JP2011168439A - 高導電性インジウム複合酸化物粒子の製造方法 - Google Patents
高導電性インジウム複合酸化物粒子の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011168439A JP2011168439A JP2010033350A JP2010033350A JP2011168439A JP 2011168439 A JP2011168439 A JP 2011168439A JP 2010033350 A JP2010033350 A JP 2010033350A JP 2010033350 A JP2010033350 A JP 2010033350A JP 2011168439 A JP2011168439 A JP 2011168439A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- indium
- oxide particles
- composite oxide
- tin
- particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
【課題】高い導電性を有し、溶媒に対する分散性が高いインジウム複合酸化物粒子及びその製造方法を提供する。また、例えば分離操作が不要である等、実製造で使用可能な、簡便かつコストを低減することができるインジウム複合酸化物の製造方法を提供する。
【解決手段】インジウム酸化物粒子にハロゲン化錫をMSn/(MSn+MIn)=0.001〜0.05(式中、MSnは錫のモル数であり、MInはインジウムのモル数である。)の割合で混合し、得られた混合物を不活性ガス雰囲気又は還元ガス含有雰囲気中で200〜750℃にて加熱するインジウム複合酸化物粒子の製造方法。
【選択図】なし
【解決手段】インジウム酸化物粒子にハロゲン化錫をMSn/(MSn+MIn)=0.001〜0.05(式中、MSnは錫のモル数であり、MInはインジウムのモル数である。)の割合で混合し、得られた混合物を不活性ガス雰囲気又は還元ガス含有雰囲気中で200〜750℃にて加熱するインジウム複合酸化物粒子の製造方法。
【選択図】なし
Description
本発明は、導電性塗料、熱線反射塗料等の塗料、着色材、帯電防止材、静電気防止材、電磁波シールド材等の機能性材料の添加剤等として用いられる導電性に優れたハロゲン含有インジウム錫酸化物粒子(以下、インジウム複合酸化物粒子ともいう)の製造方法に関する。
近年、電子材料、触媒、医薬・化粧品等の幅広い分野で微粒子を製造する技術へのニーズが高まっている。特にインジウム錫酸化物(ITO)を主成分とする導電性酸化物粒子は、その高導電性である特徴を利用し、透明導電性膜への利用が盛んになっている。透明導電性膜の作製方法として例えば、一次粒子径約0.2μm以下の導電性酸化物粒子の粉末を、溶媒とバインダー樹脂とからなる溶液中に分散させ、これを、ガラス、プラスチック等の基材に塗布、印刷、浸漬、スピンコートあるいは噴霧等の手段で塗工し、乾燥する方法がある。
こうして作製した透明導電膜は、ガラス、プラスチック等の帯電防止やほこりの付着防止に有効であり、例えば、ディスプレイや計測器の窓ガラスの帯電防止やほこりの付着防止に利用されている。
さらに、導電性酸化物粒子は、ICパッケージ回路、クリーンルーム内装材、各種ガラスやフィルム等の帯電防止やほこりの付着防止、塗布型透明電極又は赤外線遮蔽材料等の用途に利用され始めている。
導電性酸化物粒子としては、酸化インジウムを主成分とするものがよく知られており、特許文献1には酸化インジウムを導電性にする方法として不飽和な金属ハロゲン化物と接触処理する方法が示されている。本方法では低温で処理できるものの、不飽和な金属ハロゲン化物は化学的に不安定であり取扱が難しいばかりでなく、導電性を十分高くすることができない。さらに導電性を高くするためには錫をあらかじめ固溶させたインジウム錫酸化物(ITO)を作製しこれにさらに不飽和な金属ハロゲン化物を処理する必要がある(6.9MPaの加圧下;特許文献1の第4表)。
上記のように酸化インジウム単独では一般に十分導電性が高くならないため、一般に、4価となる錫等の金属元素を添加し焼成することで導電性の高いITOとしている。
このインジウム複合酸化物粒子の製造方法としては、例えば、錫とインジウムとを塩化物又は硝酸塩として溶解した水溶液をアルカリ水溶液と反応させて、錫とインジウムの水酸化物を共沈させる。そして、この共沈水酸化物をろ過、乾燥後、これを大気中で加熱処理して酸化物に変換させたり、より低抵抗化させるために不活性ガス下で焼成する溶液法(特許文献2参照)が一般的であるが、工程数が多く、微粒子分散液のろ過等多大な時間とエネルギーがかかり、コストアップが問題となる。
