KR20230075394A - 티탄산스트론튬 미립자 - Google Patents

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KR20230075394A
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켄지 오구라
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사카타 인쿠스 가부시키가이샤
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Abstract

평균 입자경이 작고, 결정성 및 분산성이 우수한 티탄산스트론튬 미립자를 제공한다.
구형이고, 레이저 회절·산란형 입도 분포 측정기에 의해 측정한 평균 입자경(D50)이 10nm ~ 30nm인 티탄산스트론튬 미립자.

Description

티탄산스트론튬 미립자
본 발명은 티탄산스트론튬 미립자에 관한 것이다.
티탄산스트론튬(SrTiO3)은 유전 특성, 열전 특성, 광촉매능, 고굴절률성 등을 가지므로, 기능성 재료로서 다양한 용도로의 전개가 기대되고 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에서는 평균 입자경이 50nm 이하, 평균 아스펙트비가 1.0 ~ 1.2, 굴절률이 1.8 ~ 2.6인 티탄산스트론튬이 고굴절률성을 갖는다는 것이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 1에서는 티탄산스트론튬을 고굴절률성을 부여하는 성분으로서 사용하는 경우에는 도막 중에서 응집하지 않는 높은 분산성이 필요하다는 것이 개시되어 있다.
또한, 이러한 기능성 재료로서 사용하는 경우에는 순도가 높은 결정이 얻어지는 결정성을 갖는 것이 필요하다.
[특허문헌 1] 국제공개 제2011/004750호
본 발명은 평균 입자경이 작고, 결정성 및 분산성이 우수한 티탄산스트론튬 미립자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 티탄산스트론튬 미립자에 대해 예의 검토한 바, 히드라진 또는 히드라지드 화합물을 특정량 포함하고, 소정의 조건(온도 및 반응 시간)으로 유기 티탄산에스테르와 스트론튬 화합물을 반응시킴으로써 제조한 티탄산스트론튬 미립자가 평균 입자경이 작고, 분산성이 우수할 수 있다는 것을 발견하였다.
본 발명은 구형이고, 레이저 회절·산란형 입도 분포 측정기에 의해 측정한 평균 입자경(D50)이 10nm ~ 30nm인 티탄산스트론튬 미립자이다.
본 발명의 티탄산스트론튬 미립자는 메탄올 50mL에 상기 티탄산스트론튬 50mg을 용해시켰을 때에 백탁이 발생하지 않는다.
또한, 본 발명의 티탄산스트론튬 미립자는 X선 회절 장치로 산출되는 결정자 직경과 투과형 전자 현미경으로 관찰한 입자경의 비율(투과형 전자 현미경으로 관찰한 입자경/X선 회절 장치로 산출되는 결정자 직경)이 0.9 ~ 1.0인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 티탄산스트론튬 미립자는 히드라진 또는 히드라지드 화합물의 함유량이 상기 티탄산스트론튬 미립자에 대하여 0.1질량% ~ 60질량%인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 티탄산스트론튬 미립자는 아미노실란 화합물을 포함하고, 상기 아미노실란 화합물의 함유량이 상기 히드라진 또는 히드라지드 화합물에 대하여 몰비로 0.003 ~ 0.025인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 티탄산스트론튬 미립자는 원형도가 0.900 ~ 1.000인 것이 바람직하다.
평균 입자경이 작고, 결정성 및 분산성이 우수한 티탄산스트론튬 미립자를 제공할 수 있다.
(티탄산스트론튬 미립자)
본 발명의 티탄산스트론튬 미립자는 구형이며, 레이저 회절·산란형 입도 분포 측정기에 의해 측정한 평균 입자경(D50)이 10nm ~ 30nm이다.
본 발명의 티탄산스트론튬 미립자는 평균 입자경(D50)이 작고, 결정성 및 분산성이 우수하다.
본 발명의 티탄산스트론튬 미립자는 입자 형상이 구형이다.
여기서 구형이란 진구뿐만 아니라 타원체형, 원기둥형, 짧은 봉형(원기둥의 모서리를 둥글게 한 형상) 등을 포함하는 것을 말한다.
