JP5646468B2 - 疎水性酸化マグネシウム粒子分散液 - Google Patents

Description

本発明は、交流型プラズマディスプレイパネルの誘電体保護層として有用な酸化マグネシウム膜を塗布法により製造するのに有利に用いることができる酸化マグネシウム粒子分散液に関する。

交流型プラズマディスプレイパネル（以下、ＡＣ型ＰＤＰという）は、一般に、画像表示面となる前面板と、放電ガスが充填された放電空間を挟んで対向配置された背面板とからなる。前面板は、前面ガラス基板、前面ガラス基板の上に形成された一対の放電電極、放電電極を被覆する誘電体層、そして誘電体層の表面に形成された誘電体保護層からなる。背面板は、背面ガラス基板、背面ガラス基板の上に形成されたアドレス電極、背面ガラス基板とアドレス電極とを被覆し、かつ放電空間を区画する隔壁、そして隔壁の表面に配置された赤、緑、青の蛍光体からなる蛍光体層からなる。

前面板の誘電体保護層には、酸化マグネシウム膜が広く利用されている。酸化マグネシウム膜を製造する方法の一つとして、塗布法が知られている。すなわち、前面板の誘電体層の上に酸化マグネシウム粒子分散液を塗布し、得られた塗布膜を乾燥する方法である。

特許文献１には、ＡＣ型ＰＤＰ前面板の誘電体保護層（酸化マグネシウム膜）を塗布法により製造するための酸化マグネシウム粒子分散液として、ビーズを用いた粉砕装置によって酸化マグネシウム粒子を極性有機溶媒に分散させて製造した、酸化マグネシウム粒子の平均粒子径が５〜１００ｎｍの範囲にある分散液が記載されている。

特許文献２には、同じくＡＣ型ＰＤＰ前面板の誘電体保護層を塗布法により製造するための酸化マグネシウム粒子分散液として、酸化マグネシウム粉末の分散液に圧力を付与して生成させた分散液噴流を二以上に分岐させ、分岐させた各分散液噴流を対向下に衝突させることにより分散液中の酸化マグネシウム粉末を崩壊させて微粒子とする分散処理によって製造した、酸化マグネシウム粒子の平均粒子径が５〜２０ｎｍの範囲にある分散液が記載されている。

特許文献３には、ＡＣ型ＰＤＰ前面板の誘電体保護層を塗布法により製造するための酸化マグネシウム粒子分散液に、親水基と疎水基とを有する分散剤を添加することが記載されている。この特許文献３には分散剤の添加効果として、酸化マグネシウム粒子の分散性が向上して、分散液の塗布量が安定し、均一な輝度及び良好なスキャン特性を有するＡＣ型ＰＤＰを得ることができると記載されている。なお、この特許文献３には、分散剤の例として、アセチレンアルコール、１−ヘプタノールなどのアルコール、アニオン界面活性剤およびアニオンポリマーが記載されている。

特開２００６−２２５２４０号公報 特開２００７−１３７６９５号公報 特開２００７−１０３２３０号公報

微細な酸化マグネシウム粒子は吸湿性が高い。このため、微細な酸化マグネシウム粒子が分散された分散液を用いて製造した酸化マグネシウム膜を誘電体保護層としたＡＣ型ＰＤＰの前面板では、誘電体保護層を製造してから、ＡＣ型ＰＤＰを組み立てるまでの間に誘電体保護層に水分が付着することがある。誘電体保護層の酸化マグネシウム膜に水分が付着した前面板を用いて製造したＡＣ型ＰＤＰは放電開始電圧が高くなるという問題がある。

酸化マグネシウム膜の耐吸湿性を向上させる方法として、酸化マグネシウム粒子分散液中に分散されている酸化マグネシウム粒子を疎水化処理することが考えられる。しかしながら、本発明者の検討によると、前記特許文献３に記載されている分散剤を添加した酸化マグネシウム粒子分散液を用いて塗布法により酸化マグネシウム膜を製造すると、塗布膜の乾燥時に、分散液の溶媒と共に分散剤が揮発するため、酸化マグネシウム膜の耐吸湿性を向上させるのは難しい。

従って、本発明の目的は、ＡＣ型ＰＤＰ前面板の誘電体保護層として有用で、かつ耐吸湿性が高い酸化マグネシウム膜を塗布法により製造することができる酸化マグネシウム粒子分散液を提供することにある。

本発明者は、ＢＥＴ比表面積が５〜２００ｍ²／ｇの範囲にある微細な酸化マグネシウム粒子の表面をアルコキシシランの加水分解物によって疎水化処理した状態で、平均粒子径が１０〜５００ｎｍの範囲となるように分散させた疎水性酸化マグネシウム粒子分散液を用いて製造した酸化マグネシウム膜は、アルコキシシランの加水分解物による疎水化処理していない酸化マグネシウム粒子分散液を用いて製造した酸化マグネシウム膜と比較して、耐吸湿性が向上することを見出した。さらに本発明者は、アルコキシシランの加水分解物量が酸化マグネシウム粒子の表面積１ｍ²当たりの二酸化ケイ素量に換算して０．０５〜０．９０ｍｇの範囲の量にあると、ＡＣ型ＰＤＰの誘電体保護層として用いた場合に放電開始電圧を上昇させずに、耐吸湿性が向上した酸化マグネシウム膜を製造することができることを確認して、本発明を完成させた。

従って、本発明は、ＢＥＴ比表面積が５〜２００ｍ²／ｇの範囲にある酸化マグネシウム粒子を極性有機溶媒中に分散した分散液であって、該酸化マグネシウム粒子の表面が、その表面積１ｍ²当たり、二酸化ケイ素量に換算して０．０５〜０．９０ｍｇの範囲となる量のアルコキシシランの加水分解物によって疎水化処理されていて、該疎水化処理された酸化マグネシウム粒子の平均粒子径が１０〜５００ｎｍの範囲にある疎水性酸化マグネシウム粒子分散液にある。アルコキシシランの加水分解物の付着量が上記の範囲よりも少ない酸化マグネシウム粒子は耐吸湿性が低く、一方、アルコキシシランの加水分解物の付着量が上記の範囲よりも多い酸化マグネシウム粒子を用いて、ＡＣ型ＰＤＰの誘電体保護層を形成すると、ＡＣ型ＰＤＰの放電開始電圧が高くなる傾向がある。

本発明の疎水性酸化マグネシウム粒子分散液の好ましい態様は、次の通りである。
（１）酸化マグネシウム粒子の表面が、その表面積１ｍ²当たり、二酸化ケイ素量に換算して０．０７〜０．８３ｍｇの範囲となる量のアルコキシシランの加水分解物によって疎水化処理されている。
（２）極性有機溶媒が、アルコキシシランもしくはアルコキシシランの加水分解物を酸化マグネシウム粒子の表面積１ｍ²当たりの二酸化ケイ素量に換算して０．６０ｍｇを超える量にて溶解していない。
（３）分散させた酸化マグネシウム粒子の平均一次粒子径が５〜３００ｎｍの範囲にある。
（４）アルコキシシランが、下記式（Ｉ）で表されるアルキルメトキシシランである。
Ｒ_mＳｉ（ＯＣＨ₃）_4-m・・・（Ｉ）
［式中、Ｒは、炭素原子数が１〜３０の範囲にあるアルキル基であり、ｍは、１〜３の整数である。］

本発明はまた、ＢＥＴ比表面積が５〜２００ｍ²／ｇの範囲にある酸化マグネシウム粒子が含水極性有機溶媒中にて分散された酸化マグネシウム粒子分散液を得る工程、得られた分散液にアルコキシシランを、酸化マグネシウム粒子の表面積１ｍ²当たり、二酸化ケイ素量に換算して０．０５〜１．５０ｍｇの範囲となる量にて添加する工程、そして、アルコキシシランを添加した分散液を３０℃以上で極性有機溶媒の沸点以下の温度に加熱して、アルコキシシランを加水分解させ、アルコキシシランの加水分解物を酸化マグネシウム粒子の表面に付着させる工程を含む上記本発明の分散液の製造方法にもある。

本発明はまた、基板の上に、上記本発明の分散液を塗布して、塗布した分散液を乾燥する酸化マグネシウム膜の製造方法にもある。

本発明はまた、ＢＥＴ比表面積が５〜２００ｍ²／ｇの範囲にある酸化マグネシウム粒子の表面を、その表面積１ｍ²当たり、二酸化ケイ素量に換算して０．０５〜０．９０ｍｇの範囲となる量のアルコキシシランの加水分解物によって疎水化処理して得た疎水性酸化マグネシウム粒子からなる膜にもある。

