CN104341007A - 红外吸收材料、其制造方法、以及包含其的隔热结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种红外吸收材料、其制造方法、以及包含其的隔热结构。该红外吸收材料包含：钨青铜复合物，具有化学式表示如下：M1 xM2 yWOz，其中0.6≤x≤0.8、0.2≤y≤0.33、0.8≤x+y<1、及2<z≤3，且M1为锂(Li)、或钠(Na)，M2为钾(K)、铷(Rb)、或铯(Cs)，其中，该钨青铜复合物由立方晶相钨青铜(cubic tungsten bronze、CTB)、以及六方晶相钨青铜(hexagonal tungsten bronze、HTB)所组成。
Description
技术领域
本发明涉及一种红外吸收材料、其制造方法、以及包含其的隔热结构。
背景技术
为了实现节能减碳的目的，在现有技术中，建筑物及汽车的玻璃上通常借着贴上一层隔热材料来达成隔热节能的效果。而金属氧化物的物性，具有隔热效果，已广泛做为阻隔红外线的材料。
因此，开发更能阻隔红外线的透明隔热材料是时势所趋。
发明内容
本发明提供一种红外吸收材料，包含：钨青铜复合物，具有化学式表示如下：M1 xM2 yWOz，其中0.6≤x≤0.8、0.2≤y≤0.33、0.8≤x+y<1、及2<z≤3，且M1为锂(Li)、或钠(Na)，M2为钾(K)、铷(Rb)、或铯(Cs)。其中，所述钨青铜复合物由立方晶相钨青铜(cubic tungsten bronze、CTB)、以及六方晶相钨青铜(hexagonal tungsten bronze、HTB)所组成。该红外吸收材料可应用于隔热结构，符合高透光率、及高隔热性的要求。
本发明一实施例提供一种红外吸收材料的制造方法，包含：提供含钨前驱物；提供第一碱金属族金属盐及第二碱金属族金属盐；混合该第一碱金属族金属盐、该第二碱金属族金属盐、该含钨前驱物，形成混合物；以及，对该混合物进行加热过程，得到上述红外吸收材料，其中该加热过程包含第一加热阶段、及第二加热阶段。
本发明另一实施例提供一种隔热结构，包括：第一功能层、以及第一基材。其中，该第一功能层包含上述红外吸收材料。
附图说明
图1为本发明一实施例所述的红外吸收材料的制造步骤流程图。
图2为本发明一实施例所述的隔热结构10的剖面结构示意图。
图3为本发明另一实施例所述的隔热结构10的剖面结构示意图。
图4为本发明又一实施例所述的隔热结构10的剖面结构示意图。
图5为本发明某些实施例所述的隔热结构10的剖面结构示意图。
图6为实施例1所述的钨青铜复合物的X射线衍射图谱。
图7为实施例1以及比较实施例1及2所得产物的穿透光谱。
图8为实施例1以及比较实施例1及2所得产物的吸收光谱。
图9为实施例1、2以及比较实施例3及5所得产物的穿透光谱。
图10为实施例3所得产物的穿透光谱。
具体实施方式
本发明一实施例提供一红外吸收材料，包含钨青铜复合物。该钨青铜复合物由立方晶相钨青铜(cubic tungsten bronze、CTB)以及六方晶相钨青铜(hexagonal tungsten bronze、HTB)所组成。
根据本发明一实施例，本发明提供一种红外吸收材料。该红外吸收材料包含：钨青铜复合物，具有化学式表示如下：M1 xM2 yWOz，其中0.6≤x≤0.8、0.2≤y≤0.33、0.8≤x+y<1、及2<z≤3，且M1为锂(Li)、或钠(Na)，M2为钾(K)、铷(Rb)、或铯(Cs)。其中，该钨青铜复合物由立方晶相钨青铜(cubic tungstenbronze、CTB)、以及六方晶相钨青铜(hexagonal tungsten bronze、HTB)所组成。
根据本发明一实施例，当该钨青铜复合物符合上述化学式组成时，且该立方晶相钨青铜(cubic tungsten bronzes、CTB)以及该六方晶相钨青铜(hexagonal tungsten bronze、HTB)的比例约介于0.995摩尔％:99.005摩尔％至5.005摩尔％:94.995摩尔％之间时，可使得该红外吸收材料吸收60％以上的红外线(750～2500nm)，且能让大部分的可见光(380～750nm)穿透(平均可见光穿透率约65％以上)。
根据本发明某些实施例，该钨青铜复合物，具有化学式表示如下：NaxKyWOz，其中0.6≤x≤0.8、0.2≤y≤0.33、0.8≤x+y<1、及2<z≤3。此外，根据本发明其他实施例，该钨青铜复合物，具有化学式表示如下：NaxCsyWOz，其中0.6≤x≤0.8、0.2≤y≤0.33、0.8≤x+y<1、及2<z≤3。该钨青铜复合物具有的平均粒径约介于20nm～200nm之间(例如约介于20nm～150nm之间)。
