本發明涉及一種可見光透過性良好且吸收近紅外光的六硼化物微粒的集合體、六硼化物微粒分散液、六硼化物微粒分散體、六硼化物微粒分散體夾層透明基材、紅外線吸收膜及紅外線吸收玻璃。
背景技術:
作為具有良好的可見光透射率、保持透明性并且降低日射透射率的熱線屏蔽技術,提出了各種各樣的技術。其中,使用有導電性微粒的分散體的熱線屏蔽技術與其它技術相比,具有熱線屏蔽特性優異、低成本且有電波透過性,并且耐候性高等優點。
例如專利文獻1中提出了一種紅外線吸收性合成樹脂成形品,其是使以分散狀態含有氧化錫微粉末的透明樹脂、或以分散狀態含有氧化錫微粉末的透明合成樹脂成形為片材或膜而得到的物質層疊于透明合成樹脂基材上而形成。
專利文獻2提出了一種夾層玻璃,其在至少2張對置的板玻璃之間夾入下述中間層而形成,所述中間層分散有Sn、Ti、Si、Zn、Zr、Fe、Al、Cr、Co、Ce、In、Ni、Ag、Cu、Pt、Mn、Ta、W、V、Mo這樣的金屬、該金屬的氧化物、該金屬的氮化物、該金屬的硫化物、Sb或F與該金屬的摻雜物、或它們的混合物的。
另外,申請人在專利文獻3~5中公開有分散有氮化鈦微粒或六硼化物微粒的選擇透過膜用涂布液或選擇透過膜、熱線屏蔽成分分散體、熱線屏蔽樹脂成形體等。
專利文獻1:日本特開平2-136230號公報
專利文獻2:日本特開平8-259279號公報
專利文獻3:日本特開平11-181336號公報
專利文獻4:日本特開2000-96034號公報
專利文獻5:日本特開2004-162020號公報
技術實現要素:
發明所要解決的課題
但是,根據本發明人等的研究,專利文獻1、2所公開的紅外線吸收性合成樹脂成形品等熱線屏蔽結構體均存在要求高的可見光透射率時的熱線屏蔽性能不充分的問題點。
在此,本發明人想到作為光吸收微粒的六硼化物微粒和該六硼化物微粒的分散體。即,認識到六硼化物微粒及六硼化物微粒分散體保持高的透明性且具有高效的近紅外吸收能力,具有高的摩爾吸光系數且為低成本,并且具備高的耐候性,想到將其用作光吸收微粒分散液、光吸收微粒分散體。
以該想法為基礎,本申請人公開有上述的專利文獻3~5,提供分散有氮化鈦微粒或六硼化物微粒的選擇透過膜用涂布液或選擇透過膜、熱線屏蔽成分分散體、熱線屏蔽樹脂成形體等。
但是,本發明人等進一步進行研究的結果發現以下的問題。
即,專利文獻3~5所公開的六硼化物微粒有時不能充分地吸收太陽光中權重系數高的波長1000nm附近的光。因此,如果提高六硼化物微粒的濃度使充分地吸收該波長1000nm附近的光時,則本次可見光區域的光也會大大吸收。因此,有時可見光透射而另一方面作為屏蔽太陽光的日照射屏蔽材料的特性變得不充分。
為了解決該問題,例如專利文獻4中公開有將六硼化物微粒以外的其它種類的光吸收微粒與六硼化物微粒混合使用的構成。但是,混合使用種類不同的光吸收微粒,難以選擇可以使多種的光吸收微粒穩定地存在于溶劑中的分散劑或難以選擇添加方法,并且,在混合時有可能產生光吸收微粒的凝聚。其結果,存在如下的很多品質管理方面的問題:需要充分地進行光吸收微粒和分散劑的困難的混合分散操作,最終對含有該光吸收微粒的樹脂等介質的影響由于每種光吸收微粒的種類不同而不同,并且由于每種光吸收微粒的種類的經時變化的進行狀態不同而不同。
本發明是在上述的狀況下而完成的發明,其要解決的問題在于,提供一種吸收波長的選擇性得到控制、且具有作為屏蔽太陽光的日照屏蔽材料的充分的特性的六硼化物微粒的集合體、六硼化物微粒分散液、六硼化物微粒分散體、六硼化物微粒分散體夾層透明基材、紅外線吸收膜及紅外線吸收玻璃。
用于解決課題的技術方案
為了解決上述的課題,本發明人等進行了研究。
而且,認識到:在迄今為止公知的六硼化物微粒、或應用其的現有技術的六硼化物的微粒分散體中,沒有進行任何關于控制該微粒形狀的技術方案的研究。
而且,想到上述的專利文獻3~5所公開的六硼化物微粒有時未充分地吸收太陽光中權重系數高的波長1000nm附近的光的原因也是因為:由于在六硼化物微粒的造粒時沒有考慮粒子形狀的控制,因此所制造的粒子的形狀、或各形狀粒子的存在比率不適當。
例如,上述的專利文獻3或專利文獻5中,僅在實施例中公開有如下制作硼化鑭的微粒分散液的工序:將平均粒徑100nm以下的硼化鑭微粒(LaB6)與有機溶劑、硅烷類偶聯劑混合,使用直徑4mm的氧化鋯珠進行100小時球磨機混合,關于成為分散液或涂布膜、分散體的形態的粒子的形狀,沒有特別提及。
另外,專利文獻4也同樣地,僅在實施例中公開有如下制作硼化物微粒的分散液的工序:將平均粒徑85~120nm的硼化物微粒與有機溶劑、微粒分散用偶聯劑進行混合,并使用直徑4mm的氧化鋯珠進行球磨機混合,關于成為分散液或涂布膜的形態的粒子的形狀,沒有特別提及。
并且,其它公知文獻中,對六硼化物的粒子形狀的控制及其效果的記述實質上并沒有超過上述專利文獻3~5的記述的范圍。即,在六硼化物微粒中,關于通過采用將各自的微粒控制為指定的形狀的技術方案將該六硼化物微粒制成分散體時該分散體發揮的光吸收特性,不完全清楚。
在此,本發明人等在上述的認識下,進一步進行了研究。
而且,詳細情況進行后述,但在將該六硼化物微粒的粒子形狀看作旋轉橢圓體而考慮該六硼化物微粒的長寬比時,認識到長寬比為1.5以上且低于4.0的六硼化物微粒對波長900~1000nm的光具有主要的吸收峰。因此,可見光透射而另一方面可以有效地屏蔽太陽光。但是,認識到該六硼化物微粒不能充分地吸收太陽光中權重系數高的比1100nm長的波長的光。
另外,認識到長寬比為4.0以上且低于20.0的六硼化物微粒在波長1000~2000nm的光中具有主要的吸收峰,因此,可見光透射而另一方面可以高效地屏蔽太陽光。但是,認識到該六硼化物微粒不能充分地吸收具有太陽光的權重系數高的800~1000nm的波長的光。
另一方面,長寬比低于1.5的六硼化物微粒在波長700~900nm具有其主要的吸收峰。因此,不會充分地吸收太陽光的權重系數高的1000nm附近的光,而且可見光區域的光也被會大大吸收。因此,作為日照屏蔽材料的特性并不充分。
