(57)【要約】【課題】適度な長さと高いアスペクト比とを有する針状の炭酸ストロンチウム微粉末及びその製造方法を提供する。【解決手段】平均長径が５〜１００ｎｍであり、平均アスペクト比が２．０以上であり、かつ長径が１５０ｎｍ以上の針状粒子の含有率が個数基準で５％以下であることを特徴とする炭酸ストロンチウム微粉末である。また、分子内に水酸基を１つ以上含むジカルボン酸又はその無水物の存在下にて、水酸化ストロンチウムと二酸化炭素を反応させて炭酸ストロンチウム粒子を生成させる反応工程と、この反応工程で得られた炭酸ストロンチウム粒子を７５〜１１５℃の範囲内で加温熟成する熟成工程と、を備えることを特徴とする炭酸ストロンチウム微粉末の製造方法である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均長径が５〜１００ｎｍであり、平均アスペクト比が２．０以上であり、かつ長径が１５０ｎｍ以上の針状粒子の含有率が個数基準で５％以下であることを特徴とする炭酸ストロンチウム微粉末。
【請求項２】
前記平均アスペクト比が２．０〜２０の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の炭酸ストロンチウム微粉末。
【請求項３】
分子内に水酸基を１つ以上含むジカルボン酸又はその無水物が表面に付着していることを特徴とする請求項１又は２に記載の炭酸ストロンチウム微粉末。
【請求項４】
前記分子内に水酸基を１つ以上含むジカルボン酸が酒石酸であることを特徴とする請求項３に記載の炭酸ストロンチウム微粉末。
【請求項５】
ＢＥＴ比表面積が５０〜１５０ｍ２／ｇの範囲内であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の炭酸ストロンチウム微粉末。
【請求項６】
分子内に水酸基を１つ以上含むジカルボン酸又はその無水物の存在下にて、水酸化ストロンチウムと二酸化炭素を反応させて炭酸ストロンチウム粒子を生成させる反応工程と、
該反応工程で得られた炭酸ストロンチウム粒子を７５〜１１５℃の範囲内で加温熟成する熟成工程と、を備えることを特徴とする炭酸ストロンチウム微粉末の製造方法。
【請求項７】
前記熟成工程は、１〜１００時間の範囲内で行われることを特徴とする請求項６に記載の炭酸ストロンチウム微粉末の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭酸ストロンチウム微粉末及びその製造方法に関し、特に、針状粒子からなり、光学フィルム等に好適に使用することが可能な炭酸ストロンチウム微粉末及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭酸ストロンチウム微粉末は、積層セラミックコンデンサなど種々の分野で使用されている。また近年では、液晶表示装置に使用される保護フィルムなどの光学フィルムにおいて、複屈折を抑制するためのフィラーとしての用途も見出されている。
【０００３】
光学フィルムの製膜には、一般に、溶液流延成膜法と溶融押出法がある。溶液流延成膜法は、溶液状態の樹脂を基材に流延して溶剤を揮発させる方法である。この方法では、樹脂に一定方向の力を加えることがないので、製膜後の光学フィルムに複屈折が発現しにくく、非複屈折性の光学フィルム用途に適している。しかしながら、この方法では、溶剤を揮発させるため、製造コストが高くなり、また、溶剤による人体への悪影響なども懸念されている。
【０００４】
一方、溶融押出法は、溶融状態の樹脂をダイなどで押し出して製膜する方法である。この方法は、上述した溶液流延成膜法のように溶剤を揮発させる必要がないので、製造コストが低く安全性も高い。しかしながら、溶融樹脂を押し出すときに一方向に力がかかるため、樹脂の結合鎖（主軸）が押出方向に引き延ばされて配向し、製膜後の光学フィルムに複屈折が発現する場合がある。
【０００５】
