柱状氧化锌粒子及其制造方法技术

技术编号:7237464 阅读:141 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的目的在于提供一种柱状氧化锌粒子,该柱状氧化锌粒子掺合于树脂中而在混揉时也不会折断或形状变形,并且能够赋予充分的导热性或者导电性。本发明专利技术涉及一种氧化锌粒子,其特征在于,由下式(1)表示,ZnMn+xO1+nx/2·aH2O?(1)(式中(1),Mn+表示3价或者4价金属,x以及a分别满足0.002<x<0.05、0≤a<0.5),并且柱状粒子含有率为80%以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种新的氧化锌粒子。更详细地说,涉及作为导热性改良剂或者导电性改良剂而有用的柱状氧化锌粒子。
技术介绍
将各种改良剂掺合于含有橡胶或塑料等的树脂组合物中,而改善树脂组合物的物理特性的研究已广泛地进行。作为导热性改良剂已知有例如,结晶性二氧化硅、氧化镁、氮化硼、氮化铝、氧化铝、氧化铍等。此外,作为导电性改良剂已知有氧化锡、氧化锌、炭黑、或被覆氧化锡的氧化钛等。众所周知,为了赋予组合物良好的导电性,有必要以导电性改良剂彼此接触的方式混合大量的改良剂,在高价的导电性改良剂的情况下,其用途受到限制。此外,炭黑作为导电性改良剂为廉价,但是颜色限定于黑色,并且在成型工序中到处飞散而会有污染生产现场的情况,作为混合于树脂组合物的导电性改良剂,寻求一种能够对基体任意着色的白色的导电性改良剂。因此,在最近,为比较廉价、无毒性、并且化学性也稳定的氧化锌作为导热性改良剂或者导电性改良剂而广泛被使用。近年来,对功能性复合材料的关心高涨,并且改良剂的改良也盛行,改良剂的材质本来的功能不用说,对改良剂的形状也在进行各种研究。氧化锌的形状为球状、块状、板状、鱼鳞片状、针状、四脚消浪块(tetrapot)状、海胆状、超微细状粒子。这些形状中,提出了被认为在树脂组合物中即使少量也容易形成网状构造的针状或者四脚消浪块状的粒子作为导热性改良剂或导电性改良剂的提案。例如,专利文献1、2、3中提出了一种将针状氧化锌与Al、Ge、fei、SnUn等掺杂物进行混合,并且还原煅烧而得到的氧化锌粒子的提案。但是,这些氧化锌粒子为针状且纤细, 混揉于树脂中时,易折断。当粒子折断时,在树脂组合物中的网状构造变得难以形成,并且不能够充分地发现导电性或导热性。此外,专利文献4中公开了一种通过将含有水溶性锌盐、以及能够变成氧化铝、氧化镓或者氧化铟的水溶性金属盐的水溶液在碱或者碳酸碱中进行中和,从而在将得到的共沉淀生成物进行预煅烧之后,在氮的环境中,在600-1000°C中进行煅烧而制造微粉末状的氧化锌粒子的方法。但是,由该方法所得到的粒子为微粉末状,由于纵横比过小,因此,导电性不充分。此外,专利文献5中提出了作为导热性改良剂,而将铝粒子和平均粒径为 0. 1-5 μ m的氧化锌粒子并用的方法的提案。作为如上的导电性改良剂或者导热性改良剂,提出了针状或者微粉末状的氧化锌粒子的方案。但是,考虑到在树脂中混揉时不易折断性,以及树脂中的网状构造容易形成性,理想的氧化锌的粒子形状不是微粉末状或针状,而是柱状。专利文献专利文献1 日本特开平3-60429号公报专利文献2 日本特开平5_17四8号公报专利文献3 日本特开平7-2519号公报专利文献4 日本特公昭62-35970号公报专利文献5 日本特开2005-64281号公报
技术实现思路
