JP6679600B2 - 高分子材料 - Google Patents
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Description
本発明の目的は、フィルムの他の重要な特性を大きく損なうことなしに上述の課題に対処するフィルムを提供することにある。
前記フィルムは、好適には少なくとも50重量%、好適には少なくとも75重量%、より好適には少なくとも90重量%、特には少なくとも95重量%の前記高分子材料(A)を含有する。前記フィルムは、80〜120重量部(pbw)の前記高分子材料(A)と、0.2〜5pbwの前記添加剤とを含有していてもよい。前記フィルムにおいて、前記高分子材料(A)の重量%を前記添加剤の重量%で割ることで定義される比率は、10〜
1110の範囲、好適には20〜700の範囲であってもよい。
前記高分子材料(A)は、好適には下記の部位
前記高分子材料(A)は、好適には下記の部位
前記高分子材料(A)において、部位IIIのmol%を部位Iのmol%で割った比率は、好適には0.25〜4の範囲、好適には0.6〜1.5の範囲、より好適には0.9〜1.1の範囲である。
前記高分子材料(A)は、少なくとも10重量%の式Iの部位を含んでいてもよく、またこれは40重量%未満の式Iの部位を含んでいてもよい。
前記高分子材料(A)は、1.5〜1.9g/cm3の範囲のDIN EN ISO 12086による比重を有していてもよい。
前記高分子材料(A)は、少なくとも220℃、好適には少なくとも240℃、より好適には少なくとも260℃のDIN EN ISO 12086による融点を有していてもよい。融点は、300℃未満、好適には280℃未満であってもよい。
EN ISO 527−1による破断点伸び(23℃)を有していてもよい。これは、600%未満であってもよい。
mm未満であってもよい。
前記フィルムは、好適にはフルオロポリマーである高分子材料(B)を含み得る。高分子材料(B)は、好適には熱可塑性ポリマーである。これは好適には飽和している。高分子材料(B)は、記載されている高分子材料(A)の任意の特徴を有していてもよい。したがって、これは、部位I、部位II、部位III、及び/又は部位IVを含んでいてもよく、これは好適にはエチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー(ETFE)である。好適には、高分子材料(A)及び(B)は同じタイプの繰り返し単位を含む。前記高分子材料(B)において、部位IIIのmol%を部位Iのmol%で割った比率は、好適には0.25〜4の範囲、好適には0.6〜1.5の範囲、より好適には0.9〜1.1の範囲である。前記高分子材料(B)は、少なくとも60重量%の式IIIの部位を含んでいてもよく、またこれは90重量%未満の式IIIの部位を含んでいてもよい。前記高分子材料(B)は、少なくとも10重量%の式Iの部位を含んでいてもよく、またこれは40重量%未満の式Iの部位を含んでいてもよい。前記高分子材料(B)は、少なくとも60重量%、好適には少なくとも80重量%、より好適には少なくとも95重量%、特には少なくとも99重量%の式IVの部位を含んでいてもよい。
高分子材料(A)、高分子材料(B)、及び前記添加剤の重量%の合計は、好適には少なくとも95重量%、好適には少なくとも97重量%、より好適には少なくとも99重量%である。
とも85ppmの前記添加剤が含まれていてもよい。前記フィルムは、5000ppm未満、又は3000ppm未満の前記添加剤を含んでいてもよい。
S=(d90−d10)/d50
式中、d90は、その体積の90%が規定されているd90よりも小さい直径を有する粒子から構成される粒径を表し、d10は、その体積の10%が規定されているd10よりも小さい直径を有する粒子から構成される粒径を表し、d50は、その体積の50%が規定されているd50の値よりも大きい直径を有する粒子から構成され、その体積の50%が規定されているd50の値よりも小さい直径を有する粒子から構成される粒径を表す。
粒径分布が好ましい場合がある。
サイズ比(SR:size−ratio)は、次のように定義することができる。
SR=フィルムの厚さ(μm)/前記フィルムの前記添加剤の最大粒子の最大寸法(μm)
SRは好適には少なくとも5、好適には少なくとも7、より好適には少なくとも8、特には少なくとも9である。これは100未満、又は40未満であってもよい。
(i)窒化チタン及び酸化タングステンから選択される添加剤を含有する配合物(A)を選択すること;
(ii)前記配合物(A)を、フルオロポリマーである高分子材料(A)と接触させること;並びに
(iii)前記配合物(A)及び高分子材料(A)を溶融加工して前記フィルムを製造すること;
を含む方法が提供される。
第2の態様の前記フィルムは、第1の態様のフィルムの任意の特徴を有していてもよい。
工程(i)で選択される前記配合物(A)は、液体配合物であっても固体配合物であってもよく、例えばマスターバッチであってもよい。
第2の態様の前記配合物(A)は、少なくとも1000ppm又は少なくとも2000ppmの前記添加剤を含有していてもよい。これは、20,000ppm未満の前記添加剤を含有していてもよい。
