赤外線遮蔽材料微粒子分散液とその製造方法および熱線遮蔽膜と熱線遮蔽合わせ透明基材

【課題】可視光透過性と熱線遮蔽性に優れ、ヘイズ値も低く、紫外線による変色が少ない熱線遮蔽合わせガラスの提供を可能とする赤外線遮蔽材料微粒子分散液等を提供する。
【解決手段】上記分散液は、タングステン酸化物微粒子または/および複合タングステン酸化物微粒子により構成される赤外線(熱線)遮蔽材料微粒子と可塑剤および分散剤を含有し、上記分散剤がHLB値1〜3のポリグリセリン脂肪酸エステルで構成されることを特徴とする。この分散液においては、上記ポリグリセリン脂肪酸エステルが紫外線に曝されてた場合でも酸化劣化し難いため、赤外線遮蔽材料微粒子の着色が起こらないことから、分散液とポリビニルアセタール樹脂等を混合した樹脂組成物により熱線遮蔽合わせガラスの中間膜を構成することで上記特性に優れた合わせガラスを提供できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、熱線遮蔽合わせガラス等熱線遮蔽合わせ透明基材の中間膜材料に適用される赤外線(熱線)遮蔽材料微粒子分散液とその製造方法に係り、特に、赤外線(熱線)遮蔽機能に優れ、可視光透過性が良好でヘイズ値も低く、かつ、紫外線による変色が少ない熱線遮蔽合わせ透明基材の提供を可能とする赤外線(熱線)遮蔽材料微粒子分散液とその製造方法および熱線遮蔽膜と熱線遮蔽合わせ透明基材の改良に関するものである。
【背景技術】
【0002】
合わせ透明基材の一例である合わせガラスは、自動車のフロントガラスやサイドガラスとして、或いは、建築物の窓ガラス等として広く使用されている。そして、この種の合わせガラスとして、例えば、ポリビニルブチラール樹脂と可塑剤を主成分とする「可塑化ポリビニルブチラール樹脂膜」から成る中間膜を二枚の透明ガラス間に介在させ、一体化させて製造されたものが知られている。
【0003】
このような合わせガラスは、外部から衝撃が加えられると、ガラスは破損するもののガラス間に介在させた上記中間膜は容易に破損せず、更に、ガラスは破損した後においても中間膜に貼着したままであるためその破片が飛散することが少ない。従って、自動車や建築物の内部にいる人が上記破片によって傷害を受けることを防止できる機能を有する。
【0004】
合わせガラスはこのような優れた機能を有している反面、一般に熱線遮蔽性に劣るという問題があった。光線の中でも、780nm以上の波長を有する赤外線は、紫外線と比較するとエネルギー量は約10%程度と小さいが、熱的作用が大きく、物質に吸収されると熱として放出され、温度上昇をもたらすことから「熱線」と呼ばれている。
【0005】
従って、自動車のフロントガラスやサイドガラスから入る赤外線(熱線)や建築物の窓ガラスから入る赤外線(熱線)を遮断すること、すなわち、フロントガラスやサイドガラスあるいは窓ガラスの「遮熱性」を高めることで、自動車や建築物内の温度上昇を抑制することが可能となり、冷房に消費されるエネルギーを低減できる効果が期待される。このような「遮熱性ガラス」として、例えば、熱線カットガラスが市販されている。
【0006】
ところで、上記熱線カットガラスは、直射日光の遮断を目的として、蒸着、スパッタリング加工等によって、ガラス板表面に金属/金属酸化物のコーティング多層膜を成膜したものである。しかし、このコーティング多層膜は、外部からの摩擦に弱く、耐薬品性も劣るため、例えば、可塑化ポリビニルブチラール樹脂膜等からなる中間膜を積層して合わせガラスとする必要があった。このような合わせガラスとして、例えば、可塑化ポリビニルブチラール樹脂シートに、金属蒸着したポリエステルフィルムを積層した合わせガラスが提案されている(特許文献1および特許文献2参照)。
【0007】
しかしながら、上記可塑化ポリビニルブチラール樹脂シート等の中間膜を積層した合わせガラス(熱線カットガラス)は、(a)高価であること、(b)コーティング多層膜が厚いため、透明性(可視光透過率)が低下すること、(c)コーティング多層膜と中間膜との接着性が経時的に低下して中間膜の剥離や白化が起こること、(d)コーティング多層膜が電磁波の透過を阻害するため、携帯電話、カーナビ、ガレージオープナー、現金自動収受等の通信機能に支障をきたすこと、等の問題点を有していた。
【0008】
このような問題を解消するため、特許文献3には、2枚の板ガラス間に、0.1μm以下の微細粒径を有する酸化錫若しくは酸化インジウムから成る熱線遮蔽性金属酸化物を含んだ軟質樹脂層を介在させた構造の合わせガラスが開示されている。更に、特許文献4には、少なくとも2枚の板ガラス間に、Sn、Ti、Si、Zn、Zr、Fe、Al、Cr、Co、Ce、In、Ni、Ag、Cu、Pt、Mn、Ta、W、V、Moの金属、この金属の酸化物、窒化物、硫化物、あるいはSbやFのドープ物またはこれ等の複合物を分散した中間層を介在させた構造の合わせガラスが開示されている。
【0009】
しかし、特許文献3と特許文献4に開示されている従来の合わせガラスは、共に、高い可視光透過率が求められたときの熱線遮蔽機能が不十分であるという問題を依然として有していた。
【0010】
このような技術的背景の下、本出願人は、日射(熱線)遮蔽機能を有するタングステン酸化物微粒子または/および複合タングステン酸化物微粒子が含まれた中間膜を適用して構成した日射遮蔽用合わせ構造体を既に提案している(特許文献5参照)。この特許文献5においては、複合タングステン酸化物微粒子等が可塑剤に分散された日射(熱線)遮蔽体形成用分散液をポリビニルブチラール樹脂に添加して中間膜用組成物を調製し、調製された中間膜用組成物を用いて複合タングステン酸化物微粒子等が含まれた上記中間膜を形成している。但し、特許文献5では、実施例1において高分子系分散剤を用いてタングステン酸化物微粒子を分散している旨記載されているが、具体的な分散剤の教示はない。
【0011】
また、本出願人は、熱線遮蔽機能を有する成形体等の製造に用いられる複合タングステン酸化物微粒子分散体も提案しており(特許文献6参照)、この特許文献6において、複合タングステン酸化物微粒子の分散性を高めるため「アクリル高分子化合物」からなる凝集防止剤(分散剤)を開示している。尚、特許文献6において、上記「アクリル高分子化合物」として、(メタ)アクリル酸と、炭素数が1〜13の(メタ)アクリル酸アルキルエステルと、スチレンとの共重合体を例示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【特許文献1】特公昭61−52093号公報(特許請求の範囲参照)
【特許文献2】特開昭64−36442号公報(特許請求の範囲参照)
【特許文献3】特開平8−217500号公報(請求項1、請求項2参照)
【特許文献4】特開平8−259279号公報(請求項1、請求項7参照)
【特許文献5】特許3985193号公報(請求項1、請求項15、実施例1参照)
【特許文献6】特開2010−168430号公報(請求項1と段落0043参照)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
ところで、複合タングステン酸化物微粒子等の赤外線遮蔽材料微粒子が可塑剤に分散された日射(熱線)遮蔽体形成用分散液をポリビニルブチラール等の熱可塑性樹脂に添加して特許文献5に記載された中間膜用組成物を調製する際、ポリビニルブチラール等の熱可塑性樹脂への複合タングステン酸化物微粒子等の分散性を高めるために、特許文献6に記載された「アクリル高分子化合物」を適用した場合、複合タングステン酸化物微粒子等の分散性が改善されて透明性に優れた日射遮蔽用合わせ構造体や熱線遮蔽膜を得ることは可能となるが、反面、長期に亘って日射遮蔽用合わせ構造体等が太陽光に曝されると、着色して透過率が低下してしまうことがあり、未だ改善の余地を有していることが確認された。
【0014】
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、優れた遮熱性(熱線遮蔽性)と電磁波透過性を有し、透明性、特にヘイズ値が低く、ガラス等の透明基材と中間膜との適正な接着力、耐貫通性、衝撃吸収性を具備し、しかも、紫外線による変色が少ない等の耐候性に優れた熱線遮蔽合わせ透明基材とその中間膜である熱線遮蔽膜を提供し、更に、上記熱線遮蔽膜の形成を可能にさせる赤外線(熱線)遮蔽材料微粒子分散液とその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0015】
そこで、上記課題を解決するため、本発明者は以下のような技術的検討を試みた。
【0016】
まず、日射遮蔽用合わせ構造体は、通常、屋外で使用されることから、タングステン酸化物微粒子または/および複合タングステン酸化物微粒子の分散剤として「アクリル高分子化合物」を適用した日射遮蔽用合わせ構造体が、長期に亘り太陽光、特に紫外線に曝された場合、上記「アクリル高分子化合物」が酸化により劣化してラジカルを発生し、このラジカルが上記タングステン酸化物微粒子または/および複合タングステン酸化物微粒子に電子を供与して着色させていることが考えられる。
【0017】
そこで、タングステン酸化物微粒子または/および複合タングステン酸化物微粒子の着色を回避するため、「アクリル高分子化合物」に代えて、下記一般式(1)で表されかつHLB(Hydrophile-Lipophile Balance)値が1〜3であるポリグリセリン脂肪酸エステルを分散剤として適用したところ、上記課題が解決されることを見出すに至った。
【0018】
本発明はこのような技術的知見に基づき完成されている。
【0019】
すなわち、請求項1に係る発明は、
赤外線遮蔽材料微粒子分散液において、
一般式WyOz(但し、Wはタングステン、Oは酸素、2.2≦z/y≦2.999)で表記されるタングステン酸化物微粒子、または/および、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種類以上の元素、Wはタングステン、Oは酸素、0.001≦x/y≦1、2.2≦z/y≦3)で表記される複合タングステン酸化物微粒子により構成される赤外線遮蔽材料微粒子と可塑剤および分散剤を含有し、かつ、上記分散剤が、下記一般式(1)で表されるポリグリセリン脂肪酸エステルで構成されると共に、ポリグリセリン脂肪酸エステルのHLB(Hydrophile-Lipophile Balance)値が1〜3であることを特徴とする。
【0020】
【化1】

