WO2019054493A1 - 日射遮蔽微粒子分散体およびその製造方法、日射遮蔽微粒子含有マスターバッチ、およびそれを用いた日射遮蔽樹脂成形体、日射遮蔽樹脂積層体 - Google Patents

日射遮蔽微粒子分散体およびその製造方法、日射遮蔽微粒子含有マスターバッチ、およびそれを用いた日射遮蔽樹脂成形体、日射遮蔽樹脂積層体 Download PDF

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足立 健治
里司 吉尾
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Definitions

  • the present invention relates to a solar radiation shielding particle dispersion containing solar radiation shielding particles and a thermoplastic resin, a method for producing the same, a solar radiation shielding particle containing masterbatch, and a vehicle, building, or the like formed into a predetermined shape using the same.
  • the present invention relates to a solar radiation shielding resin molded article and a solar radiation shielding resin laminate applied to window materials of houses and the like, roof materials of arcades, domes, and the like.
  • Openings such as windows and doors of various buildings and vehicles are made of a transparent glass plate or resin plate in order to take in sunlight.
  • sunlight includes ultraviolet rays and infrared rays in addition to visible light, and among infrared rays, near infrared rays with a wavelength of 800 to 2500 nm are called heat rays and cause the room temperature to rise by entering from the opening. Become.
  • a solar radiation shielding material that shields heat rays while sufficiently incorporating visible light to maintain brightness and at the same time suppress indoor temperature rise. It is examined and various means for that are proposed.
  • hexaboride fine particles having a large amount of free electrons as a component having a solar radiation shielding effect as a means for imparting a solar radiation shielding effect to a transparent resin substrate such as an acrylic plate or a polycarbonate plate.
  • a transparent resin substrate such as an acrylic plate or a polycarbonate plate.
  • fine-particles were disperse
  • distributed was disclosed.
  • the optical properties of the solar radiation shielding resin sheet material to which hexaboride microparticles alone or hexaboride microparticles and ITO microparticles and / or ATO microparticles are applied have a maximum of visible light transmittance in the visible light region and a near light It exhibits strong absorption in the infrared region and has a minimum of solar radiation transmittance.
  • the visible light transmittance is 70% or more, and the solar radiation transmittance is improved to about 50%.
  • thermoplastic resin such as acrylic resin, polycarbonate resin, polyetherimide resin, polystyrene resin, polyether sulfone resin, fluorine resin, polyolefin resin, polyester resin, etc. It has been disclosed to apply a heat-ray shielding component-containing masterbatch dispersed in a resin. As a result, it is possible to provide a heat ray shielding transparent resin molded article and a heat ray shielding transparent laminate having a heat ray shielding function and having high transmission performance in the visible light region without using a high-cost physical deposition method or complicated steps. It was possible. Furthermore, according to the heat-ray shielding component-containing masterbatch using boride fine particles surface-treated with at least one selected from silane compounds, titanium compounds, and zirconia compounds, it is disclosed that the water resistance can be further improved. .
  • hexaboride particles are mixed with raw materials such as thermoplastic resins, thermosetting resins, elastomers, fibers, etc., or substrates, films, etc. for optical member applications as coating agents, sealants, etc.
  • raw materials such as thermoplastic resins, thermosetting resins, elastomers, fibers, etc., or substrates, films, etc. for optical member applications as coating agents, sealants, etc.
  • grain surface of hexaboride particle is coat
  • the present invention has been made focusing on such problems, and the problem to be solved is that the visible light shielding property is high, and at the same time, the solar radiation shielding fine particles and the thermal radiation shielding effect having excellent heat ray shielding effect and stable weather resistance
  • An object of the present invention is to provide a solar radiation shielding resin laminate in which a body is laminated to another transparent molding.
  • the first invention for solving the above-mentioned problems is: A liquid component is heated and removed from the liquid solar radiation shielding particle dispersion in which a mixture of at least one selected from an organic solvent and a plasticizer and the solar radiation shielding particles is dispersed, or the solar radiation shielding particle dispersion. It is a solar radiation shielding particle dispersion in which a powdery solar radiation shielding particle dispersion material is dispersed in a resin component,
  • the solar radiation shielding particles are solar radiation shielding particles containing calcium lanthanum boride particles represented by a general formula Ca x La 1-x B m , and the value of x in the general formula is 0.001 ⁇ x ⁇ 0.
  • a solar radiation shielding fine particle dispersion wherein the shape of the calcium lanthanum boride fine particles is at least one shape selected from the following 1) and 2).
  • the second invention is The solar radiation shielding particle dispersion according to the first invention, wherein the value of x in the above general formula is 0.100 ⁇ x ⁇ 0.625 and the value of m is 5.0 ⁇ m ⁇ 6.3. I will provide a.
  • the third invention is The solar radiation shielding particle dispersion according to the first or second invention is characterized in that the solar radiation shielding particles are a mixture of two or more kinds of calcium lanthanum boride particles having different values of x in the general formula.
  • the fourth invention is A polymer dispersion agent is contained in the said solar radiation shielding fine particle dispersion, The solar radiation shielding fine particle dispersion in any one of the 1st to 3rd invention characterized by the above-mentioned is provided.
  • the fifth invention is The mixing ratio of the solar radiation shielding fine particles and the polymer based dispersing agent is 0.3 parts by mass or more and less than 20 parts by mass of the polymer based dispersing agent with respect to 1 part by mass of the solar radiation shielding particles.
  • the solar radiation shielding particulate dispersion according to the fourth invention is provided.
  • the sixth invention is In any of the first to fifth inventions, the solar radiation shielding fine particles have a surface coating layer containing at least one selected from a silicon compound, a titanium compound, a zirconium compound, and an aluminum compound. There is provided a solar shading particulate dispersion as described.
  • the seventh invention is It is a solar radiation shielding particle-containing master batch in which the solar radiation shielding particle dispersion according to any one of the first to sixth inventions and a thermoplastic resin are kneaded, and the solar radiation shielding particles are contained in the thermoplastic resin. There is provided a solar control fine particle-containing masterbatch characterized by being uniformly dispersed.
  • the eighth invention is Content of the said solar radiation shielding microparticles
  • fine-particles with respect to the said thermoplastic resin is 0.01 mass part or more and 20 mass parts or less with respect to 100 mass parts of said thermoplastic resin,
  • the solar radiation shielding of 7th invention characterized by the above-mentioned Providing a particulate-containing masterbatch.
  • the ninth invention is The thermoplastic resin is polycarbonate resin, (meth) acrylic resin, polyether imide resin, polyester resin, etc., polystyrene resin, (meth) acrylic-styrene copolymer (MS resin), polyether sulfone resin, fluorine-based resin 1 type of resin selected from resin group of resin, vinyl resin, and polyolefin resin, or mixture of 2 or more types of resin selected from the above-mentioned resin group, or 2 or more types selected from the above-mentioned resin group
  • the solar-shielding fine particle-containing masterbatch according to the seventh or eighth invention which is any one of the following:
  • the tenth invention is The solar-shielding fine particle-containing masterbatch according to any of the seventh to ninth inventions; And a molding material comprising a thermoplastic resin of the same type as the thermoplastic resin contained in the solar radiation shielding fine particle-containing masterbatch, and / or a molding material comprising a different thermoplastic resin having compatibility,
  • the eleventh invention is The solar radiation shielding resin molded article according to the tenth invention is provided, which has a planar or three-dimensional shape.
  • the twelfth invention is A solar radiation shielding resin laminate is provided, wherein the solar radiation shielding resin molding according to the tenth or eleventh invention is laminated on another transparent molding.
  • the thirteenth invention is A liquid component is heated and removed from the liquid solar radiation shielding particle dispersion in which a mixture of at least one selected from an organic solvent and a plasticizer and the solar radiation shielding particles is dispersed, or the solar radiation shielding particle dispersion.
  • a method for producing a solar radiation shielding particle dispersion wherein the powdery solar radiation shielding particle dispersion material is dispersed in a resin component
  • the solar radiation shielding particles are solar radiation shielding particles containing calcium lanthanum boride particles represented by a general formula Ca x La 1-x B m , and the value of x in the general formula is 0.001 ⁇ x ⁇ 0.
  • the value of m is 5.0 ⁇ m ⁇ 6.3, and the average dispersed particle diameter is 1 nm or more and 800 nm or less
  • the method of manufacturing a solar radiation shielding fine particle dispersion is characterized in that the shape of the calcium lanthanum boride fine particles is manufactured into at least one shape selected from the following 1) and 2).
  • a flat cylindrical cylinder (where the diameter of the base circle is d and the height of the cylinder is h), or a spheroid (where the length of the major axis is d, the length of the minor axis is h) Shape, in which the aspect ratio d / h has a value of 1.5 ⁇ d / h ⁇ 20.
  • the solar radiation shielding fine particle dispersion, the solar radiation shielding fine particle containing masterbatch according to the present invention, and the solar radiation shielding resin molded body obtained by molding them into a predetermined shape, and a solar radiation shielding resin laminate have high visible light region It was provided with transmission performance, low in coloration, low in haze, and at the same time, had excellent solar radiation shielding properties, and had stable weather resistance (oxidation resistance, water resistance, moisture resistance, ultraviolet resistance).
  • the solar radiation shielding fine particle dispersion, the solar radiation shielding fine particle containing master batch, and the solar radiation shielding resin molded article obtained by molding them into a predetermined shape according to the present invention a solar radiation shielding resin laminate [a] Shielding fine particle, [b] method of manufacturing solar radiation shielding fine particle, [c] solar radiation shielding fine particle dispersion and method of manufacturing the same, [d] solar radiation shielding fine particle containing master batch and method of manufacturing the same, [e] solar radiation shielding resin molded body and the same It will be described in the order of the manufacturing method, [f] solar radiation shielding resin laminate and its manufacturing method.
  • the solar radiation shielding particles according to the present invention are represented by the general formula Ca x La 1-x B m (wherein 0.001 ⁇ x ⁇ 0.800, 5.0 ⁇ m ⁇ 6.3) Solar radiation shielding fine particles containing calcium lanthanum boride fine particles.
  • calcium lanthanum boride fine particles according to the present invention (1) crystal structure, (2) content of Ca [x: 0.001 ⁇ x ⁇ 0.800], (3) content of B (boron) [ It will be described in detail in the order of 5.0 ⁇ m ⁇ 6.3, (4) shape of fine particles, (5) average dispersed particle diameter of fine particles, and (6) surface treatment of fine particles.
  • the crystal structure of hexaboride (general formula MB 6 ) is shown in FIG.
  • the hexaboride has a cubic system and a simple cubic structure, and an octahedron formed of six boron atoms 11 is disposed at each vertex of the cube.
  • the element M12 is disposed in the central space of a cube surrounded by eight octahedrons formed of boron atoms 11.
  • the calcium lanthanum boride according to the present invention has a general formula Ca x La 1-x B m (wherein 0.001 ⁇ x ⁇ 0.800, 5.0 ⁇ m ⁇ 6.3. It is written in).
  • space group Pm (-3) m, Bravais lattice has crystal structure of simple cubic structure. Then, Ca or La is disposed at the body-centered position, and an octahedron in which six borons are gathered is disposed at the angular position.
  • LaB 6 is a metallic compound having a large amount of free electrons, and when it is miniaturized to a nanoparticulate state, it is possible to resonate and absorb external electromagnetic waves by localized surface plasmon resonance of free electrons. Become. And the solar shading effect of LaB 6 applies this principle.
  • the present inventors considered and deepened the effect of replacing the La position in LaB 6 with the alkaline earth element of the group 2 group element.
  • a more preferable composition for sufficiently enjoying the high visible light transmittance, which is the effect of the present invention is a Ca content x in the range of 0.100 ⁇ x ⁇ 0.625.
  • this composition range in the coating film containing and dispersed the calcium lanthanum boride fine particles, the improvement effect of suppressing the green coloration is remarkable, and at the same time, sufficient infrared absorption characteristics can be exhibited.
  • the calcium-lanthanum boride fine particles according to the present invention be used by mixing two or more kinds of calcium-lanthanum boride fine particles having a composition different in the value x of the content of Ca. This is because calcium lanthanum boride fine particles having different values of Ca content x have different absorption wavelengths. Therefore, mixing microparticles having different values of x substantially has the effect of widening the width of the absorption peak wavelength.
  • the calcium-lanthanum boride fine particles according to the present invention may contain some unavoidable impurities within the range which is generally industrially practiced.
  • small amounts of elements such as Ce, Pr, Nd, Gd, Tb, Dy, Ho, Y, Sm, Eu, Er, Tm, Yb, Lu, and Sr may be contained as impurities to be substituted at the La position.
  • an impurity to be substituted at the B (boron) position a small amount of an element such as C, N or O may be contained.
  • it may contain impurities to such an extent that they are introduced in small amounts in other ordinary industrial manufacturing processes.
  • the plasma absorption wavelength is increased by about 200 nm from about 600 nm to about 800 nm in the composition range where the value x of Ca content is 0.0 ⁇ x ⁇ 0.5. It is an extent. On the other hand, it was found that when the value x of Ca content is 0.5 ⁇ x ⁇ 1.0, the rate of change of the plasma absorption wavelength rapidly increases and changes around 2400 nm from around 800 nm to around 3200 nm.
  • Non-Patent Document 1 the visible light transmittance of LaB 6 and the cause of coloring can be understood from its electronic structure. That is, a MB 6 material based on a Group 3 element containing LaB 6 (where M is an element selected from Sc, Y, La, and Ac) has a saddle point and an X point in its Brillouin zone. Since it has an electronic structure of wide gap other than that, its permeability should basically be high.
  • the gap is narrow, and at the point X, the free electron-like band intersects between the lower conduction band and the upper valence band, causing low energy electron transition, ie, dark coloring there is a possibility.
  • the upper part of the valence band is mainly a 2p orbital of boron
  • the lower part of the conduction band is a hybrid orbital of a 5d orbital of La and a 2p orbital of boron.
  • the present inventors have based on the above findings, we examined the effect of improving the visible light transmittance due to yet another element added to the LaB 6.
  • SrB 6 and BaB 6 based on group 2 elements as additive elements it was found that 3d and 4d electrons form hybrid orbitals with boron 2p electrons, respectively, to similarly produce visible light transmission.
  • the energy of boron 2p electrons in the valence band is relatively low, and the band gap formed between the Ca 3 d orbitals is relatively broadened, and The d-p type is newly clarified to have a distribution form of electronic transition somewhat different.
  • the present inventors have found that the special visible light transmission improvement by the addition of Ca to LaB 6 in the calcium lanthanum boride according to the present invention is the 3d orbit of Ca and B (around The idea is that it is thought that it originates in the hybrid band with the 2p orbital of boron).
  • the relationship between infrared absorption by visible light absorption and visible light transmission will be described.
  • the magnitude of plasma absorption decreases with decreasing free electron density.
  • the free electron amount decreases with the decrease of La, the absorption peak tends to be smaller as the value x of the Ca content is larger.
  • the larger the Ca content value x the larger the visible light transmittance, and therefore, a larger amount of calcium lanthanum boride fine particles can be introduced into the film.
  • the boride fine particles represented by the general formula MB m include borides represented by MB 4, MB 6, MB 12 and the like, and B (boron) as the solar radiation shielding boride fine particles It is important that the value of the atomic ratio m of is 5.0 ⁇ m ⁇ 6.3.
  • m ⁇ 5.0 generation of MB, MB 2 and the like is suppressed, and the solar radiation shielding property is improved.
  • m ⁇ 6.3 generation of boron oxide particles other than boride fine particles is suppressed.
  • MB 6 is the main component of the above-mentioned borides as the solar radiation shielding boride fine particles. However, some of them may include MB 4 and MB 12 .
  • the value of m which is the atomic ratio value of B (boron)
  • m slightly fluctuates from 6 when wet analysis is performed, and a slight amount of other phases may be included.
  • those phases are LaBO 3 and B 2 O 3 , which are considered to be generated as reaction products when the raw material absorbs water in the air.
  • the main factor of the solar radiation shielding effect is MB 6 fine particles, and it is important that 5.0 ⁇ m ⁇ 6.3, including the composition fluctuation of the boride fine particles themselves.
  • the shape of the calcium lanthanum boride fine particle which is the solar radiation shielding fine particle according to the present invention is approximately a disk shape, a flat plate shape, a flat shape, a pancake shape, or a flat disk shape spheroid It is characterized by being a body.
  • the fine particle shape of the calcium lanthanum boride fine particles according to the present invention is characterized by being at least one shape selected from the following 1) and 2).
  • the scattering vector q 4 ⁇ sin ⁇ / ⁇ and the scattering intensity I (q) It is preferable that the value of the slope Ve of the straight line obtained by double-log plotting the relationship of ⁇ 3.8 ⁇ Ve ⁇ ⁇ 1.5, more preferably ⁇ 3.8 ⁇ Ve ⁇ ⁇ 2.0 It is.
  • the measurement by the small-angle X-ray scattering method is the case where the scattered X-rays are observed at a position at an angle 2 ⁇ from the incident X-rays incident on the fine particles.
  • coarse-grained structural information can be obtained from scattered X-rays with small scattering angles, and structural information with higher spatial resolution can be obtained from scattered X-rays with large scattering angles.
  • the scatterer is in the form of particles, the structure of atoms and molecules in the particle, the structure of the particle surface (smoothness and density, etc., as the scattering angle 2 Scattering is observed corresponding to the structural information observed on a larger scale, such as the profile), particle shape, and particle size.
  • the scattering intensity I (q) is the Fourier transform of the autocorrelation function of the electron density distribution
  • the scattering function of a scatterer having an arbitrary shape can be specifically calculated.
  • the square of the scattering amplitude of this scattering function is the scattering intensity.
  • the scattering intensity is calculated, and the scattering intensity I (q) and the scattering vector q are indices
  • the rule holds. Therefore, rough shape information of the scatterer can be obtained by taking a double-logarithmic plot of the scattering intensity I (q) and the scattering vector q and determining the slope of the plot.
  • the inclination of the plot is "in the case of a sphere: the inclination is -4, in the case of an infinitely thin long bar: the inclination is -1", in the case of an infinitely thin disc: The slope is known to be -2.
  • the scattering intensity of the fine particles diluted and dispersed in IPA is measured using the above X-ray small angle scattering method. It is possible to evaluate the particle shape of the calcium lanthanum boride fine particles by plotting the relation between the) and the scattering vector q in a logarithmic manner and calculating the slope of the plot.
  • the localized surface plasmon resonance effect changes the resonance wavelength according to the shape of the particle.
  • the absorption wavelength is obtained at the shortest wavelength.
  • the absorption wavelength shifts to the long wavelength side and the absorption wavelength is the minor axis. And split into a short wavelength peak corresponding to the resonance of and a long wavelength peak corresponding to the resonance at the major axis.
  • the short wavelength peak corresponding to the resonance in the short axis is relatively smaller than the long wavelength peak corresponding to the resonance in the long axis.
  • the short wavelength peak disappears and the long wavelength peak becomes one large broad peak. Therefore, in terms of near-infrared absorption performance, the disk-like fine particles are preferable because the plasmon resonance wavelength shifts to the long wavelength side compared to the case of the spherical fine particles, and large near-infrared absorption is obtained.
  • the present inventors have conceived of a preferable shape of the calcium lanthanum boride fine particle according to the present invention from the relationship between the calcium lanthanum boride fine particle and the resonance wavelength of the localized surface plasmon resonance.
  • the scattering intensity of the fine particles diluted and dispersed in a solvent is measured using small-angle X-ray scattering
  • the particle shape of the calcium lanthanum boride fine particles does not become spherical, and the collective effect of shape anisotropy increases. For this reason, the bandwidth of plasmon absorption is broadened, and the near infrared absorption effect is increased.
  • the inclination Ve is -1.5 or less, the particle shape of the calcium lanthanum boride fine particles does not become rod-like (needle-like, rod-like).
  • the resonance in the long axis direction becomes strong
  • the resonance in the short axis direction becomes weak
  • the split of the resonance wavelength does not become remarkable, and the near infrared absorption effect increases.
  • the resonance wavelength in the minor axis direction is out of the visible light range, the visible light transmittance does not decrease, which causes no coloring (coloring of the film).
  • the preferred shape of the calcium lanthanum boride fine particle 2) is a flat cylindrical (where the diameter of the bottom circle is d and the height of the cylinder is h), or a spheroid (however, The length of the major axis is d, and the length of the minor axis is h). It is important that the aspect ratio d / h is 1.5 ⁇ d / h ⁇ 20 in the plate-like cylinder or the spheroid.
  • LaB 6 nanoparticles include disk-like particles having various d / h values (where the major axis length is d and the minor axis length is h) It has been found that the plasmon absorption bandwidth actually spreads more than seven times as large as the plasmon absorption bandwidth of the population of uniformly spherical LaB 6 nanoparticles.
  • the calcium lanthanum boride fine particle having the composition of the content x of Ca according to the present invention becomes a disc shape
  • the peak of the absorption wavelength is d / h of the disc shape (long axis length d, short axis According to the length ratio h)
  • it is characterized in that it shifts to a wavelength longer by several hundred nm than in the case of spherical fine particles. Therefore, for the disk-shaped calcium-lanthanum boride fine particles, it is important to add the above-mentioned optimum elemental composition in consideration of the shape factor.
  • the calcium-lanthanum-borate fine particles according to the present invention are disk-like fine particles, and are flat cylindrical (where the diameter of the bottom circle is d and the height of the cylinder is h), or the spheroid
  • the aspect ratio d / h is 1.5 ⁇ d / h ⁇ 20 in the body (where the length of the major axis is d and the length of the minor axis is h).
  • the particle shape of calcium lanthanum boride fine particles according to the present invention when it is in the above range, it has been known conventionally as having sufficient characteristics as a heat ray shielding material for widely shielding heat ray components contained in sunlight. The visible light transmittance can be improved more than the heat ray shielding material.
  • the average dispersion particle size of the calcium lanthanum boride fine particles according to the present invention is preferably 800 nm or less.
  • the average dispersed particle size is 800 nm or less, when the calcium lanthanum boride fine particles are used as the calcium lanthanum boride fine particle dispersion described later, light is not completely blocked by scattering, and visual recognition in the visible light region It is because it is possible to secure gender and at the same time secure transparency.
  • the average dispersed particle size of calcium lanthanum boride fine particles means the average dispersed particle size of the calcium lanthanum boride fine particles in the dispersion liquid by the dynamic light scattering method (FFT-power spectrum method). Is the value of In the present invention, the average dispersed particle size may be simply described as "average particle size”.
  • the average dispersed particle size is preferably 100 nm or less. The reason for this is that if the mean dispersed particle size of the fine particles is small in the calcium lanthanum boride particle dispersion liquid or the calcium lanthanum boride particle dispersion described later, visible light in the wavelength range of 400 nm to 780 nm by geometrical scattering or Mie scattering. This is because the scattering of light in the ray region is reduced. As a result of the reduction of the light scattering, it is possible to avoid that the fine particle dispersion becomes like frosted glass and the clear transparency can not be obtained.
  • the average dispersed particle size of the calcium-lanthanum boride fine particles is 100 nm or less, the geometric scattering or Mie scattering is reduced, and the area is in which the Rayleigh scattering is strong.
  • the scattering decreases with the decrease of the average dispersed particle diameter of the fine particles, and the transparency is improved.
  • the average dispersed particle size of the calcium lanthanum boride fine particles is 50 nm or less, the scattered light is extremely reduced, which is particularly preferable. From the viewpoint of avoiding light scattering, it is preferable that the mean dispersed particle size of the calcium-lanthanum boride fine particles be smaller. If the mean dispersed particle size is 1 nm or more, industrial production is not difficult.
  • Calcium lanthanum boride fine particles basically have a very stable property to irradiation of ultraviolet light and sunlight as a characteristic of the inorganic material. That is, there is almost no change in the material properties upon irradiation with ultraviolet light or sunlight, and almost no deterioration of color or various functions occurs.
