KR20170020763A - 티타늄산바륨 미립자 분말, 분산체 및 도막 - Google Patents

티타늄산바륨 미립자 분말, 분산체 및 도막 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 광학 필름 용도 등에 적합한, 입경을 작게 유지한 채 유전율이 큰 티타늄산바륨 입자 분말, 및 상기 티타늄산바륨 입자 분말을 효율적으로 제조할 수 있는 티타늄산바륨의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 티타늄산바륨 미립자 분말은 1차 입자의 평균 입경이 20 내지 60㎚이고, 비유전율이 300 내지 800이며, 1차 입자의 입도 분포를 1차 입자의 평균 입경으로 나눈 값이 0.20 내지 0.25이다.

Description

티타늄산바륨 미립자 분말, 분산체 및 도막 {BARIUM TITANATE FINE PARTICLE POWDER, DISPERSION, AND COATING FILM}
본 발명은, 미세하면서 높은 유전율(비유전율)을 갖는 티타늄산바륨 미립자 분말을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
높은 유전율을 갖는 티타늄산바륨은 적층 세라믹 콘덴서 등의 유전 재료로서 널리 사용되고 있다.
한편, 각종 디스플레이 등에 사용되는 광학 필름에 대하여, 투명 수지에 지르코니아 등의 무기 입자 충전제를 첨가하여 유전율이나 굴절률을 제어하는 것이 행해지고 있다.
액정 디스플레이 제어용 TFT에 있어서도, 저전력화를 위하여 절연막 등의 재료로서 미립자 및 고유전율의 것이 요구되고 있다.
따라서 티타늄산바륨을 상기 광학 용도에 사용하기 위하여, 입경을 미세화하여 티타늄산바륨을 함유하는 수지 필름으로 했을 때 필름의 투명성을 확보함과 함께, 유전율이 큰 티타늄산바륨 입자 분말을 얻을 것이 요구되고 있다.
종래, 500℃ 이상의 열처리를 행함으로써 유전율을 높게 한 티타늄산바륨 입자 분말(특허문헌 1, 2), 수열 반응에 의하여 얻어진 미세한 티타늄산바륨 입자 분말(특허문헌 3) 등이 알려져 있다.
일본 특허 공개 제2002-211926호 공보 일본 특허 공개 제2005-289668호 공보 일본 특허 공개 제2007-137759호 공보
상기 여러 특성을 만족시키는 티타늄산바륨 미립자 분말은 현재 가장 요구되고 있는 바이지만, 아직 얻어지지 않고 있다.
즉, 상기 특허문헌 1 및 2에는, 500℃ 이상의 온도 범위에서 티타늄산바륨 입자 분말을 열처리하는 것이 기재되어 있는데, 열처리 온도가 높으므로 입자 크기가 조대화되는 경우가 있다.
또한 특허문헌 3에 기재된 수열 반응에 의하여 제조된 티타늄산바륨 입자 분말에서는, 높은 유전율을 갖는다고 하기에는 어려운 것이었다.
따라서 본 발명에서는, 입경을 작게 유지한 채 유전율이 큰 티타늄산바륨 입자 분말을 얻는 것을 기술적 과제로 한다.
상기 기술적 과제는 다음과 같은 본 발명에 의하여 달성할 수 있다.
즉, 본 발명은, 1차 입자의 평균 입경이 20 내지 60㎚이고, 비유전율이 300 내지 800인 것을 특징으로 하는 티타늄산바륨 미립자 분말이다(본 발명 1).
또한 본 발명은, 1차 입자의 입도 분포를 1차 입자의 평균 입경으로 나눈 값이 0.20 내지 0.25인, 본 발명 1에 기재된 티타늄산바륨 미립자 분말이다(본 발명 2).
또한 본 발명은, 격자 상수비 c/a가 1.003 미만인, 청구항 1 또는 2에 기재된 티타늄산바륨 미립자 분말이다(본 발명 3).
또한 본 발명은, 본 발명 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 티타늄산바륨 미립자 분말을 함유하는 분산체이다(본 발명 4).
또한 본 발명은, 본 발명 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 티타늄산바륨 미립자 분말을 함유하는 도막이다(본 발명 5).
