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TW202317831A - 有機無機混合紅外線吸收粒子、紅外線吸收粒子分散體、有機無機混合紅外線吸收粒子的製造方法 - Google Patents

有機無機混合紅外線吸收粒子、紅外線吸收粒子分散體、有機無機混合紅外線吸收粒子的製造方法 Download PDF

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TW202317831A
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TW111130065A
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猪狩敦
長南武
川口正剛
工藤拓実
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日商住友金屬礦山股份有限公司
國立大學法人山形大學
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Abstract

一種有機無機混合紅外線吸收粒子,其具有: 樹脂膠囊,以及 配置於上述樹脂膠囊中的紅外線吸收粒子, 上述紅外線吸收粒子的含有比例為15質量%以上55質量%以下。

Description

有機無機混合紅外線吸收粒子、紅外線吸收粒子分散體、有機無機混合紅外線吸收粒子的製造方法
本發明係關於有機無機混合紅外線吸收粒子、紅外線吸收粒子分散體、有機無機混合紅外線吸收粒子的製造方法。
吸收紅外線的紅外線吸收粒子能夠用於例如熱射線遮蔽膜等各種用途,因此一直以來進行了各種研究。
例如,本申請的申請人在專利文獻1中公開了,藉由使含有鎢氧化物微粒,或/和複合鎢氧化物微粒的紅外線遮蔽材料粒子的粒子直徑微粒化為1nm以上800nm以下,使該紅外線遮蔽材料微粒分散於介質中,從而能夠製作更高效地遮蔽太陽光線,特別是近紅外線區域的光,同時保持可見光區域的透射率等,具有優異的光學特性的紅外線遮蔽材料微粒分散體。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:國際公開第2005/037932號
<發明所欲解決之課題>
然而,根據本發明的發明人等的研究,對於紅外線吸收粒子,如果暴露於高溫的酸或鹼等的化學品環境下,有時紅外線吸收特性降低。因此,近年來,要求耐化學品特性和紅外線吸收特性都優異的紅外線吸收材料。
因此,本發明的一側面的目的在於,提供耐化學品特性和紅外線吸收特性優異的有機無機混合紅外線吸收粒子。 <解決問題之技術手段>
本發明的一態樣提供一種有機無機混合紅外線吸收粒子,其具有: 樹脂膠囊,以及 配置於上述樹脂膠囊中的紅外線吸收粒子, 上述紅外線吸收粒子的含有比例為15質量%以上55質量%以下。 <發明效果>
本發明的一態樣能夠提供耐化學品特性和紅外線吸收特性優異的有機無機混合紅外線吸收粒子。
以下,對於本具體實施方式參照附圖進行說明,但是本發明並不限於下述實施方式,能夠於不脫離本發明的範圍,對於下述實施方式施加各種變形和置換。 [有機無機混合紅外線吸收粒子] 本實施方式的有機無機混合紅外線吸收粒子能夠具有樹脂膠囊以及配置於樹脂膠囊中的紅外線吸收粒子。
而且,紅外線吸收粒子的含有比例能夠為15質量%以上55質量%以下。
本發明的發明人等對於耐化學品特性和紅外線吸收特性優異的紅外線吸收材料進行了研究。
紅外線吸收粒子通常為無機材料,在其表面的至少一部分配置樹脂等有機材料是困難的。然而,本發明的發明人等進行研究,發現在紅外線吸收粒子的表面配置樹脂,能夠製成在樹脂膠囊中以高含有比例配置有紅外線吸收粒子的有機無機混合紅外線吸收粒子。藉由在樹脂膠囊中配置紅外線吸收粒子,從而即使在將該有機無機混合紅外線吸收粒子暴露於高溫的酸、鹼等化學品的環境下,也抑制內部的紅外線吸收粒子直接與酸、鹼等化學品成分接觸,能夠賦予耐化學品特性。
此外,如上述那樣,在紅外線吸收粒子的表面配置樹脂等有機材料是困難的,特別是對於提高紅外線吸收粒子的含有比例沒有進行研究。與此相對,本發明的發明人等進一步進行研究,發現藉由製成紅外線吸收粒子的含有比例為規定比例以上的有機無機混合紅外線吸收粒子,從而能夠製成兼具耐化學品特性和紅外線遮蔽特性的紅外線遮蔽材料,完成本發明。
圖1顯示本實施方式的有機無機混合紅外線吸收粒子10的剖面示意圖。圖1所示那樣,本實施方式的有機無機混合紅外線吸收粒子10能夠具有樹脂膠囊12和配置於樹脂膠囊12中的紅外線吸收粒子11。圖1所示那樣,紅外線吸收粒子11可以在1個樹脂膠囊12內配置複數個,也可以僅僅配置1個。此外,紅外線吸收粒子11可以在樹脂膠囊12內偏置地存在,但是優選被分散。
紅外線吸收粒子11只要至少一部分被樹脂膠囊12被覆即可,一部分紅外線吸收粒子11可以從樹脂膠囊12露出於外表面。然而,紅外線吸收粒子11優選被樹脂膠囊12完全被覆,即被內包於樹脂膠囊12。這是因為,藉由紅外線吸收粒子11被樹脂膠囊12完全被覆,從而即使在有機無機混合紅外線吸收粒子與各種化學品成分相接觸的情況下,也更確實地防止紅外線吸收粒子11與化學品相接觸,特別是提高耐化學性。 (1)關於有機無機混合紅外線吸收粒子所具有的各構件 關於本實施方式的有機無機混合紅外線吸收粒子所具有的構件,以下進行說明。 (1-1)樹脂膠囊 樹脂膠囊的材料沒有特別限定,例如能夠含有樹脂成分。樹脂成分能夠根據有機無機混合紅外線吸收粒子所要求的光學特性等進行選擇,沒有特別限定。樹脂膠囊中,作為樹脂成分,例如能夠製成選自熱塑性樹脂、熱固性樹脂、光固化樹脂等中的1種以上的樹脂。
另外,作為熱塑性樹脂,可舉出例如聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺樹脂、氯乙烯樹脂、烯烴樹脂、氟樹脂、聚乙酸乙烯酯樹脂、熱塑性聚胺酯樹脂、丙烯腈丁二烯苯乙烯樹脂、聚乙烯縮醛樹脂、丙烯腈-苯乙烯共聚體樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚體樹脂等。
作為熱固性樹脂,可舉出例如酚醛樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、脲樹脂、不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂、熱固性聚胺酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚矽氧樹脂等。
作為光固化樹脂,可舉出例如藉由紫外線、可見光線、紅外線的任一光的照射而固化的樹脂等。
樹脂膠囊中,作為樹脂成分,特別優選含有選自聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺樹脂、氯乙烯樹脂、烯烴樹脂、氟樹脂、聚乙酸乙烯酯樹脂、聚胺酯樹脂、丙烯腈丁二烯苯乙烯樹脂、聚乙烯縮醛樹脂、丙烯腈-苯乙烯共聚體樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚體樹脂、酚醛樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、脲樹脂、不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚矽氧樹脂中的1種以上。另外,作為上述聚胺酯樹脂,熱塑性聚胺酯樹脂、熱固性聚胺酯樹脂都能夠使用。此外,樹脂膠囊所含有的樹脂成分也能夠由選自上述樹脂組中的1種以上構成。
此外,作為樹脂成分,光固化樹脂也能夠適合使用,光固化樹脂如已述那樣,能夠適合使用藉由紫外線、可見光線、紅外線的任一光的照射而固化的樹脂。因此,樹脂膠囊中,作為樹脂成分,還能夠含有光固化樹脂,該光固化樹脂優選含有藉由紫外線、可見光線和紅外線的任一光的照射而固化的樹脂。另外,樹脂膠囊所含有的樹脂成分也能夠由上述光固化樹脂構成。
樹脂膠囊還能夠僅僅由樹脂成分構成,例如也能夠進一步含有其製造步驟所添加的乳化劑、聚合引發劑等。 (1-2)紅外線吸收粒子 作為紅外線吸收粒子,沒有特別限定,能夠使用要求提高耐化學品特性,例如耐酸性、耐鹼性的各種紅外線吸收粒子。作為紅外線吸收粒子,例如優選使用包含含有自由電子的各種材料的紅外線吸收粒子,更優選能夠使用包含含有自由電子的各種無機材料的紅外線吸收粒子。
