JP4026399B2

JP4026399B2 - 被覆六ホウ化物粒子及びこれを用いた光学部材

Info

Publication number: JP4026399B2
Application number: JP2002123913A
Authority: JP
Inventors: 広充武田
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2002-04-25
Filing date: 2002-04-25
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2022-04-25
Also published as: JP2003321218A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粒子表面を被覆して耐水性を改善した被覆六ホウ化物粒子、及びこれを用いた光学部材に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来から、ＬａＢ_６などの六ホウ化物は、可視光線領域を透過し且つ１０００ｎｍ付近の光を反射吸収遮蔽する特性を利用して、光学部材などとして利用されている。例えば、六ホウ化物微粒子を単独で又はＩＴＯ微粒子やＡＴＯ微粒子と共に含む塗膜を設けたガラス板や樹脂板は、建築物や自動車の窓などに設置して熱線を遮蔽するために使用されている。
【０００３】
しかし、これらの六ホウ化物粒子は、空気中の水蒸気や水によって、表面が分解されることが知られている。特に、微細粒子の状態で存在する場合には、体積に対して表面積が増加しているため、その表面が水蒸気や水分で分解し易く、酸化物や水酸化物などの化合物に変化する割合が多くなり、その結果六ホウ化物本来の特性が徐々に低下する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のごとく六ホウ化物粒子は水蒸気や水の影響を受け易いため、特に六ホウ化物粒子を含む塗膜を設けた光学部材の場合、表面の塗膜中に水蒸気や水が徐々に浸透して六ホウ化物粒子が分解し、２００〜２６００ｎｍ領域の透過率が経時的に上昇するという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の事情に鑑み、耐水性を改善して水や水蒸気の影響を受け難い六ホウ化物粒子を提供すること、及びその六ホウ化物粒子を用いることで透過率の経時的劣化が少ない光学部材を提供することを目的とする。
【０００６】
【発明を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、六ホウ化物粒子の表面を、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒの群から選ばれた少なくとも１種の元素の化合物で被覆したことを特徴とする被覆六ホウ化物粒子を提供するものである。
【０００７】
上記本発明の被覆六ホウ化物粒子においては、前記六ホウ化物粒子が、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｓｒ、Ｃａの群から選ばれた少なくとも１種の元素の六ホウ化物からなることが好ましい。
【０００８】
上記本発明の被覆六ホウ化物粒子では、前記Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒの群から選ばれた少なくとも１種の元素の化合物は、分子中にアルコキシ基を含む化合物又はそれらの加水分解重合物、或いは上記いずれかの元素を含むナトリウム塩又はカリウム塩のいずれかであることが好ましい。また、前記Ｓｉの化合物は、アルコキシシラン、クロロシラン、シラザン、及びこれらの加水分解重合物の群から選ばれた少なくとも１種であることが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、上記した被覆六ホウ化物粒子が、更に１００℃以上で熱処理されていることを特徴とする被覆六ホウ化物粒子を提供する。更に、本発明は、上記したいずれかの被覆六ホウ化物粒子を液体中に分散させてなる光学部材製造用分散液、被覆六ホウ化物粒子を含む膜が基材表面に設けてあることを特徴とする光学部材、並びに被覆六ホウ化物粒子が樹脂基材中に分散していることを特徴とする光学部材を提供するものである。