본 발명에 따른 티타늄산바륨 미립자 분말은, 매우 미세한 입자이면서 높은 유전율을 가지므로 광학 재료용으로서 적합하다.
또한 본 발명에 따른 티타늄산바륨 미립자 분말을 사용하여 수지 필름을 형성했을 경우, 투명성이 우수한 시트가 얻어지므로 광학 재료용으로서 적합하다.
도 1은 실시예 1에서 사용한 티타늄산바륨 미립자 분말(열처리 전)이다.
도 2는 실시예 1에서 얻어진 티타늄산바륨 미립자 분말(열처리 후)이다.
본 발명의 구성을 상세히 설명하자면 다음과 같다.
본 발명에 따른 티타늄산바륨 미립자 분말의 1차 입자의 평균 입경(x)은 20 내지 60㎚이다. 티타늄산바륨 미립자 분말의 평균 입경을 상기 범위로 제어함으로써, 티타늄산바륨 미립자 분말을 함유하는 수지 필름을 제조했을 때 투명성이 우수한 수지 필름을 얻을 수 있다. 바람직한 평균 입경은 22 내지 58㎚이고, 보다 바람직하게는 25 내지 55㎚이다.
본 발명에 따른 티타늄산바륨 미립자 분말은, 후술하는 평가 방법으로 측정한 비유전율이 300 내지 800이다. 티타늄산바륨 미립자 분말의 비유전율이 상기 범위로 제어됨으로써, 입자 성장이 억제된 미립자를 얻을 수 있다. 보다 바람직한 비유전율은 410 내지 750이다.
본 발명에 따른 티타늄산바륨 미립자 분말의 1차 입자의 입도 분포(σ)를 1차 입자의 평균 입경(x)으로 나눈 값은 0.20 내지 0.25가 바람직하다. 상기 수치가 상기 범위 내로 제어됨으로써, 입도 분포가 우수한 티타늄산바륨 미립자 분말이 된다. 보다 바람직한 범위는 0.205 내지 0.248이다.
본 발명에 따른 티타늄산바륨 미립자 분말의 결정성은, 격자 상수의 a축 길이 (a) 및 c축 길이 (c)를 이용하여 격자 상수비 c/a로 나타냈을 경우에 1.003 미만이 바람직하다. 격자 상수비 c/a가 1.003 이상인 티타늄산바륨 미립자 분말은, 본 발명의 입경으로는 공업적으로 제조하는 것이 곤란하다.
본 발명에 따른 티타늄산바륨 미립자 분말의 비표면적은 10 내지 80㎡/g이 바람직하다. 10㎡/g 미만의 경우에는, 입자 분말이 조대해져 입자 상호 간에서 소결이 발생한 입자가 되어 있어, 결합제를 혼합하는 경우에 분산성이 손상되기 쉽다. 비표면적값이 80㎡/g을 초과하는 티타늄산바륨 미립자 분말을 공업적으로 생산하는 것은 곤란하다.
본 발명에 따른 티타늄산바륨 미립자 분말의 X선 회절 피크로부터 산출한 (111)면의 반값 폭(FWHM)은 0.2 내지 0.4가 바람직하다.
본 발명에 따른 티타늄산바륨 미립자 분말의 입자 형상은 구형 또는 입상이 바람직하다.
다음으로, 본 발명에 따른 티타늄산바륨 미립자 분말의 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 티타늄산바륨 미립자 분말은, 미리 수열 반응에 의하여 제작한, 평균 입경이 10 내지 50㎚인 티타늄산바륨 미립자 분말을 100 내지 400℃의 온도 범위에서 열처리하여 얻을 수 있다.
본 발명에 있어서, 수열 반응은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 수산화바륨 수용액을 염화티타늄 수용액에 적하·중화하여 수산화티타늄 콜로이드를 얻고, 이어서, 상기 수산화티타늄 콜로이드를 수산화바륨 수용액에 투입하고, 얻어진 혼합 용액을 가열하여 티타늄산바륨을 생성하였다. 냉각, 수세한 후, 100 내지 250℃의 온도 범위에서 수열 처리를 행하고 수세, 건조, 분쇄하여 얻을 수 있다.
수열 반응에서는 반응 온도, 농도, pH 등을 변화시킴으로써, 크기가 상이한 티타늄산바륨을 제조할 수 있다.
수열 반응에 의하여 얻어진 티타늄산바륨의 평균 입경은 10 내지 50㎚가 바람직하다.
수열 반응에 의하여 제작한 티타늄산바륨 입자(입경: 10 내지 50㎚)를 100 내지 400℃까지의 온도 범위에서 열처리를 행함으로써, 본 발명의 목적으로 하는 티타늄산바륨 미립자 분말을 얻을 수 있다. 열처리 온도를 상기 범위로 제어함으로써, 티타늄산바륨 미립자의 입경의 성장을 억제함과 함께, 유전율을 증대시킬 수 있다. 열처리 온도는, 지나치게 높으면 입자끼리가 융착하는 경우가 있다.
열처리 시간은 1 내지 3시간이 바람직하다.
다음으로, 본 발명에 따른 분산체에 대하여 설명한다.
본 발명에 있어서의 분산 매체로서는 수계 및 용제계 중 어느 것도 사용할 수 있다.
수계 분산체의 분산 매체로서는 물, 혹은 메틸알코올, 에틸알코올, 프로필알코올, 이소프로필알코올, 부틸알코올 등의 알코올계 용제; 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 프로필셀로솔브, 부틸셀로솔브 등의 글리콜에테르계 용제; 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등의 옥시에틸렌 또는 옥시프로필렌 부가 중합체; 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,2,6-헥산트리올 등의 알킬렌글리콜; 글리세린, 2-피롤리돈 등의 수용성 유기 용제를 사용할 수 있다. 이들 수계 분산체용의 분산 매체는, 목적으로 하는 용도에 따라 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
용제계 분산체용의 분산 매체로서는 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소; 메틸에틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류; N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈 등의 아미드류; 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르 등의 에테르알코올류; 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등의 에테르아세테이트류; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 아세트산이소부틸 등의 아세트산에스테르류; 락트산메틸에스테르, 락트산에틸에스테르, 락트산프로필에스테르 등의 락트산에스테르류; 에틸렌카르보네이트, 프로필렌카르보네이트, γ-부티로락톤 등의 환상 에스테르류 및 각종 단량체 등을 사용할 수 있다. 이들 용제계 분산체용의 분산 매체는, 목적으로 하는 용도에 따라 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 분산체를 제조하기 위하여 사용하는 분산기로서는 특별히 한정되는 것은 아니며, 분체층에 전단력, 충격력, 압축력 및/또는 마찰력을 가할 수 있는 장치가 바람직하고, 예를 들어 롤러 밀, 고속 회전 밀, 분급기 내장형 고속 회전 밀, 볼 밀, 매체 교반식 밀, 기류식 분쇄기, 압밀 전단 밀, 콜로이드 밀, 롤 밀 등을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 분산체는, 티타늄산바륨 입자 분말을 분산체 구성 기재 100중량부에 대하여 0.1 내지 60중량부 함유하고, 바람직하게는 0.5 내지 50중량부, 보다 바람직하게는 1 내지 40중량부 함유하고 있다. 티타늄산바륨 입자 분말의 분산체의 구성 기재로서는 상기 티타늄산바륨 입자 분말 외에 분산 매체를 포함하며, 필요에 따라 분산제, 첨가제(수지, 소포제, 보조제 등) 등을 첨가할 수도 있다.
본 발명에 있어서의 분산제로서는, 사용하는 티타늄산바륨 입자 분말이나 분산 매체의 종류에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있으며, 알콕시실란, 실란계 커플링제 및 오르가노폴리실록산 등의 유기 규소 화합물, 계면 활성제 또는 고분자 분산제 등을 사용할 수 있고, 이들은 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 유기 규소 화합물로서는 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 프로필트리에톡시실란, 부틸트리에톡시실란, 헥실트리에톡시실란, 옥틸트리에톡시실란, 테트라에톡시실란 및 테트라메톡시실란 등의 알콕시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-머캅토프로필트리메톡시실란, γ-메타크로일옥시프로필트리메톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, γ-클로로프로필트리메톡시실란 등의 실란계 커플링제, 폴리실록산, 메틸히드로겐폴리실록산, 변성 폴리실록산 등의 오르가노폴리실록산 등을 들 수 있다.
