專利名稱：隔熱劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示透明性和高的紅外線隔離性、通過效率良好地反射太陽光等的熱能防止熱能侵入的隔熱劑組合物和隔熱體。
背景技術(shù)：
太陽光中的紅外線成分，由于被熱吸收率高的浙青、混凝土吸收，成為與周邊的非城市地區(qū)相比城市地區(qū)的氣溫顯示出異常的高溫(即熱島現(xiàn)象)的原因之一。此外，無論是城市地區(qū)還是非城市地區(qū)，由于從為了抑制紅外線造成的夏季的居住空間溫度上升而使用的空調(diào)設(shè)備排出的人為排熱量增加等，自然環(huán)境受到影響，也給居民的生活和健康帶來了影響。因此，作為降低紅外線造成的這種影響的方法，以往，在建筑物的屋頂、外墻等上涂裝白色系的涂料。例如，雖然通過在涂料中使用二氧化鈦抑制了屋頂、外墻的溫度上升 (專利文獻1)，卻尚未獲得充分的隔熱性能。此外，雖然中空玻璃球(火山灰微粒子(* 7 ^ "Ο — >))、氧化鈦在農(nóng)業(yè)用塑料大棚中的環(huán)境控制等其他各種領(lǐng)域中有隔熱性所要求的用途，但是其透明度低，并且隔熱性能還不充分。(專利文獻2)雖然本發(fā)明人在化妝品領(lǐng)域提出了具有紫外線吸收能力和紅外線隔離性的化妝品組合物，但是其中并未顯示作為可見光透過性或隔熱涂料的性能(專利文獻3)。(專利文獻1)特開2006-3；35949號公報(專利文獻2)特開2004-175034號公報(專利文獻3)國際公開W02010/06788
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供在維持透明性的同時顯示出紫外線吸收和紅外線隔離性，由此能夠賦予明顯的隔熱效果的隔熱劑組合物和隔熱體。用以下發(fā)明解決本發(fā)明的課題。1、一種隔熱劑組合物，其含有下述式(1)所示的過渡金屬鹽氫氧化物或其前體。M1a [Al1-, (MVyFe (I I I)y) JbAyBz (OH)n · mH20 (1)(但是，式中M1為選自Ca2+、Na+、NH4+、K+和H3O+的至少一種的1價或2價陽離子， M2為選自Zn2+、Cu2+、Mg2+、Mn2+、In3+、Sn2+和Ti4+的至少一種的過渡金屬離子，A為碳原子數(shù)是2 10且在分子中含有廣4個羧基的有機酸陰離子，B表示選自硫酸根離子(S042_)、硝酸根離子(N03_)和硅酸根離子(Si032_)的至少一種的無機酸陰離子，a、b、m、η、χ、y和ζ 為，0· 7 ≤a ≤1· 35,2. 7 ≤b ≤3. 3、0 ≤ m ≤5、4 ≤η ≤7、0 ≤χ ≤0. 66、0 < y ≤1. 0、 1. 7 ≤ζ ≤2. 4。)2、根據(jù)前項1所述的隔熱劑組合物，其進一步含有合成樹脂或水性乳液樹脂。3、根據(jù)前項1所述的隔熱劑組合物，其含有0. Γ50重量％的式(1)所示的過渡金屬鹽氫氧化物或其前體。4、一種隔熱體，其包含基材(基材)以及在其上面形成的含有前項1所述的隔熱劑組合物的涂膜層。5、根據(jù)前項4所述的隔熱體，其為紅外線截止濾光片。6、根據(jù)前項4所述的隔熱體，其為紅外線反射板。7、一種照明器具，其具有前項4所述的隔熱體。8、一種采暖器具，其具有前項4所述的隔熱體。9、一種隔熱方法，其包含將前項2所述的隔熱劑組合物涂裝于建筑物外墻的工序。10、一種通過將前項5所述的紅外線截止濾光片貼附于窗戶玻璃而防止室溫上升的方法。11、一種保溫用衣服，其含有前項1所述的隔熱劑組合物。


圖1為實施例1的隔熱劑No. 1的X射線衍射圖。圖2為實施例1的隔熱劑No. 2的X射線衍射圖。圖3為實施例1的隔熱劑No. 3的X射線衍射圖。圖4為實施例1的隔熱劑No. 1的SEM照片(X 20，000)。圖5為實施例1的隔熱劑No. 2的SEM照片(X 20，000)。圖6為實施例1的隔熱劑No. 3的SEM照片(X 20，000)。
