(57)【要約】【課題】各種陶磁器、透光性装飾材及び電子部品等、各種の用途に有用であり、一例として電子部品用に用いた場合には高周波領域での誘電損失の低い絶縁材料用に使用可能であって、且つエポキシ樹脂等の耐熱性樹脂との相溶性及び充填密度の向上を図ることができるシラン処理フォルステライト微粒子及びその製造方法、並びにシラン処理フォルステライト微粒子の有機溶媒分散液及びその製造方法を提供する。【解決手段】５〜１００ｍ２／ｇの比表面積を有し、且つその表面積１ｎｍ２あたり１〜５個のシリル基が結合してなるシラン処理フォルステライト微粒子であって、前記シランがメチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシランからなる群から選ばれる少なくとも１種である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
５〜１００ｍ２／ｇの比表面積を有し、且つその表面積１ｎｍ２あたり１〜５個のシリル基が結合してなるシラン処理フォルステライト微粒子であって、前記シランがメチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシランからなる群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とするシラン処理フォルステライト微粒子。
【請求項２】
請求項１に記載のシラン処理フォルステライト微粒子と、有機溶媒を含有する分散媒と、を含むことを特徴とする、シラン処理フォルステライト微粒子の有機溶媒分散液。
【請求項３】
前記有機溶媒を含有する分散媒は、溶解パラメーター（ＳＰ値）が８〜１５であることを特徴とする請求項２に記載のシラン処理フォルステライト微粒子の有機溶媒分散液。
【請求項４】
前記有機溶媒は、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ジメチルホルムアミド、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、１−ペンタノール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、トルエン、メタクリル酸メチル、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、及びビスフェノールＦ型樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項２又は３に記載のシラン処理フォルステライト微粒子の有機溶媒分散液。
【請求項５】
前記シラン処理フォルステライト微粒子の有機溶媒分散液の水分含有量は、５質量％以下であることを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載のシラン処理フォルステライト微粒子の有機溶媒分散液。
【請求項６】
下記（ａ）工程及び（ｂ）工程を有することを特徴とする、請求項１に記載のシラン処理フォルステライト微粒子の有機溶媒分散液の製造方法：
（ａ）工程：５〜１００ｍ２／ｇの比表面積を有するフォルステライト微粒子を、有機溶媒を含有する分散媒中でビーズミルにより湿式粉砕することにより、有機溶媒分散液を得る工程。
（ｂ）工程：前記（ａ）工程で得られた有機溶媒分散液に、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン及び／又はその加水分解物を、前記フォルステライト微粒子に対する有機珪素化合物の質量比（有機珪素化合物／フォルステライト微粒子）が０．０１〜０．５０となるように添加して、メチルトリメトキシシリル基、フェニルトリメトキシシリル基、メチルトリエトキシシリル基、メタクリロキシプロピルトリメトキシシリル基を、前記フォルステライト微粒子の表面に結合させる工程。
【請求項７】
前記有機溶媒を含有する分散媒は、溶解パラメーター（ＳＰ値）が８〜１５であることを特徴とする請求項６に記載のシラン処理フォルステライト微粒子の有機溶媒分散液の製造方法。
【請求項８】
前記有機溶媒は、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ジメチルホルムアミド、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、１−ペンタノール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、トルエン、メタクリル酸メチル、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、及びビスフェノールＦ型樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項６又は７に記載のシラン処理フォルステライト微粒子の有機溶媒分散液の製造方法。
【請求項９】
下記（ｃ）工程を更に有することを特徴とする請求項６〜８の何れか一項に記載のシラン処理フォルステライト微粒子の有機溶媒分散液の製造方法：
（ｃ）工程：前記（ｂ）工程で得られた前記有機溶媒分散液における前記分散媒の少なくとも一部を、他の有機溶媒に置換する工程。
【請求項１０】
前記有機溶媒分散液の水分含有量は、５質量％以下であることを特徴とする請求項６〜９の何れか一項に記載のシラン処理フォルステライト微粒子の有機溶媒分散液の製造方法。
【請求項１１】
下記（Ａ）工程及び（Ｂ）工程を有することを特徴する、シラン処理フォルステライト微粒子の製造方法：
（Ａ）工程：請求項６〜１０の何れか一項に記載の製造方法によりシラン処理フォルステライト微粒子の有機溶媒分散液を得る工程。
（Ｂ）工程：前記有機溶媒分散液に含まれる前記分散媒を除去する工程。
【請求項１２】
請求項１に記載のシラン処理フォルステライト微粒子を含むことを特徴とする電線被覆剤。
【請求項１３】
請求項１に記載のシラン処理フォルステライト微粒子を含むことを特徴とする絶縁塗料。
【請求項１４】
請求項１に記載のシラン処理フォルステライト微粒子を含むことを特徴とする碍子。
【請求項１５】
請求項１に記載のシラン処理フォルステライト微粒子を含むことを特徴とする電子管部品。
【請求項１６】
請求項１に記載のシラン処理フォルステライト微粒子を含むことを特徴とする回路部品基板。
【請求項１７】
請求項１に記載のシラン処理フォルステライト微粒子を含むことを特徴とする半導体用パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シラン処理フォルステライト微粒子及びその製造方法、並びにシラン処理フォルステライト微粒子の有機溶媒分散液及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、集積回路の封止材等として、絶縁性セラミックス（例えばシリカ）微粒子をエポキシ樹脂等の耐熱性樹脂に充填したものが実用化されている。一方、近年の集積回路の高集積化・高容量化に伴い、集積回路内での信号の損失を小さくするため、特に高周波領域での誘電損失の低い絶縁材料の開発が進められている状況がある。ここで、フォルステライト（ケイ酸マグネシウム；Ｍｇ２ＳｉＯ４）は、高周波領域での誘電損失が小さく、また高い絶縁性を示すため、マイクロ波領域で使用される誘電体セラミックスの材料として注目を集めている。
【０００３】
