KR102257862B1 - 금속 산화물 미립자의 제조 방법, 금속 산화물 미립자의 분산액의 제조 방법, 및 적외선 차폐막의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
이 금속 산화물 미립자의 제조 방법은, CnH2nO2 (n ＝ 5 ∼ 14) 의 지방산과, Zn, In, Sn 및 Sb 로 이루어지는 군에서 선택되는 2 종 이상의 금속 원소의 금속, 금속 산화물 또는 금속 수산화물로 이루어지는 금속원을 혼합하여 혼합물을 얻는 공정과, 상기 혼합물을 상기 지방산의 용융 온도 이상 또한 분해 온도 미만의 온도에서 가열하여, 금속 산화물 미립자의 전구체인 금속 비누를 얻는 공정과, 상기 전구체를, 상기 전구체의 용융 온도 이상 또한 분해 온도 미만의 온도에서 가열함으로써 평균 입경이 80 ㎚ 이하인 금속 산화물 미립자를 얻는 공정을 갖는다.
Description
본 발명은, 지방산 및 복수 종류의 금속 등을 출발 원료로 하여 금속 산화물 미립자를 제조하는 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 적외선 차폐막을 형성하기 위한 재료로서 바람직한 금속 산화물 미립자를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본원은, 2017년 2월 6일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2017-019315호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
종래, 지방산의 일종인 스테아르산과 금속 인듐 및 금속 주석을 질소 분위기하, 260 ℃ 에서 3 시간 직접적으로 반응시켜, 인듐주석 산화물 (ITO) 미립자의 전구체인 스테아르산인듐주석 화합물을 합성한다. 이 전구체를 열분해함으로써, 유기 용매를 부가하지 않고 응집이 없는 입경이 7 ㎚ 이하인 ITO 미립자가 얻어지는 것이 보고되어 있다 (예를 들어, 비특허문헌 1 참조).
한편, 핫 소프법을 사용하여 유기 보호재로 피복된 ITO 입자의 제조 방법이 개시되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이 방법에서는, 인듐과 주석의 지방산염을 원료로서 사용한다. 이들 지방산염을 유기 용매에 용해시키고, 이어서 유기 용매를 휘발시키고, 200 ∼ 500 ℃ 에서 인듐과 주석의 지방산염의 혼합물을 열분해한다. 이로써, 유기 보호재로 피복된 ITO 입자를 형성하고 있다. 이 특허문헌 1 에는, 이 때 사용하는 지방산의 탄소수를 변경함으로써, ITO 입자의 간격을 변경할 수 있고, 탄소수는 4 ∼ 30 이 바람직하다는 내용이 기재되어 있다.
비특허문헌 1 에서 사용되는 스테아르산은, 얻어진 ITO 미립자의 표면을 수식하고, 보호기로서 작용하는 것으로 생각되고 있다. 이 스테아르산은, 탄소수가 18 인 비교적 장사슬의 지방산이기 때문에, 보호기로서 스테아르산으로 싸인 ITO 미립자는 그 입자 간격이 넓어지기 쉽다. 이 때문에, 이 ITO 미립자를 사용하여 적외선 차폐막을 제조한 경우, 적외선 차폐 효과가 충분하지 않은 문제가 있었다.
또 특허문헌 1 에 개시되는 인듐과 주석의 지방산염을 원료로서 사용하는 방법은, 지방산과, 금속, 금속 산화물 또는 금속 수산화물로 이루어지는 금속원을 혼합하여 가열하는 직접법은 아니다. 이 때문에, 이 방법으로 얻어지는 ITO 입자를 피복하는 유기 보호재 중에는, 나트륨 또는 칼륨이 불순물로서 잔존한다. 이러한 불순물은, ITO 입자의 분산액으로 하였을 때에 분산액의 장기 안정성에 영향을 미치는 문제가 있었다.
Shaojuan Luo, et al., "Synthesis and application of non-agglomerated ITO nanocrystals via pyrolysis of indium-tin stearate without using additional organic solvents", Journal of Nanoparticle Research, Vol.16 (8), 2014, 2561, pp.1 to 12
본 발명의 목적은, 금속 산화물 미립자의 분산액 (이하, 분산액이라고도 한다) 으로 하였을 때에 그 장기 안정성이 우수하고, 또한 이 분산액을 도포하여 성막하였을 때에 적외선 차폐 성능이 높은 막이 얻어지는 금속 산화물 미립자의 제조 방법, 금속 산화물 미립자의 분산액의 제조 방법, 및 적외선 차폐막의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 제 1 양태에 관련된 금속 산화물 미립자의 제조 방법은, CnH2nO2 (n ＝ 5 ∼ 14) 의 지방산과, Zn, In, Sn 및 Sb 로 이루어지는 군에서 선택되는 2 종 이상의 금속 원소의 금속, 금속 산화물 또는 금속 수산화물로 이루어지는 금속원을 혼합하여 혼합물을 얻는 공정과, 상기 혼합물을 상기 지방산의 용융 온도 이상 또한 분해 온도 미만의 온도에서 가열하여, 금속 산화물 미립자의 전구체인 금속 비누를 얻는 공정과, 상기 전구체를, 상기 전구체의 용융 온도 이상 또한 분해 온도 미만의 온도에서 가열함으로써 평균 입경이 80 ㎚ 이하인 금속 산화물 미립자를 얻는 공정을 갖는다.
본 발명의 제 2 양태에 관련된 금속 산화물 미립자의 제조 방법에서는, 제 1 양태에 있어서, 상기 혼합물의 가열 온도를 130 ∼ 250 ℃ 의 범위로 설정하고, 상기 전구체의 가열 온도를 200 ∼ 350 ℃ 의 범위로 설정한다.
본 발명의 제 3 양태에 관련된 금속 산화물 미립자의 분산액의 제조 방법은, 제 1 양태 또는 제 2 양태에 관련된 방법에 의해 제조된 금속 산화물 미립자와, 소수성 용매를 혼합하여, 금속 산화물 미립자의 분산액을 얻는 공정을 갖는다.
본 발명의 제 4 양태에 관련된 적외선 차폐막의 제조 방법은, 제 3 양태에 관련된 방법에 의해 제조된 금속 산화물 미립자의 분산액을 기재에 도포하여 적외선 차폐막을 얻는 공정을 갖는다.
본 발명의 제 1 양태에 관련된 금속 산화물 미립자의 제조 방법은, CnH2nO2 (n ＝ 5 ∼ 14) 의 지방산과, Zn, In, Sn 및 Sb 로 이루어지는 군에서 선택되는 2 종 이상의 금속 원소의 금속, 금속 산화물 또는 금속 수산화물로 이루어지는 금속원을 혼합하여 혼합물을 얻는 공정과, 상기 혼합물을 상기 지방산의 용융 온도 이상 또한 분해 온도 미만의 온도에서 가열하여, 금속 산화물 미립자의 전구체인 금속 비누를 합성하는 공정과, 이 전구체를, 전구체의 용융 온도 이상 또한 분해 온도 미만의 온도에서 가열함으로써 평균 입경이 80 ㎚ 이하인 금속 산화물 미립자를 얻는 공정을 갖는다.
상기 금속원은, 특허문헌 1 에서 개시되는 방법과는 상이하게, 나트륨 또는 칼륨을 함유하지 않는다. 이 때문에, 불순물이 적은 금속 산화물 미립자가 얻어진다. 전구체인 금속 비누 중의 지방산이, 제조된 금속 산화물 미립자의 표면을 수식하고, 이 금속 산화물 미립자의 보호기로서 작용한다. 상기 지방산은, CnH2nO2 (n ＝ 5 ∼ 14) 의 지방산이기 때문에, 사슬 길이가 비교적 짧다. 그 때문에, 금속 산화물 미립자 간의 거리 (입자 간 거리) 가 짧은 상태에서 금속 산화물 미립자가 나열되게 된다. 이로써 발현되는 표면 프라즈몬의 효과로, 적외선 파장 영역의 반사가 보다 높아진다.
본 발명의 제 2 양태에 관련된 금속 산화물 미립자의 제조 방법에서는, 상기 혼합물의 가열 온도를 130 ∼ 250 ℃ 의 범위로 설정하고, 상기 전구체의 가열 온도를 200 ∼ 350 ℃ 의 범위로 설정한다. 이 가열 조건에 의해, 지방산 및 전구체가 분해되지 않고, 유기 보호기로 수식된 금속 산화물 미립자를 제조할 수 있다.
본 발명의 제 3 양태에 관련된 금속 산화물 미립자의 분산액의 제조 방법에서는, 제 1 양태 또는 제 2 양태에 관련된 방법에 의해 제조된 금속 산화물 미립자를 사용한다. 이 분산되는 금속 산화물 미립자는 금속 산화물과 함께 표면에 유기 성분을 함유한다. 이 때문에, 제조된 금속 산화물 미립자의 분산액은, 금속 산화물 미립자의 분산 안정성이 우수하여, 금속 산화물 미립자는 장기에 안정적으로 분산된다.
본 발명의 제 4 양태에 관련된 방법으로 형성된 적외선 차폐막에서는, 막 중의 금속 산화물 미립자의 표면이, 비교적 사슬 길이가 짧은 CnH2nO2 (n ＝ 5 ∼ 14) 의 지방산으로 수식되어 있기 때문에, 금속 산화물 미립자 간의 거리 (입자 간 거리) 가 짧은 상태에서 금속 산화물 미립자가 나열되게 된다. 이 때문에, 표면 프라즈몬의 효과에 의해 적외선 파장 영역의 반사가 높아지기 때문에, 적외선 차폐막의 적외선 차폐 성능이 높다.
다음으로 본 발명을 실시하기 위한 형태를 설명한다.
〔출발 원료인 지방산〕
본 실시형태의 지방산은, CnH2nO2 (n ＝ 5 ∼ 14) 의 지방산이다. 구체적으로는, 펜탄산 (n ＝ 5), 헥산산 (n ＝ 6), 4-메틸펜탄산 (n ＝ 6), 헵탄산 (n ＝ 7), 옥탄산 (n ＝ 8), 옥틸산 (n ＝ 8), 노난산 (n ＝ 9), 데칸산 (n ＝ 10), 도데칸산 (n ＝ 12), 테트라데칸산 (n ＝ 14) 등을 들 수 있다. 탄소수인 n 이 4 이하인 경우, 최종적으로 얻어지는 금속 산화물 미립자를 분산액으로 하였을 때에 그 분산 안정성이 나빠진다. 또 탄소수인 n 이 15 이상인 경우, 보호기로서 탄소수가 15 이상인 지방산으로 수식된 금속 산화물 미립자는 그 입자 간격이 넓어진다. 이 미립자를 사용하여 적외선 차폐막을 제조한 경우, 적외선 차폐 효과가 떨어진다. 바람직한 탄소수는, n ＝ 6 ∼ 10 이다.
〔출발 원료인 금속원〕
본 실시형태의 금속원은, 금속, 금속 산화물 또는 금속 수산화물이다. 후술하는 바와 같이, 지방산과 혼합 반응시켜 금속 비누를 생성시킬 필요가 있기 때문에, 이 금속, 금속 산화물 또는 금속 수산화물을 구성하는 금속 원소 (금속, 금속 산화물 또는 금속 수산화물에 함유되는 금속 원소) 는, Zn, In, Sn 및 Sb 로 이루어지는 군에서 선택되는 2 종 이상이다. 금속원은, Zn, In, Sn 및 Sb 로 이루어지는 군에서 선택되는 2 종 이상의 금속 원소의 금속, 금속 산화물 또는 금속 수산화물이라고도 한다. 이 때문에, 금속원은 나트륨과 칼륨을 함유하지 않는다. 적외선 차폐 성능이 높은 막을 형성하기 위해, 상기 금속, 금속 산화물 또는 금속 수산화물은, 복수 종류, 즉 이종 (異種) 의 2 종 이상의 금속 원소를 함유할 필요가 있다. 금속 원소는, 바람직하게는 이종의 2 종류이다. 예를 들어, In 과 Sn 의 2 종류의 경우, In : Sn 은 80 ∼ 95 : 20 ∼ 5 의 질량비로 사용된다. Sb 와 Sn 의 2 종류의 경우, Sb : Sn 은 85 ∼ 98 : 15 ∼ 2 의 질량비로 사용된다. Zn 과 Sb 의 2 종류의 경우, Zn : Sb 는 85 ∼ 98 : 15 ∼ 2 의 질량비로 사용된다. 또, 예를 들어, 금속원이 In 과 Sn 의 2 종류의 금속 원소의 금속인 경우, 금속원은, In 금속 분말과 Sn 금속 분말의 혼합물, In-Sn 의 합금 분말, 또는 이들 In 금속 분말, Sn 금속 분말, 및 In-Sn 의 합금 분말에서 선택되는 2 종 이상의 혼합물이다.
〔전구체의 합성〕
상기 지방산과 상기 금속원을 혼합하여 혼합물을 얻고, 이 혼합물을 가열한다. 이로써, 최종적인 제품인 금속 산화물 미립자의 전구체가 합성된다.
지방산과 금속원의 혼합은, 용융 상태로 한 지방산에 금속원을 첨가하고 교반하여 혼합하는 것이 바람직하다. 혼합 비율에 관해서는, 지방산 100 질량％ 에 대하여, 금속원 중의 금속 성분 (금속 원소) 이 5 ∼ 40 질량％, 바람직하게는 10 ∼ 30 질량％ 의 비율이 되는 양의 금속원을 첨가한다. 금속 성분 (금속 원소) 이 5 질량％ 미만에서는, 미반응의 지방산이 많이 잔존하는 등의 문제가 있다. 금속 성분 (금속 원소) 이 40 질량％ 를 초과하면, 반응에 기여하지 않는 금속 성분 (금속 원소) 이 부생성물로서 생성되는 등의 문제가 있다.
지방산과 금속원을 혼합한 혼합물은, 지방산의 용융 온도 이상, 지방산의 분해 온도 미만의 온도에서 가열하고, 이 온도에서 1 ∼ 5 시간 유지한다. 금속원이 금속인 경우에는, 질소, 아르곤 가스 등의 불활성 가스 분위기하에서 혼합물을 가열한다. 금속원이 금속 이외인 경우에는, 질소, 아르곤 가스 등의 불활성 가스 분위기 또는 대기 분위기하에서 혼합물을 가열한다. 가열 온도는, 구체적으로는, 130 ∼ 250 ℃, 바람직하게는 150 ∼ 230 ℃ 이다. 가열 온도가 130 ℃ 미만에서는, 지방산의 유동성이 불충분하여 용융되지 않아, 지방산과 금속원이 충분히 혼합되지 않는다. 가열 온도가 250 ℃ 를 초과하면, 지방산이 분해되어 전구체인 금속 비누가 합성되지 않는다. 상기 가열 시간 (가열 유지 시간) 은, 금속원의 종류나 지방산과의 혼합 비율 등에 따라, 상기 범위 내에서 적절히 변경할 수 있다. 상기 가열에 의해 최종적인 제조물인 금속 산화물 미립자의 전구체인 금속 비누가 합성된다.
〔금속 산화물 미립자의 제조〕
얻어진 전구체를 그 전구체의 용융 온도 이상, 전구체의 분해 온도 미만의 온도에서 0.5 ∼ 8 시간 유지한다. 가열 온도는, 구체적으로는, 200 ∼ 350 ℃, 바람직하게는 230 ∼ 310 ℃ 이다. 가열 온도가 200 ℃ 미만에서는, 전구체가 용융되지 않고, 입자의 발생이 일어나지 않아, 금속 산화물 미립자가 제조되지 않는다. 가열 온도가 350 ℃ 를 초과하면, 전구체의 분해와 동시에 지방산의 분해 및 탄화가 일어나, 금속 산화물 미립자를 제조할 수 없는 등의 문제가 있다. 상기 가열 시간 (가열 유지 시간) 은, 전구체의 종류나 금속원의 종류 등에 따라, 상기 범위 내에서 적절히 변경할 수 있다.
상기 가열에 의해 최종적인 제조물인 금속 산화물 미립자가 얻어진다. 이 금속 산화물 미립자는, 평균 입경이 80 ㎚ 이하, 바람직하게는 5 ∼ 50 ㎚ 인 미립자로서, 유기 보호기로 입자 표면이 수식되어 있다. 본 실시형태의 금속 산화물 미립자로는, 인듐주석 산화물 (ITO : Indium doped Tin Oxide), 안티몬주석 산화물 (ATO : Antimony doped Tin Oxide), 안티몬아연 산화물 (AZO : Antimony doped Zinc Oxide) 등이 예시된다.
이 평균 입경은, 이하의 방법으로 측정된다. 투과형 전자 현미경 (니혼 전자 주식회사, 형식명 : JEM-2010F) 을 사용하여, 배율 100,000 배로 금속 산화물 미립자를 촬영한다. 촬영된 이미지를, 소프트웨어 (품명 : Image J) 에 의해 화상 해석하고, 300 개의 입자의 입경을 측정한다. 얻어진 입경의 평균값을 산출하여 평균 입경을 얻는다.
또한, 본 실시형태와 같이, 지방산과, 금속, 금속 산화물 또는 금속 수산화물로 이루어지는 금속원을 혼합하고 가열하여, 금속 산화물 미립자의 전구체가 되는 금속 비누를 얻는 방법을 직접법이라고 한다.
본 실시형태에서는, 직접법에 의해 금속 비누를 제조하고, 이 금속 비누를 가열하여 금속 산화물 미립자를 얻는다. 상기 금속 비누가 금속 산화물 미립자의 전구체가 된다.
〔금속 산화물 미립자의 분산액의 제조〕
얻어진 금속 산화물 미립자를 소수성 용매에 첨가하고, 교반하여 혼합함으로써, 금속 산화물 미립자가 분산된 분산액을 제조한다. 소수성 용매로는, 톨루엔, 헥산, 케로신 등이 예시된다. 금속 산화물 미립자는 금속 산화물을 함유하고, 이 금속 산화물의 표면이 지방산 유래의 탄화수소기로 수식되어 있다. 이 때문에, 금속 산화물 미립자는 소수성 용매에 안정적으로 분산된다. 분산액의 도포 방법에 따라, 소수성 용매 100 질량％ 에 대하여, 금속 산화물 미립자를 5 ∼ 60 질량％ 의 양으로 첨가, 혼합하는 것이 바람직하다.
〔적외선 차폐막의 형성〕
얻어진 분산액을, 예를 들어 기재인 투명한 유리 기판 표면 또는 수지 필름 표면에 도포한다. 이어서, 소정의 온도에서 도막을 건조시키고, 이어서 가열 처리한다. 이로써, 유리 기판 표면 또는 수지 필름 표면에, 막두께가 0.1 ∼ 2.0 ㎛, 바람직하게는 0.2 ∼ 1.5 ㎛ 인 적외선 차폐막이 형성된다.
기재가 투명한 유리 기판인 경우에는, 가열 처리를, 산화 분위기하, 50 ∼ 300 ℃ 의 온도에서 5 ∼ 60 분간 유지함으로써 실시한다. 이 온도와 유지 시간은, 막에 요구되는 밀착 강도에 따라 결정된다.
또 기재가 투명한 수지 필름인 경우에는, 가열 처리를, 산화 분위기하, 40 ∼ 120 ℃ 의 온도에서 5 ∼ 120 분간 유지함으로써 실시한다. 이 온도와 유지 시간은, 막에 요구되는 밀착 강도와 하지 필름의 내열성에 따라 결정된다.
실시예
다음으로 본 발명의 실시예를 비교예와 함께 상세하게 설명한다.
＜실시예 1＞
지방산으로서 데칸산을 준비하였다. 금속원으로서의 금속 인듐 및 금속 주석을, 금속 성분 (금속 원소) 이 질량비로 인듐 : 주석 ＝ 90 : 10 이 되도록 칭량하였다. 지방산과 금속원을 첨가, 혼합하였다. 금속원은, 지방산에 대하여, 금속 성분 환산으로 25 질량％ 의 비율로 첨가하였다. 즉, 지방산 100 질량％ 에 대하여, 금속 성분 (금속 원소) 의 양이 25 질량％ 가 되는 양의 금속원을 첨가하였다.
