硫化鉍粒子及其制造方法及其用途技術

本發明專利技術的課題在于實現容易反射紅外線且具有與炭黑同等以上的黑度的硫化鉍

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】硫化鉍粒子及其制造方法及其用途


[0001]本專利技術涉及硫化鉍粒子及其制造方法
、
以及包含硫化鉍粒子的黑色顏料
、
紅外線反射材料
、
激光雷達
(Laser Imaging Detection and Ranging
，簡稱
LiDAR)
用激光反射材料
、
溶劑組合物
、
樹脂組合物
、
涂料組合物
、
涂膜等
。

技術介紹

[0002]作為通用的黑色顏料，已知炭黑
。
炭黑具有高黑度，已作為涂料
、
塑料等的著色劑廣泛使用
。
[0003]然而，由于炭黑吸收紅外線，因此，對于用包含炭黑的黑色涂料涂裝了表面的物品
、
包含炭黑的塑料制品而言，在太陽光照射的室外，吸收紅外線，其表面溫度容易上升，結果，制品的劣化將會容易進展
。
[0004]另外，由于炭黑吸收紅外線，因此，難以應用于近年來在自動駕駛技術等領域中受到關注的激光雷達
、
即
LiDAR。
激光雷達作為探測周圍的對象物與自己的距離
、
對象物的位置
、
形狀等的技術而為人所知
。
對于激光雷達而言，通過向對象物照射激光
(
近紅外光
)
，測量激光
(
近紅外光
)
照射到對象物并反射回來所需的時間，從而測定到對象物的距離
、
方向
。
因此，為了確保基于激光雷達的測定精度，需要對象物反射激光
(
近紅外光
)。
然而，汽車的車體用包含炭黑的黑色涂料進行了涂裝的情況下，激光雷達的激光
(
近紅外光
)
在車體表面被吸收，將不能充分確保激光
(
近紅外光
)
的反射強度，因此，不能充分確保激光雷達的測定精度
。
[0005]基于上述情況，在考慮到抑制黑色物品的表面溫度上升
、
激光雷達對黑色物品的適用時，要求“雖然是黑色但反射紅外線的材料”(
即，黑色的紅外線反射材料
)。
[0006]作為黑色的紅外線反射材料，存在一些候選材料，作為其中之一，可舉出硫化鉍
。
通常，硫化鉍作為呈黑色
、
且較難吸收紅外線
(
換言之，容易透過或反射
)
的材料而為人所知
。
例如，專利文獻1中，記載了作為液晶顯示器用光吸收材料
、
遮光膜中使用的涂料用的黑色顏料，使用硫化鉍粒子
。
該硫化鉍粒子通過向溶解有硝酸鉍五水合物和氫氧化鈉的水溶液中，添加溶解有硫代硫酸鈉的水溶液，一邊攪拌一邊進行加熱從而得到
。
[0007]另外，非專利文獻1中，記載了通過向溶解有氧化鉍和硫代甲酰二肼的水溶液中添加鹽酸，接下來，添加聚乙烯醇
(PVA)
，進而，在
200℃
的溫度下進行水熱合成，由此，能合成黑色的硫化鉍粒子
。
此外，非專利文獻2中，記載了通過在
130℃
的溫度下對溶解有硝酸鉍五水合物
、
硫脲和聚乙二醇
(PEG)
的水溶液進行回流，從而能合成黑色的硫化鉍粒子
。
[0008]現有技術文獻
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1：日本特開平5?
264984
號公報
[0011]非專利文獻
[0012]非專利文獻1：
Journal of Physics and Chemistry of Solids vol.71(2010)
，
pp.712
?
715
[0013]非專利文獻2：
Materials Letters vol.91(2013)
，
pp.100
?
102

