JPH06260020A

JPH06260020A - 誘電体磁器組成物

Info

Publication number: JPH06260020A
Application number: JP5042490A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Matsuyama; 広明松山
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-03-03
Filing date: 1993-03-03
Publication date: 1994-09-16
Anticipated expiration: 2015-06-19
Also published as: JP3052643B2

Abstract

(57)【要約】【目的】各種セラミックコンデンサに使用されるチタ
ン酸バリウム系の誘電体材料において、誘電率が高く、
その温度変化が小さく、誘電損失が小さく、かつ信号電
圧特性の良好な誘電体磁器組成物を提供することを目的
とする。【構成】水熱合成法で生成し、熱処理により、比表面
積を０．８〜２．４ｍ ²／ｇに調整したチタン酸化バリ
ウムに、特定量の五酸化ニオブ、酸化亜鉛、及び酸化ク
ロム、または特定量の五酸化ニオブ、酸化クロム、及び
酸化コバルト、あるいは五酸化ニオブ、酸化マグネシウ
ム及び酸化コバルトを添加した組成物としたもの、また
は上記の組成物にさらに特定量の二酸化ケイ素、酸化ラ
ンタン、酸化セリウム、酸化ネオジウム、酸化サマリウ
ム、酸化ジスプロシウム、酸化イットリビウムまたは酸
化プラセオシウムを添加した組成物とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は誘電率が高く、その温度
変化が小さく、かつ誘電損失の小さい誘電体磁器組成物
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から高誘電率系のセラミックコンデ
ンサ用の材料として、チタン酸バリウムを主成分とした
誘電体磁器組成物が広く用いられている。その中でも誘
電率の温度変化が小さい材料は、チタン酸バリウム−ビ
スマス系、チタン酸バリウム−五酸化ニオブ−二酸化マ
ンガン系（特開昭５１−７６５９７号公報）をはじめ、
数多くの組成物が知られている。

【０００３】また、近年の積層セラミックコンデンサに
対する小型大容量化の要求に応えるため、誘電体材料の
高誘電率化と誘電体層の薄層化が急激な勢いで進んでい
る。従って、高誘電率で、誘電率の温度変化が小さく、
かつ誘電損失の小さい誘電体材料に対する需要は非常に
大きくなっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の誘電体磁器組成物は、その多くは炭酸バリウムと
酸化チタンから固相反応により得られたチタン酸バリウ
ムを原料として使用しており、その誘電率は３０００以
下である。

【０００５】また、一般にチタン酸バリウムのような強
誘電体では印加される電界強度が大きくなると誘電率の
変化が大きくなり、誘電損失も大きくなる。コンデンサ
の特性は１Ｖrmsの信号電圧で評価されるため、誘電体
層の薄層化が進むと高い信号電界が印加されることとな
り、上記従来の誘電体磁器組成物では信号電圧特性が悪
く、信号電圧の増加とともに誘電損失も急激に増加し、
規格を満足し得なくなるといった課題があった。

【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、誘電率が高く、その温度変化が小さく、誘電損失が
小さく、かつ信号電圧特性の良好な誘電体磁器組成物を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の誘電体磁器組成物は、水熱合成法で生成し、
熱処理により、比表面積を０．８〜２．４ｍ²／ｇに調
整したチタン酸バリウムに、特定量の五酸化ニオブ、酸
化亜鉛、酸化コバルトを添加してなるものである。ま
た、上記チタン酸バリウムに、特定量の五酸化ニオブ、
酸化クロム、酸化コバルトを添加してなるものである。
さらには、上記チタン酸バリウムに、特定量の五酸化ニ
オブ、酸化マグネシウム、酸化コバルトを添加してなる
ものである。あるいはこれらの組成物にさらに特定量の
二酸化ケイ素、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化ネオ
ジウム、酸化サマリウム、酸化ジスプロシウム、酸化イ
ットリビウムまたは酸化プラセオシウムを添加した組成
物を提案するものである。

【０００８】

【作用】本発明の誘電体磁器組成物では、水熱合成法で
生成し、熱処理によりその比表面積を０．８〜２．４ｍ
²／ｇに調整した、非常に高純度で結晶性のよいチタン
酸バリウムを用いて、そこに特定量の五酸化ニオブ、酸
化亜鉛及び酸化コバルト、または特定量の五酸化ニオ
ブ、酸化クロム及び酸化コバルト、あるいは五酸化ニオ
ブ、酸化マグネシウム及び酸化コバルトを添加している
ため、２７００以上およそ４０００までの高誘電率で、
誘電率の温度変化が小さく、５０Ｖrms／mmの信号電圧
印加時の誘電損失が２．５％以下と小さい、優れた特性
を得ることが可能となる。

【０００９】また、上記組成物に、さらに特定量の二酸
化ケイ素、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化ネオジウ
ム、酸化サマリウム、酸化ジスプロシウム、酸化イット
リビウムまたは酸化プラセオシウムを添加することによ
り、前述した特性を損なうことなく焼結性を高めること
が可能となる。