但し、R、R’およびR’’の少なくとも1つは炭素数が12以上の高級脂肪酸から誘導される長鎖アシル基を示し、かつ、長鎖アシル基以外のR、R’およびR’’は水素原子を示していると共に、nは1〜100の整数である。
【0021】
また、請求項2に係る発明は、
請求項1に記載の発明に係る赤外線遮蔽材料微粒子分散液において、
上記一般式(1)で表されるポリグリセリン脂肪酸エステルの長鎖アシル基が、少なくとも1つの二重結合を有することを特徴とし、
請求項3に係る発明は、
請求項1または2に記載の発明に係る赤外線遮蔽材料微粒子分散液において、
上記一般式(1)で表されるポリグリセリン脂肪酸エステルの長鎖アシル基が、少なくとも1つのヒドロキシ基を有していることを特徴とし、
請求項4に係る発明は、
請求項1〜3のいずれかに記載の発明に係る赤外線遮蔽材料微粒子分散液において、
上記一般式(1)で表されるポリグリセリン脂肪酸エステルの長鎖アシル基が、下記一般式(2)で表される長鎖アシル基であることを特徴とする。
【0022】
【化2】

但し、mは1〜100の整数である。
【0023】
次に、請求項5に係る発明は、
請求項1〜4のいずれかに記載の発明に係る赤外線遮蔽材料微粒子分散液において、
上記可塑剤が、ジヘキシルアジペート、トリエチレングリコール−ジ−2−エチルヘキサノエート、テトラエチレングリコール−ジ−2−エチルヘキサノエート、トリ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−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−ヘプタノエートからなる群より選択される少なくとも1種であることを特徴とし、
請求項6に係る発明は、
請求項1〜5のいずれかに記載の発明に係る赤外線遮蔽材料微粒子分散液において、
上記タングステン酸化物微粒子または/および複合タングステン酸化物微粒子が、一般式WyOz(但し、Wはタングステン、Oは酸素、2.45≦z/y≦2.999)で表記される組成比のマグネリ相を含むことを特徴とし、
請求項7に係る発明は、
請求項6に記載の発明に係る赤外線遮蔽材料微粒子分散液において、
一般式MxWyOzで表記される上記複合タングステン酸化物微粒子が、六方晶、正方晶若しくは立方晶の結晶構造の1つ以上を含むことを特徴とし、
請求項8に係る発明は、
請求項7に記載の発明に係る赤外線遮蔽材料微粒子分散液において、
上記M元素が、Cs、Rb、K、Tl、In、Ba、Li、Ca、Sr、Fe、Snの内の1種類以上を含み、かつ、六方晶の結晶構造を有することを特徴とし、
請求項9に係る発明は、
請求項1〜8のいずれかに記載の発明に係る赤外線遮蔽材料微粒子分散液において、
赤外線遮蔽材料微粒子100重量部に対して、上記可塑剤を150〜4000重量部、上記分散剤を3〜100重量部含有することを特徴とし、
請求項10に係る発明は、
請求項1〜9のいずれかに記載の発明に係る赤外線遮蔽材料微粒子分散液を製造する方法において、
上記タングステン酸化物微粒子または/および複合タングステン酸化物微粒子により構成される赤外線遮蔽材料微粒子と可塑剤および上記分散剤を混合して赤外線遮蔽材料微粒子分散液を調製することを特徴とする。
【0024】
また、請求項11に係る発明は、
熱線遮蔽膜において、
一般式WyOz(但し、Wはタングステン、Oは酸素、2.2≦z/y≦2.999)で表記されるタングステン酸化物微粒子、または/および、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種類以上の元素、Wはタングステン、Oは酸素、0.001≦x/y≦1、2.2≦z/y≦3)で表記される複合タングステン酸化物微粒子により構成される赤外線遮蔽材料微粒子、可塑剤、分散剤、および、熱可塑性樹脂を含有し、かつ、上記分散剤が、下記一般式(1)で表されるポリグリセリン脂肪酸エステルで構成されると共に、ポリグリセリン脂肪酸エステルのHLB(Hydrophile-Lipophile Balance)値が1〜3であることを特徴とし、
【化3】

但し、R、R’およびR’’の少なくとも1つは炭素数が12以上の高級脂肪酸から誘導される長鎖アシル基を示し、かつ、長鎖アシル基以外のR、R’およびR’’は水素原子を示していると共に、nは1〜100の整数である。
【0025】
請求項12に係る発明は、
請求項11に記載の発明に係る熱線遮蔽膜において、
上記一般式(1)で表されるポリグリセリン脂肪酸エステルの長鎖アシル基が、下記一般式(2)で表される長鎖アシル基であることを特徴とし、
【化4】

但し、mは1〜100の整数である。
【0026】
請求項13に係る発明は、
請求項11または12に記載の発明に係る熱線遮蔽膜において、
上記熱可塑性樹脂が、ポリビニルアセタール樹脂であることを特徴とし、
請求項14に係る発明は、
請求項11に記載の発明に係る熱線遮蔽膜において、
請求項1〜請求項9のいずれかに記載の赤外線遮蔽材料微粒子分散液とポリビニルアセタール樹脂を混合して成る樹脂組成物により構成され、熱線遮蔽合わせ透明基材用中間膜に適用されると共に、熱線遮蔽合わせ透明基材用中間膜に含まれている全可塑剤の量がポリビニルアセタール樹脂100重量部に対し20〜60重量部の範囲であり、かつ、上記赤外線遮蔽材料微粒子がポリビニルアセタール樹脂100重量部に対し0.01〜5重量部含まれることを特徴とし、
請求項15に係る発明は、
請求項11〜14のいずれかに記載の発明に係る熱線遮蔽膜において、
上記ポリビニルアセタール樹脂がポリビニルブチラール樹脂であることを特徴とし、
請求項16に係る発明は、
請求項11〜15のいずれかに記載の発明に係る熱線遮蔽膜において、
上記赤外線遮蔽材料微粒子分散液と熱可塑性樹脂を混合して成る樹脂組成物に、接着力調整剤としてアルカリ金属塩および/またはアルカリ土類金属塩が追加配合されていることを特徴とする。
【0027】
更に、請求項17に係る発明は、
熱線遮蔽合わせ透明基材において、
請求項11〜16のいずれかに記載の熱線遮蔽膜が用いられていることを特徴とし、
請求項18に係る発明は、
請求項17に記載の発明に係る熱線遮蔽合わせ透明基材において、
上記熱線遮蔽膜の厚みが300μm〜2000μm、ヘイズが2.0%以下、可視光透過率が70%以上、300〜2100nmの波長領域での日射透過率が可視光透過率の60%以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0028】
本発明に係る赤外線(熱線)遮蔽材料微粒子分散液によれば、
一般式WyOzで表記されるタングステン酸化物微粒子または/および一般式MxWyOzで表記される複合タングステン酸化物微粒子により構成される赤外線遮蔽材料微粒子を分散媒である可塑剤に分散させる分散剤として、上記一般式(1)で表されかつHLB値1〜3のポリグリセリン脂肪酸エステルが適用されているため、赤外線遮蔽材料微粒子の優れた分散状態を実現させることが可能となる。
【0029】
更に、本発明に係る赤外線(熱線)遮蔽材料微粒子分散液を熱可塑性樹脂へ添加し、混練して樹脂組成物を調製し、この樹脂組成物を用いて中間膜である熱線遮蔽膜を形成することにより、優れた遮熱性(熱線遮蔽性)と電磁波透過性を有し、透明性、特にヘイズ値が低く、ガラス等の透明基材との適正な接着力、耐貫通性、衝撃吸収性を具備し、しかも、紫外線による変色が少ない等の耐候性に優れた熱線遮蔽膜が得られ、この熱線遮蔽膜で構成された中間膜を有する熱線遮蔽合わせ透明基材を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本発明において適用される六方晶を有する複合タングステン酸化物微粒子の結晶構造の模式図。
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0032】
まず、本発明に係る赤外線(熱線)遮蔽材料微粒子分散液は、
一般式WyOz(但し、Wはタングステン、Oは酸素、2.2≦z/y≦2.999)で表記されるタングステン酸化物微粒子、または/および、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種類以上の元素、Wはタングステン、Oは酸素、0.001≦x/y≦1、2.2≦z/y≦3)で表記される複合タングステン酸化物微粒子により構成される赤外線遮蔽材料微粒子と可塑剤および分散剤を含有し、かつ、上記分散剤が、下記一般式(1)で表されかつHLB(Hydrophile-Lipophile Balance)値が1〜3であるポリグリセリン脂肪酸エステルで構成されていることを特徴とする。
【0033】
【化5】

