(57)【要約】【課題】良好な色調バランスを有し、且つ熱吸収性を有する電磁波調整素子を提供する。【解決手段】電磁波調整素子１は、一対の導電性基材２、３と、一対の導電性基材２、３の間に配置され、電磁波調整粒子９及び分散媒１０を含有する電磁波調整層８と、を有する。電磁波調整粒子９は、異方性の酸素含有金属化合物粒子の表面の少なくとも一部に、炭素を有してなる。【選択図】図２
2017054040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異方性の酸素含有金属化合物粒子の表面の少なくとも一部に、炭素を有してなる電磁波調整粒子。
【請求項２】
アスペクト比（短軸／長軸）の平均値が、１／１０〜１／２である請求項１に記載の電磁波調整粒子。
【請求項３】
前記異方性の酸素含有金属化合物粒子が、ＴｉＯ２、Ｃａ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２、ＡｌＯ（ＯＨ）、ＺｎＯ及びＣｅＯ２からなる群より選択される少なくとも１種の粒子である請求項１又は請求項２に記載の電磁波調整粒子。
【請求項４】
長軸の長さの平均値が、２０ｎｍ〜２０μｍ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粒子。
【請求項５】
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、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の電磁波調整粒子及び分散媒を含有する電磁波調整層と、を有する電磁波調整素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波調整粒子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ガラスへの関心が高まっている。これまで、電磁波調整ガラスとしては、エレクトロクロミック、液晶、粒子懸濁液等を用いたタイプのものがそれぞれ実用化されている。このなかで、エレクトロクロミックを用いたタイプは大面積化が困難であるという課題がある。また、液晶を用いたタイプは光の透過状態と散乱状態とを切り替えるものであり、遮光状態にできないという課題がある。
【０００３】
それに対して粒子懸濁液を用いたタイプは、粒子の分散状態と、配向状態又は整列状態との変化によって、電磁波の透過率を制御するものであり、大面積化が可能であることから、自動車、航空機、建築物の窓等への適用が進んでいる。粒子懸濁液を用いた電磁波調整方式は、電圧の印加により、棒状粒子を電場方向に配向させることで電磁波透過率を増大させる方式である。棒状粒子の配向を制御する方式として、ヨウ素を含む針状粒子を用いる方法が特許文献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】
しかしながら、ヨウ素を含む針状粒子を電磁波調整粒子として含有する電磁波調整層を有する電磁波調整素子では、可視光の領域である３６０ｎｍ〜８３０ｎｍの範囲の電磁波の反射率及び透過率が一定でないため、電磁波調整層の色調バランスが変化することがある。色調バランスが変化すると、調光装置又は調光フィルムを通して差し込んだ光が、自然光と比較して自然な色合いではない場合がある。また、８３０ｎｍ〜２５００ｎｍの近赤外線の反射率又は透過率が高いため、熱吸収性能が低い。使用者の嗜好性が高まる中で、色調バランスが良好で、且つ熱吸収性能が高い調光素子の要請がある。
したがって本発明は、良好な色調バランスを有し、且つ熱吸収性を有する電磁波調整素子、及び電磁波調整素子に用いる電磁波調整粒子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施態様は以下を含む。
＜１＞  異方性の酸素含有金属化合物粒子の表面の少なくとも一部に、炭素を有してなる電磁波調整粒子。
【０００７】
＜２＞  アスペクト比（短軸／長軸）の平均値が、１／１０〜１／２である前記＜１＞に記載の電磁波調整粒子。
【０００８】
＜３＞  前記異方性の酸素含有金属化合物粒子が、ＴｉＯ２、Ｃａ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２、ＡｌＯ（ＯＨ）、ＺｎＯ及びＣｅＯ２からなる群より選択される少なくとも１種の粒子である前記＜１＞又は＜２＞に記載の電磁波調整粒子。
【０００９】
＜４＞  長軸の長さの平均値が、２０ｎｍ〜２０μｍである前記＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の電磁波調整粒子。
【００１０】
