热致变色膜制造技术

本发明专利技术提供即便反复经受温度的升降历程也显示良好的热致变色性且抑制了总光线透射率降低的热致变色膜。本发明专利技术是一种热致变色膜，其中，含有二氧化钒线和树脂；上述二氧化钒线的平均短径为10～100nm，且由平均长径/平均短径定义的长宽比为5～500；上述树脂是线膨胀系数为12×10

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热致变色膜
本专利技术涉及热致变色膜。
技术介绍
二氧化钒作为随温度变化而透射率、反射率等光学特性可逆地变化的显示热致变色性的材料备受瞩目。金红石型二氧化钒的晶体在低于相变温度时显示半导体相，在相变温度以上时向金属相转变。该相变在约68℃可逆地发生，红外线透射率变化，特别是近红外区域的透射率大幅变化。利用这样的性质，例如，在日本特开2004－4795号公报(相当于美国专利申请公开第2003/0196454号说明书)中，提出了对玻璃被覆了含有氧化钒的调光膜的多功能自动调光隔热玻璃。另外，在日本特开2014－73955号公报中，提出了使用含有热致变色性优异的氧化钒(IV)粒子和热塑性树脂的中间膜的夹层玻璃。此外在日本特开2011－136873号公报中，提出了将二氧化钒混入树脂并成型而得到的热致变色膜。
技术实现思路
然而，可知日本特开2014－73955号公报和日本特开2011－136873号公报中记载的含有二氧化钒的树脂膜由于反复经受温度的升降历程，与初期相比总光线透射率降低。因此本专利技术的目的在于提供即便反复经受温度的升降历程也显示良好的热致变色性且抑制了总光线透射率降低的热致变色膜。本专利技术人等为了解决上述的课题进行了深入研究。其结果，发现利用含有长宽比和平均粒径在特定范围的二氧化钒线和线膨胀系数在特定范围的树脂的热致变色膜能解决上述课题，从而完成了本专利技术。即，本专利技术是一种热致变色膜，其中，含有二氧化钒线和树脂；上述二氧化钒线的平均短径为10～100nm，且由平均长径/平均短径定义的长宽比为5～500；上述树脂是线膨胀系数为12×10-5/K以下的结晶性树脂、或者线膨胀系数为12×10-5/K以下且玻璃化转变温度为85℃以上的非晶性树脂。具体实施方式本专利技术是一种热致变色膜，其中，含有二氧化钒线和树脂，上述二氧化钒线的平均短径为10～100nm，且由平均长径/平均短径定义的长宽比为5～500，上述树脂是线膨胀系数为12×10-5/K以下的结晶性树脂、或者线膨胀系数为12×10-5/K以下且玻璃化转变温度为85℃以上的非晶性树脂。具有这样的构成的本专利技术的热致变色膜发挥即便反复经受温度的升降历程也显示良好的热致变色性且抑制总光线透射率降低这种优异的效果。本专利技术的热致变色膜为何发挥上述效果，其详细理由尚不明确，认为是如下所述的机制。应予说明，下述的机制是推测的，本专利技术不限于下述机制。在日本特开2014－73955号公报和日本特开2011－136873号公报中，提出了含有显示热致变色性的二氧化钒粒子和树脂的膜。然而，明确了在日本特开2014－73955号公报和日本特开2011－136873号公报记载的技术中，存在由于反复经受温度的升降历程而可见光透射率(总光线透射率)降低这个问题。本专利技术人等认为这与如下现象有关，即由于二氧化钒粒子的线膨胀系数与树脂的线膨胀系数大大不同，从而导致在反复经受温度的升降历程时，在二氧化钒粒子与树脂的界面产生空隙，使可见光透射率(总光线透射率)降低。针对这样的课题，本专利技术人等发现利用含有平均短径为10～100nm且由平均长径/平均短径定义的长宽比为5～500的二氧化钒线和线膨胀系数为12×10-5/K以下的结晶性树脂或者线膨胀系数为12×10-5/K以下且玻璃化转变温度为85℃以上的非晶性树脂的热致变色膜能解决上述课题。通过成为这样的构成，即便反复经受温度的升降历程，也能够抑制在二氧化钒线与树脂的界面产生空隙。其结果，能够得到即便反复经受温度的升降历程也显示良好的热致变色性且抑制了总光线透射率降低的热致变色膜。以下，对本专利技术的优选的实施方式进行说明。应予说明，本专利技术不仅限于以下的实施方式。应予说明，本说明书中，表示范围的“X～Y”是指包含X作为下限值、包含Y作为上限值的范围。另外，只要没有特殊记载，则操作和物性等的测定在室温(20～25℃)/相对湿度40～50％RH的条件下测定。[二氧化钒线]本专利技术的热致变色膜含有平均短径为10～100nm且由平均长径/平均短径定义的长宽比为5～500的二氧化钒线。该二氧化钒线含有二氧化钒。二氧化钒中存在各种晶相，具有在特定的温度下单斜晶晶体和四方晶晶体(金红石型)可逆地相变而使红外线透射率大幅变化的热致变色性。