JP6201841B2 - 熱線遮蔽材の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、外壁用塗料やガラス等に含有され、赤外線を反射して熱線を遮蔽する材料の製造方法に関するものである。
従来、可視光線の透過率を維持した赤外線反射塗料として、シリル基及びシラノール基の少なくとも一方を含有するアクリル樹脂と、マイカの表面に酸化スズ、酸化チタン及び酸化ケイ素から選ばれる１種又は２種以上の金属酸化物を被覆した金属酸化物被覆マイカとを含有し、この金属酸化物被覆マイカをＰＶＣ（顔料容積濃度）において０．４％〜１．５％含有した赤外線反射塗料が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この赤外線反射塗料の塗布により得られる赤外線反射膜は、乾燥膜厚１５μｍ〜６０μｍのクリア塗膜であり、７８０ｎｍ〜２５００ｎｍの波長領域における平均赤外線反射率が７．５％以上であり、かつ３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長領域における平均可視光線透過率が６０％以上であり、塗膜表面の水接触角が６０度以下である。このように構成された赤外線反射塗料及び赤外線反射膜では、可視光線の透過率が高くなり、かつ平均赤外線反射率７．６〜１２．３％の割合で赤外線を反射できるとともに、自己洗浄力が高くなる。また、赤外線反射塗料を種々の被塗物、例えば太陽電池モジュール、ガラス、サイディングボード、打ち放しコンクリート等にプライマーレスで塗布できる。
しかし、上記特許文献１に示された従来の赤外線反射塗料及び赤外線反射膜は、マイカと金属酸化物の屈折率差による反射を利用したものであり、平均赤外線反射率が７．６〜１２．３％と低いため、自動車や住宅の室内温度の上昇を十分に抑制できないという問題点があった。
この点を解消するために、住居や自動車向け窓ガラス用赤外線遮蔽材として、基体上に導電性酸化物を含む被膜が形成された熱線遮蔽膜付き基体の製造方法（例えば、特許文献２参照。）や、インジウム錫酸化物粉末（ＩＴＯ粉末）を含有する熱線遮蔽組成物（例えば、特許文献３参照。）や、タングステン酸化物微粒子を含有する赤外線遮蔽材料微粒子分散体（例えば、特許文献４参照。）などが開示されている。
上記特許文献２に示された熱線遮蔽膜付き基体の製造方法では、導電性酸化物が珪素酸化物及びアルカリ金属酸化物を含む酸化防止材料で被覆された状態で被膜を加熱することにより、加熱前と比較して、日射透過率又は波長１５００ｎｍにおける光線透過率の少なくとも一方を低下させる。上記被膜はスパッタリング法により形成される。このように構成された熱線遮蔽膜付き基体の製造方法では、雰囲気を調整するための特別の装置を必要とせずに、導電性酸化物を含む熱線遮蔽膜付き基板の特性を向上できる。
また、上記特許文献３に示された熱線遮蔽組成物では、インジウム錫酸化物粉末（ＩＴＯ粉末）は、そのＢＥＴ比表面積が４０ｍ2／ｇ以上であって、濃青色（Ｌａｂ表色系において、Ｌ＝３０以下、ａ＜０、ｂ＜０）の色調を有する。また熱線遮蔽組成物に含まれるＩＴＯ粉末は、山吹色から柿色の色調を有するインジウム錫水酸化物を焼成して表面改質したものか、或いは山吹色から柿色の色調を有するＩＴＯを表面改質したものである。このように構成された熱線遮蔽組成物では、表面改質されたＩＴＯ粉末が熱線遮蔽効果に優れているため、高い透明性を維持しながら日射透過率の低い被膜を形成することができる。
また、上記特許文献４に示された赤外線遮蔽材料微粒子分散体は、赤外線遮蔽材料微粒子が媒体中に分散してなり、この赤外線遮蔽材料微粒子は、タングステン酸化物微粒子又は複合タングステン酸化物微粒子のいずれか一方又は双方を含有する。また赤外線遮蔽材料微粒子の直径は１ｎｍ以上８００ｎｍ以下である。このように構成された赤外線遮蔽材料微粒子分散体を用いて作製した膜は、太陽光線、特に近赤外線領域の光をより効率良く遮蔽し、同時に可視光領域の透過率を保持する等、優れた光学特性を有する。また赤外線遮蔽材料微粒子分散体を用いて赤外線遮蔽体を製造する際に、真空装置等の大掛かりな装置を使用することなく安価に赤外線遮蔽体を製造できる。
しかし、上記従来の特許文献２に示された熱線遮蔽膜付き基体の製造方法では、スパッタリング法で被膜（スパッタ膜）を形成しているため、赤外光のみならず生活に必要な電波まで反射し遮蔽してしまう不具合があった。また、上記従来の特許文献３に示された熱線遮蔽組成物や、従来の特許文献４に示された赤外線遮蔽材料微粒子分散体では、ＩＴＯ粉末や赤外線遮蔽材料微粒子をナノ粒子の状態で用いており、膜中にナノ粒子の状態の粉末や微粒子が均一に分散しているため、これらの粉末や微粒子の粒界散乱による影響やこれらの粉末や微粒子が微小粒であるという形状の影響で、赤外光の反射よりも赤外光の吸収が優位になり、スパッタ膜に比べて赤外光の反射率が低くなる問題点があった。このため、赤外光の吸収により、膜の温度が上昇し、室内温度も上昇し易くなるという欠点があった。
本発明の目的は、反射特性を向上でき、これにより効率的に赤外光を反射して遮蔽できる、熱線遮蔽材の製造方法を提供することにある。
ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＡＴＯ（Antimony Tin Oxide）等の透明導電性のある金属酸化物はキャリア密度が高いほど、近赤外域に生じるプラズマ反射を利用して、より短波長側の赤外光を遮蔽することができ、また反射率も高くなることが知られている。上記キャリアの生成はドーパントによるものと、酸素欠損によるものとがある。しかし、ドーパントによりキャリアを生成する場合、その生成効率に限界があり、ドーパントのみではキャリア密度を十分に高くすることができず、特に波長が８００〜１５００ｎｍの範囲内にある近赤外の光を遮蔽できない。このため、本発明者は、酸素欠損によりキャリア密度を高くして、波長が８００〜１５００ｎｍの範囲内にある近赤外の光を遮蔽すべく、本発明をなすに至った。なお、上記プラズマ反射とは、金属や導電性のある金属酸化物における自由電子のプラズマ振動による光の反射であり、ＩＴＯ等の導電性のある金属酸化物は金属より自由電子の密度が低いので、エネルギの低い近赤外域で光の反射や吸収が起こり始める。
本発明の第１の観点は、板状無機粒子の表面を透明導電性のある金属酸化物膜で被覆した金属酸化物被覆粒子を還元処理する工程を含み、金属酸化物膜による板状無機粒子表面の被覆割合が６０〜１００％であり、金属酸化物膜の平均厚さが少なくとも５０ｎｍである熱線遮蔽材の製造方法である。
本発明の第２の観点は、第１の観点に基づく発明であって、更に還元処理を行う雰囲気が、アンモニアガス、一酸化炭素ガス及び水素ガスからなる群より選ばれた１種又は２種以上のガスを含む雰囲気であることを特徴とする。
本発明の第３の観点は、第１又は第２の観点に基づく発明であって、更に板状無機粒子の平均長径が０．０５〜１０μｍであり、板状無機粒子の平均短径が０．０１〜５μｍであり、板状無機粒子の平均厚さが５〜２０ｎｍであることを特徴とする。
本発明の第１の観点の熱線遮蔽材の製造方法では、板状無機粒子の表面を透明導電性のある金属酸化物膜で被覆した金属酸化物被覆粒子を還元処理して熱線遮蔽材を製造することにより、この熱線遮蔽材が透明導電性のある金属酸化物膜を板状無機粒子の表面に所定の被覆割合でかつ所定の厚さで被覆した状態になる。この結果、金属酸化物膜が島状ではなく膜状になるので、熱線遮蔽材の反射率が良くなる。従って、膜中にナノ粒子の状態の粉末や微粒子が均一に分散しているため、これらの粉末や微粒子の粒界散乱による影響やこれらの粉末や微粒子が微小粒であるという形状の影響で、赤外光を吸収できるけれども反射できず、赤外光の吸収により塗布膜が温度上昇してしまう、従来のＩＴＯ粉末や赤外線遮蔽材料微粒子をナノ粒子の状態で用いた場合と比較して、本発明の熱線遮蔽材では、赤外光の吸収による温度上昇を抑制できる。