＜５＞  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、前記＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の電磁波調整粒子及び分散媒を含有する電磁波調整層と、を有する電磁波調整素子。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、良好な色調バランスを有し、且つ熱吸収性を有する電磁波調整素子、及び電磁波調整素子に用いる電磁波調整粒子が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例２で得られた、炭素を付与したＴｉＯ２の構造を示す電子顕微鏡写真である。
【図２】電磁波調整素子の一例を説明する断面概略図である。
【図３】実施例１における、Ｃａ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２の炭素付与前後の３８０ｎｍ〜２０００ｎｍ領域における拡散反射率を表すグラフである。
【図４】実施例２における、ＴｉＯ２の炭素付与前後の３８０ｎｍ〜２０００ｎｍ領域における拡散反射率を表すグラフである。
【図５】実施例３における、ＡｌＯ（ＯＨ）の炭素付与前後の３８０ｎｍ〜２０００ｎｍ領域における拡散反射率を表すグラフである。
【図６】実施例４における、ＺｎＯの炭素付与前後の３８０ｎｍ〜２０００ｎｍ領域における拡散反射率を表すグラフである。
【図７】実施例５における、ＣｅＯ２の炭素付与前後の３８０ｎｍ〜２０００ｎｍ領域における拡散反射率を表すグラフである。
【図８】炭素付与されたＡｌＯ（ＯＨ）を用いた電磁波調整素子における、電圧印加時と印加停止後での全光線透過率の変化率を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
本明細書において「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。
本明細書において「〜」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。
本明細書において組成物中の各成分の含有率は、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、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を意味する。
本明細書において組成物中の各成分の粒子径は、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、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。
本明細書において「層」との語には、当該層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。
【００１５】
なお、本明細書において、層の平均厚み（厚みの平均値ともいう）は、対象となる層の５点の厚みを測定し、その算術平均値として与えられる値とする。層の厚みは、特に断りの無い場合にはマイクロメータを用いて測定する。
【００１６】
＜電磁波調整素子＞
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、電磁波調整粒子及び分散媒を含有する電磁波調整層と、を有する。電磁波調整粒子は、異方性の酸素含有金属化合物粒子の表面の少なくとも一部に、炭素を有してなる。
【００１７】
〔導電性基材〕
導電性基材は、基材の少なくとも一方の面上に導電層を有するものであれば特に制限されない。導電性基材は光透過性であっても光非透過性（光反射性）であってもよい。一般的に導電性基材は、光透過性の透明導電性基材であることが好ましい。透明導電性基材を用いて電磁波調整素子を構成することで、例えば光透過性を可変的に調整可能な調光素子を構成することができる。導電性基材が光透過性を有する場合、導電性基材の光透過率は８０％以上であることが好ましい。透明導電性基材の光透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７１０５：１９８１の全光線透過率の測定法に準拠して測定することができる。
【００１８】
導電性基材を構成する基材は、その少なくとも一方の面上に導電層を形成可能であれば特に制限されず、目的に応じて通常用いられる基材から適宜選択することができる。基材として具体的には、ガラス板、樹脂板、樹脂フィルム等を挙げることができる。樹脂フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルフィルム、ポリプロピレン等のポリオレフィンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、アクリル樹脂フィルム、ポリエーテルサルフォンフィルム、ポリアリレートフィルム、ポリカーボネートフィルムなどが挙げられる。中でも基材としては、透明性、成形性、接着性、加工性等に優れる点で、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが好ましい。
