KR102266580B1 - 코발트를 함유하는 적색 및 적색 색조의 보라색 무기 산화물 물질 - Google Patents

코발트를 함유하는 적색 및 적색 색조의 보라색 무기 산화물 물질 Download PDF

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Abstract

본 발명은 Y(In,M)O3 형태의 육각형의 ABO3 구조를 갖는 적색 및 적색 색조의 보라색 안료에 대한 것으로, 여기서 M은 ABO3 구조의 삼각 쌍뿔형 구조 B 부위 내에서 In을 치환하고, 이 경우 M은 Co2+ 및 전하 보상 이온을 함유하는 혼합물이거나, 또는 M은 Co2+ 및 전하 보상 이온 뿐만 아니라 다른 이종원자가 및 동종원자가 이온들을 함유하는 혼합물이다.

Description

코발트를 함유하는 적색 및 적색 색조의 보라색 무기 산화물 물질
본 발명은 Y(In,M)O3 형태의 육각형의 ABO3 구조를 갖는 적색 및 적색 색조의 보라색 안료에 대한 것으로, 여기서 M은 ABO3 구조의 삼각 쌍뿔형 구조 B 부위 내에서 In을 치환하고, 이 경우 M은 Co2+ 및 전하 보상 이온을 함유하는 혼합물이거나, 또는 M은 Co2+ 및 전하 보상 이온 뿐만 아니라 다른 이종원자가 및 동종원자가 이온들을 함유하는 혼합물이다.
규제의 우려가 없고 색유리(colored glass)의 제조에 있어서 안정한 적색 및 보라색 안료는 금을 함유하는 "자금(Purple of Cassius)"과 같이 매우 고가이거나, Fe2O3 레드, 또는 CoAl2O4 블루와 Fe2O3 레드의 혼합물과 같이 흐릿하다. 보라색 코발트를 함유하는 인산염 안료 Co3(PO4)2 (PV14) 및 (NH4)CoPO4 (PV49)는 고온 용도에서 안정하지 않으며 더구나 유리에 있어서는 더욱 그러하다. 이에 반해, 마젠타(magenta) 색의 Y(Co,Ti,In)O3 안료는 유리 에나멜 용도에서 적어도 650℃까지 안정한 청색 색조의 적색 안료를 제공한다.
간략한 개요
주요 화학물질은 적색 내지 마젠타 색상을 나타내는 Y(CoxTixIn1-2x)O3 형태의 코발트 및 티타늄으로 치환된 이트륨 인듐 산화물이다. 본 발명에서의 주요 기법의 색상은 삼각 쌍뿔형 구조의 배위(trigonal bipyramidal coordination) 환경에 2가의 코발트를 포함시키는데에서 연유하는 것으로 생각된다. 본 발명의 추가의 양태는 다른 색상의 색조를 제공하기 위한 추가의 금속 치환과 함께 코발트를 포함시키는 것을 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태는 화학식 A(M,M')O3을 갖는 적색 색조의 보라색 안료인 ABO3 육각형 구조 물질이며, 여기서 A는 Y, La, Sc, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 또는 이들의 혼합물이고; M = Al, Ga, In, Cr, Fe, Ni, B, Mn 또는 이들의 혼합물이며; M'는 MA 및 MB 양이온의 혼합물이고; MA = Co, Zn, Mg, Ca, Sr, Ba, Cu, Ni 또는 이들의 혼합물이며; MB = Ti, Zr, Sn, Si, V, Sb, Nb, Mo, W, Ta, Bi 또는 이들의 혼합물이고; 적어도 하나의 MA는 Co이며; 양이온들은 전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 비율로 존재한다. 본 물질은 하기 화학식에 의해 추가로 정의될 수 있다: Y(In, M')O3; YIn1-x(Co0.5Ti0.5)xO3; YIn1-x((Co,Zn)0.5Ti0.5)xO3; Y(In, Mn)1-x(Co0.5Ti0.5)xO3; 및 Y(In, Mn)1-x((Co,Zn)0.5Ti0.5)xO3 (상기 식 중에서, 0 < x ≤ 1임).
일반적으로, M과 M'는 ABO3 구조의 삼각 쌍뿔형 구조 B 부위 내에 존재한다. M'는 Co2+를 함유하는 혼합물일 수 있으며, 양이온들은 전기적으로 중성인 육각형의 산화물 형태를 제조하기 위한 것들과 근접한 비율로 존재한다. M은 A(M,M')O3 구조의 삼각 쌍뿔형 구조 B 부위 내의 In일 수 있다. 또한, 상기 물질은 삼각 쌍뿔형 구조 B 부위 내에 In3+을 갖는, YInO3 형태의 육각형 ABO3 구조를 가질 수 있다. 이 물질은 도료, 잉크, 유리, 에나멜, 글레이즈(glaze), 플라스틱 또는 치장용 화장품에서 안료로 사용될 수 있다.
본 발명은 화학식 AMM'O4 를 갖는 물질로도 정의될 수 있으며, 여기서 A는 Sc, Y, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, In, Ga 또는 이들의 혼합물이고; M은 Al, Ga, In, Cr, Fe, Ni, B, Mn, Ti, Zr, Sn, Si, V, Sb, Nb, Mo, W, Ta, Bi 또는 이들의 혼합물이며; M'는 Co, Zn, Mg, Cu, Ni 또는 이들의 혼합물이고; 적어도 하나의 M'는 Co이며, 이 경우 Co는 AMM'O4 구조 내 삼각 쌍뿔형 구조 부위에 존재하고; 양이온들은 전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 비율로 존재한다.　 본 물질은 AMM'O4 형태의 화학식을 갖는 YbFe2O4 구조를 갖는 것으로 추가로 정의될 수 있다. 이 물질은 도료, 잉크, 유리, 에나멜, 글레이즈, 플라스틱 또는 치장용 화장품에서 안료로 사용될 수도 있다. 또한, M 또는 M'는 Co2+를 함유하는 혼합물일 수 있으며, 이 경우 양이온들은 전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 비율로 존재한다.
화학식 AMM'O4 및 A(M,M')O3의 화합물은 진공 하에, 공기 중에서, 또는 질소, 아르곤 및 이들의 혼합물을 포함하는 불활성 환경 중에서 반응 혼합물을 가열하는 단계를 이용하여 제조될 수 있다. 합성 단계는 반응 혼합물을 규소, 일산화규소, 탄소, 산화안티몬(III) 및 코발트 금속으로부터 선택되는 환원 물질로 처리하는 단계, 반응 혼합물을 분쇄하는 단계, 반응 혼합물을 물, 산, 염기 또는 용매로 세척하는 단계, 및 하나 이상의 광화제(mineralizer)를 사용하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 1: 실시예 1-6에 대한 압착된 분말(pressed powder)의 오버레이된 반사 스펙트럼들 (%R 대 nm). 공기 중에서 소성된 실시예 1-3은 갈색이다. 환원제 없이 아르곤 중에서 소성된 실시예 4는 적갈색이다. 환원제로서 규소를 사용하여 아르곤 중에서 소성된 실시예 5는 실시예 4보다 약간 더 적색이 짙었다. 환원제로서 탄소를 사용하여 아르곤 중에서 소성된 실시예 6은 마젠타 레드(magenta red) 색상이다.
