JPS6049137B2 - Method for producing stannate - Google Patents

Method for producing stannate

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JPS6049137B2
JPS6049137B2 JP7536581A JP7536581A JPS6049137B2 JP S6049137 B2 JPS6049137 B2 JP S6049137B2 JP 7536581 A JP7536581 A JP 7536581A JP 7536581 A JP7536581 A JP 7536581A JP S6049137 B2 JPS6049137 B2 JP S6049137B2
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JP
Japan
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stannate
temperature
alkoxide
reaction
producing
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JP7536581A
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義治 尾崎
義典 篠原
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Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
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Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は2価金属の錫酸塩の製造方法に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a method for producing divalent metal stannate.

特に、比較的低温度の反応で錫酸塩を製造する方法に関
するものである。一般にチタン酸バリウムBaTiO。
In particular, it relates to a method for producing stannate salts through relatively low temperature reactions. Generally barium titanate BaTiO.

のような高誘電率を有する材料をコンデンサ等の電子部
品用の材料として用いる場合に、その特性を希望通りに
制御するため、各種の添加剤を加える技術が知られてい
る。代表的な高誘電率材料であるBaTiO。を例にと
つて、この添加剤の効果を説明すると、BaTiOaの
場合に単味ではキューリー点Tcは約120゜Cである
。キューリー点における比誘電率は6000〜1000
0で25℃における比誘電率は約1500である。この
高誘電率材料であるBaTi0aをコンデンサに使用す
る場合に、次の2つの理由で添加剤を加える必要がある
。すなわち、その第一の理由はBaTiO、の比誘電・
率がキューリー点付近で最大となり、その前後の温度で
は比較的小さいので、電子部品が通常使用される温度付
近にキューリー点があることが望ましいからである。
When using a material having a high dielectric constant such as a material for an electronic component such as a capacitor, a technique is known in which various additives are added in order to control the properties as desired. BaTiO is a typical high dielectric constant material. To explain the effect of this additive using as an example, in the case of BaTiOa alone, the Curie point Tc is about 120°C. The dielectric constant at the Curie point is 6000-1000
The dielectric constant at 0 and 25° C. is about 1500. When using this high dielectric constant material BaTiOa in a capacitor, it is necessary to add additives for the following two reasons. In other words, the first reason is the dielectric constant of BaTiO.
This is because the rate is maximum near the Curie point and is relatively small at temperatures around that point, so it is desirable that the Curie point be near the temperature at which electronic components are normally used.

通常約120℃にあるBaTiO3のキューリー点を常
温付近に移動させる目的のためにフ添加される添加剤を
シフターという。第二の理由はキューリー点付近におけ
る BaTiO。
An additive added to BaTiO3 for the purpose of moving the Curie point of BaTiO3, which is usually about 120°C, to around room temperature is called a shifter. The second reason is BaTiO near the Curie point.

の比誘電率の温度依存性が大きく、すなわち、わすかの
温度変化で比誘電率が大きく変化するため、安定した誘
電体特性を得るにはこの比5誘電率の温度依存性を小さ
くしなけければならないことである。この目的のために
CaTi03、MgTiOaを添加剤として用いる技術
が知られている。この添加剤をデプレツサーという。こ
のようにBaTiO3を実際の電子部品に利用するにあ
たつては、シフターあるいはデプレツサー等の添加剤を
使用することが必要である。
The temperature dependence of the dielectric constant of the dielectric constant is large, that is, the dielectric constant changes greatly with a small change in temperature. Therefore, in order to obtain stable dielectric properties, it is necessary to reduce the temperature dependence of the dielectric constant of the dielectric constant. This is something that must be done. For this purpose, a technique using CaTiO3 and MgTiOa as additives is known. This additive is called a depressor. When using BaTiO3 in actual electronic components as described above, it is necessary to use additives such as shifters or depressers.

これは、BaTiO3以外の高誘電率材料でも同様であ
る。シフターとしては一般にチタン酸ストロンチウムS
rTiO3、錫酸バリウムBasnO3、錫酸カルシウ
ムCasnO3、ジルコン酸バリウムBaZrO,など
が利用されている。
This also applies to high dielectric constant materials other than BaTiO3. Strontium titanate S is generally used as a shifter.
rTiO3, barium stannate BasnO3, calcium stannate CasnO3, barium zirconate BaZrO, etc. are used.

第1図、第2図および第3図にBaTlO3の添加剤と
してのSrTlO3,BaSnO3,BazrO3のシ
フター特性を示す(岡崎清著:セラミツク誘電体工学よ
り)。この図から明らかなように、BaTiO3のキュ
ーリー点は添加剤の量を15m0′%とするとき、Sr
TiO3の場合には約40℃まて移動し、BazrO3
の場合には約60゜Cまで移動するが、BasnO3の
場合は約20℃まで移動し、しかもその比誘電率も12
000以上と、SrTiO3,BazrO3に比べ著し
く大きい。このように、BasnO3の例で示すように
、錫酸塩はシフターとして極めて有効かつ重要なもので
ある。
FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 3 show the shifter characteristics of SrTlO3, BaSnO3, and BazrO3 as additives for BaTlO3 (from Kiyoshi Okazaki: Ceramic Dielectric Engineering). As is clear from this figure, when the amount of additive is 15m0'%, the Curie point of BaTiO3 is
In the case of TiO3, it is moved to about 40℃, and BazrO3
In the case of BasnO3, it moves up to about 60°C, but in the case of BasnO3, it moves up to about 20°C, and its dielectric constant is also 12.
000 or more, which is significantly larger than SrTiO3 and BazrO3. Thus, as shown in the example of BasnO3, stannate is extremely effective and important as a shifter.