但し、R、R’およびR’’の少なくとも1つは炭素数が12以上の高級脂肪酸から誘導される長鎖アシル基を示し、かつ、長鎖アシル基以外のR、R’およびR’’は水素原子を示していると共に、nは1〜100の整数である。
【0034】
1.タングステン酸化物微粒子と複合タングステン酸化物微粒子
一般に、自由電子を含む材料は、プラズマ振動によって波長200nmから2600nmを有する太陽光線等の電磁波に反射吸収応答を示すことが知られている。このような材料の粉末を、光の波長より小さい微粒子とすると、可視光領域(波長380nmから780nm)の幾何学散乱が低減されて可視光領域の透明性が得られることが知られている。尚、本明細書において、「透明性」とは、可視光領域の光に対して散乱が少なく透過性が高いという意味で用いている。
【0035】
そして、WO中には有効な自由電子が存在しないため、WOは近赤外線領域の吸収反射特性が少なく、赤外線遮蔽材料としては有効ではない。一方、酸素欠損を持つ3酸化タングステンや、3酸化タングステンにNa等の陽性元素を添加した所謂タングステンブロンズは、導電性材料で自由電子を持つ材料であることが知られており、これ等材料の単結晶等の分析により赤外線領域の光に対する自由電子の応答が示唆されている。そして、タングステンと酸素との化合物における組成範囲の特定部分において、赤外線遮蔽材料として特に有効な範囲があり、可視光領域においては透明で、近赤外線領域においては吸収を持つタングステン酸化物微粒子、複合タングステン酸化物微粒子が見出され、当該タングステン酸化物微粒子または/および複合タングステン酸化物微粒子を樹脂やガラス等の媒体に分散させた赤外線遮蔽材料微粒子分散体、当該赤外線遮蔽材料微粒子分散体より製造した赤外線遮蔽体等が得られている。
【0036】
まず、本発明に係る赤外線遮蔽材料微粒子分散液において、分散媒である可塑剤中に含まれる赤外線遮蔽材料微粒子は、一般式WyOz(但し、Wはタングステン、Oは酸素、2.2≦z/y≦2.999)で表記されるタングステン酸化物微粒子、または/および、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種類以上の元素、Wはタングステン、Oは酸素、0.001≦x/y≦1、2.2≦z/y≦3)で表記される複合タングステン酸化物微粒子により構成される。
【0037】
そして、一般式WyOz(但し、Wはタングステン、Oは酸素、2.2≦z/y≦2.999)で表記されるタングステン酸化物微粒子において、タングステンと酸素との好ましい組成範囲は、タングステンに対する酸素の組成比が3よりも少なく、更に、当該赤外線遮蔽材料微粒子をWyOzと記載したとき2.2≦z/y≦2.999である。このz/yの値が2.2以上であれば、赤外線遮蔽材料中に目的以外であるWOの結晶相が現れるのを回避することができると共に、材料としての化学的安定性を得ることができるため有効な赤外線遮蔽材料として適用できる。一方、このz/yの値が2.999以下であれば、必要とされる量の自由電子が生成され、効率のよい赤外線遮蔽材料となる。
【0038】
また、WyOzへ元素M(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種類以上の元素)を添加することで、z/y=3.0の場合も含めて当該WyOz中に自由電子が生成され、近赤外線領域に自由電子由来の吸収特性が発現し、1000nm付近の近赤外線吸収材料として有効となるため好ましい。ここで、WyOzに対し、上述した酸素量の制御と自由電子を生成する元素の添加とを併用することでより効率の良い赤外線遮蔽材料を得ることができる。酸素量の制御と自由電子を生成する元素の添加とを併用した赤外線遮蔽材料の一般式をMxWyOz(但し、Mは、上記M元素、Wはタングステン、Oは酸素)と表記したとき、0.001≦x/y≦1、2.2≦z/y≦3.0の関係を満たす赤外線遮蔽材料が望ましい。
【0039】
まず、元素Mの添加量を示すx/yの値について説明する。x/yの値が0.001より大きければ、十分な量の自由電子が生成され目的とする赤外線遮蔽効果を得ることができる。そして、元素Mの添加量が多いほど、自由電子の供給量が増加し、赤外線遮蔽効率も上昇するが、x/yの値が1程度で当該効果も飽和する。また、x/yの値が1より小さければ、当該赤外線遮蔽材料中に不純物相が生成されるのを回避できるので好ましい。
【0040】
また、元素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種類以上であることが好ましい。
【0041】
ここで、元素Mが添加された当該MxWyOzにおける安定性の観点からは、元素Mは、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の内から選択される1種類以上の元素であることがより好ましい。そして、赤外線遮蔽材料としての光学特性、耐候性を向上させる観点からは、上記元素Mにおいて、アルカリ土類金属元素、遷移金属元素、4B族元素、5B族元素に属するものが更に好ましい。
【0042】
次に、酸素量の制御を示すz/yの値について説明する。z/yの値については、MxWyOzで表記される赤外線遮蔽材料においても、上述したWyOzで表記される赤外線遮蔽材料と同様の機構が働くことに加え、z/y=3.0においても、上述した元素Mの添加量による自由電子の供給があるため、2.2≦z/y≦3.0が好ましく、更に好ましくは2.45≦z/y≦3.0である。
【0043】
更に、複合タングステン酸化物微粒子が六方晶の結晶構造を有する場合、当該微粒子の可視光領域の透過が向上し、近赤外領域の吸収が向上する。この六方晶の結晶構造を模式的に示す図1の平面図を参照しながら説明する。図1において、符号10で示すWO単位にて形成される8面体が6個集合して六角形の空隙が構成され、当該空隙中に符号20で示す元素Mが配置して1箇の単位を構成し、この1箇の単位が多数集合して六方晶の結晶構造を構成する。
【0044】
本発明において可視光領域の透過を向上させ、近赤外領域の吸収を向上させる効果を得るためには、複合タングステン酸化物微粒子中に、図1で説明した単位構造(WO単位で形成される8面体が6個集合して六角形の空隙が構成され、当該空隙中に元素Mが配置した構造)が含まれていればよく、当該複合タングステン酸化物微粒子が結晶質であっても非晶質であっても構わない。この六角形の空隙に元素Mの陽イオンが添加されて存在するとき、可視光領域の透過が向上し、近赤外領域の吸収が向上する。ここで、一般的には、イオン半径の大きな元素Mを添加したとき当該六方晶が形成され、具体的には、Cs、K、Rb、Tl、In、Ba、Sn、Li、Ca、Sr、Feを添加したとき六方晶が形成されやすい。勿論これ等以外の元素でも、WO単位で形成される六角形の空隙に添加元素Mが存在すればよく、上記元素に限定される訳ではない。
【0045】
六方晶の結晶構造を有する複合タングステン酸化物微粒子が均一な結晶構造を有するとき、添加元素Mの添加量は、x/yの値で0.2以上0.5以下が好ましく、更に好ましくは0.33である。x/yの値が0.33となることで、添加元素Mが六角形の空隙の全てに配置されると考えられる。
【0046】
また、六方晶以外では、正方晶、立方晶のタングステンブロンズも赤外線遮蔽材料として有効である。そして、これ等の結晶構造によって、近赤外線領域の吸収位置が変化する傾向があり、立方晶<正方晶<六方晶の順に吸収位置が長波長側に移動する傾向がある。また、それに付随して可視光線領域の吸収が少ないのは、六方晶<正方晶<立方晶の順である。よって、より可視光領域の光を透過して、より赤外線領域の光を遮蔽する用途には、六方晶のタングステンブロンズを用いることが好ましい。但し、ここで述べた光学特性の傾向は、あくまで大まかな傾向であり、添加元素の種類や、添加量、酸素量によって変化するものであり、本発明がこれに限定されるわけではない。
【0047】
本発明に係るタングステン酸化物微粒子または/および複合タングステン酸化物微粒子は、近赤外線領域、特に波長1000nm付近の光を大きく吸収するためその透過色調は青色系から緑色系となる物が多い。
【0048】
ところで、本発明に係る赤外線遮蔽材料微粒子の分散粒子径(赤外線遮蔽材料微粒子分散液中における赤外線遮蔽材料微粒子の粒子径)については、熱線遮蔽膜の使用目的によって適宜選定することができる。例えば、透明性が求められる用途に熱線遮蔽膜を使用する場合は、赤外線遮蔽材料微粒子が40nm以下の分散粒子径を有していることが好ましい。上記赤外線遮蔽材料微粒子が40nm以下の分散粒子径を有していれば、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保持し、同時に効率よく透明性を保持することができるからである。
【0049】
すなわち、赤外線遮蔽材料微粒子の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〜780nmの可視光線領域における光の散乱が低減され、光の散乱が低減することで、強い光が照射されたときに熱線遮蔽膜が曇りガラスのような外観になって鮮明な透明性が失われる事態を回避できるからである。より詳細に説明すると、赤外線遮蔽材料微粒子の分散粒子径が40nm以下になると、上述したように幾何学散乱またはミー散乱が低減し、レイリー散乱領域になる。そして、レイリー散乱領域では、散乱光が粒子径の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からである。更に、赤外線遮蔽材料微粒子の分散粒子径が25nm以下になると、散乱光は非常に少なくなりより好ましい。