圖7為實施例1的隔熱劑No. 6的X射線衍射圖。圖8為實施例1的隔熱劑No. 6的SEM照片(X 20，000)。圖9為實施例1的隔熱劑No. 1的粒度分布圖。圖10為實施例1的隔熱劑No. 7的X射線衍射圖。圖11為實施例1的隔熱劑No. 7的SEM照片(X 20，000)。圖12為顯示實施例4的隔熱薄膜No.廣5在波長200 2，500nm的范圍內(nèi)的透光率的圖。圖13為顯示實施例4的隔熱薄膜No. 6、在波長200 2，500nm的范圍內(nèi)的透光率的圖。圖14為顯示實施例5的隔熱薄膜No. 10的溫度上升抑制效果的圖表。圖15為顯示實施例7的隔熱涂裝薄膜No. 1和2在波長200 2，500nm的范圍內(nèi)的光反射率的圖。
具體實施例方式為了實施本發(fā)明的優(yōu)選實施方式(過渡金屬鹽氫氧化物)本發(fā)明的隔熱劑組合物含有下述式(1)所示的過渡金屬鹽氫氧化物或其前體。式 (1)所示的“過渡金屬鹽氫氧化物”為一般被稱為明礬石類化合物或黃鉀鐵礬類化合物的結(jié)晶性化合物。并且，所謂“過渡金屬鹽氫氧化物的前體”為如下所述不進行結(jié)晶化的明礬石類化合物或黃鉀鐵礬類化合物。M1a [Al1-, (MVyFe (I I I)y) JbAyBz (OH)n · mH20 (1)M1為選自Ca2+、Na+、NH4+、K+和H3O+的至少一種的1價或2價陽離子，優(yōu)選為Na+。M2為選自Si2+、Cu2+、Mg2+、Mn2+、In3\ Sn2+和Ti4+的至少一種的過渡金屬離子。A為碳原子數(shù)為2 10且在分子中含有廣4個羧基的有機酸陰離子。有機酸陰離子優(yōu)選為有機羧酸或有機羥基羧酸，更優(yōu)選為具有廣15碳原子數(shù)的有機羧酸或有機羥基羧酸。A進一步優(yōu)選為具有廣15 (特別是2 10)碳原子數(shù)，并且具有廣4個羧基的有機羧酸或有機羥基羧酸。特別優(yōu)選為選自草酸根離子、枸櫞酸根離子、蘋果酸根離子和酒石酸根離子、甘油酸根離子、沒食子酸根離子和乳酸根離子的至少一種。根據(jù)本發(fā)明人的見解，過渡金屬鹽氫氧化物粒子的形狀取決于上述式(1)中的有機酸陰離子(A)的立體結(jié)構(gòu)。特別地，在本發(fā)明的過渡金屬鹽氫氧化物粒子中，在A為碳原子數(shù)2 10且分子中含有廣4個羧基的有機酸陰離子的情況下，過渡金屬鹽氫氧化物粒子的形狀容易形成多面體狀。B為選自硫酸根離子(S042_)、硝酸根離子(N03_)和硅酸根離子(SiO32O的至少一種無機酸陰離子。χ和y優(yōu)選0彡χ彡0. 66、0 < y彡1. 0，更優(yōu)選為0彡χ彡0. 6、0 < y彡1. 0。如
果χ大于0. 66，由于生成代赭石(Fe2O3)而不優(yōu)選。式(1)的過渡金屬鹽氫氧化物粒子，隨著前述χ和y的增大，BP, Fe的含量增加，呈現(xiàn)白色 膚色 紅色。式中 a、b、m、η、χ、y 和 ζ 為，0· 7 彡 a 彡 1· 35、2· 7 彡 b 彡 3· 3、0 彡 m 彡 5、 4彡η彡7、0彡χ彡0. 66、0 < y ^ 1. 0,1. 7彡ζ彡2. 4。a優(yōu)選為0. 9彡a彡1. 3。b優(yōu)選為2.8彡b彡3.2。m優(yōu)選為0彡m彡5。η優(yōu)選為5彡η彡6.5。y優(yōu)選為0 < y彡1.0。 ζ優(yōu)選為1. 9 < ζ < 2. 3。在優(yōu)選的范圍內(nèi)，能夠得到分散性較高的金屬鹽氫氧化物粒子。
在本發(fā)明中，在上述式(1)中的y為0、并且A為草酸的情況下，過渡金屬鹽氫氧化物粒子的形狀為圓盤狀(圍棋子狀)。在為解決本發(fā)明的課題的其他實施方式中，優(yōu)選在圓盤狀的過渡金屬鹽氫氧化物粒子的表面上進一步負載鐵(Fe (III))、鋅或鈦。以式(1)表示的過渡金屬鹽氫氧化物粒子的，通過激光衍射法測定的平均二次粒徑為0. 5 10 μ m、優(yōu)選為0. 3 5 μ m的范圍。以式(1)表示的過渡金屬鹽氫氧化物粒子的通過BET法測定的比表面積為
0.廣300m2/g，優(yōu)選為0.5 250m2/g的范圍。以式(1)表示的過渡金屬鹽氫氧化物粒子，其粒度分布尖銳度(粒度分布