  • the crystal structure in which La and Ca ions are surrounded by the basic skeleton of the strongly covalently bonded B 6 octahedron is very stable. Therefore, even nano-sized fine particles have sufficient practical resistance to moisture, or a co-attack of ultraviolet light and moisture. As a result, it can be said that basically, it has extremely stable weather resistance (oxidation resistance, water resistance, moisture resistance, ultraviolet resistance).
  • the surface of the calcium lanthanum boride fine particles is selected from a silicon compound, a titanium compound, a zirconium compound, an aluminum compound, more specifically, silicon, titanium, zirconium, aluminum, using an appropriate alkoxide or the like.
  • a surface coating layer containing an oxide and / or a nitride containing any one or more elements By coating with a surface coating layer containing an oxide and / or a nitride containing any one or more elements, the weather resistance and chemical resistance of the fine particles can be further improved.
  • the surface of the calcium lanthanum boride fine particles is coated with a surface coating layer containing a silicon compound, it is useful to use a silane compound.
  • the surface is not oxidized, but usually it is often slightly oxidized.
  • the detailed composition of the oxidized surface is not clear, it is considered that the phase in which La and Ca elements are slightly contained in amorphous boric acid B 2 O 3 is the property of the outermost surface.
  • the calcium-lanthanum boride fine particles according to the present invention can obtain a larger near-infrared shielding effect as the completeness as a crystal is higher.
  • the crystallinity is low and X-ray diffraction produces a broad diffraction peak
  • the basic bond inside the fine particle is formed by binding each metal element to the skeleton of hexaboride.
  • the near infrared shielding effect is expressed, if any. Therefore, it can be used in the present invention.
  • Solid Phase Reaction Method for example, the solid phase reaction method by B 4 C reduction described in Non-Patent Document 3 and Non-Patent Document 4 can be used by modification.
  • the oxide raw materials La 2 O 3 and CaO are mixed with B 4 C and reacted at high temperature in vacuum or in an inert gas.
  • the calcium lanthanum boride Ca x La 1-x B m can be obtained by the reduction action of B 4 C.
  • the firing temperature is as high as 1500 to 1600 ° C., the obtained Ca x La 1-x B m particles become coarse.
  • the particle diameter is required to be sufficiently smaller than the visible light wavelength. Therefore, it is important to finely pulverize the coarsened calcium lanthanum boride fine particles by a mechanical method using a jet mill, a ball mill, an attritor, a bead mill, a paint shaker, etc.
  • NaBH 4 sodium borohydride NaBH 4 as a B (boron) raw material as another method in the case of using a solid phase reaction method for producing calcium lanthanum boride.
  • NaBH 4 not only provides a boron source, but It decomposes into NaBH 4 (s) ⁇ NaH (s) + BH 3 (s) at 460 ° C, and forms BH 3 (s) ⁇ B (s) + H 2 (g) at 506 ° C to form a gas phase .
  • the element diffusion is significantly promoted and the diffusion of B is also promoted, and Ca and La uniformly form Ca x La 1 -x B m which occupies the body center position of the simple cubic lattice formed by B 6 octahedra. I can do it. It is also possible to set the firing temperature to 1300 ° C. or lower depending on the configuration. In addition, in order to promote reduction in the solid phase reaction method, it is also preferable to add metal powder such as Mg. The large heat of reaction generated by the reduction reaction according to the configuration also has the effect of promoting the reaction of generating Ca x La 1-x B m .
  • the calcium lanthanum boride fine particles according to the present invention can also be obtained by the CVD (Chemical Vapor Deposition) method.
  • This method is a method of obtaining a boride by hydrogen reduction of a metal halide.
  • LaCl 3 (lanthanum chloride) or CaCl 2 (calcium chloride) can be suitably used as a compound containing La or Ca.
  • a compound containing boron for example, BCl 3 (boron trichloride) can be suitably used.
  • the raw material, hydrogen gas and nitrogen gas are introduced into the reaction furnace and heated to a high temperature, and then boron trichloride gas is introduced to react.
  • LaB 6 single crystal or CaB 6 single crystal may be used as a reaction substrate.
  • the deposited Ca x La 1 -xB m reactant can be stripped from the substrate and washed to obtain calcium lanthanum boride microparticles. It is important that the obtained calcium lanthanum boride fine particles be finely pulverized into nanoparticulates by a mechanical method using a jet mill, ball mill, attritor, bead mill or the like. It is also possible to obtain nano-sized calcium lanthanum boride fine particles directly by adjusting the CVD reaction conditions.
  • the calcium-lanthanum boride fine particles according to the present invention can also be obtained by direct reaction between elements. That is, high purity boride can be obtained by reacting calcium metal and lanthanum metal with boron at a high temperature of 1700 ° C. or higher. However, the raw materials are very expensive and generally not industrial.
  • the calcium lanthanum boride fine particles according to the present invention can also be produced by a thermal plasma method. According to this method, it is possible to directly produce fine nano-sized particles by reacting the raw materials in a thermal plasma reactor.
  • the thermal plasma method is characterized in that almost no lattice defects are introduced into the fine particles, since the mechanical crushing step required in the final step of the above-mentioned method can be omitted. When the number of lattice defects is small, the relaxation time of free electrons is increased, so that the near infrared absorption wavelength is shifted to the short wavelength side.
  • thermal plasma method for example, any of direct current arc plasma, high frequency plasma, microwave plasma, low frequency alternating current plasma, or a superposition of these plasmas, or an electric field obtained by applying a magnetic field to direct current plasma
  • a plasma generated by any method a plasma generated by irradiation of a high power laser, a plasma generated by a high power electron beam or an ion beam.
  • Whichever thermal plasma method is used it is a thermal plasma having a high temperature portion of 10000 to 15000K.
  • the plasma be capable of controlling the generation time of the ultrafine particles.
  • the raw material supplied into the thermal plasma having the high temperature part evaporates instantaneously in the high temperature part. Then, the evaporated raw material is condensed in the process of reaching the plasma tail flame and is rapidly solidified outside the plasma flame to generate calcium lanthanum boride fine particles.
  • the synthesis method will be described in detail with reference to FIG. 2 by taking the case of using a high frequency thermal plasma reaction apparatus as an example.
  • the inside of the reaction system constituted by the water-cooled quartz double pipe and the inside of the reaction vessel 26 is evacuated by an evacuation device, and then the inside of the reaction system is filled with argon gas.
  • any gas selected from argon gas, mixed gas of argon and helium (Ar-He mixed gas), or mixed gas of argon and nitrogen (Ar-N 2 mixed gas) as plasma gas in the reaction vessel Are introduced from the plasma gas supply nozzle 24.
  • an Ar—He mixed gas is introduced from a sheath gas gas supply nozzle 23 as a sheath gas to flow immediately outside the plasma region.
  • an alternating current is applied to the high frequency coil 22 to generate a thermal plasma 21 by a high frequency electromagnetic field (for example, a frequency of 4 MHz).
  • an argon gas supplied from a gas supply device (not shown) as a raw material is introduced from a raw material powder supply nozzle 25 into a thermal plasma as a carrier gas to carry out a reaction for a predetermined time.
  • the formed calcium lanthanum boride fine particles pass through the suction pipe 27 and are deposited on the filter 28, so that they are collected.
  • the plasma gas has a function of maintaining a thermal plasma region having a high temperature portion of 10000 to 15000 K, and the sheath gas has a function of cooling the inner wall surface of the quartz torch in the reaction vessel to prevent melting of the quartz torch. Further, since the plasma gas and the sheath gas affect the shape of the plasma region, it is possible to control the shape of the plasma region by adjusting the flow rates of these gases. In addition, it is important to control the generation time of the generated fine particles by adjusting the carrier gas flow rate and the raw material supply rate.
  • Calcium lanthanum boride fine particles can be synthesized also by molten salt electrolysis method, combustion synthesis method, solvothermal method, autoclave method, wet method and the like.
  • the method of producing calcium lanthanum boride fine particles is not limited to the above-mentioned production method, and any method can be used as long as it can produce calcium lanthanum boride fine particles according to the present invention.
  • the particle shape and size of the calcium lanthanum boride fine particles produced by the production methods described in the above (1) to (5) can be controlled in various production steps of the fine particles.
  • it is controlled according to the pulverizing method.
  • Calcium lanthanum boride is very hard due to the strong covalent backbone of B (boron) and special methods are needed for grinding.
  • B boron
  • special methods are needed for grinding.
  • the grinding mode differs depending on the bead type and bead size, and the gradual conversion of the grinding mode also occurs at the early and late stages of grinding.
  • the solar radiation shielding particle dispersion according to the present invention comprises at least one selected from organic solvents and plasticizers, and the solar radiation shielding particles provided with the above-mentioned excellent solar radiation shielding characteristics. Is dispersed in a resin component, or a liquid solar radiation shielding fine particle dispersion in which a mixture of these is dispersed, or a powdery solar radiation shielding fine particle dispersion obtained by heating and removing a liquid component from the solar radiation shielding fine particle dispersion. It is formed.
  • a solar radiation shielding resin molded article in which solar radiation shielding particles are dispersed in a resin component can be produced using the solar radiation shielding particle dispersion.
  • the above-mentioned solar radiation shielding fine particle dispersion is not only a powdery one obtained by heating and removing the solution component by a known method, but also a liquid one which does not remove the solution component added in the grinding and surface treatment step as described above. Also, it may be dispersed in a raw material or in a plasticizer according to the resin used for the solar radiation shielding resin molded product.
  • the organic solvent and plasticizer used here are not particularly limited, and can be selected according to the conditions for forming the resin to be blended, etc., and general organic solvents and plasticizers can be used. Further, the pH may be adjusted by adding an acid or an alkali as necessary.
  • the plasticizer is not particularly limited as long as it is generally used for a thermoplastic resin, and it may be a commonly used known plasticizer.
  • an organic ester plasticizer synthesized from a monohydric alcohol or a polyhydric alcohol and a fatty acid, or a phosphoric acid plasticizer such as an organic phosphoric acid or organic phosphorous acid can be used.
  • Organic ester compounds synthesized from a polyhydric alcohol or a polyhydric alcohol and a fatty acid are preferred.
  • organic ester plasticizers as an ester compound synthesized from polyhydric alcohol and fatty acid, for example, glycol such as triethylene glycol, tetraethylene glycol, tripropylene glycol, butyric acid, isobutyric acid, caproic acid, examples thereof include glycol esters obtained by reaction with organic acids such as 2-ethylbutyric acid, heptanoic acid, n-octylic acid, 2-ethylhexylic acid, pelargonic acid (n-nonylic acid) and decylic acid.
  • organic ester compounds and the like obtained by the reaction of an organic acid such as adipic acid, sebacic acid and azelaic acid with a linear or branched alcohol having 4 to 8 carbon atoms can be mentioned.
  • organic ester plasticizer examples include triethylene glycol di-2-ethyl butyrate, triethylene glycol di-2-ethyl hexoate, triethylene glycol dicaprylate, triethylene glycol di-n-octoate, Triethylene glycol di-n-heptoate, tetraethylene glycol di-n-heptoate, dibutyl sebacate, dioctyl azelate, dibutyl carbitol adipate, ethylene glycol di-2-ethyl butyrate, 1,3-propylene glycol di-2 -Ethyl butyrate, 1,4-propylene glycol di-2-ethyl butyrate, 1,4-butylene glycol di-2-ethyl butyrate, 1,2-butylene glycol di-2-ethylene butyrate, diethylene glycol di- 2-ethyl butyrate, diethylene glycol di-2-ethyl hexoate, dipropylene glycol di-2-e
  • phosphoric acid plasticizer for example, tributoxyethyl phosphate, isodecylphenyl phosphate, triisopropyl phosphite and the like can be mentioned.
  • dihexyl adipate DHA
  • triethylene glycol-di-2-ethylhexanoate 3GO
  • tetraethylene glycol-di-2-ethylhexanoate 4GO
  • triethylene glycol -Di-2-ethyl butyrate 3GH
  • tetraethylene glycol di-2-ethyl butyrate 4 GH
  • tetraethylene glycol di-heptanoate 4G7
  • triethylene glycol di-heptanoate (3G7) At least one selected from the group consisting of
  • These plasticizers have various properties such as compatibility with the above-mentioned resin, cold resistance, etc.
  • thermoplastic resin contained in the solar radiation shielding fine particle dispersion in a well-balanced manner when a polyvinyl acetal resin is used as the thermoplastic resin contained in the solar radiation shielding fine particle dispersion. And, it is excellent in processability and economy, and when an adhesive force regulator is used in combination with an organic acid such as carboxylic acid having 2 to 16 carbon atoms or a metal salt of an inorganic acid such as nitric acid, polyvinyl acetal resin as a thermoplastic resin. It is possible to prevent the deterioration of the adhesion between the heat ray shielding film containing the Furthermore, it is suitable because prevention of whitening and prevention of a time-lapse adhesive power fall can be made to make compatible.
  • the metal salt such as carboxylic acid as the adhesion regulator is preferably a magnesium salt or potassium salt as described later.
  • content of the plasticizer in the said solar radiation shielding fine particle dispersion it is preferable that they are 150 mass parts or more and 4000 mass parts or less with respect to 100 mass parts of calcium lanthanum boride microparticles
  • the content of the plasticizer is 150 parts by mass or more, the dispersibility of the calcium lanthanum boride fine particles is secured, so that the visible light transmittance of the interlayer for laminated glass using the solar radiation shielding fine particle dispersion can be secured. , Haze can also be suppressed.
  • the content of the plasticizer is 4,000 parts by mass or less, the life of the solar radiation shielding fine particle dispersion can be secured.
  • the said solar radiation shielding fine particle dispersion prefferably contains a polymeric dispersing agent.
  • the mixing ratio of the solar radiation shielding fine particles to the polymer dispersing agent is preferably 0.3 parts by mass or more and less than 20 parts by mass with respect to 1 part by mass of the solar radiation shielding particles. If the polymer dispersant is 0.3 parts by mass or more with respect to 1 part by mass of the solar radiation shielding fine particles, aggregation and the like can be avoided when introducing the solar radiation shielding fine particles into the organic solvent, the plasticizer and the resin. As a result, the haze of the solar radiation shielding particle dispersion can be suppressed.
  • the amount is less than 20 parts by mass with respect to 1 part by mass of the solar radiation shielding fine particles, the polymer dispersant in the solar radiation shielding fine particle dispersion does not become excessive, and the weather resistance of the solar radiation shielding fine particle dispersion is not adversely affected. .
  • a polyacrylate type dispersing agent used when obtaining the said solar radiation shielding fine particle dispersion
  • a polyacrylate type dispersing agent used when obtaining the said solar radiation shielding fine particle dispersion
  • a polyacrylate type dispersing agent used when obtaining the said solar radiation shielding fine particle dispersion
  • a polyacrylate type dispersing agent used when obtaining the said solar radiation shielding fine particle dispersion
  • a polyurethane type dispersing agent a polyether type dispersing agent
  • a polyester type dispersing agent a polyester urethane type dispersing agent, etc.
  • SN Thickener A-801 SN Thickener A-801, SN Thickener A-801, SN Thickener A-802, SN Thickener A-803, SN Thickener A-804, SN Thickener A -80, trade name manufactured by Enomoto Chemical Industries, Ltd .: DISPARLON DA234, DISPARLON DA 325, etc. (DISPARLON is a registered trademark).
  • polyester-based dispersant trade names of Solsperse 22000, Solsperse 24000SC, Solsperse 24000GR, Solsperse 2000, Solsperse 27000, Solsperse 28000, Solsperse 3000, Solsperse 300, Solsperse 300, Solsperse 38500 (Solsperse are registered trademarks) manufactured by Avecia, Inc. Examples include DISPARLON DA70350, DISPARLON DA 705, DISPARLON DA 725, DISPARLON DA 860, DISPARLON DA 873N, etc. (DISPARLON is a registered trademark).
  • the state of the polymer dispersant at normal temperature can be used in any of liquid, solid and gel.
  • resin used for a solar radiation shielding resin molded object is polycarbonate resin
  • a powdery solar radiation shielding fine particle dispersion is added to the bivalent phenol used as the raw material of resin, and it melt-mixes. Then, by reacting with a carbonate precursor exemplified by phosgene, it is possible to prepare a solar radiation shielding particle dispersion in which solar radiation shielding particles are uniformly dispersed in a resin.
  • the resin used for the solar radiation shielding resin molded product is an acrylic resin
  • a liquid solar radiation shielding fine particle dispersion is added to methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate or the like which is a raw material of the acrylic resin. Mix uniformly by method. Then, by polymerizing by a known method such as suspension polymerization or soul-like polymerization, it is possible to prepare a solar radiation shielding particle dispersion in which solar radiation shielding particles are uniformly dispersed in an acrylic resin.
  • the sunlight shielding fine particles containing the calcium lanthanum boride fine particles not subjected to the dispersion treatment may be dispersed uniformly in the thermoplastic resin, and the method is not limited to the method described above.
  • thermoplastic resin Any method may be used as long as the above-mentioned solar radiation shielding fine particles can be dispersed uniformly.
  • the above-mentioned solar radiation shielding fine particle dispersion and powder or pellet of thermoplastic resin and, if necessary, other additives a ribbon blender, tumbler, Nauta mixer, Henschel mixer, super mixer, planetary mixer, etc.
  • thermoplastic resin using a mixer such as a Banbury mixer, a kneader, a roll, a kneader ruder, a single screw extruder, a twin screw extruder, etc. to uniformly melt and mix the thermoplastic resin using a method of removing the solvent. It is possible to prepare a mixture in which the solar radiation shielding particles are uniformly dispersed. Furthermore, the solvent of the solar radiation shielding fine particle dispersion containing the calcium lanthanum boride fine particles is removed by a known method, and the powder and the powder or pellet of the thermoplastic resin obtained, and other additives as required. It is also possible to prepare a mixture in which the solar radiation shielding fine particles are uniformly dispersed in the thermoplastic resin using a method of uniformly melt-mixing the above.
  • a mixer such as a Banbury mixer, a kneader, a roll, a kneader ruder, a single screw extruder, a twin screw extruder,
  • thermoplastic resins such as azo dyes, cyanine dyes, quinoline dyes, perylene dyes, carbon black, etc.
  • dyes that are generally used for coloring thermoplastic resins such as azo dyes, cyanine dyes, quinoline dyes, perylene dyes, carbon black, etc.
  • pigments can be blended.
  • hindered phenol type, phosphorus type stabilizers, mold release agents, hydroxybenzophenone type, salicylic acid type, HALS type, triazole type, triazine type ultraviolet absorbers, coupling agents, surfactants, antistatic An effective expression amount of an agent, etc. can be blended.
  • the mixture thus obtained is kneaded with a vented uniaxial or twin screw extruder, and processed into pellets, for example, to obtain the solar radiation shielding fine particle-containing masterbatch according to the present invention.
  • the pellets can be obtained by the most common method of cutting melt extruded strands. Accordingly, examples of the shape thereof include a cylindrical shape and a prismatic shape. Moreover, it is also possible to adopt a so-called hot cut method in which the molten extrudate is directly cut. In such a case, it is general to adopt a near spherical shape.
  • the solar radiation shielding microparticle-containing masterbatch according to the present invention can take any form or shape. However, it is preferable to adopt the same form and shape as the thermoplastic resin molding material used for dilution of the solar radiation shielding fine particle-containing masterbatch when molding the solar radiation shielding resin molded body.
  • the content of the solar radiation shielding particles with respect to the thermoplastic resin is 0.01 parts by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin. 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less.
  • the content of the solar radiation shielding fine particles is 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin, the aggregation of the solar radiation shielding fine particles does not occur, and the dispersion of the solar radiation shielding microparticles in the resin becomes sufficient. The haze value of the shielding transparent resin molding is suppressed.
  • the occurrence of dilution unevenness when diluting and kneading the solar radiation shielding fine particle-containing masterbatch with the thermoplastic resin molding material is suppressed.
  • the content of the solar radiation shielding fine particles is 0.01 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin, although depending on the thickness of the solar radiation shielding transparent resin molding to be formed, the transparent resin molding to be formed Even a film with a body of 100 ⁇ m or less can provide sufficient solar radiation shielding ability.
  • thermoplastic resin used for the solar radiation shielding fine particle-containing masterbatch according to the present invention is not particularly limited as long as it is a transparent thermoplastic resin having a high light transmittance in the visible light region.
  • a transparent thermoplastic resin having a high light transmittance in the visible light region For example, when it is set as a plate-shaped molded object with a thickness of 3 mm, those having a visible light transmittance of 50% or more according to JIS R 3106 and a haze value of 30% or less according to JIS K 7105 may be mentioned.
  • polycarbonate resin (meth) acrylic resin, polyether imide resin, polyester resin, etc.
  • polystyrene resin (meth) acrylic-styrene copolymer (MS resin)
  • polyether sulfone resin fluorine resin 1 type of resin selected from the resin group of vinyl resin and polyolefin resin, or a mixture of 2 or more types of resin selected from the above resin group, or 2 or more types selected from the above resin group
  • resin copolymers include resin copolymers.
  • polystyrene resin The following are representative resins: (1) polycarbonate resin, (2) acrylic resin, (3) polyester resin, (4) polyether imide resin, (5) polystyrene resin, (6) (meth) acrylic-styrene copolymer
  • the polymer (MS resin), (7) fluorocarbon resin, (8) vinyl resin, and (9) polyolefin resin will be described in this order.
  • polycarbonate resin aromatic polycarbonate is preferable.
  • aromatic polycarbonate include dihydric phenol compounds represented by 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and 2,2-bis (3,5-dibromo-4-hydroxyphenyl) propane.
  • examples of the dihydric phenol compounds include bis (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, and the like. , 2-bis (4-hydroxyphenyl) butane, 2, 2-bis (4-hydroxyphenyl) octane, bis (4-hydroxyphenyl) phenylmethane, 2, 2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane 2,2 bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) propane, 1,1-bis (4-hydroxy-t-butylphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-bromophenyl) ) Bis (hydroxyaryl) aryl such as propane and 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dibromophenyl) propane Bis (hydroxyaryl) cycloalkanes such as 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclopentane and 1,1- (4-hydroxyphenyl) cyclohexan
  • Dihydroxy diaryl sulfones; 4,4-biphenol and the like can be mentioned.
  • the carbonate precursor represented by phosgene or diphenyl carbonate to be reacted with these dihydric phenol compounds is not particularly limited, and examples thereof include ditrile carbonate, bis (chlorophenyl) carbonate, m-cresyl carbonate and dinaphthyl carbonate. And bis (diphenyl) carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, dibutyl carbonate, dicyclohexyl carbonate and the like, but it is not limited thereto. Preferably, diphenyl carbonate is used.
  • These carbonate precursors may also be used alone or in combination of two or more.
  • dicarboxylic acid or dicarboxylic acid ester When producing a polycarbonate, you may contain dicarboxylic acid or dicarboxylic acid ester as an acid component.
  • dicarboxylic acids and dicarboxylic acid esters include aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, diphenyl terephthalate and diphenyl isophthalic acid; succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azellinic acid, sebacine Aliphatic dicarboxylic acids such as acid, decanedioic acid, dodecanedioic acid, diphenyl sebacate, diphenyldecanenoate, diphenyl dodecanedioate; cyclopropanedicarboxylic acid, 1,2-cyclobutanedicarboxylic acid, 1,3-cyclobutanedicarboxylic acid 1,2′-cyclopentan
  • dicarboxylic acids or dicarboxylic acid esters may be used alone or in combination of two or more.
  • the dicarboxylic acid or dicarboxylic acid ester is preferably contained in the above carbonate precursor in an amount of 50 mol% or less, more preferably 30 mol% or less.
  • polyfunctional compounds having three or more functional groups in one molecule can be used.
  • these polyfunctional compounds compounds having a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group are preferable, and compounds containing three phenolic hydroxyl groups are particularly preferable.
  • Acrylic resin is mainly composed of methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate and butyl methacrylate, and, if necessary, an acrylic ester having an alkyl group of 1 to 8 carbon atoms, vinyl acetate, styrene and acrylonitrile And polymers or copolymers using methacrylonitrile or the like as a copolymerization component. Furthermore, acrylic resins polymerized in multiple stages can also be used.
