JP2006089771A - 黒色材料 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の黒色材料は、Agを47.6重量%以上かつ90重量%以下含有するAgSn合金を主成分とする粒子からなるもので、この粒子の平均粒子径は1nm以上かつ300nm以下であることを特徴とする。
【選択図】 なし
Description
これらの黒色材料は、黒色光遮蔽性フイルム、黒色光遮蔽性ガラス、黒色紙、黒色布、黒色インキ、プラズマディスプレイ(PDP)や液晶ディスプレイ(LCD)のブラックマトリックス材料、ブラックシール材、ブラックマスク材等に黒色や光遮蔽性を付与する材料として利用されている。
さらに、感光材料の分野では、鮮鋭性を向上させ、裏面から露光された光学情報を適切な濃度で記録し、かつ現像処理時の赤外線検出特性が改良された写真用の感光材料として、水性ゼラチン中に黒色コロイド銀を分散した黒色コロイド銀分散物が提案されている(特許文献3参照)。
これらの黒色材料を白色基材上に黒色の線を描く記録材として用いた場合、下地の白色基材との境界線部分がぼやけてしまい、シャープな線を描くことができないという問題点があった。
これらの黒色材料を光遮蔽材料として用いた場合、光遮蔽性を高めるためには材料中の黒色材料の体積比を多くする必要があり、相対的にバインダーの含有量が減少することになる。したがって、これらの黒色材料を用いて黒色塗膜を作製した場合、塗膜の強度が低下し、塗膜を長期間に亘って維持することができないという問題点があった。
また、写真フイルム等に用いられている臭化銀を還元することにより生成される銀粒子は、黒色度及び光遮蔽性に優れているが、銀自体が貴金属で、しかも高価であることから、一部の高額な製品は別として、一般に汎用製品の黒色材料として用いられることはない。
さらに、銀コロイドを用いて黒色塗膜を形成する場合では、遮光性には優れるものの、メタリック色を帯びるために、優れた黒色度を発現することができない。
前記銀錫合金は、銀を47.6重量%以上かつ90重量%以下含有してなることが好ましい。
また、銀錫合金粒子を用いたので、錫粒子等と比べて耐熱性を向上させることができる。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
このAgSn合金は、化学式AgxSnにて表した場合、化学的に安定したAgSn合金が得られるxの範囲は1≦x≦10であり、化学的安定性と黒色度が同時に得られるxの範囲は3≦x≦4である。
x=1の場合、 Ag/AgSn =0.4762
x=3の場合、 3・Ag/Ag3Sn=0.7317
x=4の場合、 4・Ag/Ag4Sn=0.7843
x=10の場合、10・Ag/Ag10Sn=0.9008
となる。したがって、このAgSn合金は、Agを47.6重量%以上かつ90重量%以下含有した場合に化学的に安定なものとなり、Agを73.17重量%以上かつ78.43重量%以下含有した場合にAg量に対し効果的に化学的安定性と黒色度を得ることができる。
また、このAgSn合金を主成分とする粒子は、Sn粒子に比べて耐熱性に優れている。
さらに、このAgSn合金を主成分とする粒子は、Ag粒子やSn粒子に比べて機械的強度が高く、摩耗し難い。
以上により、黒色度が高く、遮光性および耐熱性に優れ、しかも環境負荷が小さく、安価な黒色材料を容易に提供することができる。
60℃に保温した純水300mlに、錫(Sn)コロイド(平均粒子径:50nm、固形分:20重量%、住友大阪セメント社製)15gと、銀(Ag)コロイド(平均粒子径:10nm、固形分:20重量%、住友大阪セメント社製)60gを加え、このコロイド溶液を60℃に保持した状態で60分間攪拌し、その後、超音波を5分間照射した。次いで、このコロイド溶液を遠心分離により濃縮し、固形分が15%のA液を得た。
