JPH0770363A

JPH0770363A - 赤外線カットオフ材

Info

Publication number: JPH0770363A
Application number: JP6149271A
Authority: JP
Inventors: Akira Nishihara; 明西原; Toshiharu Hayashi; 年治林; Masahiro Sekiguchi; 昌宏関口
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1994-06-30
Publication date: 1995-03-14

Abstract

(57)【要約】【目的】可視光に対して透明、赤外光に対してカット
オフ効果の優れた材料の提供。【構成】ＩＴＯ粉末 (好ましくは、1000 nm 以下のあ
る波長より長波長側の赤外線をカットオフできるもの)
を有機樹脂中に分散させた塗料または成形材料を使用し
て、ＩＴＯ粉末を含有する透明樹脂膜または樹脂フィル
ムもしくは成形体を形成する。【効果】低コストで大面積の赤外線カットオフ材を量
産できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、赤外線カットオフ材、
即ち、赤外線カットオフ膜とこれを形成するための膜形
成材、ならびに赤外線カットオフ機能を持ったフィルム
および成形体とこれを形成するための成形材料に関す
る。本発明の赤外線カットオフ材は、可視光には透過性
で透明性を失わずに、選択的に赤外線をカットオフする
ことができる。

【０００２】従って、本発明の赤外線カットオフ材は、
近年多発しているカードや金券等の偽造に対する防止手
段として、あるいは冷暖房効率改善に効果の高い赤外線
反射膜として利用することができる。特にハウジングの
一般窓、サンルームの屋根材、壁材、あるいは自動車の
ガラス等に適用した場合、夏期は太陽光の赤外線カット
オフ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】可視領域の光に対して透明 (透過性) で
あって、赤外領域の光に対しては反射性である赤外線カ
ットオフ機能を有する透明膜として従来より知られてい
るのは、(a) 錫ドープ酸化インジウム (以下、ＩＴＯと
略記する) の薄膜を物理蒸着、化学蒸着、またはスパッ
タリングによってガラス基板上に形成したもの、(b) フ
タロシアニン系、アントラキノン系、ナフトキノン系、
シアニン系、ナフタロシアニン系、高分子縮合アゾ系、
ピロール系等の有機色素型の近赤外吸収剤か、またはジ
チオール系、メルカプトナフトール系などの有機金属錯
塩を、有機溶媒と有機バインダーとを用いてインク化し
て基板に塗工するか、或いは樹脂に練り込んでフィルム
化し、基板上にラミネートしたものなどである。

【０００４】しかし、(a) については、高真空や精度の
高い雰囲気制御が必要な装置を使用しなければならない
ため、コスト高になるばかりか、膜の大きさ、形状にも
限りがある。しかも、量産性が悪く、汎用性に乏しい等
の問題もある。

【０００５】(b) については、(a) の問題点は解決され
るものの、可視領域の光の透過率が低く、暗褐色から暗
青色の濃厚な着色を有している上、多くは 690〜1000 n
m 程度の限られた近赤外領域の赤外線吸収であるため、
例えばハウジングの一般窓、サンルームの屋根材、壁材
等へ利用した場合には、窓やガラスを通した室内外の視
認性が悪く、色調から受ける美観性にも劣る上、室内の
冷暖房効果も不十分である等の問題点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、実質
的に無色透明で、かつ大面積の赤外線カットオフ膜やフ
ィルムを低コストで量産可能な赤外線カットオフ材を提
供することである。

【０００７】より具体的には、赤外線カットオフ効果に
優れた粉末を利用して、塗料型あるいは樹脂分散型の、
塗布や慣用の成形技術を利用して容易に赤外線カットオ
フ膜、フィルムおよび成形体を形成することのできる材
料を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、無機酸化
物半導体であるＩＴＯ (錫ドープ酸化インジウム) の粉
末を有機樹脂マトリックス中に分散させた粒子分散系が
上記目的の達成に最適であることを見出し、本発明に到
達した。

【０００９】ここに、本発明の要旨は、ＩＴＯ粉末と有機溶媒に可溶性または分散性の有機樹
脂とを非アルコール系有機溶媒中に含有している赤外線
カットオフ膜形成材、この赤外線カットオフ膜形成材から形成された赤外線
カットオフ膜、溶融または軟化状態の有機樹脂中にＩＴＯ粉末が分散
している赤外線カットオフ材用成形材料、およびこの成形材料から形成された、赤外線カットオフ機能
を持つフィルムまたは成形体、にある。

