DE60209216T2 - Feine Metallteilchen, Verfahren zur Herstellung der Teilchen, die feinen Teilchen enthaltende Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung eines transparenten Strom letenden Films, Substrat mit transparentem Strom leitendem Film und Anzeige - Google Patents

Feine Metallteilchen, Verfahren zur Herstellung der Teilchen, die feinen Teilchen enthaltende Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung eines transparenten Strom letenden Films, Substrat mit transparentem Strom leitendem Film und Anzeige Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft feine Metallteilchen, die eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit aufweisen, da Eisen in einer spezifischen Menge darin enthalten ist, und eine hervorragende Dispersionsstabilität aufweisen und weniger zu einer Ionisierung, einem Teilchenwachstum oder dergleichen in leitfähigen Beschichtungsfilmen neigen, sowie eine Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung transparenter leitfähiger Beschichtungsfilme, welche die feinen Metallteilchen enthält und eine lange Topfzeit aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Substrat mit einem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm, der mit der Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung transparenter leitfähiger Beschichtungsfilme erhalten wird und hervorragende antistatische Eigenschaften, elektromagnetische Abschirmungseigenschaften, eine hervorragende Zuverlässigkeit und Dauerbeständigkeit aufweist. Die Erfindung betrifft ferner eine Anzeigevorrichtung mit einer Frontplatte, die das Substrat mit dem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm umfasst.
  • Ein transparenter Beschichtungsfilm mit den Funktionen des Verhinderns einer elektrostatischen Aufladung und des Verhinderns einer Reflexion wurde bisher auf einer Oberfläche des transparenten Substrats einer Anzeigeplatte für Kathodenstrahlröhren, von Fluoreszenzbuchstabenanzeigeröhren oder von Flüssigkristallanzeigen zum Verhindern einer elektrostatischen Aufladung und einer Reflexion auf der Oberfläche ausgebildet.
  • Die Einflüsse elektromagnetischer Wellen, die von Kathodenstrahlröhren und dergleichen emittiert werden, auf den menschlichen Körper wurden in der letzten Zeit zu einem Problem. Neben der Verhinderung einer elektrostatischen Aufladung und einer Reflexion, gegen die Maßnahmen getroffen worden sind, ist es erwünscht, diese elektromagnetischen Wellen abzuschirmen und das elektromagnetische Feld zu vermindern, das durch die Emission elektromagnetischer Wellen erzeugt worden ist.
  • Ein Verfahren zur Abschirmung dieser elektromagnetischen Wellen oder dergleichen besteht darin, einen leitfähigen Beschichtungsfilm zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen auf einer Oberfläche der Anzeigeplatte einer Kathodenstrahlröhre oder dergleichen zu bilden. Der elektrisch leitfähige Film zur elektromagnetischen Abschirmung musste jedoch einen geringen Oberflächenwiderstand von 102 bis 104 Ω/☐ aufweisen, und zwar im Gegensatz zu vorhandenen antistatischen leitfähigen Beschichtungsfilmen, für die ein Oberflächenwiderstand von etwa 107 Ω/☐ oder weniger ausreichend ist.
  • Wenn eine Beschichtungsflüssigkeit, die ein leitfähiges Oxid enthält, das bisher verwendet wurde, wie z.B. ein Sb-dotiertes Zinnoxid oder ein Sn-dotiertes Indiumoxid, zur Bildung eines leitfähigen Beschichtungsfilms mit einem so niedrigen Oberflächenwiderstand verwendet wird, ist es erforderlich, dass der Film in einer größeren Dicke ausgebildet wird, als dies bei den vorhandenen antistatischen Beschichtungsfilmen der Fall ist. Da jedoch ein leitfähiger Beschichtungsfilm nur dann einen Antireflexionseffekt erzeugt, wenn er eine Dicke von etwa 10 bis 200 nm aufweist, führt die Verwendung eines vorhandenen leitfähigen Oxids, wie z.B. von Sb-dotiertem Zinnoxid oder von Sn-dotiertem Indiumoxid, zu einem Beschichtungsfilm mit einem erhöhten Oberflächenwiderstand. Es bestand somit ein Problem dahingehend, dass es schwierig ist, einen leitfähigen Beschichtungsfilm zu erhalten, der nicht nur hervorragende Eigenschaften zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen, sondern auch hervorragende Antireflexionseigenschaften aufweist.
  • Ein weiteres Verfahren zur Bildung eines leitfähigen Beschichtungsfilms mit einem niedrigen Oberflächenwiderstand ist die Verwendung einer Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung eines leitfähigen Films, die feine Teilchen eines Metalls, wie z.B. Ag, enthält, um auf einer Oberfläche eines Substrats einen Beschichtungsfilm zu bilden, der die feinen Metallteilchen enthält. In diesem Verfahren wird eine Dispersion kolloidaler feiner Metallteilchen in einem polaren Lösungsmittel als filmbildende Beschichtungsflüssigkeit, die feine Metallteilchen enthält, verwendet. In solchen Beschichtungsflüssigkeiten wurde die Oberfläche der feinen Metallteilchen mit einem organischen Stabilisator, wie z.B. Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon oder Gelatine, behandelt, um die Dispergierbarkeit und die Stabilität der kolloidalen feinen Metallteilchen zu verbessern. Der leitfähige Beschichtungsfilm, der aus einer solchen filmbildenden Beschichtungsflüssigkeit, die feine Metallteilchen enthält, gebildet worden ist, weist jedoch den Nachteil auf, dass, da die feinen Metallteilchen in dem Beschichtungsfilm durch den organischen Stabilisator miteinander in Kontakt stehen, der Widerstand zwischen den Teilchen hoch ist und somit der Oberflächenwiderstand des Beschichtungsfilms nicht niedrig sein kann. Es ist daher erforderlich, nach der Filmbildung ein Brennen bei einer hohen Temperatur von etwa 400°C durchzuführen, um den Stabilisator zu zersetzen und zu entfernen. Das Brennen bei hohen Temperaturen zur Zersetzung und Entfernung des Stabilisators weist jedoch das Problem auf, dass ein Verschmelzen und ein Aggregieren feiner Metallteilchen stattfindet, wodurch die Transparenz des leitfähigen Beschichtungsfilms vermindert und dessen Trübung erhöht wird. Ferner bestand im Fall von Kathodenstrahlröhren und dergleichen auch ein Problem dahingehend, dass das Aussetzen gegenüber hohen Temperaturen eine Verschlechterung verursacht.
  • Der vorhandene transparente leitfähige Beschichtungsfilm, der feine Teilchen aus einem Metall wie z.B. Ag enthält, wies ferner ein Problem dahingehend auf, dass eine Metalloxidation und ein Teilchenwachstum aufgrund einer Ionisation auftreten kann und dass in manchen Fällen eine Korrosion auftritt, wodurch die Leitfähigkeit oder die Lichtdurchlässigkeit des Beschichtungsfilms vermindert wird, so dass die Zuverlässigkeit der Anzeigevorrichtung vermindert wird.
  • Der Anmelder hat z.B. in der JP-A-10-188681 eine Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung transparenter leitfähiger Beschichtungsfilme vorgeschlagen, die feine Mischmetallteilchen enthält, die zwei oder mehr Metalle umfassen und einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1 bis 200 nm aufweisen. Mit solchen feinen Mischmetallteilchen war es jedoch schwierig, eine Beschichtungsflüssigkeit mit einer ausreichend langen Topfzeit zu erhalten.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben weitere Untersuchungen feiner Metallteilchen durchgeführt. Als Ergebnis haben sie gefunden, dass dann, wenn eine spezifische Menge an Fe in feine Metallteilchen eingebracht wird, die Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung transparenter leitfähiger Beschichtungsfilme eine erhöhte Stabilität aufweist und einen transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm mit einer hervorragenden Dauerbeständigkeit ergibt. Die Erfindung wurde auf diese Weise vervollständigt.
  • In der JP-A-11-80619 ist beschrieben, dass dann, wenn eine geringe Fe-Menge als Verunreinigung enthalten ist, der gebildete transparente leitfähige Beschichtungsfilm eine gleichmäßigere Verteilung der Leitfähigkeit in der Oberfläche und einen niedrigeren Widerstand aufweist. In der JP-A-11-80619 ist ferner beschrieben, dass der Fe-Gehalt in den feinen Metallteilchen im Bereich von 0,0020 bis 0,015 Gew.-% liegt. Es gibt auch eine Beschreibung dahingehend, dass die Filmbildungseigenschaften mit zunehmendem Fe-Gehalt schlechter werden. Die feinen Metallteilchen, die in der JP-A-11-80619 beschrieben sind, wiesen jedoch ein Problem dahingehend auf, dass die Beschichtungsflüssigkeit eine unzureichende Stabilität aufweist und einen Film mit einer unzureichenden Festigkeit und einer schlechten Dauerbeständigkeit ergibt.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist die Lösung der Probleme des Standes der Technik, die vorstehend beschrieben worden sind, und die Bereitstellung feiner Metallteilchen, die einen niedrigen Oberflächenwiderstand von etwa 102 bis 104 Ω/☐, hervorragende antistatische Eigenschaften, Antireflexionseigenschaften und elektromagnetische Abschirmungseigenschaften aufweisen, und zur Verwendung bei der Bildung eines transparenten leitfähigen Beschichtungsfilms mit hervorragender Zuverlässigkeit und Dauerbeständigkeit geeignet sind. Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung der feinen Metallteilchen, einer Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung transparenter leitfähiger Beschichtungsfilme, welche die leitfähigen Metallteilchen enthalten, eines Substrats mit dem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm und einer Anzeigevorrichtung, die das beschichtete Substrat aufweist.
  • Die erfindungsgemäßen feinen Metallteilchen sind feine Metallteilchen, umfassend Eisen- und Nichteisenmetall und sind gekennzeichnet durch einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser im Bereich von 1 bis 200 nm und einen Eisengehalt im Bereich von 0,1 bis 3,0 Gew.-%.
  • Das Nichteisenmetall ist vorzugsweise ein oder mehrere Metall(e), ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Au, Ag, Pd, Pt, Rh, Ru, Cu, Ni, Co, Sn, Ti, In, Al, Ta und Sb.
  • Ein Teil der Oberfläche der feinen Metallteilchen liegt vorzugsweise in Form eines Oxids und/oder eines Hydroxids vor. Eine wässrige Dispersion, in der die Konzentration der feinen Metallteilchen 0,5 Gew.-% beträgt, weist vorzugsweise eine Ladungsmenge nach Streaming-Current-Titration in dem Bereich von 50 bis 330 μeq/g auf.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung feiner Metallteilchen ist gekennzeichnet durch Reduzieren eines Eisensalzes und eines Salzes von einem oder mehreren Nichteisenmetallen) in einem Lösungsmittel, umfassend Wasser und/oder ein organisches Lösungsmittel, in Gegenwart eines Reduktionsmittels, auf eine solche Weise, die zu feinen Metallteilchen mit einem Eisengehalt in dem Bereich von 0,1 bis 3,0 Gew.-% führt.
  • In diesem Verfahren kann, nachdem feine Metallteilchen durch Reduzieren des Eisensalzes und des Salzes von einem oder mehreren Nichteisenmetallen) hergestellt sind, ein Oxidationsmittel weiter hinzugefügt werden, um mindestens einen Teil der Oberfläche der feinen Metallteilchen zu oxidieren.
  • Die erfindungsgemäße Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung eines transparenten leitfähigen Beschichtungsfilms ist dadurch gekennzeichnet, dass sie die feinen Metallteilchen und ein polares Lösungsmittel umfasst.
  • Das erfindungsgemäße Substrat mit transparentem leitfähigen Beschichtungsfilm umfasst ein Substrat, eine auf dem Substrat angeordnete, transparente leitfähige Feinteilchenschicht und einen auf der transparenten leitfähigen Feinteilchenschicht gebildeten transparenten Beschichtungsfilm, der einen niedrigeren Brechungsindex als die transparente leitfähige Feinteilchenschicht aufweist, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die transparente leitfähige Feinteilchenschicht die vorstehend beschriebenen feinen Metallteilchen umfasst.
  • Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ein vorderes Paneel bzw. eine vordere Platte bzw. Frontplatte aufweist, umfassend das Substrat mit dem vorstehend beschriebenen transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm, wobei der transparente leitfähige Beschichtungsfilm auf der äußeren Oberfläche der vorderen Platte bzw. Frontplatte gebildet ist.
  • Die Erfindung wird nachstehend detailliert beschrieben.
  • Feine Metallteilchen
  • Als erstes werden die erfindungsgemäßen feinen Metallteilchen erläutert.
  • Die erfindungsgemäßen feinen Metallteilchen umfassen Eisen und Nichteisenmetall. Das Eisen und das Nichteisenmetall, welche die feinen Metallteilchen bilden, können in der Form einer Legierung in einem Zustand einer festen Lösung oder in der Form eines Eutektikums vorliegen, das nicht im Zustand einer festen Lösung vorliegt. Alternativ können die Metalle in einem Zustand vorliegen, bei dem eine Legierung und ein Eutektikum koexistieren. Bevorzugte feine Metallteilchen dieser Art sind feine Metallteilchen, die aus einer Legierung in einem Zustand einer festen Lösung hergestellt sind. Dies ist darauf zurückzuführen, dass solche feinen Metallteilchen einen leitfähigen Beschichtungsfilm ergeben, in dem ein Teilchenwachstum der feinen Metallteilchen, das durch eine Oxidation oder eine Ionisierung verursacht wird, inhibiert wird, und der nur eine geringe Abnahme der Leitfähigkeit oder der Lichtdurchlässigkeit aufweist und ein Substrat mit einem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm ergibt, der eine hohe Zuverlässigkeit aufweist.
  • Der Begriff „Zuverlässigkeit", bedeutet hier insbesondere eine Zuverlässigkeit der Herstellung, d.h. der Begriff bedeutet, dass Produkte mit ausreichenden Leistungen (Leitfähigkeit, Durchlässigkeit, usw.) mit einer hohen Ausbeute hergestellt werden können. Insbesondere wird diese Zuverlässigkeit in dieser Erfindung mit einer Beschichtungsflüssigkeit mit einer langen Topfzeit (die eine zufrieden stellende Beschichtungsflüssigkeitsstabilität aufweist) erreicht. Üblicherweise wird der Fall, bei dem Produkte mit ausreichenden Leistungen (Leitfähigkeit, Durchlässigkeit, usw.) mit einer hohen Ausbeute erhalten werden, ungeachtet der Beschichtungsflüssigkeit auch so betrachtet, dass eine hohe Zuverlässigkeit (der Herstellung) vorliegt.
  • Beispiele für das Nichteisenmetall in solchen feinen Metallteilchen umfassen mindestens ein Metall, das aus Metallen wie z.B. Au, Ag, Pd, Pt, Rh, Ru, Cu, Ni, Co, Sn, Ti, In, Al, Ta und Sb ausgewählt ist.
  • Bevorzugte Kombinationen von Metallen in den erfindungsgemäßen feinen Metallteilchen umfassen Au-Fe, Ag-Fe, Pd-Fe, Pt-Fe, Rh-Fe, Ru-Fe, Cu-Fe, Ni-Fe, Co-Fe, Sn-Fe, Ti-Fe, In-Fe, Al-Fe, Ta-Fe, Sb-Fe und dergleichen, und umfassen ferner Au-Cu-Fe, Ag-Pt-Fe, Ag-Pd-Fe, Au-Pd-Fe, Au-Rh-Fe, Pt-Pd-Fe, Pt-Rh-Fe, Cu-Co-Fe, Ru-Ag-Fe, Ni-Pd-Fe, Au-Cu-Ag-Fe, Ag-Cu-Pt-Fe, Ag-Cu-Pd-Fe, Ag-Au-Pd-Fe, Au-Rh-Pd-Fe, Ag-Pt-Pd-Fe, Ag-Pt-Rh-Fe, Cu-Co-Pd-Fe und dergleichen.
  • Der durchschnittliche Teilchendurchmesser der erfindungsgemäßen feinen Metallteilchen liegt im Bereich von 1 bis 200 nm, vorzugsweise von 2 bis 70 nm. Wenn deren durchschnittlicher Teilchendurchmesser im Bereich von 1 bis 200 nm liegt, kann ein leitfähiger Beschichtungsfilm mit einer hohen Transparenz erhalten werden.
  • In einem Fall, bei dem der durchschnittliche Teilchendurchmesser der feinen Metallteilchen 200 nm übersteigt, wird die Lichtabsorption durch die Metalle verstärkt und dies führt dazu, dass die Teilchenschicht eine verminderte Lichtdurchlässigkeit und eine erhöhte Trübung aufweist. Deshalb gibt es, wenn ein Substrat mit einem solchen Beschichtungsfilm als Frontplatte z.B. einer Kathodenstrahlröhre verwendet wird, Fälle, bei denen das erzeugte Bild eine verminderte Auflösung hat. In einem Fall, bei dem der durchschnittliche Teilchendurchmesser der feinen Metallteilchen kleiner als 1 nm ist, nimmt der Oberflächenwiderstand der Teilchenschicht abrupt zu und dies macht es unmöglich, einen Beschichtungsfilm mit einem so niedrigen Widerstandswert zu erhalten, dass die Aufgaben der vorliegenden Erfindung gelöst werden können.
  • Ferner liegt der Eisengehalt in den feinen Metallteilchen im Bereich von 0,1 bis 3,0 Gew.-%, vorzugsweise von 0,2 bis 2,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der feinen Metallteilchen.
  • Feine Metallteilchen, die Eisen in einer Menge innerhalb dieses Bereichs enthalten, können eine transparente leitfähige Feinteilchenschicht bilden, die eine gleichmäßige Leitfähigkeit und einen niedrigen Widerstand sowie eine hervorragende Kratzfestigkeit und Dauerbeständigkeit aufweist.
  • In einem Fall, bei dem der Eisengehalt in den feinen Metallteilchen unter 0,1 Gew.-% liegt, ist eine legierungsartige Eigenschaft (die Eigenschaft, verglichen mit dem reinen Metall gegen eine Ionisierung weniger empfindlich zu sein) schwach ausgeprägt, so dass die Oxidation oder Ionisierung des Nichteisenmetalls nicht ausreichend inhibiert werden kann. Es gibt somit Fälle, bei denen die feinen Metallteilchen einem Teilchenwachstum unterliegen, was zu einer Abnahme der Leitfähigkeit oder der Lichtdurchlässigkeit führt.
  • Ein Eisengehalt in den feinen Metallteilchen von mehr als 3,0 Gew.-% ist dahingehend unerwünscht, dass die Leitfähigkeit beträchtlich abnehmen kann, obwohl der Grad dieser Leitfähigkeitsabnahme abhängig von der Art des Nichteisenmetalls variiert.
  • In einer anderen Ausführungsform kann es sich bei den vorstehend beschriebenen feinen Metallteilchen um solche handeln, bei denen ein Teil ihrer Oberfläche in Form eines Oxids und/oder eines Hydroxids vorliegt. Diese feinen Metallteilchen sind vorzugsweise solche, bei denen mindestens 25 % der Oberfläche mit einem Oxid und/oder einem Hydroxid bedeckt sind.
  • Die feinen Metallteilchen, die mit einem Oxid und/oder einem Hydroxid in einem Ausmaß innerhalb dieses Bereichs bedeckt sind, weisen eine hohe Dispergierbarkeit auf. Deshalb kann davon eine Beschichtungsflüssigkeit mit einer langen Topfzeit ohne die Verwendung eines organischen Stabilisators erhalten werden. In einem Fall, bei dem der Anteil des Oxid- und/oder Hydroxid-Beschichtungsfilms auf der Oberfläche der feinen Metallteilchen unter 25 % liegt, ist es schwierig, eine stabile Dispersion der feinen Metallteilchen oder eine Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung transparenter leitfähiger Beschichtungsfilme, die eine lange Topfzeit aufweist, ohne die Verwendung eines organischen Stabilisators oder dergleichen zu erhalten. Feine Metallteilchen, deren innere Teile zu einem Oxid und/oder Hydroxid oxidiert worden sind, sind dahingehend unerwünscht, dass sie keine verbesserte Stabilität aufweisen, sondern zu einer verminderten Leitfähigkeit neigen.
  • Im Hinblick auf die Dispergierbarkeit handelt es sich bei den erfindungsgemäßen feinen Metallteilchen vorzugsweise um solche, die eine wässrige Dispersion ergeben, die, wenn sie eine Feinteilchenkonzentration (Gewichtsprozent: Anzahl der Gramm feiner Metallteilchen in 100 g der Dispersion) von 0,5 Gew.-% aufweist, eine Ladungsmenge nach Streaming-Current-Titration im Bereich von 50 bis 300 μeq/g, vorzugsweise von 60 bis 200 μeq/g, aufweist. Wenn die Ladungsmenge nach deren Streaming-Current-Titration in diesem Bereich liegt, weisen die feinen Metallteilchen eine hervorragende Dispersionsstabilität wie kolloidale Metalloxidteilchen, wie z.B. kolloidales Silica, auf, und aggregieren in einer Beschichtungsflüssigkeit nicht. Folglich kann daraus eine Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung transparenter leitfähiger Beschichtungsfilme erhalten werden, die eine lange Topfzeit aufweist, ohne dass eine große Menge eines organischen Stabilisators verwendet wird, wie dies in Beschichtungsflüssigkeiten der Fall ist, die feine Metallteilchen enthalten, die bisher in Gebrauch waren. Feine Metallteilchen, bei denen die Ladungsmenge nach Streaming-Current-Titration kleiner als 50 μeq/g ist, können keine stabile Dispersion feiner Metallteilchen oder keine Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung transparenter leitfähiger Beschichtungsfilme mit einer langen Topfzeit ergeben, ohne dass ein organischer Stabilisator oder dergleichen verwendet wird. In dem Fall, bei dem die Ladungsmenge nach Streaming-Current-Titration höher als 300 μeq/g ist, neigen die feinen Metallteilchen zu einer verminderten Leitfähigkeit.
  • Die Ladungsmenge nach Streaming-Current-Titration wird mit einem Messgerät für die Ladungsmenge nach Streaming-Current-Titration (PCT 03PH, von Mutec hergestellt) oder dergleichen gemessen. Diese Messung des elektrischen Stromflusspotenzials wird mit einer wässrigen Dispersion mit einer Feinteilchenkonzentration von 0,5 Gew.-% durchgeführt.
  • Bei solchen feinen Metallteilchen, bei denen mindestens ein Teil der Oberfläche der feinen Metallteilchen in der Form eines Oxids und/oder eines Hydroxids der Metalle vorliegt, oder bei solchen feinen Metallteilchen, die eine wässrige Dispersion ergeben, die, wenn sie eine Feinteilchenkonzentration von 0,5 Gew.-% aufweisen, eine Ladungsmenge nach Streaming-Current-Titration im Bereich von 50 bis 300 μeq/g aufweist, ist eine Metalloxidation in inneren Teilen der feinen Metallteilchen und eine Ionisierung und das resultierende Wachstum feiner Metallteilchen inhibiert. Solche feinen Metallteilchen verursachen deshalb keine Korrosion des Substrats oder anderer Materialien. Deshalb weist der Beschichtungsfilm nur eine geringe Abnahme der Leitfähigkeit oder der Lichtdurchlässigkeit auf und als Folge davon können ein sehr zuverlässiges Substrat mit einem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm und eine sehr zuverlässige Anzeigevorrichtung erhalten werden. Ferner kann, da diese feinen Metallteilchen eine hervorragende Dispergierbarkeit und Stabilität aufweisen, die Menge an einzusetzendem organischen Stabilisator vermindert werden und die Entfernung des organischen Stabilisators nach der Bildung des Beschichtungsfilms ist einfach. Es kann somit verhindert werden, dass der organische Stabilisator zurückbleibt und die Leitfähigkeit beeinträchtigt. Darüber hinaus gibt es kein Erfordernis dahingehend, das Substrat nach der Bildung des Beschichtungsfilms bei einer hohen Temperatur von 400°C oder mehr zu brennen, um den organischen Stabilisator zu entfernen, wie dies im verwandten Stand der Technik der Fall ist, und der organische Stabilisator kann bei einer niedrigen Temperatur entfernt werden.
  • Folglich kann nicht nur die Aggregation und/oder Verschmelzung feiner Metallteilchen verhindert werden, die bei einem Brennen bei hoher Temperatur auftritt bzw. auftreten, sondern es kann auch verhindert werden, dass der erhaltene Beschichtungsfilm eine beeinträchtigende Trübung aufweist.
  • Da die vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen feinen Metallteilchen Eisen in einer spezifischen Menge enthalten, behalten sie ihre hohe Leitfähigkeit bei und weisen stark legierungsartige Eigenschaften auf. Wenn die feinen Metallteilchen zur Bildung eines leitfähigen Beschichtungsfilms verwendet werden, kann folglich eine Oxidation oder Ionisierung des Nichteisenmetalls und ein Teilchenwachstum inhibiert werden, wodurch eine Abnahme der Leitfähigkeit und. der Lichtdurchlässigkeit inhibiert werden kann. Ferner ermöglicht die Verwendung solcher feinen Metallteilchen, dass eine stabile Dispersion feiner Metallteilchen oder eine Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung transparenter leitfähiger Beschichtungsfilme mit einer langen Topfzeit erhalten wird.
  • Die erfindungsgemäßen feinen Metallteilchen können mit einem bekannten Verfahren hergestellt werden (vgl. Physicochemical and Engineering Aspects 109 (1995), 55-62; NanoStructured Materials, Band 7, Nr. 6, Seiten 611-618 (1996); oder JP-A-10-188681 (entspricht US-Patent 6,136,228 und US-Patent 6,180,030)), mit der Ausnahme, dass ein Eisensalz verwendet wird, so dass feine Metallteilchen mit einem Eisengehalt von 0,1 bis 3,0 Gew.-% erhalten werden. Die Teilchen können beispielsweise mit dem folgenden Herstellungsverfahren erzeugt werden.
  • Verfahren zur Herstellung feiner Metallteilchen
  • Ein Eisensalz und ein Salz von einem oder mehreren Nichteisenmetallen) werden in einem Lösungsmittel, das Wasser und/oder ein organisches Lösungsmittel umfasst, in Gegenwart eines Reduktionsmittels auf eine solche Weise reduziert, die zu feinen Metallteilchen mit einem Eisengehalt im Bereich von 0,1 bis 3,0 Gew.-% führt. Insbesondere umfassen Beispiele für dieses Verfahren die folgenden Verfahren (i) und (ii).
  • Verfahren (i)
  • Dieses Verfahren umfasst das gleichzeitige Reduzieren eines Eisensalzes und eines Nichteisenmetallsalzes in einem Lösungsmittel, das Wasser und/oder ein organisches Lösungsmittelumfasst, in Gegenwart eines Reduktionsmittels.
  • Obwohl das Eisen entweder Eisen(III) (dreiwertig) oder Eisen(II) (zweiwertig) sein kann, handelt es sich insbesondere um Eisen(III).
  • Beispiele für das Eisensalz umfassen Salze wie z.B. Eisenchlorid, Eisennitrat, Eisensulfat und organische Säuresalze, wie z.B. Eisenacetat, und Gemische von deren Salzen.
  • Beispiele für das Salz des Nichteisenmetalls umfassen die Chloride, Nitrate, Sulfate und organischen Säuresalze, wie z.B. Acetate, von Metallen wie Au, Ag, Pd, Pt, Rh, Ru, Cu, Ni, Co, Sn, Ti, In, Al, Ta und Sb und Gemische dieser Salze. Spezielle Beispiele dafür umfassen Goldchlorwasserstoffsäure, Silbernitrat, Palladiumchlorid, Palladiumnitrat, Palladiumacetat, Rutheniumchlorid, Nickelchlorid, Nickelnitrat, Kupfernitrat, Kupferchlorid, Kupferzitrat, Titantetrachlorid, Indiumchlorid, Indiumnitrat und dergleichen und Gemische davon. Die organischen Säuresalze umfassen hier Carbonsäuresalze, Polycarbonsäuresalze und dergleichen.
  • In dem Lösungsmittel, das Wasser und/oder ein organisches Lösungsmittel umfasst, liegt die Konzentration des Eisensalzes und des Salzes des Nichteisenmetalls vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 3,0 Gew.-%, mehr bevorzugt von 0,2 bis 2,0 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtkonzentration der Metalle (Gewichtsprozent: Anzahl der Gramm der Metalle in 100 g der Lösung).
  • Als organisches Lösungsmittel können Alkohole, wie z.B. 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon und Tetrahydrofurylalkohol, und Ether, wie z.B. Propylenglykolmonomethylether und Diethylenglykolmonoethylether, verwendet werden. In der Erfindung kann das Lösungsmittel aus einem einzelnen Lösungsmittel oder einem Gemisch von zwei oder mehr Lösungsmitteln bestehen und es kann ein Mischlösungsmittel sein, das aus einem organischen Lösungsmittel und Wasser zusammengesetzt ist.
  • In dem Fall, bei dem die Konzentration des Eisensalzes und des Salzes des Nichteisenmetalls unter 0,1 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtkonzentration der zu erhaltenden Metalle, neigt die Geschwindigkeit der Erzeugung feiner Metallteilchen zu einem niedrigen Wert oder die erhaltenen feinen Metallteilchen neigen dazu, ungleichmäßige Teilchendurchmesser aufzuweisen. Darüber hinaus gibt es Fälle, bei denen die Ausbeute an feinen Metallteilchen sehr gering ist.
  • In dem Fall, bei dem die Konzentration des Eisensalzes und des Salzes des Nichteisenmetalls über 3,0 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtkonzentration der Metalle, laufen die Reduktion und die Ausfällung von Metallionen zu schnell ab und dabei besteht eine Tendenz dahingehend, dass feine Metallteilchen erhalten werden, die ungleichmäßige Teilchendurchmesser aufweisen oder aggregiert sind.
  • Beispiele für die Reduktionsmittel umfassen Eisen(II)-sulfat, Ammoniumeisen(II)-sulfat, Eisen(II)-oxalat, Trinatriumzitrat, Weinsäure, L(+)-Ascorbinsäure, Natriumborhydrid, Natriumhypophosphit und dergleichen. Wenn Natriumborhydrid oder Natriumhypophosphit als Reduktionsmittel verwendet wird, gelangt B oder P in unerwünschter Weise in die feinen Metallteilchen. Die Verwendung eines Eisensalzes wie z.B. Eisen(II)-sulfat oder Ammoniumeisen(II)-sulfat als Reduktionsmittel kann jedoch zu sehr gut leitfähigen feinen Metallteilchen führen, die weder B noch P enthalten. In der Erfindung unterscheidet sich das Eisensalz (Eisen(III)-Salz), das zur Bildung der feinen Metallteilchen verwendet wird, deutlich von dem Eisensalz (Eisen(II)-Salz), das als Reduktionsmittel verwendet wird. Nahezu alle Eisensalze, die zur Bildung der feinen Metallteilchen verwendet werden, nehmen an der Bildung der feinen Metallteilchen teil, wohingegen das Eisensalz, das als Reduktionsmittel verwendet wird, kaum an der Bildung der feinen Metallteilchen teilnimmt und üblicherweise durch einen Vorgang wie Waschen entfernt wird. Das Eisensalz, das als Reduktionsmittel verwendet wird, kann jedoch nach der Oxidation auch in ein Salz zur Bildung feiner Metallteilchen umgewandelt werden, obwohl diese zwei Eisensalze als Salze mit verschiedenen Funktionen deutlich unterschieden werden sollten.
  • Die Menge des hier einzusetzenden Reduktionsmittels liegt im Bereich von vorzugsweise 0,1 bis 5,0 mol, mehr bevorzugt von 1,0 bis 3,0 mol pro Mol der Summe aus dem Eisensalz und dem Salz des Nichteisenmetalls. Solange die Menge des Reduktionsmittels innerhalb dieses Bereichs liegt, können feine Metallteilchen mit einer hohen Leitfähigkeit in einer hohen Ausbeute erhalten werden.
  • In dem Fall, bei dem die Menge des Reduktionsmittels unter 0,1 mol pro Mol der Summe der Metallsalze liegt, wird die Ausbeute an feinen Metallteilchen aufgrund des unzureichenden Reduktionsvermögens vermindert und die erhaltenen feinen Metallteilchen können einen Eisengehalt von unter 0,1 Gew.-% aufweisen. Insbesondere gibt es Fälle, bei denen der Effekt der erfindungsgemäßen Eisen-enthaltenden feinen Metallteilchen nicht erhalten wird. Selbst wenn die Menge des Reduktionsmittels 5,0 mol pro Mol der Summe der Metallsalze übersteigt, wird nicht nur die Ausbeute nicht mehr verbessert, sondern gemäß der Art des Reduktionsmittels werden auch feine Metallteilchen erhalten, die B oder P in einer großen Menge enthalten. Solche feinen Metallteilchen weisen eine unzureichende Leitfähigkeit auf.
  • Die Bedingungen zur Reduktion mit einem solchen Reduktionsmittel sind nicht speziell beschränkt, so lange die Metallsalze reduziert werden können. Die Reduktion kann durch Hinzufügen des Reduktionsmittels zu den Metallsalzen, die in der vorstehend genannten Konzentration bereitgestellt worden sind, und gegebenenfalls Erhitzen oder Rühren des Gemischs erreicht werden.
  • In der Erfindung kann gegebenenfalls ferner ein organischer Stabilisator verwendet werden. Beispiele für den organischen Stabilisator umfassen Gelatine, Polyvinylalkohol, Polyacrylsäure, Hydroxypropylcellulose, Polycarbonsäuren, wie z.B. Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Phthalsäure und Zitronensäure und Salze dieser Säuren, heterocyclische Verbindungen, wie z.B. Vinylpyrrolidon und Polyvinylpyrrolidon, Gemische davon und dergleichen.
  • Der zeitliche Ablauf der Zugabe des organischen Stabilisators ist nicht speziell beschränkt und der Stabilisator kann entweder vor oder gleichzeitig mit oder nach der Zugabe des Reduktionsmittels zugesetzt werden.
  • Die Menge eines solchen organischen Stabilisators, der verwendet werden soll, kann derart sein, dass der organische Stabilisator in einer Menge von 1 bis 10 mol, vorzugsweise von 2 bis 8 mol pro Mol, der zu erzeugenden feinen Metallteilchen vorliegt.
  • Wenn die Menge des organischen Stabilisators weniger als 1 mol/mol Metalle beträgt, weisen die erhaltenen feinen Metallteilchen gegebenenfalls eine unzureichende Dispergierbarkeit auf und aggregieren. In einem Fall, bei dem deren Menge mehr als 10 mol/mol Metalle beträgt, kann der restliche organische Stabilisator die Leitfähigkeit beeinträchtigen.
  • Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren kann die auf diese Weise durch eine Reduktion erhaltene Dispersion feiner Metallteilchen gegebenenfalls in einem Druckbehälter bei einer Temperatur von etwa 100°C oder höher wärmebehandelt werden. Diese Wärmebehandlung führt zu feinen Metallteilchen mit einem gleichmäßigeren Teilchendurchmesser.
  • Neben dem vorstehend beschriebenen Verfahren (i) kann das folgende Verfahren (ii) zur Herstellung feiner Metallteilchen verwendet werden.
  • Verfahren (ii)
  • Dieses Verfahren umfasst das Behandeln einer Dispersion feiner Eisenmetallteilchen oder feiner Teilchen einer Eisen-enthaltenden Legierung dadurch, dass feine Teilchen oder Ionen eines Metalls mit einem höheren Standard-Wasserstoffelektrodenpotenzial als die feinen Eisenmetallteilchen oder die feinen, Eisen-enthaltenden Legierungsteilchen in der Dispersion vorliegen, um dadurch das Nichteisenmetall, das ein höheres Standard-Wasserstoffelektrodenpotenzial aufweist, auf den feinen Eisenmetallteilchen und/oder den feinen, Eisen-enthaltenden Legierungsteilchen abzuscheiden.
  • Die Dispersion feiner Eisenmetallteilchen oder feiner, Eisen-enthaltender Legierungsteilchen, die in dem Verfahren (ii) verwendet wird, ist nicht speziell beschränkt. Es kann jedoch eine Dispersion feiner Teilchen von Fe, Ag-Pd-Fe, Ag-Fe, Ru-Fe oder dergleichen verwendet werden.
  • Eine solche Dispersion kann z.B. durch Reduzieren eines Metallsalzes von Eisen oder einer Kombination eines Metallsalzes von Eisen mit einem Salz von einem oder mehreren Nichteisenmetallen in der Gegenwart eines Reduktionsmittels hergestellt werden. Es kann die Dispersion feiner Eisen-enthaltender Metallteilchen verwendet werden, die mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren (i) hergestellt worden ist.
  • In diesen feinen Metallteilchen beträgt die Differenz des Standard-Wasserstoffelektrodenpotenzials zwischen dem Eisen und dem Nichteisenmetall, das die Teilchen bildet (die Differenz zwischen dem Metall mit einem höheren Standard-Wasserstoffelektrodenpotenzial und Eisen, wenn zwei oder mehr Metalle enthalten sind), vorzugsweise 0,05 eV oder mehr, vorzugsweise 0,1 eV oder mehr. Bei diesen feinen Metallteilchen liegt das Metall mit dem höchsten Standard-Wasserstoffelektrodenpotenzial vorzugsweise in einer Menge im Bereich von 97 bis 99,9 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der feinen Metallteilchen, vor. Wenn der Gehalt des Metalls mit dem höchsten Standard-Wasserstoffelektrodenpotenzial niedriger als 97 Gew.-% oder höher als 99,9 Gew.-% ist, gibt es Fälle, bei denen der Effekt einer Inhibierung der Oxidation oder Ionisierung der feinen Metallteilchen unzureichend ist und keine Verbesserung der Zuverlässigkeit bewirkt wird.
  • Dieses Herstellungsverfahren ist geeignet, wenn das Nichteisenmetall Au, Ag, Pd, Pt, Ph, Ru, Co, Sn, In oder dergleichen ist.
  • Als Reduktionsmittel können diejenigen verwendet werden, die als Beispiele für das vorstehend beschriebene Verfahren (i) aufgezählt worden sind. Reduktionsverfahren sind ebenfalls nicht speziell beschränkt und die Reduktion kann in der gleichen Weise durchgeführt werden, wie es als Beispiel für das vorstehend beschriebene Verfahren (i) gezeigt ist.
  • Auch im Verfahren (ii) können gegebenenfalls die vorstehend gezeigten organischen Stabilisatoren verwendet werden und die Dispersion feiner Metallteilchen, die durch eine Reduktion erhalten worden sind, kann gegebenenfalls in einem Druckbehälter bei einer Temperatur von etwa 100°C oder höher wärmebehandelt werden.
  • Der zeitliche Ablauf der Zugabe eines organischen Stabilisators ist nicht speziell beschränkt und der Stabilisator kann entweder vor oder gleichzeitig mit oder nach der Zugabe des Reduktionsmittels zugesetzt werden.
  • Verfahren (iii)
  • In der Erfindung kann der so erhaltenen Dispersion von feinen Metallteilchen anschließend ein Oxidationsmittel zugesetzt werden, um dadurch mindestens einen Teil der Oberfläche der feinen Metallteilchen zu oxidieren (Verfahren (iii)).
  • Diese Oxidation kann feine Metallteilchen ergeben, deren Oberfläche in Form eines Oxids und/oder eines Hydroxids vorliegt. Die Oberfläche kann entweder ein Oxid oder ein Hydroxid sein oder es kann sich um eine Oberfläche handeln, in der ein Hydroxid und ein Oxid koexistieren.
  • Als Oxidationsmittel kann z.B. Sauerstoff, Wasserstoffperoxid, Ozon oder dergleichen verwendet werden.
  • Die Menge des hier zuzusetzenden Oxidationsmittels, die abhängig von der Art des Oxidationsmittels variiert, ist nicht speziell beschränkt, so lange mindestens ein Teil (etwa 25 % oder mehr) der Oberfläche der feinen Metallteilchen in ein Oxid und/oder Hydroxid der Metalle umgewandelt werden kann. Insbesondere kann die Menge des Oxidationsmittels im Bereich von 0,01 bis 0,2 mol, vorzugsweise von 0,02 bis 1,15 mol, pro Mol der Summe der Metalle liegen.
  • In dem Fall, bei dem die Menge des zugesetzten Oxidationsmittels kleiner als 0,01 mol ist, können etwa 25 % oder mehr der Oberfläche der feinen Metallteilchen nicht in ein Oxid und/oder Hydroxid der Metalle umgewandelt werden und die feinen Metallteilchen können keine Ladungsmenge nach Streaming-Current-Titration im Bereich von 50 bis 300 μeq/g aufweisen. Insbesondere ist es schwierig, eine transparente leitfähige Beschichtungsflüssigkeit zu erhalten, die eine ausreichende Dispersionsstabilität und eine lange Topfzeit aufweist. Darüber hinaus gibt es Fälle, bei denen die Leitfähigkeit und die Lichtdurchlässigkeit beeinträchtigt werden, was es unmöglich macht, ein sehr zuverlässiges Substrat mit einem leitfähigen Beschichtungsfilm oder eine sehr zuverlässige Anzeigevorrichtung zu erhalten.
  • Wenn die Menge des zugesetzten Oxidationsmittels 0,2 mol übersteigt, besteht eine Tendenz dahingehend, dass die feinen Metallteilchen nicht nur in deren Oberfläche, sondern auch in inneren Teilen davon oxidiert werden. Es gibt somit Fälle, bei denen die Leitfähigkeit beträchtlich abnimmt.
  • Die Bedingungen für die Oxidation sind ebenfalls nicht speziell beschränkt und Behandlungen wie z.B. ein Erwärmen und Rühren können gegebenenfalls durchgeführt werden.
  • Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung eines transparenten leitfähigen Beschichtungsfilms
  • Als nächstes wird die erfindungsgemäße Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung transparenter leitfähiger Beschichtungsfilme erläutert.
  • Die erfindungsgemäße Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung transparenter leitfähiger Beschichtungsfilme umfasst die vorstehend beschriebenen feinen Metallteilchen und ein polares Lösungsmittel.
  • In der Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung transparenter leitfähiger Beschichtungsfilme sind die feinen Metallteilchen vorzugsweise in einer Menge von 0,05 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Beschichtungsflüssigkeit, enthalten.
  • Beispiele für das polare Lösungsmittel, das in der Erfindung verwendet wird, umfassen Wasser; Alkohole, wie z.B. Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Diacetonalkohol, Furfurylalkohol, Tetrahydrofurfurylalkohol, Ethylenglykol und Hexylenglykol; Ester, wie z.B. den Methylester von Essigsäure und Ethylacetatester; Ether, wie z.B. Diethylether, Ethylenglykolmonomethylether, Ethylenglykolmonoethylether, Ethylenglykolmonobutylether, Diethylenglykolmonomethylether und Diethylenglykolmonoethylether; Ketone, wie z.B. Aceton, Methylethylketon, Acetylaceton und Acetoessigsäureester und dergleichen. Diese können allein oder als Gemisch von zwei oder mehr davon verwendet werden.
  • Diese Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung transparenter leitfähiger Beschichtungsfilme kann leitfähige feine Teilchen enthalten, die von den vorstehend beschriebenen feinen Metallteilchen verschieden sind.
  • Als leitfähige feine Teilchen, die von den vorstehend beschriebenen feinen Metallteilchen verschieden sind, können bekannte Teilchen wie z.B. feine Teilchen eines transparenten leitfähigen anorganischen Oxids oder eines feinen teilchenförmigen Kohlenstoffs verwendet werden (vgl. JP-A-63-11519 und US-Patent 6,136,228).
  • Beispiele für die feinen Teilchen eines transparenten leitfähigen anorganischen Oxids umfassen Zinnoxid, Zinnoxid, das mit Sb, F oder P dotiert ist, Indiumoxid, Indiumoxid, das mit Sn oder F dotiert ist, Antimonoxid, niedrig oxidiertes Titan und dergleichen.
  • Der durchschnittliche Teilchendurchmesser dieser leitfähigen feinen Teilchen liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 200 nm, vorzugsweise von 2 bis 150 nm.
  • Solche leitfähigen feinen Teilchen können in einer Menge bis zu 4 Gewichtsteilen pro Gewichtsteil der feinen Metallteilchen enthalten sein. Mengen der leitfähigen feinen Teilchen von mehr als 4 Gewichtsteilen sind dahingehend unerwünscht, dass es Fälle gibt, bei denen die Leitfähigkeit vermindert wird, so dass der Abschirmungseffekt bezüglich elektromagnetischer Wellen beeinträchtigt wird.
