(57)【要約】【課題】熱線カット効果に優れ、高い可視光線透過率と透明性を有する熱線遮蔽粒子分散液及びその製造方法を提供する。【解決手段】熱線遮蔽性能を有するＩＴＯ粒子と水を６０質量％以上含む溶媒と分散剤を含む熱線遮蔽粒子分散液である。ＩＴＯ粒子がＢＥＴ比表面積が２０ｍ2／ｇ以上であって、Ｌａｂ表色系においてＬ値５０以下、ａ＜０、ｂ＜０の青色又は濃い青色を帯びた色調を有し、分散液１００質量％に対して１〜９０質量％含まれ、溶媒が熱線遮蔽粒子分散液からこの分散液より加熱残分を除いた成分であって、分散液１００質量％に対して６．１〜９９．０質量％含まれ、分散剤がリン酸エステル系分散剤、ポリグリセリン系分散剤、ポリビニルピロリドン系分散剤、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン縮合物系分散剤及びポリアクリレート系分散剤の少なくとも１種であって、ＩＴＯ粒子を１００質量部とするとき分散剤の有効成分で０．０５〜８０質量部含まれる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱線遮蔽性能を有するＩＴＯ粒子と水を６０質量％以上含む溶媒と分散剤を含む熱線遮蔽粒子分散液であって、
前記ＩＴＯ粒子がＢＥＴ比表面積が２０ｍ2／ｇ以上であって、Ｌａｂ表色系においてＬ値５０以下、ａ＜０、ｂ＜０の青色又は濃い青色を帯びた色調を有し、前記分散液１００質量％に対して１〜９０質量％含まれ、
前記溶媒が前記熱線遮蔽粒子分散液からこの分散液より加熱残分を除いた成分であって、前記分散液１００質量％に対して６．１〜９９．０質量％含まれ、
前記分散剤がリン酸エステル系分散剤、ポリグリセリン系分散剤、ポリビニルピロリドン系分散剤、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン縮合物系分散剤及びポリアクリレート系分散剤からなる群より選ばれた１種又は２種以上の分散剤であり、
前記分散剤が前記ＩＴＯ粒子を１００質量部とするとき前記分散剤の有効成分で０．０５〜８０質量部含まれることを特徴とする熱線遮蔽粒子分散液。
【請求項２】
ＩＴＯ粒子濃度０．３質量％の前記熱線遮蔽粒子分散液を光路長１ｍｍのガラスセルに入れて測定をしたときにヘーズ５％以下、波長１２００ｎｍ透過率６０％以下、可視光透過率が８５％以上である請求項１記載の熱線遮蔽粒子分散液。
【請求項３】
熱線遮蔽性能を有するＩＴＯ粒子と水を６０質量％以上含む溶媒と分散剤とを混合して熱線遮蔽粒子分散液を製造する方法であって、
前記ＩＴＯ粒子がＢＥＴ比表面積が２０ｍ2／ｇ以上／ｇであって、Ｌａｂ表色系においてＬ値５０以下、ａ＜０、ｂ＜０の青色又は濃い青色を帯びた色調を有し、
前記溶媒が前記熱線遮蔽粒子分散液からこの分散液より加熱残分を除いた成分であり、
前記分散剤がリン酸エステル系分散剤、ポリグリセリン系分散剤、ポリビニルピロリドン系分散剤、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン縮合物系分散剤及びポリアクリレート系分散剤からなる群より選ばれた１種又は２種以上の分散剤であり、
前記分散液１００質量％に対して前記ＩＴＯ粒子を１〜９０質量％、前記溶媒を６．１〜９９．０質量％それぞれ含むように、かつ前記分散剤を前記ＩＴＯ粒子を１００質量部とするとき前記分散剤の有効成分で０．０５〜８０質量部含むように混合することを特徴とする熱線遮蔽粒子分散液の製造方法。
【請求項４】
