TWI684571B - 一氧化錫粉末以及一氧化錫粉末之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之一氧化錫粉末係具有向外側突出之複數個板狀突起部之粒子體,平均粒徑在1μm以上15μm以下之範圍內。且,本發明之一氧化錫粉末中,較好比表面積為1.0m2/g以上。再者,本發明之一氧化錫粉末中,較好鬆密度在1.5g/cm3以上且未達2.0g/cm3之範圍內。且,本發明之一氧化錫粉末中,較好鹼量為10質量ppm以下,酸量(碳酸除外)為50質量ppm以下。
Description
本發明係有關作為焊料或鍍敷等之Sn原料使用之一氧化錫粉末及一氧化錫粉末之製造方法。
本申請案係基於2015年2月16日於日本提出申請之特願2015-027867號及2016年1月22日於日本提出申請之特願2016-010755號主張優先權,其內容援用於本文。
Sn已廣泛使用作為用以在金屬材料表面形成鍍敷膜之鍍敷材。例如作為引線框架或連接器等之電子零件材料,已廣泛提供於銅或由銅合金所成之銅基材表面施以鍍Sn或焊料鍍敷之附鍍敷之銅材料。又,該附鍍敷之銅材料亦已使用於上述之半導體裝置。
又,於鋼板上形成Sn鍍敷之錫材料過去以來已使用於各種用途。
此處,進行Sn鍍敷時,鍍敷液中之雜質會與Sn一起析出,因此有鍍敷膜特性產生變化之虞。且,鍍敷液中之雜質對於鍍敷性造成較大影響。因此,要求雜質
減低之鍍敷液。
且,作為於上述鍍敷液供給Sn之Sn供給材,通常使用一氧化錫之粉末等。對於該一氧化錫粉末,要求對於鍍敷液之快速溶解並且雜質量減低。
因此,專利文獻1或專利文獻2中,提供鹼量、氯量少且對於酸為易溶解性之一氧化錫粉末。
[專利文獻1]日本特開平11-310415號公報
[專利文獻2]日本特開2013-079186號公報
不過,專利文獻1中記載之一氧化錫粉末如例如圖4所示,成為立方體形狀,比表面積比較小,對鍍敷液之溶解速度不充分。
又,專利文獻2中記載之一氧化錫粉末亦為板狀或球狀之形態,同樣溶解速度不充分。
本發明係鑑於前述情況而完成者,目的在於提供對鍍敷液等之各種酸液之溶解速度快,特別適合作為對鍍敷液之Sn供給材之一氧化錫粉末及該一氧化錫粉末之製造方法。
為了解決上述課題,本發明之一樣態之一氧化錫粉末之特徵係具有向外側突出之複數個板狀突起部之粒子體,平均粒徑在1μm以上15μm以下之範圍內。
成為如此構成之本發明一樣態之一氧化錫粉末由於具有向外側突出之複數個板狀突起部,故添加於鍍敷液等時,鍍敷液等流入板狀突起部之間,促進板狀突起部與鍍敷液等之接觸。且由於該一氧化錫粉末之平均粒徑在1μm以上15μm以下之範圍內,故比表面積變大,促進與鍍敷液等之接觸。
因此,本發明一樣態之一氧化錫粉末對於鍍敷液等之溶解速度急遽快速,特別適合作為對鍍敷液等之Sn供給材。
此處,本發明一樣態之一氧化錫粉末之比表面積較好為1.0m2/g以上。
該情況下,由於比表面積為1.0m2/g以上而比較大,故促進與鍍敷液等之接觸,可確實加速對鍍敷液等之溶解速度。
又,本發明一樣態之一氧化錫粉末之鬆密度較好在1.5m2/g以上且未達2.0m2/g之範圍內。
該情況下,由於一氧化錫粉末之鬆密度在上述範圍內,故處理變容易。
