BRPI0514795B1 - condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível, e, película eletrocondutora transparente - Google Patents

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Abstract

condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível, partículas eletrocondutoras, artigo eletrocondutor que transmite luz visível, método para fabricar partículas eletrocondutoras, película eletrocondutora transparente, artigo eletrocondutor transparente, artigo de proteção contra o infravermelho, método para fabricar uma película eletrocondutora transparente, dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho, corpo de proteção contra o infravermelho, método para fabricar as nanopartículas de proteção contra o infravermelho, e, nanopartículas de proteção contra o infravermelho. é divulgado um condutor dispersado em partícula transmissor de luz visível usando partículas condutoras que contem um óxido de tungstênio ou/e um óxido de tungstênio compósito. também são divulgados um artigo condutor transmissor de luz visível feito de um tal condutor dispersado em partícula transmissor de luz visível, as partículas condutoras usadas para um tal condutor dispersado em partícula transmissor de luz visível e um artigo condutor transmissor de luz visível, e um método para produzir tais partículas condutoras. para fornecer um condutor dispersado em partícula transmissor de luz visível tendo excelente transmitância de luz visível e excelente condutividade a custo baixo, são usadas as partículas condutoras que contêm um óxido de tungstênio representadas pela fórmula geral: wyoz (em que 2,2 <243>z/y <243>2,999) ou/e um óxido de tungstênio compósito representado pela fórmula geral: mxwyox (em que 0,00 1 <243>x/y <243>1,1 e 2,2 <243>z/y <243>3,0) e tendo um diâmetro de partícula de não menos do que 1 nm, uma transmitância de luz visível, e uma resistividade no pó medidos a uma pressão de 9,8 mpa de não mais do que 1.0 <87>.cm.

Description

(54) Título: CONDUTOR ELÉTRICO DISPERSADO EM PARTÍCULA QUE TRANSMITE LUZ VISÍVEL,
E, PELÍCULA ELETROCONDUTORA TRANSPARENTE (51) Int.CI.: C01G 41/00; C01G 39/00; C03C 17/25; H01B 13/00; H01B 5/14 (30) Prioridade Unionista: 20/04/2005 JP 2005-122668, 29/11/2004 JP 2004-344775, 31/08/2004 JP 2004-251956 (73) Titular(es): SUMITOMO METAL MINING CO., LTD.
(72) Inventor(es): HIROMITSU TAKEDA; KENJI ADACHI / 117 “CONDUTOR ELÉTRICO DISPERSADO EM PARTÍCULA QUE TRANSMITE LUZ VISÍVEL, E, PELÍCULA ELETROCONDUTORA TRANSPARENTE”
CAMPO TÉCNICO [0001] A presente invenção diz respeito a uma dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho tendo nanopartículas de proteção contra o infravermelho dispersas que contem nanopartículas de óxido compósito tendo características em que a luz na região visível é transmitida e a luz na região próxima ao infravermelho é absorvida, a um corpo de proteção contra o infravermelho fabricado usando a dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho, a um método para fabricar as nanopartículas de proteção contra o infravermelho para fabricar as nanopartículas de proteção contra o infravermelho que são usadas na dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho, e a nanopartículas de proteção contra o infravermelho fabricadas usando o método para fabricar as nanopartículas de proteção contra o infravermelho. [0002] A presente invenção também diz respeito a um condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível que usa as partículas eletrocondutoras compostas de óxido de tungstênio e/ou um óxido de tungstênio compósito, um artigo eletrocondutor que transmite luz visível formado do condutor elétrico dispersado em partícula que transmite a luz visível, às partículas eletrocondutoras usadas no condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível e ao artigo eletrocondutor que transmite luz visível, e a um método para fabricar o acima.
[0003] A presente invenção ainda diz respeito a uma película
Petição 870180003035, de 12/01/2018, pág. 13/16
2/117 eletrocondutora transparente que transmite a luz visível e a um método para fabricar a película; a um artigo eletrocondutor transparente que usa a película eletrocondutora transparente; e a um artigo de proteção contra o infravermelho que transmite luz visível que usa a película eletrocondutora transparente.
FUNDAMENTOS DA TÉCNICA [0004] O documento de patente 1 propõe, como um material que bloqueia a luz usado em materiais de janela e outros, um uma película que bloqueia a luz que contem um pigmento preto, que inclui negro de fumo, negro de titânio, e outros pigmentos inorgânicos tendo características de absorção de luz que variam da região da luz visível até a região próxima ao infravermelho; e negro de anilina e outros pigmentos orgânicos tendo fortes características de absorção de luz para luz somente na região da luz visível. O documento de patente 2 propõe um material meio-espelho que bloqueia a luz em que alumínio ou um outro metal foram depositados.
[0005] No documento de patente 3, um vidro que bloqueia calor é proposto em que uma película de óxido de tungstênio compósito está disposto como uma primeira camada em um substrato de vidro transparente, com a película que contem pelo menos um tipo de íon metálico selecionado do grupo que consiste de Grupo Illa, Grupo IVa, Grupo Vb, Grupo VIb, e Grupo Vllb na tabela periódica dos elementos; uma película dielétrica transparente como uma segunda camada é disposta sobre a primeira camada; uma película de óxido de tungstênio compósito é disposta como uma terceira camada na segunda camada, com a película contendo pelo menos um tipo de íon metálico selecionado do grupo que consiste de Grupo Illa, Grupo IVa, Grupo Vb, Grupo VIb, e Grupo Vllb na tabela periódica dos elementos; e o índice de refração da película dielétrica transparente da segunda camada é menor do que o índice de refração da película de óxido de tungstênio compósito da
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3/117 primeira e terceira camada. O vidro que bloqueia calor pode ser portanto vantajosamente usado em locais que requerem uma alta transmitância de luz visível e bom desempenho no bloqueio do calor.
[0006] No documento de patente 4, um vidro que bloqueia calor é proposto em que uma primeira película dielétrica é disposta como uma primeira camada em um substrato de vidro transparente, uma película de óxido de tungstênio como segunda camada é disposta sobre a primeira camada, e uma segunda película dielétrica como uma terceira camada é disposta sobre a segunda camada, usando o mesmo método como aquele no documento de patente 3.
[0007] No documento de patente 5, um vidro que bloqueia calor é proposto em que um óxido de tungstênio compósito contendo o mesmo elemento metálico como aquele no documento de patente 3 é disposto como uma primeira camada em um substrato de vidro transparente, e uma película dielétrica transparente como segunda camada é disposta sobre a primeira camada, usando o mesmo método como aquele no documento de patente 3. [0008] No documento de patente 6, uma chapa de vidro que controla a luz solar tendo características de proteção de luz solar é proposta em que uma película de óxido metálico é formada por CVD ou pulverização, e a película é termicamente decomposta a cerca de 250° C. A película de óxido metálico tem um ou mais componentes selecionados do grupo que consiste de trióxido de tungstênio (WO3), trióxido de molibdênio (ΜοΟβ), pentóxido de nióbio (Nt^Os), pentóxido de tantálio (TagCfs), pentóxido de vanádio (V2O5), e dióxido de vanádio (VO2), e contem hidrogênio, lítio, sódio, potássio, ou outros materiais aditivos.
[0009] No documento de patente 7, um material que bloqueia variação/luminosidade, calor da luz solar é proposto que pode sofrer rápidas reações de coloração/descoloração quando exposto à luz solar e que, quando
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4/117 colorido, tem um pico de absorção a 1250 nm na região próxima ao infravermelho, resultando na capacidade de bloquear a luz solar na região próxima ao infravermelho. Este material usa um óxido de tungstênio obtido através da hidrólise do ácido tunguístico. Um polímero orgânico tendo uma estrutura específica e aludido como polivinilpirrolidona é adicionado ao óxido de tungstênio. Quando o material é exposto à luz solar, os raios UV na luz solar são absorvidos pelo óxido de tungstênio, e os elétrons excitados e orifícios são gerados. Uma pequena dose de irradiação UV pode aumentar notavelmente a quantidade de tungstênio pentavalente que é gerada, que acelera a reação de coloração, e o material impede a luz conforme a densidade de cor aumenta. O tungstênio pentavalente é deste modo oxidado de modo extremamente rápido ao tungstênio hexavalente e a reação de descoloração é acelerada.
[00010] No documento de patente 8, os inventores propuseram um meio de obter um pó composto de trióxido de tungstênio, um hidrato de trióxido de tungstênio, ou uma mistura de trióxido de tungstênio e um hidrato de trióxido de tungstênio dissolvendo-se o hexacloreto de tungstênio em um álcool e diretamente evaporando o solvente, ou aquecendo-se e refluxando-se a mistura e depois evaporando o solvente, e depois disso aquecendo [o resíduo] de 100° C a 500° C. Os inventores também propuseram que as nanopartículas de um tal óxido de tungstênio podem ser usadas para obter um elemento eletrocrômico, e que um laminado de camadas múltiplas pode ser formado. Quando os prótons são introduzidos na película, as características óticas da película podem ser mudadas.
[00011] Em anos recentes, a necessidade de elétrodos transparentes aumentou em associação com o desenvolvimento de vários tipos de elementos de exibição. Visto que os numerosos elétron livres são retidos no material de elétrodos transparentes e a condutividade elétrica é alta, ITO (Oxido de índioPetição 870170064778, de 31/08/2017, pág. 18/138
5/117 estanho) obtido dopando-se óxido de índio com vários porcentos molares de estanho, é principalmente usado (ver o documento de patente 9). h^Cb, que é uma matriz de ITO, é um semicondutor de óxido, e elétrons carregadores são fornecidos a partir dos defeitos de oxigênio contidos nos cristais. A substância é deste modo uma substância eletrocondutora transparente. Acredita-se que quando Sn é adicionado a h^Cb, a quantidade de elétrons carregadores é enormemente aumentada e alta condutividade elétrica é exibida. A película eletrocondutora transparente relacionada com a dispersão de partícula da presente invenção é correntemente usada nos elétrodos transparentes dos elementos de exibição, elementos de exibição de plasma, células solares, e outros, bem como em películas de absorção e reflexão de infravermelho, películas desembaçantes, películas de proteção de eletromagnetismo, e outras películas.
[00012] Os dispositivos de exibição recentes estão em uma tendência declinante em relação aos custos. Há uma necessidade de melhorar o desempenho dos elétrodos transparentes, particularmente de reduzir a resistência da chapa e melhorar a transmitância de luz visível de modo a obter um elemento de exibição de alta qualidade que é destituído de defeitos de exibição, e é extremamente importante reduzir o custo do elétrodo transparente por si só. Os aperfeiçoamentos estão sendo feitos em tecnologia de deposição de ITO, alvos de pulverização por bombardeamento de íons, e outros aspectos. Deste modo, os aperfeiçoamentos estão sendo feitas nas propriedades físicas das películas eletrocondutoras transparentes, e progresso é feito em reduzir os custos, contudo, há um limite para reduzir os custos da ITO, e tem se tornado difícil responder à recente faixa mais ampla de necessidades.
[00013] Por um outro lado, é conhecida como uma película eletrocondutora transparente de partícula dispersa uma película de partícula de 31/08/2017, pág. 19/138
6/117 fina (ver o documento de patente 10) em que uma solução aquosa (A) contendo brometo de prata e sal de paládio, e uma solução aquosa (B) contendo íons de ácido cítrico e íons de ferro são misturadas em uma atmosfera essencialmente isenta de oxigênio para precipitar as partículas finas de Ag-Pd, e uma solução de revestimento contendo as partículas finas de AgPd em água e/ou um solvente orgânico são aplicadas a um material base. Também é conhecida uma película eletrocondutora transparente (ver o documento de patente 11) em que as partículas secundárias tendo um diâmetro de partícula secundária médio de 120 a 200 nm são formadas a partir de partículas de ITO tendo um diâmetro de partícula primária médio de 10 a 60 nm, e uma composição de tinta em que as partículas secundárias são dispersas é usada para formar a película.
[00014] No documento de patente 12, um método é proposto para produzir vários tungstênio e bronzes expressados pela fórmula MxWO;, (onde
Mé um metal alcalino, um metal alcalino terroso, um elemento de terra rara, ou um outro elemento metálico, e0<x< 1). O método usa um meta tungstato de amônio e vários sais de metal solúveis em água como materiais de partida e envolve aquecer os sólidos secos obtidos a partir de uma solução aquosa misturada de materiais de partida a cerca de 300 a 700° C, e fornecendo um hidrogênio gasoso contendo um gás inerte (quantidade adicionada: cerca de 50 % em volume ou maior) ou vapor de água (quantidade adicionada: 15 % em volume ou menor) [ao material sólido]. Também é proposto um método em que a mesma operação é realizada no carregador para fabricar vários materiais compostos revestidos com o tungstênio e bronze. Contudo, os tungstênio e bronzes são intencionados como materiais sólidos a serem usados no material catalisador de elétrodo de células de combustível e outros, e nenhuma consideração é dada para a transparência e condutividade elétrica. [00015] Por um outro lado, as películas eletrocondutoras transparentes
Petição 870170064778, de 31/08/2017, pág. 20/138
7/117 são usadas nos elétrodos transparentes dos elementos de exibição de cristal líquido, elementos de exibição de plasma, células solares, e outros, bem como nas películas de absorção e reflexão de infravermelho, películas desembaçantes, películas de proteção de eletromagnetismo, e outras películas.
[00016] Os aparelhos de exibição de cristal líquido em particular estão sendo ativamente adotados em anos recentes em computadores pessoais, processadores de texto, e outros equipamentos OA, levando a uma maior demanda quanto aos elétrodos transparentes. Os elétrodos transparentes para os elementos de exibição de cristal líquido têm numerosos elétrons de condução (elétrons livres) no material, a condutividade elétrica é alta, e a padronização por cauterização é relativamente simples. Conseqüentemente, o /
ITO (Oxido de índio-estanho) obtido dopando-se óxido de índio com vários porcentos molares de estanho é principalmente usado (ver os documentos de patentes 13 e 14). Ιη2θ3, que é uma matriz ITO, é um semicondutor de óxido, e os elétrons carregadores são fornecidos a partir dos defeitos do oxigênio contidos nos cristais. Acredita-se que quando Sn é adicionado a Ιη2θ3Γ a quantidade de elétrons carregadores é enormemente aumentada e alta condutividade elétrica é exibida.
[00017] No documento de patente 14, uma película eletrocondutora transparente de alta transmitância é proposta em que um óxido de In é usado como o componente principal, Ge é adicionado, e a transmitância de luz visível é de 90% ou maior.
[00018] No documento de patente 16, uma película eletrocondutora transparente é proposta que exibe boa resistividade e transmitância de luz visível maior do que o ITO. A película é composta de um óxido compósito que tem uma estrutura cristalina de fluorita com defeito e cujos três elementos constituintes principais são índio (In), antimônio (Sb), e oxigênio (O). A película é uma película eletrocondutora transparente expressada pela fórmula de 31/08/2017, pág. 21/138
8/117 geral In3Sbi_xO7-8 (que satisfaz as faixas -0,2 < X < 0,2 e -0,5 < δ < 0,5) e dopada, em uma razão de 0,1 a 20 em %, com pelo menos um elemento selecionado dos elementos metálicos de alta valência Sn, Si, Ge, Ti, Zr, Pb, Cr, Mo, W, Te, V, Nb, Ta, Bi, Como, e Ce, e dos elementos de halogênio F,
Br, e I. A película é submentida a recozimento de redução para gerar orifícios de oxigênio, e os íons carregadores são deste modo injetados.
[Documento de patente 1] [Documento de patente 2] [Documento de patente 3] [Documento de patente 4] [Documento de patente 5] [Documento de patente 6] [Documento de patente 7] [Documento de patente 8] [Documento de patente 9] [Documento de patente 10] [Documento de patente 11] [Documento de patente 12] [Documento de patente 13] [Documento de patente 14] [Documento de patente 15] [Documento de patente 16]
JP-A 2003-29314 JP-A 9-107815 JP-A 8-59300 JP-A 8-12378 JP-A 8-283044 JP-A 2000-119045 JP-A 9-127559 JP-A 2003-121884 JP-A 2003-249125 JP-A 2000-90737 JP-A 2001-279137 JP-A 2004-026554 JP-A 2003-249125 JP-A 11-322333 JP-A 11-302017 JP-A 8-73223 [DIVULGAÇÃO DA INVENÇÃO] [PROBLEMAS DA TÉCNICA ANTERIOR] [00019] O pigmento preto descrito no documento de patente 1 tem características de absorção de luz consideráveis na região visível, e quando o pigmento é usado em um material de janela ou outros, o material de janela tende a ter cores escuras, e por isso o pedido é limitado.
[00020] Um material de janela ou outros a que a película de metal depositado descrita no documento de patente 2 foi aplicada tem uma aparência de meio-espelho, e um tal meio-espelho tende a refletir brilhantemente, o que é um problema no ponto de vista da estética.
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9/117 [00021] Os materiais que bloqueiam calor descritos no documento de patentes de 3 a 5 são principalmente fabricados usando pulverização por bombardeamento iônico, deposição de vapor, galvanização de íons, deposição de vapor química (CVD), e outros métodos de deposição de vácuo seco. Por esta razão, aparelhos de fabricação grande são requeridos e os custos são aumentados. Também, os materiais base usados por estes materiais que bloqueiam calor são expostos a plasma de alta temperatura e requerem aquecimento após a deposição da película. Deste modo, quando as películas e outros materiais de resina são usados como materiais base, as instalações e as condições de deposição da película devem ser separadamente consideradas. [00022] No caso da chapa de vidro que controla a luz solar descrita no documento de patente 6, os materiais de partida são formados como um revestimento no vidro pelo uso conjunto da decomposição térmica e CVD ou pulverização, mas visto que os precursores dos materiais de partida são dispendiosos, decompõe-se termicamente em temperatura alta, e têm outras desvantagens, as condições de deposição da película devem ser separadamente consideradas quando uma película ou uma outra resina é usada como o material base.
[00023] O material que bloqueia variação/luminosidade, calor da luz solar e o elemento eletroquímico proposto nos documentos de patente 7 e 8 tem uma estrutura de película complicada porque o tom de cor do material é variado usando raios UV ou diferença potencial elétrica, e a aplicação nos campos em que as mudanças no tom de cor não são desejadas é difícil.
[00024] A película eletrocondutora de ITO descrita no documento de patente 9 é uma película dispendiosa porque irídio é usado, e há uma demanda comercial por uma película fina eletrocondutora transparente barata.
[00025] As partículas de metal nobre descritas no documento de patente 10, e as partículas de ITO descritas no documento de patente 11
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10/117 podem ser depositadas por revestimento, e um aparelho grande não é portanto necessário. Os custos de deposição podem ser reduzidos, mas as partículas por si são dispendiosas e carecem de aplicabilidade ampla.
[00026] A presente invenção foi elaborada de modo a resolver tais 5 problemas, e um objetivo desta invenção é fornecer uma dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho que transmite suficientemente luz na região visível, tem características de proteção de luz na região próxima ao infravermelho, e não requer o uso de um aparelho e fabricação grande quando a película é formada no material base; para fornecer um corpo de proteção contra o infravermelho fabricado usando a dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho; para fornecer um método para fabricar as nanopartículas de proteção contra o infravermelho usadas na dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho; e para fornecer nanopartículas de proteção contra o infravermelho fabricadas usando o método para fabricar as nanopartículas de proteção contra o infravermelho. Um outro objetivo é fornecer um corpo de proteção contra o infravermelho de transmitância altamente visível usando um corpo eletrocondutor e transparente.
[00027] A película eletrocondutora de ITO descrita nos documentos de patente 9 e 12 são películas dispendiosas porque irídio é usado, e há uma demanda comercial por uma película fina eletrocondutora transparente barata. [00028] As partículas de metal nobre descritas no documento de patente 10 e as partículas de ITO descritas no documento de patente 11 podem ser depositadas por revestimento, e um aparelho grande não é portanto necessário. Os custos de deposição podem ser reduzidos, mas as partículas por si são caras e carecem de aplicabilidade ampla.
[00029] A presente invenção foi elaborada em vista da situação acima descrita, e um objetivo da presente invenção é fornecer um condutor elétrico
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11/117 dispersado em partícula que transmite luz visível barato que tem condutividade elétrica e características de transmissão de luz visível excelentes.
[00030] Um outro objetivo da presente invenção é fornecer partículas 5 eletrocondutoras usadas no condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível descritas acima.
[00031] Ainda um outro objetivo da presente invenção é fornecer um artigo eletrocondutor que transmite luz visível que usa um condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível barato tendo condutividade elétrica e características de transmissão de luz visível excelentes.
[00032] Ainda um outro objetivo da presente invenção é fornecer um método de fabricação de partícula eletrocondutora em que uma técnica simples pode ser usada para fabricar as partículas eletrocondutoras que são usadas para obter um condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível barato que tem condutividade elétrica e características de transmissão de luz visível excelentes.
[00033] A película eletrocondutora ITO descrita nos documentos de patente 12 e 13, e a película eletrocondutora descrita no documentos de patente 14 e 15, em que o óxido de In é o componente primário, têm uma transmitância de luz visível e resistência de superfície de película (resistência da chapa) excelentes, mas estas são películas caras porque irídio é usado, e há uma demanda comercial por uma película eletrocondutora transparente barata. [00034] A presente invenção foi elaborada em vista da situação acima descrita, e um objetivo desta invenção é fornecer um uma película eletrocondutora transparente barata que tem condutividade elétrica e características de transmissão de luz visível excelentes.
[00035] Um outro objetivo da presente invenção é fornecer um método de fabricação de película eletrocondutora transparente para fabricar em uma
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12/117 maneira simples uma película eletrocondutora transparente barata tendo condutivídade elétrica e características de transmissão de luz visível excelentes.
[00036] Ainda um outro objetivo da presente invenção é fornecer um 5 artigo eletrocondutor transparente que usa uma película eletrocondutora transparente barata tendo condutivídade elétrica e características de transmissão de luz visível excelentes.
[00037] Ainda um outro objetivo da presente invenção é fornecer um artigo de proteção contra o infravermelho que transmite luz visível que usa uma película eletrocondutora transparente barata tendo condutivídade elétrica e características de transmissão de luz visível excelentes.
[MEIOS DE SOLUCIONAR OS PROBLEMAS] [00038] O trióxido de tungstênio é um óxido de intervalo de faixa amplo, absorve muito pouco a luz visível, não contem elétrons livres (elétrons de condução) na estrutura, e por isso não apresentam condutivídade elétrica. O trióxido de tungstênio tendo oxigênio um tanto reduzido, e o então chamado tungstênio e bronze obtido pela adição de Na ou outros elementos eletropositivos a trióxido de tungstênio, são conhecidos por gerar elétrons livres e por ter condutivídade elétrica. E reconhecido que o trióxido de tungstênio tendo oxigênio um tanto reduzido, e o tungstênio e bronze obtido pela adição de Na ou outros elementos eletropositivos a trióxido de tungstênio, absorve a luz visível. Portanto, estes produtos não são usados como materiais eletrocondutores dispersados em partícula transparente. [00039] Os inventores descobriram que é possível formar uma película eletrocondutora transparente que transmite luz visível porque o trióxido de tungstênio acima descrito tendo oxigênio um tanto reduzido, e o tungstênio e bronze obtido pela adição de Na ou outros elementos eletropositivos a trióxido de tungstênio, tem forte absorvência da luz tendo um comprimento de
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13/117 onda de cerca de 800 nm ou maior, mas a absorção de luz destes compostos na região de comprimento de onda é de cerca de 380 nm a 780 nm (região da luz visível), que pode ser percebida por seres humanos, é fraca em comparação com o primeiro (a luz tendo um comprimento de onda de cerca de 800 nm ou maior).
[00040] Os inventores, com base no intervalo de faixa amplo do trióxido de tungstênio, usaram a estrutura da cadeia principal do trióxido de tungstênio, reduziram o teor de oxigênio do trióxido de tungstênio ou adicionaram íons positivos para gerar os elétrons de condução (elétrons livres), controlaram o diâmetro da partícula e a forma das partículas do óxido de tungstênio e das partículas de óxido de tungstênio compósito, fabricaram as partículas que tiveram condutividade elétrica enquanto permitindo a passagem da luz na região visível, e usaram as partículas fabricadas para obter um condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível. DIVULGAÇÃO DA INVENÇÃO [00041] Especificamente, de modo a resolver os problemas anteriormente mencionados, um primeiro aspecto da presente invenção fornece um condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível, que é um agregado múltiplo de partículas eletrocondutoras composto de um óxido de tungstênio expressado pela fórmula geral WyOz (onde W é tungstênio, O é oxigênio, e 2,2 < z/y < 2,999), e/ou um óxido de tungstênio compósito expressado pela fórmula geral MxWyOz (onde M é um ou mais elementos selecionados de H, He, metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Ti, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I; W é tungstênio; O é oxigênio; 0,001 < x/y < 1, e 2,2 < z/y < 3,0), em que o diâmetro da partícula é de 1 nm ou maior, as partículas têm características de transmissão de luz visível, e a resistência de 31/08/2017, pág. 27/138
14/117 ao pó prensado das partículas medidas sob uma pressão de 9,8 MPa é 1,0 Ω. cm ou menor.
[00042] Um segundo aspecto fornece o condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível do primeiro aspecto, em que as partículas eletrocondutoras contêm cristais aciculares ou são inteiramente compostas de cristais aciculares, a razão dos eixos maior e menor (eixo maior/eixo menor) nos cristais aciculares é de 5 ou maior, e o comprimento do eixo maior varia de 5 nm ou maior a 10,000 pm ou menor.
[00043] Um terceiro aspecto fornece o condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível do primeiro aspecto, em que as partículas eletrocondutoras contem cristais tabulares ou são inteiramente compostas de cristais tabulares, a espessura dos cristais tabulares variam de 1 nm ou maior a 100 pm ou menor, o comprimento diagonal máximo das superfícies tabulares nos cristais tabulares varia e 5 nm ou maior a 500 pm ou menor, e a razão do comprimento diagonal máximo e a espessura dos cristais tabulares (comprimento diagonal máximo/espessura) é de 5 ou maior.
[00044] Um quarto aspecto fornece o condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível de qualquer um do primeiro ao terceiro aspecto, em que as partículas eletrocondutoras do óxido de tungstênio inclui uma fase de Magneli tendo uma razão de composição expressada pela fórmula geral WyOz (onde W é tungstênio, O é oxigênio, e 2,45 < z/y < 2,999).
[00045] Um quinto aspecto fornece o condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível de qualquer um do primeiro ao quarto aspecto, em que a estrutura cristalina das partículas eletrocondutoras do óxido de tungstênio compósito expressadas pelas fórmulas MxWyOz tem uma estrutura amorfa, ou uma estrutura de tungstênio e bronze cúbico, tetragonal ou hexagonal.