本专利技术涉及的二氧化钒线的平均短径为10～100nm。实质上无法合成平均短径低于10nm的二氧化钒线。另一方面，平均短径超过100nm时，得到的热致变色膜的初期的总光线透射率不充分。该平均短径优选为10～80nm，更优选为10～50nm。应予说明，二氧化钒线的平均短径采用通过实施例中记载的方法测定的数均短径。另外，本专利技术涉及的二氧化钒线的由平均长径/平均短径定义的长宽比为5～500。长宽比低于5时，得不到抑制反复经受温度的升降历程后的热致变色膜的线膨胀的效果，总光线透射率降低。另一方面，超过500的二氧化钒线在线的合成时发生断裂，因此实质上无法合成。该长宽比优选为10～250，更优选为20～200。应予说明，二氧化钒线的平均长径采用通过实施例中记载的方法测定的数均长径。该平均长径优选为50～50000nm，更优选为100～25000nm，进一步优选为500～20000nm。＜涂布＞优选本专利技术涉及的二氧化钒线的表面的至少一部分被无机涂布剂和有机涂布剂中的至少一种涂布。通过利用无机涂布剂对二氧化钒线的表面进行涂布，能够抑制二氧化钒线的表面氧化，即便反复经受温度的升降历程也更容易维持热致变色性。另外，通过利用有机涂布剂对二氧化钒线的表面进行涂布，使得二氧化钒线表面存在有机基团，从而与树脂的相容性提高，不易发生线彼此的凝聚，因此热致变色膜的初期的总光线透射率提高。特别是通过在用无机涂布剂涂布二氧化钒线的表面后，进一步用有机涂布剂涂布，从而获得即便反复经受温度的升降历程也更容易维持热致变色性这个效果，并且还获得因与树脂的相容性提高而不易发生线彼此的凝聚所以热致变色膜的初期的总光线透射率提高这样的效果。《无机涂布剂》作为无机涂布剂的例子，例如，可举出无机氧化物、无机氮化物。作为无机氧化物，例如，可举出二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化钽、氧化铌、氧化镧、氧化锡、氧化钒、钛酸钡锶、锆钛酸钡、锆钛酸铅、钛酸铅镧、钛酸锶、钛酸钡、氟化钡镁、钛酸铋、钛酸锶铋、钽酸锶铋、钽铌酸铋、氧化钇等。作为无机氮化物，例如，可举出氮化硅、氮化硼、氮化钛等。这些无机涂布剂可以单独使用或者组合2种以上使用。在这些无机涂布剂中，从与二氧化钒线的密合性的观点考虑，优选无机氧化物，更优选选自二氧化硅、二氧化钛和氧化铝中的至少1种。作为用无机涂布剂涂布二氧化钒线的表面的方法，没有特别限制，可举出将上述无机涂布剂或其前体与二氧化钒线在溶剂中在酸和/或碱的存在下搅拌混合，其后干燥的方法。作为属于优选的无机涂布剂的无机氧化物的前体的例子，例如，可举出原硅酸四乙酯(TEOS)、硫酸钛、铝酸钠、异丙醇钽、乙醇铌、丁醇镧等。这些前体可以单独使用或者组合2种以上使用。搅拌混合时的温度和时间根据使用的无机涂布剂或其前体的种类而不同，不能一概而论，温度优选为20～120℃，时间优选为1～72小时。《有机涂布剂》作为有机涂布剂的例子，例如，可举出硅烷偶联剂、饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸、含氮有机化合物、含硫有机化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热致变色膜，其中，含有二氧化钒线和树脂，所述二氧化钒线的平均短径为10～100nm，且由平均长径/平均短径定义的长宽比为5～500，所述树脂是线膨胀系数为12×10

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.24 JP 2015-0608771.一种热致变色膜，其中，含有二氧化钒线和树脂，所述二氧化钒线的平均短径为10～100nm，且由平均长径/平均短径定义的长宽比为5～500，所述树脂是线膨胀系数为12×10-5/K以下的结晶性树脂、或者线膨胀系数为12×10-5/K以下且玻璃化转变温度为85℃以上的非晶性树脂。2.根据权利要求1所述的热致变色膜，其中，所述二氧化钒线的含量相对于膜的总质量为1～50质量％。3.根据权利要求1或2所述的热致变色膜，其中，所述结晶性树脂是选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯和三乙酸纤维素中的至少1种。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：小嵨健，中林亮，
申请(专利权)人：柯尼卡美能达株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP