(57)【要約】【課題】新規な調光部材を提供する。【解決手段】調光部材１は、調光極３と、対向極５と、電解質７と、を備えている。電解質７には、イオン液体、有機溶媒、銀イオン、及びクエン酸が含まれる。調光極３としては、例えば、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）が用いられる。イオン液体には、イミダゾリウムカチオンを有するものが好適に使用される。電解メッキによる銀被膜の形成と、電解溶出による銀被膜の溶出とを可逆的に行うことで、可視光の反射率を変化させる構成である。【選択図】図１
2019144330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調光部材であって、
調光極と、
対向極と、
前記調光極と、前記対向極との間に挟まれた電解質と、を備え、
前記電解質には、イオン液体、有機溶媒、銀イオン、及びクエン酸が含まれることを特徴とする調光部材。
【請求項２】
電解メッキによる銀被膜の形成と、電解溶出による前記銀被膜の溶出とを可逆的に行うことで、可視光の反射率を変化させる構成であることを特徴とする請求項１に記載の調光部材。
【請求項３】
前記銀被膜は、鏡面を有していることを特徴とする請求項２に記載の調光部材。
【請求項４】
前記イオン液体のカチオン部が下記一般式（１）で表されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の調光部材。
【化１】
2019144330.tif 000007
〔式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ独立して、
水素原子、
置換されているかもしくは非置換の炭素数１〜２０の飽和もしくは不飽和の直鎖状、分枝状、もしくは環状のアルキル基、
置換されているかもしくは非置換の炭素数６〜３０のアリール基、
置換されているかもしくは非置換の炭素数７〜３１のアリールアルキル基、又は
炭素数１〜２０のアルコキシ基であり、
前記アルキル基、前記アリール基又は前記アリールアルキル基が置換されている場合は、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシル基、アルキルスルファニル基、アリールスルファニル基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ホルミル基、メルカプト基、スルホ基、メシル基、ｐ−トルエンスルホニル基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、トリメチルシリル基、ホスフィニコ基、又はホスホノ基で置換されている。〕
【請求項５】
前記有機溶媒が極性溶媒であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の調光部材。
【請求項６】
前記イオン液体と、前記有機溶媒との体積比率が９０：１０〜１０：９０であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の調光部材。
【請求項７】
調光スマートウィンドウ、調光ミラー、又は意匠部品として用いられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の調光部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、調光部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、調光部材としては、例えば、次のものが知られている。すなわち、エレクトロクロミック型の調光ガラス（樹脂ガラス）である（特許文献１参照）。この調光ガラス（樹脂ガラス）は、２枚のガラス（樹脂ガラス）板のそれぞれ片側面に調光機能を有する材料及び／又は透明導電体が付着されている。そして、ガラス（樹脂ガラス）板の付着面が内側に向かい合わされ、その間に調光用電解質が配され、通電することによって調光される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３４４８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、調光部材を用いた商品開発が幅広くなされており、既存の調光部材では所望の効果が得られない場合もある。そこで、新規な構成の調光部材の開発が切望されている。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、新規な調光部材を提供することを目的とする。本発明は、以下の形態として実現することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
〔１〕調光部材であって、
調光極と、
対向極と、
前記調光極と、前記対向極との間に挟まれた電解質と、を備え、
前記電解質には、イオン液体、有機溶媒、銀イオン、及びクエン酸が含まれることを特徴とする調光部材。
【０００６】
〔２〕電解メッキによる銀被膜の形成と、電解溶出による前記銀被膜の溶出とを可逆的に行うことで、可視光の反射率を変化させる構成であることを特徴とする〔１〕に記載の調光部材。
【０００７】
〔３〕前記銀被膜は、鏡面を有していることを特徴とする〔２〕に記載の調光部材。
【０００８】
〔４〕前記イオン液体のカチオン部が下記一般式（１）で表されることを特徴とする請求項〔１〕〜〔３〕のいずれか１項に記載の調光部材。
【化１】
2019144330.tif 000003