本発明はさらに、前面ガラス基板、前面ガラス基板の上に配置された一対の放電電極、放電電極を被覆する誘電体層、そして誘電体層のための保護層から構成されていて、該保護層がＢＥＴ比表面積が５〜２００ｍ²／ｇの範囲にある酸化マグネシウム粒子の表面を、その表面積１ｍ²当たり、二酸化ケイ素量に換算して０．０５〜０．９０ｍｇの範囲となる量のアルコキシシランの加水分解物によって疎水化処理して得た疎水性酸化マグネシウム粒子を含む膜からなる交流型プラズマディスプレイパネル用の前面板にもある。

本発明の疎水性酸化マグネシウム粒子分散液は、分散液中に分散されている酸化マグネシウム粒子の平均粒子径が１０〜５００ｎｍの範囲にあり微細であるため、本発明の分散液を用いることによって、塗布法により比較的厚みの薄い酸化マグネシウム膜を製造することが可能となる。また、本発明の疎水性酸化マグネシウム粒子分散液から製造した酸化マグネシウム膜は、膜を構成する酸化マグネシウム粒子の表面がアルコキシシランの加水分解物によって疎水化処理されているので、耐吸湿性が高く、保存安定性が優れたものとなる。従って、本発明の疎水性酸化マグネシウム粒子分散液は、ＡＣ型ＰＤＰの誘電体保護層用の酸化マグネシウム膜を塗布法により製造する際の塗布液として有利に用いることができる。また、本発明の疎水性酸化マグネシウム粒子分散液は、酸化マグネシウム粒子が疎水化処理されているので、分散液自体の保存安定性も高い。
本発明の疎水性酸化マグネシウム粒子分散液の製造方法によれば、表面が疎水化処理されている酸化マグネシウム粒子が分散されている分散液を、工業的に有利に製造することができる。

本実施例において、ＡＣ型ＰＤＰ前面板模擬パネルの製造に用いたパネル基板の正面図である。

本発明の疎水性酸化マグネシウム粒子分散液では、分散液中の酸化マグネシウム粒子の表面がアルコキシシランの加水分解物によって疎水化処理されている。ここで、分散液中の酸化マグネシウム粒子が疎水化処理されているとは、分散液にトルエンと水とを加えて振とうした後に静置して、混合液が疎水性溶媒のトルエン層と水層とに分離したときに、分散液中の酸化マグネシウム粒子がトルエン層中に分配され、トルエン層が白濁した状態となることを意味する。

本発明で用いるアルコキシシランは、疎水基を有することが好ましい。疎水基の例としては、アルキル基、フェニル基などの炭化水素基を挙げることができる。疎水基は、炭素原子数が１〜３０の範囲、特に１〜１５の範囲にあるアルキル基であることが好ましい。

アルコキシシランは、下記式（Ｉ）で表されるアルキルメトキシシランであることが好ましい。

Ｒ_mＳｉ（ＯＣＨ₃）_4-m・・・（Ｉ）

式（Ｉ）中、Ｒは、炭素原子数が１〜３０の範囲、特に１〜１５の範囲にあるアルキル基であり、ｍは、１〜３の整数である。

アルコキシシランの加水分解物は、アルコキシシランのアルコキシル基の加水分解によって生成する水酸基を介して酸化マグネシム粒子の表面に付着して、酸化マグネシウム粒子を疎水化する。

酸化マグネシウム粒子の表面積１ｍ²当たりに付着しているアルコキシシランの加水分解物の量は、二酸化ケイ素量に換算して一般に０．０５〜０．９０ｍｇの範囲となる量、好ましくは０．０７〜０．８３ｍｇの範囲となる量である。

酸化マグネシウム粒子の表面積１ｍ²当たりに付着しているアルコキシシランの加水分解物の二酸化ケイ素換算量は、例えば、次のようにして求めることができる。先ず、酸化マグネシウム粒子を加熱して、酸化マグネシウム粒子の表面に付着しているアルコキシシランの加水分解物を二酸化ケイ素に変化させる。ついで、アルコキシシランの加水分解物から生成した二酸化ケイ素の量を測定し、酸化マグネシウム粒子１ｇ当たりに付着している二酸化ケイ素量（ｇ）を求める。そして二酸化ケイ素量を酸化マグネシウム粒子のＢＥＴ比表面積（ｍ²／ｇ）で除する。

