JPH07300344A - 紫外線・赤外線または赤外線遮断膜とその形成材 - Google Patents
紫外線・赤外線または赤外線遮断膜とその形成材Info
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- JPH07300344A JPH07300344A JP32634994A JP32634994A JPH07300344A JP H07300344 A JPH07300344 A JP H07300344A JP 32634994 A JP32634994 A JP 32634994A JP 32634994 A JP32634994 A JP 32634994A JP H07300344 A JPH07300344 A JP H07300344A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 Si、Ti、Ｖ、Cr、Mn、Fe、Co、Ga、Ge、Zr、
In、Sn、およびHfよりなる群から選ばれた１種または２
種以上の金属を合計で、全金属量の 0.1〜25原子％の割
合で含有する酸化亜鉛粉末と、金属アルコキシドと、溶
媒とからなる塗料を基体に塗布し、加熱して金属アルコ
キシドを加水分解させ、紫外線・赤外線遮断膜または赤
外線遮断膜を形成する。 【効果】 紫外線をほぼ完全に遮断できる上、近赤外線
を含む赤外線遮断効果が高い。建築、車両用の窓ガラス
の紫外線・赤外線遮断等に有用。
In、Sn、およびHfよりなる群から選ばれた１種または２
種以上の金属を合計で、全金属量の 0.1〜25原子％の割
合で含有する酸化亜鉛粉末と、金属アルコキシドと、溶
媒とからなる塗料を基体に塗布し、加熱して金属アルコ
キシドを加水分解させ、紫外線・赤外線遮断膜または赤
外線遮断膜を形成する。 【効果】 紫外線をほぼ完全に遮断できる上、近赤外線
を含む赤外線遮断効果が高い。建築、車両用の窓ガラス
の紫外線・赤外線遮断等に有用。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に近赤外線域での遮
断作用に優れた、紫外線・赤外線または赤外線の遮断
材、即ち、紫外線・赤外線または赤外線を遮断する遮断
膜とこれを形成するための膜形成材に関する。
断作用に優れた、紫外線・赤外線または赤外線の遮断
材、即ち、紫外線・赤外線または赤外線を遮断する遮断
膜とこれを形成するための膜形成材に関する。
【０００２】本発明の遮断膜は、特に建築用、車両用の
窓ガラスに適用した場合に、紫外線による皮膚への悪影
響を軽減することができ、かつ夏期は太陽光の赤外線遮
断効果により大幅な冷房用電力節減効果を発揮し、また
冬期は室内の保温に効果を発揮する。
窓ガラスに適用した場合に、紫外線による皮膚への悪影
響を軽減することができ、かつ夏期は太陽光の赤外線遮
断効果により大幅な冷房用電力節減効果を発揮し、また
冬期は室内の保温に効果を発揮する。
【０００３】
【従来の技術】建築および車両用透明窓ガラスに適用し
て紫外線と赤外線の両方を遮断できる従来の紫外線・赤
外線遮断材として、特開平２−75683 号公報に記載され
ているように、ZnO 粉末やTiO2粉末などの無機系紫外線
吸収剤と、MgO 粉末やSiO2粉末などの無機系赤外線吸収
剤の両者を高分子樹脂溶液中に含有させた材料をガラス
面に噴霧して形成した紫外線・赤外線遮断膜がある。
て紫外線と赤外線の両方を遮断できる従来の紫外線・赤
外線遮断材として、特開平２−75683 号公報に記載され
ているように、ZnO 粉末やTiO2粉末などの無機系紫外線
吸収剤と、MgO 粉末やSiO2粉末などの無機系赤外線吸収
剤の両者を高分子樹脂溶液中に含有させた材料をガラス
面に噴霧して形成した紫外線・赤外線遮断膜がある。
【０００４】また、紫外線吸収膜である酸化亜鉛薄膜
と、赤外線吸収膜である亜鉛原子に対して１〜20原子％
のAlを含有する酸化亜鉛薄膜とを、スパッタ法、真空蒸
着法、ＣＶＤ法などにより窓ガラス等の透明基体上に積
層した紫外線・赤外線遮断遮断材料が、特公平４−4472
1 号公報に記載されている。
と、赤外線吸収膜である亜鉛原子に対して１〜20原子％
のAlを含有する酸化亜鉛薄膜とを、スパッタ法、真空蒸
着法、ＣＶＤ法などにより窓ガラス等の透明基体上に積
層した紫外線・赤外線遮断遮断材料が、特公平４−4472
1 号公報に記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平２−75
683 号公報に記載の紫外線・赤外線遮断膜では、特に近
赤外域での遮断作用が不十分なため、日射透過率 (JIS
