JP2015160759A5

JP2015160759A5 -

Info

Publication number: JP2015160759A5
Application number: JP2014035645A
Authority: JP
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2017-01-19

Description

導電性複合酸化物は、プリンター、複写機関連の帯電ローラー、感光ドラム、トナーキャリア、静電ブラシ等に使用される荷電制御材として広く利用されている。さらに、樹脂等に分散させた時に透明性が高い導電性複合酸化物は埃付着防止のディスプレイ用フィルム、電磁波遮蔽膜、色素増感太陽電池、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどの内部電極や透明導電膜等に利用されている。その中でインジウムドープ酸化スズ（ＩＴＯ）やアンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）は近赤外線の遮蔽効果があり、可視光線を効果的に取り込みかつ近赤外線を遮蔽する材料として、近年では省エネの観点で、自動車や住宅の窓ガラス等に貼り付けるフィルムに多く利用されている。

アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウム、アンモニア水、アンモニアガス等を使用することができ、酸としては、例えば塩酸、硫酸、硝酸、酢酸等を使用することができる。

（有機物表面処理）
樹脂への分散性を向上させるために、透明導電性複合酸化物微粉末をシランカップリング剤や有機物で表面処理してもよい。有機物表面処理としては、限定されるものではないが、例えば、カップリング剤、多価アルコール等の有機化合物で被覆処理することが好ましい。表面処理に用いるカップリング剤の種類は、透明導電性複合酸化物微粉末の使用目的に応じて適宜選択することが出来、たとえばシラン系、チタネート系、ジルコネート系、アルミネート系及びジルコアルミネート系からなる群から選択された一種以上を使用することが出来る。シラン系のカップリング剤としては、ビニルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシルプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。また、チタネート系のカップリング剤としては、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル）チタネートなどが挙げられ、ジルコネート系のカップリング剤としては、ジルコニウムトリブトキシステアレートなどが挙げられ、アルミネート系のカップリング剤としては、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレートなどが挙げられる。また、表面処理に用いる多価アルコールも適宜選択することが出来、たとえばトリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、マンニトール及びソルビトールから一種以上を選択することが出来る。

［実施例１］
長軸径０．１０μｍ及び短軸径０．０１μｍ、軸比１０．０、及び比表面積１５０ｍ^２／ｇの棒状ルチル型酸化チタン粉末１５００ｇを特殊機化製のホモミキサーを用いて純水４０Ｌに分散させて基体粉末懸濁液とし、この基体粉末懸濁液を７０℃に加温保持した。塩化第二スズ５８３３ｇ及び三塩化アンチモン１０３０ｇを塩酸に溶解し、純水を加えて塩酸濃度１．９Ｎに調整した。さらに、２００ｇ／Ｌ水酸化ナトリウムを用意した。塩化第二スズ及び三塩化アンチモンの塩酸溶液と、水酸化ナトリウム溶液とを、基体粉末懸濁液に１１時間かけて並行添加し、ｐＨを２．５とした。その後、３０分間撹拌保持して熟成した。ろ液の電導度が１００μＳ／ｃｍ以下になるまで、この懸濁液をイオン交換水を用いてデカンテーション洗浄した後、ろ過した。ろ取した固形分を１１０℃で２０時間乾燥させた後、電気炉で５７５℃で焼成し、粉砕した。得られた微粉末は、酸化チタンを基体とするアンチモンドープ酸化スズの導電性複合酸化物の微粉末であり、酸化チタンＴｉＯ_２の比表面積当たり１．５重量％／ｍ^２（ＳｎＯ_２／ＴｉＯ_２）の酸化スズＳｎＯ_２を有し、アンチモンのドープ量Ｓｂ／ＳｎＯ_２は１５重量％であった。図１に得られた導電性複合酸化物微粉末の透過型電子顕微鏡の写真を示す。得られた微粉末は長軸径０．１１μｍおよび短軸径が０．０２μｍである棒状粒子である。表１に用いたルチル型酸化チタン粒子の形状及び得られた導電性複合酸化物微粉末の物性値を示す。

Claims

長軸径０．０５μｍ以上０．１５μｍ以下、短軸径０．０１μｍ以上０．０３μｍ未満、かつ、軸比が５以上の棒状のルチル型酸化チタン粒子の表面にアンチモンドープ酸化スズが被覆された、体積抵抗１００Ω・ｃｍ以下、かつ、比表面積４０ｍ^２／ｇ以上７０ｍ^２／ｇ以下であることを特徴とする透明導電性複合酸化物微粉末。
アンチモンドープ酸化スズは、アンチモンをＳｎＯ_２に対して、Ｓｂとして１０〜２５重量％ドープした酸化スズである請求項１に記載の透明導電性複合微粉末。
請求項１に記載の透明導電性複合微粉末を５０〜８０重量％の比率で、透明樹脂含有分散媒に分散させてなる分散液。
請求項３に記載の分散液を硬化させて得られる、透明導電性複合微粉末を含有する透明導電性膜。
膜厚２μｍにおいて、可視光の光透過率が８５％以上、ヘーズが３％以下及び表面抵抗率が１×１０^１０Ω／□以下であることを特徴とする、請求項４に記載の透明導電性膜。
膜厚２〜６μｍにおいて、紫外線遮蔽性及び赤外線遮蔽性を有することを特徴とする、請求項４又は５に記載の透明導電性膜。
長軸径０．０５μｍ以上０．１５μｍ以下、短軸径０．０１μｍ以上０．０３μｍ未満、かつ、軸比が５以上の棒状のルチル型酸化チタン粒子の表面に、湿式法で、アンチモンをＳｎＯ_２に対して、Ｓｂとして１０〜２５重量％ドープした酸化スズを、当該ルチル型酸化チタン粒子の比表面積当たり１〜２重量％／ｍ^２で被覆し、酸化性雰囲気中で焼成温度４００〜７００℃で焼成することを特徴とする透明導電性複合酸化物微粉末の製造法。