JP2012515808A - 不定比酸化タングステンナノ粒子を含む、透明で無色の赤外線吸収組成物 - Google Patents

Abstract

結合剤と、その結合剤中に分散された不定比酸化タングステン粒子とを含む組成物が開示される。酸化タングステン粒子は、３００ナノメートル以下の平均一次粒子サイズを有する。この組成物は透明かつ無色である。他の実施形態において、本発明の組成物は、（ａ）結合剤と、（ｂ）その結合剤中に分散された、平均一次粒子サイズが３００ナノメートル以下である、一般的に球状の不定比酸化タングステン粒子とを含む。本発明のこれらの組成物は、１．０×１０^１０Ω／□よりも大きい表面抵抗を有する透明かつ無色のフィルムを生成する。

Description

（関連出願への相互参照）
本出願は、２０１０年１月１５日に出願された米国仮特許出願第６１／２９５，３９４号および２００９年１月２０日に出願された米国仮特許出願第６１／１４５，７９８号に対する優先権を主張し、この両出願は、本明細書において参照として援用される。

（発明の分野）
本発明は、赤外線を吸収し、かつ不定比酸化タングステン粒子を含むナノ粒子を含む、透明かつ無色の組成物に関する。

（背景情報）
赤外（ｉｎｆｒａｒｅｄ：「ＩＲ」）線を吸収する能力が増強された組成物は、たとえば特に、建築用および自動車用ガラスのための太陽光制御フィルム、ポリマー中の再加熱添加剤、ならびにポリマーコーティング組成物の乾燥および／または硬化速度を増すための添加剤などの多くの適用において望まれる。その結果、こうした組成物にはしばしば、たとえばインジウムスズ酸化物、アンチモンスズ酸化物、窒化チタン、および六ホウ化ランタン粒子などのＩＲ吸収材料が含まれる。しかし、多くの適用においてこうした粒子は、しばしば商業上特に重要である約８００ナノメートルから１４００ナノメートルの波長範囲において十分に高レベルのＩＲ線吸収を提供しない。その結果、適切な性能を得るために、無色の組成物が必要とされる適用において組成物に望ましくない色を与えてしまうほどの量のＩＲ吸収粒子を組成物に含ませる必要がしばしば生じる。さらに、こうした添加剤は比較的高価であることが多いため、こうした添加剤を必要量用いることのコストへの影響がしばしば非常に高くなり得る。

結合剤中に分散された赤外吸収粒子を含む、光学的に清澄なＩＲ線吸収組成物であって、その組成物は透明かつ無色であり、約８００ナノメートルから１４００ナノメートルの波長範囲において優れたＩＲ吸収を示すような組成物を提供することが望ましい。

特定の点に関して、本発明は透明かつ無色の物質の組成物に関する。いくつかの実施形態において、本発明の組成物は、（ａ）結合剤と、（ｂ）その結合剤中に分散された、組成物の総重量に基づいて５００ｐｐｍ（百万分率）以下の、平均一次粒子サイズが３００ナノメートル以下である不定比酸化タングステン粒子とを含む。

他の実施形態において、本発明の組成物は、（ａ）結合剤と、（ｂ）その結合剤中に分散された、平均一次粒子サイズが３００ナノメートル以下である、一般的に球状の不定比酸化タングステン粒子とを含む。本発明のこれらの組成物は、１．０×１０^１０Ω／□よりも大きい表面抵抗を有する透明かつ無色のフィルムを生成する。

本発明はとりわけ、関連する射出延伸ブロー成形物品および被覆物品および方法に関する。

以下の詳細な説明の目的のために、本発明は、明確に反対のことが指定される場合を除き、さまざまな代替的変形およびステップ順序を想定してもよいことが理解されるべきである。さらに、あらゆる動作中の実施例を除いて、または別様に示されているときを除いて、たとえば明細書および請求項において用いられる成分の量などを表すすべての数字は、「約」という用語によってすべての場合に修飾されることが理解されるべきである。したがって、反対のことが示されていない限り、以下の明細書および添付の請求項に示される数値パラメータは、本発明によって得られるべき所望の特性によって変動し得る近似値である。最低限でも、均等論の適用を請求項の範囲に限定する試みとしてではなく、各数値パラメータは、少なくとも報告される有効数字の数に照らして、そして通常の丸め技術を適用することによって解釈されるべきである。

本発明の広い範囲を示す数値範囲およびパラメータは近似値であるが、特定の実施例において示される数値はできる限り正確に報告されている。しかし、いずれの数値もそれぞれの試験測定において見出される標準偏差から必然的に生じる特定の誤差を本質的に含んでいる。

加えて、本明細書に示されるあらゆる数値範囲は、そこに含まれるすべての部分範囲を含むことが意図されることが理解されるべきである。たとえば、「１から１０」の範囲は、示される最小値１から示される最大値１０までの間（およびそれらを含む）のすべての部分範囲、すなわち１以上の最小値および１０以下の最大値を有するすべての部分範囲を含むことが意図される。

本出願においては、特定的に別様に述べられていない限り、単数形の使用は複数形を含み、複数形は単数形を包含する。加えて本出願においては、特定的に別様に述べられていない限り、「または（ｏｒ）」の使用は「および／または（ａｎｄ／ｏｒ）」を意味するが、特定の場合には「および／または」が明示的に用いられることがある。

本発明の特定の実施形態は、透明かつ無色の組成物に関する。本明細書において用いられるとき、組成物が「透明」なのは、組成物の可視領域（４００ナノメートルから８００ナノメートル）における光透過率が入射光の少なくとも８０パーセント、たとえば少なくとも８５パーセント、または場合によっては少なくとも９０パーセントなどであって、好ましくはヒトの目に対してヘーズがないときである。本明細書において用いられるとき、組成物が「無色」なのは、組成物がヒトの目によって、着色された色調ではなく「真白」であると観察されるときである。たとえば、観察される組成物が澄んだ黄色、桃色または青色の色調を有することはない。透過モードにおいて、このことは、組成物が、電磁スペクトルの可視部分（４００ナノメートルから８００ナノメートル）の１つまたはそれ以上の２５〜５０ナノメートル範囲において、電磁スペクトルの可視部分内の他の２５〜５０ナノメートル範囲よりも有意に強く吸収しないことを必要とする。目によって観察されない限り、小さいパーセンテージの変動はむろん許容できる。このことは通常、電磁スペクトルの可視部分の５０ナノメートル範囲における光学密度が０．２未満、たとえば０．１未満、または場合によっては０．０５未満などであることによって例証される。これらの種類の測定値は、反射または透過モードの密度計によって容易に得ることができる。

示されるとおり、本発明の組成物は結合剤を含む。本明細書において用いられる「結合剤」という用語は、本明細書に記載される酸化タングステン粒子が中に分散される連続的な材料を示す。特定の実施形態において、結合剤は、たとえば熱可塑性組成物、熱硬化性組成物、放射線硬化性組成物、および金属アルコキシドを含む組成物を含むものなどの樹脂性結合剤である。本発明の組成物は、水に基づく液体組成物または溶液に基づく液体組成物であってもよいし、代替的には固体粒子の形態、すなわち粉末組成物であってもよい。

