JPH02180713A

JPH02180713A - アルカリ土類金属炭酸化合物

Info

Publication number: JPH02180713A
Application number: JP33470088A
Authority: JP
Inventors: Takashi Hoshino; 孝星野; Takatoshi Nakanishi; 中西　高敏; Susumu Tsuchida; 進土田; Shiyuuji Sumikawa; 澄川　ひで二
Original assignee: Sakai Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Sakai Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1988-12-29
Filing date: 1988-12-29
Publication date: 1990-07-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】皮呈上立科旦兄団本発明は、新規なアルカリ土類金属炭酸化合物に関し、
詳しくは、少なくとも２種のアルカリ土類金属を含む新
規なアルカリ土類金属炭酸化合物に関する。

従米坐技亘従来、炭酸ストロンチウムや炭酸バリウム等、種々のア
ルカリ土類金属炭酸化合物が知られており、これらは、
電子機器用材料として広く用いられている。

が　゛　しようと　る　　占本発明者らは、電子機器用材料としてのアルカリ土類金
属炭酸化合物の製造及びその物性について広範な研究を
重ねた結果、２種又は３種の水溶性アルカリ土類金属化
合物と水溶性の炭酸塩との水溶液反応において、上記２
種又は３種のアルカリ土類金属の合計量に対して、炭酸
根が当量以上であるように、上記炭酸塩をアルカリ土類
金属化合物と反応させることによって、Ｘ線回折図が単
なる２種又は３種の炭酸化合物の混合物とは異なる新規
なアルカリ土類金属炭酸化合物を沈殿として得ることが
できることを見出して、本発明に至ったものである。

かかる本発明によるアルカリ土類金属炭酸化合物は、電
子機器用材料の製造に有用であって、例えば、バリウム
ストロンチウムフェライトやバリウムストロンチウムペ
ロブスカイト化合物等の製造に好適に用いることができ
る。

。　占を”ンするための本発明によるアルカリ土類金属炭酸化合物の第１は、一
般式％式％（式中、Ｘ及びｙはいずれかが０．０３以上、０．１未
満の数であって、且つ、ｘ＋ｙ＝１である。）、（ｂ）　　ＢａｘＣａｔＣＯｘ（式中、Ｘ及び２はいずれかが０．０３以上、０．１未
満の数であって、且つ、Ｘ＋２＝１である。）、又は（ｃ）Ｓｒ、Ｃａ、ＣＯ＋（式中、ｙ及び２はいずれかが０．０３以上、０．３未
満の数であって、且つ、ｙ十ｚ＝１である。）、で表わされることを特徴とする。

本発明によるアルカリ土類金属炭酸化合物の第２は、一
般式％式％（式中、ｘ、ｙ及び２はすべて０．０３以上の数であっ
て、そのうち、一つ又は二つが０．０３以上、０．１未
満の数であって、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。）で表わされることを特徴とする。

先ず、本発明による２種のアルカリ土類金属を含む炭酸
化合物は、上記アルカリ土類金属の水溶性化合物と水溶
性の炭酸化合物とを、炭Ｍ根がアルカリ土類金属の合計
量に対して当量以上であるように、即ち、２種のアルカ
リ土類金属の合計量の１モルに対して、炭酸根が１モル
以上である条件下に、水溶液中で反応させることによっ
て、沈殿として得ることができる。

アルカリ土類金属の水溶性化合物としては、特に、塩化
物及び硫化物が好ましく用いられるが、水酸化物や硝酸
塩等も用いられる。更に、酢酸塩のような水溶性の有機
酸塩も用いられる。特に好ましく用いられる代表的な水
溶性アルカリ土類金属化合物の具体例として、例えば、
塩化ストロンチウム、塩化カルシウム、塩化バリウム、
硫化ストロンチウム、硫化バリウム、硫化カルシウム、
硝酸ストロンチウム、硝酸バリウム、硝酸カルシウム、
水酸化バリウム、水酸化ストロンチウム等を挙げること
ができる。

