KR100701735B1

KR100701735B1 - 적외선 차폐재료 미립자 분산체, 적외선 차폐체, 및 적외선차폐재료 미립자의 제조방법, 및 적외선 차폐재료 미립자

Info

Publication number: KR100701735B1
Application number: KR1020057011895A
Authority: KR
Inventors: 히로미츠 타케다; 켄지 아다치
Original assignee: 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤
Priority date: 2003-10-20
Filing date: 2004-10-15
Publication date: 2007-03-29
Anticipated expiration: 2024-10-15
Also published as: US8083847B2; BRPI0407265B1; EP1676890A1; KR100701735B9; KR20060024328A; WO2005037932A1; AU2004282041A1; TWI291455B; EP1676890A4; JP4096205B2; US20060178254A1; BRPI0407265A; JPWO2005037932A1; AU2004282041B2; EP1676890B1; TW200530132A

Abstract

가시광선을 충분히 투과하고, 하프밀러 형상의 외관을 갖지 않으며, 기재로의 성막시에 규모가 큰 제조장치를 필요로 하지 않고, 성막후의 고온열처리도 필요하지 않으면서, 파장 780nm 이상의 눈에 보이지 않는 근적외선을 효율적으로 차폐하고, 투명하며 색조가 변화하지 않는 적외선 차폐체를 제공한다.

텅스텐 화합물을, 소정의 양으로 칭량하여 혼합한 출발 원료를, 환원 분위기 중에 있어서 550℃로 1시간 가열하고, 한번 실온으로 되돌린 후 아르곤 분위기 중에서 1시간 가열하는 것으로, W₁₈O₄₉의 분말을 제작하고, 이 분말과 용제와 분산제를 혼합하여, 분산처리를 실시하여 분산액으로 하고, 이 분산액과 하드코팅용 자외선 경화 수지를 혼합하여 적외선 차폐재료 미립자 분산체액으로 하고, 이 적외선 차폐재료 미립자 분산체액을, PET 수지필름 상에 도포, 성막하여, 경화시켜, 도면에 나타내는 투과 프로파일을 갖는 적외선 차폐막을 얻었다.

적외선, 차폐, 미립자, 분산체, 텅스텐

Description

적외선 차폐재료 미립자 분산체, 적외선 차폐체, 및 적외선 차폐재료 미립자의 제조방법, 및 적외선 차폐재료 미립자{Infrared shielding material microparticle dispersion, infrared shield, process for producing infrared shielding material microparticle, and infrared shielding material microparticle}

　본 발명은, 가시광 영역에 있어서 투명하고, 근적외선 영역에 있어서 흡수를 갖는 산화물 재료의 미립자를 매체에 분산시킨 적외선 차폐재료 미립자 분산체, 상기 적외선 차폐재료 미립자 분산체에 의해 제조한 적외선 차폐체, 및 상기 적외선 재료 미립자 분산체에 이용하는 적외선 재료 미립자의 제조방법, 및 상기 적외선 재료 미립자의 제조방법에 의해 제조된 적외선 재료 미립자에 관한 것이다. 구체적으로는, 텅스텐 산화물 미립자, 및/또는, 복합 텅스텐 산화물 미립자를 함유하는 적외선 차폐재료 미립자가 매체 중에 분산되어 이루어지는 적외선 차폐재료 미립자 분산체에 관한 것이다.

창재 등에 사용되는 차광부재로서, 하기 특허문헌 1에는, 가시광 영역~근적외선 영역에서 흡수가 있는 카본블랙, 티탄블랙 등의 무기안료, 및, 가시광 영역에서만 강한 흡수가 있는 아닐린블랙 등의 유기안료 등을 포함한 흑색계 안료를 함유 하는 차광 필름이 제안되어 있고, 하기 특허문헌 2에는, 알루미늄 등의 금속을 증착한 하프밀러 타입의 차광부재가 제안되어 있다.

하기 특허문헌 3에서는, 투명한 유리기판 상에, 기판측으로부터 제1층으로서 주기율표의 IIIa족, IVa족, Vb족, VIb족 및 VIIb족으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 금속이온을 함유하는 복합 텅스텐 산화물막을 설치하고, 상기 제1층 상에 제2층으로서 투명 유전체막을 설치하고, 제2층 상에 제3층으로서 주기율표의 IIIa족, IVa족, Vb족, VIb족 및 VIIb족으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 금속이온을 함유하는 복합 텅스텐 산화물막을 설치하고, 한편 상기 제2층의 투명 유전체막의 굴절률이 상기 제1층 및 상기 제3층의 복합 텅스텐 산화물막의 굴절률보다도 낮게 하는 것에 의해, 높은 가시광선 투과율 및 양호한 열선 차단 성능이 요구되는 부위에 매우 적합하게 사용할 수 있는 열선 차단 유리가 제안되어 있다.

하기 특허문헌 4에서는, 특허문헌 3과 같은 방법으로, 투명한 유리기판 상에, 기판측으로부터 제1층으로서 제1의 유전체막을 설치하고, 상기 제1층 상에 제2층으로서 텅스텐 산화물막을 설치하고, 제2층 상에 제3층으로서 제2의 유전체막을 설치한 열선 차단 유리가 제안되어 있다.

하기 특허문헌 5에는, 특허문헌 3과 같은 방법으로, 투명한 기판 상에, 기판측으로부터 제1층으로서 동일한 금속원소를 함유하는 복합 텅스텐 산화물막을 설치하고, 상기 제1층 상에 제2층으로서 투명 유전체막을 설치한 열선 차단 유리가 제안되어 있다.

하기 특허문헌 6에는, 수소, 리튬, 나트륨 또는 칼륨 등의 첨가재료를 함유하는 3산화 텅스텐(WO₃), 3산화 몰리브덴(MoO₃), 5산화 니오브(Nb₂O₅), 5산화 탄탈(Ta₂O₅), 오산화 바나듐(V₂O₅) 및 이산화 바나듐(VO₂)의 1종 이상으로부터 선택된 금속 산화물막을, CVD법 또는 스프레이법으로 피복하여 250℃ 정도에서 열분해하여 형성된 태양광 차폐 특성을 갖는 태양광 제어 유리 시트가 제안되어 있다.

하기 특허문헌 7에는, 텅스텐산을 가수분해하여 얻어진 텅스텐 산화물을 이용하여, 상기 텅스텐 산화물에, 폴리비닐 피롤리돈이라고 하는 특정 구조의 유기 폴리마를 첨가하는 것에 의해, 태양광이 조사되면 광선 중의 자외선이, 상기 텅스텐 산화물에 흡수되고, 여기전자와 홀이 발생하여, 소량의 자외선량에 의해 5가의 텅스텐의 출현량이 현저하게 증가하여, 착색반응이 빨라지는 것에 따라 착색 농도가 높아지는 것과 함께, 빛을 차단하는 것에 의해 5가 텅스텐이 매우 신속하게 6가로 산화되어, 소색반응이 빨라지는 특성을 이용하여, 태양광에 대한 착색 및 소색 반응이 빠라지고, 착색시 근적외역의 파장 1250nm에서 흡수 피크가 나타나고, 태양광의 근적외선을 차단할 수 있는 태양광 가변조 광단열 재료를 얻어지는 것이 제안되어 있다.

또한, 본 발명자 등은, 하기 특허문헌 8에, 6염화 텅스텐을 알코올에 용해하고, 그대로 용매를 증발시키거나, 또는 가열환류한 후 용매를 증발시키고, 그후 100℃~500℃로 가열하는 것에 의해, 3산화 텅스텐 또는 그 수화물 또는 양자의 혼합물로 이루어지는 분말을 얻는 것, 상기 텅스텐 산화물 미립자를 이용하여 일렉트 로크로믹 소자를 얻는 것, 다층의 적층체를 구성하여 막중에 플로톤을 도입했을 때에 상기 막의 광학특성을 변화시킬 수 있는 것, 등을 제안하고 있다.

또한, 하기 특허문헌 9에는, 메타형 텅스텐산 암모늄과 수용성의 각종 금속염을 원료로 하고, 약 300~700℃로 가열하면서, 그 혼합 수용액의 건고물에 대해서 불활성 가스(첨가량； 약 50vol% 이상) 또는 수증기(첨가량； 약 15vol% 이하)를 첨가한 수소가스를 공급하는 것에 의해, M_XWO₃ (M은, 알칼리, 알칼리 토류, 희토류 등의 금속원소, 0＜x＜1)로 나타내어지는 각종의 텅스텐 브론즈의 제작방법이 제안되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특개 2003－029314호

특허문헌 2: 일본 특개평9－107815호 공보

특허문헌 3: 일본 특개평8－59300호 공보

특허문헌 4: 일본 특개평8－12378호 공보

특허문헌 5: 일본 특개평8－283044호 공보

특허문헌 6: 일본 특개2000－119045호 공보

특허문헌 7: 일본 특개평9－127559호 공보

특허문헌 8: 일본 특개2003－121884호 공보

특허문헌 9: 일본 특개평8－73223호 공보

발명이 해결하고자하는 과제

그러나, 특허문헌 1에 기재된 흑색계 안료는, 가시광 영역에서 큰 흡수가 있기 때문에, 이것들이 적용된 창재 등은 색조가 어두워져 사용방법이 한정되어 있었다.

또한, 특허문헌 2에 기재된 금속 증착막이 적용된 창재 등은, 외관이 하프밀러 형상으로 되어, 옥외에서 이용된 경우는 눈부시게 반사되어 경관상의 문제가 있었다.

또한, 특허문헌 3~5에 기재된 열선 차단재는, 주로, 스퍼터링법, 증착법, 이온 플레이팅법 및 화학 기상법(CVD법) 등의 진공 성막 방식에 의한 건식법을 이용한 방법으로 제조된다. 이 때문에, 대형의 제조장치를 필요로 하여 제조 비용가 높아진다고 하는 과제가 있다. 또한, 열선 차단재의 기재가 고온의 플라즈마에 노출되거나 성막후 가열을 필요로 하거나 하기 때문에, 필름 등의 수지를 기재로 하는 경우에는 별도로, 설비상, 성막조건상의 검토를 실시할 필요가 있었다. 또한, 이들 특허문헌에 나타난 텅스텐 산화물막 또는, 복합 텅스텐 산화물막은, 다른 투명 유전체막과의 다층막으로 했을 경우, 기능을 발휘하는 것으로, 본 발명과는 큰 차이가 있다.

또한, 특허문헌 6에 기재된 태양광 제어 피복 유리 시트는, 원료를 CVD법, 또는 스프레이법과 열분해법과의 병용에 의해 유리 상에 피막을 형성하는데, 선구체가 되는 원료가 고가인 것, 고온에서 열분해하는 것, 등으로부터 필름 등의 수지를 기재로 하는 경우에는 별도로, 성막조건 상의 검토를 실시할 필요가 있었다. 또한, 2층 이상의 구성이 필요하며, 본 발명과는 상이하다.

또한, 특허문헌 7~8에 기재된 태양광 가변조 광단열재료, 일렉트로크로믹 소자는, 자외선이나 전위차에 의해 그 색조를 변화시키는 재료이기 때문에 막의 구조가 복잡하고, 색조 변화가 바람직하지 않는 용도 분야에는 적용이 곤란하였다.

또한, 특허문헌 9에는 텅스텐 브론즈의 제작방법이 기재되어 있는데, 얻어진 분체의 입자직경이나, 광학특성의 기재가 없다. 이것은, 상기 텅스텐 브론즈의 용도로서 전해장치나 연료전지의 전극재료 및 유기합성의 촉매재료가 생각되어 지며, 본 발명과 동일한 태양광선 차폐 용도가 아니기 때문인 것으로 생각된다.

본 발명은, 상술한 과제를 해결하기 위해서 발명된 것으로, 가시광선을 충분하게 투과하고, 하프밀러 형상의 외관을 갖지 않고, 기재로의 성막시에 큰 규모의 제조장치를 필요로 하지 않고, 성막시에 고온 열처리가 필요하지 않으면서, 파장 780nm 이상의 눈에 보이지 않는 근적외선을 효율적으로 차폐하고, 투명하고 색조가 변화하지 않는 적외선 차폐재료 미립자 분산체, 적외선 차폐체, 및 적외선 차폐재료 미립자의 제조방법, 및 상기 적외선 재료 미립자의 제조방법에 의해 제조된 적외선 재료 미립자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

일반적으로, 자유전자를 포함하는 재료는, 플라즈마 진동에 의해 파장 200nm에서 2600nm의 태양광선의 영역주변의 전자파에 대해 반사 흡수 응답을 나타내는 것으로 알려져 있다. 이러한 물질의 분말을, 빛의 파장보다 작은 미립자로 하면, 가시광 영역(파장 380nm에서 780nm)의 기하학 산란이 저감되어 가시광 영역의 투명성이 얻어지는 것이 알려져 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 투명성이라는 것은, 가시광 영역의 빛에 대해 산란이 적고 투과성이 높다고 하는 의미로 이용된다.

한편, WO_3－x로 나타내어지는 텅스텐 산화물이나, 3산화 텅스텐에 Na 등의 양성원소를 첨가한 이른바 텅스텐 브론즈는, 도전성 재료이고, 자유전자를 갖는 재료인 것이 알려져 있다. 그리고, 이들의 재료의 단결정 등의 분석에 의해, 적외선 영역의 빛에 대한 자유전자의 응답이 시사된다.