【００１０】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の実施例について説明する。
本実施例は請求項１記載の発明に対応し、水熱合成法で
生成し、熱処理により比表面積を調整したチタン酸バリ
ウムに、特定量の五酸化ニオブ、酸化亜鉛、酸化コバル
トを添加することにより、課題を解決したものである。

【００１１】水熱合成法で生成した、粒径０．１μｍ、
純度９９．９９％以上のチタン酸バリウム微粉末を９０
０〜１１５０℃で粉体仮焼し、比表面積を０．４〜２．
６ｍ ²／ｇに調整したチタン酸バリウムを用いた。比較
例として、固相法で生成したチタン酸バリウム、及びシ
ュウ酸塩法で生成したチタン酸バリウムを用いた。上記
のチタン酸バリウム１００ｇに対して、五酸化ニオブを
Ｎｂ₂Ｏ₅換算で、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で、酸化コバル
トをＣｏ₃Ｏ₄換算で（表１）に示した量を秤量した。
尚、使用した酸化コバルトは金属コバルトとしての純度
が７３〜７４％のものを用いた。（表１）では五酸化ニ
オブ、酸化亜鉛、酸化コバルトをそれぞれ単にＮｂ，Ｚ
ｎ，Ｃｏと表した。これらをポリエチレン製の容器に直
径５mmのジルコニア製玉石を入れたボールミルにより、
純水とともに２０時間混合した。混合後、スラリーを乾
燥した粉末に５％ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）水溶
液を９重量％加えて造粒した。造粒粉を金型に入れ、直
径１５mm、厚さ０．５mmの円板状に１ton／cm³の圧力で
成形した。得られた成形体を１３００〜１４００℃で２
時間焼成し、銀電極を焼き付けて付与し、測定用の試料
とした。尚、１４００℃以下の焼成温度で、焼結密度が
理論密度の９５％に達しない試料は焼結せずとし、以下
の電気特性の測定は省略した。室温で、試料の静電容量
と誘電損失を１Ｖrms，１ｋHzで測定し、静電容量から
誘電率を求めた。誘電損失の信号特性は１ｋHzの信号を
５０Ｖrms／mm印加して測定した。また、誘電率の温度
特性を−６０〜１３５℃の範囲で、１Ｖrms，１ｋHzで
測定した。

【００１２】（表２）に室温での誘電率、誘電損失、誘
電損失の信号電圧特性及び２０℃での誘電率に対する各
温度（−５５℃，−２５℃，８５℃，１２５℃）での変
化率を示す。尚、（表１），（表２）において、＃を付
した試料は本発明の範囲外で比較例である。

【００１３】

【表１】

【００１４】

【表２】

【００１５】（表１），（表２）から明らかな通り、チ
タン酸バリウム１００重量部に対する五酸化ニオブの添
加量が０．７重量部より少ないと焼結性が悪く、一方
２．２重量部を超えると誘電率が低くなる。また、五酸
化ニオブ／（酸化亜鉛＋酸化コバルト）の重量比が３よ
り小さいと誘電率の温度に対する変化が大きく、一方８
より大きいと焼結性が悪い。また、水熱合成法で生成し
たチタン酸バリウムの比表面積が０．８ｍ²／ｇより小
さいと誘電損失が大きくなり、一方２．４ｍ²／ｇより
大きいと誘電率の温度に対する変化が大きい。また、固
相法で生成したチタン酸バリウム、及びシュウ酸塩法で
生成したチタン酸バリウムを用いると、水熱合成法で生
成したチタン酸バリウムを用いた時に比べ、誘電率が大
きくならない、または誘電損失が大きいという欠点があ
る。

【００１６】尚、本実施例では酸化コバルトはＣｏ₃Ｏ₄
として添加したが、ＣｏＯなど他の形で添加してもよ
く、要は金属コバルトの量が同じであれば同様の効果が
得られる。

【００１７】（実施例２）本実施例は請求項４記載の発
明に対応し、水熱合成法で生成し、熱処理により比表面
積を調整したチタン酸バリウムに、特定量の五酸化ニオ
ブ、酸化クロム、酸化コバルトを添加することにより、
課題を解決したものである。

【００１８】水熱合成法で生成した、粒径０．１μｍ、
純度９９．９９％以上のチタン酸バリウム微粉末を９０
０〜１１５０℃で粉体仮焼し、比表面積を０．４〜２．
６ｍ ²／ｇに調整したチタン酸バリウムを用いた。比較
例として、固相法で生成したチタン酸バリウム、及びシ
ュウ酸塩法で生成したチタン酸バリウムを用いた。（表
３）に示したように、上記のチタン酸バリウム１００ｇ
に対して、五酸化ニオブをＮｂ₂Ｏ₅換算で、酸化クロム
をＣｒ₂Ｏ₃換算で、酸化コバルトをＣｏ₃Ｏ₄換算で（表
３）に示した量を秤量した。尚、使用した酸化コバルト
は金属コバルトとしての純度が７３〜７４％のものを用
いた。（表３）でも五酸化ニオブ、酸化クロム、酸化コ
バルトをそれぞれ単にＮｂ，Ｃｒ，Ｃｏと表した。以下
（実施例１）と同様の手順により試料の作成、評価を行
った。ここでも１４００℃以下の焼成温度で焼結密度が
理論密度の９５％に達しない試料は焼結せずとし、電気
特性の測定は省略した。