R 3106) を十分に低くすることができず、この結果空調
への効果 (冷房効果および保温効果) が損なわれてしま
うのが現状である。また、比重等の特性が異なる２種類
の微粉末を使用するため、混合が不十分であると膜に性
能の偏りを生ずることがある。
683 号公報に記載の紫外線・赤外線遮断膜では、特に近
赤外域での遮断作用が不十分なため、日射透過率 (JIS
R 3106) を十分に低くすることができず、この結果空調
への効果 (冷房効果および保温効果) が損なわれてしま
うのが現状である。また、比重等の特性が異なる２種類
の微粉末を使用するため、混合が不十分であると膜に性
能の偏りを生ずることがある。
【０００６】一方、特公平４−44721 号公報に記載のよ
うな紫外線遮断膜と赤外線遮断膜とを積層する手法は、
工程が複雑となり、コストも高くなる。さらに、近年の
建築物および車両の大型化に伴い、窓ガラスも大面積化
する傾向にあるが、スパッタ、真空蒸着、ＣＶＤなどに
よる成膜では大面積化に対応しにくいという欠点もあ
る。
うな紫外線遮断膜と赤外線遮断膜とを積層する手法は、
工程が複雑となり、コストも高くなる。さらに、近年の
建築物および車両の大型化に伴い、窓ガラスも大面積化
する傾向にあるが、スパッタ、真空蒸着、ＣＶＤなどに
よる成膜では大面積化に対応しにくいという欠点もあ
る。
【０００７】上記の従来技術の問題点に鑑み、本発明の
目的は、紫外線遮断作用と赤外線遮断作用を同時に備え
た１種類の粉末を使用して、塗布または成形等の簡便か
つ大面積化の容易な手法で形成した１層のみで、紫外線
および赤外線、特に近赤外線に対する優れた遮断作用を
示す紫外線・赤外線遮断材を提供することである。
目的は、紫外線遮断作用と赤外線遮断作用を同時に備え
た１種類の粉末を使用して、塗布または成形等の簡便か
つ大面積化の容易な手法で形成した１層のみで、紫外線
および赤外線、特に近赤外線に対する優れた遮断作用を
示す紫外線・赤外線遮断材を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
達成を目指して研究を重ねた結果、優れた紫外線吸収能
を示すことが知られている酸化亜鉛粉末に特定のドープ
金属を少量含有させると、その紫外線吸収能を実質的に
阻害せずに、赤外線反射性、特に近赤外線反射性を示す
ようになることを見出し、本発明を完成した。
達成を目指して研究を重ねた結果、優れた紫外線吸収能
を示すことが知られている酸化亜鉛粉末に特定のドープ
金属を少量含有させると、その紫外線吸収能を実質的に
阻害せずに、赤外線反射性、特に近赤外線反射性を示す
ようになることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】本発明は、Si、Ti、Ｖ、Cr、Mn、Fe、Co、
Ga、Ge、Zr、In、Sn、およびHfよりなる群から選ばれた
１種または２種以上の金属を合計で、全金属量の 0.1〜
25原子％の割合で含有する酸化亜鉛粉末 (以下、単に酸
化亜鉛粉末という) を、紫外線・赤外線遮断用または赤
外線遮断用の粉末として使用し、この粉末を金属アルコ
キシドをバインダーとして成膜する点に特徴がある。本
発明により得られた膜は、スパッタ法等により成膜した
金属ドープ酸化亜鉛膜に比べて、紫外線遮断能に優れて
いる。
Ga、Ge、Zr、In、Sn、およびHfよりなる群から選ばれた
１種または２種以上の金属を合計で、全金属量の 0.1〜
25原子％の割合で含有する酸化亜鉛粉末 (以下、単に酸
化亜鉛粉末という) を、紫外線・赤外線遮断用または赤
外線遮断用の粉末として使用し、この粉末を金属アルコ
キシドをバインダーとして成膜する点に特徴がある。本
発明により得られた膜は、スパッタ法等により成膜した
金属ドープ酸化亜鉛膜に比べて、紫外線遮断能に優れて
いる。
【００１０】具体的には、本発明の要旨は、溶媒中に、
上記酸化亜鉛粉末と、加水分解により皮膜を形成する金
属アルコキシドとを含有することを特徴とする、紫外線
・赤外線遮断膜形成材にある。好適態様にあっては、前
記金属アルコキシドが、Si、Al、Ti、およびZrのメトキ
シド、エトキシド、ｎ−プロポキシド、ｉ−プロポキシ
ド、ｎ−ブトキシド、ｓ−ブトキシド、およびｔ−ブト
キシドよりなる群から選ばれた１種または２種以上であ
る。
上記酸化亜鉛粉末と、加水分解により皮膜を形成する金
属アルコキシドとを含有することを特徴とする、紫外線
・赤外線遮断膜形成材にある。好適態様にあっては、前
記金属アルコキシドが、Si、Al、Ti、およびZrのメトキ
シド、エトキシド、ｎ−プロポキシド、ｉ−プロポキシ
ド、ｎ−ブトキシド、ｓ−ブトキシド、およびｔ−ブト
