JP5413551B2 - Al−Li系赤外線吸収剤及びその製造法、農業用フィルム、農業用フィルム用マスターバッチペレット - Google Patents
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(1)線状低密度ポリエチレン樹脂(商品名:エクセレンFX CX2001、住友化学製):84重量部、Al−Li系複合層状複水酸化物粒子粉末:16重量部を混合し、該混合物80gを熱間ロール中で混練し、混練シートを得る。混練条件は、混練温度140℃、ロール間隙0.80mm、混練時間3minである。
(2)得られた混練シートを熱間プレスで加圧成形処理し、膜厚100μmのプレスフィルムを得る。加圧条件は、プレス温度160℃、プレス圧150kg重/cm2、プレス時間1min、処理量0.8gである。
(3)得られたプレスフィルムについて、散乱ベクトルをフィルム膜面に垂直にとって、X線回折パターンを測定する。X線にはCu−Kα線を用い、出力は40kV−300mAとする。得られた回折パターンの(002)回折ピーク強度から、ベースライン強度を除去した値(単位:cps)で、フィルム中のAl−Li系層状複水酸化物粒子粉末の[002]配向度を表す。
(1)線状低密度ポリエチレン樹脂(商品名:エクセレンFX CX2001、住友化学製):84重量部、Al−Li系複合層状複水酸化物粒子粉末:16重量部を混合し、該混合物80gを熱間ロール中で混練し、混練シートを得る。混練条件は、混練温度140℃、ロール間隙0.80mm、混練時間3minである。
(2)得られた混練シートを熱間プレスで加圧成形処理し、膜厚100μmのプレスフィルムを得る。加圧条件は、プレス温度160℃、プレス圧150kg重/cm2、プレス時間1min、処理量0.8gである。
(3)得られたプレスフィルムについて、散乱ベクトルをフィルム膜面に垂直にとって、X線回折パターンを測定する。X線にはCu−Kα線を用い、出力は40kV−300mAとする。得られた回折パターンの(002)回折ピーク強度から、ベースライン強度を除去した値(単位:cps)で、フィルム中のAl−Li系層状複水酸化物粒子粉末の[002]配向度を表す。
この場合、炭酸リチウムとマグネシウム原料の使用量は、水酸化アルミニウム中のAl2O3含有量に対し、[Li/Al2O3(モル比)]+[MgO/Al2O3(モル比)]=1となるように用いると良いが、リチウム成分については過剰に添加してもよい。
また、ペレット形状は種々のものができ、不定形または球形等の粒状、円柱状、フレーク状等に加工可能である。
本発明において重要な点は、本発明に係るAl−Li系複合層状複水酸化物粒子粉末を有効成分として含有する赤外線吸収剤を配合した農業用フィルムが、保温性に優れ、さらには透明性が既存品に比べて著しく優れていることである。
したがって、[002]配向度が高いほど、板状結晶の厚みが薄いことが効果的に作用し、Rayleigh散乱の影響が小さくなるため、フィルム透明性が向上するものと本発明者は推定している。
一次粒子の厚みが適度に薄く板状比が高いこと、樹脂中での分散性に優れることの相乗効果により、本発明に係るAl−Li系複合層状複水酸化物粒子粉末の[002]配向度が向上しているものと本発明者は推定している。
式、[Al2Li(1−x−y)M(II)xM(IV)y(OH)6]2(SimO2m+1)z1(SO4)z2(CO3)z3(OH)z4・nH2Oと表記した場合のx、y、m、z1は、該粉末を酸で溶解し、プラズマ発光分光分析装置:SPS4000(セイコー電子工業(株))で測定して求めた。