基于該見解,本發明人等想到:通過使長寬比為1.5以上且低于4.0的六硼化物微粒和長寬比為4.0以上且低于20.0的六硼化物微粒以指定的比率混合存在而制成集合體,可得到可見光透射而另一方面在太陽光的權重系數高的近紅外區域具有寬幅的吸收的六硼化物微粒的集合體。
具體而言,認識到:在存在于指定的TEM層析X射線照相術像的視野范圍內的六硼化物微粒的集合體或其分散體中,將存在于該視野內的六硼化物微粒的粒子形狀看作旋轉橢圓體,在將存在于該視野內的全部六硼化物微粒的個數設為100(個數)%、將長寬比[(長軸長度)/(短軸長度)]的值為1.5以上且低于4.0的六硼化物微粒所占的個數的比例設為a(個數)%、將長寬比的值為4.0以上且低于20.0的六硼化物微粒所占的個數的比例設為b(個數)%時,該a、b的值滿足60(個數)%≤(a+b)(個數)%≤100(個數)%、且a:b=20:80~80:20時,六硼化物微粒集合體及分散有其的分散體的日照屏蔽特性變得非常良好,從而完成了本發明。
予以說明,本發明中“集合體”用作如下概念:意指具有各自形態的1個1個的微粒大量存在于同一空間內的物質及其狀態。另一方面,在本發明中,不用作意指多個微粒彼此形成凝聚體的物質及其狀態的概念。
即,解決上述問題的第1發明是一種六硼化物微粒的集合體,其中,
在將所述集合體中所含的六硼化物微粒的粒子形狀看作旋轉橢圓體時,
在將所述集合體中所含的長寬比[(長軸長度)/(短軸長度)]的值為1.5以上且低于4.0的六硼化物微粒的個數比例記為a(個數)%、將長寬比[(長軸長度)/(短軸長度)]的值為4.0以上且低于20.0的六硼化物微粒的個數比例記為b(個數)%時,滿足60(個數)%≤(a+b)(個數)%≤100(個數)%,且a:b=20:80~80:20。
第2發明是如第1發明所述的六硼化物微粒的集合體,其中,
所述六硼化物微粒的集合體中所含的六硼化物微粒的平均分散粒徑為1nm以上且100nm以下。
第3發明是如第1或第2發明所述的六硼化物微粒的集合體,其中,
所述六硼化物微粒為六硼化鑭微粒。
第4發明是一種六硼化物微粒分散液,其為第1~3的發明中任一項所述的六硼化物微粒的集合體分散包含于液態介質中的分散液,
所述液態介質選自:水、有機溶劑、油脂、液態樹脂、液態塑料用增塑劑、或選自這些介質中的2種以上的混合物。
第5發明是如第4發明所述的六硼化物微粒分散液,其含有0.02質量%以上且20質量%以下的所述六硼化物微粒。
第6發明是一種六硼化物微粒分散體,其中,
在熱塑性樹脂或UV固化性樹脂中分散有第1~4的發明中任一項所述的六硼化物微粒的集合體。
第7發明是如第6發明所述的六硼化物微粒分散體,其中,
所述熱塑性樹脂為下述的任意物質:
選自聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、苯乙烯樹脂、聚酰胺樹脂、聚乙烯樹脂、氯乙烯樹脂、烯烴樹脂、環氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、氟樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇縮醛樹脂這一樹脂組中的1種樹脂,或從所述樹脂組中選擇的2種以上的樹脂的混合物,或從所述樹脂組中選擇的2種以上的樹脂的共聚物。
第8發明是如第6或第7發明所述的六硼化物微粒分散體,其含有0.001質量%以上且80.0質量%以下的所述六硼化物微粒。
第9發明是如第6~8的發明中任一項所述的六硼化物微粒分散體,其中,
所述六硼化物微粒分散體為片狀、板狀或膜狀。
第10的發明是如第6~9的發明中任一項所述的六硼化物微粒分散體,其中,
所述六硼化物微粒分散體中所含的單位投影面積的所述六硼化物微粒分散體的含量為0.01g/m2以上且0.5g/m2以下。
第11發明是一種六硼化物微粒分散體夾層透明基材,其包括:
多片透明基材,以及存在于多片透明基材之間的第6~10的發明中任一項所述的六硼化物微粒分散體。
第12發明是一種紅外線吸收膜或紅外線吸收玻璃,其中,
在從透明膜基材或透明玻璃基材選出的透明基材的至少一個表面上以涂層形式設有第6~10的發明中任一項所述的六硼化物微粒分散體。
第13發明是如第12發明所述的紅外線吸收膜或紅外線吸收玻璃,其中,
所述樹脂為UV固化性樹脂。
第14發明是如第12或第13的發明所述的紅外線吸收膜或紅外線吸收玻璃,其中,所述涂層的厚度為10μm以下。
第15發明是如第12~14的發明中任一項所述的紅外線吸收膜,其中,
所述透明膜基材為聚酯膜。
第16發明是如第12~15的發明中任一項所述的紅外線吸收膜或紅外線吸收玻璃,其中,
所述涂層中所含的單位投影面積的所述六硼化物微粒的含量為0.01g/m2以上且0.5g/m2以下。
發明效果
根據本發明的六硼化物微粒集合體、六硼化物微粒分散液、六硼化物微粒分散體、六硼化物微粒分散體夾層透明基材、紅外線吸收膜及紅外線吸收玻璃,使用六硼化物微粒,并且在近紅外的波長區域具有寬幅的吸收特性,作為日照屏蔽材料具有適當的特性。
附圖說明
圖1是實施例1的六硼化鑭微粒分散體中分散的集合體的TEM層析X射線照相術像。
圖2是實施例1的六硼化鑭微粒分散體中分散的集合體中所含的六硼化物微粒的長寬比的頻率分布。
圖3是表示實施例、比較例的分散液的光學的特性的坐標圖。
圖4是比較例1的六硼化鑭微粒的30000倍的TEM像。
具體實施方式
以下,對于本發明的實施方式,以下述順序進行說明:[a]六硼化物微粒、[b]六硼化物微粒的集合體、[c]六硼化物微粒的集合體的制造方法、[d]六硼化物微粒分散液及其制造方法、[e]六硼化物微粒分散體及其制造方法、[f]片狀或膜狀的六硼化物微粒分散體及其制造方法、[g]六硼化物微粒分散體夾層透明基材及其制造方法、[h]紅外線吸收膜及紅外線吸收玻璃及其制造方法。
