JP2013234331A - ナノ粒子太陽光制御コンセントレートを含むポリマーブレンドの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高剪断溶融混合プロセスを介して、17〜25重量%のビニルアルコールを含有するポリ(ビニルブチラール)樹脂であるポリマーマトリックス材料、粉状の無機赤外線吸収ナノ粒子及び可塑剤を組み合わせてナノ粒子太陽光制御コンセントレートを形成する工程と、高分子樹脂を提供する工程と、前記ナノ粒子太陽光制御コンセントレートと前記高分子樹脂とを組み合わせてポリマーブレンドを形成する工程とを含むポリマーブレンドを製造する方法であって、
a. 前記ナノ粒子太陽光制御コンセントレートが、70〜50質量%のポリマーマトリックス材料と
b. 30〜50質量%の無機赤外線吸収ナノ粒子とを含み、
該無機赤外線吸収ナノ粒子が、30nm未満の公称粒子サイズを有し、かつアンチモン錫酸化物、インジウム錫酸化物またはアンチモン錫酸化物とインジウム錫酸化物の混合物を含み、可塑剤の量がポリマーマトリックス材料100部当たり25〜45部であり、ここで、前記ポリマーマトリックス材料と無機赤外線吸収ナノ粒子の質量%は、前記ポリマーマトリックス材料と無機赤外線吸収ナノ粒子の合計量を基準とする。
【選択図】なし
Description
硬質シート/ナノ粒子含有シートまたはフィルム、
硬質シート/ナノ粒子含有シートまたはフィルム/軟質層、
硬質シート/軟質層/ナノ粒子含有シートまたはフィルム、
硬質シート/ナノ粒子含有シートまたはフィルム/第2の硬質シート、
硬質シート/軟質層/ナノ粒子含有シートまたはフィルム/第2の軟質層/第2の硬質シート、
硬質シート/ナノ粒子含有シートまたはフィルム/第2の硬質シート/軟質層/第3の硬質シート、および
硬質シート/軟質層/ナノ粒子含有シートまたはフィルム/第2のナノ粒子含有シートまたはフィルム/任意選択の第2の硬質シート。
40重量%のNanoTek(商標)インジウム錫酸化物(10nmの公称平均粒子サイズを有するインジウム錫酸化物であると考えられる。Romeoville,ILのNanoPhase Technologies Companyから入手できる)、50重量%のポリビニルブチラール(18〜18.5のヒドロキシル価を有するポリビニルブチラールの中粘度グレード)および10重量%のトリエチレングリコールビス(2−エチルヘキサノエート)を導入したペレットブレンドを調製した。ペレットブレンドを180℃〜200℃の範囲内の温度に30分にわたり加熱された二本ロール機での高剪断で激しい溶融混合に供した。溶融物をスラブにキャスティングした。スラブを室温に冷却し、その後、破砕してナノ粒子太陽光制御コンセントレートのばらばらの細片を形成させ、それを後で高分子樹脂に分散させた。
上の実施例1で調製されたばらばらの細片をトリエチレングリコールビス(2−エチルヘキサノエート)に懸濁させて安定な分散液を提供する。18.5のヒドロキシル価を有するポリ(ビニルブチラール)を安定な分散液と混合することにより可塑化ポリ(ビニルブチラール)組成物を調製する。可塑化ポリ(ビニルブチラール)組成物を押し出し、押出機内の滞留時間は10〜25分以内にする。安定な分散液と乾燥ポリ(ビニルブチラール)フレークのフィード比は36:100(wt:wt)であり、可塑化ポリ(ビニルブチラール)組成物の全重量を基準にして約0.40重量%のインジウム錫酸化物レベルをもたらす。酢酸カリウムおよび酢酸マグネシウム(3:1)の水溶液を押出中に注入して、50〜100ppmのカリウム濃度を与える。スロットダイで測定された溶融温度は190℃〜215℃の間である。
上の実施例2のシート(1メートル×1.12メートル(全幅))を72°Fの温度で相対湿度(RH)23%で一晩状態調節する。クリアな焼成フロートガラス板層(1メートル×1.12メートル×厚さ2.5mm)、状態調節されたシート層および第2のクリアな焼成フロートガラス板層(1メートル×1.12メートル×厚さ2.5mm)を含むガラス/中間層/ガラス予備プレスアセンブリを真空袋に入れ、90〜100℃で30分にわたり加熱して、ガラス/中間層/ガラスアセンブリの層間に含まれた一切の空気を除去する。その後、ガラス/中間層/ガラス予備プレスアセンブリを200psig(14.3バール)の圧力で空気オートクレーブ内で135℃で30分にわたり加熱する。その後、追加のガスを添加せずに空気を冷却して、オートクレーブ内の圧力を維持した。冷却から20分後、空気温度が約50℃未満である時、過剰の圧力をベントし、ガラス/中間層/ガラス積層物をオートクレーブから除去する。