根据本发明其他实施例，本发明亦提供一种红外吸收材料的制造方法，用以制备上述红外吸收材料。请参照图1，该红外吸收材料的制造方法100包括，提供含钨前驱物(步骤101)，例如偏钨酸铵(ammonium metatungstate)、正钨酸铵(ammonium orthotungstate)、仲钨酸铵(ammonium paratungstate)、碱金属族钨酸盐(alkali metal tungstate)、钨酸(tungstic acid)、硅化钨(tungstensilicide)、硫化钨(tungsten sulfide)、氯氧钨(tungsten oxychloride)、烷氧基钨(tungsten alkoxide)、六氯化钨(tungsten hexachloride)、四氯化钨(tungstentetrachloride)、溴化钨(tungsten bromide)、氟化钨(tungsten fluoride)、碳化钨(tungsten carbide)、碳氧化钨(tungsten oxycarbide)、或上述的组合。接着，提供第一碱金属族金属盐及第二碱金属族金属盐(步骤102)。接着，将该含钨前驱物与第一碱金属族金属盐及第二碱金属族金属盐混合，形成混合物(步骤103)。值得注意的是，该含钨前驱物在与该第一及该第二碱金属族金属盐混合前，该含钨前驱物可进一步溶于水中形成具有含钨前驱物的水溶液。此外，在该含钨前驱物在与该第一及该第二碱金属族金属盐混合前，该第一及该第二碱金属族金属盐亦可进一步溶于水中形成具有该第一及该第二碱金属族金属盐的水溶液。最后，对该混合物进行加热过程，得到本发明所述的红外吸收材料(步骤104)。其中，该第一碱金属族金属盐为锂金属盐、或钠金属盐，例如硫酸锂、碳酸锂、氯化锂、硫酸钠、碳酸钠、氯化钠、或上述的组合；该第二碱金属族金属盐为钾金属盐、铷金属盐、或铯金属盐，例如硫酸钾、碳酸钾、氯化钾、硫酸铷、碳酸铷、氯化铷、硫酸铯、碳酸铯、氯化铯、或上述的组合。
值得注意的是，为得到上述具有特定化学结构以及特定晶相比例的红外吸收材料，该含钨前驱物与该第一及该第二碱金属族金属盐的重量比例约介于2及6之间，且该第一碱金属族金属盐与该第二碱金属族金属盐的重量比例约介于0.5及2之间。此外，对该混合物所进行的加热过程包含第一加热阶段以及第二加热阶段，且该第一加热阶段以及该第二加热阶段的加热温度的差值约大于或等于20℃(例如约大于或等于30℃)。举例来说，该第一加热阶段的加热温度约介于90～150℃，加热时间约为10-24小时；而该第二加热阶段的加热约度介于151～200℃，加热时间约为10～24小时。值得注意的是，当第一加热阶段或是第二加热阶段的反应时间不足10小时或超过24小时，会严重影响钨青铜的M1金属元素(例如钠)、及M2金属元素(例如钾)的掺杂量、以及晶型的转换。举例来说，当M1金属元素为钠(Na)时，当第一加热阶段或是第二加热阶段的反应时间不够时(不足十小时)，易使得掺杂钠的钨青铜停留在四方晶相，而不易转为立方晶相；举例来说，当M2金属元素为钾(K)时，当第一加热阶段或是第二加热阶段的反应时间不够时(不足十小时)，易使得掺杂钾的钨青铜于六方晶相不稳定存在，而往四方晶相发展。此外，该加热过程可例如为水热法(hydrothermal process)。
根据本发明一实施例，可采用水热法，将第一碱金属族金属盐及第二碱金属族金属盐，与含钨前驱物混合，形成一混合物，将混合物配置成水溶液，封装于水热釜中，并依序进行第一加热阶段与第二加热阶段。反应混合物形成反应物过饱和溶液，并通过反应形成晶核，继而结晶。
根据本发明其他实施例，本发明亦提供一种隔热结构。请参照图2，该隔热结构10可包括第一功能层12，其中该第一功能层12可配置于第一基材14上。该第一功能层12可包含本发明所述的红外吸收材料11。且该第一功能层12可更包含一粘结剂13，而该红外吸收材料11分散于该粘结剂13中。该第一功能层12的形成方法可包含以下步骤：首先，将红外吸收材料11以及粘结剂13溶于溶剂中，形成分散液。