このようなフォルステライトに関しては、Ｍｇ（ＯＨ）２粉末又はＭｇＯ粉末と、平均一次粒子径１０μｍ以下のＳｉＯ２粉末と、を水中で混合粉砕し、スプレードライヤーによる噴霧乾燥後に１１００℃で焼成し、その後、更に湿式粉砕、噴霧乾燥をすることにより、平均一次粒子径が０．０５〜０．１５μｍのＭｇＯ−ＳｉＯ２系酸化物粉末を得る方法が開示されている（例えば特許文献１参照）。また、マグネシウム量とケイ素量とがモル比で２：１になるように硝酸マグネシウム水溶液及びケイ酸エチル溶液を混合した混合液を、噴霧熱分解法により９００℃にて熱分解することにより、フォルステライト粉末を得る方法が開示されている（例えば特許文献２参照）。また、微小中空体無機材料若しくはその前駆物質が液状媒体中に溶解した溶液、又は液状媒体中に分散した分散液を微小液滴化し、その微小液滴化したものを、該無機材料が焼結又は溶融する高温雰囲気に供給することにより、結晶質微小中空体を得る方法が開示されている（例えば特許文献３参照）。
【０００４】
更に、フォルステライトの表面を、シリコーンオイルやシランカップリング剤等によって疎水化処理することも記載されている（例えば特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３２７４７０号公報
【特許文献２】特開２００３−２６４０号公報
【特許文献３】特開平７−９６１６５号公報
【特許文献４】特開２００７−２４０８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１〜３の何れも、フォルステライト微粒子を有機溶媒に分散させるには至っていない。すなわち、例えば絶縁材料用のフィラーとしてフォルステライト微粒子を用いる場合、フォルステライト微粒子及び耐熱性樹脂の相溶性や、耐熱性樹脂へのフォルステライト微粒子の充填密度の観点から、フォルステライトのコロイド粒子が有機溶媒中で分散していることが強く要求されるのに対し、特許文献１〜３の何れも、かかる要求に応えることができていない。
【０００７】
また、特許文献４は、その実施例では、フォルステライト１００質量部に対して比較的大過剰（２０質量部）のシリコーンオイルを加えて疎水化処理するようになっている。このような手法では、フォルステライト表面の化学的な疎水化処理を効率よく進行させることはできず、しかも疎水化処理剤に由来する成分が系内に不要に残存する可能性も高くなる。よって、絶縁特性等の各種特性の発揮が阻害されることがあり、絶縁材料用のフィラーとして好適に用いることができる態様を提供するのが困難であった。
【０００８】
尚、このような課題は、絶縁材料用のフィラーに限られず、絶縁材料以外の複合材料用のマイクロフィラー、各種陶磁器、透光性装飾材等、他の用途における場合にも同様に存在するものである。
【０００９】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、各種陶磁器、透光性装飾材及び電子部品等、各種の用途に有用であり、一例として電子部品用に用いた場合には高周波領域での誘電損失の低い絶縁材料用に使用可能であって、且つエポキシ樹脂等の耐熱性樹脂との相溶性及び充填密度の向上を図ることができるシラン処理フォルステライト微粒子及びその製造方法、並びにシラン処理フォルステライト微粒子の有機溶媒分散液及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する本発明の態様であるシラン処理フォルステライト微粒子は、５〜１００ｍ２／ｇの比表面積を有し、且つその表面積１ｎｍ２あたり１〜５個のシリル基が結合してなることを特徴とする。
【００１１】
ここで、前記シリル基は、下記式（１）で表されるものであることが好ましい。
［式１］
−Ｓｉ（Ｒ１）ｎ（Ｘ）３−ｎ  ・・・  （１）
（式中、Ｒ１は、Ｆｅｄｏｒｓの推算法に基づき計算される溶解パラメーター（ＳＰ値）が５．５〜１１．５であって、置換又は無置換のアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、アルケニル基、エポキシ基、（メタ）アクリロイル基、メルカプト基、アミノ基及びシアノ基からなる群から選択される少なくとも１種である。Ｘは、水酸基及び炭素数１〜４のアルコキシ基の少なくとも一方である。ｎは、０〜３の整数である。）
【００１２】
上記目的を達成する本発明の他の態様であるシラン処理フォルステライト微粒子の有機溶媒分散液は、上記何れかに記載のシラン処理フォルステライト微粒子と、有機溶媒を含有する分散媒と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
ここで、前記有機溶媒を含有する分散媒は、溶解パラメーター（ＳＰ値）が８〜１５であることが好ましい。
【００１４】
また、前記有機溶媒は、メチルアルコール（ＳＰ値＝１４．５）、エチルアルコール（ＳＰ値＝１２．７）、イソプロピルアルコール（ＳＰ値＝１１．５）、ジメチルホルムアミド（ＳＰ値＝１２．０）、メチルセロソルブ（ＳＰ値＝１１．４）、エチルセロソルブ（ＳＰ値＝９．９）、ブチルセロソルブ（ＳＰ値＝８．９）、エチレングリコール（ＳＰ値＝１４．６）、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＳＰ値＝１０．５）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＳＰ値＝８．７）、１−ペンタノール（ＳＰ値＝１１．０）、メチルエチルケトン（ＳＰ値＝９．３）、メチルイソブチルケトン（ＳＰ値＝８．３）、シクロヘキサノン（ＳＰ値＝９．８）、酢酸エチル（ＳＰ値＝９．１）、酢酸ブチル（ＳＰ値＝８．５）、トルエン（ＳＰ値＝８．９）、メタクリル酸メチル（ＳＰ値＝９．９）、ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＳＰ値＝１０．０）、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＳＰ値＝９．１）、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＳＰ値＝１０．４）、及びビスフェノールＦ型樹脂（ＳＰ値＝１０．８）からなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００１５】
また、前記有機溶媒分散液の水分含有量は、５質量％以下であることが好ましい。
【００１６】
上記目的を達成する本発明の更に他の態様であるシラン処理フォルステライト微粒子の有機溶媒分散液の製造方法は、下記（ａ）工程及び（ｂ）工程を有することを特徴する。
（ａ）工程：５〜１００ｍ２／ｇの比表面積を有するフォルステライト微粒子を、有機溶媒を含有する分散媒中でビーズミルにより湿式粉砕することにより、有機溶媒分散液を得る工程。
（ｂ）工程：前記（ａ）工程で得られた有機溶媒分散液に、下記式（２）
Ｓｉ（Ｒ１）ｎ（Ｘ）４−ｎ  ・・・  （２）
（式中、Ｒ１は、Ｆｅｄｏｒｓの推算法に基づき計算される溶解パラメーター（ＳＰ値）が５．５〜１１．５であって、置換又は無置換のアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、アルケニル基、エポキシ基、（メタ）アクリロイル基、メルカプト基、アミノ基及びシアノ基からなる群から選択される少なくとも１種である。Ｘは、水酸基及び炭素数１〜４のアルコキシ基の少なくとも一方である。ｎは、０〜３の整数である。）
で表される有機珪素化合物及び／又はその加水分解物を、前記フォルステライト微粒子に対する有機珪素化合物の質量比（有機珪素化合物／フォルステライト微粒子）が０．０１〜０．５０となるように添加して、下記式（１）
−Ｓｉ（Ｒ１）ｎ（Ｘ）３−ｎ  ・・・  （１）
（式中、Ｒ１、Ｘ及びｎは前記と同様である。）
で表されるシリル基を、前記フォルステライト微粒子の表面に結合させる工程。
【００１７】
ここで、前記有機溶媒を含有する分散媒は、溶解パラメーター（ＳＰ値）が８〜１５であることが好ましい。