このインジウム複合酸化物粒子の製造方法としては、例えば、錫とインジウムとを塩化物又は硝酸塩として溶解した水溶液をアルカリ水溶液と反応させて、錫とインジウムの水酸化物を共沈させる。そして、この共沈水酸化物をろ過、乾燥後、これを大気中で加熱処理して酸化物に変換させたり、より低抵抗化させるために不活性ガス下で焼成する溶液法(特許文献2参照)が一般的であるが、工程数が多く、微粒子分散液のろ過等多大な時間とエネルギーがかかり、コストアップが問題となる。
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、インジウム酸化物粒子をハロゲン化錫化合物と混合し、低酸素雰囲気下、低温で焼成することにより、高い導電性を持つインジウム複合酸化物の超粒子が得られることを発見し、発明を完成するに至った。
本発明は、高い導電性を有し、溶媒に対する分散性が高いインジウム複合酸化物粒子及びその製造方法を提供することを目的とする。また本発明は、例えば分離操作が不要である等、実製造で使用可能な、簡便かつコストを低減することができるインジウム複合酸化物の製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、高い導電性を有し、溶媒に対する分散性が高いインジウム複合酸化物粒子及びその製造方法を提供することを目的とする。また本発明は、例えば分離操作が不要である等、実製造で使用可能な、簡便かつコストを低減することができるインジウム複合酸化物の製造方法を提供することを目的とする。
本発明によれば、以下のインジウム複合酸化物粒子の製造方法等が提供される。
1.インジウム酸化物粒子にハロゲン化錫を以下の割合で混合し、得られた混合物を不活性ガス雰囲気又は還元ガス含有雰囲気中で200〜750℃にて加熱するインジウム複合酸化物粒子の製造方法。
MSn/(MSn+MIn)=0.001〜0.05
(式中、MSnは錫のモル数であり、MInはインジウムのモル数である。)
2.前記還元ガスが水素ガスである1に記載のインジウム複合酸化物粒子の製造方法。
3.前記インジウム複合酸化物粒子の粒子径が1〜100nmである1又は2に記載のインジウム複合酸化物粒子の製造方法。
4.前記インジウム酸化物粒子を、前記ハロゲン化錫の水溶液と混合し、このとき、前記インジウム酸化物粒子100重量部に対して、前記水溶液の水の量が100重量部以下である1〜3のいずれかに記載のインジウム複合酸化物粒子の製造方法。
5.前記ハロゲン化錫がSnF4,SnCl4,SnBr4,SnI4,SnAt4,SnF2,SnCl2,SnBr2,SnI2から選ばれる少なくとも1つである1〜4のいずれかに記載のインジウム複合酸化物粒子の製造方法。
6.インジウム、錫及びハロゲンを以下のモル比で含むインジウム複合酸化物粒子。
MSn/(MIn+MSn)=0.001〜0.05
MX/(MIn+MSn+MX)=0.0005〜0.05
(式中、MSnは錫のモル数であり、MInはインジウムのモル数であり、MXはハロゲンのモル数である。)
7.9.81MPaの加圧時の電気伝導度が1.0×10S/cm以上である6に記載のインジウム複合酸化物粒子。
8.粒子径が1〜100nmである6又は7に記載のインジウム複合酸化物粒子。
9.6〜8のいずれかに記載のインジウム複合酸化物粒子を溶媒中に分散させた分散液。
1.インジウム酸化物粒子にハロゲン化錫を以下の割合で混合し、得られた混合物を不活性ガス雰囲気又は還元ガス含有雰囲気中で200〜750℃にて加熱するインジウム複合酸化物粒子の製造方法。
MSn/(MSn+MIn)=0.001〜0.05
(式中、MSnは錫のモル数であり、MInはインジウムのモル数である。)
2.前記還元ガスが水素ガスである1に記載のインジウム複合酸化物粒子の製造方法。
3.前記インジウム複合酸化物粒子の粒子径が1〜100nmである1又は2に記載のインジウム複合酸化物粒子の製造方法。
4.前記インジウム酸化物粒子を、前記ハロゲン化錫の水溶液と混合し、このとき、前記インジウム酸化物粒子100重量部に対して、前記水溶液の水の量が100重量部以下である1〜3のいずれかに記載のインジウム複合酸化物粒子の製造方法。
5.前記ハロゲン化錫がSnF4,SnCl4,SnBr4,SnI4,SnAt4,SnF2,SnCl2,SnBr2,SnI2から選ばれる少なくとも1つである1〜4のいずれかに記載のインジウム複合酸化物粒子の製造方法。
6.インジウム、錫及びハロゲンを以下のモル比で含むインジウム複合酸化物粒子。
MSn/(MIn+MSn)=0.001〜0.05
MX/(MIn+MSn+MX)=0.0005〜0.05
(式中、MSnは錫のモル数であり、MInはインジウムのモル数であり、MXはハロゲンのモル数である。)
7.9.81MPaの加圧時の電気伝導度が1.0×10S/cm以上である6に記載のインジウム複合酸化物粒子。
8.粒子径が1〜100nmである6又は7に記載のインジウム複合酸化物粒子。
9.6〜8のいずれかに記載のインジウム複合酸化物粒子を溶媒中に分散させた分散液。