本発明の疎水性酸化マグネシウム粒子分散液中に分散されている酸化マグネシウム粒子は、疎水化処理前のＢＥＴ比表面積が、一般に５〜２００ｍ²／ｇの範囲、好ましくは２０〜２００ｍ²／ｇの範囲にある。

本発明の疎水性酸化マグネシウム粒子分散液では、疎水化処理された酸化マグネシウム粒子が一次粒子もしくはそれに近い微細な二次粒子として分散していることが好ましい。分散液中の疎水化処理された酸化マグネシウム粒子は、平均粒子径が一般に１０〜５００ｎｍの範囲、好ましくは５０〜３００ｎｍの範囲にある。

酸化マグネシウム粒子は、気相法で製造された単結晶の微粒子であることが好ましい。気相法とは、金属マグネシウム蒸気と酸素含有気体とを気相で接触させることにより、金属マグネシウムを酸化して酸化マグネシウム粒子を生成する方法である。

本発明の疎水性酸化マグネシウム粒子分散液中に分散されている酸化マグネシウム粒子の濃度は、０．０５〜２０質量％の範囲にあることが好ましく、１〜１５質量％の範囲にあることがより好ましい。

本発明の疎水性酸化マグネシウム粒子分散液において用いる極性有機溶媒の例としては、アルコール、ケトン、エステル、エーテルを挙げることができる。アルコールの例としては、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、２−メチル−１−プロパノール、２−メチル−２−プロパノール、１−ペンタノール、２−ペンタノール、３−ペンタノール、３−メチル−１−ブタノールを挙げることができる。ケトンの例としては、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンを挙げることができる。エステルの例としては酢酸エチルを挙げることができる。エーテルの例としては、ジメチルエーテル、テトラヒドロフランを挙げることができる。これらの極性有機溶媒は単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。上記極性有機溶媒の中では、炭素原子数が３〜５の一価アルコールが好ましい。

本発明の疎水性酸化マグネシウム粒子分散液は、極性有機溶媒中に少量のアルコキシシランが溶解していてもよい。極性有機溶媒中に溶解しているアルコキシシランの量は、酸化マグネシウム粒子の表面積１ｍ²当たりの二酸化ケイ素量に換算して０．６０ｍｇを超えない量であることが好ましく、０．３０ｍｇ以下であることがより好ましく、０．００１〜０．２０ｍｇの範囲にあることが特に好ましい。

本発明の疎水性酸化マグネシウム粒子分散液は、例えば、ＢＥＴ比表面積が５〜２００ｍ²／ｇの範囲にある酸化マグネシウム粒子が含水極性有機溶媒中にて分散された酸化マグネシウム粒子分散液を得る工程、得られた分散液にアルコキシシランを、酸化マグネシウム粒子の表面積１ｍ²当たり、二酸化ケイ素量に換算して０．０５〜１．５０ｍｇの範囲、好ましくは０．０５〜１．４３ｍｇの範囲、より好ましくは０．０５〜０．９０ｍｇの範囲となる量にて添加する工程、そして、アルコキシシランを添加した分散液を加熱して、アルコキシシランを加水分解させ、アルコキシシランの加水分解物を酸化マグネシウム粒子の表面に付着させる工程を含む方法により製造することができる。含水極性有機溶媒の含水率は１０質量ｐｐｍ〜１５質量％の範囲にあることが好ましい。市販の極性有機溶媒は、通常は含水率が１０質量ｐｐｍ以上であるので、そのまま使用することができる。勿論、市販の極性有機溶媒に水を加えて使用してもよい。

アルコキシシラン添加前の分散液は、酸化マグネシウム粒子が一次粒子もしくはそれに近い微細な二次粒子として分散していることが好ましい。すなわち、酸化マグネシウム粒子の平均一次粒子径は、５〜３００ｎｍの範囲にあることが好ましく、５〜８０ｎｍの範囲にあることがより好ましい。酸化マグネシウム粒子を一次粒子もしくはそれに近い微細な二次粒子として含水極性有機溶媒中に分散させる分散処理方法としては、前記特許文献１に記載されている、ビーズを用いた粉砕装置を利用する方法、前記特許文献２に記載されている、酸化マグネシウム粉末の分散液に圧力を付与して生成させた分散液噴流を二以上に分岐させ、分岐させた各分散液噴流を対向下に衝突させることにより分散液中の酸化マグネシウム粉末を崩壊させて微粒子とする方法を挙げることができる。