【００１０】ＩＴＯ粉末は透明導電性粉末として開発さ
れたものであり、この粉末を有機樹脂と組合わせて塗料
化し、透明導電膜の形成材料として利用されてきた。し
かし、ＩＴＯ粉末の赤外線カットオフ機能に着目した利
用はこれまで試みられてこなかった。

【００１１】本発明者等が調査した結果、ＩＴＯ粉末は
近赤外線領域での光反射率が高く、これを塗料化して形
成した膜は赤外線カットオフ膜として有用であることが
判明した。また、ＩＴＯ粉末を溶融または軟化樹脂中に
練り込んでフィルムや成形体とした場合にも同様に赤外
線カットオフ効果が得られる。

【００１２】しかし、ＩＴＯと同様の無機酸化物半導体
である他の材料、例えば、アンチモンドープ酸化錫 (Ａ
ＴＯと略記) 、アルミニウムドープ酸化亜鉛 (ＡＺＯ)
等では、実用に適したレベルの赤外線カットオフ効果は
得られなかった。

【００１３】好適態様にあっては、1000 nm 以下のある
波長以上より長波長側の赤外線を全面的に90％以上カッ
トオフする、即ち、最低カットオフ波長が1000 nm 以下
のＩＴＯ粉末を使用する。このようなＩＴＯ粉末を使用
すると、有機樹脂と組合わせた場合の赤外線カットオフ
効果の低下が少なく、近赤外領域の可視域に近い低波長
側から赤外線を広い波長範囲にわたってカットオフする
ことができる。

【００１４】[ＩＴＯ粉末]ＩＴＯ粉末の平均一次粒子径
は 0.2μｍ以下、好ましくは 0.1μｍ以下であること
が、透明性 (可視光に対する透過性) を阻害しないこと
から好ましい。

【００１５】従って、ガラス等の透明基体上に形成され
た赤外線カットオフ膜や透明フィルム、透明成形体のよ
うに、透明性を必要とする用途においては、ＩＴＯ粉末
はこのような微粉末であることが好ましい。ただし、透
明性をさほど必要としない用途 (例、壁や屋根の赤外線
カットオフ材) の場合には、より大粒子径のＩＴＯ粉末
を使用することもできる。ＩＴＯ粉末中のSnドープ量
は、Sn/(Sn+In)のモル比が0.01〜0.15、特に0.04〜0.12
となる範囲内が好ましい。

【００１６】ＩＴＯ粉末は、一般にInと少量のSnの水溶
塩を含む水溶液をアルカリと反応させてInとSnの水酸化
物を共沈させ、この共沈物を原料として、これを大気中
で加熱焼成して酸化物に変換させることにより製造され
る。原料として、共沈物ではなく、InとSnの水酸化物お
よび／または酸化物の混合物を使用することもできる。
本発明においては、このような従来の方法で製造された
ＩＴＯ粉末、或いは導電性粉末として市販されているＩ
ＴＯ粉末をそのまま利用することもできる。

【００１７】ただし、このような従来法により製造され
たＩＴＯ粉末は、可視領域での透過性に優れ、透明性は
良好であるが、赤外線カットオフ効果は、1000 nm 超、
たいていは1200 nm 以上の波長領域の赤外線しかカット
オフせず、1200 nm 以下、特に1000 nm 以下の領域の赤
外線のカットオフ効果が不足していることが多い。従っ
て、このようなＩＴＯ粉末を樹脂マトリックス中に分散
させた場合には、可視域に近接した波長域の赤外線をカ
ットオフすることができないが、この場合でも1800 nm
より長波長側の赤外線はカットオフできるので、金券、
カード類の偽造防止インク、あるいはかくしバーコード
用インクのような用途には有効である。

【００１８】好適態様にあっては、ＩＴＯ粉末として、
1000 nm 以下のある波長以上より長波長側の赤外線を全
面的に90％以上カットオフする特性を有する (即ち、最
低カットオフ波長が1000 nm 以下である) ものを使用す
る。ここで、最低カットオフ波長とは、赤外領域または
その近傍 (600 nm以上) において光のカットオフ率が少
なくとも90％となる最低の波長を意味する。これは、光
透過スペクトルにおいて、長波長側方向で光透過率が10
％以下となる波長領域における最低波長に相当する。よ
り好ましくは、ＩＴＯ粉末の最低カットオフ波長は 700
〜900 nmの範囲内にある。

【００１９】最低カットオフ波長が1000 nm 以下であ
る、好ましいＩＴＯ粉末は、原料 (水酸化物および／ま
たは酸化物) を加圧不活性ガス中で焼成するか、或いは
大気中での焼成により得られたＩＴＯ粉末を加圧不活性
ガス中で熱処理することにより製造することができる。
ただし、製造方法はこれに限られるものではなく、最低
カットオフ波長が1000 nm 以下であれば、他の方法で製
造されたＩＴＯ粉末も有用である。

