JPH085670B2 - Barium titanate-based composition - Google Patents

Barium titanate-based composition

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はチタン酸バリウムをベースとする誘電体組成
物に関し、更に詳しくは非常に狭い粒度分布を有する化
学量論的な、分散性のサブミクロン(submicron)のチ
タン酸バリウム又はコフオーム(coform,組成物)に関
する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to barium titanate-based dielectric compositions and more particularly to stoichiometric, dispersible submicron particles having a very narrow particle size distribution. It relates to barium titanate or coforms.

技術背景 チタン酸バリウムの高い誘電率及び絶縁耐力は、チタ
ン酸バリウムをコンデンサ及びその他の電気構成部分を
構成することのできる特に望ましい材料とする。特に魅
力があるのはチタン酸バリウムの電気特性が混晶の形成
及びドーピングによつて広範囲にわたつて調節できると
いうことである。
Technical Background Barium titanate's high dielectric constant and dielectric strength make barium titanate a particularly desirable material from which capacitors and other electrical components can be constructed. Of particular interest is that the electrical properties of barium titanate can be adjusted over a wide range by the formation and doping of mixed crystals.

チタン酸バリウムによつて示される非常に単純な立方
ペロブスカイト型構造(cubic perovskite structure)
は多数のABO3型混合酸化物に対する高温結晶形態であ
る。この結晶構造はコーナー分担の酸素八面体の正規配
列(regular array)より成り、小さなTi(IV)カチオ
ンが中央八面体のB位置を占め、かつBa(II)カチオン
が、より大きな12配位A位置における八面体間の間隙を
満たしている。この結晶構造は、それがA及びBの両位
置において過剰に多重カチオン置換して多数のより一層
複雑な強誘電化合物を容易に生成することができるよう
にするので特に重要である。
Very simple cubic perovskite structure represented by barium titanate
Is a high temperature crystalline form for many ABO 3 type mixed oxides. This crystal structure consists of a regular array of corner-shared oxygen octahedra with small Ti (IV) cations occupying the B position of the central octahedron, and Ba (II) cations with a larger 12-coordinate A Fills the gap between the octahedra in position. This crystal structure is particularly important because it allows for excessive multication substitution in both the A and B positions to readily produce a large number of more complex ferroelectric compounds.

チタン酸バリウムの比較的に簡単な格子構造は、高分
極率の故に構造の誘電特性を実質的に決定するTiO6八面
体によつて特徴づけられる。この高分極率は小さなTi
(IV)イオンが酸素八面体内において比較的により多く
の間隙を有するということに帰因する。しかしながら、
この立方単位格子は約130℃のキユーリー点温度以上に
おいてのみ安定である。130℃以下においてはTi(IV)
イオンは中心外の位置を占める。この中心外位置への遷
移により結晶構造が立方晶系から5℃と130℃との間の
温度において正方晶系へ、−90℃と5℃との間の温度に
おいて斜方晶系へ、そして−90℃以下の温度において最
終的に菱面体晶系へ変化することになる。勿論誘電率及
び絶縁耐力もまたこれらの温度及び結晶構造の変化に比
例して減少する。
The relatively simple lattice structure of barium titanate is characterized by a TiO 6 octahedron which, due to its high polarizability, substantially determines the dielectric properties of the structure. This high polarizability is small Ti
(IV) due to the fact that the ions have relatively more voids in the oxygen octahedron. However,
This cubic unit cell is only stable above the Curie point temperature of about 130 ° C. Ti (IV) below 130 ℃
Ions occupy off-center positions. This transition to the off-center position causes the crystal structure to change from cubic to tetragonal at temperatures between 5 ° C and 130 ° C, orthorhombic at temperatures between -90 ° C and 5 ° C, and It will eventually change to a rhombohedral system at temperatures below -90 ° C. Of course, the dielectric constant and dielectric strength also decrease in proportion to these changes in temperature and crystal structure.

チタン酸バリウムセラミツクスの誘電率は強い温度依
存性を有し、かつキユーリー点又はその付近において明
白な最大誘電率を示す。誘電率の温度依存性及び室温に
おけるその比較的に低い値の見地から工業的誘電体組成
物の製造において純BaTiO3は殆んど使用されない。この
故に実際においてはチタン酸バリウムの誘電特性を向上
させるために添加剤を使用する。例えばバリウムの代り
にストロンチウム及び/又はカルシウムを、そしてチタ
ンの代りにジルコニウム及び/又はスズを部分的に置換
することによりキユーリー温度を低温に移動させ、かつ
拡げることができ、それにより室温において10,000〜1
5,000の最大誘電率を有する材料が得られることは当業
界に公知である。あるいはバリウムに対する鉛(II)の
部分的置換によりキユーリー温度を増加させることがで
きる。そのほか、1971年、米国、ニユーヨーク市、アカ
デミツク プレス(Academic Press)社発行、ビー.ジ
ヤフイー(B.Jaffee)、ダブリユー.アール.クツク、
ジユニア(W.R.Cook、Jr)及びエイチ.ジヤツフエ(H.
Jaffe)著、「圧電セラミツクス」に要約されているよ
うに適当な大きさの、しかしバリウム及びチタンとは異
なる原子価を有する他金属イオンの少量の置換により誘
電特性の大きな変化を生じさせることができる。
The dielectric constant of barium titanate ceramics has a strong temperature dependence and exhibits a clear maximum dielectric constant at or near the Curie point. Due to the temperature dependence of the permittivity and its relatively low value at room temperature, pure BaTiO 3 is rarely used in the production of industrial dielectric compositions. Therefore, in practice, additives are used to improve the dielectric properties of barium titanate. For example, partial substitution of strontium and / or calcium for barium and zirconium and / or tin for titanium can be used to move and broaden the Crieury temperature to a lower temperature, thereby increasing room temperature to 10,000- 1
It is known in the art to obtain materials with a maximum dielectric constant of 5,000. Alternatively, partial substitution of lead (II) for barium can increase the Curie temperature. In addition, 1971, published by Academic Press, Inc., New York City, USA. B.Jaffee, double. R. Cook,
Junia (WRCook, Jr) and H. Jiatsuhue (H.
Jaffe), as summarized in "Piezoelectric Ceramics," small amounts of other metal ions of appropriate size, but different valences than barium and titanium, can cause large changes in dielectric properties. it can.

工業的な実施においてチタン酸バリウムをベースとす
る誘電体粉末は必要な純粋のチタン酸塩、ジルコン酸
塩、スズ酸塩及びドーパント(dopant)を混合するこ
と、あるいはバリウム、カルシウム、チタンなどの酸化
物もしくは酸化物前駆物質(例えば炭酸塩、水酸化物も
しくは硝酸塩)の適当な化学量論量の密接な混合物の高
温固相反応により所望の誘電体粉末を直接に生成させる
ことのいずれかによつて生成される。また純粋なチタン
酸塩、ジルコン酸塩、スズ酸塩なども典型的には高温固
相反応法によつて生成される。このようなか焼法におい
ては必要な反応物を湿式ミルにかけて密接な混合物を形
成させる。得られたスラリーを乾燥し、次いで約700℃
から1200℃までの範囲にわたる高温においてか焼して所
望の固相反応を達成する。その後にか焼物を再粉砕して
未焼成体(greenbody)製造用の分散性粉末を生成す
る。
In industrial practice, barium titanate-based dielectric powders can be mixed with the necessary pure titanates, zirconates, stannates and dopants, or oxidized barium, calcium, titanium, etc. By directly forming the desired dielectric powder by high temperature solid state reaction of an intimate mixture of a suitable stoichiometric amount of a compound or an oxide precursor (eg carbonate, hydroxide or nitrate). Is generated. Pure titanates, zirconates, stannates, etc. are also typically produced by the high temperature solid state reaction method. In such a calcination process, the necessary reactants are wet milled to form an intimate mixture. Dry the resulting slurry, then about 700 ° C
Calcination at elevated temperatures ranging from 1 to 1200 ° C. to achieve the desired solid state reaction. Thereafter, the calcined product is re-ground to produce a dispersible powder for producing a green body.

固相反応により生成されたチタン酸バリウムをベース
とする誘電体処方物は多くの電気的応用に対して満足さ
れるけれど、それら処方物はいくつかの短所を有する。
第一に、粉砕工程が、電気特性に対して不利に影響する
ことのある不純物源として働く。微小規模(microscal
e)における構造的不均質性が、オルトチタン酸バリウ
ムのような感湿性を高めることのある望ましくない相の
形成をもたらすことがある。更にその上、か焼中に実質
的な粒子成長及び粒間焼結が生ずることがある。結果的
に磨砕生成物は、約0.2ミクロンから10ミクロンまでの
範囲にわたる広い粒度分布を有する不規則形状の破砕さ
れた集合体より成る。公表された研究により広い集合体
粒度分布を有する上記のような集合体粉末から形成され
る未焼成体は高められた焼結温度を必要とし、しかも広
い粒度分布を有する焼結体を与えることを示している。
しかしながらモノリシツク多層コンデンサのような複合
誘電体の製造に当つては、より高い焼結温度よりもより
低い焼結温度を採用することが実質上、経済的に有利で
ある。なぜならば、銀−パラジウム電極における低コス
ト銀の100分率が焼結温度の低下につれて増加すること
があるからである。
Although barium titanate-based dielectric formulations produced by solid state reactions are satisfactory for many electrical applications, they have some disadvantages.
First, the milling process acts as a source of impurities that can adversely affect the electrical properties. Microscale
Structural inhomogeneities in e) can lead to the formation of undesirable phases such as barium orthotitanate that can increase moisture sensitivity. Furthermore, substantial grain growth and intergranular sintering can occur during calcination. The resulting milled product consists of irregularly shaped, crushed aggregates with a broad particle size distribution ranging from about 0.2 microns to 10 microns. Published studies have shown that green bodies formed from such aggregate powders having a wide aggregate particle size distribution require elevated sintering temperatures and yet provide a sintered body with a wide particle size distribution. Shows.
However, in manufacturing composite dielectrics such as monolithic multilayer capacitors, it is substantially economically advantageous to employ lower sintering temperatures than higher sintering temperatures. This is because the percentage of low cost silver at the silver-palladium electrode can increase as the sintering temperature decreases.

当業界に公知であるように誘電体層のキヤパシタンス
はその厚さに反比例する。現在使用されている多層コン
デンサにおいては誘電体層の厚さは25ミクロン程度であ
る。非常に望ましいことではあるけれど、この値は実質
的に減少させることができない。なぜなら層の厚さが減
少するにつれて誘電体膜におけるピンホールのような欠
陥の数が増加するからである。この欠陥はコンデンサの
性能に不利に影響する。このような欠陥の主要な原因の
一つは誘電体膜の厚さに匹敵する大きさを有する非分散
集合体の存在である。このような集合体の存在の故に、
か焼中に不均一収縮が生じ、ピンホールが形成される。
この故に固相反応によつて形成される、チタン酸バリウ
ムをベースとする誘電体処方物の使用によりモノリシツ
ク多層コンデンサの全般的製造コストが有意に増加す
る。
As known in the art, the capacitance of a dielectric layer is inversely proportional to its thickness. In the currently used multilayer capacitors, the thickness of the dielectric layer is about 25 microns. Although highly desirable, this value cannot be substantially reduced. This is because the number of defects such as pinholes in the dielectric film increases as the layer thickness decreases. This defect adversely affects the performance of the capacitor. One of the major causes of such defects is the presence of non-dispersive aggregates with sizes comparable to the thickness of the dielectric film. Because of the existence of such aggregates,
Non-uniform shrinkage occurs during calcination, forming pinholes.
Therefore, the use of barium titanate-based dielectric formulations formed by solid state reactions significantly increases the overall manufacturing cost of monolithic multilayer capacitors.

先行技術は慣用の固相反応法により生成物が限定され
ることを考慮して数種のその他のチタン酸バリウム製造
法を開発した。これらの方法はバリウムチタニルオキザ
レート及びバリウムチタニルシトレートの熱分解と、ア
ルコール中に溶解したバリウムアルコラート及びチタン
アルコラートか、又は水中に溶解したバリウムラクテー
ト及びチタンラクテートかのいずれかの噴霧溶液の高温
酸化とを包含する。そのほか、チタン酸バリウムは融解
塩から、アルコール中に溶解したバリウムアルコキシド
及びチタンアルコキシドの加水分解により、及び水酸化
バリウムとチタニアとを水熱的に反応させること、及び
水性媒質中において反応させることの両方によつて製造
されて来た。若干のこれら方法から導かれる生成物の形
態が、ここに望まれる形態に近似するので先行技術は純
チタン酸バリウムの製造に使用される方法と同一の方法
によりチタン酸バリウムをベースとする組成物を製造す
ることを試みた。例えばビー.ジエイ.マルダー(B.J.
Mulder)はセラミツク ブレチン(Ceramic Bulleti
n)、49、No.11、1970年の990〜993ページの「プリパレ
イシヨンオブ BaTiO3アンド アザー セラミツク パ
ウダーズ バイ コプレシピテイシヨン オブ シトレ
ートス イン アン アルコール(Preparation of BaT
iO3 and Other Ceramic Powders by Coprecipitation o
f Citrates in an Alcohol)」と題する論文においてBa
TiO3をベースとする組成物又はコフオームは共沈法によ
つて製造できることを開示した。この方法においてはTi
(IV)、Zr(IV)及び/又はSn(IV)の各シトレート及
びBa(II)、Mg(II)、Ca(II)、Sr(II)及び/又は
Pb(II)の各ホーメートの水溶液をアルコール中に噴霧
させて共沈を行う。該沈でん物を、N2で希釈した空気流
中、700〜800℃においてか焼することにより分解して平
均粒度3〜10ミクロンを有する球状及び棒状の粒子とす
る。
The prior art has developed several other barium titanate production processes in view of the limited product due to conventional solid state reaction processes. These methods involve the thermal decomposition of barium titanyl oxalate and barium titanyl citrate and the high temperature of a spray solution of either barium alcoholate and titanium alcoholate dissolved in alcohol or barium lactate and titanium lactate dissolved in water. And oxidation. In addition, barium titanate can be used as a molten salt, by hydrolyzing barium alkoxide and titanium alkoxide dissolved in alcohol, and by hydrothermally reacting barium hydroxide and titania, and reacting in an aqueous medium. It has been manufactured by both. Since the morphology of the products derived from some of these processes approximates the morphology desired here, the prior art describes barium titanate-based compositions by the same methods used to produce pure barium titanate. Attempted to manufacture. For example, bee. Jay. Mulder (BJ
Mulder is a Ceramic Bulleti
n), 49, No. 11, 1970, pp. 990-993, "Preparation of BaTiO 3 and Other Ceramic Powders by Cop Recipe of Citrate in an Alcohol (Preparation of BaT
iO 3 and Other Ceramic Powders by Coprecipitation o
f Citrates in an Alcohol) ”
Composition or Kofuomu a TiO 3 based is disclosed that can by connexion produced coprecipitation. In this way Ti
(IV), Zr (IV) and / or Sn (IV) citrate and Ba (II), Mg (II), Ca (II), Sr (II) and / or
An aqueous solution of each Pb (II) formate is sprayed in alcohol to coprecipitate. The precipitate is decomposed by calcination at 700-800 ° C. in a stream of air diluted with N 2 into spherical and rod-shaped particles with an average particle size of 3-10 microns.

チタン酸バリウムをベースとするコフオームはジヤー
ナル オブ ジ アメリカン セラミツクス ソサエテ
イー(J.Amer.Ceramics Soc.)第46巻、第8号、1963
年、第359〜365ページにおける「プリパレーシヨ オブ
セミコンダクテイング チタネートス バイ ケミカ
ルメソドズ(Preparation of Semi−Conducting Titana
tes By Chemical Methods)」と題する論文においてガ
ラゲール(Gallagher)らにより開示されているように
アルカリ金属及び/又はPb(II)チタニル及び/又はジ
ルコニルオキザレートの混合物の沈でん及び引続いての
か焼によつて製造されていた。これらの研究者らは、Ba
が0〜50モル%の範囲においてSr又はPbにより置き換え
られているか、又はTi(IV)が0〜20モル%の範囲にお
いてZr(IV)により置き換えられているBaTiO3をベース
とする組成物を生成させ得ることを証明した。
Coffome based on barium titanate is the Journal of the American Ceramics Society (J.Amer.Ceramics Soc.) Vol. 46, No. 8, 1963.
Year pp. 359-365, "Preparation of Semi-Conducting Titana.
tes By Chemical Methods), as disclosed by Gallagher et al. in a paper entitled "Tes By Chemical Methods", upon precipitation and subsequent calcination of a mixture of alkali metal and / or Pb (II) titanyl and / or zirconyl oxalate. It was manufactured. These researchers
A BaTiO 3 -based composition in which is replaced by Sr or Pb in the range 0-50 mol% or Ti (IV) is replaced by Zr (IV) in the range 0-20 mol%. Proved that it can be generated.

フアクソン(Faxon)らは米国特許第3,637,531号明細
書においてチタンキレート又はチタンアルコキシドと、
アルカリ土類塩とランタニド塩との溶液を加熱して半固
体塊を形成させることによりBaTiO3をベースとするコフ
オームを合成できることを開示した。該半固体塊は次い
でか焼して所望のチタン酸塩コフオームを生成させる。
Faxon et al. In U.S. Pat. No. 3,637,531 have a titanium chelate or titanium alkoxide,
It has been disclosed that a BaTiO 3 -based coform can be synthesized by heating a solution of an alkaline earth salt and a lanthanide salt to form a semi-solid mass. The semi-solid mass is then calcined to produce the desired titanate coform.

しかしながら、上記に引用した先行技術文献のそれぞ
れにおいては、か焼を採用してチタン酸バリウムをベー
スとするコフオームの粒子を合成している。既に示した
理由から、この高温操により、粉砕後に広い粒度分布を
有する、より小さな集合体断片を生ずる集合生成物が生
成される。
However, in each of the prior art references cited above, calcination is employed to synthesize barium titanate-based coform particles. For the reasons already indicated, this high-temperature operation produces an aggregate product which, after grinding, gives rise to smaller aggregate fragments with a broad particle size distribution.

先行技術においては、混合されたアルカリ土類のチタ
ン酸塩−ジルコン酸塩組成物を融解塩反応により合成す
ることによつて、慣用的に製造されたBaTiO3粉末の欠点
を回避することをも試みた。このような方法がアレンド
(Arendt)に対する米国特許第4,293,534号に開示され
ている。この方法の実施においてはチタニアもしくはジ
ルコニア又はそれらの混合物、及び酸化バリウム、酸化
ストロンチウム又はそれらの混合物とアルカリ金属水酸
化物とを混合し、次いで該水酸化物溶媒を融解させるの
に十分な温度に加熱する。反応物を融解溶媒中に溶解さ
せ、次いでアルカリ土類のチタン酸塩、ジルコン酸塩、
又は一般式BaxSr(1-x)TiyZr(1-y)O3を有する固溶体とし
て沈でんさせる。該生成物は化学的に均質な、比較的に
単分散のサブミクロンの(submicron,1μm未満の)ク
リスタライトとして特徴づけられる。しかしながら、こ
の方法は該方法がSr及び/又はZrを含有するコフオーム
のみを生成するという欠点において限定される。
In the prior art, titanates mixed alkaline earth - Yotsute to be synthesized by a molten salt reaction zirconate compositions, also to avoid the drawbacks of the conventionally produced BaTiO 3 powder I tried. Such a method is disclosed in US Pat. No. 4,293,534 to Arendt. In practicing this method, titania or zirconia or a mixture thereof and barium oxide, strontium oxide or a mixture thereof and an alkali metal hydroxide are mixed and then to a temperature sufficient to melt the hydroxide solvent. To heat. The reactants are dissolved in a melting solvent and then alkaline earth titanate, zirconate,
Alternatively, it is precipitated as a solid solution having the general formula Ba x Sr (1-x) Ti y Zr (1-y) O 3 . The product is characterized as chemically homogeneous, relatively monodisperse, submicron (<1 μm) crystallites. However, this method is limited in the drawback that it only produces coforms containing Sr and / or Zr.