상기 계면 활성제로서는 지방산염, 황산에스테르염, 술폰산염, 인산에스테르염 등의 음이온성 계면 활성제; 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌아릴에테르 등의 폴리에틸렌글리콜형 비이온 계면 활성제, 소르비탄지방산에스테르 등의 다가 알코올형 비이온 계면 활성제 등의 비이온성 계면 활성제; 아민염형 양이온계 계면 활성제, 제4급 암모늄염형 양이온계 계면 활성제 등의 양이온성 계면 활성제; 알킬디메틸아미노아세트산베타인 등의 알킬베타인, 알킬 이미다졸린 등의 양성(兩性) 계면 활성제를 들 수 있다.
고분자 분산제로서는 스티렌-아크릴산 공중합체, 스티렌-말레산 공중합체, 폴리카르복실산 및 그의 염 등을 사용할 수 있다.
분산제의 첨가량은, 분산체 중의 티타늄산바륨 입자 분말의 총 표면적에 의존함과 함께, 티타늄산바륨 입자 분말의 분산체의 용도 및 분산제의 종류에 따라 적절히 조제하면 되는데, 일반적으로는 분산매 중의 티타늄산바륨 입자 분말에 대하여 분산제를 0.01 내지 100중량% 첨가함으로써, 티타늄산바륨 입자 분말을 분산 매체 중에 균일하고 미세하게 분산시킬 수 있음과 함께, 분산 안정성도 개선할 수 있다. 또한 상기 분산제는 분산 매체에 직접 첨가하는 것 외에, 티타늄산바륨 입자 분말에 미리 처리해 두어도 된다.
다음으로, 본 발명에 따른 도막에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 도막의 제작은 상술한 분산체에 수지를 첨가하고 혼합한 후, 바 코터나 스핀 코터 등의 코터를 사용하여 PET 필름 등의 필름 상에 형성한다.
사용하는 수지는 아크릴 수지, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리스티렌(PS), 폴리카르보네이트(PC) 등이 일반적으로 사용된다.
본 발명에 따른 티타늄산바륨 미립자 분말을 사용한 도막은, 후술하는 방법에 의하여 평가했을 경우에 전체 광 투과율이 85% 이상이고 헤이즈가 0.65 이상이어서 투명성이 우수한 것이다.
<작용>
본 발명에서는, 미세하면서 높은 유전율을 갖는 티타늄산바륨 미립자 분말이 얻어지고 있다.
본 발명에 있어서는, 수열 반응 후의 미세한 티타늄산바륨 입자 분말을, 입자 간의 소결이 발생하기 어려운 온도 범위에서 가열 처리를 행한 것에 의하여, 열처리 전의 티타늄산바륨 입자 분말에 대하여 입경, 격자 상수비 c/a 및 (111) 반사의 반값 폭은 거의 변화시키지 않고 유전율만 향상시킬 수 있었던 것이다.
티타늄산바륨 입자의 유전율에 영향을 미치는 인자로서 입자의 크기 효과가 생각된다. 발명자들의 측정에 따르면, 수열 반응에 의하여 얻어진 입경 175㎚인 티타늄산바륨 입자 분말의 비유전율은 130 정도였다.
본 발명에 있어서의 열처리에 의한 입자 성장은 충분히 작기 때문에, 입경의 증대가 유전율에 미치는 영향만으로 본 발명의 결과를 설명할 수는 없다고 생각된다.
열처리에 의한 유전율이 증대되는 다른 원인으로서, 수산기 제거에 의한 입자 표층의 개질이 생각된다. 저온에서의 열처리에서는 통상, 특성의 변화는 기대할 수 없지만, 본 발명에서는, 열처리를 행하는 티타늄산바륨 입자가 나노 크기이기 때문에 표면적이 커서 유전율에 큰 증대가 발현된 것으로 생각된다.
