JP5416532B2 - Acicular tin oxide fine powder and method for producing the same - Google Patents

Acicular tin oxide fine powder and method for producing the same Download PDF

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Description

本発明は、優れた導電性を有する針状酸化錫微粉末およびその製造方法に関する。より詳しくは、本発明は、導電性塗料または導電性樹脂のフィラーとして、種々の用途分野において適用され、高付加価値化を図り得る優れた高機能性材料に関する。   The present invention relates to acicular tin oxide fine powder having excellent conductivity and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to an excellent high-functional material that can be applied in various fields of application as a filler for conductive paints or conductive resins and can achieve high added value.

導電性フィラー材料は、プラスチックス、ゴム、繊維などの導電性付与剤或いは帯電防止剤として、更には電子写真複写紙、静電記録紙などの記録材料の支持体用導電性付与剤等に利用される。   Conductive filler material is used as a conductivity-imparting agent or antistatic agent for plastics, rubber, fiber, etc., and further as a conductivity-imparting agent for supports of recording materials such as electrophotographic copying paper and electrostatic recording paper. Is done.

現在、導電性材料としては、界面活性剤、イオン導電材などのいわゆるイオン伝導型のタイプと、カーボンや酸化物系導電性粉末などのいわゆる電子伝導型のタイプが多く使用されている。   At present, as the conductive material, a so-called ion conduction type such as a surfactant or an ionic conductive material and a so-called electron conduction type such as carbon or oxide-based conductive powder are often used.

特に、電子伝導型のタイプのものは、イオン伝導型のものに比べ、湿度や温度に対する導電性の安定性が高いため、近年例えば、塗料、インク、プラスチックス、繊維など種々の分野での素材や製品の帯電防止用導電性付与剤として、環境に依存しない材料として非常に有効に使用されている。   In particular, the electron-conducting type has higher conductivity stability with respect to humidity and temperature than the ion-conducting type, so in recent years, for example, materials in various fields such as paints, inks, plastics, and fibers. As an antistatic conductivity imparting agent for products and products, it is very effectively used as an environment-independent material.

上記電子伝導型のタイプの例としては、カーボン系材料、インジウム−スズ系(ITO)粉末、アンチモン−スズ系(ATO)粉末、SnO、アルミ−亜鉛系(AZO)酸化物などの酸化物系やこれらの組成物を表面に被覆した材料が知られている。 Examples of the electron conduction type include oxide materials such as carbon materials, indium-tin (ITO) powders, antimony-tin (ATO) powders, SnO 2 , aluminum-zinc (AZO) oxides. In addition, materials having a surface coated with these compositions are known.

一般に、導電性粉末を含む導電性付与剤を塗布して使用する場合には、導電性粉末は、ゴム、プラスチックス、紙等に充填されるか、或いは結合剤を含む溶液中に分散して塗布液とされ、この塗布液が、種々のフィルム、シート、支持体、さらには筐体などの被処理体上に塗布して用いられる。その場合、良好な導電性を得るには、少なくとも隣接する粉末同志が密に接触するように導電性粉末の含有量を多くしなければならない。球状等の粉末を用いる場合には、多量の導電性粉末の混入を必要とする。ここで、針状或いは繊維状の導電性粉末は、単位面積当たり或いは単位容積当たりで、少量の導電性粉末でも導電路を有効に形成することが可能となり、有利である。そこで、針状性を有する各種粉末が開発されている。   In general, when a conductive agent containing conductive powder is applied and used, the conductive powder is filled in rubber, plastics, paper or the like or dispersed in a solution containing a binder. A coating solution is used, and this coating solution is applied to various films, sheets, supports, and objects to be processed such as a casing. In that case, in order to obtain good conductivity, it is necessary to increase the content of the conductive powder so that at least adjacent powders are in close contact with each other. When a spherical powder or the like is used, it is necessary to mix a large amount of conductive powder. Here, the needle-like or fiber-like conductive powder is advantageous in that the conductive path can be effectively formed even with a small amount of the conductive powder per unit area or unit volume. Therefore, various powders having acicularity have been developed.

まず、繊維状導電性酸化アンチモン・スズとして、種々のものが提案されている。例えば、導電性酸化第二錫繊維を製造するために、しゅう酸錫を非常にゆっくりと昇温焼成したり(特許文献1)、銅を溶媒として酸化アンチモン・スズを蒸発させ、低温部に導入させ析出させたり(特許文献2)、錫化合物で紡糸液を作成し、紡糸する(特許文献3)等の方法で製造されることが知られているが、これらの方法で得られた物は、いずれも短軸が約0.5μmと太い、或いは、工業的生産性が極めて低い等の問題があった。   First, various types of fibrous conductive antimony tin oxide have been proposed. For example, in order to produce conductive stannic oxide fibers, tin oxalate is heated at a very low temperature (Patent Document 1), or antimony tin oxide is evaporated using copper as a solvent and introduced into a low temperature portion. It is known that it is produced by a method such as producing a spinning solution with a tin compound and spinning (Patent Document 3). In either case, the short axis is as thick as about 0.5 μm, or the industrial productivity is extremely low.

さらには、繊維状の形態を有する粉末に上記導電材を被覆することも知られている(特許文献4、5)。しかしながら、これらの材料は基材の上にコーティングするため、粒子の系が大きくなり、樹脂コンパウンド化して薄膜等にして使用する用途、いわゆる軽薄短小が求められる用途には使用できない、また、塗料として使用するとき、塗膜にムラが出て使用できない、という問題がある。   Furthermore, it is also known that the conductive material is coated on a powder having a fibrous form (Patent Documents 4 and 5). However, since these materials are coated on the base material, the particle system becomes large, and cannot be used for applications where a resin compound is formed into a thin film or the like, so-called light thinness is required. When used, there is a problem that the coating film becomes uneven and cannot be used.

また、繊維状のITO粉末も知られているが(特許文献6、7、8、9)、高価なために使用できる用途が限定されてしまう、という問題がある。   Moreover, although fibrous ITO powder is also known (Patent Documents 6, 7, 8, and 9), there is a problem in that it can be used because of its high cost.

そこで、短軸平均粒子径が0.005〜0.05μmであり、長軸平均粒子径が0.1〜3μmであり、かつアスペクト比が5以上であって、ケイ素成分を含有させることによる、針状導電性酸化錫微粉末または針状導電性アンチモン含有酸化錫微粉末が、提案されている(特許文献10、11)。しかしながら、これらの粒子は、小さ過ぎるため、比表面積が大きくなり、フィラーとして使用する場合に、柔軟性が損なわれ樹脂強度が劣化する等の問題がある。   Therefore, the minor axis average particle diameter is 0.005 to 0.05 μm, the major axis average particle diameter is 0.1 to 3 μm, the aspect ratio is 5 or more, and the silicon component is contained. Needle-like conductive tin oxide fine powder or needle-like conductive antimony-containing tin oxide fine powder has been proposed (Patent Documents 10 and 11). However, since these particles are too small, the specific surface area becomes large, and when used as a filler, there is a problem that flexibility is lost and resin strength is deteriorated.

特開昭56−120519号公報JP-A-56-120519 特開昭62−158199号公報JP 62-158199 A 特開平5−117906号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-117906 特開平11−241271号公報JP-A-11-241271 国際公開第2005/008685号International Publication No. 2005/008685 特開平6−293515号公報JP-A-6-293515 特開平6−293517号公報JP-A-6-293517 特開平7−232920号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-232920 特開平10−17325号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-17325 特開平8−23112号公報JP-A-8-23112 特開平8−217445号公報JP-A-8-217445

そこで、発明者らは、鋭意研究した結果、針状導電性粉末を作製するときに、酸化錫にセリウムを添加することにより、導電性が高く、白色の針状酸化錫微粉末であって、この針状導電性酸化錫微粉末を用い、少量の添加であっても表面抵抗率が低く、薄い白色の塗膜を形成できることを見出し、本発明を完成するに至った。   Therefore, as a result of earnest research, the inventors of the present invention, when producing acicular conductive powder, by adding cerium to tin oxide, high conductivity, white acicular tin oxide fine powder, Using this acicular conductive tin oxide fine powder, it was found that even when added in a small amount, the surface resistivity is low and a thin white coating film can be formed, and the present invention has been completed.

本発明は、以下に示す構成によって上記課題を解決した針状酸化錫微粉末とその製造方法に関する。
(1)短軸平均粒子径が20〜200nmで、アスペクト比が3以上であり、かつセリウムを錫に対して質量基準で0.1〜10%含有することを特徴とする、針状酸化錫微粉末。
(2)粉体体積抵抗が、1×10Ω・cm以下である、上記(1)記載の針状酸化錫微粉末。
(3)フッ素を質量基準で10%以下含有する、上記(1)または(2)記載の針状酸化錫微粉末。
(4)アンチモンを質量基準で10%以下含有する、上記(1)または(2)記載の針状酸化錫粉末
(5)針状酸化錫微粉末を質量基準で20%含有する厚さ10μmのポリエチレン樹脂シートにしたとき、ポリエチレン樹脂シートの体積抵抗が1010Ω・cm以下である、上記(1)〜(4)のいずれか記載の針状酸化錫微粉末。
(6)錫成分、セリウム成分およびアルカリ金属のハロゲン化物を含む被焼成処理物を、アルカリ金属のハロゲン化物の融点より高い温度、かつ1200℃以下で焼成し、次いで得られた焼成物の可溶性塩類を除去する、セリウムを含有する針状酸化錫微粉末の製造方法。
The present invention relates to a needle-like tin oxide fine powder and a method for producing the same, which have solved the above problems with the following configuration.
(1) Acicular tin oxide having a minor axis average particle diameter of 20 to 200 nm, an aspect ratio of 3 or more, and containing 0.1 to 10% of cerium on a mass basis with respect to tin. Fine powder.
(2) Powder volume resistivity is less 1 × 10 8 Ω · cm, the (1) acicular tin oxide fine powder according.
(3) The acicular tin oxide fine powder according to the above (1) or (2), which contains 10% or less of fluorine by mass.
(4) The acicular tin oxide powder according to the above (1) or (2) containing 10% or less of antimony on a mass basis, and (5) the thickness of 10 μm containing 20% of the acicular tin oxide fine powder on a mass basis. The acicular tin oxide fine powder according to any one of the above (1) to (4), wherein the polyethylene resin sheet has a volume resistivity of 10 10 Ω · cm or less when formed into a polyethylene resin sheet.
(6) A fired product containing a tin component, a cerium component and an alkali metal halide is fired at a temperature higher than the melting point of the alkali metal halide and at 1200 ° C. or lower, and then the soluble salts of the obtained fired product The manufacturing method of the acicular tin oxide fine powder containing cerium which removes.