本発明によれば、高い導電性を有し、溶媒に対する分散性が高く、インジウム複合酸化物粒子及びその製造方法を提供できる。また、本発明によれば、製造プロセスが簡便で、安価なインジウム複合酸化物粒子の製造方法を提供できる。
本発明のインジウム複合酸化物粒子の製造方法は、インジウム酸化物粒子にハロゲン化錫を以下の割合で混合し、得られた混合物を不活性ガス雰囲気又は還元ガス含有雰囲気中で200〜750℃にて加熱する。
MSn/(MSn+MIn)=0.001〜0.05
式中、MSnは錫のモル数であり、MInはインジウムのモル数である。
MSn/(MSn+MIn)=0.001〜0.05
式中、MSnは錫のモル数であり、MInはインジウムのモル数である。
出発原料は、インジウム酸化物粉末とハロゲン化錫化合物である。
インジウム酸化物粉末の粒子径は特に限定されないが、出発原料の段階で、粒子径が1〜100nm程度であると、超微粒子インジウム複合酸化物を作製し易いので好ましい。インジウム酸化物粉末の純度は99.0%以上が好ましい。
インジウム酸化物粉末の粒子径は特に限定されないが、出発原料の段階で、粒子径が1〜100nm程度であると、超微粒子インジウム複合酸化物を作製し易いので好ましい。インジウム酸化物粉末の純度は99.0%以上が好ましい。
また、ハロゲン化錫としてはフッ化第二錫、塩化第二錫、臭化第二錫、ヨウ化第二錫、アスタチン化第二錫、フッ化第一錫、塩化第一錫、臭化第一錫、ヨウ化第一錫等が挙げられるが、取扱の容易さから第二錫化合物が好適である。この出発原料のハロゲン化錫の純度は90.0%以上が好ましい。
また、ハロゲン化錫は1種のみを用いてもよいし又は2種以上を併用してもよい。
また、ハロゲン化錫は1種のみを用いてもよいし又は2種以上を併用してもよい。
そして、出発原料のインジウム酸化物粉末とハロゲン化錫化合物とを、錫モル数が、インジウムモル数と錫モル数の合計に対して0.001〜0.05となる割合で混合して混合物を作製する。
インジウム元素と錫元素に対する錫元素のモル比の下限は、好ましくは0.002、さらに好ましくは0.005である。上限は、好ましくは0.04、さらに好ましくは0.03である。また上記モル比は、好ましくは0.002以上0.04以下であり、特に好ましくは0.005以上0.03以下である。
インジウム元素と錫元素に対する錫元素のモル比の下限は、好ましくは0.002、さらに好ましくは0.005である。上限は、好ましくは0.04、さらに好ましくは0.03である。また上記モル比は、好ましくは0.002以上0.04以下であり、特に好ましくは0.005以上0.03以下である。
錫が少なすぎるとキャリヤーの生成が十分でない恐れがあり、多すぎると酸化インジウムに固溶しないばかりでなく、還元雰囲気では2価の錫が多くなり散乱原因となり電気伝導度が低下する恐れがある。
インジウム酸化物粉末とハロゲン化錫とを混合する方法は特に限定されないが、例えば乳鉢で混合してもよく、アトライタ、ジェットミル、ボールミル、遊星ミル、超音波等を用いた一般的な混合方法により混合してもよい。
インジウム酸化物粉末と混合するハロゲン化錫の形態は、特に限定されないが、ハロゲン化錫化合物を水に溶解した水溶液の状態でインジウム酸化物粉末と混合すれば、インジウム酸化物粉末とハロゲン化錫化合物とが均一に混合された混合物を作製し易いので好ましい。
特に、インジウム酸化物粉末の粒子径が大きい場合は、遊星ボールミル等の混合粉砕機に、インジウム酸化物粉末とハロゲン化錫化合物の水溶液とを入れ、インジウム酸化物粉末を粉砕しながら混合し、平均粒子径が1〜100nm程度の混合物とすることが可能である。
この場合、インジウム酸化物粒子100重量部に対して、インジウム酸化物粒子とハロゲン化錫の水溶液の水の量が100重量部以下であると好ましく、80重量部以下であるとより好ましい。水の量が多すぎると乾燥が長時間になり、消費エネルギーも多大となる恐れがある。
この場合、インジウム酸化物粒子100重量部に対して、インジウム酸化物粒子とハロゲン化錫の水溶液の水の量が100重量部以下であると好ましく、80重量部以下であるとより好ましい。水の量が多すぎると乾燥が長時間になり、消費エネルギーも多大となる恐れがある。
得られた混合物を不活性ガス雰囲気又は還元ガス含有雰囲気中で200〜750℃にて加熱する。
加熱の方法は、特に限定されず、一般的な電気炉やマイクロ波加熱炉等を用いることができる。加熱温度を200〜750℃とするのは、200℃以上であれば、インジウム酸化物とハロゲン化錫との反応が効率的に起こるからであり、750℃以下であれば、粒成長により粒子が大きくなりすぎることもないからである。
加熱の方法は、特に限定されず、一般的な電気炉やマイクロ波加熱炉等を用いることができる。加熱温度を200〜750℃とするのは、200℃以上であれば、インジウム酸化物とハロゲン化錫との反応が効率的に起こるからであり、750℃以下であれば、粒成長により粒子が大きくなりすぎることもないからである。
