TW202102435A - 以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末及其製造方法 - Google Patents

以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202102435A
TW202102435A TW109110519A TW109110519A TW202102435A TW 202102435 A TW202102435 A TW 202102435A TW 109110519 A TW109110519 A TW 109110519A TW 109110519 A TW109110519 A TW 109110519A TW 202102435 A TW202102435 A TW 202102435A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
zirconium nitride
alumina
nitride powder
powder
coated
Prior art date
Application number
TW109110519A
Other languages
English (en)
Inventor
影山謙介
相場幸
Original Assignee
日商三菱綜合材料電子化成股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商三菱綜合材料電子化成股份有限公司 filed Critical 日商三菱綜合材料電子化成股份有限公司
Publication of TW202102435A publication Critical patent/TW202102435A/zh

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/06—Binary compounds of nitrogen with metals, with silicon, or with boron, or with carbon, i.e. nitrides; Compounds of nitrogen with more than one metal, silicon or boron
    • C01B21/076—Binary compounds of nitrogen with metals, with silicon, or with boron, or with carbon, i.e. nitrides; Compounds of nitrogen with more than one metal, silicon or boron with titanium or zirconium or hafnium
    • C01B21/0768—After-treatment, e.g. grinding, purification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/006—Combinations of treatments provided for in groups C09C3/04 - C09C3/12
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/04—Physical treatment, e.g. grinding, treatment with ultrasonic vibrations
    • C09C3/041—Grinding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/06—Treatment with inorganic compounds
    • C09C3/063—Coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/04—Particle morphology depicted by an image obtained by TEM, STEM, STM or AFM
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
    • C01P2004/82—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases
    • C01P2004/84—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases one phase coated with the other

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

本發明之以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末係其體積電阻率為1×106 Ω・cm以上。又，相對於氮化鋯100質量%，氮化鋯粉末之氧化鋁被覆量為1.5質量%~9質量%。再者，以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末之等電點為5.7以上。

Description

以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末及其製造方法
本發明關於高精細的液晶、有機EL用黑色矩陣、影像感測器用遮光材、光學構件用遮光材、遮光濾片、IR(紅外線)截止濾波器、覆蓋膜、電子構件用遮光膜、黑色膜、UV硬化性接著劑等中所用的以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末及製造該粉末之方法。再者，本國際申請案主張以2019年3月28日申請的日本發明專利申請案第62413號(日本特願2019-62413)為基礎之優先權，於本國際申請案中援用日本特願2019-62413之全部內容。
以往有揭示一種用於半導體密封用樹脂化合物的黑色氧氮化鈦粉末，其具備粉末母體與被覆該粉末母體之表面的厚度2.5~12nm之二氧化矽膜，於5MPa之壓力下固化的壓粉體之狀態的體積電阻率為1×105 Ω・cm以上(例如，參照專利文獻1(請求項1、段落[0007]))。
於如此構成的黑色氧氮化鈦粉末中，以厚度2.5~12nm的二氧化矽膜被覆粉末母體之表面，將黑色氧氮化鈦粉末在5MPa之壓力下固化的壓粉體之狀態的體積電阻率為1×105 Ω・cm以上之大，因此黑色氧氮化鈦粉末具有高的電絕緣性及高的α線之遮蔽性。結果，將黑色氧氮化鈦粉末使用作為半導體元件等之密封用樹脂化合物的填料時，即使半導體元件等之配線間距狹窄，也該填料之黑色氧氮化鈦粉末不會使配線短路，且可抑制半導體元件等之因α線所造成的誤動作之軟性錯誤的發生。先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2015-117302號公報
發明所欲解決的課題
然而，於上述習知的專利文獻1所示之黑色氧氮化鈦粉末中，由於以二氧化矽膜被覆氧氮化鈦粉末，當使黑色氧氮化鈦粉末分散於乙醇等之溶液中時，等電點係在與具有酸基的丙烯酸樹脂之相容性不良的酸側，有與具有酸基的丙烯酸樹脂之相容性不良的不良狀況。
本發明之目的在於提供一種以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末及一種其製造方法，該氮化鋯粉末係可提高與丙烯酸樹脂等的互溶性，且與阻氣性相輔相成亦可提高耐濕性。解決課題的手段
本發明之第1觀點係一種以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末，其特徵為：體積電阻率為1×106 Ω・cm以上，相對於氮化鋯100質量%，氧化鋁的被覆量為1.5質量%~9質量%，等電點為5.7以上。
本發明之第2觀點係一種以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末之製造方法，其係包含：在水中粉碎氮化鋯粉末而調製氮化鋯漿料之步驟；將鋁化合物溶於溶劑中而調製鋁化合物溶液之步驟；於氮化鋯漿料中，將鋁化合物溶液以氮化鋯粉末：氧化鋁之質量比成為(100：1.5)~(100：15)之比例的方式添加之步驟；於添加了鋁化合物溶液之氮化鋯漿料中，添加酸而調整氮化鋯漿料之pH，使鋁化合物析出至氮化鋯粉末之表面，而藉由鋁化合物被覆氮化鋯粉末之步驟；洗淨經鋁化合物所被覆之氮化鋯粉末後，進行回收之步驟；及，藉由將經回收且經鋁化合物所被覆之氮化鋯粉末在大氣或氮氣環境中，於60℃~200℃之溫度保持1小時~24小時而進行燒成，得到以氧化鋁所被覆之氮化鋯之步驟。
本發明之第3觀點係以第2觀點為基礎之發明，其更特徵為：鋁化合物係氫氧化鋁、硫酸鋁或鋁酸鈉之任一者。
本發明之第4觀點係一種以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末之製造方法，其係包含：使氮化鋯粉末分散於溶劑中而調製氮化鋯漿料之步驟，於氮化鋯漿料中，將鋁酸鹽偶合材以氮化鋯粉末：氧化鋁之質量比成為(100：1.5)~(100：15)之比例的方式添加之步驟；藉由傾析來去除上清液而得到沉澱物之步驟；及，藉由將沉澱物在氮氣環境中，於200℃~400℃之溫度保持3小時~24小時而進行燒成，得到以氧化鋁所被覆之氮化鋯之步驟。發明的效果
於本發明之第1觀點的以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末中，由於體積電阻率為1×106 Ω・cm以上，相對於氮化鋯100質量%，氧化鋁的被覆量為1.5質量%~9質量%，等電點為5.7以上，因此與丙烯酸樹脂的親和性良好，可提高氧化鋁被覆的氮化鋯粉末(黑色顏料)與丙烯酸樹脂之互溶性。又，藉由氧化鋁被覆氮化鋯粉末，與阻氣性相輔相成亦可提高耐濕性。
於本發明之第2觀點的以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末之製造方法中，由於將鋁化合物溶液添加至水漿料後，藉由調整此水漿料的pH，而使鋁化合物析出至氮化鋯粉末之表面，更將此鋁化合物已析出至表面的氮化鋯予以洗淨、燒成，因此可得到上述以氧化鋁所被覆之氮化鋯。