  • polyester resin examples include resins obtained by polymerizing dicarboxylic acid compounds and / or ester-forming derivatives of dicarboxylic acids, and diol compounds and / or ester-forming derivatives of diol compounds. Specific examples thereof include polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyhexamethylene terephthalate, polycyclohexane-1,4-dimethyl terephthalate, neopentyl terephthalate, polyethylene isophthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate and polyhexanae. Methylene naphthalate etc. or co-polyesters of these can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
  • polyether imide resin As a polyether imide resin, it is a polymer which contains an aliphatic, alicyclic or aromatic ether unit and a cyclic imide group as a repeating unit, and it is a polymer having a melt-forming property. There is no particular limitation. In addition, as long as the effects of the present invention are not impaired, structural units other than cyclic imide and ether bond, for example, aromatic, aliphatic, alicyclic ester units, oxycarbonyl units, etc. You may contain.
  • Polystyrene resin is a polymer obtained by polymerizing an aromatic vinyl monomer, or a copolymer of an aromatic vinyl monomer and another vinyl monomer copolymerizable therewith. Copolymer obtained by Examples of the aromatic vinyl monomer include styrene, o-methylstyrene, p-methylstyrene, m-methylstyrene, ⁇ -methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, monochlorostyrene, dichlorostyrene, monobromostyrene, Dibromostyrene, tribromostyrene, p-tert-butylstyrene, ethylstyrene, divinylbenzene and the like can be mentioned. Among these, styrene and ⁇ -methylstyrene are preferably used in view of easiness of reaction, availability and the like. These may be used alone or in combination
  • the (meth) acrylic-styrene copolymer (MS resin) is, for example, a copolymer of a (meth) acrylic acid alkyl ester and an aromatic vinyl monomer such as styrene, and is a (meth) acrylic acid alkyl ester As methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, i-butyl methacrylate, t-butyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, acrylic acid n -Butyl, i-butyl acrylate, t-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • Fluorine-based resin As the fluorine-based resin, polyfluorinated ethylene, polydifluorinated ethylene, polytetrafluorinated ethylene, ethylene-difluorinated ethylene copolymer, ethylene-difluorinated ethylene copolymer, 4 fluorine And ethylene-perfluoroalkoxyethylene copolymers.
  • tetrafluoroethylene / perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer
  • ethylene / tetrafluoroethylene copolymer ethylene / chlorotrifluoroethylene copolymer
  • polychlorotrifluoro Ethylene polymers polyvinylidene fluoride, vinyl fluoride and the like
  • Vinyl-based resin examples include polyvinyl acetal represented by polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, vinyl chloride-ethylene copolymer, vinyl chloride-ethylene-glycidyl methacrylate copolymer, vinyl chloride-ethylene -Glycidyl acrylate copolymer, vinyl chloride-glycidyl methacrylate copolymer, vinyl chloride-glycidyl acrylate copolymer, polyvinylidene chloride, vinylidene chloride-acrylonitrile copolymer, polyvinyl acetate ethylene-vinyl acetate copolymer, or polyvinyl And acetal-polyvinyl butyral mixtures and the like.
  • polyvinyl acetal represented by polyvinyl butyral
  • polyvinyl chloride vinyl chloride-ethylene copolymer
  • vinyl chloride-ethylene-glycidyl methacrylate copolymer vinyl chloride-ethylene -Glycidyl
  • the polyolefin resin is a homopolymer of ⁇ -olefin containing ethylene, a copolymer of two or more ⁇ -olefins (including any copolymer such as random, block, graft, etc.), or An olefin type elastomer is mentioned.
  • ethylene homopolymers include low density polyethylene (LDPE), high density polyethylene (HDPE) and linear low density polyethylene (LLDPE).
  • the propylene polymer is not limited to propylene homopolymers, and may be propylene and ethylene. And copolymers thereof.
  • the olefin elastomer is a copolymer of ethylene and one or more ⁇ -olefins other than ethylene (eg, propylene, 1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, etc.), Ethylene-propylene copolymer (EPR), ethylene-butene copolymer (EBR), ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), and the like can be mentioned.
  • EPR Ethylene-propylene copolymer
  • EBR ethylene-butene copolymer
  • EPDM ethylene-propylene-diene copolymer
  • the solar radiation shielding resin molded product according to the present invention is contained in the solar radiation shielding fine particle containing master batch obtained by the above method, and the solar radiation shielding fine particle containing master batch It is diluted and kneaded with a thermoplastic resin molding material of the same type as the thermoplastic resin, or a different thermoplastic resin molding material compatible with the thermoplastic resin contained in the solar radiation shielding fine particle-containing master batch, and further predetermined Obtained by molding in the shape of
  • the shape of the solar radiation shielding transparent resin molding can be molded into any shape as needed, and can be molded into, for example, a planar shape and a curved surface shape. And the thickness of the said solar radiation shielding transparent resin molding can be adjusted to arbitrary thickness as needed from plate shape to a film shape. Furthermore, the resin sheet which formed the said solar radiation shielding transparent resin molding in planar shape can be shape
  • Examples of the method of molding the solar radiation shielding transparent resin molded product include arbitrary methods such as injection molding, extrusion molding, compression molding, and rotational molding.
  • a method of obtaining a molded article by injection molding and a method of obtaining a molded article by extrusion molding are suitably employed.
  • a method of obtaining a plate-like or film-like shaped article by extrusion molding there is a method of producing by taking a molten thermoplastic resin extruded using an extruder such as a T-die while cooling it with a cooling roll.
  • the said injection molded article is suitably used for vehicle bodies, such as a window glass and a roof of a motor vehicle
  • vehicle bodies such as a window glass and a roof of a motor vehicle
  • the plate-shaped and film-shaped molded article obtained by extrusion molding are suitable for structures, such as an arcade and a carport. used.
  • it can be used for structural materials such as window glass and arcades.
  • a structural material as a solar radiation shielding resin laminated body laminated
  • a solar radiation shielding resin laminate having a solar radiation shielding function and a scattering prevention function can be obtained by laminating and integrating a solar radiation shielding resin molded body previously formed into a film shape on an inorganic glass by a thermal lamination method.
  • a solar radiation shielding resin laminate can be obtained by laminating and integrally forming the solar radiation shielding resin molding simultaneously with the formation of the solar radiation shielding resin molding by a thermal lamination method, coextrusion method, press molding method, injection molding method, etc Is also possible.
  • the above-mentioned solar radiation shielding resin laminate can be used as a more useful structural material by complementing each other's defects while effectively exhibiting the advantages of the respective molded articles.
  • another polycarbonate sheet is bonded as a cap layer for protecting the upper surface or both surfaces of the solar radiation shielding polycarbonate resin molded article formed into a sheet shape obtained using the above-mentioned solar radiation shielding fine particle-containing master batch By making it do, it can use as a solar radiation shielding resin laminated body.
  • the structure which suppresses the influence of an ultraviolet-ray by adding a considerable amount ultraviolet-ray absorber to the sheet resin main body used as the said cap layer or core is a method usually used industrially. It is generally preferred that the cap layer have an average thickness of about 10 to 120 ⁇ m. For example, the thickness of the cap layer is more preferably about 15 to 100 ⁇ m. In another embodiment, it is further preferred that the thickness of the cap layer be about 20-90 ⁇ m. In yet another embodiment, it is further preferred that the thickness of the cap layer be about 25-80 ⁇ m.
  • a solar radiation shielding resin laminate can be produced by extruding a solar radiation shielding resin laminate, and then laminating respective sheets of the single layer solar radiation shielding resin laminate with a roll mill or a roll stack to form a multilayer sheet.
  • the extrusion of each layer of the multilayer sheet can be carried out in a single screw extruder or a twin screw extruder.
  • Each sheet of a single layer is extrusion-molded with a single screw extruder, and a sheet-like solar radiation shielding resin molded product is manufactured by laminating the sheets with a roll mill to produce a solar radiation shielding resin laminate having a multilayer structure. It can.
  • a roll mill may be a two-roll mill or a three-roll mill, as desired. Co-extrusion of multiple layers with a single screw extruder is generally preferred for the production of multilayer sheets.
  • a solar radiation shielding film or an ultraviolet absorption film may be further formed on the surface of the above-described solar radiation shielding resin molded product or solar radiation shielding resin laminate.
  • a coating solution in which ITO fine particles and ATO fine particles are dispersed in various binders is applied onto a solar radiation shielding resin molded body or a solar radiation shielding resin laminated body, and the surface of the solar radiation shielding resin molded body or solar radiation shielding resin laminated body
  • a coating solution prepared by dissolving an ultraviolet absorber such as benzotriazole or benzophenone is dissolved in various binders is applied to the surface of the above-described solar radiation shielding resin molded article or solar radiation shielding resin laminate, and cured to form an ultraviolet absorbing film. It can be formed. With the formation of the ultraviolet absorbing film, it is possible to further improve the weather resistance of the solar radiation shielding resin molded article or the solar radiation shielding resin laminate.
  • the main component of the thermoplastic resin constituting the solar radiation shielding resin molded body or the solar radiation shielding resin laminate is a resin having a large deterioration by ultraviolet rays such as polycarbonate
  • the solar radiation shielding resin molded body or the solar radiation shielding resin In a laminate or in a resin sheet such as a cap layer closely bonded to the solar radiation shielding resin molded article or the solar radiation shielding resin laminate, an organic ultraviolet absorber such as benzotriazole, benzophenone, triazine or the like, or By dispersing and containing inorganic ultraviolet light absorbing fine particles such as zinc oxide, iron oxide, and cerium oxide, the life of the solar radiation shielding resin molded body or the solar radiation shielding resin laminate which is the main body can be greatly extended.
  • fine-particles will not be specifically limited if it is a transparent transparent resin with little transparency.
  • polycarbonate resin acrylic resin, fluorine resin, polyester resin, polyvinyl acetal resin, polyvinyl butyral resin, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, polyolefin resin, vinyl chloride resin, vinyl fluoride resin, etc. It can be used suitably suitably.
  • representative resins will be described in the order of (1) polycarbonate resin, (2) acrylic resin, (3) polyetherimide resin, (4) fluorine resin, (5) polyester resin, and (6) summary.
  • Polycarbonate Resin A polycarbonate resin is obtained by reacting dihydric phenols and a carbonate-based precursor by a solution method or a melting method.
  • dihydric phenol 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane [bisphenol A], 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dibromophenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-3) Methylphenyl) propane, bis (4-hydroxyphenyl) sulfide, bis (4-hydroxyphenyl) sulfone and the like can be mentioned as representative examples.
  • dihydric phenol is bis (4-hydroxyphenyl) alkane type, and it is particularly preferable to have bisphenol A as a main component.
  • Acrylic resin is mainly composed of methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate and butyl methacrylate, and, if necessary, an acrylic ester having an alkyl group of 1 to 8 carbon atoms, vinyl acetate, styrene and acrylonitrile
  • the polymer or copolymer which used methacrylonitrile etc. as a copolymerization component is used.
  • acrylic resins polymerized in multiple stages can also be used.
  • Polyether imide resin As a polyether imide resin, it is a polymer containing an aliphatic, alicyclic or aromatic ether unit and a cyclic imide group as a repeating unit, and it is a polymer having a melt-forming property. There is no particular limitation. In addition, as long as the effects of the present invention are not impaired, structural units other than cyclic imide and ether bond, for example, aromatic, aliphatic, alicyclic ester units, oxycarbonyl units, etc. You may contain.
  • the fluorine-based resin may be any resin containing fluorine in its molecular structure, for example, tetrafluoroethylene resin, trifluoroethylene resin, tetrafluoroethylene resin, trifluoroethylene resin And the like, and may be a mixture of these.
  • polyester resin a linear saturated polyester resin obtained by polycondensation of an acid component and a diol component, specifically, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, etc. can be used appropriately.
  • the acid component one or two or more kinds of saturated dibasic acids such as phthalic acid, phthalic anhydride, sebacic acid, azelaic acid and the like, dimer acids and the like can be used, and as diol components, ethylene glycol, propylene glycol and decane
  • diol, dodecanediol, hexadecanediol, bisphenol compound and ethylene oxide or propylene oxide adduct thereof can be used.
  • the solar radiation shielding particles containing the calcium lanthanum boride particles described above are used as a solar radiation shielding component and uniformly dispersed in a thermoplastic resin component. It is possible to obtain a solar radiation shielding resin molded product molded into a sheet shape. According to this method, a solar radiation shielding resin molded article having a solar radiation shielding function and high transparency in the visible light region, without using a high-cost physical deposition method or a complicated adhesion process, a solar radiation shielding resin laminate It is possible to provide
  • the calcium-lanthanum boride fine particles used in the present invention have a large infrared absorption coefficient as compared with general organic pigments and inorganic solar radiation shielding materials, and can exert an infrared radiation shielding effect by adding a small amount. For this reason, it is possible to reduce the material cost. It is preferred that the calcium lanthanum boride microparticles according to the present invention be used generally in an amount of about 0.01 to 12.0 g / m 2 per unit area. Also, in other embodiments, it is more preferred to be used in an amount of about 0.3 to 6.0 g / m 2 . Also, in another embodiment, more preferably, it is used in an amount of about 0.5 to 3.5 g / m 2 .
  • the visible light transmittance VLT (wavelength 380 to 780 nm) and the solar radiation transmittance ST (wavelength 380 to 2600 nm) of the obtained sample were measured for optical characteristics using a spectrophotometer U-4000 manufactured by Hitachi, Ltd. It measured and computed according to JIS R3106.
  • the particle size distribution and average particle size of the solar radiation shielding fine particles dispersed in the organic solvent were measured using Nanotrac model UPA-150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd.
  • the haze value was measured using HR-200 manufactured by Murakami Color Research Laboratory.
  • the prepared solar radiation shielding resin molded article or solar radiation shielding resin laminate was put into a sunshine weatherometer (Ci4000 manufactured by ATLAS) operated according to the test cycle of ISO 4892-2 for 500 hours, before and after the introduction. It evaluated by measuring the difference ((DELTA) VLT) of visible light transmittance.
  • the resultant mixture was sufficiently mixed by a small vacuum crusher (16-Z manufactured by Ishikawa Factory Co., Ltd.) to obtain a mixed powder.
  • the obtained mixed powder was placed in a covered carbon crucible capable of degassing generated gas such as carbon dioxide gas and moisture, and placed in a vertical vacuum baking furnace. Then, the temperature was raised in a vacuum at a rate of 300 ° C./hour and held at 1650 ° C. for 18 hours, and then the power of the furnace was turned off to allow a natural temperature drop to obtain a powder.
  • the sunlight shielding fine particle dispersion A1 is diluted with ethylene glycol so that the concentration of the Ca 0.26 La 0.74 B 6 powder becomes 0.2 mass%, and the liquid solar radiation shielding fine particle dispersion A2 is Obtained.
  • the liquid solar radiation shielding fine particle dispersion A2 contains 0.75 parts by mass of a polymeric dispersant with respect to 1 part by mass of the solar radiation shielding particles. 30% by mass of the liquid sunlight shielding fine particle dispersion A2 and 70% by mass of terephthalic acid are mixed, and further, esterification and polycondensation reaction are carried out in a high temperature vacuum mixing tank, and the solar radiation shielding fine particle containing polyethylene terephthalate resin composition A solar radiation shielding fine particle dispersion A3 was prepared.
  • This sunlight shielding fine particle dispersion A3 is uniformly melted and mixed by a blender and a twin-screw extruder (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho), and then extrusion molded using a T-die to a thickness of 50 ⁇ m, and the solar radiation shielding fine particles are uniformly dispersed throughout A sheet-like solar radiation shielding resin molded product was produced.
  • the content of Ca 0.26 La 0.74 B 6 fine particles contained in the sheet-like solar radiation shielding resin molded product was 0.30 g / m 2 .
  • composition and manufacturing conditions of the sunlight shielding fine particle dispersion, the solar radiation shielding fine particle dispersion, and the solar radiation shielding fine particle master batch according to Example 1 described above, the manufacturing conditions, structure and optical properties of the solar radiation shielding resin laminate according to Example 1 are shown in Tables 1 to 3. The same applies to Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 below.
  • Example 2 75 g of calcium lanthanum boride Ca 0.26 La 0.74 B 6 powder obtained in Example 1, 850 g of toluene, and an appropriate amount of polyacrylate polymer dispersant (solid content: 50% by mass) are mixed, and the diameter is determined.
  • a bead mill manufactured by Ashizawa Finetech Co., Ltd.
  • the solar radiation shielding fine particle dispersion B1 (calcium lanthanum boride fine particle dispersion (Ca 0.26 La 0.74 B 6 concentration) : 6.5 mass%) was prepared.
  • the average particle diameter of the Ca 0.26 La 0.74 B 6 powder in the solar radiation shielding fine particle dispersion B1 was 46 nm.
  • dispersion liquid B1 500 g, a polyacrylate type polymer dispersant (solid content: 50% by mass) and toluene were added such that the total amount of the dispersion liquid was 695 g. Then, the solvent was completely removed under reduced pressure at 60 ° C. while stirring to obtain a solar radiation shielding fine particle dispersion B2 (Ca 0.26 La 0.74 B 6 concentration: 25% by mass) according to Example 2.
  • the proportion of the polymer dispersant is 3.0 parts by mass with respect to 1 part by mass of Ca 0.26 La 0.74 B 6 .
  • the obtained solar radiation shielding fine particle dispersion B2 was added to a polycarbonate resin powder which is a thermoplastic resin (however, the dispersion B2 was 0.0383 mass%, and the polycarbonate resin was 99.9617 mass%), and a blender was used. It mixed uniformly. Then, the mixture was melt-kneaded by a twin-screw extruder, and extrusion molded to a thickness of 2.0 mm using a T-die to obtain a sheet-like solar radiation shielding resin molded article in which calcium lanthanum boride fine particles were uniformly dispersed throughout the resin. . The addition amount of Ca 0.26 La 0.74 B 6 fine particles in the resin sheet at this time is 0.23 g / m 2 .
  • the surface of the obtained solar radiation shielding resin molded product was lightly polished to measure the optical characteristics.
  • a transmittance in the visible light region is high, and a transmission profile having a valley due to strong absorption near the wavelength 1233 nm in the near infrared region is obtained, and the visible light transmittance 61.9%, A solar radiation transmittance of 38.3% and a haze of 1.6% were obtained. That is, it turned out that it is a transparent sheet which has very strong infrared absorption and is bright and non-cloudy.
  • the change in visible light transmittance (transmittance difference) after 500 hours of weather meter was 1.6%, which indicated that it had sufficient practical weather resistance.
  • the mixture powder was sufficiently mixed using a crusher (16-Z manufactured by Ishikawa Factory Co., Ltd.).
  • the obtained mixed powder is put in a covered carbon crucible and placed in a vertical vacuum baking furnace, heated in a vacuum at a rate of 300 ° C./hour, held at 1250 ° C. for 4 hours, and then the furnace is turned off. The mixture was naturally cooled to obtain powder.
  • the particle shape of the obtained Ca 0.6 La 0.5 B 6 composition was observed by a transmission electron microscope, and the result of measuring the major and minor axes of 50 particles showed that the average shape is an aspect ratio d / h It was judged to be a disc-like cylinder or spheroid of 5.2.
  • a polyacrylate type polymer dispersant (solid content: 50% by mass) and toluene are added to 500 g of calcium lanthanum boride fine particle dispersion C 1: 500 g so that the total amount of the dispersion is 840 g and stirred at 60 ° C.
  • the solvent was completely removed under reduced pressure, to obtain a solar radiation-shielding fine particle dispersion C2 (Ca 0.5 La 05 B 6 concentration: 21.31% by mass) according to Example 3.
  • the proportion of the polymeric dispersant is 7.4 parts by mass with respect to 1 part by mass of Ca 0.5 La 0.5 B 6 .
  • the obtained solar radiation shielding fine particle dispersion C2 was added to a polycarbonate resin powder which is a thermoplastic resin (0.0508 mass% of dispersion C2, 99.9492 mass% of polycarbonate resin), and uniformly mixed by a blender. Then, the mixture is melt-kneaded with a twin-screw extruder, and extrusion molded to a thickness of 2.0 mm using a T-die to obtain a sheet-like solar radiation shielding resin molded article in which calcium lanthanum boride fine particles are uniformly dispersed throughout the polycarbonate resin
  • the addition amount of Ca 0.5 La 0.5 B 6 fine particles in the resin sheet at this time is 0.26 g / m 2 .
  • a sheet in which the obtained calcium lanthanum boride fine particles were uniformly dispersed and a sheet to be a cap layer were both passed through a roller and attached to obtain a two-layered solar radiation shielding resin molded article.
  • Example 4 In the same manner as in Example 3, a solar radiation shielding fine particle dispersion C2 was obtained.
  • the said solar radiation shielding fine particle dispersion C2 was added to polycarbonate resin powder (0.0547 mass% of dispersion C2, 99.9453 mass% of polycarbonate resin), and it mixed uniformly by the blender. Then, the mixture was melt-kneaded by a twin-screw extruder, and extrusion molded to a thickness of 2.0 mm using a T-die to obtain a sheet-like solar radiation shielding resin molded article in which calcium lanthanum boride fine particles were uniformly dispersed throughout the resin. .
  • the addition amount of Ca 0.5 La 0.5 B 6 fine particles in the resin sheet at this time is 0.28 g / m 2 .
  • the sheet in which the obtained calcium lanthanum boride fine particles were uniformly dispersed was sandwiched from both sides by a sheet to be a cap layer, and was passed together through a roller to obtain a three-layered solar radiation shielding resin molded article.
  • the surface of the three-layered solar radiation shielding resin molded product As a result of lightly polishing the surface of the three-layered solar radiation shielding resin molded product and measuring its optical characteristics, it has a high transmittance in the visible light region, and has a valley with strong absorption near the wavelength 1515 nm in the near infrared region. A profile was obtained, a visible light transmittance of 55.3%, a solar radiation transmittance of 34.6%, and a haze of 2.1%. That is, it turned out that it is a transparent sheet which has very strong infrared absorption and is bright and non-cloudy. The change of the visible light transmittance (transmittance difference) after 500 hours of the weather meter was only 0.3%, which indicated that it had sufficient practical weather resistance.
  • the mixture powder was sufficiently mixed by a crusher (16-Z manufactured by Ishikawa Factory Co., Ltd.).
  • the obtained mixed powder is put in a covered carbon crucible and placed in a vertical vacuum baking furnace, heated in a vacuum at a rate of 300 ° C./hour, held at 1250 ° C. for 4 hours, and then the furnace is turned off. The mixture was naturally cooled to obtain powder.
  • a solution containing 40% by mass of BR-105 (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) made of poly (2-methylpropyl methacrylate) as an acrylic resin antiflocculant in 2-propanol is added to 10 g of the dispersion D1. 75 g was added and mixed to obtain a mixed solution. From the resulting mixture, 2-propanol was volatilized to obtain a dispersion D2 in which calcium lanthanum boride coated with a fluoroalkylsilane compound was uniformly dispersed in an acrylic resin antiflocculant. In this dispersion D2, 3 parts by mass of the anticoagulant was contained with respect to 1 part by mass of the calcium lanthanum boride powder.
  • Dispersion D2 was added to an acrylic resin (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) so that the calcium lanthanum boride content was 0.87% by mass, and mixed uniformly. Then, the mixture was melt-kneaded with a twin-screw extruder, and the extruded strands of 3 mm in diameter were cut into pellets, to obtain a masterbatch mainly composed of calcium lanthanum boride and acrylic resin.
  • acrylic resin manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
  • the obtained masterbatch was uniformly mixed with an acrylic resin (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), and a T-die was used with an injection molding machine to obtain a sheet-like molded body of 10 cm ⁇ 5 cm and a thickness of 2.0 mm.