【００１９】
基材の面上に形成される導電層は、光透過性の導電層であることが好ましい。光透過性の導電層として具体的には、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３等の金属酸化物層、有機導電層、カーボンナノチューブ層、銀ナノワイヤー層などを挙げることができる。導電層の厚みは特に制限されず、目的に応じて適宜選択できる。一般的に導電層の厚みは１０ｎｍ〜５，０００ｎｍが好ましい。導電層の厚みは光学式膜厚計を用いて測定することができる。
【００２０】
導電層の表面抵抗値は特に制限されず、目的に応じて適宜選択できる。一般的に導電層の表面抵抗値は、３Ω／□〜１０，０００Ω／□が好ましい。導電層の表面抵抗値は、４探針法を用いて２５℃で測定される。また、導電層の表面抵抗値は、ギガヘルツ（ＧＨｚ）付近の電磁波透過性の観点から、１，０００Ω／□〜１０，０００Ω／□であることもまた好ましい。ギガヘルツ付近の電磁波透過性を有することで、携帯電話等に使用されている電磁波を透過することができる。
【００２１】
導電性基材は、導電層上に数ｎｍ〜１μｍ程度の厚みの絶縁層を更に有していてもよい。絶縁層は、透明絶縁層であることが好ましい。絶縁層を更に有することで異物質の混入等により発生し得る短絡現象の発生を抑制することができる。
また、自動車用リアビューミラーのように、電磁波調整素子を反射型の電磁波調整素子に利用する場合は、反射体であるアルミニウム、金、銀等の導電性金属の薄膜を導電層として更に配置してもよい。
また、電磁波調整素子の他の層との密着性を向上させるために、プライマー層を備えた導電性基材を用いてもよい。
【００２２】
〔電磁波調整層〕
電磁波調整素子は、電磁波調整粒子及び分散媒を含有する電磁波調整層を備える。電磁波調整層は、一対の導電性基材の間に配置される。電磁波調整層の構造としては、スペーサー等で一定間隔に保たれた導電性基材間を、電磁波調整粒子及び分散媒を含有する分散液（以下、「分散液」と略称する場合がある。）で満たす構造、導電性基材の導電層面上に隔壁で網目状の構造を形成し、隔壁で仕切られた空間を分散液で満たす構造、分散液を閉じ込めたカプセルを導電性基材間に配置した構造、分散液の液滴が樹脂等のマトリックス中に分散した構造などが挙げられる。しかし、電磁波調整層に含まれる分散液の形態については特に制限はない。
【００２３】
電磁波調整層における分散液の含有率は、１質量％〜９９質量％であることが好ましく、２質量％〜９５質量％であることがより好ましく、３質量％〜９３質量％であることが更に好ましい。電磁波調整層における分散液の含有率が１質量％以上であると、電圧未印加の状態で電磁波調整素子の遮光性及び着色性に優れる傾向があり、９９質量％以下であれば、電圧印加時に透明性が優れる傾向がある。
【００２４】
電磁波調整層の厚みは特に制限されず、目的等に応じて適宜選択される。一般的に電磁波調整層の厚みは、厚みの均一性保持の観点から５０μｍ〜３００μｍであることが好ましく、５０μｍ〜２５０μｍであることがより好ましく、５０μｍ〜２００μｍであることが更に好ましい。電磁波調整層の厚みは、マイクロメータを用いて基材を含む厚みを測定し、あらかじめ測定しておいた基材の厚みを差し引くことにより測定することができる。
【００２５】
（電磁波調整粒子）
電磁波調整粒子は、異方性の酸素含有金属化合物粒子の表面の少なくとも一部に、炭素を有してなる。ここで、「異方性」とは、形状異方性を意味する。形状異方性とは、配向方向に起因して吸光度の異なる光学的異方性を発現し、アスペクト比が１ではない形状であることをいう。より具体的には、透過型電子顕微鏡により１００個の酸素含有金属化合物粒子を観察した際の長軸の長さに対する短軸の長さのアスペクト比（短軸／長軸）の平均値が１／２以下であることが好ましい。ここで、長軸の長さとは、上記撮影した画像により二次元視野内に投影された粒子について、最も長い部分（長軸）の長さとする。また、短軸の長さとは、上記長軸に直交する軸のうち最も長い軸（短軸）の長さとする。
また、透過型電子顕微鏡により１００個の電磁波調整粒子を観察した際のアスペクト比の平均値は、１／２以下であることが好ましく、１／１０〜１／２であることがより好ましい。電磁波調整粒子の形状に異方性がなく、等方形、不定形等の形状であると、電圧の印加を停止した際に電磁波調整粒子が再分散しにくい傾向がある。
【００２６】
電磁波調整粒子の大きさは特に制限されない。例えば、透過型電子顕微鏡により観察した際の１００個の電磁波調整粒子の長軸の長さの平均値が２０ｎｍ〜２０μｍであることが好ましく、３０ｎｍ〜１５μｍであることがより好ましく、５０ｎｍ〜１０μｍであることが更に好ましい。
【００２７】
