JP2023107263A - 亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】黒色顔料として黒色パターニング膜を形成するときに、紫外線領域の透過性と可視光線領域の遮蔽性に優れ、かつ赤外線領域の透過性に優れた亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末を提供する。【解決手段】亜鉛系組成物を含有する窒化ジルコニウム粉末である。この粉末の全量を１００質量％とするとき、この粉末は、亜鉛を０．１質量％～１．１質量％の割合で含有し、ＢＥＴ法により測定される比表面積が２０ｍ2／ｇ～７０ｍ2／ｇである。【選択図】図１

Description

本発明は、絶縁性の黒色顔料として好適に用いられる亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末及びその製造方法に関する。

この種の黒色顔料は、感光性樹脂に分散されて黒色感光性組成物に調製され、この組成物を基板に塗布してフォトレジスト膜を形成し、フォトリソグラフィー法でフォトレジスト膜に露光してパターニング膜を形成することで、液晶ディスプレイのカラーフィルター等の画像形成素子のブラックマトリックス、イメージセンサー、カメラモジュール、センサー内部の遮光膜等に用いられる。また、黒色顔料を感光性樹脂に分散することにより調製される黒色感光性組成物は、黒色の感光性接着剤、塗膜形成材、成型物形成材として液晶パネルのシール材、額縁材、表面着色フィルム、各種デバイス内部を着色、ないしは遮蔽する目的で使用するカバーレイフィルム、遮光フィルム、調色フィルム、アンダーフィル材、黒色接着剤、樹脂成型物を黒色化する各種表示装置の筐体、車載機器、民生用電子機器の筐体等幅広い用途に使用される。

従来、黒色顔料として黒色パターニング膜を形成するときに高解像度のパターニング膜を形成するとともに形成したパターニング膜が高い遮光性能を有する、窒化ジルコニウム粉末及びその製造方法が開示されている（特許文献１（請求項１、請求項３、段落[０００７]）参照。）。この窒化ジルコニウム粉末は、ＢＥＴ法により測定される比表面積が２０～９０ｍ²／ｇであり、Ｘ線回折プロファイルにおいて、窒化ジルコニウムのピークを有する一方、二酸化ジルコニウムのピーク、低次酸化ジルコニウムのピーク及び低次酸窒化ジルコニウムのピークを有さず、かつ粉末濃度５０ｐｐｍの分散液透過スペクトルにおいて、３７０ｎｍの光透過率Ｘが少なくとも１８％であり、５５０ｎｍの光透過率Ｙが１２％以下であって、前記５５０ｎｍの光透過率Ｙに対する前記３７０ｎｍの光透過率Ｘ（Ｘ／Ｙ）が２．５以上であることを特徴とする。

特許文献１に示される窒化ジルコニウム粉末は、二酸化ジルコニウム粉末又はシリカ（ＳｉＯ₂）がコーティングされた二酸化ジルコニウム粉末と、金属マグネシウム粉末と、窒化マグネシウム粉末とを、金属マグネシウムが二酸化ジルコニウムの２．０倍モル～６．０倍モルの割合になるように、かつ窒化マグネシウムが二酸化ジルコニウムの０．３倍モル～３．０倍モルの割合になるように混合して混合物を得た後、前記混合物を窒素ガス単独、又は窒素ガスと水素ガスの混合ガス、又は窒素ガスとアンモニアガスの混合ガスの雰囲気下、６５０～９００℃の温度で焼成することにより、前記二酸化ジルコニウム粉末を還元して、製造される。

特許文献１に示される窒化ジルコニウム粉末は、紫外線を透過し、可視光線を遮光する特長を有する。しかし窒化ジルコニウム粉末を含む黒色感光性組成物を用いて、カラーフィルターを構成するブラックマトリックスをパターニングする際の位置合わせを、通常は赤外光センサーを使用して行うため、１０００ｎｍ～１２００ｎｍの近赤外線の透過率が十分に高くなく、位置合わせの精度に課題があった。

従来、波長４００～７００ｎｍの可視光線領域の隠蔽性に優れ、波長８００ｎｍ以上の近赤外線領域に高い透過率を有し、分散性に優れた黒色顔料組成物が開示されている（例えば、特許文献２（請求項１、段落[０００９]）参照。）。特許文献２に示される黒色顔料組成物は、赤色顔料を含まない顔料と、バインダー樹脂と、有機溶剤とを含有してなり、顔料がＣ．Ｉ．ピグメントグリーン６２、及びＣ．Ｉ．ピグメントグリーン６３からなる群より選ばれる少なくとも一つと、紫色顔料と、黄色顔料とを含有する。

特開２０１７－２２２５５９号公報 特開２０１９－２０７３０３号公報

しかしながら、特許文献２に示される黒色顔料組成物では、単一の黒色顔料ではなく色素顔料の混合物であるため、可視光線領域での遮蔽力が不十分であり、遮蔽性を向上させるために顔料濃度を高くすると赤外線領域における透過性が不足する課題があった。

本発明の目的は、黒色顔料として黒色パターニング膜を形成するときに、紫外線領域の透過性と可視光線領域の遮蔽性に優れ、かつ赤外線領域の透過性に優れた亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末及びその製造方法を提供することにある。

本発明の第１の観点は、亜鉛系組成物を含有する窒化ジルコニウム粉末であって、前記粉末の全量を１００質量％とするとき、前記粉末は、亜鉛を０．１質量％～１．１質量％の割合で含有し、ＢＥＴ法により測定される比表面積が２０ｍ²／ｇ～７０ｍ²／ｇであることを特徴とする亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末である。

本発明の第２の観点は、第１の観点に基づく発明であって、粉末濃度５０ｐｐｍの分散液透過スペクトルにおいて、３６５ｎｍの光透過率Ｘが２５％以上であり、５５０ｎｍの光透過率Ｙが６％以下であり、１２００ｎｍの光透過率Ｚが３３％以上であって、前記５５０ｎｍの光透過率Ｙに対する前記１２００ｎｍの光透過率Ｚ（Ｚ／Ｙ）が６．５以上である亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末である。