於本發明之第3觀點的以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末之製造方法中，由於鋁化合物為氫氧化鋁、硫酸鋁或鋁酸鈉之任一者，因此藉由調整添加了上述鋁化合物溶液的水漿料之pH，可使鋁化合物快速地析出至氮化鋯粉末之表面。
於本發明之第4觀點的以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末之製造方法中，由於在使氮化鋯分散於溶劑中而得之氮化鋯漿料中，添加鋁酸鹽偶合材，從添加了該鋁酸鹽偶合材的氮化鋯漿料，藉由傾析而得到沉澱物，將該沉澱物進行燒成，因此可得到上述以氧化鋁所被覆之氮化鋯。
實施發明的形態
接著，根據圖式來說明用於實施本發明之形態。本發明之以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末係體積電阻率為1×106 Ω・cm以上，較佳為1×107 Ω・cm以上，相對於氮化鋯100質量%，氧化鋁的被覆量為1.5質量%~9質量%，較佳為3質量%~7質量%，等電點為5.7以上，較佳為5.8以上。
此處，氧化鋁被覆之氮化鋯粉末的體積電阻率係如以下地求出。首先，將上述粉末置入壓力容器內，以5MPa~10MPa進行壓縮而成為壓粉體，以數位萬用電表測定此壓粉體的電阻值。然後，對於所得之電阻值，藉由乘以以壓粉體的厚度及裝置形狀與壓粉體的厚度為基礎所參照的電阻率修正係數(RCF)，而得到粉體的體積電阻率(Ω・cm)。將上述粉末的體積電阻率限定於1×106 Ω・cm以上者係因為未達1×106 Ω・cm時，在高溫高濕環境下有發生絕緣不良之虞。又，將相對於氮化鋯100質量%而言氧化鋁的被覆量限定在1.5質量%~9質量%之範圍內者，係因為未達1.5質量%時，等電點係在酸側，與具有酸基的丙烯酸樹脂之相容性變不良，超過9質量%時，有著色力降低之虞。
另一方面，所謂氧化鋁被覆之氮化鋯粉末的等電點，就是指使該粉末已分散的分散液之氫離子濃度(pH)變化時，1個粉末中電荷係全體成為零，即使將電壓施加於分散液，也粉末不移動之氫離子濃度(pH)。換言之，如氮化鋯粉末之無機氮化物粉末，若氫離子濃度(pH)改變則仄他(zeta)電位係大幅變化，於某特定的氫離子濃度(pH)，表面電位(仄他電位)成為零，具有完全不顯示電泳之等電點。再者，所謂仄他電位，就是定義為在分散液中，於具有某極性的電荷之粉末的周圍，在拉近具有相反極性的電荷之離子而形成的電雙層構造之電雙層，液體流動開始發生的滑動面之電位。此仄他電位例如係使用Dispersion Technology公司製的仄他電位計(型式：DT1202)，如以下地測定。本裝置係使用膠體振動電流法進行測定。將上述分散液置入容器內，以一對的電極夾持，對於此等之電極施加指定的電壓，分散液中的粉末係移動。結果，發生荷電粒子與其周圍的相對離子之極化，發生被稱為膠體振動電位的電場，可作為電流檢測出。此電流係成為膠體振動電流。從所測定的膠體振動電流，使用Smoluchowski之公式與連結總理論，求出仄他電位。然後，仄他電位成為零時的pH係上述粉末之等電點。將上述粉末之等電點限定於5.7以上者，係因為氧化鋁被覆的氮化鋯粉末之等電點位於鹼側。藉此，氧化鋁被覆之氮化鋯粉末(黑色顏料)係與具有酸基的丙烯酸樹脂之相容性變良好，氧化鋁被覆之氮化鋯粉末(黑色顏料)與丙烯酸樹脂之互溶性升高，與氧化鋁被覆所造成的阻隔性相輔相成而提高耐濕性。
另一方面，上述粉末(黑色顏料)的L*值較佳為13以下，上述粉末(黑色顏料)之BET比表面積較佳為20m2 /g以上。此處，氧化鋁被覆之氮化鋯粉末(黑色顏料)的L*值係CIE 1976 L*a*b*色空間(測定用光源C：色溫度6774K)中的明度指數。上述CIE 1976 L*a*b*色空間係國際照明委員會(CIE)在1976年變換CIEXYZ表色系，以表色系內的一定距離在任何顏色的區域中幾乎知覺性地具有相等歩距之差的方式所規定的色空間。又，明度指數L*值、a*值及b*值係CIE 1976 L*a*b*色空間內之直角座標系所規定的量，以下式(1)~式(3)表示。
Figure 02_image001
惟，X/X0 、Y/Y0 、Z/Z0 ＞0.008856，X、Y、Z為物體色的三刺激值。又，X0 、Y0 、Z0 為照明物體色之光源的三刺激值，並以Y0 =100基準化。另外，氧化鋁被覆之氮化鋯粉末(黑色顏料)的明度指數L*值，例如係使用日本電色工業公司製的分光色差計(型式：SE7700)求出。此處，氧化鋁被覆之氮化鋯粉末(黑色顏料)的明度指數L*值較佳為13以下。將L*值限定於13以下者係因為若超過13則黑色度不足，作為黑色顏料得不到指定的色調。
另一方面，BET比表面積例如係使用柴田科學公司製的比表面積測定裝置(型式：SA1100)，使已知吸附佔有面積的氣體分子(例如氮氣等)吸附至上述粉末(黑色顏料)之表面，由其吸附量求出。惟，對於粉末(黑色顏料)之表面上所吸附的氣體分子從第1層的吸附轉移到多層吸附的過程之資訊，藉由採用BET之公式(在一定溫度下為吸附平衡狀態時，表示吸附平衡壓力與此壓力的吸附量之關係之式)，測定僅1層的氣體分子之量，可測定正確的比表面積。此處，將上述粉末(黑色顏料)的BET比表面積之較佳範圍限定於20m2 /g以上者，係因為未達20m2 /g時著色力(發色力)會降低。
