JP7024608B2 - 近赤外線吸収微粒子分散液とその製造方法 - Google Patents
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Description
近赤外線吸収ポリエステル樹脂組成物を製造するために用いられる近赤外線吸収微粒子分散液において、
近赤外線吸収微粒子と高沸点溶媒と低沸点溶媒を含有し、
上記近赤外線吸収微粒子が、一般式MyWOz(但し、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、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Reの内から選択される1種類以上の元素、Wはタングステン、Oは酸素、0.1≦y≦0.5、2.2≦z≦3.0)で示されかつ六方晶の結晶構造を持つ複合タングステン酸化物微粒子で構成され、
上記高沸点溶媒が、沸点が195℃以上でかつ分子両末端に水酸基を有する室温で液状のジオール化合物で構成されると共に、
上記低沸点溶媒が、沸点が150℃以下の有機溶剤で構成され、かつ、その含有量が5質量%以下であることを特徴とするものである。
第1の発明に記載の近赤外線吸収微粒子分散液において、
上記ジオール化合物が、ポリエステルポリオール類、脂肪族ジオール類、脂環族ジオール類、芳香族ジオール類から選択される化合物であることを特徴とし、
第3の発明は、
第1の発明または第2の発明に記載の近赤外線吸収微粒子分散液において、
上記近赤外線吸収微粒子に含まれるM元素が、Cs、Rb、K、Tl、In、Ba、Li、Ca、Sr、Fe、Sn、Al、Cuから選択される少なくとも1種類以上であることを特徴とし、
第4の発明は、
第1の発明~第3の発明のいずれかに記載の近赤外線吸収微粒子分散液において、
上記近赤外線吸収微粒子の分散粒子径が1nm以上800nm以下であることを特徴とするものである。
第1の発明~第4の発明のいずれかに記載の近赤外線吸収微粒子分散液において、
熱分解温度が200℃以上の分散剤を含むことを特徴とし、
第6の発明は、
第5の発明に記載の近赤外線吸収微粒子分散液において、
上記近赤外線吸収微粒子の質量をA、高沸点溶媒の質量をC、および、分散剤の質量をDとした場合、
0.1≦[D/A]≦10、
0.5≦[(C+D)/A]≦50
を満たすことを特徴とするものである。
第1の発明~第4の発明のいずれかに記載の近赤外線吸収微粒子分散液を製造する方法において、
近赤外線吸収微粒子と低沸点溶媒を混合し、湿式媒体ミルを用いて近赤外線吸収微粒子を粉砕かつ分散処理して低沸点溶媒の微粒子分散液を得る工程と、
得られた低沸点溶媒の微粒子分散液に高沸点溶媒を添加する工程と、
高沸点溶媒が添加された上記微粒子分散液から低沸点溶媒の含有量が5質量%以下になるまで低沸点溶媒を除去して高沸点溶媒の微粒子分散液を得る工程、
を具備することを特徴とし、
第8の発明は、
第5の発明~第6の発明のいずれかに記載の近赤外線吸収微粒子分散液を製造する方法において、
近赤外線吸収微粒子と低沸点溶媒および分散剤を混合し、湿式媒体ミルを用いて近赤外線吸収微粒子を粉砕かつ分散処理して低沸点溶媒の微粒子分散液を得る工程と、
得られた低沸点溶媒の微粒子分散液に高沸点溶媒を添加する工程と、
高沸点溶媒が添加された上記微粒子分散液から低沸点溶媒の含有量が5質量%以下になるまで低沸点溶媒を除去して高沸点溶媒の微粒子分散液を得る工程、
を具備することを特徴とするものである。
近赤外線吸収微粒子と高沸点溶媒と低沸点溶媒を含有し、
上記近赤外線吸収微粒子が、一般式MyWOz(但し、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、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Reの内から選択される1種類以上の元素、Wはタングステン、Oは酸素、0.1≦y≦0.5、2.2≦z≦3.0)で示されかつ六方晶の結晶構造を持つ複合タングステン酸化物微粒子で構成され、
上記高沸点溶媒が、沸点が195℃以上でかつ分子両末端に水酸基を有する室温で液状のジオール化合物で構成されると共に、
上記低沸点溶媒が、沸点が150℃以下の有機溶剤で構成され、かつ、その含有量が5質量%以下であることを特徴としている。
近赤外線吸収微粒子と高沸点溶媒と低沸点溶媒を含有し、
上記近赤外線吸収微粒子が、一般式MyWOz(但し、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、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Reの内から選択される1種類以上の元素、Wはタングステン、Oは酸素、0.1≦y≦0.5、2.2≦z≦3.0)で示されかつ六方晶の結晶構造を持つ複合タングステン酸化物微粒子で構成され、
上記高沸点溶媒が、沸点が195℃以上でかつ分子両末端に水酸基を有する室温で液状のジオール化合物で構成されると共に、
上記低沸点溶媒が、沸点が150℃以下の有機溶剤で構成され、かつ、その含有量が5質量%以下であることを特徴とし、
本発明の第二実施形態に係る近赤外線吸収微粒子分散液は、
近赤外線吸収微粒子と高沸点溶媒と低沸点溶媒および熱分解温度が200℃以上の分散剤を含有し、
上記近赤外線吸収微粒子が、一般式MyWOz(但し、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、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Reの内から選択される1種類以上の元素、Wはタングステン、Oは酸素、0.1≦y≦0.5、2.2≦z≦3.0)で示されかつ六方晶の結晶構造を持つ複合タングステン酸化物微粒子で構成され、
上記高沸点溶媒が、沸点が195℃以上でかつ分子両末端に水酸基を有する室温で液状のジオール化合物で構成されると共に、
上記低沸点溶媒が、沸点が150℃以下の有機溶剤で構成され、かつ、その含有量が5質量%以下であることを特徴とする。
近赤外線吸収微粒子と低沸点溶媒を混合し、湿式媒体ミルを用いて近赤外線吸収微粒子を粉砕かつ分散処理して低沸点溶媒の微粒子分散液を得る工程と、
得られた低沸点溶媒の微粒子分散液に高沸点溶媒を添加する工程と、
高沸点溶媒が添加された上記微粒子分散液から低沸点溶媒の含有量が5質量%以下になるまで低沸点溶媒を除去して高沸点溶媒の微粒子分散液を得る工程、
を具備することを特徴とし、
第二実施形態に係る近赤外線吸収微粒子分散液の製造方法は、
近赤外線吸収微粒子と低沸点溶媒および分散剤を混合し、湿式媒体ミルを用いて近赤外線吸収微粒子を粉砕かつ分散処理して低沸点溶媒の微粒子分散液を得る工程と、
得られた低沸点溶媒の微粒子分散液に高沸点溶媒を添加する工程と、
高沸点溶媒が添加された上記微粒子分散液から低沸点溶媒の含有量が5質量%以下になるまで低沸点溶媒を除去して高沸点溶媒の微粒子分散液を得る工程、
を具備することを特徴とする。
本発明の第一実施形態に係る近赤外線吸収微粒子分散液は、上述したように近赤外線吸収微粒子と高沸点溶媒と低沸点溶媒を含有し、
上記近赤外線吸収微粒子が複合タングステン酸化物微粒子で構成され、
上記高沸点溶媒が、沸点が195℃以上でかつ分子両末端に水酸基を有する室温で液状のジオール化合物で構成されると共に、
上記低沸点溶媒が、沸点が150℃以下の有機溶剤で構成され、かつ、その含有量が5質量%以下であることを特徴とし、
また、本発明の第二実施形態に係る近赤外線吸収微粒子分散液は、上述したように近赤外線吸収微粒子と高沸点溶媒と低沸点溶媒および熱分解温度が200℃以上の分散剤を含有し、
上記近赤外線吸収微粒子が、複合タングステン酸化物微粒子で構成され、