[a]六硼化物微粒
本發明所使用的六硼化物微粒在近紅外區域顯現由等離激元吸收引起的光的吸收。其成分用通式XB6表示,形狀具有非球狀的形狀。
在此,元素X優選為選自La、Ce、Pr、Nd、Gd、Tb、Dy、Ho、Y、Sm、Eu、Er、Tm、Yb、Lu、Sr及Ca中的至少1種以上。具體而言,可以列舉:六硼化鑭[LaB6]、六硼化鈰[CeB6]、六硼化鐠[PrB6]、六硼化釹[NdB6]、六硼化釓[GdB6]、六硼化鋱[TbB6]、六硼化鏑[DyB6]、六硼化鈥[HoB6]、六硼化釔[YB6]、六硼化釤[SmB6]、六硼化銪[EuB6]、六硼化鉺[ErB6]、六硼化銩[TmB6]、六硼化鐿[YbB6]、六硼化镥[LuB6]、六硼化鑭鈰[(La,Ce)B6]、六硼化鍶[SrB6]、六硼化鈣[CaB6]等作為其代表性物質。其中,由于相對于可見光吸收的近紅外吸收的強度高,因此,優選使用六硼化鑭[LaB6]。
本發明使用的六硼化物微粒中,優選其表面沒有氧化,通常大多稍微進行了氧化。另外,六硼化物微粒的分散工序中發生表面的氧化的情況某種程度上無法避免。但是,即使在該情況下,顯現近紅外線屏蔽效果的有效性也不改變。因此,即使例如為表面被氧化的六硼化物微粒,也能夠作為本發明所使用的六硼化物微粒使用。
另外,就本發明所使用的六硼化物微粒而言,作為結晶的完整性越高,越可得到大的熱線屏蔽效果。但是,即使為結晶性低且利用X射線衍射產生寬闊的衍射峰的六硼化物微粒,只要是微粒內部的基本的鍵為由各金屬和硼的鍵合形成的六硼化物微粒,則顯現熱線屏蔽效果,因此可以在本發明中使用。予以說明,作為六硼化物,金屬與硼之比不需要嚴密地為6,為5.8~6.2的范圍即可。
[b]六硼化物微粒的集合體
本發明的六硼化物微粒的集合體由具有指定范圍的粒子形狀的六硼化物微粒的集合體構成。
在此,一邊參照作為后述的實施例1的六硼化鑭微粒集合體的TEM層析X射線照相術像的圖1,一邊說明六硼化物微粒的集合體中所含的六硼化物微粒的特征。予以說明,如后述的六硼化物微粒分散液的制造方法、以及六硼化物微粒分散體的制造方法所示,得知:六硼化物微粒的集合體中所含的六硼化物微粒的特征與六硼化物微粒分散液及六硼化物微粒分散體中的六硼化物微粒的特征一致。
首先,將該集合體中所含的六硼化物微粒的粒子形狀看作旋轉橢圓體,考慮該六硼化物微粒的長寬比[(長軸長度)/(短軸長度)]。
此時,將該集合體中所含的長寬比的值為1.5以上且低于4.0的六硼化物微粒的個數比例記為a(個數)%、將長寬比[(長軸長度)/(短軸長度)]的值為4.0以上且低于20.0的六硼化物微粒的個數比例記為b(個數)%時,(a+b)(個數)%的值為60(個數)%以上、100(個數)%以下。而且,a:b的比率在20:80~80:20的范圍,進一步優選在30:70~70:30的范圍。
另外,六硼化物微粒的長寬比通過如下方法求出:通過利用TEM層析X射線照相術法得到的3維圖像識別各個六硼化物微粒,比較3維圖像的長度刻度和粒子的具體的形狀,由此對各個六硼化物微粒算出長寬比[(長軸長度)/(短軸長度)]。
具體而言,由該3維圖像識別100個以上、優選200個以上的六硼化物微粒。關于被識別的各個六硼化物微粒,確定長軸和短軸的方向(將相互垂直的最長的軸設為長軸,將最短的軸設為短軸),測定長短兩軸的長度,由該測定值算出長寬比。
如上所述,長寬比低于1.5的六硼化物微粒在波長700~900nm具有其主要的吸收峰。因此,不會充分地吸收太陽光的權重系數高的1100nm附近的光,而且可見光區域的光也會大大被吸收。因此,作為日照屏蔽材料的特性并不充分。
另一方面,長寬比為1.5以上且低于4.0的六硼化物微粒在波長900~1000nm具有主要的吸收峰。因此,可見能夠光線透射,另一方面能夠有效地屏蔽太陽光,但不能充分地吸收太陽光的權重系數高的比波長1100nm更長的光。
而且,長寬比為4.0以上且低于20.0的六硼化物微粒在波長1000~2000nm的光具有主要的吸收峰,可見光線能夠透射,另一方面能夠有效地屏蔽太陽光,但仍然不能充分地吸收太陽光的權重系數高的波長800~1000nm的光。
另外,長寬比為20.0以上的六硼化物微粒幾乎不存在。
根據以上的見解,本發明人等發現:在六硼化物微粒的集合體中(a+b)(個數)%的值為60(個數)%以上,a:b的比值存在于20:80~80:20的范圍內時,本發明的六硼化物微粒的集合體雖然使用六硼化物微粒作為光吸收微粒,但是在近紅外的波長區域具有寬幅的吸收特性,作為日照屏蔽材料發揮適當的特性。
[c]六硼化物微粒的集合體的制造方法
對本發明的六硼化物微粒的集合體及其制造方法進行說明。另外,六硼化物微粒的集合體的制造方法并不限定于該例,只要是可以實施構成本發明的六硼化物微粒的集合體的微粒的形狀特征及存在比例的方法即可。
準備平均粒徑0.5~5μm的六硼化物的微粒,與硬度比該微粒低的粉碎媒介(以下,有時簡稱為珠)、分散介質(例如異丙醇、乙醇、1-甲氧基-2-丙醇、二甲基酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、甲苯、丙二醇單甲醚乙酸酯、乙酸正丁酯等有機溶劑)、及根據所期望添加適當的分散劑(例如高分子類分散劑)一起填裝于磨機(例如溶劑擴散磨機)并進行珠磨機粉碎。此時,使磨機的周速低于通常的粉碎時來進行運轉(例如通常運轉時的0.3~0.8倍左右),在分散介質及根據所期望添加的適當的分散劑的存在下利用低剪切力進行濕式粉碎。
通過利用該低剪切力進行的濕式粉碎,將六硼化物微粒的集合體中所含的六硼化物微粒的粒子形狀看作旋轉橢圓體時,將該集合體中所含的長寬比[(長軸長度)/(短軸長度)]的值為1.5以上且低于4.0的六硼化物微粒的個數比例記為a(個數)%、將長寬比[(長軸長度)/(短軸長度)]的值為4.0以上且低于20.0的六硼化物微粒的個數比例記為b(個數)%時,可以制造滿足60(個數)%≤(a+b)(個數)%≤100(個數)%、且a:b=20:80~80:20的集合體。