도 2: 실시예 7과 8에 대한 압착된 분말의 오버레이된 반사 스펙트럼들 (%R 대 nm). 실시예 7과 실시예 8은 모두 아르곤 중에서 소성시켜 산화코발트(II) CoO를 사용하여 제조하였다. 환원제 없이 제조된 실시예 7은 적갈색이었다. 코발트 공급원 및 환원제로서 분말 코발트 금속으로 제조된 실시예 8은 마젠타 레드 색상이었다.
도 3: 실시예 106 내지 110에 대한 압착된 분말의 오버레이된 반사 스펙트럼들 (%R 대 nm).
도 4: 실시예 124, 126, 128, 130 및 132에 대한 압착된 분말의 오버레이된 반사 스펙트럼들 (%R 대 nm).
도 5: 실시예 160, 162 및 164에 대한 압착된 분말의 오버레이된 반사 스펙트럼들 (%R 대 nm).
본 발명은 Y(In,M)O3 형태의 육각형의 ABO3 구조를 갖는 적색 및 적색 색조의 보라색 안료에 대한 것으로, 여기서 M은 ABO3 구조의 삼각 쌍뿔형 구조 B 부위 내에서 In을 치환하고, 이 경우 M은 Co2+ 및 전하 보상 이온을 함유하는 혼합물이거나, 또는 M은 Co2+ 및 전하 보상 이온 뿐만 아니라 다른 이종원자가 및 동종원자가 이온들을 함유하는 혼합물이다.
샘플 조성물은 통상적인 고체상 세라믹법에 의해 제조될 수 있는데, 이 경우 금속 산화물, 탄산염, 황산염, 질산염 또는 수산화물과 같은 시약들의 화학량론적 전구체 혼합물은 고온, 예를 들어 800℃ 내지 1400℃에서, 주어진 시간, 예를 들어 1 내지 12시간 동안 세라믹 도가니 중에서 균질하게(intimately) 혼합되고 소성되어, 이온의 상호확산, 다양한 반응 및 최종 생성물의 형성을 유도한다. 균질하게 혼합된 샘플 전구체는 다른 방법들, 예를 들어, 침전법, 열수법, 졸-겔법 및 연소법을 통해 제조될 수도 있다.
고온 고체상 반응에서, 목적하는 결정상의 제조를 보조하고/하거나 용융물, 공융물, 또는 반응성 증기상을 형성하는 동안 반응성 종의 확산을 보조하는 광화제 또는 융제(flux)로 알려진 소량의 첨가제를 사용하는 것이 통상적이다. 전구체 조성물의 1 내지 5중량%의 첨가 비율로 광화제를 사용하면 목적하는 생성물 상의 수율을 증가시키고/증가시키거나 목적하는 생성물 상을 형성하는데 필요한 소성 온도를 감소시킬 수 있는 경우가 많다. 통상적인 광화제로는, 이에 제한되지는 않지만, 알칼리 및 알칼리토류 금속염, 예를 들어 금속 수산화물, 할라이드, 탄산염, 황산염 및 인산염, 금속 산화물, 예컨대 몰리브덴, 텅스텐, 바나듐 및 비스무트 산화물, 및 붕소 산화물, 예컨대 붕산, 산화붕소, 또는 사붕산나트륨을 포함한다.
본 발명의 목적을 위한 환원 물질, 환원 제제 또는 환원제는 통상적으로 전자 또는 전자들의 공여를 통한 산화-환원 반응에서 또 다른 화학종을 환원시키는 원소 또는 화합물로 정의된다. 환원제는 전자를 잃는 경우에 산화되었다고 한다. 또한, 이 물질은 다른 물질들이 산화시킬 수 없는 환경을 만들어낼 수도 있다.
고온 고체상 반응은 안료 용도에 필요한 것보다 더 큰 입자 크기의 최종 생성물을 유도해내는 경우가 많다. 본 발명의 목적을 위해, 물질을 분쇄하는 것은 미디어(media) 밀링, 제트 밀링 또는 롤 밀링에 제한되지 않는 기계적 수단을 통해 소성된(as-fired) 합성 생성물의 입자 크기를 감소시키는 것으로 정의된다.
합성 공정 동안, 물질은 원치않는 이온과 염 및/또는 부산물 이온과 염이 제거되는 세척 또는 세정 단계를 필요로 할 수 있다. 다양한 산, 염기 및 용매들이 유용한 세척제들이다. 본 발명의 목적을 위한 산, 염기 및 용매들로는 아세트산, 염산 및 황산과 같은 산과 함께 아세트산나트륨, 탄산나트륨 및 수산화나트륨과 같은 염기의 용액을 포함한다. 용매로는 알콜, 예컨대 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 또는 다른 유기 액체, 예컨대 아세톤, 메틸에틸케톤, 헥산 및 톨루엔을 포함할 수 있다.
금속 산화물의 치환형 고용체는 용질 금속 산화물의 금속 이온이 금속 산화물 용매의 격자 부위 내에 혼입되는 경우에 형성된다. 균질한 고용체 상의 형성은 산화 상태, 이온 반경과 금속 이온의 전기음성도 및 용질 및 용매 금속 산화물의 결정 구조를 비롯한 여러가지 인자의 균형을 필요로 한다. 일부 경우들에 있어서, 고용체는 Cr2O3와 Al2O3의 반응으로 형성된 고용체인 (CrxAl1-x)2O3 (x는 0 내지 1임)와 같은 2말단 성분(two end member) 산화물의 전체 조성 범위에 걸쳐 형성시킬 수 있다. 다른 경우들에 있어서, 고용체는 주어진 x 범위 내에서만 균질한 상을 형성할 것이다.
용매 금속 산화물 내의 부위에서 동일한 산화 상태의 금속 이온을 이용한 치환은 동종원자가 치환이다. 이종원자가 치환을 갖는 고용체에서, 본래의 금속 산화물 용매 구조 내의 이온들은 서로 다른 전하의 이온으로 대체된다. 이는 양이온 또는 음이온 빈자리를 유발하거나, 또는 해당 구조 내에서 통상적으로 점유되지 않는 구멍에 삽입되는 전하 균형, 또는 전하 보상 이온의 혼입을 유발할 수 있다. 다르게는, 하나 이상의 금속 이온을 이용한 이종원자가 치환은 해당 물질의 전하 균형 및 전반적인 전기적 중성을 유지할 수 있다. 예를 들어, 두 Al3+ 이온은 하나의 Zn2+ 이온과 전하 보상 Ti4+ 이온으로 대체될 수 있다.
