JP3472982B2 - シリカ・カーボンブラック複合化粒子の製造方法および該複合化粒子を含む塗布液の製造方法 - Google Patents
シリカ・カーボンブラック複合化粒子の製造方法および該複合化粒子を含む塗布液の製造方法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリカとカーボン
ブラックとの複合化粒子の製造方法および該複合化粒子
を含有する塗布液の製造方法に関し、さらに詳しくは、
カーボンブラックに比較して水などの分散媒中で安定に
分散し得るシリカとカーボンブラックとの複合化粒子が
得られる複合化粒子の製造方法および該複合化粒子を含
有する塗布液の製造方法に関する。
ブラックとの複合化粒子の製造方法および該複合化粒子
を含有する塗布液の製造方法に関し、さらに詳しくは、
カーボンブラックに比較して水などの分散媒中で安定に
分散し得るシリカとカーボンブラックとの複合化粒子が
得られる複合化粒子の製造方法および該複合化粒子を含
有する塗布液の製造方法に関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】カーボンブラックは、石墨質近似
の結晶構造をもつ炭素の微粒子であり、ゴム用配合剤、
印刷インキ用配合剤等の使用されている。このようなカ
ーボンブラックをたとえば着色材料として水性塗料中に
分散混合しようとする場合、カーボンブラックの表面が
疎水性であるため分散が困難である。
の結晶構造をもつ炭素の微粒子であり、ゴム用配合剤、
印刷インキ用配合剤等の使用されている。このようなカ
ーボンブラックをたとえば着色材料として水性塗料中に
分散混合しようとする場合、カーボンブラックの表面が
疎水性であるため分散が困難である。
【０００３】そこでカーボンブラックの水への分散性を
向上させるため、界面活性剤を添加したり、カーボンブ
ラックの表面を酸化処理して親水化する方法が採られて
いる。
向上させるため、界面活性剤を添加したり、カーボンブ
ラックの表面を酸化処理して親水化する方法が採られて
いる。
【０００４】しかし、界面活性剤を添加すると気泡が発
生してカーボンブラックが分離し、分散が不均一になる
などの問題がある。また、酸化処理などの表面処理も親
水化の点では不充分である。
生してカーボンブラックが分離し、分散が不均一になる
などの問題がある。また、酸化処理などの表面処理も親
水化の点では不充分である。
【０００５】
【発明の目的】本発明は、上記のような状況のもとにな
されたものであって、カーボンブラックに比較して水な
どの分散媒中で安定に分散し得るようなシリカとカーボ
ンブラックとの複合化粒子が得られる複合化粒子の製造
方法および該複合化粒子を含有する塗布液の製造方法を
提供することを目的としている。
されたものであって、カーボンブラックに比較して水な
どの分散媒中で安定に分散し得るようなシリカとカーボ
ンブラックとの複合化粒子が得られる複合化粒子の製造
方法および該複合化粒子を含有する塗布液の製造方法を
提供することを目的としている。
【０００６】
【発明の概要】本発明に係るシリカ・カーボンブラック
複合化粒子の製造方法は、酸化処理したカーボンブラッ
ク粒子の水分散液と、水ガラスを脱アルカリして得られ
たケイ酸の低重合物の水溶液とを混合するとともに、カ
ーボンブラック粒子とケイ酸の低重合物または有機ケイ
素化合物の部分縮合物とを接触させてカーボンブラック
粒子表面の少なくとも一部がシリカによって被覆されて
なる複合化粒子を得ることを特徴としている。
複合化粒子の製造方法は、酸化処理したカーボンブラッ
ク粒子の水分散液と、水ガラスを脱アルカリして得られ
たケイ酸の低重合物の水溶液とを混合するとともに、カ
ーボンブラック粒子とケイ酸の低重合物または有機ケイ
素化合物の部分縮合物とを接触させてカーボンブラック
粒子表面の少なくとも一部がシリカによって被覆されて
なる複合化粒子を得ることを特徴としている。
【０００７】本発明では、前記シリカ（ＳｉＯ2 ）と前
記カーボンブラック（Ｃ）との重量比（ＳｉＯ2 ／Ｃ）
が０．０５〜２の範囲内にあることが好ましい。本発明
のシリカ・カーボンブラック複合化粒子は、カーボンブ
ラックに比較して水などの分散媒中で安定に分散し得
る。
記カーボンブラック（Ｃ）との重量比（ＳｉＯ2 ／Ｃ）
が０．０５〜２の範囲内にあることが好ましい。本発明
のシリカ・カーボンブラック複合化粒子は、カーボンブ
ラックに比較して水などの分散媒中で安定に分散し得
る。
【０００８】本発明に係るシリカ・カーボンブラック複
合化粒子分散ゾルは、前記シリカ・カーボンブラック複
合化粒子を含むことを特徴としており、シリカ・カーボ
ンブラック複合化粒子が分散媒中に単分散している安定
なゾルである。
合化粒子分散ゾルは、前記シリカ・カーボンブラック複
