JP2023151573A - Near-infrared curable ink composition, near-infrared cured film, and method for producing near-infrared cured product - Google Patents

Near-infrared curable ink composition, near-infrared cured film, and method for producing near-infrared cured product Download PDF

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裕史 常松
Hiroshi Tsunematsu
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Abstract

To provide a near-infrared curable ink composition which contains near-infrared absorption particles containing a composite tungsten oxide, and can be set to a more neutral color tone when it is cured.SOLUTION: A near-infrared curable ink composition contains a thermosetting resin or a thermoplastic resin, and near-infrared absorption particles, wherein the near-infrared absorption particles contain a cesium tungstate, the cesium tungstate has a pseudo hexagonal crystal structure modulated to one or more kinds selected from orthorhombic, rhombohedral and cubic crystals, the cesium tungstate is represented by general formula: CsxWyOz, in a ternary composition diagram with Cs, W and O as each apex, and it has a composition in an area surrounded by four straight lines of x=0.6y, z=2.5y, y=5x and Cs2O:WO3=m:n (m and n are integers).SELECTED DRAWING: Figure 1A

Description

本発明は、近赤外線硬化型インク組成物、近赤外線硬化膜、近赤外線硬化物の製造方法に関する。 The present invention relates to a near-infrared curable ink composition, a near-infrared cured film, and a method for producing a near-infrared cured product.

近年、紫外線の光を利用して硬化させる紫外線硬化型塗料は、加熱することなく印刷が可能である為、例えば特許文献1~特許文献6に記載されているように環境対応型塗料として広く知られている。 In recent years, ultraviolet curing paints that cure using ultraviolet light have become widely known as environmentally friendly paints, as described in Patent Documents 1 to 6, for example, because they can be printed without heating. It is being

しかしながら、紫外線硬化型のインクや塗料として、紫外線照射によりラジカル重合が行われる組成物を用いた場合には酸素が存在すると重合(硬化)が阻害される。他方、紫外線の照射によりカチオン重合が行われる組成物を用いた場合には、その重合中に強酸が発生する、という問題があった。 However, when a composition that undergoes radical polymerization by ultraviolet irradiation is used as an ultraviolet curable ink or paint, the presence of oxygen inhibits polymerization (curing). On the other hand, when a composition that undergoes cationic polymerization by irradiation with ultraviolet rays is used, there is a problem in that strong acids are generated during the polymerization.

さらに、得られた印刷面や塗布面の耐光性を高める為に、一般的に、当該印刷面や塗布面へ紫外線吸収剤が添加される。しかし、紫外線硬化型のインクや塗料へ紫外線吸収剤を添加した場合には、紫外線照射による硬化が阻害されるという問題があった。 Furthermore, in order to improve the light resistance of the resulting printed or coated surface, an ultraviolet absorber is generally added to the printed or coated surface. However, when an ultraviolet absorber is added to an ultraviolet curable ink or paint, there is a problem in that curing by ultraviolet irradiation is inhibited.

これらの問題を解決するために、特許文献7、特許文献8には紫外線ではなく近赤外線の照射により硬化する近赤外線硬化型組成物が提案されている。 In order to solve these problems, Patent Document 7 and Patent Document 8 propose near-infrared curable compositions that are cured by near-infrared ray irradiation instead of ultraviolet rays.

また、本出願の出願人は特許文献9、特許文献10において、複合タングステン酸化物を含む近赤外線硬化型インク組成物を開示している。 Furthermore, the applicant of the present application has disclosed near-infrared curable ink compositions containing composite tungsten oxide in Patent Documents 9 and 10.

特開平7-100433号公報Japanese Patent Application Publication No. 7-100433 特開2001-146559号公報Japanese Patent Application Publication No. 2001-146559 特開2009-057548号公報JP2009-057548A 特開2012-140516号公報Japanese Patent Application Publication No. 2012-140516 特開2000-037943号公報Japanese Patent Application Publication No. 2000-037943 特開2004-18716号公報Japanese Patent Application Publication No. 2004-18716 特開2008-214576号公報Japanese Patent Application Publication No. 2008-214576 特開2015-131928号公報Japanese Patent Application Publication No. 2015-131928 国際公開第2017/047736号International Publication No. 2017/047736 国際公開第2019/054478号International Publication No. 2019/054478

K. Machida, M. Okada, and K. Adachi, "Excitations of free and localized electrons at nearby energies in reduced cesium tungsten bronze nanocrystals," Journal of Applied Physics, Vol. 125, 103103 (2019)K. Machida, M. Okada, and K. Adachi, "Excitations of free and localized electrons at nearby energies in reduced cesium tungsten bronze nanocrystals," Journal of Applied Physics, Vol. 125, 103103 (2019) S. Yoshio and K. Adachi, "Polarons in reduced cesium tungsten bronzes studied using the DFT+U method," Materials Research Express, Vol. 6, 026548 (2019)S. Yoshio and K. Adachi, "Polarons in reduced cesium tungsten bronzes studied using the DFT+U method," Materials Research Express, Vol. 6, 026548 (2019) S. F. Solodovnikov, N.V. Ivannikova, Z.A. Solodovnikova, E.S. Zolotova, "Synthesis and X-ray diffraction study of potassium, rubidium, and cesium polytungstates with defect pyrochlore and hexagonal tungsten bronze structures," Inorganic Materials, Vol. 34, 845-853 (1998)S. F. Solodovnikov, N.V. Ivannikova, Z.A. Solodovnikova, E.S. Zolotova, "Synthesis and X-ray diffraction study of potassium, rubidium, and cesium polytungstates with defect pyrochlore and hexagonal tungsten bronze structures," Inorganic Materials, Vol. 34, 845-853 (1998 ) S. Nakakura, A. F. Arif, K. Machida, K. Adachi, T. Ogi, Cationic defect engineering for controlling the infrared absorption of hexagonal cesium tungsten bronze nanoparticles, Inorg. Chem., 58, 9101-9107 (2019)S. Nakakura, A. F. Arif, K. Machida, K. Adachi, T. Ogi, Cationic defect engineering for controlling the infrared absorption of hexagonal cesium tungsten bronze nanoparticles, Inorg. Chem., 58, 9101-9107 (2019)

しかし本発明者らの検討によると、上述した特許文献7、特許文献8に記載の近赤外線硬化型組成物は、いずれも近赤外線吸収特性が十分でないといった問題を有していた。 However, according to studies by the present inventors, the near-infrared curable compositions described in Patent Document 7 and Patent Document 8 mentioned above both had the problem of insufficient near-infrared absorption characteristics.

これに対して、特許文献9、特許文献10に開示された近赤外線硬化型インク組成物が含有する複合タングステン酸化物微粒子は、可視光の透過率が高く、かつ吸収率が低いにも関わらず、近赤外領域の光の透過率が低く、かつ吸収率が高い材料である。このため、係る複合タングステン酸化物微粒子を含有する近赤外線硬化型インク組成物についても近赤外線吸収特性に優れている。 On the other hand, although the composite tungsten oxide fine particles contained in the near-infrared curable ink compositions disclosed in Patent Documents 9 and 10 have high visible light transmittance and low absorption rate, , is a material that has low transmittance and high absorption rate for light in the near-infrared region. Therefore, a near-infrared curable ink composition containing such composite tungsten oxide fine particles also has excellent near-infrared absorption characteristics.

しかしながら、複合タングステン酸化物微粒子は、可視光のうち長波長の光、すなわち赤色の光を優先的に吸収するため、青色の着色を伴い、青色の度合いは該微粒子の添加量が増加すると強くなった。このため、複合タングステン酸化物微粒子を近赤外線吸収成分として含有させて得られた硬化膜等は、青の着色を伴い、青の補色である黄系や青以外の淡色へ、他の顔料の添加により彩るのは困難であった。 However, composite tungsten oxide fine particles preferentially absorb long-wavelength light of visible light, that is, red light, so they are colored blue, and the degree of blue color becomes stronger as the amount of the fine particles added increases. Ta. For this reason, cured films obtained by containing composite tungsten oxide fine particles as a near-infrared absorbing component are colored blue, and the addition of other pigments may result in a yellow color that is a complementary color to blue or a light color other than blue. It was difficult to make it more colorful.

そこで、本発明の一側面では、複合タングステン酸化物を含有する近赤外線吸収粒子を含み、硬化させた場合によりニュートラルな色調とすることが可能な近赤外線硬化型インク組成物を提供することを目的とする。 Therefore, an object of one aspect of the present invention is to provide a near-infrared curable ink composition that contains near-infrared absorbing particles containing a composite tungsten oxide and is capable of producing a more neutral color tone when cured. shall be.

本発明の一側面では、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂と、
近赤外線吸収粒子と、を含み、
前記近赤外線吸収粒子は、セシウムタングステン酸塩を含有し、
前記セシウムタングステン酸塩は、斜方晶、菱面体晶、および立方晶から選択された1種類以上に変調した擬六方晶の結晶構造を有し、
前記セシウムタングステン酸塩は、一般式Csで表わされ、Cs、W、Oを各頂点とする3元組成図中で、x=0.6y、z=2.5y、y=5x、およびCsO:WO=m:n(m、nは整数)の4本の直線に囲まれる領域内の組成を有する、近赤外線硬化型インク組成物を提供する。
In one aspect of the present invention, a thermosetting resin or a thermoplastic resin;
Near-infrared absorbing particles;
The near-infrared absorbing particles contain cesium tungstate,
The cesium tungstate has a pseudohexagonal crystal structure modulated into one or more types selected from orthorhombic, rhombohedral, and cubic,
The cesium tungstate is represented by the general formula Cs x W y O z , and in the ternary composition diagram with Cs, W, and O as the vertices, x = 0.6y, z = 2.5y, y =5x, and a near-infrared curable ink composition having a composition within a region surrounded by four straight lines: Cs 2 O: WO 3 = m: n (m and n are integers).

本発明の一側面では、複合タングステン酸化物を含有する近赤外線吸収粒子を含み、硬化させた場合によりニュートラルな色調とすることが可能な近赤外線硬化型インク組成物を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a near-infrared curable ink composition that contains near-infrared absorbing particles containing a composite tungsten oxide and can be cured to provide a more neutral color tone.

図1Aは、Cs、W、Oを各頂点とするCs-W-O組成図である。FIG. 1A is a Cs-WO composition diagram with Cs, W, and O as vertices. 図1Bは、Cs、W、Oを各頂点とするCs-W-O組成図の一部を拡大した図である。FIG. 1B is an enlarged view of a part of the Cs-WO composition diagram with Cs, W, and O as the vertices. 図2は、実施例1~6、比較例1、2において作製した近赤外線吸収粒子の粉末XRD回折パターンである。FIG. 2 shows powder XRD diffraction patterns of near-infrared absorbing particles produced in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2. 図3は、実施例9~14で作製した近赤外線吸収粒子の粉末XRD回折パターンである。FIG. 3 shows powder XRD diffraction patterns of near-infrared absorbing particles produced in Examples 9 to 14. 図4は、実施例1で作製した近赤外線吸収粒子の透過電子顕微鏡明視野像、制限視野電子回折像、高角度散乱暗視野(HAADF)像である。FIG. 4 shows a transmission electron microscope bright field image, a selected area electron diffraction image, and a high angle scattering dark field (HAADF) image of the near-infrared absorbing particles produced in Example 1. 図5は、被覆を有する近赤外線吸収粒子の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of near-infrared absorbing particles having a coating. 図6は、近赤外線硬化型インク組成物の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a near-infrared curable ink composition.

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、本発明は、下記の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、下記の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。
[近赤外線硬化型インク組成物]
本実施形態に係る近赤外線硬化型インク組成物、近赤外線硬化膜、近赤外線硬化物の製造方法について、[1]近赤外線吸収粒子、[2]近赤外線吸収粒子の製造方法、[3]近赤外線吸収粒子分散液、[4]近赤外線硬化型インク組成物、[5]近赤外線硬化型インク組成物の製造方法、[6]近赤外線硬化膜、近赤外線硬化膜の製造方法、[7]近赤外線硬化物の製造方法の順に説明する。
[1]近赤外線吸収粒子
後述するように、本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物は、近赤外線吸収粒子を含有する。そこで、近赤外線吸収粒子について最初に説明する。
Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments, and the following embodiments may be implemented without departing from the scope of the present invention. Various modifications and substitutions can be made to .
[Near-infrared curable ink composition]
Regarding the near-infrared curable ink composition, near-infrared cured film, and near-infrared cured product production method according to the present embodiment, [1] near-infrared absorbing particles, [2] method for producing near-infrared absorbing particles, [3] near-infrared absorbing particles, Infrared absorbing particle dispersion, [4] Near infrared curable ink composition, [5] Method for producing near infrared curable ink composition, [6] Near infrared cured film, method for producing near infrared cured film, [7] The method for producing a near-infrared cured product will be explained in order.
[1] Near-infrared absorbing particles As described below, the near-infrared curable ink composition of this embodiment contains near-infrared absorbing particles. Therefore, near-infrared absorbing particles will be explained first.

近赤外線吸収粒子は、複合タングステン酸化物であるセシウムタングステン酸塩を含有する。なお、本実施形態の近赤外線吸収粒子はセシウムタングステン酸塩から構成することもできる。ただし、この場合でも不可避不純物を含有することを排除するものではない。
(1)セシウムタングステン酸塩について
セシウムタングステン酸塩(セシウムポリタングステート)は、斜方晶、菱面体晶、および立方晶から選択された1種類以上に変調した擬六方晶の結晶構造を有することができる。係るセシウムタングステン酸塩は、具体的には六方晶アルカリタングステンブロンズ構造を一部変形した擬六方晶構造の修正した斜方晶、菱面体晶、立方晶から選択された1種類以上の結晶構造を有することができる。
The near-infrared absorbing particles contain cesium tungstate, which is a composite tungsten oxide. Note that the near-infrared absorbing particles of this embodiment can also be composed of cesium tungstate. However, even in this case, the inclusion of unavoidable impurities is not excluded.
(1) About cesium tungstate Cesium tungstate (cesium polytungstate) has a quasi-hexagonal crystal structure modulated into one or more types selected from orthorhombic, rhombohedral, and cubic. I can do it. Specifically, the cesium tungstate has one or more types of crystal structures selected from orthorhombic, rhombohedral, and cubic, which are modified pseudo-hexagonal structures that are partially modified from hexagonal alkali tungsten bronze structures. can have

従来から、近赤外線吸収粒子として用いられているセシウム添加六方晶タングステンブロンズ粒子の透過色や光吸収は、その誘電関数虚部(ε)およびバンド構造により規定される。 The transmitted color and light absorption of cesium-doped hexagonal tungsten bronze particles, which have been conventionally used as near-infrared absorption particles, are defined by the imaginary part of the dielectric function (ε 2 ) and the band structure.

可視光線のエネルギー領域(1.6eV~3.3eV)において、セシウム添加六方晶タングステンブロンズ(以下Cs-HTBとも記載する)はバンドギャップが十分に大きくなっており、可視光線領域における光の吸収は基本的に抑制される。加えてタングステンのd-d軌道間電子遷移や酸素のp-p軌道間電子遷移などがFermi黄金律により禁制となるため電子遷移の確率が小さくなる。この両者の作用により、可視光線領域の波長ではεが小さい値を取る。εは電子による光子の吸収を表わすため、εが可視光線領域の波長で小さければ可視光透過性が生ずる。しかしながら可視光線領域で波長が最も短い青波長の近傍では、バンド端遷移による吸収が存在し、また波長が最も長い赤波長の近傍では、局在表面プラズモン共鳴(LSPR)吸収とポーラロニックな電子遷移吸収が存在することが最近明らかにされた(非特許文献1)。このため、それぞれ光透過性の制約を受ける。 In the energy range of visible light (1.6 eV to 3.3 eV), cesium-doped hexagonal tungsten bronze (hereinafter also referred to as Cs-HTB) has a sufficiently large band gap, and the absorption of light in the visible light range is Basically suppressed. In addition, electronic transition between the dd orbits of tungsten and the pp orbital of oxygen is prohibited by the Fermi golden rule, so that the probability of electronic transition becomes small. Due to these two effects, ε 2 takes a small value at wavelengths in the visible light region. Since ε 2 represents the absorption of photons by electrons, if ε 2 is small in wavelength in the visible light region, visible light transparency occurs. However, near the blue wavelength, which is the shortest wavelength in the visible light region, there is absorption due to band edge transition, and near the red wavelength, which is the longest wavelength, there is localized surface plasmon resonance (LSPR) absorption and polaronic electronic transition absorption. It has recently been revealed that there exists (Non-Patent Document 1). For this reason, each is subject to restrictions on light transmittance.

上述の様にCs-HTBではバンドギャップが十分大きいためにバンド端遷移が青波長の光のエネルギー以上となり、青の透過性が生ずる。逆に赤波長の側では、Cs-HTBは伝導電子が多いためLSPR吸収とポーラロニック吸収が強くなり、その吸収の裾野が赤波長に及ぶため、赤の透過性が低くなる。従ってCs-HTBナノ粒子分散膜の透過色は、両者のバランスにより青く見えるのである。 As mentioned above, in Cs-HTB, the band gap is sufficiently large, so that the band edge transition exceeds the energy of blue wavelength light, resulting in blue transparency. On the other hand, on the red wavelength side, Cs-HTB has a large number of conduction electrons, so LSPR absorption and polaronic absorption become strong, and the base of this absorption extends to the red wavelength, resulting in low red transparency. Therefore, the transmitted color of the Cs-HTB nanoparticle dispersed film appears blue due to the balance between the two.

すなわちCs-HTBの青系の透過色を中性化するためには、青側の吸収を強め、赤側の透過を強めればよい。 That is, in order to neutralize the blue transmitted color of Cs-HTB, it is sufficient to strengthen the absorption on the blue side and the transmission on the red side.

Cs-HTBの青側の吸収を強めることは、例えばバンド端遷移の吸収位置を低エネルギー側にシフトさせることで実現できる。バンド端遷移の吸収位置を低エネルギー側にシフトさせることは、Cs-HTBのバンドギャップを狭くすることに対応する。従ってバンドギャップがやや小さい材料の選択により実現することができる。 Increasing the absorption on the blue side of Cs-HTB can be achieved, for example, by shifting the absorption position of band edge transition to the lower energy side. Shifting the absorption position of the band edge transition to the lower energy side corresponds to narrowing the band gap of Cs-HTB. Therefore, it can be realized by selecting a material with a rather small band gap.

Cs-HTBの赤側の吸収を弱めることは、表面プラズモン共鳴電子の濃度やポーラロン束縛電子の濃度を低下させることにより、実現できる。 Weakening the red side absorption of Cs-HTB can be achieved by lowering the concentration of surface plasmon resonance electrons and the concentration of polaron bound electrons.

本発明の発明者らは、以上の考察に基づき、セシウム(Cs)、およびタングステン(W)を含む酸化物であるセシウムタングステン酸化物を種々検討し、第一原理計算によるバンド構造計算を併用しながら材料改善を進めた。その結果、従来の六方晶の結晶構造が、微細構造の変化によって斜方晶、菱面体晶、あるいは立方晶へ変調した擬六方晶構造をもつときに、バンド構造が変化し、また自由電子や束縛電子の量が変化して、色の変化をもたらすことを見出した。 Based on the above considerations, the inventors of the present invention conducted various studies on cesium tungsten oxide, which is an oxide containing cesium (Cs) and tungsten (W), and also used band structure calculations based on first-principles calculations. At the same time, we continued to improve materials. As a result, when the conventional hexagonal crystal structure changes to a quasi-hexagonal structure modulated to orthorhombic, rhombohedral, or cubic due to changes in the microstructure, the band structure changes and free electrons and They discovered that the amount of bound electrons changes, resulting in a change in color.

ここで、斜方晶、菱面体晶、および立方晶から選択された1種類以上に変調した擬六方晶構造とは、六方晶のプリズム面または底面に、Csがリッチな面が規則的またはランダムに挿入されて変調を受けた擬六方晶を意味する。なお、Csがリッチな面とは、WやOが欠損した面と同義になる。また後述のようにO、OH、OH、OHイオンがCsサイトに置換可能であり、これらのイオンのプリズム面や底面への導入はCsと同様に擬六方晶構造への変調を促すことができる。 Here, a quasi-hexagonal structure modulated into one or more types selected from orthorhombic, rhombohedral, and cubic crystals means that Cs-rich surfaces are arranged regularly or randomly on the prism surface or bottom surface of the hexagonal crystal. It means a quasi-hexagonal crystal that is inserted into and modulated. Note that the Cs-rich surface is synonymous with a W- and O-deficient surface. In addition, as described later, O, OH, OH 2 and OH 3 ions can be substituted into the Cs site, and the introduction of these ions to the prism surface or bottom surface promotes modulation to the quasi-hexagonal structure in the same way as Cs. I can do it.

斜方晶、菱面体晶、および立方晶の結晶構造は、例えば電子回折により同定することができる。例えば、c軸方向を電子線入射方向とする場合、すなわち(0001)方向から電子線を入射させて観察する場合の回折スポットの対称性に留意することにより、区別することができる。 Orthorhombic, rhombohedral, and cubic crystal structures can be identified, for example, by electron diffraction. For example, they can be distinguished by paying attention to the symmetry of the diffraction spot when the c-axis direction is the electron beam incident direction, that is, when the electron beam is incident from the (0001) direction and observed.

六方晶では(10-10)、(01-10)、(1-100)の3種類のプリズム面の回折スポットは入射スポットから逆格子面内で同一距離に現れる。すなわち、六方晶では同一の結晶面間隔を持つ。なお、上記同一距離には、電子回折スポット距離測定の誤差範囲において同一距離とみなせるものを含む。このため、六方晶では六方対称な、すなわち60°回転に対して不変な電子回折パターンとなる。 In a hexagonal system, the diffraction spots of three types of prism surfaces (10-10), (01-10), and (1-100) appear at the same distance from the incident spot within the reciprocal lattice plane. In other words, hexagonal crystals have the same crystal plane spacing. Note that the above-mentioned same distance includes distances that can be considered to be the same distance within the error range of electron diffraction spot distance measurement. Therefore, the hexagonal crystal has a hexagonal symmetrical electron diffraction pattern, that is, an electron diffraction pattern that does not change even when rotated by 60°.

斜方晶では1種類のプリズム面スポットが他の2種類のプリズム面スポットよりも入射スポットに近い位置に現れる。すなわち、斜方晶では1種類のプリズム面のみが長い結晶面間隔を持つ。 In the orthorhombic crystal, one type of prism surface spot appears at a position closer to the incident spot than the other two types of prism surface spots. That is, in the orthorhombic crystal, only one type of prism face has a long crystal face spacing.

菱面体晶では3種類のプリズム面スポットがそれぞれ異なる結晶面間隔を持つ。 In the rhombohedral crystal, three types of prism surface spots have different crystal plane spacings.

立方晶では六方晶と同じ六方対称なパターンとなるが、他の晶帯軸方向からの観察により容易に立方対称性を同定できる。 The cubic crystal has the same hexagonal symmetry pattern as the hexagonal crystal, but the cubic symmetry can be easily identified by observation from other crystal zone axis directions.

擬六方晶は、XRD粉末パターンにおいては、斜方晶と六方晶の混合パターンや、菱面体晶と六方晶、立方晶と六方晶の混合パターンとみなされる場合が多いが、上記の面状格子欠陥が挿入されるために、回折ピークの位置や強度は僅かに変化する。 In XRD powder patterns, pseudohexagonal crystals are often regarded as mixed patterns of orthorhombic crystals and hexagonal crystals, rhombohedral crystals and hexagonal crystals, or cubic crystals and hexagonal crystals, but the above-mentioned planar lattice Due to the insertion of defects, the position and intensity of the diffraction peaks change slightly.

既述の斜方晶、菱面体晶、立方晶から選択された1種類以上に変調した擬六方晶の結晶構造を得る方法の一つとして、O、OH、OH、OHから選択された1種類以上の添加成分を添加する方法が挙げられる。このため、本実施形態の近赤外線吸収粒子は、セシウムタングステン酸塩が、O、OH、OH、OHから選択された1種類以上の添加成分を含有することが好ましい。 As one of the methods for obtaining a pseudohexagonal crystal structure modulated into one or more types selected from the above-mentioned orthorhombic, rhombohedral, and cubic crystals, a crystal structure selected from O, OH, OH2 , and OH3 is used. Examples include a method of adding one or more types of additive components. Therefore, in the near-infrared absorbing particles of this embodiment, it is preferable that the cesium tungstate contains one or more types of additive components selected from O, OH, OH2 , and OH3 .

上記O、OH、OH、OHから選択された1種類以上の添加成分は、セシウムタングステン酸塩の結晶の、六方晶アルカリタングステンブロンズ構造を構成するWO八面体が6つ揃って形成される六角形のc軸方向に貫通する六方トンネルに存在する六方ウィンドウ(window)、および六方キャビティ、該WO八面体が3つ揃って形成される三角形の三方キャビティ(cavity)から選択された1種類以上の位置に存在することが好ましい。 The one or more additive components selected from O, OH, OH2 , and OH3 mentioned above are formed by six WO 6 octahedrons constituting the hexagonal alkali tungsten bronze structure of the cesium tungstate crystal. 1 selected from a hexagonal window existing in a hexagonal tunnel penetrating in the c-axis direction of the hexagon, and a hexagonal cavity, and a triangular three-sided cavity formed by three of the WO 6 octahedra. It is preferable to exist in more than one type of position.

六方トンネルには、サイズの大きい六方キャビティと六方ウィンドウの二つの空隙があるが、六方ウィンドウは、六方晶中で六方キャビティに次いで2番目に大きく、WO八面体を構成する酸素6個に囲まれた空隙である。六方ウィンドウのc軸方向の上下は六方キャビティに配置したCsイオンに隣接する。三方キャビティは六方ウィンドウの次に大きい空隙であり、六方晶のc軸方向に貫通する。O、OH、OH、OHから選択された1種類以上は、Csを代替して六方キャビティに入ることもできるが、十分な量のCsがある場合や侵入水分が多い場合には六方ウィンドウに侵入する。場合によっては、六方ウィンドウ空隙と並行して底面の三方キャビティやプリズム面のキャビティに侵入し、またCsを置換する。上記添加成分を含有することで、底面やプリズム面に欠損面を生成するが、その際、結晶構造は六方晶から斜方晶や菱面体晶、さらに立方晶へシフトし、バンドギャップの狭小化や伝導帯電子濃度の減少が起こる。このため、擬六方晶の結晶構造を有するセシウムタングステン酸塩は、Cs-HTBと比較して、青側の吸収を強め、赤側の透過を強めることができ、青系の透過色を中性化できる。 There are two cavities in the hexagonal tunnel: the hexagonal cavity, which is large in size, and the hexagonal window.The hexagonal window is the second largest after the hexagonal cavity in the hexagonal crystal, and is surrounded by six oxygen atoms that make up the WO 6 octahedron. It is a void that has been removed. The upper and lower sides of the hexagonal window in the c-axis direction are adjacent to the Cs ions arranged in the hexagonal cavity. The three-sided cavity is the next largest cavity after the hexagonal window, and penetrates the hexagonal crystal in the c-axis direction. One or more selected from O, OH, OH2 , and OH3 can replace Cs and enter the hexagonal cavity, but if there is a sufficient amount of Cs or there is a large amount of moisture entering, the hexagonal window to invade. In some cases, it invades the three-sided cavity on the bottom or the cavity on the prism surface in parallel with the hexagonal window gap, and also replaces Cs. Inclusion of the above additive components produces defective surfaces on the bottom and prism surfaces, but at that time, the crystal structure shifts from hexagonal to orthorhombic, rhombohedral, and then cubic, narrowing the band gap. and a decrease in the conduction band electron concentration occurs. Therefore, compared to Cs-HTB, cesium tungstate, which has a quasi-hexagonal crystal structure, can strengthen absorption on the blue side and transmission on the red side, making the transmitted blue color neutral. can be converted into

この場合の斜方晶、菱面体晶、立方晶は、タングステンブロンズ六方晶に類似する原子配列をもつが六方晶とは対称性が異なる擬六方晶とみることも可能である。厳密性を避けて大雑把に描写すれば、六方晶の3種類あるプリズム面の一つの面にWとOが欠損した面を規則的またはランダムに挿入して六方対称性を崩したものがこの場合の斜方晶である。従って斜方晶では一つのプリズム面のみ面間隔が長い。これを利用して、斜方晶への変調は、例えば(0001)電子回折パターンにより容易に同定可能である。 The orthorhombic, rhombohedral, and cubic crystals in this case can also be viewed as pseudohexagonal crystals that have an atomic arrangement similar to that of tungsten bronze hexagonal crystals, but have a different symmetry from hexagonal crystals. To avoid strictness and describe it roughly, this case breaks the hexagonal symmetry by regularly or randomly inserting W and O deficient surfaces into one of the three types of hexagonal prism surfaces. It is an orthorhombic crystal. Therefore, in the orthorhombic crystal, only one prism face has a long interplanar spacing. Utilizing this, modulation to orthorhombic crystal can be easily identified by, for example, a (0001) electron diffraction pattern.