(专利技术所解决的课题)因此,本专利技术的目的在于提供一种柱状氧化锌粒子,该柱状氧化锌粒子掺合于树脂中在混揉时也不易折断,并且能够赋予充分的导热性或者导电性。此外,本专利技术的目的还在于提供该柱状氧化锌粒子的制造方法。此外,本专利技术的目的还在于提供一种含有该柱状氧化锌粒子的导热性或者导电性优良的树脂组合物。(用于解决课题的手段)本专利技术人对获得柱状氧化锌粒子的方法进行了专心研究。其结果,发现在使含有锌盐(a)的水溶液与碱金属化合物(c)的水溶液反应时,当将相对于锌的碱金属化合物(c) 的量少于当量而将反应PH设为中性附近时,水热处理后所得到的粒子的80%以上为柱状。 此外,所得到的柱状粒子在掺合于树脂而进行混揉时不易折断,且形状不易变形,从而完成了本专利技术。S卩,本专利技术为一种氧化锌粒子,其特征在于由下式(1)表示,ΖηΜη+χ01+ηχ/2 · aH20(1)(式中(1),Mn+表示3价或者4价金属,χ以及a分别满足0.002 < χ < 0. 05、0彡a <0.5。η为金属价数。),并且柱状粒子含有率为80%以上。此外,本专利技术涉及一种所述氧化锌粒子的制造方法,其中,包括下述各工序(I)以反应结束时的ρΗ成为5. 0-7.0的范围的方式,使含有锌盐(a)以及3价或者4价金属盐(b)的水溶液与碱金属化合物(c)的水溶液进行反应,(II)冲洗所得到的粒子,(III)将洗净后的粒子进行乳化之后,进行水热处理,(IV)将水热处理后的粒子进行干燥。本专利技术涉及一种烧成粒子(A),该烧成粒子(A)通过将所述的氧化锌粒子在非还原性环境中,在300-1100°C中进行煅烧而得到。此外,本专利技术涉及一种树脂组合物(A),该树脂组合物(A)含有100重量份的树脂,以及150-400重量份的所述的烧成粒子(A)。此外,本专利技术还涉及一种烧成粒子(B),该烧成粒子(B)通过将所述的氧化锌粒子在还原性环境中,在300-1100°C中进行煅烧而得到。此外,本专利技术涉及一种树脂组合物(B),该树脂组合物(B)含有100重量份的树脂,以及200-400重量份的所述的烧成粒子 ⑶。附图说明 图1为由实施例1的合成例1所得到的柱状氧化锌粒子的SEM照片。图2为由实施例1的合成例2所得到的柱状氧化锌粒子的SEM照片。图3为由实施例1的合成例3所得到的柱状氧化锌粒子的SEM照片。图4为由实施例1的合成例4所得到的柱状氧化锌粒子的SEM照片。图5为由实施例1的合成例5所得到的柱状氧化锌粒子的SEM照片。图6为由实施例1的合成例6所得到的柱状氧化锌粒子的SEM照片。图7为由实施例1的合成例7所得到的柱状氧化锌粒子的SEM照片。图8为由实施例1的比较合成例1所得到的立方体状氧化锌粒子的SEM照片。图9为由实施例1的比较合成例2所得到的立方体状以及柱状氧化锌粒子的SEM 照片。图10为由实施例1的比较合成例3所得到的针状氧化锌粒子的SEM照片。图11为由实施例1的比较合成例4所得到的立方体状以及柱状氧化锌粒子的SEM 照片。图12为由实施例1的合成例1所得到的柱状氧化锌粒子的X射线衍射图。 具体实施例方式(柱状氧化锌粒子)本专利技术的氧化锌粒子具有由下式(1)表示的组成。ΖηΜη+χ01+ηχ/2 · aH20(1)式中(1),Mn+表示3价或者4价金属。作为Mn+可列举出Al3+、Ga3+IrA Ge4+、狗3+、 Cr3+、Cr4+ 以及 Ti4+。优选 Al3+ 或者 Fe3+。χ 满足 0. 002 < χ < 0. 05,优选满足 0. 004 < χ < 0. 02,更优选满足 0. 0065 < χ <0.01。a优选满足0<a< 10,更优选满足a < 0. 5。(柱状)本专利技术的粒子的形状为柱状。在本专利技术中所谓“柱状”是指对于由SEM放大成5000 倍的视野内的10个以上的粒子,以平均纵横比为10以下并且平均柱状度为0. 5-1的范围的粒子个数(柱状粒子含有率)为80%以上的比例被包含。本专利技术的粒子的形状优选四角柱状或者六角柱状。(平均纵横比)在本专利技术中,所谓纵横比为柱的柱长(L)与中央的柱宽(D),即直径之比(L/D)的值。柱状结晶的柱长(L)、柱宽(D)能够通过扫描式电子显微镜(SEM)测定。在柱长(L)、 柱宽(D)大的情况下,缩小SEM的倍数而调整成在视野内进入10个以上,而能够测定纵横比。平本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:高畑晴美
申请(专利权)人:协和化学工业株式会社
类型:发明
国别省市:

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