そこで、従来、樹脂の複屈折を抑制するフィラー（樹脂充填剤）として、炭酸ストロンチウム微粉末が使用されている（例えば、特許文献１参照）。炭酸ストロンチウムは、二軸性の複屈折結晶であり、負の複屈折を示す性質を有している。このため、正の固有複屈折を有する樹脂材料の場合、溶融押出法において溶融樹脂中にフィラーとして混合して溶融押出を行うことで、樹脂の押出方向に沿って炭酸ストロンチウム微粒子の長径が押出方向に配向する。その結果、樹脂の固有複屈折が相殺されて光学フィルムの複屈折が低くなる。この場合の光学フィルムとしては、例えば保護フィルムなどの用途に適している。
【０００６】
また、炭酸ストロンチウムを多く配合することで、複屈折を増強して光学フィルムの複屈折を強化することもできる。さらに、得られたフィルムを更に一軸又は二軸方向に延伸することで、より複屈折を発現させることもできる。この場合の光学フィルムとしては、例えば位相差フィルムなどの用途に適している。
【０００７】
炭酸ストロンチウム微粒子が樹脂のマトリックス中に取り込まれて配向するためには、アスペクト比の高いものが有利である。しかしながら、特許文献１には、長さ（長径）が５００ｎｍ以下とは記載されているが、幅（短径）については記載がなく、したがってアスペクト比（長径／短径）についても記載されていない。
【０００８】
一方、特許文献２には、針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーを５０℃以上で加熱（以下、「熟成」ということもある）処理する棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法が記載されている。この文献には、カルボン酸やカルボン酸塩などの結晶成長抑制剤の存在下に水酸化ストロンチウムと二酸化炭素との反応を行い、次いで、反応により得られた水性スラリーを５０℃以上で熟成し、さらに、必要に応じてジェットミルなどの気流式粉砕機で棒状炭酸ストロンチウム粒子を粉砕処理することが記載されている。そして、このようにして得られた棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、粉砕処理でも切断可能な脆い部位を有し、アスペクト比が２〜８、長軸が０．０２〜３μｍ、好ましくは０．０６〜２μｍである。
【０００９】
特許文献２の実施例には、種々の製造条件で製造された棒状炭酸ストロンチウム粉末とその特性が記載されている。実施例１には、結晶成長抑制剤がクエン酸、熟成温度が７０℃の条件で、得られた棒状炭酸ストロンチウム粉末の平均長径が１３１ｎｍ、平均アスペクト比が３．１であることが記載されている。同様に実施例２には、結晶成長抑制剤がクエン酸、熟成温度が１５０℃の条件で、得られた棒状炭酸ストロンチウム粉末の平均長径が１３１ｎｍ、平均アスペクト比が２．４であることが記載されている。さらに、実施例３には、結晶成長抑制剤がクエン酸、熟成温度が７０℃の条件で更にジェットミルにより粉砕処理を行い、得られた棒状炭酸ストロンチウム粉末の平均長径が８２ｎｍ、平均アスペクト比が１．８であることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−３５３４７号公報（請求項８など）
【特許文献２】特開２０１０−２５４５３３号公報（請求項１、段落００２６、００３７、００３８、００４１、００４９〜００５０など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献２に記載された棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、平均アスペクト比が高いが、実施例１，２にも示されるように長径が１００ｎｍを超えた長いものである。
【００１２】
長径が１００ｎｍを超えた大きな粒子はヘイズが悪化するなどの影響を及ぼすので少量しか添加できず複屈折の調整効果が少ない場合もある。また、特許文献２では、短い粒子を得るために粉砕処理により脆い部分を切断しているが、このような切断工程により実施例３ではアスペクト比が低くなってしまっている。また、このような切断処理を行うことで、コンタミが増加したり、粒径が不揃いとなって粒度分布が広がってしまったり、工程が増すことによるコスト増を招いてしまったりするなどの不都合もある。
【００１３】
本発明は、適度な長さと高いアスペクト比とを有する針状の炭酸ストロンチウム微粉末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】