錫酸塩材料の特性(純度、Ba/Snの原子比、粒径お
よびその分布等)または添加方法によつて得られる高誘
電率材料の特性を多様に変化させることができる。従来
シフターとして、錫酸塩たとえばBasnO3を添加す
る場合に、2つの方法が行われている。
The properties of the high dielectric constant material obtained can be varied in a variety of ways by changing the properties of the stannate material (purity, Ba/Sn atomic ratio, particle size and its distribution, etc.) or the method of addition. Conventionally, two methods have been used to add stannate salts, such as BasnO3, as shifters.

その第一の方法はBacO3のような?塩とSnO2の
必要量をBaTiO3に添加し、仮焼一粉砕一焼成を行
い反応させる方法である。この方法ては、BaOとSn
O2およびBaTiO3との反応が必ずしも全部かつ均
一に進むとは限らず、製造毎にキューリー点あるいは比
誘電率等の特性のばらつきが見られていた。
The first method is like BacO3? In this method, necessary amounts of salt and SnO2 are added to BaTiO3, and the mixture is subjected to calcination, pulverization, and firing to cause a reaction. In this method, BaO and Sn
The reaction with O2 and BaTiO3 does not necessarily proceed completely and uniformly, and variations in properties such as the Curie point or dielectric constant have been observed in each production.

より確実にBaO,snO2の反応を進ませ、特性を安
定化させるため3に、高温度で長時間仮焼することも行
われるが、工程上必要とするエネルギー消費が大きいう
え、仮焼された粉体が硬くなつて粉砕にも多大なエネル
ギーを要し、粉砕時に粉砕装置から不純物が混入する等
の不都合も生じやすく、特性が低下して4しまう。例え
ば、粉砕装置に一般に用いられているステンレス材から
Feの混入したBaTiO3を用いてコンデンサを製造
すると、材料特性が経時変化し、また、セラミック材料
に一般的に含まれるAl2O3が混入したBaTiO3
は比誘電率が低下することが知られている。一方、Ba
snO3を添加する第二の方法は、錫酸塩のみを予め合
成し、これを微粉砕した後に7BaTi03に添加し焼
成する方法である。
In order to more reliably advance the reaction of BaO and snO2 and stabilize the properties, calcination is sometimes performed at high temperature for a long time, but this requires a large amount of energy in the process, and the calcination is The powder becomes hard, requiring a large amount of energy to grind, and problems such as impurities entering from the grinding device during grinding are likely to occur, resulting in poor properties. For example, if a capacitor is manufactured using BaTiO3 mixed with Fe from the stainless steel material commonly used in pulverizers, the material properties will change over time.
It is known that the dielectric constant decreases. On the other hand, Ba
The second method of adding snO3 is to synthesize only stannate in advance, pulverize it, and then add it to 7BaTi03 and sinter it.

この方法は錫酸塩とBaTiO3の反応をより確実にし
て特性を安定化するために有効な方法であるが、、錫酸
塩は一般に焼成温度が1300℃以上と高く、温度をか
なり高くしないと反応は充分進まない。また、クこのよ
うにして得た錫酸塩は粉砕しにくいため粒度が粗く、し
かも粒度分布を制御することが困難であつた。さらに粉
砕により不純物が混入することは前記第一の方法と同様
である。いずれにしても上記の従来の添加方法では材料
7特性の制御が難しく、かつ高度な特性を再現性よく得
るには問題があり、エネルギーの消費も大きなものとな
つている。
This method is an effective method for ensuring the reaction between stannate and BaTiO3 and stabilizing the properties, but stannate generally requires a high firing temperature of 1300°C or higher, and the temperature must be raised considerably. The reaction does not proceed sufficiently. In addition, the stannate salt obtained in this manner is difficult to crush and has a coarse particle size, and furthermore, it is difficult to control the particle size distribution. Further, as in the first method, impurities are mixed in due to pulverization. In any case, with the conventional addition methods described above, it is difficult to control the properties of the material 7, there are problems in obtaining high-level properties with good reproducibility, and energy consumption is also large.