【００１８】
また、前記有機溶媒は、メチルアルコール（ＳＰ値＝１４．５）、エチルアルコール（ＳＰ値＝１２．７）、イソプロピルアルコール（ＳＰ値＝１１．５）、ジメチルホルムアミド（ＳＰ値＝１２．０）、メチルセロソルブ（ＳＰ値＝１１．４）、エチルセロソルブ（ＳＰ値＝９．９）、ブチルセロソルブ（ＳＰ値＝８．９）、エチレングリコール（ＳＰ値＝１４．６）、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＳＰ値＝１０．５）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＳＰ値＝８．７）、１−ペンタノール（ＳＰ値＝１１．０）、メチルエチルケトン（ＳＰ値＝９．３）、メチルイソブチルケトン（ＳＰ値＝８．３）、シクロヘキサノン（ＳＰ値＝９．８）、酢酸エチル（ＳＰ値＝９．１）、酢酸ブチル（ＳＰ値＝８．５）、トルエン（ＳＰ値＝８．９）、メタクリル酸メチル（ＳＰ値＝９．９）、ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＳＰ値＝１０．０）、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＳＰ値＝９．１）、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＳＰ値＝１０．４）、及びビスフェノールＦ型樹脂（ＳＰ値＝１０．８）からなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００１９】
また、下記（ｃ）工程を更に有することが好ましい。
（ｃ）工程：前記（ｂ）工程で得られた前記有機溶媒分散液における前記分散媒の少なくとも一部を、他の有機溶媒に置換する工程。
【００２０】
また、前記有機溶媒分散液の水分含有量は、５質量％以下であることが好ましい。
【００２１】
上記の目的を達成する本発明の更に他の態様であるシラン処理フォルステライト微粒子の製造方法は、下記（Ａ）工程及び（Ｂ）工程を有することを特徴する。
（Ａ）工程：上記の何れかに記載の製造方法によりシラン処理フォルステライト微粒子の有機溶媒分散液を得る工程。
（Ｂ）工程：前記有機溶媒分散液に含まれる前記分散媒を除去する工程。
【００２２】
上記目的を達成する本発明の更に他の態様である電線被覆剤は、上記に記載のシラン処理フォルステライト微粒子を含むことを特徴とする。
【００２３】
上記目的を達成する本発明の更に他の態様である絶縁塗料は、上記に記載のシラン処理フォルステライト微粒子を含むことを特徴とする。
【００２４】
上記目的を達成する本発明の更に他の態様である碍子は、上記に記載のシラン処理フォルステライト微粒子を含むことを特徴とする。
【００２５】
上記目的を達成する本発明の更に他の態様である電子管部品は、上記に記載のシラン処理フォルステライト微粒子を含むことを特徴とする。
【００２６】
上記目的を達成する本発明の更に他の態様である回路部品基板は、上記に記載のシラン処理フォルステライト微粒子を含むことを特徴とする。
【００２７】
上記目的を達成する本発明の更に他の態様である半導体用パッケージは、上記に記載のシラン処理フォルステライト微粒子を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、シラン処理フォルステライト微粒子やその有機溶媒分散液を、例えば絶縁材料用のフィラーとして用いる場合において、エポキシ樹脂等の耐熱性樹脂との相溶性や耐熱性樹脂への充填密度の向上を図ることができる。しかもそれだけでなく、シラン処理フォルステライト微粒子やその有機溶媒分散液を、高屈折率コーティング剤、反射防止剤、金属、プラスチックス及びセラミックス等の複合材料用のマイクロフィラーとしても好適に用いることができる。その上、シラン処理フォルステライト微粒子やその有機溶媒分散液を、マイクロ波領域で使用される誘電体セラミックス焼結体用に用いる場合には、その焼結温度を下げることも可能となる。特にガラス成分との併用により、電気抵抗の低いＡｇ系導体と同時焼成することができる９００℃以下の低温域での焼結が可能であると共に、低い誘電正接（ｔａｎδ）を有する低温焼成基板を作製することができるので、高周波回路に十分対応することができる基板を提供することもできる。
【００２９】
また、本発明によれば、各種陶磁器、透光性装飾材及び電子部品等（更に具体的には、電線被覆剤、絶縁塗料、碍子、電子管部品、回路部品基板及び半導体用パッケージ等）、各種用途に有用であり、一例として電子部品用に用いた場合には高周波領域での誘電損失の低い絶縁材料として使用可能であって、且つ耐熱性樹脂との相溶性及び充填密度の向上を図ることができる上記シラン処理フォルステライト微粒子やその有機溶媒分散液を、好適に製造できる。特に本発明で得られるシラン処理フォルステライト微粒子やその有機溶媒分散液を用いて調製されるエポキシ樹脂等の耐熱性樹脂との複合体は、具体的には、例えば、衛星放送関連機器等に代表される高周波機器や情報処理機器のプリント回路基板材料として極めて好適に使用できる。更に本発明の耐熱性樹脂との複合体は、例えば、チップキャリアやピングリッドアレイ等の半導体パッケージの分野、抵抗器、スイッチ、コンデンサ、フォトセンサ等のベース部品からＩＣソケットやコネクタ等の機構部品に至るまで、幅広い範囲で応用可能である。また身近なところでは、電子レンジ用の容器類にも使用が可能である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態に係るシラン処理フォルステライト微粒子及びその製造方法、並びにシラン処理フォルステライト微粒子の有機溶媒分散液及びその製造方法について詳述する。かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変更が可能である。
【００３１】
本実施形態に係るシラン処理フォルステライト微粒子（以下「本実施形態に係る微粒子」と略記する場合がある。）は、５〜１００ｍ２／ｇの比表面積を有し、且つその表面積１ｎｍ２あたり１〜５個のシリル基が結合してなる。このような本実施形態に係る微粒子は、ビーズミルによる湿式粉砕によって所定のフォルステライト微粒子を得て、そのフォルステライト微粒子の表面に露出するＯＨ基をシラン処理（疎水化処理）することで作製できる。
【００３２】
フォルステライトは、高周波領域での誘電損失が小さく、絶縁性に優れ、また絶縁破壊電圧耐性にも優れるものである。ここでのフォルステライトは、Ｍｇ２ＳｉＯ４（珪酸マグネシウム）の組成からなるものをいうが、フォルステライトとしての上記特性が発揮される範囲内でＭｇ２ＳｉＯ４を主成分としている限り、本明細書にいうフォルステライトに含まれる。つまり、「フォルステライト」は、本発明の要旨を変更しない範囲内であれば、本実施形態に係る微粒子の用途等に応じ、Ｍｇ２ＳｉＯ４以外の組成からなるものを含んでいてもよい。
【００３３】
本実施形態に係る微粒子の比表面積は、５〜１００ｍ２／ｇである。比表面積が上記範囲より小さい（粒子径が大きい）と、微粒子としての特性が発揮されず、有機溶媒を含有する分散媒中で分散状態を実現できない等の不具合が生じる。一方、比表面積が上記範囲より大きい（粒子径が小さい）と、その表面をシラン処理するシランカップリング剤の使用量が増大するため現実的でなくなり、またフォルステライト化合物の湿式粉砕に過度な労力を要することにもなる。
【００３４】
本明細書にいう比表面積は、シラン処理フォルステライト微粒子の単位質量あたりの表面積である。尚、このような比表面積は、例えば窒素吸着法により測定できる。
【００３５】
