複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法、当該マスターバッチの製造方法により得られた複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチ、および、当該マスターバッチを用いて得られた成形体並びに積層体
【課題】表面被覆処理工程における熱線遮蔽機能の損失が起き難い複合タングステン酸化物微粒子が、ポリカーボネート樹脂中に分散しているマスターバッチの製造方法と、当該マスターバッチの製造方法により得られたマスターバッチ、および、当該マスターバッチを用いて得られた成形体並びに積層体を提供する。
【解決手段】有機溶剤中に複合タングステン酸化物微粒子を分散させた分散液へ、シラン化合物を添加する工程と、前記シラン化合物が添加された分散液へ触媒を加え、前記シラン化合物の縮重合物で被覆された表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の分散液を得る工程と、前記表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の分散液に、ポリカーボネート樹脂と相溶性を有し、且つ、当該表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の表面に吸着する官能基を有する凝集防止剤を添加した後、前記有機溶剤を揮散させ、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の粉状体を得る工程と、前記表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の粉状体を、ポリカーボネート樹脂と溶融混練して、ポリカーボネート樹脂マスターバッチを得る工程と、を具備している複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法を提供する。
【解決手段】有機溶剤中に複合タングステン酸化物微粒子を分散させた分散液へ、シラン化合物を添加する工程と、前記シラン化合物が添加された分散液へ触媒を加え、前記シラン化合物の縮重合物で被覆された表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の分散液を得る工程と、前記表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の分散液に、ポリカーボネート樹脂と相溶性を有し、且つ、当該表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の表面に吸着する官能基を有する凝集防止剤を添加した後、前記有機溶剤を揮散させ、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の粉状体を得る工程と、前記表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の粉状体を、ポリカーボネート樹脂と溶融混練して、ポリカーボネート樹脂マスターバッチを得る工程と、を具備している複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合タングステン酸化物微粒子がポリカーボネート樹脂中に分散しているマスターバッチの製造方法と、当該マスターバッチの製造方法により得られたマスターバッチ、および、当該マスターバッチを用いて得られた成形体並びに積層体に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種建築物の屋根材、壁材、自動車、電車、航空機などの移動機器に設けられた窓材、ドア材等のいわゆる開口部分から、建築物や移動機器の内部に入射する太陽光線には、可視光線の他に紫外線や赤外線が含まれている。この太陽光線に含まれている赤外線のうち、波長８００〜２５００ｎｍの近赤外線は熱線と呼ばれ、前記開口部分から建築物や移動機器の内部に進入することにより、当該内部の温度を上昇させる原因になる。
【０００３】
当該温度上昇を解消するために、近年、各種建築物や移動機器の窓材、アーケード、天井ドーム、カーポート等の製造、建設分野では、可視光線を十分に取り入れながら熱線を遮蔽し、明るさを維持しつつ内部の温度上昇を抑制する熱線遮蔽機能を有する成形体の需要が急増している。一方、当該熱線遮蔽機能を有する成形体の需要に呼応して、熱線遮蔽機能を有する成形体に関する提案が多数なされている。
【０００４】
例えば、透明樹脂フィルムに金属、金属酸化物を蒸着してなる熱線反射フィルムをガラス、アクリル板、ポリカーボネート板等の透明成形体に接着した熱線遮蔽板が提案されている（特許文献１、２、および３参照）。
【０００５】
一方、透明成形体表面に、金属または金属酸化物を直接蒸着してなる熱線遮蔽板も数多く提案されている。
【０００６】
この他、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂等の熱可塑性透明樹脂に、フタロシアニン系化合物、アントラキノン系化合物に代表される有機近赤外線吸収剤を練り込んだ熱線遮蔽板およびフィルムが提案されている（例えば、特許文献４、５参照）。
【０００７】
さらに、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透明樹脂に、熱線反射機能を有する酸化チタン、または、酸化チタンで被覆されたマイカ等の、無機粒子を練り込んだ熱線遮蔽板も提案されている（例えば、特許文献６、７参照）。
【０００８】
このような背景技術の下、本出願人らは、熱線遮蔽成分として６ホウ化物微粒子を各種バインダーに含有させた熱線遮蔽用塗布液、当該塗布液を各種成形体に塗布後、硬化して得られる熱線遮蔽膜、および熱可塑性樹脂中に６ホウ化物微粒子を溶融混錬し分散することで得られるマスターバッチを提案している（例えば、特許文献８、９、および１０参照）。
【０００９】
さらに、本出願人らは、熱線遮蔽成分として一般式ＭｘＷｙＯｚ（但し、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、０．００１≦ｘ／ｙ≦１、２．０≦ｚ／ｙ≦３．０）で表記される複合タングステン酸化物微粒子を各種バインダーに含有させた熱線遮蔽用塗布液、この塗布液を各種成形体に塗布後、硬化して得られる熱線遮蔽膜、および、熱可塑性樹脂中に複合タングステン酸化物微粒子を溶融混錬し分散することで得られるマスターバッチを開示している（例えば、特許文献１１、１２参照）。その中でも、特許文献１２では、マスターバッチ中に含まれる分散剤の耐熱性が低いため、当該マスターバッチを、同種または異種の樹脂と加熱しながら混練混合する際、当該分散剤が熱変性し、当該分散剤の分散能力が劣化してマスターバッチ中に含まれる熱線遮蔽微粒子の分散に支障をきたし、期待される可視光線透過能及び熱線遮蔽機能が得られず、さらに、当該熱変性した分散剤が黄〜茶色に着色し、熱線遮蔽シート材が黄変する原因となっていたことに着目し、熱分解温度が２３０℃以上の高耐熱性分散剤を用い、かつ、当該高耐熱性分散剤と、熱線遮蔽微粒子との混合割合が所定範囲に制御された高耐熱性マスターバッチを得ることを目的とした。
【００１０】
さらに、本発明者らは、複合タングステン酸化物微粒子の粒子表面に、有機金属化合物とシラン化合物とを均一に吸着させ被膜を形成させる構成に想到した。そして、当該構成により、屋外使用目的に適した、耐水性および化学安定性に優れた複合タングステン酸化物微粒子を適用した赤外線遮蔽基材、赤外線遮蔽微粒子分散体等を開示した（例えば、特許文献１３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開昭６１−２７７４３７号公報
【特許文献２】特開平１０−１４６９１９号公報
【特許文献３】特開２００１−１７９８８７号公報
【特許文献４】特開平６−２５６５４１号公報
【特許文献５】特開平６−２６４０５０号公報
【特許文献６】特開平２−１７３０６０号公報
【特許文献７】特開平５−７８５４４号公報
【特許文献８】特開２０００−９６０３４号公報
【特許文献９】特開２０００−１６９７６５号公報
【特許文献１０】特開２００４−５９８７５号公報
【特許文献１１】国際公開２００５／８７６８０Ａ１パンプレット
【特許文献１２】特開２００８−２４９０２号公報
【特許文献１３】特開２００８−２９１１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、本発明者らの更なる検討の結果、以下の課題が明らかとなった。
特許文献１、２、および３に記載されているような、透明樹脂フィルムに金属、金属酸化物を蒸着してなる熱線反射フィルムは、それ自体が非常に高価である。さらに、当該熱線反射フィルムを透明成形体に接着した熱線遮蔽板の製造には、接着工程等の煩雑な工程を要する。この為、当該熱線遮蔽板は、さらに高コストとなってしまう。その上、当該熱線遮蔽板は、透明成形体と熱線反射フィルムとの接着性が良くないので、経時変化により透明成形体とフィルムとの剥離が生じるといった欠点を有している。
【００１３】
一方、透明成形体表面に、金属または金属酸化物を直接蒸着してなる熱線遮蔽板の製造に際しては、高真空で精度の高い雰囲気制御を要する装置が必要となるため、量産性が悪く汎用性に乏しいという問題を有している。
【００１４】
特許文献４、５に記載されているような、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の熱可塑性透明樹脂に、フタロシアニン系化合物、アントラキノン系化合物に代表される有機近赤外線吸収剤を練り込んだ熱線遮蔽板およびフィルムへ、十分な熱線遮蔽能力を付与するためには、多量の近赤外線吸収剤を配合しなければならない。ところが当該熱線遮蔽板およびフィルムへ多量の近赤外線吸収剤を配合すると、今度は、可視光線透過機能が低下してしまうという課題を有している。また、近赤外線吸収剤として有機化合物を使用しているため、直射日光に常時曝される建築物や車両の窓材等への適用では耐侯性に難があり、必ずしも好適であるとはいえなかった。
【００１５】
特許文献６〜１０に記載されているような、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透明樹脂に、熱線反射機能を有する酸化チタン、または、酸化チタンで被覆されたマイカ等の、無機粒子を練り込んだ熱線遮蔽板においても、熱線遮蔽機能を確保するためには、熱線反射機能を有する粒子を多量に添加する必要がある。この結果、熱線反射機能を有する粒子の添加量の増大に伴って、可視光線透過能が低下してしまうという課題を有している。だからといって熱線反射機能を有する粒子の添加量を少なくすると、可視光線透過機能は高まるものの、今度は熱線遮蔽機能が低下してしまう。結局の所、熱線遮蔽機能と可視光線透過機能とを同時に満足させることが困難であるという問題があった。また、熱線反射機能を有する粒子を多量に添加すると、成形体を構成する透明樹脂の物性、特に耐衝撃強度や靭性が低下するという強度面からの問題も有している。
【００１６】
本出願人らが、特許文献１１、１２として開示した、熱線遮蔽成分として一般式ＭｘＷｙＯｚで表記される複合タングステン酸化物微粒子を各種バインダーに含有させた熱線遮蔽用塗布液、この塗布液を各種成形体に塗布後、硬化して得られる熱線遮蔽膜、および、熱可塑性樹脂中に複合タングステン酸化物微粒子を溶融混錬し分散することで得られるマスターバッチを提案した。ここで赤外線遮蔽材料は、その特質から基本的には屋外で使用され、高い耐候性が要求される場合が多い。ところが、本発明者らの検討によると、前記複合タングステン酸化物微粒子を含む一部の光学部材（フィルム、樹脂シート等）において、使用方法によっては、空気中の水蒸気や水がマトリクス中に徐々に浸透して当該複合タングステン酸化物微粒子の表面が分解し、熱線遮蔽機能が低下する問題が見出された。
【００１７】
本発明者らが特許文献１３として開示した、複合タングステン酸化物微粒子の粒子表面に、有機金属化合物とシラン化合物とを均一に吸着させ被膜を形成させた化学安定性に優れた複合タングステン酸化物微粒子は、表面被覆処理工程において、ゾルゲル法により、アルコキシシラン等の金属アルコキシドを加水分解、重縮合反応させることで、当該複合タングステン酸化物微粒子の表面に被膜が形成される。
ところが、上述した加水分解反応に用いられる水の影響で、複合タングステン酸化物微粒子の表面が分解されてしまう。この為、得られる表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の熱線遮蔽機能が、表面被覆処理を施さず空気中の水蒸気や水によって劣化した複合タングステン酸化物微粒子の熱線遮蔽機能と、同程度に損なわれてしまうといった課題がある。
【００１８】
加えて、表面被覆処理工程では、余剰の金属アルコキシド同士の縮合が起こり易く、生成オリゴマーが複数の微粒子にまたがって反応する。この為、得られる表面被覆複合タングステン酸化物微粒子は、互いに強固に凝結した状態となってしまう。この凝結状態を解消する為には、媒体攪拌ミルを用いた湿式粉砕処理を行う必要性があるが、この際、複合タングステン酸化物微粒子の表面被覆にダメージが生じたり、表面被覆が剥離したりする為、屋外使用時において、必ずしも熱線遮蔽機能の低下を抑制出来ないという課題もある。
【００１９】
本発明は、上述の状況の下に成されたものである。そして、その解決しようとする課題は、表面被覆処理工程における熱線遮蔽機能の損失が起き難い複合タングステン酸化物微粒子が、ポリカーボネート樹脂中に分散しているマスターバッチの製造方法と、当該マスターバッチの製造方法により得られたマスターバッチ、および、当該マスターバッチを用いて得られた成形体並びに積層体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明者は、上記課題解決を目的とし鋭意検討を行った。そして、複合タングステン酸化物微粒子を溶剤中に分散させた分散液に、シロキサン結合を有し、且つ、少なくとも１つ以上の珪素原子が、シラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を有するシラン化合物を添加混合して、その後触媒を加えることで得られるシラン化合物の縮重合物により被覆した表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の分散液を得る工程と、
