热线屏蔽膜、热线屏蔽夹层透明基材、热线屏蔽树脂片材、汽车及建筑物的制作方法_4

文档序号:9552771阅读:来源:国知局
是若假设将本发明的热线屏蔽夹层透明基材用于汽车 的挡风玻璃等的情况,则为了保证驾驶中的安全性,优选可正常识别透视图像的颜色。
[0281] 从该观点考虑,相对于本发明的热线屏蔽膜,在例如基于规定了汽车用夹层玻璃 所要求的性能的JISR3211及JISR3212的颜色的识别试验中,优选可正常识别透视图 像的颜色。
[0282] 在此,若本发明的热线屏蔽膜的YI为-20. 0以上且10. 0以下,则可正常地识别该 透视图像的颜色。而且,通过采用上述的本发明的选择性波长吸收材料的添加量的构成, 可将本发明的热线屏蔽膜的YI控制为-20. 0以上且10. 0以下。另外,若热线屏蔽膜的YI 为-20. 0以上且5. 0以下,则可进一步容易地透视图像的颜色,故更优选。
[0283] 使用透明树脂作为透明基材,与上述无机玻璃同样地使用,或者与上述无机玻璃 组合使用,即使在对置的透明基材之间夹入热线屏蔽膜而存在,也可得到热线屏蔽夹层透 明基材。该热线屏蔽夹层透明基材的用途与上述的热线屏蔽夹层无机玻璃相同。
[0284] 另外,当然可以根据期望以本发明热线屏蔽膜单独的形式而使用,可以使本发明 的热线屏蔽膜存在于无机玻璃或透明树脂等透明基材的单面或两面而使用。
[0285] 在此,对与上述本发明的热线屏蔽膜组合使用的红外线反射膜进行说明。
[0286] 若考虑红外线反射膜与本发明的热线屏蔽膜组合使用时的光学特性,从热线屏蔽 功能的观点考虑,优选在可见光区域几乎不具有太阳光的吸收,仅反射可见光的长波长区 域至近红外线区域的光,具体而言,是波长700nm至1200nm的范围的光。
[0287] 具体而言,作为红外线反射膜的光学特性,优选为可见光透射率85%以上且太阳 光入射反射率18%以上,更优选为可见光透射率88%以上且太阳光入射反射率21%以上。
[0288] 并且,若考虑使用热线屏蔽夹层透明基材作为汽车的挡风玻璃、建筑物的窗户材 料,则本发明的红外线反射膜优选为使移动电话或ETC中所使用的波长区域的电磁波透过 的红外线反射膜。因此,与具有导电性而上述电磁波不能透过的带有金属膜的膜相比,优选 电磁波可以透过的带有树脂多层膜的膜或具有通过胆固醇液晶来反射红外线特性的膜。
[0289] [4]总结
[0290] 如以上详细说明那样,通过将本发明的复合钨氧化物微粒分散体、或本发明的复 合钨氧化物微粒分散液、选择性波长吸收材料、热塑性树脂和根据需要添加的增塑剂混炼 并进一步通过公知的方法成形为膜状,可制作本发明的热线屏蔽膜。
[0291] 然后,通过使该本发明的热线屏蔽膜以夹持在对置的多片透明基材之间的方式存 在,可制作维持可见光区域的高透射性并发挥低阳光透射率的本发明的热线屏蔽夹层透明 基材。
[0292] 然后,通过使该复合钨氧化物微粒与该在波长550nm附近不具有吸收、且在波长 460nm附近不具有吸收、且在波长420nm附近具有较大吸收的选择性波长吸收材料共存,与 单独使用复合钨氧化物微粒的情况相比,可发挥更高的热线屏蔽特性。
[0293] [[本发明的热线屏蔽树脂片材]]
[0294] 本发明的热线屏蔽树脂片材在热塑性树脂中含有热线屏蔽成分(复合钨氧化物 微粒)、选择性波长吸收材料,并进一步含有分散剂、紫外线吸收剂、根据期望添加的其它添 加物。
[0295] 以下,对本发明的[1]构成热线屏蔽树脂片材的成分、[2]热线屏蔽树脂片材的制 造方法、及[3]热线屏蔽树脂片材的隔热特性详细地进行说明。
[0296] [1]构成热线屏蔽树脂片材的成分
