JP3157542B2 - 導電性酸化チタンの製造方法 - Google Patents
導電性酸化チタンの製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、導電性酸化チタンの製
造方法に関するものである。
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プラスチック材料等に配合して導電性を
付与するための粉末材料として、チタン酸カリウムや酸
化チタンを基質とし、その表面に酸化錫、酸化アンチモ
ン等の導電層を形成したものが知られている。
付与するための粉末材料として、チタン酸カリウムや酸
化チタンを基質とし、その表面に酸化錫、酸化アンチモ
ン等の導電層を形成したものが知られている。
【０００３】例えば繊維状チタン酸カリウムの表面に酸
化第２錫を被覆したもの（特公昭６１−２６９３３号公
報）、リン化合物その他原子価３以下の金属化合物な
ど、不純物含有量３重量％以下の酸化チタンの表面に酸
化錫及び酸化アンチモンからなる導電層を形成したもの
（特開昭６３−２３３０１６号公報）等があげられる。
前者は繊維状チタン酸カリウム粉末に塩化錫、塩化アン
チモンのアルコール溶液を高温下で噴霧して付着させた
ものを焼成して得られるもので、製造に当たってアルコ
ール対策上の特殊設備が必要であり、かつ粉末に均一に
噴霧することは困難である等の問題点があり、これらが
原因して最終的に得られる導電性粉末の導電性は最良で
も５×１０1 Ω程度である。
化第２錫を被覆したもの（特公昭６１−２６９３３号公
報）、リン化合物その他原子価３以下の金属化合物な
ど、不純物含有量３重量％以下の酸化チタンの表面に酸
化錫及び酸化アンチモンからなる導電層を形成したもの
（特開昭６３−２３３０１６号公報）等があげられる。
前者は繊維状チタン酸カリウム粉末に塩化錫、塩化アン
チモンのアルコール溶液を高温下で噴霧して付着させた
ものを焼成して得られるもので、製造に当たってアルコ
ール対策上の特殊設備が必要であり、かつ粉末に均一に
噴霧することは困難である等の問題点があり、これらが
原因して最終的に得られる導電性粉末の導電性は最良で
も５×１０1 Ω程度である。
【０００４】また、後者の製造方法は、基質として従来
法による既知の酸化チタンを出発原料として用いるもの
であり、実質的には製造原料に由来するリン化合物及び
原子価３以下の金属化合物を不純物として含有するもの
である。そして、このような酸化チタンの懸濁液中に
「ＳｎＣｌ4 ＋ＳｂＣｌ3 ＋ＨＣｌ」溶液を徐々に添加
すると同時にｐＨを一定値（２〜６）に保持するためア
ルカリ水溶液を加える必要がある。この場合のｐＨ一定
操作は実際にはかなり難しい操作であり、かつ最終製品
の導電性に影響しその効果を左右することになる。ま
た、酸化チタンに「ＳｎＣｌ4 ＋ＳｂＣｌ3 ＋アルコー
ル又はアセトン」溶液を加える方法も提案されている
が、これもアルコール対策を考慮した設備は勿論のこと
その回収設備が必要となる。
法による既知の酸化チタンを出発原料として用いるもの
であり、実質的には製造原料に由来するリン化合物及び
原子価３以下の金属化合物を不純物として含有するもの
である。そして、このような酸化チタンの懸濁液中に
「ＳｎＣｌ4 ＋ＳｂＣｌ3 ＋ＨＣｌ」溶液を徐々に添加
すると同時にｐＨを一定値（２〜６）に保持するためア
ルカリ水溶液を加える必要がある。この場合のｐＨ一定
操作は実際にはかなり難しい操作であり、かつ最終製品
の導電性に影響しその効果を左右することになる。ま
た、酸化チタンに「ＳｎＣｌ4 ＋ＳｂＣｌ3 ＋アルコー
ル又はアセトン」溶液を加える方法も提案されている
が、これもアルコール対策を考慮した設備は勿論のこと
その回収設備が必要となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは上記のよ
うな従来の問題点を解決するため鋭意研究の結果、針状
チタン酸カリウム粉末を基質の出発原料とし、有機多塩
基酸のアンチモン及び錫塩皮膜を形成させた後これを焼
成することにより、優れた導電性を有する酸化チタンが
得られるとの知見を得、本発明を完成した。本発明の目
的は、従来の基質としてチタン化合物を用いる導電性粉
末製造方法における問題点を解決し、優れた導電性を有
する導電性酸化チタンを容易に製造し得る方法を提供す
るにある。
うな従来の問題点を解決するため鋭意研究の結果、針状