利用上述的制造條件可以制造本發明的六硼化物微粒的集合體的理由不確定。但是,認為其原因在于,通過如上述那樣選擇珠的硬度及珠磨機的周速,對于具有立方晶的結晶結構且硬度非常高的六硼化物微粒的破壞的方式是從粒子表面剝掉長寬比高的鱗片狀的碎片的方式,而不是非賦予遍及粒子整體的沖擊而將其破碎的方式。
與此相對,準備粗大的(例如具有1μm以上的粒徑的)六硼化物微粒,使用比該微粒硬的粉碎媒介,與分散介質及分散劑一起裝填于磨機,施加高的周速利用強力的剪切力進行濕式粉碎的方法對于制造本發明的集合體而言不優選。
這是因為,被這種強力的負荷粉碎的六硼化物微粒的集合體中較多地含有長寬比低于1.5的大致接近于球形的粒子。
可認為六硼化物微粒成為長寬比低于1.5的大致接近于球形的粒子是因為:相對于六硼化物粒子的破壞的方式是沖擊粒子整體及將其破碎的態樣,而并非從粒子表面剝離長寬比高的鱗片狀的碎片的方式。
另一方面,對上述的粗大的六硼化物微粒使用與其粒子自身相比硬度過低的粉碎媒介,并在分散介質及分散劑的存在下利用低剪切力進行濕式粉碎時,不能制造長寬比高的微粒的集合體。其認為是因為:粉碎媒介的硬度比六硼化物微粒的硬度低,且六硼化物微粒和粉碎媒介之間的硬度差過大時,對六硼化物微粒帶來從粒子表面剝離鱗片狀的碎片這樣的破壞方式之前,粉碎媒介自身被六硼化物微粒粉碎,而失去對六硼化物微粒的粉碎力。
根據以上的研究,通過使用相對于六硼化物微粒的維氏硬度具有1/3~1/2左右的維氏硬度的粉碎媒介,可以有效地制造具有指定的長寬比的六硼化物微粒的集合體。
具體而言,例如作為六硼化物的優選的實例的六硼化鑭的維氏硬度為2770kg/mm2,適于有效地制造本發明的六硼化鑭微粒的集合體的粉碎媒介的硬度為920kg/mm2~1850kg/mm2左右。即,氧化鋯珠(1100kg/mm2~1300kg/mm2)、氧化鋁珠(1000kg/mm2~1100kg/mm2)等適合。另一方面,如果為玻璃珠(550kg/mm2左右),則硬度過低而不適合,碳化硅珠(2300kg/mm2左右)或金剛石珠(7000kg/mm2左右)硬度過高而不適合。
另外,在用于上述的六硼化物微粒的集合體的制造的磨機中,球磨機、三輥研磨機、砂磨機相比,珠磨機優選。球磨機、三輥研磨機、砂磨機經常用于制造鋁或鎳等金屬或金屬化合物非球狀(普通扁平的鱗片狀)粒子。但是,認為是因為六硼化物微粒通常硬度及剛性非常高,幾乎不引起塑性變形,因此將六硼化物的球狀微粒通過塑性變形加工成非球狀粒子非常困難。
以上,對本發明的六硼化物微粒的集合體的制造方法進行了說明。上述的制造方法僅僅為一個例子,可以使用控制了形狀的濕式法來制造的六硼化物微粒,或使用通過能夠控制形狀的等離子槍法制造的六硼化物微粒。無論如何,只要是如下方法,就可以優選使用:在最終成為六硼化物微粒的集合體時,將該集合體中所含的六硼化物微粒的粒子形狀看作旋轉橢圓體時,將該集合體中所含的長寬比[(長軸長度)/(短軸長度)]的值為1.5以上且低于4.0的六硼化物微粒的個數比例記為a(個數)%、將長寬比[(長軸長度)/(短軸長度)]的值為4.0以上且低于20.0的六硼化物微粒的個數比例記為b(個數)%時,滿足60(個數)%≤(a+b)(個數)%≤100(個數)%、且a:b=20:80~80:20。
本發明的六硼化物微粒的集合體中所含的微粒的平均粒徑優選為200nm以下。這是因為,如果該平均粒徑為200nm以下,則在制成后述的六硼化物微粒分散體時,可以不會由于散射而完全屏蔽光,保持可見光區域的可視性,同時有效地保持透明性。
在本發明的六硼化物微粒中,尤其是在重視可見光區域的透明性的情況下,進一步優選考慮減少六硼化物微粒導致的散射。
如果考慮減少該六硼化物微粒導致的散射,則六硼化物微粒的平均粒徑為100nm以下即可。該理由是因為,六硼化物微粒的分散粒徑越小,幾何學散射、或米氏散射導致的波長400nm~780nm的可見光線區域中的光的散射越減少。該光的散射減少的結果,后述的六硼化物微粒分散體可以避免變得毛玻璃那樣無法得到鮮明的透明性。
這是因為,六硼化物微粒的平均粒徑為100nm以下時,上述幾何學散射或米氏散射減少,成為瑞利散射區域。該瑞利散射區域中,散射光與粒徑的6次方成反比例地減少,因此,伴隨六硼化物微粒的平均粒徑的減少散射減少,透明性提高。并且,六硼化物微粒的平均粒徑為50nm以下時,散射光變得非常少,故優選。從避免光的散射的觀點出發,優選六硼化物微粒的平均粒徑較小,如果平均粒徑為1nm以上,則工業的制造容易。
另外,如果用含有Si、Ti、Zr、Al的任一種以上的元素的氧化物包覆六硼化物微粒的表面,則可以進一步提高耐候性,故優選。
[d]六硼化物微粒分散液及其制造方法
通過使本發明的六硼化物微粒的集合體分散于液態的介質中,可以得到本發明的六硼化物微粒分散液。
以下,說明六硼化物微粒分散液的制造方法。予以說明,在本發明中,有時將六硼化物微粒分散液僅記載為“分散液”。
通過將本發明的六硼化物微粒的集合體及根據期望添加的適量的分散劑、偶聯劑、表面活性劑等添加于液態的介質并進行分散處理,可以得到本發明的六硼化物微粒分散液。對該六硼化物微粒分散液的介質,要求用于保持六硼化物微粒分散液及后述的六硼化物微粒分散體的分散性的功能,及用于在使用六硼化物微粒分散液時不產生缺陷的功能。
(1)介質