作為紅外線吸收粒子,能夠特別優選使用包含選自具有氧缺損的鎢氧化物、複合鎢氧化物中的1種以上的紅外線吸收粒子。在該情況下,具體而言,紅外線吸收粒子優選含有例如選自由通式W yO z(W:鎢,O:氧,2.2≦z/y≦2.999)所示的鎢氧化物和由通式M xW yO z(元素M為選自H、He、Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、Mn、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、B、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、P、Sb、Bi、S、Se、Te、F、Br、I中的1種以上,0.001≦x/y≦1,2.0≦z/y≦3.0)所示的複合鎢氧化物中的1種以上。
一般而言,已知包含自由電子的材料顯示藉由電漿振動對於波長200nm~2600nm的太陽光線的區域周邊的電磁波進行反射吸收應答。因此,能夠適合使用包含自由電子的各種材料作為紅外線吸收粒子。紅外線吸收粒子例如如果成為比光的波長小的粒子,則能夠降低可見光區域(波長380nm~780nm)的幾何學散射,對於可見光區域能夠獲得特別高的透明性,因此優選。
另外,在本說明書中所謂「透明性」,以「相對於可見光區域的光,散射少,穿透性高。」這樣的含義使用。
一般而言,鎢氧化物(WO 3)中不存在有效的自由電子,因此紅外區域的吸收反射特性少,作為紅外線吸收粒子不是有效的。
另一方面,已知具有氧缺損的WO 3、WO 3中添加有Na等陽性元素的複合鎢氧化物為導電性材料,為具有自由電子的材料。而且,藉由這些具有自由電子的材料的單晶等的分析,暗示對於紅外區域的光的自由電子的應答。
根據本發明的發明人的研究,該鎢與氧的組成範圍的特定部分中,作為紅外線吸收材料,存在特別有效的範圍,能夠製成在可見光區域為透明,且在紅外區域具有特別強的吸收的鎢氧化物、複合鎢氧化物。
因此,對於作為紅外線吸收粒子的材料的一種的、鎢氧化物、複合鎢氧化物,以下進一步說明。 (鎢氧化物) 鎢氧化物由通式W yO z(其中,W為鎢,O為氧,2.2≦z/y≦2.999)表述。
由通式W yO z表述的鎢氧化物中,該鎢與氧的組成範圍中,氧相對於鎢的組成比(z/y)優選小於3,更優選為2.2≦z/y≦2.999。特別是進一步優選為2.45≦z/y≦2.999。
如果上述z/y的值為2.2以上,則能夠避免該鎢氧化物中出現沒有成為目標的WO 2的結晶相,並且能夠獲得作為材料的化學穩定性,因此成為特別有效的紅外線吸收粒子。
此外,藉由使該z/y的值優選小於3,更優選為2.999以下,從而提高紅外區域的吸收反射特性,因此生成特別充分的量的自由電子,能夠效率高地製成紅外線吸收粒子。
此外,具有2.45≦z/y≦2.999所示的組成比的、所謂「瑪格奈利相」化學上穩定,近紅外區域的光的吸收特性也優異,因此能夠作為紅外線吸收材料更優選使用。因此,上述z/y如已述那樣,進一步優選為2.45≦z/y≦2.999。 (複合鎢氧化物) 複合鎢氧化物為向上述WO 3添加後述元素M的化合物。
藉由添加元素M,製成複合鎢氧化物,從而在WO 3中生成自由電子,特別是在近紅外區域表現自由電子來源的強吸收特性,作為波長1000nm附近的近紅外線吸收粒子是有效的。
即,藉由對於該WO 3,製成並用氧量的控制和生成自由電子的元素M的添加的複合鎢氧化物,從而能夠發揮效率更良好的紅外線吸收特性。在將對於WO 3並用氧量的控制,以及生成自由電子的元素M的添加的複合鎢氧化物的通式記載為M xW yO z時,優選滿足0.001≦x/y≦1,2.0≦z/y≦3.0的關係。上述通式中的M表示已述的元素M,W表示鎢,O表示氧。
如上述那樣,在表示元素M的添加量的x/y的值為0.001以上的情況下,能夠在複合鎢氧化物中生成特別充分的量的自由電子,獲得高紅外線吸收效果。而且,元素M的添加量越多,則自由電子的供給量越增加,紅外線吸收效率也上升,但是x/y的值為1左右時該效果也飽和。此外,在x/y的值為1以下的情況下,能夠避免包含該複合鎢氧化物的紅外線吸收粒子中生成雜質相,因此優選。
另外,元素M優選為選自H、He、Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、Mn、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、B、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、P、Sb、Bi、S、Se、Te、F、Br、I中的1種以上。
從特別提高M xW yO z中的穩定性的觀點考慮,元素M更優選為選自Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo、Mn、Re、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、B、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、P、Sb、S、Se、Te、F、Br中的1種以上的元素。而且,從提高作為包含該複合鎢氧化物的紅外線吸收粒子的光學特性、耐候性的觀點考慮,元素M進一步優選為選自Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo、Mn、Re、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Si、Ge、Sn、Pb、P、Sb中的1種以上的元素。
關於表示氧的添加量的z/y的值,由M xW yO z表述的複合鎢氧化物中,除了與上述由W yO z表述的鎢氧化物同樣的機理起作用以外,z/y=3.0時,存在由上述元素M的添加量帶來的自由電子的供給。因此,優選為2.0≦z/y≦3.0,更優選為2.2≦z/y≦3.0,進一步優選為2.45≦z/y≦3.0。
進一步,在該複合鎢氧化物具有六方晶的晶體結構的情況下,包含該複合鎢氧化物的紅外線吸收粒子的可見光區域的光的穿透提高,紅外區域的光的吸收提高。一邊參照作為該六方晶的晶體結構的示意性的平面圖的圖2一邊說明。
圖2表示將具有六方晶結構的複合鎢氧化物的晶體結構從(001)方向觀察的情況下的投影圖,以點線表示單元晶格20。
圖2中,由WO 6單元形成的8面體21集合6個而構成六邊形的空隙22,在該空隙22中,配置作為元素M的元素221以構成1處的單元,該1處的單元大量集合而構成六方晶的晶體結構。
而且,為了提高可見光區域中的光的穿透,提高紅外區域中的光的吸收,複合鎢氧化物中包含使用圖2而說明的單元結構即可,該複合鎢氧化物可以為結晶質,也可以為非晶質。
上述六邊形的空隙中添加元素M的陽離子而存在時,可見光區域中的光的穿透提高,紅外區域中的光的吸收提高。這裡一般而言,添加離子半徑大的元素M時,該六方晶易於形成。具體而言,作為元素M,添加選自Cs、K、Rb、Tl、In、Ba、Li、Ca、Sr、Fe、Sn中的1種以上時,六方晶易於形成。當然,即使是它們以外的元素,只要在由WO 6單元形成的六邊形的空隙中存在上述元素M即可,並非限定於上述元素。
具有六方晶的晶體結構的複合鎢氧化物具有均勻的晶體結構,因此元素M的添加量以已述的通式中的x/y的值計優選為0.2以上0.5以下,進一步優選為0.33。認為藉由使x/y的值為0.33,從而上述元素M配置於六邊形的空隙的全部。
此外,除了六方晶以外,包含正方晶、立方晶的複合鎢氧化物的紅外線吸收粒子也具有充分有效的紅外線吸收特性。存在根據晶體結構,紅外區域的吸收位置發生變化的傾向,存在以立方晶<正方晶<六方晶的順序,吸收位置向長波長側移動的傾向。此外,於此相伴,可見光區域的光的吸收少的情況為六方晶、正方晶、立方晶的順序。因此,進一步穿透可見光區域的光,進一步遮蔽紅外區域的光的用途中,優選使用六方晶的複合鎢氧化物。然而,這裡描述的光學特性的傾向為直至最終為大的傾向,根據添加元素的種類、添加量、氧量而發生變化,本發明並非限定於此。
含有鎢氧化物、複合鎢氧化物的紅外線吸收粒子大幅吸收近紅外區域,特別是波長1000nm附近的光,因此其穿透色調從藍色系變為綠色系的情況多。
此外,紅外線吸收粒子的分散粒徑能夠根據其使用目的各自選定。
首先,在用於要保持透明性的應用的情況下,紅外線吸收粒子優選具有800nm以下的分散粒徑。這是因為,分散粒徑為800nm以下的粒子沒有由於散射而完全遮蔽光,能夠保持可見光區域的可見性,同時高效地保持透明性。特別是在重視可見光區域的透明性的情況下,優選進一步考慮由粒子帶來的散射的降低。