구체적으로는 상기 티탄산스트론튬 미립자의 원형도가 0.900 ~ 1.000이다.
또한, 원형도는 투과형 전자 현미경으로 촬영한 화상의 입자의 면적을 S, 주위 길이를 L로 하면, 원형도=4πS/L2로 계산할 수 있다.
또한, 상기 티탄산스트론튬 미립자의 형상은 예를 들면 투과형 전자 현미경(니혼전자사 제조 「JEM-1011」)에 의해 관찰 배율 30만배로 관찰함으로써 확인할 수 있다.
또한, 상기 원형도는 투과형 전자 현미경으로 촬영한 화상에 나타나는 미립자 중, 상기 구형과는 분명하게 다른 특이적인 형상을 갖는 것을 제외한 평균값이다.
본 발명의 티탄산스트론튬 미립자는 평균 입자경이 10nm ~ 30nm이다.
상기 평균 입자경은 14nm ~ 25nm인 것이 바람직하다.
이러한 평균 입자경을 가짐으로써 우수한 분산성을 갖는 것으로 할 수 있다.
또한, 상기 평균 입자경은 티탄산스트론튬 미립자를 메탄올에 용해시켜 분산액을 얻은 후, 얻어진 분산액을 측정 셀에 넣고, 레이저 회절·산란형 입도 분포 측정기(닛키소주식회사 제조, 「마이크로트랙 MT3300EXII」)로 측정한 평균 입자경(D50)을 의미한다.
본 발명의 티탄산스트론튬 미립자는 우수한 분산성을 갖는다.
여기서 분산성이란 티탄산스트론튬 미립자 50mg을, 50mL의 메탄올에 용해시켜 분산액을 얻은 후, 얻어진 분산액을 스크류관병에 넣고, 배면에 흑지를 설치하고, 분산 액의 상태를 육안으로 확인했을 때에 백탁을 일으키는지 아닌지로 판단할 수 있다. 백탁이 발생하지 않는 경우에는 우수한 분산성을 갖는 것으로 평가할 수 있고, 예를 들면 고굴절률 재료 등에 적합하게 적용할 수 있다.
본 발명의 티탄산스트론튬 미립자는 결정성이 양호한 것이 바람직하다.
또한, 상기 티탄산스트론튬 미립자의 결정성은 X선 회절 장치에 의해 산출되는 결정자 직경이 투과형 전자 현미경으로 관찰한 입자경에 대하여 동일한 [입자경의 비율(투과형 전자 현미경으로 관찰한 입자경/X선 회절 장치에서 산출되는 결정자 직경)이 0.9 ~ 1.0]이면 결정성 양호라고 판단하고, 작은 경우나 결정이 확인되지 않는 경우는 불량이라고 판단한다.
본 발명의 티탄산스트론튬 미립자는 히드라진 또는 히드라지드 화합물의 함유량이 상기 티탄산스트론튬 미립자에 대하여 0.1질량% ~ 60질량%인 것이 바람직하고, 1질량% ~ 30질량%인 것이 보다 바람직하다.
이러한 함유량이면 분산성이 양호해진다.
본 발명의 티탄산스트론튬 미립자는 아미노실란 화합물을 포함하고, 상기 히드라진 또는 히드라지드 화합물의 함유량이 상기 티탄산스트론튬 미립자에 대하여 몰비(아미노실란 화합물/히드라진 또는 히드라지드 화합물)로 0.003 ~ 0. 025인 것이 바람직하다.
상기 아미노실란 화합물을 상기 범위로 포함함으로써 티탄산스트론튬 미립자의 평균 입자경을 적합하게 제어할 수 있다.
상기 아미노실란 화합물의 함유량은 상기 히드라진 또는 히드라지드 화합물에 대하여 몰비로 0.004 ~ 0.019인 것이 보다 바람직하고, 0.007 ~ 0.015인 것이 더욱 바람직하다.