作為介質,可以選擇水、有機溶劑、油脂、液態樹脂、液態的塑料用增塑劑、或從這些物質中選擇2種以上的混合物來制造六硼化物微粒分散液。作為滿足上述的要求的有機溶劑,可以選擇醇類、酮類、烴類、二醇類、水性等各種有機溶劑。具體而言,可以列舉:甲醇、乙醇、1-丙醇、異丙醇、丁醇、戊醇、芐醇、二丙酮醇等醇類溶劑;丙酮、甲基乙基酮、甲基丙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、異氟爾酮等酮類溶劑;3-甲基-甲氧基-丙酸酯等酯類溶劑;乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇異丙基醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯等二醇衍生物;甲酰胺、N-甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等酰胺類;甲苯、二甲苯等芳香族烴類;乙烯氯化物、氯苯等鹵化烴類等。其中,優選極性低的有機溶劑,特別更優選異丙醇、乙醇、1-甲氧基-2-丙醇、二甲基酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、甲苯、丙二醇單甲醚乙酸酯、乙酸正丁酯等。這些溶劑可以使用1種或組合使用2種以上。
作為液態的樹脂,優選甲基丙烯酸甲酯等。作為液態的塑料用增塑劑,作為一元醇和有機酸酯的化合物的增塑劑、或作為多元醇有機酸酯化合物等酯類的增塑劑、作為有機磷酸類增塑劑等磷酸類的增塑劑等可列舉作為優選的實例。其中,三乙二醇二-2-乙基己酸酯、三乙二醇二-2-乙基丁酸酯、四乙二醇二-2-乙基己酸酯由于水解性低,因此進一步優選。
(2)分散劑、偶聯劑、表面活性劑
分散劑、偶聯劑、表面活性劑可以結合用途而選擇,優選具有含有胺的基團、羥基、羧基、或環氧基作為官能團。這些官能團吸附于六硼化物微粒的表面,具有防止六硼化物微粒集合體的凝聚,在后述的六硼化物微粒分散體中也使六硼化物微粒均勻地分散的效果。
作為可以優選使用的分散劑,有磷酸酯化合物、高分子類分散劑、硅烷類偶聯劑、鈦酸酯類偶聯劑、鋁類偶聯劑等,但并不限定于這些。作為高分子類分散劑,可列舉:丙烯酸類高分子分散劑、聚氨酯類高分子分散劑、丙烯酸酯-嵌段共聚物類高分子分散劑、聚醚類分散劑、聚酯類高分子分散劑等。
該分散劑的添加量相對于六硼化物微粒集合體100重量份優選為10重量份~1000重量份的范圍,更優選為20重量份~200重量份的范圍。只要分散劑添加量在上述范圍,就不會引起六硼化物微粒集合體在液體中凝聚,從而保持分散穩定性。
關于分散處理的方法,只要是六硼化物微粒集合體均勻地分散于液態介質中的方法,就可以從公知的方法中任意地選擇,例如可以使用珠磨機、球磨機、砂磨機、超聲波分散等方法。
為了得到均勻的六硼化物微粒分散液,可以添加各種添加劑或分散劑,或進行pH調整。
(3)六硼化物微粒分散液
上述的六硼化物微粒分散液中的六硼化物微粒的含量優選為0.02質量%~20質量%。如果為0.02質量%以上,則可以優選用于后述的涂敷膜或塑料成形體等制造,如果為20質量%以下,則工業的生產容易。進一步優選為0.5質量%以上且20質量%以下。
這種使六硼化物微粒分散于液體介質中而得到的本發明的六硼化物微粒分散液可以放入至適當的透明容器、使用分光光度計,將光的透射率作為波長的函數進行測定。本發明的六硼化物微粒分散液在大概波長850~1300nm附近具有主要的吸收峰,具有該吸收峰位置的光的吸光度與波長550nm的光的吸光度之比[(吸收峰位置的光的吸光度)/(波長550nm的吸光度)]的值為5.0以上且12.0以下的、最適于后述的六硼化物微粒分散體夾層透明基材或紅外線吸收玻璃、紅外線吸收膜等的優異的光學的特性。
另外,該測定中,六硼化物微粒分散液的透射率的調整通過用其分散溶劑、或用于分散溶劑具有相溶性的適當的溶劑進行稀釋而容易地進行。
[e]六硼化物微粒分散體及其制造方法
六硼化物微粒分散體包含所述六硼化物微粒和熱塑性樹脂或UV固化性樹脂。
作為熱塑性樹脂,沒有特別限制,優選為下述任意物質:選自聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、苯乙烯樹脂、聚酰胺樹脂、聚乙烯樹脂、氯乙烯樹脂、烯烴樹脂、環氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、氟樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇縮醛樹脂中的1種樹脂、或
從所述樹脂群中選擇的2種以上的樹脂的混合物、或
從所述樹脂群中選擇的2種以上的樹脂的共聚物。
另一方面,作為UV固化性樹脂,沒有特別限制,可以優選使用例如丙烯酸類UV固化性樹脂。
另外,分散于六硼化物微粒分散體中而被包含的六硼化物微粒的量優選含有0.001質量%以上且80.0質量%以下,更優選為0.01質量%以上且70質量%以下。六硼化物微粒低于0.001質量%時,六硼化物微粒分散體為了得到需要的紅外線屏蔽效果,需要增加厚度,另外,六硼化物微粒超過80質量%的情況下,有時在六硼化物微粒分散體中熱塑性樹脂成分的比例變少且強度降低。
另外,從六硼化物微粒分散體得到紅外線屏蔽效果的觀點出發,六硼化物微粒分散體中所含的單位投影面積的六硼化物微粒的含量優選為0.01g/m2以上且0.5g/m2以下。另外,“單位投影面積的含量”為在本發明的六硼化物微粒分散體中光通過的單位面積(m2)在其厚度方向所含的六硼化物微粒的重量(g)。
六硼化物微粒分散體可以加工成片狀、板狀或膜狀,可以應用于各種用途。
以下,說明六硼化物微粒分散體的制造方法。
將熱塑性樹脂或增塑劑和六硼化物微粒分散液混合后除去溶劑成分,由此可以得到在熱塑性樹脂中和/或分散劑中作為六硼化物微粒以高濃度分散的分散體的六硼化物微粒分散粉(以下,有時簡稱為分散粉),或者可以得到在增塑劑中六硼化物微粒以高濃度分散的分散液(以下,有時簡稱為增塑劑分散液)。作為從六硼化物微粒分散液中除去溶劑成分的方法,優選將該六硼化物微粒分散液進行減壓干燥。具體而言,將六硼化物微粒分散液一邊攪拌一邊進行減壓,使分散粉或增塑劑分散液與溶劑成分分離。作為用于該減壓干燥的裝置,可列舉真空攪拌型的干燥機,只要是具有上述功能的裝置即可,沒有特別限定。另外,干燥工序的減壓時的壓力值可適當選擇。
通過使用該減壓干燥法,隨著溶劑從六硼化物微粒分散液中的除去效率提高,六硼化物微粒分散粉或增塑劑分散液不會長時間暴露于高溫,因此,不會引起在分散粉中或增塑劑分散液中分散的六硼化物微粒集合體的凝聚,故優選。并且,六硼化物微粒分散粉或六硼化物微粒增塑劑分散液的生產性也提高,回收蒸發的溶劑也容易,從環境的考慮出發,也優選。
在該干燥工序后得到的六硼化物微粒分散粉或六硼化物微粒增塑劑分散液中,殘留的溶劑優選為5質量%以下。這是因為,如果殘留的溶劑為5質量%以下,則在將該六硼化物微粒分散粉或六硼化物微粒增塑劑分散液加工成例如后述的六硼化物微粒分散體夾層透明基材時不產生氣泡,良好地保持外觀及光學特性。
另外,通過使六硼化物微粒分散液或六硼化物微粒分散粉分散于樹脂中,并使該樹脂顆粒化,可以得到母料。
另外,通過利用如下方法加工成顆粒狀,也可以得到母料:將六硼化物微粒分散液或六硼化物微粒分散粉、與熱塑性樹脂的粉粒體或顆粒、及根據需要添加的其它添加劑均勻地混合,然后,用帶式單軸或雙軸的擠出機進行混煉,并對通常的經過熔融擠出的線束進行切割。該情況下,作為其形狀,可以列舉圓柱狀或棱柱狀的形狀。另外,可以采用直接切割熔融擠出物的所謂的熱切割法。在該情況下,一般采用接近于球狀的形狀。
[f]片狀或膜狀的六硼化物微粒分散體及其制造方法
將所述六硼化物微粒分散粉或六硼化物微粒分散液、或母料在透明樹脂中均勻地混合,可以制造本發明的片狀、板狀或膜狀的六硼化物微粒分散體。由該片狀、板狀或膜狀的六硼化物微粒分散體可以制造六硼化物微粒分散體夾層透明基材、紅外線吸收膜、及紅外線吸收玻璃。
制造片狀、板狀或膜狀的六硼化物微粒分散體時,構成該片材或膜的樹脂可以使用多種熱塑性樹脂。而且,片狀、板狀或膜狀的六硼化物微粒分散體優選為具有充分的透明性的熱塑性樹脂。
具體而言,可以從下述物質中選擇優選的樹脂:選自聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、苯乙烯樹脂、聚酰胺樹脂、聚乙烯樹脂、氯乙烯樹脂、烯烴樹脂、環氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、氟樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物這樣的樹脂中的樹脂、或從該樹脂群中選擇的2種以上的樹脂的混合物、或從該樹脂群中選擇的2種以上的樹脂的共聚物。
另外,在將片狀、板狀或膜狀的六硼化物微粒分散體用作中間層的情況、且構成該片材、板或膜的熱塑性樹脂單獨地不充分地具有柔軟性或與透明基材的密合性的情況下,例如熱塑性樹脂為聚乙烯醇縮醛樹脂的情況,進一步優選添加增塑劑。
作為增塑劑,可以使用相對于本發明的熱塑性樹脂用作增塑劑的物質。例如,作為由聚乙烯醇縮醛樹脂構成的紅外線吸收膜中所使用的增塑劑,可列舉:作為一元醇和有機酸酯的化合物的增塑劑、作為多元醇有機酸酯化合物等酯系的增塑劑、作為有機磷酸類增塑劑等磷酸類的增塑劑。任意增塑劑均優選在室溫下為液態。其中,優選作為由多元醇和脂肪酸合成的酯化合物的增塑劑。
將六硼化物微粒分散粉或六硼化物微粒分散液或母料、熱塑性樹脂、以及根據所期望添加的增塑劑其它添加劑進行混煉,然后,利用擠出成形法、注塑成形法等公知的方法,可以將該混煉物制造成形為例如平面狀或曲面狀的片狀的六硼化物微粒分散體。
片狀或膜狀的六硼化物微粒分散體的形成方法可以使用公知的方法。例如可以使用壓延輥法、擠出法、澆鑄法、吹塑法等。
[g]六硼化物微粒分散體夾層透明基材及其制造方法
對將片狀、板狀或膜狀的六硼化物微粒分散體作為中間層介于板玻璃或塑料等材質形成的多張透明基材間而形成的六硼化物微粒分散體夾層透明基材進行說明。
六硼化物微粒分散體夾層透明基材是使用透明基材將中間層從其兩側夾住而形成的。作為該透明基材,可使用在可見光區域中透明的板玻璃、或板狀的塑料、板狀的塑料、或膜狀的塑料。塑料的材質沒有特別限定,可以根據用途而選擇,可以使用聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、PET樹脂、聚酰胺樹脂、氯乙烯樹脂、烯烴樹脂、環氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、氟樹脂等。
本發明的六硼化物微粒分散體夾層透明基材可通過利用公知的方法將夾住本發明的片狀、板狀或膜狀的六硼化物微粒分散體而存在的對置的多張透明基材貼合并使其一體化而得到。
關于本發明的片狀、板狀或膜狀的六硼化物微粒分散體或光吸收夾層結構體的光學特性,在可見光透射率為70%時,可以實現波長850~1300nm的光波長區域的透射率的最小值(最小透射率)為35%以下。
在此,通過調整上述的六硼化物微粒分散液、分散粉、增塑劑分散液或母料中所含的六硼化物微粒集合體的濃度、制備樹脂組合物時的六硼化物微粒集合體、分散粉、增塑劑分散液或母料的添加量、以及膜或片材的膜厚等,容易將可見光透射率調整為70%。
[h]紅外線吸收膜及紅外線吸收玻璃及其制造方法
使用上述的六硼化物微粒分散液,從基板膜或基板玻璃中選擇的透明基板的至少一個表面上形成含有六硼化物微粒集合體的涂層,由此可以制造紅外線吸收膜或紅外線吸收玻璃。
將上述的六硼化物微粒分散液與塑料或單體混合而制作涂布液,利用公知的方法在透明基材上形成涂敷膜,由此可以制作紅外線吸收膜或紅外線吸收玻璃。
例如可以如下地制作紅外線吸收膜。
在上述的六硼化物微粒分散液中添加介質樹脂,得到涂布液。如果將該涂布液涂敷于膜基材表面,然后,使溶劑蒸發并利用指定的方法使樹脂固化,則可以形成該六硼化物微粒集合體分散于介質中的涂敷膜。
