KR101213864B1 - 차창용 일사 차폐체 및 차량용 창 - Google Patents

차창용 일사 차폐체 및 차량용 창 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가시광 투과율을 저하시켜, 일사 차폐성의 기준이 되는 일사 투과율/가시광 투과율을 1보다 작게 한, 차창용 일사 차폐체를 제공한다.
열선 차폐 기능을 갖는 미립자가, 6붕화란탄, 질화티탄, 산화텅스텐에서 선택되는 적어도 1종 이상의 미립자와, 안티몬 도핑 산화주석, 주석 도핑 산화인듐, 일반식 MYWOZ(0.001≤Y≤1.0, 2.2≤Z≤3.0)로 표시되는 복합 텅스텐 산화물에서 선택되는 적어도 1종 이상의 미립자를 혼합하여 이루어지고, 또한, 상기 일사 차폐체의 가시광 투과율이 5％ 이상 40％ 이하의 범위에 있으며, 상기 일사 차폐체의 일사 투과율과 가시광 투과율이 하기 (식 1)을 만족하고, 또한 상기 일사 차폐체의 투과색이 하기 (식 2)를 만족하는 것을 특징으로 하는 차창용 일사 차폐체를 제공한다.
(식 1) 일사 투과율/가시광 투과율＜1
(식 2) -14＜a*＜2, -8＜b*＜2

Description

차창용 일사 차폐체 및 차량용 창{SOLAR-RADIATION-SHIELDING MATERIAL FOR VEHICLE WINDOW AND WINDOW FOR VEHICLE}
본 발명은 자동차, 전차, 중기(重機) 등의 선루프, 파노라마 루프, 백 윈도우, 리어사이드 윈도우, 프론트 윈도우용으로서 이용되는 차창용 일사 차폐체에 관한 것이다.
종래, 자동차용 등의 안전 유리로서, 2장의 판유리 사이에 일사 차폐막을 끼워 넣어 적층 유리를 구성하고, 이 적층 유리를 통해 입사되는 태양 에너지를 차단해 냉방 부하나 사람의 열서감(熱暑感)을 경감할 목적으로 한 것이 제안되었다.
예컨대, 특허문헌 1～3에는, 투명 수지 필름에 금속, 금속 산화물을 증착하여 이루어지는 열선 반사 필름을, 유리, 아크릴판, 폴리카보네이트판 등의 투명 성형체에 접착한 열선 차폐판이 제안되었다.
그러나, 이 열선 반사 필름 자체가 매우 고가이며 또한 접착 공정 등의 번잡한 공정을 요하기 때문에 고비용이 된다. 또한, 투명 성형체와 반사 필름의 접착성이 좋지 않기 때문에, 경시 변화에 의해 필름 박리가 생긴다고 하는 결점을 갖고 있다.
또한, 투명 성형체 표면에 금속 혹은 금속 산화물을 직접 증착하여 이루어지는 열선 차폐판도 수많이 제안되었지만, 이 열선 차폐판의 제조에 있어서 고진공의 정밀도 높은 분위기 제어를 요하는 장치가 필요하기 때문에, 양산성이 나쁘고, 범용성이 부족하다고 하는 문제가 있다.
그 외에도, 예컨대 특허문헌 4, 5에는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리스티렌 수지 등의 열가소성 투명 수지에 프탈로시아닌계 화합물, 안트라퀴논계 화합물로 대표되는 유기 근적외선 흡수제가 혼합된 열선 차폐판 및 필름이 제안되었다.
그러나, 충분히 열선을 차폐하기 위해서는 다량의 근적외선 흡수제를 배합하지 않으면 안 되고, 다량으로 배합하면 가시광선 투과능이 저하해 버린다고 하는 과제가 남는다. 또한, 유기 화합물을 사용하기 때문에, 직사 일광에 항시 노출되는 건축물이나 자동차의 창 부재 등에의 적용은 내후성에 어려움이 있어, 반드시 적당하다고는 말할 수 없다.
또한, 적층 유리로서, 특허문헌 6에는, 한쌍의 판유리 사이에 0.1 ㎛ 이하의 미세한 입자 직경의 산화주석 혹은 산화인듐으로 이루어지는 열선 차폐성 금속 산화물을 함유한 연질 수지층을 개재시킨 적층 유리가 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 7에는, 적어도 2장의 판유리 사이에, Sn, Ti, Si, Zn, Zr, Fe, Al, Cr, Co, Ce, In, Ni, Ag, Cu, Pt, Mn, Ta, W, V, Mo의 금속, 이것의 산화물, 질화물, 황화물 혹은 Sb나 F의 도핑물 또는 이들의 복합물을 분산시킨 중간층을 형성하여 구성한 적층 유리가 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 8에는 TiO2, ZrO2, SnO2, In2O3으로 이루어지는 미립자와 유기규소 혹은 유기규소 화합물로 이루어지는 유리 성분을 투명 판형 부재의 사이에 개재시킨 자동차용 창유리가 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 9에는, 적어도 2장의 투명 유리 판형체의 사이에 3층으로 이루어지는 중간층을 형성하고, 중간층 중 제2 층의 중간층에는 Sn, Ti, Si, Zn, Zr, Fe, Al, Cr, Co, In, Ni, Ag, Cu, Pt, Mn, Ta, W, V, Mo의 금속, 산화물, 질화물, 황화물 혹은 Sb나 F의 도핑물 또는 이들의 복합물을 분산시키며, 또한 제1층과 제3 층의 중간층을 수지층으로 한 적층 유리가 제안되었다.
또한, 본 출원인은, 일사 차폐 기능을 갖는 중간층을 2장의 판유리 사이에 개재시켜 이루어지고, 이 중간층이, 6붕화물 미립자 단독 혹은 6붕화물 미립자와 ITO 미립자 및/또는 ATO 미립자와 비닐계 수지를 함유하는 중간막에 의해 구성된 일사 차폐용 적층 유리, 혹은 상기 중간층이, 적어도 한쪽의 판유리의 내측에 위치하는 면에 형성되며 상기 미립자가 포함되는 일사 차폐막과, 상기 2장의 판유리 사이에 개재되는 비닐계 수지를 함유하는 중간막으로 구성된 일사 차폐용 적층 유리를 특허문헌 10에서 제안하였다.
또한, 특허문헌 10에는, 6붕화물 미립자 단독 혹은 6붕화물 미립자와 ITO 미립자 및/또는 ATO 미립자가 적용된 일사 차폐용 적층 유리의 광학 특성에 있어서, 가시광 영역에서 투과율이 극대화되며 근적외 영역에서 강한 흡수를 발현하여 투과율이 극소화되기 때문에, 특허문헌 4～7에 기재된 종래의 적층 유리에 비해 가시광 투과율이 70％ 이상, 일사 투과율이 50％대까지 개선되었는 것이 개시되어 있다.
이들 일사 차폐성 창은 가급적 밝고, 또 일사 차폐성을 높이려고 한 것이지만, 자동차의 선루프, 파노라마 루프, 백 윈도우, 리어사이드 윈도우, 프론트 윈도우, 중기의 선루프 등에서는, 밝기보다도 오히려, 어떻게 경제적으로 태양 광선의 열을 차단할지에 중점을 둔 설계가 필요하다.
이러한 차량용 창의 부위에서 실용적인 적층 유리로 하기 위해서, 가시광 투과율을 저하시키고, 색조를 짙은 청색, 회색, 브론즈(적갈색), 짙은 녹색으로 한 것이 제안되었지만, 상기 조건을 만족시키고자 하면, 일사 차폐성의 기준이 되는 일사 투과율/가시광 투과율을 1보다 작게 할 수 없어, 일사 차폐성이 열화될 수 밖에 없으므로, 아직 개선의 여지를 갖고 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 소화 제61-277437호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 평성 제 10-146919호 공보 특허문헌 3: 일본 특허 공개 제2001-179887호 공보 특허문헌 4: 일본 특허 공개 평성 제6-256541호 공보 특허문헌 5: 일본 특허 공개 평성 제6-264050호 공보 특허문헌 6: 일본 특허 공개 평성 제8-217500호 공보 특허문헌 7: 일본 특허 공개 평성 제8-259279호 공보 특허문헌 8: 일본 특허 공개 평성 제4-160041호 공보 특허문헌 9: 일본 특허 공개 평성 제 10-297945호 공보 특허문헌 10: 일본 특허 공개 제2001-89202호 공보
본 발명은 상기와 같은 문제점에 착안하여 이루어진 것으로, 그 과제로 하는 바는, 가시광 투과율을 저하시키고, 색조도 요구가 높은 짙은 청색, 회색, 브론즈(적갈색), 짙은 녹색으로 하며, 또한, 일사 차폐성의 기준이 되는 일사 투과율/가시광 투과율을 1보다 작게 한, 생산 비용이 저렴한 차창용 일사 차폐체 및 차량용 창을 제공하는 것이다.
즉, 본 발명의 제1 발명은, 차량의 창에 사용되는 열선 차폐 기능을 갖는 미립자를 포함하는 차창용 일사 차폐체로서, 상기 열선 차폐 기능을 갖는 미립자가, 6붕화란탄, 질화티탄, 산화텅스텐에서 선택되는 적어도 1종 이상의 미립자와, 안티몬 도핑 산화주석, 주석 도핑 산화인듐, 일반식 MYWOZ(0.001≤Y≤1.0, 2.2≤Z≤3.0)로 표시되는 복합 텅스텐 산화물에서 선택되는 적어도 1종 이상의 미립자를 혼합하여 이루어지고, 또한, 상기 일사 차폐체의 가시광 투과율이 5％ 이상 40％ 이하의 범위에 있으며, 상기 일사 차폐체의 일사 투과율과 가시광 투과율이 하기 (식 1)을 만족하고, 또한 상기 일사 차폐체의 투과색이 하기 (식 2)를 만족하는 것을 특징으로 하는 차창용 일사 차폐체이다.
(식 1) 일사 투과율/가시광 투과율＜1
(식 2) -14＜a*＜2, -8＜b*＜2
본 발명의 제2 발명은, 차량의 창에 사용되는 열선 차폐 기능을 갖는 미립자를 포함하는 차창용 일사 차폐체로서, 상기 열선 차폐 기능을 갖는 미립자가, 6붕화란탄, 질화티탄, 산화텅스텐에서 선택되는 적어도 1종 이상의 미립자와, 안티몬 도핑 산화주석, 주석 도핑 산화인듐, 일반식 MYWOZ(0.001≤Y≤1.0, 2.2≤Z≤3.0)로 표시되는 복합 텅스텐 산화물에서 선택되는 적어도 1종 이상의 미립자와, 산화철 미립자를 혼합하여 이루어지고, 또한, 상기 일사 차폐체의 가시광 투과율이 5％ 이상 40％ 이하의 범위이며, 상기 일사 차폐체의 일사 투과율과 가시광 투과율이 하기 (식 3)을 만족하고, 또한 상기 일사 차폐체의 투과색이 하기 (식 4)를 만족하는 것을 특징으로 하는 차창용 일사 차폐체이다.
