钛酸钡微粒粉末、分散体和涂膜制造技术

本发明专利技术在于提供一种适用于光学膜用途等、保持小的粒径、介电常数大的钛酸钡颗粒粉末、以及能够高效地制造上述钛酸钡颗粒粉末的钛酸钡的制造方法。本发明专利技术的钛酸钡微粒粉末的一次颗粒的平均粒径为20～60nm，相对介电常数为300～800，一次颗粒的粒度分布除以一次颗粒的平均粒径而得到的值为0.20～0.25。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的目的在于提供微细且具有高的介电常数(相对介电常数)的钛酸钡微粒粉末。
技术介绍
具有高的介电常数的钛酸钡作为叠层陶瓷电容器等的电介质材料被广泛使用。另一方面，对于各种显示器等中使用的光学膜，在透明树脂中添加锆等的无机颗粒填料来控制介电常数和折射率。在液晶显示器控制用TFT中，为了低电力化，作为绝缘膜等的材料要求为微粒且高介电常数的材料。另外，为了将钛酸钡用于上述光学用途，要求使粒径微细化并形成含有钛酸钡的树脂膜时确保膜的透明性并且得到介电常数大的钛酸钡颗粒粉末。以往，已知有通过进行500℃以上的热处理来提高介电常数的钛酸钡颗粒粉末(专利文献1、2)、通过水热反应得到的微细钛酸钡颗粒粉末(专利文献3)等。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002－211926号公报专利文献2：日本特开2005－289668号公报专利文献3：日本特开2007－137759号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题现在最为要求的是满足上述各项特性的钛酸钡微粒粉末，但是尚未获得。即，在上述专利文献1和2中，记载了在500℃以上的温度范围中对钛酸钡颗粒粉末进行热处理，但是由于热处理温度高，有时颗粒尺寸会粗大化。另外，专利文献3所述的通过水热反应制造的钛酸钡颗粒粉末难以说具有高的介电常数。因此，本专利技术的技术课题在于，得到保持小的粒径并且介电常数大的钛酸钡颗粒粉末。用于解决课题的方法上述技术课题能够通过如下所述的本专利技术来实现。即，本专利技术是一种钛酸钡微粒粉末，其特征在于，一次颗粒的平均粒径为20～60nm，相对介电常数为300～800(本专利技术1)。另外，本专利技术是本专利技术1所述的钛酸钡微粒粉末，其中，一次颗粒的粒度分布除以一次颗粒的平均粒径而得到的值为0.20～0.25(本专利技术2)。另外，本专利技术是权利要求1或2所述的钛酸钡微粒粉末，其中，晶格常数比c/a低于1.003(本专利技术3)。另外，本专利技术是含有本专利技术1～3中任一项所述的钛酸钡微粒粉末的分散体(本专利技术4)。另外，本专利技术是含有本专利技术1～3中任一项所述的钛酸钡微粒粉末的涂膜(本专利技术5)。专利技术的效果本专利技术的钛酸钡微粒粉末为非常微细的颗粒且具有高的介电常数，因此，适于作为光学材料使用。另外，使用本专利技术的钛酸钡微粒粉末形成树脂膜时，得到透明性优异的片材，因此，适于作为光学材料使用。附图说明图1是实施例1中使用的钛酸钡微粒粉末(热处理前)。图2是实施例1中得到的钛酸钡微粒粉末(热处理后)。具体实施方式对本专利技术的构成进行详细阐述，则为如下所述。本专利技术的钛酸钡微粒粉末的一次颗粒的平均粒径(x)为20～60nm。通过将钛酸钡微粒粉末的平均粒径控制在上述范围，在制造含有钛酸钡微粒粉末的树脂膜时能够得到透明性优异的树脂膜。优选的平均粒径为22～58nm，更优选为25～55nm。本专利技术的钛酸钡微粒粉末通过后述的评价方法测得的相对介电常数为300～800。通过将钛酸钡微粒粉末的相对介电常数控制在上述范围，能够得到抑制了颗粒生长的微粒。更优选的相对介电常数为410～750。本专利技术的钛酸钡微粒粉末的一次颗粒的粒度分布(σ)除以一次颗粒的平均粒径(x)而得到的值优选为0.20～0.25。通过将上述数值控制在上述范围内，形成粒度分布优异的钛酸钡微粒粉末。更优选的范围为0.205～0.248。本专利技术的钛酸钡微粒粉末的结晶性使用晶格常数的a轴长(a)和c轴长(c)以晶格常数比c/a表示时，优选低于1.003。晶格常数比c/a为1.003以上的钛酸钡微粒粉末，以本专利技术的粒径在工业上难以制造。本专利技术的钛酸钡微粒粉末的比表面积优选为10～80m2/g。低于10m2/g时，颗粒粉末变得粗大，形成在颗粒相互间发生烧结得到的颗粒，在混合粘合剂时，分散性容易受损。比表面积值超过80m2/g的钛酸钡微粒粉末在工业上难以生产。本专利技术的钛酸钡微粒粉末的从X射线衍射峰算出的(111)面的半值宽度(FWHM)优选为0.2～0.4。本专利技术的钛酸钡微粒粉末的颗粒形状优选为球形或粒状。接着，对本专利技术的钛酸钡微粒粉末的制造方法进行阐述。