本実施形態に係る微粒子の表面積１ｎｍ２あたりのシリル基の結合数は、１〜５個である。シリル基の結合数が上記範囲より小さいと、ビーズミルによる湿式粉砕によってフォルステライト微粒子の表面を疎水化しきれず、シラン処理による疎水化機能が発揮されなくなる。一方、上記比表面積との関係で、該フォルステライト微粒子の表面に上記範囲より大きい結合数のシリル基を結合させるのは困難である。
【００３６】
従って、本実施形態に係る微粒子において、表面積１ｎｍ２あたりのシリル基の結合数は、１〜３個が好ましく、２〜３個がより好ましい。シリル基の結合数が上記範囲であることで、シラン処理による疎水化機能が好適に発揮される。しかも、必要に応じて実施される後の工程で、本実施形態に係る微粒子の有機溶媒分散液を得たとき、その有機溶媒を他の有機溶媒に置換して疎水性を更に高める処理を進行させることができる。尚、後述する比較例において、本実施形態に係る微粒子のように疎水化処理を施したフォルステライト微粒子でないと、有機溶媒を置換したとき、所定時間の経過によって微粒子の沈降が生じ、分散状態を維持できなくなることが確かめられている。
【００３７】
このようなシリル基の結合は、フォルステライト微粒子に応じた割合（すなわち表面積１ｎｍ２あたりシリル基が１〜５個に相当する割合）でシランカップリング剤を配合することにより、効率よく実現できる。逆に、疎水化のための処理剤をフォルステライト微粒子に対して大過剰に配合するのは、処理剤同士の意図しない重合等が引き起こされて疎水化処理効率が低下する場合があり、また過剰量の処理剤に由来する成分が系内に不要に残存しやすくなるため、好ましくない。
【００３８】
本明細書にいうシリル基の結合数は、フォルステライト微粒子の表面に化学的に結合しているものを指す。従って、例えば疎水化のための処理剤がフォルステライト微粒子の表面に単に物理的に吸着しているものは、本実施形態にいうシリル基の結合数に含まれない。このような吸着は、疎水化のための処理剤をフォルステライト微粒子に対して大過剰に配合したときに生じやすいので、本実施形態のように、フォルステライト微粒子に応じた割合（フォルステライト微粒子の表面積１ｎｍ２あたりシリル基が１〜５個に相当）でシランカップリング剤を配合するのが好ましい。尚、シラン処理フォルステライト微粒子の表面積１ｎｍ２あたりのシリル基の結合数は、例えばＩＣＰ発光分光分析法やＣＨＮ元素分析法により測定できる。
【００３９】
ここで、本実施形態に係る微粒子において、シリル基は下記式（１）で表される。
［式１］
−Ｓｉ（Ｒ１）ｎ（Ｘ）３−ｎ  ・・・  （１）
（式中、Ｒ１は、Ｆｅｄｏｒｓの推算法に基づき計算される溶解パラメーターが５．５〜１１．５であって、置換又は無置換のアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、アルケニル基、エポキシ基、（メタ）アクリロイル基、メルカプト基、アミノ基及びシアノ基からなる群から選択される少なくとも１種である。Ｘは、水酸基及び炭素数１〜４のアルコキシ基の少なくとも一方である。ｎは、０〜３の整数である。）
【００４０】
上記式（１）中、Ｒ１は、溶解パラメーターが５．５〜１１．５である。溶解パラメーターの差が小さいほど溶解度が大きくなる傾向があり、溶解パラメーターが上記範囲内にあることで、有機溶媒を含有する分散媒中にフォルステライト微粒子を分散させやすくなる。
【００４１】
ここでのＦｅｄｏｒｓの推算法に基づき計算される溶解パラメーター（ＳＰ値）は、溶解度パラメーターや溶解性パラメーターとも称されることがあり、例えば下記式により算出される。
溶解パラメーター（δ）＝（Ｅｖ／ｖ）１／２＝（ΣΔｅｉ/Δｖｉ）１／２
（Ｅｖ：蒸発エネルギー、ｖ：モル体積、Δｅｉ：ｉ成分の原子又は原子団の蒸発エネルギー、Δｖｉ：ｉ成分の原子又は原子団のモル体積である。）
【００４２】
溶解パラメーターの算出に使用する原子又は原子団の蒸発エネルギーやモル体積は、Ｒ．Ｆ．Ｆｅｄｏｒｓ，Ｐｏｌｙｍ．Ｅｎｇ．Ｓｃｉ．，１４，１４７（１９７４）を参照して得ることができる。勿論、本発明の要旨を変更しない範囲において、他の方法により得られた値を用いるようにしてもよい。
【００４３】
また、上記式（１）中、アルキル基は、有機溶媒を含有する分散媒への溶解性の観点から、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは１〜１８のものである。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ヘキシル基、ｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、デシル基、ドデシル基及びオクタデシル基等が挙げられる。
【００４４】
また、上記式（１）中、アリール基は、フェニル基やナフチル基等である。有機溶媒を含有する分散媒への溶解性の観点から、好ましくはフェニル基である。
【００４５】
このようなＲ１は、置換又は無置換のものである。Ｒ１が有していてもよい置換基は特に制限はないが、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、水酸基、メルカプト基、カルボキシル基、エポキシ基、アルキル基（メチル、エチル、イソプロピル、プロピル、ｔ−ブチル等）、アリール基（フェニル、ナフチル等）、芳香族へテロ環基（フリル、ピラゾリル、ピリジル等）、アルコキシ基（メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ等）、アリールオキシ（フェノキシ等）、アルケニル基（ビニル、１−プロペニル等）、アシルオキシ基（アセトキシ、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシ等）、アルコキシカルボニル基（メトキシカルボニル、エトキシカルボニル等）、アリールオキシカルボニル基（フェノキシカルボニル等）、カルバモイル基（カルバモイル、Ｎ−メチルカルバモイル等）、アシルアミノ基（アセチルアミノ、ベンゾイルアミノ、アクリルアミノ、メタクリルアミノ等）が挙げられ、これら置換基は更に置換されていてもよい。
【００４６】
また、上記式（１）中、Ｘは、加水分解可能な基であり、例えば水酸基及び炭素数１〜４のアルコキシ基の少なくとも一方である。このうちアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基及びブトキシ基が挙げられる。更に、上記式（１）中、ｎは、好ましくは１〜２であり、特に好ましくは１である。
【００４７】
このようなシリル基において、すべてのシリル基が同一構成である必要はなく、複数のＲ１、Ｘ及びｎは、それぞれ互いに異なってもよい。異なるＲ１を含む場合には、その存在割合を考慮してＲ１の実質的な溶解パラメーターを定めることができ、この実質的な溶解パラメーターが５．５〜１１．５であればよい。よって、本発明の要旨を変更しない範囲において、Ｒ１の実質的な溶解パラメーターが５．５〜１１．５となる限り、溶解パラメーターが５．５〜１１．５から外れたＲ１を含むことが許容される。
【００４８】
以上説明したシラン処理フォルステライト微粒子と、有機溶媒を含有する分散媒と、を含むことにより、本実施形態に係るシラン処理フォルステライトの有機溶媒分散液（以下「本実施形態に係る有機溶媒分散液」と略記する場合がある。）となる。
【００４９】
このうちシラン処理フォルステライト微粒子は、上記の本実施形態に係る微粒子を用いることができる。本発明の要旨の範囲内において、本実施形態に係る有機溶媒分散液の用途等に応じ、他の微粒子を含んでいても構わない。
【００５０】
また、有機溶媒を含有する分散媒は、溶解パラメーターが８〜１５であることが好ましい。エポキシ樹脂等の耐熱性樹脂と混合する場合、溶解パラメーターが耐熱性樹脂に近いことが好ましく、上記範囲の溶解パラメーターを有する分散媒が用いられることで、フォルステライトのコロイド粒子が分散媒中で分散している態様を実現しやすくなり、しかも上記耐熱性樹脂に好適に充填できる。よって、複合材料用のマイクロフィラー、各種陶磁器及び透光性装飾材等、各種用途に用いやすくなり、特に絶縁材料用のフィラーとしての用途に有利となる。
【００５１】
溶解パラメーターが８〜１５である有機溶媒としては、メチルアルコール（ＳＰ値＝１４．５）、エチルアルコール（ＳＰ値＝１２．７）、イソプロピルアルコール（ＳＰ値＝１１．５）、ジメチルホルムアミド（ＳＰ値＝１２．０）、メチルセロソルブ（ＳＰ値＝１１．４）、エチルセロソルブ（ＳＰ値＝９．９）、ブチルセロソルブ（ＳＰ値＝８．９）、エチレングリコール（ＳＰ値＝１４．６）、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＳＰ値＝１０．５）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＳＰ値＝８．７）、１−ペンタノール（ＳＰ値＝１１．０）、メチルエチルケトン（ＳＰ値＝９．３）、メチルイソブチルケトン（ＳＰ値＝８．３）、シクロヘキサノン（ＳＰ値＝９．８）、酢酸エチル（ＳＰ値＝９．１）、酢酸ブチル（ＳＰ値＝８．５）、トルエン（ＳＰ値＝８．９）、メタクリル酸メチル（ＳＰ値＝９．９）、ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＳＰ値＝１０．０）、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＳＰ値＝９．１）、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＳＰ値＝１０．４）、及びビスフェノールＦ型樹脂（ＳＰ値＝１０．８）等が挙げられる。ただし、有機溶媒は前記の例に限定されず、１種単独で用いてもよいし２種以上を併用してもよい。
【００５２】
分散媒は、水を含有していてもよい。水は、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水や超純水等が挙げられる。このような水は、本実施形態に係る有機溶媒分散液の用途等に応じて適宜選択することができ、例えば、電子材料用に高純度な有機溶媒分散液を製造する場合には、特に不純物の少ない純水や超純水を好適に用いることができる。ただし、水は前記の例に限定されず、１種単独で用いてもよいし２種以上を併用してもよい。
【００５３】
このような本実施形態に係る有機溶媒分散液の水分含有量は、５質量％以下であることが好ましい。水分含有量が上記範囲内であれば、耐熱性樹脂への溶解性が損なわれることがなく、従って、エポキシ樹脂等の耐熱性樹脂に好適に混合できる。
【００５４】
このような本実施形態に係る有機溶媒分散液は、シラン処理フォルステライト微粒子の全金属酸化物の合計に対して０．１〜５０質量％であり、好ましくは１〜３０質量％である。全金属酸化物の合計に対する有機溶媒分散液の割合が上記範囲より大きいと、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）に対して分散媒が過剰状態となる一方、全金属酸化物の合計に対する有機溶媒分散液の割合が上記範囲より小さいと、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）に対して分散媒が不足状態となる。このような過剰状態や不足状態であると、本実施形態に係る有機溶媒分散液の用途等によっては、本発明の機能が有効に発揮されにくくなる。ただし、前記の例に限定されず、必要に応じて、例えば全金属酸化物の合計に対して５０質量％より高くすることも可能である。
【００５５】
次に、本実施形態に係る微粒子の製造方法、及び本実施形態に係る有機溶媒分散液の製造方法について説明する。
【００５６】
本実施形態に係る有機溶媒分散液の製造方法は、下記（ａ）工程及び（ｂ）工程を有するものである。
（ａ）工程：５〜１００ｍ２／ｇの比表面積を有するフォルステライト微粒子を、有機溶媒を含有する分散媒中でビーズミルにより湿式粉砕することにより、有機溶媒分散液を得る工程。
（ｂ）工程：前記（ａ）工程で得られた有機溶媒分散液に、下記式（２）
Ｓｉ（Ｒ１）ｎ（Ｘ）４−ｎ  ・・・  （２）
（式中、Ｒ１は、Ｆｅｄｏｒｓの推算法に基づき計算される溶解パラメーターが５．５〜１１．５であって、置換又は無置換のアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、アルケニル基、エポキシ基、（メタ）アクリロイル基、メルカプト基、アミノ基及びシアノ基からなる群から選択される少なくとも１種である。Ｘは、水酸基及び炭素数１〜４のアルコキシ基の少なくとも一方である。ｎは、０〜３の整数である。）
で表される有機珪素化合物及び／又はその加水分解物を、前記フォルステライト微粒子に対する有機珪素化合物の質量比（有機珪素化合物／フォルステライト微粒子）が０．０１〜０．５０となるように添加して、下記式（１）
−Ｓｉ（Ｒ１）ｎ（Ｘ）３−ｎ  ・・・  （１）
（式中、Ｒ１、Ｘ及びｎは前記と同様である。）
で表されるシリル基を、前記フォルステライト微粒子の表面に結合させる工程。
【００５７】
（ａ）工程において、５〜１００ｍ２／ｇの比表面積を有するフォルステライト微粒子は、それ自体は公知の方法、例えば固相法や噴霧熱分解法により得ることができる。勿論、他の方法によりかかるフォルステライト微粒子を得るようにしてもよい。
【００５８】
有機溶媒を含有する分散媒は、上記で説明したものを用いることができる。そして、ビーズミルによる湿式粉砕（以下「ビーズミル処理」と称する場合がある）に使用する装置は特に限定されるものではなく、それ自体は公知の手法、ボールミル、サンドグラインダー、連続式ビーズミル等を使用することができる。
【００５９】
ビーズミル処理時のフォルステライト微粒子の濃度は、１〜８０質量％であることが好ましく、より好ましくは１０〜５０質量％である。これによれば、フォルステライト微粒子の表面を、後の工程で効率よくシラン処理（疎水化処理）できるようになる。ただし、ビーズミル処理時のフォルステライト微粒子の濃度は、前記の例に限定されない。
【００６０】
（ｂ）工程において、上記式（２）で表される化合物（有機珪素化合物）としては、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラｎ−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラｎ−ブトキシシラン、テトラアセトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルトリブトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリアミロキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、メチルトリベンジルオキシシラン、メチルトリフェネチルオキシシラン、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、α−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、α−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、β−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、α−