(식 3) 일사 투과율/가시광 투과율＜1
(식 4) -2＜a*＜14, 2＜b*＜12
본 발명의 제3 발명은, 산화텅스텐이 WO2, 혹은 W18O49인 것을 특징으로 하는 제1, 2 발명에 기재된 차창용 일사 차폐체이다.
본 발명의 제4 발명은, 복합 텅스텐 산화물 미립자에 포함되는 M 원소가 Cs, Rb, K, Tl, In, Ba, Li, Ca, Sr, Fe, Sn 중 1종류 이상인 것을 특징으로 하는 제1, 2 발명에 기재된 차창용 일사 차폐체이다.
본 발명의 제5 발명은, 상기 열선 차폐 기능을 갖는 미립자의 직경이 300 ㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 제1～4 발명에 기재된 차창용 일사 차폐체이다.
본 발명의 제6 발명은, 상기 열선 차폐 기능을 갖는 미립자가 실란 화합물, 티탄 화합물, 지르코니아 화합물에서 선택되는 적어도 1종에 의해 표면 처리되는 것을 특징으로 하는 제1～5 발명에 기재된 차창용 일사 차폐체이다.
본 발명의 제7 발명은, 산화아연 미립자, 산화세륨 미립자, 산화티탄 미립자에서 선택되는 적어도 1종을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 제1～6 발명에 기재된 차창용 일사 차폐체이다.
본 발명의 제8 발명은, 상기 열선 차폐 기능을 갖는 미립자가 폴리카보네이트 수지 성형체에 포함되는 것을 특징으로 하는 제1～7 발명에 기재된 차창용 일사 차폐체이다.
본 발명의 제9 발명은, 제8 발명에 기재된 폴리카보네이트 수지 성형체의 적어도 일표면에, 내찰상성 하드코트층이 형성되는 것을 특징으로 하는 차창용 일사 차폐체이다.
본 발명의 제10 발명은, 제8 또는 9 발명에 기재된 일사 차폐체를 다른 수지 성형체에 적층함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 차창용 일사 차폐체이다.
본 발명의 제11 발명은, 제1～7 발명에 기재된 열선 차폐 기능을 갖는 미립자가 폴리비닐부티랄 수지, 폴리초산비닐 수지, 폴리비닐알코올 수지에서 선택되는 1종에 포함되는 것을 특징으로 하는 차창용 일사 차폐체이다.
본 발명의 제12 발명은, 제11 발명에 기재된 일사 차폐체를 2장의 적층판 사이에 중간막으로서 개재시켜 이루어지는 적층 구조체로서, 이 적층판이 무기 판유리, 폴리카보네이트 수지 성형체, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 성형체에서 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 차창용 일사 차폐체이다.
본 발명의 제13 발명은, 제12 발명에 기재된 적층판의 적어도 한쪽이 제8～10의 발명의 일사 차폐체인 것을 특징으로 하는 차창용 일사 차폐체이다.
본 발명의 제14 발명은, 상기 차창용 일사 차폐체의 형상이 두께 2.5 ㎜～30 ㎜, 최대 투영 면적 400 ㎠～60000 ㎠인 것을 특징으로 하는 제1～13의 발명에 기재된 차창용 일사 차폐체이다.
본 발명의 제15 발명은 제1～14 발명에 기재된 차창용 일사 차폐체가 사용되는 것을 특징으로 하는 차량용 창이다.
본 발명에 따른 차창용 일사 차폐체 및 차량용 창에 의하면, 종래 얻을 수 없었던, 가시광 투과율을 저하시키고, 색조도 요구가 높은 짙은 청색, 회색, 브론즈(적갈색), 짙은 녹색으로 하며, 또한, 일사 차폐성의 기준이 되는 일사 투과율/가시광 투과율을 1보다 작게 한, 생산 비용이 저렴한 차창용 일사 차폐체 및 차량용 창을 제공하는 것이 가능하고, 자동차의 선루프, 파노라마 루프, 백 윈도우, 리어사이드 윈도우, 프론트 윈도우, 중기의 선루프 등에 적용할 수 있으며, 그 용도가 넓고, 공업적으로 유용하다.
이하, 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.
1. 열선 차폐 기능을 갖는 미립자
1) 6붕화란탄, 질화티탄, 산화텅스텐에서 선택되는 적어도 1종 이상의 미립자
6붕화란탄, 질화티탄, 산화텅스텐으로 이루어지는 군은, 가시광으로부터 근적외선을 흡수하고, 특히 780 ㎚에서 1200 ㎚의 근적외선을 선택적으로 흡수하는 광학 특성을 갖는다. 또한, 단위 면적당 첨가량에 대한 가시광선, 근적외선의 흡수력이 매우 강하고, 소량 첨가로 효과적으로 기재(基材)에 열선 차폐 기능을 부여할 수 있다. 단, 1200 ㎚ 이상의 적외선의 흡수 능력이 부족하여, 태양광에 포함되는 장파장 영역의 에너지를 차폐할 수 없는 결점이 있었다.
a) 6붕화란탄
본 발명에 사용되는 6붕화란탄으로서는 그 표면이 산화되지 않은 것이 바람직하지만, 통상은 약간 산화된 것이 많고, 또한 미립자의 분산 공정에서 표면의 산화가 발생하는 것은 어느 정도 피할 수 없다. 그러나, 그 경우라도 열선 차폐 효과를 발현하는 유효성에는 변함이 없다.
또한, 6붕화란탄 미립자는, 결정으로서의 완전성이 높을수록 큰 열선 차폐 효과를 얻을 수 있지만, 결정성이 낮으며 X선 회절로 넓은 회절 피크를 생기게 하는 것이라도, 미립자 내부의 기본적인 결합이 각 금속과 붕소의 결합으로 이루어져 있다면 열선 차폐 효과를 발현한다.
6붕화란탄은 회흑색, 갈흑색, 녹흑색 등으로 착색된 분말이지만, 입자 직경을 가시광 파장에 비해 충분히 작게 하여 열선 차폐 투명 수지 기재에 분산시킨 상태에서는, 열선 차폐 투명 수지 기재에 가시광 투과성이 생긴다. 그러나 적외광 차폐능은 충분히 강하게 유지할 수 있다. 이 이유는 상세하게는 이해할 수 없지만, 이들 미립자 내에 자유 전자의 양이 많고, 미립자 내부 및 표면의 자유 전자에 의한 밴드 간 간접 천이의 흡수 에너지가 마침 가시～근적외 부근에 있기 때문에, 이 파장 영역의 열선이 선택적으로 반사?흡수된다고 생각된다.
6붕화란탄의 단위 중량당 열선 차폐 능력은 매우 높고, ITO나 ATO와 비교해, 40분의 1 이하의 사용량으로 그 효과를 발휘한다. 따라서, 전체 미립자의 사용량을 대폭 삭감할 수 있기 때문에, 열선 차폐 투명 수지 기재에 열선 차폐 입자를 다량으로 배합하면, 기재인 투명 수지의 물성, 특히 내충격 강도나 인성(靭性)이 저하한다고 하는 강도면에서의 문제가 발생하지 않는다.
6붕화란탄은 사용량을 늘리면 가시광 영역을 흡수하기 때문에, 그 첨가량을 제어함으로써 가시광 영역의 흡수를 자유롭게 제어할 수 있고, 밝기 조정이나, 프라이버시 보호 등에의 응용도 가능하다.
또한, 6붕화란탄 대신에 다른 6붕화물을 사용하는 것도 가능하고, 그 대표적인 것으로서, 6붕화세륨(CeB6), 6붕화프라세오디뮴(PrB6), 6붕화네오디뮴(NdB6), 6붕화가돌리늄(GdB6), 6붕화테르븀(TbB6), 6붕화디스프로슘(DyB6), 6붕화홀뮴(HoB6), 6붕화이트륨(YB6), 6붕화사마륨(SmB6), 6붕화유로퓸(EuB6), 6붕화에르븀(ErB6), 6붕화툴륨(TmB6), 6붕화이테르븀(YbB6), 6붕화루테튬(LuB6), 6붕화란탄세륨((La,Ce)B6), 6붕화스트론튬(SrB6), 6붕화칼슘(CaB6) 등을 들 수 있다.
b) 질화티탄
본 발명에 사용되는 TiN으로서는, 그 표면이 산화되지 않은 것이 바람직하지만, 통상은 약간 산화된 것이 많고, 또한 미립자의 분산 공정에서 표면 산화가 발생하는 것은 어느 정도 피할 수 없다. 그러나, 그 경우라도 열선 차폐 효과를 발현하는 유효성에는 변함이 없다. 또한, 이들 질화물 미립자는 결정으로서의 완전성이 높을수록 큰 열선 차폐 효과를 얻을 수 있지만, 결정성이 낮으며 X선 회절로 넓은 회절 피크를 생기게 하는 것이라도, 미립자 내부의 기본적인 결합이 티탄과 질소의 결합으로 이루어져 있다면 열선 차폐 효과를 발현한다.
TiN은 갈흑색, 청흑색 등으로 착색된 분말이지만, 입자 직경이 가시광 파장에 비해 충분히 작고 폴리카보네이트 수지 내에 분산된 상태에서는, 막에 가시광 투과성이 생긴다. 그러나, 적외광 차폐능은 충분히 강하게 유지할 수 있다. 이 이유는 상세하게는 이해할 수 없지만, 이들 미립자 내에 자유 전자의 양이 많고, 미립자 내부 및 표면의 자유 전자에 의한 밴드 간 간접 천이의 흡수 에너지가 마침 가시～근적외 부근에 있기 때문에, 이 파장 영역의 열선이 선택적으로 반사?흡수된다고 생각된다.
또한, TiN 대신에 다른 질화물을 사용하는 것도 가능하며, 그 대표적인 것으로서, 질화지르코늄(ZrN), 질화하프늄(HfN), 질화바나듐(VN), 질화니오븀(NbN), 질화탄탈(TaN) 등의 미립자를 들 수 있다.
c) 산화텅스텐
본 발명에 사용되는 산화텅스텐은 일반식 WO2, 혹은 W18O49의 일반식으로 표시되는 것이 바람직하다. 특히 1000 ㎚ 부근의 광을 크게 흡수하기 때문에, 그 투과 색조는 블루계 색조가 되는 것이 많다.
