(57)【要約】【課題】電磁波の透過状態を制御可能な電磁波調整用分散体及び電磁波調整素子の提供。【解決手段】第１の金属を含むコアと、前記コアを被覆し第２の金属を含むシェルとを備え、長軸の長さが１０ｎｍ〜４００ｎｍであり、アスペクト比が２．０以上である金属粒子と、分散媒とを含む、電磁波調整用分散体。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の金属を含むコアと、前記コアを被覆し第２の金属を含むシェルとを備え、長軸の長さが１０ｎｍ〜４００ｎｍであり、アスペクト比が２．０以上である金属粒子と、分散媒とを含む、電磁波調整用分散体。
【請求項２】
前記第１の金属は金（Ａｕ）である、請求項１に記載の電磁波調整用分散体。
【請求項３】
前記第２の金属はパラジウム（Ｐｄ）である、請求項１又は請求項２に記載の電磁波調整用分散体。
【請求項４】
短軸の長さが５０ｎｍ以下である、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電磁波調整用分散体。
【請求項５】
前記金属粒子における前記コアと前記シェルとの質量比（コア：シェル）が、１：０．５〜１：３０である、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の電磁波調整用分散体。
【請求項６】
さらに分散剤を含む、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の電磁波調整用分散体。
【請求項７】
前記金属粒子と前記分散剤の質量比（金属粒子：分散剤）が、１：１〜１：３００である、請求項６に記載の電磁波調整用分散体。
【請求項８】
さらにマトリックス樹脂を含み、前記金属粒子を含む前記分散媒が液滴状に前記マトリックス樹脂中に存在している、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の電磁波調整用分散体。
【請求項９】
一対の導電性基材と、前記一対の導電性基材の間に配置される請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の電磁波調整用分散体と、を有する電磁波調整素子。
【請求項１０】
前記導電性基材と前記電磁波調整用分散体との間に絶縁層を有する、請求項９に記載の電磁波調整素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波調整用分散体及び電磁波調整素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
省エネルギー、プライバシー保護、防眩等の観点から、可視光、近赤外線等の電磁波の透過率又は散乱強度を電気的に制御可能な電磁波調整素子への関心が高まっている。これまで電磁波調整素子としては、エレクトロクロミック、液晶、粒子分散液等を用いたタイプのものがそれぞれ検討及び実用化されている。
【０００３】
上記の中でも粒子分散液を用いたタイプは、電圧の印加により分散液中の粒子の状態を、ランダムに分散した状態と、電場に沿って配向した状態との間で変化させることによって電磁波の透過率を制御するものである。例えば、ヨウ素を含む針状粒子を含む分散液に電圧を印加して粒子の配向の状態を変化させることで、可視光の透過状態を制御する方法が特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８９１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の方法では、遮光状態での電磁波調整素子は青色を呈するが、電磁波調整の手段としてヨウ素を含む粒子を用いているため、青色以外の色調に変更することは困難である。このため、電磁波調整素子の用途の多様化に対応するにあたっては、遮光状態での色調を制御しうる技術の開発が有用である。また、可視光に限らず所望の波長の電磁波の吸収を制御しうる技術の開発が有用である。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑み、電磁波の透過状態を制御可能な電磁波調整用分散体及び電磁波調整素子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための手段には、以下の実施態様が含まれる。
＜１＞第１の金属を含むコアと、前記コアを被覆し第２の金属を含むシェルとを備え、長軸の長さが１０ｎｍ〜４００ｎｍであり、アスペクト比が２．０以上である金属粒子と、分散媒とを含む、電磁波調整用分散体。
＜２＞前記第１の金属は金（Ａｕ）である、＜１＞に記載の電磁波調整用分散体。
＜３＞前記第２の金属はパラジウム（Ｐｄ）である、＜１＞又は＜２＞に記載の電磁波調整用分散体。
＜４＞短軸の長さが５０ｎｍ以下である、＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の電磁波調整用分散体。
＜５＞前記金属粒子における前記コアと前記シェルとの質量比（コア：シェル）が、１：０．５〜１：３０である、＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の電磁波調整用分散体。
＜６＞さらに分散剤を含む、＜１＞〜＜５＞のいずれか１項に記載の電磁波調整用分散体。