  • Das Einbeziehen solcher leitfähigen feinen Teilchen ermöglicht die Bildung einer transparenten leitfähigen Feinteilchenschicht mit einer besseren Transparenz als die transparente leitfähige Feinteilchenschicht, die aus den feinen Metallteilchen allein aufgebaut ist. Ferner ermöglicht das Einbeziehen der leitfähigen feinen Teilchen, dass das Substrat mit dem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm mit niedrigen Kosten hergestellt werden kann.
  • Ein Matrixbestandteil, der als Bindemittel für die feinen Metallteilchen nach der Beschichtungsfilmbildung dient, kann in der erfindungsgemäßen Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung von transparenten leitfähigen Beschichtungsfilmen enthalten sein. Bei diesem Matrixbestandteil handelt es sich vorzugsweise um einen Bestandteil, der Silica umfasst. Beispiele für den Matrixbestandteil umfassen Produkte der hydrolytischen Polykondensation von Organosiliziumverbindungen, wie z.B. Organosiliziumverbindungen, Kieselsäure-Polykondensate, die durch Dealkalisieren wässriger Lösungen von Alkalimetallsilikaten erhalten werden, und Har ze für Beschichtungsmaterialien. Die Harze für Beschichtungsmaterialien können entweder wärmehärtende Harze oder thermoplastische Harze sein. Spezielle Beispiele dafür umfassen thermoplastische Harze, wie z.B. Polyesterharze, Polycarbonatharze, Polyamidharze, Vinylchloridharze, Vinylacetatharze, Fluorharze und thermoplastische Acrylharze, Urethanharze, Epoxyharze, Melaminharze, Butyralharze, Phenolharze und dergleichen. Diese Matrix kann in einer Menge von 0,01 bis 0,5 Gewichtsteilen, vorzugsweise von 0,03 bis 0,3 Gewichtsteilen, pro Gewichtsteil der feinen Metallteilchen enthalten sein.
  • Ein organischer Stabilisator kann in der Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung transparenter leitfähiger Beschichtungsfilme enthalten sein, um die Dispergierbarkeit der erfindungsgemäßen feinen Metallteilchen weiter zu verbessern, obwohl dieser nicht immer erforderlich ist, da die feinen Metallteilchen eine hervorragende Dispergierbarkeit und Stabilität aufweisen. Beispiele für diesen organischen Stabilisator umfassen Gelatine, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylsäure, Hydroxypropylcellulose, Polycarbonsäuren, wie z.B. Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Phthalsäure und Zitronensäure und Salze dieser Säuren, heterocyclische Verbindungen, wie z.B. Vinylpyrrolidon und Polyvinylpyrrolidon, Gemische davon und dergleichen.
  • Dieser organische Stabilisator kann in einer Menge von 0,005 bis 0,5 Gewichtsteilen, vorzugsweise von 0,005 bis 0,2 Gewichtsteilen, pro Gewichtsteil der feinen Metallteilchen enthalten sein. Wenn die Menge des organischen Stabilisators kleiner als 0,005 Gewichtsteile ist, gibt es Fälle, bei denen eine ausreichende Dispergierbarkeit und Stabilität nicht erhalten werden kann. Selbst wenn die Menge des organischen Stabilisators 0,5 Gewichtsteile übersteigt, wird nicht nur keine weitere Verbesserung der Dispergierbarkeit oder der Stabilität bewirkt, sondern der organische Stabilisator kann auch in einer größeren Menge zurückbleiben, so dass die Leitfähigkeit beeinträchtigt wird.
  • Wenn diese Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung transparenter leitfähiger Beschichtungsfilme verwendet wird, kann eine transparente leitfähige Feinteilchenschicht mit einem Oberflächenwiderstand von 102 bis 104 Ω/☐ gebildet werden. Diese leitfähige Schicht ist somit bezüglich der Abschirmung vor elektromagnetischen Wellen effektiv und kann das elektromagnetische Feld, das durch die Emission von elektromagnetischen Wellen erzeugt wird, effektiv vermindern.
  • Insbesondere weisen die feinen Metallteilchen, deren Oberfläche oxidiert worden ist und die ein elektrisches Stromflusspotenzial innerhalb eines spezifischen Bereichs aufweisen, eine hervorragende Dispergierbarkeit und Stabilität auf, und die Beschichtungsflüssigkeit zur Bil dung transparenter leitfähiger Beschichtungsfilme, die solche feinen Metallteilchen enthält, weist eine lange Topfzeit auf. Wenn diese Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung transparenter leitfähiger Beschichtungsfilme verwendet wird, kann ein Substrat mit transparenten leitfähigen Beschichtungsfilmen erhalten werden, das mit einem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm beschichtet ist, der eine hervorragende Leitfähigkeit und hervorragende elektromagnetische Abschirmungseigenschaften sowie eine hohe Zuverlässigkeit aufweist. Da diese feinen Metallteilchen ferner eine hervorragende Dispergierbarkeit und Stabilität aufweisen, kann die Menge an verwendetem organischen Stabilisator vermindert werden. Als Folge davon ist die Entfernung des organischen Stabilisators nach der Beschichtungsfilmbildung einfach und die Beeinträchtigung der Leitfähigkeit durch Rückstände eines organischen Stabilisators kann inhibiert werden. Darüber hinaus gibt es kein Erfordernis des Brennens des Substrats bei einer hohen Temperatur von 400°C oder mehr nach der Beschichtungsfilmbildung zur Entfernung des organischen Stabilisators wie im verwandten Stand der Technik, und der organische Stabilisator kann bei einer niedrigen Temperatur entfernt werden. Folglich kann nicht nur die Aggregation oder Verschmelzung feiner Metallteilchen verhindert werden, die bei einem Brennen mit hoher Temperatur auftritt, sondern auch eine beeinträchtigende Trübung des erhaltenen Beschichtungsfilms.
  • Substrat mit transparentem leitfähigen Beschichtungsfilm
  • Das erfindungsgemäße Substrat mit transparentem leitfähigen Beschichtungsfilm wird nachstehend erläutert.
  • In dem erfindungsgemäßen Substrat mit transparentem leitfähigen Beschichtungsfilm wurde eine transparente leitfähige Feinteilchenschicht, welche die vorstehend beschriebenen feinen Metallteilchen umfasst, auf einem Substrat, wie z.B. einem Film, einer Folie oder einem anderen Formteil, das aus Glas, Kunststoff, Keramik oder dergleichen hergestellt ist, ausgebildet.
  • Transparente leitfähige Feinteilchenschicht
  • Die Dicke der transparenten leitfähigen Feinteilchenschicht liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 5 bis 200 nm, vorzugsweise von 10 bis 150 nm. Solange deren Dicke in diesem Bereich liegt, kann ein Substrat mit einem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm erhalten werden, das einen hervorragenden elektromagnetischen Abschirmungseffekt aufweist.
  • Diese transparente leitfähige Feinteilchenschicht kann gegebenenfalls leitfähige feine Teilchen, die von den vorstehend beschriebenen feinen Metallteilchen verschieden sind, einen Matrixbestandteil und einen organischen Stabilisator enthalten. Beispiele für diese Bestandteile sind mit denjenigen identisch, wie sie vorstehend gezeigt worden sind.
  • Transparenter Beschichtungsfilm
  • In dem erfindungsgemäßen Substrat mit transparentem leitfähigen Beschichtungsfilm wurde auf der transparenten leitfähigen Feinteilchenschicht ein transparenter Beschichtungsfilm mit einem niedrigeren Brechungsindex als die transparente leitfähige Feinteilchenschicht gebildet.
  • Die Dicke des transparenten Beschichtungsfilms liegt vorzugsweise im Bereich von 50 bis 300 nm, vorzugsweise von 80 bis 200 nm. Der Brechungsindex des transparenten Beschichtungsfilms wird auf einen Wert eingestellt, der üblicherweise um etwa 1,40 bis 1,60 niedriger ist als der Brechungsindex der leitfähigen Feinteilchenschicht, um eine Antireflexionsleistung zu verleihen.
  • Dieser transparente Beschichtungsfilm wird z.B. aus einem anorganischen Oxid, wie z.B. Silica, Titanoxid oder Zirkoniumoxid oder einem Mischoxid davon, gebildet. Zur Verwendung als transparenter Beschichtungsfilm in der Erfindung ist ein Beschichtungsfilm auf Silicabasis besonders bevorzugt, der ein Produkt der hydrolytischen Polykondensation einer hydrolysierbaren Organosiliziumverbindung umfasst, oder der ein Kieselsäurepolykondensat umfasst, das durch Dealkalisierung einer wässrigen Lösung eines Alkalimetallsilikats erhalten wird. Das Substrat mit einem transparenten leitfähigen Film, das einen solchen transparenten Beschichtungsfilm aufweist, weist hervorragende Antireflexionseigenschaften auf.
  • Gegebenenfalls können in dem transparenten Beschichtungsfilm feine Teilchen, die aus einem Material mit niedrigem Brechungsindex aufgebaut sind, wie z.B. Magnesiumfluorid, Farbstoffe und Pigmente enthalten sein.
  • Verfahren zur Herstellung eines Substrats mit einem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm
  • Das erfindungsgemäße Substrat mit einem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm kann in der folgenden Weise hergestellt werden.
  • Bildung der transparenten leitfähigen Feinteilchenschicht
  • Als erstes wird eine Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung transparenter leitfähiger Beschichtungsfilme, die feine Metallteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1 bis 200 nm und ein polares Lösungsmittel umfasst, auf ein Substrat aufgebracht und getrocknet, um eine transparente leitfähige Feinteilchenschicht zu bilden.
  • Die Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung transparenter leitfähiger Beschichtungsfilme, die hier verwendet wird, umfasst feine Metallteilchen und ein polares Lösungsmittel. Beispiele für die feinen Metallteilchen und das polare Lösungsmittel sind mit denjenigen identisch, wie sie vorstehend gezeigt worden sind.
  • Die feinen Metallteilchen sind in der Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung transparenter leitfähiger Beschichtungsfilme vorzugsweise in einer Menge von 0,05 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Beschichtungsflüssigkeit, enthalten.
  • Dieser Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung transparenter leitfähiger Beschichtungsfilme können leitfähige feine Teilchen, die von den feinen Metallteilchen verschieden sind, zugesetzt werden. Beispiele für diese leitfähigen feinen Teilchen sind mit denjenigen identisch, wie sie vorstehend gezeigt worden sind.
  • Zur Bildung der transparenten leitfähigen Feinteilchenschicht kann z.B. ein Verfahren eingesetzt werden, welches das Aufbringen der Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung transparenter leitfähiger Beschichtungsfilme auf ein Substrat mit einer Technik wie z.B. Tauchen, Schleuderbeschichten, Spritzen, Walzenbeschichten oder Flexographie und dann Trocknen der Beschichtungsflüssigkeit bei einer Temperatur im Bereich von Umgebungstemperatur bis etwa 90°C umfasst.
  • In dem Fall, bei dem die Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung transparenter leitfähiger Beschichtungsfilme einen Matrixbestandteil enthält, z.B. einen solchen, wie er vorstehend gezeigt worden ist, kann eine Behandlung zum Härten des Matrixbestandteils durchgeführt werden.
  • Beispiele für die Härtungsbehandlung umfassen bekannte Techniken wie z.B. Wärmehärten, Bestrahlen mit elektromagnetischer Strahlung und Härten mit einem Gas wie z.B. Ammoniakgas.
  • Die Dicke der transparenten leitfähigen Feinteilchenschicht, die mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren gebildet worden ist, liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 50 bis 200 nm. Solange die Dicke der transparenten leitfähigen Feinteilchenschicht innerhalb dieses Bereichs liegt, kann ein Substrat mit einem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm erhalten werden, das einen hervorragenden elektromagnetischen Abschirmungseffekt aufweist.
  • Bildung eines transparenten Beschichtungsfilms
  • Eine Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung eines transparenten Beschichtungsfilms wird anschließend auf die zu bildende Feinteilchenschicht aufgebracht, um auf der transparenten leitfähigen Feinteilchenschicht einen transparenten Beschichtungsfilm zu bilden, der einen niedrigeren Brechungsindex als die Feinteilchenschicht aufweist.
  • Die Dicke des transparenten Beschichtungsfilms liegt vorzugsweise im Bereich von 50 bis 300 nm, vorzugsweise von 80 bis 200 nm. Wenn dessen Dicke innerhalb dieses Bereichs liegt, zeigt der Beschichtungsfilm hervorragende Antireflexionseigenschaften. Verfahren zur Bildung des transparenten Beschichtungsfilms sind nicht speziell beschränkt und es kann eine Trockentechnik zur Dünnfilmabscheidung, wie z.B. Vakuumverdampfen, Sputtern oder Ionenplattieren, oder eine Nasstechnik zur Dünnfilmbildung, wie z.B. Tauchen, Schleuderbeschichten, Spritzen, Walzenbeschichten oder Flexographie, wie es vorstehend erwähnt worden ist, gemäß dem Material dieses transparenten Beschichtungsfilms eingesetzt werden.
  • Wenn der transparente Beschichtungsfilm mit einer Nasstechnik zur Dünnfilmabscheidung gebildet wird, kann eine bekannte Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung eines transparenten Beschichtungsfilms verwendet werden (vgl. JP-A-10-188681 (entspricht US-Patent 6,136,228)). Als derartige Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung eines transparenten Beschichtungfilms kann z.B. eine Beschichtungsflüssigkeit, die ein anorganisches Oxid wie z.B. Silica, Titanoxid oder Zirkoniumoxid, oder ein Mischoxid davon als Bestandteil zur Bildung eines transparenten Beschichtungsfilms enthält, verwendet werden.
  • In der Erfindung ist als Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung eines transparenten Beschichtungsfilms eine Beschichtungsflüssigkeit auf Silicabasis zur Bildung eines transparenten Beschichtungsfilms bevorzugt, die entweder ein Produkt der hydrolytischen Polykondensation einer hydrolysierbaren Organosiliziumverbindung enthält, oder eine Kieselsäurelösung enthält, die durch Dealkalisierung einer wässrigen Lösung eines Alkalimetallsilikats erhalten wird. Besonders bevorzugt ist eine Beschichtungsflüssigkeit, die ein Produkt der hydrolytischen Polykondensation einer Organosiliziumverbindung enthält, die durch die folgende allgemeine Formel [1] dargestellt wird. Der aus dieser Beschichtungsflüssigkeit gebildete Beschichtungsfilm auf Silicabasis weist einen niedrigeren Brechungsindex auf als die leitfähige Feinteilchenschicht, die feine Metallteilchen umfasst, und das erhaltene Substrat mit einem transparenten Beschichtungsfilm weist hervorragende Antireflexionseigenschaften auf. RaSi(OR')4-a [1]
  • (In der Formel ist R eine Vinylgruppe, eine Arylgruppe, eine Acrylgruppe, eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, ein Wasserstoffatom oder ein Halogenatom, R' eine Vinylgruppe, eine Arylgruppe, eine Acrylgruppe, eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, -C2H4OCnH2n+1 (n ist 1 bis 4) oder ein Wasserstoffatom, und a eine ganze Zahl von 0 bis 3.) Beispiele für diese Organosiliziumverbindung umfassen Tetramethoxysilan, Tetraethoxysilan, Tetraisopropoxysilan, Tetrabutoxysilan, Tetraoctylsilan, Methyltrimethoxysilan, Methyltriethoxysilan, Ethyltriethoxysilan, Methyltriisopropoxysilan, Vinyltrimethoxysilan, Phenyltrimethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan und dergleichen.