〔式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ独立して、
水素原子、
置換されているかもしくは非置換の炭素数１〜２０の飽和もしくは不飽和の直鎖状、分枝状、もしくは環状のアルキル基、
置換されているかもしくは非置換の炭素数６〜３０のアリール基、
置換されているかもしくは非置換の炭素数７〜３１のアリールアルキル基、又は
炭素数１〜２０のアルコキシ基であり、
前記アルキル基、前記アリール基又は前記アリールアルキル基が置換されている場合は、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシル基、アルキルスルファニル基、アリールスルファニル基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ホルミル基、メルカプト基、スルホ基、メシル基、ｐ−トルエンスルホニル基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、トリメチルシリル基、ホスフィニコ基、又はホスホノ基で置換されている。〕
【０００９】
〔５〕前記有機溶媒が極性溶媒であることを特徴とする〔１〕〜〔４〕のいずれか１項に記載の調光部材。
【００１０】
〔６〕前記イオン液体と、前記有機溶媒との体積比率が９０：１０〜１０：９０であることを特徴とする〔１〕〜〔５〕のいずれか１項に記載の調光部材。
【００１１】
〔７〕調光スマートウィンドウ、調光ミラー、又は意匠部品として用いられることを特徴とする〔１〕〜〔６〕のいずれか１項に記載の調光部材。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の調光部材は、イオン液体、有機溶媒、銀イオン、及びクエン酸を含む電解質を用いた新規な調光部材であるため、調光部材の応用範囲が広がる。
電解メッキによる銀被膜の形成と、電解溶出による銀被膜の溶出とを可逆的に行うことで、可視光の反射率を変化させる構成では、ミラーとして有効に利用できる。
銀被膜が鏡面を有している場合には、可視光の反射率が向上する。なお、本明細書における可視光とは、波長が４００〜８００ｎｍの光を意味する。
特定のカチオンを有するイオン液体を用いると、電解メッキによる銀被膜の形成、及び電解溶出による銀被膜の溶出を円滑に行うことができる。
有機溶媒が極性溶媒であると、クエン酸が電解質によく溶解され、電解メッキによる銀被膜の形成、及び電解溶出による銀被膜の溶出を円滑に行うことができる。
イオン液体と、有機溶媒との体積比率が９０：１０〜１０：９０である場合には、電解メッキによる銀被膜の形成、及び電解溶出による銀被膜の溶出を円滑に行うことができる。
本発明の調光部材は、調光スマートウィンドウ、調光ミラー、又は意匠部品として用いるられると実用上、非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明する。
【図１】調光部材の構造を模式的に示す断面図である。
【図２】実験装置を模式的に示す断面図である。
【図３】調光極を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
ここで示される事項は例示的なもの及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
【００１５】
以下、本発明を詳しく説明する。なお、本明細書において、数値範囲について「〜」を用いた記載では、特に断りがない限り、下限値及び上限値を含むものとする。例えば、「１０〜２０」という記載では、下限値である「１０」、上限値である「２０」のいずれも含むものとする。すなわち、「１０〜２０」は、「１０以上２０以下」と同じ意味である。
【００１６】
１．調光部材
本発明の調光部材１は、図１に示すように、調光極３と、対向極５と、電解質７と、を備えている。なお、符号９は、任意の構成要件であるシール材を意味する。
【００１７】
（１）調光極
調光極３には、調光極として使用される公知の透明電極を適宜用いることができる。透明電極としては、例えば、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）等を含む透明導電膜を好適に採用できる。透明導電膜の基板には無機ガラス、樹脂ガラス、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アクリル樹脂を好適に採用できる。
透明電極の表面にＰｄナノ微粒子を付着させてもよい。Ｐｄナノ微粒子を付着させた透明電極を用いると、透明電極上に形成される銀被膜が、美しい鏡面光沢を呈する傾向がある。すなわち、透明電極上に形成される銀被膜の可視光の反射率が高くなる傾向にある。
透明電極表面へのＰｄナノ微粒子の付着方法は、特に限定されない。付着方法としてＰｄ２＋をストライクメッキしてＰｄナノ微粒子を付着する方法が好適に採用される。
Ｐｄナノ微粒子のサイズは特に限定されない。Ｐｄナノ微粒子の平均粒子径は、５〜７０ｎｍであることが好ましく、１０〜６０ｎｍであることがより好ましく、３０〜５０ｎｍであることが特に好ましい。この範囲の平均粒子径とすると、透明電極上でのＰｄナノ微粒子の分散性が高くなり、電解メッキによって極めて均一性の高い銀被膜が形成される。
なお、Ｐｄナノ微粒子の平均粒子径は、任意の２００個以上のＰｄナノ微粒子の粒子径を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により測定し、その測定値を平均化することにより求める。