度)(Dk)顯示為1 < Dk < 1. 8范圍的值，在提高分散性、乃至使用感、和發(fā)揮紫外線和紅外線防御功能上是重要的。所謂粒度分布尖銳度(Dk)是粒徑均一性評價的尺度之一，橫軸取粒徑，縱軸取累積頻率(累積度數(shù))，相對于全部粒子數(shù)，將由粒徑大的粒子形成累積頻率為25%的粒徑作為D25，形成累積頻率為75%的粒徑作為D75時，粒度分布尖銳度以比值D75/Dm表示。Dk的范圍在更優(yōu)選的使用方式為1. 01 < Dk < 1. 5，進一步優(yōu)選為1. 02 < Dk < 1. 4。最優(yōu)選為
1.03 ^ De ^ 1. 3。(過渡金屬鹽氫氧化物粒子的制造)能夠通過向式(1)中M1的水溶性鹽、鋁和鐵的水溶性鹽、M2的水溶性鹽和有機酸或有機酸鹽的混合溶液中添加含有所述M1的堿金屬氫氧化物水溶液，加熱使之反應(yīng)，生成式(1)所示的過渡金屬鹽氫氧化物粒子。然后，通過將生成的該過渡金屬鹽氫氧化物粒子濾出、洗滌和干燥，能夠得到過渡金屬鹽氫氧化物粒子的含水粉末。例如，上式(1)中M1為Na+、M2為&ι2+、Α為草酸、B為硫酸根離子的情況下，能夠通過向硫酸鋁、硫酸鐵、氧化鋅、硫酸鈉和草酸的混合溶液中加入氫氧化鈉，在室溫 250°C的范圍加熱使之反應(yīng)而生成。如果必要，通過將生成的該過渡金屬鹽氫氧化物粒子濾出、洗滌和干燥，能夠得到過渡金屬鹽氫氧化物粒子的含水粉末。在本發(fā)明中，在上述合成方法中，將在室溫飛0°C使之反應(yīng)的物質(zhì)稱為“過渡金屬鹽氫氧化物的前體”，將在60°C以上使之反應(yīng)的物質(zhì)稱為“過渡金屬鹽氫氧化物”?！斑^渡金屬鹽氫氧化物的前體”的特征是，其X射線衍射圖中沒有出現(xiàn)明確的峰，與“過渡金屬鹽氫氧化物”中出現(xiàn)明礬石類化合物特有的峰形成對比。在150°C以上燒制“過渡金屬鹽氫氧化物的前體”則出現(xiàn)“過渡金屬鹽氫氧化物(明礬石類化合物)”特有的峰。這是稱為“過渡金屬鹽氫氧化物的前體”的根據(jù)。在前述反應(yīng)中，在將反應(yīng)摩爾比[NaOH]/( [Fe]+ [Al])固定在3. 94的情況下，鐵與鋁的摩爾比[Al]/[Fe]優(yōu)選為0. 1彡[Al]/[Fe]彡2，更優(yōu)選為0. 1彡[Al]/[Fe]彡1.6。 如果[Al]/[Fe]超過2，則由于析出微小的氧化鐵粒子(代赭石)而不優(yōu)選。此外，在前述反應(yīng)中，將反應(yīng)摩爾比[Al]/pe]固定在1.5的情況下，摩爾比 [NaOH]/( [Fe]+ [Al])優(yōu)選為 3. 94 ( [NaOH]/( [Fe]+ [Al])彡 4. 4。更優(yōu)選為 0. 1 ( [NaOH]/ ([Fe] + [A1])< 1.6。如果[Fe]/[Al]超過2，則由于析出微小鐵氧化物粒子(代赭石)而不優(yōu)選。將向上述混合溶液中進一步加入氧化鋅得到的混合溶液與堿金屬氫氧化物混合液一起加熱使之反應(yīng)，則能夠生成與上述過渡金屬鹽氫氧化物粒子進一步組成不同的含有有機酸陰離子的過渡金屬鹽氫氧化物粒子的固溶體。此時，對于反應(yīng)摩爾比 [Al]/ ([ ^] + [Ζη])優(yōu)選與反應(yīng)摩爾比[Al]/[Fe]同樣的范圍。此外，對于[NaOH]/ ([Fe]+ [Al]+ [Zn])，優(yōu)選與[NaOH]/ ([Fe] +[Al])同樣的范圍。在上述反應(yīng)中，增大摩爾數(shù)[Fe]或[Si]，則能夠得到在過渡金屬鹽氫氧化物粒子表面上負載有與那些離子相關(guān)的化合物的水解產(chǎn)物(即，氧化物、氫氧化物、堿式鹽或酸式鹽等)的組合物(以下稱為復(fù)合粒子)。具體地，能夠得到負載有氧化鐵、氫氧化鐵(復(fù)合氫氧化物)或氧化鋅等的過渡金屬鹽氫氧化物粒子。這些復(fù)合粒子維持負載水解產(chǎn)物之前的過渡金屬鹽氫氧化物粒子的粒徑和形狀。表面負載有金屬水解產(chǎn)物的粒子能夠通過以往公知的方法得到。即，可以通過隨后在合成的過渡金屬鹽氫氧化物上負載各種金屬化合物的方法得到。例如，可以通過向硫酸鋅或三氯化鐵的水溶液中加入過渡金屬鹽氫氧化物粒子和氫氧化鈉等的堿，使得鋅或鐵的水解產(chǎn)物在過渡金屬鹽氫氧化物的表面上析出的方法得到。相對于過渡金屬鹽氫氧化物的鋅的負載量為，以氧化鋅換算，優(yōu)選在0.廣10%的范圍。此外，相對于過渡金屬鹽氫氧化物的鐵的負載量為，以氧化鐵換算，優(yōu)選在0.