本発明の第３の観点は、二酸化ジルコニウム（以下、単に酸化ジルコニウムという。）粉末と、前記酸化ジルコニウムの０．０３倍モル～０．３倍モルの亜鉛化合物含有粉末と、前記酸化ジルコニウムの２．０倍モル～６．０倍モルの金属マグネシウム粉末と、前記酸化ジルコニウムの０．３倍モル～５．０倍モルの酸化マグネシウム粉末とを、混合して前記混合物を得た後、前記混合物を窒素ガス雰囲気下、７００℃～１１００℃の温度で６０分間～１８０分間焼成することにより、前記酸化ジルコニウム粉末を還元して、第１又は第２の観点の亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末を製造する方法である。

本発明の第４の観点は、第３の観点に基づく発明であって、前記亜鉛化合物含有粉末が、金属亜鉛、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、塩化亜鉛又は炭酸亜鉛のいずれか１種以上の粉末である亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末の製造方法である。

本発明の第５の観点は、第１又は第２の観点の亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末が溶剤又はモノマー化合物に分散した黒色分散液である。

本発明の第６の観点は、第５の観点の黒色分散液に有機高分子化合物を含む黒色ペーストである。

本発明の第７の観点は、第１又は第２の観点の亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末を黒色顔料として含む黒色感光性組成物である。

本発明の第７の観点は、第６の観点の黒色感光性組成物を用いて得られた黒色パターニング膜である。

本発明の第８の観点は、第７の観点の黒色感光性組成物を用いて得られたＵＶ硬化型黒色接着剤である。

本発明の第９の観点は、第７の観点の黒色感光性組成物を用いて得られた黒色パターニング膜である。

本発明の第１０の観点は、第７の観点の黒色感光性組成物を用いて得られた黒色成形体である。

本発明の第１の観点の亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末では、この粉末の全量を１００質量％とするとき、この粉末は、亜鉛を０．１質量％～１．１質量％の割合で含有し、ＢＥＴ法により測定される比表面積が２０ｍ²／ｇ～７０ｍ²／ｇである。この亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末は、ＢＥＴ比表面積が２０ｍ²／ｇ以上であるため、レジストとした場合の沈降抑制の効果があり、また７０ｍ²／ｇ以下であるため、十分な可視光線遮蔽性を有する効果がある。この窒化ジルコニウム粉末は、亜鉛系組成物を上記割合で含有しても、またＢＥＴ比表面積を有する微粉末であっても、窒化ジルコニウム粉末の結晶性が低下せずに高く保たれる。更に、窒化ジルコニウム粉末が亜鉛系組成物を上記割合で含有すると、粒子が微細かつ均一化するため、窒化ジルコニウム粉末が本来有する紫外線を透過し、可視光線を遮蔽する特長に加えて、１０００ｎｍ～１２００ｎｍの近赤外線を透過する特性を備える。

本発明の第２の観点の亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末は、更に粉末濃度５０ｐｐｍの分散液透過スペクトルにおいて、３６５ｎｍの光透過率Ｘが２５％以上であり、５５０ｎｍの光透過率Ｙが６％以下であり、１２００ｎｍの光透過率Ｚが３３％以上であって、５５０ｎｍの光透過率Ｙに対する１２００ｎｍの光透過率Ｚ（Ｚ／Ｙ）が６．５以上である。このため、紫外線をより一層透過する特長があるうえ、黒色顔料として黒色パターニング膜を形成するときにより一層高解像度のパターニング膜を形成することができ、しかも形成したパターニング膜はより高い可視光線の遮蔽性能を有し、かつ窒化ジルコニウム粉末を含む黒色感光性組成物を用いて、カラーフィルターを構成するブラックマトリックスをパターニングする際の位置合わせにおいて、１０００ｎｍ～１２００ｎｍの波長の光線を透過する性能に優れる。

本発明の第３の観点の亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末の製造方法では、酸化ジルコニウムに、亜鉛化合物含有粉末と金属マグネシウム粉末と酸化マグネシウム粉末とを所定の割合で混合して、７００℃～１１００℃の温度で、亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末を製造するため、粉末に亜鉛系組成物が含有するようになる。特に、亜鉛化合物含有粉末がテルミット還元反応に寄与することの理由により、亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末の結晶性を低下させず、結晶性を高く保つことができる。

テルミット還元反応の詳細なメカニズムは不明であるが、この反応材料として、亜鉛化合物含有粉末を使用することにより、テルミット還元反応において以下の副反応を生じることが予想され、その効果により良好な光学特性が得られるものと推測される。

亜鉛化合物が金属亜鉛である場合には、この金属亜鉛は、窒素ガス雰囲気下、酸化ジルコニウムを還元し、ジルコニウムの窒化をアシストする。この反応は式（１）に示される。
４Ｚｎ ＋ ２ＺｒＯ₂ ＋ Ｎ₂ → ＺｒＮ ＋ ４ＺｎＯ ＋ １／２Ｎ₂ （１）
亜鉛化合物が酸化亜鉛、水酸化亜鉛、塩化亜鉛又は炭酸亜鉛である場合には、これらの亜鉛化合物は、金属マグネシウムで一度金属亜鉛に還元され、その後で、上記式（１）の反応が行われる。
上記式（１）に示される反応により、窒化ジルコニウム、及び亜鉛系化合物の混合体が生成される。

金属亜鉛は金属マグネシウム同様に高温でのテルミット反応を起こすが、マグネシウムより長く緩やかな反応となるため、反応物として得られる窒化ジルコニウムは、熱焼結による粗大粒子化が抑制され、均一性に優れた小粒径の形状となり、特に紫外線領域の透過性向上及び赤外線領域の透過性向上に寄与すると考えられる。

本発明の第４の観点の製造方法では、亜鉛化合物含有粉末が、金属亜鉛、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、塩化亜鉛又は炭酸亜鉛のいずれか１種以上の粉末であるため、焼成時にいずれの粉末も金属マグネシウムにより還元されて金属亜鉛が生成され、上記式（１）により、窒化ジルコニウム粉末が得られる。

本発明の第５の観点の黒色分散液は、第１又は第２の観点の亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末が溶剤又はモノマー化合物に分散されることにより、窒化ジルコニウムが紫外線を透過し、可視光線を遮蔽するとともに、赤外線を透過する特長がある。この結果、この黒色分散液は黒色パターニング膜形成用材料として好適に用いられる。

