JP5320568B2 - Method for producing fibrous barium titanate - Google Patents

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Description

本発明は繊維状チタン酸バリウムの製造方法に関して、極めて大きな比表面積を具備する繊維状チタン酸バリウムを簡便、効率的に製造する方法を提供する。 The present invention for the production method of the barium fibrous titanate, provides a method for producing a fibrous barium titanate having a very large specific surface area easily, efficiently.

一般に、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウムなどを代表とするチタン酸金属塩は、積層セラミックコンデンサ、半導体デバイス及び高周波フィルターなどの誘電材料に汎用されている。
この誘電材料の単位面積当たりの反応量が増すと、例えば、積層セラミックコンデンサでは小型、大容量化が実現できるが、そのためには誘電材料の比表面積をできるだけ増大させる必要がある。
一般に、比表面積を増大するには、チタン酸金属塩を微粒子化することが先ず考えられるが、比表面積が300m2/g前後を越えるものを製造することは容易でなく、再現性も良くないという問題がある。
In general, metal titanates such as barium titanate and strontium titanate are widely used for dielectric materials such as multilayer ceramic capacitors, semiconductor devices, and high-frequency filters.
When the amount of reaction per unit area of the dielectric material increases, for example, a multilayer ceramic capacitor can be reduced in size and increased in capacity. For this purpose, it is necessary to increase the specific surface area of the dielectric material as much as possible.
In general, in order to increase the specific surface area, it is conceivable first to make the metal titanate fine particles, but it is not easy to produce a metal having a specific surface area exceeding about 300 m 2 / g, and the reproducibility is not good. There is a problem.

例えば、特許文献1には、チタン化合物とバリウム化合物を使用して水熱合成法によりチタン酸バリウムの粉末を製造するに際して、チタン化合物のpHを6.6〜10の範囲に制御し、或は、チタン化合物中の塩素含有率を所定濃度以下に制御することにより、不純物含有量の少ないチタン酸バリウムの粉末を製造することが記載されている(請求項1〜2、段落5〜7)。しかしながら、当該特許文献1のチタン酸バリウムは純度の面では優れているが、比表面積の増大という面ではあまり期待できない。   For example, Patent Document 1 discloses that when a barium titanate powder is produced by a hydrothermal synthesis method using a titanium compound and a barium compound, the pH of the titanium compound is controlled in the range of 6.6 to 10, or In addition, it is described that barium titanate powder having a small impurity content is produced by controlling the chlorine content in the titanium compound to a predetermined concentration or less (claims 1 and 2, paragraphs 5 to 7). However, although barium titanate of Patent Document 1 is excellent in terms of purity, it cannot be expected so much in terms of an increase in specific surface area.

一方、チタン酸バリウムなどのチタン酸金属塩を対象とするものではないが、チタン酸バリウムを製造する際の原材料となる酸化チタンに関して、特許文献2には、酸化チタンを水酸化カリウムで水熱処理して酸化チタンを製造する方法であって、水酸化カリウムの濃度と温度を制御することで、比表面積が300〜450m2/gの長繊維状の酸化チタンを製造することが記載されている(請求項1、4、7〜8、段落17〜18)。
即ち、この特許文献2によれば、比表面積を増大させる方法として、化合物に繊維構造を具備させることが開示されている。
On the other hand, although not intended for metal titanate such as barium titanate, Patent Document 2 discloses a hydrothermal treatment of titanium oxide with potassium hydroxide as a raw material for producing barium titanate. And manufacturing a long fibrous titanium oxide having a specific surface area of 300 to 450 m 2 / g by controlling the concentration and temperature of potassium hydroxide. (Claims 1, 4, 7-8, paragraphs 17-18).
That is, according to Patent Document 2, as a method for increasing the specific surface area, it is disclosed that a compound has a fiber structure.

そこで、繊維状のチタン酸バリウムの従来技術を挙げると、次の通りである。
即ち、特許文献3には、水熱法により繊維状チタン酸バリウムを製造することが(請求項1〜2)、特許文献4には、同じく水熱法により針状チタン酸バリウムを製造することが(請求項1)、夫々開示されている。
Therefore, the prior art of fibrous barium titanate is as follows.
That is, Patent Document 3 manufactures fibrous barium titanate by a hydrothermal method (Claims 1 and 2), and Patent Document 4 also manufactures acicular barium titanate by a hydrothermal method. (Claim 1), respectively.

また、特許文献5には、繊維長1〜1000μm、繊維径10nm〜10μmのチタン酸金属塩繊維と結合剤からなる誘電性組成物が開示され、チタン酸金属塩としてチタン酸バリウムが例示される(段落16〜17、52)。   Patent Document 5 discloses a dielectric composition comprising a metal titanate salt fiber having a fiber length of 1 to 1000 μm and a fiber diameter of 10 nm to 10 μm and a binder, and barium titanate is exemplified as the metal titanate. (Paragraphs 16-17, 52).

特開2007−261912号公報JP 2007-261912 A 特開2005−162584号公報JP-A-2005-162585 特開平7−172833号公報JP-A-7-172833 特開平6−135720号公報JP-A-6-135720 特開平9−2868号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-2868

上記特許文献3の繊維状生成物の長さは10〜30μmであるが(段落9、表1)、比表面積は不明である。また、上記特許文献5のチタン酸金属塩繊維では、長さは1〜1000μm、繊維径は10nm〜10μmであって、微細な繊維構造を窺わせるが、やはり比表面積は不明である。
本発明は、繊維構造のチタン酸バリウムを製造して、その比表面積を大幅に増大させることを技術的課題とする。
Although the length of the fibrous product of the said patent document 3 is 10-30 micrometers (paragraph 9, Table 1), a specific surface area is unknown. The metal titanate fiber of Patent Document 5 has a length of 1 to 1000 μm and a fiber diameter of 10 nm to 10 μm, which indicates a fine fiber structure, but the specific surface area is still unknown.
An object of the present invention is to produce barium titanate having a fiber structure and greatly increase its specific surface area.

本発明者らは、前記特許文献2に記載されたような長繊維状の酸化チタンを原材料として、同様の繊維構造を有するチタン酸バリウムを製造することを着想の出発点として、原材料の濃度や温度などの反応条件と得られるチタン酸バリウムの比表面積との関係を鋭意研究した。
その結果、例えば、酸化チタンと水酸化バリウムとの水熱合成によりチタン酸バリウムを製造する際には、繊維状の酸化チタンと共に水酸化バリウムの濃度を1モル/L以下の所定の低濃度に保持しながら静置反応させると、比表面積の極めて大きな繊維状チタン酸バリウムが得られることを見い出して、本発明を完成した。
Starting from the idea of producing barium titanate having a similar fiber structure using long-fiber titanium oxide as described in Patent Document 2 as a starting material, the present inventors The relationship between the reaction conditions such as temperature and the specific surface area of the resulting barium titanate was studied intensively.
As a result, for example, when producing barium titanate by hydrothermal synthesis of titanium oxide and barium hydroxide, the concentration of barium hydroxide together with fibrous titanium oxide is set to a predetermined low concentration of 1 mol / L or less. It was found that a fiber-like barium titanate having a very large specific surface area can be obtained by allowing the reaction to stand while being held, thereby completing the present invention.