六方晶の底面に余剰Csを受け入れる面、すなわちWとOが欠損した面を挿入すると共に、底面のc軸方向の積層を規則的に変位させて六方対称性を崩したものがこの場合の菱面体晶である。この場合の余剰Cs面は面上の変位と共に面に垂直方向の膨張を含むため、プリズム面間隔の変化とc軸格子定数の変化を伴う。従って菱面体晶ではプリズム面3面ともが異なる面間隔を持つ。これを利用して、菱面体晶への変調は、例えば(0001)電子回折パターンにより容易に同定可能である。 In this case, a rhombus is created by inserting a surface that accepts excess Cs into the base of the hexagonal crystal, that is, a surface lacking W and O, and regularly displacing the stacked layers in the c-axis direction on the base to break the hexagonal symmetry. It is a hedral crystal. In this case, the surplus Cs surface includes displacement on the surface as well as expansion in the direction perpendicular to the surface, and therefore is accompanied by a change in the prism surface spacing and a change in the c-axis lattice constant. Therefore, in a rhombohedral crystal, all three prism surfaces have different interplanar spacings. Utilizing this, modulation to rhombohedral crystals can be easily identified by, for example, a (0001) electron diffraction pattern.

さらに菱面体の3軸が90度で交わる場合には立方晶となる。なお、係る立方晶はパイロクロア構造であり、典型組成としてはCsWが挙げられる。 Furthermore, when the three axes of a rhombohedron intersect at 90 degrees, it becomes a cubic crystal. Note that the cubic crystal has a pyrochlore structure, and a typical composition thereof is CsW 2 O 6 .

従って、上記の六方ウィンドウや、六方キャビティ、三方キャビティに相当する空隙は、斜方晶や菱面体晶や立方晶にも引き継がれている。このため、本実施形態の近赤外線吸収粒子が含有するセシウムタングステン酸塩における六方ウィンドウや、六方キャビティ、三方キャビティとは、斜方晶や、菱面体晶、立方晶(パイロクロア相)中の対応する空隙も含めて指すものとする。 Therefore, the voids corresponding to the hexagonal windows, hexagonal cavities, and trigonal cavities described above are also carried over to orthorhombic, rhombohedral, and cubic crystals. Therefore, the hexagonal windows, hexagonal cavities, and trigonal cavities in the cesium tungstate contained in the near-infrared absorbing particles of this embodiment are the same as those in the orthorhombic, rhombohedral, and cubic crystals (pyrochlore phase). This includes voids.

以下、O、OH、OH、OHの置換または侵入できるサイトまたは空隙として、主に六方ウィンドウの場合を例に本実施形態の近赤外線吸収粒子の製造方法の構成例を説明する。 Hereinafter, an example of the structure of the method for producing near-infrared absorbing particles of this embodiment will be explained, mainly using a hexagonal window as an example of a site or void where O, OH, OH 2 , and OH 3 can be substituted or invaded.

六方ウィンドウにO、OH、OH、OHから選択された1種類以上が存在する斜方晶、菱面体晶、立方晶を得る方法の一つとして、セシウムタングステン酸塩を合成する際の結晶化時に飽和水蒸気中で結晶化させる方法が挙げられる。一般にCs-HTB構造では、Csのイオン半径は六方キャビティよりも少しだけ大きいため、Csは移動しづらい。従って、一旦六方晶に結晶化してしまうと、その後の熱処理などで六方ウィンドウに酸素原子等を拡散挿入させることは困難となる。そこで、セシウムタングステン酸塩が結晶化する前に、雰囲気を飽和水蒸気で充満させて、セシウムタングステン酸塩が結晶化すると同時に、水分子や、水分子に由来するOやOH、OHイオンを六方ウィンドウに挿入する方法を考案した。このため、後述するように、本実施形態の近赤外線吸収粒子の製造方法は、セシウムタングステン酸塩の結晶化近傍の加熱温度において水蒸気を導入し、水蒸気を含む雰囲気中で結晶化させる工程を有することが好ましい。上記工程を経て合成された近赤外線吸収粒子、および必要に応じてさらに還元雰囲気中で熱処理した近赤外線吸収粒子を用いて近赤外線吸収繊維を作製すると、近赤外線吸収効果は十分に保持しながら、色調から青っぽさを減少させることができる。すなわちニュートラルな色調にすることができる。 One of the methods for obtaining orthorhombic, rhombohedral, and cubic crystals in which one or more types selected from O, OH, OH2 , and OH3 are present in the hexagonal window is the crystal used when synthesizing cesium tungstate. An example of this method is to crystallize in saturated steam during crystallization. Generally, in a Cs-HTB structure, the ionic radius of Cs is slightly larger than that of a hexagonal cavity, so Cs is difficult to move. Therefore, once crystallized into hexagonal crystals, it becomes difficult to diffuse and insert oxygen atoms into the hexagonal windows during subsequent heat treatment or the like. Therefore, before the cesium tungstate crystallizes, the atmosphere is filled with saturated water vapor, and at the same time as the cesium tungstate crystallizes, water molecules and O, OH, and OH3 ions derived from the water molecules are released in all directions. I devised a method to insert it into a window. Therefore, as will be described later, the method for producing near-infrared absorbing particles of the present embodiment includes a step of introducing water vapor at a heating temperature near the crystallization temperature of cesium tungstate and crystallizing it in an atmosphere containing water vapor. It is preferable. When near-infrared absorbing fibers are produced using the near-infrared absorbing particles synthesized through the above steps and the near-infrared absorbing particles further heat-treated in a reducing atmosphere if necessary, while the near-infrared absorbing effect is sufficiently maintained, It is possible to reduce the blueness from the color tone. In other words, a neutral color tone can be achieved.

一方、一旦六方晶のセシウムタングステン酸塩の結晶を作製した後に、該セシウムタングステン酸塩を水蒸気雰囲気中で加熱しても、あるいは高温高湿環境で保持、加熱しても、上記透過色を中性化する効果は得られない。これは、Csのようなイオン半径が大きい元素は六方トンネルを介した酸素原子等の拡散を阻害するため、一旦六方晶に結晶化してしまうと、後の熱処理では空隙の六方ウィンドウになかなか酸素原子等を拡散できないからである。従って、上記水蒸気中の加熱処理は、合成時最初の結晶化時に行う必要がある。 On the other hand, once a hexagonal crystal of cesium tungstate is produced, even if the cesium tungstate is heated in a steam atmosphere or held and heated in a high temperature and high humidity environment, the above-mentioned transmission color will be neutralized. No sexualizing effect can be obtained. This is because an element with a large ionic radius such as Cs inhibits the diffusion of oxygen atoms etc. through hexagonal tunnels, so once it is crystallized into a hexagonal crystal, it is difficult for oxygen atoms to fit into the hexagonal window of the void during subsequent heat treatment. This is because they cannot be spread. Therefore, the heat treatment in steam needs to be performed during the first crystallization during synthesis.

結晶化時に水蒸気を含む雰囲気で加熱する場合、同時に水素ガスなどの還元性気体を混在させて還元性気体の雰囲気中で結晶化させることも可能である。また、一旦水蒸気雰囲気で結晶化させた結晶であれば、これを更に500℃以上950℃以下の高温で、水素ガスなどを含む還元性気体を含む雰囲気や、不活性気体の雰囲気等で、加熱処理を行なうことも可能である。いずれの場合も、透過色が中性化しかつ大きい近赤外線吸収効果を備えた近赤外線吸収粒子を得ることができる。500℃以上とすることで欠陥を含む斜方晶構造等の平衡原子位置への配列化が十分に進行し、近赤外線吸収効果が高められる。また、950℃以下とすることで、結晶構造変化のスピードを適切に保ち、容易に適切な結晶状態と電子状態に制御することができる。なお、上記加熱温度を950℃よりも高くし、例えば還元が行き過ぎるとWメタルやWOなどの低級酸化物が生成される場合があり、係る観点からも好ましくない。 When heating in an atmosphere containing water vapor during crystallization, it is also possible to simultaneously mix a reducing gas such as hydrogen gas and perform crystallization in the reducing gas atmosphere. In addition, if the crystal has been crystallized in a steam atmosphere, it can be further heated at a high temperature of 500°C to 950°C in an atmosphere containing reducing gases such as hydrogen gas, or in an inert gas atmosphere. It is also possible to perform processing. In either case, it is possible to obtain near-infrared absorbing particles whose transmitted color is neutralized and which has a large near-infrared absorption effect. By setting the temperature to 500° C. or higher, the alignment of atoms to equilibrium atomic positions such as an orthorhombic structure including defects sufficiently progresses, and the near-infrared absorption effect is enhanced. Further, by setting the temperature to 950° C. or lower, the speed of crystal structure change can be maintained appropriately, and the crystalline state and electronic state can be easily controlled to be appropriate. It should be noted that if the heating temperature is set higher than 950° C. and the reduction is excessive, for example, lower oxides such as W metal and WO 2 may be generated, which is not preferable from this point of view.

最初の水蒸気加熱による結晶化時にO、OH、OH、OHが取り込まれることにより、六方晶から微視的に修正された斜方晶、菱面体晶、立方晶(パイロクロア相)から選択された1種類以上の結晶が形成される。これらを種々の還元度合いの異なる雰囲気で加熱処理することにより、格子欠陥の量や分布が異なる種々の斜方晶、菱面体晶、立方晶から選択された1種類以上の結晶構造が生成されるのである。 Selected from orthorhombic, rhombohedral, and cubic (pyrochlore phases) that are microscopically modified from hexagonal by the incorporation of O, OH, OH2 , and OH3 during crystallization by initial steam heating. One or more types of crystals are formed. By heat-treating these in atmospheres with different degrees of reduction, one or more types of crystal structures selected from orthorhombic, rhombohedral, and cubic crystals with different amounts and distributions of lattice defects are generated. It is.

本実施形態の近赤外線吸収粒子が含有するセシウムタングステン酸塩は、Csや、W、Oの格子欠陥を有することができる。セシウムタングステン酸塩に、Cs、W、Oの格子欠陥が導入される理由を以下に説明する。 The cesium tungstate contained in the near-infrared absorbing particles of this embodiment can have Cs, W, and O lattice defects. The reason why lattice defects of Cs, W, and O are introduced into cesium tungstate will be explained below.

六方晶Cs0.33WO付近の組成においては、結晶安定性は、結晶対称性の高さに由来する構造的な安定性と、各元素間の電荷授受が全体としての電荷中性性を生む電荷バランス上の安定性とが拮抗して決定される。例えば電荷中性の2CsO・11WO=Cs1135は熱力学的安定相と考えられるが、還元雰囲気で加熱すると容易に結晶対称性の高い六方晶Cs0.32WO3-yへ相変化する(非特許文献2)。Cs0.32WO3-yは結晶対称性の高い準安定構造であるが、他方Cs1135は電荷バランス的に安定した組成である。しかしCs1135は結晶内の原子配置においては対称性が悪く、例えばSolodovnikov(非特許文献3)のモデルにおいては、六方晶タングステンブロンズと同じWO八面体の六方配列の中に、六方晶(1,1,-2,0)面(=斜方晶(010)面)に斜方晶単位胞のb/8ピッチでWとOが欠損した面が挿入されて、全体としては斜方晶になっている。すなわちCs、W、Oの欠陥は、結晶構造と電荷バランスとの両者を局所的に満足させるために必然的に導入されたものであり、実際に最近TEMやXRDで観察されている(非特許文献4)。 At a composition near hexagonal Cs 0.33 WO 3 , crystal stability is due to structural stability derived from high crystal symmetry and charge exchange between each element, which results in overall charge neutrality. The stability of the charge balance produced is competitively determined. For example, the charge-neutral 2Cs 2 O.11WO 3 =Cs 4 W 11 O 35 is considered to be a thermodynamically stable phase, but when heated in a reducing atmosphere, it easily transforms into a hexagonal Cs 0.32 WO 3- with high crystal symmetry. The phase changes to y (Non-patent Document 2). Cs 0.32 WO 3-y has a metastable structure with high crystal symmetry, while Cs 4 W 11 O 35 has a stable composition in terms of charge balance. However, Cs 4 W 11 O 35 has poor symmetry in the atomic arrangement within the crystal. For example, in the model of Solodovnikov (Non-Patent Document 3), in the hexagonal arrangement of WO 6 octahedrons, which is the same as that of hexagonal tungsten bronze, A plane lacking W and O is inserted into the hexagonal (1,1,-2,0) plane (=orthorhombic (010) plane) at b/8 pitch of the orthorhombic unit cell, and the overall result is It is orthorhombic. In other words, Cs, W, and O defects are inevitably introduced to locally satisfy both crystal structure and charge balance, and have recently been observed using TEM and XRD (non-patent Reference 4).

本実施形態の近赤外線吸収粒子において、Oや、OH、OH、OHが、六方ウィンドウや、六方キャビティ、三方キャビティに取り込まれた斜方晶や菱面体晶、立方晶では、局所的な電荷バランスが乱れるため、更に結晶微細構造が修正を受ける。すなわち水分に由来する成分の導入の過程でHやHが結晶中に導入されるが、これらのイオンは結晶中でCsやW6+と競合するため、CsやWが欠損することにより局所的電荷中性を実現しようとする。その結果、CsやWの欠損を含む格子欠陥が導入されるのである。O、OH、OH、OHは、六方ウィンドウだけではなく、三方キャビティに侵入しても良い。さらに、OH、OHは、六方キャビティのアルカリ元素(Cs)に置換しても良く、また電荷中性のOHが置換する場合は元々存在したアルカリイオン(Cs)が出す電子が無くなるので、結晶の伝導帯電子は減少する。 In the near-infrared absorbing particles of this embodiment, O, OH, OH 2 , and OH 3 are localized in orthorhombic, rhombohedral, and cubic crystals that are incorporated into hexagonal windows, hexagonal cavities, and trigonal cavities. Due to the disturbed charge balance, the crystal microstructure is further modified. In other words, in the process of introducing components derived from water, H + and H 3 O + are introduced into the crystal, but these ions compete with Cs + and W 6+ in the crystal, resulting in Cs and W vacancies. By doing so, we aim to achieve local charge neutrality. As a result, lattice defects including Cs and W defects are introduced. O, OH, OH 2 and OH 3 may enter not only the hexagonal window but also the three-sided cavity. Furthermore, OH 2 and OH 3 may be substituted with an alkali element (Cs) in a hexagonal cavity, and when OH 2 with a neutral charge is substituted, the electrons emitted by the originally existing alkali ions (Cs + ) disappear. Therefore, the conduction band electrons of the crystal decrease.

上記のような斜方晶、菱面体晶、および立方晶から選択された1種類以上に変調した擬六方晶構造をもつセシウムタングステン酸塩の中で、優れた近赤外線吸収効果と可視光透過性を満足するものは、所定の組成を有する。 Among cesium tungstates, which have a quasi-hexagonal crystal structure modulated into one or more types selected from orthorhombic, rhombohedral, and cubic crystals, it has excellent near-infrared absorption effect and visible light transmittance. A substance that satisfies the following has a predetermined composition.

ここで、図1AにCs-W-Oを3頂点とする3元組成図10を示す。図1Bは、図1Aの3元組成図10のうち、CsWOと、Wと、WOを頂点とする領域11を拡大して示したものである。この図は熱力学的平衡相を示す状態図ではなく、この系の組成の広がりを示すための便宜的な組成図であることに注意が必要である。従ってCsWO、W、WOなどは便宜的に示した組成であり、これらが実際に得られる化合物であるかどうかに言及するものではない。 Here, FIG. 1A shows a ternary composition diagram 10 with Cs-WO as three vertices. FIG. 1B is an enlarged view of a region 11 having CsWO 3 , W 2 O 3 , and WO 4 as vertices in the ternary composition diagram 10 of FIG. 1A. It should be noted that this diagram is not a phase diagram showing a thermodynamic equilibrium phase, but a convenient composition diagram to show the spread of the composition of this system. Therefore, CsWO 3 , W 2 O 3 , WO 4 , etc. are compositions shown for convenience, and do not refer to whether these are compounds that can actually be obtained.

本実施形態の近赤外線吸収粒子が含有するセシウムタングステン酸塩は、一般式Csで表わされ、Cs、W、Oを各頂点とする3元組成図中で、x=0.6y、z=2.5y、y=5x、およびCsO:WO=m:n(m、nは整数)の4本の直線に囲まれる領域内の組成を有することが好ましい。具体的には、図1A、図1Bに示した3元組成図のうち、x=0.6yを充足する直線12と、z=2.5yを充足する直線13と、y=5xを充足する直線14と、CsO:WO=m:n(m、nは整数)を充足する直線15で囲まれた領域16内の組成であることが好ましい。なお、領域16は、上記直線12~直線15上の点も含む。また、CsO:WO=m:n(m、nは整数)を充足する直線15は、図1Aに示すように、3元組成図10のうち、CsOと、WOとの間を結ぶ直線である。 The cesium tungstate contained in the near-infrared absorbing particles of this embodiment is represented by the general formula Cs x W y O z , and in the ternary composition diagram with Cs, W, and O as the vertices, It is preferable to have a composition within a region surrounded by four straight lines: .6y, z=2.5y, y=5x, and Cs 2 O:WO 3 =m:n (m and n are integers). Specifically, among the ternary composition diagrams shown in FIGS. 1A and 1B, straight line 12 satisfies x = 0.6y, straight line 13 satisfies z = 2.5y, and straight line 13 satisfies y = 5x. The composition is preferably within a region 16 surrounded by a straight line 14 and a straight line 15 satisfying Cs 2 O:WO 3 =m:n (m and n are integers). Note that the region 16 also includes points on the straight lines 12 to 15. In addition, as shown in FIG. 1A, the straight line 15 that satisfies Cs 2 O: WO 3 = m: n (m and n are integers) is the line between Cs 2 O and WO 3 in the ternary composition diagram 10. It is a straight line that connects the two.

上記3元組成図のうち、x>0.6yの場合、セシウムタングステン酸塩は正方晶が主体の結晶構造となり、近赤外線吸収効果が消失する。また、z<2.5yの場合、セシウムタングステン酸塩は、六方晶をベースとした構造の中にWの低級酸化物が混じるようになり、近赤外線吸収効果と可視光透過性が著しく損なわれる。y>5xの場合、セシウムタングステン酸塩は、WOが六方晶の下部組織に混合されたIntergrowthと呼ばれる結晶構造になり、近赤外線吸収効果は消失する。さらにCsO:WOが整数比となる直線15よりも右側のO-rich側へ入ると、近赤外線吸収効果は全く得られない。従って、セシウムタングステン酸塩は、既述の範囲を充足することが好ましい。 In the above ternary composition diagram, when x>0.6y, cesium tungstate has a crystal structure mainly composed of tetragonal crystals, and the near-infrared absorption effect disappears. In addition, when z<2.5y, lower oxides of W are mixed in the hexagonal crystal-based structure of cesium tungstate, and the near-infrared absorption effect and visible light transmittance are significantly impaired. . When y>5x, cesium tungstate has a crystal structure called intergrowth in which WO 3 is mixed in a hexagonal substructure, and the near-infrared absorption effect disappears. Further, when Cs 2 O:WO 3 enters the O-rich side on the right side of the straight line 15 where the ratio is an integer, no near-infrared absorption effect is obtained. Therefore, it is preferable that the cesium tungstate satisfies the above-mentioned range.

本実施形態の近赤外線吸収粒子が含有するセシウムタングステン酸塩は、セシウム、タングステン、酸素の各元素について欠陥を有することができるが、タングステンに対するセシウムの原子比率(x/y)は0.2以上0.6以下の範囲のいずれかとすることができる。すなわち、本実施形態の近赤外線吸収粒子は、セシウムタングステン酸塩の結晶を構成するCs、Wから選択された1種類以上の元素の一部に欠損があり、一般式Csのxとyとが、0.2≦x/y≦0.6の関係を有することが好ましい。 The cesium tungstate contained in the near-infrared absorbing particles of this embodiment may have defects in each element of cesium, tungsten, and oxygen, but the atomic ratio of cesium to tungsten (x/y) is 0.2 or more. It can be in any range of 0.6 or less. That is, the near-infrared absorbing particles of this embodiment have defects in a part of one or more elements selected from Cs and W constituting the crystal of cesium tungstate, and have a general formula of Cs x W y O z . It is preferable that x and y have a relationship of 0.2≦x/y≦0.6.

セシウムとタングステンは結晶に電子を供給するので、x/yを0.2以上とすることで、近赤外線吸収機能を高めることができる。またx/yを0.2以上とすることで六方晶や、該六方晶が変調した結晶構造とすることができる。Csイオンは、x/yが0.33を超えて大きくなると六方キャビティには入りきらなくなって三方キャビティも占有しはじめ、プリズム面や底面に変調が起こるため、局所的には次第に斜方晶や菱面体晶、または立方晶パイロクロアの積層構造へと変化する。さらにx/yが0.6を超えると正方晶Cs10の結晶構造へ変化して、可視光透過性が著しく損なわれて有用性が低下する。 Since cesium and tungsten supply electrons to the crystal, by setting x/y to 0.2 or more, the near-infrared absorption function can be enhanced. Furthermore, by setting x/y to 0.2 or more, a hexagonal crystal structure or a crystal structure in which the hexagonal crystal structure is modulated can be obtained. When the x/y ratio exceeds 0.33, Cs ions cannot fit into the hexagonal cavity and begin to occupy the three-sided cavity, causing modulation on the prism surface and bottom surface, so that the Cs ion gradually becomes orthorhombic or orthorhombic. It changes to a laminated structure of rhombohedral or cubic pyrochlore. Further, when x/y exceeds 0.6, the crystal structure changes to a tetragonal Cs 2 W 3 O 10 , and the visible light transmittance is significantly impaired, resulting in a decrease in usefulness.

本実施形態の近赤外線吸収粒子は、六方晶セシウムタングステンブロンズ構造Cs0.33WOを基準として、結晶を構成するWO八面体の少なくともWの一部に欠損を有することができる。このW欠損は主として六方晶プリズム面や底面に面状欠陥として導入されるが、欠損面を挟む両側の原子列のイオン反発により面間隔の増加を伴うので、結晶対称性は六方晶から斜方晶や菱面体晶や立方晶へと変化する。 The near-infrared absorbing particles of this embodiment can have a defect in at least a part of W of the WO 6 octahedron forming the crystal, based on the hexagonal cesium tungsten bronze structure Cs 0.33 WO 3 . This W defect is mainly introduced as a planar defect on the hexagonal prism surface or bottom surface, but the crystal symmetry changes from hexagonal to orthorhombic because the ion repulsion of the atomic arrays on both sides of the defect plane increases the interplanar spacing. It changes to crystal, rhombohedral, and cubic crystals.

本実施形態の近赤外線吸収粒子は、六方晶アルカリタングステンブロンズ構造CsWを基準として、セシウムタングステン酸塩の結晶を構成するWO八面体のOの少なくとも一部に欠損を有することができる。このO欠損はランダムに導入され、欠損することにより局在電子を系に供給して近赤外線吸収機能を高めることができる。既知の六方晶タングステンブロンズCs0.32WO3-yにおいてはy=0.46または八面体を構成するOの全格子点の最大15%に及ぶことが知られている(非特許文献3)。欠損量が0.5を上回ると結晶が不安定となり、異相を生成して分解する。本実施形態の近赤外線吸収粒子が含有するセシウムタングステン酸塩Csにおいては、最大z/y=2.5に相当する量のO欠損を含むことができる。ただし六方ウィンドウなどの空隙に余剰なO、OH、OH、OHが導入されるときには、化学分析で得られるOの同定値はこれらの余剰分を含むことに注意が必要である。 The near-infrared absorbing particles of this embodiment can have a defect in at least a part of O of the WO 6 octahedron that constitutes the crystal of cesium tungstate, based on the hexagonal alkali tungsten bronze structure CsW 3 O 9 . . These O vacancies are randomly introduced, and by vacating them, localized electrons can be supplied to the system and the near-infrared absorption function can be enhanced. In the known hexagonal tungsten bronze Cs 0.32 WO 3-y , it is known that y=0.46 or a maximum of 15% of all O lattice points constituting an octahedron (Non-patent Document 3) . When the amount of defects exceeds 0.5, the crystal becomes unstable, generates different phases, and decomposes. The cesium tungstate Cs x W y O z contained in the near-infrared absorbing particles of this embodiment can contain an amount of O vacancies corresponding to a maximum of z/y=2.5. However, when excess O, OH, OH 2 , and OH 3 are introduced into voids such as hexagonal windows, it must be noted that the identified value of O obtained by chemical analysis includes these surpluses.

本実施形態の近赤外線吸収粒子が含有するセシウムタングステン酸塩は、Csの一部を添加元素により置換されていても良い。この場合、添加元素がNa、Tl、In、Li、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Al、Gaから選択された1種類以上であることが好ましい。 In the cesium tungstate contained in the near-infrared absorbing particles of this embodiment, a part of Cs may be replaced with an additive element. In this case, the additive element is preferably one or more selected from Na, Tl, In, Li, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Al, and Ga.