동종원자가 및 이종원자가 치환과 고용체의 형성은 모두 용매 금속 산화물의 전기적 성질에 영향을 줄 수 있으며; 고용체는 비치환된 금속 산화물과는 상이한 특성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 고용체의 밴드 구조 및 광 흡수 스펙트럼은 용질 또는 용매 금속 산화물과는 상이할 수 있다.
팔면체 배위구조의 코발트(II)를 갖는 복합체, 예를 들어, [Co(H2O)]2+는 적색 또는 핑크 색상을 나타내는 경우가 많다. 코발트를 함유하는 인산염은 코발트 산화 상태 및 배위 환경에서 기인하는 광범위하게 다양한 색상을 나타내는데; Co3(PO4)2는 선명한 보라색이고 Co2P2O7은 핑크빛을 띤 자주색의 물질로서, 이 경우 두 물질은 모두 6배 및 5배 배위를 모두 점유하는 2가의 코발트를 포함한다. 5배위 삼각 쌍뿔형 부위 내에 코발트를 함유하는 NaCoPO4에 대한 준안정성 인산염 상은 적색인 것으로 보고되었다. 코발트 보라색에 있어서, Co3(PO4)2 (PV14) 코발트는 5배위 및 뒤틀린(distorted) 팔면체인 6배위 부위 내에 모두 혼입된다. 이와 유사하게, 남색(purple-blue) 생성물은 LiMgBO3 호스트의 5배위 삼각 쌍뿔형 구조의 배위 결합 부위 내의 Co 발색단으로부터 생성된다. 이러한 관찰은 5배위의 기하학적 구조 내의 코발트가 적색 색조의 색상을 나타내고 있음을 시사하는 것이다.　 Co2+ 및 Ti4+로 YInO3을 공동 치환시켜 Y(CoxTixIn1-2x)O3을 수득하면 (이 경우, 코발트가 5배위 삼각 쌍뿔형 구조 부위 내에 혼입되는 것으로 추정됨)은 담청색 색조의 적색 (마젠타) 생성물을 유도하게 된다.
산화코발트(II) CoO는, 공기 중에서 400 내지 900℃로 가열되는 경우 산화코발트(II,III) Co3O4로 산화된다. 산화코발트(II,III)는 공기 또는 아르곤 중에서 900℃ 초과로 가열되는 경우 산화코발트(II)로 전환되고; 공기 중에서 냉각시 상기 형성된 CoO는 900℃ 미만에서 산화코발트(II,III) Co3O4로 재산화된다. 그러나, Co3O4는 고온 고체상 반응에서 Co(II)를 전달하기 위한 통상적인 시약이다. 일부 경우들에 있어서, Co(II)는 공기 중의 900℃ 미만에서 안정화될 수 있다. 예를 들어, 다양한 산화 상태의 Co가 Al2O3과 반응하는 경우, 최종 생성물의 스피넬 결정 격자 내로 혼입된 Co(II)와 함께 CoAl2O4를 형성한다.
Co(II) 물질의 산화(예컨대, 공기 중에서 소성되는 경우)에 대한 열 안정성은 물질에 따라 다르며 화학물질마다 다를 것이다. 본 발명의 마젠타 레드 색상은 일산화규소, 규소 분말, 산화안티몬(III), 탄소 또는 코발트 금속과 같은 환원제가 다른 시약들과 함께 사용되는 경우에 Co3O4 또는 CoO를 이용하는 아르곤 소성 중에서 관찰된다.
YInO3은 5배 삼각 쌍뿔형 구조의 B 부위 내에 In3+을 갖는 육각형의 ABO3 구조 (JCPDS NO: 70-0133; P63cm 공간군)를 채택한다. 이트륨, 인듐, 코발트 및 티타늄 시약의 균질한 출발 물질 혼합물의 고온 불활성 환경의 소성 하에서, Y가 육각형의 ABO3 구조의 A 부위 내에 존재하고, In, Co 및 Ti는 육각형의 ABO3 구조의 B 부위 내에 존재하며, 모체 YInO3 중의 In3+가 이종원자가 이온인 Co2+와 Ti4+로 치환되는 고용체가 형성된다. 우리가 알고 있는 한, 2가의 코발트가 YInO3 및 YMnO3 계열의 삼각 쌍뿔형 구조의 배위 결합에서는 관찰된 적은 없다. AMM'O4 화학식을 갖는 YbFe2O4 구조의 물질도 M 및 M' 이온의 5배 삼각 쌍뿔형 구조의 배위를 나타낸다. YbFe2O4 구조를 갖는 물질 내의 Co2+도 적색 및 적색 색조의 보라색 색상을 유도하는 삼각 쌍뿔형 구조의 배위 결합을 나타내는 것으로 예측된다.
이종원자가 이온 Co2+ 및 Ti4+가 In3+에 대해 치환된 육각형의 고용체 Y(Co,Ti,In)O3은 비치환된 YInO3에 비해 가시 영역에 걸친 추가의 흡수 특징을 나타내기 때문에 상기 관찰된 색상을 제공한다. 또한, 고용체 Y(Zn,Co,Ti,In)O3, Y(Co,Ti,In,Mn)O3 및 Y(Zn,Co,Ti,In,Mn)O3에 있어서, Y(Co,Ti,In)O3에서 In3+을 Zn2+, Mn3+ 또는 이들 양자 모두로 추가로 치환하면, Co2+ / Ti4+로 치환된 물질에 비하여 생성물의 전자 구조 및 결과적인 흡수 특징에 다른 영향을 유도하여, 색상을 조절하는 능력 및 생성된 안료의 반사 특성을 제공하게 된다.
금속 산화물에 있어서 완벽한 화학량론에서 벗어나는 것은 드문 일이 아닌데; 즉, 화학식 ABO3에서 원소들의 비율은 해당 물질이 여전히 동일한 구조를 나타내고 있다고 하더라도 다를 수 있다 (A, B 및 O에 대하여 각각 추정된 1:1:3의 비율도 달라질 수 있다). 이러한 비화학량론적 결함 구조들도 본 발명의 범위 내이며, 본 출원 및 청구범위에서도 상정되어야 한다.