[0297] 如上所述,本发明的热线屏蔽树脂片材在热塑性树脂中含有热线屏蔽成分(复合 钨氧化物微粒)、选择性波长吸收材料,并进一步含有分散剂、紫外线吸收剂、根据期望添加 的其它添加物。
[0298] 但是,关于热线屏蔽成分(复合钨氧化物微粒)、选择性波长吸收材料、分散剂、紫 外线吸收剂、红外线吸收性有机化合物、其它添加物的说明与上述的[[本发明的热线屏蔽 膜]]中的[1]构成热线屏蔽膜的成分栏中记载的说明重复。
[0299] 因此,以下针对选择性波长吸收材料的追加说明、及热线屏蔽树脂片材的热塑性 树脂进行说明。
[0300] (1)选择性波长吸收材料
[0301] 在将本发明的热线屏蔽树脂片材作为窗户材料用于汽车或建筑物时,优选接近自 然的色调(透明或无彩色)。特别是若假设将本发明的热线屏蔽树脂片材用于汽车的挡风 玻璃等的情况,则为了保证驾驶中的安全,优选可正常地识别透视图像的颜色。
[0302] 从该观点考虑,相对于本发明的热线屏蔽树脂片材,在例如基于规定了汽车用夹 层玻璃所要求的性能的JISR3211及JISR3212的颜色的识别试验,优选可正常识别透 视图像的颜色。
[0303] 在此,若本发明的热线屏蔽树脂片材的YI为-20. 0以上且10. 0以下,则可正常地 识别该透视图像的颜色。而且,通过采用[[本发明的热线屏蔽膜]]中的[1]构成热线遮 蔽膜的成分栏中记载的选择性波长吸收材料的添加量的构成,可将本发明的热线屏蔽树脂 片材的YI控制为-20. 0以上且10. 0以下。另外,若热线屏蔽树脂片材的YI为-20. 0以上 且5. 0以下,则可进一步容易地识别透视图像的颜色,故更优选。
[0304] 选择性波长吸收材料在热线屏蔽树脂片材中的添加方法可将选择性波长吸收材 料自身添加至后述的复合钨氧化物微粒增塑剂分散液、或与复合钨氧化物微粒分散体一起 添加至聚乙烯醇缩醛树脂和增塑剂中。
[0305] 但是,若考虑得到的热线屏蔽树脂片材的透明性,则与上述的复合钨氧化物微粒 同样地,可制作在增塑剂中分散有选择性波长吸收材料的状态的分散液、或在固体的分散 剂中分散有选择性波长吸收材料的状态的分散体而添加在热线屏蔽树脂片材中。
[0306] 任一情况下,只要可使选择性波长吸收材料在热线屏蔽树脂片材中均匀地分散即 可,只要为不损害得到的热线屏蔽树脂片材的透明性的方法即可,可优选使用。
[0307] (2)热塑性树脂
[0308]用于本发明的热线屏蔽树脂片材的热塑性树脂可以使用任意的树脂。但是,若考 虑将本发明的热线屏蔽树脂片材用于各种的窗户材料,可优选为具有充分的透明性的树 脂。
[0309] 具体而言,可由下列树脂进行优选树脂的选择:选自聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、 聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、聚酰胺树脂、聚乙烯树脂、氯乙烯树脂、烯烃树脂、 环氧树脂、聚酰亚胺树脂、氟树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物这样的树脂组中的1种树脂;或 选自该树脂组中的2种以上树脂的混合物;或选自该树脂组中的2种以上树脂的共聚物。
[0310] 其中,若考虑透明性高且作为窗户材料要求的一般的特性,即刚性、轻量性、长期 耐久性、成本等方面,则优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂,进 一步优选为聚碳酸酯树脂。
