JPS59227723A - スズ酸鉛微粒子の製造方法 - Google Patents

スズ酸鉛微粒子の製造方法

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JPS59227723A
JPS59227723A JP58100593A JP10059383A JPS59227723A JP S59227723 A JPS59227723 A JP S59227723A JP 58100593 A JP58100593 A JP 58100593A JP 10059383 A JP10059383 A JP 10059383A JP S59227723 A JPS59227723 A JP S59227723A
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上平 暁
Masayuki Suzuki
真之 鈴木
Hiroshi Yamanoi
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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】 本発明は、誘電体材料の1種であるスズ酸鉛P b S
 nOs微粒子の製造方法に関する。
近年、防電体材料を微粒子化するだめの製造方法が種々
の角度から研究されているが、その微粒子化した誘電体
材料の用途の一つとしてセラミックコンデンサへの応用
がある。電子製品の小型イし、高密度化に伴い、コンデ
ンサについても他の電子部品と同様に小形、軽量にし、
更に大容量化、高周波化が要求されている。このため、
セラミックコンデンサにおいては、セラミック層の厚み
を薄く、均一にするためにも誘電体材料の微粒子化が必
要となる。また、従来焼結性、温度特性等を改善する目
的から熱処理の際、例えば酸化鉛pboを添加していた
が、この熱処理の際酸化鉛の一部が蒸発して均一な特性
を有するコンデンサが得られガいという問題点があった
。従って、焼結温度を低くして酸化鉛の蒸発を防ぎ、特
性の均一なコンデンサを得るためにも誘電体材料の微粒
子化が望まれる。
この他、電歪材料、圧電材料、透明セラミック材料等の
原料として、焼結性、温度特性を改善する上からも、粒
子径が小さく、均一なものが期待されている。
このような誘電体材料の一つとしてスズ酸鉛PbSnO
3がある。このP b S n Osを酸化鉛pboと
二酸化スズS nO2から常圧、高温で同相反応させて
得る方法も試みられたが、得られたP b S no 
sは、常圧、高温においてはPb2SnO4とS nO
2に熱分解してしまうため、この製造方法は不適切であ
った。一方、高圧合成実験において得られたPbSnO
3は、ノクイロクロア相からベロゲスカイト相に転移す
る:ことが発見され、常温常圧下においてはパイロクロ
ア相が安定相であろうと推察されるに至った。このよう
な固相反応によシ得られたP b S nOsを微粒子
化するための製法として、従来ボールミル等を使用して
微粉砕し、その後篩分けして製造していた。しかし、こ
の製法による場合、が−ルミルでの微粉砕には長時間を
要すること、金属酸化物等の不純物の混入があること、
粒度分布が悪い上に粗大粒子の混入が避けられないこと
等の欠点があった。従って、現在までのところ、電子部
品材料の母体あるいは添加物としての良質のスズ酸鉛微
粒子は得られていない。
本発明は、上述の点に鑑み、高純度で粒度の均一なスズ
酸鉛微粒子の製造方法を提供するものである。
本発明は、スズ化合物の加水分解生成物もしくは可溶性
スズ酸塩と鉛塩とを中性からアルカリ性側の水溶液中、
沸点付近の温度で反応させ、生成したスズ酸鉛の微粒子
沈殿を水又は温水で洗浄してK” 、Na ” + L
 i+等のアルカリイオンを除去し、続いて濾過、乾燥
させることによシスズ酸鉛PbSnO3微粒子を製造す
る方法である。
ここで、スズ化合物として、例えば、塩化スズ5nC1
硝酸スズ5n(NOs)4 、硫酸スズS n So 
4又は4 λ Sn(SO4)2・2H20を使用することができる。
塩化スズ、硝酸スズの加水分解生成物を得る場合は、そ
のスズ化合物を水に溶解した後、NH4OH。
LiOH,NaOH,KOH等で加水分解すればよい。
なお、塩化スズの場合、反応の途中でPbC42が出来
たとしても、これは熱水に可溶であるため後で熱水を使
用して充分デカンチージョンを行えば問題はない。まだ
、スズ化合物が硫酸スズの場合には、水に溶解し、上記
アルカリを使用して加水分解した後、硫酸根S04  
を除去するためにデカンテーション、濾過、水洗等の処
理を行う必要がある。
可溶性スズ酸塩としては、スズ酸ナトリウムNa25n
O,’3H20、スズ酸カリウムに2Sn03 ”3H
20等を使用することができる。
鉛塩としては、酢酸鉛Pb(CH3C00)2・3H2
0、硝酸鉛P b (No s )2 、塩化鉛PbC
l2等を使用することができる。ただし、塩化鉛の場合
は、予めアルカリ性の熱水で処理しておく必要がある。
スズ酸鉛微粒子を合成する際の反応条件として、水溶液
の−は中性からアルカリ性、結晶性の制御を行うのであ
れば−(8以上pH12以下、また粒径の制御を行うの
であればPl(12以上にする。また、Pb/Snのモ
ル比は、0.3〜2.0 、好ましくは0.5〜1.0
の範囲にする。
上述した本発明によれば、粒子サイズが微小で均一、且
つ高純度のスズ酸鉛P b S nOs微粒子を製造す
ることができる。また、従来のようにが−ルミル等を使
用して機緘的に微粒子化する方法とは異り、湿式合成法
によるので不純物の混入の虞がない。合成条件を制御す
ることによシ、得られるスズ酸鉛微粒子の粒径を変える
とともできる。
本発明によるスズ酸鉛微粒子をセラミックコンデンサに
使用した場合、低い温度で焼結させることができるため
、PbOを均一に含有させることができ、特性のバラツ
キをなくすことができる。また、本発明のP b S 
nOs微粒子は粒子サイズが微小で均一であるため、セ
ラミックコンデンサの添加物として好適であるばかりで
なく、電歪材料、圧電材料、透明セラミック材料等の原
料としても好適でオシ、さらにセラミック母体への添加
物あるいは固溶材料にも適用できる。
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
実施例I Pb(CH3COO)2・3H20を50.73.9水
に溶解し、この溶液にPb/Snのモル比が1になるよ
りにNa25n03 ’3H20を35.67 g加え
る。次に、予め調整済みの5N−KOHと純水とでpl
−110、全容積が5004になるように調整する。こ
の白色懸濁液を沸騰温度に保ちながら攪拌し、5時間程
反応熟成させる。
結成後生成した黄色の沈殿に温水で数回デカンテーショ
ンを繰シ返【7てアルカリイオン等の不純物を除去する
。次に、この沈殿を濾過分離した後、約90℃の温度で
乾燥させると約50gの微粒子が得られる。
この物質をX線回折法によシ分析した結果は後述の第1
図と同じであJ) 、P bSnOsであることが確認
できた。また、とのP b S nOsは立方晶パイロ
クロア型であった。また、この微粒子の走査型電子顕微
鏡写真は第2図と類似していた。
実施例2 実施例1と同じPb(CH3COO)2・3H20とN
a25nO3・3N(2゜を使用して、PbSnO3の
生成量及びX線回折パターンの(222)ピークにおけ
る半値幅を各反応条件について測定した結果を示す。
反応時間依存性について、相対生成量及び半値幅を測定
したグラフが夫々第5図及び第6図である。第5図から
、反応時間は、反応開始直後でも良く、2時間以上反応
させれば十分高い収率が得られる。第6図において、半
値幅の値は、小さい程結晶性が良く、また粒径が大きい
ことを示す。
反応条件は、pl(g、g、100℃である。
反応温度依存性について、相対生成量及び半値幅を測定
したグラフが夫々第7図及び第8図である。反応温度は
、0℃以上であれば充分でsb、70℃以上にすれば高
収率でP b S nOsが得られる。反応条件は、p
H13,5、反応時間は5時間である。
−依存性について、相対生成量及び半値幅を測定したグ
ラフが夫々第9図及び第10図である。1111は、7
以上であれば良く、好ましくは8以上にする。また、結
晶性の良い微粒子を得るのでちれば8以上から12以下
、粒径の小さ14微粒子を得るのであれば12以上にす
る。反応条件は、100℃、5時間である。
Pb/Snのモル比依存性について、相対生成量及び半
値幅を測定したグラフが夫々第11図及び第12図であ
る。モル比は、0.3〜2.0の範囲であれば良く、結
晶性の良い微粒子を得るのであれば0.5〜1.0の範
囲、粒径の小さい微粒子を得るのであれば1.0〜2゜
の範囲にする。反応条件は、pH10,7、ioo’c
、4時間である。
上記結果に基づき、X線的に最も良質であった物質につ
いて、銅ターゲツト、ニッケルフィルタを使用して測定
したX線回折パターンを第1図に示す。ASTMカード
によると、この物質は17−607の回折パターンと一
致しておl)、ノeイロクロア型のPbSnO3である
ことが確認できた。格子定数a6は10.705Xであ
る。このP b S nOsを合成する際の反応条件は
、pH10,7、100℃、4時間、 Pb/Sn= 
0.6であった。乙の条件下で合成した微粒子の走査型
電子顕微鏡写真を第2図に示す。
また、この微粒子の熱重量分析結果を第3図に、示差熱
分析結果を第4図に夫々示す。
実施例3 50gの塩化スズS nC1−4を氷水100m1中に
2〜3分かけて滴下して塩化スズ水溶液をつくる。この
溶液に5N−KOH溶液と純水を加えながら調整し、−
(7、容積500mJの白色懸濁液をつくる。この懸濁
液から50m1を採取し、この中に酢酸鉛Pb(CH3
COO)2・3H20を7.2819溶解した後、5N
−KOH溶液と水を加えて…13、容積約150m1の
溶液をつくる。この溶液を沸騰温度に保ちながら4時間
反応させる。反応後生成した黄色沈殿に、デカンテーシ
ョン、濾過、水洗をこの順序でPbC62がなくなるま
で繰シ返した後、90℃で1昼夜乾燥させる。
上記操作によシ得られた物質のX線回折・音ターンは、
第1図と略同じでsb、P b S nOsであること
が確認された。なお、このX線回折パターンでは、上記
実施例の反応時の−が13と、第1実施例のPH10よ
シ高くしたために、粒径が小さくなシ、第1実施例のX
線回折パターンよシ半値幅が広くなっていた。この様に
−を調節すれば所望の粒径のP b S no sが得
られる。また、声を9前後にした場合には、逆に粒成長
が著しく、ピークの尖鋭化が認められた。即ち粒径が大
きくなシ、半値幅は狭くなっていた。また、この微粒子
の電子顕微鏡写真によれば、第2図と形状が類似してい
た。
実施例4 実施例2における500コの標準懸濁液から50mを採
取し、この溶液に硝酸鉛Pb(No3)2を6.357
 、@加える。この溶液に5N−NaOHと水を加えて
PHを11゜容量を約1504に調整する。この懸濁液
を沸騰温度に保って5時間反応させる。反応後生成した
黄−色沈殿にデカンテーション、濾過、水洗をこの順序
でpbct2がなくなるまで十分に繰シ返した後、90
℃の温度で乾燥させる。
上記操作によシ得られた物質のX線回折パターンは第1
図と略同じであp 、Pb5nOsであることが確認で
きた。また、走査型電子顕微鏡写真によれば、第2図の
微粒子と類似の形状の微粒子が観察された。
なお、この実施例における硝酸鉛の量を上記の量よシ少
なく約4gにした場合には、Pb/Snのモル比が減少
して第1図のX線回折パターンより半値幅の狭いX線回
折ノリーンが得られた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明により合成したP b S nO3微粒
子のX線回折パターンを示す図、第2図はPb5nOs
微粒子の走査型電子顕微鏡写真、第3図は熱重量分析結
果を示す特性図、第4図は示差熱分析結果を示す特性図
、第5図及び第6図は反応時間依存性について相対生成
量及び半値幅を測定した特性図、第7図及び第8図は反
応温度依存性について相対生成量及び半値幅を測定した
特性図、第9図及び第10図はpl(依存性について相
対生成量及び半値幅を測定した特性図、第11図及び第
12図はPb/Snのモル比依存性について相対生成量
及び半値幅を測定した特性図である。 第1図 2θ [’;  CuKa−Nl 71ルク〕第3図 瓢 滲 (0C) 第9図 テ晟 彦 じC) 第5図 斥 /i”  B′+PJ  (m今 !」ン第6図 屓九・eI′rrts’l (時間) S、人・ 五席(0C) 第8図 yjL  彪急へ(0c) ?   8    q   10   イ4   /2
  13  14Pb15n 句五ル址乙 手続補正書 (特許庁審判長            殿)1、事件
の表示 昭和58年特許願第 100593号 2・発明0名称 77つ、イよ粒−F’) H’Inカ
ニ3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 住所 東京部品用区北品用6丁目7番35号名称(2+
8)  ソニー株式会社 代表取締役 大 賀 典 雄 と訂正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. スズ化合物の加水分解生成物もしくは可溶性スズ酸塩と
    鉛塩とを中性からアルカリ性側の水溶液中で反応させて
    スズ酸鉛微粒子を生成させるスズ酸鉛微粒子の製造方法
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