また、Ｐｄを担持させる場合の平均Ｐｄ表面密度は、特に限定されない。平均Ｐｄ表面密度は、好ましくは１．０×１０−６〜９．０×１０−６ｇ／ｃｍ２であり、より好ましくは２．０×１０−６〜８．０×１０−６ｇ／ｃｍ２であり、更に好ましくは３．０×１０−６〜７．０×１０−６ｇ／ｃｍ２である。この範囲内であると、銀被膜形成前の調光極について、可視光に対する透過率を十分に確保できる。
【００１８】
（２）対向極
対向極５には、対向極として使用される公知の電極を適宜用いることができる。対向極としてとしては、例えば、Ａｇ電極、ＩＴＯ電極、ＦＴＯ電極等を好適に採用できる。
【００１９】
（３）参照電極
調光部材は、参照電極を備えていてもよい。参照電極としては、例えば、Ａｇ／Ａｇ＋電極、Ａｇ／ＡｇＣｌ電極、ＳＣＥ電極等を好適に採用できる。
【００２０】
（４）電解質
電解質７には、イオン液体、有機溶媒、銀イオン、及びクエン酸が含まれる。この「電解質」は「Ａｇメッキ浴」と称される場合がある。
ここで、本発明がなされた経緯を説明する。
従来のＡｇメッキ浴は、猛毒のシアンが配位子として用いられている。また、従来のＡｇメッキ浴は水溶液系のメッキ浴であり、調光部材（デバイス）に使用する場合は、溶媒の揮発や電解質塩の析出という問題もある。また、電解メッキと、電解溶出とを可逆的に行うことができるＡｇメッキ浴は現状存在していない。
このような背景の下、本発明の電解質が開発されたのである。本発明の電解質は、シアンの代わりに安全なクエン酸を用いている。また、本発明の電解質は、水系ではなく、イオン液体と有機溶媒の混合系を用いている。そして、本発明者らは、イオン液体、有機溶媒、銀イオン、及びクエン酸を含む電解質を用いることにより、電解メッキと、電解溶出とが可逆的に行えるという予想外の事実を見いだし、この知見に基づいて本発明はなされた。
次に、各成分について詳細に説明する。
【００２１】
（４．１）イオン液体
上述のイオン液体とは、常温（２５℃）において溶融状態にあり、カチオン部とアニオン部からなるイオン性物質のことを示す。
イオン液体のカチオン部としては、通常のイオン液体に用いられるカチオンを用いることができる。例えば、窒素数１〜３個の５〜６員環化合物のオニウムカチオン、第四級アンモニウムカチオン、及び第四級ホスホニウムカチオンからなる群より選択されるカチオン部が挙げられる。
【００２２】
窒素数１〜３個の５〜６員環化合物のオニウムカチオンとしては、例えば、イミダゾリウムカチオン、ピロリジニウムカチオン等の５員環化合物のオニウムカチオンや、ピリジニウムカチオン、ピペリジニウムカチオン等の６員環化合物のオニウムカチオンを挙げることができる。これらの中でも、イミダゾリウムカチオンが、融点が低く液状になりやすい点で好ましい。
【００２３】
イミダゾリウムカチオンとしては、特に限定されるものではない。例えば、下記一般式（１）の構造を有するものをあげることができる。
【化２】
2019144330.tif 000004
〔式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ独立して、
水素原子、
置換されているかもしくは非置換の炭素数１〜２０の飽和もしくは不飽和の直鎖状、分枝状、もしくは環状のアルキル基、
置換されているかもしくは非置換の炭素数６〜３０のアリール基、
置換されているかもしくは非置換の炭素数７〜３１のアリールアルキル基、又は
炭素数１〜２０のアルコキシ基であり、
前記アルキル基、前記アリール基又は前記アリールアルキル基が置換されている場合は、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシル基、アルキルスルファニル基、アリールスルファニル基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ホルミル基、メルカプト基、スルホ基、メシル基、ｐ−トルエンスルホニル基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、トリメチルシリル基、ホスフィニコ基、又はホスホノ基で置換されている。〕
【００２４】
前記化学式（１）中のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５として用いられる置換されているかもしくは非置換の炭素数１〜２０の飽和もしくは不飽和の直鎖状、分枝状、もしくは環状のアルキル基の例としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソアミル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−へキシル基、３−メチルペンタン−２−イル基、３−メチルペンタン−３−イル基、４−メチルペンチル基、４−メチルペンタン−２−イル基、１，３−ジメチルブチル基、３，３−ジメチルブチル基、３，３−ジメチルブタン−２−イル基、ｎ−ヘプチル基、１−メチルヘキシル基、３−メチルヘキシル基、４−メチルヘキシル基、５−メチルヘキシル基、１−エチルペンチル基、１−（ｎ−プロピル）ブチル基、１，１−ジメチルペンチル基、１，４−ジメチルペンチル基、１，１−ジエチルプロピル基、１，３，３−トリメチルブチル基、１−エチル−２，２−ジメチルプロピル基、ｎ−オクチル基、２−メチルヘキサン−２−イル基、２，４−ジメチルペンタン−３−イル基、１，１−ジメチルペンタン−１−イル基、２，２−ジメチルヘキサン−３−イル基、２，３−ジメチルヘキサン−２−イル基、２，５−ジメチルヘキサン−２−イル基、２，５−ジメチルヘキサン−３−イル基、３，