WO2006025470A1 - 導電性粒子、可視光透過型粒子分散導電体およびその製造方法、透明導電薄膜およびその製造方法、これを用いた透明導電物品、赤外線遮蔽物品 - Google Patents

導電性粒子、可視光透過型粒子分散導電体およびその製造方法、透明導電薄膜およびその製造方法、これを用いた透明導電物品、赤外線遮蔽物品 Download PDF

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Hiromitsu Takeda
Kenji Adachi
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Definitions

  • the present invention relates to a conductive particle, a visible light transmissive particle-dispersed conductor and a manufacturing method thereof, a transparent conductive thin film and a manufacturing method thereof, a transparent conductive article using the same, and an infrared shielding article.
  • the present invention relates to an infrared ray in which fine particles of an infrared shielding material containing composite oxide fine particles having characteristics of transmitting light in the visible light region and absorbing light in the near infrared region are dispersed in a medium.
  • a visible light transmission type particle-dispersed conductor using conductive particles containing tungstic acid compound or Z and composite tandesteric acid compound a visible light transmission type particle-dispersed conductor using conductive particles containing tungstic acid compound or Z and composite tandesteric acid compound
  • this visible light transmission type The present invention relates to a visible light transmissive conductive article formed from a particle dispersed conductor, conductive particles used in these visible light transmissive particle dispersed conductor and visible light transmissive conductive article, and a method for manufacturing the same.
  • the present invention relates to a transparent conductive film that transmits light in the visible light region and a manufacturing method thereof, a transparent conductive article using the transparent conductive film, and a visible light transmission type infrared shielding article using the transparent conductive film.
  • Patent Document 1 discloses an inorganic pigment such as carbon black and titanium black having absorption characteristics for light from the visible light region to the near-infrared region, and the visible light region.
  • a light-shielding film containing a black pigment containing an organic pigment such as ashlin black which is strong only in the light of light and has absorption characteristics has been proposed.
  • Patent Document 2 discloses a noble film on which a metal such as aluminum is deposited. A mirror type light shielding member has been proposed.
  • Patent Document 3 on a transparent glass substrate, as a first layer from the substrate side, group force consisting of Ilia group, IVa group, Vb group, VIb group and Vllb group forces of at least one selected from the periodic table is selected.
  • group force consisting of Ilia group, IVa group, Vb group, VIb group and Vllb group forces of at least one selected from the periodic table is selected.
  • a composite tungsten oxide film containing various metal ions is provided and transparent as the second layer on the first layer.
  • a dielectric film is provided, and the second layer contains at least one metal ion selected from the group consisting of Ilia group, IVa group, Vb group, VIb group and Vllb group of the periodic table as a third layer on the second layer
  • a composite tungsten oxide film is provided, and the refractive index of the second transparent dielectric film is lower than the refractive index of the first and third composite tungsten oxide films. Therefore, a heat ray-shielding glass that can be suitably used in a site where high visible light transmittance and good heat ray-shielding performance are required has been proposed.
  • Patent Document 4 a first dielectric film is provided as a first layer from the substrate side on a transparent glass substrate in the same manner as in Patent Document 3, and the second layer is formed on the first layer.
  • a heat ray-shielding glass in which a tungsten oxide film is provided and a second dielectric film is provided as a third layer on the second layer.
  • Patent Document 5 a composite tungsten oxide film containing the same metal element is provided as a first layer from the substrate side on a transparent substrate by the same method as Patent Document 3, and the first Heat ray blocking glass has been proposed in which a transparent dielectric film is provided as a second layer on the layer.
  • Patent Document 6 tungsten trioxide (WO), molybdenum trioxide (MoO), niobium pentoxide (Nb 2 O 3), containing an additive material such as hydrogen, lithium, sodium, or potassium,
  • Tantalum pentoxide (Ta O), vanadium pentoxide (V O) and vanadium dioxide (VO) Tantalum pentoxide (Ta O), vanadium pentoxide (V O) and vanadium dioxide (VO)
  • Patent Document 7 uses a tungstic acid product obtained by hydrolyzing tungstic acid, and by adding an organic polymer having a specific structure called polyvinylpyrrolidone to the tungstic acid compound.
  • an organic polymer having a specific structure called polyvinylpyrrolidone When irradiated with sunlight, it is absorbed by the UV-powered tungstic oxide in the light, generating excited electrons and holes, and the appearance of pentavalent tungsten is significantly increased by a small amount of UV light, resulting in a coloring reaction. In light of this, the color density increases, and at the same time, by blocking light, pentavalent tungsten is oxidized to hexavalent very quickly, and the decoloring reaction is accelerated.
  • ITO Indium - Tin - Oxide
  • Ru Ru
  • carrier electrons are supplied from oxygen defects contained therein, it is a transparent conductive material exhibiting conductivity.
  • Sn is added to this InO, the number of carrier electrons is greatly increased and high conductivity is exhibited.
  • the transparent conductive film related to the fine particle dispersion of the present invention is currently used for various display elements, plasma light emitting display elements, transparent electrodes such as solar cells, infrared absorbing reflection films, antifogging films, electromagnetic shielding films, etc. It's being used.
  • an aqueous solution (A) containing a silver salt and a palladium salt and an aqueous solution (B) containing a citrate ion and a ferrous ion are substantially included.
  • Ag Pd fine particles are precipitated by mixing in an oxygen-free atmosphere, and a fine particle film formed by applying a coating solution containing the Ag Pd fine particles in water and Z or an organic solvent on a substrate (Patent Document) 10), or secondary particles with an average secondary particle size of 120-200 nm are formed from ITO fine particles with an average primary particle size of 10-60 nm, and this is formed using an ink composition in which the secondary particles are dispersed.
  • Patent Document 12 a meta-type ammonium tungstate and various water-soluble metal salts are used as raw materials, and a dry solid of the mixed aqueous solution is insensitive to a heating temperature of about 300 to 700 ° C.
  • M WO M element; gold such as alkali, alkaline earth, rare earth, etc.
  • the tungsten bronze is considered as a solid material used for an electrode catalyst material such as a fuel cell, and the transparent conductivity is not considered.
  • the transparent conductive film is used for an infrared absorption reflection film, an antifogging film, an electromagnetic shielding film and the like in addition to a transparent electrode such as a liquid crystal display element, a plasma light emitting display element, and a solar cell.
  • liquid crystal display devices have been actively employed in office automation equipment such as personal computers and word processors in recent years, and the demand for transparent electrodes has also increased.
  • the material has many conduction electrons (free electrons), and the conductivity is high, and the patterning property by etching is relatively easy.
  • ITO Indium—Tin—Oxide
  • O which is the base material of ITO, is an oxide semiconductor and is an oxygen defect contained in the crystal.
  • Patent Document 14 proposes a highly transparent transparent conductive film containing an In oxide as a main component and containing Ge and having a visible light transmittance of 90% or more.
  • Patent Document 16 is a double oxide having a defective fluorite crystal structure having three components of indium (In), antimony (Sb), and oxygen (O) as main constituent components, In Sb O
  • Electrode film Sn, Si, Ge, Ti, Zr, Pb, Cr, Mo, W, Te, V, Nb, Ta, Bi, As, Ce high-valent metal elements and F, Br, I halogen elements At least one kind of force chosen It is a transparent conductive film doped with 0.01 to 20 atomic percent of elements, and oxygen vacancies are generated by reducing annealing, thereby injecting carrier electrons, and has better visible light transmission than ITO. A transparent conductive film exhibiting good resistivity has been proposed.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-29314
  • Patent Document 2 JP-A-9 107815
  • Patent Document 3 JP-A-8-59300
  • Patent Document 4 JP-A-8-12378
  • Patent Document 5 JP-A-8-283044
  • Patent Document 6 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-119045
  • Patent Document 7 Japanese Patent Laid-Open No. 9-127559
  • Patent Document 8 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-121884
  • Patent Document 9 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-249125
  • Patent Document 10 JP 2000-90737 A
  • Patent Document 11 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-279137
  • Patent Document 12 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-026554
  • Patent Document 13 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-249125
  • Patent Document 14 Japanese Patent Laid-Open No. 11-322333
  • Patent Document 15 JP-A-11-302017
  • Patent Document 16 JP-A-8-73223
  • the window material to which the metal vapor deposition film described in Patent Document 2 is applied has a half-mirror appearance, and when used outdoors, there is a problem of landscape due to the reflection.
  • the heat ray blocking materials described in Patent Documents 3 to 5 mainly use a dry method by a vacuum film formation method such as a sputtering method, a vapor deposition method, an ion plating method, and a chemical vapor deposition method (CVD method). Manufactured using. For this reason, a large manufacturing device is required and the manufacturing cost is increased. There are challenges.
  • a vacuum film formation method such as a sputtering method, a vapor deposition method, an ion plating method, and a chemical vapor deposition method (CVD method).
  • a vacuum film formation method such as a sputtering method, a vapor deposition method, an ion plating method, and a chemical vapor deposition method (CVD method).
  • a vacuum film formation method such as a sputtering method, a vapor deposition method, an ion plating method, and a chemical vapor deposition method (CVD method).
  • CVD method chemical vapor de
  • the solar control coated glass sheet described in Patent Document 6 forms a film on glass by using a CVD method or a spray method and a thermal decomposition method together as a raw material.
  • a CVD method or a spray method and a thermal decomposition method together as a raw material.
  • the sunlight-modulable light-insulating material and the electochromic element described in Patent Documents 7 to 8 are materials that change their color tone due to ultraviolet rays or a potential difference, so the film structure is complicated and the color tone changes. However, it has been difficult to apply to the field of use in which it is not desired.
  • the ITO conductive film described in Patent Document 9 is expensive because it uses indium, and an inexpensive transparent conductive thin film is industrially desired.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and has a characteristic that light in the visible region is sufficiently transmitted and light in the near-infrared region is shielded.
  • a large-scale manufacturing apparatus is required for film formation! Infrared shielding material fine particle dispersion, infrared shielding material produced from the infrared shielding material fine particle dispersion, and production of infrared shielding material fine particles used in the infrared shielding material fine particle dispersion
  • the ITO conductive film described in Patent Documents 9 and 12 is expensive because it uses indium, and an inexpensive transparent conductive thin film is industrially desired.
  • An object of the present invention is to provide a visible light transmissive particle-dispersed conductor that is excellent in visible light transmittance and conductivity and inexpensive.
  • Another object of the present invention is to provide conductive particles used for the above-described visible light transmission type particle-dispersed conductor.
  • Still another object of the present invention is to provide a visible light transmissive conductive article using a visible light transmissive particle dispersed conductor which is excellent in visible light transmittance and conductivity and is inexpensive.
  • Still another object of the present invention is to provide a method for producing conductive particles, which can produce conductive particles for obtaining a visible light transmissive particle-dispersed conductor that is excellent in visible light transmittance and conductivity and inexpensive. There is to do.
  • the ITO conductive film described in Patent Documents 12 and 13 and the conductive film mainly composed of In oxide described in Patent Documents 14 and 15 have a visible light transmittance and a film surface. Although it has excellent resistance (sheet resistance), it is expensive because it uses indium, and an inexpensive transparent conductive film is industrially desired.
  • an object of the present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and is to provide an inexpensive transparent conductive film that is excellent in visible light transmittance and conductivity.
  • the objective of this invention is providing the manufacturing method of the transparent conductive film which can manufacture easily the transparent conductive film excellent in visible light transmittance
  • Another object of the present invention is to provide a transparent conductive article using a transparent conductive film excellent in visible light transmittance and conductivity and inexpensive.
  • an object of the present invention is to provide a visible light transmission type infrared shielding article using a transparent conductive film excellent in visible light transmittance and conductivity and inexpensive.
  • Tungsten trioxide is a wide bandgap oxide, and it exhibits almost no absorption of light in the visible light region, and it exhibits conductivity because there are no free electrons (conduction electrons) in its structure. Absent. However, the tungsten trioxide-tungsten power with a small amount of oxygen reduced, or the so-called tungsten bronze with tungsten trioxide added with positive elements such as Na, produces free electrons and develops conductivity. Is known. A small amount of oxygen has been reduced from this triacid tungsten, and a tandaste with a positive element added to tungsten triacid tungsten. Since bronze is recognized to absorb light in the visible light region, it should be applied as a particle-dispersed transparent conductive material.
  • the present inventors have described that the above-described trioxide-tungsten power, in which a small amount of oxygen is reduced, and tungsten bronzes obtained by adding a positive element to tungsten trioxide absorb light having a wavelength of about 800 nm or more. Strong !, but wavelength 380 ⁇ ! The absorption of light in the wavelength region (visible light region) perceived by people around 780 nm is weaker than that in the former (light with a wavelength of about 800 nm or more). It was noted that it can be formed.
  • the inventors of the present invention use a skeleton structure of triacid-tungsten to reduce the amount of oxygen in the triacid-tungsten because the trioxide-tungsten has a wide band gap, or By adding a cation, conduction electrons (free electrons) are generated, and the particle size and shape of the tandastenic acid oxide particles and composite tungstate oxide particles are controlled so that light in the visible light region is emitted. Conductive particles were produced while being transmitted, and a visible light transmissive particle-dispersed conductor was obtained using the particles.
  • Tungsten oxide represented by the general formula WyOz (W is tungsten, O is oxygen, 2.2 ⁇ z / y ⁇ 2.999), or Z and the general formula MxWyOz (where M element is H, He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os,
  • M element is H, He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb
  • the second invention is:
  • the conductive particles include acicular crystals or are all acicular crystals, the ratio of major axis to minor axis (major axis Z minor axis) in the acicular crystals is 5 or more, and Visible light according to the first invention, characterized in that the length of the major axis is 5 nm or more and 10000 m or less A transmissive particle-dispersed conductor.
  • the third invention provides
  • the conductive particles include plate crystals, or are all plate crystals, and the thickness of the plate crystals is not less than lnm and not more than 100 / zm, and the plate-like surface in the plate crystals
  • the maximum value of the diagonal length is 5 nm or more and 500 / zm or less, and the ratio of the maximum value of the diagonal length and the thickness of the plate crystal (maximum value of the diagonal length Z thickness) is 5
  • the visible light transmitting particle-dispersed conductor according to the first invention characterized in that it is as described above.
  • the fourth invention is:
  • the fifth invention provides
  • the first to fourth inventions wherein the crystalline structure of the conductive particles of the composite tungstate oxide represented by MxWyOz includes an amorphous structure or a cubic, tetragonal or hexagonal tungsten bronze structure
  • the visible light transmissive particle-dispersed conductor according to any one of the above.
  • the sixth invention is:
  • the additive element M is Cs, Rb, K, Tl, Ba, ⁇ ⁇ , Li, Ca, Sr, Fe, Sn.
  • the seventh invention provides
  • the visible light transmissive particle-dispersed conductor according to any one of the first to sixth inventions, wherein the shape of the conductive particles is at least one of granular, needle-like or plate-like. is there.
  • the eighth invention provides
  • the visible light transmissive particle-dispersed conductor is in the form of a film.
  • the visible light transmissive particle-dispersed conductor according to any one of the inventions.
  • the ninth invention provides
  • the visible light transmitting particle-dispersed conductor according to any one of the first to eighth inventions, wherein the visible light transmitting particle-dispersed conductor includes a binder.
  • the tenth invention is:
  • Conductive particles used in the visible light transmissive particle-dispersed conductor according to any one of the first to tenth inventions are used in the visible light transmissive particle-dispersed conductor according to any one of the first to tenth inventions.
  • a visible light transmission type conductive article wherein the visible light transmission type particle dispersed conductor according to any one of the first to tenth inventions is formed on a substrate.
  • Tungsten oxide represented by the general formula WyOz (W is tungsten, O is oxygen, 2.2 ⁇ z / y ⁇ 2.999), or Z and the general formula MxWyOz (where M element is H, He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, One or more elements selected from Bi ⁇ I, W is tungsten, O is oxygen, and 0.001 ⁇ x / y ⁇ l.1, 2.2 ⁇ z / y ⁇ 3.0)
  • a method for producing conductive particles comprising a composite tungstate oxide comprising:
  • a method for producing conductive particles characterized in that the conductive particles are produced by heat-treating a tungsten compound as a raw material of the conductive particles in a reducing gas or Z and inert gas atmosphere. is there.
  • a tungsten compound as a raw material for the conductive particles is heat-treated at 100 ° C. or higher and 850 ° C. or lower in a reducing gas atmosphere, and then, if necessary, an inert gas atmosphere.
  • Tungsten compounds as raw materials for the above conductive particles Tungsten trioxide, tungsten dioxide, tungsten oxide hydrate, 6 salt tungsten, ammonium tungstate, tungstic acid, tungsten hexachloride in alcohol Of tungsten oxide obtained by dissolving in water and drying, and adding tungsten after dissolving tungsten hexachloride in alcohol to form a precipitate and drying the precipitate.
  • the conductive particles according to the thirteenth or fourteenth invention characterized in that the hydrate, a tungsten compound obtained by drying an ammonium tungstate aqueous solution, metallic tungsten, or any one of the forces selected. It is a manufacturing method.
  • Tungsten compound as a raw material for the conductive particles according to the fifteenth invention
  • M element (where M element is H, He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg, Zr, Cr , Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni ⁇ Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, Simple substance containing one or more elements selected from F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, and I)
  • Tungsten trioxide is a wide band gap material that transmits light in the visible light region, and has no force conductivity.
  • the present inventor makes use of this skeleton structure of tungsten trioxide-tungsten, further reduces the oxygen content of this tungsten trioxide-tungsten, or adds cations to generate conduction electrons, thereby making visible light visible.
  • a transparent conductive film that maintains electrical conductivity while transmitting light in the optical region has been produced.
  • a elements As an element having the same properties as tungsten described above, Mo, Nb, Ta, Mn, There are V, Re, Pt, Pd, and Ti (hereinafter, these elements may be abbreviated as A elements.) O And the oxides of these A elements are the same as the tungsten oxides. It has a so-called tungsten bronze structure containing positive elements in the crystal. Therefore, the present inventors also conceived a conductive film using a so-called tungsten bronze structure using an A element and a so-called tungsten bronze structure using an A element, and produced these conductive films. .
  • Tungsten oxide represented by the general formula WyOz (W is tungsten, O is oxygen, 2.2 ⁇ z / y ⁇ 2.999), or Z and the general formula MxWyOz (where M element is H, He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os,
  • M element is H, He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb
  • the complex element contains at least one of Cs, Rb, K, Tl, ⁇ , Ba, Li, Ca, Sr, Fe, and Sn, and the composite oxide represented by the general formula MxWyOz,
  • the nineteenth invention is a first invention.
  • the tungstic acid strength includes a magnesium phase having a composition ratio represented by the general formula WyOz (W is tungsten, O is oxygen, 2.45 ⁇ z / y ⁇ 2.999). Or it is the transparent conductive film as described in 18th invention.
  • the twentieth invention is a first invention.
  • any one of the seventeenth to nineteenth aspects of the present invention comprising at least one of a composite tungstic acid physical force expressed by MxWyOz, an amorphous structure, or a cubic, tetragonal or hexagonal tungsten bronze structure It is a transparent conductive film as described above.
  • the twenty-second invention provides
  • the twenty-third invention provides
  • the transparent conductive film according to the twenty-second invention which contains one or more of a cubic, tetragonal or hexagonal tungsten bronze structure.
  • the element M includes one or more of Cs, Rb, K, Tl, ⁇ , Ba, Li, Ca, Sr, Fe, and Sn, and is represented by the general formula MAWO.
  • the transparent conductive film according to the 22nd or 23rd invention characterized by having a crystal structure.
  • a transparent conductive article characterized in that the transparent conductive film according to any one of the seventeenth to twenty-fourth inventions is formed on a substrate.
  • a film thickness of the transparent conductive film is not less than 1 nm and not more than 5000 nm, The transparent conductive article according to the invention.
  • An infrared shielding article characterized in that the transparent conductive film according to any one of the seventeenth to twenty-sixth inventions is formed on a substrate and has an infrared ray shielding function.
  • M element is H, He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb,
  • One or more selected elements 0 ⁇ E ⁇ 1.2, 0 ⁇ G ⁇ 1, 2 ⁇ J ⁇ 3)
  • the solution containing the tungstic oxide or Z and the composite tungsten oxide or Z and the composite oxide raw material compound is applied to the substrate and then heat-treated in a reducing gas or Z and inert gas atmosphere.
  • a method for producing a transparent conductive film comprising producing the transparent conductive film.
  • the twenty-ninth invention provides
  • a surfactant is added to the solution containing the raw material compound of the tungstic oxide or Z and the composite tungstic oxide or Z and the composite oxide, and then applied to the substrate. It is a manufacturing method of the transparent conductive film as described in invention.
  • tungsten When the solution containing the tungsten oxide or Z and the composite compound of the tungsten oxide or Z and the composite oxide contains tungsten, a solution obtained by dissolving tungsten hexachloride in alcohol, and / or A method for producing a transparent conductive film according to the twenty-eighth or twenty-ninth invention, which is an aqueous solution of ammonium tungstate. It is.
  • the thirty-first invention provides
  • M element is H, He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni ⁇ Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si ⁇ Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, A solution containing a compound containing one or more elements selected from Re, Be, Hf, Os, Bi, and I), or after adding a surfactant, The method for producing a transparent conductive film according to any one of the 28th to 30th inventions, wherein the transparent conductive film is applied.
  • the thirty-second invention relates to
  • the heat treatment is performed at a temperature of 100 ° C. or higher and 800 ° C. or lower in a reducing gas atmosphere, and then, if necessary, at a temperature of 550 ° C. or higher and 1200 ° C. or lower in an inert gas atmosphere.
  • 32. The method for producing a transparent conductive film according to any one of the 28th to 31st inventions, wherein heat treatment is performed.
  • a material containing free electrons exhibits a reflection-absorption response to electromagnetic waves in the vicinity of a solar ray region having a wavelength of 200 nm to 2600 nm by plasma oscillation. It is known that when powders of such materials are made into fine particles smaller than the wavelength of light, geometrical scattering in the visible light region (wavelength 380 nm to 780 nm) is reduced, and transparency in the visible light region can be obtained. Yes.
  • the term “transparency” is used to mean that there is little scattering with respect to light in the visible light region and that the transmission characteristics are high.
  • tungsten bronze in which a positive element such as Na is added to tungsten trioxide is known as a conductive material and a material having free electrons.
  • a positive element such as Na
  • a element elements having the same properties as above
  • the oxides of these A elements also have a so-called tungsten bronzes structure containing positive elements in the crystals, like the tungsten oxides.
  • Characteristics and the response of free electrons to light in the infrared region are suggested.
  • the inventors have increased the amount of free electrons contained in the composite oxide microparticles containing tungsten or A element, thereby enabling effective visible light transmissive near-infrared shields and visible light transmissive conductive infrared shields. As a result, the present invention has been conceived.
  • a film produced by dispersing the composite oxide fine particles in an appropriate medium is formed by vacuum film formation such as sputtering, vapor deposition, ion plating, and chemical vapor deposition (CVD).
  • vacuum film formation such as sputtering, vapor deposition, ion plating, and chemical vapor deposition (CVD).
  • CVD chemical vapor deposition
  • infrared shielding material fine particle dispersion in which infrared shielding material fine particles are dispersed in a medium, wherein the infrared shielding material fine particles have the general formula M A W O (where M element is
  • H He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al , Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi ⁇
  • One or more elements selected from the force of I A element is Mo, Nb, Ta, Mn, V, Re, Pt, Pd, Ti
  • T is tungsten
  • O is an infrared shielding material fine particle dispersion characterized by containing complex oxide fine particles represented by oxygen, 0 ⁇ E ⁇ 1.2, 0 ⁇ G ⁇ 1, 2 ⁇ J ⁇ 3).
  • the complex oxide fine particles represented by the general formula M A W O have a hexagonal crystal structure.
  • a thirty-third invention characterized in that it is at least one of composite oxide fine particles having a crystal structure, composite oxide fine particles having a tetragonal crystal structure, and composite oxide fine particles having a cubic crystal structure
  • the thirty-fifth invention provides
  • the M element is one or more of Cs, Rb, K, Tl, ⁇ , Ba, Li, Ca, Sr, Fe, and Sn.
  • the composite oxide represented by the general formula MAWO has a hexagonal crystal structure.
  • An infrared shielding material fine particle dispersion according to the thirty-third or thirty-fourth invention characterized by comprising:
  • any of the thirty-third to thirty-fifth inventions wherein the surface of the fine particles of the infrared shielding material is coated with an oxide containing at least one element selected from Si, Ti, Zr, and A1.
  • the resin is polyethylene resin, polyvinyl chloride resin, polyvinyl chloride resin, polybutyl alcohol resin, polystyrene resin, polypropylene resin, ethylene acetate copolymer, polyester resin, Infrared shielding material according to the thirty-seventh aspect of the invention, characterized in that it is at least one of polyethylene terephthalate resin, fluorine resin, polycarbonate resin, acrylic resin, and polybulutyl resin resin It is a fine particle dispersion.
  • An infrared shielding material according to any one of the thirty-third to thirty-eighth inventions, wherein the infrared shielding material fine particle dispersion is formed in a plate shape, a film shape, or a thin film shape.
  • the forty-first invention provides The infrared shielding body according to the thirty-ninth invention
  • V value When the maximum value of total light transmittance in the region of ⁇ 700nm is V value, the V value is 10% or more and the surface resistance value is 1 X ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ or less. It is an infrared shielding body.
  • the forty-second invention relates to
  • Rare earth elements Mg ⁇ Zr ⁇ Cr ⁇ Mn, Fe ⁇ Ru, Co, Rh, Ir, Ni ⁇ Pd, Pt ⁇ Cu, Ag ⁇ Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, One type selected from Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I
  • a element is one or more elements selected from Mo, Nb, Ta, Mn, V, Re, Pt, Pd, Ti, W is tungsten, O is oxygen, 0 ⁇ E ⁇ 1 2.
  • the forty-third invention provides
  • the starting material of the composite oxide fine particles is a tungsten compound, an A element compound, and an M element compound.
  • the infrared ray according to the 42nd invention wherein the starting material for the composite oxide fine particles is a powder obtained by mixing a solution of a tungsten compound, an A element compound, and an M element compound and then drying the mixture. It is a manufacturing method of shielding material particulates.
  • a general formula MAWO produced by the method for producing fine particles of infrared shielding material according to any of the 42nd to 44th inventions (where M element is H, He, alkali metal, Lucari earth metal, rare earth element, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl , Si ⁇ Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se ⁇ Br ⁇ Te ⁇ Ti ⁇ Nb ⁇ V, Mo, Ta ⁇ Re ⁇ Be ⁇ Hf ⁇ Os, Bi ⁇ I
  • a element is selected from Mo, Nb, Ta, Mn, V, Re, Pt, Pd, Ti, W is tungsten, O is oxygen, 0 ⁇ E ⁇ 1.2, 0 ⁇ G ⁇ 1, 2 ⁇ J ⁇ 3)
  • Infrared shielding material fine particles characterized by containing composite oxide fine particles.
  • the visible light transmissive particle-dispersed conductor according to the first to tenth aspects of the present invention is a conductive particle in which conduction oxygen is generated by reducing the amount of oxygen in tandane trioxide, or Z and trioxide. Because it contains conductive particles containing composite tungsten oxides that have generated conduction electrons by adding cations to tungsten, it has excellent light transmission in the visible light region and is also conductive. Excellent.
  • the conductive particles according to the eleventh invention are excellent in light transmittance in the visible light region and excellent in conductivity, they are suitable for the visible light transmissive particle-dispersed conductors according to the first to tenth inventions. Can be used.
  • the visible light transmissive particle-dispersed conductive article according to the twelfth invention is excellent in light transmittance in the visible light region and excellent in conductivity.
  • the tungsten compound as a raw material of the conductive particles is thermally treated in a reducing gas and / or inert gas atmosphere. Since conductive particles can be obtained, the conductive particles can be manufactured at a low cost by a simple method.
  • the tungsten trioxide or a complex oxide of tungsten and A element can be used to generate conduction electrons. It is possible to obtain an inexpensive transparent conductive film that has excellent visible light transmittance and conductivity, including the produced composite tungsten oxide, and is transparent using this transparent conductive film.
  • the conductive article transmits light in the visible light region, and at the same time can exhibit conductivity by the conduction electrons.
  • the transparent conductive film is simply manufactured by applying a starting tungsten raw material solution to a substrate and then heat-treating in a reducing gas or Z and inert gas atmosphere. Therefore, it is industrially useful because it can be easily produced using an inexpensive material as compared with a conventional indium compound.
  • the infrared shielding material fine particle dispersion according to the 33rd to 41st aspects of the present invention is an infrared shielding material fine particle dispersion in which infrared shielding material fine particles are dispersed in a medium, and the infrared shielding material
  • the fine particles have the general formula MAWO (where the M element is H, He,
  • the dispersion itself can function as a conductive material by bringing particles in the infrared shielding material fine particle dispersion into contact with each other. It can also be used as an infrared shielding material that is transparent to visible light and conductive.
  • the above-mentioned infrared shielding material fine particle dispersion when the above-mentioned infrared shielding material fine particle dispersion is produced, it can be produced at low cost without using a large-scale apparatus such as a vacuum apparatus, and is industrially useful.
  • the visible light transmissive particle-dispersed conductor according to the present invention has a general formula WyOz (where W is tandasten, O is oxygen, and 2.2 ⁇ z / y ⁇ 2.999). Or Z and general formula MxWyOz (where M element is H, He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg ⁇ Zr, Cr, Mn, Fe ⁇ Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt ⁇ Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si ⁇ Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, One or more elements selected from Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I, W is tungsten, O is oxygen, 0.001 ⁇ x / y ⁇ l 1, 2.
  • Conductive particles with a dust resistance measured under 9.8 MPa pressure of 1.0 ⁇ 'cm or less It is obtained by forming a contact conductor together by a plurality of sets.
  • the ratio of the major axis to the minor axis (major axis Z minor axis) in the acicular crystals is 5
  • the major axis length is 5 nm or more and 10000 m.
  • the thickness of the plate crystal is 1 nm or more and 100 m or less
  • the plate shape in the plate crystal is The maximum diagonal length of the surface is 5 nm or more and 500 / zm or less, and the ratio of the maximum diagonal length and the thickness of the plate crystal (maximum diagonal length Z thickness) is That is 5 or more.
  • Tungsten Trioxide (WO) is an effective conduction electron
  • the composition range of tungsten and oxygen is such that the composition ratio of oxygen to tandasten is less than 3, and the conductive particles are described as WyOz.
  • the conductive particles are described as WyOz.
  • 2. 2 ⁇ z / y ⁇ 2.999 is preferable. If this zZy value is 2.2 or more, it is possible to avoid the appearance of a WO crystal phase other than the intended purpose in the conductive material.
  • the above-mentioned composite tungstic acid compound may be further divided into the triacid-tungsten (WO) element.
  • M element is H He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg Zr Cr Mn Fe Ru Co Rh Ir Ni Pd Pt Cu Ag Au Zn Cd Al Ga In, Tl Si Ge Sn Pb
  • Sb BFPS Se Br Te Ti Nb V Mo Ta R e Be Hf Os Bi I one or more elements selected by force
  • conduction electrons free electrons
  • this conductive material has a general formula MxWyOz (where M element is H He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg Zr Cr Mn Fe Ru Co Rh Ir Ni Pd Pt Cu Ag Au Zn Cd Al Ga In, Tl Si Ge Sn Pb Sb BFPS Se Br Te Ti Nb V Mo Ta Re Be Hf Os Bi I
  • M element is H He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg Zr Cr Mn Fe Ru Co Rh Ir Ni Pd Pt Cu Ag Au Zn Cd Al Ga In, Tl Si Ge Sn Pb Sb BFPS Se Br Te Ti Nb V Mo Ta Re Be Hf Os Bi I
  • One or more elements whose power is also selected, Wi, tungsten, ⁇ ⁇ or oxygen, 0.0001 ⁇ x / y ⁇ l. 1 2. 2 ⁇ z / y ⁇ 3. 0) It is necessary to be a composite tungstate.
  • the M element is an alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg Zr Cr Mn Fe Ru Co Rh Ir Ni Pd Pt Cu Ag Au Zn Cd Al Ga In, Tl Si Ge Sn Pb Sb BFPS Se Br Te Ti Nb V Mo Ta Re Be Hf Os Bi I It is more preferable that it is one or more elements selected from the forces.
  • MxWyOz (where M element is the M element Element, W is tungsten, O is oxygen), and materials satisfying the relationship of 0. 001 ⁇ x / y ⁇ l. 1, 2.2 ⁇ z / y ⁇ 3.0 are desirable.
  • MxWyOz has a so-called Tandasten bronze crystal structure as described above.
  • the amount of M element added to 1 mol of tungsten stoichiometrically is about 0.33 mol in the case of hexagonal tungsten bronze crystal structure.
  • the amount of additive element M added is not necessarily limited to the above-described additive amount.
  • the conductive particles of the present embodiment preferably have a particle size of 1 nm or more.
  • the size of the particles can be selected according to the purpose of use.
  • the particle diameter is 200 nm or less, preferably 100 nm or less.
  • the wavelength is 380 ⁇ due to geometric scattering or Mie scattering! Because scattering of light in the visible light region of 780 nm is reduced, it can be avoided that the film becomes like frosted glass and clear transparency cannot be obtained. . That is, when the particle diameter is 200 nm or less, the geometric scattering or Mie scattering is reduced, and a Rayleigh scattering region is obtained.
  • the particle diameter is less than lOOnm because the scattered light is very small. From the viewpoint of avoiding light scattering, a smaller particle size is preferred. In addition, if the particle size is lnm or more, industrial production and handling are easy.
  • the shape of the conductive particles used in the present invention is preferably needle-like or plate-like. This is because the reason why the conductivity of the conductor is lowered is the contact resistance value between the particles. If the shape of the conductive particles is a needle-like or plate-like particle dispersion, the number of contact points between the particles is reduced. This is because it becomes easier to obtain a conductor having higher conductivity.
  • the conductive particles used in the present invention include needle-like crystals, or when all are plate-like crystals, the thickness of the plate-like crystal particles is 1 nm or more and 100 / zm or less, and the plate-like surface
  • the maximum length of the diagonal line is 5 nm or more and 500 / zm or less, and the ratio of the maximum value of the diagonal line on the plate-like surface to the thickness of the plate-like crystal is 5 or more.
  • the dust resistance value of the conductive particles used in the present invention obtained as described above measured under a pressure of 9.8 MPa was 1. 1. ⁇ 'cm or less. If the dust resistance is 1. ⁇ -cm or less, an effective conductor film can be obtained and the application range is expanded.
  • the tungstate oxide particles constituting the conductive particles of the present embodiment have the general formula Wy Oz (W is tungsten, O is oxygen, 2.45 ⁇ z / y ⁇ 2.999) It is preferable that the composition contains a magnesium phase having a composition ratio represented by: This is because the “magnet phase” is chemically stable and preferred as a conductive material.
  • FIGS. 1A to 1D are schematic views showing the crystal structures of tungsten oxide and composite tungsten oxide, and FIG. 1A shows the crystal structure of WO ((010) projection), (B) Is
  • Cubic tungsten bronze crystal structure ((010) projection)
  • C is tetragonal tandasten bronze crystal structure ((001) projection)
  • D is hexagonal tungsten bronze crystal structure ((001 ) Projection).
  • the structure of tungsten trioxide is an octahedral structure composed of WO.
  • the magnetic phase is a structure in which the octahedral structure of WO is regularly shared by ridges and vertices.
  • W O (WO) having the structure shown in FIG. 1 (A) is a icosahedron with WO as one unit.
  • the structure and the octahedral structure of WO are regular structures with shared edges and vertices. like this
  • the tungsten oxide with a simple structure is considered to exhibit conductivity because electrons emitted from oxygen force contribute as conduction electrons.
  • tungsten trioxide-tungsten can generate conduction electrons even if the whole is uniform, non-uniform, or amorphous, and conductive characteristics can be obtained.
  • the composite tungstic acid physical force amorphous structure represented by MxWyOz or a cubic, tetragonal or hexagonal tungsten bronze structure is included.
  • the M element is located in the void formed by sharing the apex of the octahedral structure. It is thought that conduction electrons are generated by the addition of these M elements.
  • the structure of composite tungstate is typical of cubic, tetragonal and hexagonal crystals. Examples of each structure are shown in Fig. 1 (B), (C) and (D).
  • These composite tandastenic acid compounds have an upper limit of the amount of additive elements derived from the structure, and the maximum amount of addition of M element to 1 mol of W is 1 mol in the case of cubic crystals, In this case, it is about 0.5 mol (varies depending on the additive element, but it is about 0.5 mol that is easy to produce industrially), and in the case of hexagonal crystal is 0.33 mol.
  • the range of the maximum addition amount of the additive element M is an example showing a particularly preferable range, and the present invention is not limited thereto. It is not done.
  • the crystal structure can take various structures depending on the composite material, and the structure described above is also a representative example and is not limited to this.
  • the optical characteristics vary depending on the structure.
  • hexagonal crystals are the longest wavelength side. There is a tendency, and there is little absorption in the visible light region. The next is tetragonal crystals, and cubic crystals tend to absorb light from conduction electrons on the shorter wavelength side, and increase absorption in the visible light region. Therefore, for a transparent conductive film that transmits more visible light, a composite tungstic oxide having a hexagonal crystal structure is preferred for the above-mentioned reason.
  • hexagonal crystals are formed when M elements with large ionic radii are added in complex tungstates. Specifically, Cs, K, Rb, Tl , Ba, ⁇ , Li, Ca, Sr, Fe, Sn are preferably added to facilitate the formation of hexagonal crystals. However, other than these elements, they are formed in WO units, for example, hexagonal as shown in Fig. 1 (D).
  • the additive element M is present in the void, it is not limited to the above elements.
  • the composite tungstic oxide having such a hexagonal crystal structure may have a uniform crystal structure or an irregular shape.