2) 안티몬 도핑 산화주석, 주석 도핑 산화인듐, 일반식 MYWOZ(0.001≤Y≤1.0, 2.2≤Z≤3.0)로 표시되는 복합 텅스텐 산화물에서 선택되는 적어도 1종 이상의 미립자
1000 ㎚ 이상의 중적외선을 선택적으로 흡수하는 광학 특성을 갖는다. 단, 단위 면적당 첨가량에 대한 적외선의 흡수력이 약하고, 기재에 열선 차폐 특성을 부여하기 위해서는 다량의 첨가가 필요하게 되며, 기재 자체의 기계 특성의 저하나 재료 비용이 비싸지는 등의 문제가 있었다.
a) 안티몬 도핑 산화주석, 주석 도핑 산화인듐
본 발명에 사용되는 안티몬 도핑 산화주석, 주석 도핑 산화인듐은, 금속 산화물 특유의 광촉매 활성을 억제하기 위해, 알콕실기와 유기 관능기를 갖는 실란 커플링제, 티탄 커플링제, 알루미늄 커플링제, 지르코늄 커플링제에서 선택되는 적어도 1종의 표면 처리제로 표면 처리가 시행되는 것이 바람직하다. 이들 표면 처리제로서는, 안티몬 도핑 산화주석의 표면과 친화성을 가지며, 결합을 형성하는 알콕실기와 투명 열가소성 수지와 친화성을 갖는 유기 관능기를 갖는 것이 사용된다. 상기 알콕실기로서는, 메톡시기, 에톡시기, 이소프로폭실기 등을 들 수 있지만, 가수 분해를 받아, 안티몬 도핑 산화주석의 표면과 결합을 형성할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 상기 유기 관능기로서는, 알킬기, 비닐기, γ-(2-아미노에틸)아미노프로필기, γ-글리시독시프로필기, γ-아닐리노프로필기, γ-머캅토프로필기, γ-메타크릴록시기 등을 들 수 있지만, 투명 열가소성 수지와 친화성을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않는다.
b) 복합 텅스텐 산화물
본 발명에 사용되는 복합 텅스텐 산화물은 일반식 MYWOZ(0.001≤Y≤1.0, 2.2≤Z≤3.0)로 표시되고, 또한 육방정의 결정 구조를 갖는다. 근적외선 영역, 특히 1000 ㎚ 부근의 광을 크게 흡수하기 때문에, 그 투과 색조는 블루계의 색조가 되는 것이 많다.
상기 일반식 MYWOZ(0.001≤Y≤1.0, 2.2≤Z≤3.0)로 표시되고, 또한 육방정의 결정 구조를 갖는 복합 텅스텐 산화물 미립자로서는, 예컨대 M 원소가 Cs, Rb, K, Tl, In, Ba, Li, Ca, Sr, Fe, Sn, Al, Cu 중 1종류 이상을 포함하는 것과 같은 복합 텅스텐 산화물 미립자를 들 수 있다.
첨가 원소 M의 첨가량은 0.1 이상 0.5 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.33 부근이 바람직하다. 이는, 육방정의 결정 구조로부터 이론적으로 산출되는 값이 0.33이며, 이 전후의 첨가량에서 바람직한 광학 특성을 얻을 수 있기 때문이다. 또한, Z의 범위에 대해서는, 2.2≤Z≤3.0이 바람직하다. 이는, Z의 값이 2.45 이상이면, 해당 적외선 차폐 재료 내에 목적 외의 WO2 결정상이 나타나는 것을 완전하게 회피할 수 있으며, 재료의 화학적 안정성을 얻을 수 있다. 한편, Z의 값이 2.999 이하이면, 충분한 양의 자유 전자가 생성되어 효율 좋은 적외선 차폐 재료가 되지만, 2.95 이하이면 적외선 차폐 재료로서 더욱 바람직하다. 또한, Z≤3.0에 있어서도, 전술한 원소 M의 첨가에 의한 자유 전자의 공급이 있기 때문이다. 하지만, 광학 특성의 관점에서, 보다 바람직하게는 2.2≤Z≤2.99, 더욱 바람직하게는 2.45≤Z≤2.99이다.
여기서, 해당 복합 텅스텐 산화물 재료의 전형적인 예로서는, Cs0.33WO3, Rb0.33WO3, K0.33WO3, Ba0.33WO3 등을 들 수 있지만, Y, Z가 상기 범위에 들어가는 것이면, 유용한 열선 차폐 특성을 얻을 수 있다.
3) 산화철 미립자
a*b*[색조(D65-10도)]를 플러스측으로 이동시켜, 브론즈 컬러로 할 수 있다고 하는 특징을 갖는다.
그래서, 본 발명자는, 상기 1)과 2)의 2개의 군의 미립자를 혼합함으로써, 2개의 군에 속하는 재료가 갖는 결점을 상호 보충하는 것에 의해, 얻어지는 일사 차폐체의 가시광 투과율이 5％ 이상 40％ 이하의 범위에 있고, 또 하기 식 1을 만족하며, 또한, 상기 일사 차폐체의 투과색이 식 2를 만족할 수 있게 된다.
(식 1) 일사 투과율/가시광 투과율＜1
(식 2) -14＜a*＜2, -8＜b*＜2
또한, 상기 1)과 2)와 3)의 3개의 군의 미립자를 혼합함으로써, 3개의 군에 속하는 재료가 갖는 결점을 상호 보충하는 것에 의해, 특히 산화철 미립자를 부가하는 것에 의해, a*b*를 플러스측으로 이동시켜, 브론즈 컬러측으로 색조를 조정할 수 있다고 하는 특징을 갖는다.
이에 따라, 비교적 저투과율의 자동차용 파노라마 루프, 백 윈도우, 리어사이드 윈도우에 사용할 수 있는 것이다.
상기 일사 차폐체의 가시광 투과율이 5％ 이상 40％ 이하인 것을 요하는 까닭은, 5％ 미만이면, 창으로서의 투과율이 지나치게 낮아 외계의 시인성이 현저히 떨어지기 때문에 바람직하지 않고, 또한 40％를 넘으면, 가시광을 포함한 일사열의 실내측에의 유입이 커져, 특히 한 여름의 일사를 차단하기에는 불충분하며, 또 실내 온도를 낮추기 위한 냉방 부하가 커지므로 바람직하지 않기 때문이다.
상기 제1 발명에 있어서, 상기 일사 차폐체의 투과색이 상기 가시광 투과율의 범위에서, -14＜a*＜2, -8＜b*＜2의 범위에 속하는 것이 바람직한 까닭은, a*≤-14에서는 녹색 성분이 지나치게 강하고, 2≤a*에서는 적색 성분이 지나치게 강하며, 또 b*≤-8에서는 청색 성분이 지나치게 강하고, 또한 2≤b*에서는 황색 성분이 지나치게 강하기 때문에, 이들 범위 이외에서는, 일반 사용자에게 선호되는 뉴트럴부터 다크블루?다크그린이라고 하는 색조로부터 일탈하므로, 바람직하지 않기 때문이다.
상기 제2 발명에 있어서, 상기 일사 차폐체의 투과색이 -2＜a*＜14, 2＜b*＜12의 범위에 속하는 것이 바람직한 까닭은, a*≤-2에서는 녹색 성분이 지나치게 강하고, 또 14≤a*에서는 적색 성분이 지나치게 강하며, 또한 b*≤2에서는 청색 성분이 지나치게 강하고, 또 12≤b*에서는 황색 성분이 지나치게 강하므로, 이들 범위 밖에서는, 일반 사용자에게 선호되는 브론즈색의 색조로부터 일탈하기 때문에 바람직하지 않기 때문이다.
상기 열선 차폐 기능을 갖는 미립자의 직경은, 300 ㎚ 이하인 것이 바람직하다. 300 ㎚를 넘으면, 가시광 영역의 광의 산란이 발생하고, 일사 차폐체가 흐려져 버려, 바람직하지 않다.
또한, 상기 열선 차폐 기능을 갖는 미립자는 실란 화합물, 티탄 화합물, 지르코니아 화합물, 알루미늄 화합물에서 선택되는 적어도 1종에 의해 표면 처리되는 것이 바람직하다. 상기 재료로 미립자 표면을 피복함으로써 내후성이 향상된다. 또한, 안티몬 도핑 산화주석, 주석 도핑 산화인듐은 금속 산화물 특유의 광촉매 활성을 가지며, 그것을 억제하여, 폴리카보네이트 수지의 열화를 방지하는 관점에서도 바람직하다.
본 발명의 열선 차폐 미립자의 1 ㎡당 첨가량은 하기 식 5를 만족하는 것이 바람직하다. 식 5에서, 각 열선 차폐 미립자에 가해지는 계수는 각 열선 차폐 미립자의 단위 중량당 가시광선 흡수 능력에 의해 결정된다. 예컨대, 열선 차폐 기능을 갖는 폴리카보네이트 시트의 가시광 투과율을 동일한 값으로 하는 경우, 질화 티탄의 1 ㎡당 필요 첨가량은 주석 도핑 산화인듐의 1/160인 것이 실험적으로 알려져 있다.
질화티탄의 첨가량(g/㎡)×160 + 6붕화란탄의 첨가량(g/㎡)×40 + 산화텅스텐(g/㎡)×40 + 복합 텅스텐 산화물(g/㎡)×4 + 안티몬 도핑 산화주석(g/㎡) + 주석 도핑 산화인듐(g/㎡)의 값이 5 이하인 경우, 가시광선 흡수 능력이 불충분하게 되고, 프라이버시 보호를 목적으로 한 자동차용 파노라마 루프, 백 윈도우, 리어사이드 윈도우로서 부적절하다. 또한, 충분한 열선 차폐능도 얻을 수 없다. 반대로 50 이상인 경우, 충분한 열선 차폐능은 얻을 수 있지만, 가시광선의 흡수가 지나치게 강해져 차 외부로부터의 광을 거의 받아들일 수 없게 되어 버린다.
(식 5) 5(g/㎡) ＜ 질화티탄의 첨가량(g/㎡)×160 + 6붕화란탄의 첨가량(g/㎡)×40 + 산화텅스텐(g/㎡)×40 + 복합 텅스텐 산화물(g/㎡)×4 + 안티몬 도핑 산화주석(g/㎡) + 주석 도핑 산화인듐(g/㎡) ＜ 50(g/㎡)
또한, 상기 미립자의 1 ㎡당 전체 첨가량이 20 g/㎡ 이하인 것이 바람직하다. 1 ㎡당 전체 첨가량이 20 g/㎡보다 많아지면, 폴리카보네이트 시트의 두께에도 의존하지만, 폴리카보네이트 수지 자체의 기계 특성(내충격성, 표면 경도, 굽힘 강도)을 손상시킬 우려가 있다. 또한, 재료 비용도 비싸져 버린다.
본 발명의 열선 차폐 기능을 갖는 미립자를 포함하는 차창용 일사 차폐체의 광학 특성은 일사 투과율/가시광 투과율＜1이다. 즉, 가시광 투과율보다도 일사 투과율의 값이 작은 것이 바람직하다. 일사 투과율/가시광 투과율＞1인 경우, 외부로부터 차 내에 들어오는 태양 에너지를 충분히 경감시키기 때문에, 차 내부가 지나치게 어두워져 버린다. 폴리카보네이트 시트에 착색 안료나 착색 염료를 다량으로 첨가하고, 가시광 투과율을 극단적으로 낮게 하면 일사 투과율도 낮아지지만, 일사 투과율/가시광 투과율＜1을 만족하는 것은 종래에 곤란하였다.