【００２０】このようなＩＴＯ粉末の特性を調べたとこ
ろ、粉末の色調はｘｙ色度図上でｘ値 0.220〜0.295 、
ｙ値 0.235〜0.325 の範囲内であり、かつ結晶の格子定
数が10.110〜10.160Åの範囲内にあるという共通の特性
を有していた。従って、この特性を調べることによって
も、本発明で用いる好ましいＩＴＯ粉末を特定すること
ができる。

【００２１】この好ましいＩＴＯ粉末の原料は、従来法
と同様に調製すればよい。例えば、Sn/(Sn+In)のモル比
が好ましくは0.01〜0.15、特に0.02〜0.12となる割合で
InとSnの水溶性化合物 (例、塩化物、硝酸塩など) を水
に溶解させた水溶液を、アルカリ水溶液 (例、アルカリ
金属またはアンモニウムの水酸化物、炭酸塩、炭酸水素
塩などの水溶液) と反応させて、各水溶性化合物を加水
分解し、In−Sn共沈水酸化物を析出させる。この時点で
可及的に微細な沈殿が析出するように、一方の水溶液を
他方の水溶液に攪拌下に滴下しながら反応を進めること
が好ましい。

【００２２】こうして得た含水状態のIn−Sn共沈混合水
酸化物をそのまま、或いはこれを加熱乾燥して水分を除
去した無水の混合水酸化物、または脱水をさらに進め
て、少なくとも部分的に酸化物とした混合 (水) 酸化物
を原料として用いる。この時の加熱温度は、乾燥だけで
あれば200 ℃以下、特に150 ℃以下でよいが、酸化物に
変換するのであれば、より高温 (例、 200〜900 ℃) で
加熱することができる。得られた原料を、酸素を遮断し
た加圧不活性ガス雰囲気中で、完全に酸化物になるまで
焼成すると、上記ＩＴＯ粉末が得られる。或いは、原料
を従来と同様に、例えば大気中で焼成してＩＴＯ粉末を
得た後、この粉末を加圧不活性ガス雰囲気中で熱処理す
ることによっても、上記の好ましいＩＴＯ粉末が得られ
る。

【００２３】この焼成または熱処理 (以下、これらを加
熱処理と総称する) 時の不活性ガス雰囲気は、アルゴ
ン、ヘリウムなどの希ガス、窒素ガス、およびこれらの
混合ガスのいずれでもよい。不活性ガス雰囲気の圧力条
件は、室温下における全圧で２kgf/cm²以上、特に５〜
60 kgf/cm²の範囲内が好ましい。

【００２４】不活性ガス雰囲気の圧力が２kgf/cm²未満
では、赤外線カットオフ効果は従来のＩＴＯ粉末と同程
度であり、その改善はほとんど得られないが、温度が80
0 ℃を超えるような高温では、圧力が常圧であっても、
上記の好ましいＩＴＯ粉末が得られることがある。圧力
を60 kgf/cm²を超えて高くしても、それ以上の効果の改
善がわずかであるので、実用上はこれ以上の加圧は必要
ない。不活性ガス雰囲気中の酸素分圧は0.2 kgf/cm²(1
50 Torr)以下、特に0.02 kgf/cm² (15 Torr)以下に制限
することが好ましい。

【００２５】加熱処理温度は、一般に 350〜1000℃の範
囲内、好ましくは 400〜800 ℃の範囲内が効果的であ
る。処理温度が 350℃以下であると、微粒子化の効果は
高いが、赤外線カットオフ効果の改善はほとんど得られ
ない。一方、1000℃以上では粒子径が著しく成長してし
まうため、透明性が要求される分野に使用する場合には
好ましくない。また、加熱処理時間については、原料ま
たはＩＴＯ粉末に均一な加熱処理が達成されればよく、
その仕込量や温度によっても異なるが、一般には１〜４
時間の範囲内である。昇温、降温速度は特に制限されな
い。

【００２６】[有機樹脂と有機溶媒]本発明に使用する有
機樹脂は特に制限されないが、透明性に優れた有機樹脂
の中から選択することが好ましい。また、有機樹脂は、
本発明の赤外線カットオフ材の使用形態や使用分野に応
じて選択することが必要である。