발명자 등은, 텅스텐 산화물 미립자, 및/또는, 복합 텅스텐 산화물 미립자를 함유하는 적외선 차폐재료 중에 포함되는 자유전자량을 증가시키고, 미립자의 입자직경을 1nm 이상 800nm 이하로 미립자화하여 적외선 차폐재료 미립자로 하는 것에 이르렀다. 또한 상기 적외선 차폐재료 미립자를, 적당한 매체 중에 분산시켜 제조한 막은, 스퍼터링법, 증착법, 이온 플레이팅법 및 화학 기상법(CVD법) 등의 진공성막법 등의 건식법으로 제작한 막이나 CVD법이나 스프레이법으로 제작한 막과 비교하여, 빛의 간섭 효과를 이용하지 않고도, 태양광선, 특히 근적외선 영역의 빛을 보다 효율적으로 흡수하고, 동시에 가시광 영역의 광을 투과시키는 사실을 발견하고, 본 발명에 이르렀다.

즉, 본 발명의 제1의 발명은,

적외선 차폐재료 미립자를 매체 중에 분산시켜 이루어지는 적외선 차폐재료 미립자 분산체에 있어서,

상기 적외선 차폐재료 미립자는, 텅스텐 산화물 미립자, 및/또는, 복합 텅스텐 산화물 미립자를 함유하고,

상기 적외선 차폐재료 미립자의 입자직경은, 1nm 이상 800nm 이하인 것을 특징으로 하는 적외선 차폐재료 미립자 분산체를 제공한다.

본 발명의 제2의 발명은,

상기 텅스텐 산화물 미립자가, 일반식 WyOz(단, W는 텅스텐, O는 산소, 2.2≤z/y≤2.999)로 표기되는 텅스텐 산화물의 미립자인 것을 특징으로 하는 제1의 발명에 기재된 적외선 차폐재료 미립자 분산체를 제공한다.

본 발명의 제3의 발명은,

상기 복합 텅스텐 산화물 미립자가, 일반식 MxWyOz(단, M은, H, He, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 희토류 원소, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I 중에서 선택되는 1종류 이상의 원소, W는 텅스텐, O는 산소, 0.001≤x/y≤1, 2.2≤z/y≤3.0)로 표기되는 복합 텅스텐 산화물의 미립자인 것을 특징으로 하는 제1의 발명에 기재된 적외선 차폐재료 미립자 분산체를 제공한다.

본 발명의 제4의 발명은,

상기 텅스텐 산화물 미립자, 및/또는, 상기 복합 텅스텐 산화물 미립자가, 일반식 WyOz(단, W는 텅스텐, O는 산소, 2.45≤z/y≤2.999)로 표기되는 조성비의 마그네리상을 포함하는 것을 특징으로 하는 제1에서 제3 발명의 어느 하나에 기재된 적외선 차폐재료 미립자 분산체를 제공한다.

본 발명의 제5의 발명은,

일반식 MxWyOz로 표기되는 상기 복합 텅스텐 산화물 미립자가, 육방정 또는 정방정 또는 입방정의 결정구조, 또는 아몰퍼스 구조를 갖는 미립자 중, 어느 1종류 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 제3의 발명에 기재된 적외선 차폐재료 미립자 분산체를 제공한다.

본 발명의 제6의 발명은,

일반식 MxWyOz로 표기되는 상기 복합 텅스텐 산화물 미립자가, 육방정의 결정구조를 포함하거나, 또는 모두 육방정의 결정구조를 갖는 것을 특징으로 하는 제3의 발명에 기재된 적외선 차폐재료 미립자 분산체를 제공한다.

본 발명의 제7의 발명은,

상기 M원소가, Cs, Rb, K, Tl, In, Ba, Li, Ca, Sr, Fe, Sn 중의 1종류 이상인 것을 특징으로 하는 제5 또는 제6의 발명에 기재된 적외선 차폐재료 미립자 분산체를 제공한다.

본 발명의 제8의 발명은,

상기 적외선 차폐재료 미립자의 표면이, Si, Ti, Zr, Al 중 어느 1종류 이상의 원소를 함유하는 산화물로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 제1에서 제7의 발명 중 어느 하나에 기재된 적외선 차폐재료 미립자 분산체를 제공한다.

본 발명의 제9의 발명은,

상기 매체가, 수지 또는 유리인 것을 특징으로 하는 제1에서 제8의 발명 중 어느 하나에 기재된 적외선 차폐재료 미립자 분산체를 제공한다.

본 발명의 제10의 발명은,

상기 수지가, 폴리에틸렌 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리 염화 비닐리덴 수지, 폴리비닐알코올 수지, 폴리스틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 에틸렌초산비닐 공중합체, 폴리에스텔 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 불소 수지, 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, 폴리비닐부티랄 수지 중의 어느 1종류 이상인 것을 특징으로 하는 제9의 발명에 기재된 적외선 차폐재료 미립자 분산체를 제공한다.

본 발명의 제11의 발명은,

제1에서 제10의 발명의 중 어느 하나에 기재된 적외선 차폐재료 미립자 분산체가, 판 형상 또는 필름 형상 또는 박막 형상으로 형성된 것인 것을 특징으로 하는 적외선 차폐체를 제공한다.

본 발명의 제12의 발명은,

일반식 WyOz(단, W는 텅스텐, O는 산소, 22≤z/y≤2.999)로 표기되는 텅스텐 산화물 미립자, 및/또는, 일반식 MxWyOz(단, M은, H, He, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 희토류 원소, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I 중에서 선택되는 1종류 이상의 원소, W는 텅스텐, O는 산소, 0.001≤x/y≤1, 2.2≤z/y≤3.0)로 표기되는 복합 텅스텐 산화물 미립자를 함유하는 적외선 차폐재료 미립자의 제조방법에 있어서,

상기 적외선 차폐재료 미립자의 출발 원료를, 환원성 가스 분위기 중, 및/또는, 불활성 가스 분위기 중에서 열처리하여, 상기 적외선 차폐재료 미립자를 제조하는 것을 특징으로 하는 적외선 차폐재료 미립자의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 제13의 발명은,

상기 열처리는, 상기 적외선 차폐재료 미립자의 출발 원료를, 환원성 가스 분위기 중에서 100℃ 이상 850℃ 이하에서 열처리하고, 그 다음으로, 불활성 가스 분위기 중에서 650℃ 이상 1200℃ 이하의 온도에서 열처리하는 것인 것을 특징으로 하는 제12의 발명에 기재된 적외선 차폐재료 미립자의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 제14의 발명은,

상기 일반식 WyOz로 표기되는 텅스텐 산화물 미립자의 출발 원료가,

3산화 텅스텐 분말,

2산화 텅스텐 분말,

텅스텐 산화물의 수화물 분말,

6염화 텅스텐 분말,

텅스텐산 암모늄 분말,

6염화 텅스텐을 알코올 중에 용해시킨 후, 건조하여 얻어지는 텅스텐 산화물의 수화물 분말,

6염화 텅스텐을 알코올 중에 용해시킨 후, 물을 첨가하여 침전을 생성시키고, 상기 침전을 건조하여 얻어지는 텅스텐 산화물의 수화물 분말,

텅스텐산 암모늄 수용액을 건조하여 얻어지는 텅스텐 화합물 분말, 및

금속 텅스텐 분말로부터 선택되는 어느 1종류 이상의 분말인 것을 특징으로 하는 제12 또는 제13의 발명에 기재된 적외선 차폐재료 미립자의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 제15의 발명은,

상기 일반식 MxWyOz로 표기되는 복합 텅스텐 산화물의 미립자의 출발 원료가,

3산화 텅스텐 분말,

2산화 텅스텐 분말,

텅스텐 산화물의 수화물 분말,

6염화 텅스텐 분말,　

텅스텐산 암모늄 분말,

금속 텅스텐 분말로부터 선택되는 어느 1종류 이상의 분말과, 상기 M원소를 함유하는 단체 또는 화합물의 분말을 혼합한 분말인 것을 특징으로 하는 제12 또는 제13의 발명에 기재된 적외선 차폐재료 미립자의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 제16의 발명은,

6염화 텅스텐의 알코올 용액 또는 텅스텐산 암모늄 수용액과, 상기 M원소를 함유하는 화합물의 용액을 혼합한 후 건조한 분말인 것을 특징으로 하는 제12 또는 제13의 발명에 기재된 적외선 차폐재료 미립자의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 제17의 발명은,

6염화 텅스텐을 알코올 중에 용해시킨 후, 물을 첨가하여 침전을 생성시킨 분산액과,

상기 M원소를 함유하는 단체 또는 화합물의 분말, 또는, 상기 M원소를 함유하는 화합물의 용액을 혼합한 후 건조한 분말인 것을 특징으로 하는 제12 또는 제13의 발명에 기재된 적외선 차폐재료 미립자의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 제18의 발명은,

제12에서 제17 중 어느 한 발명에 기재된 적외선 차폐재료 미립자의 제조방법에 의해 제조된 일반식 WyOz(단, W는 텅스텐, O는 산소, 2.2≤z/y≤2.999)로 표기되는 텅스텐 산화물 미립자, 및/또는, 일반식 MxWyOz(단, M은, H, He, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 희토류 원소, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I 중에서 선택되는 1종류 이상의 원소, W는 텅스텐, O는 산소, 0.001≤x/y≤1, 2.2≤z/y≤3.0)로 표기되는 복합 텅스텐 산화물 미립자를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 차폐재료 미립자를 제공한다.

발명의 효과

본 발명에 의하면, 텅스텐 산화물 미립자, 및/또는, 복합 텅스텐 산화물 미립자를 함유하는 적외선 차폐재료 입자의 입자직경을 1nm 이상 800nm 이하로 미립자화하고, 상기 적외선 차폐재료 미립자를 매체 중에 분산시키는 것으로, 스퍼터링법, 증착법, 이온 플레이팅법 및 화학 기상법(CVD법) 등의 진공성막법 등의 건식법으로 제작한 막이나 CVD법이나 스프레이법으로 제작한 막과 비교하여, 태양광선, 특히 근적외선 영역의 빛을 보다 효율적으로 차폐하고, 동시에 가시광 영역의 투과율을 유지하는 등, 우수한 광학특성을 갖는 적외선 차폐재료 미립자 분산체를 제작하는 것이 가능해진다. 또한, 상기 적외선 차폐재료 미립자 분산체를 이용하여, 적외선 차폐체를 제조할 때에는, 진공장치 등의 규모가 큰 장치를 사용하는 일 없이 염가로 적외선 차폐체가 제조 가능하게 되어, 공업적으로 유용하다.

도 1은 본 발명에 따른 W₁₈O₄₉의 미립자 분산막의 투과 프로파일 측정결과의 예이다.

도 2는 본 발명에 따른 육방정 Cs_0.33WO₃ 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산막의 투과 프로파일 측정결과의 예이다.

도 3은 본 발명에 따른 육방정 Rb_0.33WO₃ 복합 텅스텐 산화물 미립자 분산막의 투과 프로파일 측정결과의 예이다.

도 4는 본 발명에 따른 육방정을 갖는 복합 텅스텐 산화물의 결정구조의 모 식도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 적외선 차폐재료의 제조조건, 분체 특성, 및 광학특성의 일람표이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1. WO6 단위

2. 원소 M

3. 육방정의 결정구조

발명을 실시하기 위한 바람직한 형태

본 발명에 따른 적외선 차폐재료 미립자 분산체는, 텅스텐 산화물 미립자, 및/또는, 복합 텅스텐 산화물 미립자를 함유하는 적외선 차폐재료 미립자에 있어서, 상기 적외선 차폐재료 미립자의 입자직경은 1nm 이상 800nm 이하이고, 상기 적외선 차폐재료 미립자는 후술하는 적당한 매체 중에 분산되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기 적외선 차폐재료 미립자 및 상기 적외선 차폐재료 미립자 분산체에 대해서 상세하게 설명한다.

1. 적외선 차폐재료

일반적으로, 3산화 텅스텐(WO₃) 중에는 유효한 자유전자가 존재하지 않기 때문에 근적외선 영역의 흡수반사 특성이 적어, 적외선 차폐재료로서는 유효하지 않다. 여기서, 3산화 텅스텐의 텅스텐에 대한 산소의 비율을 3보다 작게 하는 것에 의해, 상기 텅스텐 산화물 중에 자유전자가 생성되는 것이 알려져 있는데, 본 발명자 등은, 상기 텅스텐 산화물에 있어서의 텅스텐과 산소와의 조성범위의 특정부분에 있어서, 적외선 차폐재료로서 특별히 유효한 범위가 있는 것을 발견하였다.

상기 텅스텐과 산소와의 조성범위는, 텅스텐에 대한 산소의 조성비가 3 이하이고, 또한, 상기 텅스텐 산화물을 WyOz로 기재했을 때, 2.2≤z/y≤2.999인 것이 바람직하다. 상기 z/y의 값은, 2.2 이상이라면, 상기 텅스텐 산화물 중에 목적 이외의 WO₂의 결정상이 나타나는 것을 피할 수 있는 것과 함께, 재료로서의 화학적 안정성을 얻을 수 있으므로, 유효한 적외선 차폐재료로서 적용할 수 있기 때문이다.

한편, 이 z/y의 값이, 2.999 이하이면, 상기 텅스텐 산화물 중에 필요하게 되는 양의 자유전자가 생성되어, 효율적인 적외선 차폐재료가 된다.

