(57)【要約】本発明はインジウム錫酸化物からなるＩＲ−吸収性の導電性被覆材料に関する。本発明によれば、この被覆材料は１５を上回る黄色指数を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
黄色指数が１５を上回ることを特徴とする、インジウム錫酸化物からなる、ＩＲ−吸収性の導電性被覆材料。
【請求項２】
請求項１による導電性粉体からなる層。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は改善された特性を有する導電性ナノ粒子およびこれからなる透明な被覆に関する。
【０００２】
透明な導電性被覆は非常に重要であり、特にディスプレイ（ＣＲＴ、ＬＣＤ、ＯＬＥＤ、・・・）および／または帯電防止被覆のために公知である。製造のための標準的な方法は特に、最初に可視の領域で透明な導電性薄層で板ガラスを気相コーティング（スパッタリング、ＣＶＤ、ＰＶＤ、・・・）することを包含する。層材料としては（貴）金属の他に、例えばＡＴＯ（ＳｎＯ２：ＳＢ）、ＦＴＯ（ＳｎＯ２：Ｓｂ）、ＦＴＯ（ＳｎＯ２Ｆ）、ＡＺＯ（ＺｎＯ：Ａｌ）またはＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３）のような導電性または半導電性のドープ酸化物を使用する。この方法により、一般に密な（ｄｉｃｈｔｅ）層が得られる。これは板ガラスの被覆のための標準的な方法として公知であり、板ガラスのための高品質な層を形成し、この際完成した技術が提供される。使用されるスパッタ装置は非常に高く（２〜３桁の１００万の金額）、かつ多量の処理量においてのみ仕事の採算が合う（数１０００００ｍ２／ａの被覆）。これに加えて、技術的に非常に煩雑であり、更に蒸発させる材料またはターゲットが蒸発される際に蒸気が被覆されるべき基材上に一部のみ析出し、残りは装置のどこかに析出するために、材料消費が高い。更に、そのような装置は適応性がなく、少量の系列または特別な系列はほとんど実施不可能であり、特にスパッタ装置を用いて平坦な幾何学的形状のものだけを被覆することができ；その他の幾何学的形状のものは条件付きで可能であり、ここではそれぞれの幾何学的形状の変更において、相応する装置に構成を変えなければならない。このことは、自動車の窓ガラスの製造においては問題である。それというのも完全に平坦な自動車の窓ガラス（Autoscheiben）はなく、更に平坦な窓ガラスをスパッタ処理し、次いで曲げるという試みは従来達成されていない。ポリマーおよびシートの被覆も非常に制限されて可能である。
【０００３】
すでに、そのような層を導電性のナノ粒子を使用することにより実現させるための試みはなされている（例えば、ＩＴＯ）；そのような方法は特に利点として、簡単な被覆技術、例えば湿式法（塗布、スプレー、印刷、浸漬、スピンコーティング）による被覆を示し、構造体上への直接的な施与を可能とし、相応する僅かな装置費用により技術的に費用が低く、幾何学的形状に左右されず、材料をより良好に利用し、高い柔軟性を有し、かつポリマーおよびシートの被覆も可能にする。
【０００４】
しかしながら、基本的な前提は、例えば相応する特性を有する、好適な粒度および再分散性のＩＴＯ−ナノ粉体の提供可能性である。ＵＳ−ＰＳ５５１８８１０（三菱）からはＩＲ−遮蔽に関して最適な特性が一定の色相（Farbton）と関連することが公知である；これによれば典型的には青色は酸素欠乏位置の高い数を示唆し、すなわち酸素欠乏位置により惹起される高い電荷キャリヤー密度を示唆する。この明細書によれば、このことはＩＴＯにおいて、一般に粉体または粉体からなる層を不活性ガスまたは還元性の雰囲気下に熱処理、すなわち２５０℃を越える温度で熱処理することにより生じる。この工程は、青色の粉体が、還元性の雰囲気下に後処理せず、そうでなければ黄色の粉体より高い導電性を有するということにも導き、かつこれは、例えば（２５０℃を越える温度での不活性ガス／還元性ガスによる処理の後に）空気中での５００℃での熱処理により圧縮した層が明らかに高い導電性を示すことに導く。後からの還元性／不活性雰囲気下でのＩＴＯ−層の熱処理は公知技術水準である。多くの技術的な適用において、そのような後処理は必要とされる温度で被覆される対象物が分解するために、例えばＣＲＴまたはプラスチック上の導電性および／または帯電防止性の被覆においては、しばしば望ましくないか、または不可能である。しかしながら、同時にプラスチック上への高い導電性の透明な被覆に対する要求および必要性も上昇している。
【０００５】
本発明の課題は、工業的な適用のために新規なものを提供することである。
【０００６】
この課題の解決は、独立した形で請求されている。
【０００７】
こうして、本発明によりＩＴＯナノ粒子を含有する被覆の導電性の改善が、かつ同時に可視範囲において高い透明性が、簡単な被覆技術で、特に湿式法（塗布、スプレー、印刷、浸漬スピンコーティング）により僅かな技術的な煩雑さでかつ僅かな装置費用で、達せられた。