[0311] 作为本发明的热线屏蔽树脂片材中使用的聚碳酸酯树脂,通过将二元酚类和碳酸 酯类前体通过溶液法或熔融法进行反应而得到。作为二元酚,可以举出:2, 2-双(4-羟基苯 基)丙烷[双酚A]、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、2, 2-双 (4-羟基-3, 5-二甲基苯基)丙烷、2, 2-双(4-羟基-3, 5-二溴苯基)丙烷、2, 2-双(4-羟 基-3-甲基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)硫化物、双(4-羟基苯基)砜等作为代表例。
[0312] 另外,作为优选的二元酚,有双(4-羟基苯基)的烷烃类,特别优选以双酚A作为 主要成分的物质。
[0313] [2]热线屏蔽树脂片材的制造方法
[0314] 关于本发明的热线屏蔽树脂片材的制造方法,依次对(1)具有热线屏蔽功能的微 粒的制造方法、(2)具有热线屏蔽功能的分散体的制造方法、(3)热线屏蔽树脂片材的制造 方法详细地进行说明。
[0315] (1)具有热线屏蔽功能的微粒的制造方法
[0316] 通式MyW0z所示的复合钨氧化物微粒可将钨化合物起始原料在非活性气体氛围中 或还原性气体氛围中进行热处理而得到。
[0317] 首先,对钨化合物起始原料进行说明。
[0318] 作为钨化合物起始原料,可以举出下列物质作为优选的例子:选自在使三氧化钨 粉末、二氧化钨粉末、氧化钨的水合物粉末、六氯化钨粉末、钨酸铝粉末、六氯化钨粉末溶解 在醇中后进行干燥而得到的钨氧化物的水合物粉末、使六氯化钨溶解在醇中后添加水使其 沉淀并将其干燥而得到的钨氧化物的水合物粉末、干燥钨酸铝水溶液而得到的钨化合物粉 末、及金属钨粉末中的任1种以上的物质;和以元素单质或化合物的形态含有元素Μ的物 质。
[0319] 在此,为了制造使各成分以分子水平均匀混合的起始原料,优选将各原料以溶液 的形式混合。因此,含有元素Μ的钨化合物起始原料优选可溶解于水或有机溶剂等溶剂中。 例如可以举出含有元素Μ的钨酸盐、钨的氯化物盐、钨的硝酸盐、钨的硫酸盐、钨的草酸盐、 钨的氧化物、钨的碳酸盐、钨的氢氧化物等,但并不限定于这些,只要为液体物质即优选。
[0320] 接着,对热处理进行说明。
[0321] 首先,在非活性气体氛围中进行热处理时,作为温度条件,优选400°C以上且 1200°C以下。在400°C以上且1200°C以下经过热处理的起始原料具有充分的近红外线吸收 力,作为热线屏蔽微粒的效率良好。作为非活性气体,可以使用六^队等非活性气体。
[0322] 另外,在还原性氛围中进行热处理时,可将起始原料首先在还原性气体氛围中在 100°C以上且400°C以下下进行热处理,接着在非活性气体氛围中在400°C以上1200°C以下 的温度下进行热处理。此时的还原性气体没有特别限定,优选H2。而且,在使用氏作为还 原性气体的情况下,作为还原性氛围的组成,优选例如在Ar、N2等非活性气体中以体积比计 为0. 1 %以上且低于100 %混合H2或使用Η2气体本身,进一步优选在Ar、N2等非活性气体 中以体积比计为0. 2%以上且低于100%混合。若H2以体积比计为0. 1 %以上,则可高效地 进行还原。
[0323] 对本发明的复合钨氧化物微粒进行表面处理,用含有选自Si、Ti、Zr、Al中的1种 以上的化合物,从耐候性提高的观点考虑优选用氧化物进行包覆。进行该表面处理时,只要 使用含有选自Si、Ti、Zr、A1中的1种以上的有机化合物进行公知的表面处理即可。例如 只要将本发明的复合钨氧化物微粒和有机硅化合物混合并进行水解处理即可。
