(57)【要約】【課題】赤外線カット性に優れた分散液組成物、粉末及び樹脂組成物、並びに該樹脂組成物から成る塗料及び成形体を提供する。また、これらはカメラ、プラズマディスプレイ装置等に用いる赤外線カットフィルタ、自動車等の窓、ランプ等に用いる赤外線カット材として有用な塗料及び成形体を提供する。【解決手段】リン酸系銅化合物と分散剤とを溶媒に含有するリン酸銅分散液からなる赤外線カット組成物又は粉末状のリン酸系銅化合物を表面処理剤で表面処理したことを特徴とする赤外線カット粉末からなる赤外線カット塗料、赤外線カット樹脂組成物並びに該樹脂組成物よりなる成形体【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
リン酸系銅化合物と分散剤とを溶媒に含有するリン酸銅分散液からなる赤外線カット組成物。
【請求項２】
分散剤が界面活性剤、シラン、シリコーンレジン、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコアルミネート系カップリング剤からなるグループから選ばれることを特徴とする、請求項１の赤外線カット組成物。
【請求項３】
粉末状のリン酸系銅化合物をシラン、シリコーンレジン、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコアルミネート系カップリング剤からなるグループから選ばれる１種又は２種以上の混合物からなる表面処理剤で表面処理したことを特徴とする赤外線カット粉末。
【請求項４】
請求項１又は２のいずれかに記載の赤外線カット組成物とバインダからなることを特徴とする赤外線カット塗料。
【請求項５】
請求項３に記載の赤外線カット粉末とバインダ樹脂からなることを特徴とする、赤外線カット樹脂組成物。
【請求項６】
請求項５に記載の赤外線カット樹脂組成物から形成したことを特徴とする赤外線カット成形体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤外線カット性に優れた分散液組成物、粉末、並びにそれからなる塗料及び成形体に関する。本発明の赤外線カット組成物等は、カメラ、プラズマディスプレイ装置等に用いる赤外線カットフィルタ、自動車等の窓、ランプ等に用いる赤外線カット材として有用である。
【０００２】
【従来の技術】
カメラ等の撮像素子及び自動露出計等の受光素子の分光感度は、可視域から近赤外域（〜１１００ｎｍ）にわたっている。一方、人間の目では可視域の光のみである。従って、近赤外域の光を排除しないと、人間の視感度とのずれを生じ、露出不足やカラーバランスの崩れを発生させる原因となる。
【０００３】
また、プラズマディスプレイ装置は、近赤外線を発生し、一部は外部へ漏出する。その波長は８００〜１１００ｎｍの波長域の成分が多いが、例えばＡＶ機器、コードレス電話、エアコン等の家庭電化製品のリモートコントローラに使用されている赤外線、また、光伝送システムに利用されている赤外線の波長域と共通しているため、該リモートコントローラ等が誤動作を起こす虞がある。
【０００４】
そのため、上記受光素子又はプラズマディスプレイ装置に近赤外線フィルタを設けることが一般的である。
カメラ用の光学フィルタとして、特殊なリン酸系ガラス又は弗リン酸系ガラスに銅又は鉄イオンを含有したものが用いられてきた（特許文献１参照）。しかし、これらガラス製の光学フィルタは、重い、切削、研磨等の製造工程管理が厳しい等の問題がある。また、金属錯体化合物、アントラキノン系、フタロシアニン系等の有機系色素を用いた樹脂組成物からなる成形品（板、フィルム等）又は塗料が提案されている（特許文献２〜４参照）。しかし、これら有機系の赤外線吸収剤は、熱に弱く、高温にさらされると分解する虞がある。また、耐光性が悪いため、実用性において問題がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１−２１９０３７号公報
【特許文献２】
特開昭５６−１３５５５１号公報
【特許文献３】
特開平６−２５６５４１号公報
【特許文献４】
特開平６−１９２５８４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決する、赤外線カット組成物及び粉末を提供することにある。さらに、本発明の目的は、この材料からなる透明な赤外線カット性に優れた熱可塑性樹脂組成物、塗料及び成形体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、上記の課題を解決するために考えられたものであり、請求項１記載の発明は、リン酸系銅化合物と分散剤とを溶媒に含有するリン酸銅分散液からなる赤外線カット組成物、としたものである。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１において、分散剤が界面活性剤、シラン、シリコーンレジン、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコアルミネート系カップリング剤からなるグループから選ばれることを特徴とする赤外線カット組成物、としたものである。
