KR20120095383A - 차열제 조성물 - Google Patents

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KR20120095383A
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교와 가가꾸고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 목적은 투명성을 유지하면서 자외선 및 적외선 차단성을 나타내고, 그로 인해 큰 차열 효과를 부여하는 차열제 조성물을 제공하는 것에 있다.
본 발명은 하기 식 (1) 로 나타내는 천이 금속염 수산화물 및 그 전구체를 함유하는 차열제 조성물이다.
M1 a[Al1 -x(M2 1 - yFe(Ⅲ)y)x]bAyBz(OH)n?mH2O (1)

Description

차열제 조성물{HEAT-INSULATING AGENT COMPOSITION}
본 발명은 투명성과 높은 적외선 차단성을 나타내고, 태양광 등의 열 에너지를 효율적으로 반사시킴으로써, 열 에너지의 침입을 방지하는 차열제 조성물 및 차열체에 관한 것이다.
태양광 중 적외선 성분은 열 흡수율이 높은 아스팔트나 콘크리트에 의해 흡수되어, 도시부의 기온이 그 주변의 비도시부에 비해 이상 고온을 나타내는, 이른바 히트 아일랜드 현상의 원인 중 하나가 되었다.
또한, 도시부, 비도시부에 관계없이 적외선에 의한 하계의 거주 공간 온도의 상승을 억제하기 위한 공조 설비로부터의 인공 배열량 증가 등에 의해 자연 환경이 영향을 받아, 주민의 생활이나 건강에도 영향을 미치고 있다.
그래서 적외선에 의한 이와 같은 영향을 저감시키는 방법으로서, 종래, 건축물의 지붕, 외벽 등에 백색계의 도료가 도장되어 왔다. 예를 들어, 도료 중에 이산화티탄을 사용함으로써 지붕, 외벽의 온도 상승을 억제하고 있지만 (특허문헌 1), 충분한 차열 성능을 얻는 것에는 이르지 못하였다.
또한, 농업용 비닐 하우스에 있어서의 환경 제어 등 그 밖의 여러 가지 분야에서 차열성이 요구되는 용도가 있는데, 중공 유리 벌룬 (시라스 벌룬) 이나 산화티탄은 투명도가 낮고, 또한 차열 성능이 충분하지 않았다 (특허문헌 2).
본 발명자는 화장료 분야에 있어서는 자외선 흡수능 및 적외선 차단성을 갖는 화장료 조성물을 제안하였지만, 그곳에는 가시광 투과성이나 차열 도료로서의 성능까지는 나타내어져 있지 않다 (특허문헌 3).
일본 공개특허공보 2006-335949호 일본 공개특허공보 2004-175034호 국제 공개 WO2010/067881
본 발명의 목적은 투명성을 유지하면서 자외선 흡수 및 적외선 차단성을 나타내고, 그로 인해 큰 차열 효과를 부여하는 차열제 조성물 및 차열체를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 과제는 이하의 발명에 의해 해결된다.
1. 하기 식 (1) 로 나타내는 천이 금속염 수산화물 또는 그 전구체를 함유하는 차열제 조성물.
Figure pct00001
(단, 식 중 M1 은 Ca2 +, Na+, NH4 +, K+ 및 H3O+ 로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1 종의 1 가 또는 2 가 양이온이고, M2 는 Zn2 +, Cu2 +, Mg 2 +, Mn2 +, In3 +, Sn2 + 및 Ti4 + 에서 선택되는 적어도 1 종의 천이 금속 이온, A 는 탄소수가 2 ? 10 이며 또한 분자 중에 카르복실기를 1 ? 4 개 함유하고 있는 유기산 아니온, B 는 황산 이온 (SO4 2 -), 질산 이온 (NO3 -) 및 규산 이온 (SiO3 2 -) 으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1 종의 무기산 아니온을 나타내고, a, b, m, n, x, y 및 z 는 0.7 ≤ a ≤ 1.35, 2.7 ≤ b ≤ 3.3, 0 ≤ m ≤ 5, 4 ≤ n ≤ 7, 0 ≤ x ≤ 0.66, 0 < y ≤ 1.0, 1.7 ≤ z ≤ 2.4 이다)
2. 추가로 합성 수지 또는 수계 에멀션 수지를 함유하는 전항 1 에 기재된 차열제 조성물.
3. 식 (1) 로 나타내는 천이 금속염 수산화물 또는 그 전구체를 0.1 ? 50 중량% 함유하는 전항 1 에 기재된 차열제 조성물.
4. 기재 및 그 위에 형성된 전항 1 에 기재된 차열제 조성물을 함유하는 도포막층을 포함하는 차열체.
5. 적외선 컷 필터인 전항 4 에 기재된 차열체.
6. 적외선 반사판인 전항 4 에 기재된 차열체.
7. 전항 4 에 기재된 차열체를 구비한 조명 기구.
8. 전항 4 에 기재된 차열체를 구비한 난방 기구.
9. 건축물 외벽에 전항 2 에 기재된 차열제 조성물을 도장하는 공정을 포함하는 차열 방법.
10. 창유리에 전항 5 에 기재된 적외선 컷 필터를 첩부(貼付)함으로써 실온 상승을 방지하는 방법.
11. 전항 1 에 기재된 차열제 조성물을 함유하는 보온용 의복.
도 1 은 실시예 1 의 차열제 No.1 의 X 선 회절도이다.
도 2 는 실시예 1 의 차열제 No.2 의 X 선 회절도이다.
도 3 은 실시예 1 의 차열제 No.3 의 X 선 회절도이다.
도 4 는 실시예 1 의 차열제 No.1 의 SEM 사진 (×20,000) 이다.
도 5 는 실시예 1 의 차열제 No.2 의 SEM 사진 (×20,000) 이다.
도 6 은 실시예 1 의 차열제 No.3 의 SEM 사진 (×20,000) 이다.
도 7 은 실시예 1 의 차열제 No.6 의 X 선 회절도이다.
도 8 은 실시예 1 의 차열제 No.6 의 SEM 사진 (×20,000) 이다.
도 9 는 실시예 1 의 차열제 No.1 의 입도 분포도이다.
도 10 은 실시예 1 의 차열제 No.7 의 X 선 회절도이다.
도 11 은 실시예 1 의 차열제 No.7 의 SEM 사진 (×20,000) 이다.
도 12 는 실시예 4 의 차열 필름 No.1 ? 5 의 파장 200 ? 2,500 ㎚ 의 범위에 있어서의 광선 투과율을 나타내는 도면이다.
도 13 은 실시예 4 의 차열 필름 No.6 ? 9 의 파장 200 ? 2,500 ㎚ 의 범위에 있어서의 광선 투과율을 나타내는 도면이다.