(티탄산스트론튬 미립자의 제조 방법)
본 발명의 티탄산스트론튬 미립자는 예를 들면 이하의 방법에 의해 제조할 수 있다.
히드라진 또는 히드라지드 화합물의 존재하, pH가 12 이상, 반응 온도가 150℃ 이상 250℃ 이하, 반응 시간이 0.5시간 이상 2시간 이하의 조건으로, 유기 티탄산에스테르와 스트론튬 화합물을 반응시키는 반응 공정을 갖고, 상기 유기 티탄산에스테르에 대한 상기 히드라진 또는 히드라지드 화합물의 몰비(히드라진 또는 히드라지드 화합물/유기 티탄산에스테르)를 10 ~ 75로 한다.
(유기 티탄산에스테르)
상기 유기 티탄산에스테르로서는 예를 들면, 테트라에틸티타네이트, 테트라이소프로필티타네이트, 테트라노르말부틸티타네이트, 부틸티타네이트 다이머, 테트라(2-에틸헥실)티타네이트, 및 이들의 중합물이나, 티탄아세틸티타네이트, 폴리티탄아세틸아세토네이트, 티탄옥틸글리시네이트, 티탄락테이트, 티탄락테이트 에틸에스테르, 티탄트리에탄올 아미네이트, 인산에스테르티탄 착체 등의 티탄 킬레이트 화합물 등을 들 수 있다.
그 중에서도 친수성의 관점에서 티탄락테이트가 바람직하다.
(히드라진 또는 히드라지드 화합물)
상기 히드라지드 화합물로서는 예를 들면 1-모노메틸히드라진, 1,1-디메틸히드라진, 1-에틸-2-메틸히드라진, 아디프산디히드라지드, 옥살산디히드라지드, 말론산디히드라지드, 숙신산디히드라지드, 글루타르산디히드라지드, 이소프탈산디히드라지드, 세바스산디히드라지드, 말레산디히드라지드, 푸마르산디히드라지드, 이타콘산디히드라지드 등을 들 수 있다.
그 중에서도 취급이 비교적 용이하고, 얻어지는 티탄산스트론튬 미립자의 형상을 제어하는 효과가 우수한 점에서 히드라진이 바람직하다.
상기 히드라진 또는 히드라지드 화합물은 수첨의 상태이어도 된다.
상기 히드라진 또는 히드라지드 화합물의 함유량으로서는 상기 유기 티탄산에스테르에 대한 몰비(히드라진 또는 히드라지드 화합물/유기 티탄산에스테르)가 10 ~ 75이고, 30 ~ 65인 것이 바람직하다.
상기 범위로 함으로써 얻어지는 티탄산스트론튬 미립자의 형상을 적합하게 제어할 수 있다.
(스트론튬 화합물)
상기 스트론튬 화합물로서는 질산 스트론튬, 수산화 스트론튬, 탄산 스트론튬, 과산화 스트론튬, 포름산 스트론튬, 아세트산 스트론튬, 락트산 스트론튬, 옥살산 스트론튬, 염화 스트론튬, 불화 스트론튬, 요오드화 스트론튬, 브롬화 스트론튬, 염소산 스트론튬, 요오드산 스트론튬, 과염소산 스트론튬 등을 들 수 있다. 이들은 수화물로서 사용해도 된다.
그 중에서도 친수성의 관점에서 아세트산 스트론튬, 포름산 스트론튬으로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하고, 아세트산 스트론튬이 보다 바람직하다.
상기 스트론튬 화합물의 함유량으로서는 상기 유기 티탄산에스테르에 대한 몰비(스트론튬 화합물/유기 티탄산에스테르)가 1.0 이상인 것이 바람직하다.
상기 범위로 함으로써 결정화의 진행을 적절하게 제어할 수 있다.
또한, 원재료비를 억제하는 관점에서 상기 몰비(스트론튬 화합물/유기 티탄산에스테르)는 2.0 이하인 것이 보다 바람직하다.
(아미노실란 화합물)
아미노실란 화합물로서는 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필 트리메톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필 트리메톡시실란 등을 들 수 있다.