４−ジメチルヘキサン−３−イル基、３，５−ジメチルヘキサン−３−イル基、１−メチルヘプチル基、２−メチルヘプチル基、５−メチルヘプチル基、２−メチルヘプタン−２−イル基、３−メチルヘプタン−３−イル基、４−メチルヘプタン−３−イル基、４−メチルヘプタン−４−イル基、１−エチルヘキシル基、２−エチルヘキシル基、１−プロピルペンチル基、２−プロピルペンチル基、１，１−ジメチルヘキシル基、１，４−ジメチルヘキシル基、１，５−ジメチルヘキシル基、１−エチル−１−メチルペンチル基、１−エチル−４−メチルペンチル基、１，１，４−トリメチルペンチル基、２，４，４−トリメチルペンチル基、１−イソプロピル−１，２−ジメチルプロピル基、１，１，３，３−テトラメチルブチル基、ｎ−ノニル基、１−メチルオクチル基、６−メチルオクチル基、１−エチルヘプチル基、１−（ｎ−ブチル）ペンチル基、４−メチル−１−（ｎ−プロピル）ペンチル基、１，５，５−トリメチルヘキシル基、１，１，５−トリメチルヘキシル基、２−メチルオクタン−３−イル基、ｎ−デシル基、１−メチルノニル基、１−エチルオクチル基、１−（ｎ−ブチル）ヘキシル基、１，１−ジメチルオクチル基、３，７−ジメチルオクチル基、ｎ−ウンデシル基、１−メチルデシル基、１−エチルノニル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、１−メチルトリデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−ノナデシル基、ｎ−エイコシル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基などが挙げられる。入手容易性の観点から、置換されているかもしくは非置換の炭素数１〜８の飽和もしくは不飽和の直鎖状又は分岐状のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基が特に好ましい。
【００２５】
前記化学式（１）中のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５として用いられる置換されているかもしくは非置換の炭素数６〜３０のアリール基の例としては、例えば、フェニル基、ビフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、９−アンスリル基、９−フェナントリル基、１−ピレニル基、５−ナフタセニル基、１−インデニル基、２−アズレニル基、９−フルオレニル基、ターフェニル基、クオーターフェニル基、メシチル基、ペンタレニル基、ビナフタレニル基、ターナフタレニル基、クオーターナフタレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、インダセニル基、フルオランテニル基、アセナフチレニル基、アセアントリレニル基、フェナレニル基、フルオレニル基、アントリル基、ビアントラセニル基、ターアントラセニル基、クオーターアントラセニル基、アントラキノリル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、プレイアデニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ペンタセニル基、テトラフェニレニル基、ヘキサフェニル基、ヘキサセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、トリナフチレニル基、ヘプタフェニル基、ヘプタセニル基、ピラントレニル基、オバレニル基などが挙げられる。
【００２６】
前記化学式（１）中のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５として用いられる置換されているかもしくは非置換の炭素数７〜３１のアリールアルキル基の例としては、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基、３−フェニルプロピル基、１−ナフチルメチル基、２−ナフチルメチル基、２−（１−ナフチル）エチル基、２−（２−ナフチル）エチル基、３−（１−ナフチル）プロピル基、又は３−（２−ナフチル）プロピル基などが挙げられる。
【００２７】
前記化学式（１）中のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５として用いられる炭素数１〜２０のアルコキシ基の例としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、２−メチルプロポキシ基、１−メチルプロポキシ基、ｔ−ブトキシ基等を挙げることができる。これらのなかでも、炭素数１〜４のものが好ましい。
【００２８】
前述した置換されているかもしくは非置換の炭素数１〜２０の飽和もしくは不飽和の直鎖状、分枝状、もしくは環状のアルキル基、置換されているかもしくは非置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換されているかもしくは非置換のアリールアルキル基、及びアルキレン基中の水素原子は、更に他の置換基で置換されていてもよい。
【００２９】