アルコキシシランの加水分解は、酸化マグネシウム粒子分散液を水の存在下、３０℃以上で、極性有機溶媒の沸点以下の温度に加熱することにより行なうことが好ましい。

本発明の疎水性酸化マグネシウム粒子分散液を基板の上に塗布し、塗布した分散液を乾燥することによって、ＢＥＴ比表面積が５〜２００ｍ²／ｇの範囲にある酸化マグネシウム粒子の表面が、表面積１ｍ²当たり二酸化ケイ素量に換算して０．０５〜０．９０ｍｇの範囲となる量のアルコキシシランの加水分解物によって疎水化処理されてなる疎水性酸化マグネシウム粒子からなる疎水性酸化マグネシウム膜を製造することができる。塗布膜の乾燥温度は、一般に１００〜２００℃の範囲である。

［実施例１］
ＢＥＴ比表面積が３３ｍ²／ｇの酸化マグネシウム粒子（平均一次粒子径：５０ｎｍ）５質量部（５００Ａ、宇部マテリアルズ（株）製）を、水分を少量含む１−ブタノール（試薬特級）９５質量部に投入して混合物を得た。得られた混合物５０ｇと、ジルコニアビーズ（直径：０．１ｍｍ）１２０ｇとを、容量１００ｍＬのプラスチック製容器に入れて密閉して、ロッキングミル（ＲＭ−０５Ｓ、（株）セイワ技研製）を用いて、周波数５０Ｈｚ、振動数５００ｒｐｍの条件で２０時間、容器を振動させて、酸化マグネシウム粒子分散液を製造した。

上記で製造した酸化マグネシウム粒子分散液２０ｇ（濃度５質量％）を容量２００ｍＬの蓋付きセパラブルフラスコに入れて、マグネティックスターラーを用いて、３００ｒｐｍの条件で撹拌しながらメチルトリメトキシシランを２６ｍｇ（二酸化ケイ素換算量で１２ｍｇ、酸化マグネシウム粒子の表面積１ｍ²当たりの二酸化ケイ素換算量で０．３６ｍｇ）添加した。次いで、酸化マグネシウム粒子分散液を加熱し、液温８０℃で２４時間撹拌して疎水化処理した。

疎水化処理した酸化マグネシウム粒子分散液をトルエンとイオン交換水とを入れた蓋付き容器に投入し、容器の蓋を閉じて、容器を振とうして、分散液とトルエンとイオン交換水とを混合した後に静置したところ、混合液中の酸化マグネシウム粒子は疎水性のトルエン層中に分配され、トルエン層が白濁したことから疎水化処理した酸化マグネシウム粒子は、実際に疎水性となっていることが確認された。

［実施例２］
メチルトリメトキシシランの添加量を４２ｍｇ（二酸化ケイ素換算量で１８ｍｇ、酸化マグネシウム粒子の表面積１ｍ²当たりの二酸化ケイ素換算量で０．５５ｍｇ）としたこと以外は、実施例１と同様にして疎水性酸化マグネシウム粒子分散液を製造した。

［実施例３］
メチルトリメトキシシランの添加量を５２ｍｇ（二酸化ケイ素換算量で２３ｍｇ、酸化マグネシウム粒子の表面積１ｍ²当たりの二酸化ケイ素換算量で０．７０ｍｇ）としたこと以外は、実施例１と同様にして疎水性酸化マグネシウム粒子分散液を製造した。

［実施例４］
メチルトリメトキシシランの添加量を７８ｍｇ（二酸化ケイ素換算量で３５ｍｇ、酸化マグネシウム粒子の表面積１ｍ²当たりの二酸化ケイ素換算量で１．１ｍｇ）としたこと以外は、実施例１と同様にして疎水性酸化マグネシウム粒子分散液を製造した。

［比較例１］
メチルトリメトキシシランを添加する操作を行なわなかったこと以外は、実施例１と同様にして酸化マグネシウム粒子分散液を調製した。

［比較例２］
メチルトリメトキシシランの添加量を２６０ｍｇ（二酸化ケイ素換算量で１１５ｍｇ、酸化マグネシウム粒子の表面積１ｍ²当たりの二酸化ケイ素換算量で３．５ｍｇ）としたこと以外は、実施例１と同様にして疎水性酸化マグネシウム粒子分散液を製造した。