또한, 상기 텅스텐 산화물을 미립자화한 텅스텐 산화물 미립자에 있어서, 일반식 WyOz로 했을 때 2.45≤z/y≤2.999로 나타내어지는 조성비를 갖는 소위 「마그네리상」은 화학적으로 안정하고, 근적외선 영역의 흡수특성도 좋기 때문에, 적외선 차폐재료로서 바람직하다.

또한, 상기 텅스텐 산화물에, 원소 M(단, M은, H, He, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 희토류 원소, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I 중에서 선택되는 1종류 이상의 원소)를 첨가하여 복합 텅스텐 산화물로 하는 것으로, 상기 복합 텅스텐 산화물 중에 자유 전자가 생성되고, 근적외선 영역에서 자유전자 유래의 흡수특성이 발현하여, 파장 1000nm 부근의 근적외선 흡수 재료로서 유효하게 되기 때문에 바람직하다. 여기서, 원소 M이 첨가된 상기 복합 텅스텐 산화물에 있어서의, 안정성의 관점으로부터는, 원소 M은, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 희토류 원소, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I 중에서 선택되는 1종류 이상의 원소인 것이 보다 바람직하고, 적외선 차폐재료로서의 광학특성, 내후성을 향상시키는 관점으로부터는, 상기 원소 M에 있어서, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속원소, 천이 금속원소, 4B족 원소, 5B족 원소에 속하는 것이, 더욱 바람직하다.

여기서, 상기 복합 텅스텐 산화물에 대해서, 상술한 산소량의 제어와 자유전자를 생성하는 원소의 첨가를 병용하는 것으로, 보다 효율적인 적외선 차폐재료를 얻을 수 있다. 이 산소량의 제어와 자유전자를 생성하는 원소의 첨가를 병용한 적외선 차폐재료의 일반식을, MxWyOz(단, M은, 상기 M원소, W는 텅스텐, O는 산소)로 기재했을 때, 0.001≤x/y≤1, 2.2≤z/y≤3.0의 관계를 만족시키는 적외선 차폐재료가 바람직하다.

우선, 원소 M의 첨가량을 나타내는 x/y의 값에 대해서 설명한다. x/y의 값이 0.001보다 크면, 충분한 양의 자유전자가 생성되어 목적으로 하는 적외선 차폐 효과를 얻을 수 있다. 그리고, 원소 M의 첨가량이 많으면 많을 수록, 자유전자의 공급량이 증가하고, 적외선 차폐 효율도 상승하는데, x/y의 값이 1정도에서 상기 효 과도 포화된다. 또한, x/y의 값이 1보다 작으면, 상기 적외선 차폐재료 중에 불순물상이 생성되는 것을 피할 수 있으므로 바람직하다. 또한, 원소 M은, H, He, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 희토류 원소, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I 중에서 선택되는 1종류 이상인 것이 바람직하다. 여기서, 원소 M이 첨가된 상기 MxWyOz에 있어서의, 안정성의 관점으로부터는, 원소 M은, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 희토류 원소, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re 중에서 선택되는 1 종류 이상의 원소인 것이 보다 바람직하고, 적외선 차폐재료로서의 광학특성, 내후성을 향상시키는 관점으로부터는, 상기 원소 M에 있어서 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속원소, 천이 금속원소, 4B족 원소, 5B족 원소에 속하는 것이 더욱 바람직하다.

다음으로, 산소량의 제어를 나타내는 z/y의 값에 대해서 설명한다. z/y의 값에 대해서는, MxWyOz로 표기되는 적외선 차폐재료에 있어서도, 상술한 WyOz로 표기되는 적외선 차폐재료와 동일한 기구가 작용하는 것 이외에, z/y=3.0에 있어서도, 상술한 원소 M의 첨가량에 의한 자유전자의 공급이 있기 때문에, 2.2≤z/y≤3.0이 바람직하다.

또한, 상술한 복합 텅스텐 산화물 미립자가 육방정의 결정구조를 갖는 경우, 상기 미립자의 가시광 영역의 투과가 향상되고, 근적외 영역의 흡수가 향상한다. 이 육방정의 결정구조의 모식적인 평면도인 도 4를 참조하면서 설명한다. 도 4에 있어서, 부호1로 나타내어지는 WO₆단위로 형성되는 8면체가, 6개 집합하여 육각형의 공극(터널)이 구성되고, 상기 공극 중에, 부호2로 나타내어지는 원소 M이 배치되어 1개의 단위를 구성하고, 이 1개의 단위가 다수 집합하여 육방정의 결정구조를 구성한다.

본 발명에 따른 가시광 영역의 투과를 향상시키고, 근적외 영역의 흡수를 향상시키는 효과를 얻기 위해서는, 복합 텅스텐 산화물 미립자 중에, 도 4에서 설명한 단위 구조(WO₆ 단위로 형성되는 8면체가 6개 집합하여 육각형의 공극이 구성되고, 상기 공극 중에 원소 M이 배치된 구조)가 포함되어 있으면 되며, 상기 복합 텅스텐 산화물 미립자는 결정질 또는 비정질이어도 상관없다.

이 육각형의 공극에 원소 M의 양이온이 첨가되어 존재할 때, 근적외 영역의 흡수가 향상된다. 여기서, 일반적으로는, 이온 반경이 큰 원소 M을 첨가했을 때 상기 육방정이 형성되며, 구체적으로는, Cs, Rb, K, Tl, In, Ba, Li, Ca, Sr, Fe, Sn 중의 1종류 이상을 첨가했을 때 육방정이 형성되기 쉬어 바람직하다. 물론 이들 이외의 원소에서도, WO₆단위로 형성되는 육각형의 공극에 첨가 원소 M이 존재하면 되며, 상기 원소로 한정되는 것은 아니다.

육방정의 결정구조를 갖는 복합 텅스텐 산화물 미립자가 균일한 결정구조를 갖을 때, 첨가 원소 M의 첨가량은, x/y의 값으로 0.2 이상 0.5 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.33이다. z/y=3일 때, x/y의 값이 0.33이 되는 것으로, 첨가 원소 M이 육각형의 공극 모두에 배치되는 것으로 생각되어진다.

동일하게 z/y=3일 때, 입방정, 정방정의 각각의 복합 탕텐 화합물에도 구조에 유래한 첨가 원소 M의 첨가량의 상한 값이 존재하며, 1몰의 텅스텐에 대한 첨가 원소 M의 최대 첨가량은, 입방정의 경우는 1몰이고, 정방정의 경우는 0.5몰 정도(M원소의 종류에 의해 변화하지만, 공업적 제조가 용이한 것은, 0.5몰 정도이다.)이다. 단, 이들의 구조는, 단순하게 규정하는 것이 곤란하며, 상기 범위는 특별하게 기본적인 범위를 나타내는 예인 것으로부터, 본 발명이 이것으로 한정되는 것은 아니다.

또한, 상술한 복합 텅스텐 산화물 미립자가, 상술한 육방정 이외에, 정방정, 입방정의 텅스텐 브론즈의 구조를 취하는 경우라도 적외선 차폐재료로서 유효하다. 상기 복합 텅스텐 산화물 미립자가 취하는 결정구조에 의해, 근적외선 영역의 흡수 위치가 변화하는 경향이 있으며, 이 근적외선 영역의 흡수 위치는, 입방정보다 정방정일 때 장파장측으로 이동하고, 또한 육방정일 때는 정방정일 때보다 장파장측으로 이동하는 경향이 있다. 또한, 상기 흡수 위치의 변동에 부수하여, 가시광선 영역의 흡수는 육방정이 가장 적고, 다음으로 정방정이며, 입방정은 그중에서 가장 크다. 따라서, 보다 가시광 영역의 빛을 투과하여, 보다 적외선 영역의 빛을 차폐하는 용도로는, 육방정의 텅스텐 브론즈를 이용하는 것이 바람직하다. 다만, 여기서 말하는 광학특성의 경향은, 어디까지나 대강의 경향을 의미하며, 첨가 원소의 종류나, 첨가량, 산소량에 의해서도 변화하는 것으로, 본 발명이 이것으로 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 텅스텐 산화물 미립자, 및/또는, 복합 텅스텐 산화물 미립자를 함유하는 적외선 차폐재료는 근적외선 영역, 특히 파장 1000nm 부근의 빛을 크게 흡수하기 때문에, 그 투과 색조는 청색계에서 녹색계가 되는 것이 많다. 또한, 상기 적외선 차폐재료의 입자의 입자직경은, 그 사용 목적에 따라, 각각 선정할 수 있다. 우선, 투명성을 유지한 응용에 사용하는 경우는, 800nm 이하의 입자직경을 갖는 것이 바람직하다. 이것은, 입자직경이 800nm 보다 작은 입자는, 산란에 의해 빛을 완전하게 차폐하는 일이 없고, 가시광선 영역의 시인성을 유지하고, 동시에 효율적으로 투명성을 유지할 수 있기 때문이다. 특히 가시광 영역의 투명성을 중시하는 경우는, 더욱 입자에 의한 산란을 고려하는 것이 바람직하다.

이 입자에 의한 산란의 저감을 중시할 경우, 입자직경은 200nm 이하, 바람직하게는 100nm 이하가 좋다. 이유는, 입자직경이 작으면, 기하학 산란 또는 미산란(Mie scattering)에 의한 파장 400nm~780nm의 가시광선 영역의 빛의 산란이 저감되는 결과, 적외선 차폐막이 불투명 유리와 같이 되어, 선명한 투명성을 얻을 수 없게 되는 것을 피할 수 있기 때문이다. 즉, 입자직경이 200nm 이하로 되면, 상기 기하학 산란 또는 미산란이 저감되어, 레일리 산란영역이 된다. 레일리 산란영역에서는, 산란빛은 입자직경의 6승에 반비례하여 저감되기 때문에, 입자직경의 감소에 따라 산란이 저감되어 투명성이 향상되기 때문이다. 또한 입자직경이 100nm 이하가 되면, 산란빛이 매우 적게 되어 바람직하다. 빛의 산란을 피하는 관점으로부터는, 입자직경이 작은 편이 바람직하고, 입자직경이 1nm 이상이라면 공업적인 제조는 용이하다.

상기 입자직경을 800nm 이하로 선택하는 것에 의해, 적외선 차폐재료 미립자를 매체 중에 분산시킨 적외선 차폐재료 미립자 분산체의 헤이즈값은 가시광 투과율 85% 이하에서 헤이즈 30% 이하로 할 수 있다. 헤이즈값 30%보다 큰 값이면, 투명 유리와 같이 되어, 선명한 투명성을 얻을 수 없다.

또한, 본 발명의 적외선 차폐재료를 구성하는 미립자의 표면이, Si, Ti, Zr, Al의 1종류 이상을 함유하는 산화물로 피복되어 있는 것은, 상기 적외선 차폐재료의 내후성의 향상의 관점으로부터 바람직하다.

2. 적외선 차폐재료 미립자의 제조

상기 일반식 WyOz(단, W는 텅스텐, O는 산소, 2.2≤z/y≤2.999)로 표기되는 텅스텐 산화물 미립자, 및/또는, MxWyOz(단, M은, H, He, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 희토류 원소, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I 중에서 선택되는 1종류 이상의 원소, W는 텅스텐, O는 산소, 0.001≤x/y≤1, 2.2≤z/y≤3.0)로 표기되는 복합 텅스텐 산화물 미립자를 함유하는 적외선 차폐재료 미립자는, 상기 텅스텐 산화물 미립자 및/또는 복합 텅스텐 산화물 미립자의 출발 원료인 텅스텐 화합물을, 불활성 가스 분위기 또는 환원성 가스 분위기 중에서 열처리하여 얻을 수 있다. 상기 열처리를 거쳐 얻어진 텅스텐 산화물 미립자, 복합 텅스텐 산화물 미립자는, 충분한 근적외선 흡수력을 가지며, 적외선 차폐 미립자로서 바람직한 성질을 갖는다.

출발 원료인 텅스텐 화합물은, 3산화 텅스텐 분말, 2산화 텅스텐 분말, 또는 텅스텐 산화물의 수화물, 또는, 6염화 텅스텐 분말, 또는 텅스텐산암모늄 분말, 또는, 6염화 텅스텐을 알코올 중에 용해시킨 후 건조하여 얻어지는 텅스텐 산화물의 수화물 분말, 또는, 6염화 텅스텐을 알코올 중에 용해시킨 후 물을 첨가하여 침전시키고 이것을 건조하여 얻어지는 텅스텐 산화물의 수화물 분말, 또는 텅스텐산 암모늄 수용액을 건조하여 얻어지는 텅스텐 화합물 분말, 금속 텅스텐 분말로부터 선택된 어느 1종류 이상인 것이 바람직하다.

여기서, 텅스텐 산화물 미립자를 제조하는 경우에는 제조 공정의 용이함의 관점으로부터, 텅스텐 산화물의 수화물 분말, 3산화 텅스텐, 또는 텅스텐산 암모늄 수용액을 건조하여 얻어지는 텅스텐 화합물 분말을 이용하는 것이 더욱 바람직하고, 복합 텅스텐 산화물 미립자를 제조하는 경우에는, 출발 원료가 용액인 경우, 각 원소는 용이하게 균일 혼합 가능하게 되는 관점으로부터, 텅스텐산 암모늄 수용액이나, 6염화 텅스텐 용액을 이용하는 것이 더욱 바람직하다. 이 원료를 이용하여, 이것을 불활성 가스 분위기 또는 환원성 가스 분위기 중에서 열처리하여, 상술한 텅스텐 산화물 미립자, 및/또는, 복합 텅스텐 산화물 미립자를 함유하는 적외선 차폐재료 미립자를 얻을 수 있다.

