JPH05504988A - ドープ酸化亜鉛ベースの顔料 - Google Patents
ドープ酸化亜鉛ベースの顔料Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はドープ酸化亜鉛組成物およびその組成物の調製方法に関するものである
。
酸化亜鉛は塗料顔料およびプラスチックの製造における添加剤として用いられる
。酸化亜鉛は主に白色顔料として用いられるので、本質的な着色、例えば黄色は
通常望ましくなく、避ｌすられる。さらに、反射率、屈折率および放射による変
色に対する抵抗のような光学的性質が特定の用途において特に重要である。
実質的に純粋な酸化亜鉛でさえ目につく黄色を示すことが知られている。この黄
色の着色の正確な理由は確信をもって述べられてはいないが、複雑な光学的機構
を説明する理論が発表されている。
１９６８年に発行された研究書（ν、ＥＪｅｈｓｅ 、讐、Ａ、５ｉｂｌｅｙ。
Ｆ、）、Ｋｅｌ Ｉｅｒ、およびＹ、Ｃｈｅｎ、 Ｐｈｙｓ、Ｒｅｖ、 、１６
７ ［３１８２ｇ （１９６８））は、酸化亜鉛の４１０ｎｔｔｒの光学吸収バ
ンドの存在を示し、また不純物の含有およびガンマと電子を用いた酸化亜鉛の放
射によりこのバンドがどのように影響されるかを示した。１９７２年に発行され
た研究書（Ｄ、Ｒ，ＬｏｃｋｅｒおよびＪ、Ｍ。
Ｍｅｅｓｅ 、 ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ、’Ｊｕｃ、Ｓｃｉ、 、Ｎ５−１９．
２３７ （１９７２） ）は、Ｆ＋中心（電子が１つ捕獲された酸素空位）の可
能性に対する４１０ｎｉバンドの構造認識を記載した。１９８８年に発行された
研究″’ｉ （Ｊ、Ｃ，５ｉＩｌｐｓｏｎおよびＪ、Ｆ、Ｃｏｒｄａｒｏ ％
Ｊ、Ａ９ｐ１．Ｐｈｙｓ、、６３［５１１７８１（１９８ｇ） ）は、酸化亜鉛
のバンドギャップにおける０、３ｅＶの深さ準位（ｄｅｅｐ １ｅｖｅｌ）の存
在を示し、ＬｏｃｋｅｒとＭｅｅｓｅのＦ＋中心に対するこの深さ準位について
記載した。ＳｉｍｐｓｏｎとＣｏｒｄａｒｏはまた、４１０ｎ１１バンドに関す
る光学的遷移が原子価バンドがら欠点準位（ｄｅｆｅＣｔ １ｅｖｅｌ）への電
荷移動反応であることを提案した。
この理論は、ある酸化亜鉛顔料に黄色の着色を与える原因である光学的吸収機構
がＦ＋中心、またはＺｎＯ中のＦ“に似た欠点に関するという前提に基づく。４
１（ｌｎｍの吸収「バンド」はより吸収端に似ているので、その機構はおそらく
、局在状態間というよりはむしろ分散状態（バンド）から局在状態への電子の移
動を含む。しがしながら、上記前提は、亜鉛間隙のようなＦ“中心以外のある種
が含まれることを除外してはいない。
分散状態から局在状態への電子移動は以下の式により表わされる：
ｈν
０２ｐ６ ＋ Ｖｏ、 → ０２ｐ’ ＋ Ｖ（、ｘ上述した理論に矛盾しない
が必ずしもその理論によらず、本発明の目的は、高められた光学的性質を有する
酸化亜鉛組成物を提供することにある。特に、本発明の目的は、黄変が生じる機
構を押えるドーパント（ｄｏｐａｎｔ）を用い、これによりより白い顔料を得る
ことにある。また、本発明の目的は、高められた反射率、屈折率および光線への
露出による変色に対する抵抗を有するドープ顔料を提供すること本発明によると
、ドーパントは固溶体の形状で酸化亜鉛の分子マトリックスに含有されると考え