この加熱温度の下限は好ましくは220℃、さらに好ましくは250℃である。上限は好ましくは700℃、さらに好ましくは650℃である。また、所定の加熱温度までの昇温速度は、特に限定されず、例えば、10〜50℃/分程度の昇温速度で昇温することができる。
本発明によるインジウム複合酸化物粒子の電気伝導度の向上は、4価の錫元素が酸化インジウムに固溶して自由電子が生成したこと、ハロゲンが酸素を置換して自由電子が生成したこと、及び/又は不活性ガス雰囲気又は還元ガス含有雰囲気で加温することによる脱酸素により自由電子が生成したことが理由として考えられる。200℃〜750℃の中でも低温では、ハロゲン元素の自由電子生成効果が優勢になり、比較的高温になれば錫元素及び酸素欠損による導電性向上が優勢になると考えられる。
加熱時間は特に限定されないが、例えば1〜120分である。加熱時間が1分以上であれば、インジウム酸化物粉末に錫元素を効率的に含有させることができ、120分以下であれば、粒成長により粒子が大きくなりすぎる恐れもないからである。加熱時間の下限は好ましくは5分、さらに好ましくは10分である。上限は好ましくは90分、より好ましくは60分である。
尚、加熱時間が長くなると、粒子が成長する傾向にあるが、加熱温度の影響ほど大きくないと考えられる。
尚、加熱時間が長くなると、粒子が成長する傾向にあるが、加熱温度の影響ほど大きくないと考えられる。
高い導電性を有するインジウム複合酸化物粒子を得るためには、低酸素雰囲気が好ましいので、加熱雰囲気を不活性ガス雰囲気とするのが好ましい。この不活性ガス雰囲気では、酸素濃度は1体積%以下とするのが好ましい。不活性ガスとしてはヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、窒素ガス等が挙げられる。
また、還元ガスがインジウム酸化物とハロゲン化錫との反応を促進させることから、加熱雰囲気を還元ガス含有雰囲気とすることも好ましい。ここで還元ガス含有雰囲気とは、還元ガス100%の雰囲気、又は大気もしくは不活性ガスに還元ガスを含有した雰囲気を意味し、還元ガスを好ましくは0.01〜100体積%(さらに好ましくは0.05〜20.0体積%、特に好ましくは0.5〜5体積%)含有するものが好ましい。還元ガスとしては水素、アンモニウムガス等が挙げられ、水素ガスが好ましい。
これにより、9.81MPaの加圧時の電気伝導度が、例えば1.0×10S/cm以上と高いインジウム複合酸化物粒子が得られる。
これにより、9.81MPaの加圧時の電気伝導度が、例えば1.0×10S/cm以上と高いインジウム複合酸化物粒子が得られる。
以上の製造方法により得られるインジウム複合酸化物粒子は、好ましくは粒子径が1nm〜100nmである。
本発明の製造方法によれば、10S/cmを超える高い電気伝導度を有し得るインジウム複合酸化物を、原料を混合し750℃以下の温度で非酸化性雰囲気中で加熱するだけで製造でき、分離操作も必要なく、簡便なプロセスであり消費エネルギーも格段に少なくできる。
本発明のインジウム複合酸化物粒子は、インジウム、錫及びハロゲンを以下のモル比で含む。
MSn/(MIn+MSn)=0.001〜0.05
MX/(MIn+MSn+MX)=0.0005〜0.05
式中、MSnは錫のモル数であり、MInはインジウムのモル数であり、MXはハロゲンのモル数である。
MSn/(MIn+MSn)=0.001〜0.05
MX/(MIn+MSn+MX)=0.0005〜0.05
式中、MSnは錫のモル数であり、MInはインジウムのモル数であり、MXはハロゲンのモル数である。
ハロゲン量が少なすぎると導電性の向上効果が見られない恐れがあり、多すぎると導電性が低下する恐れがある。MX/(MIn+MSn+MX)は好適には0.001〜0.02である。
ハロゲン元素がインジウム複合酸化物粒子中に存在することで、表面水酸基を置換し、粒子間の電気抵抗を下げているものと考えられる。
ハロゲン元素がインジウム複合酸化物粒子中に存在することで、表面水酸基を置換し、粒子間の電気抵抗を下げているものと考えられる。
本発明のインジウム複合酸化物粒子は好ましくは実質的にインジウム、錫及びハロゲンからなる。
上記において「実質的」とは、インジウム複合酸化物粒子としての効果が上記元素に起因すること、又はインジウム複合酸化物粒子の95体積%以上100体積%以下(好ましくは98体積%以上100体積%以下)が上記元素であることを意味する。
上記のように本発明のインジウム複合酸化物粒子は、本発明の効果を損なわない範囲で他に不可避不純物を含んでいてもよい。
上記において「実質的」とは、インジウム複合酸化物粒子としての効果が上記元素に起因すること、又はインジウム複合酸化物粒子の95体積%以上100体積%以下(好ましくは98体積%以上100体積%以下)が上記元素であることを意味する。
上記のように本発明のインジウム複合酸化物粒子は、本発明の効果を損なわない範囲で他に不可避不純物を含んでいてもよい。
本発明のインジウム複合酸化物粒子は、好ましくは9.81MPaの加圧時の電気伝導度が1.0×10S/cm以上である。また、粒子径は好ましくは直径1nm以上100nm以下、より好ましくは5nm以上50nm以下である。