  • the addition amount of the additive element M is preferably 0.1 or more and 0.4 or less. Is preferably 0.33. This is because the theoretically calculated value of the crystal structural force is 0.33, and preferable conductive properties can be obtained with the addition amount around this value.
  • the shape of the conductive particles of the present embodiment is at least one of a granular shape, a needle shape, and a plate shape.
  • the tungstic oxide particles and composite tungstate oxide particles constituting the conductive particles are easily generated in a needle shape (for example, W O (WO
  • the hexagonal tungsten bronze can be formed into a plate shape (for example, FIG. 6 (A) shows an SEM observation image of a plate crystal of hexagonal tungsten bronze Cs WO according to Example 4 described later. A) See (B)), conductive
  • the conductive particles according to the present invention are compared with the case where ITO particles or noble metal particles are used.
  • a high-cost raw material such as In or noble metal is not used, the visible light transmissive particle-dispersed conductor described below can be obtained at a low cost.
  • Conductive particles containing tungstic oxide represented by the above general formula WyOz W is tungsten, O is oxygen, 2.2 ⁇ z / y ⁇ 2.999), and Z or MxWyO z
  • M element is H, He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si ⁇ Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re,
  • One or more elements selected from Be, Hf, Os, Bi, and I, W is tungsten, O is oxygen, 0.
  • Conductive particles comprising composite tungstate compounds are inert to tungsten compounds (hereinafter referred to as tungsten compound starting materials) that are the raw materials for the conductive particles. Gas or / and reducing gas in atmosphere Obtained by heat treatment. Thereby, the conductive particles can be obtained at a low cost by a simple method.
  • Tungsten compound starting materials of the above conductive particles include tungsten trioxide, diacid tungsten, or tungsten oxide hydrate, or salt 6 tandasten, or tungsten.
  • tungsten trioxide When producing conductive particles of tungstic oxide, tungsten trioxide, hydrated powder of tungstic oxide, tungstic acid, or tungsten is used from the viewpoint of easy manufacturing process. It is further preferred to use an aqueous acid ammonium solution. In the case of producing composite tungsten oxide conductive particles, an aqueous solution of ammonium tungstate or a 6 salt solution can be used from the viewpoint of easy uniform mixing of each element when the tungsten compound starting material is a solution. ⁇ Use a tungsten solution or tungstic acid if it is not liquid. And are preferred.
  • the heat treatment conditions for producing the tungstate oxide particles are as follows.
  • the tungsten compound starting material As heat treatment conditions in a reducing atmosphere, it is preferable to first heat the tungsten compound starting material at 100 ° C. or higher and 850 ° C. or lower in a reducing gas atmosphere. If it is 100 degreeC or more, a reductive reaction will fully advance and it is preferable. Moreover, if it is 850 degrees C or less, reduction
  • the reducing gas is not particularly limited, but H is preferable.
  • H is used as the reducing gas
  • H as the composition of the reducing atmosphere is
  • the 2 2 ratio is preferably 0.1% or more, more preferably 2% or more by volume ratio.
  • H is
  • the particles obtained here are further 550 ° C or higher and 1200 ° C or lower in an inert gas atmosphere in order to improve crystallinity or remove the adsorbed reducing gas.
  • Heat treatment at a temperature of Heat treatment conditions in an inert gas atmosphere are preferably 550 ° C or higher.
  • the tungsten compound starting material heat-treated at 550 ° C or higher shows sufficient conductivity.
  • an inert gas such as Ar or N as the inert gas.
  • tungstic oxide compound represented by the general formula WyOz and 2.2 ⁇ z / y ⁇ 2.999 and including a magnetic phase can be obtained.
  • the heat treatment conditions for producing the composite tungstate oxide particles are as follows.
  • Tungsten compound starting material and M element (however, M element is H, He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh) Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si ⁇ Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te , Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I) Tungsten compound starting material solution or dispersion liquid and compound containing M element A powder obtained by mixing a solution or dispersion and then drying is produced.
  • M element is H, He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh
  • the mixing ratio of the starting composite compound and M element is the composition of M element and tungsten in the composite tungstic acid compound when the compound tungstic acid compound is expressed as Mx WyOz.
  • the ratio shall be a predetermined value satisfying 0.001 ⁇ xZy ⁇ l.
  • the tungsten compound starting material containing M element is water.
  • a solvent such as organic solvent.
  • tungstate containing M element, chloride, nitrate, sulfate, oxalate, oxide, carbonate, hydroxide, etc. are not limited to these, but it is in solution form. If it is, it is preferable.
  • the process of evaporating the solvent from the solution state is complicated, so it is possible to mix and react with the solid.
  • the raw materials used are preferably tungstic acid and M element carbonates or hydroxides.
  • the heat treatment conditions are the same as the heat treatment conditions for producing the tungstic acid particles described above.
  • the following heat treatment conditions can be proposed for the production of complex tungstate oxide with good crystallinity.
  • the heat treatment conditions vary depending on the starting material and the type of the target compound, and thus are not limited to the following methods.
  • the heat treatment temperature in the subsequent inert atmosphere is 700 ° C to 1200 ° C. C force.
  • the conductive particles of the present embodiment can obtain visible light transmittance by controlling the composition, particle size, and shape of the conductive particles as described above.
  • a visible light transmissive particle-dispersed conductor can be formed at a lower cost than when ITO particles or noble metal particles are used.
  • a method for applying the conductive particles there is a method in which the conductive particles are dispersed in an appropriate medium by a dispersion method as described below to form a conductor on a desired substrate.
  • This person In this method, conductive particles fired at a high temperature in advance are dispersed in the base material or bound to the surface of the base material with a binder. It can be applied, and does not require a large force device such as a vacuum film forming method when forming a conductor, and is inexpensive.
  • the visible light transmissive particle-dispersed conductor of the present embodiment can be formed into a film shape, or can be formed by binding conductive particles fired at a high temperature in advance to the substrate surface with a binder.
  • the binder is not particularly limited, but is preferably a transparent resin or a transparent dielectric.
  • the conductive particles according to the present embodiment are dispersed in an appropriate solvent, and if necessary, a medium resin is added thereto, followed by coating on the surface of the substrate, the solvent is evaporated, and the resin is prepared by a predetermined method. Is cured, a visible light transmissive particle-dispersed conductor film in which the conductive particles are dispersed in the medium can be formed.
  • the coating method is not particularly limited as long as the resin containing conductive particles can be uniformly coated on the surface of the substrate, and examples thereof include a bar coating method, a dalabya coating method, a spray coating method, and a dip coating method.
  • a UV curable resin, a thermosetting resin, an electron beam curable resin, a room temperature curable resin, a thermoplastic resin, or the like can be selected according to the purpose.
  • a binder using a metal alkoxide can be used as the medium.
  • the metal alkoxide include alkoxides such as Si, Ti, Al, and Zr. Binders using these metal alkoxides can form an oxide film by heating after hydrolysis.
  • the conductive particles according to the present embodiment are dispersed in an appropriate solvent, coated on the surface of the base material, and the solvent is evaporated, whereby the conductive particles are dispersed on the surface of the base material.
  • a type particle-dispersed conductor film can be formed.
  • a solution containing resin or the like is applied over the conductor film to dissolve the film. It is preferable to evaporate the medium and form a protective film.
  • the coating method is not particularly limited as long as the resin surface containing conductive particles can be uniformly coated on the surface of the base material, and examples thereof include a bar coating method, a dalabya coating method, a spray coating method, and a dip coating method. .
  • the method for dispersing the conductive particles is not particularly limited! However, for example, ultrasonic irradiation, a bead mill, a sand mill, or the like can be used. It is also possible to add various additives or adjust the pH to obtain a uniform dispersion.
  • the base material is not limited to a shape that may be film-like or board-like as desired.
  • PET acrylic, urethane, polycarbonate, polyethylene, ethylene vinyl acetate copolymer, vinyl chloride, fluorine resin, and the like can be used for various purposes.
  • glass can be used other than rosin.
  • the conductive particles may be dispersed in the base material.
  • the conductive particles may be permeated from the surface of the base material, and the temperature of the conductive particles is set to be higher than the melting temperature of the base material. After being raised and melted, it may be mixed with a resin.
  • the resin containing the conductive particles thus obtained can be formed into a film shape or a board shape by a predetermined method and applied as a conductive material.
  • a dispersion of PET resin and conductive particles is mixed, the dispersion solvent is evaporated, and then the melting temperature of PET resin is used.
  • the melting temperature of PET resin is used.
  • the conductive particles of tungstic oxide or the conductive particles of composite tungstate can form needle-like crystals as shown in FIG. 4 by an appropriate heat treatment.
  • acicular crystals have the effect of improving the conductivity of the visible light transmissive particle-dispersed conductor film.
  • the reason for this is that the visible light transmission type particle-dispersed conductor film uses a needle-like crystal, although the resistance value of the film is worse than that of Balta due to the contact resistance value between particles. This is because each of these needle-like crystals serves as a conductive path, so that the electron transport is efficiently performed with a small contact resistance value compared to the connection of fine granular particles, so that the conductivity is improved.
  • Conductive particles of hexagonal tungsten bronze which are conductive particles of composite tungstate oxide, can form plate-like crystals as shown in FIG.
  • a plate-like crystal is easily formed when the additive element M is added in an amount greater than 0.33.
  • the obtained plate-like crystal can reduce the contact resistance value per unit area as compared with the fine particles when dispersed, and thus it is easy to improve the conductivity.
  • the pulverization method may be a normal pulverization method.
  • the optical characteristics of the visible light transmissive particle-dispersed conductor according to this embodiment were measured using a spectrophotometer (manufactured by Hitachi, Ltd. U-4000), and the visible light transmittance was calculated based on CFIS R3106.
  • Figure 2 shows the transmission profile of the particle-dispersed conductor.
  • Figure 2 is a graph with the horizontal axis representing the transmitted light wavelength and the vertical axis representing the light transmittance (%).
  • the visible light transmissive particle-dispersed conductor film formed by the conductive particles of W 2 O is visible.
  • the transmission profile of the visible light transmission type particle-dispersed conductor formed with the conductive particle force of the hexagonal composite tungstate oxide is
  • Figure 3 shows.
  • Fig. 3 is a graph with the horizontal axis representing the wavelength of light transmitted and the vertical axis representing the light transmittance (%).
  • the child-dispersed conductor film has a wavelength of 380 ⁇ which is visible light! It was found that it transmits light at ⁇ 780 nm and has excellent transparency in the visible light region.
  • the visible light transmissive particle-dispersed conductor is a large-scale film formation such as a vacuum film forming method such as a sputtering method, a vapor deposition method, an ion plating method, and a chemical vapor deposition method (CVD method). Since a visible light transmitting particle-dispersed conductor can be formed by a coating method or the like without requiring an apparatus, it is inexpensive and industrially useful.
  • tungsten trioxide In general, tungsten trioxide (WO) has no effective conduction electrons and is therefore visible.
  • the element having the same property as the above-described tungsten there is the above-described A element.
  • These oxides of the A element also have a so-called tungsten bronze structure containing positive elements in the crystal, like the tungsten oxide. For this reason, a part of the tungsten site is replaced with element A to form a composite with tungstic oxide, or a conductive film having a so-called tungsten bronze structure using element A instead of tungsten. It has been found that even if formed, it is possible to develop conductivity by the conduction electrons while transmitting light in the visible light region.
  • the transparent conductive film starts from a solution containing a tungsten oxide or a solution containing an element A compound containing a tungsten oxide which is a raw material of Z and a composite tandastene oxide described later. It is obtained by a simple method in which a raw material solution is applied, and the starting raw material solution is applied to a base material, and then the base material coated with the starting raw material solution is heat-treated in a reducing gas or Z and inert gas atmosphere. It was found that
  • the transparent conductive film of this embodiment has a general formula WyOz (where W is tungsten, O is oxygen, 2.2 ⁇ z / y ⁇ 2.999), or Z Formula Mx WyOz (where M element is H, He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, M g, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si ⁇ Ge, Sn, Pb , Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I W is tungsten, O is oxygen, and includes composite tungsten oxide expressed as 0.001 ⁇ x / y ⁇ l, 2.2 ⁇ z / y ⁇ 3.0), and transmits in the wavelength range of 400nm to 780nm The maximum value of the ratio is 10% or more and less than 92%, and the
  • the composition range of tungsten and oxygen is When the composition ratio of oxygen to tungsten is less than 3, and when the transparent conductive film is described as WyOz, it is preferably 2.2 ⁇ z / y ⁇ 2.999. If this zZy value is 2.2 or more, it is possible to avoid the appearance of a WO crystal phase other than the intended purpose in the film.
  • the transparent conductive film according to the present invention had a maximum transmittance of 10% or more and less than 92% in the visible light region having a wavelength of 400 nm or more and 780 nm or less. If the maximum value of the transmittance is 10% or more, the application range for visible light transmission is wide. Moreover, it was technically easy to manufacture until the maximum transmittance was less than 92%. Note that the measurement was performed based on optical measurement and IS R3106 (light source: A light), and the visible light transmittance was calculated.
  • the surface resistance value of the transparent conductive film according to the present invention was 1.0 X 10 1 (> ⁇ Higuchi or less. If the surface resistance value is used, the range of application as a conductive film is wide. The surface resistance value was measured using a surface resistance measuring machine (Lauresta MP MCP-T350) manufactured by Mitsubishi Chemical.
  • the tungstic oxide is represented by the general formula Wy Oz (W is tungsten, O is oxygen, 2.45 ⁇ z / y ⁇ 2.999). It is preferred to include a Magneli phase with the indicated composition ratio.
  • the structure of tungsten trioxide is an octahedral structure composed of WO. You can. In this octahedral structure, W atoms are located, oxygen is positioned at each vertex of the octahedral structure, and all octahedral structures share each vertex with the adjacent octahedral structure. At this time, no conduction electrons exist in this structure. On the other hand, it is expressed by the composition ratio of WO, etc.
  • the magnetic phase is a structure in which the octahedral structure of WO is regularly shared by ridges and vertices.
  • W O (WO) having the structure shown in FIG. 1 (A) is a icosahedron with WO as one unit.
  • the structure and the octahedral structure of WO are regular structures with shared edges and vertices. like this
  • the tungsten oxide with a simple structure is considered to exhibit conductivity because electrons emitted from oxygen force contribute as conduction electrons.
  • the structure of tungsten trioxide-tungsten is uniform or non-uniform as a whole, and conduction electrons are generated even in amorphous, and conductive characteristics can be obtained.
  • M element is H, He, Al force
  • MxWyOz (where M element is H, He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, One or more elements selected from Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, and I, W is tungsten, O is oxygen, 0.001 ⁇ x / y ⁇ l, 2.2 ⁇ z / y ⁇ 3.0) For compound tungstic acid compounds, 0.001 ⁇ x / y ⁇ l, 2.2 2 ⁇ z / y ⁇ 3.0. ⁇ .
  • the composite tungsten oxide represented by MxWyOz preferably contains an amorphous structure or a cubic, tetragonal or hexagonal tungsten bronze structure.
  • a cubic crystal is generally used as a representative of what is classified as a cubic tungsten bronze structure type or a belobskite tandastene bronze structure type when classifying a tungsten bronze structure.
  • tetragonal crystal is generally used as a representative of those classified as tetragonal tungsten bronze structure types when classifying tungsten bronze structures.
  • hexagonal crystal is generally used as a representative of what is classified as a hexagonal tungsten bronze structure type when classifying a tandasten bronze structure.
  • the M element is located in the void formed by the octahedral structure sharing the apex. It is thought that conduction electrons are generated by the addition of these M elements.
  • the structure of composite tungstate is typical of cubic, tetragonal and hexagonal crystals. Examples of each structure are shown in Fig. 1 (B), (C) and (D).
  • These composite tandastenic acid compounds have an upper limit of the amount of additive elements derived from the structure, and the maximum amount of addition of M element to 1 mol of W is 1 mol in the case of cubic crystals, In this case, it is about 0.5 mol (varies depending on the additive element, but it is about 0.5 mol that is easy to produce industrially), and in the case of hexagonal crystal is 0.33 mol.
  • the range of the maximum amount of added M element is an example showing a particularly basic range, and the present invention is not limited to this. Absent.
  • a variety of structures can be adopted in the crystal structure depending on the composite material, and the above-described structure is also a representative example and is not limited thereto.
  • the optical characteristics change depending on the structure.
  • hexagonal crystals tend to be the longest wavelength side, and there is little absorption in the visible light region.
  • the next is tetragonal crystals, and cubic crystals tend to absorb light from conduction electrons on the shorter wavelength side, and increase absorption in the visible light region. Therefore, a composite tungstic oxide having a hexagonal crystal structure is preferable for the transparent conductive film that transmits more visible light for the reasons described above.
  • the oxide is based on the above structure, it exhibits conductive characteristics and near-infrared shielding characteristics even with an amorphous structure.
  • hexagonal crystals are formed when M element having a large ionic radius is added. Specifically, Cs, K, Rb, Tl, Ba, ⁇ , Li, Ca, When each element of Sr, Fe, and Sn is added, hexagonal crystals are easily formed. Other than these elements, formed in WO units
  • these complex tandastenic acid oxides having a hexagonal crystal structure may be a uniform crystal structure or irregular.
  • M element which produces a child.
  • a material that meets the purpose in a timely manner for example, M element may be selected.
  • M element is added to these substances, and the general formula M A W O (where M element is H, He, alkali metal, alkali
  • a element is one selected from Mo, Nb, Ta, Mn, V, Re, Pt, Pd, Ti More than the same element, W is tungsten, O is oxygen, 0 ⁇ E ⁇ 1.2, 0 ⁇ G ⁇ 1, 2 ⁇ J ⁇ 3) Alternatively, conduction electrons are emitted during the structure of the A element acid and become a cation.
  • the emitted conduction electrons have an effect of absorbing (reflecting) light in the near-infrared region, and also contribute to the conductivity of the composite oxide fine particles.
  • These matrix structures constructed of element A, tungsten, and oxygen may be constructed of one element selected from element A and tandastene and oxygen, and may be composed of a plurality of elements. It may be constructed with oxygen.
  • element M When element M is added to a void having a structure composed of element A or tungsten and oxygen, conduction electrons are generated, which is effective in near-infrared absorption and conduction characteristics.
  • the range of E is preferably 0 ⁇ E ⁇ 1.2. If E> 0
  • conduction electrons are generated by the M element, and the effects of near-infrared absorption and conductive properties are exhibited. If the value of E is 1.2 or less, generation of impurities containing M element is avoided, and deterioration of characteristics can be prevented.
  • element M conduction electrons are generated, and near-infrared absorption and conductivity are exhibited.
  • element A different from tungsten in the complex oxide allows the complex It is preferable that 0 ⁇ G because it is possible to exhibit unprecedented features such as changing the optical properties of the oxide.
  • the preferable addition amount of element A is preferably a force of 1 or less that varies depending on the purpose. If G ⁇ l, impurities containing element A due to the presence of excess element A will not be generated, so that deterioration of the properties of the composite oxide can be avoided.
  • the composite oxide fine particles having the composition of M A W O described above have a hexagonal crystal structure.
  • the composite oxide fine particles may be crystalline or amorphous as long as voids are formed and a structure in which M elements are arranged in the voids).
  • the presence of M element cations added to the hexagonal voids improves the light transmission characteristics in the visible light region compared to other crystal structures, and the light absorption characteristics in the near infrared region. Since it improves, it is preferable. Also, from the viewpoint of conductivity application ability, since the composite oxide fine particles absorb less light in the visible light region, the visible light transmission type conductive material that reduces the visible light transmittance even when used in large amounts. It is effective in improving the conductivity as a conductive material.
  • M element having a large ionic radius is added, the hexagonal crystal is formed.
  • the addition amount of M element is preferably 0.2 or more and 0.5 or less. Preferably it is about 0.33. When the value of the M element is 0.33, it is considered that the M element is arranged in all hexagonal voids in the tanda-sten bronze structure.
  • the tungsten site of the tungsten bronze structure may be substituted with the A element, or the bronze structure of the A element and tungsten may coexist or exist alone.
  • tungsten bronze structure other than the hexagonal crystal described above, tetragonal crystal, cubic A tungsten bronze structure is also effective as an infrared shielding material.
  • the absorption position of light in the near-infrared region tends to change depending on the crystal structure, and the absorption position tends to shift from cubic to tetragonal and from hexagonal to hexagonal to the longer wavelength side.
  • the light absorption characteristics in the visible light region increase in the order of tetragonal crystals and cubic crystals, which have the smallest hexagonal crystals. Therefore, it is preferable to use a hexagonal tungsten bronze structure for an application where it is desired to transmit light in the visible light region and shield light in the near infrared region.
  • the tungsten site of the tandasten bronze structure may be replaced with the A element !, or the bronze structure of the A element may coexist.
  • the present invention is limited to this as long as an optimal solution is obtained by performing an appropriate test. Do not mean.
  • G ⁇ 1 causes the appearance of conductive properties due to the generation of conduction electrons and light shielding in the near infrared region by the same mechanism as in the case of G ⁇ 1). It can be handled in the same way.
  • the transparent conductive film containing a tungsten compound is a tungsten raw material solution that includes a tungsten compound
  • a surfactant is added to the starting material solution and then applied to a base material, whereby a thin film can be uniformly formed on the base material.
  • the surfactant various types such as nonionic, anionic, cationic, and amphoteric can be used.
  • an aqueous solution such as an aqueous solution of ammonium metatungstate
  • the surface tension of water is large, so a surfactant is added to increase the surface tension so that the substrate can be coated uniformly. It is necessary to reduce it.
  • the tungsten compound starting material solution should be at least one selected from a solution obtained by dissolving hexachloride tungsten in alcohol and an ammonium tungstate aqueous solution. Is preferred.
  • the tungsten starting material is preferable because it can be easily dissolved in water and alcohol and can be easily coated on the substrate by an inexpensive coating method.
  • the starting material solution of the composite tungstate compound is selected from the above-mentioned tungsten compound starting material solution (a solution in which tungsten hexachloride is dissolved in alcohol and an aqueous solution of ammonium tungstate).
  • M element is H, He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg , Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si ⁇ Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se ⁇ Br ⁇ Te ⁇ Ti ⁇ Nb ⁇ V, Mo, Ta ⁇ Re ⁇ Be ⁇ Hf ⁇ Os, Bi ⁇ I It is preferable to use a solution obtained by dissolving and mixing the compound to be contained as a tungsten compound starting material solution for the transparent conductive film.
  • Examples of the raw material for the added M element include tungstate, salt, nitrate, sulfate, oxalate, oxide, carbonate, hydroxide and the like containing M element. However, it is not limited to these, and any solution may be used.
  • the transparent conductive film of this embodiment can be obtained by applying a tungsten compound starting material solution to a substrate and then heat-treating it in an inert gas atmosphere or in a Z and reducing gas atmosphere.
  • a tungsten compound starting material solution is applied to a substrate and then heat-treated in an inert gas atmosphere or in a Z and reducing gas atmosphere
  • the heat treatment is performed in a reducing gas atmosphere. It is preferable to perform heat treatment at a temperature of from 550 ° C to 800 ° C, and then, if necessary, a heat treatment at a temperature of from 550 ° C to 1200 ° C in an inert gas atmosphere.
  • the reducing gas at this time is not particularly limited, but H is preferable. Use H as the reducing gas.
  • the composition of the reducing atmosphere is preferably such that H is 0.1% or more by volume.
  • Can. N or argon gas is used as the inert gas.
  • the transparent conductive film of the present embodiment can be formed by applying a vapor deposition method or a sputtering method if the obtained film is the above-described tungstic oxide or composite tungstate oxide.
  • the manufacturing method does not matter.
  • a material suitable for each method for example, a target tailored to a desired transparent conductive film composition and vapor deposition pellets may be used.
  • the composite oxide represented by the general formula M A W O is used as a starting material for an inert gas.
  • the starting materials for tungsten and element A are not particularly limited as long as they contain tungsten or element A.
  • it may be an organic compound or a compound containing two or more metal elements (for example, sodium tungstate).
  • various salts are preferably used by mixing with water or a solvent.
  • the starting material of A contains element M.
  • the starting material of element A does not need to be particularly limited as long as it contains element A.
  • Preferred examples include chloride, ammonium salt, carbonate, nitrate, sulfate. And at least one selected from oxalate, hydroxide, and peroxide. Further, it may be an organic complex or a compound containing two or more kinds of metal elements (for example, sodium tungstate).
  • Industrial production methods include carbonates, hydrates Use of etc. is preferable because it does not produce impurities during heating reduction.
  • the starting materials of the tungsten W, the A element, and the M element those that can be made into solutions (salts, nitrates, etc.) are mixed and used as starting materials. Preferable, sufficient mixing can be achieved.
  • the heat treatment condition after mixing the starting material of tungsten and the A element and the starting material of the M element is preferably 250 ° C. or higher.
  • a film obtained by heat treatment at 250 ° C. or higher has sufficient near-infrared absorptivity and conductivity.
  • an inert gas such as Ar or N is preferably used. Also as reducing gas
  • ammonia or hydrogen gas can be used.
  • the composition of the reducing atmosphere is preferably 0.1% or more by volume, more preferably 1% or more. 0. If it is 1% or more, the reduction can be carried out efficiently.
  • a transparent conductive article is obtained by forming the transparent conductive film of this embodiment on a substrate.
  • the base material of the transparent conductive film is not particularly limited, and transparent glass and transparent resin film are generally used.
  • the film thickness of the transparent conductive film according to the present embodiment can be changed depending on the purpose, but is preferably 1 nm or more and 5000 nm or less. If the film thickness is 1 nm or more, effective conductive characteristics can be obtained. A film thickness of 5000 nm or less is preferable because the light transmittance in the visible light region does not decrease.
  • the transparent conductive film of the present embodiment exhibits absorption and reflection performance due to conduction electrons from the near infrared to the infrared region, it has a shielding function in infrared and near infrared, and is visible light. It is suitable as a transmission type infrared shielding article.
  • the infrared shielding material fine particle dispersion of the present embodiment is an infrared shielding material fine particle dispersion in which infrared shielding material fine particles are dispersed in a medium, and the infrared shielding material fine particles have the general formula MAWO (provided that M element is H, He, alkali metal, alkaline earth Metals, rare earth elements, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si ⁇ Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I 1
  • M element is H, He, alkali metal, alkaline earth Metals, rare earth elements, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt
  • M element is added to these substances, and the general formula M A W O (where M element is H, He, alkali metal, alkali
  • element A is selected from Mo, Nb, Ta, Mn, V, Re, Pt, Pd, Ti, W is tungsten, O is oxygen 0 ⁇ E ⁇ 1. 2, 0 ⁇ G ⁇ 1, 2 ⁇ J ⁇ 3))), the M element emits conduction electrons during the oxidic structure of W or A element. And it becomes a cation itself.
  • the emitted conduction electrons have an effect of absorbing (reflecting) light in the near-infrared region, and also contribute to the conductivity of the composite oxide fine particles.
  • the matrix structure composed of the A element, tungsten, and oxygen is composed of one element selected from the A element and tandastene and oxygen, and may be composed of a plurality of elements. It may be constructed with oxygen.
  • M element is added to the void of the structure composed of element A or tungsten and oxygen, conduction electrons are generated, and near-infrared absorption and Effective for conductive properties.
  • the range of E is preferably 0 ⁇ E ⁇ 1.2. If E> 0
  • conduction electrons are generated by the M element, and the effects of near-infrared absorption and conductive properties are exhibited. If the value of E is 1.2 or less, generation of impurities containing M element is avoided, and deterioration of characteristics can be prevented.
  • element M If element M is present, conduction electrons are generated, and near-infrared absorption and conductivity are exhibited.
  • element A different from tungsten in the complex oxide allows the complex It is preferable that 0 ⁇ G depending on the purpose because it can exhibit unprecedented features such as changing the optical properties of the oxide.
  • the preferred amount of element A varies depending on the purpose, but is preferably 1 or less. If G ⁇ l, impurities containing element A due to the presence of excess element A will not be generated, and this is the ability to avoid deterioration of the properties of the complex oxide.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of the hexagonal crystal structure.
  • W or A element
  • an M element indicated by reference numeral 2 is arranged to form one unit, and a large number of these one units are assembled to form a hexagonal crystal structure. This is a so-called hexagonal tungsten bronze structure.
  • the unit structure (W (Or element A) Six octahedrons formed of O units are assembled into a hexagonal sky.
  • the composite oxide fine particles may be crystalline or amorphous as long as the voids are included and a structure in which the M element is arranged in the voids is included.
  • the M element cation is added to this hexagonal void, Compared with this, the light transmission property in the visible light region is improved, and the light absorption property in the near infrared region is improved, which is preferable. Also, from the viewpoint of conductivity application ability, since the composite oxide fine particles absorb less light in the visible light region, the visible light transmission type conductive material that reduces the visible light transmittance even when used in large amounts. It is effective in improving the conductivity as a conductive material.
  • M element having a large ionic radius is added, the hexagonal crystal is formed.
  • the amount of M element added is preferably 0.2 or more and 0.5 or less. Preferably it is about 0.33.
  • the value of the M element is 0.33, it is considered that the M element is arranged in all hexagonal voids in the tanda-sten bronze structure.
  • the tungsten site of the tungsten bronze structure may be substituted with the A element, or the bronze structure of the A element and tungsten may coexist or exist alone.
  • tetragonal and cubic tungsten bronze structures other than the hexagonal crystal described above are also effective as an infrared shielding material.
  • the absorption position of light in the near-infrared region tends to change depending on the crystal structure, and the absorption position tends to shift from cubic to tetragonal and from hexagonal to hexagonal to the longer wavelength side.
  • the light absorption characteristics in the visible light region increase in the order of tetragonal crystals and cubic crystals, which have the smallest hexagonal crystals. Therefore, it is preferable to use a hexagonal tungsten bronze structure for an application where it is desired to transmit light in the visible light region and shield light in the near infrared region.
  • the tungsten site of the tandasten bronze structure may be replaced with the A element !, or the bronze structure of the A element may coexist.
  • the present invention is limited to this as long as an optimal solution is obtained by performing an appropriate test. Do not mean.
  • the infrared shielding material fine particles containing the composite oxide fine particles of the present embodiment greatly absorb light in the near infrared ray region, particularly in the vicinity of the wavelength lOOOnm, so that the transmission color tone changes from blue to green.
  • the particle size of the infrared shielding material fine particles can be selected according to the purpose of use.
  • it when used for an application that should maintain high transparency, it preferably has a particle size of 800 nm or less. This is the ability of particles smaller than 800 nm to maintain visibility in the visible light region where light is not completely blocked by scattering, and at the same time to maintain transparency efficiently.
  • the particle diameter is 200 nm or less, preferably 100 nm or less. If the particle size of the complex oxide fine particles is small, the wavelength is 400 ⁇ due to geometrical scattering or Mie scattering! As a result of the reduction of light scattering in the visible light region up to 780 nm, the dispersion of the infrared shielding material fine particles becomes like a frosted glass, and it is possible to avoid the loss of clear transparency. That is, when the particle diameter of the composite oxide fine particle is 200 nm or less, the geometric scattering or Mie scattering is reduced and a Rayleigh scattering region is obtained.
  • the scattered light decreases in inverse proportion to the sixth power of the particle size, so that the scattering is reduced and the transparency is improved as the particle size decreases.
  • the particle diameter is 1 OO nm or less, the scattered light is very small, which is more preferable. From the viewpoint of avoiding light scattering, industrial production is easy if the particle diameter is preferably 1 nm or more, which is preferably smaller.
  • the surface force of the composite oxide fine particles constituting the infrared shielding material fine particles of the present embodiment is covered with an oxide containing one or more of Si, Ti, Zr, and A1. It is preferable from the viewpoint of improving the weather resistance of the infrared ray shielding material fine particles.
  • an oxide containing one or more of Si, Ti, Zr, and A1 It is preferable from the viewpoint of improving the weather resistance of the infrared ray shielding material fine particles.
  • the contact resistance between the particles increases, which causes an increase in resistance, which is not preferable for the purpose of lowering resistance. .
  • the composite oxide fine particles represented by the general formula M A W O are inactive starting materials.
  • the starting materials for tungsten and element A are not particularly limited as long as they contain tungsten or element A.
  • it may be an organic compound or a compound containing two or more metal elements (for example, sodium tungstate).
  • use of oxides, carbonates, hydrates, and the like is preferable because impurities that are difficult to remove during heat reduction are not generated.
  • the starting material of element A contains element M.
  • the starting material of element A is not particularly limited as long as it contains element A.
  • Preferred examples include oxides, oxide hydrates, chlorides, One or more selected from ammonium salts, carbonates, nitrates, sulfates, oxalates, hydroxides, peroxides, simple metals, and metals. Further, it may be an organic complex or a compound containing two or more kinds of metal elements (for example, sodium tungstate).
  • Use of oxides, carbonates, hydrates, etc. as an industrial production method is preferred because it does not produce impurities during the heat reduction!
  • the starting materials of tungsten W, element A, and element M those that can be made into a solution (such as salt or nitrate) are mixed in solution, dried, and powdered.
  • a solution such as salt or nitrate
  • the composite oxide fine particles By using the composite oxide fine particles as a starting material, it is possible to achieve sufficient mixing. However, even raw materials that are not made into a solution can be mixed as powders and used as starting raw materials for composite oxide particles.
  • the heat treatment conditions after mixing the above starting materials of tungsten and A element and the starting material of M element are preferably 250 ° C. or more. Heat treated above 250 ° C
  • the obtained infrared shielding material fine particles have sufficient near-infrared absorbing power and conductivity.
  • an inert gas such as Ar or N is preferably used. Also as reducing gas
  • ammonia or hydrogen gas can be used.
  • the composition of the reducing atmosphere is preferably 0.1% or more by volume, more preferably 1% or more. 0. If it is 1% or more, the reduction can be carried out efficiently.
  • the surface strength of the composite oxide fine particles obtained in the above-described process is covered with an oxide containing one or more metals of Si, Ti, Zr, and A1. It is preferable from the viewpoint of improvement.
  • the coating method is not particularly limited, but the surface of the infrared shielding material fine particles can be coated by adding the metal alkoxide to the solution in which the infrared shielding material fine particles are dispersed.
  • the infrared shielding material fine particles of the present embodiment there is a method in which the infrared shielding material fine particles are dispersed in an appropriate medium to obtain an infrared shielding material fine particle dispersion, and a film is formed on a desired substrate surface. is there.
  • the infrared ray shielding material fine particles obtained by firing at a high temperature can be kneaded into the base material or bound to the base material surface by a medium.
  • Application to substrate materials with low heat resistance is possible. For this reason, there is an advantage that a large-sized apparatus is not required at the time of film formation, and it is inexpensive.
  • the composite oxide fine particles contained in the infrared shielding material fine particles of the present embodiment are conductive materials, they are continuous. When used as a thin film (dispersion), it can be applied as a conductive application along with an optical application.
  • the infrared shielding material fine particles of the present embodiment are dispersed in an appropriate solvent, and after adding a medium resin, the substrate surface is coated, and the solvent is evaporated to cure the resin by a predetermined method.
  • the coating method is not particularly limited as long as the infrared shielding material fine particle-containing resin can be uniformly coated on the substrate surface.
  • the bar coating method examples include the Darabaya coat method, the spray coat method, and the dip coat method.
  • those in which the fine particles of the infrared shielding material are directly dispersed in the medium resin do not have to evaporate the solvent after being applied to the surface of the substrate, so that they are preferred from the environmental and industrial viewpoints.
  • a resin or glass can be used as the medium.
  • a UV curable resin for example, a UV curable resin, a thermosetting resin, an electron beam curable resin, a room temperature curable resin, a thermoplastic resin, and the like can be selected according to the purpose.
  • polyethylene resin polyvinyl chloride resin, polysalt vinylidene resin, polybutyl alcohol resin, polystyrene resin, polypropylene resin, ethylene vinyl acetate copolymer, polyester resin, polyethylene Examples include terephthalate resin, fluorine resin, polycarbonate resin, acrylic resin, and polyvinyl butyral resin.
  • a medium using a metal alkoxide Typical examples of the metal alkoxide include alkoxides such as Si, Ti, Al, and Zr. The medium using these metal alkoxides can form an oxide film by hydrolysis and heating.
  • the above-mentioned base material is not limited to a shape that can be a film or a board as desired.
  • the transparent base material PET, acrylic, urethane, polycarbonate, polyethylene, ethylene vinyl acetate copolymer, vinyl chloride, fluorine resin, and the like can be used for various purposes.
  • glass can be used other than rosin.
  • the infrared shielding material fine particles of this embodiment may be dispersed in the substrate.
  • the infrared shielding material fine particles and the resin can be dispersed after raising the temperature above the melting temperature of the substrate resin that may be permeated from the substrate surface. May be mixed.
  • the infrared shielding material fine particle-containing resin obtained in this way can be applied to a film or board shape by a predetermined method as an infrared shielding material fine particle molded body.
  • the PET resin and the infrared shielding material fine particle dispersion are mixed and the dispersion solvent is evaporated, and then the PET resin is melted at a melting temperature of 300 °.
  • the PET resin is melted, mixed and cooled, it becomes possible to produce PET resin in which the infrared shielding material fine particles are dispersed.
  • the method for dispersing the infrared shielding material fine particles in the resin is not particularly limited. For example, ultrasonic irradiation, a bead mill, a sand mill, or the like can be used. In order to obtain a uniform dispersion, various additives may be added or the pH may be adjusted.
  • the infrared shielding material fine particles in the present embodiment can be formed into an infrared shielding material fine particle dispersion by a method such as coating on a base material or kneading into the base material.
  • An infrared shielding material can be obtained by forming the fine particle dispersion of the infrared shielding material into a plate shape, a film shape, or a thin film shape.
  • the infrared shielding material fine particles are coated on the substrate or kneaded into the substrate in the same manner as described above.
  • the conductivity of the dispersion spreads two-dimensionally or three-dimensionally by contact with the composite oxide fine particles, and as a result, the fine particle dispersion of the infrared shielding material becomes conductive. If the infrared shielding material fine particle dispersion is formed in a plate shape, a film shape or a thin film shape, an infrared shielding material which transmits visible light and has conductivity can be obtained.
