【手続補正書】
【提出日】平成28年3月11日(2016.3.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無電極型の高周波誘電法により発生した高周波プラズマ中で、二酸化珪素粉末及び金属珪素粉末の混合物を原料として非晶質のＳｉＯｘで表される酸化珪素粉末を製造する方法であって、
前記酸化珪素粉末の酸素含有量Ｘが０．２以上１．０未満の範囲にあり、
前記酸化珪素粉末の不純物濃度が最大で１１．５ｐｐｍである
ことを特徴とする酸化珪素粉末の製造方法。
【請求項２】
前記高周波プラズマの発生雰囲気の圧力を０．０５〜０．１２ＭＰａの範囲に調整し、かつ前記高周波プラズマの高周波出力をＡ(Ｗ)とし、前記二酸化珪素粉末及び前記金属珪素粉末の混合物の供給速度をＢ(ｋｇ／時)とするとき、Ａ／Ｂが１．０×１０4(Ｗ・時／ｋｇ)以上になるように調整して、前記高周波プラズマを発生させる請求項１記載の酸化珪素粉末の製造方法。
【請求項３】
前記酸化珪素粉末の平均粒径が体積基準で０．００２〜１μｍの範囲にある請求項１記載の酸化珪素粉末の製造方法。
【請求項４】
前記二酸化珪素粉末が、ヒュームドシリカであるか、或いはこのヒュームドシリカを原料としかつ平均粒径が体積基準で０．１〜８０μｍの範囲にある造粒粉である請求項１記載の酸化珪素粉末の製造方法。
【請求項５】
前記造粒粉が、ヒュームドシリカをスラリー化又はゲル化した後、１００〜１１００℃の範囲の温度で乾燥して得られる請求項４記載の酸化珪素粉末の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の第１の観点は、無電極型の高周波誘電法により発生した高周波プラズマ中で、二酸化珪素粉末及び金属珪素粉末の混合物を原料として非晶質のＳｉＯｘで表される酸化珪素粉末を製造する方法であって、酸化珪素粉末の酸素含有量Ｘが０．２以上１．０未満の範囲にあり、酸化珪素粉末の不純物濃度が最大で１１．５ｐｐｍであることを特徴とする酸化珪素粉末の製造方法である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
一方、ステンレス鋼、モリブデン、タングステン等の基板上に析出した酸化珪素を掻き取り等により回収したり、或いはこの回収した酸化珪素をボールミル等により粉砕して粒度を調整している従来の酸化珪素粉末の製造方法等と比較して、本発明では、不純物濃度が最大で１１．５ｐｐｍと低い。上記不純物を含む酸化珪素（珪素低級酸化物）を蒸着材として用いた場合、ガスバリアフィルムに酸化珪素膜を成膜させる際に、異常放電（アークスポット）の原因となり、この異常放電（アークスポット）が発生すると、ガス化していない酸化珪素がガスバリアフィルムに付着するため、ガスフィルムに凸部やピンホール等の酸化珪素の不均一面が生成されてしまい、これによりガスバリア性が低下してしまう問題点があった従来のケイ素低級酸化物粒子の製造方法と比較して、本発明では、酸化珪素粉末の不純物濃度が最大で１１．５ｐｐｍであるので、酸化珪素粉末をガスバリアフィルムとして使用した場合、良好なガスバリア性を有する蒸着膜を形成できる。また上記不純物を含む酸化珪素（珪素低級酸化物）をリチウムイオン二次電池の負極活物質として用いた場合、酸化珪素中の鉄やタングステンにより初回充放電時の不可逆容量が大きくなってしまい、サイクル特性が劣化する問題点があった従来のケイ素低級酸化物粒子の製造方法と比較して、本発明では、酸化珪素粉末の不純物濃度が最大で１１．５ｐｐｍであるので、酸化珪素粉末をリチウムイオン二次電池の負極活性物質として用いた場合、初期充放電時の不可容量を小さくすることができ、これによりサイクル特性を向上できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明の第３の観点の酸化珪素粉末の製造方法では、酸化珪素粉末の平均粒径が体積基準で０．