DE69319289T2 - Elektrisch leitender Bariumsulfat-Füllstoff und Verfahren zur dessen Herstellung - Google Patents
Elektrisch leitender Bariumsulfat-Füllstoff und Verfahren zur dessen HerstellungInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoff und ein Verfahren zur Herstellung desselben und insbesondere einen elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoff, der im Weißgrad ausgezeichnet, ungiftig und kostengünstig ist, und eine bei beliebiger Temperaturänderung stabile elektrische Leitfähigkeit aufweist und in Kunststoffen, Kautschuken, Harzen, Anstrichstoffen und Lacken und Fasern gut dispergierbar ist sowie ein Verfahren zur Herstellung des Füllstoffs.
- Elektrisch isolierende Eigenschaften von Kunststoffen verursachen in einigen Anwendungen davon verschiedene technische Probleme. Die elektrisch isolierenden Eigenschaften von Kunststoffen werden zu einem Hindernis beispielsweise beim Abschirmen von elektrischen Teilen von einem relativ starken elektromagnetischen Feld, beispielsweise beobachtet, wenn ein Computergehäuse angewendet wird oder beim Entladen von elektrisch geladenen Teilen. Die elektrisch isolierenden Eigenschaften von Kunststoffen werden zur Ursache verschiedener Probleme, denen man beim Lagern oder Transportieren hochleistungsfähiger Explosivstoffe oder IC-Teile, Herstellen von Teppichen, die antistatischer Behandlung unterzogen werden, oder Kautschukprodukten zur medizinischen Verwendung oder beim Herstellen elektrisch leitfähiger Klebstoffe für Metalle begegnet.
- Es ist bekannt, daß ein Polymer durch Einarbeiten von elektrisch leitfähigen Teilchen in ein elektrisch leitfähiges Material umgewandelt werden kann. Als feine Teilchen, die in der Lage sind, beispielsweise Kunststoffen und Anstrichstoffen und Lacken durch Einarbeiten in diese Substanzen darin elektrische Leitfähigkeit zu verleihen, sind beispielsweise Metallteilchen oder Rußteilchen, Teilchen von halbleitenden Oxiden, wie Zinkoxid und Jodide (beispielsweise Kupferjodid), Zinnoxidpulver, dotiert mit beispielsweise Antimon, Zinkoxidpulver, dotiert mit beispielsweise Aluminium oder Pulver von beispielsweise Titandioxid und Aluminiumoxid, beschichtet mit Zinnoxid, und faserartige Materialien, wie Glasfasern, Alkalimetalltitanatfasern und Titanoxidfasern, beschichtet mit Zinnoxid, bekannt.
- Wenn Metallteilchen oder Rußteilchen als elektrisch leitfähige Teilchen verwendet werden, werden die Polymere durch die Zugabe solcher Additive geschwärzt. Dies ist in den meisten Anwendungen davon oft unerwünscht. Beispielsweise leidet die Verwendung von Zinkoxidteilchen unter einem Problem, daß das erhaltene Polymer verminderte chemische Beständigkeit und Fluktuation in der elektrischen Leitfähigkeit aufgrund von Temperatur- und/oder Feuchtigkeitsänderungen zeigt. Ein Kupferjodid umfassendes Polymer weist sehr geringe chemische Stabilität auf und dies begrenzt die Anwendung des Polymers wesentlich. Darüber hinaus ist Antimon-dotiertes Zinnoxidpulver ausgezeichnet in der Fähigkeit elektrische Leitfähigkeit zu verleihen, jedoch weist das erhaltene Polymer aufgrund des dotierten Antimons einen blauschwarzen Farbton auf und weist das Problem von geringem Weißgrad auf. Des weiteren ist Antimon aufgrund des Toxizitätsproblems nachteilig. Somit sind die Antimon-dotiertes Zinnoxidpulver umfassenden Polymere in der Anwendung wesentlich beschränkt.
- Die Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. Sho 56-157438 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines pulverförmigen Gemisches, das in Kunststoffe eingearbeitet werden kann, um ihnen elektrische Leitfähigkeit zu verleihen. Dieses Verfahren umfaßt Zugeben einer SnCl&sub4; und SbCl&sub3; umfassenden Lösung zu einer erwärmten wässerigen Suspension von Bariumsulfat. In diesem Verfahren wird die Fällungsreaktion in einer sauren Umgebung ausgeführt und folglich umfaßt das erhaltene pulverförmige Gemisch SnO&sub2;-Pulver und Bariumsulfatpulver. Kunststoffe, zu denen jedoch ein solches pulverförmiges Gemisch gegeben wird, weisen elektrische Leitfähigkeiten auf, die gegen Temperaturänderungen instabil sind. Außerdem weist das pulverförmige Gemisch ein relativ geringes Dispergiervermögen in Kunststoffen auf, und es ist deshalb schwierig, das pulverförmige Gemisch in den Kunststoffen gleichförmig zu dispergieren.