次に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、本発明の方法により製造された熱線遮蔽材１０は、板状無機粒子１１の表面を透明導電性のある金属酸化物膜１２で被覆した金属酸化物被覆粒子からなる。上記板状無機粒子１１としては、天然マイカ粒子、合成マイカ粒子、タルク粒子等が挙げられる。また上記金属酸化物膜１２としては、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜、ＡＴＯ（Antimony Tin Oxide）膜、ＷＯ3膜、ＳｎＯ2膜等が挙げられる。更に金属酸化物膜１２による板状無機粒子１１表面の被覆割合は６０〜１００％で、好ましくは８０〜１００％であり、金属酸化物膜１２の平均厚さは少なくとも５０ｎｍ、好ましくは７０〜１００ｎｍである。ここで、金属酸化物膜１２による板状無機粒子１１表面の被覆割合を６０〜１００％の範囲内に限定したのは、６０％未満とすると次のような不具合があるからである。金属酸化物膜がスパッタ膜のように平板状である場合、赤外光の反射率が吸収率より優位になる。しかし、金属酸化物膜がナノ粒子である場合、この粒子の粒界散乱による影響やこの粒子が微小粒であるという形状の影響で、赤外光の吸収率が反射率より優位になる。赤外光の反射率を高めるためには、金属酸化物膜を、微小粒ではなく、ある程度の面積を持った平板状に近付ける必要がある。しかし、金属酸化物膜による板状無機粒子表面の被覆割合が６０％未満では、板状無機粒子上における金属酸化物膜の面積が小さすぎるため、金属酸化物膜が島状となり、板状無機粒子上に微小粒が均一に分散した状態で付着している場合と効果が変わらず、赤外光の反射率より吸収率が勝ってしまう。このため、金属酸化物膜による板状無機粒子表面の被覆割合は６０％以上にする必要がある。また、金属酸化物膜１２の平均厚さを少なくとも５０ｎｍに限定したのは、５０ｎｍ未満では十分な反射率が得られないからである。
一方、板状無機粒子１１の平均長径は０．０５〜１０μｍであることが好ましく、１０〜１００ｎｍであることが更に好ましい。また、板状無機粒子１１の平均短径は０．０１〜５μｍであることが好ましく、１０〜５０ｎｍであることが更に好ましい。更に、板状無機粒子１の平均厚さは５〜２０ｎｍであることが好ましく、５〜１０ｎｍであることが更に好ましい。ここで、板状無機粒子１１の平均長径を０．０５〜１０μｍの範囲内に限定したのは、０．０５μｍ未満では十分な反射率が得られず、１０μｍを超えると膜にした場合にヘーズ（haze）が著しく高くなってしまうからである。また、板状無機粒子１１の平均短径を０．０１〜５μｍの範囲内に限定したのは、０．０１μｍ未満では金属酸化物の被覆が困難になり、５μｍを超えると膜にした場合にヘーズ（haze）が著しく高くなってしまうからである。更に、板状無機粒子１の平均厚さを５〜２０ｎｍの範囲内に限定したのは、５ｎｍ未満では基材の強度が得られず板形状を維持できず、２０ｎｍを超えると金属酸化物を被覆した際に厚さが大きくなり膜のヘーズが高くなってしまうからである。なお、金属酸化物膜１２の厚さは、金属酸化物膜１２により被覆した板状無機粒子１１を樹脂で包んだ後に、切断し研磨することにより、薄膜試料を作製し、この薄膜試料をＴＥＭ−ＥＤＳ法（透過型電子顕微鏡を用いたエネルギ分散型Ｘ線分光法）により少なくとも２０箇所において元素分析及び形状観察を合せて行うことにより得られた厚さを相加平均して求めた。また、金属酸化膜１２による板状無機粒子１１の被覆割合は、ＳＥＭ−ＥＤＳ法（走査型電子顕微鏡を用いたエネルギ分散型Ｘ線分光法）によるマッピングを行い、金属酸化膜１２により被覆された板状無機粒子１１を任意に２０個選び、これらの粒子の被覆面積を割り出すことにより得られた被覆割合を相加平均して求めた。更に板状無機粒子１１の平均長径、平均短径及び平均厚さは、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）装置（日立ハイテクノロジーズ社製のＳＵ８０００）を用いて測定した値であり、相加平均値である。
次に上記熱線遮蔽材１０の具体的な作製方法を説明する。予めコアとなる板状無機粒子１１を分散媒に分散させたスラリーを調製する。ここで、分散媒としては、水を用いることが好ましい。また板状無機粒子１１の表面を金属酸化物膜で被覆するための被覆原料を調製する。ここで、金属酸化物膜１２がＩＴＯ膜である場合、被覆原料として、塩化インジウム（ＩｎＣｌ3）水溶液と、二塩化錫（ＳｎＣｌ2・２Ｈ2Ｏ）とを所定の割合で混合して得られた混合水溶液を用いることが好ましい。また、金属酸化物膜１２がＡＴＯ膜である場合、塩化錫（ＳｎＣｌ2）水溶液と、塩化アンチモン（ＳｂＣｌ3）水溶液とを所定の割合で混合した混合水溶液を用いることが好ましい。また金属酸化物膜１２がＷＯ3膜である場合、被覆原料としてタングステン錯体溶液を用いることが好ましい。このタングステン錯体溶液は、所定のｐＨに調整したクエン酸水溶液にパラタングステン酸アンモニウムを添加して溶解させた後、この溶解液に所定濃度のアンモニア水溶液を添加することにより調製されることができる。更に金属酸化物膜１２がＳｎＯ2膜である場合、被覆原料として塩化錫（ＳｎＣｌ2）水溶液を用いることが好ましい。
先ず上記スラリー及び被覆原料とを混合して得られた混合水溶液とアルカリ源とをｐＨを調整しながら同時に滴下するか、上記スラリー中に上記被覆原料とアルカリ源とをｐＨを調整しながら同時に滴下するか、或いは上記スラリーと上記被覆原料とを混合することにより、Ｉｎ／Ｓｎ共沈水酸化物、Ｓｂ／Ｓｎ共沈水酸化物、タングステン錯体、錫水酸化物等の沈殿物を生成する。上記アルカリ源としては、アンモニア水溶液、水酸化ナトリウム水溶液等が挙げられる。次いで上記沈殿物に対しイオン交換水等を用いてデカンテーションを複数回繰返して不純物を除去する。
次に上記沈殿物を乾燥した後に、大気中又はＮ2ガス雰囲気中で焼成する。ここで、金属酸化物膜１２がＩＴＯ膜である場合、焼成は３００〜４００℃の温度に９０〜１５０分間保持することにより行うことが好ましい。また金属酸化物膜１２がＡＴＯ膜である場合、焼成は６００〜７００℃の温度に９０〜１５０分間保持することにより行うことが好ましい。また金属酸化物膜１２がＷＯ3膜である場合、焼成は４５０〜５５０℃の温度に３０〜１２０分間保持することにより行うことが好ましい。更に金属酸化物膜１２がＳｎＯ2膜である場合、焼成は６００〜７００℃の温度に９０〜１５０分間保持することにより行うことが好ましい。上記条件で焼成することにより、沈殿物（水酸化物）を金属酸化物に転換させることができ、板状無機粒子１１の表面が金属酸化物膜１２で被覆された金属酸化物被覆粒子１０が得られる。
更に上記板状無機粒子１１の表面が金属酸化物膜１２で被覆された金属酸化物被覆粒子１０を還元処理する。この還元処理を行う雰囲気は、アンモニアガス、一酸化炭素ガス及び水素ガスからなる群より選ばれた１種又は２種以上のガスを含む雰囲気であることが好ましい。ここで、金属酸化物膜１２がＩＴＯ膜である場合、還元処理は３００〜３５０℃の温度に９０〜１５０分間保持することにより行うことが好ましい。また金属酸化物膜１２がＡＴＯ膜である場合、還元処理は３００〜３５０℃の温度に９０〜１５０分間保持することにより行うことが好ましい。また金属酸化物膜１２がＷＯ3膜である場合、還元処理は４００〜６００℃の温度に９０〜１５０分間保持することにより行うことが好ましい。更に金属酸化物膜１２がＳｎＯ2膜である場合、還元処理は４００〜６００℃の温度に９０〜１５０分間保持することにより行うことが好ましい。上記条件で還元処理することにより、導電性のある金属酸化物膜１２のキャリア濃度を向上できるとともに、還元処理しない場合よりも反射特性を向上でき、より短波長側の赤外線をも遮蔽できる。
このように製造された熱線遮蔽材１０は、透明導電性のある金属酸化物膜１２を板状無機粒子１１の表面に所定の被覆割合でかつ所定の厚さで被覆した状態になるので、金属酸化物膜１２が島状ではなく膜状になる。この結果、熱線遮蔽材１０の反射率が良くなる。従って、膜中にナノ粒子の状態の粉末や微粒子が均一に分散しているため、これらの粉末や微粒子の粒界散乱による影響やこれらの粉末や微粒子が微小粒であるという形状の影響で、赤外光を吸収できるけれども反射できず、赤外光の吸収により塗布膜が温度上昇してしまう、従来のＩＴＯ粉末や赤外線遮蔽材料微粒子をナノ粒子の状態で用いた場合と比較して、本発明の熱線遮蔽材１０は、赤外光の吸収による温度上昇を抑制できる。
次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。
＜実施例１＞
