DE10051872C2 - Elektrisch leitfähige Pigmente und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Elektrisch leitfähige Pigmente und Verfahren zu deren HerstellungInfo
- Publication number
- DE10051872C2 DE10051872C2 DE10051872A DE10051872A DE10051872C2 DE 10051872 C2 DE10051872 C2 DE 10051872C2 DE 10051872 A DE10051872 A DE 10051872A DE 10051872 A DE10051872 A DE 10051872A DE 10051872 C2 DE10051872 C2 DE 10051872C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- substrate
- sno
- tin
- electrically conductive
- coated
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT 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
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/0015—Pigments exhibiting interference colours, e.g. transparent platelets of appropriate thinness or flaky substrates, e.g. mica, bearing appropriate thin transparent coatings
- C09C1/0021—Pigments exhibiting interference colours, e.g. transparent platelets of appropriate thinness or flaky substrates, e.g. mica, bearing appropriate thin transparent coatings comprising a core coated with only one layer having a high or low refractive index
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT 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
- C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
- H01B1/08—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/50—Solid solutions
- C01P2002/52—Solid solutions containing elements as dopants
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/54—Particles characterised by their aspect ratio, i.e. the ratio of sizes in the longest to the shortest dimension
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/40—Electric properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT 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
- C09C2200/00—Compositional and structural details of pigments exhibiting interference colours
- C09C2200/10—Interference pigments characterized by the core material
- C09C2200/1004—Interference pigments characterized by the core material the core comprising at least one inorganic oxide, e.g. Al2O3, TiO2 or SiO2
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT 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
- C09C2200/00—Compositional and structural details of pigments exhibiting interference colours
- C09C2200/10—Interference pigments characterized by the core material
- C09C2200/102—Interference pigments characterized by the core material the core consisting of glass or silicate material like mica or clays, e.g. kaolin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT 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
- C09C2200/00—Compositional and structural details of pigments exhibiting interference colours
- C09C2200/20—Interference pigments comprising a layer with a concentration gradient or a gradient of the refractive index
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT 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
- C09C2200/00—Compositional and structural details of pigments exhibiting interference colours
- C09C2200/30—Interference pigments characterised by the thickness of the core or layers thereon or by the total thickness of the final pigment particle
- C09C2200/301—Thickness of the core
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft elektrisch leitfähige Pigmente auf Basis von mit F- und/oder
PO4 3- dotierten und auf einem Substrat als elektrisch leitfähige Schicht
aufgebrachten Zinn-Mischoxiden. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur
Herstellung elektrisch leitfähiger Pigmente und die Verwendung dieser Pigmente zur
Pigmentierung von Lacken, Druckfarben, Kunststoffsystemen oder Coatings.
In vielen Bereichen der Technik besteht ein Bedarf an leitfähigen Pigmenten, mit
denen zum Beispiel elektrisch leitfähige, antistatische oder elektromagnetische
Wellen abschirmende Kunststoffe, Lacke, Beschichtungen oder ähnliches hergestellt
werden können. In großen Mengen wird dazu leitfähiger Ruß eingesetzt, der jedoch
aufgrund seiner hohen Lichtabsorption im sichtbaren Spektralbereich nicht für
transparente, helle oder farbige Beschichtungen eingesetzt werden kann. Ein
weiteres Problem ist die starke Absorption von Ruß im IR-Bereich, was zum Beispiel
bei Sonneneinstrahlung zu einer vielfach unerwünschten Erwärmung der
beschichteten Gegenstände führt.
Für helle, elektrisch leitfähige Beschichtungen werden deshalb beispielsweise mit
Nickel beschichteter Graphit, Metallplättchen und Mischoxide, wie zum Beispiel mit
Antimon dotiertes Zinndioxid (SnO2) verwendet. Die genannten Mischoxide können
dabei auch auf Trägern, beispielsweise auf plättchenförmigem Glimmer oder
kugelförmigem Bariumsulfat, aufgebracht sein. Ein derartiger Einsatz eines
Mischoxides als elektrisch leitfähige Schicht auf einem Substrat hat zum einen den
Vorteil, daß sich das Verhalten der Pigmente in Lacksystemen und auf anderen
polymeren Schichten verbessert und zum anderen, daß der Preis dieser Systeme
gesenkt werden kann.
Die US-A-4,431,764 beschreibt beispielsweise transparente, elektrisch leitfähige
Überzüge, die aus einem filmbildenden Bindemittel und fein verteiltem Zinnoxid
bestehen, das mit 0,1 bis 20 Gew.-% Antimon in Form von Sb2O3 oder Sb2O5 dotiert
ist. Aus der EP-A-0 375 575 sind leitfähige plättchenförmige Pigmente bekannt, die
ist. Aus der EP-A-0 375 575 sind leitfähige plättchenförmige Pigmente bekannt, die
als leitfähige Schicht ein mit Antimon dotiertes Zinnoxid aufweisen, wobei zwischen
der leitfähigen Schicht und dem Substrat eine dünne Siliciumdioxidschicht
angeordnet ist. Das Aufbringen einer zusätzlichen Schicht auf das Substrat bedeutet
jedoch einen erheblichen Mehraufwand bei der Herstellung und führt somit zu einer
Verteuerung des Pigmentes. Außerdem besitzen antimonhaltige Zinnoxide den
Nachteil, daß sie je nach Antimongehalt und Glühtemperatur unterschiedlich stark
blau eingefärbt sind. Hinzu kommt, daß antimonoxidhaltige Zinnoxide sowie
allgemein antimonoxidhaltige Stoffe aus toxikologischer Sicht nicht unbedenklich
erscheinen.