【０００８】
その際、より良好な導電性は新規な適用分野を開き、同じ導電性のために少量の材料（ＩＴＯ）を消費し、このことはより良好な最終生成物に導いた。典型的には、例えば導電性の出発粉体からなる層および／または導電性の粉体をマトリックス中に包含している層を製造する際、この層の導電性は出発粉体または出発粒子の導電性が高いほど高くなると考えられる。しかしながら、導電性がより悪い黄色粉体から、導電性がより良好な青色粉体からより、より改善された導電性を有する層を製造することができることが、本発明により見いだされた。このことを、実施例により証明する。
【実施例】
【０００９】
例１：
ＩＴＯ−粉体を次のように製造する：
ナノ結晶のＩｎ２Ｏ３／ＳｎＯ２（ＩＴＯ）粉体を、溶解性のＩｎ−成分もしくはＳｎ−成分をｐＨ−値を上昇させることにより析出させて、水溶液から共沈により生成する。この例においては、これらの化合物の濃度をＳｎ−濃度がＩｎに対して５原子％であるように選択する。しかしながら、基本的にＳｎ−濃度は任意に調節可能である。
反応生成物の分離の後に、これを乾燥し、結晶相の調節のために３００℃で標準大気圧下に１時間熱処理する。
引き続き、結晶Ｉｎ２Ｏ３／ＳｎＯ２を種々の試料中に分配し、個々の試料を３００℃で成形ガス（Formiergas）下に後加熱処理をした（第１表参照）。
【００１０】
第１表中に挙げた最大値（ＩＴ−０５  ＨＣＢおよびＩＴ−０５  ＨＣＧ）の間にあり、第１表からの相応する値の間の黄色指数（Gelbwert）を有する層は、種々の粉体を混合することによっても得られる。
【００１１】
【表１】
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【００１２】
実質的にほとんど同じ粒度の黄色ＩＴＯ−粉体から、および同じ分散においてスピンコーティングにより有機バインダーを有する層を析出させ、１２０℃で１時間乾燥した。生じた層厚、および得られた透明な複合層は３μｍであった。青色粉体を有する層での導電性は１.８ｋΩ／□（square）であった；黄色粉体からの層は０.８ｋΩ／□である。両方の層に関して黄色指数をカラーペン（Ｄｒ.Ｌａｎｇｅ）を用いて測定した、ＤＩＮ６１６７およびＡＳＴＭ  Ｄ１９２５により評価した（基準光の種類（Normlichtart）Ｃ：基準視角２゜）。青色粉体からの層の黄色指数は０.１未満であり、黄色粉体からの層の黄色指数は２３.８であった。
【００１３】
例２：
実質的にほとんど同じ粒度および同じ分散の、黄色ＩＴＯ−粉体からおよび青色ＩＴＯ−粉体からスピンコーティングにより透明な層を受像管（ＣＲＴ）のフロントプレート上に析出させ、層厚は１００ｎｍである。室温での短時間の乾燥の後、ＩＴＯ層を引掻傷に対して保護するために、加水分解性のＳｉ−アルコレートの溶液でスピンコーティングにより後被覆した。二重に被覆された基材を１８０℃で３０分間加熱した。冷却後、青色粉体に関する２層系の導電性は８.５ｋΩ□であり、黄色粉体に関する２層系の導電性は６.１ｋΩ□である。これらの層の表面抵抗は４点−導電性測定装置（Loresta GP, Mitsubishi Chemical Corpotion）により測定した。
【００１４】
粉体の導電性を測定の際に、図１に記載したような測定装置を用いて測定した。
【００１５】
この粉体の導電性を測定するための測定装置は、記号１で測定装置（マルチメーター）を、記号２でガラス管を、記号３で粉体を、記号４でスチール製のプレスプランジャーを示し、５までの圧力負荷を示唆している。
【００１６】
図１中に記載した測定装置中にそれぞれ粉体３.３ｇを充填した。引き続き、上方のプレスプランジャーを導入し、測定装置と接触させた。次いで、上方のプレスプランジャーを異なる質量で負荷し、生じた抵抗を、そのように圧縮した粉体バルクを用いて市販のマルチメーターで測定した。この測定は次の値を示した：
【００１７】
【表２】
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【００１８】
粉体の三刺激値は次のようである：
青色：ｘ＝０.２９４；ｙ＝０.３３２
黄色：ｘ＝０.４１４；ｙ＝０.４２１
粉体の特徴付けは導電性および色相により実施し、層の特徴付けは黄色指数および導電性により実施した。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】粉体の導電性を測定するための測定装置
【図２】種々の試料の透過率を示す表
【図３】種々の試料のｘ値に対するｙ値の表
【符号の説明】
【００２０】
１  測定装置、  ２  ガラス管、  ３  粉体、  ４  プレスプランジャー、  ５  負荷圧力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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