또한 보다 고온에서 열처리를 행하여 입자 내부까지 개질을 행할 수 있으면, 유전율의 한층 더 높은 향상을 기대할 수 있지만, 고온에서의 열처리는 입자끼리의 융착 등에 의하여 입경이 급속히 성장해 버릴 가능성이 있어, 광학 필름 용도 티타늄산바륨 입자 분말의 제조에는 적합하지 않다.
실시예
본 발명의 대표적인 실시 형태는 다음과 같다.
티타늄산바륨 미립자 분말의 1차 입자의 평균 입경(x)은, 주사형 전자 현미경((주)히타치 세이사쿠쇼 S-4300)에 의하여 관찰한 사진(배율 5만 배)에 대하여, 약 500개의 입자로부터 입자 직경을 계측함과 함께 입도 분포(σ)를 구하였다. 또한 1차 입자의 평균 입경이란, 각각의 입자에 대하여 사진으로부터 구해지는 면적과 동등한 면적의 원의 직경을 입자 직경으로 하고, 그것을 측정 전체 입자에 대하여 평균한 입자 직경이다. 시야에 의한 계측값의 차가 발생하기 어렵게 하기 위하여, 저배율로 널리 각 시야를 관찰하고 평균적이라 생각되는 시야에서 측정을 행하였다.
티타늄산바륨 미립자 분말에 대하여 분말 X선 회절로 평가하고, 격자 상수의 c/a비, (111)면의 반값 폭(FWHM)을 측정하였다.
비표면적값은 BET법에 의하여 측정한 값으로 나타내었다.
티타늄산바륨 미립자 분말의 비유전율은 하기 평가 방법에 의하여 측정하였다.
즉, 티타늄산바륨 미립자 분말 2.5g과 농도 3wt%의 폴리비닐알코올 수용액 0.5g을 혼합한 것을 100㎏/㎠의 압력으로 압분하여, 직경 25㎜, 두께 1 내지 2㎜의 원반상 압분체를 제작하였다. 압분체는 수분을 포함하기 때문에 50℃의 건조 공기 중에 12시간 이상 방치하였다.
건조 후의 압분체 중량과 부피로부터, 티타늄산바륨 입자 분말, PVA 및 공극의 부피 비율을 구하였다. 또한 압분체는, 티타늄산바륨 미립자 분말이 41 내지 55vol%, PVA가 0.1 내지 3vol%, 잔부가 공극이 되도록 조정하였다.
얻어진 압분체에 대하여, 애질런트사 제조의 임피던스 애널라이저 E4991A 및 유전율 측정 픽스처 16453A에 의하여, 실온 약 25℃, 습도 약 40% RH의 환경 하에서 10㎒에 있어서의 비유전율을 측정하였다. 얻어진 비유전율의 측정 결과에는, 티타늄산바륨 입자 분말, PVA 및 공극의 각 성분으로부터의 기여를 포함하고 있기 때문에, 본 발명에서는 대수 혼합칙을 이용하여 측정값으로부터 티타늄산바륨만의 기여를 어림하였다.
실시예 1:
수산화바륨8수염(간토 가가쿠(주) 제조, 97% Ba(OH)2·8H2O 시약 특급) 1.12㎏을 물에 용해, 정제한 것을 염화티타늄 수용액 688g에 적하·중화하여 수산화티타늄 콜로이드를 얻었다. 다음으로, 수산화바륨8수염 1.28㎏을 물에 용해, 정제한 것을 온도 70℃, pH 12.5에서 질소 분위기의 반응 용기 내에 유지하였다. 다음으로, 상기 수산화티타늄 콜로이드를 상기 수산화바륨 수용액에 2분 간에 걸쳐 투입하였다. 해당 혼합 용액을 100℃에서 0.5시간에 걸쳐 티타늄산바륨을 생성하였다. 실온까지 냉각한 후, 누체(Nutsche)로 여과액에 Ba 이온이 인정되지 않게 되기까지 수세하고 여과, 건조를 행하여, 티타늄산바륨 미립자 분말을 얻었다. 얻어진 티타늄산바륨 미립자 분말의 평균 입경은 32㎚였다. 얻어진 티타늄산바륨 미립자 분말의 전자 현미경 사진을 도 1에 도시한다.