特定の実施形態において、本発明の組成物内に含まれる樹脂性結合剤は熱硬化性樹脂を含む。本明細書において用いられる「熱硬化性」という用語は、硬化または架橋の際に不可逆的に「硬化」する樹脂を示し、ここでポリマー構成要素のポリマー鎖は共有結合によって共につながれる。この性質は通常、たとえば熱または放射線などによってしばしば誘導される組成物構成要素の架橋反応に付随する。Ｈａｗｌｅｙ，Ｇｅｓｓｎｅｒ Ｇ．，Ｔｈｅ Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ，第９版，８５６頁；Ｓｕｒｆａｃｅ Ｃｏａｔｉｎｇｓ，ｖｏｌ．２，Ｏｉｌ ａｎｄ Ｃｏｌｏｕｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｓ’ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，Ａｕｓｔｒａｌｉａ，ＴＡＦＥ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎａｌ Ｂｏｏｋｓ（１９７４）を参照。硬化または架橋反応は、周囲条件下で行なわれてもよい。一旦硬化または架橋されると、熱硬化性樹脂は熱を加えても溶融せず、溶液に不溶性となる。

本発明の、たとえばコーティング組成物などの組成物における使用に好適な熱硬化性樹脂は、たとえば少なくとも１種の反応基を有するポリマーと、そのポリマーの反応基（単数もしくは複数）と反応する反応基を有する硬化剤との反応によって形成される熱硬化性樹脂などを含む。本明細書において用いられる「ポリマー」という用語はオリゴマーを包含することを意味しており、ホモポリマーおよびコポリマーの両方を限定なしに含む。ポリマーは、たとえばアクリル、飽和もしくは不飽和ポリエステル、ポリウレタンまたはポリエーテル、ポリビニル、セルロース、アクリレート、ケイ素ベースのポリマー、そのコポリマー、およびその混合物などであってもよく、ポリマーはたとえば特にエポキシ、カルボン酸、ヒドロキシル、イソシアネート、アミド、カルバメートおよびカルボキシレート基などの反応基を含んでもよく、その混合物も含む。

好適なアクリルポリマーは、たとえば米国特許出願公開第２００３／０１５８３１６ Ａ１号の［００３０］−［００３９］に記載されるものなどを含み、その引用部分は本明細書において引用により援用される。好適なポリエステルポリマーは、たとえば米国特許出願公開第２００３／０１５８３１６ Ａ１号の［００４０］−［００４６］に記載されるものなどを含み、その引用部分は本明細書において引用により援用される。好適なポリウレタンポリマーは、たとえば米国特許出願公開第２００３／０１５８３１６ Ａ１号の［００４７］−［００５２］に記載されるものなどを含み、その引用部分は本明細書において引用により援用される。好適なケイ素ベースのポリマーは、米国特許第６，６２３，７９１号の第９欄５〜１０行において定義されており、その引用部分は本明細書において引用により援用される。

他の実施形態において、本発明のコーティング組成物に含まれる膜形成樹脂は、熱可塑性樹脂を含む。本明細書において用いられる「熱可塑性」という用語は、共有結合によって結合されていないために加熱によって液体の流れとなることができ、溶液に可溶性であるポリマー構成要素を含む樹脂を示す。Ｓａｕｎｄｅｒｓ，Ｋ．Ｊ．，Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ｐｐ．４１−４２，Ｃｈａｐｍａｎ ａｎｄ Ｈａｌｌ，Ｌｏｎｄｏｎ（１９７３）を参照。

好適な熱可塑性樹脂は、コーティング組成物、およびたとえば容器プリフォームなどの物品の射出成形のために使用可能な熱可塑性樹脂を限定なしに含む。こうした樹脂の例は、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリスチレン、ビニルポリマー、アクリルポリマー、ならびにそのコポリマーおよび混合物を含むがこれに限定されない。特定の実施形態において、熱可塑性樹脂は、容器を生産するために好適に用いられ得るポリエステル、ポリプロピレンおよび／または配向ポリプロピレンを含む。特定の実施形態において、結合剤は、たとえばポリ（エチレンテレフタレート）またはそのコポリマーなど、飲料用ボトルなどの液体用容器を作製するために用いられるものなどの熱可塑性ポリエステルを含む。こうした実施形態において、本発明の組成物は、容器プリフォームなどのプリフォームを生産する際に、プリフォームが加熱されるか、または延伸ブロー成形機に挿入される前に用いられてもよい。好適なポリエチレンテレフタレート樹脂は、たとえば米国特許出願公開第２００７／０２０３２７９号の［００６３］に記載されるものなどを含み、その引用部分は本明細書において引用により援用される。

ポリエチレンテレフタレートおよび他のポリエステル成形組成物の射出成形は、しばしば射出成形機を用いて、最高バレル温度を２６０℃から２８５℃またはそれ以上の範囲、たとえば最高約３１０℃などにして行なわれる。この最高温度における滞留時間はしばしば１５秒間から５分間またはそれ以上、たとえば３０秒間から２分間などの範囲である。

特定の実施形態において、結合剤は放射線硬化性組成物を含む。本明細書において用いられる「放射線硬化性組成物」という用語は、放射線硬化性のポリマーおよび／またはモノマーを含む組成物を示す。本明細書において用いられる「放射線硬化性のポリマーおよび／またはモノマー」という用語は、たとえば電子ビーム（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ：ＥＢ）、紫外光、または可視光などのエネルギー源への曝露によって重合可能な反応性構成要素を有するモノマーおよび／またはポリマーを示す。

特定の実施形態において、放射線硬化性組成物は多官能性（メタ）アクリレートを含む。本明細書において用いられる「多官能性（メタ）アクリレート」という用語は、アクリレート官能性が１より多いモノマーおよび／またはオリゴマーを示す。本発明の組成物の特定のものにおいては、放射線に曝露されると、多官能性（メタ）アクリレートのラジカル誘導された重合が起こる。本明細書において用いられる「（メタ）アクリレート」およびそれに由来する用語は、アクリレートおよびメタクリレートの両方を含むことが意図されている。

好適な放射線硬化性オリゴマーおよびポリマーは、（メタ）アクリル化ウレタン（すなわちウレタン（メタ）アクリレート）、（メタ）アクリル化エポキシ（すなわちエポキシ（メタ）アクリレート）、（メタ）アクリル化ポリエステル（すなわちポリエステル（メタ）アクリレート）、（メタ）アクリル化メラミン（すなわちメラミン（メタ）アクリレート）、（メタ）アクリル化（メタ）アクリル、（メタ）アクリル化シリコーン、（メタ）アクリル化ポリエーテル（すなわちポリエーテル（メタ）アクリレート）、ビニル（メタ）アクリレート、および（メタ）アクリル化油を含む。

好適な（メタ）アクリル化脂肪族ウレタンは、ヒドロキシ末端化イソシアネート伸長脂肪族ポリエステルまたは脂肪族ポリエーテルのジ（メタ）アクリレートエステルを含む。（メタ）アクリル化ポリエステルは、（メタ）アクリル酸と脂肪族二塩基酸／脂肪族ジオールベースポリエステルとの反応生成物を含む。