  • Eine oder mehrere dieser Organosiliziumverbindungen wird bzw. werden z.B. in einem Wasser/Alkohol-Mischlösungsmittel in der Gegenwart eines Säurekatalysators hydrolysiert. Folglich wird eine Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung eines transparenten Beschichtungsfilms erhalten, die ein Produkt der hydrolytischen Polykondensation der Organosiliziumverbindungen enthält. Die Konzentration des filmbildenden Bestandteils in dieser Beschichtungsflüssigkeit (Gewichtsprozent: Anzahl der Gramm des filmbildenden Bestandteils in 100 g der Beschichtungsflüssigkeit) beträgt vorzugsweise 0,5 bis 2,0 Gew.-%, bezogen auf die Oxidmenge.
  • Die Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung eines transparenten Beschichtungsfilms, die in der Erfindung verwendet wird, kann ferner feine Teilchen, die aus einem Material mit niedrigem Brechungsindex aufgebaut sind, wie z.B. Magnesiumfluorid, leitfähige feine Teilchen, deren Menge so gering ist, dass sie die Transparenz und die Antireflexionsleistung des transparenten Beschichtungsfilms nicht beeinträchtigen, und/oder Additive, wie z.B. einen Farbstoff oder ein Pigment, enthalten.
  • In der Erfindung kann der Beschichtungsfilm, der durch Aufbringen der Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung des transparenten Beschichtungsfilms gebildet worden ist, während des Trocknens oder nach dem Trocknen auf 150°C oder höher erhitzt werden. Alternativ kann der ungehärtete Beschichtungsfilm mit elektromagnetischen Wellen mit einer kürzeren Wellenlänge als sichtbare Strahlen, wie z.B. Ultraviolett, Elektronenstrahlen, Röntgenstrahlen oder Gammastrahlen bestrahlt werden, oder er kann einer Aktivgasatmosphäre, wie z.B. Ammoniak, ausgesetzt werden. Diese Behandlung fördert die Härtung des filmbildenden Bestandteils, so dass ein transparenter Beschichtungsfilm mit einer erhöhten Härte erhalten wird.
  • Ferner kann die Filmbildung durch Aufbringen der Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung des transparenten Beschichtungsfilms derart durchgeführt werden, dass die Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung des transparenten Beschichtungsfilms aufgebracht wird, während die transparente leitfähige Feinteilchenschicht bei etwa 40 bis 90°C gehalten wird und der transparente Beschichtungsfilm den vorstehend gezeigten Behandlungen unterworfen wird (Trocknen, Erhitzen und Härten). Als Ergebnis wird ein Antireflexionssubstrat mit einem transparenten Beschichtungsfilm und einer verminderten Reflexion erhalten, das ringartige Vorwölbungen und Vertiefungen aufweist, die auf der Oberfläche des transparenten Beschichtungsfilms ausgebildet sind.
  • Anzeigevorrichtung
  • Das erfindungsgemäße Substrat mit dem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm weist transparente leitfähige Feinteilchen auf, die spezifische feine Metallteilchen umfassen. Deshalb weist das beschichtete Substrat einen Oberflächenwiderstand im Bereich von 102 bis 104 Ω/☐ auf, was für eine elektromagnetische Abschirmung erforderlich ist, sowie eine zufrieden stellende Antireflexionsleistung im Bereich sichtbarer Strahlung und im Nahinfrarotbereich. Dieses Substrat mit dem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm ist zur Verwendung als Frontplatte einer Anzeigevorrichtung geeignet.
  • Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung ist eine Vorrichtung, die elektrisch Bilder darauf erzeugt, wie z.B. eine Kathodenstrahlröhre (CRT), eine Fluoreszenzbuchstabenanzeigeröhre (FIP), eine Plasmaanzeige (PDP) oder eine Flüssigkristallanzeige (LCD), und ist mit einer Frontplatte ausgestattet, die das Substrat mit dem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm umfasst, das vorstehend beschrieben worden ist.
  • Es ist bekannt, dass dann, wenn Anzeigevorrichtungen, die mit herkömmlichen Frontplatten ausgestattet sind, betrieben werden, gleichzeitig mit der Bilderzeugung auf den Frontplatten elektromagnetische Wellen von den Frontplatten emittiert werden. Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung kann solche elektromagnetischen Wellen abschirmen und das elektro magnetische Feld, das durch die Emission solcher elektromagnetischer Wellen induziert wird, effektiv vermindern, da deren Frontplatte das Substrat mit dem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm umfasst, der einen Oberflächenwiderstand im Bereich von 102 bis 104 Ω/☐ aufweist.
  • Wenn eine Lichtreflexion auf der Frontplatte einer Anzeigevorrichtung stattfindet, macht es das reflektierte Licht schwierig, das erzeugte Bild zu erkennen. Bei der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung können solche Lichtreflexionen jedoch effektiv verhindert werden, da die Frontplatte das Substrat mit dem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm umfasst, der eine ausreichende Antireflexionsleistung im Bereich sichtbarer Strahlung und im Nahinfrarotbereich aufweist.
  • Ferner absorbiert in dem Fall einer Kathodenstrahlröhre, deren Frontplatte das erfindungsgemäße Substrat mit dem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm umfasst, und eine kleine Menge eines Farbstoffs oder eines Pigments in mindestens einer der Schichten, die den transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm bilden, d.h. der transparenten leitfähigen Feinteilchenschicht und dem darüber liegenden transparenten Beschichtungsfilm, enthalten ist, der Farbstoff oder das Pigment Licht mit spezifischen Wellenlängen. Folglich kann der Kontrast von Bildern, die auf der Kathodenstrahlröhre erzeugt werden, verbessert werden.
  • Beispiele
  • Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf Beispiele beschrieben, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt.
  • Beispiel 1
  • 100 g reinem Wasser wurden 9,6 g (3,6 × 10–2 mol) Palladiumnitratdihydrat und 0,1 g Eisenzitrat (FeC6H5O7: 4,14 × 10–4 mol) zugesetzt, so dass ein Gewichtsanteil bezogen auf Metall erhalten wurde, der in der Tabelle 1 gezeigt ist. Folglich wurde eine wässrige Lösung gemischter Metallsalze hergestellt. Anschließend wurden dieser wässrigen Lösung gemischter Metallsalze 200 g (0,218 mol: 6 mol/mol Metalle) einer wässrigen Trinatriumzitratlösung als Stabilisator zugesetzt. Dieser Lösung wurden 81,2 g (7,3 × 10–2 mol: 2 mol/mol Metalle) einer wässrigen Lösung, die Eisen(II)-sulfat in einer Konzentration von 25 Gew.-% enthielt, als Reduktionsmittel zugesetzt. Dieses Gemisch wurde bei einer Temperatur von 20°C in einer Stickstoffatmosphäre 20 Stunden gerührt, um eine Dispersion feiner Metallteilchen (P-1) herzustellen.
  • Aus der erhaltenen Dispersion wurden die feinen Metallteilchen mit einem Zentrifugalseparator abgetrennt und gewonnen. Diese feinen Metallteilchen wurden mit 6,1 g einer wässrigen Lösung gewaschen, die Chlorwasserstoffsäure in einer Konzentration von 1 Gew.-% enthielt (zum Entsalzen), und dann in reinem Wasser dispergiert, um eine wässrige Dispersion herzustellen, welche die feinen Metallteilchen (P-1) in einer Konzentration von 2,5 Gew.-%, bezogen auf Metall, enthielt.
  • Anschließend wurde die wässrige Dispersion der feinen Metallteilchen (P-1) mit einem Nanomizer-System (Nanomizer Co.: LA-33-S) behandelt, um eine wässrige monodisperse Dispersion der feinen Metallteilchen (P-1) herzustellen (eine Dispersion, in der die feinen Metallteilchen in dem wässrigen Dispersionsmedium ohne Aggregieren oder Ausfällen dispergiert waren). Diese Dispersion wurde in einen verschlossenen Behälter (Rotationsverdampfer) eingebracht, dessen Atmosphäre durch Stickstoffgas ersetzt worden ist. Das Wasser wurde durch 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon ersetzt. Folglich wurde eine 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon-Dispersion hergestellt, welche die feinen Metallteilchen (P-1) in einer Konzentration von 4,0 Gew.-% enthielt.
  • Die erhaltenen feinen Metallteilchen (P-1) wurden nach der Nanomizer-Behandlung bezüglich des durchschnittlichen Teilchendurchmessers und vor der Nanomizer-Behandlung bezüglich des elektrischen Stromflusspotenzials bewertet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.
  • Der durchschnittliche Teilchendurchmesser der feinen Metallteilchen wurde mit einem Microtarc-Teilchengrößenanalysegerät (9340-UPA von Nikkiso Co., Ltd., hergestellt) bewertet. Die Ladungsmenge nach Streaming-Current-Titration wurde durch Verdünnen der wässrigen Dispersion, die feine Metallteilchen (P-1) in einer Konzentration von 2,5 Gew.-% enthielt, auf 0,5 Gew.-%, und Titrieren der verdünnten Dispersion mit einem Titriermittel (0,001 N Poly-Dadmac-Lösung, von Metron hergestellt) unter Verwendung eines Messgeräts für das elektrische Stromflusspotenzial (PCD-03-PH, von Mutec hergestellt) bestimmt.
  • Beispiel 2
  • 100 g reinem Wasser wurden 6,12 g (3,6 × 10–2 mol) einer wässrigen Silbernitratlösung und 0,1 g (4,2 × 10–4 mol) einer wässrigen Eisenzitratlösung zugesetzt, so dass ein Gewichtsanteil bezogen auf Metall erhalten wurde, der in der Tabelle 1 gezeigt ist. Folglich wurde eine wässrige Lösung gemischter Metallsalze hergestellt. Anschließend wurden dieser wässrigen Lösung gemischter Metallsalze 200 g (0,219 mol: 6 mol/mol Metalle) Trinatriumzitrat mit einer Konzentration von 30 Gew.-% als Stabilisator zugesetzt. Dieser Lösung wurden dann 76,5 g (3,64 × 10–2 mol/mol Metalle) einer wässrigen Lösung, die Eisen(II)-sulfat in einer Konzentration von 25 Gew.-% enthielt, als Reduktionsmittel zugesetzt. Dieses Gemisch wurde bei einer Temperatur von 20°C in einer Stickstoffatmosphäre 20 Stunden gerührt, um eine Dispersion feiner Metallteilchen (P-2) herzustellen.
  • Aus der erhaltenen Dispersion wurden die feinen Metallteilchen mit einem Zentrifugalseparator abgetrennt und gewonnen. Diese feinen Metallteilchen wurden mit 6,1 g einer wässrigen Lösung gewaschen, die Chlorwasserstoffsäure in einer Konzentration von 1 Gew.-% enthielt, und dann in reinem Wasser dispergiert, um eine wässrige Dispersion herzustellen, welche die feinen Metallteilchen (P-2) in einer Konzentration von 2,5 Gew.-%, bezogen auf Metall, enthielt.
  • Anschließend wurde die wässrige Dispersion der feinen Metallteilchen (P-2) mit dem Nanomizer-System behandelt, um eine wässrige monodisperse Dispersion der feinen Metallteilchen (P-2) herzustellen. Diese Dispersion wurde in einen Rotationsverdampfer eingebracht, dessen Atmosphäre durch Stickstoffgas ersetzt worden ist. Danach wurde das Wasser durch 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon ersetzt. Folglich wurde eine 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon-Dispersion hergestellt, welche die feinen Metallteilchen (P-2) in einer Konzentration von 4,0 Gew.-% enthielt.
  • Die erhaltenen feinen Metallteilchen (P-2) wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 bezüglich des durchschnittlichen Teilchendurchmessers und der Ladungsmenge nach Streaming-Current-Titration bewertet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.
  • Beispiel 3
  • 100 g reinem Wasser wurden 8,53 g (3,2 × 102 mol) Palladiumnitratdihydrat, 0,34 g (0,2 × 10–2 mol) Silbernitrat und 0,094 g (3,91 × 10–4 mol) einer wässrigen Eisenzitratlösung zugesetzt, so dass ein Gewichtsanteil bezogen auf Metall erhalten wurde, der in der Tabelle 1 gezeigt ist. Folglich wurde eine wässrige Lösung gemischter Metallsalze hergestellt. Anschließend wurden dieser wässrigen Lösung gemischter Metallsalze 189 g (0,206 mol: 6 mol/mol Metalle) einer wässrigen Lösung, die Trinatriumzitrat in einer Konzentration von 30 Gew.-% enthielt, als Stabilisator zugesetzt. Dieser Lösung wurden dann 76,5 g (6,88 × 10–2 mol: 2 mol/mol Metalle) einer wässrigen Lösung, die Eisen(II)-sulfat in einer Konzentration von 25 Gew.-% enthielt, als Reduktionsmittel zugesetzt. Dieses Gemisch wurde bei einer Temperatur von 20°C in einer Stickstoffatmosphäre 20 Stunden gerührt, um eine Dispersion feiner Metallteilchen (P-3) herzustellen.
  • Aus der erhaltenen Dispersion wurden die feinen Metallteilchen mit einem Zentrifugalseparator abgetrennt und gewonnen. Diese feinen Metallteilchen wurden mit 6,1 g einer wässrigen Lösung gewaschen, die Chlorwasserstoffsäure in einer Konzentration von 1 Gew.-% enthielt, und dann in reinem Wasser dispergiert, um eine wässrige Dispersion herzustellen, welche die feinen Metallteilchen (P-3) in einer Konzentration von 2,5 Gew.-%, bezogen auf Metall, enthielt.
  • Anschließend wurde die wässrige Dispersion der feinen Metallteilchen (P-3) mit dem Nanomizer-System behandelt, um eine wässrige monodisperse Dispersion der feinen Metallteilchen (P-3) herzustellen. Diese Dispersion wurde in einen Rotationsverdampfer eingebracht, dessen Atmosphäre durch Stickstoffgas ersetzt worden ist. Danach wurde das Wasser durch 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon ersetzt. Folglich wurde eine 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon-Dispersion hergestellt, welche die feinen Metallteilchen (P-3) in einer Konzentration von 4,0 Gew.-% enthielt.