  • the mixing ratio of the masterbatch and the acrylic resin powder is 0.28 g / m 2 of calcium lanthanum boride fine particles Ca 0.75 La 0.25 B 6 contained in the obtained sheet-like molded product having a thickness of 2.0 mm.
  • the obtained solar radiation shielding resin molded product As a result of lightly polishing the surface of the obtained solar radiation shielding resin molded product and measuring its optical characteristics, it has a high transmittance in the visible light region and a transmission profile having a valley due to strong absorption near the wavelength 1813 nm in the near infrared region.
  • a visible light transmittance of 63.6%, a solar radiation transmittance of 45.5% and a haze of 1.5% were obtained. That is, it turned out that it is a transparent sheet which has very strong infrared absorption and is bright and non-cloudy.
  • the change of the visible light transmittance (transmission difference) after 500 hours of the weather meter was 2.4%, which indicated that it had sufficient practical weather resistance.
  • Example 6 Using the calcium lanthanum boride Ca 0.75 La 0.25 B 6 powder used in Example 5, and operating in the same manner as in Example 4, a three-layered solar radiation shielding resin molded product having a cap layer was obtained. . At this time, it was prepared such that calcium lanthanum boride fine particles were contained at 0.33 g / m 2 in a sheet-like compact having a thickness of 2.0 mm.
  • the surface of the three-layered solar radiation shielding resin molded product was lightly polished to measure the optical characteristics.
  • the transmittance in the visible light region was high, and it was near the wavelength 1813 nm in the near infrared region.
  • a transmission profile having a valley due to strong absorption was obtained, and a visible light transmittance of 60.1%, a solar radiation transmittance of 43.2%, and a haze of 1.7% were obtained. That is, it turned out that it is a transparent sheet which has very strong infrared absorption and is bright and non-cloudy.
  • the change in the visible light transmittance (transmittance difference) after the weather meter 500 h was only 0.4%, indicating that it had sufficient practical weather resistance.
  • a solar radiation shielding fine particle dispersion F1 using the obtained calcium lanthanum boride Ca 0.05 La 0.95 B 6 powder with a low Ca content was used, and the solar radiation was operated in the same manner as in Example 2.
  • a sheet-like solar radiation shielding resin molded body mainly comprising the shielding particle dispersion F2 and a polycarbonate resin was obtained.
  • the surface of the obtained solar radiation shielding resin molded product was lightly polished and the optical characteristics were measured. As a result, the transmittance in the visible light region was high, and the transmission profile had a valley with strong absorption near the wavelength 1078 nm in the near infrared region.
  • a visible light transmittance of 51.4%, a solar radiation transmittance of 38.6%, and a haze of 2.0% were obtained. That is, the visible light transmittance was considerably lower than the visible light transmittances of Examples 1 and 2. Furthermore, this resin molded product was strongly colored in green, and neutral transparency was not obtained. However, the change of the visible light transmittance (transmittance difference) after 500 hours of the weather meter was 1.7%, which indicated that it had sufficient practical weather resistance.
  • the mixture was sufficiently mixed with a vacuum crusher (16-Z manufactured by Ishikawa Factory Co., Ltd.) to obtain a mixed powder.
  • the obtained mixed powder is placed in a covered carbon crucible capable of degassing generated gas such as carbon dioxide gas and moisture, installed in a vertical vacuum baking furnace, and heated in vacuum at a rate of 300 ° C. per hour. After holding at 1650 ° C. for 18 hours, the furnace was turned off and the temperature was allowed to cool naturally to obtain a powder.
  • Example 2 The same operation as in Example 2 was carried out except using the obtained solar radiation shielding fine particle dispersion G1 using calcium lanthanum boride Ca 0.9 La 0.1 B 6 powder having a very high Ca content.
  • a sheet-like solar radiation shielding resin molded body mainly composed of the solar radiation shielding fine particle dispersion G2 and the polycarbonate resin was obtained.
  • the transmittance in the visible light region was high, and weak absorption was observed in the infrared region.
  • the bottom of the transmittance due to absorption was on the long wavelength side, and the bottom of absorption was not reached even at a wavelength of 2600 nm. Therefore, when the transmittance was measured by FTIR, it was found that the bottom due to absorption was near the wavelength 2870 nm in the mid-infrared region.
  • visible light transmittance of 71.8%, solar radiation transmittance of 65.1%, and haze of 2.1% were obtained.
  • the resin sheet has a weak infrared absorption effect, and the solar radiation transmittance when compared at the same transmittance is 20% or more greater than the sheet of the same composition according to the present invention.
  • the change of the visible light transmittance (transmission difference) after 500 hours of the weather meter was 2.4%, and had sufficient practical weather resistance.

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Abstract

可視光透過性が高く、優れた熱線遮蔽効果と安定した耐侯性とを有する日射遮蔽微粒子と熱可塑性樹脂を含有する日射遮蔽微粒子分散体、日射遮蔽微粒子含有マスターバッチ、日射遮蔽樹脂成形体、前記成形体が他の透明成形体に積層された日射遮蔽樹脂積層体を提供する。有機溶剤、可塑剤から選ばれる少なくとも1種と日射遮蔽微粒子との混合物が分散した液状の日射遮蔽微粒子分散体、または、前記分散体から液状成分を加熱除去した粉末状の日射遮蔽微粒子分散材が樹脂成分中に分散した日射遮蔽微粒子分散体であり、前記日射遮蔽微粒子は、一般式CaxLa1-xBmのカルシウムランタンホウ化物微粒子を含有する日射遮蔽微粒子であり、前記一般式のxの値が0.001≦x≦0.800且つmの値が5.0≦m<6.3であり、平均分散粒子径が1nm以上800nm以下であり、前記カルシウムランタンホウ化物微粒子は、所定の形状である日射遮蔽微粒子分散体。

Description

日射遮蔽微粒子分散体およびその製造方法、日射遮蔽微粒子含有マスターバッチ、およびそれを用いた日射遮蔽樹脂成形体、日射遮蔽樹脂積層体
 本発明は、日射遮蔽微粒子と熱可塑性樹脂とを含有する日射遮蔽微粒子分散体およびその製造方法、日射遮蔽微粒子含有マスターバッチ、および、それを用いて所定の形状に成形された車両、ビル、一般住宅等の窓材、および、アーケード、ドームの屋根材等に適用される日射遮蔽樹脂成形体、日射遮蔽樹脂積層体に関する。
 各種建築物や車両の窓、ドア等の開口部分は、太陽光線を取り入れるために透明なガラス板や樹脂板で構成されている。しかし、太陽光線には可視光線の他に紫外線や赤外線が含まれ、特に赤外線のうち波長800~2500nmの近赤外線は熱線と呼ばれ、開口部分から進入することにより室内の温度を上昇させる原因となる。
 そこで近年では、各種建築物や車両の窓材等に係る技術分野において、可視光線を十分に取り入れながら熱線を遮蔽して、明るさを維持しつつ同時に室内の温度上昇を抑制する日射遮蔽材が検討され、そのための各種手段が提案されている。
 本出願人は、アクリル板やポリカーボネート板などの透明な樹脂基材に対して日射を遮蔽する効果を付与する手段として、日射遮蔽効果を有する成分として自由電子を多量に保有する六ホウ化物微粒子に着目した。そして特許文献1において、ポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂中に、六ホウ化物微粒子が分散され、若しくは六ホウ化物微粒子とITO微粒子および/またはATO微粒子が分散されている日射遮蔽樹脂シート材を開示した。
 六ホウ化物微粒子単独、または、六ホウ化物微粒子とITO微粒子および/またはATO微粒子とが適用された日射遮蔽樹脂シート材の光学特性は、可視光領域に可視光透過率の極大を有すると共に、近赤外線領域に強い吸収を発現して日射透過率の極小を有する。この結果、可視光透過率が70%以上で日射透過率が50%台まで改善されている。
 また、本出願人は、特許文献2において、六ホウ化物微粒子を、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、フッ素系樹脂、ポリオレフィン樹脂およびポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂に分散させた熱線遮蔽成分含有マスターバッチを適用することを開示した。この結果、高コストの物理成膜法や複雑な工程を用いることなく、熱線遮蔽機能を有しかつ可視光域に高い透過性能を有する熱線遮蔽透明樹脂成形体並びに熱線遮蔽透明積層体を提供することが出来た。さらに、シラン化合物、チタン化合物、ジルコニア化合物から選択される少なくとも1種によって表面処理したホウ化物微粒子を用いた熱線遮蔽成分含有マスターバッチによれば、耐水性をより改善出来る効果を有することを開示した。
 さらに本出願人は、六ホウ化物粒子を、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、エラストマー、繊維等の原料に混合した場合、又は、コーティング剤、シーラントなどとして光学部材用途等の基板、フィルムなどに塗布して使用した場合、耐水性、分散性、透明性、赤外線遮蔽性、特に、長期に安定した耐水性を向上させることに想到した。そして特許文献3として、六ホウ化物粒子の粒子表面を、シロキサンオリゴマーとアミノ基含有の有機ケイ素化合物からなる反応物を含むシリコーン系撥水処理剤で被覆して、当該被覆六ホウ化物粒子を媒体中に分散させて、各種光学部材やフィルム等の製造に用いることを開示した。
特開2003-327717号公報 特開2004-59875号公報 特許第4539824号公報
Satoshi Yoshio, Koichiro Maki and Kenji Adachi, "Optical properties of group-3 metal hexaboride nanoparticles by first-principles calculations", J. Chem. Phys., Vol.144, 234702 (2016) K. Machida and K. Adachi, "Particle shape inhomogeneity and plasmon band broadening of solar-control LaB6 nanoparticles", J. Appl. Phys., 118, 013103 (2015) 西川洋、セラミックス、22巻、1987、pp40-45 土井、粉体と工業、21(5)1989
 しかしながら、本発明者らのさらなる検討によると、日射遮蔽透明樹脂成形体にはさらに高い日射遮蔽特性が求められており、また六ホウ化物微粒子には緑色の着色があることも難点の一つであることが明らかとなってきた。そして、例えば、特許文献2に係る日射遮蔽シート材、熱線遮蔽透明樹脂成形体並びに熱線遮蔽透明積層体においても、未だ改善の余地を残していた。
 また、例えば、特許文献3に係る被覆六ホウ化物粒子を、光学部材やフィルムの用途に合わせて用いる各種媒体へ均一に分散させることが難しい場合があることも見出された。さらに、被覆効果を得るためには被覆膜厚を十分確保する必要があり、当該被覆六ホウ化物粒子を用いた光学部材やフィルムの可視光透過性を低下させてしまうなどの問題点も見出された。
 本発明はこのような問題点に着目してなされたもので、その課題とするところは、可視光透過性が高く、同時に優れた熱線遮蔽効果と安定した耐侯性とを有する日射遮蔽微粒子と熱可塑性樹脂を含有する日射遮蔽微粒子分散体およびその製造方法、並びに、日射遮蔽微粒子含有マスターバッチ、および、それを用いて所定の形状に成形された日射遮蔽樹脂成形体、並びに、上記日射遮蔽樹脂成形体が他の透明成形体に積層された日射遮蔽樹脂積層体を提供することにある。
 上述の課題を解決するため、本発明者らは鋭意研究を行った。そして、一般式CaLa1-x(但し、0.001≦x≦0.800、5.0≦m<6.3)で表記されるカルシウムランタンホウ化物微粒子であって、所定の形状を有する微粒子が、強い熱線吸収作用を有すると同時に、幅広い可視光透過性、および安定した耐侯性を有することを知見し、本発明を完成したものである。
 即ち、上述の課題を解決する為の第1の発明は、
 有機溶剤、可塑剤から選ばれる少なくとも1種と、日射遮蔽微粒子との混合物が、分散している液状の日射遮蔽微粒子分散体、または、前記日射遮蔽微粒子分散体から液状成分が加熱除去されてなる粉末状の日射遮蔽微粒子分散材が、樹脂成分中に分散している日射遮蔽微粒子分散体であって、
 前記日射遮蔽微粒子は、一般式CaLa1-xで表記されるカルシウムランタンホウ化物微粒子を含有する日射遮蔽微粒子であって、前記一般式におけるxの値が0.001≦x≦0.800、且つ、mの値が5.0≦m<6.3であり、平均分散粒子径が1nm以上800nm以下であり、
 前記カルシウムランタンホウ化物微粒子の形状が、下記1)、2)から選択される少なくとも一つの形状であることを特徴とする日射遮蔽微粒子分散体を提供する。
  1)溶媒中に希釈分散させた前記カルシウムランタンホウ化物微粒子の散乱強度を、X線小角散乱法を用いて測定したとき、散乱ベクトルq=4πsinθ/λと散乱強度I(q)との関係を両対数プロットして得られる直線の傾きVeの値が-3.8≦Ve≦-1.5である形状。
  2)平板状円柱(但し、底面円の直径をd、円柱の高さをhとする。)形状、または、回転楕円体(但し、長軸の長さをd、短軸の長さをhとする。)形状であって、アスペクト比d/hの値が1.5≦d/h≦20である形状。
 第2の発明は、
 前記一般式におけるxの値が0.100≦x≦0.625且つmの値が5.0≦m<6.3であることを特徴とする第1の発明に記載の日射遮蔽微粒子分散体を提供する。
 第3の発明は、
 前記日射遮蔽微粒子が、前記一般式においてxの値が異なる2種以上のカルシウムランタンホウ化物微粒子の混合物であることを特徴とする第1または第2の発明に記載の日射遮蔽微粒子分散体を提供する。
 第4の発明は、
 前記日射遮蔽微粒子分散体に、高分子系分散剤が含有されていることを特徴とする第1から第3の発明のいずれかに記載の日射遮蔽微粒子分散体を提供する。
 第5の発明は、
 前記日射遮蔽微粒子と前記高分子系分散剤との混合割合が、前記日射遮蔽微粒子1質量部に対して、前記高分子系分散剤0.3質量部以上20質量部未満であることを特徴とする第4の発明に記載の日射遮蔽微粒子分散体を提供する。
 第6の発明は、
 前記日射遮蔽微粒子が、ケイ素化合物、チタン化合物、ジルコニウム化合物、アルミニウム化合物から選択される少なくとも1種を含む表面被覆層を有していることを特徴とする第1から第5の発明のいずれかに記載の日射遮蔽微粒子分散体を提供する。
 第7の発明は、
 第1から第6の発明のいずれかに記載の日射遮蔽微粒子分散体と、熱可塑性樹脂とが混練されてなる日射遮蔽微粒子含有マスターバッチであって、前記熱可塑性樹脂中に前記日射遮蔽微粒子が均一に分散されていることを特徴とする日射遮蔽微粒子含有マスターバッチを提供する。
 第8の発明は、
 前記日射遮蔽微粒子の前記熱可塑性樹脂に対する含有量が、前記熱可塑性樹脂100質量部に対して0.01質量部以上20質量部以下であることを特徴とする第7の発明に記載の日射遮蔽微粒子含有マスターバッチを提供する。
 第9の発明は、
 前記熱可塑性樹脂が、ポリカーボネ―ト樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエステル樹脂等、ポリスチレン樹脂、(メタ)アクリル-スチレン共重合体(MS樹脂)、ポリエーテルスルホン樹脂、フッ素系樹脂、ビニル系樹脂、およびポリオレフィン樹脂の樹脂群から選択される1種の樹脂、または、前記樹脂群から選択される2種以上の樹脂の混合物、または、前記樹脂群から選択される2種以上の樹脂の共重合体、のいずれかであることを特徴とする第7または第8の発明に記載の日射遮蔽微粒子含有マスターバッチを提供する。
 第10の発明は、
 第7から第9の発明のいずれかに記載の日射遮蔽微粒子含有マスターバッチと、
 前記日射遮蔽微粒子含有マスターバッチに含有されている熱可塑性樹脂と同種の熱可塑性樹脂からなる成形材料、および/または、相溶性を有する異種の熱可塑性樹脂からなる成形材料とを含有し、
 所定の形状に成形されてなることを特徴とする日射遮蔽樹脂成形体を提供する。
 第11の発明は、
 形状が、平面状または立体形状であることを特徴とする第10の発明に記載の日射遮蔽樹脂成形体を提供する。
 第12の発明は、
 第10または第11の発明に記載の日射遮蔽樹脂成形体が、他の透明成形体上に積層されてなることを特徴とする日射遮蔽樹脂積層体を提供する。
 第13の発明は、
 有機溶剤、可塑剤から選ばれる少なくとも1種と、日射遮蔽微粒子との混合物が、分散している液状の日射遮蔽微粒子分散体、または、前記日射遮蔽微粒子分散体から液状成分が加熱除去されてなる粉末状の日射遮蔽微粒子分散材が、樹脂成分中に分散している日射遮蔽微粒子分散体の製造方法であって、
 前記日射遮蔽微粒子は、一般式CaLa1-xで表記されるカルシウムランタンホウ化物微粒子を含有する日射遮蔽微粒子であって、前記一般式におけるxの値が0.001≦x≦0.800、且つ、mの値が5.0≦m<6.3であり、平均分散粒子径が1nm以上800nm以下であり、
 前記カルシウムランタンホウ化物微粒子の形状を、下記1)、2)から選択される少なくとも一つの形状に製造することを特徴とする日射遮蔽微粒子分散体の製造方法である。
  1)溶媒中に希釈分散させた前記カルシウムランタンホウ化物微粒子の散乱強度を、X線小角散乱法を用いて測定したとき、散乱ベクトルq=4πsinθ/λと散乱強度I(q)との関係を両対数プロットして得られる直線の傾きVeの値が-3.8≦Ve≦-1.5である形状。
  2)平板状円柱(但し、底面円の直径をd、円柱の高さをhとする。)形状、または、回転楕円体(但し、長軸の長さをd、短軸の長さをhとする。)形状であって、アスペクト比d/hの値が1.5≦d/h≦20である形状。
 本発明に係る日射遮蔽微粒子分散体、日射遮蔽微粒子含有マスターバッチ、および、これらを用い所定の形状に成形して得られた日射遮蔽樹脂成形体、日射遮蔽樹脂積層体は、可視光領域の高い透過性能を備え、着色が少なくヘイズが低く、同時に、優れた日射遮蔽特性を有し、安定した耐候性(耐酸化性、耐水性、耐湿性、耐紫外線性)を有していた。