上記高沸点溶媒が、沸点が195℃以上でかつ分子両末端に水酸基を有する室温で液状のジオール化合物で構成されると共に、
上記低沸点溶媒が、沸点が150℃以下の有機溶剤で構成され、かつ、その含有量が5質量%以下であることを特徴とする。
0.1≦[D/A]≦10、および、0.5≦[(C+D)/A]≦50の範囲であることが好ましい。[D/A]の質量比が0.1以上および[(C+D)/A]の質量比が0.5以上あれば、近赤外線吸収微粒子を十分に分散することができるので、微粒子同士の凝集が発生せず、充分な光学特性が得られるからである。また、上記[D/A]の質量比が10以下および[(C+D)/A]の質量比が50以下であれば、近赤外線吸収微粒子分散液を用いて製造される近赤外線吸収ポリエステル樹脂成形体自体の機械特性(引張強度、曲げ強度、表面硬度)が大きく損なわれることがないからである。
本発明に係る近赤外線吸収微粒子分散液は、近赤外線吸収(遮蔽)機能を有する近赤外線吸収微粒子(複合タングステン酸化物微粒子)を含有する。
本発明の近赤外線吸収微粒子分散液中に分散した近赤外線吸収微粒子の「分散粒子径」は、上記微粒子における凝集体の径を含んでおり、凝集していない個々の近赤外線吸収微粒子がもつ粒子径の平均値である平均粒子径とは異なる。
本発明に係る近赤外線吸収微粒子の組成について説明する。
上記複合タングステン酸化物微粒子は、タングステン化合物を出発原料とし、タングステン化合物に元素Mを添加して得られる混合粉体を、不活性ガス雰囲気または還元性ガス雰囲気中で熱処理して得ることができる。
本発明の高沸点溶媒は、沸点が195℃以上でかつ分子両末端に水酸基を有する室温で液状の「ジオール化合物」で構成されている。
ポリエステルポリオール類は、ポリカルボン酸と多価アルコール(後述する脂肪族ジオール類等)を脱水縮合して製造される化合物であり、下記化学構造で示されるポリ[(3-メチル-1,5-ペンタンジオール)-alt-(アジピン酸)]が例示される。
沸点が195℃以上でかつ分子両末端に水酸基を有する室温で液状の脂肪族ジオール類としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、3-ブチル-3-エチル-1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2,4-ジエチル-1,5-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、3,3’-ジメチロールヘプタン、1,8-オクタンジオール、2-メチル-1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール(C10H22O2)、1,12-ドデカンジオール(C12H26O2)、1,4-テトラコサンジオール(C24H50O2)、1,6-テトラコサンジオール(C24H50O2)、1,4-ヘキサコサンジオール(C26H54O2)、1,6-オクタコサンジオール(C28H58O2)等が例示される。
沸点が195℃以上でかつ分子両末端に水酸基を有する室温で液状の脂環族ジオール類としては、1,2-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール,トリシクロデカンジエタノール、シクロペンタジエンジメタノール、2,5-ノルボルナンジオール、1,3-アダマンタンジオール、ダイマージオール等が例示される。