為了製造如此構成的以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末，有以下2個方法。 ＜第1之製造方法＞ 首先，製作氮化鋯粉末。具體而言，將塗佈有二氧化鋯粉末或二氧化矽的二氧化鋯粉末、金屬鎂粉末與氮化鎂粉末，以金屬鎂成為二氧化鋯的2.0倍莫耳~6.0倍莫耳之比例，且氮化鎂成為二氧化鋯的0.3倍莫耳~3.0倍莫耳之比例的方式，進行混合而得到混合物。然後，將該混合物在氮氣單體、或氮氣與氫氣的混合氣體、或氮氣與氨氣的混合氣體之環境下，藉由於650℃~900℃之溫度進行燒成，而將二氧化鋯粉末還原，製作氮化鋯粉末。
此處，將金屬鎂限定於二氧化鋯的2.0倍莫耳~6.0倍莫耳之範圍內者，係因為未達2.0倍莫耳時，二氧化鋯之還原力不足，超過6.0倍莫耳時，因過剩的金屬鎂而反應溫度急劇地上升，有引起粉末的粒成長之虞，同時變不經濟。又，將氮化鎂限定於二氧化鋯的0.3倍莫耳~3.0倍莫耳之範圍內者，係因為未達0.3倍莫耳時，不能防止氮化鋯粉末之燒結，超過3.0倍莫耳時，燒成後之酸洗淨時所需要的酸性溶液之使用量係有增加的不良狀況。
接著，在水中粉碎上述氮化鋯粉末而調製氮化鋯漿料後，將鋁化合物溶於溶劑中而調製鋁化合物溶液。此處，作為鋁化合物，可舉出氫氧化鋁、硫酸鋁、鋁酸鈉，氫氧化鋁係溶於鹽酸或苛性鈉等之酸或鹼溶劑中，硫酸鋁係溶於水或醇等之溶劑中，鋁酸鈉係溶於水或醇等之溶劑中而使用。然後，於氮化鋯漿料中，將鋁化合物溶液以氮化鋯粉末：氧化鋁之質量比成為(100：1.5)~(100：15)、較佳(100：2)~(100：10)之比例的方式添加。此處，將氮化鋯粉末：氧化鋁之質量比限定在(100：1.5)~(100：15)之範圍內者，係因為在上述範圍外得不到充分的絕緣性，或者遮光性不足。
接著，於添加了鋁化合物溶液之氮化鋯漿料中，添加酸而調整氮化鋯漿料之pH，使鋁化合物析出至氮化鋯粉末之表面，而藉由鋁化合物被覆氮化鋯粉末。然後，洗淨經鋁化合物所被覆之氮化鋯粉末後，進行回收。再者，藉由將該經回收且經鋁化合物所被覆之氮化鋯粉末在大氣或氮氣環境中，於60℃~200℃之溫度保持1小時~24小時而進行燒成，得到以氧化鋁所被覆之氮化鋯。此處，將上述粉末之燒成溫度限定在60℃~200℃之範圍內者，係因為未達60℃時，水分殘留而絕緣性不足，超過200℃時，發生氧化鋁的粒成長，氧化鋁對於氮化鋯粉末的被覆率降低。又，將上述粉末之燒成時間限定於1小時~24小時之範圍內者，係因為若未達1小時則乾燥不充分，若超過24小時則經濟上不宜。
＜第2之製造方法＞ 首先，以與上述第1之製造方法同樣之方法，製作氮化鋯粉末。其次，使此氮化鋯粉末分散於溶劑中而調製氮化鋯漿料。作為溶劑，可舉出異丙醇(IPA)、乙酸丁酯(BA)、甲基乙基酮(MEK)等。接著，於氮化鋯漿料中，將鋁酸鹽偶合材以氮化鋯粉末：氧化鋁之質量比成為(100：1.5)~(100：15)之比例的方式添加。此處，將氮化鋯粉末：氧化鋁之質量比限定在(100：1.5)~(100：15)之範圍內者，係基於與上述第1之製造方法相同的理由。再者，藉由傾析來去除上清液而得到沉澱物後，將此沉澱物在氮氣環境中，於200℃~400℃之溫度保持3小時~24小時而進行燒成，得到以氧化鋁所被覆之氮化鋯。此處，將上述粉末之燒成溫度限定在200℃~400℃之範圍內者，係因為未達200℃時，有機物的殘留量多，氧化鋁對於氮化鋯粉末的被覆強度變不充分，超過400℃時，發生氧化鋁的粒成長。又，將上述粉末之燒成時間限定在3小時~24小時之範圍內者，係基於與上述第1之製造方法相同的理由。
於如此所製造的氧化鋁被覆之氮化鋯粉末中，由於等電點為5.7以上，因此與丙烯酸樹脂的親和性良好，可提高氧化鋁被覆之氮化鋯粉末(黑色顏料)與丙烯酸樹脂之互溶性。又，藉由氧化鋁被覆氮化鋯粉末，與阻氣性相輔相成亦可提高耐濕性。
再者，可使用上述氧化鋁被覆之氮化鋯粉末，用以下之方法形成塗膜。首先，添加胺系分散劑，於丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGM-AC)、二乙基酮、乙酸丁酯等之溶劑中進行分散處理而調製分散液。其次，於此分散液中，將丙烯酸樹脂以質量比成為黑色顏料：樹脂=(10：90)~(80：20)之比例添加及混合，調製黑色組成物。再者，藉由將此黑色組成物旋轉塗佈於玻璃基板、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)基板、聚碳酸酯(PC)基板等之上，在60℃~250℃之溫度保持1分鐘~60分鐘，而得到厚度0.5μm~ 10μm之經乾燥的塗膜。再者，於樹脂基板之上成膜時，由於不能高溫之燒成，也可使用加有光起始劑、反應性單體之UV硬化。實施例
接著，詳說明本發明之實施例連同比較例。