次いで、この塗布液をスピンコート法により厚み1.1mmのガラス基板上に塗布し、黒色の塗膜とした。ここでは、塗布液中の水分量を調整することにより、塗膜の厚みを0.5μmとした。
次いで、この塗膜付きガラス基板を、加熱装置を用いて200℃にて1時間加熱し、黒色膜付きガラス基板を得た。
また、この黒色膜の黒色度を評価するために、この黒色膜のCIE明度L*を、CIE(国際照明委員会)により規格化されたL*a*b*表色系に基づいて測定した。これらの測定結果を表1に示す。
図1は、実施例1の粉末試料の粉末X線回折図形を示す図であり、図中、△印はAg4Sn合金相またはAg3Sn合金相の回折線である。
これにより、A液中の粒子は、AgSn合金で構成された粒子であることが分かった。
実施例1にて、Snコロイドを15g、Agコロイドを45gとした以外は、実施例1と同様にして実施例2の黒色膜付きガラス基板を作製した。
次いで、実施例1と同様にして、光透過率の測定、CIE明度L*の測定を行った。これらの測定結果を表1に示す。
カーボンブラック(HA3、東海カーボン社製)に、実施例1と同様にカーボンブラック:PVA=50:50の体積比となるようにPVA水溶液を加え、実施例1と同様に分散処理、塗布液中の水分量の調整、スピンコート法によるガラス基板上への塗布を行い、厚みが0.5μmの黒色の塗膜を作製した。
次いで、この塗膜付きガラス基板を室温(25℃)にて乾燥させ、黒色膜付きガラス基板を得た。
次いで、実施例1と同様にして、光透過率の測定、CIE明度L*の測定を行った。これらの測定結果を表1に示す。
チタンブラック(13M、ジェムコ社製)に、実施例1と同様にチタンブラック:PVA=50:50の体積比となるようにPVA水溶液を加え、実施例1と同様に分散処理、塗布液中の水分量の調整、スピンコート法によるガラス基板上への塗布を行い、厚みが0.5μmの黒色の塗膜を作製した。
次いで、この塗膜付きガラス基板を室温(25℃)にて乾燥させ、黒色膜付きガラス基板を得た。
次いで、実施例1と同様にして、光透過率の測定、CIE明度L*の測定を行った。これらの測定結果を表1に示す。
銀ナノ粒子(住友大阪セメント社製)に、実施例1と同様に銀ナノ粒子:PVA=50:50の体積比となるようにPVA水溶液を加え、実施例1と同様に分散処理、塗布液中の水分量の調整、スピンコート法によるガラス基板上への塗布を行い、厚みが0.5μmの黒色の塗膜を作製した。
次いで、この塗膜付きガラス基板を室温(25℃)にて乾燥させ、黒色膜付きガラス基板を得た。
次いで、実施例1と同様にして、光透過率の測定、CIE明度L*の測定を行った。これらの測定結果を表1に示す。
アニリンブラック黒色染料(堀内化学研究所製)を用いて、スピンコート法によるガラス基板上への塗布を行い、厚みが0.5μmの黒色の塗膜を作製した。
次いで、この塗膜付きガラス基板を室温(25℃)にて乾燥させ、黒色膜付きガラス基板を得た。
次いで、実施例1と同様にして、光透過率の測定、CIE明度L*の測定を行った。これらの測定結果を表1に示す。
一方、比較例1の黒色膜は、黒色度が実施例1、2に近いものの、光透過率が高く、実施例1、2の黒色膜に対して遮光性が劣っていることが分かった。
また、比較例2、4の黒色膜は、黒色度、光透過率共に劣っていることが分かった。
また、比較例3の黒色膜は、実施例1、2とほぼ同様の遮光性が得られるものの、膜の色は灰色で黒色化しておらず、色調の点で問題があった。
Claims (2)
- 銀錫合金を主成分とする粒子からなり、かつ、この粒子の平均粒子径は1nm以上かつ300nm以下であることを特徴とする黒色材料。
- 前記銀錫合金は、銀を47.6重量%以上かつ90重量%以下含有してなることを特徴とする請求項1記載の黒色材料。
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