【００１４】
本発明者らは、以上の目的を達成するために、鋭意検討した結果、結晶成長抑制剤の種類と熟成条件とが特定の条件の場合、針状粒子の平均長径が長くなりすぎず、かつアスペクト比を増加させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１５】
すなわち、本発明は、平均長径が５〜１００ｎｍであり、平均アスペクト比が２．０以上であり、かつ長径が１５０ｎｍ以上の針状粒子の含有率が個数基準で５％以下であることを特徴とする炭酸ストロンチウム微粉末である。
【００１６】
また、本発明は、分子内に水酸基を１つ以上含むジカルボン酸又はその無水物の存在下にて、水酸化ストロンチウムと二酸化炭素を反応させて炭酸ストロンチウム粒子を生成させる反応工程と、該反応工程で得られた炭酸ストロンチウム粒子を７５〜１１５℃の範囲内で加温熟成する熟成工程と、を備えることを特徴とする炭酸ストロンチウム微粉末の製造方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、適度な長さと高いアスペクト比とを有する針状の炭酸ストロンチウム微粉末及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（１）炭酸ストロンチウム微粉末
本発明の炭酸ストロンチウム微粉末は、平均長径が５〜１００ｎｍであり、平均アスペクト比が２．０以上であり、かつ長径が１５０ｎｍ以上の針状粒子の含有率が個数基準で５％以下であることを特徴とする。炭酸ストロンチウム微粉末の平均長径は、５〜１００ｎｍの範囲内であり、１０〜８０ｎｍの範囲内が好ましく、２０〜７０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。また、炭酸ストロンチウム微粉末の平均短径は、特に制限はないが、５〜５０ｎｍが好ましく、１０〜４０ｎｍがより好ましい。
【００１９】
ここで、平均長径は、炭酸ストロンチウム微粉末の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を目視又は自動的に画像処理する方法で測定することができる。炭酸ストロンチウム粒子の長径は、炭酸ストロンチウム粒子を長方形とみなしたときの長手方向の長さ（長辺の長さ）として測定することができる。また、炭酸ストロンチウム粒子の短径は、炭酸ストロンチウム粒子を長方形と見立てたときの短手方向の長さ（短辺の長さ）として測定することができる。具体的には画像の炭酸ストロンチウム粒子に外接する、面積が最少となる長方形を算出し、その長辺と短辺の長さから長径と短径を求める。さらに、「平均」とは、統計学上の信頼性のある個数（Ｎ数）の炭酸ストロンチウム粒子を測定して得られた平均値を意味し、その個数としては通常は１００個以上、好ましくは３００個以上、より好ましくは５００個以上である。
【００２０】
炭酸ストロンチウム微粉末の平均アスペクト比は、２．０以上であるが、２．０５以上であることが好ましく、２．１以上であることがより好ましい。また、炭酸ストロンチウム微粉末の平均アスペクト比の上限は特に制限はないが、例えば２０以下であり、１０以下であることが好ましく、５以下であることがより好ましい。なお、ここでいうアスペクト比とは、粒子の「長径／短径」を意味する。また、平均アスペクト比とは、アスペクト比の平均値を意味し、１つの粒子のアスペクト比を測定して複数の粒子の平均値を算出してもよく、複数の粒子の平均長径と平均短径を測定して「平均長径／平均短径」として算出してもよい。
【００２１】
炭酸ストロンチウム微粉末は、長径が１５０ｎｍ以上の針状粒子の含有率が個数基準で５％以下である。長径が１５０ｎｍ以上の針状粒子の含有率は、３％以下であることが好ましく、１％以下であることが特に好ましい。針状粒子の個数は、炭酸ストロンチウム微粉末の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を目視又は自動的に画像処理する方法で計数することができる。
【００２２】