【0050】
このように光の散乱を回避する観点からは、赤外線遮蔽材料微粒子の分散粒子径は小さい方が好ましい。一方、赤外線遮蔽材料微粒子の分散粒子径が1nm以上であれば、工業的な製造は容易である。
【0051】
尚、中間膜を構成する熱線遮蔽膜等に含まれる赤外線遮蔽材料微粒子の量は、単位面積当たり0.2g/m〜2.5g/mが望ましい。
【0052】
また、本発明に係る赤外線遮蔽材料微粒子の表面が、Si、Ti、Zr、Alの一種類以上を含有する酸化物で被覆されていることは、当該赤外線遮蔽材料の耐候性向上の観点から好ましい。
【0053】
更に、タングステン酸化物微粒子または/および複合タングステン酸化物微粒子において、一般式WyOzと表記したとき、2.45≦z/y≦2.999で表される組成比を有する、所謂「マグネリ相」は化学的に安定であり、近赤外線領域の吸収特性も良いので赤外線遮蔽材料として好ましい。
【0054】
2.タングステン酸化物微粒子と複合タングステン酸化物微粒子の製造方法
一般式WyOzで表記されるタングステン酸化物微粒子、および、MxWyOzで表記される複合タングステン酸化物微粒子は、タングステン化合物出発原料を不活性ガス雰囲気若しくは還元性ガス雰囲気中で熱処理して得ることができる。
【0055】
そして、上記タングステン化合物出発原料として、3酸化タングステン粉末、酸化タングステンの水和物粉末、6塩化タングステン粉末、タングステン酸アンモニウム粉末、6塩化タングステンをアルコール中に溶解させた後乾燥して得られるタングステン酸化物の水和物粉末、6塩化タングステンをアルコール中に溶解させたのち水を添加して沈殿させこれを乾燥して得られるタングステン酸化物の水和物粉末、タングステン酸アンモニウム水溶液を乾燥して得られるタングステン化合物粉末、金属タングステン粉末から選ばれたいずれか一種類以上であることが好ましい。
【0056】
ここで、タングステン酸化物微粒子を製造する場合、製造工程の容易さの観点より、タングステン酸化物の水和物粉末、若しくは、タングステン酸アンモニウム水溶液を乾燥して得られるタングステン化合物粉末を用いることが更に好ましく、複合タングステン酸化物微粒子を製造する場合には、出発原料が溶液であると各元素を容易に均一混合可能となる観点より、タングステン酸アンモニウム水溶液や6塩化タングステン溶液を用いることが更に好ましい。これ等原料を用い、これ等を不活性ガス雰囲気若しくは還元性ガス雰囲気中で熱処理して、上述した粒径のタングステン酸化物微粒子、複合タングステン酸化物微粒子を得ることができる。
【0057】
また、上記元素Mを含む一般式MxWyOzで表記される複合タングステン酸化物微粒子は、上述した一般式WyOzで表されるタングステン酸化物微粒子のタングステン化合物出発原料と同様であり、更に元素Mを、元素単体または化合物のかたちで含有するタングステン化合物を出発原料とする。ここで、各成分が分子レベルで均一混合した出発原料を製造するためには各原料を溶液で混合することが好ましく、元素Mを含むタングステン化合物出発原料が、水や有機溶媒等の溶媒に溶解可能なものであることが好ましい。例えば、元素Mを含有するタングステン酸塩、塩化物塩、硝酸塩、硫酸塩、シュウ酸塩、酸化物、等が挙げられるが、これ等に限定されず、溶液状になるものであれば好ましい。
【0058】
ここで、不活性雰囲気中における熱処理条件としては、650℃以上が好ましい。650℃以上で熱処理された出発原料は、十分な着色力を有し赤外線遮蔽材料微粒子として効率が良い。不活性ガスとしてはAr、N等の不活性ガスを用いることが良い。また、還元性雰囲気中の熱処理条件としては、まず、出発原料を還元性ガス雰囲気中にて100℃以上650℃以下で熱処理し、次いで不活性ガス雰囲気中で650℃以上1200℃以下の温度で熱処理することが良い。このときの還元性ガスは、特に限定されないがHが好ましい。また、還元性ガスとしてHを用いる場合は、還元雰囲気の組成として、Hが体積比で0.1%以上が好ましく、更に好ましくは2%以上で、かつ、残部がN等の不活性ガスの混合気体がよい。Hの体積比が0.1%以上であれば効率よく還元を進めることができる。
【0059】
水素で還元された原料粉末はマグネリ相を含み、良好な赤外線遮蔽特性を示し、赤外線遮蔽材料微粒子として使用可能である。しかし、酸化タングステン中に含まれる水素が不安定であるため、耐候性の面で応用が限定される可能性がある。そこで、この水素を含む酸化タングステン化合物を、不活性雰囲気中、650℃以上で熱処理することで、更に安定な赤外線遮蔽材料微粒子を得ることができる。この650℃以上の熱処理時の雰囲気は特に限定されないが、工業的観点から、N、Arが好ましい。当該650℃以上の熱処理により、赤外線遮蔽材料微粒子中にマグネリ相が得られ耐候性が向上する。
【0060】
上述したように、得られた赤外線遮蔽材料微粒子の表面が、Si、Ti、Zr、Alの一種類以上の金属を含有する酸化物で被覆されていることは、耐候性の向上の観点から好ましい。被覆方法は特に限定されないが、当該赤外線遮蔽材料微粒子を分散した溶液中へ、上記金属のアルコキシドを添加することで、赤外線遮蔽材料微粒子の表面を被覆することが可能である。
【0061】
3.可塑剤
本発明に係る熱線遮蔽材料微粒子分散液において、可塑剤は、タングステン酸化物微粒子または/および複合タングステン酸化物微粒子により構成される赤外線遮蔽材料微粒子を分散させる「分散媒」としての役割を有する。また、熱線遮蔽材料微粒子分散液と熱可塑性樹脂を混合して得られる樹脂組成物において、可塑剤は「可塑化熱可塑性樹脂膜」の「必須成分」としての役割も有する。
【0062】
そして、上記可塑剤として、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」、あるいは、有機リン酸系若しくは有機亜リン酸系等の「リン酸系可塑剤」等を用いることができ、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。
【0063】
上記「有機エステル系可塑剤」の内、多価アルコールと脂肪酸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、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。
【0064】
そして、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。
【0065】
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。
【0066】
そして、これ等の可塑剤の中でも、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)から成る群より選択される少なくとも1種は、熱線遮蔽膜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おり、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でき、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でき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。
【0067】
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り、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。
【0068】
また、赤外線(熱線)遮蔽材料微粒子分散液における「可塑剤」の含有量に関しては特に限定されないが、タングステン酸化物微粒子または/および複合タングステン酸化物微粒子100重量部に対し、好ましい下限が150重量部、好ましい上限が4000重量部である。「可塑剤」の含有量が150重量部未満であるとタングステン酸化物微粒子または/および複合タングステン酸化物微粒子の分散性が低下するため、上記赤外線(熱線)遮蔽材料微粒子分散液を用いた「合わせガラス用中間膜」の可視光透過率が低下すると共に、ヘイズが高くなることがある。また、「可塑剤」の含有量が4000重量部を越えると赤外線(熱線)遮蔽材料微粒子分散液の寿命が短くなり実用的ではない。
【0069】
4.分散剤
本発明に係る赤外線(熱線)遮蔽材料微粒子分散液は、分散剤として、下記一般式(1)で表されかつHLB(Hydrophile-Lipophile Balance)値が1〜3である「ポリグリセリン脂肪酸エステル」を含んでいることを特徴とし、他のリン酸エステル系分散剤、ウレタン系分散剤、エポキシ系分散剤を併用することも可能であるが、特許文献6に記載された分散剤(凝集防止剤)としての「カルボキシル基を有するアクリル高分子化合物」との併用は好ましくない。
【化6】