六ホウ化物の結晶構造を示す模式図である。 本発明に係る日射遮蔽微粒子の製造に用いられる高周波熱プラズマ反応装置の一実施態様の装置概念図である。
 本発明に係る、日射遮蔽微粒子分散体、日射遮蔽微粒子含有マスターバッチ、および、これらを用い所定の形状に成形して得られた日射遮蔽樹脂成形体、日射遮蔽樹脂積層体について、[a]日射遮蔽微粒子、[b]日射遮蔽微粒子の製造方法、[c]日射遮蔽微粒子分散体とその製造方法、[d]日射遮蔽微粒子含有マスターバッチとその製造方法、[e]日射遮蔽樹脂成形体とその製造方法、[f]日射遮蔽樹脂積層体とその製造方法、の順で説明する。
[a]日射遮蔽微粒子
 本発明に係る日射遮蔽微粒子は、一般式CaLa1-x(但し、0.001≦x≦0.800、5.0≦m<6.3)で表記されるカルシウムランタンホウ化物微粒子を含有する日射遮蔽微粒子である。
 以下、本発明に係るカルシウムランタンホウ化物微粒子について(1)結晶構造、(2)Caの含有量[x:0.001≦x≦0.800]、(3)B(ホウ素)の含有量[5.0≦m<6.3]、(4)微粒子の形状、(5)微粒子の平均分散粒子径、(6)微粒子の表面処理、の順で詳細に説明する。
(1)結晶構造
 まず、六ホウ化物(一般式MB)の結晶構造を図1に示す。
 図1に示すように六ホウ化物は立方晶系で単純立方構造を有しており、立方体の各頂点に、ホウ素原子11が6個集合して形成された八面体が配置されている。そして、ホウ素原子11で構成された八面体8個に囲まれた立方体の中央の空間に、元素M12が配置される。
 上述したように、本発明に係るカルシウムランタンホウ化物は、一般式CaLa1-x(但し、0.001≦x≦0.800、5.0≦m<6.3である。)で表記される。当該CaLa1-x微粒子は、その終端組成であるCaB(但し、x=1、m=6である。)およびLaB(但し、x=0、m=6である。)と同様に、空間群Pm(-3)m、Bravais格子が単純立方構造の結晶構造を持つ。そして、体心位置にCaまたはLaが配置し、角位置にホウ素6個が集合した八面体が配置している。
 従来知られているLaBは自由電子を多量にもつ金属的な化合物であり、ナノ微粒子の状態に微細化すると、自由電子の局在表面プラズモン共鳴により外界の電磁波を共鳴吸収することが可能となる。そして、LaBの日射遮蔽効果はこの原理を応用している。
 一方、本発明者等は種々研究する中で、LaBにおけるLa位置を2族グループ元素のアルカリ土類元素で置換する効果について想到し、研究を深めた。
 そして、当該アルカリ土類元素の中でもCaを用い、当該CaによってLaを一部置換した一般式CaLa1-x(但し、0.001≦x≦0.800、5.0≦m<6.3である。)で表記されるカルシウムランタンホウ化物微粒子には、赤外線の吸収効果を高く保持しつつ、Ca添加量に応じて可視光透過性を画期的に向上させる効果があることを見出したものである。
(2)Caの含有量[x:0.001≦x≦0.800]
 本発明に係るカルシウムランタンホウ化物[CaLa1-x]微粒子において、CaはLa位置に全率固溶するが、Caの含有量xは、0.001≦x≦0.800の範囲にあることが肝要である。Caの含有量xが0.001よりも大きい場合は、可視光透過率の改善効果が明らかになる。一方、xが0.800以下であれば、実質的にCaBと異なる、可視光透過率の改善効果が明らかな特性となり、本発明の効果を享受出来る。
 本発明の効果である可視光透過性の高さを十分享受する為のより好ましい組成は、Caの含有量xが0.100≦x≦0.625の範囲である。この組成範囲においては、当該カルシウムランタンホウ化物微粒子を含有分散させた塗布膜において、緑色着色が抑制される改善効果が顕著であり、同時に十分な赤外吸収特性を奏することが出来るからである。
 さらに、本発明に係るカルシウムランタンホウ化物微粒子は、Caの含有量の値xが異なる組成のカルシウムランタンホウ化物微粒子を、2種以上混合して用いることも好ましい構成である。これは、Caの含有量の値xが異なる値を有するカルシウムランタンホウ化物微粒子は、夫々異なる吸収波長をもつからである。従って異なるxの値を持つ微粒子を混合すると、実質的に、吸収ピーク波長の幅を広げる効果がある。
 詳細な理由は定かではないが実験が示すところによれば、特にCa:La=1:3に置換された微粒子(即ち、x=0.25である)と、Ca:La=3:1に置換された微粒子(即ち、x=0.75である)とを種々の割合で混合する時、可視光域の透過性と近赤外線の吸収性とがバランスよく満たされた近赤外線遮蔽膜が形成される。
 本発明に係るカルシウムランタンホウ化物微粒子は、通常工業的に実施される範囲において、若干の不可避的不純物を含んでいても良い。例えば、La位置に置換する不純物としてCe、Pr、Nd、Gd、Tb、Dy、Ho、Y、Sm、Eu、Er、Tm、Yb、Lu、およびSrといった元素を少量含有しても良い。またB(ホウ素)位置に置換する不純物としてC、N、Oといった元素を少量含有しても良い。さらに、その他の通常の工業的製造過程において、少量導入される程度の不純物を含有しても良い。
 尚、CaB微粒子分散体を作製して光学吸収測定を行った結果、中赤外線領域に表面プラズモン共鳴吸収を有し、自由電子濃度が非常に低いセミメタル的性質を有していた。
 また、カルシウムランタンホウ化物において、CaはLa位置に全率固溶する。そこで、カルシウムランタンホウ化物におけるCa添加に伴う吸収波長の変化を調べたところ、平均的に球状で近似される粒子形状を持つ微粒子集団の場合、Caの増加に伴ってLaB微粒子の場合の吸収波長約600nmから、CaB微粒子の場合の吸収波長約3200nmへと、徐々に長波長側へ伸長されるものであった。
 しかし、当該吸収波長の変化は一様ではなく、La-rich側では変化が少なく、Ca-rich側で変化が急激に大きくなることが判明した。
 即ち、カルシウムランタンホウ化物微粒子を球状粒子で近似した時、Ca含有量の値xが0.0≦x≦0.5の組成範囲では、プラズマ吸収波長は600nm付近から800nm付近まで200nm程度長くなる程度である。一方、Ca含有量の値xが0.5≦x≦1.0ではプラズマ吸収波長の変化率は急激に大きくなり、波長800nm付近から波長3200nm付近まで、2400nm程度も変化することが判明した。
 また、これらのCaが添加されたカルシウムランタンホウ化物の中間組成においては、上述したLaBの強い緑着色の一因ともいえる青色側の透過率の低下が改善される。特に、Ca含有量の値xが0.5≦x≦0.8の組成においては、緑色の色調がより薄くなり、ニュートラルな色調方向へと変化するので、実用上極めて有用であるとの知見を得た。
 ここで、LaBへのCa添加による可視光透過性の向上効果の機構について説明する。
 本発明者等は非特許文献1で、LaBの可視光透過性と着色の原因とが、その電子構造から理解することが出来ることを明らかにした。
 即ち、LaBを含む3族元素をベースとしたMB材料(但し、Mは、Sc、Y、La、Acから選択される元素である。)は、そのブリルアンゾーン内のΓ点とX点以外ではワイドギャップの電子構造を持つため、基本的に透過性は高い筈である。一方、Γ点ではギャップが狭く、またX点では伝導帯下部と価電子帯上部とを結んで自由電子様のバンドが交叉しており、低エネルギーでの電子遷移、即ち濃着色の原因となる可能性がある。
しかし、当該価電子帯上部は主にホウ素の2p軌道、当該伝導帯下部は主にLaの5d軌道とホウ素2p軌道のハイブリッド軌道となっている。この為、Fermiの黄金律により電子の遷移確率が大きく減少し、可視光透過性を生む原因となっていることを知見したものである。
 本発明者等は上記知見をもとに、さらにLaBへの他元素添加による可視光透過性の向上効果について検討を行った。
 その結果、添加元素として2族元素をベースとした、SrBやBaBでは、各々3d、4d電子がホウ素2p電子とハイブリッド軌道を形成して、同様に可視光透過性を生むことを知見した。ところが、同じ2族元素でもCaBの場合には価電子帯のホウ素2p電子のエネルギーが相対的に低く、Ca-3d軌道との間に形成されるバンドギャップが相対的に広がって、通常のd-p型とはやや異なった電子遷移の分布形態を持つことを新たに明らかにしたものである。
 以上の新たな知見から、本発明者等は、本発明に係るカルシウムランタンホウ化物におけるLaBへのCa添加による特別な可視光透過性の向上は、X点周辺におけるCaの3d軌道とB(ホウ素)の2p軌道とのハイブリッドバンドに起因する、との考察に想到したものである。
 次に、本発明に係るカルシウムランタンホウ化物における、プラズマ吸収による赤外吸収と可視光透過性の関係について説明する。一般的にプラズマ吸収の大きさは自由電子密度の減少に伴って小さくなる。そして、カルシウムランタンホウ化物においては、自由電子量がLaの減少に伴って減少するため、Ca含有量の値xが大きいほど吸収ピークが小さくなる傾向が見られる。一方で、Ca含有量の値xが大きいほど可視光の透過率が大きくなる為、より多量のカルシウムランタンホウ化物微粒子を膜中に導入出来る。つまり、実際のカルシウムランタンホウ化物微粒子分散膜においては、プラズマ吸収の大きさの減少を微粒子存在量が補う効果がある。この結果、カルシウムランタンホウ化物微粒子を透明日射遮蔽材料として考えた場合、その特性は、プラズマ吸収の強さと可視光透過率の大きさとのバランスで決定される。従って、Ca含有量が多いカルシウムランタンホウ化物微粒子であっても、可視波長で透過率が大きく、かつ強い日射遮蔽効果を発揮することが出来ることに想到したものである。
(3)B(ホウ素)の含有量[5.0≦m<6.3]
 本発明に係るカルシウムランタンホウ化物CaLa1-x(但し、0.001≦x≦0.800)微粒子において、CaとLa原子とをまとめてM元素と表記したとき、当該ホウ化物微粒子を含む粉体を化学分析して得られる、M元素の1原子に対するB(ホウ素)の原子数比mの値は5.0≦m<6.3であることが肝要である。
 即ち、一般式MBで表されるホウ化物微粒子としては、MB4、MB6、MB12等で表されるホウ化物が挙げられるが、日射遮蔽用のホウ化物微粒子としては、B(ホウ素)の原子数比mの値は5.0≦m<6.3であることが肝要である。
 ここで、m≧5.0となる場合は、MB、MBなどの生成が抑制されており、日射遮蔽特性が向上する。一方、m<6.3となる場合は、ホウ化物微粒子以外に酸化ホウ素粒子が発生することが抑制される。酸化ホウ素粒子は吸湿性があるため、ホウ化物粉体中に酸化ホウ素粒子が混入すると、ホウ化物粉体の耐湿性が低下し、日射遮蔽特性の経時劣化が大きくなってしまう。そこで、m<6.3として、酸化ホウ素粒子の発生を抑制することが好ましい。
 以上より、日射遮蔽用のホウ化物微粒子としては、上記ホウ化物のうちMBが主体となっていることが肝要である。尤も、一部にMB、MB12を含んでいても良い。
 上述したホウ化物微粒子を製造した場合、湿式分析を行なうと、実際にはB(ホウ素)の原子数比値であるmの値が6から若干上下し、微量に他相を含む場合がある。X線回折やTEM観察によれば、それらの相はLaBOやBであり、原料が空気中の水分を吸収した場合の反応生成物として生成されたものと考えられる。いずれにしても日射遮蔽効果の主体はMB微粒子であり、ホウ化物微粒子自体の組成揺らぎも含めて、5.0≦m<6.3であることが肝要である。
(4)微粒子の形状
 本発明に係る日射遮蔽微粒子であるカルシウムランタンホウ化物微粒子の形状は、近似的に、ディスク状、平板状円柱、扁平状、パンケーキ状、または平らな円盤状の回転楕円体であることを特徴とする。
 具体的には、本発明に係るカルシウムランタンホウ化物微粒子の微粒子形状は、下記1)、2)から選択される少なくとも一つの形状であることを特徴とする。
  1)溶媒中に希釈分散させた前記カルシウムランタンホウ化物微粒子の散乱強度を、X線小角散乱法を用いて測定したとき、散乱ベクトルq=4πsinθ/λと散乱強度I(q)との関係を両対数プロットして得られる直線の傾きVeの値が-3.8≦Ve≦-1.5である形状である。
  2)平板状円柱(但し、底面円の直径をd、円柱の高さをhとする。)形状、または、回転楕円体(但し、長軸の長さをd、短軸の長さをhとする。)形状であって、アスペクト比d/hの値が1.5≦d/h≦20である形状である。
 以下、前記カルシウムランタンホウ化物微粒子の1)、2)の好ましい形状について、より具体的に説明する。
  1)の好ましい形状
 溶媒中に希釈分散させた前記カルシウムランタンホウ化物微粒子の散乱強度を、X線小角散乱法を用いて測定したとき、散乱ベクトルq=4πsinθ/λと散乱強度I(q)との関係を両対数プロットして得られる直線の傾きVeの値が-3.8≦Ve≦-1.5である形状であること、さらに好ましくは、-3.8≦Ve≦-2.0である。
 ここで、上記X線小角散乱法による測定は、当該微粒子に入射した入射X線から角度2θの位置で散乱X線を観測した場合である。当該微粒子内のrだけ離れた2点を通った散乱X線には光路差があり、その位相差は、散乱ベクトルq(入射X線と散乱X線の波数ベクトルの差で定義される。)を用いてr・qと示される。
 まず、本発明に係るカルシウムランタンホウ化物微粒子の形状を定義する為に用いているX線小角散乱について説明する。X線小角散乱法は、散乱角が数度以下の散乱X線を測定する手法である。
 X線の波長をλ、散乱角を2θとすると、Braggの法則λ=2dsinθから、より小さな散乱角の散乱X線を測定することは、実空間では大きな構造を測定することに対応する。
 そしてX線小角散乱法によって、異なる散乱角の散乱X線を測定することは、異なる空間分解能で物質を観察することに対応する。
 即ち、小さな散乱角の散乱X線からは粗視化した構造情報が、大きな散乱角の散乱X線からはより高い空間分解能の構造情報を得ることが出来る。
 具体的には、散乱体が粒子状である場合、散乱角2θまたは散乱ベクトル(q=4πsinθ/λ)が小さくなるに従って、粒子内の原子・分子の構造、粒子表面の構造(平滑度や密度プロファイル)、粒子の形状、粒子の大きさと言うように、より大きなスケールで観察した構造情報に対応した散乱が観測される。
 一方、散乱強度I(q)が電子密度分布の自己相関関数のフーリエ変換であることから、任意の形状をもった散乱体の散乱関数を具体的に計算出来る。この散乱関数の散乱振幅の2乗が散乱強度となる。
 ここで、散乱体の形状が極端な場合、例えば、球、無限に細く長い棒、無限に薄い円盤、などの場合について散乱強度を計算すると、散乱強度I(q)と散乱ベクトルqには指数則が成り立っている。
 従って、散乱強度I(q)と散乱ベクトルqとの両対数プロットをとり、当該プロットの傾きを求めることで、当該散乱体の大まかな形状情報が得られる。具体的には、上記極端な形状の場合において当該プロットの傾きは、「球の場合:傾きは-4、無限に細く長い棒の場合:傾きは-1」、「無限に薄い円盤の場合:傾きは-2」となることが知られている。
 以上のことから、本発明に係るカルシウムランタンホウ化物微粒子の粒子形状について、上記X線小角散乱法を用いて、IPA中に希釈分散させた当該微粒子の散乱強度を測定し、散乱強度I(q)と散乱ベクトルqとの関係を両対数プロットし、当該プロットの傾きを算出することで、当該カルシウムランタンホウ化物微粒子の粒子形状を評価することが出来るものである。
 一方、良く知られているように、局在表面プラズモン共鳴効果は、粒子の形状に応じて共鳴波長が変化する。一般的に、球形状の場合には最も短い波長で吸収波長が得られる。この球形状が、ディスク状(但し、長軸長をa=b、短軸長をcとする)になった場合には、吸収波長が長波長側へずれると同時に、吸収波長は短軸での共鳴に相当する短波長ピークと、長軸での共鳴に相当する長波長ピークとにスプリットする。
 さらに、ディスク状微粒子の場合には、短軸での共鳴に相当する短波長ピークは、長軸での共鳴に相当する長波長ピークに比べて、相対的に小さくなる。この効果がアボガドロ数に近い数の微粒子集団について足し合わさると、短波長ピークは消え、長波長ピークは一つの大きくブロードなピークとなる。従って、近赤外吸収性能から言えば、ディスク状微粒子であると、球状微粒子の場合に比べてプラズモン共鳴波長が長波長側にずれ、大きな近赤外吸収が得られるようになり好ましい。
 一方、ロッド状(細く長い棒状)微粒子の場合には、短軸での共鳴に相当する短波長ピークが相対的に強くなるため、当該短波長ピークと、長軸での共鳴に相当する長波長ピークとにスプリットする。この効果をアボガドロ数に近い数の微粒子集団についてみると、スプリット状態が残る。従って、光学応答性を、可視光透過性と近赤外吸収性とに明確に分離して制御することによって課題を克服しようとする本発明に係る日射遮蔽膜にとっては、望まれないものである。
 以上説明したように、本発明者らは、カルシウムランタンホウ化物微粒子と、その局在表面プラズモン共鳴の共鳴波長との関係から、本発明に係るカルシウムランタンホウ化物微粒子の好ましい形状について想到した。具体的には、X線小角散乱法を用いて、溶媒中に希釈分散させた当該微粒子の散乱強度を測定する時、散乱強度I(q)と散乱ベクトルq=4πsinθ/λとの関係を、両対数プロットして、得られる直線の傾きVeが、-3.8≦Ve≦-1.5であることが肝要であることに想到したものである。尚、-3.8≦Ve≦-2.0であることがさらに好ましいことを知見したものである。
 上述した傾きVeが-3.8以上であれば、カルシウムランタンホウ化物微粒子の粒子形状は球状にならず、形状異方性の集団効果が増加する。この為プラズモン吸収のバンド幅が広くなって、近赤外吸収効果が増加する。
 一方、傾きVeが-1.5以下であれば、カルシウムランタンホウ化物微粒子の粒子形状はロッド状(針状、棒状)にならない。この為、その長軸方向の共鳴が強くなり、短軸方向の共鳴が弱くなると共に、共鳴波長のスプリットが顕著にならず、近赤外吸収効果が増加する。また短軸方向の共鳴波長が可視光領域から外れる為、可視光透過率が減少せず、色付き(膜の着色)の原因とならなくなる。
  2)の好ましい形状
 前記カルシウムランタンホウ化物微粒子の2)の好ましい形状は、平板状円柱(但し、底面円の直径をd、円柱の高さをhとする。)、または、回転楕円体(但し、長軸の長さをd、短軸の長さをhとする。)である。尚、当該平板状円柱や回転楕円体において、アスペクト比d/hが1.5≦d/h≦20であることが肝要である。
 本発明者らは非特許文献2において、LaBナノ微粒子が、さまざまのd/h値(但し、長軸長をd、短軸長をhとする。)を持つディスク状の微粒子を含む集団であるとき、そのプラズモン吸収バンド幅は、均一に球状なLaBナノ微粒子の集団のプラズモン吸収バンド幅に比べて、実際に7倍以上に広がることを知見している。
 以上の結果、本発明に係るCaの含有量xの組成を有するカルシウムランタンホウ化物微粒子がディスク形状になると、その吸収波長のピークは当該ディスク形状のd/h(長軸長をd、短軸長をhとする)比に応じて、球形状の微粒子の場合より数100nm長波長へずれるという特徴がある。従って、ディスク形状のカルシウムランタンホウ化物微粒子に関しては、上述した最適な元素組成へ形状因子を考慮した修正を加えることが肝要である。
 具体的には、本発明に係るカルシウムランタンホウ化物微粒子はディスク状の微粒子であって、平板状円柱(但し、底面円の直径をd、円柱の高さをhとする)、または、回転楕円体(但し、長軸の長さをd、短軸の長さをhとする。)において、アスペクト比d/hが1.5≦d/h≦20であることが好ましい。
 本発明に係るカルシウムランタンホウ化物微粒子の粒子形状について、上記の範囲にあるとき、太陽光に含まれる熱線成分を幅広く遮蔽する熱線遮蔽材料として十分な特性を有すると伴に、従来知られている熱線遮蔽材料よりも可視光透過率を向上させることが出来る。
 これは、アスペクト比d/hが1.5未満の場合、カルシウムランタンホウ化物微粒子の粒子形状は細い円柱状(ロッド状、棒状に近い)になるので、上述した傾きVeの値が-1.5を超える場合と同様に近赤外吸収効果が減少し、可視光透過率も減少して色付き(膜の着色)の原因となり、好ましくないからである。
 一方、アスペクト比d/hが20を超える場合、近赤外域に大きな吸収が得られるが、hの値を実現可能な厚さとした場合は、dの値も大きくなる為、粒子サイズが非常に大きくなる。この結果、ヘイズの増加や可視透過性の低下が問題となる。逆に、dの値をヘイズの心配がない水準まで小さくすると、hを相応に小さくしようとしても粒子の薄さには限度があり、0.1nmのような薄さは実現できないので、20を超えるd/hは実現できない。
(5)微粒子の平均分散粒子径
 本発明に係るカルシウムランタンホウ化物微粒子の平均分散粒子径は、800nm以下であることが好ましい。当該平均分散粒子径が800nm以下であれば、当該カルシウムランタンホウ化物微粒子を、後述するカルシウムランタンホウ化物微粒子分散体とした時、散乱により光を完全に遮蔽することが無く、可視光領域の視認性を担保し、同時に透明性を担保することが出来るからである。尚、本発明においてカルシウムランタンホウ化物微粒子の平均分散粒子径とは、当該カルシウムランタンホウ化物微粒子の分散液中における平均分散粒子径を、動的光散乱法(FFT-パワースペクトル法)にて測定した値のことである。本発明においては、平均分散粒子径を単に「平均粒子径」と記載することがある。
 本発明に係るカルシウムランタンホウ化物微粒子において、特に、可視光領域の透明性を重視する場合には、さらに、カルシウムランタンホウ化物微粒子による散乱の低減をも考慮することが好ましい。
 当該カルシウムランタンホウ化物微粒子による散乱の低減を考慮するのであれば、その平均分散粒子径は100nm以下がよい。この理由は、後述するカルシウムランタンホウ化物微粒子分散液やカルシウムランタンホウ化物微粒子分散体において、微粒子の平均分散粒子径が小さければ、幾何学散乱、または、ミー散乱による波長400nmから780nmの範囲の可視光線領域における光の散乱が低減されるからである。当該光の散乱が低減される結果、微粒子分散体が曇りガラスのようになって、鮮明な透明性が得られなくなるのを回避することが出来る。
 これは、カルシウムランタンホウ化物微粒子の平均分散粒子径が100nm以下になると、上記幾何学散乱またはミー散乱が低減し、レイリー散乱が強い領域になるからである。当該レイリー散乱領域では、散乱光は粒子径の6乗に比例しているため、微粒子の平均分散粒子径の減少に伴い散乱が低減し、透明性が向上する。さらに、カルシウムランタンホウ化物微粒子の平均分散粒子径が50nm以下になると、散乱光は非常に少なくなり、特に好ましい。光の散乱を回避する観点からは、カルシウムランタンホウ化物微粒子の平均分散粒子径が小さい方が好ましく、平均分散粒子径が1nm以上であれば工業的な製造は困難ではない。
(6)微粒子の表面処理
 カルシウムランタンホウ化物微粒子は無機材料の特性として、基本的に紫外線や日光の照射に対して非常に安定な性質を持っている。即ち、紫外線や日光の照射に対して材料特性が変化することは殆どなく、色や諸機能の劣化は殆ど生じない。また、強固に共有結合したB八面体の基本骨格に、LaやCaイオンが囲まれた結晶構造は非常に安定である。従って、ナノサイズの微粒子であっても、水分や、紫外線と水分の共アタックに対して、十分な実用耐性を持っている。この結果、基本的に非常に安定した耐候性(耐酸化性、耐水性、耐湿性、耐紫外線性)を有していると言える。
 さらに、適切なアルコキシドを用いるなどして、当該カルシウムランタンホウ化物微粒子の表面を、ケイ素化合物、チタン化合物、ジルコニウム化合物、アルミニウム化合物、より具体的には、ケイ素、チタン、ジルコニウム、アルミニウムから選択されるいずれか1種類以上の元素を含有する、酸化物および/または窒化物を含む表面被覆層で被覆すれば、当該微粒子の耐候性や耐薬品性をより向上させることが出来る。また、当該カルシウムランタンホウ化物微粒子の表面を、ケイ素化合物を含む表面被覆層で被覆する場合、シラン化合物を用いることは有益である。
 一方、本発明に係るカルシウムランタンホウ化物微粒子においては、その表面が酸化していないことが好ましいが、通常は僅かに酸化していることが多い。その酸化している表面の詳細な組成は定かではないが、アモルファスのホウ酸BにLaおよびCa元素が僅かに含有された相が最表面の性状であると考えられる。
 また、後述するカルシウムランタンホウ化物微粒子の分散工程において、微粒子表面の酸化が起こることはある程度避けられない。しかし、その場合でも微粒子内部ではプラズモン共鳴を起こす能力を維持しているので、近赤外線遮蔽効果を発現する有効性に変わりはない。従って、例えば表面が酸化されたカルシウムランタンホウ化物微粒子であっても、本発明に係るカルシウムランタンホウ化物微粒子として使用することが可能である。
 また、本発明に係るカルシウムランタンホウ化物微粒子は、結晶としての完全性が高いほど大きい近赤外線遮蔽効果が得られる。尤も、結晶性が低くX線回折でブロードな回折ピークを生じるようなものであっても、微粒子内部の基本的な結合が六ホウ化物の骨格に各金属元素が結合して成り立っているものであるならば近赤外線遮蔽効果を発現する。この為、本発明において使用することが可能である。
[b]日射遮蔽微粒子の製造方法
 本発明に係る日射遮蔽微粒子に含まれるカルシウムランタンホウ化物微粒子を製造するには、様々の方法がある。
 以下、本発明に係るカルシウムランタンホウ化物微粒子の製造方法の好ましい例について、(1)固相反応法、(2)CVD法、(3)元素同士の直接反応法、(4)熱プラズマ法、(5)溶融塩電解法、その他の方法、(6)製造方法のまとめ、の順で詳細に説明する。