炭酸ストロンチウム微粉末のＢＥＴ比表面積は、特に限定されないが、通常、５０〜１５０ｍ２／ｇの範囲内であり、好ましくは６０〜１４０ｍ２／ｇの範囲内であり、より好ましくは７０〜１３０ｍ２／ｇの範囲内である。ＢＥＴ比表面積が５０ｍ２／ｇを下回ると成長に長時間かかるようになり、１５０ｍ２／ｇを上回ると凝集力が強くなり分散性が低下して透明性が悪化しやすくなる。
【００２３】
（分子内に水酸基を１つ以上含むジカルボン酸又はその無水物）
炭酸ストロンチウム微粉末は、分子内に水酸基を１つ以上含むジカルボン酸又はその無水物（以下、「ジカルボン酸類」ということがある）が針状粒子の表面に付着しているものが好ましい。このようなジカルボン酸類が粒子表面に付着していると、短径の過剰な成長が抑制され微細でアスペクト比を高くすることができる。その結果、例えば光学フィルムの製膜の際に、炭酸ストロンチウム微粉末が樹脂マトリックス中に取り込まれて配向しやすくなり、複屈折の抑制や発現しやすくなる。また、炭酸ストロンチウム微粉末の分散性が向上すると、光学フィルムに使用したときに透明性が向上しやすくなる。なお、針状粒子の表面に二種類の化合物が付着していることは、フーリエ変換赤外分光測定装置（ＦＴ−ＩＲ）を用いて、粒子表面の赤外吸収スペクトルを測定することにより確認することができる。
【００２４】
ジカルボン酸類は、水酸化ストロンチウムと二酸化炭素の反応工程において添加することで、結晶成長抑制剤としても機能する。すなわち、ジカルボン酸類は、反応工程においては結晶成長抑制剤として機能するとともに粒子表面に付着し、反応終了後においては分散向上機能を発揮する。
【００２５】
ジカルボン酸類の具体例としては、例えば、リンゴ酸、タルトロン酸、Ｄ−酒石酸、Ｌ−酒石酸、メソ酒石酸、ＤＬ−酒石酸（ラセミ体）や、これらの化合物の無水物などを挙げることができる。これらのうち、ＤＬ−酒石酸が特に好ましい。
【００２６】
（表面処理剤）
さらに、炭酸ストロンチウム微粉末の粒子の表面には、第１の表面処理剤と第２の表面処理剤の二種類の表面処理剤が付着していてもよい。第１の表面処理剤としては、側鎖にポリオキシアルキレン基を有するポリカルボン酸若しくはその無水物（以下、化合物Ａ）を挙げることができる。第２の表面処理剤としては、ポリオキシアルキレン基及び炭化水素基を有するアミン（以下、化合物Ｂ−１）か、あるいは親水性基と疎水性基とを有し、更に水中でアニオンを形成する基を有する化合物（以下、化合物Ｂ−２）を挙げることができる。炭酸ストロンチウム微粉末の表面にジカルボン酸類が付着している場合、これらの第１の表面処理剤と第２の表面処理剤はジカルボン酸類のさらに上に被覆されることが好ましい。なお、針状粒子の表面に上記の二種類の表面処理剤が付着していることは、フーリエ変換赤外分光測定装置（ＦＴ−ＩＲ）を用いて、粒子表面の赤外吸収スペクトルを測定することにより確認することができる。
【００２７】
炭酸ストロンチウム粒子の表面を二種類の表面処理剤で処理することによって、炭酸ストロンチウム微粉末の疎水性有機溶媒への分散性が向上する理由としては、次のように考えられる。炭酸ストロンチウム粒子を、第１の表面処理剤と第２の表面処理剤とで処理すると、炭酸ストロンチウム粒子の表面に、カルボキシル基を介して第１の表面処理剤が優先的に付着して被覆層が形成される。そして、第１の表面処理剤からなる被覆層の表面に、第２の表面処理剤からなる被覆層が形成され、炭酸ストロンチウム粒子の表面に二重の被覆層が形成される。こうして形成された二重の被覆層によって、炭酸ストロンチウム粒子同士の接触を阻害する立体障害効果が大きくなるため、炭酸ストロンチウム粒子同士が凝集しにくくなる。さらに、三重の被覆層が形成された炭酸ストロンチウム粒子の微粉末（乾燥粉末）では、炭酸ストロンチウム粒子同士の聞に大きな隙間が形成される。
【００２８】
炭化水素基は親油性であり、疎水性有機溶媒に対する親和性が高いことが知られている。このように、針状粒子の間に大きな隙間が形成されること、針状粒子の外側の被覆層に炭化水素基が多く露出していることによって、炭酸ストロンチウム微粉末を疎水性有機溶媒に投入すると、針状粒子同士の問の隙間に有機溶媒が侵入しやすいため、炭酸ストロンチウム微粉末は本質的に凝集粒子を形成させずに有機溶媒中に容易に分散する。