【００１０】
【発明実施の形態】
上記したように、六ホウ化物粒子は空気中の湿気などで表面が酸化物や水酸化物に変化するため、六ホウ化物本来の特性が低下し易かった。これに対し、本発明においては、六ホウ化物粒子の表面をＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒから選ばれた１種以上の元素の化合物で被覆することにより、その耐水性を向上させることができる。
【００１１】
六ホウ化物粒子の表面を被覆する被覆化合物として、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒから選ばれた１種以上の元素の化合物であって、分子中にアルコキシ基を含む化合物か又はその加水分解重合物、或いは珪酸ナトリウムなどの上記いずれかの元素を含むナトリウム塩やカリウム塩、若しくはこれらの混合物などを挙げることができる。特に、Ｓｉの化合物では、アルコキシシラン、クロロシラン、シラザン、若しくはこれらの加水分解重合物が好ましく、これらは表面処理剤として市販されているものを用いることができる。
【００１２】
アルコキシシランは、そのアルコキシ基が六ホウ化物粒子と粒子表面で共有結合を形成し、これによって粒子表面が覆われて耐水性が向上する。代表的なものとして、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、トリウルオロプロピルトリメトキシシラン、ヘプタデカトリフルオロデシルトリメトキシシランなどが挙げられる。
【００１３】
クロロシランは、そのクロロ基が六ホウ化物粒子と粒子表面で共有結合を形成し、これによって粒子表面が被覆されて耐水性が向上する。代表的なものは、メチルトリクロロシラン、メチルジクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、トリフロロプロピルトリクロロシラン、ヘプタデカフロロデシルトリクロロシランなどを挙げることができる。
【００１４】
シラザンは六ホウ化物粒子との反応性が強く、六ホウ化物粒子と粒子表面で共有結合し、粒子表面をシラザンで覆うことが可能である。更にシラザンは親油性であり、分子構造が小さいため緻密に粒子表面を覆うことができ、最外郭が疎水性となるため耐水性向上に有効である。具体的には、ヘキサメチルジシラザン、サイクリックシラザン、Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）ウレア、Ｎ−トリメチルシリルアセトアミド、ジメチルトリメチルシリルアミン、ジエチルトリメチルシリルアミン、トリメチルシリルイミダゾール、Ｎ−トリメチルシリルフェニルウレアなどが挙げられる。
【００１５】
六ホウ化物粒子の表面被覆処理は、その粒子表面を上記Ｓｉ化合物などの被覆化合物で被覆することができれば良く、その方法は特に限定されない。例えば、被覆化合物を六ホウ化物粒子に直接作用させて表面を被覆しても良い。
【００１６】
特に効率よく粒子表面を被覆する方法として湿式法がある。この方法は、六ホウ化物粒子を液体中に分散し、ここに上記アルコキシシラン表面処理剤や珪酸ナトリウムなどの被覆化合物を１種以上添加混合する方法である。アルコキシシラン表面処理剤やナトリウム塩などの被覆化合物は、液体中で効率良く粒子表面を覆い、耐水性の向上した被覆六ホウ化物粒子を簡単に得ることができる。
【００１７】
六ホウ化物粒子が凝集していると被覆が十分に行われない部分が残り、後工程で凝集が解れたとき未被覆部が現れるため、耐水性が十分に得られないことがある。未被覆部が残ることを防ぐためには、超音波照射や撹拌ミルなどの手段によって、粒子の凝集を液体中で解すことが好ましい。
【００１８】
上記被覆化合物の六ホウ化物粒子に対する添加量は、例えばＳｉの化合物の場合、ＳｉＯ_２換算で、六ホウ化物粒子1重量部に対して０.００１〜５０重量部の範囲が好ましく、０.００５〜１０重量部の範囲がより好ましい。被覆化合物の添加量が０.００１重量部未満では粒子表面を十分に被覆できず、耐水性向上の効果が少ない。また、５０重量部を超えて添加しても、表面被覆による耐水性の向上が見られないため、経済的に望ましくない。
【００１９】
また、上記のように粒子表面をＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ又はＺｒの被覆化合物で覆った被覆六ホウ化物は、加熱することで被覆化合物が緻密になり、耐水性や耐湿性が更に向上する。湿式法で表面処理した場合には、溶媒を蒸発させてから加熱を行うことが好ましい。
【００２０】
その場合の加熱温度は被覆化合物によって異なるが、一般的に１００℃以上が好ましく、高温ほど被覆化合物が緻密化して耐水性が向上する。六ホウ化物は酸素が存在する雰囲気では７００℃前後から酸化するため、酸素が存在する雰囲気中で加熱する場合は７００℃以下とする。特に大気中で加熱する場合、５００〜７００℃の範囲が好ましい。また、酸素の存在しない雰囲気での加熱温度の上限は六ホウ化物が分解する温度までであるが、１０００℃以上になると被覆化合物の緻密度の変化が少なくなるので、１０００℃以下とすることが工業的に有利である。
【００２１】
尚、六ホウ化物粒子としては、例えば熱線遮蔽材などの光学部材としての用途に用いる場合、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｓｒ、Ｃａの群から選ばれた少なくとも１種の元素の六ホウ化物が好ましい。
【００２２】
六ホウ化物粒子の粒子径、並びに被覆六ホウ化物粒子の粒子径は、使用目的によって適時最適な粒子径を選択すればよい。特に、選択透過性を利用した光学部材としての用途の場合には、粒子による散乱を考慮する必要がある。粒子径が大きいと幾何学散乱若しくはミー散乱により、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光線領域の光を散乱して曇りガラスのようになり、鮮明な透明性が得られなくなるからである。
【００２３】
尚、粒子径が２００ｎｍ以下になると、上記散乱が低減し、レイリー散乱領域になる。レイリー散乱領域では、散乱光は粒子径の６乗に反比例して低減するため、粒子径の減少に伴い散乱が低減して透明性が向上する。更に粒子径が１００ｎｍ以下になると、散乱光は非常に少なくなり、透明性が増すため非常に好ましい。従って、透明性を重視する用途では、粒子径は２００ｎｍ以下が好ましく、１００ｎｍ以下が更に好ましい。
【００２４】
上記した本発明の被覆六ホウ化物粒子を液体中に分散させることにより、光学部材製造用の分散液が得られる。分散液の媒質としては、アルコールなどの有機溶剤や、水などを使用することができ、その使用目的に応じて適宜変更可能である。また、基材表面に塗布して膜形成する場合には、バインダーなどを含むことができる。分散液の作製方法は、特に限定されないが、被覆六ホウ化物粒子を超音波照射や撹拌ミルなどを用いて液体中に分散させれば良い。
【００２５】
この被覆六ホウ化物粒子の分散液は、各種光学部材の製造に用いることができる。例えば、分散液を基材の表面に塗布して液体を蒸発させることにより、基材表面に被覆六ホウ化物粒子の分子分散膜を備えた光学部材を作製することができる。膜中に分散した被覆六ホウ化物の粒子表面が被覆されて耐水性が付与されているので、耐水性の向上した粒子分散膜が得られる。
【００２６】
分散液中にバインダーを含む場合には、基材表面に塗布して溶媒などを蒸発させた後、バインダーを硬化させることにより、基材との結着性に優れ、表面強度の良好な粒子分散膜を得ることができる。バインダーは用途にあわせて選択可能であり、例えば、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、常温硬化樹脂、熱可塑樹脂などを使用することができる。
【００２７】
また、上記分散液又は被覆六ホウ化物粒子そのものを樹脂などに練り込み、成形することによって、フィルム状や板状の光学部材材を作製することができる。一般的に樹脂に練り込む際には、樹脂の融点付近の温度（２００〜３００℃前後）で加熱混合する。例えば樹脂と混合した後、そのまま又はペレット化して、押出成形法、インフレーション成形法、溶液流延法、キャスティング法などにより成形する。この時のフィルムや板の厚さは目的によって設定すればよい。
【００２８】
樹脂に対するフィラー量は、光学部材の厚さ、必要とされる光学特性や機械特性に応じて変えることができるが、一般的に樹脂に対して５０重量％以下が好ましい。５０重量％を超えると、フィルム状又は板状をなす部材の強度低下が大きくなるためである。
【００２９】
母体とする樹脂は特に限定されるものではなく、用途に合わせて選択可能であるが、耐候性を考慮するとフッ素樹脂が有効である。更に、フッ素樹脂に比べて低コストで、透明性が高く、汎用性の広い樹脂として、ＰＥＴ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、オレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などを用いることもできる。
【００３０】
このようにして得られた光学部材は、可視光線領域を透過し且つ１０００ｎｍ付近の光を反射吸収遮蔽する六ホウ化物粒子の特性を利用して、光学フィルターや熱線遮蔽材などとして使用される。
【００３１】
光学フィルターの場合、特に１０００ｎｍ付近の光を反射吸収遮蔽し、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの光を透過する用途では、被覆六ホウ化物粒子において、ホウ素（Ｂ）と金属元素（Ｘ）の元素比Ｂ／Ｘが５〜７であることが好ましく、Ｂ／Ｘ＝６が最も好ましい。これは六ホウ化物特有の電子構造に由来するものであり、特に１０００ｎｍ付近に自由電子のプラズモン共鳴があるため、この領域の光をブロードに吸収反射する。
【００３２】
また、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光領域の吸収が少ないため、可視光線領域を透過し且つ近赤外線を遮蔽する熱線遮蔽材としての用途に適している。例えば、住宅や自動車の窓、温室などに応用すれば、十分な視認性が確保できると同時に、太陽光線中の１０００ｎｍ付近の近赤外線を有効に遮蔽し、高い断熱効果が得られる。
【００３３】
被覆六ホウ化物粒子の使用量は、求められる特性によって適時変更可能であるが、上記光学フィルターや熱線遮蔽材として可視光線領域の光を透過して使用する場合には、例えばＬａＢ_６においては１ｍ^２当たり０.０１ｇ以上で有効な断熱効果が得られる。一般に１ｍ^２当たり０.１ｇで約５０％の太陽光線の熱エネルギーを吸収遮蔽することが可能であり、被覆六ホウ化物粒子の少ない使用量で高い断熱効率が得られる。
【００３４】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。尚、可視光透過率とは、波長３８０〜７８０ｎｍ領域の光の透過量を視感度で規格化した透過光量の積算値であり、人の目の感じる明るさを意味する値である。可視光透過率はＪＩＳＡ５７５９に準ずる方法により測定した（ただし、ガラスに貼付せず、膜又はフィルムのみで測定を行った）。
【００３５】
ヘイズ値は、ＪＩＳＫ７１０５に準じて測定した。平均分散粒子径は、動的光散乱法を用いた測定装置（ＥＬＳ−８００：大塚電子(株)製）により測定し、その平均値を示した。耐水性の評価は、６０℃で湿度９０％の環境に1日間放置した後に可視光透過率を測定し、湿度試験前に対する透過率の上昇が１.９ポイント以下のものを良好とし、２.０ポイント以上のものは不良とした。