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15/117 [00046] Um sexto aspecto fornece o condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível do quinto aspecto, em que o elemento M adicionado nas partículas eletrocondutoras do óxido de tungstênio compósito expressado pela fórmula MxWyOz é um ou mais elementos selecionados de
Cs, Rb, K, Tl, Ba, In, Li, Ca, Sr, Fe, e Sn.
[00047] Um sétimo aspecto fornece o condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível de qualquer um do primeiro ao sexto aspecto, em que a forma das partículas eletrocondutoras é uma ou mais formas selecionadas de granular, acicular, ou tabular.
[00048] Um oitavo aspecto fornece o condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível de qualquer um do primeiro ao sétimo aspecto, em que a condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível está na forma de película.
[00049] Um nono aspecto fornece o condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível de qualquer um do primeiro ao oitavo aspecto, em que o condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível contem um aglutinante.
[00050] Um décimo aspecto fornece o condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível do nono aspecto, em que o aglutinante é uma resina transparente ou um dielétrico transparente.
[00051] Um décimo primeiro aspecto fornece as partículas eletrocondutoras que são usadas no condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível de qualquer um do primeiro ao décimo aspecto. [00052] Um décimo segundo aspecto fornece um artigo eletrocondutor que transmite luz visível, em que o condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível de qualquer um do primeiro ao décimo aspecto é formado em um material base.
[00053] Um décimo terceiro aspecto fornece um método para fabricar
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16/117 as partículas eletrocondutoras que contêm um óxido de tungstênio compósito expressado pela fórmula geral WyOz (onde W é tungstênio, O é oxigênio, e 2,2 < z/y < 2,999), e/ou um óxido de tungstênio compósito expressado pela fórmula geral MxWyOz (onde M é um ou mais elementos selecionados de H, He, metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I; W é tungstênio; O é oxigênio; 0,001 < x/y < 1.1; e 2,2 < z/y < 3.0), em que o tungstênio composto como um material de partida das partículas eletrocondutoras é tratado com calor em um gás redutor e/ou uma atmosfera de gás inerte para fabricar as partículas eletrocondutoras.
[00054] Um décimo quarto aspecto fornece o método para fabricar as partículas eletrocondutoras do décimo terceiro aspecto, em que o tratamento de calor inclui tratar por calor um composto de tungstênio, que é um material de partida das partículas eletrocondutoras, a 100° C ou mais alto e 850° C ou mais baixo em uma atmosfera de um gás redutor, e subseqüentemente tratar por calor o composto de tungstênio como requerido a uma temperatura de 550° C ou mais alta e 1.200° C ou menor em uma atmosfera de um gás inerte. [00055] Um décimo quinto aspecto fornece o método para fabricar as partículas eletrocondutoras do décimo terceiro ou décimo quarto aspecto, em que um composto de tungstênio como um material de partida das partículas eletrocondutoras é um ou mais materiais selecionados de trióxido de tungstênio; dióxido de tungstênio; um hidrato de óxido de tungstênio; hexacloreto de tungstênio; tungstato de amônio; ácido túngstico; um hidrato de óxido de tungstênio obtido dissolvendo-se hexacloreto de tungstênio em um álcool e depois secar a solução; um hidrato de óxido de tungstênio obtido dissolvendo-se hexacloreto de tungstênio em um álcool, adicionando água à de 31/08/2017, pág. 30/138
17/117 solução para formar um precipitado, e secar o precipitado; um composto de tungstênio obtido secando-se uma solução aquosa de tungstato de amônio; e um pó de tungstênio metálico.
[00056] Um décimo sexto aspecto fornece o método para fabricar 5 partículas eletrocondutoras do décimo terceiro ao décimo quinto aspecto, em que um ou mais pós selecionados de um pó em que um composto de tungstênio, que é um material de partida das partículas eletrocondutoras do décimo quinto aspecto, e um elemento ou composto contendo um elemento M (onde M é um ou mais elementos selecionados de H, He, metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I) são misturados; e um pó, obtido misturando-se uma solução ou dispersão líquida do composto de tungstênio e uma solução ou dispersão líquida do composto contendo o elemento M e secando-se a solução, é usado como o composto de tungstênio que é o material de partida das partículas eletrocondutoras.
[00057] Trióxido de tungstênio é um material de intervalo de faixa amplo que transmite luz visível, mas o material não é eletrocondutor. Os inventores usaram a estrutura da cadeia principal de trióxido de tungstênio, reduziram o teor de oxigênio do trióxido de tungstênio ou adicionaram os íons positivos para gerar elétrons de condução (elétrons livres), e fabricaram uma película eletrocondutora transparente que retêm a condutividade elétrica enquanto ainda permita que a luz visível passe.
[00058] Também, Mo, Nb, Ta, Μη, V, Re, Pt, Pd, e Ti são elementos que têm as mesmas propriedades como o tungstênio acima descrito (estes elementos podem em seguida ser abreviados como elemento A). Similar ao óxido de tungstênio, os óxidos do elemento A têm a mesma estrutura que o então chamado tungstênio e bronze, que contem os elementos eletropositivos
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18/117 no cristal. Em vista deste fato, os inventores chegaram à idéia de combinar o elemento A e óxido de tungstênio, ou utilizar uma película eletrocondutora com base na então chamada estrutura de tungstênio e bronze em que um elemento A é usado, e películas eletrocondutoras fabricadas.
[00059] De modo a resolver os problemas anteriormente mencionados, um décimo sétimo aspecto fornece uma película eletrocondutora transparente composta de um óxido de tungstênio expressado pela fórmula geral WyOz (onde W é tungstênio, O é oxigênio, e 2,2 < z/y,= 2,999), e/ou um óxido de tungstênio compósito expressado pela fórmula geral MxWyOz (onde M é um ou mais elementos selecionados de H, He, metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I; W é tungstênio; O é oxigênio; 0,001 < x/y < 1,1; e 2,2 < z/y < 3,0), em que a transmitância máxima na região de 400 nm ou maior a 780 nm ou menor varia de 10 % ou mais a menos do que 92 %, e a resistência de superfície da película é de 1,0 x 1010 Ω/quadrado ou menor.
[00060] Um décimo oitavo aspecto fornece a película eletrocondutora transparente do décimo sétimo aspecto, em que o elemento M inclui um ou mais elementos selecionados de Cs, Rb, K, Tl, In, Ba, Li, Ca, Sr, Fe, e Sn; e o óxido compósito expressado pela fórmula geral MxWyOz tem uma estrutura cristalina hexagonal.
[00061] Um décimo nono aspecto fornece a película eletrocondutora transparente do décimo sétimo ou décimo oitavo aspecto, em que o óxido de tungstênio tem uma fase de Magneli tendo uma razão de composição expressada pela fórmula geral WyOz (onde W é tungstênio, O é oxigênio, e 2,45 < z/y < 2,999).
[00062] Um vigésimo aspecto fornece o eletrocondutor transparente do de 31/08/2017, pág. 32/138
19/117 décimo sétimo ao décimo nono aspecto, em que o óxido de tungstênio compósito expressado pela fórmula geral MxWyOz tem uma estrutura amorf a, ou uma ou mais estruturas selecionadas de estruturas cúbicas, tetragonal, e hexagonal e de tungstênio e bronze.
[00063] Um vigésimo primeiro aspecto fornece o eletrocondutor transparente do vigésimo aspecto, em que o elemento M adicionado no óxido de tungstênio compósito hexagonal expressado pela fórmula MxWyOz é um ou mais elementos selecionados de Cs, Rb, K, Tl, Ba, In, Li, Ca, Sr, Fe, e Sn. [00064] Um vigésimo segundo aspecto fornece uma película eletrocondutora transparente composta de um óxido compósito expressado pela fórmula geral MeAgW(i_g)Oj (onde M é um ou mais elementos selecionados de H, He, metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I; A é um ou mais elementos selecionados de Mo, Nb, Ta, Μη, V, Re, Pt, Pd, e Ti; W é tungstênio; O é oxigênio; 0 < E < 1,2; 0 <G<l;e2<J<3), em que a transmitância máxima na região de 400 nm ou maior a 780 nm ou menor varia de 10 % ou mais a menos do que 92 %, e a resistência de superfície da película é de 1,0 x 1010 Ω/quadrado ou menor. [00065] Um vigésimo terceiro aspecto fornece a película eletrocondutora transparente do vigésimo segundo aspecto, em que o óxido compósito expressado pela fórmula geral MeAgW(i_g)Oj tem uma estrutura amorfa, ou uma ou mais estruturas selecionadas das estruturas cúbica, tetragonal, hexagonal, e de tungstênio e bronze.
[00066] Um vigésimo quarto aspecto fornece a película eletrocondutora transparente do vigésimo segundo ou vigésimo terceiro aspecto, em que o elemento M inclui um ou mais elementos selecionados de
Cs, Rb, K, Tl, In, Ba, Li, Ca, Sr, Fe, e Sn; e o óxido compósito expressado de 31/08/2017, pág. 33/138
20/117 pela fórmula geral MeAgW(i_g)Oj tem uma estrutura cristalina hexagonal. [00067] Um vigésimo quinto aspecto fornece um artigo eletrocondutor transparente, em que a película eletrocondutora transparente de qualquer um do décimo sétimo ao vigésimo quarto aspecto é formada em um material base.
[00068] Um vigésimo sexto aspecto fornece o artigo eletrocondutor transparente do vigésimo quinto aspecto, em que a espessura da película eletrocondutora transparente varia de 1 nm ou mais a 5,000 nm ou menor. [00069] Um vigésimo sétimo aspecto fornece um artigo de proteção contra o infravermelho, em que a película eletrocondutora transparente de qualquer um do décimo sétimo ao vigésimo sexto aspecto é formada em um material base e tem uma função de proteção contra o infravermelho.
[00070] Um vigésimo oitavo aspecto fornece um método para fabricar uma película eletrocondutora transparente composta de um óxido de tungstênio expressado pela fórmula geral WyOz (onde W é tungstênio, O é oxigênio, e 2,2 < z/y < 2,999), e/ou um óxido de tungstênio compósito expressado pela fórmula geral MxWyOz (onde M é um ou mais elementos selecionados de H, He, metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Ti, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo,
Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I; W é tungstênio; O é oxigênio; 0,001 < x/y < 1,1; e
2,2 < z/y < 3,0), e/ou um óxido compósito expressado pela fórmula geral MeAqW(i_g)Oj (onde o elemento A é um ou mais elementos selecionados de Mo, Nb, Ta, Μη, V, Re, Pt, Pd, e Ti; 0 < E < 1,2; 0 < G 1; e 2 < J < 3), em que uma solução composta do óxido de tungstênio, e/ou o óxido de tungstênio compósito, e/ou o material de partida composto de óxido compósito é aplicado a um material base e tratado por calor em uma atmosfera de um gás redutor e/ou um gás inerte para fabricar a película eletrocondutora transparente.
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21/117 [00071] Um vigésimo nono aspecto fornece o método para fabricar uma película eletrocondutora transparente do vigésimo oitavo aspecto, em que um tensoativo é adicionado à solução composta do óxido de tungstênio, e/ou o óxido de tungstênio compósito, e/ou o material de partida composto de óxido compósito; e a solução é depois aplicada a um material base.
[00072] Um trigésimo aspecto fornece o método para fabricar uma película eletrocondutora transparente do vigésimo oitavo ou vigésimo nono aspecto, em que a solução composta do óxido de tungstênio, e/ou o óxido de tungstênio compósito, e/ou o material de partida composto de óxido compósito é uma solução obtida dissolvendo-se hexacloreto de tungstênio em um álcool quando o tungstênio é adicionado, e/ou é uma solução aquosa de tungstato de amônio.
[00073] Um trigésimo primeiro aspecto fornece o método para fabricar uma película eletrocondutora transparente do vigésimo oitavo ao trigésimo aspecto, em que uma solução, obtida dissolvendo-se e misturando uma solução aquosa de tungstato de amônio e/ou uma solução obtida dissolvendose hexacloreto de tungstênio em álcool de acordo com o trigésimo aspecto, e um composto tendo o elemento M (onde M é um ou mais elementos selecionados de H, He, metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I), é aplicado a um material base diretamente ou após um tensoativo ter sido adicionado.
[00074] Um trigésimo segundo aspecto fornece o método para fabricar uma película eletrocondutora transparente de qualquer um do vigésimo oitavo ao trigésimo primeiro aspecto, em que o tratamento de calor é realizado a uma temperatura que varia de 100° C ou mais alto a 800° C ou menor em uma atmosfera de um gás redutor, e é subseqüentemente realizado como requerido de 31/08/2017, pág. 35/138
22/117 a uma temperatura que varia de 550° C ou mais alta A 1.200° C ou menor em uma atmosfera de um gás inerte.
[00075] Um material contendo elétrons livres é comumente conhecido por refletir/absorver as ondas eletromagnéticas na adjacência da região da luz solar tendo um comprimento de onda de 200 nm a 2.600 nm produzido pelas vibrações de plasma. É conhecido que quando um pó de um tal material é formado em nanopartículas que são menores do que o comprimento de onda da luz, a dispersão geométrica na região da luz visível (comprimento de ondas de 380 nm a 780 nm) é reduzida e a transparência na região da luz visível pode ser obtida. No presente relatório descritivo, transparência é usado no sentido de que a dispersão de luz visível é baixa e as características de transmissão são altas.
[00076] Por um outro lado, o então chamado tungstênio e bronze, que é obtido pela adição de Na ou um outro elemento eletropositivo a trióxido de tungstênio, é um material eletrocondutor e é conhecido por ser um material que tem elétrons livres. Também, Mo, Nb, Ta, Μη, V, Re, Pt, Pd, e Ti (em seguida referidos como elemento A) são conhecidos, além do tungstênio, como elementos tendo as mesmas propriedades como aqueles estabilidade química acima. Similar ao óxido de tungstênio, os óxidos do elemento A são conhecidos por ter a então chamada estrutura de tungstênio e bronze que contém os elementos eletropositivos no cristal. Uma análise de um cristal único ou outros destes materiais sugere que as características eletrocondutoras estão presentes e que os elétrons livres respondem à luz visível.
[00077] Os inventores chegaram à presente invenção na descoberta que é possível para fabricar um corpo de proteção próximo ao infravermelho que transmite luz visível e um corpo de proteção eletrocondutor próximo ao infravermelho que transmite luz visível eficazes aumentado-se a quantidade de elétrons livres contidos em nanopartículas de óxido compósito que contêm
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23/117 tungstênio ou um elemento A.
[00078] Os inventores também descobriram que uma película obtida dispersando-se as nanopartículas de óxido compósito em um meio adequado pode mais eficazmente absorver a luz solar, particularmente em uma região próxima ao infravermelho, e pode ao mesmo tempo transmitir luz visível sem o uso de interferência de luz, e que estas propriedades são superiores àquelas de uma película fabricada pela pulverização ou de uma película fabricada pulverizando-se por bombardeamento iônico, deposição de vapor, ou galvanização de íons, bem como a deposição de vapor química (CVD) ou um outro método de deposição de vácuo seco. Estas descobertas, enfim, levam à presente invenção. Os inventores também descobriram que esta dispersão por si só apresenta condutividade elétrica quando estas nanopartículas fazem contato com cada outra na dispersão, porque as nanopartículas de óxido compósito são eletrocondutoras.
[00079] De modo a resolver os problemas anteriormente mencionados, um trigésimo terceiro aspecto fornece um dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho obtida dispersando-se as nanopartículas de proteção contra o infravermelho em um meio, em que as nanopartículas de proteção contra o infravermelho incluem as nanopartículas de óxido de tungstênio compósito expressadas pela fórmula geral MeAqW(i_g)Oj (onde M é um ou mais elementos selecionados de H, He, metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I; A é um ou mais elementos selecionados de Mo, Nb, Ta, Μη, V, Re, Pt, Pd, e Ti; W é tungstênio; O é oxigênio; 0<E<l,2;0<G<l;e2<J<3).
[00080] Um trigésimo quarto aspecto fornece a dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho do trigésimo terceiro de 31/08/2017, pág. 37/138
24/117 aspecto, em que as nanopartículas de óxido compósito expressadas pela fórmula geral MeAgW(i_g)Oj incluem uma ou mais nanopartículas selecionadas de nanopartículas de óxido compósito tendo uma estrutura cristalina hexagonal, as nanopartículas de óxido compósito tendo uma estrutura cristalina tetragonal, e as nanopartículas de óxido compósito tendo um estrutura cristalina cúbica.
[00081] Um trigésimo quinto aspecto fornece a dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho do trigésimo terceiro ou trigésimo quarto aspecto, em que o elemento M inclui um ou mais elementos selecionados de Cs, Rb, K, Tl, In, Ba, Li, Ca, Sr, Fe, e Sn; e o óxido compósito expressado pela fórmula geral MeAgW(i_g)Oj tem uma estrutura hexagonal.
[00082] Um trigésimo sexto aspecto fornece a dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho de qualquer um do trigésimo terceiro ao trigésimo quinto aspecto, em que as superfícies da dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho são cobertas por óxido composto de um ou mais elementos selecionados de Si, Ti, Zr, e Al. [00083] Um trigésimo sétimo aspecto fornece a dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho de qualquer um do trigésimo terceiro ao trigésimo sexto aspecto, em que o meio é resina ou vidro.
[00084] Um trigésimo oitavo aspecto fornece a dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho do trigésimo sétimo aspecto, em que a resina é uma ou mais resinas selecionadas de resina de polietileno, resina de cloreto de polivinila, resina de cloreto de polivinilideno, resina de álcool polivinílico, resina de poliestireno, resina de polipropileno, copolímero de etileno-acetato de vinila, resina de poliéster, resina de tereftalato de polietileno, resina de flúor, resina de policarbonato, resina de de 31/08/2017, pág. 38/138
25/117 acrílico, e resina de polivinil butiral.
[00085] Um trigésimo nono aspecto fornece um corpo de proteção contra o infravermelho, em que a dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho de qualquer um do trigésimo terceiro ao trigésimo oitavo aspecto é formada em uma forma de placa, forma de película, ou forma de película fina.
[00086] Um quadragésimo aspecto fornece o corpo de proteção contra o infravermelho do trigésimo nono aspecto, em que V é 10 % ou maior, onde V é a transmitância máxima dos raios de luz na região do comprimento de onda de 400 nm a 700 nm; e a transmitância mínima de todos os raios de luz na região do comprimento de onda de 700 nm a 2,600 nm são iguais a ou menores do que o valor V, e é 65 % ou menor.
[00087] Um quadragésimo primeiro aspecto fornece o corpo de proteção contra o infravermelho do trigésimo nono aspecto, em que V é 10 % ou maior, onde V é a transmitância máxima de todos os raios de luz na região do comprimento de onda de 400 nm a 700 nm; e a resistência de superfície da película é de 1,0 x 1010 Ω/quadrado ou menor.
[00088] Um quadragésimo segundo aspecto fornece um método para fabricar as nanopartículas de proteção contra o infravermelho compostas de nanopartículas de óxido compósito expressadas pela fórmula geral MeAqW(i_
g)Oj (onde M é um ou mais elementos selecionados de H, He, metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I; A é um ou mais elementos selecionados de Mo, Nb, Ta, Μη, V, Re, Pt, Pd, e Ti; W é tungstênio; O é oxigênio; 0<E<l,2;0<G<l;e2<J<3), em que o material de partida das nanopartículas de óxido compósito é tratado por calor em uma atmosfera de um gás redutor e/ou um gás inerte a 250° C ou mais alta de 31/08/2017, pág. 39/138
26/117 para fabricar as nanopartículas de óxido compósito.
[00089] Um quadragésimo terceiro aspecto fornece o método para fabricar as nanopartículas de proteção contra o infravermelho do quadragésimo segundo aspecto, em que o material de partida das nanopartículas de óxido compósito é um composto de tungstênio, um composto do elemento A, e um composto do elemento M, e é um ou mais compostos selecionados de óxidos, óxidos hidratados, cloretos, sais de amónio, carbonatos, nitratos, sulfatos, oxalatos, hidróxidos, peróxidos, e metais simples do elemento correspondente.
[00090] Um quadragésimo quarto aspecto fornece o método para fabricar as nanopartículas de proteção contra o infravermelho do quadragésimo segundo aspecto, em que o material de partida das nanopartículas de óxido compósito é um pó obtido misturando-se uma solução composta de um composto de tungstênio, um composto do elemento
A, e um composto do elemento M, e depois secando a solução.
[00091] Um quadragésimo quinto aspecto fornece as nanopartículas de proteção contra o infravermelho fabricadas usando o método para fabricar as nanopartículas de proteção contra o infravermelho de qualquer um do quadragésimo segundo ao quadragésimo quarto aspecto, em que as nanopartículas incluem as nanopartículas de óxido compósito expressadas pela fórmula geral MeAqW(i_g)Oj (onde M é um ou mais elementos selecionados de H, He, metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo,
Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I; A é um ou mais elementos selecionados de Mo, Nb, Ta, Μη, V, Re, Pt, Pd, e Ti; W é tungstênio; O é oxigênio; 0 < E < 1,2; 0 <G< l;e2<J<3).
[Efeitos da Invenção]
Petição 870170064778, de 31/08/2017, pág. 40/138 /117 [00092] O condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível do primeiro ao décimo aspecto tem excelente transmitância de luz na região visível e excelente condutividade elétrica por que o condutor elétrico tem partículas eletrocondutoras em que o teor de oxigênio do trióxido de tungstênio é reduzido para fazer com que os elétrons de condução sejam gerados, e/ou as partículas eletrocondutoras que incluem um óxido de tungstênio compósito que é feito para gerar elétrons de condução adicionando-se íons positivos ao trióxido de tungstênio.
[00093] As partículas eletrocondutoras do décimo primeiro aspecto têm 10 excelente condutividade elétrica e excelente transmitância de luz visível, e podem, portanto, ser vantajosamente aplicadas ao condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível do primeiro ao décimo aspecto.
[00094] O artigo eletrocondutor dispersado em partícula que transmite 15 luz visível do décimo segundo aspecto tem excelente condutividade elétrica e excelente transmitância de luz visível.
[00095] De acordo com o método para fabricar partículas eletrocondutoras do décimo terceiro ao décimo sexto aspecto, as partículas eletrocondutoras podem ser fabricado em baixo custo usando-se um método simples porque as partículas podem ser obtidas tratando-se por calor um composto de tungstênio, que é um material de partida das partículas eletrocondutoras, em uma atmosfera de um gás redutor e/ou gás inerte.
[00096] De acordo com do décimo sétimo ao vigésimo sétimo aspecto, a estrutura da cadeia principal de um trióxido de tungstênio que transmite luz na faixa visível mas não tem condutividade elétrica, ou um óxido compósito de tungstênio e um elemento A são usado, e visto que os elétrons de condução são gerados no trióxido de tungstênio ou óxido compósito de tungstênio e um elemento A, uma película eletrocondutora transparente barata que tem
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28/117 excelente condutividade elétrica e a transmitância a luz visível podem ser obtidas. A película tem um óxido de tungstênio em que o teor de oxigênio é reduzido ou um óxido de tungstênio compósito em que elétrons de condução são gerados adicionando-se íons positivos. Também, um artigo eletrocondutor transparente que usa a película eletrocondutora transparente pode ser fornecida com condutividade elétrica por intermédio dos elétrons de condução, e podem transmitir luz na faixa visível ao mesmo tempo.
[00097] De acordo com do vigésimo oitavo ao trigésimo segundo aspecto, a película eletrocondutora transparente pode ser obtida por um método simples em que uma solução de material de tungstênio de partida é aplicada a um material base e depois tratada por calor em uma atmosfera de um gás redutor e/ou gás inerte. Portanto, o método é útil porque a película pode ser facilmente fabricada usando materiais inexpressivos em comparação com um composto de índio convencional.
[00098] A dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho do trigésimo terceiro ao quadragésimo primeiro aspecto é uma dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho obtida dispersando-se as nanopartículas de proteção contra o infravermelho em um meio, em que as nanopartículas de proteção contra o infravermelho incluem as nanopartículas de óxido compósito expressadas pela fórmula geral MeAqW(i_g)Oj (onde M é um ou mais elementos selecionados de H, He, metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I; A é um ou mais elementos selecionados de Mo, Nb, Ta, Μη, V, Re, Pt, Pd, e Ti; W é tungstênio; O é oxigênio; 0<E<l,2;0<G<l;e2<J<3), a quantidade de elétrons livres nestes compósitos óxidos é aumentada, e esta película pode mais eficazmente absorver e proteger a luz solar, de 31/08/2017, pág. 42/138
29/117 particularmente em uma região próxima ao infravermelho, e pode simultaneamente reter a transmitância na região da luz visível em comparação com uma película fabricada por pulverização, ou uma película fabricada pulverizando-se por bombardeamento iônico, deposição de vapor, ou galvanização de íons, bem como a deposição de vapor química (CVD) ou um outro método de deposição de vácuo seco.
[00099] Visto que as nanopartículas de proteção contra o infravermelho têm condutividade elétrica, a dispersão por si só pode funcionar como um material eletrocondutor para fazer com que as partículas façam contato com cada outra na dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho. A dispersão também pode ser usada como um corpo de proteção contra o infravermelho que transmite luz visível e tem condutividade elétrica.
[000100] A dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho tem utilidade industrial em que o corpo pode ser fabricado em baixo custo sem o uso de um aparelho de vácuo ou outro equipamento grande. MELHOR MODO DE REALIZAR A INVENÇÃO [000101] As formas de realização da presente invenção são descritas abaixo na seguinte ordem: [1] condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível, partículas eletrocondutoras, artigo eletrocondutor que transmite luz visível, e método para fabricar o mesmo; [2] película eletrocondutora transparente e método para fabricar a mesma, artigo eletrocondutor transparente, e artigo de proteção contra o infravermelho; e [3] dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho, corpo de proteção contra o infravermelho, método para fabricar as nanopartículas de proteção contra o infravermelho, e nanopartículas de proteção contra o infravermelho.
[000102] [1] Condutor elétrico dispersado em partícula que transmite
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30/117 luz visível, partículas eletrocondutoras, artigo eletrocondutor que transmite luz visível, e método para fabricar os mesmos [000103] O condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível da presente invenção tem um óxido de tungstênio expressado pela fórmula geral WyOz (onde W é tungstênio, O é oxigênio, e 2,2 < z/y < 2,999), e/ou um óxido de tungstênio compósito expressado pela fórmula geral MxWyOz (onde M é um ou mais elementos selecionados de H, He, metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe„ Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn,
Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I; W é tungstênio; O é oxigênio; 0,001 < x/y < 1,1; e 2,2 < z/y < 3,0), em que o diâmetro da partícula é 1 nm ou maior, as partículas têm características de transmissão de luz visível, e a resistência ao pó prensado das partículas medidas sob uma pressão de 9,8 MPa é de 1,0 Ω cm ou menor. As partículas eletrocondutoras resultantes são agregadas para trazer as partículas em contato com cada outra e para formar um corpo eletrocondutor.
[000104] Quando as partículas eletrocondutoras incluem cristais aciculares ou são inteiramente compostas de cristais aciculares, a razão dos eixos maior e menor (eixo maior/eixo menor) nos cristais aciculares é de 5 ou mais alta, e o comprimento do eixo maior varia de 5 nm ou maior a 10.000 pm. Quando as partículas eletrocondutoras incluem os cristais tabulares ou são inteiramente compostas de cristais tabulares, a espessura dos cristais tabulares varia de 1 nm ou maior a 100 pm ou menor, o comprimento diagonal máximo das superfícies tabulares nos cristais tabulares varia de 5 nm ou maior a 500 pm ou menor: e a razão do comprimento diagonal máximo e a espessura dos cristais tabulares (comprimento diagonal máximo/espessura) é de 5 ou maior.
[000105] O condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz
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31/117 visível e as partículas eletrocondutoras usadas no condutor elétrico são descritos em detalhes abaixo.
1. Partículas eletrocondutoras [000106] Trióxido de tungstênio (WO3) no geral, tem uma excelente transmitância de luz visível, mas visto que os elétrons de condução eficazes não estão presentes, o trióxido de tungstênio não é um material eletrocondutor eficaz. E conhecido que os elétrons livres podem ser gerados em WO3 reduzindo-se a razão de oxigênio para tungstênio no WO3 para menos do que
3. Os inventores descobriram que, em áreas específicas da faixa da composição de tungstênio/oxigênio, há uma faixa exclusivamente eficaz em que a composição age como um material eletrocondutor.
[000107] No óxido de tungstênio descrito acima, a faixa da composição tungstênio/oxigênio é uma em que a razão de composição do oxigênio para tungstênio é menos do que 3, e a faixa 2,2 < z/y < 2,999 é preferida quando as partículas eletrocondutoras têm a fórmula WyOz. Quando o valor de z/y é 2,2 ou maior, a formação de uma fase do cristal de WO2 não desejável no material eletrocondutor pode ser evitada e o material pode ser fornecido com estabilidade química, e pode, portanto, ser usado como um material eletrocondutor eficaz. Quando o valor de z/y é 2,999 ou menor, a quantidade necessária de elétrons livres pode ser gerada para produzir um material eletrocondutor.
[000108] No óxido de tungstênio compósito acima descrito, os elétrons de condução (elétrons livres) são gerados no WO3 e um material eletrocondutor eficaz é obtido pela adição de um elemento M (onde M é um ou mais elementos selecionados de H, He, metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl,. Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I) to trióxido de tungstênio de 31/08/2017, pág. 45/138
32/117 (WO3).
[000109] Em outras palavras, o material eletrocondutor deve ser um óxido de tungstênio compósito expressado pela fórmula geral MxWyOz (onde M é um ou mais elementos selecionados de H, He, metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I; W é tungstênio; O é oxigênio; 0,001 < x/y < 1,1; e 2,2 < z/y < 3,0). Do ponto de vista da estabilidade, o elemento M é preferivelmente um ou mais elementos selecionados de metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I.
[000110] Na relação quanto o teor de oxigênio e a quantidade adicionada do elemento Μ, o material é preferivelmente um em que as faixas 0,001 < x/y < 1,1, e 2,2 < z/y < 3.0 são satisfeitas quando as partículas eletrocondutoras têm a fórmula MxWyOz (onde M é como descrito acima, W é tungstênio, e O é oxigênio). Conforme a quantidade de adição do elemento M é aumentada, a quantidade de elétrons de condução fornecida também tende a aumentar. Isto é devido ao fato que, como notado acima, MxWyOz tem a estrutura cristalina do então chamado tungstênio e bronze. Em termos estequiométricos, a quantidade de adição do elemento M por mol de tungstênio, por exemplo, é preferivelmente não mais do que cerca de 0,33 mol no caso de uma estrutura de tungstênio e bronze do cristal hexagonal, preferivelmente não mais do que cerca de 0,5 mol no caso de uma estrutura de tungstênio e bronze do cristal tetragonal, e preferivelmente não mais do que cerca de 1 mol no caso de uma estrutura de tungstênio e bronze do cristal cúbica. Contudo, visto que as estruturas de cristais acima descrita pode de 31/08/2017, pág. 46/138
33/117 ocorrer em vários modos, a quantidade de adição do elemento M não é necessariamente limitada às quantidades adicionais descritas acima.
[000111] Em seguida, o valor de z/y, que é usado para controlar o teor de oxigênio, no óxido de tungstênio compósito expressado por MxWyOz, é descrito abaixo. Além do fato que os elétrons de condução (elétrons livres) são produzidos na mesma faixa (2,2 < z/y < 2,999) como o óxido de tungstênio WyOz descrito acima, o valor de z/y preferivelmente satisfaz a faixa de 2,2 < z/y < 3,0, e mais preferivelmente satisfaz a faixa de 2,72 < z/y < 3,0, porque os elétrons de condução são substituídos pela adição do elemento
M acima descrito mesmo quando z/y = 3,0.
[000112] Também, as partículas eletrocondutoras da presente forma de realização preferivelmente têm um tamanho de partícula de 1 nm ou maior. As partículas eletrocondutoras absorvem uma quantidade considerável de luz na adjacência do comprimento de onda 1.000 nm, e o tom da cor de transmissão é freqüentemente entre uma cor azul e uma cor verde. O tamanho das partículas pode ser selecionado com base no uso intencionado. Primeiro, quando as partículas devem ser usadas nas aplicações em que a transparência deve ser retida, o diâmetro da partícula é preferivelmente de 800 nm ou menor. Isto é devido ao fato das partículas que têm um diâmetro de menos do que 800 nm não protegem perfeitamente a luz difundindo-se a luz, a visibilidade é retida na região da luz visível, e transparência pode ser retida ao mesmo tempo com boa eficácia. No caso particular em que a importância é colocada na transparência na região de luz visível, a dispersão produzida pelas partículas é preferivelmente dada consideração adicional.
[000113] Quando importância é colocada na redução da dispersão produzida pelas partículas, o diâmetro da partícula é 200 nm ou menor, e mais preferivelmente 100 nm ou menor. A razão para isto é que se o diâmetro da partícula é tão pequeno, a dispersão de luz na região do comprimento de onda
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34/117 da luz visível de 380 nm a 780 nm é reduzida devido a dispersão geométrica ou dispersão de Mie. Portanto, é possível evitar uma situação em que a película se torna similar a vidro embaçado e a transparência limpa não pode ser obtida. Em outras palavras, quando o diâmetro da partícula é 200 nm ou menor, a dispersão geométrica ou dispersão de Mie é reduzida e uma região da dispersão de Rayleigh é formada. Isto é devido ao fato que a luz dispersa é reduzida em uma proporção inversa ao diâmetro da partícula por um fator de 6 nesta região da dispersão de Rayleigh, e a dispersão é reduzida conforme as partículas são feitas menores e a transparência é melhorada. Quando o diâmetro da partícula é de 100 nm ou menor, a quantidade de luz dispersa é muito baixa, e uma tal situação não é preferida. Do ponto de vista de evitar a dispersão de luz, o diâmetro da partícula é ‘preferivelmente pequeno. Também, se o diâmetro da partícula é de 1 nm ou maior, as partículas são fáceis de manusear e de fabricar em uma escala comercial.
[000114] Para melhorar a condutividade elétrica das partículas eletrocondutoras, a forma das partículas eletrocondutoras usadas na presente invenção é preferivelmente acicular ou tabular. Isto é porque a condutividade elétrica do corpo eletrocondutor é reduzida devido a resistência ao contato entre as partículas, o número de pontos de contato entre as partículas pode desse modo ser reduzido contanto que a dispersão de partícula é composta de partículas eletrocondutoras aciculares ou tabulares, e um corpo eletrocondutor que tem uma condutividade elétrica maior pode ser obtida.
[000115] Portanto, quando as partículas eletrocondutoras usadas na presente invenção incluem os cristais aciculares ou são inteiramente compostas de cristais tabulares, a espessura das partículas de cristal tabulares varia de 1 nm ou maior a 100 μ ou menor, o comprimento diagonal máximo das superfícies tabulares nos cristais tabulares varia de 5 nm ou maior a 500 pm ou menor, e a razão do comprimento diagonal máximo e a espessura dos
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35/117 cristais tabulares no plano tabular é de 5 ou maior.
[000116] Quando medida sob uma pressão de 9,8 MPa, a resistência ao pó prensado das partículas eletrocondutoras usadas na presente invenção e obtida nesta maneira é de 1,0 Ω. cm ou menor. Se a resistência ao pó prensado é de 1,0 Ω. cm ou menor, uma película do condutor elétrico eficaz pode ser obtida e a faixa de aplicação pode ser expandida, resultando em uma situação vantajosa.
[000117] O óxido de tungstênio partículas que constitui as partículas eletrocondutoras da presente forma de realização preferivelmente tem uma fase de Magneli tendo uma razão de composição expressado pela fórmula geral WyOz (onde W é tungstênio, O é oxigênio, 2,45 < z/y < 2,999). Uma fase de Magneli é quimicamente estável e é vantajosa como um material eletrocondutor.
[000118] Aqui, o mecanismo e condução elétrica da película eletrocondutora transparente da presente invenção é resumidamente descrita com referência aos desenhos. As FIGURAS de IA a 1D são desenhos esquemáticos que mostram a estrutura do cristal do óxido de tungstênio e um óxido de tungstênio compósito, em que a FIGURA IA é a estrutura cristalina do W18O49 ((projeção 010)); a FIGURA 1B é a estrutura cristalina do tungstênio e bronze cúbico (projeção (010)); a FIGURA IC é a estrutura cristalina do tungstênio e bronze tetragonal (projeção (001)); e a FIGURA 1D é a estrutura cristalina do tungstênio e bronze hexagonal (projeção (001)). [000119] A estrutura do trióxido de tungstênio tem uma estrutura octaédrica composta de WOó, e pode ser considerada como uma unidade única. Os átomos de W são posicionados na estrutura octaédrica, e o oxigênio é posicionado nos ápices da estrutura octaédrica. Em todas as estruturas octaédricas, os ápices são compartilhados com uma estrutura octaédrica adjacente. Neste caso, os elétrons de condução não estão presentes na
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36/117 estrutura. Por um outro lado, a fase de Magneli expressada por WÜ2,9 ou uma outra razão de composição é uma estrutura em que a estrutura octaédrica de WO6 compartilha bordas e ápices em uma forma ordenada. O W18O49 (WO272) tendo a estrutura mostrada na FIGURA 1(A) tem uma estrutura ordenada em que a estrutura octaédrica de WO;, ea estrutura decaédrica de WO10 como uma unidade unitária compartilha bordas e ápices. O óxido de tungstênio tendo uma tal estrutura é acreditado ser provido com condutividade elétrica por intermédio da contribuição dos elétrons liberados pelo oxigênio como elétrons de condução.
[000120] A estrutura do trióxido de tungstênio acima descrita produz os elétrons de condução em uma estrutura completamente uniforme, não uniforme, ou amorfa, e as características eletrocondutoras podem ser obtidas. [000121] O óxido de tungstênio compósito expressado pela fórmula MxWyOz preferivelmente tem uma estrutura amorfa ou uma estrutura de tungstênio e bronze cúbico, tetragonal ou hexagonal.
[000122] Com este óxido de tungstênio compósito, o elemento M é posicionado em intervalos que resultam do compartilhamento de ápices por uma estrutura octaédrica, como mostrado nas FIGURAS de 1B a 1D. Acredita-se que os elétrons de condução são gerados adicionando-se tais elementos Μ. A estrutura de um óxido de tungstênio compósito é tipicamente cúbica, tetragonal, ou hexagonal, e um exemplo de estrutura de cada uma é mostrado nas FIGURAS 1B, 1C, e 1D. Estes óxidos de tungstênio compósitos têm limite superior com base na estrutura para a quantidade de elemento de adição, e a quantidade de adição máxima do elemento M por mol de W é como segue: 1 mol no caso de um sistema cúbico, cerca de 0,5 mol no caso de um sistema tetragonal (isto varia dependendo da quantidade de adição, mas 0,5 mol pode ser facilmente produzido em uma escala comercial), e 0,33 mol no caso de um sistema hexagonal. Contudo, estas estruturas são difíceis de se de 31/08/2017, pág. 50/138
37/117 definir em uma maneira simples, e a faixa da quantidade de adição máximas do elemento de adição M descrito acima é um exemplo que particularmente mostra um faixa preferida básica. Esta invenção não é limitada a esta faixa. Vários tipos de estruturas podem ser adotadas na estrutura cristalina por materiais de composição. A estrutura acima descrita é uma estrutura representativa, e nenhuma limitação é imposta pela estrutura.
[000123] Em um óxido de tungstênio compósito, as características óticas variam dependendo da estrutura acima descrita. Os sistemas hexagonais em particular tendem a ter uma região de absorção de luz com base nos elétrons de condução na região próxima ao infravermelho tendo comprimento de ondas mais longo, e a absorção na região da luz visível também é baixa. Em seguida, os sistemas tetragonais e os sistemas cúbicos tendem a absorver a luz tendo o comprimento de ondas mais curto por intermédio dos elétrons de condução, e a absorção na região da luz visível também é alta.
Consequentemente, um óxido de tungstênio compósito, que tem uma estrutura hexagonal, é preferido pelos motivos acima estabelecidos como a película eletrocondutora transparente capaz de transmitir mais luz visível.
[000124] E comumente conhecido que um sistema hexagonal é formado quando um elemento M tendo um raio iônico grande é adicionado a um óxido de tungstênio compósito. Especificamente, quando qualquer dos elementos Cs, K, Rb, Tl, Ba, In, Li, Ca, Sr, Fe, e Sn são adicionados, um sistema hexagonal é prontamente formado, e uma tal situação é preferida. Contudo, contanto que o elemento M adicionado esteja presente nos intervalos da estrutura hexagonal, como mostrado na FIGURA 1D, por exemplo, uma unidade WO6 pode ser formada usando um elemento outro que não aqueles apontados acima, e nenhuma limitação é imposta por estes elementos. Também, um óxido de tungstênio compósito tendo estas estruturas hexagonais podem ser uma estrutura cristalina uniforme ou uma estrutura
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38/117 cristalina irregular.
[000125] Neste caso, é possível usar ambos os métodos, isto é, para limitar o teor de oxigênio acima descrito e para adicionar um elemento M para gerar elétrons de condução para o trióxido de tungstênio (WO3).
Também, quando a película eletrocondutora transparente descrita acima é usada como uma película de proteção contra o infravermelho, um material que é adequado para o propósito desejado, por exemplo, um elemento M pode ser selecionado em um período apropriado.
[000126] Quando as partículas eletrocondutoras de um óxido de 10 tungstênio compósito tendo uma estrutura hexagonal são formadas em uma estrutura uniforme, a quantidade de adição do elemento M é preferivelmente de 0,1 ou mais e 0,4 ou menor, e é mais preferivelmente de 0,33. Isto é porque o valor teoricamente calculado da estrutura cristalina é de 0,33, e as características eletrocondutoras desejáveis podem ser obtidas usando quantidades de adição similares.
[000127] A forma das partículas eletrocondutoras da presente forma de realização pode ser uma ou mais formas selecionadas de formas granulares, aciculares ou tabulares. As partículas de óxido de tungstênio e as partículas de óxido de tungstênio compósito que constituem as partículas eletrocondutoras podem ser facilmente formadas em formas aciculares (por exemplo, reportarse às FIGURAS 4A e 4B mostrando as imagens SEM dos cristais aciculares do W18O49 (W2/72) do Exemplo 1 descrito posteriormente), e melhores características eletrocondutoras podem ser obtidas quando um corpo disperso é formado. O tungstênio e bronze acima descrito pode formar formas tabulares (por exemplo, reportar-se às FIGURAS 6A e 6B mostrando as imagens SEM dos cristais tabulares do tungstênio e bronze hexagonal CS035WO3 (W2/72) do Exemplo 4 descrito posteriormente), e é eficaz quanto obter excelentes características eletrocondutoras quando um corpo disperso é
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39/117 formado.
[000128] As partículas eletrocondutoras da presente invenção não requerem o uso de materiais de partida dispendiosos tais como In e metais nobres em comparação com o caso em que as partículas ITO e as partículas de metal nobre são usadas. Portanto, o condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível descrito abaixo pode ser obtido em baixo custo.
2. Método para fabricar as partículas eletrocondutoras [000129] As partículas eletrocondutoras compostas de um óxido de tungstênio expressado pela fórmula geral WyOz (onde W é tungstênio, O é oxigênio, e 2,2 < z/y < 2,999), e/ou as partículas eletrocondutoras compostas de um óxido de tungstênio compósito expressadas pela fórmula geral MxWyOz (onde M é um ou mais elementos selecionados de H, He, metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn,
Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I; W é tungstênio; O é oxigênio; 0,001 < x/y 1,1; e 2,2 < z/y < 3,0) são obtidas tratando-se por calor um composto de tungstênio (em seguida referido como material de partida de composto de tungstênio), que é um material de partida das partículas eletrocondutoras, em uma atmosfera de um gás inerte e/ou gás redutor. As partículas eletrocondutoras podem ser obtidas em baixo custo usando-se um método simples.
[000130] Preferivelmente usado como material de partida de óxido de tungstênio das partículas eletrocondutoras acima descritas é um ou mais compostos selecionados de trióxido de tungstênio; dióxido de tungstênio;
hidrato de óxido de tungstênio; hexacloreto de tungstênio; tungstato de amônio; óxido de tungstênio; hidrato de óxido de tungstênio obtido dis sol vendo-se hexacloreto de tungstênio em um álcool e depois secando a solução; hidrato de óxido de tungstênio obtido dissolvendo-se hexacloreto de
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40/117 tungstênio em um álcool, adicionando água à solução para formar um precipitado, e secando o precipitado; um composto de tungstênio obtido secando-se uma solução aquosa de tungstato de amônio; e um pó de tungstênio metálico.
[000131] Quando as partículas de óxido de tungstênio eletrocondutoras são produzidas, é mais preferível do ponto de vista de facilitar a etapa de produção usar trióxido de tungstênio, pó de hidrato de óxido de tungstênio, óxido de tungstênio, ou uma solução aquosa de tungstato de amônio. Quando as partículas de óxido de tungstênio compósito eletrocondutoras são produzidas, é preferível usar uma solução aquosa de tungstato de amônio ou uma solução aquosa de hexacloreto de tungstênio do ponto de vista de produzir uma mistura uniforme dos elementos quando os materiais de partida do composto de tungstênio estão em uma solução. Quando os materiais de partida não estão em um estado líquido, óxido de tungstênio ou outros são preferivelmente usados.
[000132] Os materiais de partida do composto de tungstênio são tratados por calor a uma temperatura que varia de 100° C ou mais alta a 850° C ou menor em uma atmosfera de um gás redutor, e subseqüentemente tratado por calor como necessário a uma temperatura que varia de 550° C ou mais alta a
1.200° C ou menor em uma atmosfera de um gás inerte, pela qual as partículas de óxido de tungstênio e as partículas de óxido de tungstênio compósito tendo os diâmetros acima descritos (de 1 nm ou maior a 10.000 pm ou menor) podem ser obtidas.
[000133] As condições do tratamento de calor para fabricar as partículas de óxido de tungstênio são descritas abaixo.
[000134] As condições do tratamento de calor em uma atmosfera redutora preferivelmente incluem, primeiro, tratar por calor o material de partida de composto de tungstênio em uma atmosfera redutora de 100° C ou
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41/117 mais alta a 850° C ou menor. Uma temperatura de 100° C ou mais alta é preferida porque a reação de redução progride mais adequadamente. Uma temperatura de 850° C ou menor é preferida porque a redução não progride excessivamente. O gás redutor não é particularmente limitado, mas H2 é preferido. Quando H2 é usado como o gás redutor, H2 como um componente da atmosfera redutora está preferivelmente presente em uma razão de volume de 0,1 % ou mais alta e, mais preferivelmente, em uma razão de volume de 2 % ou mais alta. A redução pode progredir com boa eficácia quando H2 está presente em uma razão de volume de 0,1 % ou mais alta.
[000135] Em seguida, as partículas resultantes podem ser ainda submetidas ao tratamento de calor como necessário a uma temperatura que varia de 550° C ou mais alta a 1.200° C ou menor em uma atmosfera de um gás inerte de modo a melhorar a cristalinidade e para remover o gás redutor absorvido. O tratamento de calor na atmosfera de um gás inerte é preferivelmente realizado a 550° C ou maior. Os materiais de partida de composto de tungstênio que são tratados por calor a 550° C ou mais apresentam condutividade elétrica suficiente. Ar, N2, ou um outro gás inerte podem ser usados.
[000136] Um óxido de tungstênio expressado pela fórmula geral WyOz que satisfaz a faixa 2,2 < z/y < 2,999 e tem uma fase de Magneli pode ser obtido.
[000137] As condições do tratamento de calor para fabricar as partículas de óxido de tungstênio compósito são como segue.
[000138] Um pó é fabricado misturando-se os compostos ou substâncias simples compostas do material de partida de composto de tungstênio acima descrito e o elemento M (onde M é um ou mais elementos selecionados de H, He, metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl,
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Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I); ou um pó é obtido misturando-se uma solução ou dispersão líquida do material de partida de composto de tungstênio e uma solução ou dispersão líquida do composto que contém o elemento M e secando a solução. A razão de mistura do elemento Meo material de partida de óxido de tungstênio é uma em que a razão de composição do elemento M e tungstênio no óxido de tungstênio compósito é um valor prescrito que satisfaz a faixa 0,001 < x/y < 1 quando o óxido de tungstênio compósito tem a fórmula MxWyOz.
[000139] Aqui, os materiais de partida são preferivelmente misturados em uma solução de modo a fabricar um material de partida de composto de tungstênio em que os componentes são uniformemente misturados no nível molecular. Um material de partida de composto de tungstênio que tem um elemento M é preferivelmente solúvel em água, um solvente orgânico, ou um outro solvente. Os exemplos incluem os tungstatos, cloretos, nitratos, sulfatos, oxalatos, óxidos, carbonatos, e hidróxidos que contêm M, mas nenhuma limitação é por meio destes imposta, e um composto de tungstênio capaz de formar uma solução é preferido. Visto que evaporar um solvente a partir do estado dissolvido é complicado do ponto de vista comercial, a mistura e a reação podem ser realizadas em um estado sólido. Neste caso, o material que é usado é preferivelmente um carbonato ou um hidróxido de um elemento M e ácido túngstico porque a emissão de gases ou outros a partir dos compostos do material de partida não é preferida do ponto de vista comercial.
[000140] As condições do tratamento de calor são as mesmas como as condições de aquecimento para fabricar as partículas de óxido de tungstênio descritas acima. O seguinte tratamento por condições de calor pode ser proposto para fabricar um óxido de tungstênio compósito tendo boa cristalinidade. Contudo, as condições do tratamento de calor diferem dependendo do material de partida e do tipo de composto desejado, e não são
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43/117 limitadas pelos seguintes métodos.
[000141] Quando fabricando um óxido de tungstênio compósito tendo boa cristalinidade, as condições do tratamento de calor são preferivelmente altas, e a temperatura de redução difere dependendo do material de partida e da temperatura do H2 durante a redução, mas de 600° C a 850° C é preferido. A temperatura do tratamento de calor mantida no ambiente do gás inerte subsequente é preferivelmente de 700° C a 1.200° C.
3. Condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível. [000142] As partículas eletrocondutoras da presente forma de realização podem ser fornecidas com transmitância de luz visível controlando-se a composição, tamanho do grão, e forma das partículas eletrocondutoras como descrito acima, e um condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível pode ser formado em baixo custo em comparação com o caso em que as partículas ITO e as partículas de metal nobre são usadas juntando-se e causando contato entre uma multiplicidade de partículas eletrocondutoras para formar um condutor elétrico.
[000143] Um método de aplicar estas partículas eletrocondutoras acarreta necessariamente dispersar adequadamente as partículas eletrocondutoras em um meio usando-se qualquer um dos métodos de dispersão descritos abaixo, e formando um condutor elétrico em um material base desejado. Este método acarreta dispersar as partículas eletrocondutoras endurecidas em uma temperatura elevada adiantado em um material base, ou ligando as partículas à superfície do material base usando um ligador, pelo qual a aplicação pode ser feita às resinas e outros materiais base que têm uma temperatura de resistência ao calor baixa. Um condutor elétrico pode ser fabricado a um baixo custo sem o uso de um aparelho de vácuo ou outro equipamento grande.
[000144] O condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz
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44/117 visível da presente forma de realização pode ser formado em uma forma de uma película, e as partículas eletrocondutoras pré-endurecidas em uma temperatura elevada podem ser ligadas e formadas na superfície de um material base usando-se um ligador. Nenhuma limitação é imposta por este ligador, mas uma resina transparente ou um dielétrico transparente é preferido.
(a) Método para dispersar as partículas eletrocondutoras em um meio e formar [uma película] na superfície de um material base.
[000145] Uma película do condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível em que as partículas eletrocondutoras são dispersas em um meio pode ser formada dispersando-se adequadamente as partículas eletrocondutoras da presente forma de realização em um meio, adicionando um meio de resina como necessário, aplicando a dispersão resultante à superfície de um material base, e vaporizando o solvente para curar a resina por um método prescrito. O método de revestimento não é particularmente limitado contanto que a resina contendo as partículas eletrocondutoras possa ser uniformemente aplicada à superfície de um material base. Os exemplos incluem revestimento de barra, revestimento de estampa, revestimento de pulverização, e revestimento de imersão.
[000146] O meio pode ser selecionado de, por exemplo, uma resina curável de UV, uma resina de termocura, uma resina curável por feixe de elétron, uma resina curável na temperatura ambiente, uma resina termoplástica, ou uma outra resina de acordo com o propósito. Os exemplos específicos de resina inclui resina de polietileno, resina de cloreto de polivinila, resina de cloreto de polivinilideno, resina de álcool polivinílico, resina de poliestireno, resina de polipropileno, copolímero de etileno-acetato de vinila, resina de poliéster, resina de tereftalato de polietileno, resina de flúor, resina de policarbonato, resina de acrílico, e resina de polivinil butiral.
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Um ligador que usa um alcóxido de metal também pode ser usado como o meio. Os exemplos típicos de alcóxidos de metal incluem aqueles de Si, Ti, Al, e Zr. Os ligadores que usam estes alcóxidos de metal podem ser sujeitados à hidrólise e depois aquecidos para formar uma película de óxido.