本発明の第６の観点の黒色ペーストは、上記黒色分散液に有機高分子化合物を含むため、また本発明の第７の観点の黒色感光性組成物は、黒色顔料として亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末を含むため、更に本発明の第８の観点のＵＶ硬化型黒色接着剤は、この黒色感光性組成物を用いて得られるため、この黒色ペースト、黒色顔料組成物又はＵＶ硬化型黒色接着剤を用いて黒色パターニング膜を形成すれば、黒色パターニング膜は紫外線透過率が高くなることから、光開始剤の使用量を減らしても高解像度のパターニング膜を形成することができる。また赤外線透過率も高いため、カラーフィルターを構成するブラックマトリックスをパターニングする際の位置合わせを精度よく行うことができる。

本発明の第９の観点の黒色パターニング膜は、高解像度である上、可視光線の高い遮蔽性能と、紫外線及び赤外線領域の高い透過性能を有する。

本発明の第１０の観点の黒色成形体は、低いＵＶ照射量で硬化するとともに、近赤外線を吸収しないため蓄熱性が低減され、内部温度が高温にならないという利点を有する。

実施例１、実施例３及び比較例１でそれぞれ得られた窒化ジルコニウム粉末の分散液を粉末濃度５０ｐｐｍに希釈した分散液における光透過率を示す分光曲線である。 本実施形態の亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末を製造するフロー図である。

次に本発明を実施するための形態を説明する。

〔亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末の製造方法〕
本実施形態の亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末（以下、最終製品ということもある。）の製造方法の特徴ある点は、金属マグネシウム粉末とともに亜鉛化合物含有粉末を用いて、この亜鉛化合物を酸化ジルコニウムの還元に寄与させることにある。

〔亜鉛化合物含有粉末とＺｒＯ₂粉末と金属Ｍｇ粉末とＭｇＯ粉末との混合〕
本実施形態の製造方法では、図２に示すように、亜鉛化合物含有粉末１１を、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）粉末１２に、金属マグネシウム（金属Ｍｇ）粉末１３と酸化マグネシウム（ＭｇＯ）粉末１４とともに混合して混合物２０を得る。

この混合物２０は、酸化ジルコニウム粉末１２と、酸化ジルコニウムの０．０３倍モル～０．３倍モルの亜鉛化合物含有粉末１１と、前記酸化ジルコニウムの２．０倍モル～６．０倍モルの金属マグネシウム粉末１３と、前記酸化ジルコニウムの０．３倍モル～５．０倍モルの酸化マグネシウム粉末１４とを、混合して得られる。

〔亜鉛化合物含有粉末〕
本実施形態の亜鉛化合物含有粉末１１は、金属亜鉛、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、塩化亜鉛又は炭酸亜鉛のいずれか１種以上の粉末である。金属亜鉛以外の亜鉛化合物は、焼成時に金属マグネシウムにより還元されて、金属亜鉛を生成するために使用される。そのため、亜鉛化合物含有粉末が金属亜鉛であれば、金属マグネシウムの使用量を僅少にすることができる。水酸化亜鉛は、硝酸亜鉛、酢酸亜鉛、塩化亜鉛等の無機亜鉛化合物を水に溶解した後、アルカリを加えて合成し、合成物を洗浄して不純物を除去した後、乾燥した状態で使用するか、又は硝酸亜鉛、酢酸亜鉛、塩化亜鉛等の無機亜鉛化合物を水に溶解した後、アルカリを加えて合成し、合成物を洗浄して不純物を除去してスラリーに調製し、このスラリーに、酸化ジルコニウム、金属マグネシウム、酸化マグネシウムを加えて混合し、乾燥した後、乾燥粉の状態で使用することができる。

亜鉛化合物含有粉末１１が金属亜鉛粉末である場合には、金属亜鉛粉末は、１μｍ～２００μｍの平均粒子径を有することが好ましい。下限値未満の場合、反応が急激に進行し易く、上限値を超えると、反応が円滑に進行しにくい。亜鉛化合物含有粉末１１が金属亜鉛粉末以外の粉末である場合には、これらの粉末は、イオン性化合物であり、容易に熱分解するため、粉末１１の平均粒子径について、制約はない。

酸化ジルコニウム粉末１２に対する金属亜鉛以外の亜鉛化合物含有粉末１１の添加量の多寡は、金属亜鉛の生成量に影響を与える。この亜鉛化合物含有粉末の量が少な過ぎると、金属亜鉛不足で亜鉛によるテルミット還元反応を生じにくい。多すぎると、亜鉛とジルコニウムの化合物であるＺｒＺｎ₂を生成し、最終製品の光学特性が低下する。亜鉛化合物含有粉末１１は、酸化ジルコニウムの０．０３倍モル～０．３倍モルの割合になるように、酸化ジルコニウム粉末１２に添加して混合する。０．０３倍モル未満では、金属亜鉛の生成量が不足し易く、０．３倍モルを超えると、最終製品の光学特性が低下する。０．０５倍モル～０．２５倍モルが好ましい。ここで、亜鉛化合物含有粉末のモル数は、亜鉛化合物含有粉末を構成する亜鉛１原子当たりの分子量である。

〔酸化ジルコニウム粉末〕
本実施形態の酸化ジルコニウム粉末１２としては、例えば、単斜晶系二酸化ジルコニウム、立方晶系二酸化ジルコニウム、イットリウム安定化二酸化ジルコニウム等の二酸化ジルコニウムの粉末がいずれも使用可能であるが、窒化ジルコニウム粉末の生成率が高くなる観点から、単斜晶系二酸化ジルコニウム粉末が好ましい。酸化ジルコニウムには通常不可避不純物としてハフニウムが２質量％程度含有されるが、２質量％のレベルであれば生成物の光学特性に影響は及ぼさない。

［金属マグネシウム粉末］
金属マグネシウム粉末１３は、粒径が小さすぎると、反応が急激に進行して操作上危険性が高くなるので、粒径が篩のメッシュパスで１００μｍ～１０００μｍの粒状のものが好ましく、特に２００μｍ～５００μｍの粒状のものが好ましい。ただし、金属マグネシウム粉末１３は、すべて上記粒径範囲内になくても、その８０質量％以上、特に９０質量％以上が上記範囲内にあればよい。