[0324] (2)具有热线屏蔽功能的分散体的制造方法
[0325] 可将复合钨氧化物微粒和分散剂根据期望与溶剂混合,使用一般的分散方法得到 复合钨氧化物微粒的分散液。具体而言,可使用珠磨机、球磨机、砂磨机、超声波分散等分散 方法。
[0326] 另外,在根据期望加入溶剂的情况下,优选添加具有120°C以下的沸点的有机溶 剂。若沸点为120°C以下,则容易通过后工序即干燥工序,特别是通过减压干燥除去该溶剂。 具体而言,可以举出:甲苯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、乙酸丁酯、异丙醇、乙醇,只要为沸 点为120°C以下且可使复合钨氧化物微粒均匀分散的有机溶剂即可,没有特别限定。
[0327] 通过对得到的分散液进行减压干燥,可得到热线屏蔽分散体。若使用上述的具有 120°C以下的沸点的有机溶剂,则通过减压干燥的工序迅速地进行除去,含有复合钨氧化物 微粒的组合物的生产率提高。并且,由于减压干燥的工序容易且充分地进行,因此,可避免 在本发明的含有复合钨氧化物微粒的组合物中残留过量的有机溶剂。该结果,可以避免在 热线屏蔽树脂片材成形时产生气泡等不良情况的发生。
[0328] (3)热线屏蔽树脂片材的制造方法
[0329] 将该得到的热线屏蔽分散体、选择性波长吸收材料和热塑性树脂混炼后,将该混 炼物通过挤出成形法、注塑成形法等公知的方法成形为例如平面状或曲面状的片材,由此 可制造热线屏蔽树脂片材。
[0330]另外,将使复合钨氧化物微粒分散体和选择性波长吸收材料均匀地分散在热塑性 树脂中得到的混合物通过造粒装置进行了暂时颗粒化,然后,对该颗粒进行挤出成形法、注 塑成形法等公知的方法,由此也可制作热线屏蔽树脂片材。
[0331]另外,热线屏蔽树脂片材的厚度可根据需要调整为较厚的板状或较薄的膜状等任 意的厚度。
[0332] 本发明的热线屏蔽树脂片材可将其自身用作热线屏蔽透明基材。另一方面,可将 本发明的热线屏蔽树脂片材以膜状或板状的形态与玻璃等透明基材组合使用。
[0333] 另外,也可在上述热线屏蔽树脂片材的至少一个片材表面形成具有耐擦伤性的硬 涂层。例如可在上述热线屏蔽树脂片材上形成硅酸盐类、丙烯酸类等耐擦伤性硬涂层。通 过形成该耐擦伤性硬涂层,可提高热线屏蔽树脂片材的耐擦伤性。该提高了耐擦伤性的热 线屏蔽树脂片材可应用于车辆、建筑物的窗户材料等。
[0334] [3]热线屏蔽树脂片材的隔热特性
[0335] 本发明的热线屏蔽树脂片材的隔热特性由相对于可见光透射率的阳光透射率表 示。相对于可见光透射率,阳光透射率越低,越为隔热特性优异的热线屏蔽树脂片材。具体 而言,可见光透射率为70 %时阳光透射率优选为32. 5 %以下,更优选为31 %以下。
[0336] 如上所述,本发明的热线屏蔽树脂片材的阳光透射率相对于可见光透射率低。因 此,通过将本发明的热线屏蔽树脂片材作为汽车的车顶或侧窗等的窗户材料搭载于汽车与 安装了通常的玻璃的情况相比,空调的消耗电力得到削减。该结果,特别是在如混合动力车 或电动汽车那样的使用电池的汽车中,可抑制电池的消耗,因此,在续航距离的延长等方面 发挥显著的效果。因此,可期待有助于汽车的燃耗率提高、温室气体排出量削减,预测将来 会成为汽车设计上的必需部件。
[0337] 实施例
[0338] 以下,参照实施例对本发明更详细地进行说明。但是,本发明并不限定于以下的实 施例。
[0339] 在此,实施例1~23及比较例1~3涉及热线屏蔽膜,实施例24~46及比较例 4~6涉及热线屏蔽树脂片材。