異方性の酸素含有金属化合物粒子の材質は特に限定されず、例えば、ＴｉＯ２、Ｃａ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２、ＡｌＯ（ＯＨ）、ＺｎＯ、ＣｅＯ２、ＳｎＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＢａＳＯ４、Ｋ２Ｏ・６ＴｉＯ２、ＣａＯ・ＳｉＯ２、ＭｇＳＯ４、５Ｍｇ（ＯＨ）２・３Ｈ２Ｏ、ＦｅＯ（ＯＨ）、Ｆｅ３Ｏ４、ＳｒＣＯ３等が挙げられる。中でも、炭素を付与するときの高温及び還元環境下で安定であるＴｉＯ２、Ｃａ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２、ＡｌＯ（ＯＨ）、ＺｎＯ及びＣｅＯ２からなる群より選択されることが好ましい。
【００２８】
異方性の酸素含有金属化合物粒子の少なくとも表面の一部に炭素を付与させる方法としては特に限定されず、例えば、湿式混合法、乾式混合法、化学蒸着（ＣＶＤ:chemical vapor deposition）法等の方法が挙げられ、反応の制御が容易な乾式混合法が好ましい。        
【００２９】
湿式混合法の場合は、例えば、異方性の酸素含有金属化合物粒子と、熱処理により炭素質を残し得る炭素前駆体（例えば、有機化合物）を溶媒に溶解させた溶液と、を混合して、炭素前駆体の溶液を異方性の酸素含有金属化合物粒子の表面に付着させ、必要に応じて溶媒を除去する。その後、不活性雰囲気下で熱処理することにより炭素前駆体を炭素化させる。これにより、異方性の酸素含有金属化合物粒子の表面に炭素を付与することができる。なお、炭素前駆体が溶媒に溶解しない場合は、炭素前駆体を分散媒中に分散させた分散液とすることもできる。
【００３０】
乾式混合法の場合は、例えば、異方性の酸素含有金属化合物粒子と炭素前駆体とを固体状態で混合して混合物とし、この混合物を不活性雰囲気下で熱処理することにより炭素前駆体を炭素化させて、異方性の酸素含有金属化合物粒子の表面に炭素を付与することができる。なお、異方性の酸素含有金属化合物粒子と炭素前駆体とを混合する際、力学的エネルギーを加える処理（例えば、メカノケミカル処理）を施してもよい。
【００３１】
化学蒸着法の場合は、公知の方法が適用でき、例えば、炭素前駆体を気化させたガスを含む雰囲気中で異方性の酸素含有金属化合物粒子を熱処理することで、異方性の酸素含有金属化合物粒子の表面に炭素を付与することができる。
【００３２】
上述の方法にて、異方性の酸素含有金属化合物粒子の表面に炭素を付与する場合、炭素前駆体としては、特に制限はなく、熱処理により炭素を残し得る化合物であればよい。炭素前駆体として具体的には、フェノール樹脂、スチレン樹脂、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリブチラール等の高分子化合物；エチレンヘビーエンドピッチ、石炭系ピッチ、石油ピッチ、コールタールピッチ、アスファルト分解ピッチ、ポリ塩化ビニル等を熱分解して生成するＰＶＣピッチ、ナフタレン等を超強酸存在下で重合させて作製されるナフタレンピッチ等のピッチ類；デンプン、セルロース等の多糖類；などが挙げられる。これら炭素前駆体は、１種単独で又は２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【００３３】
化学蒸着法によって炭素を付与する場合、炭素前駆体としては、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、脂環族炭化水素等のうち、常温常圧で気体状の又は加熱等により容易に気体化可能な化合物を用いることが好ましい。具体的には、メタン、エタン、プロパン、トルエン、ベンゼン、キシレン、スチレン、ナフタレン、クレゾール、アントラセン、これらの誘導体等が挙げられる。これら炭素前駆体は、１種単独で又は２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【００３４】
炭素前駆体を炭素化するための熱処理温度は、炭素前駆体が炭素化する温度であれば特に制限されない。熱処理温度は７００℃〜３，０００℃であることが好ましく、酸素含有金属化合物の融点や炭素前駆体の材料に応じて決定される。
【００３５】
なお、炭素前駆体を炭素化するための熱処理は、窒素、アルゴン等の不活性雰囲気下で行うことが好ましい。熱処理装置は、加熱機構を有する反応装置を用いれば特に限定されず、連続法、回分法等での処理が可能な加熱装置などが挙げられる。具体的には、流動層反応炉、回転炉、竪型移動層反応炉、トンネル炉、バッチ炉等をその目的に応じ適宜選択することができる。
【００３６】
熱処理により得られた熱処理物は個々の粒子が凝集している場合があるため、解砕処理することが好ましい。また、所望の平均粒子径への調整が必要な場合は、更に粉砕処理を行ってもよい。
【００３７】