＜實施例1＞ 於從藉由BET法測定的比表面積所算出的平均一次粒徑為50nm的單斜晶系二氧化鋯粉末7.4g中，添加平均一次粒徑為150μm的金屬鎂粉末7.3g與平均一次粒徑為200nm的氮化鎂粉末3.0g，藉由在石英製玻璃管內裝有石墨舟之反應裝置，均勻地混合。此時，金屬鎂的添加量為二氧化鋯的5.0倍莫耳，氮化鎂的添加量為二氧化鋯的0.5倍莫耳。將此混合物在氮氣之環境下，於700℃之溫度下燒成60分鐘而得到燒成物。將此燒成物分散於1公升的水中，徐徐添加17.5%鹽酸，於pH為1以上，邊將溫度保持在100℃以下邊洗淨後，以2.5%氨水調整至pH7~8，進行過濾。將其過濾固體成分以400g/公升再分散於水中，再一次與前述同樣地進行酸洗淨、以氨水的pH調整後，進行過濾。如此地重複2次的藉由酸洗淨-氨水之pH調整後，以固體成分換算為500g/公升，使過濾物分散於離子交換水中，進行60℃下的加熱攪拌與往pH7的調整後，以抽吸過濾裝置進行過濾，更以等量的離子交換水進行洗淨，藉由以設定溫度為120℃的熱風乾燥機進行乾燥，得到氮化鋯粉末。
藉由於水中以珠磨機(使用直徑0.3mm的氧化鋯珠)來粉碎上述氮化鋯，得到平均粒徑30nm的氮化鋯粉末。於此經粉碎的氮化鋯漿料(氮化鋯粉末(黑色顏料)濃度10%)中，相對於氮化鋯100質量%，以Al2 O3 成為5質量%之方式添加5%氫氧化鋁溶液(將氫氧化鋁溶於苛性鈉中之溶液)。此時的漿料之pH為10。接著，於上述漿料中滴下17.5%鹽酸直到pH成為5為止。藉此，氫氧化鋁析出至氮化鋯表面。對於此漿料，進行數次的傾析及洗淨後，過濾而回收濾餅(堆積在濾材之表面上的渣滓)。藉由將所得之濾餅在氮氣環境下，於300℃之溫度保持1小時而進行燒成，得到以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末。將此氧化鋁被覆之氮化鋯粉末當作實施例1。由圖1之50萬倍的照相圖及圖2之100萬倍的照相圖可明知，氮化鋯粉末係被氧化鋁膜所被覆。再者，被覆氮化鋯粉末的氧化鋁之含量(被覆量)係藉由感應耦合電漿發光分光分析(島津製作所公司製的ICP發光分析裝置：ICPS-7510)進行測定。
＜實施例2~5及比較例1~4＞ 以實施例2~5及比較例1~4的氮化鋯粉末之氧化鋁被覆量(比較例1：未被覆，比較例4：二氧化矽被覆量)成為表1所示的值之方式，分別摻合各原料。再者，於表1所示的氧化鋁被覆量以外，與實施例1同樣地，製作氧化鋁被覆之氮化鋯粉末(比較例1：未被覆之氮化鋯粉末，比較例4：二氧化矽被覆之氮化鋯粉末)。
＜比較試驗1＞ 對於實施例1~5及比較例1~4之各粉末，分別測定體積電阻率、等電點、L*值及BET比表面積。 (1)粉末之體積電阻率 將上述粉末6.0g置入壓力容器內，以9.8MPa進行壓縮而成為壓粉體，以數位萬用電表測定此壓粉體之電阻值。然後，對於所得之電阻值，藉由乘以以壓粉體的厚度及裝置形狀與壓粉體的厚度為基礎所參照的電阻率修正係數(RCF)，而得到粉體的體積電阻率(Ω・cm)。將此體積電阻率當作粉末的體積電阻率(Ω・cm)。表1中顯示其結果。 (2)粉末之等電點 將上述粉末分散於水中，於此分散液中添加1N(1莫耳/公升)的HCl而使分散液的pH變化，使用Dispersion Technology公司製之仄他電位計(型式：DT1202)，測定仄他電位之變化。然後，將成為仄他電位變成零時的pH當作粉末的等電點。表1中顯示其結果。 (3)粉末的L*值 上述粉末之明度指數L*值係使用日本電色工業公司製的分光色差計(型式：SE7700)而求出。表1中顯示其結果。 (4)粉末的BET比表面積 上述粉末的BET比表面積係使用柴田科學公司製的比表面積測定裝置(型式：SA1100)進行測定。表1中顯示其結果。
＜比較試驗2＞ 對於實施例1~5及比較例1~4之各粉末，添加胺系分散劑，於丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGM-Ac)溶劑中進行分散處理而調製分散液。於此分散液中，將丙烯酸樹脂以質量比成為黑色顏料：樹脂=5：5之比例添加及混合，調製黑色組成物。藉由將此黑色組成物旋轉塗佈於玻璃基板上，在250℃之溫度保持30分鐘，而得到厚度1μm之經乾燥的塗膜。分別測定此等之塗膜的黑色度及體積電阻率。 (a)塗膜的黑色度 塗膜的黑色度係藉由上述塗膜的可見光(中心波長650nm)之OD值而評價。具體而言，使用MACBETH公司製的品名D200之濃度計(densitometer)，分別測定入射至上述塗膜的光量I0 與穿透上述塗膜的光量I，將上述入射光量I0 與穿透光量I代入下式(4)，算出OD值。
Figure 02_image003
表1中顯示其結果。而且，於表1中，將可見光之650nm的OD值為2.5以上之塗膜當作「良好」，將可見光之650nm的OD值未達2.5之塗膜當作「不良」。 (b)塗膜的體積電阻率 塗膜的體積電阻率係在此塗膜之製作後立即(初期)與在溫度80℃且濕度80%的環境中保持1000小時後(加熱加濕後)，分別測定。上述塗膜之初期及加熱加濕後的體積電阻率(Ω・cm)係使用三菱化學分析科技公司製的電阻率計(Hiresta(商標名)，型號：MCP-HT450)進行測定。表1中顯示其結果。