  • the infrared shielding material fine particles according to the present invention have the above-described infrared shielding performance, if the dispersion of the infrared shielding material fine particles is formed in a plate shape, a film shape, or a thin film shape, an infrared shielding material is obtained.
  • the infrared shielding body has a wavelength of 400 ⁇ !
  • the V value is 10% or more and the minimum value power V value or less of the total light transmittance in the region of wavelength 700nm to 2600nm
  • an infrared shielding body having an infrared shielding function of 65% or less can be obtained.
  • FIG. 11 is a dispersion film of infrared shielding material fine particles (Rb MoO) according to Example 24.
  • a wavelength of 400 The V value which is the highest value of the light transmittance in the region of nm to 700 nm, was 80.25%, and it was found that the light in the visible light region was sufficiently transmitted.
  • the composite oxide fine particles contained in the infrared shielding material fine particle dispersion in the present embodiment have electrical conductivity, they can be coated on the substrate in the same manner as described above, When kneaded in, the conductivity of the infrared shielding material fine particle dispersion expands two-dimensionally or three-dimensionally due to the contact between the composite oxide fine particles, and as a result, the infrared shielding material fine particle dispersion becomes conductive. Become.
  • this infrared shielding material fine particle dispersion is formed into a plate shape, a film shape or a thin film shape, an infrared ray shielding body which transmits visible light and has conductivity, has a wavelength of 400 ⁇ !
  • the maximum value of total light transmittance in the region of ⁇ 700nm is 10% (V value) or more, and the surface resistance value is ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ or less. It can be a body.
  • the shape of the particles may be granular, plate-like, or needle-like (fiber), but in order to improve conductivity, a plate-like or needle-like shape that can reduce the contact resistance value is preferable.
  • Examples 1 to 13 and Comparative Example 1 mainly relate to the above-described [1] visible light transmissive particle dispersed conductor, conductive particles, visible light transmissive conductive article, and a method for manufacturing the same. Therefore, the optical characteristics of the visible light transmissive particle-dispersed conductor were measured using a spectrophotometer (U-4000 manufactured by Hitachi, Ltd.), and the visible light transmittance (based on JIS R3106) was calculated. The haze value was measured using a measuring device HR-200 manufactured by Murakami Color Research Laboratory based on JIS K 7105.
  • the average dispersed particle size was measured with a measuring device (ELS-800 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.)) using a dynamic light scattering method, and the average value of three measurements was averaged. The particle diameter was taken.
  • the evaluation of the conductive property was performed by measuring the surface resistance value of the produced film. The surface resistance value of this film was measured using Hiresta IP MCP-HT260 manufactured by Mitsubishi Yuka Co.
  • the dust resistance value was measured by the van der Pauw method (4th edition, Experimental Chemistry Course 9 Issued on June 5, 1991, edited by The Chemical Society of Japan, publisher: Maruzen Co., Ltd.).
  • the sample is pressed pellets compacted into a 10mm ⁇ disk shape, and electrodes of 4 terminals are installed on the disk surface at 90 ° intervals, and current is applied between two adjacent terminals while applying a pressure of 9.8MPa.
  • the resistance value is calculated by measuring the voltage between the remaining two terminals when
  • argon Z hydrogen 95Z5 volume ratio
  • Figures 4 (A) and 4 (B) show the results of SEM observation of the powder shape.
  • (A) is a 10,000 times SEM image of W O
  • (B) is a 3000 times SEM image.
  • the visible light transmittance was 63%, and the fact that the light in the visible light region was sufficiently transmitted was a major factor. Furthermore, the haze value was 3.5%, the transparency was high, the transmitted color tone was beautiful blue, and the surface resistance value was 7.6 to 10 8 ⁇ .
  • This Cs WO is based on X-ray diffraction
  • Figure 5 shows the results of SEM observation of the shape of the resulting conductive particle powder.
  • Figure 5 shows Cs WO
  • a part of the mixture was mixed and subjected to dispersion treatment using a medium stirring mill to prepare a dispersion liquid of average dispersed particles lOOnm. 10 parts by weight of this dispersion was mixed with 0.1 part by weight of an ultraviolet curable resin for hard coat (solid content 100%). Apply this solution on glass using a bar coater. Filmed. This film was dried at 60 ° C. for 30 seconds to evaporate the solvent, and then cured with a high-pressure mercury lamp to obtain a conductor film.
  • the optical properties of the conductor film were measured and found to be as follows. Visible light transmittance was 77%, and it was a component that the light in the visible light region was sufficiently transmitted. Furthermore, the haze value was 0.2%, and the transparency was high and the internal situation could be clearly confirmed from the outside. The transmitted color was beautiful blue, and the surface resistance was 2.8 ⁇ 10 9 ⁇ / mouth.
  • This Cs WO is a crystal by X-ray diffraction
  • FIGS. 6 (A) and 6 (B) show the results of SEM observation of the obtained powder.
  • (A) is a SEM image of Cs WO 5,000 times
  • This Cs WO is a crystal by X-ray diffraction
  • a part of the mixture was mixed and subjected to dispersion treatment using a medium stirring mill to prepare a dispersion liquid having average dispersed particles of 120 nm. 10 parts by weight of this dispersion and UV curable resin for hard coat (solid content 10% 0%) 0.1 part by weight was mixed. This solution was applied on glass using a bar coater to form a film. This film was dried at 60 ° C. for 30 seconds to evaporate the solvent, and then cured with a high-pressure mercury lamp to obtain a conductor film.
  • the optical properties of the conductor film were measured and found to be as follows. Visible light transmittance is 63%, and it has a sufficient transmission of light in the visible light region. Furthermore, haze value is 0.8%, and transparency is high and the internal situation can be clearly confirmed from the outside. It was. The transmitted color was beautiful blue, and the surface resistance was 3.6 ⁇ 10 8 ⁇ / mouth.
  • This Rb WO is the result of X-ray diffraction.
  • the dust resistance value obtained by measuring the powder of the conductive particles under a pressure of 9.8 MPa was 0.00086 ⁇ ′cm, and good conductivity was confirmed.
  • a part by weight was mixed and subjected to dispersion treatment using a medium stirring mill to prepare a dispersion liquid having an average dispersed particle of 80 nm. 10 parts by weight of this dispersion was mixed with 0.1 part by weight of an ultraviolet curable resin for hard coat (solid content: 100%). This solution was applied on glass using a bar coater to form a film. This film was dried at 60 ° C. for 30 seconds to evaporate the solvent, and then cured with a high-pressure mercury lamp to obtain a conductor film.
  • the optical properties of the conductor film were measured and found to be as follows. Visible light transmittance was 76%, and it was able to transmit light in the visible light region enough. Furthermore, the haze value was 0.2%, and the transparency was high and the internal situation could be clearly confirmed from the outside. The transmitted color was beautiful blue, and the surface resistance value was 4.2 to 10 8 ⁇ / mouth.
  • This Rb WO is used to identify crystal phases by X-ray diffraction.
  • FIGS. 7A and 7B hexagonal columnar fibrous crystals were observed.
  • the powder resistance value of this powder was measured and found to be 0.0044 ⁇ 'cm. Good conductivity is ensured.
  • Dispersion treatment was performed by ultrasonic irradiation to prepare a dispersion of fibrous particles. 10 parts by weight of this solution was mixed with 0.1 part by weight of an ultraviolet curable resin for hard coat (solid content 100 %). This solution was applied and formed on a glass using a bar coater. This film was dried at 60 ° C. for 30 seconds to evaporate the solvent, and then cured with a high-pressure mercury lamp to obtain a conductive film.
  • WO conductive particle powder was prepared. This WO is the crystal phase by X-ray diffraction
  • a part by weight was mixed and subjected to a dispersion treatment using a medium stirring mill to prepare a dispersion having an average dispersed particle of 95 nm. 10 parts by weight of this dispersion was mixed with 0.1 part by weight of an ultraviolet curable resin for hard coat (solid content: 100%). This solution was applied on glass using a bar coater to form a film. This film was dried at 60 ° C. for 30 seconds to evaporate the solvent, and then cured with a high-pressure mercury lamp to obtain a conductor film.
  • the optical properties of the conductor film were measured and found to be as follows.
  • the visible light transmittance was 55%, and the fact that the light in the visible light region was sufficiently transmitted was a major factor.
  • the haze value was 1.3%, and the transparency was high and the internal situation could be clearly confirmed from the outside.
  • the transmitted color was beautiful blue, and the surface resistance was 3.6 ⁇ 10 1 () ⁇ .
  • a part by weight was mixed and subjected to a dispersion treatment using a medium stirring mill to prepare a dispersion liquid having an average dispersed particle of 85 nm. 10 parts by weight of this dispersion was mixed with 0.1 part by weight of an ultraviolet curable resin for hard coat (solid content: 100%). This solution was applied on glass using a bar coater to form a film. This film was dried at 60 ° C. for 30 seconds to evaporate the solvent, and then cured with a high-pressure mercury lamp to obtain a conductor film.
  • the optical properties of this conductor film were measured and found to be as follows.
  • the visible light transmittance was 72%, and the fact that the light in the visible light region was sufficiently transmitted was a major factor.
  • the haze value was 1.1%, and the transparency was high and the internal situation could be clearly confirmed from the outside.
  • the transmitted color was beautiful blue, and the surface resistance value was 6.2 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ .
  • a part of the mixture was mixed and dispersed using a medium stirring mill to prepare a dispersion liquid of average dispersed particles lOnm. 10 parts by weight of this dispersion was mixed with 0.1 part by weight of an ultraviolet curable resin for hard coat (solid content 100%). This solution was applied on glass using a bar coater to form a film. This film was dried at 60 ° C. for 30 seconds to evaporate the solvent, and then cured with a high-pressure mercury lamp to obtain a conductor film.
  • the optical properties of the conductor film were measured and found to be as follows. Visible light transmittance was 75%, and it was a component that the light in the visible light region was sufficiently transmitted. Furthermore, the haze value was 1.3%, and the transparency was high and the internal situation could be clearly confirmed from the outside. The transmitted color was beautiful blue, and the surface resistance value was 3.5 to 10 9 ⁇ / mouth.
  • WO conductive particle powder was prepared. This WO is the crystal phase by X-ray diffraction
  • a part by weight was mixed and subjected to a dispersion treatment using a medium stirring mill to prepare a dispersion having an average dispersed particle of 95 nm. 10 parts by weight of this dispersion was mixed with 0.1 part by weight of an ultraviolet curable resin for hard coat (solid content: 100%). This solution was applied on glass using a bar coater to form a film. This film was dried at 60 ° C. for 30 seconds to evaporate the solvent, and then cured with a high-pressure mercury lamp to obtain a conductor film.
  • the optical properties of the conductor film were measured and found to be as follows.
  • the visible light transmittance was 62%, and the fact that the light in the visible light region was sufficiently transmitted was the main factor. Furthermore, the haze value was 1.2%, and the transparency was high and the internal situation could be clearly confirmed from the outside. Transparent color tone is beautiful The surface resistance was 5.7 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ .
  • a part by weight was mixed and subjected to a dispersion treatment using a medium stirring mill to prepare a dispersion liquid having an average dispersion particle of 50 nm. 10 parts by weight of this dispersion was mixed with 0.1 part by weight of an ultraviolet curable resin for hard coat (solid content: 100%). This solution was applied on glass using a bar coater to form a film. This film was dried at 60 ° C. for 30 seconds to evaporate the solvent, and then cured with a high-pressure mercury lamp to obtain a conductor film.
  • the optical properties of the conductor film were measured and found to be as follows. Visible light transmittance was 52%, and the fact that it was able to transmit light in the visible light region sufficiently was the main factor. Furthermore, the haze value was 0.6%, and the transparency was high and the internal situation could be clearly confirmed from the outside. The transmitted color was beautiful blue, and the surface resistance value was 4.8 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ .
  • the present invention has been described based on the above embodiment.
  • the present invention is not limited to this.
  • Table 1 shows a list of measurement results of Examples 1 to 13 and Comparative Example 1.
  • Examples 14 to 23 and Comparative Example 2 mainly relate to the above-described [2] transparent conductive film and its production method, transparent conductive article, and infrared shielding article, and optical measurement «JIS Measurement was performed based on R3106 (light source: A light), and the visible light transmittance was calculated. Conductivity characteristics were measured using a surface resistance measuring machine (Lowesta MP MCP-T350 or Neuresta IP MCP-HT260) manufactured by Mitsubishi Chemical.
  • a surfactant FZ210 5 (manufactured by Ade force) was added so that the total amount was 0.002% to obtain a film-forming solution.
  • the film-forming solution was dip coated on one side of a transparent stone substrate (thickness 2 mm). This was heat-treated at 550 ° C for 10 minutes in a 5% hydrogen atmosphere (others were nitrogen) to obtain a transparent conductive film on the substrate.
  • the film thickness was about l lOnm.
  • FIG. 8 shows the measurement results for the transmission and reflection profiles.
  • Fig. 8 is a graph with the horizontal axis representing the wavelength of light and the vertical axis representing the light transmittance and reflectance.
  • the transmittance measurement result is plotted with a solid line, and the reflectance measurement result is plotted with a broken line.
  • the visible light transmittance of this film was 77.38%, and the infrared ray with a high transparency of 800 nm or more was reflected and absorbed, and it was effective as an infrared shielding material.
  • the solar transmittance of this film was 57%, and it was found that 43% of sunlight was blocked.
  • the surface resistance of this film was found to be 6.9 ⁇ 10 3 ⁇ well and high conductivity.
  • Example 14 Using the film forming solution of Example 14 on the fired film obtained in Example 14, the film was dip-coated on one side in the same manner. This was heat-treated at 550 ° C. for 10 minutes in a 5% hydrogen atmosphere (others were nitrogen) to obtain a transparent conductive film on the substrate. Thickness is about 200nm.
  • the transmittance and reflectance of the obtained film were measured.
  • Figure 9 shows the measurement results for the transmission and reflection profiles. Similarly to FIG. 8, FIG. 9 is a graph in which the horizontal axis indicates the wavelength of light and the vertical axis indicates the transmittance and reflectance of light. The transmittance measurement result is plotted with a solid line, and the reflectance measurement result is plotted with a broken line.
  • a surfactant FZ2105 (manufactured by ADEKA) was added so that the total amount was 0.002%, thereby forming a film-forming solution.
  • the film-forming solution was dip coated on one side of a transparent quartz substrate (thickness 2 mm). This was heat-treated at 550 ° C. for 10 minutes in a 5% hydrogen atmosphere (others were nitrogen) to obtain a transparent conductive film on the substrate.
  • the film thickness was about 120 nm.
  • the visible light transmittance of the obtained film was 78.16%, and the surface resistance of the film was 1.2 X 10 4 ⁇ . It was found that this film was highly transparent and highly conductive. It was. The solar transmittance of this film was 61%, and it was found that it blocked 39% of sunlight.
  • Ammonium metatungstate aqueous solution (0.02 mol / 9. 28 g) 9. 28 g was mixed with 80 g of water.
  • a surfactant (FZ2105 (manufactured by Ade force)) was added so that the total amount was 0.002% to obtain a film-forming solution.
  • the film forming solution was dip coated on one side of a transparent quartz substrate (thickness 2 mm). This was heat-treated at 550 ° C for 10 minutes in an atmosphere of 5% hydrogen (others were nitrogen). Thereafter, a transparent conductive film was obtained on the substrate by heat treatment at 800 ° C. for 10 minutes in a nitrogen atmosphere. The film thickness was about lOOnm.
  • the obtained film was WO. Visible light transmission of the obtained film The excess ratio was 52.16%, and the surface resistance of the film was 7. 3 to 10 5 ⁇ . The film was found to be highly transparent and highly conductive. The solar transmittance of this film was 37%, and it was found that 63% of sunlight was blocked.
  • the excess rate was 67.16%, and the surface resistance of the film was 2.1 to 10 6 ⁇ .
  • the film was found to be highly transparent and highly conductive.
  • a surfactant (FZ2105 (manufactured by Ade force)) was added so as to be 0.002% of the whole to obtain a film-forming solution.
  • the film-forming solution was dip coated on one side of a transparent quartz substrate (thickness 2 mm). This was heat-treated at 500 ° C. for 10 minutes in a 5% hydrogen atmosphere (others were nitrogen) to obtain a transparent conductive film on the substrate. The film thickness was about lOOnm.
  • the obtained film was hexagonal In tungsten bronze.
  • the visible light transmittance was 75.22% and the transparency was high, reflecting and absorbing infrared rays of 800 nm or more, and effective as an infrared shielding material.
  • the solar transmittance of this film was 69%, and it was found that it blocked 31% of sunlight.
  • Surfactant (FZ2105 (manufactured by Ade force)) was added so that the total amount was 0.002% to obtain a film-forming solution.
  • the film-forming solution was dip coated on one side of a transparent quartz substrate (thickness 2 mm). This was heat-treated at 500 ° C for 10 minutes in a 5% hydrogen atmosphere (others were nitrogen) to obtain a transparent conductive film on the substrate. The film thickness was about lOOnm.
  • the obtained film was hexagonal Sn tungsten bronze.
  • the visible light transmittance was 72.52% and the transparency was high, reflecting and absorbing infrared rays of 800 nm or more, and was effective as an infrared shielding material.
  • the solar transmittance of this film was 67%, and it was found that it blocked 33% of sunlight.
  • a surfactant FZ2105 (manufactured by Ade force) was added so as to be 0.002% of the whole to obtain a film-forming solution.
  • the film-forming solution was dip coated on one side of a transparent quartz substrate (thickness 2 mm). This was heat-treated at 550 ° C for 10 minutes in a 5% hydrogen atmosphere (others were nitrogen) to obtain a transparent conductive film on the substrate. The film thickness was about lOOnm.
  • Ammonium metatungstate aqueous solution (0.02mol / 9.28g) 9. ⁇ g: A solution of rubidium chloride and an aqueous solution of chloride-obtain ⁇ :? ⁇ :! ⁇ D. It was mixed so that the atomic ratio was 9: 0. 1: 0.33.
  • surfactant FZ2105 (manufactured by Adeki)
  • a 2% solution was added to form a film-forming solution.
  • the film-forming solution was dip coated on one side of a transparent quartz substrate (thickness 2 mm). This was heat-treated at 550 ° C for 10 minutes in a 5% hydrogen atmosphere (others were nitrogen) to obtain a transparent conductive film on the substrate. The film thickness was about l lOnm.
  • a surfactant FZ2105 (manufactured by Ade force)
  • the film forming solution was dip coated on one side of a transparent quartz substrate (thickness 2 mm). This was heat-treated at 500 ° C. for 10 minutes in a 5% hydrogen atmosphere (others were nitrogen) to obtain a transparent conductive film on the substrate.
  • the film thickness was about 150 nm.
  • the visible light transmittance was 55.21% and was highly transparent, and infrared rays of 700 nm or more were reflected and absorbed, which was effective as an infrared shielding material. .
  • the solar transmittance of this film was 40%, and it was found that 60% of sunlight was blocked.
  • Ammonium metatungstate aqueous solution (0.02 mol / 9. 28 g) 9. 28 g was mixed with 80 g of water.
  • a surfactant (FZ2105 (manufactured by Ade force)) was added so that the total amount was 0.002% to obtain a film-forming solution.
  • the film forming solution was dip coated on one side of a transparent quartz substrate (thickness 2 mm). This was heat-treated in air at 550 ° C. for 10 minutes, and then heat-treated in air at 800 ° C. for 10 minutes to obtain a transparent conductive film on the substrate. The film thickness was about 1 OOnm.
  • the rate was 87.52%, but the surface resistance of the film was so high that it could not be measured.
  • Examples 24 to 35 and Comparative Examples 3 to 5 mainly consist of the above-mentioned [3] Infrared shielding material fine particle dispersion, infrared shielding material, method for producing infrared shielding material fine particles, and infrared rays.
  • the optical measurement was based on architectural window glass film JIS A 57 59 (1998) (light source: A light), and the visible light transmittance and solar transmittance were calculated. However, the measurement sample was not attached to the glass, and the film sample itself was used.
  • the haze value was measured based on JISK 7105.
  • the average dispersed particle size was measured with a measuring device (ELS-800 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.)) using a dynamic light scattering method, and the average value was used.
  • ELS-800 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.
  • the conductive property was evaluated by measuring the surface resistance value of the produced film using Hiresta IP MCP-HT260 manufactured by Mitsubishi Yuka.
  • Base material used in the examples PET film Optical properties of HPE-50 (manufactured by Teijin) are visible light transmittance 88%, solar transmittance 88%, haze. 9 to 0.8%.
  • Table 2 shows the optical characteristics of the infrared shielding film.
  • the transmittance peak in Table 2 is a wavelength of 400 ⁇ ! Shows the highest value of total light transmittance in the region of ⁇ 700nm. The minimum value of the total light transmittance in the region of 700 nm to 2600 nm is shown.
  • the obtained infrared shielding film was very transparent and the internal situation could be clearly confirmed from the outside.
  • the transmission color tone was beautiful blue.
  • FIG. 11 which is the light transmission profile in the infrared shielding film, as described above, the maximum value of the light transmittance in the wavelength range of 400 nm to 700 nm is 80.25%, which is the visible light region. It was found that this light was sufficiently transmitted.
  • the minimum value of the total light transmittance in the wavelength region of 700 nm to 2600 nm is 22.65% below the V value, the average value (solar transmittance) is 57.0%, and the near-infrared shielding performance is It turned out to be expensive.
  • both the visible light transmittance and the solar transmittance are infrared shielding materials. It moves up and down according to the amount of dispersion. The same applies to the following examples and comparative examples.
  • a powder of WO was obtained. This powder was dispersed in the same manner as in Example 24, formed into an infrared
  • Table 2 shows the optical characteristics of this infrared shielding film.
  • the obtained infrared shielding film was very transparent and the internal situation could be clearly confirmed from the outside.
  • the transmission color tone was beautiful blue.
  • a powder of WO was obtained. This powder was dispersed in the same manner as in Example 24, formed into an infrared
  • Table 2 shows the optical characteristics of this infrared shielding film.
  • the obtained infrared shielding film was very transparent and the internal situation could be clearly confirmed from the outside.
  • the transmission color tone was beautiful blue.
  • Table 2 shows the optical characteristics of this infrared shielding film.
  • the obtained infrared shielding film was very transparent and the internal situation could be clearly confirmed from the outside.
  • the transmission color tone was beautiful blue.
  • Table 2 shows the optical characteristics of this infrared shielding film.
  • the obtained infrared shielding film was very transparent and the internal situation could be clearly confirmed from the outside.
  • the transmission color tone was beautiful blue.
  • the powder was dispersed by the same method as in Example 24 to form an infrared shielding film.
  • Table 2 shows the optical characteristics of this infrared shielding film.
  • the obtained infrared shielding film was very transparent and the internal situation could be clearly confirmed from the outside.
  • the transmission color tone was beautiful blue.
  • a powder of WO was obtained. This powder was dispersed in the same manner as in Example 24, and a red film was formed.
  • Table 2 shows the optical characteristics of this infrared shielding film.
  • the obtained infrared shielding film was very transparent and the internal situation could be clearly confirmed from the outside.
  • the transmission color tone was beautiful blue.
  • a powder of WO was obtained. This powder was dispersed in the same manner as in Example 24, formed into an infrared
  • Table 2 shows the optical characteristics of this infrared shielding film.
  • the obtained infrared shielding film was very transparent and the internal situation could be clearly confirmed from the outside.
  • the transmission color tone was beautiful blue.
  • O powder was obtained. This powder was dispersed in the same manner as in Example 24, formed into a film and shielded from infrared rays.
  • Table 2 shows the optical characteristics of this infrared shielding film.
  • the obtained infrared shielding film was very transparent and the internal situation could be clearly confirmed from the outside.
  • the transmission color tone was beautiful blue.
  • O powder was obtained. This powder was dispersed in the same manner as in Example 24, formed into a film and shielded from infrared rays.
  • Table 2 shows the optical characteristics of this infrared shielding film.
  • the obtained infrared shielding film was very transparent and the internal situation could be clearly confirmed from the outside.
  • the transmission color tone was beautiful blue.
  • a powder of WO was obtained. This powder was dispersed in the same manner as in Example 24, and a red film was formed.
  • Table 2 shows the optical characteristics of this infrared shielding film.
  • the obtained infrared shielding film was very transparent and the internal situation could be clearly confirmed from the outside.
  • the transmission color tone was beautiful blue.
  • Table 2 shows the optical characteristics of the infrared shielding film.
  • the obtained infrared shielding film was very transparent and the internal situation could be clearly confirmed from the outside.
  • the transmission color tone was beautiful blue. Furthermore, as shown in Table 2, there is conductivity. I understand that.
  • Example 24 to Example 35 The optical properties of the 50 ⁇ m PET film itself used as a substrate in Example 24 to Example 35 were measured. Then, the visible light transmittance is 88.1%, which is enough to transmit light in the visible light range, but the solar radiation transmittance is 88.1%, which blocks only about 12% of the direct incident light of sunlight. It was found that the insulation effect was low.
  • WO powder was heat-treated at 800 ° C. for 1 hour in the air to obtain WO powder.
  • the visible light transmittance was 85.2%, which was enough to transmit light in the visible light region, but the solar radiation transmittance was 84.1%. Only 16% was shielded and the heat insulation effect was found to be low.
  • the obtained infrared shielding film is extremely transparent and the internal situation can be clearly seen from the outside, but it is understood that the infrared shielding film does not function as an infrared shielding material having a high transmittance in the near infrared region. Further, the surface resistance value was 10 15 ⁇ or more, and it was not conductive.
  • the powder contains Na and O
  • FIG. 1 (A) Schematic diagram showing the crystal structure of tungstic oxide.
  • FIG. 1 (B) is a schematic diagram showing the crystal structure of tungstate oxide, and is a crystal structure ((010) projection of cubic tungsten bronze).
  • FIG. 1 (C) is a schematic diagram showing the crystal structure of tungstate oxide, which is a (001) projection of a tetragonal tungsten-bronze crystal structure.
  • FIG. 1 (D) is a schematic diagram showing the crystal structure of tungstate oxide, which is the crystal structure of hexagonal tungsten bronze ((001) projection).
  • FIG.2 Visible light transmission type particle-dispersed conductor made of W 2 O conductive particles
  • FIG. 4 (B) is an overall view of FIG. 4 (A).
  • FIG. 5 Hexagonal tungsten bronze Cs WO which is the conductive particles obtained in Example 3
  • FIG. 3 is an enlarged view showing an SEM observation image of an O plate crystal.
  • FIG. 3 is an enlarged view showing an SEM observation image of an O plate crystal.
  • FIG. 3 is an overall view showing an SEM observation image of O fibrous crystals.
  • FIG. 7 (B) is an enlarged view of FIG. 7 (A).
  • FIG. 8 is a graph showing the transmission / reflection profile of the Rb WO film of Example 14.
  • FIG. 9 is a graph showing the transmission / reflection profile of the Rb WO film in Example 15.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing the crystal structure of composite tandastenic acid fine particles having hexagonal crystals contained in the infrared shielding material fine particles according to the present invention.

