JP2591617B2 - 繊維状チタン酸アルカリ金属塩からなる多結晶体の製造法 - Google Patents
繊維状チタン酸アルカリ金属塩からなる多結晶体の製造法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、繊維状チタン酸アルカリ金属塩からなる多
結晶体に関する。
結晶体に関する。
従来の技術 繊維状チタン酸アルカリ金属塩は、高い曲げ強度等の
機械的性質に優れる他、高い電気的絶縁性、熱的乃至化
学的な安定性、負の熱伝導率−温度係数特性等の特徴を
備えた材料である。従って、繊維状チタン酸アルカリ金
属塩は、プラスチツク強化材料、減摩材料、バツテリー
の隔膜、断熱用構造材料、過材料、吸着材料、触媒や
その担体、顔料等の用途に幅広く使用されている。
機械的性質に優れる他、高い電気的絶縁性、熱的乃至化
学的な安定性、負の熱伝導率−温度係数特性等の特徴を
備えた材料である。従って、繊維状チタン酸アルカリ金
属塩は、プラスチツク強化材料、減摩材料、バツテリー
の隔膜、断熱用構造材料、過材料、吸着材料、触媒や
その担体、顔料等の用途に幅広く使用されている。
従来、非晶質酸化チタン繊維の製造法に関しては、Kr
uczynski等〔ネイチヤー第291巻第399頁（1981）〕によ
る報告がなされている。その方法は、四塩化チタン水溶
液を水酸化カリウムで中和して酸化チタンのヒドロゲル
を得、次いでこれを凍結乾燥及び約120℃の熟成によっ
て長い繊維束からなる酸化チタン非晶体を得る方法であ
る。
uczynski等〔ネイチヤー第291巻第399頁（1981）〕によ
る報告がなされている。その方法は、四塩化チタン水溶
液を水酸化カリウムで中和して酸化チタンのヒドロゲル
を得、次いでこれを凍結乾燥及び約120℃の熟成によっ
て長い繊維束からなる酸化チタン非晶体を得る方法であ
る。
また、結晶質チタン酸アルカリ金属繊維の製造法に関
しても、既に各種の方法、例えば焼成法、溶融法、水熱
法、フラツクス法、融体法等が提案されている。而して
これらの方法は、いずれも通常はその原料に酸化チタン
及び塩基性酸素含有アルカリ金属化合物が用いられてい
る。
しても、既に各種の方法、例えば焼成法、溶融法、水熱
法、フラツクス法、融体法等が提案されている。而して
これらの方法は、いずれも通常はその原料に酸化チタン
及び塩基性酸素含有アルカリ金属化合物が用いられてい
る。
例えば特公昭42−27264号公報には、チタン源として
含水チタニア、鋭錐石TiO2、顔料、電子材料粉、触媒等
を製造するための市販硫酸塩方におけるTiO2生成物、よ
く精製した鋭錐石顔料、粉砕したルチル鉱石、市販イル
メナイト等が、また塩基性酸素含有アルカリ金属化合物
として水酸化アルカリ金属、炭酸アルカリ金属等がそれ
ぞれ開示されている。該公報に記載の方法は、前記チタ
ン源と塩基性酸素含有アルカリ金属化合物との非液体性
混合物を200〜1150℃で焼成して繊維状チタン酸アルカ
リ金属を製造する方法であり、上記公報には（１）径が
0.005〜0.1μで長さが径の少なくとも10倍の粒子寸法を
有するコロイド型に富むものを製造する場合は、200〜8
50℃で焼成し、（２）径が0.1〜0.6μで長さが径の10〜
100倍の粒子寸法を有する顔料型に富むものを製造する
場合は、850〜975℃で焼成し、また（３）径が0.6〜３
μで長さの径の100〜1000倍の粒子寸法を有する絶縁型
に富むものを製造する場合は、975〜1150℃で焼成すれ
ば、所望の繊維状チタン酸アルカリ金属が得られること
が記載されている。また該公報には、原料の非液体性混
合物にハロゲン化アルカリ金属を加えて焼成する方法も
開示されている。
含水チタニア、鋭錐石TiO2、顔料、電子材料粉、触媒等
を製造するための市販硫酸塩方におけるTiO2生成物、よ
く精製した鋭錐石顔料、粉砕したルチル鉱石、市販イル
メナイト等が、また塩基性酸素含有アルカリ金属化合物
として水酸化アルカリ金属、炭酸アルカリ金属等がそれ
ぞれ開示されている。該公報に記載の方法は、前記チタ
ン源と塩基性酸素含有アルカリ金属化合物との非液体性
混合物を200〜1150℃で焼成して繊維状チタン酸アルカ
リ金属を製造する方法であり、上記公報には（１）径が
0.005〜0.1μで長さが径の少なくとも10倍の粒子寸法を
有するコロイド型に富むものを製造する場合は、200〜8
50℃で焼成し、（２）径が0.1〜0.6μで長さが径の10〜
100倍の粒子寸法を有する顔料型に富むものを製造する
場合は、850〜975℃で焼成し、また（３）径が0.6〜３
μで長さの径の100〜1000倍の粒子寸法を有する絶縁型
に富むものを製造する場合は、975〜1150℃で焼成すれ
ば、所望の繊維状チタン酸アルカリ金属が得られること
が記載されている。また該公報には、原料の非液体性混
合物にハロゲン化アルカリ金属を加えて焼成する方法も
開示されている。
しかしながら、上記従来の方法では、得られる非晶質
乃至結晶質繊維のチタン酸塩を一定の形状に成形、焼成
して焼結体となすことが極めて困難である。即ち、繊維
状チタン酸塩の多くは、機械的強度の点で優れているた
め、例えば成形工程で繊維が折れたり、折れないまでも
繊維同士が絡み合う結果、加圧下でなければ焼結しな
い、適当な焼結助剤が必要である等の点が挙げられ、上
記従来の方法には問題が多い。更に、多孔体構造の焼結
体を、再現性よく製造する方法は未だ確立されていな
い。
乃至結晶質繊維のチタン酸塩を一定の形状に成形、焼成
して焼結体となすことが極めて困難である。即ち、繊維
状チタン酸塩の多くは、機械的強度の点で優れているた
め、例えば成形工程で繊維が折れたり、折れないまでも
繊維同士が絡み合う結果、加圧下でなければ焼結しな
い、適当な焼結助剤が必要である等の点が挙げられ、上
記従来の方法には問題が多い。更に、多孔体構造の焼結
体を、再現性よく製造する方法は未だ確立されていな
い。
発明が解決しようとする問題点 本発明の一つの目的は、アスペクト比が大きく、且つ
曲げ強度、引張強度等の機械的強度も大で、より再現性
よく高い空孔率を有する繊維状チタン酸アルカリ金属塩
の多結晶体の製造法を提供することにある。
曲げ強度、引張強度等の機械的強度も大で、より再現性
よく高い空孔率を有する繊維状チタン酸アルカリ金属塩
の多結晶体の製造法を提供することにある。
また、本発明の他の一つの目的は、繊維状チタン酸ア
ルカリ金属塩の型や大きさ等を、非晶体の結晶化条件や
焼結化条件から制御し、所定の繊維組織、多孔体構造を
有するものとして製造することにある。
ルカリ金属塩の型や大きさ等を、非晶体の結晶化条件や
焼結化条件から制御し、所定の繊維組織、多孔体構造を
有するものとして製造することにある。
問題点を解決するための手段 即ち、本発明は、チタン源化合物及び含酸素アルカリ
金属化合物をTiO2／M2Ｏのモル比で0.8〜1.6の割合で混
合し、600〜1100℃の温度で焼成してM2Ti2O5（Ｍはアル
カリ金属原子を示す。以下同じ。）とM6Ti4O11との混合
物を得、次いでこの混合物を水洗、乾燥、粉砕してM/Ti
＝0.4〜0.6のチタン酸アルカリ金属塩の非結晶質体と
し、更に該非結晶質体を加圧成形して900〜1350℃の温
度で焼成することを特徴とする繊維状チタン酸アルカリ
金属塩からなる多結晶体の製造法に係る。
金属化合物をTiO2／M2Ｏのモル比で0.8〜1.6の割合で混
合し、600〜1100℃の温度で焼成してM2Ti2O5（Ｍはアル
カリ金属原子を示す。以下同じ。）とM6Ti4O11との混合
物を得、次いでこの混合物を水洗、乾燥、粉砕してM/Ti
＝0.4〜0.6のチタン酸アルカリ金属塩の非結晶質体と
し、更に該非結晶質体を加圧成形して900〜1350℃の温
度で焼成することを特徴とする繊維状チタン酸アルカリ
金属塩からなる多結晶体の製造法に係る。
本発明においてチタン源化合物としては、実質的にTi
O2を含有している化合物である限り従来公知のものを広
く使用でき、具体的には酸化チタン、ルチル鉱石、水酸
化チタンウエツトケーキ、含水チタニア等を例示でき
る。チタン源化合物の粒子形状としては、なるべく微粒
子が好ましい。例えば酸化チタンにおいては、アナター
ゼ型微粒子が、またルチル鉱石においては、粒子を高速
に衝突させて粉砕した所謂“ジエツト粉砕品”が好まし
い。また粒径は、200〜425メツシユの範囲が適当であ
る。
O2を含有している化合物である限り従来公知のものを広
く使用でき、具体的には酸化チタン、ルチル鉱石、水酸
化チタンウエツトケーキ、含水チタニア等を例示でき
る。チタン源化合物の粒子形状としては、なるべく微粒
子が好ましい。例えば酸化チタンにおいては、アナター
ゼ型微粒子が、またルチル鉱石においては、粒子を高速
に衝突させて粉砕した所謂“ジエツト粉砕品”が好まし
い。また粒径は、200〜425メツシユの範囲が適当であ
る。
本発明で用いられる含酸素アルカリ金属化合物として
は、焼成時にM2O（Ｍは前記に同じ）を生成する化合物
である限り従来公知のものを広く使用できるが、その中
でも特にアルカリ金属の硝酸塩が好ましい。具体的に
は、カリウム、ナトリウム、セシウム、ルビジウム等の
硝酸塩を好ましく例示できる。
は、焼成時にM2O（Ｍは前記に同じ）を生成する化合物
である限り従来公知のものを広く使用できるが、その中
でも特にアルカリ金属の硝酸塩が好ましい。具体的に
は、カリウム、ナトリウム、セシウム、ルビジウム等の
硝酸塩を好ましく例示できる。
チタン源化合物と含酸素アルカリ金属化合物との混合
割合としては、特に限定されるものではないが、TiO2／
M2Oのモル比で約0.8〜約1.6となるように両者を混合す
るのが望ましい。
割合としては、特に限定されるものではないが、TiO2／
M2Oのモル比で約0.8〜約1.6となるように両者を混合す
るのが望ましい。
本発明では、まずチタン源化合物と含酸素アルカリ金
属化合物とを所定の割合で混合し、この混合物を通常約
600〜約1100℃、好ましくは約850〜約1000℃の温度で、
通常２〜20時間程度焼成するのがよい。斯くして得られ
る初晶相はM2Ti2O5とM6Ti4O11とのチタン酸アルカリ金
属塩混合物である。
属化合物とを所定の割合で混合し、この混合物を通常約
600〜約1100℃、好ましくは約850〜約1000℃の温度で、
通常２〜20時間程度焼成するのがよい。斯くして得られ
る初晶相はM2Ti2O5とM6Ti4O11とのチタン酸アルカリ金
属塩混合物である。
本発明では、次いで上記で得られる初晶相を水洗、乾
燥、粉砕する。水洗処理を行なうに当っては、例えば初
晶相を水中に投入し、超音波処理等の方法により個々の
粒子に分散させた後、化学組成がモル比でM/Ti＝0.6〜
0.4程度になる迄水洗を行なうのがよい。斯くしてチタ
ン酸アルカリ金属塩の非晶質体が得られる。
燥、粉砕する。水洗処理を行なうに当っては、例えば初
晶相を水中に投入し、超音波処理等の方法により個々の
粒子に分散させた後、化学組成がモル比でM/Ti＝0.6〜
0.4程度になる迄水洗を行なうのがよい。斯くしてチタ
ン酸アルカリ金属塩の非晶質体が得られる。
更に本発明では、上記で得られるチタン酸アルカリ金
属塩の非晶質体を加圧成形し、約900〜約1350℃の温度
で再焼成する。加圧成形する際の圧力は、通常約10〜約
350MPaの範囲内から適宜選択することができる。第１図
は、成形圧と得られる多結晶体の相対密度との関係を示
すグラフであり、該図によれば成形圧と多結晶体の相対
密度との間には相関関係が認められる。従って一定の成
形圧に限定することによって、所望の相対密度を有する
多結晶体を得ることができる。
属塩の非晶質体を加圧成形し、約900〜約1350℃の温度
で再焼成する。加圧成形する際の圧力は、通常約10〜約
350MPaの範囲内から適宜選択することができる。第１図
は、成形圧と得られる多結晶体の相対密度との関係を示
すグラフであり、該図によれば成形圧と多結晶体の相対
密度との間には相関関係が認められる。従って一定の成
形圧に限定することによって、所望の相対密度を有する
多結晶体を得ることができる。
加圧成形後に行われる再焼成では、以下の点に注意を
要する。即ち、非晶質成形体では、表面に成形される温
度勾配により表面からの結晶化が起り易い。従って、非
晶質全体に微細結晶を析出させるには、10〜20℃／分程
度の速度で昇温し、約900〜約1350℃の温度に45分〜10
時間程度保持するのが好ましい。また再焼成後は、600
℃付近まで２〜10℃／分程度の降温速度で徐々に冷却す
るのが好ましい。特に温度勾配法により、一方向の結晶
化等を図る場合には、熱的な応力歪みを緩和しつつ適当
な時間内の冷却速度が要請される。急冷することによる
繊維状結晶には、徐冷法と比較して平均繊維長／径の比
であるアスペクト比で差異が認められる。
要する。即ち、非晶質成形体では、表面に成形される温
度勾配により表面からの結晶化が起り易い。従って、非
晶質全体に微細結晶を析出させるには、10〜20℃／分程
度の速度で昇温し、約900〜約1350℃の温度に45分〜10
時間程度保持するのが好ましい。また再焼成後は、600
℃付近まで２〜10℃／分程度の降温速度で徐々に冷却す
るのが好ましい。特に温度勾配法により、一方向の結晶
化等を図る場合には、熱的な応力歪みを緩和しつつ適当
な時間内の冷却速度が要請される。急冷することによる
繊維状結晶には、徐冷法と比較して平均繊維長／径の比
であるアスペクト比で差異が認められる。
本発明においては、チタン酸アルカリ金属塩の非晶質
体を加圧成形するに先立ち、該非晶質体に有機質結合剤
を添加混合することもできる。有機質結合剤を添加すれ
ば、再焼成の際に有機質結合剤の熱分解が起り、その結
果大きな空洞を有する多結晶体を得ることができる。
体を加圧成形するに先立ち、該非晶質体に有機質結合剤
を添加混合することもできる。有機質結合剤を添加すれ
ば、再焼成の際に有機質結合剤の熱分解が起り、その結
果大きな空洞を有する多結晶体を得ることができる。
用いられる有機質結合剤としては、例えばポリビニル
アルコール、カルボキシメチルセルロース、デキストリ
ン、結晶化セルロース、フエノール樹脂、フルフリルア
ルコール樹脂等を挙げることができる。斯かる有機質結
合剤の添加量としては、通常非晶質体100重量部（以下
単に「部」という）当り約１〜約40部とするのがよい。
アルコール、カルボキシメチルセルロース、デキストリ
ン、結晶化セルロース、フエノール樹脂、フルフリルア
ルコール樹脂等を挙げることができる。斯かる有機質結
合剤の添加量としては、通常非晶質体100重量部（以下
単に「部」という）当り約１〜約40部とするのがよい。
また、本発明では、チタン酸アルカリ金属塩の非晶質
体を加圧成形するに先立ち、該非晶質体に硼素系化合物
を添加混合することもできる。硼素系化合物を添加すれ
ば、アルカリ金属と硼素系化合物（B2O3）との反応によ
るガラス質化合物が生成されることにより、チタン酸ア
ルカリ金属塩のアルカリ分が消費され、組成的に M2O・4TiO2からM2Oが消費されて M2O・6TiO2になるものと考えられる。硼素系化合物の添
加量が多い場合には、Ｘ線的に M2O・6TiO2とTiO2（ルチル）の混合多結晶体となる。
体を加圧成形するに先立ち、該非晶質体に硼素系化合物
を添加混合することもできる。硼素系化合物を添加すれ
ば、アルカリ金属と硼素系化合物（B2O3）との反応によ
るガラス質化合物が生成されることにより、チタン酸ア
ルカリ金属塩のアルカリ分が消費され、組成的に M2O・4TiO2からM2Oが消費されて M2O・6TiO2になるものと考えられる。硼素系化合物の添
加量が多い場合には、Ｘ線的に M2O・6TiO2とTiO2（ルチル）の混合多結晶体となる。
用いられる硼素系化合物としては、例えば酸化硼素、
硼酸、硼酸アルカリ金属塩（具体的には硼酸カリウム、
硼酸ナトリウム等）、硼素系有機金属化合物（具体的に
はグリセロールボレイパルミテート、グリセロールボレ
イトラウレート、グリセロールボレイトステアレート
等）等を挙げることができる。斯かる硼素系化合物の添
加量としては、通常非晶質体100部当りB2O3換算で約１
〜約10部とするのがよい。特に上記非晶質体100部当り
硼素系化合物をB2O3換算で５部添加混合した場合には、
加圧成形後の再焼成により、全て６チタン酸アルカリ金
属塩結晶相（M2Ti6O13）からなる多結晶体を得ることが
できる。ここで使用される非晶質体は、初晶相M2Ti2O5
とM6Ti4O11の混合相から得られる非晶質体であることが
必要であり、初晶相の各々単独相のみからでは本発明の
目的とする多結晶体を得ることは不可能である（後記比
較例１及び２参照）。
硼酸、硼酸アルカリ金属塩（具体的には硼酸カリウム、
硼酸ナトリウム等）、硼素系有機金属化合物（具体的に
はグリセロールボレイパルミテート、グリセロールボレ
イトラウレート、グリセロールボレイトステアレート
等）等を挙げることができる。斯かる硼素系化合物の添
加量としては、通常非晶質体100部当りB2O3換算で約１
〜約10部とするのがよい。特に上記非晶質体100部当り
硼素系化合物をB2O3換算で５部添加混合した場合には、
加圧成形後の再焼成により、全て６チタン酸アルカリ金
属塩結晶相（M2Ti6O13）からなる多結晶体を得ることが
できる。ここで使用される非晶質体は、初晶相M2Ti2O5
とM6Ti4O11の混合相から得られる非晶質体であることが
必要であり、初晶相の各々単独相のみからでは本発明の
目的とする多結晶体を得ることは不可能である（後記比
較例１及び２参照）。
発明の効果 本発明の方法によれば、アスペクト比が大きく、且つ
曲げ強度、引張強度等の機械的強度も大で、より再現性
よく高い空孔率を有する繊維状チタン酸アルカリ金属塩
の多結晶体を得ることができる。また、本発明の方法に
従えば、繊維状チタン酸アルカリ金属塩の形や大きさ等
を、非晶体の結晶化条件や焼結化条件から制御し、所定
の繊維組織、多孔体構造を有するものとすることができ
る。
曲げ強度、引張強度等の機械的強度も大で、より再現性
よく高い空孔率を有する繊維状チタン酸アルカリ金属塩
の多結晶体を得ることができる。また、本発明の方法に
従えば、繊維状チタン酸アルカリ金属塩の形や大きさ等
を、非晶体の結晶化条件や焼結化条件から制御し、所定
の繊維組織、多孔体構造を有するものとすることができ
る。
実施例 以下に実施例を掲げて本発明をより一層明らかにす
る。
る。
実施例１ 市販の酸化チタン（アナターゼ型）及び硝酸カリウム
をモル比で2:3となるように計量し、十分に混合した後
にアルミナ製ルツボ中に充填し、加熱炉中で昇温速度を
10℃／分とし、1000℃で15時間焼成反応を行なった。得
られた塊状物（初晶相）はK2Ti2O5と K6Ti4O11との混合相であることがXRD（Ｘ−Ray Diffrac
tion）による相同定及び化学分析により明らかとなっ
た。第２図にK2Ti2O5及びK6Ti4O11のXRDパターンを示
す。
をモル比で2:3となるように計量し、十分に混合した後
にアルミナ製ルツボ中に充填し、加熱炉中で昇温速度を
10℃／分とし、1000℃で15時間焼成反応を行なった。得
られた塊状物（初晶相）はK2Ti2O5と K6Ti4O11との混合相であることがXRD（Ｘ−Ray Diffrac
tion）による相同定及び化学分析により明らかとなっ
た。第２図にK2Ti2O5及びK6Ti4O11のXRDパターンを示
す。
得られた塊状物を粗砕し、水中に一夜浸漬した後、水
洗、過を行なった後、乾燥、粉砕して非晶質チタン酸
カリウムを得た。この非晶質チタン酸カリウムは、Ｋを
原子吸光法、TiをH2O2比色分析法にて分析した結果、化
学組成がモル比でK/Ti＝2/4に相当するものであった。
洗、過を行なった後、乾燥、粉砕して非晶質チタン酸
カリウムを得た。この非晶質チタン酸カリウムは、Ｋを
原子吸光法、TiをH2O2比色分析法にて分析した結果、化
学組成がモル比でK/Ti＝2/4に相当するものであった。
上記で得られる非晶質チタン酸カリウムを径60mmの金
型にて200MPaの圧力下で成形した。次に再び白金製ルツ
ボに入れ、加熱炉中で昇温速度を10℃／分とし、1050℃
で10時間保持し、繊維状四チタン酸カリウム多結晶体を
得た。該多結晶体の相対密度は、66％であった。該多結
晶体の顕微鏡写真を第３図として示す。
型にて200MPaの圧力下で成形した。次に再び白金製ルツ
ボに入れ、加熱炉中で昇温速度を10℃／分とし、1050℃
で10時間保持し、繊維状四チタン酸カリウム多結晶体を
得た。該多結晶体の相対密度は、66％であった。該多結
晶体の顕微鏡写真を第３図として示す。
実施例２ 市販の酸化チタン（アナターゼ型）及び硝酸カリウム
をモル比で1:1となるように計量し、十分に混合した後
に白金製ルツボ中に充填し、加熱炉中で1000℃で２時間
焼成反応を行なった。得られた初晶相は、白色の繊維状
二チタン酸カリウム結晶であった。
をモル比で1:1となるように計量し、十分に混合した後
に白金製ルツボ中に充填し、加熱炉中で1000℃で２時間
焼成反応を行なった。得られた初晶相は、白色の繊維状
二チタン酸カリウム結晶であった。
一方、同じ出発原料を2:3の割合に計量し、白金製ル
ツボ中に充填し、加熱炉中で1000℃で30分間焼成反応を
行なった。得られた初晶相は、赤褐色のK6Ti4O11であっ
た。
ツボ中に充填し、加熱炉中で1000℃で30分間焼成反応を
行なった。得られた初晶相は、赤褐色のK6Ti4O11であっ
た。
これらを重量比で1:1の割合に混合し、粗砕した後、
水中に一夜浸漬させた。過を行なった後、乾燥、粉砕
して淡黄色の非晶質チタン酸カリウムを得た。この非晶
質チタン酸カリウムは、分析の結果、化学組成がモル比
でK/Ti＝2/4に相当するものであった。
水中に一夜浸漬させた。過を行なった後、乾燥、粉砕
して淡黄色の非晶質チタン酸カリウムを得た。この非晶
質チタン酸カリウムは、分析の結果、化学組成がモル比
でK/Ti＝2/4に相当するものであった。
上記で得られる非晶質チタン酸カリウムを実施例１と
同様に処理して、繊維状四チタン酸カリウム多結晶体を
得た。該多結晶体の相対密度は、68％であった。
同様に処理して、繊維状四チタン酸カリウム多結晶体を
得た。該多結晶体の相対密度は、68％であった。
実施例３〜７ 成形プレス圧を50、100、150、250および300MPaとす
る以外は実施例１と同様にして繊維状四チタン酸カリウ
ム多結晶体を得た。得られる各種の多結晶体の相対密度
を下記第１表に示す。
る以外は実施例１と同様にして繊維状四チタン酸カリウ
ム多結晶体を得た。得られる各種の多結晶体の相対密度
を下記第１表に示す。
実施例８ 上記実施例１で得られる非晶質チタン酸カリウムに対
しポリビニルアルコールを重量で10％添加混合後、実施
例１と同様に処理して繊維状四チタン酸カリウム多結晶
体を得た。得られる多結晶体の相対密度は、60％であっ
た。
しポリビニルアルコールを重量で10％添加混合後、実施
例１と同様に処理して繊維状四チタン酸カリウム多結晶
体を得た。得られる多結晶体の相対密度は、60％であっ
た。
実施例９ 上記実施例１で得られる非晶質チタン酸カリウムに対
しポリビニルアルコールを重量で20％添加混合後、実施
例１と同様に処理して繊維状四チタン酸カリウム多結晶
体を得た。得られる多結晶体の相対密度は、48％であっ
た。
しポリビニルアルコールを重量で20％添加混合後、実施
例１と同様に処理して繊維状四チタン酸カリウム多結晶
体を得た。得られる多結晶体の相対密度は、48％であっ
た。
実施例10 上記実施例１で得られる非晶質チタン酸カリウムに対
し酸化硼素を重量で５％添加混合後、実施例１と同様に
処理して繊維状六チタン酸カリウム単一相からなる多結
晶体を得た。得られる多結晶体の相対密度は、58％であ
った。該多結晶体の顕微鏡写真を第４図として示す。
し酸化硼素を重量で５％添加混合後、実施例１と同様に
処理して繊維状六チタン酸カリウム単一相からなる多結
晶体を得た。得られる多結晶体の相対密度は、58％であ
った。該多結晶体の顕微鏡写真を第４図として示す。
実施例11 上記実施例１で得られる非晶質チタン酸カリウムに対
し硼酸をB2O3換算で重量で５％添加混合後、実施例１と
同様に処理して繊維状六チタン酸カリウム単一相からな
る多結晶体を得た。得られる多結晶体の相対密度は、62
％であった。
し硼酸をB2O3換算で重量で５％添加混合後、実施例１と
同様に処理して繊維状六チタン酸カリウム単一相からな
る多結晶体を得た。得られる多結晶体の相対密度は、62
％であった。
実施例12 上記実施例１で得られる非晶質チタン酸カリウムに対
し酸化硼素を重量で８％添加混合後、実施例１と同様に
処理して六チタン酸カリウムと酸化チタン（ルチル）の
混合相からなる多結晶体を得た。得られる多結晶体の相
対密度は、65％であった。
し酸化硼素を重量で８％添加混合後、実施例１と同様に
処理して六チタン酸カリウムと酸化チタン（ルチル）の
混合相からなる多結晶体を得た。得られる多結晶体の相
対密度は、65％であった。
実施例13 上記実施例１で得られる非晶質チタン酸カリウムに対
しグリセロールボレイト−パルミテート（硼素系界面活
性剤）をB2O3換算で重量で５％添加混合後、実施例１と
同様に処理して繊維状六チタン酸カリウム単一相からな
る多結晶体を得た。得られる多結晶体の相対密度は、50
％であった。
しグリセロールボレイト−パルミテート（硼素系界面活
性剤）をB2O3換算で重量で５％添加混合後、実施例１と
同様に処理して繊維状六チタン酸カリウム単一相からな
る多結晶体を得た。得られる多結晶体の相対密度は、50
％であった。
比較例１ 上記実施例２で得られる繊維状二チタン酸カリウムの
みを使用し、実施例１と同一の条件で得られる焼成体
は、部分的に繊維状に発達した結晶が確認されるもの
の、多くは塊状部からなるものであった。得られる焼結
体の顕微鏡写真を第５図に示す。
みを使用し、実施例１と同一の条件で得られる焼成体
は、部分的に繊維状に発達した結晶が確認されるもの
の、多くは塊状部からなるものであった。得られる焼結
体の顕微鏡写真を第５図に示す。
比較例２ 上記実施例２で得られる赤褐色のチタン酸カリウム
（K6Ti4O11）のみを使用し、実施例１と同一の条件で得
られる焼成体は、不規則な形状からなっており、均一な
繊維状結晶からなる焼結体は得られなかった。得られる
焼結体の顕微鏡写真を第６図に示す。
（K6Ti4O11）のみを使用し、実施例１と同一の条件で得
られる焼成体は、不規則な形状からなっており、均一な
繊維状結晶からなる焼結体は得られなかった。得られる
焼結体の顕微鏡写真を第６図に示す。
比較例３ 特公昭60−5543号公報の実施例１に記載の方法に従っ
て、焼結体製造用のチタン酸カリウム粉末を得た。即
ち、二酸化チタンTiO2（アナターゼ）と炭酸カリウムK2
CO3とを、モル比で6:1になるように混合し、この混合物
をシャモットるつぼに入れ、このるつぼを炭化珪素炉中
に設置した。それから1300℃の温度で２時間、加熱融解
反応させてから、室温まで自然冷却した。得られた反応
生成物を鈍水で洗浄し、可溶性物質を分離した後、150
℃の温度で乾燥させて、焼結体製造用のチタン酸カリウ
ム粉末を製造した。
て、焼結体製造用のチタン酸カリウム粉末を得た。即
ち、二酸化チタンTiO2（アナターゼ）と炭酸カリウムK2
CO3とを、モル比で6:1になるように混合し、この混合物
をシャモットるつぼに入れ、このるつぼを炭化珪素炉中
に設置した。それから1300℃の温度で２時間、加熱融解
反応させてから、室温まで自然冷却した。得られた反応
生成物を鈍水で洗浄し、可溶性物質を分離した後、150
℃の温度で乾燥させて、焼結体製造用のチタン酸カリウ
ム粉末を製造した。
上記で得られたチタン酸カリウム粉末50gに、ポリビ
ニルアルコール５％溶液を合計量の７重量％になるよう
に添加し、よく混合した。その混合物を径60mmの金型に
て300kg/cm2（約29.4MP）の圧力で加圧成形し、白金る
つぼ中1200℃で10時間保持した後、取り出した。得られ
た白色焼結体の結晶相は、Ｘ線回析の結果、六チタン酸
カリウム（K2Ti6O13）の単一相であった。外観を電子顕
微鏡にて観察したところ、大半の繊維が丸みを帯びて短
繊維化しており、更に結晶相の一部に粒状物の混在が認
められた。
ニルアルコール５％溶液を合計量の７重量％になるよう
に添加し、よく混合した。その混合物を径60mmの金型に
て300kg/cm2（約29.4MP）の圧力で加圧成形し、白金る
つぼ中1200℃で10時間保持した後、取り出した。得られ
た白色焼結体の結晶相は、Ｘ線回析の結果、六チタン酸
カリウム（K2Ti6O13）の単一相であった。外観を電子顕
微鏡にて観察したところ、大半の繊維が丸みを帯びて短
繊維化しており、更に結晶相の一部に粒状物の混在が認
められた。
第１図は、成形圧と得られる多結晶体の相対密度との関
係を示すグラフである。第２図は、K2Ti2O5及びK6Ti4O
11のXRDパターンである。第３図は、実施例１で得られ
る多結晶体の顕微鏡写真である。第４図は、実施例10で
得られる多結晶体の顕微鏡写真である。第５図は、比較
例１で得られる焼結体の顕微鏡写真である。第６図は、
比較例２で得られる焼結体の顕微鏡写真である。
係を示すグラフである。第２図は、K2Ti2O5及びK6Ti4O
11のXRDパターンである。第３図は、実施例１で得られ
る多結晶体の顕微鏡写真である。第４図は、実施例10で
得られる多結晶体の顕微鏡写真である。第５図は、比較
例１で得られる焼結体の顕微鏡写真である。第６図は、
比較例２で得られる焼結体の顕微鏡写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西内 紀八郎 徳島市川内町加賀須野463 大塚化学株 式会社徳島研究所内 (72)発明者 鈴江 正義 徳島市川内町加賀須野463 大塚化学株 式会社徳島研究所内 (56)参考文献 特公 昭60−5543（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (4)
- 【請求項１】チタン源化合物及び含酸素アルカリ金属化
合物をTiO2／M2Ｏのモル比で0.8〜1.6の割合で混合し、
600〜1100℃の温度で焼成して M2Ti2O5（Ｍはアルカリ金属原子を示す。以下同じ。）
とM6Ti4O11との混合物を得、次いでこの混合物を水洗、
乾燥、粉砕してM/Ti＝0.4〜0.6のチタン酸アルカリ金属
塩の非結晶質体とし、更に該非結晶質体を加圧成形して
900〜1350℃の温度で焼成することを特徴とする繊維状
チタン酸アルカリ金属塩からなる多結晶体の製造法。 - 【請求項２】チタン酸アルカリ金属塩の非晶質体を加圧
成形するに先立ち、該非晶質体100重量部当り有機質結
合剤を１〜40重量部の割合で添加混合する特許請求の範
囲第１項に記載の製造法。 - 【請求項３】チタン酸アルカリ金属塩の非晶質体を加圧
成形するに先立ち、該非晶質体100重量部当り硼素系化
合物をB2O3換算で１〜10重量部の割合で添加混合する特
許請求の範囲第１項又は第２項に記載の製造法。 - 【請求項４】含酸素アルカリ金属化合物がアルカリ金属
の硝酸塩である特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれ
かに記載の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62115495A JP2591617B2 (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | 繊維状チタン酸アルカリ金属塩からなる多結晶体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62115495A JP2591617B2 (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | 繊維状チタン酸アルカリ金属塩からなる多結晶体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63282160A JPS63282160A (ja) | 1988-11-18 |
| JP2591617B2 true JP2591617B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=14663922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62115495A Expired - Lifetime JP2591617B2 (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | 繊維状チタン酸アルカリ金属塩からなる多結晶体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2591617B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS605543A (ja) * | 1983-06-24 | 1985-01-12 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1987
- 1987-05-11 JP JP62115495A patent/JP2591617B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63282160A (ja) | 1988-11-18 |
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