但し、R、R’およびR’’の少なくとも1つは炭素数が12以上の高級脂肪酸から誘導される長鎖アシル基を示し、かつ、長鎖アシル基以外のR、R’およびR’’は水素原子を示していると共に、nは1〜100の整数である。
【0070】
そして、分散剤として「ポリグリセリン脂肪酸エステル」が含まれる本発明に係る赤外線(熱線)遮蔽材料微粒子分散液を、ポリビニルアセタール樹脂等の熱可塑性樹脂へ添加し、混練して樹脂組成物を調製し、この樹脂組成物を用いて中間膜である熱線遮蔽膜を形成することにより、優れた遮熱性(熱線遮蔽性)と電磁波透過性を有し、透明性、特にヘイズ値が低く、ガラス等の透明基材との適正な接着力、耐貫通性、衝撃吸収性を具備し、しかも、紫外線による変色が少ない等の耐候性に優れた熱線遮蔽膜が得られ、この熱線遮蔽膜で構成された中間膜を有する熱線遮蔽合わせ透明基材を得ることができる。
【0071】
上記一般式(1)で表されかつHLB値が1〜3である「ポリグリセリン脂肪酸エステル」から成る分散剤は、タングステン酸化物微粒子または/および複合タングステン酸化物微粒子表面に吸着した後、電気的反発と立体障害によりタングステン酸化物微粒子または/および複合タングステン酸化物微粒子表層にスペースを保持してこれ等微粒子の凝集を抑制していると考えられる。また、特許文献6に記載された「アクリル高分子化合物」に代えて「ポリグリセリン脂肪酸エステル」から成る分散剤が適用された場合に、合わせガラス用中間膜である熱線遮蔽膜や熱線遮蔽合わせガラス等が長期に亘って太陽光、特に紫外線に曝されても、熱線遮蔽膜等に含まれるタングステン酸化物微粒子や複合タングステン酸化物微粒子が変色され難い理由については未だ解明されていないが、一般式(1)で表される「ポリグリセリン脂肪酸エステル」内に反応性の高い官能基が含まれていないため、長期に亘って紫外線に曝されても「ポリグリセリン脂肪酸エステル」からラジカルを発生し難いことが原因になっていると本発明者は推察している。
【0072】
ここで、上記一般式(1)のR、R’、R’’の1つを示す「炭素数が12以上の高級脂肪酸から誘導される長鎖アシル基」については、分子内に1つ以上の2重結合やヒドロキシ基を有することが望ましい。1つ以上の2重結合を有すると「分散剤」として電気的反発や立体障害の効果を発揮し易く、また、ヒドロキシ基を有することで「分散剤」のHLB値を1〜3とすることに寄与できる。
【0073】
そして、長鎖アシル基が2重結合とヒドロキシ基を有する「ポリグリセリン脂肪酸エステル」として、「ポリグリセリン縮合リシノール酸エステル」や「ポリグリセリン結合リシノレイン酸エステル」が市販されているため入手可能である。
【0074】
例えば、長鎖アシル基が下記一般式(2)で表される「ポリグリセリン縮合リシノール酸エステル」には阪本薬品社製の「SYグリスターCRS−75」が知られている。尚、上記「ポリグリセリン結合リシノレイン酸エステル」は、下記一般式(2)においてヒドロキシ基の位置が「ポリグリセリン縮合リシノール酸エステル」と異なっている。
【化7】