＜７＞前記金属粒子と前記分散剤の質量比（金属粒子：分散剤）が、１：１〜１：３００である、＜６＞に記載の電磁波調整用分散体。
＜８＞さらにマトリックス樹脂を含み、前記金属粒子を含む前記分散媒が液滴状に前記マトリックス樹脂中に存在している、＜１＞〜＜７＞のいずれか１項に記載の電磁波調整用分散体。
＜９＞一対の導電性基材と、前記一対の導電性基材の間に配置される＜１＞〜＜８＞のいずれか１項に記載の電磁波調整用分散体と、を有する電磁波調整素子。
＜１０＞前記導電性基材と前記電磁波調整用分散体との間に絶縁層を有する、＜９＞に記載の電磁波調整素子。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電磁波の透過状態を制御可能な電磁波調整用分散体及び電磁波調整素子が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】金属粒子の表面プラズモン吸収による分光分布の一例を概念的に示す図である。
【図２】電磁波調整素子の構造の一例を概念的に示す図である。
【図３】実施例で得られた懸濁液Ｂに含まれる金属粒子の透過走査電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）画像である。
【図４】実施例１で得られた金属粒子を用いて行った電磁波調整特性の評価結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。
【００１１】
本開示において「工程」との語には、他の工程から独立した工程に加え、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、当該工程も含まれる。
本開示において「〜」を用いて示された数値範囲には、「〜」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、各成分の含有率又は含有量は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
本開示において各成分に該当する粒子は複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、各成分の粒子径は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
本開示において「層」又は「膜」との語には、当該層又は膜が存在する領域を観察したときに、当該領域の全体に形成されている場合に加え、当該領域の一部にのみ形成されている場合も含まれる。
本開示において「電磁波調整」とは、電圧の印加により電磁波を調整することを意味する。具体的には、分散体に電圧を印加した状態と、電圧を印加していない状態とで電磁波の透過状態（透過率、透過波長等）を変化させることを意味する。
【００１２】
＜電磁波調整用分散体＞
本開示の電磁波調整用分散体は、第１の金属を含むコアと、前記コアを被覆し第２の金属を含むシェルとを備え、長軸の長さが１０ｎｍ〜４００ｎｍであり、アスペクト比が２．０以上である金属粒子と、分散媒とを含む、電磁波調整用分散体（以下、単に分散体とも称する）である。
【００１３】
本開示の分散体は、電磁波の透過状態を制御することが可能である。その理由は下記のとおりである。
【００１４】
分散体に含まれる金属粒子は、大きさがナノメートルオーダーであることで、表面プラズモンによる電磁波吸収を示す。本開示の電磁波調整用分散体は、この現象を利用して、入射した電磁波の吸収波長を制御している。
【００１５】
さらに、分散体に含まれる金属粒子は、アスペクト比が２．０以上である。これにより、金属粒子が分散媒中にランダムに分散している場合と、一定方向に配向している状態とで、電磁波の透過率に変化をつけている。
【００１６】
さらに、分散体に含まれる金属粒子は、第１の金属を含むコアと、第２の金属を含むシェルとを備えることで、コアとシェルとに含まれる金属種の組み合わせ、コアとシェルとの質量比等によって金属粒子の材質、形状等を調製することができる。これにより、単一種の金属からなる金属粒子では達成できないような電磁波吸収特性の調整を可能にしている。
【００１７】
分散体による電磁波の吸収波長は、分散媒中に分散している金属粒子の配向の状態に影響される。金属粒子の配向の状態の制御は、分散体への電圧の印加によって行うことができる。
【００１８】
すなわち、分散体に電圧を印加していない状態では、金属粒子は分散体中でランダムに分散している（金属粒子の長軸が一定方向に配向していない）。この状態では、金属粒子による電磁波の吸収が金属粒子の長軸側の表面で行われるか、短軸側の表面で行われるかは個々の金属粒子の向きによって異なる。
【００１９】
他方、分散体に電圧を印加した状態では、個々の金属粒子の長軸が電場の方向に沿うように、一定方向に配向する。その結果、電磁波は主に金属粒子の短軸側の表面に入射し、表面プラズモンによる電磁波の吸収は主に金属粒子の短軸側の表面で行われる。
【００２０】
以上のように、分散体への電圧の印加の有無、印加される電圧の強弱等によって分散体中の金属粒子の配向の状態を制御でき、電磁波吸収を制御することができる。
【００２１】
（金属粒子）
本開示で使用する金属粒子は、第１の金属を含むコアと、前記コアを被覆し第２の金属を含むシェルとを備え、長軸の長さが１０ｎｍ〜４００ｎｍであり、アスペクト比が２．０以上である。