キシドよりなる群から選ばれた１種または２種以上であ
る。
【００１１】上記の紫外線・赤外線遮断膜形成材を基体
に塗布し、加熱すると、本発明の紫外線・赤外線遮断膜
が形成される。本発明はまた、かかる紫外線・赤外線遮
断膜をガラスの少なくとも片面に設けた建築および車両
用透明窓ガラスにも関する。
に塗布し、加熱すると、本発明の紫外線・赤外線遮断膜
が形成される。本発明はまた、かかる紫外線・赤外線遮
断膜をガラスの少なくとも片面に設けた建築および車両
用透明窓ガラスにも関する。
【００１２】本発明の紫外線・赤外線遮断膜は、特に近
赤外域での遮断作用に優れているため、赤外線のみを遮
断する用途にも有用である。即ち、上記の紫外線・赤外
線遮断膜形成材および紫外線・赤外線遮断膜は、赤外線
遮断膜形成材および赤外線遮断膜としても利用できる。
赤外域での遮断作用に優れているため、赤外線のみを遮
断する用途にも有用である。即ち、上記の紫外線・赤外
線遮断膜形成材および紫外線・赤外線遮断膜は、赤外線
遮断膜形成材および赤外線遮断膜としても利用できる。
【００１３】本発明で用いる酸化亜鉛粉末は、Si、Ti、
Ｖ、Cr、Mn、Fe、Co、Ga、Ge、Zr、In、Sn、およびHfの
１種もしくは２種以上の金属 (以下、これらの金属をド
ープ金属ということがある) を酸化物として含有し、残
部が実質的に酸化亜鉛からなる酸化亜鉛粉末である。こ
の粉末は、酸化亜鉛が示す優れた紫外線遮断作用に加え
て、赤外線遮断作用を示し、特に近赤外域において従来
材に見られない、著しく優れた赤外線遮断効果を発揮す
る。
Ｖ、Cr、Mn、Fe、Co、Ga、Ge、Zr、In、Sn、およびHfの
１種もしくは２種以上の金属 (以下、これらの金属をド
ープ金属ということがある) を酸化物として含有し、残
部が実質的に酸化亜鉛からなる酸化亜鉛粉末である。こ
の粉末は、酸化亜鉛が示す優れた紫外線遮断作用に加え
て、赤外線遮断作用を示し、特に近赤外域において従来
材に見られない、著しく優れた赤外線遮断効果を発揮す
る。
【００１４】このような他金属がドープされた酸化亜鉛
粉末は、例えば、塩化亜鉛とドープ金属の塩化物とを含
有する水溶液にアルカリを加えて塩化物を加水分解する
ことにより、水酸化亜鉛とドープ金属の水酸化物とを共
沈させ、共沈物を焼成して酸化物にするといった、適当
な公知手法により製造することができる。
粉末は、例えば、塩化亜鉛とドープ金属の塩化物とを含
有する水溶液にアルカリを加えて塩化物を加水分解する
ことにより、水酸化亜鉛とドープ金属の水酸化物とを共
沈させ、共沈物を焼成して酸化物にするといった、適当
な公知手法により製造することができる。
【００１５】ドープ金属として好ましいのは、Ｖ、Cr、
Mn、Co、Ga、Hfである。ドープ金属の含有量（２種以上
のドープ金属を含有する場合はその合計量）は、全金属
量 (即ち、亜鉛との合計量) に基づいて 0.1〜25原子％
とするが、好ましくは１〜15原子％、より好ましくは１
〜10原子％である。ドープ金属の含有量が 0.1原子％未
満では、赤外線遮断作用、特に近赤外線に対する遮断作
用を確保することができない。一方、ドープ金属の含有
量が25原子％を越えると、ドープ金属によっては粉末が
強い色調を帯び、遮断材を着色する上、効果が飽和して
それ以上の赤外線遮断作用の向上が見られない。
Mn、Co、Ga、Hfである。ドープ金属の含有量（２種以上
のドープ金属を含有する場合はその合計量）は、全金属
量 (即ち、亜鉛との合計量) に基づいて 0.1〜25原子％
とするが、好ましくは１〜15原子％、より好ましくは１
〜10原子％である。ドープ金属の含有量が 0.1原子％未
満では、赤外線遮断作用、特に近赤外線に対する遮断作
用を確保することができない。一方、ドープ金属の含有
量が25原子％を越えると、ドープ金属によっては粉末が
強い色調を帯び、遮断材を着色する上、効果が飽和して
それ以上の赤外線遮断作用の向上が見られない。
【００１６】本発明で用いる酸化亜鉛粉末の平均粒径
は、特に制限されないが、ガラス等の透明基体上に形成
される場合のように透明性を必要とする用途において
は、0.5μm 以下、特に0.1 μm 以下とすることが好ま
しい。しかし、透明性をさほど必要としない場合には、
平均粒径が１μｍあるいはそれ以上といった、より大粒
径の酸化亜鉛粉末を使用することができる。
は、特に制限されないが、ガラス等の透明基体上に形成
される場合のように透明性を必要とする用途において
は、0.5μm 以下、特に0.1 μm 以下とすることが好ま
しい。しかし、透明性をさほど必要としない場合には、
平均粒径が１μｍあるいはそれ以上といった、より大粒