또한, 상기 원소 M을 포함하는 일반식 MxWyOz로 표기되는 복합 텅스텐 산화물 미립자를 함유하는 적외선 차폐재료 미립자의 출발 원료는, 상술한 일반식 WyOz로 나타내어지는 텅스텐 산화물 미립자를 함유하는 적외선 차폐재료 미립자의 출발 원료와 같은 텅스텐 화합물이며, 또한 원소 M을, 원소 단체 또는 화합물의 형태로 함유하는 텅스텐 화합물을 출발 원료로 한다. 여기서, 각 성분이 분자 레벨로 균일 혼합한 출발 원료인 텅스텐 화합물을 제조하기 위해서는, 각 원료를 용액으로 혼합하는 것이 바람직하고, 원소 M을 포함한 텅스텐 화합물이, 물이나 유기용매 등의 용매에 용해 가능한 것이 바람직하다. 예를 들면, 원소 M을 함유하는 텅스텐산염, 염화물염, 질산염, 황산염, 수산염, 산화물, 탄산염, 수산화물 등을 들 수 있는데, 이들로 한정되지 않고, 용액 형상으로 되는 것이라면 된다.

상술한 텅스텐 산화물 미립자, 복합 텅스텐 산화물 미립자를 제조하기 위한 원료에 관하여, 이하, 다시 상세하게 설명한다.

일반식 WyOz로 나타내어지는 텅스텐 산화물 미립자를 얻기 위한 출발 원료인 텅스텐 화합물에는, 3산화 텅스텐 분말, 2산화 텅스텐 분말, 또는 텅스텐 산화물의 수화물, 또는, 6염화 텅스텐 분말, 또는 텅스텐산 암모늄 분말, 또는, 6염화 텅스텐을 알코올 중에 용해시킨 후 건조하여 얻어지는 텅스텐 산화물의 수화물 분말, 또는, 6염화 텅스텐을 알코올 중에 용해시킨 후 물을 첨가하여 침전시키고 이것을 건조하여 얻어지는 텅스텐 산화물의 수화물 분말, 또는 텅스텐산 암모늄 수용액을 건조하여 얻어지는 텅스텐 화합물 분말, 금속 텅스텐 분말로부터 선택된 어느 1종류 이상을 이용할 수 있는데, 제조 공정의 용이함의 관점으로부터, 텅스텐 산화물의 수화물 분말, 3산화 텅스텐 분말, 또는 텅스텐산 암모늄 수용액을 건조하여 얻어지는 텅스텐 화합물 분말을 이용하는 것이 더욱 바람직하다.

원소 M을 포함하는 일반식 MxWyOz로 표기되는 복합 텅스텐 산화물 미립자를 얻기 위한 출발 원료에는, 3산화 텅스텐 분말, 2산화 텅스텐 분말, 또는 텅스텐 산화물의 수화물, 또는, 6염화 텅스텐 분말, 또는 텅스텐산암모늄 분말, 또는, 6염화 텅스텐을 알코올 중에 용해시킨 후 건조하여 얻어지는 텅스텐 산화물의 수화물 분말, 또는, 6염화 텅스텐을 알코올 중에 용해시킨 후 물을 첨가하여 침전시키고 이것을 건조하여 얻어지는 텅스텐 산화물의 수화물 분말, 또는 텅스텐산 암모늄 수용액을 건조하여 얻어지는 텅스텐 화합물 분말, 금속 텅스텐 분말로부터 선택된 어느 1종류 이상의 분말과, 상기 M원소를 함유하는 단체 또는 화합물의 분말을 혼합한 분말을 이용할 수 있다.

또한, 상기 복합 텅스텐 산화물 미립자를 얻기 위한 출발 원료인 텅스텐 화합물이, 용액 또는 분산액이라면, 각 원소는 용이하게 균일 혼합 가능하게 된다.

상기 관점으로부터, 복합 텅스텐 산화물의 미립자의 출발 원료가, 6염화 텅스텐의 알코올 용액 또는 텅스텐산암모늄 수용액과, 상기 M원소를 함유하는 화합물의 용액을 혼합한 후 건조한 분말인 것이 더욱 바람직하다.

동일하게, 복합 텅스텐 산화물의 미립자의 출발 원료가, 6염화 텅스텐을 알코올 중에 용해시킨 후, 물을 첨가하여 침전을 생성시킨 분산액과, 상기 M원소를 함유하는 단체 또는 화합물의 분말, 또는, 상기 M원소를 함유하는 화합물의 용액을 혼합한 후 건조한 분말인 것도 바람직하다.

상기 M원소를 함유하는 화합물로서는, M원소의 텅스텐산염, 염화물염, 질산염, 황산염, 수산염, 산화물, 탄산염, 수산화물 등을 들 수 있는데, 이들에 한정되지 않으며, 용액 형상으로 되는 것이면 된다. 또한 상기 복합 텅스텐 산화물 미립자를 공업적으로 제조하는 경우에, 텅스텐 산화물의 수화물 분말이나 3산화 텅스텐과 M원소의 탄산염이나 수산화물을 이용하면, 열처리 등의 단계에서 유해한 가스 등이 발생하지 않아, 바람직한 제조법이 되게 된다.

여기서, 텅스텐 산화물 미립자 및 복합 텅스텐 산화물 미립자의 불활성 분위기 중에 있어서의 열처리 조건으로서는, 650℃ 이상이 바람직하다. 650℃ 이상으로 열처리된 출발 원료는, 충분한 근적외선 흡수력을 가져 적외선 차폐 미립자로서 효율적이다. 불활성 가스로서는 Ar, N₂등의 불활성 가스를 이용하는 것이 좋다. 또한, 환원성 분위기 중의 열처리 조건으로서는, 우선 출발 원료를 환원성 가스 분위기 중에서 100℃ 이상 850℃ 이하로 열처리하고, 이어서 불활성 가스 분위기 중에서 650℃ 이상 1200℃ 이하의 온도로 열처리하는 것이 좋다. 이 때의 환원성 가스는, 특별히 한정되지 않지만 H₂가 바람직하다. 또한 환원성 가스로서 H₂를 이용하는 경우는, 환원 분위기의 조성으로서 H₂가 체적비로 0.1% 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2% 이상이다. H₂가 체적비로 0.1% 이상이라면 효율적으로 환원을 진행시킬 수 있다.

수소에서 환원된 텅스텐 산화물 미립자는 마그네리상을 포함하며, 양호한 적외선 차폐 특성을 나타내고, 이 상태에서 적외선 차폐 미립자로서 사용할 수 있다. 그러나, 텅스텐 산화물 중에 잔류하는 수소가 불안정하기 때문에, 내후성의 면에서 응용이 한정될 가능성이 있다. 여기서, 이 수소를 포함하는 텅스텐 산화물을, 불활성 분위기 중, 650℃ 이상에서 열처리하는 것으로, 더욱 안정된 적외선 차폐 미립자를 얻을 수 있다. 이 650℃ 이상의 열처리시의 분위기는 특별히 한정되지 않지 만, 공업적 관점으로부터, N₂, Ar가 바람직하다. 상기 650℃ 이상의 열처리에 의해, 적외선 차폐 미립자 중에 마그네리상이 얻어지고 내후성이 향상된다.

상술한 공정에서 얻어진 적외선 차폐재료 미립자의 표면이, Si, Ti, Zr, Al의 1종류 이상의 금속을 함유하는 산화물로 피복되어 있는 것은, 내후성의 향상의 관점으로부터 바람직하다. 피복 방법은 특별히 한정되지 않지만, 상기 적외선 차폐재료 미립자를 분산한 용액 중에, 상기 금속의 알콕시드를 첨가하는 것으로, 적외선 차폐재료 미립자의 표면을 피복하는 것이 가능하다.

3. 적외선 차폐재료 미립자 분산체

본 발명에 따른 적외선 차폐재료 미립자의 적용 방법으로서, 상기 미립자를 적당한 매체 중에 분산하고, 원하는 기재표면에 형성하는 방법이 있다. 이 방법은, 미리 고온에서 소성한 적외선 차폐 미립자를, 기재 중, 또는 바인더에 의해 기재 표면에 결착시키는 것이 가능하기 때문에, 수지재료 등의 내열온도가 낮은 기재 재료로의 응용이 가능해지고, 형성 공정에 대형의 장치를 필요로 하지 않아 비용이 저렴하다고 하는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 적외선 차폐재료는 도전성 재료이기 때문에, 연속적인 막으로서 사용한 경우는, 휴대전화 등의 전파를 흡수 반사할 염려가 있다. 그러나, 적외선 차폐재료를 미립자로서 매트릭스 중에 분산한 경우는, 입자 하나하나가 고립된 상태로 분산되기 때문에, 전파 투과성을 발휘하는 것으로부터 범용성을 갖는다.

(a) 미립자를 매체 중에 분산하여, 기재표면에 형성하는 방법

예를 들면, 본 발명에 따른 적외선 차폐재료를 미립자화한 적외선 차폐재료 미립자를, 적당한 용매 중에 분산시켜 적외선 차폐재료 미립자의 분산액을 얻거나, 또는, 상기 적외선 차폐재료를 적당한 용매와 혼합하여, 상기 혼합물을 습식 분쇄하여 적외선 차폐재료 미립자의 분산액을 얻는다. 얻어진 적외선 차폐재료 미립자의 분산액에 매체 수지를 첨가한 후, 기재 표면에 코팅하여 용매를 증발시켜 소정의 방법으로 수지를 경화시키면, 상기 적외선 차폐재료 미립자가 매체 중에 분산한 박막의 형성이 가능하게 된다. 코팅의 방법은, 기재 표면에 적외선 차폐재료 미립자 함유 수지를 균일하게 코팅할 수 있으면 되며, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 바 코팅법, 그라비아 코팅법, 스프레이 코팅법, 딥 코팅법 등을 들 수 있다. 또한, 적외선 차폐재료를 직접 바인더 수지 중에 분산한 것은, 기재 표면에 도포한 후, 용매를 증발시킬 필요가 없어, 환경적, 공업적으로 바람직하다.

상기 매체는, 예를 들면, UV경화 수지, 열경화 수지, 전자선경화 수지, 상온경화 수지, 열가소 수지 등이 목적에 따라 선정할 수 있다. 구체적으로는, 폴리에틸렌 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리염화비닐리덴 수지, 폴리비닐알코올 수지, 폴리스틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 에틸렌초산비닐 공중합체, 폴리에스텔 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 불소 수지, 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, 폴리비닐부티랄 수지를 들 수 있다. 이들 수지는, 단독으로 사용하거나 혼합하여 사용하여도 된다. 또한, 금속 알콕시드를 이용한 바인더의 이용도 가능하다. 상기 금속 알콕시드로서는, Si, Ti, Al, Zr 등의 알콕시드가 대표적이다. 이들 금속 알 콕시드를 이용한 바인더는, 가열 등에 의해 가수분해·중축합 반응시키는 것에 의해, 산화물막을 형성시킬 수 있다.

상기 기재로서는, 필름이나 보드 모두 사용할 수 있으며, 형상은 한정되지 않는다. 투명기재 재료로서는, PET, 아크릴, 우레탄, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 에틸렌초산비닐 공중합체, 염화비닐, 불소 수지 등을, 각종 목적에 따라 사용할 수 있다. 또한, 수지 이외로는 유리를 이용할 수 있다.

(b) 기재 중에 미립자로서 분산하는 방법

또한, 본 발명에 따른 적외선 차폐재료를 미립자로서 응용하는 다른 방법으로서, 미립자를 기재 중에 분산시켜도 좋다. 미립자를 기재 중에 분산시키기 위해서, 기재 표면으로부터 침투시켜도 되고, 기재의 용해 온도 이상으로 온도를 올려 용해시킨 후, 미립자와 수지를 혼합하여도 좋다. 이와 같이 하여 얻어진 미립자 함유 수지를, 소정의 방법으로 필름이나 판(보드) 형상으로 형성하여, 적외선 차폐재료로서 응용할 수 있다.

예를 들면, PET 수지에 미립자를 분산하는 방법으로서, 우선 PET 수지와 미립자 분산액을 혼합하여 분산 용매를 증발시키고 나서, PET 수지의 용해온도인 300℃ 정도로 가열하여, PET 수지를 용해시켜 혼합하여 냉각하는 것으로, 미립자를 분산한 PET 수지의 제작이 가능하게 된다.

상기 적외선 차폐재료 미립자를 분쇄·분산시키는 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 초음파 조사, 비즈 밀, 샌드 밀 등을 사용할 수 있다. 또한, 균일한 분산체를 얻기 위해서, 각종 첨가제나 분산제를 첨가하거나 pH를 조정하여 도 된다. 분산제는 용도에 맞추어 선정 가능하며, 예를 들면, 고분자계 분산제나 실란계 커플링제, 티타네이트계 커플링제, 알루미늄계 커플링제 등이 있으며, 이들에 한정되는 것은 아니다.