- Wie vorstehend im einzelnen erörtert, sind die herkömmlichen, elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffe in ihrer Anwendung aufgrund von mindestens einer Unzulänglichkeit in dem Weißgrad, in der Durchsichtigkeit, Nichttoxizität, in den Kosten, in der elektrischen Leitfähigkeit, im Dispergiervermögen und dergleichen eingeschränkt oder sie sind in mindestens einem von Weißgrad, Durchsichtigkeit, Kosten, elektrischer Leitfähigkeit, Dispergiervermögen und dergleichen unzureichend.
- Unter den vorstehenden Umständen haben die Autoren dieser Erfindung verschiedene Untersuchungen ausgeführt, um einen elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoff, der die vorangehenden Nachteile überwindet, bereitzustellen; wir haben gefunden, daß es wirksam ist, die spezifische Oberfläche des Ausgangsbariumsulfats und die Dicke eines Films, der das Bariumsulfat bedeckt, zu entsprechenden spezifischen Bereichen zu begrenzen. Es wurde ebenfalls gefunden, daß die Auswahl spezifischer Calcinierungsbedingungen, die insbesondere die Verwendung von Sauerstoff-enthaltender Atmosphäre vermeiden, wie beispielsweise in BP-A-O 459 552 vorgeschlagen, zur Herstellung von Füllstoffen mit verbesserten Eigenschaften führt.
- Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoff bereitzustellen, der ausgezeichnete Eigenschaften, wie jene, nachstehend angeführten aufweist:
- (1) Als elektrisch leitfähiger Bariumsulfatfüllstoff an sich weist er ausgezeichneten Weißgrad, Durchsichtigkeit auf, wobei Grundmaterialien, wie Papier, Kunststoffe, Kautschuke, Harze, Anstrichstoffe und Fasern und Lacke, nicht durch die Zugabe des Füllstoffes gefärbt werden, unter Beibehalten von Durchsichtigkeit und Weißgrad davon. Folglich kann jeder beliebige Farbton den Grundmaterialien durch Zugabe von Färbemitteln verliehen werden.
- (2) Der Füllstoff ist im wesentlichen frei von toxischen Substanzen, wie Antimon.
- (3) Er kann mit geringen Kosten hergestellt werden, wenn kein Dotiermittel verwendet wird.
- (4) Er weist eine elektrische Leitfähigkeit auf, die gegen Temperaturänderungen und Feuchtigkeitsänderungen im Fall, wenn ein Dotiermittel verwendet wird, stabil ist.
- (5) Er ist in Kunststoffen und Harzen stark dispergierbar und
- (6) er zeigt keinen Verlust an elektrischer Leitfähigkeit aufgrund von Abschälen eines elektrisch leitfähigen Films, der die Oberfläche des elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffs bedeckt, wenn der Füllstoff in die Grundmaterialien, wie Papier, Kunststoffe, Kautschuke, Harze, Anstrichstoffe und Lacke und Fasern, eingearbeitet ist.
- Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung des vorangehenden elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffs bereitzustellen, das dessen Herstellung durch ein einfaches technisches Verfahren mit einer hohen Reaktionsgeschwindigkeit und bei geringen Kosten ermöglicht.
- Die vorliegende Erfindung betrifft somit einen elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoff, umfassend ein teilchenförmiges Kernmaterial, zusammengesetzt aus Bariumsulfat, versehen darauf mit einem Beschichtungsfilm, der nur aus Zinndioxid besteht, wobei das unbedeckte Kernmaterial ohne Beschichtungsfilm eine spezifische Oberfläche im Bereich von 0,1 bis 150 m²/g aufweist und der Film eine Dicke im Bereich von 2 bis 80 nm aufweist, wobei der Bariumsulfatfüllstoff unter Calcinierungsbedingungen bei Temperaturen von 400º - 450ºC und einer Atmosphäre von N&sub2;-Gas oder einem Gemisch von N&sub2; und H&sub2; calciniert wird.
- Die vorliegende Erfindung betrifft auch einen elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoff gemäß Anspruch 1, worin der Beschichtungsfilm von Zinndioxid mit Niob oder Tantal dotiert ist und die Menge des Dotierungsmittels ausgedrückt ist bezüglich der Menge von Nb oder Ta im Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-% auf der Basis des Gewichts von Zinndioxid.