商業的に入手可能な（メタ）アクリル化ウレタンおよびポリエステルの例は、Ｈｅｎｋｅｌ Ｃｏｒｐ．，Ｈｏｂｏｋｅｎ，Ｎ．Ｊより商品名「Ｐｈｏｔｏｍｅｒ」の下で商業的に入手可能なもの；ＵＣＢ Ｒａｄｃｕｒｅ Ｉｎｃ．，Ｓｍｙｒｎａ，ＧＡより商品名「Ｅｂｅｃｒｙｌ」シリーズ２８４、８１０、４８３０、８４０２、１２９０、１６５７、１８１０、３０ ２００１、２０４７、２３０、２４４、２６４、２６５、２７０、４８３３、４８３５、４８４２、４８６６、４８８３、６５７、７７０、８０、８１、８１１、８１２、８３、８３０、８３０１、８３５、８７０、８８００、８８０３、８８０４の下で商業的に入手可能なもの；Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏ．，Ｅｘｔｏｎ，ＰＡより商品名「Ｓａｒｔｏｍｅｒ ＣＮ」シリーズＣＮ９６４Ｂ−８５、ＣＮ２９２、ＣＮ７０４、ＣＮ８１６、ＣＮ８１７、ＣＮ８１８、ＣＮ９２９、ＣＮ９４４Ｂ−８５、ＣＮ９４５Ａ−６０、ＣＮ９４５Ｂ−８５、ＣＮ９５３、ＣＮ９６１、ＣＮ９６２、ＣＮ９６３、ＣＮ９６５、ＣＮ９６６、ＣＮ９６８、ＣＮ９８０、ＣＮ９８１、ＣＮ９８２、ＣＮ９８３、ＣＮ９８４、ＣＮ９８５の下で商業的に入手可能なもの；Ａｋｃｒｏｓｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｎｅｗ Ｂｒｕｎｓｗｉｃｋ，ＮＪより商品名「Ａｃｔｉｌａｎｅ」の下で商業的に入手可能なもの；およびＭｏｒｔｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｃｈｉｃａｇｏ，ＩＬより商品名「Ｕｖｉｔｈａｎｅ」の下で商業的に入手可能なものを含む。

好適なアクリル化アクリルは、たとえばその後の反応のためのフリーラジカルを形成できる反応性のペンダントまたは末端（メタ）アクリル酸基を有するアクリルオリゴマーまたはポリマーなどを含む。商業的に入手可能な（メタ）アクリル化アクリルの例は、ＵＣＢ Ｒａｄｃｕｒｅ Ｉｎｃ．より商品名「Ｅｂｅｃｒｙｌ」シリーズ７４５、７５４、７６７、１７０１、および１７５５の下で商業的に入手可能なものを含む。

別の好適な放射線硬化性オリゴマーは、２つまたはそれ以上のイソシアネート基を含む脂肪族ポリイソシアネートの反応生成物であるポリエステルポリウレタンオリゴマー；および、１つまたはそれ以上の放射線硬化性部分と、１つまたはそれ以上のヒドロキシル部分と、１つまたはそれ以上のポリカプロラクトンエステル部分とを含む放射線硬化性アルコールである。ポリイソシアネートはしばしば２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート；２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、およびその混合物を含み、それはイソホロンジイソシアネートおよび／またはイソシアネート官能性イソシアヌレートの少なくとも１つと組み合わせて用いられる。

多官能性（メタ）アクリレートモノマーも本発明の組成物における使用に好適であり、それは二官能性、三官能性、四官能性、五官能性、六官能性（メタ）アクリレートおよびその混合物を限定なしに含む。

好適な二官能性および三官能性（メタ）アクリレートモノマーの代表的な例は、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、２，３−ジメチルプロパン１，３−ジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、エトキシ化ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、アルコキシ化ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ヘキシレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、チオジエチレングリコールジアクリレート、トリメチレングリコールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、グリセロールプロポキシトリ（メタ）アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、およびテトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ならびにその混合物を限定なしに含む。

好適な四官能性（メタ）アクリレートモノマーの代表的な例は、ジ−トリメチロールプロパンテトラアクリレート、エトキシ化４−ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールエトキシレートテトラアクリレート、ペンタエリスリトールプロポキシレートテトラアクリレート、およびその混合物を含むがそれに限定されない。

好適な五官能性および六官能性（メタ）アクリレートモノマーの代表的な例は、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールエトキシレートペンタアクリレート、およびジペンタエリスリトールプロポキシレートペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ならびに前述のいずれかの混合物を含むがそれに限定されない。

本発明の特定の実施形態において、結合剤は金属アルコキシドを含む。特定の実施形態において、結合剤は一般式Ｒ_ｘＭ（ＯＲ’）_ｚ−ｘのアルコキシドを含み、ここでＲは有機基（ｒａｄｉｃａｌ）であり、Ｍはケイ素、アルミニウム、チタン、および／またはジルコニウムであり、各Ｒ’は独立にアルキル基であり、ｚはＭの原子価であり、ｘはｚより小さい数であって、０であってもよい。好適な有機ラジカルの例は、アルキル、ビニル、メトキシアルキル、フェニル、γ−グリシドキシプロピル、およびγ−メタクリルオキシプロピルを含むがそれに限定されない。アルコキシドは、当該技術分野において公知の他の化合物および／またはポリマーとさらに混合および／または反応されてもよい。特に好適なのは、たとえば上記の式にあるものなどの、有機アルコキシシランを少なくとも部分的に加水分解することによって形成されたシロキサンを含む組成物である。好適なアルコキシド含有化合物およびそれらの作製方法の例は、米国特許第６，３５５，１８９号；第６，２６４，８５９号；第６，４６９，１１９号；第６，１８０，２４８号；第５，９１６，６８６号；第５，４０１，５７９号；第４，７９９，９６３号；第５，３４４，７１２号；第４，７３１，２６４号；第４，７５３，８２７号；第４，７５４，０１２号；第４，８１４，０１７号；第５，１１５，０２３号；第５，０３５，７４５号；第５，２３１，１５６号；第５，１９９，９７９号；および第６，１０６，６０５号に記載されており、これらすべてが本明細書において引用により援用される。

特定の実施形態において、アルコキシドはグリシドキシ［（Ｃ_１−Ｃ_３）アルキル］トリ（Ｃ_１−Ｃ_４）アルコキシシランモノマーとテトラ（Ｃ_１−Ｃ_６）アルコキシシランモノマーとの組み合わせを含む。本発明のコーティング組成物における使用に好適なグリシドキシ［（Ｃ_１−Ｃ_３）アルキル］トリ（Ｃ_１−Ｃ_４）アルコキシシランモノマーは、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、α−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、α−グリシドキシエチル−トリエトキシシラン、β−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、α−グリシドキシ−プロピルトリメトキシシラン、α−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、その加水分解産物、またはこうしたシランモノマーの混合物を含む。