【００３６】
実施例１
４００ｇのＬａＢ_６を、シラン系表面処理剤であるメチルトリメトキシシラン２００ｇ（ＳｉＯ_２換算）と水８００とエタノール８００ｇに撹拌混合し、これを分散処理して平均分散粒子径を約２００ｎｍとした。この液を真空乾燥機にて６０℃で乾燥し、アルコール溶媒を除去した後、更に５００℃で１２０分加熱を行って、シリカ化合物被覆六ホウ化ランタン粒子を得た。
【００３７】
このシリカ化合物被覆六ホウ化ランタン粒子がＬａＢ_６換算で２０重量％、有機高分子分散剤Ａ（無機成分は含まない）が３重量％となるように、イソプロピルアルコール中にそれぞれ混合し、分散処理を行って、平均分散粒子径約４００ｎｍの分散液を作製した。
【００３８】
この分散液２ｇに、紫外線硬化樹脂ＵＶ３７０１（東亞合成(株)製）５ｇとトルエン７ｇを混合して塗布液とした。この塗布液を厚み５０μｍのＰＥＴフィルム上にバーコーターを用いて塗布し、７０℃で１分間乾燥して溶媒を蒸発させた後、高圧水銀ランプから紫外線を照射して膜を硬化させた。
【００３９】
得られた膜の可視光透過率は７１.２％であり、ヘイズ値は８.０％であった。この膜を６０℃で湿度９０％の環境に１日間放置した後、その可視光透過率を測定したところ７１.３％であり、可視光透過率の上昇は０.１ポイントで耐水性は良好であった。
【００４０】
比較例１
４００ｇのＬａＢ_６を水８００とエタノール８００ｇに撹拌混合し、これを分散処理して平均分散粒子径約２５０ｎｍとした。この液を真空乾燥機にて６０℃で乾燥し、アルコール溶媒を除去した後、更に５００℃で１２０分加熱した。得られた六ホウ化ランタン粒子が２０重量％、有機高分子分散剤Ａ（無機成分は含まない）が３重量％となるように、イソプロピルアルコール中にそれぞれ混合し、分散処理を行って、平均分散粒子径が約４５０ｎｍの分散液を作製した。
【００４１】
この分散液２ｇに、紫外線硬化樹脂ＵＶ３７０１（東亞合成(株)製）５ｇとトルエン７ｇを混合して塗布液とした。この塗布液を厚み５０μｍのＰＥＴフィルム上にバーコーターを用いて塗布し、７０℃で１分間乾燥して溶媒を蒸発させた後、高圧水銀ランプから紫外線を照射して膜を硬化させた。
【００４２】
得られた膜の可視光透過率は６９.８％であり、ヘイズ値は９.７％であった。この膜を６０℃で湿度９０％の環境に１日間放置した後、その可視光透過率を測定したところ７２.１％であり、可視光透過率の上昇は２.３ポイントで耐水性は不良であった。
【００４３】
実施例２
４００ｇのＣｅＢ_６を、シラン系表面処理剤であるメチルトリメトキシシラン４００ｇ（ＳｉＯ_２換算）と水８００とエタノール８００ｇに撹拌混合し、これを分散処理して平均分散粒子径約２００ｎｍとした。この液を真空乾燥機にて６０℃で乾燥し、アルコール溶媒を除去した後、更に５００℃で１２０分加熱を行って、シリカ化合物被覆六ホウ化セリウム粒子を得た。
【００４４】
このシリカ化合物被覆六ホウ化セリウム粒子がＣｅＢ_６換算で２０重量％、有機高分子分散剤Ａ（無機成分は含まない）が３重量％となるように、イソプロピルアルコール中にそれぞれ混合し、分散処理を行って、平均分散粒子径約４２０ｎｍの分散液を作製した。
【００４５】
この分散液２ｇに、紫外線硬化樹脂ＵＶ３７０１（東亞合成(株)製）５ｇとトルエン７ｇを混合して塗布液とした。この塗布液を厚み５０μｍのＰＥＴフィルム上にバーコーターを用いて塗布し、７０℃で１分間乾燥して溶媒を蒸発させた後、高圧水銀ランプから紫外線を照射して膜を硬化させた。
【００４６】
得られた膜の可視光透過率は６８.９％であり、ヘイズ値は８.６％であった。この膜を６０℃で湿度９０％の環境に１日間放置した後、その可視光透過率を測定したところ６９.１であり、可視光透過率の上昇は０.２ポイントで耐水性は良好であった。
【００４７】
実施例３