請求項１又は２記載の熱線遮蔽粒子分散液或いは請求項３記載の方法により製造された熱線遮蔽粒子分散液を用いて熱線遮蔽用塗料を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、建材等の透明部分に塗布する熱線遮蔽用塗料に用いられる熱線遮蔽粒子分散液及びその製造方法に関する。更に詳しくはＩＴＯ粒子が水分散した熱線遮蔽粒子分散液及びその製造方法に関するものである。本明細書において、熱線とは赤外線をいい、ＩＴＯとはインジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide)をいう。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱線遮蔽用塗料に用いられる熱線遮蔽粒子分散液として、溶剤系分散液が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１には、この溶剤系分散液が、ＢＥＴ比表面積が４０ｍ2／ｇ以上であって、濃青色の色調を有するＩＴＯ粉末を蒸留水、トリエチレングリコール−２−エチルヘキサノエート、無水エタノール、リン酸ポリエステル、２−エチルヘキサン酸、２，４−ペンタンジオンの混合液に入れて分散させることにより調製されることが示される。この分散液によれば、ＩＴＯ粒子濃度０．７〜１．２質量％の分散液を光路長１ｍｍのガラスセルに入れて測定をしたときに日射透過率６０％以下、可視光透過率が８５％以上、ヘーズ０．５％以下であるとされる。
【０００３】
また溶媒中に、平均粒子径が３〜６０ｎｍであって微粒子全体の重量の０．５〜１０重量％の有機配位子が配位しているＩＴＯ微粒子(a)を０．１〜５０重量％含み、構造単位中に酸素、窒素、硫黄のいずれかを含有し重量平均分子量が１０，０００〜２００，０００の高分子化合物であってこの高分子化合物を膜とした際にシート抵抗が１×１０7Ω／□以下である導電性高分子(b)を０．００１〜５重量％含むことを特徴とする透明導電膜用塗工液が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。この特許文献２の実施例９〜１０には、クエン酸を配位子に有する平均粒子径９．６ｎｍのＩＴＯ微粒子に水を添加した後、重量平均分子量が１００，０００のポリチオフェン系ポリマー／イソプロパノール分散液を添加混合して透明導電膜用塗工液（実施例９：(a)成分１．５重量％、(b)成分０．０５重量％、実施例１０：(a)成分１．５重量％、(b)成分０．１５重量％）を調製することが記載され、この調製した透明導電膜用塗工液をポリカーボネートフィルム基材に塗工し、透明導電膜を形成したところ、これらの透明導電膜は塗工膜の基材への密着性が高く、光線透過率８８．５％（実施例９）、８６．０％（実施例１０）、ヘイズ３．５％（実施例９）、４．９％（実施例１０）、シート抵抗７５０Ω／□（実施例９）、６７０Ω／□（実施例１０）であり、透明導電膜として十分に高い光学特性と導電特性を有することが記載されている。
【０００４】
また少なくとも２個以上の極性官能基を有する分子において１又は２個の極性官能基が遊離形であり、他の少なくとも１個以上の極性官能基は保護基で保護されている分子からなる分散剤で被覆されている、有機溶媒分散性粒子が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。この特許文献３の有機溶媒分散性粒子は安定に水に分散させることが可能であって、特許文献３の実施例１〜４には、クロロホルムに懸濁させた酸化鉄にＤＭＳＯ溶液を添加して撹拌してクロロホルム分散性の磁性ナノ粒子（有機溶媒分散性粒子）を得た後、塩化水素溶液（実施例１）、水酸化ナトリウム溶液（実施例２）、メチルアミン−メタノール溶液（実施例３）又はヒドラジン１水和物（実施例４）を加えて激しく撹拌し、水相に磁性ナノ粒子を移動させることにより、水分散性を有する磁性ナノ粒子水溶液が得られることが記載されている。
【０００５】