酸化ジルコニウム粉末１２に対する金属マグネシウム粉末１３の添加量の多寡は、酸化ジルコニウムの還元力に影響を与える。金属マグネシウムの量が少なすぎると、還元不足で目的とする窒化ジルコニウム粉末が得られにくくなり、多すぎると、過剰な金属マグネシウムにより反応温度が急激に上昇し、粉末の粒成長を引き起こす恐れがあるとともに不経済となる。金属マグネシウム粉末１３は、その粒径の大きさによって、金属マグネシウムが酸化ジルコニウムの２．０倍モル～６．０倍モルの割合になるように、金属マグネシウム粉末１３を酸化ジルコニウム粉末１２に添加して混合する。２．０倍モル未満では、酸化ジルコニウムの還元力が不足し易く、６．０倍モルを超えると、過剰な金属マグネシウムにより反応温度が急激に上昇し易く、粉末の粒成長を引き起こすおそれがあるとともに不経済となる。２．０倍モル～５．０倍モルが好ましい。

〔酸化マグネシウム粉末〕
酸化マグネシウム粉末１４は、金属マグネシウムによる酸化ジルコニウムの還元反応により生成する窒化ジルコニウムの焼結を防止するためのものである。その使用量は、酸化マグネシウムの粒径によっても異なるが、酸化ジルコニウム粉末１モルに対して、０．３倍モル～５．０倍モルである。０．５倍モル～４．５倍モルであることが好ましい。酸化マグネシウム粉末１４は、窒化ジルコニウムの焼結を防止することができる量だけあればよく、過剰に使用すると、反応後の酸洗浄時に要する酸性溶液の使用量が増加するので、上記の範囲で使用するのが好ましい。

［混合物の焼成］
本実施形態の亜鉛化合物含有粉末１１と酸化ジルコニウム粉末１２と金属マグネシウム粉末１３と酸化マグネシウム粉末１４を図示しない反応容器に入れ、これらの混合物２０を焼成する。酸化ジルコニウム粉末１２を還元して窒化ジルコニウム粉末を生成させるための金属マグネシウムによる還元反応時の温度、即ち焼成温度は、７００℃～１１００℃、好ましくは９５０℃～１０００℃である。下限値の７００℃以下では、亜鉛化合物含有粉末をテルミット還元反応に有効に利用できず、酸化ジルコニウムの還元反応が十分に生じない。また、温度を１１００℃より高くしても、その効果は増加せず、熱エネルギーの無駄になるとともに粒子の焼結が進行し好ましくない。また還元反応時間、即ち焼成時間は、還元反応温度と同じ理由で、６０分間～１８０分間、好ましくは６０分間～１２０分間である。この還元反応時、即ち焼成時の雰囲気ガスは、還元生成物の酸化を防ぐため窒素ガス雰囲気である。上記還元反応を促進させるために、窒素ガスと水素ガスの混合ガス、又は窒素ガスとアンモニアガスの混合ガスを用いてもよい。上記混合物２０を焼成して焼成物２１が得られる。

［焼成物の処理］
上記混合物を焼成することにより得られた焼成物２１は、反応容器から取り出し、最終的には室温まで冷却した後、塩酸水溶液などの酸溶液２２で洗浄して、金属マグネシウムの酸化によって生じた酸化マグネシウムや生成物の焼結防止のために当初から含まれていた酸化マグネシウム（ＭｇＯ）及び焼成により生成した窒化マグネシウム（Ｍｇ₃Ｎ₂）を除去する。また酸溶液の洗浄により、亜鉛化合物含有粉末の亜鉛は、下記の反応式（２）により、部分的に溶解し、除去される。
Ｚｎ ＋ ２ＨＣｌ → ＺｎＣｌ₂ ＋ Ｈ₂ （２）
この酸洗浄に関しては、０．５以上のｐＨで９０℃以下の温度で行うのが好ましく、１．０以上３，０以下のｐＨで９０℃以下の温度で行うのが更に好ましい。これは酸性が強すぎたり温度が高すぎるとジルコニウムまでが溶出してしまうおそれがあるためである。そして、その酸洗浄後、アンモニア水などでｐＨを５～６に調整した後、ろ過又は遠心分離により固形分を分離し、その固形分を乾燥した後、粉砕して本実施形態の亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末２３を得る。なお、亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末２３は、使用原料又はステンレス鋼製の反応容器の材質等に由来した、工程上含有し得る不純物を含んでいても良い。不純物としては、塩化マグネシウム、酸化マグネシウムなどのマグネシウム塩、塩化アンモニウムなどのアンモニウム塩、フッ素、塩素、臭素、金属亜鉛、窒化亜鉛、カーボン、吸着水、鉄、ニッケル、クロム、タングステン、モリブデン、バナジウム、ニオブ、チタン、コバルト、カリウム、銅、ハフニウム化合物などが挙げられる。亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末２３に、これらの不純物が微量含まれた場合においても、その光学特性、電気的絶縁性、恒温恒湿環境での特性変化などに全く影響を及ぼさない。

〔亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末の特性〕
本実施形態で得られた亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末は、粉末の全量を１００質量％とするとき、亜鉛系組成物を０．１質量％～１．１質量％の割合で含有する。この割合が０．１質量％未満では、テルミット還元反応による、結晶性向上及び粒子の微細均一化の効果が発現せず、波長３６５ｎｍにおける光透過率が低くなる。この割合が１．１質量％を超えると、亜鉛化合物が残存不純物となるため、可視光線領域（３８０ｎｍ～７８０ｎｍ）の光遮蔽性が低下する。好ましい割合は０．１質量％～１．０質量％である。

この亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末２３における亜鉛系組成物の形態は、未確認ではあるが、窒化ジルコニウム粒子の粒界に存在するか、又は一部ジルコニウム原子に置き換わっていると推測される。亜鉛系組成物としては、窒化亜鉛、酸窒化亜鉛、酸化亜鉛等が挙げられる。

粉末の表面における亜鉛系組成物の付着の有無は走査型透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）及びエネルギー分散型Ｘ線分析法（ＥＤＳ）を用いて確認する。具体的には、この有無の確認は、ＳＴＥＭ（サーモフィッシャーサイエンティフィック社製Ｔｉｔａｎ Ｇ２ ＣｈｅｍｉＳＴＥＭ）を用いて、倍率１００００倍から２０００００倍のうち、粒子が１～５個確認できる倍率に設定し、加速電圧２００ｋＶの条件で粒子外観の観察により行う。更に、この有無の確認は、同じ視野において、ＥＤＳ（サーモフィッシャーサイエンティフィック社製Ｖｅｌｏｘ）を用いて亜鉛元素、ジルコニウム元素、酸素元素、窒素元素について元素マッピングを行い、亜鉛系組成物と窒化ジルコニウムの判別により行う。簡易的には、粒子外観の観察時に、高角環状暗視野（ＨＡＡＤＦ：High-Angle Annular Dark Field）像における亜鉛元素とジルコニウム元素のコントラスト差からも、亜鉛系組成物と窒化ジルコニウムとを判別することが可能である。