【００２２】
金属粒子のコアとシェルとに含まれる第１の金属と第２の金属の組み合わせは、特に制限されない。第１の金属と第２の金属は、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、ビスマス（Ｂｉ）、ニッケル（Ｎｉ）等からそれぞれ選択することができる。分散体は、第１の金属と第２の金属の組み合わせが同じ金属粒子のみを含んでも、異なる組み合わせの金属粒子を含んでもよい。
【００２３】
ある実施態様では、金属粒子のコアに含まれる第１の金属は金（Ａｕ）であり、シェルに含まれる第２の金属はパラジウム（Ｐｄ）である。このような構成の金属粒子（以下、パラジウム被覆金粒子ともいう）の分光分布は、図１に示すように、主に可視光（４００ｎｍ〜８００ｎｍ程度）を広くカバーする。
【００２４】
金属粒子におけるコアとシェルの割合は特に制限されず、所望の電磁波吸収特性に応じて調整できる。例えば、上述したパラジウム被覆金粒子の場合、粒子全体に占めるパラジウム被覆の割合が小さいほど金に由来する表面プラズモン吸収が強まり、５３０ｎｍ付近に吸収ピークが発現して赤味がかった色を呈する傾向にある。したがって、粒子全体に占めるパラジウム被覆の割合を大きくすることで、赤味を抑制して色調を無彩色に近づけることができる。一方、粒子径が増大して沈澱しやすくなるのを抑制する観点からは、パラジウム被覆の割合は大きすぎないことが好ましい。
【００２５】
金属粒子の長軸の長さは、１０ｎｍ〜４００ｎｍである。金属粒子の長軸の長さが１０ｎｍ以上であると、分散した状態の金属粒子により可視域の電磁波が充分に吸収され、電磁波の透過率が有効に低下する（遮光する）傾向にある。一方、金属粒子の長軸が４００ｎｍ以下であると、分散した状態の金属粒子による電磁波の散乱が抑制されてヘイズの上昇が抑制される傾向にある。
金属粒子の長軸の長さは、２０ｎｍ〜１００ｎｍであることが好ましく、４６ｎｍ〜９０ｎｍであることがより好ましい。
【００２６】
本開示において金属粒子の長軸の長さは、任意に選択した金属粒子１００個の長軸の長さをＳＥＭ観察写真、ＳＴＥＭ観察写真、又はＴＥＭ観察写真を用いて計測した合計１００点のデータから、上下１０％を除いた８０点のデータを用意し、それらの算術平均値を求めることによって算出する。本開示では、シェルで被覆する前の粒子（以下、コア粒子とも称する）の長軸の長さとシェルで被覆した後の粒子（以下、コアシェル粒子）の長軸の長さのいずれも、この方法により算出する。
【００２７】
金属粒子の短軸の長さは特に制限されないが、５０ｎｍ以下であることが好ましく、３０ｎｍ以下であることがより好ましく、２５ｎｍ以下であることがさらに好ましい。金属粒子の短軸の長さが５０ｎｍ以下であると、配向した状態での金属粒子による電磁波の吸収が抑制されて高い透過率を維持できる。
金属粒子の短軸の長さの下限は特に制限されないが、金属粒子を作製する際の形状制御性、作製後の安定性等の観点からは１５ｎｍ以上であることが好ましい。
【００２８】
本開示において金属粒子の短軸の長さは、任意に選択した金属粒子１００個の長軸の長さをＳＥＭ観察写真、ＳＴＥＭ観察写真、又はＴＥＭ観察写真を用いて計測した合計１００点のデータから、上下１０％を除いた８０点のデータを用意し、それらの算術平均値を求めることによって算出する。本開示では、コア粒子の短軸の長さとコアシェル粒子の短軸の長さのいずれも、この方法により算出する。
【００２９】
金属粒子が、太さが一定の形状（棒状、ロッド状、ワイヤー状、柱状等）である場合は、長さ方向の寸法を長軸の長さとし、太さ（直径）を短軸の長さとしてもよい。
【００３０】
金属粒子のアスペクト比は、２．０以上である。金属粒子のアスペクト比が２．０以上であると、金属粒子が分散した状態と配向した状態の切り替えにより、電磁波の透過率を有効に変化させることができる。また、金属粒子のアスペクト比を変化させることで、金属粒子の電磁波吸収の状態（吸収波長等）を調整することができる。金属粒子のアスペクト比は、２．５以上であることが好ましく、２．７以上であることがより好ましい。
金属粒子のアスペクト比の上限は特に制限されないが、電磁波を効果的に制御する観点からは２０以下であることが好ましい。
【００３１】
本開示において金属粒子のアスペクト比は、金属粒子の形状を表す指数であり、金属粒子の長径対長径に直交する幅の比（長径／長径に直交する幅；例えば、棒状粒子の場合は長軸の長さ／短軸の長さ、板状粒子の場合は平面最大長／厚さ）として定義される。
【００３２】
金属粒子の形状（長軸又は短軸の長さ、アスペクト比）を制御する方法は、特に制限されない。例えば、原料となるコア粒子の長軸又は短軸の長さ、コア粒子の周囲を被覆するシェルの厚さ等によって制御することができる。
【００３３】
金属粒子におけるコアとシェルとの質量比（コア：シェル）は、例えば、１：０．５〜１：３０であってもよく、１：１〜１：２０であってもよい。
【００３４】
本開示において金属粒子のコアとシェルとの質量比は、例えば、ＳＥＭ観察写真、ＳＴＥＭ観察写真、又はＴＥＭ観察写真から計測される粒子の寸法から体積を求めることによって算出することができる。具体的には、上述した方法で算出されるコア粒子の長軸及び短軸の長さよりコアの体積を算出し、コアシェル粒子の長軸及び短軸の長さから算出したコアシェル粒子の体積との差分を求め、シェルの体積を算出する。得られたコアの体積及びシェルの体積に、それぞれを構成する金属の密度を掛け合わせることで計算される質量の比を、コアとシェルとの質量比とすることができる。
【００３５】
金属粒子のシェルの厚さは、例えば、１ｎｍ〜３０ｎｍであってもよく、２ｎｍ〜２０ｎｍであることが好ましく、３ｎｍ〜１０ｎｍであることがより好ましい。
【００３６】
コア粒子の周囲を被覆するシェルの厚さは、例えば、上述した方法によって測定されるコア粒子の長軸及び短軸の長さと、コアシェル粒子の長軸及び短軸の長さとから計算により求めることができる。
【００３７】
具体的には、コア粒子の長軸及び短軸（長軸に直交する幅）の長さがそれぞれＸ０［ｎｍ］及びＹ０［ｎｍ］であり、コアシェル粒子の長軸及び短軸がそれぞれＸ１［ｎｍ］及びＹ１［ｎｍ］である場合、長軸方向のシェルの厚さＰＸ［ｎｍ］は下記式（１）、短軸方向のシェルの厚さＰＹ［ｎｍ］は下記式（２）、粒子全体のシェルの厚さ（平均膜厚）Ｐａｖｅ［ｎｍ］は下記式（３）によりそれぞれ求めることができる。
【００３８】
ＰＸ＝（Ｘ１−Ｘ０）／２  …式（１）
ＰＹ＝（Ｙ１−Ｙ０）／２  …式（２）
Ｐａｖｅ＝（ＰＸ・Ｙ０＋ＰＹ・Ｘ０）／（Ｘ０＋Ｙ０）  …式（３）
【００３９】
シェルの厚さを測定する別の方法としては、高角散乱環状暗視野走査透過顕微鏡法（Ｈｉｇｈ−ａｎｇｌｅ  Ａｎｎｕｌａｒ  Ｄａｒｋ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  ＴＥＭ；ＨＡＡＤＦ−ＳＴＥＭ）を用いる方法が挙げられる。具体的には、ＨＡＡＤＦ−ＳＴＥＭ像から任意に１０個の粒子を選択し、それぞれの粒子の任意の部位１０点においてシェルの厚さを測定し、合計１００点（粒子１０個×１０点）のデータについて、上下１０％を除いた８０点の算術平均値を、シェルの厚さとすることができる。
【００４０】
シェルの厚さを測定する別の方法としては、エネルギー分散型Ｘ線分光器（ＥＤＳ）と透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を併用してコアシェル粒子の元素マッピングを行い、これによって得られたＥＤＳ像より、シェルの厚さを測定する方法が挙げられる。
更に、粒子径が既知のコア粒子を使用し、シェルで被覆した場合は、被覆前後の粒子径の増大分をシェルの厚さとして測定してもよい。
【００４１】
コアシェル構造を有する金属粒子を作製する方法は、特に制限されず、公知の手法を参照して行ってもよい。例えば、第１の金属を含むコア粒子を準備し、その周囲に第２の金属を含むシェルを形成して金属粒子を作製してもよい。
【００４２】
コア粒子を合成により準備する場合、合成方法としてはソフトテンプレート合成法、ハードテンプレート合成法等が挙げられる。金属粒子の形状（特に短軸方向の寸法）の制御の容易性の観点からは、ソフトテンプレート合成法により作製することが好ましい。ソフトテンプレート合成法としては、例えば、四級アンモニウム塩である臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ）を過剰に含む水溶液中で金イオンを還元して金ナノロッド粒子を合成する方法が挙げられる。当該方法の詳細については、例えば、特開２００６−１１８０３６号公報、特開２００６−１６９５４４号公報、Ｃｈｅｍ. Ｃｏｍｍｕｎ. （２００３）, ｐｐ. ２３７６−２３７７．等を参照することができる。
【００４３】
コア粒子の周囲にシェルを形成する方法は、特に制限されない。例えば、Ｎａｎｏ  Ｌｅｔｔ．，（２００６），Ｖｏｌ．６，Ｎｏ．１０，ｐｐ．２２９０−２２９４に記載されている金ナノロッド粒子の表面をパラジウムで被覆する方法が挙げられる。
【００４４】
分散体は、分散剤をさらに含んでもよい。分散体が分散剤を含み、分散剤を有していてもよい。金属粒子の表面に分散剤が存在することで、分散媒への金属粒子の分散性が向上し、ランダムに分散した状態と配向した状態の切り替えをより安定的かつ可逆的に行うことができる。さらに、分散剤の種類によっては金属粒子と分散媒との親和性を向上させることができる。
【００４５】
金属粒子に対する分散剤の量は、特に制限されない。例えば、金属粒子１質量部に対して分散剤が１〜３００質量部であってもよく、金属粒子１質量部に対して分散剤が１０〜２０質量部であることが好ましい。金属粒子１質量部に対する分散剤の量が１質量部以上であると、充分な分散性が得られ、また金属粒子の凝集が有効に抑制される。金属粒子１質量部に対する分散剤の量が３００質量部以下であると、分散剤による電磁波の吸収が分散体全体の分光特性に与える影響を小さくできる。また、分散媒中で分散剤が析出して白濁等が生じるのを抑制できる。
【００４６】
分散剤の種類は、特に制限されない。たとえば、金属粒子への吸着性に優れる元素である窒素原子を含む化合物から選択してもよい。窒素原子を含む化合物としては、窒素原子を含む基（アミノ基等）を主鎖中に有し、かつ分散媒に対して親和性のある基を側鎖に有する化合物などが挙げられる。
【００４７】
