WO2017111145A1 - 低α線量硫酸バリウム粒子とその利用とその製造方法 - Google Patents

低α線量硫酸バリウム粒子とその利用とその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2017111145A1
WO2017111145A1 PCT/JP2016/088591 JP2016088591W WO2017111145A1 WO 2017111145 A1 WO2017111145 A1 WO 2017111145A1 JP 2016088591 W JP2016088591 W JP 2016088591W WO 2017111145 A1 WO2017111145 A1 WO 2017111145A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
barium sulfate
dose
less
low
ore
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/088591
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
学 末田
宏宣 緒方
Original Assignee
堺化学工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 堺化学工業株式会社 filed Critical 堺化学工業株式会社
Priority to JP2017510910A priority Critical patent/JP6176421B1/ja
Priority to KR1020187019025A priority patent/KR102571371B1/ko
Priority to CN201680076070.2A priority patent/CN108473332B/zh
Priority to US16/063,748 priority patent/US11040888B2/en
Publication of WO2017111145A1 publication Critical patent/WO2017111145A1/ja

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • C09C1/027Barium sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/46Sulfates
    • C01F11/462Sulfates of Sr or Ba
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/02Ingredients treated with inorganic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/04Physical treatment, e.g. grinding, treatment with ultrasonic vibrations
    • C09C3/041Grinding
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/06Treatment with inorganic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/06Treatment with inorganic compounds
    • C09C3/063Coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/02Printing inks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/16Writing inks
    • C09D11/20Writing inks indelible
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives non-macromolecular inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives non-macromolecular inorganic
    • C09D7/62Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/61Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/62Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/44Alpha, beta or gamma radiation related properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C08K2003/3045Sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/002Physical properties
    • C08K2201/003Additives being defined by their diameter
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/10Metal compounds
    • C08K3/105Compounds containing metals of Groups 1 to 3 or of Groups 11 to 13 of the Periodic Table

Definitions

  • the sulfur content in barium sulfate means the content of sulfur derived from sulfides present as impurities in barium sulfate.
  • precipitated barium sulfate has a high sulfur content because it passes through barium sulfide in the synthesis step.
  • the present invention relates to low ⁇ -dose barium sulfate particles having an average particle diameter of 1 ⁇ m or less, a silica content of 0.6% by weight or less, an ⁇ dose of 0.07 cph / cm 2 or less, and a sulfur content of 10 ppm or less.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing such low ⁇ -dose barium sulfate particles, and further to provide utilization of such low ⁇ -dose barium sulfate particles.
  • the treatment (a), (b) or (c) can be performed.
  • the crushed ore is treated with chickenpox, coarse particles are removed, and the silica content is adjusted to 0.6% by weight or less.
  • the silica content is adjusted to 0.6% by weight or less.
  • the barium sulfate after sieving is compared with the barium sulfate after the media pulverization treatment in terms of its average particle size. Is substantially unchanged, however, as will be explained later, the silica content of the barium sulfate obtained can be reduced by sieving and thus low alpha dose barium sulfate particles can be obtained.
  • the low ⁇ -dose barium sulfate particles obtained by grinding the crushed ore to a median particle size of 1 ⁇ m or less have excellent dispersibility in the resin, and thus the resulting resin composition such as a coating composition or resist ink can be obtained.
  • the resulting resin composition such as a coating composition or resist ink can be obtained.
  • Can effectively exhibit excellent characteristics such as electric insulation, heat resistance, chemical stability against acid and alkali, and resin deterioration resistance, which barium sulfate has.
  • the crushed ore containing a large amount of barium sulfate is usually pulverized to a particle size of 1 ⁇ m or less.
  • the crushed ore containing a large amount of silica is usually pulverized to a sufficiently fine particle size.
  • coarse particles having a particle diameter of 40-50 ⁇ m remain in the crushed ore, so that coarse particles having a particle diameter of 40-50 ⁇ m containing a large amount of silica are efficiently produced from fine ore containing a large amount of barium sulfate having a particle diameter of 1 ⁇ m or less.
  • the pulverized ore is pulverized with media, and the resulting fine ore slurry is processed with the mesh sieve, so that the fine particles containing a large amount of barium sulfate having a particle diameter of 1 ⁇ m or less quickly move under the sieve.
  • coarse particles containing a large amount of silica having a particle size of 40 to 50 ⁇ m are trapped on the screen because they are difficult to pass through the mesh screen.
  • barium sulfate having a particle size of 1 ⁇ m or less is added. Fine particles containing a large amount can be efficiently separated from coarse particles having a high silica content.
  • the crushed ore is subjected to an acid heat treatment, and then the step (a), (b) or (c ), It is possible to obtain low ⁇ -dose barium sulfate particles having a lower silica content and thus a reduced ⁇ dose.
  • the purity of the low ⁇ -dose barium sulfate particles obtained by the present invention is 97% or more, and preferably 98% or more.
  • low ⁇ -dose barium sulfate particles can be obtained as described above, but the particles were obtained for improving dispersibility in the resin composition, improving familiarity with the resin component, and the like.
  • Surface treatment can be applied to the low ⁇ -dose barium sulfate particles.
  • an aqueous slurry of low ⁇ -dose barium sulfate particles may be heated to, for example, 50 to 90 ° C. The temperature is raised, an aqueous sodium hydroxide solution is added thereto, and then an aqueous sodium silicate solution is added to the above slurry, followed by addition of sulfuric acid and stirring. Thereafter, the resulting slurry is filtered, washed with water and dried. That's fine.
  • the resin constituting the resin composition may be either a thermoplastic resin or a thermosetting resin. Therefore, specific examples include epoxy resins, phenol resins, polyphenylene sulfide (PPS) resins, Polyester resin, polyamide, polyimide, maleimide resin, polystyrene, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, fluororesin, polymethyl methacrylate, ethylene / ethyl acrylate copolymer (EEA) resin, polycarbonate, polyurethane, Examples include polyacetal, polyphenylene ether, polyetherimide, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) resin, liquid crystal resin (LCP), silicone resin, acrylic resin, and the like.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • Polyester resin polyamide, polyimide, maleimide resin, polystyrene, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, poly
  • Sulfur content in barium sulfate (sulfur content derived from sulfides) 5 g of low ⁇ -dose barium sulfate particles and 50 mL of a 40 g / L sodium hydroxide aqueous solution were added to a flask with a stopper, and stirred at 80 ° C. for 30 minutes to disperse the low ⁇ -dose barium sulfate particles. After adding 25 mL of 0.01 mol / L iodine to the obtained dispersion, 5 mL of concentrated hydrochloric acid was added and titrated with 0.005 mol / L sodium thiosulfate using starch as an indicator.
  • a sample bottle made of glass having an internal volume of 100 mL was charged with 3 g of the low ⁇ -dose barium sulfate particles of the sample and sealed with a lid.
  • the sample bottle was placed in a constant temperature and humidity chamber that had been previously stabilized at a temperature of 85 ° C. and a relative humidity of 85%. After confirming that the temperature and humidity inside the temperature and humidity chamber reached a certain level, place a slide glass with silver paste (Dotite D550 manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) in the temperature and humidity chamber. The lid was closed and sealed. After 72 hours, the slide glass was taken out from the sample bottle, and the degree of discoloration of the silver paste was visually evaluated.
  • Dotite D550 manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.
  • the crushed ore water slurry is put into a 13L water tank, and the overflow from the water tank is discarded, and 60L of water is supplied from the lower part of the water tank for 1 hour at a flow rate of 1L / min. I kept doing it. Thereafter, the underflow was recovered by performing a water tank treatment in which 60 L of pure water was added at a flow rate of 1 L / min for 1 hour while discarding the overflow.
  • the slurry 4L was pulverized for 60 minutes using a wet bead mill (Dynomill MULTILAB manufactured by Shinmaru Enterprises Co., Ltd.) filled with zirconia beads having a media diameter of 0.4 mm to obtain a fine ore with an average particle diameter of 0.32 ⁇ m. It was.
  • Example 7 Pure water was added to 1500 g of crushed ore having an ⁇ dose of 0.13 cph / cm 2 , an average particle diameter of 10.06 ⁇ m, and a silica content of 0.70 wt% obtained by crushing barite raw ore A, and then barium sulfate. As a result, 12 L of slurry having a concentration of 125 g / L was prepared.
  • the powdered ore slurry is passed through a sieve of 500 mesh (aperture 25 ⁇ m), the slurry under the sieve is filtered and dried, silica content 0.44% by weight, average particle size 0.41 ⁇ m, ⁇ dose 0.05 cph. / cm 2, to obtain a low ⁇ dose barium sulfate particles with a sulfur content of 2 ppm.
  • the powdered ore slurry is passed through a sieve of 500 mesh (aperture 25 ⁇ m), the slurry under the sieve is filtered and dried, silica content 0.16% by weight, average particle size 0.29 ⁇ m, ⁇ dose 0.02 cph / cm 2, to obtain a low ⁇ dose barium sulfate particles with a sulfur content of 2 ppm.
  • the slurry 4L was pulverized for 60 minutes using a wet bead mill filled with zirconia beads having a media diameter of 0.3 mm to obtain a fine ore having an average particle diameter of 0.28 ⁇ m.
  • the pulverized slurry is passed through a sieve of 500 mesh (aperture 25 ⁇ m), the slurry under the sieve is filtered and dried, silica content 0.47 wt%, average particle size 0.28 ⁇ m, ⁇ dose 0. Low ⁇ -dose barium sulfate particles having a concentration of 06 cph / cm 2 and a sulfur content of 2 ppm were obtained.
  • Comparative Example 1 Repulped 120 g of crushed ore with an ⁇ dose of 0.13 cph / cm 2 , an average particle size of 10.06 ⁇ m, and a silica content of 0.70 wt% obtained by crushing barite raw ore A into barium sulfate A slurry having a concentration of 300 g / L was prepared.
  • the slurry 4L was pulverized for 60 minutes using a wet bead mill filled with zirconia beads having a media diameter of 0.3 mm, filtered and dried to have a silica content of 0.66 wt%, an average particle diameter of 0.28 ⁇ m, and an ⁇ dose. Barium sulfate particles having a content of 0.10 cph / cm 2 and a sulfur content of 3 ppm were obtained.
  • Example 14 (Preparation of resin composition sheet and measurement of ⁇ dose) 56 g of barium sulfate obtained in Example 4 above, 24 g of ethylene-ethyl acrylate copolymer resin (EEA resin manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd., Lexpearl (registered trademark) A1150) were added to LABO PLASTMILL (Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) And kneading for 10 minutes under the conditions of a mixer rotation speed of 40 rpm and 150 ° C.
  • ESA resin ethylene-ethyl acrylate copolymer resin manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd., Lexpearl (registered trademark) A1150