【００２７】例えば、有機樹脂をＩＴＯ粉末と共に有機
溶媒中に含有させる塗料型の膜形成材の場合には、一般
に透明塗料に用いられる有機樹脂が使用でき、使用する
有機溶媒に可溶性または分散性の有機樹脂を選択すれば
よい。適当な樹脂の例としては、アクリル樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ウレタン樹脂、
メラミン樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エ
ポキシ樹脂等が挙げられ、これらの１種または２種以上
を使用できる。これ以外の樹脂ももちろん使用可能であ
る。

【００２８】この塗料型の膜形成材の場合に用いる有機
溶媒としては、使用した有機樹脂を溶解ないし分散でき
る非アルコール系溶媒（アルコールのみから構成される
ものを除いた有機溶媒）を使用する。適当な有機溶媒の
例としては、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族
系炭化水素；シクロヘキサン等の脂環式炭化水素；ヘキ
サン、オクタン等の脂肪族炭化水素；ジアセトンアルコ
ール、ジエチレングリコール、ブチルカルビトール、イ
ソホロン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル等のエー
テル、ケトン、エステル類；ジクロロメタン、四塩化炭
素等のハロゲン化炭化水素類；さらにはジメチルホルム
アミド、ブチルカルビトールアセテート、ジエタノール
アミン等の２つ以上の官能基を含有する有機溶媒などが
挙げられる。２種以上の有機溶媒からなる混合溶媒も使
用できる。なお、アルコールのみからなるアルコール系
溶媒は本発明では使用しないが、メタノール、エタノー
ル、ブタノール、エチレングリコールなどの１価または
多価アルコールは他の有機溶媒との混合溶媒として溶媒
の一部を構成することはできる。

【００２９】軟化または溶融有機樹脂中にＩＴＯ粉末を
分散させた成形材料の場合には、透明フィルムや透明成
形体の製造に利用されてきた有機樹脂の中から選択した
樹脂を用いることができる。適当な樹脂としては、アク
リル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、
ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリプ
ロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂などが挙
げられる。使用する樹脂は、このような汎用樹脂に限ら
れるものではなく、耐熱性樹脂、耐候性樹脂などを始め
とする各種の機能性樹脂も使用できる。

【００３０】[赤外線カットオフ材の形成]塗料型の赤外
線カットオフ膜形成材の場合、ＩＴＯ粉末100 重量部に
対して有機樹脂 (固形分としての量) を１〜2,000 重量
部、好ましくは10〜400 重量部、より好ましくは20〜20
0 重量部の範囲内で配合する。有機溶媒は、使用する膜
形成手段 (例、印刷、塗布など) に適した粘性が得られ
るような量であればよいが、通常はＩＴＯ粉末100 重量
部に対して５〜5,000 重量部、好ましくは10〜500重量
部の範囲内である。

【００３１】また、膜形成材には、必要に応じて硬化
剤、架橋剤などを少量配合することもできる。さらに、
塗料に一般に使用される添加剤、例えば、ｐＨ調整剤、
消泡剤、湿潤剤などの１種もしくは２種以上を添加して
もよい。

【００３２】本発明の赤外線カットオフ膜形成材は、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、
噴霧などの手段で基体に適用した後、必要に応じて加熱
して溶媒を除去し、乾燥 (場合により架橋硬化) させる
と、本発明の赤外線カットオフ膜が形成される。乾燥温
度は、溶媒や有機樹脂の種類に応じて選択すればよい。
この赤外線カットオフ膜の膜厚は特に制限されないが、
一般に 0.1〜10μｍ、好ましくは 0.5〜３μｍの範囲内
が好ましい。

【００３３】成形材料の場合、有機樹脂 (固形分として
の量) の配合量は、ＩＴＯ粉末100重量部に対して25〜5
0,000重量部、好ましくは25〜5,000 重量部、より好ま
しくは50〜2,000 重量部の範囲内が好ましい。配合は、
溶融または軟化樹脂中に粉末を分散させることができる
任意の方法で行えばよい。例えば、練りロールを用いて
軟化した有機樹脂中にＩＴＯ粉末を練り混む方法、押出
機などの適当な溶融混合機中で溶融樹脂中にＩＴＯ粉末
を混合する方法などが採用できる。この成形材料中に
も、慣用の添加剤、例えば、分散剤、カップリング剤、
湿潤剤などの１種もしくは２種以上を配合することがで
きる。

【００３４】得られた溶融または軟化状態の成形材料
は、次いで常法によりフィルム状または成形体に成形す
る。成形方法としては、インフレート法フィルム成形、
押出成形、プレス成形などが採用できる。こうして、赤
外線カットオフ機能を有するフィルムまたは成形体
(例、シート、パネル、繊維、棒、管、立体成形品など)
が得られる。