予めコアとなるマイカ粒子（板状無機粒子）１００ｇを、容器に貯留した５００ミリリットルの水に添加してビーズミルで６０分間撹拌してスラリーを調製し、このスラリーに、塩化インジウム（ＩｎＣｌ3）水溶液（Ｉｎ金属濃度２４％）と、二塩化錫（ＳｎＣｌ2・２Ｈ2Ｏ）とを質量比でＩｎ：Ｓｎ＝９：１となるように混合して得られた混合水溶液を２００ｇ用意した。ここで、マイカ粒子（板状無機粒子）の平均長径、平均短径及び平均厚さはそれぞれ０．０５μｍ、０．０２μｍ及び８ｎｍであった。先ず上記混合水溶液とアンモニア水溶液（濃度２８％）とを同時に滴下し、ｐＨが６〜８の間になるように調整しながら、３０℃の液温で３０分間反応させることにより、沈殿物（Ｉｎ／Ｓｎ共沈水酸化物）を生成した。次いで上記沈殿物に対しイオン交換水を用いたデカンテーションを８回繰返して不純物を除去した。この不純物が除去された沈殿物を濾別し、大気中で１２０℃の温度に２４時間保持して乾燥することにより、マイカ粒子（板状無機粒子）の表面をインジウム錫水酸化物膜で被覆した水酸化物被覆粒子を得た。次にこの水酸化物被覆粒子２５ｇをガラスシャーレに入れ、大気中で３３０℃の温度に２時間保持する焼成を行って、水酸化物をＩＴＯに転換させ、マイカ粒子表面がＩＴＯ膜で被覆された金属酸化物被覆粒子を得た。そしてＮ2ガスとＨ2ガスを質量比で９７：３に混合した混合ガスを上記ガラスシャーレ内に０．５リットル／分の流量で流通させた還元雰囲気中で、３３０℃の温度に２時間保持する熱処理を行うことにより、上記金属酸化物被覆粒子を均一に還元した（還元処理）。更にこの還元した金属酸化物被覆粒子（熱線遮蔽材）２０ｇを、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）とソルスパース２００００（リューブリゾル社製の分散媒）とアクリル樹脂の混合液２０ｇに入れて分散させ、この分散液をＭＥＫ（メチルエチルケトン）で固形分１０％に希釈した後に、この希釈した分散液を回転速度１０００ｒｐｍのスピンコートによりガラス基板（縦及び横がそれぞれ５ｃｍである正方形状であって厚さが０．７ｍｍである無アルカリガラス（全光線透過率＝９２％））上にコーティングして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例１とした。なお、上記金属酸化物被覆粒子（熱線遮蔽材）において、ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合は８５％であり、ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さは５０ｎｍであった。ここで、ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合はＳＥＭ−ＥＤＳ法により測定し、ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さはＳＥＭ法により測定した。
予めコアとなるマイカ粒子（板状無機粒子）１００ｇを、容器に貯留した５００ミリリットルの水に添加してビーズミルで６０分間撹拌してスラリーを調製し、このスラリーに、塩化インジウム（ＩｎＣｌ3）水溶液（Ｉｎ金属濃度２４％）と、二塩化錫（ＳｎＣｌ2・２Ｈ2Ｏ）とを質量比でＩｎ：Ｓｎ＝９：１となるように混合して得られた混合水溶液を２００ｇ用意した。ここで、マイカ粒子（板状無機粒子）の平均長径、平均短径及び平均厚さはそれぞれ０．０５μｍ、０．０２μｍ及び８ｎｍであった。先ず上記混合水溶液とアンモニア水溶液（濃度２８％）とを同時に滴下し、ｐＨが６〜８の間になるように調整しながら、３０℃の液温で３０分間反応させることにより、沈殿物（Ｉｎ／Ｓｎ共沈水酸化物）を生成した。次いで上記沈殿物に対しイオン交換水を用いたデカンテーションを８回繰返して不純物を除去した。この不純物が除去された沈殿物を濾別し、大気中で１２０℃の温度に２４時間保持して乾燥することにより、マイカ粒子（板状無機粒子）の表面をインジウム錫水酸化物膜で被覆した水酸化物被覆粒子を得た。次にこの水酸化物被覆粒子２５ｇをガラスシャーレに入れ、大気中で３３０℃の温度に２時間保持する焼成を行って、水酸化物をＩＴＯに転換させ、マイカ粒子表面がＩＴＯ膜で被覆された金属酸化物被覆粒子を得た。そしてＮ2ガスとＨ2ガスを質量比で９７：３に混合した混合ガスを上記ガラスシャーレ内に０．５リットル／分の流量で流通させた還元雰囲気中で、３３０℃の温度に２時間保持する熱処理を行うことにより、上記金属酸化物被覆粒子を均一に還元した（還元処理）。更にこの還元した金属酸化物被覆粒子（熱線遮蔽材）２０ｇを、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）とソルスパース２００００（リューブリゾル社製の分散媒）とアクリル樹脂の混合液２０ｇに入れて分散させ、この分散液をＭＥＫ（メチルエチルケトン）で固形分１０％に希釈した後に、この希釈した分散液を回転速度１０００ｒｐｍのスピンコートによりガラス基板（縦及び横がそれぞれ５ｃｍである正方形状であって厚さが０．７ｍｍである無アルカリガラス（全光線透過率＝９２％））上にコーティングして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例１とした。なお、上記金属酸化物被覆粒子（熱線遮蔽材）において、ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合は８５％であり、ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さは５０ｎｍであった。ここで、ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合はＳＥＭ−ＥＤＳ法により測定し、ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さはＳＥＭ法により測定した。
＜実施例２＞
予めマイカ粒子（板状無機粒子）１００ｇを、容器に貯留した５００ミリリットルの水に添加してビーズミルで６０分間撹拌し、スラリーを調製した。また塩化錫（ＳｎＣｌ2）水溶液（Ｓｎ金属濃度５５％）と、塩化アンチモン（ＳｂＣｌ3）水溶液（金属濃度６０％）とを質量比でＳｎ：Ｓｂ＝９：１となるように混合して２００ｇの混合水溶液を調製した。先ず上記スラリー中に、上記混合水溶液と水酸化ナトリウム水溶液（濃度３５％）とを同時に滴下し、ｐＨが３〜４の間になるように調整しながら、２５℃の液温で６０分間反応させることにより、沈殿物（Ｓｂ／Ｓｎ共沈水酸化物）を生成した。次いで上記沈殿物に対しイオン交換水を用いたデカンテーションを、沈殿物の電気伝導度が０．４ｍＳ／ｃｍ未満になるまで繰返して、不純物を除去した。この不純物が除去された沈殿物を濾別し、大気中で１１０℃の温度に１２時間保持して乾燥することにより、マイカ粒子（板状無機粒子）の表面をアンチモン錫水酸化物膜で被覆した水酸化物被覆粒子を得た。次にこの水酸化物被覆粒子２５ｇを石英管状炉に入れ、大気中で６５０℃の温度に２時間保持する焼成を行った後、アトマイザー粉砕を行って、水酸化物をＡＴＯに転換させ、マイカ粒子表面がＡＴＯ膜で被覆された金属酸化物被覆粒子を得た。そして水蒸気とアンモニアガスを質量比で９：１に混合した混合気を上記石英管状炉内に０．５リットル／分の流量で流通させた還元雰囲気中で、３３０℃の温度に２時間保持する熱処理を行うことにより、上記金属酸化物被覆粒子を均一に還元した（還元処理）。更にこの還元した金属酸化物被覆粒子（熱線遮蔽材）２０ｇを、実施例１と同様に、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）とソルスパース２００００（リューブリゾル社製の分散媒）とアクリル樹脂の混合液２０ｇに入れて分散させ、この分散液をＭＥＫ（メチルエチルケトン）で固形分１０％に希釈した後に、この希釈した分散液を回転速度１０００ｒｐｍのスピンコートによりガラス基板（縦及び横がそれぞれ５ｃｍである正方形状であって厚さが０．７ｍｍである無アルカリガラス（全光線透過率＝９２％））上にコーティングして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例２とした。なお、上記金属酸化物被覆粒子（熱線遮蔽材）において、ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合は８０％であり、ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さは７０ｎｍであった。
予めマイカ粒子（板状無機粒子）１００ｇを、容器に貯留した５００ミリリットルの水に添加してビーズミルで６０分間撹拌し、スラリーを調製した。また塩化錫（ＳｎＣｌ2）水溶液（Ｓｎ金属濃度５５％）と、塩化アンチモン（ＳｂＣｌ3）水溶液（金属濃度６０％）とを質量比でＳｎ：Ｓｂ＝９：１となるように混合して２００ｇの混合水溶液を調製した。先ず上記スラリー中に、上記混合水溶液と水酸化ナトリウム水溶液（濃度３５％）とを同時に滴下し、ｐＨが３〜４の間になるように調整しながら、２５℃の液温で６０分間反応させることにより、沈殿物（Ｓｂ／Ｓｎ共沈水酸化物）を生成した。次いで上記沈殿物に対しイオン交換水を用いたデカンテーションを、沈殿物の電気伝導度が０．４ｍＳ／ｃｍ未満になるまで繰返して、不純物を除去した。この不純物が除去された沈殿物を濾別し、大気中で１１０℃の温度に１２時間保持して乾燥することにより、マイカ粒子（板状無機粒子）の表面をアンチモン錫水酸化物膜で被覆した水酸化物被覆粒子を得た。次にこの水酸化物被覆粒子２５ｇを石英管状炉に入れ、大気中で６５０℃の温度に２時間保持する焼成を行った後、アトマイザー粉砕を行って、水酸化物をＡＴＯに転換させ、マイカ粒子表面がＡＴＯ膜で被覆された金属酸化物被覆粒子を得た。そして水蒸気とアンモニアガスを質量比で９：１に混合した混合気を上記石英管状炉内に０．５リットル／分の流量で流通させた還元雰囲気中で、３３０℃の温度に２時間保持する熱処理を行うことにより、上記金属酸化物被覆粒子を均一に還元した（還元処理）。更にこの還元した金属酸化物被覆粒子（熱線遮蔽材）２０ｇを、実施例１と同様に、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）とソルスパース２００００（リューブリゾル社製の分散媒）とアクリル樹脂の混合液２０ｇに入れて分散させ、この分散液をＭＥＫ（メチルエチルケトン）で固形分１０％に希釈した後に、この希釈した分散液を回転速度１０００ｒｐｍのスピンコートによりガラス基板（縦及び横がそれぞれ５ｃｍである正方形状であって厚さが０．７ｍｍである無アルカリガラス（全光線透過率＝９２％））上にコーティングして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例２とした。なお、上記金属酸化物被覆粒子（熱線遮蔽材）において、ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合は８０％であり、ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さは７０ｎｍであった。