チタン酸カリウム粉末を基質の出発原料とし、有機多塩
基酸のアンチモン及び錫塩皮膜を形成させた後これを焼
成することにより、優れた導電性を有する酸化チタンが
得られるとの知見を得、本発明を完成した。本発明の目
的は、従来の基質としてチタン化合物を用いる導電性粉
末製造方法における問題点を解決し、優れた導電性を有
する導電性酸化チタンを容易に製造し得る方法を提供す
るにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、針状チタン酸カリウムを塩酸により脱カリ
ウム処理し、これを水に懸濁して加温し、該懸濁液に塩
化アンチモン、塩化錫有機多塩基酸よりなる溶液を徐々
に加えて導電性皮膜の前駆体ともいうべき前記多塩基酸
のアンチモン及び錫塩よりなる皮膜を、前記脱カリウム
処理粉末の表面に形成させ、しかる後焼成して酸化アン
チモン及び錫よりなる導電性皮膜を有する酸化チタンを
得る点を主要な特徴とするものである。
成するため、針状チタン酸カリウムを塩酸により脱カリ
ウム処理し、これを水に懸濁して加温し、該懸濁液に塩
化アンチモン、塩化錫有機多塩基酸よりなる溶液を徐々
に加えて導電性皮膜の前駆体ともいうべき前記多塩基酸
のアンチモン及び錫塩よりなる皮膜を、前記脱カリウム
処理粉末の表面に形成させ、しかる後焼成して酸化アン
チモン及び錫よりなる導電性皮膜を有する酸化チタンを
得る点を主要な特徴とするものである。
【０００７】本発明において、有機多塩基酸とは、シュ
ウ酸、コハク酸、リンゴ酸、酒石酸クエン酸等の有機多
塩基酸又は有機多塩基酸のオキシ酸である。また、導電
性皮膜の前駆体ともいうべき前記有機多塩基酸のアンチ
モン及び錫塩よりなる皮膜を形成するには、前記針状チ
タン酸カリウムを塩酸で脱カリウム処理した粉末の水性
懸濁液を５０〜１００℃に加温し、これに「ＳｎＣｌ４
＋ＳｂＣｌ３＋有機多塩基酸」溶液を何等ｐＨ調節を行
うことなく徐々に添加することにより、表面に有機多塩
基酸のＳｎ〜Ｓｂ塩の皮膜を均一な厚みで被覆せしめる
ことができる。また、この場合の有機多塩基酸とＳｎＣ
ｌ４＋ＳｂＣｌ３との配合割合はモル比にして０．５〜
２．０の範囲が好ましい。焼成は４００〜１０００℃好
ましくは５００〜７００℃の範囲で行う。この焼成によ
り、前記前駆体はＳｎＯ２とＳｂ ２ Ｏ３よりなる均一な
厚みの導電性皮膜になる。また、基質の粉末はリン等の
不純物を含まない酸化チタンとなる。得られた製品の導
電性は１００Ωｃｍ台であり、従来品に比し極めて良好
な特性を有するものである。なお、本発明の針状酸化チ
タンの形状は長さ１０μｍより大でありアスペクト比は
１０以上のものである。また、ＳｎＯ２／針状酸化チタ
ン＝０．５〜２，Ｓｂ ２ Ｏ３／ＳｎＯ２＝０．０５〜
０．１のものである。
ウ酸、コハク酸、リンゴ酸、酒石酸クエン酸等の有機多
塩基酸又は有機多塩基酸のオキシ酸である。また、導電
性皮膜の前駆体ともいうべき前記有機多塩基酸のアンチ
モン及び錫塩よりなる皮膜を形成するには、前記針状チ
タン酸カリウムを塩酸で脱カリウム処理した粉末の水性
懸濁液を５０〜１００℃に加温し、これに「ＳｎＣｌ４
＋ＳｂＣｌ３＋有機多塩基酸」溶液を何等ｐＨ調節を行
うことなく徐々に添加することにより、表面に有機多塩
基酸のＳｎ〜Ｓｂ塩の皮膜を均一な厚みで被覆せしめる
ことができる。また、この場合の有機多塩基酸とＳｎＣ
ｌ４＋ＳｂＣｌ３との配合割合はモル比にして０．５〜
２．０の範囲が好ましい。焼成は４００〜１０００℃好
ましくは５００〜７００℃の範囲で行う。この焼成によ
り、前記前駆体はＳｎＯ２とＳｂ ２ Ｏ３よりなる均一な
厚みの導電性皮膜になる。また、基質の粉末はリン等の
不純物を含まない酸化チタンとなる。得られた製品の導
電性は１００Ωｃｍ台であり、従来品に比し極めて良好
な特性を有するものである。なお、本発明の針状酸化チ
タンの形状は長さ１０μｍより大でありアスペクト比は
１０以上のものである。また、ＳｎＯ２／針状酸化チタ
ン＝０．５〜２，Ｓｂ ２ Ｏ３／ＳｎＯ２＝０．０５〜
０．１のものである。
【０００８】
【実施例１】 針状チタン酸カリウムの脱カリウム処理 （針状チタン酸〔Ｈ2 Ｏ・（ＴｉＯ2 )4〕の製造工程）
長さ１０μｍ以上アスペクト比１０以上の針状４チタン
酸カリウム〔Ｋ2 Ｏ・（ＴｉＯ2 )4〕１００ｇを２００
０ｍｌの純水中に懸濁し、撹拌下３５％ＨＣｌを徐々に
加えてｐＨ＝１．０とした。次いで濾過水洗してＫ2 Ｏ
成分を完全に溶出させて針状チタン酸〔Ｈ2 Ｏ・（Ｔｉ