【００１９】（表４）に室温での誘電率、誘電損失、誘
電損失の信号電圧特性、及び２０℃での誘電率に対する
各温度（−５５℃，−２５℃，８５℃，１２５℃）での
変化率を示す。尚、（表３），（表４）において、＃を
付した試料は本発明の範囲外で比較例である。

【００２０】

【表３】

【００２１】

【表４】

【００２２】（表３），（表４）から明らかな通り、チ
タン酸バリウム１００重量部に対する五酸化ニオブの添
加量が０．８重量部より少ないと焼結性が悪く、一方
２．０重量部を超えると誘電率が低くなり、酸化クロム
と酸化コバルトの合計での添加量が０．１５重量部より
少ないと焼結性が悪い。また、五酸化ニオブ／（酸化ク
ロム＋酸化コバルト）の重量比が３より小さいと誘電率
の温度に対する変化が大きい。また、水熱合成法で生成
したチタン酸バリウムの比表面積が０．８ｍ²／ｇより
小さいと誘電損失が大きくなり、２．４ｍ²／ｇより大
きいと誘電率の温度に対する変化が大きい。また、固相
法で生成したチタン酸バリウム、及びシュウ酸塩法で生
成したチタン酸バリウムを用いると、水熱合成法で生成
したチタン酸バリウムを用いた時に比べ、誘電率が大き
くならない、または誘電損失が大きいという欠点があ
る。

【００２３】尚、本実施例では酸化コバルトはＣｏ₃Ｏ₄
として添加したが、ＣｏＯなど他の形で添加してもよ
く、要は金属コバルトの量が同じであれば同様の効果が
得られる。

【００２４】（実施例３）本実施例は請求項７記載の発
明に対応し、水熱合成法で生成し、熱処理により比表面
積を調整したチタン酸バリウムに、特定量の五酸化ニオ
ブ、酸化マグネシウム、酸化コバルトを添加することに
より、課題を解決したものである。

【００２５】水熱合成法で生成した、粒径０．１μｍ、
純度９９．９９％以上のチタン酸バリウム微粉末を９０
０〜１１５０℃で粉体仮焼し、比表面積を０．４〜２．
６ｍ ²／ｇに調整したチタン酸バリウムを用いた。比較
例として、固相法で生成したチタン酸バリウム、及びシ
ュウ酸塩法で生成したチタン酸バリウムを用いた。（表
５）に示したように、上記のチタン酸バリウム１００ｇ
に対して、五酸化ニオブをＮｂ₂Ｏ₅換算で、酸化マグネ
シウムをＭｇＯ換算で、酸化コバルトをＣｏ₃Ｏ₄換算で
（表５）に示した量を秤量した。尚、使用した酸化コバ
ルトは金属コバルトとしての純度が７３〜７４％のもの
を用いた。（表５）でも五酸化ニオブ、酸化マグネシウ
ム、酸化コバルトをそれぞれ単にＮｂ，Ｍｇ，Ｃｏと表
した。以下（実施例１）と同様の手順により試料の作
成、評価を行った。ここでも１４００℃以下の焼成温度
で焼結密度が理論密度の９５％に達しない試料は焼結せ
ずとし、電気特性の測定は省略した。

【００２６】（表６）に室温での誘電率、誘電損失、誘
電損失の信号電圧特性、及び２０℃での誘電率に対する
各温度（−５５℃，−２５℃，８５℃，１２５℃）での
変化率を示す。尚、（表５），（表６）において、＃を
付した試料は本発明の範囲外で比較例である。

【００２７】

【表５】

【００２８】

【表６】

【００２９】（表５），（表６）から明らかな通り、チ
タン酸バリウム１００重量部に対する五酸化ニオブの添
加量が１．０重量部より少ないと焼結性が悪く、一方
２．０重量部を超えると誘電率が低くなる。また、五酸
化ニオブ／（酸化マグネシウム＋酸化コバルト）の重量
比が、３より小さいと誘電率の温度に対する変化が大き
く、一方１０より大きいと焼結性が悪い。また、水熱合
成法で生成したチタン酸バリウムの比表面積が０．８ｍ
²／ｇより小さいと誘電損失が大きくなり、一方２．４
ｍ²／ｇより大きいと誘電率の温度に対する変化が大き
い。また、固相法で生成したチタン酸バリウム、及びシ
ュウ酸塩法で生成したチタン酸バリウムを用いると、水
熱合成法で生成したチタン酸バリウムを用いた時に比
べ、誘電率が大きくならない、または誘電損失が大きい
という欠点がある。

【００３０】尚、本実施例では酸化コバルトはＣｏ₃Ｏ₄
として添加したが、ＣｏＯなど他の形で添加してもよ
く、要は金属コバルトの量が同じであれば同様の効果が
得られる。

【００３１】（実施例４）本実施例は請求項２，５及び
８記載の発明に対応し、水熱合成法で生成し、熱処理に
より比表面積を調整したチタン酸バリウムに、特定量の
五酸化ニオブ、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化マグネシウ
ム、酸化コバルトを添加し、さらに二酸化ケイ素を添加
することにより、課題を解決したものである。