(1)固相反応法
 例えば、非特許文献3、非特許文献4に記載の、BC還元による固相反応法を改良して用いることが出来る。当該固相反応法によれば、酸化物原料であるLaおよびCaOを、BCと混合して、真空中または不活性ガス中にて高温で反応させる。そして、BCの還元作用でカルシウムランタンホウ化物CaLa1-xを得ることが出来る。
 しかしながら、当該固相反応において、焼成温度が1500~1600℃と高温であることから、得られるCaLa1-x粒子は粗大化する。一方、上述したようにカルシウムランタンホウ化物微粒子を熱線遮蔽用途で使用するためには、粒子径が可視光波長に比べて十分小さいことが求められる。そこで、この粗大化したカルシウムランタンホウ化物微粒子を、ジェットミル、ボールミル、アトライター、ビーズミル、ペイントシェーカー等を用いたメカニカルな方法により強力な粉砕を行なってナノ微粒子化することが肝要である。
 但し、固相反応法によるCaLa1-xの製造においては均質化が比較的難しい。この為、例えば、単にCaBまたはLaBを製造する場合に比べて、CaLa1-xの製造においてはCaBとLaBが局所的に分離することがある。従って、価数の異なるCaとLaが均一にB八面体の作る単純立方格子の体心位置を占めることはかなり困難があることを知見した。従って、固相反応法を用いる場合は、焼成の際になるべく高温で長時間保持することが好ましい。
 他方、カルシウムランタンホウ化物の製造に、固相反応法を用いる場合における他の一方法として、B(ホウ素)原料に水素化ホウ素ナトリウムNaBHを用いることも好ましい構成である。
 NaBHはホウ素源を提供するだけでなく、
 460℃で、NaBH(s)→NaH(s)+BH(s)と分解し、506℃で、BH(s)→B(s)+H(g)となって気相を生成する。この結果、元素拡散が著しく促進されてBの拡散も促進され、CaとLaとが均一にB八面体の作る単純立方格子の体心位置を占めるCaLa1-xを形成することが出来る。当該構成により焼成温度を1300℃、あるいはそれ以下にすることも可能である。
 また、固相反応法において還元を促進する為、Mgなどの金属粉を添加するのも好ましい構成である。当該構成に係る還元反応で生成される大きな反応熱もCaLa1-xの生成反応を促進する効果がある。
(2)CVD法
 本発明に係るカルシウムランタンホウ化物微粒子は、CVD(Chemical Vapor Deposition)法によって得ることも出来る。この方法は金属ハロゲン化物の水素還元によりホウ化物を得る方法である。
 具体的にはLaやCaを含む化合物として、例えばLaCl(塩化ランタン)やCaCl(塩化カルシウム)を好適に用いることが出来る。ホウ素を含む化合物としては、例えばBCl(三塩化ホウ素)を好適に用いることが出来る。
 反応炉内に上記原料および水素ガスと窒素ガスとを導入し、高温に加熱後、三塩化ホウ素ガスを導入して反応させる。
 反応基板としてLaB単結晶またはCaB単結晶を用いても良い。析出したCaLa1-x反応物を基板から剥離させ、洗浄して、カルシウムランタンホウ化物微粒子を得ることが出来る。得られたカルシウムランタンホウ化物微粒子は、ジェットミル、ボールミル、アトライター、ビーズミル等を用いたメカニカルな方法により強力な粉砕を行ってナノ微粒子化することが肝要である。またCVD反応条件を調整すれば、直接ナノサイズのカルシウムランタンホウ化物微粒子を得ることも可能である。
(3)元素同士の直接反応法
 本発明に係るカルシウムランタンホウ化物微粒子は、元素同士の直接反応によって得ることも出来る。即ち、金属カルシウムと金属ランタンとを1700℃以上の高温下でホウ素と反応させれば、高純度のホウ化物が得られる。但し、原料が非常に高価であり、一般的には工業的ではない。
(4)熱プラズマ法
 本発明に係るカルシウムランタンホウ化物微粒子は、熱プラズマ法によっても作製出来る。この方法によれば、熱プラズマ反応炉の中で原料を反応させることにより、微小なナノサイズの微粒子を直接製造することが可能である。熱プラズマ法の場合は、上述の方法の最終工程で必要とされたメカニカルな粉砕工程を省略出来るために、微粒子に格子欠陥がほとんど導入されないことが特徴となる。格子欠陥が少ない場合には、自由電子の緩和時間が増加するため、近赤外吸収波長を短波長側へずらす効果がある。
 当該熱プラズマ法には、例えば、直流アークプラズマ、高周波プラズマ、マイクロ波プラズマ、低周波交流プラズマ、のいずれか、または、これらのプラズマの重畳したもの、または、直流プラズマに磁場を印加した電気的な方法により生成するプラズマ、大出力レーザーの照射により生成するプラズマ、大出力電子ビームやイオンビームにより生成するプラズマが適用出来る。いずれの熱プラズマ法を用いるにしても、10000~15000Kの高温部を有する熱プラズマである。そして特に、超微粒子の生成時間を制御出来るプラズマであることが好ましい。
 当該高温部を有する熱プラズマ中に供給された原料は、当該高温部において瞬時に蒸発する。そして、当該蒸発した原料は、プラズマ尾炎部に至る過程で凝縮し、プラズマ火炎外で急冷凝固されて、カルシウムランタンホウ化物微粒子を生成する。高周波熱プラズマ反応装置を用いる場合を例として、図2を参照しながら合成方法について詳細に説明する。
 図2に示す高周波熱プラズマ反応装置では、まず真空排気装置により、水冷石英二重管内と反応容器26内で構成される反応系内を真空引きした後、当該反応系内をアルゴンガスで満たす。その後、反応容器内にプラズマガスとして、アルゴンガス、アルゴンとヘリウムの混合ガス(Ar-He混合ガス)、またはアルゴンと窒素の混合ガス(Ar-N混合ガス)から選択されるいずれかのガスを、プラズマガス供給ノズル24から導入する。一方、プラズマ領域のすぐ外側に流すシースガスとしてAr-He混合ガスを、シースガスガス供給ノズル23から導入する。そして、高周波コイル22に交流電流をかけて、高周波電磁場(例えば周波数4MHz)により熱プラズマ21を発生させる。
 ここで、原料粉末供給ノズル25より、原料となる混合粉体を、ガス供給装置(図示せず)から供給するアルゴンガスをキャリアガスとして熱プラズマ中に導入して所定時間反応を行う。反応後、生成したカルシウムランタンホウ化物微粒子は、吸引管27を通過してフィルター28に堆積するので、これを回収する。
 プラズマガスは10000~15000Kの高温部を有する熱プラズマ領域を保つ機能があり、シースガスは反応容器内における石英トーチの内壁面を冷やし、石英トーチの溶融を防止する機能がある。また、プラズマガスとシースガスはプラズマ領域の形状に影響を及ぼすため、それらのガスの流量を調整することによりプラズマ領域の形状制御を行うことが出来る。また、キャリアガス流量と原料供給速度を調整することにより、生成微粒子の生成時間を制御することが肝要である。
(5)溶融塩電解法、その他の方法
 カルシウムランタンホウ化物微粒子は、溶融塩電解法、燃焼合成法、ソルボサーマル法、オートクレーブ法、湿式法等、でも合成可能である。
 カルシウムランタンホウ化物微粒子の製造方法は、上述した製造方法に限定される訳ではなく、本発明に係るカルシウムランタンホウ化物微粒子を製造出来る方法であれば良い。
(6)製造方法のまとめ
 上記(1)~(5)で説明した製造方法にて製造されるカルシウムランタンホウ化物微粒子の粒子形状やサイズは、当該微粒子の各種製造段階において制御することが出来る。
 粉砕によってナノ微粒子化する工程を採る場合には、粉砕方法に応じて制御される。
 カルシウムランタンホウ化物は、B(ホウ素)の強固な共有結合の骨格のために非常に硬く、粉砕には特別な方法が必要である。例えば、媒体メディア撹拌ミルを用いる場合は、ビーズ種やビーズサイズによって粉砕モードが異なり、また粉砕の初期段階と後期段階によっても粉砕モードの緩やかな転換が起こることが知られている。
 非常に硬いカルシウムランタンホウ化物の場合、粉砕の初期では、表面は関係せずに固体が大きく割れて段々に小さくなっていく体積粉砕のモードにある。そして、粉砕の後期になると、粒子に力が加えられても全体的な破壊が起こらず、表面が削られて小さな粒子が発生する表面粉砕のモードになる。そこで粉砕条件を調節することによって、粉砕微粒子の形状やサイズを制御し、表面粉砕が起こるモードが主となるよう状態に導くことが出来る。この結果、近似的に、ディスク状、平板状円柱、扁平状、パンケーキ状、または平らな円盤状の回転楕円体である、本発明に係るカルシウムランタンホウ化物微粒子を得ることが可能である。
 また、ビルドアッププロセスによって微粒子を製造する場合には、各々の反応条件を制御するパラメータを適切に組み合わせることによって粒子形状の制御が可能である。
 例えば、湿式法においては、塩化ランタンと塩化カルシウムおよびホウ水素化ナトリウムとを、中性雰囲気下で300~500℃に加熱することで、カルシウムランタンホウ化物微粒子が作製されるが、イソフタル酸を少量加えることによりカルシウムランタンホウ化物微粒子のサイズや形状を変化させることが出来る。
 また、オートクレーブ法においても、反応温度や圧力に加えて、修飾的に作用する薬剤の少量添加が粒子サイズや形状制御のポイントとなる。
[c]日射遮蔽微粒子分散体とその製造方法
 本発明に係る日射遮蔽微粒子分散体は、有機溶剤、可塑剤から選ばれる少なくとも1種と、上述した優れた日射遮蔽特性を備えた日射遮蔽微粒子との混合物が、分散している液状の日射遮蔽微粒子分散体、または、前記日射遮蔽微粒子分散体から液状成分が加熱除去されてなる粉末状の日射遮蔽微粒子分散材を樹脂成分中に分散することで形成される。当該日射遮蔽微粒子分散体を用いて、日射遮蔽微粒子が樹脂成分中に分散された日射遮蔽樹脂成形体を製造することが出来る。
 上述した日射遮蔽微粒子分散体は、公知の方法で溶液成分を加熱除去して得られた粉末状のものの他、上述したように粉砕、表面処理工程で添加した溶液成分を除去しない液状のものでも良く、また、日射遮蔽樹脂成形体に用いる樹脂に応じた原料中や可塑剤中に分散したものでも良い。ここで用いる有機溶剤や可塑剤は特に限定されるものではなく、配合する樹脂を形成する条件等に合わせて選択可能であり、一般的な有機溶剤や可塑剤が利用出来る。また、必要に応じて酸やアルカリを添加してpHを調整しても良い。
 当該可塑剤としては、通常、熱可塑性樹脂に対して使用されるものであれば特に限定されず、一般的に用いられている公知の可塑剤であればよい。例えば、一価アルコールまたは多価アルコールと脂肪酸から合成された有機エステル系可塑剤、または、有機リン酸系または有機亜リン酸系等のリン酸系可塑剤等を用いることが出来、特に、一価アルコールまたは多価アルコールと脂肪酸から合成された有機エステル化合物が好ましい。
 当該有機エステル系可塑剤の内、多価アルコールと脂肪酸とから合成されたエステル化合物としては、例えば、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリプロピレングリコール等のグリコールと、酪酸、イソ酪酸、カプロン酸、2-エチル酪酸、ヘプタン酸、n-オクチル酸、2-エチルヘキシル酸、ペラルゴン酸(n-ノニル酸)、デシル酸等の有機酸との反応によって得られた、グリコール系エステル等が挙げられる。また、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸等の有機酸と、炭素数4~8の直鎖状または分岐状アルコールとの反応によって得られた、有機エステル化合物等が挙げられる。
 上記有機エステル系可塑剤の具体例として、トリエチレングリコールジ-2-エチルブチレート、トリエチレングリコールジ-2-エチルヘキソエート、トリエチレングリコールジカプリレート、トリエチレングリコールジ-n-オクトエート、トリエチレングリコールジ-n-ヘプトエート、テトラエチレングリコールジ-n-ヘプトエート、ジブチルセバケート、ジオクチルアゼレート、ジブチルカルビトールアジペート、エチレングリコールジ-2-エチルブチレート、1,3-プロピレングリコールジ-2-エチルブチレート、1,4-プロピレングリコールジ-2-エチルブチレート、1,4-ブチレングリコールジ-2-エチルブチレート、1,2-ブチレングリコールジ-2-エチレンブチレート、ジエチレングリコールジ-2-エチルブチレート、ジエチレングリコールジ-2-エチルヘキソエート、ジプロピレングリコールジ-2-エチルブチレート、トリエチレングリコールジ-2-エチルペントエート、テトラエチレングリコールジ-2-エチルブチレート、ジエチレングリコールジカプリエート、トリエチレングリコールビス(2-エチルブチレート)、トリエチレングリコールジヘプタノエート、アジピン酸ジヘキシル、アジピン酸ジオクチル、アジピン酸ヘキシルシクロヘキシル、アジピン酸ヘプチルとアジピン酸ノニルの混合物、アジピン酸ジイソノニル、アジピン酸ヘプチルノニル、セバシン酸ジブチル、油変性セバシン酸アルキド、リン酸エステルとアジピン酸エステルの混合物、アジピン酸エステル等が例示される。
 次に、上記リン酸系可塑剤として、例えば、トリブトキシエチルホスフェート、イソデシルフェニルホスフェート、トリイソプロピルホスファイト等が挙げられる。
 そして、上述した可塑剤の中でも、ジヘキシルアジペート(DHA)、トリエチレングリコール-ジ-2-エチルヘキサノエート(3GO)、テトラエチレングリコール-ジ-2-エチルヘキサノエート(4GO)、トリエチレングリコール-ジ-2-エチルブチレート(3GH)、テトラエチレングリコール―ジ-2-エチルブチレート(4GH)、テトラエチレングリコール-ジ-ヘプタノエート(4G7)、および、トリエチレングリコール-ジ-ヘプタノエート(3G7)からなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。これらの可塑剤は、日射遮蔽微粒子分散体に含まれる熱可塑性樹脂としてポリビニルアセタール樹脂を用いた場合に、上記樹脂との相溶性や耐寒性等様々な性質をバランスよく備えている。そして、加工性、経済性にも優れており、かつ、接着力調整剤として炭素数2から16のカルボン酸等有機酸や硝酸等無機酸の金属塩を併用すると、熱可塑性樹脂としてポリビニルアセタール樹脂を含む熱線遮蔽膜とガラスとの接着力の経時低下を防止することが出来る。さらに、白化の防止と経時的な接着力低下の防止を両立させることが出来ることから好適である。尚、上記接着力調整剤としてのカルボン酸等の金属塩は、後述するようにマグネシウム塩、カリウム塩が好ましい。
 尚、可塑剤を適用するに際しては加水分解に留意する必要がある。当該観点から、これ等可塑剤の中でも、トリエチレングリコール-ジ-2-エチルヘキサノエート(3GO)、トリエチレングリコール-ジ-2-エチルブチレート(3GH)、テトラエチレングリコール-ジ-2-エチルヘキサノエート(4GO)、ジヘキシルアジペート(DHA)、テトラエチレングリコール-ジ-2-エチルブチレート、テトラエチレングリコール-ジ-ヘプタノエート、および、トリエチレングリコール-ジ-ヘプタノエートは加水分解を起こし難いことから特に好適である。
 前記日射遮蔽微粒子分散体における可塑剤の含有量に関しては特に限定されないが、カルシウムランタンホウ化物微粒子100質量部に対し、150質量部以上、4000質量部以下であることが好ましい。可塑剤の含有量が150質量部以上であるとカルシウムランタンホウ化物微粒子の分散性が担保される為、当該日射遮蔽微粒子分散体を用いた合わせガラス用中間膜の可視光透過率が担保出来ると共に、ヘイズも抑制出来る。また、可塑剤の含有量が4000質量部以下であれば、日射遮蔽微粒子分散体の寿命が担保出来る。
 前記日射遮蔽微粒子分散体には、高分子系分散剤が含有されていることが望ましい。前記日射遮蔽微粒子と高分子系分散剤との混合割合は、日射遮蔽微粒子1質量部に対して高分子系分散剤が0.3質量部以上、20質量部未満であることが好ましい。
 日射遮蔽用微粒子1質量部に対し高分子系分散剤が0.3質量部以上あれば、日射遮蔽用微粒子を有機溶剤、可塑剤、樹脂中へ導入するときに凝集等を回避出来る。この結果、日射遮蔽微粒子分散体のヘイズを抑制出来る。また、日射遮蔽用微粒子1質量部に対し20質量部未満であると、日射遮蔽微粒子分散体中の高分子系分散剤が過剰にならず、日射遮蔽微粒子分散体の耐侯性に悪影響を与えない。
 ここで、上記日射遮蔽微粒子分散体を得るときに用いる高分子系分散剤としては、ポリアクリレート系分散剤、ポリウレタン系分散剤、ポリエーテル系分散剤、ポリエステル系分散剤、ポリエステルウレタン系分散剤等を挙げることができる。
 当該ポリアクリレート系分散剤としては、サンノプコ(SAN NOPKO)社製の商品名:SNシックナーA-850、SNシックナーA-815、エフカアディティブズ(EFKAADDITIVES B.V.)社製の商品名:EFKA4500、EFKA4530(EFKAは登録商標)、ビックケミー(BYK-Chemie)社製の商品名:Disperbyk-11(Disperbykは登録商標)等が例示される。
 また、当該ポリウレタン系分散剤としては、エフカアディティブズ社製の商品名:EFKA404、EFKA4047、EFKA4520(EFKAは登録商標)、コグニス(Cognis)社製の商品名:TEXAPHOR P0、TEXAPHORP3、TEXAPHOR P10等(TEXAPHORは登録商標)が例示される。
 また、当該ポリエーテル系分散剤として、サンノプコ社製の商品名:SNシックナーA-801、SNシックナーA-801、SNシックナーA-802、SNシックナーA-803、SNシックナーA-804、SNシックナーA-80、楠本化成社製の商品名:DISPARLON DA234、DISPARLON DA325等(DISPARLONは登録商標)が例示される。
 そして、当該ポリエステル系分散剤として、アビシア(Avecia)社製の商品名:Solsperse22000、Solsperse24000SC、Solsperse24000GR、Solsperse2000、Solsperse27000、Solsperse28000、Solsperse3000、Solsperse300、Solsperse38500(Solsperseは登録商標)、楠本化成社製の商品名:DISPARLON DA70350、DISPARLON DA705、DISPARLON DA725、DISPARLON DA860、DISPARLON DA873N等(DISPARLONは登録商標)が例示される。尚、高分子系分散剤の常温での状態は、液体、固体、ゲル状のいずれの場合も使用可能である。
 尚、日射遮蔽樹脂成形体に用いる樹脂がポリカーボネート樹脂の場合には、樹脂の原料となる2価フェノール類に粉末状の日射遮蔽微粒子分散体を添加して溶融混合する。そして、ホスゲンで例示されるカーボネート前駆体と反応させることによって、樹脂に日射遮蔽微粒子を均一に分散した日射遮蔽微粒子分散体を調製することができる。また、日射遮蔽樹脂成形体に用いる樹脂がアクリル樹脂の場合には、アクリル樹脂の原料となるメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート等に液状の日射遮蔽微粒子分散体を添加し、公知の方法で均一に混合する。そして、懸濁重合や魂状重合等公知の方法で重合させることによって、アクリル樹脂に日射遮蔽微粒子を均一に分散した日射遮蔽微粒子分散体を調製することが出来る。
 その他、分散処理をしていないカルシウムランタンホウ化物微粒子を含有する日射遮蔽微粒子を熱可塑性樹脂に直接添加し、均一に溶融混合する方法を採ることも出来る。即ち、カルシウムランタンホウ化物微粒子が、熱可塑性樹脂に均一に分散されていればよく、上述した方法に限定されない。
[d]日射遮蔽微粒子含有マスターバッチとその製造方法
 上記製造方法で得られた液状若しくは粉末状の上記日射遮蔽微粒子分散体を用いて日射遮蔽微粒子含有マスターバッチを製造するには、熱可塑性樹脂中に上記日射遮蔽微粒子が均一に分散できればどのような方法でも良い。
 例としては、上記日射遮蔽微粒子分散体と熱可塑性樹脂の粉粒体またはペレット、および必要に応じて他の添加剤をリボンブレンダー、タンブラー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、プラネタリーミキサー等の混合機、およびバンバリーミキサー、ニーダー、ロール、ニーダールーダー、一軸押出機、二軸押出機等の混練機を使用して溶剤を除去しながら均一に溶融混合する方法を用いて、熱可塑性樹脂に日射遮蔽微粒子を均一に分散した混合物を調製することが出来る。更に、前記カルシウムランタンホウ化物微粒子を含有する日射遮蔽微粒子分散体の溶剤を公知の方法で除去し、得られた粉末と熱可塑性樹脂の粉粒体またはペレット、および必要に応じて他の添加剤を均一に溶融混合する方法を用いて熱可塑性樹脂に日射遮蔽微粒子を均一に分散した混合物を調整することも出来る。
 本発明に係る日射遮蔽微粒子含有マスターバッチに、一般的な添加剤を配合することも可能である。例えば、必要に応じて当該マスターバッチへ任意の色調を与えるため、アゾ系染料、シアニン系染料、キノリン系、ペリレン系染料、カーボンブラック等、一般的に熱可塑性樹脂の着色に利用されている染料、顔料を配合することが出来る。この他、ヒンダードフェノール系、リン系等の安定剤、離型剤、ヒドロキシベンゾフェノン系、サリチル酸系、HALS系、トリアゾール系、トリアジン系等の紫外線吸収剤、カップリング剤、界面活性剤、帯電防止剤、等の有効発現量を配合することが出来る。
 このようにして得られた混合物をベント式一軸若しくは二軸の押出機で混練し、例えば、ペレット状に加工することにより本発明に係る日射遮蔽微粒子含有マスターバッチを得ることが出来る。
 当該ペレットは、最も一般的な溶融押出されたストランドをカットする方法により得ることが出来る。従って、その形状としては円柱状や角柱状のものを挙げることが出来る。また、溶融押出物を直接カットするいわゆるホットカット法を採ることも可能である。かかる場合には球状に近い形状を採ることが一般的である。
 上述したように、本発明に係る日射遮蔽微粒子含有マスターバッチは、いずれの形態、または形状をも採り得るものである。尤も、日射遮蔽樹脂成形体を成形するときに日射遮蔽微粒子含有マスターバッチの希釈に使用される熱可塑性樹脂成形材料と同一の形態および形状を採ることが好ましい。
 本発明に係る日射遮蔽微粒子含有マスターバッチにおいて、日射遮蔽微粒子の熱可塑性樹脂に対する含有量は、当該熱可塑性樹脂100質量部に対して0.01質量部以上20質量部以下であり、より好ましくは0.1質量部以上10質量部以下である。熱可塑性樹脂100質量部に対して日射遮蔽微粒子の含有量が20質量部以下であれば、日射遮蔽微粒子同士の凝集が生じず、当該日射遮蔽微粒子の樹脂中における分散が十分となり、成形した日射遮蔽透明樹脂成形体のヘイズ値が抑制される。また、日射遮蔽微粒子含有マスターバッチを熱可塑性樹脂成形材料で希釈・混練する際の希釈ムラ発生が抑制される。
 一方、熱可塑性樹脂100質量部に対して、日射遮蔽微粒子の含有量が0.01質量部以上であれば、成形する日射遮蔽透明樹脂成形体の厚みにも依存するが、成形する透明樹脂成形体が100μm以下のフィルムでも充分な日射遮蔽能が得られる。
 本発明に係る日射遮蔽微粒子含有マスターバッチに使用される熱可塑性樹脂は、可視光領域の光線透過率が高い透明な熱可塑性樹脂であれば特に制限はない。例えば、3mm厚の板状成形体としたとき、JIS R 3106準拠の可視光透過率が50%以上で、JISK7105準拠のヘイズ値が30%以下のものが挙げられる。
 具体的には、ポリカーボネ―ト樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエステル樹脂等、ポリスチレン樹脂、(メタ)アクリル-スチレン共重合体(MS樹脂)、ポリエーテルスルホン樹脂、フッ素系樹脂、ビニル系樹脂、およびポリオレフィン樹脂の樹脂群から選択される1種の樹脂、または、前記樹脂群から選択される2種以上の樹脂の混合物、または、前記樹脂群から選択される2種以上の樹脂の共重合体、のいずれかを好ましく挙げることが出来る。
 尤も、上述した日射遮蔽微粒子含有マスターバッチを用いて形成される日射遮蔽樹脂成形体を、各種建築物や車両の窓材等に適用することを目的とした場合、透明性、耐衝撃性、耐侯性などを考慮すると、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フッ素系樹脂がより好ましい。
 以下、代表的な樹脂について、(1)ポリカーボネート樹脂、(2)アクリル樹脂、(3)ポリエステル樹脂、(4)ポリエーテルイミド樹脂、(5)ポリスチレン樹脂、(6)(メタ)アクリル-スチレン共重合体(MS樹脂)、(7)フッ素系樹脂、(8)ビニル系樹脂、(9)ポリオレフィン樹脂、の順に説明する。
(1)ポリカーボネート樹脂
 ポリカーボネート樹脂としては、芳香族ポリカーボネートが好ましい。
 さらに当該芳香族ポリカーボネートとしては、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3,5-ジブロモ-4-ヒドロキシフェニル)プロパンに代表される二価のフェノール系化合物の一種以上と、ホスゲンまたはジフェニルカーボネート等で代表されるカーボネート前駆体とから、界面重合、溶融重合または固相重合等の公知の方法によって得られる重合体が好ましく挙げられる。