4. 적외선 차폐재료 미립자 분산체의 광학특성

본 발명에 따른 적외선 차폐재료 미립자 분산체의 광학특성을, 건축유리창용 필름 JIS A 5759(1998)(광원：A빛)에 기초하여 측정을 실시하여, 가시광 투과율, 일사 투과율을 산출하였다. 다만, 측정용 시료는, 유리에 붙이지 않고, 시료 필름 자체를 사용하였다. 헤이즈 값은, JISK 7105에 기초하여 측정을 실시하였다. 평균 분산 입자직경은, 동적 광산란법(dynamic light scattering)을 이용한 측정장치(ELS－800(오오츠카덴시 카부시키가이샤 제작))에 의해 측정한 평균치로 하였다.

측정결과의 예로서, W₁₈O₄₉의 미립자 분산막의 투과 프로파일을 도 1에 나타낸다. 도 1은 가로축에 투과하는 빛의 파장을, 세로축에 빛의 투과율(%)을 나타내는 그래프이다. 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 W₁₈O₄₉의 미립자 분산막은, 가시광인 파장 380nm~780nm의 빛은 투과시키고(예를 들면, 파장 500nm의 가시광의 투과율은 60%), 눈에 보이지 않는 열선인 파장 1000nm 부근으로부터 그 이상의 적외선은 선택적으로 흡수하고 있으며(예를 들면, 파장 1000nm의 적외선의 투과율이 18%, 파장 1250nm의 적외선의 투과율이 15%), 가시광 영역의 빛에 대해서 투과성을 발휘하고, 적외선 영역의 빛에 대해서는 흡수성을 갖는다고 하는, 뛰어난 적외선 차폐 특성을 갖는 것으로 판명되었다.

다음으로, 육방정의 복합 텅스텐 산화물 미립자를 포함하는 분산막의 투과 프로파일의 예로서 Cs_0.33WO₃의 투과 프로파일을 도 2에 나타낸다. 가로축에 투과하는 빛의 파장을, 세로축에 빛의 투과율(%)을 나타내는 그래프이다. 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 Cs_0.33WO₃의 미립자 분산막은, 가시광인 파장 380nm~780nm의 빛은 투과시키고(예를 들면, 파장 500nm의 가시광의 투과율은 79.5%), 눈에 보이지 않는 열선인 파장 1000nm 부근으로부터 그 이상의 적외선은 선택적으로 흡수하고 있으며(예를 들면, 파장 1000nm의 적외선의 투과율이 19.0%, 파장 1250nm의 적외선의 투과율이 12.9%), 가시광 영역의 빛에 대해서는 투과성을 발휘하고, 적외선 영역의 빛에 대해서는 흡수성을 갖는 다고 하는, 뛰어난 적외선 차폐 특성을 갖는 것으로 판명되었다.

다음으로, 육방정의 복합 텅스텐 산화물 미립자를 포함하는 분산막의 투과 프로파일의 다른 예로서 Rb_0.33WO₃의 투과 프로파일을 도 3에 나타낸다. 가로축에 투과하는 빛의 파장을, 세로축에 빛의 투과율(%)을 나타내는 그래프이다. 도 3으로부터 분명하게 되듯이, 본 발명에 따른 Rb_0.33WO₃의 미립자 분산막은, 가시광인 파장 380nm~780nm의 빛은 투과시키고(예를 들면, 파장 500nm의 가시광의 투과율은 80.0%), 눈에 보이지 않는 열선인 파장 1000nm 부근으로부터 그 이상의 적외선은 선택적으로 흡수하고 있으며(예를 들면, 파장 1000nm의 적외선의 투과율이 14.32%, 파장 1250nm의 적외선의 투과율이 8.0%), 가시광 영역의 빛에 대해서 투과성을 발휘하고, 적외선 영역의 빛에 대해서는 흡수성을 갖는 다고 하는, 뛰어난 적외선 차 폐 특성을 갖는 것으로 판명되었다.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적이게 설명하는데, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 실시예 및 비교예에 있어서의 광학측정은, 건축 유리창용 필름 JISA 5759(1998)(광원：A빛)에 기초하여 측정을 실시하여, 가시광 투과율, 일사 투과율을 산출하였다. 다만, 측정용 시료는, 유리에 붙이지 않고, 필름 시료 자체를 사용하였다. 헤이즈값은, JISK7105에 근거해 측정을 실시하였다. 평균 분산 입자직경은, 동적 광산란법을 이용한 측정장치(ELS－800(오오츠카 전자 주식회사제))에 의해 측정한 평균치로 하였다.

또한, 실시예에서 사용한 기재 PET 필름(HPE－50(테이진 제작))의 광학특성은, 가시광 투과율이 89%, 일사 투과율이 89%, 헤이즈가 0.8%이다.

실시예 1

6염화 텅스텐과 2염화동을, W와 Cu의 몰비가 1:0.2가 되도록 소정량 칭량하여, 에탄올에 소량씩 용해하여 혼합용액을 얻었다. 이 혼합용액을 130℃에서 건조하여, 분말상의 출발 원료로 하였다. 이 출발 원료를, 환원 분위기(아르곤/수소=95/5 체적비) 중에 있어서 550℃에서 1시간 가열하였다. 그리고, 한번 실온으로 되돌린 후 800℃ 아르곤 분위기 중에서 1시간 가열하는 것으로, Cu_0.2WO_2.72의 분말을 제작하였다. 이 Cu_0.2WO_2.72는, X선 회절에 의한 결정상의 동정(同定)의 결과, W₁₈O₄₉의 결정상이 관찰되었으며, 비표면적은 30㎡/g이었다.

이 Cu_0.2WO_2.72 분말을 20중량부, 톨루엔 75중량부, 폴리아크릴레이트계 분산제 5중량부를 혼합하여, 분산처리를 실시하여, 평균 분산 입자직경 80nm의 분산액(A액)으로 하였다. 이 A액 10중량부와 하드코팅용 자외선 경화 수지(고형분 100%) 100중량부를 혼합하여 적외선 차폐재료 미립자 분산체액으로 하였다. 이 적외선 차폐재료 미립자 분산체액을, PET 수지 필름(HPE－50) 상에 바코팅을 이용하여 도포, 성막하였다. 이 성막을 60℃에서 30초 건조하여 용제를 증발시킨 후, 고압 수은 램프로 경화시켜 적외선 차폐막을 얻었다.

이 적외선 차폐막의 광학특성을 측정한 결과, 가시광 투과율은 61%로 가시광 영역의 빛을 충분히 투과하고 있는 것을 알 수 있었다. 또한 일사 투과율은 45%로, 태양광선의 직접 입사광을 약 55% 차폐하고 있어 단열효과가 높은 것을 알 수 있다. 또한 헤이즈는 0.9%로, 투명성이 매우 높아 내부의 상황이 외부로부터 분명히 확인될 수 있었다. 투과색조는, 청색으로 되었다.

단, 상술한 가시광 투과율, 일사 투과율은, 단위면적당으로 분산하고 있는 적외선 차폐재료의 양에 의해 변화하는 것이기 때문에, 가시광 투과율, 일사 투과율과도, 적외선 차폐재료의 양에 의해 연동하여 변동한다. 또한, 상기 실시예에 기재한 적외선 차폐재료의 제조조건, 분체특성, 및 광학특성의 개요를 도 5에 나타내는 일람표에 기재하였다.

이하의 실시예도 동일하다.

실시예 2

6염화 텅스텐을 에탄올에 소량씩 용해하여 용액을 얻었다. 이 용액을 130℃에서 건조하여, 분말상의 출발 원료로 하였다. 이 출발 원료를, 환원 분위기(아르곤/수소=95/5 체적비) 중에 있어서 550℃에서 1시간 가열하였다. 그리고, 한번 실온으로 되돌린 후 800℃ 아르곤 분위기 중에서 1시간 가열하는 것으로, W₁₈O₄₉(WO_2.72)의 분말을 제작하였다.

이 WO_2.72는, X선 회절에 의한 결정상의 동정의 결과, W₁₈O₄₉의 결정상이 관찰되었으며, 비표면적은 30㎡/g이었다.

이 WO_2.72 분말을 20중량부, 톨루엔 75중량부, 폴리아크릴레이트계 분산제 5중량부를 혼합하여, 분산처리를 실시하여, 평균 분산 입자직경 80nm의 분산액(B액)으로 하였다. 이 B액 10중량부와 하드코팅용 자외선 경화 수지(고형분 100%) 100중량부를 혼합하여 적외선 차폐재료 미립자 분산체액으로 하였다. 이 적외선 차폐재료 미립자 분산체액을, PET 수지 필름(HPE－50) 상에 바코터를 이용하여 도포, 성막하였다. 이 성막을 60℃에서 30초 건조하여 용제를 증발시킨 후, 고압 수은 램프로 경화시켜 적외선 차폐막을 얻었다.

이 적외선 차폐막의 광학특성을 측정한 결과, 가시광 투과율은 57%로 가시광 영역의 빛을 충분히 투과하고 있는 것을 알 수 있다. 또한 일사 투과율은 42%로, 태양광선의 직접 입사광을 약 58% 차폐하고 있어 단열효과가 높은 것이 밝혀졌다. 또한 헤이즈는 0.9%로, 투명성이 매우 높아 내부의 상황이 외부로부터 분명히 확인될 수 있었다. 투과 색조는, 청색이 되었다.

실시예 3

6염화 텅스텐과 2염화동을, W와 Cu의 몰비가 1:0.2가 되도록 소정량 칭량하여, 에탄올에 소량씩 용해하여 혼합용액을 얻었다. 이 혼합용액을 대기중에서 350℃에서 건조하여, 분말상의 출발 원료로 하였다. 이 출발 원료를, 아르곤 분위기 중에 있어서 980℃로 15시간 가열하여, Cu_0.2WO_2.72의 분말을 제작하였다. 상기 Cu_0.2WO_2.72의 분말의 비표면적은 31㎡/g이었다.

이 Cu_0.2WO_2.72 분말을 20중량부, 톨루엔 75중량부, 폴리아크릴레이트계 분산제 5중량부를 혼합하여, 분산처리를 실시하여, 평균 분산 입자직경 80nm의 분산액(C액)으로 하였다. 이 C액 10중량부와 하드코팅용 자외선 경화 수지(고형분 100%) 100중량부를 혼합하여 적외선 차폐재료 미립자 분산체액으로 하였다. 이 적외선 차폐재료 미립자 분산체액을, PET 수지 필름(HPE－50) 상에 바코터를 이용하여 도포, 성막하였다. 이 성막을 60℃에서 30초 건조하여 용제를 증발시킨 후, 고압 수은 램프로 경화시켜 적외선 차폐막을 얻었다.

이 적외선 차폐막의 광학특성을 측정한 결과, 가시광 투과율은 58%로 가시광 영역의 빛을 충분히 투과하고 있는 것을 알 수 있다. 또한 일사 투과율은 43%로, 태양광선의 직접 입사광을 약 57% 차폐하고 있어 단열효과가 높은 것이 밝혀졌다. 또한 헤이즈는 0.9%로, 투명성이 매우 높아 내부의 상황이 외부로부터 분명히 확인될 수 있었다. 투과 색조는, 청색이 되었다.

실시예 4

6염화 텅스텐과 초산알루미늄을, W와 Al의 몰비가 1:0.1이 되도록 소정량 칭량하여, 에탄올에 소량씩 용해하여 혼합용액을 얻었다. 이 혼합용액을 130℃에서 건조하여, 분말상의 출발 원료로 하였다. 이 출발 원료를, 환원 분위기(아르곤/수소=95/5 체적비) 중에 있어서 550℃로 1시간 가열하였다. 그리고, 한 번 실온으로 되돌린 후 800℃ 아르곤 분위기 중에서 1시간 가열하는 것으로, Al_0.1WO_2.72의 분말을 제작하였다.

이 Al_0.1WO_2.72는, X선 회절에 의한 결정상의 동정의 결과, W₁₈O₄₉의 결정상이 관찰되었으며, 비표면적은 28㎡/g이었다.

이 Al_0.1WO_2.72 분말을 20중량부, 톨루엔 75중량부, 폴리아크릴레이트계 분산제 5중량부를 혼합하여, 분산처리를 실시하여, 평균 분산 입자직경 80nm의 분산액(D액)으로 하였다. 이 D액 10중량부와 하드코팅용 자외선 경화 수지(고형분 100%) 100중량부를 혼합하여 적외선 차폐재료 미립자 분산체액으로 하였다. 이 적외선 차폐재료 미립자 분산체액을, PET 수지 필름(HPE－50) 상에 바코터를 이용하여 도포, 성막하였다. 이 성막을 60℃에서 30초 건조하여 용제를 증발시킨 후, 고압 수은 램프로 경화시켜 적외선 차폐막을 얻었다.

이 적외선 차폐막의 광학특성을 측정한 결과, 가시광 투과율은 61%로 가시광 영역의 빛을 충분히 투과하고 있는 것을 알 수 있다. 또한 일사 투과율은 45%로, 태양광선의 직접 입사광을 약 55% 차폐하고 있어 단열효과가 높은 것이 밝혀졌다. 또한 헤이즈는 0.9%로, 투명성이 매우 높아 내부의 상황이 외부로부터도 분명히 확 인될 수 있었다. 투과 색조는, 청색이 되었다.

