水滑石类化合物和其制法以及含该化合物的农用薄膜制造技术

本发明专利技术提供具有优异吸收红外线能力，和含在农用薄膜中时显示优异光通过性的水滑石类化合物、及其制法、以及含有该化合物的红外线吸收剂和农用薄膜。本发明专利技术的水滑石类化合物的特征在于，作为层间的阴离子保持有硅类、磷类和硼类多聚含氧酸离子的至少一种的阴离子以及其以外的阴离子。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有优异的红外线吸收能力和含在农用薄膜中的场合显示优异的光通过特性的水滑石类化合物及其制法、以此水滑石类化合物作为有效成分的红外线吸收剂以及含有此红外线吸收剂的农用薄膜。
技术介绍
历来，在农作物的温室栽培与炕道栽培中已经广泛使用农用薄膜，希望此农用薄膜兼具光通过性和保温性。也就是说，白天受波长0．29μm～4．3μm的太阳光线而升温的温室或炕道内的温度在夜间特别是晴天的夜间因辐照冷却而急剧变为低温，这些温室或炕道内的急速降温对农作物的生长产生恶劣的影响。急剧低温化虽有各种各样的重要原因，但有一种说法是，由于在夜间从地面和栽培植物向外部的热辐射(以长波长的红外线辐射)是低温化的要因之一。在此说法中，采取了从普朗克公式(下述式(3))的黑体辐射能Eλ·dλ(尔格／s·cm2)来算出热辐射的方法Eλ·dλ=2πhc^2/[λ^5{e^(hC/λkT)-1}]·dλ---(3)]]>其中，λ波长；h普朗克常数；C真空中的光速；k玻尔兹曼常数；T绝对温度由此计算已指出，在30～-10℃的温度范围放出红外线区特别是以1000cm-1为最大的400～2000cm-1的红外线(黑体辐射能)。因此为防止这样的温室或炕道的急剧低温化，已经使用了具有吸收红外线能力的保温性薄膜。这样的保温性薄膜，或是采用作为基材的热塑性树脂本身是具有吸收红外线能力的物质，或是采用热塑性树脂中含有具有吸收红外线能力(特别是吸收400～2000cm-1的红外线的能力)的材料，即红外线吸收剂，以此方法来使薄膜具有吸收红外线的能力。作为红外线吸收剂，可以使用例如，二氧化硅与硅酸盐、锂、钙、镁、铝等的氢氧化物或氧化物、铝酸盐、硼酸盐或硫酸盐、水滑石类化合物等。其中，水滑石类化合物，因其红外线吸收能力和在与树脂配合的场合的光的通过性要比二氧化硅与硅酸盐、或锂、钙、镁、铝等的氢氧化物或氧化物、或铝酸盐、硼酸盐或硫酸盐等更优异所以作为红外线吸收剂特别有用，现已经提出了多个专利申请。(水滑石类化合物是具有由镁与铝形成的复合氢氧化物层(基本层)和阴离子(例如碳酸根离子)与层间水所构成的层间重复的层状结构的复合氢氧化物盐。本专利中的式(1)和式(4)所表示的是具有由镁和铝或镁和其他的2价金属和铝构成的基本层以及阴离子与层间水所构成的层间的复合氢氧化物盐，式(2)和(5)所表示的是其基本层的组成不同的、具有由锂与铝或锂与2价金属与铝构成的基本层以及阴离子与层间水所构成的层间的复合氢氧化物盐，是与上述水滑石类化合物有同样或类似结构的化合物。由此，本专利中，把这些都统称并表示为水滑石类化合物，并把以式(1)和(4)表示的水滑石类化合物称为镁-铝水滑石类化合物，把以式(2)和(5)表示的水滑石类化合物称为锂-铝水滑石类化合物)。列举的有关镁-铝水滑石类化合物的专利有，例如，特公昭62-31744(=USP4，686，791和EP142，773)、特公昭62-53543、特公昭62-41247、特公昭63-175072、特公昭63-115743、特公昭63-149147、特公昭63-149148、特公昭64-6041、特公平4-11107、特公平6-6363、特公平6-6364和特开平9-176390等；有关锂-铝水滑石类化合物的专利列举的有，例如，特开平7-300313(=EP672，619)、特开平9-142835(=EP790，214)、特开平9-279124、特再平9-800828(=USP5，767，179和EP778，241)、特开平9-235420(=EP781，800)、特开平10-52895、特开平10-235776和特开平10-226739等。在这些申请中所表示的水滑石类化合物虽有各式各样的组成式，但大体以下述式(4)或(5)来表示。<镁-铝水滑石类化合物的通式> 在上述式中，M2+表示锌、钙及镍中的至少一种2价金属离子。