- Folglich wird in einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des vorstehend genannten elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffs bereitgestellt, das die Schritte umfaßt von Mischen einer Suspension, enthaltend Bariumsulfatteilchen mit einer spezifischen Oberfläche im Bereich von 0,1 bis 150 m²/g in einer Konzentration im Bereich von 10 bis 1000 g/l, vorzugsweise 50 bis 500 g/l, mit einer alkalischen Lösung, die eine Verbindung von vierwertigem Zinn in einer Konzentration im Bereich von 1 bis 95 Gew.-% enthält; Einstellen des pH-Werts des Gemisches auf 11 bis 14, vorzugsweise 11 bis 12, unter Gewinnung einer gemischten Lösung; Einstellen des pH-Werts des Gemisches auf 1 bis 5, vorzugsweise 2 bis 3, durch Zugabe einer Säure zu den so erhaltenen Niederschlägen; Isolieren der Niederschläge durch Feststoff-Flüssigkeits-Trennung; Trocknen der Niederschläge und anschließend Calcinieren der Niederschläge in einer inerten Atmosphäre oder einer reduzierenden Atmosphäre.
- Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffs wie in Anspruch 5 bereitgestellt, umfassend die Schritte von (a) Mischen einer Suspension, enthaltend Bariumsulfatteilchen mit einer spezifischen Oberfläche im Bereich von 0,1 bis 150 m²/g in einer Konzentration im Bereich von 10 bis 1000 g/l mit einer alkalischen Lösung, die eine Verbindung von vierwertigem Zinn in einer Konzentration im Bereich von 1 bis 95 Gew.-% enthält; (b) Einstellen des pH-Werts des Gemisches auf 11 bis 14, unter Gewinnung einer gemischten Lösung; (c) Zugeben einer sauren Lösung, enthaltend eine fünfwertige Niobverbindung oder Tantalverbindung in einer Menge, ausgedrückt bezüglich der Menge von Nb oder Ta im Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-% auf der Basis des Gewichts von Zinndioxid; (d) Einstellen des pH- Werts des Gemisches auf 1 bis 5 durch Zugabe einer Säure zu den so erhaltenen Niederschlägen; (e) Isolieren der Niederschläge durch Feststoff-Flüssigkeits-Trennung; (f) Trocknen der Niederschläge und anschließend (g) Calcinieren der Niederschläge in einer inerten Atmosphäre oder einer reduzierenden Atmosphäre.
- Der elektrisch leitfähige Bariumsulfatfüllstoff und das Herstellungsverfahren davon gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachstehend im einzelnen erläutert.
- Der elektrisch leitfähige Bariumsulfatfüllstoff ist mit einem Beschichtungsfilm, bestehend aus Zinndioxid, das gegebenenfalls mit Niob oder Tantal dotiert sein kann, bedeckt und letzterer hat eine Dicke im Bereich von 2 bis 80 nm und vorzugsweise 10 bis 30 nm. Wenn die Dicke des Films weniger als 2 nm ist, weisen die Bariumsulfatteilchen, die mit dem Film beschichtet sind, unzureichende elektrische Leitfähigkeit auf und folglich kann befriedigende antistatische Wirkung nicht erwartet werden, wenn solche Teilchen in eine Harzmatrix eingearbeitet werden. Außerdem liefert die Verwendung von Bariumsulfatteilchen, die mit dem Film mit einer Dicke größer als 80 nm beschichtet sind, im wesentlichen keinen Effekt, der die höheren Kosten kompensiert. Wenn die Dicke des Films im Bereich von 10 bis 30 nm ist, haftet ein Zinndioxidf ilm an Bariumsulfatteilchen relativ stark und wird von den Bariumsulfatteilchen nicht abgeschält, auch wenn der elektrisch leitfähige Bariumsulfatfüllstoff geknetet und mit einer Harzmatrix vermischt wird.