径の酸化亜鉛粉末を使用することができる。
【００１７】本発明では、上記酸化亜鉛粉末を、バイン
ダーとして金属アルコキシドを用いて塗料化し、得られ
た膜形成材を適当な基体上に塗布して紫外線・赤外線遮
断膜として利用する。酸化亜鉛粉末としては、ドープ金
属種および／またはドープ金属の含有量が異なる２種以
上の酸化亜鉛粉末を使用してもよい。
ダーとして金属アルコキシドを用いて塗料化し、得られ
た膜形成材を適当な基体上に塗布して紫外線・赤外線遮
断膜として利用する。酸化亜鉛粉末としては、ドープ金
属種および／またはドープ金属の含有量が異なる２種以
上の酸化亜鉛粉末を使用してもよい。
【００１８】この紫外線・赤外線遮断膜は、前述のよう
に、紫外線・赤外線の両方の遮断用に利用する以外に、
上記酸化亜鉛粉末が優れた赤外線、特に近赤外線遮断効
果を有することから、赤外線遮断用の目的のみに利用す
ることもできる。以下では、説明を簡単にするために、
紫外線・赤外線遮断膜および膜形成材について説明する
が、赤外線遮断膜および膜形成材として利用する場合
も、膜形成材や成形材料の組成、調製法、さらには膜形
成手段などについては、紫外線・赤外線遮断膜および膜
形成材と同様でよい。
に、紫外線・赤外線の両方の遮断用に利用する以外に、
上記酸化亜鉛粉末が優れた赤外線、特に近赤外線遮断効
果を有することから、赤外線遮断用の目的のみに利用す
ることもできる。以下では、説明を簡単にするために、
紫外線・赤外線遮断膜および膜形成材について説明する
が、赤外線遮断膜および膜形成材として利用する場合
も、膜形成材や成形材料の組成、調製法、さらには膜形
成手段などについては、紫外線・赤外線遮断膜および膜
形成材と同様でよい。
【００１９】本発明の膜形成材においてバインダーとし
て用いる金属アルコキシドは、加水分解して金属酸化物
の皮膜を形成することができるものであれば特に制限さ
れないが、Si、Al、Ti、およびZrの低級アルコキシドが
特に透明性に優れ、着色のない金属酸化物膜を生成する
ことから好ましい。金属アルコキシドは１種もしくは２
種以上を使用することができる。
て用いる金属アルコキシドは、加水分解して金属酸化物
の皮膜を形成することができるものであれば特に制限さ
れないが、Si、Al、Ti、およびZrの低級アルコキシドが
特に透明性に優れ、着色のない金属酸化物膜を生成する
ことから好ましい。金属アルコキシドは１種もしくは２
種以上を使用することができる。
【００２０】本発明において、低級アルコキシドとは、
炭素数１〜４のアルコキシドを意味する。具体的には、
低級アルコキシドは、メトキシド、エトキシド、ｎ−プ
ロポキシド、ｉ−プロポキシド、ｎ−ブトキシド、ｓ−
ブトキシド、およびｔ−ブトキシドを包含する。
炭素数１〜４のアルコキシドを意味する。具体的には、
低級アルコキシドは、メトキシド、エトキシド、ｎ−プ
ロポキシド、ｉ−プロポキシド、ｎ−ブトキシド、ｓ−
ブトキシド、およびｔ−ブトキシドを包含する。
【００２１】膜形成材（即ち、塗料化）のための溶媒
は、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタ
ノール、エチレングリコール、プロピレングリコールな
どの１価もしくは多価アルコール類、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、さらには
エステル類、エーテル類、キシレン等の炭化水素類な
ど、特に制限されず、２種以上の混合溶媒を使用するこ
ともできる。好ましい溶媒は、金属アルコキシドの溶解
性に優れたアルコール類である。
は、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタ
ノール、エチレングリコール、プロピレングリコールな
どの１価もしくは多価アルコール類、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、さらには
エステル類、エーテル類、キシレン等の炭化水素類な
ど、特に制限されず、２種以上の混合溶媒を使用するこ
ともできる。好ましい溶媒は、金属アルコキシドの溶解
性に優れたアルコール類である。
【００２２】本発明の膜形成材における金属アルコキシ
ドの配合量は、酸化亜鉛粉末の結合に十分な量であれば
よく、特に制限されないが、酸化亜鉛粉末100 重量部に
対して金属アルコキシド (酸化物換算量) 10〜900 重量
部の範囲内が好ましく、さらに好ましくは25〜500 重量
部の範囲内である。
ドの配合量は、酸化亜鉛粉末の結合に十分な量であれば
よく、特に制限されないが、酸化亜鉛粉末100 重量部に