在重視由粒子帶來的散射的降低的情況下,分散粒徑優選為200nm以下,更優選為100nm以下。這是因為,如果粒子的分散粒徑小,則由於幾何學散射或米氏散射,而波長400nm以上780nm以下的可見光區域的光的散射得以降低,結果能夠避免紅外線吸收膜成為模糊玻璃那樣,得不到鮮明的透明性。即,如果分散粒徑為200nm以下,則上述幾何學散射或米氏散射降低,成為雷氏散射區域。這是因為雷氏散射區域中,散射光與粒徑的6次方成比例地降低,因此伴隨著分散粒徑的減少,散射降低,透明性提高。
進一步如果分散粒徑為100nm以下,則散射光變得非常地少,因此優選。從避免光的散射的觀點考慮,優選分散粒徑小。
紅外線吸收粒子的分散粒徑的下限值沒有特別限定,例如為了工業上能夠容易地製造,分散粒徑優選為1nm以上。
藉由使紅外線吸收粒子的分散粒徑為800nm以下,從而使該紅外線吸收粒子分散於介質中的紅外線吸收粒子分散體能夠在可見光透射率85%以下使霧度為30%以下。藉由使霧度為30%以下,從而能夠防止紅外線吸收粒子分散體成為模糊玻璃那樣,特別是獲得鮮明的透明性。
另外,紅外線吸收粒子的分散粒徑能夠使用以動態光散射法作為原理的大塚電子株式會社製ELSZ-2000等來測定。
此外,從發揮優異的紅外線吸收特性的觀點考慮,紅外線吸收粒子的微晶徑優選為1nm以上200nm以下,更優選為1nm以上100nm以下,進一步優選為10nm以上70nm以下。微晶徑的測定能夠使用利用粉末X射線繞射法(θ-2θ法)的X射線繞射圖案的測定以及利用Rietveld法的解析。X射線繞射圖案的測定能夠使用例如Spectris株式會社PANalytical製的粉末X射線繞射裝置「X’Pert-PRO/MPD」、BRUKER AXS株式會社製的粉末X射線繞射裝置「D2PHASER」等來進行。 (2)關於紅外線吸收粒子的含有比例 根據本發明的發明人的研究,藉由製成有機無機混合紅外線吸收粒子,從而提高耐化學品特性,但是特別是為了發揮高紅外線遮蔽特性,需要提高紅外線吸收粒子的含有比例。
因此,本實施方式的有機無機混合紅外線吸收粒子中,紅外線吸收粒子的含有比例優選為15質量%以上,更優選為20質量%以上。
然而,如果使紅外線吸收粒子的含有比例過高,則未被內包於樹脂膠囊內,有時露出的紅外線吸收粒子大量產生。因此,紅外線吸收粒子的含有比例優選為55質量%以下,更優選為50質量%以下。 (3)關於有機無機混合紅外線吸收粒子的粒度分布 根據本發明的發明人的研究,本實施方式的有機無機混合紅外線吸收粒子優選在藉由動態光散射方式測定得到的散射強度基準的粒度分布中,具有1個峰。即,上述粒度分布優選不具有2個以上的多個峰。這樣,有機無機混合紅外線吸收粒子的粒度分布由1個峰表示的情況下,對於分散介質等各種介質的分散性優異,因此能夠容易形成紅外線吸收粒子分散液、紅外線吸收粒子分散體。此外,能夠特別提高所得的紅外線吸收粒子分散液、紅外線吸收粒子分散體的紅外線吸收特性。
本實施方式的有機無機混合紅外線吸收粒子優選在藉由動態光散射方式測定得到的散射強度基準的粒度分布中,作為中位徑的D50為1μm以下,標準偏差為500以下。
藉由使D50為1μm以下,從而能夠特別提高製成包含有機無機混合紅外線吸收粒子的紅外線吸收粒子分散液、紅外線吸收粒子分散體等時的分散性。此外,藉由使標準偏差為500以下,從而能夠特別抑制有機無機混合紅外線吸收粒子的粒度分布的擴展,在製成紅外線吸收粒子分散液、紅外線吸收粒子分散體等的情況下,易於均勻地分散於該紅外線吸收粒子分散液、紅外線吸收粒子分散體,特別提高紅外線遮蔽特性成為可能。
上述D50更優選為800nm以下,進一步優選為500nm以下。D50的下限值沒有特別限定,從將充分的量的紅外線吸收粒子進行內包的觀點考慮,優選為30nm以上,更優選為50nm以上,進一步優選為100nm以上。
上述標準偏差更優選為400以下,進一步優選為300以下,特別優選為250以下。上述標準偏差的下限值沒有特別限定,例如優選為20以上,更優選為50以上,進一步優選為100以上。藉由使上述標準偏差為20以上,從而提高有機無機混合紅外線吸收粒子的生產性。 (4)關於用途 本實施方式的有機無機混合紅外線吸收粒子的用途、用法沒有特別限定,能夠在要求耐化學性和紅外線遮蔽特性的各種用途中使用。有機無機混合紅外線吸收粒子能夠塗佈於例如窗、建材,進一步建築物的外壁等、農林水產業的材料等等來使用。本實施方式的有機無機混合紅外線吸收粒子中,紅外線吸收粒子被樹脂被覆,因此水等難以滲透至樹脂膠囊內部,沒有藉由水導入鹼、酸成分,因此能夠抑制紅外線吸收粒子的紅外線吸收特性的降低。而且,藉由將本實施方式的有機無機混合紅外線吸收粒子塗佈、混入至衣類等的纖維、室外的窗、建築物的外壁等的結構物、農林水產業的材料等來並入,從而也能夠有效地用於利用紅外線吸收的紅外線遮蔽、利用紅外線吸收的光熱變換等。 [紅外線吸收粒子分散體] 本實施方式的紅外線吸收粒子分散體能夠具有介質,以及配置於該介質中的已述的有機無機混合紅外線吸收粒子。
具體而言例如,圖11示意性所示那樣,紅外線吸收粒子分散體110能夠包含已述的有機無機混合紅外線吸收粒子111以及介質112,有機無機混合紅外線吸收粒子111能夠配置於介質112中。因此,紅外線吸收粒子分散體110也能夠成為有機無機混合紅外線吸收粒子分散體那樣。有機無機混合紅外線吸收粒子111優選分散於上述介質112中。
另外,圖11為示意性表示的圖,本實施方式的紅外線吸收粒子分散體不限定於這樣的形態。例如圖11中,將有機無機混合紅外線吸收粒子111記載為球狀的粒子,有機無機混合紅外線吸收粒子111的形狀不限定於這樣的形態,能夠具有任意的形狀。此外,有機無機混合紅外線吸收粒子111與介質112的邊界線如圖11所示那樣可以不明確。紅外線吸收粒子分散體110中,除了有機無機混合紅外線吸收粒子111、介質112以外,也能夠根據需要包含其它添加劑。
作為本實施方式的紅外線吸收粒子分散體所具有的介質,沒有特別限定,能夠從UV固化性樹脂、熱固性樹脂、電子射線固化性樹脂、常溫固化性樹脂、熱塑性樹脂等中根據目的來選定。具體而言,可舉出聚乙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚偏1,1-二氯乙烯樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚體樹脂、聚酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、氟樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂、聚乙烯縮丁醛樹脂。這些樹脂可以單獨使用也可以混合使用。此外,除了樹脂以外,也能夠使用玻璃。
本實施方式的紅外線吸收粒子分散體中,有機無機混合紅外線吸收粒子優選分散於上述介質中。
上述分散體能夠塗佈於例如各種基材來使用。即,本實施方式的分散體也能夠作為具有基材以及配置於基材上的紅外線吸收粒子分散體的層疊體使用。此外,還能夠將上述分散體以單體,或作為基材來使用。 [有機無機混合紅外線吸收粒子的製造方法] 關於本實施方式的有機無機混合紅外線吸收粒子的製造方法的一構成例進行說明。
根據本實施方式的有機無機混合紅外線吸收粒子的製造方法,能夠製造已述的有機無機混合紅外線吸收粒子,因此對於已經說明的事項省略說明。
本實施方式的有機無機混合紅外線吸收粒子的製造方法能夠具有以下步驟。
製備包含紅外線吸收粒子、分散劑、分散介質的分散液的分散液製備步驟。
使分散介質從分散液蒸發的分散介質降低步驟。
將分散介質降低步驟之後回收的紅外線吸收粒子、被覆用樹脂原料、有機溶劑、乳化劑、水以及聚合引發劑進行混合,製備原料混合液的原料混合液製備步驟。
冷卻原料混合液的同時,進行攪拌的攪拌步驟。
在進行降低原料混合液中的氧量的脫氧處理之後,進行被覆用樹脂原料的聚合反應的聚合步驟。
以下,對於各步驟進行說明。 (1)分散液製備步驟 分散液製備步驟中,能夠製備包含紅外線吸收粒子、分散劑以及分散介質的分散液。
關於分散液製備步驟中製備分散液時能夠適合使用的各材料,進行說明。 (1-1)紅外線吸收粒子 作為紅外線吸收粒子,能夠使用要求提高耐化學品特性,例如耐酸性、耐鹼性的各種紅外線吸收粒子。作為本實施方式的有機無機混合紅外線吸收粒子的製造方法所使用的紅外線吸收粒子,優選使用例如包含含有自由電子的各種材料的紅外線吸收粒子,更優選能夠使用包含含有自由電子的各種無機材料的紅外線吸收粒子。