얻어진 혼합물을 질소 분위기 중에서 230 ℃ 까지 가열하고, 교반하면서 3 시간 유지하였다. 그 후, 260 ℃ 로 가열하고, 교반하면서 추가로 3 시간 유지하였다. 가열함으로써 ITO 미립자의 표면이 유기 보호기로 수식된 입자를 얻었다. 실온까지 냉각시켜, 평균 입경이 10 ㎚ 인 ITO 미립자를 제조하였다.
＜실시예 2 ∼ 11, 비교예 1 ∼ 3＞
실시예 2 ∼ 11 및 비교예 1 ∼ 3 의 출발 원료인 지방산, 금속원으로서, 이하의 표 1 에 나타내는 종류를 선정하는 것, 및 표 1 에 나타내는 가열 온도에서 가열하는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 표 1 에 나타내는 평균 입경을 갖는 금속 산화물 미립자를 제조하였다.
또한, 표 1 중의 금속원의 질량비는, 금속 성분 (금속 원소) 의 합계량을 100 ％ 로 하였을 때의 각 금속 성분 (금속 원소) 의 질량비이다.
＜비교예 4＞
지방산의 원료로서, 옥틸산을 45 ℃ 로 가온시키고, 수산화나트륨 수용액을 첨가하고, 교반함으로써, 옥틸산나트륨 수용액을 얻었다. 이 옥틸산나트륨 수용액에 금속원의 원료로서 염화인듐 수용액을 첨가하고, 교반하여, 옥틸산인듐을 얻었다. 동일하게, 옥틸산나트륨 수용액에 금속원의 원료로서 염화주석 수용액을 첨가하여, 옥틸산주석을 얻었다. 얻어진 옥틸산인듐과 옥틸산주석을, 금속 성분 (금속 원소) 의 질량비가 인듐 : 주석 ＝ 9 : 1 이 되도록 칭량하여 혼합하고, 이 혼합물을 톨루엔에 용해시켰다. 이 톨루엔 용액을 감압 건조시키고, 이어서 350 ℃ 에서 3 시간 가열하여, 표 1 에 나타내는 평균 입경을 갖는 금속 산화물 미립자를 제조하였다.
또한, 후술하는 표 1 에서는, 직접법의 원료인 지방산과 금속원을 기재하고 있다. 비교예 4 의 제조 방법은 직접법은 아니기 때문에, 비교예 4 에서는, 표 1 의 금속원에 해당하는 원료를 사용하고 있지 않다. 이 때문에, 표 1 에 있어서 비교예 4 의 금속원의 항목에는 "-" 로 기재하고 있다.
실시예 1 ∼ 11 및 비교예 1 ∼ 4 에서 얻어진 15 종류의 금속 산화물 미립자를 각각 에탄올 및 아세톤으로 세정하고, 50 ℃ 에서 건조시켰다. 이어서, 각 미립자 5 g 을 20 g 의 톨루엔에 첨가하고, 초음파 호모게나이저를 사용하여 분산시켜, 금속 산화물 미립자의 분산액을 얻었다.
＜비교 시험 및 평가＞
실시예 1 ∼ 11 및 비교예 1 ∼ 4 에서 얻어진 15 종류의 분산액의 각각을, 50 ㎜ × 50 ㎜ 의 정방형이고 두께 0.7 ㎜ 의 투명한 소다라임 유리 기판의 표면에 500 rpm 의 회전 속도로 60 초간 스핀 코트하여 도막을 형성하였다. 이어서, 에폭시계 수지 코팅제 (JSR 사 제조, 제품명 : 글래스카) 를, 상기 도막 상에 2000 rpm 의 회전 속도로 60 초간 스핀 코트하였다. 이어서, 이 도막을, 대기 분위기하, 120 ℃ 에서 20 분간 건조시켜, 두께 0.3 ㎛ 의 금속 산화물 미립자 함유층과, 두께 2 ㎛ 의 오버코트층을 갖는 15 종류의 적외선 차폐막을 형성하였다. 이들 적외선 차폐막에 대해, 적외선의 최대 반사율과, 분산액의 장기 안정성을 각각 평가하였다. 이들 결과를 표 1 에 나타낸다.