合化粒子を含むことを特徴としており、シリカ・カーボ
ンブラック複合化粒子が分散媒中に単分散している安定
なゾルである。
【０００９】本発明に係る塗布液の製造方法は、上記の
方法で製造されたシリカ・カーボンブラック複合化粒子
と、マトリックス成分とを、水および／または有機媒体
に分散または混合することを特徴としている。本発明の
塗布液は、シリカ・カーボンブラック複合化粒子が塗布
液中に単分散しているので、得られた塗膜は、点欠陥、
膜ムラがない。
方法で製造されたシリカ・カーボンブラック複合化粒子
と、マトリックス成分とを、水および／または有機媒体
に分散または混合することを特徴としている。本発明の
塗布液は、シリカ・カーボンブラック複合化粒子が塗布
液中に単分散しているので、得られた塗膜は、点欠陥、
膜ムラがない。
【００１０】
【発明の具体的説明】以下、本発明に係るシリカ・カー
ボンブラック複合化粒子の製造方法および該複合化粒子
を含有する塗布液の製造方法について具体的に説明す
る。
ボンブラック複合化粒子の製造方法および該複合化粒子
を含有する塗布液の製造方法について具体的に説明す
る。
【００１１】本発明に係るシリカ・カーボンブラック複
合化粒子は、カーボンブラック粒子表面の少なくとも一
部がシリカで被覆された粒子であり、カーボンブラック
粒子の表面にシリカが吸着したもの、カーボンブラック
粒子の表面にシリカが化学結合したもの、およびカーボ
ンブラック粒子の表面に吸着したシリカと化学結合した
シリカとが混在するものが含まれる。
合化粒子は、カーボンブラック粒子表面の少なくとも一
部がシリカで被覆された粒子であり、カーボンブラック
粒子の表面にシリカが吸着したもの、カーボンブラック
粒子の表面にシリカが化学結合したもの、およびカーボ
ンブラック粒子の表面に吸着したシリカと化学結合した
シリカとが混在するものが含まれる。
【００１２】このようなシリカ・カーボンブラック複合
化粒子は、シリカ（ＳｉＯ2 ）とカーボンブラック
（Ｃ）との重量比（ＳｉＯ2 ／Ｃ）が０．０５〜２、好
ましくは０．１〜１、より好ましくは０．１〜０．５の
範囲内にあることが望ましい。シリカとカーボンブラッ
クとの重量比が０．０５未満であるとシリカ・カーボン
ブラック複合化粒子の親水性が不充分となることがあ
り、２を超えると粒子が白っぽくなり、たとえばシリカ
・カーボンブラック複合化粒子を黒色の着色原料として
塗料中に配合する場合、その着色効果が低下するなどの
問題がある。
化粒子は、シリカ（ＳｉＯ2 ）とカーボンブラック
（Ｃ）との重量比（ＳｉＯ2 ／Ｃ）が０．０５〜２、好
ましくは０．１〜１、より好ましくは０．１〜０．５の
範囲内にあることが望ましい。シリカとカーボンブラッ
クとの重量比が０．０５未満であるとシリカ・カーボン
ブラック複合化粒子の親水性が不充分となることがあ
り、２を超えると粒子が白っぽくなり、たとえばシリカ
・カーボンブラック複合化粒子を黒色の着色原料として
塗料中に配合する場合、その着色効果が低下するなどの
問題がある。
【００１３】シリカ・カーボンブラック複合化粒子の平
均粒径は、特に限定されず、用途に応じて任意に粒径範
囲を定めることができる。たとえば、基材表面に反射防
止被膜を形成するための塗布液の顔料として用いる場合
は、約３０〜３００ｎｍの範囲にあることが望ましい。
均粒径は、特に限定されず、用途に応じて任意に粒径範
囲を定めることができる。たとえば、基材表面に反射防
止被膜を形成するための塗布液の顔料として用いる場合
は、約３０〜３００ｎｍの範囲にあることが望ましい。
【００１４】本発明のシリカ・カーボンブラック複合化
粒子は、例えば以下のようにして製造することができ
る。まず、カーボンブラック粒子の表面処理を行う。カ
ーボンブラック粒子としては、特に制限はなく、たとえ
ばファーネスブラック、アセチレンブラックなどが用い
られる。このカーボンブラック粒子の比表面積は、約６
０ｍ2／ｇ以上、好ましくは１００ｍ2／ｇ以上であるこ
とが好ましい。比表面積が６０ｍ2／ｇ未満であると、
カーボンブラック粒子の活性点が少なくなるため、カー
ボンブラック粒子の表面へのシリカの吸着・化学結合が
少なくなり、シリカの被覆が不充分となる。
粒子は、例えば以下のようにして製造することができ
る。まず、カーボンブラック粒子の表面処理を行う。カ
ーボンブラック粒子としては、特に制限はなく、たとえ
ばファーネスブラック、アセチレンブラックなどが用い
られる。このカーボンブラック粒子の比表面積は、約６
０ｍ2／ｇ以上、好ましくは１００ｍ2／ｇ以上であるこ
とが好ましい。比表面積が６０ｍ2／ｇ未満であると、
カーボンブラック粒子の活性点が少なくなるため、カー
ボンブラック粒子の表面へのシリカの吸着・化学結合が
少なくなり、シリカの被覆が不充分となる。
【００１５】表面処理の方法としては、酸化処理が好ま
しく、酸化処理方法としては、 （１）空気雰囲気中、１００〜３００℃の温度で加熱す
る高温焼成法 （２）硝酸、過塩素酸などの酸または過酸化水素など
に、１５０〜２５０℃の温度で接触させる酸処理法 （３）オゾン雰囲気中、１００〜３００℃の温度で加熱
するオゾン酸化法 （４）前記（１）〜（３）の方法を組み合わせる方法。
などが挙げられる。
しく、酸化処理方法としては、 （１）空気雰囲気中、１００〜３００℃の温度で加熱す
る高温焼成法 （２）硝酸、過塩素酸などの酸または過酸化水素など
に、１５０〜２５０℃の温度で接触させる酸処理法 （３）オゾン雰囲気中、１００〜３００℃の温度で加熱
するオゾン酸化法 （４）前記（１）〜（３）の方法を組み合わせる方法。
などが挙げられる。
【００１６】次に、必要に応じて前記酸化処理したカー
ボンブラック粒子を粉砕し、所望の粒径のカーボンブラ
ック粒子を得る。この際には、カーボンブラック粒子を
水分散体とし、該水分散体にアルカリを加え、粉砕する
ことが好ましい。アルカリとしては、水酸化カリウム、
水酸化ナトリウム、アンモニアなどが用いられ、アルカ
リ添加後の水分散体のｐＨは８〜１１の範囲にあること
が好ましい。また、カーボンブラック粒子の粉砕は、例
えばサンドミルなどの従来公知の粉砕機を用いることが
できる。
ボンブラック粒子を粉砕し、所望の粒径のカーボンブラ
ック粒子を得る。この際には、カーボンブラック粒子を
水分散体とし、該水分散体にアルカリを加え、粉砕する
ことが好ましい。アルカリとしては、水酸化カリウム、
水酸化ナトリウム、アンモニアなどが用いられ、アルカ
リ添加後の水分散体のｐＨは８〜１１の範囲にあること
が好ましい。また、カーボンブラック粒子の粉砕は、例
えばサンドミルなどの従来公知の粉砕機を用いることが
できる。
【００１７】次に、酸化処理後のカーボンブラック粒子
または酸化処理した後粉砕したカーボンブラック粒子と
シリカ原料とを接触させる。本発明で用いられるシリカ
原料は、ケイ酸液が好ましく、具体的には、カーボンブ
ラック粒子の水分散液とケイ酸液とを混合することによ
り行うことができる。ここで用いられるケイ酸液は、ケ
イ酸の低重合物の水溶液であり、水ガラスの水溶液を陽
イオン交換樹脂などで脱アルカリすることにより得るこ
とができる。
または酸化処理した後粉砕したカーボンブラック粒子と
シリカ原料とを接触させる。本発明で用いられるシリカ
原料は、ケイ酸液が好ましく、具体的には、カーボンブ
ラック粒子の水分散液とケイ酸液とを混合することによ
り行うことができる。ここで用いられるケイ酸液は、ケ
イ酸の低重合物の水溶液であり、水ガラスの水溶液を陽
イオン交換樹脂などで脱アルカリすることにより得るこ
とができる。
【００１８】カーボンブラック粒子の水分散液とケイ酸
液とは、最終的に得られるシリカ・カーボンブラック複
合化微粒子中のシリカ（ＳｉＯ2 ）とカーボンブラック
粒子（Ｃ）との重量比（ＳｉＯ2 ／Ｃ）が０．０５〜
２、好ましくは０．１〜１となるような量で混合する。
カーボンブラック粒子の水分散液とケイ酸液とを混合す
る際の温度は、特に制限はないが、約９０℃以下の適宜
の温度に加温することが望ましい。
液とは、最終的に得られるシリカ・カーボンブラック複
合化微粒子中のシリカ（ＳｉＯ2 ）とカーボンブラック
粒子（Ｃ）との重量比（ＳｉＯ2 ／Ｃ）が０．０５〜
２、好ましくは０．１〜１となるような量で混合する。
カーボンブラック粒子の水分散液とケイ酸液とを混合す
る際の温度は、特に制限はないが、約９０℃以下の適宜
の温度に加温することが望ましい。
【００１９】なお、カーボンブラック粒子の水分散液と
ケイ酸液とを混合する際には、攪拌することができる。
また、カーボンブラック粒子の水分散液とケイ酸液とを
混合するときには、カーボンブラック粒子の水分散液と
ケイ酸液との混合物中の固形分（カーボンブラックおよ
びシリカ）１００ｇ当りのイオン濃度（陽イオンおよび
陰イオンの濃度）が１０ミリモル以下、好ましくは１ミ
リモル以下の条件で行うと、カーボンブラック粒子表面
へのシリカの吸着が均一に行われるため好ましい。水分
散液中のイオン濃度は、カーボンブラック粒子の水分散
液および／またはケイ酸液を、たとえば両イオン交換樹
脂のカラムを通してイオン濃度を下げることによって上
記範囲とすることができる。
ケイ酸液とを混合する際には、攪拌することができる。
また、カーボンブラック粒子の水分散液とケイ酸液とを
混合するときには、カーボンブラック粒子の水分散液と
ケイ酸液との混合物中の固形分（カーボンブラックおよ
びシリカ）１００ｇ当りのイオン濃度（陽イオンおよび
陰イオンの濃度）が１０ミリモル以下、好ましくは１ミ
リモル以下の条件で行うと、カーボンブラック粒子表面
へのシリカの吸着が均一に行われるため好ましい。水分
散液中のイオン濃度は、カーボンブラック粒子の水分散
液および／またはケイ酸液を、たとえば両イオン交換樹
脂のカラムを通してイオン濃度を下げることによって上
記範囲とすることができる。
【００２０】カーボンブラック粒子の水分散液とケイ酸
液とを混合すると、いわゆるヘテロ凝集によってカーボ
ンブラック粒子の表面にケイ酸液中のシリカが吸着さ
れ、少なくともその一部がカーボンブラック粒子の酸化
された部分と化学的に結合し、カーボンブラック粒子表
面へのシリカの固定化が行われるものと推定される。
液とを混合すると、いわゆるヘテロ凝集によってカーボ
ンブラック粒子の表面にケイ酸液中のシリカが吸着さ
れ、少なくともその一部がカーボンブラック粒子の酸化
された部分と化学的に結合し、カーボンブラック粒子表
面へのシリカの固定化が行われるものと推定される。
【００２１】本発明では、上記ケイ酸液に代えてエチル
シリケートなどの有機ケイ素化合物の水分散液を用いる
ことにより上記と同様にしてシリカ・カーボンブラック
複合化粒子を製造することもできる。この場合、有機ケ
イ素化合物は、予め部分加水分解した部分縮合物が用い
られる。
シリケートなどの有機ケイ素化合物の水分散液を用いる
ことにより上記と同様にしてシリカ・カーボンブラック
複合化粒子を製造することもできる。この場合、有機ケ
イ素化合物は、予め部分加水分解した部分縮合物が用い
られる。
【００２２】上記のような方法で得られる本発明のシリ
カ・カーボンブラック複合化粒子は、表面にシラノール
基が存在し、粒子表面が親水性であるために水によく分
散する。したがって、本発明のシリカ・カーボンブラッ
ク複合化粒子は、水または後述するような有機溶媒に分
散して分散ゾルとして用いることができる。このような
分散ゾルは、凝集粒子がなく、シリカ・カーボンブラッ
ク複合化粒子が単分散されたゾルである。またシリカ・
カーボンブラック複合化粒子の分散ゾルは、酸性領域で
も安定したゾルを形成する。
カ・カーボンブラック複合化粒子は、表面にシラノール
基が存在し、粒子表面が親水性であるために水によく分
散する。したがって、本発明のシリカ・カーボンブラッ
ク複合化粒子は、水または後述するような有機溶媒に分
散して分散ゾルとして用いることができる。このような
分散ゾルは、凝集粒子がなく、シリカ・カーボンブラッ
ク複合化粒子が単分散されたゾルである。またシリカ・
カーボンブラック複合化粒子の分散ゾルは、酸性領域で
も安定したゾルを形成する。
【００２３】本発明に係る塗布液は、上記シリカ・カー
ボンブラック複合化粒子と、マトリックス成分と、水お
よび／または有機溶媒とからなる。
ボンブラック複合化粒子と、マトリックス成分と、水お
よび／または有機溶媒とからなる。
【００２４】マトリックス成分としては、塗布液のマト
リックス成分として通常用いられている樹脂用塗料、シ
リカゾル、アルコキシシランなどの有機ケイ素化合物の
部分加水分解物が用いられる。
リックス成分として通常用いられている樹脂用塗料、シ
リカゾル、アルコキシシランなどの有機ケイ素化合物の
部分加水分解物が用いられる。
【００２５】有機溶媒としては、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、ブタノール、シクロヘキサノール、
アリルアルコール、グリセリン、フルフリルアルコー
ル、テトラヒドロフルフリルアルコールなどのアルコー
ル類；ジエチルエーテル、ジプロピルアルコール、ジオ
キサン、トリオキサン、2-メチルフラン、テトラヒドロ
フラン、テトラヒドロピラン、ジエチレングリコールジ
メチルエーテル、クラウンエーテルなどのエーテル、ア
セタール類；ジプロピレングリコールモノメチルエーテ
ル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリ
プロピレングリコールモノメチルエーテル、フルフリル
アルコールなどのセロソルブ類；アセトン、メチルエチ
ルケトン、2-ペンタノン、4-ヘプタノン、メチルイソブ
チルケトン、イソホロン、シクロヘキサノン、メチルシ
クロヘキサノンなどのケトン類；酢酸メチル、酢酸エチ
ル、酢酸プロピル、γ−ブチロラクトン、酒石酸ジブチ
ル、エチレングリコールモノアセテートなどのエステル
類；アセトニトリル、ピロール、α−ピコリン、β−ピ
コリン、キノリン、アニリン、エチレンジアミン、メチ
ルアミン、トリエチルアミン、ホルムアミド、ジメチル
ホルムアミド、N-メチルピロリドン、ε−カプロラクタ
ムなどの含窒素有機溶媒類などが用いられる。
ル、プロパノール、ブタノール、シクロヘキサノール、
アリルアルコール、グリセリン、フルフリルアルコー
ル、テトラヒドロフルフリルアルコールなどのアルコー
ル類；ジエチルエーテル、ジプロピルアルコール、ジオ