[000147] Uma película do condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível em que as partículas eletrocondutoras são dispersas em uma superfície de material base pode ser formada dispersando-se as partículas eletrocondutoras da presente forma de realização em um solvente adequado, aplicando-se a dispersão resultante à superfície de um material base, e vaporizando-se o solvente. Contudo, visto que a película do condutor elétrico por si só tem concentração fraca, uma solução contendo uma resina ou outros é preferivelmente aplicada à película do condutor elétrico, e o solvente é vaporizado para formar uma película de proteção. O método de revestimento não é particularmente limitado contanto que a resina contendo as partículas eletrocondutoras possam ser uniformemente aplicadas à superfície de um material base. Os exemplos incluem revestimento de barra, revestimento de estampa, revestimento de pulverização, e revestimento de imersão.
[000148] O método para dispersar as partículas eletrocondutoras não é particularmente limitado, e irradiação ultra-sônica, um moinho de bolas, um moinho de areia, ou outros podem ser usados, por exemplo. Os aditivos podem ser adicionados para obter um corpo disperso uniforme, e o pH pode ser ajustado.
[000149] A forma do material base não é limitada, e o material base pode ser formado na forma de uma película ou chapa como desejado. PET, acrílico, uretano, policarbonato, polietileno, copolímero de etileno-acetato de vinila, cloreto de vinila, resina de flúor, ou outros podem ser usados como o material base transparente de acordo com o propósito intencionado. A parte das resinas, vidro pode ser usado.
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46/117 (b) Método para dispersar as partículas em um material base [000150] Um outro método que pode ser usado para aplicar as partículas eletrocondutoras da presente forma de realização é dispersar as partículas eletrocondutoras em um material base. De modo a dispersar as partículas eletrocondutoras em um material base, as partículas eletrocondutoras podem ser permitidas a permear a partir da superfície do material base, ou a temperatura das partículas eletrocondutoras podem ser aumentadas acima da temperatura de fusão do material base, e as partículas podem depois ser fundidas e misturadas com a resina. A resina resultante contendo as partículas eletrocondutoras pode ser moldada em uma película ou uma chapa por um método prescrito e usada como um material eletrocondutor.
[000151] Um exemplo de um método para dispersar as partículas eletrocondutoras em uma resina de PET acarreta em misturar a resina de PET e uma dispersão líquida das partículas eletrocondutoras, vaporizar o solvente de dispersão, sem seguida aquecer o material a cerca de 300° C, que é o ponto de fusão da resina PET, para fundir e misturar a resina PET, e depois resfriar o material para produzir uma resina PET em que as partículas eletrocondutoras são dispersas.
(4) Forma de partícula [000152] As partículas eletrocondutoras do óxido de tungstênio e as partículas eletrocondutoras do óxido de tungstênio compósito podem ser formadas em cristais aciculares tais como aqueles mostrados na FIGURA 4 usando-se um tratamento de calor adequado. Os cristais aciculares têm o efeito de melhorar a condutivídade elétrica da película do condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível em comparação com as partículas de grão muito fino. A razão para isto é que a resistência da película é degradada em comparação com uma configuração volumosa devido à resistência ao contato entre as partículas, mas quando os cristais aciculares
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47/117 são usados na película do condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível, cada um dos cristais aciculares se tornam um caminho que transporta corrente. Portanto a resistência ao contato é baixa em comparação com os casos em que as partículas de grão muito fino são ligadas a cada outra, e o transporte de elétron pode ser realizado com boa eficácia. Conseqüentemente, a condutividade elétrica é melhorada.
[000153] As partículas eletrocondutoras do tungstênio e bronze hexagonal, que são as partículas eletrocondutoras de um óxido de tungstênio compósito, podem ser formadas nos cristais tabulares mostrados na FIGURA
6. Os cristais tabulares são particularmente fáceis de formar quando o elemento M é adicionado em uma quantidade que é maior do que 0,33. Os cristais tabulares resultantes prontamente melhoram a condutividade elétrica porque a resistência de superfície por unidade de área de superfície pode ser reduzida em comparação com as nanopartículas dispersas.
[000154] Contudo, os cristais aciculares e tabulares descritos acima têm cerca do mesmo tamanho, e a luz é deste modo facilmente dispersada, e a transparência pode ser reduzida. Quando a transparência deve ser melhorada, os cristais aciculares e tabulares devem ser pulverizados em formas muito pequenas, e as formas da partícula são preferivelmente mudadas de acordo com o propósito intencionado. O método de pulverização pode ser um método de pulverização comum.
5. Características óticas do condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível [000155] As características óticas do condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível da presente forma de realização foram medidas usando um espectrofotômetro (U-4000 fabricado pela Hitachi Ltd.), e a transmitância de luz visível foi calculada (com base na JIS R3106). [000156] A FIGURA 2 mostra, como um exemplo do resultado de
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48/117 medição da transmitância, um perfil de transmissão de um condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível formado de partículas eletrocondutoras W18O49. A FIGURA 2 é uma representação gráfica em que o comprimento de onda da luz transmitida é plotado ao longo do eixo s
horizontal, e a transmitância (%) da luz é plotada ao longo o eixo vertical. E evidente na FIGURA 2 que um condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível formado das partículas eletrocondutoras de W18O49 transmitem luz tendo um comprimento de onda de 380 nm a 780 nm, que é a região da luz visível (por exemplo, a transmitância de luz visível tendo um comprimento de onda de 500 nm é 60 %).
[000157] A FIGURA 3 mostra um perfil de transmissão de Cso,33W03 como um exemplo de um perfil de transmissão de um condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível formado a partir das partículas eletrocondutoras compostas de óxido de tungstênio compósito hexagonal. A FIGURA 3 é uma representação gráfica em que o comprimento de onda da luz transmitida é plotado ao longo o eixo horizontal, e a s
transmitância (%) da luz é plotada ao longo o eixo vertical. E evidente a partir da FIGURA 3 que um condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível composto de Cso,33W03 transmite a luz tendo um comprimento de onda de 380 nm a 780 nm, que é a região da luz visível, e a transmitância na região da luz visível é excelente.
[000158] O condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível tem utilidade industrial em que um condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível pode ser formado em baixo custo revestindo-se ou outros sem o uso de pulverização por bombardeamento iônico, deposição de vapor, ou galvanização de íons, bem como a deposição de vapor química (CVD) ou um outro método de deposição de vácuo seco que usa um aparelho de vácuo ou outro equipamento grande.
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49/117 [2] Película eletrocondutora transparente e método para fabricar a mesma, artigo eletrocondutor transparente, e artigo de proteção contra o infravermelho.
[000159] A melhor maneira de se realizar a presente invenção é descrita abaixo.
[000160] No geral, trióxido de tungstênio (WO3) não tem os elétrons de condução eficazes e, portanto, não tem nenhuma condutividade elétrica, embora a luz visível seja transmitida. Os inventores descobriram que usandose a estrutura da cadeia principal do trióxido de tungstênio, um óxido de tungstênio em que os elétrons de condução são gerados no WO3 reduzindo-se a razão de oxigênio para tungstênio a menos do que 3, ou um óxido de tungstênio compósito em que os elétrons de condução são gerados adicionando-se íons positivos, podem ser fornecidos com condutividade elétrica por intermédio destes elétrons de condução enquanto simultaneamente transmite luz visível.
[000161] Os elementos A descritos acima podem ser usados como elementos tendo as mesmas propriedades como o tungstênio acima descrito. Similares ao óxido de tungstênio, os óxidos destes elementos A têm uma então chamada estrutura de tungstênio e bronze composta de elementos eletropositivos nos cristais. Como um resultado, os inventores também descobriram que mesmo quando alguns sítios de tungstênio são substituídos com um elemento A e são combinados com um óxido de tungstênio, ou uma película eletrocondutora é formada tendo a então chamada estrutura de tungstênio e bronze usando-se um elemento A no lugar de tungstênio, a película pode ser fornecida com condutividade elétrica por intermédio destes elétrons de condução enquanto simultaneamente transmite a luz visível. [000162] Os inventores também descobriram que a película eletrocondutora transparente pode ser obtida usando um método simples em de 31/08/2017, pág. 63/138
50/117 que uma solução composta de um composto de tungstênio, que é um material de partida do óxido de tungstênio e/ou óxido de tungstênio compósito subseqüentemente descritos, ou uma solução composta de um composto do elemento A é usada como a solução do material de partida, a solução do material de partida é aplicada a um material base, e o material base revestido com a solução do material de partida é tratado por calor em uma atmosfera de um gás redutor e/ou gás inerte para fabricar a película eletrocondutora transparente.
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1-(A). Oxido de tungstênio e óxido de tungstênio compósito 10 [000163] A película eletrocondutora transparente da presente forma de realização inclui um óxido de tungstênio expressado pela fórmula geral WyOz (onde W é tungstênio, O é oxigênio, e 2,2 < z/y < 2,999), e/ou um óxido de tungstênio compósito expressado pela fórmula geral MxWyOz (onde M é um ou mais elementos selecionados de H, He, metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I; W é tungstênio; O é oxigênio; 0,001 < x/y < 1, e 2,2 < z/y < 3,0), em que a transmitância máxima na região de 400 nm ou maior a 780 nm ou menor varia de 10 % ou mais a menos do que 92 %, e a resistência de superfície da película é de 1, 0 x 1010 Ω/quadrado ou menor.
[000164] No óxido de tungstênio expressado pela fórmula geral WyOz (onde W é tungstênio, O é oxigênio, e 2,2 < z/y < 2,999), a faixa da composição tungstênio/oxigênio é uma em que a razão de composição do oxigênio para tungstênio é menos do que 3, e a faixa 2,2 < z/y < 2,999 é preferida quando a película eletrocondutora transparente tem a fórmula WyOz. Quando o valor de z/y é 2,2 ou maior, a formação de uma fase cristalina de WO2 não desejada na película pode ser evitada e o material pode
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51/117 ser fornecida com estabilidade química, e pode deste modo ser usado como uma película eletrocondutora transparente eficaz. Quando o valor de z/y é de 2,999 ou menor, a quantidade necessária de elétron livres pode ser gerada para produzir uma película eletrocondutora transparente.
[000165] Na película eletrocondutora transparente da presente invenção, a transmitância máxima medida na região do comprimento de onda de 400 nm ou maior a 780 nm ou menor varia de 10 % ou mais a menos do que 92 %. Quando a transmitância máxima é 10 % ou maior, a faixa de aplicação nas aplicações de transmissão de luz visível é larga. Quando a transmitância máxima é de 92 % ou menor, os aspectos técnicos de fabricação são facilitados. As medições óticas foram realizadas com base na JIS R3106 (fonte de luz: A luz) para calcular a transmitância de luz visível.
[000166] A resistência de superfície da película eletrocondutora transparente da presente invenção é de 1,0 x 1010 Ω/quadrado ou menor. Quando a resistência de superfície é como descrita acima, a película eletrocondutora pode ser vantajosamente usada em uma larga faixa de aplicações. A resistência de superfície foi medida usando um dispositivo para medir a resistência de superfície (Loresta MP MCP-T350) fabricado pela Mitsubishi Chemical.
[000167] Na película eletrocondutora transparente da presente forma de realização, o óxido de tungstênio preferivelmente tem uma fase de Magneli tendo uma razão de composição expressada pela fórmula geral WyOz (onde W é tungstênio, O é oxigênio, e 2,45 < z/y 2,999).
[000168] Aqui, o mecanismo e condução elétrica da película eletrocondutora transparente da presente invenção é resumidamente descrita. [000169] O trióxido de tungstênio tem uma estrutura octaédrica composta de WCL, e pode ser considerado como uma unidade única. Os átomos de W são posicionados na estrutura octaédrica, e oxigênio é de 31/08/2017, pág. 65/138
52/117 posicionado nos ápices da estrutura octaédrica. Em todas as estruturas octaédricas, os ápices são compartilhados com uma estrutura octaédrica adjacente. Neste caso, os elétrons de condução não estão presente na estrutura. Por um outro lado, a fase de Magneli expressada por WÜ2,9 ou uma outra razão de composição é uma estrutura em que a estrutura octaédrica de WO6 compartilha as bordas e ápices em uma forma ordenada. W18O49 (WO272) tendo a estrutura mostrada na FIGURA 1(A) tem uma estrutura ordenada em que a estrutura octaédrica de WO6 e a estrutura decaédrica d WO10 como uma unidade única compartilha as bordas e ápices. O óxido de tungstênio tendo uma tal estrutura é acreditada ser fornecido com condutividade elétrica por intermédio da contribuição dos elétrons liberados por oxigênio como elétrons de condução.
[000170] A estrutura acima descrita do trióxido de tungstênio produz os elétrons de condução em uma estrutura completamente uniforme, não uniforme, ou amorfa, e as características eletrocondutoras podem ser obtidas. [000171] Os elétrons de condução são gerados no WO3 e a condutividade elétrica é obtida pela adição de um elemento M (onde M é um ou mais elementos selecionados de H, He, metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al Ga, In, Ti, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I) ao trióxido de tungstênio (WO3). Em outras palavras, as faixas são preferivelmente de 0,001 < x/y < 1, e 2,2 < z/y < 3,0 em um óxido de tungstênio compósito expressado pela fórmula geral MxWyOz (onde M é um ou mais elementos selecionados de H, He, metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Ti, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I; W é tungstênio; O é oxigênio; 0,001 < x/y < 1, e 2,2 < z/y < 3,0).
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53/117 [000172] Quando as faixas acima indicadas são satisfeitas, boa condutividade elétrica é obtida pela geração de elétrons de condução. No caso particular que a razão (z/y) de O para W é 2,2 ou maior, a aplicação como uma película que transmite luz pode ser facilitada sem aumentar a absorção de luz na região da luz visível, e uma tal situação é preferida.
[000173] O óxido de tungstênio compósito expressado pela fórmula MxWyOz preferivelmente tem uma estrutura amorfa, ou uma estrutura de tungstênio e bronze cúbico, tetragonal ou hexagonal.
[000174] O termo estrutura cúbica usado neste relatório descritivo é 10 usado como um representante das estruturas de tungstênio e bronze classificadas como um tipo de estrutura cúbica de tungstênio e bronze ou um tipo de estrutura de tungstênio e bronze perovskita na classificação geral da estrutura de tungstênio e bronze. O termo estrutura tetragonal usado neste relatório descritivo é usado como um representante das estruturas de tungstênio e bronze classificadas como um tipo de estrutura de tungstênio e bronze tetragonal na classificação geral da estrutura de tungstênio e bronze. O termo estrutura hexagonal usado neste relatório descritivo é usado como um representante das estruturas de tungstênio e bronze classificadas como um tipo de estrutura de tungstênio e bronze hexagonal na classificação geral da estrutura de tungstênio e bronze.
[000175] Com este óxido de tungstênio compósito, o elemento M é posicionado nos intervalos formados entre os ápices compartilhados de uma estrutura octaédrica, como mostrado nas FIGURAS de 1B a ID. Acredita-se que os elétrons de condução são produzidos pela adição dos elementos Μ. A estrutura de um óxido de tungstênio compósito é tipicamente cúbica, tetragonal, ou hexagonal, e estas estruturas são mostradas nas FIGURAS 1B, 1C e ID, respectivamente. Este óxido de tungstênio compósitos tem um limite superior com base na estrutura para a quantidade de elemento de adição, e a
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54/117 quantidade de adição máxima do elemento M por mol de W é como segue: 1 mol no caso de um sistema cúbico, cerca de 0,5 mol no caso de um sistema tetragonal (isto varia dependendo da quantidade de adição, mas 0,5 mol pode ser facilmente produzido em uma escala comercial), e 0,33 mol no caso de um sistema hexagonal. Contudo, estas estruturas são difíceis de definir em uma maneira simples, e a faixa de quantidades de adição máximas do elemento de adição M descrito acima é um exemplo que particularmente mostra uma faixa básica, e esta invenção não é limitada a esta faixa. Vários tipos de estruturas podem ser adotados na estrutura cristalina por materiais de composição. A estrutura acima descrita é uma estrutura representativa, e nenhuma limitação é imposta pela estrutura.
[000176] Em um óxido de tungstênio compósito, as características óticas variam dependendo da estrutura acima descrita. Os sistemas hexagonais em particular tendem a ter uma região de absorção de luz com base nos elétrons de condução na região próxima ao infravermelho tendo comprimento de ondas mais longo, e a absorção na região da luz visível também é baixa. Em seguida, os sistemas tetragonais e os sistemas cúbicos tendem a absorver luz tendo um comprimento de ondas mais curto por intermédio de elétrons de condução, e a absorção na região da luz visível também é alta.
Consequentemente, um óxido de tungstênio compósito, que tem uma estrutura hexagonal, é preferido pelos motivos acima estabelecidos como a película eletrocondutora transparente capaz de transmitir mais luz visível. Contudo, contanto que o óxido tenha a configuração básica descrita acima, as características de condutividade elétrica e de proteção contra o infravermelho podem ser obtidas mesmo se a estrutura é uma estrutura amorfa.
[000177] E comumente conhecido que um sistema hexagonal é formado quando um elemento M tendo um raio iônico grande é adicionado a um óxido de tungstênio compósito. Especificamente, quando qualquer dos elementos
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Cs, K, Rb, Tl, Ba, In, Li, Ca, Sr, Fe, e Sn é adicionado, um sistema hexagonal é prontamente formado, e uma tal situação é preferida. Contudo, contanto que o elemento M adicionado esteja presente nos intervalos da estrutura hexagonal, como mostrado na FIGURA 1D, por exemplo, uma unidade WO6 pode ser formada usando um elemento outro que não aquele apontado acima, e nenhuma limitação é imposta por estes elementos. Também, um óxido de tungstênio compósito tendo estas estruturas hexagonais podem ser uma estrutura cristalina uniforme ou uma estrutura cristalina irregular.
[000178] Neste caso, é possível usar ambos os métodos, isto é, para limitar o teor de oxigênio acima descrito e para adicionar um elemento M para gerar de condução para o trióxido de tungstênio (WO3). Também, quando a película eletrocondutora transparente descrita acima é usada como uma película de proteção contra o infravermelho, um material que é adequado para o tempo e propósito, por exemplo, um elemento M, pode ser selecionado.
1-(B). Nanopartículas de óxido compósito que incluem o elemento A [000179] Além do óxido de tungstênio e do óxido de tungstênio compósito descritos em 1 -(A), também existe um óxido compósito expressado pela fórmula geral MeAqW(i_g)Oj (onde M é um ou mais elementos selecionados de H, He, metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I; A é um ou mais elementos selecionados de Mo, Nb, Ta, Μη, V, Re, Pt, Pd, e Ti; W é tungstênio; O é oxigênio; 0 < E < 1,2; 0 < G < 1; e 2 < J < 3). Quando G = 1, contudo, o resultado é um óxido compósito em que tungstênio não é usado e que é primariamente composto de um elemento A.
[000180] Visto que os elétrons livres eficazes não estão no geral, presentes em WO3 ou em MOO3, Nt^Os, Ta20s, V2O5, T1O2, e MnÜ2, estes
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56/117 compostos não têm ou têm condutividade elétrica mínima, e não têm ou têm absorção (reflexão) mínima de luz na região próxima ao infravermelho pelos elétrons de condução. Contudo, quando o elemento M é adicionado a estas substâncias, e as nanopartículas de óxido de tungstênio compósito expressadas pela fórmula geral MeAgW(i_g)Oj (onde M é um ou mais elementos selecionados de H, He, metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I; A é um ou mais elementos selecionados de Mo, Nb, Ta, Μη, V, Re, Pt, Pd, e Ti; W é tungstênio; O é oxigênio; 0<E<l,2;0<G<l;e2<J<3) são usadas, o elemento M libera os elétrons de condução no estrutura do óxido de W ou o elemento A, e o elemento M por si só age como um íon positivo.
[000181] Os elétrons de condução liberados têm o efeito de absorver (refletindo) luz na região próxima ao infravermelho, e contribuem para a condutividade elétrica das nanopartículas de óxido compósito. É evidente que PtOx, PdOx, ReÜ3, e outros apresentam condutividade elétrica mesmo sem a adição de um elemento M, e adicionado o elemento M ainda aumenta o número de elétrons de condução e melhora as características de condução e absorção (reflexão) na região próxima ao infravermelho.
[000182] A estrutura matriz obtida usando um elemento A, tungstênio, e oxigênio pode ser construída usando oxigênio e um elemento selecionado de tungstênio e um elemento A, ou pode ser construída usando oxigênio e uma multiplicidade de elementos. Quando um elemento M é adicionado nos intervalos de uma estrutura composta de oxigênio, tungstênio, e elemento A, os elétrons de condução são gerados, e este método é eficaz quanto às características de condução e absorção próximo ao infravermelho.
[000183] Na fórmula MeAgW(i_g)Oj, a faixa de E é preferivelmente 0 <
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Ε < 1,2. Se Ε > 0, os elétrons de condução são gerados pelo elemento M, e as características de absorção próximo ao infravermelho e de condução eficazes são demonstradas. Se o valor de E é de 1,2 ou menor, a geração de impurezas contidas no elemento M é evitada, e a degradação das características pode ser prevenida, e uma tal situação é portanto preferida.
[000184] Na fórmula MeAgW(i_g)Oj, a faixa de G é preferivelmente de 0 < G < 1. Mesmo quando G = 0, contanto que um elemento M esteja presente, os elétrons de condução são gerados e as características de absorção próximo ao infravermelho e de condução eficazes são demonstradas. Um elemento A outro que não tungstênio está presente no óxido compósito, pelo qual as características óticas do óxido compósito podem variar e os aspectos convencionalmente indisponíveis podem de outro modo ser demonstrados. Portanto, G é preferivelmente maior do que O. A quantidade de adição preferida do elemento A varia de acordo com o uso intencionado, mas 1 ou menor é preferido. Quando G < 1, as impurezas contidas no elemento A não são geradas devido as impurezas do elemento A excessivo, e as características de degradação do óxido compósito podem portanto serem prevenidas. [000185] O caso do G < 1 é primeiramente descrito.
[000186] Quando a nanopartículas de óxido compósito da composição
MeAqW(i_g)Oj descritas acima têm uma estrutura cristalina hexagonal, as características de transmissão das nanopartículas de óxido compósito com respeito a luz visível são melhoradas e as características de absorção de luz na região próxima ao infravermelho também são melhoradas. Estas serão descritas com referência à FIGURA 1D, que é um diagrama esquemático da estrutura hexagonal. Na FIGURA 1D, seis octaedros formados por unidades W (ou um elemento A) O6 são levados juntos e fornecidos com intervalos hexagonais. Um elemento M é disposto nos intervalos, constituindo uma unidade única. Um grande número destas unidades é trazido junto para formar
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58/117 uma estrutura cristalina hexagonal. Esta estrutura é referida como a então chamada estrutura de tungstênio e bronze.
[000187] De modo a obter o efeito de características de transmissão melhoradas na região da luz visível e características de absorção melhoradas na região próxima ao infravermelho, as nanopartículas de óxido compósito devem conter pelo menos alguma das estruturas unitárias descritas na FIGURA ÍD (uma estrutura em que seis octaedros formados por unidades W (ou um elemento A) 06 são trazidos juntos e fornecidos com intervalos hexagonais, e o elemento M é disposto nos intervalos), e as nanopartículas de óxido de tungstênio compósito podem ser cristalinas ou amorfas.
[000188] A introdução dos íons positivos do elemento M nos intervalos hexagonais é preferida porque as características de transmissão de luz visível são melhoradas em comparação com outras estruturas de cristais, e as características de absorção de luz na região próxima ao infravermelho também são melhoradas. Do ponto de vista das aplicações eletrocondutoras, visto que a absorção de luz visível pelas nanopartículas de óxido compósito é baixa, a transmitância de luz visível é reduzida apenas levemente mesmo quando uma grande quantidade de as nanopartículas é usada, e este método é eficaz para melhorar a condutividade elétrica em um material eletrocondutor que transmite luz visível. No geral, quando o elemento M tendo um raio iônico grande é adicionado, um cristal hexagonal é formado. Especificamente, quando um ou mais elementos selecionados de Cs, Rb, K, Tl, In, Ba, Li, Ca, Sr, Fe, e Sn são adicionados, um sistema hexagonal é prontamente formado. Contanto que um elemento M esteja presente nos intervalos hexagonais formados pelas unidades W (ou elemento A) O6, um outro elemento pode naturalmente ser usado e nenhuma limitação é imposta pelo elemento. [000189] Quando as nanopartículas de óxido de tungstênio compósito tendo uma estrutura hexagonal têm uma estrutura cristalina uniforme na
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59/117 estrutura de tungstênio e bronze, a quantidade de adição do elemento M é preferivelmente de 0,2 ou mais e 0,5 ou menor, e mais preferivelmente cerca de 0,33. Acredita-se que o elemento M está inserido em todos os intervalos hexagonais em uma estrutura de tungstênio e bronze ajustando-se a quantidade de adição do elemento M a ser de 0,33. Neste caso, os sítios de tungstênio da estrutura de tungstênio e bronze são substituídos com o elemento A, e as estruturas de tungstênio e bronze e o elemento A podem estar presentes juntos ou podem ser independentes um do outro.
[000190] Além da estrutura de tungstênio e bronze hexagonal acima 10 descrita, as estruturas de tungstênio e bronze tetragonais e cúbicas também são eficazes como os materiais de proteção contra o infravermelho. A posição de absorção de luz na região próxima ao infravermelho tende a variar dependendo da estrutura cristalina. A posição de absorção de uma estrutura cúbica tem uma tendência maior para mover-se em direção dos comprimentos de onda mais longos do que faz uma estrutura tetragonal, e uma estrutura tetragonal tem uma tendência maior para fazê-lo do que uma estrutura hexagonal. Também, as estruturas hexagonais têm as características de absorção para luz visível mais baixas, e as estruturas tetragonais e cúbicas têm características de absorção crescentemente maiores na ordem indicada.
Portanto, um a estrutura de tungstênio e bronze hexagonal é preferivelmente usada em aplicações em que mais luz visível deve ser transmitida e mais luz na região próxima ao infravermelho deve ser protegida. Neste caso, os sítios de tungstênio da estrutura de tungstênio e bronze podem ser substituídos usando um elemento A, ou uma estrutura de bronze de um elemento A também pode estar presente. Contudo, as tendências das características óticas descritas acima variarão dependendo do tipo e quantidade de elementos adicionados. A solução ótima pode, portanto, ser determinada por experimentação, e a presente invenção não é limitada a esta.
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60/117 [000191] O case do G = 1 é descrito a seguir.
[000192] Quando G = 1 em nanopartículas de óxido compósito tendo uma composição expressada pela fórmula MeAgW(i_g)Oj descrita acima, a composição se torna MeAOj e não contém tungstênio. Contudo, os elétrons são gerados quando um elemento M é adicionado mesmo em um material que não inclui tungstênio. As características de condução podem ser fornecidas pela geração de elétrons de condução por intermédio do mesmo mecanismo como o caso do MeAgW(i_g)Oj (onde G < 1) descrito acima, e a luz na região próxima ao infravermelho é protegida. Portanto, a composição pode ser manuseada da mesma maneira como no caso em que o tungstênio está incluído na composição (quando G < 1).
