JP2011001551A - 高耐熱性マスターバッチ、熱線遮蔽透明樹脂成形体、並びに熱線遮蔽透明積層体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱線遮蔽機能を有する透明樹脂成形体を製造するために使用されるマスターバッチであって、熱可塑性樹脂と、一般式WOXで示されるタングステン酸化物微粒子、および/または、一般式MYWOZで示され、かつ六方晶の結晶構造を持つ複合タングステン酸化物微粒子と、熱分解温度が230℃以上の高耐熱性分散剤と、を含むものを製造した。
【選択図】なし
Description
六ホウ化物微粒子単独、または、六ホウ化物微粒子とITO微粒子および/またはATO微粒子、が分散された熱線遮蔽樹脂シート材の光学特性は、可視光領域に可視光透過率の極大を有すると共に、近赤外線領域に強い吸収を発現して日射透過率の極小を有する。この結果、可視光透過率が70%以上で日射透過率が50%台まで改善されている。
そして、当該高耐熱性マスターバッチを、熱可塑性樹脂により希釈・混練し、かつ、押出成形、射出成形、圧縮成形等公知の方法により、板状、フィルム状、球面状等の任意の形状に成形することによって、可視光領域に透過率の極大を持つと共に近赤外域に強い吸収を持ちながら黄変しない熱線遮蔽透明樹脂成形体並びに熱線遮蔽透明積層体の作製が可能となることを見出すに至った。本発明はこのような技術的発見に基づき完成されたものである。
熱線遮蔽透明樹脂成形体を製造するために用いられる高耐熱性マスターバッチの製造方法であって、
一般式WOx(但し、2.45≦X≦2.999)で示されるタングステン酸化物微粒子および/または一般式MyWOz(但し、0.1≦Y≦0.5、2.2≦Z≦3.0)で示され且つ六方晶の結晶構造を持つ複合タングステン酸化物微粒子(但し、M元素は、Cs、Rb、K、Tl、In、Ba、Li、Ca、Sr、Fe、Sn、Al、Cuから選択される少なくとも1種類以上である。)、と、TG−DTAで測定される熱分解温度が250℃以上の、官能基としてエポキシ基を有するアクリル系分散剤、官能基として水酸基を有するアクリル系分散剤から選ばれる1種以上の高耐熱性分散剤を、溶媒に加え粉砕・分散処理を行い、微粒子分散液を得る工程と、
当該工程の後、当該微粒子分散液に、さらに、前記高耐熱性分散剤を、
10≧[高耐熱性分散剤の重量/(タングステン酸化物微粒子および/または複合タングステン酸化物微粒子の重量)]≧0.5
の範囲となるまで添加した後、溶媒を除去して、当該微粒子分散粉を得る工程と、
得られた当該微粒子分散粉と熱可塑性樹脂ペレット(但し、熱可塑性樹脂は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、フッ素系樹脂、ポリオレフィン樹脂およびポリエステル樹脂から選択される少なくとも1種類以上である。)とを混合し、熔融混練し、成形する工程とを、具備することを特徴とする高耐熱性マスターバッチの製造方法である。
前記タングステン酸化物微粒子、複合タングステン酸化物微粒子が、分散粒子径200nm以下の微粒子であることを特徴とする第1の構成に記載の高耐熱性マスターバッチの製造方法である。
前記タングステン酸化物微粒子、複合タングステン酸化物微粒子が、シラン化合物、チタン化合物、ジルコニア化合物から選択される少なくとも1種類以上の化合物によって表面処理されていることを特徴とする第1または第2の構成のいずれかに記載の高耐熱性マスターバッチの製造方法である。
第1から第3の構成のいずれかに記載の高耐熱性マスターバッチの製造方法で得られた高耐熱性マスターバッチが、当該高耐熱性マスターバッチに含まれる熱可塑性樹脂と同種の熱可塑性樹脂、または、当該高耐熱性マスターバッチに含まれる熱可塑性樹脂と相溶性を有する異種の熱可塑性樹脂、と混合され、且つ、所定の形状に成形されていることを特徴とする熱線遮蔽透明樹脂成形体である。
第4の構成に記載の熱線遮蔽透明樹脂成形体が、他の透明成形体に積層されていることを特徴とする熱線遮蔽透明積層体である。
本実施形態の熱線遮蔽透明樹脂成形体用の高耐熱性マスターバッチは、
熱可塑性樹脂と、一般式WOX(但し、2.45≦X≦2.999)で示されるタングステン酸化物微粒子(本明細書において(B1)の符号を附加する場合がある。)および/または一般式MYWOZ(但し、0.1≦Y≦0.5、2.2≦Z≦3.0)で示され且つ六方晶の結晶構造を持つ複合タングステン酸化物微粒子(本明細書において(B2)の符号を附加する場合がある。)と、熱分解温度が230℃以上の高耐熱性分散剤(本明細書において(C)の符号を附加する場合がある。)と、を含み、且つ、当該高耐熱性分散剤(C)と、タングステン酸化物微粒子(B1)および/または複合タングステン酸化物微粒子(B2)との重量比が、10≧[高耐熱性分散剤の重量/(タングステン酸化物微粒子および/または複合タングステン酸化物微粒子の重量)]≧0.5の範囲であることを特徴とする高耐熱性マスターバッチである。
1)熱線遮蔽機能を有するタングステン酸化物微粒子(B1)、複合タングステン酸化物微粒子(B2)、
2)高耐熱性分散剤(C)、
3)熱可塑性樹脂(本明細書において(A)の符号を附加する場合がある。)について順に説明し、さらに、
4)熱線遮蔽機能を有する微粒子の熱可塑性樹脂への分散方法、
5)高耐熱性マスターバッチの製造方法、について説明し、最後に、
6)熱線遮蔽透明樹脂成形体について説明する。
本実施形態の高耐熱性マスターバッチに熱線遮蔽材料として用いられるタングステン酸化物微粒子(B1)、および/または、複合タングステン酸化物微粒子(B2)は、近赤外線領域、特に波長1000nm付近の光を大きく吸収するため、その透過色調はブル−系の色調となるものが多い。また、当該熱線遮蔽材料の粒子径は、その使用目的によって適宜選定することができる。
上記一般式WOX(但し、2.45≦X≦2.999)で示されるタングステン酸化物微粒子(B1)としては、例えばW18O49、W20O58、W4O11などを挙げることができる。Xの値が2.45以上であれば、当該熱線遮蔽材料中に目的外であるWO2の結晶相が現れるのを完全に回避することが出来ると共に、材料の化学的安定性を得ることが出来る。一方、Xの値が2.999以下であれば、十分な量の自由電子が生成され効率よい熱線遮蔽材料となるが、2.95以下であれば熱線遮蔽材料として更に好ましい。ここで、Xの範囲が2.45≦X≦2.999であるようなWOX化合物は、いわゆるマグネリ相と呼ばれる化合物に含まれる。
上記一般式MYWOZ(但し、0.1≦Y≦0.5、2.2≦Z≦3.0)で示され、かつ六方晶の結晶構造を持つ複合タングステン酸化物微粒子としては、例えばM元素が、Cs、Rb、K、Tl、In、Ba、Li、Ca、Sr、Fe、Sn、Al、Cuのうちから選択される1種類以上を含むような複合タングステン酸化物微粒子が挙げられる。添加元素Mの添加量Yは、0.1以上、0.5以下が好ましく、更に好ましくは0.33付近が好ましい。これは六方晶の結晶構造から理論的に算出される値が0.33であり、この前後の添加量で好ましい光学特性が得られるからである。また、Zの範囲については、2.2≦z≦3.0が好ましい。これは、MYWOZで表記される複合タングステン酸化物材料においても、上述のWOxで表記されるタングステン酸化物材料と同様の機構が働くのに加え、z≦3.0においても、上述の元素Mの添加による自由電子の供給があるためである。尤も、光学特性の観点から、より好ましくは、2.2≦z≦2.99、さらに好ましくは、2.45≦z≦2.99である。
上記タングステン酸化物微粒子(B1)、複合タングステン酸化物微粒子(B2)は、タングステン化合物出発原料を、不活性ガス雰囲気または還元性ガス雰囲気中で熱処理して得ることができる。
従来、塗料用として一般的に使用されている分散剤は、様々な酸化物微粒子を有機溶剤中に均一に分散する目的で使用されている。しかし本発明者らの検討によれば、これらの分散剤は200℃以上の高温で使用されることを想定されて設計されていない。具体的には、本実施形態において、熱線遮蔽微粒子と熱可塑性樹脂とを溶融混練する際に従来の分散剤を使用すると、当該分散剤中の官能基が熱により分解され、分散能が低下すると伴に黄〜茶色に変色する等の不具合を起こしていたのである。
具体的には、ポリカーボネートの一般的な混練設定温度(290℃)で上記本発明の分散剤とポリカーボネート樹脂とを混練する試験を行った場合、混練物はポリカーボネートのみを混練した場合とまったく同じ外観を呈し、無色透明で全く着色しないことが確認された。一方、例えば、後述する比較例1で使用している通常の分散剤を用いて同様の試験を行った場合、混練物は茶色に着色してしまうことが確認された。
具体的には、エポキシ基を官能基として有するアクリル系分散剤、水酸基を官能基として有するアクリル系分散剤が好ましい例として挙げられる。
次に、本実施形態に使用される熱可塑性樹脂(A)としては、可視光領域の光線透過率が高い透明な熱可塑性樹脂であれば特に制限はない。例えば、3mm厚の板状成形体としたときのJIS R 3106記載の可視光透過率が50%以上で、JISK7105記載のヘイズが30%以下のものが好ましいものとして挙げられる。
具体的には、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂等、ポリスチレン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、フッ素系樹脂およびポリオレフィン樹脂を挙げることができる。
また、アクリル樹脂としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレートを主原料とし、必要に応じて炭素数炭素数1〜8のアルキル基を有するアクリル酸エステル、酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等を共重合成分として用いた重合体または共重合体が挙げられる。また、更に多段で重合したアクリル樹脂を用いることもできる。
また、フッ素系樹脂としては、ポリフッ化エチレン、ポリ2フッ化エチレン、ポリ4フッ化エチレン、エチレン−2フッ化エチレン共重合体、エチレン−4フッ化エチレン共重合体、4フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体などが挙げられる。
次に、熱線遮蔽機能を有する微粒子である、タングステン酸化物微粒子(B1)および/または複合タングステン酸化物微粒子(B2)の熱可塑性樹脂(A)への分散方法は、微粒子が均一に樹脂に分散できる方法であれば任意に選択できる。例としては、まず、ビーズミル、ボールミル、サンドミル、超音波分散などの方法を用い、上記タングステン酸化物微粒子(B1)および/または複合タングステン酸化物微粒子(B2)を任意の溶剤に分散した分散液を調製する。次に、当該分散液と、高耐熱性分散剤(C)と、熱可塑性樹脂(A)の粉粒体またはペレットと、必要に応じて他の添加剤とを、リボンブレンダー、タンブラー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、プラネタリーミキサー等の混合機、および、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール、ニーダールーダー、一軸押出機、二軸押出機等の混練機を使用して、当該分散液から溶剤を除去しながら均一に溶融混合して、熱可塑性樹脂(A)にタングステン酸化物微粒子(B1)および/または複合タングステン酸化物微粒子(B2)を均一に分散した混合物を調製することができる。混錬時の温度は、使用する熱可塑性樹脂(A)が分解しない温度に維持される。