In der JP 60-223167 und der JP 62-050344 werden mit Indium-Zinnoxid (ITO)
beschichtete Mica- und Kaolin-Plättchen beschrieben, die sich durch eine relativ
hohe Transparenz und eine relativ gute elektrische Leitfähigkeit auszeichnen. Der
Nachteil dieser Pigmente liegt jedoch in dem relativ hohen Preis für Indium. Die DE-
A-43 33 673 beschriebt elektrisch leitfähige Pigmente, in denen anstelle des
Antimonoxids auch Oxide des Aluminiums als Dotierstoffe eingesetzt werden. Der
Nachteil dieser Mischoxide besteht allerdings in der geringen zeitlichen Stabilität des
Widerstandes dieser Pigmente.
Um elektrisch leitfähige Pigmente mit einem möglichst hohen und zeitlich stabilen
elektrischen Widerstand zu erhalten, wurde daher in der DE-A-198 11 694 Zinn-
Mischoxid mit Fluorid (F-) und/oder Phosphor (P5+) dotiert, indem hydrolysierbare
Zinn(II)- und Zinn(IV)-Verbindungen in Gegenwart von einem oder mehreren
Fluoriden und/oder Phosphorverbindungen in Wasser umgesetzt werden. Die so
erhaltenen dotierten Mischoxide wurden dabei als elektrisch leitfähige Schicht auf
einem Substrat aufgebracht.
Das Herstellungsverfahren, mit dem diese mit F- und/oder P5+ dotierten und auf
einem Substrat aufgebrachten elektrisch leitfähigen Schichten hergestellt worden
sind, ist jedoch vergleichsweise teuer und aufwendig. Eine andere Möglichkeit zur
Herstellung elektrisch leitfähiger Pigmente auf der Basis von mit F- und/oder P5+
dotierten Zinn-Mischoxiden besteht darin, SnO2, SnO sowie F- und/oder PO4 3- unter
hoher mechanischer Kraft zu vermahlen und anschließend unter
Stickstoffatmosphäre auszuglühen. Auf diese Weise können zwar elektrisch
leitfähige Pigmente mit einem Widerstand zwischen 200 und 300 Ω.cm erhalten
werden, diese Produkte weisen jedoch eine starke Rauhigkeit der Oberfläche auf
und können daher nur begrenzt in Polymerlösungen, wie Lacken, eingesetzt werden.
Außerdem ist eine Einsatz dieser Produkte als elektrisch leitfähige Schicht auf
Substraten auf diesem Wege nicht möglich.
Aus der DE-A-198 11 693 sind elektrisch leitfähige Pigmente bekannt, bei denen ein
Substrat mit einer leitfähigen Schicht überzogen ist und die leitfähige Schicht eine
mit Phosphor und Fluor dotierte Zinnoxidschicht ist. Zur Herstellung dieser Pigmente
wird das Substrat in Wasser suspendiert und es werden die Lösung eines
hydrolysierbaren Zinnsalzes, die wäßrige Lösung einer Phosphorverbindung und die
wäßrige Lösung eines Fluorids zudosiert. Danach wird das beschichtete Substrat
abgetrennt, gewaschen, getrocknet und anschließend unter Ausschluß von Sauer
stoff kalziniert.
Aus der DE-A-44 35 301 sind elektrisch leitfähige Pigmente bekannt, die als
leitfähige Schicht auf einem Substrat eine mit Phosphor dotierte Zinnoxidschicht
aufweisen. Diese Pigmente werden dadurch hergestellt, daß eine wäßrige Substrat
suspension hergestellt und gleichzeitig eine hydrolysierbare Zinnsalzlösung und eine
wäßrige Phosphorverbindung zugegeben werden, wonach das beschichtete Substrat
abgetrennt, gewaschen, getrocknet und unter Sauerstoffausschluß geglüht wird.
Aus der DE-A-42 13 747 sind elektrisch leitfähige Pigmente auf der Basis von
Substraten bekannt, welche aus einem oder mehreren Metallen, Metalloxiden oder
Metalloxid-haltigen Materialien, Siliziumoxid oder silikatähnlichen Materialien
bestehen. Die Pigmente weisen eine äußere Schicht auf, welche auf mit Halogen
dotiertem Zinn- und/oder Titanoxid basiert. Bei der Herstellung dieser Pigmente wird
eine Zinnschicht zusammen mit den Dotierungsstoffen aufgebracht.
