高耐薬品性と優れた近赤外線吸収機能を併せ持つCWO®を創製できないか？ 近赤外線吸収材料

住友金属鉱山の近赤外線吸収材料CWO®は、局在表面^※1とポーラロン吸収^※2によって可視光線は高い透過を示すと同時に近赤外線を効率よく吸収する特徴的な無機ナノ材料です。この機能を利用して、車両・建築用の窓部材や樹脂添加剤として広く実用化されています。

近年では優れたエネルギ－変換特性（光熱変換特性）に注目が集まり、繊維・農業・電子・光学デバイスなどの幅広い分野での採用が期待され、様々な用途でご利用頂くために薬品への耐性も必要となります。

※１プラズモン共鳴吸収：自由電子が集団的に電磁波の電場に共鳴して起こる電磁波エネルギーの吸収。

※２ポーラロン吸収：主に酸素欠損に由来する電子がWイオンに局在し、電磁波によって励起されて上のエネルギー準位へ遷移することによって為されるエネルギー吸収。

CWO®は有機系に比べると高い耐性を示し現状でも多くの分野で応用頂いていますが、最も過酷な高温アルカリ溶液に浸漬すると近赤外線の吸収機能が損なわれる課題がありました。

そこで、私たちはナノ粒子の状態で高温アルカリ耐性を持つCWO®を創製する手法として、CWO®のナノカプセル化を提案しました。ナノカプセル化は、ナノ粒子表面を樹脂層で被覆することでナノ粒子の表面活性を下げ、かつ水分子の浸透を抑制する手法です。カプセル化は、厚く強固な樹脂層でナノ粒子表面を隙間なく緻密に、かつ均一に被覆する構造としなければなりません。そこで、ミニエマルション重合法を用いたナノカプセル化に着目しました。

山形大学大学院有機材料システム研究科の川口研究室と共同研究を行い、これまでのCWO®が持つ特徴的な機能を損なうことなく、高耐薬品性を併せ持つナノカプセル構造のCWO®微粒子の開発に成功しました。CWO濃度は、最大で40wt%まで高濃度化できます。

耐薬品性(高温アルカリ溶液)試験前後の光学プロファイル

CWO®（近赤外線吸収材料）の製品詳細を見る

これまでのCWO®が持つ特徴的な機能をナノカプセルに閉じ込め、過酷な高温アルカリ溶液にも「耐える」機能を持たせたナノカプセル化CWO®。イマジネ－ション次第で様々な分野に応用可能です。