更に二酸化クロム、酸化鉄(III)、四酸化三鉄、三酸化二クロムのような１次粒子の数平均粒径が０．０１〜１０μｍの金属酸化物粒子(A)、水性液体(B)及びリン原子含有化合物である凝集防止剤(C)を含んでなる金属酸化物粒子分散体が開示されている（例えば、特許文献４参照。）。この特許文献４には、凝集防止剤(C)として、リン酸、ピロリン酸、メタリン酸、リン酸エステル、ホスホン酸、ジホスホン酸、トリホスホン酸、テトラホスホン酸、ペンタホスホン酸、モノホスホン酸、ホスホン酸エステル、ホスフィン酸、ジホスフィン酸、モノホスフィン酸又はこれらの塩が示され、金属酸化物粒子(A)と凝集防止剤(C)との含有重量比(A:C)が１００：０．０１〜５０であることが示される。この金属酸化物粒子分散体によれば、分散安定性（凝集防止性）に優れるとされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１１６６２３号公報（請求項１、請求項２、段落[００４５]〜段落[００５３]）
【特許文献２】特開２０１５−００３９４２号公報（請求項１、段落[０１５１]〜段落[０１５４]）
【特許文献３】特開２００８−１２７２４１号公報（請求項１、段落[００２１]、段落[００４３]〜段落[００５１]）
【特許文献４】特開２０１１−２１９６１１号公報（請求項１、請求項３、請求項５、請求項６、段落[０００１]、段落[０００２]、段落[０００９]）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に示される分散液は、日射透過率６０％以下、可視光透過率が８５％以上、ヘーズ０．５％以下であり、高い透明性を備えているけれども、溶剤系分散液であるため、分散液の製造過程、使用過程、廃液処理過程で環境や人体に配慮する必要がある問題点があった。特許文献２に示される透明導電膜用塗工液は、水系分散液であるため、特許文献１の問題点は解消されるが、分散液が単純なＩＴＯ微粒子と水とを混合してなる分散液ではなく、ＩＴＯ微粒子全体を有機配位子を配位させる必要があり、また導電性高分子と混合する煩わしさがあった。
【０００８】
特許文献３に示される磁性ナノ粒子水溶液は、水系分散液であるため、特許文献１の問題点は解消されるが、ナノ粒子の分散剤の保護基を脱離するための煩わしい工程を必要とした。特許文献４に示される金属酸化物粒子分散体は、水系分散液であるため、特許文献１の問題点は解消されるが、金属酸化物粒子に酸化クロムや酸化鉄のような磁性粒子を用いて水性塗料や水性インクのための意匠性印刷や磁性インクの用途に供されるため、熱線を遮蔽する用途には適しない。
【０００９】
本発明の目的は、熱線カット効果に優れ、高い可視光線透過率と透明性を有する熱線遮蔽粒子分散液を提供することにある。本発明の別の目的は、簡便な方法で、熱線遮蔽粒子分散液を製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の観点は、熱線遮蔽性能を有するＩＴＯ粒子と、水を６０質量％以上含む溶媒と、分散剤を含む熱線遮蔽粒子分散液であって、前記ＩＴＯ粒子がＢＥＴ比表面積が２０ｍ2／ｇ以上であって、Ｌａｂ表色系においてＬ値５０以下、ａ＜０、ｂ＜０の青色又は濃い青色を帯びた色調を有し、前記分散液１００質量％に対して１〜９０質量％含まれ、前記溶媒が前記熱線遮蔽粒子分散液からこの分散液より加熱残分を除いた成分であって、前記分散液１００質量％に対して６．１〜９９．０質量％含まれ、前記分散剤がリン酸エステル系分散剤、ポリグリセリン系分散剤、ポリビニルピロリドン系分散剤、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン縮合物系分散剤及びポリアクリレート系分散剤からなる群より選ばれた１種又は２種以上の分散剤であり、前記分散剤が前記ＩＴＯ粒子を１００質量部とするとき前記分散剤の有効成分で０．０５〜８０質量部含まれることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第２の観点は、第１の観点に係る発明であって、ＩＴＯ粒子濃度０．３質量％の前記熱線遮蔽粒子分散液を光路長１ｍｍのガラスセルに入れて測定をしたときにヘーズ５％以下、波長１２００ｎｍ透過率６０％以下、可視光透過率が８５％以上である熱線遮蔽粒子分散液である。