실시예 5

6염화 텅스텐과 초산망간을, W와 Mn의 몰비가 1:0.1이 되도록 소정량 칭량하여, 에탄올에 소량씩 용해하여 혼합용액을 얻었다. 이 혼합용액을 130℃에서 건조하여, 분말상의 출발 원료로 하였다. 이 출발 원료를, 환원 분위기(아르곤/수소=95/5 체적비) 중에 있어서 550℃로 1시간 가열하였다. 그리고, 한번 실온으로 되돌린 후 800℃ 아르곤 분위기 중에서 1시간 가열하는 것으로, Mn_0.1WO_2.72의 분말을 제작하였다. 이 Mn_0.1WO_2.72는, X선 회절에 의한 결정상의 동정의 결과, W₁₈O₄₉의 결정상이 관찰되었으며, 비표면적은 30㎡/g이었다.

이 Mn_0.1WO_2.72 분말을 20중량부, 톨루엔 75중량부, 폴리아크릴레이트계 분산제 5중량부를 혼합하여, 분산처리를 실시하여, 평균 분산 입자직경 80nm의 분산액(E액)으로 하였다. 이 E액 10중량부와 하드코팅용 자외선 경화 수지(고형분 100%) 100중량부를 혼합하여 적외선 차폐재료 미립자 분산체액으로 하였다. 이 적외선 차폐재료 미립자 분산체액을, PET 수지 필름(HPE－50) 상에 바코터를 이용하여 도포, 성막하였다. 이 성막을 60℃에서 30초 건조하여 용제를 증발시킨 후, 고압 수은 램프로 경화시켜 적외선 차폐막을 얻었다.

이 적외선 차폐막의 광학특성을 측정한 결과, 가시광 투과율은 60%로 가시광 영역의 빛을 충분히 투과하고 있는 것을 알 수 있다. 또한 일사 투과율은 49%로, 태양광선의 직접 입사광을 약 51% 차폐하고 있어 단열효과가 높은 것이 밝혀졌다. 또한 헤이즈는 0.9%로, 투명성이 매우 높아 내부의 상황이 외부로부터도 분명히 확인될 수 있었다. 투과 색조는, 청색이 되었다.

실시예 6

3산화 텅스텐 분말을 출발 원료로 하여, 환원 분위기(아르곤/수소=95/5)에서, 550℃로 1시간 가열하고, 한번 실온으로 되돌린 후, 아르곤 분위기에서, 800℃로 1시간 가열하는 것으로, WO_2.72의 분말을 제작하였다. 이 WO_2.72는, X선 회절에 의한 결정상의 동정의 결과, W₁₈O₄₉의 결정상이 관찰되었으며, 비표면적은 35㎡/g이었다.

이 WO_2.72 분말을 20중량부, 톨루엔 75중량부, 폴리아크릴레이트계 분산제 5중량부를 혼합하여, 분산처리를 실시하여, 평균 분산 입자직경 80nm의 분산액(F액)으로 하였다. 이 F액 2중량부와 하드코팅용 자외선 경화 수지(고형분 100%) 100중량부를 혼합하여 적외선 차폐재료 미립자 분산체액으로 하였다. 이 적외선 차폐재료 미립자 분산체액을, PET 수지 필름(HPE－50) 상에 바코터를 이용하여 도포, 성막하였다. 이 성막을 60℃에서 30초 건조하여 용제를 증발시킨 후, 고압 수은 램프로 경화시켜 적외선 차폐막을 얻었다.

이 적외선 차폐막의 광학특성을 측정한 결과, 가시광 투과율은 65%로 가시광 영역의 빛을 충분히 투과하고 있는 것을 알 수 있다. 또한 일사 투과율은 50%로, 태양광선의 직접 입사광을 약 50% 차폐하고 있어 단열효과가 높은 것이 밝혀졌다. 또한 헤이즈는 0.9%로, 투명성이 매우 높아 내부의 상황이 외부로부터도 분명히 확 인될 수 있었다. 투과 색조는, 청색이 되었다.

실시예 7

6염화 텅스텐과 초산인디움을, W와 In의 몰비가 1:0.3이 되도록 소정량 칭량하여, 에탄올에 소량씩 용해하여 혼합용액을 얻었다. 이 혼합용액을 130℃에서 건조하여, 분말상의 출발 원료로 하였다. 이 출발 원료를, 환원 분위기(아르곤/수소=95/5 체적비) 중에 있어서 500℃로 1시간 가열하였다. 그리고, 한번 실온으로 되돌린 후 800℃ 아르곤 분위기 중에서 1시간 가열하는 것으로, In_0.3WO₃의 분말을 제작하였다. 이 In_0.3WO₃는, X선 회절에 의한 결정상의 동정의 결과, 육방정 텅스텐 브론즈(복합 텅스텐 산화물 미립자)의 결정상이 관찰되었으며, 비표면적은 30㎡/g이었다.

이 In_0.3WO₃ 분말을 20중량부, 톨루엔 75중량부, 폴리아크릴레이트계 분산제 5중량부를 혼합하여, 분산처리를 실시하여, 평균 분산 입자직경 80nm의 분산액(H액)으로 하였다. 이 H액 10중량부와 하드코팅용 자외선 경화 수지(고형분 100%) 100중량부를 혼합하여 적외선 차폐재료 미립자 분산체액으로 하였다. 이 적외선 차폐재료 미립자 분산체액을, PET 수지 필름(HPE－50) 상에 바코터를 이용하여 도포, 성막하였다. 이 성막을 60℃에서 30초 건조하여 용제를 증발시킨 후, 고압 수은 램프로 경화시켜 적외선 차폐막을 얻었다.

이 적외선 차폐막의 광학특성을 측정한 결과, 가시광 투과율은 65%로 가시광 영역의 빛을 충분히 투과하고 있는 것을 알 수 있다. 또한 일사 투과율은 44%로, 태양광선의 직접 입사광을 약 56% 차폐하고 있어 단열효과가 높은 것이 밝혀졌다. 또한 헤이즈는 0.9%로, 투명성이 매우 높아 내부의 상황이 외부로부터도 분명히 확인될 수 있었다. 투과 색조는, 청색이 되었다.

실시예 8

실시예 2에서 제작한 WO_2.72 분말을 20중량부, 톨루엔 75중량부, 폴리아크릴레이트계 5중량부를 혼합하여, 분산처리를 실시하여, 평균 분산 입자직경 80nm의 분산액으로 하였다(I액). 이 I액을 50℃에서, 진공 건조기로 용제 성분을 제거하여 분말(I분말)로 하였다. 이 I분말 0.01kg와 PET 수지 8.7kg를 V브렌더에서 건식 혼합한 후, 수지의 용해 온도 부근에서 충분히 밀폐 혼합을 실시하여 혼합물로 하고, 이 혼합물을 용해 압출하여 막두께 약 50μm의 필름으로 성형하여 적외선 차폐 필름으로 하였다.

이 적외선 차폐 필름의 광학특성을 측정한 결과, 가시광 투과율은 58%로 가시광 영역의 빛을 충분히 투과하고 있는 것을 알 수 있다. 또한 일사 투과율은 42%로, 태양광선의 직접 입사광을 약 58% 차폐하고 있어 단열효과가 높은 것이 밝혀졌다. 또한 헤이즈는 0.7%로, 투명성이 매우 높아 내부의 상황이 외부로부터도 분명히 확인될 수 있었다. 투과 색조는, 청색이 되었다.

실시예 9

6염화 텅스텐을 에탄올에 소량씩 용해하여 용액을 얻었다. 이 용액을 130℃에서 건조하여, 분말상의 출발 원료로 하였다. 이 출발 원료를, 환원 분위기(아르 곤/수소=95/5 체적비) 중에 있어서 350℃로 1시간 가열하였다. 그리고, 한번 실온으로 되돌린 후 800℃ 아르곤 분위기 중에서 1시간 가열하는 것으로, WO_2.83과 WO_2.92의 혼합 분말을 제작하였다. 이 WO_2.83과 WO_2.92는, X선 회절에 의한 결정상의 동정의 결과, W₂₄O₆₈와 W₂₅O₇₃와의 결정상이 관찰되었으며, 비표면적은 30㎡/g이었다.

이 WO_2.83 분말과 WO_2.92 분말의 혼합물을 20중량부, 톨루엔 75중량부, 폴리아크릴레이트계 분산제 5중량부를 혼합하여, 분산처리를 실시하여, 평균 분산 입자직경 80nm의 분산액(J액)으로 하였다. 이 J액 10중량부와 하드코팅용 자외선 경화 수지(고형분 100%) 100중량부를 혼합하여 적외선 차폐재료 미립자 분산체액으로 하였다. 이 적외선 차폐재료 미립자 분산체액을, PET 수지 필름(HPE－50) 상에 바코터를 이용하여 도포, 성막하였다. 이 성막을 60℃에서 30초 건조하여 용제를 증발시킨 후, 고압 수은 램프로 경화시켜 적외선 차폐막을 얻었다.

이 적외선 차폐막의 광학특성을 측정한 결과, 가시광 투과율은 61%로 가시광 영역의 빛을 충분히 투과하고 있는 것을 알 수 있다. 또한 일사 투과율은 42%로, 태양광선의 직접 입사광을 약 58% 차폐하고 있어 단열효과가 높은 것이 밝혀졌다. 또한 헤이즈는 0.9%로, 투명성이 매우 높아 내부의 상황이 외부로부터도 분명히 확인될 수 있었다. 투과 색조는, 청색이 되었다.

실시예 10

6염화 텅스텐을 에탄올에 소량씩 용해하여 용액을 얻었다. 이 용액을 130℃에서 건조하여, 분말상의 출발 원료로 하였다. 이 출발 원료를, 800℃ 아르곤 분위 기 중에서 1시간 가열하여, WO_2.83과 WO_2.92의 혼합 분말을 제작하였다. 이 WO_2.83과 WO_2.92의 혼합 분말은, X선 회절에 의한 결정상의 동정의 결과, W₂₄O₆₈와 W₂₅O₇₃의 결정상이 관찰되었으며, 비표면적은 30㎡/g이었다.

이 WO_2.83 분말과 WO_2.92 분말의 혼합물을 20중량부, 톨루엔 75중량부, 폴리아크릴레이트계 분산제 5중량부를 혼합하여, 분산처리를 실시하여, 평균 분산 입자직경 80nm의 분산액(K액)으로 하였다. 이 K액 10중량부와 하드코팅용 자외선 경화 수지(고형분 100%) 100중량부를 혼합하여 적외선 차폐재료 미립자 분산체액으로 하였다. 이 적외선 차폐재료 미립자 분산체액을, PET 수지 필름(HPE－50) 상에 바코터를 이용하여 도포, 성막하였다. 이 성막을 60℃에서 30초 건조하여 용제를 증발시킨 후, 고압 수은 램프로 경화시켜 적외선 차폐막을 얻었다.

이 적외선 차폐막의 광학특성을 측정한 결과, 가시광 투과율은 67%로 가시광 영역의 빛을 충분히 투과하고 있는 것을 알 수 있다. 또한 일사 투과율은 49%로, 태양광선의 직접 입사광을 약 51% 차폐하고 있어 단열효과가 높은 것이 밝혀졌다. 또한 헤이즈는 0.9%로, 투명성이 매우 높아 내부의 상황이 외부로부터도 분명히 확인될 수 있었다. 투과 색조는, 청색이 되었다.

실시예 11

6염화 텅스텐과 과염소산 바륨·3수화물을, W와 Ba의 몰비가 1:0.21이 되도록 소정량 칭량하여, 각각 에탄올에 소량씩 용해한 후, 양쪽 액을 혼합하여 혼합용액을 얻었다. 이 혼합용액을 130℃에서 건조하여, 분말상의 출발 원료로 하였다. 이 출발 원료를, 환원 분위기(아르곤/수소=95/5 체적비) 중에 있어서 550℃로 1시간 가열하였다. 그리고, 한번 실온으로 되돌린 후 800℃ 아르곤 분위기 중에서 1시간 가열하는 것으로, Ba_0.21WO₃의 분말을 제작하였다. 이 Ba_0.21WO₃의 비표면적은 30㎡/g이었다.

이 Ba_0.21WO₃ 분말을 20중량부, 톨루엔 75중량부, 폴리아크릴레이트계 분산제 5중량부를 혼합하여, 분산처리를 실시하여, 평균 분산 입자직경 80nm의 분산액(L액)으로 하였다. 이 L액 10중량부와 하드코팅용 자외선 경화 수지(고형분 100%) 100중량부를 혼합하여 적외선 차폐재료 미립자 분산체액으로 하였다. 이 적외선 차폐재료 미립자 분산체액을, PET 수지 필름(HPE－50) 상에 바코터를 이용하여 도포, 성막하였다. 이 성막을 60℃에서 30초 건조하여 용제를 증발시킨 후, 고압 수은 램프로 경화시켜 적외선 차폐막을 얻었다.

이 적외선 차폐막의 광학특성을 측정한 결과, 가시광 투과율은 59%로 가시광 영역의 빛을 충분히 투과하고 있는 것을 알 수 있다. 또한 일사 투과율은 35%로, 태양광선의 직접 입사광을 약 65% 차폐하고 있어 단열효과가 높은 것이 밝혀졌다. 또한 헤이즈는 0.9%로, 투명성이 매우 높아 내부의 상황이 외부로부터도 분명히 확인될 수 있었다. 투과 색조는, 청색이 되었다.