進而,本發明一樣態之一氧化錫粉末之鹼量較好為10質量ppm以下,酸量(碳酸除外)為50質量ppm
以下。
該情況下,由於鹼量及酸量規定如上述,故即使作為Sn供給材添加於鍍敷液等,亦可抑制鍍敷液等之組成產生變化。又,碳酸由於會發泡脫除,故亦可不評價為酸量。
又,本發明一樣態之一氧化錫粉末較好含有碳酸0.2質量%以上。
該情況下可與碳酸之發泡一起使一氧化錫粉末溶解,可進一步促進對鍍敷液等之溶解。又,可抑制一氧化錫粉末之氧化。
本發明一樣態之一氧化錫粉末之製造方法係製造上述一氧化錫粉末之一氧化錫粉末之製造方法,其特徵為包括下述步驟:於酸液中含有Sn離子而獲得含Sn離子酸液之含Sn離子酸液形成步驟;對於前述含Sn離子酸液添加自碳酸銨、碳酸氫銨、氨水中選擇之任1種以上之鹼液而保持於pH3~6,藉此獲得Sn沉澱物之第1中和步驟;自前述含Sn離子酸液分離前述Sn沉澱物之Sn沉澱物分離步驟;將經分離之前述Sn沉澱物分散於溶劑液中之Sn沉澱物分散步驟;及將前述Sn沉澱物之分散液維持於50℃以下,花費1小時以上之時間添加鹼液,使pH成為6~12,藉此自前述Sn沉澱物獲得SnO之第2中和步驟。
依據該構成之一氧化錫粉末之製造方法,可製造具有向外側突出之複數個板狀突起部之粒子體,平均
粒徑在1μm以上15μm以下之範圍內,對於鍍敷液等之各種酸液之溶解速度快速,特別適合作為對鍍敷液之Sn供給材之一氧化錫粉末。
如上述,依據本發明,可提供對於鍍敷液等之各種酸液之溶解速度快速,特別適合作為對鍍敷液之Sn供給材之一氧化錫粉末及一氧化錫粉末之製造方法。
10‧‧‧一氧化錫粉末
11‧‧‧板狀突起部
圖1係本發明實施形態之一氧化錫粉末(實施例中之本發明例1)之SEM觀察照片。
圖2係顯示圖1所示之一氧化錫粉末之製造方法之流程圖。
圖3係顯示圖2之第2中和步驟之流程圖。
圖4係以往一氧化錫粉末之SEM觀察照片。
圖5係實施例之本發明例7之一氧化錫粉末之SEM觀察照片。
以下針對本發明之實施形態的一氧化錫粉末10及該一氧化錫粉末10之製造方法加以說明。
本實施形態之一氧化錫粉末10可使用作為對於例如
進行Sn鍍敷時使用之鍍敷液之Sn供給材。
本實施形態之一氧化錫粉末10如圖1所示,係具有向外側突出之複數個板狀突起部11之粒子體,於其外表面複數個板狀突起部11互相空出間隔層狀配置。亦即本實施形態的一氧化錫粉末10配置有向外側突出之複數個板狀突起部11,整體成為概略球形之粒子體。又,板狀突起部11於一個一氧化錫粉末10中較好配置100片以上。板狀突起部11於一個一氧化錫粉末10中較好配置500片以上,但不限定於此。
且,本實施形態的一氧化錫粉末10,其平均粒徑在1μm以上15μm以下之範圍內。又,本實施形態之平均粒徑(D50)係使用粒度分佈測定裝置(MICROTRAC公司製,型式名:MICROTRAC MT3000粒度分佈計)測定之體積累積中值徑。
此處,一氧化錫粉末10之平均粒徑未達1μm時,會有一氧化錫粉末10凝集,阻礙與鍍敷液之接觸,無法促進溶解之虞。另一方面,一氧化錫粉末10之平均粒徑超過15μm時,而有比表面積不充分大,無法促進溶解且溶解速度不充分之虞。