  • Die erhaltenen feinen Metallteilchen (P-3) wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 bezüglich des durchschnittlichen Teilchendurchmessers und der Ladungsmenge nach Streaming-Current-Titration bewertet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.
  • Beispiel 4
  • 100 g reinem Wasser wurden 9,6 g (3,6 × 10–2 mol) Palladiumnitratdihydrat und 0,165 g (6,87 × 10–4 mol) einer wässrigen Eisenzitratlösung zugesetzt, so dass ein Gewichtsanteil bezogen auf Metall erhalten wurde, der in der Tabelle 1 gezeigt ist. Folglich wurde eine wässrige Lösung gemischter Metallsalze hergestellt. Anschließend wurden dieser wässrigen Lösung gemischter Metallsalze 202 g (0,22 mol: 6 mol/mol Metalle) Trinatriumzitrat mit einer Konzentration von 30 Gew.-% als Stabilisator zugesetzt. Dieser Lösung wurden dann 81,6 g (7,34 × 10–2 mol: 2 mol/mol Metalle) einer wässrigen Lösung, die Eisen(II)-sulfat in einer Konzentration von 25 Gew.-% enthielt, als Reduktionsmittel zugesetzt. Dieses Gemisch wurde bei einer Temperatur von 20°C in einer Stickstoffatmosphäre 20 Stunden gerührt, um eine Dispersion feiner Metallteilchen (P-4) herzustellen.
  • Aus der erhaltenen Dispersion wurden die feinen Metallteilchen mit einem Zentrifugalseparator abgetrennt und gewonnen. Diese feinen Metallteilchen wurden mit 6,1 g einer wässrigen Lösung gewaschen, die Chlorwasserstoffsäure in einer Konzentration von 1 Gew.-% enthielt, und dann in reinem Wasser dispergiert, um eine wässrige Dispersion herzustellen, welche die feinen Metallteilchen (P-4) in einer Konzentration von 2,5 Gew.-%, bezogen auf Metall, enthielt.
  • Anschließend wurde die wässrige Dispersion der feinen Metallteilchen (P-4) mit dem Nanomizer-System behandelt, um eine wässrige monodisperse Dispersion der feinen Metallteilchen (P-4) herzustellen. Diese Dispersion wurde in einen Rotationsverdampfer eingebracht, dessen Atmosphäre durch Stickstoffgas ersetzt worden ist. Danach wurde Sauerstoff in einer Menge von 0,02 mol pro Mol der feinen Metallteilchen (Summe der Metalle) als Oxidationsmittel in die Dispersion eingebracht, um unter Rühren eine wässrige Dispersion herzustellen, welche die feinen Metallteilchen (P-4) in einer Konzentration von 2,5 Gew.-% enthielt, wobei die Oberfläche der feinen Metallteilchen (P-4) teilweise in Form eines Oxids und/oder eines Hydroxids vorlag.
  • Danach wurde das Wasser durch 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon ersetzt. Folglich wurde eine 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon-Dispersion hergestellt, welche die partiell oberflächenoxidierten feinen Metallteilchen (P-4) in einer Konzentration von 4,0 Gew.-% enthielt.
  • Die erhaltenen feinen Metallteilchen (P-4) wurden bezüglich des durchschnittlichen Teilchendurchmessers und der Ladungsmenge nach Streaming-Current-Titration bezüglich der wässrigen Dispersion nach der Oxidation bewertet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.
  • Beispiel 5
  • Eine wässrige Dispersion, die feine Metallteilchen (P-1) in einer Konzentration von 2,5 Gew.-%, bezogen auf Metall, enthielt, wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 hergestellt.
  • Anschließend wurde die wässrige Dispersion der feinen Metallteilchen (P-1) mit dem Nanomizer-System behandelt, um eine wässrige monodisperse Dispersion der feinen Metallteilchen (P-1) herzustellen. Diese Dispersion wurde in einen Rotationsverdampfer eingebracht, dessen Atmosphäre durch Stickstoffgas ersetzt worden ist. Danach wurde Sauerstoff in einer Menge von 0,1 mol pro Mol der feinen Metallteilchen (Summe der Metalle) als Oxidationsmittel in die Dispersion eingebracht, um unter Rühren eine wässrige Dispersion herzustellen, welche die feinen Metallteilchen (P-5) in einer Konzentration von 2,5 Gew.-% enthielt, wobei die Oberfläche der feinen Metallteilchen (P-1) teilweise in Form eines Oxids und/oder eines Hydroxids vorlag.
  • Danach wurde das Wasser durch 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon ersetzt. Folglich wurde eine 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon-Dispersion hergestellt, welche die partiell oberflächenoxidierten feinen Metallteilchen (P-5) in einer Konzentration von 4,0 Gew.-% enthielt.
  • Die erhaltenen feinen Metallteilchen (P-5) wurden bezüglich des durchschnittlichen Teilchendurchmessers und der Ladungsmenge nach Streaming-Current-Titration bezüglich der wässrigen Dispersion nach der Oxidation bewertet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.
  • Beispiel 6
  • 100 g reinem Wasser wurden 9,6 g (3,6 × 10–2 mol) Palladiumnitratdihydrat und 0,184 g (7,63 × 10–4 mol) Eisenzitrat zugesetzt, so dass ein Gewichtsanteil bezogen auf Metall erhalten wurde, der in der Tabelle 1 gezeigt ist. Folglich wurde eine wässrige Lösung gemischter Metallsalze hergestellt. Anschließend wurden dieser wässrigen Lösung gemischter Metallsalze 203 g (0,221 mol: 6 mol/mol Metalle) einer wässrigen Lösung, die Trinatriumzitrat in einer Konzentration von 30 Gew.-% enthielt, als Stabilisator zugesetzt. Dieser Lösung wurden dann 81,8 g (7,35 × 10–2 mol: 2 mol/mol Metalle) einer wässrigen Lösung, die Eisen(II)-sulfat in einer Konzentration von 25 Gew.-% enthielt, als Reduktionsmittel zugesetzt. Dieses Gemisch wurde bei einer Temperatur von 20°C in einer Stickstoffatmosphäre 20 Stunden gerührt, um eine Dispersion feiner Metallteilchen (P-6) herzustellen.
  • Aus der erhaltenen Dispersion wurden die feinen Metallteilchen mit einem Zentrifugalseparator abgetrennt und gewonnen. Diese feinen Metallteilchen wurden mit 6,1 g einer wässrigen Lösung gewaschen, die Chlorwasserstoffsäure in einer Konzentration von 1 Gew.-% enthielt, und dann in reinem Wasser dispergiert, um eine wässrige Dispersion herzustellen, welche die feinen Metallteilchen (P-6) in einer Konzentration von 2,5 Gew.-%, bezogen auf Metall, enthielt.
  • Anschließend wurde die wässrige Dispersion der feinen Metallteilchen (P-6) mit dem Nanomizer-System behandelt, um eine wässrige monodisperse Dispersion der feinen Metallteilchen (P-6) herzustellen. Diese Dispersion wurde in einen Rotationsverdampfer eingebracht, dessen Atmosphäre durch Stickstoffgas ersetzt worden ist. Danach wurde Sauerstoff in einer Menge von 0,02 mol pro Mol der feinen Metallteilchen (Summe der Metalle) als Oxidationsmittel in die Dispersion eingebracht, um unter Rühren eine wässrige Dispersion herzustellen, welche die feinen Metallteilchen (P-6) in einer Konzentration von 2,5 Gew.-% enthielt, wobei die Oberfläche der feinen Metallteilchen (P-6) teilweise in Form eines Oxids und/oder eines Hydroxids vorlag.
  • Danach wurde das Wasser durch 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon ersetzt. Folglich wurde eine 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon-Dispersion hergestellt, welche die partiell oberflächenoxidierten feinen Metallteilchen (P-6) in einer Konzentration von 4,0 Gew.-% enthielt.
  • Die erhaltenen feinen Metallteilchen (P-6) wurden bezüglich des durchschnittlichen Teilchendurchmessers und der Ladungsmenge nach Streaming-Current-Titration bezüglich der wässrigen Dispersion nach der Oxidation bewertet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.
  • Beispiel 7
  • Eine wässrige Dispersion, die feine Metallteilchen (P-2) in einer Konzentration von 2,5 Gew.-%, bezogen auf Metall, enthielt, wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 2 hergestellt.
  • Anschließend wurde die wässrige Dispersion der feinen Metallteilchen (P-2) mit dem Nanomizer-System behandelt, um eine wässrige monodisperse Dispersion der feinen Metallteilchen (P-2) herzustellen. Diese Dispersion wurde in einen Rotationsverdampfer eingebracht, dessen Atmosphäre durch Stickstoffgas ersetzt worden ist. Danach wurde eine wässrige Wasserstoffperoxidlösung in einer Menge von 0,01 mol pro Mol der Summe der feinen Metallteilchen als Oxidationsmittel in die Dispersion eingebracht, um unter Rühren eine wässrige Dispersion herzustellen, welche die feinen Metallteilchen (P-7) in einer Konzentration von 2,5 Gew.-% enthielt, wobei die Oberfläche der feinen Metallteilchen (P-2) teilweise in Form eines Oxids und/oder eines Hydroxids vorlag.
  • Danach wurde das Wasser durch 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon ersetzt. Folglich wurde eine 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon-Dispersion hergestellt, welche die partiell oberflächenoxidierten feinen Metallteilchen (P-7) in einer Konzentration von 4,0 Gew.-% enthielt.
  • Die erhaltenen feinen Metallteilchen (P-7) wurden bezüglich des durchschnittlichen Teilchendurchmessers und des elektrischen Stromflusspotenzials bezüglich der wässrigen Dispersion nach der Oxidation bewertet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.
  • Beispiel 8
  • Eine wässrige Dispersion, die feine Metallteilchen (P-8) in einer Konzentration von 2,5 Gew.-% enthielt, wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 7 hergestellt, jedoch wurde eine wässrige Wasserstoffperoxidlösung als Oxidationsmittel in einer Menge von 0,02 mol pro Mol der Summe der Metalle der feinen Metallteilchen verwendet.
  • Danach wurde das Wasser durch 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon ersetzt. Folglich wurde eine 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon-Dispersion hergestellt, welche die partiell oberflächenoxidierten feinen Metallteilchen (P-8) in einer Konzentration von 4,0 Gew.-% enthielt.
  • Die erhaltenen, partiell oberflächenoxidierten feinen Metallteilchen (P-8) wurden bezüglich des durchschnittlichen Teilchendurchmessers und des elektrischen Stromflusspotenzials bezüglich der wässrigen Dispersion nach der Oxidation bewertet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.
  • Beispiel 9
  • 100 g reinem Wasser wurden 8,77 g (3,6 × 10–2 mol) Rutheniumchloriddihydrat und 0,091 g (3,77 × 10–4 mol) Eisenzitrat zugesetzt, so dass ein Gewichtsanteil bezogen auf Metall erhalten wurde, der in der Tabelle 1 gezeigt ist. Folglich wurde eine wässrige Lösung gemischter Metallsalze hergestellt. Anschließend wurden dieser wässrigen Lösung gemischter Metallsalze 200 g (0,218 mol: 6 mol/mol Metalle) einer wässrigen Lösung, die Trinatriumzitrat in einer Konzentration von 30 Gew.-% enthielt, als Stabilisator zugesetzt. Dieser Lösung wurden dann 43,8 g (0,362 mol: 10 mol/mol Metalle) einer wässrigen Lösung, die Natriumborhydrid in einer Konzentration von 25 Gew.-% enthielt, als Reduktionsmittel zugesetzt. Dieses Gemisch wurde bei einer Temperatur von 20°C in einer Stickstoffatmosphäre 1 Stunde gerührt, um eine Dispersion feiner Metallteilchen (P-9) herzustellen.
  • Aus der erhaltenen Dispersion wurden die feinen Metallteilchen mit einem Zentrifugalseparator abgetrennt und gewonnen. Diese feinen Metallteilchen wurden mit 6,1 g einer wässrigen Lösung gewaschen, die Chlorwasserstoffsäure in einer Konzentration von 1 Gew.-% enthielt, und dann in reinem Wasser dispergiert, um eine wässrige Dispersion herzustellen, welche die feinen Metallteilchen (P-9) in einer Konzentration von 2,5 Gew.-%, bezogen auf Metall, enthielt.
  • Anschließend wurde die wässrige Dispersion der feinen Metallteilchen (P-9) mit dem Nanomizer-System behandelt, um eine wässrige monodisperse Dispersion der feinen Metallteilchen (P-9) herzustellen. Diese Dispersion wurde in einen Rotationsverdampfer eingebracht, dessen Atmosphäre durch Stickstoffgas ersetzt worden ist. Danach wurde eine wässrige Wasserstoffperoxidlösung in einer Menge von 0,02 mol pro Mol der Summe der Metalle der feinen Metallteilchen in die Dispersion eingebracht, um unter Rühren eine wässrige Dispersion herzustellen, welche die feinen Metallteilchen (P-9) in einer Konzentration von 2,5 Gew.-% enthielt, wobei die Oberfläche der feinen Metallteilchen (P-9) teilweise in Form eines Oxids und/oder eines Hydroxids vorlag.
  • Danach wurde das Wasser durch 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon ersetzt. Folglich wurde eine 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon-Dispersion hergestellt, welche die partiell oberflächenoxidierten feinen Metallteilchen (P-9) in einer Konzentration von 4,0 Gew.-% enthielt.
  • Die erhaltenen feinen Metallteilchen (P-9) wurden bezüglich des durchschnittlichen Teilchendurchmessers und der Ladungsmenge nach Streaming-Current-Titration bezüglich der wässrigen Dispersion nach der Oxidation bewertet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • 100 g reinem Wasser wurden 9,6 g (3,6 × 10–2 mol) Palladiumnitratdihydrat zugesetzt, so dass eine wässrige Metallsalzlösung hergestellt wurde. Anschließend wurden dieser wässrigen Lösung 198 g (0,216 mol: 6 mol/mol Metalle) Trinatriumzitrat mit einer Konzentration von 30 Gew.-% als Stabilisator zugesetzt. Dieser Lösung wurden dann 80 g (7,2 × 10–2 mol: 2 mol/mol Metalle) einer wässrigen Lösung, die Eisen(II)-sulfat in einer Konzentration von 25 Gew.-% enthielt, als Reduktionsmittel zugesetzt. Dieses Gemisch wurde bei einer Temperatur von 20°C in einer Stickstoffatmosphäre 20 Stunden gerührt, um eine Dispersion feiner Metallteilchen (P-10) herzustellen.
  • Aus der erhaltenen Dispersion wurden die feinen Metallteilchen mit einem Zentrifugalseparator abgetrennt und gewonnen. Diese feinen Metallteilchen wurden mit 6,1 g einer wässrigen Lösung gewaschen, die Chlorwasserstoffsäure in einer Konzentration von 1 Gew.-% enthielt, und dann in reinem Wasser dispergiert, um eine wässrige Dispersion herzustellen, welche die feinen Metallteilchen (P-10) in einer Konzentration von 2,5 Gew.-%, bezogen auf Metall, enthielt.