異方性の酸素含有金属化合物粒子の少なくとも表面の一部に炭素を付与させる方法としては、炭素質物質の粒子を用いてもよい。湿式混合法に応用する場合は、炭素質物質の粒子と、結着剤となる有機化合物（熱処理により炭素を残し得る化合物）とを混合して混合物とし、この混合物と異方性の酸素含有金属化合物粒子とを更に混合することにより、異方性の酸素含有金属化合物粒子の表面に混合物を付着させ、これを熱処理することで作製される。有機化合物としては、熱処理により炭素を残し得る化合物であれば特に制限はない。また、湿式混合法に応用する場合の熱処理条件は、上述の炭素前駆体を炭素化するための熱処理条件を適用することができる。
【００３８】
乾式混合法に応用する場合は、炭素質物質の粒子と、異方性の酸素含有金属化合物粒子とを固体状態で混合して混合物とし、この混合物に力学的エネルギーを加える処理（例えば、メカノケミカル処理）を行うことで作製される。なお、乾式混合法を応用する場合においても、熱処理を行うことができる。乾式混合法に応用する場合の熱処理条件は、炭素前駆体を炭素化するための熱処理条件を適用することができる。
【００３９】
異方性の酸素含有金属化合物粒子の表面に付与された炭素は、電子顕微鏡により観察することができる。図１は、異方性の酸素含有金属化合物粒子としてのＴｉＯ２粒子に炭素を付与した実施例２の電磁波調整粒子の電子顕微鏡写真である。ＴｉＯ２粒子の表面に炭素が付与されていることが観察できる。
【００４０】
電磁波調整粒子として、表面の少なくとも一部に炭素を有する異方性の酸素含有金属化合物粒子以外のその他の粒子を併用してもよい。その他の粒子としては、ヨウ素を含む針状粒子、異方性有機色素顔料、異方性無機色素顔料、異方性金属粒子等を挙げることができる。ここで用いる粒子同士は化学反応より変化することのない粒子を用いることが好ましい。
電磁波調整粒子中、表面の少なくとも一部に炭素を有する異方性の酸素含有金属化合物粒子の含有率は、電磁波調整素子に求める色調バランス、その他の粒子として用いる粒子材料の色調等により決定される。
【００４１】
分散液における電磁波調整粒子の含有率は、０．１質量％〜３０質量％であることが好ましく、０．２質量％〜２５質量％であることがより好ましく、０．３質量％〜２０質量％であることが更に好ましい。分散液中の電磁波調整粒子の含有率が０．１質量％以上であれば、電圧未印加の状態で電磁波調整素子の遮光性及び着色性に優れる傾向があり、３０質量％以下であれば、電圧印加時に透明性に優れる傾向がある。
【００４２】
（分散媒）
分散媒は、電磁波調整粒子を分散液中に分散可能であれば特に制限はない。広い温度領域で電磁波調整素子の応答速度の差が小さくなる点で、粘度の温度依存性が小さい分散媒が好ましい。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を用いて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を好ましく挙げることができる。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。
【００４３】
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。また、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のいずれであってもよい。
【００４４】
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。また、変性シリコーン樹脂は、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のいずれであってもよい。変性シリコーン樹脂における変性基は、目的等に応じて適宜選択することができる。変性基としては、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、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、シラノール基等を挙げることができる。
【００４５】
アクリル樹脂とシリコーン樹脂とを用いてなるグラフト共重合体は、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。
【００４６】
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。分散媒の粘度は、電磁波調整素子における電圧印加時の応答速度の観点から、２５℃において、１ｍＰａ・ｓ〜５，０００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、２．５ｍＰａ・ｓ〜４，０００ｍＰａ・ｓであることがより好ましく、５ｍＰａ・ｓ〜３，０００ｍＰａ・ｓであることが更に好ましい。分散媒を２種以上併用する場合には、分散媒の粘度とは、２種以上の混合物の粘度を意味する。
また分散媒は、電磁波調整素子において広い温度領域で応答速度の変動が小さくなる点で、−２０℃〜１００℃の温度範囲での粘度変化率（％）が、２桁以内であることが好ましい。
なお、分散媒の粘度は、レオメーターＭＣＲ３０１（Ａｎｔｏｎ  Ｐａａｒ社製）を用いて、常法により測定できる。