技術實現思路

[0014]專利技術所要解決的課題
[0015]對于通過上述的現有技術制造的硫化鉍粒子而言，黑度均未達到期望，要求黑度的進一步的改善
。
基于這樣的原因，期望紅外線反射能力高
、
而且具有與炭黑同等程度以上的黑度的硫化鉍
。
[0016]用于解決課題的手段
[0017]本專利技術人等為了得到具有高黑度的硫化鉍粒子而進行了深入研究，結果發現，在
100℃
以下的溫度下使鉍化合物和硫化合物進行反應而合成硫化鉍時，若共存保護劑，則能減小硫化鉍粒子的一次粒子的凝聚程度，其結果，能得到黑度比以往的硫化鉍粒子高的硫化鉍粒子，從而完成了本專利技術
。
[0018]即，本專利技術如下所述
。
[0019][1]一種硫化鉍粒子，其包含一次粒子凝聚而成的凝聚二次粒子，利用激光衍射
/
散射式粒度分布測定裝置測定的體積累積分布中的累積
50
％粒徑
(D1)
為
0.2
μ
m
以上且
10
μ
m
以下
。
[0020][2]根據
[1]所述的硫化鉍粒子，其中，上述的體積累積分布中的累積
50
％粒徑
(D1)
相對于利用掃描型電子顯微鏡測定的上述一次粒子的個數累積分布中的累積
50
％粒徑
(D2)
的比
(D1/D2)
大于1且為6以下
。
[0021][3]根據
[1]或
[2]所述的硫化鉍粒子，其中，上述累積
50
％粒徑
(D2)
為
0.2
μ
m
以上且3μ
m
以下
。
[0022][4]根據
[1]～
[3]中任一項所述的硫化鉍粒子，其中，利用庫爾特計數器
(Coulter counter)
式粒徑分布測定裝置測定的個數累積粒度分布中的
、
累積
90
％粒徑
(D90)
與累積
10
％粒徑
(D10)
之差相對于累積
50
％粒徑
(D50)
的比
(D3
＝
(D90
?
D10)/D50)
為
3.0
以下
。
[0023][5]根據
[1]～
[4]中任一項所述的硫化鉍粒子，其中，以
X
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.
一種硫化鉍粒子，其包含一次粒子凝聚而成的凝聚二次粒子，利用激光衍射
/
散射式粒度分布測定裝置測定的體積累積分布中的累積
50
％粒徑
D1
為
0.2
μ
m
以上且
10
μ
m
以下
。2.
根據權利要求1所述的硫化鉍粒子，其中，所述體積累積分布中的累積
50
％粒徑
D1
相對于利用掃描型電子顯微鏡測定的所述一次粒子的個數累積分布中的累積
50
％粒徑
D2
的比
D1/D2
大于1且為6以下
。3.
根據權利要求1或2所述的硫化鉍粒子，其中，所述累積
50
％粒徑
D2
為
0.2
μ
m
以上且3μ
m
以下
。4.
根據權利要求1～3中任一項所述的硫化鉍粒子，其中，利用庫爾特計數器式粒徑分布測定裝置測定的個數累積粒度分布中的
、
累積
90
％粒徑
D90
與累積
10
％粒徑
D10
之差相對于累積
50
％粒徑
D50
的比
D3
＝
(D90
?
D10)/D50
為
3.0
以下
。5.
根據權利要求1～4中任一項所述的硫化鉍粒子，其中，以
X
原子的摩爾數相對于鉍原子的摩爾數的比率
、
即
X/Bi
摩爾比成為大于0且
0.15
以下的方式，包含選自
Al、Ce、La、Fe
和
Y
中的至少一種元素
X。6.
根據權利要求5所述的硫化鉍粒子，其中，元素
X
為
Al。7.
根據權利要求1～6中任一項所述的硫化鉍粒子，其中，利用掃描型電子顯微鏡觀察到的硫化鉍粒子的形狀為
10
根以上的針狀的構成要素的一端集合而成的形狀和
/
或在近似球體的表面具有板狀片和
/
或針狀片的多個突起的形狀
。8.
一種黑色顏料，其包含權利要求1～7中任一項所述的硫化鉍粒子
。9.
一種消光用顏料，其包含權利要求1～7中任一項所述的硫化鉍粒子
。10.
一種紅外線反射材料，其包含權利要求1～7中任一項所述的硫化鉍粒子
。11.
一種激光雷達用激光反射材料，其包含權利要求1～7中任一項所述的硫化鉍粒子
。12.
一種溶劑組合物，其包含權...

【專利技術屬性】
技術研發人員：實藤憲彥，大木貴廣，東龍誠，
申請(專利權)人：石原產業株式會社，
類型：發明
國別省市：