上記これらの添加元素は電子供与性があり、CsサイトにあってW-O八面体骨格の伝導帯への電子供与を補助する。
(2)近赤外線吸収粒子の耐湿熱特性について
本実施形態の近赤外線吸収粒子は、セシウム添加六方晶タングステンブロンズに比較して、改善された耐湿熱性を示す。この効果は、本実施形態の近赤外線吸収粒子の一部がO、OH、OH、OHの侵入置換によって変調された斜方晶、菱面体晶、立方晶(パイロクロア相)から選択された1種類以上を含むことを考えれば、合理的な結果である。すなわち、セシウム添加六方晶タングステンブロンズの湿度劣化や水分劣化は、本質的にCsと水分子との置換反応であるが、酸素拡散の主要拡散経路である六方トンネルのキャビティもウィンドウもCs、O、OH、OH、OHで埋められている場合には、この置換反応は大きく減速されることになる。従って本実施形態の近赤外線吸収粒子においては、高湿な環境における近赤外線吸収機能の喪失を抑制するだけではなく、通常湿度における高温耐熱試験においても、大気中の水分を介した劣化反応を減速させるため、耐湿熱性の改善をもたらす。
(3)近赤外線吸収粒子の平均粒径について
本実施形態の近赤外線吸収粒子の平均粒径は特に限定されないが、0.1nm以上200nm以下であることが好ましい。これは、近赤外線吸収粒子の平均粒径を200nm以下とすることで、局在表面プラズモン共鳴がより顕著に発現されるため、近赤外線吸収特性を特に高めることができる、すなわち日射透過率を特に抑制できるからである。また、近赤外線吸収粒子の平均粒径を0.1nm以上とすることで、工業的に容易に製造することができるからである。また粒径は近赤外線硬化型インク組成物や、近赤外線硬化膜の色と密接に関係しており、ミー散乱が支配的な粒径範囲では、粒径が小さいほど可視光線領域の短波長の散乱が減少する。従って粒径を大きくすれば青い色調を抑制する作用があるが、平均粒径が200nmを超えると表面プラズモンの発生が抑制されてLSPR吸収が小さくなる。このため、近赤外線吸収粒子の平均粒径を200nm以下とすることで、ある程度のLSPR吸収を保ちつつ、近赤外線硬化型インク組成物や、近赤外線硬化膜の色を、特にニュートラルな色調にできる。
These additional elements have electron-donating properties and assist in donating electrons to the conduction band of the WO octahedral skeleton at the Cs site.
(2) Regarding heat-and-moisture resistance of near-infrared absorbing particles The near-infrared absorbing particles of this embodiment exhibit improved heat-and-moisture resistance compared to cesium-doped hexagonal tungsten bronze. This effect is due to the fact that some of the near-infrared absorbing particles of this embodiment are selected from orthorhombic, rhombohedral, and cubic (pyrochlore phases) modulated by interstitial substitution of O, OH, OH2 , and OH3 . This is a reasonable result considering that more than one type is included. In other words, the humidity and moisture deterioration of cesium-doped hexagonal tungsten bronze is essentially a substitution reaction between Cs and water molecules, but the cavities and windows of the hexagonal tunnel, which is the main diffusion route for oxygen diffusion, are also affected by Cs, O, If filled with OH, OH2 , OH3 , this substitution reaction will be greatly slowed down. Therefore, the near-infrared absorbing particles of this embodiment not only suppress the loss of near-infrared absorbing function in a high-humidity environment, but also slow down the deterioration reaction mediated by atmospheric moisture in a high-temperature heat resistance test at normal humidity. This results in improved heat and humidity resistance.
(3) Regarding the average particle size of the near-infrared absorbing particles The average particle size of the near-infrared absorbing particles of this embodiment is not particularly limited, but is preferably 0.1 nm or more and 200 nm or less. This is because by setting the average particle size of near-infrared absorbing particles to 200 nm or less, localized surface plasmon resonance is more prominently expressed, so near-infrared absorption characteristics can be particularly enhanced, that is, solar transmittance can be particularly improved. This is because it can be suppressed. Moreover, by setting the average particle size of the near-infrared absorbing particles to 0.1 nm or more, it is possible to easily manufacture the near-infrared absorbing particles industrially. In addition, the particle size is closely related to the color of the near-infrared curable ink composition and near-infrared cured film, and in the particle size range where Mie scattering is dominant, the smaller the particle size, the more the short wavelength in the visible light region. Scatter is reduced. Therefore, increasing the particle size has the effect of suppressing the blue tone, but when the average particle size exceeds 200 nm, the generation of surface plasmon is suppressed and LSPR absorption becomes small. Therefore, by setting the average particle size of the near-infrared absorbing particles to 200 nm or less, it is possible to maintain a certain level of LSPR absorption while making the color of the near-infrared curable ink composition and near-infrared cured film particularly neutral. .

ここで、近赤外線吸収粒子の平均粒径は、透過電子顕微鏡像から測定された複数の近赤外線吸収粒子のメジアン径や、分散液の動的光散乱法に基づく粒径測定装置で測定される分散粒径から知ることができる。 Here, the average particle size of the near-infrared absorbing particles is measured by the median diameter of multiple near-infrared absorbing particles measured from a transmission electron microscope image, or by a particle size measuring device based on the dynamic light scattering method of a dispersion liquid. This can be determined from the dispersed particle size.

なお、特に可視光線領域の透明性を重視する用途に適用する場合には、さらに近赤外線吸収粒子による散乱低減を考慮することが好ましい。当該散乱低減を重視する場合には、近赤外線吸収粒子の平均粒径は30nm以下であることが特に好ましい。 In addition, when applying to applications where transparency in the visible light region is particularly important, it is preferable to further consider reducing scattering by near-infrared absorbing particles. When emphasis is placed on reducing scattering, it is particularly preferable that the average particle size of the near-infrared absorbing particles is 30 nm or less.

平均粒径とは粒度分布における積算値50%での粒径を意味しており、本明細書において他の部分でも平均粒径は同じ意味を有している。平均粒径を算出するための粒度分布の測定方法としては、例えば透過電子顕微鏡を用いて粒子ごとの粒径の直接測定を用いることができる。また、平均粒径は、上述のように分散液の動的光散乱法に基づく粒径測定装置により測定することもできる。
(4)近赤外線吸収粒子の任意の構成について
近赤外線吸収粒子は、表面保護や、耐久性向上、酸化防止、耐水性向上などの目的で、表面処理を施しておくこともできる。表面処理の具体的な内容は特に限定されないが、例えば、図5に示すように、本実施形態の近赤外線吸収粒子は、近赤外線吸収粒子50の表面50Aに被覆51を有する形態とすることもできる。具体的には近赤外線吸収粒子50の表面を、Si、Ti、Zr、Al、Znから選択された1種類以上の原子を含む化合物の被覆51で被覆することができる。すなわち、近赤外線吸収粒子は、上記化合物による被覆を有することができる。この際Si、Ti、Zr、Al、Znから選択された1種類以上の原子を含む化合物としては、酸化物、窒化物、炭化物等から選択された1種類以上が挙げられる。
The average particle size means the particle size at 50% of the integrated value in the particle size distribution, and the average particle size has the same meaning in other parts of this specification. As a method for measuring the particle size distribution for calculating the average particle size, for example, direct measurement of the particle size of each particle using a transmission electron microscope can be used. Further, the average particle size can also be measured using a particle size measuring device based on a dynamic light scattering method of a dispersion liquid as described above.
(4) Arbitrary configuration of near-infrared absorbing particles Near-infrared absorbing particles can also be subjected to surface treatment for the purpose of surface protection, improving durability, preventing oxidation, improving water resistance, etc. Although the specific content of the surface treatment is not particularly limited, for example, as shown in FIG. 5, the near-infrared absorbing particles of this embodiment may have a coating 51 on the surface 50A of the near-infrared absorbing particles 50. can. Specifically, the surface of the near-infrared absorbing particles 50 can be coated with a coating 51 of a compound containing one or more types of atoms selected from Si, Ti, Zr, Al, and Zn. That is, the near-infrared absorbing particles can be coated with the above compound. In this case, the compound containing one or more types of atoms selected from Si, Ti, Zr, Al, and Zn includes one or more types selected from oxides, nitrides, carbides, and the like.

なお、図5は、近赤外線吸収粒子の形態を模式的に示したに過ぎず、係る形態に限定されない。例えば近赤外線吸収粒子50は、球形ではなく不定形等であっても良い。被覆51は、近赤外線吸収粒子50の表面50Aを完全に覆う必要は無く、一部のみを覆うように配置してもよい。また、被覆51は、近赤外線吸収粒子50の表面50Aの場所によって、厚さが異なっていても良い。
[2]近赤外線吸収粒子の製造方法
次に本実施形態の近赤外線吸収粒子の製造方法の一構成例を説明する。本実施形態の近赤外線吸収粒子の製造方法によれば既述の近赤外線吸収粒子を製造できるため、説明は一部省略する。
Note that FIG. 5 only schematically shows the form of near-infrared absorbing particles, and is not limited to this form. For example, the near-infrared absorbing particles 50 may have an amorphous shape instead of a spherical shape. The coating 51 does not need to completely cover the surface 50A of the near-infrared absorbing particles 50, and may be arranged so as to cover only a portion thereof. Furthermore, the thickness of the coating 51 may vary depending on the location on the surface 50A of the near-infrared absorbing particles 50.
[2] Method for manufacturing near-infrared absorbing particles Next, a configuration example of a method for manufacturing near-infrared absorbing particles according to the present embodiment will be described. According to the method for producing near-infrared absorbing particles of this embodiment, the above-mentioned near-infrared absorbing particles can be produced, so a portion of the explanation will be omitted.

近赤外線吸収粒子の製造方法は特に限定されず、既述の特性を充足する近赤外線吸収粒子を製造できる方法であれば特に限定されず用いることができる。ここでは、近赤外線吸収粒子の製造方法の一構成例について説明する。
(1)第1熱処理工程
本実施形態の近赤外線吸収粒子の製造方法は、例えば以下の工程を有することができる。
The method for producing near-infrared absorbing particles is not particularly limited, and any method that can produce near-infrared absorbing particles that satisfy the above-mentioned characteristics can be used without particular limitation. Here, a configuration example of a method for producing near-infrared absorbing particles will be described.
(1) First heat treatment step The method for producing near-infrared absorbing particles of this embodiment can include, for example, the following steps.

CsおよびWを含む化合物原料を、水蒸気を含む雰囲気、または水蒸気と還元性気体を含む雰囲気中、400℃以上650℃以下で加熱する第1熱処理工程。 A first heat treatment step of heating a compound raw material containing Cs and W at a temperature of 400° C. or more and 650° C. or less in an atmosphere containing water vapor or an atmosphere containing water vapor and a reducing gas.

第1熱処理工程では、400℃以上650℃以下で加熱することで、セシウムタングステン酸塩を結晶化することができる。 In the first heat treatment step, cesium tungstate can be crystallized by heating at 400° C. or higher and 650° C. or lower.

ただし、セシウムタングステン酸塩を擬六方晶とするため、セシウムタングステン酸塩が結晶化する時、すなわちWOユニットがCsと共に六方晶結晶を形成する時に、雰囲気中に水蒸気を十分含有することが好ましい。この結晶化過程において、Csは主として六方キャビティに取り込まれ、水分子もしくはその分解物であるOH 、OHおよびO2-は、主として六方ウィンドウに取り込まれる。組成中にCsまたは水分子が相対的に多い場合には、Csまたは水分子等は三方キャビティにも取り込まれる。 However, in order to make cesium tungstate into a pseudo-hexagonal crystal, it is preferable to contain sufficient water vapor in the atmosphere when the cesium tungstate crystallizes, that is, when the WO 6 unit forms a hexagonal crystal with Cs. . In this crystallization process, Cs is mainly incorporated into the hexagonal cavity, and water molecules or their decomposition products, OH 3 + , OH and O 2− are mainly incorporated into the hexagonal window. When there is a relatively large amount of Cs or water molecules in the composition, Cs or water molecules are also incorporated into the three-sided cavity.

CsおよびWを含む化合物原料としては、Csを含む化合物原料とWを含む化合物原料との混合物を用いることができる。CsおよびWを含む化合物原料としては、Csと、Wとを含む材料であれば足り、例えばCsCOとWOとの混合物等を用いることができる。 As the compound raw material containing Cs and W, a mixture of a compound raw material containing Cs and a compound raw material containing W can be used. As the compound raw material containing Cs and W, any material containing Cs and W is sufficient, and for example, a mixture of Cs 2 CO 3 and WO 3 can be used.

ただし、上記第1熱処理工程の結晶化過程においては、結晶化中に水分子や、OH、O等を結晶内に取り込むことが目的である。このため、CsおよびWを含む化合物原料としては、すでに六方晶構造を形成しているセシウムタングステン酸化物、例えばnCsO・mWO(n、mは整数、3.6≦m/n≦9.0)の結晶粉末などは用いないことが好ましい。CsおよびWを含む化合物原料としては、例えばゾルゲル法や錯体重合法等のその他の方法を用いたセシウムタングステン酸塩、気相合成などによって得られた非平衡セシウムタングステン酸塩、熱プラズマ法による粉体や電子ビーム溶解による粉体なども、原料として用いないことが好ましい。すでに六方晶骨格構造を形成している原料では、Csが酸素原子等の拡散を阻害するため、水分子などが結晶中に取り込まれづらくなるからである。すなわち、六方晶構造を有するセシウムタングステン酸塩は、CsおよびWを含む化合物原料からとしては用いないことが好ましい。 However, in the crystallization process of the first heat treatment step, the purpose is to incorporate water molecules, OH, O, etc. into the crystal during crystallization. Therefore, as a raw material for a compound containing Cs and W, cesium tungsten oxide that has already formed a hexagonal structure, such as nCs 2 O・mWO 3 (n and m are integers, 3.6≦m/n≦9 .0) is preferably not used. Examples of raw materials for compounds containing Cs and W include cesium tungstate obtained by other methods such as sol-gel method and complex polymerization method, non-equilibrium cesium tungstate obtained by vapor phase synthesis, and powder obtained by thermal plasma method. It is also preferable not to use powder obtained by melting a powder or an electron beam as a raw material. This is because in raw materials that have already formed a hexagonal skeleton structure, Cs inhibits the diffusion of oxygen atoms and the like, making it difficult for water molecules and the like to be incorporated into the crystal. That is, it is preferable that cesium tungstate having a hexagonal crystal structure is not used as a compound raw material containing Cs and W.

第1熱処理工程の結晶化過程における水蒸気の供給は、例えば加熱炉中に過熱水蒸気を供給することで実現することが好ましい。過熱水蒸気とは、100℃で気化した飽和水蒸気に、さらに熱を加えて100℃以上の高温にした高エンタルピーの水蒸気のことであり、キャリアガスと共に供給しても良い。キャリアガスが不活性気体の場合は無酸素に近い状態の雰囲気を形成する。過熱水蒸気は結晶化が活発になる400℃以上で供給しても良いが、結晶化前の十分低温から供給することが好ましい。過熱水蒸気と不活性気体との混合ガス、あるいは過熱水蒸気と、不活性気体と、水素などの還元性気体との混合ガスで供給しても良い。還元性気体が混合される場合は、六方晶型結晶配列の速度が増加する傾向があり、同じ斜方晶や菱面体晶、立方晶でも微視的な欠陥構造が異なるものが得られる場合がある。 The supply of steam in the crystallization process of the first heat treatment step is preferably realized by supplying superheated steam into a heating furnace, for example. Superheated steam is high enthalpy steam that is made by adding heat to saturated steam vaporized at 100° C. to a high temperature of 100° C. or higher, and may be supplied together with a carrier gas. When the carrier gas is an inert gas, an atmosphere close to oxygen-free is formed. Superheated steam may be supplied at a temperature of 400° C. or higher, where crystallization becomes active, but it is preferably supplied at a sufficiently low temperature before crystallization. A mixed gas of superheated steam and an inert gas, or a mixed gas of superheated steam, an inert gas, and a reducing gas such as hydrogen may be supplied. When a reducing gas is mixed, the rate of hexagonal crystal alignment tends to increase, and even the same orthorhombic, rhombohedral, or cubic crystals may have different microscopic defect structures. be.

第1熱処理工程では、セシウムタングステン酸塩の結晶化の前や、結晶化の後においては、水蒸気を含まない雰囲気、例えば不活性雰囲気等で加熱を行ってもよい。 In the first heat treatment step, heating may be performed in an atmosphere that does not contain water vapor, such as an inert atmosphere, before or after crystallization of the cesium tungstate.

本実施形態の近赤外線吸収粒子の製造方法は、さらに任意の工程を有することもできる。
(2)第2熱処理工程
本実施形態の近赤外線吸収粒子の製造方法は、第1熱処理工程後、還元性気体を含む雰囲気中、500℃以上950℃以下の温度で加熱する第2熱処理工程を有することもできる。
The method for producing near-infrared absorbing particles of the present embodiment can further include an arbitrary step.
(2) Second heat treatment step The method for producing near-infrared absorbing particles of this embodiment includes, after the first heat treatment step, a second heat treatment step of heating at a temperature of 500°C or higher and 950°C or lower in an atmosphere containing a reducing gas. It is also possible to have

第2熱処理工程は、例えば上記第1熱処理工程を経た材料粉末を、500℃以上950℃以下の温度で加熱還元する工程である。欠陥構造をもつ斜方晶、菱面体晶、立方晶のアニール安定化と共に、高温還元によってWO八面体の酸素を一部除去する意味がある。八面体酸素の還元除去により、隣接するW原子に束縛電子が発生し、近赤外線吸収特性を高める構造的処理がなされる。 The second heat treatment step is a step in which, for example, the material powder that has undergone the first heat treatment step is heated and reduced at a temperature of 500° C. or higher and 950° C. or lower. In addition to annealing and stabilizing orthorhombic, rhombohedral, and cubic crystals with defect structures, it is also meaningful to remove part of the oxygen in the WO 6 octahedron by high-temperature reduction. Reductive removal of octahedral oxygen generates bound electrons in adjacent W atoms, resulting in a structural treatment that enhances near-infrared absorption properties.

加熱還元処理を行う場合、還元性気体の気流下で行うことが好ましい。還元性気体としては、水素等の還元性気体と、窒素、アルゴン等から選択された1種類以上の不活性気体とを含む混合気体を用いることができる。また水蒸気雰囲気や真空雰囲気での加熱その他のマイルドな加熱、還元条件を併用しても良い。 When performing the thermal reduction treatment, it is preferable to perform it under a stream of reducing gas. As the reducing gas, a mixed gas containing a reducing gas such as hydrogen and one or more types of inert gases selected from nitrogen, argon, etc. can be used. Further, heating in a steam atmosphere or vacuum atmosphere or other mild heating and reducing conditions may be used in combination.

第2熱処理工程は複数工程から構成することもでき、上記還元性気体の雰囲気での加熱後、さらに不活性気体の雰囲気中での加熱を実施することもできる。 The second heat treatment step can be comprised of multiple steps, and after heating in the reducing gas atmosphere, heating can be further performed in an inert gas atmosphere.

また、第2熱処理工程において、WO八面体の酸素の一部除去まで意図しない場合には、還元性気体を含む雰囲気に変えて、不活性気体の雰囲気中、上記温度範囲で加熱することもできる。すなわち、第2熱処理工程は、還元性気体を含む雰囲気または不活性気体の雰囲気中、500℃以上950℃以下の温度で加熱できる。 In addition, in the second heat treatment step, if part of the oxygen in the WO 6 octahedron is not intended to be removed, heating may be performed in an inert gas atmosphere in the above temperature range instead of an atmosphere containing a reducing gas. can. That is, the second heat treatment step can be performed at a temperature of 500° C. or more and 950° C. or less in an atmosphere containing a reducing gas or an inert gas atmosphere.

既述のように、本実施形態の近赤外線吸収粒子の製造方法は特に限定されるものではない。近赤外線吸収粒子の製造方法としては、欠陥微細構造を含む所定の構造とすることが可能な種々の方法を用いることができる。 As mentioned above, the method for producing the near-infrared absorbing particles of this embodiment is not particularly limited. As a method for producing near-infrared absorbing particles, various methods can be used that can produce a predetermined structure including a defect microstructure.

近赤外線吸収粒子の製造方法は、水分子が共存する雰囲気中で、固相法、液相法、気相法でタングステン酸塩を合成する方法等を用いてもよい。
(3)粉砕工程
既述のように、近赤外線吸収粒子は微細化され、微粒子となっていることが好ましい。このため、近赤外線吸収粒子の製造方法においては、第1熱処理工程や、第2熱処理工程により得られた粉末を粉砕する粉砕工程を有することもできる。
As a method for producing near-infrared absorbing particles, a method of synthesizing tungstate by a solid phase method, a liquid phase method, or a gas phase method in an atmosphere where water molecules coexist may be used.
(3) Grinding Step As mentioned above, the near-infrared absorbing particles are preferably finely divided into fine particles. Therefore, the method for producing near-infrared absorbing particles can also include a pulverizing step of pulverizing the powder obtained in the first heat treatment step and the second heat treatment step.

粉砕し、微細化する具体的な手段は特に限定されず、機械的に粉砕することができる各種手段を用いることができる。機械的な粉砕方法としては、ジェットミルなどを用いる乾式の粉砕方法を用いることができる。また、後述する近赤外線吸収粒子分散液を得る過程で、溶媒中で機械的に粉砕してもよい。 The specific means for pulverizing and refining is not particularly limited, and various means capable of mechanically pulverizing can be used. As the mechanical pulverization method, a dry pulverization method using a jet mill or the like can be used. In addition, in the process of obtaining a near-infrared absorbing particle dispersion, which will be described later, it may be mechanically pulverized in a solvent.

必要に応じてさらに篩かけ等を行うこともできる。
(4)被覆工程
既述のように、近赤外線吸収粒子は、その表面をSi、Ti、Zr、Al、Znから選択された1種類以上の原子を含む化合物で被覆されていても良い。そこで、近赤外線吸収粒子の製造方法は、例えば近赤外線吸収粒子を、Si、Ti、Zr、Al、Znから選択された1種類以上の原子を含む化合物で被覆する被覆工程をさらに有することもできる。
If necessary, further sieving etc. can be performed.
(4) Coating step As described above, the surface of the near-infrared absorbing particles may be coated with a compound containing one or more types of atoms selected from Si, Ti, Zr, Al, and Zn. Therefore, the method for producing near-infrared absorbing particles may further include, for example, a coating step of coating the near-infrared absorbing particles with a compound containing one or more types of atoms selected from Si, Ti, Zr, Al, and Zn. .

被覆工程において、近赤外線吸収粒子の表面を被覆する具体的な条件は特に限定されない。例えば、被覆する近赤外線吸収粒子に対して、上記金属群から選択された1種類以上の金属を含むアルコキシド等を添加し、近赤外線吸収粒子の表面に被膜する被覆工程を有することもできる。
[3]近赤外線吸収粒子分散液
次に、本実施形態の近赤外線吸収粒子分散液の一構成例について説明する。
In the coating step, the specific conditions for coating the surface of the near-infrared absorbing particles are not particularly limited. For example, it is possible to include a coating step in which an alkoxide containing one or more metals selected from the above metal group is added to the near-infrared absorbing particles to be coated, and the surface of the near-infrared absorbing particles is coated.
[3] Near-infrared absorbing particle dispersion Next, a configuration example of the near-infrared absorbing particle dispersion of this embodiment will be described.

本実施形態の近赤外線吸収粒子分散液は、例えば後述する近赤外線硬化型インク組成物を製造する際に用いることもできる。 The near-infrared absorbing particle dispersion liquid of this embodiment can also be used, for example, when manufacturing a near-infrared curable ink composition described below.

本実施形態の近赤外線吸収粒子分散液は、既述の近赤外線吸収粒子と、水、有機溶媒、油脂、液状樹脂、液状可塑剤から選択された1種類以上である液状媒体と、を含むことができる。近赤外線吸収粒子分散液は、液状媒体に、近赤外線吸収粒子が分散された構成を有することが好ましい。 The near-infrared absorbing particle dispersion liquid of the present embodiment includes the above-described near-infrared absorbing particles and a liquid medium of one or more types selected from water, organic solvents, oils and fats, liquid resins, and liquid plasticizers. I can do it. The near-infrared absorbing particle dispersion preferably has a structure in which near-infrared absorbing particles are dispersed in a liquid medium.

液状媒体としては、既述の様に、水、有機溶媒、油脂、液状樹脂、液状可塑剤から選択された1種類以上を用いることができる。 As the liquid medium, one or more selected from water, organic solvents, oils and fats, liquid resins, and liquid plasticizers can be used as described above.

有機溶媒としては、アルコール系、ケトン系、エステル系、炭化水素系、グリコール系など、種々のものを選択することが可能である。具体的には、イソプロピルアルコール、メタノール、エタノール、1-プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ペンタノール、ベンジルアルコール、ジアセトンアルコール、1-メトキシ-2-プロパノールなどのアルコール系溶媒;ジメチルケトン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブロピルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロンなどのケトン系溶媒;3-メチルーメトキシ-プロピオネ一卜、酢酸ブチルなどのエステル系溶媒;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテ一卜、プロピレングリコールエチルエーテルアセテ一卜などのグリコール誘導体;フォルムアミド、N-メチルフォルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセ卜アミド、N-メチル-2-ピロリドンなどのアミド類;トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類;エチレンクロライド、クロルベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類等から選択された1種類以上を挙げることができる。 As the organic solvent, various solvents can be selected, such as alcohols, ketones, esters, hydrocarbons, and glycols. Specifically, alcoholic solvents such as isopropyl alcohol, methanol, ethanol, 1-propanol, isopropanol, butanol, pentanol, benzyl alcohol, diacetone alcohol, and 1-methoxy-2-propanol; dimethyl ketone, acetone, methyl ethyl ketone, Ketone solvents such as methyl propyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, isophorone; Ester solvents such as 3-methyl-methoxy-propione and butyl acetate; ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol isopropyl Glycol derivatives such as ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol ethyl ether acetate; formamide, N-methylformamide, dimethylformamide, dimethylacetamide, N -Amides such as methyl-2-pyrrolidone; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; and halogenated hydrocarbons such as ethylene chloride and chlorobenzene.

もっとも、これらの中でも極性の低い有機溶媒が好ましく、特に、イソプロピルアルコール、エタノール、1-メトキシ-2-プロパノール、ジメチルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテー卜、酢酸n-ブチルなどがより好ましい。これらの有機溶媒は、1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 However, among these, organic solvents with low polarity are preferred, and in particular, isopropyl alcohol, ethanol, 1-methoxy-2-propanol, dimethyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, toluene, propylene glycol monomethyl ether acetate, acetic acid n- Butyl and the like are more preferred. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more.

油脂としては例えば、アマニ油、ヒマワリ油、桐油等の乾性油、ゴマ油、綿実油、菜種油、大豆油、米糠油等の半乾性油、オリーブ油、ヤシ油、パーム油、脱水ヒマシ油等の不乾性油、植物油の脂肪酸とモノアルコールを直接エステル反応させた脂肪酸モノエステル、エーテル類、アイソパー(登録商標) E、エクソール(登録商標) Hexane、Heptane、E、D30、D40、D60、D80、D95、D110、D130(以上、エクソンモービル製)等の石油系溶剤から選択された1種類以上を用いることができる。 Examples of oils and fats include drying oils such as linseed oil, sunflower oil, and tung oil; semi-drying oils such as sesame oil, cottonseed oil, rapeseed oil, soybean oil, and rice bran oil; and non-drying oils such as olive oil, coconut oil, palm oil, and dehydrated castor oil. , fatty acid monoesters obtained by direct ester reaction of vegetable oil fatty acids and monoalcohols, ethers, Isopar (registered trademark) E, Exol (registered trademark) Hexane, Heptane, E, D30, D40, D60, D80, D95, D110, One or more types selected from petroleum solvents such as D130 (manufactured by ExxonMobil) can be used.

液状樹脂としては、例えば液状アクリル樹脂、液状エポキシ樹脂、液状ポリエステル樹脂、液状ウレタン樹脂等から選択された1種類以上を用いることができる。 As the liquid resin, one or more types selected from, for example, liquid acrylic resin, liquid epoxy resin, liquid polyester resin, liquid urethane resin, etc. can be used.

液状可塑剤としては、例えばプラスチック用の液状可塑剤等を用いることができる。 As the liquid plasticizer, for example, a liquid plasticizer for plastics can be used.

近赤外線吸収粒子分散液が含有する成分は、上述の近赤外線吸収粒子、および液状媒体のみに限定されない。近赤外線吸収粒子分散液は、必要に応じてさらに任意の成分を添加、含有することもできる。 The components contained in the near-infrared absorbing particle dispersion are not limited to the above-mentioned near-infrared absorbing particles and liquid medium. The near-infrared absorbing particle dispersion liquid can further contain optional components as required.

例えば、近赤外線吸収粒子分散液に必要に応じて酸やアルカリを添加して、当該分散液のpHを調整してもよい。 For example, an acid or an alkali may be added to the near-infrared absorbing particle dispersion as necessary to adjust the pH of the dispersion.