该粘结剂13可为有机粘结剂(例如为压克力树脂、环氧树脂、硅酮类树脂(silicone resin)、苯氧基树脂(phenoxy resin)、聚氨酯树脂(urethane resin)、尿素树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS resin)、聚乙烯丁醛树脂(PVB resin)、聚醚树脂、含氟树脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰胺、淀粉、纤维素、前述的共聚物或前述的混合物等)、无机粘结剂(例如为四乙氧基硅烷(TEOS)、三异丙氧基铝(aluminumtriisopropoxide)、四丁氧基锆(zirconium tetrabutoxide)或四异丙氧基钛(titanium tetraisopropoxide)等)、或感压胶。该溶剂可例如为水、甲醇、乙醇、正丁醇、异丙醇、环己酮、甲基乙基酮、甲基叔丁基酮等、乙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇醚、乙二醇乙醚、四氢呋喃(THF)等、乙酸丙二醇甲酯(PGMEA)、乙基-2-乙氧基乙醇乙酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙酸异戊酯等、氯仿(chloroform)、正己烷、庚烷、戊烷等、苯、甲苯、二甲苯等、或环己烷。该分散液可更包含分散剂，以将该外吸收材料11分散于溶剂中。该分散剂可为高分子型分散剂，例如聚酯类、聚酰胺类、聚胺基酸酯类、聚磷酯类、或上述的组合。
接着，将该分散液覆盖于第一基材14上，形成涂层。将该分散液覆盖(例如涂布)于第一基材14的方式可为旋转涂布(spin coating)、棒状涂布(barcoating)、刮刀涂布(blade coating)、滚筒涂布(roller coating)、线棒涂布(wire barcoating)、或浸渍涂布(dip coating)。该第一基材14可包括玻璃基板、透明塑料基板、或前述的组合。接着，将完成涂布的第一基材14置于烘箱中烘干，其温度可介于约25至200℃，时间约0.5至60min，得到该第一功能层12。该第一功能层12的厚度可介于1μm至50μm之间，例如4μm至6μm之间。
根据本发明一实施例，本发明所述的隔热结构10，可进一步包括第二基材16，配置于该第一功能层12之上，请参照图3。换言之，该第一功能层12位于该第一基材14及该第二基材16之间。其中，该第二基材16的材质及厚度可与该第一基材14相同或不同。
根据本发明另一实施例，本发明所述的隔热结构10，可进一步包括第三基材22，配置于该第二基材16之上，请参照图4。其中，该第二基材16与该第三基材22之间以空腔20相隔，而支撑结构18围绕该空腔20。该空腔20可为真空，或是填入空气(或其他气体)。其中，该第三基材22的材质及厚度可与该第一基材14相同或不同。该支撑结构18的材质可为玻璃、或树脂。
根据本发明某些实施例，本发明所述的隔热结构10，可进一步包括第二功能层24配置于该第三基材22之上、以及第四基材26，配置于该第二功能层24之上，请参照图5。其中，该第二功能层24的材质及厚度可与该第一功能层12相同或不同；且该第四基材26的材质及厚度可与该第一基材14相同或不同。
为了让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举数实施例配合所附图示，作详细说明如下：
红外吸收材料的制备
【实施例1】
将30g偏钨酸铵(由SHOWA制造及贩卖)与4.388g碳酸钠(由Alfa Aesar制造及贩卖)及2.488g碳酸钾(由Alfa Aesar制造及贩卖)加入95ml去离子水中混合均匀，将配置好的上述溶液倒入不锈钢密闭反应釜中，在120℃下恒温水热反应12小时后，持续加热至180℃反应12小时，洗涤沉淀产物后于50℃真空烘箱中恒温干燥4小时，得到粉体产物，平均粒径约80nm。
以X-ray光电子能谱(X-ray photoelectron spectrometer、XPS)对所得的产物进行分析，得知Na、K与W的比例为0.69:0.3:1(预测所得产物符合化学式Na0.69K0.3WO3)。以X射线衍射仪(X-Ray Diffractometer，XRD)分析产物，请参照图6。由图6可知，该产物由六方晶相钨青铜(hexagonal tungstenbronzes、HTB)以及立方晶相钨青铜(cubic tungsten bronzes、CTB)所组成。以感应耦合等离子体原子发射光谱分析仪(Inductively Coupled Plasma-AtomicEmission Spectrometer、ICP-AES)定量分析上述产物，得知立方晶相钨青铜(cubic tungsten bronzes、CTB)与六方晶相钨青铜(hexagonal tungsten bronzes、HTB)的比例为(1±0.005)摩尔％:(99±0.005)摩尔％。