2-(A). Método para fabricar a película eletrocondutora transparente que usa óxido de tungstênio, e método para fabricar a película eletrocondutora transparente que usa óxido de tungstênio compósito.
[000193] Uma película eletrocondutora transparente composta de um óxido de tungstênio expressado pela fórmula geral WyOz (onde W é tungstênio, O é oxigênio, e 2,2 < z/y < 2,999), e/ou um óxido de tungstênio compósito expressado pela fórmula geral MxWyOz (onde M é um ou mais elementos selecionados de H, He, metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I; W é tungstênio; O é oxigênio; 0,001 < x/y < 1, e 2,2 < z/y < 3,0) pode ser obtida usando-se, como uma solução de material de tungstênio de partida, uma solução que contém um composto de tungstênio, que é um material de partida do óxido de tungstênio e/ou o óxido de tungstênio compósito; aplicando-se a solução de material de partida do composto de tungstênio; e depois disso tratar por calor o material base revestido com a solução de material de partida de composto de tungstênio, em de 31/08/2017, pág. 74/138
61/117 uma atmosfera de um gás inerte e/ou gás redutor.
[000194] Um método preferido é adicionar um tensoativo à solução de material de partida e depois aplicar a solução a um material base para formar uniformemente uma película fina em um material base. Tensoativos nãoiônicos, aniônicos, catiônicos, anfotéricos, ou outros podem ser usados. No caso particular que uma solução aquosa tal como aquela de metatungstato de amónio é usada, a tensão da superfície da água é considerável. Portanto, um tensoativo deve ser adicionado para reduzir a tensão da superfície de modo que a solução possa ser uniformemente aplicada a um material base.
[000195] Uma ou mais soluções selecionadas de soluções aquosas de tungstato de amónio e soluções obtidas dissolvendo-se hexacloreto de tungstênio em um álcool são preferivelmente usadas como a solução de material de partida de composto de tungstênio. Se o material de partida é um material de partida de tungstênio, o material é facilmente dissolvido em água ou álcool, e o revestimento no material base pode ser facilmente realizado usando um método de revestimento barato.
[000196] Preferivelmente usadas como a solução de material de partida de composto de tungstênio da película eletrocondutora transparente é uma solução misturada composta de um solução de material de partida de composto de tungstênio (uma ou mais soluções selecionadas das soluções aquosas de tungstato de amónio e das soluções obtidas dissolvendo-se hexacloreto de tungstênio em um álcool, ou uma solução obtida pela adição de um tensoativo a este material de partida) como uma solução de material de partida de óxido de tungstênio compósito e um elemento M (onde M é um ou mais elementos selecionados de H, He, metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Ti, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I).
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62/117 [000197] Os exemplos do material de partida do elemento de adição M incluem os tungstatos, cloretos, nitratos, sulfatos, oxalatos, óxidos, carbonatos, e hidróxidos que contêm M, mas nenhuma limitação é imposta por estes contanto que o material possa formar uma solução.
[000198] A película eletrocondutora transparente da presente forma de realização pode ser obtida aplicando-se um solução de material de partida de composto de tungstênio a um material base, e depois tratando por calor o material em uma atmosfera de uma atmosfera de gás inerte e/ou gás redutor. Desta maneira, quando uma solução de material de partida de composto de tungstênio é aplicada a um material base, e o material é depois tratado por calor em uma atmosfera de uma atmosfera de gás inerte e/ou gás redutor, o tratamento de calor é preferivelmente realizado em uma atmosfera de um gás redutor a uma temperatura que varia de 100° C ou mais alta a 800° C ou menor, e depois realizado como necessário em uma atmosfera de um gás inerte a uma temperatura que varia de 550° C ou mais alta a 1.200° C ou menor. O gás redutor não é particularmente limitado neste caso, mas H2 é preferido. Quando H2 é usado como o gás redutor, ο H2 como um componente da atmosfera redutora está preferivelmente presente em uma razão de volume de 0,1 % ou maior, e mais preferivelmente em uma razão de volume de 2 % ou maior. A redução pode progredir com boa eficácia quando H2 está presente em uma razão de volume de 0,1 % ou maior. N2 ou gás argônio são usados como o gás inerte.
[000199] A película eletrocondutora transparente da presente forma de realização pode ser formada pela deposição de vapor ou pela pulverização por bombardeamento iônico, e qualquer método de fabricação pode ser usado contanto que a película resultante seja um óxido de tungstênio ou um óxido de tungstênio compósito. Quando a película eletrocondutora transparente da presente forma de realização é obtida pulverizando-se por bombardeamento
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63/117 iônico ou por deposição de vapor, os materiais de partida que são adequados para cada método podem ser usados. Por exemplo, pelotas de deposição de vapor e um alvo adaptado para a partícula eletrocondutora transparente desejada podem ser usadas.
2-(B). Método para fabricar a película eletrocondutora transparente que usa as nanopartículas de óxido de tungstênio compósito que contêm um elemento A [000200] O óxido compósito expressado pela fórmula geral MeAqW(i_ g)Oj pode ser obtido tratando-se por calor o material de partida em uma atmosfera de um gás inerte e/ou gás redutor.
[000201] O material de partida do elemento A e tungstênio não é particularmente limitado contanto que o tungstênio ou o elemento A sejam incluídos. Os exemplos que podem ser usados incluem um ou mais compostos selecionados de óxidos, óxidos hidratados, cloretos, sais de amônio, carbonatos, nitratos, sulfatos, oxalatos, hidróxidos, peróxidos, e metais simples. Os compostos orgânicos ou os compostos contendo dois ou mais tipos de elementos metálicos (por exemplo, tungstato de sódio) também podem ser usados. Um método de fabricação comercial vantajoso é um em que água ou um solvente são misturados usando vários tipos de sais.
[000202] Nas nanopartículas de óxido compósito expressado pela fórmula geral MeAgW(i_g)Oj, o material de partida do elemento M pode incluir o elemento M, e o material de partida do elemento A pode incluir o elemento A. Nenhuma limitação particular é imposta. Os exemplos preferidos incluem um ou mais compostos selecionados de cloretos, sais de amônio, carbonatos, nitratos, sulfatos, oxalatos, hidróxidos, e peróxidos. Também, os complexos orgânicos, ou compostos contendo dois ou mais tipos de elementos metálicos (por exemplo, tungstato de sódio) podem ser usados. Um método de fabricação comercial vantajoso é um em que as impurezas não são produzidas durante a redução de calor quando os carbonatos, hidratos, ou
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64/117 outros são usados.
[000203] Os materiais de partida do tungstênio W, elemento A, e elemento M que podem formas uma solução (cloretos, nitratos, e outros) são preferivelmente formados em uma solução e misturados para obter um material de partida, pelo qual a mistura suficiente pode ser obtida.
[000204] Aqui, a condição do tratamento de calor mantida após o material de partida do elemento M, bem como tungstênio e o material de partida do elemento A, foram misturados é preferivelmente de 250° C ou mais alta. Uma película obtida tratando-se por calor a 250° C ou mais tem condutividade elétrica e absorvência próxima ao infravermelho suficientes.
[000205] Ar, N2, ou um outro gás inerte podem ser usados como a atmosfera de tratamento de calor. Gás de amônia ou de hidrogênio podem ser usados como o gás redutor.
[000206] Quando o gás de hidrogênio é usado, o gás de hidrogênio como um componente de atmosfera redutora está preferivelmente presente em uma razão de volume de 0,1 % ou maior, e mais preferivelmente em uma razão de volume de 1 % ou maior. A redução pode progredir com boa eficácia quando o gás de hidrogênio está presente em uma razão de volume de 0,1 % ou maior.
3. Artigo eletrocondutor transparente e artigo de proteção contra o infravermelho.
[000207] A película eletrocondutora transparente da presente forma de realização é formada em um material base para se obter um artigo eletrocondutor transparente. O material base da película eletrocondutora transparente não é particularmente limitado, mas o vidro transparente e a película de resina transparente são materiais base comuns.
[000208] A espessura da película eletrocondutora transparente da presente forma de realização pode variar de acordo com o uso intencionado,
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65/117 mas de 1 nm ou maior a 5.000 nm ou menor é preferida. Se a espessura da película é de 1 nm ou maior, as características de condução eficazes podem ser obtidas. Se a espessura da película é de 5.000 nm ou menor, a transmitância de luz visível não é reduzida, e uma tal situação é preferida. [000209] A película eletrocondutora transparente da presente forma de realização apresenta absorvência e a reflexibilidade a partir das regiões próximas ao infravermelho até as regiões de infravermelho por elétrons condutores. A película, portanto, tem função de proteção e próximo ao infravermelho, e é vantajosa como um artigo de proteção contra o infravermelho que transmite luz visível.
[3] Dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho, corpo de proteção contra o infravermelho, método para fabricar as nanopartículas de proteção contra o infravermelho, e as nanopartículas de proteção contra o infravermelho [000210] A dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho da presente forma de realização é uma dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho obtida dispersando-se as nanopartículas de proteção contra o infravermelho em um meio, e as nanopartículas de proteção contra o infravermelho incluem as nanopartículas de óxido compósito expressado pela fórmula geral MeAqW(i_g)Oj (onde M é um ou mais elementos selecionados de H, He, metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I; A é um ou mais elementos selecionados de Mo, Nb, Ta, Μη, V, Re, Pt, Pd, e Ti; W é tungstênio; O é oxigênio; 0<E<l,2;0<G<l;e2<J<3). Como descritos acima, as nanopartículas de proteção contra o infravermelho da presente forma de realização não contêm tungstênio quando G = 1, resultando nas de 31/08/2017, pág. 79/138
66/117 nanopartículas de óxido compósito que são primariamente compostas do elemento A.
1. Nanopartículas de óxido compósito [000211] Visto que os elétrons livres eficazes não são no geral, 5 presentes em WO3 ou em MOO3, Nt^Os, Ta2Os, V2O5, T1O2, e MnCh, estes compostos não têm nenhuma ou têm condutividade elétrica mínima, e não têm nenhuma ou têm absorção (reflexão) mínima na região próxima ao infravermelho devido aos elétrons de condução. Contudo, quando um elemento M é adicionado a estas substâncias, e as nanopartículas de óxido de tungstênio compósito expressado pela fórmula geral MeAqW(i_g)Oj (onde M é um ou mais elementos selecionados de H, He, metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, elementos terrosos raros, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, e I; A é um ou mais elementos selecionados de Mo, Nb, Ta, Μη, V, Re, Pt, Pd, e Ti; W é tungstênio; O é oxigênio; 0 < E < 1,2; 0<G<l;e2<J<3) são usadas, o elemento M libera os elétrons de condução na estrutura do óxido de W ou o elemento A, e o elemento M por si só age como um íon positivo.
[000212] Os elétrons de condução liberados têm o efeito de absorver (refletir) a luz na região próxima ao infravermelho, e contribuir com a condutividade elétrica das nanopartículas de óxido compósito. É evidente que PtOx, PdOx, ReÜ3, e outros apresentam condutividade elétrica mesmo sem a adição de um elemento M, e adicionado-se um elemento M ainda aumenta o número de elétrons de condução e melhora as características de condução e absorção (reflexão) na região próxima ao infravermelho.
[000213] A estrutura matriz obtida usando-se um elemento A, tungstênio, e oxigênio pode ser construída usando oxigênio e um elemento selecionado de tungstênio e um elemento A, ou pode ser construída usando
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67/117 oxigênio e uma multiplicidade de elementos. Quando um elemento M é adicionado aos intervalos de uma estrutura composta de oxigênio, tungstênio, e o elemento A, os elétrons de condução são gerados, e este método é eficaz quanto as características de condução e absorção próximas ao infravermelho.
[000214] Na fórmula MeAgW(i_g)Oj, a faixa de E é preferivelmente 0 <
E < 1,2. Se E > 0, os elétrons de condução são gerados pelo elemento M, e as características de absorção próxima ao infravermelho e de condução eficazes são demonstradas. Se o valor de E é 1,2 ou menor, a geração de impurezas contidas no elemento M é evitada, a degradação das características pode ser prevenida, e uma tal situação é portanto preferida.
[000215] Na fórmula MeAgW(i_g)Oj, a faixa de G é preferivelmente 0 < G < 1. Mesmo quando G = 0, contanto que um elemento M é presente, os elétrons de condução são gerados e as características de condução e absorção próximo ao infravermelho são demonstradas. Um elemento A outro que não tungstênio está presente no óxido compósito, pelo qual as características óticas do óxido compósito podem ser variadas e os aspectos convencionalmente indisponíveis podem se outro modo serem demonstrados. Portanto, G é preferivelmente maior do que 0 dependendo do uso intencionado. A quantidade de adição preferida do elemento A varia de acordo com o uso intencionado, mas 1 ou menor é preferido. Quando G < 1, as impurezas contidas no elemento A não são geradas devido a presença de elemento A em excesso, e as características de degradação do óxido compósito podem, portanto, ser prevenidas.
[000216] O caso do G < 1 é primeiramente descrito.
[000217] Quando as nanopartículas de óxido compósito da composição
MeAgW(i_g)Oj descritas acima têm uma estrutura cristalina hexagonal, as características de transmissão das nanopartículas de óxido compósito com respeito à luz visível são melhoradas e as características de absorção de luz na
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68/117 região próxima ao infravermelho também são melhoradas. Estas serão descritas com referência à FIGURA 10, que é um diagrama esquemático da estrutura hexagonal. Na FIGURA 10, seis octaedros formados por unidades W (ou um elemento A) O6 são trazidos juntos e fornecidos com intervalos hexagonais, em que W é indicado pela referência numeral 1. Um elemento M, indicado pela referência numeral 2, é disposta nos intervalos, constituindo uma unidade única. Um grande número destas unidades são trazidas juntas para formar uma estrutura cristalina hexagonal. Esta estrutura é referida como uma então chamada estrutura de tungstênio e bronze hexagonal.
[000218] De modo a obter o efeito das características de melhoramento de transmissão na região da luz visível e das características de melhoramento de absorção na região próxima ao infravermelho, as nanopartículas de óxido compósito devem pelo menos conter algumas das estruturas unitárias descritas na FIGURA 10 (uma estrutura em que seis octaedros formados por unidades W (ou um elemento A) O6 são levados juntos e fornecidos com intervalos hexagonais, e o elemento M é disposto nos intervalos), e as nanopartículas de óxido compósito podem ser cristalinas ou amorfas.
[000219] Introduzir os íons positivos do elemento M nos intervalos hexagonais é preferido porque as características de transmissão de luz visível são melhoradas em comparação com as outras estruturas de cristais, e as características de absorção de luz na região próxima ao infravermelho também são melhoradas. Do ponto de vista das aplicações eletrocondutoras, visto que a absorção de luz visível pelas nanopartículas de óxido compósito é baixa, a transmitância de luz visível é reduzida apenas levemente mesmo quando uma grande quantidade das nanopartículas é usada, e este método é eficaz para melhorar a condutividade elétrica em um material eletrocondutor que transmite luz visível. No geral, quando o elemento M tendo um raio iônico grande é adicionado, um cristal hexagonal é formado. Especificamente,
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69/117 quando um ou mais elementos selecionados de Cs, Rb, K, Tl, In, Ba, Li, Ca, Sr, Fe, e Sn são adicionados, um sistema hexagonal é prontamente formado. Contanto que um elemento M esteja presente nos intervalos hexagonais formados pelas unidades W (ou elemento A) O6; um outro elemento pode ser naturalmente usados e nenhuma limitação é imposta pelo elemento.
[000220] Quando as nanopartículas de óxido de tungstênio compósito tendo uma estrutura cristalina hexagonal têm uma estrutura cristalina uniforme na estrutura de tungstênio e bronze, a quantidade de adição do elemento M é preferivelmente de 0,2 ou mais e 0,5 ou menor, e mais preferivelmente cerca de 0,33. Acredita-se que o elemento M está inserido em todos os intervalos hexagonais em uma estrutura de tungstênio e bronze ajustando-se a quantidade de adição do elemento M a ser de 0,33. Neste caso, os sítios de tungstênio da estrutura de tungstênio e bronze são substituídos com o elemento A, e as estruturas de tungstênio e bronze e o elemento A podem estar presentes juntos ou podem ser independentes um do outro.
[000221] Além da estrutura de tungstênio e bronze hexagonal acima descrita, as estruturas de tungstênio e bronze tetragonais e cúbicas também são eficazes como materiais de proteção contra o infravermelho. A posição de absorção de luz na região próxima ao infravermelho tende a variar dependendo da estrutura cristalina. A posição de absorção de uma estrutura cúbica tem uma tendência para mover-se em direção dos comprimentos de ondas mais longos do que faz uma estrutura tetragonal, e um estrutura tetragonal tem uma tendência maior para fazê-lo do que uma estrutura hexagonal. Também, as estruturas hexagonais têm as características de absorção de luz visível menores, e as estruturas tetragonais e cúbicas têm características de absorção crescentemente maiores na ordem indicada. Portanto, uma estrutura de tungstênio e bronze hexagonal é preferivelmente usada nas aplicações em que mais luz visível deve ser transmitida e mais luz
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70/117 na região próxima ao infravermelho deve ser protegida. Neste caso, os sítios de tungstênio da estrutura de tungstênio e bronze podem ser substituídos usando um elemento A, ou uma estrutura de bronze de um elemento A pode também estar presente. Contudo, as tendências das características óticas descritas acima variarão dependendo do tipo e quantidade de elementos adicionados. A solução ótima pode ser determinada, portanto, por experimentação, e a presente invenção não é limitada por esta.
[000222] O caso de G = 1 é descrito em seguida.
[000223] Quando G = 1 em nanopartículas de óxido compósito tendo uma composição expressada pela fórmula MeAgW(i_g)Oj descrita acima, a composição se torna MeAOj e não contem tungstênio. Contudo, os elétrons são gerados quando um elemento M é adicionado mesmo em um material que não inclui tungstênio. A absorção na região próxima ao infravermelho ocorre por intermédio do mesmo mecanismo como no caso de MeAgW(j_g)Oj (onde
G < 1) descrito acima. Portanto, a composição pode ser manuseada da mesma maneira como no caso em que o tungstênio é incluído na composição (quando G<1).
[000224] As nanopartículas de proteção contra o infravermelho que incluem as nanopartículas de óxido compósito da presente forma de realização absorvem uma quantidade de luz considerável na região próxima ao infravermelho, e particularmente na adjacência do comprimento de onda 1.000 nm. Portanto, o tom da cor de transmissão é freqüentemente entre uma cor azul e uma cor vermelha. O diâmetro das nanopartículas de proteção contra o infravermelho pode ser selecionado com base no uso intencionado.
Primeiramente, quando as partículas devem ser usadas nas aplicações em que a transparência alta deve ser retida, o diâmetro da partícula é preferivelmente de 800 nm ou menor. Isto é devido ao fato de que partículas tendo um diâmetro de menos do que 800 nm não protegem perfeitamente a luz por
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71/ 117 dispersão a luz, a visibilidade é retida na região da luz visível, e a transparência pode ser simultaneamente retida com boa eficácia. No caso particular em que a importância é colocada na transparência na região de luz visível, a dispersão produzida pelas partículas é preferivelmente dada consideração adicional.
[000225] Quando importância é colocada na dispersão produzida pelas partículas, o diâmetro da partícula é de 200 nm ou menor, e mais preferivelmente de 100 nm ou menor. O motivo quanto a isto é que se o diâmetro das nanopartículas de óxido compósito é pequeno, a dispersão de luz na região do comprimento de onda da luz visível de 400 nm a 780 nm é reduzida devido a dispersão geométrica ou dispersão de Mie. Portanto, é possível evitar uma situação em que a dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho se torna similar à vidro embaçado e a transparência límpida não pode ser obtida. Em outras palavras, quando o diâmetro da partícula das nanopartículas de óxido compósito é 200 nm ou menor, a dispersão geométrica ou dispersão de Mie é reduzida e um região da dispersão de Rayleigh é formada. Isto é devido ao fato de que a luz dispersa é reduzida em uma proporção inversa ao diâmetro da partícula por um fator de 6 nesta região da dispersão de Rayleigh, e a dispersão é reduzida conforme as partículas são feitas menores e a transparência é melhorada. Quando o diâmetro da partícula é de 100 nm ou menor, a quantidade de luz dispersa é muito baixo, e uma tal situação é até mais preferida. Do ponto de vista de evitar a dispersão de luz, o diâmetro da partícula é preferivelmente pequeno. Também, se o diâmetro da partícula é 1 nm ou maior, as partículas são fáceis de fabricar em uma escala comercial.
[000226] Para melhorar resistência às intempéries das nanopartículas de proteção contra o infravermelho, as superfícies das nanopartículas de óxido compósito que constituem as nanopartículas de proteção contra o de 31/08/2017, pág. 85/138
Ί2!\\Ί infravermelho da presente forma de realização são preferivelmente cobertas por um óxido tendo um ou mais elementos selecionados de Si, Ti, Zr, e Al. Contudo, quando as nanopartículas devem ser usadas em aplicações eletrocondutoras, a resistência é aumentada devido a resistência mas alta ao contato entre as partículas quando a superfície das partículas está coberta pelo óxido. Portanto, as nanopartículas preferivelmente não são usadas nos casos em que uma resistência mais baixa é desejada.
2. Método para fabricar as nanopartículas de proteção contra o infravermelho. [000227] As nanopartículas de óxido compósito expressado pela fórmula geral MeAgW(i_g)Oj podem ser obtidas tratando-se por calor o material de partida em uma atmosfera de um gás inerte e/ou gás redutor. [000228] O material de partida do elemento A e tungstênio não é particularmente limitado contanto que o tungstênio ou o elemento A seja incluído. Os exemplos que podem ser usados incluem um ou mais compostos selecionados de óxidos, óxidos hidratados, cloretos, sais de amônio, carbonatos, nitratos, sulfatos, oxalatos, hidróxidos, peróxidos, e metais simples. Os compostos orgânicos ou os compostos contendo dois ou mais tipos de elementos metálicos (por exemplo, tungstato de sódio) também podem ser usados. Um método de fabricação comercial vantajoso é um em que impurezas que são difíceis de remover durante a redução de calor não são produzidas quando os óxidos, carbonatos, hidratos, ou outros são usados. [000229] Nas nanopartículas de óxido compósito expressado pela fórmula geral MeAgW(i_g)Oj, o material de partida do elemento M pode incluir o elemento M, e o material de partida do elemento A pode incluir o elemento A. Nenhuma limitação particular são impostas. Contudo, os exemplos preferidos incluem um ou mais compostos selecionados de óxidos, hidratos de óxidos, cloretos, sais de amônio, carbonatos, nitratos, sulfatos, oxalatos, hidróxidos, peróxidos, e metais simples. Também, os complexos
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[000230] Os materiais de partida do tungstênio W, do elemento A, e do elemento M que podem formar uma solução (cloretos, nitratos, e outros) são preferivelmente formados em uma solução, misturados, e secados em um pó para se obter um material de partida de nanopartículas de óxido compósito, pelo qual a mistura suficiente pode ser obtida. E evidente que mesmo se o material de partida não pode ser formado em uma solução, o pó pode ser diretamente misturado para obter um material de partida das nanopartículas de óxido compósito.
[000231] Aqui, a condição do tratamento de calor mantida após o material de partida do elemento M, bem como tungstênio e o material de partida do elemento A, ter sido misturado é preferivelmente de 250° C ou mais alta. As nanopartículas de película do material de proteção contra o infravermelho obtidas pelo tratamento de calor a 250° C ou mais alto têm condutividade elétrica e absorvência próxima ao infravermelho suficientes.
[000232] Ar, N2, ou um outro gás inerte pode ser usado como a atmosfera de tratamento de calor. Amônia ou gás de hidrogênio podem ser usados como o gás redutor.
[000233] Quando o gás de hidrogênio é usado, o gás de hidrogênio como um componente da atmosfera redutora está preferivelmente presente em uma razão de volume de 0,1 % ou mais alta e, e mais preferivelmente em uma razão de volume de 1 % ou mais alta. A redução pode progredir com boa eficácia quando o gás de hidrogênio está presente em uma razão de 0,1 % ou mais alta.
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74/117 [000234] Do ponto de vista de melhorar a resistência às intempéries, a superfície das nanopartículas de óxido compósito obtida na etapa acima descrita é preferivelmente coberta por um óxido tendo um ou mais metais selecionados de Si, Ti, Zr, e Al. O método de cobertura não é particularmente limitado, mas é possível cobrir as superfícies das nanopartículas de proteção contra o infravermelho adicionando-se um alcóxido dos metais acima apontados à solução em que as nanopartículas de proteção contra o infravermelho foram dispersas.
3. Dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho e corpo de 10 proteção contra o infravermelho [000235] Um método para usar as nanopartículas de proteção contra o infravermelho da presente forma de realização acarreta dispersar as nanopartículas de proteção contra o infravermelho em um meio adequado para obter uma dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho, e formar uma película na superfície de um material base desejado. É possível pré endurecer as nanopartículas de proteção contra o infravermelho a uma temperatura elevada, e misturas as nanopartículas de proteção contra o infravermelho resultantes em um material base ou ligar as partículas à superfície do material base usando um meio. As aplicações portanto podem ser feitas de resinas e outros materiais base que têm uma temperatura de resistência ao calor baixa. Por esta razão, um tal corpo pode ser fabricado em baixo custo sem o uso de um equipamento grande quando a película é formada em um material base.
[000236] Também, visto que as nanopartículas de óxido compósito que incluem as nanopartículas de proteção contra o infravermelho da presente forma de realização são compostas de um material eletrocondutor, a aplicação pode ser feita aos usos óticos e eletrocondutores quando o material é usado como uma película contínua (corpo disperso).
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75/117 (a) Método para dispersar as nanopartículas de proteção contra o infravermelho em um meio e formar uma película nas superfícies do material base.
[000237] Uma película fina em que as nanopartículas de proteção contra 5 o infravermelho são dispersas pode ser formada dispersando-se as nanopartículas de proteção contra o infravermelho da presente forma de realização em um solvente apropriado, adicionando-se um meio de resina, aplicando-se a dispersão resultante à superfície de um material base, e vaporizando-se o solvente para curar a resina por um método prescrito. O método de revestimento não é particularmente limitado contanto que a resina contendo as nanopartículas de proteção contra o infravermelho possam ser uniformemente aplicadas à superfície de um material base. Os exemplos incluem revestimento de barra, revestimento de estampa, revestimento de pulverização, e revestimento de imersão. As películas em que as nanopartículas de proteção contra o infravermelho são diretamente dispersas em um meio de resina são ambiental e comercialmente preferidas porque o solvente não deve ser vaporizado após a película ter sido aplicada à superfície de um material base.