廣3%的范圍。表面負載有鋅或鐵的水解產(chǎn)物的過渡金屬鹽氫氧化物(稱為復(fù)合粒子)的粒度分布尖銳度(Dk)也顯示在1 ( DkS 1.8的范圍的值，因而在水和油脂中的分散性良好。因此，通過將這些復(fù)合粒子混合在涂料中，與將氧化鋅或氧化鐵等單獨地混合的以往的方法相比，也發(fā)揮優(yōu)異的紫外線和紅外線防御功能，所以在解決本發(fā)明的課題上優(yōu)選。將式(1)所示的過渡金屬鹽氫氧化物粒子或復(fù)合粒子進一步在15(T70(TC燒制得到的燒制物也發(fā)揮優(yōu)異的紫外線和紅外線防御能力，因而在解決本發(fā)明的課題上有用。雖然原本地使用本發(fā)明的過渡金屬鹽氫氧化物粒子分散性也優(yōu)秀，但是使用全氟烷基磷酸酯鹽、甲基含氫聚硅氧烷等的硅氧烷類或氟化合物等進行表面處理，能夠提高拒水性、拒油性或分散性。使用表面處理劑的過渡金屬鹽氫氧化物粒子的表面處理，雖然作為粒子的表面處理法本身能夠利用公知的方法，但可以在加熱反應(yīng)(合成)、濾出、洗滌或干燥的任一工序后添加表面處理劑。表面處理方法可使用濕式法、干式法等以往公知的方法進行。相對于100重量份過渡金屬鹽氫氧化物粒子，表面處理劑的添加量為0. 0Γ10重量份， 優(yōu)選為0. 05飛重量份。(隔熱劑組合物)本發(fā)明的隔熱劑組合物含有優(yōu)選0. Γ50重量％，更優(yōu)選1. (Γ10. 0重量％，進一步優(yōu)選2. (Γ6. 0重量％的式(1)所示的過渡金屬鹽氫氧化物或其前體。過渡金屬鹽氫氧化物的含量如果不足0. 1重量％，則無隔熱性效果，如果超過50重量％則有粘合力、粘度、抗裂性等降低的傾向。本發(fā)明的隔熱劑組合物優(yōu)選含有作為粘結(jié)劑的合成樹脂或水性乳液樹脂。作為合成樹脂，可舉出醇酸樹脂、氨基醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、酚樹脂、脲樹脂、蜜胺樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯等。其中優(yōu)選丙烯酸樹脂或環(huán)氧樹脂。此外，作為水性乳液樹脂，有硅丙烯酸乳液、丙烯酸乳液、氨基甲酸乙酯乳液、氨基甲酸乙酯丙烯酸乳液等，其中優(yōu)選硅丙烯酸乳液。相對于100重量份粘結(jié)劑，本發(fā)明的隔熱劑組合物中的式(1)所示的過渡金屬鹽氫氧化物的含量優(yōu)選為10(Γ200重量份。本發(fā)明的隔熱劑組合物可含有作為任意成分的可塑劑、硅烷偶聯(lián)劑、分散劑、消泡劑等通?？捎糜谕苛辖M合物的成分。此外，可一起使用過渡金屬鹽氫氧化物及其前體和氧化鈦、氧化鋅等的顏料或含鋅水滑石等的防銹劑。作為可塑劑，可舉出鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)等鄰苯二甲酸酯，磷酸三乙酯 (ΤΕΡ)、磷酸三丁酯(TBP)等磷酸酯、苯基縮水甘油醚(PGE)、苯甲醇、乙?；蹤此犷惪伤軇h(huán)氧類可塑劑、1，2，4-苯三酸類可塑劑等。相對于隔熱劑組合物，可塑劑的含量優(yōu)選為 0. 5^5. 0重量％，更優(yōu)選為1. (Γ4. 0重量％，進一步優(yōu)選為1. 5^2. 5重量％。如果不足0. 5重量％，則有低溫下柔韌性差的傾向，另一方面，如果超過5. 0重量％，則有干燥性、污染性差的傾向。作為硅烷偶聯(lián)劑，可舉出硅烷上具有乙烯基、環(huán)氧基、苯乙烯基、甲基丙烯酰氧基、 丙烯酰氧基、氨基、酰脲基、氯丙基、巰基、異氰酸酯基、硫化物基等官能團的物質(zhì)，優(yōu)選環(huán)氧基。相對于隔熱劑組合物，硅烷偶聯(lián)劑的含量優(yōu)選為含有0. 0Γ5. 0重量％，更優(yōu)選為含有 0. 02、. 0重量％，進一步優(yōu)選為含有0. 03^3. 0重量％。此處，硅烷偶聯(lián)劑的含量如果不足 0. 01重量％，則有得到涂膜強度、耐水性提高的效果不足的傾向，如果超過4. 0重量％，則有涂料平衡破壞，粘合力、粘度、抗裂性等下降或經(jīng)日增稠的傾向。除了將硅烷偶聯(lián)劑混合至隔熱涂料組合物的方法以外，也常用預(yù)先使用硅烷偶聯(lián)劑涂覆過渡金屬鹽氫氧化物粒子的表面的方法。
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作為分散劑，可舉出多元羧酸的烷基胺鹽、烷基銨鹽、烷基醇氨基酰胺、多元羧酸多元氨基酰胺、丙烯酸類共聚物的銨鹽、多元羧酸鈉鹽、多元羧酸銨鹽、多元羧酸氨基醇鹽、 多元氨基酰胺類羧酸鹽、多元氨基酰胺類的極性酸酯鹽等。作為消泡劑，可舉出改性硅類消泡劑、特殊硅類消泡劑、硅類消泡劑、二氧化硅類消泡劑、二氧化硅硅類消泡劑、疏水性二氧化硅、疏水性硅、蠟、特殊蠟、聚硅氧烷等。相對于隔熱涂料組合物，分散劑、消泡劑的混合量各自優(yōu)選為0. Γ5. 0重量％，更優(yōu)選為0. 3^4. 0重量％，進一步優(yōu)選為0. 5^3. 0重量％。不足0. 1重量％，則有涂料的分散、 消泡性變低的傾向。另一方面，如果超過5. 0重量％，則雖然分散、消泡性良好，但在涂裝中在涂膜表面容易產(chǎn)生收縮和橘皮現(xiàn)象。(涂料)在將本發(fā)明的遮蔽劑組合物作為涂料使用的情況下，通常，能夠通過將粘結(jié)劑、式 (1)所示的過渡金屬鹽氫氧化物、其它顏料與水或有機溶劑混合，將該混合物用三輥軋機、 球磨機、砂磨機、珠磨機、捏合機等各種分散、捏合裝置分散、捏合而制備。在粘結(jié)劑為乳液樹脂的情況下，未必需要水或有機溶劑，能夠依據(jù)要求適當(dāng)使用。此外，如果在分散過渡金屬鹽氫氧化物時使用上述分散劑，則分散性和分散穩(wěn)定性變好，因而優(yōu)選。在混合時，對100重量份過渡金屬鹽氫氧化物，分散劑優(yōu)選以50重量份以下使用。水或有機溶劑在分散過渡金屬鹽氫氧化物時可以使用全部量，也可將其一部分在分散后加入。但是，對于分散時的粘結(jié)劑和過渡金屬鹽氫氧化物的全部量100重量份，水或有機溶劑在分散時優(yōu)選至少使用50重量份以上。如果不足50重量份，則分散時的粘度過高，特別是用球磨機、砂磨機、珠磨機等分散的情況下，有變得難以分散的可能。作為分散時使用的有機溶劑，可舉出例如酮類、醇類、芳香族類等。具體地，可舉出丙酮、環(huán)己烷、乙二醇、甲醇、乙醇、異丙醇、苯、甲苯、二甲苯、乳酸乙酯、醋酸乙酯等。這些可以單獨使用或2種以上一起使用。但是，水或有機溶劑的選擇為在與其他成分的組合中適當(dāng)?shù)貨Q定的，根據(jù)情況不同，如果使用某種有機溶劑而導(dǎo)致作為本發(fā)明的特征的隔熱性能偏離特定的范圍之外，則該有機溶劑不能在該體系中使用是不言自明的。因此，雖然使用的有機溶劑沒有限制，但是必須選擇適合該體系的有機溶劑。作為按照如上所述得到的隔熱涂料的涂布方法，雖然優(yōu)選刷涂、噴涂、滾涂，但是根據(jù)涂布對象的不同，靜電涂裝、幕式涂裝、浸漬方法等也可適用。再者，涂布后，關(guān)于使其干燥成膜的方法，可使用自然干燥、烘烤等方法，根據(jù)涂料性狀等適當(dāng)選擇。涂膜的膜厚度優(yōu)選為10(Γ400 μ m,更優(yōu)選為20(Γ300 μ m。如果不足100 μ m,則由于膜厚度薄，有隱蔽性變差，隔熱特性降低的傾向。如果超過400 μ m，雖然隱蔽性、隔熱特性良好，卻有對底層基材的追隨性降低的傾向。(隔熱體)本發(fā)明包含隔熱體，所述隔熱體含有基材以及在其上形成的含有本發(fā)明的隔熱劑組合物的涂膜層。作為基材，可舉出構(gòu)筑建造物等的構(gòu)筑物的鋁板、鍍鋅鋼板、鍍鋁鋅鋼板、鐵板、馬口鐵板、石板、混凝土等?；膬?yōu)選底層處理，例如底漆等的涂布。例如，有以1(Γ 00μπι的厚度涂裝環(huán)氧類等的底漆之后，涂裝隔熱劑組合物的方法。