亜鉛の含有割合は、誘導結合プラズマ発光分析装置（島津製作所社製のＩＣＰ発光分析装置：ＩＣＰＳ－７５１０）により測定する。

また亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末は、ＢＥＴ比表面積が２０ｍ²／ｇ～７０ｍ²／ｇである。この窒化ジルコニウム粉末の上記比表面積が２０ｍ²／ｇ未満では、黒色レジストとしたときに、長期保管時に顔料が沈降する不具合があり、７０ｍ²／ｇを超えると、黒色顔料としてパターニング膜を形成したときに、可視光線の遮蔽性能が不足する不具合がある。３０ｍ²／ｇ～６０ｍ²／ｇが好ましい。
上記比表面積かから次の式（３）により球状に見なした平均粒子径を算出することができる。このＢＥＴ比表面積から算出される、本実施形態の窒化ジルコニウム粉末の平均粒子径は１５ｎｍ～５０ｎｍである。式（３）中、Ｌは平均粒子径（μｍ）、ρは粉末の密度（ｇ／ｃｍ³）、Ｓは粉末の比表面積（ｍ²／ｇ）である。
Ｌ＝６／（ρ×Ｓ） （３）

本実施形態の亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末では、更に、粉末濃度５０ｐｐｍの分散液透過スペクトルにおいて、３６５ｎｍの光透過率Ｘが２５％以上であり、５５０ｎｍの光透過率Ｙが６％以下であり、１２００ｎｍの光透過率Ｚが３３％以上であることが好ましい。光透過率Ｘが２５％未満では、黒色顔料としてパターニング膜を形成するときにフォトレジスト膜の底部まで露光されず、パターニング膜のアンダーカットが発生し易い。また光透過率Ｙが６％を超えると、パターニング膜の可視光線の遮光性に劣り易い。また光透過率Ｚが３３％未満では、形成したパターニング膜の近赤外線領域における透過率が低くなり易い。更に好ましい光透過率Ｘは２６％以上であり、更に好ましい光透過率Ｙは５％以下であり、更に好ましい光透過率Ｚは３５％以上である。上記光透過率Ｙと光透過率Ｚの二律背反的な特性を考慮して、本実施形態の亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末は、５５０ｎｍの光透過率Ｙに対する１２００ｎｍの光透過率Ｚ（Ｚ／Ｙ）が６．５以上であることが好ましく、９．５以上であることが更に好ましい。即ち、Ｚ／Ｙが６．５以上であることにより、赤外線の透過率が向上し、カラーフィルターを構成するブラックマトリックスをパターニングする際の位置合わせを精度よく行うことができる。

なお、最終製品の亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末は、粒子が凝集しないで、十分に分散されていることが必要不可欠である。十分な分散は、例えば、リン酸、アミンなどの官能基を有する高分子系の分散剤を使用し、ジルコニアビーズなどの粉砕メディアを使用して所定時間分散処理を行うことにより実現する。分散度の指標としては、動的散乱方式の粒度分布計（例えばマイクロトラック社製のＵＰＡ、や堀場製作所製のＳＺ－１００）において、２００ｎｍを超える二次凝集物が確認されないことが挙げられる。

〔黒色分散液の調製〕
最終製品の亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末を溶剤又はアクリルモノマー又はエポキシモノマーなどのモノマー化合物に分散することにより、黒色分散液を調製する。

アクリルモノマーは、（メタ）アクリロイル基を有するモノマーである。（メタ）アクリロイル基は、アクリロイル基とメタアクリロイル基を含む。アクリルモノマーは、１つ分子中に（メタ）アクリル基を１つ有する単官能アクリルモノマーであってもよいし、１つの分子中に（メタ）アクリル基を２つ以上有する多官能アクリルモノマーであってもよい。

単官能（メタ）アクリルモノマーとしては、（メタ）アクリル酸、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、n－ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、２－エチルへキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、2－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、2－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、イソアミルアクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

二官能（メタ）アクリルモノマーとしては、１，６ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、1、9ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールAジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルトリエチレングリコールジ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

多官能（メタ）アクリルモノマーとしては、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等が挙げられる。

エポキシモノマーは、エポキシ基を有するものである。エポキシモノマーは、１つの分子中にエポキシ基を１つ有する単官能エポキシモノマーであってもよいし、１つの分子中にエポキシ基を２つ以上有する多官能エポキシモノマーであってもよい。エポキシモノマーとしては、グリシジルエーテル、脂環式エポキシなどが挙げられる。

このモノマー分散体である黒色分散液をポリマー中に添加することにより、上記窒化ジルコニウム粉末を分散して含有する樹脂組成物が作製され、この樹脂組成物から樹脂成形体が形成される。また、上記モノマー分散体である黒色分散液は、更に金属酸化物粉末を含み、可塑剤を更に含有することができる。可塑剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、リン酸トリブチル、リン酸２－エチルヘキシル等のリン酸エステル系可塑剤、フタル酸ジメチル、フタル酸ジブチル等のフタル酸エステル系可塑剤、オレイン酸ブチル、グリセリンモノオレイン酸エステル等の脂肪族－ 塩基性エステル系可塑剤、アジピン酸ジブチル、セバシン酸ジ－２－エチルヘキシルなどの脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤；ジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジ－２－エチルブチラートなどの二価アルコールエステル系可塑剤；アセチルリシノール酸メチル、アセチルクエン酸トリブチルなどオキシ酸エステル系可塑剤等の従来公知の可塑剤を挙げることができる。