分散剤の重量平均分子量（Ｍｗ）は、例えば、１０，０００以上であってもよく、２０，０００以上であることが好ましく、３０，０００以上であることがより好ましい。分散剤のＭｗが１０，０００以上であると、金属粒子の分散媒への分散性がより向上し、金属粒子が分散した状態をより安定的に維持することができる。分散剤のＭｗの上限は特に制限されないが、分散媒への溶解性の観点からは、１００，０００以下であることが好ましい。
【００４８】
分散剤のＭｗは、公知の質量分析計を用いて測定できる。例えば、高速ＧＰＣ装置（ＨＬＣ−８３２０ＧＰＣ、東ソー株式会社）を用いて測定できる。
【００４９】
分散剤としては、市販品を用いてもよい。分散剤の市販品としては、ビックケミー・ジャパン株式会社製の「ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ」、味の素ファインテクノ株式会社製の「アジスパー」、日本ルーブリゾール株式会社製の「ソルスパーズ」、共栄社化学株式会社製の「フローレン」等が挙げられる。より具体的には、ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ１０８、ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ１４２、ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ１４５、ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ１６４、ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ１８５、ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ２００１、ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ２００８、ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ２０１３、ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ２０２２、ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ２０２５、ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ２０５０、ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ２１５０、ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ９０７６、ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ９０７７、ソルスパーズ１１２００、ソルスパーズ１３２４０、ソルスパーズ１３９４０、ソルスパーズ２００００、ソルスパーズ２４０００ＳＣ、ソルスパーズ２４０００ＧＲ、ソルスパーズ３２０００、ソルスパーズ３３０００、ソルスパーズ３４７５０、ソルスパーズ３５１００、ソルスパーズ３７５００、ソルスパーズ３９０００、フローレンＤＯＰＡ−１５ＢＨＦＳ、フローレンＤＯＰＡ−１７ＨＦ、フローレンＤＯＰＡ−３５、フローレンＤＯＰＡ−３５、アジスパーＰＮ４１１アジスパーＰＢ８２１、アジスパーＰＢ８２２、アジスパーＰＢ８２４又はアジスパーＰＢ８８１等が挙げられる。これらの分散剤の酸価、塩基価（アミン価）等の物性は、メーカー作成のデータシート等によって公開されている。
【００５０】
（分散媒）
本実施の形態で使用する分散媒の種類は特に制限されず、金属粒子の種類、電磁波調整素子の使用環境等に応じて選択できる。例えば、金属粒子の材質が酸化しやすい場合は、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等を分散媒として選択することが好ましい。吸湿による性能低下を抑制する観点からは、一般的に疎水性であるシリコーン樹脂を用いることが好ましい。
【００５１】
分散媒として使用するアクリル樹脂としては、（メタ）アクリル酸エステル等の（メタ）アクリルモノマーを重合させて得られるものが挙げられる。アクリル樹脂は、（メタ）アクリルモノマーのみの重合体であっても、その他のモノマーとの共重合体であってもよい。本開示において（メタ）アクリルとは、アクリル及びメタクリルのいずれか一方又は両方を意味する。
【００５２】
分散媒として使用するシリコーン樹脂の種類は、特に制限されない。例えば、シリコーン樹脂は、ジアルキルシリコーン樹脂、アルキルアリールシリコーン樹脂、ジアリールシリコーン樹脂等であってもよい。中でも低ガス透過性、低含水率、後述するマトリックス樹脂と併用する場合の屈折率制御等の観点からは、ジメチルジフェニルシリコーン樹脂が好ましい。シリコーン樹脂は、直鎖型であっても分岐鎖型であってもよい。
【００５３】
シリコーン樹脂は、変性基を有する変性シリコーン樹脂であってもよい。変性シリコーン樹脂としては、主鎖であるポリシロキサン鎖の側鎖に変性基を有する側鎖型、主鎖であるポリシロキサン鎖の両末端に変性基を有する両末端型、主鎖であるポリシロキサン鎖の片末端に変性基を有する片末端型、主鎖であるポリシロキサン鎖の側鎖及び末端の両方に変性基を有する側鎖両末端型等が挙げられる。変性シリコーン樹脂は、直鎖型であっても分岐鎖型であってもよい。
【００５４】