沸点が195℃以上でかつ分子両末端に水酸基を有する室温で液状の芳香族ジオール類としては、o-,m-,p-ジヒドロキシベンゼン、1,2-インダンジオール、ベンゼン-1,2-ジメタノール(別名:フタリルアルコール)、ベンゼン-1,3-ジメタノール(別名:イソフタリルアルコール)、ベンゼン-1,4-ジメタノール(別名:テレフタリルアルコール)、1,3-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、1,2-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、1,4-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、(3,4-ジヒドロキシフェニル)メタノール(別名:プロトカテクイルアルコール)、(4-ヒドロキシ-3-メトキシフェニル)メタノール(別名:バニリルアルコール)、2-(4-ヒドロキシ-3-メトキシフェニル)エタン-1-オール(別名:ホモバニリルアルコール)、3-(4-ヒドロキシ-3-メトキシフェニル)プロパ-2-エン-1-オール(別名:コニフェリルアルコール)、3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジメトキシフェニル)プロパ-2-エン-1-オール(別名:シナピルアルコール)、1,2-ジフェニルエタン-1,2-ジオール(別名:ヒドロベンゾイン)、ハイドロキノン、レゾルシン、4-クロロレゾルシン、4-メチルレゾルシン、5-メチルベンゼン-1,3-ジオール(別名:オルシノール)、2-メチルベンゼン-1,4-ジオール(別名:トルヒドロキノン)、2,3-ジメチルベンゼン-1,4-ジオール(別名:o-キシロヒドロキノン)、2,6-ジメチルベンゼン-1,4-ジオール(別名:m-キシロヒドロキノン)、2,5-ジメチルベンゼン-1,4-ジオール(別名:p-キシロヒドロキノン)、2,3,5-トリメチルベンゼン-1,4-ジオール(別名:プソイドクモヒドロキノン)、2-イソプロピル-5-メチルベンゼン-1,4-ジオール(別名:チモヒドロキノン)、2,3,5,6-テトラメチルベンゼン-1,4-ジオール(別名:ジュロヒドロキノン)、5-ペンチルベンゼン-1,3-ジオール(別名:オリベトール)、4,4’-メチレンジフェノール(別名:p,p-ビスフェノールF)、4,4’-(2-ノルボルニリデン)ジフェノール、4,4’-ジヒドロキシメチルビフェニル、4,4’-ビフェニルジオール、2,3-ジヒドロキシブフェニル、テトラニトロビフェニルジオール、5,5’-ジプロピル-ビフェニル-2,2’-ジオール、3,3’-ジアミノビフェニル-4,4’-ジオール、5,5’-テトラメチルビフェニル-4,4’-ジオール、ジフェニルシランジオール、(E)-4,4’-(ヘキサ-3-エン-3,4-ジイル)ジフェノール(別名:ジエチルスチルベストロール)、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン(別名:ビスフェノールS)、4,4’-イソプロピリデンフェノール、4,4’-ジヒドロキシジフェニルエーテル(別名:4,4'-オキシジフェノール)、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(別名:ビスフェノールA)、1,3-ナフタレンジオール、1,5-ナフタレンジオール、1,7-ナフタレンジオール、1,7-ジヒドロキシメチルナフタレン、1,4-ジヒドロキシ-2-ナフタレンスルホン酸アンモニウム、9,9’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9’-ビス(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)フルオレン1,4-ジヒドロ-9,10-アントラセンジオール等が例示される。
本発明の低沸点溶媒は、沸点が150℃以下の有機溶媒で構成され、該低沸点溶媒としては、ケトン類、芳香族化合物、アルコール(エタノール、イソブチルアルコール等)類が好ましく、特に、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン(MIBK)、キシレン、トルエンがより好ましい。
