JP2583077B2 - Conductive iron oxide particle powder and method for producing the same - Google Patents
Conductive iron oxide particle powder and method for producing the sameInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、安定性と導電性に優れている赤紫色〜暗紫
色又は黄金色を呈する導電性酸化鉄粒子粉末及びその製
造法である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to conductive iron oxide particles exhibiting reddish purple to dark purple or golden color and having excellent stability and conductivity, and a method for producing the same.
本発明に係る導電性酸化鉄粒子粉末の主な用途は、帯
電防止材料である。The main use of the conductive iron oxide particle powder according to the present invention is as an antistatic material.
近年、安全面、衛生面や精度面からクリーンルームの
使用が多くなり、クリーンルームのほこりやごみを極力
少なくする為、クリーンルームに帯電防止された素材が
使用され始めている。また、ICやLSIの放電破壊を防ぐ
為にも帯電防止が必要となっている。In recent years, the use of clean rooms has increased in terms of safety, hygiene and accuracy, and antistatic materials have begun to be used in clean rooms in order to minimize dust and dirt in clean rooms. In addition, antistatic is required to prevent discharge destruction of ICs and LSIs.
一般に、帯電防止された素材は、導電性材料粒子粉末
を塗料、ゴム、プラスチック等の分散させて導電性を付
与することにより製造されている。帯電防止された素材
は、製造に際して、出来るだけ塗料等の特性を劣化させ
ないことが重要であり、その為には、塗料等に分散させ
る導電性材料粒子粉末自身の導電性が優れていることに
よって出来るだけ少ない含有量で所望の導電性を付与で
きることが要求される。この事実は、例えば、色材協会
関東支部、顔料技術研究会、日本顔料技術協会関東支部
共催「第24回顔料工学講座−導電材料とその応用−」
(1986年)第1〜19頁の「……導電フィラーとして望ま
しい特性を図−2に示したが、低含有量で導電性が出
せ、かつ、樹脂の特性を劣化することが少ないものが要
求されることは言うまでもない。」なる記載の通りであ
る。In general, an antistatic material is manufactured by dispersing conductive material particle powder such as paint, rubber, plastic or the like to impart conductivity. It is important that antistatic materials do not degrade the properties of paints, etc., as much as possible during manufacturing, and for that purpose, the conductivity of the conductive material particles dispersed in the paints etc. is excellent due to its excellent conductivity. It is required that the desired conductivity can be imparted with as little content as possible. This fact, for example, the Color Materials Association Kanto Chapter, Pigment Technology Study Group, Japan Pigment Technology Association Kanto Chapter co-sponsored "24th pigment engineering course-conductive material and its application-"
(1986) "Characteristics desirable as a conductive filler are shown in Fig. 2 on pages 1 to 19, but it is required that the conductive filler be provided with a low content and the resin characteristics be less deteriorated." It goes without saying that this is done. "
また、導電性材料粒子粉末は、塗料等の作成時におけ
るビヒクル中の酸に対する耐性が大きく、また、環境汚
染等に対する耐候性も優れていることが要求される。こ
の事実は、前出資料中の「図−2」の「好ましい導電フ
ィラーの特性……安定性……」なる記載の通りである。Further, the conductive material particle powder is required to have high resistance to acids in a vehicle at the time of preparing a paint or the like, and also to have excellent weather resistance against environmental pollution and the like. This fact is as described in “Characteristics of preferred conductive fillers... Stability” in FIG.
一方、近年、文化、生活の向上により、商品の機能品
質の向上にとどまらず、感覚的、趣味的な面からの外観
特性が要求されており、色彩に関して言えば、種々多様
な色彩が強く要求されており、特に、黒色、灰色等の無
彩色以外の美麗な有彩色が要求されている。On the other hand, in recent years, with the improvement of culture and lifestyle, not only the improvement of functional quality of products, but also the appearance characteristics from sensory and hobby aspects have been demanded. In particular, beautiful chromatic colors other than achromatic colors such as black and gray are required.
現在、導電性材料粒子粉末としては、種々のものが使
用されており、例えば、カーボンブラック等のカーボン
系粉末、銅粉末、アルミニウム粉末、ニッケル粉末等の
金属系粉末、還元酸化チタン粉末、Sb固溶SnO2やTiO2で
被覆された雲母粉末、Sb固溶SnO2で被覆された酸化チタ
ン粉末等の金属酸化物系粉末等が知られている。At present, various types of conductive material particles are used, for example, carbon-based powders such as carbon black, metal-based powders such as copper powder, aluminum powder, nickel powder, reduced titanium oxide powder, and Sb solids. Metal oxide powders such as mica powder coated with dissolved SnO 2 and TiO 2 and titanium oxide powder coated with Sb solid solution SnO 2 are known.
安定性と導電性に優れた導電性材料粒子粉末は、現在
最も要求されているところであるが、上述した通りの公
知方法による場合、カーボン系粉末は、安定性に優れて
はいるが色彩が黒色である為、感覚的、趣味的な面にお
ける難点があり、また、金属系粉末は、優れた導電性を
有するものではあるがビヒクル中の酸に対する耐性が小
さく、環境汚染等に対する耐候性も劣り、安定性に欠け
るという問題があった。更に、金属酸化物系粉末は、酸
化物である為、安定性においては優れているが、導電性
の点で不十分であり、例えば、金属酸化物顔料として最
も代表的な酸化鉄粒子粉末の電気抵抗は108〜109Ω−cm
程度である。そこで、金属酸化物系粉末を還元したり、
各種物質で被覆することにより導電性を付与することが
行われているが、前出公知の金属酸化物系導電性材料粒
子粉末は、いずれも白又は灰色〜黒色の無彩色である。The conductive material particle powder having excellent stability and conductivity is the most demanded at present, but according to the known method as described above, the carbon-based powder is excellent in stability but has a black color. Therefore, there are difficulties in terms of sensory and hobby, and the metal powder has excellent conductivity, but has low resistance to acid in the vehicle and poor weather resistance to environmental pollution and the like. However, there is a problem of lack of stability. Further, since the metal oxide-based powder is an oxide, it is excellent in stability, but is insufficient in electrical conductivity. Electric resistance is 10 8 to 10 9 Ω-cm
It is about. Therefore, reducing the metal oxide powder,
Although conductivity is imparted by coating with various substances, the above-mentioned known metal oxide-based conductive material particles are all white or gray to black achromatic.