＜実施例３＞
予めマイカ粒子（板状無機粒子）１００ｇを、容器に貯留した５００ミリリットルの水に添加してビーズミルで６０分間撹拌し、スラリーを調製した。また上記の容器とは別の容器にｐＨ２に調整したクエン酸水溶液を貯留し、このクエン酸水溶液にパラタングステン酸アンモニウムを添加し撹拌して完全に溶解させた後、この溶解液に濃度２８％のアンモニア水溶液を添加することにより、タングステン錯体溶液を調製した。先ずこのタングステン錯体溶液をエバポレータで濃縮した後に、この濃縮したタングステン錯体溶液と上記スラリーとを混合して、１時間静置して沈殿物（タングステン錯体）を得た。この沈殿物を、大気中で１４０℃の温度に５時間保持して乾燥することにより、マイカ粒子（板状無機粒子）の表面をタングステン錯体膜で被覆した錯体被覆粒子を得た。次にこの錯体被覆粒子を乳鉢で粉砕した後に、この錯体被覆粒子５０ｇを磁性るつぼに入れ、大気中で５２０℃の温度に１時間保持する焼成を行って、タングステン錯体を酸化タングステンに転換させ、マイカ粒子表面がＷＯ3膜で被覆された金属酸化物被覆粒子を得た。そしてＷＯ3膜で被覆された金属酸化物被覆粒子を石英管状炉に入れ、Ｎ2ガスをこの石英管状炉内に０．５リットル／分の流量で流通させた還元雰囲気中で、５００℃の温度に２時間保持する熱処理を行うことにより、上記金属酸化物被覆粒子を均一に還元した（還元処理）。更にこの還元した金属酸化物被覆粒子（熱線遮蔽材）を市販のアクリル塗料に添加し、このアクリル塗料をビーズ入りのペイントシェーカで６０分間撹拌し、このアクリル塗料をエタノールで固形分１０％に希釈した後、この希釈したアクリル塗料を回転速度１０００ｒｐｍのスピンコートによりガラス基板（縦及び横がそれぞれ５ｃｍである正方形状であって厚さが０．７ｍｍである無アルカリガラス（全光線透過率＝９２％））上にコーティングすることにより、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例３とした。なお、上記金属酸化物被覆粒子（熱線遮蔽材）において、ＷＯ3膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合は８５％であり、ＷＯ3膜（金属酸化物膜）の平均厚さは７０ｎｍであった。
予めマイカ粒子（板状無機粒子）１００ｇを、容器に貯留した５００ミリリットルの水に添加してビーズミルで６０分間撹拌し、スラリーを調製した。また上記の容器とは別の容器にｐＨ２に調整したクエン酸水溶液を貯留し、このクエン酸水溶液にパラタングステン酸アンモニウムを添加し撹拌して完全に溶解させた後、この溶解液に濃度２８％のアンモニア水溶液を添加することにより、タングステン錯体溶液を調製した。先ずこのタングステン錯体溶液をエバポレータで濃縮した後に、この濃縮したタングステン錯体溶液と上記スラリーとを混合して、１時間静置して沈殿物（タングステン錯体）を得た。この沈殿物を、大気中で１４０℃の温度に５時間保持して乾燥することにより、マイカ粒子（板状無機粒子）の表面をタングステン錯体膜で被覆した錯体被覆粒子を得た。次にこの錯体被覆粒子を乳鉢で粉砕した後に、この錯体被覆粒子５０ｇを磁性るつぼに入れ、大気中で５２０℃の温度に１時間保持する焼成を行って、タングステン錯体を酸化タングステンに転換させ、マイカ粒子表面がＷＯ3膜で被覆された金属酸化物被覆粒子を得た。そしてＷＯ3膜で被覆された金属酸化物被覆粒子を石英管状炉に入れ、Ｎ2ガスをこの石英管状炉内に０．５リットル／分の流量で流通させた還元雰囲気中で、５００℃の温度に２時間保持する熱処理を行うことにより、上記金属酸化物被覆粒子を均一に還元した（還元処理）。更にこの還元した金属酸化物被覆粒子（熱線遮蔽材）を市販のアクリル塗料に添加し、このアクリル塗料をビーズ入りのペイントシェーカで６０分間撹拌し、このアクリル塗料をエタノールで固形分１０％に希釈した後、この希釈したアクリル塗料を回転速度１０００ｒｐｍのスピンコートによりガラス基板（縦及び横がそれぞれ５ｃｍである正方形状であって厚さが０．７ｍｍである無アルカリガラス（全光線透過率＝９２％））上にコーティングすることにより、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例３とした。なお、上記金属酸化物被覆粒子（熱線遮蔽材）において、ＷＯ3膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合は８５％であり、ＷＯ3膜（金属酸化物膜）の平均厚さは７０ｎｍであった。
＜実施例４＞
予めマイカ粒子（板状無機粒子）１００ｇを、容器に貯留した５００ミリリットルの水に添加してビーズミルで６０分間撹拌し、スラリーを調製した。先ずこのスラリーを９０℃に加熱した後に、このスラリーに、塩化錫（ＳｎＣｌ2）水溶液（Ｓｎ金属濃度５５％）と、１Ｎに希釈した水酸化ナトリウム水溶液とを同時に滴下し、ｐＨが３〜４の間になるように調整しながら、反応させることにより、沈殿物（錫水酸化物）を生成した。なお、上記滴下時間は２５分間であった。次いで上記沈殿物に対しイオン交換水を用いたデカンテーションを８回繰返して不純物を除去した。この不純物が除去された沈殿物を濾別し、大気中で１２０℃の温度に１２時間保持して乾燥することにより、マイカ粒子（板状無機粒子）の表面を錫水酸化物膜で被覆した水酸化物被覆粒子を得た。次にこの水酸化物被覆粒子２５ｇを石英管状炉に入れ、大気中で６５０℃の温度に２時間保持する焼成を行って、錫水酸化物を酸化錫に転換させ、マイカ粒子表面がＳｎＯ2膜で被覆された金属酸化物被覆粒子を得た。そしてＮ2ガスとアンモニアガスを質量比で９：１に混合した混合ガスを上記石英管状炉内に０．５リットル／分の流量で流通させた還元雰囲気中で、５００℃の温度に２時間保持する熱処理を行うことにより、上記金属酸化物被覆粒子を均一に還元した（還元処理）。更にこの還元した金属酸化物被覆粒子（熱線遮蔽材）を、実施例３と同様に、市販のアクリル塗料に添加し、このアクリル塗料をビーズ入りのペイントシェーカで６０分間撹拌し、このアクリル塗料をエタノールで固形分１０％に希釈した後、この希釈したアクリル塗料を回転速度１０００ｒｐｍのスピンコートによりガラス基板（縦及び横がそれぞれ５ｃｍである正方形状であって厚さが０．７ｍｍである無アルカリガラス（全光線透過率＝９２％））上にコーティングすることにより、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例４とした。なお、上記金属酸化物被覆粒子（熱線遮蔽材）において、ＳｎＯ2膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合は９０％であり、ＳｎＯ2膜（金属酸化物膜）の平均厚さは７５ｎｍであった。
