炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法
【課題】 気流式粉砕機等で粉砕処理しても容易に粒状炭酸ストロンチウムを得ることができる棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の工業的に有利な製造方法及び該棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を用いた粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の工業的に有利な製造方法を提供する。
【解決手段】針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーを５０℃以上で加熱処理する工程を有することを特徴とする棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法。更には針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーを５０℃以上で加熱処理して棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を得る工程、該棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を粉砕処理する工程を有することを特徴とする粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法。
【解決手段】針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーを５０℃以上で加熱処理する工程を有することを特徴とする棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法。更には針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーを５０℃以上で加熱処理して棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を得る工程、該棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を粉砕処理する工程を有することを特徴とする粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック、光学ガラス、レンズ被覆、蛍光体及び非複屈折性光学樹脂材料等の製造原料として有用な炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
炭酸ストロンチウムの製法としては、例えば、下記反応式（１）、（２）及び（３）等の方法が提案されている。
【化１】
【化２】
【化３】
上記反応式（１）〜（３）の反応においては、硫化水素や塩化アンモニウムが副生し、炭酸ストロンチウム粒子粉末中に、これらの副生物が残存し易くなる（特許文献１参照）。
また、下記反応式（４）のように水酸化ストロンチウムに二酸化炭素を反応させる方法も知られ、この製造方法により得られる炭酸ストロンチウムは、副生物が水のみであるため、高純度な炭酸ストロンチウムを製造する上で工業的に最も有利な方法であり、また、得られる炭酸ストロンチウムの粒子形状は、多くの場合、針状である。（特許文献２参照）
【化４】
【０００３】
粒状炭酸ストロンチウムは、針状炭酸ストロンチウムを小さくした形状を有し、特にアスペクト比が２以下で微細な粒状炭酸ストロンチウムは、チタン酸ストロンチウム粉末などの誘電体セラミック粉末の製造原料として好適に用いられている。
【０００４】
微細な粒状炭酸ストロンチウムを製造する方法としては、例えば下記特許文献３で水酸化ストロンチウムを用いて得られる高純度針状炭酸ストロンチウムを、セラミック製ビーズを用いて粉砕して粒状炭酸ストロンチウムを得る方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−７７５１７号公報
【特許文献２】特開２００６−１２４１９９号公報
【特許文献３】特開２００７−９９６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
セラミック、光学ガラス、レンズ被覆、蛍光体及び非複屈折性光学樹脂材料のそれぞれで、最適な炭酸ストロンチウムの形状、大きさは異なる。水酸化ストロンチウムと二酸化炭素を反応させて製造した、高純度炭酸ストロンチウムの形状は針状であり、棒状または粒状にするためには、セラミック製ビーズで強力に粉砕処理する等の処置を施さねばならない。しかし、セラミック製ビーズを使用した場合は、ビーズ材の混入が懸念される。
【０００７】
従って、本発明の目的は、気流式粉砕機等で粉砕処理しても容易に粒状炭酸ストロンチウムを得ることができる棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の工業的に有利な製造方法及び該棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を用いた粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の工業的に有利な製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる実情において、本発明者らは、炭酸ストロンチウムの結晶成長条件を詳細に検討した結果、微細でアスペクト比が大きい針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーを、特定条件下で加熱処理することにより短径の成長を抑制しながら、アスペクト比を加熱処理前の針状炭酸ストロンチウムより効率的に小さくすることができ、また、該方法により得られる棒状炭酸ストロンチウム粒子は、気流式粉砕機等による粉砕処理でも切断可能な脆い部位を有したものになることを見出した。
【０００９】
該切断可能な脆い部位を有する棒状炭酸ストロンチウム粒子は、気流式粉砕機で粉砕処理を行うと、切断可能な脆い部位から粒子が容易に切断され、よりアスペクト比が小さい粒状粒子形状になることを見出した。
【００１０】
即ち、本発明が提供しようとする第１の発明は、針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーを５０℃以上で加熱処理する工程を有することを特徴とする棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法である。
【００１１】
また、本発明が提供しようとする第２の発明は、針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーを５０℃以上で加熱処理して棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を得る工程、該棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を粉砕処理する工程を有することを特徴とする粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の製造方法によれば、気流式粉砕機等で粉砕処理しても容易に粒状炭酸ストロンチウムを得ることができる棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を工業的に有利に製造することができる。また、該棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を、更に気流式粉砕機等で粉砕処理してもチタン酸ストロンチウム等の誘電体セラミックの製造原料として有用な粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１で得られた棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末試料のＳＥＭ写真である。