但し、mは1〜100の整数である。
【0075】
更に、上記「SYグリスターCRS−75」を含む阪本薬品社製の「SYグリスターCRシリーズ」に加え、NIKKOL hexaglyn(日光ケミカル社製)、サンソフト(太陽化学社製)等の「ポリグリセリン脂肪酸エステル」も挙げられる。
【0076】
また、上記一般式(1)で表される「ポリグリセリン脂肪酸エステル」の数平均分子量Mnについては、下限が2000、上限が10000であることが好ましい。数平均分子量Mnを2000〜10000の範囲内とすることにより、タングステン酸化物微粒子または/および複合タングステン酸化物微粒子の分散性がより改善された合わせガラス用中間膜や熱線遮蔽合わせガラス等を得ることができる。上記数平均分子量Mnのより好ましい上限は8000、更に好ましい上限は6000である。
【0077】
次に、一般式(1)で表される「ポリグリセリン脂肪酸エステル」のHLB(Hydrophile-Lipophile Balance)値は、上述したように下限が1、上限が3である。上記HLB値が1未満であると、分散剤としての「ポリグリセリン脂肪酸エステル」の親油性が高くなるため、タングステン酸化物微粒子または/および複合タングステン酸化物微粒子表面への「ポリグリセリン脂肪酸エステル」の吸着が不充分となり、タングステン酸化物微粒子または/および複合タングステン酸化物微粒子の分散性が低下する。HLB値が3を超えると、分散剤としての「ポリグリセリン脂肪酸エステル」の親水性が高くなるため、分散媒である可塑剤との相溶性が低下する。そして、HLB値の好ましい下限は1.1、好ましい上限は2.5である。
【0078】
尚、本発明の「HLB値」は、グリフィン法により以下の式で定義される。
「HLB値」=20×(「分散剤の親水基の分子量」/「分散剤の分子量」)
【0079】
次に、本発明に係る赤外線(熱線)遮蔽材料微粒子分散液における「分散剤」の含有量は特に限定されないが、タングステン酸化物微粒子または/および複合タングステン酸化物微粒子100重量部に対し、好ましい下限が3.0重量部、好ましい上限が100重量部である。分散剤の含有量が3.0重量部未満であるとタングステン酸化物微粒子または/および複合タングステン酸化物微粒子の分散性が低下するため、上記赤外線(熱線)遮蔽材料微粒子分散液を用いた「合わせガラス用中間膜」の可視光線透過率が低下し、製造される「合わせガラス」の可視光線透過率が低下することがある。また、分散剤の含有量が100重量部を超えると、上記「合わせガラス用中間膜」を用いて製造される「合わせガラス」のヘイズが高くなったり、「合わせガラス用中間膜」とガラス(透明基材)との接着力が低下したりすることがある。上記含有量のより好ましい下限は4.0重量部、更に好ましい下限は5.0重量部であり、より好ましい上限は90重量部、更に好ましい上限は80重量部である。
【0080】
5.熱線遮蔽膜
本発明に係る赤外線(熱線)遮蔽材料微粒子分散液と熱可塑性樹脂とを混合した樹脂組成物を用いることにより、熱線遮蔽性を有する合わせガラス等合わせ透明基材用中間膜、すなわち熱線遮蔽膜(中間膜)を製造することができる。この合わせ透明基材は、上記熱線遮蔽膜(中間膜)内にタングステン酸化物微粒子または/および複合タングステン酸化物微粒子が高分散状態で分散していることから、優れた光学特性と遮熱性とを有することができる。
【0081】
上記熱可塑性樹脂としては特に限定されず、例えば、ポリビニルアセタール樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリウレタン樹脂、硫黄元素を含有するポリウレタン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等が挙げられる。中でも、可塑剤と併用するとガラス等の透明基材に対して優れた接着性を発揮する熱線遮蔽膜が得られることからポリビニルアセタール樹脂が好適に用いられる。
【0082】
上記熱線遮蔽膜(中間膜)のポリビニルアセタール樹脂としては、ポリビニルアルコールをアルデヒドによりアセタール化して得られるポリビニルアセタール樹脂であれば特に限定されるものではないが、ポリビニルブチラールが特に好適である。ポリビニルアルコールは、通常、ポリ酢酸ビニルを鹸化することにより得られ、鹸化度が80〜99.8モル%であるポリビニルアルコールが一般的に用いられる。更に、ポリビニルブチラール樹脂を用いる場合、水酸基量の好ましい下限は15モル%、好ましい上限は35モル%である。水酸基量が15モル%未満であると、合わせガラス用中間膜とガラスとの接着性が低下したり、得られる合わせガラスの耐貫通性が低下したりすることがある。水酸基量が35モル%を超えると、得られる合わせガラス用中間膜が硬くなることがある。
【0083】
また、ポリビニルアルコールをアルデヒドによりアセタール化してポリビニルアセタール樹脂とする場合、上記ポリビニルアルコールの重合度の好ましい下限は200、好ましい上限は3000である。上記重合度が200未満であると、得られる合わせガラスの耐貫通性が低下することがある。上記重合度が3000を超えると、合わせガラス用中間膜の成形が困難となることがある。上記重合度のより好ましい下限は500、より好ましい上限は2000である。
【0084】
アセタール化に用いるアルデヒドは特に限定されないが、一般には炭素数が1〜10のアルデヒドが好適に用いられる。また、炭素数が1〜10のアルデヒドも特に限定されず、例えば、n−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、n−バレルアルデヒド、2−エチルブチルアルデヒド、n−ヘキシルアルデヒド、n−オクチルアルデヒド、n−ノニルアルデヒド、n−デシルアルデヒド、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド等が挙げられる。中でも、n−ブチルアルデヒド、n−ヘキシルアルデヒド、n−バレルアルデヒドが好ましく、n−ブチルアルデヒドがより好ましい。これ等のアルデヒドは単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。
【0085】
上記ポリビニルアセタール樹脂の具体例としては、ブチルアルデヒドでアセタール化されたポリビニルブチラール樹脂が好ましい。また、これ等ポリビニルアセタール樹脂は、必要な物性を考慮した上で、適当な組み合わせにてブレンドされていてもよい。更に、アセタール化の時に複数種類のアルデヒドを組み合わせた共ポリビニルアセタール樹脂も適宜用いることができる。本発明で用いられる上記ポリビニルアセタール樹脂のアセタール化度の好ましい下限は40%、好ましい上限は85%であり、より好ましい下限は60%、より好ましい上限は75%である。
【0086】
そして、赤外線(熱線)遮蔽材料微粒子分散液にポリビニルアセタール樹脂を混合して得られる樹脂組成物を例に挙げるならば、上記赤外線遮蔽材料微粒子分散液内に含まれている可塑剤とは別に「追加の可塑剤」を加えてもよい。そして、全可塑剤の量がポリビニルアセタール樹脂100重量部に対し20〜60重量部の範囲で含まれ、かつ、上記赤外線遮蔽材料微粒子がポリビニルアセタール樹脂100重量部に対し0.01〜5重量部含まれることが好ましい。
【0087】
ここで、上記全可塑剤の量とは、赤外線(熱線)遮蔽材料微粒子分散液にポリビニルアセタール樹脂を混合して得られる樹脂組成物、または、熱線遮蔽膜(中間膜)に含まれる全ての可塑剤の量を意味しており、赤外線遮蔽材料微粒子分散液内に含まれる可塑剤の量で十分足りるならば、「追加の可塑剤」を加える必要は無い。そして、全可塑剤の量が、ポリビニルアセタール樹脂100重量部に対し20重量部未満であると、得られる熱線遮蔽膜(中間膜)の耐貫通性が低下することがあり、60重量部を超えると可塑剤のブリードアウトが生じ、熱線遮蔽膜(中間膜)の透明性や接着性が低下し、得られる合わせ透明基材の光学歪みが大きくなったりする恐れがある。そして、可塑剤の配合量のより好ましい下限は30重量部、より好ましい上限は50重量部である。また、熱線遮蔽膜の厚さを考慮した場合、上記赤外線遮蔽材料微粒子の配合量が、ポリビニルアセタール樹脂100重量部に対し0.01重量部未満であると熱線遮蔽効果が充分に得られないことがあり、また、5.0重量部を超えると赤外線遮蔽材料微粒子の分散性に影響し、可視光透過率が低下し、ヘイズも大きくなってしまうことがある。
【0088】
尚、上記熱線遮蔽膜における厚さの好ましい下限は300μm、好ましい上限は2000μmである。熱線遮蔽膜の厚さが300μm未満であると、充分な耐貫通性が得られないことがあり、また、熱線遮蔽膜の厚さが2000μmを超えると、実用化されている合わせガラスの厚みを超えてしまうことがあるからである。上記熱線遮蔽膜における厚さのより好ましい下限400μm、より好ましい上限は1200μmである。
【0089】
次に、赤外線(熱線)遮蔽材料微粒子分散液にポリビニルアセタール樹脂を混合して得られる上記樹脂組成物は、更に、上述した接着力調整剤を含有することが好ましい。接着力調整剤としては特に限定されないが、アルカリ金属塩および/またはアルカリ土類金属塩が好適に用いられる。上記アルカリ金属塩および/またはアルカリ土類金属塩としては特に限定されず、例えば、カリウム、ナトリウム、マグネシウム等の塩が挙げられる。上記塩を構成する酸としては特に限定されず、例えば、オクチル酸、ヘキシル酸、酪酸、酢酸、蟻酸等カルボン酸の有機酸、または、塩酸、硝酸等の無機酸が挙げられる。
【0090】
上記アルカリ金属塩および/またはアルカリ土類金属塩の中でも、炭素数2〜16の有機酸のアルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩がより好ましく、更に炭素数2〜16のカルボン酸マグネシウム塩および炭素数2〜16のカルボン酸カリウム塩が好ましい。
【0091】
上記炭素数2〜16の有機酸のカルボン酸マグネシウム塩またはカリウム塩としては特に限定されないが、例えば、酢酸マグネシウム、酢酸カリウム、プロピオン酸マグネシウム、プロピオン酸カリウム、2−エチルブタン酸マグネシウム、2−エチルブタン酸カリウム、2−エチルヘキサン酸マグネシウム、2−エチルヘキサン酸カリウム等が好適に用いられる。これ等は単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
【0092】
上記アルカリ金属塩および/またはアルカリ土類金属塩の添加量は限定されないが、好ましい下限は、ポリビニルアセタール樹脂100重量部に対して0.001重量部、好ましい上限は1.0重量部である。0.001重量部未満であると、高湿度雰囲気下で熱線遮蔽合わせ透明基材用中間膜周辺部の接着力が低下することがあり、1.0重量部を超えると、接着力が低くなり過ぎる上に熱線遮蔽合わせ透明基材用中間膜の透明性が失われることがある。添加量のより好ましい下限は0.01重量部、より好ましい上限は0.2重量部である。
【0093】
上記樹脂組成物は、更に酸化防止剤を含有することが好ましい。酸化防止剤としては特に限定されず、例えば、フェノール系のものとして、2,6-Di-tert-butyl-P-cresol(BHT)[住友化学社製「スミライダーBHT」]、テトラキス−[メチレン-3-(3’-5'-ジ-t-ブチル-4'-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン[チバガイギー社製「イルガノックス1010」]等が挙げられる。これ等の酸化防止剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を併用してもよい。また、上記酸化防止剤の添加量は限定されないが、ポリビニルアセタール樹脂100重量部に対して、好ましい下限は0.01重量部、好ましい上限は5.0重量部である。
【0094】
