JPH04238814A - 二価の陽イオンのチタン酸塩の製造方法 - Google Patents
二価の陽イオンのチタン酸塩の製造方法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、二価又は三価の陽イオ
ンのチタン酸塩の製造方法に関連する。
ンのチタン酸塩の製造方法に関連する。
【0002】特に、アルカリ土類金属のチタン酸塩、例
えばチタン酸バリウムなどの製造に関連する。
えばチタン酸バリウムなどの製造に関連する。
【0003】これらのチタン酸塩は、電子用途、特にコ
ンデンサー又は抵抗器の製造の為に使用される。
ンデンサー又は抵抗器の製造の為に使用される。
【0004】この用途の為に、これらの化合物は、特に
高純度、良好な焼結能力及び小さくて単分散の粒子径を
有さなければならない。もしこれらの条件が同時に満足
されない場合、化合物は良い誘電特性を持たず、従って
特に前記の用途に対して不適当になる。
高純度、良好な焼結能力及び小さくて単分散の粒子径を
有さなければならない。もしこれらの条件が同時に満足
されない場合、化合物は良い誘電特性を持たず、従って
特に前記の用途に対して不適当になる。
【0005】
【従来の技術】いくつかのチタン酸塩の製造方法がすで
に提案されている。
に提案されている。
【0006】従来の手順は、シャモット燃焼、すなわち
TiO2 の粉末を、例えば、バリウム塩とお互いに高
温で反応させる手順である。しかしながら、粉砕する事
が困難である凝結体が形成されるので、得られる化合物
が大きい径及び非常に広い粒子径分布を有する為に、こ
れらの方法は不十分である。更に、高能率の粉砕はまた
、物質の誘電特性を損う可能性のある不純物源になる。
TiO2 の粉末を、例えば、バリウム塩とお互いに高
温で反応させる手順である。しかしながら、粉砕する事
が困難である凝結体が形成されるので、得られる化合物
が大きい径及び非常に広い粒子径分布を有する為に、こ
れらの方法は不十分である。更に、高能率の粉砕はまた
、物質の誘電特性を損う可能性のある不純物源になる。
【0007】更に、出発物質の初期の化学的均質性が良
くないので、化学量論量の正確な制御をする事は困難で
あり、偽相の存在を生じる。これが、特に高い焼結温度
及びチタン酸塩の粒子径に関して不十分な制御に導く。
くないので、化学量論量の正確な制御をする事は困難で
あり、偽相の存在を生じる。これが、特に高い焼結温度
及びチタン酸塩の粒子径に関して不十分な制御に導く。
【0008】他の方法は、特に熱水法が提案されている
。この場合、チタン前駆体として水化酸化物のゲルが使
用される。しかしながら、得られた化合物は、やはり不
規則形態及び広い粒子径分布を有する。
。この場合、チタン前駆体として水化酸化物のゲルが使
用される。しかしながら、得られた化合物は、やはり不
規則形態及び広い粒子径分布を有する。
【0009】それにもかかわらず、陽イオン、例えばバ
リウムをチタン前駆体中に投入する速度の非常に正確な
制御を行いながら合成を実施するという条件で、粒子径
分布の改良及び化合物の最終径のより良い制御が達成さ
れ得る。しかしながら、これは実施するのが困難で比較
的低濃度に制限される方法である。
リウムをチタン前駆体中に投入する速度の非常に正確な
制御を行いながら合成を実施するという条件で、粒子径
分布の改良及び化合物の最終径のより良い制御が達成さ
れ得る。しかしながら、これは実施するのが困難で比較
的低濃度に制限される方法である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の第一の
主題は、粒子径が小さく、特にμ寸法より小さく、そし
て単分散である粒子を含む生成物を得る事を可能にする
チタン酸塩の製造方法である。
主題は、粒子径が小さく、特にμ寸法より小さく、そし
て単分散である粒子を含む生成物を得る事を可能にする
チタン酸塩の製造方法である。
【0011】発明の第二の主題は、実施が簡単で、特に
反応体を高濃度で反応させる事を可能にする製造方法で
ある。
反応体を高濃度で反応させる事を可能にする製造方法で
ある。
【0012】
【発明を解決するための手段】この目的を達成するため
、少なくとも一種類の二価又は三価の陽イオンのチタン
酸塩を製造するための本発明に従う方法は、塩基溶媒中
で、該陽イオンの少なくとも1種類の塩又は水酸化物を
、熱加水分解を含む方法により得られるアナターゼ構造
の酸化チタンのゾルに反応させることが特徴とされる。
、少なくとも一種類の二価又は三価の陽イオンのチタン
酸塩を製造するための本発明に従う方法は、塩基溶媒中
で、該陽イオンの少なくとも1種類の塩又は水酸化物を
、熱加水分解を含む方法により得られるアナターゼ構造
の酸化チタンのゾルに反応させることが特徴とされる。
【0013】本発明の方法は、特に非常に微細な粉末、
すなわち大きくとも0.5μmの径を有する粉末を得る
ことを可能にする。これらの粉末は、一般に狭い径分布
、例えばφ75/φ25≦1.5を有する、非多孔性及
び容易な分散性の球状粒子からなる。
すなわち大きくとも0.5μmの径を有する粉末を得る
ことを可能にする。これらの粉末は、一般に狭い径分布
、例えばφ75/φ25≦1.5を有する、非多孔性及
び容易な分散性の球状粒子からなる。
【0014】本発明の他の特性、詳細及び利点は、以下
の記述及び限定するわけではない例から更に明らかにな
るであろう。
の記述及び限定するわけではない例から更に明らかにな
