JPS62209039A - 塩基性酢酸イツトリウム水溶液及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、塩基性酢酸イツトリウム水溶液及びその製造
方法に関する。

酸化イツトリウムは、窒化けい素、サイアロンなどの難
焼結性セラミックス材料の焼結助剤、あるいは、ジルコ
ニアセラミックスの安定剤、更には希土類蛍光体材料等
、多方面の分野において、近年急速にその需要が増加し
つつあるセラミック材料である。

（従来の技術） 従来、酸化イツトリウムを一成分とするセラミック粉末
を製造する方法としては、通常酸化イツトリウムの粉末
と他成分の原料粉末とを混合した後、仮焼する方法が一
般的である。しかしこの方法では、目的とする粉末が原
料粉末粒子同士の固相反応により合成されるため、均一
な組成のものが得難い。

一般に一次粒子の結晶発達を抑制して微細な粉末を得る
ために、低い温度で仮焼するが不均一傾向はこの場合特
に顕著となる。

これを解決するために、液相法、即ちイツトリウムを塩
水溶液の状態で他の原料粉末に添加し、乾燥後、仮焼す
ることにより、より均質な合成粉末を得る方法が検討さ
れている。この場合、水可溶性イツトリウム塩としては
、当然のことながら溶解度が高く、且つ溶液としての安
定性に優れたものである必要があり、通常はイツトリウ
ムの塩化物、硝酸塩、硫酸塩などが実用に供されている
。しかし、これら鉱酸塩類は、分解により、酸化イツト
リウムが生成する温度が高く、加えて仮焼時に：に害か
っ腐食性のガスを放出するため、極めて厳しい炉の選定
を要し、また作業環境上も望ましくない、上記欠点は、
イツトリウムと他成分の混合塩溶液にアルカリ剤を加え
て所望の組成の沈殿を得て、これを仮焼するいわゆる共
沈法においても、副生ずる塩類が仮焼時に分解するため
、避けることのできない問題点である。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明者らは、このような実債に鑑み、殊に水可溶性の
イツトリウム塩について、その溶解度が高く、且つ熱分
解時においても、有害・腐食性のガスを発生しないイツ
トリウム化合物について鋭意研究を重ねた結果、ある組
成の塩基性酢酸イツトリウムが上記の問題点を解決しう
ろことを見出し、本発明を完成するに至ったものである
。

即ち、本発明は塩基性酢酸イツトリウム水溶液及びその
製造方法に間し、本第−の発明は、実質的にイツトリウ
ムイオンと酢酸イオンとのみから構成され、Ｃ）１．Ｃ
００）１／Ｙモル比０．７５〜１．３５の塩基性酢酸イ
ツトリウム水溶液であり、また、本第二の発明は、酸化
イツトリウムと酢酸とを反応させＣＨ）Ｃ００Ｈ／Ｙモ
ル比０．７５〜１．３５の塩基性酢酸イツトリウム水溶
液を製造する方法に関する。

（作用） 以下、本発明をさらに詳細に説明する。

本第−の発明である塩基性酢酸イツトリウム水溶液は、
実質的にイツトリウムイオンと酢酸イオンとのみから構
成され、その組成がＣＨ３ＣＯ０Ｈ／Ｙモル比０．７５
〜１．３５の範囲にあるものである。

正塩組成のいわゆる酢酸イツトリウム、即ち、ＣＩ、Ｃ
００Ｈ／Ｙモル比が３のものは、従来より知られている
。正塩の水に対する溶解度は、室温付近で約９％であり
、これをＹ２Ｏ，濃度に換算すれば約３．８％である。

これに比し、本発明の塩基性酢酸イツトリウム水溶液は
、そのＹ２Ｏ３濃度を２５％以上にも高めることが可能
である点が大きな特徴である。これについて具体例を挙
げ、更に詳細に説明する。

具体例 酸化イツトリウム粉末（Ｙ２Ｏ３濃度、９９％、試薬）
と、酢酸（特級試薬）と水とを、各々第１表に示した割
合で混合した。これを還流装置を設置した１リツトル容
積の三ツロフラスコに入れ、９０℃で３時間の加熱反応
を行ない、Ｙ２Ｏ，濃度１０％の各塩基度の塩基性酢酸
イツトリウム水溶液を得た。

また、これらを１１０℃で乾燥し、乾燥粉末のＸ線解析
を行った０以上の結果を第１表に示す。

第１表から明らかなように、本発明例の塩基性酢酸イツ
トリウム水溶液は、高濃度においても安定な溶液状態を
保ち、また、Ｘ線解析の結果からも、いわゆる酢酸イツ
トリウム正塩とは全く異なる新規な物質であることが判
る。また、ＣＨ３ＣＯ０Ｈ／Ｙモル比が０．７５を下回
るもの及び１゜３５を上回るものは、いずれもＹ２Ｏ３
濃度１０％においてすら溶液としての安定性に欠けるも
のであり、本発明の塩基性酢酸イツトリウム水溶液とは
明確に区別される。

次に本第２の発明である塩基性酢酸イツトリウム水溶液
の製造方法について説明する。

本第２の発明は、酸化イツトリウムと酢酸とを反応させ
、Ｃ）１３Ｃ００Ｈ／Ｙモル比０．７５〜１．３５の塩
基性酢酸イツトリウム水溶液を製造する方法である。

この場合、使用する酸化イツトリウムは、できるだけ粒
子径の小さいもの、換言すれば反応性の高いものを使用
することが、反応時間の短縮を図る上で望ましい、この
酸化イツトリウムと酢酸とをＣ）１，０００Ｈ／Ｙモル
比０．７５〜１．３５の範囲となるように混合し、さら
に適量の水を加える。

ここで酸化イツトリウムと酢酸との混合比は殊に重要で
あり、上記モル比の範囲以外の割合であると、反応生成
物は沈降物を含んだり、あるいはゲル化したりする点は
、第１表の説明で記載した通りである。また、添加する
水量は、所望する塩基性酢酸イツトリウム水溶液の濃度
に応じて適宜決定すればよい０例えばＣ）１３Ｃ００）
１／Ｙモル比１．２の塩基性酢酸イツトリウム水溶液の
場合であれば、溶液のＹ２Ｏ，濃度は２８重量％以下の
範囲でそれに相当する水量を自由に選択することができ
る。

酸化イツトリウムと酢酸及び水の混合物は、次いで加温
して反応せしめる０反応温度は６０’Ｃ〜１００℃の範
囲が望ましく、また、反応時間は、原料の酸化イツトリ
ウムの粒子径、換言すれば反応性によっても異なるが、
通常は１〜６時間で充分である０反応時特に注意を要す
る点は、加温反応中に未反応の酢酸が蒸発・揮散して、
ＣＨ３ＣＯ０Ｈ／Ｙ上記モル比の範囲を逸脱せぬによう
にすることである。これを防ぐために、還流装置を据え
た反応器で反応させることが望ましい。

もちろん、蒸発揮散する量の酢酸を予め余分に添加した
上で反応させることも可能である。

また、反応条件によっては、反応液が著しく発泡する場
合があるが、塩基性酢酸イツトリウム水溶液の用途によ
って、支障のない消泡剤を添加することを妨げるもので
はない。

反応完了後、反応液を室温まで冷却すれば、清澄な本発
明の塩基性酢酸イツトリウム水溶液が得られる０本発明
の塩基性酢酸イツトリウム水溶液の特徴を挙げれば次の
通りである。

第一に液濃度が高いことが挙げられる。イツトリウムの
有機塩の水に対する溶解度は一般に低く、本発明のよう
にＹ２Ｏ３２５重量％を越える水溶液は、一部の無機イ
ツトリウム塩についてのみ得られるものである０本発明
の酢酸イツトリウム水溶液は高濃度のイツトリア源原料
として有用である。

第二は、液の酸性度が低い点である０本発明の塩基性酢
酸イツトリウム水溶液のＰＨは、その組成・濃度により
若干異なるが、概ね７．０〜７．５の範囲にある。この
ことは、溶液ＰＨが１程度であるイツトリウムの鉱酸塩
類に比較すれば、作業上はるかに好都合であり、皮膚や
衣服に対する刺激・損傷も軽微である。

第三には、焼成した場合に低温度で容易に分解して酸化
イツトリウムを生成すること、且つその際に有害腐食性
のガスを一切発生しない点である。−例として、無機イ
ツトリウム塩である塩化イツトリウムは、少なくとも、
７００℃以上の温度で焼成しなければ酸化イツトリウム
が生成せず、且つ、焼成時に有害腐食性の塩化水素ガス
が発生する。これに比し、本発明の塩基性酢酸イツトリ
ウム水溶液、は、３００〜４００℃という比較的低い温
度で分解し、約５００″Ｃ以上から酸化イツトリウムの
生成が始まる。また、発生するガスは、酢酸の燃焼によ
る炭酸ガスと水のみであり、特別の廃ガス処理を必要と
しないことは云うまでもない。

この様に、本発明の塩基性酢酸イツトリウム水溶液は、
焼成技術上の問題点を大幅に改善できるため、更に広範
な酸化イツトリウム系セラミック材料の用途拡大を図り
得るものである。

（実施例） 以下に本発明の実施例を挙げ更に説明を行う。

実施例 酸化イツトリウム（９９，９９’ＩＣ量％、試薬）１０
０部と酢酸６４部と水２３６部とを還流装置を据えた三
ツロフラスコに入れ、攪はんしながら８０℃で２時間加
熱した。加熱終了後、生成液を室温まで冷却すると、清
澄透明な本発明の塩基性酢酸イツトリウム水溶液が得ら
れた。この塩基性酢酸イツトリウム水溶液は分析の結果
、Ｙ、０，２５重量％、Ｃ）Ｉ）０００）１１６　を量
％、Ｃ）ｌ、Ｃ０ＯＨ／Ｙモル比１．２であった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）実質的にイットリウムイオンと酢酸イオンとのみ
   から構成され、ＣＨ＿３ＣＯＯＨ／Ｙモル比０．７５〜
   １．３５である塩基性酢酸イットリウム水溶液。
2. （２）酸化イットリウムと酢酸とを反応さ甘ＣＨ＿３Ｃ
   ＯＯＨ／Ｙモル比０．７５〜１．３５の塩基酢酸イット
   リウム水溶液を製造する方法。