【００１２】
本発明の第３の観点は、熱線遮蔽性能を有するＩＴＯ粒子と水を６０質量％以上含む溶媒と分散剤とを混合して熱線遮蔽粒子分散液を製造する方法であって、前記ＩＴＯ粒子がＢＥＴ比表面積が２０ｍ2／ｇ以上／ｇであって、Ｌａｂ表色系においてＬ値５０以下、ａ＜０、ｂ＜０の青色又は濃い青色を帯びた色調を有し、前記溶媒が前記熱線遮蔽粒子分散液からこの分散液より加熱残分を除いた成分であり、前記分散剤がリン酸エステル系分散剤、ポリグリセリン系分散剤、ポリビニルピロリドン系分散剤、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン縮合物系分散剤及びポリアクリレート系分散剤からなる群より選ばれた１種又は２種以上の分散剤であり、前記分散液１００質量％に対して前記ＩＴＯ粒子を１〜９０質量％、前記溶媒を６．１〜９９．０質量％それぞれ含むように、かつ前記分散剤を前記ＩＴＯ粒子を１００質量部とするとき前記分散剤の有効成分で０．０５〜８０質量部含むように混合することを特徴とする。
【００１３】
本発明の第４の観点は、第１又は第２の観点の熱線遮蔽粒子分散液或いは第３の観点の方法により製造された熱線遮蔽粒子分散液を用いて熱線遮蔽用塗料を製造する方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の観点の熱線遮蔽粒子分散液は、水系分散液であるため、特許文献１に示される溶剤系分散液と比較して、分散液の製造過程、使用過程、廃液処理過程での環境や人体への影響が軽微である。また特許文献２に示される水系分散液は、導電性高分子を含むため、透明性と導電性を有するが、熱線遮蔽性に劣る。また特許文献３及び４に示される水系分散液は、分散する粒子が磁性粒子であって粒子の分散性又は凝集防止性を有するが、熱線遮蔽性に劣る。これに対して、第１の観点の熱線遮蔽粒子分散液は、ＢＥＴ比表面積が２０ｍ2／ｇ以上あって、Ｌａｂ表色系においてＬ値５０以下、ａ＜０、ｂ＜０の青色又は濃い青色を帯びた色調を有するＩＴＯ微粒子と、６０質量％以上の水を含む所定量の溶媒と、ＩＴＯ粒子に対して所定量含有する所定の分散剤とを混合してなるため、水系分散液であるにも拘わらず、溶剤系分散液と同程度の熱線カット効果に優れ、高い可視光線透過率と透明性を有する。
【００１５】
本発明の第２の観点の熱線遮蔽粒子分散液は、ＩＴＯ粒子濃度０．３質量％の前記熱線遮蔽粒子分散液を光路長１ｍｍのガラスセルに入れて測定をしたときにヘーズ５％以下、波長１２００ｎｍ透過率６０％以下、可視光透過率が８５％以上であるため、熱線カット効果に優れ、高い可視光線透過率と透明性を有する。
【００１６】
本発明の第３の観点の製造方法では、特許文献２のようにＩＴＯ微粒子全体を有機配位子を配位させる工程を要することなく、また特許文献３のようにナノ粒子の分散剤の保護基を脱離する工程を要することなく、ＢＥＴ比表面積が２０ｍ2／ｇ以上の所定のＩＴＯ微粒子と、６０質量％以上の水を含む溶媒と、所定の分散剤とを、分散液又はＩＴＯ粒子に対して、所定の含有量で混合するという簡便な方法で熱線遮蔽粒子分散液を製造することができる。
【００１７】