予めマイカ粒子（板状無機粒子）１００ｇを、容器に貯留した５００ミリリットルの水に添加してビーズミルで６０分間撹拌し、スラリーを調製した。先ずこのスラリーを９０℃に加熱した後に、このスラリーに、塩化錫（ＳｎＣｌ2）水溶液（Ｓｎ金属濃度５５％）と、１Ｎに希釈した水酸化ナトリウム水溶液とを同時に滴下し、ｐＨが３〜４の間になるように調整しながら、反応させることにより、沈殿物（錫水酸化物）を生成した。なお、上記滴下時間は２５分間であった。次いで上記沈殿物に対しイオン交換水を用いたデカンテーションを８回繰返して不純物を除去した。この不純物が除去された沈殿物を濾別し、大気中で１２０℃の温度に１２時間保持して乾燥することにより、マイカ粒子（板状無機粒子）の表面を錫水酸化物膜で被覆した水酸化物被覆粒子を得た。次にこの水酸化物被覆粒子２５ｇを石英管状炉に入れ、大気中で６５０℃の温度に２時間保持する焼成を行って、錫水酸化物を酸化錫に転換させ、マイカ粒子表面がＳｎＯ2膜で被覆された金属酸化物被覆粒子を得た。そしてＮ2ガスとアンモニアガスを質量比で９：１に混合した混合ガスを上記石英管状炉内に０．５リットル／分の流量で流通させた還元雰囲気中で、５００℃の温度に２時間保持する熱処理を行うことにより、上記金属酸化物被覆粒子を均一に還元した（還元処理）。更にこの還元した金属酸化物被覆粒子（熱線遮蔽材）を、実施例３と同様に、市販のアクリル塗料に添加し、このアクリル塗料をビーズ入りのペイントシェーカで６０分間撹拌し、このアクリル塗料をエタノールで固形分１０％に希釈した後、この希釈したアクリル塗料を回転速度１０００ｒｐｍのスピンコートによりガラス基板（縦及び横がそれぞれ５ｃｍである正方形状であって厚さが０．７ｍｍである無アルカリガラス（全光線透過率＝９２％））上にコーティングすることにより、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例４とした。なお、上記金属酸化物被覆粒子（熱線遮蔽材）において、ＳｎＯ2膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合は９０％であり、ＳｎＯ2膜（金属酸化物膜）の平均厚さは７５ｎｍであった。
＜比較例１＞
ＩＴＯ膜で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を、Ｎ2ガスのみを０．５リットル／分の流量で流通させた不活性ガス雰囲気中で行ったこと以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例１とした。
ＩＴＯ膜で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を、Ｎ2ガスのみを０．５リットル／分の流量で流通させた不活性ガス雰囲気中で行ったこと以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例１とした。
＜比較例２＞
ＩＴＯ膜で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を、水蒸気のみを０．５リットル／分の流量で流通させた水蒸気雰囲気中で行ったこと以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例２とした。
ＩＴＯ膜で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を、水蒸気のみを０．５リットル／分の流量で流通させた水蒸気雰囲気中で行ったこと以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例２とした。
＜比較例３＞
ＩＴＯ膜で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例３とした。
ＩＴＯ膜で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例３とした。
＜比較例４＞
ＡＴＯ膜で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を、Ｎ2ガスのみを０．５リットル／分の流量で流通させた不活性ガス雰囲気中で行ったこと以外は、実施例２と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例４とした。
ＡＴＯ膜で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を、Ｎ2ガスのみを０．５リットル／分の流量で流通させた不活性ガス雰囲気中で行ったこと以外は、実施例２と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例４とした。
＜比較例５＞
ＡＴＯ膜で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を、水蒸気のみを０．５リットル／分の流量で流通させた水蒸気雰囲気中で行ったこと以外は、実施例２と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例５とした。
ＡＴＯ膜で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を、水蒸気のみを０．５リットル／分の流量で流通させた水蒸気雰囲気中で行ったこと以外は、実施例２と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例５とした。
＜比較例６＞
ＡＴＯ膜で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を行わなかったこと以外は、実施例２と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例６とした。
ＡＴＯ膜で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を行わなかったこと以外は、実施例２と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例６とした。
＜比較例７＞
ＷＯ3膜で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を、Ｎ2ガスのみを０．５リットル／分の流量で流通させた不活性ガス雰囲気中で行ったこと以外は、実施例３と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例７とした。
ＷＯ3膜で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を、Ｎ2ガスのみを０．５リットル／分の流量で流通させた不活性ガス雰囲気中で行ったこと以外は、実施例３と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例７とした。
＜比較例８＞
ＷＯ3膜で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を、水蒸気のみを０．５リットル／分の流量で流通させた水蒸気雰囲気中で行ったこと以外は、実施例３と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例８とした。
ＷＯ3膜で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を、水蒸気のみを０．５リットル／分の流量で流通させた水蒸気雰囲気中で行ったこと以外は、実施例３と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例８とした。
＜比較例９＞
ＷＯ3膜で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を行わなかったこと以外は、実施例３と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例９とした。
ＷＯ3膜で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を行わなかったこと以外は、実施例３と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例９とした。
＜比較例１０＞
ＳｎＯ2膜で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を、Ｎ2ガスのみを０．５リットル／分の流量で流通させた不活性ガス雰囲気中で行ったこと以外は、実施例４と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例１０とした。
ＳｎＯ2膜で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を、Ｎ2ガスのみを０．５リットル／分の流量で流通させた不活性ガス雰囲気中で行ったこと以外は、実施例４と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例１０とした。
＜比較例１１＞
ＳｎＯ2膜で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を、水蒸気のみを０．５リットル／分の流量で流通させた水蒸気雰囲気中で行ったこと以外は、実施例４と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例１１とした。
ＳｎＯ2膜で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を、水蒸気のみを０．５リットル／分の流量で流通させた水蒸気雰囲気中で行ったこと以外は、実施例４と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例１１とした。
＜比較例１２＞