また、上記樹脂組成物は、更に、紫外線吸収剤を含有することが好ましい。上記紫外線吸収剤としては特に限定されず、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、トリアジン系化合物、および、ベンゾエート系化合物等が挙げられる。
【0095】
上記ベンゾトリアゾール系化合物は特に限定されず、例えば、2−(2'−ヒドロキシ−5'−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール[BASF社製「TinuvinP」]、2−(2'−ヒドロキシ−3',5'−ジ−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール[BASF社製「Tinuvin320」]、2−(2'−ヒドロキシ−3'−t−ブチル−5'−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール[BASF社製「Tinuvin326」]、2−(2'−ヒドロキシ−3',5'−ジ−アミルフェニル)ベンゾトリアゾール[BASF社製「Tinuvin328」]等が挙げられる。
【0096】
また、上記ベンゾフェノン系化合物も特に限定されず、例えば、オクタベンゾン[BASF社製「Chimassorb81」]等が挙げられる。また、上記トリアジン系化合物としては特に限定されず、例えば、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−[(ヘキシル)オキシ]−フェノール[BASF社製「Tinuvin1577FF」]等が挙げられる。更に、上記ベンゾエート系化合物としては特に限定されず、例えば、2,4−ジ−tert−ブチルフェニル−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート[BASF社製:「inuvin120」]等が挙げられる。
【0097】
次に、上記紫外線吸収剤の添加量は限定されないが、ポリビニルアセタール樹脂100重量部に対して、好ましい下限は0.01重量部、上限は5.0重量部である。0.01重量部未満であると、紫外線吸収の効果がほとんど得られない。5.0重量部を超えると、樹脂の耐候劣化を引き起こすことがある。より好ましい下限は0.05重量部、上限は1.0重量部である。
【0098】
上記樹脂組成物から成る合わせ透明基材用中間膜は、必要に応じて、更に光安定剤、界面活性剤、難燃剤、帯電防止剤、耐湿剤、着色剤、熱線反射剤、熱線吸収剤等の添加剤を含有してもよい。
【0099】
次に、上記合わせ透明基材用中間膜を製造する方法は特に限定されず、例えば、本発明に係る赤外線(熱線)遮蔽材料微粒子分散液を、最終的な「赤外線遮蔽材料微粒子」の濃度が所期の範囲になるように、上記樹脂、および、必要に応じて配合する可塑剤および/または添加剤に加え、混合して樹脂組成物を調製し、押し出し法、カレンダー法、プレス法等の通常の製膜法によってシート状に製膜する方法等が挙げられる。中でも、2軸同方向による押し出し法が好ましく、ヘイズを更に良化させることができる。このようにして作製した合わせ透明基材用中間膜を用いて、優れた熱線遮蔽性を有する合わせガラス等の合わせ透明基材を製造することができる。尚、上記合わせ透明基材の製造方法は従来公知の方法でよい。
【0100】
また、本発明の上記合わせ透明基材用中間膜は、通常、積層したガラス等透明基材の間に挟み込まれた状態で用いられる。透明基材がガラスの場合、例えば、高熱線吸収ガラス、クリアガラス、グリーンガラス等が用いられる。尚、高熱線吸収ガラスとは、可視光透過率が75%以上であって、900〜1300nmの全波長領域において透過率が65%以下である熱線吸収ガラスを云う。
【0101】
そして、本発明に係る中間膜(熱線遮蔽膜)あるいは合わせ透明基材は、中間膜を厚さ2.5mmのクリアガラスに挟み込んだ測定条件下において、ヘイズが2.0%以下、可視光透過率が70%以上、300〜2100nmの波長領域での日射透過率が可視光透過率の60%以下の熱線遮蔽性を有するものである。
【0102】
本発明に係る中間膜(熱線遮蔽膜)あるいは合わせ透明基材のヘイズは2.0%以下である。ヘイズが2.0%を超えると、中間膜あるいは合わせ透明基材の透明性が著しく損なわれる。
【実施例】
【0103】
以下、本発明の実施例について比較例を挙げて具体的に説明する。尚、本発明の技術的事項は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
【0104】
また、測定方法ないし評価方法はそれぞれ以下の方法により行った。
【0105】
(A)合わせガラスの可視光透過率(Tv)および日射透過率(Ts)
自記分光光度計[日立製作所社製「U-4000」]を用い、合わせガラスの波長300〜2100nm領域の透過率を測定し、日本工業規格[JIS R 3106「板ガラス類の透過率・反射率・放射率・日射熱取得率の試験方法」]に従って、波長380〜780nmの可視光透過率(Tv)、および、波長300〜2100nmの日射透過率(Ts)を求めた。
【0106】
(B)合わせガラスのヘイズ(H)
合わせガラスのヘイズ(H)については、日本工業規格[JIS K 7105-1981]に準拠して測定した。
【0107】
(C)紫外線照射後の合せガラスの着色
各合わせガラスに、紫外線照射装置[岩崎電気(株)社製の「SUV−W131」]を用いて100mW/cm2の条件で紫外線を1時間照射し、紫外線照射後における合せガラスの可視光透過率(Tv)について上述した方法と同様に測定し、紫外線を1時間照射したことによるTvの変化(すなわちΔTv)を算出した。
【0108】
[実施例1]
〔赤外線遮蔽材料微粒子分散液の調製〕
「赤外線遮蔽材料」として、粒度分布が、50%径で1.2μm、95%径で4.8μmのCs0.33WO3(CWO)粉末100重量部と、「分散剤」として上記一般式(1)で表されかつその長鎖アシル基が上記一般式(2)で表されるポリグリセリン脂肪酸エステル[阪本薬品社製:ポリグリセリン結合リシノレイン酸エステル「SYグリスターCRED」、HLB値1.1、一般式(1)と一般式(2)のn、mが1〜100の整数、数平均分子量(Mn)=5659]5重量部と、「可塑剤」としてトリエチレングリコール−ジ−2−ヘキサノエート(3GO)3500重量部を混合し、3kgのスラリーを調製した。
【0109】
この組成を以下の表1に示す。
【0110】
次に、上記スラリーをビーズと共に媒体攪拌ミルに投入し、スラリーを循環させて粉砕、分散処理を行った。使用した媒体攪拌ミルは、横型円筒形のアニュラータイプ[アシザワ(株)社製]であり、ベッセル内壁とローター(回転攪拌部)の材質はZrO2とした。また、上記ビーズには、直径0.1mmのYSZ[Yttria-Stabilized Zirconia「イットリア安定化ジルコニア」]製のビーズを使用した。ローターの回転速度は、13m/秒とし、スラリー流量1kg/分にて12時間粉砕してCs0.33WO3微粒子分散液を調製した。
【0111】
その後、Cs0.33WO3微粒子分散液中のCs0.33WO3微粒子の分散粒子径(メジアン値)を日機装製マイクロトラック粒度分布計で測定した。尚、メジアン値を表2に示す。
【0112】
〔熱線遮蔽合わせガラス用中間膜の製造〕
次に、ポリビニルブチラール(PVB)樹脂100重量部に対し、表1に示すCs0.33WO3微粒子分散液(Cs0.33WO3濃度24.7重量%)9.8重量部を加え、「追加の可塑剤」である3GOを30.2重量部加え、これをミキシングロールで充分に混練した後、プレス成形機を用いて150℃で30分間プレス成形し、平均膜厚0.8mmの中間膜を製造した。尚、PVBや「追加の可塑剤」等の配合割合(組成)を表2に示す。
【0113】
〔合わせガラスの製造〕
上記中間膜を、その両端から透明な2枚のフロートガラス[30cm×30cm×厚さ2.5mm]で挟み込み、これをゴムバック内に入れ、2660Paの真空度で20分間脱気した後、脱気したままオーブンに移し、更に90℃で30分間保持しつつ真空プレスした。
【0114】
このようにして予備圧着された「合わせガラス」をオートクレーブ中で135℃、圧力118N/cm2の条件で20分間圧着を行い、実施例1に係る「合わせガラス」を得た。
【0115】
そして、この「合わせガラス」について物性を測定し評価を行った。この結果も表2に示す。
【0116】
[実施例2]
「分散剤」として、上記一般式(1)で表されかつその長鎖アシル基が一般式(2)で表されるポリグリセリン脂肪酸エステル[阪本薬品社製:ポリグリセリン縮合リシノール酸エステル「SYグリスターCRS−75」、HLB値2.1、一般式(1)と一般式(2)のn、mが1〜100の整数、数平均分子量(Mn)=2089]を用いた以外は実施例1と同様にしてCs0.33WO3微粒子分散液を調製し、この分散液を用いかつ表2に示す組成で実施例1と同様にして中間膜を製造し、この中間膜を用い実施例1と同様にして「合わせガラス」を作製した。
【0117】
そして、この「合わせガラス」について物性を測定し評価を行った。この結果を表2に示す。
【0118】
[実施例3]
「分散剤」として、実施例2で適用しかつ表1に示す使用量(25重量部)のポリグリセリン脂肪酸エステル[阪本薬品社製:ポリグリセリン縮合リシノール酸エステル「SYグリスターCRS−75」、HLB値2.1、一般式(1)と一般式(2)のn、mが1〜100の整数、数平均分子量(Mn)=2089]を用い、「可塑剤」として表1に示す使用量(200重量部)のトリエチレングリコール−ジ−2−ヘキサノエート(3GO)を用いた以外は実施例1と同様にしてCs0.33WO3微粒子分散液を調製し、この分散液を用いかつ表2に示す組成で実施例1と同様にして中間膜を製造し、この中間膜を用い実施例1と同様にして「合わせガラス」を作製した。
【0119】
そして、この「合わせガラス」について物性を測定し評価を行った。この結果を表2に示す。
【0120】
[実施例4]
「分散剤」として、実施例2において適用したポリグリセリン脂肪酸エステル[阪本薬品社製:ポリグリセリン縮合リシノール酸エステル「SYグリスターCRS−75」、HLB値2.1、一般式(1)と一般式(2)のn、mが1〜100の整数、数平均分子量(Mn)=2089]を用い、「可塑剤」としてジヘキシルアジペート(DHA)を用いた以外は実施例1と同様にしてCs0.33WO3微粒子分散液を調製し、この分散液を用いかつ表2に示す組成で実施例1と同様にして中間膜を製造し、この中間膜を用い実施例1と同様にして「合わせガラス」を作製した。
【0121】
そして、この「合わせガラス」について物性を測定し評価を行った。この結果を表2に示す。
【0122】
[比較例1]
「分散剤」として、上記一般式(1)で表されるポリグリセリン脂肪酸エステル[阪本薬品社製:ヘキサグリセリンペンタオレイン酸エステル「SYグリスターPO−5S」、HLB値4.9、数平均分子量(Mn)=2071]を用いた以外は実施例1と同様にしてCs0.33WO3微粒子分散液を調製し、この分散液を用いかつ表2に示す組成で実施例1と同様にして中間膜を製造し、この中間膜を用い実施例1と同様にして「合わせガラス」を作製した。
【0123】
そして、この「合わせガラス」について物性を測定し評価を行った。この結果を表2に示す。
【0124】
[比較例2]
「分散剤」として、カルボキシル基を有するアクリル高分子化合物[東亜合成社製:「UF−5022」、分子量14000、酸価235mgKOH/g]を用いた以外は実施例1と同様にしてCs0.33WO3微粒子分散液を調製し、この分散液を用いかつ表2に示す組成で実施例1と同様にして中間膜を製造し、この中間膜を用い実施例1と同様にして「合わせガラス」を作製した。
【0125】
そして、この「合わせガラス」について物性を測定し評価を行った。この結果を表2に示す。
【0126】
【表1】