실시예 12

메타텅스텐산암모늄 수용액(WO₃ 환산으로 50wt%)과 염화세슘의 수용액을, W와 Cs와의 몰비가 1:0.33이 되도록 소정량 칭량하여, 양쪽 액을 혼합하여 혼합용액 을 얻었다. 이 혼합용액을 130℃에서 건조하여, 분말상의 출발 원료로 하였다. 이 출발 원료를, 환원 분위기(아르곤/수소=95/5 체적비) 중에 있어서 550℃로 1시간 가열하였다. 그리고, 한번 실온으로 되돌린 후 800℃ 아르곤 분위기 중에서 1시간 가열하는 것으로, Cs_0.33WO₃의 분말을 제작하였다. 이 분말의 비표면적은 20㎡/g이었다. 또한, X선 회절에 의한 결정상의 동정의 결과, 육방정 텅스텐브론즈(복합 텅스텐 산화물 미립자)의 결정상이 관찰되었다.

이 Cs_0.33WO₃ 분말 20중량부, 톨루엔 75중량부, 폴리아크릴레이트계 분산제 5중량부를 혼합하여, 분산처리를 실시하여, 평균 분산 입자직경 80nm의 분산액(M액)으로 하였다. 이 M액 10중량부와 하드코팅용 자외선 경화 수지(고형분 100%) 100중량부를 혼합하여 적외선 차폐재료 미립자 분산체액으로 하였다. 이 적외선 차폐재료 미립자 분산체액을, PET 수지 필름(HPE－50) 상에 바코터를 이용하여 도포, 성막하였다. 이 막을 60℃에서 30초 건조하여 용제를 증발시킨 후, 고압 수은 램프로 경화시켜 적외선 차폐막을 얻었다.

이 적외선 차폐막의 광학특성을 측정한 결과, 가시광 투과율은 72%로 가시광 영역의 빛을 충분히 투과하고 있는 것을 알 수 있다. 또한 일사 투과율은 39%로, 태양광선의 직접 입사광을 약 61% 차폐하고 있어 단열효과가 높은 것이 밝혀졌다. 또한 헤이즈는 0.9%로, 투명성이 매우 높아 내부의 상황이 외부로부터도 분명히 확인될 수 있었다. 투과 색조는, 청색이 되었다.

실시예 13

메타텅스텐산 암모늄 수용액(WO₃ 환산으로 50wt%)과 포름산타륨의 수용액을, W와 Tl의 몰비가 1:0.33이 되도록 소정량 칭량하여, 양쪽 액을 혼합하여 혼합용액을 얻었다. 이 혼합용액을 130℃에서 건조하여, 분말상의 출발 원료로 하였다. 이 출발 원료를, 환원 분위기(아르곤/수소=95/5 체적비) 중에 있어서 550℃로 1시간 가열하였다. 그리고, 한번 실온으로 되돌린 후 800℃ 아르곤 분위기 중에서 1시간 가열하는 것으로, Tl_0.33WO₃의 분말을 제작하였다. 이 분말의 비표면적은 20㎡/g이었다. 또한 X선 회절에 의한 결정상의 동정의 결과, 육방정 텅스텐 브론즈(복합 텅스텐 산화물 미립자)의 결정상이 관찰되었다.

이 Tl_0.33WO₃ 분말을 20중량부, 톨루엔 75중량부, 폴리아크릴레이트계 분산제 5중량부를 혼합하여, 분산처리를 실시하여, 평균 분산 입자직경 80nm의 분산액(N액)으로 하였다. 이 N액 10중량부와 하드코팅용 자외선 경화 수지(고형분 100%) 100중량부를 혼합하여 적외선 차폐재료 미립자 분산체액으로 하였다. 이 적외선 차폐재료 미립자 분산체액을, PET 수지 필름(HPE－50) 상에 바코터를 이용하여 도포, 성막하였다. 이 막을 60℃에서 30초 건조하여 용제를 증발시킨 후, 고압 수은 램프로 경화시켜 적외선 차폐막을 얻었다.

이 적외선 차폐막의 광학특성을 측정한 결과, 가시광 투과율은 71%로 가시광 영역의 빛을 충분히 투과하고 있는 것을 알 수 있다. 또한 일사 투과율은 42%로, 태양광선의 직접 입사광을 약 58% 차폐하고 있어 단열효과가 높은 것이 밝혀졌다. 또한 헤이즈는 0.9%로, 투명성이 매우 높아 내부의 상황이 외부로부터도 분명히 확 인될 수 있었다. 투과 색조는, 청색이 되었다.

실시예 14

메타텅스텐산 암모늄 수용액(WO₃ 환산으로 50wt%)과 염화 루비디움의 수용액을, W와 Rb의 몰비가 1:0.33이 되도록 소정량 칭량하여, 양쪽 액을 혼합하여 혼합용액을 얻었다. 이 혼합용액을 130℃에서 건조하여, 분말상의 출발 원료로 하였다. 이 출발 원료를, 환원 분위기(아르곤/수소=95/5 체적비) 중에 있어서 550℃로 1시간 가열하였다. 그리고, 한번 실온으로 되돌린 후 800℃ 아르곤 분위기 중에서 1시간 가열하는 것으로, Rb_0.33WO₃의 분말을 제작하였다. 이 분말의 비표면적은 20㎡/g이었다. 또한, X선 회절에 의한 결정상의 동정의 결과, 육방정 텅스텐 브론즈(복합 텅스텐 산화물 미립자)의 결정상이 관찰되었다.

이 Rb_0.33WO₃ 분말을 20중량부, 톨루엔 75중량부, 폴리아크릴레이트계 분산제 5중량부를 혼합하여, 분산처리를 실시하여, 평균 분산 입자직경 80nm의 분산액(O액)으로 하였다. 이 O액 10중량부와 하드코팅용 자외선 경화 수지(고형분 100%) 100중량부를 혼합하여 적외선 차폐재료 미립자 분산체액으로 하였다. 이 적외선 차폐재료 미립자 분산체액을, PET 수지 필름(HPE－50) 상에 바코터를 이용하여 도포, 성막하였다. 이 막을 60℃에서 30초 건조하여 용제를 증발시킨 후, 고압 수은 램프로 경화시켜 적외선 차폐막을 얻었다.

이 적외선 차폐막의 광학특성을 측정한 결과, 가시광 투과율은 76%로 가시광 영역의 빛을 충분히 투과하고 있는 것을 알 수 있다. 또한 일사 투과율은 47%로, 태양광선의 직접 입사광을 약 53% 차폐하고 있어 단열효과가 높은 것이 밝혀졌다. 또한 헤이즈는 0.9%로, 투명성이 매우 높아 내부의 상황이 외부로부터도 분명히 확인될 수 있었다. 투과 색조는, 청색이 되었다.

실시예 15

메타텅스텐산 암모늄 수용액(WO₃ 환산으로 50wt%)과 염화 칼륨의 수용액을, W와 K의 몰비가 1:0.33이 되도록 소정량 칭량하여, 양쪽 액을 혼합하여 혼합용액을 얻었다. 이 혼합용액을 130℃에서 건조하여, 분말상의 출발 원료로 하였다. 이 출발 원료를, 환원 분위기(아르곤/수소=95/5 체적비) 중에 있어서 550℃로 1시간 가열하였다. 그리고, 한번 실온으로 되돌린 후 800℃ 아르곤 분위기 중에서 1시간 가열하는 것으로, K_0.33WO₃의 분말을 제작하였다. 이 분말의 비표면적은 20㎡/g이었다. 또한 X선 회절에 의한 결정상의 동정의 결과, 육방정 텅스텐 브론즈(복합 텅스텐 산화물 미립자)의 결정상이 관찰되었다.

이 K_0.33WO₃ 분말을 20중량부, 톨루엔 75중량부, 폴리아크릴레이트계 분산제 5중량부를 혼합하여, 분산처리를 실시하여, 평균 분산 입자직경 80nm의 분산액(P액)으로 하였다. 이 P액 10중량부와 하드코팅용 자외선 경화 수지(고형분 100%) 100중량부를 혼합하여 적외선 차폐재료 미립자 분산체액으로 하였다. 이 적외선 차폐재료 미립자 분산체액을, PET 수지 필름(HPE－50) 상에 바코터를 이용하여 도포, 성막하였다. 이 막을 60℃에서 30초 건조하여 용제를 증발시킨 후, 고압 수은 램프로 경화시켜 적외선 차폐막을 얻었다.

이 적외선 차폐막의 광학특성을 측정한 결과, 가시광 투과율은 68%로 가시광 영역의 빛을 충분히 투과하고 있는 것을 알 수 있다. 또한 일사 투과율은 43%로, 태양광선의 직접 입사광을 약 57% 차폐하고 있어 단열효과가 높은 것이 밝혀졌다. 또한 헤이즈는 0.9%로, 투명성이 매우 높아 내부의 상황이 외부로부터도 분명히 확인될 수 있었다. 투과 색조는, 청색이 되었다.

실시예 16

메타텅스텐산 암모늄 수용액(WO₃ 환산으로 50wt%)과 수산화 바륨 8수화물의 수용액을, W와 Ba의 몰비가 1:0.33이 되도록 소정량 칭량하여, 양쪽 액을 혼합하여 혼합용액을 얻었다. 이 혼합용액을 130℃에서 건조하여, 분말상의 출발 원료로 하였다. 이 출발 원료를, 환원 분위기(아르곤/수소=95/5 체적비) 중에 있어서 450℃로 1시간 가열하였다. 그리고, 한번 실온으로 되돌린 후 700℃ 아르곤 분위기 중에서 1시간 가열하는 것으로, Ba_0.33WO₃의 분말을 제작하였다. 이 분말의 비표면적은 20㎡/g이었다. 또한 X선 회절에 의한 결정상의 동정의 결과, 육방정 텅스텐 브론즈(복합 텅스텐 산화물 미립자)의 결정상이 관찰되었다.

이 Ba_0.33WO₃ 분말을 20중량부, 톨루엔 75중량부, 폴리아크릴레이트계 분산제 5중량부를 혼합하여, 분산처리를 실시하여, 평균 분산 입자직경 80nm의 분산액(Q액)으로 하였다. 이 Q액 10중량부와 하드코팅용 자외선 경화 수지(고형분 100%) 100중량부를 혼합하여 적외선 차폐재료 미립자 분산체액으로 하였다. 이 적외선 차폐재료 미립자 분산체액을, PET 수지 필름(HPE－50) 상에 바코터를 이용하여 도포, 성막하였다. 이 막을 60℃에서 30초 건조하여 용제를 증발시킨 후, 고압 수은 램프로 경화시켜 적외선 차폐막을 얻었다.

이 적외선 차폐막의 광학특성을 측정한 결과, 가시광 투과율은 75%로 가시광 영역의 빛을 충분히 투과하고 있는 것을 알 수 있다. 또한 일사 투과율은 54%로, 태양광선의 직접 입사광을 약 46% 차폐하고 있어 단열효과가 높은 것이 밝혀졌다. 또한 헤이즈는 0.9%로, 투명성이 매우 높아 내부의 상황이 외부로부터도 분명히 확인될 수 있었다. 투과 색조는, 청색이 되었다.

실시예 17

WO₃·H₂O로 기재되는 텅스텐 산화물의 수화물 분말과 탄산 세슘의 분말을, W와 Cs의 몰비가 1:0.33이 되도록 소정량 칭량하여, 양쪽 분을 혼합하였다. 이 혼합 분말을 출발 원료로 하였다. 이 출발 원료를, 환원 분위기(아르곤/수소=97/3 체적비) 중에 있어서 600℃에서 1시간 가열하여, 아르곤 분위기로 치환한 후 800℃로 1시간 가열하는 것으로, Cs_0.33WO₃의 분말을 제작하였다. 이 분말의 비표면적은 20㎡/g이었다. 또한 X선 회절에 의한 결정상의 동정의 결과, 육방정텅스텐 브론즈(복합 텅스텐 산화물 미립자)의 결정상이 관찰되었다.

이 Cs_0.33WO₃ 분말을 20중량부, 톨루엔 75중량부, 폴리아크릴레이트계 분산제 5중량부를 혼합하여, 분산처리를 실시하여, 평균 분산 입자직경 80nm의 분산액(R액)으로 하였다. 이 R액 10중량부와 하드코팅용 자외선 경화 수지(고형분 100%) 100중량부를 혼합하여 적외선 차폐재료 미립자 분산체액으로 하였다. 이 적외선 차 폐재료 미립자 분산체액을, PET 수지 필름(HPE－50) 상에 바코터를 이용하여 도포, 성막하였다. 이 막을 60℃에서 30초 건조하여 용제를 증발시킨 후, 고압 수은 램프로 경화시켜 적외선 차폐막을 얻었다.

이 적외선 차폐막의 광학특성을 측정한 결과, 가시광 투과율은 70%로 가시광 영역의 빛을 충분히 투과하고 있는 것을 알 수 있다. 또한 일사 투과율은 36%로, 태양광선의 직접 입사광을 약 64% 차폐하고 있어 단열효과가 높은 것이 밝혀졌다. 또한 헤이즈는 0.9%로, 투명성이 매우 높아 내부의 상황이 외부로부터도 분명히 확인될 수 있었다. 투과 색조는, 청색이 되었다.