얻어진 평균 입경이 32㎚인 티타늄산바륨 입자 분말을, 전기로를 사용하여 400℃ 하에서 공기 중에서 2시간 가열하였다. 얻어진, 열처리 분말을 SEM에 의하여 관찰한 바, 400℃에서의 소성에서는 일부에 수십 ㎚ 정도의 크기로 융착한 입자가 보이지만, 입경은 60㎚ 이하이고 전체의 입자 성장은 약간이었다. 얻어진 티타늄산바륨 미립자 분말의 전자 현미경 사진을 도 2에 도시한다.
실시예 2:
수열 반응의 조건을 변경하여 평균 입경이 46㎚의 티타늄산바륨 입자 분말을 얻고, 이어서, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법에 의하여 400℃의 온도 하에서 열처리하여 티타늄산바륨 미립자 분말을 얻었다. 얻어진 티타늄산바륨 미립자 분말의 여러 특성을 표 1에 나타낸다.
실시예 3:
수열 반응의 조건을 변경하여 평균 입경이 51㎚인 티타늄산바륨 입자 분말을 얻고, 이어서, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법에 의하여 400℃의 온도 하에서 열처리하여 티타늄산바륨 미립자 분말을 얻었다. 얻어진 티타늄산바륨 미립자 분말의 여러 특성을 표 1에 나타낸다.
실시예 4:
열처리 온도를 300℃로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 티타늄산바륨 미립자 분말을 얻었다. 얻어진 티타늄산바륨 미립자 분말의 여러 특성을 표 1에 나타낸다.
실시예 5:
열처리 온도를 300℃로 변경한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 하여 티타늄산바륨 미립자 분말을 얻었다. 얻어진 티타늄산바륨 미립자 분말의 여러 특성을 표 1에 나타낸다.
실시예 6:
수열 반응의 조건을 변경하여 평균 입경이 20㎚인 티타늄산바륨 입자 분말을 얻고, 이어서, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법에 의하여 300℃의 온도 하에서 열처리하여 티타늄산바륨 미립자 분말을 얻었다. 얻어진 티타늄산바륨 미립자 분말의 여러 특성을 표 1에 나타낸다.
실시예 7:
평균 입경이 32㎚인 티타늄산바륨 입자 분말을, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법에 의하여 100℃의 온도 하에서 열처리하고, 비유전율, c/a비, 반값 폭 및 비표면적을, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 평가를 행하였다. 얻어진 티타늄산바륨 미립자 분말의 여러 특성을 표 1에 나타낸다.
비교예 1:
실시예 1에서 얻어진, 열처리 전의 평균 입경이 32㎚인 티타늄산바륨 입자 분말의 비유전율, c/a비, 반값 폭 및 비표면적을, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 평가를 행하였다. 얻어진 티타늄산바륨 미립자 분말의 여러 특성을 표 1에 나타낸다.
비교예 2:
실시예 2에서 얻어진, 열처리 전의 평균 입경이 46㎚인 티타늄산바륨 입자 분말의 비유전율, c/a비, 반값 폭 및 비표면적을, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 평가를 행하였다. 얻어진 티타늄산바륨 미립자 분말의 여러 특성을 표 1에 나타낸다.
비교예 3:
실시예 3에서 얻어진, 열처리 전의 평균 입경이 51㎚인 티타늄산바륨 입자 분말의 비유전율, c/a비, 반값 폭 및 비표면적을, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 평가를 행하였다. 얻어진 티타늄산바륨 미립자 분말의 여러 특성을 표 1에 나타낸다.
비교예 4:
평균 입경이 32㎚인 티타늄산바륨 입자 분말을, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법에 의하여 700℃의 온도 하에서 열처리하고, 비유전율, c/a비, 반값 폭 및 비표면적을, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 평가를 행하였다. 고온에서의 열처리에 의하여 비유전율이 크게 증가해 있는데, 평균 입경도 크게 증가해 있다. 얻어진 티타늄산바륨 미립자 분말의 여러 특성을 표 1에 나타낸다.