４００ｇのＰｒＢ_６を、シラン系表面処理剤であるエチルトリエトキシシラン４００ｇ（ＳｉＯ_２換算）と水８００とエタノール８００ｇに撹拌混合し、これを分散処理して平均分散粒子径約１５０ｎｍとした。この液を真空乾燥機にて６０℃で乾燥し、アルコール溶媒を除去した後、更に５００℃で６０分加熱を行って、シリカ化合物被覆六ホウ化プラセオジム粒子を得た。
【００４８】
このシリカ化合物被覆六ホウ化プラセオジム粒子がＰｒＢ_６換算で２０重量％、有機高分子分散剤Ａ（無機成分は含まない）が３重量％となるように、イソプロピルアルコール中にそれぞれ混合し、分散処理を行って、平均分散粒子径約４３０ｎｍの分散液を作製した。
【００４９】
この分散液２ｇに、紫外線硬化樹脂ＵＶ３７０１（東亞合成(株)製）５ｇとトルエン７ｇを混合して塗布液とした。この塗布液を厚み５０μｍのＰＥＴフィルム上にバーコーターを用いて塗布し、７０℃で１分間乾燥して溶媒を蒸発させた後、高圧水銀ランプから紫外線を照射して膜を硬化させた。
【００５０】
得られた膜の可視光透過率は７１.２％であり、ヘイズ値は７.８％であった。この膜を６０℃で湿度９０％の環境に１日間放置した後、その可視光透過率を測定したところ６９.１％であり、可視光透過率の上昇は０.２ポイントで耐水性は良好であった。
【００５１】
実施例４
４００ｇのＬａＢ_６を、シラン系表面処理剤であるメチルトリメトキシシラン２００ｇ（ＳｉＯ_２換算）と水８００とエタノール８００ｇに撹拌混合し、これを分散処理して平均分散粒子径約２００ｎｍとした。この液を真空乾燥機にて６０℃で乾燥し、アルコール溶媒を除去した後、更に６５０℃で１２０分加熱を行って、シリカ化合物被覆六ホウ化ランタン粒子を得た。
【００５２】
このシリカ化合物被覆六ホウ化ランタン粒子がＬａＢ_６換算で２０重量％、有機高分子分散剤Ａ（無機成分は含まない）が３重量％となるように、イソプロピルアルコール中にそれぞれ混合し、分散処理を行って、平均分散粒子径約４００ｎｍの分散液を作製した。
【００５３】
この分散液２ｇに、紫外線硬化樹脂ＵＶ３７０１（東亞合成(株)製）５ｇとトルエン７ｇを混合して塗布液とした。この塗布液を厚み５０μｍのＰＥＴフィルム上にバーコーターを用いて塗布し、７０℃で１分間乾燥して溶媒を蒸発させた後、高圧水銀ランプから紫外線を照射して膜を硬化させた。
【００５４】
得られた膜の可視光透過率は７３.２％であり、ヘイズ値は８.２％であった。この膜を６０℃で湿度９０％の環境に１日間放置した後、その可視光透過率を測定したところ７３.２であり、可視光透過率の上昇は０.０ポイントで耐水性は良好であった。
【００５５】
実施例５
４００ｇのＧｄＢ_６を、シラン系表面処理剤であるフェニルトリメトキシシラン２００ｇ（ＳｉＯ_２換算）と水８００とエタノール８００ｇに撹拌混合し、これを分散処理して平均分散粒子径約２００ｎｍとした。この液を真空乾燥機にて６０℃で乾燥し、アルコール溶媒を除去した後、更に６００℃で１２０分加熱を行って、シリカ化合物被覆六ホウ化ガドリニウム粒子を得た。
【００５６】
このシリカ化合物被覆六ホウ化ガドリニウム粒子がＧｄＢ_６換算で２０重量％、有機高分子分散剤Ａ（無機成分は含まない）が３重量％となるように、イソプロピルアルコール中にそれぞれ混合し、分散処理を行って、平均分散粒子径約４００ｎｍの分散液を作製した。
【００５７】
この分散液２ｇに、紫外線硬化樹脂ＵＶ３７０１（東亞合成(株)製）５ｇとトルエン７ｇを混合して塗布液とした。この塗布液を厚み５０μｍのＰＥＴフィルム上にバーコーターを用いて塗布し、７０℃で１分間乾燥して溶媒を蒸発させた後、高圧水銀ランプから紫外線を照射して膜を硬化させた。
【００５８】
得られた膜の可視光透過率は６７.５％であり、ヘイズ値は７.６％であった。この膜を６０℃で湿度９０％の環境に１日間放置した後、その可視光透過率を測定したところ６７.７％であり、可視光透過率の上昇は０.２ポイントで耐水性は良好であった。
【００５９】
実施例６