るであろう。
【0015】まず第一に本発明は、少なくとも一種類の
二価又は三価の陽イオンのチタン酸塩、すなわちその式
中に一種類以上の二価又は三価の陽イオンを含み得るチ
タン酸塩、例えばバリウム及びストロンチウムの複合チ
タン酸塩などの製造方法に適用されることが認められる
であろう。従って、以下の記載を通じて、二価又は三価
の陽イオンに関するすべての記述は、数種類の陽イオン
に適用できる事として理解されるべきである。
二価又は三価の陽イオンのチタン酸塩、すなわちその式
中に一種類以上の二価又は三価の陽イオンを含み得るチ
タン酸塩、例えばバリウム及びストロンチウムの複合チ
タン酸塩などの製造方法に適用されることが認められる
であろう。従って、以下の記載を通じて、二価又は三価
の陽イオンに関するすべての記述は、数種類の陽イオン
に適用できる事として理解されるべきである。
【0016】二価の陽イオンに関する限りでは、鉛及び
アルカリ土類金属が挙げられる。後者として特にバリウ
ム及びストロンチウムが挙げられる。
アルカリ土類金属が挙げられる。後者として特にバリウ
ム及びストロンチウムが挙げられる。
【0017】考えられる三価の陽イオンの例は、希土類
、例えばイットリウム、ランタン及びランタノイド系列
(例えばプラセオジム及びネオジム)の三価の陽イオン
である。三価の陽イオンとしてビスマスも挙げられる。
、例えばイットリウム、ランタン及びランタノイド系列
(例えばプラセオジム及びネオジム)の三価の陽イオン
である。三価の陽イオンとしてビスマスも挙げられる。
【0018】二価又は三価の陽イオンは、第一に塩の形
で使用され得る。
で使用され得る。
【0019】これらは、無機塩、例えば塩化物及び硝酸
塩であり得る。
塩であり得る。
【0020】有機塩、例えば酢酸塩、クエン酸塩、蓚酸
塩及び酒石酸塩を使用する事も可能である。
塩及び酒石酸塩を使用する事も可能である。
【0021】二価又は三価の陽イオンはまた、水酸化物
の形で使用され得る。
の形で使用され得る。
【0022】本発明の主要な特徴の一つに従って、二価
又は三価の陽イオンを、熱加水分解を含む方法により得
られるアナターゼ構造の酸化チタンのゾルに反応させる
。
又は三価の陽イオンを、熱加水分解を含む方法により得
られるアナターゼ構造の酸化チタンのゾルに反応させる
。
【0023】ゾルはここでは直径10〜200nmの酸
化チタン粒子のコロイド分散体を意味することとして理
解され、これらの粒子自身は、約5〜7nmの微結晶か
ら成る事が可能である。
化チタン粒子のコロイド分散体を意味することとして理
解され、これらの粒子自身は、約5〜7nmの微結晶か
ら成る事が可能である。
【0024】更に酸化チタンは、本質的にアナターゼの
形でなければならない。
形でなければならない。
【0025】更にチタンゾルは、熱加水分解を含む方法
により得られたものでなければならない。
により得られたものでなければならない。
【0026】熱加水分解は、溶液中のチタン塩を加熱す
る操作を意味する事として理解される。ここで、更に複
雑な方法、すなわち他の段階、例えば熱加水分解の他に
得られたゾルの後処理を含む方法により得られるゾルを
使用する事がまったく可能である事が認められるであろ
う。
る操作を意味する事として理解される。ここで、更に複
雑な方法、すなわち他の段階、例えば熱加水分解の他に
得られたゾルの後処理を含む方法により得られるゾルを
使用する事がまったく可能である事が認められるであろ
う。
【0027】更に、焼成されていない酸化チタンのゾル
を使用する事が好ましい。
を使用する事が好ましい。
【0028】硫黄がない酸化チタンを使用する事はまた
好都合である。
好都合である。
【0029】最後に、酸化チタンの水性ゾルを使用する
事が好ましい。
事が好ましい。
【0030】更に本発明の変形により、前記の型のゾル
は、特定の溶媒中のチタン化合物の熱加水分解により得
ることができる。以下でこの化合物を化合物Aと呼ぶ。
は、特定の溶媒中のチタン化合物の熱加水分解により得
ることができる。以下でこの化合物を化合物Aと呼ぶ。
【0031】一般に、化合物Aは、チタンのハロゲン化
物、オキシハロゲン化物、硝酸塩及びアルコキシドから
選択される。
物、オキシハロゲン化物、硝酸塩及びアルコキシドから
選択される。
【0032】熱加水分解が起こる反応溶媒は:(i)一
つのカルボキシル基及び少なくとも二つのヒドロキシル
基及び/又はアミン基、又は、少なくとも二つのカルボ
キシル基及び少なくとも一つのヒドロキシル基及び/又
はアミン基のいずれかを含む酸;及び(ii)(i)で
挙げられた酸の塩、から選択される少なくとも一種類の
化合物(化合物B)を含むことが特徴とされる。
つのカルボキシル基及び少なくとも二つのヒドロキシル
基及び/又はアミン基、又は、少なくとも二つのカルボ
キシル基及び少なくとも一つのヒドロキシル基及び/又
はアミン基のいずれかを含む酸;及び(ii)(i)で
挙げられた酸の塩、から選択される少なくとも一種類の
化合物(化合物B)を含むことが特徴とされる。
【0033】このチタン酸塩ゾルを製造する為の方法は
、以下に、より詳細に記載されるであろう。
、以下に、より詳細に記載されるであろう。
【0034】それ故にこの方法の第一段階は、第一に、
前に定義された少なくとも一種類の化合物A及び少なく
とも一種類の化合物Bを含む溶液の調製工程を含む。
前に定義された少なくとも一種類の化合物A及び少なく