本発明の分散剤は、近赤外線吸収微粒子(複合タングステン酸化物微粒子)の表面に吸着し、当該複合タングステン酸化物微粒子の凝集を防ぎ、低沸点溶媒若しくは高沸点溶媒の微粒子分散液中で、および、近赤外線吸収ポリエステル樹脂組成物および近赤外線吸収ポリエステル樹脂成形体のポリエステル樹脂中で、これ等の微粒子を均一に分散させる効果を発揮するものである。各種の高分子分散剤、界面活性剤、シランカップリング剤等が適用可能である。また、上記高沸点溶媒の種類によっては、高沸点溶媒それ自体が複合タングステン酸化物微粒子に対して分散剤として機能する。本発明で用いる分散剤は、ポリエステル樹脂として、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等、溶融混練温度が高い樹脂を使用するため、熱分解温度が200℃以上である高耐熱性有することが好ましい。熱分解温度は、例えばTG-DTA等の熱分析を行うことで測定できる。このときの昇温速度は5℃/min~20℃/minが適当であるが、昇温速度が穏やかであるほど、測定精度が向上する。また、測定雰囲気は窒素等の不活性ガスが好ましい。
上述したように第一実施形態に係る近赤外線吸収微粒子分散液の製造方法は、
近赤外線吸収微粒子と低沸点溶媒を混合し、湿式媒体ミルを用いて近赤外線吸収微粒子を粉砕かつ分散処理して低沸点溶媒の微粒子分散液を得る工程と、
得られた低沸点溶媒の微粒子分散液に高沸点溶媒を添加する工程と、
高沸点溶媒が添加された上記微粒子分散液から低沸点溶媒の含有量が5質量%以下になるまで低沸点溶媒を除去して高沸点溶媒の微粒子分散液を得る工程、
を具備することを特徴とし、
第二実施形態に係る近赤外線吸収微粒子分散液の製造方法は、
近赤外線吸収微粒子と低沸点溶媒および分散剤を混合し、湿式媒体ミルを用いて近赤外線吸収微粒子を粉砕かつ分散処理して低沸点溶媒の微粒子分散液を得る工程と、
得られた低沸点溶媒の微粒子分散液に高沸点溶媒を添加する工程と、
高沸点溶媒が添加された上記微粒子分散液から低沸点溶媒の含有量が5質量%以下になるまで低沸点溶媒を除去して高沸点溶媒の微粒子分散液を得る工程、
を具備することを特徴とする。
近赤外線吸収微粒子に低沸点溶媒と分散剤を添加してスラリーを調製し、かつ、湿式媒体ミルを用いてスラリー中の近赤外線吸収微粒子を粉砕かつ分散処理して低沸点溶媒の微粒子分散液を調製する。
前工程で得られた低沸点溶媒の微粒子分散液に高沸点溶媒を添加し、該微粒子分散液から低沸点溶媒を除去して高沸点溶媒の微粒子分散液を調製する。
本発明に係る近赤外線吸収微粒子分散液を適用した近赤外線吸収ポリエステル樹脂組成物は、上記近赤外線吸収微粒子分散液にポリエステル樹脂を配合し、溶融混練装置を用いて微粒子分散液とポリエステル樹脂を溶融混練して製造される。
5≦[(B+C+D)/A]≦1000の条件を満たすことが好ましい。当該質量比が5以上であれば、近赤外線吸収ポリエステル樹脂組成物を用いて製造される近赤外線吸収ポリエステル樹脂成形体自体の機械特性(引張強度、曲げ強度、表面硬度)が大きく損なわれることがなく、当該質量比が1000以下であれば、十分な近赤外線吸収特性が得られるため十分な近赤外線遮蔽特性も得られるからである。
本発明に係る近赤外線吸収微粒子分散液が適用された近赤外線吸収ポリエステル樹脂成形体は、該成形体を構成するポリエステル樹脂の可視光領域における光線透過率が高く透明性に優れていることから、建造物、自動車、電車、航空機等の開口部に使用される窓材(貼り付けフィルムを含む)、および、フラットパネルディスプレイの近赤外線吸収フィルター等に用いられる。
(1)複合タングステン酸化物微粒子分散液(高沸点溶媒の微粒子分散液)の調製