（１）酸化マグネシウム粒子分散液の物性
実施例１〜４及び比較例２で製造した疎水性酸化マグネシウム粒子分散液、及び比較例１で製造した酸化マグネシウム粒子分散液について、酸化マグネシウム粒子のメチルトリメトキシシラン加水分解物の付着量（二酸化ケイ素換算量）、及び平均粒子径を下記の方法により測定した。その結果を表１に示す。

［メチルトリメトキシシラン加水分解物付着量（二酸化ケイ素換算量）の測定方法］
分散液試料１０ｇを容器に投入し、遠心分離器を用いて酸化マグネシウム粒子を沈降させて、上澄み溶液を除去した。次いで容器に１−ブタノール１０ｇを投入し、ガラス棒でかき混ぜて酸化マグネシウム粒子を分散させた後、遠心分離器を用いて酸化マグネシウム粒子を沈降させて、上澄み溶液を除去する操作を３回繰り返して、分散液の溶媒中に溶解しているアルコキシシランを取り除いた。上澄み溶液を除去した後、酸化マグネシウム粒子を容器から取り出して乾燥した。乾燥後の酸化マグネシウム粒子０．５ｇと、四ホウ酸リチウム５ｇと、少量の臭化カリウムを混合し、ガラスビードを作製した。作製したガラスビード中の二酸化ケイ素量を、蛍光Ｘ線分析装置（ＬＡＢＣＥＮＴＥＲＸＲＦ−１８００、（株）島津製作所製）を用いて管電圧４０ｋＶ、管電流９０ｍＡの条件で測定した。

［平均粒子径の測定方法］
分散液試料を、超音波ホモジナイザー（Ｓ−１５０Ｄ、ＢＡＮＳＯＮ製）を用いて、パワー強度３の条件で１分間分散処理を行なった。分散処理後の分散液中の酸化マグネシウム粒子の粒度分布を動的光散乱法粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ１５０、日機装（株）製）を用いて測定した。

（２）酸化マグネシウム粒子分散液から製造した酸化マグネシウム膜の吸湿性
実施例１、３及び比較例２の疎水性酸化マグネシウム粒子分散液及び比較例１の酸化マグネシウム粒子分散液を用いて、下記の方法により製造した酸化マグネシウム膜付きガラス基板を、温度２５℃、相対湿度３０％の環境下に１０日間静置した。保存前後の酸化マグネシウム膜の質量から、保存後の質量増加率を算出して、酸化マグネシウム膜の吸湿性を評価した。その結果を表２に示す。

［酸化マグネシウム膜付きガラス基板の製造方法］
分散液試料０．３ｍＬを大気雰囲気下、ガラス基板（縦：５０ｍｍ、横：５０ｍｍ）の上に滴下した後、ガラス基板をその中心を軸として５００ｒｐｍの回転速度で２００秒、１５００ｒｐｍの回転速度で６０秒、３０００ｒｐｍの回転速度で６０秒の順で回転させる操作を４回行なって、塗布膜を形成した。次いで塗布膜を大気中で１５０℃の温度で１２０分間乾燥処理して酸化マグネシウム膜とした。

表２の結果から明らかなように、実施例１、３及び比較例２の疎水性酸化マグネシウム粒子分散液から製造した酸化マグネシウム膜は、比較例１の酸化マグネシウム粒子分散液から製造した酸化マグネシウム膜と比較して質量増加率が低く、耐吸湿性が高い。

（３）酸化マグネシウム粒子分散液から製造した酸化マグネシウム膜を誘電体保護層としたＡＣ型ＰＤＰ前面板模擬パネルの保存安定性
実施例１〜４及び比較例２の疎水性酸化マグネシウム粒子分散液及び比較例１の酸化マグネシウム粒子分散液から製造した酸化マグネシウム膜を誘電体保護層としたＡＣ型ＰＤＰ前面板模擬パネルを作成し、作成直後と３０日保存した後に模擬パネルの放電開始電圧を測定して、模擬パネルの保存安定性を評価した。その結果を表３に示す。
模擬パネルは、温度２５℃、相対湿度３０％の環境下で保存した。
なお、模擬パネルの作成、及び放電開始電圧の測定は下記のようにして行なった。

