JPH06299086A - Conductive barium sulfate filler and its production - Google Patents
Conductive barium sulfate filler and its productionInfo
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- JPH06299086A JPH06299086A JP5109773A JP10977393A JPH06299086A JP H06299086 A JPH06299086 A JP H06299086A JP 5109773 A JP5109773 A JP 5109773A JP 10977393 A JP10977393 A JP 10977393A JP H06299086 A JPH06299086 A JP H06299086A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は導電性硫酸バリウムフィ
ラー及びその製造方法に関し、更に詳しくは、白色度に
優れ、毒性がなく、温度変化に対しても安定性のある導
電率を有し、プラスチック、ゴム、樹脂、塗料、繊維中
への高い分散性を有する導電性硫酸バリウムフィラー及
びその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductive barium sulfate filler and a method for producing the same, more specifically, it has excellent whiteness, is non-toxic, and has a conductivity that is stable against temperature changes. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a conductive barium sulfate filler having high dispersibility in plastics, rubbers, resins, paints and fibers, and a method for producing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】プラスチックの幾つかの用途に於いて、
それらの電気絶縁性が技術上の問題を引き起こしてい
る。例えば、コンピューターハウジングを用いる場合の
ように電気部品を比較的大きな電磁界から遮蔽する必要
がある場合、あるいは帯電した部品から放電させる場合
には、プラスチックの電気絶縁性は特に望ましくない。
高性能爆薬又はIC部品の保管又は搬送、帯電防止処理
のカーペット又は医療用ゴム製品の製造、あるいは金属
用導電性接着剤の製造においてもプラスチックの電気絶
縁性は問題を引き起こしている。In some applications of plastics,
Their electrical insulation causes technical problems. The electrical insulation of plastics is particularly undesirable when electrical components need to be shielded from relatively large electromagnetic fields, such as with computer housings, or when discharged from charged components.
The electrical insulation of plastics also poses problems in the storage or transportation of high explosives or IC parts, the production of antistatic treated carpets or medical rubber products, or the production of conductive adhesives for metals.
【0003】ポリマーは導電性粒子の添加により導電性
になし得ることが知られている。プラスチックや塗料等
に混入してそれらに導電性を付与することのできる微細
物質として、金属粒子、カーボンブラック粒子、酸化亜
鉛もしくはヨウ化物(例えばヨウ化銅)の如き半導体酸
化物からなる粒子、アンチモン等をドープした酸化錫粉
末、アルミニウム等をドープした酸化亜鉛粉末、錫をド
ープした酸化インジウム粉末、酸化錫を被覆した酸化チ
タンあるいは酸化アルミニウム等の粉末、並びに酸化錫
を被覆したガラスファイバー、チタン酸アルカリ金属塩
繊維、酸化チタン繊維等の物質が知られている。It is known that polymers can be made electrically conductive by the addition of electrically conductive particles. As fine substances that can be mixed with plastics and paints to impart conductivity to them, metal particles, carbon black particles, particles made of semiconductor oxides such as zinc oxide or iodide (eg, copper iodide), antimony Etc. doped tin oxide powder, aluminum doped zinc oxide powder, tin doped indium oxide powder, tin oxide coated titanium oxide or aluminum oxide powder, and tin oxide coated glass fiber, titanic acid Materials such as alkali metal salt fibers and titanium oxide fibers are known.
【0004】金属粒子又はカーボンブラック粒子を使用
すると、そのような添加剤を含むポリマーは黒色とな
り、また一般的に静電気防止で必要とされる導電性10
4 〜108 Ω/□を制御することが困難であり、これら
のことは多くの場合に望ましくないことである。酸化亜
鉛粒子を使用すると、耐薬品性が低下し、また温度/湿
度変化依存性が大きくなり、電気伝導性がばらつくとい
う望ましくない結果を招く。ヨウ化銅を使用すると、そ
れを含むポリマーの化学的安定性はごく低いものなの
で、この様なポリマーはごく限られた用途に用いられる
にすぎない。また、アンチモンをドープした酸化錫粉末
は導電性付与性に優れているがそのアンチモンドープに
起因して青黒味の色調を呈するので白色度に問題があ
り、更にそのアンチモンの毒性が懸念され、従ってその
用途が限定されている。When metal particles or carbon black particles are used, the polymer containing such additives becomes black and also has a conductivity of 10 which is generally required for antistatic properties.
It is difficult to control 4 to 10 8 Ω / □, and these are often undesirable. The use of zinc oxide particles reduces the chemical resistance, increases the temperature / humidity change dependency, and has the undesirable consequence of varying electrical conductivity. With the use of copper iodide, the polymers containing it have a very low chemical stability, so that such polymers have only limited applications. Further, antimony-doped tin oxide powder is excellent in conductivity-providing property, but due to the antimony dope, it exhibits a bluish-black color tone, and thus there is a problem in whiteness, and there is concern about the toxicity of the antimony. Its use is limited.
【0005】特開昭56−157438号公報には、プ
ラスチックに添加してプラスチックを導電性にすること
のできる粉末混合物の製造法が記載されている。その製
造法に於いては、SnCl4 及びSbCl3 を含む溶液
を、加熱された硫酸バリウムの水性懸濁液に添加してい
る。析出反応は酸性領域で行なわれるので、結果として
SnO2 粉末及び硫酸バリウム粉末からなる混合粉末に
なる。しかし、このような混合粉末を添加したプラスチ
ックの導電率は温度変化に対し不安定である。その他
に、その混合粉末はプラスチック中における分散性が比
較的劣るので、その混合粉末をプラスチック中に均一分
散させる際に問題が生じる。Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 56-157438 discloses a method for producing a powder mixture which can be added to plastic to make the plastic conductive. In the method of preparation, a solution containing SnCl 4 and SbCl 3 is added to a heated aqueous suspension of barium sulfate. Since the precipitation reaction is carried out in the acidic region, the result is a mixed powder of SnO 2 powder and barium sulfate powder. However, the conductivity of plastics containing such mixed powder is unstable with respect to temperature changes. In addition, since the mixed powder has relatively poor dispersibility in plastic, a problem occurs when the mixed powder is uniformly dispersed in plastic.
【0006】本発明者等は先に、Sb2 O3 がドープさ
れたSnO2 被膜により被覆されているBaSO4 粒子
からなる導電性硫酸バリウム(特願平3−91557
号)並びに硫酸バリウムからなる粒状芯材と、その表面
を被覆している二酸化錫からなる被膜とからなる導電性
硫酸バリウムフィラー(特願平4−265396号)を
提案したが、前者の場合には導電性付与性に優れてお
り、温度変化に対して安定であり、プラスチック中にお
ける分散性が高いが、そのアンチモンドープに起因して
青黒味の色調を呈するので白色度に問題があり、更にそ
のアンチモンの毒性が懸念され、また後者の場合には毒
性の問題がないが湿度変化に対して必ずしも安定ではな
く、従ってその用途が限定されることになる。The present inventors have previously found that conductive barium sulfate composed of BaSO 4 particles coated with a SnO 2 coating doped with Sb 2 O 3 (Japanese Patent Application No. 3-91557).
No. 4) and a granular core material made of barium sulfate, and a conductive barium sulfate filler (Japanese Patent Application No. 4-265396) consisting of a tin dioxide coating covering the surface of the core material. Has excellent conductivity imparting property, is stable against temperature change, and has high dispersibility in plastic, but due to its antimony dope, it has a bluish-black color tone, and therefore has a problem in whiteness. There is concern about the toxicity of the antimony, and in the latter case, there is no problem of toxicity, but it is not always stable against changes in humidity, thus limiting its use.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】このように従来技術及
び先に提案した技術による導電性硫酸バリウムフィラー
は白色度、透明度、毒性、コスト、導電性、分散性等の
いずれかの点で用途が制限されたり、あるいは白色度、
透明度、導電性、分散性等のいずれかの点が必ずしも満
足できるものではなかった。As described above, the conductive barium sulfate filler according to the conventional technique and the previously proposed technique is applicable in any of whiteness, transparency, toxicity, cost, conductivity, dispersibility and the like. Limited or whiteness,
Any one of the transparency, conductivity, dispersibility, etc. was not always satisfactory.
【0008】本発明者らは上記のような事情に鑑み、上
記のような欠点のない導電性硫酸バリウムフィラー、即
ち、(1) 導電性硫酸バリウムフィラー自体が白色度
又は透明性に優れていて、紙、プラスチック、ゴム、樹
脂、塗料、繊維等の基材に添加した場合にも、それらが
従来技術の導電性硫酸バリウムフィラーを用いる場合の
ように着色されることがなく、白色あるいは透明のまま
であり、それで着色剤を添加することによって任意の所
望色調が得られ、(2) アンチモンのような有害物質
を含有せず、(3) 温度変化、湿度変化に対しても安
定性のある導電性を有し、(4) プラスチック、樹脂
等中への高い分散性を有し、(5) 導電性硫酸バリウ
ムフィラーを紙、プラスチック、ゴム、樹脂、塗料、繊
維等の基材に添加する際に、導電性硫酸バリウムフィラ
ーの表面に被覆されている導電性被膜が剥離して導電性
の損失を生じることがない、導電性硫酸バリウムフィラ
ーを提供することを目的として種々検討を重ねて、本発
明を完成した。In view of the above circumstances, the present inventors have found that the conductive barium sulfate filler without the above-mentioned drawbacks, that is, (1) the conductive barium sulfate filler itself is excellent in whiteness or transparency. When added to base materials such as paper, plastics, rubber, resins, paints, fibers, etc., they are not colored as in the case of using the conventional conductive barium sulfate filler, and are white or transparent. However, by adding a colorant, any desired color tone can be obtained, and (2) it does not contain harmful substances such as antimony, and (3) it is stable against changes in temperature and humidity. Having conductivity, (4) having high dispersibility in plastics, resins, etc., (5) adding conductive barium sulfate filler to base materials such as paper, plastics, rubber, resins, paints, fibers, etc. When The conductive coating coated on the surface of the conductive barium sulfate filler does not peel off to cause a loss of conductivity, and various studies are repeated for the purpose of providing a conductive barium sulfate filler. Was completed.
【0009】また、本発明のその他の目的は、上記のよ
うな導電性硫酸バリウムフィラーを簡単な技術手段によ
り製造することのできる製造方法を提供することであ
る。Another object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of manufacturing the above conductive barium sulfate filler by a simple technical means.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の導電性硫
酸バリウムフィラーは、硫酸バリウムからなる粒状芯材
と、その表面を被覆しているニオブ又はタンタルがドー
プされた酸化錫からなる被膜とからなり、該粒状芯材が
未被覆状態で0.1〜150m2/gの比表面積を有して
おり、該被膜が酸化錫の重量基準でNb又はTaとして
0.1〜10重量%のニオブ又はタンタルを含有してお
り且つ2〜80nmの厚さを有していることを特徴とす
る。That is, the conductive barium sulfate filler of the present invention comprises a granular core material made of barium sulfate and a coating made of tin oxide doped with niobium or tantalum covering the surface thereof. The granular core material has a specific surface area of 0.1 to 150 m 2 / g in an uncoated state, and the coating film contains 0.1 to 10 wt% as Nb or Ta based on the weight of tin oxide. It is characterized by containing niobium or tantalum and having a thickness of 2 to 80 nm.
【0011】また、本発明の上記の導電性硫酸バリウム
フィラーの製造方法は、比表面積が0.1〜150m2/
gである硫酸バリウム粒子を10〜1000g/lの濃
度で含有するスラリーと、1〜95重量%の濃度で4価
の錫化合物を含む溶液とを混合してpH11〜14の混
合液を調製し、該混合液に5価のニオブ化合物又はタン
タル化合物を含有する酸溶液を酸化錫の重量基準でNb
又はTaとして0.1〜10重量%となる量で添加して
添加後の液のpHを1〜5に調節し、それにより得られ
た沈殿物を固液分離し、乾燥し、不活性雰囲気下又は還
元性雰囲気下で焼成することを特徴とする。In the method for producing the conductive barium sulfate filler according to the present invention, the specific surface area is 0.1 to 150 m 2 /
A slurry containing barium sulfate particles of g at a concentration of 10 to 1000 g / l and a solution containing a tetravalent tin compound at a concentration of 1 to 95% by weight were mixed to prepare a mixed solution having a pH of 11 to 14. An acid solution containing a pentavalent niobium compound or a tantalum compound in the mixed solution is added with Nb based on the weight of tin oxide.
Alternatively, it is added in an amount of 0.1 to 10 wt% as Ta to adjust the pH of the liquid after the addition to 1 to 5, and the resulting precipitate is subjected to solid-liquid separation, dried, and inert atmosphere. It is characterized in that it is fired underneath or in a reducing atmosphere.
【0012】本発明の導電性硫酸バリウムフィラーにお
いては、芯材として比表面積が未被覆状態で0.1〜1
50m2/gである硫酸バリウム粒子を使用する必要があ
る。その比表面積が未被覆状態で0.1m2/g未満の場
合には、導電性硫酸バリウムフィラーの単位重量当りの
導電率は小さくなり、従ってそのような粒子を樹脂マト
リックス中に混入しても満足な帯電防止効果は得られな
い。また、その比表面積が未被覆状態で150m2/gを
超える場合には、所望の導電率を達成するのに必要な被
膜物質(即ち、ニオブ又はタンタルがドープされた酸化
錫からなる被膜物質)の量が多くなってコスト高になり
且つ比重が大きくなり、また所望の帯電防止効果を得る
ためには樹脂マトリックス中への添加量を多くしなけれ
ばならない。硫酸バリウム粒子の比表面積が未被覆状態
で0.1〜3m2/g又は12〜150m2/gである場合
には、その導電性硫酸バリウムフィラーは透明であり、
そのようなフィラー粒子は塗料用に使用することが特に
望ましく、またその塗料は導電性となる。この導電性硫
酸バリウムフィラーの添加によっても添加顔料の隠蔽力
が悪影響されることはない。なお、本発明で用いる硫酸
バリウムは随伴不純物である硫化亜鉛を含んでいても差
し支えない。In the conductive barium sulfate filler of the present invention, the core material has a specific surface area of 0.1 to 1 in an uncoated state.
It is necessary to use barium sulphate particles which are 50 m 2 / g. When the specific surface area is less than 0.1 m 2 / g in the uncoated state, the conductivity per unit weight of the conductive barium sulfate filler becomes small, and therefore even if such particles are mixed in the resin matrix. A satisfactory antistatic effect cannot be obtained. Further, when the specific surface area thereof exceeds 150 m 2 / g in an uncoated state, a coating substance necessary to achieve a desired conductivity (that is, a coating substance composed of tin oxide doped with niobium or tantalum). However, the cost is increased and the specific gravity is increased, and the amount added to the resin matrix must be increased in order to obtain the desired antistatic effect. If the specific surface area of the barium sulfate particles is 0.1~3m 2 / g or 12~150m 2 / g uncoated state, the conductive barium sulfate filler is transparent,
It is particularly desirable to use such filler particles for paints, and the paints become electrically conductive. The addition of the conductive barium sulfate filler does not adversely affect the hiding power of the added pigment. The barium sulfate used in the present invention may contain zinc sulfide which is an accompanying impurity.
【0013】本発明の導電性硫酸バリウムにおいては、
その表面を被覆しているニオブ又はタンタルがドープさ
れた酸化錫からなる被膜の厚さが2〜80nm、好まし
くは10〜30nmである必要がある。被膜の厚さが2
nm未満の場合にはその被覆された硫酸バリウム粒子の
導電性が不十分であり、従ってそのような粒子を樹脂マ
トリックス中に混入しても満足な帯電防止効果は得られ
ない。また、被膜の厚さが80nmを超えても、増加す
るコストに見合った効果は達成されず、コスト高になっ
てしまう。被膜が10〜30nmの厚さを有する場合、
被膜と硫酸バリウム粒子との間の結合力は比較的強くな
り、本発明の導電性硫酸バリウムフィラーを樹脂中に混
練させる際にも、被膜は硫酸バリウム粒子から剥離する
ことはない。In the conductive barium sulfate of the present invention,
The thickness of the niobium- or tantalum-doped tin oxide coating on the surface should be 2 to 80 nm, preferably 10 to 30 nm. The film thickness is 2
If it is less than nm, the conductivity of the coated barium sulfate particles is insufficient, and therefore, even if such particles are mixed into the resin matrix, a satisfactory antistatic effect cannot be obtained. Further, even if the thickness of the coating exceeds 80 nm, the effect commensurate with the increasing cost is not achieved and the cost increases. If the coating has a thickness of 10-30 nm,
The binding force between the coating and the barium sulfate particles becomes relatively strong, and the coating does not separate from the barium sulfate particles when the conductive barium sulfate filler of the present invention is kneaded in the resin.
【0014】本発明の導電性硫酸バリウムにおいては、
被膜中のニオブ又はタンタル含量は酸化錫の重量基準で
Nb又はTaとして0.1〜10重量%、好ましくは
0.3〜5重量%である必要がある。ニオブ又はタンタ
ル含量が0.1重量%未満の場合にはその被覆された硫
酸バリウム粒子の導電性が不十分であり、従ってそのよ
うな粒子を樹脂マトリックス中に混入しても満足な帯電
防止効果は得られない。また、ニオブ又はタンタル含量
が10重量%を超えると、被覆された硫酸バリウム粒子
の白色度が低下するだけでなく、SnO2 格子中に固溶
しないで存在するニオブ又はタンタル量が増加し、それ
以上の導電性の向上は得られず、コスト高になってしま
う。被膜中のニオブ又はタンタルの含量が上記の好まし
い範囲内の量の場合には、極めて高い導電率を有するの
で、導電性硫酸バリウムの被膜の量(被膜の厚さ)を導
電性硫酸バリウムの重量基準で比較的低く(薄く)して
も十分な導電性を有することができ、その結果として、
導電性硫酸バリウムのコストを比較的低くすることがで
きる。In the conductive barium sulfate of the present invention,
The niobium or tantalum content in the coating must be 0.1 to 10% by weight as Nb or Ta, preferably 0.3 to 5% by weight, based on the weight of tin oxide. If the niobium or tantalum content is less than 0.1% by weight, the coated barium sulphate particles have insufficient electrical conductivity, so that even if such particles are incorporated into the resin matrix, a satisfactory antistatic effect is obtained. Can't get Further, when the niobium or tantalum content exceeds 10% by weight, not only the whiteness of the coated barium sulfate particles is lowered, but also the amount of niobium or tantalum present in the SnO 2 lattice which does not form a solid solution is increased. The above-mentioned improvement in conductivity cannot be obtained, resulting in an increase in cost. When the content of niobium or tantalum in the coating is within the above-mentioned preferable range, the coating has an extremely high conductivity, so that the coating amount of the conductive barium sulfate (coating thickness) is changed to the weight of the conductive barium sulfate. It can have sufficient conductivity even if it is relatively low (thin) as a result, and as a result,
The cost of conductive barium sulfate can be relatively low.
【0015】本発明の製造方法において、硫酸バリウム
粒子を含有するスラリーと4価の錫化合物を含む溶液と
を混合してpH11〜14の混合液を調製する方法とし
ては、硫酸バリウム粒子を含有するスラリーにアルカリ
性溶液を添加してスラリーのpHを約11〜14にした
後4価の錫化合物を含む溶液と混合してpH11〜14
の混合液を調製する方法、あるいは硫酸バリウム粒子を
含有するスラリーと4価の錫化合物を含むアルカリ性溶
液とを混合してpH11〜14の混合液を調製する方法
のいずれでもよい。In the production method of the present invention, a method of mixing a slurry containing barium sulfate particles and a solution containing a tetravalent tin compound to prepare a mixed solution having a pH of 11 to 14 includes barium sulfate particles. An alkaline solution was added to the slurry to adjust the pH of the slurry to about 11 to 14 and then mixed with a solution containing a tetravalent tin compound to adjust the pH to 11 to 14.
Or a method of preparing a mixed solution having a pH of 11 to 14 by mixing a slurry containing barium sulfate particles with an alkaline solution containing a tetravalent tin compound.
【0016】本発明の製造方法において、用いることの
できる4価の錫化合物としては、例えば錫酸ナトリウ
ム、錫酸アンモニウム、錫酸カリウム、四塩化錫等があ
る。また、5価のニオブ化合物又はタンタル化合物とし
ては塩化物、フッ化物等の可溶性化合物がある。Examples of tetravalent tin compounds that can be used in the production method of the present invention include sodium stannate, ammonium stannate, potassium stannate, tin tetrachloride and the like. As the pentavalent niobium compound or tantalum compound, there are soluble compounds such as chlorides and fluorides.
【0017】本発明の製造方法は、硫酸バリウム粒子が
ニオブ又はタンタルでドープされた酸化錫被膜により完
全に被覆されるという利点を与え、短時間で容易に実施
することができ、またその製造された導電性粒子はプラ
スチック、樹脂等中での高い分散性を示す。The process according to the invention offers the advantage that the barium sulphate particles are completely covered by the niobium- or tantalum-doped tin oxide coating, which can be carried out easily and in a short time. The conductive particles exhibit high dispersibility in plastics, resins and the like.
【0018】本発明の導電性硫酸バリウムフィラーは芯
材として硫酸バリウム粒子を使用していて、その表面に
ニオブ又はタンタルでドープされた酸化錫の薄膜が形成
されているので、従来技術のようにアンチモンドープに
起因する青黒味の色調が発生することがなくて白色度に
優れており、また酸化錫の薄膜は透明性を有し且つ芯材
の硫酸バリウムの屈折率も樹脂の屈折率に近似している
ので、この導電性硫酸バリウムフィラーを塗料、樹脂、
プラスチック等に混入してもそれらの透明性を損なうこ
とが少なく、ましてや着色することもなく、それで本発
明の導電性硫酸バリウムフィラーと共に着色剤を添加す
ることによって所望の任意の色調が得られ、その上アン
チモンに起因する毒性の問題もなく、また温度変化、湿
度変化に対しても安定性のある導電性をもち、樹脂中へ
の高い分散性を有する導電性硫酸バリウムフィラーであ
る。The conductive barium sulfate filler of the present invention uses barium sulfate particles as a core material, and a thin film of tin oxide doped with niobium or tantalum is formed on the surface thereof. It does not generate a bluish black tone due to antimony dope and has excellent whiteness.The thin film of tin oxide has transparency and the refractive index of barium sulfate as the core material is similar to that of resin. Therefore, this conductive barium sulfate filler is used for paint, resin,
Less likely to impair their transparency even if mixed into plastics, let alone coloring, so that any desired color tone can be obtained by adding a colorant together with the conductive barium sulfate filler of the present invention, In addition, it is a conductive barium sulfate filler which has no toxicity problem due to antimony, has stable conductivity with respect to temperature changes and humidity changes, and has high dispersibility in resins.
【0019】本発明の導電性硫酸バリウムフィラーは、
紙、プラスチック、ゴム、樹脂、塗料、繊維等に混入し
てそれらに導電性付与することができ、それで、例え
ば、精密電子機器の静電気障害防止、静電気災害の発生
防止、防塵等のためのハウジング、建材、繊維、機械部
品等の用途に用いることができる。更に、本発明の導電
性硫酸バリウムフィラーは複写機関連で荷電調整剤とし
て導電性ローラー、感光ドラム、トナーに、ガスセンサ
ーに、また電極改質剤として電池等に用いることもでき
る。The conductive barium sulfate filler of the present invention is
It can be mixed with paper, plastic, rubber, resin, paint, fiber, etc. to give them conductivity, so that, for example, a housing for prevention of electrostatic damage of precision electronic equipment, prevention of electrostatic disaster, dust prevention, etc. , Building materials, textiles, machine parts, etc. Further, the conductive barium sulfate filler of the present invention can be used as a charge adjusting agent for a conductive roller, a photosensitive drum, a toner, a gas sensor, and an electrode modifier for a battery in a copying machine.
【0020】[0020]
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はかかる実施例によって限定されるもの
ではない。EXAMPLES The present invention will now be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
【0021】実施例1 粒子径が0.1μmで比表面積が20m2/gである硫酸
バリウム粒子100gを水1500ml中に分散させ、こ
の分散スラリーを75℃に加熱した後、25%水酸化ナ
トリウム水溶液を滴下してスラリーのpHを12程度に
調整した。次いで錫酸ナトリウム(Sn40%含有)1
96.9gを温水500mlに溶解した水溶液を該分散ス
ラリーに添加し、その液温を75℃に調整し、30分間
撹拌した後、五塩化ニオブ1.47g(酸化錫の重量基
準でNbとして0.5重量%)を溶解した20%硫酸水
溶液を90分間かけて液のpHが2. 5になるまで中和
した。該分散スラリーをpH2. 5、温度75℃に保持
しながら3時間熟成した後、ろ過し、洗浄し、乾燥し、
窒素雰囲気下450℃で2時間焼成して本発明の導電性
硫酸バリウムフィラーを得た。この導電性硫酸バリウム
フィラーは錫をSnO2 として49.8重量%含有して
いた。この導電性硫酸バリウムフィラーの体積抵抗率
(得られた導電性硫酸バリウムフィラーを2 ton/cm2の
圧力で加圧成形して試験片とし、該試験片の体積抵抗率
を低抵抗測定器(三菱油化製、ロレスタAP)を用いて
測定した。)及び白色度(色差計(スガ試験機製、SM
−5型)を用いてL* を測定した。)は表1に示す通り
であった。Example 1 100 g of barium sulfate particles having a particle size of 0.1 μm and a specific surface area of 20 m 2 / g were dispersed in 1500 ml of water, the dispersion slurry was heated to 75 ° C., and then 25% sodium hydroxide was added. The pH of the slurry was adjusted to about 12 by dropping the aqueous solution. Then sodium stannate (containing 40% Sn) 1
An aqueous solution prepared by dissolving 96.9 g in 500 ml of warm water was added to the dispersion slurry, the liquid temperature was adjusted to 75 ° C., and the mixture was stirred for 30 minutes, and then 1.47 g of niobium pentachloride (Nb based on the weight of tin oxide was 0. An aqueous solution of 20% sulfuric acid in which 0.5% by weight) was dissolved was neutralized for 90 minutes until the pH of the solution became 2.5. The dispersion slurry was aged for 3 hours while maintaining the pH at 2.5 and the temperature at 75 ° C., then filtered, washed, dried,
The conductive barium sulfate filler of the present invention was obtained by firing at 450 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere. This conductive barium sulfate filler contained 49.8% by weight of tin as SnO 2 . The volume resistivity of this conductive barium sulfate filler (the obtained conductive barium sulfate filler was pressure-molded at a pressure of 2 ton / cm 2 to give a test piece, and the volume resistivity of the test piece was measured with a low resistance measuring instrument ( (Measured by Mitsubishi Petrochemical, Loresta AP)) and whiteness (color difference meter (manufactured by Suga Test Instruments, SM
-5 type) was used to measure L * . ) Was as shown in Table 1.
【0022】実施例2〜10 実施例1の方法において、硫酸バリウムの粒子径、酸化
錫の被覆率、使用するニオブ化合物又はタンタル化合物
の種類及び添加量(酸化錫の重量基準でNb又はTaと
しての重量%)、焼成温度、焼成雰囲気を表1に示すよ
うに変更した以外は実施例1の方法と同様にして本発明
の導電性硫酸バリウムフィラーを得た。それらの導電性
硫酸バリウムフィラーの体積抵抗率及び白色度は表1に
示す通りであった。Examples 2 to 10 In the method of Example 1, the particle size of barium sulfate, the coverage of tin oxide, the type and addition amount of the niobium compound or tantalum compound used (as Nb or Ta based on the weight of tin oxide). %), The firing temperature, and the firing atmosphere were changed as shown in Table 1 to obtain a conductive barium sulfate filler of the present invention in the same manner as in Example 1. The volume resistivity and whiteness of these conductive barium sulfate fillers are shown in Table 1.
【0023】[0023]
【表1】 尚、実施例8及び9における雰囲気は95 vol%N2 +
5 vol%H2 である。[Table 1] The atmosphere in Examples 8 and 9 was 95 vol% N 2 +.
It is 5 vol% H 2 .
【0024】実施例11 実施例1及び実施例2で得た導電性硫酸バリウムフィラ
ー、並びに実施例1の方法においてNb化合物を添加し
なかった以外は実施例1と同様の方法によって得た導電
性硫酸バリウムフィラー(下記の表2においてはNbな
しと記載)を恒温、恒湿(80℃、90%RH)及び1
00℃の環境下に放置し、その体積抵抗率(Ω・cm)
の経時変化を調べた。その結果を表2に示す。Example 11 Conductivity obtained by the same method as in Example 1 except that the conductive barium sulfate filler obtained in Examples 1 and 2 and the Nb compound in the method of Example 1 were not added. Barium sulfate filler (described as Nb-free in Table 2 below) was kept at a constant temperature and humidity (80 ° C., 90% RH) and 1
Leave it in the environment of 00 ℃, its volume resistivity (Ω · cm)
Was examined over time. The results are shown in Table 2.
【0025】[0025]
【表2】 表2のデータからも明らかなように、ニオブ又はタンタ
ルをドープした本発明の導電性硫酸バリウムフィラーは
上記のような過酷な条件下でも安定した導電性を維持す
ることができる。[Table 2] As is clear from the data in Table 2, the conductive barium sulfate filler of the present invention doped with niobium or tantalum can maintain stable conductivity even under the severe conditions as described above.
【0026】[0026]
【発明の効果】本発明の導電性硫酸バリウムは、(1)
導電性硫酸バリウムフィラー自体が白色度又は透明性
に優れていて、紙、プラスチック、ゴム、樹脂、塗料、
繊維等の基材に添加した場合にも、それらが従来技術の
導電性硫酸バリウムフィラーを用いる場合のように着色
されることがなく、白色あるいは透明のままであり、そ
れで着色剤を添加することによって任意の所望色調が得
られ、(2) アンチモンのような有害物質を含有せ
ず、(3) 温度変化、湿度変化に対しても安定性のあ
る導電性を有し、(4) プラスチック、樹脂等中への
高い分散性を有し、(5) 導電性硫酸バリウムフィラ
ーを紙、プラスチック、ゴム、樹脂、塗料、繊維等の基
材に添加する際に、導電性硫酸バリウムフィラーの表面
に被覆されている導電性被膜が剥離して導電性の損失を
生じることがない。The conductive barium sulfate of the present invention has (1)
Conductive barium sulfate filler itself has excellent whiteness or transparency, and paper, plastic, rubber, resin, paint,
When added to substrates such as fibers, they remain white or transparent without being colored as with the prior art conductive barium sulphate fillers, so add colorants Any desired color tone can be obtained by (2) does not contain harmful substances such as antimony, (3) has conductivity that is stable against temperature changes and humidity changes, and (4) plastics, It has high dispersibility in resin, etc., and (5) When the conductive barium sulfate filler is added to the base material such as paper, plastic, rubber, resin, paint, fiber, etc., the surface of the conductive barium sulfate filler is The conductive coating film is not peeled off to cause loss of conductivity.
Claims (6)
表面を被覆しているニオブ又はタンタルがドープされた
酸化錫からなる被膜とからなり、該粒状芯材が未被覆状
態で0.1〜150m2/gの比表面積を有しており、該
被膜が酸化錫の重量基準でNb又はTaとして0.1〜
10重量%のニオブ又はタンタルを含有しており且つ2
〜80nmの厚さを有していることを特徴とする導電性
硫酸バリウムフィラー。1. A granular core material made of barium sulfate and a coating made of tin oxide doped with niobium or tantalum, which coats the surface of the granular core material. It has a specific surface area of 150 m 2 / g, and the coating has a Nb or Ta content of 0.1 to 0.1 based on the weight of tin oxide.
Contains 10% by weight of niobium or tantalum and 2
A conductive barium sulfate filler having a thickness of ˜80 nm.
3m2/g又は12〜150m2/gの比表面積を有するこ
とを特徴とする請求項1記載の導電性硫酸バリウムフィ
ラー。2. The granular core material in an uncoated state is 0.1 to 10.
3m 2 / g or 12~150m conductive barium sulfate filler according to claim 1, characterized in that it has a specific surface area of 2 / g.
することを特徴とする請求項1又は2記載の導電性硫酸
バリウムフィラー。3. The conductive barium sulfate filler according to claim 1 or 2, wherein the coating has a thickness of 10 to 30 nm.
はTaとして0.3〜5重量%のニオブ又はタンタルを
含有していることを特徴とする請求項1、2又は3記載
の導電性硫酸バリウムフィラー。4. The conductive material according to claim 1, 2 or 3, wherein the coating film contains 0.3 to 5% by weight of niobium or tantalum as Nb or Ta based on the weight of tin oxide. Barium sulfate filler.
硫酸バリウム粒子を10〜1000g/lの濃度で含有
するスラリーと、1〜95重量%の濃度で4価の錫化合
物を含む溶液とを混合してpH11〜14の混合液を調
製し、該混合液に5価のニオブ化合物又はタンタル化合
物を含有する酸溶液を酸化錫の重量基準でNb又はTa
として0.1〜10重量%となる量で添加して添加後の
液のpHを1〜5に調節し、それにより得られた沈殿物
を固液分離し、乾燥し、不活性雰囲気下又は還元性雰囲
気下で焼成することを特徴とする請求項1〜4のいずれ
かに記載の導電性硫酸バリウムフィラーの製造方法。5. A slurry containing barium sulfate particles having a specific surface area of 0.1 to 150 m 2 / g at a concentration of 10 to 1000 g / l, and a tetravalent tin compound at a concentration of 1 to 95% by weight. A mixed solution having a pH of 11 to 14 is prepared by mixing with a solution, and an acid solution containing a pentavalent niobium compound or a tantalum compound is added to the mixed solution with Nb or Ta based on the weight of tin oxide.
Is added in an amount of 0.1 to 10% by weight to adjust the pH of the liquid after the addition to 1 to 5, and the precipitate thus obtained is subjected to solid-liquid separation, dried, or under an inert atmosphere or The method for producing a conductive barium sulfate filler according to any one of claims 1 to 4, wherein the firing is performed in a reducing atmosphere.
硫酸バリウム粒子を50〜500g/lの濃度で含有す
るスラリーと、1〜95重量%の濃度で4価の錫化合物
を含む溶液とを混合してpH11〜12の混合液を調製
し、該混合液に5価のニオブ化合物又はタンタル化合物
を含有する酸溶液を酸化錫の重量基準でNb又はTaと
して0.3〜5重量%となる量で添加して添加後の液の
pHを2〜3に調節し、それにより得られた沈殿物を固
液分離し、乾燥し、不活性雰囲気下又は還元性雰囲気下
で焼成することを特徴とする請求項5記載の製造方法。6. A slurry containing barium sulfate particles having a specific surface area of 0.1 to 150 m 2 / g at a concentration of 50 to 500 g / l, and a tetravalent tin compound at a concentration of 1 to 95% by weight. A mixed solution having a pH of 11 to 12 is prepared by mixing with a solution, and an acid solution containing a pentavalent niobium compound or a tantalum compound is added to the mixed solution in an amount of 0.3 to 5 as Nb or Ta based on the weight of tin oxide. % To adjust the pH of the solution after addition to 2-3, and the resulting precipitate is subjected to solid-liquid separation, dried, and calcined under an inert atmosphere or a reducing atmosphere. The manufacturing method according to claim 5, wherein:
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