作為紅外線吸收粒子,能夠特別優選使用包含選自具有氧缺損的鎢氧化物,複合鎢氧化物中的1種以上的紅外線吸收粒子。在該情況下,具體而言,紅外線吸收粒子優選含有例如選自由通式W yO z(W:鎢,O:氧,2.2≦z/y≦2.999)所示的鎢氧化物、及由通式M xW yO z(元素M為選自H、He、Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、Mn、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、B、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、P、Sb、Bi、S、Se、Te、F、Br、I中的1種以上,0.001≦x/y≦1,2.0≦z/y≦3.0)所示的複合鎢氧化物中的1種以上。
關於紅外線吸收粒子的詳細情況,由於已經說明,因此這裡省略說明。 (1-2)分散劑 分散劑以將紅外線吸收粒子的表面進行疏水化處理的目的來使用。分散劑能夠根據作為紅外線吸收粒子、分散介質、被覆用樹脂原料等的組合的分散體系來選定。其中,能夠適合使用具有選自胺基、羥基、羧基、磺基、膦醯基、環氧基中的1種以上作為官能團的分散劑。在紅外線吸收粒子為鎢氧化物、複合鎢氧化物的情況下,分散劑更優選具有胺基作為官能團。
分散劑如上述那樣,更優選為具有胺基作為官能團,即胺化合物。此外,胺化合物更優選為三級胺。
此外,分散劑以將紅外線吸收粒子的表面進行疏水化處理的目的來使用,因此優選為高分子材料。因此,分散劑優選具有例如選自長鏈烷基和苯環中的1種以上,更優選能夠使用側鏈具有即使被覆用樹脂原料也能夠使用的作為苯乙烯和三級胺的甲基丙烯酸2-(二甲基胺基)乙酯的共聚體的高分子分散劑等。長鏈烷基優選為碳數8以上。另外,例如,也能夠使用高分子材料,並且為胺化合物的分散劑。
分散劑的添加量沒有特別限定,能夠任意地選擇。分散劑的適合的添加量能夠根據分散劑、紅外線吸收粒子的種類和紅外線吸收粒子的比表面積等進行選擇。例如,如果使分散劑的添加量相對於紅外線吸收粒子100質量份為10質量份以上500質量份以下,則易於製備特別良好的分散狀態的分散液,因此優選。分散劑的添加量相對於紅外線吸收粒子100質量份更優選為10質量份以上100質量份以下,進一步優選為20質量份以上50質量份以下。 (1-3)分散介質 分散介質只要為能夠將已述的紅外線吸收粒子和分散劑分散,製成分散液的分散介質即可,例如能夠使用各種有機化合物。
作為分散介質,例如,能夠適合使用選自甲苯、二甲苯等芳香族烴類中的1種以上。
分散液製備步驟中,藉由將紅外線吸收粒子、分散劑以及分散介質進行混合以製備分散液,但是為了降低紅外線吸收粒子的分散粒徑,使其均勻地分散於分散液內,優選混合時一起進行紅外線吸收粒子的粉碎處理。
作為將紅外線吸收粒子、分散劑以及分散介質進行混合、粉碎時所使用的混合手段,沒有特別限定,能夠使用例如選自珠磨機、球磨機、砂磨機、油漆搖動器、超聲波均化器等中的1種以上。特別是作為混合手段,更優選採用使用了珠、球、渥太華砂這樣的媒體介質的珠磨機、球磨機、砂磨機、油漆搖動器等介質攪拌磨。這是因為,藉由使用介質攪拌磨,則對於紅外線吸收粒子,特別是能夠以短時間形成所期望的分散粒徑,從生產性、抑制雜質的混入的觀點考慮,是優選的。 (2)分散介質降低步驟 分散介質降低步驟中,能夠使分散介質從分散液蒸發,乾燥。
分散介質降低步驟中,優選能夠使分散介質從分散液充分地蒸發,回收紅外線吸收粒子。
使分散介質蒸發的具體的手段沒有特別限定,例如,能夠使用烘箱等乾燥機、蒸發器、真空擂潰機等真空流動乾燥機、噴霧乾燥裝置等噴霧乾燥機等。
此外,關於使分散介質蒸發的程度,沒有特別限定,例如優選在分散介質降低步驟之後,獲得粉末狀的紅外線吸收粒子的方式,能夠充分地降低其含有比例。
藉由使分散介質蒸發,從而能夠在紅外線吸收粒子的周圍配置分散劑,獲得表面被疏水化處理的紅外線吸收粒子。因此,提高這樣的被疏水化處理的紅外線吸收粒子與被覆用樹脂原料進行了聚合的被覆用樹脂的密着性成為可能,藉由後述的聚合步驟等,能夠在樹脂膠囊內配置紅外線吸收粒子。 (3)原料混合液製備步驟 原料混合液製備步驟中,能夠將分散介質降低步驟之後回收的紅外線吸收粒子、被覆用樹脂原料、有機溶劑、乳化劑、水以及聚合引發劑進行混合,製備原料混合液。
分散介質降低步驟之後回收的紅外線吸收粒子有時在其粒子的表面,分散液製備步驟所供給的分散劑附著,形成作為分散劑表面修飾完的紅外線吸收粒子的含有分散劑的紅外線吸收粒子。因此,這樣地分散劑附著於紅外線吸收粒子的情況下,原料混合液製備步驟中,作為紅外線吸收粒子,使用分散介質降低步驟之後回收的這樣的含有分散劑的紅外線吸收粒子。
關於原料混合液製備步驟所使用的各材料,進行說明。 (3-1)被覆用樹脂原料 被覆用樹脂原料在後述的聚合步驟中進行聚合,成為配置於紅外線吸收粒子的表面的至少一部分的樹脂,構成樹脂膠囊。因此,作為被覆用樹脂原料,藉由進行聚合,從而能夠選擇能夠形成所期望的樹脂的各種單體等。
作為聚合後的被覆用樹脂,沒有特別限定,例如能夠製成選自熱塑性樹脂、熱固性樹脂、光固化樹脂等中的1種以上的樹脂。
另外,作為熱塑性樹脂,可舉出例如聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺樹脂、氯乙烯樹脂、烯烴樹脂、氟樹脂、聚乙酸乙烯酯樹脂、熱塑性聚胺酯樹脂、丙烯腈丁二烯苯乙烯樹脂、聚乙烯縮醛樹脂、丙烯腈-苯乙烯共聚體樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚體樹脂等。
作為熱固性樹脂,可舉出例如酚醛樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、脲樹脂、不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂、熱固性聚胺酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚矽氧樹脂等。
作為光固化樹脂,可舉出例如藉由紫外線、可見光線、紅外線的任一光之照射而固化的樹脂等。
作為被覆用樹脂,特別優選含有選自聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺樹脂、氯乙烯樹脂、烯烴樹脂、氟樹脂、聚乙酸乙烯酯樹脂、聚胺酯樹脂、丙烯腈丁二烯苯乙烯樹脂、聚乙烯縮醛樹脂、丙烯腈-苯乙烯共聚體樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚體樹脂、酚醛樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、脲樹脂、不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚矽氧樹脂中的1種以上。另外,作為上述聚胺酯樹脂,熱塑性聚氨酯、熱固性聚氨酯都能夠使用。
此外,作為被覆用樹脂,光固化樹脂也能夠適合使用,光固化樹脂如已述那樣,能夠適合使用藉由紫外線、可見光線、紅外線的任一光之照射而固化的樹脂。
其中,作為被覆用樹脂,優選能夠適用細乳液聚合法的樹脂,例如更優選含有聚苯乙烯樹脂。另外,在被覆用樹脂為聚苯乙烯的情況下,作為被覆用樹脂原料,能夠使用苯乙烯。
此外,作為交聯劑,也能夠將二乙烯基苯、乙二醇二甲基丙烯酸酯等多官能乙烯基單體與被覆用樹脂原料一起添加。 (3-2)有機溶劑 有機溶劑具有使油滴穩定化的效果,也能夠被稱為穩定劑、添加劑等。關於有機溶劑,沒有特別限定,只要為非水溶性的有機溶劑,則任一有機溶劑都可以,沒有特別限定。其中,優選為低分子量的有機溶劑,可舉出例如,選自十六烷等長鏈烷基化合物、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸硬脂基酯等的、烷基部分為長鏈的甲基丙烯酸烷基酯、鯨蠟基醇等高級醇、橄欖油等油等中的1種以上。
作為有機溶劑,特別是更優選為長鏈烷基化合物,進一步優選為十六烷。 (3-3)乳化劑 關於乳化劑,即界面活性劑,可以為陽離子性的乳化劑、陰離子性的乳化劑、非離子性的乳化劑等的任一者,沒有特別限定。
作為陽離子性的乳化劑,可舉出烷基胺鹽,四級銨鹽等。
作為陰離子性的乳化劑,可舉出酸鹽或酯鹽等。
作為非離子性的乳化劑,可舉出各種酯、各種醚、各種酯醚、鏈烷醇醯胺等。
作為乳化劑,能夠使用例如選自上述材料中的1種以上。
其中,從紅外線吸收粒子特別容易形成有機無機混合紅外線吸收粒子的觀點考慮,優選使用陽離子性的乳化劑,即顯示陽離子性的界面活性劑。
特別是,在作為分散劑使用胺化合物的情況下,作為乳化劑,優選使用選自十二烷基三甲基氯化銨(DTAC)、鯨蠟基三甲基氯化銨(CTAC)等中的1種以上的陽離子性的乳化劑。