また、上述した近赤外線吸収粒子分散液中において、近赤外線吸収粒子の分散安定性を一層向上させ、再凝集による分散粒径の粗大化を回避するために、各種の界面活性剤、カップリング剤等を分散剤として近赤外線吸収粒子分散液に添加することもできる。 In addition, in the above-mentioned near-infrared absorbing particle dispersion, various surfactants and coupling agents are used to further improve the dispersion stability of the near-infrared absorbing particles and to avoid coarsening of the dispersed particle size due to reaggregation. etc. can also be added to the near-infrared absorbing particle dispersion as a dispersant.

当該界面活性剤、カップリング剤等の分散剤は用途に合わせて選定可能であるが、該分散剤は、アミンを含有する基、水酸基、カルボキシル基、およびエポキシ基から選択された1種類以上を官能基として有するものであることが好ましい。これらの官能基は、近赤外線吸収粒子の表面に吸着して凝集を防ぎ、例えば近赤外線吸収粒子を用いて成膜した赤外線遮蔽膜中においても近赤外線吸収粒子を均一に分散させる効果をもつ。該分散剤は、上記官能基(官能基群)から選択された1種類以上を分子中にもつ高分子系分散剤がさらに望ましい。 Dispersants such as surfactants and coupling agents can be selected depending on the application, but the dispersant may contain one or more types selected from amine-containing groups, hydroxyl groups, carboxyl groups, and epoxy groups. It is preferable to have it as a functional group. These functional groups adsorb to the surface of the near-infrared absorbing particles to prevent aggregation, and have the effect of uniformly dispersing the near-infrared absorbing particles even in an infrared shielding film formed using the near-infrared absorbing particles, for example. The dispersant is more preferably a polymeric dispersant having one or more types selected from the above functional groups (functional group group) in its molecule.

好適に用いることができる市販の分散剤としては、ソルスパース(登録商標)9000、12000、17000、20000、21000、24000、26000、27000、28000、32000、35100、54000、250(日本ルーブリゾール株
式会社製)、EFKA(登録商標) 4008、4009、4010、4015、4046
、4047、4060、4080、7462、4020、4050、4055、4400、4401、4402、4403、4300、4320、4330、4340、6220、6225、6700、6780、6782、8503(エフカアディティブズ社製)、アジスパー(登録商標) PA111、PB821、PB822、PN411、フェイメックスL-12(味の素ファインテクノ株式会社製)、DisperBYK (登録商標) 101、102、106、108、111、116、130、140、142、145、161、162、163、164、166、167、168、170、171、174、180、182、192、193、2000、2001、2020、2025、2050、2070、2155、2164、220S、300、306、320、322、325、330、340、350、377、378、380N、410、425、430(ピックケミ一・ジャパン株式会社製)、ディスパロン(登録商標) 1751N、1831、1850、1860、1934、DA-400N、DA-703-50、DA-725、DA-705、DA-7301、DN-900、NS-5210、NVI-8514L(楠本化成株式会社製)、アルフォン(登録商標) UC-3000 、UF-5022、UG-4010、UG-4035、UG-4070(東亞合成株式会社製)等から選択された1種類以上が、挙げられる。
Commercially available dispersants that can be suitably used include Solspers (registered trademark) 9000, 12000, 17000, 20000, 21000, 24000, 26000, 27000, 28000, 32000, 35100, 54000, 250 (manufactured by Japan Lubrizol Co., Ltd.). ), EFKA (registered trademark) 4008, 4009, 4010, 4015, 4046
, 4047, 4060, 4080, 7462, 4020, 4050, 4055, 4400, 4401, 4402, 4403, 4300, 4320, 4330, 4340, 6220, 6225, 6700, 6780, 6782, 8503 (manufactured by Efka Additives) , Ajisper (registered trademark) PA111, PB821, PB822, PN411, Famex L-12 (manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.), DisperBYK (registered trademark) 101, 102, 106, 108, 111, 116, 130, 140, 142 , 145, 161, 162, 163, 164, 166, 167, 168, 170, 171, 174, 180, 182, 192, 193, 2000, 2001, 2020, 2025, 2050, 2070, 2155, 2164, 220S, 300 , 306, 320, 322, 325, 330, 340, 350, 377, 378, 380N, 410, 425, 430 (manufactured by Pick Chemiichi Japan Co., Ltd.), Disparon (registered trademark) 1751N, 1831, 1850, 1860, 1934 , DA-400N, DA-703-50, DA-725, DA-705, DA-7301, DN-900, NS-5210, NVI-8514L (manufactured by Kusumoto Kasei Co., Ltd.), Alphon (registered trademark) UC-3000 , UF-5022, UG-4010, UG-4035, UG-4070 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.) and the like.

近赤外線吸収粒子の液状媒体への分散処理方法は、近赤外線吸収粒子を液状媒体中へ分散できる方法であれば、特に限定されない。この際、近赤外線吸収粒子の平均粒径が200nm以下となるように分散できることが好ましく、0.1nm以上200nm以下となるように分散できることがより好ましい。 The method for dispersing near-infrared absorbing particles into a liquid medium is not particularly limited as long as it is a method that can disperse near-infrared absorbing particles into a liquid medium. At this time, it is preferable that the particles can be dispersed so that the average particle size of the near-infrared absorbing particles is 200 nm or less, and more preferably that the average particle size of the near-infrared absorbing particles is 0.1 nm or more and 200 nm or less.

近赤外線吸収粒子の液状媒体への分散処理方法としては、例えば、ビーズミル、ボールミル、サンドミル、ペイントシェーカー、超音波ホモジナイザーなどの装置を用いた分散処理方法が挙げられる。その中でも、媒体メディア(ビーズ、ポール、オタワサンド)を用いるビーズミル、ボールミル、サンドミル、ペイントシェーカー等の媒体撹拌ミルで粉砕、分散させることが所望とする平均粒径とするために要する時間を短縮する観点から好ましい。媒体撹拌ミルを用いた粉砕-分散処理によって、近赤外線吸収粒子の液状媒体中への分散と同時に、近赤外線吸収粒子同士の衝突や媒体メディアの近赤外線吸収粒子への衝突などによる微粒子化も進行し、近赤外線吸収粒子をより微粒子化して分散させることができる。すなわち、粉砕-分散処理される。 Examples of a dispersion treatment method for near-infrared absorbing particles in a liquid medium include a dispersion treatment method using a device such as a bead mill, a ball mill, a sand mill, a paint shaker, and an ultrasonic homogenizer. Among them, grinding and dispersing with a media agitation mill such as a bead mill, ball mill, sand mill, paint shaker, etc. using media (beads, poles, ottawa sand) shortens the time required to obtain the desired average particle size. Preferable from this point of view. Through the grinding and dispersion process using a media stirring mill, near-infrared absorbing particles are dispersed into the liquid medium, and at the same time, near-infrared absorbing particles collide with each other and the medium collides with near-infrared absorbing particles, resulting in atomization. However, near-infrared absorbing particles can be made into finer particles and dispersed. That is, it is subjected to pulverization and dispersion treatment.

近赤外線吸収粒子の平均粒径は、上述のように0.1nm以上200nm以下であることが好ましい。これは、平均粒径が小さければ、幾何学散乱もしくはミー散乱による、波長400nm以上780nm以下の可視光線領域の光の散乱が低減されるからである。係る光の散乱が低減される結果、例えば本実施形態の近赤外線吸収粒子分散液を用いて得られる、近赤外線吸収粒子が樹脂等に分散した近赤外線吸収粒子分散体が曇りガラスのようになり、鮮明な透明性が得られなくなるのを回避できる。すなわち、平均粒径が200nm以下になると、光散乱は上記幾何学散乱もしくはミー散乱のモードが弱くなり、レイリー散乱モードになる。レイリー散乱領域では、散乱光は分散粒径の6乗に比例するため、分散粒径の減少に伴い散乱が低減し透明性が向上するからである。そして、平均粒径が100nm以下になると、散乱光は非常に少なくなり好ましい。 The average particle diameter of the near-infrared absorbing particles is preferably 0.1 nm or more and 200 nm or less, as described above. This is because if the average particle size is small, scattering of light in the visible light range of wavelengths from 400 nm to 780 nm due to geometric scattering or Mie scattering is reduced. As a result of such light scattering being reduced, for example, a near-infrared absorbing particle dispersion in which near-infrared absorbing particles are dispersed in a resin or the like, which is obtained using the near-infrared absorbing particle dispersion of this embodiment, becomes like frosted glass. , it is possible to avoid not being able to obtain clear transparency. That is, when the average particle size becomes 200 nm or less, the geometric scattering or Mie scattering mode becomes weaker and becomes the Rayleigh scattering mode. This is because in the Rayleigh scattering region, scattered light is proportional to the sixth power of the dispersed particle size, so as the dispersed particle size decreases, scattering decreases and transparency improves. When the average particle size is 100 nm or less, the amount of scattered light becomes extremely small, which is preferable.

ところで、本実施形態の近赤外線吸収粒子分散液を用いて得られる、近赤外線吸収粒子が樹脂等の固体媒体中に分散した近赤外線吸収粒子分散体内の近赤外線吸収粒子の分散状態は、固体媒体への分散液の公知の添加方法を行う限り該分散液の近赤外線吸収粒子の平均粒径よりも凝集することはない。 By the way, the dispersion state of the near-infrared absorbing particles in the near-infrared absorbing particle dispersion obtained using the near-infrared absorbing particle dispersion liquid of this embodiment, in which the near-infrared absorbing particles are dispersed in a solid medium such as a resin, is As long as a known method for adding the dispersion to the dispersion is carried out, there will be no agglomeration that is larger than the average particle size of the near-infrared absorbing particles in the dispersion.

また、近赤外線吸収粒子の平均粒径が0.1nm以上200nm以下であれば、製造される近赤外線吸収粒子分散体やその成形体(板、シートなど)が、単調に透過率の減少した灰色系のものになってしまうことを回避できる。 In addition, if the average particle size of the near-infrared absorbing particles is 0.1 nm or more and 200 nm or less, the manufactured near-infrared absorbing particle dispersion or its molded product (plate, sheet, etc.) will be a gray color with a monotonically decreased transmittance. You can avoid becoming a system.

本実施形態の近赤外線吸収粒子分散液中の近赤外線吸収粒子の含有量は特に限定されないが、例えば0.01質量%以上80質量%以下であることが好ましい。これは近赤外線吸収粒子の含有量を0.01質量%以上とすることで十分な日射吸収率を発揮できるからである。また、80質量%以下とすることで、近赤外線吸収粒子を分散媒内に均一に分散させることができるからである。
[4]近赤外線硬化型インク組成物
本実施形態に係る近赤外線硬化型インク組成物について説明する。
The content of near-infrared absorbing particles in the near-infrared absorbing particle dispersion of the present embodiment is not particularly limited, but is preferably, for example, 0.01% by mass or more and 80% by mass or less. This is because a sufficient solar radiation absorption rate can be exhibited by setting the content of near-infrared absorbing particles to 0.01% by mass or more. Further, by setting the content to 80% by mass or less, the near-infrared absorbing particles can be uniformly dispersed in the dispersion medium.
[4] Near-infrared curable ink composition The near-infrared curable ink composition according to this embodiment will be described.

本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物は、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂と、近赤外線吸収粒子とを含むことができる。すなわち、例えば図6に示した様に、本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物60は、既述の近赤外線吸収粒子61と、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂である樹脂成分62とを含むことができる。近赤外線吸収粒子61は、上記樹脂成分62中に分散していることが好ましい。 The near-infrared curable ink composition of this embodiment can include a thermosetting resin or a thermoplastic resin and near-infrared absorbing particles. That is, as shown in FIG. 6, for example, the near-infrared curable ink composition 60 of this embodiment includes the above-mentioned near-infrared absorbing particles 61 and a resin component 62 that is a thermosetting resin or a thermoplastic resin. can be included. The near-infrared absorbing particles 61 are preferably dispersed in the resin component 62.

図6は模式的に示した図であり、本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物は、係る形態に限定されるものではない。例えば図6において近赤外線吸収粒子61を球状の粒子として記載しているが、近赤外線吸収粒子61の形状は係る形態に限定されるものではなく、任意の形状を有することができる。近赤外線硬化型インク組成物60は、近赤外線吸収粒子61、樹脂成分62以外に、必要に応じてその他添加剤を含むこともできる。 FIG. 6 is a schematic diagram, and the near-infrared curable ink composition of this embodiment is not limited to this form. For example, although the near-infrared absorbing particles 61 are shown as spherical particles in FIG. 6, the shape of the near-infrared absorbing particles 61 is not limited to this shape, and can have any shape. In addition to the near-infrared absorbing particles 61 and the resin component 62, the near-infrared curable ink composition 60 can also contain other additives as needed.

なお、近赤外線吸収粒子としては既述の近赤外線吸収粒子を用いることができる。このため、近赤外線吸収粒子はセシウムタングステン酸塩を含有できる。セシウムタングステン酸塩は、所定の結晶構造を有し、例えば一般式Csで表わされ、Cs、W、Oを各頂点とする3元組成図中で、x=0.6y、z=2.5y、y=5x、およびCsO:WO=m:n(m、nは整数)の4本の直線に囲まれる領域内の組成を有する。なお、熱硬化性樹脂については、未硬化の状態、具体的には流動性を有する状態とすることができる。 Note that the near-infrared absorbing particles described above can be used as the near-infrared absorbing particles. Therefore, the near-infrared absorbing particles can contain cesium tungstate. Cesium tungstate has a predetermined crystal structure, for example, is represented by the general formula Cs x W y O z , and in a ternary composition diagram with Cs, W, and O as the vertices, , z=2.5y, y=5x, and Cs 2 O:WO 3 =m:n (m and n are integers). Note that the thermosetting resin can be in an uncured state, specifically, in a fluid state.

以下、本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物が含有する成分について説明する。
(1)樹脂成分
本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物は、樹脂成分、具体的には熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を含有できる。
(1-1)熱硬化性樹脂について
熱硬化性樹脂としては特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノ-ル樹脂、エステル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコ-ン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等から選択された1種類以上を用いることができる。
The components contained in the near-infrared curable ink composition of this embodiment will be described below.
(1) Resin component The near-infrared curable ink composition of this embodiment can contain a resin component, specifically a thermosetting resin or a thermoplastic resin.
(1-1) Regarding thermosetting resins Thermosetting resins are not particularly limited, but include, for example, epoxy resins, urethane resins, acrylic resins, urea resins, melamine resins, phenol resins, ester resins, polyimide resins, and silicone resins. One or more selected from polyester resins, unsaturated polyester resins, etc. can be used.

これらの熱硬化性樹脂は、近赤外線の照射を受けた近赤外線吸収粒子からの熱エネルギーを付与されて硬化するものであり、未硬化の樹脂である。そして、熱硬化性樹脂には、硬化反応によって熱硬化性樹脂を形成するモノマーやオリゴマー、および適宜添加される公知の硬化剤が含まれていても良い。さらに硬化剤へは公知の硬化促進剤を加えてもよい。
(1-2)熱可塑性樹脂について
熱可塑性樹脂としては、例えばポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、オレフィン樹脂、フッ素樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、アクリロニトリル・スチレン共重合体樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体樹脂等から選択された1種類以上を用いることができる。
These thermosetting resins are uncured resins that are cured by being given thermal energy from near-infrared absorbing particles that have been irradiated with near-infrared rays. The thermosetting resin may contain a monomer or oligomer that forms the thermosetting resin through a curing reaction, and a known curing agent that is added as appropriate. Furthermore, a known curing accelerator may be added to the curing agent.
(1-2) Regarding thermoplastic resins Examples of thermoplastic resins include polyester resins, polycarbonate resins, acrylic resins, polystyrene resins, polyamide resins, vinyl chloride resins, olefin resins, fluororesins, polyvinyl acetate resins, and thermoplastic polyurethane resins. , acrylonitrile butadiene styrene resin, polyvinyl acetal resin, acrylonitrile-styrene copolymer resin, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, etc. can be used.

これらの熱可塑性樹脂は、近赤外線の照射を受けた近赤外線吸収粒子からの熱エネルギーを付与されて一旦溶解し、その後の冷却で所望の形状へと硬化することができる。
(2)近赤外線吸収粒子
近赤外線吸収粒子としては、既述の近赤外線吸収粒子を用いることができる。近赤外線吸収粒子については既に説明したため、ここでは説明を省略する。
These thermoplastic resins are once melted by being given thermal energy from near-infrared absorbing particles that have been irradiated with near-infrared rays, and can be hardened into a desired shape by subsequent cooling.
(2) Near-infrared absorbing particles As the near-infrared absorbing particles, the near-infrared absorbing particles described above can be used. Since near-infrared absorbing particles have already been explained, their explanation will be omitted here.

本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物における、近赤外線吸収粒子の含有量は特に限定されず、近赤外線硬化型インク組成物に要求される特性等に応じて選択することができる。 The content of near-infrared absorbing particles in the near-infrared curable ink composition of the present embodiment is not particularly limited, and can be selected depending on the characteristics required of the near-infrared curable ink composition.

本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物に含まれる、近赤外線吸収粒子の量は、硬化反応の際に未硬化の熱硬化性樹脂が、硬化を行えるようにその量を選択し、添加すれば良い。また、本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物に含まれる、近赤外線吸収粒子の量は、熱溶解反応の際に熱可塑性樹脂が溶解するようにその量を選択し、添加すれば良い。 The amount of near-infrared absorbing particles contained in the near-infrared curable ink composition of this embodiment is selected and added so that the uncured thermosetting resin can be cured during the curing reaction. Good. Further, the amount of near-infrared absorbing particles contained in the near-infrared curable ink composition of the present embodiment may be selected and added such that the thermoplastic resin is dissolved during the heat dissolution reaction.

従って、近赤外線硬化型インク組成物を塗布する際の塗布厚みも考慮して、近赤外線硬化型インク組成物の塗布面積当たりの近赤外線吸収粒子量を選択し、定めることができる。 Therefore, the amount of near-infrared absorbing particles per coating area of the near-infrared curable ink composition can be selected and determined by considering the coating thickness when applying the near-infrared curable ink composition.

近赤外線吸収粒子を近赤外線硬化型インク組成物中に分散させる方法については特に限定されないが、湿式媒体ミル等を用いることが好ましい。
(3)その他の成分
本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物は、上記樹脂成分と近赤外線吸収粒子とのみから構成することもできるが、さらに任意の成分を含有することもでき、例えば目的に応じて以下に説明する顔料や、染料、分散剤、溶媒等を含有することもできる。なお、近赤外線硬化型インク組成物が、上述のように樹脂成分と近赤外線吸収粒子とのみから構成される場合でも、製造過程で混入する不可避成分等を含有することを排除するものではない。
(3-1)顔料および染料
既述のように、本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物は、該インク組成物を着色するために有機顔料、無機顔料、染料から選択される1種類以上をさらに含むことができる。
(3-1-1)顔料
顔料としては、特に限定されず、公知の顔料を特に制限なく使用でき、不溶性顔料、レーキ顔料等の有機顔料、およびカーボンブラック等の無機顔料等から選択された1種類以上を好ましく用いることができる。
The method for dispersing the near-infrared absorbing particles in the near-infrared curable ink composition is not particularly limited, but it is preferable to use a wet media mill or the like.
(3) Other components The near-infrared curable ink composition of this embodiment can be composed only of the above-mentioned resin component and near-infrared absorbing particles, but it can also contain further arbitrary components, such as for the purpose Depending on the situation, pigments, dyes, dispersants, solvents, etc. described below may also be contained. Note that even if the near-infrared curable ink composition is composed only of a resin component and near-infrared absorbing particles as described above, it is not excluded that it contains unavoidable components that are mixed in during the manufacturing process.
(3-1) Pigments and dyes As described above, the near-infrared curable ink composition of this embodiment uses one or more types of pigments selected from organic pigments, inorganic pigments, and dyes to color the ink composition. may further include.
(3-1-1) Pigment The pigment is not particularly limited, and any known pigment can be used without particular restriction, and one selected from organic pigments such as insoluble pigments and lake pigments, and inorganic pigments such as carbon black, etc. More than one type can be preferably used.

これらの顔料は、本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物中に分散された状態で存在させることが好ましい。これらの顔料の分散方法としては、公知の方法を特に限定なく使用することができる。 These pigments are preferably present in a dispersed state in the near-infrared curable ink composition of this embodiment. As a method for dispersing these pigments, any known method can be used without particular limitation.

なお、上記不溶性顔料は特に限定するものではないが、例えば、アゾ、アゾメチン、メチン、ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、キナクリドン、アントラキノン、ペリレン、インジゴ、キノフタロン、イソインドリノン、イソインドリン、アジン、オキサジン、チアジン、ジオキサジン、チアゾール、フタロシアニン、ジケトピロロピロール等を用いることができる。 The above insoluble pigments are not particularly limited, but include, for example, azo, azomethine, methine, diphenylmethane, triphenylmethane, quinacridone, anthraquinone, perylene, indigo, quinophthalone, isoindolinone, isoindoline, azine, oxazine, and thiazine. , dioxazine, thiazole, phthalocyanine, diketopyrrolopyrrole, etc. can be used.

有機顔料についても特に限定するものではないが、好ましく用いることができる具体的顔料名を以下に挙げる。 Although the organic pigment is not particularly limited, specific pigment names that can be preferably used are listed below.

マゼンタまたはレッド用の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド222、C.I.ピグメントバイオレット19等が挙げられる。 Examples of magenta or red pigments include C.I. I. Pigment Red 2, C. I. Pigment Red 3, C. I. Pigment Red 5, C. I. Pigment Red 6, C. I. Pigment Red 7, C. I. Pigment Red 15, C. I. Pigment Red 16, C. I. Pigment Red 48:1, C.I. I. Pigment Red 53:1, C.I. I. Pigment Red 57:1, C.I. I. Pigment Red 122, C. I. Pigment Red 123, C. I. Pigment Red 139, C. I. Pigment Red 144, C. I. Pigment Red 149, C. I. Pigment Red 166, C. I. Pigment Red 177, C. I. Pigment Red 178, C. I. Pigment Red 202, C. I. Pigment Red 222, C. I. Pigment Violet 19 and the like.

オレンジまたはイエロー用の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー15:3、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー138等が挙げられる。 Examples of pigments for orange or yellow include C.I. I. Pigment Orange 31, C. I. Pigment Orange 43, C. I. Pigment Yellow 12, C. I. Pigment Yellow 13, C. I. Pigment Yellow 14, C. I. Pigment Yellow 15, C. I. Pigment Yellow 15:3, C.I. I. Pigment Yellow 17, C. I. Pigment Yellow 74, C. I. Pigment Yellow 93, C. I. Pigment Yellow 128, C. I. Pigment Yellow 94, C. I. Pigment Yellow 138 and the like.

グリーンまたはシアン用の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げられる。 Examples of green or cyan pigments include C.I. I. Pigment Blue 15, C. I. Pigment Blue 15:2, C. I. Pigment Blue 15:3, C. I. Pigment Blue 16, C. I. Pigment Blue 60, C. I. Pigment Green 7 and the like.

ブラック用の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントブラック1、C.I.ピグメントブラック6、C.I.ピグメントブラック7等が挙げられる。 Examples of black pigments include C.I. I. Pigment Black 1, C. I. Pigment Black 6, C. I. Pigment Black 7 and the like.

無機顔料についても特に限定するものではないが、例えばカーボンブラック、二酸化チタン、硫化亜鉛、酸化亜鉛、リン酸亜鉛、混合酸化金属リン酸塩、酸化鉄、酸化マンガン鉄、酸化クロム、ウルトラマリン、ニッケルまたはクロムアンチモンチタン酸化物、酸化コバルト、アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、ケイ酸塩、酸化ジルコニウム、コバルトとアルミニウムの混合酸化物、硫化モリブデン、ルチル混合相顔料、希土類の硫化物、バナジン酸ビスマス、水酸化アルミニウムや硫酸バリウムからなる体質顔料等を好ましく用いることができる。 Inorganic pigments are not particularly limited, but examples include carbon black, titanium dioxide, zinc sulfide, zinc oxide, zinc phosphate, mixed metal oxide phosphates, iron oxide, iron manganese oxide, chromium oxide, ultramarine, and nickel. or chromium antimony titanium oxide, cobalt oxide, aluminum, aluminum oxide, silicon oxide, silicate, zirconium oxide, mixed oxides of cobalt and aluminum, molybdenum sulfide, rutile mixed phase pigments, rare earth sulfides, bismuth vanadate, Extender pigments made of aluminum hydroxide or barium sulfate, etc. can be preferably used.

本実施形態に係る近赤外線硬化型インク組成物中に含有される分散状態の顔料の平均分散粒子径は特に限定されないが、例えば1nm以上100nm以下であることが好ましい。顔料分散液の平均分散粒子径が1nm以上100nm以下であれば、近赤外線硬化型インク組成物中の保存安定性が特に良好だからである。平均分散粒子径は、例えば動的光散乱法に基づく粒径測定装置である大塚電子株式会社製 ELS-8000で測定できる。
(3-1-2)染料
染料についても特に限定されるものではなく、油溶性染料または水溶性染料のいずれでも用いることができ、イエロー染料、マゼンタ染料、シアン染料等を好ましく用いることができる。
The average dispersed particle diameter of the dispersed pigment contained in the near-infrared curable ink composition according to the present embodiment is not particularly limited, but is preferably, for example, 1 nm or more and 100 nm or less. This is because when the average dispersed particle size of the pigment dispersion is 1 nm or more and 100 nm or less, the storage stability in the near-infrared curable ink composition is particularly good. The average dispersed particle size can be measured, for example, using ELS-8000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., which is a particle size measuring device based on a dynamic light scattering method.
(3-1-2) Dye The dye is not particularly limited either, and either oil-soluble dyes or water-soluble dyes can be used, and yellow dyes, magenta dyes, cyan dyes, etc. can be preferably used.

イエロー染料としては、例えばカップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類、ピラゾロン類、ピリドン類、開鎖型活性メチレン化合物類を有するアリールもしくはヘテリルアゾ染料;例えばカップリング成分として開鎖型活性メチレン化合物類を有するアゾメチン染料;例えばベンジリデン染料やモノメチンオキソノール染料等のようなメチン染料;例えばナフトキノン染料、アントラキノン染料等のようなキノン系染料などがあり、これ以外の染料種としてはキノフタロン染料、ニトロ・ニトロソ染料、アクリジン染料、アクリジノン染料等を挙げることができる。これらの染料は、クロモフォアの一部が解離して初めてイエローを呈するものであってもよく、その場合のカウンターカチオンはアルカリ金属や、アンモニウムのような無機のカチオンであっても良いし、ピリジニウム、4級アンモニウム塩のような有機のカチオンであってもよく、さらにはそれらを部分構造に有するポリマーカチオンであっても良い。 Examples of yellow dyes include aryl or heteryl azo dyes containing phenols, naphthols, anilines, pyrazolones, pyridones, and open-chain active methylene compounds as coupling components; azomethine dyes such as benzylidene dyes and monomethine oxonol dyes; quinone dyes such as naphthoquinone dyes and anthraquinone dyes; other dye types include quinophthalone dyes, nitro-nitroso dyes, etc. Dyes, acridine dyes, acridinone dyes, etc. can be mentioned. These dyes may exhibit yellow color only when a part of the chromophore dissociates, and in this case, the counter cation may be an alkali metal or an inorganic cation such as ammonium, or may be an inorganic cation such as pyridinium or pyridinium. It may be an organic cation such as a quaternary ammonium salt, or a polymer cation having such a partial structure.

マゼンタ染料としては、例えばカップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類を有するアリールもしくはヘテリルアゾ染料;例えばカップリング成分としてピラゾロン類、ピラゾロトリアゾール類を有するアゾメチン染料;例えばアリーリデン染料、スチリル染料、メロシアニン染料、オキソノール染料のようなメチン染料;ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料のようなカルボニウム染料、例えばナフトキノン、アントラキノン、アントラピリドンなどのようなキノン系染料、例えばジオキサジン染料等のような縮合多環系染料等を挙げることができる。これらの染料は、クロモフォアの一部が解離して初めてマゼンタを呈するものであってもよく、その場合のカウンターカチオンはアルカリ金属や、アンモニウムのような無機のカチオンであっても良いし、ピリジニウム、4級アンモニウム塩のような有機のカチオンであってもよく、さらにはそれらを部分構造に有するポリマーカチオンであっても良い。 Magenta dyes include, for example, aryl or heterolazo dyes having phenols, naphthols, or anilines as coupling components; for example, azomethine dyes having pyrazolones or pyrazolotriazoles as coupling components; for example, arylidene dyes, styryl dyes, merocyanine dyes; dyes, methine dyes such as oxonol dyes; carbonium dyes such as diphenylmethane dyes, triphenylmethane dyes, xanthene dyes; quinone dyes such as naphthoquinone, anthraquinone, anthrapyridone, etc.; condensation polyester dyes such as dioxazine dyes, etc. Examples include cyclic dyes. These dyes may exhibit magenta only when a part of the chromophore dissociates, and the counter cation in this case may be an alkali metal or an inorganic cation such as ammonium, or may be a pyridinium, pyridinium, or It may be an organic cation such as a quaternary ammonium salt, or a polymer cation having such a partial structure.

シアン染料としては、例えばインドアニリン染料、インドフェノール染料のようなアゾメチン染料;シアニン染料、オキソノール染料、メロシアニン染料のようなポリメチン染料;ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料のようなカルボニウム染料;フタロシアニン染料;アントラキノン染料;例えばカップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類を有するアリールもしくはヘテリルアゾ染料、インジゴ・チオインジゴ染料を挙げることができる。これらの染料は、クロモフォアの一部が解離して初めてシアンを呈するものであってもよく、その場合のカウンターカチオンはアルカリ金属や、アンモニウムのような無機のカチオンであっても良いし、ピリジニウム、4級アンモニウム塩のような有機のカチオンであってもよく、さらにはそれらを部分構造に有するポリマーカチオンであっても良い。また、ポリアゾ染料などのブラック染料も使用することができる。 Examples of cyan dyes include azomethine dyes such as indoaniline dyes and indophenol dyes; polymethine dyes such as cyanine dyes, oxonol dyes, and merocyanine dyes; carbonium dyes such as diphenylmethane dyes, triphenylmethane dyes, and xanthene dyes; phthalocyanine Dyes; anthraquinone dyes; for example, aryl or heterolazo dyes having phenols, naphthols, or anilines as coupling components, and indigo/thioindigo dyes. These dyes may exhibit cyan color only when a part of the chromophore dissociates, and in this case, the counter cation may be an alkali metal or an inorganic cation such as ammonium, or may be an inorganic cation such as pyridinium or pyridinium. It may be an organic cation such as a quaternary ammonium salt, or a polymer cation having such a partial structure. Additionally, black dyes such as polyazo dyes can also be used.

水溶性染料についても特に限定されるものではなく、直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料、反応性染料、等を好ましく用いることができる。 Water-soluble dyes are not particularly limited either, and direct dyes, acid dyes, food dyes, basic dyes, reactive dyes, and the like can be preferably used.

水溶性染料として、好ましく用いることができる具体的な染料名を以下に挙げる。 Specific dye names that can be preferably used as water-soluble dyes are listed below.

C.I. ダイレクトレッド2、4、9、23、26、31、39、62、63、72、75、76、79、80、81、83、84、89、92、95、111、173、184、207、211、212、214、218、21、223、224、225、226、227、232、233、240、241、242、243、247、
C.I. ダイレクトバイオレット7、9、47、48、51、66、90、93、94、95、98、100、101、
C.I. ダイレクトイエロー8、9、11、12、27、28、29、33、35、39、41、44、50、53、58、59、68、86、87、93、95、96、98、100、106、108、109、110、130、132、142、144、161、163、
C.I. ダイレクトブルー1、10、15、22、25、55、67、68、71、76、77、78、80、84、86、87、90、98、106、108、109、151、156、158、159、160、168、189、192、193、194、199、200、201、202、203、207、211、213、214、218、225、229、236、237、244、248、249、251、252、264、270、280、288、289、291、
C.I. ダイレクトブラック9、17、19、22、32、51、56、62、69、77、80、91、94、97、108、112、113、114、117、118、121、122、125、132、146、154、166、168、173、199、
C.I. アシッドレッド35、42、52、57、62、80、82、111、114、118、119、127、128、131、143、151、154、158、249、254、257、261、263、266、289、299、301、305、336、337、361、396、397、
C.I. アシッドバイオレット5、34、43、47、48、90、103、126、
C.I. アシッドイエロー17、19、23、25、39、40、42、44、49、50、61、64、76、79、110、127、135、143、151、159、169、174、190、195、196、197、199、218、219、222、227、
C.I. アシッドブルー9、25、40、41、62、72、76、78、80、82、92、106、112、113、120、127:1、129、138、143、175、181、205、207、220、221、230、232、247、258、260、264、271、277、278、279、280、288、290、326、
C.I. アシッドブラック7、24、29、48、52:1、172、
C.I. リアクティブレッド3、13、17、19、21、22、23、24、29、35、37、40、41、43、45、49、55、
C.I. リアクティブバイオレット1、3、4、5、6、7、8、9、16、17、22、23、24、26、27、33、34、
C.I. リアクティブイエロー2、3、13、14、15、17、18、23、24、25、26、27、29、35、37、41、42、
C.I. リアクティブブルー2、3、5、8、10、13、14、15、17、18、19、21、25、26、27、28、29、38、
C.I. リアクティブブラック4、5、8、14、21、23、26、31、32、34、
C.I. ベーシックレッド12、13、14、15、18、22、23、24、25、27、29、35、36、38、39、45、46、
C.I. ベーシックバイオレット1、2、3、7、10、15、16、20、21、25、27、28、35、37、39、40、48、
C.I. ベーシックイエロー1、2、4、11、13、14、15、19、21、23、24、25、28、29、32、36、39、40、
C.I. ベーシックブルー1、3、5、7、9、22、26、41、45、46、47、54、57、60、62、65、66、69、71、
C.I. ベーシックブラック8、等が挙げられる。
C. I. Direct Red 2, 4, 9, 23, 26, 31, 39, 62, 63, 72, 75, 76, 79, 80, 81, 83, 84, 89, 92, 95, 111, 173, 184, 207, 211, 212, 214, 218, 21, 223, 224, 225, 226, 227, 232, 233, 240, 241, 242, 243, 247,
C.I. Direct Violet 7, 9, 47, 48, 51, 66, 90, 93, 94, 95, 98, 100, 101,
C.I. Direct Yellow 8, 9, 11, 12, 27, 28, 29, 33, 35, 39, 41, 44, 50, 53, 58, 59, 68, 86, 87, 93, 95, 96, 98, 100, 106, 108, 109, 110, 130, 132, 142, 144, 161, 163,
C. I. Direct Blue 1, 10, 15, 22, 25, 55, 67, 68, 71, 76, 77, 78, 80, 84, 86, 87, 90, 98, 106, 108, 109, 151, 156, 158, 159, 160, 168, 189, 192, 193, 194, 199, 200, 201, 202, 203, 207, 211, 213, 214, 218, 225, 229, 236, 237, 244, 248, 249, 251, 252, 264, 270, 280, 288, 289, 291,
C.I. Direct Black 9, 17, 19, 22, 32, 51, 56, 62, 69, 77, 80, 91, 94, 97, 108, 112, 113, 114, 117, 118, 121, 122, 125, 132, 146, 154, 166, 168, 173, 199,
C.I. Acid Red 35, 42, 52, 57, 62, 80, 82, 111, 114, 118, 119, 127, 128, 131, 143, 151, 154, 158, 249, 254, 257, 261, 263, 266, 289, 299, 301, 305, 336, 337, 361, 396, 397,
C.I. Acid Violet 5, 34, 43, 47, 48, 90, 103, 126,
C.I. Acid Yellow 17, 19, 23, 25, 39, 40, 42, 44, 49, 50, 61, 64, 76, 79, 110, 127, 135, 143, 151, 159, 169, 174, 190, 195, 196, 197, 199, 218, 219, 222, 227,
C. I. Acid Blue 9, 25, 40, 41, 62, 72, 76, 78, 80, 82, 92, 106, 112, 113, 120, 127:1, 129, 138, 143, 175, 181, 205, 207, 220, 221, 230, 232, 247, 258, 260, 264, 271, 277, 278, 279, 280, 288, 290, 326,
C. I. acid black 7, 24, 29, 48, 52:1, 172,
C. I. Reactive Red 3, 13, 17, 19, 21, 22, 23, 24, 29, 35, 37, 40, 41, 43, 45, 49, 55,
C. I. Reactive Violet 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 16, 17, 22, 23, 24, 26, 27, 33, 34,
C. I. Reactive Yellow 2, 3, 13, 14, 15, 17, 18, 23, 24, 25, 26, 27, 29, 35, 37, 41, 42,
C. I. Reactive Blue 2, 3, 5, 8, 10, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 21, 25, 26, 27, 28, 29, 38,
C. I. Reactive Black 4, 5, 8, 14, 21, 23, 26, 31, 32, 34,
C. I. Basic Red 12, 13, 14, 15, 18, 22, 23, 24, 25, 27, 29, 35, 36, 38, 39, 45, 46,
C. I. Basic violet 1, 2, 3, 7, 10, 15, 16, 20, 21, 25, 27, 28, 35, 37, 39, 40, 48,
C. I. Basic yellow 1, 2, 4, 11, 13, 14, 15, 19, 21, 23, 24, 25, 28, 29, 32, 36, 39, 40,
C. I. Basic blue 1, 3, 5, 7, 9, 22, 26, 41, 45, 46, 47, 54, 57, 60, 62, 65, 66, 69, 71,
C. I. Basic Black 8, etc. are mentioned.

以上に説明した、着色材である顔料等の粒径は、近赤外線硬化型インク組成物の塗布装置の特性を考慮して定めることが好ましい。 It is preferable that the particle size of the pigment, which is a coloring material, as described above, is determined in consideration of the characteristics of a coating device for a near-infrared curable ink composition.

(3-2)分散剤
本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物は、分散剤をさらに含むこともできる。すなわち、既述の近赤外線吸収粒子を分散剤と共に、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂や、後述する任意の成分である溶媒中へ分散させてもよい。分散剤の添加により、近赤外線吸収粒子を近赤外線硬化型インク組成物中に容易に分散することができる。また、近赤外線硬化型インク組成物の塗布膜を硬化させた場合に、硬化のバラつきを特に抑制できる。
(3-2) Dispersant The near-infrared curable ink composition of this embodiment may further contain a dispersant. That is, the near-infrared absorbing particles described above may be dispersed together with a dispersant into a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or a solvent which is an optional component described below. By adding a dispersant, the near-infrared absorbing particles can be easily dispersed in the near-infrared curable ink composition. Furthermore, when a coating film of the near-infrared curable ink composition is cured, variations in curing can be particularly suppressed.

本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物に用いる分散剤としては、特に限定されず、例えば市販の分散剤を任意に用いることができる。ただし、分散剤の分子構造として、ポリエステル系、ポリアクリル系、ポリウレタン系、ポリアミン系、ポリカプトラクトン系、ポリスチレン系の主鎖を有し、官能基に、アミノ基、エポキシ基、カルボキシル基、水酸基、スルホ基等を有するものが好ましい。このような分子構造を有する分散剤は、本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物の塗布膜に近赤外線を数十秒間断続的に照射する際、変質し難い。従って、当該変質に起因する着色等の不具合が発生することを特に抑制できるからである。 The dispersant used in the near-infrared curable ink composition of this embodiment is not particularly limited, and any commercially available dispersant can be used, for example. However, the molecular structure of the dispersant has a main chain of polyester, polyacrylic, polyurethane, polyamine, polycaptolactone, or polystyrene, and the functional groups include amino, epoxy, carboxyl, and hydroxyl groups. , a sulfo group, etc. are preferred. A dispersant having such a molecular structure is difficult to change in quality when the coating film of the near-infrared curable ink composition of this embodiment is intermittently irradiated with near-infrared rays for several tens of seconds. Therefore, it is possible to particularly suppress the occurrence of defects such as discoloration caused by the deterioration.

好適に用いることができる市販の分散剤の具体例としては、例えば日本ルーブリゾール(株)製SOLSPERSE3000、SOLSPERSE9000、SOLSPERSE11200、SOLSPERSE13000、SOLSPERSE13240、SOLSPERSE13650、SOLSPERSE13940、SOLSPERSE16000、SOLSPERSE17000、SOLSPERSE18000、SOLSPERSE20000、SOLSPERSE21000、SOLSPERSE24000SC、SOLSPERSE24000GR、SOLSPERSE26000、SOLSPERSE27000、SOLSPERSE28000、SOLSPERSE31845、SOLSPERSE32000、SOLSPERSE32500、SOLSPERSE32550、SOLSPERSE32600、SOLSPERSE33000、SOLSPERSE33500、SOLSPERSE34750、SOLSPERSE35100、SOLSPERSE35200、SOLSPERSE36600、SOLSPERSE37500、SOLSPERSE38500、SOLSPERSE39000、SOLSPERSE41000、SOLSPERSE41090、SOLSPERSE53095、SOLSPERSE55000、SOLSPERSE56000、SOLSPERSE76500等;
ビックケミー・ジャパン(株)製Disperbyk-101、Disperbyk-103、Disperbyk-107、Disperbyk-108、Disperbyk-109、Disperbyk-110、Disperbyk-111、Disperbyk-112、Disperbyk-116、Disperbyk-130、Disperbyk-140、Disperbyk-142、Disperbyk-145、Disperbyk-154、Disperbyk-161、Disperbyk-162、Disperbyk-163、Disperbyk-164、Disperbyk-165、Disperbyk-166、Disperbyk-167、Disperbyk-168、Disperbyk-170、Disperbyk-171、Disperbyk-174、Disperbyk-180、Disperbyk-181、Disperbyk-182、Disperbyk-183、Disperbyk-184、Disperbyk-185、Disperbyk-190、Disperbyk-2000、Disperbyk-2001、Disperbyk-2020、Disperbyk-2025、Disperbyk-2050、Disperbyk-2070、Disperbyk-2095、Disperbyk-2150、Disperbyk-2155、Anti-Terra-U、Anti-Terra-203、Anti-Terra-204、BYK-P104、BYK-P104S、BYK-220S、BYK-6919等;
BASFジャパン(株)社製 EFKA4008、EFKA4046、EFKA4047、EFKA4015、EFKA4020、EFKA4050、EFKA4055、EFKA4060、EFKA4080、EFKA4300、EFKA4330、EFKA4400、EFKA4401、EFKA4402、EFKA4403、EFKA4500、EFKA4510、EFKA4530、EFKA4550、EFKA4560、EFKA4585、EFKA4800、EFKA5220、EFKA6230、JONCRYL67、JONCRYL678、JONCRYL586、JONCRYL611、JONCRYL680、JONCRYL682、JONCRYL690、JONCRYL819、JONCRYL-JDX5050等;
味の素ファインテクノ(株)アジスパーPB-711、アジスパーPB-821、アジスパーPB-822等が挙げられる。
Specific examples of commercially available dispersants that can be suitably used include SOLSPERSE 3000, SOLSPERSE 9000, SOLSPERSE 11200, SOLSPERSE 13000, SOLSPERSE 13240, SOLSPERSE 13650, and SOLSPERS manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd. E13940, SOLSPERSE16000, SOLSPERSE17000, SOLSPERSE18000, SOLSPERSE20000, SOLSPERSE21000, SOLSPERSE24000SC, SOLSPERSE24000GR, SOLSPERSE26000, SOLSPERSE27000, SOLSPERSE28000, SOLSPERSE31845, SOLSPERSE32000, SOLSPERSE32500, SOLSPERSE32550 , SOLSPERSE32600, SOLSPERSE33000, SOLSPERSE33500, SOLSPERSE34750, SOLSPERSE35100, SOLSPERSE35200, SOLSPERSE36600, SOLSPERSE37500, SO LSPERSE38500, SOLSPERSE39000, SOLSPERSE41000, SOLSPERSE41090, SOLSPERSE53095, SOLSPERSE55000, SOLSPERSE56000, SOLSPERSE76500, etc.;
Disperbyk-101, Disperbyk-103, Disperbyk-107, Disperbyk-108, Disperbyk-109, Disperbyk-110, Disperbyk-111, Disperbyk-112 manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd. , Disperbyk-116, Disperbyk-130, Disperbyk-140 , Disperbyk-142, Disperbyk-145, Disperbyk-154, Disperbyk-161, Disperbyk-162, Disperbyk-163, Disperbyk-164, Disperbyk-165, Disperby k-166, Disperbyk-167, Disperbyk-168, Disperbyk-170, Disperbyk -171, Disperbyk-174, Disperbyk-180, Disperbyk-181, Disperbyk-182, Disperbyk-183, Disperbyk-184, Disperbyk-185, Disperbyk-190, Disp erbyk-2000, Disperbyk-2001, Disperbyk-2020, Disperbyk-2025 , Disperbyk-2050, Disperbyk-2070, Disperbyk-2095, Disperbyk-2150, Disperbyk-2155, Anti-Terra-U, Anti-Terra-203, Anti-Terra-204, BY K-P104, BYK-P104S, BYK-220S , BYK-6919, etc.;
Manufactured by BASF Japan Co., Ltd. EFKA4008, EFKA4046, EFKA4047, EFKA4015, EFKA4020, EFKA4050, EFKA4055, EFKA4060, EFKA4080, EFKA4300, EFKA4330, EFKA4400, E FKA4401, EFKA4402, EFKA4403, EFKA4500, EFKA4510, EFKA4530, EFKA4550, EFKA4560, EFKA4585, EFKA4800 , EFKA5220, EFKA6230, JONCRYL67, JONCRYL678, JONCRYL586, JONCRYL611, JONCRYL680, JONCRYL682, JONCRYL690, JONCRYL819, JONCRYL-JDX5050 etc;
Examples include Ajisper PB-711, Ajisper PB-821, and Ajisper PB-822 manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Inc.

なお、分散剤として、既述の近赤外線粒子分散液で説明した分散剤を用いることもできる。 In addition, as a dispersant, the dispersant explained in the near-infrared particle dispersion mentioned above can also be used.

(3-3)溶媒
本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物は、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂と共に溶媒を用いることもできる。すなわち、本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物は、溶媒をさらに含むこともできる。
(3-3) Solvent In the near-infrared curable ink composition of this embodiment, a solvent can be used together with the thermosetting resin or thermoplastic resin. That is, the near-infrared curable ink composition of this embodiment may further contain a solvent.

この場合、近赤外線硬化型インク組成物の溶媒として、例えば熱硬化性樹脂の硬化反応時に未硬化の状態にある熱硬化性樹脂に含まれる熱硬化性樹脂のモノマーやオリゴマーと反応する、エポキシ基などの官能基を備えた反応性有機溶媒を用いることも好ましい。 In this case, as a solvent for the near-infrared curable ink composition, for example, an epoxy group that reacts with the monomer or oligomer of the thermosetting resin contained in the uncured thermosetting resin during the curing reaction of the thermosetting resin. It is also preferable to use a reactive organic solvent having a functional group such as.

溶媒の添加により、近赤外線硬化型インク組成物の粘性を調整できる。近赤外線硬化型インク組成物の粘性を調整することで、近赤外線硬化型インク組成物の塗布性や、塗布膜の平滑性を容易に確保できるからである。 By adding a solvent, the viscosity of the near-infrared curable ink composition can be adjusted. This is because by adjusting the viscosity of the near-infrared curable ink composition, the coatability of the near-infrared curable ink composition and the smoothness of the coating film can be easily ensured.

溶媒についても特に限定されないが、例えば、水やメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、ジアセトンアルコールなどのアルコール類、メチルエーテル、エチルエーテル、プロピルエーテルなどのエーテル類、エステル類、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、シクロヘキサノン、インブチルケトンなどのケトン類、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールといった各種の有機溶媒が使用可能である。 The solvent is not particularly limited, but examples include water, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, and diacetone alcohol, ethers such as methyl ether, ethyl ether, and propyl ether, esters, Various organic solvents such as ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, cyclohexanone, and imbutyl ketone, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, polyethylene glycol, and polypropylene glycol can be used.

なお、溶媒としては既述の近赤外線吸収粒子分散液で説明した液状媒体を用いることもできる。
[5]近赤外線硬化型インク組成物の製造方法
上述したように、本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物は、近赤外線吸収粒子を未硬化の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂へ添加することで調製できる。また、本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物は、近赤外線吸収粒子を適宜な溶媒中に分散した後、未硬化の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を添加することで調製してもよい。なお、本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物は、既述の近赤外線吸収粒子分散液に、未硬化の熱硬化性樹脂や、熱可塑性樹脂を添加することで調製することもできる。
Note that as the solvent, the liquid medium described above in connection with the near-infrared absorbing particle dispersion can also be used.
[5] Method for producing near-infrared curable ink composition As described above, the near-infrared curable ink composition of this embodiment is produced by adding near-infrared absorbing particles to uncured thermosetting resin or thermoplastic resin. It can be prepared by Further, the near-infrared curable ink composition of this embodiment may be prepared by dispersing near-infrared absorbing particles in an appropriate solvent and then adding an uncured thermosetting resin or thermoplastic resin. . The near-infrared curable ink composition of the present embodiment can also be prepared by adding an uncured thermosetting resin or thermoplastic resin to the near-infrared absorbing particle dispersion described above.

本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物は、既述の近赤外線吸収粒子を含有しているため、例えば基体上に塗布し、近赤外線を照射して硬化膜とした場合に、よりニュートラルな色調とすることが可能である。また、上記近赤外線吸収粒子は近赤外線の吸収特性に優れるため、近赤外線等を照射した場合に十分な熱を供給し、得られた硬化膜について、基体との密着性を十分に高めることができる。 The near-infrared curable ink composition of this embodiment contains the above-mentioned near-infrared absorbing particles, so when it is applied onto a substrate and irradiated with near-infrared rays to form a cured film, it becomes more neutral. It is possible to change the color tone. In addition, since the above-mentioned near-infrared absorbing particles have excellent near-infrared absorption properties, when irradiated with near-infrared rays, etc., they can supply sufficient heat and sufficiently increase the adhesion of the resulting cured film to the substrate. can.

なお、本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物によれば、基体上に3次元物体を造形することもできる。すなわち3次元物体を造形する光造形法に最適な近赤外線硬化型インク組成物でもある。 In addition, according to the near-infrared curable ink composition of this embodiment, a three-dimensional object can also be modeled on a substrate. In other words, it is also a near-infrared curable ink composition that is ideal for stereolithography for modeling three-dimensional objects.

既述のように、本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物が溶媒を含有することで、その粘性を調整できるため、基体等に塗布する際の取り扱い性を高めることができる。 As described above, by containing the solvent in the near-infrared curable ink composition of this embodiment, its viscosity can be adjusted, so that the ease of handling when applying it to a substrate or the like can be improved.

ただし、既述のように、本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物は、溶媒を含有しなくても良い。本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物が溶媒を含有しないことで、溶媒を揮発等させる操作を省くことができるため、近赤外線硬化型インク組成物の塗布物を硬化する際の効率を高めることができる。 However, as described above, the near-infrared curable ink composition of this embodiment does not need to contain a solvent. Since the near-infrared curable ink composition of the present embodiment does not contain a solvent, operations such as evaporating the solvent can be omitted, thereby increasing the efficiency when curing the applied product of the near-infrared curable ink composition. be able to.

なお、本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物が溶媒を含む場合において、近赤外線硬化型インク組成物を塗布後に溶媒を除去する方法は特に限定されず、例えば減圧操作を加えた加熱蒸留法等を用いることができる。
[6]近赤外線硬化膜、近赤外線硬化膜の製造方法
本実施形態の近赤外線硬化膜は、既述の近赤外線硬化型インク組成物の硬化物とすることができる。
In addition, when the near-infrared curable ink composition of this embodiment contains a solvent, the method for removing the solvent after applying the near-infrared curable ink composition is not particularly limited, and for example, a heating distillation method with a reduced pressure operation is used. etc. can be used.
[6] Near-infrared cured film, method for producing near-infrared cured film The near-infrared cured film of this embodiment can be a cured product of the above-mentioned near-infrared curable ink composition.

本実施形態の近赤外線硬化膜は、例えば以下に説明する近赤外線硬化物の製造方法により製造することができる。 The near-infrared cured film of this embodiment can be produced, for example, by the method for producing a near-infrared cured product described below.

具体的には、基体等の表面に既述の近赤外線硬化型インク組成物を塗布し(塗布工程)た後、必要に応じて溶媒等を除去し、近赤外線を照射することで、該近赤外線硬化型インク組成物を硬化させる(硬化工程)ことができる。 Specifically, after applying the above-mentioned near-infrared curable ink composition to the surface of a substrate etc. (coating step), the solvent etc. are removed as necessary, and near-infrared rays are irradiated to cure the near-infrared curable ink composition. The infrared curable ink composition can be cured (curing step).

上記塗布工程と、硬化工程とは繰り返し実施することもでき、所望の形状、サイズの近赤外線硬化膜とすることができる。また、基体上に3次元物体を造形することもでき、この場合、近赤外線硬化物ということもできる。
[7]近赤外線硬化物の製造方法
本実施形態の近赤外線硬化物の製造方法は、以下の塗布工程と、硬化工程とを有することができる。
The above-mentioned coating step and curing step can be repeated, and a near-infrared cured film having a desired shape and size can be obtained. Furthermore, a three-dimensional object can be formed on the substrate, and in this case, it can also be called a near-infrared cured product.
[7] Method for producing near-infrared cured product The method for producing near-infrared cured product according to the present embodiment can include the following coating process and curing process.

塗布工程では、基体上に、既述の近赤外線硬化型インク組成物を塗布し、塗布膜を形成できる。 In the coating step, the above-mentioned near-infrared curable ink composition can be applied onto the substrate to form a coating film.

硬化工程では、塗布膜に近赤外線を照射し、近赤外線硬化型インク組成物を硬化させることができる。 In the curing step, the near-infrared curable ink composition can be cured by irradiating the coating film with near-infrared rays.

既述の近赤外線硬化型インク組成物は近赤外線吸収特性に優れるため、当該近赤外線硬化型インク組成物を塗布して塗布膜を得、該塗布膜に対して近赤外線を照射して硬化させることにより、所定の基板へ優れた密着性を発揮する、近赤外線硬化膜が得られる。 Since the near-infrared curable ink composition described above has excellent near-infrared absorption characteristics, the near-infrared curable ink composition is applied to obtain a coating film, and the coating film is irradiated with near-infrared rays to cure it. As a result, a near-infrared cured film that exhibits excellent adhesion to a predetermined substrate can be obtained.

また、当該近赤外線硬化型インク組成物に各種顔料や染料を少なくとも1種類以上添加しておくことで着色膜を得ることもできる。当該着色膜においては近赤外線吸収粒子による色味への影響もほとんどないため、当該着色膜は液晶ディスプレィなどのカラーフィルター等に用いることも可能である。 A colored film can also be obtained by adding at least one type of various pigments or dyes to the near-infrared curable ink composition. Since the colored film has almost no effect on the color tone due to near-infrared absorbing particles, the colored film can also be used for color filters of liquid crystal displays and the like.

本実施形態の近赤外線硬化膜において、上記優れた密着性を有する要因としては、近赤外線吸収粒子が、照射された近赤外線を吸収して発熱し、当該発熱の熱エネルギーが、未硬化の熱硬化性樹脂に含まれるモノマーやオリゴマー等による重合反応や、縮合反応、付加反応などの反応を促進して、熱硬化性樹脂の硬化反応を起こすためと考えられる。また、本実施形態の近赤外線硬化膜において、上記優れた密着性を有する要因としては、近赤外線の照射による近赤外線吸収粒子の発熱により、十分な熱が供給され、熱可塑性樹脂の溶解と冷却による硬化が起こるためとも考えられる。 In the near-infrared cured film of this embodiment, the reason for the excellent adhesion is that the near-infrared absorbing particles absorb the irradiated near-infrared rays and generate heat, and the heat energy of the heat is transferred to the uncured heat. It is thought that this is because the reaction of the monomers, oligomers, etc. contained in the curable resin promotes reactions such as polymerization reactions, condensation reactions, and addition reactions, thereby causing the curing reaction of the thermosetting resin. In addition, in the near-infrared cured film of this embodiment, the reason for the above-mentioned excellent adhesion is that sufficient heat is supplied by the heat generation of the near-infrared absorbing particles by near-infrared irradiation, and the thermoplastic resin is melted and cooled. This is also thought to be due to hardening caused by.

なお、既述の近赤外線硬化型インク組成物は溶媒を含有することもできるが、上記近赤外線吸収粒子の発熱により溶媒等の揮発を行うこともできる。 The near-infrared curable ink composition described above may contain a solvent, but the solvent and the like can also be volatilized by the heat generated by the near-infrared absorbing particles.

既述の近赤外線吸収硬化型インク組成物が樹脂成分として熱硬化性樹脂を含有する場合、該近赤外線吸収硬化型インク組成物を用いて形成した近赤外線硬化膜へ、さらに近赤外線を照射しても当該硬化膜が再融解することはない。これは、係る近赤外線硬化膜が熱硬化性樹脂の硬化物を含むので、近赤外線の照射により近赤外線吸収粒子が発熱しても、再融解はしないためである。 When the near-infrared absorption curable ink composition described above contains a thermosetting resin as a resin component, the near-infrared cured film formed using the near-infrared absorption curable ink composition is further irradiated with near-infrared rays. Even if the cured film is not melted again, the cured film will not melt again. This is because such a near-infrared cured film contains a cured product of a thermosetting resin, so even if the near-infrared absorbing particles generate heat due to near-infrared irradiation, they do not melt again.

この特性は、本実施形態の近赤外線硬化型インク組成物の塗布と近赤外線照射を繰り返し行い、近赤外線硬化型インク組成物の硬化物を繰り返し積層することで、3次元物体を造形する光造形法へ適用する際に、上述した基体への優れた密着性と相俟って、特に有効である。 This characteristic is achieved by repeating application of the near-infrared curable ink composition of this embodiment and near-infrared irradiation, and repeatedly laminating the cured product of the near-infrared curable ink composition, thereby creating a three-dimensional object. When applied to a method, it is particularly effective in combination with the above-mentioned excellent adhesion to the substrate.

以下、各工程について説明する。
(1)塗布工程
塗布工程では、基体上に、既述の近赤外線硬化型インク組成物を塗布し、塗布膜を形成できる。
Each step will be explained below.
(1) Coating process In the coating process, the above-mentioned near-infrared curable ink composition can be applied onto the substrate to form a coating film.

塗布工程で、近赤外線硬化型インク組成物を塗布する基体(基材)の材料は特に限定されない。 In the coating step, the material of the substrate (base material) to which the near-infrared curable ink composition is applied is not particularly limited.

基体としては、例えば、紙、樹脂、ガラス等から選択された1種類以上の基体を用いることができる。 As the substrate, for example, one or more types of substrates selected from paper, resin, glass, etc. can be used.

上記樹脂としては特に限定されないが、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)等のポリエステルや、アクリル、ウレタン、ポリカーボネート、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル、フッ素樹脂、ポリイミド、ポリアセタ-ル、ポリプロピレン、ナイロン等から選択された1種類以上を用いることができる。 The above-mentioned resin is not particularly limited, but includes, for example, polyester such as PET (polyethylene terephthalate), acrylic, urethane, polycarbonate, polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride, fluororesin, polyimide, polyacetal, polypropylene, and nylon. One or more types selected from the following can be used.

基体の形状は特に限定されず、近赤外線硬化物に要求される形状に合わせた形状とすることができ、例えば板状形状とすることができる。 The shape of the substrate is not particularly limited, and can be shaped in accordance with the shape required for the near-infrared cured product, for example, can be shaped like a plate.

基体表面に近赤外線硬化型インク組成物を塗布する方法は特に限定されないが、ディッピング法、フローコート法、スプレー法、バーコート法、スピンコート法、グラビヤコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法、ブレードコート法などを用いることができる。
(2)硬化工程
硬化工程では、塗布膜に近赤外線を照射し、近赤外線硬化型インク組成物を硬化させることができる。
The method of applying the near-infrared curable ink composition to the surface of the substrate is not particularly limited, but includes dipping, flow coating, spraying, bar coating, spin coating, gravure coating, roll coating, screen printing, A blade coating method or the like can be used.
(2) Curing process In the curing process, the near-infrared curable ink composition can be cured by irradiating the coating film with near-infrared rays.

近赤外線硬化型インク組成物の硬化方法としては、赤外線照射が好ましく、近赤外線照射がより好ましい。近赤外線はエネルギー密度が大きく、近赤外線硬化型インク組成物中の樹脂が硬化するのに必要なエネルギーを効率的に付与することができる。 As a method for curing the near-infrared curable ink composition, infrared irradiation is preferred, and near-infrared irradiation is more preferred. Near-infrared rays have a high energy density and can efficiently provide the energy necessary for curing the resin in the near-infrared curable ink composition.

赤外線照射と、公知の方法から選ばれる任意の方法とを組み合わせて、近赤外線硬化型インク組成物の硬化を行なうことも好ましい。例えば、加熱や送風、電磁波の照射といった方法を、赤外線照射と組み合わせて使用しても良い。 It is also preferable to cure the near-infrared curable ink composition by combining infrared irradiation with any method selected from known methods. For example, methods such as heating, blowing air, and irradiation with electromagnetic waves may be used in combination with infrared irradiation.

なお、本明細書において、赤外線とは0.1μm以上1mm以下の範囲の波長を有する電磁波を指し、近赤外線とは波長0.75μm以上4μm以下の赤外線を指し、遠赤外線は波長4μm以上1000μm以下の赤外線を指す。一般的に遠赤外線、近赤外線と呼ばれるどちらの赤外線を照射した場合であっても、近赤外線硬化型インク組成物を硬化させることができ、同様の効果を得ることができる。ただし、近赤外線を照射した場合には、より短時間で効率良く塗布膜を硬化できる。 In addition, in this specification, infrared rays refer to electromagnetic waves having wavelengths in the range of 0.1 μm or more and 1 mm or less, near infrared rays refer to infrared waves with wavelengths of 0.75 μm or more and 4 μm or less, and far infrared rays refer to infrared waves with wavelengths of 4 μm or more and 1000 μm or less. refers to infrared rays. Regardless of which infrared rays, generally called far infrared rays or near infrared rays, are irradiated, the near infrared curable ink composition can be cured and the same effect can be obtained. However, when near infrared rays are irradiated, the coating film can be cured more efficiently in a shorter time.

既述のように、近赤外線硬化型インク組成物を硬化する際に、電磁波を近赤外線と共に照射することもできる。係る電磁波としてはマイクロ波を好適に用いることができる。なお、マイクロ波とは1mm以上1m以下の範囲の波長を有する電磁波を指す。 As described above, when curing the near-infrared curable ink composition, electromagnetic waves can also be irradiated with near-infrared rays. Microwaves can be suitably used as such electromagnetic waves. Note that microwave refers to electromagnetic waves having a wavelength in a range of 1 mm or more and 1 m or less.

照射するマイクロ波は200W以上1000W以下のパワーを有することが好ましい。パワーが200W以上あれば、近赤外線硬化型インク組成物に残留する有機溶剤の気化が促進される、1000W以下であれば照射条件が穏和であり、基材や熱硬化性樹脂等の近赤外線硬化型インク組成物が含有する樹脂成分が変質する恐れが無い。 It is preferable that the irradiated microwave has a power of 200 W or more and 1000 W or less. If the power is 200 W or more, the vaporization of the organic solvent remaining in the near-infrared curable ink composition is promoted, and if the power is 1000 W or less, the irradiation conditions are mild, and the near-infrared curing of the base material, thermosetting resin, etc. There is no fear that the resin component contained in the mold ink composition will change in quality.

近赤外線硬化型インク組成物への赤外線照射時間は、照射するエネルギーや波長、近赤外線硬化型インクの組成、近赤外線硬化型インク塗布量によって異なり特に限定されない。例えば上記赤外線照射時間は、一般的には0.1秒間以上が好ましい。照射時間を0.1秒間以上とすることで、近赤外線硬化型インク組成物を硬化させるために十分な赤外線の照射の実施が可能となる。照射時間を長くすることで、例えば近赤外線吸収硬化型インク組成物中の溶媒の十分な乾燥を行うことも可能であるが、高速での印刷や塗布を視野に入れると、照射時間は30秒間以内であることが好ましく、10秒間以内であることがより好ましい。 The time period for irradiating the near-infrared curable ink composition with infrared rays varies depending on the energy and wavelength of the irradiation, the composition of the near-infrared curable ink, and the amount of near-infrared curable ink applied, and is not particularly limited. For example, the above-mentioned infrared ray irradiation time is generally preferably 0.1 seconds or more. By setting the irradiation time to 0.1 seconds or more, sufficient infrared rays can be irradiated to cure the near-infrared curable ink composition. For example, by increasing the irradiation time, it is possible to sufficiently dry the solvent in the near-infrared absorption curable ink composition, but with high-speed printing and coating in mind, the irradiation time is 30 seconds. It is preferably within 10 seconds, and more preferably within 10 seconds.

赤外線の放射源としては特に限定されず、赤外線は熱源から直接得ても良いし、熱媒体を介在させてそこから有効な赤外線放射を得ても良い。例えば、水銀、キセノン、セシウム、ナトリウム等の放電灯や、炭酸ガスレーザー、さらに白金、タングステン、ニクロム、カンタル等の電気抵抗体の加熱等により赤外線を得ることができる。なお、好ましい放射源としてハロゲンランプが挙げられる。ハロゲンランプは熱効率も良く、立ち上がりが早い等の利点がある。 The source of infrared rays is not particularly limited, and infrared rays may be obtained directly from a heat source, or effective infrared rays may be obtained from there through a heating medium. For example, infrared rays can be obtained by heating a discharge lamp of mercury, xenon, cesium, sodium, etc., a carbon dioxide gas laser, or an electric resistor such as platinum, tungsten, nichrome, kanthal, etc. Note that a halogen lamp is a preferred radiation source. Halogen lamps have advantages such as good thermal efficiency and quick start-up.

塗布膜への赤外線の照射は、基体の近赤外線硬化型インク塗布面側から行っても、裏面側から行なっても良い。両面から同時に照射を行なうことも好ましく、昇温乾燥や送風乾燥と組み合わせることも好ましい。また、必要に応じて集光板を用いるのがより好ましい。これらの方法を組み合わせることで、短時間の赤外線照射で、近赤外線硬化型インク組成物を硬化させることが可能となる。 The coating film may be irradiated with infrared rays from the near-infrared curable ink-coated side of the substrate or from the back side. It is also preferable to perform irradiation from both sides at the same time, and it is also preferable to combine the irradiation with elevated temperature drying or blow drying. Moreover, it is more preferable to use a light condensing plate if necessary. By combining these methods, it becomes possible to cure the near-infrared curable ink composition with short-time infrared irradiation.

なお、本実施形態の近赤外線硬化物の製造方法によれば、既述の近赤外線硬化膜を製造することができる。また、近赤外線硬化型インク組成物の硬化物を繰り返し積層することで、3次元物体を造形することもできる。すなわち、既述の塗布工程と照射工程とを繰り返し実施し、所望の3次元構造を有する近赤外線硬化物を製造することもできる。 In addition, according to the method for producing a near-infrared cured product of this embodiment, the above-mentioned near-infrared cured film can be produced. Moreover, a three-dimensional object can also be modeled by repeatedly laminating cured products of near-infrared curable ink compositions. That is, a near-infrared cured product having a desired three-dimensional structure can also be produced by repeatedly performing the coating process and the irradiation process described above.

本実施形態の近赤外線硬化膜や、近赤外線硬化物は、硬化した熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂と、既述の近赤外線吸収粒子とを含むことができる。近赤外線吸収粒子は、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂内に含まれ、分散した状態であることが好ましい。本実施形態の近赤外線硬化膜や、近赤外線硬化物は、さらに既述の顔料や染料、分散剤等を含んでいても良い。本実施形態の近赤外線硬化膜や、近赤外線硬化物が含有する成分は、硬化工程における近赤外線等の照射、発熱等により一部または全部が変成等していても良い。 The near-infrared cured film and near-infrared cured product of this embodiment can contain a cured thermosetting resin or thermoplastic resin and the above-mentioned near-infrared absorbing particles. The near-infrared absorbing particles are preferably contained in a thermosetting resin or a thermoplastic resin and are in a dispersed state. The near-infrared cured film and near-infrared cured product of this embodiment may further contain the pigments, dyes, dispersants, etc. described above. The components contained in the near-infrared cured film and the near-infrared cured product of this embodiment may be partially or entirely denatured by irradiation with near-infrared rays, heat generation, etc. in the curing process.

本実施形態の近赤外線硬化物の製造方法によれば、光造形法を実施することができる。すなわち、ここまで説明した塗布工程と、硬化工程とを有する光造形法とすることもできる。 According to the method for producing a near-infrared cured product of this embodiment, stereolithography can be performed. That is, it is also possible to use a stereolithography method that includes the coating process and the curing process described above.

以下、実施例を参照しながら本発明を具体的に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
(評価方法)
ここでまず以下の実施例、比較例における評価方法について説明する。
(化学分析)
得られた近赤外線吸収粒子の化学分析は、Csについては原子吸光分析(AAS)により、W(タングステン)についてはICP発光分光分析(ICP-OES)により行った。OについてはLECO社の軽元素分析装置(ON-836)を用いた。
(X線回折測定)
X線回折測定はSpectris社のX'Pert-PRO/MPD装置でCu-Kα線を用いて粉末XRD測定することで実施した。
The present invention will be specifically described below with reference to Examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
(Evaluation method)
First, evaluation methods in the following Examples and Comparative Examples will be explained.
(chemical analysis)
Chemical analysis of the obtained near-infrared absorbing particles was performed by atomic absorption spectrometry (AAS) for Cs and by ICP-OES for W (tungsten). For O, a LECO light element analyzer (ON-836) was used.
(X-ray diffraction measurement)
The X-ray diffraction measurement was carried out by powder XRD measurement using a Cu-Kα ray with an X'Pert-PRO/MPD apparatus manufactured by Spectris.

(近赤外線硬化膜の光学特性)
近赤外線硬化膜のL色指数は、JIS Z 8701(1999)に準拠して、D65標準光源、光源角度10°に対する三刺激値X、Y、Zを算出し、三刺激値からJIS Z 8729(2004)に準拠して求めた。
[実施例1]
(近赤外線吸収粒子の製造、評価)
炭酸セシウム(CsCO)と三酸化タングステン(WO)をモル比でCsCO:WO=1:6の比率となるように、合計20gの量を秤量、混合、混練し、得られた混練物をカーボンボートに入れ、大気中、110℃で12時間乾燥した。これにより、CsおよびWを含む化合物原料であるセシウムタングステン酸化物前駆体粉末を得た。
(Optical properties of near-infrared cured film)
The L * a * b * color index of the near-infrared cured film is determined by calculating the tristimulus values X, Y, and Z for a D65 standard light source and a light source angle of 10° in accordance with JIS Z 8701 (1999). It was determined according to JIS Z 8729 (2004).
[Example 1]
(Production and evaluation of near-infrared absorbing particles)
Cesium carbonate (Cs 2 CO 3 ) and tungsten trioxide (WO 3 ) were weighed, mixed, and kneaded in a total amount of 20 g so that the molar ratio was Cs 2 CO 3 :WO 3 =1:6, The obtained kneaded product was placed in a carbon boat and dried in the atmosphere at 110° C. for 12 hours. As a result, a cesium tungsten oxide precursor powder, which is a raw material for a compound containing Cs and W, was obtained.

上記セシウムタングステン酸化物前駆体粉末をアルミナボートに載せて加熱マッフル炉内に配置し、体積比で過熱水蒸気:窒素ガス=50:50の混合ガスを流しながら、550℃まで昇温し、1時間保持した。なお、上記混合ガスを表1中では50%N-50%過熱HOのように表記する。次に供給する気体を100体積%の窒素ガスに変えて、窒素ガスを流しながら、550℃で0.5時間保持後昇温し、800℃で1時間保持した。その後室温まで降温して、僅かに緑がかった白色の粉末を得た(第1熱処理工程)。 The above cesium tungsten oxide precursor powder was placed on an alumina boat, placed in a heating muffle furnace, and heated to 550°C for 1 hour while flowing a mixed gas of superheated steam and nitrogen gas at a volume ratio of 50:50. held. Note that the above mixed gas is expressed in Table 1 as 50% N 2 -50% superheated H 2 O. Next, the gas to be supplied was changed to 100% by volume nitrogen gas, and while flowing nitrogen gas, the temperature was raised after being held at 550°C for 0.5 hours, and then held at 800°C for 1 hour. Thereafter, the temperature was lowered to room temperature to obtain a slightly greenish white powder (first heat treatment step).

この白色粉末のX線粉末回折パターンは、Cs1135(ICDD 00-51-1891)と同定された。 The X-ray powder diffraction pattern of this white powder was identified as Cs 4 W 11 O 35 (ICDD 00-51-1891).

次に、この白色粉末をカーボンボートに入れて管状炉に配置し、1体積%H-Ar気流中(表1中、1%H-Arのように表記する)で昇温し、550℃で1h保持して還元した。次いで、供給する気体を100体積%のArガスに変えて、Arガスを流しながら550℃で30min保持した。続いて800℃まで昇温して1h加熱した後、室温まで降温して淡い水色の粉末Aを得た(第2熱処理工程)。 Next, this white powder was placed in a carbon boat and placed in a tube furnace, and the temperature was raised in a 1 volume % H 2 -Ar gas flow (expressed as 1% H 2 -Ar in Table 1). The mixture was maintained at ℃ for 1 hour for reduction. Next, the gas to be supplied was changed to 100% by volume Ar gas, and the temperature was maintained at 550° C. for 30 minutes while flowing Ar gas. Subsequently, the temperature was raised to 800° C. and heated for 1 hour, and then the temperature was lowered to room temperature to obtain pale light blue powder A (second heat treatment step).

ここで得られた粉末AのXRD粉末パターンは、図2に示すように、主相が六方晶Cs0.32WOで、第2相が斜方晶Cs1135となるブロードな2相混合パターンを示した。粉末Aの化学分析により、モル比でCs/W比は0.33と得られた。他の成分の組成比は表2に示す。この場合のXRD粉末パターンは、六方晶Cs0.32WOと斜方晶Cs1135の両者の回折線が混在したものであったが、Cs1135の回折線は、僅かに理想的な位置や強度からのズレが観察された。ICDDデータベースには、この回折パターンと完全に符合するデータは見つけられなかった。 As shown in Figure 2, the XRD powder pattern of the powder A obtained here is a broad one in which the main phase is hexagonal Cs 0.32 WO 3 and the second phase is orthorhombic Cs 4 W 11 O 35 . It showed a two-phase mixing pattern. Chemical analysis of powder A revealed that the molar Cs/W ratio was 0.33. The composition ratios of other components are shown in Table 2. The XRD powder pattern in this case was a mixture of diffraction lines of both hexagonal Cs 0.32 WO 3 and orthorhombic Cs 4 W 11 O 35 , but the diffraction line of Cs 4 W 11 O 35 was , a slight deviation from the ideal position and strength was observed. No data was found in the ICDD database that completely matched this diffraction pattern.

この粉末を透過電子顕微鏡(日立ハイテク株式会社HF-2200)観察すると図4(A)に示すような微粒子40が観察された。各微粒子の結晶は、図4(B)の制限視野電子回折図形に示すように、六方晶と斜方晶の2相分離した混合組織ではなく、単相の組織として観察された。図4(B)に示した電子回折像は六方晶の[0001]晶帯に相当する図形であり、回折スポットには六方晶と見做した時の面指数が示されている。3方向の最近接回折スポットから対応する面間隔を求めると、(01-10)面間隔のみが3.88Åと他の2方向の値、3.48Åと3.43Åよりも有意に大きくなっており、正確な六方対称性からズレていた。なお、結晶学上、負の指数は数字の上にバーをつけることになっているが、記載の都合上、本明細書では数字の前にマイナスをつけている。 When this powder was observed under a transmission electron microscope (Hitachi High-Tech Corporation HF-2200), fine particles 40 as shown in FIG. 4(A) were observed. As shown in the selected area electron diffraction pattern of FIG. 4(B), the crystal of each fine particle was observed as a single-phase structure rather than a mixed structure in which two phases of hexagonal and orthorhombic crystals were separated. The electron diffraction image shown in FIG. 4(B) is a pattern corresponding to the [0001] crystal zone of a hexagonal crystal, and the diffraction spot shows a plane index when the crystal is considered to be a hexagonal crystal. When calculating the corresponding interplanar spacing from the closest diffraction spots in three directions, only the (01-10) interplanar spacing was 3.88 Å, which was significantly larger than the values in the other two directions, 3.48 Å and 3.43 Å. and deviated from exact hexagonal symmetry. Note that, in terms of crystallography, a negative index is indicated by a bar placed above the number, but for convenience of description, a minus sign is placed in front of the number in this specification.

一方、図4(C)は、STEM-HAADF法(走査電子モードでの高角度散乱暗視野観察)で撮影した原子像である。HAADF法では原子番号が大きいほど、また投影方向での原子存在密度が大きいほど、明るく強い原子スポットが得られるので、[0001]晶帯の投影面情報と合わせると、像上の原子種が特定される。図4(C)で最も強いスポットはW原子であるが、(01-10)面に沿って並んでおり、六方晶では等価な(1-100)面や(10-10)面に沿っては同様な配列は見られない。図4(C)の(01-10)スポット方向にストリークが見られることから、(01-10)面のみに多くの面状欠陥(W、O欠損)が挿入されたことが分かるが、そのために(01-10)面の面間隔が増加したと解釈される。本来六方晶であれば60°で交わる(01-10)面、(1-100)面、(10-10)面にはほとんど欠陥が導入されず、(01-10)面のみに多くの面状欠陥が挿入されたことにより、六方対称性を失って斜方晶へ変調していることが分かる。図4(B)中の矢印41の規則スポットにより、このW欠損面はほぼ3.88Åの倍の周期で導入されている。以上のように、この近赤外線吸収粒子は斜方晶に変調した擬六方晶の結晶構造をもつセシウムタングステン酸塩の単結晶粒子であることが分かった。 On the other hand, FIG. 4(C) is an atomic image taken by the STEM-HAADF method (high-angle scattering dark field observation in scanning electron mode). In the HAADF method, the higher the atomic number and the higher the density of atoms in the projection direction, the brighter and stronger the atomic spot can be obtained, so when combined with the projection plane information of the [0001] crystal zone, the atomic species on the image can be identified. be done. The strongest spots in Figure 4(C) are W atoms, which are aligned along the (01-10) plane, and in a hexagonal crystal, they are aligned along the equivalent (1-100) or (10-10) plane. No similar arrangement can be seen. Since streaks are seen in the (01-10) spot direction in Figure 4(C), it can be seen that many planar defects (W, O defects) were inserted only on the (01-10) plane. It is interpreted that the spacing of the (01-10) plane has increased. Originally, in a hexagonal crystal, almost no defects are introduced on the (01-10), (1-100), and (10-10) planes that intersect at 60 degrees, and many defects are introduced only on the (01-10) plane. It can be seen that due to the insertion of a shaped defect, the hexagonal symmetry is lost and the crystal becomes orthorhombic. Due to the regular spots indicated by arrows 41 in FIG. 4(B), this W-deficient surface is introduced at a period approximately twice as large as 3.88 Å. As described above, this near-infrared absorbing particle was found to be a single crystal particle of cesium tungstate having a quasi-hexagonal crystal structure modulated into an orthorhombic crystal structure.

さらに得られた近赤外線吸収粒子の粉体を、X線光電子分光(アルバック・ファイ製XPS-Versa Probe II)により25WのAl-KαX線を照射して励起された光電子を観察すると、530.45eV付近のO1sピークは、高エネルギー側に肩をもつことが分かった。532.80eV付近の成分はHOに起因すると見做してピーク分離した結果、多くのOHが含まれることが分かった。また熱脱離分光分析により、加熱時500℃以上700℃以下の温度領域において、結晶からOHおよびOHが排出されることが確認できた。これらの観察結果により、OHおよびOHが粉末Aのセシウムタングステン酸塩に含有されること、また一軸方向に伸長した擬六方晶結晶中の空隙を考慮すると、六方トンネルのウィンドウ空隙に侵入したと推測される。過熱水蒸気中で結晶化したことにより、水とその分解物が結晶内に導入されたと考えられるが、その時に生成するHやHイオンが陽性のWイオンと競合し、Wイオンの一部脱離につながったと考えられる。
(近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜の製造、評価)
Furthermore, when the powder of near-infrared absorbing particles obtained was irradiated with 25W Al-Kα X-rays using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS-Versa Probe II, manufactured by ULVAC-PHI) and the excited photoelectrons were observed, the result was 530.45 eV. It was found that the nearby O1s peak has a shoulder on the high energy side. The component around 532.80 eV was assumed to be caused by H 2 O, and as a result of peak separation, it was found that a large amount of OH 2 was contained. Furthermore, thermal desorption spectroscopy confirmed that OH and OH 2 were discharged from the crystal in a temperature range of 500° C. to 700° C. during heating. These observation results indicate that OH and OH2 are contained in the cesium tungstate of powder A, and considering the voids in the quasi-hexagonal crystals extending in the uniaxial direction, it is assumed that OH and OH2 have entered the window voids of the hexagonal tunnel. Guessed. It is thought that water and its decomposition products were introduced into the crystal by crystallization in superheated steam, but the H + and H 3 O + ions generated at that time competed with positive W ions, causing It is thought that this may have led to some withdrawals.
(Manufacture and evaluation of near-infrared curable ink composition and cured film)

作製した粉末Aを20質量%と、官能基としてアミンを含有する基を有するアクリル系高分子分散剤(以下「分散剤a」と略称する)20質量%と、溶媒としてメチルイソブチルケトン60質量%とを秤量した。秤量したこれらの材料を0.3mm径のシリカビーズと共にガラス容器に入れ、ペイントシェーカーを用いて、1時間、分散・粉砕し、分散液Aを得た。 20% by mass of the prepared powder A, 20% by mass of an acrylic polymer dispersant having an amine-containing group as a functional group (hereinafter abbreviated as "dispersant a"), and 60% by mass of methyl isobutyl ketone as a solvent. Weighed. These weighed materials were placed in a glass container together with silica beads having a diameter of 0.3 mm, and dispersed and pulverized for 1 hour using a paint shaker to obtain a dispersion liquid A.

分散液A25質量部と、市販の一液タイプで未硬化の熱硬化性樹脂を含む熱硬化型インク(帝国インキ製造社製、MEG スクリーンインキ(メジウム))75質量部とを混合して、実施例1に係る近赤外線硬化型インク組成物(以下、インクAと記載する)を調製した。 25 parts by mass of dispersion liquid A and 75 parts by mass of a commercially available one-component type thermosetting ink containing an uncured thermosetting resin (manufactured by Teikoku Ink Mfg. Co., Ltd., MEG Screen Ink (Medium)) were mixed. A near-infrared curable ink composition (hereinafter referred to as ink A) according to Example 1 was prepared.