当該分散液にポリカーボネート樹脂と相溶性を有し、且つ、当該表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の表面に吸着する官能基を有する凝集防止剤を添加し、その後、当該分散液から前記有機溶剤を揮散させ、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子粉状体を得る工程と、
当該表面被覆複合タングステン酸化物微粒子粉状体をポリカーボネート樹脂と溶融混練して、当該表面被覆複合タングステン酸化物微粒子が分散したマスターバッチを得る工程とを具備する、工程で製造した複合タングステン酸化物微粒子がポリカーボネート樹脂中に分散しているマスターバッチに想到した。
【００２１】
そして当該複合タングステン酸化物微粒子がポリカーボネート樹脂中に分散しているマスターバッチを、ポリカーボネート樹脂、ポリカーボネート樹脂と相溶性を有する異種の熱可塑性樹脂により希釈・溶融混練することで、複合タングステン酸化物の熱線遮蔽機能の損失が改善された熱線遮蔽成形体を得られることを見出し本発明に至った。
【００２２】
すなわち、上記課題を解決する第１の発明は、
有機溶剤中に、一般式ＭｘＷｙＯｚ（但し、Ｍは、Ｈ、Ｈｅ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｓｅ、Ｂｒ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｂｅ、Ｈｆ、Ｏｓ、Ｂｉ、Ｉの内から選択される１種以上の元素、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、０．００１≦ｘ／ｙ≦１、２．２≦ｚ／ｙ≦３．０）で表される複合タングステン酸化物微粒子を分散させた分散液へ、シロキサン結合を有し、且つ、少なくとも１つ以上の珪素原子が、シラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を有するシラン化合物を添加する工程と、
前記シラン化合物が添加された分散液へ触媒を加え、前記シラン化合物の縮重合物で被覆された表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の分散液を得る工程と、
前記表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の分散液に、ポリカーボネート樹脂と相溶性を有し、且つ、当該表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の表面に吸着する官能基を有する凝集防止剤を添加した後、当該表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の分散液から前記有機溶剤を揮散させ、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の粉状体を得る工程と、
前記表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の粉状体を、ポリカーボネート樹脂と溶融混練して、当該表面被覆複合タングステン酸化物微粒子が分散したポリカーボネート樹脂マスターバッチを得る工程と、を具備していることを特徴とする複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法である。
第２の発明は、
前記凝集防止剤が、ヒドロキシル基、グリシジル基、カルボキシル基、又はアミノ基から選択される少なくとも１種類の官能基を含む高分子化合物であることを特徴とする第１の発明に記載の複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法である。
第３の発明は、
前記凝集防止剤の添加量が、前記複合タングステン酸化物１重量部に対して、１．０〜５０重量部であることを特徴とする第１、第２のいずれかの発明に記載の複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法である。
第４の発明は、
前記シラン化合物の分子量が、１００〜１００，０００であることを特徴とする第１〜第３のいずれかの発明に記載の複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法である。
第５の発明は、
前記シラン化合物の添加量が、前記複合タングステン酸化物１重量部に対して、０．１〜１０．０重量部であることを特徴とする第１〜第４のいずれかの発明に記載の複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法である。
第６の発明は、
前記複合タングステン酸化物微粒子の１次粒径が、１ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることを特徴とする第１〜第５のいずれかの発明に記載の複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法である。
第７の発明は、
第１〜第６のいずれかの発明に記載の製造方法で製造され、前記表面被覆複合タングステン酸化物微粒子がポリカーボネート樹脂中に分散していることを特徴とする複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチである。
第８の発明は、
第７の発明に記載のマスターバッチを、ポリカーボネート樹脂、またはポリカーボネート樹脂と相溶性を有する異種の熱可塑性樹脂により希釈、溶融混練し、かつ所定の形状に成形することによって得られることを特徴とする成形体である。
第９の発明は、
第８の発明に記載の成形体の片面または両面に、ハードコート層及び反射防止層から選択された少なくとも１種の被覆層を１層以上有することを特徴とする成形体である。
第１０の発明は、
第８の発明に記載の成形体が、他の透明成形体上に積層されていることを特徴とする積層体である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る複合タングステン酸化物微粒子がポリカーボネート樹脂中に分散しているマスターバッチの製造方法により製造されたマスターバッチを、ポリカーボネート樹脂、または、ポリカーボネート樹脂と相溶性を有する異種の熱可塑性樹脂により希釈・溶融混練し成形体並びに積層体を製造することで、耐候性に優れた成形体並びに積層体を製造することが出来た。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、複合タングステン酸化物微粒子がポリカーボネート樹脂中に分散しているマスターバッチ（本発明において、「マスターバッチ」と記載する場合がある。）の製造方法と、当該マスターバッチの製造方法により得られたマスターバッチ、および、当該マスターバッチを用いて得られた成形体並びに積層体について詳細に説明する。
【００２５】
１．複合タングステン酸化物微粒子がポリカーボネート樹脂中に分散しているマスターバッチの製造方法
本発明に係るマスターバッチの製造方法について、まず、個々の原料について説明し、次に、製造工程と操作について説明する。
【００２６】
（１）複合タングステン酸化物微粒子（本発明において、「（Ａ）」という符号を付記する場合がある。）
本発明に用いる複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）は、熱線遮蔽効果を発現する成分であり、一般式ＭｘＷｙＯｚ（但し、Ｍ元素は、Ｈ、Ｈｅ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｓｅ、Ｂｒ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｂｅ、Ｈｆ、Ｏｓ、Ｂｉ、Ｉのうちから選択される１種類以上の元素、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、０.００１≦ｘ／ｙ≦１．１、２.２≦ｚ／ｙ≦３.０）で示される複合タングステン酸化物微粒子である。
【００２７】
前記複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）は、六方晶、正方晶、立方晶の結晶構造を有する場合に耐久性に優れる。そこで、前記複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）は、当該六方晶、正方晶、立方晶から選ばれる１つ以上の結晶構造を含むことが好ましい。例えば、六方晶の結晶構造を持つ複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の場合、好ましいＭ元素として、Ｃｓ、Ｒｂ、Ｋ、Ｔｌ、Ｉｎ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｆｅ、Ｓｎの各元素から選択される１種類以上の元素を含む複合タングステン酸化物微粒子が挙げられる。
【００２８】
Ｍ元素が、Ｃｓ、Ｒｂ、Ｋ、Ｔｌ、Ｉｎ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｆｅ、Ｓｎの各元素から選択される１種類以上の元素であるとき、添加されるＭ元素の添加量ｘは、ｘ／ｙの値において０.００１以上１．１以下が好ましく、更に好ましくは０.３０以上０．３６以下が好ましい。これは六方晶の結晶構造から理論的に算出されるｘ／ｙの値が０.３３であり、この値の前後の添加量で好ましい光学特性が得られるからである。
一方、酸素の存在量Ｚは、ｚ／ｙの値で２．２以上３．０以下が好ましい。
【００２９】
以上より、好ましい組成の例としては、Ｃｓ０．３３ＷＯ３、Ｒｂ０．３３ＷＯ３、Ｋ０．３３ＷＯ３、Ｂａ０．３３ＷＯ３などを挙げることが出来る。尤も、ｘ，ｙ，ｚが上記の範囲に収まるものであれば、有用な近赤外線吸収特性を得ることができる。
複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）は、例えば、国際公開２００５／０３７９３２号記載の方法により製造することが出来る。
【００３０】
前記複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）による光の散乱を、低減することを重視するのであれば、複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の分散粒子径は２００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下がよい。その理由は、当該分散粒子径が小さければ、幾何学散乱もしくはミー散乱による、波長４００ｎｍ〜７８０ｎｍ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、熱線遮蔽膜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できる。これは、分散粒子径が２００ｎｍ以下になると、複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）に起因する幾何学散乱やミー散乱が低減し、レイリー散乱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乗に反比例して低減するため、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、分散粒子径が１００ｎｍ以下になると、散乱光は非常に少なくなり好ましい。光の散乱を回避する観点からは、分散粒子径が小さい方が好ましく、分散粒子径が１ｎｍ以上であれば工業的な製造は容易である。
【００３１】
（２）シラン化合物（本明細書において「（Ｂ）」という符号を付記する場合がある。）
本発明に係るシラン化合物（Ｂ）は、３次元化したシロキサン結合を主骨格とし、次式（１）に示すように、一部の分子末端がシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）で封鎖され、アルキル基および／またはフェニル基を有機置換基とする高分子量体であることが好ましい。
【数１】
【００３２】
すなわち、シラン化合物（Ｂ）は、３次元化したシロキサン結合を構成する珪素原子の一部がＯＨ基を有し、さらに、当該シラン化合物の最も外側を構成する珪素原子の一部もＯＨ基を有しており、当該シラン化合物分子は、外側に向いたＯＨ基を有する分子であることが好ましい。
【００３３】
シラン化合物（Ｂ）は、構造中にシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を有している為、アルコキシシラン等の金属アルコキシドとは異なり、加水分解・重縮合反応を促すための酸性（または塩基性）触媒や水の添加が不要である。この水の添加が不要という特徴の為、後述する表面被覆処理工程において、水の存在に起因する複合タングステン酸化物の表面分解が起こらない。この結果、得られる複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）は、表面被覆処理を施していない複合タングステン酸化物微粒子と同等の熱線遮蔽機能を維持することが可能となった。
【００３４】
本発明に係るシラン化合物（Ｂ）の分子量は、好ましくは１００〜１００，０００、より好ましくは５００〜１０，０００である。分子量が１００以上あれば、得られる複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）において耐水性および化学安定性に関して期待する効果が得られる。一方、分子量が１００，０００以下であれば、シラン化合物（Ｂ）の粘性が高くなり過ぎず、複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の分散性が阻害されるのを回避出来る。
【００３５】
シラン化合物（Ｂ）は、一般に４種のクロロシランを原料とし、これを加水分解することで得られる。
また、シラン化合物（Ｂ）として市販品を用いることも可能であり、ＴＳＲ１２７Ｂ（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製／不揮発成分５０％）、ＴＳＲ１４５（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製）等が好ましい例として挙げられる。
【００３６】