도 14 는 실시예 5 의 차열 필름 No.10 의 온도 상승 억제 효과를 나타내는 그래프이다.
도 15 는 실시예 7 의 차열 도장 필름 No.1 및 2 의 파장 200 ? 2,500 ㎚ 의 범위에 있어서의 광선 반사율을 나타내는 도면이다.
(천이 금속염 수산화물)
본 발명의 차열제 조성물은 하기 식 (1) 로 나타내는 천이 금속염 수산화물 또는 그 전구체를 함유한다. 식 (1) 로 나타내는 「천이 금속염 수산화물」은, 일반적으로 앨류나이트류 화합물 또는 자로사이트류 화합물로 불리는 결정성 화합물이다. 또한, 「천이 금속염 수산화물의 전구체」란, 후술하는 바와 같이 결정화가 진행되지 않은 앨류나이트류 화합물 또는 자로사이트류 화합물이다.
Figure pct00002
M1 은 Ca2 +, Na+, NH4 +, K+ 및 H3O+ 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 1 가 또는 2 가의 양이온이고, 바람직하게는 Na+ 이다.
M2 는 Zn2 +, Cu2 +, Mg 2+, Mn2 +, In3 +, Sn2 + 및 Ti4 + 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 천이 금속 이온이다.
A 는 탄소수가 2 ? 10 이며 또한 분자 중에 카르복실기를 1 ? 4 개 함유하고 있는 유기산 아니온이다. 유기산 아니온은, 바람직하게는 유기 카르복실산 또는 유기 옥시카르복실산이고, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ? 15 를 갖는 유기 카르복실산 또는 유기 옥시카르복실산이다. A 는 더욱 바람직하게는 탄소수 1 ? 15 (특히 2 ? 10) 를 가지며 또한, 카르복실기를 1 ? 4 개 갖는 유기 카르복실산 또는 유기 하이드록시카르복실산이다. 특히 바람직하게는 옥살산 이온, 시트르산 이온, 말산 이온 및 타르타르산 이온, 글리세린산 이온, 갈산 이온 및 락트산 이온으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이다.
본 발명자의 지견에 의하면, 천이 금속염 수산화물 입자의 형상은 상기 식 (1) 에 있어서의 유기산 아니온 (A) 의 입체 구조에 의존하고 있다. 특히 본 발명의 천이 금속염 수산화물 입자에 있어서, A 가 탄소수 2 ? 10 이며 또한 분자 중에 카르복실기를 1 ? 4 개 함유하고 있는 유기산 아니온인 경우에는, 천이 금속염 수산화물 입자의 형상은 다면체상이 되기 쉽다.
B 는 황산 이온 (SO4 2 -), 질산 이온 (NO3 -) 및 규산 이온 (SiO3 2 -) 으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1 종의 무기산 아니온이다.
x 및 y 는 0 ≤ x ≤ 0.66, 0 < y ≤ 1.0 인 양태가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0 ≤ x ≤ 0.6, 0 < y ≤ 1.0 이다. x 가 0.66 을 초과하면, 벵갈라 (Fe2O3) 가 생성되기 때문에 바람직하지 않다. 식 (1) 의 천이 금속염 수산화물 입자는, 상기 x 및 y 가 증대함에 따라, 즉 Fe 의 함유량이 증가함에 따라, 백색 ? 살색 ? 홍색을 나타낸다.
식 중 a, b, m, n, x, y 및 z 는 0.7 ≤ a ≤ 1.35, 2.7 ≤ b ≤ 3.3, 0 ≤ m ≤ 5, 4 ≤ n ≤ 7, 0 ≤ x ≤ 0.66, 0 < y ≤ 1.0, 1.7 ≤ z ≤ 2.4 이다. a 는 바람직하게는 0.9 ≤ a ≤ 1.3 이다. b 는 바람직하게는 2.8 ≤ b ≤ 3.2 이다. m 은 바람직하게는 0 ≤ m ≤ 5 이다. n 은 바람직하게는 5 ≤ n ≤ 6.5 이다. y 는 바람직하게는 0 < y ≤ 1.0 이다. z 는 바람직하게는 1.9 ≤ z ≤ 2.3 이다. 바람직한 범위에 있어서, 보다 분산성이 높은 금속염 수산화물 입자를 얻을 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 식 (1) 에 있어서의 y 가 0 이며, 또한 A 가 옥살산인 경우에는, 천이 금속염 수산화물 입자의 형상은 원반상 (바둑돌상) 이다. 본 발명의 과제를 해결하기 위한 다른 형태에 있어서는, 원반상의 천이 금속염 수산화물 입자의 표면에 추가로, 철 (Fe(Ⅲ)), 아연 또는 티탄을 담지하고 있는 것이 바람직하다.
식 (1) 로 나타내는 천이 금속염 수산화물 입자의, 레이저 회절법에 의해 측정된 평균 2 차 입경은 0.5 ? 10 ㎛, 바람직하게는 0.3 ? 5 ㎛ 의 범위이다.
식 (1) 로 나타내는 천이 금속염 수산화물 입자의 BET 법에 의해 측정된 비표면적은 0.1 ? 300 ㎡/g, 바람직하게는 0.5 ? 250 ㎡/g 의 범위이다.
식 (1) 로 나타내는 천이 금속염 수산화물 입자는, 그 입도 분포 샤프도 (DR) 가, 1 ≤ DR ≤ 1.8 의 범위의 값을 나타내는 것인 것이, 분산성의 향상, 나아가서는 사용감 및 자외선 및 적외선 방어 기능을 발휘하는 데에 있어서 중요하다.
입도 분포 샤프도 (DR) 란, 입경 균일성 평가의 척도 중 하나로, 가로축에 입경, 세로축에 누적 도수를 취하고, 전체 입자 개수에 대하여, 입경이 큰 것부터 누적 도수가 25 % 가 되는 입경을 D25, 75 % 가 되는 입경을 D75 로 하였을 때, 비의 값 D75/D25 로 나타낸다. DR 의 범위는, 보다 바람직한 사용 양태에 있어서는 1.01 ≤ DR ≤ 1.5, 더욱 바람직하게는 1.02 ≤ DR ≤ 1.4 이다. 가장 바람직하게는 1.03 ≤ DR ≤ 1.3 이다.
(천이 금속염 수산화물 입자의 제조)
식 (1) 로 나타내는 천이 금속염 수산화물 입자는, 식 (1) 에 있어서의 M1 의 수가용성 염, 알루미늄 및 철의 수가용성 염, M2 의 수가용성 염 및 유기산 또는 유기산염의 혼합 용액에, 당해 M1 을 함유하는 수산화 알칼리 수용액을 첨가하고 가열 반응시킴으로써 생성시킬 수 있다. 또한, 생성된 그 천이 금속염 수산화물 입자를 여과 분리, 세정 및 건조시킴으로써 천이 금속염 수산화물 입자의 함수 분말이 얻어진다.