即ち、本発明1は、チタン塩と水溶性バリウム塩を水中で反応させてチタン酸バリウムを製造する方法において、
上記チタン塩が繊維状酸化チタンであり、
上記水溶性バリウム塩の濃度が0.01〜1モル/Lであり、
静置状態で反応させることにより、
結晶形状が繊維状であり、且つ、その比表面積が100〜1000m 2 /gである繊維状チタン酸バリウムを製造することを特徴とする繊維状チタン酸バリウムの製造方法である。
That is, the present invention 1 is a method for producing barium titanate by reacting a titanium salt and a water-soluble barium salt in water.
The titanium salt is fibrous titanium oxide,
The concentration of the water-soluble barium salt is 0.01-1 mol / L,
By reacting in a stationary state,
A method for producing fibrous barium titanate , characterized by producing fibrous barium titanate having a crystalline shape of a fibrous shape and a specific surface area of 100 to 1000 m 2 / g .

本発明2は、上記本発明1において、反応の温度が20〜150℃であることを特徴とする繊維状チタン酸バリウムの製造方法である。 Invention 2 is a method for producing fibrous barium titanate according to Invention 1, wherein the reaction temperature is 20 to 150 ° C.

本発明3は、上記本発明1又は2において、繊維状酸化チタンが酸化チタンを水中でアルカリ処理したものであり、水溶性バリウム塩がバリウムの水酸化物であることを特徴とする繊維状チタン酸バリウムの製造方法である。 The present invention 3 is a fibrous titanium according to the present invention 1 or 2, wherein the fibrous titanium oxide is obtained by subjecting titanium oxide to an alkali treatment in water, and the water-soluble barium salt is a hydroxide of barium. It is a manufacturing method of barium acid.

繊維状の酸化チタンと水溶性バリウム塩を原料とし、水溶性バリウム塩の濃度を所定範囲に低く抑制しながら水熱合成法で静置反応させることで、極細な繊維構造を保持した比表面積が非常に大きいチタン酸バリウムを製造でき、従来より高容量の誘電体材料などを提供できる。
一般に、酸化チタンと水溶性バリウム塩の水熱処理は比較的高い温度域での反応であり、例えば、特許文献1では200〜300℃の反応温度が好ましく(段落42)、上記特許文献3の反応温度は140〜250℃であること(請求項2参照)を夫々開示するが、本発明では、相対的に低い温度域(適した反応温度は20〜150℃;本発明2参照)で水熱合成するので、エネルギーコストを低減でき、生産性を向上できる。特に、常温付近で水熱合成する場合には、原料である繊維状の酸化チタンと水溶性バリウム塩とを水中に溶解して、所定時間に亘り静置するだけで繊維構造を有するチタン酸バリウムを調製できるため、製造がきわめて簡便である。
By using a fibrous titanium oxide and a water-soluble barium salt as raw materials, the specific surface area that retains the fine fiber structure can be maintained by hydrothermal synthesis while keeping the concentration of the water-soluble barium salt within a specified range. A very large barium titanate can be produced, and a dielectric material having a higher capacity than the conventional one can be provided.
In general, hydrothermal treatment of titanium oxide and a water-soluble barium salt is a reaction in a relatively high temperature range. For example, in Patent Document 1, a reaction temperature of 200 to 300 ° C. is preferable (paragraph 42), and the reaction described in Patent Document 3 above. It is disclosed that the temperature is 140 to 250 ° C. (see claim 2), but in the present invention, the hydrothermal reaction is carried out in a relatively low temperature range (a suitable reaction temperature is 20 to 150 ° C .; refer to the present invention 2 ). Since they are synthesized, energy costs can be reduced and productivity can be improved. In particular, when hydrothermal synthesis is performed at around room temperature, barium titanate having a fiber structure is obtained by simply dissolving fibrous titanium oxide as a raw material and a water-soluble barium salt in water and allowing to stand for a predetermined time. Is easy to manufacture.

本発明は、チタン塩と水溶性バリウム塩を水中で反応させてチタン酸バリウムを製造するに際して、当該チタン塩に繊維状酸化チタンを使用し、特定の低濃度の水酸化バリウム塩と所定条件で反応させて、比表面積が100〜1000m 2 /gである繊維状チタン酸バリウムを製造する方法である。 In the present invention, when producing barium titanate by reacting a titanium salt with a water-soluble barium salt in water, fibrous titanium oxide is used as the titanium salt, and a specific low concentration barium hydroxide salt is used under predetermined conditions. This is a method for producing a fibrous barium titanate having a specific surface area of 100 to 1000 m 2 / g by reacting .

そこで、チタン塩と水溶性バリウム塩を水熱処理して本発明の繊維状チタン酸バリウムを製造する方法を説明する。
先ず、本発明においては、原料となるチタン塩は繊維状の酸化チタンであることが必要である。この繊維状酸化チタンは、酸化チタン又は酸化チタン塩(水酸化チタン)の少なくとも一種を水酸化カリウムでアルカリ水熱処理し、塩酸や硝酸などの無機酸で中和(脱アルカリ)洗浄することによって製造することができる(本発明3参照)。
上記アルカリ水熱処理の条件として、水酸化カリウム濃度が10〜25モル/L、温度が70〜150℃が好ましい。反応時間は5〜40時間であるが、水酸化カリウム濃度及び温度に依存するため、水酸化カリウム濃度=15〜20モル/L、温度=100〜130℃、反応時間=6〜20時間で反応させることがより好適である。
上記水熱合成で得られる繊維状酸化チタンは、図2に示す通り、ナノオーダーの直径とサブミクロン以上の繊維長を有しており、比表面積が極めて大きな極細繊維の結晶である。
そこで、本発明の繊維状チタン酸バリウムを製造する際の原料となる繊維状酸化チタンの条件をまとめると、直径は1〜100nm、繊維長は100nm〜1000μm、比表面積は100〜1000m2/gが適しており、直径5〜40nm、比表面積200〜450m2/gの繊維状酸化チタンを用いるのが好ましい。尚、繊維長は100nm以上であれば特に限定されない。
Therefore, a method for producing the fibrous barium titanate of the present invention by hydrothermally treating a titanium salt and a water-soluble barium salt will be described.
First, in this invention, the titanium salt used as a raw material needs to be fibrous titanium oxide. This fibrous titanium oxide is manufactured by subjecting at least one of titanium oxide or titanium oxide salt (titanium hydroxide) to alkaline hydrothermal treatment with potassium hydroxide and neutralizing (dealkali) washing with an inorganic acid such as hydrochloric acid or nitric acid. (Refer to the present invention 3 ).
As conditions for the alkaline hydrothermal treatment, a potassium hydroxide concentration of 10 to 25 mol / L and a temperature of 70 to 150 ° C. are preferable. Although the reaction time is 5 to 40 hours, depending on the potassium hydroxide concentration and temperature, the reaction takes place at potassium hydroxide concentration = 15-20 mol / L, temperature = 100-130 ° C., reaction time = 6-20 hours. More preferably.
The fibrous titanium oxide obtained by the hydrothermal synthesis is an ultrafine fiber crystal having a nano-order diameter and a submicron or more fiber length and a very large specific surface area as shown in FIG.
Therefore, the conditions of the fibrous titanium oxide as a raw material when producing the fibrous barium titanate of the present invention are summarized. The diameter is 1 to 100 nm, the fiber length is 100 nm to 1000 μm, and the specific surface area is 100 to 1000 m 2 / g. It is preferable to use fibrous titanium oxide having a diameter of 5 to 40 nm and a specific surface area of 200 to 450 m 2 / g. In addition, if fiber length is 100 nm or more, it will not specifically limit.

次いで、上記繊維状酸化チタンと水溶性バリウム塩を水熱合成するが、水溶性バリウム塩は基本的にバリウムの水酸化物である(本発明3参照)。
本発明では、水酸化バリウムの濃度を0.01〜1モル/Lに低く抑制し、且つ、静置状態で反応することが必要である(本発明1参照)。水酸化バリウムの好ましい濃度は0.1〜0.4モル/Lである。
水酸化バリウムの濃度が0.01モル/Lより少ないと、繊維の組成が酸化チタンに近づいてチタン酸バリウムの生成が困難になり、また、1モル/Lより多いとチタン酸バリウムが繊維状にならず、粒子状になる恐れが大きい。
Subsequently, the fibrous titanium oxide and the water-soluble barium salt are hydrothermally synthesized. The water-soluble barium salt is basically a hydroxide of barium (see the present invention 3 ).
In the present invention, it is necessary to suppress the barium hydroxide concentration to 0.01 to 1 mol / L and to react in a stationary state (see the present invention 1 ). The preferred concentration of barium hydroxide is 0.1 to 0.4 mol / L.
When the concentration of barium hydroxide is less than 0.01 mol / L, the composition of the fiber approaches titanium oxide and it becomes difficult to produce barium titanate. When it exceeds 1 mol / L, the barium titanate is fibrous. There is a high risk of becoming particles.

水酸化バリウムついては、水和物と非水和物で適正な濃度範囲は少し異なり、水酸化バリウム8水和物などの各水和物では反応時の脱水により反応系内での純粋物の濃度が低下するため、非水和物の濃度より多めに設定する必要があり、逆に、非水和物の濃度は水和物より少なくて良い。
例えば、水酸化バリウム8水和物(Ba(OH)2・8H2O)を濃度=1モル/Lで添加する場合、水酸化バリウム非水和物(Ba(OH)2)では0.41モル/L程度で足りる。
For a barium hydroxide, a proper density range hydrate and non-hydrate are slightly different, in each hydrates such as barium hydroxide octahydrate pure product in the reaction system by dehydration of the reaction Since the concentration decreases, it is necessary to set the concentration higher than that of the non-hydrate. Conversely, the concentration of the non-hydrate may be lower than that of the hydrate.
For example, when barium hydroxide octahydrate (Ba (OH) 2 .8H 2 O) is added at a concentration = 1 mol / L, 0.41 for barium hydroxide non-hydrate (Ba (OH) 2 ). About mol / L is sufficient.

水熱合成に際して、酸化チタンと水酸化バリウム仕込みモル比率については、チタン酸バリウムが繊維構造を保持し、その原子比(Ba/Ti)を可能な限り1.0に調整するため、水酸化バリウムを酸化チタンの等モル比より多く添加する必要があり、水酸化バリウム/酸化チタン(モル比)をAとすると、水酸化バリウムの溶解度を考慮する必要はあるが、1.0<A<5.0が好ましい。
上記モル比Aが5以上になると(即ち、水酸化バリウムを過剰に添加すると)、生成するチタン酸バリウムが繊維構造ではなく、粒子状になる恐れが大きい。また、上記モル比Aが1.0以下では、生成するチタン酸バリウムの原子比(Ba/Ti)が低下する問題がある。
尚、未反応の水酸化バリウム残渣は中和洗浄することで除去できる。
In the hydrothermal synthesis, the charged molar ratio of titanium oxide and barium hydroxide is adjusted so that barium titanate maintains the fiber structure and the atomic ratio (Ba / Ti) is adjusted to 1.0 as much as possible. It is necessary to add barium more than the equimolar ratio of titanium oxide. If barium hydroxide / titanium oxide (molar ratio) is A, it is necessary to consider the solubility of barium hydroxide, but 1.0 <A < 5.0 is preferred.
When the molar ratio A is 5 or more (that is, when barium hydroxide is added excessively), the generated barium titanate is not likely to be a fiber structure but a particulate matter. Further, when the molar ratio A is 1.0 or less, there is a problem that the atomic ratio (Ba / Ti) of the generated barium titanate is lowered.
The unreacted barium hydroxide residue can be removed by neutralization washing.

前述した通り、水熱反応は静置状態で行う。この静置状態での反応とは、外部から機械的な撹拌を加えない反応という意味である。
撹拌を施すと、生成するチタン酸バリウムの繊維構造が保持できず、また、比表面積が著しく低下する問題が生じる。
但し、繊維状酸化チタンに対して常に均一な濃度の水酸化バリウムを供給できる程度の撹拌、即ち、繊維状酸化チタン及び繊維状チタン酸バリウムの固形分は静置しており、水酸化バリウム溶液のみが常に均一な濃度分布を維持できるような、極めて緩やかな撹拌は、本発明の「静置状態」に包含されるものである。
As described above, the hydrothermal reaction is performed in a stationary state. This reaction in a stationary state means a reaction in which mechanical stirring is not applied from the outside.
When stirring is carried out, the fiber structure of the generated barium titanate cannot be maintained, and the specific surface area is significantly reduced.
However, agitation enough to supply barium hydroxide always uniform concentration against fibrous titanium oxide, i.e., fibrous titanium oxide and the solid content of the fibrous barium titanate is allowed to stand, barium hydroxide solution Very gentle agitation, in which only a constant concentration distribution can always be maintained, is included in the “stationary state” of the present invention.

本発明2に示すように、酸化チタンと水酸化バリウムの水熱処理では、反応の温度は20〜150℃が適しており、特に20〜90℃が好ましい。
反応時間は1〜50時間程度であるが、水酸化バリウムの濃度や反応温度に依存し、高温及び高濃度であるほど反応時間は短縮できる。
一般に、高温で反応すると粒子状を形成し易いが、上述の好ましい温度域(20〜90℃)のような低温反応では効果的に繊維構造を形成し易い利点がある。
従って、水熱合成の好ましい条件を挙げると、水酸化バリウム8水和物の濃度が0.1〜0.4モル/L、反応温度が20〜90℃、反応時間が3〜36時間である。
As shown in the present invention 2 , in the hydrothermal treatment of titanium oxide and barium hydroxide, the reaction temperature is suitably 20 to 150 ° C, particularly preferably 20 to 90 ° C.
Although the reaction time is about 1 to 50 hours, depending on the concentration of barium hydroxide and the reaction temperature, the higher the temperature and the higher the concentration, the shorter the reaction time.
In general, when it reacts at a high temperature, it is easy to form particles, but a low-temperature reaction such as the above-mentioned preferable temperature range (20 to 90 ° C.) has an advantage of easily forming a fiber structure.
Therefore, preferable conditions for hydrothermal synthesis are as follows: the concentration of barium hydroxide octahydrate is 0.1 to 0.4 mol / L, the reaction temperature is 20 to 90 ° C., and the reaction time is 3 to 36 hours. .

一方、上記水熱処理は大気圧・大気雰囲気下で行うことが基本であるが、本発明の繊維状チタン酸バリウムはオートクレーブを使用して製造することもできる。
オートクレーブを使用した場合、温度領域は上昇し、250℃程度でも製造可能であり、さらにチタン酸バリウムの原子比(Ba/Ti)を1.0に調整するため、前記モル比Aを1.0に近づけることが可能となる。
尚、オートクレーブを使用する場合でも、無撹拌・静置状態での反応が基本である。また、大気雰囲気下を二酸化炭素以外の不活性ガス雰囲気下にすることで、炭酸バリウムの生成を防止し、チタン酸バリウム中の不純物を減らして、チタン酸バリウムの原子比(Ba/Ti)の管理を容易にし、セラミックコンデンサ等に使用した際の電気特性に与える悪影響を低減することができる。
On the other hand, the hydrothermal treatment is basically performed under atmospheric pressure and atmospheric atmosphere, but the fibrous barium titanate of the present invention can also be produced using an autoclave.
When an autoclave is used, the temperature range rises and can be produced even at about 250 ° C. Further, in order to adjust the atomic ratio (Ba / Ti) of barium titanate to 1.0, the molar ratio A is set to 1.0. It becomes possible to approach.
Even when an autoclave is used, the reaction is basically performed without stirring and standing. In addition, by making the atmospheric atmosphere an inert gas atmosphere other than carbon dioxide, the production of barium carbonate is prevented, the impurities in the barium titanate are reduced, and the atomic ratio of the barium titanate (Ba / Ti) Management can be facilitated and adverse effects on electrical characteristics when used in ceramic capacitors and the like can be reduced .

以上の通り、繊維状の酸化チタンと水酸化バリウム(水溶性金属塩)を水熱処理して本発明の繊維状チタン酸バリウムを製造する方法を説明したが、基本的に水溶性金属塩を水酸化ストロンチウムに替えると、同様の条件で繊維状のチタン酸ストロンチウムを製造することができる。
本発明のチタン酸金属塩(チタン酸バリウム)はペロブスカイト型及びスピネル型の結晶構造を基本とし、組成面ではチタン複合化合物を包含するものである。
この場合、本発明のチタン酸バリウムの代表的な結晶組成はBaTiO3表され、バリウムとストロンチウムを含むチタン複合化合物の結晶組成はBaxSr1-xTiO3で表される。
As described above, the method for producing the fibrous barium titanate of the present invention by hydrothermally treating fibrous titanium oxide and barium hydroxide (water-soluble metal salt) has been described. In place of strontium oxide, fibrous strontium titanate can be produced under the same conditions.
The metal titanate (barium titanate) of the present invention is based on a perovskite-type and spinel-type crystal structure and includes a titanium composite compound in terms of composition.
In this case, the typical crystal composition of the barium titanate of the present invention is represented by BaTiO 3 , and the crystal composition of the titanium composite compound containing barium and strontium is represented by BaxSr 1 -xTiO 3 .

上記水熱処理で得られる本発明の繊維状チタン酸バリウムはナノオーダーの直径とサブミクロン以上の繊維長を有する、比表面積が極めて大きな極細繊維の結晶である。図3はこのチタン酸金属塩の代表例である繊維状チタン酸バリウムのSEM拡大画像であるが、粒子状とは異なる極細の繊維構造が明確に視認できる。
即ち、本発明の繊維状チタン酸バリウムは、所定の条件で繊維状酸化チタンと水酸化バリウムを水熱合成して得られるが、その比表面積は100〜1000m2/gであり、好ましくは200〜450m2/gである。
また、繊維の長さは100nm〜1000μm、好ましくは1μm〜1000μmであり、繊維の直径は1〜100nm、好ましくは5〜40nmである。
以上の通り、水酸化バリウムを所定の低濃度に抑制しながら、静置状態でチタン塩と共に水熱処理して得られる本発明の繊維状チタン酸バリウムは、極細の繊維構造を具備することできわめて大きな比表面積(100〜1000m2/g)を確保できるため、様々な分野に有効利用することができる。
本発明の繊維状チタン酸バリウムの用途としては、積層セラミックコンデンサにおける誘電体層及び内部電極の共剤、バリスタ、PTC(正特性サーミスタ)材料等の半導体デバイス向け誘電体材料、高周波フィルターやアンテナ用高周波誘電体セラミックス用誘電体材料、バリア放電プラズマ用誘電体触媒材料、静電・耐電防止剤、光触媒機能を有する塗料や脱臭・消臭用の塗料、電池材料(負極材料)などが挙げられる。
The fibrous barium titanate of the present invention obtained by the hydrothermal treatment is an ultrafine fiber crystal having a nano-order diameter and a fiber length of submicron or more and a very large specific surface area. FIG. 3 is an SEM enlarged image of fibrous barium titanate, which is a representative example of this metal titanate, and an ultrafine fiber structure different from the particulate form can be clearly seen.
That is, the fibrous barium titanate of the present invention is obtained by hydrothermal synthesis of fibrous titanium oxide and barium hydroxide under predetermined conditions, and the specific surface area is 100 to 1000 m 2 / g , preferably 200. ˜450 m 2 / g.
The length of the fiber is 100 nm to 1000 μm , preferably 1 μm to 1000 μm, and the fiber diameter is 1 to 100 nm, preferably 5 to 40 nm .
As described above, the fibrous barium titanate of the present invention obtained by hydrothermal treatment with a titanium salt in a stationary state while suppressing barium hydroxide to a predetermined low concentration is extremely excellent because it has an extremely fine fiber structure. Since a large specific surface area (100 to 1000 m 2 / g) can be secured, it can be effectively used in various fields.
The application of the fibrous barium titanate of the present invention includes a dielectric material for a dielectric layer and an internal electrode in a multilayer ceramic capacitor, a dielectric material for semiconductor devices such as a varistor and a PTC (positive thermistor) material, a high frequency filter and an antenna. Examples include dielectric materials for high-frequency dielectric ceramics, dielectric catalyst materials for barrier discharge plasma, electrostatic / antistatic agents, paints having a photocatalytic function, paints for deodorization / deodorization, battery materials (negative electrode materials), and the like.

以下、繊維状の酸化チタンの製造例、この繊維状酸化チタンを使用して本発明の繊維状のチタン酸バリウムを製造する実施例、実施例で得られた繊維状チタン酸バリウムの性状確認、組成の同定及び比表面積の測定などの各種試験例を順次述べる。
本発明は下記の製造例、実施例、試験例に拘束されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意の変形をなし得ることは勿論である。
Hereinafter, Production Examples of titanium oxide fibers, examples of producing the barium titanate fibrous invention using this fibrous titanium oxide, property confirmation fibrous barium titanate obtained in Example, Various test examples such as identification of composition and measurement of specific surface area will be sequentially described.
The present invention is not limited to the following production examples, examples, and test examples, and it is needless to say that arbitrary modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention.

繊維状酸化チタンの製造例》
酸化チタン粉末(日本アエロジル社製、P25)10gを17M水酸化カリウム(関東化学社製、鹿特級)水溶液100mLに入れ、充分に撹拌した後、110℃の恒温器で20時間、静置状態で合成した。恒温器はテフロン容器を使用した。
次いで、20時間経過後、容器を取り出して遠心分離器で固形分を分離し、固形分中の余剰なアルカリ残渣を10%塩酸で中和処理した。
その後、遠心分離器で純水を用いて固形分の脱塩洗浄処理を3回行い、繊維状酸化チタンの分散スラリーを得た。
< Production example of fibrous titanium oxide>
After putting 10g of titanium oxide powder (Nippon Aerosil Co., Ltd., P25) in 100mL of 17M potassium hydroxide (Kanto Chemical Co., Ltd., deer special grade) aqueous solution and stirring well, let it stand at 110 ° C incubator for 20 hours Synthesized. The thermostat used a Teflon container.
Then, after 20 hours, the container was taken out and the solid content was separated with a centrifuge, and the excess alkali residue in the solid content was neutralized with 10% hydrochloric acid.
Then, the desalting washing | cleaning process of solid content was performed 3 times using the pure water with the centrifuge, and the dispersion | distribution slurry of the fibrous titanium oxide was obtained.

そこで、上記製造例で得られた繊維状酸化チタンと水酸化バリウムを所定条件で水熱処理して、繊維状のチタン酸バリウムを製造した。
下記の製造実施例と製造比較例の区分けは上記本発明4の製造方法に基づく。
繊維状チタン酸バリウムの製造実施例
下記の製造実施例1〜5のうち、製造実施例1は水酸化バリウム8水和物の濃度を0.4モル/Lとし、80℃の温度条件で静置反応させた例である。製造実施例2は反応温度を上記実施例1の80℃から150℃に上昇させた例である。製造実施例3は反応温度を25℃(常温)に低下させた例である。製造実施例4は水酸化バリウム8水和物の濃度を1.0モル/Lに高めた例である。製造実施例5は同水和物の濃度を0.1モル/Lに低下させた例である。
一方、製造比較例1〜3のうち、製造比較例1は上記製造実施例1を基本として、撹拌状態で反応させた例である。製造比較例2は水酸化バリウム8水和物の濃度を本発明の適正範囲より高く調整して静置反応させた例である。製造比較例3は同水和物の濃度を本発明の適正範囲より高く調整して撹拌状態で反応させた例である。
図1の左寄り欄及び中央欄には水熱処理時の温度、水酸化バリウム8水和物の濃度、水熱処理での水酸化バリウムと酸化チタンのモル比などの反応条件をまとめた。
Therefore, the fibrous titanium oxide and barium hydroxide obtained in the above production example were hydrothermally treated under predetermined conditions to produce fibrous barium titanate.
The distinction between the following production examples and production comparison examples is based on the production method of the present invention 4.
<< Production Example of Fibrous Barium Titanate >>
Among the following Production Examples 1 to 5, Production Example 1 is an example in which the concentration of barium hydroxide octahydrate is 0.4 mol / L and the reaction is allowed to stand at a temperature of 80 ° C. Production Example 2 is an example in which the reaction temperature was increased from 80 ° C. in Example 1 to 150 ° C. Production Example 3 is an example in which the reaction temperature was lowered to 25 ° C. (normal temperature). Production Example 4 is an example in which the concentration of barium hydroxide octahydrate was increased to 1.0 mol / L. Production Example 5 is an example in which the concentration of the hydrate was lowered to 0.1 mol / L.
On the other hand, in the manufacturing Comparative Examples 1 to 3, Comparative Production Example 1 as the basis of the above Preparation Example 1, an example was reacted under stirring. Production Comparative Example 2 is an example in which the concentration of barium hydroxide octahydrate was adjusted to be higher than the appropriate range of the present invention and allowed to stand for reaction. Production Comparative Example 3 is an example in which the concentration of the hydrate was adjusted to be higher than the appropriate range of the present invention and the reaction was performed in a stirred state.
The left column and center column of FIG. 1 summarize reaction conditions such as the temperature during hydrothermal treatment, the concentration of barium hydroxide octahydrate, and the molar ratio of barium hydroxide to titanium oxide during hydrothermal treatment.