他方、水溶性炭酸化合物も、特に、限定されるものでは
ないが、例えば、アルカリ金属の炭酸塩及び炭酸水素塩
、例えば、炭酸す）　ＩＪウム、炭酸水素ナトリウム、
炭酸カリウム、炭酸水素カリウムや、アンモニウム塩、
例えば、炭酸水素アンモニウムや炭酸アンモニウム等が
好ましく用いられる。また、アルカリ物質を含む水溶液
中に炭酸ガス（二酸化炭素）を加えて、水溶液中で上記
したような水溶性炭酸化合物を生成させ、この水溶液を
アルカリ土類金属化合物の水溶液と反応させてもよく、
また、アルカリ性のアルカリ土類金属化合物の水溶液に
直接に炭酸ガスを吹き込んでもよい。

本発明によるアルカリ土類金属炭酸塩の沈殿反応は、通
常の方法によればよく、例えば、アルカリ土類金属化合
物の水溶液と、炭酸化合物の水溶液とを別々に調製し、
前述したように、アルカリ土類金属に対して、炭酸根が
当量以上であるように、反応器中に上記水溶液を同時に
加えて、沈殿を生成させる方法によることができる。ま
た、アルカリ土類金属化合物の水溶液に炭酸化合物の水
溶液を加え、或いはその反対の方法によることもできる
。

用いるアルカリ土類金属化合物の水溶液や、炭酸化合物
の水溶液の濃度は、特に、制限されるものではな（、ま
た、反応温度も、特に、制限されるものではない。これ
らの反応条件は、例えば、目的とするアルカリ土類金属
炭酸化合物の平均粒子径等を考慮して適宜に選ばれる。

通常、用いる水溶液の濃度が薄いほど、また、反応温度
が高いほど、平均粒子径の大きいアルカリ土類金属炭酸
化合物を得ることができ、用いる水溶液の濃度が濃いほ
ど、また、反応温度が低いほど、平均粒子径の小さいア
ルカリ土類金属炭酸化合物を得ることができる。しかし
、反応温度は、通常、２０〜９０℃の範囲が採用される
。熟成時間は、通常、１時間程度である。

上記のような沈殿生成反応によって、本発明によるアル
カリ土類金属炭酸化合物をほぼ定量的に得ることができ
る。沈殿生成反応後、沈殿を濾別した濾液中には、アル
カリ土類金属は検出されない。

次に、３種のアルカリ土類金属を含む炭酸化合物も、上
述した２種のアルカリ土類金属を含む炭酸化合物と同様
にして得ることができる。この場合、用いる３種のアル
カリ土類金属の一合計量に対して、炭酸根が当量以上で
あるようにして、アルカリ土類金属化合物と炭酸塩とが
反応される。

本発明によるアルカリ土類金属炭酸化合物は、以上のよ
うに、炭酸根に対して、合計にて当量、即ち、等モル量
にて、アルカリ土類金属を含有するが、単一のアルカリ
土類金属の炭酸化合物の混合物とは異なるＸ線回折図を
示す。即ち、本発明によるアルカリ土類金属炭酸化合物
のＸ線回折図には、それぞれの炭酸化合物の混合物には
みられない新たなピークが明瞭に認められる。また、本
発明によるアルカリ土類金属炭酸化合物の熱解析におけ
る挙動も、これらアルカリ土類金属炭酸化合物が対応す
るアルカリ土類金属の単一の炭酸化合物の混合物でない
ことを明瞭に示す。

光里坐羞求本発明によるアルカリ土類金属炭酸化合物は、以上のよ
うに、炭酸根に対して、合計にて当量の。

２種又は３種のアルカリ土類金属を含むが、Ｘ線回折や
示差熱分析による結果、これらは、対応するアルカリ土
類金属の単一の炭酸化合物の２種又は３種の混合物では
なく、新規な炭酸化合物である。

本発明によるかかるアルカリ土類金属炭酸化合物は、電
子機器材料として有用であるバリウムストロンチウムフ
ェライトやバリウムストロンチウムペロプスカイト化合
物の製造に好適に用いることができる。即ち、従来、バ
リウムストロンチウムフェライトやバリウムストロンチ
ウムペロブスカイト化合物等を製造する場合、炭酸バリ
ウムと炭酸ストロンチウムの混合物を焼成しているので
、均一な組成を有するものを製造することが容易ではな
い。これに対して、本発明のアルカリ土類金属炭酸化合
物によれば、組成が均一な焼成品を容易に製造すること
ができる。

尖施拠以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れら実施例により何ら限定されるものではない。

実施例１（Ｂａｏ、ｑ、ｑｓｒ６．　（１３ＣＯ２の製造）塩化
バリウムニ水和物の所定量を水に溶解して、１Ｍ塩化バ
リウム水溶液を調製し、また、別に、炭酸ストロンチウ
ムの所定量を所定量の塩酸水溶液に溶解して、１Ｍ塩化
ストロンチウム水溶液を調製した。

次いで、上記１Ｍ塩化バリウム水溶液９７０ｍ１とＩＭ
塩化ストロンチウム水溶液３０ｍ１とを反応器に仕込み
、これに水を加えて、全量を１３００ｍｌとした。

別に、炭酸アンモニウム−水和物１３７ｇ　（上記Ｂａ
及びＳｔの合計量に対して１．２当量）を水に溶解して
、全量を４００ｏ＋１とした。

３０℃の温度に加温した前記塩化バリウムと塩化ストロ
ンチウムの混合水溶液に、上記炭酸アンモニラ水溶液を
撹拌下に約２分間を要して加え、この後、３０〜４０℃
の温度で更に１時間撹拌して熟成した。この沈殿を含む
水溶液のｐＨは８〜８゜５であった。

生成した沈殿を濾別し、約１０１００Ｏの水で水洗した
後、沈殿を容器に移し、これに水約３０００ｍｌを加え
、常温にて６０分間攪拌した後、再び、濾別し、水洗し
た。このようなりバルブ、濾別、水洗する操作を３回繰
り返して、沈殿に含まれる不純物を除去した後、沈殿を
乾燥器中で温度１１０±５℃で約１０時間乾燥した。こ
れを乳鉢を用いて粉砕して、Ｂａａ、　ｑｔｓｒｏ、　
（ｌｃＯ３を得た。収率９５％。

実施例２（Ｂａａ、　０３ｓｒ１１．　ｑｗｃＯｓの製造）実施
例１にて調製したＩＭ塩化バリウム水溶液３０ｍ１とＩ
Ｍ塩化ストロンチウム水溶液９７０ｍ１とを反応器に仕
込み、これに水を加えて、全量を１３００ｍｌとした。

この後、実施例１と処理にして、Ｂａ６．０３Ｓｒ０．
９？ＣＯ３を得た。収率９５％。

実施例３（Ｂａｏ、　ｑｑｃａｏ、　ｏｘｃＯｘの製造）塩化カ
ルシウムニ水和物の所定量を水に熔解して、１Ｍ塩化カ
ルシウム水溶液を調製した。

実施例１にて調製したＩＭ塩化バリウム水溶液９７０ｍ
１と上記１Ｍ塩化カルシウム水溶液３０ｍ１とを反応器
に仕込み、これに水を加えて、全量を１３００ｍｌとし
た。この後、実施例１と処理にして、Ｂａａ、　ｑｑｃ
ａｏ、　ｏｚｃＯｚを得た。収率９５％。

実施例４（Ｂａａ、　０３ｃａ１１．　’ｌ？ｃｏ２の製造）実
施例１にて調製したＩＭ塩化バリウム水溶液３０ｍ１と
実施例３にて調製したＩＭ塩化カルシウム水溶液９７０
ｍ１とを反応器に仕込み、これに水を加えて、全量を１
３００ｍｌとした。この後、実施例１と処理にして、Ｂ
ａａ、　ｏｉｃａｏ、　ｑｔｃＯ＊を得た。

収率９５％。

実施例５Ｃ５ｒｏ、　ｑｔｃａｏ、　ｏｓｃＯｓｏの製造）実施
例１にて調製したＩＭ塩化ストロンチウム水溶液９７０
ｍ１と実施例３にて調製した１Ｍ塩化カルシウム水溶液
３０ｆｆｉ１とを反応器に仕込み、これに水を加えて、
全量を１３００ｍｌとした。この後、実施例１と処理に
して、Ｓｒ６．ｑ７ｃａｏ、　ｏ３ｃＯｘを得た。収率
９５％。

実施例６（Ｓｒｏ、　ｏ＊ｃａｏ、　９？ＣＯ３の製造）実施例
１にて調製したＩＭ塩化ストロンチウム水溶液３０ｍ１
と実施例３にて調製したＩＭ塩化カルシウム水溶液９７
０ｍ１とを反応器に仕込み、これに水を加えて、全量を
１３００ｍｌとした。この後、実施例１と処理にして、
Ｓｒｏ、　ｏｓｃａｏ、　９？ＣＯ：ｌを得た。収率９
５％。

実施例７（Ｂａａ、　４１！１ｓｒ６．　ａｓｓｃａｏ、　（１
３ｃＯ３の製造）実施例１にて調製したＩＭ塩化バリウ
ム水溶液４８５ｍ１とＩＭ塩化ストロンチウム水溶液４
８５ｍ１と実施例３にて調製したＩＭ塩化カルシウム水
溶液３０ｍ１とを反応器に仕込み、これに水を加えて、
全量を１３００ｍｌとした。この後、実施例１と処理に
して、Ｂａａ、　４１１Ｓｓｒ６．　ａｓｓｃａｏ、　
ｏｓｃＯｓを得た。

収率９５％。

実施例８（Ｂａｏ、　４１１Ｓｓｒ０．１＋３ｃａＯ，４１１Ｓ
ｃｏ２の製造）実施例１にて調製したＩＭ塩化バリウム
水溶液４８５ｍ１とＩＭ塩化ストロンチウム水溶液３０
ｍ１と実施例３にて調製した１Ｍ塩化カルシウム水溶液
４８５ａ＋１とを反応器に仕込み、これに水を加えて、
全量を１３００ｍｌとした。この後、実施例１と処理に
して、Ｂａａ、　ａａｓｓｒｏ、　ｏｓｃａｏ、　ａａ
ｓｃＯｚを得た。

収率９５％。

実施例９（Ｂａａ、　ｏｓｓｒｏ、　４１Ｓｃａ１１．４１１Ｓ
ｃｏ２の製造）実施例１にて調製したＩＭ塩化バリウム
水溶液３０ｍ１とＩＭ塩化ストロンチウム水溶液４８５
ｍ１と実施例３にて調製したＩＭ塩化カルシウム水溶液
４８５ｍ１とを反応器に仕込み、これに水を加えて、全
量を１３００ｍｌとした。この後、実施例１と処理にし
て、Ｂａａ、　ｏｘｓｒｏ、　４ｓｓｃａｏ、　４ｓｓ
ｃＯ＋を得た。

収率９５％。

実施例１０（Ｂａａ、　ｑａｓｒｏ、　ａｚｃａａ、　ｏｘｃＯｓ
の製造）実施例１にて調製した１Ｍ塩化バリウム水溶液
９４０ＩＩｌｌとＩＭ塩化ストロンチウム水溶液３０ｍ
１と実施例３にて調製したＩＭ塩化カルシウム水溶液３
０ｍ１とを反応器に仕込み、これに水を加えて、全量を
１３００ｍｌとした。この後、実施例１と処理にして、
Ｂａａ、　ｑａｓｒｏ、　１１３ｃａＯ，１１３ｃＯ：
ｌを得た。収率９５％。

実施例１１（Ｂａ１１．　ｏｓｓｒｏ、　９４Ｃａ６．０ＩＣＯＩ
の製造）実施例１にて調製した１Ｍ塩化バリウム水溶液
３０ｍ１とＩＭ塩化ストロンチウム水溶液９４０ｍ１と
実施例３にて調製したＩＭ塩化カルシウム水溶？＆、３
０Ｉ１１１とを反応器に仕込み、これに水を加えて、全
量を１３００ｍｌとした。この後、実施例１と処理にし
て、８ａｏ、ｏｚｓｒｏ、　ｑ４ｃａｏ、　ａｓｃＯ：
ｌを得た。収率９５％。

実施例１２（Ｂａｏ、　ｏｓｓｒｏ、　ｏｓｃＥｌｏ、　ｑａｃｏ
ｓの製造）実施例１にて調製した１Ｍ塩化バリウム水溶
液３０ｍ１とＩＭ塩化ストロンチウム水溶液３りｎ＋１
と実施例３にて調製したＩＭ塩化カルシウム水溶液９４
０ｍ１とを反応器に仕込み、これに水を加えて、全量を
１３００ｍｌとした。この後、実施例１と処理にして、
８ａｏ、０３Ｓｒ０．０３ＣａＯ，９ｇＣＯ３を得た。

収率９５％。

以上の実施例において得た本発明によるアルカリ土類金
属炭酸化合物の分析値及びＸ線解析を以下に説明する。

＼　　　　び　　；　立　′ 理論設定式、得られた炭酸化合物における金属成分の分
析値、平均粒子径及び分析値から計算された化学式を第
１表にまとめて示す。分析値から計算された化学式は、
理論設定式とほぼ同じであることが理解される。

金属元素の分析は、セイコー電子工業■製５Ｐ５１２０
０型を用いる誘導結合高周波プラズマ（Ｉｎｄｕｃｔｉ
ｖｅｌｙ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｐｌａｓｍａ、　ＩＣＰ＞
法によった。

ｍツ近第１図に炭酸ストロンチウム、第２図に炭酸バリウム、
第３図に炭酸カルシウムのそれぞれのＸ線回折図に基づ
くピーク位置及び強度を模式的に示す。

第４図から第２７図に本発明によるアルカリ土類金属炭
酸化合物及びこれに対応するアルカリ土類炭酸塩の混合
物のそれぞれのＸ線回折図に基づくピーク位置及び強度
を対にして模式的に示す。

第２８図に炭酸ストロンチウム、第２９図に炭酸バリウ
ム、第３０図に炭酸カルシウムのそれぞれのＸ線回折図
を示す。

実施例１から実施例１２において得た本発明によるアル
カリ土類金属炭酸化合物のＸ線回折図をそれぞれ第３１
図から第４２図に示す。

上記実施例に対応する混合物のＸ＆’３１回折図をそれ
ぞれ第４３図から第５４図に示す。

＞１回折には理学電機■製ＲＡＤ−２Ａ型Ｘ線回折装置
を使用した。測定条件：銅極、モノクロメータ、印加電
圧３０ＫＶ、印加電流２０ｍＡ、回折角度（２θ）２０
〜６０度。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は、それぞれ炭酸ストロンチ
ウム、炭酸バリウム及び炭酸カルシウムのＸ線回折図に
基づくピーク位置及び強度を模式％式％第４図から第２７図は、それぞれ実施例１から実施例１
２において得た本発明によるアルカリ土類金属炭酸化合
物及びこれに対応する混合物のＸ線回折図に基づくピー
ク位置及び強度を対にして模式的に示す図である。第２８図、第２９図及び第３０図は、それぞれ炭酸スト
ロンチウム、炭酸バリウム及び炭酸カルシウムのＸ線回
折図である。第３１図から第４２図は、それぞれ実施例１から実施例
１２において得た本発明によるアルカリ土類金属炭酸化
合物のＸ線回折図である。第４３図から第５４図は、上記実施例に対応する混合物
のＸ線回折図である。手続補正書（方式）１．事件の表示昭和６３年特許願第３３４７００号２、発明の名称アルカリ土類金属炭酸化合物３、補正をする者事件との関係　特許出願人住　所　大阪府堺市戎島町５丁１番地名　称　堺化学工業株式会社４、代理人住　所　大阪市西区新町１丁目８番１号５、補正命令の
日付　平成　元年　３月３１日（発送臼　平成　元年　
４月２５日）６、補正の対象　図面

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一般式（ａ）Ｂａ＿ｘＳｒ＿ｙＣＯ＿３（式中、ｘ及びｙのいずれかが０．０３以上、０．１未
満の数であつて、且つ、ｘ＋ｙ＝１である。）、（ｂ）Ｂａ＿ｘＣａ＿ｚＣＯ＿３（式中、ｘ及びｚのいずれかが０．０３以上、０．１未
満の数であつて、且つ、ｘ＋ｚ＝１である。）、又は（ｃ）Ｓｒ＿ｙＣａ＿ｚＣＯ＿３（式中、ｙ及びｚのいずれかが０．０３以上、０．１未
満の数であつて、且つ、ｙ＋ｚ＝１である。）、で表わされるアルカリ土類金属炭酸化合物。
（２）一般式Ｂａ＿ｘＳｒ＿ｙＣａ＿ｚＣＯ＿３（式中、ｘ、ｙ及びｚはいずれも０．０３以上の数であ
り、そのうち、一つ又は二つが０．０３以上、０．３未
満の数であつて、且つ、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。）で表わされるアルカリ土類金属炭酸化合物。