シラン化合物（Ｂ）の複合タングステン酸化物（Ａ）に対する添加量は、上記複合タングステン酸化物（Ａ）１重量部に対して、０．１〜１０．０重量部であることが好ましい。当該添加量が０．１重量部以上であれば、複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の表面に十分な被覆が行え、当該複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の耐候性が改善される。一方、当該添加量が１０重量部以下であれば、複合タングステン酸化物微粒子の分散性が阻害されないからである。
【００３７】
（３）凝集防止剤（本明細書において「（Ｃ）」という符号を付記する場合がある。）
本発明に係る凝集防止剤（Ｃ）は、ポリカーボネート樹脂（本明細書において「（Ｄ）」という符号を付記する場合がある。）と相溶性を有し、且つ、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の表面に吸着する為の官能基を有する高分子化合物である。
【００３８】
本発明に係る凝集防止剤（Ｃ）としては官能基として、ヒドロキシル基、グリシジル基、カルボキシル基、又はアミノ基から選択される少なくとも１種類の官能基を含む高分子化合物を挙げることができる。
【００３９】
また、凝集防止剤（Ｃ）としてとして市販品を用いることも可能であり、ＵＦ−５０２２（東亜合成製）、ＵＧ−４０３０（東亜合成製）、ジョンクリル６１１（ＢＡＳＦ社製）等が好ましい例として挙げられる。上記ＵＦ−５０２２やＵＧ−４０３０は、アクリル系モノマーを主成分とする組成物を高温で連続重合することにより得られる。
【００４０】
凝集防止剤（Ｃ）が、ポリカーボネート樹脂（Ｄ）と相溶性を有していることで、本発明に係るマスターバッチ中において、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）が凝集体を形成し難くなり、分散性が十分となり好ましい。また、凝集防止剤（Ｃ）が、表面被覆複合タングステン微粒子（Ａ）の表面に対し吸着効果のある官能基を有していると、ポリカーボネート樹脂（Ｄ）中において、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の凝集体を形成し難くなり、分散性が十分となり、上記熱線遮蔽成形体のヘイズ（曇り度）が下がり意匠性が向上するため好ましい。
【００４１】
上記凝集防止剤（Ｃ）の添加量は、複合タングステン酸化物（Ａ）１重量部に対して、１．０〜５０重量部であることが好ましく、より好ましくは、２〜２０重量部である。当該添加量が１．０重量部以上であれば、上記分散体中において複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）が凝集体を形成し難くなり分散性が十分となる。また、当該添加量が５０重量部以下であれば、熱線遮蔽成形体の機械的強度の低下や、屋外で使用する際の耐候性の悪化回避出来る。
【００４２】
（４）ポリカーボネート樹脂（Ｄ）
本発明に用いるポリカーボネート樹脂（Ｄ）としては、当該分野で使用されているポリカーボネート樹脂であれば特に制限されない。尤も、特に好ましいポリカーボネート樹脂（Ｄ）として、芳香族ポリカーボネートを挙げることが出来る。
さらに、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を用いて合成されるポリカーボネートを挙げることが出来る。
【００４３】
本発明に用いるポリカーボネート樹脂（Ｄ）の合成方法は、界面重合、溶融重合または固相重合等の公知の方法によることができる。
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できる。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、及び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、及び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できる。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、二種以上を組み合わせて用いても良い。
【００４４】
上述した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にも特に制限はなく、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、二種以上を組み合わせて用いても良い。
【００４５】
ポリカーボネート樹脂（Ｄ）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させても良い。ジカルボン酸及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できる。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。
【００４６】
ポリカーボネート樹脂（Ｄ）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できる。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。
【００４７】
また、ポリカーボネート樹脂として市販品を用いることも可能であり、ポリカーボネート樹脂ペレット（Ｂａｙｅｒ社製）、ポリカーボネート樹脂ペレット（三菱エンジニアリングプラスチックス製）、ポリカーボネート樹脂ペレット（帝人化成製）、ポリカーボネート樹脂ペレット（出光興産製）等が好ましい例として挙げられる。
【００４８】
２．複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の分散液の製造工程
まず、複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）と、有機溶剤とを混合し、分散させてスラリー化する。この後、複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の解砕を行うことが好ましい。これによって、複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）が、有機溶剤中に十分に分散した分散液が得られる。尚、上記解砕処理に適用される方法として、超音波ホモジナイザーやボールミル（ビーズミル）といった媒体攪拌ミルを用いる湿式粉砕法が好ましい。
【００４９】
ここで、有機溶剤としては、トルエン、キシレン、メチルイソブチルケトン、酢酸ブチルが好ましく、さらに好ましくは、メチルイソブチルケトンである。
また、製造されるスラリーの中に含まれる複合タングステン酸化物微粒子の濃度範囲は５〜４０ｗｔ％であることが好ましく、さらに好ましくは、１０〜３０ｗｔ％である。複合タングステン酸化物微粒子の濃度が５ｗｔ％以上あれば、複合タングステン酸化物微粒子に対して多量の有機溶剤が不要となるので、それによって製造コストが低減され、量産性も向上する。また、４０ｗｔ％以下であれば、微粒子同士の凝集力が抑制され、有機溶剤中で微粒子の十分な分散安定性が保てる。
【００５０】
３．複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の表面被覆工程
複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）が有機溶剤中に分散した分散液へ、シロキサン結合を有し、且つ、少なくとも１つ以上の珪素原子が、シラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を有するシラン化合物（Ｂ）を添加混合する。そして、当該添加混合後、重合触媒を添加し、上記シラン化合物（Ｂ）に含まれるシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を縮重合反応させることで、シラン化合物（Ｂ）の縮重合物で表面が被覆された表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の分散液が得られる。
【００５１】
ここで、重合触媒としては、アルミニウムキレートを適用することが出来る。この重合触媒として市販品を用いることも可能であり、ＡＬＣＨ（川研ファインケミカル社製）、ＡＬＣＨ−ＴＲ（川研ファインケミカル社製）、アルミニウムキレートＤ（川研ファインケミカル社製）等が好ましい例として挙げられる。
上記複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）が有機溶剤中に分散した分散液へ、シロキサン結合を有し、且つ、少なくとも１つ以上の珪素原子が、シラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を有するシラン化合物（Ｂ）を添加混合後、重合触媒を添加し、所定の温度、時間攪拌することにより、上記シラン化合物（Ｂ）に含まれるシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を縮重合反応させることができる。
【００５２】
４．表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の粉状体の製造工程
上記表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の分散液に凝集防止剤（Ｃ）を添加混合した後、得られた混合液から前記有機溶剤を揮散させることで、シラン化合物（Ｂ）の縮重合物で表面が被覆された表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の粉状体を得る。
【００５３】
５．表面被覆複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造工程
本発明に係るマスターバッチは、上記製造工程で得られたシラン化合物（Ｂ）の縮重合物で表面が被覆された表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の粉状体を、ポリカーボネート樹脂（Ｄ）と溶融混練して製造される。
製造された本発明に係るマスターバッチは、例えば、ベント式一軸若しくは二軸の押出機で混練し、ペレット状に加工する。このペレット状のマスターバッチは、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できる。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できる。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とることが一般的である。
【００５４】
６．マスターバッチを用いて得られた成形体
本発明に係る成形体は、本発明に係るマスターバッチを、ポリカーボネート樹脂（Ｄ）、または、ポリカーボネート樹脂と相溶性を有する異種の熱可塑性樹脂を用いて希釈・溶融混練し、その後、所定の形状に成形してなる成形体である。
当該成形方法としては、射出成形、押出成形、圧縮成形、または、回転成形等を用いることができる。特に、射出成形、押出成形によれば、効率的に所望の形状に成形できるので好ましい。例えば、押出成形により板状（シート状）、フィルム状の成形体を得る方法としては、Ｔダイなどの押出機を用いて押し出した溶融アクリル樹脂を冷却ロールで冷却しながら引き取る方法が採用される。
【００５５】
当該成形方法に用いる成形温度は、使用するポリカーボネート樹脂成形材料の組成等によって異なるが、十分な流動性が得られるように樹脂の融点、または、ガラス転移温度より５０〜１５０℃高い温度とする。具体的には２００℃以上、好ましくは２４０℃〜３３０℃とする。成形温度が２００℃以上あれば、高分子特有の粘度を低下させることが出来、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子をポリカーボネート樹脂中に均一に分散させることが出来好ましい。成形温度が３５０℃以下であればポリカーボネート樹脂が分解し劣化することが回避出来好ましい。
【００５６】
７．積層体
本発明に係る積層体は、上記本発明に係る成形体が、ポリカーボネート樹脂（Ｄ）以外の透明成形体に積層されてなる積層体である。この積層体は、それ自体で建築物の屋根材、壁材、自動車、電車、航空機などの開口部に使用される窓材、アーケード、天井ドーム、カーポート等に使用することができる。
【００５７】
本発明に係る成形体を、無機ガラス、樹脂ガラス、樹脂フィルム等の透明成形体上に任意の方法で積層して一体化した透明積層体とし、構造材に使用することも出来る。具体的には、例えば、予めフィルム状に成形した本発明に係る成形体を、無機ガラス上へ熱ラミネート法により積層一体化することで、熱線遮蔽機能、飛散防止機能を有する透明積層体を得ることが出来る。
【００５８】
さらに、共押出法、プレス成形法、射出成形法等により、本発明に係る成形体の成形の際と同時に、他の透明成形体と積層一体化することで、熱線遮蔽透明積層体を得ることも可能である。
以上説明した熱線遮蔽透明積層体は、両者の成形体の持つ利点を相互に有効に発揮させつつ、欠点を補完し合うことで、より有用な構造材として使用することができる。
【実施例】
【００５９】
以下、本発明について実施例を参照しながら詳細に説明するが、本発明は以下の実施例により何ら制限されることはない。
本実施例において得られた成形体の光学特性評価に関し、ヘイズ（本明細書において「（Ｈ）」という符号を付記する場合がある。）（単位：％）は、ヘイズメーター（村上色彩研究所製）を使用し、ＪＩＳ Ｋ ７１３６に準拠して測定した。また、可視光透過率（本明細書において「（Ｔ）」という符号を付記する場合がある。）（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）は、分光光度計Ｕ−４０００（日立製作所製）を使用して測定した。
【００６０】
（実施例１）
複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）として粒径１〜３μｍの複合タングステン酸化物Ｃｓ０．３３ＷＯ３２００ｇと、溶剤としてメチルイソブチルケトン１８００ｇとを、攪拌混合してスラリーを調製した。このスラリーをビーズとともに媒体攪拌ミルに投入し、スラリーを循環させて粉砕分散処理を行い、複合タングステン酸化物微粒子分散液を得た（以下、当該複合タングステン酸化物微粒子分散液を「α液」と略記する。）。当該複合タングステン酸化物微粒子の分散粒子径は９０ｎｍであった。
【００６１】