作為上述涂敷膜的介質樹脂,例如可以根據目的而選擇UV固化樹脂、熱固化樹脂、電子束固化樹脂、常溫固化樹脂、熱塑性樹脂等。具體而言,可列舉:聚乙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚偏二氯乙烯樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、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、丙烯酸樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂。
這些樹脂可以單獨使用,也可以混合使用。尤其是在該涂層用的介質中,從生產率或裝置成本等觀點出發,特別優選使用UV固化性樹脂粘合劑。
另外,可以利用使用有金屬烷氧化物的粘合劑。作為該金屬烷氧化物,Si、Ti、Al、Zr等烷氧化物具有代表性。使用有這些金屬烷氧化物的粘合劑通過加熱等而水解、縮聚,由此可以形成由氧化物膜形成的涂層。
除上述方法以外,可以將六硼化物微粒分散液涂布于基板膜或基板玻璃上,然后,進一步涂布使用有介質樹脂或金屬烷氧化物的粘合劑而形成涂層。
另外,上述的膜基材并不限定于膜狀,例如可以為板狀,也可以為片狀。作為該膜基材材料,可以根據各種目的而使用PET、丙烯酸類、聚氨酯、聚碳酸酯、聚乙烯、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯、氟樹脂等。但是,作為紅外線吸收膜,優選為聚酯膜,更優選為PET膜。
另外,為了實現涂層粘接的容易性,優選對膜基板的表面進行表面處理。另外,為了提高玻璃基板或膜基板與涂層的粘接性,在玻璃基板上或膜基板上形成中間層,并在中間層上形成涂層為優選的構成。中間層的構成沒有特別限定,例如可以由聚合物膜、金屬層、無機層(例如二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋯等無機氧化物層)、有機/無機復合層等構成。
在基板膜上或基板玻璃上設置涂層的方法只要是可以向該基材表面均勻地涂布六硼化物微粒分散液的方法即可,沒有特別限定。可以列舉例如棒涂法、凹版涂布法、噴涂法、浸漬涂布法等。
例如根據使用有UV固化樹脂的棒涂法,可以使用能夠嵌合目的地滿足涂敷膜的厚度及所述六硼化物微粒的含量的棒編號的線錠(wire bar),將適當調整了液體濃度及添加劑而使得具有適當的流平性的涂布液在基板膜或基板玻璃上形成涂膜。而且,通過干燥而除去涂布液中所含的溶劑,然后,照射紫外線并進行固化,由此可以在基板膜或基板玻璃上形成涂層。此時,作為涂膜的干燥條件,由于各成分、溶劑的種類或使用比例而不同,通常在60℃~140℃的溫度下為20秒鐘~10分鐘左右。紫外線的照射沒有特別限制,例如可以優選使用超高壓水銀燈等UV曝光機。
此外,通過涂層的形成的前后工序,可以操作基板與涂層的密合性、涂敷時的涂膜的平滑性、有機溶劑的干燥性等。作為所述前后工序,可列舉例如基板的表面處理工序、預烘烤(基板的前加熱)工序、后烘烤(基板的后加熱)工序等,可以適當選擇。優選預烘烤工序和/或后烘烤工序中的加熱溫度為80℃~200℃,加熱時間為30秒鐘~240秒鐘。
基板膜上或基板玻璃上的涂層的厚度沒有特別限定,實用上優選為10μm以下,更優選為6μm以下。這是因為,如果涂層的厚度為10μm以下,則除發揮充分的鉛筆硬度而具有耐擦過性之外,在涂層中的溶劑的揮散及粘合劑的固化時,可以避免基板膜的翹曲產生等工序異常產生。
關于所制造的紅外線吸收膜或紅外線吸收玻璃的光學特性,在可見光透射率為70%時,波長850~1300nm的光波長區域的透射率的最小值(最小透射率)為35%以下。另外,通過進行涂敷液中的六硼化物微粒濃度的調整、或涂層的膜厚的調整而容易地將可見光透射率調整為70%。
例如,涂層中所含的單位投影面積的所述六硼化物微粒集合體的含量優選為0.01g/m2以上且0.5g/m2以下。
實施例
以下,列舉實施例,具體地說明本發明,但本發明并不限定于這些實施例。
關于本實施例的膜的光學特性,使用分光光度計(株式會社日立制作所制造的U-4100)以5nm刻度測定波長300nm至1600nm的范圍內的光的透射率。可見光透射率根據JISR3106進行測定。
而且,使用利用后述的方法算出的吸光度曲線,在波長380nm~1600nm的范圍內,求出本實施例的膜的吸光度為最大的波長(本說明書中有時記載為“吸收峰波長”。)、及具有該吸收峰波長的吸收峰的半值寬度(本說明書中有時記載為“半值全寬”。)。
粒徑利用粒度分布計(日機裝株式會社制造的Nanotrac UPA)進行測定。
另外,在求出該吸收峰波長和其半值全寬時,在上述的波長300nm至1600nm的光學特性的測定范圍中,在波長380nm~1600nm的范圍內進行評價。這是因為,第一,波長300nm~380nm的范圍內的光的吸收特性與作為本實施例的膜的紅外線吸收材料的光學特性幾乎不具有關系。第二,即使在六硼化物微粒的形狀及其分布上有差異,該范圍內的光的吸收特性也幾乎沒有變化。
(實施例1)
將六硼化鑭(LaB6)粒子(平均粒徑1~3μm、本說明書中有時記載為“六硼化物α”。)微粒10重量份、甲苯80重量份、分散劑(具有氨基的丙烯酸高分子分散劑)10重量份混合,制備3kg的漿料。將該漿料與珠一并添加到珠磨機,使漿料循環,進行30小時粉碎分散處理。
使用的珠磨機為橫型圓筒形的連續式(Ashizawa株式會社制造),容器內壁和轉子(旋轉攪拌部)的材質設為ZrO2。另外,該珠使用直徑0.3mm的YSZ(Yttria-Stabilized Zirconia:氧化釔穩定化氧化鋯)制的珠。以漿料流量1kg/分鐘進行粉碎分散處理。