【００３５】[赤外線カットオフ特性]形成された赤外線
カットオフ機能を有する膜、フィルムまたは成形体は、
いずれも樹脂マトリックス中にＩＴＯ粉末が均一に分散
した粒子分散系の構造をもつ。これらの赤外線カットオ
フ材は、樹脂種やＩＴＯ粉末の配合量などの他の条件が
同じであれば、使用したＩＴＯ粉末の特性に応じた赤外
線カットオフ特性を示す。ＩＴＯ粉末が同じであれば、
有機樹脂に対するＩＴＯ粉末の割合が多いほど、赤外線
カットオフ効果が高くなる傾向がある。

【００３６】例えば、使用したＩＴＯ粉末の最低カット
オフ波長が1000 nm 以下であれば、本発明の赤外線カッ
トオフ膜は、一般に可視光に対して80％以上の光透過
率、赤外線に対しては 850〜1500 nm の範囲内のある波
長より長波長側の赤外線を全面的に80％以上カットオフ
する特性を示す。使用したＩＴＯ粉末の最低カットオフ
波長が1000 nm より大きい場合には、赤外線カットオフ
膜の特性はこれより劣り、80％以上の赤外線カットオフ
が始まる波長は1800 nm より長波長となる。

【００３７】可視光に対する光透過率 (透明性) は、Ｉ
ＴＯ粉末の平均一次粒子径が0.2 μｍ以下、特に0.1 μ
ｍ以下であれば、この粉末が媒体中に均一に一次粒子分
散すると可視光に対する光の散乱が極度に抑えられるた
め、80％以上の透明性を保持させることができる。従っ
て、透明性を阻害せずに、赤外線を選択的にカットオフ
できる。

【００３８】フィルムやシートのように厚みが大きくな
ると、透明性は厚みに応じて低下するが、赤外線カット
オフ特性は厚みによってあまり変化せず、膜の場合とほ
ぼ同水準の赤外線カットオフ特性が得られる。

【００３９】本発明の赤外線カットオフ膜、フィルム、
成形体は、低コストで量産性よく製造できるにもかかわ
らず、可視域に近接した近赤外域から赤外線を高い効率
で全面的にカットオフすることができるという非常に優
れた赤外線カットオフ特性と高い透明性とを示すことが
できる。さらに、ＩＴＯ粉末はもともと導電性粉末とし
て開発されたものであり、例えば本発明の赤外線カット
オフ膜は表面抵抗値が10²〜10⁸Ω／□の範囲内の高い
導電性を示す。従って、本発明の赤外線カットオフ材
は、帯電防止やほこりの付着防止の機能も併せ持ち、例
えば、ガラスや壁に使用した時に汚れにくいという効果
が同時に発揮される。

【００４０】本発明のＩＴＯ粉末を含有する赤外線カッ
トオフ膜形成材および赤外線カットオフ成形材料、なら
びにこれらから得られた赤外線カットオフ膜、フィルム
および成形体は、例えば、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
（ポリエチレンテレフタレート）ボトル、包装用フィル
ム、メガネなどの製品に適用して、製品に赤外線反射効
果を付与することができる。

【００４１】窓ガラスに対しては、本発明の赤外線カッ
トオフ膜形成材を、適当な塗布手段（例、塗装、スプレ
ー、浸漬など）でガラスに塗布し、ＩＴＯ粉末を含有す
る透明膜をガラス上に形成することができる。或いは、
ＩＴＯ粉末を適当な軟質透明樹脂フィルム（例、ＰＥＴ
フィルム）中に分散させた本発明の成形材料から形成し
た赤外線カットオフ・フィルムを窓ガラスに張りつける
という手法で適用することもできる。こうして窓ガラス
の表面に設けたＩＴＯ粉末を含有する透明膜またはフィ
ルムにより、太陽光線の赤外線を広い波長範囲で反射す
ることができ、室内の冷暖房効率が著しく改善される。

【００４２】プリペイドカードに対しては、本発明のＩ
ＴＯ粉末を含有する膜形成材をプリペイドカードの所定
部分に塗布して赤外線カットオフ膜を形成しておく。こ
のプリペイドカードに赤外線を照射し、反射光の有無を
検査することにより偽造か否かを判別することができ
る。

【００４３】残りのサンルーフ、光ファイバー、サンバ
イザー、ＰＥＴボトル、包装用フィルム、メガネについ
ても、上記の窓ガラスと同様に、ＩＴＯ粉末を含有する
膜形成材から赤外線反射効果を有するＩＴＯ含有透明膜
を形成することができる。これらの製品の素材がプラス
チックスである場合には、塗布手段ではなく、本発明の
ＩＴＯ粉末含有成形材料を利用して製品の成形を行うこ
とにより、素材のプラスチックス中にＩＴＯ粉末を直接
分散させて製品に赤外線反射効果を付与することもでき
る。さらに、サンルーフのようにフィルムの張り付けが
可能な場合には、窓ガラスについて述べたように、ＩＴ
Ｏ粉末を含有する透明フィルムを製品に張りつけること
によっても、製品に赤外線反射性を付与できる。

【００４４】本発明のＩＴＯ粉末を練り込むことができ
るプラスチックスの種類は、製品の種類に応じて適当に
選択すればよい。例えば、サンルーフやサンバイザーに
はアクリル樹脂およびメタクリル樹脂といった透明性が
特に高い樹脂が、光ファイバーにはメタクリル樹脂が、
またメガネレンズとしてはメタクリル樹脂、ポリカーボ
ネート、ポリスチレン、ジエチレングリコールビスアリ
ルカーボネート、ポリ−４−メチルペンテン−１などが
使用される。

【００４５】上述した用途以外に、赤外線反射が求めら
れる他の用途にも本発明のＩＴＯ粉末含有膜形成材また
は成形材料を適用することができる。例えば、貯蔵庫の
ガラスもしくはプラスチック製透明壁面にＩＴＯ粉末を
含有する透明膜またはフィルムを形成するか、或いはＩ
ＴＯ粉末を含有する成形材料を用いて壁面材料自体にＩ
ＴＯ粉末を含有させておくと、庫外表面の結露や庫内の
温度上昇を防止できる。また、貯蔵庫の壁面が不透明で
あっても、ＩＴＯ粉末含有膜またはフィルムを形成して
おくと、外部から赤外線を遮断して庫内の温度上昇とそ
れによる貯蔵物品の変質を防止できる。

【００４６】ビニールハウスや温室に適用した場合に
は、ハウス内の保温効果により植物の成長が促進される
という効果が得られる。この場合も、フィルムやガラス
の表面にＩＴＯ粉末を含有する膜を形成するか、或いは
フィルム自体にＩＴＯ粉末を含有させればよい。ガラス
の場合には、ＩＴＯ粉末含有フィルムの張り付けといっ
た手段で適用することができる。

【００４７】本発明のＩＴＯ粉末を含有する膜形成材
は、衣服、布団などの繊維製品に塗布またはスプレーに
より適用して、繊維表面にＩＴＯ粉末を含有する膜を形
成することもできる。合成繊維の場合には、本発明のＩ
ＴＯ粉末含有成形材料を用いて紡糸することにより繊維
自体の中にＩＴＯ粉末を含有させてもよい。それによ
り、人体から輻射される遠赤外線が繊維から反射するよ
うになるので、保温性が高まる。

【００４８】焙焼室、電子レンジ、トースター、オーブ
ンなどの覗き窓に対しても、ガラス窓と同様の手法でＩ
ＴＯ粉末含有膜形成材またはフィルムを適用することが
できる。但し、膜形成またはフィルム形成に用いる樹脂
としては、耐熱性樹脂（例、ポリイミド、ポリアミノビ
スマレイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、
ポリアミドイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエ
ーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトンなど）を使
用することが好ましい。

【００４９】ガラスヒータを用いた電気暖房機において
は、ガラスヒータの周囲にガラス窓と同様にＩＴＯ粉末
を含有する膜またはフィルムを形成することにより、電
気抵抗体から放射される熱が効率よく反射して、暖房効
果が高まる。この場合も、皮膜形成成分としては耐熱性
樹脂の使用が好ましい。本発明によれば、以上のような
機能を従来より有効に発揮させることができる。

【００５０】

【実施例】以下に実施例および比較例を挙げて本発明を
さらに説明するが、これらは本発明を限定するものでは
ない。以下の実施例および比較例において、粉末の平均
一次粒子径は、比表面積 (ＢＥＴ) の測定値から、次の
粒子径式：ａ (μｍ) ＝６／ (ρ×Ｂ) [ａ：平均粒子径、ρ：真比重、Ｂ：比表面積(m²/g)] に基づいて算出した。このようにして比表面積から求め
た粒子径は透過式電子顕微鏡から直接観察した粒子径と
ほぼ一致することが確認されている。ＢＥＴ法による比
表面積は、マイクロトラック社製のベータソーブ自動表
面積計4200型を用いて測定した。また、粉末、膜、フィ
ルムの光透過スペクトルは、積分球付き自記分光光度計
U-4000型 (日立製作所社製) を用いて、拡散反射法によ
り測定した。