Ｏ2 )4〕を得た。
長さ１０μｍ以上アスペクト比１０以上の針状４チタン
酸カリウム〔Ｋ2 Ｏ・（ＴｉＯ2 )4〕１００ｇを２００
０ｍｌの純水中に懸濁し、撹拌下３５％ＨＣｌを徐々に
加えてｐＨ＝１．０とした。次いで濾過水洗してＫ2 Ｏ
成分を完全に溶出させて針状チタン酸〔Ｈ2 Ｏ・（Ｔｉ
Ｏ2 )4〕を得た。
【０００９】導電性皮膜前駆体の製造 （有機多塩基酸のＳｂ及びＳｎ塩皮膜の被覆工程）上記
の処理を行って得られた５０ｇを純水５０００ｍｌ中に
懸濁し、これを撹拌しながら５０℃に昇温する。これに
塩化錫ＳｎＣｌ4 、０．２９７モル７７．７ｇ、塩化ア
ンチモンＳｂＣｌ3 、０．０１７１モル７．８６ｇ、ク
エン酸０．４６モル８８．３ｇを溶解した原液５００ｇ
を、５．０ｇ／ｍｉｎの添加速度で徐々に添加すると同
時に、この溶液系を５０℃→９０℃／１００ｍｉｎの要
領で昇温しつつＳｎＣｌ4 及びＳｂＣｌ3 の加水分解を
行なって基質粉末の表面に均一な厚さのクエン酸のＳｎ
及びＳｂ塩よりなる皮膜を形成せしめた。原液の添加終
了後なお９０℃で１時間撹拌した後濾過水洗、乾燥し
た。
の処理を行って得られた５０ｇを純水５０００ｍｌ中に
懸濁し、これを撹拌しながら５０℃に昇温する。これに
塩化錫ＳｎＣｌ4 、０．２９７モル７７．７ｇ、塩化ア
ンチモンＳｂＣｌ3 、０．０１７１モル７．８６ｇ、ク
エン酸０．４６モル８８．３ｇを溶解した原液５００ｇ
を、５．０ｇ／ｍｉｎの添加速度で徐々に添加すると同
時に、この溶液系を５０℃→９０℃／１００ｍｉｎの要
領で昇温しつつＳｎＣｌ4 及びＳｂＣｌ3 の加水分解を
行なって基質粉末の表面に均一な厚さのクエン酸のＳｎ
及びＳｂ塩よりなる皮膜を形成せしめた。原液の添加終
了後なお９０℃で１時間撹拌した後濾過水洗、乾燥し
た。
【００１０】焼成工程 上記工程で得られたクエン酸のＳｎ及びＳｂ塩で被覆さ
れた粉末をるつぼに採り、電気炉内で６００℃で１時間
焼成して上記Ｓｎ，Ｓｂ塩の皮膜を分解酸化させて炉外
に取り出し、空冷して約１００ｇの最終製品の粉末を得
た。皮膜の組成はＳｂ2 Ｏ3 ／ＳｎＯ2 ＝１／１０であ
り、基質は酸化チタンである。この粉末を１００ｋｇ／
ｃｍ2 の圧力で直径２０ｍｍ、厚さ４ｍｍの円柱状圧粉
体に成形して電気抵抗を測定したところ、５．２×１０
0 Ωであった。
れた粉末をるつぼに採り、電気炉内で６００℃で１時間
焼成して上記Ｓｎ，Ｓｂ塩の皮膜を分解酸化させて炉外
に取り出し、空冷して約１００ｇの最終製品の粉末を得
た。皮膜の組成はＳｂ2 Ｏ3 ／ＳｎＯ2 ＝１／１０であ
り、基質は酸化チタンである。この粉末を１００ｋｇ／
ｃｍ2 の圧力で直径２０ｍｍ、厚さ４ｍｍの円柱状圧粉
体に成形して電気抵抗を測定したところ、５．２×１０
0 Ωであった。
【００１１】
【実施例２】有機多塩基酸をクエン酸に代えてコハク酸
０．４６モル５４．７ｇを用いた外は実施例１と同様に
行なった。
０．４６モル５４．７ｇを用いた外は実施例１と同様に
行なった。
【実施例３】有機多塩基酸をクエン酸に代えてリンゴ酸
０．４６モル６１．６ｇを用いた外は実施例１と同様に
行なった。
０．４６モル６１．６ｇを用いた外は実施例１と同様に
行なった。
【実施例４】有機多塩基酸をクエン酸に代えて酒石酸
０．４６モル６９．３ｇを用いた外は実施例１と同様に
行なった。
０．４６モル６９．３ｇを用いた外は実施例１と同様に
行なった。
【実施例５】塩化アンチモンを０．００８６モル３．９
３ｇとし、クエン酸に代えて酒石酸０．４６モル６９．
３ｇを用いた外は実施例１と同様に行なった。
３ｇとし、クエン酸に代えて酒石酸０．４６モル６９．
３ｇを用いた外は実施例１と同様に行なった。
【比較例】有機多塩基酸を全く使用しない外は実施例１
と同様に行なった。以上実施例２〜５及び比較例による
各製品実施例１と同様に成形して電気抵抗を測定した結
果は次のとおりであった。 実施例２ ３×１０0 Ωｃｍ 実施例３ ６×１０0 Ωｃｍ 実施例４ ７×１０0 Ωｃｍ 実施例５ ９×１０0 Ωｃｍ 比較例 １０4 Ωｃｍ
と同様に行なった。以上実施例２〜５及び比較例による
各製品実施例１と同様に成形して電気抵抗を測定した結
果は次のとおりであった。 実施例２ ３×１０0 Ωｃｍ 実施例３ ６×１０0 Ωｃｍ 実施例４ ７×１０0 Ωｃｍ 実施例５ ９×１０0 Ωｃｍ 比較例 １０4 Ωｃｍ
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、基質として既存の酸化