그 중에서도 3-아미노프로필트리에톡시실란인 것이 바람직하다.
(용매)
상기 티탄산스트론튬 미립자의 제조 방법에 사용하는 용매로서는 물을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 용매는 다가 알코올을 함유하는 것이 바람직하다.
상기 다가 알코올로서는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 부탄디올, 펜탄디올, 헥산디올, 헵탄디올, 노난디올, 데칸디올, 및 네오펜틸글리콜 등의 2가 알코올이나, 글리세린, 트리메틸올프로판, 및 펜타에리트리톨 등의 3가 이상의 다가 알코올을 들 수 있다.
그 중에서도, 얻어지는 티탄산스트론튬 미립자의 입자경을 조정하는 관점, 반응계에 있어서 분산성을 적절하게 유지하는 관점에서 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올로부터 선택되는 적어도 1종 가 바람직하고, 에틸렌글리콜이 보다 바람직하다.
상기 다가 알코올의 함유량은 상기 용매의 전량에 대하여 1 ~ 20질량%인 것이 바람직하고, 3 ~ 15질량%인 것이 보다 바람직하고, 7 ~ 12질량%인 것이 더욱 바람직하다.
(pH 조정제)
상기 티탄산스트론튬 미립자의 제조 방법에서는 pH 조정제를 사용하여 pH를 조정하는 것이 바람직하다.
상기 pH 조정제로서는 수산화리튬, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 수산화암모늄 등을 들 수 있다.
그 중에서도, 상기 용매에의 용해성의 관점에서 수산화칼륨이 바람직하다.
pH를 조정할 때에는 반응 속도와 얻어지는 티탄산스트론튬 미립자의 형상을 제어하는 관점에서 pH를 12 이상으로 하는 것이 바람직하다.
pH는 12.5 이상인 것이 보다 바람직하고, 13 이상인 것이 더욱 바람직하고, 13.5 이상인 것이 특히 바람직하다.
상기 pH 조정제의 함유량은 한정되지 않고, 목적으로 하는 pH에 따라 적절히 첨가하면 된다.
(기타)
상기 티탄산스트론튬 미립자의 제조 방법에서는 양친매성 화합물을 첨가하지 않아도 된다.
종래의 티탄산스트론튬 미립자의 제조 방법에서는 양친매성 화합물의 존재하에서 반응을 진행시킴으로써 입자 사이즈·형상을 고도로 제어하여 입자의 분산성을 부여하고 있었다.
한편, 상기 티탄산스트론튬 미립자의 제조 방법에 있어서, 상기 양친매성 화합물을 첨가하면 계 중에서 불균일하게 분산되어 버려 그 결과 얻어지는 티탄산스트론튬 미립자의 평균 입자경이 커져 버린다.
상기 양친매성 화합물로서는 예를 들면, 프로피온산, 부티르산, 길초산, 카프로산, 카프릴산, 카프르산, 라우르산, 미리스틴산, 팔미트산, 스테아르산, 아라키딘산, 베헨산, 리그노세린산 등의 포화 지방산류, α-리놀렌산, 스테아리돈산, 에이코사펜타엔산, 도코사헥사엔산, 리놀산, γ-리놀렌산, 디호모-γ-리놀렌산, 아라키돈산, 올레산, 엘라이딘산, 에루카산, 네르본산 등의 불포화 지방산 등을 들 수 있다.
상기 티탄산스트론튬 미립자의 제조 방법에서는 예를 들면 유기 티탄산에스테르와 히드라진 또는 히드라지드 화합물을 용매 중에서 혼합하여 혼합액을 얻는 혼합 공정, 상기 혼합액의 pH를 12 이상으로 조정하는 조정 공정 및 상기 반응 공정을 갖는 것이 바람직하다.
상기 혼합 공정은 용매 중에 유기 티탄산에스테르와 히드라진 또는 히드라 지드 화합물을 첨가하는 공정이다.
상기 혼합 공정에 의해 유기 티탄산에스테르에 히드라진이 배위된다고 추측된다.