另外,轉子的旋轉速度設為6m/秒,與通常的制造條件相比變慢,由此控制六硼化物α的破壞方式,在該硼化物α微粒分散液中所含的六硼化物微粒的集合體中,長寬比的值為1.5以上且低于4.0的六硼化物微粒的個數比例記為a(個數)%、將長寬比的值為4.0以上且低于20.0的六硼化物微粒的個數比例記為b(個數)%時,成為60(個數)%≤(a+b)(個數)%≤100(個數)%、且a:b=20:80~80:20。
測定得到的六硼化物α的分散液(本說明書中有時記載為“分散液A”)中的六硼化物α的平均分散粒徑,結果為25nm。
通過使用有TEM層析X射線照相術的三維圖像分析觀察分散液A的干燥體。
首先,根據通過TEM層析X射線照相術得到的六硼化物α分散體的三維圖像,在500nm見方的剖面區域中,描繪存在于該剖面上的六硼化物的形狀,將所得圖像的一個例子示于圖1。
接著,將分析218個六硼化物α粒子的三維圖像、測定了長寬比的頻率分布的結果示于圖2。在此,圖2為在橫軸上取長寬比的值、在縱軸上取存在頻率的值的坐標圖。
由上述的測定判明:在分散液A中包含長寬比為1.5以上且低于4.0的六硼化物α微粒為36.2(個數)%、長寬比為4.0以上且低于20.0的六硼化物α微粒為63.3(個數)%。
接著,測定分散液A的光學的特性。具體而言,根據以下的步驟。
在分散液A中,添加甲苯進行稀釋混合,使六硼化物α的濃度為0.002質量%,充分地振蕩。其中,在光程長度1cm的玻璃槽中放入該稀釋液,利用分光器測定其透射率曲線。此時,分光器的基線根據在相同的玻璃槽中充滿甲苯的試樣而畫出。而且,根據以下的式1將透射率曲線變換為吸收曲線。
A(λ)=-log10(T(λ)/100)···式1
其中,A(λ):表示吸光度A的波長λ依賴性的吸收曲線,T(λ):為表示透射率的波長λ依賴性的透射率曲線。
其結果,實施例1的分散液A具有的吸收峰波長為985nm,吸收峰的半值全寬為400nm。另外,將得到的吸收曲線以實線示于圖3。
(比較例1)
準備將粒子形狀近似地看作旋轉橢圓體時的長寬比[(長軸長度)/(短軸長度)]的值為1.0以上且1.5以下的球狀六硼化鑭微粒的集合體(本說明書中有時記載為“微粒β”。)。
微粒β為六硼化鑭的單一相。將該微粒β的30000倍的TEM像示于圖4。
將微粒β10重量份、甲苯80重量份、分散劑(具有氨基的丙烯酸高分子分散劑)10重量份進行混合,制備3kg的漿料。將該漿料與珠一起裝填于介質攪拌磨機,使漿料循環而進行10小時粉碎分散處理,得到分散液(本說明書中有時記載為“分散液B”。)。
使用的介質攪拌磨機為橫型圓筒形的連續型(Ashizawa株式會社制造),容器內壁和轉子(旋轉攪拌部)的材質設為ZrO2。另外,上述珠使用直徑0.3mm的YSZ制的珠。轉子的旋轉速度設為13m/秒鐘,以漿料流量1kg/分鐘進行粉碎分散處理。
測定得到的分散液B中的六硼化物微粒的平均分散粒徑,結果為29nm。
接著,進行與實施例1中的分散液A同樣的操作,測定比較例1中的分散液B的光學的特性。
其結果,比較例1的分散液B具有的吸收峰波長為760nm,吸收峰的半值全寬為160nm。另外,將得到的結果以虛線示于圖3。
(實施例2)
將實施例1中使用的六硼化物α微粒10重量份、甲苯80重量份、分散劑(具有氨基的丙烯酸高分子分散劑)10重量份混合,制備3kg的漿料。將該漿料與珠一起添加到珠磨機,使漿料循環,進行50小時粉碎分散處理。
使用的珠磨機為橫型圓筒形的連續型(Ashizawa株式會社制造),容器內壁和轉子(旋轉攪拌部)的材質設為ZrO2。另外,該珠使用直徑0.3mm的YSZ制的珠。以漿料流量1kg/分鐘進行粉碎分散處理。
另外,轉子的旋轉速度設為4m/秒,與通常的制造條件相比變慢,由此控制六硼化物α的破壞方式,在該硼化物α微粒分散液中所含的六硼化物微粒的集合體中,將長寬比的值為1.5以上且低于4.0的六硼化物微粒的個數比例記為a(個數)%、將長寬比的值為4.0以上且低于20.0的六硼化物微粒的個數比例記為b(個數)%時,成為60(個數)%≤(a+b)(個數)%≤100(個數)%、且a:b=20:80~80:20。
測定得到的六硼化物α的分散液(本說明書中有時記載為“分散液C”。)中的六硼化物α的平均分散粒徑,結果為23nm。
與實施例1同樣地,通過使用有TEM層析X射線照相術的三維圖像分析觀察分散液C的干燥體。其結果判明:在分散液C中包含長寬比為1.5以上且低于4.0的六硼化物α微粒26.9(個數)%、長寬比為4.0以上且低于20.0的六硼化物α微粒72.5(個數)%。
接著,測定分散液C的光學的特性。具體而言,根據以下的步驟。
在分散液C中,添加甲苯進行稀釋混合,并使六硼化物α的濃度為0.002質量%,充分地振蕩。其中,在光程長度1cm的玻璃槽中放入該稀釋液,利用分光器測定其透射率曲線。此時,分光器的基線根據在相同的玻璃槽中充滿甲苯的試樣畫出。接著,進行與實施例1中的分散液A同樣的操作,測定實施例2中的分散液C的光學的特性。其結果,實施例2的分散液C具有的吸收峰波長為1055nm,吸收峰的半值全寬為410nm。
(總結)
根據圖3的結果,含有平均分散粒徑21nm、長寬比的值為1.5以上且低于4.0的六硼化物α微粒36.2(個數)%、長寬比的值為4.0以上且低于20.0的六硼化物α微粒63.3(個數)%的實施例1的分散液A具有以相當于近紅外線的波長985nm為峰的寬幅的近紅外吸收,發揮良好的日照屏蔽特性。另外,含有平均分散粒徑23nm、長寬比的值為1.5以上且低于4.0的六硼化物α微粒26.9(個數)%、長寬比為4.0以上且低于20.0的六硼化物α微粒72.5(個數)%的實施例2的分散液C也同樣地發揮良好的日照屏蔽特性。
與此相對,含有平均分散粒徑27nm、長寬比的值為1.0以上且1.5以下的六硼化物微粒的比較例1的分散液B的吸收峰位于相當于可見光的波長760nm,另外,半值全寬的值也小。即,雖然在波長700~800nm附近具有強烈的吸收,但是,比波長800nm長的波長的區域中的近紅外光的吸收弱,因此,與實施例1及2的分散液A及C相比,日照屏蔽特性差。