接着，测量该产物对波长400nm至2500nm的光穿透图谱，结果请参照图7；以及，测量该产物对波长400nm至2500nm的光吸收图谱，结果请参照图8。对该光吸收图谱的波长780nm至2500nm的吸收面积进行积分，结果如表1所示。
【比较实施例1】
将30g偏钨酸铵(由Sigma-Aldrich制造及贩卖)与4.388g碳酸钠(由AlfaAesar制造及贩卖)加入71ml去离子水中混合均匀，将配置好的上述溶液倒入不锈钢密闭反应釜中，在120℃下恒温水热反应12小时后，持续加热至180℃反应12小时，洗涤沉淀产物后于50℃真空烘箱中恒温干燥4小时，得到粉体产物，平均粒径约80nm。
以X-ray光电子能谱(X-ray photoelectron spectrometer、XPS)对所得的产物进行分析，得知Na与W的比例为0.69:1。以X射线衍射仪(X-RayDiffractometer，XRD)分析产物，得知该产物由立方晶相钨青铜(cubic tungstenbronze、CTB)所组成。接着，测量该产物对波长400nm至2500nm的光穿透图谱，结果请参照图7；以及，测量该产物对波长400nm至2500nm的光吸收图谱，结果请参照图8。对该吸收图谱的波长780nm至2500nm的吸收面积进行积分，结果如表1所示。
【比较实施例2】
将30g偏钨酸铵(由Sigma-Aldrich制造及贩卖)与2.488g碳酸钾(由AlfaAesar制造及贩卖)加入66.3ml去离子水中混合均匀，将配置好的上述溶液倒入不锈钢密闭反应釜中，在120℃下恒温水热反应12小时后，持续加热至180℃反应12小时，洗涤沉淀产物后于50℃真空烘箱中恒温干燥4小时，得到粉体产物，平均粒径约80nm，所得粉体样品进行相关检测分析。
以X-ray光电子能谱(X-ray photoelectron spectrometer、XPS)对所得的产物进行分析，得知K与W的比例为0.3:1。以X射线衍射仪(X-RayDiffractometer，XRD)分析产物，得知该产物由六方晶相钨青铜(hexagonaltungsten bronze、HTB)所组成。接着，测量该产物对波长400nm至2500nm的光穿透图谱，结果请参照图7；以及，测量该产物对波长400nm至2500nm的光吸收图谱，结果请参照图8。对该吸收图谱的波长780nm至2500nm的吸收面积进行积分，结果如表1所示。
表1
由图7及图8以及表1可知，本发明所述的红外吸收材料(实施例1)，在可见(400nm-780nm)波段的平均穿透率约为60％以上。此外，与比较实施例1及2相比，本发明所述的红外吸收材料(实施例1)在红外(780nm-2500nm)波段具有较高的吸收能力。
【实施例2】
将30g偏钨酸铵(由Sigma-Aldrich制造及贩卖)与4.388g碳酸钠(由AlfaAesar制造及贩卖)及2.488g碳酸钾(由Alfa Aesar制造及贩卖)加入95ml去离子水中混合均匀，将配置好的上述溶液倒入不锈钢密闭反应釜中，在120℃下恒温水热反应15小时后，持续加热至180℃反应12小时，洗涤沉淀产物后于50℃真空烘箱中恒温干燥4小时，得到粉体产物，平均粒径约80nm。
以X-ray电子能谱(X-ray photoelectron spectrometer、XPS)对所得的产物进行分析，得知Na、K与W的比例为0.69:0.3:1(预测所得产物符合化学式Na0.69K0.3WO3)。以X绕射仪(X-Ray Diffractometer，XRD)分析产物，请参照图3。由图3可知，该产物系由六方晶相钨青铜(hexagonal tungsten bronzes、HTB)以及立方晶相钨青铜(cubic tungsten bronzes、CTB)所组成。以感应耦合电浆原子发射谱分析仪(Inductively Coupled Plasma-Atomic EmissionSpectrometer、ICP-AES)定量分析上述产物，得知立方晶相钨青铜(cubictungsten bronzes、CTB)与六方晶相钨青铜(hexagonal tungsten bronzes、HTB)的比例为(1±0.005)摩尔％:(99±0.005)摩尔％。
接着，测量该产物对波长400nm至2500nm的穿透图谱，结果请参照图9；以及，测量该产物对波长400nm至2500nm的吸收图谱，并对该吸收图谱的波长780nm至2500nm的吸收面积进行积分，结果如表2所示。