本专利技术的钛酸钡微粒粉末能够将预先通过水热反应制作的平均粒径为10～50nm的钛酸钡微粒粉末在100～400℃的温度范围进行热处理得到。本专利技术中，水热反应没有特别限定，例如，能够将氢氧化钡水溶液滴加在氯化钛水溶液中进行中和，得到氢氧化钛胶体，接着，将上述氢氧化钛胶体加入氢氧化钡水溶液中，将所得到的混合溶液加热，生成钛酸钡。冷却、水洗之后，在100～250℃的温度范围中进行水热处理，进行水洗、干燥、粉碎来得到。水热反应中，能够通过使反应温度、浓度、pH等变化来制造大小不同的钛酸钡。通过水热反应得到的钛酸钡的平均粒径优选为10～50nm。通过将由水热反应制得的钛酸钡颗粒(粒径：10～50nm)在100～400℃的温度范围进行热处理，能够得到本专利技术的目标钛酸钡微粒粉末。通过将热处理温度控制在上述范围，能够抑制钛酸钡微粒的粒径的生长并且增大介电常数。热处理温度过高时，有时颗粒彼此熔接。热处理时间优选为1～3小时。接着，对本专利技术的分散体进行阐述。作为本专利技术中的分散介质，水系和溶剂系都能够使用。作为水系分散体的分散介质，能够使用水；或者甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇等的醇系溶剂；甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙基溶纤剂、丁基溶纤剂等的二醇醚系溶剂；一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、聚乙二醇、一缩二丙二醇、二缩三丙二醇、聚丙二醇等的氧化乙烯或氧化丙烯加成聚合物；乙二醇、丙二醇、1,2,6－己三醇等的亚烷基二醇；甘油、2－吡咯烷酮等的水溶性有机溶剂。这些水系分散体用的分散介质能够根据目标用途混合使用1种或2种以上。作为溶剂系分散体用的分散介质，能够使用甲苯、二甲苯等的芳香族烃；甲乙酮、环己酮等的酮类；N,N－二甲基甲酰胺、N,N－二甲基乙酰胺、N－甲基吡咯烷酮等的酰胺类；乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚等的醚醇类；乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯等的醚乙酸酯类；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯等的乙酸酯类；乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯等的乳酸酯类；碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、γ－丁内酯等的环状酯类和各种单体等。这些溶剂系分散体用的分散介质能够根据目标用途混合使用1种或2种以上。作为用于制造本专利技术的分散体的分散机没有特别限定。优选能够对粉体层施加剪切力、冲击力、压缩力和/或摩擦力的装置，例如，能够使用辊式研磨机(rollermill)、高速旋转磨、分级机内置型高速旋转磨、球磨、介质搅拌式磨、气流式粉碎磨、压紧剪切磨、胶体磨、辊碾机(rollmill)等。本专利技术的分散体中，相对于分散体构成基材100重量份，含有钛酸钡颗粒粉末0.1～60重量份、优选含有0.5～50重量份、更优选含有1～40重量份。作为钛酸钡颗粒粉末的分散体的构成基材，除了上述钛酸钡颗粒粉末以外，还包括分散介质，根据需要还能够添加分散剂、添加剂(树脂、消泡剂、助剂等)等。作为本专利技术中的分散剂，能够根据使用的钛酸钡颗粒粉末、分散介质的种类适当选择使用，能够使用烷氧基硅烷、硅烷系偶合剂和有机聚硅氧烷等的有机硅化合物、表面活性剂或高分子分散剂等，这些能够混合使用1种或2种以上。作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛酸钡微粒粉末，其特征在于：一次颗粒的平均粒径为20～60nm，相对介电常数为300～800。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.13 JP 2014-1228921.一种钛酸钡微粒粉末，其特征在于：一次颗粒的平均粒径为20～60nm，相对介电常数为300～800。2.如权利要求1所述的钛酸钡微粒粉末，其特征在于：一次颗粒的粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：国森敬介，山本一美，黑川晴己，河口誉元，
申请(专利权)人：户田工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP