[发明专利]球状二氧化硅粉末

说明书

本发明的目的在于提供介电损耗角正切低的球状二氧化硅粉末。本发明涉及一种球状二氧化硅粉末，其在30℃/分钟的条件下从25℃升温至1000℃时，在500℃～1000℃的脱离的水分子数为0.01mmol/g以下，比表面积为1～30m²/g。

技术领域

本发明涉及一种具有低介电损耗角正切的球状二氧化硅粉末。

背景技术

近年来，随着通信领域中信息通信量的增加，在电子设备、通信设备等中高频带的利用正在扩张。高频具有宽频带性、直线传播性、透射性等特征，特别是频率为10⁹以上的GHz频带的使用正在盛行。例如在汽车领域中，出于防止碰撞的目的而搭载的毫米波雷达、半毫米波雷达中，分别使用76～79GHz、24GHz的高频率，预计今后会更加普及。

随着高频带的应用，产生电路信号的传输损耗变大的问题。传输损耗大致包括因布线的表皮效应所致的导体损耗和由构成基板等电气电子部件的绝缘体的电介质材质的特性所致的介电损耗。介电损耗与频率的1次方、绝缘体的介电常数的1/2次方和介电损耗角正切的1次方成比例，因此关于高频带用的设备中使用的材料，要求介电常数和介电损耗角正切都低。

绝缘体材料中使用的聚合物材料一般大多是介电常数低但介电损耗角正切高的材料。另一方面，陶瓷材料大多具有与其相反的特性，为了兼具这两个特性，正在研究填充有陶瓷填料的聚合物材料(例如专利文献1)。

GHz频带的陶瓷材料的介电特性例如因非专利文献1等而为人所知，但都是作为经过了烧结的基板的特性。二氧化硅(SiO₂)的介电常数小(3.7)、品质系数指标Qf(介电损耗角正切的倒数乘以测定频率而得到的值)约为12万，有望作为具有低介电常数和介电损耗角正切的填料的材料。另外，为了容易在树脂中配合，填料形状越接近球形越理想，可容易地合成球状二氧化硅(例如专利文献2)，其已经在许多用途中使用。因此，期待广泛用于高频带的电介质设备等中。

然而，在球状二氧化硅的粒子的表面存在大量吸附水、硅烷醇基之类的极性官能团等，特别是存在介电损耗角正切比作为经过了烧结的基板的特性差的问题。

作为降低填料粒子的表面的吸附水、极性官能团的方法，例如非专利文献2中研究了利用硅烷偶联剂进行表面处理的方法，但为1～10MHz时介电损耗角正切几乎不降低，毫米波带的效果没有明确记载。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014－24916号公报

专利文献2：日本特开昭58－138740号公报

非专利文献

非专利文献1：International Materials Reviews vol.60No.70Supplementarydata(2015)。

非专利文献2：IEEE Transactions on Dielectrics and ElectricalInsulation Vol.17，No.6(2010)。

发明内容

本发明提供一种介电损耗角正切低的球状二氧化硅粉末。

(1)一种球状二氧化硅粉末，其特征在于，在30℃/分钟的条件下从25℃升温至1000℃时，在500℃～1000℃的脱离的水分子数为0.01mmol/g以下，比表面积为1～30m²/g。

(3)根据(1)所述的球状二氧化硅粉末，其特征在于，将通过扩散反射FT－IR法测定得到的二氧化硅粉末的波数3735cm^－1～3755cm^－1的峰强度设为A、波数3660cm^－1～3680cm^－1的峰强度设为B时，B/A为3.0以下。