JP2017075081A - 導電性粒子及びそれを含む導電性組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
前記芯材は、該芯材を構成する金属又は半金属と異なる種類の金属又は半金属を、該芯材の表面域に偏在して含有している導電性粒子を提供するものである。
次いでペイントシェーカー(浅田鉄鋼製)を用い分散を行う。ペイントシェーカーの運転条件は、65Hz環境下の標準運転条件とする。運転時間は180分とする。分散に使用する容器は、アイボーイ広口瓶100ml(ポリプロピレン製)とし、ビーズは直径1mmのガラス製ビーズとする。ビーズの使用量は、導電性粒子及びバインダ樹脂の質量に対して417質量%とする 。分散によって得られた塗工液を、厚さ50μmのアルミ箔(福田金属箔粉工業株式会社製)に塗工する。ベーカー式アプリケーターSA−201(テスター産業株式会社製)を自動塗工装置PI−1210(テスター産業株式会社製)にセットし、液量1mLで厚さ20μmの塗膜を形成する。塗膜形成後、大気下に140℃で60分間にわたり乾燥を行い導電体を得る。この導電体について、三菱アナリテック製のハイレスタを用いて体積抵抗率を測定する。測定にはURSプローブを用いる。印加電圧は、上述のとおり10V及び100V(いずれも直流)とする。
本実施例では、表面域にアルミニウムが含有されたルチル型TiO2粒子を芯材として用いた。市販のルチル型酸化チタン粒子(比表面積10m2/g)500gと硫酸アルミニウム16水和物(Al2(SO4)3、含有量54%)2.5gを水4.1Lに加え、撹拌しながら水酸化ナトリウム水溶液でpHを8に調整した。その後、固液分離して得られた芯材を200℃で乾燥後、大気雰囲気下に1000℃で1時間焼成した。これによって、表面域にアルミニウムが含有されたTiO2粒子からなる芯材を得た。この芯材の粒径D50は0.62μmであった。
このようにして得られたアルミニウム含有TiO2粒子(比表面積10m2/g)200gを水3Lに分散させてスラリーを得た。このスラリーに、スズの含有量が41%であるスズ酸ナトリウム(Na2SnO3)208gを添加し溶解させて混合スラリーを得た。この混合スラリーを循環させながら該混合スラリーに20%希硫酸水溶液を添加してスズの中和を行った。希硫酸水溶液は、混合スラリーのpHが2.5になるまで60分間かけて添加した。これによって、目的とする導電性粒子の前駆体を得た。この前駆体を、温水によって洗浄した後、脱水濾過を行った。濾過によって回収された前駆体のケーキを横型チューブ炉中に載置し、2体積%H2/N2雰囲気下で500℃、1時間還元焼成した。これによって目的とする導電性粒子を得た。
実施例1において、硫酸アルミニウムに代えてケイ酸ソーダ(SiO2含有量36.5%)1012gを用い、表面域にケイ素が含有されたTiO2粒子からなる芯材を得た。これ以外は実施例1と同様にして導電性粒子を得た。
実施例1において、硫酸アルミニウムに代えて硝酸酸化ジルコニウム二水和物(ZrO(NO3)2・2H2O、含有量99%)102gを用い、表面域にジルコニウムが含有されたTiO2粒子からなる芯材を得た。これ以外は実施例1と同様にして導電性粒子を得た。
本実施例では、表面域にアルミニウムが含有されたアナタース型TiO2粒子を芯材として用いた。市販のアナタース型酸化チタン粒子(比表面積6.7m2/g)500gと硫酸アルミニウム16水和物167gを水4.1Lに加え、撹拌しながら水酸化ナトリウム水溶液でpHを5に調整した。その後、固液分離して得られた芯材を200℃で乾燥後、大気雰囲気下に1000℃で1時間焼成した。これによって、表面域にアルミニウムが含有されたアナタース型TiO2粒子からなる芯材を得た。この芯材の粒径D50は0.54μmであった。これ以外は実施例1と同様にして導電性粒子を得た。