られている。これらのドーパントを酸化亜鉛マトリックス中に固溶体として含有
せしめることにより、分子間および／または分子内準位で、すなわち単に顔料を
加えて表面の効果を達成するのと対称的に、酸化亜鉛製造物の色を設計すること
が可能になる。
再度、本発明者は本発明の理論により制限されるのではないが、言うまでもなく
本発明者か支持する理論は本発明の理解に何周である。
それゆえ、Ｆ“中心が実際に０．３ｅＶの深さ準位に組み合わされる場合は、Ｚ
ｎＯマトリックス中の酸素空位が上述した電子遷移反応を生ぜしめ、紫外線吸収
に近い青となり、それゆえ黄色の着色となる。これは特にＺｎＯのフェルミ準位
が低い、例えば原子価バンドと伝導バンドの間の中間ギャップに近い場合に上述
のようになる。
一方、ＺｎＯのフェルミ準位が伝導バンドの底部により近い準位まで上げられる
場合には（すなわち、ドーパントの含有により）、電子遷移反応を押えることに
より黄色の着色を押えられる。
このことを成し遂げる方法は、伝導バンド中の自由電子密度を増加させることに
ある。ＺｎＯはＩＩ−Ｖｌ化合物半導体であるので、自由電子密度は、自由電子
供給体のようなドーパントとして作用する成分の添加により増加せしめられる。
フェルミ準位を上昇せしめる効果は中立酸素空位またはＦ中心の生成であると理
論付けられている。それゆえ、適切にＺｎＯを選択した成分でドープすることに
よりＺｎＯの黄色の着色は押えられる。
また、黄色の着色を押えるもう１つの機構を理論付けた。
供給体のようなドーパントとして作用するために、不純物がＺｎＯ格子に入ると
きにその不純物は、好ましくはＺｎＯと比較して酸素が豊富である。酸素か豊富
なドーパントを添加することにより工程中に酸素空位の形成を押え、それにより
酸化亜鉛をより化学量論的にする。より化学量論的なＺｎＯは、より化学量論的
ではないＺｎＯより少ない黄色着色を示す。
ある代用で間隙成分が適切な候補であると考えられるが、他の成分もまた有効で
あることも理解されよう。最も重要なことは、ドーパントが実際に浸透し、可能
なまたは実行可能な程度、ＺｎＯマトリックスとともに固溶体を形成するように
そのドーパントを含むことである。そのような方法によってドーパントを導入す
ることにより、Ｚ ｎ Ｏそれ自身は、望ましからぬ着色が生じる機構を抑圧す
るために、分子間または分子内で設計される。
適切なドーパントの候補を以下に示す：（ａ） 亜鉛陽イオンに代用の不純物（
全て３価）１１１Ｂ群成分 Ｂ ＡＩ Ｇａ ＩｎｌｌｌＡ群成分 Ｓｃ Ｙ
Ｌａ
（ｂ） 可能な間隙不純物（全て１価）ＩＡ群酸成分ＨＬｉ Ｎａ Ｋ
ドーパントはＺｎＯに色を与えてはならず、それゆえ、典型的な遷移成分を避け
なければならない。ＡＩや間隙Ｌ１のような代用および間隙不純物が同時に含ま
れる場合には、相乗効果が観察される。
実施例
実施例には２つの特色がある。（ａ）特定のドーパントの選択、および（ｂ）
ドーパントをＺｎＯに添加する方法である。両者ともに重要であり、どちらも不
満足な製造物に対して満足なものとなる。
ドーパントの選択に関して、Ａ１□０３およびＬｉ２Ｏの両者が効果的なドーパ
ントであることか発見された。ＺｎＯ中のドーパントの必要な一様な分散（好ま
しくは固溶体）を行なうのかより容易であり、ドーパントの効果か比較的低濃度
、例えば約１モル％Ａ１て最大となるので、ドーパントは比較的少量（ＺｎＯと
比較して）加えられる。