Figure 02_image005
＜評價＞ 如由表1可明知，於未被氧化鋁被覆之比較例1的氮化鋯粉末中，雖然BET比表面積為60.6m2 /g之較佳範圍(20m2 /g以上)內，L*值為11.2之較佳範圍(13以下)內，但是體積電阻率為1.80×105 Ω・cm，小於適當的範圍(1×106 Ω・cm以上)，等電點為5.5，低於適當的範圍(5.7以上)。
於氧化鋁被覆量為1.0質量%之少於適當範圍(1.5質量%~9質量%)的比較例2之氮化鋯粉末中，雖然BET比表面積為50.2m2 /g之較佳範圍(20m2 /g以上)內，L*值為10.9之較佳範圍(13以下)內，但是體積電阻率為7.10×105 Ω・cm，小於適當範圍(1×106 Ω・cm以上)，等電點為5.6，低於適當範圍(5.7以上)。
於氧化鋁被覆量為10質量%之多於適當範圍(1.5質量%~9質量%)的比較例3之氮化鋯粉末中，雖然體積電阻率為1.20×109 Ω・cm之適當範圍(1×106 Ω・cm以上)內，BET比表面積為80.0m2 /g之較佳範圍(20m2 /g以上)內，等電點在8.0之適當範圍(5.7以上)內，但是L*值為13.1，高於較佳範圍(13以下)。
於被覆量為5.0質量%之適當範圍(1.5質量%~9質量%)內，但不是經氧化鋁而是經二氧化矽所被覆的比較例4之氮化鋯粉末中，雖然體積電阻率為6.00×107 Ω・cm之適當範圍(1×106 Ω・cm以上)內，BET比表面積為60.0m2 /g之較佳範圍(20m2 /g以上)內，L*值在11.5之較佳範圍(13以下)內，但是等電點為3.5，低於適當範圍(5.7以上)。
相對於其，於氧化鋁被覆量為1.5質量%~9.0質量%之適當範圍(1.5質量%~9質量%)內的實施例1~5之氮化鋯粉末中，體積電阻率為2.19×107 Ω・cm~4.80×108 Ω・cm之適當範圍(1×106 Ω・cm以上)內，等電點在5.8~7.8之適當範圍(5.7以上)內，L*值在11.0~12.5之較佳範圍(13以下)內，BET比表面積為54.6m2 /g~75.0m2 /g之較佳範圍(20m2 /g以上)內。
另一方面，於未被氧化鋁被覆的比較例1之塗膜中，雖然塗膜的黑色度良好，但是塗膜之加熱加濕後的體積電阻率未達1×103 Ω・cm，耐濕性降低。
於氧化鋁被覆量為1.0質量%之少於適當範圍(1.5質量%~9質量%)的比較例2之塗膜中，雖然塗膜之黑色度良好，但是塗膜之加熱加濕後的體積電阻率未達1×106 Ω・cm，耐濕性降低。
於氧化鋁被覆量為10質量%之多於適當範圍(1.5質量%~9質量%)的比較例3之塗膜中，雖然塗膜之加熱加濕後的體積電阻率係比1×108 Ω・cm大而良好，但是塗膜之黑色度不良。
於使用被覆量為5.0質量%之適當範圍(1.5質量%~9質量%)內，但不是經氧化鋁而是經二氧化矽所被覆之氮化鋯粉末的比較例4之塗膜中，雖然塗膜之黑色度良好，但是塗膜之加熱加濕後的體積電阻率未達1×104 Ω・cm，耐濕性降低。
相對於其，於氧化鋁被覆量為1.5質量%~9.0質量%之適當範圍(1.5質量%~9質量%)內的實施例1~5之塗膜中，塗膜之黑色度皆良好，塗膜之加熱加濕後的體積電阻率大於1×108 Ω・cm，耐濕性亦良好。產業上的利用可能性
本發明之以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末，係可利用於高精細的液晶、有機EL用黑色矩陣、影像感測器用遮光材、光學構件用遮光材、遮光濾片、IR(紅外線)截止濾波器、覆蓋膜、電子構件用遮光膜、黑色膜、UV硬化性接著劑等。
[圖1]係顯示實施例1之以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末(表面經氧化鋁膜所被覆之氮化鋯粉末)的透射電子顯微鏡(TEM)照相圖(50萬倍)。 [圖2]係顯示實施例1之以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末(表面經氧化鋁膜所被覆之氮化鋯粉末)的透射電子顯微鏡(TEM)照相圖(100萬倍)。

Claims (4)

  1. 一種以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末，其特徵為： 體積電阻率為1×106 Ω・cm以上， 相對於氮化鋯100質量%，氧化鋁所致的被覆量為1.5質量%~9質量%， 等電點為5.7以上。
  2. 一種以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末之製造方法，其係包含： 在水中粉碎氮化鋯粉末而調製氮化鋯漿料之步驟， 將鋁化合物溶於溶劑中而調製鋁化合物溶液之步驟， 於前述氮化鋯漿料中，將前述鋁化合物溶液以氮化鋯粉末：氧化鋁依質量比計成為(100：1.5)~(100：15)之比例的方式添加之步驟， 於添加了前述鋁化合物溶液之氮化鋯漿料中，添加酸而調整氮化鋯漿料之pH，使前述鋁化合物析出至前述氮化鋯粉末之表面，而以前述鋁化合物被覆前述氮化鋯粉末之步驟， 洗淨以前述鋁化合物所被覆之前述氮化鋯粉末後，進行回收之步驟，及 藉由將前述經回收且以前述經鋁化合物所被覆之前述氮化鋯粉末在大氣或氮氣環境中於60℃~200℃之溫度保持1小時~24小時而進行燒成，得到以氧化鋁所被覆之氮化鋯之步驟。