하기의 형태들의 치환도 본 발명의 범위 내로 간주된다: 하기를 만족하는 육각형의 구조를 갖는 ABO3 형태의 혼성 산화물:
1. A = 3가의 M3+ 및/또는 3가의 M3+ 이온들의 혼합물
2. A = 평균 산화 상태가 A3+이고 전하적 중성이 유지되도록 하는 비율의 3가의 M3+ 및 다른 금속들의 혼합물
3. B = In3+과 Co2+ 및 Ti4+의 혼합물
4. B = In3+과 Co2+, Ti4+ 및 다른 2가의 M2+ 이온들의 혼합물
5. B = In3+과 Co2+, Ti4+ 및 다른 3가의 M3+의 혼합물
6. B = In3+과 Co2+, Ti4+ 및 다른 5가의 M5+의 혼합물
7. B = In3+과 Co2+, Ti4+ 및 다른 6가의 M6+의 혼합물
8. B = 평균 산화 상태가 B3+이고 전하적 중성이 유지되도록 하는 비율의 In3+과 Co2+ 및 다른 금속들의 혼합물
하기는 코발트 및 티타늄 치환된 YInO3 안료에 대한 실시예이다. 하기의 목록은 포괄적인 것은 아니다.
1. YCo0.20Ti0.20In0.60O3
2. YIn1-x(Co0.5Ti0.5)xO3, 여기서 0 < x ≤ 1임
3. YIn1-x((Co,Zn)0.5Ti0.5)xO3, 여기서 0 < x ≤ 임
4. Y(In, Mn)1-x(Co0.5Ti0.5)xO3, 여기서 0 < x ≤ 1임
5. Y(In, Mn)1-x((Co,Zn)0.5Ti0.5)xO3, 여기서 0 < x ≤ 1임
6. YCoxTixIn1-2xO3
a. X=0.01 - 0.50
7. YCoxTixMyIn1-2x-yO3
a. X=0.01 - 0.50
b. Y=0.00 - 0.98, 여기서 y ≤ 1-2x임
c. M = 3가의 M3+ 이온, 또는 Al, Ga, Mn을 비롯한 3가 이온들의 혼합물
8. YCoxTix-2yMyIn1-2x+yO3
a. X=0.01 - 0.667
b. Y=0.00 - 0.333, 여기서 y ≤ x/2임
c. M = 5가의 M5+ 이온, 또는 Sb, V, Nb, Bi를 비롯한 5가 이온들의 혼합물
9. YCoxTix-3yMyIn1-2x+2yO3
a. X=0.01 - 0.75
b. Y=0.00 - 0.25, 여기서 y ≤ x/3임
c. M = 6가의 M6+ 이온, 또는 Mo, W를 비롯한 6가 이온들의 혼합물
10. YCoxTix+yMyIn1-2x-2yO3
a. X=0.01 - 0.50
b. Y=0.00 - 0.49, 여기서 x + y ≤ 0.5임
c. M = 2가의 M2+ 이온, 또는 Mg, Ca, Sr, Ba, Zn을 비롯한 2가 이온들의 혼합물
11. YCoxTix+yMyNzIn1-2x-2y-zO3
a. X=0.01 - 0.50
b. Y=0.00 - 0.49, 여기서 x + y ≤ 0.5임
c. Z=0.00 - 0.98, 여기서 0 < z ≤ 1-2x-2y
d. M = 2가의 M2+ 이온, 또는 Mg, Ca, Sr, Ba, Zn을 비롯한 2가 이온들의 혼합물
e. N = 3가의 M3+ 이온, 또는 Al, Ga, Mn을 비롯한 3가 이온들의 혼합물
12. ACoxTix+yMyNzIn1-2x-2y-zO3
a. X=0.01 - 0.50
b. Y=0.00 - 0.49, 여기서 x + y ≤ 0.5임
c. Z=0.00 - 0.98, 여기서 0 < z ≤ 1-2x-2y
d. M = 2가의 M2+ 이온, 또는 Mg, Ca, Sr, Ba, Zn을 비롯한 2가 이온들의 혼합물
e. N = 3가의 M3+ 이온, 또는 Al, Ga, Mn을 비롯한 3가 이온들의 혼합물
f. A = 3가의 M3+ 이온, 또는 Y, La, Sc, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu를 비롯한 3가 이온들의 혼합물
실시예
실시예 1
환원제없이 공기 소성된(air-fired) YCo0.2Ti0.2In0.6O3. 148.4 g의 산화이트륨 (Y2O3), 109.5 g의 산화인듐 (In2O3), 21.0 g의 산화티타늄 (TiO2) 및 21.1 g의 산화코발트(II,III) (Co3O4)의 혼합물(Y:In:Co:Ti의 몰비 = 1.00:0.60:0.20:0.20)을 균질화시켜 실시예 1 내지 6에 사용된 원재료 배합물을 수득하였다. 10 g의 상기 원재료 배합물을 1200℃의 공기 중에서 6시간 동안 소성시켜 암갈색 고체를 수득하였다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다. X-선 분말 회절 데이터에 대해서는 표 5를 참조한다. 반사 스펙트럼에 대해서는 도 1을 참조한다.
실시예 2
환원제 Si를 사용하여 공기 소성된 YCo0.2Ti0.2In0.6O3. 24.92 g의 실시예 1의 원재료 배합물 및 0.08 g의 규소 분말의 혼합물을 균질화시켜 실시예 2와 실시예 6에 사용된 원재료 배합물을 수득하였다. 10 g의 상기 원재료 배합물을 1200℃의 공기 중에서 6시간 동안 소성시켜 암갈색 고체를 수득하였다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다. X-선 분말 회절 데이터에 대해서는 표 5를 참조한다. 반사 스펙트럼에 대해서는 도 1을 참조한다.
실시예 3
환원제 C를 사용하여 공기 소성된 YCo0.2Ti0.2In0.6O3. 199.16 g의 실시예 1의 원재료 배합물 및 0.84 g의 탄소 분말의 혼합물을 균질화시켜 실시예 3과 실시예 7에 사용된 원재료 배합물을 수득하였다. 10 g의 상기 원재료 배합물을 1200℃의 공기 중에서 6시간 동안 소성시켜 암갈색 고체를 수득하였다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다. X-선 분말 회절 데이터에 대해서는 표 5를 참조한다. 반사 스펙트럼에 대해서는 도 1을 참조한다.
실시예 4
환원제없이 아르곤 소성된 YCo0.2Ti0.2In0.6O3. 10 g의 실시예 1의 원재료 배합물을 1200℃의 유동성 아르곤 중에서 6시간 동안 소성시켜 적갈색 고체를 수득하였다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다. X-선 분말 회절 데이터에 대해서는 표 5를 참조한다. 반사 스펙트럼에 대해서는 도 1을 참조한다.
실시예 5
환원제 Si를 사용하여 아르곤 소성된 YCo0.2Ti0.2In0.6O3. 10 g의 실시예 2의 원재료 배합물을 1200℃의 유동성 아르곤 중에서 6시간 동안 소성시켜 적갈색 고체를 수득하였다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다. X-선 분말 회절 데이터에 대해서는 표 5를 참조한다. 반사 스펙트럼에 대해서는 도 1을 참조한다.