此外，作為基材，可以舉出建筑物的窗戶玻璃、農(nóng)業(yè)用薄膜等。在建筑物的窗戶玻璃、農(nóng)業(yè)用薄膜等上直接涂布本發(fā)明的隔熱劑組合物得到的隔熱體，能夠防止建筑物室內(nèi)或塑料大棚內(nèi)的異常的溫度上升。此外，將本發(fā)明的隔熱劑組合物涂布在透明的樹脂薄膜基材上，貼附在建筑物的窗戶玻璃、農(nóng)業(yè)用薄膜等上，可防止建筑物室內(nèi)或塑料大棚內(nèi)的異常的溫度上升。將本發(fā)明的隔熱劑組合物涂布在基材上時，將式(1)所示的過渡金屬鹽氫氧化物粒子分散在丙烯酸樹脂、不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、硅樹脂或橡膠類樹脂組成的粘結(jié)劑中，涂布于基材并使其固化。相對于100重量份粘結(jié)劑，式(1)所示的過渡金屬鹽氫氧化物粒子優(yōu)選的含量為 100^200重量份。如果過渡金屬鹽氫氧化物粒子的混合量超過200重量份，則由于總透光率不足75%，且霧度不足80%而不優(yōu)選。另一方面，如果過渡金屬鹽氫氧化物粒子的混合量不足100重量份，則由于紫外線和紅外線的隔離性降低而不優(yōu)選。作為樹脂粘結(jié)劑使用熱固化性或光固化性丙烯酸樹脂的情況，可以在涂布后用光或熱固化粘結(jié)劑而制造。優(yōu)選含有上述過渡金屬鹽氫氧化物粒子的涂布劑在涂布前脫泡。涂布劑在基材上的層積，可通過刷涂、輥涂、吹付涂裝(吹付塗裝)、無氣噴涂、滾涂、浸漬涂布、電鍍涂裝、靜電涂裝、紫外線固化涂裝等以往公知的涂裝方法，或凹版涂布、 氣刀涂布、接觸涂布、噴涂、輪車涂布^，一二一卜)或凹版印刷、凹版膠印、平板膠印、 Dairiso印刷(夕· 4 'J ^印刷)、凸版印刷、凹版印刷、絲網(wǎng)印刷、靜電印刷、噴墨方式等以往公知的涂布或印刷方法進行。此外，為了獲得各粒子定向于一定方向而得到的效果，優(yōu)選通過凹版涂布、氣刀涂布以及接觸涂布的涂布。涂布劑的涂布厚度優(yōu)選在廣50 μ m的范圍內(nèi)。如果不足1 μ m則霧度下降，如果超過50 μ m則總透光率下降，因此不優(yōu)選。根據(jù)涂布方式，在涂布量不足的情況下，也有進行 2次 3次涂布左右的重刷的情況。此外，為了涂布層的固化或穩(wěn)定化，也可將經(jīng)涂布的薄膜，在室溫或3(T60°C左右的溫度環(huán)境下放置1天至2周左右，進行固化。再者，根據(jù)需要可在基材的一面或者兩面上層積具有防粘功能、防靜電功能、防損傷功能或光漫射層功能、防反射功能等其中一種以上的層。在直接涂布于建筑物的屋頂、農(nóng)業(yè)用塑料大棚的情況，使用噴霧(散布)將過渡金屬鹽氫氧化物粒子懸浮于水中得到的乳液的方法。在這種情況下，優(yōu)選相對于IL水，以 l(T500g、優(yōu)選5(Tl00g的比例懸浮過渡金屬鹽氫氧化物粒子而噴霧。涂布本發(fā)明的隔熱劑組合物而形成的涂膜層能夠得到抑制紅外線引起的涂膜表面溫度上升，即隔熱性能。再者，由于式(1)所示的過渡金屬鹽氫氧化物粒子具有紫外線吸收能力，因此特別地防止紫外線引起的涂膜中的粘結(jié)劑劣化，由此，由于耐候性優(yōu)異，能夠形成長期不劣化的涂膜。作為隔熱體，可舉出紫外線和紅外線截止濾光片。還可舉出紅外線反射板。本發(fā)明的隔熱體能作為照明器具、采暖器具使用。此外，本發(fā)明包含含有將本發(fā)明的隔熱劑組合物涂裝于建筑物外墻的工序的隔熱方法。
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將本發(fā)明的隔熱劑組合物制成薄膜，貼附于建筑物的窗戶玻璃、農(nóng)業(yè)用薄膜等，也可防止建筑物室內(nèi)、塑料大棚內(nèi)的異常的溫度上升。因而，本發(fā)明包含通過在窗戶玻璃上貼附本發(fā)明的紫外線和紅外線截止濾光片防止室溫上升的方法。此外，本發(fā)明包含一種保溫用衣服，其含有本發(fā)明的隔熱劑組合物。
實施例以下，基于實施例具體地說明本發(fā)明。除了特別記載以外，使用和光純藥的1級試劑。并且，用以下方法測定各個特性。(測定裝置和方法)(1)粒度分布、平均二次粒徑和粒度分布尖銳度DR的測定方法通過激光衍射散射法裝置粒度分布計 MicrotracMT3300 (Leed&Nortrup Instruments Company 公司制方法將700mg試樣粉末加入70ml的0. 2襯％六偏磷酸鈉水溶液中，用超聲波分散處理3分鐘后，用攪拌器攪拌的同時測定粒度分布。(2)粒子形狀的觀察通過SEM照片。裝置掃描電鏡S-3000N (日立)方法加速電壓15kV、工作距離10mm、倍率2千倍、1萬倍、2萬倍(3)折射率的測定裝置阿貝折射儀IT (ATAGO)方法向5mL適當(dāng)?shù)挠袡C溶劑中加入5mg試樣粉末，用超聲波使其分散10分鐘，透明的部分在主棱鏡面上薄膜狀展開，求得折射率。