更に、モノマー分散体である黒色分散液に、更に別のモノマーを添加することができる。別のモノマーとしては、特に限定はなく、例えば、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル等の（メタ）アクリル系モノマー、スチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン等のスチレン系モノマー、塩化ビニル、酢酸ビニル等のビニル系モノマー、ウレタンアクリレート等のウレタン系モノマー、上記各種ポリオール類など、従来公知のモノマーを挙げることができる。なお、モノマー分散体の粘度は、窒化ジルコニウム粉末の分散性を考慮して１０ｍＰａ・ｓ～１０００ｍＰａ・ｓの範囲内に設定されることが好ましい。モノマーへの分散は、次に述べる溶剤への分散と同様に、粉砕メディアを使用したミル方式を使用することも可能である。また、必須成分ではないが、より分散性を向上させるため高分子分散剤を使用することも可能である。高分子分散剤は分子量が数千～数万であることが有効である。
また、顔料に吸着する高分子分散剤の官能基としては二級アミン、三級アミン、カルボン酸、リン酸、リン酸エステルなどが挙げられるが、特に三級アミン、カルボン酸が有効である。高分子分散剤の代わりに、シランカップリング剤を少量添加することも分散性向上に有効である。一方、遊星撹拌を施した後、三本ロールを数回通して黒色分散液を得ることも可能である。

溶剤に分散した黒色分散液についても、モノマー化合物を分散した黒色分散液と同様に高分子分散剤の添加が有効である。高分子分散剤は、モノマー化合物を分散した黒色分散液と同様に分子量が数千から数万であることが有効であり、高分子分散剤の官能基としては三級アミン、カルボン酸が有効である。溶剤としては、イソプロパノール（ＩＰＡ）、酢酸ブチル（ＢＡ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）等が挙げられる。

〔黒色ペーストの調製〕
上記黒色分散液に、アクリル、エポキシ、ウレタン等のバインダとなる高分子化合物を添加し、必要に応じて各種添加剤を添加混合して調製される。この黒色ペーストは感光性黒色膜形成材として遮光膜、接着剤として各種電子機器に用いられる。

〔黒色感光性組成物の調製〕
最終製品の亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末が黒色顔料として分散媒に分散され、更に樹脂が混合された黒色組成物が調製される。この上記分散媒としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭ－Ａｃ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、酢酸ブチル（ＢＡ）等が挙げられる。また、上記樹脂としては、感光性のアクリル樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。この黒色感光性組成物を所定の粘度に調合することにより、ＵＶ硬化型黒色接着剤を得ることができる。このＵＶ硬化型黒色接着剤は各種電子機器に用いられる。更にこの黒色感光性組成物に光開始剤を加え、ＵＶ硬化させることにより、黒色成形体を得ることができる。この黒色成形体は液晶ディスプレイや光学式センサー、レンズ等に用いられる。

〔窒化ジルコニウム粉末を黒色顔料として用いたパターニング膜の形成方法〕
上記窒化ジルコニウム粉末を黒色顔料として用いた、ブラックマトリックスに代表されるパターニング膜の形成方法について述べる。先ず、上記窒化ジルコニウム粉末を溶剤に分散させて黒色分散液を調製する。アミン系分散剤を用いることが好ましい。溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭ－Ａｃ）、ジエチルケトン、酢酸ブチル等が例示される。この分散液に感光性のアクリル樹脂を、質量比で黒色顔料：樹脂＝（１０：９０）～（８０：２０）となる割合で添加混合して黒色感光性組成物を調製する。次いでこの黒色感光性組成物を基板上に塗布した後、溶剤を蒸発させて、フォトレジスト膜を形成する。次にこのフォトレジスト膜にフォトマスクを介して所定のパターン形状に露光したのち、アルカリ現像液を用いて現像して、フォトレジスト膜の未露光部を溶解除去し、その後好ましくはポストベークを行うことにより、所定の黒色パターニング膜が形成される。

上記基板としては、例えば、ガラス、シリコン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエステル、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド等を挙げることができる。また上記基板には、所望により、シランカップリング剤等による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着等の適宜の前処理を施しておくこともできる。黒色感光性組成物を基板に塗布する際には、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の適宜の塗布法を採用することができる。塗布厚さは、乾燥後の膜厚として、通常、０．１μｍ～１０μｍ、好ましくは０．２μｍ～７．０μｍ、更に好ましくは０．５μｍ～６．０μｍである。パターニング膜を形成する際に使用される放射線としては、本実施形態では、波長が２５０ｎｍ～３６５ｎｍの範囲にある電磁波が好ましい。電磁波の積算光量は、好ましくは１０Ｊ／ｍ² ～１０，０００Ｊ／ｍ² である。

また上記アルカリ現像液としては、例えば、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、コリン、１，８－ジアザビシクロ－［５．４．０］－７－ウンデセン、１，５－ジアザビシクロ－［４．３．０］－５－ノネン等の水溶液が好ましい。上記アルカリ現像液には、例えばメタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤や界面活性剤等を適量添加することもできる。なお、アルカリ現像後は、通常、水洗する。現像処理法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ（浸漬）現像法、パドル（液盛り）現像法等を適用することができ、現像条件は、常温で５秒～３００秒が好ましい。このようにして形成されたパターニング膜は、高精細の液晶、有機ＥＬ用ブラックマトリックス、イメージセンサー用遮光材、光学部材用遮光材、遮光フィルター、ＩＲカットフィルター等に好適に用いられる。またこの黒色パターニング膜は、黒色フィルムを構成する要素として用いられる。具体的には、支持フィルムと、この支持フィルム上にこの黒色パターニング膜とを備えることにより黒色フィルムが得られる。

次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。

＜実施例１＞
ＢＥＴ比表面積が３０ｍ²／ｇの単斜晶系二酸化ジルコニウム粉末５ｇに、亜鉛化合物含有粉末として平均粒径が１００μｍの金属亜鉛粉末０．２ｇ（酸化ジルコニウムに対して０．０７６モル）と、金属マグネシウム粉末３．９ｇ（酸化ジルコニウムに対して４．０モル）と、酸化マグネシウム粉末２．３ｇ（酸化ジルコニウムに対して１．４モル）とを混合した。カッコ内のモル数は、酸化ジルコニウム１モルに対する割合である。この混合物を反応容器に入れ、窒素ガス雰囲気下、９５０℃の温度で６０分間焼成した。この焼成物を、０．１リットルの水に分散し、１０％塩酸を徐々に添加して、ｐＨを１以上で、温度を９０℃以下に保ちながら洗浄した後、２．５％アンモニア水にてｐＨ７～８に調整し、ろ過した。そのろ過固形分を水中に０．４リットルに再分散し、もう一度、前記と同様に酸洗浄、アンモニア水でのｐＨ調整をした後、ろ過した。このように酸洗浄－アンモニア水によるｐＨ調整を２回繰り返した後、ろ過物をイオン交換水に固形分換算で５ｇ／リットルで分散させ、６０℃での加熱撹拌とｐＨ７への調整をした後、吸引ろ過装置でろ過し、さらに等量のイオン交換水で洗浄し、１２０℃の温度に設定された熱風乾燥機にて乾燥することにより、最終製品の粉末を得た。実施例１の製造条件を以下の表１に示す。