 ここで、二価のフェノール系化合物としては、例えば、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)オクタン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン、2,2ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)プロパン、1,1-ビス(4-ヒドロキシ-t-ブチルフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-ブロモフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジブロモフェニル)プロパンなどのビス(ヒドロキシアリール)アルカン類;1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1-(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン等のビス(ヒドロキシアリール)シクロアルカン類;4,4’-ジヒドロキシジフェニルエーテル、ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)エーテルなどのジヒドロキシアリールエーテル類;4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルフィド、ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)スルフィドなどのジヒドロキシジアリールスルフィド類;4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)スルホキシドなどのジヒドロキシジアリールスルホキシド類;4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホン、ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)スルホンなどのジヒドロキシジアリールスルホン類;4,4-ビフェノール等を挙げることが出来る。この他に、例えばレゾルシン、および3-メチルレゾルシン、3-エチルレゾルシン、3-プロピルレゾルシン、3-ブチルレゾルシン、3-t-ブチルレゾルシン、3-フェニルレゾルシン、3-クミルレゾルシン、2,3,4,6-テトラフルオロレゾルシン、2,3,4,6-テトラブロムレゾルシン等の置換レゾルシン;カテコール;ハイドロキノン、および3-メチルハイドロキノン、3-エチルハイドロキノン、3-プロピルハイドロキノン、3-ブチルハイドロキノン、3-t-ブチルハイドロキノン、3-フェニルハイドロキノン、3-クミルハイドロキノン、2,3,5,6-テトラメチルハイドロキノン、2,3,5,6-テトラ-t-ブチルハイドロキノン、2,3,5,6-テトラフルオロハイドロキノン、2,3,5,6-テトラブロムハイドロキノンなどの置換ハイドロキノン等、および2,2,2’,2’-テトラヒドロ-3,3,3’,3’-テトラメチル-1,1’-スピロビス(1H-インデン)-7,7’ジオール等を用いることも出来る。これらの二価のフェノール系化合物は、単独で用いてもよく、また、二種以上を組み合わせて用いても良い。
 これらの二価のフェノール系化合物と反応させるホスゲンまたはジフェニルカーボネート等で代表されるカーボネート前駆体も特に制限はなく、例えば、ジトリールカーボネート、ビス(クロロフェニル)カーボネート、m-クレジルカーボネート、ジナフチルカーボネート、ビス(ジフェニル)カーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジシクロヘキシルカーボネートなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。好ましくは、ジフェニルカーボネートを使用する。これらカーボネート前駆体もまた、単独で用いてもよく、また、二種以上を組み合わせて用いても良い。
 ポリカーボネートを製造する際に、酸成分として、ジカルボン酸またはジカルボン酸エステルを含有していても良い。ジカルボン酸およびジカルボン酸エステルの例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸ジフェニル、イソフタル酸ジフェニルなどの芳香族ジカルボン酸類;コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼッライン酸、セバシン酸、デカン二酸、ドデカン二酸、セバシン酸ジフェニル、デカン二酸ジフェニル、ドデカン二酸ジフェニルなどの脂肪族ジカルボン酸類;シクロプロパンジカルボン酸、1,2-シクロブタンジカルボン酸、1,3-シクロブタンジカルボン酸、1,2’-シクロペンタンジカルボン酸、1,3-シクロペンタンカルボン酸、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、シクロプロパンジカルボン酸ジフェニル、1,2-シクロブタンジカルボン酸ジフェニル、1,3-シクロブタンジカルボン酸ジフェニル、1,2-シクロペンタンジカルボン酸ジフェニル、1,3-シクロペンタンジカルボン酸ジフェニル、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸ジフェニル、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸ジフェニルなどの脂環族ジカルボン酸類を挙げることが出来る。これらジカルボン酸またはジカルボン酸エステルは、単独で用いてもよく、また、二種以上組み合わせても良い。ジカルボン酸またはジカルボン酸エステルは、上記カーボネート前駆体に、好ましくは50モル%以下、さらに好ましくは30モル%以下の量で含有される。
 ポリカーボネートを製造する際に、1分子中に3個以上の官能基を有する多官能性化合物を使用出来る。これら多官能性化合物としては、フェノール性水酸基またはカルボキシルを有する化合物が好ましく、特にフェノール性水酸基を3個含有する化合物が好ましい。
(2)アクリル樹脂
 アクリル樹脂としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレートを主原料とし、必要に応じて炭素数1~8のアルキル基を有するアクリル酸エステル、酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等を共重合成分として用いた重合体または共重合体が挙げられる。また、さらに多段で重合したアクリル樹脂を用いることも出来る。
(3)ポリエステル樹脂
 ポリエステル樹脂としては、ジカルボン酸化合物および/またはジカルボン酸のエステル形成性誘導体、およびジオール化合物および/またはジオール化合物のエステル形成性誘導体を重合させてなる樹脂が挙げられる。その具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサン-1,4―ジメチルテレフタレート、ネオペンチルテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリヘキサメチレンナフタレート等、またはこれらの共重合ポリエステルを挙げることが出来る。これらは単独で用いてもよく2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(4)ポリエーテルイミド樹脂
 ポリエーテルイミド樹脂としては、脂肪族、脂環族または芳香族系のエーテル単位と環状イミド基を繰り返し単位として含有するポリマーであり、溶融成形性を有するポリマーであれば、特に限定されない。また、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、ポリエーテルイミドの主鎖に環状イミド、エーテル結合以外の構造単位、例えば、芳香族、脂肪族、脂環族エステル単位、オキシカルボニル単位等が含有されていても良い。
(5)ポリスチレン樹脂
 ポリスチレン樹脂は、芳香族ビニル系単量体を重合して得られる重合体、あるいは芳香族ビニル系単量体およびこれと共重合可能な他のビニル系単量体を共重合して得られる共重合体である。当該芳香族ビニル系単量体としては、スチレン、o-メチルスチレン、p-メチルスチレン、m-メチルスチレン、α-メチルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン、モノブロモスチレン、ジブロモスチレン、トリブロモスチレン、p-t-ブチルスチレン、エチルスチレン、およびジビニルベンゼン、等が挙げられる。これらのなかでも、反応の容易さや入手の容易さ等から、スチレンおよびα-メチルスチレンが好ましく用いられる。これらは1種単独、あるいは2種以上併用して用いられる。
(6)(メタ)アクリル-スチレン共重合体(MS樹脂)
 (メタ)アクリル-スチレン共重合体(MS樹脂)は、例えば(メタ)アクリル酸アルキルエステルとスチレン等の芳香族ビニル系単量体との共重合体であって、(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸i-ブチル、アクリル酸t-ブチル、メタクリル酸2-エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸i-ブチル、アクリル酸t-ブチル、アクリル酸2-エチルヘキシル、およびアクリル酸ステアリル等が挙げられる。これらを、単独または2種以上組み合わせて用いられる。
(7)フッ素系樹脂
 フッ素系樹脂としては、ポリフッ化エチレン、ポリ2フッ化エチレン、ポリ4フッ化エチレン、エチレン-2フッ化エチレン共重合体、エチレン-4フッ化エチレン共重合体、4フッ化エチレン-パーフルオロアルコキシエチレン共重合体などが挙げられる。また、テトラフルオロエチレン・パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリビニリデンフルオライド、ビニルフルオライド、等も使用出来る。
(8)ビニル系樹脂
 ビニル系樹脂としては、例えば、ポリビニルブチラールに代表されるポリビニルアセタール、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル-エチレン共重合体、塩化ビニル-エチレン-グリシジルメタクリレート共重合体、塩化ビニル-エチレン-グリシジルアクリレート共重合体、塩化ビニル-グリシジルメタクリレート共重合体、塩化ビニル-グリシジルアクリレート共重合体、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン-アクリロニトリル共重合体、ポリ酢酸ビニルエチレン-酢酸ビニル共重合体、またはポリビニルアセタール-ポリビニルブチラール混合物、等が挙げられる。
(9)ポリオレフィン樹脂
 ポリオレフィン樹脂は、エチレンを含むα―オレフィンの単独重合体、2種以上のα―オレフィンからなる共重合体(ランダム、ブロック、グラフトなど、いずれの共重合体も含む)、またはオレフィン系エラストマーが挙げられる。エチレン単独重合体としては、低密度ポリエチレン(LDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)および線状低密度ポリエチレン(LLDPE)などがあり、プロピレン重合体としては、プロピレン単独重合体に限られず、プロピレンとエチレンとの共重合体も含まれる。前記オレフィン系エラストマーとは、エチレンと、1種以上のエチレン以外のα-オレフィン(例えば、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテンなど)との共重合体であり、エチレン-プロピレン共重合体(EPR)、エチレンブテン共重合体(EBR)、エチレン-プロピレン-ジエン共重合体(EPDM)などが挙げられる。
[e]日射遮蔽樹脂成形体とその製造方法
 本発明に係る日射遮蔽樹脂成形体は、上述の方法で得られた日射遮蔽微粒子含有マスターバッチと、当該日射遮蔽微粒子含有マスターバッチに含有されている熱可塑性樹脂と同種の熱可塑性樹脂成形材料、または、当該日射遮蔽微粒子含有マスターバッチに含有されている熱可塑性樹脂と相溶性を有する異種の熱可塑性樹脂成形材料によって、希釈・混練し、さらに所定の形状に成形することによって得られる。
 当該日射遮蔽透明樹脂成形体の形状は、必要に応じて任意の形状に成形可能であり、例えば、平面状および曲面状に成形することが可能である。そして、当該日射遮蔽透明樹脂成形体の厚さは、板状からフィルム状まで必要に応じて任意の厚さに調整することが可能である。さらに当該日射遮蔽透明樹脂成形体を平面状に形成した樹脂シートは、後加工によって球面状等任意の立体形状に成形することが出来る。
 当該日射遮蔽透明樹脂成形体の成形方法としては、射出成形、押出成形、圧縮成形または回転成形、等の任意の方法を挙げることが出来る。特に、射出成形により成形品を得る方法と、押出成形により成形品を得る方法とが好適に採用される。押出成形により板状、フィルム状の成形品を得る方法として、Tダイなどの押出機を用いて押出した溶融熱可塑性樹脂を冷却ロールで冷却しながら引き取る方法により製造する方法がある。
 そして、当該射出成形品は、自動車の窓ガラスやルーフ等の車体に好適に使用され、押出成形により得られた板状、フィルム状の成形品は、アーケードやカーポート等の建造物に好適に使用される。
[f]日射遮蔽樹脂積層体とその製造方法
 上述した製造方法で得られた、カルシウムランタンホウ化物微粒子を含有する日射遮蔽微粒子が均一に熱可塑性樹脂に分散している日射遮蔽樹脂成形体は、それ自体で、窓ガラス、アーケード等の構造材に使用することが出来る。さらに、無機ガラス、樹脂ガラス、樹脂フィルムなどの他の透明成形体上に任意の方法で積層し、一体化した日射遮蔽樹脂積層体として、構造材に使用することも出来る。
 例えば、予めフィルム状に成形した日射遮蔽樹脂成形体を無機ガラスに熱ラミネート法により積層一体化することで、日射遮蔽機能、飛散防止機能を有する日射遮蔽樹脂積層体を得ることが出来る。また、熱ラミネート法、共押出法、プレス成形法、射出成形法等により、日射遮蔽樹脂成形体の成形と同時に他の透明成形体に積層一体化することで、日射遮蔽樹脂積層体を得ることも可能である。上記日射遮蔽樹脂積層体は、相互の成形体の持つ利点を有効に発揮させつつ、相互の欠点を補完することで、より有用な構造材として使用することが出来る。
 また例えば、上述した日射遮蔽微粒子含有マスターバッチを用いて得られたシート状に成形された日射遮蔽ポリカーボネート樹脂成形体の上面または両面に、これを保護するためのキャップ層として別のポリカーボネートシートを接合させることで、日射遮蔽樹脂積層体として用いることが出来る。
 ポリカーボネート樹脂は概して紫外線による黄変などの劣化傾向が大きい。そこで、当該キャップ層やコアとなるシート樹脂本体へ、相当量の紫外線吸収剤を添加して紫外線の影響を抑制する構成は、工業的に通常用いられる方法である。
 上記キャップ層は、約10~120μmの平均厚さを有していることが概して好ましい。例えば、キャップ層の厚さは約15~100μmとすることが、さらに好ましい。別の実施形態では、キャップ層の厚さは約20~90μmとすることが、さらに好ましい。さらに別の実施形態では、キャップ層の厚さは約25~80μmとすることが、さらに好ましい。
 日射遮蔽樹脂積層体は、一般に、日射遮蔽樹脂積層体を押出成形後に、当該単層の日射遮蔽樹脂積層体の各シートをロールミル又はロールスタックで積層し、多層シートとすることによって製造出来る。当該多層シートの各層の押出成形は、単軸押出機または二軸押出機で実施することが出来る。単軸押出機で単層の各シートを押出成形して、これらのシートをロールミルで積層することでシート状の日射遮蔽樹脂成形体が、多層積層された日射遮蔽樹脂積層体を製造することが出来る。
 単軸押出機または二軸押出機で複数のシート層を共押出するのがさらに好ましく、これら各層を適宜ロールミルで積層してもよい。ロールミルは、所望に応じて二本ロールミルでも三本ロールミルでもよい。多層シートの製造には単軸押出機による複数の層の共押出が概して好ましい。
 上述した日射遮蔽樹脂成形体や日射遮蔽樹脂積層体の表面には、さらに日射遮蔽膜や紫外線吸収膜を形成しても良い。例えば、日射遮蔽樹脂成形体上や日射遮蔽樹脂積層体上へ、ITO微粒子やATO微粒子を各種バインダーに分散させた塗布液を塗布し、当該日射遮蔽樹脂成形体や日射遮蔽樹脂積層体の表面上へ、さらに日射遮蔽膜を形成することも出来る。
 また、上述した日射遮蔽樹脂成形体や日射遮蔽樹脂積層体の表面へ、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系等の紫外線吸収剤を各種バインダーに溶解させた塗布液を塗布し、硬化させて紫外線吸収膜を形成することが出来る。当該紫外線吸収膜の形成により、当該日射遮蔽樹脂成形体や日射遮蔽樹脂積層体の耐侯性を、さらに向上させることが可能である。特に、日射遮蔽樹脂成形体や日射遮蔽樹脂積層体を構成する熱可塑性樹脂の主成分が、ポリカーボネートなどの紫外線による劣化の大きい樹脂である場合には、当該日射遮蔽樹脂成形体中や日射遮蔽樹脂積層体中、または、当該日射遮蔽樹脂成形体や日射遮蔽樹脂積層体に密着して接合させたキャップ層などの樹脂シート中に、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、トリアジン系等の有機紫外線吸収剤や、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化セリウムなどの無機紫外線吸収微粒子を分散含有させて、本体である日射遮蔽樹脂成形体や日射遮蔽樹脂積層体の寿命を大きく伸ばすことが出来る。
 尚、上述した日射遮蔽樹脂積層体において、日射遮蔽微粒子を含まずに積層される樹脂成形体の樹脂原料は、透過性があり散乱の少ない、無色透明の樹脂ならば特に限定されない。例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、フッ素系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂のほかに、ポリオレフィン系樹脂や塩化ビニル樹脂、フッ化ビニル樹脂等を、適宜好ましく使用することが出来る。
 以下、代表的な樹脂について(1)ポリカーボネート樹脂、(2)アクリル樹脂、(3)ポリエーテルイミド樹脂、(4)フッ素系樹脂、(5)ポリエステル樹脂、(6)まとめ、の順に説明する。
(1)ポリカーボネート樹脂
 ポリカーボネート樹脂は、2価フェノール類とカーボネート系前駆体とを、溶液法または溶融法で反応させることによって得られるものである。
 当該2価フェノールとしては、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン[ビスフェノールA]、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジブロモフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン等が代表例として挙げられる。また、2価フェノールは、ビス(4-ヒドロキシフェニル)アルカン系であり、特にビスフェノールAを主成分とするものが好ましい。
(2)アクリル樹脂
 アクリル樹脂としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレートを主原料とし、必要に応じて炭素数1~8のアルキル基を有するアクリル酸エステル、酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等を共重合成分として用いた重合体または共重合体が用いられる。また、さらに多段で重合したアクリル樹脂を用いることも出来る。
(3)ポリエーテルイミド樹脂
 ポリエーテルイミド樹脂としては、脂肪族、脂環族または芳香族系のエーテル単位と環状イミド基を繰り返し単位として含有するポリマーであり、溶融成形性を有するポリマーであれば、特に限定されない。また、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、ポリエーテルイミドの主鎖に環状イミド、エーテル結合以外の構造単位、例えば、芳香族、脂肪族、脂環族エステル単位、オキシカルボニル単位等が含有されていても良い。
(4)フッ素系樹脂
 フッ素系樹脂としては、分子構造中にフッ素を含有する樹脂であれば良く、例えば4フッ化エチレン樹脂、3フッ化エチレン樹脂、2フッ化エチレン樹脂、1フッ化エチレン樹脂等が挙げられ、これらの混合物であってもよい。
(5)ポリエステル樹脂
 ポリエステル樹脂としては、酸成分とジオール成分との重縮合で得られる線状飽和ポリエステル樹脂、具体的には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、等が適宜使用出来る。ここで酸成分としてはフタル酸、無水フタル酸、セバシン酸、アゼライン酸等の飽和二塩基酸、ダイマー酸等の1種または2種以上が使用でき、ジオール成分としてはエチレングリコール、プロピレングリコール、デカンジオール、ドデカンジオール、ヘキサデカンジオール、ビスフェノール化合物およびそのエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイド付加物等の1種または2種以上が使用出来る。
(6)まとめ
 上述したカルシウムランタンホウ化物微粒子を含有する日射遮蔽微粒子を日射遮蔽成分として用い、熱可塑性樹脂成分中に均一に分散させた本発明に係る日射遮蔽微粒子含有マスターバッチを用いることにより、シート状に成形した日射遮蔽樹脂成形体を得ることが出る。この方法によれば、高コストの物理成膜法や複雑な接着工程を用いずに、日射遮蔽機能を有しかつ可視光域に高い透過性を有する日射遮蔽樹脂成形体、日射遮蔽樹脂積層体を提供することが可能となる。
 また、本発明で用いるカルシウムランタンホウ化物微粒子は、上述したように、一般的な有機顔料、無機日射遮蔽材料に比べて赤外線の吸収係数が大きく、少量の添加で赤外線遮蔽効果を発揮出来る。この為、材料コストの低減を図ることが可能となる。本発明に係るカルシウムランタンホウ化物微粒子は、概して、単位面積当たり、約0.01~12.0g/mの量で使用されることが好ましい。また、他の実施形態では、約0.3~6.0g/mの量で使用されることがより好ましい。また、別の実施形態では、約0.5~3.5g/mの量で使用されることがより好ましい。
 以下、実施例を参照しながら本発明を具体的に説明する。但し、本発明は当該実施例に限定されるものではない。
 尚、得られた試料の可視光透過率VLT(波長380~780nm)および日射透過率ST(波長380~2600nm)は、日立製作所(株)製の分光光度計U-4000を用いて光学特性を測定し、JIS R3106に従って算出した。
 有機溶剤に分散した日射遮蔽微粒子の粒度分布および平均粒径は、日機装(株)のNanotracモデルUPA-150を用いて測定した。
 ヘイズ値は、村上色材技術研究所製HR-200を用いて測定した。
 耐侯性試験は、作製した日射遮蔽樹脂成形体や日射遮蔽樹脂積層体を、ISO4892-2の試験サイクルに従って稼動しているサンシャインウエザオメータ(ATLAS社製Ci4000)に500時間投入し、投入前後の可視光透過率の差(ΔVLT)を測定することにより評価した。
(実施例1)
 酸化カルシウムCaO、二酸化ランタンLa、炭化ホウ素BCを、Ca:La=0.26:0.74、(Ca+La):B=1:6(原子比)となるように秤量し、小型真空擂潰機(株式会社石川工場製16-Z)で十分混合して混合粉を得た。得られた混合粉を、炭酸ガスや水分などの生成ガスを脱気することが出来る蓋つきのカーボンルツボに入れて縦型真空焼成炉に設置した。そして、真空中で毎時300℃の速度で昇温し、1650℃で18時間保持した後、炉の電源を切って自然降温させて粉体を得た。
 得られた粉体の外観は濃紺紫色であり、XRD測定の結果、LaBと同じ体心立方晶単相の回折パターンが得られた。SEM-EDXで組成分析を行なったところ、粒子間でほぼ一様にCa:La:B=0.26:0.74:6(原子比)付近の分析結果が得られた。従ってCa0.26La0.74の組成の粒子を含む粉末を製造出来たことを確認した。
 得られたCa0.26La0.74粉末200gと、エチレングリコール700gと、300gのポリアクリレート系高分子分散剤(固形分150g)とを混合し、0.5mm径のZrOビーズと共にペイントシェーカー(浅田鉄工株式会社製)に充填して10時間粉砕・分散処理して一旦回収し、その後0.1mm径のZrOビーズを用いて更に10時間粉砕・分散処理を行い、日射遮蔽微粒子分散液A1を作製した。得られた日射遮蔽微粒子分散液A1中におけるCa0.26La0.74粉の平均粒径は39nmであった。
 X線小角散乱法でq=4πsinθ/λと散乱強度I(q)との関係を両対数プロットして、日射遮蔽微粒子分散液A1中におけるCa0.26La0.74組成の微粒子形状を評価したところ、Ve=-2.4が得られ、形状はディスク傾向が強いことが分かった。
 さらに、得られたCa0.26La0.74組成の粒子形状を透過電子顕微鏡によって観察し、50個の粒子における長軸と短軸とを測定した。その結果、平均形状はアスペクト比d/h=12.7のディスク状円柱またはディスク状回転楕円体と判断された。
 次に、日射遮蔽微粒子分散液A1を、Ca0.26La0.74粉末の濃度が0.2質量%になるようにエチレングリコールで希釈して、液状の日射遮蔽微粒子分散体A2を得た。この液状の日射遮蔽微粒子分散体A2においては、日射遮蔽微粒子1質量部に対して0.75質量部の高分子系分散剤が含まれる。
 当該液状の日射遮蔽微粒子分散体A2の30質量%と、テレフタル酸70質量%とを混合し、さらに、高温真空混合槽でエステル化、重縮合反応を行い、日射遮蔽微粒子含有ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物である日射遮蔽微粒子分散体A3を調製した。
 この日射遮蔽微粒子分散体A3をブレンダー、二軸押出機(東洋精機製作所製)で均一に溶融混合した後、Tダイを用いて厚さ50μmに押出し成形し、日射遮蔽微粒子が全体に均一に分散したシート状の日射遮蔽樹脂成形体を作製した。当該シート状の日射遮蔽樹脂成形体に含有されるCa0.26La0.74微粒子の含有量は0.30g/mであった。
 得られた日射遮蔽樹脂成形体の表面を軽く研磨した後、上述した測定方法を用いて光学特性を測定した。その結果、可視光領域での透過率が高く、近赤外領域の波長1233nm付近に強い吸収による谷を持つ透過プロファイルが得られ、可視光透過率56.2%、日射透過率32.4%、ヘイズ1.4%であることが得られた。
 即ち、非常に強い赤外吸収を持ち、且つ明るく曇りのない透明シートであることが判明した。またウエザオメータ500h後の可視光透過率の変化(透過率差)は1.4%であり、十分な実用耐侯性を持つことが示された。
 以上、説明した実施例1に係る日射遮蔽微粒子分散液、日射遮蔽微粒子分散体および日射遮蔽微粒子マスターバッチの組成および製造条件、実施例1に係る日射遮蔽樹脂積層体の製造条件、構造および光学特性を、表1~3に示す。
 以下、実施例2~6、比較例1、2においても同様に、表1~3に示す。
(実施例2)
 実施例1で得られたカルシウムランタンホウ化物Ca0.26La0.74粉末75gと、トルエン850gと、ポリアクリレート系高分子分散剤(固形分50質量%)適量とを混合し、直径0.3mmのZrOビーズを用いて5時間ビーズミル(アシザワファインテック株式会社製)混合し、日射遮蔽微粒子分散液B1(カルシウムランタンホウ化物微粒子分散液(Ca0.26La0.74濃度:6.5質量%))を調製した。この日射遮蔽微粒子分散液B1中におけるCa0.26La0.74粉の平均粒径は46nmであった。
 X線小角散乱法で、q=4πsinθ/λと散乱強度I(q)との関係を両対数プロットしてCa0.26La0.74組成の粒子形状を評価したところ、Ve=-3.2が得られ、形状はディスク傾向が強いことが分かった。
 さらに、得られたCa0.26La0.74組成の粒子形状を透過電子顕微鏡によって観察し、50個の粒子における長軸と短軸とを測定した。その結果、平均形状はアスペクト比d/h=7.0のディスク状円柱または回転楕円体と判断された。
 さらに、上記分散液B1:500gへ、ポリアクリレート系高分子分散剤(固形分50質量%)と、トルエンとを、分散液の総量が695gになるように添加した。そして、攪拌しながら60℃の減圧下で溶剤を完全に除去し、実施例2に係る日射遮蔽微粒子分散体B2(Ca0.26La0.74濃度:25質量%)を得た。尚、高分子系分散剤の配合割合は、Ca0.26La0.741質量部に対して3.0質量部である。
 得られた日射遮蔽微粒子分散体B2を、熱可塑性樹脂であるポリカーボネート樹脂パウダーに添加し(但し、分散体B2は0.0383質量%、ポリカーボネート樹脂は99.9617質量%とした。)、ブレンダーで均一に混合した。そして、二軸押出機で熔融混練し、Tダイを用いて厚さ2.0mmに押出成形し、カルシウムランタンホウ化物微粒子が樹脂全体に均一に分散したシート状の日射遮蔽樹脂成形体を得た。このときの樹脂シート中におけるCa0.26La0.74微粒子の添加量は0.23g/mとなる。
 得られた日射遮蔽樹脂成形体の表面を軽く研磨して光学特性を測定した。その結果、実施例1と同様に、可視光領域での透過率が高く、近赤外領域の波長1233nm付近に強い吸収による谷を持つ透過プロファイルが得られ、可視光透過率61.9%、日射透過率38.3%、ヘイズ1.6%が得られた。即ち、非常に強い赤外吸収を持ち、且つ明るく曇りのない透明シートであることが判明した。
 また、ウエザオメータ500時間後の可視光透過率の変化(透過率差)は1.6%であり、十分な実用耐侯性を持つことが示された。
(実施例3)
 酸化カルシウムCaO、二酸化ランタンLa、水素化ホウ素ナトリウムNaBHを、Ca:La=1:1、(Ca+La):B=1:6(原子比)となるように秤量し、小型真空擂潰機(株式会社石川工場製16-Z)を用い十分混合して混合粉を得た。得られた混合粉を蓋付きカーボンルツボに入れて縦型真空焼成炉内に設置し、真空中で毎時300℃の速度で昇温し、1250℃で4時間保持した後、炉の電源を切って自然降温させて粉体を得た。
 得られた粉体の外観は紺紫色であり、XRD測定の結果、LaBと同じ体心立方晶単相の回折パターンが得られた。SEM-EDXで組成分析を行なったところ、粒子間でほぼ一様にCa:La:B=1:1:12(原子比)付近の分析結果が得られた。従ってCa0.5La0.5の組成の粒子が製造できたことを確認した。
 得られたカルシウムランタンホウ化物Ca0.5La0.5粉末75gと、トルエン850gと、ポリアクリレート系高分子分散剤(固形分50質量%)適量とを混合し、直径0.3mmのZrOビーズを用いて5時間ビーズミル(アシザワファインテック株式会社製)混合し、カルシウムランタンホウ化物微粒子分散液C1(Ca0.5La0.5:濃度:6.5質量%)を調製した。このカルシウムランタンホウ化物微粒子分散液C1中におけるCa0.5La0.5粉の平均粒径は36nmであった。
 X線小角散乱法でq=4πsinθ/λと散乱強度I(q)との関係を両対数プロットして粒子形状を評価したところ、Ve=-3.3が得られ、形状はディスク傾向が強いことが分かった。
 得られたCa0.6La0.5組成の粒子形状を透過電子顕微鏡によって観察し、50個の粒子における長軸と短軸とを測定した結果から、平均形状はアスペクト比d/h=5.2のディスク状円柱または回転楕円体と判断された。
 カルシウムランタンホウ化物微粒子分散液C1:500gに、ポリアクリレート系高分子分散剤(固形分50質量%)と、トルエンとを、分散液の総量が840gになるように添加し、攪拌しながら60℃の減圧下で溶剤を完全に除去し、実施例3に係る日射遮蔽微粒子分散体C2(Ca0.5La05濃度:21.31質量%)を得た。尚、高分子系分散剤の配合割合は、Ca0.5La0.51質量部に対して7.4質量部である。
 得られた日射遮蔽微粒子分散体C2を熱可塑性樹脂であるポリカーボネート樹脂パウダーに添加し(分散体C2を0.0508質量%、ポリカーボネート樹脂を99.9492質量%)、ブレンダーで均一に混合した。そして、二軸押出機で熔融混練し、Tダイを用いて厚さ2.0mmに押出成形し、カルシウムランタンホウ化物微粒子がポリカーボネート樹脂全体に均一に分散したシート状の日射遮蔽樹脂成形体を得た。
 このときの樹脂シート中におけるCa0.5La0.5微粒子の添加量は0.26g/mとなる。
 ベンゾトリアゾール(UV吸収剤)10質量%と、少量の開始剤を含むポリカーボネート樹脂パウダー90質量%とを混合し、ブレンダーで均一に混合した。そして、単軸押出機で熔融混練し、Tダイを用いて厚さ70μmに押出成形して、キャップ層となるシート状のポリカーボネート樹脂成形体を得た。
 得られたカルシウムランタンホウ化物微粒子が均一に分散したシートと、キャップ層となるシートとを共にローラーに通して貼り合わせて、2層構造の日射遮蔽樹脂成形体を得た。
 当該2層構造の日射遮蔽樹脂成形体の表面を軽く研磨して光学特性を測定した結果、可視光領域での透過率が高く、近赤外領域の波長1515nm付近に強い吸収による谷を持つ透過プロファイルが得られ、可視光透過率58.4%、日射透過率38.8%、ヘイズ1.8%が得られた。即ち、非常に強い赤外吸収を持ち、且つ明るく曇りのない透明シートであることが判明した。
 ウエザオメータ500時間後における可視光透過率の変化(透過率差)は僅か0.3%であり、十分な実用耐侯性を持つことが示された。なおウエザオメータ試験におけるUV光の入射はキャップ層側から行なった。
(実施例4)
 実施例3と同様にして、日射遮蔽微粒子分散体C2を得た。当該日射遮蔽微粒子分散体C2をポリカーボネート樹脂パウダーに添加し(分散体C2を0.0547質量%、ポリカーボネート樹脂を99.9453質量%)、ブレンダーで均一に混合した。そして、二軸押出機で熔融混練し、Tダイを用いて厚さ2.0mmに押出成形し、カルシウムランタンホウ化物微粒子が樹脂全体に均一に分散したシート状の日射遮蔽樹脂成形体を得た。
 このときの樹脂シート中におけるCa0.5La0.5微粒子の添加量は0.28g/mとなる。
 ベンゾトリアゾール(UV吸収剤)10質量%と、少量の開始剤を含むポリカーボネート樹脂パウダー90質量%とを混合し、ブレンダーで均一に混合した。そして、単軸押出機で熔融混練し、Tダイを用いて厚さ70μmに押出成形して、キャップ層となるシート状のポリカーボネート樹脂成形体を得た。
 得られたカルシウムランタンホウ化物微粒子が均一に分散したシートを、キャップ層となるシートによって両側から挟み、共にローラーに通して貼り合わせて、3層構造の日射遮蔽樹脂成形体を得た。
 当該3層構造の日射遮蔽樹脂成形体の表面を軽く研磨して光学特性を測定した結果、可視光領域での透過率が高く、近赤外領域の波長1515nm付近に強い吸収による谷を持つ透過プロファイルが得られ、可視光透過率55.3%、日射透過率34.6%、ヘイズ2.1%が得られた。即ち、非常に強い赤外吸収を持ち、且つ明るく曇りのない透明シートであることが判明した。
 ウエザオメータ500時間後における可視光透過率の変化(透過率差)は僅か0.3%であり、十分な実用耐侯性を持つことが示された。
(実施例5)
 酸化カルシウムCaO、二酸化ランタンLa、水素化ホウ素ナトリウムNaBHを、Ca:La=3:1、(Ca+La):B=1:6(原子比)となるように秤量し、小型真空擂潰機(株式会社石川工場製16-Z)で十分混合して混合粉を得た。得られた混合粉を蓋付きカーボンルツボに入れて縦型真空焼成炉内に設置し、真空中で毎時300℃の速度で昇温し、1250℃で4時間保持した後、炉の電源を切って自然降温させて粉体を得た。
 得られた粉体の外観は紺紫色であり、XRD測定の結果、LaBと同じ体心立方晶単相の回折パターンが得られた。SEM-EDXで組成分析を行なったところ、粒子間でほぼ一様にCa:La:B=3:1:24(原子比)付近の分析結果が得られた。従ってCa0.75La0.25の組成の粒子が製造できたことを確認した。
 得られたカルシウムランタンホウ化物Ca0.75La0.25粉末260gと、2-プロパノール1688gを攪拌混合し、更にフルオロアルキルシラン化合物KBM-7103(GE東芝シリコーン製)を52g添加し、スラリーを調製した。このスラリーを0.3mm径のZrOビーズとともに媒体攪拌ミル(横型円筒形アニュラータイプ、アシザワファインテック株式会社製)で粉砕分散処理を行い、平均粒径が39nmのフルオロアルキルシラン化合物で被覆されたカルシウムランタンホウ化物微粒子分散液D1を得た。
 X線小角散乱法でq=4πsinθ/λと散乱強度I(q)との関係を両対数プロットして粒子形状を評価したところ、Ve=-2.8が得られ、形状はディスク傾向が強いことが分かった。
 さらに、得られたCa0.6La0.5組成の粒子形状を透過電子顕微鏡によって観察し、50個の粒子における長軸と短軸とを測定した結果から、平均形状はアスペクト比d/h=6.9のディスク状円柱または回転楕円体と判断された。
 2-プロパノール中に、アクリル樹脂凝集防止剤としてポリ(2-メチルプロピルメタアクリレート)からなるBR-105(三菱レイヨン社製)を40質量%含む液を、上記分散液D1:10gへ、9.75g添加混合し混合液を得た。
 得られた混合液から2-プロパノールを揮散し、アクリル樹脂凝集防止剤中に、フルオロアルキルシラン化合物で被覆されたカルシウムランタンホウ化物を均一に分散させた分散体D2を得た。この分散体D2においては、カルシウムランタンホウ化物粉末1質量部に対して凝集防止剤を3質量部含有していた。
 アクリル樹脂(住友化学製)へ、カルシウムランタンホウ化物含有量が0.87質量%になるように分散体D2を加え、均一に混合した。そして、二軸押出機で溶融混練し、押し出された直径3mmのストランドをペレット状にカットし、カルシウムランタンホウ化物とアクリル樹脂を主成分とするマスターバッチを得た。
 得られたマスターバッチを、アクリル樹脂(住友化学製)と均一に混合した後、射出成形機でTダイを使用して10cm×5cm、厚さ2.0mmのシート状成形体を得た。
 尚、マスターバッチとアクリル樹脂粉末との混合割合は、得られる2.0mm厚のシート状成形体に、カルシウムランタンホウ化物微粒子Ca0.75La0.25が0.28g/m含有されるように調製した。
 得られた日射遮蔽樹脂成形体の表面を軽く研磨して光学特性を測定した結果、可視光領域での透過率が高く、近赤外領域の波長1813nm付近に強い吸収による谷を持つ透過プロファイルが得られ、可視光透過率63.6%、日射透過率45.5%、ヘイズ1.5%が得られた。即ち、非常に強い赤外吸収を持ち、且つ明るく曇りのない透明シートであることが判明した。
 ウエザオメータ500時間後における可視光透過率の変化(透過率差)は2.4%であり、十分な実用耐侯性を持つことが示された。
(実施例6)
 実施例5で用いたカルシウムランタンホウ化物Ca0.75La0.25粉末を用い、実施例4と同様に操作して、キャップ層を有する3層構造の日射遮蔽樹脂成形体を得た。
 尚、このとき、2.0mm厚のシート状成形体にカルシウムランタンホウ化物微粒子が0.33g/m含有されるように調製した。
 当該3層構造の日射遮蔽樹脂成形体の表面を軽く研磨して光学特性を測定した結果、実施例5と同様に、可視光領域での透過率が高く、近赤外領域の波長1813nm付近に強い吸収による谷を持つ透過プロファイルが得られ、可視光透過率60.1%、日射透過率43.2%、ヘイズ1.7%が得られた。即ち、非常に強い赤外吸収を持ち、且つ明るく曇りのない透明シートであることが判明した。
 またウエザオメータ500h後の可視光透過率の変化(透過率差)は僅か0.4%であり、十分な実用耐侯性を持つことが示された。
(比較例1)
 酸化カルシウムCaO、二酸化ランタンLa、炭化ホウ素BCを、Ca:La=1:19、(Ca+La):B=1:6(原子比)となるように秤量し、小型真空擂潰機(株式会社石川工場製16-Z)で十分混合して混合粉を得た。得られた混合粉を、炭酸ガスや水分などの生成ガスを脱気することが出来る蓋つきのカーボンルツボに入れて縦型真空焼成炉に設置し、真空中で毎時300℃の速度で昇温し、1650℃で18時間保持した後、炉の電源を切って自然降温させて粉体を得た。
 得られた粉体の外観は濃紺紫色であり、XRD測定の結果、LaBと同じ体心立方晶単相の回折パターンが得られた。SEM-EDXで組成分析を行なったところ、粒子間でほぼ一様にCa:La:B=1:19:120(原子比)付近の分析結果が得られた。従ってCa0.05La0.95の組成の粒子が製造できたことを確認した。
 得られたCa0.05La0.95粒子2質量%と、IPA溶媒98質量%とを、ペイントシェーカー(浅田鉄工株式会社製)に充填し、1.0mm径のステンレスビーズを用いて24時間分散処理した後、少量のカップリング剤で分散安定化処理を行い、日射遮蔽微粒子分散液F1を作製した。
 日射遮蔽微粒子分散液F1中におけるCa0.05La0.95粉の平均粒径は58nmであった。
 X線小角散乱法でq=4πsinθ/λと散乱強度I(q)との関係を両対数プロットして粒子形状を評価したところ、Ve=-1.4が得られ、形状はロッド状傾向が強いことが分かった。
 さらに、得られた分散液中のCa0.05La0.95組成の粒子形状を透過電子顕微鏡によって観察したが、ロッド状または針状の粒子が多く見られ、ディスク状円柱または回転楕円体とは見做せなかった。
 得られた、Ca含有量が少ないカルシウムランタンホウ化物Ca0.05La0.95粉末を用いた日射遮蔽微粒子分散液F1を用いたほかは、実施例2と同様に操作して、日射遮蔽微粒子分散体F2、および、ポリカーボネート樹脂が主体のシート状の日射遮蔽樹脂成形体を得た。
 得られた日射遮蔽樹脂成形体の表面を軽く研磨して光学特性を測定した結果、可視光領域での透過率が高く、近赤外領域の波長1078nm付近に強い吸収による谷を持つ透過プロファイルが得られ、可視光透過率51.4%、日射透過率38.6%、ヘイズ2.0%が得られた。即ち、可視光透過率は、実施例1、2の可視光透過率に比較してかなり低かった。さらに、この樹脂成形体は緑色の着色が強く、ニュートラルな透明性は得られなかった。
 但し、ウエザオメータ500時間後の可視光透過率の変化(透過率差)は1.7%であり、十分な実用耐侯性を持つことが示された。
(比較例2)
 酸化カルシウムCaOと、二酸化ランタンLaと、炭化ホウ素BCとを、Ca:La=9:1、(Ca+La):B=1:6(原子比)となるように秤量し、小型真空擂潰機(株式会社石川工場製16-Z)で十分混合して混合粉を得た。得られた混合粉を、炭酸ガスや水分などの生成ガスを脱気することが出来る蓋つきのカーボンルツボに入れて縦型真空焼成炉に設置し、真空中で毎時300℃の速度で昇温し、1650℃で18時間保持した後、炉の電源を切って自然降温させて粉体を得た。
 得られた粉体の外観は濃紺紫色であり、XRD測定の結果、LaBと同じ体心立方晶単相の回折パターンが得られた。SEM-EDXで組成分析を行なったところ、粒子間でほぼ一様にCa:La:B=9:1:60(原子比)付近の分析結果が得られた。従ってCa0.9La0.1の組成の粒子が製造できたことを確認した。
 得られたCa0.9La0.16粒子2質量%と、IPA溶媒98質量%とを、ペイントシェーカー(浅田鉄工株式会社製)に充填し、24時間分散処理した後、少量のカップリング剤で分散安定化処理を行い、日射遮蔽微粒子分散液G1を作製した。
 日射遮蔽微粒子分散液G1中におけるCa0.9La0.1粉の平均粒径は32nmであった。
 X線小角散乱法でq=4πsinθ/λと散乱強度I(q)との関係を両対数プロットして粒子形状を評価したところ、Ve=-2.9が得られ、形状はディスク傾向が強いことが分かった。
 さらに、得られたCa0.9La0.1組成の粒子形状を透過電子顕微鏡によって観察し、50個の粒子における長軸と短軸とを測定した結果から、平均形状はアスペクト比d/h=9.1のディスク状円柱または回転楕円体と判断された。
 得られた、上記Ca含有量が非常に多いカルシウムランタンホウ化物Ca0.9La0.1粉末を用いた日射遮蔽微粒子分散液G1を用いたほかは、実施例2と同様に操作して、日射遮蔽微粒子分散体G2、および、ポリカーボネート樹脂が主体のシート状の日射遮蔽樹脂成形体を得た。
 得られた日射遮蔽樹脂成形体の表面を軽く研磨して光学特性を測定した結果、可視光領域での透過率が高く、赤外領域に弱い吸収が見られた。吸収による透過率のボトムは長波長側にあり、波長2600nmでも吸収のボトムに達していなかった。そこで、FTIRで透過率を測定したところ、吸収によるボトムは中赤外領域の波長2870nm付近にあることが判明した。また、可視光透過率71.8%、日射透過率65.1%、ヘイズ2.1%が得られた。即ち、この樹脂シートは赤外線の吸収効果が弱く、同じ透過率で比較した場合の日射透過率は、本発明に係る同組成のシートよりも20%以上も大きかった。
 但し、ウエザオメータ500時間後の可視光透過率の変化(透過率差)は2.4%であり、十分な実用耐侯性を持っていた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 
  11 ホウ素原子
  12 元素M
  21 熱プラズマ
  22 高周波コイル
  23 シースガス供給ノズル
  24 プラズマガス供給ノズル
  25 原料粉末供給ノズル
  26 反応容器
  27 吸引管
  28 フィルター
 

Claims (13)

  1.  有機溶剤、可塑剤から選ばれる少なくとも1種と、日射遮蔽微粒子との混合物が、分散している液状の日射遮蔽微粒子分散体、または、前記日射遮蔽微粒子分散体から液状成分が加熱除去されてなる粉末状の日射遮蔽微粒子分散材が、樹脂成分中に分散している日射遮蔽微粒子分散体であって、
     前記日射遮蔽微粒子は、一般式CaLa1-xで表記されるカルシウムランタンホウ化物微粒子を含有する日射遮蔽微粒子であって、前記一般式におけるxの値が0.001≦x≦0.800、且つ、mの値が5.0≦m<6.3であり、平均分散粒子径が1nm以上800nm以下であり、
     前記カルシウムランタンホウ化物微粒子の形状が、下記1)、2)から選択される少なくとも一つの形状であることを特徴とする日射遮蔽微粒子分散体。
      1)溶媒中に希釈分散させた前記カルシウムランタンホウ化物微粒子の散乱強度を、X線小角散乱法を用いて測定したとき、散乱ベクトルq=4πsinθ/λと散乱強度I(q)との関係を両対数プロットして得られる直線の傾きVeの値が-3.8≦Ve≦-1.5である形状。
      2)平板状円柱(但し、底面円の直径をd、円柱の高さをhとする。)形状、または、回転楕円体(但し、長軸の長さをd、短軸の長さをhとする。)形状であって、アスペクト比d/hの値が1.5≦d/h≦20である形状。
  2.  前記一般式におけるxの値が0.100≦x≦0.625且つmの値が5.0≦m<6.3であることを特徴とする請求項1に記載の日射遮蔽微粒子分散体。
  3.  前記日射遮蔽微粒子が、前記一般式においてxの値が異なる2種以上のカルシウムランタンホウ化物微粒子の混合物であることを特徴とする請求項1または2に記載の日射遮蔽微粒子分散体。
  4.  前記日射遮蔽微粒子分散体に、高分子系分散剤が含有されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の日射遮蔽微粒子分散体。
  5.  前記日射遮蔽微粒子と前記高分子系分散剤との混合割合が、前記日射遮蔽微粒子1質量部に対して、前記高分子系分散剤0.3質量部以上20質量部未満であることを特徴とする請求項4に記載の日射遮蔽微粒子分散体。
  6.  前記日射遮蔽微粒子が、ケイ素化合物、チタン化合物、ジルコニウム化合物、アルミニウム化合物から選択される少なくとも1種を含む表面被覆層を有していることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の日射遮蔽微粒子分散体。
  7.  請求項1から6のいずれかに記載の日射遮蔽微粒子分散体と、熱可塑性樹脂とが混練されてなる日射遮蔽微粒子含有マスターバッチであって、前記熱可塑性樹脂中に前記日射遮蔽微粒子が均一に分散されていることを特徴とする日射遮蔽微粒子含有マスターバッチ。
  8.  前記日射遮蔽微粒子の前記熱可塑性樹脂に対する含有量が、前記熱可塑性樹脂100質量部に対して0.01質量部以上20質量部以下であることを特徴とする請求項7に記載の日射遮蔽微粒子含有マスターバッチ。
  9.  前記熱可塑性樹脂が、ポリカーボネ―ト樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエステル樹脂等、ポリスチレン樹脂、(メタ)アクリル-スチレン共重合体(MS樹脂)、ポリエーテルスルホン樹脂、フッ素系樹脂、ビニル系樹脂、およびポリオレフィン樹脂の樹脂群から選択される1種の樹脂、または、前記樹脂群から選択される2種以上の樹脂の混合物、または、前記樹脂群から選択される2種以上の樹脂の共重合体、のいずれかであることを特徴とする請求項7または8に記載の日射遮蔽微粒子含有マスターバッチ。
  10.  請求項7から9のいずれかに記載の日射遮蔽微粒子含有マスターバッチと、
     前記日射遮蔽微粒子含有マスターバッチに含有されている熱可塑性樹脂と同種の熱可塑性樹脂からなる成形材料、および/または、相溶性を有する異種の熱可塑性樹脂からなる成形材料とを含有し、
     所定の形状に成形されてなることを特徴とする日射遮蔽樹脂成形体。
  11.  形状が、平面状または立体形状であることを特徴とする請求項10に記載の日射遮蔽樹脂成形体。
  12.  請求項10または11に記載の日射遮蔽樹脂成形体が、他の透明成形体上に積層されてなる日射遮蔽樹脂積層体。 
  13.  有機溶剤、可塑剤から選ばれる少なくとも1種と、日射遮蔽微粒子との混合物が、分散している液状の日射遮蔽微粒子分散体、または、前記日射遮蔽微粒子分散体から液状成分が加熱除去されてなる粉末状の日射遮蔽微粒子分散材が、樹脂成分中に分散している日射遮蔽微粒子分散体の製造方法であって、
     前記日射遮蔽微粒子は、一般式CaLa1-xで表記されるカルシウムランタンホウ化物微粒子を含有する日射遮蔽微粒子であって、前記一般式におけるxの値が0.001≦x≦0.800、且つ、mの値が5.0≦m<6.3であり、平均分散粒子径が1nm以上800nm以下であり、
     前記カルシウムランタンホウ化物微粒子の形状を、下記1)、2)から選択される少なくとも一つの形状に製造することを特徴とする日射遮蔽微粒子分散体の製造方法。
      1)溶媒中に希釈分散させた前記カルシウムランタンホウ化物微粒子の散乱強度を、X線小角散乱法を用いて測定したとき、散乱ベクトルq=4πsinθ/λと散乱強度I(q)との関係を両対数プロットして得られる直線の傾きVeの値が-3.8≦Ve≦-1.5である形状。
      2)平板状円柱(但し、底面円の直径をd、円柱の高さをhとする。)形状、または、回転楕円体(但し、長軸の長さをd、短軸の長さをhとする。)形状であって、アスペクト比d/hの値が1.5≦d/h≦20である形状。
     
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