対して金属アルコキシド (酸化物換算量) 10〜900 重量
部の範囲内が好ましく、さらに好ましくは25〜500 重量
部の範囲内である。
【００２３】溶媒の配合量は、使用する膜形成手段に適
した粘性が得られるような量とすればよいが、通常は酸
化亜鉛粉末100 重量部に対して 100〜5000重量部の範囲
内であり、さらに好ましくは 100〜2500重量部である。
した粘性が得られるような量とすればよいが、通常は酸
化亜鉛粉末100 重量部に対して 100〜5000重量部の範囲
内であり、さらに好ましくは 100〜2500重量部である。
【００２４】本発明の膜形成材には、必要に応じてアル
コキシドの加水分解促進のため、金属アルコキシド100
重量部に対して１重量部以下の酸、および／または20重
量部以下の水を添加してもよい。また、その他の添加剤
として、塗料に慣用される添加剤、例えば、ｐＨ調整
剤、消泡剤、湿潤剤、分散剤等の１種もしくは２種以上
を少量添加してもよい。
コキシドの加水分解促進のため、金属アルコキシド100
重量部に対して１重量部以下の酸、および／または20重
量部以下の水を添加してもよい。また、その他の添加剤
として、塗料に慣用される添加剤、例えば、ｐＨ調整
剤、消泡剤、湿潤剤、分散剤等の１種もしくは２種以上
を少量添加してもよい。
【００２５】本発明の紫外線・赤外線遮断膜形成材は、
以上の成分を、塗料の調製と同様の手段で混合分散する
ことにより製造できる。この膜形成材を、浸漬、塗布、
印刷、噴霧などの手段により、基体に適用した後、必要
に応じて加熱して溶媒を除去し、金属アルコキシドを加
水分解させて、金属酸化物からなる皮膜を形成させる
と、本発明の紫外線・赤外線遮断膜が形成される。乾燥
温度は、溶媒や金属アルコキシドの種類に応じて選択す
ればよいが、通常は 100〜600 ℃に加熱して金属アルコ
キシドの加水分解を行う。基体としては、ガラス、プラ
スチックなどが可能であるが、乾燥温度が高く、プラス
チックでは耐熱性が不十分な場合には、ガラスが基体と
して用いられる。
以上の成分を、塗料の調製と同様の手段で混合分散する
ことにより製造できる。この膜形成材を、浸漬、塗布、
印刷、噴霧などの手段により、基体に適用した後、必要
に応じて加熱して溶媒を除去し、金属アルコキシドを加
水分解させて、金属酸化物からなる皮膜を形成させる
と、本発明の紫外線・赤外線遮断膜が形成される。乾燥
温度は、溶媒や金属アルコキシドの種類に応じて選択す
ればよいが、通常は 100〜600 ℃に加熱して金属アルコ
キシドの加水分解を行う。基体としては、ガラス、プラ
スチックなどが可能であるが、乾燥温度が高く、プラス
チックでは耐熱性が不十分な場合には、ガラスが基体と
して用いられる。
【００２６】このようにして形成された本発明の紫外線
・赤外線遮断膜は、金属アルコキシドの加水分解で生成
した金属酸化物の皮膜中に、紫外線・赤外線遮断能を有
する酸化亜鉛粉末が分散した膜構造を有する。本発明の
紫外線・赤外線遮断膜の膜厚は特に制限されないが、紫
外線・赤外線遮断作用を十分に発揮させ、かつ適当な透
明性を確保するには、 0.1〜５μｍ程度の厚みが適当で
あり、好ましくは0.1〜2.5 μｍの範囲内である。
・赤外線遮断膜は、金属アルコキシドの加水分解で生成
した金属酸化物の皮膜中に、紫外線・赤外線遮断能を有
する酸化亜鉛粉末が分散した膜構造を有する。本発明の
紫外線・赤外線遮断膜の膜厚は特に制限されないが、紫
外線・赤外線遮断作用を十分に発揮させ、かつ適当な透
明性を確保するには、 0.1〜５μｍ程度の厚みが適当で
あり、好ましくは0.1〜2.5 μｍの範囲内である。
【００２７】本発明の紫外線・赤外線遮断膜は、例え
ば、建築および車両用の窓ガラス、サンルーフ、光ファ
イバー、プリペイドカード、サンバイザー、ＰＥＴボト
ル、包装用フィルム、メガネ、貯蔵庫、衣服などの繊維
製品、布団綿、電子レンジ・オーブン等の覗き窓、ビニ
ールハウス、温室、化粧品等の製品に適用して、製品に
紫外線・赤外線遮断機能または赤外線遮断機能を付与す
ることができる。
ば、建築および車両用の窓ガラス、サンルーフ、光ファ
イバー、プリペイドカード、サンバイザー、ＰＥＴボト
ル、包装用フィルム、メガネ、貯蔵庫、衣服などの繊維
製品、布団綿、電子レンジ・オーブン等の覗き窓、ビニ
ールハウス、温室、化粧品等の製品に適用して、製品に
紫外線・赤外線遮断機能または赤外線遮断機能を付与す
ることができる。
【００２８】
【実施例】以下の実施例および比較例において、光透過
スペクトルは積分球付き自記分光光度計Ｕ−4000型 (日
立製作所製) を用いて測定した。
スペクトルは積分球付き自記分光光度計Ｕ−4000型 (日