(1)製造実施例
80℃に加温した純水500mLに水酸化バリウム8水和物(関東化学社製、特級ACS)を溶解して濃度0.4モル/Lに調整したうえで、前記製造例の繊維状酸化チタンのスラリーを10g(固形分換算)添加し、80℃の静置状態で12時間水熱合成した。この場合、水酸化バリウムと酸化チタンの仕込みモル比はBa(OH)2/TiO2=1.5であった。
次いで、12時間経過後、遠心分離器で固形分を分離し、固形分中の余剰なアルカリ残渣を10%塩酸(関東化学社製、有害金属測定用)でpH7まで中和処理した。
続いて、遠心分離器で純水を用いて固形分の脱塩洗浄処理を3回行い、チタン酸バリウムの分散スラリーを得た。
(1) Production Example 1
Barium hydroxide octahydrate (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., special grade ACS) is dissolved in 500 mL of pure water heated to 80 ° C. to adjust the concentration to 0.4 mol / L, and the fibrous oxidation of the above production example is performed. 10 g (in terms of solid content) of titanium slurry was added, and hydrothermal synthesis was performed at 80 ° C. for 12 hours. In this case, the charged molar ratio of barium hydroxide and titanium oxide was Ba (OH) 2 / TiO 2 = 1.5.
Then, after 12 hours, the solid content was separated with a centrifuge, and the excess alkali residue in the solid content was neutralized to pH 7 with 10% hydrochloric acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., for measuring harmful metals).
Subsequently, desalting and washing treatment of solid content was performed 3 times using pure water in a centrifuge, and a dispersion slurry of barium titanate was obtained.

(2)製造実施例
製造実施例1を基本として、反応温度を150℃として水熱反応させた以外は、製造実施例1と同様の条件で処理して、チタン酸バリウムの分散スラリーを得た。
尚、水酸化バリウムと酸化チタンのモル比はBa(OH)2/TiO2=1.5であった。
(2) Production Example 2
Based on Production Example 1, a reaction slurry was treated under the same conditions as Production Example 1 except that the reaction temperature was 150 ° C. to obtain a dispersion slurry of barium titanate.
The molar ratio of barium hydroxide to titanium oxide was Ba (OH) 2 / TiO 2 = 1.5.

(3)実施例3
製造実施例1を基本として、反応温度25℃で36時間水熱反応させた以外は、製造実施例1と同様の条件で処理して、チタン酸バリウムの分散スラリーを得た。
尚、水酸化バリウムと酸化チタンのモル比はBa(OH)2/TiO2=4.0であった。
(3) Example 3
Based on Production Example 1, a dispersion slurry of barium titanate was obtained by treating under the same conditions as in Production Example 1 except that a hydrothermal reaction was performed at a reaction temperature of 25 ° C. for 36 hours.
The molar ratio of barium hydroxide to titanium oxide was Ba (OH) 2 / TiO 2 = 4.0.

(4)製造実施例
製造実施例1を基本として、水酸化バリウム8水和物の濃度を1.0モル/Lに調整した以外は、製造実施例1と同様の条件で処理して、チタン酸バリウムの分散スラリーを得た。
尚、水酸化バリウムと酸化チタンのモル比はBa(OH)2/TiO2=1.5であった。
(4) Production Example 4
Based on Production Example 1, except that the concentration of barium hydroxide octahydrate was adjusted to 1.0 mol / L, the dispersion slurry of barium titanate was treated under the same conditions as in Production Example 1. Obtained.
The molar ratio of barium hydroxide to titanium oxide was Ba (OH) 2 / TiO 2 = 1.5.

(5)製造実施例
製造実施例1を基本として、水酸化バリウム8水和物の濃度を0.1モル/Lに調整した以外は、製造実施例1と同様の条件で処理して、チタン酸バリウムの分散スラリーを得た。
尚、水酸化バリウムと酸化チタンのモル比はBa(OH)2/TiO2=1.5であった。
(5) Production Example 5
Based on Production Example 1, except that the concentration of barium hydroxide octahydrate was adjusted to 0.1 mol / L, the dispersion slurry of barium titanate was treated under the same conditions as in Production Example 1. Obtained.
The molar ratio of barium hydroxide to titanium oxide was Ba (OH) 2 / TiO 2 = 1.5.

(6)製造比較例
製造実施例1を基本として、100rpmの撹拌条件下で水熱反応させた以外は、製造実施例1と同様の条件で処理して、チタン酸バリウムの分散スラリーを得た。
尚、水酸化バリウムと酸化チタンのモル比はBa(OH)2/TiO2=1.5であった。
(6) Manufacturing Comparative Example 1
Based on Production Example 1, except that the hydrothermal reaction was performed under a stirring condition of 100 rpm, a dispersion slurry of barium titanate was obtained under the same conditions as in Production Example 1.
The molar ratio of barium hydroxide to titanium oxide was Ba (OH) 2 / TiO 2 = 1.5.

(7)製造比較例
製造実施例1を基本として、水酸化バリウム8水和物の濃度を10モル/Lに調整した以外は、製造実施例1と同様の条件で処理して、チタン酸バリウムの分散スラリーを得た。
尚、水酸化バリウムと酸化チタンのモル比はBa(OH)2/TiO2=40であった。
(7) Production Comparative Example 2
Based on Production Example 1, except that the concentration of barium hydroxide octahydrate was adjusted to 10 mol / L, a dispersion slurry of barium titanate was obtained under the same conditions as in Production Example 1. .
The molar ratio of barium hydroxide to titanium oxide was Ba (OH) 2 / TiO 2 = 40.

(8)製造比較例
製造実施例1を基本として、水酸化バリウム8水和物の濃度を10モル/Lに調整し、500rpmの撹拌状態で3時間水熱反応させた以外は、製造実施例1と同様の条件で処理して、チタン酸バリウムの分散スラリーを得た。
尚、水酸化バリウムと酸化チタンのモル比はBa(OH)2/TiO2=40であった。
(8) Production Comparative Example 3
Under the same conditions as in Production Example 1, except that the concentration of barium hydroxide octahydrate was adjusted to 10 mol / L on the basis of Production Example 1 and subjected to a hydrothermal reaction for 3 hours with stirring at 500 rpm. The dispersion slurry of barium titanate was obtained by processing.
The molar ratio of barium hydroxide to titanium oxide was Ba (OH) 2 / TiO 2 = 40.

次いで、上記製造実施例1〜5及び製造比較例1〜3で得られた各チタン酸バリウムの性状解析及び組成分析を実施するため、各チタン酸バリウムの分散スラリーを石英ボートを用いて50℃で乾燥させ、固形物を得た。
《チタン酸バリウムの試験例》
そこで、製造実施例1〜5及び製造比較例1〜3で得られた上記チタン酸バリウムの各固形物について、先ず、走査型電子顕微鏡(SEM)により繊維構造の有無を中心に微視観察した。
また、走査型電子顕微鏡に付設されたエネルギー分散型蛍光X線分析装置(SEM−EDX)により、上記固形物の組成分析を行うとともに、水蒸気吸着量測定装置(水分吸着BET)により比表面積を測定した。得られたチタン酸バリウムの比表面積及びBa/Ti比は図1の右寄り欄にまとめた。
[測定機器の機種名]
電界放出型走査電子顕微鏡(FE−SEM):日立製作所製、S−4800
エネルギー分散型蛍光X線分析装置(EDX):堀場製作所製、商品名EMAX EX250 7593−H
水蒸気吸着量測定装置:QUANTACHROME社製、商品名Hydrosorb1000
Subsequently, in order to carry out the property analysis and composition analysis of each barium titanate obtained in the above Production Examples 1 to 5 and Production Comparative Examples 1 to 3, the dispersion slurry of each barium titanate was 50 ° C. using a quartz boat. And dried to obtain a solid.
<Test example of barium titanate>
Then, about each solid substance of the said barium titanate obtained by manufacture Examples 1-5 and manufacture comparative examples 1-3, first, it microscopically observed centering on the presence or absence of the fiber structure with the scanning electron microscope (SEM). .
In addition, the solid-state composition analysis is performed by an energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer (SEM-EDX) attached to the scanning electron microscope, and the specific surface area is measured by a water vapor adsorption amount measuring apparatus (moisture adsorption BET). did. The specific surface area and Ba / Ti ratio of the obtained barium titanate are summarized in the right column of FIG.
[Model name of measuring device]
Field emission scanning electron microscope (FE-SEM): Hitachi, S-4800
Energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer (EDX): manufactured by HORIBA, Ltd., trade name EMAX EX250 7593-H
Water vapor adsorption measuring device: QUANTACHROME, trade name Hydrosorb1000

(1)製造実施例
図3A〜Bに示すように、得られた固形物は繊維状の構造を有する集合体であることが確認された。
また、図4に示すように、蛍光X線分析装置のEDXパターンから、上記固形物はBa/Ti比=0.371の繊維構造を有するチタン酸バリウムであることが同定された。
この繊維状チタン酸バリウムの比表面積は351m2/gであった。
(1) Production Example 1
As shown to FIG. 3A-B, it was confirmed that the obtained solid substance is an aggregate | assembly which has a fibrous structure.
Moreover, as shown in FIG. 4, it was identified from the EDX pattern of the fluorescent X-ray analyzer that the solid matter was barium titanate having a fiber structure with a Ba / Ti ratio = 0.371.
The specific surface area of the fibrous barium titanate was 351 m 2 / g.

(2)製造実施例
得られた固形物は、Ba/Ti比=0.413、比表面積=323m2/gの繊維状のチタン酸バリウムであることが確認された。
(2) Production Example 2
It was confirmed that the obtained solid was fibrous barium titanate having a Ba / Ti ratio = 0.413 and a specific surface area = 323 m 2 / g.

(3)製造実施例
得られた固形物は、Ba/Ti比=0.327、比表面積=375m2/gの繊維状のチタン酸バリウムであることが確認された。
(3) Production Example 3
It was confirmed that the obtained solid was fibrous barium titanate having a Ba / Ti ratio = 0.327 and a specific surface area = 375 m 2 / g.

(4)製造実施例
得られた固形物は、Ba/Ti比=0.409、比表面積=338m2/gの繊維状のチタン酸バリウムであることが確認された。
(4) Production Example 4
It was confirmed that the obtained solid was fibrous barium titanate having a Ba / Ti ratio = 0.409 and a specific surface area = 338 m 2 / g.

(5)製造実施例
得られた固形物は、Ba/Ti比=0.298、比表面積=366m2/gの繊維状のチタン酸バリウムであることが確認された。
(5) Production Example 5
It was confirmed that the obtained solid was fibrous barium titanate having a Ba / Ti ratio = 0.298 and a specific surface area = 366 m 2 / g.

(6)製造比較例
得られた固形物は粒子状と繊維状との2種の構造を有する混合集合体であることが確認された。また、Ba/Ti比は0.785であって1.0に近い比率となったが、比表面積は128m2/gに低くとどまった。
(6) Manufacturing Comparative Example 1
It was confirmed that the obtained solid was a mixed aggregate having two types of structures, particulate and fibrous . Further, the Ba / Ti ratio was 0.785, which was a ratio close to 1.0, but the specific surface area was as low as 128 m 2 / g.

(7)製造比較例
図5のSEM画像に示す通り、得られた固形物は粒子状であり、Ba/Ti比=1.009、比表面積=35.6m2/gの粒子状チタン酸バリウムであることが確認された。
(7) Production Comparative Example 2
As shown in the SEM image of FIG. 5, it was confirmed that the obtained solid was in the form of particles and was particulate barium titanate having a Ba / Ti ratio of 1.009 and a specific surface area of 35.6 m 2 / g. It was.

(8)製造比較例
得られた固形物は、Ba/Ti比=1.006、比表面積=103m2/g、粒子径=20〜30nmの粒子状チタン酸バリウムであることが確認された。
(8) Production Comparative Example 3
It was confirmed that the obtained solid was particulate barium titanate having a Ba / Ti ratio = 1.006, a specific surface area = 103 m 2 / g, and a particle size = 20 to 30 nm.

上記製造実施例1〜5で得られた繊維状チタン酸バリウムでは、Ba/Ti比は0.298〜0.413であって1.0以下を示すが、これは水熱合成における水酸化バリウム濃度が非常に低いため、Ba導入エネルギーが高いチタン酸への反応効率が低下しているものと推定できる。
ちなみに、高濃度の水酸化バリウムで水熱合成すればBa/Ti比は1.0に限りなく近づくが、Ba導入時に繊維構造が断裂し易い弊害がある。従って、本発明では、水酸化バリウムの濃度を低く調整しながら静置合成することで、繊維構造のチタン酸バリウムを効率良く製造することができる。
In the fibrous barium titanate obtained in the above Production Examples 1 to 5, the Ba / Ti ratio is 0.298 to 0.413 and is 1.0 or less. This is barium hydroxide in hydrothermal synthesis. Since the concentration is very low, it can be estimated that the reaction efficiency to titanic acid having a high Ba introduction energy is lowered.
Incidentally, the Ba / Ti ratio approaches 1.0 as much as possible when hydrothermal synthesis is performed with high-concentration barium hydroxide, but there is a problem that the fiber structure is easily broken when Ba is introduced. Therefore, in the present invention, the barium titanate having a fiber structure can be efficiently produced by static synthesis while adjusting the concentration of barium hydroxide low.