因此,本實施形態中,一氧化錫粉末10之粒徑設定於1μm以上15μm以下之範圍內。又,為了抑制一氧化錫粉末10之凝集並提高對鍍敷液之溶解速度,一氧化錫粉末10之平均粒徑下限較少設為2μm以上。又,為了增大比表面積並提高對鍍敷液之溶解速度,一氧化錫粉末10
之平均粒徑上限較少設為10μm以下,更好設為7μm以下。
又,本實施形態之一氧化錫粉末10之比表面積設為1.0m2/g以上。一氧化錫粉末10之比表面積係使用BET流動法測定。藉由將一氧化錫粉末10之比表面積設為1.0m2/g以上,可確實提高對鍍敷液之溶解速度。
為了進一步提高對鍍敷液之溶解速度,一氧化錫粉末10之比表面積較好設為1.5m2/g以上,更好設為2.0m2/g以上。又,一氧化錫粉末10之比表面積之上限並未特別限制,但較好設為10.0m2/g以下。
又,鬆密度會因形狀之效果而降低,可能成為未達2.0g/cm3,未達1.5g/cm3時,處理性差。
此處,板狀突起部11之厚度未達10nm時,或者板狀突起部11之厚度超過500nm時,與鍍敷液等之接觸變不充分,有無法促進溶解之虞。
因此,為了使板狀突起部11與鍍敷液等充分接觸,確實促進對鍍敷液等之溶解,板狀突起部11之厚度較好設為10nm以上500nm以下。又,板狀突起部11之厚度之上限更好設為100nm以下。
此處,本實施形態中,板狀突起部11之厚度係使用以倍率20000倍SEM觀察之圖像,以線狀比例尺為基準以目視測定並計算而求得。具體而言,測定SEM圖像之板狀突起部11之厚度,自與線狀比例尺之長度之比率計算實際板狀突起部11之厚度。
又,本實施形態之一氧化錫粉末10之鹼量為10質量ppm以下,酸量(碳酸除外)為50質量ppm以下。
本實施形態中,酸量係由製造一氧化錫粉末10時所用之酸而定義,使用鹽酸時為氯量,使用硫酸時為硫酸離子量,使用兩者時為其合計值。又,使用硝酸時之酸量為硝酸離子量。又,碳酸由於會發泡脫除,故不作為酸量予以評價。
又,鹼量主要為殘留之氨成分量,由於Na、K為微量,故作為雜質予以評價。
此處,鹼量較好為10質量ppm以下,又較好為5質量ppm以下。且,酸量(碳酸除外)較好為50質量ppm以下,又較好為10質量ppm以下。
再者,本實施形態之一氧化錫粉末10中,關於其他雜質亦被減低,例如Na、K、Pb、Fe、Ni、Cu、Zn、Al、Mg、Ca、Cr、Mn、Co、In、Cd之含量分別為1質量ppm以下。
又,該等Na、K、Pb、Fe、Ni、Cu、Zn、Al、Mg、Ca、Cr、Mn、Co、In、Cd之合計含量設為未達15質量ppm,較好設為未達7.5質量ppm。
此處,Pb係與Sn特性近似,難以自Sn分離之元素。又,Na、K係Sn原料純化時有混入之虞之元素。Fe、Ni、Cu、Zn係易於自被鍍敷物或基底鍍敷混入鍍敷液之元素。Al、Mg、Ca、Cr、Mn、Co、In、Cd係有混入Sn原料中之虞的元素。
因此,作為鍍敷液之Sn供給材使用之一氧化錫粉末10中,藉由減低該等雜質元素,可抑制鍍敷液中之雜質累積。
再者,本實施形態的一氧化錫粉末10較好含有0.2質量%以上之碳酸。藉由含有0.2質量%以上之碳酸,藉由邊使碳酸發泡邊溶解一氧化錫粉末10,而進一步提高溶解性。且藉由碳酸,亦可抑制一氧化錫粉末10之氧化。