실시예 6
환원제 C를 사용하여 아르곤 소성된 YCo0.2Ti0.2In0.6O3. 70.7 g의 실시예 3의 원재료 배합물을 1200℃의 유동성 아르곤 중에서 6시간 동안 소성시켜 밝은 마젠타 레드 색상의 고체를 수득하였다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다. X-선 분말 회절 데이터에 대해서는 표 5를 참조한다. 반사 스펙트럼에 대해서는 도 1을 참조한다.
실시예 7
환원제없이 아르곤 소성된 YCo0.2Ti0.2In0.6O3. 1.99 g의 산화이트륨 (Y2O3), 1.47 g의 산화인듐 (In2O3), 0.28 g의 산화티타늄 (TiO2), 0.26 g의 산화코발트(II) (CoO)의 혼합물을 균질화시키고 1240℃의 유동성 아르곤 중에서 소성하여 적갈색 고체를 수득하였다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다. X-선 분말 회절 데이터에 대해서는 표 5를 참조한다. 반사 스펙트럼에 대해서는 도 2를 참조한다.
실시예 8
환원제 Co를 사용하여 아르곤 소성된 YCo0.2Ti0.2In0.6O3. 2.00 g의 산화이트륨 (Y2O3), 1.48 g의 산화인듐 (In2O3), 0.28 g의 산화티타늄 (TiO2), 0.13 g의 산화코발트(II) (CoO) 및 0.11 g의 분말 코발트 금속의 혼합물을 균질화시키고 1240℃의 유동성 아르곤 중에서 6시간 동안 소성시켜 밝은 마젠타 레드 색상의 고체를 수득하였다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다. X-선 분말 회절 데이터에 대해서는 표 5를 참조한다. 반사 스펙트럼에 대해서는 도 2를 참조한다.
실시예 9-18
실시예 9-18에 있어서는, 전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 다양한 비율의 산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화코발트 (Co3O4), 이산화티타늄 (TiO2) 및 산화망간 (Mn3O4)의 혼합물을 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 균질하게 분쇄하였다. 생성된 배합물을 1150℃ 내지 1300℃ 범위 내의 온도의 아르곤 또는 불활성 환경 하에 소성시켰다. 결과 생성물은 적갈색 내지 암자주색의 색상 범위를 나타냈다. 이들의 X-선 분말 회절 패턴에서 관찰된 우세하거나 유일한 상은 육각형의 YInO3의 상이었다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다.
실시예 19-28
실시예 19-28에 있어서는, 전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 다양한 비율의 산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화코발트 (Co3O4), 이산화티타늄 (TiO2) 및 산화망간 (Mn3O4)의 혼합물을 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 균질하게 분쇄하였다. 규소 (m)를 상기 생성된 배합물에 0.3 중량%로 첨가하고 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 분쇄하였다. 규소와 함께 생성된 배합물을 1150℃ 내지 1300℃ 범위 내의 온도의 아르곤 또는 불활성 환경 하에 소성시켰다. 결과 생성물은 마젠타 레드 내지 적보라색의 색상 범위를 나타냈다. 이들의 X-선 분말 회절 패턴에서 관찰된 우세하거나 유일한 상은 육각형의 YInO3의 상이었다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다.
실시예 29-33
실시예 29-33에 있어서, 전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 다양한 비율의 산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화코발트 (Co3O4), 이산화티타늄 (TiO2) 및 산화알루미늄 (Al2O3)의 혼합물을 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 균질하게 분쇄하였다. 규소와 함께 생성된 배합물을 1150℃ 내지 1300℃ 범위 내의 온도의 아르곤 또는 불활성 환경 하에 소성시켰다. 결과 생성물은 마젠타 레드 내지 적보라색의 색상 범위를 나타냈다. 이들의 X-선 분말 회절 패턴에서 관찰된 우세하거나 유일한 상은 육각형의 YInO3의 상이었다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다.
실시예 34-38
실시예 34-38에 있어서는, 전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 다양한 비율의 산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화코발트 (Co3O4), 이산화티타늄 (TiO2) 및 산화알루미늄 (Al2O3)의 혼합물을 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 균질하게 분쇄하였다. 규소 (m)를 상기 생성된 배합물에 0.3 중량%로 첨가하고 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 분쇄하였다. 규소와 함께 생성된 배합물을 1150℃ 내지 1300℃ 범위 내의 온도의 아르곤 또는 불활성 환경 하에 소성시켰다. 결과 생성물은 마젠타 레드 내지 적보라색의 색상 범위를 나타냈다. 이들의 X-선 분말 회절 패턴에서 관찰된 우세하거나 유일한 상은 육각형의 YInO3의 상이었다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다.
실시예 39-48
실시예 39-48에 있어서는, 전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 다양한 비율의 산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화코발트 (Co3O4), 이산화티타늄 (TiO2) 및 산화아연 (ZnO)의 혼합물을 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 균질하게 분쇄하였다. 규소 (m)를 상기 생성된 배합물에 0.3 중량%로 첨가하고 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 분쇄하였다. 규소와 함께 생성된 배합물을 1150℃ 내지 1300℃ 범위 내의 온도의 아르곤 또는 불활성 환경 하에 소성시켰다. 결과 생성물은 마젠타 레드 내지 적보라색의 색상 범위를 나타냈다. 이들의 X-선 분말 회절 패턴에서 관찰된 우세하거나 유일한 상은 육각형의 YInO3의 상이었다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다.
실시예 49-58
실시예 49-58에 있어서는, 전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 다양한 비율의 산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화코발트 (Co3O4), 이산화티타늄 (TiO2) 및 산화아연 (ZnO)의 혼합물을 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 균질하게 분쇄하였다. 규소 (m)를 상기 생성된 배합물에 0.3 중량%로 첨가하고 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 분쇄하였다. 규소와 함께 생성된 배합물을 1150℃ 내지 1300℃ 범위 내의 온도의 아르곤 또는 불활성 환경 하에 소성시켰다. 결과 생성물은 마젠타 레드 내지 적보라색의 색상 범위를 나타냈다. 이들의 X-선 분말 회절 패턴에서 관찰된 우세하거나 유일한 상은 육각형의 YInO3의 상이었다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다.