そこで、安定性と導電性に優れており、しかも、黒色
以外の美麗な有彩色を有する導電性材料粒子粉末を得る
為の技術手段の確立が強く要望されている。Therefore, there is a strong demand for establishing a technical means for obtaining conductive material particles having excellent stability and conductivity and having a beautiful chromatic color other than black.
本発明者は、安定性と導電性に優れており、しかも、
黒色以外の美麗な有彩色を有する導電性材料粒子粉末を
得るべく種々検討を重ねた結果、本発明に到達したので
ある。The inventor has excellent stability and conductivity, and
The inventors of the present invention have conducted various studies to obtain a conductive material particle powder having a beautiful chromatic color other than black, and as a result, have reached the present invention.
即ち、本発明は、板状ヘマタイト粒子を被覆している
Si又はTi若しくはSi及びTiのいずれかを含む酸化物層の
表面にSbが固溶したSnO2粒子が存在しており、且つ、体
積固有抵抗が5×105Ω−cm以下である板状ヘマタイト
粒子からなる導電性酸化鉄粒子粉末及び板状ヘマタイト
粒子を含む懸濁液にSiを含む化合物又はTiを含む化合物
若しくは当該両化合物を添加して、混合撹拌することに
より、前記板状ヘマタイト粒子の粒子表面にSi又はTi若
しくはSi及びTiのいずれかを含む酸化物層、水酸化物或
いは水和物層を生成させた後、当該Si又はTi若しくはSi
及びTiのいずれかを含む酸化物層、水酸化物層或いは水
和物層が粒子表面に生成されている板状ヘマタイト粒子
を含む懸濁液とSbを含有するSnO2水和物粒子を含む水懸
濁液とを混合撹拌することにより、前記酸化物層、水酸
化物層或いは水和物層の表面にSbを含有するSnO2水和物
粒子を沈着させ、次いで、過、水洗、乾燥した後、40
0〜800℃の温度範囲で加熱焼成することを特徴とする板
状ヘマタイト粒子を被覆しているSi又はTi若しくはSi及
びTiのいずれかを含む酸化物層の表面にSbが固溶したSn
O2が存在しており、且つ、体積固有抵抗が5×105Ω−c
m以下である板状ヘマタイト粒子からなる導電性酸化鉄
粒子粉末の製造法である。That is, the present invention covers the plate-like hematite particles.
Plate with SiO or Ti or SnO 2 particles with solid solution of Sb present on the surface of the oxide layer containing any of Si and Ti, and having a volume resistivity of 5 × 10 5 Ω-cm or less By adding a compound containing Si or a compound containing Ti or a compound containing both to a suspension containing conductive iron oxide particles powder and plate-like hematite particles composed of hematite particles, and mixing and stirring, the plate-like hematite particles After forming an oxide layer, hydroxide or hydrate layer containing either Si or Ti or Si and Ti on the surface of the particles, the Si or Ti or Si
And a suspension containing plate-like hematite particles in which an oxide layer, a hydroxide layer, or a hydrate layer containing any of Ti and SnO 2 hydrate particles containing Sb are formed. by mixing and stirring the aqueous suspension, the oxide layer, depositing the SnO 2 hydrate particles containing Sb on the surface of the hydroxide layer or the hydrate layer, then over, washed with water, dried After that, 40
Sn in which Sb forms a solid solution on the surface of the oxide layer containing Si or Ti or any of Si and Ti covering the plate-like hematite particles, characterized by being heated and fired in a temperature range of 0 to 800 ° C.
O 2 is present and volume resistivity is 5 × 10 5 Ω-c
This is a method for producing a conductive iron oxide particle powder composed of plate-like hematite particles having a particle size of not more than m.
先ず、本発明において最も重要な点は、板状ヘマタイ
ト粒子を含む懸濁液にSiを含む化合物又はTiを含む化合
物若しくは当該両化合物を添加して、混合撹拌すること
により、前記板状ヘマタイト粒子の粒子表面にSi又はTi
若しくはSi及びTiのいずれかを含む酸化物層、水酸化物
層或いは水和物層を生成させた後、当該Si又はTi若しく
はSi及びTiのいずれかを含む酸化物層、水酸化物層或い
は水和物層が粒子表面に生成されている板状ヘマタイト
粒子を含む懸濁液とSbを含有するSnO2水和物粒子を含む
水懸濁液とを混合撹拌することにより、前記酸化物層、
水酸化物層或いは水和物層の表面にSbを含有するSnO2水
和物粒子を沈着させ、次いで、過、水洗、乾燥した
後、400〜800℃の温度範囲で加熱焼成した場合には、Si
又はTi若しくはSi及びTiのいずれかを含む酸化物層の表
面にSbが固溶したSnO2粒子を存在させることができ、そ
の結果、安定性と導電性に優れており、しかも、赤紫色
〜暗紫色又は黄金色を呈する導電性酸化鉄粒子粉末が得
られるという事実である。First, the most important point in the present invention is that a compound containing Si or a compound containing Ti or both compounds are added to a suspension containing plate-like hematite particles, and the mixture is stirred. Si or Ti on the particle surface
Or after generating an oxide layer containing any of Si and Ti, a hydroxide layer or a hydrate layer, the Si or Ti or an oxide layer containing any of Si and Ti, a hydroxide layer or by hydrate layer is mixed and stirred with water suspension containing SnO 2 hydrate particles containing suspension and Sb containing plate-like hematite particles are generated on the particle surface, the oxide layer ,
The surface of the hydroxide layer or the hydrate layer deposited the SnO 2 hydrate particles containing Sb, then over, washed with water, dried, when the firing in a temperature range of 400 to 800 ° C. is , Si
Or Sb on the surface of the oxide layer can be present SnO 2 particles dissolved containing either Ti or Si, and Ti, as a result, is excellent in stability and conductivity, moreover, magenta ~ This is a fact that conductive iron oxide particles having a dark purple or golden color can be obtained.