z2、z3は、該粉末の炭素及び硫黄含有量(重量%)を、カーボン・サルファーアナライザー:EMIA−2200(HORIBA製)により測定して求めた。
z4は、z1+z2+z3+z4/2=1+x+3y なる関係式から計算した。
[SiO2/Al2O3(モル比)]は、該粉末を酸で溶解し、プラズマ発光分光分析装置:SPS4000(セイコー電子工業(株))で測定して求めた。
Al2O3として65重量%含有した水酸化アルミニウム粉末214.0gと、MgOとして42.0重量%含有した炭酸マグネシウム13.9gと、炭酸リチウム45.2gに水を加えて全量を3lとし、充分に攪拌しておく。この懸濁液に、濃度20重量%の硫酸水溶液20.2gを添加し十分に撹拌する。この懸濁液を内容量5lのオートクレーブに挿入し、150℃で5時間加熱熟成して白色沈殿を生成した。得られた白色沈殿物の一部を取り出し、濾過、水洗乾燥した後にX線回折によって同定した結果、層状複水酸化物粒子(炭酸イオン型のAl−Li系層状複水酸化物粒子)であることを確認した。
次いで、前記白色沈殿物を含有する懸濁液を60℃に冷却した後、濃度8重量%の硫酸をpHが4.0になるまで添加した(酸処理)。次いで、25%苛性ソーダ溶液を添加してpH11.0に調整した後(中和処理)、15%ケイ酸ソーダ水溶液3762gを添加した。
次いで、該懸濁液に、ステアリン酸リン酸エステルNa塩の1%溶液を1.05l加えて、湿式表面処理を行った。該懸濁液をヌッチェで濾過し、製品量に対して15倍量の濃度0.5%苛性ソーダ水溶液で洗浄し、さらに製品量に対して40倍量の水で洗浄した。洗浄後、110℃で20時間乾燥し、更に200℃で1時間乾燥し、100メッシュ篩で篩過して、Al−Li系複合層状複水酸化物粒子粉末を得た。
該粉末の平均粒子径は0.80μm、比表面積は12.1m2/gであった。該粉末の組成は、[Al2Li0.90Mg0.10(OH)6]2(Si3O7)0.65(SO4)0.06(CO3)0.21(OH)0.36・1.05H2Oであった。該粉末の炭素含有量は5.48wt%であった。また、該粉末の[002]配向度は1650cpsであった。
2価金属の種類及び含有量、酸処理の条件、中和処理の条件、ケイ酸アルカリの添加量、洗浄条件などを種々変化させるとともに、表面処理剤による湿式表面処理及び乾式処理における表面処理剤の種類及び添加量を種々変化させた以外は、実施例1と同様にしてAl−Li系複合層状複水酸化物粒子粉末を得た。
実施例5は、実施例1に対してマグネシウム原料を添加せず、炭酸イオン型のAl−Li系層状複水酸化物粒子の生成時の硫酸の添加に替えてTiOSO4を添加した。
実施例6は、実施例5のTiOSO4に替えて、ZrOCl2を添加した。
実施例7は、実施例5のTiOSO4に替えて、水ガラスを添加した。
実施例8は、実施例1に対して、マグネシウム原料に替えて塩化カルシウム水溶液を添加し、表面処理をステアリン酸ナトリウムで行った。
比較例1は、実施例1の炭酸イオン型のAl−Li系層状複水酸化物粒子の生成時に硫酸を添加しなかった。
比較例2は、比較例1に対してマグネシウム原料を添加しなかった。
比較例3は、実施例3に対して硫酸の添加量を増やしたものである。
実施例1で得られたAl−Li系複合層状複水酸化物粒子粉末16重量部、線状低密度ポリエチレン樹脂(商品名:エクセレンFX CX2001、住友化学製)84重量部を混合し、該混合物を熱間ロール中で混練し、混練シートを得た後、熱間プレスで加圧処理することにより、厚さ100μmのプレスフィルムを作製した。熱間ロールの混練温度は140℃、熱間プレスのプレス温度は160℃である。
実施例2〜8、比較例1〜3の各Al−Li系複合層状複水酸化物粒子粉末とポリオレフィン系樹脂を表2に示す組成で配合し、実施例9と同様にして農業用フィルムを作製した。
