JP2000302446A - ストロンチウム鉄酸化物粒子粉末及びその製造方法 - Google Patents

ストロンチウム鉄酸化物粒子粉末及びその製造方法

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龍哉 中村
Yoji Okano
洋司 岡野
Akihisa Kajiyama
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴムなどの有機媒体に分散させて導電性を利
用した人工誘電体としたときに、大きな誘電率を示し、
高い安全性と優れた作業性を有するストロンチウム鉄酸
化物粒子粉末を提供する。 【解決手段】 形状が中空状のストロンチウム鉄酸化物
粒子粉末からなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、人工誘電体用スト
ロンチウム鉄酸化物粒子粉末、特にストロンチウム鉄酸
化物ペロブスカイト粒子粉末及びその製造方法に関する
ものであり、更に詳しくは、特に、ゴム、合成樹脂など
の有機媒体に分散させて導電性を利用した人工誘電体と
したときに、大きな誘電率を示し、高い安全性と優れた
作業性を有するストロンチウム鉄酸化物粒子粉末及びそ
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、導電性を利用した人工誘電体用の
粒子粉末としては、カーボンブラック等、さまざまな金
属粉末が使用されている。例えば、これらの人工誘電体
は、その誘電率の高周波帯域での周波数分散を利用して
電磁波吸収材料として使用されている。そして、その誘
電率が大きいものほど、薄型の吸収体が作成できること
が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
カーボンブラックは、ゴムなどの有機媒体に分散させて
導電性を利用した人工誘電体としたときに、大きな誘電
率を示すものの、0.01〜0.02mm程度の超微細粒子で嵩高
い粉末であるため、粉塵となりやすく、取り扱いが困難
でありかつ作業性が悪く、しかも、発癌性を示し、安全
性の点でも問題がある。一方、金属粉末の種類によって
は発癌性や毒性を示さない高い安全性と優れた作業性等
の要求を満たすものもあるが、ゴムなどの有機媒体に分
散させて導電性を利用した人工誘電体としたときの誘電
率がさほど大きくなく、十分な誘電特性が得られない。
【0004】本発明は、上記実情に鑑みなされたもので
あり、その目的は、特に、ゴムなどの有機媒体に分散さ
せて導電性を利用した人工誘電体としたときに、大きな
誘電率を示し、高い安全性と優れた作業性を有するスト
ロンチウム鉄酸化物粒子粉末及びその製造方法を提供す
ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
を重ねた結果、中空状のストロンチウム鉄酸化物粒子粉
末、特に、水に可溶なストロンチウム化合物と鉄化合物
を用いて、Sr/Fe モル比が0.95〜1.20となるような混合
水溶液を調製し、この混合水溶液をスプレードライヤー
にて乾燥させて混合粉末を作成し、この混合粉末を酸素
含有気体中700〜1000℃で焼成して得られる中空状のス
トロンチウム鉄酸化物粒子粉末が、上記目的を達成しう
ることを見い出し、本発明を完成するに到った。
【0006】すなわち、本発明の第1は、形状が中空状
であることを特徴とするストロンチウム鉄酸化物粒子粉
末を内容とする(請求項1)。
【0007】好ましい態様として、上記ストロンチウム
鉄酸化物粒子粉末の平均粒子径が2〜100 μmである
(請求項2)。
【0008】好ましい態様として、上記ストロンチウム
鉄酸化物粒子粉末が人工誘電体用である(請求項3)。
【0009】上記人工誘電体用ストロンチウム鉄酸化物
粒子粉末を製造するための本発明の第2は、水に可溶な
ストロンチウム化合物と鉄化合物を用いて、Sr/Fe モル
比が0.95〜1.20となるような混合水溶液を調製し、次い
で、この混合水溶液をスプレードライヤーにより乾燥さ
せて混合粉末を作成し、更に、この混合粉末を酸素含有
気体中700 〜1000℃で焼成して中空状のストロンチウム
鉄酸化物粒子粉末とすることを特徴とするストロンチウ
ム鉄酸化物粒子粉末の製造方法を内容とする(請求項
4)。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のストロンチウム鉄酸化物粒子粉末は、中空状の
ストロンチウム鉄酸化物粒子粉末からなることを特徴と
する。ストロンチウム鉄酸化物粒子粉末の平均粒子径
は、2〜100 μmである。平均粒子径が2μm未満又は
100 μmを越えると、製造が困難となるので好ましくな
い。
【0011】本発明の中空状ストロンチウム鉄酸化物粒
子粉末を製造するには、先ず水に可溶なストロンチウム
化合物と鉄化合物を用いて混合水溶液を調製する。
【0012】本発明に用いられる水に可溶なストロンチ
ウム化合物としては、水酸化ストロンチウム、酢酸スト
ロンチウム、硝酸ストロンチウム等が挙げられ、これら
は単独で又は2種以上混合して使用される。
【0013】本発明に用いられる鉄化合物としては、硝
酸鉄、酢酸鉄、クエン酸鉄、酒石酸鉄等が挙げられ、こ
れらは単独で又は2種以上混合して使用される。
【0014】ストロンチウムと鉄の混合の比率は、Sr/F
e モル比が0.95〜1.20であり、特に1.0 が好ましい。こ
のSr/Fe モル比が0.95未満又は1.20を越えると、ストロ
ンチウム鉄酸化物粒子粉末以外に、ヘマタイト酸化鉄或
いは炭酸ストロンチウムが混在するため、ゴム、合成樹
脂などの有機媒体に分散させて導電性を利用した人工誘
電体としたときに、十分な誘電率を示す粒子粉末が得ら
れにくい。混合水溶液の濃度は、生産性及び次の工程の
スプレードライヤーによる乾燥効率等から5〜30重量
%が好適である。
【0015】次に、上記混合水溶液をスプレードライヤ
ーにより乾燥させて混合粉末を作成する。乾燥条件につ
いては特に制限はなく、常法により行えばよい。
【0016】次に、上記混合粉末を酸素含有気体、好ま
しくは空気中700 〜1000℃で焼成する。焼成温度が700
℃未満では、ゴムなどの有機媒体に分散させて導電性を
利用した人工誘電体としたときに、十分な誘電率を示す
粒子粉末が得られにくい。また、焼成温度が1000℃を越
えるとストロンチウム鉄酸化物ペロブスカイト粒子粉末
は得られるが、粒子同士の融着が激しく、後の粉砕時に
大きな衝撃力が必要となる。焼成時間は特に限定されな
いが、通常、1〜10時間程度である。
【0017】上記の如くして、平均粒子径が2〜100 μ
mで、中空状のストロンチウム鉄酸化物粒子粉末が得ら
れる。得られた中空状のストロンチウム鉄酸化物粒子粉
末は、例えば人工誘電体として有用で、ネオプレンゴム
等のゴム、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリフェ
ニレンサルファイド等の合成樹脂等からなる有機媒体に
分散させて導電性を利用した人工誘電体として用いられ
る。本発明のストロンチウム鉄酸化物粒子の配合割合
は、50〜90重量%が好適である。50重量%未満では十分
な誘電率が得られず、一方、90重量%を越えると混練及
び成形が極めて困難となる傾向がある。
【0018】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施
例に限定されるものではない。尚、粒子形状及び粒子
径、誘電率の測定は下記の方法で行った。
【0019】(1)粒子形状及び粒子径 透過型電子顕微鏡観察及び写真から測定した数値の平均
値で示した。
【0020】(2)誘電率の測定 ストロンチウム鉄酸化物粒子粉末とエチレン酢酸ビニル
共重合体樹脂を、該酸化物粒子粉末の割合が85重量% に
なるように混合し、プラストミルを用いて80℃の温度に
て混練した。得られた混練物を二軸の熱間ロールを用い
て60℃の温度にてシ−ト状に成型した。これを金型を用
いて外径38.5mm、内径17mmのリング状に打ち抜いた。こ
のリング状試料を同軸管に挿入し、ネットワークアナラ
イザーHP8753C (Hewlett-Packard 社製)により、測定
周波数10MHz,100MHz,1GHz でその誘電率を測定した。
【0021】実施例1 鉄原料として硝酸鉄、ストロンチウム化合物として水酸
化ストロンチウムをもちいて、Sr/Fe モル比が1.0 とな
るように混合水溶液(濃度20重量% )を調製した。次い
で、この水溶液をスプレードライヤーにより乾燥させ混
合粉末とした。更に、この混合粉末をアルミナ製のるつ
ぼに入れて、大気中900 ℃で5 時間加熱焼成して黒色粉
末を得た。得られた黒色粉末は、粉末X線回折の結果、
ストロンチウム鉄酸化物ペロブスカイトであった。表に
示すように、電子顕微鏡観察の結果、その粒子径は55μ
mの中空状の粒子であった。また、エチレン酢酸ビニル
共重合体樹脂に練りこんだものの誘電率は、測定周波数
10MHz,100MHz,1GHz でそれぞれ32,30,28であった。
【0022】実施例2〜5、比較例1〜3 Sr/Fe モル比、焼成温度を表1に示すように変化させた