【０００９】
請求項３記載の発明は、粉末状のリン酸系銅化合物をシラン、シリコーンレジン、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコアルミネート系カップリング剤からなるグループから選ばれる１種又は２種以上の混合物からなる表面処理剤で表面処理したことを特徴とする赤外線カット粉末、としたものである。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１又は２のいずれかに記載の赤外線カット組成物とバインダからなることを特徴とする赤外線カット塗料、としたものである。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項３に記載の赤外線カット粉末とバインダ樹脂からなることを特徴とする、赤外線カット樹脂組成物、としたものである。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項５に記載の赤外線カット樹脂組成物から形成したことを特徴とする赤外線カット成形体、としたものである。
【００１３】
【発明の実施形態】
以下に、本発明について詳細に説明する。
本発明における赤外線カット組成物は、リン酸系銅化合物と分散剤とを溶媒に含有するリン酸銅分散液からなることを特徴とする。
本発明におけるリン酸系銅化合物としては、例えばリン酸銅、亜リン酸銅、ピロリン酸銅、トリポリリン酸銅等を挙げることができる。
【００１４】
これらリン酸系銅化合物は、溶媒に均一分散させるため、粒径の揃った粉体にて使用する。その平均粒径は１μｍ以下が好ましい。
本発明の赤外線カット組成物におけるリン酸系銅化合物の配合量は、１０〜５０重量％が好ましい。多すぎると可視光の透過性が悪くなり、また、少なすぎると近赤外線カット性が発揮できない。
【００１５】
本発明における溶媒としては、特に限定されない。例えば水、アルコール、ケトン、エーテル、エステル、アルデヒド、アミン、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、芳香族炭化水素等、公知の溶媒を使用することができる。また、これらの溶媒は単独でも２種類以上を併用しても良い。中でも、作業環境を考慮すれば、水又はアルコール系の溶媒を使用するのが好ましい。
本発明の赤外線カット組成物における溶媒の量は、リン酸系銅化合物の配合量により、５０〜９５重量％が好ましい。
【００１６】
本発明における分散剤としては、リン酸系銅化合物表面にたいして改質効果を示すもの、例えば界面活性剤、シラン、シリコーンレジン、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコアルミネート系カップリング剤等が使用される。市販のものが使用可能であるが、例えば、界面活性剤としては、特殊ポリカルボン酸型高分子界面活性剤、アルキルリン酸エステル等のアニオン系界面活性剤；ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンカルボン酸エステル、ソルビタン高級カルボン酸エステル等のノニオン系界面活性剤；ポリオキシエチレンアルキルアミンカルボン酸エステル、アルキルアミン、アルキルアンモニウム塩等のカチオン系界面活性剤；高級アルキルベタイン等の両性界面活性剤が挙げられる。
【００１７】
シランとしては、官能基としてグリシドキシ基、ビニル基、アミノ基、アルケニル基、エポキシ基、メルカプト基、クロロ基、アンモニウム基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基等を有するアルコキシシラン等のシランカップリング剤；クロロシラン、アルコキシシラン、シラザンが挙げられる。
シリコーンレジンとしては、メチルシリコーンレジン、メチルフェニルシリコーンレジンが挙げられる。
チタネート系カップリング剤としては、アシロキシ基、ホスホキシ基、ピロホスホキシ基、スルホキシ基、アリーロキシ基等を有するものが挙げられる。
アルミニウム系カップリング剤としては、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレートが挙げられる。
ジルコアルミネート系カップリング剤としては、アミノ基、メルカプト基、アルキル基、アルケニル基等を有するものが挙げられる。
【００１８】
本発明の赤外線カット組成物における分散剤の配合量は、配合する分散剤の種類にもよるが、１〜６重量％が好ましい。多すぎても、また、少なすぎても分散性が悪くなり、透明性を損なう、経時的にリン酸系銅化合物が沈降する等の不具合を生じてしまう。
【００１９】
本発明における赤外線カット組成物は、例えば、リン酸系銅化合物と分散剤と溶媒を合わせ、ビーズミル、超音波ホモジナイザ等による攪拌により製造することができる。