ＳｎＯ2膜で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を行わなかったこと以外は、実施例４と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例１２とした。
ＳｎＯ2膜で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を行わなかったこと以外は、実施例４と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例１２とした。
＜比較試験１及び評価＞
実施例１〜４及び比較例１〜１２のガラス基板上に形成された膜の光学特性をそれぞれ測定した。具体的には、上記膜の可視光線透過率、日射透過率及び反射率をそれぞれ測定した。具体的には、先ず積分球式分光光度計（日立ハイテクノロジー社製：Ｕ−４１００型）を用いて、上記膜の透過率及び反射率（波長２００ｎｍ〜２６００ｎｍ）をそれぞれ測定した。次に可視光線透過率（ＴV）をＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｒ ３２１６−１９９８）に従い、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの透過率から算出し、日射透過率（ＴS）をＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｒ ３２１６−１９９８）に従い、３００ｎｍ〜２５００ｎｍの透過率から算出した。これらの結果を、金属酸化物膜の種類、還元処理の有無及び還元処理時の雰囲気とともに、表１に示す。なお、表１において、反射率は波長１０００ｎｍ及び１６００ｎｍにおける反射率をそれぞれ記載した。また、波長１０００ｎｍ及び１６００ｎｍの電磁波は赤外光（波長７８０ｎｍ以上の電磁波）に含まれる。
実施例１〜４及び比較例１〜１２のガラス基板上に形成された膜の光学特性をそれぞれ測定した。具体的には、上記膜の可視光線透過率、日射透過率及び反射率をそれぞれ測定した。具体的には、先ず積分球式分光光度計（日立ハイテクノロジー社製：Ｕ−４１００型）を用いて、上記膜の透過率及び反射率（波長２００ｎｍ〜２６００ｎｍ）をそれぞれ測定した。次に可視光線透過率（ＴV）をＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｒ ３２１６−１９９８）に従い、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの透過率から算出し、日射透過率（ＴS）をＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｒ ３２１６−１９９８）に従い、３００ｎｍ〜２５００ｎｍの透過率から算出した。これらの結果を、金属酸化物膜の種類、還元処理の有無及び還元処理時の雰囲気とともに、表１に示す。なお、表１において、反射率は波長１０００ｎｍ及び１６００ｎｍにおける反射率をそれぞれ記載した。また、波長１０００ｎｍ及び１６００ｎｍの電磁波は赤外光（波長７８０ｎｍ以上の電磁波）に含まれる。
表１から明らかなように、ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を還元雰囲気中で行わなかった比較例１〜３では、ガラス基板上の膜の可視光線透過率ＴVと日射透過率ＴSとの比ＴV／ＴSが１．０〜１．２と大きかったけれども、波長１０００ｎｍ及び１６００ｎｍにおけるガラス基板上の膜の反射率がそれぞれ１２〜１５％及び２５〜３８％と低かったのに対し、ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を還元雰囲気中で行った実施例１では、ガラス基板上の膜の可視光線透過率ＴVと日射透過率ＴSとの比ＴV／ＴSが１．４と大きく、かつ波長１０００ｎｍ及び１６００ｎｍにおけるガラス基板上の膜の反射率がそれぞれ２０％及び５５％と高くなった。
また、ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を還元雰囲気中で行わなかった比較例４〜６では、ガラス基板上の膜の可視光線透過率ＴVと日射透過率ＴSとの比ＴV／ＴSが１．０〜１．１と大きかったけれども、波長１０００ｎｍ及び１６００ｎｍにおけるガラス基板上の膜の反射率がそれぞれ１０〜１１％及び２５〜３０％と低かったのに対し、ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を還元雰囲気中で行った実施例２では、ガラス基板上の膜の可視光線透過率ＴVと日射透過率ＴSとの比ＴV／ＴSが１．３と大きく、かつ波長１０００ｎｍ及び１６００ｎｍにおけるガラス基板上の膜の反射率がそれぞれ１９％及び４２％と高くなった。
また、ＷＯ3膜（金属酸化物膜）で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を還元雰囲気中で行わなかった比較例７〜９では、ガラス基板上の膜の可視光線透過率ＴVと日射透過率ＴSとの比ＴV／ＴSが１．０〜１．２と大きかったけれども、波長１０００ｎｍ及び１６００ｎｍにおけるガラス基板上の膜の反射率がそれぞれ８〜１３％及び２８〜３３％と低かったのに対し、ＷＯ3膜（金属酸化物膜）で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を還元雰囲気中で行った実施例３では、ガラス基板上の膜の可視光線透過率ＴVと日射透過率ＴSとの比ＴV／ＴSが１．２と大きく、かつ波長１０００ｎｍ及び１６００ｎｍにおけるガラス基板上の膜の反射率がそれぞれ２０％及び５０％と高くなった。
更に、ＳｎＯ2膜（金属酸化物膜）で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を還元雰囲気中で行わなかった比較例１０〜１２では、ガラス基板上の膜の可視光線透過率ＴVと日射透過率ＴSとの比ＴV／ＴSが１．０〜１．１と大きかったけれども、波長１０００ｎｍ及び１６００ｎｍにおけるガラス基板上の膜の反射率がそれぞれ２〜４％及び１０〜１３％と低かったのに対し、ＳｎＯ2膜（金属酸化物膜）で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を還元雰囲気中で行った実施例４では、ガラス基板上の膜の可視光線透過率ＴVと日射透過率ＴSとの比ＴV／ＴSが１．２と大きく、かつ波長１０００ｎｍ及び１６００ｎｍにおけるガラス基板上の膜の反射率がそれぞれ１０％及び２５％と高くなった。
上述のことから、金属酸化物膜で被覆された金属酸化物被覆粒子の焼成後の熱処理を還元雰囲気中で行うと、ガラス基板上の膜の可視光線透過率ＴVと日射透過率ＴSとの比ＴV／ＴSを大きく維持したまま、ガラス基板上の膜の反射率が高くなることが分かった。この結果、実施例１〜１２の金属酸化物被覆粒子を含有する塗料等は、反射特性に優れているので、赤外光の吸収による温度上昇を抑制できることが分かった。
＜実施例５＞
ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が６０％であり、ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが７０ｎｍであったこと以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例５とした。
ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が６０％であり、ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが７０ｎｍであったこと以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例５とした。
＜実施例６＞
ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が８０％であり、ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが７０ｎｍであったこと以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例６とした。
ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が８０％であり、ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが７０ｎｍであったこと以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例６とした。
＜実施例７＞
ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が１００％であり、ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが７０ｎｍであったこと以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例７とした。
ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が１００％であり、ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが７０ｎｍであったこと以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例７とした。
＜実施例８＞
ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が８０％であり、ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが５０ｎｍであったこと以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例８とした。
ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が８０％であり、ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが５０ｎｍであったこと以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例８とした。
＜実施例９＞
ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が８０％であり、ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが１００ｎｍであったこと以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例９とした。
ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が８０％であり、ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが１００ｎｍであったこと以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例９とした。
＜実施例１０＞
ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が６０％であり、ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが７０ｎｍであったこと以外は、実施例２と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例１０とした。
ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が６０％であり、ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが７０ｎｍであったこと以外は、実施例２と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例１０とした。
＜実施例１１＞
ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が１００％であり、ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが７０ｎｍであったこと以外は、実施例２と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例１１とした。
ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が１００％であり、ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが７０ｎｍであったこと以外は、実施例２と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例１１とした。
＜実施例１２＞
ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が８０％であり、ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが５０ｎｍであったこと以外は、実施例２と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例１２とした。
ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が８０％であり、ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが５０ｎｍであったこと以外は、実施例２と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例１２とした。
＜実施例１３＞
ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が８０％であり、ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが７０ｎｍであったこと以外は、実施例２と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例１３とした。
ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が８０％であり、ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが７０ｎｍであったこと以外は、実施例２と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例１３とした。
＜実施例１４＞
ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が８０％であり、ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが１００ｎｍであったこと以外は、実施例２と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例１４とした。
ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が８０％であり、ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが１００ｎｍであったこと以外は、実施例２と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を実施例１４とした。
＜比較例１３＞
ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が５７％であり、ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが７０ｎｍであったこと以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例１３とした。
ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が５７％であり、ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが７０ｎｍであったこと以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例１３とした。
＜比較例１４＞
ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が８０％であり、ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが４７ｎｍであったこと以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例１４とした。
ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が８０％であり、ＩＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが４７ｎｍであったこと以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例１４とした。
＜比較例１５＞
ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が５７％であり、ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが７０ｎｍであったこと以外は、実施例２と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例１５とした。
ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が５７％であり、ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが７０ｎｍであったこと以外は、実施例２と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例１５とした。
＜比較例１６＞
ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が８０％であり、ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが４７ｎｍであったこと以外は、実施例２と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例１６とした。
ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）による板状無機粒子表面の被覆割合が８０％であり、ＡＴＯ膜（金属酸化物膜）の平均厚さが４７ｎｍであったこと以外は、実施例２と同様にして、ガラス基板上に厚さ約２００ｎｍの膜を形成した。この膜を比較例１６とした。
＜比較試験２及び評価＞
実施例５〜１４及び比較例１３〜１６のガラス基板上に形成された膜の光学特性をそれぞれ比較試験１と同様に測定した。これらの結果を、金属酸化物膜の種類、被覆割合及び平均厚さとともに、表２に示す。
実施例５〜１４及び比較例１３〜１６のガラス基板上に形成された膜の光学特性をそれぞれ比較試験１と同様に測定した。これらの結果を、金属酸化物膜の種類、被覆割合及び平均厚さとともに、表２に示す。
（１）金属酸化物膜がＩＴＯ膜である場合
表２から明らかなように、膜の平均厚さが７０ｎｍと十分であっても、膜による被覆割合が５７％と少ない比較例１３では、波長１６００ｎｍにおける膜の反射率が３４％と低かった。これに対し、膜の平均厚さが７０ｎｍと十分であり、膜による被覆割合が６０〜１００％と大きい実施例５〜７では、ＴV／ＴSは比較例１３と同程度の１．３〜１．４であったけれども、波長１６００ｎｍにおける膜の反射率が４９〜６３％と高くなった。これらのことから、被覆割合が高くなるほど波長１６００ｎｍにおける膜の反射率が高くなり、特に、膜による被覆割合を好ましい８０％以上にすると、波長１６００ｎｍにおける膜の反射率が５４％以上と極めて高くなることが分かった。また、膜による被覆割合が８０％と十分であっても、膜の平均厚さが４７ｎｍと薄い比較例１４では、波長１６００ｎｍにおける反射率が３２％と低かった。これに対し、膜による被覆割合が８０％と十分であり、膜の平均厚さが５０ｎｍ〜１００ｎｍと厚い実施例６、９及び１０では、ＴV／ＴSは比較例１４と同程度の１．３〜１．４であったけれども、波長１６００ｎｍにおける反射率が４９〜５８と高くなった。これらのことから、膜の平均厚さを厚くするほど波長１６００ｎｍにおける膜の反射率が高くなり、特に、膜の平均厚さを好ましい７０ｎｍ以上にすると、波長１６００ｎｍにおける膜の反射率が５４％以上と極めて高くなることが分かった。
表２から明らかなように、膜の平均厚さが７０ｎｍと十分であっても、膜による被覆割合が５７％と少ない比較例１３では、波長１６００ｎｍにおける膜の反射率が３４％と低かった。これに対し、膜の平均厚さが７０ｎｍと十分であり、膜による被覆割合が６０〜１００％と大きい実施例５〜７では、ＴV／ＴSは比較例１３と同程度の１．３〜１．４であったけれども、波長１６００ｎｍにおける膜の反射率が４９〜６３％と高くなった。これらのことから、被覆割合が高くなるほど波長１６００ｎｍにおける膜の反射率が高くなり、特に、膜による被覆割合を好ましい８０％以上にすると、波長１６００ｎｍにおける膜の反射率が５４％以上と極めて高くなることが分かった。また、膜による被覆割合が８０％と十分であっても、膜の平均厚さが４７ｎｍと薄い比較例１４では、波長１６００ｎｍにおける反射率が３２％と低かった。これに対し、膜による被覆割合が８０％と十分であり、膜の平均厚さが５０ｎｍ〜１００ｎｍと厚い実施例６、９及び１０では、ＴV／ＴSは比較例１４と同程度の１．３〜１．４であったけれども、波長１６００ｎｍにおける反射率が４９〜５８と高くなった。これらのことから、膜の平均厚さを厚くするほど波長１６００ｎｍにおける膜の反射率が高くなり、特に、膜の平均厚さを好ましい７０ｎｍ以上にすると、波長１６００ｎｍにおける膜の反射率が５４％以上と極めて高くなることが分かった。
（２）金属酸化物膜がＡＴＯ膜である場合
表２から明らかなように、膜の平均厚さが７０ｎｍと十分であっても、膜による被覆割合が５７％と少ない比較例１５では、波長１６００ｎｍにおける膜の反射率が２８％と低かった。これに対し、膜の平均厚さが７０ｎｍと十分であり、膜による被覆割合が６０〜１００％と大きい実施例１０、１１及び１３では、ＴV／ＴSは比較例１５と同程度の１．１〜１．３であったけれども、波長１６００ｎｍにおける膜の反射率が３８〜４７％と高くなった。これらのことから、被覆割合が高くなるほど波長１６００ｎｍにおける膜の反射率が高くなり、特に、膜による被覆割合を好ましい８０％以上にすると、波長１６００ｎｍにおける膜の反射率が４１％以上になることが分かった。また、膜による被覆割合が８０％と十分であっても、膜の平均厚さが４７ｎｍと薄い比較例１６では、波長１６００ｎｍにおける反射率が２５％と低かった。これに対し、膜による被覆割合が８０％と十分であり、膜の平均厚さが５０ｎｍ〜１００ｎｍと厚い実施例１２〜１４では、ＴV／ＴSは比較例１５と同程度の１．３〜１．４であったけれども、波長１６００ｎｍにおける反射率が３５〜５２と高くなった。これらのことから、膜の平均厚さを厚くするほど波長１６００ｎｍにおける膜の反射率が高くなり、特に、膜の平均厚さを好ましい７０ｎｍ以上にすると、波長１６００ｎｍにおける膜の反射率が４１％以上になることが分かった。
表２から明らかなように、膜の平均厚さが７０ｎｍと十分であっても、膜による被覆割合が５７％と少ない比較例１５では、波長１６００ｎｍにおける膜の反射率が２８％と低かった。これに対し、膜の平均厚さが７０ｎｍと十分であり、膜による被覆割合が６０〜１００％と大きい実施例１０、１１及び１３では、ＴV／ＴSは比較例１５と同程度の１．１〜１．３であったけれども、波長１６００ｎｍにおける膜の反射率が３８〜４７％と高くなった。これらのことから、被覆割合が高くなるほど波長１６００ｎｍにおける膜の反射率が高くなり、特に、膜による被覆割合を好ましい８０％以上にすると、波長１６００ｎｍにおける膜の反射率が４１％以上になることが分かった。また、膜による被覆割合が８０％と十分であっても、膜の平均厚さが４７ｎｍと薄い比較例１６では、波長１６００ｎｍにおける反射率が２５％と低かった。これに対し、膜による被覆割合が８０％と十分であり、膜の平均厚さが５０ｎｍ〜１００ｎｍと厚い実施例１２〜１４では、ＴV／ＴSは比較例１５と同程度の１．３〜１．４であったけれども、波長１６００ｎｍにおける反射率が３５〜５２と高くなった。これらのことから、膜の平均厚さを厚くするほど波長１６００ｎｍにおける膜の反射率が高くなり、特に、膜の平均厚さを好ましい７０ｎｍ以上にすると、波長１６００ｎｍにおける膜の反射率が４１％以上になることが分かった。
１０ 金属酸化物被覆粒子（熱線遮蔽材）
１１ 板状無機粒子
１２ 金属酸化物膜
１１ 板状無機粒子
１２ 金属酸化物膜
Claims (3)
- 板状無機粒子の表面を透明導電性のある金属酸化物膜で被覆した金属酸化物被覆粒子を還元処理する工程を含み、
前記金属酸化物膜による前記板状無機粒子表面の被覆割合が６０〜１００％であり、
前記金属酸化物膜の平均厚さが少なくとも５０ｎｍである熱線遮蔽材の製造方法。 - 前記還元処理を行う雰囲気が、アンモニアガス、一酸化炭素ガス及び水素ガスからなる群より選ばれた１種又は２種以上のガスを含む雰囲気である請求項１記載の熱線遮蔽材の製造方法。
- 前記板状無機粒子の平均長径が０．０５〜１０μｍであり、前記板状無機粒子の平均短径が０．０１〜５μｍであり、前記板状無機粒子の平均厚さが５〜２０ｎｍである請求項１又は２記載の熱線遮蔽材の製造方法。
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP2014055751A JP6201841B2 (ja) | 2014-03-19 | 2014-03-19 | 熱線遮蔽材の製造方法 |
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