Aus der DE-A-40 06 044 ist ein elektrisch leitfähiges Zinn-IV-oxid bekannt, das
zweiwertiges Zinn und Halogenide einzeln oder in Mischung enthält. Es handelt sich
hierbei um kompakte, trägerlose leitfähige Teilchen. Diese werden dadurch
hergestellt, daß man Zinn-II-oxid mit Zinn-II-fluorid oder einer äquivalenten Menge
Flußsäure mahlend vermischt, das Gemisch in einem Temperaturbereich von 200-700°C
glüht und das Glühprodukt bis zum Erreichen der gewünschten Teilchen
größe mahlt. Die erhaltenen Teilchen können als Füllstoff oder Pigment in Kunst
stoffen, Lacken, Farben, Papier, Textilien und Tonern verwendet werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung lag demnach in der Bereitstellung elektrisch
leitfähiger Pigmente auf der Basis von mit F- und/oder PO4 3- dotierten und auf einem
Substrat als elektrisch leitfähige Schicht aufgebrachten Zinn-Mischoxiden, welche
vergleichsweise einfach und kostengünstig herstellbar sind. Das Herstellverfahren
soll dennoch zu elektrisch leitfähigen Pigmenten führen, die akzeptable
Leitfähigkeiten besitzen und die zuvor genannten Nachteile zumindest in geringerem
Ausmaß aufweisen.
Überraschender Weise wurde nun gefunden, daß elektrisch leitfähige Pigmente auf
der Basis von mit F- und/oder PO4 3- dotieren und auf einem Substrat als elektrisch
leitfähige Schicht aufgebrachten Zinn-Mischoxiden hergestellt werden können, indem
zunächst in einem einfachen und kostengünstigen Verfahren mit SnO2 beschichtete
Substrate hergestellt werden und indem anschließend in weiteren
Verfahrensschritten diese SnO2-Schicht in eine Zinn-Mischoxid-Schicht überführt
wird, die mit F- und/oder PO4 3- dotiert ist.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher elektrisch leitfähige Pigmente auf
der Basis von mit F- und/oder PO4 3- dotierten und auf einem Substrat als elektrisch
leitfähige Schicht aufgebrachten Zinn-Mischoxiden, die dadurch herstellbar sind,
- - daß zunächst durch die Zugabe einer hydrolysierbaren Zinn(IV)-Verbindung zu einer wässerigen Lösung, die das Substrat in suspendierter Form enthält, bei einem pH-Wert und einer Temperatur, die die vollständige Hydrolyse der Zinn(IV)-Verbindung ermöglichen, ein mit Zinn(IV)oxidhydrat-beschichtetes Substrat hergestellt wird, welches von der Suspension abgetrennt und gegebenenfalls ausgewaschen und getrocknet wird und welches anschließend bei einer Temperatur zwischen 600 und 1000°C unter Bildung eines mit SnO2 beschichteten Substrates ausgeglüht wird, und
- - daß danach in weiteren Verfahrensschritten diese SnO2-Schicht in eine Zinn- Mischoxid-Schicht überführt wird, die mit F- und/oder PO4 3- dotiert ist, wobei die Überführung der SnO2-Schicht in eine Zinn-Mischoxid-Schicht, die mit F- und/oder PO4 3- dotiert ist, dadurch erfolgt, daß das mit SnO2 beschichtete Substrat zunächst mit einem Reduktionsmittel unter Bildung eines mit einem SnO2/SnO/Sn-Mischoxid beschichteten Substrates reduziert wird und anschließend das mit diesem Zinn-Mischoxid beschichtete Substrat mit Salzen oder Salzmischungen, die F- und/oder PO4 3- enthalten, vermahlen und schließlich bei einer Temperatur zwischen 300 und 900°C unter Ausschluß von Sauerstoff ausgeglüht wird oder dadurch erfolgt, daß das mit SnO2 beschichtete Substrat mit SnF2 und/oder SnHPO4 vermahlen und schließlich bei einer Temperatur zwischen 300 und 900°C unter Ausschluß von Sauerstoff ausgeglüht wird.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger
Pigmente gemäß Anspruch 2.
Die hydrolysierbare Zinn(IV)-Verbindung wird dabei bevorzugt in einer solchen
Menge eingesetzt, daß das SnO2 nach dem Ausglühen des mit Zinn(IV)oxidhydrat-
beschichteten Substrates einen Gewichtsanteil von 5 bis 200 Gew.-%, bevorzugt von
30 bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt von 40 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das
Gewicht des Substrates besitzt.
Als Substrat können alle in Wasser unlöslichen anorganischen Verbindungen,
vorzugsweise in Form plättchenförmiger oder auch sphärischer Partikel, eingesetzt
werden. Als Substrat werden bevorzugt Glimmer, Glas-Flakes, Talkum, Graphit,
Al2O3, BaSO4, ZnO, SiO2 oder aber eine Mischung aus diesen Stoffen verwendet.