An-表示n价阴离子，例如，列举的有Cl-、Br-、I-、NO3-、ClO4-、H2PO4-、HBO32-、SO42-、CO32-、SiO32-、HPO42-、PO43-、Fe(CN)63-、Fe(CN)44-等无机酸与有机酸。X、y1、y2和b各自表示满足下述条件的正数。0＜X≤0．5、y1+y2=1、y1≤1、y2＜1、0≤b＜2<锂-铝水滑石类化合物的通式> G2+表示镁、锌、钙及镍中的至少一种2价金属离子。An-表示n价阴离子，X和b表示满足下述各自的条件的正数。0≤X＜1、0≤b＜5在其中的多数场合，使用层间保持碳酸根离子的水滑石类化合物(以下表示为碳酸根离子型水滑石类化合物)。但是，在例如碳酸根离子型镁-铝水滑石类化合物的场合，对400～800和1400cm-1附近的红外线吸收能力虽然良好，但对位于900～1300cm-1附近的红外线缺乏吸收能力。把它作为红外线吸收剂含在以只于700和1300～1500cm-1附近有红外线吸收能力的聚乙烯作为基材的农用薄膜中的场合，此农用薄膜的红外线吸收能力为聚乙烯和红外线吸收剂两者的红外线吸收能力的加合，但仍缺乏对900～1300cm-1附近的红外线的吸收能力，即是保温性低的物质。还有，碳酸根离子型锂-铝水滑石类化合物在1000cm-1附近有吸收但吸收不强，而且从整体的红外线吸收能力来看，它与碳酸根离子型镁-铝水滑石类化合物为同等程度。还有，与含有其他红外线吸收剂的物质相比，虽含有这些(水滑石类化合物)的农用薄膜显示优异的光通过性，但还没有可充分满意的物质。作为提高镁-铝水滑石类化合物的红外线吸收能力的方法，有在特公昭62-31744(=USP4，686，791和EP 142，773)中所已例示的通过将H2PO4-、HPO42-、PO43-、HBO32-与SiO32-等的所谓硅类、磷类和硼类单体含氧酸根离子保持在层间，以使在900～1300cm-1附近能够有红外线吸收能力，还有，即使锂-铝水滑石类化合物中也已有同样的考虑。不过，把保持有这些阴离子的水滑石类化合物作为红外线吸收剂含在农用薄膜中的场合，农用薄膜的保温性虽有一定程度的提高，但不是可以充分满足的物质，另外，薄膜的光通过性与历来的碳酸根离子型水滑石类化合物的场合同等或更差。还有，最近，为进一步改善水滑石类化合物的红外线吸收能力，特开平8-21791(=EP708，056)与特再平9-800828(=USP5，767，179和EP 778，241)曾提出了保持有以缩合的硅酸根离子和／或缩合的磷酸根离子(以下称为硅类和／或磷类多聚含氧酸根离子)作为层间阴离子的水滑石类化合物。这些是通过在层间保持有多聚化的硅类与磷类的含氧酸根离子使其比硅类与磷类含氧酸根离子保持的更多从而提高红外线吸收能力为目的的。进而，由同样的方法可以使水滑石类化合物的折射率与农用薄膜中所用的热塑性树脂的折射率更接近，因此，含有这些的薄膜其光通过性也可以得到改善本文档来自技高网...

【技术保护点】
以下述式（１）或（２）表示的水滑石类化合物，其特征在于，作为层间的阴离子保持有是硅类、磷类和硼类含氧酸根离子中的至少一种阴离子、且其部分和／或全部为硅类、磷类和硼类多聚含氧酸根离子中的至少一种阴离子和其以外的阴离子；〈镁－铝水滑石类化合 物〉＊＊＊Ｍ↑［２＋］表示锌、钙及镍中的至少一种２价金属离子，Ａ表示硅类、磷类和硼类含氧酸根离子中的至少一种阴离子、而且表示其部分和／或全部是硅类、磷类和硼类多聚含氧酸根离子中的至少一种阴离子，Ｂ表示是Ａ以外的阴离子中的至少一种 阴离子，Ｘ、ｙ１、ｙ２、ｚ１、ｚ２和ｂ各自满足下述条件：Ｘ为０＜Ｘ≤０．５；ｙ１和ｙ２为ｙ１＋ｙ２＝１、０＜ｙ１≤１、０≤ｙ２＜１；ｚ１和ｚ２为０＜ｚ１、０＜ｚ２；ｂ为０≤ｂ＜２；〈锂－铝水滑石类化合物〉＊＊＊ Ｇ↑［２＋］表示镁、锌、钙及镍中的至少一种２价金属离子，Ａ表示为硅类、磷类和硼类含氧酸根离子中的至少一种阴离子、而且表示其部分和／或全部是硅类、磷类和硼类多聚含氧酸根离子中的至少一种阴离子，Ｂ表示为Ａ以外的阴离子中的至少一种阴离子， ｙ１、ｙ２、Ｘ、ｚ１、ｚ２和ｂ各自满足下述条件：ｙ１和ｙ２为０＜ｙ１≤１，０≤ｙ２＜１、０．５≤（ｙ１＋ｙ２）≤１；Ｘ为Ｘ＝ｙ１＋２ｙ２；ｚ１和ｚ２为０＜ｚ１、０＜ｚ２；ｂ为０≤ｂ＜５。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥秀夫，冈田彰，
申请(专利权)人：协和化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]