【図２】実施例１で得られた棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末試料のＳＥＭ写真である。
【図３】実施例２で得られた棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末試料のＳＥＭ写真である。
【図４】実施例２で得られた棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末試料のＳＥＭ写真である。
【図５】実施例３で得られた粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末試料のＳＥＭ写真である。
【図６】実施例３で得られた粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末試料のＳＥＭ写真である。
【図７】比較例１で得られた針状炭酸ストロンチウム粒子粉末試料のＳＥＭ写真である。
【図８】比較例１で得られた針状炭酸ストロンチウム粒子粉末試料のＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を好ましい実施形態に基づき説明する。
本発明の炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法において、針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーを特定条件下で加熱処理することにより、気流式粉砕機等による粉砕処理でも切断可能な脆い部位を有した棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を得ることができる。
【００１５】
棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、基本的には針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーを５０℃以上で加熱処理することにより得ることができる。
【００１６】
本発明で使用する原料の針状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、アスペクト比が３以上、好ましくは３〜１２、さらに好ましくは３〜１０であると、微細な粒状炭酸ストロンチウムが得られ、また加熱処理時間を短く出来る点で好ましい。
【００１７】
また、該針状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、走査型電子顕微鏡観察から求められる長軸の長さが、０．０４〜３μｍ、好ましくは０．１〜１μｍであると、より微細な粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末が得られる点で特に好ましい。
【００１８】
また、針状炭酸ストロンチウム粒子粉末の他の好ましい物性としてはＢＥＴ比表面積が２０ｍ２／ｇ以上、好ましくは３０ｍ２／ｇ以上、特に好ましくは３０〜６０ｍ２／ｇであると、加熱処理後のＢＥＴ比表面積を、１０ｍ２／ｇ以上、好ましくは２０ｍ２／ｇ以上、特に好ましくは２０〜５０ｍ２／ｇに維持できる点で特に好ましい。
【００１９】
前記針状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、水酸化ストロンチウムと、二酸化炭素又は可溶性炭酸塩から選ばれた炭酸源を水溶媒中で反応させて生成されたものを使用することが高純度な炭酸ストロンチウム粒子粉末を製造することが出来るため好ましい。
【００２０】
この針状の炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法の好ましい実施形態について、更に詳細に説明する。
水酸化ストロンチウムと、炭酸源との反応は、水酸化ストロンチウムを溶解した水溶液に、炭酸源を添加して行われる。
【００２１】
使用できる水酸化ストロンチウムは、工業的に入手できるものであれば、特に制限はいが、高純度な棒状又は粒状炭酸ストロンチウムを得る観点で高純度な水酸化ストロンチウムを用いることが好ましい。また、該水酸化ストロンチウムは含水物であっても無水物であってもよい。
【００２２】
水酸化ストロンチウムを溶解した水溶液の濃度は、該水酸化ストロンチウムの溶解度以内であればよく、特に制限されるものではないが、生産効率を上げるために好ましくは飽和に近い水溶液を用いるのが良く、たとえば５０℃の水溶液では無水物（Ｓｒ（ＯＨ）２）として２．５重量％が飽和溶解量であり、未溶解の水酸化ストロンチウムが無く、後工程の二酸化炭素との反応が均一に進み、均一な粒子が得られやすい点で好ましい。
【００２３】
二酸化炭素は、前記水酸化ストロンチウムを溶解した水溶液にガス状で添加される。また、本発明で用いられる可溶性炭酸塩は、多くの場合、可溶性炭酸塩を水に溶解した水溶液として用いられる。本発明で用いられる可溶性炭酸塩としては、例えば、炭酸水素アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム等が挙げられ、これらは１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。可溶性炭酸塩を溶解した水溶液の濃度は、可溶性炭酸塩の溶解度以内であればよく、特に制限されるものではない。
本発明において、前記炭酸源は二酸化炭素が生成する棒状又は粒状炭酸ストロンチウムの純度が高くなる点で特に好ましい。
【００２４】
炭酸源の添加は、通常、水酸化ストロンチウムを溶解した水溶液を攪拌した状態で行われ、また、添加速度は、特に制限されるものではないが、一定速度で行うと安定した品質のものが得られる点で特に好ましい。
【００２５】
反応温度は、原料の可溶性ストロンチウム塩や可溶性炭酸塩また二酸化炭素によって異なり、反応温度は低温であればある程、得られる炭酸ストロンチウムのＢＥＴ比表面積は大きくなることが確認されている。多くの場合、反応温度は１０〜９０℃、好ましくは１０℃以上７０℃未満であると高比表面積の炭酸ストロンチウムを収率よく得ることができる観点から好ましい。
【００２６】
本発明において、かかる反応は、粒子成長抑制剤の存在下に行うと、粒子成長を抑制し、さらに高比表面積の針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を製造することが出来、この高比表面積の針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を原料として用いることで、さらに高比表面積の本発明の棒状又は粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を得ることができる。
【００２７】
本発明で用いられる粒子成長抑制剤としては、多価アルコール、ピロリン酸、アスコルビン酸、カルボン酸、カルボン酸塩、ポリカルボン酸又はポリカルボン酸塩からなる群より選ばれる少なくとも１種が用いられる。
【００２８】
本発明で用いられる多価アルコールとしては、ＯＨ基を２個以上有するものが挙げられ、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、アルコールグリセリン、エリスリット、アドニット、マンニット、ソルビット等が挙げられる。
【００２９】
本発明で用いられるカルボン酸又はカルボン酸塩としては、カルボン酸又はカルボン酸塩であればよく特に種類を限定されるものでないが、例えば、クエン酸、カルボキシメチルセルロース、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、リンゴ酸、マレイン酸、酒石酸、アジピン酸、アクリル酸、ポリカルボン酸、ポリアクリル酸、及びこれらのナトリウム塩、アンモニウム塩等が挙げられる。
【００３０】
