JP2011001239A - 導電性酸化チタン及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】重量平均長軸径が7.0〜15.0μmの範囲にあり、重量平均短軸径が0.25〜1.0μmの範囲にある二酸化チタン柱状粒子に、ニオブをドープし、導電性を付与する。
この導電性二酸化チタンは、前記二酸化チタン柱状粒子の表面に、ニオブ化合物を担持させた後、還元剤の存在下で焼成することで得られ、焼成温度を500〜800℃の範囲にすると、おそらくは、ニオブを柱状粒子の表面近傍で、高濃度にドープさせることができるので、0.1〜3モル%の比較的少ないドープ量でも、粉体抵抗値が103Ωcm未満の高いものにできる。
【効果】本発明は、顔料の機能を併せ持つ導電性フィラーであり、例えば、塗料に配合して、絶縁性材料に塗布すれば、絶縁性材料に導電性と意匠性、隠ペイ性等とを付与できるので、特に、プラスチック組成物用の導電性プライマーに有用である。
【選択図】なし
Description
重量平均長軸径=Σ(Ln・Ln・Dn2)/Σ(Ln・Dn2)
重量平均短軸径=Σ(Dn・Ln・Dn2)/Σ(Dn・Dn2)
(上記式中のnは計測した個々の粒子の番号を表し、Lnは第n番目の粒子の長軸径、Dnは第n番目の粒子の短軸径を表す。)
二酸化チタン柱状粒子(重量平均長軸径:9.7μm、重量平均短軸径:0.51μm、長軸径が5μm未満の粒子の含有量:8.9重量%、長軸径が10μm以上の粒子の含有量:46.6重量%)を、水中に分散させて、TiO2濃度が16g/リットルの水性スラリーとした。このスラリーに、柱状粒子に含まれるTiに対し、Nbとして1モル%に相当する塩化ニオブのエタノール溶液を添加した。塩化ニオブ溶液を添加後、スラリーを加熱して95℃の温度に昇温し、95℃の温度を維持しながら2時間かけて加水分解を行い、ニオブの含水酸化物を柱状粒子の表面に担持させた。その後、濾過、水洗し、80℃の温度で16時間乾燥して乾燥物を得た。前記の乾燥物を、還元剤として水素を25%含む窒素との混合ガスを用い、還元性雰囲気中で、電気炉にて700℃の温度で3時間焼成を行い、本発明の導電性二酸化チタン(試料A)を得た。
実施例1において、塩化ニオブの添加量をNbとして7.5モル%相当とした以外は実施例1と同様にして、本発明の導電性二酸化チタン(試料B)を得た。
実施例1において、柱状粒子に替えて市販の二酸化チタン球状粒子(CR−EL(石原産業製)、平均粒子径:0.25μm)を用いた以外は実施例1と同様にして、比較対象の導電性二酸化チタン(試料C)を得た。
実施例1、2及び比較例1、2で得られた導電性酸化チタン(試料A〜C)1gを4MPaの圧力で円柱状(18mmφ)に成形し、直流抵抗をデジタルマルチメーター(Model 3457A型:ヒューレットパッカード製)を用いて測定し、下式により粉体抵抗値を算出した。結果を表1に示す。粉体抵抗値が小さい程、導電性が優れている。
粉体抵抗値=測定値×円柱の断面積/円柱の厚み
実施例1、2及び比較例1、2で得られた導電性酸化チタン(試料A〜C)を、外径35mmの専用のガラスセルに充填し、成形物のハンター表色系によるL値、b値を白色度計(NW−1型:日本電色工業製)を用いて測定した。結果を表1に示す。L値が高い程白色性が優れている。
Claims (8)
- 重量平均長軸径が7.0〜15.0μmの範囲にあり、重量平均短軸径が0.25〜1.0μmの範囲にある二酸化チタン柱状粒子に、ニオブがドープされた導電性酸化チタン。
- ニオブのドープ量が前記柱状粒子に含まれるTiに対し、Nbとして0.1モル%以上である請求項1記載の導電性酸化チタン。
- ニオブのドープ量がNbとして0.1〜3モル%の範囲にあり、粉体抵抗値が103Ωcm未満である請求項2記載の導電性酸化チタン。
- 表面にニオブ化合物を担持した二酸化チタン柱状粒子を還元剤の存在下で焼成する導電性酸化チタンの製造方法。
- 二酸化チタン柱状粒子を含む媒液中で加水分解性ニオブ化合物を加水分解して、ニオブ化合物を前記柱状粒子表面に担持させる請求項4記載の導電性酸化チタンの製造方法。
- 焼成温度が500℃以上である請求項4記載の導電性酸化チタンの製造方法。
- ニオブ化合物の担持量が前記柱状粒子に含まれるTiに対し、Nbとして0.1〜3モル%の範囲にあり、焼成温度が500〜800℃の範囲にある請求項4記載の導電性酸化チタンの製造方法。
- 請求項1記載の導電性酸化チタンを含む導電性組成物。
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