本発明のコーティング組成物において、グリシドキシ［（Ｃ_１−Ｃ_３）アルキル］トリ（Ｃ_１−Ｃ_４）アルコキシシランと組み合わせて用いられ得る好適なテトラ（Ｃ_１−Ｃ_６）アルコキシシランは、たとえばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラペンチルオキシシラン、テトラヘキシルオキシシラン、およびその混合物などの材料を含む。

特定の実施形態において、本発明のコーティング組成物に用いられるグリシドキシ［（Ｃ_１−Ｃ_３）アルキル］トリ（Ｃ_１−Ｃ_４）アルコキシシランおよびテトラ（Ｃ_１−Ｃ_６）アルコキシシランモノマーは、グリシドキシ［（Ｃ_１−Ｃ_３）アルキル］トリ（Ｃ_１−Ｃ_４）アルコキシシラン対テトラ（Ｃ_１−Ｃ_６）アルコキシシランの重量比が０．５：１から１００：１、たとえば０．７５：１から５０：１、場合によっては１：１から５：１などで存在する。

本明細書に記載されるさまざまな結合剤材料の適切な混合物も、本発明の組成物の調製に用いられ得る。

特定の実施形態において、結合剤は本発明の組成物中に、少なくとも１０重量パーセント、たとえば少なくとも３０重量パーセント、少なくとも５０重量パーセント、少なくとも９０重量パーセント、または場合によっては少なくとも９５重量パーセント、少なくとも９９重量パーセント、またはさらに他の場合には少なくとも９９．９重量パーセント、または少なくとも９９．９５重量パーセントなどの量にて存在する。特定の実施形態において、結合剤は本発明の組成物中に、９９．９９重量パーセント以下、たとえば９９．９重量パーセント以下、９９重量パーセント以下、または９０重量パーセント以下などの量にて存在する。本発明の組成物中に存在する結合剤の量は、列挙される値を包含する列挙される値のあらゆる組み合わせの間の範囲であってもよい。

前に示したとおり、本発明の組成物は、結合剤中に分散された不定比酸化タングステン粒子も含んでいる。本明細書において用いられる「不定比」という用語は、２つまたはそれ以上の元素間の化学量論的結合のために必要な組成とは異なる組成を有する準安定材料を示し、これはたとえば米国特許第６，３４４，２７１号（「‘２７１特許」）の第９欄１３行から第１０欄４５行などに記載されており、その引用部分は本明細書において引用により援用される。‘２７１特許に記載されるとおり、２つまたはそれ以上の元素間の化学量論的結合とは、それらの元素の間で電荷バランスが達成されていることを示す。したがって一般的に、化学量論的酸化タングステンはＷＯ_３であるのに対し、不定比酸化タングステンはＷＯ_{（３−ｚ）}であり、ここで０＜ｚ、たとえば０．００１≦ｚ≦１などである。

本発明の組成物において、酸化タングステン粒子の平均一次粒子サイズは３００ナノメートル以下である。本発明のコーティング組成物の特定の実施形態は、透過電子顕微鏡法（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ：「ＴＥＭ」）画像の顕微鏡写真を視覚的に調べ、画像中の粒子の直径を測定し、ＴＥＭ画像の拡大率に基づいて測定された粒子の平均一次粒子サイズを算出することによって決定された平均一次粒子サイズが２００ナノメートル以下、１５０ナノメートル以下、１００ナノメートル以下、たとえば５０ナノメートル以下、または特定の実施形態においては３０ナノメートル以下などである酸化タングステン粒子を含む。当業者は、いかにしてこうしたＴＥＭ画像を調整し、拡大率に基づいて一次粒子サイズを決定するかを理解し、本明細書に含まれる実施例はＴＥＭ画像を調整するための好適な方法を示している。粒子の一次粒子サイズとは、その粒子を完全に囲い込む最小直径球を示す。本明細書において用いられる「一次粒子サイズ」という用語は、２つまたはそれ以上の個々の粒子の凝集ではなく、個々の粒子のサイズを示す。

本発明の特定の実施形態において、酸化タングステン粒子は一般式ＷＯ_ｘのものであり、ここで２．２≦ｘ≦２．９９９、たとえば２．６５≦ｘ≦２．９５などである。いくつかの実施形態において、酸化タングステン粒子は式ＷＯ_２．７２またはＷＯ_２．９のものである。本発明の特定の実施形態において、酸化タングステン粒子は一般式Ｍ_ｘＷ_ｙＯ_ｚのものであり、ここでＭはＨ、Ｈｅ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｓｅ、Ｂｒ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｂｅ、Ｈｆ、Ｏｓ、Ｂｉ、およびＩから選択される１つまたはそれ以上の元素であり；Ｗはタングステンであり；Ｏは酸素であり；０．００１≦ｘ／ｙ≦１、たとえば０．００１≦ｘ／ｙ≦０．１などであり、２．２≦ｚ／ｙ≦２．９９９、たとえば２．６５≦ｚ／ｙ≦２．９５などである。いくつかの実施形態において、酸化タングステン粒子が一般式Ｍ_ｘＷ_ｙＯ_ｚのものであるとき、ｚ／ｙは２．７２または２．９である。こうした酸化タングステン粒子は、米国特許出願公開第２００６／０１７８２５４ Ａ１号の［００７１］から［００８７］に記載されており、その引用部分は本明細書において引用により援用される。

特定の実施形態において、上述の酸化タングステン粒子は、一般的または実質的に球状の形または形態を有する。本明細書において用いられる「実質的に球状」という用語は、平均アスペクト比が４：１以下、たとえば３：１以下、場合によっては２：１以下、さらに他の場合には１．５：１、１．２：１または１．１：１以下などである粒子を示す。

本発明の組成物に含まれる酸化タングステン粒子は、たとえば火炎熱分解、熱壁反応器、化学的気相合成などの気相合成プロセスおよびその他の方法を含む、当業者に公知のさまざまな方法によって調製されてもよい。しかし、特定の実施形態においては、高速急冷プラズマ系において１つまたはそれ以上の有機金属および／または金属酸化物前駆物質を一緒に反応させることによって、こうした粒子が調製される。特定の実施形態においては、粒子はこうした系において以下のステップによって形成されてもよい：（ａ）材料をプラズマチャンバに導入する；（ｂ）プラズマによって材料を急速に加熱して気体生成物の流れを得る；（ｃ）気体生成物の流れを制限的な先細末広ノズルに通して急速に冷却するか、および／または代替的な冷却方法、たとえば冷却表面もしくは急冷流などを利用する、そして（ｄ）気体生成物の流れを濃縮して超微細固体粒子を得る。特定の好適な高速急冷プラズマ系およびその使用方法は、本明細書において引用により援用される米国特許第５，７４９，９３７号、第５，８５１，５０７号、第５，９３５，２９３号、第５，７８８，７３８号、第５，９８４，９９７号、第６，６０２，５９５号、および米国再発行特許第３７，８５３ Ｅ号、および米国特許出願公開第２００６／００９９１４６号に記載されている。酸化タングステン粒子は、米国特許出願公開第２００６−０１７８２５４ Ａ１号の［００８８］から［０１００］に記載される方法によって生成されてもよく、その引用部分は本明細書において引用により援用される。