- Die als Kernmaterial in dem elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoff verwendeten Bariumsulfatteilchen müssen eine spezifische Oberfläche im Bereich von 0,1 bis 150 m²/g im unbeschichteten, unbedeckten Zustand aufweisen. Wenn die unbeschichteten, unbedeckten Bariumsulfatteilchen eine spezifische Oberfläche von weniger als 0,1 m²/g aufweisen, weist der elektrisch leitfähige Bariumsulfatfüllstoff eine geringe elektrische Leitfähigkeit pro Gewichtseinheit davon auf und folglich kann die befriedigende antistatische Wirkung nicht erwartet werden, wenn solche Teilchen in eine Harzmatrix eingearbeitet werden. Wenn andererseits die spezifische Oberfläche des unbeschichteten, unbedeckten Kernmaterials 150 m²/g überschreitet, ist eine große Menge der Beschichtungssubstanz, bestehend aus Zinndioxid, die gegebenenfalls mit Niob oder Tantal dotiert sein kann, zum Erreichen einer gewünschten elektrischen Leitfähigkeit erforderlich, und die erhaltenen Teilchen sind nicht durchsichtig und sind blau getönt. Wenn Bariumsulfatteilchen eine spezifische Oberfläche im Bereich von 0,1 bis 3 m²/g oder 12 bis 150 m²/g in dem unbeschichteten, unbedeckten Zustand aufweisen, ist der erhaltene elektrisch leitfähige Bariumsulfatfüllstoff durchsichtig und zur Verwendung in Anstrichstoffen und Lacken geeignet, die durch dessen Zugabe zu elektrisch leitfähigen gemacht werden. Darüber hinaus wirkt sich die Zugabe von elektrisch leitfähigem Bariumsulfatfüllstoff nicht negativ auf die Deckkraft der zugegebenen, zusätzlichen Pigmente aus. Gemäß der vorliegenden Erfindung verwendetes Bariumsulfat kann Zinksulfid als angereicherte Verunreinigung enthalten.
- In dem erfindungsgemäßen, dotierten, elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoff ist die Menge Niob oder Tantal ausgedrückt bezüglich der Menge Nb oder Ta in dem Beschichtungsfilm im Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,3 bis 5 Gew.-%, auf der Basis des Gewichts von Zinndioxid. Wenn die Menge an Niob oder Tantal weniger als 0,1 Gew.-% ist, ist die elektrische Leitfähigkeit des erhaltenen Füllstoffs unzureichend, während, wenn sie 10 Gew.-% übersteigt, der erhaltene Füllstoff im Weißgrad vermindert ist.
- In dem Verfahren zur Herstellung des elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffs ist, wenn die Konzentration von Bariumsulfat in der Bariumsulfatsuspension weniger als 10 g/l ist, die Produktivität beeinträchtigt, während, wenn sie 1000 g/l übersteigt, die Suspension freies Zinndioxid umfaßt, und dies macht die Bildung eines gleichförmigen Zinndioxidfilms schwierig. Beispiele der in der vorliegenden Erfindung verwendbaren vierwertigen Zinnverbindungen sind Zinnchlorid und Natriumstannat, usw.. Beispiele von fünfwertigen Niobverbindungen oder Tantalverbindungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, sind lösliche Verbindungen, wie Chlorid oder Fluorid.
- Das erfindungsgemäße Verfahren ist dahingehend vorteilhaft, daß Bariumsulfatteilchen vollständig mit Zinndioxidfilmen beschichtet werden, die gegebenenfalls mit Niob oder Tantal dotiert sein können; diese Bariumsulfatteilchen können leicht mit dem Zinndioxidfilm in einem kurzen Zeitraum beschichtet werden und die erhaltenen elektrisch leitfähigen Teilchen sind in Kunststoffen gut dispergierbar.
- In dem erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Banumsulfatfüllstoff wird insbesondere Bariumsulfat als Kernmaterial verwendet und die Oberfläche davon wird mit einem Zinndioxidfilm an sich oder einem Zinndioxidf ilm, dotiert mit Niob oder Tantal, beschichtet. Deshalb ist der erfindungsgemäße Füllstoff billiger als der elektrisch leitfähige Bariumsulfatfüllstoff, der mit dem Zinndioxidf ilm, der mit Antimon dotiert ist, beschichtet ist und weist aufgrund des dotierten Antimons keinen blauschwarz gefärbten Ton auf. Folglich ist der erfindungsgemäße Füllstoff ausgezeichnet im Weißgrad. Da darüber hinaus der dünne Zinndioxidfilm durchsichtig ist und Bariumsulfat als ein Kernmaterial einen niedrigen Brechungsindex aufweist, beeinträchtigt die Verwendung des elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffs kaum die Durchsichtigkeit einer Matrixsubstanz, wie Anstrichstoffe und Lacke, Harze oder Kunststoffe, und verursacht keine Färbung davon. Dies ermöglicht die Zugabe eines Färbemittels, zusammen mit einem elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoff, zum Verleihen jedes gewünschten Farbtons für die Matrix. Außerdem ist der erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Bariumsulfatfüllstoff nicht toxisch, und weist eine elektrische Leitfähigkeit auf, die bei Tetraeraturänderungen und Feuchtigkeitsänderungen stabil ist, und ist in Kunststoffen gut dispergierbar.
- Der erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Bariumsulfatfüllstoff kann in verschiedene Substanzen, wie Papier, Kunststoffe, Kautschuke, Harze, Anstrichstoffe und Lacke und Fasern, um elektrische Leitfähigkeit zu verleihen, eingearbeitet werden, und kann folglich auf verschiedenen Gebieten, wie Mittel zum Schützen von elektronischer Präzisionsvorrich tungen und -werkzeugen vor verschiedenen Störungen aufgrund elektrostatischer Entladungen, Mittel zur Verhinderung von Schädigungen aufgrund Elektrostatik, Gehäuse zum Staubschutz, Baumaterialien, Fasern und Teile für Vorrichtungen, verwendet werden. Zusätzlich zu dem erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoff kann gleichfalls bei der Herstellung von duplizierenden vorichtungsbezogenen Teilen und Substanzen, wie elektrisch leitfähige Walzen, lichtempfindliche Trommeln und Toner, als Ladungssteuerungsmittel und bei der Herstellung von Zellen als Elektrodenmodifizierungsmatenahen verwendet werden.
- Die vorliegende Erfindung wird nachstehend im weiteren Einzelnen mit Bezug auf die nachstehenden Arbeitsbeispiele erläutert, jedoch ist die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf diese speziellen Beispiele begrenzt.
- Eine Menge von 100 g Bariumsulfatteilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 10 m²/g wurde in 1500 ml Wasser zu einer Aufschlämmung dispergiert, dann wurde die die dispergierten Bariumsulfatteilchen enthaltende Aufschlämmung auf bis zu 75ºC erhitzt und eine 25%-ige wässerige Lösung von Natriumhydroxid wurde tropfenweise zu der Aufschlämmung gegeben, so daß der pH-Wert in der Größenordnung von etwa 12 gesteuert wurde. Danach wurde eine wässerige Lösung von 81,09 g Natriumstannat (mit einem Na&sub2;SnO&sub3;-Gehalt von 96%) in 500 ml Wasser zu der Aufschlämmung gegeben, anschließend wurde das Gemisch 30 Minuten gerührt und eine 20%-ige wässerige Schwefelsäurelösung wurde zu der Aufschlämmung innerhalb 90 Minuten gegeben, so daß der pH-Wert davon auf 2,5 eingestellt wurde. Die Aufschlämmung wurde 3 Stunden unter Halten des pH Werts und der Temperatur davon auf 2,5 bzw. 75ºC belassen, gefolgt von Filtration, Waschen, Trocknen und Calcinierung bei 300ºC für 2 Stunden in Argonatmosphäre, unter Verwendung eines horizontalen Röhrenofens, unter Gewinnung eines erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffs. Der erhaltene elektrisch leitfähige Bariumsulfatfüllstoff hat einen Zinngehalt (bezüglich SnO&sub2;-Gehalt ausgedrückt) von 30,5 Gew.-%. Der spezifische Widerstand und der Farbunterschied des erhaltenen elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffs sind in der nachstehenden Tabelle 1 angeführt. In diesem Zusammenhang wurde der elektrisch leitfähige Bariumsulfatfüllstoff bei einem Druck von 2 t/cm² in Probestücke druckgeformt und anschließend wurde der spezifische Widerstand davon unter Verwendung einer Vorrichtung zur Bestimmung des spezifischen Widerstands bestimmt (Loresta, erhältlich von Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd.), und der Farbunterschied davon wurde auf der Basis der Werte von L *, a * und b * bestimmt, die durch einen Farbcomputer gemessen wurden (SM-5-Typ, erhältlich von Suga Testing Machine Co., Ltd.). Darüber hinaus wurde der elektrisch leitfähige Bariumsulfatfüllstoff durch ein Scanning-Elektronen-Mikroskop und ein Transmissions-Elektronen-Mikroskop untersucht, und es wurde gefunden, daß Bariumsulfatteilchen jeweils gleichförmig mit Zinndioxidfilm bedeckt waren und daß kein freies Zinndioxid vorlag.
- Dieselben in Beispiel 1 verwendeten Verfahren wurden wiederholt, mit der Ausnahme der Verwendung der Calcinierungsöfen, Calcinierungstemperaturen, Calcinierungszeiten und Calcinierungsatmosphären, die in Tabelle 1 aufgeführt sind, unter Gewinnung der elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffe gemäß der Erfindung. Die spezifischen Widerstandswerte und die Farbunterschiede dieser so hergestellten elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffe wurden gleichfalls in der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 im einzelnen angegeben, bestimmt, und sind in der nachstehenden Tabelle 1 angeführt, in der die Ergebnisse von Beispielen 1 - 4 als Vergleich angeführt sind. Darüber hinaus wurden diese elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffe gleichfalls mit einem Scanning- Elektronen-Mikroskop und einem Transmissions-Elektronen-Mikroskop geprüft, und es wurde gefunden, daß die Bariumsulfatteilchen, aus denen jede Probe der Füllstoffe besteht, gleichförmig mit Zinndioxidfilmen bedeckt wären und daß, wie im Fall von Beispiel 1, kein freies Zinndioxid vorlag. Tabelle 1
- (Die in Beispiel 7 verwendete Atmosphäre umfaßt 95 Vol.-% und 5 Vol.-% H&sub2;).