本発明で用いられるポリカルボン酸又はポリカルボン酸塩としては、ポリカルボン酸又はポリカルボン酸塩であればよく特に種類を限定されるものでないが、例えば、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸ナトリウム、ポリカルボン酸アンモニウム、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸アンモニウム等が挙げられる。
本発明において、これらの粒子成長抑制剤は、カルボン酸、カルボン酸塩、ポリカルボン酸又はポリカルボン酸塩が、粒子成長抑制効果が高い点で好ましく用いられる。
【００３１】
かかる粒子成長抑制剤は、上記反応系において、水酸化ストロンチウムと、炭酸源との反応時に常に存在していればよく、その添加時は特に限定されないが、より比表面積の大きな針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を得るためには、水酸化ストロンチウムを含む水溶液に予め添加しておくか、炭酸源の添加終了後、すぐに添加した方がよい。添加の方法は、特に制限されるものではないが、炭酸源の添加終了後に、粒子成長抑制剤を添加する場合は、予め粒子成長抑制剤を０．１〜１０重量％程度含む水溶液を調製しておいて、この溶液を反応系に添加すればよい。
【００３２】
粒子成長抑制剤の添加量は、生成する針状炭酸ストロンチウムに対して、０．１〜１０重量％、好ましくは０．５〜５重量％である。この理由は添加量が０．１重量％未満では粒子成長抑制効果が得られ難く、一方、１０重量％を超えて添加してもそれ以上の粒子成長抑制効果が小さく不経済になる傾向があるためである。なお、添加した粒子成長抑制剤は炭酸ストロンチウム中に残留するが、針状炭酸ストロンチウム粒子粉末は粒子成長抑制剤を特に除去せずに、このまま、後述する加熱処理を行うことができる。
【００３３】
反応終了後、噴霧乾燥又は常法により固液分離し、必要により洗浄、乾燥、更に解砕を行って、本発明で使用する針状炭酸ストロンチウム粒子粉末とするが、反応終了後の針状炭酸ストロンチウムを含む反応液を、後述する針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーとしてそのまま用いることも出来る。
【００３４】
かくして得られる針状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、アスペクト比が３以上、好ましくは３〜１２で、長軸の長さが、０．０４〜３μｍ、好ましくは０．１〜１μｍあり、短軸の長さが、０．０１〜０．３μｍ、好ましくは０．０３〜０．１μｍである。更にＢＥＴ比表面積が２０ｍ２／ｇ以上、好ましくは３０ｍ２／ｇ以上、特に好ましくは３０〜６０ｍ２／ｇである。
【００３５】
本発明の棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法は、前記針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーを５０℃以上で加熱処理する。
【００３６】
針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーの濃度は、特に制限されるものではないが、１〜１５重量％、好ましくは２〜８重量％であるとスラリーの粘性が低いので取り扱いが容易となる点で特に好ましい。
【００３７】
次いで、本発明では、前記針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーを５０℃以上で加熱処理を行う。
この加熱処理により、前記針状炭酸ストロンチウム粒子粉末のアスペクト比が低減すると共に、生成される棒状炭酸ストロンチウム粒子中に気流式粉砕機等による粉砕処理でも切断可能な脆い部位を生成させることができる。なお、加熱処理温度が５０℃未満では、気流式粉砕機等による粉砕処理でも切断可能な脆い部位が生成されにくくなる。加熱処理温度は、好ましくは７０℃以上で、高ければ高いほど短時間でアスペクト比が低減し、更に気流式粉砕機等による粉砕処理でも切断可能な脆い部位も生成されるが、１００℃以上で加熱処理を行う場合はオートクレープ等を用いることが好ましい。本発明において、加熱処理温度は好ましくは７０℃以上１８０℃以下、特に好ましくは１１０℃以上１５０℃以下であるとアスペクト比の制御が容易であることと、熟成時間が短くて済む点で特に好ましい。
【００３８】
また、前記温度範囲で、加熱処理時間を長くするほど、アスペクト比が小さくなり、気流式粉砕機等による粉砕処理でも切断可能な脆い部分も明確になる傾向がある。本発明において、加熱処理時間は加熱温度により変わってくるが多くの場合０．５時間以上であり、加熱処理時間は好ましくは５時間以上、特に好ましくは１０〜４８時間であるとアスペクト比が低減するのと同時に気流式粉砕機等による粉砕処理でも切断可能な脆い部分の数が増加し、より微細な粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末が得られる点で特に好ましい。
【００３９】
なお、本発明において、前述した針状炭酸ストロンチウムの製造方法から得られる反応終了後の針状炭酸ストロンチウムを含む反応液を、そのまま針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーとして用いる場合は、前記加熱処理は、水酸化ストロンチウムを溶解した水溶液に、所定量の炭酸源を添加し終えた後、反応液をそのまま５０℃以上、好ましくは７０℃以上１８０℃以下、特に好ましくは１１０℃以上１５０℃以下で、０．５時間以上、好ましくは５時間以上、特に好ましくは１０〜４８時間加熱処理を行えばよい。
【００４０】
加熱処理終了後、噴霧乾燥又は常法により固液分離し、必要により洗浄、乾燥、更に解砕を行い、棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を得ることが出来る。
【００４１】
かくして得られる棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、粒子中に気流式粉砕機等による粉砕処理でも切断可能な脆い部位を有し、また、その好ましい物性は、アスペクト比が２〜８、好ましくは２〜６である。更に長軸が０．０２〜３μｍ、好ましくは０．０６〜２μｍ、ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ以上、好ましくは２０ｍ２／ｇ以上、特に好ましくは２０〜５０ｍ２／ｇである。
【００４２】
かくして得られる棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、後述する粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末用として用いることができる他、非複屈折性光学樹脂材料の原料等として好適に用いることもできる。
【００４３】
本発明で得られる棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、粒子中に気流式粉砕機等による粉砕処理でも切断可能な脆い部位を有し、後述する粉砕工程を行うことにより、該脆い部位より容易に粒子が切断されるため、更にアスペクト比が小さい粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を得ることが出来る。
【００４４】
本発明の粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、前記棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法において、更に粉砕工程を設けることにより得ることができる。
【００４５】
粉砕方法は、強力なせん断力が作用する機械的手段により行われ、湿式法又は乾式法で行うことができる。
本発明において、粉砕処理は粒状媒体が作用するビーズミル或いはボールミル等の媒体粉砕機による機械的手段でも行うことができるが、気流式粉砕機による粉砕処理を行うとビーズ材の混入がなく、不純物の増加が最も少ないのでより好ましい。