ＺｎＯ中のドーパントの濃度は変化するが、非常に低濃度（例えばｏ 、 ｏｏ
ｇモル％Ａｌ）で明確な効果が得られることが分かった。また、４．３モル％ま
でのドーパントの濃度、すなわちＡＩの濃度を首尾よく試験したか、上述したよ
うに、ドーパントの効果は約１モル％で飽和した。それゆえ、ドーパントは、約
１０モル％までの最も低い作用量で存在し、好ましくは約０．００１モル％から
約１０モル％までの濃度で存在する。より好ましくは、０．００５から約２モル
％の濃度が適切である。
ドーパントをＺｎＯ中に含有して所望の一様な分散／溶解を達成する方法は、や
や複雑である。第一のそして容易に明確な要因として、工程中の材料の純度と汚
染を避けることの両者に関して、いくぶん巌密な品質制御が重要である。
特定の方法として、４つの方法について研究した：（Ｉ）アルミニウムセフブト
キシド（５ｅｃ−ｂｕｔｏｘ １ｄｅ）ゾルゲルによる被覆、（２）水酸化アル
ミニウムによる直接の被覆、（３）アルミニウムと亜鉛の硝酸塩の熱分解、およ
び（４）アルミニウムアセチルアセトネート（ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ
）による被覆である。以下の実施例から分かるように、これらのうち最後のも
のがより好ましい。
実施例１−アルミニウムセフブトキシドゾルゲル被覆アルミニウムセクブトキシ
ド、Ａ Ｉ （ＯＣ４Ｈｅ ） ３を用いた酸化亜鉛の粉末粒子へのゾルゲル被
覆について研究した。アルミニウムセフブトキシドを最初に無水セフブタノール
または他の有機溶媒に溶解せしめる。次いで、ＺｎＯ粉末をその溶液中に分散せ
しめる。その後に、アルミニウムを反応せしめて、ＺｎＯ粒子を被覆するゾルゲ
ルを形成せしめる。そのゾルゲルを形成する反応は以下よりなる（ａ）適量の水
の混合物への添加によるアルミニウムセフブトキシドの加水分解
Ａ Ｉ （ＯＣ４Ｈ９） ３ ＋ ：２Ｈ２０−ＡＩＯ（ＯＨ） ＋ ３Ｃ４Ｈ
９（ＯＨ）（ｂ）水酸化アルミニウムの酸触媒脱水および重縮合２ＡＩＯ（ＯＨ
） −Ａｌ□Ｑ、＋Ｈ２０この手法において、アルミニウムセフブトキシドは、
空気中の水分と非常に活発に反応し、また空気中の酸素により非常に著しく酸化
された。本発明によれば、これらの問題は、粉末を合成するこの手法を実行でき
なくはないが困難にしている。
実施例２−水酸化アルミニウムでの直接被覆ＺｎＯを被覆する方法として、ペブ
タイズした（ｐｅｐｔｉｚｅｄ）ベーマイトゲル、Ａｌ０（ＯＨ）の直接の使用
もまた研究した。超音波分散プローブを用いて、ＺｎＯとＡｌ０（ＯＨ）の両方
の化合物を水中に分散せしめた。次いで、少量の硝酸を加えた。この硝酸の添加
により、混合物のｐＨを２まで減少させて、水酸化アルミニウムの脱水と縮重合
を触媒反応せしめた。この混合物を連続撹拌のホットプレート上で乾燥せしめた
。乾燥後、ＺｎＯ中にＡ１を固溶体として拡散せしめるためにその粉末を６５０
℃で１晩か焼した。
Ａｌ０（ＯＨ）は実際は水（または有機溶媒）中の溶液に溶は込まないので、こ
の方法を用いて一様な被覆を得ることは困難である。この均一さは大部分、Ａｌ
０（ＯＨ）が超音波プローブで分散できる度合いによる。この被覆の均一さはさ
らに、その被覆がか焼によりＺｎＯマトリックス中に分散できる程度に影響する
。
実施例３−アルミニウムと亜鉛の硝酸塩の熱分解酸化亜鉛と酸化アルミニウムの