本発明のインジウム複合酸化物粒子は、ハロゲン以外の成分が実質的にインジウム錫酸化物である粒子によって、高い導電性を有し、溶媒に対する分散性が高い導電性粒子が得られる。本発明の粒子は上記の方法により得ることができる。
本発明のインジウム複合酸化物粒子は、水酸化物原料等から製造する溶液法とは異なり、インジウム酸化物を原料としているため格子欠陥が少なく、また少量の錫及びハロゲン元素のドーピングによりキャリヤーを導入しているため、錫やハロゲン元素による散乱も少ないため電子の移動度が高く、高い電気伝導性が得られる。
本発明のインジウム複合酸化物粒子を溶媒に分散させることにより、分散液とすることができる。
本発明のインジウム複合酸化物粒子は、ゼータ電位が高い(例えば+10mV以上)ので、溶媒に対する分散性が高く、インジウム複合酸化物粒子が均一に分散した溶液を得ることが可能となる。
本発明に用いられる溶媒は、特に限定されず、水、有機溶媒等を用いることができる。有機溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン類、トルエン、キシレン等の芳香族溶媒、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等のアルコール類等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
溶媒の量については特に制限がなく、用途等に応じて適当な量を用いればよい。
さらに、必要に応じて、脂肪酸アミン系、スルホン酸アミド系、ε−カプトラクトン系、ハイドロステアリン酸系、ポリカルボン酸系、ポリエステル系等の分散剤を使用することも可能である。
分散液は、そのまま塗料として用いることもできるが、塗膜形成成分としてポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、シリコン樹脂等を加えて、塗料として用いることもできる。
以下、本発明の実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例1
塩化第二錫五水和物(和光純薬工業株式会社製:純度98%)1.5gを20gの蒸留水に溶解させ、この溶液を酸化インジウム粉末(アジア物性株式会社製、In2O3純度99.99% 乾燥品)98.5gに添加し遊星ボールミルにて6時間混合し、混合粒子を得た。混合時の塩化第二錫五水和物と酸化インジウム粉末の重量から計算すると、錫の原子数(MSn)とインジウムの原子数(MIn)との合計の原子数(MSn+MIn)に対する錫の原子数、即ち[MSn/(MSn+MIn))]は0.006であった。
次に、得られた混合粉体を90℃で3時間乾燥させ、乾燥後、この混合粉体をアルミナボートに入れ、このアルミナボートを管状炉の中に挿入し、加熱雰囲気として、水素を2体積%混合した窒素ガスを0.5リットル/分の流量で流した。そして、加熱温度を500℃、加熱時間を30分とするために、室温から500℃まで約20分間かけて昇温し、500℃で30分間保持し、その後加熱を止め、アルミナボートを取り出して冷却し、灰色の粒子を得た。
塩化第二錫五水和物(和光純薬工業株式会社製:純度98%)1.5gを20gの蒸留水に溶解させ、この溶液を酸化インジウム粉末(アジア物性株式会社製、In2O3純度99.99% 乾燥品)98.5gに添加し遊星ボールミルにて6時間混合し、混合粒子を得た。混合時の塩化第二錫五水和物と酸化インジウム粉末の重量から計算すると、錫の原子数(MSn)とインジウムの原子数(MIn)との合計の原子数(MSn+MIn)に対する錫の原子数、即ち[MSn/(MSn+MIn))]は0.006であった。
次に、得られた混合粉体を90℃で3時間乾燥させ、乾燥後、この混合粉体をアルミナボートに入れ、このアルミナボートを管状炉の中に挿入し、加熱雰囲気として、水素を2体積%混合した窒素ガスを0.5リットル/分の流量で流した。そして、加熱温度を500℃、加熱時間を30分とするために、室温から500℃まで約20分間かけて昇温し、500℃で30分間保持し、その後加熱を止め、アルミナボートを取り出して冷却し、灰色の粒子を得た。
この灰色の粒子の塩素、インジウム及び錫の量をXRF(蛍光X線分析)により測定したところ、この灰色の粒子は、インジウム錫酸化物に塩素が含有された粒子であり、インジウムの原子数(MIn)、錫の原子数(MSn)と塩素の原子数(MCl)との合計の原子数(MIn+MSn+MCL)に対する塩素の原子数、即ち[MCl/(MIn+MSn+MCl)]が0.0022であった。
また、インジウム複合酸化物粒子におけるMSn/(MSn+MIn)は混合時のMSn/(MSn+MIn)であった。
また、インジウム複合酸化物粒子におけるMSn/(MSn+MIn)は混合時のMSn/(MSn+MIn)であった。