상기 혼합 공정에 있어서, 각종 재료를 첨가하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 주지의 방법에 의해 첨가, 교반 등을 행하면 된다.
상기 제조 공정에서는 pH를 조정한다. 이에 의해 반응 속도와, 얻어지는 티탄산스트론튬 미립자의 형상을 적절하게 제어할 수 있다.
또한, 상기 혼합 공정에 의해 히드라진이 배위한 유기 티탄산에스테르의 평균 입자경의 증대를 제어하고, 그 결과 얻어지는 티탄산스트론튬 미립자의 평균 입자경을 적절한 범위로 제어할 수 있다고 생각된다.
또한, pH의 조제는 상기 pH 조정제를 사용하여 행하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 아미노실란 화합물을 첨가하는 경우에는 상기 pH 조정제와 함께 상기 조정 공정에서 첨가하는 것이 바람직하다.
티탄산스트론튬 미립자는 물이 많이 존재하면 결정 성장이 빨라지는 한편, 용매의 소수성이 높아지면 티탄산스트론튬 미립자 표면이 친수성이기 때문에 응집을 촉진해 버린다.
한편으로, 상기 다가 알코올은 친수성이면서 결정 성장을 억제하는 효과를 갖기 때문에 상기 조제 공정에 있어서 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 조제 공정에 있어서, 각종 재료를 첨가하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 주지의 방법에 의해 첨가, 교반 등을 행하면 된다.
상기 반응 공정에서는 pH가 12 이상, 반응 온도가 150℃ 이상 250℃ 이하, 반응 시간이 0.5시간 이상 2시간 이하의 조건으로 상기 유기 티탄산에스테르와 상기 스트론튬 화합물을 반응시키는 것이 바람직하다.
상기 반응 온도는 150℃ 이상 250℃ 이하인 것이 바람직하다.
상기 반응 온도가 150℃ 미만이면 반응이 진행되지 않고 목적으로 하는 티탄산스트론튬 미립자가 얻어지지 않는 경우가 있고, 250℃를 초과하면 반응 효율이 저하됨과 동시에, 얻어지는 티탄산스트론튬 입자가 커져서 분산성이 저하되는 경우가 있다.
상기 반응 온도는 180 ~ 250℃인 것이 바람직하고, 200 ~ 240℃인 것이 보다 바람직하다.
상기 반응 시간은 0.5시간 이상 2시간 이하인 것이 바람직하다.
상기 반응 시간이 0.5시간 미만이면 반응이 진행되지 않고, 목적으로 하는 티탄산스트론튬 미립자가 얻어지지 않는 경우가 있고, 2시간을 초과하면 반응 효율이 저하됨과 동시에 얻어지는 티탄산스트론튬 입자가 커져서 분산성이 저하되는 경우가 있다.
상기 반응 시간은 1 ~ 2시간인 것이 바람직하다.
반응시킬 때의 압력으로서는 예를 들면 2 ~ 5MPa 정도이면 되고, 10MPa를 초과하는 압력을 가할 필요는 없다.
상기 반응 공정을 행하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 상기 조건을 만족하는 방법이면 된다.
예를 들어, 압력 반응 용기 등을 사용할 수 있다.
실시예
이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 특별히 언급하지 않는 한, 「%」는 「질량%」를 의미하고, 「부」는 「질량부」를 의미하는 것이다.
실시예 및 비교예에서 사용한 재료는 이하와 같다.
(유기 티탄산에스테르)
티탄락테이트(오르가틱스 TC-310, 성분 농도 44wt%, 마츠모토파인케미컬사 제조)
인산에스테르티탄 착체(오르가틱스 TC-1040, 성분 농도 75wt%, 마츠모토파인케미컬사 제조)
(히드라진 또는 히드라지드 화합물)
수첨가히드라진(니폰카바이도공업사 제조)
(스트론튬 화합물)
아세트산스트론튬 0.5수화물(후지필름와코쥰야쿠사 제조)
포름산스트론튬 2수화물
(용매)
에틸렌글리콜
프로필렌글리콜
정제수(이온 교환수)
(pH 조정제)
수산화칼륨
(아미노실란 화합물)
3-아미노프로필트리에톡시실란(도쿄화성공업사 제조)
(실시예 1)
티탄락테이트(오르가틱스 TC-310, 성분 농도 44wt%, 마츠모토파인케미칼사 제조) 0.584g에 정제수 3g 및 수첨가히드라진(니폰카바이도공업사 제조) 3.0g을 가하여 황색 투명 용액으로 하였다.
이어서, 수산화칼륨 0.48g, 에틸렌글리콜 0.432g, 정제수 5.088g으로 조제한 용액을 상기 황색 투명 용액에 가하여 백탁 용액을 얻었다.
그 후, 얻어진 백탁 용액에 아세트산 스트론튬 0.5 수화물(후지필름와코쥰야쿠사 제조) 0.429g을 가하고, 실온 조건에서 30분 교반하여 투명 용액을 얻었다. 얻어진 투명 용액을 압력 반응 용기에 넣고, 230℃, 1시간의 조건으로 반응시켰다.또한, 압력은 2.8MPa 정도였다.
반응물을 포함하는 용액에 대하여 원심분리 처리(기종명 SIGMA 3-30KS, 조건 15000rpm, 5분)를 행하고, 미립자를 침강시킴으로써 미반응물과의 분리 정제를 행하였다. 미립자를 정제수로 재분산 용액을 제작하고, 원심분리 처리하여 미립자를 침강시키는 조작을 3회 반복함으로써 분리 정제를 완료하였다.
얻어진 미립자를 회수하고, X선 회절 장치(리가쿠사 제조, 「MiniFlex600-C」)로 관찰한 바, 티탄산스트론튬의 미립자인 것을 확인하였다.
(실시예 2 ~ 8, 비교예 1 ~ 6)
각종 재료의 배합량 및 반응 조건을 표 1에 기재된 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예와 마찬가지로 하여 티탄산스트론튬 미립자를 제조하였다.
또한 실시예 5 및 6에서는 pH 조정제(수산화칼륨)와 함께 3-아미노프로필 트리에톡시실란을 첨가하였다.
얻어진 미립자를 회수하고, X선 회절 장치(리가쿠사 제조, 「MiniFlex600-C」)로 관찰한 바, 실시예 2 ~ 8 및 비교예 4에서는 티탄산스트론튬의 미립자인 것을 확인했다.
한편, 비교예 1 ~ 3, 5 및 6에서는 반응이 진행되지 않아 티탄산스트론튬이 얻어지지 않았다.
<평가 방법>
(입자 형상)
실시예 및 비교예에서 얻어진 티탄산스트론튬 미립자를 회수하고, 투과형 전자 현미경(히타치하이테크놀로지즈사 제조 「H-800」)에 의해 관찰 배율 30만배로 관찰하고, 입자 형상을 확인하였다.
확인한 미립자의 원형도가 0.900 ~ 1.000인 것을 구상으로 평가하였다.
(결정성)
실시예 및 비교예에서 얻어진 미립자를 투과형 전자 현미경(니혼전자사 제조 「JEM-1011」) 및 X선 회절 장치(리가쿠사 제조, 「MiniFlex600-C」)로 관찰하고, 이하의 기준으로 평가했다.
○: X선 회절 장치에서 산출되는 결정자 직경과 투과형 전자 현미경으로 관찰한 입자경의 비율이 0.9 ~ 1.0
△: X선 회절 장치에서 산출되는 결정자 직경과 투과형 전자 현미경으로 관찰한 입자경의 비율이 0.9를 밑돔
×: 결정이 생성되지 않음
(평균 입자경)
실시예 및 비교예에서 얻어진 티탄산스트론튬 미립자 50mg을 50mL의 메탄올에 용해시켜 분산액을 얻었다.