＜実施例２～１５及び比較例３～５＞
実施例２～１５及び比較例３～５の各最終製品の粉末の製造に際して、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）粉末のＢＥＴ比表面積を実施例１と同一にし、亜鉛源である亜鉛化合物含有粉末の種類及び平均粒径を実施例１と同一又は変更した。また酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）粉末に対する亜鉛化合物含有粉末、金属マグネシウム（金属Ｍｇ）粉末及び酸化マグネシウム（ＭｇＯ）粉末の添加割合をそれぞれ実施例１と同一又は変更した。更に、焼成時の雰囲気は窒素ガス雰囲気に統一した他、温度及び時間を、それぞれ実施例１と同一又は変更して、実施例２～１５及び比較例３～５の各最終製品の粉末を得た。これらの内容を上記表１に示す。

＜比較例１＞
比較例１では、特許文献１の請求項３に準じた実施例１の方法で最終製品の粉末を得た。亜鉛源のないＢＥＴ比表面積が３０ｍ²／ｇの単斜晶系二酸化ジルコニウム粉末を出発原料として用いた。
具体的には、ＢＥＴ法が３０ｍ²／ｇの単斜晶系二酸化ジルコニウム粉末７．４ｇに、平均一次粒径が１５０μｍの金属マグネシウム粉末７．３ｇと平均一次粒径が２００ｎｍの窒化マグネシウム粉末３．０ｇを添加し、石英製ガラス管に黒鉛のボートを内装した反応装置により均一に混合した。このとき金属マグネシウムの添加量は二酸化ジルコニウムの５．０倍モル、窒化マグネシウムの添加量は二酸化ジルコニウムの０．５倍モルであった。この混合物を窒素ガスの雰囲気下、７００℃の温度で６０分間焼成して焼成物を得た。この焼成物を、０．１リットルの水に分散し、１０％塩酸を徐々に添加して、ｐＨを１以上で、温度を９０℃以下に保ちながら洗浄した後、２．５％アンモニア水にてｐＨ７～８に調整し、ろ過した。そのろ過固形分を水中に０．４リットルに再分散し、もう一度、前記と同様に酸洗浄、アンモニア水でのｐＨ調整をした後、ろ過した。このように酸洗浄－アンモニア水によるｐＨ調整を２回繰り返した後、ろ過物をイオン交換水に固形分換算で５ｇ／リットルで分散させ、６０℃での加熱攪拌とｐＨ７への調整をした後、吸引ろ過装置でろ過し、さらに等量のイオン交換水で洗浄し、１２０℃の温度に設定された熱風乾燥機にて乾燥することにより、最終製品の粉末を得た。

＜比較例２＞
比較例２では、特許文献１の請求項４に準じた実施例３の方法で最終製品の粉末を得た。
実施例１と同一の二酸化ジルコニウム粉末７．４ｇをエタノール中に分散させ、この混合液を主成分がエチルシリケートシリケートであるシリケートゾルゲル液（シリカ分０．１５２２ｇ）に添加混合して固形分濃度３０質量％のスラリーを調製した。このスラリーを大気雰囲気下、７０℃の温度で１２０分間、箱型乾燥機により乾燥して、シリカがコーティングされた平均一次粒径が５０ｎｍの二酸化ジルコニウム粉末を得た。この粉末にはシリカが二酸化ジルコニウム中、３．０質量％含まれていた。この二酸化ジルコニウム粉末７．５ｇに、平均一次粒径が３００μｍの金属マグネシウム粉末８．８ｇと平均一次粒径が５００ｎｍの窒化マグネシウム粉末２．１ｇを添加し、実施例１と同様に均一に混合した。このとき金属マグネシウムの添加量は二酸化ジルコニウムの６．０倍モル、窒化マグネシウムの添加量は二酸化ジルコニウムの２．０倍モルであった。以下、比較例１と同様にして窒化ジルコニウム粉末を得た。

比較例１及び比較例２の各製造条件を上記表１に示す。

＜比較試験＞
実施例１～１５及び比較例１～５の各最終製品の粉末を試料として用いた。これらの試料から、亜鉛系組成物の有無の確認とこれによる粉末の種類の判定を行い、亜鉛の含有割合を測定した。この確認及び測定は上述した方法で行った。次に、これらの試料について、(1) ＢＥＴ比表面積を測定し、(2) ３６５ｎｍの光透過率Ｘ、５５０ｎｍの光透過率Ｙ及び１２００ｎｍの光透過率Ｚを分光曲線から読取り、及び Ｚ／Ｙの計算を行った。それらの結果を以下の表２に示す。

(1) ＢＥＴ比表面積： 全ての試料について、比表面積測定装置（柴田化学社製、ＳＡ－１１００）を用いて、窒素吸着によるＢＥＴ１点法により測定した。

(2) 粉末濃度５０ｐｐｍの分散液における分光曲線: 実施例１～１５と比較例１～５の各試料について、これらの試料を循環式横型ビーズミル（メディア：ジルコニア）に各別に入れ、アミン系分散剤を添加して、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭ－Ａｃ）溶剤中での分散処理を行った。得られた１６種類の分散液を１０万倍に希釈し粉末濃度を５０ｐｐｍに調整した。この希釈した分散液における各試料の光透過率を日立ハイテクフィールディング((株)（ＵＨ－４１５０）を用い、波長３００ｎｍから１３００ｎｍの範囲で測定して分光曲線を得た。ｉ線（３６５ｎｍ）近傍の波長３６５ｎｍにおける光透過率Ｘ、５５０ｎｍの光透過率Ｙ及び１２００ｎｍの光透過率Ｚを分光曲線から読み取った。図１に、実施例１、実施例３及び比較例１の３つの分光曲線を示す。