他の実施形態において、酸化タングステン粒子は、たとえばゾル−ゲルプロセス、沈殿プロセス、湿式粉砕プロセス、逆ミセル法、およびこれらのプロセスの組み合わせなどの湿式化学法によって作製される。たとえば、Ｂｅｃｋ ａｎｄ Ｓｉｅｇｅｌ，“Ｔｈｅ Ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｖｅ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｓｕｌｆｉｄｅ ｏｖｅｒ Ｎａｎｏｐｈａｓｅ Ｔｉｔａｎｉｕｍ Ｄｉｏｘｉｄｅ，” Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｒｅｓ．，７，２８４０（１９９２），およびＳｔｅｉｇｅｒｗａｌｄ ａｎｄ Ｂｒｕｓ，“Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，Ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｎａｎｏｃｌｕｓｔｅｒｓ，” Ａｎｎ．Ｒｅｖ．Ｍａｔｅｒ．ＳｃＬ，１９，４７１（１９８９）などを参照。

不定比酸化タングステンの還元形態もさまざまな方法によって調製できる。いくつかの実施形態においては、還元材料の導入によって、不定比酸化タングステンの還元形態を上述の方法によって系中で生成できる。他の実施形態においては、たとえば流動床反応器などの還元性雰囲気中で不定比タングステン粒子を後処理してもよい。

本発明の組成物において、酸化タングステン粒子は組成物中に、組成物の総重量に基づいて５００ｐｐｍ（０．０５重量パーセント）以下、たとえば２５０ｐｐｍ（０．０２５重量パーセント）以下、または場合によっては１５０ｐｐｍ（０．０１５重量パーセント）以下、またはさらに他の場合には１００ｐｐｍ（０．０１重量パーセント）以下などの量にて存在する。特定の実施形態において、酸化タングステン粒子は組成物中に、組成物の総重量に基づいて少なくとも少なくとも０．５ｐｐｍ（０．００００５重量パーセント）もしくは少なくとも１ｐｐｍ（０．０００１重量パーセント）、または場合によっては少なくとも５ｐｐｍ（０．００５重量パーセント）の量にて存在する。いくつかの実施形態において、この量は、組成物の総重量に基づいて少なくとも１０ｐｐｍ（０．００１重量パーセント）、場合によっては少なくとも２０ｐｐｍ（０．００２重量パーセント）、または少なくとも２５ｐｐｍ（０．００２５重量パーセント）であってもよい。本発明の組成物中に存在する結合剤の量は、列挙される値を包含する列挙される値のあらゆる組み合わせの間の範囲であってもよい。

特定の実施形態において、本発明の組成物は、他のＩＲ吸収粒子、インジウムスズ酸化物、アンチモンスズ酸化物、窒化チタン、および六ホウ化ランタン粒子なども含む。好適な粒子の特定の例は、本明細書においてその全体が引用により援用される国際特許出願公開第２００８／１２７４０９号に記載されるもの、ならびにその引用部分が本明細書において引用により援用される米国特許出願公開第２００７／０２０３２７９号の［００４７］から［００５８］、米国特許第７，３６８，５２３号の第５欄５０行から第８欄２行、および米国特許第７，３００，９６７号の第３欄２３行から第５欄２７行に記載されるもののいずれかを限定なしに含む。

特定の実施形態において、本発明の組成物は非導電性である。言換えると、本発明のこれらの組成物は、１．０×１０^１０Ω／□よりも大きい表面抵抗を有する。これらの実施形態において、先に記載した酸化タングステン粒子の形または形態は、上述のとおり、針状または管状ではなく一般的に球状である。さらにこれらの組成物において、粒子は一般的に組成物中に高度に分散されているために、フィルムまたはその他の物品に形成されたときに組成物中の酸化タングステン粒子の間に接触点がほとんどない。非導電性組成物を使用することによって、赤外エネルギーを反射したとしてもわずかしか反射しないことによって、その物品が曝露されるこうしたエネルギーをすべてではなくてもほとんど吸収することで、こうしたエネルギーによる組成物の効率的な加熱をもたらすような、フィルムまたはたとえば容器プリフォーム（ｐｅｒｆｏｒｍｓ）などの他の物品の生成が可能になる。

特定の実施形態において、エチレングリコール中に０．０５ｗｔ％（５００ｐｐｍ）が分散されたときの、本明細書に記載される酸化タングステン粒子の性能指数（ｆｉｇｕｒｅ ｏｆ ｍｅｒｉｔ：「ＦＯＭ」）は０．５０以上、たとえば０．７５以上、１．０以上、１．２５以上、１．５以上、１．７５以上、２．０以上、たとえば２．０から５．０などである。ＦＯＭは、１１００ｎｍにおける複合材料の吸光度（ε_{１１００ｎｍ}）を５５０ｎｍにおける吸光度（ε_{５５０ｎｍ}）で割ることによって定義され、ここでεはベールの法則（Ａ＝εＣｌ）によって近似され、ここでＡは吸光度または光学密度（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ：ＯＤ）であり、Ｃは濃度であり、ｌは経路の長さである。

粒子において、ＦＯＭはＯＤの比率によって決定されてもよく、ここで
ＦＯＭ＝ＯＤ_{１１００ｎｍ}／ＯＤ_{５５０ｎｍ}である。

この測定のために、分光光度計は２ｎｍの帯域通過を受けるように設定される必要がある。ＦＯＭが大きくなることは、ナノ複合材料が１１００ｎｍにおける赤外光をより良く吸収する一方で、５５０ｎｍにおける可視光に対して透明であり続けていることを意味する。ＦＯＭは粒子サイズおよび粒子組成の両方に強く影響されるが、ＦＯＭは組成物中のナノ粒子添加には強く影響されない。

特定の実施形態において、本発明の組成物中に存在する酸化タングステン粒子は、Ｄ９０／Ｄ５０の比率によって測定された粒子サイズ分布が２．０以下、たとえば１．５以下、１．５から３．０、または場合によっては１．７５から２．２５などであり、ここでＤ９０は、酸化タングステン粒子の体積の９０％が示されるＤ９０よりも小さい直径を有するような粒子サイズを表わし、Ｄ５０は、酸化タングステン粒子の体積の５０％が示されるＤ５０よりも小さい直径を有するような粒子サイズを表わす。たとえば、Ｄ９０が９０ｎｍであり、Ｄ５０が６０ｎｍであれば、Ｄ９０／Ｄ５０は１．５である。酸化タングステン粒子組成物および平均粒子サイズに対して、より小さいＤ９０／Ｄ５０を有する組成物は、一般的により大きい性能指数（ＦＯＭ）を有する。Ｄ９０／Ｄ５０の比率は、たとえばＬｕｍｉ ＧＭＢＨにより販売されるＬｕｍｉＳｉｚｅｒ機器による測定などの、光沈降技術によって定められてもよい。

特定の実施形態において、本発明の組成物は、コーティング、射出成形およびその他の適用において典型的に用いられる１つまたはそれ以上のその他の成分、たとえば結晶化助剤、衝撃改質剤、表面潤滑剤、嵌め外し剤（ｄｅｎｅｓｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ）、安定剤、抗酸化剤、紫外光吸収剤、不活性化剤、核形成剤、充填剤、アセトアルデヒド低減化合物、他の再加熱増強助剤、および抗摩耗添加剤などを含んでもよい。

たとえば再加熱が必要でもないし望ましくもないものなど、さまざまな物品を本発明の組成物の特定の実施形態から作製できる。いくつかの実施形態において、物品はシート、フィルム、ボトル、トレー、その他の包装、棒、管、蓋、繊維、および射出成形された物品を含む。実施形態の１つにおいては、液体などの物質を含有するか、および／または保持するために好適な飲料用ボトルが提供される。別の実施形態においては、ボトルに熱間充填される飲料を含有するか、および／または保持するために好適な熱硬化飲料用ボトルが提供される。さらに別の実施形態においては、ボトルは炭酸清涼飲料を含有するか、および／または保持するために好適である。さらに別の実施形態においては、ボトルはアルコール飲料を含有するか、および／または保持するために好適である。いくつかの実施形態においては、プリフォームが提供される。いくつかの実施形態においては、プリフォームを含有する容器が提供される。

特定の実施形態において、本発明の組成物は、たとえばアジピン酸ジヘキシル、リン酸エステル、フタル酸エステル、およびその混合物などの可塑剤を含む。いくつかの実施形態において、可塑剤の濃度は組成物の最大３５重量％までの範囲である。

実施形態のいずれにおいても、Ｄ９０／Ｄ５０の比率は、たとえばＬｕｍｉ ＧＭＢＨにより販売されるＬｕｍｉＳｉｚｅｒ機器による測定などの、光沈降技術によって定められてもよい。加えて、実施形態のいずれにおいても、Ｄ９０／Ｄ５０の比率は、プロセスの粒子形成領域内の均一な条件を確実にするためにナノ粒子生成プロセスを動作することによって変動されてもよい。

本発明の組成物は、さまざまな技術のいずれによって調製されてもよい。特定の実施形態においては、化学的または機械的な方法によって酸化タングステン粒子が結合剤に導入されてもよい。たとえば、酸化タングステン粒子はポリマーの結合剤に導入されてもよいし、モノマーの重合前または重合中に好適な時および場所でモノマーに導入されてもよい。さらに、酸化タングステン粒子は、溶液系の補助ありまたは補助なしで、機械的混合、振とう、撹拌、粉砕、超音波などによってポリマーに導入されてもよいし、モノマーに導入されてもよい。

特定の実施形態において、酸化タングステン粒子を結合剤に導入する方法は、酸化タングステン粒子をポリマー反応物系に重合中または重合後に加えるか、ポリマー溶融物に加えるか、ボトルプリフォームを作製する射出成形機中の成形粉末もしくはペレットもしくは溶融ポリエステルに加えるステップを含む。いくつかの実施形態において、酸化タングステン粒子は、エステル化反応器への入口付近、エステル化反応器の出口付近、エステル化反応器の入口と出口との間の地点、再循環ループ沿いのいずれかの場所、プレポリマー反応器への入口付近、プレポリマー反応器の出口付近、プレポリマー反応器の入口と出口との間の地点、重縮合反応器への入口付近、または重縮合反応器の入口と出口との間の地点、または重縮合反応器の出口と、ペレット、シート、繊維もしくはボトルプリフォームを形成するためのダイとの間の地点を含む場所において添加されてもよい。

特定の実施形態においては、あらゆる方法によって酸化タングステンナノ粒子をＰＥＴなどのポリエステルポリマーに加えて、射出成形機に供給してもよく、その方法は、射出成形機中で酸化タングステン粒子を溶融ポリマーに供給すること、または酸化タングステン粒子を溶融混合ペレットまたは乾燥混合ペレットのいずれかによって射出成形機へのＰＥＴの供給物と組み合わせることを含む。酸化タングステン粒子はそのまま供給されてもよいし、ＰＥＴなどのポリマー中の濃縮物の形態で供給されてもよいし、液体担体または固体担体中の分散物として供給されてもよい。いくつかの実施形態において、好適な担体の例は、ポリエチレングリコール、ミネラルオイル、硬化ヒマシ油、およびモノステアリン酸グリセロールを含む。

代替的には、酸化タングステン粒子は、たとえばリン酸に任意に組み合わされたエチレングリコール供給物と共に、もしくは供給物を通してなどによってエステル化反応器に加えられてもよいし、プレポリマー反応器、重縮合反応器、または固相化のための反応器中の固体ペレットに加えられてもよいし、これらの段階のいずれかのあらゆる中間時点で加えられてもよい。いくつかの実施形態において、酸化タングステン粒子はそのまま、またはＰＥＴを含有する濃縮物として、または担体で希釈されて、ＰＥＴまたはその前駆物質と組み合わされてもよい。いくつかの実施形態において、担体はＰＥＴに対して反応性であっても、非反応性であってもよい。いくつかの実施形態において、ニートであるか濃縮物中または担体中にある酸化タングステン粒子と、バルクポリエステルとは、混ぜ合わされる前に乾燥されてもよい。いくつかの実施形態において、酸化タングステン粒子は、乾燥した空気または窒素などその他の不活性ガスの雰囲気中で、所望であれば大気圧以下の圧力下で乾燥されてもよい。

本発明のポリエステル組成物は、包装容器を調製するために用いられるプリフォームを形成するために用いられてもよい。プリフォームは典型的に、プリフォームを石英赤外加熱ランプのバンクに通し、プリフォームをボトル型中に位置決めし、次いで型の開放端部から加圧空気を吹き込むことによって、ポリマー組成物のガラス転移温度より高温に加熱される。

再加熱ブロー成形においては、試験管形の射出成形物であるボトルプリフォームがポリマーのガラス転移温度より高温に加熱され、次いでボトル型中に位置決めされて、その開放端部から加圧空気を受ける。この技術は、たとえば本明細書において引用により援用される米国特許第３，７３３，３０９号などに示されるとおり、当該技術分野において周知である。典型的なブロー成形動作においては、プリフォームを再加熱するために、一般的に石英赤外ヒーターからの放射エネルギーが用いられる。

本発明のコーティング組成物は、ヒトおよび／または動物の基体、たとえば角質、毛皮、皮膚、歯、爪など、ならびに植物、木、種子、農地、たとえば放牧地、耕作地など；芝生に覆われた土地領域、たとえば芝地、ゴルフコース、競技場など、ならびにその他の土地領域、たとえば森などを含むさまざまな基体のいずれかへの適用に好適である。