キサン、トリオキサン、2-メチルフラン、テトラヒドロ
フラン、テトラヒドロピラン、ジエチレングリコールジ
メチルエーテル、クラウンエーテルなどのエーテル、ア
セタール類；ジプロピレングリコールモノメチルエーテ
ル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリ
プロピレングリコールモノメチルエーテル、フルフリル
アルコールなどのセロソルブ類；アセトン、メチルエチ
ルケトン、2-ペンタノン、4-ヘプタノン、メチルイソブ
チルケトン、イソホロン、シクロヘキサノン、メチルシ
クロヘキサノンなどのケトン類；酢酸メチル、酢酸エチ
ル、酢酸プロピル、γ−ブチロラクトン、酒石酸ジブチ
ル、エチレングリコールモノアセテートなどのエステル
類；アセトニトリル、ピロール、α−ピコリン、β−ピ
コリン、キノリン、アニリン、エチレンジアミン、メチ
ルアミン、トリエチルアミン、ホルムアミド、ジメチル
ホルムアミド、N-メチルピロリドン、ε−カプロラクタ
ムなどの含窒素有機溶媒類などが用いられる。
【００２６】本発明の塗布液は、上記のシリカ・カーボ
ンブラック複合化微粒子または該微粒子分散ゾルと、マ
トリックス成分とを、水および／または有機溶媒に分散
または混合することによって得られる。
ンブラック複合化微粒子または該微粒子分散ゾルと、マ
トリックス成分とを、水および／または有機溶媒に分散
または混合することによって得られる。
【００２７】さらに本発明の塗布液を、導電性被膜形成
用に用いる場合には、例えば導電性酸化スズ微粒子など
の導電性の機能を付与し得る微粒子（機能性微粒子）を
配合することができる。なお、機能性微粒子の分散ゾル
は、マトリックス成分として用いることもできる。
用に用いる場合には、例えば導電性酸化スズ微粒子など
の導電性の機能を付与し得る微粒子（機能性微粒子）を
配合することができる。なお、機能性微粒子の分散ゾル
は、マトリックス成分として用いることもできる。
【００２８】このような塗布液は、固形分（塗布液中の
全微粒子およびマトリックス成分）濃度が０．５〜１０
重量％、好ましくは１〜３重量％の範囲にあることが好
ましい。また、固形分中にはシリカ・カーボンブラック
複合化微粒子が、０．１〜５０重量％、好ましくは０．
５〜１０重量％の割合で含まれていることが望ましい。
全微粒子およびマトリックス成分）濃度が０．５〜１０
重量％、好ましくは１〜３重量％の範囲にあることが好
ましい。また、固形分中にはシリカ・カーボンブラック
複合化微粒子が、０．１〜５０重量％、好ましくは０．
５〜１０重量％の割合で含まれていることが望ましい。
【００２９】本発明の塗布液を用いて、ガラス、プラス
チックなどの基材の表面に被膜を形成する場合、スピナ
ー法、スプレー法、ディップ法あるいはバーコーター法
等適宜の手段により、塗布液を基材表面に塗布した後、
乾燥、加熱硬化することにより目的の被膜が得られる。
チックなどの基材の表面に被膜を形成する場合、スピナ
ー法、スプレー法、ディップ法あるいはバーコーター法
等適宜の手段により、塗布液を基材表面に塗布した後、
乾燥、加熱硬化することにより目的の被膜が得られる。
【００３０】
【発明の効果】本発明に係るシリカ・カーボンブラック
複合化粒子は、親水性であり従来のカーボンブラックに
比べて、水などの分散媒中で安定に分散し得る。
複合化粒子は、親水性であり従来のカーボンブラックに
比べて、水などの分散媒中で安定に分散し得る。
【００３１】本発明に係るシリカ・カーボンブラック複
合化粒子分散ゾルは、シリカ・カーボンブラック複合化
粒子が凝集することなく分散媒中に単分散し、安定に存
在している。
合化粒子分散ゾルは、シリカ・カーボンブラック複合化
粒子が凝集することなく分散媒中に単分散し、安定に存
在している。
【００３２】本発明の塗布液は、シリカ・カーボンブラ
ック複合化粒子が単分散しているので、得られた塗膜
は、点欠陥、膜ムラがない。また、本発明に係るシリカ
・カーボンブラック複合化粒子分散ゾルは、酸性領域で
も安定しているので酸性の領域で塗布液を調製すること
ができる。
ック複合化粒子が単分散しているので、得られた塗膜
は、点欠陥、膜ムラがない。また、本発明に係るシリカ
・カーボンブラック複合化粒子分散ゾルは、酸性領域で
も安定しているので酸性の領域で塗布液を調製すること
ができる。
【００３３】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。
的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。
【００３４】カーボンブラック前処理物の調製
（１）カーボンブラック粉末（三菱化学（株）製 ＭＡ
７、比表面積：１５０ｍ 2／ｇ）１００ｇを５００ｇの