(4) X射線衍射分析裝置RINT2200VX射線衍射系統(tǒng)(理學(xué)電機(株)制)方法CU-Ka、角度(2 θ ) :5 65°、間距0.02°、掃描速度4° /分鐘、管電壓: 40kV、管電流20mV。(5)涂布厚度的測定涂布層的厚度使用試樣片測厚器SDA-25型(高分子計器(株))測定。(6)紫外 可見 紅外透光率測定裝置分光光度計U-4100 (日立)方法薄膜通過透過法、涂料通過反射法。以下通過實施例詳細說明本發(fā)明，但本發(fā)明不以任何方式限制于實施例。另外，實施例中，只要沒有特別地說明，“％”表示“重量％”，“份”表示“重量份”。此外，除非特別地記載的情況，使用和光純藥的特級試劑。實施例1(隔熱劑No.l)Na1. ！ [Al0.4Fe0.6] 3.。(SO4) 2.2 (OH) 5.7 · 3. IH2O (2 )將1. 037摩爾/L的硫酸鋁水溶液78. 5mL (0. 081摩爾)、硫酸鐵(SO4)3 ·χΗ20)48. 27g (0. 1207摩爾)以及硫酸鈉(Nei2SO4) 28. 4g (0. 3摩爾)的混合溶液500mL在40°C攪拌30分鐘。然后，向該混合溶液中加入3. 38N的氫氧化鈉水溶液230. 7mL，在40°C攪拌1 小時。之后，于170°C使之水熱反應(yīng)3小時，通過濾出、洗滌和干燥得到形狀為多面體狀的過渡金屬鹽氫氧化物(隔熱劑No. 1)。此時的反應(yīng)摩爾比[Al]: [Fe]為1:1.5。隔熱劑No. 1 的X射線衍射圖如圖1所示，SEM照片(X20，000)如圖4所示。此夕卜，隔熱劑No. 1的粒度分布圖如圖9所示。(隔熱劑No. 2)Na1. JAl0.97Fe0.03] 3.。(SO4) 2. ！ (OH) 5.9 · 3. 5H20 (3)在上述隔熱劑No. 1的合成反應(yīng)中，將反應(yīng)摩爾比[Al] [Fe]變換為1:0. 034，得到形狀為圓盤狀的隔熱劑No. 2。隔熱劑No. 2的X射線衍射圖如圖2所示，SEM照片(X20，000) 如圖5所示。(隔熱劑No. 3)Na1.ο[Al0.99Fe0.01]3.0(SO4)2.0(OH)6.0 · 2. SH2O (4)在上述隔熱劑No. 1的合成反應(yīng)中，向混合溶液中進一步加入草酸0.04摩爾 (5.04g)，并將反應(yīng)摩爾比[Al] [Fe]變換為1 0. 003，得到形狀為球狀的隔熱劑No. 3。隔熱劑No. 3的X射線衍射圖如圖3所示，SEM照片(X20，000)如圖6所示。(隔熱劑No. 4)Na1. ！ [Al0.59 (Fe0.004Zn0.905Mg0.091) 0.41]3.0 (SO4) 2. ！ (OH) 5.9 · 3. OH2O (5 )將硫酸鋁0. 065摩爾、硫酸鐵0. 096g (0. 00024摩爾)、氧化鋅(一種/正同化學(xué)工業(yè)(株))0. 04摩爾、硫酸鎂(MgSO4) 1. 14g、以及硫酸鈉0. 3摩爾的混合溶液500mL在40°C 攪拌30分鐘。然后，向該混合溶液中加入3. 38N的氫氧化鈉水溶液230. 7mL，在40°C攪拌 1小時。之后，進一步在180°C使之水熱反應(yīng)2小時，通過濾出、洗滌和干燥得到形狀為圓柱狀的隔熱劑 No. 4。此時的反應(yīng)摩爾比[Al] [Zn] [Fe] [Mg]為 1:0.62:0.003:0.062。(隔熱劑No. 5)Na1. ！ [Al0.59 (Fe0.004Zn0.905Mg0.091) 0.41]3.0 (SO4) 2.2 (OH) 5.7 · 3· 2H20 (6 )除了將硫酸鎂改成硫酸錳(MnSO4 -H2O)以外，采用與隔熱劑No. 4同樣的方法得到隔熱劑No. 5。在上述合成中反應(yīng)摩爾比[Al] [Zn] [Fe] [Mn]為1:0. 62:0. 003:0. 062。(隔熱劑No. 6)Na1.2 [Al0.59 (Fe0.004Zn0.905In0.091)0.41]3.0 (SO4)2.！ (OH)6.0 · 2. 