Description

明 細 書
導電性粒子、可視光透過型粒子分散導電体およびその製造方法、透明 導電薄膜およびその製造方法、これを用いた透明導電物品、赤外線遮蔽物品 技術分野
[0001] 本発明は、可視光領域の光は透過し、近赤外線領域の光は吸収する特性を有す る複合酸化物微粒子を含有する赤外線遮蔽材料微粒子を、媒体に分散させた赤外 線遮蔽材料微粒子分散体、該赤外線遮蔽材料微粒子分散体を用いて製造した赤 外線遮蔽体、該赤外線遮蔽材料微粒子分散体に用いる赤外線遮蔽材料微粒子を 製造する赤外線遮蔽材料微粒子の製造方法、及び赤外線遮蔽材料微粒子の製造 方法により製造された赤外線遮蔽材料微粒子に関し、
さら〖こ、当該複合酸化物微粒子として、タングステン酸ィ匕物または Z及び複合タン ダステン酸ィ匕物を含んでなる導電性粒子を用いた可視光透過型粒子分散導電体、 この可視光透過型粒子分散導電体から形成される可視光透過型導電物品、これら の可視光透過型粒子分散導電体と可視光透過型導電物品とに用いられる導電性粒 子、およびその製造方法に関し、
さらに加えて、可視光領域の光を透過する透明導電膜およびその製造方法、上記 透明導電膜を用いた透明導電物品、並びに上記透明導電膜を用いた可視光透過 型の赤外線遮蔽物品に関する。
背景技術
[0002] 窓材等に使用される遮光部材として、特許文献 1には、可視光領域から近赤外線 領域の光に対し吸収特性を有するカーボンブラック、チタンブラック等の無機顔料、 および、可視光領域の光のみに強 、吸収特性を有するァ-リンブラック等の有機顔 料等を含む黒色系顔料を含有する遮光フィルムが提案され、特許文献 2には、アルミ 等の金属を蒸着したノヽーフミラータイプの遮光部材が提案されている。
[0003] 特許文献 3では、透明なガラス基板上に、基板側より第 1層として周期律表の Ilia族 、 IVa族、 Vb族、 VIb族及び Vllb族力 成る群力 選ばれた少なくとも 1種の金属ィ オンを含有する複合タングステン酸化物膜を設け、前記第 1層上に第 2層として透明 誘電体膜を設け、該第 2層上に第 3層として周期律表の Ilia族、 IVa族、 Vb族、 VIb 族及び Vllb族から成る群から選ばれた少なくとも 1種の金属イオンを含有する複合タ ングステン酸ィ匕物膜を設け、かつ前記第 2層の透明誘電体膜の屈折率を前記第 1層 及び前記第 3層の複合タングステン酸ィ匕物膜の屈折率よりも低くすることにより、高い 可視光透過率及び良好な熱線遮断性能が要求される部位に好適に使用することが できる熱線遮断ガラスが提案されて 、る。
[0004] 特許文献 4では、特許文献 3と同様の方法で、透明なガラス基板上に、基板側より 第 1層として第 1の誘電体膜を設け、該第 1層上に第 2層としてタングステン酸ィ匕物膜 を設け、該第 2層上に第 3層として第 2の誘電体膜を設けた熱線遮断ガラスが提案さ れている。
[0005] 特許文献 5では、特許文献 3と同様な方法で、透明な基板上に、基板側より第 1層と して同様の金属元素を含有する複合タングステン酸化物膜を設け、前記第 1層上に 第 2層として透明誘電体膜を設けた熱線遮断ガラスが提案されている。
[0006] 特許文献 6では、水素、リチウム、ナトリウム又はカリウム等の添加材料を含有する 三酸化タングステン (WO )、三酸化モリブデン(MoO )、五酸化ニオブ(Nb O ) ,
3 3 2 5 五酸化タンタル (Ta O )、五酸化バナジウム (V O )及び二酸化バナジウム (VO )
2 5 2 5 2 の 1種以上から選択された金属酸化物膜が、 CVD法あるいはスプレー法で被覆され 、 250°C程度で熱分解して形成された太陽光遮蔽特性を有する太陽光制御ガラスシ ートが提案されている。
[0007] 特許文献 7には、タングステン酸を加水分解して得られたタングステン酸ィ匕物を用 い、該タングステン酸ィ匕物に、ポリビニルピロリドンという特定の構造の有機ポリマーを 添加することにより、太陽光が照射されると、光線中の紫外線力タングステン酸ィ匕物 に吸収されて励起電子とホールとが発生し、少量の紫外線により 5価タングステンの 出現量が著しく増カロして着色反応が速くなり、これに伴って着色濃度が高くなると共 に、光を遮断することによって、 5価タングステンが極めて速やかに 6価に酸ィ匕されて 消色反応が速くなる特性を用い、太陽光に対する着色及び消色反応が速ぐ着色時 に近赤外線領域の波長 1250nmに吸収ピークが現れ、太陽光の近赤外線を遮断す ることができる太陽光可変調光断熱材料が得られることが記載されている。 [0008] また、本発明者等は、特許文献 8に、六塩ィ匕タングステンをアルコールに溶解し、そ のまま溶媒を蒸発させるカゝ、若しくは加熱還流した後溶媒を蒸発させ、その後、 100 °C〜500°Cで加熱することにより、三酸化タングステン若しくはその水和物又は両者 の混合物力 なる粉末を得ること、該タングステン酸ィ匕物微粒子を用いてエレクトロタ 口ミック素子が得られること、多層の積層体を構成し膜中にプロトンを導入したときに 当該膜の光学特性を変化させることができること等を提案している。
[0009] 近年、各種表示素子の開発に伴!、透明電極の需要が高まって 、る。この透明電極 については、材料中に多くの自由電子を保有し導電性が高いことから、酸化インジゥ ムにスズを数モル0 /0ドープした ITO (Indium - Tin - Oxide)が主に用いられて!/、る (特許文献 9参照)。この ITOの母体である In Oは酸ィ匕物半導体であり、結晶中に
2 3
含まれる酸素欠陥からキャリア電子が供給されるので、導電性を示す透明導電物質 である。この In Oに Snを添加すると、キャリア電子が大幅に増加し高い導電性を示
2 3
すようになると考えられている。そして、本発明の微粒子分散体に関連する透明導電 膜は、現在、各種表示素子、プラズマ発光表示素子、太陽電池等の透明電極の他、 赤外線吸収反射膜、防曇膜、電磁遮蔽膜等に利用されている。
[0010] ところで、最近の各種表示装置は低コスト化の傾向にあり、表示欠陥の無い高画質 の表示素子を得る上で、透明電極の性能、特にシート抵抗値の低減と可視光透過率 の向上が望まれている上、透明電極そのもののコストダウンが極めて重要な課題にな つている。 ITOの成膜技術改良やスパッタリングターゲットの改良等により、透明導電 膜の物性向上とコストダウンとが進められてきている力 ITOの低コストィ匕には限界が あり、最近のより広範囲なニーズへの対応が困難になってきている。
[0011] 一方、粒子分散型の透明導電膜として、銀塩およびパラジウム塩を含有する水溶 液 (A)と、クェン酸イオンおよび第一鉄イオンを含有する水溶液 (B)とを、実質的に 酸素を含まない雰囲気中で混合することにより Ag Pd微粒子を析出させ、この Ag Pd微粒子を水および Zまたは有機溶媒中に含有した塗布液を基体上に塗布して 形成された微粒子膜 (特許文献 10参照)や、平均 1次粒子径 10〜60nmの ITO微 粒子から平均 2次粒子径 120〜200nmの 2次粒子を形成し、この 2次粒子が分散し たインク組成物を使用して形成される透明導電膜 (特許文献 11参照)が知られている [0012] 特許文献 12では、メタ型タングステン酸アンモ-ゥムと水溶性の各種金属塩とを原 料とし、その混合水溶液の乾固物を約 300〜700°Cの加熱温度に対して不活性ガス (添加量;約 50vol%以上)または水蒸気(添加量;約 15vol%以下)を添加した水素 ガスを供給することにより M WO (M元素;アルカリ、アルカリ土類、希土類などの金
X 3
属元素、 0<χ< 1)で表される種々のタングステンブロンズを得る製造方法や、同様 の操作を支持体上で行わせ、種々のタングステンブロンズ被覆複合体を製造する方 法が提案されている。しかし、当該タングステンブロンズは、燃料電池等の電極触媒 材料へ利用される固体材料として考えられており、透明導電性に関する考察はされ ていない。
[0013] 一方、透明導電膜は液晶表示素子、プラズマ発光表示素子、太陽電池等の透明 電極の他、赤外線吸収反射膜、防曇膜、電磁遮蔽膜等に利用されている。
[0014] 特に液晶表示装置は、近年、パソコンやワープロ等の OA機器への採用が活発で あり、それとともに透明電極の需要も高まっている。液晶表示素子用の透明電極につ いては、材料中に多くの伝導電子(自由電子)を保有し、導電性が高ぐエッチングに よるパター-ング性が比較的容易なことから、酸化インジウムにスズを数モル%ドー プした ITO (Indium— Tin— Oxide)が主に用いられている(特許文献 13、 14)。こ の ITOの母体である In Oは、酸化物半導体であり、結晶中に含まれる酸素欠陥か
2 3
らキャリア電子が供給され導電性を示す透明導電物質である。この In Oに Snを添
2 3 加すると、キャリア電子が大幅に増加し高 、導電性を示すようになると考えられて 、る
[0015] 特許文献 14では、 Inの酸化物を主成分とし、 Geを含有して可視光透過率が 90% 以上である高透過率透明導電膜が提案されて 、る。
[0016] また、特許文献 16では、インジウム(In)、アンチモン(Sb)、酸素(O)の 3成分を主 構成成分とし、欠陥蛍石型結晶構造を有する複酸化物であり、一般式: In Sb O
3 1 -X 7
(-0. 2≤X≤0. 2、および—0. 5≤ δ≤0. 5の範囲である)で表される透明導
- δ
電膜で、 Sn、 Si、 Ge、 Ti、 Zr、 Pb、 Cr、 Mo、 W、 Te、 V、 Nb、 Ta、 Bi、 As、 Ceの高 原子価金属元素及び F、 Br、 Iのハロゲン元素力も選ばれる少なくとも 1種類以上の 元素を 0. 01〜20原子%の割合でドープした透明導電膜であり、さらに還元ァニー ルにより酸素空孔を生成させ、それによりキャリア電子を注入した、 ITOよりも優れた 可視光透過性と良好な抵抗率を示す透明導電膜が提案されている。
[0017] 特許文献 1 :特開 2003— 29314号公報
特許文献 2:特開平 9 107815号公報
特許文献 3:特開平 8— 59300号公報
特許文献 4:特開平 8 - 12378号公報
特許文献 5:特開平 8 - 283044号公報
特許文献 6:特開 2000 - 119045号公報
特許文献 7:特開平 9— 127559号公報
特許文献 8:特開 2003— 121884号公報
特許文献 9:特開 2003 - 249125号公報
特許文献 10:特開 2000— 90737号公報
特許文献 11 :特開 2001— 279137号公報
特許文献 12 :特開 2004— 026554号公報
特許文献 13 :特開 2003— 249125号公報
特許文献 14:特開平 11― 322333号公報
特許文献 15:特開平 11― 302017号公報
特許文献 16:特開平 8— 73223号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0018] 特許文献 1に記載された黒色系顔料は、可視光領域に大きな光の吸収特性がある ため、これらが適用された窓材等は色調が暗くなり用途が限られていた。
また、特許文献 2に記載された金属蒸着膜が適用された窓材等は、外観がハーフミ ラー状となり、屋外で用いられた場合には反射がまぶしく景観上問題があった。
[0019] また、特許文献 3〜5に記載の熱線遮断材は、主に、スパッタリング法、蒸着法、ィ オンプレーティング法及び化学気相法 (CVD法)等の真空成膜方式による乾式法を 用いて製造される。このため、大型の製造装置を必要とし製造コストが高くなるという 課題がある。また、熱線遮断材の基材が高温のプラズマに曝されたり、成膜後加熱を 必要とすることになるため、フィルム等の榭脂を基材とする場合には別途、設備上、 成膜条件上の検討を行う必要があった。
[0020] また、特許文献 6に記載の太陽光制御被覆ガラスシートは、原料を、 CVD法または スプレー法と熱分解法とを併用してガラス上に被膜を形成するが、前駆体となる原料 が高価であること、高温で熱分解すること等から、フィルム等の榭脂を基材とする場合 には別途、成膜条件上の検討を行う必要があった。
[0021] さらに、特許文献 7〜8に記載の太陽光可変調光断熱材料、エレクト口クロミック素 子は、紫外線や電位差によりその色調を変化させる材料であるため膜構造が複雑で あり、色調変化が望まれない用途分野には適用が困難であった。
[0022] 特許文献 9に記載された ITO導電膜は、インジウムを使用しているため高価であり、 安価な透明導電薄膜が工業的に望まれている。
また、特許文献 10に記載された貴金属粒子や、特許文献 11に記載された ITO粒 子は、塗布法によって成膜可能であるため大掛力りな装置が不要となり、成膜コスト を低減できるが、粒子自体が高価であり汎用性に欠ける。
[0023] 本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、可視領域の光は十 分に透過し、近赤外線領域の光は遮蔽する特性を有しながら、基材への成膜に際し 大掛かりな製造装置を必要としな!、赤外線遮蔽材料微粒子分散体、該赤外線遮蔽 材料微粒子分散体より製造した赤外線遮蔽体、該赤外線遮蔽材料微粒子分散体に 用いられる赤外線遮蔽材料微粒子の製造方法、及び該赤外線遮蔽材料微粒子の 製造方法により製造された赤外線遮蔽材料微粒子を、提供することを目的とする。さ らには、該赤外線遮蔽体では、可視光透過型の導電性用途にも応用可能な赤外線 遮蔽体を提供することを目的とする。
[0024] さらに、特許文献 9、 12に記載された ITO導電膜は、インジウムを使用しているため 高価であり、安価な透明導電薄膜が工業的に望まれている。
また、特許文献 10に記載された貴金属粒子や、特許文献 11に記載された ITO粒 子は、塗布法によって成膜可能であるため大掛力りな装置が不要となり、成膜コスト を低減できるが、粒子自体が高価であり汎用性に欠ける。 [0025] 本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、可視光透過性及び 導電性に優れ安価な可視光透過型粒子分散導電体を提供することにある。
本発明の他の目的は、上述した可視光透過型粒子分散導電体に用いられる導電 性粒子を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、可視光透過性及び導電性に優れ安価な可視光透過 型粒子分散導電体を用いた可視光透過型導電物品を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、可視光透過性及び導電性に優れ安価な可視光透過 型粒子分散導電体を得るための導電性粒子を簡便な方法で製造できる導電性粒子 の製造方法を提供することにある。
[0026] さらに加えて、特許文献 12、 13に記載された ITO導電膜や、特許文献 14, 15に 記載された In酸化物を主成分とする導電膜は、可視光透過率や膜の表面抵抗 (シー ト抵抗)に優れるが、インジウムを使用しているため高価であり、安価な透明導電膜が 工業的に望まれている。
[0027] そこで、本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、可視光透過 率及び導電性に優れ、安価な透明導電膜を提供することにある。
次に、本発明の目的は、可視光透過率及び導電性に優れ安価な透明導電膜を、 簡便に製造できる透明導電膜の製造方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、可視光透過率及び導電性に優れ安価な透明導電膜を用 いた透明導電物品を提供することにある。
さらに、本発明の目的は、可視光透過率及び導電性に優れ安価な透明導電膜を 用 ヽた可視光透過型の赤外線遮蔽物品を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0028] 三酸ィ匕タングステンはワイドバンドギャップ酸ィ匕物であり、可視光領域の光の吸収が ほとんど無ぐし力もその構造中に自由電子 (伝導電子)が存在しないので、導電性を 示さない。ところが、三酸ィ匕タングステン力も少量の酸素が減少したものや、三酸化タ ングステンに Na等の陽性元素を添カ卩したいわゆるタングステンブロンズは、自由電 子が生成されて導電性が発現することが知られて 、る。この三酸ィ匕タングステンから 少量の酸素が減少したものや、三酸ィ匕タングステンに陽性元素を添加したタンダステ ンブロンズは、可視光領域で光の吸収が生じると認識されているため、粒子分散型の 透明導電性材料として応用されて ヽな ヽ。
[0029] 本発明者らは、上述の三酸ィ匕タングステン力 少量の酸素が減少したものや、三酸 化タングステンに陽性元素を添加したタングステンブロンズは、波長 800nm程度以 上の光の吸収が強!、が、波長 380ηπ!〜 780nm程度の人が感知する波長領域 (可 視光領域)での光の吸収は、前者 (波長 800nm程度以上の光)の場合と比較して弱 いため、可視光透過型透明導電体膜の形成が可能であることに注目した。
[0030] そして本発明者らは、三酸ィ匕タングステンがワイドバンドギャップであることから、三 酸ィ匕タングステンの骨格構造を利用し、この三酸ィ匕タングステンの酸素量を減少させ 、あるいは陽イオンを添加することで、伝導電子 (自由電子)を生成させ、このタンダス テン酸ィ匕物粒子、複合タングステン酸ィ匕物粒子の粒子径ゃ形状を制御して、可視光 領域の光を透過させながら導電性を有する粒子を作製し、これを用いて可視光透過 型粒子分散導電体を得るに至った。
[0031] すなわち、上述の課題を解決するための第 1の発明は、
一般式 WyOz (但し、 Wはタングステン、 Oは酸素、 2. 2≤z/y≤2. 999)で表記 されるタングステン酸ィ匕物、または Z及び、一般式 MxWyOz (但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、 Mg、 Zr、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru、 C o、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Pt、 Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In, Tl、 Si、 Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 Nb、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Biゝ Iのうち から選択される 1種類以上の元素、 Wはタングステン、 Oは酸素、 0. 001≤x/y≤l . 1、 2. 2≤z/y≤3. 0)で表記される複合タングステン酸ィ匕物を含んでなり、粒子径 は lnm以上であり、可視光透過性を有し、かつ、該粒子を 9. 8MPa圧力下において 測定した圧粉抵抗値が 1. 0 Ω 'cm以下である導電性粒子の複数集合物であることを 特徴とする可視光透過型粒子分散導電体である。
[0032] 第 2の発明は、
上記導電性粒子が、針状結晶を含み、または、全て針状結晶であって、当該針状 結晶における長軸と短軸との比 (長軸 Z短軸)が 5以上であり、且つ、当該長軸の長 さが 5nm以上、 10000 m以下であることを特徴とする第 1の発明に記載の可視光 透過型粒子分散導電体である。
[0033] 第 3の発明は、
上記導電性粒子が、板状結晶を含み、または、全て板状結晶であって、当該板状 結晶の厚さが lnm以上、 100 /z m以下であり、且つ、当該板状結晶における板状面 の対角長の最大値が 5nm以上、 500 /z m以下であり、且つ、当該対角長の最大値と 当該板状結晶の厚さとの比 (対角長の最大値 Z厚さ)が 5以上であることを特徴とす る第 1の発明に記載の可視光透過型粒子分散導電体である。
[0034] 第 4の発明は、
上記タングステン酸ィ匕物の導電性粒子力 一般式 WyOz (但し、 Wはタングステン、 Oは酸素、 2. 45≤z/y≤2. 999)で表記される組成比のマグネリ相を含むことを特 徴とする第 1乃至第 3の発明のいずれかに記載の可視光透過型粒子分散導電体で ある。
[0035] 第 5の発明は、
上記 MxWyOzで表記される複合タングステン酸ィ匕物の導電性粒子の結晶構造が アモルファス構造、または、立方晶、正方晶もしくは六方晶タングステンブロンズ構造 を含むことを特徴とする第 1乃至第 4の発明のいずれかに記載の可視光透過型粒子 分散導電体である。
[0036] 第 6の発明は、
上記 MxWyOzで表記される複合タングステン酸ィ匕物の導電性粒子にぉ 、て、添 加元素 Mが Cs、 Rb、 K、 Tl、 Ba、 Ιη、 Li、 Ca、 Sr、 Fe、 Snのうちのいずれ力 1種類以 上であることを特徴とする第 5の発明に記載の可視光透過型粒子分散導電体である
[0037] 第 7の発明は、
上記導電性粒子の形状が、粒状、針状もしくは板状のいずれか 1種以上であること を特徴とする第 1乃至第 6の発明のいずれかに記載の可視光透過型粒子分散導電 体である。
[0038] 第 8の発明は、
上記可視光透過型粒子分散導電体が膜状であることを特徴とする第 1乃至第 7の 発明のいずれかに記載の可視光透過型粒子分散導電体である。
[0039] 第 9の発明は、
上記可視光透過型粒子分散導電体がバインダーを含むことを特徴とする第 1乃至 第 8の発明のいずれかに記載の可視光透過型粒子分散導電体である。
[0040] 第 10の発明は、
上記ノインダ一が、透明榭脂または透明誘電体であることを特徴とする第 9の発明 に記載の可視光透過型粒子分散導電体である。
[0041] 第 11の発明は、
第 1乃至第 10の発明のいずれかに記載の可視光透過型粒子分散導電体に用いら れて 、ることを特徴とする導電性粒子である。
[0042] 第 12の発明は、
第 1乃至第 10の発明のいずれかに記載の可視光透過型粒子分散導電体が基材 上に形成されていることを特徴とする可視光透過型導電物品である。
[0043] 第 13の発明は、
一般式 WyOz (但し、 Wはタングステン、 Oは酸素、 2. 2≤z/y≤2. 999)で表記 されるタングステン酸ィ匕物、または Z及び、一般式 MxWyOz (但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、 Mg、 Zr、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru、 C o、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Pt、 Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In, Tl、 Si、 Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 Nb、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Biゝ Iのうち から選択される 1種類以上の元素、 Wはタングステン、 Oは酸素、 0. 001≤x/y≤l . 1、 2. 2≤z/y≤3. 0)で表記される複合タングステン酸ィ匕物を含んでなる導電性 粒子の製造方法であって、
当該導電性粒子の原料となるタングステンィ匕合物を、還元性ガスまたは Z及び不 活性ガス雰囲気中で熱処理して、上記導電性粒子を製造することを特徴とする導電 性粒子の製造方法である。
[0044] 第 14の発明は、
上記熱処理は、導電性粒子の原料となるタングステン化合物を、還元性ガス雰囲 気中にて 100°C以上 850°C以下で熱処理し、次いで必要に応じて、不活性ガス雰囲 気中にて 550°C以上 1200°C以下の温度で熱処理することを特徴とする第 13の発明 に記載の導電性粒子の製造方法である。
[0045] 第 15の発明は、
上記導電性粒子の原料となるタングステンィ匕合物力 3酸化タングステン、 2酸化タ ングステン、タングステン酸化物の水和物、 6塩ィ匕タングステン、タングステン酸アンモ ユウム、タングステン酸、 6塩化タングステンをアルコール中に溶解させたのち乾燥し て得られるタングステン酸化物の水和物、 6塩化タングステンをアルコール中に溶解 させたのち水を添加して沈殿を生成させ当該沈殿を乾燥して得られるタングステン酸 化物の水和物、タングステン酸アンモニゥム水溶液を乾燥して得られるタングステン 化合物、金属タングステン、力 選択されるいずれ力 1種類以上であることを特徴とす る第 13または第 14の発明に記載の導電性粒子の製造方法である。
[0046] 第 16の発明は、
第 15の発明に記載の導電性粒子の原料となるタングステンィ匕合物と、 M元素(但し 、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、 Mg、 Zr、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru、 Co、 Rh、 Ir、 Niゝ Pd、 Pt、 Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In, Tl、 S i、 Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 Nb、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Bi、 Iのうちから選択される 1種類以上の元素)を含有する単体または化合物とを 混合した粉末、または、上記タングステン化合物の溶液または分散液と上記 M元素 を含有する化合物の溶液または分散液とを混合したのち乾燥して得られた粉末、か ら選ばれる 1種以上を、当該導電性粒子の原料となるタングステンィ匕合物として用い ることを特徴とする第 13乃至第 15の発明のいずれかに記載の導電性粒子の製造方 法である。
[0047] 三酸ィ匕タングステンは、可視光領域で光を透過するワイドバンドギャップ材料である 力 導電性が無い。本発明者は、この三酸ィ匕タングステンの骨格構造を利用し、さら に、この三酸ィ匕タングステンの酸素量を減少させ、あるいは陽イオンを添加することで 、伝導電子を生成させ、可視光領域の光を透過させながら、導電性を維持する透明 導電膜を作製するに至った。
[0048] さらに、上述したタングステンと同様の性質を持つ元素として、 Mo、 Nb、 Ta、 Mn、 V、 Re、 Pt、 Pd、 Tiがある(以下、これらの元素を、 A元素と略記する場合がある。 ) o そして、これら A元素の酸ィ匕物も、タングステン酸ィ匕物と同様に、結晶中に陽性元素 を含むいわゆるタングステンブロンズ構造をとる。そこで、本発明者らは、 A元素とタン ダステン酸化物との複合化、または、 A元素を用いた所謂タングステンブロンズ構造 を利用した導電膜にも想到し、これら導電膜を作製するに至った。
[0049] すなわち、上述の課題を解決するための第 17の発明は、
一般式 WyOz (但し、 Wはタングステン、 Oは酸素、 2. 2≤z/y≤2. 999)で表記 されるタングステン酸ィ匕物、または Z及び、一般式 MxWyOz (但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、 Mg、 Zr、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru、 C o、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Pt、 Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In, Tl、 Si、 Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 Nb、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Biゝ Iのうち から選択される 1種類以上の元素、 Wはタングステン、 Oは酸素、 0. 001≤x/y≤l 、 2. 2≤z/y≤3. 0)で表記される複合タングステン酸ィ匕物を含み、波長 400nm以 上 780nm以下の領域で透過率の最大値が 10%以上 92%未満であり、膜の表面抵 抗が 1. 0 X ΙΟ^ Ω Ζ口以下であることを特徴とする透明導電膜である。
[0050] 第 18の発明は、
前記 Μ元素が、 Cs、 Rb、 K、 Tl、 Ιη、 Ba、 Li、 Ca、 Sr、 Fe、 Snのうちのいずれか 1 種類以上を含み、前記一般式 MxWyOzで表される複合酸化物が、六方晶の結晶 構造を有することを特徴とする第 17の発明に記載の透明導電膜である。
[0051] 第 19の発明は、
前記タングステン酸ィ匕物力 一般式 WyOz (但し、 Wはタングステン、 Oは酸素、 2. 45≤z/y≤2. 999)で表記される組成比のマグネリ相を含むことを特徴とする第 17 または第 18の発明に記載の透明導電膜である。
[0052] 第 20の発明は、
前記 MxWyOzで表記される複合タングステン酸ィ匕物力 アモルファス構造、または 、立方晶もしくは正方晶もしくは六方晶のタングステンブロンズ構造のいずれか 1種 以上を含むこと特徴とする第 17乃至第 19の発明のいずれかに記載の透明導電膜で ある。 [0053] 第 21の発明は、
前記 MxWyOzで表記される六方晶の複合タングステン酸化物にお!、て、 M元素 力 Cs、 Rb、 K、 Tl、 Ba、 Ιη、 Li、 Ca、 Sr、 Fe、 Snから選択される 1種類以上の元素 であることを特徴とする第 20の発明に記載の透明導電膜である。
[0054] 第 22の発明は、
一般式 M A W O (但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、アルカリ土類金属
E G (1 -G) J
ゝ希土類元素、 Mgゝ Zrゝ Crゝ Mn、 Feゝ Ru、 Co、 Rh、 Ir、 Niゝ Pd、 Ptゝ Cu、 Agゝ Au 、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In, Tl、 Si、 Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 N b、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Bi、 Iのうちから選択される 1種類以上の元素、 A 元素は、 Mo、 Nb、 Ta、 Mn、 V、 Re、 Pt、 Pd、 Tiのうちから選択される 1種類以上の 元素、 Wはタングステン、 Oは酸素、 0<E≤1. 2、 0< G≤1、 2≤J≤3)で表記され る複合酸化物を含み、波長 400nm以上 780nm以下の領域で透過率の最大値が 1 0%以上 92%未満であり、膜の表面抵抗が 1. Ο Χ ΙΟ^ΩΖ口以下であることを特徴 とする透明導電膜である。
[0055] 第 23の発明は、
前記一般式 M A W Oで表される複合酸ィ匕物力 アモルファス構造、または、
E G (1 -G) J
立方晶もしくは正方晶もしくは六方晶のタングステンブロンズ構造のいずれか 1種以 上を含むこと特徴とする第 22の発明に記載の透明導電膜である。
[0056] 第 24の発明は、
前記 M元素が、 Cs、 Rb、 K、 Tl、 Ιη、 Ba、 Li、 Ca、 Sr、 Fe、 Snのうちのいずれか 1 種類以上を含み、前記一般式 M A W Oで表される複合酸ィヒ物力 六方晶の
E G (1 -G) J
結晶構造を有することを特徴とする第 22または第 23の発明に記載の透明導電膜で ある。
[0057] 第 25の発明は、
第 17乃至第 24の発明のいずれかに記載の透明導電膜が基材上に形成されてい ることを特徴とする透明導電物品である。
[0058] 第 26の発明は、
前記透明導電膜の膜厚が lnm以上 5000nm以下であることを特徴とする第 25の 発明に記載の透明導電物品である。
[0059] 第 27の発明は、
第 17乃至第 26の発明のいずれかに記載の透明導電膜が基材上に形成され赤外 線遮蔽機能を有することを特徴とする赤外線遮蔽物品である。
[0060] 第 28の発明は、
一般式 WyOz (但し、 Wはタングステン、 Oは酸素、 2. 2≤z/y≤2. 999)で表記 されるタングステン酸ィ匕物、または Z及び、一般式 MxWyOz (但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、 Mg、 Zr、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru、 C o、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Pt、 Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In, Tl、 Si、 Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 Nb、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Biゝ Iのうち から選択される 1種類以上の元素、 Wはタングステン、 Oは酸素、 0. 001≤x/y≤l 、 2. 2≤z/y≤3. 0)で表記される複合タングステン酸ィ匕物、または Z及び、一般式 M A W O (但し、 A元素は、 Mo、 Nb、 Ta、 Mn、 V、 Re、 Pt、 Pd、 Tiのうちから
E G (1 -G) J
選択される 1種類以上の元素、 0<E≤1. 2、 0< G≤1、 2≤J≤ 3)で表記される複合 酸ィ匕物を含む透明導電膜の製造方法であって、
前記タングステン酸ィ匕物または Z及び複合タングステン酸ィ匕物または Z及び複合 酸化物の原料化合物を含む溶液を、基材に塗布後、還元性ガスまたは Z及び不活 性ガス雰囲気中で熱処理して、前記透明導電膜を製造することを特徴とする透明導 電膜の製造方法である。
[0061] 第 29の発明は、
前記タングステン酸ィ匕物または Z及び複合タングステン酸ィ匕物または Z及び複合 酸化物の原料化合物を含む溶液に、界面活性剤を添加した後、基材に塗布すること を特徴とする第 28の発明に記載の透明導電膜の製造方法である。
[0062] 第 30の発明は、
前記タングステン酸ィ匕物または Z及び複合タングステン酸ィ匕物または Z及び複合 酸化物の原料化合物を含む溶液が、タングステンを含有する時、 6塩化タングステン をアルコールに溶解させた溶液、または/及び、タングステン酸アンモニゥム水溶液 、であることを特徴とする第 28または第 29の発明に記載の透明導電膜の製造方法 である。
[0063] 第 31の発明は、
第 30の発明に記載の 6塩ィ匕タングステンをアルコールに溶解させた溶液、または/ 及び、タングステン酸アンモ-ゥム水溶液と、
M元素(但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、 Mg、 Zr、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru、 Co、 Rh、 Ir、 Niゝ Pd、 Pt、 Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In、 Tl、 Siゝ Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 Nb、 V、 Mo、 Ta 、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Bi、 Iのうちから選択される 1種類以上の元素)を含有する化合物 と、を溶解混合した溶液を、そのまま、または、界面活性剤を添加した後、基材に塗 布することを特徴とする第 28乃至第 30の発明のいずれかに記載の透明導電膜の製 造方法である。
[0064] 第 32の発明は、
前記熱処理は、還元性ガス雰囲気中にて 100°C以上 800°C以下で熱処理し、次い で、必要に応じて、不活性ガス雰囲気中にて 550°C以上 1200°C以下の温度で熱処 理することを特徴とする第 28乃至第 31の発明のいずれかに記載の透明導電膜の製 造方法である。
[0065] 一般に、自由電子を含む材料は、プラズマ振動によって波長 200nmから 2600nm の太陽光線の領域周辺における電磁波に対し、反射吸収応答を示すことが知られて いる。そして、このような材料の粉末を光の波長より小さな微粒子化すると、可視光領 域 (波長 380nmから 780nm)の幾何学散乱が低減され、可視光領域における透明 性が得られることが知られている。尚、本明細書において、「透明性」とは、可視光領 域の光に対して散乱が少なく透過特性が高 、と 、う意味で用いて 、る。
[0066] 一方、 3酸ィ匕タングステンに Na等の陽性元素を添加したいわゆるタングステンプロ ンズは導電性材料であり、自由電子を持つ材料であることが知られている。また、タン ダステン以外でも上記と同様の性質を持つ元素として、 Mo、 Nb、 Ta、 Mn、 V、 Re、 Pt、 Pd、 Tiが知られている(以下、 A元素と記す。 ) oそして、これら A元素の酸ィ匕物も タングステン酸ィ匕物と同様に、結晶中に陽性元素を含む 、わゆるタングステンブロン ズ構造をとることが知られている。さらに、これらの材料の単結晶等の分析より、導電 特性や、赤外線領域の光に対する自由電子の応答が示唆されている。 発明者等は、タングステンや A元素を含有する複合酸化物微粒子に含まれる自由 電子量を増加させることにより、有効な可視光透過型近赤外線遮蔽体や、可視光透 過型導電性赤外線遮蔽体の製造が可能になることを見出し、本発明に想到した。
[0067] さらに、当該複合酸化物微粒子を、適宜な媒体中に分散させて製造した膜は、スパ ッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法及び化学気相法 (CVD法)などの真空 成膜法等の乾式法で作製した膜や、スプレー法で作製した膜と比較して、光の干渉 効果を用いずとも太陽光線、特に近赤外線領域の光をより効率良く吸収し、同時に 可視光領域の光を透過させることを見出し、本発明に想到した。さらに、当該複合酸 化物微粒子は、導電性を有するため、分散体中のこれら微粒子同士を接触させるこ とで、この分散体自体が導電性を示すことを見出し、本発明に想到した。
[0068] すなわち、上述の課題を解決するための第 33の発明は、
赤外線遮蔽材料微粒子が媒体中に分散してなる赤外線遮蔽材料微粒子分散体で あって、前記赤外線遮蔽材料微粒子は、一般式 M A W O (但し、 M元素は、
E G (1 -G) J
H、 He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、 Mg、 Zr、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru 、 Co、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Pt、 Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In、 Tl、 Si、 Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 Nb、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Biゝ Iの うち力 選択される 1種類以上の元素、 A元素は Mo、 Nb、 Ta、 Mn、 V、 Re、 Pt、 Pd 、 Tiのうち力 選択される 1種類以上の元素、 Wはタングステン、 Oは酸素、 0<E≤1 . 2、 0< G≤1、 2≤J≤ 3)で表記される複合酸化物微粒子を含有することを特徴とす る赤外線遮蔽材料微粒子分散体である。
[0069] 第 34の発明は、
前記一般式 M A W Oで表される複合酸化物微粒子が、六方晶の結晶構造
E G (1 -G) J
を有する複合酸化物微粒子、正方晶の結晶構造を有する複合酸化物微粒子、立方 晶の結晶構造を有する複合酸ィ匕物微粒子の、いずれか 1種以上であることを特徴と する第 33の発明に記載の赤外線遮蔽材料微粒子分散体である。
[0070] 第 35の発明は、
前記 M元素が、 Cs、 Rb、 K、 Tl、 Ιη、 Ba、 Li、 Ca、 Sr、 Fe、 Snのうちの 1種類以上 を含み、前記一般式 M A W Oで表される複合酸化物が六方晶の結晶構造を
E G (1 -G) J
有することを特徴とする第 33または第 34の発明に記載の赤外線遮蔽材料微粒子分 散体である。
[0071] 第 36の発明は、
前記赤外線遮蔽材料微粒子の表面が、 Si、 Ti、 Zr、 A1のいずれか 1種類以上の元 素を含有する酸化物で被覆されていることを特徴とする第 33から第 35の発明のいず れかに記載の赤外線遮蔽材料微粒子分散体である。
[0072] 第 37の発明は、
前記媒体が、榭脂またはガラスであることを特徴とする第 33から第 36の発明のいず れかに記載の赤外線遮蔽材料微粒子分散体である。
[0073] 第 38の発明は、
前記樹脂が、ポリエチレン榭脂、ポリ塩化ビニル榭脂、ポリ塩ィ匕ビニリデン榭脂、ポ リビュルアルコール榭脂、ポリスチレン榭脂、ポリプロピレン榭脂、エチレン酢酸ビ- ル共重合体、ポリエステル榭脂、ポリエチレンテレフタレート榭脂、ふつ素榭脂、ポリ カーボネート榭脂、アクリル榭脂、ポリビュルプチラール榭脂のうちのいずれか 1種類 以上であることを特徴とする第 37の発明に記載の赤外線遮蔽材料微粒子分散体で ある。
[0074] 第 39の発明は、
第 33から第 38の発明のいずれかに記載の赤外線遮蔽材料微粒子分散体が、板 状またはフィルム状または薄膜状に形成されていることを特徴とする赤外線遮蔽体で ある。
[0075] 第 40の発明は、
第 39の発明に記載の赤外線遮蔽体であって、
波長 400ηπ!〜 700nmの領域における全光線透過率の最高値を V値としたとき、 該 V値が 10%以上であり、かつ、波長 700ηπ!〜 2600nmの領域における全光線透 過率の最低値が前記 V値以下であり、かつ、 65%以下であることを特徴とする赤外線 遮蔽体である。
[0076] 第 41の発明は、 第 39の発明に記載の赤外線遮蔽体であって、
波長 400ηπ!〜 700nmの領域における全光線透過率の最高値を V値としたとき、 該 V値が 10%以上であり、かつ、表面抵抗値が 1 X ΙΟ^ Ω Ζ口以下であることを特 徴とする赤外線遮蔽体である。
[0077] 第 42の発明は、
一般式 M A W O (但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、アルカリ土類金属
E G (1 -G) J
ゝ希土類元素、 Mgゝ Zrゝ Crゝ Mn、 Feゝ Ru、 Co、 Rh、 Ir、 Niゝ Pd、 Ptゝ Cu、 Agゝ Au 、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In, Tl、 Si、 Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 N b、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Bi、 Iのうちから選択される 1種類以上の元素、 A 元素は Mo、 Nb、 Ta、 Mn、 V、 Re、 Pt、 Pd、 Tiのうちから選択される 1種類以上の元 素、 Wはタングステン、 Oは酸素、 0<E≤1. 2、0< G≤1、 2≤J≤3)で表記される 複合酸化物微粒子を含有する赤外線遮蔽材料微粒子の製造方法であって、 前記複合酸化物微粒子の出発原料を、還元性ガス雰囲気中、または Z及び、不活 性ガス雰囲気中にて 250°C以上で熱処理して、前記複合酸ィ匕物微粒子を製造する ことを特徴とする赤外線遮蔽材料微粒子の製造方法である。