気流式粉砕機は、高圧の不活性ガスを狭いノズルより開放して高速のガス流を発生させ、この高速のガス流により粗粉砕粉末を加速し、粗粉砕粉末同士の衝突やターゲットあるいは容器壁との衝突を発生させて粉砕する方法である。
【００４６】
気流式粉砕機による粉砕処理条件は、気流供給量と原料供給量の比を調整することにより制御することができ、この気流供給量と原料供給量の比は、用いる粉砕機の種類によって異なるが、所望の粒度特性を持つ粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末が得られるように適宜最適な条件を選択して決定すればよい。
気流式粉砕機としては、例えば、ジェットミル、衝突板式気流粉砕機、フラッシュドライヤー、エルボージェット、ターボクラッシュファイヤー、自由粉砕機などが挙げられるが、これらの中でも、コンタミネーションが少ない点から、ジェットミルが特に好ましい。
【００４７】
上記の粉砕処理を行うと、粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末が得られる。粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、好ましい物性は、アスペクト比は１〜３、好ましくは１〜２であり、ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ以上、好ましくは２０ｍ２／ｇ、特に好ましくは２０〜５０ｍ２／ｇである。
【００４８】
かくして得られる粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、セラミック、光学ガラス、レンズ被覆、蛍光体及び非複屈折性光学樹脂材料等の製造原料、特にチタン酸ストロンチウム等の誘電体セラミックの製造原料として好適に用いることができる。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明の実施形態を実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
｛実施例１〜２｝
市販の水酸化ストロンチウム・８水塩１５０ｇと市販のクエン酸１．４ｇ、水２Ｌを反応容器に仕込み、６０℃まで加温し、水酸化ストロンチウム及びクエン酸を溶解させた。次いで該反応溶液を攪拌しながら、炭酸ガスをｐＨが７以下になるまで流速２Ｌ／分の速度で２０分吹き込み反応を終了した。得られた針状炭酸ストロンチウムの諸物性は、比較例１参照。
続いて反応終了後のスラリーを密閉容器に仕込み、加熱処理した。加熱処理温度と時間は表１に記載のとおりである。
加熱処理後、スラリーを噴霧乾燥し、棒状炭酸ストロンチウムを得た。これを炭酸ストロンチウム粒子粉末試料とした。
【００５０】
｛実施例３｝
実施例１と同様にして棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を得た後、該棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末をジェットミルで粉砕して、粒状炭酸ストロンチウムを得た。これを炭酸ストロンチウム粒子粉末試料とした。
【００５１】
｛比較例１｝
実施例１と同様に針状炭酸ストロンチウムを析出させ、反応終了後のスラリーを噴霧乾燥し、針状炭酸ストロンチウムを得た。これを炭酸ストロンチウム粒子粉末試料とした。
【００５２】
｛比較例２｝
実施例１と同様に針状炭酸ストロンチウムを析出させ、続いて反応終了後のスラリーを密閉容器に仕込み、４０℃で加熱処理した。加熱処理温度と時間は表１に記載のとおりである。
加熱処理後、スラリーを噴霧乾燥し、炭酸ストロンチウムを得た。これを炭酸ストロンチウム粒子粉末試料とした。
【００５３】
【表１】
【００５４】
＜炭酸ストロンチウム粒子粉末の物性の評価＞
実施例１〜３及び比較例１〜２で得られた炭酸ストロンチウム粒子粉末試料について、ＢＥＴ比表面積、アスペクト比、長軸の長さを測定した。その結果を表２に示した。
また、図１〜図４に、実施例１（図１〜２）、実施例２（図３〜４）、実施例３（図５〜６）、及び比較例１（図７〜８）で得られた炭酸ストロンチウム粒子粉末の走査型電子顕微鏡写真を示す。
ＳＥＭ写真において、実施例１、実施例２、実施例３の炭酸ストロンチウム粒子粉末には、粒子中に、くびれにも似た線が観察される。このくびれにも似た線の部分が脆い部位であると考えられる。
また、比較例１（図７〜８参照）の炭酸ストロンチウム粒子粉末は針状粒子であり、針状粒子の表面には小さな粒状の粒子が付着した状態の凸部が認められるが、くびれにも似た線を有する棒状粒子とは異なるものである。
なお、アスペクト比は走査型電子顕微鏡写真から無作為に２００個の粒子を選出し、それぞれの長軸と短軸の長さを測定し、この測定した長軸（Ａ）と短軸（Ｂ）の比（Ａ／Ｂ）を粒子ごとに求め、その平均値から算出した。また、長軸は、アスペクト比の測定と同時に求めた２００個の粒子の平均値で示した。
【００５５】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の製造方法によれば、気流式粉砕機等で粉砕処理しても容易に粒状炭酸ストロンチウムを得ることができる棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を工業的に有利に製造することができる。また、該棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を、更に気流式粉砕機等で粉砕処理しても、チタン酸ストロンチウム等の誘電体セラミックの製造原料として有用な粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を容易に製造することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック、光学ガラス、レンズ被覆、蛍光体及び非複屈折性光学樹脂材料等の製造原料として有用な炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
炭酸ストロンチウムの製法としては、例えば、下記反応式（１）、（２）及び（３）等の方法が提案されている。
【化１】
【化２】
【化３】
上記反応式（１）〜（３）の反応においては、硫化水素や塩化アンモニウムが副生し、炭酸ストロンチウム粒子粉末中に、これらの副生物が残存し易くなる（特許文献１参照）。
また、下記反応式（４）のように水酸化ストロンチウムに二酸化炭素を反応させる方法も知られ、この製造方法により得られる炭酸ストロンチウムは、副生物が水のみであるため、高純度な炭酸ストロンチウムを製造する上で工業的に最も有利な方法であり、また、得られる炭酸ストロンチウムの粒子形状は、多くの場合、針状である。（特許文献２参照）
【化４】
【０００３】
粒状炭酸ストロンチウムは、針状炭酸ストロンチウムを小さくした形状を有し、特にアスペクト比が２以下で微細な粒状炭酸ストロンチウムは、チタン酸ストロンチウム粉末などの誘電体セラミック粉末の製造原料として好適に用いられている。
【０００４】
微細な粒状炭酸ストロンチウムを製造する方法としては、例えば下記特許文献３で水酸化ストロンチウムを用いて得られる高純度針状炭酸ストロンチウムを、セラミック製ビーズを用いて粉砕して粒状炭酸ストロンチウムを得る方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−７７５１７号公報
【特許文献２】特開２００６−１２４１９９号公報
【特許文献３】特開２００７−９９６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
セラミック、光学ガラス、レンズ被覆、蛍光体及び非複屈折性光学樹脂材料のそれぞれで、最適な炭酸ストロンチウムの形状、大きさは異なる。水酸化ストロンチウムと二酸化炭素を反応させて製造した、高純度炭酸ストロンチウムの形状は針状であり、棒状または粒状にするためには、セラミック製ビーズで強力に粉砕処理する等の処置を施さねばならない。しかし、セラミック製ビーズを使用した場合は、ビーズ材の混入が懸念される。
【０００７】
従って、本発明の目的は、気流式粉砕機等で粉砕処理しても容易に粒状炭酸ストロンチウムを得ることができる棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の工業的に有利な製造方法及び該棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を用いた粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の工業的に有利な製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる実情において、本発明者らは、炭酸ストロンチウムの結晶成長条件を詳細に検討した結果、微細でアスペクト比が大きい針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーを、特定条件下で加熱処理することにより短径の成長を抑制しながら、アスペクト比を加熱処理前の針状炭酸ストロンチウムより効率的に小さくすることができ、また、該方法により得られる棒状炭酸ストロンチウム粒子は、気流式粉砕機等による粉砕処理でも切断可能な脆い部位を有したものになることを見出した。
【０００９】
該切断可能な脆い部位を有する棒状炭酸ストロンチウム粒子は、気流式粉砕機で粉砕処理を行うと、切断可能な脆い部位から粒子が容易に切断され、よりアスペクト比が小さい粒状粒子形状になることを見出した。
【００１０】
即ち、本発明が提供しようとする第１の発明は、針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーを５０℃以上で加熱処理する工程を有することを特徴とする棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法である。
【００１１】
また、本発明が提供しようとする第２の発明は、針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーを５０℃以上で加熱処理して棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を得る工程、該棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を粉砕処理する工程を有することを特徴とする粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の製造方法によれば、気流式粉砕機等で粉砕処理しても容易に粒状炭酸ストロンチウムを得ることができる棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を工業的に有利に製造することができる。また、該棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を、更に気流式粉砕機等で粉砕処理してもチタン酸ストロンチウム等の誘電体セラミックの製造原料として有用な粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１で得られた棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末試料のＳＥＭ写真である。
【図２】実施例１で得られた棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末試料のＳＥＭ写真である。
【図３】実施例２で得られた棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末試料のＳＥＭ写真である。
【図４】実施例２で得られた棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末試料のＳＥＭ写真である。
【図５】実施例３で得られた粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末試料のＳＥＭ写真である。
【図６】実施例３で得られた粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末試料のＳＥＭ写真である。
【図７】比較例１で得られた針状炭酸ストロンチウム粒子粉末試料のＳＥＭ写真である。
【図８】比較例１で得られた針状炭酸ストロンチウム粒子粉末試料のＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を好ましい実施形態に基づき説明する。
本発明の炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法において、針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーを特定条件下で加熱処理することにより、気流式粉砕機等による粉砕処理でも切断可能な脆い部位を有した棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を得ることができる。
【００１５】
棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、基本的には針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーを５０℃以上で加熱処理することにより得ることができる。
【００１６】
本発明で使用する原料の針状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、アスペクト比が３以上、好ましくは３〜１２、さらに好ましくは３〜１０であると、微細な粒状炭酸ストロンチウムが得られ、また加熱処理時間を短く出来る点で好ましい。
【００１７】
また、該針状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、走査型電子顕微鏡観察から求められる長軸の長さが、０．０４〜３μｍ、好ましくは０．１〜１μｍであると、より微細な粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末が得られる点で特に好ましい。
【００１８】
また、針状炭酸ストロンチウム粒子粉末の他の好ましい物性としてはＢＥＴ比表面積が２０ｍ２／ｇ以上、好ましくは３０ｍ２／ｇ以上、特に好ましくは３０〜６０ｍ２／ｇであると、加熱処理後のＢＥＴ比表面積を、１０ｍ２／ｇ以上、好ましくは２０ｍ２／ｇ以上、特に好ましくは２０〜５０ｍ２／ｇに維持できる点で特に好ましい。
【００１９】
前記針状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、水酸化ストロンチウムと、二酸化炭素又は可溶性炭酸塩から選ばれた炭酸源を水溶媒中で反応させて生成されたものを使用することが高純度な炭酸ストロンチウム粒子粉末を製造することが出来るため好ましい。
【００２０】
この針状の炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法の好ましい実施形態について、更に詳細に説明する。
水酸化ストロンチウムと、炭酸源との反応は、水酸化ストロンチウムを溶解した水溶液に、炭酸源を添加して行われる。
【００２１】
使用できる水酸化ストロンチウムは、工業的に入手できるものであれば、特に制限はいが、高純度な棒状又は粒状炭酸ストロンチウムを得る観点で高純度な水酸化ストロンチウムを用いることが好ましい。また、該水酸化ストロンチウムは含水物であっても無水物であってもよい。
【００２２】
水酸化ストロンチウムを溶解した水溶液の濃度は、該水酸化ストロンチウムの溶解度以内であればよく、特に制限されるものではないが、生産効率を上げるために好ましくは飽和に近い水溶液を用いるのが良く、たとえば５０℃の水溶液では無水物（Ｓｒ（ＯＨ）２）として２．５重量％が飽和溶解量であり、未溶解の水酸化ストロンチウムが無く、後工程の二酸化炭素との反応が均一に進み、均一な粒子が得られやすい点で好ましい。