純水に懸濁した後、６１％硝酸を２０ｇ添加し１時間攪
拌した。その後濾過、乾燥し、３００℃で焼成した。焼
成したカーボンブラック粉末１００ｇに純水９００ｇを
加え、さらに水酸化カリウム１０％水溶液でｐＨを１２
とした後、サンドミルで６０分間粉砕処理を行った結
果、平均粒径４５ｎｍ、固形分濃度１０重量％のカーボ
ンブラック前処理物（以下「ＣＢ−１」という。）の水
分散液を得た。 （２）カーボンブラック粉末（三菱化学（株）製 ＭＡ
７、比表面積：１２０ｍ 2／ｇ）１００ｇを９００ｇの
純水に懸濁した後、２９％アンモニア水を添加してｐＨ
を１０とした。この懸濁液をサンドミルで６０分間粉砕
処理を行った結果、平均粒径１１０ｎｍ、固形分濃度１
０重量％のカーボンブラック前処理物（以下「ＣＢ−
２」という。）の水分散液を得た。
７、比表面積：１５０ｍ 2／ｇ）１００ｇを５００ｇの
純水に懸濁した後、６１％硝酸を２０ｇ添加し１時間攪
拌した。その後濾過、乾燥し、３００℃で焼成した。焼
成したカーボンブラック粉末１００ｇに純水９００ｇを
加え、さらに水酸化カリウム１０％水溶液でｐＨを１２
とした後、サンドミルで６０分間粉砕処理を行った結
果、平均粒径４５ｎｍ、固形分濃度１０重量％のカーボ
ンブラック前処理物（以下「ＣＢ−１」という。）の水
分散液を得た。 （２）カーボンブラック粉末（三菱化学（株）製 ＭＡ
７、比表面積：１２０ｍ 2／ｇ）１００ｇを９００ｇの
純水に懸濁した後、２９％アンモニア水を添加してｐＨ
を１０とした。この懸濁液をサンドミルで６０分間粉砕
処理を行った結果、平均粒径１１０ｎｍ、固形分濃度１
０重量％のカーボンブラック前処理物（以下「ＣＢ−
２」という。）の水分散液を得た。
【００３５】
【実施例１】前記ＣＢ−１の水分散液１００ｇと純水１
００ｇとの混合液を両イオン交換樹脂のカラムを通して
陽イオンおよび陰イオンの濃度を、固形分１００ｇ当り
０．９ミリモルとした。
００ｇとの混合液を両イオン交換樹脂のカラムを通して
陽イオンおよび陰イオンの濃度を、固形分１００ｇ当り
０．９ミリモルとした。
【００３６】別に、水ガラス水溶液（ＳｉＯ2 濃度：５
重量％）を陽イオン交換樹脂カラムを通して脱アルカリ
してケイ酸液（ＳｉＯ2 濃度：５重量％）を得た。この
ケイ酸液を両イオン交換樹脂のカラムを通して陽イオン
および陰イオンの濃度を、固形分１００ｇ当り１ミリモ
ルまで低下させた後、その４００ｇを前記ＣＢ−１の水
分散液に加えた。この混合液を、５０℃、３０分間攪拌
してシリカ・カーボンブラック複合化粒子分散ゾル（以
下「ＣＢＫ−１」という。）を得た。得られたＣＢＫ−
１の物性を表１に示す。
重量％）を陽イオン交換樹脂カラムを通して脱アルカリ
してケイ酸液（ＳｉＯ2 濃度：５重量％）を得た。この
ケイ酸液を両イオン交換樹脂のカラムを通して陽イオン
および陰イオンの濃度を、固形分１００ｇ当り１ミリモ
ルまで低下させた後、その４００ｇを前記ＣＢ−１の水
分散液に加えた。この混合液を、５０℃、３０分間攪拌
してシリカ・カーボンブラック複合化粒子分散ゾル（以
下「ＣＢＫ−１」という。）を得た。得られたＣＢＫ−
１の物性を表１に示す。
【００３７】
【実施例２】実施例１においてケイ酸液の添加量を１０
ｇとした以外は、実施例１と同様にしてシリカ・カーボ
ンブラック複合化粒子分散ゾル（以下「ＣＢＫ−２」と
いう。）を得た。得られたＣＢＫ−２の物性を表１に示
す。
ｇとした以外は、実施例１と同様にしてシリカ・カーボ
ンブラック複合化粒子分散ゾル（以下「ＣＢＫ−２」と
いう。）を得た。得られたＣＢＫ−２の物性を表１に示
す。
【００３８】
【参考例１】実施例１において、ＣＢ−１の水分散液に
代えてＣＢ−２の水分散液を用い、ケイ酸液の添加量を
４０ｇとした以外は、実施例１と同様にしてシリカ・カ
ーボンブラック複合化粒子分散ゾル（以下「ＣＢＫ−
３」という。）を得た。得られたＣＢＫ−３の物性を表
１に示す。
代えてＣＢ−２の水分散液を用い、ケイ酸液の添加量を
４０ｇとした以外は、実施例１と同様にしてシリカ・カ
ーボンブラック複合化粒子分散ゾル（以下「ＣＢＫ−
３」という。）を得た。得られたＣＢＫ−３の物性を表
１に示す。
【００３９】
【比較例１】ＣＢ−１の水分散液１００ｇと純水４２９
ｇとの混合液を両イオン交換樹脂のカラムを通して陽イ
オンおよび陰イオンの濃度を、固形分１００ｇ当り０．
９ミリモルとした。この混合液にエチルシリケート-28
（多摩化学製、ＳｉＯ2 濃度：２８重量％）７１．４ｇ
添加し、５０℃、１０時間攪拌した。しかし、複合化は
起こらず、攪拌を停止するとカーボンブラック粒子が沈
降した。
ｇとの混合液を両イオン交換樹脂のカラムを通して陽イ
オンおよび陰イオンの濃度を、固形分１００ｇ当り０．
９ミリモルとした。この混合液にエチルシリケート-28