密接な混合物を形成する非常に簡単な方法は、酸素中での亜鉛とアルミニウムの
硝酸塩の熱分解によるものである。加熱中における重量損失の熱重量分析（ＴＧ
Ａ ）により、純粋な硝酸亜鉛水和物、Ｚｎ （ＮＯｉ ） ２ ’ ６Ｈ２０
、は約９０℃で熱分解することが分かる。ＺｎＯへの分解は、実質的に約４００
℃以後に完了する。空気中１０００℃で１２時間か焼され、分解した硝酸亜鉛水
和物粉末はＸ線粉末回折技術を用いて酸化亜鉛（紅亜鉛鉱）であることが確認さ
れた。
亜鉛とアルミニウムの酸化物の固溶体を合成するために、適量の硝酸アルミニウ
ム水和物、Ａ Ｉ （ＮＯ３） ３ ・９Ｈ２０、を最初に硝酸亜鉛水和物とと
もに水溶液中に溶解せしめる。次いで、その硝酸塩の溶液を粉末まで乾燥せしめ
る。酸素雰囲気中の粉末の熱分解により、酸化亜鉛と酸化アルミニウムの密接な
混合物が得られる。
純粋な硝酸アルミニウム水和物のＴＧＡにより、この化学物質の分解は、実質的
に４００℃以後に完了することが示される。最初の水溶液中のアルミニウムの量
が数モル％未満の少量であるので、加熱による亜鉛からのアルミニウムの偏析は
ほとんどない。
この化学物質の調製手法は多くの点で良好に作用するか、硝酸亜鉛が約３５０℃
で分解する場合には、その粉末は黄色の着色となる。これはおそらく赤茶の二酸
化窒素ガスがその材料中に含をされることによるものである。空気中１０００℃
で１２時間のか焼の後でさえ、その着色は完全には消失しない。５モル％のＡＩ
を硝酸亜鉛溶液に添加すると、その着色をやや押えた。この手法を用いた製造し
た全ての粉末に着色が残留したので、この方法は好ましくない。
実施例４−アルミニウムアセチルアセトネート金属有機化合物のアルミニウムア
セチルアセトネート、Ａ Ｉ （Ｃ５Ｈ７０２） ３ 、を米国、ライスコンシ
ン州、ミルウォーキーのアルドリソヒケミカル社（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｆｆ
ｌｉｃａｌ Ｃｏ、）より純度９９％で得た。この化合物を酸化亜鉛粉末粒子へ
の被覆の形状で用いた手法を行なった。このＭ＆千手法後に、高温か焼を行なっ
てアルミニウムを酸化亜鉛とともに固溶体中に拡散せしめた。１つ１つ実験の手
法を以下のように行なう・
１、所定の重量のアルミニウムアセチルアセトネート（固体）を高圧液体クロマ
トグラフィー級（ＩＩＰＬＣ）の試薬エタノールアルコール中に溶解せしめる。
２、適切な対応する重量の酸化亜鉛を超音波プローブを用いて溶液中に分散せし
める。結合アルミニウムアセチルアセトネート溶液と酸化亜鉛粒子懸濁液は、典
型的な実験において０．５ Ａ Ｉ −９９，５Ｚ ｎ Ｏ（モル％）組成物粉
末を形成するのに用いられる。
３、 このアルコール混合物を、その混合物を一定に撹拌しながらホットプレー
トを用いて直ちに蒸発せしめる。アルミニウムアでチルアセトネートは、酸化亜
鉛じゆうに一様に分散される。
４、乾燥した混合物をか焼して、１晩６５０℃で加熱することにより最終粉末を
形成せしめる。この段階の目的を以下に記載する：
ａ、 アルミニウムアセチルアセトネートを分解して酸化アルミニウムを形成し
、残りの有機吻合てを酸化することにより除去して二酸化炭素と水蒸気を形成せ
しめる。
ｂ、 酸化亜鉛粒子中にアルミニウムを拡散させて所望：の光学特性を有する固
溶体を形成せしめる。
０．５モル％のＡｌ−ＺｎＯ粉末をこの方法によって調製し、化学的に分析した