実施例2のシート(1メートル×1.12メートル)および未被覆ポリ(エチレンテレフタレート)フィルム(1メートル×1.12メートル)をRH23%および72°Fで一晩状態調節する。焼成フロートガラスシート層(1メートル×1.12メートル×厚さ3mm)、状態調節されたシート層、状態調節されたポリ(エチレンテレフタレート)フィルム層、薄いTeflon(登録商標)フィルム層および第2の焼成フロートガラス層(1メートル×1.12メートル×厚さ3mm)を含む予備プレスアセンブリを真空袋に入れ、90〜100℃で30分にわたり加熱して、予備プレスアセンブリの層間に含まれた一切の空気を除去する。その後、予備プレスアセンブリを上の実施例3に記載されたように空気オートクレーブ内で加熱し冷却する。ガラスシート/中間層/ポリエステルフィルム/Teflon(登録商標)フィルム/ガラスシートアセンブリをオートクレーブから除去する。Teflon(登録商標)フィルムおよびガラスカバーシートの除去は、ガラスシート/中間層/ポリエステルフィルム積層物を提供する。
実施例1のインジウム錫酸化物コンセントレート、リットル当たり4グラムのTinuvin(商標)Pおよびリットル当たり1.2グラムのTinuvin(商標)123(Ciba Companyの製品)ならびにリットル当たり8グラムのオクチルフェノールも導入しているトリエチレングリコールビス(2−エチルヘキサノエート)の可塑剤溶液を調製する。可塑剤溶液を乾燥ポリ(ビニルブチラール)フレークと合わせて押し出し、押出機内の滞留時間が10〜25分になるようにする。可塑剤対ポリ(ビニルブチラール)フレークのフィード比は38.5:100(wt:wt)であり、可塑剤溶液中のナノ粒子太陽光制御コンセントレートの量は、最終全組成物の重量を基準にして0.25重量%のインジウム錫酸化物レベルを提供する。酢酸カリウムおよび酢酸マグネシウム(3:1)の水溶液を押出中に注入して、50〜100ppmのカリウム濃度を与える。スロットダイで測定された溶融温度は190℃〜215℃の間である。
上の実施例5のシート(1メートル×全幅1.12メートル)をRH23%および72°Fで一晩状態調節する。予備プレスアセンブリをクリアな焼成フロートガラス板層(1メートル×1.12メートル×厚さ2.5mm)、状態調節されたシート層および第2のクリアな焼成フロートガラス板層(1メートル×1.12メートル×厚さ2.5mm)で積み上げる。ガラス/中間層/ガラスアセンブリを真空袋に入れ、90〜100℃で30分にわたり加熱して、予備プレスアセンブリの層間に含まれた一切の空気を除去する。その後、予備プレスアセンブリを上の実施例3に記載されたように空気オートクレーブ内で加熱し冷却する。ガラス/中間層/ガラス積層物をオートクレーブから除去する。
実施例5のシート(1メートル×1.12メートル)および未被覆ポリ(エチレンテレフタレート)フィルム(1メートル×1.12メートル)をRH23%および72°Fで一晩状態調節する。予備プレスアセンブリをSolex(登録商標)グリーンガラスシート層(1メートル×1.12メートル×厚さ3mm)、状態調節されたシート層、状態調節されたポリ(エチレンテレフタレート)フィルム層、薄いTeflon(登録商標)フィルム層および焼成フロートガラス層(1メートル×1.12メートル×厚さ3mm)で積み上げる。グリーンガラスシート/中間層/ポリエステルフィルム/Teflon(登録商標)フィルム/ガラスシートアセンブリを真空袋に入れ、90〜100℃で30分にわたり加熱して、予備プレスアセンブリの層間に含まれた一切の空気を除去する。その後、予備プレスアセンブリを上の実施例3に記載されたように空気オートクレーブ内で加熱し冷却する。グリーンガラスシート/中間層/ポリエステルフィルム/Teflon(登録商標)フィルム/ガラスシートアセンブリをオートクレーブから除去する。Teflon(登録商標)フィルムおよびガラスカバーシートの除去はグリーンガラスシート/中間層/ポリエステルフィルム積層物を提供する。