此處,為了進一步提高溶解性並且抑制氧化,碳酸較好含有0.3質量%以上,更好含有0.5質量%以上。又,一氧化錫粉末10中之碳酸含量上限並未特別限制,但由於難以含有超過1.0質量%之碳酸,故較好設為1.0質量%以下。
其次,針對本實施形態之一氧化錫粉末10之製造方法,參考圖2及圖3之流程圖加以說明。
首先,形成於酸液中含有Sn離子之含Sn離子酸液。於本實施形態,準備高純度的金屬Sn(純度99.99質量%以上),以酸性洗劑洗淨該金屬Sn表面(Sn原料洗淨步驟S11)。此時,去除金屬Sn表面之油分及氧化物,洗淨至金屬Sn表面露出金屬光澤為止。
其次,於酸液中電性溶解所洗淨之金屬Sn,形成含Sn離子酸液(電性溶解步驟S12)。此時,作為酸液並未特
別限定,可使用甲烷磺酸、鹽酸、硝酸、硫酸、氟硼酸、苯酚磺酸、烷醇磺酸、烷基磺酸等或該等之混酸。又,Sn濃度較好設為例如50g/L以上150g/L以下之範圍內,本實施形態中,設為100~110g/L。又,作為含Sn離子酸液亦可使用具有上述酸液之Sn鍍敷液。
其次,對於含Sn離子酸液添加自碳酸銨、碳酸氫銨、氨水選出之任1種以上之鹼液,而保持於pH3-6,藉此獲得Sn沉澱物(氫氧化錫等)。此時,Sn係作為Sn沉澱物(氫氧化錫等)予以回收,同時於含Sn離子酸液中殘存Na、K、Fe、Ni、Cu、Zn、Al、Mg、Ca、Cr、Mn、Co、In、Cd之元素。
又,本實施形態中,碳酸氫銨水溶液係添加至pH成為3.5~4之範圍。
其次,自含Sn離子酸液分離Sn沉澱物(氫氧化錫等)。
其次,重複實施2~3次之以純水對分離之Sn沉澱物(氫氧化錫等)之分散及過濾,進行Sn沉澱物(氫氧化錫等)之洗淨。藉此,除去附著於Sn沉澱物(氫氧化錫等)表面
之雜質。接著,將洗淨後之Sn沉澱物(氫氧化錫等)分散於純水中。
其次,根據需要,對於分散有Sn沉澱物(氫氧化錫等)之分散液添加鹽酸或檸檬酸。藉由該酸添加步驟S05,分離Sn沉澱物(氫氧化錫等)中之第1中和步驟S02以前之酸成分。
其次,對於分散有Sn沉澱物(氫氧化錫等)之分散液添加鹼液並加熱,而自Sn沉澱物(氫氧化錫等)獲得SnO(一氧化錫)。該第2中和步驟S06中,藉由使Sn沉澱物(氫氧化錫等)脫水而形成SnO(一氧化錫)。此處,作為鹼液,於含有添加碳酸銨、碳酸氫銨等之碳酸者時,一氧化錫粉末10中含有碳酸。
本實施形態中,作為鹼液之碳酸氫銨水溶液係添加至pH為6以上。
如上述,該第2中和步驟S06中,首先,將分散有Sn沉澱物(氫氧化錫等)之分散液之溫度設為50℃以下(溫度調整步驟S61)。
對於溫度設為50℃以下之分散液,花費1小時以上添加鹼液,添加至pH成為6~12之範圍內(鹼添加步驟S62)。又,提高pH並無問題,但若考慮中和劑之使用
量,則pH較好為6~8左右。又,pH若過高,則由於一氧化錫溶解故宜設為12以下。
藉此,獲得一氧化錫(SnO)。
此處,添加鹼液時之分散液溫度超過50℃時,有無法成為具有向外側突出之複數個板狀突起部11之粒子體之虞。因此,本實施形態中,添加鹼液時之分散液溫度係設定於10℃以上50℃以下。又,為了確實獲得具有向外側突出之複數個板狀突起部11之粒子體,添加鹼液時之分散液溫度較好設為30℃以下。又,藉以往方法為了進行脫水反應而進行加熱,但本發明中由於利用2段中和而使殘酸成分之影響減小,故脫水反應快速,並無必要加熱。