얻어진 분산액을 측정 셀에 넣고, 레이저 회절·산란형 입도 분포 측정기(닛키소주식회사 제조, 「마이크로트랙 MT3300EXII」)로 평균 입자경(D50)을 측정하였다.
(분산성)
실시예 및 비교예에서 얻어진 티탄산스트론튬 미립자 50mg을 50mL의 메탄올에 용해시켜 분산액을 얻었다.
얻어진 분산액을 스크류관병에 넣고, 배면에 흑지를 설치하고, 분산액의 상태를 육안으로 확인하고, 이하의 기준으로 평가하였다.
○: 얻어진 분산액이 투명한 용액이었다.
×: 얻어진 분산액이 백탁된 용액이었다.
Figure pct00001
실시예에 의해 얻어진 티탄산스트론튬 미립자는 입자 형상이 구형이고, 평균 입자경이 14nm ~ 30nm이며, 결정성 및 분산성이 우수한 것이 확인되었다.
특히, 3-아미노프로필트리에톡시실란을 포함하는 실시예 5 및 6에서는 평균 입자경이 작고, 분산성이 우수한 티탄산스트론튬 미립자를 얻을 수 있었다.
또한, 인산에스테르티탄 착체를 사용한 실시예 7, 용매로서 프로필렌글리콜을 사용한 실시예 8에서는 분산액의 투명성이 다른 실시예에 비해 약간 낮고, 다른 실시예보다는 분산성이 약간 낮은 결과였다.
한편, 비교예 1 ~ 3, 5 및 6에서는 반응이 진행되지 않아 티탄산스트론튬 미립자를 얻을 수 없었다.
또한, 히드라진 또는 히드라지드 화합물을 포함하지 않거나, 혹은 첨가량이 소정의 범위가 아니었던 비교예 1 ~ 3에 의해 얻어진 미립자는 평균 입자경이 크고, 분산성이 떨어졌다(분산액이 백탁되어 있었다).
또한, 반응 온도가 소정의 범위가 아니었던 비교예 4에 의해 얻어진 티탄산스트론튬 미립자는 결정성이 불충분하였다.
또한, 반응 시간이 너무 길었던 비교예 5에 의해 얻어진 미립자는 평균 입자경이 크고, 분산성이 떨어졌다(분산액이 백탁되어 있었다).
또한, 반응 시간이 길고 pH가 낮았던 비교예 6에서는 반응이 진행되지 않아 미립자가 얻어지지 않았다.
본 발명의 티탄산스트론튬 미립자는 예를 들면 고굴절률화제, 열전 변환 재료, 광촉매, 이온 전도성 재료, 강유전 재료, 자성 재료, 촉매 재료, 산소 전극 재료, 압전 재료, 초전 재료, 비선형 광학 재료, 충전제 등의 기능성 재료로서 사용할 수 있다는 점에서 유용하다.

Claims (6)

  1. 구형이고, 레이저 회절·산란형 입도 분포 측정기에 의해 측정한 평균 입자경(D50)이 10nm ~ 30nm인 티탄산스트론튬 미립자.
  2. 청구항 1에 있어서, 메탄올 50 mL에 티탄산스트론튬 50 mg을 용해시켰을 때에 백탁이 발생하지 않는 티탄산스트론튬 미립자.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, X선 회절 장치로 산출되는 결정자 직경과 투과형 전자 현미경으로 관찰한 입자경의 비율(투과형 전자 현미경으로 관찰한 입자경/X선 회절 장치로 산출되는 결정자 직경)이 0.9 ~ 1.0인 티탄산스트론튬 미립자.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 히드라진 또는 히드라지드 화합물의 함유량이 상기 티탄산스트론튬 미립자에 대하여 0.1 질량% ~ 60 질량%인 티탄산스트론튬 미립자.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 아미노실란 화합물을 포함하고, 상기 아미노실란 화합물의 함유량이 상기 히드라진 또는 히드라지드 화합물에 대하여 몰비로 0.003 ~ 0.025인 티탄산스트론튬 미립자 .
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 원형도가 0.900 ~ 1.000인 티탄산스트론튬 미립자.
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