예를 들어 상기 식 (1) 에 있어서의 M1 이 Na+, M2 가 Zn2 +, A 가 옥살산, B 가 황산 이온인 경우, 황산알루미늄, 황산제2철, 산화아연, 황산나트륨 및 옥살산의 혼합 용액에 수산화나트륨을 첨가하고 실온 ? 250 ℃ 의 범위에서 가열 반응시킴으로써 생성시킬 수 있다. 필요하면, 생성된 그 천이 금속염 수산화물 입자를 여과 분리, 세정 및 건조시킴으로써 천이 금속염 수산화물 입자의 함수 분말이 얻어진다.
본 발명에 있어서는, 상기 합성 방법에 있어서, 실온 ? 60 ℃ 에서 반응시킨 것을 「천이 금속염 수산화물의 전구체」, 60 ℃ 이상에서 반응시킨 것을 「천이 금속염 수산화물」이라고 칭한다. 「천이 금속염 수산화물의 전구체」의 특징은, 그 X 선 회절도에 있어서 명확한 피크가 나타나지 않는 것으로, 「천이 금속염 수산화물」에 있어서는 앨류나이트류 화합물 특유의 피크가 나타나는 것과 대조적이다. 「천이 금속염 수산화물의 전구체」를 150 ℃ 이상에서 소성하면 「천이 금속염 수산화물 (앨류나이트류 화합물)」특유의 피크가 나타난다. 이 점이 「천이 금속염 수산화물의 전구체」라고 칭하는 근거이다.
상기 반응에 있어서, 반응 몰비 [NaOH]/([Fe]+[Al]) 을 3.94 로 고정시킨 경우, 철과 알루미늄의 몰비 [Al]/[Fe] 는 0.1 ≤ [Al]/[Fe] ≤ 2 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.1 ≤ [Al]/[Fe] ≤ 1.6 이다. [Al]/[Fe] 가 2를 초과하면 미소 산화철 입자 (벵갈라) 가 석출되기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 상기 반응에 있어서, 반응 몰비 [Al]/[Fe] 를 1.5 로 고정시킨 경우, 몰비 [NaOH]/([Fe]+[Al]) 은 3.94 ≤ [NaOH]/([Fe]+[Al]) ≤ 4.4 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.1 ≤ [NaOH]/([Fe]+[Al]) ≤ 1.6 이다. [Fe]/[Al] 이 2 를 초과하면 미소 산화철 입자 (벵갈라) 가 석출되기 때문에 바람직하지 않다.
상기 혼합 용액에 추가로 산화아연을 첨가한 혼합 용액을 수산화 알칼리 혼합액과 가열 반응시키면, 상기 천이 금속염 수산화물 입자와는 더욱 조성이 상이한 유기산 아니온 함유 천이 금속염 수산화물 입자의 고용체를 생성시킬 수 있다. 이 때에도, 반응 몰비 [Al]/([Fe]+[Zn]) 에 대해서는, 반응 몰비 [Al]/[Fe] 와 동일한 범위인 것이 바람직하다. 또한, [NaOH]/([Fe]+[Al]+[Zn]) 에 대해서는 [NaOH]/([Fe]+[Al]) 과 동일한 범위인 것이 바람직하다.
상기 반응에 있어서, 몰수 [Fe] 또는 [Zn] 을 크게 하면, 천이 금속염 수산화물 입자 표면에, 그들 이온에 관련하는 화합물의 가수분해물, 즉 산화물, 수산화물, 염기성염 또는 산성염 등이 담지된 조성물 (이하, 복합 입자라고 칭하는 경우가 있다) 을 얻을 수 있다. 구체적으로는, 산화철, 수산화철 (복합 수산화물) 또는 산화아연 등이 담지된 천이 금속염 수산화물 입자를 얻을 수 있다. 이들 복합 입자는, 가수분해물을 담지하기 전의 천이 금속염 수산화물 입자의 입경 및 형상을 유지하고 있다.
표면에 금속 가수분해물을 담지한 입자는, 종래 공지된 방법에 의해 얻을 수 있다. 즉, 합성한 천이 금속염 수산화물에, 이후에 여러 가지의 금속 화합물을 담지시키는 방법에 의해서도 얻을 수 있다. 예를 들어, 황산아연 또는 염화제이철의 수용액에 천이 금속염 수산화물 입자와 수산화나트륨 등의 염기를 첨가하여 아연 또는 철의 가수분해물을 천이 금속염 수산화물의 표면에 석출시키는 방법에 의해서도 얻을 수 있다.
천이 금속염 수산화물에 대한 아연의 담지량은, 산화아연 환산으로 0.1 ? 10 % 의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 천이 금속염 수산화물에 대한 철의 담지량은, 산화철 환산으로 0.1 ? 3 % 의 범위인 것이 바람직하다.
아연 또는 철의 가수분해물을 표면에 담지한 천이 금속염 수산화물 (복합 입자라고 칭한다) 도 입도 분포 샤프도 (DR) 가, 1 ≤ DR ≤ 1.8 의 범위의 값을 나타내기 때문에, 물 및 유지 중에 있어서 분산성이 양호하다. 따라서, 이들 복합 입자를 도료에 배합함으로써 산화아연 또는 산화철 등을 단독으로 배합하는 종래의 방법보다 우수한 자외선 및 적외선 방어 기능을 발휘하기 때문에 본 발명의 과제를 해결하는 데에 있어서 바람직하다.
식 (1) 로 나타내는 천이 금속염 수산화물 입자 또는 복합 입자를 추가로 150 ? 700 ℃ 에서 소성한 소성물도, 우수한 자외선 및 적외선 방어능을 발휘하기 때문에 본 발명의 과제를 해결하는 데에 있어서 유용하다.
본 발명의 천이 금속염 수산화물 입자는 그대로 사용해도 분산성이 우수하지만, 퍼플루오로알킬인산에스테르염, 메틸하이드로겐폴리실록산 등의 실리콘류 혹은 불소 화합물 등으로 표면 처리하여 발수성, 발유성 혹은 분산성을 향상시킬 수 있다. 표면 처리제에 의한 천이 금속염 수산화물 입자의 표면 처리는, 입자의 표면 처리법으로서 그 자체 공지된 방법을 이용할 수 있지만, 표면 처리제를, 가열 반응 (합성), 여과 분리, 세정 또는 건조의 어느 공정 후에 첨가해도 된다. 표면 처리 방법은, 습식법, 건식법 등의 종래 공지된 방법으로 실시할 수 있다. 표면 처리제의 첨가량은, 천이 금속염 수산화물 입자 100 중량부에 대하여, 0.01 ? 10 중량부, 바람직하게는 0.05 ? 5 중량부이다.
