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TWI631079B - 一種銣銫鎢青銅顆粒製造方法以及其組合物 - Google Patents

一種銣銫鎢青銅顆粒製造方法以及其組合物 Download PDF

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TWI631079B
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Abstract

本發明係提供一種銣銫鎢青銅顆粒製造方法以及其組合物，本發明之銣銫鎢青銅顆粒(RbxCsy)0.33WOz為鹼金族金屬之氧化鎢材料，該顆粒可用作近紅外線(NIR)吸收劑或熱遮罩添加劑；以及應用於熱固樹脂、濺鍍鈀材等用途；該添加劑用於有機或無機基材，例如塑膠、塗料、搪瓷、油墨、黏合劑、陶瓷或玻璃中；該添加劑例如通過等離子體炬製備之發明者。

Description

一種銣銫鎢青銅顆粒製造方法以及其組合物
本發明係有關一種銣銫鎢青銅顆粒製造方法以及其組合物，本發明涉及銣銫鎢青銅顆粒；該顆粒為奈米顆粒；該顆粒可用作近紅外線(NIR)吸收劑或熱遮罩添加劑；該顆粒應用於濺鍍鈀材、熱固樹脂；該添加劑用於有機或無機基材，例如塑膠、塗料、搪瓷、油墨、黏合劑、陶瓷或玻璃中；該添加劑例如通過等離子體炬製備之發明者。
按，已知NIR吸收可通過將氧化鎢(WO3)的氧含量降低而實現。這通過使氧化鎢在升高的溫度下暴露於還原的氛圍以形成Magneli相鎢低氧化物WO3-x)而實現。NIR吸收還可通過在還原性條件下將正離子三元加入到WO3中而實現，這得到鎢青銅結構。例如鉀鎢青銅和銫鎢青銅各自是已知的。
J.Am.Ceram.Soc.90[12]，4059-4061(2007)揭露了奈米尺度的鎢氧化物顆粒。
U.S.2005/0271566揭露了包含鎢的奈米顆粒。
U.S.2008/0308755揭露了含有Cs0.33WO3顆粒的聚酯纖維。
U.S.2008/0116426揭露了用於鐳射焊接的光吸收樹脂組合物。
是以，如何開發一種更具理想實用性之創新結構，實使用消費者所殷切企盼，亦係相關業者須努力研發突破之目標及方向。有鑑於此，創作人本於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。
即，本發明之主要目的，係在提供一種銣銫鎢青銅顆粒製造方法以及其組合物；藉此創新獨特設計，使本發明對照先前技術而言，可達到該顆粒可用作近紅外線(NIR)吸收劑或熱遮罩添加劑；該添加劑用於有機或無機基材，例如塑膠、塗料、搪瓷、油墨、黏合劑、陶瓷或玻璃中；該添加劑例如通過等離子體炬製備之發明之實用進步性。
第1圖係顯示依據本發明實施例1、2、3及4之透明隔熱膜的UV-VIS-IR光譜。
本發明提供一種銣銫鎢青銅顆粒的製造方法，所述銣銫鎢青銅顆粒如式：(RbxCsy)0.33WOz，其中Rb為銣金屬元素，Cs為銫金屬元素，W為鎢，O為氧，且x+y1，2z3，該所述銣銫鎢青銅顆粒為粉末混合物，該粉末混合物含有基於1mol鎢，0.01mol~5mol的銣，和0.05mol~0.5mol的銫，粉末混合物之製造方法係針對該(RbxCsy)0.33WOz材料進行一奈米研磨製程，俾使形成一粒徑小於100nm的(RbxCsy)0.33WOz粉體。
繼而，本發明還提供一種銣銫鎢青銅顆粒的組合物，包含有機或無機基材和摻入其中的具有式(RbxCsy)0.33WOz的銣銫鎢青銅顆粒，其中x+y1，2z3，其中所述基材為塗料、塑膠、油墨、粘合劑、陶瓷、玻璃或搪瓷；較佳地，所述基材為可近紅外線(NIR)固化的塗料組合物；較佳地，其為呈板、片或薄膜形式的塑膠組合物，並且其中所述基材選自聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚偏氟乙烯、苯乙烯-丙烯腈、聚醯胺、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚氨酯、聚乙烯醇縮丁醛、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯及它們的共混物、合金和共聚物；較佳地，其包含選自有機磷穩定劑、受阻酚抗氧化劑、羥基胺、受阻胺光穩定劑、羥基苯基苯並三唑或羥基苯基三嗪UV吸收劑和其他無機或 有機NIR吸收劑的其他添加劑。
繼而，本發明銣銫鎢青銅顆粒作為近紅外線(NIR)吸收劑、熱遮罩添加劑、熱固樹脂或濺鍍鈀材的用途。
【實施例1】
製備莫爾比Rb：Cs：W=0.0066：0.3234：3之透明隔熱材料。將10g偏鎢酸銨(Sigma-Aldrich製造及販售)配成水溶液，攪拌均勻，得到透明液體A1。取2.17g碳酸銫(Alfa Aesar生產)與0.031g碳酸铷(Alfa Aesar生產)配成水溶液，攪拌均勻，得到透明液體B1。再將液體B1滴入液體A1中，攪拌均勻，得到透明混合液體C1。將混合液體C1以180℃加熱，得到白色粉末初始物。將此初始產物置於10vol%氫氣/氬氣環境下，以600℃還原60分鐘，為藍色粉末。
將藍色粉末加入相對於粉末重量為50wt%之分散劑(BYK生產)，利用2mm釔鋯珠研磨分散得到奈米分散液D1。將此分散液D1與壓克力樹脂配成隔熱塗料E1。將此隔熱塗料E1塗佈於玻璃基材上於80℃乾燥半小時後，得到透明隔熱薄塗膜。以UV-VIS-IR光譜測試，結果列於第1圖。
【實施例2】
製備莫爾比Rb：W=0.33：3之透明隔熱材料。將10g偏鎢酸銨(Sigma-Aldrich製造及販售)配成水溶液，攪拌均勻，得到透明液體A1。取1.57g碳酸铷(Alfa Aesar生產)配成水溶液，攪拌均勻，得到透明液體B1。再將液體B1滴入液體A1中，攪拌均勻，得到透明混合液體C1。將混合液體以180℃加熱，白色粉末初始物。將此初始產物於10vol%氫氣/氬氣環境下，以600℃加熱60分鐘。將藍色粉末加入相對於粉體重量並加入相對於粉末重量為50wt%之分散劑(BYK生產)，利用2mm釔鋯珠研磨分散得到奈米分散液體D1。將此分散液D1與壓克力樹脂配成隔熱塗料E1。將此隔熱塗料E1塗佈於玻璃基材上於80℃乾燥半小時後，得到透明隔熱薄塗膜。以UV-VIS-IR光譜測試，結果列於第1圖。
【實施例3】
製備莫爾比Rb：Cs：WO=0.165：0.165：0.33之透明隔熱材料。將10g偏鎢酸銨(Sigma-Aldrich製造及販售)配成水溶液，攪拌均勻，得到透明液體A1。取1.1g碳酸銫(Alfa Aesar生產)與0.79g碳酸铷(Alfa Aesar生產)配成 50wt%水溶液，攪拌均勻，得到透明液體B1。再將液體B1滴入液體A1中，攪拌均勻，得到透明混合液體C1。將混合液體以180℃加熱，得到白色粉末狀初始產物。將此初始產物於10vol%氫氣/氬氣環境下，以600℃加熱60分鐘。將藍色粉末加入相對於粉體重量並加入相對於粉末重量為50wt%之分散劑(BYK生產)，利用2mm釔鋯珠研磨分散得到奈米分散液體D1。將此分散液D1與壓克力樹脂配成隔熱塗料E1。將此隔熱塗料E1塗佈於玻璃基材上於80℃乾燥半小時後，得到透明隔熱薄塗膜。以UV-VIS-IR光譜測試，結果列於第1圖。
【實施例4】
製備莫爾比Rb：Cs：W=0.033：0.297：3之透明隔熱材料。將10g偏鎢酸銨(Sigma-Aldrich製造及販售)配成30wt%水溶液，攪拌均勻，得到透明液體A1。取1.98g碳酸銫(Alfa Aesar生產)與0.157g碳酸铷(Alfa Aesar生產)配成50wt%水溶液，攪拌均勻，得到透明液體B1。再將液體B1滴入液體A1中，攪拌均勻，得到透明混合液體C1。將混合液體以180℃加熱，得到白色粉末狀初始產物。將藍色粉末加入相對於粉體重量並加入相對於粉末重量為50wt%之分散劑(BYK生產)，利用2mm釔鋯珠研磨分散得到奈米分散液體D1。將此分散液D1與壓克力樹脂配成隔熱塗料E1。將此隔熱塗料E1塗佈於玻璃基材上於80℃乾燥半小時後，得到透明隔熱薄塗膜。以UV-VIS-IR光譜測試，結果列於第1圖。
由實施例1至4之透明隔熱膜的隔熱性能指數比較結果可得知，含有鹼金族金屬的氧化鎢粉體之透明隔熱膜的隔熱性能高於只含有鹼金族金屬摻雜的氧化鎢粉體之透明隔熱膜。
綜上所述，本發明之透明隔熱材料(RbxCsy)0.33WOz為鹼金族金屬的氧化鎢材料，利用此透明隔熱材料所製成的透明隔熱膜可同時兼具高可見光穿透率與高紅外線阻隔率，並且可以使用低成本的濕式塗佈方式製成薄膜。
雖然本發明已揭露較佳實施例如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定為準。
歸納上述的說明，藉由本發明上述結構的設計，可有效克服習式發明 所面臨的缺失，進一步具有上述眾多的優點及實用價值，因此本發明為一創意極佳之發明創作，且在相同的技術領域中未見相同或近似的產品創作或公開使用，故本發明已符合發明專利有關『新穎性』與『進步性』的要件，乃依法提出申請。