9H20 (7)除了將硫酸鎂改成硫酸銦(In2 (SO4)3、)以外，采用與隔熱劑No. 4同樣的方法得到隔熱劑No. 5。在上述合成中反應(yīng)摩爾比[Al] [Zn] [Fe] [In]為1:0. 62:0. 003:0. 062。隔熱劑No. 6的X射線衍射圖如圖7所示，SEM照片如圖8所示。(隔熱劑No. 7)Na1.0 [Al0.59 (Fe0.004Zn0.905In0.091) 0.41]3.0 (SO4) 2. ！ (OH) 5.8 · 3. OH2O (8)將硫酸鋁0. 065摩爾、硫酸鐵0. 096g (0. 00024摩爾)、氧化鋅(一種/正同化學(xué)工業(yè)(株))0. 04摩爾、硫酸鎂(MgSO4) 1. 14g、以及硫酸鈉0. 3摩爾的混合溶液500mL在25V 攪拌1小時。然后，向該混合溶液中加入3. 38N的氫氧化鈉水溶液230. 7mL,在40°C攪拌12 小時。之后，通過濾出、洗滌和干燥得到形狀為無定形的過渡金屬鹽氫氧化物的前體形成的隔熱劑 No. 7。此時的反應(yīng)摩爾比[Al] [Zn] [Fe] [Mg] % 1:0. 62:0. 003:0. 062o 隔熱劑No. 7的X射線衍射圖如圖10所示，SEM照片如圖11所示。表 權(quán)利要求
1.一種隔熱劑組合物，其含有下述式(1)所示的過渡金屬鹽氫氧化物或其前體， M1a [Al1^x (M21^yFe (111) y) J bAyBz (OH) n · mH20 (1)(但是，式中M1為選自Ca2+、Na+、NH4+、K+和H3O+的至少一種的1價或2價陽離子，M2為選自 ai2+、CU2+、Mg2+、Mn2+、In3+、Sn2+和Ti4+的至少一種的過渡金屬離子，A為碳原子數(shù)是2 10且在分子中含有1、個羧基的有機酸陰離子，B表示選自硫酸根離子(S042—)、硝酸根離子(NO3-) 和硅酸根離子(Si032_)的至少一種的無機酸陰離子，a、b、m、n、X、y和ζ為，0. 7彡a彡1. 35、 2. 7 ^ b ^ 3. 3,0 ^ m ^ 5,4 ^ η ^ 7,0 ^ χ ^ 0. 66,0 < y ^ 1. 0,1. 7 ^ ζ ^ 2. 4)0
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱劑組合物，其中進一步含有合成樹脂或水性乳液樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱劑組合物，其含有0.廣50重量％的式(1)所示的過渡金屬鹽氫氧化物或其前體。
4.一種隔熱體，其包含基材以及在其上形成的含有權(quán)利要求1所述的隔熱劑組合物的涂膜層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隔熱體，其為紅外線截止濾光片。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隔熱體，其為紅外線反射板。
7.一種照明器具，其具有權(quán)利要求4所述的隔熱體。
8.一種采暖器具，其具有權(quán)利要求4所述的隔熱體。
9.一種隔熱方法，其包含將權(quán)利要求2所述的隔熱劑組合物涂裝于建筑物外墻的工序。
10.一種通過將權(quán)利要求5所述的紅外線截止濾光片貼附至窗戶玻璃而防止室溫上升的方法。
11.一種保溫用衣服，其含有權(quán)利要求1所述的隔熱劑組合物。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供隔熱劑組合物，所述隔熱劑組合物在維持透明性的同時顯示紫外線和紅外線隔離性，由此能夠賦予明顯的隔熱效果。本發(fā)明為含有下述式(1)所示的過渡金屬鹽氫氧化物及其前體的隔熱劑組合物。M1a[Al1-x(M21-yFe(III)y)x]bAyBz(OH)n·mH2O (1)
文檔編號C09D7/12GK102596817SQ201080050010
公開日2012年7月18日 申請日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日
發(fā)明者佐藤孝俊 申請人:協(xié)和化學(xué)工業(yè)株式會社