本発明に係る導電性酸化鉄粒子粉末は、酸化物である
為、塗料等の作成時におけるビヒクル中の酸に対する耐
性が大きく、また環境汚染等に対する耐候性も優れてい
る。Since the conductive iron oxide particle powder according to the present invention is an oxide, it has high resistance to acids in a vehicle at the time of preparing a paint or the like, and also has excellent weather resistance to environmental pollution and the like.
本発明に係る導電性酸化鉄粒子粉末は、電気抵抗が5
×105Ω−cm以下、殊に、5×104Ω−cm以下である。The conductive iron oxide particles according to the present invention have an electric resistance of 5
× 10 5 Ω-cm or less, especially 5 × 10 4 Ω-cm or less.
本発明に係る導電性酸化鉄粒子粉末の電気抵抗が小さ
い理由について、本発明者は、ヘマタイト粒子が板状形
態を呈していること並びに板状ヘマタイト粒子の粒子表
面に生成されているSi又はTi若しくはSi及びTiのいずれ
かを含む酸化物層によって、加熱焼成時における板状ヘ
マタイト粒子中のFeとSbを含有するSnO2中のSbやSnとの
固相拡散が防止されることに起因して、Fe、Sb及びSnか
らなる固溶体の生成が妨げられ、その結果、電気を通り
やすくする為の電荷の調整やドナーの生成に寄与してい
るSbの作用・効果が十分発現されるものと考えている。Regarding the reason why the electric resistance of the conductive iron oxide particles according to the present invention is small, the present inventor has stated that hematite particles have a plate-like morphology and that Si or Ti generated on the particle surface of the plate-like hematite particles Or, due to the fact that the oxide layer containing any of Si and Ti prevents solid phase diffusion of Sb and Sn in SnO 2 containing Fe and Sb in plate-like hematite particles during heating and firing. Therefore, the formation of a solid solution composed of Fe, Sb and Sn is hindered, and as a result, the action and effect of Sb contributing to the adjustment of electric charge for facilitating electricity and the generation of donors are sufficiently exhibited. thinking.
また、本発明におけるSi又はTi若しくはSi及びTiのい
ずれかを含む酸化物層、水酸化物層或いは水和物層は、
板状ヘマタイト粒子にSbを含有するSnO2水和物粒子を沈
着させるに際して、当該SnO2水和物を生成させる為の塩
化スズや塩化アンチモンの加水分解に伴って生成するHC
lによって板状ヘマタイト粒子中のFeが溶解するのを防
止するという作用効果をも有する為、板状ヘマタイト粒
子の厚みが薄い場合、殊に500Å以下の場合に、板状ヘ
マタイト粒子表面にSbを含むSnO2水和物粒子を効率良く
沈着させることができる。In the present invention, the oxide layer containing either Si or Ti or Si and Ti, a hydroxide layer or a hydrate layer,
When depositing Sb-containing SnO 2 hydrate particles on plate-like hematite particles, HC generated by hydrolysis of tin chloride or antimony chloride to form the SnO 2 hydrate
Since l also has the effect of preventing Fe in the plate-like hematite particles from dissolving, when the thickness of the plate-like hematite particles is small, particularly when the thickness is 500 mm or less, Sb SnO 2 hydrate particles can be efficiently deposited.
本発明に係る導電性酸化鉄粒子粉末は、通常赤紫色〜
暗紫色であり、特に、平均径が0.5〜5.0μm、厚み50〜
500Åであって、板状比50:1〜500:1である板状ヘマタイ
ト粒子の場合には、高級感を甲める黄金色を呈する。The conductive iron oxide particle powder according to the present invention is usually reddish purple to
It is dark purple, especially with an average diameter of 0.5 to 5.0 μm and a thickness of 50 to
In the case of plate-like hematite particles having a tabular ratio of 500 ° and a plate-like ratio of 50: 1 to 500: 1, they exhibit a golden color giving a sense of quality.
尚、従来、赤紫色〜暗紫色又は黄金色を呈する導電性
金属酸化物粒子粉末は知られていない。Heretofore, conductive metal oxide particles exhibiting a reddish purple to a dark purple or a golden color have not been known.
次に、本発明実施にあたっての諸条件について述べ
る。Next, conditions for implementing the present invention will be described.
本発明における板状ヘマタイト粒子としては、天然の
ものでもまた合成によって得られたものでもよく、平均
径0.5〜100μm、厚み0.005〜15μmであって、板状比
2:1〜500:1の粒子が使用できる。The plate-like hematite particles in the present invention may be natural or synthetically obtained, having an average diameter of 0.5 to 100 μm, a thickness of 0.005 to 15 μm, and a plate-like ratio.
2: 1 to 500: 1 particles can be used.
平均径0.5〜100μm、厚み0.3〜15μmであって、板
状比2:1〜500:1の板状ヘマタイトは通常暗紫色である。Plate-like hematite having an average diameter of 0.5 to 100 μm and a thickness of 0.3 to 15 μm and a plate-like ratio of 2: 1 to 500: 1 is usually dark purple.
平均径0.5〜100μm、厚み0.05〜0.3μmであって、
板状比2:1〜500:1の板状ヘマタイトは通常赤紫色であ
る。Average diameter 0.5-100 μm, thickness 0.05-0.3 μm,
Plate-like hematite with a plate-like ratio of 2: 1 to 500: 1 is usually magenta.
特に、平均径0.5〜5.0μm、厚み50〜500Åであっ
て、板状比50:1〜500:1の板状ヘマタイト粒子を使用し
た場合には、明度L*値が30以上、色相θ=tan-1b*/a
*が50゜以上、彩度C* が17以上(式中、L*,a*,b*はCIE 1976(L*,a*,b
*)均等知覚色空間で表示した値である。)の黄金色を
呈する。In particular, when plate-like hematite particles having an average diameter of 0.5 to 5.0 μm, a thickness of 50 to 500 °, and a plate ratio of 50: 1 to 500: 1 are used, the lightness L * value is 30 or more, and the hue θ = tan -1 b * / a
* Is 50cm or more, saturation C * Is 17 or more (where L * , a * , b * is CIE 1976 (L * , a * , b
* ) Value displayed in uniform perceived color space. ).
本発明においては、板状ヘマタイト粒子を含む懸濁液
にSiを含む化合物又はTiを含む化合物若しくは当該両化
合物を添加して、混合撹拌することにより、前記板状ヘ
マタイト粒子の粒子表面にSi又はTi若しくはSi及びTiの
いずれかを含む酸化物層、水酸化物層或いは水和物層
(以下、単に、特定酸化物層、水酸化物層或いは水和物
層という。)を生成させることができる。In the present invention, a compound containing Si or a compound containing Ti or both compounds is added to the suspension containing the plate-like hematite particles, and the mixture is stirred. An oxide layer, a hydroxide layer, or a hydrate layer containing Ti or any of Si and Ti (hereinafter, simply referred to as a specific oxide layer, a hydroxide layer, or a hydrate layer) may be formed. it can.
本発明におけるSiを含む化合物としては、ケイ酸ナト
リウム、ケイ酸カリウム、コロイド状シリカ等を使用す
ることができる。Siを含む化合物は、板状ヘマタイト粒
子表面にSiを含む酸化物層として生成する。As the compound containing Si in the present invention, sodium silicate, potassium silicate, colloidal silica and the like can be used. The compound containing Si is generated as an oxide layer containing Si on the surface of the plate-like hematite particles.
本発明におけるTiを含む化合物としては、四塩化チタ
ン、オキシ硫酸チタニル等を使用することができる。四
塩化チタンを中性付近以上の水溶液中で用いた場合には
Tiを含む水酸化物層として、また、オキシ硫酸チタニル
を温度90℃程度以上の水溶液中で加水分解させて使用す
る場合には、Tiを含む水和物層として板状ヘマタイト粒
子表面に生成する。As the compound containing Ti in the present invention, titanium tetrachloride, titanyl oxysulfate and the like can be used. When using titanium tetrachloride in an aqueous solution near neutral
When used as a hydroxide layer containing Ti, or when titanyl oxysulfate is hydrolyzed in an aqueous solution at a temperature of about 90 ° C. or more, a hydrate layer containing Ti is formed on the surface of the plate-like hematite particles. .
本発明においては、添加したSiを含む化合物又はTiを
含む化合物の略全量が板状ヘマタイト粒子上にSi又はTi
を含む酸化物層、水酸化物層或いは水和物層として生成
する。In the present invention, substantially all of the added compound containing Si or the compound containing Ti contains Si or Ti on the plate-like hematite particles.
Is generated as an oxide layer, a hydroxide layer or a hydrate layer containing
本発明においては、特定酸化物層、水酸化物層或いは
水和物層が粒子表面に生成されている板状ヘマタイト粒
子を、必要により空気中で200〜1000℃で加熱焼成して
もよい。この加熱焼成により、より密着性のよい被覆層
となり、また、特定水酸化物層或いは水和物層は酸化物
層となる。In the present invention, the plate-like hematite particles having the specific oxide layer, hydroxide layer or hydrate layer formed on the particle surface may be heated and fired at 200 to 1000 ° C. in air as needed. By this heating and baking, a coating layer having better adhesion is obtained, and the specific hydroxide layer or hydrate layer becomes an oxide layer.
本発明におけるSbを有するSnO2水和物粒子は、塩化ス
ズ(SnCl4)と塩化アンチモン(SbCl3)とを含むアルコ
ール溶液を70℃以上に加熱して上記塩化スズを加水分解
させることにより得られる。SnO 2 hydrate particles having a Sb in the present invention is obtained by hydrolyzing the tin chloride by heating the alcohol solution containing the antimony chloride and tin chloride (SnCl 4) (SbCl 3) to 70 ° C. or higher Can be
本発明においては、別に作成したSbを含有するSnO2水
和物粒子を含むアルコール溶液を特定酸化物層、水酸化
物層或いは水和物層が粒子表面に生成されている板状ヘ
マタイト粒子を含む水懸濁液に添加して混合してもよい
し、また、70℃以上に保持した特定酸化物層、水酸化物
層或いは水和物層が粒子表面に生成されている板状ヘマ
タイト粒子を含む水懸濁液中に塩化スズと塩化アンチモ
ンとを含むアルコール溶液を添加して、該水懸濁液中で
塩化スズを加水分解させてSbを含有するSnO2水和物粒子
を生成沈着させてもよい。In the present invention, a separately prepared alcohol solution containing Sb-containing SnO 2 hydrate particles is used as a specific oxide layer, a hydroxide layer or a hydrate layer to form plate-like hematite particles in which a particle surface is formed. Plate-like hematite particles in which a specific oxide layer, hydroxide layer or hydrate layer maintained at 70 ° C. or higher is formed on the particle surface. by adding an alcohol solution containing antimony chloride and tin chloride in water suspension containing the generated deposit SnO 2 hydrate particles of tin chloride in aqueous suspension by hydrolyzing containing Sb May be.