そのほか、分散処理をしていないタングステン酸化物微粒子(B1)、複合タングステン酸化物微粒子(B2)の粉末と高耐熱性分散剤(C)とを熱可塑性樹脂(A)に直接添加し、均一に溶融混合する方法を用いることもできる。
分散方法は、熱可塑性樹脂(A)中にタングステン酸化物微粒子(B1)、複合タングステン酸化物微粒子(B2)が均一に分散されていればよく、これらの方法に限定されない。
このようにして得られた該混合物をベント式一軸若しくは二軸の押出機で混練し、ペレット状に加工することにより、本実施形態に係る熱線遮蔽透明樹脂成形体用の高耐熱性マスターバッチを得ることができる。
次に、本実施形態の熱線遮蔽透明樹脂成形体は、上記高耐熱性マスターバッチを、当該マスターバッチの熱可塑性樹脂と同種の熱可塑性樹脂成形材料、あるいは当該マスターバッチの熱可塑性樹脂と相溶性を有する異種の熱可塑性樹脂成形材料で希釈・混練し、所定の形状に成形することによって得られる。
また、熱ラミネート法、共押出法、プレス成形法、射出成形法等により、熱線遮蔽透明樹脂成形体の成形と同時に他の透明成形体に積層一体化することで、熱線遮蔽透明積層体を得ることも可能である。上記熱線遮蔽透明積層体は、相互の成形体の持つ利点を有効に発揮させつつ、相互の欠点を補完することで、より有用な構造材として使用することができる。
H2WO450gを入れた石英ボ−トを石英管状炉にセットし、N2ガスをキャリア−とした5%H2ガスを供給しながら加熱し、600℃の温度で1時間の還元処理を行った後、N2ガス雰囲気下800℃で30分間焼成して微粒子aを得た。この微粒子aの粉体色は、L*が36.9288、a*が1.2573、b*が−9.1526であり、粉末X線回折による結晶相の同定の結果、W18O49の結晶相が観察された。
次に、該微粒子aを5重量%、高耐熱性分散剤α(官能基として水酸基を有するアクリル系分散剤、TG−DTAで測定した熱分解温度は250℃。)を5重量%、トルエンを90重量%、秤量し、0.3mmφZrO2ビ−ズを入れたペイントシェ−カ−で6時間粉砕・分散処理することによってタングステン酸化物微粒子分散液(A液)調製した。ここで、タングステン酸化物微粒子分散液(A液)内におけるタングステン酸化物微粒子の分散粒子径を測定したところ、80nmであった。
上記A液へ、さらに、高耐熱性分散剤αを添加し、この高耐熱性分散剤αとタングステン酸化物微粒子の重量比[高耐熱性分散剤/タングステン酸化物微粒子]が4となるように調製した。次に、タングステン酸化物微粒子分散液(A液)からスプレードライヤーを用いてトルエンを除去し、タングステン酸化物微粒子分散粉を得た(以下、A粉と略称する。)。
実施例1に係る熱線遮蔽透明樹脂成形体の光学特性を測定したところ、表1に示すように、可視光透過率71.1%のときの日射透過率は48.0%で、ヘイズ値は1.1%であった。
マスターバッチAをポリカーボネート樹脂ペレットでW18O49濃度が0.60重量%となるように希釈し、Tダイを用いて厚さ0.1mmに成形した以外は、実施例1と同様にして実施例2に係る熱線遮蔽透明樹脂成形体を得た。熱線遮蔽樹脂シート材中の該酸化物微粒子の分散粒子径は、72nmであった。
実施例2に係る熱線遮蔽透明樹脂成形体の光学特性を測定したところ、表1に示すように、可視光透過率72.2%のときの日射透過率は48.7%で、ヘイズ値は1.2%であった。
H2WO450gとCs(OH)217.0g(Cs/W=0.3相当)とをメノウ乳鉢で十分混合した粉末を、N2ガスをキャリア−とした5%H2ガスを供給しながら加熱し、600℃の温度で1時間の還元処理を行った後、N2ガス雰囲気下で800℃で30分焼成して微粒子b(組成式はCs0.3WO3、粉体色はL*が35.2745、a*が1.4918、b*が−5.3118)を得た。