실시예 18

WO₃·H₂O로 기재되는 텅스텐 산화물의 수화물 분말과 탄산칼륨의 분말을, W와 K의 몰비가 1:0.55가 되도록 소정량 칭량한 후, 양쪽 분을 혼합하였다. 이 혼합 분말을 출발 원료로 하였다. 이 출발 원료를, 환원 분위기(아르곤/수소=97/3 체적비) 중에 있어서 600℃에서 1시간 가열하여, 아르곤 분위기로 치환한 후, 800℃로 1시간 가열하는 것으로, K_0.55WO₃의 분말을 제작하였다. 이 분말의 비표면적은 30㎡/g이었다. 또한, 이 분말의 X선 회절에 의한 결정상의 동정의 결과, 정방정 텅스텐 브론즈(복합 텅스텐 산화물 미립자)의 결정상이 관찰되었다.

이 K_0.55WO₃ 분말을 20중량부, 톨루엔 75중량부, 폴리아크릴레이트계 분산제 5중량부를 혼합한 후, 분산처리를 실시하여, 평균 분산 입자직경 80nm의 분산액(S액)으로 하였다. 이 S액 10중량부와 하드코팅용 자외선 경화 수지(고형분 100%) 100중량부를 혼합하여, 적외선 차폐재료 미립자 분산체액으로 하였다. 이 적외선 차폐재료 미립자 분산체액을, PET 수지 필름(HPE－50) 상에 바코터를 이용하여 도포, 성막하였다. 이 성막을 60℃에서 30초 건조하여 용제를 증발시킨 후, 고압 수은 램프로 경화시켜 적외선 차폐막을 얻었다.

이 적외선 차폐막의 광학특성을 측정한 결과, 가시광 투과율은 69%로 가시광 영역의 빛을 충분히 투과하고 있는 것을 알 수 있다. 또한 일사 투과율은 40%로, 태양광선의 직접 입사광을 약 60% 차폐하고 있어 단열효과가 높은 것이 밝혀졌다. 또한 헤이즈는 0.9%로, 투명성이 매우 높아 내부의 상황이 외부로부터도 분명히 확인될 수 있었다. 투과 색조는, 청색이 되었다.

실시예 19

WO₃·H₂O로 기재되는 텅스텐 산화물의 수화물 분말과 탄산나트륨의 분말을, W와 Na의 몰비가 1:0.50이 되도록 소정량 칭량한 후, 양쪽 분을 혼합하였다. 이 혼합 분말을 출발 원료로 하였다. 이 출발 원료를, 환원 분위기(아르곤/수소=97/3 체적비) 중에 있어서 600℃로 1시간 가열하여, 아르곤 분위기로 치환한 후, 800℃로 1시간 가열하는 것으로, Na_0.5WO₃의 분말을 제작하였다. 이 분말의 비표면적은 20㎡/g이었다. 또한 이 분말의 X선 회절에 의한 결정상의 동정의 결과, 입방정 텅스텐 브론즈(복합 텅스텐 산화물 미립자)의 결정상이 관찰되었다.

이 Na_0.5WO₃ 분말을 20중량부, 톨루엔 75중량부, 폴리아크릴레이트계 분산제 5중량부를 혼합하여, 분산처리를 실시하여, 평균 분산 입자직경 80nm의 분산액(T 액)으로 하였다. 이 T액 10중량부와 하드코팅용 자외선 경화 수지(고형분 100%) 100중량부를 혼합하여 적외선 차폐재료 미립자 분산체액으로 하였다. 이 적외선 차폐재료 미립자 분산체액을, PET 수지 필름(HPE－50) 상에 바코터를 이용하여 도포, 성막하였다. 이 성막을 60℃에서 30초 건조해 용제를 증발시킨 후, 고압 수은 램프로 경화시켜 적외선 차폐막을 얻었다.

이 적외선 차폐막의 광학특성을 측정한 결과, 가시광 투과율은 75%로 가시광 영역의 빛을 충분히 투과하고 있는 것을 알 수 있다. 또한 일사 투과율은 53%로, 태양광선의 직접 입사광을 약 47% 차폐하고 있어 단열효과가 높은 것이 밝혀졌다. 또한 헤이즈는 0.9%로, 투명성이 매우 높아 내부의 상황이 외부로부터도 분명히 확인될 수 있었다. 투과 색조는, 청색이 되었다.

(비교예 1)

실시예 1 내지 10에서 기재로서 사용한, PET 수지 필름(HPE－50) 자체의 광학특성을 측정하였다. 그 결과, 상술한 것처럼, 가시광 투과율은 88%로 가시광 영역의 빛을 충분히 투과하고 있지만, 일사 투과율은 88%로, 태양광선의 직접 입사광을 약 12% 정도밖에 차폐하고 있지 않아 단열효과가 낮은 것이 판명되었다.

(참고예 1)

W₁₈O₄₉ 분말에 대신하여 WO₃(3산화 텅스텐) 분말을 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일한 방법으로, 미립자 분산막을 제작하였다. 상기 미립자 분산막의 광학특성을 측정한 결과, 가시광 투과율은 83.44%, 일사 투과율은 81.76%로, 태양광선 의 직접 입사광을 약 17.24% 차폐하고 있는 것이 판명되었다.

본 발명은, 건축 분야, 수송기기 분야, 등에 이용되는 창재 등이나 전자기기 등에 적외선 차폐 효과를 부여할 때, 적당하게 이용된다.

Claims

적외선 차폐재료 미립자를 매체 중에 분산시켜 이루어지는 적외선 차폐재료 미립자 분산체에 있어서,

상기 적외선 차폐재료 미립자는, 일반식 WyOz(단, W는 텅스텐, O는 산소, 2.45≤z/y≤2.999)로 표기되는 텅스텐 산화물 미립자, 일반식 MxWyOz(단, M는, H, He, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 희토류 원소, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I 중에서 선택되는 1종류 이상의 원소, W는 텅스텐, O는 산소, 0.001≤x/y≤1, 2.2≤z/y≤3.0)로 표기되는 복합 텅스텐 산화물 미립자 및 이들 미립자의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적외선 차폐재료 미립자를 함유하는 것을 특징으로 하는 적외선 차폐재료 미립자 분산체.
제1항에 있어서,

상기 적외선 차폐재료 미립자의 입자직경은, 1nm 이상 800nm 이하인 것을 특징으로 하는 적외선 차폐재료 미립자 분산체.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 텅스텐 산화물 미립자, 상기 복합 텅스텐 산화물 미립자 및 이들 미립자의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적외선 차폐재료 미립자가, 일반식 W_yO_z(단, W는 텅스텐, O는 산소, 2.45≤z/y≤2.999)로 표기되는 조성비의 마그네리상(Magneli phase)을 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 차폐재료 미립자 분산체.
제1항에 있어서,

일반식 MxWyOz로 표기되는 상기 복합 텅스텐 산화물 미립자가, 육방정 또는 정방정 또는 입방정의 결정구조를 갖는 미립자의 어느 1종류 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 차폐재료 미립자 분산체.
제1항에 있어서,

일반식 MxWyOz로 표기되는 상기 복합 텅스텐 산화물 미립자가, 육방정의 결정구조를 포함하거나, 또는 모두 육방정의 결정구조를 갖는 것을 특징으로 하는 적외선 차폐재료 미립자 분산체.
제5항 또는 제6항에 있어서,

상기 M원소가, Cs, Rb, K, Tl, In, Ba, Li, Ca, Sr, Fe, Sn 중의 1종류 이상 인 것을 특징으로 하는 적외선 차폐재료 미립자 분산체.
제1항에 있어서,

상기 적외선 차폐재료 미립자의 표면이, Si, Ti, Zr, Al의 어느 1종류 이상의 원소를 함유하는 산화물로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 적외선 차폐재료 미립자 분산체.
제1항에 있어서,

상기 매체가, 수지 또는 유리인 것을 특징으로 하는 적외선 차폐재료 미립자 분산체.
제9항에 있어서,

상기 수지가, 폴리에틸렌 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리염화비닐리덴 수지, 폴리비닐알코올 수지, 폴리스틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 에틸렌초산비닐 공중합체, 폴리에스텔 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 불소 수지, 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, 폴리비닐부티랄 수지 중의 어느 1종류 이상인 것을 특징으로 하는 적외선 차폐재료 미립자 분산체.
제1항 또는 제2항에 기재된 적외선 차폐재료 미립자 분산체는, 판 형상 또는 필름 형상 또는 박막 형상으로 형성된 것인 것을 특징으로 하는 적외선 차폐체.
일반식 WyOz(단, W는 텅스텐, O는 산소, 2.2≤z/y≤2.999)로 표기되는 텅스텐 산화물 미립자, 일반식 MxWyOz(단, M은, H, He, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 희토류 원소, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I 중에서 선택되는 1종류 이상의 원소, W는 텅스텐, O는 산소, 0.001≤x/y≤1, 2.2≤z/y≤3.0)로 표기되는 복합 텅스텐 산화물 미립자 및 이들 미립자의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적외선 차폐재료 미립자를 함유하는 적외선 차폐재료 미립자의 제조방법에 있어서,

상기 적외선 차폐재료 미립자의 출발 원료를, 환원성 가스 분위기 중 또는 불활성 가스 분위기 중에서 열처리하여, 상기 적외선 차폐재료 미립자를 제조하는 것을 특징으로 하는 적외선 차폐재료 미립자의 제조방법.
제12항에 있어서,

상기 열처리는, 상기 적외선 차폐재료 미립자의 출발 원료를, 환원성 가스 분위기 중에서 100℃ 이상 850℃ 이하에서 열처리하고, 이어서, 불활성 가스 분위기 중에서 650℃ 이상 1200℃ 이하의 온도에서 열처리하는 것인 것을 특징으로 하는 적외선 차폐재료 미립자의 제조방법.
제12항 또는 제13항에 있어서,

상기 일반식 WyOz로 표기되는 텅스텐 산화물 미립자의 출발 원료는,

3산화 텅스텐 분말,

2산화 텅스텐 분말,

텅스텐 산화물의 수화물 분말,

6염화 텅스텐 분말,

텅스텐산암모늄 분말,

6염화 텅스텐을 알코올 중에 용해시킨 후, 건조하여 얻어지는 텅스텐 산화물의 수화물 분말,

6염화 텅스텐을 알코올 중에 용해시킨 후, 물을 첨가하여 침전을 생성시키고, 상기 침전을 건조하여 얻어지는 텅스텐 산화물의 수화물 분말,

텅스텐산암모늄 수용액을 건조하여 얻어지는 텅스텐 화합물 분말, 및

금속 텅스텐 분말, 로부터 선택되는 어느 1종류 이상의 분말인 것을 특징으로 하는 적외선 차폐재료 미립자의 제조방법.
제12항 또는 제13항에 있어서,

상기 일반식 MxWyOz로 표기되는 복합 텅스텐 산화물의 미립자의 출발 원료는,

3산화 텅스텐 분말,

2산화 텅스텐 분말,

텅스텐 산화물의 수화물 분말,

6염화 텅스텐 분말,

텅스텐산암모늄 분말,

6염화 텅스텐을 알코올 중에 용해시킨 후, 건조하여 얻어지는 텅스텐 산화물의 수화물 분말,

6염화 텅스텐을 알코올 중에 용해시킨 후, 물을 첨가하여 침전을 생성시키고, 상기 침전을 건조하여 얻어지는 텅스텐 산화물의 수화물 분말,

텅스텐산암모늄 수용액을 건조하여 얻어지는 텅스텐 화합물 분말, 및

금속 텅스텐 분말, 로부터 선택되는 어느 1종류 이상의 분말과, 상기 M원소를 함유하는 단체 또는 화합물의 분말을 혼합한 분말인 것을 특징으로 하는 적외선 차폐재료 미립자의 제조방법.
제12항 또는 제13항에 있어서,

상기 일반식 MxWyOz로 표기되는 복합 텅스텐 산화물의 미립자의 출발 원료가,

6염화 텅스텐의 알코올 용액 또는 텅스텐산암모늄 수용액과, 상기 M원소를 함유하는 화합물의 용액을 혼합한 후 건조시킨 분말인 것을 특징으로 하는 적외선 차폐재료 미립자의 제조방법.
제12항 또는 제13항에 있어서,

상기 일반식 MxWyOz로 표기되는 복합 텅스텐 산화물의 미립자의 출발 원료 가,

6염화 텅스텐을 알코올 중에 용해시킨 후, 물을 첨가하여 침전을 생성시킨 분산액과,

상기 M원소를 함유하는 단체 또는 화합물의 분말, 또는, 상기 M원소를 함유하는 화합물의 용액을 혼합한 후 건조한 분말인 것을 특징으로 하는 적외선 차폐재료 미립자의 제조방법.
제12항 또는 제13항에 기재된 적외선 차폐재료 미립자의 제조방법에 의해 제조된 일반식 WyOz(단, W는 텅스텐, O는 산소, 2.2≤z/y≤2.999)로 표기되는 텅스텐 산화물 미립자, 일반식 MxWyOz(단, M은, H, He, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 희토류 원소, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I 중에서 선택되는 1종류 이상의 원소, W는 텅스텐, O는 산소, 0.001≤x/y≤1, 2.2≤z/y≤3.0)로 표기되는 복합 텅스텐 산화물 미립자 및 이들 미립자의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적외선 차폐재료 미립자를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 차폐재료 미립자.