複合タングステン酸化物微粒子(Cs0.33WO3:以下、CWOと略称する)20質量%、アクリル系高分子分散剤[アクリル主鎖と官能基としてアミノ基を有し、アミン価29mgKOH/g、熱分解温度280℃の分散剤(以下、分散剤aと略称する)]20質量%、低沸点溶媒としてメチルイソブチルケトン(MIBK)60質量%を秤量した。これ等を、0.3mmφZrO2ビーズを入れたペイントシェーカーに装填し、20時間粉砕・分散処理することにより複合タングステン酸化物微粒子分散液(低沸点溶媒の微粒子分散液)を調製した。
調製された複合タングステン酸化物微粒子分散液(高沸点溶媒の微粒子分散液)とポリエステル樹脂であるポリエチレンテレフタレート樹脂ペレットとを、近赤外線吸収ポリエステル樹脂組成物中のCWO濃度が3質量%(但し、表1等は質量比で表記、以下同様)となるように混合し、ブレンダーを用いて均一に混合した後、二軸押出機を用いて240℃で溶融混練し、かつ、押出されたストランドをペレット状にカットし、近赤外線吸収ポリエステル樹脂成形体用コンパウンド(近赤外線吸収ポリエステル樹脂組成物)を得た。
得られた近赤外線吸収ポリエステル樹脂成形体用コンパウンドを、一軸押出機を用いて240℃で溶融混練した後、Tダイより押し出し、二軸延伸加工し、厚さ0.05mmに成形することで、複合タングステン酸化物(CWO)微粒子がポリエステル樹脂全体に均一に分散した実施例1に係る近赤外線吸収ポリエステル樹脂成形体を得た。
低沸点溶媒(MIBK)を除去した後の複合タングステン酸化物微粒子分散液(高沸点溶媒の微粒子分散液)に係る組成を、複合タングステン酸化物(CWO)微粒子:20質量%、上記分散剤a:10質量%、ポリエステルポリオール(エステル基を2個有し、分子量500):70質量%とした以外は、実施例1と同様にして実施例2に係る近赤外線吸収ポリエステル樹脂成形体を作製した。
低沸点溶媒(MIBK)を除去した後の複合タングステン酸化物微粒子分散液(高沸点溶媒の微粒子分散液)に係る組成を、複合タングステン酸化物(CWO)微粒子:20質量%、上記分散剤a:60質量%、ポリエステルポリオール(エステル基を2個有し、分子量500):20質量%とした以外は、実施例1と同様にして実施例3に係る近赤外線吸収ポリエステル樹脂成形体を作製した。
分散剤をアクリル系高分子分散剤[アクリル主鎖と官能基としてアミノ基を有し、アミン価10mgKOH/g、熱分解温度300℃の分散剤(以下、分散剤bと略称する)]に変更し、低沸点溶媒(MIBK)を除去した後の複合タングステン酸化物微粒子分散液(高沸点溶媒の微粒子分散液)に係る組成を、複合タングステン酸化物(CWO)微粒子:20質量%、上記分散剤b:20質量%、ポリエステルポリオール(エステル基を2個有し、分子量500):60質量%とした以外は、実施例1と同様にして実施例4に係る近赤外線吸収ポリエステル樹脂成形体を作製した。
分散剤をアクリル系高分子分散剤[アクリル主鎖と官能基としてアミノ基を有し、アミン価40mgKOH/g、熱分解温度230℃の分散剤(以下、分散剤cと略称する)]に変更し、低沸点溶媒(MIBK)を除去した後の複合タングステン酸化物微粒子分散液(高沸点溶媒の微粒子分散液)に係る組成を、複合タングステン酸化物(CWO)微粒子:20質量%、上記分散剤c:20質量%、ポリエステルポリオール(エステル基を2個有し、分子量500):60質量%とした以外は、実施例1と同様にして実施例5に係る近赤外線吸収ポリエステル樹脂成形体を作製した。
上記高沸点溶媒をポリエステルポリオール[エステル基を2個有し、分子量2000の(株)クラレ社製 商品名「クラレポリオール」]に変更し、低沸点溶媒(MIBK)を除去した後の複合タングステン酸化物微粒子分散液(高沸点溶媒の微粒子分散液)に係る組成を、複合タングステン酸化物(CWO)微粒子:20質量%、上記分散剤a:20質量%、ポリエステルポリオール:60質量%とした以外は、実施例1と同様にして実施例6に係る近赤外線吸収ポリエステル樹脂成形体を作製した。
(1)複合タングステン酸化物微粒子分散液(高沸点溶媒の微粒子分散液)の調製