変性シリコーン樹脂における変性基の種類は特に制限されず、目的等に応じて選択することができる。変性基として具体的には、アミノ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、モノアリールアミノ基、ジアリールアミノ基、エポキシ基、脂環式エポキシ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、カルボキシ基、ポリエーテル基、アラルキル基、フルオロアルキル基、長鎖アルキル基、高級脂肪酸エステル基、高級脂肪酸アミド基、シラノール基等が挙げられる。
【００５５】
分散媒として変性シリコーン樹脂を用いることで、例えば、金属粒子の分散性をより向上させることができる。また、後述するマトリックス樹脂中に、安定的に液滴を形成することができる。
【００５６】
電磁波調整素子を温度変化の大きい環境で使用する場合は、温度変化による応答速度の差を小さくする観点から、粘度の温度依存性が小さい分散媒を選択することが好ましい。このような分散媒としては、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリル樹脂とシリコーン樹脂とからなるグラフト共重合体等のポリシロキサン構造を有する樹脂が挙げられる。分散媒は、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【００５７】
分散媒としてアクリル樹脂とシリコーン樹脂とからなるグラフト共重合体を用いる場合、その分子構造は特に制限されない。例えば、主鎖がアクリル樹脂に由来する構造の化合物であっても、主鎖がシリコーン樹脂に由来する構造の化合物であってもよい。
【００５８】
分散媒の粘度は特に制限されず、目的等に応じて適宜選択できる。金属粒子の分散安定性と電磁波調整素子の応答速度のバランスの観点からは、２５℃での粘度が１ｍＰａ・ｓ〜５０００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１００ｍＰａ・ｓ〜５０００ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。分散媒を２種以上併用する場合、上記粘度は、併用する分散媒の混合物の粘度を意味する。
【００５９】
本開示において分散媒の粘度は、コーンプレート型粘度計により測定される。
【００６０】
分散媒の屈折率は特に制限されず、目的とする吸収波長の範囲、電磁波調整素子の構成材料の種類（金属粒子、後述のマトリックス樹脂、絶縁層等）などに応じて適宜選択できる。電磁波調整素子における可視光調整の観点からは、２５℃での屈折率が１．３３〜１．５８であることが好ましく、１．３９〜１．５１であることがより好ましい。分散媒を２種以上併用する場合、上記屈折率は、併用する分散媒の混合物の屈折率を意味する。
【００６１】
本開示において分散媒の屈折率は、アッベ屈折計（例えば、ＤＲ−Ａ１（商品名）、（株）アタゴ製）、デジタル屈折計（例えば、ＲＸ−９０００α（商品名）、（株）アタゴ製）等を用いて、２５℃で常法により測定される。
【００６２】
（マトリックス樹脂）
分散体は、さらにマトリックス樹脂を含み、金属粒子を含む分散媒がマトリックス樹脂中に液滴状に存在している状態であってもよい。
分散体が上記状態であると、電磁波調整素子を構成したときに金属粒子の凝集、沈降等がより抑制され、ムラのない電磁波調整効果が得られる傾向にある。
【００６３】
マトリックス樹脂は、分散媒と相分離しうるものであることが好ましい。マトリックス樹脂と分散媒とが相分離する現象を利用して、マトリックス樹脂中に分散媒が液滴状に存在する状態を容易に作り出すことができる。
【００６４】
分散媒がマトリックス樹脂中に液滴状に存在する状態とする方法は、特に制限されない。例えば、特許文献１の段落［０００９］〜［００３６］に記載の方法を参照することができる。
【００６５】
マトリックス樹脂は、分散媒が液滴状に存在する状態を安定的に作り出す観点から、硬化可能であることが好ましく、紫外線により硬化可能であることがより好ましい。マトリックス樹脂を硬化させることで、マトリックス樹脂中に液滴状に存在している分散媒の位置が固定され、よりムラのない電磁波調整効果が得られる傾向にある。
【００６６】
分散体がマトリックス樹脂を含む場合、併用する分散媒との２５℃での屈折率差は０．０１以内であることが好ましく、０．００５以内であることがより好ましい。分散媒とマトリックス樹脂の屈折率差が０．０１以内であると、両者の界面での散乱が抑制されて良好な電磁波調整効果が得られる傾向にある。
【００６７】
分散媒とマトリックス樹脂の組み合わせとしては、例えば、分散媒が（メタ）アクリル酸エステルオリゴマー等のアクリル樹脂であり、マトリックス樹脂が紫外線硬化型シリコーン樹脂である組み合わせが挙げられる。
【００６８】
（その他の成分）
分散体は、必要に応じて金属粒子、分散剤、分散媒及びマトリックス樹脂以外の成分を含んでもよい。このような成分としては、界面活性剤、粘度調整のための増粘剤、遮光及び透過状態における電磁波調整素子の色調を補正するための顔料、染料等の着色剤などが挙げられる。
【００６９】