【实施例3】
将30g偏钨酸铵(由Sigma-Aldrich制造及贩卖)与4.388g碳酸钠(由AlfaAesar制造及贩卖)及5.865g碳酸铯(由Alfa Aesar制造及贩卖)加入95ml去离子水中混合均匀，将配置好的上述溶液倒入不锈钢密闭反应釜中，在120℃下恒温水热反应12小时后，持续加热至180℃反应12小时，洗涤沉淀产物后于50℃真空烘箱中恒温干燥4小时，得到粉体产物，平均粒径约80nm。
以X-ray电子能谱(X-ray photoelectron spectrometer、XPS)对所得的产物进行分析，得知Na、Cs与W的比例为0.69:0.3:1(预测所得产物符合化学式Na0.69Cs0.3WO3)。以感应耦合电浆原子发射谱分析仪(Inductively CoupledPlasma-Atomic Emission Spectrometer、ICP-AES)定量分析上述产物，得知立方晶相钨青铜(cubic tungsten bronzes、CTB)与六方晶相钨青铜(hexagonaltungsten bronzes、HTB)的比例为(1±0.005)摩尔％:(99±0.005)摩尔％。
接着，测量该产物对波长400nm至2500nm的穿透图谱，结果请参照图10；以及，测量该产物对波长400nm至2500nm的吸收图谱，并对该吸收图谱的波长780nm至2500nm的吸收面积进行积分，结果如表2所示。
【比较实施例3】
将30g偏钨酸铵(由Sigma-Aldrich制造及贩卖)与4.388g碳酸钠(由AlfaAesar制造及贩卖)及2.488g碳酸钾(由Alfa Aesar制造及贩卖)加入95ml去离子水中混合均匀，将配置好的上述溶液倒入不锈钢密闭反应釜中，在120℃下恒温水热反应12小时后，持续加热至180℃反应6小时，洗涤沉淀产物后于50℃真空烘箱中恒温干燥4小时，得到粉体产物，平均粒径约80nm。
以X-ray电子能谱(X-ray photoelectron spectrometer、XPS)对所得的产物进行分析，得知Na、K与W的比例为0.46:0.3:1(预测所得产物符合化学式Na0.46K0.3WO3)。以X绕射仪(X-Ray Diffractometer，XRD)分析产物，得知该产物系由六方晶相钨青铜(hexagonal tungsten bronzes、HTB)以及四方晶相钨青铜(tetragonal tungsten bronzes、TTB)所组成。
接着，测量该产物对波长400nm至2500nm的穿透图谱，结果请参照图9；以及，测量该产物对波长400nm至2500nm的吸收图谱，并对该光吸收图谱的波长780nm至2500nm的吸收面积进行积分，结果如表2所示。
【比较实施例4】
将30g偏钨酸铵(由Sigma-Aldrich制造及贩卖)与4.388g碳酸钠(由AlfaAesar制造及贩卖)及2.488g碳酸钾(由Alfa Aesar制造及贩卖)加入95ml去离子水中混合均匀，将配置好的上述溶液倒入不锈钢密闭反应釜中，在150℃下恒温水热反应6小时后，持续加热至180℃反应12小时，洗涤沉淀产物后于50℃真空烘箱中恒温干燥4小时，得到粉体产物，平均粒径约80nm。
以X-ray光电子能谱(X-ray photoelectron spectrometer、XPS)对所得的产物进行分析，得知Na、K与W的比例为0.46:0.3:1(预测所得产物符合化学式Na0.46K0.3WO3)。以X射线衍射仪(X-Ray Diffractometer，XRD)分析产物，得知该产物系由六方晶相钨青铜(hexagonal tungsten bronzes、HTB)以及四方晶相钨青铜(tetragonal tungsten bronzes、TTB)所组成。
【比较实施例5】
将30g偏钨酸铵(由Sigma-Aldrich制造及贩卖)与4.388g碳酸钠(由AlfaAesar制造及贩卖)及4.147g碳酸钾(由Alfa Aesar制造及贩卖)加入99.2ml去离子水中混合均匀，将配置好的上述溶液倒入不锈钢密闭反应釜中，在120℃下恒温水热反应6小时后，持续加热至150℃反应24小时，洗涤沉淀产物后于50℃真空烘箱中恒温干燥4小时，得到粉体产物，平均粒径约80nm。
以X-ray光电子能谱(X-ray photoelectron spectrometer、XPS)对所得的产物进行分析，得知Na、K与W的比例为0.46:0.5:1(预测所得产物符合化学式Na0.46K0.5WO3)。以X射线衍射仪(X-Ray Diffractometer，XRD)分析产物，得知该产物由四方晶相钨青铜(tetragonal tungsten bronzes、TTB)所组成。