コフオームが生成される水熱法もまた記載されてい
る。英国特許第715,762号明細書においてバルダツジ(B
ulduzzi)及びスタインマン(Steinemann)は水和TiO2
の水性スラリーを化学量論量のアルカリ土類水酸化物と
共に200℃と400℃との間の温度に加熱して混合アルカリ
土類チタン酸塩を生成させた。約10μmまでの任意の所
望の大きさの生成物を生成することができたことを述べ
ているけれどSr含有コフオームの場合以外には本発明の
形態学的特徴を有する生成物が得られたことは疑わし
い。この主張はBa(OH)は水性媒質Ca(OH)に可溶
性であるのに反し、Mg(OH)は、特にBa(OH)の存
在下において比較的に不溶性であるということに基づ
く。したがつてカルシウム含有コフオームの場合におい
ては、前記バルダツジ及びスタインマンの実験条件下に
おいて200〜400℃への加熱操作中に、BaTiO3が最初に生
成され、次いでCa(OH)が未反応チタニアの残余分と
反応してCaTiO3が生成されることがわかつた。
A hydrothermal method in which coforms are produced is also described. In British Patent No. 715,762 Bardaza (B
ulduzzi) and Steinemann are hydrated TiO 2
Was heated to a temperature between 200 ° C. and 400 ° C. with a stoichiometric amount of alkaline earth hydroxide to form a mixed alkaline earth titanate. Although it was stated that it was possible to produce products of any desired size up to about 10 μm, a product having the morphological characteristics of the invention was obtained, except in the case of Sr-containing coforms. Is doubtful. This claim is contrary to that Ba (OH) 2 is soluble in the aqueous medium Ca (OH) 2 , whereas Mg (OH) 2 is relatively insoluble, especially in the presence of Ba (OH) 2. Based on. Therefore, in the case of calcium-containing coforms, BaTiO 3 is first produced and then Ca (OH) 2 is unreacted titania during the heating operation to 200-400 ° C under the experimental conditions of Bardage and Steinmann. It was found that CaTiO 3 was produced by reacting with the remainder of.

マツシタ(Matsushita)らはヨーロツパ特許出願第34
306926.1号明細書において含水チタニアの希スラリーは
110℃までの温度に加熱することによつてBa(OH)
び/又はSr(OH)と反応してBaTiO3又はSr含有コフオ
ームのいずれかを生成することができることを立証し
た。これらコフオームの形態学的特徴は本発明のそれと
匹敵すると思われる。しかしながら、この方法もまたSr
含有コフオームのみの製造に限られる。
Matsushita et al. European Patent Application No. 34
In the specification of 306926.1, the dilute slurry of hydrous titania is
It has been demonstrated that heating to temperatures up to 110 ° C. can react with Ba (OH) 2 and / or Sr (OH) 2 to produce either BaTiO 3 or Sr-containing coforms. The morphological features of these coforms appear to be comparable to that of the present invention. However, this method also
It is limited to the manufacture of containing Coffome only.

アベ(Abe)らによる「イージリー ジンタラブル B
aTiO3 パウダー(Easily Sinterable BaTiO3 Powder)
と題するサカイ ケミカル インダストリー カンパニ
ー(Sakai Chemical Industry Company)の刊行物は式B
aTi(1-x)SnxO3を有するチタン酸バリウムをベースとす
るコフオームの水熱合成法を開示している。この方法に
おいては、SnOCl2とTiCl4との水溶液を中和することに
よつて製造した0.6MのTi(1-x)SnxO2スラリーを0.9MのBa
(OH)と混合し、次いで200℃において少なくとも5
時間にわたつて水熱処理に供する。アベらは明白には記
載しなかつたけれどスラリーを高温に加熱したことを暗
示している。コフオーム形態学についての記載は示され
ていないけれど同一方法によつて生成されたBaTiO3生成
物は11m2/gの表面積及び0.1μmの粒径を有し、しかも
分散性であると思われた。恐らくはSn含有コフオームは
本発明のSn含有コフオームに匹敵する形態構造を有し、
したがつて本発明のSn含有コフオームに匹敵する。しか
しながらアベらはSn(IV)をチタン酸バリウムのコフオ
ームに合成できることのみを教示している点において限
定される。類推すれば、恐らくアベらはSr(OH)はBa
(OH)のように水性媒質に全く可溶性であるのでZr
(IV)のような他の4価カチオンの使用と多分2価Sr
(II)の使用とを示唆したのであろう。しかしながらア
ベらの方法は2価Baの代わりにPb及びCaのような2価キ
ユーリー点移動剤を置換することに対して使用すること
ができない。
"Easy Jin Tallable B" by Abe et al.
aTiO 3 Powder (Easily Sinterable BaTiO 3 Powder)
The Sakai Chemical Industry Company publication entitled, Formula B
aTi (1-x) discloses a hydrothermal synthesis method Kofuomu based on barium titanate having a Sn x O 3. In this method, 0.6 M Ti (1-x) Sn x O 2 slurry prepared by neutralizing an aqueous solution of SnOCl 2 and TiCl 4 was added to 0.9 M Ba.
(OH) 2 and then at 200 ° C. for at least 5
Subject to hydrothermal treatment over time. Abe et al., Although not explicitly mentioned, implied heating the slurry to high temperatures. The BaTiO 3 product produced by the same method, although no description of coform morphology is given, had a surface area of 11 m 2 / g and a particle size of 0.1 μm and appeared to be dispersible . Possibly the Sn-containing coform has a morphological structure comparable to the Sn-containing coform of the invention,
Therefore, it is comparable to the Sn-containing Coffome of the present invention. However, Abe et al. Is limited in that it only teaches that Sn (IV) can be synthesized into a barium titanate coform. By analogy, maybe Abe et al. Sr (OH) 2 is Ba
It is completely soluble in aqueous media like (OH) 2
Use of other tetravalent cations such as (IV) and possibly divalent Sr
It may have suggested the use of (II). However, the method of Abe et al. Cannot be used for substituting divalent Curie point transfer agents such as Pb and Ca for divalent Ba.

この故に先行技術においては、カルシウム及び/もし
くは鉛を包含するチタン酸バリウム、又は狭い粒度分布
を有し、化学量論的、分散性、球状で、かつミクロン以
下である複合2価及び4価のカチオン置換物のいかなる
コフオームも存在しない。
Therefore, in the prior art, barium titanate containing calcium and / or lead, or composite divalent and tetravalent compounds having a narrow particle size distribution, stoichiometric, dispersible, spherical and submicron. There is no coform of the cation substitute.

発明の要約 本発明は狭い粒度分布を有し、実質的に球状、化学量
論的でかつサブミクロン(submicron)である広範囲の
種々の分散性のチタン酸バリウムのコフオームを包含す
る。最も重要なことには、本発明によるチタン酸バリウ
ムをベースとする誘電体組成物は2価バリウムの代りに
2価の鉛及び/又はカルシウムによる部分的置換を有す
るコフオーム、ならびに2価バリウムが鉛、カルシウム
及びストロンチウムによつて部分的に置き換えられ、か
つ4価チタンがスズ、ジルコニウム及びハフニウムによ
り部分的に置き換えられているコフオームを包含する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention includes a wide variety of dispersible barium titanate coforms having a narrow particle size distribution, being substantially spherical, stoichiometric and submicron. Most importantly, the barium titanate-based dielectric composition according to the present invention comprises a coform having partial substitution with divalent lead and / or calcium instead of divalent barium, and divalent barium with lead. , Cofome, which is partially replaced by calcium and strontium, and tetravalent titanium is partially replaced by tin, zirconium and hafnium.

本発明の一つの重要な実施態様においてチタン酸バリ
ウムをベースとするコフオームは一般式: Ba(1−x−x′−x″)PbxCax′Srx″Ti
(1−y−y′−y″)SnyZry′Hfy″O3 (式中、x、x′及びx″は2価カチオンのモル分率を
表わし、かつ0から0.3までの範囲にわたる独立値を有
し、しかもx+x′+x″の和は0から0.4までの範囲
にわたる値を有し、一方においてy、y′及びy″は4
価カチオンのモル分率を表わし、0から0.3までの範囲
にわたる独立値を有し、しかもy+y′+y″の和は0
から0.4までの範囲にわたる値を有する)により表わさ
れる。
Kofuomu based on barium titanate in one important embodiment of the present invention have the general formula: Ba (1-x-x' -x ") Pb x Ca x 'Sr x" Ti
Range 'in "Hf y O 3 (wherein, x, x (1-y -y'-y) Sn y Zr y"' and x "represents the mole fraction of the divalent cation, and from 0 to 0.3 , And the sum of x + x ′ + x ″ has values ranging from 0 to 0.4, while y, y ′ and y ″ are 4
It represents the molar fraction of valent cations and has independent values ranging from 0 to 0.3, and the sum of y + y ′ + y ″ is 0.
With a value ranging from 0.4 to 0.4).