  3. 如請求項2之以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末之製造方法，其中前述鋁化合物係氫氧化鋁、硫酸鋁或鋁酸鈉之任一者。
  4. 一種以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末之製造方法，其係包含： 使氮化鋯粉末分散於溶劑中而調製氮化鋯漿料之步驟， 於前述氮化鋯漿料中，將前述鋁酸鹽偶合材以氮化鋯粉末：氧化鋁依質量比計成為(100：1.5)~(100：15)之比例的方式添加之步驟， 藉由傾析來去除上清液而得到沉澱物之步驟，及 藉由將前述沉澱物在氮氣環境中，於200℃~400℃之溫度保持3小時~24小時而進行燒成，得到以氧化鋁所被覆之氮化鋯之步驟。
TW109110519A 2019-03-28 2020-03-27 以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末及其製造方法 TW202102435A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019062413A JP7181827B2 (ja) 2019-03-28 2019-03-28 アルミナにより被覆された窒化ジルコニウム粉末及びその製造方法
JP2019-062413 2019-03-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202102435A true TW202102435A (zh) 2021-01-16

Family

ID=72611543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109110519A TW202102435A (zh) 2019-03-28 2020-03-27 以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末及其製造方法

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP3950584B1 (zh)
JP (1) JP7181827B2 (zh)
KR (1) KR20210144747A (zh)
CN (1) CN113727941B (zh)
TW (1) TW202102435A (zh)
WO (1) WO2020196703A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11697156B2 (en) 2020-12-18 2023-07-11 Mitsubishi Materials Electronic Chemicals Co., Ltd. Zirconium nitride powder and method for producing same
EP4015582B1 (en) * 2020-12-18 2023-05-24 Mitsubishi Materials Electronic Chemicals Co., Ltd. Zirconium nitride powder and method for producing same
JPWO2022210175A1 (zh) 2021-03-29 2022-10-06
JP2023047930A (ja) * 2021-09-27 2023-04-06 三菱マテリアル株式会社 被覆窒化ジルコニウム粒子および黒色紫外線硬化型有機組成物
KR20240060751A (ko) 2021-09-28 2024-05-08 미쓰비시마테리알덴시카세이가부시키가이샤 산화알루미늄계 조성물 함유 질화지르코늄 분말 및 그 제조 방법

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5993127A (ja) 1982-11-16 1984-05-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd ヒ−タ
JP3948632B2 (ja) * 1993-08-12 2007-07-25 独立行政法人産業技術総合研究所 被覆高圧型窒化硼素焼結体及びその製造法
JP2002167639A (ja) * 2000-11-24 2002-06-11 Aisin Seiki Co Ltd 工具用サーメット基焼結材及びその製造方法
KR101215656B1 (ko) * 2004-06-10 2013-01-10 알로메트 코포레이션 고성능을 갖도록 코팅된 경질 분말을 성형하는 방법
WO2011081103A1 (ja) 2009-12-28 2011-07-07 パナソニック電工株式会社 ジルコニア－アルミナ複合セラミック材料の製造方法、ジルコニア－アルミナ複合造粒粉、ジルコニアビーズ