또한, 본 발명에 사용되는 열선 차폐 미립자는, 입자 직경이 작으면 작을수록 바람직하고, 적외선 흡수 능력, 사용하는 수지의 투명성을 고려하면, 그 평균 입자 직경은 300 ㎚ 이하, 보다 바람직하게는 100 ㎚ 이하이다. 여기서, 평균 입자 직경은, 투과 전자 현미경으로 열선 차폐 미립자의 분체를 관찰하여 얻은 이 분체의 입자 직경의 평균값이다.
본 발명의 열선 차폐 기능을 갖는 미립자와 함께, 또한, 자외선 흡수제로서, 산화아연 미립자, 산화세륨 미립자, 산화티탄 미립자에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 것도 가능하다. 사용하는 수지의 투명성을 고려하면, 그 평균 입자 직경은 300 ㎚ 이하, 보다 바람직하게는 100 ㎚ 이하인 것이 바람직하다. 여기서, 평균 입자 직경은 투과 전자 현미경으로 열선 차폐 미립자의 분체를 관찰하여 얻은 이 분체의 입자 직경의 평균값이다.
또한, 자외선 흡수제의 광촉매 활성을 억제하고, 투명 열가소성 수지 내에의 분산성을 향상시키기 위해, 실란 커플링제, 티탄 커플링제, 알루미늄 커플링제, 지르코늄 커플링제에서 선택되는 적어도 1종의 표면 처리제로 표면 처리가 시행되는 것이 바람직하다. 이들 표면 처리제로서는, 자외선 흡수제의 표면과 친화성을 갖고, 결합을 형성하는 알콕실기와 투명 열가소성 수지와 친화성을 갖는 유기 관능기를 갖는 것이 사용된다. 상기 알콕실기로서는, 메톡시기, 에톡시기, 이소프로폭실기 등을 들 수 있지만, 가수 분해를 받아, 무기 자외선 흡수제의 표면과 결합을 형성할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 상기 유기 관능기로서는, 알킬기, 비닐기, γ-(2-아미노에틸)아미노프로필기, γ-글리시독시프로필기, γ-아닐리노프로필기, γ-머캅토프로필기, γ-메타크릴록시기 등을 들 수 있지만, 투명 열가소성 수지와 친화성을 갖는 것이면 특별히 이들에만 한정되지 않는다.
또한, 무기 자외선 흡수제의 열가소성 수지 내에의 분산성을 향상시킬 목적으로, 유기 고분자 분산제를 상기 커플링제와 병용하여 사용하는 것도 가능하다.
2. 차창용 일사 차폐체의 구조
본 발명의 차창용 일사 차폐체의 구조의 일 형태로서, 열선 차폐 기능을 갖는 미립자가 폴리카보네이트 수지 성형체에 포함되어 있는 제1, 2 발명의 차창용 일사 차폐체가 있다.
상기 열선 차폐 기능을 갖는 미립자를 포함하는 폴리카보네이트 시트의 적어도 1개의 시트 표면에 내찰상성 하드코트층을 형성하여도 좋다. 예컨대, 상기 시트에, 실리케이트계, 아크릴계 등의 내찰상성 하드코트층을 형성할 수 있다. 이 하드코트층의 형성에 의해, 성형체의 내찰상성을 향상시키는 것이 가능하고, 이 열선 차폐 기능을 갖는 미립자를 포함하는 폴리카보네이트 시트를 자동차용 파노라마 루프, 백 윈도우, 리어사이드 윈도우에 사용할 수 있다.
본 발명에 사용되는 폴리카보네이트 수지로서는, 방향족폴리카보네이트가 바람직하다. 방향족폴리카보네이트로서는, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디브로모-4-히드록시페닐)프로판으로 대표되는 2가의 페놀계 화합물의 1종 이상과, 포스겐 또는 디페닐카르보네이트 등으로 대표되는 카르보네이트 전구체로부터, 계면 중합, 용융 중합 또는 고상 중합 등의 공지된 방법에 따라 얻어지는 중합체를 들 수 있다.
다음으로, 열선 차폐 미립자의 폴리카보네이트 수지에의 분산 방법은 미립자가 균일하게 수지에 분산되는 방법이면 임의로 선택할 수 있다. 예로서는, 비드밀, 볼밀, 샌드밀, 초음파 분산 등의 방법을 이용하고, 상기 미립자를 임의의 용제에 분산시킨 열선 차폐 미립자 분산액을 조제하여, 그 분산액과 폴리카보네이트 수지의 분립체 또는 팰릿, 및 필요에 따라 다른 첨가제를 리본 블렌더, 텀블러, 나우타 믹서, 헨쉘 믹서, 수퍼 믹서, 플래너터리 믹서 등의 혼합기, 및 밴버리 믹서, 니더, 롤, 니더 루더(kneader-ruder), 일축 압출기, 이축 압출기 등의 혼련기를 사용하여 용제를 제거하면서 균일하게 용융 혼합하는 방법을 이용하여, 폴리카보네이트 수지에 미립자를 균일하게 분산시킨 혼합물을 조제할 수 있다. 또한, 열선 차폐 미립자 분산액의 용제를 공지된 방법으로 제거하고, 얻어진 분말과 폴리카보네이트 수지의 분립체 또는 팰릿, 및 필요에 따라 다른 첨가제를 균일하게 용융 혼합하는 방법을 이용하여 폴리카보네이트 수지에 미립자를 균일하게 분산시킨 혼합물을 조정할 수도 있다. 그 외에, 분산 처리를 하지 않은 열선 차폐 미립자의 분말과 내열성 분산제를 폴리카보네이트 수지에 직접 첨가하고, 균일하게 용융 혼합하는 방법을 이용할 수도 있으며, 폴리카보네이트 수지에 열선 차폐 미립자가 균일하게 분산되어 있으면 좋고, 이것 등의 방법에 한정되지 않는다.
이 열선 차폐 기능을 갖는 미립자를 포함하는 폴리카보네이트 시트의 성형 방법으로서는, 사출 성형, 압출 성형, 압축 성형 또는 회전 성형 등의 임의의 방법을 들 수 있다. 특히, 사출 성형에 의해 성형품을 얻는 방법이 적합하게 채용된다. 사출 성형품은 자동차의 파노라마 루프, 백 윈도우, 리어사이드 윈도우에 적합하게 사용된다.
상기 열선 차폐 기능을 갖는 미립자를 포함하는 폴리카보네이트 시트는, 그 자체만을, 자동차의 파노라마 루프, 백 윈도우, 리어사이드 윈도우에 사용할 수 있는 것 외에, 무기 유리, 수지 유리, 수지 필름 등의 다른 투명 성형체에 임의의 방법으로 적층하여, 일체화한 열선 차폐 투명 적층체로서, 구조재에 사용할 수도 있다. 예컨대, 미리 시트형으로 성형한 열선 차폐 기능을 갖는 미립자를 포함하는 폴리카보네이트 시트를 무기 유리에 열라미네이트법으로 적층 일체화함으로써, 열선 차폐 기능, 비산 방지 기능을 갖는 열선 차폐능을 갖는 투명 적층체를 얻을 수 있다.
또한, 열라미네이트법, 공(共)압출법, 프레스 성형법, 사출 성형법 등으로, 열선 차폐 기능을 갖는 미립자를 포함하는 폴리카보네이트 시트의 성형과 동시에 다른 투명 성형체에 적층 일체화함으로써, 열선 차폐능을 갖는 투명 적층체를 얻는 것도 가능하다. 상기 열선 차폐능을 갖는 투명 적층체는 상호의 성형체가 갖는 이점을 유효하게 발휘하면서, 상호의 결점을 보완함으로써, 보다 유용한 자동차 창 부재로서 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 열선 차폐 기능을 갖는 미립자를 포함하는 폴리카보네이트 시트는 일반적인 첨가제를 배합하는 것도 가능하다. 예컨대, 필요에 따라 임의의 색조를 부여하기 때문에, 아조계 염료, 시아닌계 염료, 퀴놀린계, 페릴렌계 염료, 카본블랙 등, 일반적으로 열가소성 수지의 착색에 이용되는 염료, 안료 외에, 힌더드페놀계, 인계 등의 안정제, 이형제, 히드록시벤조페논계, 살리실산계, HALS계, 트리아졸계, 트리아진계 등의 자외선 흡수제, 커플링제, 계면 활성제, 대전 방지제 등을, 이것 등의 유효 발현량 배합한 것을 첨가제로서 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 차창용 일사 차폐체의 구조의 일 형태로서, 제1, 2 발명의 열선 차폐 기능을 갖는 미립자가 폴리비닐부티랄 수지, 폴리초산비닐 수지, 폴리비닐알코올 수지에서 선택되는 1종에 포함되어, 중간막으로서 이용되는 것도 바람직하다.
2장의 적층판 사이에 상기 차창용 일사 차폐체를 중간막으로서 개재시켜 이루어지는 적층 구조체로서, 이 적층판이 무기 판유리, 폴리카보네이트 수지 성형체, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 성형체에서 선택되는 적어도 1종인 차창용 일사 차폐체를 얻을 수 있다.
상기 적층판의 적어도 한쪽을, 상기 열선 차폐 기능을 갖는 미립자가 폴리카보네이트 수지 성형체에 포함되어 있는 차창용 일사 차폐체인 차창용 일사 차폐체로 할 수도 있다.
상기 차창용 일사 차폐체의 형상은 두께가 2.5 ㎜～30 ㎜, 또 최대 투영 면적이 400 ㎠～60000 ㎠인 것이 바람직하다.
현재 상황의 사출 성형 기술로 제조 가능한 최대 크기가 60000 ㎠이며, 그것보다 커지면 제조가 곤란해진다. 그러나, 금후의 제조 장치, 사출 성형 방법의 혁신에 의해, 보다 큰 일사 차폐체의 제조가 가능해지는 경우가 있다. 또한, 400 ㎠ 이하가 되면, 차창용으로서는 지나치게 작아 부적당하다. 두께에 대해서도 현재 상황의 사출 성형 기술로 제조 가능한 최대 두께가 30 ㎜이며, 그것보다 두껍게 되면 제조가 곤란해진다. 또한, 2.5 ㎜보다 얇아지면, 차량에 탑재하였을 때에 차량 자체의 강성이 충분하게 얻어지지 않을 가능성이 있다.
상기한 다수의 형태를 갖는 본 발명의 차창용 일사 차폐체는 차량용 창, 특히, 밝기보다도 오히려, 어떻게 경제적으로 태양 광선의 열을 차단할지에 중점을 둔 설계가 필요한 자동차의 선루프, 파노라마 루프, 백 윈도우, 리어사이드 윈도우, 프론트 윈도우, 중기의 선루프 등에 적용할 수 있다.
[실시예]
이하에, 본 발명의 실시예를 비교예와 함께 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것이 아니다. 또한, 각 실시예에서, 각종 미립자의 분산 입자 직경은 동적 광산란법을 원리로 한 오오쓰카덴시(주)사 제조의 ELS-8000에 의해 측정하였다.
차창용 일사 차폐체의 가시광 투과율 및 일사 투과율은 히타치세이사쿠쇼(주) 제조의 분광 광도계 U-4000을 이용하여 측정하였다.
<실시예 1>
TiN 미립자 10 중량％, 분산제 10 중량％, 톨루엔 80 중량％를 칭량하고, 0.3 ㎜φ ZrO2 비드를 넣은 페인트 쉐이커로 6시간 분쇄?분산 처리함으로써 TiN 미립자 분산액(A액)을 조제하였다. 여기서, TiN 미립자 분산액(A액) 내에서의 TiN 산화물 미립자의 분산 입자 직경을 측정한 바, 80 ㎚였다.
또한, 상기 A액에 분산제를 첨가하고, 분산제와 TiN 미립자의 중량비가 분산제/TiN 미립자 = 3이 되도록 조정하고, 스프레이 드라이어를 이용해 톨루엔을 제거하여, TiN 미립자 분산 분말을 얻었다(이하, A 분말이라고 약칭함).
다음으로, 얻어진 A 분말을 열가소성 수지인 폴리카보네이트 수지 팰릿에 TiN 농도가 2.0 중량％가 되도록 첨가하고, 블렌더로 균일하게 혼합한 후, 이축 압출기로 용융 혼련하며, 압출된 스트랜드를 팰릿형으로 컷팅하여, TiN 미립자 함유 폴리카보네이트 마스터 배치(master batch)를 얻었다(이하, 마스터 배치 A라고 약칭함).
ATO 미립자 10 중량％, 분산제 10 중량％, 톨루엔 80 중량％를 칭량하고, 0.3 ㎜φ ZrO2 비드를 넣은 페인트 쉐이커로 6시간 분쇄?분산 처리함으로써 ATO 미립자 분산액(B액)을 조제하였다. 여기서, ATO 미립자 분산액(B액) 내에서의 ATO 산화물 미립자의 분산 입자 직경을 측정한 바, 63 ㎚였다.
또한, 상기 B액에 분산제를 첨가하고, 분산제와 ATO 미립자의 중량비가 분산제/ATO 미립자 = 3이 되도록 조정하며, 스프레이 드라이어를 이용해 톨루엔을 제거하여, ATO 미립자 분산 분말을 얻었다(이하, B 분말이라고 약칭함).
다음으로, 얻어진 B 분말을 열가소성 수지인 폴리카보네이트 수지 팰릿에 ATO 농도가 2.0 중량％가 되도록 첨가하고, 블렌더로 균일하게 혼합한 후, 이축 압출기로 용융 혼련하며, 압출된 스트랜드를 팰릿형으로 컷팅하여, ATO 미립자 함유 폴리카보네이트 마스터 배치를 얻었다(이하, 마스터 배치 B라고 약칭함).
다음으로, 마스터 배치 A와 마스터 배치 B를 폴리카보네이트 수지 팰릿으로 희석하고, 텀블러로 균일하게 혼합한 후, T다이를 이용하여 두께 2.0 ㎜로 압출 성형하며, TiN 첨가량이 0.06 g/㎡, ATO 첨가량이 9.6 g/㎡가 되도록 조정하여, TiN 미립자와 ATO 미립자가 수지 전체에 균일하게 분산된 실시예 1에 따른 일사 차폐체 1을 얻었다. 또한, 일사 차폐체의 미립자의 분산 입자 직경은 75 ㎚였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율(VLT) 31.7％일 때의 일사 투과율(ST)은 19.1％였다.
<실시예 2>
TiN 첨가량이 0.09 g/㎡, ATO 첨가량이 14.4 g/㎡가 되도록 조정한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 2에 따른 일사 차폐체 2를 얻었다. 또한, 일사 차폐체의 미립자의 분산 입자 직경은 78 ㎚였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 22.1％일 때의 일사 투과율은 15.9％였다.
<실시예 3>
TiN 첨가량이 0.11 g/㎡, ATO 첨가량이 1.92 g/㎡가 되도록 조정한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 3에 따른 일사 차폐체 3을 얻었다. 또한, 일사 차폐체의 미립자의 분산 입자 직경은 73 ㎚였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 31.9％일 때의 일사 투과율은 25.2％였다.
<실시예 4>
ZnO 미립자 10 중량％, 분산제 10 중량％, 톨루엔 80 중량％를 칭량하고, 0.3 ㎜φ ZrO2 비드를 넣은 페인트 쉐이커로 3시간 분쇄?분산 처리함으로써 ZnO 미립자 분산액을 조제하였다. 또한, 상기 ZnO 미립자 분산액에 분산제를 첨가하고, 분산제와 ZnO 미립자의 중량비가 분산제/ZnO 미립자 = 3이 되도록 조정하며, 스프레이 드라이어를 이용해 톨루엔을 제거하여, ZnO 미립자 분산 분말을 얻었다.
다음으로, 얻어진 ZnO 미립자 분산 분말을 열가소성 수지인 폴리카보네이트 수지 팰릿에 농도가 2.0 중량％가 되도록 첨가하고, 블렌더로 균일하게 혼합한 후, 이축 압출기로 용융 혼련하며, 압출된 스트랜드를 팰릿형으로 컷팅하여, ZnO 미립자 함유 폴리카보네이트 마스터 배치를 얻었다.
다음으로, 마스터 배치 A 대신에 상기 ZnO 미립자 함유 폴리카보네이트 마스터 배치를 10 wt％ 첨가한 것 이외에는, 실시예 3과 동일한 방법으로 실시예 4에 따른 일사 차폐체 4를 얻었다. 또한, 일사 차폐체의 미립자의 분산 입자 직경은 70 ㎚였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 30.0％일 때의 일사 투과율은 24.2％였다.
<실시예 5>
WO2 미립자 10 중량％, 분산제 10 중량％, 톨루엔 80 중량％를 칭량하고, 0.3 ㎜φ ZrO2 비드를 넣은 페인트 쉐이커로 6시간 분쇄?분산 처리함으로써 WO2 미립자 분산액(C액)을 조제하였다. 여기서, WO2 미립자 분산액(C액) 내에서의 WO2 미립자의 분산 입자 직경을 측정한 바, 55 ㎚였다.
또한, 상기 C액에 분산제를 첨가하고, 분산제와 WO2 미립자의 중량비가 분산제/WO2 미립자 = 3이 되도록 조정하며, 스프레이 드라이어를 이용해 톨루엔을 제거하여, WO2 미립자 분산 분말을 얻었다(이하, C 분말이라고 약칭함).
다음으로, 얻어진 C 분말을, 열가소성 수지인 폴리카보네이트 수지 팰릿에 WO2 농도가 2.0 중량％가 되도록 첨가하고, 블렌더로 균일하게 혼합한 후, 이축 압출기로 용융 혼련하며, 압출된 스트랜드를 팰릿형으로 컷팅하여, WO2 미립자 함유 폴리카보네이트 마스터 배치를 얻었다(이하, 마스터 배치 C라고 약칭함).
다음으로, 마스터 배치 B와 마스터 배치 C를 폴리카보네이트 수지 팰릿으로 희석하고, 텀블러로 균일하게 혼합한 후, T다이를 이용하여 두께 2.0 ㎜로 압출 성형하며, WO2 첨가량이 0.44 g/㎡, ATO 첨가량이 1.93 g/㎡가 되도록 조정하여, WO2 미립자와 ATO가 수지 전체에 균일하게 분산된 실시예 5에 따른 일사 차폐체 5를 얻었다. 또한, 일사 차폐체의 미립자의 분산 입자 직경은 80 ㎚였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 30.5％일 때의 일사 투과율은 28.7％였다.
<실시예 6>
ITO 미립자 10 중량％, 분산제 10 중량％, 톨루엔 80 중량％를 칭량하고, 0.3 ㎜φ ZrO2 비드를 넣은 페인트 쉐이커로 6시간 분쇄?분산 처리함으로써 ITO 미립자 분산액(D액)을 조제하였다. 여기서, ITO 미립자 분산액(D액) 내에서의 ITO 미립자의 분산 입자 직경을 측정한 바, 75 ㎚였다.
또한, 상기 D액에 분산제를 첨가하고, 분산제와 ITO 미립자의 중량비가 분산제/ITO 미립자 = 3이 되도록 조정하며, 스프레이 드라이어를 이용해 톨루엔을 제거하여, ITO 미립자 분산 분말을 얻었다(이하, D 분말이라고 약칭함).
다음으로, 얻어진 D 분말을 열가소성 수지인 폴리카보네이트 수지 팰릿에 ITO 농도가 2.0 중량％가 되도록 첨가하고, 블렌더로 균일하게 혼합한 후, 이축 압출기로 용융 혼련하며, 압출된 스트랜드를 팰릿형으로 컷팅하여, ITO 미립자 함유 폴리카보네이트 마스터 배치를 얻었다(이하, 마스터 배치 D라고 약칭함).
다음으로, 마스터 배치 C와 마스터 배치 D를 폴리카보네이트 수지 팰릿으로 희석하고, 텀블러로 균일하게 혼합한 후, T다이를 이용하여 두께 2.0 ㎜로 압출 성형하며, WO2 첨가량이 0.44 g/㎡, ITO 첨가량이 1.95 g/㎡가 되도록 조정하여, WO2 미립자와 ITO가 수지 전체에 균일하게 분산된 실시예 6에 따른 일사 차폐체 6을 얻었다. 또한, 일사 차폐체의 미립자의 분산 입자 직경은 77 ㎚였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 30.9％일 때의 일사 투과율은 23.1％였다.
<실시예 7>
LaB6 미립자 10 중량％, 분산제 10 중량％, 톨루엔 80 중량％를 칭량하고, 0.3 ㎜φ ZrO2 비드를 넣은 페인트 쉐이커로 6시간 분쇄?분산 처리함으로써 LaB6 미립자 분산액(E액)을 조제하였다. 여기서, LaB6 미립자 분산액(E액) 내에서의 LaB6 미립자의 분산 입자 직경을 측정한 바, 68 ㎚였다.
또한, 상기 E액에 분산제를 첨가하고, 분산제와 LaB6 미립자의 중량비가 분산제/LaB6 미립자 = 3이 되도록 조정하며, 스프레이 드라이어를 이용해 톨루엔을 제거하여, ITO 미립자 분산 분말을 얻었다(이하, E 분말이라고 약칭함).