Claims (2)

  1. 一種銣銫鎢青銅顆粒的製造方法，如式：(RbxCsy)0.33WOz；其中Rb為銣金屬元素，Cs為銫金屬元素，W為鎢，O為氧，且x+y1，2z3，所述方法包括對該(RbxCsy)0.33WOz材料進行一奈米研磨製程，其中所述粉末混合物含有基於1mol鎢，0.01mol~5mol的銣，和0.05mol~0.5mol的銫，俾形成一粒徑小於100nm的(RbxCsy)0.33WOz粉體；所述銣銫鎢青銅顆粒係作為近紅外線(NIR)吸收劑、熱遮罩添加劑、熱固樹脂、濺鍍鈀材的用途。
  2. 一種銣銫鎢青銅顆粒的組合物，包含有機或無機基材和摻入其中的具有式(RbxCsy)0.33WOz的銣銫鎢青銅顆粒，其中x+y1，2z3，其中所述基材為塗料、塑膠、油墨、黏合劑、陶瓷、玻璃或搪瓷，其中所述基材為可近紅外線(NIR)固化的塗料組合物，其為呈板、片或薄膜形式的塑膠組合物，並且其中所述基材選自聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚偏氟乙烯、苯乙烯-丙烯腈、聚醯胺、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚氨酯、聚乙烯醇縮丁醛、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯及它們的共混物、合金和共聚物；其包含選自有機磷穩定劑、受阻酚抗氧化劑、羥基胺、受阻胺光穩定劑、羥基苯基苯並三唑或羥基苯基三嗪UV吸收劑和其他無機或有機NIR吸收劑的其他添加劑；該所述銣銫鎢青銅顆粒可作為近紅外線(NIR)吸收劑、熱遮罩添加劑、熱固樹脂、濺鍍鈀材的用途。
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