실시예 59-64
실시예 59-64에 있어서는, 전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 다양한 비율의 산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화코발트 (Co3O4), 이산화티타늄 (TiO2) 및 산화마그네슘 (MgO), 산화지르코늄 (ZrO2) 및 산화주석 (SnO2)의 혼합물을 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 균질하게 분쇄하였다. 규소와 함께 생성된 배합물을 1150℃ 내지 1300℃ 범위 내의 온도의 아르곤 또는 불활성 환경 하에 소성시켰다. 결과 생성물은 마젠타 레드 내지 그레이 핑크색의 색상 범위를 나타냈다. 이들의 X-선 분말 회절 패턴에서 관찰된 우세하거나 유일한 상은 육각형의 YInO3의 상이었다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 2를 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다.
실시예 65-70
실시예 65-70에 있어서는, 전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 다양한 비율의 산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화코발트 (Co3O4), 이산화티타늄 (TiO2), 산화마그네슘 (MgO), 산화지르코늄 (ZrO2) 및 산화주석 (SnO2)의 혼합물을 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 균질하게 분쇄하였다. 규소 (m)를 상기 생성된 배합물에 0.3 중량%로 첨가하고 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 분쇄하였다. 규소와 함께 생성된 배합물을 1150℃ 내지 1300℃ 범위 내의 온도의 아르곤 또는 불활성 환경 하에 소성시켰다. 결과 생성물은 마젠타 레드 내지 탠(tan) 그레이의 색상 범위를 나타냈다. 이들의 X-선 분말 회절 패턴에서 관찰된 우세하거나 유일한 상은 육각형의 YInO3의 상이었다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 2를 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다.
실시예 71-76
실시예 71-76에 있어서는, 전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 다양한 비율의 산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화코발트 (Co3O4), 이산화티타늄 (TiO2) 및 산화아연 (ZnO)의 혼합물을 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 균질하게 분쇄하였다. 탄소를 상기 생성된 배합물에 2:5, 1.5:5 또는 1:5 몰비의 C:Co로 첨가하고, 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 분쇄하였다. 탄소와 함께 생성된 배합물을 1150℃ 내지 1300℃ 범위 내의 온도의 아르곤 또는 불활성 환경 하에 소성시켰다. 결과 생성물은 마젠타 레드의 색상 범위를 나타냈다. 이들의 X-선 분말 회절 패턴에서 관찰된 우세하거나 유일한 상은 육각형의 YInO3의 상이었다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다.
실시예 77-80
실시예 77-80에 있어서는, 전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 다양한 비율의 산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화코발트 (Co3O4), 이산화티타늄 (TiO2), 산화아연 (ZnO) 및 산화망간 (Mn3O4)의 혼합물을 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 균질하게 분쇄하였다. 규소 (m)를 실시예 77에서 생성된 배합물에 1:7.5 몰비의 Si:Co로 첨가하고, 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 분쇄하였다. 탄소를 실시예 78에서 생성된 배합물에 1:2.5 몰비의 C:Co로 첨가하고, 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 분쇄하였다. 모든 실시예들을 1150℃ 내지 1300℃ 범위 내의 온도의 아르곤 또는 불활성 환경 하에 소성시켰다. 결과 생성물은 마젠타 레드 내지 탠 그레이의 색상 범위를 나타냈다. 이들의 X-선 분말 회절 패턴에서 관찰된 우세하거나 유일한 상은 육각형의 YInO3의 상이었다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다. 유리 에나멜에 있어서 실시예 79 및 80의 색상값에 대해서는 표 6을 참조한다.
실시예 81-84
실시예 81-84에 있어서는, 전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 다양한 비율의 산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화코발트 (Co3O4), 이산화티타늄 (TiO2), 산화아연 (ZnO) 및 산화망간 (Mn3O4)의 혼합물을 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 균질하게 분쇄하였다. 규소 (m)를 실시예 77에서 생성된 배합물에 1:7.5 몰비의 Si:Co로 첨가하고, 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 분쇄하였다. 탄소를 실시예 78에서 생성된 배합물에 1:2.5 몰비의 C:Co로 첨가하고, 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 분쇄하였다. 모든 실시예들을 1150℃ 내지 1300℃ 범위 내의 온도의 공기 중에서 소성시켰다. 결과 생성물은 마젠타 레드 내지 탠 그레이의 색상 범위를 나타냈다. 이들의 X-선 분말 회절 패턴에서 관찰된 우세하거나 유일한 상은 육각형의 YInO3의 상이었다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다.
실시예 85-89
실시예 85-89에 있어서는, 전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 다양한 비율의 산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화코발트 (Co3O4), 이산화티타늄 (TiO2) 및 산화아연 (ZnO)의 혼합물을 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 균질하게 분쇄하였다. 규소 (m)를 상기 생성된 배합물에 0.3 중량%로 첨가하고 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 분쇄하였다. 규소와 함께 생성된 배합물을 1150℃ 내지 1300℃ 범위 내의 온도의 아르곤 또는 불활성 환경 하에 소성시켰다. 결과 생성물은 마젠타 레드 내지 적보라색의 색상 범위를 나타냈다. 이들의 X-선 분말 회절 패턴에서 관찰된 우세하거나 유일한 상은 육각형의 YInO3의 상이었다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다.
실시예 90-96
실시예 90-96에 있어서는, 전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 다양한 비율의 산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화코발트 (CoO), 코발트 금속 (Co), 이산화티타늄 (TiO2) 및 산화아연 (ZnO)의 혼합물을 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 균질하게 분쇄하였다. Co(m) : CoO의 몰비도 1:4로 일정하게 유지하였다. 생성된 배합물을 1150℃ 내지 1300℃ 범위 내의 온도의 아르곤 또는 불활성 환경 하에 소성시켰다. 결과 생성물은 마젠타 레드 내지 적보라색의 색상 범위를 나타냈다. 이들의 X-선 분말 회절 패턴에서 관찰된 우세하거나 유일한 상은 육각형의 YInO3의 상이었다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다.
실시예 97-105
실시예 97-105에 있어서는, 전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 다양한 비율의 산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화코발트 (CoO), 코발트 금속 (Co), 이산화티타늄 (TiO2) 및 산화망간 (Mn3O4)의 혼합물을 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 균질하게 분쇄하였다. Co(m) : CoO의 몰비도 1:4로 일정하게 유지하였다. 생성된 배합물을 1150℃ 내지 1300℃ 범위 내의 온도의 아르곤 또는 불활성 환경 하에 소성시켰다. 결과 생성물은 마젠타 레드 내지 적보라색의 색상 범위를 나타냈다. 이들의 X-선 분말 회절 패턴에서 관찰된 우세하거나 유일한 상은 육각형의 YInO3의 상이었다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다.