シラン化合物（Ｂ）として、ＴＳＲ１２７Ｂ（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製／不揮発成分５０％）（以下、当該シラン化合物（Ｂ）を「Ｂ−１」と略記する。）を、溶剤であるメチルイソブチルケトンに溶解させ、不揮発成分１０％溶液を調製した（以下、当該溶液を「β液」と略記する。）。
【００６２】
α液１０ｇと、β液１０ｇと、触媒としてＡＬＣＨ（川研ファインケミカル社製）０．０５ｇとを攪拌混合し、混合液を調製した。続けて、当該混合液を攪拌しながら、室温下で１５時間、さらに、７０℃で３時間反応させることで、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）分散液を調製した（以下、当該溶液を「γ液」と略記する。）。
【００６３】
ポリカーボネート樹脂（Ｄ）と相溶性を有し、且つ、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の表面に吸着する官能基を有する凝集防止剤（Ｃ）としてＵＦ５０２２（東亞合成社製）（以下、当該凝集防止剤（Ｃ）を「Ｃ−１」と略記する。）を、溶剤であるメチルキソブチルケトンに溶解させ、４０質量％溶液を調整した（以下、当該溶液を「δ液」と略記する。）。
【００６４】
上記γ液１０ｇと、δ液７．５ｇとを混合した。そして、得られた混合液からメチルイソブチルケトンを揮散させて、更に、らいかい機で解砕することで、凝集防止剤（Ｃ−１）中に表面被覆複合タングステン酸化物微粒子が均一に分散している粉状体を得た。当該粉状体には複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）１重量部に対して、シラン化合物（Ｂ−１）が１重量部、凝集防止剤（Ｃ−１）が６重量部含有されている。
【００６５】
次に、得られた凝集防止剤（Ｃ−１）中に表面被覆複合タングステン酸化物微粒子が均一に分散している粉状体を、複合タングステン酸化物微粒子含有量が０．５重量％になるように、ポリカーボネート樹脂ペレット（Ｂａｙｅｒ社製）に対して加える。そして、当該粉状体とポリカーボネート樹脂ペレットとを均一に混合した後、二軸押出機（東洋精機製作所製）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、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子とポリカーボネート樹脂を主成分とするマスターバッチを得た。
【００６６】
得られたマスターバッチと、ポリカーボネート樹脂ペレット（Ｂａｙｅｒ社製）とを、複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の含有量が０．０５重量％となるように、均一に混合した後、射出成形機（東洋精機製作所製）を使用して１０ｃｍ×５ｃｍ、厚さ２．０ｍｍのシート状成形体を得た。
【００６７】
得られたシート状成形体の光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を、表１に示す。
続けて、得られたシート状成形体を１２０℃空気浴中に３０日間保持した後、再度、光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
【００６８】
（実施例２）
α液１０ｇに、β液５０ｇを添加混合し、実施例１と同様の方法で、凝集防止剤（Ｃ）中に表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）が均一に分散している実施例２に係る粉状体を得た。当該粉状体には、複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）１重量部に対して、シラン化合物（Ｂ−１）が５重量部、凝集防止剤（Ｃ−１）が６重量部含有されている。
【００６９】
次に、得られた実施例２に係る粉状体を使用し、実施例１と同様の方法で実施例２に係るシート状成形体を得た。得られた実施例２に係るシート状成形体の光学特性（ヘイズ、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％））を評価した。評価結果を表１に示す。
続けて、当該実施例２に係るシート状成形体を１２０℃空気浴中に３０日間保持した後、再度、光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
【００７０】
（実施例３）
α液１０ｇに、β液１ｇを添加混合し、実施例１と同様の方法で、凝集防止剤（Ｃ）中に表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）が均一に分散している実施例３に係る粉状体を得た。当該粉状体には、複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）１重量部に対して、シラン化合物（Ｂ−１）が０．１重量部、凝集防止剤（Ｃ−１）が６重量部含有されている。
【００７１】
次に、得られた実施例３に係る粉状体を使用し、実施例１と同様の方法で実施例３に係るシート状成形体を得た。得られた実施例３に係るシート状成形体の光学特性（ヘイズ、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％））を評価した。評価結果を表１に示す。
続けて、当該実施例３に係る成形体を１２０℃空気浴中に３０日間保持した後、再度、光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
【００７２】
（実施例４）
γ液１０ｇに、σ液を１．１ｇ添加混合し、実施例１と同様の方法で、凝集防止剤（Ｃ）中に、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）が均一に分散している実施例４に係る粉状体を得た。当該粉状体には、複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）１重量部に対して、シラン化合物（Ｂ−１）が１重量部、凝集防止剤（Ｃ−１）が０．９重量部含有されている。
【００７３】
次に、得られた実施例４に係る粉状体を使用し、実施例１と同様の方法で実施例４に係るシート状成形体を得た。得られた実施例４に係るシート状成形体の光学特性（ヘイズ、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％））を評価した。評価結果を表１に示す。
続けて、当該実施例４に係る成形体を１２０℃空気浴中に３０日間保持した後、再度、光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
【００７４】
（実施例５）
γ液１０ｇに、σ液６８．８ｇを添加混合し、実施例１と同様の方法で、凝集防止剤（Ｃ）中に、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）を均一に分散している実施例５に係る粉状体を得た。当該粉状体には複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）１重量部に対して、シラン化合物（Ｂ−１）が１重量部、凝集防止剤（Ｃ−１）が５５重量部含有されている。
【００７５】
次に、得られた実施例５に係る粉状体を使用し、実施例１と同様の方法で実施例５に係るシート状成形体を得た。得られた実施例５に係るシート状成形体の光学特性（ヘイズ、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％））を評価した。評価結果を表１に示す。
続けて、実施例５に係る成形体を１２０℃空気浴中に３０日間保持した後、再度、光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
【００７６】
（実施例６）
シラン化合物（Ｂ）として、ＴＳＲ１４５（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製）を使用した以外は、実施例１と同様の方法で実施例６に係るシート状成形体を得た。
得られた実施例６に係るシート状成形体の光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
続けて、実施例６に係る成形体を１２０℃空気浴中に３０日間保持した後、再度、光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
【００７７】
（実施例７）
凝集防止剤（Ｃ）として、ＢＲ５２（三菱レイヨン社製）を使用した以外は、実施例１と同様の方法で実施例７に係るシート状成形体を得た。得られた実施例７に係るシート状成形体の光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
続けて、実施例７に係る成形体を１２０℃空気浴中に３０日間保持した後、再度、光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
【００７８】
（比較例１）
凝集防止剤（Ｃ）として、ポリカーボネート樹脂（Ｄ）と相溶性を有さないＵＣ−３９２０（東亞合成社製）を使用した以外は、実施例１と同様の方法で比較例１に係るシート状成形体を得た。得られた比較例１に係るシート状成形体の光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
続けて、比較例１に係る成形体を１２０℃空気浴中に３０日間保持した後、再度、光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
【００７９】
（比較例２）
凝集防止剤（Ｃ）として、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の表面に吸着する官能基を有さないＢＲ−１０５（東亞合成社製）を使用した以外は、実施例１と同様の方法で比較例２に係るシート状成形体を得た。得られた比較例２に係るシート状成形体の光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
続けて、比較例２に係る成形体を１２０℃空気浴中に３０日間保持した後、再度、光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
【００８０】
（比較例３）
シラン化合物（Ｂ）として、テトラエトキシシラン（多摩化学社製）を使用した以外は、実施例１と同様の方法でシート状成形体を得た。得られた比較例３に係るシート状成形体の光学特性（ヘイズ、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％））を評価した。評価結果を表１に示す。
続けて、比較例３に係る成形体を１２０℃空気浴中に３０日間保持した後、光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
【００８１】
（比較例４）
シラン化合物（Ｂ）を添加しない以外は、実施例１と同様の方法でシート状成形体を得た。得られた比較例４に係るシート状成形体の光学特性（ヘイズ、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％））を評価した。評価結果を表１に示す。
続けて、比較例４に係る成形体を１２０℃空気浴中に３０日間保持した後、光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
【００８２】
【表１】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合タングステン酸化物微粒子がポリカーボネート樹脂中に分散しているマスターバッチの製造方法と、当該マスターバッチの製造方法により得られたマスターバッチ、および、当該マスターバッチを用いて得られた成形体並びに積層体に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種建築物の屋根材、壁材、自動車、電車、航空機などの移動機器に設けられた窓材、ドア材等のいわゆる開口部分から、建築物や移動機器の内部に入射する太陽光線には、可視光線の他に紫外線や赤外線が含まれている。この太陽光線に含まれている赤外線のうち、波長８００〜２５００ｎｍの近赤外線は熱線と呼ばれ、前記開口部分から建築物や移動機器の内部に進入することにより、当該内部の温度を上昇させる原因になる。
【０００３】
当該温度上昇を解消するために、近年、各種建築物や移動機器の窓材、アーケード、天井ドーム、カーポート等の製造、建設分野では、可視光線を十分に取り入れながら熱線を遮蔽し、明るさを維持しつつ内部の温度上昇を抑制する熱線遮蔽機能を有する成形体の需要が急増している。一方、当該熱線遮蔽機能を有する成形体の需要に呼応して、熱線遮蔽機能を有する成形体に関する提案が多数なされている。
【０００４】
例えば、透明樹脂フィルムに金属、金属酸化物を蒸着してなる熱線反射フィルムをガラス、アクリル板、ポリカーボネート板等の透明成形体に接着した熱線遮蔽板が提案されている（特許文献１、２、および３参照）。
【０００５】
一方、透明成形体表面に、金属または金属酸化物を直接蒸着してなる熱線遮蔽板も数多く提案されている。
【０００６】
この他、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂等の熱可塑性透明樹脂に、フタロシアニン系化合物、アントラキノン系化合物に代表される有機近赤外線吸収剤を練り込んだ熱線遮蔽板およびフィルムが提案されている（例えば、特許文献４、５参照）。
【０００７】
さらに、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透明樹脂に、熱線反射機能を有する酸化チタン、または、酸化チタンで被覆されたマイカ等の、無機粒子を練り込んだ熱線遮蔽板も提案されている（例えば、特許文献６、７参照）。
【０００８】
このような背景技術の下、本出願人らは、熱線遮蔽成分として６ホウ化物微粒子を各種バインダーに含有させた熱線遮蔽用塗布液、当該塗布液を各種成形体に塗布後、硬化して得られる熱線遮蔽膜、および熱可塑性樹脂中に６ホウ化物微粒子を溶融混錬し分散することで得られるマスターバッチを提案している（例えば、特許文献８、９、および１０参照）。
【０００９】