実施例１～１５と比較例１～５の各試料の分光曲線から読み取られた光透過率Ｚと光透過率ＹよりＺ／Ｙを算出した。

＜評価＞
表２から明らかなように、比較例１及び比較例２では、最終製品の粉末を誘導結合プラズマ発光分析装置で分析したところ、亜鉛は含まれていなかった。またＳＴＥＭで観察したところ、これらの窒化ジルコニウム粉末の表面には亜鉛化合物は存在しないことが確認された。これらの粉末の内部を電子線回折装置で調べたところ、亜鉛化合物は存在していなかった。亜鉛化合物が含まれたテルミット還元反応による、結晶性向上及び粒子の微細均一化の効果が発現せず、３６５ｎｍの透過率Ｘは比較例１が１８．０％であり、比較例２が１９．５％であり、いずれも２５％を下回ったため、赤外線の透過性が低く、Ｚ／Ｙの値はそれぞれ５．５３と５．００で、６．５未満であった。

比較例３では、亜鉛化合物含有粉末である金属亜鉛粉末の添加量が、酸化ジルコニウムに対して０．３０倍モルと多過ぎ、最終製品の粉末における亜鉛の含有割合を誘導結合プラズマ発光分析装置で分析したところ、１．２質量％であり多過ぎた。この最終製品の粉末をＳＴＥＭで観察したところ、この窒化ジルコニウム粉末の表面に亜鉛化合物が付着している状態が確認された。このため、この粉末では、過剰な金属亜鉛が不純物として残量するため、５５０ｎｍの透過率Ｙは７．０％と高くなり、Ｚ／Ｙの値が６．１４となり、６．５未満であった。

比較例４では、亜鉛化合物含有粉末である金属亜鉛粉末の添加量が酸化ジルコニウムに対して０．０１倍モルと少な過ぎ、最終製品の粉末における亜鉛の含有割合は０．０１質量％と少な過ぎた。このため、この最終製品の粉末をＳＴＥＭで観察したところ、この窒化ジルコニウム粉末の表面に亜鉛化合物が僅かに付着している状態が確認された。またこの粉末では、亜鉛化合物が含まれたテルミット還元反応による、結晶性向上及び粒子の微細均一化の効果が発現せず、３６５ｎｍの透過率Ｘは１９．０％と２５％を下回り、かつ１２００ｎｍの透過率Ｚが３１．０％と低く、Ｚ／Ｙの値が６．４６となり、６．５未満であった。このため赤外線の透過性能が低かった。

比較例５では、亜鉛化合物含有粉末である金属亜鉛粉末のＢＥＴ比表面積が１９．０ｍ²／ｇと小さ過ぎたため、最終製品の粉末を粉末濃度５０ｐｐｍの分散液に分散させたときに粉末が沈降し、光学性能が低下した。

これらに対して、実施例１～１５の最終製品は、亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末であり、これらの最終製品の粉末を誘導結合プラズマ発光分析装置で分析したところ、亜鉛の含有割合が０．１質量％以上１．１質量％以下の範囲にあった。また電子線回折装置で分析したところ、すべての最終製品の粉末の表面に亜鉛化合物が付着しているか、又は粉末内部に非晶質亜鉛として存在していた。更に、すべての最終製品の粉末について、亜鉛即ち、実施例１～１５の最終製品は、本発明の第１の観点の要件を満たしており、可視光線の遮光性能が高いことに加え、紫外線及び赤外線を透過するためパターニングに有利であることが判った。

特にＢＥＴ比表面積が２０ｍ²／ｇ～７０ｍ²／ｇの範囲にあり、３６５ｎｍの光透過率Ｘが２５％以上であり、５５０ｎｍの光透過率Ｙが６％以下であり、１２００ｎｍの光透過率Ｚが３３％以上であって、５５０ｎｍの光透過率Ｙに対する１２００ｎｍの光透過率Ｚ（Ｚ／Ｙ）が６．５以上である実施例１～１５の最終製品は、本発明の第２の観点の要件を満たしており、赤外線の透過性能が更に高いため、窒化ジルコニウム粉末を含む黒色感光性組成物を用いて、カラーフィルターを構成するブラックマトリックスをパターニングする際の位置合わせにおいて有利であった。

本発明の亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末は、高精細の液晶、有機ＥＬ用ブラックマトリックス、マイクロディスプレイ用ブラックマトリックス、イメージセンサー用遮光材、光学部材用遮光材、遮光フィルター、ＩＲカットフィルター、ＩＲセンサ、太陽電池、液晶額縁材等に利用することができる。

Claims (10)

1. 亜鉛系組成物を含有する窒化ジルコニウム粉末であって、前記粉末の全量を１００質量％とするとき、前記粉末は、亜鉛を０．１質量％～１．１質量％の割合で含有し、ＢＥＴ法により測定される比表面積が２０ｍ²／ｇ～７０ｍ²／ｇであることを特徴とする亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末。
2. 粉末濃度５０ｐｐｍの分散液透過スペクトルにおいて、３６５ｎｍの光透過率Ｘが２５％以上であり、５５０ｎｍの光透過率Ｙが６％以下であり、１２００ｎｍの光透過率Ｚが３３％以上であって、前記５５０ｎｍの光透過率Ｙに対する前記１２００ｎｍの光透過率Ｚ（Ｚ／Ｙ）が６．５以上である請求項１記載の亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末。
3. 二酸化ジルコニウム粉末と、前記二酸化ジルコニウムの０．０３倍モル～０．３倍モルの亜鉛化合物含有粉末と、前記二酸化ジルコニウムの２．０倍モル～６．０倍モルの金属マグネシウム粉末と、前記二酸化ジルコニウムの０．３倍モル～５．０倍モルの酸化マグネシウム粉末とを、混合して前記混合物を得た後、前記混合物を窒素ガス雰囲気下、７００℃～１１００℃の温度で６０分間～１８０分間焼成することにより、前記酸化ジルコニウム粉末を還元して、請求項１又は２記載の亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末を製造する方法。
4. 前記亜鉛化合物含有粉末が、金属亜鉛、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、塩化亜鉛又は炭酸亜鉛のいずれか１種以上の粉末である請求項３記載の亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末の製造方法。
5. 請求項１又は２記載の亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末が溶剤又はモノマー化合物に分散した黒色分散液。
6. 請求項５記載の黒色分散液に有機高分子化合物を含む黒色ペースト。
7. 請求項１又は２記載の亜鉛系組成物含有窒化ジルコニウム粉末を黒色顔料として含む黒色感光性組成物。
8. 請求項７記載の黒色感光性組成物を用いて得られたＵＶ硬化型黒色接着剤。
9. 請求項７記載の黒色感光性組成物を用いて得られた黒色パターニング膜。
10. 請求項７記載の黒色感光性組成物を用いて得られた黒色成形体。

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