すなわち、従来の紫外線吸収剤または赤外
線遮断剤は、紫外線または赤外線のいずれかのみを吸収
または遮断するのに対し、本発明によれば、単一の材料
であるにもかかわらず、非可視領域光の全般を遮断する
ことができる。より具体的には１０００〜３０００ｎｍ
程度の非常に広い波長域に亘る近赤外線及び３８０ｎｍ
未満の波長域の紫外線を高効率で遮断でき、しかも可視
光は十分に透過するという特性を有している。

【００４９】さらに、本発明においては、合成樹脂とイ
ンジウム亜鉛酸化物系六方晶層状とが均一に混合してい
るため、例えばフィルム及びシートなどの成形体とした
場合、合成樹脂本来の良好な機械的特性を損なうことが
なく、耐久性に優れ、長期使用でも劣化等を起こさない
という特性を有している。

【００５０】

【実施例】以下に合成例、実施例及び比較例を挙げ、本
発明を具体的に説明する。

【００５１】（合成例１）硝酸亜鉛６水和物２．７０ｇ
と硝酸インジウム３水和物２．１６ｇと無水クエン酸
０．９８ｇを脱イオン水２０ｍｌに溶解し、この溶液を
アルミナ坩堝に入れ、窒素雰囲気中３００℃に加熱し
た。溶液は次第に煮詰まってゲル化し、加熱開始から約
１５分後に急激に発泡した。さらに同温度で２時間加熱
した後、反応混合物を濾過し、淡青色粉末を得た。この
粉末は、一般式（ＺｎＯ）_m・Ｉｎ₂Ｏ₃（ｍ＝３とｍ＝
４との混合物、混合比約１：１）で表わされる均質な六
方晶層状化合物であり、ＴＥＭにより２０検体について
観察したところ、平均厚さ０．０５μｍで、平均アスペ
クト１０の薄片状結晶であることが確認された。

【００５２】（実施例１）合成例１で得られたインジウ
ム亜鉛酸化物系六方晶層状化合物を２−イソプロポキシ
エタノールに分散し、濃度１４重量％の分散液を調製し
た。この溶液１１５０重量部に、アクリル樹脂溶液１０
０重量部（商品名：アクローゼスーパーＦＳクリアー、
大日本塗料（株）製、アクリル樹脂濃度４０重量％、溶
媒トルエン／メチルイソブチルケトン／酢酸エチル）を
加えて良く混合し、本発明の非可視領域光遮断材料を製
造した。

【００５３】得られた非可視領域光遮断材料をバーコー
ターにて厚さ７５μｍのＰＥＴフィルムに塗布し、常温
にて３０分乾燥させ溶媒を除去した後、８５℃で乾燥
し、乾燥膜厚３μｍの層（インジウム亜鉛酸化物系六方
晶層状化合物の含有量８０重量％）を形成し、光学フィ
ルターを製造した。得られた光学フィルターの可視光、
紫外線及び近赤外線の透過率（％）を、紫外可視分光光
度計（商品名：ＵＶ−３１００Ｓ、（株）島津製作所
製）にて測定した。結果を図１に示す。

【００５４】（比較例１）インジウム亜鉛酸化物系六方
晶層状化合物に代えて、錫ドープ酸化インジウム（商品
名：Ｆ−ＩＴＯ、同和鉱業（株）製）を使用する以外
は、実施例１と同様にして、比較用の材料を製造し、さ
らにこの材料を用いて光学フィルターを製造した。得ら
れた光学フィルターの可視光、紫外線及び近赤外線の透
過率（％）を実施例１と同様にして測定した。結果を図
２に示す。

【００５５】図１及び図２から、実施例１の光学フィル
ターは、４００〜７００ｎｍの可視光を十分に透過させ
ると共に、近赤外線及び紫外線の両方を高効率で遮断す
るのに対し、比較例１の光学フィルターは、４００〜７
００ｎｍの可視光を透過し、近赤外線の遮断効果は高い
が、紫外線特に３８０ｎｍ未満の紫外線の遮断効果が非
常に低いことが明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１で得られたフィルターの可視光及び近
赤外線の透過率のスペクトルである。

【図２】比較例１で得られたフィルターの可視光及び近
赤外線の透過率のスペクトルである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者細川昌治徳島県徳島市川内町加賀須野463 大塚化学株式会社徳島研究所内Ｆターム(参考） 4J002 AC081 BC051 BD031 BE021 BF021 BG001 BG051 CC031 CC181 CD001 CF011 CF211 CK011 CK021 DE096 DE106 FD206 GP00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】合成樹脂と、インジウム亜鉛酸化物系六
方晶層状化合物とを含有する非可視領域光遮断材料。
【請求項２】インジウム亜鉛酸化物系六方晶層状化合
物が、一般式（ＺｎＯ）_m・Ｉｎ₂Ｏ₃（ｍ＝２〜２０）
で表わされ、平均厚さが０．００１〜０．３μｍ、平均
アスペクト比が３〜１０００であることを特徴とする請
求項１に記載の非可視領域光遮断材料。
【請求項３】上記一般式で表わされる化合物におい
て、Ｉｎ及び／またはＺｎの一部が、Ｓｎ、Ｙ、Ｈｏ、
Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌｉ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｃｄ、Ｍ
ｇ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｃ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｆ
ｅ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｅ、Ａｕ、Ｐｔ及びＧｅから選
ばれる１種または２種以上の元素で置換されていること
を特徴とする請求項２に記載の非可視領域光遮断材料。
【請求項４】合成樹脂が、透明性を有する合成樹脂で
あることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記
載の非可視領域遮断材料。
【請求項５】合成樹脂１００重量部に対して、インジ
ウム亜鉛酸化物系六方晶層状化合物が１〜３０００重量
部含有されていることを特徴とする請求項１〜４のいず
れか１項に記載の非可視領域光遮断材料。
【請求項６】（ＺｎＯ）_m・Ｉｎ₂Ｏ₃（ｍ＝２〜２
０）で表わされ、平均厚さが０．００１〜０．３μｍ、
平均アスペクト比が３〜１０００であるインジウム亜鉛
酸化物系六方晶層状化合物を、合成樹脂に含有させてな
ることを特徴とする光学フィルター。
【請求項７】インジウム亜鉛酸化物系六方晶層状化合
物の含有量が３０〜９８重量％であることを特徴とする
請求項６に記載の光学フィルター。
【請求項８】３８０ｎｍ未満の波長領域における光透
過率が５０％以下であることを特徴とする請求項６また
は７に記載の光学フィルター。
【請求項９】上記一般式で表わされる化合物におい
て、Ｉｎ及び／またはＺｎの一部が、Ｓｎ、Ｙ、Ｈｏ、
Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌｉ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｃｄ、Ｍ
ｇ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｃ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｆ
ｅ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｅ、Ａｕ、Ｐｔ及びＧｅから選
ばれる１種または２種以上の元素で置換されていること
を特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の光学
フィルター。