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

本発明によれば、重晶石原料鉱石を破砕して得られた平均粒子径5~50μm、α線量1cph/cm2 以下の破砕鉱に、(a)水簸処理とメディア粉砕処理をこの順序に行い、又は(b)メディア粉砕処理と篩処理をこの順序に行い、又は(c)水簸処理とメディア粉砕処理と篩処理をこの順序に行い、この際、上記メディア粉砕処理において、上記破砕鉱を平均粒子径1μm以下の粉鉱に粉砕すると共に、上記水簸処理及び/又は篩処理によって粗粒を除去して、シリカ含有量0.6重量%以下の粉鉱とすることによって、平均粒子径1μm以下、シリカ含有量0.6重量%以下、α線量0.07cph/cm2 以下、硫黄含有量10ppm以下である低α線量硫酸バリウム粒子を得る、低α線量硫酸バリウム粒子の製造方法が提供される。

Description

低α線量硫酸バリウム粒子とその利用とその製造方法
 本発明は低α線量硫酸バリウム粒子とその利用とその製造方法に関する。詳しくは、本発明は、平均粒子径1μm以下、シリカ含有量0.6重量%以下、硫黄含有量10ppm以下、α線量0.07cph/cm以下の低α線量硫酸バリウム粒子とその製造方法に関し、更には、そのような低α線量硫酸バリウム粒子の利用に関する。
 近年の電子部品の小型化や高集積化に伴い、電子機器中のメモリチップ等が誤作動する半恒久的損傷、所謂ソフトエラーの問題が顕著になっている。このようなソフトエラーを引き起こす原因の一つは、電子部品中の無機材料に含まれるU、Th、Ra等のα線源から発生するα線である。例えば、電子部品の小型化や高集積化に伴って、電子部品を構成するアンダーフィル層が薄層化することにより、ソルダーレジスト層由来の微弱なα線でさえも、メモリチップの電荷に影響を及ぼす等の問題が出てきた。
 硫酸バリウムは、種々の樹脂組成物に充填剤として配合されており、例えば、プリント配線板のレジスト層に用いられるレジストインキ組成物に配合されているが、上記ソフトエラーを防止するために、近年、硫酸バリウムの低α線量化が更に強く求められている。
 従来、工業用途に用いられる硫酸バリウムとしては、重晶石原料鉱石を破砕し、分級することによって得られる簸性硫酸バリウムと、重晶石原料鉱石を還元し、生成した硫化バリウムを水中に浸出させて硫化バリウム水溶液を得、これに、例えば、硫酸を反応させる等の化学合成の手段を施して得る沈降性硫酸バリウムが知られている。
 また、例えば、硫化バリウム水溶液に硫酸アンモニウムを反応させて、粒度分布が狭く、分散性を改善した沈降性硫酸バリウムを得る方法も知られている(特許文献1参照)。しかし、硫酸バリウムの低α線量化については何も記載されていない。
 硫化バリウム水溶液を出発物質として、これに化学合成の手段を施して、低α線量の水酸化バリウムや炭酸バリウムを製造する方法は既に知られている(特許文献2参照)。
 しかし、近年、上記水酸化バリウムや炭酸バリウムについても、また、硫酸バリウム自体についても、一層のα線量の低減が求められているが、十分に低α線量である硫酸バリウムは、これまで、知られておらず、また、そのような低α線量硫酸バリウム粒子の効率的な製造方法も知られていない。
 更に、近年においては、硫酸バリウムの低α線量化のみならず、硫黄含有量の低減も強く求められるに至っている。但し、本発明において、硫酸バリウム中の硫黄含有量とは、硫酸バリウム中に不純物として存在する硫化物に由来する硫黄の含有量を意味する。上述したように、沈降性硫酸バリウムは、合成工程で硫化バリウムを経由するため、含有硫黄量が高い。
 上述したように、硫酸バリウムは、種々の樹脂組成物に充填剤として配合されているが、硫酸バリウム中の硫黄含有量が高いときは、そのような硫酸バリウムを含む樹脂組成物に望ましくない劣化、着色、増粘等を生じさせたり、電子部品の場合には、電極の腐食を促進させたりする問題を引き起こすからである。
 しかし、従来、α線量が十分に低いと共に、硫黄含有量も十分に低い低α線量硫酸バリウム粒子は知られていない。
特開2008-50261号公報 特開平11-92139号公報
 本発明者らは、上述した硫酸バリウムにおける従来の問題を解決するために鋭意、研究した結果、重晶石原料鉱石を破砕して得られた平均粒子径5~50μm、α線量1cph/cm以下の破砕鉱に水簸処理及び/又は篩処理を施して、シリカを多く含む粗粒を除去して、シリカ含有量0.6重量%以下とすると共に、メディア粉砕処理して、平均粒子径1μm以下の粉鉱とすることによって、化学合成の手段を用いることなく、平均粒子径1μm以下、シリカ含有量0.6重量%以下、α線量0.07cph/cm以下であり、しかも、硫黄含有量10ppm以下である低α線量硫酸バリウム粒子を得ることができることを見出して、本発明を完成したものである。
 因みに、従来、市販されている硫酸バリウムについていえば、キシダ化学(株)製(1級、純度98.0%)がシリカ含有量0.18重量%、α線量3.36cph/cmであり、和光純薬工業(株)製(1級)がシリカ含有量0.18重量%、α線量3.19cph/cmであり、シグマ-アルドリッチ社製(純度99%)がシリカ含有量0.18重量%、α線量1.00cph/cmであり、日本薬局方硫酸バリウムBAX-40(堺化学工業(株)製、平均粒子径5.0μm)がシリカ含有量0.17重量%、α線量2.03cph/cmであり、日本薬局方硫酸バリウムBAX-80(堺化学工業(株)製、粒子径9.0μm)がシリカ含有量0.17重量%、α線量2.40cph/cmである。
 従って、本発明は、平均粒子径1μm以下、シリカ含有量0.6重量%以下、α線量0.07cph/cm以下であり、しかも、硫黄含有量10ppm以下である低α線量硫酸バリウム粒子と、そのような低α線量硫酸バリウム粒子を製造する方法を提供することを目的とし、更には、そのような低α線量硫酸バリウム粒子の利用を提供することを目的とする。
 本発明によれば、平均粒子径1μm以下、シリカ含有量0.6重量%以下、硫黄含有量10ppm以下、α線量0.07cph/cm以下の低α線量硫酸バリウム粒子が提供される。
 更に、本発明によれば、上述したような低α線量硫酸バリウム粒子の製造方法が提供される。
 即ち、本発明によれば、重晶石原料鉱石を破砕して得られた平均粒子径5~50μm、α線量1cph/cm以下の破砕鉱に、
(a)水簸処理とメディア粉砕処理をこの順序に行い、又は
(b)メディア粉砕処理と篩処理をこの順序に行い、又は
(c)水簸処理とメディア粉砕処理と篩処理をこの順序に行い、
 この際、上記メディア粉砕処理において、上記破砕鉱を平均粒子径1μm以下の粉鉱に粉砕すると共に、上記水簸処理及び/又は篩処理によって粗粒を除去して、シリカ含有量0.6重量%以下の粉鉱とすることによって、平均粒子径1μm以下、シリカ含有量0.6重量%以下、α線量0.07cph/cm以下、硫黄含有量10ppm以下である低α線量硫酸バリウム粒子を得ることを特徴とする低α線量硫酸バリウム粒子の製造方法が提供される。
 本発明によれば、上述した低α線量硫酸バリウム粒子の製造方法において、出発物質として用いる上記平均粒子径5~50μm、α線量1cph/cm以下の破砕鉱は、上記水簸処理及び/又は篩処理の効率を高めるために、シリカ含有量は0.65~3.5重量%の範囲であることが好ましく、特に、0.65~1重量%の範囲であることが好ましい。
 本発明によれば、上述した破砕鉱を酸加熱処理した後に、上記(a)、(b)又は(c)の処理を行うことができる。
 更に、本発明によれば、上述したようにして、低α線量硫酸バリウム粒子を得、次いで、上記低α線量硫酸バリウム粒子にシリカ、シリカ水和物及び水酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも1種にて表面処理を施すことを特徴とする表面処理低α線量硫酸バリウム粒子の製造方法が提供される。
 本発明の方法によれば、化学合成の手段を用いることなく、平均粒子径1μm以下、シリカ含有量0.6重量%以下、硫黄含有量10ppm以下、α線量0.07cph/cm以下の低α線量硫酸バリウム粒子を得ることができる。
 本発明の方法によって得られるこのような低α線量硫酸バリウム粒子は、塗料組成物やレジストインキ組成物を含む種々の樹脂組成物における充填剤として好適に用いることができる。即ち、本発明によるこのような低α線量硫酸バリウム粒子を樹脂組成物に充填剤として配合するとき、樹脂組成物に望ましくない劣化、着色、増粘等を生じさせず、また、電子部品の場合には、電極の腐食を促進させたりすることがなく、また、電子部品におけるソフトエラーも引き起こし難い。
 本発明による低α線量硫酸バリウム粒子の製造方法について説明する。
 本発明による低α線量硫酸バリウム粒子の製造方法は、重晶石原料鉱石を破砕して得られた平均粒子径5~50μm、α線量1cph/cm以下の破砕鉱に、
(a)水簸処理とメディア粉砕処理をこの順序に行い、又は
(b)メディア粉砕処理と篩処理をこの順序に行い、又は
(c)水簸処理とメディア粉砕処理と篩処理をこの順序に行い、
 この際、上記メディア粉砕処理において、上記破砕鉱を平均粒子径1μm以下の粉鉱に粉砕すると共に、上記水簸処理及び/又は篩処理によって粗粒を除去して、シリカ含有量0.6重量%以下の粉鉱とすることによって、平均粒子径1μm以下、シリカ含有量0.6重量%以下、α線量0.07cph/cm以下、硫黄含有量10ppm以下である低α線量硫酸バリウム粒子を得るものである。
 重晶石原料鉱石は、その産地によって、そのシリカ含有量やα線量が幾分相違するが、本発明によれば、重晶石原料鉱石を適宜に選択し、これを破砕することによって、平均粒子径5~50μm、好ましくは、5~20μm、シリカ含有量0.65~3.5重量%、好ましくは、0.65~1重量%、α線量1cph/cm以下の破砕鉱を得ることができる。
 本発明においては、上述した破砕鉱として、産地にもよるが、幾つかの中国産の重晶石原料鉱石やメキシコ産の重晶石原料鉱石を破砕して得られた破砕鉱を好適に用いることができる。
 特に、本発明によれば、平均粒子径5~20μm、シリカ含有量0.65~3.5重量%、より好ましくは、0.65~1.0重量%、α線量0.5cph/cm以下、なかでも、0.25cph/cm以下の破砕鉱を好ましく用いることができる。
 本発明の方法によれば、上記破砕鉱に、
(a)水簸処理とメディア粉砕処理をこの順序に行い、又は
(b)メディア粉砕処理と篩処理をこの順序に行い、又は
(c)水簸処理とメディア粉砕処理と篩処理をこの順序に行う。
 このように、本発明によれば、上記破砕鉱に水簸処理及び/又は篩処理とメディア粉砕処理を組み合わせた処理を行い、この際、上記メディア粉砕処理において、上記破砕鉱を平均粒子径1μm以下に粉砕すると共に、上記水簸処理及び/又は篩処理によって粗粒を除去して、シリカ含有量0.6重量%以下の粉鉱とすることによって、平均粒子径1μm以下、シリカ含有量0.6重量%以下、α線量が0.07cph/cm以下であり、しかも、硫黄含有量10ppm以下である低α線量硫酸バリウム粒子を得ることができる。
 より詳細には、本発明の方法において、上記処理(a)によれば、破砕鉱を水簸処理し、粗粒を除去して、シリカ含有量を0.6重量%以下とした後、メディア粉砕処理して、平均粒子径1μm以下の粉鉱とすることによって、硫黄含有量10ppm以下、α線量0.07cph/cm以下の低α線量硫酸バリウム粒子を得ることができる。
 上記処理(b)によれば、破砕鉱をメディア粉砕処理して、平均粒子径1μm以下の粉鉱とした後、この粉鉱を篩処理して、シリカ含有量を0.6重量%以下とすることによって、硫黄含有量10ppm以下、α線量0.07cph/cm以下の低α線量硫酸バリウム粒子を得ることができる。
 また、処理(c)によれば、破砕鉱を水簸処理して、粗粒を除去した後、メディア粉砕処理して、平均粒子径1μm以下の粉鉱とし、次いで、この粉鉱を篩処理し、この際、水簸処理及び/又は篩処理によって、シリカ含有量を0.6重量%以下とすることによって、平均粒子径1μm以下、硫黄含有量10ppm以下、α線量0.07cph/cm以下の低α線量硫酸バリウム粒子を得ることができる。
 水簸処理とは、固体粒子の比重の違いによって、流体中でその固体粒子を選別する操作をいう。本発明においては、上記破砕鉱の水スラリーを水簸槽に仕込み、この水簸槽の下部より水簸水を一定の割合で供給すると共に、水簸槽の上部から上記水簸水の供給速度と同じ速度にて水簸槽の上澄みを回収する操作を続けて、硫酸バリウム含量が多く、比重の大きい破砕鉱を含むスラリー層と、シリカ含量が多く、比重の小さい破砕鉱を含む上澄み層の2層に分離させる。
 ここに、硫酸バリウム含量が多く、比重の大きい破砕鉱は、水簸槽において沈降速度が速く、一方、シリカ含量が多く、比重の小さい破砕鉱は、水簸槽において沈降速度が遅いので、上記硫酸バリウム含量が多く、比重の大きい破砕鉱は、水簸槽からアンダーフローとして回収することができ、一方、シリカ含量が多く、比重の小さい破砕鉱は、水簸槽からオーバーフローとして回収することができる。
かくして、本発明によれば、水簸処理によって、破砕鉱から硫酸バリウム含量が多く、比重の大きい破砕鉱と、シリカを多く含む比重の小さい破砕鉱を効率よく分離することができる。因みに、硫酸バリウムの比重は4.5であり、シリカの比重は2.2である。
 勿論、破砕鉱を水簸処理することによって、破砕鉱中の比重の小さい種々の不純物成分や粒子径の小さい不純物成分をも、併せて除去することができる。
 一般に、水簸処理による固体粒子の分離効率に影響を及ぼす因子としては、固体粒子の粒子径、固体粒子の密度、水簸に用いる流体の密度と粘度や水簸槽への供給速度等が挙げられる。
 本発明においては、特に、限定されるものではないが、硫酸や塩酸のような無機酸や、又は有機酸を加えて、pHを3以下、好ましくは、2以下に調整した水簸水を用いると共に、その水簸水の水簸槽への供給速度を調整して、硫酸バリウム含量が多く、比重の大きい破砕鉱を含むスラリー層を水簸槽に仕込んだスラリーの全体積のほぼ70~90%に維持することによって、シリカ含量が多く、比重の小さい破砕鉱の上澄み層への浮上を促すことができ、かくして、シリカ含量が多く、比重の小さい破砕鉱をオーバーフローとして、硫酸バリウム含量が多く、比重の大きい破砕鉱から効率よく分離することできる。本発明においては、このような酸性の水簸水としては、特に、硫酸を含むものが好ましい。
 従って、本発明によれば、上述したように、上記工程(a)に従って上記破砕鉱に水簸処理を施して、破砕鉱中のシリカ含有量の多い粗粒を除去して、シリカ含有量0.6重量%以下の破砕鉱とした後、これを平均粒子径1μm以下の粉鉱にメディア粉砕処理することによって、硫黄含有量10ppm以下、α線量0.07cph/cm以下の低α線量硫酸バリウム粒子を得ることができる。
 しかし、本発明によれば、破砕鉱は、上記工程(b)又は(c)に従って処理して、水簸処理をしないで、又は水簸処理した後に、メディア粉砕処理し、かくして、得られた粉鉱を篩処理し、粗粒を除去し、もって、シリカ含有量0.6重量%以下の粉鉱とすることによって、平均粒子径1μm以下、シリカ含有量0.6重量%以下、硫黄含有量10ppm以下、α線量0.07cph/cm以下の低α線量硫酸バリウム粒子を得ることが好ましい。
 特に、本発明によれば、破砕鉱は、上記工程(c)に従って、水簸処理した後にメディア粉砕処理し、次いで、得られた粉鉱を篩処理することが好ましい。
 上記工程(b)又は(c)に従って、破砕鉱をメディア粉砕処理し、次いで、篩処理した場合、篩処理後の硫酸バリウムは、メディア粉砕処理後の硫酸バリウムと比べて、その平均粒子径においては実質的に変化しないが、しかし、後に説明するように、篩処理によって、得られる硫酸バリウムのシリカ含有量を低減することができ、かくして、低α線量硫酸バリウム粒子を得ることができる。
 メディア粉砕処理とは、よく知られているように、メディア、即ち、粉砕媒体を用いて固体粒子を湿式粉砕することをいい、本発明においては、上記メディアとしては、限定されるものではないが、破砕鉱を工業的規模で望ましい平均粒子径まで効率よく粉砕することができるように、直径0.8mm以下のものを用いることが好ましい。
 このように、破砕鉱をメディア粉砕すると、硫酸バリウム(モース硬度3.5)とシリカ(モース硬度7)の硬さの違いにより、通常、硫酸バリウムを多く含む破砕鉱は粒子径1μm以下まで粉砕されるが、シリカを多く含む破砕鉱は、通常、十分に細粒にまで粉砕されずに、多くは、粒子径40~50μmの粗粒として、破砕鉱中に残存する。
 このように、破砕鉱を平均粒子径1μm以下にまでメディア粉砕処理したとき、シリカは硫酸バリウムよりも硬いので、シリカを多く含む成分は粗粒として残りやすく、そして、このようなシリカが主成分である粗粒にα線発生源となる成分が多く含まれていることが本発明者らによって見出された。
 そこで、本発明によれば、好ましくは、破砕鉱に水簸処理を施した後、平均粒子径1μm以下にまでメディア粉砕処理し、好ましくは、この後、篩処理によって、上記粗粒を除去することによって、得られる粉鉱中のシリカ量を効果的に低減して、低α線量の硫酸バリウム粒子を得ることができる。
 また、破砕鉱を平均粒子径1μm以下にまでメディア粉砕処理して得た低α線量硫酸バリウム粒子は、樹脂への分散性にすぐれ、従って、得られる塗料組成物やレジストインキ等の樹脂組成物は、硫酸バリウムが有する電気絶縁性、耐熱性、酸やアルカリに対する化学的安定性、耐樹脂劣化性等のすぐれた特性をより効果的に発現することができる。
 篩処理とは、篩を用いて、固体粒子の粒子径の違いによって、その固体粒子を選別する操作をいう。本発明においては、破砕鉱の篩処理を行うときは、破砕鉱をメディア粉砕処理によって平均粒子径1μm以下の粉鉱に粉砕した後に行う。
 上述したように、破砕鉱をメディア粉砕すると、通常、硫酸バリウムを多く含む破砕鉱は粒子径1μm以下まで粉砕されるが、シリカを多く含む破砕鉱は、通常、十分に細粒にまで粉砕されずに、多くは、粒子径40~50μmの粗粒として破砕鉱中に残存するので、粒子径1μm以下の硫酸バリウムを多く含む粉鉱からシリカを多く含む粒子径40~50μmの粗粒を効率よく分離するためには、通常、500メッシュ(目開き25μm)、400メッシュ(目開き38μm)又は325メッシュ(目開き45μm)の網篩を用いることが好ましく、特に、目開きの小さい500メッシュ(目開き25μm)の網篩が好ましく用いられる。
 即ち、本発明に従って、破砕鉱をメディア粉砕し、得られた粉鉱のスラリーを上記メッシュの篩で処理することによって、粒子径1μm以下の硫酸バリウムを多く含む微細粒は速やかに篩下に移行するのに対し、粒子径40~50μmのシリカを多く含む粗粒は上記網篩を通過し難いために篩上に捕捉され、その結果、本発明によれば、粒子径1μm以下の硫酸バリウムを多く含む微細粒をシリカ含有量の高い粗粒から効率よく分離することができる。
 このようにして、本発明によれば、破砕鉱に水簸処理を施した後、又は施すことなく、破砕鉱にメディア粉砕処理を施して、上記破砕鉱を平均粒子径1μm以下の粉鉱に粉砕すると共に、得られた粉鉱を篩処理して、前述したようにして、粗粒を除去して、シリカ含有量0.6重量%以下とすることによって、α線量0.07cph/cm以下、硫黄含有量10ppm以下の低α線量硫酸バリウム粒子を得ることができる。
 本発明によれば、必要に応じて、破砕鉱を酸加熱処理した後に、工程(a)、(b)又は(c)を行うことができる。
 上記酸加熱処理とは、上記破砕鉱の水スラリーに酸を加えて加熱する操作をいう。酸加熱処理に用いる酸は、無機酸、有機酸のいずれでもよいが、なかでも、硫酸が特に好ましい。このように、上記破砕鉱の水スラリーに酸を加えて加熱することによって、シリカを多く含む破砕鉱を上澄みに浮遊させることができ、そこで、例えば、デカンテーションによって上記シリカを多く含む破砕鉱を除去することができる。
 即ち、破砕鉱を先ず、酸加熱処理し、この後、破砕鉱を工程(a)、(b)又は(c)によって処理すれば、シリカ量の一層低減された粉鉱を得ることができ、従って、一層、低α線量の硫酸バリウム粒子を得ることができる。併せて、アルミニウム、鉄、カリウム、カルシウム、ナトリウム、マグネシウム、リン成分等をも除去した粉鉱を得ることができる。
 特に、本発明によれば、用いる破砕鉱が0.8重量%以上のシリカ含有量を有するとき、そのような破砕鉱を酸加熱処理することによって、シリカ含有量を0.7重量%以下とすることができ、そこで、得られた破砕鉱に(a)、(b)又は(c)の処理を行って、シリカ含有量0.6重量%以下、平均粒子径1μm以下の粉鉱とすることによって、硫黄含有量10ppm以下、α線量0.07cph/cm以下の低α線量硫酸バリウム粒子を得ることができる。
 勿論、シリカ含有量が0.65重量%以上であって、0.8重量%未満の破砕鉱であれば、これに酸加熱処理を施した後、工程(a)、(b)又は(c)による処理を行うことによって、一層、シリカ含有量の低い、従って、α線量の低減された低α線量硫酸バリウム粒子を得ることができる。
 本発明によって得られる低α線量硫酸バリウム粒子の純度は97%以上であり、好ましくは、98%以上である。
 本発明によれば、上述したようにして、低α線量硫酸バリウム粒子を得ることができるが、樹脂組成物中における分散性の向上、樹脂成分に対する馴染みを向上させる等のために、得られた低α線量硫酸バリウム粒子に表面処理を施すことができる。
 そのような表面処理としては、シリカ、シリカ水和物及び水酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも1種による表面処理が好ましい。
 低α線量硫酸バリウム粒子にシリカ水和物にて表面処理するには、既に知られている方法によればよく、例えば、低α線量硫酸バリウム粒子の水スラリーを、例えば、50~90℃まで昇温し、これに水酸化ナトリウム水溶液を加え、次いで、上記スラリーにケイ酸ナトリウム水溶液を加え、続いて、硫酸を加えて、撹拌し、この後、得られたスラリーを濾過、水洗、乾燥すればよい。
 また、低α線量硫酸バリウム粒子に水酸化アルミニウムにて表面処理するには、既に知られている方法によればよく、例えば、必要に応じて、加温下に低α線量硫酸バリウム粒子の水スラリーに水酸化ナトリウム水溶液を加え、次いで、アルミン酸ナトリウム水溶液と硫酸を加え、この後、撹拌して、得られたスラリーを濾過、水洗、乾燥すればよい。
 シリカ又はシリカ水和物による低α線量硫酸バリウム粒子の表面処理量は、好ましくは、表面処理低α線量硫酸バリウム粒子に基づいて、シリカ換算で0.1~10重量%の範囲であることが好ましく、特に、0.5~5重量%の範囲が好ましい。また、低α線量硫酸バリウム粒子の水酸化アルミニウムによる表面処理量は、好ましくは、表面処理低α線量硫酸バリウム粒子に基づいて、アルミナ換算で0.1~10重量%の範囲であることが好ましく、特に、0.5~5重量%の範囲が好ましい。
 シリカ又はシリカ水和物による表面処理、水酸化アルミニウムによる表面処理のいずれについても、その表面処理量が表面処理低α線量硫酸バリウム粒子に基づいて、0.1重量%を下回るときは、表面処理の効果を十分に与えることができないおそれがあり、一方、10重量%を上回るときは、硫酸バリウムの機能を低下させるおそれがある。
 本発明による低α線量硫酸バリウム粒子は、上述したように、低α線量であり、しかも、微細であるので、種々の水系又は有機系の分散体における分散質として好適に用いることができる。例えば、種々の樹脂組成物に充填剤として好適に配合することができる。樹脂組成物としては、例えば、塗料組成物やレジストインキ組成物を例示することができる。
 一般に、本発明において、樹脂組成物を構成する樹脂は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれであってもよく、従って、具体例として、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、マレイミド樹脂、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、フッ素樹脂、ポリメタクリル酸メチル、エチレン・アクリル酸エチル共重合体(EEA)樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアセタール、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルイミド、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS)樹脂、液晶樹脂(LCP)、シリコーン樹脂、アクリル樹脂等を挙げることができる。
 上記樹脂組成物において、低α線量硫酸バリウム粒子の配合量は、特に限定されるものではないが、樹脂組成物全量に対して、通常、5~75体積%の割合であり、好ましくは、10~70体積%の範囲である。
 以下に実施例と比較例を挙げて、本発明を詳細に説明するが、本発明はそれら実施例によって限定されるものではない。
 以下の実施例及び比較例においては、下記の重晶石原料鉱石を用いた。
重晶石原料鉱石A:中国産、硫酸バリウム含有量95重量%以上
重晶石原料鉱石B:中国産、硫酸バリウム含有量95重量%以上
重晶石原料鉱石C:中国産、硫酸バリウム含有量95重量%以上
重晶石原料鉱石D:メキシコ産、硫酸バリウムと硫酸ストロンチウムの含有量95重量%以上
 以下の実施例及び比較例においては、破砕鉱の水スラリーを先ず、酸加熱処理したときは、酸加熱処理によって得られたスラリーから少量の試料を採取し、乾燥した後、シリカ含有量を測定した。上記シリカ含有量は表1及び表2において酸加熱処理の欄に示す。
 上記破砕鉱の水スラリーを水簸処理したときは、回収したアンダーフローのスラリーから少量の試料を採取し、濾過、乾燥した後、シリカ含有量を測定した。上記シリカ含有量は表1及び表2において水簸処理の欄に示す。
 上記破砕鉱の水スラリーを水簸処理し、又は水簸処理せずに、粉砕処理したときは、粉砕後のスラリーから少量の試料を採取し、濾過、乾燥した後、シリカ含有量を測定した。上記シリカ含有量は表1及び表2において粉砕処理の欄に示す。
 粉砕処理の後、篩処理したときは、篩下のスラリーを濾過し、乾燥した後、シリカ含有量、平均粒子径及びα線量を測定した。上記シリカ含有量、平均粒子径及びα線量は表1及び表2において篩処理の欄に示す。
 尚、粉砕処理又は篩処理して得られた生産物が目的とする低α線量硫酸バリウム粒子であるときは、表1及び表2における上記シリカ含有量、平均粒子径及びα線量の数値を括弧付きで示した。
 また、以下の実施例及び比較例で得られた低α線量硫酸バリウム粒子の硫黄含有量及び銀変色試験の結果を表1及び表2に示す。
 以下の実施例及び比較例の各工程において得られた破砕鉱、粉鉱及び低α線量硫酸バリウム粒子の物性、並びに以下の実施例及び比較例で得られた低α線量硫酸バリウム粒子の硫黄含有量及び銀変色試験は下記のようにして評価した。
α線量(cph/cm2
 低レベルα線測定装置LACS-4000M((株)住化分析センター製)によって測定した。測定に際しては、装置の試料測定部のステンレス板(1000cm2)に試料を敷き詰めて、99時間にわたって測定した。
平均粒子径(D50)(μm)
 レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置マイクロトラックMT-3300 EXII(日機装(株)製)によって、体積基準のメジアン径を求めた。
シリカ(SiO2)含有量(重量%)
 蛍光X線分析装置ZSX Primus II((株)リガク製)によって測定した。既に知られている方法に従って、標準試料の測定を行い、蛍光X線強度との関係を検量線として、シリカ(SiO2)の定量を行った。
アルミナ(Al23)含有量(重量%)
 蛍光X線分析装置ZSX Primus II((株)リガク社製)によって測定した。既に知られている方法に従って、標準試料の測定を行い、蛍光X線強度との関係を検量線として、アルミナ(Al23)の定量を行った。
硫酸バリウム中の硫黄含有量(硫化物に由来する硫黄の含有量)
 共栓付きのフラスコに試料の低α線量硫酸バリウム粒子5gと濃度40g/Lの水酸化ナトリウム水溶液50mLを加え、80℃で30分間撹拌して、上記低α線量硫酸バリウム粒子を分散させた。得られた分散液に0.01mol/Lのヨウ素25mLを加えた後、濃塩酸5mLを加え、デンプンを指示薬として、0.005mol/Lのチオ硫酸ナトリウムで滴定した。試料を添加せずに、上記試験を行った結果をブランク試験として、次式から試料中の硫黄含有量を計算した。
 硫黄含有量(ppm)=16×(ブランク滴定量(mL)-試料滴定量(mL))
銀変色試験
 内容積100mLのガラス製の試料瓶に試料の低α線量硫酸バリウム粒子3gを入れ、蓋をして密閉した。予め、温度85℃、相対湿度85%の状態に安定化しておいた恒温恒湿槽内に上記試料瓶を入れた。恒温恒湿槽内が一定の温度と湿度になったことを確認した後、恒温恒湿槽の雰囲気下に銀ペースト(藤倉化成(株)製ドータイトD550)を塗布したスライドガラスを試料瓶に入れ、蓋を閉めて密閉した。72時間後、試料瓶からスライドガラスを取出し、目視で銀ペーストの変色の度合いを評価した。試料の低α線量硫酸バリウム粒子に含まれる不純物としての硫化物含有量が多いとき、揮発する硫化物成分(硫化水素)によって銀ペーストが黒変する。銀ペーストの変色の度合いは、銀ペーストのみの試験をブランクとして、そのブランクと同等であるときを〇、ブランクよりやや変色がみられるときを△、ブランクと比較して変色が著しいときを×と評価した。
表面処理低α線量硫酸バリウム粒子のシリカ及びアルミナによる表面処理量
 蛍光X線分析装置ZSX Primus II((株)リガク社製)によって測定した。既に知られている方法に従って、標準試料の測定を行い、蛍光X線強度との関係を検量線として、表面処理量の定量を行った。
硫酸バリウム純度(重量%)
 蛍光X線分析装置ZSX Primus II((株)リガク製)によって測定した。既に知られている方法に従って、標準試料の測定を行い、蛍光X線強度との関係を検量線として、硫酸バリウム(BaSO4)の定量を行った。
実施例1
 重晶石原料鉱石Aを破砕して得られたα線量0.13cph/cm2、平均粒子径10.06μm、シリカ量0.70重量%の破砕鉱1500gに純水を加えて、硫酸バリウムとしての濃度が125g/Lのスラリー12Lを調製した。
 純水30Lに62.5重量%硫酸120mLと35重量%塩酸250mLを加え、更に、純水を加えて、合計60LのpH1.6の水簸水を調製した。
 上記破砕鉱の水スラリーを容積13Lの水簸槽に投入し、この水簸槽からのオーバーフローは廃棄しつつ、上記水簸槽下部から上記水簸水60Lを1L/分の流速で1時間投入し続けた。この後、引き続き、オーバーフローは廃棄しつつ、純水60Lを1L/分の流速で1時間投入する水簸処理を行って、アンダーフローを回収した。
 上記回収したアンダーフローのスラリーを濾過し、得られた固形物を純水にリパルプして、硫酸バリウムとしての濃度300g/Lのスラリーを調製した。上記水簸処理によって、シリカ含有量0.62重量%の破砕鉱を得た。
 上記スラリー4Lをメディア径0.3mmのジルコニアビーズ(東レ(株)製「トレセラム」(登録商標))(以下、同じ)を充填した湿式ビーズミル(日本コークス工業(株)製SC100、以下、特に、断りのない限り、同じ)を用い、60分間粉砕処理して、平均粒子径0.27μmの粉鉱とした。
 上記粉鉱のスラリーを500Mesh(目開き25μm)の篩に通し、篩下のスラリーを濾過し、乾燥して、シリカ含有量0.49重量%、平均粒子径0.27μm、α線量0.06cph/cm2、硫黄含有量2ppmである低α線量硫酸バリウム粒子を得た。
実施例2
 重晶石原料鉱石Aを破砕して得られたα線量0.13cph/cm2、平均粒子径10.06μm、シリカ量0.70重量%の破砕鉱1500gに純水を加えて、硫酸バリウムとしての濃度が125g/Lのスラリー12Lを調製した。
 上記破砕鉱の水スラリーを実施例1と同様に水簸処理して、アンダーフローを回収した。次いで、上記回収したアンダーフローのスラリーを濾過し、得られた固形物を純水にリパルプして、硫酸バリウムとしての濃度300g/Lのスラリーを調製した。上記水簸処理によって、シリカ含有量0.62重量%の破砕鉱を得た。
 上記スラリー4Lをメディア径0.4mmのジルコニアビーズを充填した湿式ビーズミル((株)シンマルエンタープライゼス製ダイノーミルMULTILAB)を用い、60分間粉砕処理して、平均粒子径0.32μmの粉鉱を得た。
 上記粉鉱のスラリーを500Mesh(目開き25μm)の篩に通し、篩下のスラリーを濾過し、乾燥して、シリカ含有量0.43重量%、平均粒子径0.32μm、α線量0.05cph/cm2、硫黄含有量2ppmである低α線量硫酸バリウム粒子を得た。
実施例3
 重晶石原料鉱石Bを破砕して得られたα線量0.21cph/cm2、平均粒子径9.13μm、シリカ含有量0.87重量%の破砕鉱1500gに純水125mLを加えてよく攪拌し、これに62.5重量%硫酸437.5mLと35重量%塩酸125mLを加え、よく撹拌した後、110℃に昇温して、3時間酸加熱処理を行った。このように酸加熱処理した破砕鉱のスラリーを冷却し、デカンテーションにて4回水洗した。上記酸加熱処理した破砕鉱のシリカ含有量は0.66重量%であった。
 次いで、得られた破砕鉱に純水を加えて、硫酸バリウムとしての濃度が約125g/Lのスラリー12Lを調製した。上記スラリーを実施例1と同様に水簸処理して、アンダーフローを回収した。
 上記回収したアンダーフローのスラリーを濾過し、得られた固形物を純水にリパルプして、硫酸バリウムとしての濃度300g/Lのスラリーを調製した。上記水簸処理によって、シリカ含有量0.55重量%の破砕鉱を得た。
上記スラリー4Lをメディア径0.3mmのジルコニアビーズを充填した湿式ビーズミルを用い、60分間粉砕処理して、平均粒子径0.28μmの粉鉱を得た。
 上記粉鉱のスラリーを500Mesh(目開き25μm)の篩に通し、篩下のスラリーを濾過し、乾燥して、シリカ含有量0.25重量%、平均粒子径0.28μm、α線量0.03cph/cm2、硫黄含有量3ppmである低α線量硫酸バリウム粒子を得た。
実施例4
 重晶石原料鉱石Cを破砕して得られたα線量0.10cph/cm2、平均粒子径11.12μm、シリカ含有量0.67重量%の破砕鉱1500gに純水を加えて、硫酸バリウムとしての濃度が125g/Lのスラリー12Lを調製した。
 上記破砕鉱の水スラリーを実施例1と同様に水簸処理して、アンダーフローを回収した。上記回収したアンダーフローのスラリーを濾過し、得られた固形物を純水にリパルプして、硫酸バリウムとしての濃度が300g/Lのスラリーを調製した。上記水簸処理によって、シリカ含有量0.58重量%の破砕鉱を得た。
 上記スラリー4Lをメディア径0.3mmのジルコニアビーズを充填した湿式ビーズミルを用いて60分間粉砕処理し、得られたスラリーを濾過し、乾燥して、シリカ含有量0.58重量%、平均粒子径0.29μm、α線量0.07cph/cm2、硫黄含有量1ppmである低α線量硫酸バリウム粒子を得た。
実施例5
 重晶石原料鉱石Cを破砕して得られたα線量0.10cph/cm2、平均粒子径11.12μm、シリカ含有量0.67重量%の破砕鉱1500gに純水を加えて、硫酸バリウムとしての濃度が125g/Lのスラリー12Lを調製した。
 上記スラリー4Lをメディア径0.3mmのジルコニアビーズを充填した湿式ビーズミルを用い、60分間粉砕処理して、平均粒子径0.28μmの粉鉱を得た。次いで、上記粉鉱のスラリーを500Mesh(目開き25μm)の篩に通し、篩下のスラリーを濾過し、乾燥して、シリカ含有量0.56重量%、平均粒子径0.28μm、α線量0.07cph/cm2、硫黄含有量2ppmである低α線量硫酸バリウム粒子を得た。
実施例6
 重晶石原料鉱石Aを破砕して得られたα線量0.13cph/cm2、平均粒子径10.06μm、シリカ含有量0.70重量%の破砕鉱1500gに純水を加えて、硫酸バリウムとしての濃度が125g/Lのスラリー12Lを調製した。
 上記破砕鉱の水スラリーを実施例1と同様に水簸処理して、アンダーフローを回収した。上記回収したアンダーフローのスラリーを濾過し、得られた固形物を純水にリパルプし、硫酸バリウムとしての濃度が300g/Lのスラリーを調製した。上記水簸処理によって、シリカ含有量0.62重量%の破砕鉱を得た。
 次いで、上記スラリー4Lをメディア径0.8mmのジルコニアビーズを充填した湿式ビーズミルを用い、60分間粉砕処理して、平均粒子径0.44μmの粉鉱を得た。
 上記粉鉱のスラリーを500Mesh(目開き25μm)の篩に通し、篩下のスラリーを濾過し、乾燥して、シリカ含有量0.45重量%、平均粒子径0.44μm、α線量0.05cph/cm2、硫黄含有量1ppmである低α線量硫酸バリウム粒子を得た。
実施例7
 重晶石原料鉱石Aを破砕して得られたα線量0.13cph/cm2、平均粒子径10.06μm、シリカ含有量0.70重量%の破砕鉱1500gに純水を加えて、硫酸バリウムとしての濃度が125g/Lのスラリー12Lを調製した。
 上記破砕鉱の水スラリーを実施例1と同様に水簸処理して、アンダーフローを回収した。上記回収したアンダーフローのスラリーを濾過し、得られた固形物を純水にリパルプし、硫酸バリウムとしての濃度が300g/Lのスラリーを調製した。上記水簸処理によって、シリカ含有量0.62重量%の破砕鉱を得た。
 上記スラリー4Lをメディア径0.5mmのジルコニアビーズを充填した湿式ビーズミルを用い、60分間粉砕処理して、平均粒子径0.41μmの粉鉱を得た。
 上記粉鉱のスラリーを500Mesh(目開き25μm)の篩に通し、篩下のスラリーを濾過し、乾燥して、シリカ含有量0.44重量%、平均粒子径0.41μm、α線量0.05cph/cm2、硫黄含有量2ppmである低α線量硫酸バリウム粒子を得た。
実施例8
 重晶石原料鉱石Aを破砕して得られたα線量0.13cph/cm2、平均粒子径10.06μm、シリカ含有量0.70重量%の破砕鉱1500gに純水を加えて、硫酸バリウムとしての濃度が125g/Lのスラリー12Lを調製した。
 上記破砕鉱の水スラリーを実施例1と同様に水簸処理して、アンダーフローを回収した。上記回収したアンダーフローのスラリーを濾過し、得られた固形分を純水にリパルプし、硫酸バリウムとしての濃度が300g/Lとなるスラリーを調製した。上記水簸処理によって、シリカ含有量0.62重量%の破砕鉱を得た。
 上記スラリー4Lをメディア径0.65mmのジルコニアビーズを充填した湿式ビーズミルを用い、60分間粉砕処理して、平均粒子径0.42μmの粉鉱を得た。
 上記粉鉱のスラリーを500Mesh(目開き25μm)の篩に通し、篩下のスラリーを濾過し、乾燥して、シリカ含有量0.46重量%、平均粒子径0.42μm、α線量0.05cph/cm2、硫黄含有量2ppmである低α線量硫酸バリウム粒子を得た。
実施例9
 重晶石原料鉱石Cを破砕して得られたα線量0.10cph/cm2、平均粒子径11.12μm、シリカ含有量0.67重量%の破砕鉱1500gに純水125mLを加えてよく攪拌し、これに62.5重量%硫酸437.5mLと35重量%塩酸125mLを加えてよく撹拌した後、110℃に昇温して、3時間にわたって酸加熱処理を行った。このように酸加熱処理した破砕鉱のスラリーを冷却し、デカンテーションにて4回水洗して、固形物を得た。酸加熱処理した破砕鉱のシリカ含有量は0.5重量%であった。
 次いで、上記固形物に純水を加えて、硫酸バリウムとしての濃度が約125g/Lのスラリー12Lを調製した。上記固形物のスラリーを実施例1と同様に水簸処理して、アンダーフローを回収した。
 上記回収したアンダーフローのスラリーを濾過し、得られた固形物を純水にリパルプし、硫酸バリウムとしての濃度が300g/Lのスラリーを調製した。上記水簸処理によって、シリカ含有量0.41重量%の破砕鉱を得た。
 上記スラリー4Lをメディア径0.3mmのジルコニアビーズを充填した湿式ビーズミルを用い、60分間粉砕処理して、平均粒子径0.29μmの粉鉱を得た。
 上記粉鉱のスラリーを500Mesh(目開き25μm)の篩に通し、篩下のスラリーを濾過し、乾燥して、シリカ含有量0.16重量%、平均粒子径0.29μm、α線量0.02cph/cm2、硫黄含有量2ppmである低α線量硫酸バリウム粒子を得た。
実施例10
 重晶石原料鉱石Cを破砕して得られたα線量0.10cph/cm2、平均粒子径11.12μm、シリカ含有量0.67重量%の破砕鉱1500gに純水を加えて、硫酸バリウムとしての濃度が125g/Lのスラリー12Lを調製した。
 上記破砕鉱の水スラリーを実施例1と同様に水簸処理して、アンダーフローを回収した。上記回収したアンダーフローのスラリーを濾過し、得られた固形分を純水にリパルプし、硫酸バリウムとしての濃度が300g/Lのスラリーを調製した。上記水簸処理によって、シリカ含有量0.62重量%の破砕鉱を得た。
 上記スラリー4Lをメディア径0.3mmのジルコニアビーズを充填した湿式ビーズミルを用い、60分間粉砕処理して、平均粒子径0.28μmの粉鉱を得た。
 上記粉鉱のスラリーを500Mesh(目開き25μm)の篩に通し、篩下のスラリーを濾過し、乾燥して、シリカ含有量0.37重量%、平均粒子径0.28μm、α線量0.04cph/cm2、硫黄含有量2ppmである低α線量硫酸バリウム粒子を得た。
実施例11
 重晶石原料鉱石Dを破砕して得られたα線量0.49cph/cm2、平均粒子径10.53μm、シリカ含有量3.24重量%の破砕鉱1500gに純水125mLを加えてよく攪拌し、これに62.5重量%硫酸437.5mLと35重量%塩酸125mLを加え、よく撹拌した後、110℃に昇温して、3時間にわたって酸加熱処理を行った。このように酸加熱処理した破砕鉱のスラリーを冷却し、デカンテーションにて4回水洗した。上記酸加熱処理した破砕鉱のシリカ含有量は0.67重量%であった。
 次いで、酸加熱処理によって得られた破砕鉱に純水を加えて、硫酸バリウムとしての濃度が約125g/Lのスラリー12Lを調製した。上記スラリーを実施例1と同様に水簸処理して、アンダーフローを回収した。
 上記回収したアンダーフローのスラリーを濾過し、得られた固形物を純水にリパルプして、硫酸バリウムとしての濃度300g/Lのスラリーを調製した。上記水簸処理によって、シリカ含有量0.53重量%の破砕鉱を得た。
 上記スラリー4Lをメディア径0.3mmのジルコニアビーズを充填した湿式ビーズミルを用い、60分間粉砕処理して、平均粒子径0.28μmの粉鉱を得た。
 上記粉砕処理後のスラリーを500Mesh(目開き25μm)の篩に通し、篩下のスラリーを濾過し、乾燥して、シリカ含有量0.47重量%、平均粒子径0.28μm、α線量0.06cph/cm2、硫黄含有量2ppmである低α線量硫酸バリウム粒子を得た。
実施例12
 実施例10において得られた篩下のスラリーに純水を加え、希釈して、硫酸バリウム換算で150g/Lのスラリーとした。上記スラリー8L(硫酸バリウムとして1200g)を撹拌しながら加熱し、70℃まで昇温し、これに30重量%水酸化ナトリウム水溶液を加えて、pHを9.5に調整した。
 このスラリーにシリカ換算で141g/Lのケイ酸ナトリウム水溶液85mLを一度に加え、続いて、30重量%硫酸25.5mLを0.21mL/分の供給速度で120分かけて定量的に滴下した後、60分間撹拌を継続した。
 続いて、得られたスラリーを40℃に冷却し、30重量%水酸化ナトリウム水溶液を加えて、pHを8.5に調整した。このスラリーのpHを8.5に維持しながら、これにアルミナ換算で267g/Lのアルミン酸ナトリウム水溶液108mLを1.2mL/分の供給速度で、30重量%硫酸162mLを1.8mL/分の供給速度でそれぞれ、90分間にわたって定量的に加えた後、30分間撹拌を継続した。
 次いで、このようにして得られたスラリーを濾過、水洗、乾燥して、シリカ水和物及び水酸化アルミニウムで表面被覆された低α線量硫酸バリウム粒子を得た。
 このようにして得られた表面被覆低α線量硫酸バリウム粒子は、α線量0.04cph/cm2、平均粒子径0.28μmであって、シリカ換算でシリカ水和物1.29重量%を含み、アルミナ換算で水酸化アルミニウム1.89重量%を含むものであった。
比較例1
 重晶石原料鉱石Aを破砕して得られたα線量0.13cph/cm2、平均粒子径10.06μm、シリカ含有量0.70重量%の破砕鉱120gを純水にリパルプし、硫酸バリウムとしての濃度が300g/Lのスラリーを調製した。
 上記スラリー0.4Lをメディアを用いない湿式微粒化装置((株)スギノマシン製スターバースト minimo HJP-25001SE)を用いて、160MPaの粉砕圧で5パス粉砕処理した。得られたスラリーを濾過し、乾燥して、シリカ含有量0.69重量%、平均粒子径1.27μm、α線量0.13cph/cm2、硫黄含有量3ppmである硫酸バリウム粒子を得た。
比較例2
 重晶石原料鉱石Aを破砕して得られたα線量0.13cph/cm2、平均粒子径10.06μm、シリカ含有量0.70重量%の破砕鉱1500gに純水を加えて、硫酸バリウムとしての濃度が125g/Lのスラリー12Lを調製した。
 上記破砕鉱の水スラリーを実施例1と同様に水簸処理して、アンダーフローを回収した。上記回収したアンダーフローのスラリーを濾過し、得られた固形物を純水にリパルプし、硫酸バリウムとしての濃度が300g/Lのスラリーを調製した。上記水簸処理によって、シリカ含有量0.62重量%の破砕鉱を得た。
 上記スラリー4Lをメディア径0.3mmのジルコニアビーズを充填した湿式ビーズミルを用い、60分間粉砕処理し、濾過、乾燥して、シリカ含有量0.62重量%、平均粒子径0.27μm、α線量0.09cph/cm2、硫黄含有量2ppmの硫酸バリウム粒子を得た。
比較例3
 重晶石原料鉱石Aを破砕して得られたα線量0.13cph/cm2、平均粒子径10.06μm、シリカ含有量0.70重量%の破砕鉱1500gに純水を加えて、硫酸バリウムとしての濃度が125g/Lのスラリー12Lを調製した。
 上記破砕鉱の水スラリーを実施例1と同様に水簸処理して、アンダーフローを回収した。上記回収したアンダーフローのスラリーを濾過し、得られた固形物を純水にリパルプし、硫酸バリウムとしての濃度が300g/Lのスラリーを調製した。上記水簸処理によって、シリカ含有量0.62重量%の破砕鉱を得た。
 上記スラリー4Lをメディア径0.8mmのジルコニアビーズを充填した湿式ビーズミルを用い、60分間粉砕処理し、濾過、乾燥して、シリカ含有量0.61重量%、平均粒子径0.45μm、α線量0.09cph/cm2、硫黄含有量3ppmの硫酸バリウム粒子を得た。
比較例4
 重晶石原料鉱石Aを破砕して得られたα線量0.13cph/cm2、平均粒子径10.06μm、シリカ含有量0.70重量%の破砕鉱1500gに純水を加えて、硫酸バリウムとしての濃度が125g/Lのスラリー12Lを調製した。
 上記破砕鉱の水スラリーを実施例1と同様に水簸処理して、アンダーフローを回収した。上記回収したアンダーフローのスラリーを濾過し、得られた固形物を純水にリパルプし、硫酸バリウムとしての濃度が300g/Lのスラリーを調製した。上記水簸処理によって、シリカ含有量0.63重量%の破砕鉱を得た。
上記スラリー0.4Lをメディアを用いない湿式微粒化装置を用いて、160MPaの粉砕圧で7パス粉砕処理し、得られたスラリーを濾過し、乾燥して、シリカ含有量0.63重量%、平均粒子径1.00μm、α線量0.09cph/cm2、硫黄含有量2ppmである硫酸バリウム粒子を得た。
比較例5
 重晶石原料鉱石Aを破砕して得られたα線量0.13cph/cm2、平均粒子径10.06μm、シリカ含有量0.70重量%の破砕鉱1500gに純水を加えて、硫酸バリウムとしての濃度が125g/Lのスラリー12Lを調製した。
 上記破砕鉱の水スラリーを実施例1と同様に水簸処理して、アンダーフローを回収した。上記回収したアンダーフローのスラリーを濾過し、得られた固形分を純水にリパルプし、硫酸バリウムとしての濃度が300g/Lのスラリーを調製した。上記水簸処理によって、シリカ含有量0.62重量%の破砕鉱を得た。
 上記スラリー4Lをメディア径1.5mmのジルコニアビーズを充填した湿式ビーズミルを用い、300分間粉砕処理し、得られたスラリーを濾過し、乾燥して、シリカ含有量0.62重量%、平均粒子径0.59μm、α線量0.09cph/cm2、硫黄含有量2ppmである硫酸バリウム粒子を得た。
比較例6
 重晶石原料鉱石Aを破砕して得られたα線量0.13cph/cm2、平均粒子径10.06μm、シリカ含有量0.70重量%の破砕鉱1500gに純水を加えて、硫酸バリウムとしての濃度が300g/Lのスラリー5Lを調製した。
 上記スラリー4Lをメディア径0.3mmのジルコニアビーズを充填した湿式ビーズミルを用い、60分間粉砕処理し、濾過、乾燥して、シリカ含有量0.69重量%、平均粒子径0.27μm、α線量0.13cph/cm2、硫黄含有量2ppmである硫酸バリウム粒子を得た。
比較例7
 重晶石原料鉱石Bを破砕して得られたα線量0.21cph/cm2、平均粒子径9.13μm、シリカ含有量0.87重量%の破砕鉱とコークスを坩堝に入れて、よく混合して、電気炉で焼成し、純水に浸出して、硫化バリウム水溶液を得た。得られた硫化バリウム水溶液に30重量%硫酸水溶液を加えて、硫化バリウムを硫酸と反応させて、硫酸バリウムを析出させ、これを濾過して、硫酸バリウム粒子を得た。
 上記硫酸バリウム粒子は、シリカ含有量0.25重量%、平均粒子径0.30μm、α線量0.12cph/cm2、硫黄含有量170ppmであった。
比較例8
 重晶石原料鉱石Cを破砕して得られたα線量0.10cph/cm2、平均粒子径11.12μm、シリカ含有量0.67重量%の破砕鉱1500gに純水を加えて、硫酸バリウムとしての濃度が300g/Lのスラリー5Lを調製した。
 上記スラリー4Lをメディア径0.3mmのジルコニアビーズを充填した湿式ビーズミルを用い、60分間粉砕処理し、濾過、乾燥して、シリカ含有量0.66重量%、平均粒子径0.28μm、α線量0.10cph/cm2、硫黄含有量3ppmである硫酸バリウム粒子を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表1及び表2に示すように、本発明の実施例によれば、重晶石原料鉱石を破砕して得られた破砕鉱に酸加熱処理を行わずに、又は酸加熱処理を行った後に、工程(a)、(b)又は(c)の処理を施すことによって、平均粒子径1μm以下、シリカ含有量0.6重量%以下、硫黄含有量10ppm以下、α線量0.07cph/cm以下の低α線量硫酸バリウム粒子を得ることができる。
 これに対して、比較例1においては、破砕鉱を、水簸処理及び篩処理なしに、メディア粉砕処理に代えて、メディアを用いない湿式微粉化装置を用いて粉砕したので、シリカ含有量0.6重量%以下、平均粒子径1μm以下の粉鉱を得ることができず、そのために、α線量0.07cph/cm以下の低α線量硫酸バリウム粒子を得ることができなかった。
 比較例4においては、破砕鉱を水簸処理したが、シリカ含有量0.6重量%以下の破砕鉱を得ることができず、しかも、水簸処理の後、メディアを用いない湿式微粉化装置を用いて粉砕したので、シリカ含有量0.6重量%以下、α線量0.07cph/cm以下の低α線量硫酸バリウム粒子を得ることができなかった。
 比較例2、比較例3及び比較例5においては、工程(a)、(b)又は(c)による処理を施して得られた粉鉱のシリカ含有量が0.6重量%を超えていたので、α線量0.07cph/cm以下である低α線量硫酸バリウム粒子を得ることができなかった。
 比較例6及び比較例8においては、水簸処理と篩処理のいずれも行わず、メディア粉砕処理のみを行ったので、得られた硫酸バリウムはシリカ含有量が0.6重量%を越えており、α線量0.07cph/cm以下である低α線量硫酸バリウム粒子を得ることができなかった。
 比較例7は、破砕鉱に何らの処理も施さずに、還元焙焼して得られた硫化バリウム水溶液に硫酸を加えて、硫酸バリウムを得たものであって、シリカ含有量は0.6重量%以下であるが、α線量、硫黄含有量のいずれも高いものであった。
実施例13
(塗料組成物の調製と塗膜のα線量)
 上記実施例4で得られた硫酸バリウム16g、ワニス(DIC(株)製、アクリディックA-801-P)20g、酢酸ブチル(和光純薬工業(株)製、試薬特級)10g、キシレン(純正化学(株)製、純正特級)10g、ガラスビーズ(直径1.5mm ポッターズ・バロティーニ社製)76gを容積140mLのマヨネーズ瓶に入れ、よく混合した後、ペイントコンディショナー(RED DEVIL社製5410型)に固定し、60分間振動を与え、分散処理して、塗料組成物を調製した。
 次に、上記塗料組成物をポリエチレンフィルム上に滴下し、バーコーター((株)安田精機製作所製、No.579 ROD No.6 )を用いて、顔料重量濃度(PWC)61.5重量%の塗膜を作製した。
 上記塗膜を20℃で12時間乾燥した後、そのα線量を低レベルα線測定装置LACS-4000M((株)住化分析センター製)を用いて測定したところ、0.04cph/cm2 であった。測定に際しては、装置の試料測定部のステンレス板(1000cm2)に上記塗膜を置いて、99時間にわたって測定した。
比較例9
(塗料組成物の調製と塗膜のα線量)
 実施例13において、実施例4で得られた硫酸バリウムに代えて、比較例6で得られた硫酸バリウムを用いた以外は、同様にして、塗料組成物を調製し、その塗膜のα線量を測定したところ、0.08cph/cm2 であった。
実施例14
(樹脂組成物シートの調製とそのα線量の測定)
 上記実施例4で得られた硫酸バリウム56g、エチレン-アクリル酸エチル共重合体樹脂(日本ポリエチレン(株)製EEA樹脂、レクスパール(登録商標)A1150)24gをLABO PLASTMILL((株)東洋精機製作所製)を用いて、ミキサーの回転数40rpm、150℃の条件で10分間混練した。
 得られた混練物をミキサーから取り出した後、厚み2mmのステンレス製鋳型板(150mm×200mm)の中央に置き、上下よりステンレス製板(200mm×300mm)で挟み、ミニテストプレス-10((株)東洋精機製作所製)の試料台に設置し、160℃で加熱しながら、0.5MPaで2分間加圧し、更に圧力を5MPaに上げ、160℃で加熱しながら2分間加圧し、更に圧力を25MPaに上げ、160℃で加熱しながら3分間加圧した。
 次に、25MPaで加圧しながら、5分間冷却して、フィラー充填率70重量%の樹脂組成物シートを得た。得られた樹脂組成物シートのα線量を低レベルα線測定装置LACS-4000M((株)住化分析センター製)を用いて測定したところ、0.05cph/cm2 であった。測定に際しては、装置の試料測定部のステンレス板(1000cm2)に樹脂組成物シートを敷き詰めて、99時間にわたって測定した。
比較例10
(樹脂組成物シートの調製とそのα線量の測定)
 実施例14において、実施例4で得られた硫酸バリウムに代えて、比較例6で得られた硫酸バリウムを用いた以外は、同様にして、樹脂組成物シートを調製し、その樹脂組成物シートのα線量を測定したところ、0.09cph/cm2 であった。
 実施例13、実施例14、比較例9及び比較例10に示したように、本発明による低α線量硫酸バリウムを配合した塗膜や樹脂組成物シートは、その配合した硫酸バリウムよりも更に低いα線量を示す。
 しかし、α線量0.13cph/cmの比較例6の硫酸バリウムを配合した塗膜や樹脂組成物シートは、0.07cph/cmを越えるα線量を有するものであった。
 実施例に示すように、高純度化のための複雑な操作を必要とせず、α線量0.07cph/cm以下に低減させることにより、例えば、アンダーフィル層が薄膜化された高機能の電子部品のソルダーレジスト層にも使用が可能となった。

Claims (13)

  1.  シリカ含有量0.6重量%以下、硫黄含有量10ppm以下、平均粒子径1μm以下、α線量0.07cph/cm2 以下の低α線量硫酸バリウム粒子。
  2.  請求項1に記載の低α線量硫酸バリウム粒子がシリカ、シリカ水和物及び水酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも1種にて表面処理がなされている表面処理低α線量硫酸バリウム粒子。
  3.  請求項1又は2のいずれかに記載の低α線量硫酸バリウム粒子を含む樹脂組成物。
  4.  請求項1又は2のいずれかに記載の低α線量硫酸バリウム粒子を含む塗料組成物。
  5.  請求項1又は2のいずれかに記載の低α線量硫酸バリウム粒子を含むレジストインキ組成物。
  6.  重晶石原料鉱石を破砕して得られた平均粒子径5~50μm、α線量1cph/cm以下の破砕鉱に、
    (a)水簸処理とメディア粉砕処理をこの順序に行い、又は
    (b)メディア粉砕処理と篩処理をこの順序に行い、又は
    (c)水簸処理とメディア粉砕処理と篩処理をこの順序に行い、
     この際、上記メディア粉砕処理において、上記破砕鉱を平均粒子径1μm以下の粉鉱に粉砕すると共に、上記水簸処理及び/又は篩処理によって粗粒を除去して、シリカ含有量0.6重量%以下の粉鉱とすることによって、平均粒子径1μm以下、シリカ含有量0.6重量%以下、α線量0.07cph/cm以下、硫黄含有量10ppm以下である低α線量硫酸バリウム粒子を得ることを特徴とする低α線量硫酸バリウム粒子の製造方法。
  7.  前記破砕鉱が0.65~3.5重量%の範囲のシリカ含有量を有するものである請求項6に記載の低α線量硫酸バリウム粒子の製造方法。
  8.  前記破砕鉱が0.65~1重量%の範囲のシリカ含有量を有するものである請求項6に記載の低α線量硫酸バリウム粒子の製造方法。
  9.  前記破砕鉱を酸加熱処理した後、前記(a)、(b)又は(c)の処理を行う請求項6から8のいずれかに記載の低α線量硫酸バリウム粒子の製造方法。
  10.  重晶石原料鉱石を破砕して得られた平均粒子径5~50μm、α線量1cph/cm以下の破砕鉱に、
    (a)水簸処理とメディア粉砕処理をこの順序に行い、又は
    (b)メディア粉砕処理と篩処理をこの順序に行い、又は
    (c)水簸処理とメディア粉砕処理と篩処理をこの順序に行い、
     この際、上記メディア粉砕処理において、上記破砕鉱を平均粒子径1μm以下の粉鉱に粉砕すると共に、上記水簸処理及び/又は篩処理によって粗粒を除去して、シリカ含有量0.6重量%以下の粉鉱とすることによって、平均粒子径1μm以下、シリカ含有量0.6重量%以下、α線量0.07cph/cm以下、硫黄含有量10ppm以下である低α線量硫酸バリウム粒子を得、
     次いで、上記低α線量硫酸バリウム粒子にシリカ、シリカ水和物及び水酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも1種にて表面処理を施すことを特徴とする表面処理低α線量硫酸バリウム粒子の製造方法。
  11.  前記破砕鉱を酸加熱処理した後、前記(a)、(b)又は(c)の処理を行う請求項10に記載の表面処理低α線量硫酸バリウム粒子の製造方法。
  12.  前記破砕鉱が0.65~3.5重量%のシリカ含有量を有するものである請求項10又は11に記載の表面処理低α線量硫酸バリウム粒子の製造方法。
  13.  前記破砕鉱が0.65~1重量%のシリカ含有量を有するものである請求項10又は11に記載の表面処理低α線量硫酸バリウム粒子の製造方法。
PCT/JP2016/088591 2015-12-25 2016-12-23 低α線量硫酸バリウム粒子とその利用とその製造方法 WO2017111145A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017510910A JP6176421B1 (ja) 2015-12-25 2016-12-23 低α線量硫酸バリウム粒子とその利用とその製造方法
KR1020187019025A KR102571371B1 (ko) 2015-12-25 2016-12-23 저α선량 황산바륨 입자와 그 이용과 그 제조 방법
CN201680076070.2A CN108473332B (zh) 2015-12-25 2016-12-23 低α射线量硫酸钡颗粒以及其利用和其制造方法
US16/063,748 US11040888B2 (en) 2015-12-25 2016-12-23 Low alpha dose barium sulfate particle, and use and process for producing the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-255448 2015-12-25
JP2015255448 2015-12-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017111145A1 true WO2017111145A1 (ja) 2017-06-29

Family

ID=59090669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/088591 WO2017111145A1 (ja) 2015-12-25 2016-12-23 低α線量硫酸バリウム粒子とその利用とその製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11040888B2 (ja)
JP (1) JP6176421B1 (ja)
KR (1) KR102571371B1 (ja)
CN (1) CN108473332B (ja)
TW (1) TWI709530B (ja)
WO (1) WO2017111145A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017125101A (ja) * 2016-01-12 2017-07-20 太陽インキ製造株式会社 硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物およびプリント配線板
US20190375652A1 (en) * 2017-02-24 2019-12-12 Sakai Chemical Industry Co., Ltd. Barium sulfate spherical composite powder and method for producing same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6383764B2 (ja) * 2016-01-12 2018-08-29 太陽インキ製造株式会社 硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物およびプリント配線板

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5360893A (en) * 1976-11-12 1978-05-31 Sakai Chem Ind Co Ltd Production of barium sulfate
JPH1135319A (ja) * 1997-07-14 1999-02-09 Dowa Mining Co Ltd 硫酸バリウムおよびその製造方法
JP2002541051A (ja) * 1999-04-09 2002-12-03 ジェイ・エム・ヒューバー・コーポレーション 表面処理された硫酸バリウム及びその調製方法
JP2009519882A (ja) * 2005-12-14 2009-05-21 マリンクロッド・インコーポレイテッド 硫酸バリウム製品
JP2012513365A (ja) * 2009-01-06 2012-06-14 重慶科昌科技有限公司 硫酸法によるほぼ球形の硫酸バリウムの製造方法及び銅箔基板における使用
WO2014007325A1 (ja) * 2012-07-06 2014-01-09 堺化学工業株式会社 硫酸バリウム複合粒子、それを配合した樹脂組成物及びその製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3979282A (en) * 1968-03-11 1976-09-07 English Clays Lovering Pochin & Company Limited Flotation of fine-grained materials
US4119700A (en) * 1976-06-24 1978-10-10 Stone Dennis W J Production of pharmaceutical barium sulphate
US4505755A (en) * 1982-12-28 1985-03-19 Onahama Sakai Kagaku Kabushiki Kaisha Method of producing surface-treated barium sulfate
JP3557867B2 (ja) * 1997-09-18 2004-08-25 三菱マテリアル株式会社 低α線水酸化バリウムおよび炭酸バリウムの製造方法
US6274662B1 (en) 1999-04-09 2001-08-14 J.M. Huber Corporation Vulcanizable elastomeric compositions containing surface treated barium sulfate and vulcanizates thereof
JP4279785B2 (ja) * 2002-12-23 2009-06-17 ポスコ 鉄鉱石及び副原料を乾燥気送する溶銑製造装置及びその溶銑製造方法
JP2008050261A (ja) 2007-09-28 2008-03-06 Dowa Holdings Co Ltd 硫酸バリウムおよびその製造方法
US8267335B2 (en) * 2009-04-15 2012-09-18 Phoenix Environmental Reclamation Ultrasonic crushing apparatus and method
US8936770B2 (en) * 2010-01-22 2015-01-20 Molycorp Minerals, Llc Hydrometallurgical process and method for recovering metals
KR102149795B1 (ko) * 2013-12-13 2020-08-31 삼성전기주식회사 레지스트 필름 및 패턴 형성 방법
CN103626219B (zh) * 2013-12-19 2015-02-11 贵州红星发展股份有限公司 一种纳米硫酸钡及其制备方法
CN103753924B (zh) * 2013-12-30 2016-02-17 四川东方绝缘材料股份有限公司 一种高透明聚酯薄膜及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5360893A (en) * 1976-11-12 1978-05-31 Sakai Chem Ind Co Ltd Production of barium sulfate
JPH1135319A (ja) * 1997-07-14 1999-02-09 Dowa Mining Co Ltd 硫酸バリウムおよびその製造方法
JP2002541051A (ja) * 1999-04-09 2002-12-03 ジェイ・エム・ヒューバー・コーポレーション 表面処理された硫酸バリウム及びその調製方法
JP2009519882A (ja) * 2005-12-14 2009-05-21 マリンクロッド・インコーポレイテッド 硫酸バリウム製品
JP2012513365A (ja) * 2009-01-06 2012-06-14 重慶科昌科技有限公司 硫酸法によるほぼ球形の硫酸バリウムの製造方法及び銅箔基板における使用
WO2014007325A1 (ja) * 2012-07-06 2014-01-09 堺化学工業株式会社 硫酸バリウム複合粒子、それを配合した樹脂組成物及びその製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017125101A (ja) * 2016-01-12 2017-07-20 太陽インキ製造株式会社 硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物およびプリント配線板
US20190375652A1 (en) * 2017-02-24 2019-12-12 Sakai Chemical Industry Co., Ltd. Barium sulfate spherical composite powder and method for producing same
US10759672B2 (en) * 2017-02-24 2020-09-01 Sakai Chemical Industry Co., Ltd. Barium sulfate spherical composite powder and method for producing same

Also Published As

Publication number Publication date
US20200270138A1 (en) 2020-08-27
JP6176421B1 (ja) 2017-08-09
US11040888B2 (en) 2021-06-22
TW201736267A (zh) 2017-10-16
TWI709530B (zh) 2020-11-11
KR102571371B1 (ko) 2023-08-25
CN108473332A (zh) 2018-08-31
KR20180096665A (ko) 2018-08-29
CN108473332B (zh) 2020-10-09
JPWO2017111145A1 (ja) 2017-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5721623B2 (ja) 無機固体粒子、殊に二酸化チタン顔料粒子の表面被覆方法
JP6176421B1 (ja) 低α線量硫酸バリウム粒子とその利用とその製造方法
JP5303945B2 (ja) 水酸化アルミニウム混合粉体及びその製造方法
TW201041953A (en) Aluminum hydroxide micropowder used as resin filler and method for producing the same
WO2015129560A1 (ja) 樹脂用炭酸カルシウム填料及び該填料を含む樹脂組成物
JP6176422B1 (ja) 低α線量硫酸バリウム粒子とその利用とその製造方法
JP6059577B2 (ja) 水酸化マグネシウム粒子、及びそれを含む樹脂組成物
JP5924463B1 (ja) 硫酸バリウム粉体の製造方法及び硫酸バリウム粉体
JP2008050261A (ja) 硫酸バリウムおよびその製造方法
US2260826A (en) Process for preparing improved pigment materials
JP2002541051A (ja) 表面処理された硫酸バリウム及びその調製方法
JP3132077B2 (ja) 凝集粒子の含有量が少なく粒子分布の狭い水酸化アルミニウム及びその製造方法
JP2006199565A (ja) 水酸化アルミニウム及びその用途
JPH1135319A (ja) 硫酸バリウムおよびその製造方法
WO2013146222A1 (ja) 複合金属水酸化物粒子、及びそれを含む樹脂組成物
WO2024009615A1 (ja) 半導体用樹脂封止材における無機充填剤として好適なマグネシウムチタン複酸化物及びその製造方法
WO2023053726A1 (ja) カルシウムチタン複合酸化物粒子からなる粉体及びその製造方法
WO2024009948A1 (ja) MTiO3型チタン酸アルカリ土類金属塩粉体及びそれを用いた樹脂組成物
JP2002284523A (ja) 二酸化チタン−炭酸カルシウム改質複合粒子の製造方法
JP2005290059A (ja) 赤色酸化鉄顔料並びに該顔料を用いた塗料及び樹脂組成物
JP2024031278A (ja) 高い隠ぺい性を有する塗料用炭酸カルシウム及び当該炭酸カルシウムを配合した高い隠ぺい性を有する塗料
TW202402677A (zh) α-氧化鋁粉體的製造方法
JP2019077596A (ja) 酸化物凝集粉末及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017510910

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16879031

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20187019025

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020187019025

Country of ref document: KR

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16879031

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1