近年電子部品に対し、より小型で高度な特性が要求され
るようになり、従つてそれに使用される原料粉体も、従
来に増して組ノ成の均一性、高純度微粒子であることが
必要になつている。また製造工程では、できる限り少な
いエネルギーで材料を製造することに対する要求も強く
なつてきている。このような観点から均一な組成をもち
、高純度て微粒の錫酸塩を低温て製造する方法を実現す
ることが強く望まれていた。
In recent years, electronic components have been required to be smaller and have more advanced characteristics, and the raw material powder used for them must therefore have a more uniform composition and higher purity fine particles than ever before. It's getting old. Additionally, in manufacturing processes, there is an increasing demand for materials to be manufactured using as little energy as possible. From this point of view, it has been strongly desired to realize a method for producing finely divided stannate having a uniform composition and high purity at a low temperature.

発明者らは、この新しい錫酸塩の製造方法について研究
を重ねてきた結果、均一な組成をもち、高純度の微粒の
錫酸塩を極めて低い温度で製造する方法を見出すに至つ
た。
As a result of repeated research into this new method for producing stannate, the inventors have discovered a method for producing fine particles of stannate with uniform composition and high purity at extremely low temperatures.

本発明の要旨とするところは、出発原料として2価金属
のアルコキシドと錫アルコキシドを用い、両者を低温で
混合して反応させ、加水分解することにより含水錫酸塩
を直接得ることにある。
The gist of the present invention is to directly obtain a hydrous stannate by using a divalent metal alkoxide and a tin alkoxide as starting materials, mixing the two at low temperatures, reacting them, and hydrolyzing them.

ここに1含水錫酸塩ョとはMsnO3・NH2Oなる化
合物およびMSn(0H)mなる化合物をいう。ただし
Mは二価金属である。また1アルコキシドョとはアルコ
ールの水酸基の水素(H)が金属に置換された誘導体を
いう。
Here, monohydrate stannate refers to the compound MsnO3.NH2O and the compound MSn(0H)m. However, M is a divalent metal. Furthermore, 1-alkoxide refers to a derivative in which the hydrogen (H) of the hydroxyl group of an alcohol is replaced with a metal.

含水錫酸塩がMSnO3・NlI.Oとして得られるか
MSn(0H)mとして得られるかは、反応の、条件お
よび金属の種類により相違するが、いずれの形態で得ら
れてもその利用には大差がなく、これを加熱することに
より容易に無水の錫酸塩の結晶を得ることができる。こ
の加熱は200℃以上分解温度未満で行うことが好まし
いが、さらに低温度で、または真空加熱によることもで
きる。加熱の雰囲気は空気、中性、酸化性もしくは還元
性雰囲気を用いることができる。2価金属アルコキシド
と錫アルコキシドは、溶媒中て反応させることが好まし
い。
Hydrous stannate is MSnO3.NlI. Whether it is obtained as O or MSn(0H)m depends on the reaction conditions and the type of metal, but there is no big difference in its utilization no matter which form it is obtained, and it is necessary to heat it. Anhydrous stannate crystals can be easily obtained. This heating is preferably carried out at a temperature of 200° C. or higher and below the decomposition temperature, but heating can also be carried out at a lower temperature or by vacuum heating. As the heating atmosphere, air, neutral, oxidizing or reducing atmosphere can be used. It is preferable that the divalent metal alkoxide and the tin alkoxide are reacted in a solvent.

有機溶媒としてはベンゼン、アルコール、ヘキサン等が
適当である。反応温度を溶媒の沸点以上とする場合には
、圧力容器中で加圧状態で反応させるこができlる。こ
の両アルコキシドの、反応温度は多くのアルコキシドに
ついて1000Cを越えないことが好ましい。
Suitable organic solvents include benzene, alcohol, hexane, and the like. When the reaction temperature is higher than the boiling point of the solvent, the reaction can be carried out under pressure in a pressure vessel. It is preferred that the reaction temperature of both alkoxides does not exceed 1000C for most alkoxides.

特に冷却して反応させる必要はないが、望ましい反応温
度は0゜C〜100′Cである。特に望ましい反応温度
は40゜C〜100℃てある。加水分解は、反応容器の
中に水を添加する方法あるいは水蒸気を溶液に接触させ
る方法等により行うことができる。
Although it is not necessary to carry out the reaction by cooling, the preferable reaction temperature is 0°C to 100'C. A particularly desirable reaction temperature is 40°C to 100°C. Hydrolysis can be carried out by adding water into a reaction vessel or by bringing water vapor into contact with the solution.

このための反応温度は、水の性質から実用上0℃〜10
0℃が望ましいが、水蒸;気の場合にはこの温度を越え
、反応生成物が分解するまでの温度を選ぶことがてきる
。2価金属の種類としては、Ba,Ca,Sr,Mg,
Pbから選ふ1または2以上の金属であることが好まし
い。
The reaction temperature for this is practically 0°C to 10°C due to the nature of water.
A temperature of 0° C. is desirable, but in the case of water vapor or gas, a temperature that exceeds this temperature and until the reaction product decomposes can be selected. Types of divalent metals include Ba, Ca, Sr, Mg,
Preferably, it is one or more metals selected from Pb.

2価金属アルコキシドは2種以上の金属のアルコキシド
の混合物であつてもよい。
The divalent metal alkoxide may be a mixture of alkoxides of two or more metals.