【００３２】水熱合成法で生成した、粒径０．１μｍ、
純度９９．９９％以上のチタン酸バリウム微粉末を１０
５０℃で粉体仮焼し、比表面積を１．２ｍ²／ｇに調整
したチタン酸バリウムを用いた。上記のチタン酸バリウ
ム１００ｇに対して、五酸化ニオブをＮｂ₂Ｏ₅換算で、
酸化亜鉛をＺｎＯ換算で、酸化クロムをＣｒ₂Ｏ₃換算
で、酸化マグネシウムをＭｇＯ換算で、酸化コバルトを
Ｃｏ₃Ｏ₄換算で、二酸化ケイ素をＳｉＯ₂換算で（表
７）に示した量を秤量した。尚、使用した酸化コバルト
は金属コバルトとしての純度が７３〜７４％のものを用
いた。（表７）でも五酸化ニオブ、酸化亜鉛、酸化クロ
ム、酸化マグネシウム、酸化コバルト、二酸化ケイ素を
それぞれ単にＮｂ，Ｚｎ，Ｃｒ，Ｍｇ，Ｃｏ，Ｓｉと表
した。以下（実施例１）と同様の手順により試料の作
成、評価を行った。

【００３３】尚、本実施例では酸化コバルトはＣｏ₃Ｏ₄
として添加したが、ＣｏＯなど他の形で添加してもよ
く、要は金属コバルトの量が同じであれば同様の効果が
得られる。

【００３４】（表８）に１３００℃及び１３３０℃焼成
における焼結密度、１３３０℃焼成における室温での誘
電率、誘電損失、誘電損失の信号電圧特性を示す。尚、
（表７），（表８）において、＃を付した試料は本発明
の範囲外で比較例である。

【００３５】

【表７】

【００３６】

【表８】

【００３７】（表７），（表８）から明らかな通り、チ
タン酸バリウム１００重量部に対して二酸化ケイ素を
０．０５重量部以上さらに添加することにより、焼結性
が改善される。しかし、添加量が０．３重量部を超える
と誘電率の低下が著しく、一方０．０５重量部より少な
いと焼結性の改善効果がないため、請求の範囲から除外
した。

【００３８】（実施例５）本実施例は請求項３，６及び
９記載の発明に対応し、水熱合成法で生成し、熱処理に
より比表面積を調整したチタン酸バリウムに、特定量の
五酸化ニオブ、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化マグネシウ
ム、酸化コバルトを添加し、さらに酸化ランタンを添加
することにより、課題を解決したものである。

【００３９】水熱合成法で生成した、粒径０．１μｍ、
純度９９．９９％以上のチタン酸バリウム微粉末を１０
５０℃で粉体仮焼し、比表面積を１．２ｍ²／ｇに調整
したチタン酸バリウムを用いた。上記のチタン酸バリウ
ム１００ｇに対して、五酸化ニオブをＮｂ₂Ｏ₅換算で、
酸化亜鉛をＺｎＯ換算で、酸化クロムをＣｒ₂Ｏ₃換算
で、酸化マグネシウムをＭｇＯ換算で、酸化コバルトを
Ｃｏ₃Ｏ₄換算で、酸化ランタンをＬａ₂Ｏ₃換算で（表
９）に示した量を秤量した。尚、使用した酸化コバルト
は金属コバルトとしての純度が７３〜７４％のものを用
いた。（表９）でも五酸化ニオブ、酸化亜鉛、酸化クロ
ム、酸化マグネシウム、酸化コバルト、酸化ランタンを
それぞれ単にＮｂ，Ｚｎ，Ｃｒ，Ｍｇ，Ｃｏ，Ｌａと表
した。以下（実施例１）と同様の手順により試料の作
成、評価を行った。

【００４０】尚、本実施例では酸化コバルトはＣｏ₃Ｏ₄
として添加したが、ＣｏＯなど他の形で添加してもよ
く、要は金属コバルトの量が同じであれば同様の効果が
得られる。

【００４１】（表１０）に１３００℃及び１３３０℃焼
成における焼結密度、１３３０℃焼成における室温での
誘電率、誘電損失、誘電損失の信号電圧特性を示す。
尚、（表９），（表１０）において、＃を付した試料は
本発明の範囲外で比較例である。

【００４２】

【表９】

【００４３】

【表１０】

【００４４】（表９），（表１０）から明らかな通り、
チタン酸バリウム１００重量部に対して酸化ランタンを
０．０５重量部以上さらに添加することにより、焼結性
が改善される。しかし、添加量が０．５重量部を超える
と誘電率の低下が著しく、一方０．０５重量部より少な
いと焼結性の改善効果がないため、請求の範囲から除外
した。

【００４５】（実施例６）本実施例は同じく請求項３，
６及び９記載の発明に対応し、水熱合成法で生成し、熱
処理により比表面積を調整したチタン酸バリウムに、特
定量の五酸化ニオブ、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化マグ
ネシウム、酸化コバルトを添加し、さらに酸化セリウム
を添加することにより、課題を解決したものである。

【００４６】水熱合成法で生成した、粒径０．１μｍ、
純度９９．９９％以上のチタン酸バリウム微粉末を１０
５０℃で粉体仮焼し、比表面積を１．２ｍ²／ｇに調整
したチタン酸バリウムを用いた。上記のチタン酸バリウ
ム１００ｇに対して、五酸化ニオブをＮｂ₂Ｏ₅換算で、
酸化亜鉛をＺｎＯ換算で、酸化クロムをＣｒ₂Ｏ₃換算
で、酸化マグネシウムをＭｇＯ換算で、酸化コバルトを
Ｃｏ₃Ｏ₄換算で、酸化セリウムをＣｅＯ₂換算で（表１
１）に示した量を秤量した。尚、使用した酸化コバルト
は金属コバルトとしての純度が７３〜７４％のものを用
いた。（表１１）でも五酸化ニオブ、酸化亜鉛、酸化ク
ロム、酸化マグネシウム、酸化コバルト、酸化セリウム
をそれぞれ単にＮｂ，Ｚｎ，Ｃｒ，Ｍｇ，Ｃｏ，Ｃｅと
表した。以下（実施例１）と同様の手順により試料の作
成、評価を行った。

【００４７】尚、本実施例では酸化コバルトはＣｏ₃Ｏ₄
として添加したが、ＣｏＯなど他の形で添加してもよ
く、要は金属コバルトの量が同じであれば同様の効果が
得られる。

【００４８】（表１２）に１３００℃及び１３３０℃焼
成における焼結密度、１３３０℃焼成における室温での
誘電率、誘電損失、誘電損失の信号電圧特性を示す。
尚、（表１１），（表１２）において、＃を付した試料
は本発明の範囲外で比較例である。

【００４９】

【表１１】

【００５０】

【表１２】

【００５１】（表１１），（表１２）から明らかな通
り、チタン酸バリウム１００重量部に対して酸化セリウ
ムを０．０５重量部以上さらに添加することにより、焼
結性が改善される。しかし、添加量が０．５重量部を超
えると誘電率の低下が著しく、一方０．０５重量部より
少ないと焼結性の改善効果がないため、請求の範囲から
除外した。

【００５２】（実施例７）本実施例は同じく請求項３，
６及び９記載の発明に対応し、水熱合成法で生成し、熱
処理により比表面積を調整したチタン酸バリウムに、特
定量の五酸化ニオブ、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化マグ
ネシウム、酸化コバルトを添加し、さらに酸化ネオジウ
ムを添加することにより、課題を解決したものである。

【００５３】水熱合成法で生成した、粒径０．１μｍ、
純度９９．９９％以上のチタン酸バリウム微粉末を１０
５０℃で粉体仮焼し、比表面積を１．２ｍ²／ｇに調整
したチタン酸バリウムを用いた。上記のチタン酸バリウ
ム１００ｇに対して、五酸化ニオブをＮｂ₂Ｏ₅換算で、
酸化亜鉛をＺｎＯ換算で、酸化クロムをＣｒ₂Ｏ₃換算
で、酸化マグネシウムをＭｇＯ換算で、酸化コバルトを
Ｃｏ₃Ｏ₄換算で、酸化ネオジウムをＮｄ₂Ｏ₃換算で（表
１３）に示した量を秤量した。尚、使用した酸化コバル
トは金属コバルトとしての純度が７３〜７４％のものを
用いた。（表１３）でも五酸化ニオブ、酸化亜鉛、酸化
クロム、酸化マグネシウム、酸化コバルト、酸化ネオジ
ウムをそれぞれ単にＮｂ，Ｚｎ，Ｃｒ，Ｍｇ，Ｃｏ，Ｎ
ｄと表した。以下（実施例１）と同様の手順により試料
の作成、評価を行った。

【００５４】尚、本実施例では酸化コバルトはＣｏ₃Ｏ₄
として添加したが、ＣｏＯなど他の形で添加してもよ
く、要は金属コバルトの量が同じであれば同様の効果が
得られる。

【００５５】（表１４）に１３００℃及び１３３０℃焼
成における焼結密度、１３３０℃焼成における室温での
誘電率、誘電損失、誘電損失の信号電圧特性を示す。
尚、（表１３），（表１４）において、＃を付した試料
は本発明の範囲外で比較例である。

【００５６】

【表１３】

【００５７】

【表１４】

【００５８】（表１３），（表１４）から明らかな通
り、チタン酸バリウム１００重量部に対して酸化ネオジ
ウムを０．０５重量部以上さらに添加することにより、
焼結性が改善される。しかし、添加量が０．５重量部を
超えると誘電率の低下が著しく、一方０．０５重量部よ
り少ないと焼結性の改善効果がないため、請求の範囲か
ら除外した。

【００５９】（実施例８）本実施例は同じく請求項３，
６及び９記載の発明に対応し、水熱合成法で生成し、熱
処理により比表面積を調整したチタン酸バリウムに、特
定量の五酸化ニオブ、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化マグ
ネシウム、酸化コバルトを添加し、さらに酸化サマリウ
ムを添加することにより、課題を解決したものである。

【００６０】水熱合成法で生成した、粒径０．１μｍ、
純度９９．９９％以上のチタン酸バリウム微粉末を１０
５０℃で粉体仮焼し、比表面積を１．２ｍ²／ｇに調整
したチタン酸バリウムを用いた。上記のチタン酸バリウ
ム１００ｇに対して、五酸化ニオブをＮｂ₂Ｏ₅換算で、
酸化亜鉛をＺｎＯ換算で、酸化クロムをＣｒ₂Ｏ₃換算
で、酸化マグネシウムをＭｇＯ換算で、酸化コバルトを
Ｃｏ₃Ｏ₄換算で、酸化サマリウムをＳｍ₂Ｏ₃換算で（表
１５）に示した量を秤量した。尚、使用した酸化コバル
トは金属コバルトとしての純度が７３〜７４％のものを
用いた。（表１５）でも五酸化ニオブ、酸化亜鉛、酸化
クロム、酸化マグネシウム、酸化コバルト、酸化サマリ
ウムをそれぞれ単にＮｂ，Ｚｎ，Ｃｒ，Ｍｇ，Ｃｏ，Ｓ
ｍと表した。以下（実施例１）と同様の手順により試料
の作成、評価を行った。

【００６１】尚、本実施例では酸化コバルトはＣｏ₃Ｏ₄
として添加したが、ＣｏＯなど他の形で添加してもよ
く、要は金属コバルトの量が同じであれば同様の効果が
得られる。

【００６２】（表１６）に１３００℃及び１３３０℃焼
成における焼結密度、１３３０℃焼成における室温での
誘電率、誘電損失、誘電損失の信号電圧特性を示す。
尚、（表１５），（表１６）において、＃を付した試料
は本発明の範囲外で比較例である。

【００６３】

【表１５】

【００６４】

【表１６】

【００６５】（表１５），（表１６）から明らかな通
り、チタン酸バリウム１００重量部に対して酸化サマリ
ウムを０．０５重量部以上さらに添加することにより、
焼結性が改善される。しかし、添加量が０．５重量部を
超えると誘電率の低下が著しく、一方０．０５重量部よ
り少ないと焼結性の改善効果がないため、請求の範囲か
ら除外した。

【００６６】（実施例９）本実施例は同じく請求項３，
６及び９記載の発明に対応し、水熱合成法で生成し、熱
処理により比表面積を調整したチタン酸バリウムに、特
定量の五酸化ニオブ、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化マグ
ネシウム、酸化コバルトを添加し、さらに酸化ジスプロ
シウムを添加することにより、課題を解決したものであ
る。

【００６７】水熱合成法で生成した、粒径０．１μｍ、
純度９９．９９％以上のチタン酸バリウム微粉末を１０
５０℃で粉体仮焼し、比表面積を１．２ｍ²／ｇに調整
したチタン酸バリウムを用いた。上記のチタン酸バリウ
ム１００ｇに対して、五酸化ニオブをＮｂ₂Ｏ₅換算で、
酸化亜鉛をＺｎＯ換算で、酸化クロムをＣｒ₂Ｏ₃換算
で、酸化マグネシウムをＭｇＯ換算で、酸化コバルトを
Ｃｏ₃Ｏ₄換算で、酸化ジスプロシウムをＤｙ₂Ｏ₃換算で
（表１７）に示した量を秤量した。尚、使用した酸化コ
バルトは金属コバルトとしての純度が７３〜７４％のも
のを用いた。（表１７）でも五酸化ニオブ、酸化亜鉛、
酸化クロム、酸化マグネシウム、酸化コバルト、酸化ジ
スプロシウムをそれぞれ単にＮｂ，Ｚｎ，Ｃｒ，Ｍｇ，
Ｃｏ，Ｄｙと表した。以下（実施例１）と同様の手順に
より試料の作成、評価を行った。

【００６８】尚、本実施例では酸化コバルトはＣｏ₃Ｏ₄
として添加したが、ＣｏＯなど他の形で添加してもよ
く、要は金属コバルトの量が同じであれば同様の効果が
得られる。

【００６９】（表１８）に１３００℃及び１３３０℃焼
成における焼結密度、１３３０℃焼成における室温での
誘電率、誘電損失、誘電損失の信号電圧特性を示す。
尚、（表１７），（表１８）において、＃を付した試料
は本発明の範囲外で比較例である。

【００７０】

【表１７】

【００７１】

【表１８】

【００７２】（表１７），（表１８）から明らかな通
り、チタン酸バリウム１００重量部に対して酸化ジスプ
ロシウムを０．０５重量部以上さらに添加することによ
り、焼結性が改善される。しかし、添加量が０．５重量
部を超えると誘電率の低下が著しく、一方０．０５重量
部より少ないと焼結性の改善効果がないため、請求の範
囲から除外した。

【００７３】（実施例１０）本実施例は同じく請求項
３，６及び９記載の発明に対応し、水熱合成法で生成
し、熱処理により比表面積を調整したチタン酸バリウム
に、特定量の五酸化ニオブ、酸化亜鉛、酸化クロム、酸
化マグネシウム、酸化コバルトを添加し、さらに酸化イ
ットリビウムを添加することにより、課題を解決したも
のである。

【００７４】水熱合成法で生成した、粒径０．１μｍ、
純度９９．９９％以上のチタン酸バリウム微粉末を１０
５０℃で粉体仮焼し、比表面積を１．２ｍ²／ｇに調整
したチタン酸バリウムを用いた。上記のチタン酸バリウ
ム１００ｇに対して、五酸化ニオブをＮｂ₂Ｏ₅換算で、
酸化亜鉛をＺｎＯ換算で、酸化クロムをＣｒ₂Ｏ₃換算
で、酸化マグネシウムをＭｇＯ換算で、酸化コバルトを
Ｃｏ₃Ｏ₄換算で、酸化イットリビウムをＹｂ₂Ｏ₃換算で
（表１９）に示した量を秤量した。尚、使用した酸化コ
バルトは金属コバルトとしての純度が７３〜７４％のも
のを用いた。（表１９）でも五酸化ニオブ、酸化亜鉛、
酸化クロム、酸化マグネシウム、酸化コバルト、酸化イ
ットリビウムをそれぞれ単にＮｂ，Ｚｎ，Ｃｒ，Ｍｇ，
Ｃｏ，Ｙｂと表した。以下（実施例１）と同様の手順に
より試料の作成、評価を行った。

【００７５】尚、本実施例では酸化コバルトはＣｏ₃Ｏ₄
として添加したが、ＣｏＯなど他の形で添加してもよ
く、要は金属コバルトの量が同じであれば同様の効果が
得られる。

【００７６】（表２０）に１３００℃及び１３３０℃焼
成における焼結密度、１３３０℃焼成における室温での
誘電率、誘電損失、誘電損失の信号電圧特性を示す。
尚、（表１９），（表２０）において、＃を付した試料
は本発明の範囲外で比較例である。

【００７７】

【表１９】

【００７８】

【表２０】

【００７９】（表１９），（表２０）から明らかな通
り、チタン酸バリウム１００重量部に対して酸化イット
リビウムを０．０５重量部以上さらに添加することによ
り、焼結性が改善される。しかし、添加量が０．５重量
部を超えると誘電率の低下が著しく、一方０．０５重量
部より少ないと焼結性の改善効果がないため、請求の範
囲から除外した。

【００８０】（実施例１１）本実施例は同じく請求項
３，６及び９記載の発明に対応し、水熱合成法で生成
し、熱処理により比表面積を調整したチタン酸バリウム
に、特定量の五酸化ニオブ、酸化亜鉛、酸化クロム、酸
化マグネシウム、酸化コバルトを添加し、さらに酸化プ
ラセオシウムを添加することにより、課題を解決したも
のである。

【００８１】水熱合成法で生成した、粒径０．１μｍ、
純度９９．９９％以上のチタン酸バリウム微粉末を１０
５０℃で粉体仮焼し、比表面積を１．２ｍ²／ｇに調整
したチタン酸バリウムを用いた。上記のチタン酸バリウ
ム１００ｇに対して、五酸化ニオブをＮｂ₂Ｏ₅換算で、
酸化亜鉛をＺｎＯ換算で、酸化クロムをＣｒ₂Ｏ₃換算
で、酸化マグネシウムをＭｇＯ換算で、酸化コバルトを
Ｃｏ₃Ｏ₄換算で、酸化プラセオシウムをＰｒ₂Ｏ₃換算で
（表２１）に示した量を秤量した。尚、使用した酸化コ
バルトは金属コバルトとしての純度が７３〜７４％のも
のを用いた。（表２１）でも五酸化ニオブ、酸化亜鉛、
酸化クロム、酸化マグネシウム、酸化コバルト、酸化プ
ラセオシウムをそれぞれ単にＮｂ，Ｚｎ，Ｃｒ，Ｍｇ，
Ｃｏ，Ｐｒと表した。以下（実施例１）と同様の手順に
より試料の作成、評価を行った。

【００８２】尚、本実施例では酸化コバルトはＣｏ₃Ｏ₄
として添加したが、ＣｏＯなど他の形で添加してもよ
く、要は金属コバルトの量が同じであれば同様の効果が
得られる。

【００８３】（表２２）に１３００℃及び１３３０℃焼
成における焼結密度、１３３０℃焼成における室温での
誘電率、誘電損失、誘電損失の信号電圧特性を示す。
尚、（表２１），（表２２）において、＃を付した試料
は本発明の範囲外で比較例である。

【００８４】

【表２１】

【００８５】

【表２２】

【００８６】（表２１），（表２２）から明らかな通
り、チタン酸バリウム１００重量部に対して酸化プラセ
オシウムを０．０５重量部以上さらに添加することによ
り、焼結性が改善される。しかし、添加量が０．５重量
部を超えると誘電率の低下が著しく、一方０．０５重量
部より少ないと焼結性の改善効果がないため、請求の範
囲から除外した。

【００８７】尚、上記の各実施例では、添加物として、
酸化ランタン、酸化セリウム、酸化ネオジウム、酸化サ
マリウム、酸化ジスプロシウム、酸化イットリビウム、
酸化プラセオシウムのうちの一種を、チタン酸バリウム
１００重量部に対して０．０５〜０．５０重量部添加す
る場合について説明したが、これらの添加物の二種以上
を同時に添加しても、その添加量の合計が０．０５〜
０．５０重量部の範囲であれば、上記の各実施例と同等
の効果を得ることができる。

【００８８】

【発明の効果】本発明の誘電体磁器組成物は、水熱合成
法で生成し、熱処理により、比表面積を適宜に調整した
高純度で結晶性のよいチタン酸バリウムを用いているこ
とにより、誘電率が２７００〜４０００と高く、誘電率
の温度変化が小さく、かつ５０Ｖrms／mmの信号電圧印
加時の誘電損失が２．５％以下と小さい優れた特性を得
ることができる。また、二酸化ケイ素、酸化ランタン、
酸化セリウム、酸化ネオジウム、酸化サマリウム、酸化
ジスプロシウム、酸化イットリビウムまたは酸化プラセ
オシウムを特定量添加することにより、焼結性の改善を
図ることができる。

【００８９】従って、セラミックコンデンサ用の誘電体
材料として実用化が可能であり、特に積層セラミックコ
ンデンサにおいては、誘電体層の薄層化が可能となるた
め、小型大容量化を容易に実現できるものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水熱合成法で生成し、熱処理により、比
表面積を０．８〜２．４ｍ²／ｇに調整したチタン酸バ
リウムを用いて、チタン酸バリウム、五酸化ニオブ、酸
化亜鉛、酸化コバルトからなり、チタン酸バリウム１０
０重量部に対して、五酸化ニオブ０．７〜２．２重量部
で、かつ、五酸化ニオブ、酸化亜鉛、酸化コバルトの重
量比が、３≦五酸化ニオブ／（酸化亜鉛＋酸化コバル
ト）≦８（ただし、酸化亜鉛０重量部、酸化コバルト０
重量部は除く）としてなる誘電体磁器組成物。
【請求項２】チタン酸バリウム１００重量部に対し
て、二酸化ケイ素０．０５〜０．３０重量部をさらに添
加してなる請求項１記載の誘電体磁器組成物。
【請求項３】チタン酸バリウム１００重量部に対し
て、さらに酸化ランタン、酸化セリウム、酸化ネオジウ
ム、酸化サマリウム、酸化ジスプロシウム、酸化イット
リビウム、酸化プラセオシウムのうちの一種以上を０．
０５〜０．５０重量部添加してなる請求項１記載の誘電
体磁器組成物。
【請求項４】水熱合成法で生成し、熱処理により、比
表面積を０．８〜２．４ｍ²／ｇに調整したチタン酸バ
リウムを用いて、チタン酸バリウム、五酸化ニオブ、酸
化クロム、酸化コバルトからなり、チタン酸バリウム１
００重量部に対して、五酸化ニオブ０．８〜２．０重量
部、酸化クロムと酸化コバルトを合計量で０．１５重量
部以上で、かつ、五酸化ニオブ、酸化クロム、酸化コバ
ルトの重量比が、３≦五酸化ニオブ／（酸化クロム＋酸
化コバルト）（ただし、酸化クロム０重量部、酸化コバ
ルト０重量部は除く）としてなる誘電体磁器組成物。
【請求項５】チタン酸バリウム１００重量部に対し
て、二酸化ケイ素０．０５〜０．３０重量部をさらに添
加してなる請求項４記載の誘電体磁器組成物。
【請求項６】チタン酸バリウム１００重量部に対し
て、さらに酸化ランタン、酸化セリウム、酸化ネオジウ
ム、酸化サマリウム、酸化ジスプロシウム、酸化イット
リビウム、酸化プラセオシウムのうちの一種以上を０．
０５〜０．５０重量部添加してなる請求項４記載の誘電
体磁器組成物。
【請求項７】水熱合成法で生成し、熱処理により、比
表面積を０．８〜２．４ｍ²／ｇに調整したチタン酸バ
リウムを用いて、チタン酸バリウム、五酸化ニオブ、酸
化マグネシウム、酸化コバルトからなり、チタン酸バリ
ウム１００重量部に対して、五酸化ニオブ１．０〜２．
０重量部で、かつ、五酸化ニオブ、酸化マグネシウム、
酸化コバルトの重量比が、３≦五酸化ニオブ／（酸化マ
グネシウム＋酸化コバルト）≦１０（ただし、酸化マグ
ネシウム０重量部、酸化コバルト０重量部は除く）とし
てなる誘電体磁器組成物。
【請求項８】チタン酸バリウム１００重量部に対し
て、二酸化ケイ素０．０５〜０．３０重量部をさらに添
加してなる請求項７記載の誘電体磁器組成物。
【請求項９】チタン酸バリウム１００重量部に対し
て、さらに酸化ランタン、酸化セリウム、酸化ネオジウ
ム、酸化サマリウム、酸化ジスプロシウム、酸化イット
リビウム、酸化プラセオシウムのうちの一種以上を０．
０５〜０．５０重量部添加してなる請求項７記載の誘電
体磁器組成物。