また、高い透明性を確保するためには、十分に攪拌する必要がある。少なくとも７２時間攪拌するのが好ましく、少なくとも１００時間攪拌するのがさらに好ましい。
この攪拌工程は、製造の都合により連続的に行っても良いし、間欠的に行っても差し支えない。
【００２０】
本発明における赤外線カット粉末は、粉末状のリン酸系銅化合物をシラン、シリコーンレジン、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤カップリング剤、ジルコアルミネート系カップリング剤からなるグループから選ばれる１種又は２種以上の混合物からなる表面処理剤で表面処理したことを特徴とする。
【００２１】
本発明の赤外線カット粉末の製造における表面処理方法は、公知の方法にて行うことができる。例えば、粉末状のリン酸系銅化合物を含む溶媒中に表面処理剤又は溶媒で希釈した表面処理剤を添加し、攪拌して処理した後、溶媒を除去し乾燥させる方法（湿式法）、粉末状のリン酸系銅化合物を攪拌し、その中に表面処理剤又は溶媒で希釈した表面処理剤を乾燥空気や窒素ガスで噴射させて処理した後乾燥させる方法（乾式法）が挙げられる。
乾燥工程は、公知の方法にて行うことができるが、例えばスプレードライ、凍結乾燥、真空乾燥等が挙げられる。
【００２２】
本発明における粉末状のリン酸系銅化合物としては、リン酸系銅化合物と界面活性剤を溶媒に含有するリン酸銅分散液を乾燥してなる粉末を使用しても良い。この粉末は、表面処理工程において、流動性に優れ、凝集しにくいため、好適に使用することができる。
【００２３】
本発明の赤外線カット塗料は、前記赤外線カット組成物とバインダからなる。
本発明のバインダは、製膜性のあるものであれば特に限定されないが、例えば、アルキルシリケート等の無機系バインダ、エポキシメラミン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、アルキド系樹脂、アミノ系樹脂等の有機系バインダが挙げられる。
また、赤外線カット組成物をバインダに添加する際、必要に応じ溶媒で希釈して添加しても良い。
【００２４】
本発明の赤外線カット樹脂組成物は、前記赤外線カット粉末をバインダ樹脂に分散したことを特徴とする。
本発明のバインダ樹脂は、例えばポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、アルキド系樹脂等が挙げられ、市販のものを任意に用いることができるが、透明性が必要となる場合、アクリル系樹脂又はポリカーボネート系樹脂が好ましい。
【００２５】
本発明の赤外線カット樹脂組成物は、必要に応じて、他の紫外線及び／又は赤外線カット材料等を併用してもよい。
例えば、無機系の紫外線カット材料として、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、マイカ、カオリン、セリサイト等が挙げられる。
また、無機系の赤外線カット材料としては、例えばＩＴＯ、ＡＴＯ等が挙げられる。中でもＩＴＯは、可視光の透過性が良く、かつ、１１００ｎｍを超える電波領域も含めた広範囲の電磁波カット性を有するので、電波遮蔽性を必要とする場合は、特に好ましい。
また、十分な透明性を得るために、これら材料の平均粒子径は、０．１μｍ以下であることが好ましい。
【００２６】
本発明の赤外線カット樹脂組成物は、必要に応じて、市販されている種々の添加剤を含有していてもよい。
【００２７】
本発明における赤外線カット樹脂成形体は、前記赤外線カット粉末とバインダ樹脂からなる赤外線カット樹脂組成物を成形してなることを特徴とする。
例えば、前記赤外線カット組成物を、バインダ樹脂に所定量配合し、単軸押出機、２軸押出機等を用いて減圧乾燥した後、溶融混練する工程により赤外線カット樹脂組成物が製造される。こうして得られた該樹脂組成物は、例えば、一旦水冷後ペレタイザにてペレットとし、その後射出成形機、ブロー成形機等の成形機で成形体を製造することができる。また、直接該樹脂組成物を成形機にフィードして成形体を製造してもよい。
【００２８】
また、前記赤外線カット粉末とバインダ樹脂とを所定量配合し、単軸押出機、２軸押出機等を用いてドライブレンドにより溶融混練する工程により赤外線カット樹脂組成物を製造し、さらに、溶融混練した該樹脂組成物をペレタイザ又は成形機にフィードしてインラインでペレット又は成形品を製造することもできる。
なお、混練機としては、単軸押出機、２軸押出機の他に、バンバリーミキサ、ブラベンダータイプの混練機等、様々な混練機を使用することができる。
【００２９】
成形体を作る方法としては、例えば、フィルムやシートを作る場合、一般的な成形法、例えば押出機にて樹脂を溶融せしめ、ダイスを通してシート又はフィルム状にし、冷却ドラム上にキャスティングして製造することができる。
【００３０】
また、成形体は単層に限定されず、２層以上の複層としてもよい。
【００３１】