前記高分子材料(C)は、好適には下記の部位
前記高分子材料(C)は、好適には下記の部位
前記高分子材料(C)において、部位IIIのmol%を部位Iのmol%で割った比率は、好適には0.25〜4の範囲、好適には0.6〜1.5の範囲、より好適には0.9〜1.1の範囲である。
前記高分子材料(C)は、少なくとも10重量%の式Iの部位を含んでいてもよく、またこれは40重量%未満の式Iの部位を含んでいてもよい。
高分子材料(C)は、前記高分子材料(A)について述べたような比重、メルトフローインデックス、融点、引張強度、引張係数、引裂伝播抵抗、及び光透過率を好適には有する。好適には、高分子材料(A)及び(C)は同じである。これらは好適には全く同じ高分子材料である。
は標準的な手法によって製造される。
本発明の第3の態様によれば、第2の態様にかかる配合物(A)の製造方法であって、(i)キャリアと、窒化チタン及び酸化タングステンから選択される添加剤とを含有する液体配合物(B)を選択すること;
(ii)前記液体配合物(B)を、フルオロポリマーである高分子材料(C)と接触させること;
(iii)前記高分子材料(C)を有する前記液体配合物を溶融加工すること;
を含む製造方法が提供される。
第3の態様の前記添加剤は、第1及び/又は第2の態様の添加剤の任意の特徴を有していてもよい。前記液体配合物(B)中では、好適には前記添加剤粒子の少なくとも90重量%の粒子が一次粒子として存在する。すなわち、前記添加剤粒子は概して凝集していない。
前記液体配合物(B)は、最大90重量%、例えば最大86重量%のキャリアを含有していてもよく、これは適切には少なくとも50重量%のキャリアを含有する。前記キャリアは、好適には液体(25℃及び大気圧)であり、これは植物油、鉱油、又はグリコールであってもよい。特に好ましいグリコールはエチレングリコールである。
工程(ii)において、液体配合物(B)及び高分子材料(C)は、両方の成分が50℃より低い温度、例えば周囲温度である時に接触させられてもよい。工程(ii)は、好適には液体配合物(B)と高分子材料(C)とを混合することを含む。
方法は、好適には、前記高分子材料(C)と前記添加剤とを含有する、例えばペレットなどの固体を製造すること(及び前記配合物(A)がこれらを含有すること)を含む。前記固体は、好適には5重量%未満、例えば1重量%未満の前記キャリアを含む。前記方法の後、前記配合物(A)は、第2の態様で記載されているとおりのものであってもよい。
(i)第1の態様にかかるフィルムを選択する工程;
(ii)少なくとも2つの支持体の間にフィルムを固定して建物の一部の輪郭を定める工程;
を含む方法が提供される。
本発明は、建物の中に入るIR放射の量を低減するために、第1の態様のフィルムを建物中で又は建物上に使用することにまで及ぶ。
次の材料が以降で言及される。
窒化チタン−ナノメートルの平均一次粒径である窒化チタンを指す。
ETFE 6235−ダイニオン(Dyneon)(商標)ETFE(フィルム押出用に設計された、テトラフルオロエチレンとエチレンとを含む部分的にフッ素化されたコポリマー)を指す。これは、266℃の融点(DIN ES ISO 12086)及び10g/10分のメルトフローインデックス(DIN EN ISO 1133)を有する。
特段の指示がない限り、本明細書に記載されている粒径は、ジクロロメタンで満たされたマイクロボリュームモジュールが装着された、ベックマン・コールターLS230レーザ回折粒度測定装置(Beckman Coulter LS230 Laser Diffraction Particle Size Analyzer)を用いて調べられた。試料は、モジュールに入れられる前に鉱油で予め希釈された。
実施例1−窒化チタンを含有する液体配合物の調製
上述した窒化チタン(15重量%)を、一定速度で撹拌しながらエチレングリコール(85重量%)にゆっくり添加した。固体の窒化チタンを添加した後、ミキサーの速度を上げて滑らかな渦を生じさせ、固体が十分に分散されるまでミキサーの速度をこの上昇させたレベルのまま維持した。その後、分散物をビーズミルに移し、窒化チタンが粉砕されて望ましい粒径になり凝集物が壊れるまで粉砕した。
実施例2−酸化タングステンを含有する液体配合物の調製
上述の粒径が2μm未満の粉砕された酸化タングステン(40重量%)を、実施例1で記載のように一定速度で撹拌しながらエチレングリコール(60重量%)にゆっくり添加し、実施例1で記載のように固体を十分に分散させた。レーザ回折によって測定した粒径は<2μmであった。
実施例3−窒化チタンを含有するマスターバッチの作製
実施例1の液体配合物(1.28重量%)を、ETFE 6235の乾燥ポリマーペレットとC88AXMB粉末との混合物にブレンドすることで、ポリマー/液体IR吸収材プレミックスを製造した。
実施例4−酸化タングステンを含有するマスターバッチの作製