そのような置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ドデシル基などのアルキル基、フェニル基、ｐ−トリル基、キシリル基、クメニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナントリル基などのアリール基、メトキシ基、エトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基などのアルコキシ基、フェノキシ基、ｐ−トリルオキシ基などのアリールオキシ基、メトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、フェノキシカルボニルなど等のアルコキシカルボニル基、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ベンゾイルオキシ基などのアシルオキシ基、アセチル基、ベンゾイル基、イソブチリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メトキサリル基などのアシル基、メチルスルファニル基、ｔｅｒｔ−ブチルスルファニル基などのアルキルスルファニル基、フェニルスルファニル基、ｐ−トリルスルファニル基などのアリールスルファニル基、メチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基などのアルキルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、モルホリノ基、ピペリジノ基などのジアルキルアミノ基、フェニルアミノ基、ｐ−トリルアミノ基等のアリールアミノ基などの他、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ホルミル基、メルカプト基、スルホ基、メシル基、ｐ−トルエンスルホニル基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、トリメチルシリル基、ホスフィニコ基、ホスホノ基などが挙げられる。
【００３０】
上記式（１）で示されるイミダゾリウムカチオンとしては、合成の容易さの点から、１，３−二置換イミダゾリウムカチオン、１，２，３−三置換イミダゾリウムカチオンが好ましく用いられ、特には１，３−二置換イミダゾリウムカチオンが好ましく用いられる。
具体的にイミダゾリウムカチオンとしては、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムカチオン、１，３−ジメチルイミダゾリウムカチオン、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムカチオン、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムカチオン、１−メチル−３−ペンチルイミダゾリウムカチオン、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムカチオン、１−ヘプチル−３−メチルイミダゾリウムカチオン、１−メチル−３−オクチルイミダゾリウムカチオン、１−デシル−３−メチルイミダゾリウムカチオン、１−ドデシル−３−メチルイミダゾリウムカチオン、１−エチル−３−プロピルイミダゾリウムカチオン、１−ブチル−３−エチルイミダゾリウムカチオンなどのジアルキルイミダゾリウムカチオン；３−エチル−１，２−ジメチル−イミダゾリウムカチオン、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウムカチオン、１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムカチオン、１，２−ジメチル−３−ヘキシルイミダゾリウムカチオン、１，２−ジメチル−３−オクチルイミダゾリウムカチオン、１−エチル−３，４−ジメチルイミダゾリウムカチオン、１−イソプロピル−２，３−ジメチルイミダゾリウムカチオンなどのトリアルキルイミダゾリウムカチオンなどを挙げることができる。
【００３１】
ピロリジニウムカチオンとしては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルピロリジニウムカチオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルピロリジニウムカチオン、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルピロリジニウムカチオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムカチオン、Ｎ−メチル−Ｎ−ペンチルピロリジニウムカチオン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ−メチルピロリジニウムカチオン、Ｎ−メチル−Ｎ−オクチルピロリジニウムカチオン、Ｎ−デシル−Ｎ−メチルピロリジニウムカチオン、Ｎ−ドデシル−Ｎ−メチルピロリジニウムカチオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ−メチルピロリジニウムカチオン、Ｎ−（２−エトキシエチル）−Ｎ−メチルピロリジニウムカチオン、Ｎ−（２−プロポキシエチル）−Ｎ−メチルピロリジニウムカチオン、Ｎ−（２−イソプロポキシエチル）−Ｎ−メチルピロリジニウムカチオンなどを挙げることができる。
【００３２】
ピリジニウムカチオンとしては、例えば、Ｎ−メチルピリジニウムカチオン、Ｎ−エチルピリジニウムカチオン、Ｎ−ブチルピリジニウムカチオン、Ｎ−プロピルピリジニウムカチオンなどの炭素数１〜１６のアルキル基により置換されたピリジニウムカチオンなどを挙げることができる。
【００３３】