【００４７】
（分散剤）
分散液は、分散剤の少なくとも１種を更に含んでいてもよい。分散剤としては、電磁波調整粒子の分散安定性の観点から、電磁波調整粒子の表面に親和性を示す構造部位と分散媒に親和性を示す構造部位とを有する化合物であることが好ましい。例えば、分散媒としてポリシロキサン構造を有する樹脂を用いる場合、分散剤は、電磁波調整粒子の表面に親和性がある構造部位とポリシロキサン構造を有する構造部位とを有する化合物であることが好ましい。
【００４８】
分散剤として、具体的には、変性シリコーン樹脂、アクリルモノマー由来の構造単位とポリシロキサン構造を有する構造単位とを含む共重合体等を好ましく挙げることができる。分散剤は、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【００４９】
分散剤としての変性シリコーン樹脂は、側鎖型、両末端型、片末端型、側鎖両末端型等のいずれであってもよい。変性シリコーン樹脂における変性基は、目的物に応じて適宜選択することができる。変性基としては、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、エポキシ基、脂環式エポキシ基、ヒドロキシ基、ポリオール基、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、直鎖アルキル基、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。変性シリコーン樹脂として、具体的にはグリセリン変性シリコーンを挙げることができる。
【００５０】
また、分散媒としてポリシロキサン構造を有する樹脂を用い、且つ分散剤としてアクリルモノマー由来の構造単位とポリシロキサン構造を有する構造単位とを含む共重合体を用いる場合、分散剤におけるポリシロキサン構造を有する構造単位の分子量は、相溶性の観点から、分散媒におけるポリシロキサン構造の分子量に近いことが好ましい。
【００５１】
分散液における分散剤の含有率は、０．０１質量％〜６０質量％であることが好ましく、０．０３質量％〜４０質量％であることがより好ましい。分散液中の分散剤の含有率が０．０１質量％以上であれば、電磁波調整粒子が安定に分散する傾向があり、６０質量％以下であれば、電磁波調整粒子に作用せずに分散媒中に遊離状態で存在する分散剤の割合が小さくなる傾向がある。
【００５２】
＜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。電磁波調整素子の製造方法の一例として以下の方法を挙げることができる。まず、電磁波調整粒子及び分散媒を含有する分散液を調製する。分散液は、電磁波調整粒子、分散媒、及び必要に応じてその他の成分を混合して調製される。混合方法としては、ホモジナイザー、超音波、ビーズミル、ロッキングミル等の方法が挙げられ、これらの方法を１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５３】
一対の導電性基材を対向させて配置し、一対の導電性基材の間に、スペーサービーズ等、スペーサービーズ等を含む封着剤などを付与し、一対の導電性基材を接着する。これにより、電磁波調整層の厚みに相当する分散液の充填空間が形成される。封着剤、スペーサービーズ等を付与する導電性基材の位置は、封着剤の場合には導電性基材の端部とすることができ、スペーサービーズ等の場合には、対向させた導電性基材の面の全面又はその一部とすることができる。
【００５４】
一対の導電性基材間の距離は、５０μｍ〜３００μｍであることが好ましく、５０μｍ〜２５０μｍであることがより好ましく、５０μｍ〜２００μｍであることが更に好ましい。一対の導電性基材間の距離が５０μｍ以上であれば、厚み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。
【００５５】
次いで、一対の導電性基材間の空間に分散液を充填する。充填方法としては特に制限はない。例えば、封着剤で接着していない導電性基材間の端部から毛細管現象によって、分散液を充填することができる。導電性基材の間に分散液を充填後、接着していない導電性基材間の端部を封着剤で接着して封止する。これにより、分散液は外気から隔離される。
【００５６】
他の方法として、例えば、導電性基材を接着する前に分散液を導電性基材に付与し、その後、一対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。分散液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、コンマコーター等の装置を用いる方法、真空下での滴下注入法（ＯＤＦ）などの方法が挙げられる。
なお、分散液を導電性基材に付与する際は、必要に応じて、適当な溶剤で分散液を希釈してもよい。溶剤を用いた場合には、導電性基材上に分散液を付与した後で溶剤を揮発させることが好ましい。