[0078] 第 43の発明は、
上記複合酸化物微粒子の出発原料が、タングステン化合物、 A元素化合物、 M元 素化合物であり、それぞれの元素の酸化物、酸化物の水和物、塩化物、アンモニゥ ム塩、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、シユウ酸塩、水酸化物、過酸化物、金属単体、から 選択される!、ずれか 1種類以上であることを特徴とする第 42の発明に記載の赤外線 遮蔽材料微粒子の製造方法である。
[0079] 第 44の発明は、
上記複合酸化物微粒子の出発原料が、タングステン化合物、 A元素化合物と、 M 元素化合物の溶液を混合したのち、乾燥して得られた粉末であることを特徴とする第 42の発明に記載の赤外線遮蔽材料微粒子の製造方法である。
[0080] 第 45の発明は、
第 42から第 44の発明のいずれかに記載の赤外線遮蔽材料微粒子の製造方法に より製造された、一般式 M A W O (但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、ァ ルカリ土類金属、希土類元素、 Mg、 Zr、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru、 Co、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 P t、 Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In, Tl、 Siゝ Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se ゝ Brゝ Teゝ Tiゝ Nbゝ V、 Mo、 Taゝ Reゝ Beゝ Hfゝ Os、 Biゝ Iのうち力も選択される 1種類 以上の元素、 A元素は Mo、 Nb、 Ta、 Mn、 V、 Re、 Pt、 Pd、 Tiのうちから選択される 1種類以上の元素、 Wはタングステン、 Oは酸素、 0<E≤1. 2、 0< G≤1、 2≤J≤3 )で表記される複合酸化物微粒子、を含有することを特徴とする赤外線遮蔽材料微 粒子である。
発明の効果
[0081] 第 1乃至第 10の発明に係る可視光透過型粒子分散導電体は、三酸化タンダステ ンの酸素量を減少させ、伝導電子を生成させた導電性粒子、または Zおよび、三酸 化タングステンへ陽イオンを添加することで伝導電子を生成させた複合タングステン 酸ィ匕物を含んでなる導電性粒子を含んで ヽるので、可視光領域での光の透過性に 優れ、且つ導電性に優れる。
第 11の発明に係る導電性粒子は、可視光領域での光の透過性に優れ、且つ導電 性に優れるので、第 1乃至第 10の発明に係る可視光透過型粒子分散導電体へ好適 に用いることができる。
第 12の発明に係る可視光透過型粒子分散導電物品は、可視光領域での光の透 過性に優れ、且つ導電性に優れる。
第 13乃至第 16の発明に係る導電性微粒子の製造方法によれば、導電性粒子の 原料となるタングステンィ匕合物を還元性ガスまたは/及び不活性ガス雰囲気中で熱 処理することで導電性粒子が得られるので、当該導電性粒子を簡便な方法で安価に 製造することができる。
[0082] 第 17乃至第 27の発明によれば、可視光領域で光を透過するが導電性の無い三酸 ィ匕タングステン、または、タングステンと A元素との複合酸ィ匕物の骨格を利用し、この 三酸化タングステン、または、タングステンと A元素との複合酸化物に伝導電子を生 成させるために酸素量を減少させたタングステン酸ィ匕物や、陽イオンを添加すること で伝導電子を生成させた複合タングステン酸化物を含む可視光透過率及び導電性 に優れ、安価な透明導電膜を得ることが出来、また、この透明導電膜を用いた透明 導電物品は、可視光領域の光を透過すると同時に、前記伝導電子によって導電性を 発現することが可能となる。
[0083] 第 28乃至第 32の発明によれば、前記透明導電膜は、出発タングステン原料溶液 を基材に塗布後、還元性ガスまたは Z及び不活性ガス雰囲気中で熱処理して製造 するという簡便な方法で得られることから、従来のインジウム化合物と比較すると、安 価な材料を用いて容易に製造できるので、工業的に有用である。
[0084] 第 33から第 41の発明に係る、本発明の赤外線遮蔽材料微粒子分散体は、赤外線 遮蔽材料微粒子が媒体中に分散してなる赤外線遮蔽材料微粒子分散体であって、 該赤外線遮蔽材料微粒子が、一般式 M A W O (但し、 M元素は、 H、 He、ァ
E G (1 -G) J
ルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、 Mg、 Zr、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru、 Co、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Pt、 Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In, Tl、 Si、 Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 Nb、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Bi、 Iのうち力ら選択 される 1種類以上の元素、 A元素は Mo、 Nb、 Ta、 Mn、 V、 Re、 Pt、 Pd、 Tiのうち力 ら選択される 1種類以上の元素、 Wはタングステン、 Oは酸素、 0<E≤1. 2、 0< G ≤1、 2≤J≤ 3)で表記される複合酸ィ匕物微粒子を含有し、これら複合酸化物中の自 由電子量を増加させており、スパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法及び 化学気相法 (CVD法)などの真空成膜法等の乾式法で作製した膜や、スプレー法で 作製した膜に比較しても、太陽光線、特に近赤外線領域の光をより効率良く吸収して 遮蔽し、同時に可視光領域の透過率を保持することが可能である。
[0085] また、これら赤外線遮蔽材料微粒子は導電性を有するため、赤外線遮蔽材料微粒 子分散体中の粒子同士を接触させることで、この分散体自体を導電性材料として機 能させることができ、可視光透過性で導電性を有する赤外線遮蔽体として利用するこ とも可能である。
[0086] また、上記赤外線遮蔽材料微粒子分散体を製造する際には、真空装置等の大掛 力りな装置を使用することなく安価に製造可能となり、工業的に有用である。
発明を実施するための最良の形態
[0087] 以下、本発明の実施形態について、 [1]可視光透過型粒子分散導電体、導電性 粒子、可視光透過型導電物品、およびその製造方法、 [2]透明導電膜およびその製 造方法、透明導電物品、並びに赤外線遮蔽物品、 [3]赤外線遮蔽材料微粒子分散 体、赤外線遮蔽体、及び赤外線遮蔽材料微粒子の製造方法、並びに赤外線遮蔽材 料微粒子、の順に説明する。
[0088] [1]可視光透過型粒子分散導電体、導電性粒子、可視光透過型導電物品、および その製造方法
[0089] 本発明に係る可視光透過型粒子分散導電体は、一般式 WyOz (但し、 Wはタンダ ステン、 Oは酸素、 2. 2≤z/y≤2. 999)で表記されるタングステン酸ィ匕物、または Z及び、一般式 MxWyOz (但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、アルカリ土類金 属、希土類元素、 Mgゝ Zr、 Cr、 Mn、 Feゝ Ru、 Co、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Ptゝ Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In, Tl、 Siゝ Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti 、 Nb、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Bi、 Iのうちから選択される 1種類以上の元素 、 Wはタングステン、 Oは酸素、 0. 001≤x/y≤l . 1、 2. 2≤z/y≤3. 0)で表記さ れる複合タングステン酸ィ匕物を含んでなり、粒子径は lnm以上であり、可視光透過 性を有し、かつ、該粒子を 9. 8MPa圧力下で測定した圧粉抵抗値が 1. 0 Ω 'cm以 下である導電性粒子が、複数集合することで互いに接触し導電体を形成したもので ある。
[0090] また、上記導電性粒子は、針状結晶を含む、または、全てが針状結晶であるとき、 当該針状結晶における長軸と短軸との比 (長軸 Z短軸)が 5以上であり、長軸の長さ は 5nm以上、 10000 mである。また、上記導電性粒子が、板状結晶を含む、また は、全てが板状結晶であるとき、当該板状結晶の厚さは lnm以上、 100 m以下で あり、当該板状結晶における板状面の対角長の最大値が 5nm以上、 500 /z m以下 であり、且つ、当該対角長の最大値と当該板状結晶の厚さとの比 (対角長の最大値 Z厚さ)が 5以上であるものである。
以下、可視光透過型粒子分散導電体およびそれに用いられる導電性粒子につい て詳細に説明する。
[0091] 1.導電性粒子
一般に、三酸ィ匕タングステン (WO )は可視光透過性に優れる力 有効な伝導電子
3
(自由電子)が存在しないため、導電性材料としては有効ではない。ここで、 WOのタ ングステンに対する酸素の比率を 3より低減することによって、 WO中に自由電子が
3
生成されることが知られている力 本発明者は、該タングステンと酸素との組成範囲 の特定部分において、導電性材料として特異的に有効な範囲があることを見出した。
[0092] 上記タングステン酸ィ匕物にぉ 、て、該タングステンと酸素との組成範囲は、タンダス テンに対する酸素の組成比が 3未満であり、更には、当該導電性粒子を WyOzと記 載したとき、 2. 2≤z/y≤2. 999であることが好ましい。この zZyの値が、 2. 2以上 であれば、当該導電性材料中に目的以外である WOの結晶相が現れるのを回避す
2
ることが出来るとともに、材料としての化学的安定性を得ることが出来るので有効な導 電性材料として適用できる。一方、この zZyの値が、 2. 999以下であれば必要とされ る量の自由電子が生成され導電材料となる。
[0093] また上記複合タングステン酸ィ匕物にぉ 、て、当該三酸ィ匕タングステン (WO ) 元
3 素 M (但し、 M元素は、 H He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、 Mg Zr Cr Mn Fe Ru Co Rh Ir Ni Pd Pt Cu Ag Au Zn Cd Al Ga In, Tl Si Ge Sn Pb Sb B F P S Se Br Te Ti Nb V Mo Ta R e Be Hf Os Bi Iのうちのうち力 選択される 1種類以上の元素)を添カ卩すること で、当該 WO中に伝導電子 (自由電子)が生成され、導電材料として有効となる。
3
[0094] 即ち、この導電材料は、一般式 MxWyOz (但し、 M元素は、 H He、アルカリ金属 、アルカリ土類金属、希土類元素、 Mg Zr Cr Mn Fe Ru Co Rh Ir Ni Pd Pt Cu Ag Au Zn Cd Al Ga In, Tl Si Ge Sn Pb Sb B F P S Se Br Te Ti Nb V Mo Ta Re Be Hf Os Bi Iのうち力も選択される 1 種類以上の元素、 Wiまタングステン、 Οίま酸素、 0. 001≤x/y≤l. 1 2. 2≤z/y ≤3. 0)で表記される複合タングステン酸ィ匕物であることが必要である。更に、安定性 の観点からは、 M元素は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、 Mg Zr Cr Mn Fe Ru Co Rh Ir Ni Pd Pt Cu Ag Au Zn Cd Al Ga In, Tl Si Ge Sn Pb Sb B F P S Se Br Te Ti Nb V Mo Ta Re Be Hf Os Bi Iのうちのうち力 選択される 1種類以上の元素であることがより好まし い。
[0095] 酸素量、及び M元素の添加量につ!、ては、 MxWyOz (但し、 M元素は、前記 M元 素、 Wはタングステン、 Oは酸素)と記載したとき、 0. 001≤x/y≤l. 1、 2. 2≤z/ y≤3. 0の関係を満たす材料が望ましい。 M元素の添加量が多いほど、伝導電子の 供給量が増加する傾向がある。これは、上述のように MxWyOzが、いわゆるタンダス テンブロンズの結晶構造をとることによる。例えば、タングステン 1モルに対して M元 素の添加量は、化学量論的には、六方晶タングステンブロンズの結晶構造の場合に 0. 33モル程度迄が好ましぐ正方晶タングステンブロンズの結晶構造の場合に 0. 5 モル程度迄が好ましぐ立法晶タングステンブロンズの結晶構造の場合に 1モル程度 迄が好ましい。但し、上記の結晶構造が種々の形態をとり得るので、添加元素 Mの添 加量は、必ずしも上述の添カ卩量に限定される訳ではない。
[0096] 次に、 MxWyOzで表記される複合タングステン酸ィ匕物にぉ 、て、酸素量の制御を 示す zZyの値について説明する。この zZyの値は、前述のタングステン酸ィ匕物 Wy Ozと同様の範囲 (2. 2≤z/y≤2. 999)で伝導電子 (自由電子)が発現されることに 加え、 zZy= 3. 0においても、上述した M元素の添加量による伝導電子の供給があ るため、 2. 2≤z/y≤3. 0力好ましく、更に好ましく ίま 2. 72≤z/y≤3. 0である
[0097] また、本実施形態の導電性粒子は lnm以上の粒子の大きさであることが好ましい。
この導電性粒子は、波長 lOOOnm付近で光を大きく吸収するため、その透過色調は 青色系から緑色系となる物が多い。また、当該粒子の粒子の大きさは、その使用目 的によって各々選定することができる。まず、透明性を保持した応用に使用する場合 には、 800nm以下の粒子径を有していることが好ましい。これは、粒子径が 800nm よりも小さい粒子は、散乱により光を完全に遮蔽することが無ぐ可視光領域の視認 性を保持し、同時に効率良く透明性を保持することができる力 である。特に、可視 光領域の透明性を重視する場合には、更に粒子による散乱を考慮することが好まし い。
[0098] この粒子による散乱の低減を重視するとき、粒子径は 200nm以下、好ましくは 100 nm以下が良い。その理由は、粒子の粒子径が小さければ、幾何学散乱もしくはミー 散乱による、波長 380ηπ!〜 780nmの可視光領域の光の散乱が低減されるので、膜 が曇りガラスのようになって鮮明な透明性が得られなくなるのを回避できるからである 。即ち、粒子径が 200nm以下になると、上記幾何学散乱もしくはミー散乱が低減し、 レイリー散乱領域になる。このレイリー散乱領域では、散乱光が粒子径の 6乗に反比 例して低減するため、粒子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。更に粒子径が lOOnm以下になると、散乱光は非常に少なくなり好ましい。光の散 乱を回避する観点からは、粒子径が小さい方が好ましい。また、粒子径が lnm以上 あれば工業的な製造や取り扱!/、が容易である。
[0099] また、当該導電性粒子の導電性を向上させる観点力もは、本発明に用いられる導 電性粒子の形状は針状または板状であることが好ましい。これは、導電体の導電性 を低下させる原因が粒子同士の接触抵抗値にあることから、導電性粒子の形状が針 状や板状の粒子分散体であれば粒子同士の接触点数を削減することができ、より高 い導電性を有する導電体を得やすくなることによる。
従って、本発明に用いられる導電性粒子は、針状結晶を含む、または、全てが板状 結晶のとき、当該板状結晶粒子の厚さが lnm以上、 100 /z m以下であり、板状面に おける対角線の長さの最大値が 5nm以上、 500 /z m以下であり、板状面における対 角線の最大値と当該板状結晶の厚さとの比が 5以上であるものである。
[0100] 以上のようにして得られた、本発明に用いられる導電性粒子を 9. 8MPa圧力下で 測定した圧粉抵抗値は、 1. Ο Ω 'cm以下であった。当該圧粉抵抗値が 1. Ο Ω -cm 以下であれば有効な導電体膜が得られ、応用範囲が拡大されるので好ま 、。
[0101] また、本実施形態の導電性粒子を構成するタングステン酸ィ匕物粒子は、一般式 Wy Oz (但し、 Wはタングステン、 Oは酸素、 2. 45≤z/y≤2. 999)で表記される組成 比のマグネリ相を含むことが好ましい。「マグネリ相」は化学的に安定であり、導電性 材料として好まし 、からである。
[0102] ここで、本発明に係る透明導電膜の導電機構について、図面を参照しながら簡単 に説明する。ここで図 1 (A)〜(D)は、タングステン酸化物、複合タングステン酸化物 の結晶構造を示す概略図であり、(A)は、 W O の結晶構造((010)投影)、(B)は
18 49
、立方晶タングステンブロンズの結晶構造((010)投影)、(C)は、正方晶タンダステ ンブロンズの結晶構造((001)投影)、(D)は、六方晶タングステンブロンズの結晶構 造((001)投影)である。 三酸化タングステンの構造は、 WOで構成される 8面体構造を 1単位として考えるこ
6
とができる。この 8面体構造の中に W原子が位置し、 8面体構造の各頂点に酸素が位 置し、すべての 8面体構造で、各頂点を、隣接する 8面体構造と共有する構造である 。このとき、この構造中に伝導電子は存在しない。一方、 WO 等の組成比で表され
2. 9
るマグネリ相は、 WOの 8面体構造が規則的に稜共有と頂点共有した構造となる。ま
6
た、図 1 (A)に示したような構造の W O (WO )は、 WO を 1単位とした 10面体
18 49 2. 72 10
構造と WOの 8面体構造とが、稜共有や頂点共有した規則的な構造である。このよう
6
な構造のタングステン酸化物は、酸素力 放出された電子が伝導電子として寄与し、 導電性が発現すると考えられている。
三酸ィ匕タングステンの上記構造は、全体が均一でも、不均一でも、またァモルファ スでも伝導電子が生成し、導電特性が得られる。
[0103] さらに、 MxWyOzで表記される複合タングステン酸ィ匕物力 アモルファス構造、ま たは、立方晶もしくは正方晶もしくは六方晶のタングステンブロンズ構造を含むことが 好ましい。
[0104] この複合タングステン酸ィ匕物では、図 1(B)〜(D)に示すように、 8面体構造が頂点を 共有して出来た空隙に M元素が位置する。これら M元素の添カ卩により伝導電子が生 じると考えられる。複合タングステン酸ィ匕物の構造は、立方晶、正方晶、六方晶が代 表的であり、それぞれの構造例を図 1の (B)、 (C)、 (D)に示す。これらの複合タンダ ステン酸ィ匕物には、構造に由来した添加元素量の上限があり、 1モルの Wに対する 添加 M元素の最大添加量は、立方晶の場合が 1モルであり、正方晶の場合が 0. 5モ ル程度 (添加元素により変化するが、工業的に作製が容易なのは 0. 5モル程度であ る)であり、六方晶の場合が 0. 33モルである。ただし、これらの構造は単純に規定す ることが困難であり、上記添加元素 Mの最大添加量の範囲は、特に基本的な好まし い範囲を示した例であり、この発明がこれに限定されるわけではない。また、結晶構 造においても材料の複合ィ匕により多種の構造を採り得るものであり、上述した構造も 代表例であり、これに限定されるものではな 、。
[0105] 複合タングステン酸ィ匕物においては、上記構造によって光学特性が変化する。特 に、伝導電子由来の近赤外線領域の光吸収領域は、六方晶が最も長波長側になる 傾向があり、また可視光領域の吸収も少ない。次は正方晶であり、立方晶は伝導電 子由来の光吸収がより短波長側になる傾向があり、可視光領域の吸収も多くなる。よ つて、より可視光を透過する透明導電膜には上述の理由から、六方晶の構造をもつ 複合タングステン酸ィ匕物が好ま 、。
[0106] 一般的に、複合タングステン酸ィ匕物においてイオン半径の大きな M元素を添カ卩した とき六方晶を形成することが知られており、具体的には、 Cs、 K、 Rb、 Tl、 Ba、 Ιη、 Li 、 Ca、 Sr、 Fe、 Snの各元素を添加したとき、六方晶を形成しやすく好ましい。但し、こ れらの元素以外でも WO単位で形成される、例えば図 1 (D)に示すような六角形の
6
空隙に添加元素 Mが存在すれば良ぐ上記元素に限定される訳ではない。また、こ れらの六方晶の構造をもつ複合タングステン酸ィ匕物は均一な結晶構造でも良ぐ不 規則でも構わない。
ここで、当該三酸ィヒタングステン (WO )に対し、上述した酸素量の制御と、伝導電
3
子を生成する M元素の添加とを併用しても良い。また、上記透明導電膜を近赤外線 遮蔽膜として利用する場合は、適時目的に合った材料、例えば M元素を選定すれば よい。
[0107] 六方晶構造を有する複合タングステン酸ィ匕物の導電性粒子が均一な結晶構造を 形成したとき、添加元素 Mの添加量は、 0. 1以上 0. 4以下が好ましぐ更に好ましく は 0. 33が好ましい。これは結晶構造力も理論的に算出される値が 0. 33であり、この 前後の添加量で好ましい導電特性が得られるからである。
[0108] 本実施形態の導電性粒子の形状は、粒状、針状、もしくは、板状の 、ずれか 1種以 上である。この導電性粒子を構成するタングステン酸ィ匕物粒子、複合タングステン酸 化物粒子は、針状に生成しやすく(例えば、後述する実施例 1に係る W O (WO
18 49 2. 7
)の針状結晶の SEM観察像を示す図 4 (A) (B)を参照。)、分散体としたときにより
2
良好な導電特性を得やすい。また、上記六方晶タングステンブロンズは、板状の形状 を形成させることが可能であり(例えば、後述する実施例 4に係る六方晶タングステン ブロンズ Cs WOの板状結晶の SEM観察像を示す図 6 (A) (B)を参照。)、導電
0. 35 3
体としたとき良好な導電性を得るのに有効である。
[0109] さらに本発明に係る導電性粒子は、 ITO粒子や貴金属粒子を用いる場合と比較し て、 Inや貴金属といった高コストな原料を使用しないため、以下に述べる可視光透過 型粒子分散導電体を安価に得ることができる。
[0110] 2.導電性粒子の製造方法
上記一般式 WyOz (但し、 Wはタングステン、 Oは酸素、 2. 2≤z/y≤2. 999)で 表記されるタングステン酸ィ匕物を含んでなる導電性粒子、および Zまたは、 MxWyO z (但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、 Mg、 Zr 、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru、 Co、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Pt、 Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In 、 Tl、 Siゝ Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 Nb、 V、 Mo、 Ta、 Re、 B e、 Hf、 Os、 Bi、 Iのうち力 選択される 1種類以上の元素、 Wはタングステン、 Oは酸 素、 0. 001≤x/y≤l. 1、 2. 2≤z/y≤3. 0)で表記される複合タングステン酸ィ匕 物を含んでなる導電性粒子は、当該導電性粒子の原料となるタングステンィ匕合物( 以下、タングステン化合物出発原料と称する)を不活性ガスまたは/及び還元性ガス 雰囲気中で熱処理して得る。これにより、当該導電性粒子を簡便な方法で安価に得 ることがでさる。
[0111] 上記導電性粒子のタングステンィ匕合物出発原料には、 3酸化タングステン、もしくは 2酸ィ匕タングステン、もしくはタングステン酸ィ匕物の水和物、もしくは 6塩ィ匕タンダステ ン、もしくはタングステン酸アンモ-ゥム、もしくはタングステン酸、もしくは 6塩ィ匕タンダ ステンをアルコール中に溶解させたのち乾燥して得られるタングステン酸ィ匕物の水和 物、もしくは 6塩ィ匕タングステンをアルコール中に溶解させたのち水を添加して沈殿さ せこれを乾燥して得られるタングステン酸ィ匕物の水和物、もしくはタングステン酸アン モ -ゥム水溶液を乾燥して得られるタングステンィ匕合物、もしくは金属タングステンか ら選ばれた 、ずれか一種類以上であることが好まし!/、。
[0112] タングステン酸ィ匕物の導電性粒子を製造する場合には、製造工程の容易さの観点 から、 3酸化タングステン、タングステン酸ィ匕物の水和物粉末、タングステン酸、もしく はタングステン酸アンモ-ゥム水溶液を用いることが更に好ま 、。複合タングステン 酸化物の導電性粒子を製造する場合には、タングステンィ匕合物出発原料が溶液で あると各元素を容易に均一混合できる観点から、タングステン酸アンモ-ゥム水溶液 や、 6塩ィ匕タングステン溶液、また液状でない場合には、タングステン酸等を用いるこ とが好ましい。
[0113] これらのタングステンィ匕合物出発原料を用い、還元性ガス雰囲気中にて 100°C以 上 850°C以下で熱処理し、次いで必要に応じて、不活性ガス雰囲気中にて 550°C以 上 1200°C以下の温度で熱処理することで、上述した粒子径 (lnm以上 10000 μ m 以下の粒子径)のタングステン酸ィ匕物粒子、複合タングステン酸化物粒子を得ること ができる。
[0114] タングステン酸ィ匕物粒子製造のための熱処理条件は、以下のようである。
還元性雰囲気中の熱処理条件としては、まず、タングステン化合物出発原料を還 元性ガス雰囲気中にて 100°C以上 850°C以下で熱処理することが好ましい。 100°C 以上であれば還元反応が十分に進行し好ましい。また、 850°C以下であれば還元が 進行し過ぎることがなく好ましい。還元性ガスは、特に限定されないが Hが好ましい。
2
また還元性ガスとして Hを用いる場合には、還元雰囲気の組成としての Hは、体積
2 2 比で 0. 1%以上あることが好ましぐ更に好ましくは体積比で 2%以上が良い。 Hが
2 体積比で 0. 1%以上であれば、効率よく還元を進めることができる。
[0115] 次いで、必要に応じて、結晶性の向上や、吸着した還元性ガスの除去のために、こ こで得られた粒子を更に不活性ガス雰囲気中で 550°C以上 1200°C以下の温度で 熱処理することが良い。不活性ガス雰囲気中における熱処理条件としては 550°C以 上が好ま 、。 550°C以上で熱処理されたタングステン化合物出発原料は十分な導 電性を示す。また、不活性ガスとしては Ar、 N等の不活性ガスを用いることが良い。
2
以上の処理により、一般式 WyOzで表記され、 2. 2≤z/y≤2. 999であり、マグネ リ相を含むタングステン酸ィ匕物を得ることができる。
[0116] 複合タングステン酸ィ匕物粒子製造のための熱処理条件は、以下のようである。
上記タングステンィ匕合物出発原料と、 M元素(但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金 属、アルカリ土類金属、希土類元素、 Mg、 Zr、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru、 Co、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Pt、 Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In, Tl、 Siゝ Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 Nb、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Bi、 Iのうち力ら選択される 1種類以上の元素)を含有する単体または化合物とを混合した粉末、または、上記タ ングステン化合物出発原料の溶液または分散液と上記 M元素を含有する化合物の 溶液または分散液とを混合したのち乾燥して得られた粉末を製造する。このときタン ダステンィ匕合物出発原料と、 M元素との混合割合は、複合タングステン酸ィ匕物を Mx WyOzと表記したとき、当該複合タングステン酸ィ匕物中の M元素とタングステンとの組 成比が、 0. 001≤xZy≤lを満たす所定の値とする。
[0117] ここで、各成分が分子レベルで均一混合したタングステンィ匕合物出発原料を製造 するためにはその原料を溶液で混合することが好ましく、 M元素を含むタングステン 化合物出発原料が、水や有機溶媒等の溶媒に溶解可能なものであることが好ましい 。例えば、 M元素を含有するタングステン酸塩、塩化物、硝酸塩、硫酸塩、シユウ酸 塩、酸化物、炭酸塩、水酸ィ匕物等が挙げられるが、これらに限定されず、溶液状にな るものであれば好ましい。また、工業的観点力もは、溶液状態から溶媒を蒸発させる 工程が複雑であるため、固体で混合して反応させることも可能である。このとき、原料 化合物から有毒なガス等が発生するのは工業的に好ましくないため、用いる原料は 、タングステン酸と M元素の炭酸塩や水酸ィ匕物が好まし 、。
[0118] 熱処理条件は、上述したタングステン酸ィヒ物粒子製造のための熱処理条件と同様 である。結晶性の良好な複合タングステン酸ィ匕物の作製には、以下の熱処理条件が 提案できる。但し、出発原料や、目的とする化合物の種類により熱処理条件は異なる ので、下記の方法に限定されない。
結晶性の良好な複合タングステン酸ィ匕物を製造する場合には、熱処理条件が高い 方が好ましぐ還元温度は、出発原料や還元時の H温度によって異なる力 600°C
2
〜850°Cが好ましい。さらに、その後の不活性雰囲気での熱処理温度は、 700°C〜 1200。C力 子ましい。
[0119] 3.可視光透過型粒子分散導電体
本実施形態の導電性粒子は、上述のように導電性粒子の組成、粒径、形状を制御 することで可視光透過性を得ることができ、該導電性粒子が複数集合し接触して導 電体を形成することで、 ITO粒子や貴金属粒子を用いる場合に比べて可視光透過 型粒子分散導電体を安価に形成できる。
この導電性粒子の適用方法として、当該導電粒子を以下に記すような分散方法に よって適宜な媒体中に分散し、所望の基材に導電体を形成する方法がある。この方 法は、あらかじめ高温で焼成した導電性粒子を基材中に分散させ、もしくはバインダ 一によつて基材表面に結着させることで、榭脂材料等のように耐熱温度の低い基材 への応用が可能であり、導電体の形成の際に真空成膜法等の大掛力りな装置を必 要とせず安価である。
[0120] 本実施形態の可視光透過型粒子分散導電体は膜状に形成でき、また、予め高温 で焼成した導電性粒子をバインダーによって基材表面に結着させて形成できる。こ のバインダーとしては特に制限はないが、透明樹脂もしくは透明誘電体であることが 好ましい。
[0121] (a)導電性粒子を媒体中に分散し、基材表面に形成する方法
例えば、本実施形態に係る導電性粒子を適宜な溶媒中に分散させ、これに必要に 応じて媒体榭脂を添加したのち基材表面にコーティングし、溶媒を蒸発させて所定 の方法で榭脂を硬化させれば、当該導電性粒子が媒体中に分散した可視光透過型 粒子分散導電体膜の形成が可能となる。コーティングの方法は、基材表面に導電性 粒子を含有した榭脂が均一にコートできればよぐ特に限定されないが、例えばバー コート法、ダラビヤコート法、スプレーコート法、ディップコート法等が挙げられる。
[0122] 上記媒体は、例えば、 UV硬化榭脂、熱硬化榭脂、電子線硬化榭脂、常温硬化榭 脂、熱可塑樹脂等が目的に応じて選定可能である。具体的には、ポリエチレン榭脂、 ポリ塩ィ匕ビュル榭脂、ポリ塩ィ匕ビユリデン榭脂、ポリビュルアルコール榭脂、ポリスチ レン榭脂、ポリプロピレン榭脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリエステル榭脂、ポ リエチレンテレフタレート榭脂、ふつ素榭脂、ポリカーボネート榭脂、アクリル榭脂、ポ リビュルプチラール榭脂が挙げられる。また、上記媒体として、金属アルコキシドを用 いたバインダーの利用も可能である。上記金属アルコキシドとしては、 Si、 Ti、 Al、 Zr 等のアルコキシドが代表的である。これら金属アルコキシドを用いたバインダーは、加 水分解後に、加熱することで酸ィ匕物膜を形成することが可能である。
[0123] また、本実施形態に係る導電性粒子を適宜な溶媒中に分散させ、基材表面にコー ティングし溶媒を蒸発させることで、当該導電性粒子が基材表面に分散した可視光 透過型粒子分散導電体膜の形成が可能となる。ただし、上記導電体膜だけでは当 該膜の強度が弱いため、この導電体膜の上から榭脂等を含有した溶液を塗布し、溶 媒を蒸発させるとともに保護膜を形成することが好ましい。コーティングの方法は、基 材表面に導電性粒子を含有した榭脂が均一にコートできればよぐ特に限定されな いが、例えばバーコート法、ダラビヤコート法、スプレーコート法、ディップコート法等 が挙げられる。
[0124] 上記導電性粒子を分散させる方法は特に限定されな!、が、例えば超音波照射、ビ ーズミル、サンドミル等を使用することができる。また、均一な分散体を得るために各 種添加剤を添加したり、 pHを調整しても良 、。
[0125] 上記基材としては、所望によりフィルム状でもボード状でも良ぐ形状は限定されな い。透明基材としては PET、アクリル、ウレタン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ェチ レン酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル、ふつ素榭脂等が各種目的に応じて使用可能 である。また、榭脂以外ではガラスを用いることができる。
[0126] (b)基材中に粒子として分散する方法
また、本実施形態に係る導電性粒子を応用する別の方法として、当該導電性粒子 を基材中に分散させても良い。この導電性粒子を基材中に分散させるには、当該導 電性粒子を基材表面カゝら浸透させても良ぐまた、当該導電性粒子を、基材の溶融 温度以上にその温度を上げて溶融させたのち樹脂と混合しても良い。このようにして 得られた導電性粒子を含有した榭脂は、所定の方法でフィルム形状やボード形状に 成形し、導電性材料として応用可能である。
[0127] 例えば、 PET榭脂に導電性粒子を分散する方法として、まず PET榭脂と導電性粒 子の分散液を混合し、分散溶媒を蒸発させてから、 PET榭脂の溶融温度である 300 °C程度に加熱し、 PET榭脂を溶融させ混合し冷却することで、導電性粒子を分散し た PET榭脂の作製が可能となる。
[0128] 4.粒子の形状
タングステン酸ィ匕物の導電性粒子や、複合タングステン酸ィ匕物の導電性粒子は適 宜な熱処理により、図 4に示すような、針状結晶を形成することが可能である。針状結 晶は微細な粒状粒子と比較すると、可視光透過型粒子分散導電体膜の導電性を向 上させる効果がある。その理由は、可視光透過型粒子分散導電体膜は、粒子同士の 接触抵抗値が原因で膜の抵抗値がバルタと比較して悪ィ匕するが、針状結晶を用いる と、この針状結晶の一つ一つが導電パスとなるため、微細な粒状粒子の連結と比べ て接触抵抗値が少なぐ効率よく電子輸送が行われので、導電性が向上するからで ある。
[0129] 複合タングステン酸ィ匕物の導電性粒子である、六方晶タングステンブロンズの導電 性粒子は、図 6に示す板状の結晶を形成することが可能である。特に、添加元素 M の添加量が 0. 33より多いときに板状結晶を形成しやすい。得られる板状結晶は、分 散したときの微細粒子と比較すると、単位面積あたりの接触抵抗値を低減させること が可能なため、導電性を向上させやすい。
[0130] ただし、上記針状結晶や板状結晶は、ある程度の大きさを有するため、光を散乱さ せ易ぐ透明性を低下させる可能性がある。当該透明性を向上させる場合は、上記 針状結晶や板状結晶を微細な形状に粉砕する必要があり、目的に応じて粒子形状 を変更することが好ましい。尚、粉砕方法は、通常の粉砕方法で良い。
[0131] 5.可視光透過型粒子分散導電体の光学特性
本実施形態に係る可視光透過型粒子分散導電体の光学特性は、分光光度計(日 立製作所製 U— 4000)を用いて測定し、可視光透過率 CFIS R3106に基づく)を 算出した。
[0132] 透過率の測定結果例として、 W O の導電性粒子から形成された可視光透過型
18 49
粒子分散導電体の透過プロィファイルを図 2に示す。図 2は横軸に透過する光の波 長をとり、縦軸に光の透過率(%)をとつたグラフである。この図 2より明らかなように、 この W O の導電性粒子カゝら形成された可視光透過型粒子分散導電体膜は、可視
18 49
光である波長 380nm〜780nmの光を透過させていることが判明した(例えば、波長 500nmの可視光の透過率は 60%である)。
[0133] また、六方晶の複合タングステン酸ィ匕物の導電性粒子力 形成された可視光透過 型粒子分散導電体の透過プロファイルの例として、 Cs WOの透過プロファイルを
0. 33 3
図 3に示す。この図 3は横軸に透過する光の波長をとり、縦軸に光の透過率(%)をと つたグラフである。図 3より明らかなように、この Cs WOを有する可視光透過型粒
0. 33 3
子分散導電体膜は、可視光である波長 380ηπ!〜 780nmの光を透過させており、可 視光領域の透過性に優れて 、ることが判明した。 [0134] さらに当該可視光透過型粒子分散導電体は、スパッタリング法、蒸着法、イオンプ レーティング法及び化学気相法 (CVD法)などのような真空成膜法等の大掛カゝりな成 膜装置を必要とせず、塗布法等で可視光透過型粒子分散導電体を形成できるため 安価であり、工業的に有用である。
[0135] [2]透明導電膜およびその製造方法、透明導電物品、並びに赤外線遮蔽物品
[0136] 以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
一般に、三酸ィ匕タングステン (WO )には有効な伝導電子が存在しないため、可視
3
光領域の光を透過するが、導電性が無い。この三酸ィ匕タングステンの骨格を利用し、 タングステンに対する酸素の比率を 3よりも低減することによって WO中に伝導電子
3
を生成させたタングステン酸ィ匕物、あるいは陽イオンを添加することで伝導電子を生 成させた複合タングステン酸化物は、可視光領域の光を透過すると同時に、前記伝 導電子によって導電性を発現することが可能となることが見出された。
[0137] さらに、上述したタングステンと同様の性質を持つ元素として、上述した A元素があ る。そして、これら A元素の酸化物も、タングステン酸ィ匕物と同様に、結晶中に陽性元 素を含むいわゆるタングステンブロンズ構造をとる。このことから、タングステンのサイ トの一部を A元素と置換してタングステン酸ィ匕物との複合ィ匕したり、タングステンの代 わりに A元素を用いて、所謂タングステンブロンズ構造とした導電膜を形成しても、可 視光領域の光を透過すると同時に、前記伝導電子によって導電性を発現することが 可能となることが見出された。
[0138] 更に、前記透明導電膜は、後述するタングステン酸ィ匕物または Z及び複合タンダス テン酸ィ匕物の原料であるタングステンィ匕合物を含む溶液もしくは A元素化合物を含 む溶液を出発原料溶液とし、当該出発原料溶液を基材に塗布後、この出発原料溶 液が塗布された基材を還元性ガスまたは Z及び不活性ガス雰囲気中で熱処理して 製造するという簡便な方法で得られることが見出された。
[0139] 1— (A) .タングステン酸ィ匕物及び複合タングステン酸ィ匕物
本実施形態の透明導電膜は、一般式 WyOz (但し、 Wはタングステン、 Oは酸素、 2 . 2≤z/y≤2. 999)で表記されるタングステン酸ィ匕物、または Z及び、一般式 Mx WyOz (但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、 M g、 Zr、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru、 Co、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Pt、 Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 G a、 In、 Tl、 Siゝ Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 Nb、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Bi、 Iのうち力も選択される 1種類以上の元素、 Wはタングステン、 Oは酸素、 0. 001≤x/y≤l, 2. 2≤z/y≤3. 0)で表記される複合タングステン 酸化物を含み、波長 400nm以上 780nm以下の領域で透過率の最大値が 10%以 上 92%未満であり、膜の表面抵抗は 1. 0 X 101(>Ω Ζ口以下である。
[0140] 前記一般式 WyOz (但し、 Wはタングステン、 Oは酸素、 2. 2≤z/y≤2. 999)で 表記されるタングステン酸ィ匕物において、タングステンと酸素との組成範囲は、タンダ ステンに対する酸素の組成比が 3未満であり、さらには、当該透明導電膜を WyOzと 記載したとき、 2. 2≤z/y≤2. 999であることが好ましい。この zZyの値が、 2. 2以 上であれば、膜中に目的以外である WOの結晶相が現れるのを回避することが出来
2
るとともに、材料としての化学的安定性を得ることが出来るので有効な透明導電膜と して適用できる。一方、この zZyの値が、 2. 999以下であれば、必要とされる量の伝 導電子が生成され透明導電膜となる。
[0141] 本発明に係る透明導電膜は、波長 400nm以上 780nm以下の可視光領域にぉ ヽ て透過率の最大値が 10%以上 92%未満であった。透過率の最大値が 10%以上で あれば、可視光透過用途としての応用範囲が広い。また、透過率の最大値が 92% 未満までは、技術的に製造が容易であった。尚、光学測定 ίお IS R3106 (光源: A光 )に基づき測定を行い、可視光透過率を算出した。
[0142] また、本発明に係る透明導電膜の表面抵抗値は、 1. 0 X 101(>Ω Ζ口以下であった 。当該表面抵抗値であれば、導電膜としての応用範囲が広いので好ましい。尚、表 面抵抗値は、三菱化学製の表面抵抗測定機(ローレスタ MP MCP—T350)を用 いて測定を行った。
[0143] また、本実施形態の透明導電膜において、前記タングステン酸ィ匕物が、一般式 Wy Oz (但し、 Wはタングステン、 Oは酸素、 2. 45≤z/y≤2. 999)で表記される組成 比のマグネリ相を含むことが好まし 、。
[0144] ここで、本発明に係る透明導電膜の導電機構について簡単に説明する。
三酸化タングステンの構造は、 WOで構成される 8面体構造を 1単位として考えるこ とができる。この 8面体構造の中に W原子が位置し、 8面体構造の各頂点に酸素が位 置し、すべての 8面体構造で、各頂点を、隣接する 8面体構造と共有する構造である 。このとき、この構造中に伝導電子は存在しない。一方、 WO 等の組成比で表され