この灰色の粒子について、電気伝導度(σ)を、粒子抵抗測定システム(株式会社ダイアインスツルメント製)を用い、加圧しながら四探針法により測定し、圧力−電気伝導度のグラフから9.81MPaにおける電気伝導度を得た。
その結果、9.81MPaの加圧時の電気伝導度は、25.2S/cmであり、電気伝導性が良好であった。
その結果、9.81MPaの加圧時の電気伝導度は、25.2S/cmであり、電気伝導性が良好であった。
この灰色の粒子の平均粒子径を、窒素吸着によるBET比表面積測定法により比表面積を測定し、インジウム複合酸化物の密度(7.12g/cm3)を用いて、下記式から算出した。
平均粒子径(μm)=6/(密度×比表面積)
その結果、平均粒子径は48nmであった。
平均粒子径(μm)=6/(密度×比表面積)
その結果、平均粒子径は48nmであった。
この灰色の粒子について、ゼータ電位(ZP)測定装置(シスメックス株式会社製ゼータサイザーナノシリーズ)でゼータ電位を測定したところ、ゼータ電位は+29mVとプラスの大きな値であった。
この灰色の粒子の[MCl/(MIn+MSn+MCl)]、電気伝導度、平均粒子径及びゼータ電位を測定した結果を表1に示す。この灰色の粒子であるインジウム複合酸化物超微粒子は、電気伝導度が高く、粒子径が小さく、かつゼータ電位が高く、優れた導電性と分散性を有することがわかった。
実施例2
酸化インジウムの量を97.96g、塩化第二錫の量を2.04gとした他は実施例1と同様の条件で灰色の粒子を得た。この灰色の粒子の[MCl/(MIn+MSn+MCl)]、電気伝導度、平均粒子径及びゼータ電位を測定した結果を表1に示す。電気伝導度とゼータ電位が高くかつ平均粒子径も小さい粒子が得られた。
酸化インジウムの量を97.96g、塩化第二錫の量を2.04gとした他は実施例1と同様の条件で灰色の粒子を得た。この灰色の粒子の[MCl/(MIn+MSn+MCl)]、電気伝導度、平均粒子径及びゼータ電位を測定した結果を表1に示す。電気伝導度とゼータ電位が高くかつ平均粒子径も小さい粒子が得られた。
実施例3
酸化インジウムの量を97.46g、塩化第二錫の量を2.54gとした他は実施例1と同様の条件で灰色の粒子を得た。この灰色の粒子の[MCl/(MIn+MSn+MCl)]、電気伝導度、平均粒子径及びゼータ電位を測定した結果を表1に示す。電気伝導度とゼータ電位が高くかつ平均粒子径も小さい粒子が得られた。
酸化インジウムの量を97.46g、塩化第二錫の量を2.54gとした他は実施例1と同様の条件で灰色の粒子を得た。この灰色の粒子の[MCl/(MIn+MSn+MCl)]、電気伝導度、平均粒子径及びゼータ電位を測定した結果を表1に示す。電気伝導度とゼータ電位が高くかつ平均粒子径も小さい粒子が得られた。
実施例4
酸化インジウムの量を95.0g、塩化第二錫の量を5.0gとした他は実施例1と同様の条件で灰色の粒子を得た。この灰色の粒子の[MCl/(MIn+MSn+MCl)]、電気伝導度、平均粒子径及びゼータ電位を測定した結果を表1に示す。電気伝導度とゼータ電位が高くかつ平均粒子径も小さい粒子が得られた。
酸化インジウムの量を95.0g、塩化第二錫の量を5.0gとした他は実施例1と同様の条件で灰色の粒子を得た。この灰色の粒子の[MCl/(MIn+MSn+MCl)]、電気伝導度、平均粒子径及びゼータ電位を測定した結果を表1に示す。電気伝導度とゼータ電位が高くかつ平均粒子径も小さい粒子が得られた。
実施例5
焼成温度を350℃とした他は実施例1と同様の条件で灰色の粒子を得た。この灰色の粒子の[MCl/(MIn+MSn+MCl)]、電気伝導度、平均粒子径及びゼータ電位を測定した結果を表1に示す。電気伝導度とゼータ電位が高くかつ平均粒子径も小さい粒子が得られた。
焼成温度を350℃とした他は実施例1と同様の条件で灰色の粒子を得た。この灰色の粒子の[MCl/(MIn+MSn+MCl)]、電気伝導度、平均粒子径及びゼータ電位を測定した結果を表1に示す。電気伝導度とゼータ電位が高くかつ平均粒子径も小さい粒子が得られた。
実施例6
焼成雰囲気を窒素とし、混合方法を遊星ボールミルの変わりにボールミルを用い、16時間混合した他は実施例3と同様の条件で灰色の粒子を得た。この灰色の粒子の[MCl/(MIn+MSn+MCl)]、電気伝導度、平均粒子径及びゼータ電位を測定した結果を表1に示す。電気伝導度とゼータ電位が高くかつ平均粒子径も小さい粒子が得られた。
焼成雰囲気を窒素とし、混合方法を遊星ボールミルの変わりにボールミルを用い、16時間混合した他は実施例3と同様の条件で灰色の粒子を得た。この灰色の粒子の[MCl/(MIn+MSn+MCl)]、電気伝導度、平均粒子径及びゼータ電位を測定した結果を表1に示す。電気伝導度とゼータ電位が高くかつ平均粒子径も小さい粒子が得られた。
実施例7
酸化インジウムを99.323g、フッ化錫(和光純薬株式会社製 特級)を0.677gとし、焼成温度を300℃とした他は実施例1と同様の条件で灰色の粒子を得た。この灰色の粒子の[MCl/(MIn+MSn+MCl)]、電気伝導度、平均粒子径及びゼータ電位を測定した結果を表1に示す。電気伝導度とゼータ電位が高くかつ平均粒子径も小さい粒子が得られた。
