锑掺杂氧化锡粉末及其制造方法
【专利摘要】本发明的锑掺杂氧化锡粉末为以如下为特征的锑掺杂氧化锡粉末，即(A)含有选自Sn2+、Sn4+、Sb3+及Sb5+中的至少三种，(B)作为Sn2+离子半径和Sn4+离子半径的平均值的Sn平均离子半径与作为Sb3+离子半径和Sb5+离子半径的平均值的Sb平均离子半径以公式：Sn平均离子半径:Sb平均离子半径＝1:(0.96～1.04)表示，且(C)Sb相对于总计100摩尔的Sb及Sn为5～25摩尔。
【专利说明】锑掺杂氧化锡粉末及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种红外截止特性优异的氧化锑锡粉末及其制造方法。
[0002] 本申请基于2012年3月29日于日本申请的专利申请2012-076044号主张优先权， 并将其内容援用于此。
【背景技术】
[0003] 作为用于汽车、电车、船舶、建筑设备和飞机等的车辆用窗材、住宅窗材、陈列柜的 玻璃板，除了透明性之外，有时还要求用于抗静电的导电性和红外截止特性。作为这种用途 的材料，已知有氧化铟锡粉末、锑掺杂氧化锡粉末。其中，氧化铟锡粉末具有透明性及红外 截止特性优异的优点，但是由于价格昂贵而导致高成本。另一方面，锑掺杂氧化锡粉末与氧 化铟锡粉末相比价格低廉，但是存在可见光透射率较低，无法应对高透明的要求，而且红外 截止性能比氧化铟锡粉末差的问题。
[0004] 另一方面，即使可见光透射率为70%左右，只要红外截止特性良好，就存在可使用 的用途，但是很难说当前的锑掺杂氧化锡粉末的红外截止特性良好。
[0005] 本发明人认为为了提高锑掺杂氧化锡粉末的红外截止特性必须增加锑的添加量， 但是存在如下问题，即若以公知的方法（专利文献1)增加锑的添加量，则一部分锑不能进 入到氧化锡的晶格而无法掺杂或者锑掺杂氧化锡的结晶性降低，导致导电率降低。
[0006] 专利文献1 :日本特开昭58-91777号公报
【发明内容】
[0007] 本发明解决上述问题，其目的在于提供一种导电性较高且红外截止特性较高的锑 掺杂氧化锡粉末。
[0008] 本发明涉及一种通过以下所示的构成来解决上述课题的锑掺杂氧化锡粉末及其 制造方法。
[0009] [1] 一种锑掺杂氧化锡粉末，其中，
[0010] (A)含有选自Sn2+、Sn4+、Sb3+及Sb 5+中的至少三种，
[0011] (B)作为Sn2+离子半径和Sn4+离子半径的平均值的Sn平均离子半径与作为Sb 3+离子半径和Sb5+离子半径的平均值的Sb平均离子半径的比例以公式（1)表示，并且
[0012] (C) Sb相对于总计100摩尔的Sb及Sn为5?25摩尔的比例。
[0013] Sn平均离子半径：Sb平均离子半径=1: (0? 96?1. 04) (1)
[0014] [2] -种锑掺杂氧化锡粉末的制造方法，其中，
[0015] 原料含有选自SnCl2、SnCl4、SbCl3及SbCl 5中的至少三种，
[0016] 作为Sn2+离子半径和Sn4+离子半径的平均值的Sn平均离子半径与作为Sb 3+离子 半径和Sb5+离子半径的平均值的Sb平均离子半径的比例以公式（2)表示，并且
[0017] Sb相对于总计100摩尔的Sb及Sn为5?25摩尔的比例，
[0018] 使Sb及Sn的氢氧化物从所述原料的水溶液中共沉淀，
[0019] 并煅烧共沉淀氢氧化物。
[0020] Sn平均离子半径：Sb平均离子半径=1: (0? 96?1. 04) (2)
[0021] [3]根据上述[2]所述的锑掺杂氧化锡粉末的制造方法，其中，
[0022] 所述锑掺杂氧化锡粉末的制造方法具有：
[0023] 准备含Sn的水溶液的工序，该含Sn的水溶液含有SnCl2及SnCl4，并且相对于总 计100摩尔的SnCl2及SnCl4，以2?40摩尔的比例含有SnCl4 ;
[0024] 准备添加有Sb的水溶液的工序，该添加有Sb的水溶液含有SbCl3 ;及
[0025] 制造添加有Sb且含Sn的水溶液的工序，该添加有Sb且含Sn的水溶液是通过混 合所述含Sn的水溶液及所述添加有Sb的水溶液来制造，
[0026] 其中，使Sb与Sn的氢氧化物从所述添加有Sb且含Sn的水溶液中共沉淀。
[0027] [4]根据上述[2]所述的锑掺杂氧化锡粉末的制造方法，其中，
[0028] 所述锑掺杂氧化锡粉末的制造方法具有：
[0029] 准备含添加有Sb的水溶液的工序，该添加有Sb的水溶液含有SbCl3及SbCl 5，相 对于总计100摩尔的SbCl3及SbCl5，以44?66摩尔的比例含有SbCl5 ;
[0030] 准备含Sn的水溶液的工序，该含Sn的水溶液含有SnCl4 ;及
[0031] 制造添加有Sb且含Sn的水溶液的工序，该添加有Sb且含Sn的水溶液是通过混 合所述添加有Sb的水溶液及所述含Sn的水溶液来制造，
[0032] 其中，使Sb与Sn的氢氧化物从所述添加有Sb且含Sn的水溶液中共沉淀。
[0033] [5] -种分散液，其中，将上述[1]所述的锑掺杂氧化锡粉末分散于溶剂中。
[0034] [6] -种涂料，其中，含有上述[1]所述的锑掺杂氧化锡粉末及树脂。
[0035] [7] -种热射线屏蔽用透明膜，其中，含有上述[1]所述的锑掺杂氧化锡粉末。
[0036] [8]根据上述[7]所述的热射线屏蔽用透明膜，其中，当可见光透射率为83? 87%时，[(可见光透射率V(太阳能透射率）]为1.25以上。
[0037] 根据本发明[1]，能够提供一种导电性较高且红外截止特性较高的锑掺杂氧化锡 粉末。
[0038] 并且，根据本发明[2]，能够简单地制造导电性较高且红外截止特性较高的锑掺杂 氧化锡粉末。
[0039] 根据本发明[5]或[6]，可轻松地得到高导电性且红外截止特性较高的涂膜，因此 [5]的分散液及[6]的涂料能够轻松地应用于汽车、电车、船舶、建筑设备和飞机等的车辆 用窗材、住宅窗材、陈列柜的玻璃板等中。
【专利附图】
【附图说明】
[0040] 图1是表示实施例10的锑锡氧化物粉末的X射线衍射结果的图。
[0041] 图2是表示比较例6的锑锡氧化物粉末的X射线衍射结果的图。
【具体实施方式】
[0042] 以下，根据实施方式对本发明进行具体说明。另外，只要未特别表示并且除了数值 固有的情况以外，％是质量％。
[0043] [锑掺杂氧化锡粉末]
[0044] 本实施方式的锑掺杂氧化锡粉末以如下为特征。
[0045] ⑷含有选自Sn2+、Sn4+、Sb3+及Sb 5+中的至少三种，
[0046] (B)作为Sn2+离子半径和Sn4+离子半径的平均值的Sn平均离子半径与作为Sb 3+离子半径和Sb5+离子半径的平均值的Sb平均离子半径的比例以公式（1)表示，并且
[0047] (C) Sb相对于总计100摩尔的Sb及Sn为5?25摩尔的比例。
[0048] Sn平均离子半径：Sb平均离子半径=1: (0? 96?1. 04) (1)
[0049] 另外，Sn平均离子半径：Sb平均离子半径优选为1:(0. 98?1.04)，更优选为 1: (0? 98 ?1. 02)。
[0050] 并且，Sb相对于总计100摩尔的Sb及Sn优选为8?25摩尔，更优选为9?22摩 尔。
[0051] 首先，对Sn平均离子半径与Sb平均离子半径的关系进行说明。Sn4+的离子半径 为74pm，Sn2+的离子半径为93pm，Sb5+的离子半径为62pm，Sb3+的离子半径为89pm。由Sn 4+及31/+制造锑掺杂氧化锡时，3114+与3135+的离子半径之比约为（1 :0.84)，若为了提高红外 截止特性而增加Sb量，则一部分锑不能进入到氧化锡的晶格而无法被掺杂。并且，锑掺杂 氧化锡的结晶性降低，导致导电率降低。另一方面，由Sn4+及Sb3+制造时，Sn4+与Sb 3+的离 子半径之比约为（1:1. 20)，若增加Sb量，则一部分锑不能进入到氧化锡的晶格而无法被掺 杂。并且，锑掺杂氧化锡的结晶性降低，导致导电率降低。
[0052] 表1中示出作为Sn离子使用Sn4+且作为Sb离子使用Sb5+及Sb 3+时的平均离子 半径之比。从Sb5+的比例及Sb3+的比例进行权重平均来求出Sb平均离子半径。在此，下述 公式⑵中示出将Sb5+的离子半径设为Rsb5并将Sb3+的离子半径设为R sb3且Sb5+的摩尔比 相对于总计1摩尔的Sb5+的摩尔比及Sb3+的摩尔比为x摩尔的比例时的Sb平均离子半径： Ra。
[0053] (Rsb) = (Rsbs) X (x) + (Rsb3) X (1-x) (2)
[0054] 另外，表1所示的Sb5+的比例及Sb3+的比例以摩尔比表示。
[0055] 并且，通过公式（3)求出作为Sn离子使用Sn4+且作为Sb离子使用Sb 5+及Sb3+时 的平均离子半径之比。
[0056] (平均离子半径之比）=(Rsb) ASn4+的离子半径） （3)
[0057] [表 1]
【权利要求】
1. 一种锑掺杂氧化锡粉末，其特征在于， (A) 含有选自Sn2+、Sn4+、Sb3+及Sb5+中的至少三种， (B) Sn平均离子半径与Sb平均离子半径的比例以公式（1)表示，所述Sn平均离子半 径为Sn2+离子半径和Sn 4+离子半径的平均值，所述Sb平均离子半径为Sb3+离子半径和Sb5+ 离子半径的平均值，并且 (C) Sb相对于总计100摩尔的Sb及Sn为5?25摩尔的比例， Sn平均离子半径：Sb平均离子半径=1: (0. 96?1. 04) (1)。
2. -种锑掺杂氧化锡粉末的制造方法，其特征在于， 原料含有选自SnCl2、SnCl4、SbCl3及SbCl5中的至少三种， Sn平均离子半径与Sb平均离子半径的比例以公式（2)表示，所述Sn平均离子半径为 Sn2+离子半径和Sn4+离子半径的平均值，所述Sb平均离子半径为Sb3+离子半径和Sb 5+离子 半径的平均值，并且 Sb相对于总计100摩尔的Sb及Sn为5?25摩尔的比例， 使Sb及Sn的氢氧化物从所述原料的水溶液中共沉淀，并煅烧共沉淀氢氧化物， Sn平均离子半径：Sb平均离子半径=1: (0. 96?1. 04) (2)。
3. 根据权利要求2所述的锑掺杂氧化锡粉末的制造方法，其中， 所述锑掺杂氧化锡粉末的制造方法具有： 准备含Sn的水溶液的工序，该含Sn的水溶液含有SnCl2及SnCl4，并且相对于总计100 摩尔的SnCl2及SnCl4，以2?40摩尔的比例含有SnCl4 ; 准备添加有Sb的水溶液的工序，该添加有Sb的水溶液含有SbCl3 ;及 制造添加有Sb且含Sn的水溶液的工序，该添加有Sb且含Sn的水溶液是通过混合所 述含Sn的水溶液及所述添加有Sb的水溶液来制造， 其中，使Sb与Sn的氢氧化物从所述添加有Sb且含Sn的水溶液中共沉淀。
4. 根据权利要求2所述的锑掺杂氧化锡粉末的制造方法，其中， 所述锑掺杂氧化锡粉末的制造方法具有： 准备添加有Sb的水溶液的工序，该添加有Sb的水溶液含有SbCl3及SbCl5，相对于总 计100摩尔的SbCl3及SbCl5，以44?66摩尔的比例含有SbCl5 ; 准备含Sn的水溶液的工序，该含Sn的水溶液含有SnCl4 ;及 制造添加有Sb且含Sn的水溶液的工序，该添加有Sb且含Sn的水溶液是通过混合所 述添加有Sb的水溶液及所述含Sn的水溶液来制造， 其中，使Sb与Sn的氢氧化物从所述添加有Sb且含Sn的水溶液中共沉淀。
5. -种分散液，其中， 将权利要求1所述的锑掺杂氧化锡粉末分散于溶剂中。
6. -种涂料，其中， 含有权利要求1所述的锑掺杂氧化锡粉末及树脂。
7. -种热射线屏蔽用透明膜，其中， 含有权利要求1所述的锑掺杂氧化锡粉末。
8. 根据权利要求7所述的热射线屏蔽用透明膜，其中， 当可见光透射率为83?87%时，可见光透射率/太阳能透射率为1. 25以上。
【文档编号】C09C3/06GK104271510SQ201380016607
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年3月28日 优先权日:2012年3月29日
【发明者】白石真也, 梅田洋利, 佐佐木铃夫 申请人:三菱综合材料株式会社, 三菱材料电子化成株式会社