[0340] 另外,各实施例中的选择性波长吸收材料对波长为420nm、波长为460nm以及波长 为550nm的光的透射率如下进行测定:将选择性波长吸收材料以适当的浓度溶解于有机溶 剂,将得到的液体放入光程长lcm的石英玻璃比色皿,使用日立制作所株式会社制造的分 光光度计U-4000测定。在将用于溶解的有机溶剂单独放入同一比色皿的状态下画出基线。 作为使选择性波长吸收材料溶解的有机溶剂,使用根据选择性波长吸收材料的溶剂溶解性 从甲苯、甲基异丁基酮、N-甲基-2-吡咯烷酮中任意选择的一种。
[0341] 热线屏蔽夹层透明基材的可见光透射率以及阳光透射率由使用分光光度计 U-4000测得的波长为300~2100nm的光的透射率基于JISR3106算出。另外,该阳光透射 率为表示热线屏蔽夹层透明基材的热线屏蔽性能的指标。若可见光透射率为大致一定时的 阳光透射率更低,则可以说热线屏蔽性能更高。此时将可见光透射率统一在70. 0~70. 5% 的范围,并以此时的阳光透射率的高低作为热线屏蔽性能优劣的判断基准。
[0342] 另一方面,热线屏蔽夹层透明基材的YI由使用分光光度计U-4000测得的波长为 380~780nm的光的透射率基于JISZ8701及JISK7373算出。
[0343][实施例1]
[0344] 称量复合钨氧化物微粒Csa33W03(以下记载为微粒a。)20质量%、具有含有胺的 基团作为官能团的丙烯酸类分散剂(胺值48mgK0H/g、分解温度250°C)的丙烯酸类分散 剂(以下记载为分散剂a。)10质量%、三乙二醇二-2-乙基己酸酯(以下记载为增塑剂 a。)70质量%。将它们装填于放入有0. 3mm(i)Zr0^的油漆振荡器,进行10小时粉碎、分 散处理,得到微粒a的增塑剂分散液(以下记载为微粒分散液A。)。
[0345] 在此,利用日机装株式会社制造的Microtrac粒度分布计测定微粒分散液A内的 复合钨氧化物微粒的分散平均粒径,结果为21nm。
[0346] 将规定量的微粒分散液A和作为选择性波长吸收材料的[化学式6]所示的苯并 三唑化合物(使在波长为550nm的光的透射率为99%、波长为460nm的光的透射率设为 90%时,波长为420nm的透射率为0% )添加于相对于聚乙烯醇缩丁醛树脂混合有增塑剂 38质量%而得到的混合物,使热线屏蔽膜的制造用组合物中的选择性波长吸收材料的含有 率为〇. 05质量%,且制成夹层透明基材时的可见光透射率为70. 0~70. 5%,从而制备热线 屏蔽膜的制造用组合物。
[0347] 将该热线屏蔽膜的制造用组合物利用双轴挤出机在200°C下混炼,由T型模头挤 出并通过压延辑法制成1.0mm厚的片材,得到实施例1的热线屏蔽膜。
[0348][化学式6]
[0349]
[0350] 用2片对置的3_厚的透明玻璃夹住得到的实施例1的热线屏蔽膜,通过公知的 方法进行贴合一体化,得到实施例1的热线屏蔽夹层透明基材。
[0351] 对实施例1的热线屏蔽夹层透明基材的光学特性而言,可见光透射率70. 0%时的 阳光透射率为29. 3%、YI为4. 5。另外,进行热线屏蔽夹层透明基材的耐候性试验,结果色 感变化AE为2. 9。将这些结果示于表2。
[0352][实施例2~I6]
[0353] 将实施例1中说明的选择性波长吸收材料的种类及热线屏蔽膜的制造用组合物 中的上述选择性波长吸收材料的含有率如表2所示进行变更,除此以外,与实施例1同样地 得到实施例2~16的热线屏蔽夹层透明基材。然后,与实施例1同样地测定该实施
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