[000238] A resina ou vidro podem ser usadas como o meio acima descrito.
[000239] O meio pode ser selecionado de, por exemplo, uma resina curável de UV, uma resina de termocura, uma resina curável por feixe de elétron, uma resina curável na temperatura ambiente, uma resina termoplástica, ou uma outra resina de acordo com o propósito. Os exemplos específicos da resina incluem a resina de polietileno, resina de cloreto de polivinila, resina de cloreto de polivinilideno, resina de álcool polivinílico, resina de poliestireno, resina de polipropileno, copolímero de etileno-acetato de vinila, resina de poliéster, resina de tereftalato de polietileno, resina de
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76/117 flúor, resina de policarbonato, resina de acrílico, e resina de polivinil butiral. Um meio que usa um alcóxido de metal também podem ser usados como o meio. Os exemplos típicos de alcóxidos de metal incluem aqueles de Si, Ti, Al, e Zr. Os meios que usam estes alcóxidos de metal podem ser sujeitados à hidrólise e depois aquecidos para formar uma película de óxido.
[000240] A forma do material base não é limitada, e o material base pode ser formado na forma de uma película ou tábua como desejado. PET, acrílico, uretano, policarbonato, polietileno, copolímero de etileno-acetato de vinila, cloreto de vinila, resina de flúor, ou outros podem ser usados de acordo com o propósito intencionado. A parte das resinas, o vidro pode ser usado.
(b) Método para dispersar as nanopartículas de proteção contra o infravermelho em um material base.
[000241] As nanopartículas de proteção contra o infravermelho da presente forma de realização podem ser dispersadas em um material base. De modo a dispersar as nanopartículas de proteção contra o infravermelho em um material base, as partículas do material de proteção contra o infravermelho podem ser permitidos a permear da superfície do material base, ou a temperatura das partículas pode ser aumentada acima da temperatura de fusão do material base, e as partículas podem depois ser fundidas e misturadas com a resina. A resina resultante contendo as nanopartículas de proteção contra o infravermelho podem ser moldadas em uma película ou uma tábua por um método prescrito e usadas como corpo de nanopartícula moldado de proteção do infravermelho.
[000242] Um exemplo de um método para dispersar as nanopartículas de proteção contra o infravermelho em uma resina PET acarreta em misturar da resina PET e um dispersão líquida das nanopartículas de proteção contra o infravermelho, vaporizar o solvente de dispersão, e depois disso aquecer a resina PET a cerca de 300° C, que é o ponto de fusão da resina PET, para
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77/117 fundir e misturar a resina PET, e depois resfriar o material para produzir uma resina PET em que as nanopartículas de proteção contra o infravermelho são dispersas.
[000243] O método para dispersar as nanopartículas de proteção contra 5 o infravermelho não é particularmente limitado, e irradiação ultra-sônica, um moinho de bolas, um moinho de areia, ou outros podem ser usadas, por exemplo. Os aditivos podem ser adicionados para obter um corpo disperso uniforme, e o pH pode ser ajustado.
(c) Corpo de proteção contra o infravermelho [000244] As nanopartículas de proteção contra o infravermelho da presente forma de realização podem ser formadas em uma dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho aplicando-se as nanopartículas a um material base como descritos acima e misturando as nanopartículas no material base, ou usando-se um outro método.
[000245] Um corpo de proteção contra o infravermelho pode ser obtido formando-se a dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho na forma de uma placa, película, ou película fina.
[000246] A dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho contém as nanopartículas eletrocondutoras de óxido compósito, e quando a dispersão é aplicada em um material base usando o mesmo método como aquele descrito acima e misturada no material base, a condutividade elétrica da dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho espalha-se bidimensional ou tridimensionalmente por intermédio dos contatos das nanopartículas de óxido compósito. Como um resultado, a dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho é fornecida com condutividade elétrica. Um corpo de proteção contra o infravermelho, que transmite luz visível, eletrocondutor, pode ser obtido formando-se a dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho
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78/117 na forma de uma placa, película ou película fina.
4. Características óticas e eletrocondutoras da dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho e corpo de proteção contra o infravermelho. [000247] Visto que as nanopartículas de proteção contra o infravermelho da presente invenção têm a capacidade de proteção contra o infravermelho acima descrita, a dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho pode ser realizada em uma placa, película, ou película fina para produzir um corpo de proteção contra o infravermelho. E possível obter um corpo de proteção contra o infravermelho que tem uma função de proteção contra o infravermelho em que o valor V é de 10 % ou maior quando a transmitância máxima de todos os raios de luz na região do comprimento de onda de 400 nm a 700 nm é ajustado ao valor V, e a transmitância mínima de todos os raios de luz na região do comprimento de onda de 700 nm a 2,600 nm é igual ou menor do que o valor V, e é de 65 % ou menor.
[000248] A função de proteção contra o infravermelho é descrita em outros detalhes abaixo usando como um exemplo a película de dispersão da nanopartícula (Rbo.qMoOO de proteção contra o infravermelho do exemplo 24 descrito abaixo.
[000249] A FIGURA 11 é um perfil de transmissão de luz em uma película de proteção contra o infravermelho, que é a dispersão de nanopartícula (Rbo.qMoOO de proteção contra o infravermelho do exemplo 24. Foi determinado que o valor V, que é a transmitância máxima de luz na região do comprimento de onda de 400 nm e 700 nm, é de 80,25 % e que a luz visível é adequadamente transmitida, como mostrado na FIGURA 11.
Também foi determinado que a transmitância mínima de todos os raios de luz na região do comprimento de onda de 700 nm a 2.600 nm é de 22,65 %, que é o valor V ou menor, e que a luz na região próxima ao infravermelho é adequadamente protegida.
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79/117 [000250] A dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho contém as nanopartículas eletrocondutoras de óxido compósito, e quando a dispersão, é aplicada a um material base usando o mesmo método como aquele descrito acima e misturada no material base, a condutividade elétrica da dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho espalha-se bidimensional ou tridimensionalmente por intermédio do contato das nanopartículas de óxido compósito. Como um resultado, a dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho é fornecida com condutividade elétrica. Um corpo de proteção contra o infravermelho eletrocondutor, que transmite luz visível pode ser obtido formando-se a dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho em uma placa, película, ou película fina. É possível obter um corpo de proteção contra o infravermelho eletrocondutor, que transmite luz visível em que a transmitância máxima de todos os raios de luz na região do comprimento de onda de 400 nm a 700 nm é ajustado ao valor V ou maior (definido como valor V), e a resistência de superfície é de 1 x 1010 Ω/quadrado.
[000251] Quando transparência é necessária, o diâmetro da partícula deve ser de 800 nm ou menor, como descrito acima. A resistência ao contato por unidade de volume aumenta quando o diâmetro da partícula é feito muito pequeno, e esta situação não é preferida para reduzir a resistência. Também, a forma das partículas pode ser granular, tabular ou acicular (fibrosas). De modo a melhorar a condutividade elétrica, as formas tabulares ou aciculares que podem reduzir a resistência ao contato são preferidas.
[Exemplos] [000252] A presente invenção é descrita em maiores detalhes abaixo usando os exemplos, mas a presente invenção não é limitada pelos exemplos. [000253] Os exemplos de 1 a 13, e o Exemplo comparativo 1 são principalmente relacionados ao condutor elétrico dispersado em partícula que
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80/117 transmite luz visível acima descrito [1], partículas eletrocondutoras, artigo eletrocondutor que transmite luz visível, e método para fabricar o mesmo. As características óticas do condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível foram medidas usando um espectrofotômetro (U-400 fabricado pela Hitachi Ltd.), e a transmitância de luz visível (com base no JIS R3106) foi calculada. O valor de turvação foi medido com base no JIS K 7105 usando um aparelho de medição HR-200 fabricado pela Murakami Color Research Laboratory. O diâmetro da partícula de dispersão médio foi medido usando um aparelho de medição (ELS-800 (Otsuka Denki, K.K.)) que usa dispersão de luz dinâmica. A média das três medidas foi usada como diâmetro da partícula de dispersão médio. A avaliação das características de condução foi realizada medindo-se a resistência de superfície das películas fabricadas. A resistência de superfície das películas foi medida usando-se o Hiresta IP MCPHT260 fabricado pela Mitsubishi Petrochemical Co.
[000254] A resistência ao pó prensado foi realizada usando-se o método de van der Pauw (ver Jikken Kagaku Koza 9: Electricity and Magnetism, Quarta edição, 5 de junho de 1991, Ed.: The Chemical Society of Japan, Publisher: Maruzen.) As amostras eram pelotas prensadas configuradas como discóides tendo um diâmetro de 10 mm, e quatro elétrodos terminais foram dispostos em intervalos de 90° na superfície do disco. Uma corrente foi permitida fluir entre dois terminais adjacentes enquanto aplicando-se 9,8 MPa de pressão, a voltagem nos outros dois terminais foi medida, e a resistência foi calculada.
(Exemplo 1) [000255] Hexacloreto de tungstênio foi dissolvido em etanol, e a solução foi secada a 130° C para obter um hidrato de óxido de tungstênio. Este material de partida foi aquecido a 550° C por uma hora em uma atmosfera redutora (razão de volume: argônio/hidrogênio = 95/5), resfriado
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81/117 até a temperatura ambiente, e depois aquecido a 800° C por uma hora em uma atmosfera de argônio, deste modo produzindo o pó de óxido de tungstênio alvo.
[000256] Como um resultado de determinar a fase cristalina por intermédio de difração de Raio X, o pó resultante foi determinado a ser uma então chamada fase de Magneli W18O49 (WO2J2)· As FIGURAS 4A e 4B mostram o resultado de observar a forma do pó por intermédio de SEM. Neste caso, a FIGURA 4A é uma imagem SEM do W18O49 em uma ampliação de 10.000, e a FIGURA 4B é uma imagem SEM em uma ampliação de 3.000. [000257] Neste período, os cristais aciculares foram observados, como mostrado nas FIGURAS 4A e 4B. Também, a resistência ao pó prensado das partículas medidas sob uma pressão de 9,8 MPa foi de 0,085 Ω. cm, e uma boa condutividade elétrica foi confirmada.
[000258] Em seguida, 20 partes em peso do pó das partículas eletrocondutoras WO272, 79 partes em peso de tolueno, e 1 parte em peso de um agente de dispersão foram misturadas e irradiadas com ondas ultra-sônicas de modo a dispersar os cristais aciculares enquanto permitindo que cristais mantenham a sua forma. Uma dispersão líquida foi deste modo obtida. Em seguida, 10 partes em peso desta dispersão líquida, e 0,1 parte em peso de uma resina de cura por UV como um revestimento duro foram misturadas. Esta solução foi aplicada ao vidro usando um revestidor de barra para formar uma película. Esta película foi secada por 30 segundos a 60° C, o solvente foi permitido evaporar, e a película foi depois curada usando uma lâmpada de mercúrio de alta pressão para se obter uma película do condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível (em seguida simplesmente abreviada como película do condutor elétrico).
[000259] Os seguintes resultados foram obtidos quando as características óticas da película do condutor elétrico foram medidas. A de 31/08/2017, pág. 95/138
82/117 transmitância de luz visível foi e 63 %, e a luz na região visível foi adequadamente transmitida. O valor de turvação foi de 3,5 %, a transparência foi alta, o tom de cor transmitido foi uma bela cor azul, e a resistência de superfície foi de 7,6 x 108 Ω/quadrado.
(Exemplo 2) [000260] Uma solução aquosa de metatungstato de amônio foi secada a 130° C para se obter um composto formado de óxido de tungstênio na forma de um pó. Este material de partida foi aquecido a 550° C por uma hora em uma atmosfera redutora (razão de volume: argônio/hidrogênio = 97/3), resfriado até a temperatura ambiente, e depois aquecido a 800° C por uma hora em uma atmosfera de argônio para preparar o pó de óxido de tungstênio. Como um resultado de determinar a fase cristalina por intermédio de difração de raio X, uma fase cristalina W18O49 (WO272) foi observada. Dessa maneira, as mesmas partículas eletrocondutoras como no Exemplo 1 foram com êxito fabricadas mesmo quando o metatungstato de amônio foi usado como o material de partida do composto de tungstênio. A resistência ao pó prensado das partículas eletrocondutoras de pó medida sob uma pressão de 9,8 MPa foi de 0,089 Ω. cm, e uma boa condutividade elétrica foi confirmada.
(Exemplo 3) [000261] Carbonato de césio e ácido túngstico foram misturados usando uma argamassa em uma razão molar Cs/W de 0,33. Este material de partida foi aquecido a 600° C por duas horas em uma atmosfera redutora (razão de volume: argônio/hidrogênio = 97/3), resfriado à temperatura ambiente, e depois aquecido a 800° C por uma hora em uma atmosfera de argônio para preparar um pó composto de partículas eletrocondutoras de CSo,33W03. Como um resultado de determinar a fase cristalina por intermédio de difração de raio X, este Cso,33WÜ3 foi descoberto ser o tungstênio e bronze hexagonal. A forma do pó resultante das partículas eletrocondutoras foi observada usando
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SEM. Os resultados são mostrados na FIGURA 5. A FIGURA 5 é uma imagem SEM do CSo,33W03 em uma ampliação de 10.000.
[000262] Neste período, os cristais formados como pilares hexagonais foram observados, como mostrado na FIGURA 5. A resistência ao pó prensado do pó de partícula eletrocondutora medida sob uma pressão de 9,8 MPa foi de 0,013 Ω. cm, e uma boa condutividade elétrica foi confirmada. [000263] Em seguida, 20 partes em peso do pó de partículas eletrocondutoras de CSo,33W03, 79 partes em peso de tolueno, e 1 parte em peso de um agente de dispersão foram misturadas e dispersadas usando-se um moinho de agitação média para preparar uma dispersão líquida em que a dispersão de partícula média (*6) foi de 100 nm. Em seguida, 10 partes em peso desta dispersão líquida, e 0,1 parte em peso de uma resina de cura por UV (teor de sólido de: 100 %) como um revestimento duro foram misturadas. Esta solução foi aplicada ao vidro usando um revestidor de barra para formar uma película. Esta película foi secada por 30 segundos a 60° C, [o solvente] foi permitido evaporar, e a película foi depois curada usando uma lâmpada de mercúrio de alta pressão para se obter uma película do condutor elétrico. [000264] Os seguintes resultados foram obtidos quando as características óticas da película do condutor elétrico foram medidas. A transmitância de luz visível foi de 77 %, e a luz na região visível foi adequadamente transmitida. O valor de turvação foi de 0,2 %, a transparência foi alta, e o estado interno pode ser claramente observado do exterior. O tom de cor transmitido foi uma bela cor azul, e a resistência de superfície foi de 2,8 x ÍO9 Ω/quadrado.
(Exemplo 4) [000265] Carbonato de césio e ácido túngstico foram misturados usando uma argamassa em uma razão Cs/W de 0,35. Este material de partida foi aquecido a 600° C por duas horas em uma atmosfera redutora (razão de
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84/117 volume: argônio/hidrogênio = 97/3), resfriado até a temperatura ambiente, e depois aquecido a 800° C por uma hora em uma atmosfera de argônio para preparar um pó composto das partículas eletrocondutoras CSogsWCb. Como um resultado de determinar a fase cristalina por intermédio de difração de raio
X, este CS035WO3 foi observado ter uma fase cristalina hexagonal. O pó resultante foi observado usando SEM. Os resultados são mostrados nas FIGURAS 6A e 6B. A FIGURA 6A é uma imagem SEM de Cso,3sW03 em uma ampliação de 5.000, e a FIGURA 6B é uma imagem SEM em uma ampliação de 10.000.
[000266] Neste período, os cristais tabulares foram observados, como mostrado na FIGURA 6. Dessa maneira, foi determinado que os cristais tabulares são gerados aumentando-se a quantidade de adição de Cs acima de 0,33. A resistência ao pó prensado do pó medida sob uma pressão de 9,8 MPa foi de 0,0096 Ω. cm, e uma boa condutividade elétrica foi confirmada.
(Exemplo 5) [000267] Carbonato de césio e ácido túngstico foram misturados usando uma argamassa em uma razão molar Cs/W de 0,33. Este material de partida foi aquecido a 600° C por duas horas em uma atmosfera redutora (razão de volume: argônio/hidrogênio = 97/3) para preparar um pó composto de partículas eletrocondutoras CSo,33W03. Como um resultado de determinar a fase cristalina por intermédio de difração de raio X, este CSo,33W03 foi observado ter uma fase cristalina hexagonal. A resistência ao pó prensado das partículas medida sob uma pressão de 9,8 MPa foi de 0,013 Ω. cm, e uma boa condutividade elétrica foi confirmada.
[000268] Em seguida, 20 partes em peso do pó das partículas eletrocondutoras de Cso,33W03, 79 partes em peso de tolueno, e 1 parte em peso de um agente de dispersão foram misturadas e dispersadas usando um moinho de agitação média para preparar uma dispersão líquida em que o
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85/117 diâmetro de dispersão de partícula média foi de 120 nm. Em seguida, 10 partes em peso desta dispersão líquida, e 0,1 parte em peso de uma resina de cura por UV (teor de sólido de: 100 %) como um revestimento duro foram misturadas. Esta solução foi aplicada ao vidro usando um revestidor de barra para formar uma película. Esta película foi secada por 30 segundos a 60° C, o solvente foi permitido evaporar, e a película foi depois curada usando uma lâmpada de mercúrio de alta pressão para se obter uma película do condutor elétrico.
[000269] Os seguintes resultados foram obtidos quando as 10 características óticas da película do condutor elétrico foram medidas. A transmitância de luz visível foi de 63 %, e a luz na região visível foi adequadamente transmitida. O valor de turvação foi de 0,8 %, a transparência foi alta, e o estado interno pôde ser claramente observado do exterior. O tom de cor transmitido foi uma bela cor azul, e a resistência da superfície foi de
3,6 x 108 Ω/quadrado.
(Exemplo 6) [000270] Carbonato de rubídio e ácido túngstico foram misturados usando uma argamassa em uma razão Rb/W de 0,33. Este material de partida foi aquecido a 600° C por duas horas em uma atmosfera redutora (razão de volume: argônio/hidrogênio = 97/3), resfriado até a temperatura ambiente, e depois aquecido a 800° C por uma hora em uma atmosfera de argônio para preparar um pó composto de partículas eletrocondutoras de Rbo^WCE. Como um resultado de determinar a fase cristalina por intermédio de difração de raio X, este Rbo,33W03 foi observado ter uma fase cristalina hexagonal. O pó resultante das partículas eletrocondutoras foi observado por SEM, e os microcristais formados como pilares hexagonais foram observados. A resistência ao pó prensado das partículas medida em uma pressão de 9,8 MPa foi de 0,0086 Ω. cm, e uma boa condutividade elétrica foi confirmada.
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86/117 [000271] Em seguida, 20 partes em peso do pó de partículas eletrocondutoras de Rbo^WCE, 79 partes em peso de tolueno, e 1 parte em peso de um agente de dispersão foram misturadas e dispersadas usando um moinho de agitação média para preparar uma dispersão líquida em que a dispersão de partícula média (*6) foi de 80 nm. Em seguida, 10 partes em peso desta dispersão líquida, e 0,1 parte em peso de uma resina de cura por UV (teor de sólido de: 100 %) como um revestimento duro foram misturadas. Esta solução foi aplicada no vidro usando um revestidor de barra para formar uma película. Esta película foi secada por 30 segundos a 60° C, o solvente foi permitido evaporar, e a película foi depois curada usando uma lâmpada de mercúrio de alta pressão para se obter uma película do condutor elétrico. [000272] Os seguintes resultados foram obtidos quando as características óticas da película do condutor elétrico foram medidas. A transmitância de luz visível foi de 76 %, e a luz na região visível foi adequadamente transmitida. O valor de turvação foi de 0,2 %, a transparência foi alta, e o estado interno pôde ser claramente observado do exterior. O tom de cor transmitido foi uma bela cor azul, e a resistência de superfície foi de
4,2 x 108 Ω/quadrado.
(Exemplo 7) [000273] Carbonato de rubídio e ácido túngstico foram misturados usando uma argamassa em uma razão Rb/W de 0,33. Este material de partida foi aquecido a 600° C por duas horas em uma atmosfera redutora (razão de volume: argônio/hidrogênio = 97/3), resfriado até a temperatura ambiente, e depois aquecido a 800° C por uma hora em uma atmosfera de argônio para preparar um pó composto de partículas eletrocondutoras de Rbo^WCb. Como um resultado de determinar a fase cristalina por intermédio de difração de raio X, este Rb0,33WO3 foi observado ter uma fase cristalina hexagonal. O pó resultante foi observado usando SEM. Os resultados são mostrados nas
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FIGURAS 7A e 7B. A FIGURA 7A é uma imagem SEM de Rbo,33WÜ3 em uma ampliação de 200, e a FIGURA 7B é uma imagem SEM em uma ampliação de 1,000.
[000274] Neste período, os cristais fibrosos formados como pilares 5 hexagonais foram observados, como mostrado nas FIGURAS 7A e 7B.
[000275] A resistência ao pó prensado do pó foi medida e descoberta ser de 0,0046 Ω. cm, e uma boa condutividade elétrica foi confirmada.
[000276] Em seguida, 20 partes em peso do pó do Rbo,33WÜ3, 79 partes em peso de tolueno, e 1 parte em peso de um agente de dispersão foram misturadas e dispersadas usando irradiação ultra-sônica para preparar uma dispersão líquida de partícula fibrosa. Em seguida, 10 partes em peso desta dispersão líquida, e 0,1 parte em peso de uma resina de cura por UV (teor de sólido de: 100 %) como um revestimento duro foram misturadas. Esta solução foi aplicada ao vidro usando um revestidor de barra para formar uma película.
Esta película foi secada por 30 segundos a 60° C, o solvente foi permitido evaporar, e a película foi depois curada usando uma lâmpada de mercúrio de alta pressão para se obter uma película do condutor elétrico.
[000277] Quando as características óticas da película do condutor elétrico foram medidas, a transmitância de luz visível foi descoberta ser se 56 %, e a luz na região visível foi adequadamente transmitida. O valor de turvação foi de 8,2 %, a transparência foi alta, e o estado interno pôde ser claramente observado do interior. O tom de cor transmitido foi uma bela cor azul, e a resistência de superfície foi de 3,1 x 106 Ω/quadrado.
(Exemplo 8) [000278] Carbonato de potássio e ácido túngstico foram misturados usando uma argamassa em uma razão de K/W de 0,33. Este material de partida foi aquecido a 600° C por duas horas em uma atmosfera redutora (razão de volume: argônio/hidrogênio = 97/3), resfriado até a temperatura
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88/117 ambiente, e depois aquecido a 800° C por uma hora em uma atmosfera de argônio para preparar um pó composto de partículas eletrocondutoras de Ko,33W03. Como um resultado de determinar a fase cristalina por intermédio de difração de raio X, este K033WO3 foi observado ter uma fase cristalina hexagonal. A forma do pó resultante das partículas eletrocondutoras foi observada usando SEM, e os microcristais formados como pilares hexagonais foram observados. A resistência ao pó prensado das partículas eletrocondutoras do pó medida sob uma pressão de 9,8 MPa foi de 0.049 Ω. cm, e uma boa condutividade elétrica foi confirmada.
[000279] Em seguida, 20 partes em peso do pó das partículas eletrocondutoras de K033WO3, 79 partes em peso de tolueno, e 1 parte em peso de um agente de dispersão foram misturadas e dispersadas usando um moinho de agitação média para preparar uma dispersão líquida em que a dispersão de partícula média (*6) foi de 80 nm. Em seguida, 10 partes em peso desta dispersão líquida, e 0,1 parte em peso de uma resina de cura por UV (teor de sólido de: 100 %) como um revestimento duro foram misturadas. Esta solução foi aplicada ao vidro usando um revestidor de barra para formar uma película. Esta película foi secada por 30 segundos a 60° C, o solvente foi permitido evaporar, e a película foi depois curada usando uma lâmpada de mercúrio de alta pressão para se obter uma película do condutor elétrico. [000280] Quando as características óticas da película do condutor elétrico foram medidas, a transmitância de luz visível foi descoberta ser de 62 %, e a luz na região visível foi adequadamente transmitida. O valor de turvação foi de 0,9 %, a transparência foi alta, e o estado interno pôde ser claramente observado do exterior. O tom de cor transmitido foi uma bela cor azul, e a resistência de superfície foi de 7,3 x 109 Ω/quadrado.
(Exemplo 9) [000281] Carbonato de bário e ácido túngstico foram misturados usando de 31/08/2017, pág. 102/138
89/117 uma argamassa em uma razão de Ba/W de 0,33. Este material de partida foi aquecido a 550° C por duas horas em uma atmosfera redutora (razão de volume: argônio/hidrogênio = 97/3), resfriado até a temperatura ambiente, e depois aquecido a 700° C por uma hora em uma atmosfera de argônio para preparar um pó composto das partículas eletrocondutoras de Bao^WCb. Como um resultado de determinar a fase cristalina por intermédio de difração de raio X, este Bao^WCb foi observado ter uma fase cristalina hexagonal. A forma do pó resultante das partículas eletrocondutoras foi observada usando SEM, e os microcristais formados como pilares hexagonais foram observados.
A resistência ao pó prensado das partículas eletrocondutoras do pó medida sob uma pressão de 9,8 Mpa foi de 0,068 Ω. cm, e uma boa condutividade elétrica foi confirmada.
[000282] Em seguida, 20 partes em peso do pó das partículas eletrocondutoras Bao^WCb, 79 partes em peso de tolueno, e 1 parte em peso de um agente de dispersão foram misturadas e dispersadas usando um moinho de agitação média para preparar uma dispersão líquida em que a dispersão de partícula média (*6) foi de 95 nm. Em seguida, 10 partes em peso desta dispersão líquida, e 0,1 parte em peso de uma resina de cura por UV (teor de sólido de: 100 %) como um revestimento duro foram misturadas. Esta solução foi aplicada ao vidro usando um revestidor de barra para formar uma película. Esta película foi secada por 30 segundos a 60° C, o solvente foi permitido evaporar, e a película foi depois curada usando uma lâmpada de mercúrio de alta pressão para se obter uma película do condutor elétrico.
[000283] Os seguintes resultados foram obtidos quando as características óticas da película do condutor elétrico foram medidas. A transmitância de luz visível foi de 55 %, e a luz na região visível foi adequadamente transmitida. O valor de turvação foi de 1,3 %, a transparência foi alta, e o estado interno pôde ser claramente observado do exterior. O tom
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90/117 de cor transmitido foi uma bela cor azul, e a resistência de superfície foi de
3,6 x IO10 Ω/quadrado.
(Exemplo 10) [000284] Cloreto de tálio foi dissolvido em uma solução aquosa de 5 metatungstato de amônio e misturado para obter uma razão de Tl/W de 0,33.