2. 9
るマグネリ相は、 WOの 8面体構造が規則的に稜共有と頂点共有した構造となる。ま
6
た、図 1 (A)に示したような構造の W O (WO )は、 WO を 1単位とした 10面体
18 49 2. 72 10
構造と WOの 8面体構造とが、稜共有や頂点共有した規則的な構造である。このよう
6
な構造のタングステン酸化物は、酸素力 放出された電子が伝導電子として寄与し、 導電性が発現すると考えられている。
[0145] 三酸ィ匕タングステンの前記構造は、全体が均一でも、不均一でも、またァモルファ スでも伝導電子が生成し、導電特性が得られる。
[0146] また、当該三酸化タングステン (WO )へ、 M元素(但し、 M元素は、 H、 He、アル力
3
リ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、 Mg、 Zr、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru、 Co、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Pt、 Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In, Tl、 Si、 Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 Nb、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Bi、 Iのうちのうち力も 選択される 1種類以上の元素)を添加することで、当該 WO
3中に伝導電子が生成さ れ、導電特性が得られる。すなわち、一般式 MxWyOz (但し、 M元素は、 H、 He、ァ ルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、 Mg、 Zr、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru、 Co、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Pt、 Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In, Tl、 Si、 Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 Nb、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Bi、 Iのうち力ら選択 される 1種類以上の元素、 Wはタングステン、 Oは酸素、 0. 001≤x/y≤l, 2. 2≤z /y≤3. 0)で表記される複合タングステン酸ィ匕物においては、 0. 001≤x/y≤l、 2. 2≤z/y≤3. 0であること力 子まし!/ヽ。
[0147] 前記範囲内であれば、伝導電子の生成により良好な導電性が得られ、また、特に、 Wに対する Oの比率 (zZy)が前記 2. 2以上であれば、可視光領域の光吸収が増大 せず、透光性膜としての応用が容易になるので好ま 、。
[0148] さらに、前記 MxWyOzで表記される前記複合タングステン酸化物が、アモルファス 構造、または、立方晶もしくは正方晶もしくは六方晶のタングステンブロンズ構造を含 むことが好ましい。 本発明で用いている用語において、立方晶とは、一般に、タングステンブロンズ構 造を分類する時に、立方晶タングステンブロンズ構造タイプまたはべロブスカイトタン ダステンブロンズ構造タイプと分類されるものの代表として使用している。また、本発 明で用いている用語において、正方晶とは、一般に、タングステンブロンズ構造を分 類する時に、正方晶タングステンブロンズ構造タイプと分類されるものの代表として使 用している。また、本発明で用いている用語において、六方晶とは、一般にタンダス テンブロンズ構造を分類する時に、六方晶タングステンブロンズ構造タイプと分類さ れるものの代表として使用している。
[0149] この複合タングステン酸ィ匕物では、図 1(B)〜(D)に示すように、 8面体構造が頂点を 共有して出来た空隙に M元素が位置する。これら M元素の添カ卩により伝導電子が生 じると考えられる。複合タングステン酸ィ匕物の構造は、立方晶、正方晶、六方晶が代 表的であり、それぞれの構造例を図 1の (B)、 (C)、 (D)に示す。これらの複合タンダ ステン酸ィ匕物には、構造に由来した添加元素量の上限があり、 1モルの Wに対する 添加 M元素の最大添加量は、立方晶の場合が 1モルであり、正方晶の場合が 0. 5モ ル程度 (添加元素により変化するが、工業的に作製が容易なのは 0. 5モル程度であ る)であり、六方晶の場合が 0. 33モルである。ただし、これらの構造は単純に規定す ることが困難であり、前記添加 M元素の最大添加量の範囲は特に基本的な範囲を示 した例であり、この発明がこれに限定されるわけではない。また、結晶構造においても 材料の複合ィ匕により多種の構造を採り得るものであり、上述した構造も代表例であり、 これに限定されるものではない。
[0150] 複合タングステン酸ィ匕物においては、前記構造によって光学特性が変化する。特 に、伝導電子由来の近赤外線領域の光吸収領域は、六方晶が最も長波長側になる 傾向があり、また可視光領域の吸収も少ない。次は正方晶であり、立方晶は伝導電 子由来の光吸収がより短波長側になる傾向があり、可視光領域の吸収も多くなる。よ つて、より可視光を透過する透明導電膜には上述の理由から、六方晶の構造をもつ 複合タングステン酸ィ匕物が好ましい。但し、前記構造を基本として構成された酸化物 であれば、アモルファス構造であっても、導電特性や近赤外線遮蔽特性を発現する [0151] 一般的に、イオン半径の大きな M元素を添加したとき六方晶を形成することが知ら れており、具体的には、 Cs、 K、 Rb、 Tl、 Ba、 Ιη、 Li、 Ca、 Sr、 Fe、 Snの各元素を添 カロしたとき、六方晶を形成しやすく好ましい。これらの元素以外でも WO単位で形成
6
される、例えば図 1(D)に示されるような六角形の空隙に添加 M元素が存在すれば良 ぐ前記元素に限定される訳ではない。また、これらの六方晶の構造をもつ複合タン ダステン酸ィ匕物は均一な結晶構造でも良ぐ不規則でも構わない。
[0152] ここで、当該三酸ィ匕タングステン (WO )に対し、上述した酸素量の制御と、伝導電
3
子を生成する M元素の添加とを併用しても良い。また、前記透明導電膜を近赤外線 遮蔽膜として利用する場合は、適時目的に合った材料、例えば M元素を選定すれば よい。
[0153] 1一(B) . A元素を含む複合酸化物微粒子
1— (A)で説明したタングステン酸ィ匕物及び複合タングステン酸ィ匕物以外では、一 般式 M A W O (但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希
E G (1 -G) J
土類元素、 Mgゝ Zrゝ Crゝ Mn、 Feゝ Ru、 Co、 Rh、 Ir、 Niゝ Pd、 Ptゝ Cu、 Agゝ Au、 Zn 、 Cd、 Al、 Ga、 In、 Tl、 Siゝ Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 Nb、 V 、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Bi、 Iのうちから選択される 1種類以上の元素、 A元素 は、 Mo、 Nb、 Ta、 Mn、 V、 Re、 Pt、 Pd、 Tiのうちから選択される 1種類以上の元素 、 Wはタングステン、 Oは酸素、 0<E≤1.2、 0< G≤1、 2≤J≤ 3)で表記される複合 酸ィ匕物がある。但し、 G= lの場合は、タングステンが含まれず、 A元素を主体とした 複合酸化物となる。
[0154] 一般に、 WOや、 MoO、 Nb O、 Ta O、 V O、 TiO、 MnO中には有効な自
3 3 2 5 2 5 2 5 2 2
由電子が存在しないため、導電性が無く (もしくは小さく)、伝導電子による近赤外線 領域の光の吸収 (反射)も無い (もしくは、少ない)。しかし、これらの物質へ、 M元素 を添加し、一般式 M A W O (但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、アルカリ
E G (1 -G) J
土類金属、希土類元素、 Mg、 Zr、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru、 Co、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Pt、 Cu 、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In, Tl、 Siゝ Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 Nb、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Bi、 Iのうちから選択される 1種類以上 の元素、 A元素は、 Mo、 Nb、 Ta、 Mn、 V、 Re、 Pt、 Pd、 Tiのうちから選択される 1種 類以上の元素、 Wはタングステン、 Oは酸素、 0<E≤1. 2、 0< G≤1、 2≤J≤3)で 表記される複合酸化物微粒子とすると、当該 M元素は、 Wもしくは A元素の酸ィヒ物構 造中に伝導電子を放出し、自らは陽イオンになる。
[0155] そして、当該放出された伝導電子は、近赤外線領域の光を吸収 (反射)する効果が あり、また、当該複合酸化物微粒子の導電性にも寄与する。尤も、 PtO、 PdO、 Re
X X
O等は、 M元素の添加が無くても導電性を示すものがある力 M元素を添加すること
3
で更に伝導電子が増加し、近赤外線領域の吸収 (反射)や導電特性が向上する。
[0156] これら、 A元素、タングステン、酸素で構築される母体構造は、 A元素およびタンダ ステンから選択される 1種類の元素と酸素とで構築されて 、ても良 、し、複数の元素 と酸素とで構築されていても良い。当該 A元素またはタングステンと、酸素とで構成さ れた構造の空隙に M元素が添加されると、伝導電子が生成され、近赤外線吸収や 導電特性に効果がある。
[0157] 前記 M A W Oにおいて、 Eの範囲は 0<E≤1. 2が好ましい。 E>0であれ
E G (1 -G) J
ば、 M元素により伝導電子が生成され、近赤外線吸収や導電特性の効果が発揮さ れる。 Eの値が 1. 2以下であれば、 M元素を含む不純物の生成が回避され、特性の 低下を防止できるので好まし 、。
[0158] 前記 M A W Oにおいて、 Gの範囲は 0< G≤1が好ましい。 G = 0であっても
E G (1 -G) J
M元素が存在していれば、伝導電子が生成され、近赤外線吸収や導電性特性が発 揮される力 当該複合酸ィ匕物中にタングステンと異なる A元素が存在することで、当 該複合酸ィ匕物の光学特性を変化させることができるなど、従来にない特長を発揮さ せることができるので、 0< Gであることが好ましい。 A元素の好ましい添加量は、目的 によって変化する力 1以下であることが好ましい。 G≤lであれば、過剰な A元素が 存在することに起因する A元素を含む不純物が生成しないので、当該複合酸化物の 特性低下を回避できるからである。
[0159] まず、 G< 1の場合について説明する。
上述の M A W Oなる組成の複合酸化物微粒子が六方晶の結晶構造を有す
E G (1 -G) J
る場合、当該複合酸化物微粒子の可視光領域における光の透過特性が向上し、近 赤外領域における光の吸収特性も向上する。この六方晶の結晶構造の模式的な図 である図 1 (D)を参照しながら説明する。図 1 (D)において、 W (もしくは A元素) O単
6 位にて形成される 8面体が 6個集合して六角形の空隙が構成され、当該空隙中に、 M元素が配置されて 1箇の単位を構成し、この 1箇の単位が多数集合して六方晶の 結晶構造を構成する。これは、所謂、六方晶タングステンブロンズ構造と呼ばれる構 造である。
[0160] 可視光領域における光の透過特性を向上させ、近赤外線領域における光の吸収 特性を向上させる効果を得るためには、複合酸化物微粒子中に、図 1 (D)で説明し た単位構造 (W (もしくは A元素) O単位で形成される 8面体が 6個集合して六角形の
6
空隙が構成され、当該空隙中に M元素が配置された構造)が含まれていれば良ぐ 当該複合酸ィ匕物微粒子が、結晶質であっても非晶質であっても構わない。
[0161] この六角形の空隙に M元素の陽イオンが添加されて存在すると、他の結晶構造と 比べて可視光領域おける光の透過特性が向上し、近赤外線領域おける光の吸収特 性が向上するので好ましい。また、導電性用途力もの観点においても、当該複合酸 化物微粒子の可視光領域における光の吸収が少ないために、多量に使用しても可 視光透過率の低下が少なぐ可視光透過型導電性材料としての導電性を向上させる のに有効である。ここで、一般的には、イオン半径の大きな M元素を添加したとき当 該六方晶が形成され、具体的には、 Cs、 Rb、 K、 Tl、 Ιη、 Ba、 Li、 Ca、 Sr、 Fe、 Sn のうちの 1種類以上を添加したとき六方晶が形成されやすい。勿論これら以外の元素 でも、 W (もしくは A元素) O単位で形成される六角形の空隙に M元素が存在すれば
6
良ぐ前記元素に限定される訳ではない。
[0162] 前記タングステンブロンズ構造において、六方晶の結晶構造を有する複合酸化物 微粒子が均一な結晶構造を有するとき、 M元素の添加量は、 0. 2以上、 0. 5以下が 好ましぐ更に好ましくは 0. 33程度である。 M元素の値が 0. 33となることで、タンダ ステンブロンズ構造において、 M元素が六角形の空隙の全てに配置されると考えら れる。このとき、タングステンブロンズ構造のタングステンサイトが A元素で置換されて いたり、 A元素とタングステンのブロンズ構造が共存、またはおのおの単独で存在し ても構わない。
[0163] また、タングステンブロンズ構造において、上述した六方晶以外の、正方晶、立方 晶のタングステンブロンズ構造も赤外線遮蔽材料として有効である。結晶構造によつ て、近赤外線領域の光の吸収位置が変化する傾向があり、立方晶より正方晶、正方 晶より六方晶と吸収位置が長波長側に移動する傾向がある。また、それとともに可視 光領域の光の吸収特性は、六方晶が最も少なぐ正方晶、立方晶の順で大きくなる。 従って、より可視光領域の光を透過し、より近赤外線領域の光を遮蔽させたい用途に は、六方晶のタングステンブロンズ構造を用いることが好ましい。このとき、タンダステ ンブロンズ構造のタングステンサイトが A元素で置換されて!、たり、 A元素のブロンズ 構造が共存しても構わない。ただし、ここで述べた光学特性の傾向は、添加元素の 種類や、添加量によって変化するものであるので、適宜、試験を行って最適解を求め れば良ぐ本発明がこれに限定されるわけではない。
[0164] 次に、 G= lの場合について説明する。
上述の M A W Oなる組成の複合酸ィ匕物微粒子において、 G= 1の場合は、
E G (1 -G) J
M AOとなりタングステンを含まない材料となる。しかし、当該タングステンを含まな
E J
い材料においても、 M元素が添カ卩されることで電子が生成し、上述の M A W O
E G (1 -G)
(但し、 G< 1)の場合と同様の機構により伝導電子の生成による導電特性の発現や 、近赤外域の光遮蔽が起きるので、上述のタングステンを含む場合 (Gく 1の場合)と 、同様に扱うことができる。
[0165] 2- (A) .タングステン酸ィ匕物を用いた透明導電膜の製造方法、及び複合タンダステ ン酸化物を用いた透明導電膜の製造方法
前記一般式 WyOz (但し、 Wはタングステン、 Oは酸素、 2. 2≤z/y≤2. 999)で 表記されるタングステン酸化物、および Zまたは、 MxWyOz (但し、 M元素は、 H、 H e、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、 Mg、 Zr、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru、 Co、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Pt、 Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In, Tl、 Si、 Ge、 Sn、 Pb、 Sb 、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 Nb、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Bi、 Iのうち力ら 選択される 1種類以上の元素、 Wはタングステン、 Oは酸素、 0. 001≤x/y≤l, 2. 2≤z/y≤3. 0)で表記される複合タングステン酸ィ匕物を含む透明導電膜は、これら タングステン酸ィ匕物または Z及び複合タングステン酸ィ匕物の原料であるタングステン 化合物を含む溶液を出発タングステン原料溶液とし、当該タングステンィ匕合物出発 原料溶液を、基材に塗布後、このタングステンィ匕合物出発原料溶液が塗布された基 材を不活性ガス雰囲気または/及び還元性ガス雰囲気中で熱処理して得ることがで きる。
[0166] 前記出発原料溶液に、界面活性剤を添加した後、基材に塗布すると、基材に均一 に薄膜を形成することができ好ましい。界面活性剤としては、非イオン系、陰イオン系 、陽イオン系、両性系等各種使用可能である。特に、メタタングステン酸アンモ-ゥム 水溶液のように、水系溶液を使用する場合は、水の表面張力が大きいため、界面活 性剤を添加して、基材に均一にコーティングできるよう表面張力を低下させることが必 要である。
[0167] タングステンィ匕合物出発原料溶液としては、 6塩ィ匕タングステンをアルコールに溶 解させた溶液と、タングステン酸アンモ-ゥム水溶液とから選択される ヽずれか 1種類 以上であることが好ましい。当該タングステン出発原料であれば、水やアルコールに 容易に溶解可能であり、安価な塗布法で基材へのコーティングが簡単に出来るため 好ましい。
[0168] また、複合タングステン酸ィ匕物の出発原料溶液には、前記タングステン化合物出発 原料溶液 (6塩化タングステンをアルコールに溶解させた溶液と、タングステン酸アン モ -ゥム水溶液とから選択されるいずれか 1種類以上、またはこの出発原料溶液に 界面活性剤を添カ卩したもの)と、 M元素(但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、ァ ルカリ土類金属、希土類元素、 Mg、 Zr、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru、 Co、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 P t、 Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In, Tl、 Siゝ Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se ゝ Brゝ Teゝ Tiゝ Nbゝ V、 Mo、 Taゝ Reゝ Beゝ Hfゝ Os、 Biゝ Iのうち力も選択される 1種類 以上の元素)を含有する化合物とを溶解混合した溶液を、透明導電膜のタングステン 化合物出発原料溶液として用いることが好まし 、。
[0169] 添加 M元素の原料としては、例えば、 M元素を含有するタングステン酸塩、塩ィ匕物 、硝酸塩、硫酸塩、シユウ酸塩、酸化物、炭酸塩、水酸化物等が挙げられるが、これ らに限定されず、溶液状になるものであれば良い。
[0170] 本実施形態の透明導電膜は、タングステン化合物出発原料溶液を基材に塗布後、 不活性ガス雰囲気または Z及び還元性ガス雰囲気中で熱処理して得ることができる 。このように、タングステンィ匕合物出発原料溶液を基材に塗布後、不活性ガス雰囲気 または Z及び還元性ガス雰囲気中で熱処理して得る場合、熱処理は、還元性ガス雰 囲気中にて 100°C以上 800°C以下で熱処理し、次いで、必要に応じて、不活性ガス 雰囲気中にて 550°C以上 1200°C以下の温度で熱処理することが好ましい。このとき の還元性ガスは、特に限定されないが Hが好ましい。また還元性ガスとして Hを用
2 2 いる場合は、還元雰囲気の組成として、 Hが体積比で 0. 1%以上が好ましぐさらに
2
好ましくは 2%以上が良い。 Hが体積比で 0. 1%以上であれば効率よく還元を進め
2
ることができる。不活性ガスとしては、 Nやアルゴンガスが用いられる。
2
[0171] また、本実施形態の透明導電膜は、蒸着法やスパッタリング法を応用して成膜して も良ぐ得られる膜が前記タングステン酸ィ匕物もしくは複合タングステン酸ィ匕物であれ ば、製造方法は問わない。スパッタリング法や蒸着法を用いて本実施形態の透明導 電膜を得る場合には、それぞれの方法に適した原料、例えば所望の透明導電膜組 成に合わせたターゲット、蒸着用ペレットを使用すればよ!、。
[0172] 2- (B) . A元素を含む複合酸化物微粒子を用いた透明導電膜の製造方法
前記一般式 M A W Oで表記される複合酸化物は、出発原料を不活性ガス
E G (1 -G) J
雰囲気、もしくは Z及び還元性ガス雰囲気中で熱処理して得ることができる。
タングステンおよび A元素の出発原料は、タングステンもしくは A元素を含んでいれ ばよぐ特に限定されない。例えば、酸化物、酸化物の水和物、塩化物、アンモニゥ ム塩、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、シユウ酸塩、水酸化物、過酸化物、各金属単体、か ら選択されるいずれか 1種類以上があげられる。また、有機化合物、 2種類以上の金 属元素を含有する化合物 (例えば、タングステン酸ナトリウム等)でも良い。工業的製 造方法としては、各種塩を用いで、水や溶剤に混合して使用すると、好ましい。
[0173] また、前記一般式 M A W Oで表記される複合酸ィ匕物微粒子のうち、 M元素
E G (1 -G) J
の出発原料は M元素を含んで入ればよぐ A元素の出発原料は A元素を含んでいれ ばよぐ特に限定されないが、好ましい例として、塩化物、アンモニゥム塩、炭酸塩、 硝酸塩、硫酸塩、シユウ酸塩、水酸化物、過酸化物から選択されるいずれか 1種類以 上があげられる。また、有機錯体、 2種類以上の金属元素を含有する化合物 (例えば 、タングステン酸ナトリウム等)でも良い。工業的製造方法としては、炭酸塩、水和物 等を使用すると、加熱還元時に不純物を生成しな 、ため好ま 、。
[0174] 前記タングステン W、前記 A元素、前記 M元素のそれぞれの出発原料のうち、溶液 化できるもの (塩ィ匕物や硝酸塩など)は溶液ィ匕して混合し出発原料とすることで、十分 な混合を実現することができ好まし 、。
[0175] ここで、前記タングステンおよび A元素の出発原料、及び M元素の出発原料を混合 した後の熱処理条件としては、 250°C以上が好ましい。 250°C以上で熱処理されて 得られた膜は、十分な近赤外線吸収力や導電性を有する。
熱処理雰囲気は、 Ar、 N等の不活性ガスを用いることが良い。また還元性ガスとし
2
ては、アンモニアや水素ガスが使用可能である。
水素ガスを用いる場合には、還元雰囲気の組成として、水素ガスが体積比で 0. 1 %以上が好ましぐさらに好ましくは 1%以上が良い。 0. 1%以上であれば効率よく還 元を進めることができる。
[0176] 3.透明導電物品及び赤外線遮蔽物品
本実施形態の透明導電膜を基材上に形成して透明導電物品が得られる。前記透 明導電膜の基材としては特に限定され無いが、透明なガラス、透明榭脂フィルムがー 般的である。
[0177] 本実施形態による透明導電膜の膜厚は、目的によって変更可能であるが、 lnm以 上 5000nm以下であることが好まし 、。 lnm以上の膜厚であれば有効な導電特性を 得ることができる。また、 5000nm以下の膜厚であれば、可視光領域の光の透過率 が減少せず好ましい。
[0178] 本実施形態の透明導電膜は、近赤外から赤外領域に伝導電子に起因した吸収、 反射性能を示すことから、赤外線及び近赤外線において遮蔽機能を有しており、可 視光透過型の赤外線遮蔽物品として好適である。
[0179] [3]赤外線遮蔽材料微粒子分散体、赤外線遮蔽体、及び赤外線遮蔽材料微粒子の 製造方法、並びに赤外線遮蔽材料微粒子
[0180] 本実施形態の赤外線遮蔽材料微粒子分散体は、赤外線遮蔽材料微粒子が媒体 中に分散してなる赤外線遮蔽材料微粒子分散体であって、前記赤外線遮蔽材料微 粒子は、一般式 M A W O (但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、アルカリ土 類金属、希土類元素、 Mg、 Zr、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru、 Co、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Pt、 Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In、 Tl、 Siゝ Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te 、 Ti、 Nb、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Bi、 Iのうちから選択される 1種類以上の 元素、 A元素は Mo、 Nb、 Ta、 Mn、 V、 Re、 Pt、 Pd、 Tiのうちから選択される 1種類 以上の元素、 Wはタングステン、 Oは酸素 0<E≤1. 2、 0< G≤1、 2≤J≤3) )で表 記される複合酸化物微粒子を含有することを特徴として!、る。上述のように本実施形 態の赤外線遮蔽材料微粒子は、 G= lの場合は、タングステンが含まれず、 A元素を 主体とした複合酸化物微粒子となる。
[0181] 1.複合酸化物微粒子
一般に、 WOや、 MoO、 Nb O、 Ta O、 V O、 TiO、 MnO中には有効な自
3 3 2 5 2 5 2 5 2 2
由電子が存在しないため、導電性が無く (もしくは小さく)、伝導電子による近赤外線 領域の光の吸収 (反射)も無い (もしくは、少ない)。しかし、これらの物質へ、 M元素 を添加し、一般式 M A W O (但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、アルカリ
E G (1 -G) J
土類金属、希土類元素、 Mg、 Zr、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru、 Co、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Pt、 Cu 、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In, Tl、 Siゝ Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 Nb、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Bi、 Iのうちから選択される 1種類以上 の元素、 A元素は Mo、 Nb、 Ta、 Mn、 V、 Re、 Pt、 Pd、 Tiのうちから選択される 1種 類以上の元素、 Wはタングステン、 Oは酸素 0<E≤1. 2、 0< G≤1、 2≤J≤3) )で 表記される複合酸化物微粒子とすると、当該 M元素は、 Wもしくは A元素の酸ィヒ物構 造中に伝導電子を放出し、自らは陽イオンになる。
[0182] そして、当該放出された伝導電子は、近赤外線領域の光を吸収 (反射)する効果が あり、また、当該複合酸化物微粒子の導電性にも寄与する。尤も、 PtO、 PdO、 Re
X X
O等は、 M元素の添加が無くても導電性を示すものがある力 M元素を添加すること
3
で更に伝導電子が増加し、近赤外線領域の吸収 (反射)や導電特性が向上する。
[0183] これら、 A元素、タングステン、酸素で構築される母体構造は、 A元素およびタンダ ステンから選択される 1種類の元素と酸素とで構築されて 、ても良 、し、複数の元素 と酸素とで構築されていても良い。当該 A元素またはタングステンと、酸素とで構成さ れた構造の空隙に M元素が添加されると、伝導電子が生成され、近赤外線吸収や 導電特性に効果がある。
[0184] 前記 M A W Oにおいて、 Eの範囲は 0<E≤1. 2が好ましい。 E>0であれ
E G (1 -G) J
ば、 M元素により伝導電子が生成され、近赤外線吸収や導電特性の効果が発揮さ れる。 Eの値が 1. 2以下であれば、 M元素を含む不純物の生成が回避され、特性の 低下を防止できるので好まし 、。
[0185] 前記 M A W Oにおいて、 Gの範囲は 0< G≤1が好ましい。 G = 0であっても
E G (1 -G) J
M元素が存在していれば、伝導電子が生成され、近赤外線吸収や導電性特性が発 揮される力 当該複合酸ィ匕物中にタングステンと異なる A元素が存在することで、当 該複合酸ィ匕物の光学特性を変化させることができるなど、従来にない特長を発揮さ せることができるので、目的によっては 0< Gであることが好ましい。 A元素の好ましい 添加量は、目的によって変化するが、 1以下であることが好ましい。 G≤lであれば、 過剰な A元素が存在することに起因する A元素を含む不純物が生成しないので、当 該複合酸ィ匕物の特性低下を回避できる力 である。
[0186] まず、 G< 1の場合について説明する。
上述の M A W O
E G (1 -G) Jなる組成の複合酸化物微粒子が六方晶の結晶構造を有す る場合、当該複合酸化物微粒子の可視光領域における光の透過特性が向上し、近 赤外領域における光の吸収特性も向上する。この六方晶の結晶構造の模式的な平 面図である図 10を参照しながら説明する。図 10において、符号 1で示す W (もしくは A元素) O単位にて形成される 8面体が 6個集合して六角形の空隙が構成され、当
6
該空隙中に、符号 2で示す M元素が配置されて 1箇の単位を構成し、この 1箇の単位 が多数集合して六方晶の結晶構造を構成する。これは、所謂、六方晶タングステン ブロンズ構造と呼ばれる構造である。
[0187] 可視光領域における光の透過特性を向上させ、近赤外線領域における光の吸収 特性を向上させる効果を得るためには、複合酸化物微粒子中に、図 10で説明した 単位構造 (W (もしくは A元素) O単位で形成される 8面体が 6個集合して六角形の空
6
隙が構成され、当該空隙中に M元素が配置された構造)が含まれていれば良ぐ当 該複合酸化物微粒子が、結晶質であっても非晶質であっても構わな 、。
[0188] この六角形の空隙に M元素の陽イオンが添加されて存在すると、他の結晶構造と 比べて可視光領域おける光の透過特性が向上し、近赤外線領域おける光の吸収特 性が向上するので好ましい。また、導電性用途力もの観点においても、当該複合酸 化物微粒子の可視光領域における光の吸収が少ないために、多量に使用しても可 視光透過率の低下が少なぐ可視光透過型導電性材料としての導電性を向上させる のに有効である。ここで、一般的には、イオン半径の大きな M元素を添加したとき当 該六方晶が形成され、具体的には、 Cs、 Rb、 K、 Tl、 Ιη、 Ba、 Li、 Ca、 Sr、 Fe、 Sn のうちの 1種類以上を添加したとき六方晶が形成されやすい。勿論これら以外の元素 でも、 W (もしくは A元素) O単位で形成される六角形の空隙に M元素が存在すれば
6
良ぐ上記元素に限定される訳ではない。
[0189] 上記タングステンブロンズ構造において、六方晶の結晶構造を有する複合酸化物 微粒子が均一な結晶構造を有するとき、 M元素の添加量は、 0. 2以上、 0. 5以下が 好ましぐ更に好ましくは 0. 33程度である。 M元素の値が 0. 33となることで、タンダ ステンブロンズ構造において、 M元素が六角形の空隙の全てに配置されると考えら れる。このとき、タングステンブロンズ構造のタングステンサイトが A元素で置換されて いたり、 A元素とタングステンのブロンズ構造が共存、またはおのおの単独で存在し ても構わない。
[0190] また、タングステンブロンズ構造において、上述した六方晶以外の、正方晶、立方 晶のタングステンブロンズ構造も赤外線遮蔽材料として有効である。結晶構造によつ て、近赤外線領域の光の吸収位置が変化する傾向があり、立方晶より正方晶、正方 晶より六方晶と吸収位置が長波長側に移動する傾向がある。また、それとともに可視 光領域の光の吸収特性は、六方晶が最も少なぐ正方晶、立方晶の順で大きくなる。 従って、より可視光領域の光を透過し、より近赤外線領域の光を遮蔽させたい用途に は、六方晶のタングステンブロンズ構造を用いることが好ましい。このとき、タンダステ ンブロンズ構造のタングステンサイトが A元素で置換されて!、たり、 A元素のブロンズ 構造が共存しても構わない。ただし、ここで述べた光学特性の傾向は、添加元素の 種類や、添加量によって変化するものであるので、適宜、試験を行って最適解を求め れば良ぐ本発明がこれに限定されるわけではない。
[0191] 次に、 G= lの場合について説明する。 上述の M A W Oなる組成の複合酸ィ匕物微粒子において、 G= 1の場合は、
E G (1 -G) J
M AOとなりタングステンを含まない材料となる。しかし、当該タングステンを含まな
E J
い材料においても、 M元素が添カ卩されることで電子が生成し、上述の M A W O
E G (1 -G)
(但し、 G< 1)の場合と同様の機構により近赤外線領域の吸収が起きるので、上述 のタングステンを含む場合 (Gく 1の場合)と、同様に扱うことができる。
[0192] 本実施形態の、複合酸化物微粒子を含有する赤外線遮蔽材料微粒子は、近赤外 線領域、特に波長 lOOOnm付近の光を大きく吸収するため、その透過色調は青色 系から緑色系となる物が多い。勿論、当該赤外線遮蔽材料微粒子の粒子径は、その 使用目的によって各々選定することができる。まず、高い透明性を保持すべき応用に 使用する場合には、 800nm以下の粒子径を有していることが好ましい。これは、 800 nmよりも小さい粒子は、散乱により光を完全に遮蔽することが無ぐ可視光領域の視 認性を保持し、同時に効率良く透明性を保持することができる力 である。特に可視 光領域の透明性を重視する場合は、さらに、粒子による散乱を考慮することが好まし い。
[0193] この粒子による散乱の低減を重視するとき、粒子径は 200nm以下、好ましくは 100 nm以下が良い。これは、当該複合酸化物微粒子の粒子径が小さければ、幾何学散 乱もしくはミー散乱による、波長 400ηπ!〜 780nmの可視光領域の光散乱が低減さ れる結果、赤外線遮蔽材料微粒子分散体が曇りガラスのようになって、鮮明な透明 性が得られなくなるのを回避できる力もである。即ち、当該複合酸化物微粒子の粒子 径が 200nm以下になると、上記幾何学散乱もしくはミー散乱が低減し、レイリー散乱 領域になる。レイリー散乱領域では、散乱光は粒子径の 6乗に反比例して低減する ため、粒子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。粒子径が 1 OOnm以下になると散乱光は非常に少なくなり、さらに好ましい。光の散乱を回避す る観点からは、粒子径が小さい方が好ましぐ粒子径が lnm以上あれば工業的な製 造は容易である。
[0194] また、本実施形態の赤外線遮蔽材料微粒子を構成する複合酸化物微粒子の表面 力 Si、 Ti、 Zr、 A1の一種類以上を含有する酸ィ匕物で被覆されていることは、当該赤 外線遮蔽材料微粒子の耐候性向上の観点から好ましい。ただし、導電性用途として 応用する場合には、粒子表面を上記酸化物で被覆すると、粒子同士の接触抵抗値 が上昇し、抵抗値上昇の原因になるので、より低抵抗値化を目的とした場合には好ま しくない。
[0195] 2.赤外線遮蔽材料微粒子の製造方法
前記一般式 M A W Oで表記される複合酸化物微粒子は、出発原料を不活
E G (1 -G) J
性ガス雰囲気、もしくは Z及び還元性ガス雰囲気中で熱処理して得ることができる。 タングステンおよび A元素の出発原料は、タングステンもしくは A元素を含んでいれ ばよぐ特に限定されない。例えば、酸化物、酸化物の水和物、塩化物、アンモニゥ ム塩、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、シユウ酸塩、水酸化物、過酸化物、各金属単体、か ら選択されるいずれか 1種類以上があげられる。また、有機化合物、 2種類以上の金 属元素を含有する化合物 (例えば、タングステン酸ナトリウム等)でも良い。工業的製 造方法としては、酸化物や、炭酸塩、水和物等を使用すると、加熱還元時に除去が 困難な不純物を生成しな 、ため好まし 、。
[0196] また、前記一般式 M A W Oで表記される複合酸ィ匕物微粒子のうち、 M元素
E G (1 -G) J
の出発原料は M元素を含んで入ればよぐ A元素の出発原料は A元素を含んでいれ ばよぐ特に限定されないが、好ましい例として、酸化物、酸化物の水和物、塩化物、 アンモニゥム塩、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、シユウ酸塩、水酸化物、過酸化物、金属 単体、カゝら選択されるいずれカゝ 1種類以上があげられる。また、有機錯体、 2種類以 上の金属元素を含有する化合物(例えば、タングステン酸ナトリウム等)でも良い。ェ 業的製造方法としては、酸化物や、炭酸塩、水和物等を使用すると、加熱還元時に 不純物を生成しな 、ため好まし!/、。
[0197] 上記タングステン W、上記 A元素、上記 M元素のそれぞれの出発原料のうち、溶液 化できるもの (塩ィ匕物や硝酸塩など)は溶液ィ匕して混合し、乾燥して粉体として、複合 酸化物微粒子の出発原料とすることで、十分な混合を実現することができ好ま Uヽ。 尤も、溶液化されない原料であっても、粉体のまま混合して複合酸化物微粒子の出 発原料とすることちできる。
[0198] ここで、上記タングステンおよび A元素の出発原料、及び M元素の出発原料を混合 した後の熱処理条件としては、 250°C以上が好ましい。 250°C以上で熱処理されて 得られた赤外線遮蔽材料微粒子は、十分な近赤外線吸収力や導電性を有する。 熱処理雰囲気は、 Ar、 N等の不活性ガスを用いることが良い。また還元性ガスとし
2
ては、アンモニアや水素ガスが使用可能である。
水素ガスを用いる場合には、還元雰囲気の組成として、水素ガスが体積比で 0. 1 %以上が好ましぐさらに好ましくは 1%以上が良い。 0. 1%以上であれば効率よく還 元を進めることができる。
[0199] 上述の工程にて得られた複合酸ィ匕物微粒子の表面力 Si、 Ti、 Zr、 A1の一種類以 上の金属を含有する酸化物で被覆されて ヽることは、耐候性向上の観点から好まし い。被覆方法は特に限定されないが、当該赤外線遮蔽材料微粒子を分散した溶液 中に、上記金属のアルコキシドを添加することで、赤外線遮蔽材料微粒子の表面を 被覆することが可能となる。
[0200] 3.赤外線遮蔽材料微粒子分散体、赤外線遮蔽体、
本実施形態の赤外線遮蔽材料微粒子の適用方法として、上記赤外線遮蔽材料微 粒子を適宜な媒体中に分散して赤外線遮蔽材料微粒子分散体を得、所望の基材表 面に成膜形成する方法がある。この方法は、あら力じめ高温で焼成して得られた赤外 線遮蔽材料微粒子を基材中に練り込む、もしくは媒体によって基材表面に結着させ ることが可能なので、榭脂材料等の耐熱温度の低 ヽ基材材料への応用が可能であ る。このため、成膜形成の際に大型の装置を必要とせず安価であるという利点がある また、本実施形態の赤外線遮蔽材料微粒子が含有する複合酸化物微粒子は導電 性材料であるため、連続的な膜 (分散体)として使用した場合には、光学的用途と併 せて、導電性用途として応用可能である。
[0201] (a)赤外線遮蔽材料微粒子を媒体中に分散して基材表面に成膜形成する方法
例えば、本実施形態の赤外線遮蔽材料微粒子を適宜な溶媒中に分散させ、これ に媒体榭脂を添加した後、基材表面にコーティングし、溶媒を蒸発させて所定の方 法で榭脂を硬化させれば、当該赤外線遮蔽材料微粒子を媒体榭脂中に分散した薄 膜の形成が可能となる。コーティングの方法は、基材表面に赤外線遮蔽材料微粒子 含有樹脂が均一にコートできればよぐ特に限定されないが、例えば、バーコート法、 ダラビヤコート法、スプレーコート法、ディップコート法等が挙げられる。また、赤外線 遮蔽材料微粒子を直接媒体榭脂中に分散したものは、基材表面に塗布した後に、 溶媒を蒸発させる必要が無!、ので環境的、工業的にも好ま 、。
[0202] 上記媒体には、榭脂またはガラスを用いることができる。
榭脂であれば、例えば、 UV硬化榭脂、熱硬化榭脂、電子線硬化榭脂、常温硬化 榭脂、熱可塑樹脂等が目的に応じて選定可能である。具体的には、ポリエチレン榭 脂、ポリ塩化ビニル榭脂、ポリ塩ィ匕ビユリデン榭脂、ポリビュルアルコール榭脂、ポリス チレン榭脂、ポリプロピレン榭脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリエステル榭脂、 ポリエチレンテレフタレート榭脂、ふつ素榭脂、ポリカーボネート榭脂、アクリル榭脂、 ポリビニルブチラール樹脂が挙げられる。また、金属アルコキシドを用いた媒体の利 用も可能である。上記金属アルコキシドとしては、 Si、 Ti、 Al、 Zr等のアルコキシドが 代表的である。これら金属アルコキシドを用いた媒体は、加水分解して加熱すること で酸ィ匕物膜を形成することが可能である。
上記基材としては、所望によりフィルムでもボードでも良ぐ形状は限定されない。 透明基材材料としては、 PET、アクリル、ウレタン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ェ チレン酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル、ふつ素榭脂等が各種目的に応じて使用可 能である。また、榭脂以外ではガラスを用いることができる。
[0203] (b)基材中に赤外線遮蔽材料微粒子を分散する方法
本実施形態の赤外線遮蔽材料微粒子を基材中に分散させても良 ヽ。赤外線遮蔽 材料微粒子を基材中に分散させるには、基材表面から浸透させても良ぐ基材榭脂 の溶融温度以上に温度を上げて溶融させた後、赤外線遮蔽材料微粒子と榭脂とを 混合しても良い。このようにして得られた赤外線遮蔽材料微粒子含有榭脂は、所定 の方法でフィルムやボード状に成形して赤外線遮蔽材料微粒子成形体として応用可 能である。
例えば、 PET榭脂に赤外線遮蔽材料微粒子を分散する方法として、まず PET榭脂 と赤外線遮蔽材料微粒子分散液を混合し分散溶媒を蒸発させてから、 PET榭脂を、 その溶融温度である 300°C程度に加熱して PET榭脂を溶融させ、混合し冷却するこ とで、赤外線遮蔽材料微粒子を分散させた PET榭脂の作製が可能となる。 上記赤外線遮蔽材料微粒子を榭脂に分散させる方法は、特に限定されないが、例 えば、超音波照射、ビーズミル、サンドミル等を使用することができる。また、均一な分 散体を得るために、各種添加剤を添加したり、 pH調整したりしても良い。