接着，测量该产物对波长400nm至2500nm的穿透图谱，结果请参照图9；以及，测量该产物对波长400nm至2500nm的光吸收图谱，并对该光吸收图谱的波长780nm至2500nm的吸收面积进行积分，结果如表2所示。
表2
由实施例1至3、以及比较实施例3至5可知，由于比较实施例3至5在第一加热阶段或是第二加热阶段的反应时间不足10小时，因此影响钨青铜的钠钾元素的掺杂量、以及晶型的转换。举例来说，就钠(Na)掺杂而言，当第一加热阶段或是第二加热阶段的反应时间不够时(不足十小时)，其掺杂量不足以使其晶型转为立方晶相而停留在四方晶相；就钾(K)掺杂而言，当第一加热阶段或是第二加热阶段的反应时间不够时(不足十小时)，易使得掺杂钾的钨青铜于六方晶相不稳定存在，而往四方晶相发展。此外，由图6及表2可知，当钨青铜复合物由特定比例的六方晶相钨青铜(hexagonal tungstenbronze、HTB)以及立方晶相钨青铜(hexagonal tungsten bronze、HTB)组成时，该钨青铜复合物在可见光波段的平均光穿透率约为60％以上，且在红外光(780nm-2500nm)波段具有较高的吸收能力。
隔热结构
【实施例4】
将实施例1所述的钨青铜复合物(Na0.69K0.3WO3)的红外吸收材料与高分子系分散剂(DISPERBYK-2000)、溶剂(丙二醇甲醚醋酸酯、propylene glycolmono-methyl ether acetate)予以粉碎、分散形成分散液。接着，将该分散液与丙烯酸系树脂混合，涂布于蓝色玻璃(TAIWANGLASS、TGI Tinted GlassOcean Blue5mm)上，固化后形成具有红外吸收材料的膜层，得到隔热结构(1)(具有如图2所示结构)。
【实施例5】
将实施例3所述的钨青铜复合物(Na0.69Cs0.3WO3)的红外吸收材料与高分子系分散剂(DISPERBYK-116)、溶剂(丙二醇甲醚醋酸酯、propylene glycolmono-methyl ether acetate)予以粉碎、分散形成分散液。接着，将该分散液与聚乙烯丁醛树脂(长春石油化学股份有限公司，polyvinyl butyral)混合，涂布于第一清玻璃(TAIWANGLASS、TGI Clear Float Glass5mm)及第二清玻璃(TAIWANGLASS、TGI Clear Float Glass5mm)间，固化后形成具有红外吸收材料的膜层，得到隔热结构(2)(具有如图3所示结构)。
【实施例6】
将实施例3所述的钨青铜复合物(Na0.69Cs0.3WO3)的红外吸收材料与高分子系分散剂(DISPERBYK-116)、溶剂(ethyl acetate，乙酸乙酯)予以粉碎、分散形成分散液。接着，将该分散液与环氧系树脂混合，涂布于绿色玻璃(TAIWANGLASS，TGI Tinted Glass French Green5mm)及清玻璃(TAIWANGLASS，TGI Clear Float Glass5mm)间，固化后形成具有红外吸收材料的膜层，得到隔热结构(3)(具有如图3所示结构)。
【实施例7】
将实施例1所述的钨青铜复合物(Na0.69Cs0.3WO3)的红外吸收材料与高分子系分散剂(Efka PX4300)、溶剂(丁酮、methyl ethyl ketone)予以粉碎、分散形成分散液。接着，将该分散液与丙烯酸系感压胶混合，涂布于绿色玻璃(TAIWANGLASS，TGI Tinted Glass French Green5mm)及第一清玻璃(TAIWANGLASS，TGI Clear Float Glass5mm)间，固化后形成具有红外吸收材料的膜层。接着，将第二清玻璃(TAIWANGLASS，TGI Clear Float Glass5mm)设置于该第一清玻璃之上，其中该第二清玻璃及该第一清玻璃之间以支撑结构(材质为发泡材的弹性暖边间隔条)相隔，以构成空腔。其中，该空腔填入空气。得到隔热结构(4)(具有如图4所示结构)。
【实施例8】
将实施例1所述的钨青铜复合物(Na0.69K0.3WO3)的红外吸收材料与高分子系分散剂(DISPERBYK-116)、溶剂(乙酸乙酯、ethyl acetate)予以粉碎、分散形成分散液。接着，将该分散液与环氧系树脂混合，涂布于氟掺杂氧化锡(FTO)玻璃(Pilkington、Low-E Glass)及清玻璃(TAIWANGLASS，TGI ClearFloat Glass5mm)间，固化后形成具有红外吸收材料的膜层。接着，将绿色玻璃(TAIWANGLASS，TGI Tinted Glass French Green5mm)设置于该清玻璃之上，其中该绿色玻璃及该清玻璃之间以支撑结构(材质为发泡材的弹性暖边间隔条)相隔，以构成空腔。其中，该空腔系填入空气。得到隔热结构(5)(具有如图4所示结构)。
【实施例9】
将实施例3所述的钨青铜复合物(Na0.69Cs0.3WO3)的红外光吸收材料与高分子系分散剂(DISPERBYK-2000)、溶剂(丙二醇甲醚醋酸酯，propylene glycolmono-methyl ether acetate)予以粉碎、分散形成分散液。接着，将该分散液与丙烯酸系树脂混合，涂布于绿色玻璃(TAIWANGLASS，TGI Tinted GlassFrench Green5mm)及清玻璃(TAIWANGLASS，TGI Clear Float Glass5mm)间，固化后形成具有红外光吸收材料的膜层。上述步骤所得的结构系定义为第一复合结构。
接着，重复上述步骤，得到第二复合结构。
最后，将第二复合结构配置于该第一复合结构之上，其中该第一复合结构的清玻璃及该第二复合结构的绿色玻璃之间以支撑结构(材质为铝条)相隔，以构成空腔。得到隔热结构(6)(具有如图5所示结构)。
【实施例10】
将实施例3所述的钨青铜复合物(Na0.69Cs0.3WO3)的红外吸收材料与高分子系分散剂(DISPERBYK-116)、溶剂(丁酮、methyl ethyl ketone)予以粉碎、分散形成分散液。接着，将该分散液与丙烯酸系树脂混合，涂布于绿色玻璃(TAIWANGLASS、TGI Tinted Glass French Green5mm)及第一清玻璃(TAIWANGLASS、TGI Clear Float Glass5mm)间，固化后形成具有红外吸收材料的膜层。上述步骤所得的结构定义为第一复合结构。
接着，将实施例3所述的钨青铜复合物(Na0.69Cs0.3WO3)的红外吸收材料与高分子系分散剂(Efka PX4300)、溶剂(乙酸乙酯、ethyl acetate)予以粉碎、分散形成分散液。接着，将该分散液与丙烯酸系树脂混合，涂布于第二清玻璃(TAIWANGLASS，TGI Clear Float Glass5mm)及第三清玻璃(TAIWANGLASS，TGI Clear Float Glass5mm)间，固化后形成具有红外吸收材料的膜层。上述步骤所得的结构定义为第二复合结构。
最后，将第二复合结构配置于该第一复合结构之上，其中该第一复合结构的第一清玻璃及该第二复合结构的第二清玻璃之间以支撑结构(材质为铝条)相隔，以构成空腔。得到隔热结构(7)(具有如图5所示结构)。
测量实施例4-10所述的隔热结构(1)-(7)的可见光穿透率(％)及日照穿透率(％)，结果如表3所示：
表3
| 可见光穿透率(％) | 日照穿透率(％) | |
| 隔热结构(1) | 49.84 | 26.21 |
| 隔热结构(2) | 77.33 | 44.42 |
| 隔热结构(3) | 67.42 | 31.86 |
| 隔热结构(4) | 61.12 | 28.81 |
| 隔热结构(5) | 56.25 | 19.56 |
| 隔热结构(6) | 45.75 | 10.19 |
| 隔热结构(7) | 52.01 | 14.20 |
由上述结果可知，本发明所述的红外吸收材料，可进一步应用于隔热结构中，使该隔热结构兼具采光及隔热的效果。
虽然本发明已以数个较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作任意的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的申请专利范围所界定者为准。
符号说明
10 隔热结构；
11 红外吸收材料；
12 第一功能层；
13 粘结剂；
14 第一基材；
16 第二基材；
18 支撑结构；
20 空腔；
22 第三基材；
24 第二功能层；
26 第四基材；
100 红外吸收材料的制造方法；
101、102、103、104 步骤。
Claims (26)
1.一种红外吸收材料，包含：
钨青铜复合物，具有化学式表示如下：M1 xM2 yWOz，其中0.6≤x≤0.8、0.2≤y≤0.33、0.8≤x+y<1、及2<z≤3，且M1为锂(Li)、或钠(Na)，M2为钾(K)、铷(Rb)、或铯(Cs)，其中，所述钨青铜复合物由立方晶相钨青铜以及六方晶相钨青铜所组成。
2.如权利要求1所述的红外吸收材料，其中所述立方晶相钨青铜与所述六方晶相钨青铜的比例介于0.995摩尔％:99.005摩尔％至5.005摩尔％:94.995摩尔％之间。
3.如权利要求1所述的红外吸收材料，其中所述钨青铜复合物具有化学式表示如下：NaxKyWOz，其中0.6≤x≤0.8、0.2≤y≤0.33、0.8≤x+y<1、及2<z≤3。
4.如权利要求1所述的红外吸收材料，其中所述钨青铜复合物具有化学式表示如下：NaxCsyWOz，其中0.6≤x≤0.8、0.2≤y≤0.33、0.8≤x+y<1、及2<z≤3。
5.如权利要求1所述的红外吸收材料，其中所述钨青铜复合物具有的平均粒径介于20nm～200nm之间。
6.一种红外吸收材料的制造方法，包含：
提供含钨前驱物；
提供第一碱金属族金属盐及第二碱金属族金属盐；
混合所述第一碱金属族金属盐、所述第二碱金属族金属盐、所述含钨前驱物，形成混合物；以及
对所述混合物进行加热过程，得到权利要求1所述的红外吸收材料，其中所述加热过程包含第一加热阶段、及第二加热阶段。
7.如权利要求6所述的红外吸收材料的制造方法，其中所述含钨前驱物与所述第一及第二碱金属族金属盐的重量比例介于2及6之间。
8.如权利要求6所述的红外吸收材料的制造方法，其中所述第一碱金属族金属盐与第二碱金属族金属盐的重量比例介于0.5及2之间。
9.如权利要求6所述的红外吸收材料的制造方法，其中在所述含钨前驱物与所述第一及第二碱金属族金属盐混合前，所述含钨前驱物进一步溶于水中形成具有含钨前驱物的水溶液。
10.如权利要求6所述的红外吸收材料的制造方法，其中在所述含钨前驱物与所述第一及第二碱金属族金属盐混合前，所述第一及第二碱金属族金属盐进一步溶于水中形成具有第一及第二碱金属族金属盐的水溶液。
11.如权利要求6所述的红外吸收材料的制造方法，其中所述第一加热阶段的加热温度介于90℃及150℃之间。
12.如权利要求6所述的红外吸收材料的制造方法，其中所述第一加热阶段的加热时间介于10小时及24小时之间。
13.如权利要求6所述的红外吸收材料的制造方法，其中所述第二加热阶段的加热温度介于151℃及200℃之间。
14.如权利要求6所述的红外吸收材料的制造方法，其中所述第二加热阶段的加热时间介于10小时及24小时之间。
15.如权利要求6所述的红外吸收材料的制造方法，其中所述第一加热阶段以及所述第二加热阶段的加热温度的差值大于或等于20℃。
16.如权利要求6所述的红外吸收材料的制造方法，其中所述含钨前驱物包含偏钨酸铵、正钨酸铵、仲钨酸铵、碱金属族钨酸盐、钨酸、硅化钨、硫化钨、氯氧钨、烷氧基钨、六氯化钨、四氯化钨、溴化钨、氟化钨、碳化钨、碳氧化钨、或上述的组合。
17.如权利要求6所述的红外吸收材料的制造方法，其中所述第一碱金属族金属盐为锂金属盐、钠金属盐、或上述的组合。
18.如权利要求6所述的红外吸收材料的制造方法，其中所述第一碱金属族金属盐为硫酸锂、碳酸锂、氯化锂、硫酸钠、碳酸钠、氯化钠、或上述的组合。
19.如权利要求6所述的红外吸收材料的制造方法，其中所述第二碱金属族金属盐为钾金属盐、铷金属盐、铯金属盐、或上述的组合。
20.一种隔热结构，包括：
第一基材；以及
第一功能层，配置于所述第一基板上，其中所述第一功能层包含一红外吸收材料，其中所述红外吸收材料包含钨青铜复合物，具有化学式表示如下：M1 xM2 yWOz，其中0.6≤x≤0.8、0.2≤y≤0.33、0.8≤x+y<1、及2<z≤3，且M1为锂(Li)、或钠(Na)，M2系钾(K)、铷(Rb)、或铯(Cs)，其中，所述钨青铜复合物由立方晶相钨青铜以及六方晶相钨青铜所组成。
21.如权利要求20所述的隔热结构，其中所述第一基材为玻璃基材、或塑料基材。
22.如权利要求20所述的隔热结构，其中所述第一功能层更包含粘结剂，且所述红外吸收材料分散于所述粘结剂中。
23.如权利要求20所述的隔热结构，更包括：
第二基材，配置于所述第一功能层上。
24.如权利要求23所述的隔热结构，更包括：
第三基材；以及
支撑结构，配置于所述第二基材及所述第三基材之间，其中所述第二基材、所述第三基材、及所述支撑结构构成一空腔。
25.如权利要求24所述的隔热结构，更包括：
第二功能层，配置于所述第三基材之上；以及
第四基材，配置于所述第二功能层之上。
26.如权利要求24所述的隔热结构，其中所述第二功能层的材质与第一功能层相同。
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