本発明(1)によれば、導電性を付与し得る針状で白色の酸化錫微粉末を提供することができ、本発明(2)によれば、導電性が高い針状の白色酸化錫微粉末を提供することができる。この針状酸化錫微粉末を用いて、白色で薄く、表面抵抗率の低い塗膜を形成することができる。また、本発明(6)によれば、本発明(1)の針状酸化錫微粉末を容易に製造することができる。   According to the present invention (1), a needle-like white tin oxide fine powder capable of imparting conductivity can be provided, and according to the present invention (2), a needle-like white tin oxide having high conductivity can be provided. A fine powder can be provided. Using this acicular tin oxide fine powder, a white and thin coating film having a low surface resistivity can be formed. Moreover, according to this invention (6), the acicular tin oxide fine powder of this invention (1) can be manufactured easily.

実施例1で得られた針状酸化錫微粉末の透過型電子顕微鏡写真である。2 is a transmission electron micrograph of acicular tin oxide fine powder obtained in Example 1. FIG.

以下本発明を実施形態に基づいて具体的に説明する。なお%は特に示さない限り、また数値固有の場合を除いて質量基準の%である。   Hereinafter, the present invention will be specifically described based on embodiments. Unless otherwise indicated,% is based on mass unless otherwise specified.

〔針状酸化錫微粉末〕
本発明の針状酸化錫微粉末は、短軸平均粒子径が20〜200nmで、アスペクト比が3以上であり、かつセリウムを錫に対して質量基準で0.1〜10%含有することを特徴とする。この針状酸化錫微粉末は、酸化第二錫を主成分とし、酸化第二錫に酸素欠陥が存在するとき、針状酸化アンチモン錫微粉末に導電性が付与される。
[Acicular tin oxide fine powder]
The acicular tin oxide fine powder of the present invention has a minor axis average particle diameter of 20 to 200 nm, an aspect ratio of 3 or more, and 0.1 to 10% of cerium on a mass basis with respect to tin. Features. This acicular tin oxide fine powder is mainly composed of stannic oxide, and when oxygen defects are present in the stannic oxide, conductivity is imparted to the acicular antimony tin oxide fine powder.

ここで、平均粒子径は、透過型電子顕微鏡写真(倍率10万倍)を観察して求めた質量平均粒子径である(n=50)。短軸平均粒子径が20nm以上であると、良好な導電性、および良好な水への分散性、白色性を示し、200nm以下であると針状酸化錫微粉末を含有する塗膜の平滑性を高める。また、本発明において、微粉末とは、短軸平均粒子径が200nm以下のものをいう。   Here, the average particle diameter is a mass average particle diameter obtained by observing a transmission electron micrograph (magnification of 100,000 times) (n = 50). When the minor axis average particle diameter is 20 nm or more, good conductivity, good dispersibility in water and whiteness are exhibited, and when it is 200 nm or less, the smoothness of the coating film containing acicular tin oxide fine powder is obtained. To increase. Moreover, in this invention, a fine powder means a thing with a short-axis average particle diameter of 200 nm or less.

アスペクト比が3以上であると、針状酸化錫微粉末を用いる塗膜に良好な導電性を付与する。ここで、アスペクト比は、透過型電子顕微鏡写真(倍率10万倍)を観察して、(長軸平均粒子径/短軸平均粒子径)を計算して求める(n=50)。本発明において、「針状」とは、本発明の物性値で定義される針状のものの他、繊維状、柱状、棒状等の類似形状のものを含む。なお、針状酸化錫微粉末の長軸平均粒子径は、25nm〜10μmであることが、良好な導電性付与の観点から好ましく、25nm〜4μmが、より好ましい。また、針状酸化物微粉末の比表面積は、1〜100m/gが好ましく、5〜50m/gがより好ましい。 When the aspect ratio is 3 or more, good conductivity is imparted to a coating film using acicular tin oxide fine powder. Here, the aspect ratio is obtained by observing a transmission electron micrograph (magnification of 100,000 times) and calculating (major axis average particle diameter / minor axis average particle diameter) (n = 50). In the present invention, the “needle shape” includes not only the needle shape defined by the physical property values of the present invention but also a similar shape such as a fiber shape, a column shape, a rod shape and the like. In addition, it is preferable from a viewpoint of favorable electroconductivity that the long-axis average particle diameter of acicular tin oxide fine powder is 25 nm-10 micrometers, and 25 nm-4 micrometers are more preferable. Moreover, 1-100 m < 2 > / g is preferable and, as for the specific surface area of acicular oxide fine powder, 5-50 m < 2 > / g is more preferable.

セリウムが、錫に対して質量基準で0.1%以上であると、短軸平均粒子径が20〜200nmで、アスペクト比が3以上の透明性の針状粉末を得ることができ、10%以下であると良好な導電性が得られる。針状酸化錫微粉末中のセリウムと錫の質量定量分析は、ICP法で行う。   When cerium is 0.1% or more by mass with respect to tin, a transparent acicular powder having a minor axis average particle diameter of 20 to 200 nm and an aspect ratio of 3 or more can be obtained. Good electroconductivity is acquired as it is the following. Mass quantitative analysis of cerium and tin in acicular tin oxide fine powder is performed by ICP method.

針状酸化錫微粉末は、フッ素を、質量基準で10%以下含有することが好ましく、1〜5%含有することがより好ましい。フッ素の存在により、酸化第二錫中の酸素欠陥が安定し、針状酸化錫微粉末の導電性を安定させることができる。針状酸化錫微粉末中のフッ素が10%より多いと、酸化第二錫にドープされない遊離のフッ素もしくはフッ化物が増加し、針状酸化錫微粉末の間の通電パスを妨げるので、導電性が低下する。針状酸化錫微粉末中のフッ素の質量定量分析は、セリウム、錫と同様に行う。なお、フッ素が0%であっても、第一錫イオン等による酸化第二錫の還元などにより、針状酸化錫微粉末に高い導電性を付与することができる。   The acicular tin oxide fine powder preferably contains 10% or less of fluorine on a mass basis, more preferably 1 to 5%. Oxygen defects in stannic oxide are stabilized by the presence of fluorine, and the conductivity of acicular tin oxide fine powder can be stabilized. If the amount of fluorine in the acicular tin oxide fine powder is more than 10%, the amount of free fluorine or fluoride that is not doped into stannic oxide increases, and the current-carrying path between the acicular tin oxide fine powder is hindered. Decreases. Mass quantitative analysis of fluorine in acicular tin oxide fine powder is performed in the same manner as cerium and tin. In addition, even if fluorine is 0%, high conductivity can be imparted to the acicular tin oxide fine powder by reduction of stannic oxide with stannous ions or the like.

また、針状酸化錫微粉末は、アンチモンを、質量基準で10%以下含有することが好ましく、1〜5%含有することがより好ましい。アンチモンの存在により、酸化第二錫中の酸素欠陥が安定し、針状酸化錫微粉末の導電性を安定させることができる。針状酸化錫微粉末中のアンチモンが10%より多いと、酸化第二錫にドープされない遊離のアンチモンもしくはアンチモン化合物が増加し、針状酸化錫微粉末の間の通電パスを妨げるので、導電性が低下する。針状酸化錫微粉末中のアンチモンの質量定量分析は、セリウム、錫と同様に行う。なお、アンチモンが0%であっても、第一錫イオン等による酸化第二錫の還元などにより、針状酸化錫微粉末に高い導電性を付与することができる。   Further, the acicular tin oxide fine powder preferably contains 10% or less of antimony on a mass basis, and more preferably contains 1 to 5%. Due to the presence of antimony, oxygen defects in the stannic oxide are stabilized, and the conductivity of the acicular tin oxide fine powder can be stabilized. If the amount of antimony in the acicular tin oxide fine powder is more than 10%, the amount of free antimony or antimony compound that is not doped with stannic oxide increases, and the current path between the acicular tin oxide fine powder is hindered. Decreases. The mass quantitative analysis of antimony in the acicular tin oxide fine powder is performed in the same manner as cerium and tin. In addition, even if antimony is 0%, high electroconductivity can be provided to acicular tin oxide fine powder by reduction | restoration of stannic oxide by a stannous ion etc.

針状酸化錫微粉末の粉体体積抵抗が、1×10Ω・cm以下であると、針状酸化錫微粉末を使用する塗膜が、帯電防止効果を発揮する表面抵抗10Ω/□を得るために必要な、塗膜への針状酸化錫微粉末の混入量を抑制することができ、塗膜の全光透過率等の物性を維持することが可能となり、好ましく、1×10Ω・cm以下が、より好ましい。ここで、粉体体積抵抗とは、試料粉末を円筒ドーナツ状のPP製絶縁ジグに入れ、開口部の両端を円筒の真鍮電極によって100kgf/cmで加圧し、真鍮電極間の抵抗値をデジタルマルチメーターによって測定し、これより粉体体積抵抗を算出する。 Acicular tin oxide fine powder of the powder volume resistivity, 1 × is not more than 10 8 Omega · cm, the coating film using the acicular tin oxide fine powder, the surface resistivity of 10 9 to exert an antistatic effect It is possible to suppress the amount of acicular tin oxide fine powder mixed in the coating film necessary to obtain Ω / □, and it is possible to maintain the physical properties such as the total light transmittance of the coating film. 1 × 10 3 Ω · cm or less is more preferable. Here, the powder volume resistivity, the sample was placed powder into a cylindrical toroidal PP made of insulating jig, pressurized with 100 kgf / cm 2 to both ends of the opening by a brass electrode of the cylinder, the resistance value between the brass electrodes measured by a digital multimeter, which than calculates the powder volume resistivity.

針状酸化錫微粉末を質量基準で20%含有する厚さ10μmの塗膜にしたとき、ポリエチレン樹脂シートの体積抵抗が1010Ω・cm以下であると、針状酸化錫微粉末を透明導電膜として使用するために、好ましい。このとき、塗膜は、針状酸化錫微粉末を質量基準で19〜21%含有すればよく、塗膜の残部は、後述するバインダー樹脂である。また、膜厚は、9.5〜10.4μmの範囲で測定する。ここで、塗膜の体積抵抗は、三菱化学アナリテック製ハイレスタUP(4端子法)で測定する。 When the thickness of 10μm coating containing 20% acicular tin oxide fine powder on a mass basis, the volume resistivity of the polyethylene resin sheet is not more than 10 10 Ω · cm, the acicular tin oxide fine powder clear It is preferable for use as a conductive film. At this time, a coating film should just contain 19-21% of acicular tin oxide fine powder by mass reference | standard, and the remainder of a coating film is binder resin mentioned later. The film thickness is measured in the range of 9.5 to 10.4 μm. Here, the volume resistivity of the coating is measured by Mitsubishi Chemical analytic Tech Ltd. Hiresta UP (4-terminal method).