【0127】
【表2】

【0128】
「評 価」
(1)実施例1〜4に係るCs0.33WO3微粒子分散液を用いて製造された各「合わせガラス」は、比較例1に係るCs0.33WO3微粒子分散液を用いて製造された「合わせガラス」と比較してヘイズ(H%)が低く、また、比較例2に係るCs0.33WO3微粒子分散液を用いて製造された「合わせガラス」と比較して紫外線照射後における合せガラスの可視光透過率(Tv)の変化(すなわちΔTv)が小さいことが確認される。
【0129】
(2)すなわち、比較例1に係る「合わせガラス」は、可視光透過率(Tv)の変化(すなわちΔTv)が「−1.4%」と良好であるが、ヘイズは(2.3%)と劣っており、また、比較例2に係る「合わせガラス」は、ヘイズが(1.2%)と良好であるが、可視光透過率(Tv)の変化(すなわちΔTv)は「−4.4%」と劣っている。これに対し、実施例1〜4に係る「合わせガラス」は、ヘイズが(1.2%〜1.4%)と良好で、かつ、可視光透過率(Tv)の変化(すなわちΔTv)も「−1.1%〜−1.5%」と良好であることが確認される。
【産業上の利用可能性】
【0130】
本発明に係る赤外線(熱線)遮蔽材料微粒子分散液を用いて製造された熱線遮蔽合わせガラスは、可視光透過性と遮熱性(熱線遮蔽性)に優れ、ヘイズ値も低く、紫外線による変色が少ない等耐候性にも優れているため、自動車のフロントガラスや建築物の窓ガラス等に適用される産業上の利用可能性を有している。
【符号の説明】
【0131】
10 WO単位
20 元素M

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一般式WyOz(但し、Wはタングステン、Oは酸素、2.2≦z/y≦2.999)で表記されるタングステン酸化物微粒子、または/および、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種類以上の元素、Wはタングステン、Oは酸素、0.001≦x/y≦1、2.2≦z/y≦3)で表記される複合タングステン酸化物微粒子により構成される赤外線遮蔽材料微粒子と可塑剤および分散剤を含有し、かつ、上記分散剤が、下記一般式(1)で表されるポリグリセリン脂肪酸エステルで構成されると共に、ポリグリセリン脂肪酸エステルのHLB(Hydrophile-Lipophile Balance)値が1〜3であることを特徴とする赤外線遮蔽材料微粒子分散液。
【化8】

但し、R、R’およびR’’の少なくとも1つは炭素数が12以上の高級脂肪酸から誘導される長鎖アシル基を示し、かつ、長鎖アシル基以外のR、R’およびR’’は水素原子を示していると共に、nは1〜100の整数である。
【請求項2】
上記一般式(1)で表されるポリグリセリン脂肪酸エステルの長鎖アシル基が、少なくとも1つの二重結合を有することを特徴とする請求項1に記載の赤外線遮蔽材料微粒子分散液。
【請求項3】
上記一般式(1)で表されるポリグリセリン脂肪酸エステルの長鎖アシル基が、少なくとも1つのヒドロキシ基を有していることを特徴とする請求項1または2に記載の赤外線遮蔽材料微粒子分散液。
【請求項4】
上記一般式(1)で表されるポリグリセリン脂肪酸エステルの長鎖アシル基が、下記一般式(2)で表される長鎖アシル基であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の赤外線遮蔽材料微粒子分散液。
【化9】

但し、mは1〜100の整数である。
【請求項5】
上記可塑剤が、ジヘキシルアジペート、トリエチレングリコール−ジ−2−エチルヘキサノエート、テトラエチレングリコール−ジ−2−エチルヘキサノエート、トリ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−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−ヘプタノエートからなる群より選択される少なくとも1種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赤外線遮蔽材料微粒子分散液。
【請求項6】
上記タングステン酸化物微粒子または/および複合タングステン酸化物微粒子が、一般式WyOz(但し、Wはタングステン、Oは酸素、2.45≦z/y≦2.999)で表記される組成比のマグネリ相を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の赤外線遮蔽材料微粒子分散液。
【請求項7】
一般式MxWyOzで表記される上記複合タングステン酸化物微粒子が、六方晶、正方晶若しくは立方晶の結晶構造の1つ以上を含むことを特徴とする請求項6に記載の赤外線遮蔽材料微粒子分散液。
【請求項8】
上記M元素が、Cs、Rb、K、Tl、In、Ba、Li、Ca、Sr、Fe、Snの内の1種類以上を含み、かつ、六方晶の結晶構造を有することを特徴とする請求項7に記載の赤外線遮蔽材料微粒子分散液。
【請求項9】
赤外線遮蔽材料微粒子100重量部に対して、上記可塑剤を150〜4000重量部、上記分散剤を3〜100重量部含有することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の赤外線遮蔽材料微粒子分散液。
【請求項10】
請求項1〜請求項9のいずれかに記載の赤外線遮蔽材料微粒子分散液を製造する方法において、
上記タングステン酸化物微粒子または/および複合タングステン酸化物微粒子により構成される赤外線遮蔽材料微粒子と可塑剤および上記分散剤を混合して赤外線遮蔽材料微粒子分散液を調製することを特徴とする赤外線遮蔽材料微粒子分散液の製造方法。
【請求項11】
一般式WyOz(但し、Wはタングステン、Oは酸素、2.2≦z/y≦2.999)で表記されるタングステン酸化物微粒子、または/および、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種類以上の元素、Wはタングステン、Oは酸素、0.001≦x/y≦1、2.2≦z/y≦3)で表記される複合タングステン酸化物微粒子により構成される赤外線遮蔽材料微粒子、可塑剤、分散剤、および、熱可塑性樹脂を含有し、かつ、上記分散剤が、下記一般式(1)で表されるポリグリセリン脂肪酸エステルで構成されると共に、ポリグリセリン脂肪酸エステルのHLB(Hydrophile-Lipophile Balance)値が1〜3であることを特徴とする熱線遮蔽膜。
【化10】

但し、R、R’およびR’’の少なくとも1つは炭素数が12以上の高級脂肪酸から誘導される長鎖アシル基を示し、かつ、長鎖アシル基以外のR、R’およびR’’は水素原子を示していると共に、nは1〜100の整数である。
【請求項12】
上記一般式(1)で表されるポリグリセリン脂肪酸エステルの長鎖アシル基が、下記一般式(2)で表される長鎖アシル基であることを特徴とする請求項11に記載の熱線遮蔽膜。
【化11】

但し、mは1〜100の整数である。
【請求項13】
上記熱可塑性樹脂が、ポリビニルアセタール樹脂であることを特徴とする請求項11または12に記載の熱線遮蔽膜。
【請求項14】
請求項1〜請求項9のいずれかに記載の赤外線遮蔽材料微粒子分散液とポリビニルアセタール樹脂を混合して成る樹脂組成物により構成され、熱線遮蔽合わせ透明基材用中間膜に適用されると共に、熱線遮蔽合わせ透明基材用中間膜に含まれている全可塑剤の量がポリビニルアセタール樹脂100重量部に対し20〜60重量部の範囲であり、かつ、上記赤外線遮蔽材料微粒子がポリビニルアセタール樹脂100重量部に対し0.01〜5重量部含まれることを特徴とする請求項11に記載の熱線遮蔽膜。
【請求項15】
上記ポリビニルアセタール樹脂がポリビニルブチラール樹脂であることを特徴とする請求項11〜14のいずれかに記載の熱線遮蔽膜。
【請求項16】
上記赤外線遮蔽材料微粒子分散液と熱可塑性樹脂を混合して成る樹脂組成物に、接着力調整剤としてアルカリ金属塩および/またはアルカリ土類金属塩が追加配合されていることを特徴とする請求項11〜15のいずれかに記載の熱線遮蔽膜。
【請求項17】
請求項11〜16のいずれかに記載の熱線遮蔽膜が用いられていることを特徴とする熱線遮蔽合わせ透明基材。
【請求項18】
上記熱線遮蔽膜の厚みが300μm〜2000μm、ヘイズが2.0%以下、可視光透過率が70%以上、300〜2100nmの波長領域での日射透過率が可視光透過率の60%以下であることを特徴とする請求項17に記載の熱線遮蔽合わせ透明基材。

【図1】
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【公開番号】特開2013−112791(P2013−112791A)
【公開日】平成25年6月10日(2013.6.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−262471(P2011−262471)
【出願日】平成23年11月30日(2011.11.30)
【出願人】(000183303)住友金属鉱山株式会社 (2,015)
【Fターム(参考)】