  • Anschließend wurde die wässrige Dispersion der feinen Metallteilchen (P-10) mit dem Nanomizer-System behandelt, um eine wässrige monodisperse Dispersion der feinen Metallteilchen (P-10) herzustellen. Diese Dispersion wurde in einen Rotationsverdampfer eingebracht, dessen Atmosphäre durch Stickstoffgas ersetzt worden ist. Das Wasser wurde durch 4- Hydroxy-4-methyl-2-pentanon ersetzt. Folglich wurde eine 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon-Dispersion hergestellt, welche die feinen Metallteilchen (P-10) in einer Konzentration von 4,0 Gew.-% enthielt.
  • Die erhaltenen feinen Metallteilchen (P-10) wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 bezüglich des durchschnittlichen Teilchendurchmessers und der Ladungsmenge nach Streaming-Current-Titration bewertet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt. Der durchschnittliche Teilchendurchmesser war verglichen mit dem Teilchendurchmesser von 5 μm, der nach der Nanomizer-Behandlung separat aus einer TEM-Photographie bestimmt worden war, groß. Die feinen Metallteilchen waren aggregiert.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Eine wässrige Dispersion, die feine Metallteilchen (P-10) in einer Konzentration von 2,5 Gew.-%, bezogen auf Metall, enthielt, wurde in der gleichen Weise wie im Vergleichsbeispiel 1 hergestellt.
  • Anschließend wurde die wässrige Dispersion der feinen Metallteilchen (P-10) mit dem Nanomizer-System behandelt, um eine wässrige monodisperse Dispersion der feinen Metallteilchen (P-10) herzustellen. Diese Dispersion wurde in einen Rotationsverdampfer eingebracht, dessen Atmosphäre durch Stickstoffgas ersetzt worden ist. Danach wurde Sauerstoff in einer Menge von 0,02 mol pro Mol der Summe des Metalls der feinen Metallteilchen in die Dispersion eingebracht, um unter Rühren eine wässrige Dispersion herzustellen, welche die feinen Metallteilchen (P-11) in einer Konzentration von 2,5 Gew.-% enthielt, wobei die Oberfläche der feinen Metallteilchen (P-10) teilweise in Form eines Oxids und/oder eines Hydroxids vorlag.
  • Danach wurde das Wasser durch 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon ersetzt. Folglich wurde eine 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon-Dispersion hergestellt, welche die partiell oberflächenoxidierten feinen Metallteilchen (P-11) in einer Konzentration von 4,0 Gew.-% enthielt.
  • Die erhaltenen feinen Metallteilchen (P-11) wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 bezüglich des durchschnittlichen Teilchendurchmessers und der Ladungsmenge nach Streaming-Current-Titration bewertet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt. Der durchschnittliche Teilchendurchmesser war verglichen mit dem Teilchendurchmesser von 5 μm, der nach der Nanomizer-Behandlung separat aus einer TEM-Photographie bestimmt worden war, groß. Die feinen Metallteilchen waren aggregiert.
  • Vergleichsbeispiel 3
  • 100 g reinem Wasser wurden 9,6 g (3,6 × 10–2 mol) Palladiumnitratdihydrat und 0,79 g (3,23 × 10–3 mol) Eisenzitrat zugesetzt, so dass ein Gewichtsanteil bezogen auf Metall erhalten wurde, der in der Tabelle 1 gezeigt ist. Folglich wurde eine wässrige Lösung gemischter Metallsalze hergestellt. Anschließend wurden dieser wässrigen Lösung gemischter Metallsalze 216 g (0,235 mol: 6 mol/mol Metalle) einer wässrigen Lösung, die Trinatriumzitrat in einer Konzentration von 30 Gew.-% enthielt, als Stabilisator zugesetzt. Dieser Lösung wurden dann 86,7 g (7,8 × 10–2 mol: 2 mol/mol Metalle) einer wässrigen Lösung, die Eisen(II)-sulfat in einer Konzentration von 25 Gew.-% enthielt, als Reduktionsmittel zugesetzt. Dieses Gemisch wurde bei einer Temperatur von 20°C in einer Stickstoffatmosphäre 20 Stunden gerührt, um eine Dispersion feiner Metallteilchen (P-12) herzustellen.
  • Aus der erhaltenen Dispersion wurden die feinen Metallteilchen mit einem Zentrifugalseparator abgetrennt und gewonnen. Diese feinen Metallteilchen wurden mit 6,1 g einer wässrigen Lösung gewaschen, die Chlorwasserstoffsäure in einer Konzentration von 1 Gew.-% enthielt, und dann in reinem Wasser dispergiert, um eine wässrige Dispersion herzustellen, welche die feinen Metallteilchen (P-12) in einer Konzentration von 2,5 Gew.-%, bezogen auf Metall, enthielt.
  • Anschließend wurde die wässrige Dispersion der feinen Metallteilchen (P-12) mit dem Nanomizer-System behandelt, um eine wässrige monodisperse Dispersion der feinen Metallteilchen (P-12) herzustellen. Diese Dispersion wurde in einen Rotationsverdampfer eingebracht, dessen Atmosphäre durch Stickstoffgas ersetzt worden ist. Das Wasser wurde durch 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon ersetzt. Folglich wurde eine 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon-Dispersion hergestellt, welche die feinen Metallteilchen (P-12) in einer Konzentration von 4,0 Gew.-% enthielt.
  • Die erhaltenen feinen Metallteilchen (P-12) wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 bezüglich des durchschnittlichen Teilchendurchmessers und der Ladungsmenge nach Streaming-Current-Titration bewertet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.
  • Vergleichsbeispiel 4
  • Eine wässrige Dispersion, die feine Metallteilchen (P-12) in einer Konzentration von 2,5 Gew.-%, bezogen auf Metall, enthielt, wurde in der gleichen Weise wie im Vergleichsbeispiel 3 hergestellt.
  • Anschließend wurde die wässrige Dispersion der feinen Metallteilchen (P-12) mit dem Nanomizer-System behandelt, um eine wässrige monodisperse Dispersion der feinen Metallteilchen (P-12) herzustellen. Diese Dispersion wurde in einen Rotationsverdampfer eingebracht, dessen Atmosphäre durch Stickstoffgas ersetzt worden ist. Danach wurde Sauerstoff in einer Menge von 0,02 mol pro Mol der Summe des Metalls der feinen Metallteilchen in die Dispersion eingebracht, um unter Rühren eine wässrige Dispersion herzustellen, welche die feinen Metallteilchen (P-13) in einer Konzentration von 2,5 Gew.-% enthielt, wobei die Oberfläche der feinen Metallteilchen (P-12) teilweise in Form eines Oxids und/oder eines Hydroxids vorlag.
  • Danach wurde das Wasser durch 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon ersetzt. Folglich wurde eine 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon-Dispersion hergestellt, welche die partiell oberflächenoxidierten feinen Metallteilchen (P-13) in einer Konzentration von 4,0 Gew.-% enthielt.
  • Die erhaltenen feinen Metallteilchen (P-13) wurden bezüglich des durchschnittlichen Teilchendurchmessers und der Ladungsmenge nach Streaming-Current-Titration bezüglich der wässrigen Dispersion nach der Oxidation bewertet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.
  • Vergleichsbeispiel 5
  • 100 g reinem Wasser wurden 6,1 g (3,6 × 10–2 mol) Silbernitrat zugesetzt, so dass eine wässrige Silbernitratlösung hergestellt wurde. Anschließend wurden dieser wässrigen Silbernitratlösung 198 g (0,216 mol: 6 mol/mol Metall) einer wässrigen Lösung, die Trinatriumzitrat in einer Konzentration von 30 Gew.-% enthielt, als Stabilisator zugesetzt. Dieser Lösung wurden dann 80 g (7,2 × 10–2 mol: 2 mol/mol) einer wässrigen Lösung, die Eisen(II)-sulfat in einer Konzentration von 25 Gew.-% enthielt, als Reduktionsmittel zugesetzt. Dieses Gemisch wurde bei einer Temperatur von 20°C in einer Stickstoffatmosphäre 1 Stunde gerührt, um eine Dispersion feiner Metallteilchen (P-14) herzustellen.
  • Aus der erhaltenen Dispersion wurden die feinen Metallteilchen mit einem Zentrifugalseparator abgetrennt und gewonnen. Diese feinen Metallteilchen wurden mit 6,1 g einer wässrigen Lösung gewaschen, die Chlorwasserstoffsäure in einer Konzentration von 1 Gew.-% enthielt, und dann in reinem Wasser dispergiert, um eine wässrige Dispersion herzustellen, welche die feinen Metallteilchen (P-14) in einer Konzentration von 2,5 Gew.-%, bezogen auf Metall, enthielt.
  • Anschließend wurde die wässrige Dispersion der feinen Metallteilchen (P-14) mit dem Nanomizer-System behandelt, um eine wässrige monodisperse Dispersion der feinen Metallteilchen (P-14) herzustellen. Diese Dispersion wurde in einen Rotationsverdampfer eingebracht, dessen Atmosphäre durch Stickstoffgas ersetzt worden ist. Danach wurde Sauerstoff in einer Menge von 0,02 mol pro Mol des Metalls der feinen Metallteilchen in die Dispersion eingebracht, um unter Rühren eine wässrige Dispersion der feinen Metallteilchen (P-14) herzustellen, wobei die Oberfläche der feinen Metallteilchen (P-14) teilweise in Form eines Oxids und/oder eines Hydroxids vorlag.
  • Danach wurde das Wasser durch 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon ersetzt. Folglich wurde eine 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon-Dispersion hergestellt, welche die partiell oberflächenoxidierten feinen Metallteilchen (P-14) in einer Konzentration von 4,0 Gew.-% enthielt.
  • Die erhaltenen feinen Metallteilchen (P-14) wurden bezüglich des durchschnittlichen Teilchendurchmessers und der Ladungsmenge nach Streaming-Current-Titration bewertet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.
  • Vergleichsbeispiel 6
  • 100 g reinem Wasser wurden 6,1 g (3,6 × 10–2 mol) Silbernitrat und 0,8 g (3,23 × 10–3 mol) Eisenzitrat zugesetzt, so dass ein Gewichtsanteil bezogen auf Metall erhalten wurde, der in der Tabelle 1 gezeigt ist. Folglich wurde eine wässrige Lösung gemischter Metallsalze hergestellt. Anschließend wurden dieser wässrigen Lösung gemischter Metallsalze 216 g (0,236 mol: 6 mol/mol Metalle) einer wässrigen Lösung, die Trinatriumzitrat in einer Konzentration von 30 Gew.-% enthielt, als Stabilisator zugesetzt. Dieser Lösung wurden dann 87 g (7,85 × 10–2 mol: 2 mol/mol Metalle) einer wässrigen Lösung, die Eisen(II)-sulfat in einer Konzentration von 25 Gew.-% enthielt, als Reduktionsmittel zugesetzt. Dieses Gemisch wurde bei einer Temperatur von 20°C in einer Stickstoffatmosphäre 1 Stunde gerührt, um eine Dispersion feiner Metallteilchen (P-15) herzustellen.
  • Aus der erhaltenen Dispersion wurden die feinen Metallteilchen mit einem Zentrifugalseparator abgetrennt und gewonnen. Diese feinen Metallteilchen wurden mit 6,1 g einer wässrigen Lösung gewaschen, die Chlorwasserstoffsäure in einer Konzentration von 1 Gew.-% enthielt, und dann in reinem Wasser dispergiert, um eine wässrige Dispersion herzustellen, welche die feinen Metallteilchen (P-15) in einer Konzentration von 2,5 Gew.-%, bezogen auf Metall, enthielt.
  • Anschließend wurde die wässrige Dispersion der feinen Metallteilchen (P-15) mit dem Nanomizer-System behandelt, um eine wässrige monodisperse Dispersion der feinen Metallteilchen (P-15) herzustellen. Diese Dispersion wurde in einen Rotationsverdampfer eingebracht, dessen Atmosphäre durch Stickstoffgas ersetzt worden ist. Danach wurde Sauerstoff in einer Menge von 0,02 mol pro Mol der Summe der Metalle der feinen Metallteilchen in die Dispersion eingebracht, um unter Rühren eine wässrige Dispersion der feinen Metallteilchen (P-15) herzustellen, wobei die Oberfläche der feinen Metallteilchen (P-15) teilweise in Form eines Oxids und/oder eines Hydroxids vorlag.
  • Danach wurde das Wasser durch 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon ersetzt. Folglich wurde eine 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon-Dispersion hergestellt, welche die partiell oberflächenoxidierten feinen Metallteilchen (P-15) in einer Konzentration von 4,0 Gew.-% enthielt.
  • Die erhaltenen feinen Metallteilchen (P-11) wurden bezüglich des durchschnittlichen Teilchendurchmessers und der Ladungsmenge nach Streaming-Current-Titration bewertet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt. Der durchschnittliche Teilchendurchmesser war verglichen mit dem Teilchendurchmesser von 6 μm, der nach der Nanomizer-Behandlung separat aus einer TEM-Photographie bestimmt worden war, groß. Die feinen Metallteilchen waren aggregiert.
  • Vergleichsbeispiel 7
  • Eine wässrige Dispersion, die feine Metallteilchen (P-12) in einer Konzentration von 2,5 Gew.-%, bezogen auf Metall, enthielt, wurde in der gleichen Weise wie im Vergleichsbeispiel 3 hergestellt.
  • Anschließend wurde die wässrige Dispersion der feinen Metallteilchen (P-12) mit dem Nanomizer-System behandelt, um eine wässrige monodisperse Dispersion der feinen Metallteilchen (P-12) herzustellen. Diese Dispersion wurde in einen Rotationsverdampfer eingebracht, dessen Atmosphäre durch Stickstoffgas ersetzt worden ist. Danach wurde Sauerstoff in einer Menge von 0,4 mol pro Mol der Summe der Metalle der feinen Metallteilchen in die Dispersion eingebracht, um unter Rühren eine wässrige Dispersion der feinen Metallteilchen (P-16) herzustellen, wobei die Oberfläche der feinen Metallteilchen (P-12) teilweise in Form eines Oxids und/oder eines Hydroxids vorlag.
  • Danach wurde das Wasser durch 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon ersetzt. Folglich wurde eine 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon-Dispersion hergestellt, welche die partiell oberflächenoxidierten feinen Metallteilchen (P-16) in einer Konzentration von 4,0 Gew.-% enthielt.
  • Die erhaltenen feinen Metallteilchen (P-16) wurden bezüglich des durchschnittlichen Teilchendurchmessers und des elektrischen Stromflusspotenzials bewertet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt. Der durchschnittliche Teilchendurchmesser war verglichen mit dem Teilchendurchmesser von 5 μm, der nach der Nanomizer-Behandlung separat aus einer TEM-Photographie bestimmt worden war, groß. Die feinen Metallteilchen waren aggregiert.