又,鹼液之添加時間短於1小時時,有無法成為具有向外側突出之複數個板狀突起部11之粒子體之虞。因此,本實施形態中,鹼液之添加時間限定於1小時以上。又,為了確實成為具有向外側突出之複數個板狀突起部11之粒子體,鹼液之添加時間較好為1小時20分鐘以上。且鹼液之添加時間上限並未特別限定,基於作業效率之觀點,較好為2小時以下。
其次,重複實施2~3次之以純水對分離之SnO(一氧化錫)之分散及過濾,進行SnO(一氧化錫)之洗淨。藉此,除去附著於SnO(一氧化錫)表面之銨鹽。接著,過濾/乾燥
洗淨後之SnO(一氧化錫)。
藉由以上步驟,製造本實施形態之一氧化錫粉末10。
依據設為以上構成之本實施形態之一氧化錫粉末10,如圖1所示,由於成為具有向外側突出之複數個板狀突起部11之粒子體,故添加於鍍敷液時,鍍敷液流入板狀突起部11之間,而促進板狀突起部11與鍍敷液之接觸。又,由於一氧化錫粉末10之平均粒徑設為1μm以上15μm以下之範圍內,故比表面積變大。具體而言,一氧化錫粉末10之比表面積可設為1.0m2/g以上。
由以上,本實施形態之一氧化錫粉末10,可飛躍地提高對鍍敷液等之溶解速度。
再者,本實施形態中,由於板狀突起部11之厚度設為10nm以上500nm以下之範圍內,故可確實促進板狀突起部11與鍍敷液之接觸,可確實提高對鍍敷液之溶解性。
又,本實施形態之一氧化錫粉末10由於鬆密度設在1.5g/cm3以上且未達2.0g/cm3之範圍內,故處理容易。
再者,本實施形態之一氧化錫粉末10由於鹼量設為10質量ppm以下,酸量(碳酸除外)設為50質量ppm以下,故添加於鍍敷液中作為Sn供給材時,仍可抑制鍍敷液之組成產生變化。
又,本實施形態之一氧化錫粉末10中,由於例如Na、K、Pb、Fe、Ni、Cu、Zn、Al、Mg、Ca、Cr、Mn、
Co、In、Cd之含量分別設為1質量ppm以下,故可抑制該等雜質元素累積於鍍敷液中,可抑制鍍敷液之劣化。
又,本實施形態之一氧化錫粉末10中,藉由含有0.2質量%以上之碳酸,可與碳酸之發泡一起溶解一氧化錫粉末10,可進一步促進對鍍敷液等之溶解。又,存在碳酸時由於會逼出周邊之氧而成為碳酸氛圍,故可抑制一氧化錫粉末10之氧化。
再者,本實施形態中,對於分散有Sn沉澱物(氫氧化錫等)之分散液添加鹼液並加熱之第2中和步驟S06中,由於添加鹼液時之分散液溫度設為50℃以下,鹼液之添加時間設為1小時以上,故可抑制因該第2中和步驟S06所生成之一氧化錫粒子之粗大化,可形成具有向外側突出之複數個板狀突起部11之粒子體。
又,本實施形態中,由於具備藉由對含Sn離子酸液添加鹼液(本實施形態中,為碳酸氫銨)保持於pH3~6,而獲得Sn沉澱物(氫氧化錫等)之第1中和步驟S02,故可減低Sn沉澱物(氫氧化錫等)中之Na、K、Pb、Fe、Ni、Cu、Zn、Al、Mg、Ca、Cr、Mn、Co、In、Cd之含量。
而且,由於具備自含Sn離子酸液分離該Sn沉澱物(氫氧化錫等)之Sn沉澱物分離步驟S03、將分離之Sn沉澱物(氫氧化錫等)分散於純水等之溶劑液之沉澱物分散步驟S04、對於Sn沉澱物(氫氧化錫等)之分散液添加鹼液並加熱而自Sn沉澱物(氫氧化錫等)獲得SnO(一氧化錫)