とも一種類の化合物Bを含む溶液の調製工程を含む。
【0035】加水分解されるべきこの初めの溶液は、好
ましくは完全に水性であり;もし適当ならば他の溶媒、
例えばアルコールは、使用される化合物A及びBが、こ
の混合物中に実質上可溶性であるならば、当然加えられ
得る。
ましくは完全に水性であり;もし適当ならば他の溶媒、
例えばアルコールは、使用される化合物A及びBが、こ
の混合物中に実質上可溶性であるならば、当然加えられ
得る。
【0036】その上、チタン化合物Aは、硫黄が含まれ
ない事が好ましく、そしてこの場合、硫酸チタン又はオ
キシ硫酸チタンの型の塩の使用を除く。
ない事が好ましく、そしてこの場合、硫酸チタン又はオ
キシ硫酸チタンの型の塩の使用を除く。
【0037】チタンハロゲン化物又はチタンオキシハロ
ゲン化物の型のチタン化合物を使用する事が好ましいで
あろう。使用され得るチタンハロゲン化物又はオキシハ
ロゲン化物は、より具体的にはチタン弗化物、塩化物、
臭化物及び沃化物、そしてチタンオキシ弗化物、オキシ
塩化物、オキシ臭化物及びオキシ沃化物である。
ゲン化物の型のチタン化合物を使用する事が好ましいで
あろう。使用され得るチタンハロゲン化物又はオキシハ
ロゲン化物は、より具体的にはチタン弗化物、塩化物、
臭化物及び沃化物、そしてチタンオキシ弗化物、オキシ
塩化物、オキシ臭化物及びオキシ沃化物である。
【0038】特に、チタンオキシ塩化物、TiOCl2
を使用することが可能である。
を使用することが可能である。
【0039】この製造方法に従うと、初めの溶液はまた
、前に定義された少なくとも一種類の化合物B、すなわ
ちヒドロキシ−及び/又はアミノ−カルボン酸の全般の
族から選択される化合物Bを含まなければならない。
、前に定義された少なくとも一種類の化合物B、すなわ
ちヒドロキシ−及び/又はアミノ−カルボン酸の全般の
族から選択される化合物Bを含まなければならない。
【0040】本発明の構成範囲内にある限定するわけで
はない化合物Bの例として、特に、以下の:ヒドロキシ
ポリカルボン酸、より具体的にはヒドロキシジカルボン
酸又はヒドロキシトリカルボン酸、例えば、リンゴ酸、
クエン酸及びタルトロン酸など、(ポリヒドロキシ)モ
ノカルボン酸、例えば、グルコヘプトン酸、グルコン酸
など、ポリ(ヒドロキシカルボン)酸、例えば酒石酸な
ど、アミノジカルボン酸及びそれらのアミド相当物、例
えばアスパラギン酸、アスパラギン及びグルタミン酸な
ど、そしてヒドロキシル化又は非ヒドロキシル化アミノ
モノカルボン酸、例えば、リシン、セリン及びトレオニ
ンなど、が挙げられる。
はない化合物Bの例として、特に、以下の:ヒドロキシ
ポリカルボン酸、より具体的にはヒドロキシジカルボン
酸又はヒドロキシトリカルボン酸、例えば、リンゴ酸、
クエン酸及びタルトロン酸など、(ポリヒドロキシ)モ
ノカルボン酸、例えば、グルコヘプトン酸、グルコン酸
など、ポリ(ヒドロキシカルボン)酸、例えば酒石酸な
ど、アミノジカルボン酸及びそれらのアミド相当物、例
えばアスパラギン酸、アスパラギン及びグルタミン酸な
ど、そしてヒドロキシル化又は非ヒドロキシル化アミノ
モノカルボン酸、例えば、リシン、セリン及びトレオニ
ンなど、が挙げられる。
【0041】すでに示されたように、化合物Bとして、
前記に挙げられた任意の塩の使用も可能である。
前記に挙げられた任意の塩の使用も可能である。
【0042】好ましくは、これらの塩は、アルカリ金属
塩、特にナトリウム塩か又はアンモニウム塩のいづれか
であろう。
塩、特にナトリウム塩か又はアンモニウム塩のいづれか
であろう。
【0043】特に前記で定義された好ましい化合物Bは
、脂肪族の型の炭化水素化合物であろう。
、脂肪族の型の炭化水素化合物であろう。
【0044】最後に主炭化水素鎖の長さは、好ましくは
15個の炭素原子、更に好ましくは10個の炭素原子を
超えないであろう。
15個の炭素原子、更に好ましくは10個の炭素原子を
超えないであろう。
【0045】加水分解される溶液中に存在するチタン化
合物の量は、一般に該溶液のモルチタン濃度が0.1〜
1.5mol/litreの範囲である。
合物の量は、一般に該溶液のモルチタン濃度が0.1〜
1.5mol/litreの範囲である。
【0046】0.1mol/litreより低いチタン
濃度は、製造方法の経済性及び実行可能性を減じる。
濃度は、製造方法の経済性及び実行可能性を減じる。
【0047】1.5mol/litreより高いチタン
濃度は、加水分解反応の収率を減じ得る。
濃度は、加水分解反応の収率を減じ得る。
【0048】約1.5mol/litre以上のチタン
濃度に対しては、加水分解反応の収率及び/又は反応速
度を増加させる目的で、好ましくは1.5を越えないモ
ル比[NH3 ]/[Ti]の溶液に、水性アンモニア
、NH4 OHを添加する事が有利になり得る。
濃度に対しては、加水分解反応の収率及び/又は反応速
度を増加させる目的で、好ましくは1.5を越えないモ
ル比[NH3 ]/[Ti]の溶液に、水性アンモニア
、NH4 OHを添加する事が有利になり得る。
【0049】初めの溶液中の化合物Bの濃度は、0.0
02〜0.5mol/litreの範囲になり得る。一
般に、化合物Bの比較的低い濃度、すなわち0.002
〜0.1mol/litreの濃度は、所望される結果
を達成するのに十分である事が認められる。
02〜0.5mol/litreの範囲になり得る。一
般に、化合物Bの比較的低い濃度、すなわち0.002
〜0.1mol/litreの濃度は、所望される結果
を達成するのに十分である事が認められる。
【0050】より具体的には、モル比Ba/Tiが少な
くとも1.5%、好ましくは少なくとも2%であるよう
な条件になり得る。
くとも1.5%、好ましくは少なくとも2%であるよう
な条件になり得る。
【0051】最後に、発明の具体例に従うと、初めの溶
液は、もし適当ならば、アナターゼ種をも含み得る事が
認められるであろう。種の量は、全TiO2 に対して
0.1〜2重量%の範囲に変化させ得る。これらの種の
存在は、加水分解速度を促進し、ゾルの粒径をより良く
制御する事を可能にする。
液は、もし適当ならば、アナターゼ種をも含み得る事が
認められるであろう。種の量は、全TiO2 に対して
0.1〜2重量%の範囲に変化させ得る。これらの種の
存在は、加水分解速度を促進し、ゾルの粒径をより良く
制御する事を可能にする。
【0052】この方法で得られる初めの溶液は、次に加
水分解される。
水分解される。
【0053】この加水分解は、好ましくは60℃以上の
温度で実施される。より低い温度は、当然使用され得る
が、この場合加水分解反応は、より時間がかかり、そし
て明らかに製造方法の経済性を減じる。
温度で実施される。より低い温度は、当然使用され得る
が、この場合加水分解反応は、より時間がかかり、そし
て明らかに製造方法の経済性を減じる。
【0054】反応が完了した場合、生成された固体が、
特にろ過により回収される。
特にろ過により回収される。
【0055】このようにして回収された固体は、次に残
留不純物を除去するために、例えば水で洗浄され、その
後乾燥される。
留不純物を除去するために、例えば水で洗浄され、その
後乾燥される。
【0056】X線回折分析は、得られた化合物が実質的
に又は全面的にアナターゼ結晶形で存在する酸化チタン
、TiO2 である事を示す。
に又は全面的にアナターゼ結晶形で存在する酸化チタン
、TiO2 である事を示す。
【0057】前記のように、本発明の製造方法は、二価
又は三価の陽イオンを、前記の型或は今記載した製造方
法により得られる型のゾルに、反応させる事を含む。
又は三価の陽イオンを、前記の型或は今記載した製造方
法により得られる型のゾルに、反応させる事を含む。
【0058】この反応は一般に、少なくとも50℃、好
ましくは少なくとも70℃の温度で行われる。
ましくは少なくとも70℃の温度で行われる。
【0059】通常、200℃の温度を越えない。
【0060】従って、70〜180℃、例えば好ましく
は70〜120℃で反応を実施する事が可能である。
は70〜120℃で反応を実施する事が可能である。
【0061】100℃を超える温度に対しては、反応を
オートクレーブ中で実施する必要があるであろう。
オートクレーブ中で実施する必要があるであろう。
【0062】本発明の製造方法で有利な点の一つは、使
用温度が比較的低い事がここに認められるであろう。
用温度が比較的低い事がここに認められるであろう。
【0063】更に、反応は、塩基又は強い塩基溶媒中で
実施される。
実施される。
【0064】従って、反応溶媒は少なくとも10、好ま
しくは少なくとも12、更に好ましくは少なくとも13
.5のpHでなければならない。
しくは少なくとも12、更に好ましくは少なくとも13
.5のpHでなければならない。
【0065】もし必要ならば、所望されるpH値を得る
ために、無機又は有機塩基、例えばNaOH又はKOH
の様なアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、
第四アンモニウム塩又は水和物、又はアミンが、反応溶
媒に添加され得る。
ために、無機又は有機塩基、例えばNaOH又はKOH
の様なアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、
第四アンモニウム塩又は水和物、又はアミンが、反応溶
媒に添加され得る。
【0066】更に、反応は、反応溶媒1kgにつき0.
1〜1molの範囲のチタン濃度を有する溶媒中で実施
され得る。
1〜1molの範囲のチタン濃度を有する溶媒中で実施
され得る。
【0067】この同じ溶媒中の二価又は三価の陽イオン
の濃度は、反応溶媒1kgにつき0.2〜2molの範
囲になり得る。
の濃度は、反応溶媒1kgにつき0.2〜2molの範
囲になり得る。
【0068】これらの反応体の濃度は、従来技術で使用
される反応体の濃度に比較して高い事が認められるであ
ろう。
される反応体の濃度に比較して高い事が認められるであ
ろう。
【0069】最後に、CO2 が存在しない不活性雰囲
気中、例えば窒素ガス又はアルゴンガス下で実施する事
が好ましい。
気中、例えば窒素ガス又はアルゴンガス下で実施する事
が好ましい。
【0070】製造方法が実施される場合、反応体は任意
の順序及び任意の方法で投入される。得られた混合物は
次に必要な温度に加熱される。混合物は通常攪拌される
。
の順序及び任意の方法で投入される。得られた混合物は
次に必要な温度に加熱される。混合物は通常攪拌される
。
【0071】次に混合物は、約10〜240分間に渡り
、該温度に保持される。
、該温度に保持される。
【0072】反応が完了すると粉末が得られ、このもの
は、ろ別され、そしてもし必要ならば、例えばpH4.
8の緩衝液で洗浄され、そして最後に中温で、例えば室
温〜50℃で乾燥されるか、或は微粒化タイプの方法に
より、粉末が得られる。
は、ろ別され、そしてもし必要ならば、例えばpH4.
8の緩衝液で洗浄され、そして最後に中温で、例えば室
温〜50℃で乾燥されるか、或は微粒化タイプの方法に
より、粉末が得られる。
【0073】一般に、本発明の製造方法は、通常大きく
とも0.5μm、特に0.15μm以下、そして或はで
きる限り約0.025μmに等しい小ささの径を有する
球状粒子からなる生成物を得ることを可能にさせる。
とも0.5μm、特に0.15μm以下、そして或はで
きる限り約0.025μmに等しい小ささの径を有する
球状粒子からなる生成物を得ることを可能にさせる。
【0074】これらの粒子は、非常に狭い径分布、例え
ばφ75/φ25≦1.5及び特に≦1.3を有する。
ばφ75/φ25≦1.5及び特に≦1.3を有する。
【0075】BET法により計測されるそれらの比表面
積は、1〜25m2 /gの範囲で変化する。
積は、1〜25m2 /gの範囲で変化する。
【0076】これらの粒子は、ほとんど又は全く多孔性
を有さない。それらは非常に容易な分散性がある。それ
らの結晶化度は、95%より大きい。
を有さない。それらは非常に容易な分散性がある。それ
らの結晶化度は、95%より大きい。
【0077】本発明の製造方法により得られるチタン酸
塩の粉末は、粉砕又は事前焼成する事なしに、焼結に非
常に適する(1200℃より上で、理論密度の少なくと
も95%)。当然これは、この物質の製造工程全体の実
質的な節約を可能にする。
塩の粉末は、粉砕又は事前焼成する事なしに、焼結に非
常に適する(1200℃より上で、理論密度の少なくと
も95%)。当然これは、この物質の製造工程全体の実
質的な節約を可能にする。
【0078】
【実施例】本発明の詳細な具体例を考える。
【0079】第一の例が、以下に記載される。この例は
、化合物のサイズが前記で与えられた範囲の上部、すな
わち0.15〜0.5μmの範囲内にある化合物を得る
ことを可能にする。
、化合物のサイズが前記で与えられた範囲の上部、すな
わち0.15〜0.5μmの範囲内にある化合物を得る
ことを可能にする。
【0080】この例によると、反応は二段階で実施され
る。
る。
【0081】第一段階は、モル比、二価の陽イオン又は
三価の陽イオン/Tiが1より小さい、好ましくは大き
くとも0.5、例えば0.2〜0.5の範囲である様な
条件下で実施される。次に第二段階で、二価又は三価の
陽イオンの必要な補量が添加される。
三価の陽イオン/Tiが1より小さい、好ましくは大き
くとも0.5、例えば0.2〜0.5の範囲である様な
条件下で実施される。次に第二段階で、二価又は三価の
陽イオンの必要な補量が添加される。
【0082】この例の場合、異なる温度で二段階に実施
する事が好ましい。使用温度は、第一段階では低く、第
二段階ではより高い。
する事が好ましい。使用温度は、第一段階では低く、第
二段階ではより高い。
【0083】次に前記と同様の方法で粉末が回収される
。
。
【0084】第二の例はまた、多孔性を有さない粒子を
得る事が所望される場合に、特に使用され得る。
得る事が所望される場合に、特に使用され得る。
【0085】この例は、異なる温度、最終段階の温度よ
り第一段階の温度が低い温度で、少なくとも二段階に反
応を実施する事にある。例えば、第一段階は50〜10
0℃の温度で実施され、最終段階は150〜200℃で
実施され得る。
り第一段階の温度が低い温度で、少なくとも二段階に反
応を実施する事にある。例えば、第一段階は50〜10
0℃の温度で実施され、最終段階は150〜200℃で
実施され得る。
【0086】温度上昇が更に段階的であるように(この
場合、この中間段階が他の二段階の温度の間の温度で実
施される)、第一及び最終段階の間に中間段階を準備す
る事も可能である。
場合、この中間段階が他の二段階の温度の間の温度で実
施される)、第一及び最終段階の間に中間段階を準備す
る事も可能である。
【0087】具体例を挙げる。
【0088】例1〜例3は、比較例である。これらは、
最後に得られるチタン酸塩に及ぼす前駆体の性質の影響
を示すことを可能にする。例4〜例11は、本発明に従
う例である。
最後に得られるチタン酸塩に及ぼす前駆体の性質の影響
を示すことを可能にする。例4〜例11は、本発明に従
う例である。
【0089】比較例1
チタンオキシ塩化物溶液を水性アンモニアで中和する事
により得られ、X線で非晶質を示す、水和酸化チタン(
TiO2 が1.9%)の懸濁液509g、Ba(OH
)2 ・8H2 O 77.6g及び脱炭酸された水
142gが、不活性雰囲気中のlリットルのオートクレ
ーブ中に投入された。攪拌(350rpm)しながら4
時間に渡り混合物が100℃に保たれた。pH4.8の
緩衝溶液で洗浄した後に、BaTiO3 (立方相)か
ら成る粉末が97%の収率で得られた。粒子は凝集して
おり、そして0.07〜0.2μmの範囲の径分布を有
する多分散である。
により得られ、X線で非晶質を示す、水和酸化チタン(
TiO2 が1.9%)の懸濁液509g、Ba(OH
)2 ・8H2 O 77.6g及び脱炭酸された水
142gが、不活性雰囲気中のlリットルのオートクレ
ーブ中に投入された。攪拌(350rpm)しながら4
時間に渡り混合物が100℃に保たれた。pH4.8の
緩衝溶液で洗浄した後に、BaTiO3 (立方相)か
ら成る粉末が97%の収率で得られた。粒子は凝集して
おり、そして0.07〜0.2μmの範囲の径分布を有
する多分散である。
【0090】比較例2
特にチタン及びバリウムの濃度及び温度の点で例1の条
件と同じ条件下で、チタンイソプロパノール塩の加水分
解により調製され、X線で非晶質を示す、直径1.2μ
mの球状粒子から成る水和酸化チタンの懸濁液を反応さ
せた。これは、0.07〜0.5μmの範囲に変化する
粒子径を有する非常に多分散のBaTiO3 を生じた
。 Brookhaven DCP−1000の粒度計に
より計測された平均直径は、0.3μm(φ75/φ2
5=1.86)である。
件と同じ条件下で、チタンイソプロパノール塩の加水分
解により調製され、X線で非晶質を示す、直径1.2μ
mの球状粒子から成る水和酸化チタンの懸濁液を反応さ