【００５７】
＜電磁波調整素子の構造＞
電磁波調整素子の構造について、図面を参照して説明する。しかし、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。
【００５８】
図２に、本実施形態としての電磁波調整素子１の一例を示す。電磁波調整素子１は、導電層５、７がコーティングされた基材４、６からなる導電性基材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、電磁波調整層８が挟持されている。電磁波調整層８には、電磁波調整粒子９及び分散媒１０が含有される。
【００５９】
電磁波調整素子１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、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。
【００６０】
次に、電磁波調整素子１における電磁波の調整機構について、可視光が電磁波調整素子１に入射する場合を例に説明する。
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状態では、電磁波調整層８における電磁波調整粒子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への入射光は、電磁波調整粒子９に吸収、散乱又は反射され、透過できない（図２参照）。
【００６１】
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、電気的双極子モーメントをもつ電磁波調整粒子９が、印加された電界によって形成される電場に沿って配列する。そのため入射光は、配列した電磁波調整粒子９の間を通過するようになる。このようにして、入射光に対して透明な状態に転換され、入射光を透過させる。
また、このとき、電磁波調整粒子９は、電磁波の吸収の波長依存性が小さいため、透過光は無彩色を呈する。このため、電磁波調整素子１により調整された光は、良好な色調バランスを有することができる。
【００６２】
電磁波調整粒子９は、少なくとも表面の一部に炭素を有しているため、波長７５０ｎｍ〜２０００ｎｍの近赤外領域の電磁波をよく吸収し、近赤外線を遮断する種々の用途への利用が期待される。例えば、このような電磁波調整素子１は、高温時は熱線を遮蔽し、低温時は熱線を透過することで冷暖房効率を向上させる窓ガラス等に有効に利用できると考えられる。
【実施例】
【００６３】
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。
【００６４】
〔実施例１〜５〕
＜酸素含有金属化合物粒子の表面への炭素付与＞
金属化合物粒子表面への炭素の付与は、乾式混合法により行った。酸素含有金属化合物粒子の１００質量部と、有機化合物（炭素前駆体）としてのポリビニルアルコール（重合度１７００、完全けん化型、炭化率１５質量％）の７０質量部と、を混合し、７５０℃〜１１００℃の不活性雰囲気中で焼成して炭素前駆体を炭素化し、酸素含有金属化合物粒子の表面に炭素を付与した。焼成温度は、用いた酸素含有金属化合物粒子が分解しない温度を選択した。
【００６５】
酸素含有金属化合物粒子としては、以下のものを使用した。
・実施例１：Ｃａ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２粒子
・実施例２：ＴｉＯ２粒子
・実施例３：ＡｌＯ（ＯＨ）粒子
・実施例４：ＺｎＯ粒子
・実施例５：ＣｅＯ２粒子
【００６６】
炭素付与された酸素含有金属化合物粒子のアスペクト比の平均値及び長軸の長さの平均値は以下の通りである。アスペクト比及び長軸の長さは、透過型電子顕微鏡により１００個の粒子を観察したときの算術平均値である。
・実施例１    アスペクト比：１／３、長軸の長さ：２００ｎｍ
・実施例２    アスペクト比：１／３、長軸の長さ：９０ｎｍ
・実施例３    アスペクト比：１／１０、長軸の長さ：１.５μｍ
・実施例４    アスペクト比：１／５、長軸の長さ：３００ｎｍ
・実施例５    アスペクト比：１／６、長軸の長さ：１０μｍ
【００６７】
［評価］
炭素付与前の酸素含有金属化合物粒子と、炭素を付与した酸素含有金属化合物粒子の拡散反射率を測定した。拡散反射率は紫外可視近赤外分光光度計（Ｖ−６７０、日本分光株式会社製）を用いて測定した。測定波長は３８０ｎｍ〜２０００ｎｍとした。
【００６８】
［評価結果］
拡散反射率の評価結果を図３〜図７に示す。図３は実施例１のＣａ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２、図４は実施例２のＴｉＯ２、図５は実施例３のＡｌＯ（ＯＨ）、図６は実施例４のＺｎＯ、図７は実施例５のＣｅＯ２について、それぞれ、炭素付与前後の３８０ｎｍ〜２０００ｎｍ領域における拡散反射率を表す。
【００６９】
図３に示されるように、波長３８０ｎｍ〜２０００ｎｍの間で、炭素付与前のＣａ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２は反射率が６５％〜９０％であったのに対し、炭素付与後のＣａ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２は反射率が２０％以下となった。炭素を付与することで波長３８０ｎｍ〜２０００ｎｍの間で反射率が低くなることがわかる。ＴｉＯ２、ＡｌＯ（ＯＨ）、ＺｎＯ、ＣｅＯ２についても同様のことが言える。
【００７０】
図３〜図７の反射率の結果から、炭素を付与した酸素含有金属化合物粒子は可視光域である波長３８０ｎｍ〜７５０ｎｍの電磁波を吸収し、また吸収の波長依存性が小さいことが類推される。よって、実施例１〜５の炭素付与された酸素含有金属化合物粒子を用いれば、透過光の色調バランスが良好な電磁波調整素子が得られる。また、波長７５０ｎｍ〜２０００ｎｍの電磁波を吸収するため、熱を吸収する電磁波調整素子が得られる。
【００７１】
〔実施例６〕
＜電磁波調整粒子分散液１の調製＞
実施例３の、炭素付与したＡｌＯ（ＯＨ）粒子を電磁波調整粒子として用い、以下のようにして電磁波調整粒子分散液１を作製した。
炭素付与したＡｌＯ（ＯＨ）粒子０．５ｇとグリセリン変性シリコーン（分散剤、ＫＦ−６１０４、信越化学工業株式会社製）０．４ｇをポリジメチルシリコーン（分散媒、ＫＦ−９６−１０ｃｓ、信越化学工業株式会社製、粘度：１０ｍＰａ・ｓ）９．１ｇに加え、５分間、超音波洗浄器で処理した。次いで、ビーズミル（ＬＰ−Ｍ２、株式会社伊藤製作所製）で５００ｒｐｍ（回転/分）で３時間攪拌し、炭素付与したＡｌＯ（ＯＨ）粒子を含有する分散液を調製した。これを更にポリジメチルシリコーン（分散媒、ＫＦ−９６−１０ｃｓ、信越化学工業株式会社製、粘度：１０ｍＰａ・ｓ）で１０倍希釈し、炭素付与したＡｌＯ（ＯＨ）粒子が０．５質量％の電磁波調整粒子分散液１を調製した。
【００７２】
＜電磁波調整素子１の作製＞
導電性基材として、片面にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜（平均厚み１７ｎｍ、表面抵抗値２００Ω／□）を有するガラス板（平均厚み０．７ｍｍ）を２枚用意した。導電性基材の全光線透過率は８９％、ヘイズは０．３％であった。
【００７３】
なお、ＩＴＯ膜の平均厚みは、光学式膜厚計（商品名：Ｆ２０、Ｆｉｌｍｅｔｒｉｃｓ、Ｉｎｃ．製）で測定した。また、ガラス板の厚さはマイクロメータで測定した。また、導電性基材の全光線透過率は分光式測色ヘイズメーター（商品名：ＴＣ−１８００Ｈ、（有限会社東京電色製）を用いて測定した。なお、全光線透過率測定におけるブランクは空気とした。
【００７４】
ガラス板のＩＴＯ膜が形成された面上の端部の周囲に、厚み５０μｍのＰＥＴフィルムを配置した。ＰＥＴフィルムで囲われた空間部分に、電磁波調整粒子分散液１を滴下し、もう１枚のガラス板のＩＴＯ膜が懸濁液１に接するように、ＰＥＴフィルムを介して重ね合わせた。この状態で、対向する２枚のガラス板をクリップで固定した。これにより、導電性基材であるＩＴＯ膜を有するガラス板間に、電磁波調整層が形成された。
【００７５】
［評価］
ＩＴＯ膜を有するガラス板のＩＴＯ膜に電源を接続し、５Ｖ、１００Ｈｚの交流電圧を１分間印加してから、印加を停止した。電圧の印加開始から印加停止後１分間までの間の電磁波調整層について全光線透過率を測定した。電圧の印加には、プログラマブル交流電源（商品名：ＥＣ１０００Ｓ、株式会社エヌエフ回路設計ブロック製）を使用した。
【００７６】
［評価結果］
電圧印加、停止時間における全光線透過率の変化率ΔＴｔを図８に示す。電圧を印加するとΔＴｔは上昇した。電圧印加の１分後に電圧の印加を停止すると、３０秒後にはΔＴｔは電圧印加前の値まで下がった。ＴｉＯ２、Ｃａ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２、ＺｎＯ、ＣｅＯ２を用いた場合についても同様のことが言える。
このように、実施例の炭素付与された酸素含有金属化合物粒子を用いれば、透過光の色調バランスが良好な電磁波調整素子が得られることがわかる。
【符号の説明】
【００７７】
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    ：電磁波調整層
９    ：電磁波調整粒子
１１    スイッチ
１２    電源
【図１】
2017054040.tif 000003
【図２】
2017054040.tif 000004
【図３】
2017054040.tif 000005
【図４】
2017054040.tif 000006
【図５】
2017054040.tif 000007
【図６】
2017054040.tif 000008
【図７】
2017054040.tif 000009
【図８】
2017054040.tif 000010