Este material de partida foi aquecido a 600° C por duas horas em uma atmosfera redutora (razão de volume: argônio/hidrogênio = 97/3), resfriado até a temperatura ambiente, e depois aquecido a 800° C por uma hora em uma atmosfera de argônio para preparar um pó composto das partículas eletrocondutoras de Tlo,33W03.
[000285] Como um resultado de determinar a fase cristalina por intermédio de difração de raio X, este Tlo,33W03 foi observado ter uma fase cristalina hexagonal. A forma do pó resultante das partículas eletrocondutoras foi observada usando SEM, e os microcristais formados como pilares hexagonais foram observados. A resistência ao pó prensado das partículas eletrocondutoras do pó medida sob uma pressão de 9,8 MPa foi de 0,096 Ω. cm, e uma boa condutividade elétrica foi confirmada.
[000286] Em seguida, 20 partes em peso do pó das partículas eletrocondutoras de Tlo,33W03, 79 partes em peso de tolueno, e 1 parte em peso de um agente de dispersão foram misturadas e dispersadas usando um moinho de agitação média para preparar uma dispersão líquida em que a dispersão de partícula média (*6) foi de 85 nm. Em seguida, 10 partes em peso desta dispersão líquida, e 0,1 parte em peso de uma resina de cura por UV (teor de sólido de: 100 %) como um revestimento duro foram misturadas.
Esta solução foi aplicada ao vidro usando um revestidor de barra para formar uma película. Esta película foi secada por 30 segundos a 60° C, o solvente foi permitido evaporar, e a película foi depois curada usando uma lâmpada de mercúrio de alta pressão para se obter uma película do condutor elétrico.
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91/117 [000287] Os seguintes resultados foram obtidos quando as características óticas da película do condutor elétrico foram medidas. A transmitância de luz visível foi de 72 %, e luz na região visível foi adequadamente transmitida. O valor de turvação foi de 1,1 %, a transparência foi alta, e o estado interno pôde ser claramente observado do exterior. O tom de cor transmitido foi uma bela cor azul, e a resistência de superfície foi de
6,2 χ 1011 Ω/quadrado.
(Exemplo 11) [000288] Cloreto de índio foi dissolvido em uma solução aquosa de 10 metatungstato de amônio e misturado para obter uma razão de In/W de 0,33.
Este material de partida foi aquecido a 500° C por uma hora em uma atmosfera redutora (razão de volume: argônio/hidrogênio = 97/3), resfriado até a temperatura ambiente, e depois aquecido a 700° C por uma hora em uma atmosfera de argônio para preparar um pó composto das partículas eletrocondutoras de Ino,33W03.
[000289] Como um resultado de determinar a fase cristalina por intermédio de difração de raio X, este Ino^WCE foi observado ter uma fase cristalina hexagonal. A forma do pó resultante das partículas eletrocondutoras foi observada usando SEM, e os microcristais formados como pilares hexagonais foram observados. A resistência ao pó prensado das partículas eletrocondutoras do pó medida sob uma pressão de 9,8 MPa foi de 0,032 Ω. cm, e uma boa condutividade elétrica foi confirmada.
[000290] Em seguida, 20 partes em peso do pó das partículas eletrocondutoras de Ino,33W03, 79 partes em peso de tolueno, e 1 parte em peso de um agente de dispersão foram misturadas e dispersadas usando um moinho de agitação média para preparar uma dispersão líquida em que a dispersão de partícula média (*6) foi de 110 nm. Em seguida, 10 partes em peso desta dispersão líquida, e 0,1 parte em peso de uma resina de cura por
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UV (teor de sólido de: 100 %) como um revestimento duro foram misturadas. Esta solução foi aplicada ao vidro usando um revestidor de barra para formar uma película. Esta película foi secada por 30 segundos a 60° C, o solvente foi permitido evaporar, e a película foi depois curada usando uma lâmpada de mercúrio de alta pressão para se obter uma película do condutor elétrico.
[000291] Os seguintes resultados foram obtidos quando as características óticas da película do condutor elétrico foram medidas. A transmitância de luz visível foi de 75 %, e luz na região visível foi adequadamente transmitida. O valor de turvação foi de 1,3 %, a transparência foi alta, e o estado interno pôde ser claramente observado do exterior. O tom de cor transmitido foi uma bela cor azul, a resistência de superfície foi de 3,5 x 109 Ω/quadrado.
(Exemplo 12) [000292] Carbonato de potássio e ácido túngstico foram misturados usando uma argamassa em uma razão de K/W de 0,55. Este material de partida foi aquecido a 600° C por duas horas em uma atmosfera redutora (razão de volume: argônio/hidrogênio = 97/3), resfriado até a temperatura ambiente, e depois aquecido a 800° C por uma hora em uma atmosfera de argônio para preparar um pó composto das partículas eletrocondutoras de
Ko,55W03. Como um resultado de determinar a fase cristalina por intermédio de difração de raio X, este KoqsWCh foi observado ter uma fase cristalina tetragonal. A forma do pó resultante das partículas eletrocondutoras foi observada usando SEM, e microcristais de paralelepípedo retangulares foram observados. A resistência ao pó prensado das partículas eletrocondutoras do pó medida sob uma pressão de 9,8 MPa foi de 0,12 Ω. cm, e uma boa condutividade elétrica foi confirmada.
[000293] Em seguida, 20 partes em peso das partículas eletrocondutoras do pó de KoqsWOs, 79 partes em peso de tolueno, e 1 parte em peso de um
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93/117 agente de dispersão foram misturadas e dispersadas usando um moinho de agitação média para preparar uma dispersão líquida em que a dispersão de partícula média (*6) foi 95 de nm. Em seguida, 10 partes em peso desta dispersão líquida, e 0,1 parte em peso de uma resina de cura por UV (teor de sólido de: 100 %) como um revestimento duro foram misturadas. Esta solução foi aplicada ao vidro usando um revestidor de barra para formar uma película. Esta película foi secada por 30 segundos a 60° C, o solvente foi permitido evaporar, e a película foi depois curada usando uma lâmpada de mercúrio de alta pressão para se obter uma película do condutor elétrico.
[000294] Quando as características óticas da película do condutor elétrico foram medidas, a transmitância de luz visível foi descoberta ser de 62 %, e a luz na região visível foi adequadamente transmitida. O valor de turvação foi de 1,2 %, a transparência foi alta, e o estado interno pôde ser claramente observado do exterior. O tom de cor transmitido foi uma bela cor azul, a resistência de superfície foi de 5,7 x 1011 Ω/quadrado.
(Exemplo 13) [000295] Carbonato de sódio e ácido túngstico foram misturados usando uma argamassa em uma razão de Na/W de 00,50. Este material de partida foi aquecido a 600° C por duas horas em uma atmosfera redutora (razão de volume: argônio/hidrogênio = 97/3), resfriado até a temperatura ambiente, e depois aquecido a 800° C por uma hora em uma atmosfera de argônio para preparar um pó composto das partículas eletrocondutoras de Nao^OWCU Como um resultado de determinar a fase cristalina por intermédio da difração de raio X, este Nao.soWCh foi observado ter uma fase cristalina tetragonal. A resistência ao pó prensado das partículas eletrocondutoras de pó medida sob uma pressão de 9,8 MPa foi de 0,18 Ω. cm, e uma boa condutividade elétrica foi confirmada.
[000296] Em seguida, 20 partes em peso do pó das partículas
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94/117 eletrocondutoras de Nao,soW03, 79 partes em peso de tolueno, e 1 parte em peso de um agente de dispersão foram misturadas e dispersadas usando um moinho de agitação média para preparar uma dispersão líquida em que a dispersão de partícula média (*6) foi 50 nm. Em seguida, 10 partes em peso desta dispersão líquida, e 0,1 parte em peso de uma resina de cura por UV (teor de sólido de: 100 %) como um revestimento duro foram misturadas. Esta solução foi aplicada ao vidro usando um revestidor de barra para formar uma película. Esta película foi secada por 30 segundos a 60° C, o solvente foi permitido evaporar, e a película foi depois curada usando uma lâmpada de mercúrio de alta pressão para se obter uma película do condutor elétrico.
[000297] Quando as características óticas da película do condutor elétrico foram medidas, a transmitância de luz visível foi descoberta ser 52 %, e a luz na região visível foi adequadamente transmitida. O valor de turvação foi de 0,6 %, a transparência foi alta, e o estado interno pôde ser claramente observado do exterior. O tom de cor transmitido foi uma bela cor azul, a resistência de superfície foi de 4,8 x 1011 Ω/quadrado.
(Exemplo comparativo 1) [000298] O pó de trióxido de tungstênio comercialmente disponível (20 partes em peso), 79,5 partes em peso de tolueno, e 1,0 parte em peso de um agente de dispersão foram misturados e dispersados usando um moinho de agitação média para preparar uma dispersão líquida em que a dispersão de partícula média (*6) foi de 80 nm. Em seguida, 20 partes em peso desta dispersão líquida, e 0,1 parte em peso de uma resina de cura por UV (teor de sólido de: 100 %) como um revestimento duro foram misturadas. Esta solução foi aplicada ao vidro usando um revestidor de barra para formar uma película. Esta película foi secada por 30 segundos a 60° C, o solvente foi permitido evaporar, e a película foi depois curada usando uma lâmpada de mercúrio de alta pressão para se obter uma película do condutor elétrico.
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95/117 [000299] Quando as características óticas da película foram medidas, a transmitância de luz visível foi descoberta ser de 89 % e a maior parte da luz na região visível foi transmitida, mas a resistência de superfície não pôde ser medida, e a dispersão foi difícil de usar como uma película do condutor elétrico.
[000300] As formas de realização da presente invenção foram descritas acima, mas a presente invenção não é limitada por estas formas de realização. [000301] Uma lista do resultados das medições dos exemplos de 1 a 13 e do Exemplo comparativo 1 é mostrada na TABELA 1.
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96/117 [TABELA 1]
Material de Partida Produto Forma da partícula Resistência no pó prensado (Ω cm) Diâmetro da partícula de dispersão (nm) Transmitância da luz visível (%) Embaçamento (%) Resistência de Superfície (Ω /quadrado)
Exemplo 1 WC16 W1SO49 Acicular 0,085 ___ 63 3,5 7,60E + 08
Exemplo 2 meta-amônio água tungstato W1SO49 ___ 0,089 ___ ___ — ___
Exemplo 3 CS2CO3/WO3H2O CSo,33WC)3 Hexagonal Pilar 0,013 100 77 0,2 2,80E + 09
Exemplo 4 CS2CO3/WO3H2O CSo,33WC)3 Tabular 0,0096 ___ ___ ___ ___
Exemplo 5 CS2CO3/WO3H2O CSo,33WC)3 Hexagonal Pilar 0,013 120 63 0,8 3,60E + 08
Exemplo 6 Rb2CO3/WO3H2O Rbo,33W03 Hexagonal Pilar 0,0086 80 76 0,2 4,20E + 08
7 Exemplo Rb2CO3/WO3H2O Rbo,33W03 Fibroso 0,0046 ___ 56 8,2 3,10E + 06
8 Exemplo K2CO3/WO3H2O K033WO3 Hexagonal Pilar 0,049 80 62 0,9 7,30E + 09
9 Exemplo Ba2CO3/WO3H2O BackWeb Hexagonal Pilar 0,068 95 55 1,3 3,60E + 10
10 Exemplo T1C 1/meta-amônio água tungstato Tlo,33WC)3 Hexagonal Pilar 0,096 85 72 1,1 6,20E+ 11
11 Exemplo In3Cl/meta-amônio água tungstato Ino,33W03 Hexagonal Pilar 0,032 110 75 1,3 3,50E + 09
12 Exemplo K2CO3/WO3H2O Ko,55W03 Paralelepípedo retangular 0,12 95 62 1,2 5,70E+ 11
13 Exemplo Na2CO3/WO3H2O Nao,5Wo3 ___ 0,18 50 52 0,6 4,80 + 11
Exemplo Comparativo 1 W03 80 89 Incapaz de medir
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97/117 [000302] Os exemplos de 14 a 23, e o Exemplo comparativo 2 são principalmente relacionados à película eletrocondutora transparente acima descrita [2] e ao método para fabricá-la, ao artigo eletrocondutor transparente, e ao artigo de proteção contra o infravermelho. As medições óticas foram realizadas com base no JIS 3106 (fonte de luz: luz A), e a transmitância de luz visível foi calculada. As características de condução foram medidas usando uma instrumento de medição de resistência de superfície (Loresta MP MCPT350) fabricado pela Mitsubishi Chemical.
(Exemplo 14) [000303] 9,28 g de uma solução aquosa de metatungstato de amônio (0,02 mol/9,28 g) e uma solução aquosa (uma solução aquosa obtida dissolvendo-se 0,080 g de cloreto de rubídio em 80 g de água) de cloreto de rubídio (RbCl) foram misturados em um razão atômica de Rb/W de 0,33. Um tensoativo (FZ2105 (Adeka)) foi adicionado à solução em uma concentração de 0,002 % relativo à solução inteira para se obter uma solução que forma película. A solução que forma película foi aplicada pela imersão de um lado de uma placa de quartzo transparente (espessura: 2 mm). A placa foi tratada por calor por 10 minutos a 550° C em uma atmosfera de hidrogênio a 5 % (o equilíbrio sendo nitrogênio) para se obter uma película eletrocondutora transparente em um substrato. A espessura da película de foi de cerca de 110 nm.
[000304] A película foi medida pela XRD e descoberta ser hexagonal Rb tungstênio e bronze. A transmitância e a reflexibilidade da película resultante foram medidas. A FIGURA 8 mostra os perfis de transmissão e reflexão da película. A FIGURA 8 é uma representação gráfica em que o comprimento de onda da luz transmitida é plotado ao longo do eixo horizontal, e a transmitância e a reflexibilidade da luz são plotadas ao longo do eixo vertical. Os resultados de medição da transmitância são plotados
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98/117 como uma linha sólida, e os resultados da medição da reflexibilidade são plotados como uma linha tracejada.
[000305] Com base nos resultados da medição, a transmitância de luz visível desta película foi de 77,38 %, a transparência foi alta, a luz infravermelha tendo um comprimento de onda de 800 nm e acima foi refletida ou absorvida, e a película foi descoberta ser eficaz como um material de proteção contra o infravermelho. A transmitância da luz solar da película, foi de 57 %. Por este motivo, 43 % da luz solar passante foi impedida. A resistência de superfície da película foi de 6,9 x 103 O/quadrado, e a condutividade elétrica foi determinada ser alta.
(Exemplo 15) [000306] A película cozida obtida no exemplo 14 foi revestida por imersão mais uma vez no lado usando o mesmo método e a solução que forma película do exemplo 14. A placa foi tratada por calor por 10 minutos a 550° C em uma atmosfera de hidrogênio a 5 % (o equilíbrio sendo nitrogênio) para se obter uma película eletrocondutora transparente em um substrato. A espessura da película foi de cerca de 200 nm.
[000307] A transmitância e a reflexibilidade da película resultante foram medidas. A FIGURA 9 mostra os perfis de transmissão e reflexão da película. A FIGURA 9 também é um gráfico em que o comprimento de onda da luz transmitida é plotado ao longo do eixo horizontal, e a transmitância e a reflexibilidade da luz são plotadas ao longo do eixo vertical da mesma maneira como na FIGURA 8. Os resultados da medição da transmitância são plotadas como uma linha sólida, e os resultados da medição da reflexibilidade são plotados como uma linha tracejada.
[000308] Com base nos resultados da medição, a transmitância de luz visível desta película foi de 58,86 %, a transparência foi alta, a luz infravermelha tendo um comprimento de onda de 800 nm e acima foi refletida de 31/08/2017, pág. 112/138
99/117 ou absorvida, e a película foi descoberta ser eficaz como um material de proteção contra o infravermelho. A transmitância da luz solar da película foi de 26 %. Por este motivo, 74 % da luz solar passante foi impedida. A resistência de superfície da película foi de 2,6 x 102 Q/quadrado, e a condutividade elétrica foi determinada ser mais alta do que aquela do exemplo 14.
(Exemplo 16) [000309] 9,28 g de uma solução aquosa de metatungstato de amônio (0,02 mol/9,28 g) e uma solução aquosa (uma solução aquosa obtida dissolvendo-se 1,11 g de cloreto de césio em 80 g de água) de cloreto de césio (CsCl) foram misturados em uma relação atômica de Cs/W de 0,33. Um tensoativo (FZ2105 (Adeka)) foi adicionado à solução em uma concentração de 0,002 % relativa à solução inteira para se obter uma solução que forma película. A solução que forma película foi aplicada pela imersão de um lado de uma placa de quartzo transparente (espessura: 2 mm). A placa foi tratada por calor por 10 minutos a 550° C em uma atmosfera de hidrogênio a 5 % (o equilíbrio sendo nitrogênio) para se obter uma película eletrocondutora transparente em um substrato. A espessura da película foi de cerca de 120 nm. [000310] A transmitância de luz visível da película resultante foi de
78,16 %, e a resistência de superfície da película foi de 1,2 x 104 W/quadrado.
A transparência e condutividade elétrica da película foram altas. A transmitância da luz solar da película foi de 61 %. Por este motivo, 39 % da luz solar passante foi impedida.
(Exemplo 17) [000311] 9,28 g de uma solução aquosa de metatungstato de amônio (0,02 mol/9,28 g) e 80 g de água foram misturados. Um tensoativo (FZ2105 (Adeka)) foi adicionado à solução em uma concentração de 0,002 % relativa à solução inteira para se obter uma solução que forma película. A solução que
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100/117 forma película foi aplicada pela imersão de um lado de uma placa de quartzo transparente (espessura: 2 mm). A placa foi tratada por calor por 10 minutos a 550° C em uma atmosfera de hidrogênio a 5 % (o equilíbrio sendo nitrogênio), e em seguida tratada por calor por 10 minutos a 800° C em uma atmosfera de nitrogênio para se obter uma película eletrocondutora transparente em um substrato. A espessura da película foi de cerca de 100 nm. [000312] A película foi medida pela XRD e descoberta ser W18O49. A transmitância de luz visível da película resultante foi de 52,16 %, e a resistência de superfície da película foi de 7,3 x ÍO5 Q/quadrado. A película teve transparência e condutividade elétrica altas. A transmitância da luz solar da película foi de 37 %. Por este motivo, 63 % da luz solar passante foi impedida.
(Exemplo 18) [000313] Hexacloreto de tungstênio foi dissolvido em etanol, e a concentração de tungstênio na solução neste caso foi de 0,02 mol/90 g. A solução foi aplicada pela imersão de um lado de uma placa de quartzo transparente (espessura: 2 mm). A placa foi tratado por calor por 10 minutos a 550° C em uma atmosfera de hidrogênio a 5 % (o equilíbrio sendo nitrogênio), e em seguida tratada por calor por 10 minutos a 800° C em uma atmosfera de nitrogênio para se obter uma película eletrocondutora transparente em um substrato. A espessura da película foi de cerca de 80 nm. [000314] A película foi medida pela XRD e descoberta ser W18O49. A transmitância de luz visível da película resultante foi de 67,16 %, e a resistência de superfície da película foi de 2,1 x ÍO6 Q/quadrado. A película teve transparência e condutividade elétrica altas.
(Exemplo 19) [000315] 9,28 g de uma solução aquosa de metatungstato de amônio (0,02 mol/9,28 g) e uma solução aquosa de cloreto de índio foram misturados
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101/117 em uma relação atômica de In/W de 0,33. Um tensoativo (FZ2105 (Adeka)) foi adicionado à solução em uma concentração de 0,002 % relativa à solução inteira para se obter uma solução que forma película. A solução que forma película foi aplicada pela imersão de um lado de uma placa de quartzo transparente (espessura: 2 mm). A placa foi tratada por calor por 10 minutos a 500° C em uma atmosfera de hidrogênio a 5 % (o equilíbrio sendo nitrogênio) para se obter uma película eletrocondutora transparente em um substrato. A espessura da película foi de cerca de 100 nm.
[000316] A película foi medida pela XRD e descoberta ser In tungstênio 10 e bronze hexagonal. As características óticas da película resultante foram medidas. A transmitância de luz visível desta película foi de 75,22 %, a transparência foi alta, a luz infravermelha tendo um comprimento de onda de
800 nm e acima foi refletida ou absorvida, e a película foi descoberta ser eficaz como um material de proteção contra o infravermelho. A transmitância da luz solar da película foi de 69 %. Por este motivo, 31 % da luz solar passante foi impedida.
[000317] A resistência de superfície da película foi de 2,3 x 109 a/quadrado, e a condutividade elétrica foi determinada ser alta.
(Exemplo 20) [000318] 9,28 g de uma solução aquosa de metatungstato de amônio (0,02 mol/9,28 g) e uma solução aquosa de cloreto estânico foram misturados em uma relação atômica de Sn/W de 0,33. Um tensoativo (FZ2105 (Adeka)) foi adicionado à solução em uma concentração de 0,002 % relativa à solução inteira para se obter uma solução que forma película. A solução que forma película foi aplicada pela imersão de um lado de uma placa de quartzo transparente (espessura: 2 mm). A placa foi tratada por calor por 10 minutos a
500° C em uma atmosfera de hidrogênio a 5 % (o equilíbrio sendo nitrogênio) para se obter uma película eletrocondutora transparente em um substrato. A
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102/117 espessura da película foi de cerca de 100 nm.
[000319] A película foi medida pela XRD e descoberta ser Sn tungstênio e bronze hexagonal. As características óticas da película resultante foram medidas. A transmitância de luz visível desta película foi de 72,52 %, a transparência foi alta, a luz infravermelha tendo um comprimento de onda de 800 nm e acima foi refletida ou absorvida, e a película foi descoberta ser eficaz como um material de proteção contra o infravermelho. A transmitância da luz solar da película foi 67 %. Por este motivo, 33 % da luz solar passante foi impedida.
[000320] A resistência de superfície da película foi de 6,7 x 104 c2/quadrado, e a condutividade elétrica foi determinada ser alta.
(Exemplo 21) [000321] 9,28 g de uma solução aquosa de metatungstato de amônio (0,02 mol/9,28 g), uma solução aquosa de cloreto de rubídio, e uma solução aquosa de cloreto de tantálio foram misturados em uma relação atômica de W:Ta:Rb de 0,9:0,1:0,33. Um tensoativo (FZ2105 (Adeka)) foi adicionado à solução em uma concentração de 0,002 % relativa à solução inteira para se obter uma solução que forma película. A solução que forma película foi aplicada pela imersão de um lado de uma placa de quartzo transparente (espessura: 2 mm). A placa foi tratada por calor por 10 minutos a 550° C em uma atmosfera de hidrogênio a 5 % (o equilíbrio sendo nitrogênio) para se obter uma película eletrocondutora transparente em um substrato. A espessura da película foi de cerca de 100 nm.
[000322] A película foi medida pela XRD e descoberta ser primariamente tungstênio e bronze hexagonal. As características óticas da película resultante, foram medidas. A transmitância de luz visível desta película foi de 75,36 %, a transparência foi alta, a luz infravermelha tendo um comprimento de onda de 800 nm e acima foi refletida ou absorvida, e a
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103/117 película foi descoberta ser eficaz como um material de proteção contra o infravermelho. A transmitância da luz solar da película foi 58 %. Por este motivo, 42 % da luz solar passante foi impedida.
[000323] A resistência de superfície da película foi de 9,1 x 104 5 a/quadrado, e a condutividade elétrica foi determinada ser alta.
(Exemplo 22) [000324] 9,28 g de uma solução aquosa de metatungstato de amônio (0,02 mol/9,28 g), uma solução aquosa de cloreto de rubídio, e uma solução aquosa de cloreto de nióbio foram misturados em uma relação atômica de
W:Nb:Rb de 0,9:0,1:0,33. Um tensoativo (FZ2105 (Adeka)) foi adicionado à solução em uma concentração de 0,002 % relativa à solução inteira para se obter uma solução que forma película. A solução que forma película foi aplicada pela imersão de um lado de uma placa de quartzo transparente (espessura: 2 mm). A placa foi tratada por calor por 10 minutos a 550° C em uma atmosfera de hidrogênio a 5 % (o equilíbrio sendo nitrogênio) para se obter uma película eletrocondutora transparente em um substrato. A espessura da película foi de cerca de 110 nm.
[000325] A película foi medida pela XRD e descoberta ser primariamente o tungstênio e bronze hexagonal. As características óticas da película resultante foram medidas. A transmitância de luz visível desta película foi de 71,25 %, a transparência foi alta, a luz infravermelha tendo um comprimento de onda de 800 nm e acima foi refletida ou absorvida, e a película foi descoberta ser eficaz como um material de proteção contra o infravermelho. A transmitância da luz solar da película foi de 52 %. Por este motivo, 48 % da luz solar passante foi impedida.
[000326] A resistência de superfície da película foi de 1,3 x 104
Q/quadrado, e a condutividade elétrica foi determinada ser alta.
(Exemplo 23)
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104/117 [000327] Uma solução aquosa de cloreto de molibdênio e cloreto de rubídio foi misturada em uma relação atômica de W:Rb de 1:0,33. Um tensoativo (FZ2105 (Adeka)) foi adicionado à solução em uma concentração de 0,002 % relativa à solução inteira para se obter uma solução que forma película. A solução que forma película foi aplicada pela imersão de um lado de uma placa de quartzo transparente (espessura: 2 mm),. A placa foi tratada por calor por 10 minutos a 500° C em uma atmosfera de hidrogênio a 5 % (o equilíbrio sendo nitrogênio) para se obter uma película eletrocondutora transparente em um substrato. A espessura da película foi de cerca de 150 nm.
[000328] A película foi medida pela XRD e descoberta ser molibdênio bronze. As características óticas da película resultante foram medidas. A transmitância de luz visível desta película foi de 55,21 %, a transparência foi alta, a luz infravermelha tendo um comprimento de onda de 700 nm e acima foi refletida ou absorvida, e a película foi descoberta ser eficaz como um material de proteção contra o infravermelho. A transmitância da luz solar da película foi de 40 %. Por este motivo, 60 % da luz solar passante foi impedida.
[000329] A resistência de superfície da película foi de 1,5 x 105 Q/quadrado, e a condutividade elétrica foi determinada ser alta.
(Exemplo comparativo 2) [000330] 9,28 g de uma solução aquosa de metatungstato de amônio (0,02 mol/9,28 g) foi misturada com 80 g de água. Um tensoativo (FZ2105 (Adeka)) foi adicionado à solução em uma concentração de 0,002 % relativa à solução inteira para se obter uma solução que forma película. A solução que forma película foi aplicada pela imersão de um lado de uma placa de quartzo transparente (espessura: 2 mm). A placa foi tratada por calor por 10 minutos a
550° C na atmosfera e em seguida tratada por calor por 10 minutos a 800° C na atmosfera para se obter uma película eletrocondutora transparente em um
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105/117 substrato. A espessura da película foi de cerca de 100 nm.