酸化インジウムを99.323g、フッ化錫(和光純薬株式会社製 特級)を0.677gとし、焼成温度を300℃とした他は実施例1と同様の条件で灰色の粒子を得た。この灰色の粒子の[MCl/(MIn+MSn+MCl)]、電気伝導度、平均粒子径及びゼータ電位を測定した結果を表1に示す。電気伝導度とゼータ電位が高くかつ平均粒子径も小さい粒子が得られた。
比較例1
錫化合物として酸化錫(日本化学工業株式会社製)を1.085gとし、酸化インジウム98.915gを用いた以外は、実施例1と同様の条件で、灰褐色の粒子を得た。この灰褐色の粒子の電気伝導度、平均粒子径及びゼータ電位を測定した結果を表1に示す。その結果、この灰褐色の粒子であるインジウム複合酸化物粒子は、電気伝導度が低いばかりでなく、粒子径も実施例に比べ大きなものであった。
錫化合物として酸化錫(日本化学工業株式会社製)を1.085gとし、酸化インジウム98.915gを用いた以外は、実施例1と同様の条件で、灰褐色の粒子を得た。この灰褐色の粒子の電気伝導度、平均粒子径及びゼータ電位を測定した結果を表1に示す。その結果、この灰褐色の粒子であるインジウム複合酸化物粒子は、電気伝導度が低いばかりでなく、粒子径も実施例に比べ大きなものであった。
比較例2
酸化インジウムを77.734g、塩化第二錫を22.266gとした他は実施例1と同様の条件で灰色の粒子を得た。この灰色の粒子の電気伝導度、平均粒子径及びゼータ電位を測定した結果を表1に示す。その結果、この灰色の粒子であるインジウム複合酸化物粒子は、電気伝導度が低いものであった。
酸化インジウムを77.734g、塩化第二錫を22.266gとした他は実施例1と同様の条件で灰色の粒子を得た。この灰色の粒子の電気伝導度、平均粒子径及びゼータ電位を測定した結果を表1に示す。その結果、この灰色の粒子であるインジウム複合酸化物粒子は、電気伝導度が低いものであった。
本発明のインジウム複合酸化物粒子は、透明導電性塗料、透明熱線反射塗料等の塗料、着色材、透明帯電防止材、静電気防止材、電磁波シールド材等の機能性材料の添加剤、及び高結晶性で高い移動度の粒子であることから酸化物半導体や太陽電池素子等に用いることができる。
Claims (9)
- インジウム酸化物粒子にハロゲン化錫を以下の割合で混合し、得られた混合物を不活性ガス雰囲気又は還元ガス含有雰囲気中で200〜750℃にて加熱するインジウム複合酸化物粒子の製造方法。
MSn/(MSn+MIn)=0.001〜0.05
(式中、MSnは錫のモル数であり、MInはインジウムのモル数である。) - 前記還元ガスが水素ガスである請求項1に記載のインジウム複合酸化物粒子の製造方法。
- 前記インジウム複合酸化物粒子の粒子径が1〜100nmである請求項1又は2に記載のインジウム複合酸化物粒子の製造方法。
- 前記インジウム酸化物粒子を、前記ハロゲン化錫の水溶液と混合し、このとき、前記インジウム酸化物粒子100重量部に対して、前記水溶液の水の量が100重量部以下である請求項1〜3のいずれかに記載のインジウム複合酸化物粒子の製造方法。
- 前記ハロゲン化錫がSnF4,SnCl4,SnBr4,SnI4,SnAt4,SnF2,SnCl2,SnBr2,SnI2から選ばれる少なくとも1つである請求項1〜4のいずれかに記載のインジウム複合酸化物粒子の製造方法。
- インジウム、錫及びハロゲンを以下のモル比で含むインジウム複合酸化物粒子。
MSn/(MIn+MSn)=0.001〜0.05
MX/(MIn+MSn+MX)=0.0005〜0.05
(式中、MSnは錫のモル数であり、MInはインジウムのモル数であり、MXはハロゲンのモル数である。) - 9.81MPaの加圧時の電気伝導度が1.0×10S/cm以上である請求項6に記載のインジウム複合酸化物粒子。
- 粒子径が1〜100nmである請求項6又は7に記載のインジウム複合酸化物粒子。
- 請求項6〜8のいずれかに記載のインジウム複合酸化物粒子を溶媒中に分散させた分散液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010033350A JP2011168439A (ja) | 2010-02-18 | 2010-02-18 | 高導電性インジウム複合酸化物粒子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010033350A JP2011168439A (ja) | 2010-02-18 | 2010-02-18 | 高導電性インジウム複合酸化物粒子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011168439A true JP2011168439A (ja) | 2011-09-01 |
Family