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、α−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリブトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリフェノキシシラン、α−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、α−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、β−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、δ−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、δ−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリメトキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリプロポキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリブトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリフェノキシシラン、γ−（３，４−エポキシシクロヘキシル）プロピルトリメトキシシラン、γ−（３，４−エポキシシクロヘキシル）プロピルトリエトキシシラン、δ−（３，４−エポキシシクロヘキシル）ブチルトリメトキシシラン、δ−（３，４−エポキシシクロヘキシル）ブチルトリエトキシシラン、グリシドキシメチルメチルジメトキシシラン、グリシドキシメチルメチルジエトキシシラン、α−グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、α−グリシドキシエチルメチルジエトキシシラン、β−グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、β−グリシドキシエチルエチルジメトキシシラン、α−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、α−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、β−グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジプロポキシ���ラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジブトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジフェノキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルビニルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルビニルジエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリアセトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリアセトキシシラン、３、３、３−トリフロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、β−シアノエチルトリエトキシシラン、クロロメチルトリメトキシシラン、クロロメチルトリエトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトメチルジエトキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、メチルビニルジエトキシシラン等が挙げられる。特にメチルトリメトキシシラン（上記式（１）中、Ｒ１のＳＰ値＝５．８）、フェニルトリメトキシシラン（上記式（１）中、Ｒ１のＳＰ値＝１０．３）、メチルトリエトキシシラン（上記式（１）中、Ｒ１のＳＰ値＝５．８）、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（上記式（１）中、Ｒ１のＳＰ値＝９．５）、アミノプロピルトリメトキシシラン（上記式（１）中、Ｒ１のＳＰ値＝９．９）が好ましい。
【００６１】
更に、上記式（２）で表される化合物（有機珪素化合物の加水分解物）として、上記に例示した有機珪素化合物の加水分解物も挙げられる。特にメチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシランの加水分解物が好ましい。ここでの有機珪素化合物の加水分解物は、上記式（２）中のＲ１及びＸの一部又は全部が水素原子に置換された化合物である。このような有機珪素化合物の加水分解は、有機珪素化合物に水を添加し、又は所望により塩酸水溶液、硫酸水溶液若しくは酢酸水溶液の酸性水溶液を添加することで得られる。
【００６２】
上記式（２）で表される有機珪素化合物やその加水分解物は、それぞれ、１種単独で用いてもよいし２種以上を併用してもよい。有機珪素化合物とその加水分解物とを併用することも可能である。
【００６３】
（ｂ）工程で用いられる上記式（２）の化合物の例示は上記の通りであり、このような上記式（２）で表される化合物を、（ａ）工程で得られたフォルステライト微粒子の親水性有機溶媒分散液に添加して熟成することにより、上記式（１）で表されるシリル基が、フォルステライト微粒子の表面に結合される（疎水化処理）。このような疎水化処理を経ることで、必要に応じて実施される後の（ｃ）工程において、有機溶媒の置換により疎水性を更に高める処理を進行させることができる。後述する比較例において、本実施形態に係る微粒子のように疎水化処理を施したフォルステライト微粒子でないと、有機溶媒を置換したとき、所定時間の経過によって微粒子の沈降が生じ、分散状態を維持できなくなることが確かめられている。
【００６４】
上記式（２）で表される化合物から上記式（１）で表されるシリル基が生成するためには、有機珪素化合物及び／又はその加水分解物１モルに対し、好ましくは１〜４モルの水が必要となる。このような水は、あらかじめ有機溶媒分散液に含有させてもよく、また有機珪素化合物の添加後に加えてもよい。
【００６５】
有機珪素化合物及び／又はその加水分解物が添加された後は熟成が行われる。熟成温度は常温から用いられる親水性有機溶媒の沸点の範囲で行うことができ、有機溶媒の沸点付近で行う方がシリル基の反応効率がよく、好ましい。上記の熟成は、大気圧下で行うことができ、還流下で行うことが好ましい。また、上記式（２）の有機珪素化合物は予め加水分解を行ったものを添加してもよい。
【００６６】
このような（ｂ）工程を行うことにより、フォルステライト微粒子の表面積１ｎｍ２あたり１〜５個のシリル基が結合しているシラン処理フォルステライトの有機溶媒分散液が得られる。得られる親水性有機溶媒分散液の固形分濃度は、シラン処理フォルステライト微粒子の全金属酸化物濃度として１０〜７０質量％が好ましい。
【００６７】
ここで、本実施形態に係る有機溶媒分散液の製造方法は、下記（ｃ）工程を更に有することが好ましい。
（ｃ）工程：上記（ｂ）工程で得られた有機溶媒分散液における分散媒の少なくとも一部を、他の有機溶媒に置換する工程。
【００６８】
分散媒を他の有機溶媒に置換する際、分散媒の温度は、室温から他の有機溶媒の沸点の範囲で行われる。この（ｃ）工程で得られる分散媒の全金属酸化物濃度は、シラン処理フォルステライト微粒子の全金属酸化物濃度として１０〜７０質量％である。
【００６９】