。この粉末の化学分析より工程中にはアルミニウムの損失は生じないことが示さ
れた。このＡｌ−ＺｎＯ粉末は、アルミニウムを除いた同様な工程により調製さ
れた純粋なＺｎＯ粉末より明らかに白かった。
か焼の前後で、この調製した材料について透過電子顕微鏡法（ＴＥＮ ）の研究
をいくつか行なった。これは以下のことを調査するために行なったものである：
（ａ）アルミニウム混合物の被覆挙動；（ｂ）ドープ（ｄｏｐｉｎｇ）の均一性
および（Ｃ）工程後の化合物を含むアルミニウムの粒径。
か焼前のある例において、あるＺｎＯ粒子は被覆されたが、残りは被覆されなか
ったことが検査により示された。
たとえ低濃度のアルミニウムで行なう上述した手法か良好に作用しても、アルミ
ニウムアセチルアセトネートの結晶の多くは、ドープの均一性とともにいくつか
の問題点が残るのを示す酸化亜鉛粉末粒子より大きい傾向にある。
実施例５−アルミニウムアセチルアセトネートこの実施例により１．０モル％の
ＡｌドープＺｎＯ粉末を得る：
１、 ０．００１モル（０，３２４ｇ）のアルミニウムアセチルアセトネートＡ
Ｉ （Ｃ５Ｈ７０２）３をパイレックスビーカー中の１００１のメタノールに溶
解せしめる。
２、 ２ｎＯ粉末（フッンヤーサイエンティフィック、試薬級）の０．２モル（
８，１３８ｇ）を秤量する。
３、超音波分散プローブを用いて上記溶液中に分散せしめる。
４．１モルの水酸化アンモニウムＮＨ４ＯＨ水溶液を調製する。ＮＨ４ＯＨ溶液
のｐＨは約１２である。
５、 スラリーのｐｌが約８となるようにＮＨ４ＯＨ溶液をＡ Ｉ （Ｃ５Ｈ７
０２） ３とＺｎＯの混合物中に加える。
乾燥とか焼芋法を以下に示す：
■、約１８０℃の撹拌ホットプレートの上で一定の撹拌を行ないながらスラリー
を乾燥せしめる。
２、生成した粉末を９９．８％のアルミナセラミ・ツクるつぼ中に置く。
３、空気中で１分母２℃の速度で室温から５００℃まで加熱する。
４、 ５００℃で２時間保持する。
５．１分層５℃の速度で５００℃から９００℃まで加熱する。
６、空気中９００℃で１０時間保持する。
７．１分母約５℃の速度で９００℃から室温まで冷却する。
実施例６−アルミニウムアセチルアセトネートその表面が０．０５モル％から６
．０モル％ＡＩのＡｌドープ粉末を調製した。化学的に分析した粉末の最後の成
分は実際は０．００８から４，２６モル％ＡＩであった。粉末の白色への影響は
最小限のＡ１により直ちに明確となったが、フェルミエネルギーはこの手法によ
り約１モル９１１ｉＡｌで飽和した。
か焼温度は９００から１２５０℃に亘っな。温度が高ければ高いほど、その粉末
はより黄色くなった。それゆえ、より低いか焼温度が好ましい。
実施例７−亜鉛蒸気の酸化
本発明によるドープ酸化亜鉛の商業規模の量がいわゆる酸化亜鉛を製造するフレ
ンチ工程のバリエーションにより製造できると考えられている。フレンチ工程に
おいて、金属亜鉛を亜鉛蒸気を発生させるために沸点まで加熱する。
例えば分離器、じゃまいた（ｂａｆＮｅｓ ）および／または濾過等の周知の手
段により集積される実質的に純粋な酸化亜鉛粒子（典型的にけむり状）を形成す
るために、その蒸気を酸素中で燃やす。
ドーパントがまた所望の濃度で蒸気化されるように、例えばＡ１等のドーパント
を溶融亜鉛バスに加えることによりフレンチ工程がドープ酸化亜鉛を製造するの
に用いられのか期待されている。適切な亜鉛／ドーパント酸化物混合物を製造す
るために、ドーパントを亜鉛蒸気で酸化せしめる。
上記より、本発明は特有の方法を含み、それによって、半導体ドーパントでアロ
イ化して材料の基礎光学的性質を高めることによりセラミック顔料が慎重に設計
できると考えられる。
色中心として作用する生来の欠点による着色を減少せしめることはまた、ＺｎＯ
顔料へのドーパントの新たな使用を意味するものである。明るい白色のＺｎＯ顔
料を製造した。ドープ顔料は、同様な方法により処理したドープされていない制
御種が示すよりも可視スペクトルに亘る均一な光学的吸収を示す。
ドープ顔料は、ドープしてない顔料に劣化と変色を生ぜしめる放射に対する高め
られた抵抗を示すことか期待される。ＺｎＯ中に色中心を作る放射による変色が
より低くなることが期待される。このような放射は、陽子、電子、中性子および
おそらく紫外とガンマを含む。
この点に関して、ドープ顔料のフェルミ準位は、０．３ｅＶ欠点準位上にあり、
光学的吸収と黄色着色の原因である電子遷位を効果的に押える。原子変位を生ぜ
しめる放射による付加的類似の色中心の生成は、光学的に不活性な色中心を形成
する。これらの光学的不活性な欠点は自由電子密度が減少しなければ材料の着色
によらず、ＺｎＯ中のフェルミ準位は減少する。このようなことが生じると、こ
の欠点は光学的に活性となり、黄色着色に帰する。ＺｎＯ中のフェルミ準位は、
亜鉛空位のような受容体のような中心の照射発生の形成により減少する。
最後に、屈折率は自由電子密度と粒子の電子伝導度によりドープされていない顔
料におけるよりもドープ顔料のほうが大きいと期待される。屈折率の増大は、塗
料顔料としてのＺｎ○の覆う力を高め、市販されている塗料のチタニア希釈とし
ての材料の使用を助長する。
本発明は酸化亜鉛の改善された色特性を利用することを意図するものであるので
、おもに意図するのは塗料成分または添加剤、例えば、適した液体キャリヤーと
ともに用いるドープ酸化亜鉛、あるいはチタンベースのまたは他の種類の塗料中
の白色強化剤としてのドープ酸化亜鉛、としての使用であることが理解されよう
。ドープ酸化亜鉛はまた、プラスチック（または他の組成物の）製品の色または
放射抵抗特性を改善するためのプラスチックまたは他の組成物への添加剤として
使用される。ドープ酸化亜鉛はセラミックうわ薬中の成分とても使用できる。
それゆえ、本発明の範囲は、その白色または放射抵抗を高める性質のためのドー
プ酸化亜鉛を含む塗料および他の製品を含む。例えば、宇宙船用塗料等の塗料の
欣肚砥試の性質が高められる。
また、本発明によるドープ酸化亜鉛組成物以外に知られている塗料組成物も、本
発明の範囲に含まれる。それゆえ、内部と外部のラテックスベースの展色剤を有
する塗料、並びにケイ酸塩ベースの展色剤塗料（プライマーを含む）を含む。本
発明により塗料製品がドープ酸化亜鉛顔料を含む限り、その塗料製品は新しく、
そのような顔料を含まない塗料製品を超えた著しい改善を示すものと考えられる
。
ドープ酸化亜鉛ベースの顔料
ドープ酸化亜鉛顔料組成物およびその組成物の調製方法を開示する。ドープされ
ていない酸化亜鉛の青色または紫外近辺の光を吸収する機構か抑圧されるように
、ドーパントを固溶体の形状で酸化亜鉛マトリックス中に均一に分散し、これに
より、より白い組成物を生成する。好ましいドーパントはＡＩおよびＬｉである
。
補正書の写しく翻訳文）提出書
（特許法第１８４条の７第１項）