本発明においては、特定酸化物層、水酸化物層或いは
水和物層が粒子表面に生成されている板状ヘマタイト粒
子とSbを含有するSnO2水和物とを含む水懸濁液とを混合
撹拌することにより前記特定酸化物層、水酸化物層或い
は水和物層の表面にSbを含有するSnO2水和物粒子を沈着
させることができる。In the present invention, a specific oxide layer, a hydroxide layer or a hydrate layer is formed on a particle surface of a plate-like hematite particle and a water suspension containing SnO 2 hydrate containing Sb. the specific oxide layer by mixing stirring, it is possible to deposit SnO 2 hydrate particles containing Sb on the surface of the hydroxide layer or the hydrate layer.
水懸濁液のpHを3〜12の範囲に調整した場合には、特
定酸化物層、水酸化物層或いは水和物層の表面にSbを含
有するSnO2水和物粒子を特に均一且つ強固に沈着させる
ことができる。When adjusted to pH 3 to 12 in the range of water suspension, the specific oxide layer, particularly homogeneous and the SnO 2 hydrate particles containing Sb on the surface of the hydroxide layer or the hydrate layer Can be firmly deposited.
本発明においては、添加したSbを含有するSnO2水和物
粒子は略全量が特定酸化物層、水酸化物層或いは水和物
層の表面に沈着する。In the present invention, almost all of the added SnO-containing SnO 2 hydrate particles are deposited on the surface of the specific oxide layer, hydroxide layer or hydrate layer.
本発明における加熱焼成温度は、400〜800℃である。
この加熱焼成により、Tiを含む水酸化物層或いは水和物
層はTiを含む酸化物層となり、また、Sbを含有するSnO2
水和物粒子は、Sbを固溶したSnO2粒子となり、電気抵抗
が5×105Ω−cm以下となる。電気抵抗を考慮した場
合、500〜600℃の範囲が特に好ましい。The heating and firing temperature in the present invention is 400 to 800 ° C.
By this heating and sintering, the hydroxide layer or hydrate layer containing Ti becomes an oxide layer containing Ti, and SnO 2 containing Sb.
The hydrate particles are SnO 2 particles in which Sb is dissolved, and the electric resistance is 5 × 10 5 Ω-cm or less. When electric resistance is considered, the range of 500 to 600 ° C. is particularly preferable.
本発明における特定酸化物層中のSi量及びTi量は、そ
れぞれ板状ヘマタイト粒子に体し、SiO2換算で1〜100
重量%、TiO2換算で1〜100重量%である。Si content and Ti content of the specific oxide layer in the present invention, respectively Taishi the plate-like hematite particles, SiO 2 in terms 1-100
% By weight, 1 to 100% by weight in terms of TiO 2 .
本発明におけるSbが固溶したSnO2粒子中のSb量はSnO2
に対し0.1〜40.0重量%であり、電気抵抗を考慮すれ
ば、4.0〜12.0重量%が好ましい。The amount of Sb in the SnO 2 particles in which Sb is dissolved in the present invention is SnO 2
0.1 to 40.0% by weight, and preferably 4.0 to 12.0% by weight in consideration of electric resistance.
本発明におけるSbが固溶したSnO2量は、板状ヘマタイ
ト粒子に対し、5.0〜200重量%である。5重量%未満の
場合には、電気抵抗を下げる効果が不十分であり、本発
明の目的を達成することができない。200重量%を越え
る場合にも、本発明の目的を達成することができるが、
必要以上に沈着させる意味がない。実用上は、10〜100
重量%の範囲内で選定することが好ましい。SnO 2 weight Sb forms a solid solution in the present invention, with respect to the plate-like hematite particles, it is 5.0 to 200% by weight. If the amount is less than 5% by weight, the effect of lowering the electric resistance is insufficient, and the object of the present invention cannot be achieved. Even when the content exceeds 200% by weight, the object of the present invention can be achieved.
There is no point in depositing more than necessary. Practically, 10-100
It is preferable to select within the range of weight%.
次に、実施例並びに比較例により、本発明を説明す
る。Next, the present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples.
尚、以下の実施例並びに比較例における粒子の平均径
は電子顕微鏡写真から測定した数値の平均値で示したも
のであり、厚み及び板状比はBET法により測定した比表
面積値と上記平均径から求めた数値で示した。The average diameter of the particles in the following Examples and Comparative Examples is indicated by the average value of numerical values measured from electron micrographs, and the thickness and plate ratio are the specific surface area value measured by the BET method and the average diameter. It was shown by the numerical value obtained from.
また、L*値(明度)、a*値及びb*値は、測色用
試料片をカラーマシンCM−1500−A型(カラーマシン
(株)製)を用いてHunterのLab空間によりL*値、a
*値、b*値をそれぞれ測色し、国際照明委員会(Comm
ission International de l' Eclairage、CIE)1976
(L*,a*,b*)均等知覚色空間に従って表示した値で
示した。The L * value (brightness), a * value, and b * value were obtained by using a color machine CM-1500-A (manufactured by Color Machine Co., Ltd.) to measure L * in a Lab space of Hunter . Value, a
* Value and b * value are measured respectively, and the International Commission on Illumination (Comm
ission International de l 'Eclairage, CIE) 1976
(L * , a * , b * ) The values are shown according to the uniform perceived color space.
測定用試料片は、ヘマタイト粒子粉末0.5gとヒマシ油
1.0ccをフーバー式マーラーで練ってペースト状とし、
このペーストにクリヤラッカー4.5gを加え混練し塗料化
して、キャストコート紙上に6milのアプリケータを用い
て塗布することによって得た。The measurement specimen was composed of 0.5 g of hematite particle powder and castor oil
1.0cc is kneaded with a Hoover-type muller to make a paste,
This paste was mixed with 4.5 g of clear lacquer, kneaded to form a paint, and the paste was applied to a cast-coated paper using a 6 mil applicator.
体積固有抵抗は、粒子粉末を温度25℃、湿度60%の条
件下に24時間放置して安定化させた後、該粒子粉末を上
下一対のステンレス製電極先に挟んで面積2.57cm2×厚
み2mmの円柱状試料とし、次いで、該試料部の荷重圧力
が0.47Kg/cm2となるように、1.2kgの荷重を加えた後、
前記一対のステンレス製電極間に生じる電気抵抗をホイ
ーストンブリッヂ(WHEATSTONE BRIDGE)タイプ2768
(横河北辰電機(株)製)で測定し、当該測定値から下
記式に従って求めた値で示した。The volume resistivity is obtained by stabilizing the particle powder by leaving it at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 60% for 24 hours, and then sandwiching the particle powder between a pair of upper and lower stainless steel electrode tips to have an area of 2.57 cm 2 × thickness. and 2mm cylindrical sample, followed, as the load pressure of the sample portion is 0.47 kg / cm 2, after applying a load of 1.2 kg,
The electrical resistance generated between the pair of stainless steel electrodes is determined by WHEATSTONE BRIDGE type 2768.
(Manufactured by Yokogawa Hokushin Electric Co., Ltd.), and the values were obtained from the measured values according to the following formula.
R:測定した電気抵抗値(Ω) d:電極間距離(cm) S:電極面積 実施例1 試料Aの板状ヘマタイト粒子粉末(平均径2.4μm、
厚み0.018μm、板状比133:1、L*値44.9、色相64.5、
彩度27.5、体積固有抵抗2.0×107Ω−cm)50gを含むpH1
2.5の水懸濁液2.0中に3号水ガラス(SiO228.55重量
%)17.5g(板状ヘマタイト粒子に対し10.0重量%に該
当する。)を添加して混合撹拌した後、塩酸を添加して
pH7.0に調整するとにより、前記板状ヘマタイト粒子の
表面にSiO2層を生成させた。 R: measured electric resistance (Ω) d: distance between electrodes (cm) S: electrode area Example 1 Plate-like hematite particles of sample A (average diameter 2.4 μm,
Thickness 0.018 μm, plate ratio 133: 1, L * value 44.9, hue 64.5,
Saturation 27.5, volume resistivity 2.0 × 10 7 Ω-cm) pH1 including 50g
17.5 g of No. 3 water glass (28.55% by weight of SiO 2 ) (corresponding to 10.0% by weight with respect to the plate-like hematite particles) was added to the aqueous suspension 2.0 of 2.5, mixed and stirred, and then hydrochloric acid was added. hand
By adjusting the pH to 7.0, an SiO 2 layer was formed on the surface of the plate-like hematite particles.
上記懸濁液の一部を、常法により過、水洗、乾燥し
た。得られた板状ヘマタイト粒子の表面に生成されてい
るSiO2量は、螢光X線分析の結果、SiO2換算で9.7重量
%であった。A part of the suspension was filtered, washed with water and dried by a conventional method. The amount of SiO 2 formed on the surface of the obtained plate-like hematite particles was 9.7% by weight in terms of SiO 2 as a result of X-ray fluorescence analysis.
得られたSiO2層が粒子表面に生成されている板状ヘマ
タイト粒子を含む水懸濁液を70℃に30分間保持した後、
該水懸濁液中に混合撹拌しながら、SnCl40.1molとSbCl3
0.01molとを含むイソブチルアルコール溶液200mlを滴下
し、次いでNaOHを添加してpHを6.5に調整することによ
り、前記SiO2層の表面にSbを含むSnO2水和物粒子を沈着
させた。After holding the aqueous suspension containing the plate-like hematite particles in which the obtained SiO 2 layer is formed on the particle surface at 70 ° C. for 30 minutes,
While mixing and stirring in the aqueous suspension, 0.1 mol of SnCl 4 and SbCl 3
It was added dropwise isobutyl alcohol solution 200ml containing a 0.01 mol, followed by adjusting to 6.5 pH by the addition of NaOH, and allowed to deposit SnO 2 hydrate particles containing Sb on the surface of the SiO 2 layer.
上記SiO2層の表面にSbを含むSnO2水和物粒子が沈着し
ている板状ヘマタイト粒子を含む懸濁液を、常法により
過、水洗、乾燥した後、550℃で1.0時間加熱焼成し
た。A suspension containing plate-like hematite particles SnO 2 hydrate particles containing Sb on the surface of the SiO 2 layer is deposited, by conventional methods over, washed with water, dried, 1.0 hours firing at 550 ° C. did.
得られた加熱焼成後の粒子粉末は、黄金色(L*44.
0、色相55.8、彩度27.0)であり、体積固有抵抗は2×1
05Ω−cmであった。The resulting heat-fired particle powder has a golden color (L * 44.
0, hue 55.8, saturation 27.0), and volume resistivity is 2 × 1
0 5 Ω-cm.
得られた粒子粉末の表面に存在しているSnO2量は螢光
X線分析の結果、板状ヘマタイト粒子に対しSnO2換算で
29.0重量%であり、Sb量は、Sb換算で2.4重量%であっ
た。The amount of SnO 2 present on the surface of the obtained particle powder was determined in terms of SnO 2 with respect to the plate-like hematite particles by X-ray fluorescence analysis.
The amount of Sb was 29.0% by weight, and the amount of Sb was 2.4% by weight in terms of Sb.
また、X線回折の結果、ヘマタイトとSnO2のピークの
みが認められることからSbが固溶しているものと認めら
れる。Also, as a result of X-ray diffraction, only hematite and SnO 2 peaks were observed, indicating that Sb was dissolved.