複合タングステン酸化物微粒子(CWO)20質量%、低沸点溶媒としてエタノール80質量%を秤量した。上記微粒子とエタノールを、0.3mmφZrO2ビーズを入れたペイントシェーカーに装填し、23時間粉砕・分散処理することにより複合タングステン酸化物微粒子分散液(低沸点溶媒の微粒子分散液)を調製した。
調製された複合タングステン酸化物微粒子分散液(高沸点溶媒の微粒子分散液)とポリエチレンテレフタレート樹脂ペレットとを、CWO濃度が3質量%となるように混合し、ブレンダーを用いて均一に混合した後、二軸押出機を用いて240℃で溶融混練し、かつ、押出されたストランドをペレット状にカットし、近赤外線吸収ポリエステル樹脂成形体用コンパウンド(近赤外線吸収ポリエステル樹脂組成物)を得た。
得られた近赤外線吸収ポリエステル樹脂成形体用コンパウンドを、一軸押出機を用いて240℃で溶融混練した後、Tダイより押し出し、二軸延伸加工し、厚さ0.05mmに成形することで、複合タングステン酸化物(CWO)微粒子がポリエステル樹脂全体に均一に分散した実施例7に係る近赤外線吸収ポリエステル樹脂成形体を得た。
低沸点溶媒(MIBK)を除去した後の複合タングステン酸化物微粒子分散液(高沸点溶媒の微粒子分散液)に係る組成を、複合タングステン酸化物(CWO)微粒子:33.3質量%、上記分散剤a:16.7質量%、ポリエステルポリオール(エステル基を2個有し、分子量500):50質量%とし、近赤外線吸収ポリエステル樹脂成形体の厚さを0.01mmとした以外は、実施例1と同様にして実施例8に係る近赤外線吸収ポリエステル樹脂成形体を作製した。
上記高沸点溶媒を、ポリエステルポリオール[エステル基を2個有し、分子量3000の(株)クラレ社製 商品名「クラレポリオール」]に変更し、低沸点溶媒(MIBK)を除去した後の複合タングステン酸化物微粒子分散液(高沸点溶媒の微粒子分散液)に係る組成を、複合タングステン酸化物(CWO)微粒子:20質量%、上記分散剤a:20質量%、ポリエステルポリオール:60質量%とした以外は、実施例1と同様にして実施例9に係る近赤外線吸収ポリエステル樹脂成形体を作製した。
複合タングステン酸化物(CWO)微粒子20質量%、分散剤a:20質量%、低沸点溶媒としてメチルイソブチルケトン(MIBK)60質量%を秤量した。上記微粒子と分散剤とMIBKを、0.3mmφZrO2ビーズを入れたペイントシェーカーに装填し、20時間粉砕・分散処理することにより複合タングステン酸化物微粒子分散液(低沸点溶媒の微粒子分散液)を調製した。
分散剤aに代えて分散剤bを用いた以外は、比較例1と同様にして比較例2に係る近赤外線吸収ポリエステル樹脂成形体を得た。
分散剤aに代えて分散剤cを用いた以外は、比較例1と同様にして比較例3に係る近赤外線吸収ポリエステル樹脂成形体を得た。
複合タングステン酸化物(CWO)微粒子を20質量%、分散剤cを20質量%、低沸点溶媒であるメチルイソブチルケトン(MIBK)60質量%を秤量した。これ等を、0.3mmφZrO2ビーズを入れたペイントシェーカーに装填し、20時間粉砕・分散処理することにより複合タングステン酸化物微粒子分散液(低沸点溶媒の微粒子分散液)を調製した。
分散剤を用いない実施例7と同様、複合タングステン酸化物(CWO)微粒子を20質量%、低沸点溶媒としてエタノール80質量%を秤量した。これ等を、0.3mmφZrO2ビーズを入れたペイントシェーカーに装填し、23時間粉砕・分散処理することにより複合タングステン酸化物微粒子分散液(低沸点溶媒の微粒子分散液)を調製した。
分散剤をアクリル系高分子分散剤[アクリル主鎖と官能基としてアミノ基を有し、アミン価48mgKOH/g、熱分解温度250℃の分散剤(以下、分散剤dと略称する)]に変更し、かつ、ポリエステルポリオール(エステル基を2個有し、分子量500)に代えてトリエチレングリコール-ジ-2-エチルブチレートを適用した以外は、実施例2と同様にして比較例6に係る近赤外線吸収ポリエステル樹脂成形体を作製した。