ピペリジニウムカチオンとしては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルピペリジニウムカチオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルピペリジニウムカチオン、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルピペリジニウムカチオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピペリジニウムカチオン、Ｎ−メチル−Ｎ−ペンチルピペリジニウムカチオン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ−メチルピペリジニウムカチオン、Ｎ−メチル−Ｎ−オクチルピペリジニウムカチオン、Ｎ−デシル−Ｎ−メチルピペリジニウムカチオン、Ｎ−ドデシル−Ｎ−メチルピペリジニウムカチオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ−メチルピペリジニウムカチオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ−エチルピペリジニウムカチオン、Ｎ−（２−エトキシエチル）−Ｎ−メチルピペリジニウムカチオン、Ｎ−メチル−Ｎ−（２−メトキシフェニル）ピペリジニウムカチオン、Ｎ−メチル−Ｎ−（４−メトキシフェニル）ピペリジニウムカチオン、Ｎ−エチル−Ｎ−（２−メトキシフェニル）ピペリジニウムカチオン、Ｎ−エチル−Ｎ−（４−メトキシフェニル）ピペリジニウムカチオンなどを挙げることができる。
【００３４】
イオン液体（１）のアニオン部に関しては、特に限定されず、一般的なイオン液体で使用されるアニオンを用いることが可能である。例えば、アニオン部として、Ｃｌ−、Ｂｒ−、ＡｌＣｌ４−、Ａｌ２Ｃｌ７−、ＢＦ４−、ＰＦ６−、ＣｌＯ４−、ＮＯ３−、ＣＨ３ＣＯＯ−、ＣＦ３ＣＯＯ−、ＣＨ３ＳＯ３−、ＣＦ３ＳＯ３−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、ＡｓＦ６−、ＳｂＦ６−、ＮｂＦ６−、ＴａＦ６−、Ｆ（ＨＦ）ｎ−、（ＣＮ）２Ｎ−、ＳＣＮ−、Ｃ４Ｆ９ＳＯ３−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ−、Ｃ３Ｆ７ＣＯＯ−、（ＣＦ３ＳＯ２）（ＣＦ３ＣＯ）Ｎ−などの一般的なイオン液体で使用されるアニオンを用いることが可能である。
これらの中でも、ハロゲン原子を有するアニオンが好ましく、特にはフッ素原子含有アニオンが好ましく、更には、下記一般式（２）で示されるフッ素含有イミドアニオンを用いることが好ましい。
【００３５】
（ＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ２）２Ｎ−    ・・・（２）
（式中、ｎは、０〜１５の整数）
【００３６】
一般式（２）で示されるフッ素含有イミドアニオンとして、具体的には、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドアニオン、ビス（フルオロスルホニル）イミドアニオンを用いることが好ましい。なお、上記ｎとしては、通常０〜１５、好ましくは０〜８、特に好ましくは０〜４である。
【００３７】
イオン液体の製造方法は、特に限定されない。例えば、製造方法として、アニオン交換法又は酸エステル法などの公知の方法を適用することができる。より詳細には、例えば、用いる有機カチオンのハロゲン化塩とパーフルオロアルキルスルホネートアニオンのアルカリ金属塩とを用いてアニオン交換反応により得ることができる。ハロゲン化塩のハロゲンとしては、塩素又は臭素があげられる。アルカリ金属塩のアルカリ金属としては、ナトリウム、カリウムなどが挙げられる。
【００３８】
（４．２）有機溶媒
電解質に含まれる有機溶媒は、特に限定されない。有機溶媒は、クエン酸を溶解しやすいという観点から、極性溶媒であることが好ましい。極性溶媒としては、例えば、アセトニトリル、エタノール、イソプロパノール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、コハク酸メチルトリグリコールジエステル、アセトン、酢酸等が挙げられ、これらの１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３９】
（４．３）イオン液体と、有機溶媒との体積比率
イオン液体と、有機溶媒との体積比率は、特に限定されない。イオン液体と、有機溶媒との体積比率は、好ましくは、９０：１０〜１０：９０であり、より好ましくは６０：４０〜４０：６０であり、更に好ましくは５５：４５〜４５：５５である。この範囲内であると、電解質にクエン酸を十分に溶解できる。
【００４０】
（４．４）銀イオン
銀イオン源としては特に限定されないが、一般的に入手しやすいものとして、硝酸銀、硫酸銀などが挙げられる。これらを用いることが汎用性、コストの面でも望ましい。
電解質中の銀イオンの濃度は、特に限定されない。銀イオンの濃度は、好ましくは０．０１〜２．０Ｍであり、より好ましくは０．０２〜０．８Ｍであり、更に好ましくは０．１〜０．３Ｍである。銀イオンの濃度を、この範囲にすると、可逆反応のために電解質に流すことができる電流量を十分に確保できる。
【００４１】
（４．５）クエン酸
本発明では、電解質にクエン酸が含まれることで、電解メッキによる銀被膜の形成と、電解溶出による銀被膜の溶出とを可逆的に行うことができる。