次に、当該微粒子bを5重量%、実施例1で説明した高耐熱性分散剤αを5重量%、トルエンを90重量%、秤量し、0.3mmφZrO2ビ−ズを入れたペイントシェーカーで6時間粉砕・分散処理することによって複合タングステン酸化物微粒子分散液(B液)調製した。ここで、タングステン酸化物微粒子分散液(B液)内におけるタングステン酸化物微粒子の分散粒子径を測定したところ、75nmであった。
更に、上記B液に上記高耐熱性分散剤αを添加し、この高耐熱性分散剤αと複合タングステン酸化物微粒子との重量比[高耐熱性分散剤/複合タングステン酸化物微粒子]が、4となるように調製した後、真空乾燥機を用いてトルエンを除去し、複合タングステン酸化物微粒子分散粉を得た(以下、B粉と略称する)。
実施例3に係る熱線遮蔽透明樹脂成形体の光学特性を測定したところ、表1に示すように、可視光透過率71.1%のときの日射透過率は37.0%で、ヘイズ値は1.1%であった。
熱可塑性樹脂としてアクリル樹脂を使用した以外は、実施例3と同様にして実施例4に係る複合熱線遮蔽透明樹脂成形体用の高耐熱性マスターバッチ(以下、マスターバッチCと略称する。)を調製し、さらに、熱線遮蔽透明樹脂成形体を得た。熱線遮蔽樹脂成形体中の該酸化物微粒子の分散粒子径は、87nmであった。
実施例4に係る熱線遮蔽透明樹脂成形体の光学特性を測定したところ、表1に示すように、可視光透過率72.1%のときの日射透過率は38.1%で、ヘイズ値は2.1%であった。
熱可塑性樹脂としてポリエチレンテレフタレート樹脂を使用した以外は、実施例3と同様にして実施例5に係る複合熱線遮蔽透明樹脂成形体用の高耐熱性マスターバッチ(以下、マスターバッチDと略称する。)を調製し、さらに、熱線遮蔽透明樹脂成形体を得た。熱線遮蔽樹脂成形体中の該酸化物微粒子の分散粒子径は、73nmであった。
実施例5に係る熱線遮蔽透明樹脂成形体の光学特性を測定したところ、表1に示すように、可視光透過率71.5%のときの日射透過率は37.1%で、ヘイズ値は1.0%であった。
熱可塑性樹脂としてエチレン−4フッ化エチレン樹脂を使用した以外は、実施例3と同様にして実施例6に係る複合熱線遮蔽透明樹脂成形体用の高耐熱性マスターバッチを得た。(以下、マスターバッチEと略称する。)。
次に、マスターバッチEをエチレン−4フッ化エチレン樹脂ペレットでCs0.3WO3濃度が1重量%となるように希釈した。当該マスターバッチE希釈物を、タンブラーで均一に混合した後、Tダイを用いて厚さ0.1mmに押出成形し、複合タングステン酸化物微粒子が樹脂全体に均一に分散した熱線遮蔽透明樹脂成形体を得た。
実施例6に係る熱線遮蔽透明樹脂成形体の光学特性を測定したところ、表1に示すように、可視光透過率60.5%のときの日射透過率は32.1%で、ヘイズ値は27%であった。尚、当該ヘイズ値が27%と高い値を示したが、これはエチレン−4フッ化エチレン樹脂自体が濁っている為、ヘイズ値が高くなったものである。
熱可塑性樹脂としてポリエチレン樹脂を使用した以外は、実施例6と同様にして実施例7に係る複合熱線遮蔽透明樹脂成形体用の高耐熱性マスターバッチ(以下、マスターバッチFと略称する。)と、熱線遮蔽透明樹脂成形体とを得た。熱線遮蔽樹脂成形体中の該酸化物微粒子の分散粒子径は、90nmであった。
実施例7に係る熱線遮蔽透明樹脂成形体の光学特性を測定したところ、表1に示すように、可視光透過率61.5%のときの日射透過率は33.2%で、ヘイズ値は15%であった。尚、当該ヘイズ値が15%と高い値を示したが、これはポリエチレン樹脂自体が濁っている為、ヘイズ値が高くなったものである。
高耐熱性分散剤と複合タングステン酸化物微粒子の重量比[高耐熱性分散剤/複合タングステン酸化物微粒子]が0.5となるように調整した以外は、実施例3と同様にして、実施例8に係る複合熱線遮蔽透明樹脂成形体用の高耐熱性マスターバッチ(以下、マスターバッチGと略称する。)と、熱線遮蔽透明樹脂成形体とを得た。熱線遮蔽樹脂成形体中の該酸化物微粒子の分散粒子径は、86nmであった。
実施例8に係る熱線遮蔽透明樹脂成形体の光学特性を測定したところ、表1に示すように、可視光透過率70.5%のときの日射透過率は36.9%で、ヘイズ値は1.9%であった。
上記B液にメチル−トリメトキシ−シランを添加し、メカニカルスターラーで1時間攪拌し混合した後、スプレードライヤーを用いてトルエンを除去し、シラン化合物にて表面処理を施した複合タングステン酸化物微粒子(以下、微粒子cと略称する。)を得た。
当該微粒子cを微粒子bに代替した以外は、実施例3と同様にして実施例9に係る複合熱線遮蔽透明樹脂成形体用の高耐熱性マスターバッチ(以下、マスターバッチHと略称する。)と、熱線遮蔽透明樹脂成形体とを得た。熱線遮蔽樹脂成形体中の該酸化物微粒子の分散粒子径は、90nmであった。
実施例9に係る熱線遮蔽透明樹脂成形体の光学特性を測定したところ、表1に示すように、可視光透過率72.5%のときの日射透過率は38.1%で、ヘイズ値は1.5%であった。
高耐熱性分散剤として、高耐熱性分散剤β(官能基としてエポキシ基を有するアクリル系分散剤であり、TG−DTAで測定した熱分解温度は270℃。)を使用した以外は、実施例3と同様にして実施例10に係る複合熱線遮蔽透明樹脂成形体用の高耐熱性マスターバッチ(以下、マスターバッチIと略称する。)と、熱線遮蔽透明樹脂成形体とを得た。熱線遮蔽樹脂成形体中の該酸化物微粒子の分散粒子径は、75nmであった。
実施例10に係る熱線遮蔽透明樹脂成形体の光学特性を測定したところ、表1に示すように、可視光透過率71.3%のときの日射透過率は37.1%で、ヘイズ値は1.5%であった。
通常の分散剤γ(官能基としてアミン基を有するポリエーテル系分散剤であり、TG−DTAで測定した熱分解温度は210℃。)を使用した以外は、実施例3と同様にして比較例1に係る複合熱線遮蔽透明樹脂成形体用のマスターバッチ(以下、マスターバッチJと略称する。)と、熱線遮蔽透明樹脂成形体とを得た。熱線遮蔽樹脂成形体中の該酸化物微粒子の分散粒子径は、78nmであった。
比較例1に係る熱線遮蔽透明樹脂成形体の光学特性を測定したところ、表2に示すように、可視光透過率55.6%のときの日射透過率は34.1%で、ヘイズ値は1.8%であった。
可視光透過率が低くなり、複合タングステン酸化物微粒子本来の熱線遮蔽特性が得られなかった。さらに、高耐熱性でない分散剤を使用した為に、当該分散剤が溶融混錬時に熱分解し、得られた熱線遮蔽樹脂成形体が褐色に着色して複合タングステン酸化物微粒子本来の色調が得られなかった。
高耐熱性分散剤と複合タングステン酸化物微粒子の重量比[高耐熱性分散剤/複合タングステン酸化物微粒子]が0.4となるように調製した以外は、実施例3と同様にして比較例2の複合熱線遮蔽透明樹脂成形体用の高耐熱性マスターバッチ(以下、マスターバッチKと略称する。)と、熱線遮蔽透明樹脂成形体とを得た。熱線遮蔽樹脂成形体中の該酸化物微粒子の分散粒子径は300〜500nmであり、該酸化物微粒子が凝集していた。
比較例2に係る熱線遮蔽透明樹脂成形体の光学特性を測定したところ、表2に示すように、可視光透過率78.5%のときの日射透過率は65.9%で、ヘイズ値は16.7%であった。
これは、高耐熱性分散剤と複合タングステン酸化物微粒子との重量比[高耐熱性分散剤/複合タングステン酸化物微粒子]が0.4であり、分散剤の量が不足していたために、タングステン酸化物微粒子を十分に分散することが出来ず、微粒子同士の凝集が発生し、十分な光学特性が得られなかった為であると考えられる。また、ヘイズの値も高く、ポリカーボネート樹脂本来の透明性を損なっていた。
高耐熱性分散剤と複合タングステン酸化物微粒子との重量比[高耐熱性分散剤/複合タングステン酸化物微粒子]が11となるように調製した以外は、実施例2と同様にして比較例3に係る複合熱線遮蔽透明樹脂成形体用高耐熱性マスターバッチ(以下、マスターバッチLと略称する。)と、熱線遮蔽透明樹脂成形体とを得た。熱線遮蔽樹脂成形体中の該酸化物微粒子の分散粒子径は79nmであった。
比較例3に係る熱線遮蔽透明樹脂成形体の光学特性を測定したところ、表2に示すように、可視光透過率72.7%のときの日射透過率は49.0%で、ヘイズ値は1.4%であった。
ところが、高耐熱性分散剤と複合タングステン酸化物微粒子との重量比[高耐熱性分散剤/複合タングステン酸化物微粒子]が11であり、分散剤の量が過剰であったために、得られた熱線遮蔽樹脂成形体の表面強度が著しく低下し、爪でこすると簡単に傷が付いてしまい、ポリカーボネート樹脂本来の機械強度を損なっていることがわかった。
Claims (5)
- 熱線遮蔽透明樹脂成形体を製造するために用いられる高耐熱性マスターバッチの製造方法であって、
一般式WOx(但し、2.45≦X≦2.999)で示されるタングステン酸化物微粒子および/または一般式MyWOz(但し、0.1≦Y≦0.5、2.2≦Z≦3.0)で示され且つ六方晶の結晶構造を持つ複合タングステン酸化物微粒子(但し、M元素は、Cs、Rb、K、Tl、In、Ba、Li、Ca、Sr、Fe、Sn、Al、Cuから選択される少なくとも1種類以上である。)、と、TG−DTAで測定される熱分解温度が250℃以上の、官能基としてエポキシ基を有するアクリル系分散剤、官能基として水酸基を有するアクリル系分散剤から選ばれる1種以上の高耐熱性分散剤を、溶媒に加え粉砕・分散処理を行い、微粒子分散液を得る工程と、
当該工程の後、当該微粒子分散液に、さらに、前記高耐熱性分散剤を、
10≧[高耐熱性分散剤の重量/(タングステン酸化物微粒子および/または複合タングステン酸化物微粒子の重量)]≧0.5
の範囲となるまで添加した後、溶媒を除去して、当該微粒子分散粉を得る工程と、
得られた当該微粒子分散粉と熱可塑性樹脂ペレット(但し、熱可塑性樹脂は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、フッ素系樹脂、ポリオレフィン樹脂およびポリエステル樹脂から選択される少なくとも1種類以上である。)とを混合し、熔融混練し、成形する工程とを、具備することを特徴とする高耐熱性マスターバッチの製造方法。 - 前記タングステン酸化物微粒子、複合タングステン酸化物微粒子が、分散粒子径200nm以下の微粒子であることを特徴とする請求項1に記載の高耐熱性マスターバッチの製造方法。
- 前記タングステン酸化物微粒子、複合タングステン酸化物微粒子が、シラン化合物、チタン化合物、ジルコニア化合物から選択される少なくとも1種類以上の化合物によって表面処理されていることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の高耐熱性マスターバッチの製造方法。
- 請求項1から3のいずれかに記載の高耐熱性マスターバッチの製造方法で得られた高耐熱性マスターバッチが、当該高耐熱性マスターバッチに含まれる熱可塑性樹脂と同種の熱可塑性樹脂、または、当該高耐熱性マスターバッチに含まれる熱可塑性樹脂と相溶性を有する異種の熱可塑性樹脂、と混合され、且つ、所定の形状に成形されていることを特徴とする熱線遮蔽透明樹脂成形体。
- 請求項4に記載の熱線遮蔽透明樹脂成形体が、他の透明成形体に積層されていることを特徴とする熱線遮蔽透明積層体。
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