비교예 5:
평균 입경이 62㎚인, 열처리하지 않은 티타늄산바륨 입자 분말의 비유전율, c/a비, 반값 폭 및 비표면적을, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 평가를 행하였다. 얻어진 티타늄산바륨 미립자 분말의 여러 특성을 표 1에 나타낸다.
비교예 6:
평균 입경이 64㎚인, 열처리하지 않은 티타늄산바륨 입자 분말의 비유전율, c/a비, 반값 폭 및 비표면적을, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 평가를 행하였다. 얻어진 티타늄산바륨 미립자 분말의 여러 특성을 표 1에 나타낸다.
비교예 7:
고상법에 의하여 제작된 티타늄산바륨 입자 분말에 대하여, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법에 의하여 비유전율 측정을 행하였다. 그 결과, 10㎒에서의 비유전율은 약 170이었다.
실시예 8:
실시예 1에서 얻어진 티타늄산바륨 입자 분말을, 종형 비즈 밀(고토부키 기켄 고교 가부시키가이샤 제조의 「울트라 아펙스 밀 UAM-05」)의 지르코니아제 0.5리터 교반 용기에 지르코니아 비즈(입경 50㎛)를 교반 용기의 70vol%가 되도록 넣고, 분산제로서 ED153(구스모토 가세이 제조), 용매인 PGMEA를 혼합한 용액을 첨가하고 순환시키면서 1시간 분산시켜, 티타늄산바륨 입자 분말의 분산체를 얻었다.
실시예 9:
얻어진 분산체를, 아크릴 수지(SB-193기후 셸락 제조)와, 티타늄산바륨/결합제(분산제 포함)=6/4의 비율로 혼합하고, 바 코터로 루미러 U-46(도레이 제조) 상에 도포하여 막 두께 3㎛ 정도의 도막을 제작하였다. 얻어진 도막에 대하여, 닛폰 덴쇼쿠 고교 가부시끼가이샤 제조의 「헤이즈미터 NDH2000」을 사용하여 전체 광 투과율과 헤이즈를 측정하였다.
실시예 10, 11:
실시예 3, 6의 티타늄산바륨 입자 분말을, 실시예 8, 실시예 9의 방법에 따라 시트화를 행하였다. 얻어진 시트의 여러 특성을 표 2에 나타낸다.
비교예 8, 9:
비교예 1, 2의 티타늄산바륨 입자 분말을, 실시예 8, 실시예 9의 방법에 따라 시트화를 행하였다. 얻어진 시트의 여러 특성을 표 2에 나타낸다.
표 2로부터 밝혀진 바와 같이, 본 발명에 따른 티타늄산바륨 입자 분말(실시예)을 사용한 도막(실시예 9 내지 11)에서는, 전체 광 투과율이 85% 이상이고 헤이즈도 0.65 이상이어서 투명성이 우수한 것이 밝혀졌다.
Figure pct00001
Figure pct00002
본 발명에 따른 티타늄산바륨 입자 분말은, 응집이 억제되어 분산성이 우수하므로 각종 유전 재료에 적절히 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 티타늄산바륨 입자 분말은 높은 유전율을 가지므로, 티타늄산바륨 입자 분말과 투명 수지를 혼합시키는 경우, 종래보다도 티타늄산바륨 입자 분말의 사용량을 억제할 수 있다고 생각되며, 또한 티타늄산바륨이 미세한 입자인 점에서, 광학 필름 용도에 필요로 하는 투명성의 확보가 용이해진다.

Claims (5)

1차 입자의 평균 입경이 20 내지 60㎚이고, 비유전율이 300 내지 800인 것을 특징으로 하는 티타늄산바륨 미립자 분말.
제1항에 있어서, 1차 입자의 입도 분포를 1차 입자의 평균 입경으로 나눈 값이 0.20 내지 0.25인 티타늄산바륨 미립자 분말.
제1항 또는 제2항에 있어서, 격자 상수비 c/a가 1.003 미만인 티타늄산바륨 미립자 분말.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 티타늄산바륨 미립자 분말을 함유하는 분산체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 티타늄산바륨 미립자 분말을 함유하는 도막.
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