次に本発明の態様を示す。
1. a.マトリックス材料と、
b.アンチモン錫酸化物、インジウム錫酸化物またはアンチモン錫酸化物とインジウム錫酸化物の混合物を含む無機赤外線吸収ナノ粒子と
を含むナノ粒子太陽光制御コンセントレートであって、
前記無機赤外線吸収ナノ粒子がナノ粒子太陽光制御コンセントレートの全重量を基準にして約30重量%〜約80重量%、好ましくは約30重量%〜約50重量%、より好ましくは約35重量%〜約45重量%のレベルで存在し、前記無機赤外線吸収ナノ粒子が好ましくは前記マトリックス材料に分散され、前記マトリックス材料が好ましくはポリ(エチレンテレフタレート)、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、環状ポリオレフィン、ノルボルネンポリマー、ポリスチレン、スチレン−アクリレートコポリマー、アクリロニトリル−スチレンコポリマー、ポリ(エチレンナフタレート)、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリアミド、ポリ(ウレタン)、アクリル樹脂、酢酸セルロース、三酢酸セルロース、塩化ビニルポリマー、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ(ビニルブチラール)、ポリ(エチレン−co−酢酸ビニル)、エチルアクリルアセテート、エチルメタクリレート、メタロセン触媒ポリエチレン、ISD樹脂およびそれらのコポリマー、ならびにそれらの混合物からなる群から選択されたポリマーを含むナノ粒子太陽光制御コンセントレート。
3. 上記2に記載のポリマーブレンドを含む成形物品であって、前記物品が好ましくはフィルムまたはシートであり、前記フィルムが好ましくはポリ(エチレンテレフタレート)、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ポリオレフィン、ノルボルネンポリマー、ポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレン、スチレン−アクリレートコポリマー、アクリロニトリル−スチレンコポリマー、ポリ(エチレンナフタレート)、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ナイロン、ポリ(ウレタン)、アクリル樹脂、酢酸セルロース、三酢酸セルロース、塩化ビニルポリマー、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ(ビニルブチラール)またはエチレン−co−酢酸ビニルを含み、前記フィルムがより好ましくは二軸配向ポリ(エチレンテレフタレート)を含み、前記シートがASTM方法D−638によって測定した場合に約20,000psi(138MPa)以下の弾性率を有するポリマーを含む高分子樹脂を好ましくは含み、前記シートがより好ましくはポリ(エチレン−co−酢酸ビニル)、エチルアクリルアセテート、エチルメタクリレート、メタロセン触媒ポリエチレン、可塑化ポリ(塩化ビニル)、ISD樹脂、ポリウレタン、音響的に改質されたポリ(塩化ビニル)、可塑化ポリ(ビニルブチラール)、音響的に改質されたポリ(ビニルブチラール)およびそれらのコポリマーまたはそれらの組み合わせからなる群から選択された高分子樹脂を含む成形物品。
5. 前記フィルムまたはシートが前記第1の追加の層と前記第2の追加の層との間に配置され、前記第1の追加の層が好ましくはガラスであり、前記第2の追加の層が好ましくはガラスまたは二軸配向ポリ(エチレンテレフタレート)であるか、または前記第1の追加の層と前記第2の追加の層が隣接しており、前記フィルムまたはシートが前記第2の追加の層に隣接している、上記4に記載の太陽光制御積層物。
6. 第3の追加の層および任意選択的に第4の追加の層を更に含み、(a)前記第3の追加の層が前記第1の追加の層と前記フィルムまたはシートとの間に配置され、前記第4の追加の層が前記第2の追加の層と前記フィルムまたはシートとの間に配置され、前記第1の追加の層と前記第2の追加の層が硬質であり、前記第3の追加の層と前記第4の追加の層が軟質であるか、または(b)前記フィルムまたはシートと前記第1の追加の層および前記第2の追加の層が隣接しており、前記第3の追加の層が前記第2の追加の層に隣接しており、前記第4の追加の層が前記第3の追加の層に隣接しており、前記第3の追加の層が軟質であり、前記第4の追加の層が硬質であるか、あるいは(c)前記太陽光制御積層物が上記 3に記載の第2のフィルムまたはシートを更に含み、前記第1の追加の層および前記第2の追加の層と前記フィルムまたはシートが隣接しており、前記第1の追加の層と前記第3の追加の層が硬質であり、前記第2の追加の層が軟質であり、前記第2のフィルムまたはシートが前記フィルムまたはシートに隣接しており、前記第3の層が前記第2のフィルムまたはシートに隣接している、上記5に記載の太陽光制御積層物。
高分子樹脂を提供する工程と、
好ましくは押出プロセスにおいて前記ナノ粒子太陽光制御コンセントレートと前記高分子樹脂とを組み合わせてポリマーブレンドを形成する工程と
を含むポリマーブレンドを製造する方法であって、
前記高分子樹脂が好ましくはポリ(エチレンテレフタレート)、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、環状ポリオレフィン、ノルボルネンポリマー、ポリスチレン、スチレン−アクリレートコポリマー、アクリロニトリル−スチレンコポリマー、ポリ(エチレンナフタレート)、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリアミド、ポリ(ウレタン)、アクリル樹脂、酢酸セルロース、三酢酸セルロース、塩化ビニルポリマー、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ(ビニルブチラール)、エチレン−co−酢酸ビニル、エチルアクリルアセテート、エチルメタクリレート、メタロセン触媒ポリエチレン、ISD樹脂およびそれらのコポリマー、ならびにそれらの混合物からなる群から選択されたポリマーを含む方法。
8. 上記7に記載の方法によって得ることができるポリマーブレンド。
9. a.上記7に記載の方法によって得ることができるポリマーブレンドを提供する工程と、
b.好ましくは押出プロセスによって前記ポリマーブレンドから成形物品を形成する工程と
を含む、成形物品を製造する方法。
10. 上記9に記載の方法によって得ることができる成形物品。
11. フィルムまたはシートである上記10に記載の成形物品。
12. 上記11に記載のフィルムまたはシートを含む太陽光制御積層物。
Claims (2)
- 高剪断溶融混合プロセスを介して、17〜25重量%のビニルアルコールを含有するポリ(ビニルブチラール)樹脂であるポリマーマトリックス材料、粉状の無機赤外線吸収ナノ粒子及び可塑剤を組み合わせてナノ粒子太陽光制御コンセントレートを形成する工程と、
高分子樹脂を提供する工程と、前記ナノ粒子太陽光制御コンセントレートと前記高分子樹脂とを組み合わせてポリマーブレンドを形成する工程と
を含むポリマーブレンドを製造する方法であって、
a. 前記ナノ粒子太陽光制御コンセントレートが、70〜50質量%のポリマーマトリックス材料と
b. 30〜50質量%の無機赤外線吸収ナノ粒子とを含み、
該無機赤外線吸収ナノ粒子が、30nm未満の公称粒子サイズを有し、かつアンチモン錫酸化物、インジウム錫酸化物またはアンチモン錫酸化物とインジウム錫酸化物の混合物を含み、可塑剤の量がポリマーマトリックス材料100部当たり25〜45部であり、ここで、前記ポリマーマトリックス材料と無機赤外線吸収ナノ粒子の質量%は、前記ポリマーマトリックス材料と無機赤外線吸収ナノ粒子の合計量を基準とする。 - a.請求項1に記載の方法によって得ることができるポリマーブレンドを提供する工程と、
b.前記ポリマーブレンドから成形物品を形成する工程と
を含む、成形物品を製造する方法。
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