４００ｇのＬａＢ_６を、シラン系表面処理剤であるテトラエトキシシラン４００ｇ（ＳｉＯ_２換算）と水８００とエタノール８００ｇに撹拌混合し、これを分散処理して平均分散粒子径約２５０ｎｍとした。この液を真空乾燥機にて６０℃で乾燥し、アルコール溶媒を除去した後、更に５００℃で１２０分加熱を行って、シリカ化合物被覆六ホウ化ランタン粒子を得た。
【００６０】
このシリカ化合物被覆六ホウ化ランタン粒子がＬａＢ_６換算で２０重量％、有機高分子分散剤Ａ（無機成分は含まない）が３重量％となるように、イソプロピルアルコール中にそれぞれ混合し、分散処理を行って、平均分散粒子径約４５０ｎｍの分散液を作製した。
【００６１】
この分散液２ｇに、紫外線硬化樹脂ＵＶ３７０１（東亞合成(株)製）５ｇとトルエン７ｇを混合して塗布液とした。この塗布液を厚み５０μｍのＰＥＴフィルム上にバーコーターを用いて塗布し、７０℃で１分間乾燥して溶媒を蒸発させた後、高圧水銀ランプから紫外線を照射して膜を硬化させた。
【００６２】
得られた膜の可視光透過率は７２.３％であり、ヘイズ値は９.１％であった。この膜を６０℃で湿度９０％の環境に１日間放置した後、その可視光透過率を測定したところ７２.６であり、可視光透過率の上昇は０.３ポイントで耐水性は良好であった。
【００６３】
実施例７
４００ｇのＬａＢ_６を、珪酸ナトリウム（３号水ガラス）２００ｇ（ＳｉＯ_２換算）と水１６００ｇに撹拌混合し、これを分散処理して平均分散粒子径約２００ｎｍとした。この液を真空乾燥機にて１００℃で乾燥し、水分を除去した後、更に５００℃で１２０分加熱を行って、シリカ化合物被覆六ホウ化ランタン粒子を得た。
【００６４】
このシリカ化合物被覆六ホウ化ランタン粒子がＬａＢ_６換算で２０重量％、有機高分子分散剤Ａ（無機成分は含まない）が３重量％となるように、イソプロピルアルコール中にそれぞれ混合し、分散処理を行って、平均分散粒子径約４００ｎｍの分散液を作製した。
【００６５】
この分散液２ｇに、紫外線硬化樹脂ＵＶ３７０１（東亞合成(株)製）５ｇとトルエン７ｇを混合して塗布液とした。この塗布液を厚み５０μｍのＰＥＴフィルム上にバーコーターを用いて塗布し、７０℃で１分間乾燥して溶媒を蒸発させた後、高圧水銀ランプから紫外線を照射して膜を硬化させた。
【００６６】
得られた膜の可視光透過率は６７.１％であり、ヘイズ値は８.９％であった。この膜を６０℃で湿度９０％の環境に１日間放置した後、その可視光透過率を測定したところ６８.１％であり、可視光透過率の上昇は１.０ポイントで耐水性は良好であった。
【００６７】
実施例８
４００ｇのＬａＢ_６を、シラザン系表面処理剤であるヘキサメチルシラザン１５０ｇ（ＳｉＯ_２換算）と水８００ｇとエタノール８００ｇに撹拌混合し、これを分散処理して平均分散粒子径約２８０ｎｍとした。この液を真空乾燥機にて６０℃で乾燥し、アルコール溶媒を除去した後、更に５００℃で１２０分加熱を行って、シリカ化合物被覆六ホウ化ランタン粒子を得た。
【００６８】
このシリカ化合物被覆六ホウ化ランタン粒子がＬａＢ_６換算で２０重量％、有機高分子分散剤Ａ（無機成分は含まない）が３重量％となるように、イソプロピルアルコール中にそれぞれ混合し、分散処理を行って、平均分散粒子径約４５０ｎｍの分散液を作製した。
【００６９】
この分散液２ｇに、紫外線硬化樹脂ＵＶ３７０１（東亞合成(株)製）５ｇとトルエン７ｇを混合して塗布液とした。この塗布液を厚み５０μｍのＰＥＴフィルム上にバーコーターを用いて塗布し、７０℃で１分間乾燥して溶媒を蒸発させた後、高圧水銀ランプから紫外線を照射して膜を硬化させた。
【００７０】
得られた膜の可視光透過率は６６.８％であり、ヘイズ値は９.５％であった。この膜を６０℃で湿度９０％の環境に１日間放置した後、その可視光透過率を測定したところ６７.０であり、可視光透過率の上昇は０.２ポイントで耐水性は良好であった。
【００７１】
実施例９