【００５１】Ａ. 粉末の製造 (製造例１)InC1₃水溶液1.8 L(In金属600 ｇ含有) と60
％SnC1₄水溶液 22.92ｇ (Sn金属6.27ｇ含有) との混合
水溶液を、NH₄HCO₃3100ｇ/12 L の水溶液中に、70℃の
加温下で攪拌しながら滴下し、最終ｐＨ8.5 にしてIn−
Sn共沈水酸化物を析出させた。次に、静置して沈殿を沈
降させた後、上澄み液を除去し、イオン交換水を加えて
静置・沈降と上澄み液除去の操作を６回 (水の添加量は
１回につき10 L) 繰り返すことにより、沈殿を十分に水
洗した後、吸引濾過により沈殿を濾別して、含水水酸化
物の沈殿を得た。この沈殿を110 ℃で一晩乾燥させた。

【００５２】この乾燥させた共沈水酸化物250 ｇを長さ
250 mmの半割石英ボートに入れ、内径70 mm 、長さ700
mmのインコロイ800 製チューブからなる密閉加圧管状炉
を用いて加圧窒素ガス雰囲気下に焼成した。即ち、ボー
トを管状炉に入れた後、系内を真空に排気し、窒素ガス
で圧力15 kgf/cm²に加圧し、密閉下で温度600 ℃に昇温
させ、この温度に３時間保持して焼成を行い、ＩＴＯ粉
末を得た。

【００５３】得られたＩＴＯ粉末の平均一次粒子径は0.
032 μｍであり、光透過スペクトルは、750 nm以上では
全面的に94％以上のすぐれた赤外線カットオフ効果認め
られた。その最低カットオフ波長は700 nmであった。

【００５４】(製造例２)比較のために、ＩＴＯ以外の導
電性粉末の例として、アンチモンドープ酸化錫(ＡＴＯ)
粉末を次のようにして調製した。SnC1₄水溶液1.8 L
(Sn 金属600 ｇ含有) と SbCl₃水溶液0.2 L (Sb 金属80
ｇ含有) との混合水溶液を、NaOH 900ｇ/12 L の水溶液
中に、90℃の加温下で攪拌しながら滴下し、最終ｐＨ７
にしてSn−Sb共沈水酸化物を析出させた。次に、静置し
て沈殿を沈降させた後、上澄み液を除去し、イオン交換
水を加えて静置・沈降と上澄み液除去の操作を６回 (水
の添加量は１回につき10 L) 繰り返すことにより、沈殿
を十分に水洗した後、吸引濾過により沈殿を濾別して、
含水水酸化物の沈殿を得た。この沈殿を110 ℃で一晩乾
燥させた。

【００５５】次に製造例１と同様にして同条件で焼成
し、ＡＴＯ粉末を得た。この粉末の平均一次粒子径は0.
029 μｍであり、光透過スペクトルは、1200 nm で33％
以上、1240 nm 以上でようやく全面的に96％以上の赤外
線をカットオフすることが認められた。その最低カット
オフ波長は1240nmであった。

【００５６】Ｂ. 赤外線カットオフ材の形成 (実施例１)製造例１で得たＩＴＯ粉末10ｇを、少量のス
テアリン酸亜鉛 (分散剤) と共に、120 ℃のヒートロー
ル中で軟化したポリ塩化ビニル樹脂200 ｇ中に十分に練
り込んだ。次に、厚さ0.3 mmの２枚のステンレス板の間
に、0.1 mmのスペーサーを用いてサンドイッチし、120
℃で５分間プレスした後、冷却して、厚さ70〜100μｍ
のＩＴＯ粉末含有フィルムを得た。

【００５７】(実施例２)製造例１で得たＩＴＯ粉末８
ｇ、アクリル樹脂溶液 (樹脂固形分42.1％、キシレン／
メチルエチルケトン混合溶媒) ５ｇ、キシレン12ｇ、お
よびガラスビーズ20ｇを100 ccガラス瓶に入れ、ペイン
トシェーカーを使用して粒ゲージで分散状態を確認しな
がら５時間分散練合した。次に、ガラスビーズを取り除
き、アプリケーターでＰＥＴフィルム上に塗布し、100
℃で乾燥して、厚さ３μｍのＩＴＯ粉末含有膜を形成し
た。