さらに、本出願人らは、熱線遮蔽成分として一般式ＭｘＷｙＯｚ（但し、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、０．００１≦ｘ／ｙ≦１、２．０≦ｚ／ｙ≦３．０）で表記される複合タングステン酸化物微粒子を各種バインダーに含有させた熱線遮蔽用塗布液、この塗布液を各種成形体に塗布後、硬化して得られる熱線遮蔽膜、および、熱可塑性樹脂中に複合タングステン酸化物微粒子を溶融混錬し分散することで得られるマスターバッチを開示している（例えば、特許文献１１、１２参照）。その中でも、特許文献１２では、マスターバッチ中に含まれる分散剤の耐熱性が低いため、当該マスターバッチを、同種または異種の樹脂と加熱しながら混練混合する際、当該分散剤が熱変性し、当該分散剤の分散能力が劣化してマスターバッチ中に含まれる熱線遮蔽微粒子の分散に支障をきたし、期待される可視光線透過能及び熱線遮蔽機能が得られず、さらに、当該熱変性した分散剤が黄〜茶色に着色し、熱線遮蔽シート材が黄変する原因となっていたことに着目し、熱分解温度が２３０℃以上の高耐熱性分散剤を用い、かつ、当該高耐熱性分散剤と、熱線遮蔽微粒子との混合割合が所定範囲に制御された高耐熱性マスターバッチを得ることを目的とした。
【００１０】
さらに、本発明者らは、複合タングステン酸化物微粒子の粒子表面に、有機金属化合物とシラン化合物とを均一に吸着させ被膜を形成させる構成に想到した。そして、当該構成により、屋外使用目的に適した、耐水性および化学安定性に優れた複合タングステン酸化物微粒子を適用した赤外線遮蔽基材、赤外線遮蔽微粒子分散体等を開示した（例えば、特許文献１３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開昭６１−２７７４３７号公報
【特許文献２】特開平１０−１４６９１９号公報
【特許文献３】特開２００１−１７９８８７号公報
【特許文献４】特開平６−２５６５４１号公報
【特許文献５】特開平６−２６４０５０号公報
【特許文献６】特開平２−１７３０６０号公報
【特許文献７】特開平５−７８５４４号公報
【特許文献８】特開２０００−９６０３４号公報
【特許文献９】特開２０００−１６９７６５号公報
【特許文献１０】特開２００４−５９８７５号公報
【特許文献１１】国際公開２００５／８７６８０Ａ１パンプレット
【特許文献１２】特開２００８−２４９０２号公報
【特許文献１３】特開２００８−２９１１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、本発明者らの更なる検討の結果、以下の課題が明らかとなった。
特許文献１、２、および３に記載されているような、透明樹脂フィルムに金属、金属酸化物を蒸着してなる熱線反射フィルムは、それ自体が非常に高価である。さらに、当該熱線反射フィルムを透明成形体に接着した熱線遮蔽板の製造には、接着工程等の煩雑な工程を要する。この為、当該熱線遮蔽板は、さらに高コストとなってしまう。その上、当該熱線遮蔽板は、透明成形体と熱線反射フィルムとの接着性が良くないので、経時変化により透明成形体とフィルムとの剥離が生じるといった欠点を有している。
【００１３】
一方、透明成形体表面に、金属または金属酸化物を直接蒸着してなる熱線遮蔽板の製造に際しては、高真空で精度の高い雰囲気制御を要する装置が必要となるため、量産性が悪く汎用性に乏しいという問題を有している。
【００１４】
特許文献４、５に記載されているような、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の熱可塑性透明樹脂に、フタロシアニン系化合物、アントラキノン系化合物に代表される有機近赤外線吸収剤を練り込んだ熱線遮蔽板およびフィルムへ、十分な熱線遮蔽能力を付与するためには、多量の近赤外線吸収剤を配合しなければならない。ところが当該熱線遮蔽板およびフィルムへ多量の近赤外線吸収剤を配合すると、今度は、可視光線透過機能が低下してしまうという課題を有している。また、近赤外線吸収剤として有機化合物を使用しているため、直射日光に常時曝される建築物や車両の窓材等への適用では耐侯性に難があり、必ずしも好適であるとはいえなかった。
【００１５】
特許文献６〜１０に記載されているような、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透明樹脂に、熱線反射機能を有する酸化チタン、または、酸化チタンで被覆されたマイカ等の、無機粒子を練り込んだ熱線遮蔽板においても、熱線遮蔽機能を確保するためには、熱線反射機能を有する粒子を多量に添加する必要がある。この結果、熱線反射機能を有する粒子の添加量の増大に伴って、可視光線透過能が低下してしまうという課題を有している。だからといって熱線反射機能を有する粒子の添加量を少なくすると、可視光線透過機能は高まるものの、今度は熱線遮蔽機能が低下してしまう。結局の所、熱線遮蔽機能と可視光線透過機能とを同時に満足させることが困難であるという問題があった。また、熱線反射機能を有する粒子を多量に添加すると、成形体を構成する透明樹脂の物性、特に耐衝撃強度や靭性が低下するという強度面からの問題も有している。
【００１６】
本出願人らが、特許文献１１、１２として開示した、熱線遮蔽成分として一般式ＭｘＷｙＯｚで表記される複合タングステン酸化物微粒子を各種バインダーに含有させた熱線遮蔽用塗布液、この塗布液を各種成形体に塗布後、硬化して得られる熱線遮蔽膜、および、熱可塑性樹脂中に複合タングステン酸化物微粒子を溶融混錬し分散することで得られるマスターバッチを提案した。ここで赤外線遮蔽材料は、その特質から基本的には屋外で使用され、高い耐候性が要求される場合が多い。ところが、本発明者らの検討によると、前記複合タングステン酸化物微粒子を含む一部の光学部材（フィルム、樹脂シート等）において、使用方法によっては、空気中の水蒸気や水がマトリクス中に徐々に浸透して当該複合タングステン酸化物微粒子の表面が分解し、熱線遮蔽機能が低下する問題が見出された。
【００１７】
本発明者らが特許文献１３として開示した、複合タングステン酸化物微粒子の粒子表面に、有機金属化合物とシラン化合物とを均一に吸着させ被膜を形成させた化学安定性に優れた複合タングステン酸化物微粒子は、表面被覆処理工程において、ゾルゲル法により、アルコキシシラン等の金属アルコキシドを加水分解、重縮合反応させることで、当該複合タングステン酸化物微粒子の表面に被膜が形成される。
ところが、上述した加水分解反応に用いられる水の影響で、複合タングステン酸化物微粒子の表面が分解されてしまう。この為、得られる表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の熱線遮蔽機能が、表面被覆処理を施さず空気中の水蒸気や水によって劣化した複合タングステン酸化物微粒子の熱線遮蔽機能と、同程度に損なわれてしまうといった課題がある。
【００１８】
加えて、表面被覆処理工程では、余剰の金属アルコキシド同士の縮合が起こり易く、生成オリゴマーが複数の微粒子にまたがって反応する。この為、得られる表面被覆複合タングステン酸化物微粒子は、互いに強固に凝結した状態となってしまう。この凝結状態を解消する為には、媒体攪拌ミルを用いた湿式粉砕処理を行う必要性があるが、この際、複合タングステン酸化物微粒子の表面被覆にダメージが生じたり、表面被覆が剥離したりする為、屋外使用時において、必ずしも熱線遮蔽機能の低下を抑制出来ないという課題もある。
【００１９】
本発明は、上述の状況の下に成されたものである。そして、その解決しようとする課題は、表面被覆処理工程における熱線遮蔽機能の損失が起き難い複合タングステン酸化物微粒子が、ポリカーボネート樹脂中に分散しているマスターバッチの製造方法と、当該マスターバッチの製造方法により得られたマスターバッチ、および、当該マスターバッチを用いて得られた成形体並びに積層体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明者は、上記課題解決を目的とし鋭意検討を行った。そして、複合タングステン酸化物微粒子を溶剤中に分散させた分散液に、シロキサン結合を有し、且つ、少なくとも１つ以上の珪素原子が、シラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を有するシラン化合物を添加混合して、その後触媒を加えることで得られるシラン化合物の縮重合物により被覆した表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の分散液を得る工程と、
当該分散液にポリカーボネート樹脂と相溶性を有し、且つ、当該表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の表面に吸着する官能基を有する凝集防止剤を添加し、その後、当該分散液から前記有機溶剤を揮散させ、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子粉状体を得る工程と、
当該表面被覆複合タングステン酸化物微粒子粉状体をポリカーボネート樹脂と溶融混練して、当該表面被覆複合タングステン酸化物微粒子が分散したマスターバッチを得る工程とを具備する、工程で製造した複合タングステン酸化物微粒子がポリカーボネート樹脂中に分散しているマスターバッチに想到した。
【００２１】
そして当該複合タングステン酸化物微粒子がポリカーボネート樹脂中に分散しているマスターバッチを、ポリカーボネート樹脂、ポリカーボネート樹脂と相溶性を有する異種の熱可塑性樹脂により希釈・溶融混練することで、複合タングステン酸化物の熱線遮蔽機能の損失が改善された熱線遮蔽成形体を得られることを見出し本発明に至った。
【００２２】
すなわち、上記課題を解決する第１の発明は、
有機溶剤中に、一般式ＭｘＷｙＯｚ（但し、Ｍは、Ｈ、Ｈｅ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｓｅ、Ｂｒ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｂｅ、Ｈｆ、Ｏｓ、Ｂｉ、Ｉの内から選択される１種以上の元素、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、０．００１≦ｘ／ｙ≦１、２．２≦ｚ／ｙ≦３．０）で表される複合タングステン酸化物微粒子を分散させた分散液へ、シロキサン結合を有し、且つ、少なくとも１つ以上の珪素原子が、シラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を有するシラン化合物を添加する工程と、
前記シラン化合物が添加された分散液へ触媒を加え、前記シラン化合物の縮重合物で被覆された表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の分散液を得る工程と、
前記表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の分散液に、ポリカーボネート樹脂と相溶性を有し、且つ、当該表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の表面に吸着する官能基を有する凝集防止剤を添加した後、当該表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の分散液から前記有機溶剤を揮散させ、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の粉状体を得る工程と、
前記表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の粉状体を、ポリカーボネート樹脂と溶融混練して、当該表面被覆複合タングステン酸化物微粒子が分散したポリカーボネート樹脂マスターバッチを得る工程と、を具備していることを特徴とする複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法である。
第２の発明は、
前記凝集防止剤が、ヒドロキシル基、グリシジル基、カルボキシル基、又はアミノ基から選択される少なくとも１種類の官能基を含む高分子化合物であることを特徴とする第１の発明に記載の複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法である。
第３の発明は、
前記凝集防止剤の添加量が、前記複合タングステン酸化物１重量部に対して、１．０〜５０重量部であることを特徴とする第１、第２のいずれかの発明に記載の複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法である。
第４の発明は、
前記シラン化合物の分子量が、１００〜１００，０００であることを特徴とする第１〜第３のいずれかの発明に記載の複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法である。
第５の発明は、
前記シラン化合物の添加量が、前記複合タングステン酸化物１重量部に対して、０．１〜１０．０重量部であることを特徴とする第１〜第４のいずれかの発明に記載の複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法である。
第６の発明は、
前記複合タングステン酸化物微粒子の１次粒径が、１ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることを特徴とする第１〜第５のいずれかの発明に記載の複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法である。
第７の発明は、
第１〜第６のいずれかの発明に記載の製造方法で製造され、前記表面被覆複合タングステン酸化物微粒子がポリカーボネート樹脂中に分散していることを特徴とする複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチである。
第８の発明は、
第７の発明に記載のマスターバッチを、ポリカーボネート樹脂、またはポリカーボネート樹脂と相溶性を有する異種の熱可塑性樹脂により希釈、溶融混練し、かつ所定の形状に成形することによって得られることを特徴とする成形体である。
第９の発明は、
第８の発明に記載の成形体の片面または両面に、ハードコート層及び反射防止層から選択された少なくとも１種の被覆層を１層以上有することを特徴とする成形体である。
第１０の発明は、