【００２９】
（第１の表面処理剤）
第１の表面処理剤である化合物Ａは、側鎖にポリオキシアルキレン基を有するポリカルボン酸若しくはその無水物である。化合物Ａとしては、無水物であることが好ましい。化合物Ａの市販品としては、日油株式会社製のマリアリムＡＫＭ−０５３１、マリアリムＡＫＭ−１５１１−６０、マリアリムＨＫＭ−５０Ａ、マリアリムＡＫＭ−１５０Ａ、マリアリムＳＣ−０５０５Ｋなどを挙げることができる。
【００３０】
（第２の表面処理剤）
第２の表面処理剤は、以下に説明する化合物Ｂ−１又は化合物Ｂ−２から適宜選択することができる。
【００３１】
（化合物Ｂ−１）
化合物Ｂ−１は、ポリオキシアルキレン基及び炭化水素基を有するアミンである。化合物Ｂ−１としては、窒素原子に二個のポリオキシアルキレン基と、一個の炭化水素基が結合している化合物であることが好ましい。ポリオキシアルキレン基はポリオキシエチレン基であることが好ましい。炭化水素基は、炭素原子数が１２〜１８の範囲にあることが好ましい。炭化水素基は、二重結合、三重結合を有していてもよい。
【００３２】
また、化合物Ｂ−１としては、アミン系界面活性剤であってもよい。化合物Ｂ−１がアミン系界面活性剤である場合、ＨＬＢ（親水親油バランス）が４〜１０の範囲にあることが好ましい。炭酸ストロンチウム微粉末を分散させる有機溶媒の極性によって化合物Ｂ−１のＨＬＢを調整することが好ましい。例えば、炭酸ストロンチウム微粉末をシクロヘキサンのように極性が極めて低い有機溶媒に分散させる場合には、ＨＬＢが４〜６の範囲にある化合物Ｂ−１を用いることが好ましい。一方、炭酸ストロンチウム微粉末を塩化メチレンのような相対的に極性が高い有機溶媒に分散させる場合には、ＨＬＢが７〜１０の範囲にある化合物Ｂ−１を用いることが好ましい。化合物Ｂ−１の例としては、ポリオキシエチレン−ラウリルアミン、ポリオキシエチレン−ステアリルアミン、ポリオキシエチレン−オレイルアミン、ポリオキシエチレン−アルキル（ヤシ）アミン、ポリオキシエチレン−牛脂アルキルアミンを挙げることができる。化合物Ｂ−１の市販品としては、日油株式会社のナイミーンＳ−２０２、ナイミーンＳ−２０４などを挙げることができる。
【００３３】
（化合物Ｂ−２）
化合物Ｂ−２は、親水性基を介して疎水性基と水中でアニオンを形成する基とが結合している化合物である。親水性基は、炭素原子数が１〜４のオキシアルキレン基を含むポリオキシアルキレン基であることが好ましい。疎水性基は、炭素原子数３〜３０の範囲にあるアルキル基、フェニル基又は炭素原子数７〜３０の範囲にあるアルキルフェニル基であることが好ましい。アニオンを形成する基はカルボン酸基（−ＣＯ２Ｈ）、硫酸基（−ＯＳＯ３Ｈ）及びリン酸基（−ＯＰＯ３Ｈ２）からなる群より選ばれる酸基であることが好ましい。これらの酸基の水素原子は、ナトリウムやカリウムなどのアルカリ金属イオン又はアンモニウムで置換されていてもよい。化合物Ｂ−２の例としては、下記の化学式（Ｉ）で表されるカルボン酸若しくはその塩を挙げることができる。
【００３４】
【化１】
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（ここで、Ｒ１は炭素原子数が３〜３０の範囲内にあるアルキル基、フェニル基又は炭素原子数７〜３０の範囲内にあるアルキルフェニル基であり、Ｌ１は炭素原子数が１〜４のアルキレン基を意味し、Ｍｌは水素、アルカリ金属又はアンモニウムを意味し、ｋは２〜１０の範囲内の数を意味する。）
【００３５】
特に、化学式（１）の化合物としては、Ｒｌは炭素原子が１０〜１８の範囲内にあるアルキル基又はアルキルフェニル基であり、Ｌ１はエチレン基であるものが好ましい。化合物Ｂ−２の市販品としては、花王株式会社のカオーセラ８１１０などを挙げることができる。
【００３６】
（２）炭酸ストロンチウム微粉末の製造方法
本発明の炭酸ストロンチウム微粉末の製造方法は、分子内に水酸基を１つ以上含むジカルボン酸又はその無水物の存在下にて、水酸化ストロンチウムと二酸化炭素を反応させて炭酸ストロンチウム粒子を生成させる反応工程と、この反応工程で得られた炭酸ストロンチウム粒子を７５〜１１５℃の範囲内で加温熟成する熟成工程と、を備えることを特徴とする。また、必要に応じて、熟成工程後に表面処理工程と乾燥工程を行うこともできる。