分散剤を、アクリル系高分子分散剤[アクリル主鎖と官能基としてアミノ基を有し、アミン価29mgKOH/g、熱分解温度280℃の分散剤(分散剤a)]に変更し、かつ、ポリエステルポリオール(エステル基を2個有し、分子量500)に代えてエポキシ基含有アクリル系ポリマーを適用した以外は、実施例4と同様にして比較例7に係る近赤外線吸収ポリエステル樹脂成形体を作製した。
特許文献2の実施例5に係る近赤外線吸収ポリエステル樹脂成形体の製造を試みた。
Claims (8)
- 近赤外線吸収ポリエステル樹脂組成物を製造するために用いられる近赤外線吸収微粒子分散液において、
近赤外線吸収微粒子と高沸点溶媒と低沸点溶媒を含有し、
上記近赤外線吸収微粒子が、一般式MyWOz(但し、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、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Reの内から選択される1種類以上の元素、Wはタングステン、Oは酸素、0.1≦y≦0.5、2.2≦z≦3.0)で示されかつ六方晶の結晶構造を持つ複合タングステン酸化物微粒子で構成され、
上記高沸点溶媒が、沸点が195℃以上でかつ分子両末端に水酸基を有する室温で液状のジオール化合物で構成されると共に、
上記低沸点溶媒が、沸点が150℃以下の有機溶剤で構成され、かつ、その含有量が5質量%以下であることを特徴とする近赤外線吸収微粒子分散液。 - 上記ジオール化合物が、ポリエステルポリオール類、脂肪族ジオール類、脂環族ジオール類、芳香族ジオール類から選択される化合物であることを特徴とする請求項1に記載の近赤外線吸収微粒子分散液。
- 上記近赤外線吸収微粒子に含まれるM元素が、Cs、Rb、K、Tl、In、Ba、Li、Ca、Sr、Fe、Sn、Al、Cuから選択される少なくとも1種類以上であることを特徴とする請求項1および2に記載の近赤外線吸収微粒子分散液。
- 上記近赤外線吸収微粒子の分散粒子径が1nm以上800nm以下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近赤外線吸収微粒子分散液。
- 熱分解温度が200℃以上の分散剤を含むことを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の近赤外線吸収微粒子分散液。
- 上記近赤外線吸収微粒子の質量をA、高沸点溶媒の質量をC、および、分散剤の質量をDとした場合、
0.1≦[D/A]≦10、
0.5≦[(C+D)/A]≦50、
を満たすことを特徴とする請求項5に記載の近赤外線吸収微粒子分散液。 - 請求項1~4のいずれかに記載の近赤外線吸収微粒子分散液を製造する方法において、
近赤外線吸収微粒子と低沸点溶媒を混合し、湿式媒体ミルを用いて近赤外線吸収微粒子を粉砕かつ分散処理して低沸点溶媒の微粒子分散液を得る工程と、
得られた低沸点溶媒の微粒子分散液に高沸点溶媒を添加する工程と、
高沸点溶媒が添加された上記微粒子分散液から低沸点溶媒の含有量が5質量%以下になるまで低沸点溶媒を除去して高沸点溶媒の微粒子分散液を得る工程、
を具備することを特徴とする近赤外線吸収微粒子分散液の製造方法。 - 請求項5~6のいずれかに記載の近赤外線吸収微粒子分散液を製造する方法において、
近赤外線吸収微粒子と低沸点溶媒および分散剤を混合し、湿式媒体ミルを用いて近赤外線吸収微粒子を粉砕かつ分散処理して低沸点溶媒の微粒子分散液を得る工程と、
得られた低沸点溶媒の微粒子分散液に高沸点溶媒を添加する工程と、
高沸点溶媒が添加された上記微粒子分散液から低沸点溶媒の含有量が5質量%以下になるまで低沸点溶媒を除去して高沸点溶媒の微粒子分散液を得る工程、
を具備することを特徴とする近赤外線吸収微粒子分散液の製造方法。
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