실시예 106-114
전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 다양한 비율의 산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화코발트 (CoO), 코발트 금속 (Co), 이산화티타늄 (TiO2) 및 산화망간 (Mn3O4)의 혼합물을 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 균질하게 분쇄하였다. Co(m) : CoO의 몰비도 1:1로 일정하게 유지하였다. 생성된 배합물을 1150℃ 내지 1300℃ 범위 내의 온도의 아르곤 또는 불활성 환경 하에 소성시켰다. 결과 생성물은 마젠타 레드 내지 적보라색의 색상 범위를 나타냈다. 이들의 X-선 분말 회절 패턴에서 관찰된 우세하거나 유일한 상은 육각형의 YInO3의 상이었다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다. 실시예 106-110의 반사 스펙트럼에 대해서는 도 3을 참조한다.
실시예 115-123
전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 다양한 비율의 산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화코발트 (CoO), 코발트 금속 (Co), 이산화티타늄 (TiO2) 및 산화망간 (Mn3O4)의 혼합물을 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 균질하게 분쇄하였다. Co(m) : CoO의 몰비도 1:1로 일정하게 유지하였다. 생성된 배합물을 1150℃ 내지 1300℃ 범위 내의 온도의 아르곤 또는 불활성 환경 하에 소성시켰다. 결과 생성물은 마젠타 레드 내지 적보라색의 색상 범위를 나타냈다. 이들의 X-선 분말 회절 패턴에서 관찰된 우세하거나 유일한 상은 육각형의 YInO3의 상이었다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다.
실시예 124-132
전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 다양한 비율의 산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화코발트 (Co3O4), 이산화티타늄 (TiO2) 및 산화망간 (Mn3O4)의 혼합물을 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 균질하게 분쇄하였다. 생성된 배합물을 1150℃ 내지 1300℃ 범위 내의 온도의 아르곤 또는 불활성 환경 하에 소성시켰다. 결과 생성물은 적보라색 내지 보라색의 색상 범위를 나타냈다. 이들의 X-선 분말 회절 패턴에서 관찰된 우세하거나 유일한 상은 육각형의 YInO3의 상이었다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다. 실시예 124, 126, 128, 130 및 132의 반사 스펙트럼에 대해서는 도 4를 참조한다.
실시예 133-141
전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 다양한 비율의 산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화코발트 (Co3O4), 이산화티타늄 (TiO2) 및 산화망간 (Mn3O4)의 혼합물을 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 균질하게 분쇄하였다. 생성된 배합물을 1150℃ 내지 1300℃ 범위 내의 온도의 아르곤 또는 불활성 환경 하에 소성시켰다. 결과 생성물은 적보라색 내지 보라색의 색상 범위를 나타냈다. 이들의 X-선 분말 회절 패턴에서 관찰된 우세하거나 유일한 상은 육각형의 YInO3의 상이었다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다.
실시예 142-159
전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 다양한 비율의 산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화코발트 (CoO), 코발트 금속 (Co), 이산화티타늄 (TiO2) 및 산화알루미늄 (Al2O3)의 혼합물을 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 균질하게 분쇄하였다. Co(m) : CoO의 몰비도 1:1로 일정하게 유지하였다. 생성된 배합물을 1150℃ 내지 1300℃ 범위 내의 온도의 아르곤 또는 불활성 환경 하에 소성시켰다. 결과 생성물은 마젠타 레드 내지 적보라색의 색상 범위를 나타냈다. 이들의 X-선 분말 회절 패턴에서 관찰된 우세하거나 유일한 상은 육각형의 YInO3의 상이었다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 실시예 142 - 150의 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다.
실시예 160-168
전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 다양한 비율의 산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화코발트 (CoO), 코발트 금속 (Co), 이산화티타늄 (TiO2) 및 산화아연 (ZnO)의 혼합물을 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 균질하게 분쇄하였다. Co(m) : CoO의 몰비도 1:1로 일정하게 유지하였다. 생성된 배합물을 1150℃ 내지 1300℃ 범위 내의 온도의 아르곤 또는 불활성 환경 하에 소성시켰다. 결과 생성물은 마젠타 레드 색상을 나타냈다. 이들의 X-선 분말 회절 패턴에서 관찰된 우세하거나 유일한 상은 육각형의 YInO3의 상이었다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다. 실시예 160, 162 및 164의 반사 스펙트럼에 대해서는 도 5를 참조한다.
실시예 169-177
전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 다양한 비율의 산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화코발트 (CoO), 코발트 금속 (Co), 이산화티타늄 (TiO2) 및 산화아연 (ZnO)의 혼합물을 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 균질하게 분쇄하였다. Co(m) : CoO의 몰비도 1:1로 일정하게 유지하였다. 생성된 배합물을 1150℃ 내지 1300℃ 범위 내의 온도의 아르곤 또는 불활성 환경 하에 소성시켰다. 결과 생성물은 마젠타 레드 내지 황적색의 색상 범위를 나타냈다. 이들의 X-선 분말 회절 패턴에서 관찰된 우세하거나 유일한 상은 육각형의 YInO3의 상이었다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다.
실시예 178-186
전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 다양한 비율의 산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화코발트 (Co3O4), 코발트 금속 (Co), 이산화티타늄 (TiO2), 탄산칼슘 (CaCO3), 탄산스트론튬 (SrCO3), 탄산바륨 (BaCO3) 및 산화란탄 (La2O3)의 혼합물을 균질하게 배합하였다. Co3O4의 Co(m) : Co의 몰비를 1:1로 일정하게 유지하였다. 생성된 배합물을 1300℃ 온도의 아르곤 하에 소성시켰다. 결과 생성물은 마젠타 레드 내지 황적색의 색상 범위를 나타냈다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 3을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다.
실시예 187-189
전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 다양한 비율의 산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화코발트 (CoO), 이산화티타늄 (TiO2) 및 산화안티몬(III) (Sb2O3)의 혼합물을 균질하게 배합하였다. 생성된 배합물을 1300℃ 온도의 아르곤 하에 소성시켰다. 결과 생성물은 마젠타 레드 색상을 나타냈다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 3을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다.
실시예 190
산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화티타늄 (TiO2), 산화코발트(II,III) (Co3O4) 및 탄소 (C)의 혼합물 (Y:In:Co:Ti의 몰비 = 1.00:0.60:0.20:0.20:0.08)을 균질화시켜 1240℃의 아르곤 하에서 소성시켰다. 마젠타 레드 분말은 15.4 ㎛의 D50% 입자 크기를 가진다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다. 유리 에나멜에 있어서의 색상값에 대해서는 표 6을 참조한다.
실시예 191
실시예 190의 일부를 제트밀링하여 입자 크기를 감소시켜 3.91 ㎛의 D50% 입자 크기의 실시예 191을 유도하였다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다. 유리 에나멜에 있어서의 색상값에 대해서는 표 6을 참조한다.