以外は実施例1と同様にして黒色粉末を得た。主要生成
条件とその特性(粒子径、誘電率)を表1に示す。粉末
X線回折の結果、実施例2〜5で得られた黒色粉末は、
いずれもストロンチウム鉄酸化物ペロブスカイトで、電
子顕微鏡観察の結果、中空状の粒子であり、いずれの黒
色粉末も大きな誘電率を示した。一方、比較例1で得ら
れた黒色粉末はストロンチウム鉄酸化物ペロブスカイト
で、電子顕微鏡観察の結果、中空状の粒子であったが、
表1に示すように、誘電率は小さいものであった。ま
た、比較例2、3で得られた黒色粉末はストロンチウム
鉄酸化物ペロブスカイトと炭酸ストロンチウム、ストロ
ンチウム鉄酸化物ペロブスカイトとヘマタイト酸化鉄の
混合物で、電子顕微鏡観察の結果、中空状の粒子であ
り、誘電率は小さいものであった。
【0023】比較例4 酸化鉄粒子粉末としてヘマタイト、ストロンチウム化合
物として水酸化ストロンチウムをもちいて、Sr/Fe モル
比が1.0 となるように自動乳鉢にて十分に混合して混合
粉末とした。この混合粉末をアルミナ製のるつぼに入れ
て、大気中900℃で5 時間加熱焼成して黒色粉末を得
た。その特性(粒子径、誘電率)を表1に示す。粉末X
線回折の結果、得られた黒色粉末はストロンチウム鉄酸
化物ペロブスカイトで、電子顕微鏡観察の結果、その粒
子径は0.5mm の不定形の粒子であり、誘電率は小さいも
のであった。
【0024】
【表1】
【0025】
【発明の効果】叙上のとおり、本発明のストロンチウム
鉄酸化物粒子粉末は、例えば、ゴムや合成樹脂等の有機
媒体に分散させて人工誘電体としたときに、大きな誘電
率を示すとともに、高い安全性と優れた作業性を有する
ストロンチウム鉄酸化物粒子粉末が提供される。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年4月16日(1999.4.1
6)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0001
【補正方法】変更
【補正内容】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ストロンチウム鉄
酸化物粒子粉末、特にストロンチウム鉄酸化物ペロブス
カイト粒子粉末及びその製造方法に関するものであり、
更に詳しくは、特に、ゴム、合成樹脂などの有機媒体に
分散させて導電性を利用した人工誘電体としたときに、
大きな誘電率を示し、高い安全性と優れた作業性を有す
るストロンチウム鉄酸化物粒子粉末及びその製造方法に
関する。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のストロンチウム鉄酸化物粒子粉末は、中空状の
ストロンチウム鉄酸化物粒子粉末からなることを特徴と
する。ストロンチウム鉄酸化物粒子粉末の平均粒子径
は、2〜100 μmが好適である。平均粒子径が2μm未
満又は100 μmを越えると、製造が困難となるので好ま
しくない。
フロントページの続き (72)発明者 梶山 亮尚 広島県広島市中区舟入南4丁目1番2号 戸田工業株式会社創造センター内 Fターム(参考) 4G002 AA08 AB02 AD04 AE01 AE05 4J002 AA001 AC001 DE096 DE116 DE186 DF036 EG046 FA106 FD116 GQ00 5E321 BB32 BB60 GG11 5G303 AA10 AB06 AB20 BA04 BA09 CA01 CB13 CB32 DA05 DA06

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 形状が中空状であることを特徴とするス
    トロンチウム鉄酸化物粒子粉末。
  2. 【請求項2】 平均粒子径が2〜100 μmである請求項
    1記載のストロンチウム鉄酸化物粒子粉末。
  3. 【請求項3】 人工誘電体用である請求項1又は2記載
    のストロンチウム鉄酸化物粒子粉末。
  4. 【請求項4】 水に可溶なストロンチウム化合物と鉄化
    合物を用いて、Sr/Fe モル比が0.95〜1.20となるような
    混合水溶液を調製し、次いで、この混合水溶液をスプレ
    ードライヤーにより乾燥させて混合粉末を作成し、更
    に、この混合粉末を酸素含有気体中700 〜1000℃で焼成
    して中空状のストロンチウム鉄酸化物粒子粉末とするこ
    とを特徴とするストロンチウム鉄酸化物粒子粉末の製造
    方法。
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