インクAを厚さ3mmの青板ガラス上にバーコーター(No.10)を用いて塗布し、塗布膜を形成した(塗布工程)。 Ink A was applied onto a 3 mm thick blue plate glass using a bar coater (No. 10) to form a coating film (coating step).

次いで、該塗布膜に対して、近赤外線を照射し、近赤外線硬化膜(以下、硬化膜Aと記載する)を得た(硬化工程)。 Next, the coating film was irradiated with near-infrared rays to obtain a near-infrared cured film (hereinafter referred to as cured film A) (curing step).

なお、硬化工程においては、近赤外線の照射源として株式会社ハイベック社製ラインヒーター HYP-14N(出力980W)を用い、該ヒーターを塗布膜の塗布面から5cmの高さに設置し、10秒間、近赤外線を照射した。 In the curing process, a line heater HYP-14N (output 980 W) manufactured by Hybeck Co., Ltd. was used as a near-infrared irradiation source, and the heater was installed at a height of 5 cm from the coating surface of the coating film for 10 seconds. Near-infrared rays were irradiated.

得られた硬化膜Aの膜厚は20μmであった。そして、目視にて透明であることが確認された。 The thickness of the obtained cured film A was 20 μm. It was confirmed visually that it was transparent.

硬化膜A中に分散されたセシウムタングステン酸化物粒子の平均粒径を、透過電子顕微鏡像を用いた画像処理装置によって算出したところ、24nmであった。なお、各粒子の粒径は粒子の外接円の直径とし、100個の粒子について測定した各粒子の粒径の粒度分布におけるメジアン径として上記平均粒径を算出している。 The average particle size of the cesium tungsten oxide particles dispersed in the cured film A was calculated using an image processing device using a transmission electron microscope image, and was found to be 24 nm. The particle size of each particle is defined as the diameter of the circumscribed circle of the particle, and the above average particle size is calculated as the median diameter in the particle size distribution of the particle size of each particle measured for 100 particles.

硬化膜Aの密着性は、以下に示す方法で評価した。 The adhesion of cured film A was evaluated by the method shown below.

硬化膜Aに、100個の升目状の切り傷を、隙間間隔1mmのカッターガイドを用いて付けた。そして、18mm幅のテープ(ニチバン株式会社製セロテープ(登録商標)CT-18)を升目上の切り傷面に貼り付け、2.0kgのローラーを20往復して完全に付着させた後、180度の剥離角度で急激に剥がし、剥がれた升目の数を数えた。剥がれた升目の数は0であった。 100 square-shaped cuts were made on the cured film A using a cutter guide with a gap of 1 mm. Then, a 18 mm wide tape (Cellotape (registered trademark) CT-18 manufactured by Nichiban Co., Ltd.) was pasted on the cut surface on the square, and a 2.0 kg roller was moved 20 times to ensure complete adhesion. It was peeled off rapidly at the peeling angle, and the number of squares that were peeled off was counted. The number of squares that came off was 0.

硬化膜Aへ、上述した近赤外線硬化型インク硬化の際と同条件の近赤外線を20秒間照射しても、当該硬化膜が再融解することはなかった。 Even when the cured film A was irradiated with near-infrared rays for 20 seconds under the same conditions as for curing the near-infrared curable ink described above, the cured film did not melt again.

また、作製された硬化膜Aの分光特性を、日立製作所製の分光光度計を用いて波長200nm以上2100nm以下の光の反射率により測定し、色指数を算出したところ、L=88、a=-1、b=8となり、ブルー色が非常に弱くニュートラルな色調であることが確認できた。 In addition, the spectral characteristics of the prepared cured film A were measured using a spectrophotometer manufactured by Hitachi, Ltd. based on the reflectance of light with a wavelength of 200 nm or more and 2100 nm or less, and the color index was calculated, L * = 88, a * = -1, b * = 8, and it was confirmed that the blue color was very weak and had a neutral tone.

当該結果を表3に示す。また、表3には、後述する実施例2~実施例14、比較例1、比較例2で得られた結果についても併せて記載する。
[実施例2]
(近赤外線吸収粒子の製造、評価)
実施例1で作製したセシウムタングステン酸化物前駆体粉末を、アルミナボートに載せて加熱マッフル炉内に配置し、100体積%の窒素ガスを流しながら150℃まで昇温した。ここで供給する気体を、過熱水蒸気と水素ガスと窒素ガスが体積比で50:1:49のガス(表1中、1%H-49%N-50%過熱HOのように表記する)に変えて、係る混合ガスを流しながら、550℃まで昇温し、1時間保持した。これをそのまま室温まで降温して、水色の粉末Bを得た(第1熱処理工程)。
The results are shown in Table 3. Table 3 also lists the results obtained in Examples 2 to 14, Comparative Example 1, and Comparative Example 2, which will be described later.
[Example 2]
(Production and evaluation of near-infrared absorbing particles)
The cesium tungsten oxide precursor powder produced in Example 1 was placed on an alumina boat, placed in a heating muffle furnace, and heated to 150° C. while flowing 100% by volume nitrogen gas. The gas to be supplied here is a gas containing superheated steam, hydrogen gas, and nitrogen gas in a volume ratio of 50:1:49 (as shown in Table 1, 1% H 2 -49% N 2 -50% superheated H 2 O). The temperature was raised to 550° C. and held for 1 hour while flowing the mixed gas. This was directly cooled to room temperature to obtain a light blue powder B (first heat treatment step).

この粉末のX線粉末回折パターンは、図2に示すように、ブロードな回折線を持ち、六方晶Cs0.32WOが主相であるが、斜方晶Cs1135とパイロクロア相(CsO)0.44相の回折線が異相として混合したパターンを示した。このパイロクロア相の回折線はブロードであり、反射位置もややずれていた。水由来のOや、OH、OH、OHがパイロクロアキャビティに取り込まれたものと考えられる。立方晶パイロクロア相の(111)面は、六方晶の底面と類似な六方対称性をもつ面であり、パイロクロアキャビティは、六方晶における六方キャビティや三方キャビティの空隙に相当する。他の実施例においてもXRD粉末パターンにはしばしばパイロクロア相の反射が少量混在する場合も観察された。 As shown in Figure 2, the X-ray powder diffraction pattern of this powder has broad diffraction lines, and the main phase is hexagonal Cs 0.32 WO 3 , but also contains orthorhombic Cs 4 W 11 O 35 and pyrochlore. Phase (Cs 2 O) 0.44 W 2 O A pattern was shown in which the diffraction lines of 6 phases were mixed as different phases. The diffraction line of this pyrochlore phase was broad, and the reflection position was also slightly shifted. It is thought that O, OH, OH 2 and OH 3 derived from water were taken into the pyrochlore cavity. The (111) plane of the cubic pyrochlore phase is a plane with hexagonal symmetry similar to the bottom plane of a hexagonal crystal, and the pyrochlore cavity corresponds to a hexagonal cavity or a trigonal cavity in a hexagonal crystal. In other Examples as well, it was observed that the XRD powder pattern often contained a small amount of reflection of the pyrochlore phase.

そして、この粉末のうちの1粒子を(0001)方向から透過電子顕微鏡で観察したところ、電子回折像に現れるプリズム面スポットの位置が一つだけ短く、また弱いストリークを伴っていた。従って六方晶がプリズム面欠陥によって変調された斜方晶であることが分かった。 When one particle of this powder was observed with a transmission electron microscope from the (0001) direction, it was found that the position of the prism surface spot appearing in the electron diffraction image was only one short and accompanied by a weak streak. Therefore, it was found that the hexagonal crystal is an orthorhombic crystal modulated by prismatic surface defects.

粉末Bの化学分析は、Cs/W=0.32を示した。他の成分の組成比は表2に示す。
(近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜の製造、評価)
粉末Bを用いた点以外は実施例1と同様にして、近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜を得て評価した。当該評価結果を表3に示す。
[実施例3]
(近赤外線吸収粒子の製造、評価)
実施例2で得た水色の粉末Bを、カーボンボートに敷き詰め、1体積%H-Arの気流中、550℃で2時間保持した。次に供給する気体を100体積%の窒素ガスに変えて、窒素ガスを流しながら550℃で0.5時間保持後、昇温し、800℃で1時間保持した。室温まで降温して、水色の粉末Cを得た(第2熱処理工程)。
Chemical analysis of powder B showed Cs/W=0.32. The composition ratios of other components are shown in Table 2.
(Manufacture and evaluation of near-infrared curable ink composition and cured film)
A near-infrared curable ink composition and a cured film were obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that Powder B was used. The evaluation results are shown in Table 3.
[Example 3]
(Production and evaluation of near-infrared absorbing particles)
The light blue powder B obtained in Example 2 was spread on a carbon boat and held at 550° C. for 2 hours in an air flow of 1% by volume H 2 -Ar. Next, the gas to be supplied was changed to 100% by volume nitrogen gas, and the temperature was held at 550°C for 0.5 hour while flowing nitrogen gas, and then the temperature was raised and held at 800°C for 1 hour. The temperature was lowered to room temperature to obtain a light blue powder C (second heat treatment step).

粉末Cの化学分析により、物質量の比でCs/W比は0.31と得られた。他の成分の組成比は表2に示す。 Chemical analysis of powder C revealed that the Cs/W ratio in terms of substance amount was 0.31. The composition ratios of other components are shown in Table 2.

粉末CのX線粉末回折パターンは、図2に示すように、実施例1、2と比較するとブロードな回折線を持ち、六方晶Cs0.32WOと斜方晶Cs1135の回折線が混合したパターンを示した。ただしCs1135の回折線位置と強度はICDDデータと完全には一致しなかった。 As shown in FIG. 2, the X-ray powder diffraction pattern of powder C has broader diffraction lines compared to Examples 1 and 2, and has a hexagonal Cs 0.32 WO 3 and an orthorhombic Cs 4 W 11 O 35 The diffraction lines showed a mixed pattern. However, the diffraction line position and intensity of Cs 4 W 11 O 35 did not completely match the ICDD data.

この粉末のうちの1粒子を(0001)方向から透過電子顕微鏡で観察したところ、電子回折像に現れるプリズム面スポットの位置が一つだけ短く、また弱いストリークを伴っていた。従って六方晶がプリズム面欠陥によって変調された斜方晶であることが分かった。
(近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜の製造、評価)
粉末Cを用いた点以外は実施例1と同様にして、近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜を得て評価した。当該評価結果を表3に示す。
[実施例4]
(近赤外線吸収粒子の製造、評価)
実施例2で得た淡い水色の粉末Bを、カーボンボートに敷き詰め、100体積%Arの気流中で昇温し、800℃で1時間保持した。その後室温まで降温して、水色の粉末Dを得た。
When one particle of this powder was observed with a transmission electron microscope from the (0001) direction, the position of the prism surface spot appearing in the electron diffraction image was only one short, and weak streaks were present. Therefore, it was found that the hexagonal crystal is an orthorhombic crystal modulated by prismatic surface defects.
(Manufacture and evaluation of near-infrared curable ink composition and cured film)
A near-infrared curable ink composition and a cured film were obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that Powder C was used. The evaluation results are shown in Table 3.
[Example 4]
(Production and evaluation of near-infrared absorbing particles)
The pale light blue powder B obtained in Example 2 was spread on a carbon boat, heated in an air flow of 100% by volume Ar, and held at 800° C. for 1 hour. Thereafter, the temperature was lowered to room temperature, and a light blue powder D was obtained.

粉末DのX線粉末回折パターンは、図2に示すようにブロードな回折線を持ち、六方晶Cs0.32WOと斜方晶Cs1135の回折線が混合したパターンを示した。Cs1135の回折線位置と強度はICDDデータと完全には一致しなかった。 The X-ray powder diffraction pattern of Powder D has broad diffraction lines as shown in FIG. 2, and shows a pattern in which diffraction lines of hexagonal Cs 0.32 WO 3 and orthorhombic Cs 4 W 11 O 35 are mixed. Ta. The diffraction line position and intensity of Cs 4 W 11 O 35 did not completely match the ICDD data.

この粉末のうちの1粒子を(0001)方向から透過電子顕微鏡で観察したところ、電子回折像に現れるプリズム面スポットの位置が一つだけ短く、また弱いストリークを伴っていた。従って六方晶がプリズム面欠陥によって変調された斜方晶であることが分かった。 When one particle of this powder was observed with a transmission electron microscope from the (0001) direction, the position of the prism surface spot appearing in the electron diffraction image was only one short, and weak streaks were present. Therefore, it was found that the hexagonal crystal is an orthorhombic crystal modulated by prismatic surface defects.

粉末Dの化学分析は、Cs/W=0.33を示した。他の成分の組成比は表2に示す。
(近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜の製造、評価)
粉末Dを用いた点以外は実施例1と同様にして、近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜を得て評価した。当該評価結果を表3に示す。
[実施例5]
(近赤外線吸収粒子の製造、評価)
実施例2で得た淡い水色の粉末Bを、カーボンボートに敷き詰め、100体積%Arの気流中で800℃まで昇温した。ここで、供給する気体を1体積%H-Arに変え、係る気体の気流中、800℃で10分間保持した。その後室温まで降温して、水色の粉末Eを得た。
Chemical analysis of powder D showed Cs/W=0.33. The composition ratios of other components are shown in Table 2.
(Manufacture and evaluation of near-infrared curable ink composition and cured film)
A near-infrared curable ink composition and a cured film were obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that Powder D was used. The evaluation results are shown in Table 3.
[Example 5]
(Production and evaluation of near-infrared absorbing particles)
The light blue powder B obtained in Example 2 was spread on a carbon boat, and the temperature was raised to 800° C. in an air flow of 100% by volume Ar. Here, the gas to be supplied was changed to 1% by volume H 2 -Ar, and the temperature was maintained at 800° C. for 10 minutes in a flow of such gas. Thereafter, the temperature was lowered to room temperature, and a light blue powder E was obtained.

粉末EのX線粉末回折パターンは、図2に示すようにブロードな回折線を持ち、六方晶Cs0.32WOと斜方晶Cs1135の回折線が混合したパターンを示した。Cs1135の回折線位置と強度はICDDデータと完全には一致しなかった。 The X-ray powder diffraction pattern of powder E has broad diffraction lines as shown in FIG. 2, and shows a pattern in which diffraction lines of hexagonal Cs 0.32 WO 3 and orthorhombic Cs 4 W 11 O 35 are mixed. Ta. The diffraction line position and intensity of Cs 4 W 11 O 35 did not completely match the ICDD data.

この粉末のうちの1粒子を(0001)方向から透過電子顕微鏡で観察したところ、電子回折像に現れるプリズム面スポットの位置が一つだけ短く、また弱いストリークを伴っていた。従って六方晶がプリズム面欠陥によって変調された斜方晶であることが分かった。 When one particle of this powder was observed with a transmission electron microscope from the (0001) direction, the position of the prism surface spot appearing in the electron diffraction image was only one short, and weak streaks were present. Therefore, it was found that the hexagonal crystal is an orthorhombic crystal modulated by prismatic surface defects.

粉末Eの化学分析は、Cs/W=0.32を示した。他の成分の組成比は表2に示す。
(近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜の製造、評価)
粉末Eを用いた点以外は実施例1と同様にして、近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜を得て評価した。当該評価結果を表3に示す。
[実施例6]
(近赤外線吸収粒子の製造、評価)
実施例2で得た淡い水色の粉末Bを、カーボンボートに敷き詰め、1体積%H-Arの気流中、500℃で30分間保持した。次に、供給する気体を100体積%窒素ガスに変えて、窒素ガスを流しながら、550℃で30分間保持後、さらに昇温して800℃で1時間保持した。その後室温まで降温して、水色の粉末Fを得た。
Chemical analysis of powder E showed Cs/W=0.32. The composition ratios of other components are shown in Table 2.
(Manufacture and evaluation of near-infrared curable ink composition and cured film)
A near-infrared curable ink composition and a cured film were obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that Powder E was used. The evaluation results are shown in Table 3.
[Example 6]
(Production and evaluation of near-infrared absorbing particles)
The light blue powder B obtained in Example 2 was spread on a carbon boat and held at 500° C. for 30 minutes in an air flow of 1% by volume H 2 -Ar. Next, the gas to be supplied was changed to 100% by volume nitrogen gas, and while flowing nitrogen gas, the temperature was held at 550°C for 30 minutes, and then the temperature was further raised and held at 800°C for 1 hour. Thereafter, the temperature was lowered to room temperature, and a light blue powder F was obtained.

粉末FのX線粉末回折パターンは、図2に示すようにブロードな回折線を持ち、六方晶Cs0.32WOと斜方晶Cs1135の回折線が混合したパターンを示した。Cs1135の回折線位置と強度はICDDデータと完全には一致しなかった。 The X-ray powder diffraction pattern of powder F has broad diffraction lines as shown in FIG. 2, and shows a pattern in which diffraction lines of hexagonal Cs 0.32 WO 3 and orthorhombic Cs 4 W 11 O 35 are mixed. Ta. The diffraction line position and intensity of Cs 4 W 11 O 35 did not completely match the ICDD data.

この粉末のうちの1粒子を(0001)方向から透過電子顕微鏡で観察したところ、電子回折像に現れるプリズム面スポットの位置が一つだけ短く、また弱いストリークを伴っていた。従って六方晶がプリズム面欠陥によって変調された斜方晶であることが分かった。 When one particle of this powder was observed with a transmission electron microscope from the (0001) direction, the position of the prism surface spot appearing in the electron diffraction image was only one short, and weak streaks were present. Therefore, it was found that the hexagonal crystal is an orthorhombic crystal modulated by prismatic surface defects.

粉末Fの化学分析は、Cs/W=0.31を示した。他の成分の組成比は表2に示す。
(近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜の製造、評価)
粉末Fを用いた点以外は実施例1と同様にして、近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜を得て評価した。当該評価結果を表3に示す。
[実施例7]
(近赤外線吸収粒子の製造、評価)
炭酸セシウム(CsCO)と三酸化タングステン(WO)をモル比でCsCO:WO=1:10の比率となるように、合計20gの量を秤量、混合、混練し、得られた混練物をカーボンボートに入れ、大気中、110℃で12h乾燥した。これにより、CsおよびWを含む化合物原料であるセシウムタングステン酸化物前駆体粉末を得た。
Chemical analysis of powder F showed Cs/W=0.31. The composition ratios of other components are shown in Table 2.
(Manufacture and evaluation of near-infrared curable ink composition and cured film)
A near-infrared curable ink composition and a cured film were obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that Powder F was used. The evaluation results are shown in Table 3.
[Example 7]
(Production and evaluation of near-infrared absorbing particles)
Cesium carbonate (Cs 2 CO 3 ) and tungsten trioxide (WO 3 ) were weighed, mixed, and kneaded in a total amount of 20 g so that the molar ratio was Cs 2 CO 3 :WO 3 =1:10, The obtained kneaded product was placed in a carbon boat and dried in the atmosphere at 110° C. for 12 hours. As a result, a cesium tungsten oxide precursor powder, which is a raw material for a compound containing Cs and W, was obtained.

そして、上記セシウムタングステン酸化物前駆体粉末を用いた以外は、実施例2と同様の条件で第1熱処理工程を行なった。 Then, a first heat treatment step was performed under the same conditions as in Example 2 except that the cesium tungsten oxide precursor powder was used.

第1熱処理工程で得られた粉末をカーボンボートに敷き詰め、100体積%のArの気流中で800℃まで昇温した。そして、供給する気体を1体積%H-Ar気流に変えて、係る気体を流しながら800℃で10分間保持後、室温まで降温して、水色の粉末Gを得た。 The powder obtained in the first heat treatment step was placed in a carbon boat, and the temperature was raised to 800° C. in a 100 volume % Ar gas flow. Then, the gas to be supplied was changed to a 1 volume % H 2 -Ar gas flow, and the temperature was maintained at 800° C. for 10 minutes while flowing the gas, and then the temperature was lowered to room temperature to obtain a light blue powder G.

粉末GのX線粉末回折パターンは、ブロードな回折線を持ち、六方晶Cs0.20WO(ICDD0-083-1333)と斜方晶Cs1135の回折線が混合したパターンを示した。Cs1135の回折線位置と強度はICDDデータと完全には一致しなかった。 The X-ray powder diffraction pattern of powder G has broad diffraction lines, and is a mixture of the diffraction lines of hexagonal Cs 0.20 WO 3 (ICDD0-083-1333) and orthorhombic Cs 4 W 11 O 35 . Indicated. The diffraction line position and intensity of Cs 4 W 11 O 35 did not completely match the ICDD data.

この粉末のうちの1粒子を(0001)方向から透過電子顕微鏡で観察したところ、電子回折像に現れるプリズム面スポットの位置が一つだけ短く、また弱いストリークを伴っていた。従って六方晶がプリズム面欠陥によって変調された斜方晶と同定された。 When one particle of this powder was observed with a transmission electron microscope from the (0001) direction, the position of the prism surface spot appearing in the electron diffraction image was only one short, and weak streaks were present. Therefore, the hexagonal crystal was identified as an orthorhombic crystal modulated by prismatic surface defects.

粉末Gの化学分析は、Cs/W=0.20を示した。他の成分の組成比は表2に示す。
(近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜の製造、評価)
粉末Gを用いた点以外は実施例1と同様にして、近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜を得て評価した。当該評価結果を表3に示す。
[実施例8]
(近赤外線吸収粒子の製造、評価)
炭酸セシウム(CsCO)と三酸化タングステン(WO)をモル比でCsCO:WO=3:10の比率となるように、合計20gの量を秤量、混合、混練し、得られた混練物をカーボンボートに入れ、大気中、110℃で12h乾燥した。これにより、CsおよびWを含む化合物原料であるセシウムタングステン酸化物前駆体粉末を得た。
Chemical analysis of powder G showed Cs/W=0.20. The composition ratios of other components are shown in Table 2.
(Manufacture and evaluation of near-infrared curable ink composition and cured film)
A near-infrared curable ink composition and a cured film were obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that Powder G was used. The evaluation results are shown in Table 3.
[Example 8]
(Production and evaluation of near-infrared absorbing particles)
Cesium carbonate (Cs 2 CO 3 ) and tungsten trioxide (WO 3 ) were weighed, mixed, and kneaded in a total amount of 20 g so that the molar ratio was Cs 2 CO 3 :WO 3 =3:10, The obtained kneaded product was placed in a carbon boat and dried in the atmosphere at 110° C. for 12 hours. As a result, a cesium tungsten oxide precursor powder, which is a raw material for a compound containing Cs and W, was obtained.

そして、上記セシウムタングステン酸化物前駆体粉末を用いた以外は、実施例2と同様の条件で第1熱処理工程を行なった。 Then, a first heat treatment step was performed under the same conditions as in Example 2 except that the cesium tungsten oxide precursor powder was used.

第1熱処理工程で得られた粉末をカーボンボートに敷き詰め、100体積%のArの気流中で800℃まで昇温した。そして、供給する気体を1体積%H-Arに変えて、係る気体を流しながら800℃で10分間保持後、室温まで降温して、水色の粉末Hを得た。 The powder obtained in the first heat treatment step was placed in a carbon boat, and the temperature was raised to 800° C. in a 100 volume % Ar gas flow. Then, the gas to be supplied was changed to 1% by volume H 2 -Ar, and the temperature was kept at 800° C. for 10 minutes while flowing the gas, and then the temperature was lowered to room temperature to obtain a light blue powder H.

粉末IのX線粉末回折パターンは、ブロードな回折線を持ち、菱面体晶Cs1136やCs8.51548が主相であり、これに六方晶Cs0.32WOや正方晶Cs10の回折線が少し混合したパターンを示した。但しCs1136、Cs8.51548の回折線位置と強度はICDDデータと完全には一致しなかった。 The X-ray powder diffraction pattern of Powder I has broad diffraction lines, and the main phases are rhombohedral Cs 6 W 11 O 36 and Cs 8.5 W 15 O 48 , and hexagonal Cs 0.32 WO. The pattern showed a slight mixture of diffraction lines of 3 and tetragonal Cs 2 W 3 O 10 . However, the diffraction line positions and intensities of Cs 6 W 11 O 36 and Cs 8.5 W 15 O 48 did not completely match the ICDD data.

この粉末のうちの1粒子を(0001)方向から透過電子顕微鏡で観察したところ、電子回折像に現れるプリズム面スポットの位置は3つとも実験誤差範囲を超える相違が観察された。従って六方晶が底面欠陥によって変調された菱面体晶が主体となっていることが分かった。 When one particle of this powder was observed with a transmission electron microscope from the (0001) direction, differences in the positions of the prism surface spots appearing in the electron diffraction images were observed to exceed the experimental error range for all three. Therefore, it was found that the hexagonal crystal is mainly rhombohedral crystal modified by basal defects.

粉末Hの化学分析は、Cs/W=0.59を示した。他の成分の組成比は表2に示す。
(近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜の製造、評価)
粉末Hを用いた点以外は実施例1と同様にして、近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜を得て評価した。当該評価結果を表3に示す。
[実施例9]
(近赤外線吸収粒子の製造、評価)
炭酸セシウム(CsCO)と三酸化タングステン(WO)をモル比でCsCO:WO=2:11の比率となるように、合計20gの量を秤量、混合、混練し、得られた混練物をカーボンボートに入れ、大気中、110℃で12h乾燥した。これにより、CsおよびWを含む化合物原料であるセシウムタングステン酸化物前駆体粉末を得た。
Chemical analysis of powder H showed Cs/W=0.59. The composition ratios of other components are shown in Table 2.
(Manufacture and evaluation of near-infrared curable ink composition and cured film)
A near-infrared curable ink composition and a cured film were obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that Powder H was used. The evaluation results are shown in Table 3.
[Example 9]
(Production and evaluation of near-infrared absorbing particles)
Cesium carbonate (Cs 2 CO 3 ) and tungsten trioxide (WO 3 ) were weighed, mixed, and kneaded in a total amount of 20 g so that the molar ratio was Cs 2 CO 3 :WO 3 =2:11, The obtained kneaded product was placed in a carbon boat and dried in the atmosphere at 110° C. for 12 hours. As a result, a cesium tungsten oxide precursor powder, which is a raw material for a compound containing Cs and W, was obtained.

そして、上記セシウムタングステン酸化物前駆体粉末を用いた以外は、実施例2と同様の条件で第1熱処理工程を行ない、薄緑色の粉末Iを得た。 Then, a first heat treatment step was performed under the same conditions as in Example 2, except that the cesium tungsten oxide precursor powder was used, and a light green powder I was obtained.

粉末IのX線粉末回折パターンは、図3に示すようにブロードな回折線を持ち、パイロクロア相(CsO)0.44が主相であり、これに六方晶Cs0.32WOや斜方晶Cs1135の回折線が少し混合したパターンを示した。但し(CsO)0.44とCs1135の回折線位置と強度はICDDデータと完全には一致しなかった。 The X-ray powder diffraction pattern of Powder I has broad diffraction lines as shown in FIG. 3, and the main phase is a pyrochlore phase (Cs 2 O) 0.44 W 2 O 6 , in which hexagonal Cs 0. 32 WO 3 and orthorhombic Cs 4 W 11 O 35 diffraction lines showed a slightly mixed pattern. However, the diffraction line positions and intensities of (Cs 2 O) 0.44 W 2 O 6 and Cs 4 W 11 O 35 did not completely match the ICDD data.

この粉末の透過電子顕微鏡観察では、立方晶の電子回折パターンが得られた。 When this powder was observed under a transmission electron microscope, a cubic electron diffraction pattern was obtained.