（多摩化学製、ＳｉＯ2 濃度：２８重量％）７１．４ｇ
添加し、５０℃、１０時間攪拌した。しかし、複合化は
起こらず、攪拌を停止するとカーボンブラック粒子が沈
降した。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【実施例３〜６】実施例１、２および参考例１で得られ
たシリカ・カーボンブラック複合化粒子分散ゾルと、表
２に示すマトリックスおよび分散媒とを表２に示す割合
で混合して塗布液を調製した。
たシリカ・カーボンブラック複合化粒子分散ゾルと、表
２に示すマトリックスおよび分散媒とを表２に示す割合
で混合して塗布液を調製した。
【００４２】得られた塗布液を用いて、１０ｃｍ角のガ
ラス板にスピンナー法（５００ｒｐｍ、１０秒）で塗布
後１５０℃、１時間硬化させて被膜を得た。得られた被
膜の外観（点状物の有無）、膜ムラを目視観察した結果
を表２に示す。
ラス板にスピンナー法（５００ｒｐｍ、１０秒）で塗布
後１５０℃、１時間硬化させて被膜を得た。得られた被
膜の外観（点状物の有無）、膜ムラを目視観察した結果
を表２に示す。
【００４３】
【比較例２、３】カーボンブラック前処理物の水分散液
と、表２に示すマトリックスおよび分散媒とを表２に示
す割合で混合して塗布液を調製した。
と、表２に示すマトリックスおよび分散媒とを表２に示
す割合で混合して塗布液を調製した。
【００４４】得られた塗布液を用いて、実施例３〜６と
同様にして被膜を得た。得られた被膜の外観（点状物の
有無）、膜ムラを目視観察した結果を表２に示す。な
お、表２中の略号は、それぞれ以下のものを示してい
る。
同様にして被膜を得た。得られた被膜の外観（点状物の
有無）、膜ムラを目視観察した結果を表２に示す。な
お、表２中の略号は、それぞれ以下のものを示してい
る。
【００４５】
DMF ：ジメチルホルムアミド
NMP ：N-メチルピロリドン
ACR ：水性アクリル樹脂（大日本インキ化学工業（株）
製 ボンコート 3980樹脂含量：20重量％） ES ：エチルシリケート-28 100g,純水391.4g,硝酸(61
%)1.4g を混合し、80℃、１時間加熱して得られた部分
加水分解物（SiO2濃度:5重量%) SI ：シリカゾル（触媒化成工業（株）製 SI-550,平均
粒径 5.5nm, SiO2濃度20重量％） SN ：導電性酸化スズ微粒子水分散ゾル（製法：スズ酸
カリウム３３３重量部と吐酒石６９．５重量部とを純水
１０１９重量部に溶解した水溶液を、５０℃に保持され
た１８７６重量部の純水中に、反応液のｐＨを１０に維
持しながら、徐々に添加した。得られた沈澱を濾過、洗
浄、乾燥した後、５５０℃で焼成して、アンチモンドー
プ酸化スズ微粉末を得た。この微粉末４００重量部を、
２．５重量％水酸化カリウム水溶液１６００重量部に加
え、サンドミルで５時間処理した後、陽イオン交換樹脂
で脱アルカリした。平均粒径：４５ｎｍ（動的光散乱法
による）、粒子濃度：２０重量％）
製 ボンコート 3980樹脂含量：20重量％） ES ：エチルシリケート-28 100g,純水391.4g,硝酸(61
%)1.4g を混合し、80℃、１時間加熱して得られた部分
加水分解物（SiO2濃度:5重量%) SI ：シリカゾル（触媒化成工業（株）製 SI-550,平均
粒径 5.5nm, SiO2濃度20重量％） SN ：導電性酸化スズ微粒子水分散ゾル（製法：スズ酸
カリウム３３３重量部と吐酒石６９．５重量部とを純水
１０１９重量部に溶解した水溶液を、５０℃に保持され
た１８７６重量部の純水中に、反応液のｐＨを１０に維
持しながら、徐々に添加した。得られた沈澱を濾過、洗
浄、乾燥した後、５５０℃で焼成して、アンチモンドー
プ酸化スズ微粉末を得た。この微粉末４００重量部を、
２．５重量％水酸化カリウム水溶液１６００重量部に加
え、サンドミルで５時間処理した後、陽イオン交換樹脂
で脱アルカリした。平均粒径：４５ｎｍ（動的光散乱法
による）、粒子濃度：２０重量％）
【００４６】
【表２】
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 小 松 通 郎
福岡県北九州市若松区北湊町13番２号
触媒化成工業株式会社若松工場内
(56)参考文献 特開 平６−136290（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−178604（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−63755（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C09C 1/56
C09C 1/30
C09D 1/00
Claims (4)
- 【請求項１】酸化処理したカーボンブラック粒子の水分
散液と、水ガラスを脱アルカリして得られたケイ酸の低
重合物の水溶液とを混合するとともに、カーボンブラッ
ク粒子とケイ酸の低重合物とを接触させてカーボンブラ
ック粒子表面の少なくとも一部がシリカによって被覆さ
れてなる複合化粒子を得ることを特徴とするシリカ・カ
ーボンブラック複合化粒子の製造方法。 - 【請求項２】前記酸化処理したカーボンブラック粒子の
水分散液が、酸化処理したカーボンブラック粒子を水分
散体とし、該水分散体のｐＨを８〜１１の範囲とした後
カーボンブラック粒子を粉砕して得られたものであるこ
とを特徴とする請求項１に記載のシリカ・カーボンブラ
ック複合化粒子の製造方法。 - 【請求項３】酸化処理したカーボンブラック粒子の水分
散液と、水ガラスを脱アルカリして得られたケイ酸の低
重合物の水溶液と混合した混合物中の固形分１００ｇ当
りのイオン濃度が１０ミリモル以下であることを特徴と
する請求項１または２に記載のシリカ・カーボンブラッ
ク複合化粒子の製造方法。 - 【請求項４】請求項１ないし３のいずれか１項に記載の
方法により製造されたシリカ・カーボンブラック複合化
粒子と、マトリックス成分とを、水および／または有機
媒体に分散または混合することを特徴とする塗布液の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1203096A JP3472982B2 (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | シリカ・カーボンブラック複合化粒子の製造方法および該複合化粒子を含む塗布液の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1203096A JP3472982B2 (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | シリカ・カーボンブラック複合化粒子の製造方法および該複合化粒子を含む塗布液の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09202862A JPH09202862A (ja) | 1997-08-05 |
| JP3472982B2 true JP3472982B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=11794217
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1203096A Expired - Fee Related JP3472982B2 (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | シリカ・カーボンブラック複合化粒子の製造方法および該複合化粒子を含む塗布液の製造方法 |
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| JP2002105353A (ja) * | 2000-09-29 | 2002-04-10 | Nippon Shokubai Co Ltd | 凝集性微粒子分散液の製造方法 |
| JP5037764B2 (ja) * | 2001-08-27 | 2012-10-03 | 電気化学工業株式会社 | 導電性粉末、その製造方法及び用途 |
| JP4409169B2 (ja) * | 2002-12-26 | 2010-02-03 | 日揮触媒化成株式会社 | 着色顔料粒子を含む塗料、可視光遮蔽膜付基材 |
| JPWO2009008419A1 (ja) * | 2007-07-09 | 2010-09-09 | サスティナブル・テクノロジー株式会社 | 基体の反射率低減剤及びそれを用いた低反射性基体の製造方法 |
| JP2015157729A (ja) * | 2014-02-24 | 2015-09-03 | 株式会社アドマテックス | カーボン粒子含有スラリー及びその製造方法 |
| EP3360932A4 (en) * | 2015-10-09 | 2019-06-26 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | SOUND-CONTAINED COMPONENTS AND METHOD FOR PRODUCING SOUND-CONTAINING COMPONENT PARTICLES |
-
1996
- 1996-01-26 JP JP1203096A patent/JP3472982B2/ja not_active Expired - Fee Related
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