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JP7745366B2 - Dispersion of barium titanate particles and method for producing same - Google Patents
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JP7745366B2 - Dispersion of barium titanate particles and method for producing same - Google Patents

Dispersion of barium titanate particles and method for producing same

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Description

本発明は、分散安定性に優れたチタン酸バリウム粒子の分散液、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a dispersion of barium titanate particles with excellent dispersion stability, and a method for producing the same.

チタン酸バリウム(以下、BTOと略す)は高誘電体材料として広く知られており、積層セラミックコンデンサ等の電子デバイス部品に使用されている。近年の積層セラミックコンデンサの小型化や大容量化にともない、誘電体層や電極層の薄膜化が進んでいる。この誘電体層や電極層の共材として、分散安定性に優れたナノサイズのBTO粒子が求められ、かつ、この粒子を大量生産できることが求められている。 Barium titanate (hereafter referred to as BTO) is widely known as a high-dielectric material and is used in electronic device components such as multilayer ceramic capacitors. In recent years, as multilayer ceramic capacitors have become smaller and their capacitance has increased, the dielectric layers and electrode layers have become thinner. Nano-sized BTO particles with excellent dispersion stability are required as a co-material for these dielectric layers and electrode layers, and there is also a demand for the ability to mass-produce these particles.

従来、ナノサイズのBTO粒子の製造方法としては、バリウム及びチタンのアルコキシドに水と極性溶媒の混合液を滴下して加水分解させ、10℃以上で加熱熟成することでナノサイズのBTO粒子が得られることが知られている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、この粒子の分散安定性は十分ではなかった。また、この方法はいわゆるバッチ方式での製造方法であるため、大量生産することが困難であった。 Conventionally, a known method for producing nano-sized BTO particles involves adding a mixture of water and a polar solvent dropwise to barium and titanium alkoxides to hydrolyze the mixture, followed by heating and aging at 10°C or higher to obtain nano-sized BTO particles (see, for example, Patent Document 1). However, the dispersion stability of these particles is insufficient. Furthermore, because this method is a so-called batch production method, mass production is difficult.

また、BTO粒子を連続的に生産する方法として、薄膜流体の中で加水分解を行い、連続的にセラミックスナノ粒子を製造する方法も知られている(例えば、特許文献2参照)。しかしながら、この方法で得られるBTO粒子の分散安定性も十分ではなかった。 Another known method for continuously producing BTO particles involves hydrolysis in a thin film fluid to continuously produce ceramic nanoparticles (see, for example, Patent Document 2). However, the dispersion stability of the BTO particles obtained by this method is also insufficient.

一方、本出願人は、マイクロミキシングチップを用いた連続生産による製造方法を開示している(特許文献3参照)。この方法では、ナノサイズのBTO粒子を得ることができるものの、分散安定性は十分ではなかった。また、この方法は、連続生産する際に流路内でゲル状物が詰まるおそれがあり、大量生産が困難であった。 Meanwhile, the present applicant has disclosed a continuous production method using a micromixing chip (see Patent Document 3). While this method can produce nano-sized BTO particles, it does not provide sufficient dispersion stability. Furthermore, this method has the risk of gel-like material clogging the flow channels during continuous production, making mass production difficult.

更に、本出願人は、バリウム水酸化物のアルキルセロソルブ溶液を用いたBTO粒子の製造方法を開示している(特許文献4参照)。この方法によれば、ナノサイズのBTO粒子を安価に製造することは可能であるが、分散安定性は十分ではなかった。また、大量生産が困難であるため生産性は十分なものとは言えなかった。 Furthermore, the present applicant has disclosed a method for producing BTO particles using an alkyl cellosolve solution of barium hydroxide (see Patent Document 4). While this method makes it possible to inexpensively produce nano-sized BTO particles, it does not provide sufficient dispersion stability. Furthermore, mass production is difficult, so productivity cannot be said to be sufficient.

特開2005-306691号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-306691 WO2009/008392号WO2009/008392 特開2009-172581号公報JP 2009-172581 A 特開2012-240904号公報JP 2012-240904 A

BTO粒子は、その粒子径が小さい程凝集しやすいため、従来のナノサイズのBTO粒子の分散液を長期に保管することが困難であった。そのため、誘電体層や電極層の共材に使用する際に均一に分散することができなかった。そのため、分散安定性に優れたナノサイズのBTO粒子の分散液が要求されている。また、従来の製造方法では、大量生産が困難であった。 The smaller the particle size of BTO particles, the more likely they are to aggregate, making it difficult to store conventional nano-sized BTO particle dispersions for long periods of time. This meant that they could not be uniformly dispersed when used as co-materials for dielectric layers and electrode layers. Therefore, there is a demand for nano-sized BTO particle dispersions with excellent dispersion stability. Furthermore, conventional manufacturing methods make mass production difficult.

そこで、このような課題を解決するため、以下の製造方法により、BTO粒子の分散液を作製することとした。 To solve these problems, we decided to create a dispersion of BTO particles using the following manufacturing method.

まず、バリウムとチタンの原子比(Ba/Ti比)が0.90~1.10となるように、バリウムアルコキシド、チタンアルコキシド、及び水酸基を有する有機溶媒を混合する(第一工程)。次に、第一工程で得られた第1溶液を15℃以下で1時間以上保持する(第二工程)。次に、この15℃以下に保持された第1溶液と、水を含む第2溶液とを、連続式反応器内で15℃以下で混合する(第三工程)。次に、第三工程で得られた第3溶液を60℃以上に加熱する(第四工程)。 First, barium alkoxide, titanium alkoxide, and an organic solvent containing hydroxyl groups are mixed so that the atomic ratio of barium to titanium (Ba/Ti ratio) is 0.90 to 1.10 (first step). Next, the first solution obtained in the first step is held at 15°C or below for at least one hour (second step). Next, this first solution held at 15°C or below is mixed with a second solution containing water in a continuous reactor at 15°C or below (third step). Next, the third solution obtained in the third step is heated to 60°C or above (fourth step).

このように作製されたBTO粒子の分散液は、粒子の動的光散乱法によるD50粒子径(A)が3~30nm、D90粒子径(B)が8~80nm、結晶子径(C)が5~15nmで、このD50粒子径と結晶子径との比(A/C)が0.3~5.0である。 The dispersion of BTO particles prepared in this manner has a D50 particle size (A) of 3 to 30 nm, a D90 particle size (B) of 8 to 80 nm, and a crystallite size (C) of 5 to 15 nm, as measured by dynamic light scattering, and the ratio of the D50 particle size to the crystallite size (A/C) is 0.3 to 5.0.

本発明によれば、分散安定性に優れるナノサイズのBTO粒子の分散液が得られる。 According to the present invention, a dispersion of nano-sized BTO particles with excellent dispersion stability can be obtained.

[チタン酸バリウム粒子の分散液の製造方法]
以下、本発明に係るチタン酸バリウム粒子(以下、これを単に「BTO粒子」あるいは「粒子」ということがある)の分散液(以下、これを単に「分散液」ということがある)の製造方法について説明する。
[Method for producing dispersion of barium titanate particles]
Hereinafter, a method for producing a dispersion (hereinafter, sometimes simply referred to as "dispersion") of barium titanate particles (hereinafter, sometimes simply referred to as "BTO particles" or "particles") according to the present invention will be described.

この製造方法は、バリウムとチタンの原子比(Ba/Ti比)が0.90~1.10となるように、バリウムアルコキシド、チタンアルコキシド、及び水酸基を有する有機溶媒を混合して、第1溶液を作製する第一工程と、次に、この第1溶液を15℃以下で1時間以上保持する第二工程と、この第二工程で得られた第1溶液と、水を含む第2溶液とを、連続式反応器内で15℃以下で混合する第三工程と、この第三工程で得られた第3溶液を60℃以上に加熱する第四工程とを順に含む。これによって、分散安定性に優れるナノサイズのBTO粒子の分散液が得られる。このような製造方法によれば、大量生産も可能となる。 This manufacturing method includes the following steps, in order: a first step of preparing a first solution by mixing barium alkoxide, titanium alkoxide, and an organic solvent containing hydroxyl groups so that the atomic ratio of barium to titanium (Ba/Ti ratio) is 0.90 to 1.10; a second step of holding this first solution at 15°C or below for at least one hour; a third step of mixing the first solution obtained in this second step with a second solution containing water in a continuous reactor at 15°C or below; and a fourth step of heating the third solution obtained in this third step to 60°C or above. This results in a dispersion of nano-sized BTO particles with excellent dispersion stability. This manufacturing method also enables mass production.

以下に、各工程について述べる。 Each process is described below.

〔第一工程〕
バリウムアルコキシド、チタンアルコキシド、及び水酸基を有する有機溶媒を混合して、第1溶液を作製する。
[First step]
A first solution is prepared by mixing barium alkoxide, titanium alkoxide, and an organic solvent having a hydroxyl group.

バリウムアルコキシドとチタンアルコキシドの混合は、第1溶液中のバリウムとチタンの原子比(Ba/Ti)が0.90~1.10となるように行う。原子比がこの範囲にあれば、結晶性の高いペロブスカイト型結晶構造のBTO粒子を得ることができる。この原子比は、好ましくは0.95~1.05、より好ましくは0.98~1.02、最も好ましくは1.00である。 The barium alkoxide and titanium alkoxide are mixed so that the atomic ratio of barium to titanium (Ba/Ti) in the first solution is 0.90 to 1.10. An atomic ratio within this range makes it possible to obtain BTO particles with a highly crystalline perovskite crystal structure. This atomic ratio is preferably 0.95 to 1.05, more preferably 0.98 to 1.02, and most preferably 1.00.

水酸基を有する有機溶媒は、第1溶液中のバリウムアルコキシドとチタンアルコキシドの濃度の合計が0.5~10.0mol/kgとなるように混合することが好ましい。ここで、濃度の合計が0.5mol/kg未満であると生産性が低下するおそれがある。逆に、10.0mol/kgを超えるとBTO粒子の分散液の分散安定性が不十分となるおそれがある。この濃度の合計は、より好ましくは1.0~8.0mol/kg、更に好ましくは2.0~5.0mol/kgである。 The organic solvent having a hydroxyl group is preferably mixed so that the total concentration of barium alkoxide and titanium alkoxide in the first solution is 0.5 to 10.0 mol/kg. If the total concentration is less than 0.5 mol/kg, productivity may decrease. Conversely, if it exceeds 10.0 mol/kg, the dispersion stability of the BTO particle dispersion may be insufficient. This total concentration is more preferably 1.0 to 8.0 mol/kg, and even more preferably 2.0 to 5.0 mol/kg.

本工程では、金属アルコキシドと水との接触を回避することが好ましい。バリウムアルコキシドとチタンアルコキシドの少なくとも一方と、水とが加水分解すると、高い分散安定性を有するナノサイズのBTO粒子の分散液が得られないおそれがある。このため、第1溶液の作製においては、水の混入を避けることはもちろんのこと、その雰囲気においても注意することが好ましい。 In this process, it is preferable to avoid contact between the metal alkoxide and water. If at least one of the barium alkoxide and titanium alkoxide is hydrolyzed with water, it may not be possible to obtain a dispersion of nano-sized BTO particles with high dispersion stability. For this reason, when preparing the first solution, it is preferable to not only avoid water contamination, but also to take care with the atmosphere.

例えば、バリウムアルコキシドとチタンアルコキシド、及び水酸基を有する有機溶媒とを混合する際の相対湿度は50%以下が好ましい。相対湿度が50%より高いと、これらの金属アルコキシドが空気中の水分により加水分解してしまい、ナノサイズのBTO粒子を得ることが難しくなるおそれがある。相対湿度は、より好ましくは45%以下、更に好ましくは30%以下、特に好ましくは10%以下である。相対湿度を低くする方法としては、グローブボックス内やタンク内を窒素ガスや乾燥空気で置換する方法や減圧する方法、シリカゲル等で空気中の水分を吸着させる方法が好適に適用できる。 For example, the relative humidity when mixing barium alkoxide, titanium alkoxide, and an organic solvent having a hydroxyl group is preferably 50% or less. If the relative humidity is higher than 50%, these metal alkoxides may be hydrolyzed by moisture in the air, making it difficult to obtain nano-sized BTO particles. The relative humidity is more preferably 45% or less, even more preferably 30% or less, and particularly preferably 10% or less. Suitable methods for lowering the relative humidity include replacing the inside of a glove box or tank with nitrogen gas or dry air, reducing the pressure, or adsorbing moisture in the air using silica gel or the like.

また、空気中の水分の影響を低減する手段として、液面と空気との接する面積が小さい容器を使用することも有効である。 Another effective way to reduce the effects of moisture in the air is to use a container with a small surface area where the liquid surface comes into contact with the air.

バリウムアルコキシド及びチタンアルコキシドは、市販のものを用いても良いし、従来公知の方法で、各々の金属、あるいは水酸化物、あるいはハロゲン化物等の化合物から製造したものを用いても構わない。 Barium alkoxides and titanium alkoxides may be commercially available, or may be produced from compounds of the respective metals, hydroxides, halides, or the like, using conventional methods.

バリウムアルコキシドとしては、バリウムジメトキシド、バリウムジエトキシド、バリウムジプロポキシド、バリウムジイソプロポキシド、バリウムジブトキシド、バリウムジイソブトキシド等が挙げられる。チタンアルコキシドとしては、チタンテトラメトキシド、チタンテトラエトキシド、チタンテトラプロポキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラブトシキド、チタンテトライソブトシキド、チタンテトラステアリルアルコキシド、チタンテトラキス(2-エチル-1-ヘキサノラート)等が挙げられる。 Examples of barium alkoxides include barium dimethoxide, barium diethoxide, barium dipropoxide, barium diisopropoxide, barium dibutoxide, and barium diisobutoxide. Examples of titanium alkoxides include titanium tetramethoxide, titanium tetraethoxide, titanium tetrapropoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium tetrabutoxide, titanium tetraisobutoxide, titanium tetrastearyl alkoxide, and titanium tetrakis(2-ethyl-1-hexanolate).

これらは、モノマーで使用しても、オリゴマーのようにある程度重合されたものを使用してもよい。また、これらを単独で使用しても、また2種以上を混合して使用してもよい。 These may be used as monomers or as oligomers that have been polymerized to a certain extent. They may also be used alone or in combination of two or more types.

水酸基を有する有機溶媒としては、アルコール類、フェノール類、グリコール類、グリコールエーテル類等が挙げられる。アルコール類としてはメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール等が挙げられる。フェノール類としては、フェノール、クレゾール、ナフトール等が挙げられる。グリコール類としては、エチレングリコール、プロピレングリコール等が挙げられる。グリコールエーテル類としては、ジエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。 Examples of organic solvents having a hydroxyl group include alcohols, phenols, glycols, glycol ethers, etc. Alcohols include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, and isobutanol. Phenols include phenol, cresol, and naphthol. Glycols include ethylene glycol and propylene glycol. Glycol ethers include diethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, and propylene glycol monomethyl ether.

これらは単独で使用しても、また2種以上を混合して使用してもよい。 These may be used alone or in combination of two or more.

〔第二工程〕
第一工程で得られた第1溶液を15℃以下で1時間以上保持する。この工程によって、続く第三工程において、ゲル状物の発生が抑制され、生産性が向上される。また、得られる粒子の分散安定性も向上する。この詳細な理由は不明であるが、第三工程において、15℃以下に保持された第1溶液中の金属アルコキシドが、加水分解反応を抑制しつつ、水を含有する溶液と分子レベルで均一に混合されるためと考えている。
[Second process]
The first solution obtained in the first step is maintained at 15°C or below for at least 1 hour. This step suppresses the generation of gel-like material in the subsequent third step, improving productivity. It also improves the dispersion stability of the resulting particles. While the detailed reason for this is unclear, it is believed that in the third step, the metal alkoxide in the first solution maintained at 15°C or below is uniformly mixed with the water-containing solution at the molecular level while suppressing hydrolysis reactions.

ここで、温度が15℃よりも高いと、第三工程での加水分解反応が進行し、ゲル状物が発生して、流路を閉塞させるおそれがある。これによって、運転を停めて製造ラインの流路を確保するための清掃が必要となり、生産性が低下するおそれがある。また、得られる粒子の分散安定性が低下するおそれもある。この温度の下限は、溶液の流動性を有していれば特に設定されないが、例えば-40℃である。これは、温度を-40℃より低くしても、求める粒子の生産性や分散安定性が特に向上することはなく、逆に、より高価な冷却装置が必要となり、製造コストに影響するためである。溶液の温度は、好ましくは-20~10℃、より好ましくは-20~5℃である。 If the temperature is higher than 15°C, the hydrolysis reaction in the third step may proceed, resulting in the generation of a gel-like substance and the risk of clogging the flow paths. This may require the production line to be stopped and cleaned to ensure proper flow paths, potentially reducing productivity. It may also reduce the dispersion stability of the resulting particles. There is no particular lower limit for this temperature as long as the solution has fluidity, but it may be -40°C, for example. Lowering the temperature below -40°C does not significantly improve the productivity or dispersion stability of the desired particles, and instead requires more expensive cooling equipment, affecting production costs. The solution temperature is preferably -20 to 10°C, more preferably -20 to 5°C.

この第1溶液は15℃以下で3時間以上保持することが好ましい。この詳細な理由は不明であるが、保持時間を3時間以上とすることにより、溶液が均質な状態になるため、続く第三工程において、連続式反応器内でゲル状物が発生することや、BTO粒子の分散安定性の低下を防ぐことができる。保持時間は長いほど好ましく、12時間以上、更に24時間以上が好ましい。保持時間に上限はないが、96時間を超えても、求める粒子の生産性や分散安定性が特に向上することはない。 This first solution is preferably held at 15°C or below for 3 hours or more. The exact reason for this is unknown, but a holding time of 3 hours or more makes the solution homogeneous, which prevents the formation of gel-like material in the continuous reactor and a decrease in the dispersion stability of the BTO particles in the subsequent third step. The longer the holding time, the better, with 12 hours or more being preferable, and 24 hours or more being even more preferable. There is no upper limit to the holding time, but even if it exceeds 96 hours, there is no particular improvement in the productivity or dispersion stability of the desired particles.

第1溶液の15℃以下での保持においては、第一工程と同様、金属アルコキシドと水との接触を回避することが好ましい。ここで、水との接触とは、空気中の水分との接触も含まれる。水と接触することにより、第1溶液中の金属アルコキシドの加水分解が進行し、後述する第三工程での混合において、連続式反応器内でゲル状物が発生して、流路を閉塞させるおそれや、生産性が低下するおそれがある。また、得られる分散液の分散安定性が低下するおそれがある。そのため、第二工程において、第1溶液は、撹拌等により流動させても構わないが、空気中の水分との接触を低減するために、静置しておくことが好ましい。また、第二工程は、第一工程と同様の相対湿度下、もしくは、それ未満の相対湿度下で行うことが好ましい。より具体的には、真空中もしくは窒素ガスや乾燥空気で置換した雰囲気下で行うことが好ましく、使用する容器も密閉できるものが好ましい。 When maintaining the first solution at 15°C or below, it is preferable to avoid contact between the metal alkoxide and water, as in the first step. Contact with water here includes contact with moisture in the air. Contact with water accelerates hydrolysis of the metal alkoxide in the first solution, and during mixing in the third step described below, gel-like material may form in the continuous reactor, potentially clogging the flow path and reducing productivity. It may also reduce the dispersion stability of the resulting dispersion. Therefore, in the second step, the first solution may be fluidized by stirring or other means, but it is preferable to leave it undisturbed to reduce contact with moisture in the air. Furthermore, the second step is preferably carried out under the same relative humidity as the first step or at a lower relative humidity. More specifically, it is preferable to carry out the second step in a vacuum or in an atmosphere substituted with nitrogen gas or dry air, and it is preferable to use a hermetically sealed container.

〔第三工程〕
第二工程で15℃以下に保持された第1溶液と、水を含む第2溶液とを混合して、第3溶液を作製する。この混合には、連続式反応器を用いる。連続式反応器は、溶液を一定の割合で定量的に混合し反応させることができる。このように、溶液の定量的な供給、混合、反応、及び、排出が、連続して行えるため、BTO粒子の安定した品質と、大量生産とが実現できる。連続式反応器としては、例えば、連続フロー式マイクロリアクター、強制薄膜式マイクロリアクター、ラインミキサー等が挙げられる。
[Third step]
In the second step, the first solution maintained at 15°C or below is mixed with the second solution containing water to prepare a third solution. A continuous reactor is used for this mixing. A continuous reactor can quantitatively mix and react the solutions at a constant ratio. In this way, the quantitative supply, mixing, reaction, and discharge of the solutions can be continuously performed, thereby achieving stable quality and mass production of BTO particles. Examples of continuous reactors include a continuous flow microreactor, a forced thin film microreactor, and a line mixer.

連続フロー式マイクロリアクターとしては、例えば、本出願人による特許文献3に開示した微量反応用装置や、(株)神戸製鋼所製 積層型多流路反応器SMCR等が使用できる。また、強制薄膜式マイクロリアクターとしては、例えば、エム・テクニック(株)製 ULREAシリーズを使用することができる。 Continuous flow microreactors that can be used include, for example, the microreaction device disclosed in Patent Document 3 by the present applicant, and the SMCR stacked multi-channel reactor manufactured by Kobe Steel, Ltd. Furthermore, forced thin film microreactors that can be used include, for example, the ULREA series manufactured by M Technique Co., Ltd.

この第1溶液と、第2溶液との混合に際して、反応の場の温度(混合温度)は、15℃以下である。反応の場の温度が15℃以下であれば、ゲル状物の発生が抑制される。もし、反応の場の温度が、この温度よりも高いと、連続式反応器内でゲル状物が発生して、流路を閉塞させ、生産性が低下するおそれがある。また、第3溶液の温度も15℃を超えるおそれがある。このため、得られる分散液の平均粒子径が大きくなりすぎるおそれや、分散安定性が低下するおそれがある。この温度の下限は特に設定されないが、第二工程での第1溶液と同様の理由で、例えば-40℃である。反応の場の温度は、より好ましくは10℃以下、更に好ましくは5℃以下である。 When the first solution and the second solution are mixed, the temperature of the reaction site (mixing temperature) is 15°C or lower. A reaction temperature of 15°C or lower suppresses the formation of gel-like material. If the reaction temperature is higher than this temperature, gel-like material may form in the continuous reactor, clogging the flow path and reducing productivity. The temperature of the third solution may also exceed 15°C. This may result in the average particle size of the resulting dispersion becoming too large or the dispersion stability decreasing. There is no particular lower limit for this temperature, but it is, for example, -40°C for the same reasons as for the first solution in the second step. The reaction temperature is more preferably 10°C or lower, and even more preferably 5°C or lower.

第1溶液と、第2溶液との混合温度が15℃以下であれば、連続式反応器から排出される第3溶液の温度を15℃以下にすることが容易にできる。この温度が15℃よりも高いと、連続式反応器内でゲル状物が発生して流路を閉塞させ、生産性が低下するおそれがある。また、得られる分散液の粒子の平均粒子径が大きくなりすぎるおそれや、分散安定性が低下するおそれもある。この温度の下限は、溶液の流動性を有していれば特に設定されないが、第二工程での第1溶液と同様の理由で、例えば-40℃である。排出される混合溶液の温度は、より好ましくは10℃以下、更に好ましくは0~10℃である。 If the mixing temperature of the first solution and the second solution is 15°C or less, the temperature of the third solution discharged from the continuous reactor can easily be kept at 15°C or less. If this temperature is higher than 15°C, gel-like material may form in the continuous reactor, clogging the flow path and reducing productivity. There is also a risk that the average particle size of the particles in the resulting dispersion may become too large or that dispersion stability may decrease. There is no particular lower limit for this temperature as long as the solution has fluidity, but for the same reasons as for the first solution in the second step, it may be, for example, -40°C. The temperature of the discharged mixed solution is more preferably 10°C or less, and even more preferably 0 to 10°C.

連続式反応器で混合する、第1溶液に含まれるバリウムアルコキシドとチタンアルコキシドのモル数の合計と、第2溶液中の水のモル数との比(水/(バリウムアルコキシド+チタンアルコキシド))は、1~10であることが好ましい。ここで、モル比が1未満であると、これらの金属アルコキシドの加水分解が不十分となるため、結晶性の高いBTO粒子を得ることが困難となるおそれがある。逆に、モル比が10を超えると、連続式反応器内でゲル状物が発生して生産性が低下するおそれ、得られる分散液の粒子の結晶子径が大きくなりすぎるおそれ、及び、分散安定性が低下するおそれがある。モル比(水/(バリウムアルコキシド+チタンアルコキシド))は、より好ましくは2~8、更に好ましくは3~6である。 The ratio of the total number of moles of barium alkoxide and titanium alkoxide contained in the first solution to the number of moles of water in the second solution (water/(barium alkoxide + titanium alkoxide)) to be mixed in the continuous reactor is preferably 1 to 10. If the molar ratio is less than 1, hydrolysis of these metal alkoxides will be insufficient, making it difficult to obtain highly crystalline BTO particles. Conversely, if the molar ratio exceeds 10, gel-like matter may be generated in the continuous reactor, reducing productivity, the crystallite size of the particles in the resulting dispersion may become too large, and dispersion stability may be reduced. The molar ratio (water/(barium alkoxide + titanium alkoxide)) is more preferably 2 to 8, and even more preferably 3 to 6.

ここで、第2溶液としては、水とアルコールの質量比(水/アルコール)が0.05~1.00の溶液を使用することが好ましい。質量比がこの範囲にあれば、急激な加水分解反応を抑制でき、望むべき結晶子径と平均粒子径のBTO粒子が得られる。 Here, it is preferable to use a solution in which the mass ratio of water to alcohol (water/alcohol) is 0.05 to 1.00 as the second solution. A mass ratio within this range can suppress a rapid hydrolysis reaction, resulting in BTO particles with the desired crystallite size and average particle size.

ここで、質量比が0.05未満の場合であっても、結晶子径や平均粒子径をこれ以上小さくなるように調整できる可能性は低い。むしろ、得られる第3溶液の濃度が低くなりすぎてしまうために、生産性が低下するおそれがある。逆に、質量比が1.00より高い場合、実質的に水をそのまま使用した場合と変わらない。このため、連続式反応器内でゲル状物が発生して、生産性が低下するおそれがある。また、BTO粒子の結晶子径や平均粒子径が大きくなりすぎるおそれがある。 Here, even if the mass ratio is less than 0.05, it is unlikely that the crystallite size or average particle size can be adjusted to be any smaller. Rather, the concentration of the resulting third solution will be too low, which could result in a decrease in productivity. Conversely, if the mass ratio is higher than 1.00, it is essentially the same as using water directly. As a result, gel-like matter may form in the continuous reactor, resulting in a decrease in productivity. There is also a risk that the crystallite size and average particle size of the BTO particles may become too large.

使用するアルコールとしては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール等の低級アルコールが好適である。これらは、単独で使用しても、2種以上を混合して使用してもよい。また、アルコール以外の有機溶媒(例えば、グリコールやグリコールエーテル等)や界面活性剤、分散剤等を含んでいても良い。水とアルコールの質量比は、より好ましくは0.10~0.80、更に好ましくは0.30~0.60である。 Preferably, the alcohol used is a lower alcohol such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, or butanol. These may be used alone or in combination of two or more. The mixture may also contain organic solvents other than alcohol (e.g., glycols or glycol ethers), surfactants, dispersants, etc. The mass ratio of water to alcohol is more preferably 0.10 to 0.80, and even more preferably 0.30 to 0.60.

第1溶液の送液速度は、4L/Hr以上であることが好ましい。4L/Hr未満の場合、工業的レベルでは生産性が十分とは言えない。この送液速度の上限は特に設定されないが、前述の市販されている連続式反応器の装置能力を鑑みると、例えば、20L/Hrである。ただし、装置をより大型化して製造したり、複数の装置を並列に並べて製造したりする場合は、20L/Hrを超過することも可能と思われる。 The feed rate of the first solution is preferably 4 L/Hr or more. If it is less than 4 L/Hr, productivity will not be sufficient on an industrial level. There is no specific upper limit to this feed rate, but considering the capacity of the commercially available continuous reactors mentioned above, it is, for example, 20 L/Hr. However, if a larger device is used for production or multiple devices are arranged in parallel for production, it may be possible to exceed 20 L/Hr.

ところで、「連続式反応器から排出される第3溶液の温度」及び「反応の場の温度」を管理するためには、連続式反応器内で混合される「第1溶液」と、「第2溶液」の温度が、共に15℃以下であることがより好ましい。これらの溶液の温度がこの範囲にあると、連続式反応器から排出される第3溶液の温度を15℃以下にすることが、容易にできる。もし、これらの溶液の温度が、この温度から逸脱すると、反応の場の温度も所定の温度から逸脱するおそれがあり、連続式反応器から排出される第3溶液の温度も所定の温度から逸脱するおそれがある。このような状態にあると、連続式反応器内でゲル状物が発生して、装置の流路を閉塞させ、生産性が低下するおそれがある。また、例え、分散液が得られたとしても、粒子の平均粒子径が大きくなりすぎるおそれや、分散安定性が低下するおそれがある。 In order to control the "temperature of the third solution discharged from the continuous reactor" and the "temperature of the reaction site," it is more preferable that the temperatures of the "first solution" and the "second solution" mixed in the continuous reactor are both 15°C or below. When the temperatures of these solutions are within this range, it is easy to keep the temperature of the third solution discharged from the continuous reactor at 15°C or below. If the temperatures of these solutions deviate from this temperature, the temperature of the reaction site may also deviate from the specified temperature, and the temperature of the third solution discharged from the continuous reactor may also deviate from the specified temperature. In this state, gel-like material may form in the continuous reactor, clogging the flow path of the equipment and reducing productivity. Furthermore, even if a dispersion is obtained, the average particle size of the particles may become too large, or dispersion stability may be reduced.

これら「第1溶液」と「第2溶液」の溶液の温度は、同じであっても、異なっていてもよい。また、これらの溶液の温度の下限は、溶液の流動性を有していれば特に設定されないが、第二工程での第1溶液と同様の理由で、例えば-40℃である。連続式反応器内で混合される前のこれらの溶液の温度は、より好ましくは-20~10℃、更に好ましくは-20~5℃である。 The temperatures of these "first solution" and "second solution" may be the same or different. The lower limit of the temperature of these solutions is not particularly set as long as they have fluidity, but for the same reasons as for the first solution in the second step, it is, for example, -40°C. The temperature of these solutions before being mixed in the continuous reactor is more preferably -20 to 10°C, and even more preferably -20 to 5°C.

〔第四工程〕
第3溶液を60℃以上に加熱する。この加熱によって、バリウムアルコキシド及びチタンアルコキシドの加水分解反応、及び脱水縮合反応を促進させ、分散安定性の高い、ナノサイズのBTO粒子の分散液を得ることができる。ここで、加熱温度が60℃未満であると、分散安定性が低くなるおそれがある。加熱温度の上限は特に設定されないが、例えば200℃である。200℃を超えると、高価な耐圧容器が必要となる上、粒子の結晶性や分散安定性がそれ以上高くなることもない。加熱温度は、好ましくは60~130℃、より好ましくは70~100℃である。
[Fourth step]
The third solution is heated to 60°C or higher. This heating promotes the hydrolysis reaction and dehydration condensation reaction of barium alkoxide and titanium alkoxide, resulting in a dispersion of nano-sized BTO particles with high dispersion stability. If the heating temperature is below 60°C, the dispersion stability may be reduced. There is no particular upper limit for the heating temperature, but it is, for example, 200°C. If the temperature exceeds 200°C, an expensive pressure-resistant container is required, and the crystallinity and dispersion stability of the particles will not be further improved. The heating temperature is preferably 60 to 130°C, more preferably 70 to 100°C.

また、加熱時間は2時間以上が好ましい。2時間以上加熱することで、分散安定性の高いBTO粒子の分散液を容易に得ることができる。ここで、加熱時間が2時間未満であると、十分な結晶化が行われなかったり、分散安定性が低くなったりするおそれがある。加熱時間は、より好ましくは12時間以上、更に好ましくは24時間以上である。 The heating time is preferably 2 hours or more. By heating for 2 hours or more, a dispersion of BTO particles with high dispersion stability can be easily obtained. However, if the heating time is less than 2 hours, sufficient crystallization may not occur or the dispersion stability may be reduced. The heating time is more preferably 12 hours or more, and even more preferably 24 hours or more.

〔その他の工程〕
このようにして得られた分散液を、必要に応じて適宜、分散処理、洗浄処理、表面処理、濃度調整処理を行ってもよい。
[Other steps]
The dispersion thus obtained may be subjected to a dispersion treatment, a washing treatment, a surface treatment, and a concentration adjustment treatment, as required.

分散処理することで、凝集した粒子が解れれば、粒度分布が分散処理前に比してシャープになり、D50粒子径やD90粒子径を小さくすることができる。分散処理としては、例えば、単純な撹拌を行うだけでもよいが、従来公知の超音波攪拌機、ホモジナイザー、ホモミキサー、ビーズミル等を用いてもよい。 If the aggregated particles are broken down by the dispersion treatment, the particle size distribution becomes sharper than before the dispersion treatment, and the D50 particle size and D90 particle size can be reduced. The dispersion treatment may be, for example, simple stirring, or a conventionally known ultrasonic agitator, homogenizer, homomixer, bead mill, or the like may also be used.

分散液を洗浄処理することにより、粒子や分散液中の不純物(特にハロゲン元素)を低減することができる。洗浄方法としては、例えば、従来公知の限外濾過膜による濾過洗浄法やイオン交換樹脂によるイオン交換法、遠心沈降して上澄み液を置換する遠心洗浄法等が挙げられる。 By washing the dispersion, it is possible to reduce particles and impurities (especially halogen elements) in the dispersion. Examples of washing methods include the conventionally known filtration washing method using an ultrafiltration membrane, the ion exchange method using an ion exchange resin, and the centrifugal washing method, which involves centrifugal sedimentation and the replacement of the supernatant.

表面処理された粒子を用いることにより、積層セラミックコンデンサの高誘電体層、電極層に用いる他の部材、及び、高屈折率膜に使用するUV硬化樹脂、または、添加剤との混合安定性が向上する。表面処理剤としては、ナノサイズの金属酸化物粒子に使用可能な従来公知の表面処理剤であれば特に制限はなく、例えば、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、界面活性剤、有機酸等が挙げられる。 The use of surface-treated particles improves mixing stability with other components used in the high-dielectric layer and electrode layers of multilayer ceramic capacitors, as well as with UV-curable resins or additives used in the high-refractive-index film. There are no particular restrictions on the surface treatment agent, as long as it is a conventionally known surface treatment agent that can be used with nano-sized metal oxide particles, and examples include silane coupling agents, titanate coupling agents, surfactants, and organic acids.

分散液の固形分濃度は60質量%以下が好ましい。この濃度が極端に低いと、分散液の保管や運搬のコストが高くなるため、濃度調整処理により固形分濃度を上げてもよい。逆に、固形分濃度が60質量%を超えると、分散液の分散安定性が低下するおそれがある。また、この分散液を用いる塗布液についても分散安定性が低下するおそれがある。固形分濃度を調整する方法としては、例えば、限外濾過膜法や蒸留法、減圧蒸留法等により分散液を濃縮する方法、溶媒を添加して希釈する方法が挙げられる。また、分散液の濃縮あるいは希釈と同時に溶媒置換を行っても良い。使用される溶媒としては、例えば、水、アルコール類、ケトン類、エステル類、グリコール類、グリコールエーテル類、グリコールエーテルアセテート類、モノテルペンアルコール類等が挙げられ、用途によって適宜選択できる。これらは、従来公知の溶媒であれば、特に制限なく使用できる。固形分濃度の下限は特に設定されないが、例えば、10質量%程度である。それよりも低い濃度が必要であれば、適当な溶媒で希釈することで対応できる。分散液の固形分濃度は、より好ましくは20~60質量%、更に好ましくは25~40質量%である。 The solids concentration of the dispersion is preferably 60% by mass or less. If this concentration is too low, the storage and transportation costs of the dispersion will increase, so the solids concentration may be increased by concentration adjustment. Conversely, if the solids concentration exceeds 60% by mass, the dispersion stability of the dispersion may decrease. Furthermore, the dispersion stability of the coating solution using this dispersion may also decrease. Methods for adjusting the solids concentration include concentrating the dispersion using ultrafiltration membranes, distillation, or vacuum distillation, or diluting the dispersion by adding a solvent. Solvent substitution may also be performed simultaneously with concentrating or diluting the dispersion. Examples of solvents that can be used include water, alcohols, ketones, esters, glycols, glycol ethers, glycol ether acetates, and monoterpene alcohols, and can be selected appropriately depending on the application. Any conventionally known solvent can be used without any particular restrictions. There is no specific lower limit for the solids concentration, but it is, for example, approximately 10% by mass. If a lower concentration is required, it can be achieved by diluting with an appropriate solvent. The solids concentration of the dispersion is more preferably 20 to 60% by mass, and even more preferably 25 to 40% by mass.

〔BTO粒子の分散液〕
本発明のBTO粒子の分散液は、粒子の動的光散乱法による平均粒子径(D50粒子径(A))が3~30nm、D90粒子径(B)が8~80nm、結晶子径(C)が5~15nmで、D50粒子径(A)と結晶子径との比(A/C)が0.3~5.0である。この粒子の結晶構造は、X線回折により確認できる。なお、このような分散液は、上述の製造方法により得ることができる。
[BTO Particle Dispersion]
The dispersion of BTO particles of the present invention has an average particle size ( D50 particle size (A)) of 3 to 30 nm, a D90 particle size (B) of 8 to 80 nm, and a crystallite size (C) of 5 to 15 nm, as measured by dynamic light scattering, and a ratio of the D50 particle size (A) to the crystallite size (A/C) of 0.3 to 5.0. The crystalline structure of the particles can be confirmed by X-ray diffraction. Such a dispersion can be obtained by the production method described above.

ここで、D50粒子径とは粒子の累積分布が50%での粒子径、D90粒子径とは粒子の累積分布が90%での粒子径を表す。 Here, the D50 particle size refers to the particle size when the cumulative distribution of particles is 50%, and the D90 particle size refers to the particle size when the cumulative distribution of particles is 90%.

50粒子径(A)が3nm未満であると、分散安定性が低下するおそれがある。逆に、30nmを超えると、薄膜セラミックコンデンサの電極層の共材に使用する際に、均一に分散することが難しくなるおそれがある。また、高屈折率膜を形成する際には透明な被膜が得られないおそれがある。D50粒子径は、好ましくは5~20nmである。 If the D50 particle size (A) is less than 3 nm, the dispersion stability may be reduced. Conversely, if it exceeds 30 nm, it may be difficult to uniformly disperse the particles when used as a co-material for the electrode layer of a thin-film ceramic capacitor. Furthermore, when forming a high refractive index film, a transparent film may not be obtained. The D50 particle size is preferably 5 to 20 nm.

90粒子径(B)が8nm未満であると、分散安定性が低下するおそれがある。逆に、80nmを超えると、薄膜セラミックコンデンサの電極層の共材に使用する際に、均一に分散することが難しくなるおそれがある。また、高屈折率膜を形成する際には透明な被膜が得られないおそれがある。D90粒子径は、好ましくは15~50nmである。 If the D90 particle size (B) is less than 8 nm, the dispersion stability may be reduced. Conversely, if it exceeds 80 nm, it may be difficult to uniformly disperse the particles when used as a co-material for the electrode layer of a thin-film ceramic capacitor. Furthermore, when forming a high refractive index film, a transparent film may not be obtained. The D90 particle size is preferably 15 to 50 nm.

結晶子径(C)が5nm未満であると、分散安定性が低くなりやすく、結晶性が不十分で高い誘電率が得られないおそれがある。逆に、15nmを超えると、薄膜セラミックコンデンサの電極層の共材に使用する際に均一に分散することが難しくなるおそれがある。また、高屈折率膜を形成する際には透明な被膜が得られないおそれがある。結晶子径は、好ましくは7~12nmである。 If the crystallite diameter (C) is less than 5 nm, dispersion stability is likely to be low, and crystallinity may be insufficient, making it difficult to achieve a high dielectric constant. Conversely, if it exceeds 15 nm, it may be difficult to achieve uniform dispersion when used as a co-material in the electrode layer of a thin-film ceramic capacitor. Furthermore, when forming a high-refractive-index film, a transparent coating may not be obtained. The crystallite diameter is preferably 7 to 12 nm.

比(A/C)が0.3未満のものは、得ること自体が困難である。逆に、比(A/C)が5.0より高いと、分散液中の粒子の凝集度合いが高いことを示し、膜中で均一に分散できないおそれがある。そのため、電極層の共材として使用する際に、電極層を均一にすることができないおそれや、塗布膜のヘーズが上昇するおそれがある。比(A/C)は、好ましくは0.3~3.0である。 A ratio (A/C) of less than 0.3 is difficult to achieve. Conversely, a ratio (A/C) of more than 5.0 indicates a high degree of particle aggregation in the dispersion, and there is a risk that the particles may not be uniformly dispersed in the film. As a result, when used as a co-material in an electrode layer, there is a risk that the electrode layer may not be uniform, or that the haze of the coated film may increase. The ratio (A/C) is preferably 0.3 to 3.0.

分散液中のハロゲン元素の含有量は、分散液の固形分に対して500ppm未満であることが好ましい。この含有量が500ppm以上であると、積層セラミックコンデンサの電極層の共材に使用する際に、コンデンサが割れたり変形したりするおそれがある。ハロゲン元素の含有量は、より好ましくは100ppm未満である。ここで、ハロゲン元素とは、F、Cl、Br、Iを表す。 The content of halogen elements in the dispersion is preferably less than 500 ppm relative to the solid content of the dispersion. If this content is 500 ppm or more, when used as a co-material in the electrode layer of a multilayer ceramic capacitor, there is a risk that the capacitor may crack or deform. The content of halogen elements is more preferably less than 100 ppm. Here, halogen elements refer to F, Cl, Br, and I.

分散液の固形分濃度を60質量%以下にすることにより、分散液や塗布液の分散安定性の低下を防ぐことができる。固形分濃度は、その用途に応じた粒子の必要配合量や作業性を考慮して設定されるため、固形分濃度の下限は特に設定されないが、保管や移送のコストを鑑みると、10質量%程度である。それよりも低い濃度が必要であれば、適当な溶媒で希釈することで対応できる。分散液の固形分濃度は、より好ましくは20~50質量%、更に好ましくは25~40質量%である。 By keeping the solids concentration of the dispersion at 60% by mass or less, it is possible to prevent a decrease in the dispersion stability of the dispersion or coating liquid. The solids concentration is set taking into account the required particle blending amount and workability depending on the application, so there is no specific lower limit for the solids concentration, but considering storage and transportation costs, it is approximately 10% by mass. If a lower concentration is required, this can be achieved by diluting with an appropriate solvent. The solids concentration of the dispersion is more preferably 20 to 50% by mass, and even more preferably 25 to 40% by mass.

この分散液の溶媒としては、例えば、水、アルコール類、ケトン類、エステル類、グリコール類、グリコールエーテル類、グリコールエーテルアセテート類、モノテルペンアルコール類等が挙げられ、用途によって適宜選択できる。溶媒を選択することにより、例えば、積層セラミックコンデンサの高誘電体層や、電極層に用いる他の部材や、高屈折率膜に使用するUV硬化樹脂及び添加剤との混合安定性を向上できる。なお、溶媒を変更する場合は、公知の溶媒置換法が採用できる。 Solvents for this dispersion include, for example, water, alcohols, ketones, esters, glycols, glycol ethers, glycol ether acetates, and monoterpene alcohols, and can be selected appropriately depending on the application. Selecting the right solvent can improve the mixing stability with, for example, the high dielectric layer of a multilayer ceramic capacitor, other components used in the electrode layer, and UV-curable resins and additives used in the high refractive index film. If the solvent needs to be changed, known solvent substitution methods can be used.

また、本発明の分散液は、D50粒子径(E)と、前述の結晶子径(C)との比(E/C)が、0.3~7.0であることが好ましい。D50粒子径(E)は、溶媒にエタノールを用いるとともに、固形分濃度を30質量%に調整した分散液を50℃で3時間加熱してから動的光散乱法によって求めたD50粒子径である。もし、元の分散液の溶媒種や固形分濃度が違う場合は、溶媒をエタノールに置換し、固形分濃度を30質量%に調整して、評価に供する。 Furthermore, the dispersion of the present invention preferably has a ratio (E/C) of the D50 particle size (E) to the aforementioned crystallite size (C) of 0.3 to 7.0. The D50 particle size (E) is the D50 particle size determined by dynamic light scattering after heating a dispersion prepared by using ethanol as the solvent and adjusting the solid content concentration to 30% by mass at 50°C for 3 hours. If the solvent type or solid content concentration of the original dispersion is different, the solvent is replaced with ethanol, and the solid content concentration is adjusted to 30% by mass before evaluation.

ところで、分散液は、その固形分濃度が高い程、また、加えられる熱履歴が大きい程、安定性は低下する傾向にある。ここで、この比(E/C)は、前述のような特定の状態に調整した分散液を測定して求められる値であり、分散液の分散安定性の指標の一つとなる。この値が低い程、分散安定性が優れていることを示す。 However, the higher the solids concentration of a dispersion, and the greater the thermal history it is subjected to, the lower its stability tends to be. This ratio (E/C) is a value determined by measuring a dispersion adjusted to a specific state as described above, and serves as an index of the dispersion stability of the dispersion. The lower this value, the better the dispersion stability.

ここで、比(E/C)が0.3未満のものは得ることが難しい。逆に、7.0より高いものは分散安定性が低いため、分散液を長期に保管することができないおそれや、薄膜セラミックコンデンサの電極層の共材に使用する際に均一に分散することができないおそれがある。比(E/C)は、より好ましくは0.5~5.0である。 It is difficult to obtain a ratio (E/C) of less than 0.3. Conversely, a ratio higher than 7.0 has poor dispersion stability, making it difficult to store the dispersion for long periods of time or to achieve uniform dispersion when used as a co-material in the electrode layers of thin-film ceramic capacitors. The ratio (E/C) is more preferably 0.5 to 5.0.

以下、本発明の実施例を説明する。 The following describes an example of the present invention.

[実施例1]
〔第一工程〕
30Lのタンク内に窒素ガスを加え、相対湿度を25%に調整した。このタンクに、エチレングリコールモノメチルエーテル14.9kgを入れ、25℃に調節した。これを撹拌しながら、バリウムジエトキシド6.6kgを5分間かけて添加した。続いて、チタンテトライソプロポキシド8.3kgを10分間かけて添加して、第1溶液を作製した。
[Example 1]
[First step]
Nitrogen gas was added to a 30 L tank, and the relative humidity was adjusted to 25%. 14.9 kg of ethylene glycol monomethyl ether was placed in the tank, and the temperature was adjusted to 25°C. While stirring, 6.6 kg of barium diethoxide was added over 5 minutes. Subsequently, 8.3 kg of titanium tetraisopropoxide was added over 10 minutes to prepare a first solution.

各工程及び溶液の性状について、表1及び表2に示す(以下の実施例及び比較例も同様)。 The properties of each step and the solution are shown in Tables 1 and 2 (the same applies to the following Examples and Comparative Examples).

〔第二工程〕
この第1溶液を相対湿度25%に調整された密閉可能な容器に移した。容器内に、冷却後の相対湿度が25%以下となるように窒素ガスを封入し、密閉状態を保ちながら-10℃に冷却して24時間静置した。
[Second process]
This first solution was transferred to a sealable container adjusted to a relative humidity of 25%. Nitrogen gas was sealed into the container so that the relative humidity after cooling would be 25% or less, and the container was cooled to -10°C while maintaining the sealed state and left to stand for 24 hours.

〔第三工程〕
メタノール9.0kgに純水3.8kgを撹拌しながら加えて、第2溶液を作製し、3℃に調節した。また、第二工程で得られた第1溶液を3℃に調節した。次に、連続フロー式マイクロリアクターとして、特許文献3に示した微量反応用装置を用いて、反応場のマイクロミキシングチップを4℃に保持しながら、第1溶液を5.0L/Hr、第2溶液を2.4L/Hrで送液して、第3溶液を作製した。本条件下で、6.4時間の連続運転を行い、全量を送液した。
[Third step]
A second solution was prepared by adding 3.8 kg of pure water to 9.0 kg of methanol with stirring and adjusting the temperature to 3°C. The first solution obtained in the second step was also adjusted to 3°C. Next, using the microreactor for micro-reactions described in Patent Document 3 as a continuous flow microreactor, the first solution was delivered at 5.0 L/Hr and the second solution at 2.4 L/Hr while maintaining the micromixing chip in the reaction field at 4°C, to prepare a third solution. Continuous operation was performed under these conditions for 6.4 hours, and the entire amount was delivered.

〔第四工程〕
この第3溶液を70℃に加熱し、この温度を24時間保持して本発明のBTO粒子の分散液を製造した。
[Fourth step]
This third solution was heated to 70° C. and maintained at this temperature for 24 hours to produce a dispersion of BTO particles according to the present invention.

次いで、この分散液の性状を評価するために、ロータリーエバポレーターを用いて、この分散液を濃縮し、固形分濃度を30質量%とした。 Next, to evaluate the properties of this dispersion, the dispersion was concentrated using a rotary evaporator to a solids concentration of 30% by mass.

この分散液を用いて、以下の方法で性状を測定した。分散液の調製条件、及び測定結果を表1、表2に示す(以下の実施例、比較例も同様)。 The properties of this dispersion were measured using the following methods. The dispersion preparation conditions and measurement results are shown in Tables 1 and 2 (the same applies to the following Examples and Comparative Examples).

(1)D50粒子径(A)、D90粒子径(B)
動的光散乱法による粒度分布測定装置(マイクロトラック・ベル社製NANOTRAC-WAVEII)を用いて、分散液中の粒子のD50粒子径(A)及びD90粒子径(B)を測定した。なお、測定に用いる粒子の屈折率は1.93、密度は6.00とした。
(1) D50 particle size (A), D90 particle size (B)
The D50 particle size (A) and D90 particle size (B) of the particles in the dispersion were measured using a particle size distribution analyzer (NANOTRAC-WAVE II manufactured by Microtrac-Bell) using a dynamic light scattering method. The refractive index of the particles used in the measurement was 1.93 and the density was 6.00.

(2)結晶構造と結晶子径(C)
分散液を150℃で1時間乾燥させ、得られた粉末を乳鉢にて解砕し、X線回折装置(理学電気社製 RINT1400)を使用して、結晶構造を同定した。また、2θ=31.5°付近の(110)面のピークの半価幅を測定し、下記のScherrerの式により結晶子径を求めた。
(2) Crystal structure and crystallite size (C)
The dispersion was dried at 150°C for 1 hour, and the resulting powder was crushed in a mortar. The crystal structure was identified using an X-ray diffractometer (RINT1400 manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd.). The half-width of the peak of the (110) plane near 2θ = 31.5° was measured, and the crystallite size was calculated using the following Scherrer formula.

D=κλ/βcosθ
(式中、Dは結晶子径(Å)、κはScherrer定数、λは波長(Å)、βは半価幅(無次元)、及び θは反射角(rad)を示す。)
D = κλ/β cos θ
(In the formula, D is the crystallite diameter (Å), κ is the Scherrer constant, λ is the wavelength (Å), β is the half-width (dimensionless), and θ is the reflection angle (rad).)

(3)固形分濃度
分散液5gを採取し、磁製ルツボに精秤して乾燥する。次いで、これを1000℃で1時間焼成して、乾燥剤入りのデシケーターの中で室温まで冷却した後、再度精秤を行い、強熱残留分の質量から固形分を求めた。
(3) Solid Content Concentration 5 g of the dispersion was collected, precisely weighed into a porcelain crucible, dried, and then fired at 1000°C for 1 hour. After cooling to room temperature in a desiccator containing a desiccant, the dispersion was precisely weighed again, and the solid content was determined from the mass of the ignition residue.

(4)ハロゲン元素
ICP発光分析装置(島津製作所製ICPS-8100)を用いて、分散液中のハロゲン元素量を測定し、分散液中の固形分に対するハロゲン元素の含有量を求めた。
(4) Halogen Elements The amount of halogen elements in the dispersion was measured using an ICP emission spectrometer (Shimadzu Corporation, ICPS-8100) to determine the content of halogen elements relative to the solid content in the dispersion.

(5)加熱処理後のD50粒子径(E)
溶媒にエタノールを使用して、固形分濃度を30質量%に調整した分散液10gを密閉容器に入れ、50℃で3時間加熱した。加熱後の分散液を前述と同様に、動的光散乱法によるD50粒子径(E)を測定した。この値(E)と前述の結晶子径(C)から、比(E/C)を求めた。
(5) D50 particle size after heat treatment (E)
10 g of a dispersion liquid adjusted to a solids concentration of 30% by mass using ethanol as a solvent was placed in a sealed container and heated at 50°C for 3 hours. After heating, the D50 particle size (E) of the dispersion liquid was measured by dynamic light scattering in the same manner as described above. The ratio (E/C) was calculated from this value (E) and the above-mentioned crystallite size (C).

(6)大量生産の可否
本実施例において、第三工程の運転が5時間以上連続してできた場合、大量生産が可能であると判断した。
(6) Applicability of Mass Production In this example, if the operation of the third step could be continued for 5 hours or more, it was determined that mass production was possible.

第三工程の連続運転が5時間以上 :○
第三工程の連続運転が5時間未満 :×
Third process continuous operation for 5 hours or more: ○
Continuous operation of the third process is less than 5 hours: ×

[実施例2]
実施例1と同様にして得られたBTO粒子の分散液を30分間超音波処理した後、限外濾過膜を用いてエタノールに溶媒置換して、固形分濃度30質量%のBTO粒子のエタノール分散液を得た。
[Example 2]
The dispersion of BTO particles obtained in the same manner as in Example 1 was subjected to ultrasonic treatment for 30 minutes, and then the solvent was replaced with ethanol using an ultrafiltration membrane to obtain an ethanol dispersion of BTO particles with a solid content concentration of 30% by mass.

[実施例3]
実施例2と同様にして得られたBTO粒子のエタノール分散液100gに、陰イオン交換樹脂(三菱化学製 SA-20A)30gを添加した。これを室温で30分撹拌した後、イオン交換樹脂を分離した。続いて、表面処理剤としてメチルトリメトキシシラン3gを添加し、30℃で18時間撹拌した。その後、限外濾過膜を用いて濃縮を行い、固形分濃度30質量%の表面処理されたBTO粒子の分散液を得た。
[Example 3]
30 g of anion exchange resin (SA-20A manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was added to 100 g of an ethanol dispersion of BTO particles obtained in the same manner as in Example 2. The mixture was stirred at room temperature for 30 minutes, and then the ion exchange resin was separated. Subsequently, 3 g of methyltrimethoxysilane was added as a surface treatment agent, and the mixture was stirred at 30°C for 18 hours. The mixture was then concentrated using an ultrafiltration membrane to obtain a dispersion of surface-treated BTO particles with a solids concentration of 30% by mass.

[実施例4]
第一工程において、相対湿度を50%に調整し、バリウムジエトキシドを6.3kg、チタンテトライソプロポキシドを8.6kg使用した以外は実施例1と同様にして、第1溶液を作製した。
[Example 4]
A first solution was prepared in the same manner as in Example 1, except that in the first step, the relative humidity was adjusted to 50% and 6.3 kg of barium diethoxide and 8.6 kg of titanium tetraisopropoxide were used.

第二工程において、この第1溶液を相対湿度50%に調整された密閉可能な容器に移した。容器内に、冷却後の相対湿度が50%以下となるように窒素ガスを封入し、密閉状態を保ちながら12℃に冷却して24時間静置した。 In the second step, this first solution was transferred to a sealable container adjusted to a relative humidity of 50%. Nitrogen gas was sealed into the container so that the relative humidity after cooling would be 50% or less, and the container was cooled to 12°C while maintaining the seal and left to stand for 24 hours.

第三工程では、メタノール8.9kgに純水3.7kgを撹拌しながら加えて、第2溶液を作製した。次いで、これと、第二工程で得られた第1溶液の温度、及びマイクロミキシングチップの温度を15℃に調節した以外は実施例1と同様にして、第3溶液を作製した。本条件下で、6.4時間の連続運転を行い、全量を送液した。 In the third step, 3.7 kg of pure water was added to 8.9 kg of methanol while stirring to prepare the second solution. Next, the third solution was prepared in the same manner as in Example 1, except that the temperature of this solution, the first solution obtained in the second step, and the temperature of the micromixing tip were adjusted to 15°C. Continuous operation was carried out under these conditions for 6.4 hours, and the entire amount was transferred.

第四工程では、この第3溶液を使用した以外は実施例1と同様にして、本発明のBTO粒子の分散液を製造した。次いで、ロータリーエバポレーターを用いて分散液を濃縮した後、限外濾過膜を用いてエタノールに溶媒置換して、固形分濃度30質量%の分散液を得た。 In the fourth step, a dispersion of BTO particles of the present invention was produced in the same manner as in Example 1, except that this third solution was used. Next, the dispersion was concentrated using a rotary evaporator, and then the solvent was replaced with ethanol using an ultrafiltration membrane, yielding a dispersion with a solids concentration of 30% by mass.

[実施例5]
第一工程において、バリウムジエトキシドを6.9kg、チタンテトライソプロポキシドを7.8kg使用した以外は実施例1と同様にして、第1溶液を作製した。
[Example 5]
A first solution was prepared in the same manner as in Example 1, except that 6.9 kg of barium diethoxide and 7.8 kg of titanium tetraisopropoxide were used in the first step.

第二工程において、温度を-18℃に冷却して3時間静置した以外は実施例1と同様にした。 The same procedure as in Example 1 was followed, except that in the second step, the temperature was cooled to -18°C and left to stand for 3 hours.

第三工程では、メタノール8.9kgに純水3.7kgを撹拌しながら加えて、第2溶液を作製した。これと、第二工程で得られた第1溶液の温度とを-18℃に調節し、マイクロミキシングチップの温度を-10℃とした以外は実施例1と同様にして、第3溶液を作製した。本条件下で、6.3時間の連続運転を行い、全量を送液した。 In the third step, 3.7 kg of pure water was added to 8.9 kg of methanol while stirring to prepare the second solution. The temperature of this solution and the first solution obtained in the second step were adjusted to -18°C, and the temperature of the micromixing tip was set to -10°C. The third solution was prepared in the same manner as in Example 1, except that the system was operated continuously under these conditions for 6.3 hours, and the entire amount was pumped.

第四工程では、この第3溶液を60℃に加熱し、この温度を3時間保持した以外は実施例1と同様にして、本発明のBTO粒子の分散液を製造した。次いで、ロータリーエバポレーターを用いて分散液を濃縮した後、限外濾過膜を用いてエタノールに溶媒置換して、固形分濃度30質量%の分散液を得た。 In the fourth step, a dispersion of BTO particles of the present invention was produced in the same manner as in Example 1, except that the third solution was heated to 60°C and maintained at this temperature for 3 hours. The dispersion was then concentrated using a rotary evaporator, and the solvent was replaced with ethanol using an ultrafiltration membrane to obtain a dispersion with a solids concentration of 30% by mass.

[実施例6]
第一工程において、相対湿度を10%に調整し、エチレングリコールモノメチルエーテルを10.8kg、バリウムジエトキシドを12.0kg、及びチタンテトライソプロポキシドを14.7kg使用した以外は実施例1と同様にして、第1溶液を作製した。
[Example 6]
A first solution was prepared in the same manner as in Example 1, except that in the first step, the relative humidity was adjusted to 10% and 10.8 kg of ethylene glycol monomethyl ether, 12.0 kg of barium diethoxide, and 14.7 kg of titanium tetraisopropoxide were used.

第二工程において、この第1溶液を相対湿度10%に調整された密閉可能な容器に移した。容器内に、冷却後の相対湿度が10%以下となるように窒素ガスを封入し、密閉状態を保ちながら0℃に冷却して96時間静置した。 In the second step, this first solution was transferred to a sealable container adjusted to a relative humidity of 10%. Nitrogen gas was sealed into the container so that the relative humidity after cooling would be 10% or less, and the container was cooled to 0°C while maintaining the seal and allowed to stand for 96 hours.

第三工程では、メタノール16.1kgに純水6.8kgを撹拌しながら加えて、第2溶液を作製し、8℃に調節した。また、第二工程で得られた第1溶液を8℃に調節した。次に、強制薄膜式リアクターとしてエム・テクニック(株)製 ULREA SS-11を用いて、反応場の温度を8℃に保持しながら、第1溶液を5.0L/Hr、第2溶液を3.4L/Hrで送液して、第3溶液を作製した。本条件下で、8.0時間の連続運転を行い、全量を送液した。 In the third step, 6.8 kg of pure water was added to 16.1 kg of methanol with stirring to prepare the second solution, which was then adjusted to 8°C. The first solution obtained in the second step was also adjusted to 8°C. Next, using a ULREA SS-11 forced thin film reactor manufactured by M Technique Co., Ltd., the first solution was pumped at 5.0 L/Hr and the second solution at 3.4 L/Hr while maintaining the reaction temperature at 8°C, to prepare the third solution. Continuous operation was carried out under these conditions for 8.0 hours, and the entire amount was pumped.

第四工程では、この第3溶液を耐圧容器に入れて125℃に加熱し、この温度を48時間保持して本発明のBTO粒子の分散液を製造した。次いで、ロータリーエバポレーターを用いて分散液を濃縮した後、限外濾過膜を用いてエタノールに溶媒置換して、固形分濃度30質量%の分散液を得た。 In the fourth step, this third solution was placed in a pressure-resistant container and heated to 125°C. This temperature was maintained for 48 hours to produce a dispersion of BTO particles of the present invention. The dispersion was then concentrated using a rotary evaporator, and the solvent was replaced with ethanol using an ultrafiltration membrane to obtain a dispersion with a solids concentration of 30% by mass.

[実施例7]
第一工程において、200Lのタンクを使用し、エチレングリコールモノメチルエーテルを105.0kg、バリウムジエトキシドを6.0kg、及びチタンテトライソプロポキシドを7.5kg使用した以外は実施例1と同様にして、第1溶液を作製した。
[Example 7]
A first solution was prepared in the same manner as in Example 1, except that a 200 L tank was used and 105.0 kg of ethylene glycol monomethyl ether, 6.0 kg of barium diethoxide, and 7.5 kg of titanium tetraisopropoxide were used in the first step.

第二工程において、温度を7℃に冷却した以外は実施例1と同様にした。 The same procedure as in Example 1 was followed, except that in the second step, the temperature was cooled to 7°C.

第三工程では、メタノール76.0kgに純水7.6kgを撹拌しながら加えて、第2溶液を作製し、7℃に調節した。また、第二工程で得られた第1溶液を5℃に調節した。次に反応の場の温度を7℃に保持しながら、第1溶液を20.0L/Hr、第2溶液を16.3L/Hrで送液して、第3溶液を作製した。本条件下で、6.4時間の連続運転を行い、全量を送液した。 In the third step, 7.6 kg of pure water was added to 76.0 kg of methanol with stirring to prepare a second solution, which was then adjusted to 7°C. The first solution obtained in the second step was adjusted to 5°C. Next, while maintaining the temperature of the reaction site at 7°C, the first solution was pumped at 20.0 L/Hr and the second solution at 16.3 L/Hr to prepare a third solution. Continuous operation was carried out under these conditions for 6.4 hours, and the entire amount was pumped.

第四工程では、この第3溶液を使用した以外は実施例1と同様にして、本発明のBTO粒子の分散液を製造した。次いで、ロータリーエバポレーターを用いて分散液を濃縮し、固形分濃度30質量%の分散液を得た。 In the fourth step, a dispersion of BTO particles of the present invention was produced in the same manner as in Example 1, except that this third solution was used. The dispersion was then concentrated using a rotary evaporator to obtain a dispersion with a solids concentration of 30% by mass.

[比較例1]
第一工程において、バリウムジエトキシドを7.2kg、及びチタンテトライソプロポキシドを7.5kg使用した以外は実施例1と同様にして、第1溶液を作製した。
[Comparative Example 1]
A first solution was prepared in the same manner as in Example 1, except that 7.2 kg of barium diethoxide and 7.5 kg of titanium tetraisopropoxide were used in the first step.

第二工程及び第三工程では、この第1溶液を使用した以外は実施例1と同様にして、第3溶液を作製した。本条件下では、第三工程の運転開始後、4.2時間経過した時点で製造ラインが詰まった(閉塞した)ため、製造ラインを清掃した後、送液を再開して運転した。 The third solution was prepared in the same manner as in Example 1, except that this first solution was used in the second and third steps. Under these conditions, the production line became clogged (blocked) 4.2 hours after the start of operation of the third step, so the production line was cleaned and the liquid flow was resumed.

第四工程では、この第3溶液を使用した以外は実施例1と同様にして、本発明のBTO粒子の分散液を製造した。次いで、ロータリーエバポレーターを用いて分散液を濃縮した後、限外濾過膜を用いてエタノールに溶媒置換して、固形分濃度30質量%の分散液を得た。 In the fourth step, a dispersion of BTO particles of the present invention was produced in the same manner as in Example 1, except that this third solution was used. Next, the dispersion was concentrated using a rotary evaporator, and then the solvent was replaced with ethanol using an ultrafiltration membrane, yielding a dispersion with a solids concentration of 30% by mass.

[比較例2]
第一工程において、エチレングリコールモノメチルエーテルを14.7kg、バリウムジエトキシドを5.75kg、及びチタンテトライソプロポキシドを9.0kg使用した以外は実施例1と同様にして、第1溶液を作製した。
[Comparative Example 2]
A first solution was prepared in the same manner as in Example 1, except that in the first step, 14.7 kg of ethylene glycol monomethyl ether, 5.75 kg of barium diethoxide, and 9.0 kg of titanium tetraisopropoxide were used.

第二工程において、この第1溶液を使用した以外は実施例1と同様に行った。 The second step was carried out in the same manner as in Example 1, except that this first solution was used.

第三工程では、メタノール8.8kgに純水3.7kgを撹拌しながら加えて第2溶液を作製し、3℃に調節した、この第2溶液を使用した以外は実施例1と同様にして、第3溶液を作製した。本条件下では、運転開始後、3.1時間経過した時点で製造ラインが詰まったため、製造ラインを清掃した後、送液を再開して運転した。 In the third step, a second solution was prepared by adding 3.7 kg of pure water to 8.8 kg of methanol while stirring, and the temperature was adjusted to 3°C. A third solution was prepared in the same manner as in Example 1, except that this second solution was used. Under these conditions, the production line became clogged 3.1 hours after the start of operation, so the production line was cleaned and liquid flow was resumed.

第四工程では、この第3溶液を使用した以外は実施例1と同様にして、本発明のBTO粒子の分散液を製造した。次いで、ロータリーエバポレーターを用いて分散液を濃縮した後、限外濾過膜を用いてエタノールに溶媒置換して、固形分濃度30質量%の分散液を得た。 In the fourth step, a dispersion of BTO particles of the present invention was produced in the same manner as in Example 1, except that this third solution was used. Next, the dispersion was concentrated using a rotary evaporator, and then the solvent was replaced with ethanol using an ultrafiltration membrane, yielding a dispersion with a solids concentration of 30% by mass.

[比較例3]
第一工程において、第1溶液を実施例1と同様の方法で作製した。
[Comparative Example 3]
In the first step, a first solution was prepared in the same manner as in Example 1.

第二工程において、この第1溶液を相対湿度25%に調整された密閉可能な容器に移した。容器内に、25℃における相対湿度が25%以下となるように窒素ガスを封入し、密閉状態を保ちながら25℃に保温して24時間静置した。 In the second step, this first solution was transferred to a sealable container adjusted to a relative humidity of 25%. Nitrogen gas was sealed into the container so that the relative humidity at 25°C was 25% or less, and the container was kept sealed and kept at 25°C for 24 hours.

第三工程では、第二工程で得られた第1溶液を使用した以外は実施例1と同様にして、第3溶液を作製した。本条件下では、運転開始後、4.2時間経過した時点で製造ラインが詰まったため、製造ラインを清掃した後、送液を再開して運転した。 In the third step, the third solution was prepared in the same manner as in Example 1, except that the first solution obtained in the second step was used. Under these conditions, the production line became clogged 4.2 hours after the start of operation, so the production line was cleaned and the liquid flow was resumed.

第四工程では、この第3溶液を使用した以外は実施例1と同様にして、本発明のBTO粒子の分散液を製造した。次いで、ロータリーエバポレーターを用いて分散液を濃縮した後、限外濾過膜を用いてエタノールに溶媒置換して、固形分濃度30質量%の分散液を得た。 In the fourth step, a dispersion of BTO particles of the present invention was produced in the same manner as in Example 1, except that this third solution was used. Next, the dispersion was concentrated using a rotary evaporator, and then the solvent was replaced with ethanol using an ultrafiltration membrane, yielding a dispersion with a solids concentration of 30% by mass.

[比較例4]
第一工程及び第二工程は、実施例1と同様に行った。
[Comparative Example 4]
The first and second steps were carried out in the same manner as in Example 1.

第三工程において、第2溶液、及び、第1溶液を20℃に調節した以外は実施例1と同様にして、第3溶液を作製した。本条件下では、運転開始後、2.0時間経過した時点で製造ラインが詰まったため、製造ラインを清掃した後、送液を再開して運転した。 In the third step, the third solution was prepared in the same manner as in Example 1, except that the second solution and the first solution were adjusted to 20°C. Under these conditions, the production line became clogged 2.0 hours after the start of operation, so the production line was cleaned and the liquid flow was resumed.

第四工程では、この第3溶液を使用した以外は実施例1と同様にして、本発明のBTO粒子の分散液を製造した。次いで、ロータリーエバポレーターを用いて分散液を濃縮した後、限外濾過膜を用いて、エタノールに溶媒置換して、固形分濃度30質量%の分散液を得た。 In the fourth step, a dispersion of BTO particles of the present invention was produced in the same manner as in Example 1, except that this third solution was used. Next, the dispersion was concentrated using a rotary evaporator, and then the solvent was replaced with ethanol using an ultrafiltration membrane, yielding a dispersion with a solids concentration of 30% by mass.

[比較例5]
実施例1と同様の方法で第三工程まで実施し、第四工程において、第3溶液を50℃に加温し、この温度を12時間保持した以外は実施例1と同様にして、本発明のBTO粒子の分散液を製造した。次いで、ロータリーエバポレーターを用いて分散液を濃縮した後、限外濾過膜を用いてエタノールに溶媒置換して、固形分濃度30質量%の分散液を得た。
[Comparative Example 5]
A dispersion of BTO particles of the present invention was produced in the same manner as in Example 1, except that steps up to the third step were carried out, and in the fourth step, the third solution was heated to 50° C. and maintained at this temperature for 12 hours. Next, the dispersion was concentrated using a rotary evaporator, and then the solvent was replaced with ethanol using an ultrafiltration membrane, yielding a dispersion with a solids concentration of 30% by mass.

Claims (10)

バリウムとチタンの原子比(Ba/Ti比)が0.90~1.10、バリウムアルコキシドとチタンアルコキシドの濃度の合計が0.5~10.0mol/kgとなるように、前記バリウムアルコキシド、前記チタンアルコキシド、及び水酸基を有する有機溶媒を、相対湿度50%以下の雰囲気下で混合する第一工程と、
前記第一工程で得られた第1溶液を-40~12℃で3時間以上保持する第二工程と、
前記第二工程で得られた第1溶液と、水を含む第2溶液とを、連続式反応器内で15℃以下で混合する第三工程と、
前記第三工程で得られた第3溶液を60℃以上に加熱する第四工程と、
を順に含むことを特徴とするチタン酸バリウム粒子の分散液の製造方法。
a first step of mixing the barium alkoxide, the titanium alkoxide, and an organic solvent having a hydroxyl group in an atmosphere of a relative humidity of 50% or less so that the atomic ratio of barium to titanium (Ba/Ti ratio) is 0.90 to 1.10 and the total concentration of the barium alkoxide and the titanium alkoxide is 0.5 to 10.0 mol/kg;
a second step of maintaining the first solution obtained in the first step at −40 to 12° C. for 3 hours or more;
a third step of mixing the first solution obtained in the second step with a second solution containing water in a continuous reactor at 15°C or less;
a fourth step of heating the third solution obtained in the third step to 60°C or higher;
A method for producing a dispersion of barium titanate particles, comprising the steps of:
前記第二工程において、前記第1溶液を-18~12℃で3時間以上保持することを特徴とする請求項1に記載のチタン酸バリウム粒子の分散液の製造方法。 The method for producing a dispersion of barium titanate particles described in claim 1, characterized in that in the second step, the first solution is maintained at -18 to 12°C for 3 hours or more. 前記第二工程において、前記第1溶液を-18~12℃で3~96時間保持することを特徴とする請求項1に記載のチタン酸バリウム粒子の分散液の製造方法。 The method for producing a dispersion of barium titanate particles described in claim 1, characterized in that in the second step, the first solution is maintained at -18 to 12°C for 3 to 96 hours. (前記第三工程で用いた)前記第2溶液中の水のモル数と、前記第1溶液中のバリウムアルコキシド及びチタンアルコキシドのモル数の合計とのモル比(水/(バリウムアルコキシド+チタンアルコキシド))が1~10であることを特徴とする請求項1に記載のチタン酸バリウム粒子の分散液の製造方法。 The method for producing a dispersion of barium titanate particles described in claim 1, characterized in that the molar ratio (water/(barium alkoxide + titanium alkoxide)) of the number of moles of water in the second solution (used in the third step) to the sum of the number of moles of barium alkoxide and titanium alkoxide in the first solution is 1 to 10. 前記第2溶液にはアルコールが含まれ、水とアルコールとの質量比(水/アルコール)が0.05~1.00であることを特徴とする請求項1に記載のチタン酸バリウム粒子の分散液の製造方法。 The method for producing a dispersion of barium titanate particles described in claim 1, characterized in that the second solution contains alcohol, and the mass ratio of water to alcohol (water/alcohol) is 0.05 to 1.00. 前記第三工程において、前記第1溶液の送液速度が4L/Hr以上であることを特徴とする請求項1に記載のチタン酸バリウム粒子の分散液の製造方法。 The method for producing a dispersion of barium titanate particles described in claim 1, characterized in that in the third step, the flow rate of the first solution is 4 L/Hr or more. 前記第三工程において、前記第1溶液と前記第2溶液が15℃以下であることを特徴とする請求項1に記載のチタン酸バリウム粒子の分散液の製造方法。 2. The method for producing a dispersion liquid of barium titanate particles according to claim 1, wherein the first solution and the second solution are at 15° C. or less in the third step. 前記第四工程の後に、固形分濃度を20~60質量%に調整することを特徴とする請求項1に記載のチタン酸バリウム粒子の分散液の製造方法。 The method for producing a dispersion of barium titanate particles described in claim 1, characterized in that the solids concentration is adjusted to 20 to 60 mass % after the fourth step. 粒子の動的光散乱法によるD50粒子径(A)が3~30nm、D90粒子径(B)が8~80nm、結晶子径(C)が5~15nmで、前記D50粒子径と前記結晶子径との比(A/C)が0.3~5.0のチタン酸バリウム粒子の分散液であって、
前記分散液の溶媒にエタノールを用いて、固形分濃度を30質量%に調整し、当該分散液を50℃で3時間加熱した後、動的光散乱法により得られたD50粒子径(E)と、前記結晶子径(C)との比(E/C)が0.3~7.0、
前記分散液中の固形分に対するハロゲン元素の含有量が500ppm未満であることを特徴とするチタン酸バリウム粒子の分散液。
A dispersion of barium titanate particles, the particles having a D50 particle size (A) of 3 to 30 nm, a D90 particle size (B) of 8 to 80 nm, and a crystallite size (C) of 5 to 15 nm, as measured by a dynamic light scattering method, and a ratio (A/C) of the D50 particle size to the crystallite size of 0.3 to 5.0,
The dispersion is adjusted to a solid content concentration of 30% by mass using ethanol as a solvent, and the dispersion is heated at 50°C for 3 hours. After that, the ratio (E/C) of the D50 particle size (E) obtained by a dynamic light scattering method to the crystallite size (C) is 0.3 to 7.0.
A dispersion of barium titanate particles, characterized in that the content of halogen elements relative to the solid content in the dispersion is less than 500 ppm.
固形分濃度が10~60質量%であることを特徴とする請求項9に記載のチタン酸バリウム粒子の分散液。 The dispersion of barium titanate particles according to claim 9, characterized in that the solids concentration is 10 to 60 mass%.
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