本発明の第４の観点の熱線遮蔽用塗料の製造方法によれば、第１又は第２の観点の熱線遮蔽粒子分散液或いは第３の観点の方法により製造された熱線遮蔽粒子分散液を用いて熱線遮蔽用塗料が得られ、この塗料で塗膜を形成すれば、熱線カット効果に優れ、高い可視光線透過率と透明性を有する塗膜を形成することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に本発明を実施するための形態を説明する。
【００１９】
〔熱線遮蔽粒子分散液〕
本実施形態の熱線遮蔽粒子分散液は、熱線遮蔽性能を有するＩＴＯ粒子と水を６０質量％以上含む溶媒と分散剤を含む。このＩＴＯ粒子は、ＢＥＴ比表面積が２０ｍ2／ｇ以上、好ましくは４０〜７５ｍ2／ｇであって、Ｌａｂ表色系においてＬ値５０以下、好ましくはＬ値３０以下、ａ＜０、ｂ＜０の青色又は濃い青色を帯びた色調を有する。ＢＥＴ法比表面積が２０ｍ2／ｇ未満であると、ＩＴＯ粒子濃度０．３質量％の熱線遮蔽粒子分散液を光路長１ｍｍのガラスセルに入れて測定（以下、光路長１ｍｍの測定という。）をしたときにヘーズが高くなり膜の透明性が低くなる。ヘーズを低くするためにＩＴＯ粒子の膜中の含有量を減少させると、熱線遮蔽性能が悪化する。ＢＥＴ比表面積が２０ｍ2／ｇ未満では、ＩＴＯ粒子が大きくなり過ぎ、透明性及びヘーズを低くすることができない。好ましいＢＥＴ法比表面積である７５ｍ2／ｇを超えると、所定の分散剤の添加量でＩＴＯ粒子を混合した場合、ＩＴＯ粒子の分散が不十分となり、かえってヘーズが悪くなり易い。ＢＥＴ比表面積は柴田科学社の装置(SA-1100)を用いて測定される。このＩＴＯ粒子は、Ｌａｂ表色系において、Ｌ値５０以下、ａ＜０、ｂ＜０の青色又は濃い青色を帯びた色調を有することにより、熱線遮蔽性能に優れる。上記Ｌ値、ａ、ｂはスガ試験機社のカラーコンピュータ(SM-T)を用いて測定される。ＩＴＯ粒子は、熱線遮蔽粒子分散液１００質量％に対して１〜９０質量％、好ましくは５〜６０質量％含まれる。１質量％未満では、ＩＴＯ粒子の濃度が低すぎて、ＩＴＯ粒子の分散が十分に進まない。また９０質量％を超えると、分散液が高粘度になり分散が進まない。
【００２０】
本実施形態の熱線遮蔽粒子分散液の溶媒は、水を６０質量％以上、好ましくは９０〜１００質量％含む。水は、蒸留水、イオン交換水等の純水である。水以外に含まれる溶媒としては、炭素数が１〜３のアルコールが好ましい。具体的には、このアルコールとしては、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール等が挙げられる。本実施形態のアルコールは、１種単独で、又は２種以上を組合せて用いることができる。この溶媒は熱線遮蔽粒子分散液からこの分散液より加熱残分を除いた成分であって分散液１００質量％に対して６．１〜９９．０質量％、好ましくは２８．０〜９１．０質量％含まれる。溶媒の含有量が６．１質量％未満では、分散液の粘度が高すぎてＩＴＯ粒子が分散しない。９９．０質量％を超えると、溶媒以外の他の成分の添加量が減少し、他の成分を含む効果を発揮しない。ここで、加熱残分とは、ＪＩＳ  Ｋ５６０１−１−２（塗料成分試験方法−第１部：通則−第２節：加熱残分）に準拠して求められる成分をいい、本実施形態では、ＩＴＯ粒子と分散剤の有効成分を合算した成分をいう。水の含有量が６０質量％未満では、アルコールの含有量が相対的に増加し、分散液が揮発し易くなる。
【００２１】