之第2中和步驟S06,故可有效地獲得Na、K、Pb、Fe、Ni、Cu、Zn、Al、Mg、Ca、Cr、Mn、Co、In、Cd之含量減低之一氧化錫粉末10。
又,本實施形態中,由於於Sn沉澱物分散步驟S04與第2中和步驟S06之間,具備對於Sn沉澱物(氫氧化錫等)之分散液添加鹽酸或檸檬酸之酸添加步驟S05,故即使於Sn沉澱物(氫氧化錫等)中含有第1中和步驟S02以前之酸成分,亦可除去該酸成分,可於隨後之第2中和步驟S06中有效地形成SnO(一氧化錫)。
以上,雖針對本發明之實施形態加以說明,但本發明不限定於此,在不脫離本發明之技術思想之範圍內可適當變更。
例如,本實施形態中,於含Sn離子酸液形成步驟S01中,以電性溶解金屬Sn者加以說明,但不限定於此,亦可使用藉由其他方法獲得之含Sn離子酸液。因此亦可回收酸系之錫鍍敷液。
又說明於Sn沉澱物分散步驟S04與第2中和步驟S06之間具備添加鹽酸或檸檬酸之酸添加步驟S05者,但亦可省略該酸添加步驟S05。
以下,針對用以確認本發明有效性所進行之確認實驗結果加以說明。
本發明例1~4及比較例1、2中,作為第1
中和步驟,係於鹽酸錫水溶液中添加碳酸氫銨中和至pH4。第1中和步驟中,添加碳酸氫銨時之鹽酸錫水溶液之溫度及碳酸氫銨之添加時間設為表1所示之條件。洗淨所得濾餅獲得Sn沉澱物,該Sn沉澱物以純水再分散。其次,作為第2中和步驟,將碳酸氫銨添加於Sn沉澱物之分散液中中和至pH7後,洗淨所得濾餅,藉由乾燥獲得一氧化錫粉末。又,第2中和步驟中,添加碳酸氫銨時之分散液之溫度及碳酸氫銨之添加時間設為表1所示之條件。
本發明例5中,作為第1中和步驟,於硫酸錫水溶液中添加碳酸氫銨中和至pH4。第1中和步驟中,添加碳酸氫銨時之硫酸錫水溶液之溫度及碳酸氫銨之添加時間設為表1所示之條件。洗淨所得濾餅獲得Sn沉澱物,該Sn沉澱物以純水再分散。其次,添加鹽酸溶解Sn沉澱物後,作為第2中和步驟,添加碳酸氫銨中和至pH7後,洗淨所得濾餅,藉由乾燥獲得一氧化錫粉末。又,第2中和步驟中,添加碳酸氫銨時之分散液之溫度及碳酸氫銨之添加時間設為表1所示之條件。
本發明例6中,作為第1中和步驟,於硝酸錫水溶液中添加碳酸銨中和至pH4。第1中和步驟中,添加碳酸銨時之硝酸錫水溶液之溫度及碳酸銨之添加時間設為表1所示之條件。洗淨所得濾餅獲得Sn沉澱物,該Sn沉澱物以純水再分散。其次,添加鹽酸溶解Sn沉澱物後,作為第2中和步驟,添加碳酸銨中和至pH7後,洗淨所得濾餅,藉由乾燥獲得一氧化錫粉末。又,第2中和步
驟中,添加碳酸銨時之分散液之溫度及碳酸銨之添加時間設為表1所示之條件。
本發明例7中,作為第1中和步驟,於鹽酸錫水溶液中添加碳酸氫銨中和至pH4。第1中和步驟中,添加碳酸氫銨時之鹽酸錫水溶液之溫度及碳酸氫銨之添加時間設為表1所示之條件。洗淨所得濾餅獲得Sn沉澱物,該Sn沉澱物以純水再分散。其次,作為第2中和步驟,添加氨水至Sn沉澱物之分散液中中和至pH7後,洗淨所得濾餅,藉由乾燥獲得一氧化錫粉末。又,第2中和步驟中,添加氨水時之分散液之溫度及氨水之添加時間設為表1所示之條件。