立製作所製) を用いて測定した。
【００２９】透明性を評価する目的で、可視光透過率
(JIS R 3106) を測定した。また、紫外線と赤外線の遮
断効果を評価する目的で分光透過率を測定し、この測定
結果から透過率と波長との関係を示す分光透過率曲線を
作成した。この透過率曲線において、紫外域 (380 nm以
下) で透過率が５％を示す最大波長を「紫外線カット波
長」とし、赤外域 (810 nm以上) で透過率が５％を示す
最小波長を「赤外線カット波長」として記録した。さら
に、近赤外線遮断効果を評価する目的で、波長1000 nm
における透過率を測定して評価した。
(JIS R 3106) を測定した。また、紫外線と赤外線の遮
断効果を評価する目的で分光透過率を測定し、この測定
結果から透過率と波長との関係を示す分光透過率曲線を
作成した。この透過率曲線において、紫外域 (380 nm以
下) で透過率が５％を示す最大波長を「紫外線カット波
長」とし、赤外域 (810 nm以上) で透過率が５％を示す
最小波長を「赤外線カット波長」として記録した。さら
に、近赤外線遮断効果を評価する目的で、波長1000 nm
における透過率を測定して評価した。
【００３０】（実施例１）本実施例で使用した粉末は、
表１に示すドープ金属含有量および平均粒径を有する酸
化亜鉛粉末Ａ〜Ｔ、ならびに同じく表１に示す平均粒径
を有するZnO 粉末、CeO2粉末、およびZrO2粉末であっ
た。酸化亜鉛粉末Ａ〜Ｔは、塩化亜鉛とドープ金属の塩
化物とを含有する水溶液にアンモニア水を添加し、共沈
生成物を得、この共沈生成物をＮ2 雰囲気中で 400℃で
１時間焼成することにより調製した。ZnO 粉末、CeO2粉
末、およびZrO2粉末は市販品を使用した。
表１に示すドープ金属含有量および平均粒径を有する酸
化亜鉛粉末Ａ〜Ｔ、ならびに同じく表１に示す平均粒径
を有するZnO 粉末、CeO2粉末、およびZrO2粉末であっ
た。酸化亜鉛粉末Ａ〜Ｔは、塩化亜鉛とドープ金属の塩
化物とを含有する水溶液にアンモニア水を添加し、共沈
生成物を得、この共沈生成物をＮ2 雰囲気中で 400℃で
１時間焼成することにより調製した。ZnO 粉末、CeO2粉
末、およびZrO2粉末は市販品を使用した。
【００３１】
【表１】
【００３２】ドープ金属を含有する酸化亜鉛粉末Ａ〜Ｔ
を別々に用いて、表２に示すように、この粉末と金属ア
ルコキシドと溶媒と加水分解を促進させるための水およ
び塩酸を混合して塗料化することにより、紫外線・赤外
線遮断膜形成材を調製した。混合は、ガラスビーズを加
えてペイントシェーカーで粒ゲージにより分散状態を確
認しながら練合することにより行った。
を別々に用いて、表２に示すように、この粉末と金属ア
ルコキシドと溶媒と加水分解を促進させるための水およ
び塩酸を混合して塗料化することにより、紫外線・赤外
線遮断膜形成材を調製した。混合は、ガラスビーズを加
えてペイントシェーカーで粒ゲージにより分散状態を確
認しながら練合することにより行った。
【００３３】比較のために、従来の紫外線・赤外線遮断
膜形成材として、ZnO 粉末、CeO2粉末、およびZrO2粉末
を表２に示す割合で混合した混合粉末を使用して、これ
を上記と同様にアクリル樹脂および溶媒と混合して、従
来例の塗料を調製した。
膜形成材として、ZnO 粉末、CeO2粉末、およびZrO2粉末
を表２に示す割合で混合した混合粉末を使用して、これ
を上記と同様にアクリル樹脂および溶媒と混合して、従
来例の塗料を調製した。
【００３４】得られた各紫外線・赤外線遮断膜形成材
を、ガラス板 (厚さ２mm、可視光透過率91％) にバーコ
ーターで塗布し、500 ℃で加熱することにより、表２に
示す厚さの紫外線・赤外線遮断膜を形成した。これらの
紫外線・赤外線遮断膜の透明性(可視光透過率) 、紫外
線・赤外線遮断効果 (紫外線および赤外線のカット波
長) 、および近赤外線遮断効果 (1000 nm での透過率)
の結果を表３にまとめて示す。
を、ガラス板 (厚さ２mm、可視光透過率91％) にバーコ
ーターで塗布し、500 ℃で加熱することにより、表２に
示す厚さの紫外線・赤外線遮断膜を形成した。これらの
紫外線・赤外線遮断膜の透明性(可視光透過率) 、紫外
線・赤外線遮断効果 (紫外線および赤外線のカット波
長) 、および近赤外線遮断効果 (1000 nm での透過率)
の結果を表３にまとめて示す。
【００３５】
【表２】
【００３６】
【表３】
【００３７】表３からわかるように、従来の紫外線・赤
外線遮断膜は、紫外線遮断効果はあるものの、赤外線遮
断効果に関しては波長2600 nm 以下の赤外線を遮断する