  • Figure 00390001
  • Beispiele 10 bis 18 und Vergleichsbeispiele 8 bis 14
  • a) Herstellung einer Flüssigkeit mit matrixbildendem Bestandteil (M)
  • Eine Mischlösung, die aus 50 g Ethylorthosilikat (SiO2: 28 Gew.-%), 194,6 g Ethanol, 1,4 g konzentrierter Salpetersäure und 34 g reinem Wasser bestand, wurde 5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, um eine Flüssigkeit (M) zu erhalten, die einen matrixbildenden Bestandteil in einer SiO2-Konzentration von 5 Gew.-% enthielt.
  • b) Herstellung von Beschichtungsflüssigkeiten zur Bildung eines transparenten leitfähigen Beschichtungsfilms
  • 7 Gewichtsteile jeder der 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon-Dispersionen (P-1) bis (P-16), die in der Tabelle 1 gezeigt sind, wurden mit 1,1 Gewichtsteilen der Flüssigkeit mit matrixbildendem Bestandteil (M), 81,9 Gewichtsteilen Ethanol, 10 Gewichtsteilen Butylcellosolve und 0,005 Gewichtsteilen Zitronensäure gemischt. Folglich wurden Beschichtungsflüssigkeiten zur Bildung eines transparenten leitfähigen Beschichtungsfilms (C-1) bis (C-16) gebildet, die jeweils eine Feststoffkonzentration von 0,335 Gew.-% aufwiesen.
  • Bewertung der Stabilität der Beschichtungsflüssigkeit
  • Jede der Beschichtungsflüssigkeiten zur Bildung eines transparenten leitfähigen Beschichtungsfilms wurde 24 Stunden bei 50°C gehalten und dann bezüglich eines Niederschlags untersucht. Die Beschichtungsflüssigkeiten, die keinen Niederschlag aufwiesen, wurden mit einem Microtrac-Teilchengrößenanalysegerät (9340-UPA, von Nikkiso Co., Ltd., hergestellt) bezüglich der Teilchengrößenverteilung untersucht. Die Stabilität wurde auf der Basis der folgenden Kriterien bewertet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt.
  • Bewertungskriterien:
    • Kein Niederschlag und keine Veränderung des Teilchendurchmessers: ⨀
    • Kein Niederschlag, geringfügige Veränderung des Teilchendurchmessers: ⨀
    • Kein Niederschlag, beträchtliche Veränderung des Teilchendurchmessers: Δ
    • Niederschlag festgestellt: x
  • c) Herstellung einer Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung eines transparenten Beschichtungsfilms
  • Ein Ethanol/Butanol/Diacetonalkohol/Isopropanol-Mischlösungsmittel (2:1:1:5, gewichtsbezogen) wurde der Flüssigkeit mit matrixbildendem Bestandteil (M) zugesetzt, um eine Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung eines transparenten Beschichtungsfilms mit einer SiO2-Konzentration von 1 Gew.-% herzustellen.
  • d) Herstellung von Glasplatten mit einem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm
  • Jede der Beschichtungsflüssigkeiten zur Bildung eines transparenten leitfähigen Beschichtungsfilms (C-1) bis (C-16) wurde auf eine Oberfläche einer Glasplatte (14 Zoll) für Kathodenstrahlröhren mittels Schleuderbeschichten aufgebracht, während die Oberfläche unter den Bedingungen von 150 U/min und 90 s bei 40°C gehalten wurde, so dass ein transparenter leitfähiger Beschichtungsfilm mit einer Dicke von 20 nm erhalten wurde. Jede aufgebrachte Beschichtungsflüssigkeit wurde getrocknet.
  • Anschließend wurde die Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung eines transparenten Beschichtungsfilms entsprechend auf die so gebildete transparente leitfähige Feinteilchenschicht mittels Schleuderbeschichten unter den Bedingungen von 100 U/min und 90 s aufgebracht, so dass ein transparenter Beschichtungsfilm mit einer Dicke von 100 nm erhalten wurde. Die aufgebrachte Beschichtungsflüssigkeit wurde getrocknet und dann 30 min bei 160°C gebrannt. Folglich wurden Substrate mit einem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm erhalten.
  • Die erhaltenen Substrate mit einem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm wurden den folgenden Bewertungen unterzogen.
  • Oberflächenwiderstand, Trübung und Durchlässigkeit
  • Diese Substrate mit dem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm wurden bezüglich des Oberflächenwiderstands mit einem Oberflächenwiderstandsmessgerät (LORESTA, von Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd., hergestellt) und bezüglich der Trübung mit einem Trübungscomputer (3000A, von Nippon Denshoku Co., Ltd., hergestellt) untersucht.
  • Die Durchlässigkeit wurde mit einem Spektrophotometer (HI-VIS V-560, von Japan Spectroscopic Co., Ltd., hergestellt) gemessen.
  • Kratzfestigkeit (1)
  • Eine Standardtestnadel (von Rockwell Co., Ltd., hergestellt; Härte HRC-60, Durchmesser = 0,5 mm) wurde auf den transparenten Beschichtungsfilm jedes Substrats mit dem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm aufgesetzt. Eine Belastung von 1 kg wurde darauf ausgeübt und die Nadel wurde über eine Distanz von 30 bis 40 mm bewegt. Danach wurde die Beschichtungsfilmoberfläche aus einem Abstand von 45 cm, während die Oberfläche mit 1000 Ix beleuchtet wurde, visuell untersucht.
    • Es wurden keine Kratzspuren festgestellt: ⨀
    • Die Reflexionsfarbe änderte sich (von Purpur zu Rot) in Fluoreszenzlicht: ⨀
    • Keine Reflexionsfarbe in Fluoreszenzlicht und Kratzspuren wurden festgestellt: Δ
    • Basis (Glassubstrat) war durch den Film sichtbar: x
  • Dauerbeständigkeit
  • Die Dauerbeständigkeit wurde bezüglich der folgenden Gegenstände (1) bis (4) bewertet.
  • (1) Farbänderung (HCl)
  • Die vorstehend erhaltenen Substrate mit einem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm wurden 72 Stunden in eine wässrige Lösung eingetaucht, die HCl in einer Konzentration von 10 Gew.-% enthielt, und dann bezüglich der Durchlässigkeit untersucht. Diese Durchlässigkeit wurde mit der Durchlässigkeit vor der Behandlung verglichen und die Farbänderung wurde auf der Basis der folgenden Kriterien bewertet. Durchlässigkeitsänderung (%) = {(Durchlässigkeit vor der Behandlung) – (Durchlässigkeit nach der Behandlung)}/(Durchlässigkeit vor der Behandlung)
    • Durchlässigkeitsänderung, von 0 bis weniger als 1 %: O
    • Durchlässigkeitsänderung, von 1 bis weniger als 5 %: Δ
    • Durchlässigkeitsänderung, 5 % oder mehr: x
  • (2) Farbänderung (H2O2)
  • Die vorstehend erhaltenen Substrate mit einem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm wurden 72 Stunden in eine wässrige Lösung eingetaucht, die H2O2 in einer Konzentration von 10 Gew.-% enthielt, und dann bezüglich der Durchlässigkeit untersucht. Diese Durchläs sigkeit wurde mit der Durchlässigkeit vor der Behandlung verglichen und die Farbänderung wurde auf der Basis der gleichen Kriterien bewertet, wie sie vorstehend gezeigt worden sind.
  • (3) Kratzfestigkeit (2)
  • Die beschichteten Substrate wurden in der gleichen Weise wie bei der Farbänderung (H2O2) behandelt und dann bezüglich der Kratzfestigkeit untersucht.
  • (4) Oberflächenwiderstand (2)
  • Die beschichteten Substrate wurden in der gleichen Weise wie bei der Farbänderung (H2O2) behandelt und dann bezüglich des Oberflächenwiderstands untersucht.
  • Die Ergebnisse sind zusammen in der Tabelle 2 gezeigt.
  • Figure 00440001
  • Die vorstehend angegebenen Ergebnisse zeigen folgendes. Die Substrate, die einen transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm aufweisen, der erfindungsgemäße feine Metallteilchen enthält, weisen eine hohe Dauerbeständigkeit und eine hohe Kratzfestigkeit auf. Ferner sind die in den Beispielen 4 bis 9 (Beispiele 13 bis 18) hergestellten Beschichtungsflüssigkeiten dadurch gekennzeichnet, dass sie eine hohe Stabilität und eine lange Topfzeit aufweisen.
  • Während die Erfindung detailliert und unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen davon beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass dabei verschiedene Änderungen und Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.
  • Diese Anmeldung basiert auf einer japanischen Patentanmeldung, die am 30. März 2001 angemeldet worden ist (Patentanmeldung 2001-100356) und deren Inhalt unter Bezugnahme einbezogen wird.
  • Da erfindungsgemäß die feinen Metallteilchen Eisen in einer kleinen Menge innerhalb eines spezifischen Bereichs enthalten, behalten die Teilchen nicht nur eine hohe Leitfähigkeit bei, sondern sie weisen auch Eigenschaften auf, die den Eigenschaften Eisen-enthaltender Legierungen ähnlich sind. Wenn die feinen Metallteilchen zur Bildung eines leitfähigen Beschichtungsfilms verwendet werden, können sie eine Oxidation oder Ionisierung des Nichteisenmetalls sowie ein Teilchenwachstum inhibieren. Es kann somit eine Abnahme der Leitfähigkeit oder der Lichtdurchlässigkeit des Films inhibiert werden. Ferner zeigen die feinen Metallteilchen, deren Oberfläche oxidiert worden ist, ein hohes elektrisches Stromflusspotenzial und weisen eine hervorragende Dispergierbarkeit und Stabilität auf.
  • Die Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung eines transparenten leitfähigen Beschichtungsfilms, die solche feinen Metallteilchen enthält, weist eine lange Topfzeit auf. Wenn diese Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung eines transparenten leitfähigen Beschichtungsfilms verwendet wird, kann ein Substrat mit einem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm erhalten werden, das einen transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm aufweist, der eine hervorragende Leitfähigkeit und hervorragende elektromagnetische Abschirmungseigenschaften sowie eine hohe Zuverlässigkeit aufweist. Da ferner die feinen Metallteilchen eine hervorragende Dispergierbarkeit und Stabilität aufweisen, kann die Menge eines einzusetzenden organischen Stabilisators vermindert werden und die Entfernung des organischen Stabilisators nach der Bildung des Beschichtungsfilms ist einfach. Es kann somit verhindert werden, dass der organische Stabilisator zurückbleibt und so die Leitfähigkeit beeinträchtigt. Darüber hinaus gibt es kein Erfordernis zum Brennen des Substrats bei einer hohen Temperatur von 400°C oder mehr nach der Bildung des Beschichtungsfilms zur Entfernung des organischen Stabilisators wie bei Techniken im verwandten Stand der Technik, und der organische Stabilisator kann bei einer niedrigen Temperatur entfernt werden. Folglich kann nicht nur die Aggregation oder Verschmelzung feiner Metallteilchen verhindert werden, die bei einem Brennen bei hoher Temperatur auftritt, sondern es kann auch verhindert werden, dass der erhaltene Beschichtungsfilm eine beeinträchtigende Trübung aufweist.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung feiner Metallteilchen können die vorstehend beschriebenen feinen Metallteilchen effizient erhalten werden.
  • Erfindungsgemäß kann eine Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung eines transparenten leitfähigen Beschichtungsfilms erhalten werden, die eine lange Topfzeit aufweist und einen transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm mit einer hervorragenden Leitfähigkeit und hervorragenden elektromagnetischen Abschirmungseigenschaften sowie einer hohen Zuverlässigkeit bilden kann.
  • Ferner kann erfindungsgemäß ein Substrat mit einem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm erhalten werden, das einen transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm mit einer hervorragenden Leitfähigkeit und hervorragenden elektromagnetischen Abschirmungseigenschaften sowie einer hohen Zuverlässigkeit aufweist.
  • Wenn dieses Substrat mit einem transparenten leitfähigen Beschichtungsfilm als Frontplatte einer Anzeigevorrichtung verwendet wird, kann die erhaltene Anzeigevorrichtung hervorragende Antireflexionseigenschaften sowie hervorragende elektromagnetische Abschirmungseigenschaften aufweisen.
  • Figure 00470001
  • Figure 00480001

Claims (9)

  1. Feine Metallteilchen, umfassend Eisen- und Nichteisenmetall, mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser in dem Bereich von 1 bis 200 nm, welche durch einen Eisengehalt in dem Bereich von 0,1 bis 3,0 Gewichtsprozent gekennzeichnet sind.
  2. Feine Metallteilchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Nichteisenmetall ein oder mehrere Metall(e), ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Au, Ag, Pd, Pt, Rh, Ru, Cu, Ni, Co, Sn, Ti, In, Al, Ta und Sb, ist.
  3. Feine Metallteilchen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Oberfläche der feinen Metallteilchen in Form eines Oxids und/oder eines Hydroxids vorliegt.
  4. Feine Metallteilchen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine wässrige Dispersion, in der die Konzentration der feinen Metallteilchen 0,5 Gewichtsprozent beträgt, eine Ladungsmenge nach Streaming-Current-Titration in dem Bereich von 50 bis 300 μeq/g aufweist.
  5. Verfahren zur Herstellung feiner Metallteilchen, gekennzeichnet durch Reduzieren eines Eisensalzes und eines Salzes von einem oder mehreren Nichteisenmetallen in einem Lösungsmittel, umfassend Wasser und/oder ein organisches Lösungsmittel, in Gegenwart eines Reduktionsmittels, auf eine solche Weise, die zu feinen Metallteilchen mit einem Eisengehalt in dem Bereich von 0,1 bis 3,0 Gewichtsprozent führt.
  6. Verfahren zur Herstellung feiner Metallteilchen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass, nachdem feine Metallteilchen durch Reduzieren des Eisensalzes und des Salzes von einem oder mehreren Nichteisenmetallen hergestellt sind, ein Oxidationsmittel weiter hinzugefügt wird, um mindestens einen Teil der Oberfläche der feinen Metallteilchen zu oxidieren.
  7. Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung eines transparenten leitfähigen Beschichtungsfilms, wobei die Beschichtungsflüssigkeit die feinen Metallteilchen nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und ein polares Lösungsmittel umfasst.
  8. Substrat mit transparentem leitfähigem Beschichtungsfilm, welches ein Substrat, eine auf dem Substrat angeordnete, transparente leitfähige Feinteilchenschicht und einen auf der transparenten leitfähigen Feinteilchenschicht gebildeten transparenten Beschichtungsfilm, der einen niedrigeren Brechungsindex als die transparente leitfähige Feinteilchenschicht aufweist, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente leitfähige Feinteilchenschicht die feinen Metallteilchen nach einem der Ansprüche 1 bis 4 umfasst.
  9. Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein vorderes Paneel bzw. eine vordere Platte aufweist, umfassend das Substrat mit transparentem leitfähigen Beschichtungsfilm nach Anspruch 8, wobei der transparente leitfähige Beschichtungsfilm auf der äußeren Oberfläche der vorderen Platte gebildet ist.
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