分散体が着色剤を含む場合、ヘイズ抑制の観点からその平均粒子径は５００ｎｍ以下であることが好ましく、１００ｎｍ以下であることがより好ましい。ここでの平均粒子径は、粒度分布曲線において小粒径側からの体積基準の累積値が５０％となるときの粒子径（Ｄ５０）であり、例えば、ＳＡＬＤ−７１００（商品名、（株）島津製作所製）等のレーザ回折式粒度分布測定装置を用いて測定される値である。
【００７０】
＜電磁波調整素子＞
本実施の形態の電磁波調整素子は、一対の導電性基材と、前記一対の導電性基材の間に配置される電磁波調整用分散体と、を有する。電磁波調整用分散体は、金属粒子と、分散媒とを含み、その詳細及び好ましい態様は上述したとおりである。
【００７１】
電磁波調整素子の構造の一例について、図２を参照して説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。また、各図における部材の大きさは概念的なものであり、部材間の大きさの相対的な関係はこれに限定されない。
【００７２】
電磁波調整素子１は、導電層５、７がそれぞれコーティングされた基材４、６を有する導電性基材２、３を備えている。導電性基材２と導電性基材３との間には、電磁波調整用分散体８が層状に配置されている。電磁波調整用分散体８は、金属粒子９及び分散媒１０を含有している。必要に応じ、導電層５と導電層７とが金属粒子９を介して短絡することを防止するために、導電層５、７と電磁波調整分散体８の間に絶縁層を形成してもよい。
【００７３】
絶縁層は透明性が高く、導電性基材２、３を損傷せずに作製できることが好ましい。絶縁層の材質は特に制限されず、無機物であっても有機物であっても、無機物と有機物とのハイブリッド材料であってもよい。無機物としてはＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の酸化物、層状珪酸鉱物等のアルミノケイ酸塩、窒化ケイ素等の窒化物などが挙げられる。有機物としてはポリイミド樹脂、アクリル樹脂等の有機樹脂が挙げられる。絶縁層は、電磁波調整分散体８、マトリックス樹脂、及び導電性基材２、３の材質、後述の封着剤に対する親和性、化学的な安定性、電磁波調整素子１の使用環境条件（温度、湿度、日射等）などに応じて選択される。
【００７４】
電磁波調整素子１には、スイッチ１１を介して電源１２が接続されている。電磁波調整素子１を作動させるための使用電源は、例えば、交流で、５Ｖ〜２００Ｖの電圧範囲（実効値）、３０Ｈｚ〜５００ｋＨｚの周波数範囲とすることができる。
【００７５】
図２に示す状態では、電磁波調整素子１のスイッチ１１が切られ、電界が印加されていないため、電磁波調整用分散体８中の金属粒子９は、ブラウン運動により、それぞれランダムな方向を向いている。そのため、電磁波調整素子１に入射した電磁波は、金属粒子９によって吸収され、透過率が低下する。
【００７６】
電磁波調整素子１のスイッチ１１を接続して電界を印加すると、長軸が電場（基材２と基材３が向かい合う方向）に沿うように金属粒子９が配向する。このため、金属粒子９による入射した電磁波の吸収の度合いは、電磁波調整素子１に電界が印加されていない状態に比べて小さくなる。その結果、電磁波調整素子１に電界が印加されていない状態に比べて電磁波透過率が高く維持される。
【００７７】
電磁波調整素子の電磁波調整効果は、紫外可視赤外分光高度計（例えば、Ｖ−６７０（商品名）、日本分光（株））、分光ヘーズメーター（例えば、ＳＨ７０００（商品名）、日本電色工業（株））等を用いて各種印加電圧の可視光域の透過率を測定することで評価できる。
【００７８】
（電磁波調整素子の製造方法）
電磁波調整素子の製造方法は、特に制限されない。例えば、以下の工程（１）及び工程（２）を含む方法によって製造することができる。
【００７９】
工程（１）では、一対の導電性基材を対向させて配置し、その間に封着剤を付与し、一対の導電性基材を接着する。これにより、電磁波調整用分散体の厚さに相当する空間が一対の導電性基材の間に形成される。封着剤を付与する位置は、例えば、導電性基材の端部とすることができる。あるいは、封着剤がスペーサービーズ等を含む場合には、導電性基材の対向面の全体又は一部とすることができる。導電性基材間の距離は、特に制限されない。例えば、５０μｍ〜３００μｍの範囲内とすることができる。導電性基材間の距離が５０μｍ以上であれば、電磁波調整素子の厚さの均一性を保持しやすい傾向があり、３００μｍ以下であれば、駆動電圧を小さくできる傾向がある。
【００８０】
工程（２）では、一対の導電性基材間の空間に分散体を充填する。分散体は、例えば、上述した分散体の調製方法によって調製することができる。分散体の充填方法は特に制限されない。例えば、導電性基材の端部の封着剤で封止していない場所から毛細管現象によって充填することができる。導電性基材の間に分散体を充填した後、導電性基材の端部の封着剤で封着していない場所を封着剤で封止する。これにより、分散体は外気から隔離される。必要に応じ、紫外線照射等を行って、分散体に含まれるマトリックス樹脂を硬化させる。
【００８１】
電磁波調整素子を製造する他の方法としては、例えば、分散体を一方の導電性基材の面上に付与し、その後、分散体を付与した面にもう一方の導電性基材を貼り合わせて接着し、封止する方法が挙げられる。分散体の付与方法としては、バーコーター、アプリケーター、ドクターブレード、ロールコーター、ダイコーター、コンマコーター等を用いる方法、真空下での滴下注入法（Ｏｎｅ  Ｄｒｏｐ  Ｆｉｌｌ、ＯＤＦ）などが挙げられる。分散体を導電性基材に付与する際は、必要に応じて、適当な溶剤で希釈してもよい。溶剤を用いた場合には、導電性基材上に分散体を付与した後で溶剤を揮発させることが好ましい。