Diese Partikel weisen bevorzugt einen mittleren Durchmesser von weniger als 150 µm
und besonderes bevorzugt von nicht mehr als 100 µm auf. Plättchenförmige
Substrate weisen in der Hauptdimension bevorzugt eine Ausdehnung von weniger
als 150 µm und besonders bevorzugt von weniger als 100 µm auf, und die Dicke
beträgt bevorzugt weniger als 10 µm, besonders bevorzugt nicht mehr als 2 µm. Das
Verhältnis der Ausdehnung in der Hauptdimension zur Dicke (aspect ratio) beträgt
bei den plättchenförmigen Substraten bevorzugt mehr als 3 und besonders
bevorzugt mehr als 5.
Als Reduktionsmittel wird bevorzugt Wasserstoff oder Silicium verwendet. Das mit
diesem Zinn-Mischoxid beschichtete Substrat wird anschließend mit Salzen oder
Salzmischungen, die F- und/oder PO4 3- enthalten, vermahlen und schließlich bei
einer Temperatur zwischen 300 und 900°C unter Ausschluß von Sauerstoff
ausgeglüht. Dabei wird ein Substrat erhalten, welches mit einer mit F- und/oder PO4 3-
dotierten Zinn-Mischoxid-Schicht beschichtet ist. Als Salze oder Salzmischungen, die
F- und/oder PO4 3- enthalten, werden dabei bevorzugt NaF, NH4F, Na2HPO4,
(NH4)2HPO4 oder Mischungen aus diesen Salzen verwendet. Diese Salze oder
Salzmischungen werden mit den mit einem SnO2/SnO/Sn-Mischoxid beschichteten
Substraten bevorzugt in einer solchen Menge vermahlen, daß die Salze oder
Salzmischungen einen Gewichtsanteil von 1 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt
von 2 bis 10 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von 4 bis 8 Gew.-% bezogen auf
das Gewicht des mit dem SnO2/SnO/Sn-Mischoxid beschichteten Substrates
besitzen.
Bei dem Ausglühen wird ein Substrat erhalten, welches mit einer mit F- und/oder
PO4 3- dotierten Zinn-Mischoxid-Schicht beschichtet ist. Das mit SnO2 beschichtete
Substrat wird mit SnF2 und/oder SnHPO4 bevorzugt in einer solchen Menge
vermahlen, daß SnF2 und/oder SnHPO4 einen Gewichtsanteil von 1 bis 15 Gew.-%,
besonders bevorzugt von 2 bis 10 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von 4 bis 8 Gew.-%
bezogen auf das Gewicht des mit SnO2 beschichteten Substrates besitzen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden bevorzugt F- und PO4 3- zur
Dotierung eingesetzt. Dabei liegt das Mengenverhältnis von F- zu PO4 3- bevorzugt
zwischen 1 : 2 und 2 : 1.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist im Vergleich zur Fällung von hydrolysierbaren
Zinn(II)- und Zinn(IV)-Salzen in Gegenwart von F- und/der PO4 3- weniger aufwendig
und zudem kostengünstiger und liefert dennoch elektrisch leitfähige Pigmente mit
akzeptablen Widerständen.
Die Erfindung betrifft außerdem die Verwendung elektrisch leitfähiger Pigmente, die
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden sind, zur Pigmentierung
von Lacken, Druckfarben, Kunststoffsystemen oder Coatings.
100 g Mica-Glimmer werden in 2,5 Litern deionisiertem Wasser suspendiert und auf
75°C erwärmt. Der pH-Wert diese Suspension wird auf 2,1 eingestellt. Anschließend
werden 75 ml einer wässerigen Lösung von SnCl4 bei einer Zutropfgeschwindigkeit
von 0,5 bis 1 ml/min bei einer Rührgeschwindigkeit von 400 bis 1.000 rpm zugesetzt.
Nachdem das SnCl4 vollständig zugesetzt wurde, wurde das mit Zinn(IV)oxidhydrat
beschichtete Substrat abgetrennt, gewaschen und bei 120 bis 140°C getrocknet.
Das getrocknete Produkt wurde anschließend bei 600 bis 1.000°C ausgeglüht. Der
Widerstand des erhaltenen, mit SnO2 beschichteten Substrates betrug weniger als
1.000 kΩ.cm.
40 g des mit SnO2 beschichteten Substrates werden in einem H2/N2-Gasstrom
(15%/85%) für 30 Minuten bei 600°C reduziert. Der Widerstand des mit einem
SnO2/SnO/Sn-Mischoxid beschichteten Substrates beträgt zu diesem Zeitpunkt etwa
1 kΩ.cm. 20 g des mit dem SnO2/SnO/Sn-Mischoxid beschichteten Substrates
werden anschließend mit 1 g NaF und 1 g Na2HPO4 vermahlen und unter
Stickstoffatmosphäre für 30 Minuten bei 600°C geglüht. Es wurde ein schwach
graues Pigmentpulver erhalten. Der Widerstand des so erhaltenen, mit F- und PO4 3-
dotierten und auf einem Substrat aufgebrachten SnO2/SnO/Sn-Mischoxides beträgt
35o Ω.cm.
20 g des mit SnO2 beschichteten Substrates werden mit 1 g SnF2 und 1 g SnHPO4
vermahlen und unter Stickstoffatmosphäre für 30 Minuten bei 600°C geglüht. Es
wurde ein schwach graues Pigmentpulver erhalten. Der Widerstand des so
erhaltenen, mit F- und PO4 3- dotierten und auf einem Substrat aufgebrachten
SnO2/SnO-Mischoxides beträgt 300 Ω.cm.
Claims (10)
1. Elektrisch leitfähige Pigmente auf der Basis von mit F- und/oder PO4 3- dotierten
und auf einem Substrat als elektrisch leitfähige Schicht aufgebrachten Zinn-
Mischoxiden, die dadurch herstellbar sind,
daß zunächst durch die Zugabe einer hydrolysierbaren Zinn(IV)- Verbindung zu einer wässerigen Lösung, die das Substrat in suspendierter Form enthält, bei einem pH-Wert und einer Temperatur, die die vollständige Hydrolyse der Zinn(IV)-Verbindung ermöglichen, ein mit Zinn(IV)oxidhydrat-beschichtetes Substrat hergestellt wird, welches von der Suspension abgetrennt und gegebenenfalls ausgewaschen und getrocknet wird und welches anschließend bei einer Temperatur zwischen 600 und 1000°C unter Bildung eines mit SnO2 beschichteten Substrates ausgeglüht wird, und
daß danach in weiteren Verfahrensschritten diese SnO2-Schicht in eine Zinn-Mischoxid-Schicht überführt wird, die mit F- und/oder PO4 3- dotiert ist, wobei die Überführung der SnO2-Schicht in eine Zinn-Mischoxid-Schicht, die mit F- und/oder PO4 3- dotiert ist, dadurch erfolgt, daß das mit SnO2 beschichtete Substrat zunächst mit einem Reduktionsmittel unter Bildung eines mit einem SnO2/SnO/Sn-Mischoxid beschichteten Substrates reduziert wird und anschließend das mit diesem Zinn-Mischoxid beschichtete Substrat mit Salzen oder Salzmischungen, die F- und/oder PO4 3- enthalten, vermahlen und schließlich bei einer Temperatur zwischen 300 und 900°C unter Ausschluß von Sauerstoff ausgeglüht wird oder dadurch erfolgt, daß das mit SnO2 beschichtete Substrat mit SnF2 und/oder SnHPO4 vermahlen und schließlich bei einer Temperatur zwischen 300 und 900°C unter Ausschluß von Sauerstoff ausgeglüht wird.
daß zunächst durch die Zugabe einer hydrolysierbaren Zinn(IV)- Verbindung zu einer wässerigen Lösung, die das Substrat in suspendierter Form enthält, bei einem pH-Wert und einer Temperatur, die die vollständige Hydrolyse der Zinn(IV)-Verbindung ermöglichen, ein mit Zinn(IV)oxidhydrat-beschichtetes Substrat hergestellt wird, welches von der Suspension abgetrennt und gegebenenfalls ausgewaschen und getrocknet wird und welches anschließend bei einer Temperatur zwischen 600 und 1000°C unter Bildung eines mit SnO2 beschichteten Substrates ausgeglüht wird, und
daß danach in weiteren Verfahrensschritten diese SnO2-Schicht in eine Zinn-Mischoxid-Schicht überführt wird, die mit F- und/oder PO4 3- dotiert ist, wobei die Überführung der SnO2-Schicht in eine Zinn-Mischoxid-Schicht, die mit F- und/oder PO4 3- dotiert ist, dadurch erfolgt, daß das mit SnO2 beschichtete Substrat zunächst mit einem Reduktionsmittel unter Bildung eines mit einem SnO2/SnO/Sn-Mischoxid beschichteten Substrates reduziert wird und anschließend das mit diesem Zinn-Mischoxid beschichtete Substrat mit Salzen oder Salzmischungen, die F- und/oder PO4 3- enthalten, vermahlen und schließlich bei einer Temperatur zwischen 300 und 900°C unter Ausschluß von Sauerstoff ausgeglüht wird oder dadurch erfolgt, daß das mit SnO2 beschichtete Substrat mit SnF2 und/oder SnHPO4 vermahlen und schließlich bei einer Temperatur zwischen 300 und 900°C unter Ausschluß von Sauerstoff ausgeglüht wird.
2. Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Pigmente auf der Basis von mit
F- und/oder PO4 3- dotierten und auf einem Substrat als elektrisch leitfähige
Schicht aufgebrachten Zinn-Mischoxiden, dadurch gekennzeichnet,
daß zunächst durch die Zugabe einer hydrolysierbaren Zinn(IV)- Verbindung zu einer wässerigen Lösung, die das Substrat in suspendierter Form enthält, bei einem pH-Wert und einer Temperatur, die die vollständige Hydrolyse der Zinn(IV)-Verbindung ermöglichen, ein mit Zinn(IV)oxidhydrat-beschichtetes Substrat hergestellt wird, welches von der Suspension abgetrennt und gegebenenfalls ausgewaschen und getrocknet wird und welches anschließend bei einer Temperatur zwischen 600 und 1000°C unter Bildung eines mit SnO2 beschichteten Substrates ausgeglüht wird, und
daß danach in weiteren Verfahrensschritten diese SnO2-Schicht in eine Zinn-Mischoxid-Schicht überführt wird, die mit F- und/oder PO4 3- dotiert ist, wobei die Überführung der SnO2-Schicht in eine Zinn-Mischoxid-Schicht, die mit F- und/oder PO4 3- dotiert ist, dadurch erfolgt, daß das mit SnO2 beschichtete Substrat zunächst mit einem Reduktionsmittel unter Bildung eines mit einem SnO2/SnO/Sn-Mischoxid beschichteten Substrates reduziert wird und anschließend das mit diesem Zinn-Mischoxid beschichtete Substrat mit Salzen oder Salzmischungen, die F- und/oder PO4 3- enthalten, vermahlen und schließlich bei einer Temperatur zwischen 300 und 900°C unter Ausschluß von Sauerstoff ausgeglüht wird oder dadurch erfolgt, daß das mit SnO2 beschichtete Substrat mit SnF2 und/oder SnHPO4 vermahlen und schließlich bei einer Temperatur zwischen 300 und 900°C unter Ausschluß von Sauerstoff ausgeglüht wird.
daß zunächst durch die Zugabe einer hydrolysierbaren Zinn(IV)- Verbindung zu einer wässerigen Lösung, die das Substrat in suspendierter Form enthält, bei einem pH-Wert und einer Temperatur, die die vollständige Hydrolyse der Zinn(IV)-Verbindung ermöglichen, ein mit Zinn(IV)oxidhydrat-beschichtetes Substrat hergestellt wird, welches von der Suspension abgetrennt und gegebenenfalls ausgewaschen und getrocknet wird und welches anschließend bei einer Temperatur zwischen 600 und 1000°C unter Bildung eines mit SnO2 beschichteten Substrates ausgeglüht wird, und
daß danach in weiteren Verfahrensschritten diese SnO2-Schicht in eine Zinn-Mischoxid-Schicht überführt wird, die mit F- und/oder PO4 3- dotiert ist, wobei die Überführung der SnO2-Schicht in eine Zinn-Mischoxid-Schicht, die mit F- und/oder PO4 3- dotiert ist, dadurch erfolgt, daß das mit SnO2 beschichtete Substrat zunächst mit einem Reduktionsmittel unter Bildung eines mit einem SnO2/SnO/Sn-Mischoxid beschichteten Substrates reduziert wird und anschließend das mit diesem Zinn-Mischoxid beschichtete Substrat mit Salzen oder Salzmischungen, die F- und/oder PO4 3- enthalten, vermahlen und schließlich bei einer Temperatur zwischen 300 und 900°C unter Ausschluß von Sauerstoff ausgeglüht wird oder dadurch erfolgt, daß das mit SnO2 beschichtete Substrat mit SnF2 und/oder SnHPO4 vermahlen und schließlich bei einer Temperatur zwischen 300 und 900°C unter Ausschluß von Sauerstoff ausgeglüht wird.
3. Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Pigmente nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß als Reduktionsmittel Wasserstoff oder Silicium
verwendet werden.
4. Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Pigmente nach Anspruch 2 oder
3, dadurch gekennzeichnet, daß als Salze oder Salzmischungen, die F-
und/oder PO4 3- enthalten, NaF, NH4F, Na2HPO4, (NH4)2HPO4 oder Mischungen
aus diesen Salzen verwendet werden.
5. Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Pigmente nach Anspruch 2 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einem SnO2/SnO/Sn-Mischoxid
beschichtete Substrat mit Salzen oder Salzmischungen, die F- und/oder PO4 3-
enthalten, in einer solchen Menge vermahlen wird, daß die Salze oder
Salzmischungen einen Gewichtsanteil von 1 bis 15 Gew.-% bezogen auf das
Gewicht des mit dem SnO2/SnO/Sn-Mischoxid beschichteten Substrates
besitzen.
6. Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Pigmente nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das mit SnO2 beschichtete Substrat mit SnF2
und/oder SnHPO4 in einer solchen Menge vermahlen wird, daß SnF2 und/oder
SnHPO4 einen Gewichtsanteil von 1 bis 15 Gew.-% bezogen auf das Gewicht
des mit SnO2 beschichteten Substrates besitzen.
7. Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Pigmente nach einem oder
mehreren der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
hydrolysierbare Zinn(IV)-Verbindung in einer solchen Menge der Substrat-
Suspension zugesetzt wird, daß das SnO2 nach dem Ausglühen des mit
Zinn(IV)oxidhydrat-beschichteten Substrates einen Gewichtsanteil von 5 bis
200 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Substrates besitzt.
8. Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Pigmente nach einem oder
mehreren der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Substrat
Glimmer, SiO2-Flakes, Talkum, Graphit, Al2O3, BaSO4, ZnO, SiO2 oder eine
Mischung aus diesen Stoffen verwendet werden.
9. Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Pigmente nach einem oder
mehreren der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischoxid
auf dem Substrat mit F- und PO4 3- dotiert ist, wobei das Mengenverhältnis von
F- zu PO4 3- zwischen 1 : 2 und 2 : 1 liegt.