ことができず、波長1000 nm の近赤外線は80％も透過し
てしまうなど、粉末を３種類も混合しているにもかかわ
らず、赤外線遮断効果は劣っている。これに対して、本
発明の紫外線・赤外線遮断膜は、ドープ金属を含有する
酸化亜鉛粉末１種類しか使用していないが、十分な紫外
線遮断効果に加えて、1100〜1740 nm より長波長の赤外
線を遮断することができ、1000 nm の近赤外線の透過率
も12〜55％と、近赤外線も含めた赤外線の遮断効果が高
い。
外線遮断膜は、紫外線遮断効果はあるものの、赤外線遮
断効果に関しては波長2600 nm 以下の赤外線を遮断する
ことができず、波長1000 nm の近赤外線は80％も透過し
てしまうなど、粉末を３種類も混合しているにもかかわ
らず、赤外線遮断効果は劣っている。これに対して、本
発明の紫外線・赤外線遮断膜は、ドープ金属を含有する
酸化亜鉛粉末１種類しか使用していないが、十分な紫外
線遮断効果に加えて、1100〜1740 nm より長波長の赤外
線を遮断することができ、1000 nm の近赤外線の透過率
も12〜55％と、近赤外線も含めた赤外線の遮断効果が高
い。
【００３８】
【発明の効果】本発明の紫外線・赤外線遮断膜は、透明
性に優れているにもかかわらず、紫外線をほぼ完全に遮
断することができる。その上、従来材に比べて著しく優
れた赤外線遮断効果を示し、特に従来材では実質的に遮
断することができなかった近赤外線に対しても十分な遮
断効果を発揮することができるので、日射透過率を低く
することができる。
性に優れているにもかかわらず、紫外線をほぼ完全に遮
断することができる。その上、従来材に比べて著しく優
れた赤外線遮断効果を示し、特に従来材では実質的に遮
断することができなかった近赤外線に対しても十分な遮
断効果を発揮することができるので、日射透過率を低く
することができる。
【００３９】また、本発明の紫外線・赤外線遮断膜は、
塗布という簡便かつ大面積化が容易な手段で形成するこ
とができる。さらに、粉末を１種類しか使用せず、しか
も１層の紫外線・赤外線遮断膜で紫外線・赤外線遮断効
果を示すので、非常に経済的であり、品質の信頼性も高
い。
塗布という簡便かつ大面積化が容易な手段で形成するこ
とができる。さらに、粉末を１種類しか使用せず、しか
も１層の紫外線・赤外線遮断膜で紫外線・赤外線遮断効
果を示すので、非常に経済的であり、品質の信頼性も高
い。
【００４０】本発明の紫外線・赤外線遮断膜は、建築お
よび車両用の窓ガラスに適用した場合、紫外線による皮
膚への悪影響の軽減が可能となる。さらに、近赤外線を
含む赤外線遮断効果の向上により、夏期は外部からの赤
外線を遮断して大幅な冷房用電力節減が可能となり、冬
期は室内の赤外線を反射するため保温に効果がある。従
って、建築および車両用窓ガラスを大型化しても、保温
効率が高いため空調効果を損なわず、空調費の節約等、
工業上の有用性は高い。
よび車両用の窓ガラスに適用した場合、紫外線による皮
膚への悪影響の軽減が可能となる。さらに、近赤外線を
含む赤外線遮断効果の向上により、夏期は外部からの赤
外線を遮断して大幅な冷房用電力節減が可能となり、冬
期は室内の赤外線を反射するため保温に効果がある。従
って、建築および車両用窓ガラスを大型化しても、保温
効率が高いため空調効果を損なわず、空調費の節約等、
工業上の有用性は高い。
【００４１】また、サンルーフ、サンバイザー、ＰＥＴ
ボトル、包装用フィルム、メガネ、貯蔵庫、衣服などの
繊維製品、布団綿、ビニールハウス、温室、化粧品等の
製品に適用した場合にも優れた紫外線・赤外線遮断作用
を発揮し、さらに光ファイバー、プリペイドカード、電
子レンジ・オーブン等の覗き窓、などに適用した場合に
は優れた赤外線遮断作用を発揮するのである。
ボトル、包装用フィルム、メガネ、貯蔵庫、衣服などの
繊維製品、布団綿、ビニールハウス、温室、化粧品等の
製品に適用した場合にも優れた紫外線・赤外線遮断作用
を発揮し、さらに光ファイバー、プリペイドカード、電
子レンジ・オーブン等の覗き窓、などに適用した場合に
は優れた赤外線遮断作用を発揮するのである。
Claims (7)
- 【請求項１】 溶媒中に、Si、Ti、Ｖ、Cr、Mn、Fe、C
o、Ga、Ge、Zr、In、Sn、およびHfよりなる群から選ば
れた１種または２種以上の金属を合計で、全金属量の
0.1〜25原子％の割合で含有する酸化亜鉛粉末と、加水
分解により皮膜を形成する金属アルコキシドとを含有す
ることを特徴とする、紫外線・赤外線遮断膜形成材。 - 【請求項２】 上記金属アルコキシドが、Si、Al、Ti、
およびZrの低級アルコキシドよりなる群から選ばれた１
種または２種以上である、請求項１記載の紫外線・赤外