ここでの他の有機溶媒としては、ジメチルホルムアミド（ＳＰ値＝１２．０）、メチルセロソルブ（ＳＰ値＝１１．４）、エチルセロソルブ（ＳＰ値＝９．９）、ブチルセロソルブ（ＳＰ値＝８．９）、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＳＰ値＝１０．５）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＳＰ値＝８．７）、メチルエチルケトン（ＳＰ値＝９．３）、メチルイソブチルケトン（ＳＰ値＝８．３）、シクロヘキサノン（ＳＰ値＝９．８）、酢酸エチル（ＳＰ値＝９．１）、酢酸ブチル（ＳＰ値＝８．５）、トルエン（ＳＰ値＝８．９）、メタクリル酸メチル（ＳＰ値＝９．９）、ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＳＰ値＝１０．０）、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＳＰ値＝９．１）、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＳＰ値＝１０．４）、及びビスフェノールＦ型樹脂（ＳＰ値＝１０．８）等が挙げられるが、前記の例に限定されない。分散媒を置換する他の有機溶媒は、１種単独でも用いてもよいし２種以上を併用してもよい。
【００７０】
本実施形態に係る有機溶媒分散液の水分含有量が多い場合、エポキシ樹脂等の耐熱性樹脂に混合する場合において、耐熱性樹脂の溶解性が損なわれる可能性がある。従って、本実施形態に係る有機溶媒分散液の水分含有量は、５質量％以下であることが好ましい。
【００７１】
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００７２】
［物性の測定方法］
物性の測定方法は以下のとおりである。
水分含有量：カールフィッシャー滴定法にて求めた。
動的光散乱法粒子径：分散液を分散溶媒で希釈し、溶媒のパラメーターを用いて、動的光散乱法測定装置（ゼータサイザーナノＳ（商品名）：マルバーン社製）で測定した。
比重：浮き秤法にて求めた（２０℃）。
粘度：ＢＬ型粘度計にて求めた（２５℃）。
比表面積：窒素吸着法にて求めた。
【００７３】
尚、シラン処理フォルステライト微粒子の表面積１ｎｍ２あたりシリル基の結合数は、ＣＨＮ元素分析により算出した。
【００７４】
［製造例１（フォルステライト微粒子の製造）］
純水２０５８．２ｇにクエン酸一水和物（昭和電工（株）製、１６Ｍ、１００質量％）２５２．２ｇを溶解し、１０．０質量％クエン酸水溶液を得た。得られたクエン酸水溶液を撹拌しながら水酸化マグネシウム（宇部マテリアルズ（株）製、ＵＤ−６５３、ＭｇＯ含有量６５．７質量％）１０８．３ｇを添加し、室温下で１時間撹拌することにより、クエン酸マグネシウム水溶液を得た。得られたクエン酸マグネシウム水溶液の固形分濃度（ＭｇＯ換算）は３．０質量％であった。
【００７５】
コロイダルシリカ（スノーテックス（登録商標）ＯＸＳ、日産化学工業（株）製、シリカ濃度１０．６質量％、電子顕微鏡観察による一次粒子径５ｎｍ）４２５．２ｇに純水１９０．９ｇを混合後、上記のクエン酸マグネシウム水溶液２０２２．４ｇを添加し、室温下で３０分間撹拌した。得られた混合液２６３９ｇをスプレードライヤー（パルビスミニスプレーＧＡ−２２型、ヤマト科学（株）製）を使用して、入口温度１８０℃、アトマイジングエアー圧力１．３５ｋｇｆ／ｃｍ２、アスピレーター流量０．３０ｍ３／分、混合液の送液速度５ｇ／分の条件にて乾燥を行った。このときのスプレードライヤーの出口温度は８０±２℃であった。上記の操作を２回繰り返すことにより、計４０７．５ｇの白色乾燥粉が得られた。
【００７６】
得られた乾燥粉１８５ｇを坩堝に入れ、電気炉を使用して大気中で５００℃の温度で２時間焼成し、次いで大気中で８００℃の温度で２時間焼成を行った。上記の焼成操作を２回繰り返すことにより計１０８．９ｇの白色粉末を得た。得られた白色粉末をＸ線回折分析により同定したところ、生成相はフォルステライトのほぼ単一相であり、窒素吸着法による比表面積は１５．５ｍ２／ｇであった。
【００７７】
［実施例１］
製造例１にて得られたフォルステライト微粒子９９ｇにジルコニアビーズ（ビーズ径１ｍｍ）１２４０ｇとイソプロパノール２３１ｇとを添加し、４５時間ボールミル処理を行った後、ビーズを除去することにより、３３７ｇのフォルステライト微粒子スラリーを得た。得られたフォルステライト微粒子スラリーの３００℃焼成による固形分濃度は２８．４質量％であった。次いで、該フォルステライト微粒子スラリー３３２ｇにイソプロパノール１３９ｇを添加し、連続式湿式粉砕機（商品名：ウルトラアペックスミルＵＡＭ０１５、寿工業（株）製）を使用して、ビーズミルによる湿式粉砕を行った。尚、ビーズはジルコニアビーズ（ビーズ径０．０５ｍｍ）を使用し、周速は１０ｍ／ｓ、循環流量は１００ｍＬ／分とし、処理時間は１時間とした。湿式粉砕後、３０時間静置し、未粉砕物を除去して、フォルステライト微粒子のイソプロパノール分散液３６７ｇを得た。得られたフォルステライト微粒子のイソプロパノール分散液の固形分濃度は１２．２質量％、水分は０．７質量％であり、３００℃にて１時間乾燥した乾燥粉の比表面積は２１．０ｍ２／ｇであった。
【００７８】
得られたフォルステライト微粒子のイソプロパノール分散液２４６．３ｇを５００ｍＬナス型フラスコに収容し、これに水０．８５ｇと、シランカップリング剤としての３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（商品名：ＫＢＭ−５０３、信越化学工業（株）製）０．７８ｇ（フォルステライト微粒子の表面積１ｎｍ２あたり３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが３個に相当）を添加し、オイルバス中で加熱し還流加熱を５時間行うことにより、シラン処理フォルステライト微粒子のイソプロパノール分散液１４３ｇを得た。得られたイソプロパノール分散液は、水分０．５質量％、動的光散乱法粒子径３１３ｎｍ、比重０．９３８、粘度４．６ｍＰａ・ｓであった。また、８００℃にて焼成することにより求めた固形分濃度は２１．３質量％であった。
【００７９】
［実施例２］
実施例１で得られたシラン処理フォルステライト微粒子のイソプロパノール分散液１１８ｇを、エバポレーターを用いて１５０Ｔｏｒｒでメチルエチルケトン３．３Ｌを添加しながらイソプロパノールを留去することにより、イソプロパノールをメチルエチルケトンに置換して、シラン処理フォルステライト微粒子のメチルエチルケトン分散液１３１ｇを得た。得られたメチルエチルケトン分散液は、水分０．１質量％、動的光散乱法粒子径１８０ｎｍ、比重０．９１２、粘度０．８ｍＰａ・ｓであった。また、８００℃にて焼成することにより求めた固形分濃度は１５．４質量％であった。
【００８０】
上記で得られたシラン処理フォルステライトのメチルエチルケトン分散液を１３０℃に設定したホットプレート上で乾燥させ、さらに１００℃で真空乾燥した。得られた乾燥粉をアルミナ乳鉢で解砕することで粒度を細かくした後、１５０℃でおよそ１０時間乾燥させた。得られたシラン処理フォルステライト微粒子の乾燥粉の比誘電率・誘電正接測定を専用の装置（ベクトルネットワークアナライザ  Ａｎｒｉｔｓｕ３７２２５Ｃ、キーコム社製）を用い、摂動方式共振器法にて、試験周波数１ＧＨｚまたは１０ＧＨｚ、試験温度約２４℃、湿度約４５％、測定回数３回として実施した。シラン処理フォルステライトの比誘電率は１０．３（＠１ＧＨｚ）、７．７（＠１０ＧＨｚ）であり、誘電正接（ｔａｎδ）は０．００５（＠１ＧＨｚ）、０．００７（＠１０ＧＨｚ）であった。一般に、誘電正接は微粒子化により悪化することが知られているが、本発明においては１ＧＨｚ及び１０ＧＨｚの高周波域においても０．０１未満と低い値を維持しており、高周波域での誘電損失が小さく、絶縁材料や絶縁性フィラーとしての応用が期待される。