10. Die Verwendung elektrisch leitfähiger Pigmente, die nach einem Verfahren
gemäß Anspruch 2 herstellbar sind, zur Pigmentierung von Lacken,
Druckfarben, Kunststoffsystemen oder Coatings.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10051872A DE10051872C2 (de) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | Elektrisch leitfähige Pigmente und Verfahren zu deren Herstellung |
JP2001281278A JP2002146230A (ja) | 2000-10-19 | 2001-09-17 | 導電性顔料の調製方法 |
EP01123279A EP1199334A1 (de) | 2000-10-19 | 2001-10-04 | Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Pigmente |
KR1020010064248A KR20020033431A (ko) | 2000-10-19 | 2001-10-18 | 전기 전도성 안료의 제조 방법 |
CN01137033A CN1350039A (zh) | 2000-10-19 | 2001-10-19 | 制备导电颜料的方法 |
US09/982,537 US6726856B2 (en) | 2000-10-19 | 2001-10-19 | Process for preparing electrically conductive pigments |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10051872A DE10051872C2 (de) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | Elektrisch leitfähige Pigmente und Verfahren zu deren Herstellung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10051872A1 DE10051872A1 (de) | 2002-05-02 |
DE10051872C2 true DE10051872C2 (de) | 2002-11-21 |
Family
ID=7660353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10051872A Expired - Fee Related DE10051872C2 (de) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | Elektrisch leitfähige Pigmente und Verfahren zu deren Herstellung |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6726856B2 (de) |
EP (1) | EP1199334A1 (de) |
JP (1) | JP2002146230A (de) |
KR (1) | KR20020033431A (de) |
CN (1) | CN1350039A (de) |
DE (1) | DE10051872C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014008963A1 (de) | 2014-06-23 | 2016-01-07 | Merck Patent Gmbh | Additiv für LDS-Kunststoffe |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7232595B2 (en) | 2002-11-07 | 2007-06-19 | Corning Incorporated | Device comprising low outgassing photo or electron beam cured rubbery polymer material |
NL1024722C2 (nl) * | 2002-11-07 | 2005-12-23 | Corning Inc | Laag uitgassend rubberachtig polymeermateriaal dat hardbaar is door een licht- of elektronenbundel, alsmede de bereiding en het gebruik daarvan. |
US7045007B2 (en) * | 2002-12-31 | 2006-05-16 | Engelhard Corporation | Effect pigment |
ATE380850T1 (de) * | 2004-10-07 | 2007-12-15 | Bene Fit Gmbh | Kornartiger elektrisch leitfähiger füllstoff für kunststoffe |
US20060118294A1 (en) * | 2004-12-03 | 2006-06-08 | Gerald Haakenson | Frameless snubbing unit |
WO2007024556A2 (en) | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Houghton Metal Finishing Company | Methods and compositions for acid treatment of a metal surface |
US7723441B2 (en) * | 2005-12-29 | 2010-05-25 | Corning Incorporated | Low out-gassing room temperature curable rubbery polymer, preparation thereof and device comprising same |
KR20160067192A (ko) * | 2007-12-19 | 2016-06-13 | 메르크 파텐트 게엠베하 | 전기전도성 코어를 갖는, 강렬한 색채를 갖고/갖거나 광변성인 안료 |
CN102040878B (zh) * | 2010-10-19 | 2013-05-01 | 浙江大学 | 红外反射性骨料及其制备方法 |
CN103178264B (zh) * | 2011-12-20 | 2015-07-22 | 比亚迪股份有限公司 | 一种负极活性材料及其制备方法和一种锂离子电池 |
JP2014070091A (ja) * | 2012-09-27 | 2014-04-21 | Nippon Shokubai Co Ltd | 基材粒子表面にフッ素を含む無機顔料粒子 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4006044A1 (de) * | 1990-02-26 | 1991-08-29 | Goldschmidt Ag Th | Elektrisch leitfaehiges zinn-iv-oxid |
DE4213747A1 (de) * | 1992-04-25 | 1993-10-28 | Merck Patent Gmbh | Elektrisch leitfähige Pigmente |
DE4435301A1 (de) * | 1994-10-01 | 1996-04-04 | Merck Patent Gmbh | Leitfähige Pigmente |
DE19811693A1 (de) * | 1998-03-18 | 1999-09-23 | Merck Patent Gmbh | Leitfähige Pigmente |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5785866A (en) | 1980-11-18 | 1982-05-28 | Mitsubishi Metal Corp | Antistatic transparent paint |
JPS60223167A (ja) | 1984-04-20 | 1985-11-07 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
US5003041A (en) | 1988-12-23 | 1991-03-26 | Eastman Kodak Company | Blends of poly(ethylene terephthalate) and trans-4,4'-stilbenedicarboxylic acid polyesters |
US5221719A (en) | 1988-12-23 | 1993-06-22 | Eastman Kodak Company | Blends of poly (ethylene terephthalate) and trans-4,4'-stilbenedicarboxylic acid polyesters |