실시예 192
산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화티타늄 (TiO2), 산화코발트(II,III) (Co3O4) 및 탄소 (C)의 혼합물 (Y:In:Co:Ti의 몰비 = 1.00:0.60:0.15:0.20:0.06)을 균질화시켜 1240℃의 아르곤 하에서 소성시켰다. 마젠타 레드 분말은 14.35 ㎛의 D50% 입자 크기를 가진다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다. 유리 에나멜에 있어서의 색상값에 대해서는 표 6을 참조한다.
실시예 193
실시예 192의 일부를 제트밀링하여 입자 크기를 감소시켜 3.90 ㎛의 D50% 입자 크기의 실시예 193을 유도하였다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다. 유리 에나멜에 있어서의 색상값에 대해서는 표 6을 참조한다.
실시예 194
산화이트륨 (Y2O3), 산화인듐 (In2O3), 산화코발트 (CoO), 코발트 금속 (Co), 이산화티타늄 (TiO2) 및 산화아연 (ZnO)의 혼합물 (전기적으로 중성인 육각형의 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 Y:In:Co:Zn:Ti의 몰비 = 1:0.50:0.125:0.125:0.25)을 막자를 사용하여 마노 절구 중에서 균질하게 분쇄하였다. Co(m) : CoO의 몰비도 1:1로 일정하게 유지하였다. 생성된 배합물을 1250℃ 온도의 아르곤 또는 불활성 환경 하에 소성시켰다. 결과 생성물은 마젠타 레드 색상을 나타냈다. X-선 분말 회절 패턴에서 관찰된 우세하거나 유일한 상은 육각형의 YInO3의 상이었다. 반응 조건 및 조성 데이터에 대해서는 표 1을 참조한다. 색상 데이터에 대해서는 표 4를 참조한다. 유리 에나멜에 있어서의 색상값에 대해서는 표 6을 참조한다.
Figure 112018050073176-pct00001
Figure 112018050073176-pct00002
Figure 112018050073176-pct00003
Figure 112018050073176-pct00004
Figure 112018050073176-pct00005
Figure 112018050073176-pct00006
Figure 112018050073176-pct00007
Figure 112018050073176-pct00008
Figure 112018050073176-pct00009
Figure 112018050073176-pct00010
Figure 112018050073176-pct00011
Figure 112018050073176-pct00012
Figure 112018050073176-pct00013
X-선 분말 회절 데이터: X-선 분말 회절 측정은 1°/분으로 10° 내지 75°에서 40 kV 및 40 mA의 Cu-Kα 방사선을 갖는 리가쿠(Rigaku) X-선 회절계를 사용하여 실온에서 수행하였다. 분말 회절 측정은 실시예 1 - 8에 대해 수행하였다. 실시예 1 - 8에 대해 나타난 우세한 구조들은 피크들을 YInO3 패턴과 비교하여 확인된 예측했던 육각형의 YInO3이었다. 미량의 상들은 Y2TiO5, YTiO3 및 코발트 금속을 포함하였다. 표 5는 실시예 1-8에 대하여 관찰된 상의 조성을 나타내고 있다.
Figure 112018050073176-pct00014
유리에의 적용. 비스무트 계열의 융제에 있어서: 안료를 비스무트 계열의 융제와 15-20%의 로딩량으로 혼합하였다. 수혼화성 용매를 점도가 18-20,000 cP가 될 때까지 첨가하였다. 막을 어플리캐이터로 5 밀(mil)의 습막두께(wet film thickness)로 프린팅하여 건조시킨 후, 에나멜이 6 mm의 투명한 유리 상에서 더 이상 다공성이 되지 않을 때까지 수분 동안 537℃ 내지 704℃로 소성하였다.
Figure 112018050073176-pct00015

Claims (23)

  1. 화학식 A(M,M')O3을 갖는 ABO3 물질로서,
    A가 Y이거나, Y와 La, Sc, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb 또는 Lu의 혼합물이고;
    M이 In이거나, In과 Al, Ga, Cr, Fe, Ni, B 또는 Mn의 혼합물이며;
    M'가 MA 및 MB 양이온의 혼합물이고;
    MA가 Co이거나, Co와 Zn, Mg, Ca, Sr, Ba, Cu 또는 Ni의 혼합물이며;
    MB가 Ti, Zr 또는 Sn이거나, Ti, Zr 또는 Sn과 Si, V, Sb, Nb, Mo, W, Ta 또는 Bi의 혼합물이고;
    양이온들이 육각형의 결정 구조를 갖는 전기적으로 중성인 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 비율로 존재하는 것인, ABO3 물질.
  2. 제1항에 있어서, 상기 화학식이
    YIn1-x(Co0.5Ti0.5)xO3 및
    YIn1-x((Co,Zn)0.5Ti0.5)xO3
    로부터 선택되고, 여기서 0.01 < x ≤ 0.60인 것인, ABO3 물질.
  3. 제1항에 있어서, 상기 M과 M'가 ABO3 구조의 삼각 쌍뿔형(trigonal bipyramid) 구조 B 부위 내에 존재하는 것인, ABO3 물질.
  4. 제1항에 있어서, 상기 M'가 Co2+를 함유하는 혼합물이고, 상기 양이온들이 육각형 결정 구조를 갖는 전기적으로 중성인 산화물을 제조하기 위한 것들과 근접한 비율로 존재하는 것인, ABO3 물질.
  5. 제1항에 있어서, Y(In, M')O3 형태의 육각형의 ABO3 구조를 갖는 적색 색조의 보라색 안료인 ABO3 물질.
  6. 제1항에 있어서, 상기 M이 A(M,M')O3 구조의 삼각 쌍뿔형 구조 B 부위 내의 In인 것인, ABO3 물질.
  7. 제1항에 있어서, 도료, 잉크, 유리, 에나멜, 글레이즈(glaze), 플라스틱 또는 치장용 화장품에서 안료로 사용하기 위한 ABO3물질.
  8. 반응 혼합물을 진공 하에, 공기 중에서, 또는 질소, 아르곤 및 이들의 혼합물을 포함하는 불활성 환경 중에서 가열하는 단계를 포함하는, 제1항의 물질을 제조하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 반응 혼합물을 규소, 일산화규소, 탄소, 산화안티몬(III) 및 코발트 금속으로부터 선택되는 환원 물질로 처리하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  10. 제8항에 있어서, 반응 혼합물이 알칼리 및 알칼리토류 금속염, 금속 수산화물, 할라이드, 탄산염, 황산염, 인산염, 몰리브덴 산화물, 텅스텐 산화물, 바나듐 산화물, 비스무트 산화물, 붕소 산화물, 붕산, 산화붕소, 및 사붕산나트륨을 포함하지만 이들로 제한되지 않는 하나 이상의 광화제(mineralizer)를 포함하는 것인, 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 화학식이
    YCo0.20Ti0.20In0.60O3 및
    YCoxTixIn1-2xO3
    로부터 선택되는 것인, ABO3 물질.
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