[发明专利]具有热变色性的含二氧化钒粒子及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及热变色性优异的含二氧化钒粒子及其制造方法。

背景技术

在住宅或大厦等建筑物和如车辆这样的移动物体等的内部(室内、车辆内)与外部环境之间产生大的热交换的位置(例如玻璃窗)，为了兼具节能性和舒适性，期待应用热变色材料。

“热变色材料”是指例如能够通过温度来控制如透射性这样的光学性质的材料。例如，将热变色材料应用于建筑物的玻璃窗时，能够在夏天使红外线反射而隔绝热，在冬天使红外线透射而利用热。

目前最受瞩目的热变色材料之一是包含二氧化钒(VO₂)的材料。已知二氧化钒(VO₂)在室温附近的相转变时显示热变色特性(光学特性通过温度而可逆地变化的性质，也称为“热变色性”)。因此，通过利用该特性，可得到环境温度依赖型的显示热变色特性的材料。

这里，二氧化钒(VO₂)存在A相、B相、C相和金红石型结晶相(以下也称为“R相”)等几个结晶相的多晶型，但在100℃以下的较低的温度下显示如上所述的热变色特性的晶体结构限于R相。该R相在小于相转变温度(约68℃)下具有单斜晶的结构，可见光线和红外线的透射率高。另一方面，R相在相转变温度以上具有四方晶的结构，与单斜晶结构的情况相比显示出红外线的透射率低的性质。

对于这种含二氧化钒(VO₂)粒子，为了体现良好的热变色特性，优选粒子不凝聚且粒径为纳米等级(100nm以下)。

作为具有热变色性的含二氧化钒(VO₂)粒子的制造方法，报告有通过水热反应制造R相的二氧化钒(VO₂)粒子的方法。例如，专利文献1中记载了以五氧化二钒(V₂O₅)等为原料，使含有肼(N₂H₄)或其水合物(N₂H₄·nH₂O)和水且实质上不含二氧化钛(TiO₂)的粒子的溶液进行水热反应，从而制造二氧化钒(VO₂)的单晶微粒的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011－178825号公报

发明内容

然而，专利文献1所示的制造方法存在通过水热反应得到的二氧化钒(VO₂)的微粒的粒径容易变大、热变色性低的问题。

因此，本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种具有优异的热变色性的含二氧化钒粒子及其制造方法。

本发明的发明人为了解决上述问题进行了深入研究。其结果发现，利用在以CuKα为射线源的X射线衍射光谱中在2θ＝28°±0.5°出现的VO₂单斜晶的峰的面积与在2θ＝30°±0.5°出现的峰的面积满足规定关系的含二氧化钒粒子，可解决上述课题。

附图说明

图1是实施例3中得到的含二氧化钒粒子的X射线衍射光谱。

具体实施方式

本发明的发明人发现，在以CuKα为射线源的X射线衍射光谱中在2θ＝28°±0.5°出现的VO₂单斜晶的峰的面积与在2θ＝30°±0.5°出现的峰的面积满足规定关系的含二氧化钒粒子显示优异的热变色性。虽然详细机理尚不明确，但认为这是因为含二氧化钒粒子除了具有来自单斜晶(金红石相)的峰以外还具有在2θ＝30°±0.5°出现的峰，因而单斜晶以外的其它晶体结构被包含在含二氧化钒粒子中，由此，具有该其它晶体结构的区域成为相转变的起点，可有效率地进行相转变。

应予说明，上述机理为推测，不限制本发明的技术范围。

以下，对本发明的实施方式进行说明。应予说明，本发明不仅限定于以下实施方式。

本说明书中，表示范围的“X～Y”是指“X以上且Y以下”。此外，只要没有特别说明，则操作和物性等的测定是在室温(20～25℃)/相对湿度40～50％RH的条件下进行测定的。

＜含二氧化钒粒子＞

本发明的一个方式是在以CuKα为射线源的X射线衍射光谱中在2θ＝28°±0.5°出现的VO₂单斜晶的峰的面积与在2θ＝30°±0.5°出现的峰的面积满足下述式1的关系的、具有热变色性的含二氧化钒粒子。

0.03≤(P₂/P₁)≤0.2式(1)