[000331] A película foi medida pela XRD e descoberta ser WO3. A transmitância de luz visível desta película foi de 87,52 %, a resistência de superfície da película foi tão alta de modo a não ser mensurável, e a película foi descoberta ser isenta de condutividade elétrica.
[000332] Os Exemplos 24 a 35 e Exemplos comparativos 3 a 5 estão principalmente relacionados com a dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho, corpo de proteção contra o infravermelho, método para fabricar as nanopartículas de proteção contra o infravermelho, e nanopartículas de proteção contra o infravermelho acima descritos [3]. As medições óticas foram realizadas com base em JISA 5759 (1998) (fonte de luz: luz A) para películas de vidro de janela usadas em construção, e a transmitância de luz visível e transmitância da luz solar foram calculadas, contudo, as amostras de medição não foram aplicadas ao vidro e as próprias amostras de película foram usadas.
[000333] O valor de turvação foi medido com base na JISK 7105. [000334] O diâmetro da partícula de dispersão médio foi medido usando um aparelho de medição (ELS-800 (Otsuka Denki, K.K.)) que usa dispersão de luz dinâmica, e o valor médio foi usado.
[000335] As características de condução foram avaliadas medindo-se a resistência de superfície das películas fabricadas usando Hiresta IP MCPHT260 fabricado pela Mitsubishi Petrochemical Co.
[000336] As características óticas da película foram como segue: A HPE-50 (Teijin) usada nos exemplos teve uma transmitância de luz visível de
88 %, uma transmitância da luz solar de 88 %, e um valor de turvação de 0,9 a
0,8 %.
(Exemplo 24) [000337] Os materiais de partida Rb2CO3 e ΜΟΟ3Ή2Ο foram
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106/117 misturados usando uma argamassa para se obter a composição desejada Rb0,33MoO3. A composição foi reduzida por uma hora a 450° C em uma atmosfera (fluxo) de hidrogênio e nitrogênio em uma razão de volume de 3:7, e em seguida tratada por calor por uma hora a 800° C em uma atmosfera de
N2 para se obter um pó de Rbo,33Mo03.
[000338] Em seguida, 20 partes em peso deste pó, 75 partes em peso de tolueno, e 5 partes em peso de um agente de dispersão foram misturadas e dispersadas para preparar uma dispersão líquida em que o diâmetro da partícula de dispersão médio foi de 80 nm. Em seguida, 10 partes em peso desta dispersão líquida, e 100 partes em peso de uma resina de cura por UV (teor de sólido 100 %) como um revestimento duro foram misturadas para se obter uma dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho líquida. Esta dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho líquida foi aplicada a uma película de resina PET (HPE-50) usando um revestidor de barra para formar uma película. Esta película foi secada por 30 segundos a 60° C, o solvente foi permitido evaporar, e a película foi depois curada usando uma lâmpada de mercúrio de alta pressão para se obter uma película de proteção contra o infravermelho.
[000339] As características óticas da película de proteção contra o infravermelho são mostradas na TABELA 2. O pico da transmitância na TABELA 2 mostra a transmitância máxima de todos os raios de luz na região do comprimento de onda de 400 nm a 700 nm, e o fundo da transmitância é a transmitância mínima de todos os raios de luz na região do comprimento de onda de 700 nm a 2.600 nm.
[000340] A película de proteção contra o infravermelho resultante teve transparência muito alta, e o estado interno pôde ser claramente observado do s
exterior. O tom de cor transmitido foi uma bela cor azul. E evidente a partir da FIGURA 11, que é um perfil de transmissão de luz na película de proteção
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107/117 contra o infravermelho, que o valor V, que é a transmitância máxima de raios de luz na região do comprimento de onda de 400 nm a 700 nm como descrito acima, foi de 80,25 %, e que a luz visível foi adequadamente transmitida. A transmitância mínima de todos os raios de luz na região do comprimento de onda de 700 nm a 1.200 nm foi de 22,65 % abaixo do valor V. O valor médio (transmitância da luz solar) foi de 57,0 %, e o desempenho de proteção próximo ao infravermelho foi alto.
[000341] Contudo, a transmitância de luz visível e a transmitância da luz solar descritas acima variam dependendo da quantidade de material de proteção contra o infravermelho dispersa por unidade de área de superfície. Portanto, a transmitância de luz visível e a transmitância da luz solar ambas variam em relação à quantidade dispersada de material de proteção contra o infravermelho. O mesmo se aplica nos seguintes exemplos e exemplos comparativos.
(Exemplo 25) [000342] Os materiais de partida Rb2CO3, ΜΟΟ3Ή2Ο, e WCh^EEO foram misturados usando uma argamassa para se obter a composição desejada Rbo,33Moo,3Wo,703. A composição foi reduzida por uma hora a 450° C em uma atmosfera (fluxo) de hidrogênio e nitrogênio em uma razão de volume de 3:7, e em seguida tratada por calor por uma hora a 800° C em uma atmosfera de N2 para se obter um pó de Rbo,33Moo,3Wo,703. O pó foi dispersado usando o mesmo método como aquele usado no Exemplo 24 para formar uma película e obter uma película de proteção contra o infravermelho.
[000343] As características óticas da película de proteção contra o infravermelho são mostradas na TABELA 2.
[000344] A película de proteção contra o infravermelho resultante teve transparência muito alta, e o estado interno pôde ser claramente observado do exterior. O tom de cor transmitido foi uma bela cor azul.
Petição 870170064778, de 31/08/2017, pág. 121/138
108/117 (Exemplo 26) [000345] Os materiais de partida RtuCCh, ΜΟΟ3Ή2Ο, e WCb^EbO foram misturados usando uma argamassa para se obter a composição desejada Rbo,33Moo,5Wo,503. A composição foi reduzida por uma hora a 450° C em uma atmosfera (fluxo) de hidrogênio e nitrogênio em uma razão de volume de 3:7, e em seguida tratada por calor por uma hora a 800° C em uma atmosfera de N2 para se obter um pó de Rbo,33Moo,5Wo,s03. O pó foi dispersado usando o mesmo método como aquele usado no exemplo 24 para formar uma película e obter uma película de proteção contra o infravermelho.
[000346] As características óticas da película de proteção contra o infravermelho são mostradas na TABELA 2.
[000347] A película de proteção contra o infravermelho resultante teve transparência muito alta, e o estado interno pôde ser claramente observado do exterior. O tom de cor transmitido foi uma bela cor azul.
(Exemplo 27) [000348] Os materiais de partida Na2CÜ3 e ΜΟΟ3Ή2Ο foram misturados usando uma argamassa para se obter a composição desejada Nao,33Mo03. A composição foi reduzida por uma hora a 550° C em uma atmosfera (fluxo) de hidrogênio e nitrogênio em uma razão de volume de 3:7 para se obter um pó de Nao,33Mo03. O pó foi disperso usando o mesmo método como aquele usado no Exemplo 24 para formar uma película e obter uma película de proteção contra o infravermelho.
[000349] As características óticas da película de proteção contra o infravermelho são mostradas na TABELA 2.
[000350] A película de proteção contra o infravermelho resultante teve transparência muito alta, e o estado interno pôde ser claramente observado do exterior. O tom de cor transmitido foi uma bela cor azul.
(Exemplo 28)
Petição 870170064778, de 31/08/2017, pág. 122/138
109/117 [000351] Os materiais de partida Rb2CÜ3 e ΜΟΟ3Ή2Ο foram misturados usando uma argamassa para se obter a composição desejada Rb0,94MoO3. A composição foi reduzida por uma hora a 550° C em uma atmosfera (fluxo) de hidrogênio e nitrogênio em uma razão de volume de 3:7, e em seguida tratado por calor por uma hora a 800° C em uma atmosfera de N2 para se obter um pó de Rbo,44Mo03. O pó foi disperso usando o mesmo método como aquele usado no Exemplo 24 para formar uma película e obter uma película de proteção contra o infravermelho.
[000352] As características óticas da película de proteção contra o 10 infravermelho são mostradas na TABELA 2.
[000353] A película de proteção contra o infravermelho resultante teve transparência muito alta, e o estado interno pôde ser claramente observado do exterior. O tom de cor transmitido foi uma bela cor azul.
(Exemplo 29) [000354] Os materiais de partida K2CO3 e ΜΟΟ3Ή2Ο foram misturados usando uma argamassa para se obter a composição desejada Κο,33Μοθ3. A composição foi reduzida por uma hora a 550° C em uma atmosfera (fluxo) de hidrogênio e nitrogênio em uma razão de volume de 3:7, e em seguida tratado por calor por uma hora a 800° C em uma atmosfera de N2 para se obter um pó de K033M0O3. O pó foi disperso usando o mesmo método como aquele usado no Exemplo 24 para formar uma película e obter uma película de proteção contra o infravermelho.
[000355] As características óticas da película de proteção contra o infravermelho são mostradas na TABELA 2.
[000356] A película de proteção contra o infravermelho resultante teve transparência muito alta, e o estado interno pôde ser claramente observado do exterior. O tom de cor transmitido foi uma bela cor azul.
(Exemplo 30)
Petição 870170064778, de 31/08/2017, pág. 123/138
110/117 [000357] Os materiais de partida Rb2CÜ3, ΜΟΟ3Ή2Ο, e WC^I-EO foram misturados usando uma argamassa para se obter a composição desejada Rbo,33Moo,o5Wo,9503 A composição foi reduzida por uma hora a 550° C em uma atmosfera (fluxo) de hidrogênio e nitrogênio em uma razão de volume de
3:7, e em seguida tratado por calor por uma hora a 800° C em uma atmosfera de N2 para se obter um pó de Rbo,33Moo,osWo,9503. O pó foi disperso usando o mesmo método como aquele usado no Exemplo 24 para formar uma película e obter uma película de proteção contra o infravermelho.
[000358] As características óticas da película de proteção contra o 10 infravermelho são mostradas na TABELA 2.
[000359] A película de proteção contra o infravermelho resultante teve transparência muito alta, e o estado interno pôde ser claramente observado do exterior. O tom de cor transmitido foi uma bela cor azul.
(Exemplo 31) [000360] Os materiais de partida Rb2CO3, ΜΟΟ3Ή2Ο, e WC^I-EO foram misturados usando uma argamassa para se obter a composição desejada Rbo,33Moo,iWo,903. A composição foi reduzida por uma hora a 550° C em uma atmosfera (fluxo) de hidrogênio e nitrogênio em uma razão de volume de 3:7, e em seguida tratada por calor por uma hora a 800° C em uma atmosfera de
N2 para se obter um pó de Rbo,33Moo,iWo,903. O pó foi disperso usando o mesmo método como aquele usado no Exemplo 24 para formar uma película e obter uma película de proteção contra o infravermelho.
[000361] As características óticas da película de proteção contra o infravermelho são mostradas na TABELA 2.
[000362] A película de proteção contra o infravermelho resultante teve transparência muito alta, e o estado interno pôde ser claramente observado do exterior. O tom de cor transmitido foi uma bela cor azul.
(Exemplo 32)
Petição 870170064778, de 31/08/2017, pág. 124/138
111/117 [000363] Os materiais de partida Rb2CO3, NbCls, e W03*H20 foram misturados usando uma argamassa para se obter a composição desejada Rbo,33Moo,iWo,903. A composição foi reduzida por uma hora a 550° C em uma atmosfera (fluxo) de hidrogênio e nitrogênio em uma razão de volume de 3:7, e em seguida tratada por calor por uma hora a 800° C em uma atmosfera de N2 para se obter um pó de Rbo,33Moo,iWo,903. O pó foi disperso usando o mesmo método como aquele usado no Exemplo 24 para formar uma película e obter uma película de proteção contra o infravermelho.
[000364] As características óticas da película de proteção contra o 10 infravermelho são mostradas na TABELA 2.
[000365] A película de proteção contra o infravermelho resultante teve transparência muito alta, e o estado interno pôde ser claramente observado do exterior. O tom de cor transmitido foi uma bela cor azul.
(Exemplo 33) [000366] Os materiais de partida Rb2CO3, TaCls, e W03*H20 foram misturados usando uma argamassa para se obter a composição desejada Rbo,33Moo,iWo,903. A composição foi reduzida por uma hora a 550° C em uma atmosfera (fluxo) de hidrogênio e nitrogênio em uma razão de volume de 3:7, e em seguida tratada por calor por uma hora a 800° C em uma atmosfera de
N2 para se obter um pó de Rbo,33Moo,iWo,903. O pó foi disperso usando o mesmo método como aquele usado no Exemplo 24 para formar uma película e obter uma película de proteção contra o infravermelho.
[000367] As características óticas da película de proteção contra o infravermelho são mostradas na TABELA 2.
[000368] A película de proteção contra o infravermelho resultante teve transparência muito alta, e o estado interno pôde ser claramente observado do exterior. O tom de cor transmitido foi uma bela cor azul.
(Exemplo 34)
Petição 870170064778, de 31/08/2017, pág. 125/138
112/117 [000369] Os materiais de partida Na2CÜ3, ΜΟΟ3Ή2Ο, e WCb^íUC) foram misturados usando uma argamassa para se obter a composição desejada Nao,8Moo,o5Wo,9503. A composição foi reduzida por uma hora a 450° C em uma atmosfera (fluxo) de hidrogênio e nitrogênio em uma razão de volume de
3:7, e em seguida tratada por calor por uma hora a 700° C em uma atmosfera de N2 para se obter um pó de Nao,8Moo,osWo,9503. O pó foi disperso usando o mesmo método como aquele usado no Exemplo 24 para formar uma película e obter uma película de proteção contra o infravermelho.
[000370] As características óticas da película de proteção contra o 10 infravermelho são mostradas na TABELA 2.
[000371] A película de proteção contra o infravermelho resultante teve transparência muito alta, e o estado interno pôde ser claramente observado do exterior. O tom de cor transmitido foi uma bela cor azul.
(Exemplo 35) [000372] Os materiais de partida fU^COs e ΜΟΟ3Ή2Ο foram misturados usando uma argamassa para se obter a composição desejada Rb0,33MoO3. A composição foi reduzida por uma hora a 550° C em uma atmosfera (fluxo) de hidrogênio e nitrogênio em uma razão de volume de 3:7, e em seguida tratada por calor por uma hora a 800° C em uma atmosfera de
N2 para se obter um pó de Rbo,33Mo03.
[000373] Em seguida, 20 partes em peso deste pó, e 80 partes em peso de álcool isopropílico foram misturadas e dispersadas para preparar uma dispersão líquida em que o diâmetro da partícula de dispersão médio foi de 200 nm. Em seguida, 100 partes em peso desta dispersão líquida, e 2 partes em peso de uma resina de cura por UV (teor de sólido de 100 %) como um revestimento duro foram misturadas para se obter uma dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho líquida. Esta dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho líquida foi aplicada a uma
Petição 870170064778, de 31/08/2017, pág. 126/138
113/117 película de resina PET (HPE-50) usando um revestidor de barra para formar uma película. Esta película foi secada por 30 segundos a 60° C, o solvente foi permitido evaporar, e a película foi depois curada usando uma lâmpada de mercúrio de alta pressão para se obter uma película de proteção contra o infravermelho.
[000374] As características óticas da película de proteção contra o infravermelho são mostradas na TABELA 2.
[000375] A película de proteção contra o infravermelho resultante teve transparência muito alta, e o estado interno pôde ser claramente observado do exterior. O tom de cor transmitido foi uma bela cor azul. A película teve condutividade elétrica, como mostrado nas FIGURA 2.
(Exemplo comparativo 3) [000376] As características óticas das películas de PET que tiveram uma espessura de 50 pm e em que os materiais base dos Exemplos 24 a 35 foram usadas foram medidas. A transmitância da luz visível foi de 88,1 %, e a luz visível foi adequadamente transmitida, mas a transmitância da luz solar foi de
88,1 %. Deste modo, apenas cerca de 12 % de raios de luz solar diretamente incidentes foram impedidos, e o efeito bloqueador de calor foi deficiente. (Exemplo comparativo 4) [000377] Pó de WChHUO foi tratado por calor por uma hora a 800° C na atmosfera para se obter um pó de WO3.
[000378] Em seguida, 20 partes em peso do pó, 75 partes em peso de tolueno, e 5 partes em peso de um agente de dispersão foram misturados e dispersados para se obter uma dispersão líquida em que o diâmetro da partícula de dispersão médio foi de 80 nm. Em seguida, 10 partes em peso desta dispersão líquida, e 100 partes em peso de uma resina de cura por UV (teor de sólido de 100 %) como um revestimento duro foram misturadas para se obter uma dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho
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114/117 líquida. Esta dispersão de nanopartícula de proteção contra o infravermelho líquida foi aplicada a uma película de resina PET (HPE-50) usando um revestidor de barra para formar uma película. Esta película foi secada por 30 segundos a 60° C, O solvente foi vaporizado, e a película foi depois curada usando uma lâmpada de mercúrio de alta pressão para se obter uma película de proteção contra o infravermelho.
[000379] As características óticas foram medidas. A transmitância de luz visível foi de 85,2 %, e a luz visível foi adequadamente transmitida, mas a transmitância da luz solar foi de 84,1 %. Deste modo, apenas cerca de 16 % de luz solar diretamente incidente foram impedidos e o efeito bloqueador de calor foi deficiente.
[000380] A película de proteção contra o infravermelho resultante teve transparência muito alta, e o estado interno pôde ser claramente observado do exterior. Contudo, a transmitância na região próxima ao infravermelho foi alta, e o material não pôde funcionar como um material de proteção contra o infravermelho. Também, a resistência de superfície foi de 1015 Ω/quadrado ou maior e o material não teve condutividade elétrica.
(Exemplo comparativo 5) [000381] Na2CO3r Μοθ3·Η2Ο, e WO3*H2O foram misturados usando uma argamassa em uma razão molar de Na:Mo:W 1,5:0,1:0,9. A composição foi reduzida por uma hora a 550° C em uma atmosfera (fluxo) de hidrogênio e nitrogênio em uma razão de volume de 3:7, e em seguida tratada por calor por uma hora a 800° C em uma atmosfera de N2. Muitos compostos não intencionados formados de Na e O foram gerados no pó resultante além do composto intencionado formado de Na, Mo, W, e O (Nao,8Moo,osWo,9503). Portanto, as medições subseqüentes não foram feitas.
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115/117 [TABELA 2]
Composição Material de Partida Transmitância na Luz Visível (%) Transmitância na Luz Solar (%) Turvação (%) Pico da Transmitância (%) Fundo da Transmitância (%) Resistência de Superfície (Ω /quadrado)
Exemplo 24 Rb0.33MoO3 Rb2CO3, MoO3-H2O 79,1 57 1,1 80,3 22,7 ...
Exemplo 25 Rbo.33Moo.3Wo.70o.3 Rb2CO3, MoO3-H2O, wo3-h2o 75,2 65,2 1 79,9 59,4 ...
Exemplo 26 Rbo.33Moo.5Wo.503 Rb2CO3, MoO3-H2O, wo3-h2o 71,2 63,9 1 75,5 56,8 ...
Exemplo 27 Nao.33Mo03 Na2CO3, MoO3-H2O 56,5 42,6 1 67,9 28 ...
Exemplo 28 Rbo.44Mo03 Rb2CO3, MoO3-H2O 80,1 52,3 1 82,1 35,2 ...
Exemplo 29 Ko.33Mo03 K2CO3, MoO3-H2O 78,6 45,1 1 79,1 11,7 ...
Exemplo 30 Rbo.33Moo.o5Wo,9503 Rb2CO3, MoO3-H2O, wo3-h2o 64,5 39,9 1 71 6,9 ...
Exemplo 31 Rbo.33Moo.iWo,903 Rb2CO3, MoO3-H2O, wo3-h2o 71,7 52,8 1 75,6 24,6 ...
Exemplo 32 Rbo.33Nbo.iWo,903 Rb2CO3, NbCls, WO3H2O 70,1 43,1 1 75 12,3 ...
Exemplo 33 Rbo.33Tao.iWo,903 Rb2CO3, TaCls, WCW) 77,6 58,6 1,1 80,5 27,8 ...
Exemplo 34 Na0.8Mo0.05W0.95O5 Na2CO3, MoO3-H2O, wo3-h2o 65,8 43,3 1 68,1 6,3 ...
Exemplo 35 Rbo.33Mo03 Rb2CO3,MoO3-H2O 62,8 40,5 2,1 60,2 2,4 8x 108
Exemplo Comparativo 3 película de PET ... 88,1 88,1 ... ... ... ...
Exemplo Comparativo 4 WO3 WO3H2O 85,2 84,1 ... ... ... ou maior 1015
Exemplo Comparativo 5 Na0.8Mo0.05W0.95O5 + outros compostos de NaO Na2CO3, MoO3-H2O, wo3-h2o ... ... ... ... ... ...
Petição 870170064778, de 31/08/2017, pág. 129/138
116/117
DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS [000382] A FIGURA IA é um desenho esquemático mostrando a estrutura cristalina de um óxido de tungstênio, e é a estrutura cristalina de W18O49 (projeção (010));
[000383] A FIGURA 1B é um desenho esquemático mostrando a estrutura cristalina de um óxido de tungstênio, e é a estrutura cristalina do tungstênio e bronze cúbico (projeção (010));
[000384] A FIGURA 1C é um desenho esquemático mostrando a estrutura cristalina de um óxido de tungstênio, e é a estrutura cristalina de tungstênio e bronze tetragonal (projeção (001));
[000385] A FIGURA 1D é um desenho esquemático mostrando a estrutura cristalina de um óxido de tungstênio, e é a estrutura cristalina do tungstênio e bronze hexagonal (projeção (001));
[000386] A FIGURA 2 é uma representação gráfica mostrando um perfil de transmissão de um condutor elétrico dispersado em partícula que transmite a luz visível formada a partir de partículas eletrocondutoras de W18O49; [000387] A FIGURA 3 é uma representação gráfica mostrando um perfil de transmissão de um condutor elétrico dispersado em partícula que transmite a luz visível formada a partir de partículas eletrocondutoras compostas de compósito de óxido de tungstênio hexagonal Cso,33W03;
[000388] A FIGURA 4A é um vista ampliada mostrando uma imagem SEM de cristais aciculares composta de WisO49(WO2,72) na fase de Magneli, que são as partículas eletrocondutoras obtidas no Exemplo 1;
[000389] A FIGURA 4B é uma vista global da FIGURA 4A;
[000390] A FIGURA 5 é uma imagem SEM de cristais formados como pilares hexagonais compostos do tungstênio e bronze hexagonal Cso,33W03r que são as partículas eletrocondutoras obtidas no Exemplo 3;
[000391] A FIGURA 6A é uma vista ampliada mostrando uma imagem
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117/117
SEM de cristais tabulares composta do tungstênio e bronze hexagonal CS035WO3, que são as partículas eletrocondutoras obtidas no exemplo 4; [000392] A FIGURA 6B é uma vista ampliada mostrando uma imagem SEM de cristais tabulares composta do tungstênio e bronze hexagonal
CS035WO3, que são as partículas eletrocondutoras obtidas no Exemplo 4;
[000393] A FIGURA 7A é uma vista global mostrando uma imagem
SEM de cristal fibroso composta do tungstênio e bronze hexagonal Rbo,35WÜ3, que são as partículas eletrocondutoras obtidas no Exemplo 7; [000394] A FIGURA 7B é uma vista ampliada da FIGURA 7A;
[000395] A FIGURA 8 é uma representação gráfica mostrando os perfis de transmissão e reflexão da película de Rbo,33WÜ3 película do Exemplo 14; [000396] A FIGURA 9 é um gráfico mostrando os perfis de transmissão e reflexão da película Rbo,33WÜ3 do Exemplo 15;
[000397] A FIGURA 10 é uma vista esquemática mostrando a estrutura cristalina das nanopartículas de óxido de tungstênio compósito tendo cristais hexagonais que contém as nanopartículas de proteção contra o infravermelho da presente invenção; e [000398] A FIGURA 11 é um perfil de transmissão de luz em uma película de dispersão composta das nanopartículas de proteção contra o infravermelho (Rbo,33Mo03) do Exemplo 24.
[CHAVE]
Unidade WO6 elemento M
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Claims (7)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível, que é um agregado múltiplo de partículas eletrocondutoras compostas de um óxido de tungstênio compósito expressado por uma fórmula geral
    5 MxWyOz (onde M é um ou mais elementos selecionados de Cs, Rb, K, Tl, Ba, In, Li, Ca, Sr, Fe e Sn; W é tungstênio; O é oxigênio; 0,001< x/y<1; e 2,2 < z/y < 3,0) e tendo características de transmissão de luz visível, em que as partículas eletrocondutoras compostas do óxido de tungstênio compósito têm uma estrutura cristalina da estrutura de tungstênio e
    10 bronze hexagonal, e um diâmetro de partícula das partículas eletrocondutoras que é 1 nm ou maior, caracterizado pelo fato de que as partículas eletrocondutoras contém cristais aciculares ou cristais tabulares, ou são inteiramente compostas de cristais aciculares ou
    15 cristais tabulares, uma razão de eixos maior e menor (eixo maior/eixo menor) nos cristais aciculares de 5 ou maior, e um comprimento do eixo maior nos cristais aciculares variando de 5 nm ou maior a 10,000 pm ou menor, e uma espessura dos cristais tabulares variando de 1 nm ou 20 maior a 100 pm ou menor, o comprimento diagonal máximo das superfícies tabulares nos cristais tabulares variando de 5 nm ou maior a 500 pm ou menor, e uma razão do comprimento diagonal máximo e a espessura dos cristais tabulares (comprimento diagonal máximo/espessura) é 5 ou maior.
  2. 2. Condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz 25 visível de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as partículas eletrocondutoras são dispersadas em um meio formado em uma superfície de um material base.
  3. 3. Condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o
    Petição 870180003035, de 12/01/2018, pág. 14/16
    2 / 2 condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível contém um aglutinante.
  4. 4. Condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o aglutinante é uma resina transparente ou um dielétrico transparente.
  5. 5. Condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 3 e 4, caracterizado pelo fato de que uma resina contendo as partículas eletrocondutoras é moldada em uma película ou uma chapa.
  6. 6. Película eletrocondutora transparente contendo as partículas eletrocondutoras constituindo o condutor elétrico dispersado em partícula que transmite luz visível, como definido na reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que transmitância máxima da película eletrocondutora transparente em uma região de 400 nm ou maior a 780 nm ou menor varia de 10 % ou maior a menos do que 92 %; e a resistência de superfície da película eletrocondutora transparente é de 1,0 x 1010 Ω/quadrado ou menor.
  7. 7. Película eletrocondutora transparente de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a espessura da película eletrocondutora transparente varia de 1 nm ou mais a 5.000 nm ou menos.
    Petição 870180003035, de 12/01/2018, pág. 15/16
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