本実施形態の熱線遮蔽粒子分散液の分散剤は、水溶性の水系分散剤であって、リン酸エステル系分散剤、ポリグリセリン系分散剤、ポリビニルピロリドン系分散剤、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン縮合物系分散剤及びポリアクリレート系分散剤からなる群より選ばれた１種又は２種以上の分散剤である。このような分散剤は商業的に入手することができ、例えば、リン酸エステル系分散剤としては、プライサーフＡ２１２Ｃ、プライサーフＡ２０８Ｎ、プライサーフＡ２１９Ｂ、プライサーフＭ２０８Ｆ（以上、第一工業製薬社製）、ディスパロンＡＱ−３３０、ディスパロンＡＱ−３２０、（以上、楠元化成社製）、ソルスパース４１０００（ルーブリゾール社製）、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ・１１０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ・１１１（以上、ビックケミー（ＢＹＫ）社製）、フォスファノールＲＥ・６１０、フォスファノールＭＬ−２００、フォスファノールＭＬ−２２０、フォスファノールＢＨ−６５０、フォスファノールＲＡ−６００、フォスファノールＲＤ・５１０Ｙ、フォスファノールＲＤ・７２０Ｎ、フォスファノールＲＳ−６１０、フォスファノールＲＳ−７１０（以上、東邦化学工業社製）、ライトエステルＰ−１Ｍ、ライトエステルＰ−２Ｍ（以上、共栄社化学社製）、アデカコールＰＳ-４４０Ｅ、アデカコールＰＳ−８１０Ｅ、アデカコールＴＳ−２３０Ｅ（以上、ＡＤＥＫＡ社製）、リン酸エチル、亜リン酸ジエチル、亜リン酸ジフェニル等が例示される。ポリグリセリン系分散剤としては、ＳＹグリスターＭＣＡ−７５０、ＳＹグリスターＭＬ−７５０、ＳＹグリスターＭＭ−７５０（以上、阪本薬品工業社製）、ポエム Ｊ−００２１、Ｊ−０３８１Ｖ（以上、理研ビタミン株式会社）等が例示される。ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）系分散剤としては、ピッツコールＫ−３０Ｌ、ピッツコールＫ−５０、ピッツコール Ｋ−８５（第一工業製薬社製）、ポリビニルピロリドンＫ−３０Ｗ（日本触媒社製）等が例示される。ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレン縮合物系分散剤としては、アデカプルロニックＬ−６４、アデカプルロニックＬ−７１、アデカプルロニックＬ−１０１（以上、ＡＤＥＫＡ社製）等が例示される。ポリアクリレート系分散剤としては、ＤＥＳＰＥＲＢＹＫ−２０１３、ＤＥＳＰＥＲＢＹＫ−２０１５、ＤＥＳＰＥＲＢＹＫ−１９１、ＤＥＳＰＥＲＢＹＫ−１９４Ｎ（ビックケミー社製）等が例示される。
【００２２】
本実施形態の熱線遮蔽粒子分散液におけるＩＴＯ粒子に対する分散剤の含有割合は、ＩＴＯ粒子を１００質量部とするとき分散剤がその有効成分で０．０５〜８０質量部、好ましくは１〜６０質量部である。ここで、分散剤の有効成分とは分散に寄与する成分を意味し、加熱成分からＩＴＯ粒子成分を除いた量と同等の成分（分散剤を加熱硬化した後の固形分）である。分散剤の有効成分の含有割合が下限値の０．０５質量部未満では、ＩＴＯ粒子が均一に分散せず、上限値の８０質量部を超えると、分散剤は水などの溶媒に比べ高粘度となるため、分散剤の添加量が多すぎると分散初期から高粘度となり、分散が進まない。また、ＩＴＯ粒子の枯渇凝集を生じる不具合がある。
【００２３】
〔熱線遮蔽粒子分散液の製造〕
本実施形態の熱線遮蔽粒子分散液は、上記水を６０質量％以上含む溶媒と上記分散剤の混合して分散剤水溶液を調製し、この分散剤水溶液に上記ＩＴＯ粒子を添加し、撹拌することにより製造される。撹拌は室温の分散剤水溶液にＩＴＯ粒子を添加する。これによりＩＴＯ粒子は一次粒子の形態で均一に分散し透明な分散液となる。攪拌機としては、ビーズミル、ペイントシェーカー、自転・公転ミキサー等が挙げられる。分散液１００質量％に対してＩＴＯ粒子を０．３〜９０質量％、溶媒を６．１〜９９．７質量％それぞれ含むように、かつ分散剤をＩＴＯ粒子を１００質量部とするとき分散剤の有効成分で０．０５〜８０質量部含むように混合することにより、熱線遮蔽粒子分散液が製造される。
