JPH02267115A - ホウ酸バリウムの調製方法 - 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、セラミック誘電性組成物用にバリウム／ホウ
素比を固定したホウ酸バリウムを調製することに関する
ものであり、特にセラミ・ツクコンデンサ用チタン酸バ
リウム誘電性組成物の融剤等に用いるホウ酸バリウムに
関する。

（従来の技術） ホウ酸バリウム（ＢａＢｚＯａ　）は、セラミ５．りの
焼結温度を下げ、かつ、その密度を最大にするための融
剤として、一部のチタン酸バリウムセラミック配合物に
使用されている。ＢａＢ２Ｏ４は、通常、セラミック組
成物総量の約２％の量で添加される。

ＢａＢ２Ｏ４の融剤としての有効性は、バリウム／ホウ
素比に強く依存している。この比を厳密に調節したとき
のみ、再現性ある結果が信頼性を以て保証される。

ホウ酸バリウムは、先行技術では、ホウ酸と硝酸バリウ
ム又は炭酸バリウムの何れかとの固状反応；バリウムア
ルコキシドとホウ素アルコキシドとの同時加水分解：及
び塩化バリウムとポラックスとの反応により調製されて
いた。

（発明が解決しようとする課題） 上記先行技術の方法は、何れも化学量論比の調節を保証
していないし、かつ、生成物がＢａ／Ｂ比１／２の独特
なりａＢ２Ｏ４となるような保証もない。

結晶性有機前駆体を熱分解してバリウム：ボウ素化を１
２に調節する試みは成功しなかった。ホウ酸が適当に置
換されたジオール及び水酸基置換ジオール及び水酸基置
換カルホン酸と配位化合物を形成することは知られてい
る。しかしながら、数種の有望な有機化合物（すなわち
バリウムポロ−トリヂレ−１へ：ハリウムボロー〇、０
°−ビフェル−ト三水和物；バリウムポロートリー２，
３−ナフタレンジオレート三水和物；ハリウムポロージ
ピロカテコレ−１へ三水和物）を再結晶して熱分解して
もＢａＢ２Ｏ４を形成しなかった、全回ケース共、得ら
れた生成物はＢａ：Ｂ比か１・２でなく、１：１の微量
Ｂａ２Ｂ２Ｏ□て汚染されていた。熱分解時に一部のホ
ウ素が有機ホウ素化合物として揮発したためと思われる
。加うるに、この熱分解では、生成物中に常に若干量の
未酸化炭素が残存した。

く課題を解決するための手段） 本発明に従い、ホウ酸水溶液を水酸化バリウム化合物と
反応させ、反応生成物を沈殿させることにより、■＝２
のバリウム・ホウ素化を有するポウ酸バリウムが得られ
た。ボウ酸と水酸化バリウム八水和物を水中で反応させ
ると、７−形態のＢａ　Ｂ２Ｏ４が直接得られ、所望の
化学量論比が完全に調節され且つ生成物の粒径がかなり
良好に調節された生成物も得られた。沸騰水から沈殿さ
せて得られる元のＢａＢ２Ｏ４生成物は水和されており
、この水相水は１２Ｏ℃で空気乾燥しても完全には除去
されない。

この水和７−　ＢａＢ２Ｏ４は、３００°Ｃ又は４００
℃で加熱すると無水生成物に転化され、更に６００−８
００℃の温度に加熱すると、このγ形態のＢａＢ２Ｏ４
はβ−ＢａＢ２Ｏ４に完全に転化される。

及１蝕 水酸化バリウム八水和物（Ｂａ　（ＯＮ＞２・８１１２
Ｏ　）　　（２Ｏ０ｇ、０．６３４モル）を１リツトル
の蒸留水と共に沸騰さぜ、ホワッ１ヘマン（１’１ｂａ
ｔ、ｍａＪ１濾紙）を用いて重力により不溶性固形分を
濾去した。この濾過により、存在した不溶性炭酸バリウ
ムは、可溶性の水酸化バリウムから効果的に分離された
。

濾液の一定量を０．ＩＮ塩酸で滴定すると、この溶液は
０．６０７５モルの水酸化バリウムを含有することが判
った。蒸留水６００　ｍＱ中のホウ酸（７５，１２ｇ；
１．２１５モル）熱溶液を撹拌中の熱濾液に急速に注ぐ
と、白色の沈殿が生成しな。−夜室温で放置したあと、
この白色固体を吸引濾過し、１２Ｏ℃で恒星に達するま
で加熱した。乾燥生成物の収量は１２６ｇであった。

前記ＢａＢ２Ｏ４の調製に用いる水酸化バリウム溶液の
滴定はやっかいである。多数実験での滴定値は、−貫し
て秤量水酸化バリウムの９４乃至９６％であった。従っ
て、出発水酸化物が不溶性炭酸バリウムを５％のみ含有
し、可溶性水酸化バリウムを９５％含有すると仮定でき
、こうすると滴定を省略できる。ホウ酸と水酸化バリウ
ムの雨水溶液を混合した際に、何れか一方が過剰である
ときにもγ＝ＢａＢ２Ｏ４のみか沈殿するほとγ−Ｂａ
Ｂ２Ｏ４の溶解度はポウ酸及び水酸化バリウムの溶解度
と異なり、このことも上記単純比の正さを更に裏（＝Ｊ
ける。このように溶解度が好都合な関係にあるので、７
−Ｂａ　Ｂ２Ｏ４の調製時に化学論量比の調節か保証さ
れるのである。

上の説明では、水酸化バリウムを過剰に用いた実験を引
用した。水酸化バリウム八水和物（５０ｇ；０、１５８
５モル）を２５０　ｍ９の蒸留水と共に沸騰させた。

この溶液をホワットマン旧濾紙を通して濾過し、濾過上
の固形分を更に２５ｒｎＱＯ熱蒸留水で洗浄した。

水酸化物９５％存在を仮定すると、この溶液は帆１５０
６モルの水酸化バリウムを与えるはすである。この水酸
化バリウムに蒸留水７５ｍ９のホウ酸（１１，５４ｇ；
０．１８６７モル）熱溶液を添加した。これは水酸化バ
リウムが大過剰であること表す。０．１５０６モルの水
酸化バリウムは、それをγ−ＢａＢ２Ｏ４に完全転化す
るには、実際に用いた帆１８６７モルのホウ酸でなく０
．３０１２モルのホウ酸を必要とするからである。第一
調製手順に記したように操作すると１７７ｇのγＢａＢ
２Ｏ４か得られ、その化学量論比は１．Ｂａ７２Ｂに維
持されていた。

γ−ＢａＢ２Ｏ４及びβ−ＢａＢ２Ｏ４は共に特徴的な
赤外スペクＩ〜ルを有しており、それを同定に使用する
ことかできる。より精密かつ詳細な構造同定は粉末Ｘ−
線回折から得られ、同法はγ−ＢａＢｚＯ４とβＢａＢ
２Ｏ４とを区別し、またこの両生酸物をＢａＯ−８２Ｏ
３系の池のものから区別する。

溶解度の関係及び結晶成長と結晶沈殿の速度は、狭い粒
径分布を持った微粒径の生成物を与えるものであり、そ
のことから前記調製手順により更なる予期されない利益
かもならされる。斯かる主張の根拠は、電子顕微鏡写真
やＸ−線回折パターンに含まれている。

（発明の効果） 最初沈殿した生成物が若干水和されたγ−ＢａＢ２Ｏ４
テあッテ、脱水７−　ＢａＢ２Ｏ４は３００−４００　
℃に加熱して得られることが実際に有益であることをＲ
後に指摘しておこう。セラミ・ツク配合物の融剤用には
、６００−８００°Ｃで仮焼してγ−ＢａＢ２Ｏ４をβ
−ＢａＢ２Ｏ４に転化する必要は実際にはない。最終焼
成は８゜ＯｏＣを十分超える温度で行われ、７−−形態
がらβ形態への転化がその処理時に生起するので、γ形
態をセラミック配合物に直接便用することがてきるので
ある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．水酸化バリウム八水和物を水中で沸騰させて不溶性
   物質を濾去することにより可溶性水酸化バリウムの精製
   濾液を得ること、ホウ酸水溶液を沸騰水中で前記の精製
   された水酸化バリウム化合物と反応させること、１：２
   のバリウム：ホウ素比を有する水和γ−ＢａＢ＿２Ｏ＿
   ４なる反応生成物を前記の水から沈殿させること、該水
   和生成物を３００乃至４００℃で無水のγ−ＢａＢ＿２
   Ｏ＿４に転化すること、及び該無水生成物を６００乃至
   ８００℃でβ−ＢａＢ＿２Ｏ＿４に転化することから本
   質的になるホウ酸バリウムの調製方法。
2. ２．前記の無水γ−ＢａＢ＿２Ｏ＿４が融剤として存在
   するチタン酸バリウム誘電性組成物の焼結時に、前記の
   無水生成物からβ−ＢａＢ＿２Ｏ＿４への転化が生起す
   る請求項１記載の方法。