本発明のもう一つの重要な実施態様においてチタン酸
バリウム コフオームは一般式、 Ba(1−x′)Cax′Ti(1−y−y′−y″)SnyZr
y′Hfy″O3 (この場合、カルシウムが2価バリウム カチオンの代
りに部分的に置き換えられている)により表わされ、本
発明の更にもう一つの重要な実施態様においてはチタン
酸バリウム誘電体組成物は一般式、 Ba(1-x)PbxTi(1−y−y′−y″)SnyZry′Hfy″O
3 (この場合、鉛が2価バリウムの代りに置き換えられて
いる)により表わされる。後者の実施態様のそれぞれに
おいてモル分率x、x′、x″及びy、y′、y″に対
する独立値は一般式 Ba(1−x−x′−x″)PbxCax′Srx″Ti
(1−y−y′−y″)SnyZry′Hfy″O3 を有する、より一層複雑なコフオームに対して既に引用
された独立値に一致する。
Barium titanate Kofuomu In another important embodiment of the present invention have the general formula, Ba (1-x ') Ca x' Ti (1-y-y'-y ") Sn y Zr
y ′ Hf y ″ O 3 (wherein calcium is partially replaced in place of the divalent barium cation), and in yet another important embodiment of the present invention, a barium titanate dielectric. body composition formula, Ba (1-x) Pb x Ti (1-y-y'-y ") Sn y Zr y 'Hf y" O
3 (in this case, lead has been replaced by divalent barium). Mole fraction x in each of the latter embodiment, x ', x "and y, y', y" independent value for the general formula Ba (1-x-x'- x ") Pb x Ca x 'Sr x Ti
Having (1-y-y'-y ") Sn y Zr y 'Hf y" O 3, matches already cited independent values for more complex Kofuomu.

コフオームの化学的組成にも拘らず、本発明のチタン
酸バリウムをベースとするコフオームのそれぞれは同一
の独特の化学的及び物理的の性質を有する。チタン酸バ
リウムをベースとする誘電体処方物は種々構成されたコ
フオームの2価対4価のモル比が、いかなる2価及び4
価のカチオン置換物の数及びモル%にも無関係に1.000
±0.015であるように化学量論的である。種々構成され
たコフオームの2価カチオン対4価カチオンのモル比が
0.9〜1.1の範囲にある非化学量論的組成物もまた生成さ
せることができる。チタン酸バリウムをベースとするコ
フオームの平均1次粒度(mean primary particle siz
e)は0.05〜0.4ミクロンの範囲にある。更にその上、画
像解析(image analysis)によつて測定される平均1次
粒度は、コフオームが分散性であることを立証する沈で
ん沈降法によつて測定された平均粒度と同等である。コ
フオーム粒子の粒度分布曲線は、チタン酸バリウムをベ
ースとするコフオームが狭い粒度分布を有することを確
立する1.5よりも小さいか、又は1.5に等しい四分位(qu
atile)比を有する。そのほか本発明の分散性のサブミ
クロンのチタン酸バリウムをベースとする誘電体組成物
のいずれもが1回の一般的水熱法によつて生成すること
ができるという事実は重要である。
Despite the chemical composition of the coforms, each of the barium titanate-based coforms of the present invention possess the same unique chemical and physical properties. Dielectric formulations based on barium titanate have different divalent to tetravalent molar ratios of covalently constructed coforms.
1.000 irrespective of the number and mol% of valent cation substitutes
Stoichiometric to be ± 0.015. The molar ratio of divalent cations to tetravalent cations of variously constructed coforms
Non-stoichiometric compositions in the range 0.9-1.1 can also be produced. Barium titanate-based coforms (mean primary particle siz)
e) is in the range of 0.05 to 0.4 micron. Furthermore, the average primary particle size measured by image analysis is comparable to the average particle size measured by the sedimentation sedimentation method which proves that the coforms are dispersible. The size distribution curve of the coform particles is less than or equal to 1.5 which establishes that the barium titanate-based coform has a narrow size distribution.
atile) ratio. Also important is the fact that any of the dispersible submicron barium titanate-based dielectric compositions of the present invention can be produced by a single conventional hydrothermal method.

したがつて、狭い粒度分布を有する分散性の、サブミ
クロンのチタン酸バリウムのコフオームを提供すること
が本発明の第一の目的である。
It is therefore a first object of the invention to provide a dispersible, submicron barium titanate coform having a narrow particle size distribution.

0.05から約0.4μmまでの粒径範囲に調節することの
できる1次粒度を有する上記のようなBaTiO3をベースと
するコフオームの広範囲の種々の組成物を提供すること
が本発明の別の目的である。
It is another object of the present invention to provide a wide variety of different compositions of BaTiO 3 -based coforms having a primary particle size that can be adjusted to a particle size range of 0.05 to about 0.4 μm. Is.

1回の一般的水熱操作によつて合成し得る広範囲の種
々のコフオームを提供することが本発明のもう一つの目
的である。
It is another object of the present invention to provide a wide variety of coforms that can be synthesized by a single general hydrothermal operation.

ミル媒体(mill media)を実質的に含有しない化学量
論的なチタン酸バリウムをベースとするコフオームを提
供することが本発明のもう一つの目的である。
It is another object of the present invention to provide a stoichiometric barium titanate-based coform that is substantially free of mill media.

キユーリー点を所望の温度領域に移動及び/又は拡大
させ、かつ生成された誘電体の温度依存性を減少させる
種々の添加剤を含有するチタン酸バリウムのコフオーム
を提供することが本発明の更にもう一つの目的である。
It is a further object of the present invention to provide a barium titanate coform that contains various additives that move and / or extend the Curie point to a desired temperature range and reduce the temperature dependence of the resulting dielectric. It is one purpose.

実質的に欠陥を有しない低減された厚さの誘電体層を
与えるために使用することのできる分散性をBaTiO3をベ
ースとする誘電体組成物を提供することが本発明の更に
もう一つの目的である。
It is yet another object of the invention to provide a dispersible BaTiO 3 -based dielectric composition that can be used to provide a substantially defect-free reduced thickness dielectric layer. Is the purpose.

慣用の温度よりもかなり低温において高密度に均一に
焼結する、チタン酸バリウムをベースとする誘電体処方
物を提供することが本発明のなおもう一つの目的であ
る。
It is yet another object of the present invention to provide a barium titanate-based dielectric formulation that sinters densely and uniformly at temperatures well below conventional temperatures.

好ましい実施態様の記載 始めに、本発明を最も広い全般的見地において下記
に、より一層詳細に説明する。本発明の好ましい実施態
様は一般型、 Ba(1−x−x′−x″)PbxCax′Srx″Ti
(1−y−y′−y″)SnyZry′Hfy″O3 (式中、x、x′及びx″は2価カチオンのモル分率を
表わし、かつ0から0.3まで、更に好ましくは0から0.2
までの範囲にわたる独立値を有し、しかもx+x′+
x″の和は0から0.4まで、更に詳しくは0から0.3まで
の範囲にわたる値を有することができ、y、y′及び
y″は4価カチオンのモル分率を表わし、かつ0から0.
3まで、更に好ましくは0から0.25までの範囲にわたる
独立値を有し、しかもy+y′+y″の和は0から0.4
まで、更に好ましくは0から0.3までの範囲にわたる値
を有する)を有するコフォーム(組成物)である。一層
好ましい実施態様は、式、 Ba(1−x−x′−x″)PbxCax′Srx″Ti
(1−y−y′−y″)SnyZry′Hfy″O3(式中、
x、x′、x″y、y′及びy″はそれぞれ0より大き
く0.3未満の範囲の独立した値であり、x+x′+x″
の和は0より大きく0.4未満であり、y+y′+y″の
和は0より大きく0.4未満である。)を有し、実質的に
球状の粒子を含むチタン酸バリウムベースコフォーム
(組成物)において、画像解析によって決定される前記
組成物の平均一次粒度は0.05〜0.4μmの範囲にあり、
前記組成物は狭い粒度分布を有し、画像解析によって決
定される前記組成物の一次粒度分布曲線は1.5以下の四
分位比を有し、しかも、画像解析及び一次沈降によって
測定される前記粒度は補正係数2以内で一致する、上記
チタン酸バリウムベースコフォーム(組成物)である。
Description of the Preferred Embodiments At the outset, the invention will be described in greater detail below in its broadest general aspect. A preferred embodiment of the present invention is generally type, Ba (1-x-x' -x ") Pb x Ca x 'Sr x" Ti
'During "Hf y O 3 (wherein, x, x (1-y -y'-y) Sn y Zr y"' and x "represents the mole fraction of the divalent cation, and from 0 to 0.3, further Preferably 0 to 0.2
Have independent values ranging up to x + x '+
The sum of x "can have values ranging from 0 to 0.4, more particularly 0 to 0.3, wherein y, y'and y" represent the molar fraction of tetravalent cations and 0 to 0.
Have independent values ranging up to 3, more preferably 0 to 0.25, and the sum of y + y ′ + y ″ is 0 to 0.4
, And more preferably having a value ranging from 0 to 0.3). More preferred embodiment, the formula, Ba (1-x-x' -x ") Pb x Ca x 'Sr x" Ti
(1-y-y'-y ") Sn y Zr y 'Hf y" O 3 ( in the formula,
x, x ′, x ″ y, y ′ and y ″ are independent values in the range of greater than 0 and less than 0.3, and x + x ′ + x ″.
In the barium titanate-based coform (composition) comprising substantially spherical particles, the sum of y + y ′ + y ″ is greater than 0 and less than 0.4, and the sum of y + y ′ + y ″ is greater than 0 and less than 0.4. The average primary particle size of the composition determined by image analysis is in the range of 0.05-0.4 μm,
The composition has a narrow particle size distribution, the primary particle size distribution curve of the composition determined by image analysis has a quartile of 1.5 or less, and the particle size measured by image analysis and primary sedimentation. Is the barium titanate-based coform (composition) that matches within a correction factor of 2.