此外,在作為分散劑使用胺化合物的情況下,如果使用作為陰離子性的乳化劑的十二烷基硫酸鈉(SDS),則有時難以形成有機無機混合紅外線吸收粒子。製備原料混合液時,乳化劑例如能夠添加至同時添加的水,作為水溶液進行添加。此時,優選作為以成為臨界膠束濃度(CMC)的10倍以上1000倍以下,更優選為10倍以上500倍以下,進一步優選為10倍以上300倍以下,特別優選為10倍以上150倍以下的濃度的方式調整的水溶液而添加。
此外,根據本發明的發明人等的研究,藉由對於添加的被覆用樹脂原料,添加規定的比例的乳化劑,根據乳化劑的添加量進行充分地攪拌,從而能夠在所得的有機無機混合紅外線吸收粒子中,使紅外線吸收粒子的含有比例為15質量%以上。即,藉由選擇乳化劑相對於被覆用樹脂原料的添加比例、攪拌條件,從而即使在紅外線吸收粒子的含有比例為15質量%以上的情況下,也能夠進行利用樹脂的膠囊化。然而,由於根據這樣的乳化劑的種類等,它們的條件發生變化,因此沒有特別限定,優選進行預試驗,選擇適當的條件。 (3-4)聚合引發劑 作為聚合引發劑,能夠使用選自自由基聚合引發劑、離子聚合引發劑等各種聚合引發劑中的1種以上,沒有特別限定。
作為自由基聚合引發劑,可舉出偶氮化合物、二鹵素、有機過氧化物等。此外,也可舉出過氧化氫與鐵(II)鹽、過硫酸鹽與亞硫酸氫鈉等,組合有氧化劑和還原劑的氧化還原引發劑。
作為離子聚合引發劑,可舉出正丁基鋰等親核劑、質子酸、路易士酸、鹵分子、碳陽離子等親電劑等。
如果作為自由基聚合引發劑使用陽離子系、非離子系的聚合引發劑,則能夠有效率地被覆紅外線吸收粒子。作為自由基聚合引發劑,能夠更適合使用陽離子系的聚合引發劑。
在作為自由基聚合引發劑,使用陽離子系聚合引發劑的情況下,所得的有機無機混合紅外線吸收粒子中,能夠利用樹脂將紅外線吸收粒子的表面特別均勻地被覆。認為上述效果基於由聚合產生的聚合物基質與紅外線吸收粒子之間的親和性。認為在使用陽離子系,即顯示陽離子性的聚合引發劑的情況下,末端具有陽離子部位的低聚物或聚合物由於静電相互作用而吸着(接枝化)於紅外線吸收粒子表面,從而與聚合物基質的親和性提高,聚合物基質與紅外線吸收粒子之間的親和性提高。與此相對,認為在使用非離子系,即顯示非離子性的聚合引發劑的情況下,静電的相互作用幾乎沒有產生,聚合物基質與紅外線吸收粒子之間的親和性相對地降低。因此,認為與非離子性的聚合引發劑使用時相比在陽離子性的聚合引發劑使用時,樹脂能夠更均勻地被覆紅外線吸收粒子。
根據本發明的發明人的研究,根據乳化劑與聚合引發劑的選擇,組合,被覆紅外線吸收粒子時,有時對於被覆紅外線吸收粒子的樹脂的均勻性帶來影響。具體而言,根據乳化劑與聚合引發劑的選擇,組合,存在例如能夠均勻地被覆紅外線吸收粒子的情況、紅外線吸收粒子偏斜而被被覆的情況等。因此,優選根據對於有機無機混合紅外線吸收粒子所要求的特性等,選擇乳化劑與聚合引發劑的組合。
作為聚合引發劑,還能夠如上述那樣,使用自由基聚合引發劑,在該情況下,能夠適合使用選自陽離子系的聚合引發劑、非離子系的聚合引發劑等中的1種以上。
作為非離子系的聚合引發劑,可舉出油溶性的非離子系聚合引發劑和水溶性的非離子系聚合引發劑。
作為油溶性的非離子系聚合引發劑,可舉出1,1’-偶氮二(環己烷-1-甲腈)、2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)、2,2’-偶氮二異丁腈、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、(二甲基1,1’-偶氮二(1-環己烷羧酸酯)、二甲基2,2’-偶氮二(2-甲基丙酸酯)、2,2’-偶氮二(N-丁基-2-甲基丙醯胺)、2,2’-偶氮二[N-(2-丙烯基)-2-甲基丙醯胺]等。
作為水溶性的非離子系聚合引發劑,可舉出4,4’-偶氮二(4-氰基戊酸)、2,2’-偶氮二[2-甲基-N-(2-羥基乙基)丙醯胺]、2,2’-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]等。
作為陽離子系聚合引發劑,可舉出不依存於pH而通常顯示穩定的陽離子性的2,2’-偶氮二-(2-(1,3-二甲基-4,5-二氫-1H-咪唑-3-鎓-2-基))丙烷 三鄰苯二甲酸酯(ADIP)和將其平衡陰離子轉換為氯化物離子的ADIP-Cl、以及水中環境在酸性至中性區域進行質子化、顯示陽離子性的2,2’-偶氮二(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽、2,2’-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二鹽酸鹽、2,2’-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二硫酸鹽-二水合物、2,2’-偶氮二[N-(2-羧基乙基)-2-甲基丙脒]四水合物等。
製備原料混合液時,聚合引發劑能夠根據其種類,添加至有機相或水相,例如在使用2,2’-偶氮二異丁腈的情況下,能夠添加至有機相,在使用2,2’-偶氮二(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽的情況下,能夠添加至水相。
原料混合液製備步驟中,只要將分散介質降低步驟之後回收的紅外線吸收粒子、被覆用樹脂原料、有機溶劑、乳化劑、水以及聚合引發劑進行混合,能夠製備原料混合液即可。因此,原料混合液的製備步驟等沒有特別限定,例如,能夠預先作為水相,製備包含乳化劑的混合液。此外,作為有機相,能夠製備有機溶劑中分散有被覆用樹脂原料和分散介質降低步驟之後回收的紅外線吸收粒子的混合液。
另外,聚合引發劑能夠如上述那樣,根據使用的聚合引發劑的種類添加至水相或有機相。
而且,能夠藉由在水相中添加,混合有機相,從而製備原料混合液。
另外,關於原料混合液製備步驟中,所得的有機無機混合紅外線吸收粒子,優選以使紅外線吸收粒子的含有比例成為15質量%以上55質量%以下那樣,混合原料,製備原料混合液。
優選以能夠在紅外線吸收粒子的表面更均勻地配置被覆用樹脂的方式,在水相中添加有機相之後,充分地進行攪拌。即,原料混合液製備步驟中,除了將分散介質降低步驟之後回收的紅外線吸收粒子、被覆用樹脂原料、有機溶劑、乳化劑、水以及聚合引發劑進行混合的混合步驟以外,優選進一步具有將所得的混合液進行攪拌的攪拌步驟。
攪拌步驟中,例如能夠使用攪拌器進行攪拌。實施攪拌步驟的情況下,攪拌的程度沒有特別限定,例如,優選以形成內包於被覆用樹脂原料的紅外線吸收粒子分散於水相的水中油滴的方式實施攪拌。
聚合引發劑的添加量沒有特別限定,能夠任意地選擇。聚合引發劑的添加量能夠根據被覆用樹脂原料、聚合引發劑的種類、作為細乳液的油滴的大小、被覆用樹脂原料與紅外線吸收粒子的比等進行選擇。例如,如果使聚合引發劑的添加量相對於被覆用樹脂原料為0.01mol%以上1000mol%以下,則易於獲得將紅外線吸收粒子用被覆用樹脂進行了充分地覆蓋的有機無機混合紅外線吸收粒子,因此優選。聚合引發劑的添加量相對於被覆用樹脂原料更優選為0.1mol%以上200mol%以下,進一步優選為0.2mol%以上100mol%以下。 (4)攪拌步驟 攪拌步驟中,能夠在將由原料混合液製備步驟獲得的原料混合液冷卻的同時,進行攪拌。
關於攪拌步驟中攪拌的程度,沒有特別限定,能夠任意地選擇。例如,優選作為內包有紅外線吸收粒子的被覆用樹脂原料分散於水相的O/W型的乳液,成為水中油滴的大小為規定的尺寸的細乳液的方式進行攪拌。
細乳液藉由在有機相中,添加幾乎不溶解於水的物質,即疏水物,施加強剪断力而得。作為疏水物,可舉出例如已述的原料混合液製備步驟中已述的有機溶劑。
關於攪拌步驟中,所得的細乳液,優選以具有目標的有機無機混合紅外線吸收粒子相對應的粒度特性的方式進行攪拌。
攪拌步驟中,具體而言例如,優選細乳液藉由動態光散射方式測定得到的散射強度基準的粒度分布中,以具有1個峰的方式進行攪拌。即,在攪拌步驟中,關於所得的細乳液的上述粒度分布優選不具有2個以上的多個峰。在由攪拌步驟獲得的細乳液的粒度分布由1個峰來表示的情況下,關於使用該細乳液而製造的有機無機混合紅外線吸收粒子,對於分散介質等各種介質的分散性優異,因此能夠容易形成紅外線吸收粒子分散液、紅外線吸收粒子分散體。此外,能夠特別提高所得的紅外線吸收粒子分散液、紅外線吸收粒子分散體的紅外線吸收特性。
由攪拌步驟獲得的細乳液在藉由動態光散射方式測定得到的散射強度基準的粒度分布中,優選作為中位徑的D50為1μm以下,標準偏差為500以下。