００２〜１μｍの範囲にあるため、ステンレス鋼等の基板上に析出した酸化珪素を掻き取り等によって回収する必要がなく、また回収した酸化珪素をボールミル等により粉砕して粒度を調整する必要がなく、酸化珪素粉末への不純物の混入が少なくなる。この結果、酸化珪素粉末中の不純物濃度が最大で１１．５ｐｐｍと低くなる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
上記高周波プラズマ装置１０では、ガス導入管１８から石英管１３ａ内にアルゴンガス、ヘリウムガス、水素ガス、窒素ガス及び酸素ガスからなる群より選ばれた１種又は２種以上の混合ガスを導入して、高周波誘導コイル１３ｂに所定の高周波電力を供給すると、石英管１３ａ内からチャンバ１４内にかけて高周波プラズマ１２を発生し、原料粉末である二酸化珪素粉末及び金属珪素粉末の混合物は原料供給管１７を通って高周波プラズマ４０中に供給されるようになっている。また上記高周波プラズマ１２の高周波出力をＡ(Ｗ)とし、二酸化珪素粉末及び金属珪素粉末の混合物の供給速度をＢ(ｋｇ／時)とするとき、Ａ／Ｂが１．０×１０4(Ｗ・時／ｋｇ)以上になるように調整して、高周波プラズマ１２を発生させる。ここで、Ａ／Ｂを１．０×１０4(Ｗ・時／ｋｇ)以上に限定したのは、１．０×１０4（Ｗ・時／ｋｇ）より小さいと、二酸化珪素粉末と金属珪素粉末に与える高周波プラズマのエネルギが少ないため、二酸化珪素粉末及び金属珪素粉末の反応速度が遅くなるという理由に基づく。また高周波プラズマ１２の発生雰囲気の圧力は、全圧（混合ガス全体の圧力）で０．０５〜０．１２ＭＰａの範囲、好ましくは０．０７〜０．１０ＭＰａの範囲に調整される。ここで、高周波プラズマ１２の発生雰囲気の圧力の下限値を全圧で０．０５ＭＰａに限定したのは、電子だけではなく、イオンや原子等の重粒子も高温になるため、高周波プラズマ１２のエネルギ密度が大きくなり、二酸化珪素粉末及び金属珪素粉末を短時間で効率良く加熱でき、また高温領域における二酸化珪素粉末及び金属珪素粉末の反応速度の指数関数的な増大が期待できるからである。また、高周波プラズマ１２の発生雰囲気の圧力の上限値を全圧で０．１２ＭＰａに限定したのは、０．１２ＭＰａより大きくなると、高周波プラズマにより加熱される混合ガスの温度が高くなり過ぎ、チャンバ１４の表面を融解させてしまうからである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
このようにして製造された酸化珪素粉末では、平均粒径が体積基準で０．００２〜１μｍの範囲にあるため、ステンレス鋼等の基板上に析出した酸化珪素を掻き取り等によって回収する必要がなく、また回収した酸化珪素をボールミル等により粉砕して粒度を調整する必要がなく、酸化珪素粉末への不純物の混入が少ない。この結果、酸化珪素粉末中の不純物濃度が最大で１１．５ｐｐｍと低くなる。なお、酸化珪素粉末の平均粒径は体積基準で０．０５〜０．５μｍの範囲にあることが好ましく、酸化珪素粉末中の不純物濃度は最大で１ｐｐｍ未満であることが好ましい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
【表１】
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なお、表１において、(注１)には、『加熱してガス化した後に、析出させて粉砕することにより、酸化珪素粉末を作製した。』という文が挿入される。また、表１において、(注２)には、『比較例１の酸化珪素粉末と金属珪素粉末とを別々にガス化して反応させた後に、この反応ガスを析出させて粉砕することにより、酸化珪素粉末を作製した。』という文が挿入される。