(x+x′+x″)及び(y+y′+y″)の各和が
共にゼロに等しい場合にはコフオームは単にチタン酸バ
リウム粉末から構成される。x=x″=y=y′=y″
=0であり、x′がゼロよりも大である場合においては
得られる生成物はチタン酸バリウムをベースとするコフ
オームであり、この場合BaTiO3におけるBa(II)のx′
モル分率がCa(II)により置き換えられて各目式(nomi
nal formula)Ba(1−x′)Cax′TiO3を有する生成
物が得られる。逆にx′=x″=y=y′=y″=0で
あり、かつxがゼロよりも大である場合には該コフオー
ムは組成Ba(1-x)PbxTiO3を有する。
If the sums of (x + x '+ x ") and (y + y' + y") are both equal to zero, the coform is simply composed of barium titanate powder. x = x ″ = y = y ′ = y ″
= 0 and x ′ is greater than zero, the product obtained is a barium titanate-based coform, in which case x ′ of Ba (II) in BaTiO 3
The mole fraction is replaced by Ca (II) and each eye equation (nomi
nal formula) Ba (1-x ') Ca x' products having a TiO 3 is obtained. Conversely x '= x "= y = y' = y" = 0 and the Kofuomu when x is greater than zero having the composition Ba (1-x) Pb x TiO 3.

x、x′、x″、y、y′及びy″の値はそれぞれ広
範囲の値(特記される限度内)を採用することができる
ので広範囲の組成を有する多くのコフオームの組合せを
製造することができる。しかしながら、チタン酸バリウ
ムをベースとするコフオームのそれぞれは、その組成に
関係なく、その高純度、微細なサブミクロンの大きさ及
び狭い粒度分布により独特に特徴づけられる。
The values of x, x ', x ", y, y'and y" can each be in a wide range of values (within specified limits), so that many cofoam combinations with a wide range of compositions can be manufactured. You can However, each of the barium titanate-based coforms, regardless of their composition, is uniquely characterized by their high purity, fine submicron size and narrow particle size distribution.

好ましくは本発明の微細な分散性のサブミクロン粉末
はゼロモル%と30モル%との間の4価金属イオン及び2
価金属イオンの両方の置換を有するチタン酸バリウムの
コフオームより成る。2価バリウムイオンは鉛、カルシ
ウム、ストロンチウムのいずれか、又はそれらの混合物
により部分的に置き換えることができる。逆に4価チタ
ンイオンはスズ、ジルコニウム、ハフニウム又はそれら
の混合物により部分的に置き換えることができる。この
故に本発明のチタン酸バリウムをベースとする誘電体組
成物はチタン酸バリウム鉛又はチタン酸バリウムストロ
ンチウムの単一コフオームならびにスズ酸チタン酸バリ
ウム鉛及びスズ酸ジルコン酸チタン酸バリウム鉛ストロ
ンチウムを含む、より一層複雑なコフオームを包含す
る。勿論、2価及び/又は4価のカチオンの置換及び置
換のモル%の選択はキユーリー温度が上がることが望ま
れるか、あるいは下がることが望まれるかに関係し、そ
してキユーリーピークが広がることが望まれるか、ある
いは移動することが望まれるかによる。しかしながらチ
タン酸バリウムをベースとする広範囲の種々の組成物の
いずれか形成されるかに関係なく、本発明によるチタン
酸バリウムのコフオームはなおも上記形態学的及び化学
的特性によつて独特に確認される。この故にチタン酸バ
リウムの単純コフオーム及び複合コフオームの両方と
も、0.05ミクロンから0.4ミクロンまでの範囲における
1次粒度と共に、2価イオン及び4価イオンの両方が1
種又はそれ以上の他種イオンにより置き換えられた場合
でさえも狭い粒度分布と1.000±0.015の2価対4価のモ
ル比とを有する実質的に球状の分散性粒子より成る。
Preferably, the finely dispersible submicron powder of the present invention comprises between 0 and 30 mol% tetravalent metal ions and 2
It consists of a barium titanate coform with both substitutions of valent metal ions. The divalent barium ion can be partially replaced by either lead, calcium, strontium, or a mixture thereof. Conversely, the tetravalent titanium ion can be partially replaced by tin, zirconium, hafnium or mixtures thereof. Thus, the barium titanate-based dielectric composition of the present invention comprises a single coform of barium lead titanate or barium strontium titanate and lead barium titanate stannate and barium lead strontium zirconate titanate strontium zirconate. Includes more complex coforms. Of course, the choice of divalent and / or tetravalent cation substitution and the mole% substitution is related to whether it is desired to raise or lower the Curie temperature, and the Curie peak broadens. It depends on whether it is desired or if it is desired to move. However, whether formed by a wide variety of different compositions based on barium titanate, the barium titanate coforms according to the present invention are still uniquely identified by the morphological and chemical properties described above. To be done. Therefore, both the simple and complex cofoams of barium titanate have a primary particle size in the range of 0.05 micron to 0.4 micron with both divalent and tetravalent ions being 1
It consists of substantially spherical dispersible particles having a narrow particle size distribution and a divalent to tetravalent molar ratio of 1.000 ± 0.015 even when replaced by one or more other ions.

チタン酸バリウムをベースとする誘電体組成物の狭い
粒度分布とサブミクロンの大きさとが本発明のコフオー
ムを、複雑な誘電体の製造における、なおその上の応用
に対して特に魅力的なものとする。先行の研究により狭
い粒度分布を有する非集合粉末から形成されるしら地は
低温において焼結して狭い粒度分布を有する焼結体を与
えることが確認されている。低い焼結温度を有する誘電
体処方物を使用することの経済的利点は明らかである。
なぜなら銀・パラジウム合金における低費用の銀の100
分率が焼結温度の低下につれて増加することがあるから
である。そのほか、これらBaTiO3をベースとする誘電体
組成物はすべて分散性であり、かつサブミクロンの大き
さを越える集合体を殆んど有しないので、それら誘電体
組成物は低減された厚さの誘電体膜の形成に使用するこ
とができる。この故に、本発明の球状の非集合の、サブ
ミクロンの、しかも狭く分布したチタン酸バリウム誘電
体コフオーム粉末は焼結を必要とする複合誘電体用に使
用するのに特によく適している。
The narrow particle size distribution and submicron size of the barium titanate-based dielectric compositions make the coforms of the present invention particularly attractive for complex dielectric fabrication and yet further applications. To do. Previous studies have confirmed that a green body formed from a non-aggregated powder with a narrow particle size distribution sinters at low temperatures to give a sintered body with a narrow particle size distribution. The economic benefits of using a dielectric formulation with a low sintering temperature are clear.
Because 100 of low cost silver in silver-palladium alloy
This is because the fraction may increase as the sintering temperature decreases. In addition, all of these BaTiO 3 -based dielectric compositions are dispersible and have few aggregates above sub-micron size, so they have a reduced thickness. It can be used to form a dielectric film. For this reason, the spherical, non-aggregated, submicron, and narrowly distributed barium titanate dielectric coform powders of the present invention are particularly well suited for use in composite dielectrics requiring sintering.

誘電体の殆んどの応用において好ましい生成物は1次
粒子組成における変動性が比較的に小さいものである。
しかしながら或る環境においては組成物不均一性が有利
である。これらの場合において種々の1次粒度を有する
生成物の有用性を利用して1次粒子の同等な数又は1次
粒子の実質的に異なる数のいずれかを有する異なる組成
により2種又はそれ以上の粉末の分散液を生成すること
ができる。このような分散液は未焼成体を与え、その故
に調節されたミクロ不均質度を有する焼結体を与える。
このような用途において組成的不均質性は選択されたチ
タン酸バリウムのコフオームに固有である場合があり、
又はそうではなく所望の組成物不均質性を達成するため
にチタン酸バリウム分散液に添加された選択された組成
を有するチタン酸バリウムのコフオームの少量から生ず
ることもある。本発明により2価バリウム及び/又は4
価チタンのいずれかが不十分なコフオームを形成させる
ことができるので本発明のチタン酸バリウムをベースと
する組成物は組成的不均質性が有利である用途にも十分
に適する。
The preferred products for most dielectric applications are those with relatively low variability in primary particle composition.
However, compositional heterogeneity is advantageous in some circumstances. In these cases, the utility of products with different primary particle sizes is utilized to produce two or more different compositions with either an equal number of primary particles or a substantially different number of primary particles. It is possible to produce a dispersion of a powder of Such a dispersion gives a green body and thus a sintered body with a controlled microheterogeneity.
In such applications, compositional inhomogeneity may be inherent in the selected barium titanate coforms,
Alternatively, it may result from a small amount of the barium titanate coform having the selected composition added to the barium titanate dispersion to achieve the desired compositional heterogeneity. Divalent barium and / or 4 according to the invention
The barium titanate-based compositions of the present invention are also well suited for applications where compositional inhomogeneities are advantageous, since any of the valent titanium can form insufficient coforms.

チタン酸バリウムをベースとするコフオームの好まし
い製造方法は含水4価酸化物を含有するスラリーを選択
された2価の酸化物又は水酸化物と共に加熱することで
ある。2価チタン酸塩の生成後において該スラリーはな
おも実質量の含水TiO2及び/又は含水SnO2、ZrO2もしく
はHfO2を含有する。次いでスラリーの温度及び濃度を調
整し、Ba(OH)溶液の化学量論的過剰量を等温条件下
に添加する。4価酸化物のそれらの対応するオキシアニ
オン(oxyanion)への完全な転化を保証するために該ス
ラリーを最終的な高温処理に供することが好ましい。
A preferred method of making barium titanate-based coforms is to heat a slurry containing hydrous tetravalent oxide with a selected divalent oxide or hydroxide. After formation of the divalent titanate, the slurry still contains a substantial amount of hydrous TiO 2 and / or hydrous SnO 2 , ZrO 2 or HfO 2 . The temperature and concentration of the slurry is then adjusted and a stoichiometric excess of Ba (OH) 2 solution is added under isothermal conditions. It is preferred to subject the slurry to a final high temperature treatment to ensure complete conversion of the tetravalent oxides to their corresponding oxyanions.

本発明の1次粒度及び1次粒度分布はチタン酸バリウ
ム コフオームが単にBaTiO3であつても、又はその代り
に式、 Ba1−x−x′−x″PbxCax′Srx″Ti
1−y−y′−y″ZrySny′Hfy″O3 を有する、より一層複雑なコフオームであつても達成さ
れる。このことは第1図における複雑なコフオーム、 Ba0.856Pb0.097Ca0.074Ti0.830Zr0.099Sn0.071O3 の透過型電子顕微鏡写真から容易に明らかとなる。第1
図は2〜3個の固く結合した二重体(doublet)及び三
重体(triplet)もまた存在するけれど主として単独の
実質的に球状の1次粒子が存在することを示す。このコ
フオームの1次粒度は0.18ミクロンであり、狭い粒度分
布を有する。第1図の複合チタン酸バリウムをベースと
するコフオームと第2図における純チタン酸バリウムの
透過型電子顕微鏡写真との比較によりチタン酸バリウム
をベースとする組成物の形態が非常に類似していること
が示される。両方の顕微鏡写真において粒子が実質的に
球状、非集合、サブミクロンで、かつ不均一の大きさに
なつていることに注目すべきである。この生成物におけ
る2価カチオン対4価カチオンのモル比1.027は化学量
論的生成物に対して特定された値1.000±0.015よりも若
干大きいこともまた注目される。この比は合成条件の小
さな変動により形態に影響を及ぼすことなく容易に特定
範囲に減少させることができる。
Be filed in primary particle size and the primary particle size distribution is simply BaTiO 3 barium titanate Kofuomu of the present invention, or Formula Instead, Ba 1-x-x'- x "Pb x Ca x 'Sr x" Ti
Having 1-y-y'-y " Zr y Sn y 'Hf y" O 3, is achieved shall apply in more complex Kofuomu. This will be readily apparent from the transmission electron micrograph of the complex co-form Ba 0.856 Pb 0.097 Ca 0.074 Ti 0.830 Zr 0.099 Sn 0.071 O 3 in FIG. First
The figure shows that although there are also a few tightly bound doublets and triplets, there is primarily a single substantially spherical primary particle. The primary particle size of this coform is 0.18 micron and has a narrow particle size distribution. Comparison of the composite barium titanate-based coforms of FIG. 1 with the transmission electron micrographs of pure barium titanate in FIG. 2 shows that the morphologies of barium titanate-based compositions are very similar. Is shown. It should be noted that the particles in both micrographs were substantially spherical, non-aggregated, submicron, and non-uniformly sized. It is also noted that the molar ratio of divalent cations to tetravalent cations 1.027 in this product is slightly higher than the value 1.000 ± 0.015 specified for stoichiometric products. This ratio can be easily reduced to a specific range without affecting the morphology due to small variations in synthesis conditions.

本発明によるチタン酸バリウムをベースとするコフオ
ームの物理的及び化学的の性質を評価するために種々の
実験室的試験を行つた。画像解析を使用して生成物の1
次粒度及び1次粒度分布を測定した。1次粒子の相当球
径を測定するために500〜1000個の粒子を多数のTEM分野
の大きさとした。2個又はそれ以上の接触粒子は目視的
に離解させ、個々の1次粒度を測定した。相当球径を使
用して1次粒度の関数としての累積質量%分布を計算し
た。重量による中央値粒度を試料の1次粒度であるとし
た。下部四分位直径により除した上部四分位直径(重
量)として定義される四分位比(quartile ratio)QRを
分布の幅の尺度とした。単分散生成物はQR値1を有し、
本発明の試験目的に対し1.0〜約1.5にわたるQR値を有す
る生成物を狭い粒度分布を有するものとして分類し、1.
5〜約2.0の範囲にわたるQR値を有するものをかなりに狭
い分布を有するものとして分類し、一方において実質的
に2.0よりも大きい値を有するものを広い粒度分布を有
するものとして分類した。本発明のチタン酸バリウム
コフオームの四分位比は1.0〜1.5の間であると測定さ
れ、1次粒子は狭い粒度分布を有することが示された。
Various laboratory tests were carried out in order to evaluate the physical and chemical properties of the barium titanate-based coforms according to the invention. 1 of products using image analysis
The secondary particle size and primary particle size distribution were measured. In order to measure the equivalent spherical diameter of the primary particles, 500 to 1000 particles were sized for many TEM fields. Two or more contact particles were visually disaggregated and individual primary particle size was measured. The equivalent spherical diameter was used to calculate the cumulative mass% distribution as a function of primary particle size. The median particle size by weight was taken as the primary particle size of the sample. The quartile ratio QR, defined as the upper quartile diameter (weight) divided by the lower quartile diameter, was used as a measure of the width of the distribution. The monodisperse product has a QR value of 1,
For the purposes of the present test, products having a QR value ranging from 1.0 to about 1.5 were classified as having a narrow particle size distribution, 1.
Those with QR values ranging from 5 to about 2.0 were classified as having a fairly narrow distribution, while those with values substantially greater than 2.0 were classified as having a broad particle size distribution. Barium titanate of the present invention
The cohorm quartiles were measured to be between 1.0 and 1.5, indicating that the primary particles have a narrow size distribution.

コフオームの1次粒子から表面積を計算し、窒素吸着
によつて測定された表面積と一致することがわかり、1
次粒子は実質的に非多孔質であることが示された。N2
面積がTEM表面積を実質的に超えてる場合には、その差
は未反応の高表面積の含水酸化物の存在によるものと容
易に説明することができた。
The surface area was calculated from the primary particles of coform and found to be in agreement with the surface area measured by nitrogen adsorption.
The secondary particles were shown to be substantially non-porous. When the N 2 surface area substantially exceeded the TEM surface area, the difference could be easily explained as due to the presence of unreacted high surface area hydrous oxide.

本発明のコフオームは狭い粒度分布を有するので20〜
30個の粒子を大きさ順に分類することにより平均1次粒
度が容易に測定された。D=6/ρS[式中、Dは粒径
(ミクロン)であり、ρは密度(g/cc)であり、そして
SはN2表面積(m2/g)である]の関係を使用してコフオ
ームの1次粒度の良好な測定をすることができることが
わかつた。この式にしたがい、チタン酸バリウムをベー
スとするコフオームは、どのコフオーム組成物が試験さ
れるかに関係なく0.05ミクロンと0.4ミクロンとの間の
範囲における1次粒度を有することがわかつた。画像解
析により測定した1次粒度及び粒度分布と沈降手順によ
り測定した比較可能な値とを比較することによりコフオ
ームの生成物分散性を評価した。沈降法は相当球径に大
体において相当する粒子ストークス直径を与えた。2種
の沈降法、すなわちジヨイス レーブル ジスク セン
トリフユーゲ(Joyce Loeble Disc Centrifuge)(英
国、ロンドン市、ビツカーズ インストルメント社)及
びミクロメリチクス セジグラフ(Micromeritics Sedi
graph)(米国、ジヨージア州、ノルクロス)を使用し
て累積質量%分布を、ストークス直径に関して測定し
た。該ストークス直径からは中央値ストークス直径及び
QR値が計算された。
The coforms of the present invention have a narrow particle size distribution, so
The average primary particle size was easily determined by classifying 30 particles in size order. D = 6 / ρS, where D is the particle size (microns), ρ is the density (g / cc), and S is the N 2 surface area (m 2 / g) It has been found that a good measurement of the primary particle size of cofoam can be made. According to this formula, it has been found that barium titanate based coforms have a primary particle size in the range between 0.05 and 0.4 microns regardless of which coform composition is tested. The product dispersibility of coforms was evaluated by comparing the primary particle size and particle size distribution measured by image analysis with comparable values measured by the sedimentation procedure. The sedimentation method gave the equivalent spherical diameter a particle Stokes diameter roughly corresponding. Two sedimentation methods, the Joyce Loeble Disc Centrifuge (Vitzkers Instrument, London, England) and the Micromeritics Sedigraph.
graph) (Norcross, GA, USA) was used to measure the cumulative mass% distribution with respect to Stokes diameter. From the Stokes diameter, the median Stokes diameter and
The QR value was calculated.

沈降により粒度を測定するに当り、pH10において0.08
g/Lのトリポリリン酸ナトリウムを含有する水、又はエ
ムホス(Emphos)PS−21A[米国、ニユーヨーク市、マ
ジソン アベニユー520、ウイトコ オルガニクス デ
イビジヨン(Witco Organic Division)]0.08重量%又
は0.12重量%を含有するイソプロパノールのいずれかに
おける15〜30分間のソニフイケイシヨン(sonificatio
n)により粉末を分散させた。
0.08 at pH 10 when measuring particle size by sedimentation
Water containing g / L sodium tripolyphosphate or Emphos PS-21A [Madison Avenyu 520, New York City, USA, Witco Organic Division] 0.08 wt% or 0.12 wt% isopropanol 15-30 minutes of sonication (sonificatio)
The powder was dispersed according to n).

画像解析により、及び沈降により測定される粒度は異
なる原理によるので、これら二つの方法による粒度の一
致は必ずしも得られない。その上、前述したように画像
解析においては接触粒子は目視的に離解される。沈降法
においては結合粒子又は凝集粒子は単一物として作用す
る。これらの物は1次粒子間に若干の結合[例えばネツ
キング(necking)]が存在して、ソニフイケーシヨン
操作中に容易に破壊することのできない固く結合した集
合体を与える故に、及び若干のフロキユレーシヨンをも
たらす最適以下の分散安定性の故に生ずる。すなわち、
予想されるように沈降法によつて測定されたQR値は画像
解析により見出されるQR値よりも若干大きい。
Since the particle sizes measured by image analysis and by sedimentation are based on different principles, it is not always possible to obtain a particle size agreement between these two methods. Moreover, the contact particles are visually disaggregated in the image analysis as described above. In the sedimentation method, bound particles or agglomerated particles act as a single substance. These products have some bonds [eg necking] between the primary particles, giving tightly bound aggregates that cannot be easily destroyed during the sony calcination operation, and some It occurs because of sub-optimal dispersion stability resulting in flocculation. That is,
As expected, the QR values measured by the sedimentation method are slightly higher than the QR values found by image analysis.

本発明のチタン酸バリウムをベースとするコフオーム
において画像解析により測定された1次粒子は沈降によ
つて測定された1次粒度と合理的に一致する。測定粒度
の中央値は補正係数(factor,フアクター,換算係数)
2以下で変動した。このことはコフオームが分散性であ
ることを立証する。
The primary particles measured by image analysis in the barium titanate-based coforms of the present invention are reasonably consistent with the primary particle sizes measured by sedimentation. The median value of the measured particle size is the correction factor (factor, factor, conversion factor)
It fluctuated below 2. This proves that Cofohm is dispersive.

分散性を評価するために二つの追加の測定を利用し
た、第一の方法においては1ミクロンよりも大きなスト
ークス直径を有する生成物の質量画分(mass fractio
n)を分散困難(hard−to−dispers)な集合体の量の規
準として使用した。第二の方法においては、TEMにおけ
る1次粒子の大部分が単独粒子として存在するならば生
成物は分散性であるとして分類した。実質的ネツキング
が観察された場合は生成物は凝集しているとして分類さ
れた。これらの試験のそれぞれにおいて、この場合もま
たチタン酸バリウムをベースとするコフオームは分散性
として分類された。
Utilizing two additional measurements to evaluate the dispersibility, the first method has a mass fraction of products with a Stokes diameter greater than 1 micron.
n) was used as a criterion for the quantity of hard-to-dispers aggregates. In the second method, the product was classified as dispersible if the majority of the primary particles in the TEM were present as single particles. The product was classified as agglomerated if substantial netting was observed. In each of these tests, again the barium titanate-based coform was classified as dispersible.

コフオームの生成物組成及び化学量論を試料の溶解
後、誘電的にカツプリングした(inductively couple
d)プラズマ分光学を使用する元素分析により測定し
た。分析の精度は約±1%であつた。コフオームの2価
カチオン対4価カチオンのモル比は2価カチオン及び4
価カチオンの置換の数及びモル重量%に無関係に1.000
±0.015であつた。この比は本発明のチタン酸バリウム
コフオームが化学量論的であることを示す。
The product composition and stoichiometry of coforms were inductively coupled after dissolution of the sample.
d) Measured by elemental analysis using plasma spectroscopy. The accuracy of the analysis was about ± 1%. The molar ratio of divalent cations to tetravalent cations of coform is divalent and 4
1.000 regardless of the number of valency cation substitutions and% by weight
It was ± 0.015. This ratio indicates that the barium titanate coform of the present invention is stoichiometric.

チタン酸バリウムをベースとするコフオームの独特の
性質を下記の非限定実施例による更に例証する。
The unique properties of barium titanate-based coforms are further illustrated by the following non-limiting examples.

実施例全般において試薬級薬品又はそれらの等価物を
使用した。使用した試薬級Ba(OH)・8H2Oは1モル%
のSrを含有した。実験によりSr(II)はBa(II)よりも
より一層容易にコフオーム中に組み入れられることが示
された。この理由から、ここに記載されるコフオームの
すべてがSr(II)を含有する。このカチオンはコフオー
ムの全2価カチオン含量の約1モル%に相当する。要す
るにSr(II)モル分率がBa(II)モル分率に包含されて
いるのである。70〜100℃に保つたBa(OH)及び/又
はSr(OH)の各溶液を使用に先立つて濾過して、存在
するすべての炭酸塩を除去した。CaCO3を800℃において
か焼してCaOを得た。後者の化合物は水と接触する場合
にCa(OH)を生成した。Pb(OH)はPb(NO3
液を水性NH3で中和することにより製造した。洗浄した
水酸化物の湿潤ケークをその後の実験に使用した。
Reagent grade chemicals or their equivalents were used throughout the examples. Reagent grade Ba using (OH) 2 · 8H 2 O is 1 mol%
Of Sr. Experiments have shown that Sr (II) is more easily incorporated into coforms than Ba (II). For this reason, all of the coforms described here contain Sr (II). This cation represents approximately 1 mol% of the total divalent cation content of coform. In short, the Sr (II) mole fraction is included in the Ba (II) mole fraction. Each Ba (OH) 2 and / or Sr (OH) 2 solution maintained at 70-100 ° C. was filtered prior to use to remove any carbonate present. CaCO 3 was calcined at 800 ° C. to obtain CaO. The latter compound produced Ca (OH) 2 when contacted with water. Pb (OH) 2 was prepared by neutralizing a Pb (NO 3 ) 2 solution with aqueous NH 3 . The washed hydroxide wet cake was used for subsequent experiments.

TiO2、SnO2及びZrO2の各含水酸化物を、それらのそれ
ぞれの塩化物の水溶液を周囲温度において水性NH3で中
和することにより製造した。生成物を濾過し、塩化物を
含有しない(AgNO3により測定)濾液が得られるまで洗
浄した。110℃において乾燥後に測定した含水酸化物の
表面積はTiO2、SnO2及びZrO2に対してそれぞれ約380、2
90及び150m2/gであつた。そのほか、Ti(IV)及びSn(I
V)、又はTi(IV)及びZr(IV)の各塩化物の水溶液を
中和することにより含水TiO2及びZrO2又は含水TiO2及び
SnO2の各共沈物を製造した。
Hydrous oxides of TiO 2 , SnO 2 and ZrO 2 were prepared by neutralizing aqueous solutions of their respective chlorides with aqueous NH 3 at ambient temperature. The product was filtered, containing no chloride (measured by AgNO 3) filtrate was washed until is obtained. The surface area of the hydrous oxide measured after drying at 110 ° C was approximately 380 and 2 for TiO 2 , SnO 2 and ZrO 2 , respectively.
It was 90 and 150 m 2 / g. In addition, Ti (IV) and Sn (I
V), or Ti (IV) and Zr hydrous TiO 2 and ZrO 2 or a hydrous TiO 2 and by neutralizing the aqueous solution of the chloride (IV)
Each coprecipitate of SnO 2 was produced.

すべての実験は2リツトルのオートクレーブで行つ
た。生成物の汚染を防止するためにオートクレーブのす
べての湿潤部分をテフロンでコーテイングし、かつ系の
すべての部分からCO2を排除するためにあらゆる努力を
した。高圧ポンプによるか、又は加熱されたボンベに入
れられた単数もしくは複数の水酸化物の溶液を高圧窒素
によりオートクレーブ内に急速に排出させるかのいずれ
かによりBa(OH)もしくはBa(OH)とSr(OH)
の溶液をオートクレーブ内に導入した。オートクレーブ
の内容物を合成操作の全般にわたつて1500RPMにおいて
かくはんした。
All experiments were conducted in a 2-litre autoclave. Every effort was made to coat all wet parts of the autoclave with Teflon to prevent product contamination and to eliminate CO 2 from all parts of the system. Ba (OH) 2 or Ba (OH) 2 either by a high-pressure pump or by rapidly discharging a solution of one or more hydroxides contained in a heated cylinder into the autoclave with high-pressure nitrogen. And a solution of Sr (OH) 2 were introduced into the autoclave. The contents of the autoclave were agitated at 1500 RPM throughout the synthetic procedure.

実施例1 0.20モルの含水TiO2及び0.04モルのCa(OH)を含有
する0.64のスラリーを200℃への水熱処理によりカル
シウム含有コフオームを製造した。スラリーを冷却し、
120℃において0.41モル/リットル Ba(OH)溶液0.4
6をスラリーに添加した。得られたスラリーの温度を1
50℃に上げ、そこで60分間保つた。試料を濾過し、濾液
中の2価カチオンの濃度を測定した。濾過ケークを乾燥
し、その表面積、名目化学量論及び形態学的特性を測定
した。
Example 1 A calcium-containing coform was prepared by hydrothermally treating a 0.64 slurry containing 0.20 mol of water-containing TiO 2 and 0.04 mol of Ca (OH) 2 at 200 ° C. Cool the slurry,
0.41 mol / liter Ba (OH) 2 solution 0.4 at 120 ℃
6 was added to the slurry. The temperature of the obtained slurry is 1
Raised to 50 ° C and held there for 60 minutes. The sample was filtered and the concentration of divalent cation in the filtrate was measured. The filter cake was dried and its surface area, nominal stoichiometry and morphological properties were measured.

実施例2 0.2モルの含水TiO2及び0.04モルのPbOを含有するスラ
リー0.64の水熱処理により鉛含有コフオームを製造し
た。0.41モル/リットルのBa(OH)溶液0.46リットル
を150℃においてスラリーに添加した。スラリーを150℃
において60分間保ち、次いで4価酸化物をペロブスカイ
ト構造に完全に転化させるために高められた温度に上げ
た。スラリーの試料を採取し、特徴づけた。得られた結
果は下記のとおりである: 実施例3 BaTiO3中のBa(II)及びTi(IV)が1種又はそれ以上
の2価カチオン及び4価カチオンにより部分的に置き換
えられている複合コフオームを形成させた。予熱したBa
(OH)溶液を、4価含水酸化物とPb(II)及び/又は
Ca(II)の予備合成ペロブスカイトとを含有し、150℃
又は120℃に加熱したスラリー中に導入した。該温度に
約20〜30分間保つた後、スラリーを最終温度に上げて4
価含水酸化物を確実に化学量論的ペロブスカイトに転化
させた。得られたスラリーは下記の結果により特徴づけ
られた。
Example 2 A lead-containing coform was produced by hydrothermal treatment of a slurry 0.64 containing 0.2 mol of hydrous TiO 2 and 0.04 mol of PbO. 0.46 liter of 0.41 mol / liter Ba (OH) 2 solution was added to the slurry at 150 ° C. 150 ℃ slurry
For 60 minutes and then raised to elevated temperature to fully convert the tetravalent oxide to the perovskite structure. A sample of the slurry was taken and characterized. The results obtained are as follows: Example 3 A composite coform was formed in which Ba (II) and Ti (IV) in BaTiO 3 were partially replaced by one or more divalent and tetravalent cations. Preheated Ba
(OH) 2 solution with tetravalent hydroxide and Pb (II) and / or
Containing Ca (II) pre-synthesized perovskite, 150 ℃
Alternatively, it was introduced into a slurry heated to 120 ° C. After holding at this temperature for about 20-30 minutes, raise the slurry to the final temperature and
The valent hydrated oxides were reliably converted to stoichiometric perovskites. The resulting slurry was characterized by the following results.

固体中のカチオン モル比 Ba : Pb : Ca : Ti : Zr : Sn 試料1 0.908:0.090:0.000:0.904:0.096:0.000 試料2 0.881:0.000:0.123:0.881:0.119:0.000 試料3 0.856:0.097:0.074:0.830:0.099:0.071 試料2及び3に対する量的なデータは透過形電子顕微
鏡写真から引き出した推定の粒度、粒度分布及び分散性
のデータと良く一致する。しかしながらQR値から評価さ
れるように試料1のみが適度に分散性である。それにも
拘らず、沈降データは材料の5重量%以下が1ミクロン
よりも大きい粒度を有する集合体として存在することを
示している。
Molar ratio of cation in solid Ba : Pb : Ca : Ti : Zr : Sn Sample 1 0.908: 0.090: 0.000: 0.904: 0.096: 0.000 Sample 2 0.881: 0.000: 0.123: 0.881: 0.119: 0.000 Sample 3 0.856: 0.097: 0.074 : 0.830: 0.099: 0.071 The quantitative data for samples 2 and 3 are in good agreement with the estimated particle size, particle size distribution and dispersibility data drawn from transmission electron micrographs. However, only Sample 1 is reasonably dispersible as evaluated from the QR values. Nevertheless, the sedimentation data show that no more than 5% by weight of the material is present as aggregates with a particle size greater than 1 micron.

それ故、前述の実施例及び開示から本発明に包含され
るチタン酸バリウムのコフオームは、2価バリウム カ
チオン及び4価チタン カチオンのいずれか、又は両方
の代りにカルシウム及び/もしくは鉛又は多数の置換物
を含有する誘電体組成物を包含し、該コフオームはそれ
らが球状であり、0.05から0.4ミクロンまでの範囲の1
次粒度、1.000±0.015の2価対4価のモル比、及び狭い
粒度分布を有する点において独特に特徴づけられる。本
明細書に開示される、カルシウム、鉛又は複合形態を包
含する先行技術のチタン酸バリウムをベースとする誘電
体組成物であつて、上記の独特な形態学的特性及び化学
的特性を有するものは一つもない。
Therefore, the barium titanate coforms included in the present invention from the foregoing examples and disclosures include calcium and / or lead or multiple substitutions for either divalent barium cations and tetravalent titanium cations, or both. Including a dielectric composition containing a compound, wherein the coforms are spherical and have a size in the range of 0.05 to 0.4 microns.
It is uniquely characterized in that it has a sub-particle size, a divalent to tetravalent molar ratio of 1.000 ± 0.015, and a narrow particle size distribution. Disclosed herein are prior art barium titanate-based dielectric compositions including calcium, lead or composite forms having the unique morphological and chemical properties described above. There is no one.

以上の記載は単に例証のためであつて本発明を限定す
るものではないこと、及び特許請求された発明の要旨か
ら逸脱することなく種々の改良を行うことができること
を理解すべきである。
It should be understood that the above description is merely illustrative and not limiting of the present invention, and that various modifications may be made without departing from the spirit of the claimed invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図面は本発明の、これら及びその他の詳細及び利点を説
明するものである。図面において、 第1図は一般式、 Ba0.856Pb0.097Ca0.074Ti0.830Zr0.099Sn0.071O3 を有する本発明による化学量論的、分散性の、サブミク
ロンの複合コフオーム粒子構造の50,000倍拡大における
透過型電子顕微鏡写真である。 第2図は第1図の複合コフオームの形態に実質的に類似
する形態を示す純チタン酸バリウム粉末の粒子構造の5
0,000倍拡大における透過型電子顕微鏡写真である。
The drawings illustrate these and other details and advantages of the invention. In the drawings, FIG. 1 is at 50,000 times expansion of the stoichiometric, dispersible, submicron, composite cofoam particle structure according to the invention having the general formula Ba 0.856 Pb 0.097 Ca 0.074 Ti 0.830 Zr 0.099 Sn 0.071 O 3 . It is a transmission electron micrograph. FIG. 2 shows the grain structure of pure barium titanate powder having a morphology substantially similar to that of the composite coform shown in FIG.
It is a transmission electron micrograph at a magnification of 0,000 times.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭54−18679(JP,B2) 特公 昭51−80(JP,B2) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP 54-18679 (JP, B2) JP 51-80 (JP, B2)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】式、Ba(1−x−x′)PbxCax′Ti
(1−y−y′)SnyZry′O3(式中、x、x′、y及
びy′はそれぞれ0より大きく0.3未満の範囲の独立し
た値であり、x+x′の和は0より大きく0.4未満であ
り、y+y′の和は0より大きく0.4未満である。)を
有し、実質的に球状の粒子を含むチタン酸バリウムベー
ス組成物において、画像解析によって決定される前記組
成物の平均一次粒度は0.05〜0.4μmの範囲にあり、前
記組成物は狭い粒度分布を有し、画像解析によって決定
される前記組成物の一次粒度分布曲線は1.5以下の四分
位比を有し、しかも、画像解析及び一次沈降によって測
定される前記粒度は補正係数2以内で一致する、上記チ
タン酸バリウムベース組成物。
1. A formula, Ba (1-x-x ') Pb x Ca x' Ti
(1-y-y ') Sn y Zr y' O 3 ( wherein, x, x ', y and y' are independent values ranging from greater than 0 and less than 0.3 respectively, the sum of x + x '0 Greater than 0.4 and the sum of y + y 'is greater than 0 and less than 0.4) and comprising barium titanate-based compositions comprising substantially spherical particles, the composition being determined by image analysis. Has an average primary particle size in the range of 0.05 to 0.4 μm, the composition has a narrow particle size distribution, and the primary particle size distribution curve of the composition determined by image analysis has a quartile ratio of 1.5 or less. Moreover, the barium titanate-based composition, wherein the particle sizes measured by image analysis and primary sedimentation agree within a correction factor of 2.
【請求項2】(Ba+Pb+Ca)/(Ti+Sn+Zr)のモル比
が1.000±0.015の範囲内である、特許請求の範囲第1項
記載のチタン酸バリウムベース組成物。
2. The barium titanate-based composition according to claim 1, wherein the molar ratio of (Ba + Pb + Ca) / (Ti + Sn + Zr) is within the range of 1.000 ± 0.015.
【請求項3】(Ba+Pb+Ca)/(Ti+Sn+Zr)のモル比
が0.9〜1.1の範囲内である、特許請求の範囲第1項記載
のチタン酸バリウムベース組成物。
3. The barium titanate-based composition according to claim 1, wherein the molar ratio of (Ba + Pb + Ca) / (Ti + Sn + Zr) is in the range of 0.9 to 1.1.
【請求項4】式、Ba(1−x−x′−x″)PbxCax′S
rx″Ti(1−y−y′−y″)SnyZry′Hfy″O3(式
中、x、x′、x″、y、y′及びy″はそれぞれ0よ
り大きく0.3未満の範囲の独立した値であり、x+x′
+x″の和は0より大きく0.4未満であり、y+y′+
y″の和は0より大きく0.4未満である。)を有し、実
質的に球状の粒子を含むチタン酸バリウムベース組成物
において、画像解析によって決定される前記組成物の平
均一次粒度は0.05〜0.4μmの範囲にあり、前記組成物
は狭い粒度分布を有し、画像解析によって決定される前
記組成物の一次粒度分布曲線は1.5以下の四分位比を有
し、しかも、画像解析及び一次沈降によって測定される
前記粒度は補正係数2以内で一致する、上記チタン酸バ
リウムベース組成物。
4. The formula, Ba (1-x-x'-x ") Pb x Ca x 'S.
r x ″ Ti (1-y−y′−y ″) Sn y Zr y ′ Hf y ″ O 3 (where x, x ′, x ″, y, y ′ and y ″ are each greater than 0 and 0.3). An independent value in the range of less than x + x '
The sum of + x ″ is greater than 0 and less than 0.4, and y + y ′ +
The sum of y ″ is greater than 0 and less than 0.4.), and in a barium titanate-based composition comprising substantially spherical particles, the average primary particle size of the composition is from 0.05 to In the range of 0.4 μm, the composition has a narrow particle size distribution, the primary particle size distribution curve of the composition determined by image analysis has a quartile of less than or equal to 1.5, and the image analysis and primary The barium titanate-based composition, wherein the particle sizes measured by settling match within a correction factor of 2.
【請求項5】(Ba+Pb+Ca+Sr)/(Ti+Sn+Zr+Hf)
のモル比が1.000±0.015の範囲内である、特許請求の範
囲第4項記載のチタン酸バリウムベース組成物。
(5) (Ba + Pb + Ca + Sr) / (Ti + Sn + Zr + Hf)
The barium titanate-based composition according to claim 4, wherein the molar ratio of is within the range of 1.000 ± 0.015.
【請求項6】(Ba+Pb+Ca+Sr)/(Ti+Sn+Zr+Hf)
のモル比が0.9〜1.1の範囲内である、特許請求の範囲第
4項記載のチタン酸バリウムベース組成物。
6. (Ba + Pb + Ca + Sr) / (Ti + Sn + Zr + Hf)
The barium titanate-based composition according to claim 4, wherein the molar ratio is within the range of 0.9 to 1.1.
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