- Eine Menge von 100 g Bariumsulfatteilchen mit einer Teilchengröße von 0,1 um und einer spezifischen Oberfläche von 20 m²/g wurde in 1500 ml Wasser zu einer Aufschlämmung dispergiert, dann wurde die die dispergierten Bariumsulfatteilchen enthaltende Aufschlämmung auf bis zu 75ºC erhitzt und eine 25%-ige wässerige Lösung von Natriumhydroxid wurde tropfenweise zu der Aufschlämmung gegeben, so daß der pH-Wert davon auf etwa 12 eingestellt wurde. Danach wurde eine wässerige Lösung von 196,9 g Natriumstannat (mit einem Sn-Gehalt von 40%) in 500 ml Wasser zu der Aufschlämmung gegeben, die Temperatur der Flüssigkeit wurde auf 75ºC eingestellt, anschließend wurde das Gemisch 30 Minuten gerührt und eine 20 %ige wässerige Schwefelsäurelösung, in der 1,47 g Niobpentachlorid (0,5 Gew.-%, ausgedrückt bezüglich der Menge Nb auf der Basis des Gewichts von Zinndioxid) wurde zu der Aufschlämmung innerhalb 90 Minuten gegeben, so daß der pH-Wert auf 2,5 eingestellt wurde. Die Aufschlämmung wurde 3 Stunden belassen unter Halten von pH-Wert und Temperatur bei 2,5 bzw. 75ºC, gefolgt von Filtration, Waschen, Trocknen und Calcinierung bei 450ºC für 2 Stunden in einer Stickstoffatmosphäre, unter Gewinnung eines erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffs. Der erhaltene elektrisch leitfähige Bariumsulfatfüllstoff hat einen Zinngehalt (bezüglich SnO&sub2;-Gehalt ausgedrückt) von 49,8 Gew.-%. Der spezifische Widerstand und der Farbunterschied des erhaltenen elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffs sind in der nachstehenden Tabelle 2 angeführt. In diesem Zusammenhang wurde der elektrisch leitfähige Bariumsulfatfüllstoff bei einem Druck von 2 t/cm² in Probestücke druckgeformt und anschließend wurde der spezifische Widerstandswert davon unter Verwendung einer Vorrichtung zur Bestimmung des geringen Widerstands bestimmt (Loresta, erhältlich von Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd.), und der Farbunterschied davon wurde auf der Basis der Werte von L *, a * und b * bestimmt, die durch einen Farbcomputer gemessen wurden (SM-5-Typ, erhältlich von Suga Testing Machine Co., Ltd.).
- Dieselben wie in Beispiel 1 verwendeten Verfahren wurden wiederholt, mit der Ausnahme der Verwendung einer Teilchengröße von Bariumsulfat, Bedeckung von Zinndioxid, Arten und Mengen der verwendeten Niob- oder Tantalverbindung (Gew. -%, ausgedrückt bezüglich der Menge Nb oder Ta auf der Basis von Zinndioxid), Calcinierungstemperaturen und Calcinierungsatmosphären, wie in Tabelle 1 ausgewiesen, unter Gewinnung der elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffe gemäß der vorliegenden Erfindung. Die spezifischen Widerstandswerte und die Farbunterschiede dieser so hergestellten elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffe wurden gleichfalls in der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 im einzelnen angegeben, bestimmt, und sind in der nachstehenden Tabelle 2 angeführt. Tabelle 2
- (Die in Beispielen 15 und 16 verwendeten Atmosphäre umfaßt 95 Vol.-% N&sub2; und 5 Vol.-% H&sub2;).
- In Beispielen 8 und 9 erhaltene elektrisch leitfähige Bariumsulfatfüllstoffe und in der gleichen Weise wie in Beispiel 8 verwendeter, erhaltener elektrisch leitfähiger Bariumsulfatfüllstoff, mit der Ausnahme, daß die Niobverbindung nicht zugegeben wurde (der Füllstoff ist wie in der nachstehenden Tabelle 3 ohne Nb), wurden unter konstanter Temperatur und Feuchtigkeit (80ºC, 90% RH) oder 100ºC belassen und die zeitlichen Anderungen des spezifischen Widerstands (Ω cm) wurden bestimmt.
- Die Ergebnisse werden in der nachstehenden Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3
- Die erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffe zeigen ausgezeichnete Wirkungen, wie jene nachstehend angeführt:
- (1) Der elektrisch leitfähige Bariumsulfatfüllstoff an sich weist einen ausgezeichneten Weißgrad auf, wobei Grundmaterialien, wie Papier, Kunststoffe, Kautschuke, Harze, Anstrichstoffe und Fasern und Lacke, durch die Zugabe des Füllstoffes nicht gefärbt werden, unter Beibehalten von Durchsichtigkeit und Weißgrad davon. Folglich kann den Grundmaterialien durch Zugabe von Färbemitteln jeder beliebige Farbton verliehen werden.
- (2) Der Füllstoff ist im wesentlichen frei von toxischen Substanzen, wie Antimon.
- (3) Er kann mit geringen Kosten hergestellt werden.
- (4) Er weist eine elektrische Leitfähigkeit auf, die gegen Temperaturänderungen stabil ist.
- (5) Er ist in Kunststoffen und Harzen stark dispergierbar und (
- 6) er zeigt keinen Verlust an elektrischer Leitfähigkeit aufgrund von Abschälen eines elektrisch leitfähigen Films, der die Oberfläche des elektrisch leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffs bedeckt, wenn der Füllstoff in die Grundmaterialien, wie Papier, Kunststoffe, Kautschuke, Harze, Anstrichstoffe und Lacke und Fasern, eingearbeitet ist.
Claims (16)
1. Elektrisch leitfähiger Bariumsulfatfüllstoff,
umfassend ein teilchenförmiges Kernmaterial, zusammengesetzt
aus Bariumsulfat, versehen darauf mit einem
Beschichtungsfilm, der nur aus Zinndioxid besteht, wobei das unbedeckte
Kernmaterial ohne Beschichtungsfilm eine spezifische
Oberfläche im Bereich von 0,1 bis 150 m²/g aufweist und der Film
eine Dicke im Bereich von 2 bis 80 nm aufweist, wobei der
Bariumsulfatfüllstoff unter Calcinierungsbedingungen einer
Temperatur von 4000 - 450ºC und einer Atmosphäre von N&sub2;-Gas oder
einem Gemisch von N&sub2; und H&sub2; calciniert wird.
2. Elektrisch leitfähiger Bariumsulfatfüllstoff nach
Anspruch 1, wobei der Zinndioxidfilm eine Dicke im Bereich
von 10 bis 30 nm aufweist.
3. Elektrisch leitfähiger Bariumsulfatfüllstoff nach
Anspruch 1, wobei das unbeschichtete, unbedeckte Kemmaterial
eine spezifische Oberfläche im Bereich von 0,1 bis 3 m²/g
oder 12 bis 150 m²/g aufweist.
4. Elektrisch leitfähiger Bariumsulfatfüllstoff nach
Anspruch 3, wobei der Zinndioxidfilm eine Dicke im Bereich
von 10 bis 30 nm aufweist.
5. Elektrisch leitfähiger Bariumsulfatfüllstoff nach
Anspruch 1, wobei der Beschichtungsfilm aus Zinndioxid mit
Niob oder Tantal dotiert ist und die Menge des
Dotierungsmittels, ausgedrückt als Menge von Nb oder Ta; auf der Basis des
Gewichts von Zinndioxid im Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-%
liegt.
6. Elektrisch leitfähiger Bariumsulfatfüllstoff nach
Anspruch 5, wobei der Zinndioxidfilm eine Dicke im Bereich
von 10 bis 30 nm aufweist.
7. Elektrisch leitfähiger Bariumsulfatfüllstoff nach
Anspruch 5, wobei das unbeschichtete, unbedeckte Kernmaterial
eine spezifische Oberfläche im Bereich von 0,1 bis 3 m²/g
oder 12 bis 150 m²/g aufweist.
8. Elektrisch leitfähiger Bariumsulfatfüllstoff nach
Anspruch 7, wobei der Zinndioxidfilm eine Dicke im Bereich
von 10 bis 30 nm aufweist.
9. Verfahren zur Herstellung eines elektrisch
leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffs nach Anspruch 1, umfassend die
Schritte von (a) Mischen einer Suspension, enthaltend
Bariumsulfatteilchen mit einer spezifischen Oberfläche im Bereich
von 0,1 bis 150 m²/g in einer Konzentration im Bereich von 10
bis 1000 g/l mit einer alkalischen Lösung, die eine
Verbindung von vierwertigem Zinn in einer Konzentration im Bereich
von 1 bis 95 Gew.-% enthält; (b) Einstellen des pH-Werts des
Gemisches auf 11 bis 14, unter Gewinnung einer gemischten
Lösung; (c) Einstellen des pH-Werts des Gemisches auf 1 bis 5
durch Zugabe einer Säure unter Herstellung von
Niederschlägen; (d) Isolieren der Niederschläge durch
Feststoff-Flüssigkeits-Trennung; (e) Trocknen der Niederschläge und
anschließend (f) Calcinieren der Niederschläge in einer inerten
Atmosphäre oder einer reduzierenden Atmosphäre.
10. Verfahren zur Herstellung eines elektrisch
leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffs nach Anspruch 9, wobei die
Suspension Bariumsulfat in einer Konzentration im Bereich 50
bis 500 g/l enthält.
11. Verfahren zur Herstellung eines elektrisch
leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffs nach Anspruch 9, wobei im
Schritt (b) der pH-Wert des Gemisches auf den Bereich von 11
bis 12 eingestellt wird.
12. Verfahren zur Herstellung eines elektrisch
leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffs nach Anspruch 9, wobei in
Schritt (c) der pH-Wert des Gemisches auf den Bereich von 2
bis 3 eingestellt wird.
13. Verfahren zur Herstellung eines elektrisch
leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffs nach Anspruch 5, umfassend die
Schritte von (a) Mischen einer Suspension, enthaltend
Bariumsulfatteilchen mit einer spezifischen Oberfläche im Bereich
von 0,1 bis 150 m²/g in einer Konzentration im Bereich von 10
bis 1000 g/l mit einer alkalischen Lösung, die eine
Verbindung von vierwertigem Zinn in einer Konzentration im Bereich
von 1 bis 95 Gew.-% enthält; (b) Einstellen des pH-Werts des
Gemisches auf 11 bis 14, unter Gewinnung einer gemischten
Lösung; (c) Zugeben einer sauren Lösung, enthaltend eine
fünfwertige Niobverbindung oder Tantalverbindung in einer Menge,
ausgedrückt als Menge von Nb oder Ta auf der Basis des
Gewichts von Zinndioxid im Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-%; (d)
Einstellen des pH-Werts des Gemisches auf 1 bis 5 durch
Zugabe einer Säure unter Herstellung von Niederschlägen; (e)
Isolieren der Niederschläge durch Feststoff-Flüssigkeits-
Trennung; (f) Trocknen der Niederschläge und anschließend (g)
Calcinieren der Niederschläge in einer inerten Atmosphäre
oder einer reduzierenden Atmosphäre.
14. Verfahren zur Herstellung eines elektrisch
leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffs nach Anspruch 13, wobei die
Suspension Bariumsulfat in einer Konzentration im Bereich 50
bis 500 g/l enthält.
15. Verfahren zur Herstellung eines elektrisch
leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffs nach Anspruch 13, wobei in
Schritt (b) der pH-Wert des Gemisches auf den Bereich von 11
bis 12 eingestellt wird.
16. Verfahren zur Herstellung eines elektrisch
leitfähigen Bariumsulfatfüllstoffs nach Anspruch 13, wobei in
Schritt (d) der pH-Wert des Gemisches auf den Bereich von 2
bis 3 eingestellt wird.
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Families Citing this family (7)
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---|---|---|---|---|
US5569412A (en) * | 1994-08-18 | 1996-10-29 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Tin oxide based conductive powders and coatings |
DE69606687T2 (de) * | 1995-11-24 | 2000-07-06 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Elektrophotographisches, lichtempfindliches Element und es umfassende Prozesskassette und elektrophotographischer Apparat |
US5693443A (en) * | 1995-11-24 | 1997-12-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic photosensitive member, and process cartridge and electrophotographic apparatus having the same |
WO1997023578A1 (en) * | 1995-12-26 | 1997-07-03 | Monsanto Company | Electrochromic tin oxide |
US5876633A (en) * | 1995-12-26 | 1999-03-02 | Monsanto Company | Electrochromic metal oxides |
WO2008023073A1 (de) * | 2006-08-25 | 2008-02-28 | Sachtleben Chemie Gmbh | Anorganisch oberflächenmodifizierte ultrafeine partikel |
DE102008026268A1 (de) * | 2008-06-02 | 2009-12-03 | Sachtleben Chemie Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines lagerstabilen Bariumsulfats mit guter Dispergierbarkeit |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4017044A1 (de) * | 1990-05-26 | 1991-11-28 | Metallgesellschaft Ag | Elektrisch leitfaehiges bariumsulfat und verfahren zu seiner herstellung |
-
1993
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