[發明專利]組合物的制造方法

有效

• 申請號: 200580048683.7
• 申請日: 2005-02-25
• 公開（公告）號: CN101128395A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發明（設計）人: 池田美昭;桑井雅巳;大釜信治;國吉幸浩;日高一久
• 申請（專利權）人: 堺化學工業株式會社
• 主分類號: C01G23/00
• 分類號: C01G23/00;C01G25/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 孫秀武;李平英

技術領域

本發明涉及組合物的制造方法，所述組合物含有包括平均粒徑為1μm以下、優選0.01～0.5μm范圍的均勻球狀粒子，結晶性高，任意控制A/B比，且在其粒子內含有內部空孔很少的鈣鈦礦型化合物(以下稱為ABO₃化合物)。通過本發明獲得的這種ABO₃化合物提供了以往所沒有的優異ABO₃化合物的燒結體，例如沒有鈦酸鋇的層缺陷的薄層燒結體。

背景技術

ABO₃化合物是具有與鈦酸鈣礦(鈣鈦礦)相同結晶結構的化合物的總稱，這種化合物在成形后通過燒結，提供了具有優異的介電性、壓電性和半導體性的陶瓷(以下稱為電介質陶瓷)。當今，這種燒結體作為電容器、過濾器、點火元件、熱敏電阻等被廣泛使用在通信機器、計算機等電子機器中。

近年來，電子設備日益小型高性能化，與此相伴，電子機器部件也同樣以小型高性能化為目的，進行了各種電介質陶瓷的混合技術、成形技術、燒結技術等制造工序的改良。但是，這種制造工序的改良基本到達了極限，為了獲得比目前更為優異的電介質陶瓷，必須改善其材料。即，需求平均粒徑1μm以下、優選0.5μm以下的均勻球狀，分散性良好的ABO₃化合物。

需要具有這種特性的ABO₃化合物的理由為，粒徑越小，則表面能量越高，如果形狀為球狀、粒度分布均勻，則成形時的包裝性變得良好，因此這種ABO₃化合物的燒結性被顯著改善，通過在更低溫度下的燒結可以提供致密堅固的電介質陶瓷。而且，為了實現多層陶瓷電容器的薄層化、多層壓化，要求厚度5μm以下的陶瓷生片材。此時也需要平均粒徑1μm以下、優選0.01～0.5μm的均勻球狀，分散性良好的ABO₃化合物。

如在佐佐木きょぅ一《鈦酸鋇及其復合粒子的制造法和工藝》、粉體工學會志、粉體工學會、1997年、第34卷、第11號、第862～874頁所記載的那樣，以往，ABO₃化合物、例如代表化合物鈦酸鋇通過混合碳酸鋇和氧化鈦，將其在1000℃以上的溫度下煅燒后，進行濕式粉碎、過濾、干燥、分級的所謂固相法制造。通過這種固相法，為了完成碳酸鋇與氧化鈦之間的固相反應，必須在高溫下煅燒該混合物充分的時間。但是，如果在這種高溫下長時間地煅燒，不能避免其間的粒子成長，結果難以將所得鈦酸鋇粒子的粒徑控制在1μm以下。另外，所得的鈦酸鋇在供于各種用途中時，在制成燒結體后要將其粉碎，因此粒度分布不均，并且其形狀也不適于分散。

為了解決這種問題，提出了通過濕式法制造鈦酸鋇的方案。作為該濕式法，可以舉出醇鹽法、共沉淀法、草酸法、水熱合成法等，但是任何方法仍然具有重要的問題。

例如，如在美國專利第5087407號說明書中記載的那樣，醇鹽法是將醇鋇與烷氧基鈦混合進行水解，或者使烷氧基鈦與氫氧化鋇反應獲得鈦酸鋇，但所使用的醇鹽原料不僅昂貴，而且必須回收副產物醇，因此在工業實施方面具有問題。

通過共沉淀法，原料也比較便宜，而且可以獲得燒結性良好的鈦酸鋇粉體。例如，如在日本特開昭59-39726號公報所記載的那樣，根據該共沉淀的一個例子，例如在強堿存在下加熱水溶性鋇鹽和鈦化合物的水解產物使其反應，可以獲得鈦酸鋇。但是，利用該方法時，即便洗滌所得的反應產物，也難以除去上述反應中所使用的堿，具有堿不可避免地混入到所得鈦酸鋇粉體中的問題。

草酸法例如美國專利第2758911號說明書中所記載的那樣，是在水中使四氯化鈦和氯化鋇和草酸反應，制成草酸氧鈦鋇，將其熱分解，獲得鈦酸鋇的方法。使用該方法時，由于可以比較容易地獲得作為原料使用的四氯化鈦或氯化鋇的高純度品，因此具有可以容易地獲得高純度鈦酸鋇的優點。但是，通過該方法作為沉淀獲得的上述草酸氧鈦鋇是相當大的凝聚物，在煅燒時會殘留該凝聚物的骨架，易產生粗大的粒子。另外，燒結所得鈦酸鋇粉末制成鈦酸鋇陶瓷時，還具有介電損耗高的問題。

作為鈦酸鋇的制造方法，對氫氧化鋇和鈦的氫氧化物或氧化物的混合物進行水熱處理的方法作為水熱合成法已知。通過該方法，特別可以獲得分散性更為均勻微細的鈦酸鋇，而且，利用水熱合成法獲得的鈦酸鋇可以優選地用于多層陶瓷電容器的薄層化、多層化。

對于利用水熱合成法制造鈦酸鋇，例如在美國專利第2193563號說明書或久保輝一部、《鈦酸鋇(BaTiO₃)的濕式合成法》、工業化學雜志、1968年、第71卷、第1號、第114～118頁中有所記載。