(차열제 조성물)
본 발명의 차열제 조성물은, 식 (1) 로 나타내는 천이 금속염 수산화물 또는 그 전구체를 바람직하게는 0.1 ? 50 중량%, 보다 바람직하게는 1.0 ? 10.0 중량%, 더욱 바람직하게는 2.0 ? 6.0 중량% 함유한다. 천이 금속염 수산화물의 함유량이 0.1 중량% 미만이면 차열성 효과가 없고, 50 중량% 를 초과하면 접착력, 점도, 내크랙성 등이 저하되는 경향이 있다.
본 발명의 차열제 조성물은, 바인더로서 합성 수지 또는 수계 에멀션 수지를 함유하는 것이 바람직하다.
합성 수지로는, 알키드 수지, 아미노알키드 수지, 아크릴 수지, 페놀 수지, 우레아 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 폴리우레탄, 폴리염화비닐, 폴리아세트산비닐 등을 들 수 있다. 그 중에서도 아크릴 수지 또는 에폭시 수지가 바람직하다. 또한 수계 에멀션 수지로는, 실리콘아크릴 에멀션, 아크릴 에멀션, 우레탄 에멀션, 우레탄아크릴 에멀션 등이 있고, 그 중에서도 실리콘아크릴 에멀션이 바람직하다. 본 발명의 차열제 조성물 중의 식 (1) 로 나타내는 천이 금속염 수산화물의 함유량은, 바인더 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 100 ? 200 중량부이다.
본 발명의 차열제 조성물은 임의 성분으로서 가소제, 실란 커플링제, 분산제, 소포제 등 통상적인 도료 조성물에 사용되는 성분을 함유하고 있어도 된다. 또한, 천이 금속염 수산화물 및 그 전구체와, 산화티탄이나 산화아연 등의 안료 혹은 아연 함유 하이드로탈사이트 등의 방청제를 병용할 수도 있다.
가소제로는, 디옥틸프탈레이트 (DOP) 등의 프탈산에스테르, 트리에틸포스페이트 (TEP), 트리부틸포스페이트 (TBP) 등의 인산에스테르, 페닐글리시딜에테르 (PGE), 벤질알코올, 아세틸시트르산계 가소제, 에폭시계 가소제, 트리멜리트계 가소제 등을 들 수 있다. 가소제의 함유량은 차열제 조성물에 대하여 0.5 ? 5.0 중량% 가 바람직하고, 1.0 ? 4.0 중량% 가 보다 바람직하며, 1.5 ? 2.5 중량% 가 더욱 바람직하다. 0.5 중량% 미만에서는 저온시의 가요성이 열등한 경향이 있고, 한편 5.0 중량% 를 초과하면 건조성, 오염성이 열등한 경향이 있다.
실란 커플링제로는, 실란에 비닐기, 에폭시기, 스티릴기, 메타크릴옥시기, 아크릴옥시기, 아미노기, 우레이드기, 클로로프로필기, 메르캅토기, 이소시아네이트기, 술파이드기 등의 관능기를 갖는 것을 들 수 있지만, 에폭시기가 바람직하다. 실란 커플링제의 함유량은 차열제 조성물에 대하여, 0.01 ? 5.0 중량% 함유되는 것이 바람직하고, 0.02 ? 4.0 중량% 함유되는 것이 보다 바람직하며, 0.03 ? 3.0 중량% 함유되는 것이 더욱 바람직하다. 여기에서, 실란 커플링제의 함유량이 0.01 중량% 미만이면 도포막 강도, 내수성 향상의 효과가 불충분해지는 경향이 있고, 4.0 중량% 를 초과하면 도료 밸런스가 무너져, 접착력, 점도, 내크랙성 등의 저하나 시간 경과적으로 증점되는 경향이 있다. 실란 커플링제는 차열 도료 조성물에 배합하는 방법 외에, 천이 금속염 수산화물 입자의 표면을 미리 실란 커플링제로 피복해 두는 방법도 자주 사용된다.
분산제로는, 폴리카르복실산의 알킬아민염, 알킬암모늄염, 알킬올아민아마이드, 폴리카르복실산폴리아미노아마이드, 아크릴계 공중합물의 암모늄염, 폴리카르복실산나트륨염, 폴리카르복실산암모늄염, 폴리카르복실산아미노알코올염, 폴리아미노아마이드계 카르복실산염, 폴리아미노아마이드계의 극성 산에스테르염 등을 들 수 있다.
소포제로는, 변성 실리콘계 소포제, 특수 실리콘계 소포제, 실리콘계 소포제, 실리카계 소포제, 실리카실리콘계 소포제, 소수성 실리카, 소수성 실리콘, 왁스, 특수 왁스, 폴리실록산 등을 들 수 있다.
분산제, 소포제의 배합량은 각각, 차열 도료 조성물에 대하여 0.1 ? 5.0 중량% 가 바람직하고, 0.3 ? 4.0 중량% 가 보다 바람직하며, 0.5 ? 3.0 중량% 가 더욱 바람직하다. 0.1 중량% 미만에서는, 도료의 분산, 소포성이 낮아지는 경향이 있다. 한편 5.0 중량% 를 초과하면, 분산, 소포성은 양호하지만, 도장시에 있어서 도포막 표면에는 크레이터링이나 오렌지 필 현상이 발생하기 쉬워진다.
(도료)
본 발명의 차열제 조성물을 도료로서 사용하는 경우에는, 통상적으로, 바인더, 식 (1) 로 나타내는 천이 금속염 수산화물, 다른 안료를, 물 또는 유기 용제와 혼합하고, 이 혼합물을 3 개 롤, 볼 밀, 샌드 밀, 비즈 밀, 니더 등의 각종 분산, 혼련 장치를 사용하여 분산, 혼련함으로써 조제할 수 있다. 바인더가 에멀션 수지인 경우에는, 물 또는 유기 용제는 반드시 필요하지 않고, 필요에 따라 적절히 사용할 수 있다.
또한, 천이 금속염 수산화물의 분산시에 상기의 분산제를 사용하면, 분산성이나 분산 안정성이 양호해져 바람직하다. 분산제는 배합시에 천이 금속염 수산화물 100 중량부에 대하여 50 중량부 이하로 사용하는 것이 바람직하다. 물 또는 유기 용제는 천이 금속염 수산화물의 분산시에 전량 사용해도 되고, 그들의 일부를 분산 후에 첨가해도 된다. 단, 물 또는 유기 용제는 분산시의 바인더 및 천이 금속염 수산화물의 전량 100 중량부에 대하여, 분산시에 적어도 50 중량부 이상 사용하는 것이 바람직하다. 50 중량부 미만에서는, 분산시의 점도가 지나치게 높아, 특히 볼 밀, 샌드 밀, 비즈 밀 등으로 분산하는 경우에는 분산이 곤란해질 가능성이 있다.
분산시에 사용하는 유기 용제로는, 예를 들어, 케톤계, 알코올계, 방향족계 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 아세톤, 시클로헥산, 에틸렌글리콜, 메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로필알코올, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 락트산에틸, 아세트산에틸 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 병용해도 된다.
단, 물 혹은 유기 용제의 선정은, 다른 성분과의 조합에 있어서 적절히 결정되는 것으로, 경우에 따라서는, 어느 유기 용제를 사용하면 본 발명의 특징인 차열 성능이 특정 범위로부터 벗어나게 되면, 그 유기 용제는 그 계에는 사용할 수 없는 것은 자명하다. 따라서, 사용하는 유기 용제에 제한은 없지만, 그 계에 적합한 유기 용제를 선정해야 한다.
상기와 같이 하여 얻어진 차열 도료의 도포 방법으로는, 브러시 칠, 스프레이 도포, 롤 코터 도포가 바람직하지만, 도포하는 대상물에 따라, 정전 도장, 커튼 도장, 침지 방법 등도 적용할 수 있다. 또한 도포 후, 건조시켜 도포막화시키는 방법에 대해서는, 자연 건조, 베이킹 등의 방법을 사용할 수 있고, 도료 성상 등에 따라 적절히 선택된다.
도포막의 막두께는 100 ? 400 ㎛ 가 바람직하고, 200 ? 300 ㎛ 가 보다 바람직하다. 100 ㎛ 미만에서는 막두께가 얇기 때문에 은폐성이 열등하고, 차열 특성이 저하되는 경향이 있다. 400 ㎛ 를 초과하면, 은폐성, 차열 특성은 양호하지만, 하지 (下地) 기재에 대한 추종성이 저하되는 경향이 있다.
(차열체)
본 발명은 기재 및 그 위에 형성된 본 발명의 차열제 조성물을 함유하는 도포막층을 포함하는 차열체를 포함한다.
기재로서, 건조물 등의 구축물을 구축하는 알루미늄판, 아연 도금 강판, 알루미늄아연 도금 강판, 철판, 함석판, 슬레이트판, 콘크리트 등을 들 수 있다. 기재는, 하지 처리, 예를 들어 프라이머 등의 도포하는 것이 바람직하다. 예를 들어 에폭시계 등의 프라이머를 10 ? 100 ㎛ 의 두께로 도장한 후, 차열제 조성물을 도장하는 방법이 있다.
또한 기재로서, 건축물의 창유리, 농업용 필름 등을 들 수 있다. 본 발명의 차열제 조성물을, 건축물의 창유리, 농업용 필름 등에 직접 도포한 차열체는, 건축물 실내나 비닐 하우스 내의 이상 온도 상승을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 차열제 조성물을 투명한 수지 필름 기재에 도포하고, 건축물의 창유리, 농업용 필름 등에 첩부하여 건축물 실내나 비닐 하우스 내의 이상 온도 상승을 방지할 수도 있다.
본 발명의 차열제 조성물을 기재에 도포할 때에는, 식 (1) 로 나타내는 천이 금속염 수산화물 입자를, 아크릴 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지 또는 고무계 수지로 이루어지는 바인더에 분산시키고 기재에 코팅하여 경화시킨다.
식 (1) 로 나타내는 천이 금속염 수산화물 입자의 바람직한 함유량은, 바인더 100 중량부에 대하여 100 ? 200 중량부이다. 천이 금속염 수산화물 입자의 배합량이 200 중량부를 초과하면 전광선 투과율이 75 % 미만, 또는 헤이즈가 80 % 미만이 되기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 천이 금속염 수산화물 입자의 배합량이 100 중량부 미만이면 자외선 및 적외선의 차단성이 저하되기 때문에 바람직하지 않다.
수지 바인더로서 열 경화성 또는 광 경화성 아크릴 수지를 사용하는 경우에는, 도포 후에 광 또는 열로 바인더를 경화시켜 제조할 수 있다. 상기 천이 금속염 수산화물 입자를 함유하는 도포제는 도포 전에 탈포해 두는 것이 바람직하다.
도포제의 기재 상으로의 적층은, 브러시 칠, 롤러 칠, 분무 도장, 에어리스 스프레이, 롤 코트, 침지 칠, 전착 도장, 정전 도장, 자외선 경화 도장 등의 종래 공지된 도장 방법, 혹은 그라비아 코트, 에어 나이프 코트, 키스 코트, 스프레이 코트, 휠러 코트 혹은 그라비아 인쇄, 그라비아 오프셋 인쇄, 평판 오프셋 인쇄, 다이리소 인쇄, 볼록판 인쇄, 오목판 인쇄, 실크 스크린 인쇄, 정전 인쇄, 잉크젯 방식 등 종래 공지된 코트 또는 인쇄 방법에 의해 실시할 수 있다.
또한, 각 입자가 일정 방향으로 배향되는 것에 의한 효과를 얻기 위해서는, 그라비아 코트, 에어 나이프 코트 및 키스 코트에 의한 도포가 바람직하다.
도포제의 도포 두께는 1 ? 50 ㎛ 의 범위 내인 것이 바람직하다. 1 ㎛ 미만이면 헤이즈가 저하되고, 50 ㎛ 를 초과하면 전광선 투과율이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 도포 방식에 따라 도포량이 부족한 경우에는, 2 회 ? 3 회 코트 정도의 중복 인쇄를 실시하는 경우도 있다.
또한, 도포층의 경화 또는 안정화를 위하여, 도포한 필름을, 실온 또는 30 ? 60 ℃ 정도의 온도 환경하에 1 일 내지 2 주 정도 두고, 큐어를 실시해도 된다.
또한, 필요에 따라 기재의 편면 또는 양면에, 스티킹 방지 기능, 대전 방지 기능, 흠집 방지 기능 또는 광 확산층 기능, 반사 방지 기능 등 중에서 하나 이상을 갖는 층이 적층되어 있어도 된다.
건축물의 지붕이나 농업용 비닐 하우스에 직접 도포하는 경우에는, 천이 금속염 수산화물 입자를 물에 현탁한 에멀션을 산포하는 방법이 사용된다. 이 경우에는, 물 1 ℓ 에 대하여, 천이 금속염 수산화물 입자를 10 ? 500 g, 바람직하게는 50 ? 100 g 의 비율로 현탁시켜 산포하는 것이 바람직하다.
본 발명의 차열제 조성물을 도포하여 형성된 도포막층은, 적외선에 의한 도포막 표면 온도 상승을 억제하는, 즉 차열 성능을 얻을 수 있다. 또한, 식 (1) 로 나타내는 천이 금속염 수산화물 입자는 자외선 흡수능을 갖기 때문에 특히 자외선에 의한 도포막 중의 바인더의 열화를 방지하고, 이 때문에 내후성이 우수한 점에서 장기간 열화되지 않는 도포막을 형성할 수 있다.