【００２４】
〔熱線遮蔽用塗料の製造〕
本実施形態の熱線遮蔽粒子分散液を用いて熱線遮蔽用塗料を製造することができる。例えば、水性ＵＶ硬化樹脂と重合開始剤とイオン交換水を混合し、重合開始剤を完全に溶解させた後、その溶液に本実施形態で得られた分散液を混合することにより、熱線遮蔽用塗料を製造することができる。
【実施例】
【００２５】
次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。
【００２６】
〔９種類のＩＴＯ粒子〕
本発明の実施例１〜５０及び比較例１〜７に用いられる９種類のＩＴＯ粒子を表１に示す。表１には、ＢＥＴ比表面積が２０〜４０ｍ2／ｇ未満で、Ｌａｂ表色系におけるＬ値が４０〜５０、ａ＜０、ｂ＜０で、色調が濃青色であるＩＴＯ粒子をNo.M-1〜No.M-3で示し、ＢＥＴ比表面積が４０ｍ2／ｇ以上、Ｌａｂ表色系におけるＬ値が２０〜３０、ａ＜０、ｂ＜０で、色調が濃青色であるＩＴＯ粒子をNo.S-1〜No.S-5で示す。本発明の範囲外のＢＥＴ比表面積が２０ｍ2／ｇ未満で、Ｌａｂ表色系におけるＬ値が７０、ａが−３．０、ｂが−５．０で、色調が薄青色のＩＴＯ粒子をNo.Lで示す。
【００２７】
【表１】
2019014774.tif 000002
【００２８】
〔１１種類の分散剤〕
本発明の実施例１〜５０及び比較例１〜７に用いられる１１種類の分散剤を表２に示す。表２から明らかなように、リン酸エステル系分散剤として、No.1a：ディスパロンＡＱ−３２０（楠元化成社製）、No.1b：ソルスパース４１０００（ルーブリゾール社製）、No.1c：プライサーフＡ２１２Ｃ（第一工業製薬社製）、No.1d：リン酸エチル（東京化成工業社製）を用いた。ポリグリセリン系分散剤として、No.2：ＳＹグリスターＭＣＡ−７５０（坂本薬品工業社製）を用いた。ポリビニルピロリドン系分散剤として、No.3：ピッツコール Ｋ−３０Ｌ（第一工業製薬社製）を用いた。ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン縮合物系分散剤として、No.4a：アデカプルロニックＬ−６４（ＡＤＥＫＡ社製）、No.4b：アデカプルロニックＬ−１０１（ＡＤＥＫＡ社製）を用いた。ポリアクリレート系分散剤として、No.5：ＤＥＳＰＥＲＢＹＫ−２０１３（ビックケミー社社製）を用いた。比較のため、本発明の分散剤でない分散剤として、No.6：縮合ナフタレンスルホン酸アンモニウム塩系分散剤のローマＰＷＡ−４０Ｋ（サンノブコ社製）及びNo.7:スルホコハク酸ナトリウム塩系分散剤のＮｕｏｓｐｅｒｓｅ２００６（エレメンティス社製）を用いた。
【００２９】
【表２】
2019014774.tif 000003
【００３０】
＜実施例１＞
ＩＴＯ粒子として、No.S-3のＩＴＯ粒子を用い、分散剤として、No.1aのディスパロンＡＱ−３２０（楠元化成社製）を用いた。この分散剤を室温のイオン交換水と混合して分散剤水溶液を調製し、この分散剤水溶液に上記No.S-3のＩＴＯ粒子を添加し、撹拌機であるビーズミルにて分散し、熱線遮蔽粒子分散液を得た。このときＩＴＯ粒子を１００質量部とするときの分散剤の含有割合は０．０５質量部であり、分散液１００質量％に対するＩＴＯ粒子の含有割合は２０質量％であり、溶媒中の水の含有割合は１００質量％であり、溶媒の含有割合は分散液１００質量％に対して７９．９９質量％であった。この熱線遮蔽粒子分散液の内容を表３に示す。
【００３１】
＜実施例２〜５０、比較例１〜７＞