電解質中のクエン酸の濃度は、特に限定されない。クエン酸の濃度は、クエン酸一水和物として、好ましくは０．５〜１０００ｍＭであり、より好ましくは５〜２５０ｍＭであり、更に好ましくは２０〜１００ｍＭである。クエン酸の濃度を、この範囲にすると、電解メッキによる銀被膜の形成と、電解溶出による銀被膜の溶出とを十分に行うことができ、調光部材の特性が良好となる。
【００４２】
（４．６）他の成分
電解質には、本発明の効果を阻害しない限り、他の成分を含んでもよい。
【００４３】
（４．７）電解メッキ時の電流密度
電解メッキ時の電流密度は、特に限定されない。電解メッキ時の電流密度は、好ましくは０．５〜２０ｍＡ／ｃｍ２であり、より好ましくは１から１０ｍＡ／ｃｍ２であり、更に好ましくは２〜５ｍＡ／ｃｍ２である。電解メッキ時の電流密度を、この範囲にすると、電解メッキによる銀被膜の形成を十分に行うことができ、調光部材の特性が良好となる。
【００４４】
（４．８）電解溶出時の電流密度
電解溶出時の電流密度は、特に限定されない。電解溶出時の電流密度は、好ましくは０．１〜１０ｍＡ／ｃｍ２であり、より好ましくは０．４から６ｍＡ／ｃｍ２であり、更に好ましくは１〜４ｍＡ／ｃｍ２である。電解溶出時の電流密度を、この範囲にすると、電解溶出による銀被膜の溶出を十分に行うことができ、調光部材の特性が良好となる。
【００４５】
２．本実施形態の調光部材の効果
本実施形態の調光部材は、電解メッキによる銀被膜の形成と、電解溶出による銀被膜の溶出とを可逆的に行うことができる。そして、この可逆反応によって、可視光の反射率を変化することができる。本実施形態の調光部材は、新規な調光部材であるため、調光部材の適用範囲が広がる。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例により更に具体的に説明する。
【００４７】
１．銀の電気メッキ試験、及び電解溶出試験
図２に示す装置を用いて銀の電気メッキ試験、及び電解溶出試験を行った。ここで、符号３は調光極を示し、符号５は対向極を示し、符号７は電解質を示し、符号９は参照極を示し、符号１１はポテンショスタットを示す。
【００４８】
（１）電解質
次の組成で６ｍＬの電解質を調製した。なお、「電解質」は、上述のように「Ａｇメッキ浴」と称される場合がある。使用したイオン液体は、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドである。
＜電解質の組成＞
０．２Ｍ  ＡｇＮＯ３
４０ｍＭ  クエン酸一水和物
アセトニトリル  ２．９ｍＬ
イオン液体  ３．１ｍＬ
【００４９】
（２）電極
各電極としては、以下のものを用いた。
（２．１）調光極（作用電極）
調光極には、Ｐｄナノ微粒子が分散した状態で付着したＩＴＯ電極を用いた。Ｐｄナノ微粒子をＩＴＯ電極上に分散被覆するためのメッキ浴組成は０．０４９Ｍ  ＰｄＣｌ２、０．７６５Ｍ  ＮＨ４ＯＨ、０．４４Ｍ  ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４、０．２３７Ｍ  ＮＨ４Ｃｌを４ｍＬ  Ｈ２Ｏに溶解したものである。ポテンショスタットを用いて作用電極に透明導電性のＩＴＯ電極、参照電極にＡｇ／Ａｇ＋電極、対極にＰｔ電極を用いて定電流電解にてパラジウムイオンの電解メッキを行った。この時、高電流（−５〜−２０ｍＡ／ｃｍ２）を短時間（０．２５〜３ｓ）印加してＰｄ２＋をストライクメッキしてＰｄナノ微粒子のサイズ制御及び分散度の制御を行い、各種サイズのＰｄナノ微粒子が分散した状態で付着したＩＴＯ電極を作製した。これらのＩＴＯ電極を調光極として使用した。
なお、図３（Ａ）は、Ｐｄナノ微粒子１３を分散被覆する前のＩＴＯ電極１５を示し、図３（Ｂ）は、Ｐｄナノ微粒子１３を分散被覆した後のＩＴＯ電極１５たる調光極３を示す。すなわち、本実験においては、図３（Ｂ）の調光極３を使用した。
【００５０】
（２．２）参照電極
参照電極には、Ａｇ／Ａｇ＋電極を用いた。
（２．３）対向極
対向極には、銀電極（銀線）を用いた。
【００５１】
（３）試験
（３．１）試験１（クエン酸を含有する電解質を用いた試験）
上述の（２．１）で作製した各種の透明な調光極上に定電流（−４ｍＡ／ｃｍ２）にて所定時間（２５ｓ）電解メッキを行った。その結果、いずれの場合にも、調光極上に鏡面を有する銀被膜が形成された。
次に、銀被膜が形成された調光極を用い、定電流密度（＋１ｍＡ／ｃｍ２）、所定時間（１００ｓ）の条件で、銀被膜の電解溶出を行った。その結果、いずれの場合にも、銀被膜が形成された調光極から、銀被膜が溶出して、透明性な元の調光極に戻ることが確認された。
この試験のようすを模式的に図３に示す。電解メッキでは、図３（Ｂ）に示す状態から、銀被膜１７が被覆されて図３（Ｃ）の状態となる。電解溶出では、図３（Ｃ）に示す状態から、銀被膜１７が溶出して図３（Ｂ）の状態になる。このように、電解メッキによる銀被膜１７の形成と、電解溶出による銀被膜１７の溶出とを可逆的に行うことで、可視光の反射率を変化できる。
【００５２】
（３．２）試験２（クエン酸なしの電解質を用いた試験）
電解質からクエン酸を除いたことのみ異なる条件で、上記実験（３．１）と同様の実験をしたところ、Ｐｄナノ微粒子が分散した状態で付着したＩＴＯ電極上に、銀の白色被膜が形成された。電子顕微鏡で表面を観察すると、半球状多角形の銀結晶が形成されており、光の散乱により、白色に見えていた。このため、鏡面光沢にするためには、添加剤としてクエン酸が必須となることが確認された。クエン酸がない場合は銀結晶の成長が等方的に起こり、半球面を形成するが、クエン酸が存在することで、異方性成長となり、面状に銀結晶が成長することで、鏡面光沢になるものと推測される。
【００５３】