【実施例】
【００８２】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、下記実施例ではコア粒子が金、シェルがパラジウムである金属粒子を作製しているが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００８３】
＜コアシェル粒子の作製＞
コアが金、シェルがパラジウムからなる金属粒子（パラジウム被覆金粒子）を、以下の工程（１）〜（３）によって作製した。
（１）金粒子を含む懸濁液の調製
（２）パラジウムによる金粒子の被覆
（３）パラジウム被覆金粒子を含む分散体の調製
【００８４】
（１）金粒子を含む懸濁液の調製
本工程では、Ｃｈｅｍ. Ｃｏｍｍｕｎ. （２００３）, ｐｐ. ２３７６−２３７７．に示されるような合成方法により、コアとなるナノロッド形状の金粒子を含む茶色の水分散液（懸濁液Ａ）を調製した。
【００８５】
懸濁液Ａの最大吸収波長を、懸濁液Ａを任意の金濃度に水で希釈した際の光学特性を、紫外可視近赤外分光光度計ＭＰＣ３１００ＵＶ−３１００ＰＣ（株式会社島津製作所製）を用いて、光路長：１ｃｍ及び測定波長：３００ｎｍ〜１２００ｎｍの条件下で測定することにより確認した。その結果、懸濁液Ａの最大吸収波長は９００ｎｍであった。
【００８６】
懸濁液Ａ中の金粒子の長軸及び短軸の長さを、超高分解能分析走査電子顕微鏡ＳＵ−７０（株式会社日立製作所製）を用いて、透過走査電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）観察を行うことにより確認した。その結果、金粒子の長軸及び短軸の長さはそれぞれ４５ｎｍ及び９ｎｍ（アスペクト比５．０）であった。
【００８７】
（２）パラジウムによる金粒子の被覆
工程（１）で作製した懸濁液Ａを用いて、Ｎａｎｏ  Ｌｅｔｔ．，（２００６），Ｖｏｌ．６，Ｎｏ．１０，ｐｐ．２２９０−２２９４に示されるような方法で、パラジウムによる異方性金ナノ粒子の被覆を行い、パラジウム被覆金粒子を含む黒色の懸濁液Ｂを作製した。
【００８８】
懸濁液Ｂを任意の金濃度に水で希釈し、工程（１）と同様にして測定した光学特性を図１に示す。図１に示すように、パラジウム被覆金粒子を含む懸濁液Ｂは、可視光を含む広い波長領域で明確なピークが観察されないフラットな吸光特性を有しており、黒色に近い色調を呈していた。
【００８９】
懸濁液Ｂに含まれているパラジウム被覆金粒子の透過走査電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）画像を図３に示す。懸濁液Ｂ中のパラジウム被覆金粒子の長軸及び短軸の長さを、金粒子の長軸及び短軸の長さの測定と同様にして測定した。その結果、長軸及び短軸の長さはそれぞれ６０ｎｍ及び２０ｎｍ（アスペクト比３．０）であり、パラジウム層の膜厚は５．８ｎｍであった。
【００９０】
（３）パラジウム被覆金粒子を含む分散体の調製
工程（２）で得られたパラジウム被覆金粒子を含む分散体を作製した。具体的には、パラジウム被覆金粒子を含む懸濁液Ｂに、使用する分散媒（アクリル樹脂）に相溶する分散剤を添加してパラジウム被覆金ナノ粒子の表面に分散剤を付着させ、さらに溶剤（トルエンまたはヘキサン）で水を置換した。次いで、分散媒（アクリル樹脂）と混合し、エバポレータで溶剤を留去して、パラジウム被覆金ナノ粒子を含む分散体を調製した。
【００９１】
＜電磁波調整素子の作製＞
工程（３）で得られたパラジウム被覆金粒子の分散体を用いて、電磁波調整特性の評価用のガラスセルを作製した。具体的には、ＩＴＯ電極を片面に有するガラス基板（４０ｍｍ×２０ｍｍ×０．７ｍｍ）のＩＴＯ電極の上にＳｉＯ２コロイド樹脂分散液を塗布し、樹脂成分を硬化させることで絶縁層を形成した。このガラス基板を２枚用意し、絶縁層側が対向するように配置して、パラジウム被覆金粒子の分散体１ｍＬ程度をその間に注入し、周囲を封止してガラスセルを作製した。本実施例では、封入空間の基板間距離を２５μｍとした。
【００９２】
＜電磁波調整特性の評価＞
作製したガラスセルを用いて、電圧を印加していない状態（ＯＦＦ）、５０Ｖの電圧を印加した状態、及び１００Ｖの電圧を印加した状態での透過光強度（ａ．ｕ．）を測定した。駆動電圧は５００Ｈｚとした。測定は分光光度計を用いて、室温（２５℃）で行った。結果を図４に示す。
【００９３】
図４に示されるように、作製したガラスセルは、電圧の印加の有無及び電圧の大きさによって透過光強度が異なり、電磁波調製効果を発揮することがわかった。これを利用して電磁波調製素子による電磁波の透過率、色調等を制御できることがわかった。
【符号の説明】
【００９４】
１：電磁波調整素子
２、３：導電性基材
４、６：基材
５、７：導電層
８：電磁波調整用分散体
９：パラジウム被覆金粒子
１０：分散媒
１１：スイッチ
１２：電源
【図１】
2020106606.tif 000002
【図２】
2020106606.tif 000003
【図３】
2020106606.tif 000004
【図４】
2020106606.tif 000005