DE102010039035A1 (de) * 2010-08-06 2012-02-09 Walter Ag Schneidwerkzeug mit mehrlagiger Beschichtung
JP6260226B2 (ja) * 2012-12-21 2018-01-17 東ソー株式会社 ジルコニア−アルミナ複合焼結体及びその製造方法
JP6257142B2 (ja) * 2013-01-24 2018-01-10 三菱マテリアル株式会社 高速断続切削加工においてすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆切削工具
JP6574324B2 (ja) * 2013-12-18 2019-09-11 三菱マテリアル電子化成株式会社 半導体封止用樹脂組成物
JP6591948B2 (ja) 2016-09-29 2019-10-16 三菱マテリアル電子化成株式会社 窒化ジルコニウム粉末及びその製造方法
JP6954769B2 (ja) * 2017-06-09 2021-10-27 三菱マテリアル電子化成株式会社 窒化ジルコニウム粉末及びその製造方法
JP2019062413A (ja) 2017-09-27 2019-04-18 三浦工業株式会社 遠隔監視システム

Also Published As

Publication number Publication date
EP3950584A1 (en) 2022-02-09
EP3950584B1 (en) 2023-12-06
CN113727941B (zh) 2024-04-16
EP3950584C0 (en) 2023-12-06
JP2020158377A (ja) 2020-10-01
KR20210144747A (ko) 2021-11-30
US20220119646A1 (en) 2022-04-21
WO2020196703A1 (ja) 2020-10-01
CN113727941A (zh) 2021-11-30
EP3950584A4 (en) 2023-01-11
JP7181827B2 (ja) 2022-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW202102435A (zh) 以氧化鋁所被覆之氮化鋯粉末及其製造方法
WO2018061666A1 (ja) 窒化ジルコニウム粉末及びその製造方法
US9513408B2 (en) Antimony-doped tin oxide powder and method of producing the same
WO2012057053A1 (ja) インジウム錫酸化物粉末、その製造方法、分散液、塗料、及び機能性薄膜
CN111511680B (zh) 黑色遮光膜形成用粉末及其制备方法
WO2018096874A1 (ja) 黒色膜形成用混合粉末及びその製造方法
WO2006033304A1 (ja) 黒色材料、黒色微粒子分散液とそれを用いた黒色遮光膜、並びに黒色遮光膜付き基材
JP2009199776A (ja) 白色導電粉末とその製造方法および用途
US11999860B2 (en) Zirconium nitride powder coated with alumina and process for producing the same
WO2006033305A1 (ja) 黒色材料、黒色微粒子分散液とそれを用いた黒色遮光膜、並びに黒色遮光膜付き基材
JP2005322626A (ja) 導電性酸化物針状粉末
US8927104B2 (en) Indium tin oxide powder, production method therefor, transparent conductive composition, and indium tin hydroxide
EP2599751B1 (en) Indium tin oxide powder, production method therefor, and a transparent conductive composition
JP2009181917A (ja) 着色導電膜および着色導電塗料
JP4848672B2 (ja) 高分散性の導電性微粉末とその応用
JP5885507B2 (ja) インジウム錫酸化物粉末およびその製造方法
JP3647929B2 (ja) 導電性アンチモン含有酸化錫微粉末の製造方法
JP6866184B2 (ja) 青白色酸窒化チタン粉末及びその製造方法
JP6530644B2 (ja) Ｉｔｏ導電膜形成用組成物及びｉｔｏ導電膜
TW202330394A (zh) 含有氧化鋁系組成物之氮化鋯粉末及其製造方法
JP2005320525A (ja) 透光性導電塗料および透光性導電膜
TWI638778B (zh) 黑色粉末及其製造方法
JP2008140605A (ja) 高分散性の導電性微粉末とその応用