概して実施例3の手順に従った後、ETFE6235(87.27重量%)、C88AXMB Ashaiビーズ(9.18重量%)、及び実施例2の液体配合物(3.55重量%)をブレンドした。押出機の出口でペレット化し、ペレット化したブレンド物を実施例3で記載のとおりに特性評価した。結果は表1に記録されている。実施例3に関しては、マスターバッチ中の酸化物によってマスターバッチが元の樹脂と比較して暗くなったが、MFIは実質的に影響を受けず、これはキャリア液体がポリマーを可塑化しない、あるいはそのレオロジーに影響を与えないことを示唆している。
実施例5〜10−実施例3及び4のマスターバッチを含有するフィルムの作製
実施例3及び4のマスターバッチを、様々な比率でETFE6235ポリマーと混合し、フィルムダイが装着された単軸押出機を用いて押出することで200μmの厚さのフィルムを製造した。
製造したフィルム(実施例5〜10)を、UV−VIS−NIR分光光度計を用いて透過率について測定し、またIR透過率の減少率(%)(すなわちIR吸収)を示すために、700、800、900、及び1000nmで測定したIR透過率の減少率を測定した。製造したフィルムの色も測定し、これはLab*値(L*、a*、b*、及び実施例C1と比較したΔE*)として報告した。結果は表3に示されている。
暗くなるが、これも同様に材料の透明性は保持される。
Claims (15)
- 高分子材料(A)と添加剤とを含有するフィルムにおいて、前記高分子材料(A)がフルオロポリマーであり、前記添加剤が窒化チタン及び酸化タングステンから選択され、
前記フィルムは建物の一部であり、
前記高分子材料(A)は
前記フィルムは少なくとも100μmかつ350μm未満の厚さを有し、
前記添加剤が窒化チタンである場合には、前記フィルムは少なくとも50ppmかつ500ppm未満の窒化チタンを含有し、
前記添加剤が酸化タングステンである場合には、前記フィルムは少なくとも250ppmかつ3000ppm未満の酸化タングステンを含有し、
前記酸化タングステンは式WOxを有し、2.65≦x≦2.95である、
フィルム。 - 前記フィルム中の高分子材料(A)の重量%を前記フィルム中の全ての熱可塑性高分子材料の全重量%で割ることで定義される比率が少なくとも0.95である、請求項1に記載のフィルム。
- 前記高分子材料(A)におけるXはフッ素原子である、請求項1〜2のいずれか1項に記載のフィルム。
- 前記高分子材料(A)は式III
- 前記高分子材料(A)がエチレン−テトラフルオロエチレンコポリマーである、請求項1〜4のいずれか1項に記載のフィルム。
- 前記高分子材料(A)が、前記フィルムに含まれる熱可塑性高分子材料の総重量%の少なくとも85重量%を占める、請求項1〜5のいずれか1項に記載のフィルム。
- 前記フィルム中の全ての熱可塑性高分子材料、窒化チタン、及び酸化タングステンの重量%の合計が、少なくとも99重量%である、請求項1〜6のいずれか1項に記載のフィルム。
- 前記添加剤が窒化チタンであり、前記フィルム中の高分子材料(A)と前記窒化チタンの重量%の合計が少なくとも80重量%であり、前記フィルムが、少なくとも50ppm、かつ500ppm未満の窒化チタンを含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載のフィルム。
- 前記添加剤が酸化タングステンであり、高分子材料(A)と前記酸化タングステンの重量%の合計が少なくとも80重量%であり、前記フィルムが、少なくとも500ppm未満の酸化タングステンを含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載のフィルム。
- 前記添加剤が、前記フィルム全体及び/又は前記高分子材料(A)中に分散されている粒子の形態であり、前記フィルム中の前記添加剤の前記粒子のレーザ回折により測定されるd50が50μm未満である、請求項1〜9のいずれか1項に記載のフィルム。
- サイズ比(SR)が次式:
SR=フィルムの厚さ(μm)/前記フィルムの前記添加剤の最大粒子の最大寸法(μm)
で定義され、SRは少なくとも5であり100未満である、請求項1〜10のいずれか1項に記載のフィルム。 - 前記添加剤が窒化チタンであり、前記フィルム中の前記窒化チタンが、少なくとも77重量%のチタン部位を含み、少なくとも20重量%の窒素部位を含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載のフィルム。
- 前記フィルムは前記建物の一部を画成するために少なくとも2つの支持体の間に固定してある、請求項1〜12のいずれか1項に記載のフィルム。
- (i)窒化チタン及び酸化タングステンから選択される添加剤を含有する配合物(A)であって少なくとも98重量%の熱可塑性ポリマーを含有する配合物(A)を選択する工程と、
(ii)前記配合物(A)を、フルオロポリマーである高分子材料(A)と接触させる工程と、
(iii)前記配合物(A)及び前記高分子材料(A)を溶融加工して前記フィルムを製造する工程とを備える、請求項1〜13のいずれか1項に記載のフィルムの製造方法。 - 前記配合物(A)は固体のマスターバッチであり、前記配合物(A)は前記添加剤を少なくとも1000ppmにて含有し、前記配合物(A)は構造式
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