線遮断膜形成材。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の紫外線・赤外線
遮断膜形成材の基体への塗布および加熱により形成され
た紫外線・赤外線遮断膜。 - 【請求項４】 請求項３に記載の紫外線・赤外線遮断膜
をガラスの少なくとも片面に設けたことを特徴とする、
建築および車両用透明窓ガラス。 - 【請求項５】 溶媒中に、Si、Ti、Ｖ、Cr、Mn、Fe、C
o、Ga、Ge、Zr、In、Sn、およびHfよりなる群から選ば
れた１種または２種以上の金属を合計で、全金属量の
0.1〜25原子％の割合で含有する酸化亜鉛粉末と、加水
分解により皮膜を形成する金属アルコキシドとを含有す
ることを特徴とする、赤外線遮断膜形成材。 - 【請求項６】 上記金属アルコキシドが、Si、Al、Ti、
およびZrの低級アルコキシドよりなる群から選ばれた１
種または２種以上である、請求項５記載の赤外線遮断膜
形成材。 - 【請求項７】 請求項５または６記載の赤外線遮断膜形
成材の基体への塗布および加熱により形成された赤外線
遮断膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32634994A JPH07300344A (ja) | 1994-03-11 | 1994-12-27 | 紫外線・赤外線または赤外線遮断膜とその形成材 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-41374 | 1994-03-11 | ||
| JP4137494 | 1994-03-11 | ||
| JP32634994A JPH07300344A (ja) | 1994-03-11 | 1994-12-27 | 紫外線・赤外線または赤外線遮断膜とその形成材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07300344A true JPH07300344A (ja) | 1995-11-14 |
Family
ID=26380978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32634994A Pending JPH07300344A (ja) | 1994-03-11 | 1994-12-27 | 紫外線・赤外線または赤外線遮断膜とその形成材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07300344A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1862437A1 (en) * | 2006-05-30 | 2007-12-05 | Nippon Sheet Glass Company Limited | Transparent article with infrared shielding film |
| KR100973069B1 (ko) * | 2007-05-08 | 2010-07-29 | (주)석경에이.티 | 자외선 차단 조성물 |
| CN112521025A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-03-19 | 浙江关爱云健康产业(集团)有限责任公司 | 一种利用稀土材料在玻璃上镀膜屏蔽有害紫外光的方法 |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP32634994A patent/JPH07300344A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1862437A1 (en) * | 2006-05-30 | 2007-12-05 | Nippon Sheet Glass Company Limited | Transparent article with infrared shielding film |
| KR100973069B1 (ko) * | 2007-05-08 | 2010-07-29 | (주)석경에이.티 | 자외선 차단 조성물 |
| CN112521025A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-03-19 | 浙江关爱云健康产业(集团)有限责任公司 | 一种利用稀土材料在玻璃上镀膜屏蔽有害紫外光的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030408 |