表１及び表２に示す種類のＩＴＯ粒子と分散剤の中から、以下の表３〜表５に示すように、実施例２〜５０と比較例１〜７のＩＴＯ粒子及び分散剤をそれぞれ選定した。また実施例１と同じ撹拌機を用いて、表３〜表５に示すようにＩＴＯ粒子を１００質量部とするときの分散剤の含有割合、分散液１００質量％に対するＩＴＯ粒子の含有割合、溶媒中の水の含有割合及び分散液１００質量％に対する溶媒の含有割合を決めた。実施例２９では、溶媒のうち４０質量％をエタノール、残りの６０質量％を水とした。また実施例５０では、分散剤としてNo.2とNo.3の双方を用いた。No.2の分散剤：No.3の分散剤の質量比は２：１であった。
【００３２】
【表３】
2019014774.tif 000004
【００３３】
【表４】
2019014774.tif 000005
【００３４】
【表５】
2019014774.tif 000006
【００３５】
＜比較試験と評価＞
実施例１〜５０及び比較例１〜７で得られた熱線遮蔽粒子分散液を試料として、各試料のヘーズ、波長１２００ｎｍの透過率及び可視光透過率を以下の方法で測定した。これらの測定結果を表３〜表５に示す。
【００３６】
（１）ヘーズ
各試料中のＩＴＯ粒子の濃度が０．３質量％になるようにイオン交換水で試料を希釈し、この希釈した分散液をヘーズコンピュータ（スガ試験機社製 HZ-2）により、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｋ ７１３６）に従って測定した。
【００３７】
（２）波長１２００ｎｍの透過率及び可視光透過率
ヘーズを測定した試料と同様に試料を希釈した分散液を光路長１ｍｍのガラスセルに入れ、積分球式分光光度計（日立ハイテクノロジーズ社製 ＵＨ４１５０）により、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｒ ３１０６）に従って、波長１２００ｎｍの透過率及び可視光透過率を測定した。
【００３８】
表５から明らかなように、比較例１では、No.LのＩＴＯ粒子を用い、そのＢＥＴ値が１８．０ｍ2／ｇと小さくＬ値が７０．０と大きかったため、ヘーズが１１．２％と高く、可視光線透過率も８２．３％と低く、十分な透明性が得られなかった。
【００３９】
比較例２及び比較例３では、分散剤としてNo.6及びNo.7の本発明の分散剤以外の分散剤を使用したため、ＩＴＯ粒子が均一に分散せず、分散液の評価ができなかった。
【００４０】
比較例４では、分散剤として本発明の分散剤を用いても、その分散剤がＩＴＯ粒子に対して０．００１質量％と少な過ぎて、ＩＴＯ粒子の分散が十分に進まず、ヘーズが５．８％と高く、可視光線透過率も８４．５％と低く、十分な透明性が得られなかった。
【００４１】
比較例５では、分散剤として本発明の分散剤を用いても、その分散剤がＩＴＯ粒子に対して９０質量部と多過ぎると、分散液が高粘度になり過ぎてＩＴＯ粒子の分散が進まないため、良好な分散液にならず、ヘーズが６．１１％と高く、可視光線透過率が８３．３％と低く、十分な透明性が得られなかった。
【００４２】
比較例６では、分散液に対して、ＩＴＯ粒子が０．５質量％と少な過ぎ、ＩＴＯ粒子が十分に分散せず分散液の評価ができなかった。
【００４３】
比較例７では、分散液に対して、ＩＴＯ粒子が９３質量％と多過ぎ、かつ溶媒が６．０７質量％と少な過ぎたため、高粘度となり分散液の評価ができなかった。
【００４４】
これに対して、表３及び表４から明らかなように、実施例１〜５０では、第１の観点及び第３の観点に規定する要件を備えたＩＴＯ粒子、溶媒及び分散剤を用いて分散するため、高い透明性と、熱線遮蔽性能を有する熱線遮蔽粒子分散液を作製することができる。このときＩＴＯ粒子はNo.S-1〜No.S-5の種類のものを用いると、より優れた熱線遮蔽性能を持たせることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の熱線遮蔽粒子分散液は、自動車、建材等の透明部分に塗布する熱線遮蔽用塗料に利用することができる。