粉末Iの化学分析は、Cs/W=0.36を示した。他の成分の組成比は表2に示す。
(近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜の製造、評価)
粉末Iを用いた点以外は実施例1と同様にして、近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜を得て評価した。当該評価結果を表3に示す。
[実施例10]
(近赤外線吸収粒子の製造、評価)
実施例9で作製した粉末Iを、カーボンボートに敷き詰め、100体積%のArガスを流しながら800℃まで昇温した。そして、供給する気体を1体積%H-Arに変えて、係る気体を流しながら800℃で10分間保持後、室温まで降温して、水色の粉末Jを得た。
Chemical analysis of Powder I showed Cs/W=0.36. The composition ratios of other components are shown in Table 2.
(Manufacture and evaluation of near-infrared curable ink composition and cured film)
A near-infrared curable ink composition and a cured film were obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that Powder I was used. The evaluation results are shown in Table 3.
[Example 10]
(Production and evaluation of near-infrared absorbing particles)
Powder I produced in Example 9 was spread on a carbon boat, and the temperature was raised to 800° C. while flowing 100% by volume Ar gas. Then, the gas to be supplied was changed to 1% by volume H 2 -Ar, and the temperature was kept at 800° C. for 10 minutes while flowing the gas, and then the temperature was lowered to room temperature to obtain a light blue powder J.

この粉末のX線粉末回折パターンは、図3に示すように、六方晶Cs0.32WO、斜方晶Cs1135、菱面体晶Cs1136及びCs8.51548の回折線が混合したパターンを示した。但しCs1135、Cs1136、Cs8.51548の回折線位置と強度はICDDデータと完全には一致しなかった。 The X - ray powder diffraction pattern of this powder is as shown in FIG . The diffraction lines of W 15 O 48 showed a mixed pattern. However, the diffraction line positions and intensities of Cs 4 W 11 O 35 , Cs 6 W 11 O 36 , and Cs 8.5 W 15 O 48 did not completely match the ICDD data.

この粉末のうちの1粒子を(0001)方向から透過電子顕微鏡で観察したところ、電子回折像に現れるプリズム面スポットの位置は3つとも実験誤差範囲を超える相違が観察された。従って六方晶が底面欠陥によって変調された菱面体晶が主体となっていることが分かった。 When one particle of this powder was observed with a transmission electron microscope from the (0001) direction, differences in the positions of the prism surface spots appearing in the electron diffraction images were observed to exceed the experimental error range for all three. Therefore, it was found that the hexagonal crystal is mainly rhombohedral crystal modified by basal defects.

粉末Jの化学分析は、Cs/W=0.36を示した。他の成分の組成比は表2に示す。
(近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜の製造、評価)
粉末Jを用いた点以外は実施例1と同様にして、近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜を得て評価した。当該評価結果を表3に示す。
[実施例11]
(近赤外線吸収粒子の製造、評価)
実施例9で作製した粉末Iを、カーボンボートに敷き詰め、1体積%H-Arの気流中、500℃で30分間保持した。そして、供給する気体を100体積%窒素ガスに変えて、係る窒素ガスを流しながら800℃で1時間保持後、室温まで降温して、水色の粉末Kを得た。
Chemical analysis of powder J showed Cs/W=0.36. The composition ratios of other components are shown in Table 2.
(Manufacture and evaluation of near-infrared curable ink composition and cured film)
A near-infrared curable ink composition and a cured film were obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that Powder J was used. The evaluation results are shown in Table 3.
[Example 11]
(Production and evaluation of near-infrared absorbing particles)
Powder I produced in Example 9 was spread on a carbon boat and held at 500° C. for 30 minutes in an air flow of 1% by volume H 2 -Ar. Then, the gas to be supplied was changed to 100% by volume nitrogen gas, and the temperature was kept at 800° C. for 1 hour while flowing the nitrogen gas, and then the temperature was lowered to room temperature to obtain a light blue powder K.

この粉末のX線粉末回折パターンは、図3に示すように、六方晶Cs0.32WO、斜方晶Cs1135、菱面体晶Cs1136及びCs8.51548の回折線が混合したパターンを示した。但しCs1135、Cs1136、Cs8.51548の回折線位置と強度はICDDデータと完全には一致しなかった。 The X - ray powder diffraction pattern of this powder is as shown in FIG . The diffraction lines of W 15 O 48 showed a mixed pattern. However, the diffraction line positions and intensities of Cs 4 W 11 O 35 , Cs 6 W 11 O 36 , and Cs 8.5 W 15 O 48 did not completely match the ICDD data.

この粉末のうちの1粒子を(0001)方向から透過電子顕微鏡で観察したところ、電子回折像に現れるプリズム面スポットの位置は3つとも実験誤差範囲を超える相違が観察された。従って六方晶が底面欠陥によって変調された菱面体晶が主体となっていることが分かった。 When one particle of this powder was observed with a transmission electron microscope from the (0001) direction, differences in the positions of the prism surface spots appearing in the electron diffraction images were observed to exceed the experimental error range for all three. Therefore, it was found that the hexagonal crystal is mainly rhombohedral crystal modified by basal defects.

粉末Kの化学分析は、Cs/W=0.35を示した。他の成分の組成比は表2に示す。
(近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜の製造、評価)
粉末Kを用いた点以外は実施例1と同様にして、近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜を得て評価した。当該評価結果を表3に示す。
[実施例12]
(近赤外線吸収粒子の製造、評価)
炭酸セシウム(CsCO)と三酸化タングステン(WO)をモル比でCsCO:WO=1:5の比率となるように、合計20gの量を秤量、混合、混練し、得られた混練物をカーボンボートに入れ、大気中、110℃で12h乾燥した。これにより、CsおよびWを含む化合物原料であるセシウムタングステン酸化物前駆体粉末を得た。
Chemical analysis of powder K showed Cs/W=0.35. The composition ratios of other components are shown in Table 2.
(Manufacture and evaluation of near-infrared curable ink composition and cured film)
A near-infrared curable ink composition and a cured film were obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that Powder K was used. The evaluation results are shown in Table 3.
[Example 12]
(Production and evaluation of near-infrared absorbing particles)
Cesium carbonate (Cs 2 CO 3 ) and tungsten trioxide (WO 3 ) were weighed, mixed, and kneaded in a total amount of 20 g so that the molar ratio was Cs 2 CO 3 :WO 3 =1:5, The obtained kneaded product was placed in a carbon boat and dried in the atmosphere at 110° C. for 12 hours. As a result, a cesium tungsten oxide precursor powder, which is a raw material for a compound containing Cs and W, was obtained.

そして、上記前駆体粉末をアルミナボートに載せて加熱マッフル炉内に配置し、100体積%の窒素ガスを流しながら150℃まで昇温した。ここで供給する気体を、過熱水蒸気と水素ガスと窒素ガスが体積比で50:1:49のガスに変えて、係る混合ガスを流しながら、550℃まで昇温し、1時間保持した。これをそのまま室温まで降温して、水色の粉末Lを得た(第1熱処理工程)。 Then, the precursor powder was placed on an alumina boat, placed in a heating muffle furnace, and heated to 150° C. while flowing 100% by volume nitrogen gas. The gas supplied here was changed to a gas containing superheated steam, hydrogen gas, and nitrogen gas in a volume ratio of 50:1:49, and while flowing the mixed gas, the temperature was raised to 550° C. and held for 1 hour. This was directly cooled to room temperature to obtain a light blue powder L (first heat treatment step).

粉末LのX線粉末回折パターンは、図3に示すようにブロードな回折線を持ち、パイロクロア相(CsO)0.44が主相であり、これに六方晶Cs0.32WOや斜方晶Cs1135の回折線が少し混合したパターンを示した。但し(CsO)0.44とCs1135の回折線位置と強度はICDDデータと完全には一致しなかった。 The X-ray powder diffraction pattern of powder L has broad diffraction lines as shown in FIG. 3, and the main phase is a pyrochlore phase (Cs 2 O) 0.44 W 2 O 6 , in which hexagonal Cs 0. 32 WO 3 and orthorhombic Cs 4 W 11 O 35 diffraction lines showed a slightly mixed pattern. However, the diffraction line positions and intensities of (Cs 2 O) 0.44 W 2 O 6 and Cs 4 W 11 O 35 did not completely match the ICDD data.

この粉末の透過電子顕微鏡観察では、立方晶の電子回折パターンが得られた。 When this powder was observed under a transmission electron microscope, a cubic electron diffraction pattern was obtained.

粉末Lの化学分析は、Cs/W=0.40を示した。他の成分の組成比は表2に示す。
(近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜の製造、評価)
粉末Lを用いた点以外は実施例1と同様にして、近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜を得て評価した。当該評価結果を表3に示す。
[実施例13]
(近赤外線吸収粒子の製造、評価)
実施例12で作製した粉末Lを、カーボンボートに敷き詰め、100体積%のArガスを流しながら800℃まで昇温した。そして、供給する気体を1体積%H-Arに変えて、係る気体を流しながら800℃で10分間保持後、室温まで降温して、水色の粉末Mを得た。
Chemical analysis of powder L showed Cs/W=0.40. The composition ratios of other components are shown in Table 2.
(Manufacture and evaluation of near-infrared curable ink composition and cured film)
A near-infrared curable ink composition and a cured film were obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that Powder L was used. The evaluation results are shown in Table 3.
[Example 13]
(Production and evaluation of near-infrared absorbing particles)
Powder L produced in Example 12 was spread on a carbon boat, and the temperature was raised to 800° C. while flowing 100% by volume Ar gas. Then, the gas to be supplied was changed to 1% by volume H 2 -Ar, and the temperature was kept at 800° C. for 10 minutes while flowing the gas, and then the temperature was lowered to room temperature to obtain a light blue powder M.

この粉末のX線粉末回折パターンは、図3に示すように、六方晶Cs0.32WO、斜方晶Cs1135、菱面体晶Cs1136及びCs8.51548の回折線が混合したパターンを示した。但しCs1135、Cs1136、Cs8.51548の回折線位置と強度はICDDデータと完全には一致しなかった。 The X - ray powder diffraction pattern of this powder is as shown in FIG . The diffraction lines of W 15 O 48 showed a mixed pattern. However, the diffraction line positions and intensities of Cs 4 W 11 O 35 , Cs 6 W 11 O 36 , and Cs 8.5 W 15 O 48 did not completely match the ICDD data.

この粉末のうちの1粒子を(0001)方向から透過電子顕微鏡で観察したところ、電子回折像に現れるプリズム面スポットの位置は3つとも実験誤差範囲を超える相違が観察された。従って六方晶が底面欠陥によって変調された菱面体晶が主体となっていることが分かった。 When one particle of this powder was observed with a transmission electron microscope from the (0001) direction, differences in the positions of the prism surface spots appearing in the electron diffraction images were observed to exceed the experimental error range for all three. Therefore, it was found that the hexagonal crystal is mainly rhombohedral crystal modified by basal defects.

粉末Mの化学分析は、Cs/W=0.42を示した。他の成分の組成比は表2に示す。
(近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜の製造、評価)
粉末Mを用いた点以外は実施例1と同様にして、近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜を得て評価した。当該評価結果を表3に示す。
[実施例14]
(近赤外線吸収粒子の製造、評価)
実施例12で作製した粉末Lを、カーボンボートに敷き詰め、1体積%H-Arの気流中、500℃で30分間保持した。そして、供給する気体を100体積%Arに変えて、係る気体を流しながら550℃で30分間保持後、さらに昇温して800℃で1時間保持後、室温まで降温して、水色の粉末Nを得た。
Chemical analysis of powder M showed Cs/W=0.42. The composition ratios of other components are shown in Table 2.
(Manufacture and evaluation of near-infrared curable ink composition and cured film)
A near-infrared curable ink composition and a cured film were obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that Powder M was used. The evaluation results are shown in Table 3.
[Example 14]
(Production and evaluation of near-infrared absorbing particles)
Powder L produced in Example 12 was spread on a carbon boat and held at 500° C. for 30 minutes in an air flow of 1% by volume H 2 -Ar. Then, the gas to be supplied was changed to 100% by volume Ar, and the temperature was held at 550°C for 30 minutes while flowing the gas, then the temperature was further raised and held at 800°C for 1 hour, and then the temperature was lowered to room temperature, and light blue powder N I got it.

この粉末のX線粉末回折パターンは、図3に示すように、六方晶Cs0.32WO、斜方晶Cs1135、菱面体晶Cs1136及びCs8.51548の回折線が混合したパターンを示した。但しCs1135、Cs1136、Cs8.51548の回折線位置と強度はICDDデータと完全には一致しなかった。 The X- ray powder diffraction pattern of this powder is as shown in FIG . The diffraction lines of W 15 O 48 showed a mixed pattern. However, the diffraction line positions and intensities of Cs 4 W 11 O 35 , Cs 6 W 11 O 36 , and Cs 8.5 W 15 O 48 did not completely match the ICDD data.

この粉末のうちの1粒子を(0001)方向から透過電子顕微鏡で観察したところ、電子回折像に現れるプリズム面スポットの位置は3つとも実験誤差範囲を超える相違が観察された。従って六方晶が底面欠陥によって変調された菱面体晶が主体となっていることが分かった。 When one particle of this powder was observed with a transmission electron microscope from the (0001) direction, differences in the positions of the prism surface spots appearing in the electron diffraction images were observed to exceed the experimental error range for all three. Therefore, it was found that the hexagonal crystal is mainly rhombohedral crystal modified by basal defects.

粉末Nの化学分析は、Cs/W=0.42を示した。他の成分の組成比は表2に示す。
(近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜の製造、評価)
粉末Nを用いた点以外は実施例1と同様にして、近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜を得て評価した。当該評価結果を表3に示す。
[比較例1]
(近赤外線吸収粒子の製造、評価)
Chemical analysis of powder N showed Cs/W=0.42. The composition ratios of other components are shown in Table 2.
(Manufacture and evaluation of near-infrared curable ink composition and cured film)
A near-infrared curable ink composition and a cured film were obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that Powder N was used. The evaluation results are shown in Table 3.
[Comparative example 1]
(Production and evaluation of near-infrared absorbing particles)

実施例1で得たセシウムタングステン酸化物前駆体粉末を、カーボンボートに入れ、大気中、管状炉で、850℃まで加熱して20時間保持し、一旦室温まで降温して擂潰機で粉砕混合した。その後再度大気中850℃に加熱して20時間保持し、室温へ降温して、ごく薄く緑がかった白色粉末iを得た。この粉末iのX線粉末回折パターンは、図2に示すように、僅かにCs1136が混じったが、ほぼCs1135単相(ICDD 0-51-1891)と同定された。粉末iの化学分析は、Cs/W=0.36を示した。他の成分の組成比は表2に示す。
(近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜の製造、評価)
粉末iを用いた点以外は実施例1と同様にして、近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜を得て評価した。当該評価結果を表3に示す。
[比較例2]
The cesium tungsten oxide precursor powder obtained in Example 1 was placed in a carbon boat, heated to 850°C in a tube furnace in the atmosphere, held for 20 hours, cooled to room temperature, and pulverized and mixed using a crusher. did. Thereafter, it was heated again to 850° C. in the air, held for 20 hours, and then cooled to room temperature to obtain a very thin greenish white powder i. As shown in Fig. 2, the X-ray powder diffraction pattern of this powder i was identified as being mostly Cs 4 W 11 O 35 single phase (ICDD 0-51-1891), although there was a slight amount of Cs 6 W 11 O 36 mixed in. It was done. Chemical analysis of powder i showed Cs/W=0.36. The composition ratios of other components are shown in Table 2.
(Manufacture and evaluation of near-infrared curable ink composition and cured film)
A near-infrared curable ink composition and a cured film were obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that Powder i was used. The evaluation results are shown in Table 3.
[Comparative example 2]

(近赤外線吸収粒子の製造、評価)
実施例1で得たセシウムタングステン酸化物前駆体粉末を、カーボンボートに入れ、Nガスをキャリアーとした1体積%Hガス気流下、550℃で2時間保持し、その後100体積%N気流に変えて1時間保持後800℃に昇温して1時間保持し、室温へ徐冷して粉末iiを得た。粉末iiの色は濃青色であった。この粉末iiのX線粉末回折パターンは、図2に示すように、Cs0.32WO単相(ICDD 0-81-1244)と同定され、六方晶のセシウムタングステン酸化物である。粉末iiの化学分析は、Cs/W=0.34を示した。他の成分の組成比は表2に示す。
(Production and evaluation of near-infrared absorbing particles)
The cesium tungsten oxide precursor powder obtained in Example 1 was placed in a carbon boat and held at 550° C. for 2 hours under a stream of 1 vol% H 2 gas using N 2 gas as a carrier, and then 100 vol% N 2 After changing to air flow and holding for 1 hour, the temperature was raised to 800°C, held for 1 hour, and slowly cooled to room temperature to obtain powder ii. The color of powder ii was dark blue. The X-ray powder diffraction pattern of this powder ii, as shown in FIG. 2, is identified as Cs 0.32 WO 3 single phase (ICDD 0-81-1244), which is hexagonal cesium tungsten oxide. Chemical analysis of powder ii showed Cs/W=0.34. The composition ratios of other components are shown in Table 2.

(近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜の製造、評価)
粉末iiを用いた点以外は実施例1と同様にして、近赤外線硬化型インク組成物、硬化膜を得て評価した。当該評価結果を表3に示す。
(Manufacture and evaluation of near-infrared curable ink composition and cured film)
A near-infrared curable ink composition and a cured film were obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that powder ii was used. The evaluation results are shown in Table 3.

Figure 2023151573000002
Figure 2023151573000002

Figure 2023151573000003
Figure 2023151573000003

Figure 2023151573000004
実施例1~7で作製した粉末のXRD粉末パターンは、すべて六方晶Cs0.32WOと斜方晶Cs1135の混相パターンを示したが、回折線の強度比や位置はICDDデータからのズレが観察され、不規則にプリズム面に面状欠陥が挿入された影響によると考えられる。(0001)電子回折パターンはプリズム面スポットのひとつが面間隔の増加を伴い、斜方晶への結晶構造の変調が確認された。また実施例8~14で作製した粉末のXRD粉末パターンには、すべて六方晶Cs0.32WOと菱面体晶Cs1136、Cs8.51548またはパイロクロア相(CsO)0.44との混在が観察されたが、菱面体晶やパイロクロア相の回折線位置や強度分布はICDDデータからのズレが見られた。(0001)電子回折パターンはプリズム面スポット3種類とも面間隔の変化を伴い、菱面体晶への結晶構造の変調が確認された。またXRDでパイロクロア相のパターンを同定した粉末では、立方晶の電子回折パターンが確認された。すなわち実施例1~14で作製した粉末が含有するセシウムタングステン酸塩は、擬六方晶の結晶構造を有することが確認できた。
Figure 2023151573000004
The XRD powder patterns of the powders prepared in Examples 1 to 7 all showed a mixed phase pattern of hexagonal Cs 0.32 WO 3 and orthorhombic Cs 4 W 11 O 35 , but the intensity ratio and position of the diffraction lines were different. A deviation from the ICDD data was observed, which is thought to be due to the irregular insertion of planar defects on the prism surface. In the (0001) electron diffraction pattern, one of the prism surface spots was accompanied by an increase in the interplanar spacing, and modulation of the crystal structure to orthorhombic crystal structure was confirmed. In addition, the XRD powder patterns of the powders prepared in Examples 8 to 14 all contain hexagonal Cs 0.32 WO 3 and rhombohedral Cs 6 W 11 O 36 , Cs 8.5 W 15 O 48 or pyrochlore phase (Cs 2 O) 0.44 W 2 O 6 was observed, but the diffraction line positions and intensity distributions of the rhombohedral and pyrochlore phases deviated from the ICDD data. The (0001) electron diffraction pattern was accompanied by a change in the interplanar spacing for all three types of prism surface spots, and a modulation of the crystal structure to a rhombohedral crystal structure was confirmed. Furthermore, in the powder whose pyrochlore phase pattern was identified by XRD, a cubic electron diffraction pattern was confirmed. That is, it was confirmed that the cesium tungstate contained in the powders produced in Examples 1 to 14 had a pseudohexagonal crystal structure.

そして、所定の組成を充足するセシウムタングステン酸塩を含有する近赤外線吸収粒子を含む実施例1~実施例14で作製した近赤外線硬化型インク組成物を用いた硬化膜は、いずれも色調bがb≧0の関係にあり、ブルー色が非常に弱くニュートラルな色調であることを確認できた。すなわち、これらの実施例の硬化膜は、複合タングステン酸化物を含有する近赤外線吸収粒子を含み、よりニュートラルな色調とすることが可能であることを確認できた。 All of the cured films using the near-infrared curable ink compositions prepared in Examples 1 to 14 containing near-infrared absorbing particles containing cesium tungstate satisfying a predetermined composition had color tone b * . It was confirmed that there was a relationship of b * ≧0, and the blue color was very weak and had a neutral tone. That is, it was confirmed that the cured films of these Examples contained near-infrared absorbing particles containing composite tungsten oxide, and could have a more neutral color tone.

これに対して、比較例1、比較例2の硬化膜が含有する近赤外線吸収粒子は、所定の組成を充足するセシウムタングステン酸化物を含有していない。 On the other hand, the near-infrared absorbing particles contained in the cured films of Comparative Examples 1 and 2 do not contain cesium tungsten oxide that satisfies the predetermined composition.

比較例1で作製した近赤外線硬化型インク組成物を用いた硬化膜は、ニュートラルな色調を示すものの、剥がれた升目の数が25と多く、密着性に劣ることを確認できた。これは、比較例1で用いた近赤外線硬化型インク組成物が含有する近赤外線吸収粒子の日射吸収率が低いためと考えられる。 Although the cured film using the near-infrared curable ink composition prepared in Comparative Example 1 exhibited a neutral color tone, the number of peeled squares was as large as 25, and it was confirmed that the adhesiveness was poor. This is considered to be because the near-infrared absorbing particles contained in the near-infrared curable ink composition used in Comparative Example 1 have a low solar absorption rate.

また、比較例2で作製した近近赤外線硬化型インク組成物を用いた硬化膜は、色調bがb<0であり、青味が明確に認識されることが分かる。すなわち、比較例2の硬化膜はニュートラルな色調とすることはできないことを確認できた。 Further, it can be seen that the cured film using the near-near infrared curable ink composition prepared in Comparative Example 2 has a color tone b * of b * <0, and a bluish tinge is clearly recognized. In other words, it was confirmed that the cured film of Comparative Example 2 could not have a neutral color tone.

10 3元組成図
11、16 領域
12~15 直線
40 微粒子
41 矢印
50、61 近赤外線吸収粒子
50A 表面
51 被覆
60 近赤外線硬化型インク組成物
62 樹脂成分
10 Three-element composition diagram 11, 16 Regions 12 to 15 Straight line 40 Fine particles 41 Arrows 50, 61 Near-infrared absorbing particles 50A Surface 51 Coating 60 Near-infrared curable ink composition 62 Resin component

Claims (13)

熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂と、
近赤外線吸収粒子と、を含み、
前記近赤外線吸収粒子は、セシウムタングステン酸塩を含有し、
前記セシウムタングステン酸塩は、斜方晶、菱面体晶、および立方晶から選択された1種類以上に変調した擬六方晶の結晶構造を有し、
前記セシウムタングステン酸塩は、一般式Csで表わされ、Cs、W、Oを各頂点とする3元組成図中で、x=0.6y、z=2.5y、y=5x、およびCsO:WO=m:n(m、nは整数)の4本の直線に囲まれる領域内の組成を有する、近赤外線硬化型インク組成物。
a thermosetting resin or a thermoplastic resin;
Near-infrared absorbing particles;
The near-infrared absorbing particles contain cesium tungstate,
The cesium tungstate has a pseudohexagonal crystal structure modulated into one or more types selected from orthorhombic, rhombohedral, and cubic,
The cesium tungstate is represented by the general formula Cs x W y O z , and in the ternary composition diagram with Cs, W, and O as the vertices, x = 0.6y, z = 2.5y, y =5x, and a near-infrared curable ink composition having a composition within a region surrounded by four straight lines: Cs 2 O: WO 3 = m: n (m and n are integers).
前記セシウムタングステン酸塩が、O、OH、OH、OHから選択された1種類以上の添加成分を含有する請求項1に記載の近赤外線硬化型インク組成物。 The near-infrared curable ink composition according to claim 1, wherein the cesium tungstate contains one or more types of additive components selected from O, OH, OH2 , and OH3 . 前記添加成分が、前記セシウムタングステン酸塩の結晶のWO八面体が構成する六方ウィンドウ、六方キャビティ、および三方キャビティから選択された1種類以上の位置に存在する請求項2に記載の近赤外線硬化型インク組成物。 The near-infrared curing method according to claim 2, wherein the additive component is present in one or more positions selected from a hexagonal window, a hexagonal cavity, and a trigonal cavity formed by the WO 6 octahedron of the cesium tungstate crystal. type ink composition. 前記セシウムタングステン酸塩の結晶を構成するCs、Wから選択された1種類以上の元素の一部に欠損があり、
前記一般式Csのxとyとが、0.2≦x/y≦0.6の関係を有する請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の近赤外線硬化型インク組成物。
There is a defect in a part of one or more elements selected from Cs and W constituting the crystal of the cesium tungstate,
The near-infrared curable type according to any one of claims 1 to 3, wherein x and y in the general formula Cs x W y O z have a relationship of 0.2≦x/y≦0.6. Ink composition.
前記セシウムタングステン酸塩の結晶を構成するWO八面体のOの一部に欠損を有する請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の近赤外線硬化型インク組成物。 The near-infrared curable ink composition according to any one of claims 1 to 4, wherein a portion of O in the WO 6 octahedron constituting the crystal of the cesium tungstate has defects. 前記セシウムタングステン酸塩のCsの一部が添加元素により置換されており、前記添加元素がNa、Tl、In、Li、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Al、Gaから選択された1種類以上である請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の近赤外線硬化型インク組成物。 A part of Cs in the cesium tungstate is replaced by an additive element, and the additive element is one type selected from Na, Tl, In, Li, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Al, and Ga. The near-infrared curable ink composition according to any one of claims 1 to 5, which is the above. 前記近赤外線吸収粒子の平均粒径が0.1nm以上200nm以下である請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の近赤外線硬化型インク組成物。 The near-infrared curable ink composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the near-infrared absorbing particles have an average particle size of 0.1 nm or more and 200 nm or less. 前記近赤外線吸収粒子は、表面が、Si、Ti、Zr、Al、Znから選択された1種類以上の原子を含む化合物で被覆されている請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の近赤外線硬化型インク組成物。 The surface of the near-infrared absorbing particles is coated with a compound containing one or more types of atoms selected from Si, Ti, Zr, Al, and Zn. near-infrared curable ink composition. 有機顔料、無機顔料、染料から選択される1種類以上をさらに含む請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の近赤外線硬化型インク組成物。 The near-infrared curable ink composition according to any one of claims 1 to 8, further comprising one or more selected from organic pigments, inorganic pigments, and dyes. 分散剤をさらに含む請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の近赤外線硬化型インク組成物。 The near-infrared curable ink composition according to any one of claims 1 to 8, further comprising a dispersant. 溶媒をさらに含む請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の近赤外線硬化型インク組成物。 The near-infrared curable ink composition according to any one of claims 1 to 10, further comprising a solvent. 請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の近赤外線硬化型インク組成物の硬化物である近赤外線硬化膜。 A near-infrared cured film that is a cured product of the near-infrared curable ink composition according to any one of claims 1 to 11. 基体上に請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の近赤外線硬化型インク組成物を塗布し、塗布膜を形成する塗布工程と、
前記塗布膜に近赤外線を照射し、前記近赤外線硬化型インク組成物を硬化させる硬化工程と、を有する近赤外線硬化物の製造方法。
A coating step of coating the near-infrared curable ink composition according to any one of claims 1 to 11 on a substrate to form a coating film;
A method for producing a near-infrared cured product, comprising a curing step of curing the near-infrared curable ink composition by irradiating the coating film with near-infrared rays.
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