JP3394556B2 - 導電性硫酸バリウムフィラー及びその製造方法 - Google Patents
導電性硫酸バリウムフィラー及びその製造方法Info
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Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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０．１〜３ｍ 2 ／ｇ又は１２〜１５０ｍ 2 ／
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。
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０．１〜３ｍ 2 ／ｇ又は１２〜１５０ｍ 2 ／
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。
【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０．１〜３ｍ 2 ／ｇ
又は１２〜１５０ｍ 2 ／ｇである硫酸バリウム粒子を１
０〜１０００ｇ／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。
フィラーの製造方法は、比表面積が０．１〜３ｍ 2 ／ｇ
又は１２〜１５０ｍ 2 ／ｇである硫酸バリウム粒子を１
０〜１０００ｇ／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。
【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０．１〜３
ｍ 2 ／ｇ又は１２〜１５０ｍ 2 ／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１
２〜１５０ｍ2／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。
いては、芯材として比表面積が未被覆状態で０．１〜３
ｍ 2 ／ｇ又は１２〜１５０ｍ 2 ／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１
２〜１５０ｍ2／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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
５ vol％Ｈ2 である。
【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）を高温、高湿（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。
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）を高温、高湿（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。
【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。
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。
【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。
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。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−154621（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−216105（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−281505（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−267812（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−219703（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−90004（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−88038（ＪＰ，Ａ)
***国特許出願公開4017044（ＤＥ,
Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C09C 1/00 - 3/12
C09D 1/00 - 201/10
C01F 11/46
C08K 9/02
H01B 1/00 - 1/24
Claims (5)
- 【請求項１】 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０．１〜３ｍ 2 ／ｇ又は１２〜１５０ｍ 2 ／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
とを特徴とする透明性に優れた導電性硫酸バリウムフィ
ラー。 - 【請求項２】 上記の被膜が１０〜３０ｎｍの厚さを有
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。 - 【請求項３】 上記の被膜が酸化錫の重量基準でＮｂ又
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又は２記載の導
電性硫酸バリウムフィラー。 - 【請求項４】 比表面積が０．１〜３ｍ 2 ／ｇ又は１２
〜１５０ｍ 2 ／ｇである硫酸バリウム粒子を１０〜１０
００ｇ／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ｐＨ
１１〜１４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１〜３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。 - 【請求項５】 比表面積が０．１〜３ｍ 2 ／ｇ又は１２
〜１５０ｍ 2 ／ｇである硫酸バリウム粒子を５０〜５０
０ｇ／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ｐＨ１
１〜１２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４記載の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10977393A JP3394556B2 (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | 導電性硫酸バリウムフィラー及びその製造方法 |
| EP19930114311 EP0587105B1 (en) | 1992-09-07 | 1993-09-07 | Electrically-conductive barium sulfate filler and method for preparing same |
| DE1993619289 DE69319289T2 (de) | 1992-09-07 | 1993-09-07 | Elektrisch leitender Bariumsulfat-Füllstoff und Verfahren zur dessen Herstellung |
| US08/652,409 US5698315A (en) | 1992-09-07 | 1996-05-23 | Electrically-conductive colorless transparent barium sulfate filler |
| US08/903,731 US5919518A (en) | 1992-09-07 | 1997-07-31 | Electrically conductive barium sulfate filler and method for preparing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10977393A JP3394556B2 (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | 導電性硫酸バリウムフィラー及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06299086A JPH06299086A (ja) | 1994-10-25 |
| JP3394556B2 true JP3394556B2 (ja) | 2003-04-07 |
Family
ID=14518867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10977393A Expired - Fee Related JP3394556B2 (ja) | 1992-09-07 | 1993-04-14 | 導電性硫酸バリウムフィラー及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3394556B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4493966B2 (ja) * | 2003-09-30 | 2010-06-30 | 三井金属鉱業株式会社 | 導電性粉末及びその製造方法 |
| KR101868102B1 (ko) * | 2017-05-19 | 2018-06-18 | 이희정 | 창호용 항균 분체 도료 및 그 도료를 이용한 창호 |
-
1993
- 1993-04-14 JP JP10977393A patent/JP3394556B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06299086A (ja) | 1994-10-25 |
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