Claims (5)
- 式、[Al2Li(1−x−y)M(II)xM(IV)y(OH)6]2(SimO2m+1)z1(SO4)z2(CO3)z3(OH)z4・nH2O(式中、M(II)は2価の金属、M(IV)は4価の金属、x、y、z1、z2、z3、z4、m、nは、0≦x≦0.5、0≦y≦0.5、z1>0、0≦z2≦0.1、0<z3≦0.7、z4≧0、2≦m≦4、0≦n<5、0.5<SiO2/Al2O3≦1.2の範囲内)で示されるAl−Li系層状複水酸化物粒子粉末であって、該粒子粉末を下記測定方法で測定した[002]配向度が1000cps以上であり、平均二次粒子径は0.1〜3.0μmであるAl−Li系複合層状複水酸化物粒子粉末を有効成分として含有することを特徴とするAl−Li系赤外線吸収剤。
(1)線状低密度ポリエチレン樹脂(商品名:エクセレンFX CX2001、住友化学製):84重量部、Al−Li系複合層状複水酸化物粒子粉末:16重量部を混合し、該混合物80gを熱間ロール中で混練し、混練シートを得る。混練条件は、混練温度140℃、ロール間隙0.80mm、混練時間3minである。
(2)得られた混練シートを熱間プレスで加圧成形処理し、膜厚100μmのプレスフィルムを得る。加圧条件は、プレス温度160℃、プレス圧150kg重/cm2、プレス時間1min、処理量0.8gである。
(3)得られたプレスフィルムについて、散乱ベクトルをフィルム膜面に垂直にとって、X線回折パターンを測定する。X線にはCu−Kα線を用い、出力は40kV−300mAとする。得られた回折パターンの(002)回折ピーク強度から、ベースライン強度を除去した値(単位:cps)で、フィルム中のAl−Li系層状複水酸化物粒子粉末の[002]配向度を表す。 - 水酸化アルミニウムを含有する水媒体中に、炭酸リチウムを混合し、金属原料を分散させた水懸濁液を調製し、該懸濁液に、硫酸、TiOSO4、ZrOCl2及びケイ酸ナトリウムから選ばれる1種又は2種以上の水溶液を添加したのち、加熱熟成処理して炭酸イオン型のAl−Li系層状複水酸化物粒子を得、次いで、該炭酸イオン型のAl−Li系層状複水酸化物粒子を含有する懸濁液に硫酸を添加して酸処理を行い、酸処理後の懸濁液のpHを7.0〜12.0に調整する中和処理を行った後、ケイ酸アルカリ水溶液を添加し、次いで、洗浄、乾燥してAl−Li系複合層状複水酸化物粒子粉末を得る製造工程において、前記酸処理、中和処理又はケイ酸アルカリ水溶液による処理のいずれかの処理後の懸濁液に、高級脂肪酸塩類、高級脂肪酸族アルコールとリン酸とのエステル類の塩類及び高級脂肪酸類リン酸エステル類の塩類から選ばれる1種又は2種以上の表面処理剤を添加して湿式処理を行い、次いで、洗浄、乾燥してAl−Li系複合層状複水酸化物粒子粉末を得ることを特徴とする請求項1記載のAl−Li系赤外線吸収剤の製造法。
- 請求項2記載のAl−Li系赤外線吸収剤の製造法において、水酸化アルミニウムを含有する水媒体中に、炭酸リチウムとともに、マグネシウム炭酸塩、水溶性マグネシウム、水酸化マグネシウム及び水溶性カルシウムの中から選ばれる1種以上を添加するAl−Li系赤外線吸収剤の製造法。
- 樹脂100重量部に対して、請求項1記載のAl−Li系赤外線吸収剤1〜50重量部を配合したことを特徴とする農業用フィルム。
- 樹脂100重量部に対して、請求項1記載のAl−Li系赤外線吸収剤10〜250重量部を配合したことを特徴とする農業用フィルム用マスターバッチペレット。
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