本発明の赤外線カット塗料及び赤外線カット樹脂組成物から形成してなる成形体は、透明性を要求される場合に好適に用いられる。透明性は赤外線カット材の添加量と塗膜又は成形体の厚さにより変わってくるが、例えば塗膜の全固形分の重量に対する赤外線カット材の添加量が５０重量％、厚さが２０μｍの場合、可視光線に対する光線透過率は８０％以上である。
【００３２】
本発明の赤外線カット塗料及び赤外線カット樹脂組成物から形成してなる成形体は、赤外線カット性に優れたものとすることができる。赤外線カット性は赤外線カット材の添加量と塗膜又は成形体の厚さにより変わってくるが、例えば塗膜の全固形分の重量に対する赤外線カット材の添加量が５０重量％、厚さが２０μｍの場合、８００ｎｍ及び１１００ｎｍの波長の近赤外線に対する透過率は５％以下である。
【００３３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３４】
［実施例１］
平均粒子径０．１μｍのリン酸銅１０重量部と、分散剤〔ポリオキシエチレンアルキルエーテル〕１重量部と、イソプロパノール８９重量部を加え、ビーズミルで１６８時間攪拌し、赤外線カット組成物とした。
【００３５】
［実施例２〜８］
各成分の配合を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして赤外線カット組成物を製造した。
【００３６】
【表１】
2004231708.tif 000002
【００３７】
［実施例９］
平均粒子径０．１μｍのリン酸銅１００重量部にビニルトリメトキシシラン３６重量部を加え乾式法にて表面処理し、赤外線カット粉末とした。
【００３８】
［実施例１０］
平均粒子径０．１μｍのリン酸銅５０重量部と平均粒子径０．０２μｍのＩＴＯ５０重量部にビニルトリメトキシシラン４０重量部を加え乾式法にて表面処理し、赤外線カット粉末とした。
【００３９】
［実施例１１］
平均粒子径０．１μｍのピロリン酸銅１００重量部にテトライソプロピルチタネート４５重量部を加え乾式法にて表面処理し、赤外線カット粉末とした。
【００４０】
［実施例１２］
平均粒子径０．１μｍのリン酸銅１０重量部と、界面活性剤〔ポリオキシエチレンアルキルエーテル〕１重量部と、イソプロパノール８９重量部を加え、ビーズミルで１６８時間攪拌し、得られた分散液をスプレードライにより乾燥し、リン酸銅粉末を得た。このリン酸銅粉末１００重量部にビニルトリメトキシシラン３０重量部を加え乾式法にて表面処理し、赤外線カット粉末とした。
【００４１】
［実施例１３］
平均粒子径０．１μｍのリン酸銅１００重量部にアセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート４０重量部を加え乾式法にて表面処理し、赤外線カット粉末とした。
【００４２】
［実施例１４］
実施例１にて作製した赤外線カット組成物をイソプロパノールで２．００倍に希釈したもの３００重量部に、バインダ〔オルガノシリカゾル、固形分含有量１５重量％〕１００重量部を加え、ビーズミルで１６８時間攪拌し、赤外線カット塗料を得た。
上記塗料をガラス上に厚さ２０μｍとなるように塗布し、赤外線カット塗膜を形成した。
得られた塗膜について、分光光度計により光線透過率を評価した。結果は表２に示した。
【００４３】
【表２】
2004231708.tif 000003
【００４４】
［実施例１５〜２５］
各成分の配合を表２に示すように変更した以外は、実施例１４と同様にして赤外線カット塗料を作製し、赤外線カット塗膜を得た。
得られた塗膜について、実施例１４と同様に光線透過率を評価した。結果は表２に示した。
【００４５】
［実施例２６］
ポリエチレンテレフタレート１００重量部に上記実施例９にて作製した赤外線カット粉末２．０重量部を加え、同方向２軸押出機にて混練し、吐出した溶融ストランドを水中で急冷し、直径及び長さ約３ｍｍにカットしてペレットとした。さらにこのペレットを真空乾燥機にて１５０℃で５時間乾燥した。
上記ペレットを２９０℃に加熱して溶融させ、Ｔダイより３０℃の冷却ロール上に押出し、厚さ０．５５ｍｍ、幅６５０ｍｍのシートを得た。さらにこのシートを、プレス成形して厚さ５００μｍのシートを得た。
得られたシートについて、分光光度計により光線透過率を評価した。結果は表３に示した。
【００４６】
【表３】
2004231708.tif 000004
【００４７】
［実施例２７〜３１］
各成分の配合を表３に示すように変更した以外は、実施例２６と同様にして赤外線カット樹脂組成物を作製し、シートを得た。
得られたシートについて、実施例２６と同様に光線透過率を評価した。結果は表３に示した。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の赤外線カット組成物又は赤外線カット粉末からなる赤外線カット塗料及び樹脂組成物並びに通常の方法よって製造された成形体は、透明性に優れ、従来の赤外線カット成形体と比較して赤外線遮蔽性が改良されており、該塗料及び成形体を用いた光学フィルタはカメラ用、プラズマディスプレイ装置用等に、また赤外線カット材として自動車等の窓、ランプ等に適している。