第８の発明に記載の成形体が、他の透明成形体上に積層されていることを特徴とする積層体である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る複合タングステン酸化物微粒子がポリカーボネート樹脂中に分散しているマスターバッチの製造方法により製造されたマスターバッチを、ポリカーボネート樹脂、または、ポリカーボネート樹脂と相溶性を有する異種の熱可塑性樹脂により希釈・溶融混練し成形体並びに積層体を製造することで、耐候性に優れた成形体並びに積層体を製造することが出来た。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、複合タングステン酸化物微粒子がポリカーボネート樹脂中に分散しているマスターバッチ（本発明において、「マスターバッチ」と記載する場合がある。）の製造方法と、当該マスターバッチの製造方法により得られたマスターバッチ、および、当該マスターバッチを用いて得られた成形体並びに積層体について詳細に説明する。
【００２５】
１．複合タングステン酸化物微粒子がポリカーボネート樹脂中に分散しているマスターバッチの製造方法
本発明に係るマスターバッチの製造方法について、まず、個々の原料について説明し、次に、製造工程と操作について説明する。
【００２６】
（１）複合タングステン酸化物微粒子（本発明において、「（Ａ）」という符号を付記する場合がある。）
本発明に用いる複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）は、熱線遮蔽効果を発現する成分であり、一般式ＭｘＷｙＯｚ（但し、Ｍ元素は、Ｈ、Ｈｅ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｓｅ、Ｂｒ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｂｅ、Ｈｆ、Ｏｓ、Ｂｉ、Ｉのうちから選択される１種類以上の元素、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、０.００１≦ｘ／ｙ≦１．１、２.２≦ｚ／ｙ≦３.０）で示される複合タングステン酸化物微粒子である。
【００２７】
前記複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）は、六方晶、正方晶、立方晶の結晶構造を有する場合に耐久性に優れる。そこで、前記複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）は、当該六方晶、正方晶、立方晶から選ばれる１つ以上の結晶構造を含むことが好ましい。例えば、六方晶の結晶構造を持つ複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の場合、好ましいＭ元素として、Ｃｓ、Ｒｂ、Ｋ、Ｔｌ、Ｉｎ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｆｅ、Ｓｎの各元素から選択される１種類以上の元素を含む複合タングステン酸化物微粒子が挙げられる。
【００２８】
Ｍ元素が、Ｃｓ、Ｒｂ、Ｋ、Ｔｌ、Ｉｎ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｆｅ、Ｓｎの各元素から選択される１種類以上の元素であるとき、添加されるＭ元素の添加量ｘは、ｘ／ｙの値において０.００１以上１．１以下が好ましく、更に好ましくは０.３０以上０．３６以下が好ましい。これは六方晶の結晶構造から理論的に算出されるｘ／ｙの値が０.３３であり、この値の前後の添加量で好ましい光学特性が得られるからである。
一方、酸素の存在量Ｚは、ｚ／ｙの値で２．２以上３．０以下が好ましい。
【００２９】
以上より、好ましい組成の例としては、Ｃｓ０．３３ＷＯ３、Ｒｂ０．３３ＷＯ３、Ｋ０．３３ＷＯ３、Ｂａ０．３３ＷＯ３などを挙げることが出来る。尤も、ｘ，ｙ，ｚが上記の範囲に収まるものであれば、有用な近赤外線吸収特性を得ることができる。
複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）は、例えば、国際公開２００５／０３７９３２号記載の方法により製造することが出来る。
【００３０】
前記複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）による光の散乱を、低減することを重視するのであれば、複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の分散粒子径は２００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下がよい。その理由は、当該分散粒子径が小さければ、幾何学散乱もしくはミー散乱による、波長４００ｎｍ〜７８０ｎｍ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、熱線遮蔽膜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できる。これは、分散粒子径が２００ｎｍ以下になると、複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）に起因する幾何学散乱やミー散乱が低減し、レイリー散乱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乗に反比例して低減するため、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、分散粒子径が１００ｎｍ以下になると、散乱光は非常に少なくなり好ましい。光の散乱を回避する観点からは、分散粒子径が小さい方が好ましく、分散粒子径が１ｎｍ以上であれば工業的な製造は容易である。
【００３１】
（２）シラン化合物（本明細書において「（Ｂ）」という符号を付記する場合がある。）
本発明に係るシラン化合物（Ｂ）は、３次元化したシロキサン結合を主骨格とし、次式（１）に示すように、一部の分子末端がシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）で封鎖され、アルキル基および／またはフェニル基を有機置換基とする高分子量体であることが好ましい。
【数１】
【００３２】
すなわち、シラン化合物（Ｂ）は、３次元化したシロキサン結合を構成する珪素原子の一部がＯＨ基を有し、さらに、当該シラン化合物の最も外側を構成する珪素原子の一部もＯＨ基を有しており、当該シラン化合物分子は、外側に向いたＯＨ基を有する分子であることが好ましい。
【００３３】
シラン化合物（Ｂ）は、構造中にシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を有している為、アルコキシシラン等の金属アルコキシドとは異なり、加水分解・重縮合反応を促すための酸性（または塩基性）触媒や水の添加が不要である。この水の添加が不要という特徴の為、後述する表面被覆処理工程において、水の存在に起因する複合タングステン酸化物の表面分解が起こらない。この結果、得られる複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）は、表面被覆処理を施していない複合タングステン酸化物微粒子と同等の熱線遮蔽機能を維持することが可能となった。
【００３４】
本発明に係るシラン化合物（Ｂ）の分子量は、好ましくは１００〜１００，０００、より好ましくは５００〜１０，０００である。分子量が１００以上あれば、得られる複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）において耐水性および化学安定性に関して期待する効果が得られる。一方、分子量が１００，０００以下であれば、シラン化合物（Ｂ）の粘性が高くなり過ぎず、複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の分散性が阻害されるのを回避出来る。
【００３５】
シラン化合物（Ｂ）は、一般に４種のクロロシランを原料とし、これを加水分解することで得られる。
また、シラン化合物（Ｂ）として市販品を用いることも可能であり、ＴＳＲ１２７Ｂ（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製／不揮発成分５０％）、ＴＳＲ１４５（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製）等が好ましい例として挙げられる。
【００３６】
シラン化合物（Ｂ）の複合タングステン酸化物（Ａ）に対する添加量は、上記複合タングステン酸化物（Ａ）１重量部に対して、０．１〜１０．０重量部であることが好ましい。当該添加量が０．１重量部以上であれば、複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の表面に十分な被覆が行え、当該複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の耐候性が改善される。一方、当該添加量が１０重量部以下であれば、複合タングステン酸化物微粒子の分散性が阻害されないからである。
【００３７】
（３）凝集防止剤（本明細書において「（Ｃ）」という符号を付記する場合がある。）
本発明に係る凝集防止剤（Ｃ）は、ポリカーボネート樹脂（本明細書において「（Ｄ）」という符号を付記する場合がある。）と相溶性を有し、且つ、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の表面に吸着する為の官能基を有する高分子化合物である。
【００３８】
本発明に係る凝集防止剤（Ｃ）としては官能基として、ヒドロキシル基、グリシジル基、カルボキシル基、又はアミノ基から選択される少なくとも１種類の官能基を含む高分子化合物を挙げることができる。
【００３９】
また、凝集防止剤（Ｃ）としてとして市販品を用いることも可能であり、ＵＦ−５０２２（東亜合成製）、ＵＧ−４０３０（東亜合成製）、ジョンクリル６１１（ＢＡＳＦ社製）等が好ましい例として挙げられる。上記ＵＦ−５０２２やＵＧ−４０３０は、アクリル系モノマーを主成分とする組成物を高温で連続重合することにより得られる。
【００４０】
凝集防止剤（Ｃ）が、ポリカーボネート樹脂（Ｄ）と相溶性を有していることで、本発明に係るマスターバッチ中において、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）が凝集体を形成し難くなり、分散性が十分となり好ましい。また、凝集防止剤（Ｃ）が、表面被覆複合タングステン微粒子（Ａ）の表面に対し吸着効果のある官能基を有していると、ポリカーボネート樹脂（Ｄ）中において、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の凝集体を形成し難くなり、分散性が十分となり、上記熱線遮蔽成形体のヘイズ（曇り度）が下がり意匠性が向上するため好ましい。
【００４１】
上記凝集防止剤（Ｃ）の添加量は、複合タングステン酸化物（Ａ）１重量部に対して、１．０〜５０重量部であることが好ましく、より好ましくは、２〜２０重量部である。当該添加量が１．０重量部以上であれば、上記分散体中において複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）が凝集体を形成し難くなり分散性が十分となる。また、当該添加量が５０重量部以下であれば、熱線遮蔽成形体の機械的強度の低下や、屋外で使用する際の耐候性の悪化回避出来る。
【００４２】
（４）ポリカーボネート樹脂（Ｄ）
本発明に用いるポリカーボネート樹脂（Ｄ）としては、当該分野で使用されているポリカーボネート樹脂であれば特に制限されない。尤も、特に好ましいポリカーボネート樹脂（Ｄ）として、芳香族ポリカーボネートを挙げることが出来る。
さらに、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を用いて合成されるポリカーボネートを挙げることが出来る。
【００４３】
本発明に用いるポリカーボネート樹脂（Ｄ）の合成方法は、界面重合、溶融重合または固相重合等の公知の方法によることができる。
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できる。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、及び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、及び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できる。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、二種以上を組み合わせて用いても良い。
【００４４】
上述した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にも特に制限はなく、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、二種以上を組み合わせて用いても良い。
【００４５】
ポリカーボネート樹脂（Ｄ）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させても良い。ジカルボン酸及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できる。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。
【００４６】
ポリカーボネート樹脂（Ｄ）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できる。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。
【００４７】
また、ポリカーボネート樹脂として市販品を用いることも可能であり、ポリカーボネート樹脂ペレット（Ｂａｙｅｒ社製）、ポリカーボネート樹脂ペレット（三菱エンジニアリングプラスチックス製）、ポリカーボネート樹脂ペレット（帝人化成製）、ポリカーボネート樹脂ペレット（出光興産製）等が好ましい例として挙げられる。
【００４８】
２．複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の分散液の製造工程
まず、複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）と、有機溶剤とを混合し、分散させてスラリー化する。この後、複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の解砕を行うことが好ましい。これによって、複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）が、有機溶剤中に十分に分散した分散液が得られる。尚、上記解砕処理に適用される方法として、超音波ホモジナイザーやボールミル（ビーズミル）といった媒体攪拌ミルを用いる湿式粉砕法が好ましい。
【００４９】
ここで、有機溶剤としては、トルエン、キシレン、メチルイソブチルケトン、酢酸ブチルが好ましく、さらに好ましくは、メチルイソブチルケトンである。
また、製造されるスラリーの中に含まれる複合タングステン酸化物微粒子の濃度範囲は５〜４０ｗｔ％であることが好ましく、さらに好ましくは、１０〜３０ｗｔ％である。複合タングステン酸化物微粒子の濃度が５ｗｔ％以上あれば、複合タングステン酸化物微粒子に対して多量の有機溶剤が不要となるので、それによって製造コストが低減され、量産性も向上する。また、４０ｗｔ％以下であれば、微粒子同士の凝集力が抑制され、有機溶剤中で微粒子の十分な分散安定性が保てる。
【００５０】
３．複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の表面被覆工程
複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）が有機溶剤中に分散した分散液へ、シロキサン結合を有し、且つ、少なくとも１つ以上の珪素原子が、シラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を有するシラン化合物（Ｂ）を添加混合する。そして、当該添加混合後、重合触媒を添加し、上記シラン化合物（Ｂ）に含まれるシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を縮重合反応させることで、シラン化合物（Ｂ）の縮重合物で表面が被覆された表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の分散液が得られる。
【００５１】
ここで、重合触媒としては、アルミニウムキレートを適用することが出来る。この重合触媒として市販品を用いることも可能であり、ＡＬＣＨ（川研ファインケミカル社製）、ＡＬＣＨ−ＴＲ（川研ファインケミカル社製）、アルミニウムキレートＤ（川研ファインケミカル社製）等が好ましい例として挙げられる。
上記複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）が有機溶剤中に分散した分散液へ、シロキサン結合を有し、且つ、少なくとも１つ以上の珪素原子が、シラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を有するシラン化合物（Ｂ）を添加混合後、重合触媒を添加し、所定の温度、時間攪拌することにより、上記シラン化合物（Ｂ）に含まれるシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を縮重合反応させることができる。
【００５２】
４．表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の粉状体の製造工程
上記表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の分散液に凝集防止剤（Ｃ）を添加混合した後、得られた混合液から前記有機溶剤を揮散させることで、シラン化合物（Ｂ）の縮重合物で表面が被覆された表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の粉状体を得る。
【００５３】
５．表面被覆複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造工程
本発明に係るマスターバッチは、上記製造工程で得られたシラン化合物（Ｂ）の縮重合物で表面が被覆された表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の粉状体を、ポリカーボネート樹脂（Ｄ）と溶融混練して製造される。
製造された本発明に係るマスターバッチは、例えば、ベント式一軸若しくは二軸の押出機で混練し、ペレット状に加工する。このペレット状のマスターバッチは、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できる。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できる。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とることが一般的である。
【００５４】
６．マスターバッチを用いて得られた成形体
本発明に係る成形体は、本発明に係るマスターバッチを、ポリカーボネート樹脂（Ｄ）、または、ポリカーボネート樹脂と相溶性を有する異種の熱可塑性樹脂を用いて希釈・溶融混練し、その後、所定の形状に成形してなる成形体である。
当該成形方法としては、射出成形、押出成形、圧縮成形、または、回転成形等を用いることができる。特に、射出成形、押出成形によれば、効率的に所望の形状に成形できるので好ましい。例えば、押出成形により板状（シート状）、フィルム状の成形体を得る方法としては、Ｔダイなどの押出機を用いて押し出した溶融アクリル樹脂を冷却ロールで冷却しながら引き取る方法が採用される。
【００５５】
当該成形方法に用いる成形温度は、使用するポリカーボネート樹脂成形材料の組成等によって異なるが、十分な流動性が得られるように樹脂の融点、または、ガラス転移温度より５０〜１５０℃高い温度とする。具体的には２００℃以上、好ましくは２４０℃〜３３０℃とする。成形温度が２００℃以上あれば、高分子特有の粘度を低下させることが出来、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子をポリカーボネート樹脂中に均一に分散させることが出来好ましい。成形温度が３５０℃以下であればポリカーボネート樹脂が分解し劣化することが回避出来好ましい。
【００５６】
７．積層体
本発明に係る積層体は、上記本発明に係る成形体が、ポリカーボネート樹脂（Ｄ）以外の透明成形体に積層されてなる積層体である。この積層体は、それ自体で建築物の屋根材、壁材、自動車、電車、航空機などの開口部に使用される窓材、アーケード、天井ドーム、カーポート等に使用することができる。
【００５７】
本発明に係る成形体を、無機ガラス、樹脂ガラス、樹脂フィルム等の透明成形体上に任意の方法で積層して一体化した透明積層体とし、構造材に使用することも出来る。具体的には、例えば、予めフィルム状に成形した本発明に係る成形体を、無機ガラス上へ熱ラミネート法により積層一体化することで、熱線遮蔽機能、飛散防止機能を有する透明積層体を得ることが出来る。
【００５８】
さらに、共押出法、プレス成形法、射出成形法等により、本発明に係る成形体の成形の際と同時に、他の透明成形体と積層一体化することで、熱線遮蔽透明積層体を得ることも可能である。
以上説明した熱線遮蔽透明積層体は、両者の成形体の持つ利点を相互に有効に発揮させつつ、欠点を補完し合うことで、より有用な構造材として使用することができる。
【実施例】
【００５９】
以下、本発明について実施例を参照しながら詳細に説明するが、本発明は以下の実施例により何ら制限されることはない。
本実施例において得られた成形体の光学特性評価に関し、ヘイズ（本明細書において「（Ｈ）」という符号を付記する場合がある。）（単位：％）は、ヘイズメーター（村上色彩研究所製）を使用し、ＪＩＳ Ｋ ７１３６に準拠して測定した。また、可視光透過率（本明細書において「（Ｔ）」という符号を付記する場合がある。）（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）は、分光光度計Ｕ−４０００（日立製作所製）を使用して測定した。
【００６０】
（実施例１）
複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）として粒径１〜３μｍの複合タングステン酸化物Ｃｓ０．３３ＷＯ３２００ｇと、溶剤としてメチルイソブチルケトン１８００ｇとを、攪拌混合してスラリーを調製した。このスラリーをビーズとともに媒体攪拌ミルに投入し、スラリーを循環させて粉砕分散処理を行い、複合タングステン酸化物微粒子分散液を得た（以下、当該複合タングステン酸化物微粒子分散液を「α液」と略記する。）。当該複合タングステン酸化物微粒子の分散粒子径は９０ｎｍであった。
【００６１】
シラン化合物（Ｂ）として、ＴＳＲ１２７Ｂ（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製／不揮発成分５０％）（以下、当該シラン化合物（Ｂ）を「Ｂ−１」と略記する。）を、溶剤であるメチルイソブチルケトンに溶解させ、不揮発成分１０％溶液を調製した（以下、当該溶液を「β液」と略記する。）。
【００６２】
α液１０ｇと、β液１０ｇと、触媒としてＡＬＣＨ（川研ファインケミカル社製）０．０５ｇとを攪拌混合し、混合液を調製した。続けて、当該混合液を攪拌しながら、室温下で１５時間、さらに、７０℃で３時間反応させることで、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）分散液を調製した（以下、当該溶液を「γ液」と略記する。）。
【００６３】
ポリカーボネート樹脂（Ｄ）と相溶性を有し、且つ、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の表面に吸着する官能基を有する凝集防止剤（Ｃ）としてＵＦ５０２２（東亞合成社製）（以下、当該凝集防止剤（Ｃ）を「Ｃ−１」と略記する。）を、溶剤であるメチルキソブチルケトンに溶解させ、４０質量％溶液を調整した（以下、当該溶液を「δ液」と略記する。）。
【００６４】
上記γ液１０ｇと、δ液７．５ｇとを混合した。そして、得られた混合液からメチルイソブチルケトンを揮散させて、更に、らいかい機で解砕することで、凝集防止剤（Ｃ−１）中に表面被覆複合タングステン酸化物微粒子が均一に分散している粉状体を得た。当該粉状体には複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）１重量部に対して、シラン化合物（Ｂ−１）が１重量部、凝集防止剤（Ｃ−１）が６重量部含有されている。
【００６５】
次に、得られた凝集防止剤（Ｃ−１）中に表面被覆複合タングステン酸化物微粒子が均一に分散している粉状体を、複合タングステン酸化物微粒子含有量が０．５重量％になるように、ポリカーボネート樹脂ペレット（Ｂａｙｅｒ社製）に対して加える。そして、当該粉状体とポリカーボネート樹脂ペレットとを均一に混合した後、二軸押出機（東洋精機製作所製）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、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子とポリカーボネート樹脂を主成分とするマスターバッチを得た。
【００６６】
得られたマスターバッチと、ポリカーボネート樹脂ペレット（Ｂａｙｅｒ社製）とを、複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）の含有量が０．０５重量％となるように、均一に混合した後、射出成形機（東洋精機製作所製）を使用して１０ｃｍ×５ｃｍ、厚さ２．０ｍｍのシート状成形体を得た。
【００６７】
得られたシート状成形体の光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を、表１に示す。
続けて、得られたシート状成形体を１２０℃空気浴中に３０日間保持した後、再度、光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
【００６８】
（実施例２）
α液１０ｇに、β液５０ｇを添加混合し、実施例１と同様の方法で、凝集防止剤（Ｃ）中に表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）が均一に分散している実施例２に係る粉状体を得た。当該粉状体には、複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）１重量部に対して、シラン化合物（Ｂ−１）が５重量部、凝集防止剤（Ｃ−１）が６重量部含有されている。
【００６９】
次に、得られた実施例２に係る粉状体を使用し、実施例１と同様の方法で実施例２に係るシート状成形体を得た。得られた実施例２に係るシート状成形体の光学特性（ヘイズ、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％））を評価した。評価結果を表１に示す。
続けて、当該実施例２に係るシート状成形体を１２０℃空気浴中に３０日間保持した後、再度、光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
【００７０】
（実施例３）
α液１０ｇに、β液１ｇを添加混合し、実施例１と同様の方法で、凝集防止剤（Ｃ）中に表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）が均一に分散している実施例３に係る粉状体を得た。当該粉状体には、複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）１重量部に対して、シラン化合物（Ｂ−１）が０．１重量部、凝集防止剤（Ｃ−１）が６重量部含有されている。
【００７１】
次に、得られた実施例３に係る粉状体を使用し、実施例１と同様の方法で実施例３に係るシート状成形体を得た。得られた実施例３に係るシート状成形体の光学特性（ヘイズ、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％））を評価した。評価結果を表１に示す。
続けて、当該実施例３に係る成形体を１２０℃空気浴中に３０日間保持した後、再度、光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
【００７２】
（実施例４）
γ液１０ｇに、σ液を１．１ｇ添加混合し、実施例１と同様の方法で、凝集防止剤（Ｃ）中に、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）が均一に分散している実施例４に係る粉状体を得た。当該粉状体には、複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）１重量部に対して、シラン化合物（Ｂ−１）が１重量部、凝集防止剤（Ｃ−１）が０．９重量部含有されている。
【００７３】
次に、得られた実施例４に係る粉状体を使用し、実施例１と同様の方法で実施例４に係るシート状成形体を得た。得られた実施例４に係るシート状成形体の光学特性（ヘイズ、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％））を評価した。評価結果を表１に示す。
続けて、当該実施例４に係る成形体を１２０℃空気浴中に３０日間保持した後、再度、光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
【００７４】
（実施例５）
γ液１０ｇに、σ液６８．８ｇを添加混合し、実施例１と同様の方法で、凝集防止剤（Ｃ）中に、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）を均一に分散している実施例５に係る粉状体を得た。当該粉状体には複合タングステン酸化物微粒子（Ａ）１重量部に対して、シラン化合物（Ｂ−１）が１重量部、凝集防止剤（Ｃ−１）が５５重量部含有されている。
【００７５】
次に、得られた実施例５に係る粉状体を使用し、実施例１と同様の方法で実施例５に係るシート状成形体を得た。得られた実施例５に係るシート状成形体の光学特性（ヘイズ、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％））を評価した。評価結果を表１に示す。
続けて、実施例５に係る成形体を１２０℃空気浴中に３０日間保持した後、再度、光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
【００７６】
（実施例６）
シラン化合物（Ｂ）として、ＴＳＲ１４５（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製）を使用した以外は、実施例１と同様の方法で実施例６に係るシート状成形体を得た。
得られた実施例６に係るシート状成形体の光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
続けて、実施例６に係る成形体を１２０℃空気浴中に３０日間保持した後、再度、光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
【００７７】
（実施例７）
凝集防止剤（Ｃ）として、ＢＲ５２（三菱レイヨン社製）を使用した以外は、実施例１と同様の方法で実施例７に係るシート状成形体を得た。得られた実施例７に係るシート状成形体の光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
続けて、実施例７に係る成形体を１２０℃空気浴中に３０日間保持した後、再度、光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
【００７８】
（比較例１）
凝集防止剤（Ｃ）として、ポリカーボネート樹脂（Ｄ）と相溶性を有さないＵＣ−３９２０（東亞合成社製）を使用した以外は、実施例１と同様の方法で比較例１に係るシート状成形体を得た。得られた比較例１に係るシート状成形体の光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
続けて、比較例１に係る成形体を１２０℃空気浴中に３０日間保持した後、再度、光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
【００７９】
（比較例２）
凝集防止剤（Ｃ）として、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の表面に吸着する官能基を有さないＢＲ−１０５（東亞合成社製）を使用した以外は、実施例１と同様の方法で比較例２に係るシート状成形体を得た。得られた比較例２に係るシート状成形体の光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
続けて、比較例２に係る成形体を１２０℃空気浴中に３０日間保持した後、再度、光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
【００８０】
（比較例３）
シラン化合物（Ｂ）として、テトラエトキシシラン（多摩化学社製）を使用した以外は、実施例１と同様の方法でシート状成形体を得た。得られた比較例３に係るシート状成形体の光学特性（ヘイズ、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％））を評価した。評価結果を表１に示す。
続けて、比較例３に係る成形体を１２０℃空気浴中に３０日間保持した後、光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
【００８１】
（比較例４）
シラン化合物（Ｂ）を添加しない以外は、実施例１と同様の方法でシート状成形体を得た。得られた比較例４に係るシート状成形体の光学特性（ヘイズ、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％））を評価した。評価結果を表１に示す。
続けて、比較例４に係る成形体を１２０℃空気浴中に３０日間保持した後、光学特性：ヘイズ（Ｈ）、可視光透過率Ｔ（単位：％）、日射透過率ＳＴ（単位：％）を評価した。評価結果を表１に示す。
【００８２】
【表１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機溶剤中に、一般式ＭｘＷｙＯｚ（但し、Ｍは、Ｈ、Ｈｅ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｓｅ、Ｂｒ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｂｅ、Ｈｆ、Ｏｓ、Ｂｉ、Ｉの内から選択される１種以上の元素、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、０．００１≦ｘ／ｙ≦１、２．２≦ｚ／ｙ≦３．０）で表される複合タングステン酸化物微粒子を分散させた分散液へ、シロキサン結合を有し、且つ、少なくとも１つ以上の珪素原子が、シラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を有するシラン化合物を添加する工程と、
前記シラン化合物が添加された分散液へ触媒を加え、前記シラン化合物の縮重合物で被覆された表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の分散液を得る工程と、
前記表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の分散液に、ポリカーボネート樹脂と相溶性を有し、且つ、当該表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の表面に吸着する官能基を有する凝集防止剤を添加した後、当該表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の分散液から前記有機溶剤を揮散させ、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の粉状体を得る工程と、
前記表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の粉状体を、ポリカーボネート樹脂と溶融混練して、当該表面被覆複合タングステン酸化物微粒子が分散したポリカーボネート樹脂マスターバッチを得る工程と、を具備していることを特徴とする複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法。
【請求項２】
前記凝集防止剤が、ヒドロキシル基、グリシジル基、カルボキシル基、又はアミノ基から選択される少なくとも１種類の官能基を含む高分子化合物であることを特徴とする請求項１記載の複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法。
【請求項３】
前記凝集防止剤の添加量が、前記複合タングステン酸化物１重量部に対して、１．０〜５０重量部であることを特徴とする請求項１、２のいずれかに記載の複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法。
【請求項４】
前記シラン化合物の分子量が、１００〜１０００００であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法。
【請求項５】
前記シラン化合物の添加量が、前記複合タングステン酸化物１重量部に対して、０．１〜１０．０重量部であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法。
【請求項６】
前記複合タングステン酸化物微粒子の１次粒径が、１ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の製造方法で製造され、前記表面被覆複合タングステン酸化物微粒子がポリカーボネート樹脂中に分散していることを特徴とする複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチ。
【請求項８】
請求項７に記載のマスターバッチを、ポリカーボネート樹脂、またはポリカーボネート樹脂と相溶性を有する異種の熱可塑性樹脂により希釈、溶融混練し、かつ所定の形状に成形することによって得られることを特徴とする成形体。
【請求項９】
請求項８に記載の成形体の片面または両面に、ハードコート層及び反射防止層から選択された少なくとも１種の被覆層を１層以上有することを特徴とする成形体。
【請求項１０】
請求項８に記載の成形体が、他の透明成形体上に積層されていることを特徴とする積層体。
【請求項１】
有機溶剤中に、一般式ＭｘＷｙＯｚ（但し、Ｍは、Ｈ、Ｈｅ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｓｅ、Ｂｒ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｂｅ、Ｈｆ、Ｏｓ、Ｂｉ、Ｉの内から選択される１種以上の元素、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、０．００１≦ｘ／ｙ≦１、２．２≦ｚ／ｙ≦３．０）で表される複合タングステン酸化物微粒子を分散させた分散液へ、シロキサン結合を有し、且つ、少なくとも１つ以上の珪素原子が、シラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を有するシラン化合物を添加する工程と、
前記シラン化合物が添加された分散液へ触媒を加え、前記シラン化合物の縮重合物で被覆された表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の分散液を得る工程と、
前記表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の分散液に、ポリカーボネート樹脂と相溶性を有し、且つ、当該表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の表面に吸着する官能基を有する凝集防止剤を添加した後、当該表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の分散液から前記有機溶剤を揮散させ、表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の粉状体を得る工程と、
前記表面被覆複合タングステン酸化物微粒子の粉状体を、ポリカーボネート樹脂と溶融混練して、当該表面被覆複合タングステン酸化物微粒子が分散したポリカーボネート樹脂マスターバッチを得る工程と、を具備していることを特徴とする複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法。
【請求項２】
前記凝集防止剤が、ヒドロキシル基、グリシジル基、カルボキシル基、又はアミノ基から選択される少なくとも１種類の官能基を含む高分子化合物であることを特徴とする請求項１記載の複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法。
【請求項３】
前記凝集防止剤の添加量が、前記複合タングステン酸化物１重量部に対して、１．０〜５０重量部であることを特徴とする請求項１、２のいずれかに記載の複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法。
【請求項４】
前記シラン化合物の分子量が、１００〜１０００００であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法。
【請求項５】
前記シラン化合物の添加量が、前記複合タングステン酸化物１重量部に対して、０．１〜１０．０重量部であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法。
【請求項６】
前記複合タングステン酸化物微粒子の１次粒径が、１ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の製造方法で製造され、前記表面被覆複合タングステン酸化物微粒子がポリカーボネート樹脂中に分散していることを特徴とする複合タングステン酸化物微粒子分散ポリカーボネート樹脂マスターバッチ。
【請求項８】
請求項７に記載のマスターバッチを、ポリカーボネート樹脂、またはポリカーボネート樹脂と相溶性を有する異種の熱可塑性樹脂により希釈、溶融混練し、かつ所定の形状に成形することによって得られることを特徴とする成形体。
【請求項９】
請求項８に記載の成形体の片面または両面に、ハードコート層及び反射防止層から選択された少なくとも１種の被覆層を１層以上有することを特徴とする成形体。
【請求項１０】
請求項８に記載の成形体が、他の透明成形体上に積層されていることを特徴とする積層体。
【公開番号】特開２０１２−７７２３０（Ｐ２０１２−７７２３０Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２５１８０（Ｐ２０１０−２２５１８０）
【出願日】平成２２年１０月４日（２０１０．１０．４）
【出願人】（０００１８３３０３）住友金属鉱山株式会社 (2,015)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月４日（２０１０．１０．４）
【出願人】（０００１８３３０３）住友金属鉱山株式会社 (2,015)
【Ｆターム（参考）】
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