【００３７】
（ａ）反応工程
【００３８】
水酸化ストロンチウムの水溶液もしくは水性懸濁液（以下、水性スラリー）を撹拌しながら、結晶成長抑制剤の存在下で二酸化炭素ガスを導入し、水酸化ストロンチウムを炭酸化させることによってアスペクト比の低い球状炭酸ストロンチウム微粒子を製造する工程である。水性スラリーに含まれる水酸化ストロンチウムの濃度は、特に制限はないが、通常は１〜２０質量％の範囲であり、好ましくは２〜１８質量％の範囲、より好ましくは３〜１５質量％の範囲である。
【００３９】
結晶成長抑制剤は、カルボキシル基の数が２個で、かつ水酸基とそれらの合計が３〜６個の有機酸であることが好ましい。結晶成長抑制剤の好ましい例としては、酒石酸、リンゴ酸及びタルトロン酸を挙げることができる。結晶成長抑制剤としては、カルボキシル基２個と水酸基とを有し、かつ合計で少なくとも３個有する有機酸を使用することができるが、製造した粒子の表面に付着して粒成長をコントロールして微細なまま分散性を高める点から、上述した分子内に水酸基を１つ以上含むジカルボン酸又はその無水物がより好ましく、ＤＬ−酒石酸が特に好ましい。結晶成長抑制剤の使用量は、水酸化ストロンチウム１００質量部に対して一般に０．１〜２０質量部の範囲、好ましくは１〜１０質量部の範囲である。
【００４０】
二酸化炭素ガスの流量は、水酸化ストロンチウム１ｇに対して通常は０．５〜２００ｍＬ／分の範囲であり、好ましくは０．５〜１００ｍＬ／分の範囲である。反応工程により、例えば、平均アスペクト比が１．５よりも低く球状に近い微細な球状炭酸ストロンチウム微粒子を得ることができる。なお、球状炭酸ストロンチウム微粒子の製造方法は、国際公開第２０１１／０５２６８０号に記載されている。
【００４１】
（ｂ）熟成工程
熟成工程は、反応工程で得られた球状炭酸ストロンチウム微粒子を含む水性スラリーを、所定の温度、時間で熟成させて針状の炭酸ストロンチウム微粒子に粒成長させる工程である。熟成工程は、温水中にて行うことができる。熟成温度は、７５〜１１５℃の範囲内であり、好ましくは８０〜１１０℃の範囲内であり、特に好ましくは８５〜１０５℃の範囲内である。熟成温度が７５℃を下回ると、球状炭酸ストロンチウム微粉末の結晶成長が不十分で平均アスペクト比が低すぎる傾向があり、１１５℃を上回ると、球状炭酸ストロンチウム微粉末の短径の結晶成長が促進されてアスペクト比が低くなる傾向がある。また、熟成時間は、特に限定はないが、通常は１〜１００時間の範囲内であり、好ましくは５〜５０時間の範囲内であり、特に好ましくは１０〜３０時間の範囲内である。
【００４２】
（ｃ）表面処理工程
表面処理工程は、熟成工程で得られた針状の炭酸ストロンチウム微粒子の表面を分散剤で処理して分散性を高める工程である。分散剤としては公知のものを使用することができるが、上述した第１の表面処理剤と第２の表面処理剤との二種類の化合物による処理を順次又は同時に行うことが好ましい。
【００４３】
表面処理工程は、熟成工程後の水性スラリーに分散剤を添加することで行うことができる。水性スラリー中の炭酸ストロンチウム粒子の含有量は、１〜３０質量％の範囲にあることが好ましい。水性スラリーへの化合物Ａの投入量は、水性スラリー中の炭酸ストロンチウム粒子１００質量部に対して、一般に１〜３０質量部の範囲、好ましくは２〜２０質量部の範囲である。
【００４４】
また、水性スラリーへの第１の表面処理剤の投入量は、水性スラリー中の炭酸ストロンチウム粒子１００質量部に対して、一般に１〜４０質量部の範囲、好ましくは３〜３０質量部の範囲である。同様に、水性スラリーへの第２の表面処理剤の投入量は、水性スラリー中の炭酸ストロンチウム粒子１００質量部に対して、一般に１〜４０質量部の範囲、好ましくは３〜３０質量部の範囲である。
【００４５】
第１の表面処理剤と第２の表面処理剤は、水性スラリーを撹拌しながら投入することが好ましい。また、第２の表面処理剤の水性スラリーの投入は、第１の表面処理剤を水性スラリーに溶解させた後に行なうことが好ましいが、これに限定されず、第１の表面処理剤と第２の表面処理剤を同時に投入してもよい。