차열체로서, 자외선 및 적외선 컷 필터를 들 수 있다. 또한 적외선 반사판을 들 수 있다. 본 발명의 차열체는, 조명 기구, 난방 기구로서 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 건축물 외벽에 본 발명의 차열제 조성물을 도장하는 공정을 포함하는 차열 방법을 포함한다.
본 발명의 차열제 조성물을 필름으로 하여, 건축물의 창유리, 농업용 필름 등에 첩부하여 건축물 실내나 비닐 하우스 내의 이상 온도 상승을 방지할 수도 있다. 따라서, 본 발명은 창유리에 본 발명의 자외선 및 적외선 컷 필터를 첩부함으로써 실온 상승을 방지하는 방법을 포함한다.
또한, 본 발명은 본 발명의 차열제 조성물을 함유하는 보온용 의복을 포함한다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 구체적으로 설명한다. 특별히 기재한 것 이외에는, 와코 쥰야쿠의 시약 1 급을 사용하였다. 또한, 각 특성은 이하의 방법으로 측정하였다.
(측정 장치와 방법)
(1) 입도 분포, 평균 2 차 입경 및 입도 분포 샤프도 DR 의 측정
방법 : 레이저 회절 산란법에 의한다.
장치 : 입도 분포계 마이크로트랙 MT3300 (Leed & Nortrup Instruments Company 사 제조)
방법 : 시료 분말 700 ㎎ 을 0.2 wt% 헥사메타인산소다 수용액 70 ㎖ 에 첨가하고, 초음파로 3 분간 분산 처리한 후, 스터러로 교반하면서 입도 분포를 측정한다.
(2) 입자 형상의 관찰
SEM 사진에 의한다.
장치 : 주사형 전자 현미경 S-3000N (히타치)
방법 : 가속 전압 15 ㎸, 작동 거리 10 ㎜, 배율 2 천배, 1 만배, 2 만배
(3) 굴절률의 측정
장치 : 아베 굴절계 1T (ATAGO)
방법 : 적당한 유기 용매 5 ㎖ 에 시료 분말 5 ㎎ 을 첨가하여 초음파로 10 분간 분산시키고, 투명한 부분을 주프리즘면에 박막상으로 펼쳐, 굴절률을 구하였다.
(4) X 선 회절의 분석
장치 : RINT2200V X 선 회절 시스템 (리가쿠 전기 (주) 제조)
방법 : CU-Kα, 각도 (2θ) : 5 ? 65°, 스텝 : 0.02°, 스캔 스피드 : 4°/분, 관 전압 : 40 ㎸, 관 전류 : 20 ㎷.
(5) 도포 두께의 측정
도포층의 두께는, 시험편 측후기 SDA-25 형 (고분자 계기 (주)) 을 사용하여 측정하였다.
(6) 자외 ? 가시 ? 적외광 투과율 측정
장치 : 분광 광도계 U-4100 (히타치)
방법 : 필름은 투과법, 도료는 반사법에 의한다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하지만, 본 발명은 실시예에 전혀 제한되는 것은 아니다. 또한 실시예 중, 특별히 언급이 없는 한, 「%」는 「중량%」, 「부」는 「중량부」를 나타낸다.
또한, 특별히 기재하는 경우를 제외하고 와코 쥰야쿠의 시약 특급을 사용하였다.
실시예 1
(차열제 No.1)
Figure pct00003
1.037 몰/ℓ 의 황산알루미늄 수용액 78.5 ㎖ (0.081 몰), 황산제이철 (Fe2(SO4)3?xH2O) 48.27 g (0.1207 몰) 및 황산나트륨 (Na2SO4) 28.4 g (0.3 몰) 의 혼합 용액 500 ㎖ 를 40 ℃ 에서 30 분 교반하였다. 다음으로, 그 혼합 용액에 3.38 N 의 수산화나트륨 수용액 230.7 ㎖ 를 첨가하고 40 ℃ 에서 1 시간 교반하였다. 그 후 추가로 170 ℃ 에서 3 시간 수열 반응시키고, 여과 분리, 세정 및 건조시킴으로써 형상이 다면체상인 천이 금속염 수산화물 (차열제 No.1) 을 얻었다. 이 때의 반응 몰비 [Al] : [Fe] 는 1 : 1.5 였다. 차열제 No.1 의 X 선 회절도를 도 1 에, SEM 사진 (×20,000) 을 도 4 에 나타낸다. 또한, 차열제 No.1 의 입도 분포도를 도 9 에 나타낸다.
(차열제 No.2)
Figure pct00004
상기 차열제 No.1 의 합성 반응에 있어서, 반응 몰비 [Al] : [Fe] 를 1 : 0.034 로 바꾸어 형상이 원반상인 차열제 No.2 를 얻었다. 차열제 No.2 의 X 선 회절도를 도 2 에, SEM 사진 (×20,000) 을 도 5 에 나타낸다.
(차열제 No.3)
Figure pct00005
상기 차열제 No.1 의 합성 반응에 있어서, 혼합 용액에 추가로 옥살산 0.04 몰 (5.04 g) 을 첨가하고, 또한 반응 몰비 [Al] : [Fe] 를 1 : 0.003 으로 바꾸어 형상이 구상인 차열제 No.3 을 얻었다. 차열제 No.3 의 X 선 회절도를 도 3 에, SEM 사진 (×20,000) 을 도 6 에 나타낸다.
(차열제 No.4)
Figure pct00006
황산알루미늄 0.065 몰, 황산제이철 0.096 g (0.00024 몰), 산화아연 (1 종/세이도 화학 공업 (주)) 0.04 몰, 황산마그네슘 (Mg(SO4)) 1.14 g, 및 황산나트륨 0.3 몰의 혼합 용액 500 ㎖ 를 40 ℃ 에서 30 분 교반하였다. 다음으로, 그 혼합 용액에 3.38 N 의 수산화나트륨 수용액 230.7 ㎖ 를 첨가하고 40 ℃ 에서 1 시간 교반하였다. 그 후 추가로 180 ℃ 에서 2 시간 수열 반응시키고, 여과 분리, 세정 및 건조시킴으로써 형상이 원기둥상인 차열제 No.4 를 얻었다. 이 때의 반응 몰비 [Al] : [Zn] : [Fe] : [Mg] 는 1 : 0.62 : 0.003 : 0.062 였다.
(차열제 No.5)
Figure pct00007
황산마그네슘을 황산망간 (MnSO4?H2O) 으로 변경하는 것 이외에는 차열제 No.4 와 동일한 방법으로 차열제 No.5 를 얻었다. 상기 합성에 있어서의 반응 몰비 [Al] : [Zn] : [Fe] : [Mn] 은 1 : 0.62 : 0.003 : 0.062 였다.