【００２３】
二酸化炭素は、前記水酸化ストロンチウムを溶解した水溶液にガス状で添加される。また、本発明で用いられる可溶性炭酸塩は、多くの場合、可溶性炭酸塩を水に溶解した水溶液として用いられる。本発明で用いられる可溶性炭酸塩としては、例えば、炭酸水素アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム等が挙げられ、これらは１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。可溶性炭酸塩を溶解した水溶液の濃度は、可溶性炭酸塩の溶解度以内であればよく、特に制限されるものではない。
本発明において、前記炭酸源は二酸化炭素が生成する棒状又は粒状炭酸ストロンチウムの純度が高くなる点で特に好ましい。
【００２４】
炭酸源の添加は、通常、水酸化ストロンチウムを溶解した水溶液を攪拌した状態で行われ、また、添加速度は、特に制限されるものではないが、一定速度で行うと安定した品質のものが得られる点で特に好ましい。
【００２５】
反応温度は、原料の可溶性ストロンチウム塩や可溶性炭酸塩また二酸化炭素によって異なり、反応温度は低温であればある程、得られる炭酸ストロンチウムのＢＥＴ比表面積は大きくなることが確認されている。多くの場合、反応温度は１０〜９０℃、好ましくは１０℃以上７０℃未満であると高比表面積の炭酸ストロンチウムを収率よく得ることができる観点から好ましい。
【００２６】
本発明において、かかる反応は、粒子成長抑制剤の存在下に行うと、粒子成長を抑制し、さらに高比表面積の針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を製造することが出来、この高比表面積の針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を原料として用いることで、さらに高比表面積の本発明の棒状又は粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を得ることができる。
【００２７】
本発明で用いられる粒子成長抑制剤としては、多価アルコール、ピロリン酸、アスコルビン酸、カルボン酸、カルボン酸塩、ポリカルボン酸又はポリカルボン酸塩からなる群より選ばれる少なくとも１種が用いられる。
【００２８】
本発明で用いられる多価アルコールとしては、ＯＨ基を２個以上有するものが挙げられ、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、アルコールグリセリン、エリスリット、アドニット、マンニット、ソルビット等が挙げられる。
【００２９】
本発明で用いられるカルボン酸又はカルボン酸塩としては、カルボン酸又はカルボン酸塩であればよく特に種類を限定されるものでないが、例えば、クエン酸、カルボキシメチルセルロース、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、リンゴ酸、マレイン酸、酒石酸、アジピン酸、アクリル酸、ポリカルボン酸、ポリアクリル酸、及びこれらのナトリウム塩、アンモニウム塩等が挙げられる。
【００３０】
本発明で用いられるポリカルボン酸又はポリカルボン酸塩としては、ポリカルボン酸又はポリカルボン酸塩であればよく特に種類を限定されるものでないが、例えば、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸ナトリウム、ポリカルボン酸アンモニウム、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸アンモニウム等が挙げられる。
本発明において、これらの粒子成長抑制剤は、カルボン酸、カルボン酸塩、ポリカルボン酸又はポリカルボン酸塩が、粒子成長抑制効果が高い点で好ましく用いられる。
【００３１】
かかる粒子成長抑制剤は、上記反応系において、水酸化ストロンチウムと、炭酸源との反応時に常に存在していればよく、その添加時は特に限定されないが、より比表面積の大きな針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を得るためには、水酸化ストロンチウムを含む水溶液に予め添加しておくか、炭酸源の添加終了後、すぐに添加した方がよい。添加の方法は、特に制限されるものではないが、炭酸源の添加終了後に、粒子成長抑制剤を添加する場合は、予め粒子成長抑制剤を０．１〜１０重量％程度含む水溶液を調製しておいて、この溶液を反応系に添加すればよい。
【００３２】
粒子成長抑制剤の添加量は、生成する針状炭酸ストロンチウムに対して、０．１〜１０重量％、好ましくは０．５〜５重量％である。この理由は添加量が０．１重量％未満では粒子成長抑制効果が得られ難く、一方、１０重量％を超えて添加してもそれ以上の粒子成長抑制効果が小さく不経済になる傾向があるためである。なお、添加した粒子成長抑制剤は炭酸ストロンチウム中に残留するが、針状炭酸ストロンチウム粒子粉末は粒子成長抑制剤を特に除去せずに、このまま、後述する加熱処理を行うことができる。
【００３３】
反応終了後、噴霧乾燥又は常法により固液分離し、必要により洗浄、乾燥、更に解砕を行って、本発明で使用する針状炭酸ストロンチウム粒子粉末とするが、反応終了後の針状炭酸ストロンチウムを含む反応液を、後述する針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーとしてそのまま用いることも出来る。
【００３４】
かくして得られる針状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、アスペクト比が３以上、好ましくは３〜１２で、長軸の長さが、０．０４〜３μｍ、好ましくは０．１〜１μｍあり、短軸の長さが、０．０１〜０．３μｍ、好ましくは０．０３〜０．１μｍである。更にＢＥＴ比表面積が２０ｍ２／ｇ以上、好ましくは３０ｍ２／ｇ以上、特に好ましくは３０〜６０ｍ２／ｇである。
【００３５】
本発明の棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法は、前記針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーを５０℃以上で加熱処理する。
【００３６】
針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーの濃度は、特に制限されるものではないが、１〜１５重量％、好ましくは２〜８重量％であるとスラリーの粘性が低いので取り扱いが容易となる点で特に好ましい。
【００３７】
次いで、本発明では、前記針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーを５０℃以上で加熱処理を行う。
この加熱処理により、前記針状炭酸ストロンチウム粒子粉末のアスペクト比が低減すると共に、生成される棒状炭酸ストロンチウム粒子中に気流式粉砕機等による粉砕処理でも切断可能な脆い部位を生成させることができる。なお、加熱処理温度が５０℃未満では、気流式粉砕機等による粉砕処理でも切断可能な脆い部位が生成されにくくなる。加熱処理温度は、好ましくは７０℃以上で、高ければ高いほど短時間でアスペクト比が低減し、更に気流式粉砕機等による粉砕処理でも切断可能な脆い部位も生成されるが、１００℃以上で加熱処理を行う場合はオートクレープ等を用いることが好ましい。本発明において、加熱処理温度は好ましくは７０℃以上１８０℃以下、特に好ましくは１１０℃以上１５０℃以下であるとアスペクト比の制御が容易であることと、熟成時間が短くて済む点で特に好ましい。
【００３８】
また、前記温度範囲で、加熱処理時間を長くするほど、アスペクト比が小さくなり、気流式粉砕機等による粉砕処理でも切断可能な脆い部分も明確になる傾向がある。本発明において、加熱処理時間は加熱温度により変わってくるが多くの場合０．５時間以上であり、加熱処理時間は好ましくは５時間以上、特に好ましくは１０〜４８時間であるとアスペクト比が低減するのと同時に気流式粉砕機等による粉砕処理でも切断可能な脆い部分の数が増加し、より微細な粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末が得られる点で特に好ましい。
【００３９】
なお、本発明において、前述した針状炭酸ストロンチウムの製造方法から得られる反応終了後の針状炭酸ストロンチウムを含む反応液を、そのまま針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーとして用いる場合は、前記加熱処理は、水酸化ストロンチウムを溶解した水溶液に、所定量の炭酸源を添加し終えた後、反応液をそのまま５０℃以上、好ましくは７０℃以上１８０℃以下、特に好ましくは１１０℃以上１５０℃以下で、０．５時間以上、好ましくは５時間以上、特に好ましくは１０〜４８時間加熱処理を行えばよい。
【００４０】
加熱処理終了後、噴霧乾燥又は常法により固液分離し、必要により洗浄、乾燥、更に解砕を行い、棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を得ることが出来る。
【００４１】
かくして得られる棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、粒子中に気流式粉砕機等による粉砕処理でも切断可能な脆い部位を有し、また、その好ましい物性は、アスペクト比が２〜８、好ましくは２〜６である。更に長軸が０．０２〜３μｍ、好ましくは０．０６〜２μｍ、ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ以上、好ましくは２０ｍ２／ｇ以上、特に好ましくは２０〜５０ｍ２／ｇである。
【００４２】
かくして得られる棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、後述する粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末用として用いることができる他、非複屈折性光学樹脂材料の原料等として好適に用いることもできる。
【００４３】
本発明で得られる棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、粒子中に気流式粉砕機等による粉砕処理でも切断可能な脆い部位を有し、後述する粉砕工程を行うことにより、該脆い部位より容易に粒子が切断されるため、更にアスペクト比が小さい粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を得ることが出来る。
【００４４】
本発明の粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、前記棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法において、更に粉砕工程を設けることにより得ることができる。
【００４５】
粉砕方法は、強力なせん断力が作用する機械的手段により行われ、湿式法又は乾式法で行うことができる。
本発明において、粉砕処理は粒状媒体が作用するビーズミル或いはボールミル等の媒体粉砕機による機械的手段でも行うことができるが、気流式粉砕機による粉砕処理を行うとビーズ材の混入がなく、不純物の増加が最も少ないのでより好ましい。
気流式粉砕機は、高圧の不活性ガスを狭いノズルより開放して高速のガス流を発生させ、この高速のガス流により粗粉砕粉末を加速し、粗粉砕粉末同士の衝突やターゲットあるいは容器壁との衝突を発生させて粉砕する方法である。
【００４６】
気流式粉砕機による粉砕処理条件は、気流供給量と原料供給量の比を調整することにより制御することができ、この気流供給量と原料供給量の比は、用いる粉砕機の種類によって異なるが、所望の粒度特性を持つ粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末が得られるように適宜最適な条件を選択して決定すればよい。
気流式粉砕機としては、例えば、ジェットミル、衝突板式気流粉砕機、フラッシュドライヤー、エルボージェット、ターボクラッシュファイヤー、自由粉砕機などが挙げられるが、これらの中でも、コンタミネーションが少ない点から、ジェットミルが特に好ましい。
【００４７】
上記の粉砕処理を行うと、粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末が得られる。粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、好ましい物性は、アスペクト比は１〜３、好ましくは１〜２であり、ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ以上、好ましくは２０ｍ２／ｇ、特に好ましくは２０〜５０ｍ２／ｇである。
【００４８】
かくして得られる粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、セラミック、光学ガラス、レンズ被覆、蛍光体及び非複屈折性光学樹脂材料等の製造原料、特にチタン酸ストロンチウム等の誘電体セラミックの製造原料として好適に用いることができる。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明の実施形態を実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
｛実施例１〜２｝
市販の水酸化ストロンチウム・８水塩１５０ｇと市販のクエン酸１．４ｇ、水２Ｌを反応容器に仕込み、６０℃まで加温し、水酸化ストロンチウム及びクエン酸を溶解させた。次いで該反応溶液を攪拌しながら、炭酸ガスをｐＨが７以下になるまで流速２Ｌ／分の速度で２０分吹き込み反応を終了した。得られた針状炭酸ストロンチウムの諸物性は、比較例１参照。
続いて反応終了後のスラリーを密閉容器に仕込み、加熱処理した。加熱処理温度と時間は表１に記載のとおりである。
加熱処理後、スラリーを噴霧乾燥し、棒状炭酸ストロンチウムを得た。これを炭酸ストロンチウム粒子粉末試料とした。
【００５０】
｛実施例３｝
実施例１と同様にして棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を得た後、該棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末をジェットミルで粉砕して、粒状炭酸ストロンチウムを得た。これを炭酸ストロンチウム粒子粉末試料とした。
【００５１】
｛比較例１｝
実施例１と同様に針状炭酸ストロンチウムを析出させ、反応終了後のスラリーを噴霧乾燥し、針状炭酸ストロンチウムを得た。これを炭酸ストロンチウム粒子粉末試料とした。
【００５２】
｛比較例２｝
実施例１と同様に針状炭酸ストロンチウムを析出させ、続いて反応終了後のスラリーを密閉容器に仕込み、４０℃で加熱処理した。加熱処理温度と時間は表１に記載のとおりである。
加熱処理後、スラリーを噴霧乾燥し、炭酸ストロンチウムを得た。これを炭酸ストロンチウム粒子粉末試料とした。
【００５３】
【表１】
【００５４】
＜炭酸ストロンチウム粒子粉末の物性の評価＞
実施例１〜３及び比較例１〜２で得られた炭酸ストロンチウム粒子粉末試料について、ＢＥＴ比表面積、アスペクト比、長軸の長さを測定した。その結果を表２に示した。
また、図１〜図４に、実施例１（図１〜２）、実施例２（図３〜４）、実施例３（図５〜６）、及び比較例１（図７〜８）で得られた炭酸ストロンチウム粒子粉末の走査型電子顕微鏡写真を示す。
ＳＥＭ写真において、実施例１、実施例２、実施例３の炭酸ストロンチウム粒子粉末には、粒子中に、くびれにも似た線が観察される。このくびれにも似た線の部分が脆い部位であると考えられる。
また、比較例１（図７〜８参照）の炭酸ストロンチウム粒子粉末は針状粒子であり、針状粒子の表面には小さな粒状の粒子が付着した状態の凸部が認められるが、くびれにも似た線を有する棒状粒子とは異なるものである。
なお、アスペクト比は走査型電子顕微鏡写真から無作為に２００個の粒子を選出し、それぞれの長軸と短軸の長さを測定し、この測定した長軸（Ａ）と短軸（Ｂ）の比（Ａ／Ｂ）を粒子ごとに求め、その平均値から算出した。また、長軸は、アスペクト比の測定と同時に求めた２００個の粒子の平均値で示した。
【００５５】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の製造方法によれば、気流式粉砕機等で粉砕処理しても容易に粒状炭酸ストロンチウムを得ることができる棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を工業的に有利に製造することができる。また、該棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を、更に気流式粉砕機等で粉砕処理しても、チタン酸ストロンチウム等の誘電体セラミックの製造原料として有用な粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を容易に製造することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーを５０℃以上で加熱処理する工程を有することを特徴とする棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法。
【請求項２】
前記加熱処理は０．５時間以上行うことを特徴とする請求項１記載の棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法。
【請求項３】
前記針状炭酸ストロンチウム粒子粉末のアスペクト比が３以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法。
【請求項４】
前記針状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、水酸化ストロンチウムと、二酸化炭素又は可溶性炭酸塩から選ばれる炭酸源を水溶媒中で反応させて生成されたものを使用することを特徴とする請求項１乃至３記載の棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法。
【請求項５】
前記水酸化ストロンチウムと、炭酸源との反応は、多価アルコール、ピロリン酸、アスコルビン酸、カルボン酸、カルボン酸塩、ポリカルボン酸又はポリカルボン酸塩からなる群より選ばれる少なくとも１種以上の粒子成長抑制剤の存在下に行うことを特徴とする請求項４記載の棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法。
【請求項６】
前記炭酸源が二酸化炭素であることを特徴とする請求項４又は５記載の棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法。
【請求項７】
針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーを５０℃以上で加熱処理して棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を得る工程、該棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を粉砕処理する工程を有することを特徴とする粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法。
【請求項８】
前記粉砕処理が気流式粉砕機を用いて行うことを特徴とする請求項７記載の粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法。
【請求項９】
生成される粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、アスペクト比が１〜３で、ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ以上である請求項７又は８記載の粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法。
【請求項１】
針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーを５０℃以上で加熱処理する工程を有することを特徴とする棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法。
【請求項２】
前記加熱処理は０．５時間以上行うことを特徴とする請求項１記載の棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法。
【請求項３】
前記針状炭酸ストロンチウム粒子粉末のアスペクト比が３以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法。
【請求項４】
前記針状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、水酸化ストロンチウムと、二酸化炭素又は可溶性炭酸塩から選ばれる炭酸源を水溶媒中で反応させて生成されたものを使用することを特徴とする請求項１乃至３記載の棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法。
【請求項５】
前記水酸化ストロンチウムと、炭酸源との反応は、多価アルコール、ピロリン酸、アスコルビン酸、カルボン酸、カルボン酸塩、ポリカルボン酸又はポリカルボン酸塩からなる群より選ばれる少なくとも１種以上の粒子成長抑制剤の存在下に行うことを特徴とする請求項４記載の棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法。
【請求項６】
前記炭酸源が二酸化炭素であることを特徴とする請求項４又は５記載の棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法。
【請求項７】
針状炭酸ストロンチウム粒子粉末を含む水性スラリーを５０℃以上で加熱処理して棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を得る工程、該棒状炭酸ストロンチウム粒子粉末を粉砕処理する工程を有することを特徴とする粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法。
【請求項８】
前記粉砕処理が気流式粉砕機を用いて行うことを特徴とする請求項７記載の粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法。
【請求項９】
生成される粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末は、アスペクト比が１〜３で、ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ以上である請求項７又は８記載の粒状炭酸ストロンチウム粒子粉末の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２５４５３３（Ｐ２０１０−２５４５３３Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０９３９８（Ｐ２００９−１０９３９８）
【出願日】平成２１年４月２８日（２００９．４．２８）
【出願人】（０００２３０５９３）日本化学工業株式会社 (296)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２８日（２００９．４．２８）
【出願人】（０００２３０５９３）日本化学工業株式会社 (296)
【Ｆターム（参考）】
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