［ＡＣ型ＰＤＰ前面板模擬パネルの作成方法］
図１に示すようなパネル基板を用意した。パネル基板は、ガラス基板１１、ガラス基板１１の上に形成された二本の電極線１２ａ、１２ｂからなる放電電極１３と、電極線１２ａ、１２ｂを外部電源に接続するための取り付け電極１４ａ、１４ｂとからなる電極パターン、そして電極パターンの放電電極１３を覆うように形成された誘電体層１５からなる。ガラス基板１１は、縦：５０ｍｍ×横：５０ｍｍであり、放電電極１３は１０組設けられており、各放電電極１３を構成する電極線１２ａ、１２ｂのギャップは０．２ｍｍである。誘電体層１５は、酸化鉛、三酸化二ホウ素及び二酸化ケイ素を含むガラス（ＰｂＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂）から形成されている。

分散液試料０．３ｍＬを大気雰囲気下、パネル基板の誘電体層の上に滴下した後、パネル基板をその中心を軸として５００ｒｐｍの回転速度で２００秒、１５００ｒｐｍの回転速度で６０秒、３０００ｒｐｍの回転速度で６０秒の順で回転させる操作を４回行なって、塗布膜を形成した。次いで塗布膜を大気中で１５０℃の温度で１２０分間乾燥処理して、酸化マグネシウム膜として、ガラス基板の上に、放電電極、誘電体層、酸化マグネシウム膜がこの順で積層された模擬パネルを作成した。

［放電開始電圧の測定方法］
模擬パネルの取り付け電極１４ａ、１４ｂに高電圧パルス発生装置を取り付けて、該パネルを上部に内部観察窓が設けられている密閉容器に、放電電極が内部観察窓から見えるように設置した。

密閉容器の内圧を１．３×１０³Ｐａ（１０トール）以下になるまでに減圧した後、Ｎｅ：９５体積％、Ｘｅ：５体積％の混合ガスを容器内圧が大気圧となるまで充填する操作を２回繰り返した後、該混合ガスにて容器内圧を６．１３×１０⁴Ｐａ（４６０トール）に調整した。その後、高電圧パルス発生装置により、模擬パネルの取り付け電極に２０ｋＨｚの方形波形の電圧を加えて、電圧を１Ｖ／分の速度で増加し、１０組の放電電極全てが点灯したときの電圧を放電開始電圧とした。放電開始後、放電を５秒間保持の後、電圧を切り２分間のインターバルを経て再度電圧を加えて、放電開始電圧を測定した。この手順を１０回繰り返し、８回目から１０回目の平均値を求めた。

表３の結果から明らかなように、実施例１〜４の疎水性酸化マグネシウム粒子分散液から製造した酸化マグネシウム膜を誘電体保護層に用いた模擬パネルは、３０日保存後の放電開始電圧が製造直後の放電開始電圧とほぼ同等に維持されており、保存安定性が高い。これは、保存中に酸化マグネシウム膜に付着する水分等の量が少ないためであると考えられる。これに対して、比較例１の酸化マグネシウム粒子分散液から製造した酸化マグネシウム膜を誘電体保護層に用いた模擬パネルは、３０日保存後の放電開始電圧が保存前の放電開始電圧よりも高く、保存安定性が低い。また、比較例２の疎水性酸化マグネシウム粒子分散液から製造した酸化マグネシウム膜を誘電体保護層に用いた模擬パネルは、製造直後の放電開始電圧が、実施例１〜４の疎水性酸化マグネシウム粒子分散液から製造した酸化マグネシウム膜を誘電体保護層に用いた模擬パネルと比較して高い。

（４）酸化マグネシウム粒子分散液の保存安定性
実施例３の疎水性酸化マグネシウム粒子分散液及び比較例１の酸化マグネシウム粒子分散液を、ガラス容器に入れて密栓して３ヶ月間保存し、保存前と保存後の分散液を用いて、誘電体保護層を形成したＡＣ型ＰＤＰ前面板の模擬パネルを作成し、模擬パネルの放電開始電圧を測定した。
なお、ＡＣ型ＰＤＰ前面板模擬パネルの作成は、パネル作成時の酸化マグネシウム粒子分散液の吸湿による影響を排除するために、酸化マグネシウム粒子分散液の塗布膜の形成をグローブボックス内で窒素ガス雰囲気下にて行なったこと以外は、上記（３）と同様にして行なった。放電開始電圧の測定は、上記（３）と同様にして行なった。

