JP5740046B2 - 赤外線カット材 - Google Patents
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Description
本願は、2012年3月29日に、日本に出願された特願2012−076045号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
〔1〕アンチモン酸化錫粉末からなる赤外線カット材であって、前記赤外線カット材100質量部に対して、SbO2が13質量部以上30質量部以下であり、かつX線回折パターンにおける前記アンチモン酸化錫粉末の(211)面の半値幅(回折角度2θ:52°)が、0.8°以上1.2°以下であることを特徴とする、赤外線カット材。
〔2〕上記〔1〕に記載の赤外線カット材と溶媒とを含有する、分散液。
〔3〕上記〔1〕に記載の赤外線カット材と樹脂と溶媒とを含有する、透明赤外線カットフィルム用組成物。
〔4〕上記〔1〕に記載の赤外線カット材と樹脂とを含有する、透明赤外線カットフィルム。
〔5〕前記赤外線カット材と樹脂との合計100質量部に対して、前記赤外線カット材を65〜80質量部含有し、厚さが1〜3μmであり、可視光透過率(%Tv)80%において、可視光透過率(%Tv)の日射透過率(%Ts)に対する比([(%Tv)/(%Ts)])が、1.26以上である、上記〔4〕に記載の透明赤外線カットフィルム。
本実施形態の赤外線カット材(以下、本赤外線カット材という)は、アンチモン酸化錫粉末(ATO粉末)からなる赤外線カット材であって、本赤外線カット材100質量部に対して、SbO2が13質量部以上30質量部以下であり、かつX線回折パターンにおける本赤外線カット材の(211)面の半値幅(回折角度2θ:52°)が、0.8°以上1.2°以下である。本実施形態では、Sbの酸化物は、SbO2と表記する。赤外線カット材では、Sb含有量をICP分析で測定し、SbO2に換算した。
本赤外線カット材100質量部に対して、SbO2は13質量部以上30質量部以下であり、13質量部以上20質量部以下であると好ましい。更に、本赤外線カット材のX線回折パターンにおけるATO粉末の(211)面の半値幅(回折角度2θ:52°)が、0.8°以上1.2°以下であり、0.8°以上1.1°以下であることが好ましく、0.8°以上1.0°以下であることがより好ましい。SbO2含有量及びATO粉末の結晶性がこれらの範囲外では、後述する方法で、本赤外線カット材を用いて、厚さ:1〜3μmの透明赤外線カットフィルムを形成したときに、IR遮蔽率が、可視光透過率(%Tv)80%において、1.26より小さくなる。ここで、IR遮蔽率は、可視光透過率(%Tv)の日射透過率(%Ts)に対する比([(%Tv)/(%Ts)])である。上記の範囲以外では、透明赤外線カットフィルムの膜厚を厚くしても、可視光透過率(%Tv)と日射透過率(%Ts)とが、ともに並行して低下するため、IR遮蔽率が1.26を超えることはない。なお、IR遮蔽率が1.26より小さいと、実用上使用できない場合が多くなる。
すなわち、可視光透過率(%Tv)とは、赤外線カットフィルムに垂直に入射する昼光の光束について、透過光束の入射光束に対する比を求めたものである。ここで昼光とは、国際照明委員会(CIE: International Commission on Illumination)が定めたCIE昼光を意味する。また、光束(luminous flux)とは、放射の波長ごとの放射束(radiant energy flux)と視感度の値の積の数値を波長について積分したものである。本実施形態では、可視光透過率(%Tv)を分光光度計を用いて計測した。
すなわち、日射透過率(%Ts)とは、赤外線カットフィルムに垂直に入射する日射の放射束について、透過放射束の入射放射束に対する比を求めたものである。ここで、日射とは、直達日射、すなわち大気圏を通過して地上に直接到達する近紫外、可視、及び近赤外の波長領域(上述の300〜2500nm)の放射をいう。本実施形態では、日射透過率(%Ts)を分光光度計を用いて計測した。
なお、可視光透過率(%Tv)及び日射透過率(%Ts)を示しているJIS R3106(1998年制定)は、1990年に第1版として発行されたISO 9050(Glass in building - Determination of light transmittance, solar direct transmittance, total solar energy transmittance and ultraviolet transmittance, and related glazing factors)の技術的内容を変更することなく作成された規格であり、ISO 9050を参照することもできる。
SbO2が、本赤外線カット材100質量部に対して、13質量部以上30質量部以下で、焼成温度が750℃より低いと、ATO粉末の(211)面の半値幅(回折角度2θ:52°)が1.2°より大きくなり、ATO粉末の結晶性が低くなるため、ATO粉末のIR遮蔽率も1.26より小さくなる。一方、SbO2が、赤外線カット材100質量部に対して、13質量部以上30質量部以下で、焼成温度が850℃より高いと、赤外線カット材の(211)面の半値幅(回折角度2θ:52°)が0.8°より小さくなり、ATO粉末の結晶性が高くなるが、赤外線カット材のIR遮蔽率が1.26より小さくなる。
本実施形態の分散液は、本赤外線カット材と溶媒とを含有する。溶媒としては、水、トルエン、キシレン、アセトン、エタノール等が挙げられる。
本実施形態の透明赤外線カットフィルム用組成物は、本赤外線カット材と樹脂と溶媒とを含有する。溶媒は上述のとおりである。ここで、樹脂は、使用する溶媒に溶解でき、本赤外線カット材を分散することができ、本赤外線カット材を結合して透明赤外線カットフィルムを形成し得るものであれば、一般的に分散液、塗料、ペースト等で用いられている任意の樹脂を用いることができる。ここで、樹脂としては、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。また、樹脂固形分と溶媒が予め混合されたアクリル塗料、ポリエステル塗料、ウレタン塗料等も好適に用いられる。市販製品としては、関西ペイント社製アクリリック、DIC製アクリディック等が挙げられる。
本実施形態の透明赤外線カットフィルム(以下、本透明赤外線カットフィルムという)は、本赤外線カット材と樹脂とを含有する。また、本赤外線カット材を、本赤外線カット材と樹脂との合計100質量部に対して、65〜80質量部含有する、厚さ:1〜3μmの透明赤外線カットフィルムであるとき、この透明赤外線カットフィルムの可視光透過率(%Tv)80%において、可視光透過率(%Tv)の日射透過率(%Ts)に対する比([(%Tv)/(%Ts)])、すなわちIR遮蔽率を、1.26以上にすることができる。本実施形態において、IR遮蔽率の上限値は特に限定されないが、IR遮蔽率を1.30程度まで向上できる。
表1、2に示す割合の赤外線カット材を製造した。55質量%四塩化錫溶液:92g、17質量%塩酸:14g、所定量の三塩化アンチモン溶液を混合し、25質量%水酸化ナトリウム溶液と共に60℃に保った水:1dm3中に滴下した。pHは5〜6に保った。得られたアンチモンおよび錫の水酸化物より、デカンテーションにより残存塩を除き、濾過し、乾燥した後、大気中、700〜900℃で2時間焼成した。
得られた試料をICP分析によりSn、Sb量を測定し、赤外線カット材100質量部に対する、SbO2の質量部を算出した。表1、表2に、実施例1〜9、比較例1〜26での分析結果を示す。
また、得られた試料のX線回折測定を、理学電機社製X線回折装置(型番:MiniFlex)で行った。X線回折測定条件は、以下にした。
X線源:CuKα
管電圧、管電流:30kV、15mA
ゴニオメーター:ミニフレックスゴニオメーター
散乱スリット:4.2°
受光スリット:0.3mm
スキャンスピード:1°/min
得られた試料を、市販アクリル塗料(DIC社製、商標名:アクリディック)をトルエン・キシレン(体積比:1:1)に溶解した溶液中に加え、赤外線カット材を塗膜中含有量(透明赤外線カットフィルム形成用組成物乾燥時の〔該赤外線カット材の質量/(該赤外線カット材+アクリル塗料中の樹脂分の質量)〕)が70質量%になるように調製し、ビーズを入れた容器に入れ、ペイントシェーカーで10時間撹拌し、透明赤外線カットフィルム用組成物を作製した。
作製した透明赤外線カットフィルム形成用組成物を、アプリケーターでPETフィルム上に塗布し、100℃で乾燥し、厚さ1〜3μmの透明赤外線カットフィルムを形成した。
形成した透明赤外線カットフィルムについて、日立社製分光光度計(型番:U−4000)を用い、大気の[%Tv]、[%Ts]をベースラインとして、可視光透過率(%Tv)、日射透過率(%Ts)を測定し、IR遮蔽率を算出した。ここで、IR遮蔽率は、可視光透過率によって変化する。一方、可視光透過率は、透明赤外線カットフィルムの厚さにより変化する。しかし、図1に示すように、可視光透過率が75〜85%においては、可視光透過率とIR遮蔽率は、直線関係にあり、かつ実施例1〜9および比較例1〜26の可視光透過率の実測値が75〜85%なので、この範囲の中央値である可視光透過率80%におけるIR遮蔽率を評価した。表1、2に、実施例1〜9、比較例1〜26での可視光透過率80%におけるIR遮蔽率の結果を示す。また、表4に、縦軸にSbO2の質量部、横軸に焼成温度を示し、可視光透過率80%におけるIR遮蔽率を記載した結果を示す。表4の太い実線の内部は実施例1〜9が該当し、太い実線の外部は比較例1〜26が該当する。
Claims (5)
- アンチモン酸化錫粉末からなる赤外線カット材であって、
前記赤外線カット材100質量部に対して、SbO2が13質量部以上30質量部以下であり、
X線回折パターンにおける前記アンチモン酸化錫粉末の(211)面の半値幅(回折角度2θ:52°)が、0.8°以上1.2°以下であることを特徴とする、赤外線カット材。 - 請求項1に記載の赤外線カット材と溶媒とを含有する、分散液。
- 請求項1に記載の赤外線カット材と樹脂と溶媒とを含有する、透明赤外線カットフィルム用組成物。
- 請求項1に記載の赤外線カット材と樹脂とを含有する、透明赤外線カットフィルム。
- 前記赤外線カット材と樹脂との合計100質量部に対して、前記赤外線カット材を65〜80質量部含有し、
厚さが1〜3μmであり、
可視光透過率(%Tv)80%において、可視光透過率(%Tv)の日射透過率(%Ts)に対する比([(%Tv)/(%Ts)])が、1.26以上である、請求項4に記載の透明赤外線カットフィルム。
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