藉由使D50為1μm以下,從而能夠特別提高將使用該細乳液而製造的有機無機混合紅外線吸收粒子製成紅外線吸收粒子分散液、紅外線吸收粒子分散體等時的分散性。此外,藉由使標準偏差為500以下,從而特別能夠抑制使用該細乳液而製造的有機無機混合紅外線吸收粒子的粒度分布的擴展。因此,在使用該有機無機混合紅外線吸收粒子,製成紅外線吸收粒子分散液、紅外線吸收粒子分散體等的情況下,易於均勻地分散於該紅外線吸收粒子分散液、紅外線吸收粒子分散體,特別提高紅外線吸收特性成為可能。
上述D50更優選為800nm以下,進一步優選為500nm以下。D50的下限值沒有特別限定,從內包充分的量的紅外線吸收粒子的觀點考慮,優選為30nm以上,更優選為50nm以上,進一步優選為100nm以上,特別優選為150nm以上。
上述標準偏差更優選為400以下,進一步優選為300以下,特別優選為250以下。上述標準偏差的下限值沒有特別限定,例如優選為20以上,更優選為50以上,進一步優選為100以上。藉由使上述標準偏差為20以上,從而提高細乳液的生產性。
攪拌步驟中,用於製成具備有上述粒度特性的細乳液的具體的條件沒有特別限定。例如能夠根據乳化劑等的種類、添加量等,對於原料混合液,施加適當的攪拌力的方式,選擇容量、擋板的有無等攪拌槽的條件、攪拌動力,使用的攪拌手段的種類等攪拌條件。另外,攪拌步驟也能夠一邊改變攪拌條件一邊分成多次來實施。此外,攪拌步驟優選進行預試驗,選擇適當的條件。
攪拌步驟中,如上述那樣,優選一邊進行原料混合液的冷卻一邊進行攪拌。這是因為藉由冷卻原料混合液,從而抑制聚合反應進行的同時,能夠形成細乳液。
另外,冷卻原料混合液的程度沒有特別限定,例如優選藉由冰浴等,使用0℃以下的冷卻介質來冷卻。 (5)聚合步驟 聚合步驟中,能夠在進行降低原料混合液中的氧量的脫氧處理之後,進行被覆用樹脂原料的聚合反應。
聚合步驟中,能夠進行被覆用樹脂原料的聚合,在紅外線吸收粒子的表面的至少一部分配置被覆用樹脂。即,能夠藉由聚合步驟,獲得在樹脂膠囊中配置有紅外線吸收粒子的有機無機混合紅外線吸收粒子。
聚合步驟中的條件沒有特別限定,能夠在開始聚合之前,進行降低原料混合液內的氧量的脫氧處理。脫氧處理的具體的方法沒有特別限定,可舉出進行超聲波照射的方法、對於原料混合液吹入非活性氣體的方法等。
而且,實施聚合反應時的具體的條件能夠根據添加至原料混合液的被覆用樹脂原料等而任意地選擇,因此沒有特別限定,例如能夠加熱原料混合液,或藉由照射規定的波長的光等,從而進行聚合反應。
根據以上說明的本實施方式的有機無機混合紅外線吸收粒子的製造方法,能夠獲得以往困難的、紅外線吸收粒子的表面的至少一部分配置樹脂等有機材料的有機無機混合紅外線吸收粒子。因此,即使在高溫的酸或鹼等化學品的環境下暴露,也能夠抑制紅外線吸收粒子直接與酸或鹼等化學品成分相接觸,耐化學品特性優異,能夠抑制紅外線吸收特性降低。
此外,根據本實施方式的有機無機混合紅外線吸收粒子的製造方法,能夠製造以往特別困難的紅外線吸收粒子的含有比例高達15質量%以上的有機無機混合紅外線吸收粒子。因此,除了耐化學品特性以外,能夠獲得紅外線遮蔽特性也優異的有機無機混合紅外線吸收粒子。 [實施例]
以下,一邊參照實施例一邊具體地說明本發明。但是,本發明並不限於以下實施例。 [實施例1] (1)有機無機混合紅外線吸收粒子的製備 藉由以下的步驟製造有機無機混合紅外線吸收粒子,進行其評價。 (分散液製備步驟) 分散液製備步驟中,製備包含紅外線吸收粒子、分散劑以及分散介質的分散液。
作為紅外線吸收粒子,準備銫(Cs)與鎢(W)的物質量的比為Cs/W=0.33的包含六方晶銫鎢銅(Cs 0.33WO z,2.0≦z≦3.0)的複合鎢氧化物粉末(住友金屬礦山株式會社製YM-01)。
作為分散劑,準備作為苯乙烯與甲基丙烯酸2-(二甲基胺基)乙酯的共聚體的高分子分散劑。
此外,作為分散介質,準備甲苯。
而且,將以紅外線吸收粒子20質量%、分散劑6質量%以及分散介質74質量%的比例進行混合而得的混合液裝填於加入有0.3mmφZrO 2珠的油漆搖動器,粉碎、分散處理24小時。由此,獲得了實施例1涉及的Cs 0.33WO z粒子的分散液。 (分散介質降低步驟) 從由分散液製備步驟獲得的Cs 0.33WO z粒子的分散液使用蒸發器,除去分散介質的甲苯,回收紅外線吸收粒子。回收的紅外線吸收粒子成為含有高分子分散劑的Cs 0.33WO z粒子的乾粉。即,回收的紅外線吸收粒子在其粒子的表面附著由分散液製備步驟供給的分散劑,成為含有分散劑的紅外線吸收粒子。
測定回收的紅外線吸收粒子,即Cs 0.33WO z粒子的微晶徑,結果為16nm。
另外,微晶徑的算出時,首先,使用粉末X射線繞射裝置(BRUKER AXS株式會社製D2PHASER),藉由粉末X射線繞射法(θ-2θ法)測定X射線繞射圖案。而且,由所得的X射線繞射圖案,特定該紅外線吸收粒子所包含的結晶的晶體結構,進一步使用Rietveld法,算出微晶徑。 (原料混合液製備步驟) 將由分散介質降低步驟獲得的分散劑表面修飾完的紅外線吸收粒子12.9g和作為被覆用樹脂原料的苯乙烯30g進行混合,製備有機相。另外,本實施例中,以使最終獲得的有機無機混合紅外線吸收粒子中的紅外線吸收粒子的含有比例(目標比例)成為20質量%的方式添加,混合紅外線吸收粒子、其它成分。
為了使分散劑表面修飾完的紅外線吸收粒子分散於苯乙烯,對於上述有機相進行混合,分散處理。
接著,在該有機相中添加作為有機溶劑的十六烷2.09g,進一步進行分散處理。
此外,與上述有機相分開地,將作為乳化劑的鯨蠟基三甲基氯化銨3g、水300g、作為聚合引發劑的2,2’-偶氮二(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽1.56g進行混合,形成水相。另外,形成水相時,以成為臨界膠束濃度的24倍的濃度的方式,將作為乳化劑的鯨蠟基三甲基氯化銨添加至水中。此外,聚合引發劑以相對於苯乙烯成為2.0mol%的方式添加。
然後,藉由向水相添加有機相,從而製備原料混合液。將原料混合液製備步驟中的各成分的添加量歸納顯示於表1。 (攪拌步驟) 對於由原料混合液製備步驟製備的原料混合液,在冰浴下,進行攪拌直至在所得的乳液的藉由動態光散射方式測定得到的散射強度基準的粒度分布中,成為1個峰。此時,上述粒度分布中,D50為188nm,標準偏差為119。
攪拌步驟之後,對於原料混合液,在冰浴下,進行氮鼓泡15分鐘,進行了脫氧處理。
然後,氮氣環境下,在70℃實施15小時的加熱處理,進行苯乙烯的聚合反應,獲得了有機無機混合紅外線吸收粒子分散液。 (2)評價 (TEM觀察) 將包含獲得的有機無機混合紅外線吸收粒子的分散液進行稀釋,轉寫成TEM觀察用的微網,實施轉寫物的TEM觀察。將TEM影像顯示於圖3。由TEM影像確認了,包含作為紅外線吸收粒子31的顯現為黑色的複合鎢氧化物的粒子被作為樹脂膠囊32的顯現為灰色的聚苯乙烯的被膜內包,形成有機無機混合紅外線吸收粒子30。另外,圖3中也顯現出微網33,但是沒有構成有機無機混合紅外線吸收粒子。 (粒度特性的評價) 使用基於動態光散射法的粒徑測定裝置(大塚電子株式會社製ELSZ-2000),測定所得的有機無機混合紅外線吸收粒子的散射強度基準的粒度分布。將所得的粒度分布顯示於圖5。由圖5明確,能夠確認所得的有機無機混合紅外線吸收粒子的粒度分布具有1個峰。而且,由所得的粒度分布算出作為中位徑的D50和標準偏差。將評價結果顯示於表2。 (光學特性的評價) 將該有機無機混合紅外線吸收粒子與片狀膠印油墨(株式會社T&K TOKA社製best one medium)以質量比為1:30的比例混合,利用自轉公轉混合機進行分散,將所得的油墨印刷於印刷用紙。
測定該印刷膜的光學特性,結果可見光區域的波長550nm的光的反射率為62%,近紅外區域的波長1000nm的光的反射率為47%,波長1300nm的光的反射率為45%。將評價結果顯示於表2。
另外,規定的波長下的反射率越大,則意味著該波長下的吸收越小,規定的波長下的反射率越小,則意味著該波長下的吸收越大。因此,實施例1的有機無機混合紅外線吸收粒子與後述的比較例1等相比,能夠確認波長1000nm、波長1300nm的光的吸收特性優異。
有機無機混合紅外線吸收粒子印刷膜的光學特性對於該印刷膜,使用分光光度計(日立製作所株式會社製 U-4100),利用反射法進行測定。此外,將裝置附属的白板(氧化鋁)作為反射率的基線。 (耐化學性試驗) 此外,將所得的印刷膜浸漬於保持於80℃的0.01mol/L的氫氧化鈉溶液,攪拌30分鐘,進行耐鹼性試驗。測定耐鹼性試驗後的印刷膜的,光學特性,結果能夠確認波長1000nm的光的反射率的差為0.5%,幾乎沒有變化,保持紅外線吸收特性。 (紅外線吸收粒子的含有比例) 進行TGA(熱重量測定),升溫直至重量減少停止,從而除去樹脂成分,測定所得的有機無機混合紅外線吸收粒子中的紅外線吸收粒子的質量。而且,算出供於評價的有機無機混合紅外線吸收粒子中的,測定的紅外線吸收粒子的含有比例,結果能夠確認作為目標比例的20質量%。另外,即使是以下的其它實施例,比較例,有機無機混合紅外線吸收粒子中的紅外線吸收粒子的含有比例也同樣地進行分析,能夠確認成為目標組成。