US5269970A (en) | 1990-02-26 | 1993-12-14 | Th. Goldschmidt Ag | Electrically conductive tin-IV-oxide and method for production thereof |
ES2096796T3 (es) | 1992-04-25 | 1997-03-16 | Merck Patent Gmbh | Pigmento conductor de la electricidad. |
DE4333673A1 (de) | 1993-10-02 | 1995-04-06 | Merck Patent Gmbh | Substratfreie, leitfähige Pigmente |
GB9321481D0 (en) * | 1993-10-18 | 1993-12-08 | Alcan Int Ltd | Tin oxide |
US5569412A (en) * | 1994-08-18 | 1996-10-29 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Tin oxide based conductive powders and coatings |
DE19522267A1 (de) * | 1995-06-20 | 1997-01-02 | Merck Patent Gmbh | Zinnhaltige Graupigmente |
DE59907330D1 (de) | 1998-03-18 | 2003-11-20 | Merck Patent Gmbh | Leitfähige Pigmente |
-
2000
- 2000-10-19 DE DE10051872A patent/DE10051872C2/de not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-09-17 JP JP2001281278A patent/JP2002146230A/ja active Pending
- 2001-10-04 EP EP01123279A patent/EP1199334A1/de not_active Withdrawn
- 2001-10-18 KR KR1020010064248A patent/KR20020033431A/ko not_active Application Discontinuation
- 2001-10-19 CN CN01137033A patent/CN1350039A/zh active Pending
- 2001-10-19 US US09/982,537 patent/US6726856B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4006044A1 (de) * | 1990-02-26 | 1991-08-29 | Goldschmidt Ag Th | Elektrisch leitfaehiges zinn-iv-oxid |
DE4213747A1 (de) * | 1992-04-25 | 1993-10-28 | Merck Patent Gmbh | Elektrisch leitfähige Pigmente |
DE4435301A1 (de) * | 1994-10-01 | 1996-04-04 | Merck Patent Gmbh | Leitfähige Pigmente |
DE19811693A1 (de) * | 1998-03-18 | 1999-09-23 | Merck Patent Gmbh | Leitfähige Pigmente |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014008963A1 (de) | 2014-06-23 | 2016-01-07 | Merck Patent Gmbh | Additiv für LDS-Kunststoffe |
US9982113B2 (en) | 2014-06-23 | 2018-05-29 | Merck Patent Gmbh | Additive for LDS plastics |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6726856B2 (en) | 2004-04-27 |
CN1350039A (zh) | 2002-05-22 |
JP2002146230A (ja) | 2002-05-22 |
US20020053661A1 (en) | 2002-05-09 |
DE10051872A1 (de) | 2002-05-02 |
EP1199334A1 (de) | 2002-04-24 |
KR20020033431A (ko) | 2002-05-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0567868B1 (de) | Elektrisch leitfähiges Pigment | |
EP0944097B1 (de) | Leitfähige Pigmente | |
EP0373575B1 (de) | Leitfähige plättchenförmige Pigmente | |
US5945035A (en) | Conductive pigments | |
EP1963440B1 (de) | Weisses, ir-strahlung reflektierendes pigment, dessen herstellung und verwendung | |
DE10051872C2 (de) | Elektrisch leitfähige Pigmente und Verfahren zu deren Herstellung | |
EP0960912B1 (de) | Pigmentmischung | |
DE4435301A1 (de) | Leitfähige Pigmente | |
WO2014202179A1 (de) | Transparente, elektrisch halbleitfähige interferenzpigmente mit hoher farbstärke | |
EP0639625B1 (de) | Stabilisiertes, leitfähiges Pigment | |
EP1044174B1 (de) | Transparentes medium mit winkelselektiven transmissions- bzw. reflexionseigenschaften | |
DE10148055B4 (de) | Elektrisch leitfähiges Pigment | |
DE4237990A1 (de) | Leitfähiges Pigment | |
EP0415478B1 (de) | Elektrisch leitfähiges Rutilmischphasen-Pigment, Verfahren zu seiner Herstellung sowie dessen Verwendung | |
EP0448946B1 (de) | Elektrisch leitfähiges Zinn-IV-oxid | |
DE4333673A1 (de) | Substratfreie, leitfähige Pigmente | |
DE60219012T2 (de) | Verfahren zur herstellung von elektrisch leitfähigem lack | |
DE4329651A1 (de) | Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger, infrarotreflektierender Schichten auf Glas-, Glaskeramik- oder Emailoberflächen | |
DE4212950B4 (de) | Leitfähiges Pigment, Verfahren zur Herstellung und Verwendung | |
DE4213747A1 (de) | Elektrisch leitfähige Pigmente | |
DE4237355A1 (de) | Elektrisch leitfähige Pigmente mit einer sie umhüllenden fluordotierten Zinnoxidschicht | |
DE4303385B4 (de) | Verfahren zur Herstellung eines transparenten, elektrisch leitfähigen Füllstoffs | |
DE19811693A1 (de) | Leitfähige Pigmente | |
EP2435519A1 (de) | Beschichtete partikel und deren verwendung | |
DE19811694A1 (de) | Leitfähige Pigmente |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20130501 |