【００４６】
（ｄ）乾燥工程
乾燥工程は、上記の（ｂ）熟成工程や必要に応じて（ｃ）表面処理工程で得られた水性スラリーを乾燥して炭酸ストロンチウム微粉末とする工程である。乾燥工程は、スプレードライヤ及びドラムドライヤなどの乾燥機を用いた公知の乾燥方法によって行なうことができる。乾燥後の炭酸ストロンチウム微粉末は、篩別して粗大粒子を除いてもよい。篩別の目の開きとしては、例えば７５μｍとすることができる。
【００４７】
本発明の炭酸ストロンチウム微粉末は、複屈折を抑制したり、反対に複屈折を意図的に発現させたりする目的で使用することができる。このような用途としては、液晶表示装置の光学フィルムを挙げることができる。光学フィルムとしては、保護フィルム、反射防止フィルム、輝度向上フィルム、プリズムフィルム、位相差フィルムなどを挙げることができる。フィルムの樹脂材料としては、トリアセチルセルロース、ポリエチレンテレフタレート、環状オレフィン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートなどを挙げることができる。光学フィルムは、炭酸ストロンチウム微粉末を充填剤として樹脂材料に混合し、溶液流延製膜法や溶融押出法など公知の方法で製膜し、さらに必要に応じて延伸処理を行うことで製造することができる。
【実施例】
【００４８】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、これらは本発明の目的を限定するものではない。
【００４９】
１．実施例１
（１）炭酸ストロンチウム微粉末の製造
（ａ）反応工程
水温１０℃の純水３Ｌに水酸化ストロンチウム八水和物（特級試薬、純度：９６％以上）３６６ｇを投入し、混合して濃度５．６質量％の水酸化ストロンチウム水性懸濁液を調製した。この水酸化ストロンチウム水性懸濁液に、ＤＬ−酒石酸（特級試薬、純度：９９％以上）を加えて撹拌して水性懸濁液中に溶解させた。ついで水酸化ストロンチウム水性懸濁液の液温を１０℃に維持しつつ、撹拌を続けながら、水性懸濁液に二酸化炭素ガスを３．７５Ｌ／分の流量（水酸化ストロンチウム１ｇに対して２２ｍＬ／分の流量）にて、水性懸濁液のｐＨが７になるまで吹き込み、炭酸ストロンチウム粒子を生成させた。その後、さらに３０分間撹拌を続け、炭酸ストロンチウム粒子水性懸濁液を得た。
【００５０】
（ｂ）熟成工程
得られた炭酸ストロンチウム粒子水性懸濁液をステンレスタンクに入れ、８０℃の温度にて２４時間加熱処理して炭酸ストロンチウム粒子を針状に成長させた。その後、室温まで放冷して、炭酸ストロンチウム粒子水性スラリーを製造した。
【００５１】
（ｃ）表面処理工程・乾燥工程
炭酸ストロンチウム粒子水性スラリー（濃度：５．８質量％）３５００ｇをホモミキサー（プライミクス株式会社製、Ｔ．Ｋ．ホモミキサーＭａｒｋＩＩ）に投入し、ホモミキサーの撹拌羽根を７．８５ｍ／秒の周速で回転させて撹拌しながら、側鎖にポリオキシアルキレン基を有するポリカルボン酸の無水物（化合物Ａ：マリアリムＫＭ−０５２１、日油株式会社製）を水性スラリーに１２．２ｇ（炭酸ストロンチウム粒子１００質量部に対して６質量部）添加して溶解させた。ついでポリオキシエチレン−ステアリルアミン（化合物Ｂ−１：ナイミーンＳ２０４、ＨＬＢ＝８．０、日油株式会社製）を３０５ｇ（炭酸ストロンチウム粒子１００質量部に対して１５質量部）添加し、その後１時間撹拌混合を続けた。撹拌混合後の水性スラリーを乾燥して、炭酸ストロンチウム微粉末を得た。得られた炭酸ストロンチウム微粉末を電子顕微鏡で観察した結果、針状粒子の微粉末であることが確認された。
【００５２】
（２）炭酸ストロンチウム微粉末の測定
（ａ）炭酸ストロンチウム微粉末の粒子サイズとＢＥＴ比表面積の測定
炭酸ストロンチウム微粉末の電子顕微鏡画像から１０００個の粒子の長径とアスペクト比とを測定した結果、長径の平均が６４ｎｍで、アスペクト比の平均が２．７であった。長径が１５０ｎｍ以上の針状粒子の含有率は、０．４％以下（１０００個中で４個）であった。また、得られた炭酸ストロンチウム微粉末のＢＥＴ比表面積を測定したところ、７４．０ｍ２／ｇであった。これらの結果を表１に示す。さらに、長径が５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内にある針状粒子の含有率を求めたところ、９９．６％であった。