다음으로, 얻어진 E 분말을 열가소성 수지인 폴리카보네이트 수지 팰릿에 LaB6 농도가 2.0 중량％가 되도록 첨가하고, 블렌더로 균일하게 혼합한 후, 이축 압출기로 용융 혼련하며, 압출된 스트랜드를 팰릿형으로 컷팅하여, LaB6 미립자 함유 폴리카보네이트 마스터 배치를 얻었다(이하, 마스터 배치 E라고 약칭함).
다음으로, 마스터 배치 A와 마스터 배치 B와 마스터 배치 E를 폴리카보네이트 수지 팰릿으로 희석하고, 텀블러로 균일하게 혼합한 후, T다이를 이용하여 두께 2.0 ㎜로 압출 성형하며, LaB6 첨가량이 0.06 g/㎡, TiN 첨가량이 0.06 g/㎡, ATO 첨가량이 1.94 g/㎡가 되도록 조정하여, LaB6 미립자와 TiN 미립자와 ATO 미립자가 수지 전체에 균일하게 분산된 실시예 7에 따른 일사 차폐체 7을 얻었다. 또한, 일사 차폐체의 미립자의 분산 입자 직경은 85 ㎚였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 37.8％일 때의 일사 투과율은 27.4％였다.
<실시예 8>
W18O49 미립자 10 중량％, 분산제 10 중량％, 톨루엔 80 중량％를 칭량하고, 0.3 ㎜φ ZrO2 비드를 넣은 페인트 쉐이커로 6시간 분쇄?분산 처리함으로써 W18O49 미립자 분산액(F액)을 조제하였다. 여기서, W18O49 미립자 분산액(F액) 내에서의 W18O49 미립자의 분산 입자 직경을 측정한 바, 69 ㎚였다.
또한, 상기 F액에 분산제를 첨가하고, 분산제와 W18O49 미립자의 중량비가 분산제/W18O49 미립자 = 3이 되도록 조정하며, 스프레이 드라이어를 이용해 톨루엔을 제거하여, W18O49 미립자 분산 분말을 얻었다(이하, F 분말이라고 약칭함).
다음으로, 얻어진 F 분말을 열가소성 수지인 폴리카보네이트 수지 팰릿에 W18O49 농도가 2.0 중량％가 되도록 첨가하고, 블렌더로 균일하게 혼합한 후, 이축 압출기로 용융 혼련하며, 압출된 스트랜드를 팰릿형으로 컷팅하여, W18O49 미립자 함유 폴리카보네이트 마스터 배치를 얻었다(이하, 마스터 배치 F라고 약칭함).
다음으로, 마스터 배치 B와 마스터 배치 F를 폴리카보네이트 수지 팰릿으로 희석하고, 텀블러로 균일하게 혼합한 후, T다이를 이용하여 두께 2.0 ㎜로 압출 성형하며, W18O49 첨가량이 0.43 g/㎡, ATO 첨가량이 2.01 g/㎡가 되도록 조정하여, W18O49 미립자와 ATO가 수지 전체에 균일하게 분산된 실시예 8에 따른 일사 차폐체 8을 얻었다. 또한, 일사 차폐체의 미립자의 분산 입자 직경은 61 ㎚였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 31.8％일 때의 일사 투과율은 28.1％였다.
<실시예 9>
Cs0 .33WO3 미립자 10 중량％, 분산제 10 중량％, 톨루엔 80 중량％를 칭량하고, 0.3 ㎜φ ZrO2 비드를 넣은 페인트 쉐이커로 6시간 분쇄?분산 처리함으로써 Cs0.33WO3 미립자 분산액(G액)을 조제하였다. 여기서, Cs0 .33WO3 미립자 분산액(G액) 내에서의 Cs0 .33WO3 미립자의 분산 입자 직경을 측정한 바, 77 ㎚였다.
또한, 상기 G액에 분산제를 첨가하고, 분산제와 Cs0 .33WO3 미립자의 중량비가 분산제/Cs0 .33WO3 미립자 = 3이 되도록 조정하며, 스프레이 드라이어를 이용해 톨루엔을 제거하여, Cs0 .33WO3 미립자 분산 분말을 얻었다(이하, G 분말이라고 약칭함).
다음으로, 얻어진 G 분말을 열가소성 수지인 폴리카보네이트 수지 팰릿에 Cs0.33WO3 농도가 2.0 중량％가 되도록 첨가하고, 블렌더로 균일하게 혼합한 후, 이축 압출기로 용융 혼련하며, 압출된 스트랜드를 팰릿형으로 컷팅하여, Cs0 .33WO3 미립자 함유 폴리카보네이트 마스터 배치를 얻었다(이하, 마스터 배치 G라고 약칭함).
다음으로, 마스터 배치 A와 마스터 배치 G를 폴리카보네이트 수지 팰릿으로 희석하고, 텀블러로 균일하게 혼합한 후, T다이를 이용하여 두께 2.0 ㎜로 압출 성형하며, TiN 첨가량이 0.06 g/㎡, Cs0 .33WO3 첨가량이 2.4 g/㎡가 되도록 조정하여, TiN 미립자와 Cs0 .33WO3이 수지 전체에 균일하게 분산된 실시예 9에 따른 일사 차폐체 9를 얻었다. 또한, 일사 차폐체의 미립자의 분산 입자 직경은 79 ㎚였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 31.7％일 때의 일사 투과율은 15.7％였다.
<실시예 10>
TiN 첨가량이 0.15 g/㎡, Cs0 .33WO3 첨가량이 6.0 g/㎡가 되도록 조정한 것 이외에는, 실시예 9와 동일한 방법으로 실시예 10에 따른 일사 차폐체 10을 얻었다. 또한, 일사 차폐체의 미립자의 분산 입자 직경은 66 ㎚였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 10.1％일 때의 일사 투과율은 7.1％였다.
<실시예 11>
Fe2O3 미립자 10 중량％, 분산제 10 중량％, 톨루엔 80 중량％를 칭량하고, 0.3 ㎜φ ZrO2 비드를 넣은 페인트 쉐이커로 6시간 분쇄?분산 처리함으로써 Fe2O3 미립자 분산액(H액)을 조제하였다. 여기서, Fe2O3 미립자 분산액(H액) 내에서의 Fe2O3 미립자의 분산 입자 직경을 측정한 바, 50 ㎚였다.
또한, 상기 H액에 분산제를 첨가하고, 분산제와 Fe2O3 미립자의 중량비가 분산제/Fe2O3 미립자 = 3이 되도록 조정하며, 스프레이 드라이어를 이용해 톨루엔을 제거하여, Fe2O3 미립자 분산 분말을 얻었다(이하, H 분말이라고 약칭함).
다음으로, 얻어진 H 분말을 열가소성 수지인 폴리카보네이트 수지 팰릿에 Fe2O3 농도가 2.0 중량％가 되도록 첨가하고, 블렌더로 균일하게 혼합한 후, 이축 압출기로 용융 혼련하며, 압출된 스트랜드를 팰릿형으로 컷팅하여, Fe2O3 미립자 함유 폴리카보네이트 마스터 배치를 얻었다(이하, 마스터 배치 H라고 약칭함).
다음으로, 마스터 배치 A와 마스터 배치 G와 마스터 배치 H를 폴리카보네이트 수지 팰릿으로 희석하고, 텀블러로 균일하게 혼합한 후, T다이를 이용하여 두께 2.0 ㎜로 압출 성형하며, TiN 첨가량이 0.06 g/㎡, Cs0 .33WO3 첨가량이 2.4 g/㎡, Fe2O3 첨가량이 0.6 g/㎡가 되도록 조정하여, TiN 미립자와 Cs0 .33WO3과 Fe2O3 미립자가 수지 전체에 균일하게 분산된 실시예 11에 따른 일사 차폐체 11을 얻었다. 또한, 일사 차폐체의 Fe2O3의 미립자의 분산 입자 직경은 81 ㎚였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 26.6％일 때의 일사 투과율은 25.0％였다.
<실시예 12>
TiN 미립자 3 중량％, 이소프로필알코올 97 중량％를 칭량하고, 0.3 ㎜φ ZrO2 비드를 넣은 페인트 쉐이커로 6시간 분쇄?분산 처리한 후, 메틸트리메톡시실란을 첨가하며, 메카니컬 스터러(mechanical stirrer)로 1시간 교반하여 혼합한 후, 스프레이 드라이어를 이용해 이소프로필알코올을 제거하여, 실란 화합물로 표면 처리를 시행한 TiN 미립자를 얻었다.
ATO 미립자 3 중량％, 이소프로필알코올 97 중량％를 칭량하고, 0.3 ㎜φ ZrO2 비드를 넣은 페인트 쉐이커로 6시간 분쇄?분산 처리한 후, 메틸트리메톡시실란을 첨가하여, 메카니컬 스터러로 1시간 교반하여 혼합한 후, 스프레이 드라이어를 이용해 이소프로필알코올을 제거하여, 실란 화합물로 표면 처리를 시행한 ATO 미립자를 얻었다.
실란 화합물로 표면 처리를 시행한 TiN 미립자, 실란 화합물로 표면 처리를 시행한 ATO 미립자를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 12에 따른 일사 차폐체 12를 얻었다.
또한, 일사 차폐체의 미립자의 분산 입자 직경은 83 ㎚였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 31.5％일 때의 일사 투과율은 19.2％였다.
<실시예 13>
토아고세이 제조의 아로닉스(ARONIX) M-400을 50 중량％, 치바스페셜리티 제조의 이가큐어(IRGACURE) 651을 5 중량％, 톨루엔 45 중량％를 혼합하고, 내찰상성 하드코트액을 조정하였다. 실시예 1과 동일한 방법으로 제작한 일사 차폐체 1의 표면에 상기 내찰상성 하드코트액을 바코터 ＃20을 사용하여 도포하고, 70℃에서 1분간 건조한 후, 고압 수은 램프로 140 mW/㎠의 UV광을 조사하며, 내찰상성 하드코트층을 형성하여, 일사 차폐체 13을 얻었다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 31.2％일 때의 일사 투과율은 18.9％였다.
연필 경도를 측정한 바, 내찰상성 하드코트층을 형성함으로써, 일사 차폐체 13의 연필 경도가 2H로 향상되었음이 확인되었다. 실시예 1에서 제작한 일사 차폐체 1은 연필 경도 F였다.
일사 차폐체의 표면에 내찰상성 하드코트층을 형성함으로써, 일사 차폐체의 내찰상성을 향상시키는 것이 가능하고, 이 일사 차폐체를 차량, 자동차의 창 등에 사용할 수 있다.
<실시예 14>
TiN 미립자 분산액(A액), 가소제 트리에틸렌글리콜-디-2-에틸부틸레이트 50 중량％를 칭량하고, 교반형 진공 건조기로 톨루엔을 제거하여, TiN 가소제 분산액(A 가소제액)을 제작하였다.
마찬가지로 ATO 미립자 분산액(B액), 가소제 트리에틸렌글리콜-디-2-에틸부틸레이트 50 중량％를 칭량하고, 교반형 진공 건조기로 톨루엔을 제거하여, ATO 가소제 분산액(B 가소제액)을 제작하였다.
A 가소제액과 B 가소제액을 폴리비닐부티랄 수지에 첨가하고, 가소제로서 트리에틸렌글리콜-디-2-에틸부틸레이트를 부가하며, 이 혼합물을 롤로 혼련하고, 0.5 ㎜ 두께의 시트형으로 형성하며, TiN 첨가량이 0.06 g/㎡, ATO 첨가량이 9.60 g/㎡가 되도록 조정하여, TiN 미립자와 ATO가 수지 전체에 균일하게 분산된 중간막[중간막 A]을 얻었다.
또한, 이 중간막 A를 두께 2 ㎜의 플로트 유리 2장 사이에 끼우고, 통상의 적층 유리 제조법에 따라 가열?압착하여, 일사 차폐체 14를 얻었다. 일사 차폐체의 미립자의 분산 입자 직경은 69 ㎚였다.
또한, 표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 30.8％일 때의 일사 투과율은 19.0％였다.
<실시예 15>
TiN 첨가량이 0.09 g/㎡, ATO 첨가량이 14.4 g/㎡가 되도록 조정한 것 이외에는, 실시예 13과 동일한 방법으로 실시예 15에 따른 일사 차폐체 15를 얻었다. 또한, 일사 차폐체의 미립자의 분산 입자 직경은 78 ㎚였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 21.1％일 때의 일사 투과율은 15.7％였다.
<실시예 16>
TiN 첨가량이 0.11 g/㎡, ATO 첨가량이 1.92 g/㎡가 되도록 조정한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 16에 따른 일사 차폐체 16을 얻었다. 또한, 일사 차폐체의 미립자의 분산 입자 직경은 73 ㎚였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 30.9％일 때의 일사 투과율은 25.0％였다.
<실시예 17>
WO2 미립자 분산액(C액), 가소제 트리에틸렌글리콜-디-2-에틸부틸레이트 50 중량％를 칭량하고, 교반형 진공 건조기로 톨루엔을 제거하여, WO2 가소제 분산액(C 가소제액)을 제작하였다.
A 가소제액과 C 가소제액을 폴리비닐부티랄 수지에 첨가하고, 가소제로서 트리에틸렌글리콜-디-2-에틸부틸레이트를 부가하며, 이 혼합물을 롤로 혼련하고, 0.5 ㎜ 두께의 시트형으로 형성하며, WO2 첨가량이 0.44 g/㎡, ATO 첨가량이 1.93 g/㎡가 되도록 조정하여, WO2 미립자와 ATO가 수지 전체에 균일하게 분산된 중간막[중간막 D]을 얻었다.
또한, 이 중간막 D를 두께 2 ㎜의 플로트 유리 2장 사이에 끼우고, 통상의 적층 유리 제조법에 따라 가열?압착하여, 일사 차폐체 17을 얻었다. 또한, 일사 차폐체의 미립자의 분산 입자 직경은 77 ㎚였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 30.5％일 때의 일사 투과율은 28.4％였다.
<실시예 18>
ITO 미립자 분산액(D액), 가소제 트리에틸렌글리콜-디-2-에틸부틸레이트 50 중량％를 칭량하고, 교반형 진공 건조기로 톨루엔을 제거하여, ITO 가소제 분산액(D 가소제액)을 제작하였다.
C 가소제액과 D 가소제액을 폴리비닐부티랄 수지에 첨가하고, 가소제로서 트리에틸렌글리콜-디-2-에틸부틸레이트를 부가하며, 이 혼합물을 롤로 혼련하고, 0.5 ㎜ 두께의 시트형으로 형성하며, WO2 첨가량이 0.44 g/㎡, ITO 첨가량이 1.95 g/㎡가 되도록 조정하여, WO2 미립자와 ITO가 수지 전체에 균일하게 분산된 중간막[중간막 E]을 얻었다.
또한, 이 중간막 E를 두께 2 ㎜의 플로트 유리 2장 사이에 끼우고, 통상의 적층 유리 제조법에 따라 가열?압착하여, 일사 차폐체 18을 얻었다. 또한, 일사 차폐체의 미립자의 분산 입자 직경은 81 ㎚였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 30.1％일 때의 일사 투과율은 22.4％였다.
<실시예 19>
LaB6 미립자 분산액(E액), 가소제 트리에틸렌글리콜-디-2-에틸부틸레이트 50 중량％를 칭량하고, 교반형 진공 건조기로 톨루엔을 제거하여, LaB6 가소제 분산액(E 가소제액)을 제작하였다.
A 가소제액와 B 가소제액과 E 가소제액을 폴리비닐부티랄 수지에 첨가하고, 가소제로서 트리에틸렌글리콜-디-2-에틸부틸레이트를 부가하며, 이 혼합물을 롤로 혼련하고, 0.5 ㎜ 두께의 시트형으로 형성하며, LaB6 첨가량이 0.06 g/㎡, TiN 첨가량이 0.06 g/㎡, ATO 첨가량이 1.94 g/㎡가 되도록 조정하여, LaB6 미립자와 TiN 미립자와 ATO가 수지 전체에 균일하게 분산된 중간막[중간막 F]을 얻었다.
또한, 이 중간막 F를 두께 2 ㎜의 플로트 유리 2장 사이에 끼우고, 통상의 적층 유리 제조법에 따라 가열?압착하여, 일사 차폐체 19를 얻었다. 또한, 일사 차폐체의 미립자의 분산 입자 직경은 79 ㎚였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 37.5％일 때의 일사 투과율은 27.3％였다.
<실시예 20>
W18O49 미립자 분산액(F액), 가소제 트리에틸렌글리콜-디-2-에틸부틸레이트 50 중량％를 칭량하고, 교반형 진공 건조기로 톨루엔을 제거하여, W18O49 가소제 분산액(F 가소제액)을 제작하였다.
B 가소제액와 F 가소제액을 폴리비닐부티랄 수지에 첨가하고, 가소제로서 트리에틸렌글리콜-디-2-에틸부틸레이트를 부가하며, 이 혼합물을 롤로 혼련하고, 0.5 ㎜ 두께의 시트형으로 형성하며, W18O49 첨가량이 0.43 g/㎡, ATO 첨가량이 2.01 g/㎡가 되도록 조정하여, W18O49 미립자와 ATO 미립자가 수지 전체에 균일하게 분산된 중간막[중간막 G]을 얻었다.
또한, 이 중간막 G를 두께 2 ㎜의 플로트 유리 2장 사이에 끼우고, 통상의 적층 유리 제조법에 따라 가열?압착하여, 일사 차폐체 20을 얻었다. 또한, 일사 차폐체의 미립자의 분산 입자 직경은 79 ㎚였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 31.4％일 때의 일사 투과율은 29.1％였다.
<실시예 21>
Cs0.33WO3 미립자 분산액(G액), 가소제 트리에틸렌글리콜-디-2-에틸부틸레이트 50 중량％를 칭량하고, 교반형 진공 건조기로 톨루엔을 제거하여, Cs0 .33WO3 가소제 분산액(G 가소제액)을 제작하였다.
A 가소제액과 G 가소제액을 폴리비닐부티랄 수지에 첨가하고, 가소제로서 트리에틸렌글리콜-디-2-에틸부틸레이트를 부가하며, 이 혼합물을 롤로 혼련하고, 0.5 ㎜ 두께의 시트형으로 형성하며, TiN 첨가량이 0.06 g/㎡, Cs0.33WO3 첨가량이 2.4 g/㎡가 되도록 조정하여, TiN 미립자와 Cs0.33WO3 미립자가 수지 전체에 균일하게 분산된 중간막[중간막 H]을 얻었다.
또한, 이 중간막 H를 두께 2 ㎜의 플로트 유리 2장 사이에 끼우고, 통상의 적층 유리 제조법에 따라 가열?압착하여, 일사 차폐체 21을 얻었다. 또한, 일사 차폐체의 미립자의 분산 입자 직경은 75 ㎚였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 31.3％일 때의 일사 투과율은 15.6％였다.
<실시예 22>
TiN 첨가량이 0.15 g/㎡, Cs0.33WO3 첨가량이 6.00 g/㎡가 되도록 조정한 것 이외에는, 실시예 20과 동일한 방법으로 실시예 22에 따른 일사 차폐체 22를 얻었다. 또한, 일사 차폐체의 미립자의 분산 입자 직경은 72 ㎚였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 10.1％일 때의 일사 투과율은 7.0％였다.
<실시예 23>
Fe2O3 미립자 분산액(H액), 가소제 트리에틸렌글리콜-디-2-에틸부틸레이트 50 중량％를 칭량하고, 교반형 진공 건조기로 톨루엔을 제거하여, Fe2O3 가소제 분산액(H 가소제액)을 제작하였다.
A 가소제액과 G 가소제액과 H 가소제액을 폴리비닐부티랄 수지에 첨가하고, 가소제로서 트리에틸렌글리콜-디-2-에틸부틸레이트를 부가하며, 이 혼합물을 롤로 혼련하고, 0.5 ㎜ 두께의 시트형으로 형성하며, TiN 첨가량이 0.06 g/㎡, Cs0.33WO3 첨가량이 2.4 g/㎡, Fe2O3 첨가량이 0.6 g/㎡가 되도록 조정하여, TiN 미립자와 Cs0.33WO3 미립자와 Fe2O3이 수지 전체에 균일하게 분산된 중간막[중간막 J]을 얻었다.
또한, 이 중간막 J를 두께 2 ㎜의 플로트 유리 2장 사이에 끼우고, 통상의 적층 유리 제조법에 따라 가열?압착하여, 일사 차폐체 23을 얻었다. 또한, 일사 차폐체의 미립자의 분산 입자 직경은 67 ㎚였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 26.5％일 때의 일사 투과율은 24.8％였다.
<실시예 24>
중간막 H를 두께 2 ㎜의 플로트 유리와 일사 차폐체 6의 사이에 끼우고, 통상의 적층 유리 제조법에 따라 가열?압착하여, 일사 차폐체 24를 얻었다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 17.9％일 때의 일사 투과율은 11.6％였다.
<실시예 25>
중간막 H를 두께 2 ㎜의 플로트 유리와 두께 0.5 ㎜의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 사이에 끼우고, 통상의 적층 유리 제조법에 따라 가열?압착하여, 일사 차폐체 25를 얻었다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 31.9％일 때의 일사 투과율은 16.2％였다.
[비교예 1]
마스터 배치 B와 청색계 착색 염료[안트라퀴논계 청색 염료(상품명: 클라리언트사 제조의 폴리신스렌 Blue RLS)]를 폴리카보네이트 수지 팰릿으로 희석하고, 텀블러로 균일하게 혼합한 후, T다이를 이용하여 두께 2.0 ㎜로 압출 성형하며, ATO 첨가량이 1.96 g/㎡가 되도록 조정하고, ATO 미립자를 수지 전체에 균일하게 분산하여, 청색계 착색 염료를 첨가한 비교예 1에 따른 일사 차폐체 26을 얻었다. 또한, 일사 차폐체의 ATO 미립자의 분산 입자 직경은 84 ㎚였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 31.7％일 때의 일사 투과율은 39.6％였다. 일사 투과율/가시광 투과율 = 1.25가 되어, 일사 투과율/가시광 투과율＜1을 만족할 수 없다.
ATO와 청색계 착색 염료를 사용하여, 가시광 투과율을 낮게 하는 것은 가능하지만, 일사 투과율을 충분히 낮출 수 없고, 차창용에 사용하기에는 차 내부의 온도 상승을 경감하는 효과가 적어 부적당하다.
[비교예 2]
마스터 배치 A와 마스터 배치 D를 폴리카보네이트 수지 팰릿으로 희석하고, 텀블러로 균일하게 혼합한 후, T다이를 이용하여 두께 2.0 ㎜로 압출 성형하며, TiN 첨가량이 0.016 g/㎡, ITO 첨가량이 2.40 g/㎡가 되도록 조정하여, TiN 미립자와 ITO 미립자가 수지 전체에 균일하게 분산된 비교예 2에 따른 일사 차폐체 27을 얻었다. 또한, 일사 차폐체의 미립자의 분산 입자 직경은 69 ㎚였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 65.2％일 때의 일사 투과율은 40.5％였다. 0.016 g/㎡(TiN의 첨가량)×160 + 2.4 g/㎡(ITO의 첨가량) = 4.96이 되어, 각 열선 차폐 미립자의 첨가량이 본문 중에 나타낸 하기 (식 5)를 만족하지 않기 때문에, 가시광 투과율을 충분히 낮게 할 수 없고, 프라이버시 보호를 목적으로 한 차창용에 사용하기에는 부적당하다.
(식 5) 5(g/㎡) ＜ 질화티탄의 첨가량(g/㎡)×160 + 6붕화란탄의 첨가량(g/㎡)×40 + 산화텅스텐(g/㎡)×40 + 복합 텅스텐 산화물(g/㎡)×4 + 안티몬 도핑 산화주석(g/㎡) + 주석 도핑 산화인듐(g/㎡) ＜ 50(g/㎡)
[비교예 3]
마스터 배치 A와 마스터 배치 B를 폴리카보네이트 수지 팰릿으로 희석하고, 텀블러로 균일하게 혼합한 후, T다이를 이용하여 두께 2.0 ㎜로 압출 성형하며, TiN 첨가량이 0.19 g/㎡, ATO 첨가량이 19.9 g/㎡가 되도록 조정하여, TiN 미립자와 ATO 미립자가 수지 전체에 균일하게 분산된 비교예 3에 따른 일사 차폐체 28을 얻었다. 또한, 일사 차폐체의 미립자의 분산 입자 직경은 76 ㎚였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 3.4％일 때의 일사 투과율은 3.3％였다.
0.19 g/㎡(TiN의 첨가량)×160 + 2.4 g/㎡(ATO의 첨가량) = 50.3이 되어, 각 열선 차폐 미립자의 첨가량이 본문 중에 나타낸 (식 5)를 만족하지 않기 때문에, 가시광 투과율이 지나치게 낮아, 차창용에 사용하기에는 부적당하다.
또한, 열선 차폐 미립자의 1 ㎡당 전체 첨가량이 20.1 g/㎡가 되어, 본문 중에 나타낸 20 g/㎡ 이하보다 많기 때문에, 일사 차폐체의 표면 강도가 현저히 저하하고, 손톱으로 문지르면 간단히 흠이 생겨 버려, 차창용에 사용하기에는 부적당하다. 또한, 재료 비용도 비싸져 버린다.
[비교예 4]
마스터 배치 C를 폴리카보네이트 수지 팰릿으로 희석하고, 텀블러로 균일하게 혼합한 후, T다이를 이용하여 두께 2.0 ㎜로 압출 성형하며, WO2 첨가량이 0.44 g/㎡가 되도록 조정하여, WO2 미립자가 수지 전체에 균일하게 분산된 비교예 4에 따른 일사 차폐체 29를 얻었다. 또한, 일사 차폐체의 미립자의 분산 입자 직경은 76 ㎚였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 가시광 투과율 35.9％일 때의 일사 투과율은 45.7％였다.
일사 투과율/가시광 투과율 = 1.27이 되어, 일사 투과율/가시광 투과율＜1을 만족할 수 없었다. WO2를 단독으로 사용하였기 때문에, 1000 ㎚ 이상의 적외선의 흡수가 불충분하게 되며, 일사 투과율을 충분히 낮출 수 없어, 차창용에 사용하기에는 차 내부의 온도 상승을 경감하는 효과가 적어 부적당하다.
Figure 112010031173101-pct00001

Claims (15)

  1. 차량의 창에 사용되는 열선 차폐 기능을 갖는 미립자를 포함하는 차창용 일사 차폐체에 있어서, 상기 열선 차폐 기능을 갖는 미립자가, 6붕화란탄, 질화티탄, 산화텅스텐에서 선택되는 1종 이상의 미립자와, 안티몬 도핑 산화주석, 주석 도핑 산화인듐, 일반식 MYWOZ(0.001≤Y≤1.0, 2.2≤Z≤3.0)로 표시되는 복합 텅스텐 산화물에서 선택되는 1종 이상의 미립자를 혼합하여 이루어지고, 상기 일사 차폐체의 가시광 투과율이 5％ 이상 40％ 이하의 범위에 있으며, 상기 일사 차폐체의 일사 투과율과 가시광 투과율이 하기 (식 1)
    (식 1) 일사 투과율/가시광 투과율＜1
    을 만족하고, 상기 일사 차폐체의 투과색이 하기 (식 2)
    (식 2) -14＜a*＜2, -8＜b*＜2
    를 만족하며,
    상기 열선 차폐 기능을 갖는 미립자의 1 ㎡ 당 첨가량이 하기 (식 5)
    (식 5) 5(g/㎡) ＜ 질화티탄의 첨가량(g/㎡)×160 + 6붕화란탄의 첨가량(g/㎡)×40 + 산화텅스텐(g/㎡)×40 + 복합 텅스텐 산화물(g/㎡)×4 + 안티몬 도핑 산화주석(g/㎡) + 주석 도핑 산화인듐(g/㎡) ＜ 50(g/㎡)
    를 만족하는 것을 특징으로 하는 차창용 일사 차폐체.
  2. 차량의 창에 사용되는 열선 차폐 기능을 갖는 미립자를 포함하는 차창용 일사 차폐체에 있어서, 상기 열선 차폐 기능을 갖는 미립자가, 6붕화란탄, 질화티탄, 산화텅스텐에서 선택되는 1종 이상의 미립자와, 안티몬 도핑 산화주석, 주석 도핑 산화인듐, 일반식 MYWOZ(0.001≤Y≤1.0, 2.2≤Z≤3.0)로 표시되는 복합 텅스텐 산화물에서 선택되는 1종 이상의 미립자와, 산화철 미립자를 혼합하여 이루어지고, 상기 일사 차폐체의 가시광 투과율이 5％ 이상 40％ 이하의 범위이며, 상기 일사 차폐체의 일사 투과율과 가시광 투과율이 하기 (식 3)
    (식 3) 일사 투과율/가시광 투과율＜1
    을 만족하고, 상기 일사 차폐체의 투과색이 하기 (식 4)
    (식 4) -2＜a*＜14, 2＜b*＜12
    를 만족하며,
    상기 열선 차폐 기능을 갖는 미립자의 1 ㎡ 당 첨가량이 하기 (식 5)
    (식 5) 5(g/㎡) ＜ 질화티탄의 첨가량(g/㎡)×160 + 6붕화란탄의 첨가량(g/㎡)×40 + 산화텅스텐(g/㎡)×40 + 복합 텅스텐 산화물(g/㎡)×4 + 안티몬 도핑 산화주석(g/㎡) + 주석 도핑 산화인듐(g/㎡) ＜ 50(g/㎡)
    를 만족하는 것을 특징으로 하는 차창용 일사 차폐체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 산화텅스텐은 WO2 또는 W18O49인 것을 특징으로 하는 차창용 일사 차폐체.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복합 텅스텐 산화물의 미립자에 포함되는 M 원소는 Cs, Rb, K, Tl, In, Ba, Li, Ca, Sr, Fe, Sn 중 1종류 이상인 것을 특징으로 하는 차창용 일사 차폐체.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열선 차폐 기능을 갖는 미립자의 직경은 300 ㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 차창용 일사 차폐체.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열선 차폐 기능을 갖는 미립자는 실란 화합물, 티탄 화합물, 지르코니아 화합물에서 선택되는 1종 이상에 의해 표면 처리되는 것을 특징으로 하는 차창용 일사 차폐체.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 산화아연 미립자, 산화세륨 미립자, 산화티탄 미립자에서 선택되는 1종 이상을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 차창용 일사 차폐체.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열선 차폐 기능을 갖는 미립자는 폴리카보네이트 수지 성형체에 포함되는 것을 특징으로 하는 차창용 일사 차폐체.
  9. 제8항에 있어서, 상기 폴리카보네이트 수지 성형체의 하나 이상의 표면에, 내찰상성 하드코트층이 형성되는 것을 특징으로 하는 차창용 일사 차폐체.
  10. 제8항에 있어서, 상기 일사 차폐체를 다른 수지 성형체에 적층함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 차창용 일사 차폐체.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 열선 차폐 기능을 갖는 미립자는 폴리비닐부티랄 수지, 폴리초산비닐 수지, 폴리비닐알코올 수지에서 선택되는 1종에 포함되는 것을 특징으로 하는 차창용 일사 차폐체.
  12. 제11항에 있어서, 상기 일사 차폐체를 2장의 적층판 사이에 중간막으로서 개재시켜 이루어지는 적층 구조체에서, 이 적층판은 무기 판유리, 폴리카보네이트 수지 성형체, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 성형체에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 차창용 일사 차폐체.
  13. 제12항에 있어서, 상기 적층판의 한쪽 이상은 상기 열선 차폐 기능을 갖는 미립자가 폴리카보네이트 수지 성형체에 포함되어 있는 일사 차폐체인 것을 특징으로 하는 차창용 일사 차폐체.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 차창용 일사 차폐체의 형상은 두께가 2.5 ㎜～30 ㎜이고, 최대 투영 면적이 400 ㎠～60000 ㎠인 것을 특징으로 하는 차창용 일사 차폐체.
  15. 제1항 또는 제2항에 기재한 차창용 일사 차폐체가 사용되는 것을 특징으로 하는 차량용 창.
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