本發明例8中,作為第1中和步驟,於硫酸錫水溶液中添加碳酸氫銨中和至pH4。第1中和步驟中,添加碳酸氫銨時之硫酸錫水溶液之溫度及碳酸氫銨之添加時間設為表1所示之條件。洗淨所得濾餅獲得Sn沉澱物,該Sn沉澱物以純水再分散。其次,作為第2中和步驟,添加碳酸氫銨至Sn沉澱物之分散液中中和至pH7後,洗淨所得濾餅,藉由乾燥獲得一氧化錫粉末。又,第2中和步驟中,添加碳酸氫銨時之分散液之溫度及碳酸氫銨之添加時間設為表1所示之條件。
本發明例9中,作為第1中和步驟,於硝酸錫水溶液中添加碳酸銨中和至pH4。第1中和步驟中,添加碳酸銨時之硝酸錫水溶液之溫度及碳酸氫銨之添加時間設為表1所示之條件。洗淨所得濾餅獲得Sn沉澱物,該
Sn沉澱物以純水再分散。其次,作為第2中和步驟,添加碳酸銨至Sn沉澱物之分散液中中和至pH7後,洗淨所得濾餅,藉由乾燥獲得一氧化錫粉末。又,第2中和步驟中,添加碳酸銨時之分散液之溫度及碳酸銨之添加時間設為表1所示之條件。
比較例3、4中,作為中和步驟,邊於硫酸錫水溶液中添加碳酸氫銨邊加熱邊中和至pH7,洗淨所得濾餅並乾燥獲得一氧化錫粉末。
又,比較例5中,作為中和步驟,邊於鹽酸錫水溶液中添加碳酸氫銨邊加熱邊中和至pH9,中和結束後於100℃加熱懸浮液並保持1小時所得之濾餅進行洗淨並乾燥獲得一氧化錫粉末。
又,中和步驟中,添加碳酸氫銨時之分散液之溫度及碳酸氫銨之添加時間設為表1所示之條件。亦即,比較例3、4、5中,藉由一次中和步驟獲得一氧化錫粉末。
針對如上述獲得之一氧化錫粉末進行以下評價。
以倍率5000倍SEM觀察所得之一氧化錫粉末,確認其粒子形狀。全部粉末成為「具有向外側突出之複數個板狀突起部之粒子體」時評價為「A」,一部分包含板狀粒子者評價為「B」。評價結果示於表1。
所得一氧化錫粉末之平均粒徑(D50)係作為使用粒度分佈測定裝置(MICROTRAC公司製,型式名:MICROTRAC MT3000粒度分佈計)測定之體積累積中值徑予以評價。評價結果示於表1。
所得一氧化錫粉末之比表面積藉由BET流動法(Macsorb HM model-1201)測定。測定結果示於表1。
所得一氧化錫粉末之鬆密度係使用JIS鬆比重測定器(筒井裡化學器械公司製)藉由定容積測定法求出。測定方法之細節,首先,藉由計量量取測定容器(不鏽鋼製容積25mL)之質量。其次使試料通過網篩(不鏽鋼製直徑2.5mm)饋入測定容器中直至溢出。此時,對測定容器施加振動,不進行試料之壓縮。隨後,自測定容器之上端面隆起之粉末使用刮板刮落。此時,以使刮板不壓縮粉末之方式自刮落方向朝後方傾斜地使用。最後,計量量取每測定容器之質量,減去測定容器之質量算出試料質量,由測定容器之容積算出鬆密度。測定結果示於表1。
所得一氧化錫粉末中之碳酸量藉由離子層析測定。測
定結果示於表1。
於200ml燒杯(HARIO公司製)中饋入100g/l之炔磺酸100ml,於保持於25℃之狀態,投入1g上述之一氧化錫粉末並攪拌。攪拌係使用長度30mm之棒狀旋轉子(AS ONE公司製),攪拌速度設為500rpm。
接著,使所投入之一氧化錫粉末分散而懸濁化後,評價直至完全溶解使液體變化至透明所需之時間。評價結果示於表2。
所得一氧化錫粉末中之氨成分藉由離子層析測定,設為鹼量。
使用鹽酸錫水溶液所製造之一氧化錫粉末中之酸量以氯量加以評價。一氧化錫粉末中之氯量藉由酸溶解比濁法測定。酸溶解比濁法係將一氧化錫粉末溶解於硝酸水溶液中,添加硝酸銀水溶液,藉由分光光度計(HITACHI公司製,U-2910)定量所產生之氯化銀之量,求出一氧化錫粉末中之氯量。
且,使用硫酸錫水溶液製造之一氧化錫粉末中之酸量以硫酸離子量予以評價。使用硝酸錫水溶液製造之一氧化錫粉末中之酸量以硝酸離子量予以評價。一氧化錫粉末中之硫酸離子量與硝酸離子量係藉由離子層析測定。
測定結果示於表2。
比較例1中,第2中和步驟中添加鹼(碳酸氫銨)時之分散液溫度超過50℃,所得一氧化錫粉末之一部分不成為具有向外側突出之複數個板狀突起部之粒子體。因此,溶解時間變長,鹼量及氯量變多。
比較例2中,第2中和步驟中鹼(碳酸氫銨)之添加時間較短而為0.5小時,所得一氧化錫粉末之一部分不成為具有向外側突出之複數個板狀突起部之粒子體。因此,溶解時間變長,鹼量及氯量變多。
比較例3、4中,以一次中和獲得一氧化錫粉末,無法成為具有向外側突出之複數個板狀突起部之粒子體,而是如例如圖4所示,成為板狀。因此,溶解時間變
長,鹼量及硫酸離子量變多。
比較例5中,以一次中和獲得一氧化錫粉末,無法成為具有向外側突出之複數個板狀突起部之粒子體,而是如例如圖4所示,成為板狀。因此,溶解時間變長,氯量雖未變少,但鹼量變多。
相對於此,本發明例1~9中,如圖1(本發明例1)及圖5(本發明例7)所示,成為具有向外側突出之複數個板狀突起部之粒子體,確認溶解時間短且溶解性優異。又鹼量及酸量(碳酸除外)少,確認對鍍敷液之組成不造成太大影響。
又,本發明例8、9中由於不使用鹽酸而製造,故無法檢出氯量而為少量者。為了製造氯量少的一氧化錫粉末,該方法之效果最高。
再者,含0.2質量%以上碳酸之本發明例1~6、及8、9中,與碳酸含量未達0.05質量%之本發明例7比較,確認溶解性進一步提高。
依據本發明,可提供對於鍍敷液等之各種酸液之溶解速度快、特別適合作為對鍍敷液之Sn供給材之一氧化錫粉末及該一氧化錫粉末之製造方法。
10‧‧‧一氧化錫粉末
11‧‧‧板狀突起部
Claims (5)
- 一種一氧化錫粉末,其特徵係具有向外側突出之複數個板狀突起部之粒子體,平均粒徑在1μm以上15μm以下之範圍內,鹼量為10質量ppm以下,碳酸除外之酸量為50質量ppm以下,且含有碳酸0.2質量%以上。
- 如請求項1之一氧化錫粉末,其中比表面積為1.0m2/g以上。
- 如請求項1之一氧化錫粉末,其中鬆密度在1.5g/cm3以上且未達2.0g/cm3之範圍內。
- 如請求項2之一氧化錫粉末,其中鬆密度在1.5g/cm3以上且未達2.0g/cm3之範圍內。
- 一種一氧化錫粉末之製造方法,其係製造如請求項1至4中任一項之一氧化錫粉末之一氧化錫粉末之製造方法,其特徵為包括下述步驟:於酸液中含有Sn離子而獲得含Sn離子酸液之含Sn離子酸液形成步驟,對於前述含Sn離子酸液添加碳酸銨及/或碳酸氫銨之鹼液而保持於pH3~6,藉此獲得Sn沉澱物之第1中和步驟,自前述含Sn離子酸液分離前述Sn沉澱物之Sn沉澱物分離步驟,將經分離之前述Sn沉澱物分散於溶劑液中之Sn沉澱 物分散步驟,及將前述Sn沉澱物之分散液維持於50℃以下,花費1小時以上之時間添加鹼液,使pH成為6~12,藉此自前述Sn沉澱物獲得SnO之第2中和步驟。
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