【００５３】
（ｂ）炭酸ストロンチウム微粉末の表面分析
針状粒子の表面をフーリエ変換赤外分光測定装置（ＦＴ−ＩＲ）で１回反射ＡＴＲ法（ダイヤモンド４５℃、分解能４ｃｍ−１）にて分析した。その結果、化合物Ａに起因する赤外吸収ピークと化合物Ｂ−１に起因する赤外吸収ピークとが検出された。
【００５４】
２．実施例２
（１）炭酸ストロンチウム微粉末の製造
（ａ）反応工程・熟成工程
実施例１の反応工程において、二酸化炭素ガスの流量を０．５Ｌ／分（水酸化ストロンチウム１ｇに対して２．９ｍＬ／分の流量）としたこと、熟成工程において炭酸ストロンチウム粒子水性懸濁液を９５℃の温度で１２時間加熱処理したこと以外は、実施例１と同様にして炭酸ストロンチウム粒子水性スラリーを製造した。
【００５５】
（ｂ）表面処理工程
実施例１の表面処理工程において、化合物ＡとしてマリアリムＳＣ−０５０５Ｋ（日油株式会社製）を１６．２４ｇ（炭酸ストロンチウム粒子１００質量部に対して８質量部）添加したこと、化合物Ｂ−１（ナイミーンＳ２０４）の添加量を４６．６９ｇ（炭酸ストロンチウム１００質量部に対して２３質量部）としたこと以外は、実施例１と同様にして炭酸ストロンチウム粒子の表面処理を行なった。
【００５６】
（２）炭酸ストロンチウム微粉末の測定
実施例１と同様にして粒子サイズを測定したところ、平均長径が３２ｎｍ、平均アスペクト比が２．３であった。長径が１５０ｎｍ以上の針状粒子の含有率は、０．１％以下（１０００個中で０個）であった。また、得られた炭酸ストロンチウム微粉末のＢＥＴ比表面積は９８．０ｍ２／ｇであった。これらの結果を表１に示す。さらに、長径が５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内にある針状粒子の含有率を求めたところ、１００％であった。
【００５７】
３．実施例３
（１）炭酸ストロンチウム微粉末の製造
実施例２の表面処理工程において、化合物Ｂ−１（ナイミーンＳ２０４）に代えて化合物Ｂ−２（カオーセラ８１１０、花王株式会社製）を５６．８４ｇ（炭酸ストロンチウム１００質量部に対して２８質量部）としたこと以外は、実施例２と同様にして炭酸ストロンチウム微粉末の製造を行なった。
【００５８】
（２）炭酸ストロンチウム微粉末の測定
実施例１と同様にして粒子サイズを測定したところ、平均長径が３７ｎｍ、平均アスペクト比が２．３であった。長径が１５０ｎｍ以上の針状粒子の含有率は、０．１％以下（１０００個中で０個）であった。また、得られた炭酸ストロンチウム微粉末のＢＥＴ比表面積は９８．０ｍ２／ｇであった。これらの結果を表１に示す。さらに、長径が５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内にある針状粒子の含有率を求めたところ、１００％であった。
【００５９】
６．比較例１
（１）炭酸ストロンチウム微粉末の製造
実施例２の熟成工程を行わず、反応工程で得られた炭酸ストロンチウム粒子水性懸濁液にそのまま表面処理工程を行ったこと以外は、実施例１と同様にして炭酸ストロンチウム微粉末を製造した。
【００６０】
（２）炭酸ストロンチウム微粉末の測定
実施例１と同様にして粒子サイズを測定したところ、平均長径が１８ｎｍ、平均アスペクト比が１．７であった。長径が１５０ｎｍ以上の針状粒子の含有率は、０．１％以下（１０００個中で０個）であった。また、得られた炭酸ストロンチウム微粉末のＢＥＴ比表面積は１５０．０ｍ２／ｇであった。これらの結果を表１に示す。
【００６１】
以上の結果から、実施例１〜３と比較例１とを比べると、熟成工程を行うことで、平均長径が５〜１００ｎｍの範囲内と適度に小さくすることができるとともに、平均アスペクト比が２．０以上と細長い針状粒子を多く含む炭酸ストロンチウム微粉末を得ることができることがわかった。
【００６２】
【表１】
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