実施例4において、硫酸アルミニウムに代えてケイ酸ソーダ(SiO2として36.5%)79gを用い、表面域にケイ素が含有されたアナタース型TiO2粒子からなる芯材を得た。pHは硫酸を用いてアルカリ側からpH7になるまで調整した。これ以外は実施例1と同様にして導電性粒子を得た。
実施例4において、硫酸アルミニウムに代えて硝酸酸化ジルコニウム二水和物7.3gを用い、表面域にジルコニウムが含有されたアナタース型TiO2粒子からなる芯材を得た。pHは水酸化ナトリウム水溶液を用いて酸性側からpH5になるまで調整した。これ以外は実施例1と同様にして導電性粒子を得た。
実施例1において、表面域にアルミニウムが含有されていないルチル型TiO2粒子そのものを芯材として用いた。これ以外は実施例1と同様にして導電性粒子を得た。
実施例1において、表面域にアルミニウムが含有されていないアナタース型TiO2粒子そのものを芯材として用いた。これ以外は実施例1と同様にして導電性粒子を得た。
実施例1において、表面域にアルミニウムが含有されていないTiO2粒子そのものを芯材として用いた。この芯材200gを水3Lに分散させてスラリーを得た。このスラリーに、スズの含有量が41%であるスズ酸ナトリウム(Na2SnO3)208g、及び硫酸アルミニウム125gを添加し溶解させて混合スラリーを得た。これ以外は実施例1と同様にして、酸化スズ層中にアルミニウムがドープされた導電性粒子を得た。アルミニウムのドープ量は、スズのモル数に対して12モル%であった。
実施例及び比較例で得られた導電性粒子について、上述の方法で、芯材に含まれるアルミニウムやジルコニウム等の第2金属の割合(対導電性粒子の質量)を測定した。また、以下の方法で圧粉抵抗を測定した。更に上述の方法で、導電性組成物を調製し、該導電性組成物から形成された導電体の体積抵抗率を、上述の方法で測定した。それらの結果を以下の表1に示す。
圧粉抵抗測定システム(三菱化学PD−41)と抵抗率測定器(三菱化学MCP−T600)を用いて測定した。試料5gをプローブシリンダへ投入し、プローブユニットをPD−41へセットする。油圧ジャッキによって500kgfの荷重を0.5分間印加して直径25mmの円筒状ペレットを作製する。得られたペレットの抵抗値を、MCP−T600を用いて測定する。測定した抵抗値と試料厚みから、圧粉抵抗(体積抵抗)を算出した。
Claims (7)
- 金属又は半金属の化合物からなる芯材と、導電性酸化スズからなる被覆層とを有する導電性粒子であって、
前記芯材は、該芯材を構成する金属又は半金属と異なる種類の金属又は半金属を、該芯材の表面域に偏在して含有している導電性粒子。 - 前記異なる種類の金属又は半金属の価数が、前記芯材を構成する化合物の金属又は半金属の価数と同じであるか、又はそれよりも小さいものである請求項1に記載の導電性粒子。
- 前記異なる種類の金属又は半金属の割合が0.002質量%以上20質量%以下である請求項1又は2に記載の導電性粒子。
- 前記芯材が酸化チタンからなり、該芯材の表面域にアルミニウム、ケイ素又はジルコニウムが含まれている請求項1ないし3のいずれか一項に記載の導電性粒子。
- 前記導電性粒子71質量部と、バインダ樹脂29質量部とを含む導電性組成物から形成された導電膜について、10Vの印加電圧下で測定された体積抵抗R10に対する、100Vの印加電圧下で測定された体積抵抗R100の変化率であるR10/R100の値が100以下である請求項1ないし4のいずれか一項に記載の導電性粒子。
- 請求項1ないし5のいずれか一項に記載の導電性粒子と、バインダ樹脂とを含む導電性組成物。
- 金属又は半金属の化合物からなる芯材と、導電性酸化スズからなる粒子と、バインダ樹脂とを含む導電性組成物であって、
前記芯材は、その表面域に、該芯材を構成する金属又は半金属と異なる種類の金属又は半金属を含有している導電性組成物。
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