チタンを使用せず、チタン酸カリウムを出発原料として
脱カリウム処理し、これに錫及びアンチモンを有機多塩
基酸との塩の形で被覆した後、焼成することにより前記
金属の酸化物による皮膜を有する酸化チタンを得るもの
であるから、既存の酸化チタンに含有されるリン化合物
のような不純物を含有しない高純度の酸化チタンによる
基質を有するものとなる。また、基質に対する皮膜の形
成工程も従来のように特定の設備や煩雑な操作を必要と
せずに極めて高度の導電性を有する針状の導電性酸化チ
タン粉末を得ることができる。そして、製品はプラスチ
ック材料その他各種導電性を付与するフィラーとして極
めて好適である。
チタンを使用せず、チタン酸カリウムを出発原料として
脱カリウム処理し、これに錫及びアンチモンを有機多塩
基酸との塩の形で被覆した後、焼成することにより前記
金属の酸化物による皮膜を有する酸化チタンを得るもの
であるから、既存の酸化チタンに含有されるリン化合物
のような不純物を含有しない高純度の酸化チタンによる
基質を有するものとなる。また、基質に対する皮膜の形
成工程も従来のように特定の設備や煩雑な操作を必要と
せずに極めて高度の導電性を有する針状の導電性酸化チ
タン粉末を得ることができる。そして、製品はプラスチ
ック材料その他各種導電性を付与するフィラーとして極
めて好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C01G 23/00 H01B 1/08 ＣＡ（ＳＴＮ)
Claims (3)
- 【請求項１】 針状４チタン酸カリウム粉末を塩酸によ
り脱カリウム処理し得られた処理物を水に懸濁して該懸
濁液を５０〜１００℃に加温し、これに塩化アンチモ
ン、塩化錫、有機多塩基酸を含む溶液を徐々に添加して
前記粉末の表面を前記有機多塩基酸のアンチモン及び錫
塩よりなる皮膜で被覆し、しかる後該粉末を焼成して前
記皮膜を酸化アンチモン及び酸化錫よりなる皮膜となす
ことを特徴とする導電性酸化チタンの製造方法。 - 【請求項２】 有機多塩基酸は、シュウ酸、コハク酸、
リンゴ酸、クエン酸である請求項１記載の製造方法。 - 【請求項３】 焼成温度は４００〜１０００℃である請
求項１記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15094191A JP3157542B2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 導電性酸化チタンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15094191A JP3157542B2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 導電性酸化チタンの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04349120A JPH04349120A (ja) | 1992-12-03 |
| JP3157542B2 true JP3157542B2 (ja) | 2001-04-16 |
Family
ID=15507766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15094191A Expired - Fee Related JP3157542B2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 導電性酸化チタンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3157542B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003107778A (ja) | 2001-09-27 | 2003-04-09 | Fujitsu Ltd | カラートナー及びこれを用いる画像形成装置 |
-
1991
- 1991-05-28 JP JP15094191A patent/JP3157542B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04349120A (ja) | 1992-12-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |