JP4915664B2 - 高抵抗黒色粉末およびその分散液、塗料、黒色膜 - Google Patents
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Description
〔1〕一般式TiOxNy(x=0.05〜0.50、y=0.6〜1.0)で表されるチタン酸窒化物からなる黒色粉末と、Y2O3、ZrO2、Al2O3、SiO2、TiO2、V2O5の何れか1種または2種以上からなる絶縁粉末とを含有することを特徴とする高抵抗黒色粉末。
〔2〕チタン酸窒化物が、一般式TiOxNyにおいて、1.0≦x+y≦1.3、2x<yで表される組成を有する上記[1]の高抵抗黒色粉末。
〔3〕絶縁粉末の含有量が0.005〜10質量%である上記[1]または上記[2]の高抵抗黒色粉末。
〔4〕絶縁粉末の平均粒径がチタン酸窒化物粉末の平均粒径の1/3以下である上記[1]〜上記[3]の何れかの高抵抗黒色粉末。
〔5〕原料の酸化チタンに絶縁粉末を添加して窒化還元処理し、または酸化チタンの窒化還元処理の後に絶縁粉末を添加することによって、チタン酸窒化物粉末および絶縁粉末を含有する高抵抗黒色粉末を製造する方法。
〔6〕一般式TiOxNy(x=0.05〜0.50、y=0.6〜1.0)で表されるチタン酸窒化物からなる黒色粉末と、Y2O3、ZrO2、Al2O3、SiO2、TiO2、V2O5の何れか1種または2種以上からなる絶縁粉末とを、溶媒または樹脂に分散させてなる分散液または塗料。
〔7〕一般式TiOxNy(x=0.05〜0.50、y=0.6〜1.0)で表されるチタン酸窒化物からなる黒色粉末と、Y2O3、ZrO2、Al2O3、SiO2、TiO2、V2O5の何れか1種または2種以上からなる絶縁粉末とを含有する高抵抗黒色膜。
〔8〕膜厚1μmにおいて、膜表面抵抗値1013Ω/□以上、および光学濃度すなわちOD値が4.5以上である上記[7]の高抵抗黒色膜。
(9)カラーフィルターのブラックマトリックス形成に用いられる上記[7]または上記[8]の高抵抗黒色膜。
〔高抵抗黒色粉末〕
本発明の黒色粉末は、一般式TiOxNy(x=0.05〜0.50、y=0.6〜1.0)で表されるチタン酸窒化物からなる黒色粉末と、Y2O3、ZrO2、Al2O3、SiO2、TiO2、V2O5の何れか1種または2種以上からなる絶縁粉末とを含有することを特徴とする高抵抗黒色粉末である。
x+yが1.0未満では絶縁性が不足し、一方、合計量が1.3より多いと遮光性が不十分となるの傾向があるので、xとyの合計量は上記範囲が好ましい。また、窒素の含有量が少なく、窒素量yが酸素量xの2倍未満(2x>y)であると、黒色度が低下する傾向があるので好ましくない。
一般式TiOxNyの酸素と窒素の量比x、yは反応温度、反応時間を調整することによって制御することができる。
チタン酸窒化物粉末と絶縁粉末とを含有する本発明の高抵抗黒色粉末は、これを溶媒に分散させた分散液として利用することができ、また樹脂に分散させてなる塗料として利用することができる。
上記分散液ないし上記塗料を用いて、上記一般式で表されるチタン酸窒化物からなる黒色粉末と、上記酸化物の何れか1種または2種以上からなる絶縁粉末とを含有する高抵抗黒色膜を形成することができる。
膜の表面抵抗は表面抵抗計(三菱化学製ハイレスタ)によって測定した。
膜のOD値は、膜厚1μmについて測定した。OD値=−log(透過光/入射光)
分散液の安定性は、液を室温にて24時間静置し、上澄み液と、下層部の液を抜き取り、成膜後、絶縁性の差を比べて判定した。上澄み液と下層部の液の差が見られなかったものを良好(○印)とし、顕著な差のあるものを不良(×印)とした。
総合判断は、分散液の安定性が良好であり、膜表面抵抗値1013Ω/□以上、OD値4.5以上であるものを合格(○印)とした。
平均一次粒子径70nmのチタン酸窒化物(TiOxNyにおいてx=0.3,y=0.9)と表1に示す絶縁粉末とを(アクリル系分散剤を添加した後)プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(具体的な溶媒名)中にビーズミルにて分散させ、この分散液にアクリル(具体的な樹脂名)樹脂を混合し、塗料を調製した。この塗料をスピンコート法により黒色膜を成膜した。絶縁粉末の種類および添加量と共に膜の物性を表1および表2に示した。表1に示す試料は本発明の好ましい例、表2に示す試料は、絶縁粉末を含有しない比較試料、本発明の好ましい範囲から外れる例である。
絶縁粉末としてイットリア(Y2O3)を0.5質量%含有する系に、さらに他の絶縁粉末を添加した試料について塗膜を形成し、その膜の物性を測定した。この結果を表3に示した。
Claims (9)
- 一般式TiOxNy(x=0.05〜0.5、y=0.6〜1.0)で表されるチタン酸窒化物からなる黒色粉末と、Y2O3、ZrO2、Al2O3、SiO2、TiO2、V2O5の何れか1種または2種以上からなる絶縁粉末とを含有することを特徴とする高抵抗黒色粉末。
- チタン酸窒化物が、一般式TiOxNyにおいて、1.0≦x+y≦1.3、2x<yで表される組成を有する請求項1の高抵抗黒色粉末。
- 絶縁粉末の含有量が0.005〜10質量%である請求項1または請求項2の高抵抗黒色粉末。
- 絶縁粉末の平均粒径がチタン酸窒化物粉末の平均粒径の1/3以下である請求項1〜請求項3の何れかの高抵抗黒色粉末。
- 原料の酸化チタンに絶縁粉末を添加して窒化還元処理し、または酸化チタンの窒化還元処理の後に絶縁粉末を添加することによって、チタン酸窒化物粉末および絶縁粉末を含有する高抵抗黒色粉末を製造する方法。
- 一般式TiOxNy(x=0.05〜0.5、y=0.6〜1.0)で表されるチタン酸窒化物からなる黒色粉末と、Y2O3、ZrO2、Al2O3、SiO2、TiO2、V2O5の何れか1種または2種以上からなる絶縁粉末とを、溶媒または樹脂に分散させてなる分散液または塗料。
- 一般式TiOxNy(x=0.05〜0.5、y=0.6〜1.0)で表されるチタン酸窒化物からなる黒色粉末と、Y2O3、ZrO2、Al2O3、SiO2、TiO2、V2O5の何れか1種または2種以上からなる絶縁粉末とを含有する高抵抗黒色膜。
- 膜厚1μmにおいて、膜表面抵抗値1013Ω/□以上、および光学濃度すなわちOD値が4.5以上である請求項7の高抵抗黒色膜。
- カラーフィルターのブラックマトリックス形成に用いられる請求項7または請求項8の高抵抗黒色膜。
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