好適な基体はセルロース含有材料を含み、それは紙、板紙、厚紙、合板および圧縮繊維板、硬材、軟材、ベニヤ板、パーティクルボード、チップボード、配向性ストランドボード（ｏｒｉｅｎｔｅｄ ｓｔｒａｎｄ ｂｏａｒｄ）、および繊維板を含む。こうした材料は、全体的にたとえばパイン、オーク、メープル、マホガニー、チェリーなどの木材でできていてもよい。しかし場合によっては、この材料は木材と別の材料との組み合わせ、たとえば樹脂性材料、すなわち木材／樹脂複合物、たとえばフェノール複合物、木材繊維と熱可塑性ポリマーとの複合物、およびセメント、繊維または可塑性クラッディングで強化された木材複合物などを含んでいてもよい。

好適な金属基体は、以下のもので構成された箔、シート、または加工品を含むがそれに限定されない：冷延鋼板、ステンレス鋼、ならびに亜鉛金属、亜鉛化合物および亜鉛合金のいずれかで表面処理された鋼（電気亜鉛メッキ鋼、溶融亜鉛メッキ鋼、ＧＡＬＶＡＮＮＥＡＬ鋼、および亜鉛合金でメッキされた鋼を含む）、銅、マグネシウム、およびその合金、アルミニウム合金、亜鉛−アルミニウム合金、たとえばＧＡＬＦＡＮ、ＧＡＬＶＡＬＵＭＥなど、アルミニウムメッキ鋼、およびアルミニウム合金メッキ鋼基体が用いられてもよい。溶接可能な、亜鉛に富むかまたはリン化鉄に富む有機コーティングで被覆された鋼基体（冷延鋼板または上に列挙された鋼基体のいずれかなど）も本発明のプロセスにおける使用に好適である。こうした溶接可能なコーティング組成物は、たとえば米国特許第４，１５７，９２４号および第４，１８６，０３６号などに開示される。冷延鋼板は、たとえば金属リン酸塩溶液、少なくとも１つのＩＩＩＢ族またはＩＶＢ族金属を含有する水溶液、有機リン酸溶液、有機ホスホン酸溶液、およびその組み合わせからなる群より選択される溶液などで前処理されたときにも好適である。加えて、好適な金属基体は銀、金、およびその合金を含む。

好適なケイ酸基体（ｓｉｌｉｃａｔｉｃ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）の例は、ガラス、磁器およびセラミックである。

好適なポリマー基体の例は、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、メラミン樹脂、ポリアクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリビニルピロリドン、ならびに対応するコポリマーおよびブロックコポリマー、生分解性ポリマーおよび天然ポリマー、たとえばゼラチンなどである。

好適な織物基体の例は、ポリエステル、修飾ポリエステル、ポリエステル混紡布、ナイロン、木綿、綿混紡布、ジュート、亜麻、麻およびラミー、ビスコース、ウール、絹、ポリアミド、ポリアミド混紡布、ポリアクリロニトリル、トリアセテート、アセテート、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステルマイクロファイバー、およびガラス繊維布で構成される繊維、ヤーン、糸、ニット、織布、不織布および衣服である。

好適な革基体の例は、銀面革（例、ヒツジ、ヤギまたはウシからのナパ、および子ウシまたはウシからのボックス革）、スエード革（例、ヒツジ、ヤギまたは子ウシからのベロア、およびハンティング革）、床ベロア（ｓｐｌｉｔ ｖｅｌｏｕｒｓ）（例、ウシまたは子ウシの皮からのもの）、バックスキンおよびヌバック革；さらに、羊毛皮および毛皮（例、毛皮を含むスエード革）である。革は、あらゆる従来のなめし法、特に植物、ミネラル、合成または混合なめし（例、クロムなめし、ジルコニルなめし、アルミニウムなめしまたはセミクロムなめし）によってなめされていてもよい。所望であれば、革は再なめしされてもよい；再なめしには、従来から再なめしに利用されているあらゆるなめし剤、たとえばミネラル、植物または合成なめし剤、たとえばクロミウム、ジルコニルまたはアルミニウム誘導体、ケブラチョ、クリまたはミモザ抽出物、芳香族シンタン（ａｒｏｍａｔｉｃ ｓｙｎｔａｎｓ）、ポリウレタン、（メタ）アクリル酸化合物またはメラミンの（コ）ポリマー、ジシアノジアミドおよび／または尿素／ホルムアルデヒド樹脂などが用いられてもよい。

好適な圧縮性基体の例は、発泡基体（ｆｏａｍ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ）、液体を充填したポリマーブラダー（ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｂｌａｄｄｅｒｓ）、空気および／もしくは気体を充填したポリマーブラダー、ならびに／またはプラズマを充填したポリマーブラダーを含む。本明細書において用いられる「発泡基体」という用語は、オープンセルフォームおよび／またはクローズドセルフォームを含むポリマー材料または天然材料を意味する。本明細書において用いられる「オープンセルフォーム」という用語は、その泡（フォーム）が複数の相互接続された空気室を含むことを意味する。本明細書において用いられる「クローズドセルフォーム」という用語は、その泡（フォーム）が一連の個別に閉じた細孔を含むことを意味する。発泡基体の例は、発泡スチロール、ポリメタクリルイミドフォーム、ポリ塩化ビニルフォーム、ポリウレタンフォーム、ポリプロピレンフォーム、ポリエチレンフォーム、およびポリオレフィンフォームを含む。ポリオレフィンフォームの例は、ポリプロピレンフォーム、ポリエチレンフォーム、および／またはエチレンビニルアセテート（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｖｉｎｙｌ ａｃｅｔａｔｅ：ＥＶＡ）フォームを含む。ＥＶＡフォームは、平坦なシートまたは平板または成形されたＥＶＡ形態、たとえば靴の中物などを含み得る。異なるタイプのＥＶＡフォームは異なるタイプの表面多孔性を有し得る。成形されたＥＶＡは密な表面または「皮」を含み得るが、平坦なシートまたは平板は多孔性の表面を示し得る。

本発明のコーティング組成物は、液浸（ｄｉｐｐｉｎｇ）または浸漬（ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ）、噴霧、断続的噴霧、液浸後の噴霧、噴霧後の液浸、ブラッシング、またはロール塗布、その他の方法を含むさまざまな方法のいずれかによってこうした基体に付与されてもよい。しかし、特定の実施形態においては、本発明のコーティング組成物は噴霧によって付与されるため、こうした組成物はしばしば、周囲条件での噴霧による付与のために好適な粘度を有する。

本発明のコーティング組成物を基体に付与した後、組成物を合体させることによって、基体上に実質的に連続したフィルムを形成する。典型的に、フィルムの厚さは０．０１ミルから２０ミル（約０．２５ミクロンから５０８ミクロン）、たとえば０．０１ミルから５ミル（０．２５ミクロンから１２７ミクロン）、または場合によっては０．１ミルから２ミル（２．５４ミクロンから５０．８ミクロン）などの厚さになる。したがって、本発明に従うコーティングフィルムを形成する方法は、本発明のコーティング組成物を被覆されるべき基体または物品の表面に付与するステップと、コーティング組成物を合体させることによって実質的に連続したフィルムを形成するステップと、次いでこうして得られたコーティングを硬化するステップとを含む。