[0204] (c)赤外線遮蔽体
本実施形態における赤外線遮蔽材料微粒子は、上述のように、基材上にコーティ ングしたり、基材中に練り込むなどの方法により、赤外線遮蔽材料微粒子分散体とす ることがでさる。
上記赤外線遮蔽材料微粒子分散体を板状、フィルム状または薄膜状に形成すれ ば赤外線遮蔽体とすることができる。
また、赤外線遮蔽材料微粒子分散体は、含有する複合酸化物微粒子が導電性を 有することから、上述と同様の方法で基材上にコーティングしたり、基材中に練り込む と、赤外線遮蔽材料微粒子分散体の導電性は、複合酸化物微粒子の接触によって 2次元もしくは 3次元的に広がり、結果として、赤外線遮蔽材料微粒子分散体が導電 性を生じることとなる。この赤外線遮蔽材料微粒子分散体を板状、フィルム状または 薄膜状に形成すれば、可視光を透過し導電性を有する赤外線遮蔽体とすることがで きる。
[0205] 4.赤外線遮蔽材料微粒子分散体、赤外線遮蔽体の光学特性及び導電特性
本発明に係る赤外線遮蔽材料微粒子は上述の赤外線遮蔽性能を有して 、るので 、当該赤外線遮蔽材料微粒子の分散体を板状、フィルム状または薄膜状に形成す れば赤外線遮蔽体とすることができ、また、当該赤外線遮蔽体は、波長 400ηπ!〜 70 Onmの領域の全光線透過率の最高値を V値としたとき、当該 V値が 10%以上であり 、かつ、波長 700nm〜2600nmの領域の全光線透過率の最低値力 V値以下であ り、かつ、 65%以下である赤外線遮蔽機能を有する赤外線遮蔽体を得ることができる
[0206] ここで、後述する実施例 24に係る赤外線遮蔽材料微粒子 (Rb MoO )の分散
0. 33 3 体膜を例として、赤外線遮蔽性能について更に説明する。
図 11は、実施例 24に係る赤外線遮蔽材料微粒子 (Rb MoO )の分散体膜であ
0. 33 3
る赤外線遮蔽膜における光の透過プロファイルである。図 11に示すように、波長 400 nm〜700nmの領域における光線透過率の最高値である V値は 80. 25%であり、 可視光領域の光は十分に透過していることが判明した。一方、波長 700ηπ!〜 2600 nmの領域の全光線透過率の最低値が V値以下の 22. 65%であり、近赤外線領域 の光を十分に遮蔽していることが判明した。
[0207] また、本実施形態における赤外線遮蔽材料微粒子分散体は、含有する複合酸ィ匕 物微粒子が導電性を有することから、上述と同様の方法で基材上にコーティングした り、基材中に練り込むと、赤外線遮蔽材料微粒子分散体の導電性は、複合酸化物微 粒子同士の接触によって 2次元もしくは 3次元的に広がり、結果として、赤外線遮蔽 材料微粒子分散体が導電性を生じることとなる。この赤外線遮蔽材料微粒子分散体 を板状、フィルム状または薄膜状に形成すれば、可視光を透過し導電性を有する赤 外線遮蔽体とすることができ、波長 400ηπ!〜 700nmの領域の全光線透過率の最高 値が 10% (V値とする)以上であり、表面抵抗値が Ι Χ ΙΟ^ΩΖ口以下である、可視 光を透過し導電性を有する赤外線遮蔽体とすることができる。
[0208] 透明性を必要とする場合は、前述のとおり粒子径を 800nm以下にすることが必要 であるが、粒子径を微細化すると単位体積あたりの接触抵抗値が大きくなるので、低 抵抗値ィ匕には好ましくない。また、粒子の形状は、粒状でも板状でも針 (ファイバー) 状でも良いが、導電性を向上させるためには、接触抵抗値を低減可能な板状もしく は針状が好ましい。
実施例
[0209] 以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれに限定さ れるものではない。
[0210] 実施例 1から 13、及び比較例 1は、主に、上述した [1]可視光透過型粒子分散導 電体、導電性粒子、可視光透過型導電物品、およびその製造方法に係るものであり 、可視光透過型粒子分散導電体の光学特性は、分光光度計(日立製作所製 U— 4 000)を用いて測定し、可視光透過率 (JIS R3106に基づく)を算出した。また、ヘイ ズ値は、 JIS K 7105に基づき、村上色彩技術研究所製の測定装置 HR— 200を用 いて、測定を行った。更に、平均分散粒子径は、動的光散乱法を用いた測定装置( ELS— 800 (大塚電子株式会社製))により測定し、 3回の測定の平均値を平均分散 粒子径とした。また、導電特性の評価は、作製した膜の表面抵抗値を測定した。この 膜の表面抵抗値は、三菱油化製のハイレスタ IP MCP— HT260を用いて測定した 更に、圧粉抵抗値の測定は、 van der Pauw法 (第 4版、実験化学講座 9電気'磁 気 平成 3年 6月 5日発行、編者:社団法人 日本化学会、発行所:丸善株式会社を 参照)に拠っている。試料は 10mm φの円盤状に圧粉した加圧ペレットとし、当該円 盤面に 90° 間隔で 4端子の電極を設置し、 9. 8MPaの加圧をしながら、隣り合う 2端 子間に電流を流したときの、残りの 2端子間の電圧を測定し、抵抗値を算出している
[0211] (実施例 1)
六塩ィ匕タングステンをエタノールに溶解し、 130°Cで乾燥して、タングステン酸化物 の水和物を作製した。これを還元雰囲気 (アルゴン Z水素 = 95Z5体積比)中にお いて 550°Cで 1時間加熱し、一度室温に戻した後 800°Cアルゴン雰囲気中で 1時間 加熱し、目的とするタングステン酸化物粉末を作製した。
X線回折による結晶相の同定の結果、得られた粉末は W O (WO )のいわゆ
18 49 2. 72 るマグネリ相であった。この粉末の形状を SEMにより観察した結果を図 4 (A) (B)に 示す。ここで、(A)は、は W O の 1万倍の SEM像であり、(B)は、 3千倍の SEM像
18 49
である。
すると、図 4 (A) (B)に示すように針状の結晶が観察された。また、この粉末を 9. 8 MPa圧力下で測定した圧粉抵抗値は 0. 085 Ω · cmであり、良好な導電性が確認さ れた。
[0212] この WO の導電性粒子の粉末を 20重量部、トルエン 79重量部、分散剤 1重量
2. 72
部を混合し、針状結晶の形状を保ったまま分散させるために超音波を照射して分散 処理を行い、分散液を作製した。この分散液 10重量部とハードコート用紫外線硬化 榭脂(固形分 100%) 0. 1重量部とを混合した。この液を、ガラス上にバーコ一ターを 用いて塗布し成膜した。この成膜を 60°Cで 30秒乾燥し溶剤を蒸発させた後、高圧水 銀ランプで硬化させて可視光透過型粒子分散導電体膜 (以下単に導電体膜と称する )を得た。 [0213] この導電体膜の光学特性を測定したところ、次のとおりであった。可視光透過率は 63%で可視光領域の光を十分透過している事が分力つた。更にヘイズ値は 3. 5% であり透明性が高ぐ透過色調は美しい青色であり、また表面抵抗値は 7. 6 Χ 108 Ω ロであった。
[0214] (実施例 2)
メタタングステン酸アンモ-ゥム水溶液を 130°Cで乾燥し、粉末状のタングステン酸 化物の化合物を得た。これを、還元雰囲気 (アルゴン Z水素 = 97Z3体積比)中に おいて 550°Cで 1時間加熱した。そして、一度室温に戻した後 800°Cアルゴン雰囲 気中で 1時間加熱することで、タングステン酸ィ匕物粉末を作製した。 X線回折による 結晶相の同定の結果、 W O (WO )の結晶相が観察された。このように、メタタ
18 49 2. 72
ングステン酸水溶液をタングステン化合物出発原料に用 ヽても実施例 1と同等の導 電性粒子を作製できた。この導電性粒子の粉末を 9. 8MPa圧力下で測定した圧粉 抵抗値は 0. 089 Ω 'cmであり、良好な導電性が確認された。
[0215] (実施例 3)
炭酸 Csとタングステン酸を CsZWのモル比が 0. 33となるように乳鉢で混合した。こ れを還元雰囲気(アルゴン Z水素 = 97Z3体積比)中にお!/、て 600°Cで 2時間加熱 した。そして、一度室温に戻した後 800°Cアルゴン雰囲気中で 1時間加熱することで 、 Cs WOの導電性粒子の粉末を作製した。この Cs WOは、 X線回折による
0. 33 3 0. 33 3
結晶相の同定の結果、六方晶タングステンブロンズであった。得られた導電性粒子 の粉末の形状を SEMにより観察した結果を図 5に示す。ここで、図 5は Cs WOの
0. 33 3
1万倍の SEM像である。
すると、図 5に示すように、六角柱の結晶が観察された。この導電性粒子の粉末を 9 . 8MPa圧力下で測定した圧粉抵抗値は 0. 013 Ω 'cmであり、良好な導電性が確 f*i¾ れ 。
[0216] この Cs WOの導電性粒子の粉末を 20重量部、トルエン 79重量部、分散剤 1重
0. 33 3
量部を混合し、媒体攪拌ミルを用いて分散処理を行い、平均分散粒子 lOOnmの分 散液を作製した。この分散液 10重量部とハードコート用紫外線硬化榭脂(固形分 10 0%) 0. 1重量部とを混合した。この液を、ガラス上にバーコ一ターを用いて塗布し成 膜した。この膜を 60°Cで 30秒乾燥し溶剤を蒸発させた後、高圧水銀ランプで硬化さ せて導電体膜を得た。
[0217] この導電体膜の光学特性を測定したところ、次のとおりであった。可視光透過率は 77%で可視光領域の光を十分透過している事が分力つた。更にヘイズ値は 0. 2% であり、透明性が高く内部の状況が外部からもはっきり確認できた。透過色調は美し い青色であり、表面抵抗値は 2. 8 Χ 109 Ω /口であった。
[0218] (実施例 4)
炭酸 Csとタングステン酸を CsZWの比が 0. 35となるように乳鉢で混合した。これを 還元雰囲気(アルゴン Z水素 = 97Z3体積比)中にお!/、て 600°Cで 2時間加熱した 。そして、一度室温に戻した後 800°Cアルゴン雰囲気中で 1時間加熱することで、 Cs WOの導電性粒子の粉末を作製した。この Cs WOは、 X線回折による結晶
0. 35 3 0. 35 3
相の同定の結果、六方晶の結晶相が観察された。得られた粉末の SEM観察した結 果を図 6 (A) (B)に示す。ここで、 (A)は、は Cs WO 5千倍の SEM像であり、(B)
0. 35 3
は、 1万倍の SEM像である。
すると、図 6に示すように板状の結晶が観察された。このように、 Cs添加量を 0. 33 より増カロさせることで、板状の結晶が生成することが分力つた。この粉末を 9. 8MPa 圧力下で測定した圧粉抵抗値は 0. 0096 Ω · cmであり、良好な導電性が確認された
[0219] (実施例 5)
炭酸 Csとタングステン酸を CsZWの比が 0. 33となるように乳鉢で混合した。これを 還元雰囲気(アルゴン Z水素 = 97Z3体積比)中において 600°Cで 2時間加熱し、 C s WOの導電性粒子の粉末を作製した。この Cs WOは、 X線回折による結晶
0. 33 3 0. 33 3
相の同定の結果、六方晶の結晶相が観察された。得られた粉末の SEM観察では、 六角柱の微細結晶が観察された。この粉末を 9. 8MPa圧力下で測定した圧粉抵抗 値は 0. 013 Ω 'cmであり、良好な導電性が確認された。
[0220] この Cs WOの導電性粒子の粉末を 20重量部、トルエン 79重量部、分散剤 1重
0. 33 3
量部を混合し、媒体攪拌ミルを用いて分散処理を行い、平均分散粒子 120nmの分 散液を作製した。この分散液 10重量部とハードコート用紫外線硬化榭脂(固形分 10 0%) 0. 1重量部とを混合した。この液を、ガラス上にバーコ一ターを用いて塗布し成 膜した。この膜を 60°Cで 30秒乾燥し溶剤を蒸発させた後、高圧水銀ランプで硬化さ せ導電体膜を得た。
[0221] この導電体膜の光学特性を測定したところ、次のとおりであった。可視光透過率は 63%で可視光領域の光を十分透過している事が分力つた、更にヘイズ値は 0. 8% であり、透明性が高く内部の状況が外部からもはっきり確認できた。透過色調は美し い青色であり、表面抵抗値は 3. 6 Χ 108 Ω /口であった。
[0222] (実施例 6)
炭酸 Rbとタングステン酸を RbZWの比が 0. 33となるように乳鉢で混合した。これ を還元雰囲気(アルゴン Z水素 = 97Z3体積比)中にお!/、て 600°Cで 2時間加熱し た。そして、一度室温に戻した後 800°Cアルゴン雰囲気中で 1時間加熱することで、 Rb WOの導電性粒子の粉末を作製した。この Rb WOは、 X線回折による結
0. 33 3 0. 33 3
晶相の同定の結果、六方晶の結晶相が観察された。得られた導電性粒子の粉末の
SEM観察では、六角柱の微細結晶が観察された。この導電性粒子の粉末を 9. 8M Pa圧力下で測定した圧粉抵抗値は、 0. 0086 Ω 'cmであり、良好な導電性が確認さ れた。
[0223] この Rb WOの導電性粒子の粉末を 20重量部、トルエン 79重量部、分散剤 1重
0. 33 3
量部を混合し、媒体攪拌ミルを用いて分散処理を行い、平均分散粒子 80nmの分散 液を作製した。この分散液 10重量部とハードコート用紫外線硬化榭脂(固形分 100 %) 0. 1重量部とを混合した。この液を、ガラス上にバーコ一ターを用いて塗布し成 膜した。この膜を 60°Cで 30秒乾燥し溶剤を蒸発させた後、高圧水銀ランプで硬化さ せ導電体膜を得た。
[0224] この導電体膜の光学特性を測定したところ、次のとおりであった。可視光透過率は 76%で可視光領域の光を十分透過している事が分力つた。更にヘイズ値は 0. 2% であり、透明性が高く内部の状況が外部からもはっきり確認できた。透過色調は美し い青色であり、表面抵抗値は 4. 2 Χ 108 Ω /口であった。
[0225] (実施例 7)
炭酸 Rbとタングステン酸を RbZWの比が 0. 33となるように乳鉢で混合した。これ を還元雰囲気(アルゴン Z水素 = 97Z3体積比)中にお!/、て 600°Cで 2時間加熱し た。そして、一度室温に戻した後 800°Cアルゴン雰囲気中で 100時間加熱することで 、 Rb WOの粉末を作製した。この Rb WOは、 X線回折による結晶相の同定
0. 33 3 0. 33 3
の結果、六方晶の結晶相が観察された。得られた粉末を SEM観察した結果を図 7 ( A) (B)に示す。ここで、(A)は、は Rb WOの 200倍の SEM像であり、(B)は、 1
0. 33 3
千倍の SEM像である。
すると、図 7 (A) (B)に示すように、六角柱の繊維状の結晶が観察された。 この粉末の圧粉抵抗値を測定した結果、 0. 0046 Ω 'cmであり。良好な導電性が確 f*i¾ れ 。
[0226] この Rb WO粉末を 20重量部、トルエン 79重量部、分散剤 1重量部を混合し、
0. 33 3
超音波照射により分散処理を行い、繊維状粒子の分散液を作製した。この液 10重量 部とハードコート用紫外線硬化榭脂(固形分 100%) 0. 1重量部とを混合した。この 液を、ガラス上にバーコ一ターを用いて塗布、成膜した。この膜を 60°Cで 30秒乾燥 し溶剤を蒸発させた後、高圧水銀ランプで硬化させ導電膜を得た。
この導電膜の光学特性を測定したところ、可視光透過率は 56%で可視光領域の光 を十分透過している事が分力つた、さらにヘイズは 8. 2%であり、透明性が高く内部 の状況が外部からもはっきり確認できた。透過色調は、美しい青色となった。表面抵 抗値は 3. 1 Χ 106 Ω /口であった。
[0227] (実施例 8)
炭酸 Κとタングステン酸を KZWの比が 0. 33となるように乳鉢で混合した。これを 還元雰囲気(アルゴン Z水素 = 97Z3体積比)中にお!/、て 600°Cで 2時間加熱した 。そして、一度室温に戻した後 800°Cアルゴン雰囲気中で 1時間加熱することで、 K
0
WOの導電性粒子の粉末を作製した。この WOは、 X線回折による結晶相
. 33 3 0. 33 3
の同定の結果、六方晶の結晶相が観察された。得られた導電性粒子の粉末の SEM 観察では、六角柱の微細結晶が観察された。また、この導電性粒子の粉末を 9. 8M Pa圧力下で測定した圧粉抵抗値は、 0. 049 Ω 'cmであり、良好な導電性が確認さ れた。
[0228] この WOの導電性粒子の粉末を 20重量部、トルエン 79重量部、分散剤 1重 量部を混合し、媒体攪拌ミルを用いて分散処理を行い、平均分散粒子 80nmの分散 液を作製した。この分散液 10重量部とハードコート用紫外線硬化榭脂(固形分 100 %) 0. 1重量部とを混合した。この液を、ガラス上にバーコ一ターを用いて塗布し成 膜した。この膜を 60°Cで 30秒乾燥し溶剤を蒸発させた後、高圧水銀ランプで硬化さ せ導電体膜を得た。
[0229] この導電体膜の光学特性を測定したところ、次のとおりであった。可視光透過率は 62%で可視光領域の光を十分透過している事が分力つた。更にヘイズ値は 0. 9% であり、透明性が高く内部の状況が外部からもはっきり確認できた。透過色調は美し い青色であり、表面抵抗値は 7. 3 Χ 109 Ω /口であった。
[0230] (実施例 9)
炭酸 Baとタングステン酸を BaZWの比が 0. 33となるように乳鉢で混合した。これを 還元雰囲気(アルゴン Z水素 = 97Z3体積比)中にお!/、て 550°Cで 2時間加熱した 。そして、一度室温に戻した後 700°Cアルゴン雰囲気中で 1時間加熱することで、 Ba WOの導電性粒子の粉末を作製した。この Ba WOは、 X線回折による結晶
0. 33 3 0. 33 3
相の同定の結果、六方晶の結晶相が観察された。得られた導電性粒子の粉末の SE M観察では、六角柱の微細結晶が観察された。この導電性粒子の粉末を 9. 8MPa 圧力下で測定した圧粉抵抗値は 0. 068 Ω · cmであり、良好な導電性が確認された。
[0231] この Ba WOの導電性粒子の粉末を 20重量部、トルエン 79重量部、分散剤 1重
0. 33 3
量部を混合し、媒体攪拌ミルを用いて分散処理を行い、平均分散粒子 95nmの分散 液を作製した。この分散液 10重量部とハードコート用紫外線硬化榭脂(固形分 100 %) 0. 1重量部とを混合した。この液を、ガラス上にバーコ一ターを用いて塗布し成 膜した。この膜を 60°Cで 30秒乾燥し溶剤を蒸発させた後、高圧水銀ランプで硬化さ せ導電体膜を得た。
[0232] この導電体膜の光学特性を測定したところ、次のとおりであった。可視光透過率は 55%で可視光領域の光を十分透過している事が分力つた。更にヘイズ値は 1. 3% であり、透明性が高く内部の状況が外部からもはっきり確認できた。透過色調は美し い青色であり、表面抵抗値は 3. 6 Χ 101() Ω ロであった。
[0233] (実施例 10) 塩化 Tlをメタタングステン酸アンモ-ゥム水溶液に溶解した。このとき T1ZWの比が 0. 33となるように混合した。これを還元雰囲気 (アルゴン Z水素 = 97Z3体積比)中 において 600°Cで 2時間加熱した。そして、一度室温に戻した後 800°Cアルゴン雰囲 気中で 1時間加熱することで、 Tl WOの導電性粒子の粉末を作製した。
0. 33 3
この Tl WOは、 X線回折による結晶相の同定の結果、六方晶の結晶相が観察さ
0. 33 3
れた。得られた導電性粒子の粉末の SEM観察では、六角柱の微細結晶が観察され た。
この導電性粒子の粉末を 9. 8MPa圧力下で測定した圧粉抵抗値は 0. 096 Ω -cm であり、良好な導電性が確認された。
[0234] この Tl WOの導電性粒子の粉末を 20重量部、トルエン 79重量部、分散剤 1重
0. 33 3
量部を混合し、媒体攪拌ミルを用いて分散処理を行い、平均分散粒子 85nmの分散 液を作製した。この分散液 10重量部とハードコート用紫外線硬化榭脂(固形分 100 %) 0. 1重量部とを混合した。この液を、ガラス上にバーコ一ターを用いて塗布し成 膜した。この膜を 60°Cで 30秒乾燥し溶剤を蒸発させた後、高圧水銀ランプで硬化さ せ導電体膜を得た。
[0235] この導電体膜の光学特性を測定したところ、次のとおりであった。可視光透過率は 72%で可視光領域の光を十分透過している事が分力つた。更にヘイズ値は 1. 1% であり、透明性が高く内部の状況が外部からもはっきり確認できた。透過色調は美し い青色であり、表面抵抗値は 6. 2 Χ ΙΟ^ Ω ロであった。
[0236] (実施例 11)
塩ィ匕 Inをメタタングステン酸アンモ-ゥム水溶液に溶解した。このとき InZWの比が 0. 33となるように混合した。これを還元雰囲気 (アルゴン Z水素 = 97Z3体積比)中 において 500°Cで 1時間加熱した。そして、一度室温に戻した後 700°Cアルゴン雰囲 気中で 1時間加熱することで、 In WOの導電性粒子の粉末を作製した。
0. 33 3
この In WOは、 X線回折による結晶相の同定の結果、六方晶の結晶相が観察さ
0. 33 3
れた。得られた導電性粒子の粉末の SEM観察では、六角柱の微細結晶が観察され た。
この導電性粒子の粉末を 9. 8MPa圧力下で測定した圧粉抵抗値は 0. 032 Ω 'cm であり、良好な導電性が確認された。
[0237] この In WOの導電性粒子の粉末を 20重量部、トルエン 79重量部、分散剤 1重
0. 33 3
量部を混合し、媒体攪拌ミルを用いて分散処理を行い、平均分散粒子 l lOnmの分 散液を作製した。この分散液 10重量部とハードコート用紫外線硬化榭脂(固形分 10 0%) 0. 1重量部とを混合した。この液を、ガラス上にバーコ一ターを用いて塗布し成 膜した。この膜を 60°Cで 30秒乾燥し溶剤を蒸発させた後、高圧水銀ランプで硬化さ せ導電体膜を得た。
[0238] この導電体膜の光学特性を測定したところ、次のとおりであった。可視光透過率は 75%で可視光領域の光を十分透過している事が分力つた。更にヘイズ値は 1. 3% であり、透明性が高く内部の状況が外部からもはっきり確認できた。透過色調は美し い青色であり、表面抵抗値は 3. 5 Χ 109 Ω /口であった。
[0239] (実施例 12)
炭酸 Κとタングステン酸を KZWの比が 0. 55となるように乳鉢で混合した。これを 還元雰囲気(アルゴン Z水素 = 97Z3体積比)中にお!/、て 600°Cで 2時間加熱した 。そして、一度室温に戻した後 800°Cアルゴン雰囲気中で 1時間加熱することで、 K
0
WOの導電性粒子の粉末を作製した。この WOは、 X線回折による結晶相
. 55 3 0. 55 3
の同定の結果、正方晶の結晶相が観察された。得られた導電性粒子の粉末の SEM 観察では、直方体の微細結晶が観察された。この導電性粒子の粉末を 9. 8MPa圧 力下で測定した圧粉抵抗値は 0. 12 Ω · cmであり、良好な導電性が確認された。
[0240] この WOの導電性粒子の粉末を 20重量部、トルエン 79重量部、分散剤 1重
0. 55 3
量部を混合し、媒体攪拌ミルを用いて分散処理を行い、平均分散粒子 95nmの分散 液を作製した。この分散液 10重量部とハードコート用紫外線硬化榭脂(固形分 100 %) 0. 1重量部とを混合した。この液を、ガラス上にバーコ一ターを用いて塗布し成 膜した。この膜を 60°Cで 30秒乾燥し溶剤を蒸発させた後、高圧水銀ランプで硬化さ せ導電体膜を得た。
[0241] この導電体膜の光学特性を測定したところ、次のとおりであった。可視光透過率は 62%で可視光領域の光を十分透過している事が分力つた。更にヘイズ値は 1. 2% であり、透明性が高く内部の状況が外部からもはっきり確認できた。透過色調は美し い青色であり、表面抵抗値は 5. 7 Χ ΙΟ^ Ω ロであった。
[0242] (実施例 13)
炭酸 Naとタングステン酸を NaZWの比が 0. 50となるように乳鉢で混合した。これ を還元雰囲気(アルゴン Z水素 = 97Z3体積比)中にお!/、て 600°Cで 2時間加熱し た。そして、一度室温に戻した後 800°Cアルゴン雰囲気中で 1時間加熱することで、 Na WOの導電性粒子の粉末を作製した。この Na WOは、 X線回折による結
0. 50 3 0. 50 3
晶相の同定の結果、正方晶の結晶相が観察された。この導電性粒子の粉末を 9. 8 MPa圧力下で測定した圧粉抵抗値は 0. 18 Ω 'cmであり、良好な導電性が確認され た。
[0243] この Na WOの導電性粒子の粉末を 20重量部、トルエン 79重量部、分散剤 1重
0. 50 3
量部を混合し、媒体攪拌ミルを用いて分散処理を行い、平均分散粒子 50nmの分散 液を作製した。この分散液 10重量部とハードコート用紫外線硬化榭脂(固形分 100 %) 0. 1重量部とを混合した。この液を、ガラス上にバーコ一ターを用いて塗布し成 膜した。この膜を 60°Cで 30秒乾燥し溶剤を蒸発させた後、高圧水銀ランプで硬化さ せ導電体膜を得た。
[0244] この導電体膜の光学特性を測定したところ、次のとおりであった。可視光透過率は 52%で可視光領域の光を十分透過している事が分力つた。更にヘイズ値は 0. 6% であり、透明性が高く内部の状況が外部からもはっきり確認できた。透過色調は美し い青色であり、表面抵抗値は 4. 8 Χ ΙΟ^ Ω ロであった。
[0245] (比較例 1)
市販の三酸ィ匕タングステン粉末を 20重量部、トルエン 79. 5重量部、分散剤 1. 0重 量部を混合し、媒体攪拌ミルを用いて分散処理を行い、平均分散粒子 80nmの分散 液を作製した。この分散液 20重量部とハードコート用紫外線硬化榭脂(固形分 100 %) 0. 1重量部とを混合した。この液を、ガラス上にバーコ一ターを用いて塗布し成 膜した。この膜を 60°Cで 30秒乾燥し溶剤を蒸発させた後、高圧水銀ランプで硬化さ せ薄膜を得た。
[0246] この薄膜の光学特性を測定したところ、可視光透過率は 89%で可視光領域の光の 殆どを透過しているが、表面抵抗値は測定不能で、導電体膜としての応用は困難で あった。
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明した力 本発明はこれに限定され るものではない。
尚、実施例 1〜13、比較例 1の測定結果の一覧を表 1に示す。
[表 1]
圧粉抵抗 分散粒子径 可視光透過率 ヘイズ 表面抵抗 原料 生成物 粒子形状 ( Ω - cm) (nm (%) ( %) ( Ω /D ) 実施例 1 WCI6 18o49 針状 0.085 —— 63 3.5 7.60E+08 実施例 2 メタ W酸アンモニゥム水 w,8o49 —— 0.089 —— —— —— —— 実施例 3 Cs2C03/W03H20 Cs033WO3 六角柱 0.013 100 77 0.2 2.80E+09 実施例 4 Cs2C03/W03H20 Cs0.35WO3 板状 0.0096 —— —— —— —— 実施例 5 Cs2C03/W03H20 Cs0+33WO3 六角柱 0.013 120 63 0.8 3.60E+08 実施例 6 Rb2C03/W03H20 Rba33W03 六角柱 0.0086 80 76 0.2 4.20E+08 実施例 7 Rb2C03/W03H20 Rb0+33WO3 繊維状 0.0046 —— 56 8.2 3.10E+06 実施例 8 K2C03/W03H20 K0.33WO3 六角柱 0.049 80 62 0.9 7.30E+09 実施例 9 BaC03/W03H20 Baa33W03 六角柱 0.068 95 55 1.3 3.60E+10 実施例 1 0 TICI/メタ W酸アンモニゥム水 TI0.33WO3 六角柱 0.096 85 72 1.1 6.20E+1 1 実施例 1 1 In3CI/メタ W酸アンモニゥム水 ln0.33WO3 六角柱 0.032 1 10 75 1.3 3.50E+09 実施例 1 2 K2C03/W03H20 Ko.55W03 直方体 0.12 95 62 1.2 5J0E+1 1 実施例 1 3 Na2C03/W03H20 Na0 50WO3 —— 0.18 50 52 0.6 4.80E+1 1 比較例 1 W03 80 89 —— 測定不能
[0248] 実施例 14から 23、及び比較例 2は、主に、上述した [2]透明導電膜およびその製 造方法、透明導電物品、並びに赤外線遮蔽物品に係るものであり、光学測定 «JIS R3106 (光源: A光)に基づき測定を行い、可視光透過率を算出した。導電特性は、 三菱化学製の表面抵抗測定機(ローレスタ MP MCP— T350または、ノヽィレスタ IP MCP-HT260)を用いて測定を行った。
[0249] (実施例 14)
メタタングステン酸アンモ-ゥム水溶液(0. 02mol/9. 28g) 9. 28gと、塩化ルビ ジゥム (RbCl)の水溶液 (塩化ルビジウム 0. 80gを水 80gに溶解した水溶液)を Wと R bの原子比が Rb/W=0. 33となるように混合した。この溶液に、界面活性剤(FZ210 5 (アデ力製))が全体の 0. 002%になるように添加して、成膜用溶液とした。透明石 英基板 (厚さ 2mm)の片面に前記成膜用溶液をデップコーティングした。これを、水 素 5%の雰囲気 (その他は窒素)で、 550°Cで 10分間熱処理して基板上に透明導電 膜を得た。膜厚は約 l lOnmであった。
[0250] この膜の XRD測定の結果、得られた膜は六方晶の Rbタングステンブロンズであつ た。得られた膜の透過率と反射率を測定した。透過プロファイルと反射プロファイルの 測定結果を図 8に示す。図 8は、横軸に光の波長をとり、縦軸に光の透過率及び反 射率をとつたグラフである。そして透過率の測定結果を実線で、反射率の測定結果を 破線でプロットしたものである。
当該測定結果より、この膜の可視光透過率は 77. 38%で透明性が高ぐ 800nm 以上の赤外線を反射吸収しており、赤外線遮蔽材料として有効であることが分った。 この膜の日射透過率は 57%であり、太陽光線の透過を 43%遮蔽していることが分つ た。一方、この膜の表面抵抗は、 6. 9 Χ 103ΩΖ口であり導電性が高いことが分った
[0251] (実施例 15)
実施例 14で得られた焼成後の膜に実施例 14の成膜用溶液を用いて、同様の方法 で、片面に重ねてディップコートを行った。これを、水素 5%の雰囲気(その他は窒素 )で、 550°Cで 10分間熱処理して基板上に透明導電膜を得た。膜厚は約 200nmで めつに。 [0252] 得られた膜の透過率と反射率を測定した。透過プロファイルと反射プロファイルの 測定結果を図 9に示す。図 9も図 8と同様に、横軸に光の波長をとり、縦軸に光の透 過率及び反射率をとつたグラフである。そして透過率の測定結果を実線で、反射率 の測定結果を破線でプロットしたものである。
当該測定結果より、この膜の可視光透過率は 58. 86%で膜は透明性が高ぐ 800 nm以上の赤外線を反射吸収しており、赤外線遮蔽材料として有効であることが分つ た。この膜の日射透過率は 26%であり、太陽光線の透過を 74%遮蔽していることが 分った。一方、この膜の表面抵抗は、 2. 6 Χ 102ΩΖ口であり、実施例 14よりも導電 性が高いことが分った。
[0253] (実施例 16)
メタタングステン酸アンモ-ゥム水溶液(0. 02mol/9. 28g) 9. 28gと、塩化セシゥ ム(CsCl)の水溶液 (塩化セシウム 1. l lgを水 80gに溶解した水溶液)を Wと Csの原 子比が CsZW=0. 33となるように混合した。この溶液に、界面活性剤(FZ2105 (ァ デカ製))が全体の 0. 002%になるように添加して、成膜用溶液とした。透明石英基 板 (厚さ 2mm)の片面に前記成膜用溶液をデップコーティングした。これを、水素 5% の雰囲気 (その他は窒素)で、 550°Cで 10分間熱処理して基板上に透明導電膜を得 た。膜厚は約 120nmであつた。
[0254] 得られた膜の可視光透過率は 78. 16%、膜の表面抵抗は 1. 2 X 104ΩΖ口であり 、この膜は透明性が高ぐ導電性が高いことが分った。この膜の日射透過率は 61% であり、太陽光線の透過を 39%遮蔽していることが分った。
[0255] (実施例 17)
メタタングステン酸アンモ-ゥム水溶液(0. 02mol/9. 28g) 9. 28gに、水 80gを 混合した。この溶液に、界面活性剤 (FZ2105 (アデ力製))が全体の 0. 002%になる ように添加して、成膜用溶液とした。透明石英基板 (厚さ 2mm)の片面に前記成膜用 溶液をデップコーティングした。これを、水素 5%の雰囲気(その他は窒素)で、 550 °Cで 10分間熱処理した。その後、窒素雰囲気中で 800°C 10分間熱処理して基板上 に透明導電膜を得た。膜厚は約 lOOnmであった。
[0256] この膜の XRD測定の結果、得られた膜は、 W O だった。得られた膜の可視光透 過率は 52. 16%、膜の表面抵抗は 7. 3 Χ 105ΩΖ口であり、この膜は透明性が高く 、導電性が高いことが分った。この膜の日射透過率は 37%であり、太陽光線の透過 を 63%遮蔽して 、ることが分った。
[0257] (実施例 18)
6塩ィ匕タングステンをエタノールに溶解し、このときの溶液中のタングステン濃度を 0 . 02molZ90gとした。この溶液を透明石英基板 (厚さ 2mm)の片面にデップコーテ イングした。これを、水素 5%の雰囲気(その他は窒素)で、 550°Cで 10分間熱処理し た。その後、窒素雰囲気中で 800°C10分間熱処理して基板上に透明導電膜を得た 。膜厚は約 80nmであった。
[0258] この膜の XRD測定の結果、得られた膜は、 W O だった。得られた膜の可視光透
18 49
過率は 67. 16%、膜の表面抵抗は 2. 1 Χ 106ΩΖ口であり、この膜は透明性が高く 、導電性が高いことが分った。
[0259] (実施例 19)
メタタングステン酸アンモ-ゥム水溶液(0. 02mol/9. 28g) 9. 28gと、塩化インジ ゥムの水溶液を Wと Inの原子比が InZW=0. 33となるように混合した。この溶液に、 界面活性剤 (FZ2105 (アデ力製))が全体の 0. 002%になるように添加して、成膜 用溶液とした。透明石英基板 (厚さ 2mm)の片面に前記成膜用溶液をデップコーテ イングした。これを、水素 5%の雰囲気(その他は窒素)で、 500°Cで 10分間熱処理し て基板上に透明導電膜を得た。膜厚は約 lOOnmであった。
[0260] この膜の XRD測定の結果、得られた膜は六方晶の Inタングステンブロンズであった 。得られた膜の光学特性を測定した結果、可視光透過率は 75. 22%で透明性が高 ぐ 800nm以上の赤外線を反射吸収しており、赤外線遮蔽材料として有効であること が分った。この膜の日射透過率は 69%であり、太陽光線の透過を 31%遮蔽している ことが分った。
[0261] さらに、この膜の表面抵抗は、 2. 3 X 104Ω Ζ口であり導電性が高いことが分った。
[0262] (実施例 20)
メタタングステン酸アンモ-ゥム水溶液(0. 02mol/9. 28g) 9. 28gと、塩化スズ の水溶液を Wと Snの原子比が SnZW=0. 33となるように混合した。この溶液に、界 面活性剤 (FZ2105 (アデ力製))が全体の 0. 002%になるように添加して、成膜用 溶液とした。透明石英基板 (厚さ 2mm)の片面に前記成膜用溶液をデップコーティン グした。これを、水素 5%の雰囲気(その他は窒素)で、 500°Cで 10分間熱処理して 基板上に透明導電膜を得た。膜厚は約 lOOnmであった。
[0263] この膜の XRD測定の結果、得られた膜は六方晶の Snタングステンブロンズであつ た。得られた膜の光学特性を測定した結果、可視光透過率は 72. 52%で透明性が 高ぐ 800nm以上の赤外線を反射吸収しており、赤外線遮蔽材料として有効である ことが分った。この膜の日射透過率は 67%であり、太陽光線の透過を 33%遮蔽して いることが分った。
[0264] さらに、この膜の表面抵抗は、 6. 7 X 104Ω Ζ口であり導電性が高いことが分った。
[0265] (実施例 21)
メタタングステン酸アンモ-ゥム水溶液(0. 02mol/9. 28g) 9. 28gと、塩化ルビ ジゥムの水溶液と塩化タンタルの水溶液をW:Ta :Rb = 0. 9 : 0. 1 : 0. 33の原子比と なるように混合した。この溶液に、界面活性剤 (FZ2105 (アデ力製))が全体の 0. 00 2%になるように添加して、成膜用溶液とした。透明石英基板 (厚さ 2mm)の片面に 前記成膜用溶液をデップコーティングした。これを、水素 5%の雰囲気 (その他は窒 素)で、 550°Cで 10分間熱処理して基板上に透明導電膜を得た。膜厚は約 lOOnm であった。
[0266] この膜の XRD測定の結果、得られた膜は六方晶のタングステンブロンズが主に観 察された。得られた膜の光学特性を測定した結果、可視光透過率は 75. 36%で透 明性が高ぐ 800nm以上の赤外線を反射吸収しており、赤外線遮蔽材料として有効 であることが分った。この膜の日射透過率は 58%であり、太陽光線の透過を 42%遮 蔽していることが分った。
[0267] さらに、この膜の表面抵抗は、 9. 1 X 104ΩΖ口であり導電性が高いことが分った。
[0268] (実施例 22)
メタタングステン酸アンモ-ゥム水溶液(0. 02mol/9. 28g) 9. 28gと、塩化ルビ ジゥムの水溶液と塩化-ォブの水溶液を^^:?^:!^ニ。. 9 : 0. 1 : 0. 33の原子比と なるように混合した。この溶液に、界面活性剤 (FZ2105 (アデ力製))が全体の 0. 00 2%になるように添加して、成膜用溶液とした。透明石英基板 (厚さ 2mm)の片面に 前記成膜用溶液をデップコーティングした。これを、水素 5%の雰囲気 (その他は窒 素)で、 550°Cで 10分間熱処理して基板上に透明導電膜を得た。膜厚は約 l lOnm であった。
[0269] この膜の XRD測定の結果、得られた膜は六方晶のタングステンブロンズが主に観 察された。得られた膜の光学特性を測定した結果、可視光透過率は 71. 25%で透 明性が高ぐ 800nm以上の赤外線を反射吸収しており、赤外線遮蔽材料として有効 であることが分った。この膜の日射透過率は 52%であり、太陽光線の透過率を 48% 遮蔽していることが分った。
[0270] さらに、この膜の表面抵抗は、 1. 3 X 104 Ω Ζ口であり導電性が高いことが分った。
[0271] (実施例 23)
塩化モリブテンと塩化ルビジウムの水溶液を W:Rb = 1 : 0. 33の原子比となるように 混合した。この溶液に、界面活性剤 (FZ2105 (アデ力製))が全体の 0. 002%になる ように添加して、成膜用溶液とした。透明石英基板 (厚さ 2mm)の片面に前記成膜用 溶液をデップコーティングした。これを、水素 5%の雰囲気(その他は窒素)で、 500 °Cで 10分間熱処理して基板上に透明導電膜を得た。膜厚は約 150nmであった。
[0272] この膜の XRD測定の結果、得られた膜はモリブデンブロンズであることが分った。
得られた膜の光学特性を測定した結果、可視光透過率は 55. 21%で透明性が高く 、 700nm以上の赤外線を反射吸収しており、赤外線遮蔽材料として有効であること が分った。この膜の日射透過率は 40%であり、太陽光線の透過を 60%遮蔽している ことが分った。
[0273] さらに、この膜の表面抵抗は、 1. 5 X 105 Ω /口であり導電性が高いことが分った。
[0274] (比較例 2)
メタタングステン酸アンモ-ゥム水溶液(0. 02mol/9. 28g) 9. 28gに、水 80gを 混合した。この溶液に、界面活性剤 (FZ2105 (アデ力製))が全体の 0. 002%になる ように添加して、成膜用溶液とした。透明石英基板 (厚さ 2mm)の片面に前記成膜用 溶液をデップコーティングした。これを、大気中で、 550°Cで 10分間熱処理し、その 後、大気中で 800°C10分間熱処理して基板上に透明導電膜を得た。 膜厚は約 1 OOnmであった。
[0275] この膜の XRD測定の結果、得られた膜は WOであった。得られた膜の可視光透過
3
率は 87. 52%であったが、膜の表面抵抗は測定不能な程、高ぐこの膜に導電性が ないことが分った。
[0276] 実施例 24から 35、及び比較例 3から 5は、主に、上述した [3]赤外線遮蔽材料微 粒子分散体、赤外線遮蔽体、及び赤外線遮蔽材料微粒子の製造方法、並びに赤外 線遮蔽材料微粒子に係るものであり、光学測定は、建築窓ガラス用フィルム JIS A 57 59 (1998) (光源: A光)に基づき測定を行い、可視光透過率、日射透過率を算出し た。ただし、測定用試料はガラスに貼付せず、フィルム試料自体を使用した。
ヘイズ値は、 JISK 7105に基づき測定を行なった。
平均分散粒子径は、動的光散乱法を用いた測定装置 (ELS— 800 (大塚電子株式 会社製))により測定して平均値を用いた。
また、導電特性の評価は、作製した膜の表面抵抗値を、三菱油化製のハイレスタ I P MCP—HT260を用いて測定した。
実施例で使用した基材 PETフィルム: HPE - 50 (帝人製)の光学特性は、可視光 透過率 88%、日射透過率 88%、ヘイズ。. 9〜0. 8%である。
[0277] (実施例 24)
目的組成の Rb MoOとなるよう〖こ、原料 Rb COと、 ΜοΟ ·Η Οとを乳鉢で混
0. 33 3 2 3 3 2
合した。これを水素:窒素 = 3: 7 (体積比)の雰囲気(フロー)で 450°Cで 1時間還元し 、その後、 N雰囲気で 800°Cで 1時間熱処理して、 Rb MoOの粉末を得た。
2 0.33 3 この粉末を 20重量部、トルエン 75重量部、分散剤 5重量部を混合し、分散処理を 行い、平均分散粒子径 80nmの分散液とした。この液 10重量部とハードコート用紫 外線硬化榭脂(固形分 100%) 100重量部とを混合して赤外線遮蔽材料微粒子分 散体液とした。この赤外線遮蔽材料微粒子分散体液を、 PET榭脂フィルム (HPE— 50)上にバーコ一ターを用いて塗布して成膜した。この成膜を 60°Cで 30秒乾燥し、 溶剤を蒸発させた後、高圧水銀ランプで硬化させて赤外線遮蔽膜を得た。
[0278] この赤外線遮蔽膜の光学特性を表 2に示す。この表 2中の透過率ピークとは、波長 400ηπ!〜 700nmの領域の全光線透過率の最高値を示し、透過率ボトムとは、波長 700nm〜2600nmの領域の全光線透過率の最低値を示す。
得られた赤外線遮蔽膜は、透明性が極めて高く内部の状況が外部からもはっきり 確認できた。透過色調は、美しい青色となった。また、当該赤外線遮蔽膜における光 の透過プロファイルである図 11より、上述したように波長 400nm〜700nmの領域に おける光線透過率の最高値である V値は 80. 25%であり、可視光領域の光は十分 に透過していることが判明した。一方、波長 700nm〜2600nmの領域の全光線透 過率の最低値が V値以下の 22. 65%であり、平均値(日射透過率)が 57. 0%であつ て、近赤外線遮蔽性能が高いことも判明した。
但し、上述した可視光透過率、日射透過率は、単位面積当たりに分散している赤 外線遮蔽材料の量によって変化するものであるため、可視光透過率、日射透過率と も、赤外線遮蔽材料の分散量によって連動して上下する。以下の実施例及び比較例 においても同様である。
[0279] (実施例 25)
目的糸且成の Rb Mo W Oとなるように、原料 Rb COと、 ΜοΟ ·Η 0、 WO
0. 33 0. 3 0. 7 3 2 3 3 2 3
•Η Οとを乳鉢で混合した。これを水素:窒素 = 3 : 7 (体積比)の雰囲気 (フロー)で 4
2
50°Cで 1時間還元し、その後、 N雰囲気で 800°Cで 1時間熱処理して、 Rb Mo
2 0. 33 0.