ID=44682960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010033350A Pending JP2011168439A (ja) | 2010-02-18 | 2010-02-18 | 高導電性インジウム複合酸化物粒子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2011168439A (ja) |
-
2010
- 2010-02-18 JP JP2010033350A patent/JP2011168439A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kannadasan et al. | The effect of Ce4+ incorporation on structural, morphological and photocatalytic characters of ZnO nanoparticles | |
| TWI640479B (zh) | 複合氧化鎢奈米粒子之製造方法 | |
| Hussain et al. | Investigation of structural, optical, dielectric and magnetic properties of SnO2 nanorods and nanospheres | |
| Liu et al. | Controllable synthesis of small size Cs x WO 3 nanorods as transparent heat insulation film additives | |
| JP2013139589A (ja) | 銀微粒子及びその製造法並びに該銀微粒子を含有する導電性ペースト、導電性膜及び電子デバイス | |
| JP4994068B2 (ja) | 酸化物導電性材料及びその製造方法 | |
| JP2011236453A (ja) | 銀微粒子とその製造方法、並びに該銀微粒子を含有する導電性ペースト、導電性膜及び電子デバイス | |
| JP5773148B2 (ja) | 銀微粒子並びに該銀微粒子を含有する導電性ペースト、導電性膜及び電子デバイス | |
| CN105600818B (zh) | 一种制备富含氧空位的二氧化锡纳米粉的方法及所得产品 | |
| EP2660826A1 (en) | White conductive powder, conductive mixed powder, dispersion liquid, coating material, and membrane composition | |
| JP2021154233A (ja) | 金属ナノ粒子担持チタニアナノ粒子及びそれを用いた光触媒 | |
| Malik et al. | Influence of ce doping on the electrical and optical properties of TiO2 and its photocatalytic activity for the degradation of remazol brilliant blue R | |
| Yoon et al. | Photodegradation of methylene blue of niobium-doped zinc oxide thin films produced by electrostatic spray deposition | |
| JP2007070188A (ja) | 酸化亜鉛微粒子及びその集合体と分散溶液の製造方法 | |
| JP2012176859A (ja) | インジウム錫酸化物粒子及びその製造方法 | |
| CN104471652A (zh) | 含银组合物及银成分形成基材 | |
| Farsi et al. | Preparation, characterization and electrochemical behaviors of Bi2O3 nanoparticles dispersed in silica matrix | |
| CN110461503B (zh) | 镍粉和镍糊料 | |
| JP3367149B2 (ja) | 導電性酸化物粉末の製造方法 | |
| JP2012031478A (ja) | 銀微粒子とその製造方法、並びに該銀微粒子を含有する導電性ペースト、導電性膜及び電子デバイス | |
| JP2011168439A (ja) | 高導電性インジウム複合酸化物粒子の製造方法 | |
| JP5181322B2 (ja) | 導電性酸化スズ粉末の製造方法 | |
| KR101776610B1 (ko) | 전기적 특성이 우수한 ito 투명도전막의 제조 방법 | |
| CN116426144A (zh) | 耐辐照热控填料和防静电热控涂层及其制备方法 | |
| JP2010135227A (ja) | 導電性酸化亜鉛微粒子、その分散液、塗料およびその製造方法 |