実施例2 試料Aの板状ヘマタイト粒子粉末(平均径2.4μm、
厚み0.018μm、板状比133:1、L*値44.9、色相64.5、
彩度27.5、体積固有抵抗2.0×107Ω−cm)50gを含む水
懸濁液2.0中に硫酸チタニル24.5g(板状ヘマタイト粒
子に対し20.0重量%に該当する。)を添加して混合撹拌
した後加熱し、95℃で60分間保持する。更に、塩酸を添
加してpH7.0に調整することにより、前記板状ヘマタイ
ト粒子の表面にTiO2の水和物層を生成させた。Example 2 Plate-like hematite particle powder of sample A (average diameter 2.4 μm,
Thickness 0.018 μm, plate ratio 133: 1, L * value 44.9, hue 64.5,
24.5 g of titanyl sulfate (corresponding to 20.0% by weight based on plate-like hematite particles) is added to an aqueous suspension 2.0 containing 50 g of chroma 27.5, volume resistivity 2.0 × 10 7 Ω-cm, and mixed and stirred. After heating, hold at 95 ° C for 60 minutes. Further, by adjusting the pH to 7.0 by adding hydrochloric acid, a hydrate layer of TiO 2 was formed on the surface of the plate-like hematite particles.
上記懸濁液の一部を、常法により過、水洗、乾燥し
た。得られた板状ヘマタイト粒子の表面に生成されてい
るTiO2水和物の量は、螢光X線分析の結果、TiO2換算で
19.8重量%であった。A part of the suspension was filtered, washed with water and dried by a conventional method. The amount of TiO 2 hydrate formed on the surface of the obtained plate-like hematite particles was determined in terms of TiO 2 by fluorescent X-ray analysis.
19.8% by weight.
一方、別にSnCl40.1molとSbCl30.004molとを含むエタ
ノール溶液0.5を75℃に10分間保持してSbを含むSnO2
水和物粒子を生成させた。Separately, an ethanol solution 0.5 containing 0.1 mol of SnCl 4 and 0.004 mol of SbCl 3 is kept at 75 ° C. for 10 minutes, and SnO 2 containing Sb is kept.
Hydrate particles were formed.
上記TiO2の水和物層が粒子表面に生成されている板状
ヘマタイト粒子を含む水懸濁液に、前記Sbを含むSnO2水
和物を含むエタノール溶液500mlを混合撹拌しながら滴
下した後、更にKOHを添加してpHを7.5に調整することに
より、前記TiO2の水和物層の表面にSbを含むSnO2水和物
粒子を沈着させた。The aqueous suspension containing the plate-like hematite particles hydrate layer of the TiO 2 is generated on the particle surface, it was added dropwise with mixing agitation ethanol solution 500ml containing SnO 2 hydrate containing the Sb Then, KOH was further added to adjust the pH to 7.5, whereby SnO 2 hydrate particles containing Sb were deposited on the surface of the TiO 2 hydrate layer.
上記粒子表面にSbを含むSnO2水和物粒子が沈着してい
る板状ヘマタイト粒子を含む懸濁液を、常法により
過、水洗、乾燥した後、600℃で2.0時間加熱焼成した。A suspension containing plate-like hematite particles SnO 2 hydrate particles containing Sb to the particle surface is deposited, by conventional methods over, washed with water, dried, and heated and calcined 2.0 hours at 600 ° C..
得られた加熱焼成後の粒子粉末は、黄金色(L*43.
0、色相53.4、彩度26.0)であり、体積固有抵抗は3×1
05Ω−cmであった。The resulting heat-fired particle powder has a golden color (L * 43.
0, hue 53.4, saturation 26.0), and volume resistivity is 3 × 1
0 5 Ω-cm.
得られた粒子粉末表面に存在しているSnO2量は螢光X
線分析の結果、板状ヘマタイト粒子に対しSnO2換算で2
8.0重量%であり、Sb量は、Sb換算で1.0重量%であっ
た。The amount of SnO 2 present on the surface of the obtained particle powder is determined by fluorescence X
Result of line analysis, 2 in terms of SnO 2 with respect to the plate-like hematite particles
It was 8.0% by weight, and the amount of Sb was 1.0% by weight in terms of Sb.
また、X線回折の結果、ヘマタイトとSnO2のピークの
みが認められることからSbが固溶しているものと認めら
れる。Also, as a result of X-ray diffraction, only hematite and SnO 2 peaks were observed, indicating that Sb was dissolved.
実施例3〜7 試料の種類、Siを含む化合物の種類及び量、Tiを含む
化合物の種類及び量、Sn化合物の量、Sb化合物の量、加
水分解の方法及び温度並びに加熱処理温度及び時間を種
々変化させた以外は、実施例1と同様にしてSi又はTi若
しくはSi及びTiのいずれかを含む酸化物層の表面にSbが
固溶したSnO2粒子が存在している板状ヘマタイト粒子粉
末を得た。Examples 3 to 7 The type of sample, the type and amount of compound containing Si, the type and amount of compound containing Ti, the amount of Sn compound, the amount of Sb compound, the method and temperature of hydrolysis, and the temperature and time of heat treatment Except that various changes were made, a plate-like hematite particle powder in which SnO 2 particles in which Sb was dissolved in the surface of the oxide layer containing Si or Ti or any of Si and Ti was present in the same manner as in Example 1. I got
この時の主要製造条件及び諸特性を表1乃至表3に示
す。Tables 1 to 3 show main manufacturing conditions and various characteristics at this time.
X線回折の結果、実施例3〜7で得られた板状ヘマタ
イト粒子粉末は、いずれもヘマタイトとSnO2のピークの
みが認められることからSbが固溶しているものと認めら
れる。As a result of X-ray diffraction, in the plate-like hematite particles obtained in Examples 3 to 7, only the peaks of hematite and SnO 2 were recognized, and thus it was recognized that Sb was in a solid solution.
参考例1〜3 SiO2層を生成させなかった以外は、実施例1、実施例
4及び実施例6のそれぞれと同様にして粒子表面にSbが
固溶したSnO2粒子が存在している板状ヘマタイト粒子粉
末を得た。Reference Examples 1 to 3 Except that the SiO 2 layer was not formed, a plate having SnO 2 particles in which Sb was dissolved as a solid solution was present on the particle surface in the same manner as in Example 1, Example 4, and Example 6. Hematite particle powder was obtained.
この時の主要製造条件及び諸特性を表2及び表3に示
す。Tables 2 and 3 show the main production conditions and various characteristics at this time.
〔発明の効果〕 本発明に係る導電性酸化鉄粒子粉末は、前出実施例に
示した通り、板状ヘマタイト粒子を被覆しているSi又は
Ti若しくはSi及びTiのいずれかを含む酸化物層の表面に
Sbが固溶したSnO2粒子が存在しており、且つ、体積固有
抵抗が5×105Ω−cm以下である板状ヘマタイト粒子で
あることに起因して安定性と導電性に優れており、しか
も、赤紫色〜暗紫色又は黄金色という美麗な有彩色を呈
する粒子であるので、帯電防止材料として好適である。 (Effects of the Invention) The conductive iron oxide particles according to the present invention, as shown in the above Examples, Si or platy hematite particles are coated.
On the surface of an oxide layer containing either Ti or Si and Ti
It has excellent stability and conductivity due to the presence of SnO 2 particles in which Sb is dissolved, and the plate-like hematite particles having a volume resistivity of 5 × 10 5 Ω-cm or less. Moreover, since the particles exhibit beautiful chromatic colors of red-purple to dark purple or golden, they are suitable as antistatic materials.
Claims (2)
Ti若しくはSi及びTiのいずれかを含む酸化物層の表面に
Sbが固溶したSnO2粒子が存在しており、且つ、体積固有
抵抗が5×105Ω−cm以下である板状ヘマタイト粒子か
らなる導電性酸化鉄粒子粉末。1. A method according to claim 1, wherein the Si or platy hematite particles are coated.
On the surface of an oxide layer containing either Ti or Si and Ti
A conductive iron oxide particle powder comprising plate-like hematite particles having SnO 2 particles in which Sb is dissolved and having a volume resistivity of 5 × 10 5 Ω-cm or less.
む化合物又はTiを含む化合物若しくは当該両化合物を添
加して、混合撹拌することにより、前記板状ヘマタイト
粒子の粒子表面にSi又はTi若しくはSi及びTiのいずれか
を含む酸化物層、水酸化物或いは水和物層を生成させた
後、当該Si又はTi若しくはSi及びTiのいずれかを含む酸
化物層、水酸化物層或いは水和物層が粒子表面に生成さ
れている板状ヘマタイト粒子を含む懸濁液とSbを含有す
るSnO2水和物粒子を含む水懸濁液とを混合撹拌すること
により、前記酸化物層、水酸化物層或いは水和物層の表
面にSbを含有するSnO2水和物粒子を沈着させ、次いで、
過、水洗、乾燥した後、400〜800℃の温度範囲で加熱
焼成することを特徴とする板状ヘマタイト粒子を被覆し
ているSi又はTi若しくはSi及びTiのいずれかを含む酸化
物層の表面にSbが固溶したSnO2が存在しており、且つ、
体積固有抵抗が5×105Ω−cm以下である板状ヘマタイ
ト粒子からなる導電性酸化鉄粒子粉末の製造法。2. A method comprising adding a compound containing Si or a compound containing Ti or both compounds to a suspension containing plate-like hematite particles and mixing and stirring to add Si or After generating an oxide layer containing either Ti or Si and Ti, a hydroxide or a hydrate layer, the Si or Ti or an oxide layer containing any of Si and Ti, a hydroxide layer or by hydrate layer is mixed and stirred with water suspension containing SnO 2 hydrate particles containing suspension and Sb containing plate-like hematite particles are generated on the particle surface, the oxide layer , the surface of the hydroxide layer or the hydrate layer deposited the SnO 2 hydrate particles containing Sb, then
After washing, washing and drying, the surface of the oxide layer containing Si or Ti or any of Si and Ti covering the plate-like hematite particles characterized by being heated and fired in a temperature range of 400 to 800 ° C. Contains SnO 2 in which Sb forms a solid solution, and
A method for producing a conductive iron oxide particle powder comprising plate-like hematite particles having a volume resistivity of 5 × 10 5 Ω-cm or less.
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP62269051A JP2583077B2 (en) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | Conductive iron oxide particle powder and method for producing the same |
| US07/248,986 US4917952A (en) | 1987-09-29 | 1988-09-26 | Electroconductive iron oxide particles |
| DE88308954T DE3886158T2 (en) | 1987-09-29 | 1988-09-27 | Electrically conductive iron oxide particles. |
| EP88308954A EP0310340B1 (en) | 1987-09-29 | 1988-09-27 | Electroconductive iron oxide particles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62269051A JP2583077B2 (en) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | Conductive iron oxide particle powder and method for producing the same |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH01111727A JPH01111727A (en) | 1989-04-28 |
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| JP62269051A Expired - Fee Related JP2583077B2 (en) | 1987-09-29 | 1987-10-23 | Conductive iron oxide particle powder and method for producing the same |
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|---|---|---|---|---|
| US5292551A (en) * | 1992-06-29 | 1994-03-08 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for producing electroconductive powders |
| FI946135A0 (en) * | 1992-06-29 | 1994-12-28 | Du Pont | Electrical conductive materials and a process |
| USH1447H (en) * | 1992-11-20 | 1995-06-06 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Coated silica shells |
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1987
- 1987-10-23 JP JP62269051A patent/JP2583077B2/en not_active Expired - Fee Related
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