將評價結果顯示於表2。 [實施例2] 原料混合液製備步驟中,將由分散介質降低步驟獲得的分散劑表面修飾完的紅外線吸收粒子23.4g、作為被覆用樹脂原料的苯乙烯30g進行混合,除此以外,與實施例1同樣地操作,形成有機相。另外,本實施例中,以使最終獲得的有機無機混合紅外線吸收粒子中的紅外線吸收粒子的含有比例(目標比例)成為30質量%的方式添加,混合紅外線吸收粒子、其它成分。
除了以上以外,與實施例1同樣地操作,製造實施例2涉及的有機無機混合紅外線吸收粒子,有機無機混合紅外線吸收粒子印刷膜,進行了評價。
另外,攪拌步驟中,與實施例1同樣地,對於由原料混合液製備步驟製備的原料混合液,在冰浴下,進行攪拌直至所得的乳液的藉由動態光散射方式測定得到的散射強度基準的粒度分布中,成為1個峰。此時,關於乳液的上述粒度分布中,D50為226nm,標準偏差為141。
將評價結果顯示於表2。
此外,將所得的有機無機混合紅外線吸收粒子的散射強度基準的粒度分布顯示於圖5中。由圖5明確,能夠確認所得的有機無機混合紅外線吸收粒子的粒度分布具有1個峰。 [實施例3] 原料混合液製備步驟中,將由分散介質降低步驟獲得的分散劑表面修飾完的紅外線吸收粒子39.7g以及作為被覆用樹脂原料的苯乙烯30g進行混合,除此以外,與實施例1同樣地操作,形成有機相。另外,本實施例中,以使最終獲得的有機無機混合紅外線吸收粒子中的紅外線吸收粒子的含有比例(目標比例)成為40質量%的方式,添加,混合紅外線吸收粒子、其它成分。
除了以上以外,與實施例1同樣地操作,製造實施例3涉及的有機無機混合紅外線吸收粒子,有機無機混合紅外線吸收粒子印刷膜,進行了評價。
另外,攪拌步驟中,對於由原料混合液製備步驟製備的原料混合液,在冰浴下,進行攪拌直至在所得的乳液的藉由動態光散射方式測定得到的散射強度基準的粒度分布中,成為1個峰。此時,關於乳液的上述粒度分布中,D50為222nm,標準偏差為134。
將評價結果顯示於表2。
此外,將所得的有機無機混合紅外線吸收粒子的散射強度基準的粒度分布顯示於圖5中。由圖5明確,能夠確認所得的有機無機混合紅外線吸收粒子的粒度分布具有1個峰。 [實施例4] 原料混合液製備步驟中,將由分散介質降低步驟獲得的分散劑表面修飾完的紅外線吸收粒子70.8g和作為被覆用樹脂原料的苯乙烯30g進行混合,除此以外,與實施例1同樣地操作,形成有機相。此外,將作為乳化劑的鯨蠟基三甲基氯化銨4.49g、水300g、作為聚合引發劑的2,2’-偶氮二(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽1.56g進行混合,形成水相。另外,形成水相時,以成為臨界膠束濃度的36倍的濃度的方式,將作為乳化劑的鯨蠟基三甲基氯化銨添加至水中。
另外,本實施例中,以使最終獲得的有機無機混合紅外線吸收粒子中的紅外線吸收粒子的含有比例(目標比例)成為50質量%的方式添加,混合紅外線吸收粒子、其它成分。
除了以上以外,與實施例1同樣地操作,製造實施例4涉及的有機無機混合紅外線吸收粒子,有機無機混合紅外線吸收粒子印刷膜,進行了評價。
另外,攪拌步驟中,對於由原料混合液製備步驟製備的原料混合液,在冰浴下,進行攪拌直至在所得的乳液的藉由動態光散射方式測定得到的散射強度基準的粒度分布中,成為1個峰。此時,關於乳液的上述粒度分布中,D50為217nm,標準偏差為144。
將評價結果顯示於表2。
此外,將所得的有機無機混合紅外線吸收粒子的散射強度基準的粒度分布顯示於圖5中。由圖5明確,能夠確認所得的有機無機混合紅外線吸收粒子的粒度分布具有1個峰。 [實施例5~實施例12] 原料混合液製備步驟中,形成有機相,水相時,各成分的添加比例成為表1所示的值。
實施例5~實施例12中,以使最終獲得的有機無機混合紅外線吸收粒子中的紅外線吸收粒子的含有比例(目標比例)成為30質量%的方式添加,混合紅外線吸收粒子、其它成分。
除了以上以外,與實施例1同樣地操作,製造實施例5~實施例12涉及的有機無機混合紅外線吸收粒子,有機無機混合紅外線吸收粒子印刷膜,進行了評價。
另外,攪拌步驟中,對於由原料混合液製備步驟製備的原料混合液,在冰浴下,進行攪拌直至在所得的乳液的藉由動態光散射方式測定得到的散射強度基準的粒度分布中,成為1個峰。此時,關於乳液的上述粒度分布中的D50、標準偏差對於各實施例,為與表2所示的有機無機混合紅外線吸收粒子的評價結果相同的值。即,例如在實施例5的情況下,D50為203nm,標準偏差為147。
將評價結果顯示於表2。
此外,將所得的有機無機混合紅外線吸收粒子的散射強度基準的粒度分布顯示於圖6中。由圖6明確,能夠確認所得的有機無機混合紅外線吸收粒子的粒度分布在所有實施例中都具有1個峰。 [實施例13] 原料混合液製備步驟中,形成有機相、水相時,各成分的添加比例成為表1所示的值。
本實施例中,以使最終獲得的有機無機混合紅外線吸收粒子中的紅外線吸收粒子的含有比例(目標比例)成為40質量%的方式添加,混合紅外線吸收粒子、其它成分。
除了以上以外,與實施例1同樣地操作,製造有機無機混合紅外線吸收粒子,有機無機混合紅外線吸收粒子印刷膜,進行了評價。
另外,攪拌步驟中,對於由原料混合液製備步驟製備的原料混合液,在冰浴下,進行攪拌直至在所得的乳液的藉由動態光散射方式測定得到的散射強度基準的粒度分布中,成為1個峰。此時,關於乳液的上述粒度分布中,D50為235nm,標準偏差為155。
將評價結果顯示於表2。
此外,將所得的有機無機混合紅外線吸收粒子的散射強度基準的粒度分布顯示於圖6中。由圖6明確,能夠確認所得的有機無機混合紅外線吸收粒子的粒度分布具有1個峰。 [比較例1] 原料混合液製備步驟中,將由分散介質降低步驟獲得的分散劑表面修飾完的紅外線吸收粒子5.5g和作為被覆用樹脂原料的苯乙烯30g進行混合,除此以外,與實施例1同樣地操作,形成有機相。另外,本比較例中,以使最終獲得的有機無機混合紅外線吸收粒子中的紅外線吸收粒子的含有比例(目標比例)成為10質量%的方式添加,混合紅外線吸收粒子、其它成分。
除了以上以外,與實施例1同樣地操作,製造比較例1涉及的有機無機混合紅外線吸收粒子,有機無機混合紅外線吸收粒子印刷膜,進行了評價。
另外,攪拌步驟中,與實施例1同樣地,對於由原料混合液製備步驟製備的原料混合液,在冰浴下,進行攪拌直至在所得的乳液的藉由動態光散射方式測定得到的散射強度基準的粒度分布中,成為1個峰。此時,關於乳液的上述粒度分布中,D50為124nm,標準偏差為96。
將評價結果顯示於表2。
此外,將所得的有機無機混合紅外線吸收粒子的粒度分布顯示於圖7。圖7所示那樣,能夠確認所得的有機無機混合紅外線吸收粒子的粒度分布具有1個峰。 [比較例2] 原料混合液製備步驟中,將由分散介質降低步驟獲得的分散劑表面修飾完的紅外線吸收粒子135.2g和作為被覆用樹脂原料的苯乙烯30g進行混合,除此以外,與實施例1同樣地操作,形成有機相。另外,本比較例中,以使最終獲得的有機無機混合紅外線吸收粒子中的紅外線吸收粒子的含有比例(目標比例)成為60質量%的方式添加,混合紅外線吸收粒子、其它成分。另外,使形成水相時的各成分的添加比例成為表1所示的值。
除了以上以外,與實施例1同樣地操作,製造比較例2涉及的有機無機混合紅外線吸收粒子,有機無機混合紅外線吸收粒子印刷膜,進行了評價。
另外,攪拌步驟中,對於由原料混合液製備步驟製備的原料混合液,在冰浴下,連續地進行長時間的攪拌處理以使所得的乳液的藉由動態光散射方式測定得到的散射強度基準的粒度分布中,成為1個峰。然而,藉由動態光散射方式測定的散射強度基準的粒度分布中殘留2個峰,D50也沒有充分地降低。
將評價結果顯示於表2。
此外,將所得的有機無機混合紅外線吸收粒子的粒度分布顯示於圖8中。圖8所示那樣,能夠確認所得的有機無機混合紅外線吸收粒子的粒度分布具有2個峰。
將獲得的有機無機混合紅外線吸收粒子的TEM影像顯示於圖4A,圖4B。如圖4A,圖4B所示那樣,不能將紅外線吸收粒子配置於樹脂膠囊中。 [參考例1] 藉由以下的步驟製造有機無機混合紅外線吸收粒子,進行了其評價。 (分散液製備步驟) 分散液製備步驟中,製備出包含紅外線吸收粒子、分散劑以及分散介質的分散液。
作為紅外線吸收粒子,準備銫(Cs)與鎢(W)的物質量的比為Cs/W=0.33的,包含六方晶銫鎢銅(Cs 0.33WO z,2.0≦z≦3.0)的複合鎢氧化物粉末(住友金屬礦山株式會社製YM-01)。