【００８１】
［比較例１］
実施例１で得られたシラン処理前のフォルステライト微粒子のイソプロパノール分散液１００ｇを、エバポレーターを用いて１５０Ｔｏｒｒでメチルエチルケトン１．０Ｌを添加しながらイソプロパノールを留去することにより、イソプロパノールをメチルエチルケトンに置換したが、１時間の静置によりフォルステライト微粒子が沈降し、フォルステライト微粒子のメチルエチルケトン分散液を得ることはできなかった。
【００８２】
［実施例３］
実施例１で得られたシラン処理フォルステライト微粒子の有機溶媒分散液を利用して、シラン処理フォルステライト微粒子を含む各種製品の製造を試みた。ここでは、電線被覆剤、絶縁塗料、碍子、電子管部品、回路部品基板及び半導体用パッケージの製造を試みた。その結果、何れも好適に製造することができた。上記のように、実施例１に例示される本実施形態のシラン処理フォルステライト微粒子やその有機溶媒分散液等は、一例として電子部品用に用いた場合には高周波領域での誘電損失の低い絶縁材料として使用可能であって、且つエポキシ樹脂等の耐熱性樹脂との相溶性及び充填密度の向上を図ることができるので、これらの各種製品についても同様に各種特性に優れるものと予想される。
【００８３】
なお、一例として電子部品用のエポキシ樹脂複合体として用いた場合の具体的手順は以下の通りである。
実施例２で得られたシラン処理フォルステライト微粒子のメチルエチルケトン分散液１１４．９ｇに対して、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ＹＤＦ−８１７０Ｃ、新日鉄住金化学（株）製）４１．３ｇを添加し、スターラーで１時間撹拌した。その後、エバポレーターを用いて６０℃、８０Ｔｏｒｒで１時間、６０℃３０Ｔｏｒｒで１時間脱溶媒した。さらに窒素流通下で６０℃、３０Ｔｏｒｒで３０分間脱溶媒し、メチルエチルケトンを完全に除去することで、シラン処理フォルステライト微粒子のビスフェノールＦ型樹脂分散液５９．０ｇを得た。得られたビスフェノールＦ型エポキシ樹脂分散液に含まれるシラン処理フォルステライト微粒子の濃度は３０．０質量％であり、凝集や増粘等は見られず、分散性や流動性の高い分散液であった。
【００８４】
［実施例４］
実施例２に記載の手法で得られたシラン処理フォルステライト微粒子のメチルエチルケトン分散液（８００℃にて焼成することにより求めた固形分濃度は１５．６質量％）１１３．５ｇに対して、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ＹＤＦ−８１７０Ｃ、新日鉄住金化学（株）製）２６．５ｇを添加し、実施例３に記載の手法と同様に操作することで、シラン処理フォルステライト微粒子のビスフェノールＦ型樹脂分散液４４．３ｇを得た。得られたビスフェノールＦ型エポキシ樹脂分散液に含まれるシラン処理フォルステライト微粒子の濃度は４０．０質量％であり、凝集や増粘等は見られず、分散性や流動性の高い分散液であった。
【００８５】
［実施例５］
実施例２に記載の手法で得られたシラン処理フォルステライト微粒子のメチルエチルケトン分散液（８００℃にて焼成することにより求めた固形分濃度は１５．５質量％）１１４．２ｇに対して、ヘキサヒドロフタル酸系無水物（リカシッド ＭＨ−７００、新日本理化（株）製）２６．５ｇを添加し、実施例３に記載の手法と同様に操作することで、シラン処理フォルステライト微粒子のヘキサヒドロフタル酸系無水物分散液４４．３ｇを得た。得られたヘキサヒドロフタル酸系無水物分散液に含まれるシラン処理フォルステライト微粒子の濃度は４０．０質量％であり、多少の粘度上昇は見られたが、凝集等は見られず、分散性の高い分散液であった。
【００８６】
［実施例６］
実施例３で得られたビスフェノールＦ型エポキシ樹脂分散液５９．０ｇに対して、硬化剤としてヘキサヒドロフタル酸系無水物（リカシッド ＭＨ−７００、新日本理化（株）製）３９．２ｇを添加し、スターラーで撹拌した後、さらに硬化促進剤としてジメチルベンジルアミン０．４ｇ（ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂に対して１質量％）を添加し、撹拌することでワニスを得た。得られたワニスを真空脱泡した後、縦約１８０ｍｍ、横約１４５ｍｍ、厚さ約１ｍｍの型に流し込み、オーブン中で９０℃で２時間、１５０℃で１０時間加熱処理することで硬化処理を行った。徐冷後、型から取り出すことでシラン処理フォルステライト微粒子／エポキシ樹脂複合体を得た。得られたエポキシ樹脂複合体に含まれるシラン処理フォルステライト微粒子の濃度は１９．０質量％であり、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂分散液でのように、シラン処理フォルステライト微粒子の凝集は見られず、均一な分散性を保っていた。
【００８７】
得られたシラン処理フォルステライト微粒子／エポキシ樹脂複合体の耐電圧試験を絶縁破壊試験器（ＹＳＴ―２４３ＷＳ形、ヤマヨ試験器製）を用い、ＪＩＳ―Ｃ２１１０―１等に準拠した形で、試験電圧２０ｋＶ、試験周波数２００Ｈｚ、試験温度約２０℃、破壊検出電流値１０ｍＡ、試験片数２点として実施した。シラン処理フォルステライト微粒子／エポキシ樹脂複合体の絶縁破壊時間は平均で４３．５時間と、フィラーを含まないエポキシ樹脂硬化物と同等以上の絶縁破壊時間を示し、絶縁性に優れた電子部品用のエポキシ樹脂複合体としての応用が可能であった。
【００８８】
［比較例２］
メチルエチルケトン１０２．０ｇに、市販の高純度合成フォルステライト粉末（ＨＦＦ−ＳＯ、比表面積８．７ｍ２／ｇ、丸ス釉薬製）１８．０ｇ、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ＹＤＦ−８１７０Ｃ、新日鉄住金化学製）４２．０ｇを添加し、実施例３に記載の手法と同様に操作することで、フォルステライト粉末のビスフェノールＦ型樹脂分散スラリー６０．０ｇを得た。ここに硬化剤としてヘキサヒドロフタル酸系無水物（リカシッド ＭＨ−７００、新日本理化（株）製）３９．９ｇを添加し、実施例６に記載の手法と同様に操作することでフォルステライト粉末／エポキシ樹脂複合体の調製を試みたが、オーブン中での加熱処理の際にフォルステライト粉末が型内で沈降してしまい、分散性の均一なエポキシ樹脂複合体は得られなかった。
【００８９】
［比較例３］
メチルエチルケトン１０２．０ｇに、市販の溶融シリカ粉末（ＳＦＰ−２０Ｍ、比表面積１１．３ｍ２／ｇ、電気化学工業（株）製）１８．０ｇ、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ＹＤＦ−８１７０Ｃ、新日鉄住金化学製）４２．０ｇを添加し、実施例３に記載の手法と同様に操作することで、溶融シリカ粉末のビスフェノールＦ型樹脂分散スラリー６０．０ｇを得た。ここに硬化剤としてヘキサヒドロフタル酸系無水物（リカシッド ＭＨ−７００、新日本理化（株）製）３９．９ｇを添加し、実施例６に記載の手法と同様に操作することで溶融シリカ粉末／エポキシ樹脂複合体を得た。得られたエポキシ樹脂複合体に含まれる溶融シリカ粉末の濃度は１９．０質量％であり、溶融シリカ粉末の凝集は見られず、均一な分散性を保っていた。しかし、実施例６に記載の方法で同様に測定した溶融シリカ粉末／エポキシ樹脂複合体の絶縁破壊時間は平均で３４．９時間と、フィラーを含まないエポキシ樹脂硬化物よりも短い絶縁破壊時間を示すと共に、測定のバラつきが大きく、絶縁性の優れたエポキシ樹脂複合体は得られなかった。