４００ｇのＬａＢ_６を、シラン系表面処理剤であるメチルトリメトキシシラン２００ｇ（ＳｉＯ_２換算）と水８００とエタノール８００ｇとに撹拌混合し、これを分散処理して平均分散粒子径約２００ｎｍとした。この液を真空乾燥機にて６０℃で乾燥し、アルコール溶媒を除去した後、更に５００℃で１２０分加熱を行って、シリカ化合物被覆六ホウ化ランタン粉末を得た。
【００７２】
得られたシリカ化合物被覆六ホウ化ランタン粉末０.０１ｋｇと、ＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体）樹脂８.７ｋｇとをＶブレンダーにて乾式混合した後、樹脂の溶融温度付近である３２０℃で十分に密閉混合し、この混合物を３２０℃で押出成形して厚み約５０μｍのフィルムを形成した。
【００７３】
得られたフィルムの可視光透過率は７４.２％であり、ヘイズ値は９.８％であった。このフィルムを６０℃で湿度９０％の環境に４日間放置した後、その可視光透過率を測定したところ７４.２％であり、可視光透過率の上昇は０.０ポイントで耐水性は良好であった。
【００７４】
【発明の効果】
本発明によれば、粒子表面をＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ又はＺｒの化合物で被覆することによって、耐水性を向上させた被覆六ホウ化物粒子を提供することができる。また、この被覆六ホウ化物粒子を用いることで、水や水蒸気の影響をなくし、透過率の経時的劣化が少ない長寿命の光学部材を提供することができる。

Claims

六ホウ化物粒子の表面を、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒの群から選ばれた少なくとも１種の元素の化合物で被覆したことを特徴とする被覆六ホウ化物粒子。
前記六ホウ化物粒子が、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｓｒ、Ｃａの群から選ばれた少なくとも１種の元素の六ホウ化物からなることを特徴とする、請求項１に記載の被覆六ホウ化物粒子。
前記Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒの群から選ばれた少なくとも１種の元素の化合物は、分子中にアルコキシ基を含む化合物又はそれらの加水分解重合物、或いは上記いずれかの元素を含むナトリウム塩又はカリウム塩のいずれかであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の被覆六ホウ化物粒子。
前記Ｓｉの化合物が、アルコキシシラン、クロロシラン、シラザン、及びこれらの加水分解重合物の群から選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の被覆六ホウ化物粒子。
請求項１〜４のいずれかに記載の被覆六ホウ化物粒子が、更に１００℃以上で熱処理されていることを特徴とする被覆六ホウ化物粒子。
表面がＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒの群から選ばれた少なくとも１種の元素の化合物で被覆された被覆六ホウ化物粒子を、液体中に分散させてなる光学部材製造用分散液。
請求項６に記載の光学部材製造用分散液を基材表面に塗布し、乾燥して形成した膜を有する光学部材であって、該膜中に表面がＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒの群から選ばれた少なくとも１種の元素の化合物で被覆された被覆六ホウ化物粒子が分散していることを特徴とする光学部材。
請求項１〜５のいずれかに記載の被覆六ホウ化物粒子、あるいは請求項６に記載の光学部材製造用分散液を樹脂基材中に練り込み、成形して得られた光学部材であって、表面がＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒの群から選ばれた少なくとも１種の元素の化合物で被覆された被覆六ホウ化物粒子が分散していることを特徴とする光学部材。