作為分散劑,準備作為苯乙烯與甲基丙烯酸2-(二甲基胺基)乙酯的共聚體的高分子分散劑。
此外,作為分散介質,準備甲苯。
而且,將紅外線吸收粒子10質量%、分散劑3質量%、分散介質87質量%進行混合而得的混合液裝填於加入有0.3mmφZrO 2珠的油漆搖動器,粉碎、分散處理10小時,獲得了參考例1涉及的Cs 0.33WO z粒子的分散液。 (分散介質降低步驟) 從由分散液製備步驟獲得的Cs 0.33WO z粒子的分散液,使用蒸發器,除去分散介質的甲苯,回收紅外線吸收粒子。回收的紅外線吸收粒子成為含有高分子分散劑的Cs 0.33WO z粒子的乾粉。即,回收的紅外線吸收粒子在其粒子的表面附著由分散液製備步驟供給的分散劑,成為含有分散劑的紅外線吸收粒子。
測定回收的紅外線吸收粒子,即Cs 0.33WO z粒子的微晶徑,結果為16nm。
另外,微晶徑的算出時,首先,使用粉末X射線繞射裝置,藉由粉末X射線繞射法(θ-2θ法)測定X射線繞射圖案。而且,由所得的X射線繞射圖案,特定該紅外線吸收粒子所包含的結晶的晶體結構,進一步使用Rietveld法,算出微晶徑。 (原料混合液製備步驟) 將由分散介質降低步驟獲得的分散劑表面修飾完的紅外線吸收粒子0.05g、作為被覆用樹脂原料的苯乙烯1.0g、作為有機溶劑的十六烷0.065g以及作為聚合引發劑的2,2’-偶氮二異丁腈0.0079g進行混合,形成有機相。另外,聚合引發劑以相對於苯乙烯成為0.5mol%的方式來添加。
此外,與上述有機相分開地,將作為乳化劑的十二烷基三甲基氯化銨和水進行混合,形成水相10g。另外,形成水相時,以成為臨界膠束濃度的1.5倍濃度的方式,將作為乳化劑的十二烷基三甲基氯化銨添加至水中。
然後,藉由在水相中添加有機相,從而製備原料混合液。 (攪拌步驟) 對於由原料混合液製備步驟製備的原料混合液,在冰浴下,一邊冷卻一邊照射高輸出超聲波15分鐘,獲得了細乳液。 (聚合步驟) 攪拌步驟之後,對於原料混合液,在冰浴下,進行氮鼓泡15分鐘,進行了脫氧處理。
然後,在氮氣環境下,在70℃,實施6小時的加熱處理,進行苯乙烯的聚合反應,獲得了有機無機混合紅外線吸收粒子分散液。
將包含獲得的有機無機混合紅外線吸收粒子的分散液進行稀釋,轉寫成TEM觀察用的微網,實施轉寫物的TEM觀察。將TEM影像顯示於圖9。由TEM影像確認了,包含作為紅外線吸收粒子91的顯現為黑色的複合鎢氧化物的粒子被作為樹脂膠囊92的顯現為灰色的聚苯乙烯的被膜內包,形成有機無機混合紅外線吸收粒子93。
[參考例2] 作為聚合引發劑,代替2,2’-偶氮二異丁腈,將2,2’-偶氮二[2-甲基-N-(2-羥基乙基)丙醯胺]以相對於苯乙烯為0.5mol%相當的比例來使用,除此以外,與參考例1同樣地操作,獲得了參考例2涉及的有機無機混合紅外線吸收粒子分散液。
將包含獲得的有機無機混合紅外線吸收粒子的分散液進行稀釋,轉寫成TEM觀察用的微網,實施轉寫物的TEM觀察。將TEM影像顯示於圖10。由TEM影像確認了,包含作為紅外線吸收粒子101的複合鎢氧化物的粒子被作為樹脂膠囊102的聚苯乙烯的被膜內包,形成有機無機混合紅外線吸收粒子103。
[表1]
Figure 02_image001
[表2]
Figure 02_image003
根據表1所示的結果,能夠確認實施例1~實施例13的有機無機混合紅外線吸收粒子在耐化學性試驗中,在浸漬於氫氧化鈉溶液的前後,波長1000nm的光的反射特性沒有大幅變化。因此,能夠確認實施例1~實施例13的有機無機混合紅外線吸收粒子的耐鹼性,即耐化學品特性優異。這裡僅僅實施了耐鹼性試驗,但是這些有機無機混合紅外線吸收粒子在樹脂膠囊內配置有紅外線吸收粒子,因此同樣地也具備耐酸性特性。
此外,能夠確認實施例1~實施例13的有機無機混合紅外線吸收粒子中,例如波長1000nm、1300nm的光的反射率與比較例1的有機無機混合紅外線吸收粒子相比,降低10%以上。認為這是因為,實施例1~實施例13的有機無機混合紅外線吸收粒子能夠使紅外線吸收粒子的含有比例高達15質量%以上。
本申請主張基於於2021年8月12日向日本特許廳申請的特願2021-131712號,和2022年2月24日向日本特許廳申請的特願2022-026872號的優先權,將特願2021-131712號和特願2022-026872號的全部內容沿用至本國際申請中。
10、30、93、103、111:有機無機混合紅外線吸收粒子 11、31、91、101:紅外線吸收粒子 12、32、92、102:樹脂膠囊 110:紅外線吸收粒子分散體 112:介質
[圖1]為本實施方式的有機無機混合紅外線吸收粒子的剖面示意圖。 [圖2]為複合鎢氧化物的六方晶的晶體結構的說明圖。 [圖3]為由實施例1獲得的有機無機混合紅外線吸收粒子的TEM影像。 [圖4A]為由比較例2獲得的產物的TEM影像。 [圖4B]為由比較例2獲得的產物的TEM影像。 [圖5]為由實施例1~實施例4獲得的有機無機混合紅外線吸收粒子的粒度分布。 [圖6]為由實施例5~實施例13獲得的有機無機混合紅外線吸收粒子的粒度分布。 [圖7]為由比較例1獲得的有機無機混合紅外線吸收粒子的粒度分布。 [圖8]為由比較例2獲得的產物的粒度分布。 [圖9]為由參考例1獲得的有機無機混合紅外線吸收粒子的TEM影像。 [圖10]為由參考例2獲得的有機無機混合紅外線吸收粒子的TEM影像。 [圖11]為紅外線吸收粒子分散體的示意圖。
10:有機無機混合紅外線吸收粒子
11:紅外線吸收粒子
12:樹脂膠囊

Claims (7)

  1. 一種有機無機混合紅外線吸收粒子,其具有: 樹脂膠囊,以及 配置於該樹脂膠囊中的紅外線吸收粒子, 該紅外線吸收粒子的含有比例為15質量%以上55質量%以下。
  2. 如請求項1所述的有機無機混合紅外線吸收粒子, 其藉由動態光散射方式測定得到的散射強度基準的粒度分布中,中位徑為1μm以下,標準偏差為500以下。
  3. 如請求項1或2所述的有機無機混合紅外線吸收粒子, 其中,該樹脂膠囊含有選自聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺樹脂、氯乙烯樹脂、烯烴樹脂、氟樹脂、聚乙酸乙烯酯樹脂、聚胺酯樹脂、丙烯腈丁二烯苯乙烯樹脂、聚乙烯縮醛樹脂、丙烯腈-苯乙烯共聚體樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚體樹脂、酚醛樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、脲樹脂、不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚矽氧樹脂中的1種以上。
  4. 如請求項1至3中任一項所述的有機無機混合紅外線吸收粒子, 其中,該樹脂膠囊含有光固化樹脂,該光固化樹脂含有藉由紫外線、可見光線和紅外線之任一光的照射而固化的樹脂。
  5. 如請求項1至4中任一項所述的有機無機混合紅外線吸收粒子, 其中,該紅外線吸收粒子含有選自由通式W yO z所示的鎢氧化物、及由通式M xW yO z所示的複合鎢氧化物中的1種以上,通式W yO z中,W為鎢,O為氧,且2.2≦z/y≦2.999;通式M xW yO z中,元素M為選自H、He、Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、Mn、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、B、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、P、Sb、Bi、S、Se、Te、F、Br、I中的1種以上,且0.001≦x/y≦1,2.0≦z/y≦3.0。
  6. 一種紅外線吸收粒子分散體,其具有: 介質,以及 配置於該介質中的請求項1至5中任一項所述的有機無機混合紅外線吸收粒子。
  7. 一種有機無機混合紅外線吸收粒子的製造方法,其包括下述步驟: 製備包含紅外線吸收粒子、分散劑以及分散介質的分散液的分散液製備步驟, 使該分散介質從該分散液蒸發的分散介質降低步驟, 將該分散介質降低步驟之後回收的紅外線吸收粒子、被覆用樹脂原料、有機溶劑、乳化劑、水以及聚合引發劑進行混合,製備原料混合液的原料混合液製備步驟, 冷卻該原料混合液的同時,進行攪拌的攪拌步驟,以及 在進行降低該原料混合液中的氧量的脫氧處理之後,進行該被覆用樹脂原料的聚合反應的聚合步驟, 該聚合引發劑為陽離子系聚合引發劑。
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