生成された錫酸塩は結晶体として、利用することができ
る。乾燥の温度その他の条件によつては、無水の錫酸塩
、または無水の錫酸塩と含水錫酸塩の混合物となる。上
述のように高誘電率誘電材料の添加剤として用いる場合
には、その最終形態は無水の錫酸塩であることが好まし
いが、添加時には必ずしも無水の状態ではなく、含水錫
酸塩の状態であつて、添加後に主材料ととも加熱するこ
とにより無水の錫酸塩となるようにして利用することも
できる。以下本発明をさらに詳しく説明する。
The produced stannate can be used as a crystal. Depending on the drying temperature and other conditions, it becomes an anhydrous stannate or a mixture of an anhydrous stannate and a hydrous stannate. As mentioned above, when used as an additive for a high-permittivity dielectric material, the final form is preferably an anhydrous stannate, but when added, it is not necessarily in an anhydrous state but in a hydrated stannate state. Alternatively, it can be used by heating together with the main material after addition to form an anhydrous stannate. The present invention will be explained in more detail below.

本発明は金属アルコキシドを出発原料として2価金属の
錫酸塩を製造するものである。本発明を実施するには先
す2価金属および錫のアルコキシドを製造しなければな
らない。Ba,Ca,Sr,Mgのような2価金属はア
ルコールとの反応性が高いため、次の一般式(1)に示
されるように直接アルコールと反応させてアルコキシド
を生成することができる。M+2R0H−+M(0R)
2+↓ ・・・・(1)(ただしMは2価金
属とする。)反応を進めるために加熱熱することもよい
The present invention is to produce divalent metal stannate using metal alkoxide as a starting material. To carry out the present invention, a divalent metal and a tin alkoxide must first be produced. Since divalent metals such as Ba, Ca, Sr, and Mg have high reactivity with alcohol, they can be directly reacted with alcohol to produce alkoxides as shown in the following general formula (1). M+2R0H-+M(0R)
2+↓ (1) (M is a divalent metal.) Heat may be applied to advance the reaction.

Mgはアルコールとの反応が遅いため12,HgCe3
等の触媒が添加されることもあるが、不純物イオンの混
入や水銀の遊離などが生じることもあるので注意を要す
る。金属とアルコールの反応は、金属の表面から内部へ
進んで行くが、生成した金属アルコキシドが金属表面を
覆うために反応が遅くなることがある。
Mg reacts slowly with alcohol, so 12, HgCe3
Catalysts such as these may be added, but care must be taken as impurity ions may be mixed in and mercury may be liberated. The reaction between metal and alcohol proceeds from the surface of the metal to the inside, but the reaction may be slowed down because the metal alkoxide formed covers the metal surface.

これを防止するためベンゼンその他の溶媒を添加するこ
とができる。2価金属のPbは金属とアルコールを直接
反応させることは困難であるため、次式(2)に示すよ
うに酢酸鉛(Pb(CH3COO)2)とナトリウムア
ルコキシドNaORとから交換反応を利用して鉛アルコ
キシドを合成することがよい。
To prevent this, benzene or other solvents can be added. Since Pb, which is a divalent metal, is difficult to react directly with metal and alcohol, an exchange reaction between lead acetate (Pb(CH3COO)2) and sodium alkoxide NaOR is used as shown in the following formula (2). It is better to synthesize lead alkoxide.

Pb(Cll3COO)2+2Na0R→ P
b(0R)2+2CH3C00Na・・・・(2)また
錫アルコキシドも金属とアルコールとを直接反応させる
ことはできないので、出発原料としてはハロゲン化錫特
に四塩化錫Snce4を用いることがよい。
Pb(Cll3COO)2+2Na0R→ P
b(0R)2+2CH3C00Na (2) Furthermore, tin alkoxide also cannot cause the metal and alcohol to react directly, so it is preferable to use tin halide, particularly tin tetrachloride Snce4, as the starting material.

Snc′4から錫アルコキシドを合成する方法には、い
くつかの方法があるが、式(3)の一般式に示すように
、無水アンモニアを用いる方法がよい。Snce4+4
R0H+4NH3→ Sn(0R)4+4NH4ce・・・・
(3)アルコキシドを製造する場合にアルコールとしl
ては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノ
ールなどが好ましい。
There are several methods for synthesizing tin alkoxide from Snc'4, but a method using anhydrous ammonia is preferred, as shown in the general formula (3). Snce4+4
R0H+4NH3→ Sn(0R)4+4NH4ce...
(3) When producing alkoxide, use alcohol as
Preferred examples include methanol, ethanol, propanol, butanol, and the like.

使用するアルコールの種類はアルコキシドを生成する際
の反応性に大きく関係するが、生成したアルコキシドを
本発明の出発原料として用いる場合にはアルコキシド中
門のアルキル基の種類は本質的に重要ではない。アルコ
キシドの出発原料となる金属、アルコール、金属ノ和ゲ
ン化物は、いずれも比較的容易な物理的または化学的手
法て純度を上げることができる特徴があり、しかも必要
以外のイオンを含まないため、これらを出発原料として
合成したアルコキシドは特に精製を行わなくとも99.
9%以上の純度が容易に達成できる。さらにアルコキシ
ドの純度を上げる場合は固体アルコキシドについては再
結晶、液体アルコキシドについては蒸留などが行われる
。収率を高くするために留意しなければならないことは
各原料の脱水を充分に行うことである。以上のようにし
て得た2価金属アルコキシドM(0R)2、(Mは2価
金属である。
The type of alcohol used has a great deal to do with the reactivity in producing the alkoxide, but when the produced alkoxide is used as a starting material for the present invention, the type of alkyl group in the alkoxide is not essentially important. Metals, alcohols, and metal hydroxides, which are the starting materials for alkoxides, all have the characteristic that they can be purified using relatively easy physical or chemical methods, and they do not contain any unnecessary ions. Alkoxides synthesized using these as starting materials can be produced at 99.9% without any particular purification.
Purities of 9% or higher can be easily achieved. In order to further increase the purity of the alkoxide, recrystallization is performed for solid alkoxides, and distillation is performed for liquid alkoxides. In order to increase the yield, care must be taken to ensure that each raw material is sufficiently dehydrated. Divalent metal alkoxide M(0R)2 obtained as above, (M is a divalent metal).

)とSn(0R)4あるいはそれらの有機溶媒溶液を目
的とする組成に混合した後に、脱炭酸した蒸留水を徐々
に添加して加水分解を行うと白色粉末の沈殿が生成する
。これを枦過により分離して含水錫酸塩を得る。これを
加熱すると錫酸塩の結晶が得られる。この合成工程にお
いて、加水分解時の反応系の温度は、生成する錫酸塩の
状態に大きく影響する。
) and Sn(0R)4 or their organic solvent solutions are mixed to a desired composition and then hydrolyzed by gradually adding decarbonated distilled water to form a white powder precipitate. This is separated by filtration to obtain hydrous stannate. When this is heated, stannate crystals are obtained. In this synthesis step, the temperature of the reaction system during hydrolysis greatly influences the state of the produced stannate.

すなわち、反応系の温度が室温の場合は、生成する錫酸
塩は無定形であつて、X線回折で調べても明確なピーク
は現れない。温度が40℃以上100゜C以下の場合に
は得られた錫酸塩はMsnO3・RlH2Oであられさ
れる含水酸化物の結晶であることが、X線回折により確
認される。この場合にMがBa,Ca,Mg,Srの場
合にはn=3,Pbの場合にはn=2のものが多く含ま
れる。ところが系の温度が100′Cを越えると加水分
解により生成する物質は水酸化物であるSn(0H)4
とM(0H)2が多くなる。このように反応系の温度に
より加水分解生成物が異なる理由は次のように考えられ
る。
That is, when the temperature of the reaction system is room temperature, the stannate salt produced is amorphous and no clear peak appears even when examined by X-ray diffraction. When the temperature is 40° C. or more and 100° C. or less, it is confirmed by X-ray diffraction that the obtained stannate is a crystal of a hydrous oxide composed of MsnO3.RlH2O. In this case, when M is Ba, Ca, Mg, or Sr, n=3, and when M is Pb, n=2 is often included. However, when the temperature of the system exceeds 100'C, the substance produced by hydrolysis is Sn(0H)4, which is a hydroxide.
and M(0H)2 increase. The reason why the hydrolysis products differ depending on the temperature of the reaction system is considered as follows.

すなわ,ち、従来より1価の金属アルコキシドと錫アル
コキシドを混合すると、MSn(0R)5という複合ア
ルコキシドが生成することが知られている。このことか
ら考えると、本発明の2価金属のアルコキシドと錫アル
コキシドを混合する場合にも、こMSn(0R)6で表
わされる複合アルコキシドが生成しているものと思われ
る。系の温度が100℃以下の場合には、生成した複合
アルコキシドMSn(0R)6がのように、その構造を
保つたまま加水分解されて含水錫酸塩が生成する。
That is, it has been conventionally known that when a monovalent metal alkoxide and a tin alkoxide are mixed, a composite alkoxide called MSn(0R)5 is produced. Considering this, it seems that even when the divalent metal alkoxide of the present invention and tin alkoxide are mixed, a composite alkoxide represented by MSn(0R)6 is produced. When the temperature of the system is 100° C. or lower, the generated composite alkoxide MSn(0R)6 is hydrolyzed while maintaining its structure to generate hydrous stannate.

系の温度が40゜C〜100′Cの場合には、X線回折
で確認できる結晶性含水錫酸塩が生成される。系の温度
が40′C以下で加水分4解された場合には、生成物は
X線回折で結晶質であることが確認できないが、熱分析
により含水錫酸塩が生成していることが確認できる。と
ころが系の温度が100℃を越えると加水分解後にSn
(0H)4とMCO3あるいはM(0H)2が生成する
ことから考え、MSn(0R)6→M(0R)2+Sn
(0R)4 ・・・・(5)に示すように複合アルコキ
シドMSn(0R)6が分−解しているものと考えられ
る。
When the temperature of the system is between 40°C and 100'C, crystalline hydrous stannate is produced which can be confirmed by X-ray diffraction. When the system is hydrolyzed at a temperature below 40'C, the product cannot be confirmed to be crystalline by X-ray diffraction, but thermal analysis shows that hydrous stannate is produced. You can check it. However, when the temperature of the system exceeds 100℃, Sn
Considering that (0H)4 and MCO3 or M(0H)2 are generated, MSn(0R)6→M(0R)2+Sn
(0R)4 It is considered that the composite alkoxide MSn(0R)6 is decomposed as shown in (5).