(차열제 No.6)
Figure pct00008
황산마그네슘을 황산인듐 (In2(SO4)3) 으로 변경하는 것 이외에는 차열제 No.4 와 동일한 방법으로 차열제 No.6 을 얻었다. 상기 합성에 있어서의 반응 몰비 [Al] : [Zn] : [Fe] : [In] 은 1 : 0.62 : 0.003 : 0.062 였다. 차열제 No.6 의 X 선 회절도를 도 7 에, SEM 사진을 도 8 에 나타낸다.
(차열제 No.7)
황산알루미늄 0.065 몰, 황산제이철 0.096 g (0.00024 몰), 산화아연 (1 종/세이도 화학 공업 (주)) 0.04 몰, 황산마그네슘 (Mg(SO4)) 1.14 g, 및 황산나트륨 0.3 몰의 혼합 용액 500 ㎖ 를 25 ℃ 에서 1 시간 교반하였다. 다음으로, 그 혼합 용액에 3.38 N 의 수산화나트륨 수용액 230.7 ㎖ 를 첨가하고 40 ℃ 에서 12 시간 교반하였다. 그 후 여과 분리, 세정 및 건조시킴으로써 형상이 부정형인 천이 금속염 수산화물의 전구체로 이루어지는 차열제 No.7 을 얻었다. 이 때의 반응 몰비 [Al] : [Zn] : [Fe] : [Mg] 는 1 : 0.62 : 0.003 : 0.062 였다. 차열제 No.7 의 X 선 회절도를 도 10 에, SEM 사진을 도 11 에 나타낸다.
Figure pct00010
실시예 2
(차열 코팅제의 조제)
아크릴 수지 (상표명 : 스미펙스 MGSS/스미토모 화학 (주) 제조) 를 톨루엔, 2-부타논 및 아세트산부틸의 혼합 용매에 넣고 상온에서 하루 종일 교반하여 폴리메타크릴산 용액을 조제하였다. 톨루엔, 2-부타논 20 ㎖ 및 아세트산부틸의 양은 25 ℃, 60 %RH 의 조건하에서 도포하는 경우에는, 아크릴 수지 20 g 에 대하여 각 50 ㎖, 20 ㎖ 및 20 ㎖ 가 바람직하지만, 실제로는 그 때의 기온이나 습도 등에 따라 미조정하여 적량으로 할 필요가 있다. 그 폴리메타크릴산 용액에 실시예 1 에서 준비한 각 차열제 미립자를 첨가하고 균일하게 분산시켜 차열 코팅제를 조제하였다.
실시예 3
(차열 필름 제작)
정반 상에 크기 70 ㎜ × 70 ㎜ × t 100 ㎛ 의 2 축 연신 폴리에스테르 필름 (상표명 : 다이아호일 T680E/미츠비시 화학 폴리에스테르 필름) 을 두고 기재로 하고, 실시예 2 에서 조제한 차열제를 1 ㎖ 적하하고 어플리케이터 YBA-4 (요시미츠 정기) 로 도포한 후 상온에서 2 시간 건조시켜 차열 필름의 시험편을 제작하였다. 이 때 도포 직후의 차열층 두께가 25 ㎛ 가 되도록 설정하였다 (건조 후에는 두께가 도포시의 약 1/5 이 된다). 도포층의 두께는, 건조 후에 시험편 측후계로 시험편의 두께를 계측하고 기재 두께를 기초로 산출하여, 약 5 ㎛ 가 되어 있는 것을 확인하였다. 각 차열 필름 시험편의 제작 조건을 표 2 및 3 에 나타낸다.
Figure pct00011
Figure pct00012
실시예 4
(투과 스펙트럼 평가)
분광 광도계를 사용하여 실시예 3 에서 제작한 차열 필름의 파장 200 ? 2,500 ㎚ 의 범위에 있어서의 광선 투과율의 평가를 실시한 결과를 도 12 및 13 에 나타낸다. 본 발명의 차열 코트제는 자외선과 적외선을 차단하는 특성을 갖고 있는 것을 알 수 있다.
실시예 5
(차열 성능 평가)
메탈로센폴리에틸렌 (상표명 : 크레오렉스 K4125/아사히 화성 케미컬즈) 100 중량부에, 차열제 No.1 을 20 중량부와 스테아르산 3 중량부를 온련하고, 그 후 프레스 가공으로 0.1 ㎜ 두께의 필름을 제작하였다.
125 W 의 적외선 램프 (상품명 : IR100V 125WRHG/토시바 라이텍 (주)) 로부터 50 ㎜ 아래의 위치에 제작한 차열 필름 No.10 을 두고, 추가로 그 아래 20 ㎜ 의 위치에 온도계를 설치하여, 램프 점등 후의 온도 상승을 차열제 No.1 을 배합하지 않은 PET 필름 (블랭크) 과 비교하였다. 점등 후 3 시간까지의 경과 시간과 온도계가 나타내는 온도의 관계를 도 14 에 나타낸다.
도 14 로부터, 차열제 No.1 을 배합한 PET 필름에서는 블랭크에 비해 5 ℃ 이상 온도 상승을 억제할 수 있다는 것을 알 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 차열제를 수지에 혼련함으로써, 적외선을 차단하는 효과를 부여할 수 있다.
실시예 6
(차열 도료 조제)
표 4 에 나타내는 조성으로 차열 도료 No.1 및 2 를 조제하였다. 차열제의 비교예로서 산화티탄 (상품명 : MT-150W/테이카 (주)) 을 사용하였다.
조성 차열 도료 No.1 차열 도료 No.2
차열제 No.4 40 부 -
메타인산소다 피복 산화티탄
(상품명 : MT-150W/테이카 (주))
- 40 부
아크릴 에멀션
(상품명 : SE-B10A/타이세이 파인 케미컬 (주))
50 부 50 부
가소제
(DOP/(주) 제이?플러스)
2 부 2 부
분산제
(상표명 : DISPERBIK-190/빅케미 (주))
5 부 5 부
소포제
(상표명 : BYK-024/빅케미 (주))
3 부 3 부
실시예 7
(차열 도료 평가)
슬라이드 글라스 (소다 유리) 에 차열 도료 No.1 및 2 를 각각 도포하여 차열 도장판 No.1 및 2 를 제작하였다.
단, 도포 두께를 일정하게 하기 위하여, 브러시 칠은 아니고 실시예 3 과 동일하게 어플리케이터로 도포하였다. 이 때 도포 직후의 차열층 두께가 400 ㎛ 가 되도록 설정하였다. 도포층의 두께는, 건조 후에 시험편 측후계로 시험편의 두께를 계측하고 기재 두께를 기초로 산출하여, 약 200 ㎛ 가 되어 있는 것을 확인하였다.