平成４年８月２０日
Claims (28)
- １．ドープ酸化亜鉛顔料組成物であって、該組成物が実質的に純粋な酸化亜鉛の マトリックスおよび約１０モル％までのドーパントを含み、該ドーパントが実質 的に均質なアロイを形成するように前記酸化亜鉛じゆうに分散され、前記組成物 が前記ドーパントを有さない実質的に純粋な酸化亜鉛より黄色くないことを特徴 とするドープ酸化亜鉛顔料組成物。
- ２．前記ドーパントの濃度が約０．００１モル％から約１０モル％までであるこ とを特徴とする請求の範囲第１項記載のドープ酸化亜鉛顔料組成物。
- ３．前記ドーパントが固溶体の形状で前記酸化亜鉛中に存在することを特徴とす る請求の範囲第２項記載のドープ酸化亜鉛顔料組成物。
- ４．前記ドーパントが酸化亜鉛中の酸素空位または亜鉛間隙の形成を押えるよう に作用し、それにより前記酸化亜鉛を前記ドーパントを有さない実施的に純粋な 酸化亜鉛よりもより化学量論的でより黄色くなくすることを特徴とする請求の範 囲第１項記載のドープ酸化亜鉛顔料組成物。
- ５．前記ドーパントが自由電子供与体として作用することを特徴とする請求の範 囲第１項記載のドープ酸化亜鉛顔料組成物。
- ６．前記ドーパントが、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｈ、Ｌｉ、Ｎ ａおよびＫからなる群より選択される成分のうちの少なくとも１種であることを 特徴とする請求の範囲第２項記載のドープ酸化亜鉛顔料組成物。
- ７．前記ドーパントがアルミニウムであることを特徴とする請求の範囲第６項記 載のドープ酸化亜鉛顔料組成物。
- ８．前記ドーパントがＬｉであることを特徴とする請求の範囲第６項記載のドー プ酸化亜鉛顔料組成物。
- ９．前記ドーパントがＩｎであることを特徴とする請求の範囲第６項記載のドー プ酸化亜鉛顔料組成物。
- １０．ドープ酸化亜鉛顔料組成物であって、該組成物が実質的に純粋な酸化亜鉛 のマトリックスおよび約０．００１モル％から約１０モル％までのドーパントを 含み、該ドーパントが酸化亜鉛中の酸素空位または亜鉛間隙の形成を押えるのに 十分な量で存在し、それにより前記酸化亜鉛を前記ドーパントを有さない実施的 に純粋な酸化亜鉛よりもより化学量論的でより黄色くなくすることを特徴とする ドープ酸化亜鉛顔料組成物。
- １１．ドープ酸化亜鉛顔料組成物であって、該組成物が実質的に純粋な酸化亜鉛 のマトリックスおよび約０．００１モル％から約１０モル％までのドーパントを 含み、該ドーパントが前記組成物のフェルミ準位をドープしていない酸化亜鉛の フェルミ準位以上に上昇せしめるのに十分な量で存在し、それにより前記酸化亜 鉛に青色または紫外近辺の光を吸収せしめて黄色を表わす電子遷移を抑圧するこ とを特徴とするドープ酸化亜鉛顔料組成物。
- １２．前記組成物がセラミックうわ薬としての使用に適することを特徴とする請 求の範囲第１項記載のドープ酸化亜鉛顔料組成物。
- １３．前記組成物が液体塗料展色剤中に含有され、それによりドープ酸化亜鉛含 有塗料を形成することを特徴とする請求の範囲第１項記載のドープ酸化亜鉛顔料 組成物。
- １４．前記液体塗料展色剤が内部または外部ラテックスベースの展色剤を含有す ることを特徴とする請求の範囲第１３項記載のドープ酸化亜鉛顔料組成物。
- １５．前記液体塗料展色剤がケイ酸塩ベースの展色剤を含有することを特徴とす る請求の範囲第１３項記載のドープ酸化亜鉛顔料組成物。