（３．３）試験３（２−ヒドロキシピリジンを含有する電解質を用いた試験）
クエン酸に代えて２−ヒドロキシピリジンを用いて実験を行った。詳細には、次の組成で６ｍＬの電解質を調製した。なお、使用したイオン液体は、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドである。
＜電解質の組成＞
０．２Ｍ  ＡｇＮＯ３
０．４Ｍ  ２−ヒドロキシピリジン
アセトニトリル  ２．９ｍＬ
イオン液体  ３．１ｍＬ
【００５４】
クエン酸の代わりに添加剤として２−ヒドロキシピリジンを用いると、鏡面光沢を持った銀被膜が形成された。しかし、電解溶出を行っても、完全に元の透明性な調光極には戻らず、灰色被膜が残ってしまった。更に、２−ヒドロキシピリジの電解酸化により電解質が褐色に変化した。これに対し、上述のクエン酸を用いた場合（（３．１）試験１）では、電解溶出を行ってもメッキ浴は透明のままであった。このことからも、本発明が調光スマートウィンドウ等に適していることが確認された。
【００５５】
（３．４）試験４（Ｐｄナノ微粒子が付着していないＩＴＯ電極を用いた実験）
Ｐｄナノ微粒子が付着していないＩＴＯ電極を用いて同様の実験をおこなったところ、銀被膜は形成できるが、やや鏡面光沢の少ないつや消しの銀被膜となった。よって、銀被膜の鏡面光沢性を高めるためには、ＩＴＯ電極にＰｄナノ微粒子を付着させることが好ましいことが分かった。
【００５６】
２．ＩＴＯ電極に付着させるＰｄナノ微粒子の検討
（１）平均Ｐｄ表面密度の検討
上記（２．１）で記載したように、Ｐｄのストライクメッキの条件は、−５〜−２０ｍＡ／ｃｍ２を、０．２５〜３ｓ印加している。このような種々の条件で作製されたＰｄナノ微粒子が付着したＩＴＯ電極の可視光の平均透過率を測定した。結果を表１に示す。
なお、この表１では、「ＩＴＯのみ」はＰｄナノ微粒子が付着していないＩＴＯ電極を意味し、「Ｐｄ（−５ｍＡ，１ｓ）」は−５ｍＡ／ｃｍ２，１ｓの条件で作製したＩＴＯ電極を意味し、「Ｐｄ（−１０ｍＡ，１ｓ）」は−１０ｍＡ／ｃｍ２，１ｓの条件で作製したＩＴＯ電極を意味し、「Ｐｄ（−１０ｍＡ，３ｓ）」は−１０ｍＡ／ｃｍ２，３ｓの条件で作製したＩＴＯ電極を意味する。
【００５７】
【表１】
2019144330.tif 000005
【００５８】
表１の結果から、平均Ｐｄ表面密度が５．５×１０−６ｇ／ｃｍ２では、可視光の平均透過率は、Ｐｄナノ微粒子が付着していないＩＴＯ電極と比べて、それ程低くならず、実用的であった。よって、平均Ｐｄ表面密度は１．０×１０−６〜９．０×１０−６ｇ／ｃｍ２の範囲内が好ましいことが分かった。
【００５９】
（２）Ｐｄナノ微粒子の平均粒子径の検討
次に、電析量を５ｍＣ／ｃｍ２と一定にし、電流密度を変化させて、Ｐｄナノ微粒子の平均粒子径を測定した。また、Ｐｄナノ微粒子のＩＴＯ電極上での分散性を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察した。結果を表２に示す。
なお、この表２では、「Ｐｄ（−５ｍＡ，１ｓ）」は−５ｍＡ／ｃｍ２，１ｓの条件で作製したＩＴＯ電極を意味し、「Ｐｄ（−１０ｍＡ，０．５ｓ）」は−１０ｍＡ／ｃｍ２，０．５ｓの条件で作製したＩＴＯ電極を意味し、「Ｐｄ（−２０ｍＡ，０．２５ｓ）」は−２０ｍＡ／ｃｍ２，０．２５ｓの条件で作製したＩＴＯ電極を意味する。
【００６０】
【表２】
2019144330.tif 000006
【００６１】
表２の結果から、Ｐｄナノ微粒子の平均粒子径が４２ｎｍの場合には、分散性が高いことが確認された。また、この電極を用いて、定電流（−４ｍＡ／ｃｍ２）にて所定時間（２５ｓ）電解メッキを行った。その結果、調光極上に鏡面を有する極めて均一な銀被膜が形成された。よって、Ｐｄナノ微粒子の平均粒子径を５〜７０ｎｍの範囲内にすることで、極めて均一な銀被膜が形成されることが確認された。
【００６２】
３．まとめ
クエン酸を含む電解質を用いることで、電解メッキによる銀被膜の形成と、電解溶出による銀被膜の溶出とを可逆的に行うことができることが確認された。
銀被膜の鏡面光沢性を高めるためには、ＩＴＯ電極にＰｄナノ微粒子を付着させることが好ましいことが分かった。
【００６３】
前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述及び図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的及び例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲又は本質から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料及び実施例を参照したが、本発明をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。
【００６４】
本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形又は変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の調光部材は、新規な構造を有しているため、調光部材の応用範囲を広げるために有効である。
【符号の説明】
【００６６】
１…調光部材
３…調光極
５…対向極
７…電解質
９…参照極
１１…ポテンショスタット
１３…Ｐｄナノ微粒子
１５…ＩＴＯ電極
１７…銀被膜
【図１】
2019144330.tif 000008
【図２】
2019144330.tif 000009
【図３】
2019144330.tif 000010