W Oの粉末を得た。この粉末を実施例 24と同様の方法で分散し、成膜して赤外
3 0. 7 3
線遮蔽膜を得た。
この赤外線遮蔽膜の光学特性を表 2に示す。
得られた赤外線遮蔽膜は、透明性が極めて高く内部の状況が外部からもはっきり 確認できた。透過色調は、美しい青色となった。
[0280] (実施例 26)
目的糸且成の Rb Mo W Oとなるように、原料 Rb COと、 ΜοΟ ·Η 0、 WO
0. 33 0. 5 0. 5 3 2 3 3 2 3
•Η Οとを乳鉢で混合した。これを水素:窒素 = 3 : 7 (体積比)の雰囲気 (フロー)で 4
2
50°Cで 1時間還元し、その後、 N雰囲気で 800°Cで 1時間熱処理して、 Rb Mo
2 0. 33 0.
W Oの粉末を得た。この粉末を実施例 24と同様の方法で分散し、成膜して赤外
5 0. 5 3
線遮蔽膜を得た。
この赤外線遮蔽膜の光学特性を表 2に示す。 得られた赤外線遮蔽膜は、透明性が極めて高く内部の状況が外部からもはっきり 確認できた。透過色調は、美しい青色となった。
[0281] (実施例 27)
目的組成の Na MoOとなるように、原料 Na COと、 ΜοΟ ·Η Οとを乳鉢で混
0. 33 3 2 3 3 2
合した。これを水素:窒素 = 3: 7 (体積比)の雰囲気(フロー)で 550°Cで 1時間還元し て、 Na MoOの粉末を得た。この粉末を実施例 24と同様の方法で分散し、成膜
0. 33 3
して赤外線遮蔽膜を得た。
この赤外線遮蔽膜の光学特性を表 2に示す。
得られた赤外線遮蔽膜は、透明性が極めて高く内部の状況が外部からもはっきり 確認できた。透過色調は、美しい青色となった。
[0282] (実施例 28)
目的組成の Rb MoOとなるよう〖こ、原料 Rb COと、 MoO ·Η Οとを乳鉢で混
0. 44 3 2 3 3 2
合した。これを水素:窒素 = 3: 7 (体積比)の雰囲気(フロー)で 550°Cで 1時間還元し 、その後、 N雰囲気で 800°Cで 1時間熱処理して、 Rb MoOの粉末を得た。この
2 0.44 3 粉末を実施例 24と同様の方法で分散し、成膜して赤外線遮蔽膜を得た。
この赤外線遮蔽膜の光学特性を表 2に示す。
得られた赤外線遮蔽膜は、透明性が極めて高く内部の状況が外部からもはっきり 確認できた。透過色調は、美しい青色となった。
[0283] (実施例 29)
目的組成の K MoOとなるように、原料 K COと、 ΜοΟ ·Η Οとを乳鉢で混合
0. 33 3 2 3 3 2
した。これを水素:窒素 = 3 : 7 (体積比)の雰囲気(フロー)で 550°Cで 1時間還元し、 その後、 N雰囲気で 800°Cで 1時間熱処理して、 K MoOの粉末を得た。この粉
2 0. 33 3
末を実施例 24と同様の方法で分散し、成膜して赤外線遮蔽膜を得た。
この赤外線遮蔽膜の光学特性を表 2に示す。
得られた赤外線遮蔽膜は、透明性が極めて高く内部の状況が外部からもはっきり 確認できた。透過色調は、美しい青色となった。
[0284] (実施例 30)
目的糸且成の Rb Mo W Oとなるように、原料 Rb COと、 MoO ·Η 0、 W
0. 33 0.05 0. 95 3 2 3 3 2 O ·Η Oとを乳鉢で混合した。これを水素:窒素 = 3 : 7 (体積比)の雰囲気 (フロー)で
3 2
550°Cで 1時間還元し、その後、 N雰囲気で 800°Cで 1時間熱処理して、 Rb Mo
2 0. 33
W Oの粉末を得た。この粉末を実施例 24と同様の方法で分散し、成膜して赤
0. 05 0.95 3
外線遮蔽膜を得た。
この赤外線遮蔽膜の光学特性を表 2に示す。
得られた赤外線遮蔽膜は、透明性が極めて高く内部の状況が外部からもはっきり 確認できた。透過色調は、美しい青色となった。
[0285] (実施例 31)
目的糸且成の Rb Mo W Oとなるように、原料 Rb COと、 ΜοΟ ·Η 0、 WO
0. 33 0. 1 0. 9 3 2 3 3 2 3
•Η Οとを乳鉢で混合した。これを水素:窒素 = 3 : 7 (体積比)の雰囲気 (フロー)で 5
2
50°Cで 1時間還元し、その後、 N雰囲気で 800°Cで 1時間熱処理して、 Rb Mo
2 0. 33 0.
W Oの粉末を得た。この粉末を実施例 24と同様の方法で分散し、成膜して赤外
1 0.9 3
線遮蔽膜を得た。
この赤外線遮蔽膜の光学特性を表 2に示す。
得られた赤外線遮蔽膜は、透明性が極めて高く内部の状況が外部からもはっきり 確認できた。透過色調は、美しい青色となった。
[0286] (実施例 32)
目的組成の Rb Nb W Oとなるように、原料 Rb COと、 NbClと、 WO ·Η
0. 33 0. 1 0. 9 3 2 3 5 3 2
Οとを乳鉢で混合した。これを水素:窒素 = 3: 7 (体積比)の雰囲気 (フロー)で 550°C で 1時間還元し、その後、 N雰囲気で 800°Cで 1時間熱処理して、 Rb Nb W
2 0. 33 0. 1 0.9
Oの粉末を得た。この粉末を実施例 24と同様の方法で分散し、成膜して赤外線遮
3
蔽膜を得た。
この赤外線遮蔽膜の光学特性を表 2に示す。
得られた赤外線遮蔽膜は、透明性が極めて高く内部の状況が外部からもはっきり 確認できた。透過色調は、美しい青色となった。
[0287] (実施例 33)
目的組成の Rb Ta W Oとなるように、原料 Rb COと、 TaClと、 WO ·Η
0. 33 0. 1 0. 9 3 2 3 5 3 2
Οとを乳鉢で混合した。これを水素:窒素 = 3: 7 (体積比)の雰囲気 (フロー)で 550°C で 1時間還元し、その後、 N雰囲気で 800°Cで 1時間熱処理して、 Rb Ta W
2 0. 33 0. 1 0.9
Oの粉末を得た。この粉末を実施例 24と同様の方法で分散し、成膜して赤外線遮
3
蔽膜を得た。
この赤外線遮蔽膜の光学特性を表 2に示す。
得られた赤外線遮蔽膜は、透明性が極めて高く内部の状況が外部からもはっきり 確認できた。透過色調は、美しい青色となった。
[0288] (実施例 34)
目的組成の Na Mo W Oとなるように、原料 Na COと、 ΜοΟ ·Η 0、 WO
0. 8 0.05 0. 95 3 2 3 3 2
•Η Οとを乳鉢で混合した。これを水素:窒素 = 3 : 7 (体積比)の雰囲気 (フロー)で 4
3 2
50°Cで 1時間還元し、その後、 N雰囲気で 700°Cで 1時間熱処理して、 Na Mo
2 0.8 0. 0
W Oの粉末を得た。この粉末を実施例 24と同様の方法で分散し、成膜して赤
. 5 0.95 3
外線遮蔽膜を得た。
この赤外線遮蔽膜の光学特性を表 2に示す。
得られた赤外線遮蔽膜は、透明性が極めて高く内部の状況が外部からもはっきり 確認できた。透過色調は、美しい青色となった。
[0289] (実施例 35)
目的組成の Rb MoOとなるよう〖こ、原料 Rb COと、 ΜοΟ ·Η Οとを乳鉢で混
0. 33 3 2 3 3 2
合した。これを水素:窒素 = 3: 7 (体積比)の雰囲気(フロー)で 550°Cで 1時間還元し 、その後、 N雰囲気で 800°Cで 1時間熱処理して、 Rb MoOの粉末を得た。
2 0. 33 3 この粉末を 20重量部、イソプロリルアルコール 80重量部を混合し、分散処理を行 い、平均分散粒子径 200nmの分散液とした。この液 100重量部とハードコート用紫 外線硬化榭脂(固形分 100%) 2重量部とを混合して赤外線遮蔽材料微粒子分散体 液とした。この赤外線遮蔽材料微粒子分散体液を、 PET榭脂フィルム (HPE— 50) 上にバーコ一ターを用いて塗布して成膜した。この成膜を 60°Cで 30秒乾燥し、溶剤 を蒸発させた後、高圧水銀ランプで硬化させて赤外線遮蔽膜を得た。
[0290] この赤外線遮蔽膜の光学特性を表 2に示す。
得られた赤外線遮蔽膜は、透明性が極めて高く内部の状況が外部からもはっきり 確認できた。透過色調は、美しい青色となった。更に、表 2に示すとおり、導電性があ ることち分かる。
[0291] (比較例 3)
実施例 24から実施例 35にて基材として使用した、膜厚 50 μ mPETフィルム自体 の光学特性を測定した。すると、可視光透過率は 88. 1%で、可視光領域の光を十 分透過しているが、日射透過率は 88. 1%であり、太陽光線の直接入射光を約 12% しか遮蔽しておらず断熱効果が低いことが判明した。
[0292] (比較例 4)
WO ·Η Ο粉末を大気中で 800°Cで 1時間熱処理して、 WOの粉末を得た。
3 2 3
この粉末を 20重量部、トルエン 75重量部、分散剤 5重量部を混合し、分散処理を 行い、平均分散粒子径 80nmの分散液とした。この液 10重量部とハードコート用紫 外線硬化榭脂(固形分 100%) 100重量部とを混合して赤外線遮蔽材料微粒子分 散体液とした。この赤外線遮蔽材料微粒子分散体液を、 PET榭脂フィルム (HPE— 50)上にバーコ一ターを用いて塗布して成膜した。この成膜を 60°Cで 30秒乾燥し、 溶剤を蒸発させた後、高圧水銀ランプで硬化させ赤外線遮蔽膜を得た。
光学特性を測定したところ、可視光透過率は 85. 2%で、可視光領域の光を十分 透過しているが、日射透過率は 84. 1%であり、太陽光線の直接入射光を約 16%し か遮蔽しておらず断熱効果が低いことが判明した。
得られた赤外線遮蔽膜は、透明性が極めて高く内部の状況が外部からもはっきり 確認できるが、近赤外線領域の透過率が高ぐ赤外線遮蔽材料として機能しないこと がわかる。また、表面抵抗値は 1015ΩΖ口以上であり、導電性を有していなかった。
[0293] (比較例 5)
Na COと、 ΜοΟ ·Η Οと WO ·Η Oとを、モル比が Na : Mo :W= 1. 5 : 0. 1 : 0.
2 3 3 2 3 2
9となるように乳鉢で混合した。これを水素:窒素 = 3: 7 (体積比)の雰囲気 (フロー) で 550°Cで 1時間還元し、その後、 N雰囲気で 800°Cで 1時間熱処理した。得られた
2
粉末には、目的の Naと Moと Wと Oとの化合物 (Na Mo W O )以外に、 Naと O
0.8 0.05 0.95 3
との目的以外の化合物が多く生成したので、以後の測定は実施しな力つた。
[0294] [表 2] 可 光 曰 透過 ¾過
ヘイズ Φ
組成 原料 透過率透過率 ピークボ卜ム
(» «) «) (¾) (»
実施例 24 Rb0.3;ίΜο0:! RbzC0 Μο03·¾0 79.1 57 1.1 80.3 22.7 ——― 突施例 25 Rt)0. ;i3Mo0.3W0.700. J Rb2C03i Μο03·Η,0, W03-¾0 75.2 65.2 1 79.9 59.4 —一 実施例 26 Rt)0, 33M00 bW0.503 Rb2C03 Μοϋ3·Η,0, W03-H20 71.2 63.9 1 75.5 56.8 ——― 実施例 27 • a0.33Mo03 a.,C03 ο03·Η20 56.5 42.6 1 67.9 28 ——― 実施例 28 Rb0 ,,,,ΜοΟ;, b2C03 Mo03-¾0 80.1 52.3 1 82.1 35.2 —― 実施例 29 K。, 33M0O3 78.6 45.1 1 79.1 11.7 ——― 実施例 30 Rb0.33MO0.05W0.9503 Rb2C03,Mo03-H20, W03'¾0 64.5 39.9 1 71 6.9 ——― 実施例 31 Rh0,33Mo0. |W0 !I03 Rb2C03,Mo03-¾0, W03-H20 71.7 52.8 1 75.6 24.6 —― 実施例 32 Rb0, 33Nb0, |W0 9O3 b2C03 NbCl5 W03-II,0 70.1 43.1 1 75 12.3 ― 実施例 33 Rb033Ta0 |W0 9()3 Rb2C03 TaClE W03-H,0 77.6 58.6 1.1 80.5 27.8 一—一 実施例 34 Na0, sMo0.05W0. %03 Na2C03.Mo03-H20, W03-¾0 65.8 43.3 1 68.1 6.3 ——― 実施例 35 Rb0.33Mo03 Rb2C03,Mo03'¾O 62.8 40.5 2.1 60.2 2.4 8X108 比較例 3 PETフィルム 88.1 88.1 —― 比較例 4 WO 3 W03-H20 85.2 84.1 -— 1015以上
Na0. sMoa o:,Wl 9503
比較例 5 Na,C03, Mo()3.¾(), W03-H20 ― —― +その他 NaO化 物 図面の簡単な説明
[図 1(A)]タングステン酸ィ匕物の結晶構造を示す概略図であり、 W Ο の結晶構造((
18 49
010)投影)である。
[図 1(B)]タングステン酸ィ匕物の結晶構造を示す概略図であり、立方晶タングステンブ ロンズの結晶構造((010)投影である。
[図 1(C)]タングステン酸ィ匕物の結晶構造を示す概略図であり、正方晶タングステ mンブ ロンズの結晶構造((001)投影である。
[図 1(D)]タングステン酸ィ匕物の結晶構造を示す概略図であり、六方晶タングステンブ ロンズの結晶構造((001)投影)である。
[図 2]W O の導電性粒子から形成された可視光透過型粒子分散導電体の透過プ
18 49
ロイファイルを示すグラフである。
[図 3]六方晶複合タングステン酸ィ匕物 Cs WOの導電性粒子から形成された可視
0.33 3
光透過型粒子分散導電体の透過プロファイルを示すグラフである。
[図 4(A)]実施例 1で得られた導電性粒子であるマグネリ相 W O (WO )の針状
18 49 2.72 結晶の SEM観察像を示す拡大図である。
[図 4(B)]図 4(A)の全体図である。 [図 5]実施例 3で得られた導電性粒子である六方晶タングステンブロンズ Cs WO
0. 33 3 の六角柱状結晶の SEM観察像である。
[図 6(A)]実施例 4で得られた導電性粒子である六方晶タングステンブロンズ Cs W
0. 35
Oの板状結晶の SEM観察像を示す拡大図である。
3
[図 6(B)]実施例 4で得られた導電性粒子である六方晶タングステンブロンズ Cs W
0. 35
Oの板状結晶の SEM観察像を示す拡大図である。
3
[図 7(A)]実施例 7で得られた導電性粒子である六方晶タングステンブロンズ Rb W
0. 35
Oの繊維状結晶の SEM観察像を示す全体図である。
3
[図 7(B)]図 7(A)の拡大図である。
[図 8]実施例 14の Rb WO膜の透過反射プロファイルを示すグラフである。
0. 33 3
[図 9]実施例 15の Rb WO膜の透過反射プロファイルを示すグラフである。
0. 33 3
[図 10]本発明に係る赤外線遮蔽材料微粒子が含有する六方晶を有する複合タンダ ステン酸ィ匕物微粒子の結晶構造を示す模式図である。
[図 11]実施例 24に係る赤外線遮蔽材料微粒子 (Rb MoO )の分散体膜における
0. 33 3
光の透過プロファイルである。
符号の説明
1 WO単位
6
2 M元素

Claims

請求の範囲
[1] 一般式 WyOz (但し、 Wはタングステン、 Oは酸素、 2. 2≤z/y≤2. 999)で表記 されるタングステン酸ィ匕物、または Z及び、一般式 MxWyOz (但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、 Mg、 Zr、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru、 C o、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Pt、 Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In, Tl、 Si、 Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 Nb、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Biゝ Iのうち から選択される 1種類以上の元素、 Wはタングステン、 Oは酸素、 0. 001≤x/y≤l . 1、 2. 2≤z/y≤3. 0)で表記される複合タングステン酸ィ匕物を含んでなり、粒子径 は lnm以上であり、可視光透過性を有し、かつ、該粒子を 9. 8MPa圧力下において 測定した圧粉抵抗値が 1. 0 Ω 'cm以下である導電性粒子の複数集合物であることを 特徴とする可視光透過型粒子分散導電体。
[2] 上記導電性粒子が、針状結晶を含み、または、全て針状結晶であって、当該針状 結晶における長軸と短軸との比 (長軸 Z短軸)が 5以上であり、且つ、当該長軸の長 さが 5nm以上、 10000 m以下であることを特徴とする請求項 1に記載の可視光透 過型粒子分散導電体。
[3] 上記導電性粒子が、板状結晶を含み、または、全て板状結晶であって、当該板状 結晶の厚さが lnm以上、 100 /z m以下であり、且つ、当該板状結晶における板状面 の対角長の最大値が 5nm以上、 500 /z m以下であり、且つ、当該対角長の最大値と 当該板状結晶の厚さとの比 (対角長の最大値 Z厚さ)が 5以上であることを特徴とす る請求項 1に記載の可視光透過型粒子分散導電体。
[4] 上記タングステン酸ィ匕物の導電性粒子力 一般式 WyOz (但し、 Wはタングステン、 Oは酸素、 2. 45≤z/y≤2. 999)で表記される組成比のマグネリ相を含むことを特 徴とする請求項 1乃至 3のいずれかに記載の可視光透過型粒子分散導電体。
[5] 上記 MxWyOzで表記される複合タングステン酸ィ匕物の導電性粒子の結晶構造が アモルファス構造、または、立方晶、正方晶もしくは六方晶タングステンブロンズ構造 を含むことを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれかに記載の可視光透過型粒子分散 導電体。
[6] 上記 MxWyOzで表記される複合タングステン酸ィ匕物の導電性粒子において、添 加元素 Mが Cs、 Rb、 K、 Tl、 Ba、 Ιη、 Li、 Ca、 Sr、 Fe、 Snのうちのいずれ力 1種類以 上であることを特徴とする請求項 5に記載の可視光透過型粒子分散導電体。
[7] 上記導電性粒子の形状が、粒状、針状もしくは板状のいずれか 1種以上であること を特徴とする請求項 1乃至 6のいずれかに記載の可視光透過型粒子分散導電体。
[8] 上記可視光透過型粒子分散導電体が膜状であることを特徴とする請求項 1乃至 7 の!ヽずれかに記載の可視光透過型粒子分散導電体。
[9] 上記可視光透過型粒子分散導電体がバインダーを含むことを特徴とする請求項 1 乃至 8の ヽずれかに記載の可視光透過型粒子分散導電体。
[10] 上記ノ インダ一が、透明榭脂または透明誘電体であることを特徴とする請求項 9に 記載の可視光透過型粒子分散導電体。
[11] 請求項 1乃至 10のいずれかに記載の可視光透過型粒子分散導電体に用いられて V、ることを特徴とする導電性粒子。
[12] 請求項 1乃至 10のいずれかに記載の可視光透過型粒子分散導電体が基材上に 形成されて!ヽることを特徴とする可視光透過型導電物品。
[13] 一般式 WyOz (但し、 Wはタングステン、 Oは酸素、 2. 2≤z/y≤2. 999)で表記 されるタングステン酸ィ匕物、または Z及び、一般式 MxWyOz (但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、 Mg、 Zr、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru、 C o、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Pt、 Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In, Tl、 Si、 Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 Nb、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Biゝ Iのうち から選択される 1種類以上の元素、 Wはタングステン、 Oは酸素、 0. 001≤x/y≤l . 1、 2. 2≤z/y≤3. 0)で表記される複合タングステン酸ィ匕物を含んでなる導電性 粒子の製造方法であって、
当該導電性粒子の原料となるタングステンィ匕合物を、還元性ガスまたは Z及び不 活性ガス雰囲気中で熱処理して、上記導電性粒子を製造することを特徴とする導電 性粒子の製造方法。
[14] 上記熱処理は、導電性粒子の原料となるタングステン化合物を、還元性ガス雰囲 気中にて 100°C以上 850°C以下で熱処理し、次いで必要に応じて、不活性ガス雰囲 気中にて 550°C以上 1200°C以下の温度で熱処理することを特徴とする請求項 13に 記載の導電性粒子の製造方法。
[15] 上記導電性粒子の原料となるタングステンィ匕合物力 3酸化タングステン、 2酸化タ ングステン、タングステン酸化物の水和物、 6塩ィ匕タングステン、タングステン酸アンモ ユウム、タングステン酸、 6塩化タングステンをアルコール中に溶解させたのち乾燥し て得られるタングステン酸化物の水和物、 6塩化タングステンをアルコール中に溶解 させたのち水を添加して沈殿を生成させ当該沈殿を乾燥して得られるタングステン酸 化物の水和物、タングステン酸アンモニゥム水溶液を乾燥して得られるタングステン 化合物、金属タングステン、力 選択されるいずれ力 1種類以上であることを特徴とす る請求項 13または 14に記載の導電性粒子の製造方法。
[16] 請求項 15に記載の導電性粒子の原料となるタングステンィ匕合物と、 M元素(但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、 Mg、 Zr、 Cr、 M n、 Fe、 Ru、 Co、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Pt、 Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In, Tl、 Si、 Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 Nb、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 O s、 Bi、 Iのうちから選択される 1種類以上の元素)を含有する単体または化合物とを混 合した粉末、または、上記タングステン化合物の溶液または分散液と上記 M元素を 含有する化合物の溶液または分散液とを混合したのち乾燥して得られた粉末、から 選ばれる 1種以上を、当該導電性粒子の原料となるタングステン化合物として用いる ことを特徴とする請求項 13乃至 15のいずれかに記載の導電性粒子の製造方法。
[17] 一般式 WyOz (但し、 Wはタングステン、 Oは酸素、 2. 2≤z/y≤2. 999)で表記 されるタングステン酸ィ匕物、または Z及び、一般式 MxWyOz (但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、 Mg、 Zr、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru、 C o、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Pt、 Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In, Tl、 Si、 Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 Nb、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Biゝ Iのうち から選択される 1種類以上の元素、 Wはタングステン、 Oは酸素、 0. 001≤x/y≤l 、 2. 2≤z/y≤3. 0)で表記される複合タングステン酸ィ匕物を含み、波長 400nm以 上 780nm以下の領域で透過率の最大値が 10%以上 92%未満であり、膜の表面抵 抗が 1. 0 X ΙΟ^ Ω Ζ口以下であることを特徴とする透明導電膜。
[18] 前記 Μ元素が、 Cs、 Rb、 K、 Tl、 Ιη、 Ba、 Li、 Ca、 Sr、 Fe、 Snのうちのいずれか 1 種類以上を含み、前記一般式 MxWyOzで表される複合酸化物が、六方晶の結晶 構造を有することを特徴とする請求項 17に記載の透明導電膜。
[19] 前記タングステン酸ィ匕物力 一般 WyOz (但し、 Wはタングステン、 Oは酸素、 2. 45
≤z/y≤2. 999)で表記される組成比のマグネリ相を含むことを特徴とする請求項 1
7または 18に記載の透明導電膜。
[20] 前記 MxWyOzで表記される複合タングステン酸ィ匕物力 アモルファス構造、または
、立方晶もしくは正方晶もしくは六方晶のタングステンブロンズ構造のいずれか 1種 以上を含むこと特徴とする請求項 17乃至 19のいずれかに記載の透明導電膜。
[21] 前記 MxWyOzで表記される六方晶の複合タングステン酸化物において、 M元素 力 Cs、 Rb、 K、 Tl、 Ba、 Ιη、 Li、 Ca、 Sr、 Fe、 Snから選択される 1種類以上の元素 であることを特徴とする請求項 20に記載の透明導電膜。
[22] 一般式 M A W O (但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、アルカリ土類金属
E G (1 -G) J
ゝ希土類元素、 Mgゝ Zrゝ Crゝ Mn、 Feゝ Ru、 Co、 Rh、 Ir、 Niゝ Pd、 Ptゝ Cu、 Agゝ Au 、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In, Tl、 Si、 Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 N b、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Bi、 Iのうちから選択される 1種類以上の元素、 A 元素は、 Mo、 Nb、 Ta、 Mn、 V、 Re、 Pt、 Pd、 Tiのうちから選択される 1種類以上の 元素、 Wはタングステン、 Oは酸素、 0<E≤1. 2、 0< G≤1、 2≤J≤3)で表記され る複合酸化物を含み、波長 400nm以上 780nm以下の領域で透過率の最大値が 1 0%以上 92%未満であり、膜の表面抵抗が 1. Ο Χ ΙΟ^ΩΖ口以下であることを特徴 とする透明導電膜。
[23] 前記一般式 M A W Oで表される複合酸ィヒ物力 アモルファス構造、または、
E G (1 -G) J
立方晶もしくは正方晶もしくは六方晶のタングステンブロンズ構造のいずれか 1種以 上を含むこと特徴とする請求項 22に記載の透明導電膜。
[24] 前記 M元素が、 Cs、 Rb、 K、 Tl、 Ιη、 Ba、 Li、 Ca、 Sr、 Fe、 Snのうちのいずれか 1 種類以上を含み、前記一般式 M A W Oで表される複合酸ィヒ物力 六方晶の
E G (1 -G) J
結晶構造を有することを特徴とする請求項 22または 23に記載の透明導電膜。
[25] 請求項 17乃至 24のいずれかに記載の透明導電膜が基材上に形成されていること を特徴とする透明導電物品。
[26] 前記透明導電膜の膜厚が lnm以上 5000nm以下であることを特徴とする請求項 2 5に記載の透明導電物品。
[27] 請求項 17乃至 26のいずれかに記載の透明導電膜が基材上に形成され赤外線遮 蔽機能を有することを特徴とする赤外線遮蔽物品。
[28] 一般式 WyOz (但し、 Wはタングステン、 Oは酸素、 2. 2≤z/y≤2. 999)で表記 されるタングステン酸ィ匕物、または Z及び、一般式 MxWyOz (但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、 Mg、 Zr、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru、 C o、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Pt、 Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In, Tl、 Si、 Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 Nb、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Biゝ Iのうち から選択される 1種類以上の元素、 Wはタングステン、 Oは酸素、 0. 001≤x/y≤l 、 2. 2≤z/y≤3. 0)で表記される複合タングステン酸ィ匕物、または Z及び、一般式 M A W O (但し、 A元素は、 Mo、 Nb、 Ta、 Mn、 V、 Re、 Pt、 Pd、 Tiのうちから
E G (1 -G) J
選択される 1種類以上の元素、 0<E≤1. 2、 0< G≤1、 2≤J≤ 3)で表記される複合 酸ィ匕物を含む透明導電膜の製造方法であって、
前記タングステン酸ィ匕物または Z及び複合タングステン酸ィ匕物または Z及び複合 酸化物の原料化合物を含む溶液を、基材に塗布後、還元性ガスまたは Z及び不活 性ガス雰囲気中で熱処理して、前記透明導電膜を製造することを特徴とする透明導 電膜の製造方法。
[29] 前記タングステン酸ィ匕物または Z及び複合タングステン酸ィ匕物または Z及び複合 酸化物の原料化合物を含む溶液に、界面活性剤を添加した後、基材に塗布すること を特徴とする請求項 28に記載の透明導電膜の製造方法。
[30] 前記タングステン酸ィ匕物または Z及び複合タングステン酸ィ匕物または Z及び複合 酸化物の原料化合物を含む溶液が、タングステンを含有する時、 6塩化タングステン をアルコールに溶解させた溶液、または/及び、タングステン酸アンモニゥム水溶液 、であることを特徴とする請求項 28または 29に記載の透明導電膜の製造方法。
[31] 請求項 30に記載の 6塩ィ匕タングステンをアルコールに溶解させた溶液、または Z 及び、タングステン酸アンモ-ゥム水溶液と、
M元素(但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、 Mg、 Zr、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru、 Co、 Rh、 Ir、 Niゝ Pd、 Pt、 Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In、 Tl、 Siゝ Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 Nb、 V、 Mo、 Ta 、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Bi、 Iのうちから選択される 1種類以上の元素)を含有する化合物 と、を溶解混合した溶液を、そのまま、または、界面活性剤を添加した後、基材に塗 布することを特徴とする請求項 28乃至 30のいずれかに記載の透明導電膜の製造方 法。
[32] 前記熱処理は、還元性ガス雰囲気中にて 100°C以上 800°C以下で熱処理し、次い で、必要に応じて、不活性ガス雰囲気中にて 550°C以上 1200°C以下の温度で熱処 理することを特徴とする請求項 28乃至 31のいずれかに記載の透明導電膜の製造方 法。
[33] 赤外線遮蔽材料微粒子が媒体中に分散してなる赤外線遮蔽材料微粒子分散体で あって、前記赤外線遮蔽材料微粒子は、一般式 M A W O (但し、 M元素は、
E G (1 -G) J
H、 He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、 Mg、 Zr、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru 、 Co、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Pt、 Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In、 Tl、 Si、 Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 Nb、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Biゝ Iの うち力 選択される 1種類以上の元素、 A元素は Mo、 Nb、 Ta、 Mn、 V、 Re、 Pt、 Pd 、 Tiのうち力 選択される 1種類以上の元素、 Wはタングステン、 Oは酸素、 0<E≤1 . 2、 0< G≤1、 2≤J≤ 3)で表記される複合酸化物微粒子を含有することを特徴とす る赤外線遮蔽材料微粒子分散体。
[34] 前記一般式 M A W Oで表される複合酸化物微粒子が、六方晶の結晶構造
E G (1 -G) J
を有する複合酸化物微粒子、正方晶の結晶構造を有する複合酸化物微粒子、立方 晶の結晶構造を有する複合酸ィ匕物微粒子の、いずれか 1種以上であることを特徴と する請求項 33記載の赤外線遮蔽材料微粒子分散体。
[35] 前記 M元素が、 Cs、 Rb、 K、 Tl、 Ιη、 Ba、 Li、 Ca、 Sr、 Fe、 Snのうちの 1種類以上 を含み、前記一般式 M A W Oで表される複合酸化物が六方晶の結晶構造を
E G (1 -G) J
有することを特徴とする請求項 33または 34に記載の赤外線遮蔽材料微粒子分散体
[36] 前記赤外線遮蔽材料微粒子の表面が、 Si、 Ti、 Zr、 A1の ヽずれか 1種類以上の元 素を含有する酸化物で被覆されて!ヽることを特徴とする請求項 33から 35の ヽずれか 記載の赤外線遮蔽材料微粒子分散体。
[37] 前記媒体が、榭脂またはガラスであることを特徴とする請求項 33から 36のいずれか 記載の赤外線遮蔽材料微粒子分散体。
[38] 前記樹脂が、ポリエチレン榭脂、ポリ塩化ビニル榭脂、ポリ塩ィ匕ビニリデン榭脂、ポ リビュルアルコール榭脂、ポリスチレン榭脂、ポリプロピレン榭脂、エチレン酢酸ビ- ル共重合体、ポリエステル榭脂、ポリエチレンテレフタレート榭脂、ふつ素榭脂、ポリ カーボネート榭脂、アクリル榭脂、ポリビュルプチラール榭脂のうちのいずれか 1種類 以上であることを特徴とする請求項 37記載の赤外線遮蔽材料微粒子分散体。
[39] 請求項 33から 38のいずれかに記載の赤外線遮蔽材料微粒子分散体が、板状また はフィルム状または薄膜状に形成されていることを特徴とする赤外線遮蔽体。
[40] 請求項 39に記載の赤外線遮蔽体であって、
波長 400ηπ!〜 700nmの領域における全光線透過率の最高値を V値としたとき、 該 V値が 10%以上であり、かつ、波長 700ηπ!〜 2600nmの領域における全光線透 過率の最低値が前記 V値以下であり、かつ、 65%以下であることを特徴とする赤外線 遮蔽体。
[41] 請求項 39に記載の赤外線遮蔽体であって
波長 400ηπ!〜 700nmの領域における全光線透過率の最高値を V値としたとき、 該 V値が 10%以上であり、かつ、表面抵抗値が 1 X ΙΟ^ Ω Ζ口以下であることを特 徴とする赤外線遮蔽体。
[42] 一般式 M A W O (但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、アルカリ土類金属
E G (1 -G) J
ゝ希土類元素、 Mgゝ Zrゝ Crゝ Mn、 Feゝ Ru、 Co、 Rh、 Ir、 Niゝ Pd、 Ptゝ Cu、 Agゝ Au 、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In, Tl、 Si、 Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 N b、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Bi、 Iのうちから選択される 1種類以上の元素、 A 元素は Mo、 Nb、 Ta、 Mn、 V、 Re、 Pt、 Pd、 Tiのうちから選択される 1種類以上の元 素、 Wはタングステン、 Oは酸素、 0<E≤1. 2、0< G≤1、 2≤J≤3)で表記される 複合酸化物微粒子を含有する赤外線遮蔽材料微粒子の製造方法であって、 前記複合酸化物微粒子の出発原料を、還元性ガス雰囲気中、または Z及び、不活 性ガス雰囲気中にて 250°C以上で熱処理して、前記複合酸ィ匕物微粒子を製造する ことを特徴とする赤外線遮蔽材料微粒子の製造方法。
[43] 上記複合酸化物微粒子の出発原料が、タングステン化合物、 A元素化合物、 M元 素化合物であり、それぞれの元素の酸化物、酸化物の水和物、塩化物、アンモニゥ ム塩、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、シユウ酸塩、水酸化物、過酸化物、金属単体、から 選択されるいずれか 1種類以上であることを特徴とする請求項 42に記載の赤外線遮 蔽材料微粒子の製造方法。
[44] 上記複合酸化物微粒子の出発原料が、タングステン化合物、 A元素化合物と、 M 元素化合物の溶液を混合したのち、乾燥して得られた粉末であることを特徴とする請 求項 42に記載の赤外線遮蔽材料微粒子の製造方法。
[45] 請求項 42から 44の 、ずれかに記載の赤外線遮蔽材料微粒子の製造方法により製 造された、一般式 M A W O (但し、 M元素は、 H、 He、アルカリ金属、アルカリ
E G (1 -G) J
土類金属、希土類元素、 Mg、 Zr、 Cr、 Mn、 Fe、 Ru、 Co、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Pt、 Cu 、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In, Tl、 Siゝ Ge、 Sn、 Pb、 Sb、 B、 F、 P、 S、 Se、 Br、 Te、 Ti、 Nb、 V、 Mo、 Ta、 Re、 Be、 Hf、 Os、 Bi、 Iのうちから選択される 1種類以上 の元素、 A元素は Mo、 Nb、 Ta、 Mn、 V、 Re、 Pt、 Pd、 Tiのうちから選択される 1種 類以上の元素、 Wはタングステン、 Oは酸素、 0<E≤1. 2、 0< G≤1、 2≤J≤3)で 表記される複合酸化物微粒子、を含有することを特徴とする赤外線遮蔽材料微粒子
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