製造実施例及び製造比較例の試験評価》
水酸化バリウムの濃度は本発明の適正範囲に低く抑制されているが、撹拌状態で水熱反応した製造比較例1では粒子状と繊維状の混合体になったが、得られたチタン酸バリウムの比表面積は製造実施例1〜5に比べて極めて小さいことが判った。これにより、繊維構造のチタン酸バリウムを得るには、静置状態で水熱反応することが重要であることが確認できた。尚、製造比較例1の撹拌速度は100rpmであるが、この撹拌速度を高めると粒子構造の割合が増して、比表面積はさらに低減することが推定できる。
静置状態での水熱反応であるが、水酸化バリウムの濃度が本発明の適正範囲を大きく越える製造比較例2では、チタン酸バリウムは粒子状になってしまい、繊維構造は得られないため、チタン酸バリウムの比表面積はきわめて小さかった。これにより、繊維構造のチタン酸バリウムの製造には水酸化バリウムの濃度が大きく影響し、所定以下の適正濃度に低く抑制することの重要性が確認できた。
本発明の適正範囲を越えた水酸化バリウムの濃度で、且つ撹拌状態にて水熱反応した製造比較例3では、当然ながらチタン酸バリウムは粒子状になってしまうため、比表面積も実施例のそれには遠く及ばなかった。
<< Test Evaluation of Production Examples and Production Comparative Examples >>
Although the concentration of barium hydroxide is suppressed to a low level within the proper range of the present invention, it was a mixture of particles and fibers in Production Comparative Example 1 in which the hydrothermal reaction was carried out in a stirred state, but the resulting barium titanate was obtained. It was found that the specific surface area of was extremely small compared to Production Examples 1-5. Thereby, in order to obtain the barium titanate of a fiber structure, it has confirmed that it was important to make a hydrothermal reaction in a stationary state. In addition, although the stirring speed of manufacture comparative example 1 is 100 rpm, when this stirring speed is raised, the ratio of a particle structure will increase and it can estimate that a specific surface area further reduces.
Although it is a hydrothermal reaction in a stationary state, in Production Comparative Example 2 in which the concentration of barium hydroxide greatly exceeds the appropriate range of the present invention, barium titanate becomes particulate and a fiber structure cannot be obtained. The specific surface area of barium titanate was very small. Thereby, the production of barium titanate having a fiber structure was greatly affected by the concentration of barium hydroxide, and it was confirmed that it was important to suppress the concentration to a predetermined level or lower.
In Production Comparative Example 3 in which the hydrothermal reaction was performed with stirring at a barium hydroxide concentration exceeding the proper range of the present invention, barium titanate naturally became particles, so the specific surface area was also that of the example. It was far from that.

これに対して、製造実施例1〜5では、図3A〜BのSEM画像が示す通り、得られたチタン酸バリウムは繊維構造を明らかに具備していた。また、この繊維構造は、製造実施例1〜5の比表面積が比較例2〜3のチタン酸バリウム粒子に比べて大きく増大していることからも裏付けられる。
従って、当該製造実施例1〜5を前記製造比較例1〜3に対比すると、繊維構造のチタン酸バリウムを効率良く製造するには、水酸化バリウムの濃度を所定以下の適正範囲に低く抑え、且つ、静置状態で水熱反応させることが必要である点が明確になった。
尚、本発明における水酸化バリウムの濃度条件及び静置条件を満たしても、繊維状ではなく粒子状の酸化チタン(即ち、一般的な市販の酸化チタン)を用いた水熱処理では、粒子状のチタン酸バリウムしか得られないことは言うまでもない。
In contrast, in Production Examples 1 to 5, the obtained barium titanate clearly had a fiber structure, as shown in the SEM images of FIGS. This fiber structure is also supported by the fact that the specific surface areas of Production Examples 1 to 5 are greatly increased compared to the barium titanate particles of Comparative Examples 2 to 3.
Therefore, when the production examples 1 to 5 are compared with the production comparison examples 1 to 3, in order to efficiently produce the barium titanate having a fiber structure, the concentration of barium hydroxide is suppressed to an appropriate range below a predetermined value, And it became clear that it was necessary to make it hydrothermally react in a stationary state.
Even if the barium hydroxide concentration condition and the standing condition in the present invention are satisfied, in the hydrothermal treatment using particulate titanium oxide (that is, general commercially available titanium oxide) instead of fibrous , It goes without saying that only barium titanate can be obtained.

水熱反応時の温度、水酸化バリウム8水和物の濃度、水熱反応での水酸化バリウムと酸化チタンの仕込みモル比、得られたチタン酸バリウムの比表面積及びBa/Ti比などをまとめた図表である。Summary of temperature during hydrothermal reaction, concentration of barium hydroxide octahydrate, molar ratio of charged barium hydroxide and titanium oxide in hydrothermal reaction, specific surface area and Ba / Ti ratio of the obtained barium titanate It is a chart. 原材料である繊維状酸化チタンのSEM画像(10万倍)を示す写真である。It is a photograph which shows the SEM image (100,000 times) of the fibrous titanium oxide which is a raw material. 製造実施例1で得られた繊維状チタン酸バリウムのSEM画像を示す写真であり、図3Aは倍率10万倍の写真、図3Bは同10万倍の写真である。FIG. 3A is a photograph showing an SEM image of fibrous barium titanate obtained in Production Example 1, FIG. 3A is a photograph at a magnification of 100,000 times, and FIG. 3B is a photograph at a magnification of 100,000 times. 製造実施例1で得られた繊維状チタン酸バリウムのEDXピークパターン図である。1 is an EDX peak pattern diagram of fibrous barium titanate obtained in Production Example 1. FIG. 製造比較例2で得られたチタン酸バリウムのSEM画像(10万倍)を示す写真である。It is a photograph which shows the SEM image (100,000 times) of the barium titanate obtained in manufacture comparative example 2.

Claims (3)

チタン塩と水溶性バリウム塩を水中で反応させてチタン酸バリウムを製造する方法において、
上記チタン塩が繊維状酸化チタンであり、
上記水溶性バリウム塩の濃度が0.01〜1モル/Lであり、
静置状態で反応させることにより、
結晶形状が繊維状であり、且つ、その比表面積が100〜1000m 2 /gである繊維状チタン酸バリウムを製造することを特徴とする繊維状チタン酸バリウムの製造方法
In a method for producing barium titanate by reacting a titanium salt and a water-soluble barium salt in water,
The titanium salt is fibrous titanium oxide,
The concentration of the water-soluble barium salt is 0.01-1 mol / L,
By reacting in a stationary state,
A method for producing fibrous barium titanate , characterized by producing fibrous barium titanate having a crystal shape of a fiber and a specific surface area of 100 to 1000 m 2 / g .
反応の温度が20〜150℃であることを特徴とする請求項1に記載の繊維状チタン酸バリウムの製造方法。 The temperature of reaction is 20-150 degreeC, The manufacturing method of the fibrous barium titanate of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 繊維状酸化チタンが酸化チタンを水中でアルカリ処理したものであり、水溶性バリウム塩がバリウムの水酸化物であることを特徴とする請求項1又は2に記載の繊維状チタン酸バリウムの製造方法。 The method for producing fibrous barium titanate according to claim 1 or 2 , wherein the fibrous titanium oxide is obtained by alkaline treatment of titanium oxide in water, and the water-soluble barium salt is a hydroxide of barium. .
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