表４の結果から明らかなように、実施例３の疎水性酸化マグネシウム粒子分散液では、保存前の分散液を用いた製造した模擬パネルの放電開始電圧と３ヶ月保存後の分散液を用いた製造した模擬パネルの放電開始電圧が同等であり、分散液自体の保存安定性が高い。これに対して、比較例１の酸化マグネシウム粒子分散液では、３ヶ月保存後の分散液を用いて製造した模擬パネルの放電開始電圧が保存前の分散液を用いて製造した模擬パネルの放電開始電圧よりも高く、分散液自体の保存安定性が低い。
なお、比較例１の酸化マグネシウム粒子分散液において、保存前の分散液を用いて製造した模擬パネルの放電開始電圧（３０７Ｖ）は、上記（３）で測定した値（３１８Ｖ）よりも低くなっているのは、上記（３）では、酸化マグネシウム粒子分散液の塗布膜の形成を大気中で行なったため、塗布膜形成時に酸化マグネシウム粒子が吸湿して、模擬パネルの放電開始電圧が高くなったと考えられる。

１１ ガラス基板
１２ａ、１２ｂ 電極線
１３ 放電電極
１４ａ、１４ｂ 取り付け電極
１５ 誘電体層

Claims (8)

1. ＢＥＴ比表面積が５〜２００ｍ²／ｇの範囲にある酸化マグネシウム粒子を極性有機溶媒中に分散した分散液であって、該酸化マグネシウム粒子の表面が、その表面積１ｍ²当たり、二酸化ケイ素量に換算して０．０５〜０．９０ｍｇの範囲となる量のアルコキシシランの加水分解物によって疎水化処理されていて、該疎水化処理された酸化マグネシウム粒子の平均粒子径が１０〜５００ｎｍの範囲にある疎水性酸化マグネシウム粒子分散液。
2. 酸化マグネシウム粒子の表面が、その表面積１ｍ²当たり、二酸化ケイ素量に換算して０．０７〜０．８３ｍｇの範囲となる量のアルコキシシランの加水分解物によって疎水化処理されている請求項１に記載の分散液。
3. 極性有機溶媒が、アルコキシシランもしくはアルコキシシランの加水分解物を酸化マグネシウム粒子の表面積１ｍ²当たりの二酸化ケイ素量に換算して０．６０ｍｇを超える量にて溶解していない請求項１に記載の分散液。
4. 分散させた酸化マグネシウム粒子の平均一次粒子径が５〜３００ｎｍの範囲にある請求項１に記載の分散液。
5. アルコキシシランが、下記式（Ｉ）で表されるアルキルメトキシシランである請求項１に記載の分散液：
   Ｒ_mＳｉ（ＯＣＨ₃）_4-m・・・（Ｉ）
   ［式中、Ｒは、炭素原子数が１〜３０の範囲にあるアルキル基であり、ｍは、１〜３の整数である。］
6. ＢＥＴ比表面積が５〜２００ｍ²／ｇの範囲にある酸化マグネシウム粒子が含水極性有機溶媒中にて分散された酸化マグネシウム粒子分散液を得る工程、得られた分散液にアルコキシシランを、酸化マグネシウム粒子の表面積１ｍ²当たり、二酸化ケイ素量に換算して０．０５〜１．５０ｍｇの範囲となる量にて添加する工程、そして、アルコキシシランを添加した分散液を３０℃以上で極性有機溶媒の沸点以下の温度に加熱して、アルコキシシランを加水分解させ、アルコキシシランの加水分解物を酸化マグネシウム粒子の表面に付着させる工程を含む請求項１に記載の分散液の製造方法。
7. 基板の上に、請求項１に記載の分散液を塗布して、塗布した分散液を乾燥する酸化マグネシウム膜の製造方法。
8. ＢＥＴ比表面積が５〜２００ｍ²／ｇの範囲にある酸化マグネシウム粒子の表面を、その表面積１ｍ²当たり、二酸化ケイ素量に換算して０．０５〜０．９０ｍｇの範囲となる量のアルコキシシランの加水分解物によって疎水化処理して得た疎水性酸化マグネシウム粒子からなる膜。

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