(1) 적외선의 최대 반사율
15 종류의 적외선 차폐막에 대해, 분광 광도계 (히타치 하이테크놀로지사 제조, 제품명 : U-4100 형) 를 사용하여, 파장 800 ∼ 2500 ㎚ 의 영역에서의 최대 반사율을 측정하였다.
(2) 분산액의 장기 안정성
15 종류의 금속 산화물 미립자의 분산액을 유리병에 밀폐하여, 온도가 25 ℃ 이고, 상대 습도가 50 ％ 인 환경하에 정치 (靜置) 시켰다. 1 개월 후와 3 개월 후의 용액의 상태에서 분산액의 색을 확인하였다. 3 개월 후까지 분산액의 색이 전체적으로 동일 색이고 상청에 투명한 액이 전혀 확인되지 않는 경우를「우수」(Excellent) 로 평가하였다. 1 개월 후까지는 변화가 없었지만, 3 개월의 시점에서 분산액의 상청에 투명한 액이 확인된 경우를「양호」(good) 로 평가하였다. 1 개월 후의 시점에서 분산액의 상청에 투명한 액이 확인된 경우를「불량」(poor) 으로 평가하였다.
표 1 로부터 분명한 바와 같이, 탄소수가 3 인 지방산을 사용하여 제조된 금속 산화물 미립자의 비교예 3 에 관하여, 분산액의 장기 안정성이「불량」이었다. 또 탄소수가 16 또는 18 인 지방산을 사용하여 제조된 비교예 1 및 2 에 관하여, 적외선 차폐막의 적외선의 최대 반사율은 각각 41 ％ 와 37 ％ 로서, 적외선 차폐 성능이 떨어졌다. 또 인듐과 주석의 지방산염을 원료로서 사용하여 제조된 비교예 4 에 관하여, 분산액의 장기 안정성이「불량」이었다.
이에 대하여, 탄소수가 5 에서 14 까지인 지방산을 사용하여 제조된 실시예 1 ∼ 11 에 관하여, 적외선 차폐막의 적외선의 최대 반사율은 49 ∼ 64 ％ 로서, 적외선 차폐 성능이 우수하였다. 또 분산액의 장기 안정성은「양호」또는「우수」였다.
산업상 이용가능성
본 발명의 방법으로 제조된 금속 산화물 미립자를 유리, 필름 등의 투명한 기재에 도포함으로써, 적외선 차폐 성능이 높은 적외선 차폐막을 얻을 수 있다. 이 때문에, 본 발명은, 적외선 차폐막의 제조 공정에 바람직하게 적용할 수 있다.
Claims (4)
- CnH2nO2 (n ＝ 7 ∼ 9) 의 지방산과, Zn, In, Sn 및 Sb 로 이루어지는 군에서 선택되는 2 종 이상의 금속 원소의 금속, 금속 산화물 또는 금속 수산화물로 이루어지는 금속원을 혼합하여 혼합물을 얻는 공정과,
상기 혼합물을 상기 지방산의 용융 온도 이상 또한 분해 온도 미만의 온도에서 가열하는 직접법에 의해, 금속 산화물 미립자의 전구체인 금속 비누를 얻는 공정과,
상기 전구체를, 상기 전구체의 용융 온도 이상 또한 분해 온도 미만의 온도에서 가열함으로써 평균 입경이 20 ∼ 50 ㎚ 인 금속 산화물 미립자를 얻는 공정을 갖고,
상기 혼합물의 가열 온도를 150 ∼ 210 ℃ 의 범위로 설정하고, 상기 전구체의 가열 온도를 255 ∼ 270 ℃ 의 범위로 설정하는, 금속 산화물 미립자의 제조 방법. - 삭제
- 제 1 항에 기재된 방법에 의해 제조된 금속 산화물 미립자와, 소수성 용매를 혼합하여, 금속 산화물 미립자의 분산액을 얻는 공정을 갖는, 금속 산화물 미립자의 분산액의 제조 방법.
- 제 3 항의 방법에 의해 제조된 금속 산화물 미립자의 분산액을 기재에 도포하여 적외선 차폐막을 얻는 공정을 갖는, 적외선 차폐막의 제조 방법.
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