- １６．前記組成物が液体塗料展色剤中に含有され、それによりドープ酸化亜鉛含 有塗料を形成することを特徴とする請求の範囲第１０項記載のドープ酸化亜鉛顔 料組成物。
- １７．前記液体塗料展色剤が内部または外部ラテックスベースの展色剤を含有す ることを特徴とする請求の範囲第１６項記載のドープ酸化亜鉛顔料組成物。
- １８．前記液体塗料展色剤がケイ酸塩ベースの展色剤を含有することを特徴とす る請求の範囲第１６項記載のドープ酸化亜鉛顔料組成物。
- １９．前記組成物が液体塗料展色剤中に含有され、それによりドープ酸化亜鉛含 有塗料を形成することを特徴とする請求の範囲第１１項記載のドープ酸化亜鉛顔 料組成物。
- ２０．前記液体塗料展色剤が内部または外部ラテックスベースの展色剤を含有す ることを特徴とする請求の範囲第１９項記載のドープ酸化亜鉛顔料組成物。
- ２１．前記液体塗料展色剤がケイ酸塩ベースの展色剤を含有することを特徴とす る請求の範囲第１９項記載のドープ酸化亜鉛顔料組成物。
- ２２．添加する酸化亜鉛のモル％に関して、溶媒中に約０．００１モル％から約 １０モル％までのドーパントを溶解せしめ、 該溶媒中に約９９．９９９モル％から約９０モル％までの酸化亜鉛を分散せしめ てスラリーを形成し、該スラリーを乾燥せしめて実質的に全ての前記溶媒をとば し、そして 乾燥せしめた組成物をか焼して、（ａ）前記ドーパント中に存在する実質的に全 ての炭素と水素を除き、（ｂ）前記ドーパントを前記酸化亜鉛中に拡散せしめて これによりその中に該ドーパントが存在する固溶体のドープ酸化亜鉛を得る工程 を含むドープ酸化亜鉛顔料組成物の調製方法。
- ２３．前記組成物が前記ドーパントを有さない実質的に純粋な酸化亜鉛よりも黄 色くないように、前記ドーパントが自由電子供与体として作用できることを特徴 とする請求の範囲第２２項記載のドープ酸化亜鉛顔料組成物の調製方法。
- ２４．前記ドーパントがアルミニウムであることを特徴とする請求の範囲第２２ 項記載のドープ酸化亜鉛顔料組成物の調製方法。
- ２５．アルコール溶媒中にアルミニウムアセチルアセトネートを溶解せしめ、 その溶液中に均一に酸化亜鉛を分散せしめてスラリーを形成し、 該スラリーを乾燥せしめて粉末を形成し、該粉末を少なくとも８時間の期間、少 なくとも６５０℃でか焼し、 それによりドーパントとして固溶体中に約０．００１モル％から約１０モル％ま でのアルミニウムを有するドープ酸化亜鉛顔料組成物を形成する工程を含むこと を特徴とする請求の範囲第２２項記載のドープ酸化亜鉛顔料組成物の調製方法。
- ２６．乾燥およびか焼前に前記スラリーのｐＨを少なくともｐＨ８に調整する工 程を含むことを特徴とする請求の範囲第２２項記載のドープ酸化亜鉛顔料組成物 の調製方法。
- ２７．前記ｐＨがＮＨ４ＯＨの添加により調整されることを特徴とする請求の範 囲第２２項記載のドープ酸化亜鉛顔料組成物の調製方法。
- ２８．金属亜鉛およびドーパントを亜鉛蒸気とドーパント蒸気が形成されるのに 十分な温度まで加熱し、前記亜鉛蒸気とドーパント蒸気を酸素と接触せしめて該 蒸気を燃焼させ、酸化亜鉛とドーパントの酸化物との混合物を形成し、 該混合物を固体粒子として集積する工程を含むドープ酸化亜鉛顔料組成物の調製 方法。
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