せた。これは、0.07〜0.5μmの範囲に変化する
粒子径を有する非常に多分散のBaTiO3 を生じた
。 Brookhaven DCP−1000の粒度計に
より計測された平均直径は、0.3μm(φ75/φ2
5=1.86)である。
【0091】比較例3
特にチタン及びバリウムの濃度及び温度の点で例1の条
件と同じ条件下で、TiOCl2 の熱加水分解により
調製され、0.20μm×0.007μmの凝集した針
状の形を取る、ルチル形結晶構造の酸化チタンの懸濁液
を反応させた。4時間の反応時間の後、生成されたBa
TiO3 の収率は、ほんの25%であり、得られた粒
子は、0.5〜1.5μmの範囲に変化する径を有する
多分散であった。
件と同じ条件下で、TiOCl2 の熱加水分解により
調製され、0.20μm×0.007μmの凝集した針
状の形を取る、ルチル形結晶構造の酸化チタンの懸濁液
を反応させた。4時間の反応時間の後、生成されたBa
TiO3 の収率は、ほんの25%であり、得られた粒
子は、0.5〜1.5μmの範囲に変化する径を有する
多分散であった。
【0092】例4
アナターゼ構造の酸化チタンのゾル(TiO2 を16
%含む)が、以下の方法により調製される。
%含む)が、以下の方法により調製される。
【0093】Tiを1mol含むチタンオキシ塩化物の
溶液1リットルに、クエン酸0.02molが添加され
る。アナターゼ種も、この溶液に、全TiO2 に対し
て2重量%の割合で添加される。全体が沸点に加熱され
、6時間に渡り沸点に維持された。反応が完了すると、
このゾルは7nmの微結晶から成る、直径30nmの粒
子の形を取る。次に特にチタン及びバリウムの濃度及び
温度の点で例1と同じ条件下で、反応させられる。これ
は少なくとも95%の収率のBaTiO3 を生じた。 粒子は球状で、凝集しておらず、0.07μmに等しい
平均径を有し、単分散(φ75/φ25=1.33)で
ある。
溶液1リットルに、クエン酸0.02molが添加され
る。アナターゼ種も、この溶液に、全TiO2 に対し
て2重量%の割合で添加される。全体が沸点に加熱され
、6時間に渡り沸点に維持された。反応が完了すると、
このゾルは7nmの微結晶から成る、直径30nmの粒
子の形を取る。次に特にチタン及びバリウムの濃度及び
温度の点で例1と同じ条件下で、反応させられる。これ
は少なくとも95%の収率のBaTiO3 を生じた。 粒子は球状で、凝集しておらず、0.07μmに等しい
平均径を有し、単分散(φ75/φ25=1.33)で
ある。
【0094】例5
0.17mol/kgのチタン濃度及びモル比Ba/T
iが0.17に等しい条件で、水酸化バリウムを例4に
記載されたようなアナターゼゾルと120℃で4時間に
渡りオートクレーブ処理し、平均直径が0.125μm
(φ75/φ25=1.30)、93%の収率で、球状
外観粒子の単分散BaTiO3 粉末を生じた。
iが0.17に等しい条件で、水酸化バリウムを例4に
記載されたようなアナターゼゾルと120℃で4時間に
渡りオートクレーブ処理し、平均直径が0.125μm
(φ75/φ25=1.30)、93%の収率で、球状
外観粒子の単分散BaTiO3 粉末を生じた。
【0095】例6
0.60mol/kgのチタン濃度及びモル比Ba/T
iが1.5に等しい条件で、水酸化バリウムを例4に記
載されたようなアナターゼゾルと120℃で4時間に渡
りオートクレーブ処理し、平均直径が0.025μm(
φ75/φ25=1.25)で球状外観粒子の単分散B
aTiO3 粉末を得ることができた。
iが1.5に等しい条件で、水酸化バリウムを例4に記
載されたようなアナターゼゾルと120℃で4時間に渡
りオートクレーブ処理し、平均直径が0.025μm(
φ75/φ25=1.25)で球状外観粒子の単分散B
aTiO3 粉末を得ることができた。
【0096】例7
例5の濃度条件、水酸化テトラエチルアンモニウム(0
.42mol/kg)の存在下、70℃の温度で、オー
トクレーブ処理が実施され、4時間の反応時間の後に9
5%の収率でBaTiO3 を得ることができた。生成
された粒子は、球状及び単分散であり、0.060μm
(φ75/φ25=1.24)の直径を有する。
.42mol/kg)の存在下、70℃の温度で、オー
トクレーブ処理が実施され、4時間の反応時間の後に9
5%の収率でBaTiO3 を得ることができた。生成
された粒子は、球状及び単分散であり、0.060μm
(φ75/φ25=1.24)の直径を有する。
【0097】例8
チタン濃度が0.4mol/kg及びモル比Ba/Ti
が1.25に等しい様な、例4に記載されたアナターゼ
ゾル及び水酸化バリウムから成る混合物が、70℃(1
時間)、次に100℃(1時間)及び最後に180℃(
2時間)でオートクレーブ処理された。これは、球状形
態の非多孔性BaTiO3 粒子を生じた。Brook
haven DCP−1000の粒度計により計測さ
れた平均直径は、0.075μm(φ75/φ25=1
.26)である。
が1.25に等しい様な、例4に記載されたアナターゼ
ゾル及び水酸化バリウムから成る混合物が、70℃(1
時間)、次に100℃(1時間)及び最後に180℃(
2時間)でオートクレーブ処理された。これは、球状形
態の非多孔性BaTiO3 粒子を生じた。Brook
haven DCP−1000の粒度計により計測さ
れた平均直径は、0.075μm(φ75/φ25=1
.26)である。
【0098】窒素ガスで計測されたそれらの比表面積は
、13m2 /gである。二価の陽イオン/Tiの比は
0.990に等しい。焼成も粉砕もされない粉末は、1
300℃(2時間)で焼結した後に理論密度の96.5
%の密度を有した。
、13m2 /gである。二価の陽イオン/Tiの比は
0.990に等しい。焼成も粉砕もされない粉末は、1
300℃(2時間)で焼結した後に理論密度の96.5
%の密度を有した。
【0099】例9
チタン濃度が0.6mol/kg及びモル比Ba/Ti
が0.33に等しい様な、例4に記載されたアナターゼ
ゾル及び水酸化バリウムの混合物364gが、攪拌しな
がら80℃で30分間に渡り加熱された。次に水酸化バ
リウム溶液(2mol/kg、364g)が添加され、
その後に、混合物が100℃で30分間、次に180℃
で2時間に渡り加熱された。これは0.150μm(φ
75/φ25=1.35)の平均径を有する単分散球状
BaTiO3 粒子を生じた。
が0.33に等しい様な、例4に記載されたアナターゼ
ゾル及び水酸化バリウムの混合物364gが、攪拌しな
がら80℃で30分間に渡り加熱された。次に水酸化バ
リウム溶液(2mol/kg、364g)が添加され、
その後に、混合物が100℃で30分間、次に180℃
で2時間に渡り加熱された。これは0.150μm(φ
75/φ25=1.35)の平均径を有する単分散球状
BaTiO3 粒子を生じた。
【0100】例10
例4に記載されたような0.17mol/kgの濃度の
アナターゼ形酸化チタン及び0.21mol/kgの濃
度の水酸化ストロンチウムから成る懸濁液が、80℃で
4時間に渡り加熱された。洗浄の後に、0.035μm
に等しい平均粒子直径を有する単分散SrTiO3 粉
末が得られた。
アナターゼ形酸化チタン及び0.21mol/kgの濃
度の水酸化ストロンチウムから成る懸濁液が、80℃で
4時間に渡り加熱された。洗浄の後に、0.035μm
に等しい平均粒子直径を有する単分散SrTiO3 粉
末が得られた。
【0101】例11
例4に記載されたような0.17mol/kgの濃度の
アナターゼ形酸化チタン及び0.5mol/kgの濃度
の水酸化カルシウムから成る、pHがNaOHで13.
5に調整された懸濁液が、150℃で4時間に渡り加熱
された。洗浄の後に、0.45×0.1×0.1μmの
平行六面体粒子から成るCaTiO3 粉末が得られた
。
アナターゼ形酸化チタン及び0.5mol/kgの濃度
の水酸化カルシウムから成る、pHがNaOHで13.
5に調整された懸濁液が、150℃で4時間に渡り加熱
された。洗浄の後に、0.45×0.1×0.1μmの
平行六面体粒子から成るCaTiO3 粉末が得られた
。
【0102】例12
チタン濃度が0.17mol/kg及びモル比Ba/S
rが1に等しく、モル比(Ba+Sr)/Tiが1に等
しい条件で、水酸化ナトリウム(0.66mol/kg
)の存在下、水酸化バリウム、水酸化ストロンチウムが
、例4に記載されたアナターゼゾルと120℃で4時間
に渡りオートクレーブ処理される。
rが1に等しく、モル比(Ba+Sr)/Tiが1に等
しい条件で、水酸化ナトリウム(0.66mol/kg
)の存在下、水酸化バリウム、水酸化ストロンチウムが
、例4に記載されたアナターゼゾルと120℃で4時間
に渡りオートクレーブ処理される。
【0103】pH4.8の緩衝溶液で洗浄され、生じた
化合物は、Ba0.5 Sr0.5 TiO3 で構成
される。
化合物は、Ba0.5 Sr0.5 TiO3 で構成
される。
【0104】粒子は、球状形態を有し、単分散(φ75
/φ25=1.35)であり、その平均径は0.035
μmである。
/φ25=1.35)であり、その平均径は0.035
μmである。
【0105】例13
チタン濃度が0.17mol/kg及びモル比Ba/S
rが1に等しく、モル比(Ba+Sr)/Tiが0.2
5に等しい条件で、水酸化ナトリウム(0.66mol
/kg)の存在下、水酸化バリウム、水酸化ストロンチ
ウムが、例4に記載されたアナターゼゾルと120℃で
4時間に渡りオートクレーブ処理される。
rが1に等しく、モル比(Ba+Sr)/Tiが0.2
5に等しい条件で、水酸化ナトリウム(0.66mol
/kg)の存在下、水酸化バリウム、水酸化ストロンチ
ウムが、例4に記載されたアナターゼゾルと120℃で
4時間に渡りオートクレーブ処理される。
【0106】pH4.8の緩衝溶液で洗浄され、生じた
化合物は、Ba0.2 Sr0.8 TiO3 で構成
される。
化合物は、Ba0.2 Sr0.8 TiO3 で構成
される。
【0107】粒子は、球状形態を有し、単分散(φ75
/φ25=1.50)であり、その平均径は0.030
μmである。
/φ25=1.50)であり、その平均径は0.030
μmである。
【0108】例14
チタン濃度が0.17mol/kg及びモル比Ba/S
rが1に等しく、モル比(Ba+Sr)/Tiが4に等
しい条件で、水酸化ナトリウム(0.66mol/kg
)の存在下、水酸化バリウム、水酸化ストロンチウムが
、例4に記載されたアナターゼゾルと120℃で4時間
に渡りオートクレーブ処理される。
rが1に等しく、モル比(Ba+Sr)/Tiが4に等
しい条件で、水酸化ナトリウム(0.66mol/kg
)の存在下、水酸化バリウム、水酸化ストロンチウムが
、例4に記載されたアナターゼゾルと120℃で4時間
に渡りオートクレーブ処理される。
【0109】pH4.8の緩衝溶液で洗浄され、生じた
化合物は、Ba0.8 Sr0.2 TiO3 で構成
される。
化合物は、Ba0.8 Sr0.2 TiO3 で構成
される。
【0110】粒子は、球状形態を有し、単分散(φ75
/φ25=1.25)であり、その平均径は0.027
μmである。
/φ25=1.25)であり、その平均径は0.027
μmである。
Claims (14)
- 【請求項1】 少なくとも一種類の二価又は三価の陽
イオンの少なくとも一種類の塩又は水酸化物を、塩基溶
媒中で、熱加水分解を含む方法により得られるアナター
ゼ構造の酸化チタンのゾルに反応させることを特徴とす
る、該陽イオンのチタン酸塩の製造方法。 - 【請求項2】 該二価の陽イオンがアルカリ土類金属
陽イオンから成る群から選択されることを特徴とする請
求項1の製造方法。 - 【請求項3】 該陽イオンがバリウム又はストロンチ
ウムであることを特徴とする請求項2の製造方法。 - 【請求項4】 該三価の陽イオンがビスマス、イット
リウム及び希土類からなる群から選択されることを特徴
とする請求項1〜3のいずれかの製造方法。 - 【請求項5】 該ゾルが、(i)一つのカルボキシル
基及び少なくとも二つのヒドロキシル基及び/又はアミ
ン基、又は、少なくとも二つのカルボキシル基及び少な
くとも一つのヒドロキシル基及び/又はアミン基、のい
ずれかを含む酸;及び(ii)(i)で挙げられた酸の
塩、から選択される少なくとも一種類の化合物Bを含む
溶媒中のチタン化合物Aの熱加水分解化合物であること
を特徴とする請求項1〜4のいずれかの製造方法。 - 【請求項6】 該化合物Aがチタンのハロゲン化物、
オキシハロゲン化物、硝酸塩又はアルコキシドであるこ
とを特徴とする請求項5の製造方法。 - 【請求項7】 該反応が少なくとも50℃の温度で実
施されることを特徴とする請求項1〜6のいずれかの製
造方法。 - 【請求項8】 該反応が少なくとも10のpHを有す
る溶媒中で実施されることを特徴とする請求項1〜7の
いずれかの製造方法。 - 【請求項9】 該反応が塩基を含む溶媒中で実施され
ることを特徴とする請求項1〜8のいずれかの製造方法
。 - 【請求項10】 該反応が0.1〜1mol/kgの
範囲のTi濃度を有する溶媒中で実施されることを特徴
とする請求項1〜9のいずれかの製造方法。 - 【請求項11】 該反応が0.2〜2mol/kgの
範囲の二価の陽イオン濃度を有する溶媒中で実施される
ことを特徴とする請求項1〜10のいずれかの製造方法
。 - 【請求項12】 該反応が異なる温度(最終段階の温
度がより高い)で少なくとも二段階に実施されることを
特徴とする請求項1〜11のいずれかの製造方法。 - 【請求項13】 該反応が二段階(第一段階が二価の
陽イオン/Tiのモル比が1より小さいような条件下で
実施され、次に第二段階において二価の陽イオンの補量
が投入される)に実施されることを特徴とする請求項1
〜12のいずれかの製造方法。 - 【請求項14】 該二段階の反応が、異なる温度(第
二段階の温度がより高い)で実施されることを特徴とす
る請求項1〜13のいずれかの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR90-03241 | 1990-03-14 | ||
FR9003241A FR2659641B1 (fr) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | Procede de preparation d'un titanate de cation divalent ou trivalent. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04238814A true JPH04238814A (ja) | 1992-08-26 |
JPH085667B2 JPH085667B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=9394713
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3073663A Expired - Lifetime JPH085667B2 (ja) | 1990-03-14 | 1991-03-14 | 二価の陽イオンのチタン酸塩の製造方法 |
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---|---|
EP (1) | EP0448441A1 (ja) |
JP (1) | JPH085667B2 (ja) |
CA (1) | CA2038200A1 (ja) |
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PT (1) | PT97024A (ja) |
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JP2012184136A (ja) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Seiko Epson Corp | チタン酸ランタン粒子の製造方法、チタン酸ランタン粒子及びチタン酸ランタン粒子分散液 |
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GB2193713B (en) * | 1986-07-14 | 1990-12-05 | Cabot Corp | Method of producing perovskite-type compounds. |
ES2063151T3 (es) * | 1988-03-30 | 1995-01-01 | Rhone Poulenc Chimie | Procedimiento de preparacion de oxido de titanio. |
-
1990
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-
1991
- 1991-03-08 EP EP91400643A patent/EP0448441A1/fr not_active Withdrawn
- 1991-03-11 IE IE80691A patent/IE910806A1/en unknown
- 1991-03-13 PT PT9702491A patent/PT97024A/pt not_active Application Discontinuation
- 1991-03-13 CA CA 2038200 patent/CA2038200A1/fr not_active Abandoned
- 1991-03-14 JP JP3073663A patent/JPH085667B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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---|---|
IE910806A1 (en) | 1991-09-25 |
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