本発明の針状酸化錫微粉末は、粉末の色調が、Lab表色系におけるL値が70以上であるものが、好ましい。ここで、針状酸化錫微粉末のL値は、例えば、スガ試験機社製装置(SM−7-IS−2B)を用いて測定する。なお、本発明の針状酸化物微粉末は、白色顔料として用いられる酸化チタンのような強い光触媒活性がないので、樹脂に添加して塗膜等に使用しても塗膜中の樹脂の分解を促進する心配がない。   The acicular tin oxide fine powder of the present invention preferably has a color tone of 70 or more in L value in the Lab color system. Here, the L value of the acicular tin oxide fine powder is measured using, for example, an apparatus (SM-7-IS-2B) manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd. In addition, since the acicular oxide fine powder of the present invention does not have a strong photocatalytic activity like titanium oxide used as a white pigment, the resin in the coating film is decomposed even if it is added to the resin and used for the coating film. There is no worry to promote.

針状酸化錫微粉末は、全質量の70%以上が、短軸平均粒子径が20〜200nmであり、アスペクト比が3以上であり、かつセリウムを錫に対して質量基準で0.1〜10%含有することが好ましい。   The acicular tin oxide fine powder has 70% or more of the total mass, the minor axis average particle diameter of 20 to 200 nm, the aspect ratio of 3 or more, and 0.1% by mass of cerium with respect to tin. It is preferable to contain 10%.

〔製造方法〕
本発明の針状酸化錫微粉末の製造方法は、
錫成分、セリウム成分およびアルカリ金属のハロゲン化物を含む被焼成処理物を、アルカリ金属のハロゲン化物の融点より高い温度、かつ1200℃以下で焼成し、次いで得られた焼成物の可溶性塩類を除去することを特徴とする。
〔Production method〕
The method for producing the acicular tin oxide fine powder of the present invention,
A to-be-fired product containing a tin component, a cerium component and an alkali metal halide is fired at a temperature higher than the melting point of the alkali metal halide and 1200 ° C. or lower, and then the soluble salts of the obtained fired product are removed. It is characterized by that.

被焼成処理物を製造するための前駆物質を、まず生成させる。前駆物質は、錫成分およびセリウム成分を含む。錫成分としては、錫の水酸化物および/またはその脱水物であることが、好ましい。   First, a precursor for producing a material to be fired is generated. The precursor includes a tin component and a cerium component. The tin component is preferably a tin hydroxide and / or a dehydrate thereof.

ここで用いられる錫成分の原料向けの錫化合物としては、塩化錫などのハロゲン化錫、酸化錫、水酸化錫或いは、錫の硫酸塩、硝酸錫などの錫の無機酸塩(第一錫塩、第二錫塩)などが挙げられ、これらを単独で或いは2種以上混合して用いてもよい。第一錫塩としては、フッ化第一錫、塩化第一錫、ホウフッ化第一錫、硫酸第一錫、酸化第一錫、硝酸第一錫、ピロリン酸錫、スルファミン酸錫、亜錫酸塩等の無機系の塩、アルカノールスルホン酸第一錫、スルホコハク酸第一錫、脂肪族カルボン酸第一錫等の有機系の塩が挙げられる。第二錫塩としては上記第一錫塩のそれぞれの第二錫塩が挙げられるが、気体であるもの、難溶性のもの等があるので、液体である塩化第二錫を用いるのが一般的であり、中でも塩化第二錫の塩酸水溶液を用いるのが、工業的にも望ましい。錫水酸化物は、塩化錫の塩酸水溶液をアルカリ中に滴下することで得られる。また、錫成分は、加水分解によっても得られる。この加水分解の方法は、当業者に公知の方法でよい。   The tin compound for the raw material of the tin component used here includes tin halides such as tin chloride, tin oxide, tin hydroxide, or tin inorganic acid salts (such as stannous salts) such as tin sulfate and tin nitrate. , Stannic salts) and the like, and these may be used alone or in admixture of two or more. Examples of stannous salts include stannous fluoride, stannous chloride, stannous borofluoride, stannous sulfate, stannous oxide, stannous nitrate, tin pyrophosphate, tin sulfamate, and stannic acid. Examples thereof include inorganic salts such as salts, and organic salts such as stannous alkanol sulfonate, stannous sulfosuccinate, and stannous aliphatic carboxylate. Examples of stannic salts include the respective stannic salts of the above stannous salts. However, since there are those that are gases and those that are sparingly soluble, it is common to use liquid stannic chloride. Among them, it is industrially desirable to use a hydrochloric acid aqueous solution of stannic chloride. Tin hydroxide is obtained by dropping an aqueous hydrochloric acid solution of tin chloride into an alkali. The tin component can also be obtained by hydrolysis. This hydrolysis method may be a method known to those skilled in the art.

セリウム成分の原料向けのセリウム化合物としては、三塩化セリウム、水酸化セリウム、酸化セリウム、炭酸セリウム等の無機塩のほか、有機セリウム等も使用でき、これらを単独で或いは2種以上混合して用いてもよい。中でも、炭酸セリウムは、アルカリに溶解するので、工業的に好ましい。具体的には、セリウム成分は、炭酸セリウムをアルカリ水溶液に溶解させ、その後中和反応することによって含有される。   As the cerium compound for the raw material of the cerium component, in addition to inorganic salts such as cerium trichloride, cerium hydroxide, cerium oxide, and cerium carbonate, organic cerium can also be used, and these can be used alone or in combination of two or more. May be. Among them, cerium carbonate is industrially preferable because it dissolves in an alkali. Specifically, the cerium component is contained by dissolving cerium carbonate in an alkaline aqueous solution and then performing a neutralization reaction.

また、前駆物質は、セリウム成分を含有する錫の水酸化物および/またはその脱水物であることが、より好ましく、セリウム成分と錫を混合状態とすることにより、均一な針状微粒子を得ることができる。この方法は、各化合物の溶液を用いる種々の方法で行い得る。例えば、(a)70〜90℃の熱水中に、錫化合物の塩酸水溶液と、セリウム化合物のアルカリ水溶液とを、それぞれ並行して、ほぼpH7を保持するように添加しながら中和し、セリウム成分と錫が混合した水酸化物を共沈させる方法、(b)セリウム化合物のアルカリ水溶液中に、錫化合物の塩酸水溶液を添加して、中和することにより混合した水酸化物を共沈させる方法、(c)錫化合物中の塩酸水溶液中に、セリウム化合物のアルカリ水溶液を添加して中和し、混合した水酸化物を共沈させる方法、等の方法が挙げられる。このような方法の中でも特に上記(a)の方法が工業的には望ましく、この場合、中和反応液のpHを5〜10に保持するように行うのが好ましい。   The precursor is more preferably a hydroxide of tin containing a cerium component and / or a dehydrate thereof, and uniform needle-like fine particles can be obtained by mixing the cerium component and tin. Can do. This method can be performed by various methods using a solution of each compound. For example, (a) a hydrochloric acid aqueous solution of a tin compound and an alkaline aqueous solution of a cerium compound are neutralized in hot water at 70 to 90 ° C. in parallel so as to maintain a pH of approximately 7, respectively, and cerium (B) Coprecipitation of a mixed hydroxide by adding a hydrochloric acid aqueous solution of a tin compound to the alkaline aqueous solution of the cerium compound and neutralizing it. And (c) a method in which an alkaline aqueous solution of a cerium compound is added to a hydrochloric acid aqueous solution in a tin compound for neutralization, and a mixed hydroxide is coprecipitated. Among these methods, the method (a) is particularly desirable industrially. In this case, the neutralization reaction solution is preferably maintained at a pH of 5 to 10.

また、前駆物質は、錫の水酸化物および/またはその脱水物、ならびにセリウム成分で構成することができ、錫の水酸化物および/またはその脱水物、ならびにセリウムの水酸化物および/またはその脱水物で構成することもできる。この場合も、当業者に公知の方法で、前駆物質を作製すればよい。   Further, the precursor may be composed of a tin hydroxide and / or a dehydrate thereof, and a cerium component, a tin hydroxide and / or a dehydrate thereof, and a cerium hydroxide and / or its It can also consist of a dehydrated product. In this case, the precursor may be prepared by a method known to those skilled in the art.

被焼成処理物中のセリウムを、好ましくは、錫に対して質量基準で0.1〜10%、より好ましくは0.3〜5%、特に好ましくは0.5〜3%添加する。0.1%より少ないと針状性が得られず、10%より多く添加しても添加効果の増大が少なく、酸化セリウムが遊離してしまうので好ましくない。また、経済的に有利でない。   The cerium in the material to be fired is preferably added in an amount of 0.1 to 10%, more preferably 0.3 to 5%, and particularly preferably 0.5 to 3% on a mass basis with respect to tin. If it is less than 0.1%, acicularity cannot be obtained, and even if it is added more than 10%, the effect of addition is small, and cerium oxide is liberated. Moreover, it is not economically advantageous.

セリウム化合物は、より良好な針状性を得るためにはある程度多量に添加することが望ましいが、焼成後の生成物にセリウム化合物が多量に残存すると、導電性に悪影響を及ぼし望ましくないので、可溶性であるセリウム化合物を除去処理し、不必要な量のセリウム化合物を除くことが、好ましい。   It is desirable to add a certain amount of cerium compound in order to obtain better acicularity. However, if a large amount of cerium compound remains in the product after firing, it is undesirable because it adversely affects conductivity and is soluble. It is preferable to remove the cerium compound and remove an unnecessary amount of the cerium compound.

セリウム化合物のアルカリ水溶液に使用するアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の水酸化物、炭酸塩やアンモニア等が挙げられ、これらを単独で或いは2種以上混合して用いてもよい。   Examples of the alkali used in the alkaline aqueous solution of the cerium compound include hydroxides of alkali metals such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate and potassium carbonate, carbonates and ammonia, and these are used alone or in two kinds. You may mix and use the above.

上記中和反応は水中、熱水中或いはアルコール中で行うことができ、熱水中で行うのが好ましい。ここで、アルコールとしては、エタノール、メタノール等が挙げられる。   The neutralization reaction can be performed in water, hot water, or alcohol, and is preferably performed in hot water. Here, ethanol, methanol, etc. are mentioned as alcohol.

次に、得られた前駆物質に、通常の洗浄、乾燥、粉砕等の処理を施した後、アルカリ金属のハロゲン化物と混合して被焼成処理物を生成する。   Next, the obtained precursor is subjected to normal washing, drying, pulverization and the like, and then mixed with an alkali metal halide to produce a fired product.

アルカリ金属のハロゲン化物としては、種々のものを使用し得るが、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム等を挙げることができる。これらは単独で或いは混合して用いてもよい。   Various alkali metal halides can be used, and examples thereof include sodium chloride, potassium chloride, and lithium chloride. These may be used alone or in combination.

アルカリ金属のハロゲン化物の使用量としては、前駆物質の錫の質量基準で好ましくは10%以上、より好ましくは25%以上、特に好ましくは75〜160%である。10%より低いと良好な針状粒子が得られず、また160%より多いと、添加の効果は現れず、後工程で余剰分を洗浄することになるため、経済的でない。   The amount of alkali metal halide used is preferably 10% or more, more preferably 25% or more, and particularly preferably 75 to 160%, based on the mass of the precursor tin. If it is lower than 10%, good acicular particles cannot be obtained, and if it is higher than 160%, the effect of addition does not appear, and the surplus portion is washed in a subsequent step, which is not economical.

前駆物質とアルカリ金属のハロゲン化物との混合は、種々の方法によって行なうことができ、例えば、上記処理をした前駆物質とアルカリ金属のハロゲン化物とをヘンシェルミキサー等の混合攪拌機で行なうことができる。更に、この混合後、乾式粉砕機で粉砕を行うと、酸化錫微粉末の針状性の点で、好ましい。   The precursor and the alkali metal halide can be mixed by various methods. For example, the precursor and the alkali metal halide treated as described above can be mixed with a mixing stirrer such as a Henschel mixer. Further, after this mixing, it is preferable to perform pulverization with a dry pulverizer from the viewpoint of the acicularity of the tin oxide fine powder.

なお、このとき、酸化錫微粉末の性状を調節する目的で、種々の調節剤を添加することができる。例えば、針状微粉末の針状性を調節する目的で、カリウム塩等を添加することもできる。   At this time, various regulators can be added for the purpose of regulating the properties of the tin oxide fine powder. For example, a potassium salt or the like can be added for the purpose of adjusting the acicularity of the acicular fine powder.

焼成は、アルカリ金属のハロゲン化物の融点以上、かつ1200℃以下で、好ましくは、800〜1200℃で行なう。焼成温度がアルカリ金属のハロゲン化物の融点以下であると、粒子の針状性が低くなり、1200℃を超えると粒成長が促進され、短軸径が太くなり、酸化錫微粉末、およびこれを用いた塗膜の平滑性が損なわれる。アルカリ金属のハロゲン化物の融点としては、NaClの800℃、KClの776℃、LiClの606℃等が挙げられ、これらを単独で或いは2種以上混合して用いてもよい。   Firing is carried out at a temperature not lower than the melting point of the alkali metal halide and not higher than 1200 ° C., preferably 800 to 1200 ° C. When the firing temperature is lower than the melting point of the alkali metal halide, the acicularity of the particles is lowered, and when it exceeds 1200 ° C., grain growth is promoted, the minor axis diameter becomes thicker, tin oxide fine powder, and The smoothness of the used coating film is impaired. Examples of the melting point of the alkali metal halide include NaCl at 800 ° C., KCl at 776 ° C., LiCl at 606 ° C., and these may be used alone or in admixture of two or more.

焼成は、水蒸気またはアルコール蒸気が存在し、かつ酸素を排除した不活性ガス雰囲気中で行うことが好ましい。不活性ガスとしては、窒素ガスやアルゴンガス等が挙げられる。アルコール蒸気としては、エタノール蒸気、メタノール蒸気等が挙げられる。   Firing is preferably performed in an inert gas atmosphere in which water vapor or alcohol vapor is present and oxygen is excluded. Examples of the inert gas include nitrogen gas and argon gas. Examples of alcohol vapor include ethanol vapor and methanol vapor.

不活性ガス雰囲気中に、水蒸気またはアルコール蒸気を導入する方法は限定されない。熱処理炉の不活性ガス雰囲気中に水蒸気またはアルコール蒸気を導入してもよく、また、前駆物質をスラリーのままで、またはその乾燥を適度にして湿った状態にしてもよい。あるいは、不活性ガスを、水またはアルコールに通じて、バブリングさせてもよい。   A method for introducing water vapor or alcohol vapor into the inert gas atmosphere is not limited. Water vapor or alcohol vapor may be introduced into the inert gas atmosphere of the heat treatment furnace, and the precursor may be left in a slurry state or may be in a moist state with appropriate drying. Alternatively, the inert gas may be bubbled through water or alcohol.

水蒸気またはアルコール蒸気の蒸気圧は、飽和蒸気圧の30%以上であると、酸化錫微粉末が還元され、導電性が高くなる点で好ましい。この蒸気圧を保って熱処理するには密閉型の熱処理炉を用いるのが好ましい。   The vapor pressure of water vapor or alcohol vapor is preferably 30% or more of the saturated vapor pressure in that the tin oxide fine powder is reduced and the conductivity becomes high. In order to perform the heat treatment while maintaining the vapor pressure, it is preferable to use a closed heat treatment furnace.

また、不活性ガス雰囲気から酸素を排除して加熱することが好ましい。従来、酸素を含む不活性ガス化で熱処理する方法が知られているが、酸素が含まれていると、安定して低抵抗粉末が得られず、また導電性が不均一である。酸素は、不活性ガスに対して、1%以下が好ましい。   Moreover, it is preferable to heat by removing oxygen from the inert gas atmosphere. Conventionally, a heat treatment method using an inert gas containing oxygen is known. However, when oxygen is contained, a low-resistance powder cannot be obtained stably and the conductivity is not uniform. Oxygen is preferably 1% or less with respect to the inert gas.

焼成時間は、特に制限はないが、30分〜5時間が適当である。   The firing time is not particularly limited, but is suitably 30 minutes to 5 hours.

次に、上記焼成生成物を、水、酸またはアルカリの水性媒液で処理して可溶性塩類を除去する。ここで用いる酸としては種々のものを使用し得るが、例えば、無機酸や有機酸等が挙げられ、中でも塩酸、硫酸、フッ化水素酸等の無機酸が好ましい。ここで、水またはNaOH、KOH等のアルカリの水溶液で除去される可溶性塩類は、上記セリウム化合物等が挙げられ、酸の水溶液で除去される可溶性塩類は、Na、K等が挙げられる。   Next, the fired product is treated with water, acid or alkali aqueous medium to remove soluble salts. Various acids can be used as the acid used here, and examples thereof include inorganic acids and organic acids, among which inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and hydrofluoric acid are preferable. Here, examples of the soluble salts that can be removed with water or an aqueous alkali solution such as NaOH and KOH include the cerium compound, and examples of the soluble salts that can be removed with an aqueous acid solution include Na and K.

上記のようにして可溶性塩類を除去して得た処理物は、必要に応じて、例えば、遠心沈降処理や種々の分級手段で針状性の不充分なものを除去した後、通常の濾過、洗浄、乾燥、仕上げ粉砕等を行なう。   The processed product obtained by removing the soluble salts as described above is, as necessary, for example, after removing the insufficient acicularity by centrifugal sedimentation treatment or various classification means, followed by normal filtration, Wash, dry, finish pulverize, etc.

以上によって、短軸平均粒子径が20〜200nmであり、アスペクト比が3以上であり、かつセリウムを錫に対して質量基準で0.1〜10%含有する針状導電性酸化錫微粉末を得ることができる。   By the above, the acicular conductive tin oxide fine powder having a minor axis average particle diameter of 20 to 200 nm, an aspect ratio of 3 or more, and containing 0.1 to 10% of cerium on a mass basis with respect to tin. Can be obtained.

また、被焼成処理物をさらに第一錫イオンによって還元すると、導電性向上の観点から好ましい。第一錫イオンによって還元する方法の例としては、被焼成処理物を第一錫イオン含有水溶液中にて混合し、水洗、乾燥する方法がある。また、焼成処理物を第一錫イオン含有水溶液中で混合して、ペースト状にし、スラリーのままあるいは乾燥したものを、水蒸気またはアルコール蒸気を含有する非酸化性雰囲気にて加熱する方法がある。   Moreover, it is preferable from a viewpoint of electroconductivity improvement to reduce a to-be-fired processed material with a stannous ion. As an example of the method of reducing with stannous ions, there is a method of mixing a material to be fired in a stannous ion-containing aqueous solution, washing with water and drying. Further, there is a method in which a fired product is mixed in a stannous ion-containing aqueous solution to form a paste, and the slurry or dried product is heated in a non-oxidizing atmosphere containing water vapor or alcohol vapor.

また、被焼成処理物は、フッ素処理されていることが好ましい。このフッ素処理は、湿式により、被焼成処理物にフッ素源を含有させることが、より好ましい。   Moreover, it is preferable that the to-be-fired processed material is fluorine-treated. In the fluorine treatment, it is more preferable that the material to be fired contains a fluorine source by a wet method.

フッ素源としては、フッ化アンモニウム、ケイフッ化アンモニウム、フッ化水素酸アンモニウム、フッ化スズ、フッ化スズ酸、フッ化水素、フッ化水素酸、フッ化ホウ素、フッ化臭素等を用いることができ、これらを単独で或いは2種以上混合して用いてもよい。   As the fluorine source, ammonium fluoride, ammonium silicofluoride, ammonium hydrofluoride, tin fluoride, fluorostannic acid, hydrogen fluoride, hydrofluoric acid, boron fluoride, bromine fluoride, etc. can be used. These may be used alone or in admixture of two or more.

具体的には、セリウムを含有する錫の水酸化物の原料の一部に、錫を含有するフッ素源を用いる方法、セリウムを含有する錫の水酸化物を生成するとき、フッ素源を含有させておく方法等が挙げられる。   Specifically, a method of using a fluorine source containing tin as a part of a raw material of tin hydroxide containing cerium, and a fluorine source is included when producing a tin hydroxide containing cerium. The method of keeping it etc. is mentioned.

また、焼成物の可溶性塩類を除去した後、更にフッ素処理することも好ましい。このフッ素処理は、上記被焼成処理物のフッ素処理と同様に行うことができる。   Moreover, it is also preferable to perform a fluorine treatment after removing the soluble salts of the fired product. This fluorine treatment can be performed in the same manner as the fluorine treatment of the article to be fired.

また、フッ素は、焼成後の針状導電性酸化錫微粉末をフッ素処理することによっても、導入することができる。フッ素処理としては、針状酸化錫微粉末を、フッ素源を含む水溶液等で湿式処理する方法等が挙げられる。   Fluorine can also be introduced by subjecting the acicular conductive tin oxide fine powder after firing to fluorine treatment. Examples of the fluorine treatment include a method of wet-treating acicular tin oxide fine powder with an aqueous solution containing a fluorine source.

フッ素処理は、これらの湿式処理の後、熱処理する方法が、より好ましい。この熱処理の温度は、300〜550℃であると、フッ素を十分に拡散することができる点から好ましい。さらに、熱処理の際に、窒素ガスや、水素もしくは水蒸気を含んだ不活性ガス(窒素ガス、アルゴンガス等)を流すことで、更にフッ素処理の反応が進行し、好ましい。   The fluorine treatment is more preferably a method of performing a heat treatment after these wet treatments. The temperature of this heat treatment is preferably 300 to 550 ° C. from the viewpoint that fluorine can be sufficiently diffused. Further, it is preferable that a fluorine treatment reaction further proceeds by flowing an inert gas (nitrogen gas, argon gas, or the like) containing nitrogen gas or hydrogen or water vapor during the heat treatment.

フッ素のドープ量は、フッ素源の添加量、熱処理温度および熱処理時間等を調整して制御することができるので、粉体体積抵抗を所望の範囲に低下させた導電性酸化スズ粉末を製造することができる。なお、このフッ素処理は、上記第一錫イオンによる還元と組み合わせると、導電性向上の観点から、より好ましい。 Since the doping amount of fluorine can be controlled by adjusting the addition amount of the fluorine source, the heat treatment temperature, the heat treatment time, etc., a conductive tin oxide powder having a powder volume resistivity reduced to a desired range is produced. be able to. In addition, this fluorine treatment is more preferable from the viewpoint of improving conductivity when combined with the reduction with the stannous ion.

他方、被焼成処理物にアンチモンを含有させるときには、被焼成処理物を製造するための前駆物質を、まず生成させる。前駆物質は、錫成分、セリウム成分およびアンチモン成分を含む。錫成分としては、錫の水酸化物および/またはその脱水物であることが、好ましい。また、アンチモン成分としては、水酸化物および/またはその脱水物であることが、好ましい。ここで用いられる錫成分の原料向けの錫化合物については、上記のとおりである。   On the other hand, when antimony is contained in the object to be fired, a precursor for producing the object to be fired is first generated. The precursor includes a tin component, a cerium component, and an antimony component. The tin component is preferably a tin hydroxide and / or a dehydrate thereof. The antimony component is preferably a hydroxide and / or a dehydrate thereof. The tin compound for the raw material of the tin component used here is as described above.

用いられるアンチモン成分の原料向けのアンチモン化合物としては、塩化アンチモンなどのハロゲン化アンチモン、酸化アンチモン、水酸化アンチモン或いは、アンチモンの硫酸塩、硝酸アンチモンなど無機酸塩などが挙げられ、これらを単独で或いは2種以上混合して用いてもよい。好ましくは、塩化アンチモンの塩酸水溶液を用いる。 Examples of the antimony compound for the raw material of the antimony component used include antimony halides such as antimony chloride, antimony oxide, antimony hydroxide, and inorganic acid salts such as antimony sulfate, antimony nitrate, and the like. You may mix and use 2 or more types. Preferably, an aqueous solution of antimony chloride in hydrochloric acid is used.

また、前駆物質は、セリウム成分を含有するアンチモン−錫の水酸化物および/またはその脱水物であることが、より好ましく、セリウム成分とアンチモン−錫を混合状態とすることにより、均一な針状微粒子を得ることができる。この方法は、各化合物の溶液を用いる種々の方法で行い得る。例えば、(a)70〜90℃の熱水中に、アンチモン化合物と錫化合物の塩酸水溶液と、セリウム化合物のアルカリ水溶液とを、それぞれ並行して、ほぼpH7を保持するように添加しながら中和し、セリウム成分を含有するアンチモン−錫水酸化物を共沈させる方法、(b)セリウム化合物のアルカリ水溶液中に、アンチモン−錫化合物の塩酸水溶液を添加して、中和することにより混合した水酸化物を共沈させる方法、(c)アンチモン−錫化合物中の塩酸水溶液中に、セリウム化合物のアルカリ水溶液を添加して中和し、混合した水酸化物を共沈させる方法、等の方法が挙げられる。このような方法の中でも特に上記(a)の方法がばらつきの少ないため工業的には望ましく、この場合、中和反応液のpHを5〜10に保持するように行うのが好ましい。また、錫成分とアンチモン成分は、塩化錫と塩化アンチモンの混合溶液等を加水分解することによっても得られる。この加水分解の方法は、当業者に公知の方法でよい。   The precursor is more preferably an antimony-tin hydroxide containing a cerium component and / or a dehydrated product thereof. By mixing the cerium component and antimony-tin, a uniform needle shape is obtained. Fine particles can be obtained. This method can be performed by various methods using a solution of each compound. For example, (a) neutralizing an aqueous solution of antimony compound and tin compound with hydrochloric acid and an alkaline solution of cerium compound in parallel with each other so as to maintain a pH of about 7 in hot water of 70 to 90 ° C. And a method of co-precipitation of antimony-tin hydroxide containing a cerium component, (b) water mixed by neutralizing an aqueous solution of antimony-tin compound with hydrochloric acid in an alkaline solution of cerium compound A method of coprecipitation of an oxide, a method of (c) neutralizing an aqueous solution of cerium compound in an aqueous solution of hydrochloric acid in an antimony-tin compound, and coprecipitation of a mixed hydroxide. Can be mentioned. Among these methods, the method (a) is particularly desirable because it has little variation. In this case, it is preferable to maintain the neutralization reaction solution at a pH of 5 to 10. The tin component and the antimony component can also be obtained by hydrolyzing a mixed solution of tin chloride and antimony chloride. This hydrolysis method may be a method known to those skilled in the art.

また、前駆物質は、アンチモン−錫の水酸化物および/またはその脱水物、ならびにセリウム成分で構成することができ、錫の水酸化物および/またはその脱水物と、アンチモンの水酸化物および/またはその脱水物、ならびにセリウム成分、或いは錫の水酸化物および/またはその脱水物と、アンチモンの水酸化物および/またはその脱水物ならびにセリウムの水酸化物および/またはその脱水物で構成することもできる。この場合も、当業者に公知の方法で、前駆物質を作製すればよい。   In addition, the precursor may be composed of an antimony-tin hydroxide and / or a dehydrate thereof and a cerium component, and the tin hydroxide and / or the dehydrate thereof, the antimony hydroxide and / or the dehydrate thereof. Or a cerium component, or a hydroxide of tin and / or a dehydrate thereof, an antimony hydroxide and / or a dehydrate thereof, and a cerium hydroxide and / or a dehydrate thereof. You can also. In this case, the precursor may be prepared by a method known to those skilled in the art.

被焼成処理物中のアンチモンを、好ましくは、錫に対して質量基準で0.1〜10%、より好ましくは0.3〜5%、特に好ましくは0.5〜3%添加する。0.1%より少ないと導電性が得られず、また、アルカリ雰囲気下における導電性針状酸化アンチモン錫微粉末の導電性の低下を抑制することができない。一方、10%より多いと針状粒子が得られず、球状粒子となってしまう。   Antimony in the article to be fired is preferably added in an amount of 0.1 to 10%, more preferably 0.3 to 5%, and particularly preferably 0.5 to 3% on a mass basis with respect to tin. If the amount is less than 0.1%, conductivity cannot be obtained, and a decrease in conductivity of the conductive acicular antimony tin oxide fine powder in an alkaline atmosphere cannot be suppressed. On the other hand, when it exceeds 10%, acicular particles cannot be obtained and become spherical particles.

本発明の針状酸化錫微粉末は、水性媒体に分散させて、水性分散体として使用することができる。ここで、水性媒体には、水のほかに、分散剤や水と可溶する液体を含んでもよい。   The acicular tin oxide fine powder of the present invention can be dispersed in an aqueous medium and used as an aqueous dispersion. Here, in addition to water, the aqueous medium may include a dispersant and a liquid that is soluble with water.

上記水性分散体の固形分濃度は、質量基準で0.1〜50%、好ましくは1〜40%、より好ましくは5〜30%で、水性分散体のpHは4〜12、好ましくは5〜10である。ここで、固形分には、針状酸化錫微粉末、分散剤が含まれる。   The solid content concentration of the aqueous dispersion is 0.1 to 50% on a mass basis, preferably 1 to 40%, more preferably 5 to 30%, and the pH of the aqueous dispersion is 4 to 12, preferably 5 to 5. 10. Here, the solid content includes acicular tin oxide fine powder and a dispersant.

本発明の針状酸化錫微粉末は、導電性塗料或いは磁性塗料向けの導電性塗布組成物として利用することができる。この場合には、針状酸化錫微粉末を、バインダー樹脂と水もしくは溶媒とを含むバインダーに混合し、塗布組成物とする。ここで、バインダー樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール樹脂、塩ビ−酢ビ樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、アクリル−スチレン共重合体、繊維素樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、石油樹脂、セラック、ロジン誘導体、ゴム誘導体等の天然系樹脂等が挙げられる。   The acicular tin oxide fine powder of the present invention can be used as a conductive coating composition for conductive paints or magnetic paints. In this case, acicular tin oxide fine powder is mixed with a binder containing a binder resin and water or a solvent to obtain a coating composition. Here, as the binder resin, for example, polyvinyl alcohol resin, vinyl chloride-vinyl acetate resin, acrylic resin, epoxy resin, urethane resin, alkyd resin, polyester resin, ethylene vinyl acetate copolymer, acrylic-styrene copolymer, fiber Examples thereof include natural resins such as organic resins, phenol resins, amino resins, fluororesins, silicone resins, petroleum resins, shellacs, rosin derivatives, and rubber derivatives.

針状酸化錫微粉末のバインダーへの配合量は、バインダー樹脂100質量部に対して1〜200質量部、好ましくは10〜100質量部、より好ましくは10〜50質量部である。   The compounding amount of the acicular tin oxide fine powder in the binder is 1 to 200 parts by mass, preferably 10 to 100 parts by mass, and more preferably 10 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.

導電性塗料の場合には、該塗料を紙や高分子フィルム等の絶縁性基体に塗布することにより、該基体上に軽くて透明性や表面平滑性、さらには密着性に優れた導電性塗膜を形成させ、種々の静電防止塗膜、静電記録紙、電子写真複写紙等とすることができる。   In the case of a conductive paint, by applying the paint to an insulating substrate such as paper or a polymer film, the conductive coating is light, transparent and surface smooth, and has excellent adhesion on the substrate. Films can be formed into various antistatic coatings, electrostatic recording paper, electrophotographic copying paper, and the like.

なお、本発明の針状酸化錫微粉末を、水性系塗料向け導電性塗布組成物に適用する場合には、針状酸化錫微粉末、もしくは針状酸化錫微粉末の製造工程で生成する可溶性塩類を除去処理した後の処理物から、水性分散体を調製することができる。該水性分散体を塗料化に供すると、塗料化時の分散エネルギーや、針状酸化錫微粉末製造工程における脱水、乾燥エネルギーの軽減を図る上で、好ましい。水性分散体の固形分の配合量は、結合用樹脂100質量部に対して、3〜200質量部、好ましくは、10〜100質量部である。ここで、結合用樹脂としては、上記バインダー樹脂と同じものを使用することができる。   In addition, when the acicular tin oxide fine powder of the present invention is applied to a conductive coating composition for aqueous coatings, the acicular tin oxide fine powder, or the solubility produced in the manufacturing process of the acicular tin oxide fine powder. An aqueous dispersion can be prepared from the treated product after removing the salts. When the aqueous dispersion is used for coating, it is preferable to reduce the dispersion energy at the time of coating and the dehydration and drying energy in the production process of fine acicular tin oxide powder. The compounding amount of the solid content of the aqueous dispersion is 3 to 200 parts by mass, preferably 10 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binding resin. Here, the same resin as the binder resin can be used as the binding resin.

このようにして得られた導電性組成物は、従来の球状の導電性粉末を配合した導電性組成物に比べて、バインダー樹脂または結合用樹脂に対してより少ない配合量で高い導電性が得られると共に、透明性も優れており、経済的にも有利である。   The conductive composition thus obtained has high conductivity with a smaller blending amount with respect to the binder resin or the binding resin than the conductive composition containing the conventional spherical conductive powder. In addition, it has excellent transparency and is economically advantageous.

このように少ない配合量で針状酸化錫微粉末を使用できることから、バインダー樹脂または結合用樹脂の接着強度低下を起こすことなく、透明で導電性の塗膜を形成可能な塗布組成物として利用することができる。   Since acicular tin oxide fine powder can be used in such a small amount, it can be used as a coating composition capable of forming a transparent and conductive coating film without causing a decrease in the adhesive strength of the binder resin or binding resin. be able to.

また高濃度の針状酸化錫微粉末を含む導電性塗料に塗布組成物を使用したときには、薄い塗膜であっても所望の導電性が得られる。   Further, when the coating composition is used for a conductive paint containing a high concentration of acicular tin oxide fine powder, desired conductivity can be obtained even with a thin coating film.

本発明の塗布組成物を塗布して、塗膜を形成する基板としては、電気・電子機器をはじめとして様々な分野において広く用いられている、各種の合成樹脂、ガラス、セラミックス等を挙げることができ、これらはシート状、フィルム状、板状等の任意の形状であり得る。合成樹脂の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂およびフェノール樹脂等を挙げることができるが、これらに制限されるものではない。   Examples of the substrate on which the coating composition of the present invention is applied to form a coating film include various synthetic resins, glass, ceramics and the like that are widely used in various fields including electric and electronic devices. These can be in any shape such as sheet, film, plate and the like. Specific examples of the synthetic resin include polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polyethylene terephthalate (PET) resin, acrylic resin, methacrylic resin, polyvinyl chloride, polyester resin, polyamide resin, and phenol resin, but are not limited thereto. Is not to be done.

本発明の塗布組成物の基板への塗布または印刷は、常法により、例えば、ロールコート、スピンコート、スクリーン印刷、アプリケーター等の手法で行うことができる。その後、塗布組成物を、必要により加熱して水または溶媒を蒸発させ、塗膜を乾燥させて硬化させる。このとき、加熱または紫外線等を照射してもよい。   Application | coating or printing to the board | substrate of the coating composition of this invention can be performed by methods, such as roll coating, spin coating, screen printing, an applicator, by a conventional method. Thereafter, the coating composition is heated as necessary to evaporate water or the solvent, and the coating film is dried and cured. At this time, you may irradiate a heating or an ultraviolet-ray.

本発明の塗布組成物で形成された塗膜の厚さは、表面抵抗値、白色度の観点から、0.05〜50μmであると好ましく、0.1〜10μmであるとより好ましい。   The thickness of the coating film formed with the coating composition of the present invention is preferably 0.05 to 50 μm and more preferably 0.1 to 10 μm from the viewpoint of surface resistance and whiteness.

また、本発明の針状導電性酸化錫微粉末は、プラスチックス、ゴム、繊維等に導電性付与材または基体として配合し、導電性プラスチックス、導電性塗料、磁性塗料、導電性ゴム、導電性繊維等の導電性樹脂組成物として利用することができる。   In addition, the needle-shaped conductive tin oxide fine powder of the present invention is blended in plastics, rubber, fiber, etc. as a conductivity-imparting material or substrate, and conductive plastics, conductive paint, magnetic paint, conductive rubber, conductive It can be used as a conductive resin composition such as a conductive fiber.

導電性プラスチックスとして利用する場合には、成形用樹脂として、いわゆる汎用プラスチックス、エンジニアリングプラスチックスの種々のものを使用し得るが、汎用プラスチックスとしては、例えば、ポリエチレン、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン、ポリプロピレン、メタクリル樹脂、ユリア・メラミン樹脂が挙げられる。エンジニアリングプラスチック的汎用プラスチックスとしては、例えば、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、硬質塩化ビニル樹脂、ABS樹脂、AS樹脂が挙げられる。エンジニアリングプラスチックスとしては、例えば、エポキシ樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリスルホン、フッ素樹脂等が挙げられる。また、スーパーエンジニアリングプラスチックスとしては、例えば、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド、ビスマレイミドトリアジン、ポリアミノビスマレイミド、オレフィンビニルアルコール共重合体、ポリオキシベンジレン、ポリメチルペンテン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン等が挙げられ、針状導電性酸化錫微粉末は、これらの成形用樹脂に配合される。   When used as conductive plastics, various resins such as so-called general-purpose plastics and engineering plastics can be used as molding resins. Examples of general-purpose plastics include polyethylene, vinyl chloride resin, polystyrene, Examples include polypropylene, methacrylic resin, and urea / melamine resin. Examples of the engineering plastic general-purpose plastics include phenol resin, unsaturated polyester resin, hard vinyl chloride resin, ABS resin, and AS resin. Examples of engineering plastics include epoxy resin, polyacetal, polycarbonate, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyphenylene ether, polyphenylene sulfide, polysulfone, and fluororesin. Examples of super engineering plastics include diallyl phthalate resin, silicone resin, polyimide resin, polyamideimide, bismaleimide triazine, polyamino bismaleimide, olefin vinyl alcohol copolymer, polyoxybenzylene, polymethylpentene, polyether. Examples include sulfone, polyetherimide, polyarylate, polyetheretherketone, and the like, and the needle-like conductive tin oxide fine powder is blended in these molding resins.

導電性ゴムとして利用する場合には、成形用樹脂として、例えば、シリコーンゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、ブタジエン−アクリロニトリルゴム、エチレン−プロピレン−ジエタンポリマー、エチレン−プロピレンゴム、フッ素ゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、多硫化ゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム等の従来から知られているものに、針状導電性酸化錫微粉末を配合する。   When used as a conductive rubber, examples of molding resins include silicone rubber, isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, butyl rubber, butadiene-acrylonitrile rubber, ethylene-propylene-diethane polymer, and ethylene-propylene rubber. , Fluoro rubber, ethylene-vinyl acetate copolymer, chlorinated polyethylene, acrylic rubber, chloroprene rubber, urethane rubber, polysulfide rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber, epichlorohydrin rubber, etc. A conductive tin oxide fine powder is blended.

導電性繊維として利用する場合には、成形用樹脂として、例えばポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリビニル樹脂、ポリエーテル樹脂等の可錘性の繊維に、針状導電性酸化錫微粉末を配合する。   When used as a conductive fiber, for example, a needle-shaped conductive tin oxide fine powder is blended with a fusible fiber such as a polyamide resin, a polyester resin, a polyolefin resin, a polyvinyl resin, or a polyether resin as a molding resin. To do.

針状導電性酸化錫微粉末の上記成形用樹脂への配合量は、成形用樹脂100質量部に対して、3〜200質量部、好ましくは10〜100質量部である。   The compounding quantity of the acicular conductive tin oxide fine powder to the molding resin is 3 to 200 parts by mass, preferably 10 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the molding resin.

以下、実施例により、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these.

〔実施例1〕
塩化第二錫5水塩50gを、3N塩酸水溶液50mlに溶解した溶液を、水酸化ナトリウム50gを溶解した90℃のイオン交換水1l中に滴下し、沈殿物を生成した。該沈殿物を濾過し、その後、濾液の比導電率が10(mS/m)以下になるまで水洗し、ケーキを作製した。
[Example 1]
A solution in which 50 g of stannic chloride pentahydrate was dissolved in 50 ml of 3N hydrochloric acid aqueous solution was dropped into 1 liter of 90 ° C. ion-exchanged water in which 50 g of sodium hydroxide was dissolved to form a precipitate. The precipitate was filtered, and then washed with water until the specific conductivity of the filtrate was 10 (mS / m) or less to prepare a cake.

作製したケーキを110℃で12時間乾燥した後、この乾燥物100質量部に対して、5質量部の酸化セリウム粉末と50質量部の割合の塩化ナトリウム粉末を加え、両者を均一に混合粉砕した。この混合物を電気炉に入れ、大気中、昇温速度10℃/分で昇温し、900℃にて3時間焼成した。   After the produced cake was dried at 110 ° C. for 12 hours, 5 parts by mass of cerium oxide powder and 50 parts by mass of sodium chloride powder were added to 100 parts by mass of the dried product, and both were uniformly mixed and pulverized. . This mixture was put in an electric furnace, heated in the atmosphere at a heating rate of 10 ° C./min, and fired at 900 ° C. for 3 hours.

焼成生成物を、80℃のイオン交換水で洗浄し、可溶性塩類を除去した後、乾燥、粉砕を行って、目的とする針状導電性酸化錫微粉末を得た。   The fired product was washed with ion exchange water at 80 ° C. to remove soluble salts, and then dried and pulverized to obtain a target acicular conductive tin oxide fine powder.

〔実施例2〕
塩化第二錫5水塩50gと三塩化セリウム1.8gを50mlに溶解した溶液を、水酸化ナトリウム50gを溶解した90℃のイオン交換水1lに滴下し、沈殿物を生成した。該沈殿物を濾過し、その後濾液の比導電率が10(mS/m)以下になるまで水洗し、ケーキを作製した。
[Example 2]
A solution in which 50 g of stannic chloride pentahydrate and 1.8 g of cerium trichloride were dissolved in 50 ml was dropped into 1 liter of 90 ° C. ion-exchanged water in which 50 g of sodium hydroxide was dissolved to form a precipitate. The precipitate was filtered, and then washed with water until the filtrate had a specific conductivity of 10 (mS / m) or less to prepare a cake.

作製したケーキを110℃で12時間乾燥した後、この乾燥物100質量部に対して、50質量部の塩化ナトリウムを加え、両者を均一に混合粉砕した。この混合物を電気炉に入れ、大気中、昇温速度10℃/分で昇温し、900℃にて3時間焼成した。   After drying the produced cake at 110 degreeC for 12 hours, 50 mass parts sodium chloride was added with respect to 100 mass parts of this dried material, and both were mixed and ground uniformly. This mixture was put in an electric furnace, heated in the atmosphere at a heating rate of 10 ° C./min, and fired at 900 ° C. for 3 hours.

焼成生成物を、80℃のイオン交換水で洗浄し、可溶性塩類を除去した後、乾燥、粉砕を行って、目的とする針状導電性酸化錫微粉末を得た。   The fired product was washed with ion exchange water at 80 ° C. to remove soluble salts, and then dried and pulverized to obtain a target acicular conductive tin oxide fine powder.

〔実施例3〕
塩化第二錫5水塩50gと三塩化セリウム1.8gを3N塩酸水溶液50mlに溶解した溶液と、水酸化ナトリウム50gをイオン交換水100gに溶解した溶液を、90℃のイオン交換水1lにpHが5から8の範囲になるように同時に滴下し、沈殿物を生成した。該沈殿物を、濾過し、その後濾液の比導電率が10(mS/m)以下になるまで水洗し、ケーキを作製した。
Example 3
A solution prepared by dissolving 50 g of stannic chloride pentahydrate and 1.8 g of cerium trichloride in 50 ml of 3N hydrochloric acid solution and a solution of 50 g of sodium hydroxide in 100 g of ion-exchanged water were added to 1 l of 90 ° C. ion-exchanged water at a pH. Were simultaneously added dropwise to form a precipitate in the range of 5 to 8. The precipitate was filtered, and then washed with water until the specific conductivity of the filtrate was 10 (mS / m) or less to prepare a cake.

作製したケーキを110℃で12時間乾燥した後、この乾燥物100質量部に対して、50質量部の塩化ナトリウムを加え、両者を均一に混合粉砕した。この混合物を電気炉に入れ、大気中、昇温速度10℃/分で昇温し、900℃にて3時間焼成した。   After drying the produced cake at 110 degreeC for 12 hours, 50 mass parts sodium chloride was added with respect to 100 mass parts of this dried material, and both were mixed and ground uniformly. This mixture was put in an electric furnace, heated in the atmosphere at a heating rate of 10 ° C./min, and fired at 900 ° C. for 3 hours.

得られた焼成生成物を、80℃のイオン交換水で洗浄し可溶性塩類を除去した後、乾燥、粉砕を行って、目的とする針状導電性酸化錫微粉末を得た。   The obtained baked product was washed with ion exchange water at 80 ° C. to remove soluble salts, and then dried and pulverized to obtain the desired acicular conductive tin oxide fine powder.

〔実施例4〕
実施例3で得られた針状導電性酸化錫微粉末10gを、フッ化第一錫を1g溶解したイオン交換水20g中に分散し、ろ過、乾燥して、フッ化第一錫処理した針状導電性酸化錫微粉末を得た。
Example 4
10 g of acicular fine conductive tin oxide powder obtained in Example 3 was dispersed in 20 g of ion-exchanged water in which 1 g of stannous fluoride was dissolved, filtered, dried, and treated with stannous fluoride. A fine conductive tin oxide fine powder was obtained.

〔実施例5〕
実施例3で得られた針状導電性酸化錫微粉末10gを、フッ化第一錫1gを溶解したイオン交換水10gと混合して、ペースト状にした。これを石英ボートに入れ、この石英ボートを石英管状炉に置き、昇温前にあらかじめ、水を通して水蒸気を飽和させた窒素ガスを0.3(l/min)で30分流し、酸素を排除した後、その窒素ガスを流したまま、昇温速度10℃/分で昇温し、500℃にて1時間熱処理して、フッ素処理した針状導電性酸化錫微粉末を得た。
〔実施例6〕
塩化第二錫5水塩50gと三塩化アンチモン0.05gを、3N塩酸水溶液50mlに溶解した溶液を、水酸化ナトリウム50gを溶解した90℃のイオン交換水1l中に滴下し、沈殿物を生成した。該沈殿物を濾過し、その後、濾液の比導電率が10(mS/m)以下になるまで水洗し、ケーキを作製した。
Example 5
10 g of the acicular conductive tin oxide fine powder obtained in Example 3 was mixed with 10 g of ion-exchanged water in which 1 g of stannous fluoride was dissolved to make a paste. This was put in a quartz boat, this quartz boat was placed in a quartz tube furnace, and before raising the temperature, nitrogen gas saturated with water vapor through water was flowed at 0.3 (l / min) for 30 minutes to exclude oxygen. Thereafter, while the nitrogen gas was flowing, the temperature was increased at a rate of temperature increase of 10 ° C./min, and heat treatment was performed at 500 ° C. for 1 hour to obtain a fluorine-treated needle-like conductive tin oxide fine powder.
Example 6
A solution in which 50 g of stannic chloride pentahydrate and 0.05 g of antimony trichloride are dissolved in 50 ml of 3N hydrochloric acid aqueous solution is dropped into 1 liter of 90 ° C. ion-exchanged water in which 50 g of sodium hydroxide is dissolved to form a precipitate. did. The precipitate was filtered, and then washed with water until the specific conductivity of the filtrate was 10 (mS / m) or less to prepare a cake.

作製したケーキを110℃で12時間乾燥した後、この乾燥物100質量部に対して、5質量部の酸化セリウム粉末と50質量部の割合の塩化ナトリウム粉末を加え、両者を均一に混合粉砕した。この混合物を電気炉に入れ、大気中で昇温速度10℃/分で昇温し、900℃にて3時間焼成した。   After the produced cake was dried at 110 ° C. for 12 hours, 5 parts by mass of cerium oxide powder and 50 parts by mass of sodium chloride powder were added to 100 parts by mass of the dried product, and both were uniformly mixed and pulverized. . This mixture was put in an electric furnace, heated in the atmosphere at a heating rate of 10 ° C./min, and fired at 900 ° C. for 3 hours.

焼成生成物を、80℃のイオン交換水で洗浄し、可溶性塩類を除去した後、乾燥、粉砕を行って、目的とする針状導電性酸化アンチモン・スズ微粉末を得た。   The fired product was washed with ion exchange water at 80 ° C. to remove soluble salts, and then dried and pulverized to obtain a target acicular conductive antimony tin oxide fine powder.

〔実施例7〕
塩化第二錫5水塩50gと三塩化アンチモン0.22gを50mlに溶解した溶液を、水酸化ナトリウム50gと炭酸セリウム1.8gを溶解した90℃のイオン交換水1lに滴下し、沈殿物を生成した。該沈殿物を濾過し、その後濾液の比導電率が10(mS/m)以下になるまで水洗し、ケーキを作製した。
Example 7
A solution prepared by dissolving 50 g of stannic chloride pentahydrate and 0.22 g of antimony trichloride in 50 ml was dropped into 1 liter of ion-exchanged water at 90 ° C. in which 50 g of sodium hydroxide and 1.8 g of cerium carbonate were dissolved. Generated. The precipitate was filtered, and then washed with water until the filtrate had a specific conductivity of 10 (mS / m) or less to prepare a cake.

作製したケーキを110℃で12時間乾燥した後、この乾燥物100質量部に対して、50質量部の塩化ナトリウムを加え、両者を均一に混合粉砕した。この混合物を電気炉に入れ、大気中で昇温速度10℃/分で昇温し、900℃にて3時間焼成した。   After drying the produced cake at 110 degreeC for 12 hours, 50 mass parts sodium chloride was added with respect to 100 mass parts of this dried material, and both were mixed and ground uniformly. This mixture was put in an electric furnace, heated in the atmosphere at a heating rate of 10 ° C./min, and fired at 900 ° C. for 3 hours.

焼成生成物を、80℃のイオン交換水で洗浄し、可溶性塩類を除去した後、乾燥、粉砕を行って、目的とする針状導電性酸化アンチモン・スズ微粉末を得た。   The fired product was washed with ion exchange water at 80 ° C. to remove soluble salts, and then dried and pulverized to obtain a target acicular conductive antimony tin oxide fine powder.

〔実施例8〕
塩化第二錫5水塩50gと三塩化アンチモン0.9gを3N塩酸水溶液50mlに溶解した溶液と、水酸化ナトリウム50gと炭酸セリウム1.8gをイオン交換水100gに溶解した溶液を、90℃のイオン交換水1lにpHが5から8の範囲になるように同時に滴下し、沈殿物を生成した。該沈殿物を、濾過し、その後濾液の比導電率が10(mS/m)以下になるまで水洗し、ケーキを作製した。
Example 8
A solution in which 50 g of stannic chloride pentahydrate and 0.9 g of antimony trichloride are dissolved in 50 ml of 3N hydrochloric acid solution, and a solution in which 50 g of sodium hydroxide and 1.8 g of cerium carbonate are dissolved in 100 g of ion-exchanged water are heated at 90 ° C. It was simultaneously added dropwise to 1 l of ion exchange water so that the pH was in the range of 5 to 8, and a precipitate was formed. The precipitate was filtered, and then washed with water until the specific conductivity of the filtrate was 10 (mS / m) or less to prepare a cake.

作製したケーキを110℃で12時間乾燥した後、この乾燥物100質量部に対して、50質量部の塩化ナトリウムを加え、両者を均一に混合粉砕した。この混合物を電気炉に入れ、大気中で昇温速度10℃/分で昇温し、900℃にて3時間焼成した。     After drying the produced cake at 110 degreeC for 12 hours, 50 mass parts sodium chloride was added with respect to 100 mass parts of this dried material, and both were mixed and ground uniformly. This mixture was put in an electric furnace, heated in the atmosphere at a heating rate of 10 ° C./min, and fired at 900 ° C. for 3 hours.

得られた焼成生成物を、80℃のイオン交換水で洗浄し可溶性塩類を除去した後、乾燥、粉砕を行って、目的とする針状導電性酸化アンチモン・スズ微粉末を得た。
〔実施例9〕
塩化第二錫5水塩50gと三塩化アンチモン4.5gと三塩化セリウム2.4gを3N塩酸水溶液50mlに溶解した溶液と、水酸化ナトリウム50gをイオン交換水100gに溶解した溶液を、90℃のイオン交換水1lにpHが5から8の範囲になるように同時に滴下し、沈殿物を生成した。該沈殿物を、濾過し、その後濾液の比導電率が10(mS/m)以下になるまで水洗し、ケーキを作製した。
The obtained baked product was washed with ion exchange water at 80 ° C. to remove soluble salts, and then dried and pulverized to obtain a target acicular conductive antimony oxide / tin fine powder.
Example 9
A solution prepared by dissolving 50 g of stannic chloride pentahydrate, 4.5 g of antimony trichloride and 2.4 g of cerium trichloride in 50 ml of 3N hydrochloric acid aqueous solution, and a solution of 50 g of sodium hydroxide in 100 g of ion-exchanged water, Were simultaneously added dropwise to 1 liter of ion-exchanged water so that the pH was in the range of 5 to 8, and a precipitate was formed. The precipitate was filtered, and then washed with water until the specific conductivity of the filtrate was 10 (mS / m) or less to prepare a cake.

作製したケーキを110℃で12時間乾燥した後、この乾燥物100質量部に対して、50質量部の塩化ナトリウムを加え、両者を均一に混合粉砕した。この混合物を電気炉に入れ、大気中で昇温速度10℃/分で昇温し、900℃にて3時間焼成した。   After drying the produced cake at 110 degreeC for 12 hours, 50 mass parts sodium chloride was added with respect to 100 mass parts of this dried material, and both were mixed and ground uniformly. This mixture was put in an electric furnace, heated in the atmosphere at a heating rate of 10 ° C./min, and fired at 900 ° C. for 3 hours.

得られた焼成生成物を、80℃のイオン交換水で洗浄し可溶性塩類を除去した後、乾燥、粉砕を行って、目的とする針状導電性酸化アンチモン・スズ微粉末を得た。   The obtained baked product was washed with ion exchange water at 80 ° C. to remove soluble salts, and then dried and pulverized to obtain a target acicular conductive antimony oxide / tin fine powder.

〔実施例10〜13、参考例1〕
表1に示す条件で、実施例5と同様にして、フッ素処理した針状導電性酸化錫微粉末を得た。
[Examples 10 to 13, Reference Example 1]
Under the conditions shown in Table 1, in the same manner as in Example 5, a fluorine-treated acicular conductive tin oxide fine powder was obtained.

実施例1で得られた針状導電性酸化錫微粉末の透過型電子顕微鏡写真を図1に示す。   A transmission electron micrograph of the acicular conductive tin oxide fine powder obtained in Example 1 is shown in FIG.

〔比較例1〕
表2に示すように、塩化ナトリウムを使用しなかったこと以外は、実施例と同様にして、導電性酸化錫粉末を得た。
[Comparative Example 1]
As shown in Table 2, conductive tin oxide powder was obtained in the same manner as in Example 5 except that sodium chloride was not used.

〔比較例2〕
表2に示すように、セリウムを使用しなかったこと以外は、実施例と同様にして、導電性酸化錫粉末を得た。
[Comparative Example 2]
As shown in Table 2, conductive tin oxide powder was obtained in the same manner as in Example 5 except that cerium was not used.

比較例1、比較例2で得られた導電性酸化錫粉末はどちらも粒状であり、針状は得られなかった。   The conductive tin oxide powders obtained in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were both granular, and no needle shape was obtained.

〔試験例1〕
前記各実施例1〜13、参考例1および比較例1〜で得られた各導電性微粉末について、(1)透過型電子顕微鏡写真(倍率10万倍)を観察して短軸径の重量平均粒子径を求め、またそれに基づいてアスペクト比を算出した。表3に、短軸径の重量平均粒子径(「短軸径」と記載)、およびアスペクト比を示す。図1に、実施例1で得られた針状酸化錫微粉末の透過型電子顕微鏡写真を示す。
[Test Example 1]
Wherein each of Examples 1 to 13, for each conductive fine powder prepared in Reference Example 1 and Comparative Example 1-2, (1) transmission electron micrograph (magnification of 100,000) of the observation to the minor axis diameter The weight average particle diameter was determined, and the aspect ratio was calculated based on it. Table 3 shows the weight average particle diameter of the minor axis diameter (described as “minor axis diameter”) and the aspect ratio. FIG. 1 shows a transmission electron micrograph of the acicular tin oxide fine powder obtained in Example 1.

さらに、(2)各試料粉末を円筒ドーナツ状のPP製絶縁ジグに入れ、開口部の両端を円筒の真鍮電極によって100kg/cmで加圧し、真鍮電極間の抵抗値を横河北辰電機会社製デジタルマルチメータ(型番:Model 2502A)で測定し、粉体体積抵抗を算出した。これらの結果を表3に示す。なお、表3において、例えば「5.0E+06」は、「5.0×1006」を表す。粉末のL値は、スガ試験機社製装置(SM−7-IS−2B)を用いて測定した。 Further, (2) each sample powder is put into a cylindrical donut-shaped PP insulating jig, both ends of the opening are pressurized with a cylindrical brass electrode at 100 kg / cm 2 , and the resistance value between the brass electrodes is determined by Yokogawa Hokushin Electric Co., Ltd. Ltd. digital multimeter (model number: Model 2502A) was measured with and calculated powder volume resistivity. These results are shown in Table 3. In Table 3, for example, “5.0E + 06” represents “5.0 × 10 06 ”. The L value of the powder was measured using a device manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd. (SM-7-IS-2B).

〔試験例2〕
実施例1〜13、参考例1および比較例1〜で得られた導電性微粉末各20gを、水180gに分散した。分散液の作製には、ビーズミルを使用した。
[Test Example 2]
20 g of each conductive fine powder obtained in Examples 1 to 13 , Reference Example 1 and Comparative Examples 1 to 2 was dispersed in 180 g of water. A bead mill was used to prepare the dispersion.

次に、上記水分散液を、樹脂固形分濃度60wt%であるDIC社製水溶性塗料(製品名:ハイドランAP−40)50gに攪拌し、混合して塗布組成物を調製した。   Next, the aqueous dispersion was stirred and mixed in 50 g of a water-soluble paint (product name: Hydran AP-40) manufactured by DIC having a resin solid content concentration of 60 wt% to prepare a coating composition.

これらの塗布組成物をバーコーターNo.3を用いてポリエステルフィルムに塗膜厚:6.87(μm)、塗工量:6.87×10−4(ml/cm)となるように塗布し、80℃で30分間自然乾燥して試験シートを作成した。なお、塗膜厚10μmのシートも同様に作製することができる。 These coating compositions were applied to bar coater no. 3 was applied to a polyester film so that the coating thickness was 6.87 (μm) and the coating amount was 6.87 × 10 −4 (ml / cm 2 ), followed by natural drying at 80 ° C. for 30 minutes. A test sheet was prepared. A sheet having a coating thickness of 10 μm can be similarly produced.

これらの試験シートの体積抵抗(Ω・cm)を、三菱化学アナリテック製ハイレスタUP(4端子法)を用いて測定した。これらの結果を表3に示す。 The volume resistivity of these test sheets and (Ω · cm), was measured using a Mitsubishi Chemical analytic Tech Ltd. Hiresta UP (4-terminal method). These results are shown in Table 3.

表3から明らかなように、実施例1〜13の全てにおいて、短軸平均粒子径が50〜100nmでアスペクト比が5〜15の針状粉末であり、粉体体積抵抗は10〜500000Ω・cmと低く、L値も70〜82と白色であった。これらを用いた塗膜の体積抵抗も5×10〜1×10Ω・cmと低かった。一方、塩化ナトリウムを使用しなかった比較例1、Ceを含有しなかった比較例2では、いずれも粒状粉末となり、L値も65、75と十分な白色度ではなく、これらを用いた塗膜の体積抵抗は、1×1012Ω・cm以上と、測定器の測定可能範囲外であった。なお、Ceが12質量%の参考例1では、棒状粉末と粒状粉末であった。 As apparent from Table 3, in all of Examples 1-13, a needle-like powder of the aspect ratio in the minor axis average particle diameter is 50~100nm 5-15, a powder volume resistivity 10~500000Omu · It was as low as cm, and the L value was 70 to 82 and white. The volume resistivity of the coating film using these was also as low as 5 × 10 6 to 1 × 10 9 Ω · cm. On the other hand, in Comparative Example 1 in which sodium chloride was not used and in Comparative Example 2 in which Ce was not contained, both became granular powders, and the L value was not 65,75 and sufficient whiteness, and a coating film using these. the volume resistivity of a 1 × 10 12 Ω · cm or more, were measurable range of the instrument. In Reference Example 1 where Ce was 12% by mass, the powder was a rod-like powder and a granular powder.

以上のように、本発明の針状酸化錫微粉末は、導電性が高く、白色であり、この針状導電性酸化錫微粉末を用い、少量の添加であっても表面抵抗率が低く、薄い白色の塗膜を形成することができた。   As described above, the acicular tin oxide fine powder of the present invention is highly conductive and white, using this acicular conductive tin oxide fine powder, the surface resistivity is low even with a small amount of addition, A thin white coating film could be formed.

Claims (6)

短軸平均粒子径が20〜200nmで、アスペクト比が3以上であり、かつセリウムを錫に対して質量基準で0.1〜10%含有することを特徴とする、針状酸化錫微粉末。   An acicular tin oxide fine powder having a minor axis average particle diameter of 20 to 200 nm, an aspect ratio of 3 or more, and containing 0.1 to 10% of cerium on a mass basis with respect to tin. 粉体体積抵抗が、1×10Ω・cm以下である、請求項1記載の針状酸化錫微粉末。 Powder volume resistivity, 1 × or less 10 8 Ω · cm, acicular tin oxide fine powder according to claim 1, wherein. フッ素を質量基準で10%以下含有する、請求項1または2記載の針状酸化錫微粉末。   The acicular tin oxide fine powder according to claim 1 or 2, which contains 10% or less of fluorine by mass. アンチモンを質量基準で10%以下含有する、請求項1または2記載の針状酸化錫粉末   The acicular tin oxide powder according to claim 1 or 2, which contains 10% or less of antimony on a mass basis. 針状酸化錫微粉末を質量基準で20%含有する厚さ10μmのポリエチレン樹脂シートにしたとき、ポリエチレン樹脂シートの体積抵抗が1010Ω・cm以下である、請求項1〜4のいずれか1項記載の針状酸化錫微粉末。 When the thickness of 10μm polyethylene resin sheet containing 20% acicular tin oxide fine powder on a mass basis, the volume resistivity of the polyethylene resin sheet is less than 10 10 Ω · cm, any one of claims 1 to 4 The acicular tin oxide fine powder according to 1. 錫成分、セリウム成分およびアルカリ金属のハロゲン化物を含む被焼成処理物を、アルカリ金属のハロゲン化物の融点より高い温度、かつ1200℃以下で焼成し、次いで得られた焼成物の可溶性塩類を除去する、セリウムを含有する針状酸化錫微粉末の製造方法。   A to-be-fired product containing a tin component, a cerium component and an alkali metal halide is fired at a temperature higher than the melting point of the alkali metal halide and 1200 ° C. or lower, and then the soluble salts of the obtained fired product are removed. And a method for producing acicular tin oxide fine powder containing cerium.
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