含水錫酸塩は加熱により錫酸塩になるがMSn(0H)
6においてMがBa,Ca,Mg,Srの場合には20
0℃程度の加熱により含水錫酸塩→無定形と変化する。
Hydrous stannate becomes stannate when heated, but MSn (0H)
6, when M is Ba, Ca, Mg, Sr, 20
When heated to about 0°C, it changes from hydrous stannate to amorphous.

さらにMがBa,Mg,Srでは約600℃でクCaで
は約800゜Cでそれぞれ錫酸塩となる。MがPbの場
合はPbSnO3・2H20が200℃で脱水して錫酸
塩となる。得られた酸化物粒子は電子顕微鏡観察による
と0.01〜0.1μmの粒子径の、微粒子である。
Furthermore, M becomes a stannate at about 600°C in Ba, Mg, and Sr, and at about 800°C in Ca. When M is Pb, PbSnO3.2H20 is dehydrated at 200°C to become a stannate. The obtained oxide particles are fine particles with a particle diameter of 0.01 to 0.1 μm according to electron microscopic observation.

酸化7物とするための加熱処理温度が極めて低いため、
凝集塊をほぐすことは容易である。また化学分析により
得られた酸化物粒子は99.9%以上、原子比M/Sn
=0.98〜1.02であることが確認される。以上の
ように2価金属アルコキシドと錫アルコキシドとを反応
させ、加水分解して含水錫酸塩を得る本発明の方法によ
れば、2価金属と錫の原子比が1にきわめて近く、高純
度の微粒錫酸塩が容易に得られる。特に低温反応の工程
により得られるのでその工業的価値は大きい。次に本発
明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明は
その要旨を以下の実施例に限定するものではない。
Because the heat treatment temperature to form 7 oxides is extremely low,
It is easy to loosen the clumps. In addition, the oxide particles obtained by chemical analysis have an atomic ratio of M/Sn of 99.9% or more.
=0.98 to 1.02. As described above, according to the method of the present invention in which a divalent metal alkoxide and a tin alkoxide are reacted and hydrolyzed to obtain a hydrous stannate, the atomic ratio of the divalent metal and tin is extremely close to 1, and the purity is high. of finely divided stannate can be easily obtained. In particular, it is of great industrial value because it can be obtained through a low-temperature reaction process. EXAMPLES Next, the present invention will be explained in more detail with reference to examples, but the gist of the present invention is not limited to the following examples.

〔実施例1〕 高純度Ba,Mg,Ca,Sr金属をそれぞれ第1表中
欄のとおり取り、これをそれぞれ脱水したイソプロパノ
ール45gと共にベンゼン200m1中に入れ、80ー
Cで還流しながら反応させる。
[Example 1] High-purity Ba, Mg, Ca, and Sr metals were taken as shown in the middle columns of Table 1, and put into 200 ml of benzene together with 45 g of dehydrated isopropanol, and reacted at 80°C under reflux.

H2を発生しながらそれぞれ約2〜24時間で金属は溶
解する。
The metal is dissolved in about 2 to 24 hours, respectively, with the evolution of H2.

これはイソプロパノールと反応して、金属イソプロポキ
シドのベンゼン溶液が得られる。またそれぞれの金属ア
ルコキシドの場合について、以下のように錫アルコキシ
ドを合成する。特級試薬の無水Snce437.9gを
70gのイソプロパノールと共に200mLのベンゼン
に溶解し、この溶液に乾燥NH3ガスを通じる。ガス導
入後直ちにNH4Ceの白色沈殿が生成し、およそ1時
間でNH3が反応容器から排出されるようになり、アル
コキシド化の反応が終了したことがわかる。生成したN
H4Cfを?過により分離して、錫アルコキシドのベン
ゼン溶液を得る。金属アルコキシドとSnアルコキシド
をそれぞれ原子比が1となるようにそれぞれ混合し、8
0゜Cにおいて1時間以上還流反応させる。ついで80
℃で還流したまま脱炭酸した蒸留水15m1を少量ずつ
滴下すると白色の沈殿が生成する。この沈殿をろ過によ
り分離した後120℃で1萌間乾燥したところ第1表下
欄の、粉体が得られた。このようにして得た白色粉体を
X線回折、示差熱分析、熱重量分析により性状を調べた
This reacts with isopropanol to obtain a benzene solution of metal isopropoxide. Furthermore, for each metal alkoxide, tin alkoxide is synthesized as follows. 437.9 g of anhydrous Snce, a special grade reagent, is dissolved in 200 mL of benzene with 70 g of isopropanol, and dry NH3 gas is passed through this solution. A white precipitate of NH4Ce was formed immediately after the gas was introduced, and NH3 began to be discharged from the reaction vessel in about 1 hour, indicating that the alkoxidation reaction was completed. generated N
H4Cf? Separation by filtration yields a benzene solution of tin alkoxide. A metal alkoxide and a Sn alkoxide were mixed so that the atomic ratio was 1, and 8
Reflux the reaction at 0°C for at least 1 hour. Then 80
When 15 ml of decarboxylated distilled water was added little by little while refluxing at °C, a white precipitate was formed. This precipitate was separated by filtration and dried at 120° C. for 1 hour to obtain the powder shown in the lower column of Table 1. The properties of the white powder thus obtained were examined by X-ray diffraction, differential thermal analysis, and thermogravimetric analysis.

またこの粉体をそれぞれ温度200,400,600,
800℃と変えて加熱し、生成物の構造をX線回折で確
認した。第4図にその示差熱分析の結果を示す。第2表
に生成物を示す。第3表は加熱温度に対する生成物を示
す。X線回折の結果はBa,Ca,Sr,Mgののいず
れを用いた場合もMSn(0H)6で表わされる含水錫
酸塩結晶であることを示し、含水錫酸塩以外のピークは
見られない。
In addition, this powder was heated to temperatures of 200, 400, and 600, respectively.
The temperature was changed to 800° C. and the structure of the product was confirmed by X-ray diffraction. Figure 4 shows the results of the differential thermal analysis. Table 2 shows the products. Table 3 shows the products versus heating temperature. The results of X-ray diffraction show that the crystals are hydrated stannate crystals represented by MSn(0H)6, regardless of whether Ba, Ca, Sr, or Mg is used, and no peaks other than hydrated stannate are observed. do not have.

第4図の結果からBa,Sr,Mg,Caは200〜4
00′Cで脱水し、およそ600℃で(Caの場合は8
00℃で)、結晶化が起きていることがわかる。すなわ
ち、この方法では低温で錫酸塩が生成していることがわ
かる。第3表は上記の結果を裏付けるもので、加熱を行
うと結晶水の脱離によつて一度無定形になるが6000
Cの加熱(Caの場場合は800℃)で結晶質となつて
いることがわかる。また得られた錫酸塩の粉体を電子顕
微鏡によりその粒子径を測定すると、0.01〜0.1
μmの微細な粒子であつた。
From the results in Figure 4, Ba, Sr, Mg, and Ca are 200 to 4.
Dehydrated at 00'C, approximately 600°C (8
00°C), it can be seen that crystallization occurs. That is, it can be seen that this method produces stannate at low temperatures. Table 3 confirms the above results, and shows that when heated, it becomes amorphous due to the elimination of crystal water, but the
It can be seen that C becomes crystalline when heated (800° C. in the case of Ca). In addition, when the particle size of the obtained stannate powder was measured using an electron microscope, it was found that the particle size was 0.01 to 0.1.
They were microparticles of μm in size.

さらに化学分析を行つた結果、いずれの金属を用いた場
合も純度99.9%以上で原子比はM/Sn=0.98
〜1.02であつた。〔実施例2〕高純度Mg金属5g
を脱水したメタノール35gと共にベワゼン200mt
中へ入れ、60℃の温度で還流しながら反応させる。
Furthermore, as a result of chemical analysis, the purity was 99.9% or higher and the atomic ratio was M/Sn = 0.98 when using any metal.
It was ~1.02. [Example 2] 5g of high purity Mg metal
200mt of Bewazen with 35g of dehydrated methanol
The mixture was placed in a container and reacted under reflux at a temperature of 60°C.

実施例1の場合と同様にしてMgメトキシドのベンゼン
溶液を得る。錫メトキシドは実施例1と同様の方法によ
り得た。MgメトキシドとSnメトキシドを原子比が
Mg/Sn=1 となるように混合し60℃で1時間以上還流反応する。
A benzene solution of Mg methoxide is obtained in the same manner as in Example 1. Tin methoxide was obtained in the same manner as in Example 1. The atomic ratio of Mg methoxide and Sn methoxide is
The mixture was mixed so that Mg/Sn=1, and the mixture was refluxed at 60° C. for 1 hour or more.

ついで60℃で還流したまま脱炭酸した蒸留水20m1
を少量ずつ滴下すると白色の沈殿が生成する。この沈殿
をろ過により分離した後に120℃で1叫間乾燥したと
ころ、45gの白色粉体が得られた。この白色粉体を実
施例1と同様に測定したところ、いずれの結果も実施例
1に述べた結果と全く同じであつた。
Then, 20 ml of distilled water was decarbonated while refluxing at 60°C.
When added dropwise little by little, a white precipitate forms. This precipitate was separated by filtration and then dried at 120° C. for one hour to obtain 45 g of white powder. When this white powder was measured in the same manner as in Example 1, all the results were exactly the same as those described in Example 1.

〔実施例3〕Pb(CH3COO)220gとNaイソ
プロポキシドNaOC3H7lO.5gを200m1の
ベンゼン中で反応させ、Pbイソプロポキシドのベンゼ
ン溶液を得た。
[Example 3] 220 g of Pb(CH3COO) and Na isopropoxide NaOC3H71O. 5 g was reacted in 200 ml of benzene to obtain a benzene solution of Pb isopropoxide.

実施例1と同様にして作製したSnイソプロノポキシド
を原子比が Pb/Sn=1 となるように混合した後に2分割し、一方は80′Cで
、もう一方は25℃で混合し、各々5mLの脱炭酸した
蒸留水を少量ずつ滴下し白色沈殿を得た。
Sn isopronopoxide prepared in the same manner as in Example 1 was mixed so that the atomic ratio was Pb/Sn = 1, and then divided into two parts. One part was mixed at 80'C and the other part was mixed at 25°C. 5 mL of decarbonated distilled water was added dropwise little by little to obtain a white precipitate.

こ5れを淵過により分離した後に100℃で10時間乾
燥した。このようにして得た各々の白色沈殿をX線回折
で調べると第5図に示すように80℃で加水分解した沈
殿は結晶質であるのに対し、25℃で加水分解したもの
は無定形であつた。これらはいずれOも熱分析の結果P
bSnO3・2F[20であつた。200℃、600℃
で加熱処理したものについて、X線回折および熱重量分
析を行つたところ80゜Cで加水分解したものは200
′Cという極めて低い温度でPbsnO3の結晶となる
が、25゜Cで加水分解した沈澱は600゜CでPbs
nO3の結晶となった。
This 5 was separated by filtration and then dried at 100°C for 10 hours. When each of the white precipitates thus obtained was examined by X-ray diffraction, as shown in Figure 5, the precipitates hydrolyzed at 80°C were crystalline, whereas those hydrolyzed at 25°C were amorphous. It was hot. These are the results of thermal analysis of both O and P.
bSnO3.2F [20]. 200℃, 600℃
X-ray diffraction and thermogravimetric analysis were performed on the heat-treated products.
PbsnO3 crystals form at an extremely low temperature of
It became a crystal of nO3.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はBaTlO3にSrTiO3を添加した時のキ
ューリー点および比誘電率の変化を示す図。 第2図はBaTiO3にBasnO3を添加した時のキ
ューリー点および比誘電率の変化を示す図。第3図はB
aTiO3にBazrO3を添加した時のキューリー点
および比誘電率の変化を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing changes in Curie point and dielectric constant when SrTiO3 is added to BaTlO3. FIG. 2 is a diagram showing changes in Curie point and dielectric constant when BasnO3 is added to BaTiO3. Figure 3 is B
A diagram showing changes in the Curie point and dielectric constant when BazrO3 is added to aTiO3.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 2価金属のアルコキシドと錫アルコキシドを混合し
て反応させる工程と、この反応生成物を加水分解して含
水錫酸塩を得る工程とを含む錫酸塩の製造方法。 2 2価金属のアルコキシドと錫アルコキシドを有機溶
媒に溶解した状態で反応させる特許請求の範囲第1項記
載の製造方法。 3 2価金属のアルコキシドと錫アルコキシドとの反応
温度が0℃〜100℃である特許請求の範囲第1項また
は第2項記載の製造方法。 4 加水分解し含水錫酸塩を得るための反応温度が0℃
〜100℃である特許請求の範囲第1項ないし第3項の
いずれかに記載の錫酸塩の製造方法。 5 2価金属がBa,Ca,Sr,Mg,Pbから選ば
れた1または2以上の金属である特許請求の範囲第1項
ないし第4項のいずれかに記載の錫酸塩の製造方法。 6 含水錫酸塩を加熱する工程を含む特許請求の範囲第
1項ないし第5項のいずれかに記載の錫酸塩の製造方法
。 7 加熱する工程の処理温度が200℃以上分解温度未
満である特許請求の範囲第6項記載の錫酸塩の製造方法
[Scope of Claims] 1. A method for producing a stannate, comprising the steps of mixing and reacting a divalent metal alkoxide and a tin alkoxide, and hydrolyzing the reaction product to obtain a hydrous stannate. 2. The manufacturing method according to claim 1, wherein a divalent metal alkoxide and a tin alkoxide are reacted in a state dissolved in an organic solvent. 3. The manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein the reaction temperature between the divalent metal alkoxide and the tin alkoxide is 0°C to 100°C. 4 The reaction temperature for hydrolysis to obtain hydrated stannate is 0°C
The method for producing a stannate according to any one of claims 1 to 3, wherein the temperature is 100°C. 5. The method for producing a stannate according to any one of claims 1 to 4, wherein the divalent metal is one or more metals selected from Ba, Ca, Sr, Mg, and Pb. 6. The method for producing a stannate according to any one of claims 1 to 5, which includes a step of heating a hydrous stannate. 7. The method for producing a stannate according to claim 6, wherein the treatment temperature in the heating step is 200° C. or higher and lower than the decomposition temperature.
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