【００５８】(実施例３)製造例１で得たＩＴＯ粉末８
ｇ、アクリル樹脂溶液 (樹脂固形分42.1％、キシレン／
メチルエチルケトン混合溶媒) 10ｇ、キシレン12ｇ、お
よびガラスビーズ20ｇを100 ccガラス瓶に入れ、ペイン
トシェーカーを使用して粒ゲージで分散状態を確認しな
がら５時間分散練合した。次に、ガラスビーズを取り除
き、アプリケーターでＰＥＴフィルム上に塗布し、100
℃で乾燥して、厚さ１μｍのＩＴＯ粉末含有膜を形成し
た。

【００５９】(実施例４)製造例１で得たＩＴＯ粉末８ｇ
を、ポリカーボネート樹脂４ｇ、テトラヒドロフラン12
ｇ、ジメチルホルムアミド５ｇ、およびガラスビーズ20
ｇを100 ccガラス瓶に入れ、ペイントシェーカーを使用
して粒ゲージで分散状態を確認しながら6.5 時間分散練
合した。次に、ガラスビーズを取り除き、アプリケータ
ーでＰＥＴフィルム上に塗布し、100 ℃で乾燥して、厚
さ２μｍのＩＴＯ粉末含有膜を形成した。

【００６０】(比較例１)製造例２で得たＡＴＯ粉末８
ｇ、アクリル樹脂溶液 (樹脂固形分42.1％、キシレン／
メチルエチルケトン混合溶媒) ５ｇ、キシレン12ｇ、お
よびガラスビーズ20ｇを100 ccガラス瓶に入れ、ペイン
トシェーカーを使用して粒ゲージで分散状態を確認しな
がら５時間分散練合した。次に、ガラスビーズを取り除
き、アプリケーターでＰＥＴフィルム上に塗布し、100
℃で乾燥して、厚さ２μｍのＡＴＯ粉末含有膜を形成し
た。

【００６１】以上の実施例および比較例で得られた膜ま
たはフィルムの光透過スペクトルを図１にまとめて示
す。図１に示した、実施例２〜４で得たＩＴＯ粉末含有
膜は、いずれも可視域において80％以上の優れた光透過
率を示し、赤外域においては800〜1100 nm の範囲内の
ある波長より長波長側の赤外線を全面的に80％以上カッ
トオフできるという優れた赤外線カットオフ機能を有し
ている。実施例２と実施例３の比較から、ＩＴＯ粉末の
量が多いほど、より短波長側から赤外線をカットオフで
き、カットオフ効果が高いことがわかる。

【００６２】実施例１のＩＴＯ含有フィルムのように厚
みが増すと、可視域での透過率 (透明性) は低下する
が、赤外線カットオフ効果は膜の場合とそれほど変化せ
ず、優れた赤外線カットオフ効果が得られた。

【００６３】比較例１のＡＴＯ含有膜では、1200 nm で
も赤外線カットオフ率は30％強に過ぎず、赤外線カット
オフ効果は非常に劣っていた。この場合、赤外線カット
オフ率が80％を超えるのは波長1690 nm 以上であり、赤
外線カットオフ材として実用にはならない。

【００６４】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の赤外線
カットオフ材は、(1) 可視光に対する透明性が高く、し
かも赤外線に対しては高いカットオフ効果を示し、(2)
低コストで大面積化が容易であり、しかも量産性に優れ
ている。従って、ハウジングの一般窓、サンルームの屋
根材、壁材への利用、あるいは自動車のガラス等に容易
に適用することができ、それにより夏期の太陽光の赤外
線をほぼ完全に反射させ、冷房等の電力の大幅な節減に
役立つ。また、冬期は室内の保温効果の改善にも役立
つ。また、本発明の赤外線カットオフ膜は赤外線の照射
により検出することができるので、カード等の偽造防止
手段としても利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例および比較例で得た粉末を含有する膜ま
たはフィルムの光透過スペクトルである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】錫ドープ酸化インジウム粉末と有機溶媒
に可溶性または分散性の有機樹脂とを非アルコール系有
機溶媒中に含有することを特徴とする赤外線カットオフ
膜形成材。
【請求項２】請求項１記載の赤外線カットオフ膜形成
材から形成された赤外線カットオフ膜。
【請求項３】溶融または軟化状態の有機樹脂中に錫ド
ープ酸化インジウム粉末が分散していることを特徴とす
る、赤外線カットオフ材用成形材料。
【請求項４】請求項３記載の成形材料から形成され
た、赤外線カットオフ機能を持つフィルムまたは成形
体。
【請求項５】錫ドープ酸化インジウム粉末が、1000 n
m 以下のある波長以上より長波長側の赤外線を全面的に
90％以上カットオフするものである、請求項１〜請求項
４のいずれか１項に記載の赤外線カットオフ材。