분광 광도계를 사용하여, 제작한 차열 도장판 No.1 및 2 의 파장 200 ? 2,500 ㎚ 의 범위에 있어서의 광선 반사율의 평가를 실시한 결과를 도 15 에 나타낸다. 도 15 로부터, 본 발명의 도료 조성물은 종래 사용되고 있는 산화티탄에 비해 큰 차열능을 갖고 있다는 것을 알 수 있다.
실시예 4 의 결과로부터, 본 발명의 차열 코팅제를 도포한 투명 필름은 투명성을 유지한 채로 차열 효과를 구비하고 있기 때문에, 농업용 필름 (비닐 하우스 외면) 에 도포하여, 하계의 하우스 내의 온도 상승을 방지할 수 있다.
실시예 5 의 결과로부터, 본 발명의 차열제 조성물을 배합한 수지는 차열성을 갖고 있기 때문에, 필름으로 가공하여 창유리 등에 첩부함으로써 실온 상승을 방지할 수 있다. 혹은 방사(紡絲)하여 보온용 의복의 재료로서 사용할 수 있다.
실시예 7 의 결과로부터, 본 발명의 차열 도료 조성물은 200 ㎛ 이하의 얇은 도포층이라도 충분한 차열 효과가 있다. 따라서 그 차열 도료 조성물을, 난방 기구나 조명 기구의 반사판에 도포하여 전력 절약 효과를 얻을 수 있다. 또한, 그 차열 도료 조성물을 건축물 외벽, 자동차나 전철의 차체 등에 도포하여 내부 온도의 상승을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 차열제 조성물은 자외선 흡수능을 구비하고 있기 때문에, 상기 모든 용도에 있어서 자외선에 의한 열화가 억제되어 있다.
발명의 효과
본 발명의 차열제 조성물은 투명성이고, 자외선 및 적외선 차단성을 나타낸다. 본 발명의 차열체는, 내후성 및 큰 차열 효과를 나타낸다.

Claims (11)

  1. 하기 식 (1) 로 나타내는 천이 금속염 수산화물 또는 그 전구체를 함유하는 차열제 조성물.
    Figure pct00013

    (단, 식 중 M1 은 Ca2 +, Na+, NH4 +, K+ 및 H3O+ 로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1 종의 1 가 또는 2 가 양이온이고, M2 는 Zn2 +, Cu2 +, Mg 2+, Mn2 +, In3 +, Sn2 + 및 Ti4 + 에서 선택되는 적어도 1 종의 천이 금속 이온, A 는 탄소수가 2 ? 10 이며 또한 분자 중에 카르복실기를 1 ? 4 개 함유하고 있는 유기산 아니온, B 는 황산 이온 (SO4 2 -), 질산 이온 (NO3 -) 및 규산 이온 (SiO3 2 -) 으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1 종의 무기산 아니온을 나타내고, a, b, m, n, x, y 및 z 는 0.7 ≤ a ≤ 1.35, 2.7 ≤ b ≤ 3.3, 0 ≤ m ≤ 5, 4 ≤ n ≤ 7, 0 ≤ x ≤ 0.66, 0 < y ≤ 1.0, 1.7 ≤ z ≤ 2.4 이다)
  2. 제 1 항에 있어서,
    추가로 합성 수지 또는 수계 에멀션 수지를 함유하는 차열제 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    식 (1) 로 나타내는 천이 금속염 수산화물 또는 그 전구체를 0.1 ? 50 중량% 함유하는 차열제 조성물.
  4. 기재 및 그 위에 형성된 제 1 항에 기재된 차열제 조성물을 함유하는 도포막층을 포함하는 차열체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    적외선 컷 필터인 차열체.
  6. 제 4 항에 있어서,
    적외선 반사판인 차열체.
  7. 제 4 항에 기재된 차열체를 구비한 조명 기구.
  8. 제 4 항에 기재된 차열체를 구비한 난방 기구.
  9. 건축물 외벽에 제 2 항에 기재된 차열제 조성물을 도장하는 공정을 포함하는 차열 방법.
  10. 창유리에 제 5 항에 기재된 적외선 컷 필터를 첩부함으로써 실온 상승을 방지하는 방법.
  11. 제 1 항에 기재된 차열제 조성물을 함유하는 보온용 의복.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210037544A (ko) * 2019-09-27 2021-04-06 주식회사 엘지화학 난연 조제의 제조 방법 및 그 제조 방법에 의해 제조된 난연 조제를 포함하는 난연성 수지 조성물
KR20210091615A (ko) * 2020-01-14 2021-07-22 주식회사 삼영특수인쇄 친환경 생분해 파우치

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3762571B2 (ja) * 1998-07-27 2006-04-05 協和化学工業株式会社 新規な微粒状合成チャルコアルマイト化合物、その製造法、該微粒状合成チャルコアルマイト化合物を含有する保温剤及び農業用フィルム
JP3836649B2 (ja) * 1999-11-22 2006-10-25 協和化学工業株式会社 半導体封止用樹脂組成物およびその成型品
JP3484164B2 (ja) * 2000-02-22 2004-01-06 日本ペイント株式会社 熱線遮蔽板
JP2004075400A (ja) * 2002-08-09 2004-03-11 Sekisui Chem Co Ltd 合わせガラス用中間膜及び合わせガラス
JP4259856B2 (ja) 2002-11-28 2009-04-30 アキレス株式会社 光線遮蔽効果を有するシートまたはフィルム
JP4508669B2 (ja) * 2004-02-06 2010-07-21 小松精練株式会社 透湿防水保温性布帛およびその製造方法
CA2564630C (en) * 2004-03-05 2013-09-03 Kyowa Chemical Industry Co., Ltd. Organic acid anion containing aluminum salt hydroxide particles, production method thereof, and use thereof
EP1878701B1 (en) * 2005-04-08 2014-07-09 Kyowa Chemical Industry Co., Ltd. Alunite compound particle, process for producing the same and use thereof
JP4833587B2 (ja) 2005-06-03 2011-12-07 日立化成工業株式会社 遮熱塗料組成物及びその塗膜を有する構築物
WO2007088930A1 (ja) * 2006-02-02 2007-08-09 Mitsubishi Plastics, Inc. 遮熱シート
JPWO2010067881A1 (ja) 2008-12-12 2012-05-24 協和化学工業株式会社 化粧料組成物

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210037544A (ko) * 2019-09-27 2021-04-06 주식회사 엘지화학 난연 조제의 제조 방법 및 그 제조 방법에 의해 제조된 난연 조제를 포함하는 난연성 수지 조성물
KR20210091615A (ko) * 2020-01-14 2021-07-22 주식회사 삼영특수인쇄 친환경 생분해 파우치

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