いくつかの実施形態において、酸化タングステン粒子は特定の適用に依存して官能基化されてもよい。たとえば、コーティングの特定の構成要素と結合するか、いくつかの実施形態においては会合するように酸化タングステン粒子を官能基化してもよい。こうした官能基化は、酸化タングステン粒子を重合されるモノマーと会合させることによって、重合を促進できる。別の例として、酸化タングステン粒子の表面を官能基化して疎水性、親水性、親油性、または疎油性にすることができる。いくつかの実施形態において、こうした粒子は、乾燥の際に蒸発することが意図される何らかの液体構成要素と会合できる。酸化タングステン粒子は、その分散を容易にするために官能基化されてもよい。

酸化タングステン粒子は、ＩＲエネルギーに加えてＵＶも吸収できるため、通常ＵＶ放射によってもたらされる分解を遅延または防止し得る。その結果得られるコーティングは、熱が材料を通過することも防止できる。この適用は、被覆される品物が加熱されるか、またはＵＶエネルギーもしくは電磁スペクトルの他の部分からのエネルギーに曝露されることを防止するためにコーティングが使用される適用において有用であり得る。よって、ＵＶおよびＩＲエネルギーの両方を吸収するＩＲ吸収ナノ粒子は、硬化または乾燥を助けてコーティングの長期的性能を改善できる。特定の実施形態において、酸化タングステン粒子は、ＩＲスペクトルから吸収するエネルギーの少なくとも５０％、少なくとも７５％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、または少なくとも１００％のエネルギーをＵＶ電磁スペクトルの第２の部分から吸収する。

特定の実施形態において、本発明はＩＲエネルギーを用いてコーティングを乾燥または硬化する方法を提供する。本明細書に記載される酸化タングステン粒子はＩＲエネルギーを吸収するため、そのＩＲエネルギーが熱の形で結合剤に伝達され得る。よって本明細書に記載される酸化タングステン粒子を含む組成物は、酸化タングステン粒子を用いていないコーティングの硬化よりも早く硬化できる。特定の実施形態において、こうした方法は、コーティングを本明細書に記載される酸化タングステン粒子に接触させるステップと、そのコーティングをＩＲエネルギーに曝露させるステップとを含む。接触させるステップはあらゆる態様で起こってもよい。いくつかの実施形態においては、たとえば結合剤または溶液など、コーティングの少なくとも１つの構成要素と酸化タングステン粒子とが混合されてもよい。酸化タングステン粒子、または溶液などの媒質中の酸化タングステン粒子の分散物を、すでに生成したポリマー結合剤、またはポリマー結合剤を作製するために用いられるモノマー組成物の中に分散させることによって、ポリマー全体にわたる均一な分散およびコーティングの最終調合物における密接な接触が達成できる。

ＩＲエネルギーはあらゆる態様で適用されてもよい。いくつかの実施形態においては、たとえばＩＲランプなどのＩＲ熱源を用いてＩＲエネルギーが適用される。ＩＲランプは一般的に用いられており、当業者が利用可能である。周囲ＩＲエネルギーが好適である。何らかの他の光源にコーティングを単に曝露することによってもＩＲエネルギーを適用できる。他の光源は、標準的な蛍光または太陽光によって放射される光であってもよい。よって、ＩＲエネルギーが硬化または乾燥に少なくとも部分的に影響するために十分である限り、ＩＲエネルギーはあらゆる態様で供給されてもよい。

上述の実施形態は、その広範な発明の概念から逸脱することなく変更され得ることが当業者に認識されるであろう。したがって本発明は、開示される特定の実施形態に限定されず、添付の請求項によって定義されるとおりの、本発明の趣旨および範囲内にある改変形を含むことが意図されていることが理解される。

Claims (20)

1. 組成物であって、
   （ａ）結合剤と、
   （ｂ）前記結合剤中に分散された、前記組成物の総重量に基づいて５００ｐｐｍ以下の、平均一次粒子サイズが３００ナノメートル以下である不定比酸化タングステン粒子と
   を含む、組成物。
2. 前記酸化タングステン粒子は一般式ＷＯ_{２．２−２．９９９}のものである、請求項１に記載の組成物。
3. 前記酸化タングステン粒子は一般式ＷＯ_{２．６５−２．９５}のものである、請求項２に記載の組成物。
4. 前記組成物は透明である、請求項１に記載の組成物。
5. 前記組成物は無色である、請求項１に記載の組成物。
6. 前記結合剤は、少なくとも１種の反応基を有するポリマーと、前記ポリマーの前記反応基（単数もしくは複数）と反応する反応基を有する硬化剤とを含む熱硬化性組成物を含む、請求項１に記載の組成物。
7. 前記結合剤は、ポリ（エチレンテレフタレート）またはそのコポリマーを含む熱可塑性組成物を含む、請求項１に記載の組成物。
8. 前記結合剤は、多官能性（メタ）アクリレートを含む放射線硬化性組成物を含む、請求項１に記載の組成物。
9. 前記酸化タングステン粒子は１５０ナノメートル以下の平均一次粒子サイズを有する、請求項１に記載の組成物。
10. 前記酸化タングステン粒子は実質的に球状である、請求項１に記載の組成物。
11. 前記酸化タングステン粒子は、前記組成物の総重量に基づいて１５０ｐｐｍ以下かつ少なくとも０．５ｐｐｍの量にて前記組成物中に存在する、請求項１に記載の組成物。
12. 組成物であって、
    （ａ）結合剤と、
    （ｂ）前記結合剤中に分散された、平均一次粒子サイズが３００ナノメートル以下である一般的に球状の不定比酸化タングステン粒子と
    を含み、前記組成物は透明かつ無色であり、１．０×１０^１０Ω／□よりも大きい表面抵抗を有するフィルムを生成する、組成物。
13. 前記一般的に球状の粒子は、前記組成物の総重量に基づいて５００ｐｐｍ以下の量にて前記組成物中に存在する、請求項１２に記載の組成物。
14. 前記酸化タングステン粒子は一般式ＷＯ_{２．２−２．９９９}のものである、請求項１２に記載の組成物。
15. 前記酸化タングステン粒子は一般式ＷＯ_{２．６５−２．９５}のものである、請求項１４に記載の組成物。
16. 前記結合剤は、少なくとも１種の反応基を有するポリマーと、前記ポリマーの前記反応基（単数もしくは複数）と反応する反応基を有する硬化剤とを含む熱硬化性組成物を含む、請求項１２に記載の組成物。
17. 前記結合剤は、ポリ（エチレンテレフタレート）またはそのコポリマーを含む熱可塑性組成物を含む、請求項１２に記載の組成物。
18. 前記結合剤は、多官能性（メタ）アクリレートを含む放射線硬化性組成物を含む、請求項１２に記載の組成物。
19. 前記一般的に球状の粒子は１５０ナノメートル以下の平均一次粒子サイズを有する、請求項１２に記載の組成物。
20. 前記一般的に球状の粒子は、前記組成物の総重量に基づいて１５０ｐｐｍ以下かつ少なくとも０．５ｐｐｍの量にて前記組成物中に存在する、請求項１３に記載の組成物。