JP4904575B2 - 表面改質透明導電性酸化スズ微粉末とその製造方法およびその分散体 - Google Patents

表面改質透明導電性酸化スズ微粉末とその製造方法およびその分散体 Download PDF

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Description

本発明は、表面改質することによって導電性の経時安定性に優れた酸化スズ微粉末とその製造方法、および該表面改質導電性酸化スズ微粉末を分散させた分散体に関する。本発明の表面改質酸化スズ微粉末は、アンチモンを含有せずに経時的安定性に優れた高い導電性を有するので、帯電防止・帯電制御・静電防止・防塵などの各分野に広く用いることができ、更にアンチモンを含有しないので、その毒性が問題視される分野においても使用することができる。また、本発明の表面改質酸化スズ微粉末は色調に青味がなく、薄膜を形成したときに高い透明性を有する無色透明な導電性薄膜を得ることができる。
従来、透明導電性粉末を水系媒体や有機化合物、樹脂などに分散させた分散体が知られており、この透明導電性粉末として、アンチモンをドープした酸化錫粉末(ATO)や、該ATOによって表面コーティングした酸化チタン粉末などが用いられている。アンチモンを含有するものは高い導電性を有し、かつ導電性の経時安定性が優れると云う利点を有するが、アンチモンの毒性が懸念されるため使用分野が限られると云う実状がある。
一方、比表面積5〜100m2/g、体積固有抵抗10-1〜104Ω・cmであって、アンチモンを含有しない酸化スズ粉末が従来知られている(特許文献1、2)。しかし、この酸化スズ粉末の導電性は温度や湿度に対する依存性が高く、これらの環境要因によって導電性が大きく変化し、経時安定性が低いという問題がある。また、非晶質酸化スズ粒子を含む酸化スズゾルが知られているが(特許文献3、4)、この非晶質酸化スズの体積固有抵抗は概ね105Ω・cm程度であるため、これより高い導電性を必要する分野には用いることができない。さらに、陰イオンやアルカリ金属イオンを含有させることによって溶液の安定性を高めた酸化スズコロイド溶液が知られているが(特許文献5)、導電性が低いため使用分野が限られると云う問題がある。
特開平6−345429号公報 特開2003−300727号公報 特開平10−59720号公報 特開2001−72421号公報 特開2003−89523号公報
本発明は、従来の酸化スズ粉末、およびその分散体における上記問題を解決したものであり、特定の有機化合物を用いて表面改質することによって粉末の体積固有抵抗(以下、単に体積固有抵抗と云う)を下げ、アンチモン等を含有せずに、導電性とその経時安定性を高めた酸化スズ微粉末とその製造方法、その分散体を提供する。
本発明によれば、以下の表面改質導電性酸化スズ微粉末とその製造方法およびその分散体が提供される。
〔1〕表面改質による粉体表面のカーボン量が0.01〜10%であり、アンチモンおよび金属スズの含有量が熱分析による検出限界以下であり、体積固有抵抗が600Ω・cm以下であって、100℃で2時間加熱による体積固有抵抗の加速比が10倍以下であることを特徴とする表面改質導電性酸化スズ微粉末。
〔2〕粉体の色調が、Lab表色系において、L=45〜80、a=−2〜+2、b=−6〜+7である上記[1]に記載する表面改質導電性酸化スズ微粉末。
〔3〕ケイ酸の含有量が10%以下である上記[1]または上記[2]に記載する表面改質導電性酸化スズ微粉末。
〔4〕BET比表面積20〜200m2/g、または平均一次粒子径1〜200nmである上記[1]〜上記[3]の何れかに記載する表面改質導電性酸化スズ微粉末。
〔5〕酸化スズ微粉末を不活性雰囲気中、エタノールまたはアセトンの存在下、100〜450℃の温度で、表面のカーボン量が0.01〜10%になるように表面処理することによって、体積固有抵抗が600Ω・cm以下であって、100℃で2時間加熱による体積固有抵抗の加速比が10倍以下である表面改質導電性酸化スズ微粉末を製造することを特徴とする製造方法。
〔6〕上記[1]〜上記[4]の何れかに記載する表面改質導電性酸化スズ微粉末を媒体に分散させたことを特徴とする透明性を有する分散体。
〔7〕水、有機化合物、樹脂、もしくはこれら2種類以上の混合物からなる媒体を用いる上記[6]に記載する分散体。
〔具体的な説明〕
本発明を具体的に説明する。なお、以下の説明中、%は特に示さない限り重量%である。本発明の表面改質酸化スズ微粉末は、酸化スズ微粉末を特定の有機化合物によって表面改質処理し、表面のカーボン量を調整することによって、その導電性を高めると共に導電性の経時安定性を高めたものである。
本発明の表面改質酸化スズ微粉末は、表面改質による粉体表面のカーボン量が0.01〜10%であり、アンチモンおよび金属スズの含有量が熱分析による検出限界以下であり、体積固有抵抗が600Ω・cm以下であって、100℃で2時間加熱による体積固有抵抗の加速比が10倍以下であることを特徴とする表面改質導電性酸化スズ微粉末である。
上記環境加速試験とは、酸化スズ微粉末を100℃、2時間加熱して体積固有抵抗の安定性を調べる試験であり、〔加速試験後の体積固有抵抗/加速試験前の体積固有抵抗〕を加速比と云う。加速比が1に近いほど、環境による変動が少なく、環境や経時変化による変動がないことを意味する。本発明の酸化スズ微粉末は抵抗率の経時変化が小さく、上記加速比が10倍以下である。
有機化合物によって表面改質した酸化スズ微粉末の導電性は、粉末表面のカーボン量によって経時的安定性が影響され、処理条件が近似した範囲内であれば、粉体表面のカーボン量が少ないものは導電性の経時安定性が良い傾向がある。例えば、実施例1および比較例1に示すように、比表面積が概ね同範囲の酸化スズ粉末をエタノールによって表面処理した場合、粉末表面のカーボン量が12%の比較例1は体積固有抵抗の加速比が55であるのに対して、粉末表面のカーボン量が8%の実施例1は体積固有抵抗の加速比が0.67であり、処理条件が概ね同一でも粉末表面のカーボン量によって導電性の経時安定性が大きく異なっている。
本発明の表面改質導電性酸化スズ微粉末は、粉体表面のカーボン量を0.01〜10%に調整したものである。カーボン量が0.01%より少ないと表面改質効果が不十分である。一方、カーボン量が10%を上回ると酸化スズ微粉末が凝集してむしろ体積固有抵抗や表面抵抗が高くなり、しかもこれらの抵抗率の経時変化が大きく、かつ分散体の透明性が低下する傾向がある。
また、本発明の表面改質導電性酸化スズ微粉末は、好ましくは体積固有抵抗が600Ω・cm以下である。具体的には、実施例1の体積固有抵抗は400Ω・cmであるのに対して、カーボン量が異なる比較例1の体積固有抵抗は1500Ω・cmであり、体積固有抵抗も大きく異なる。
さらに、本発明の表面改質導電性酸化スズ微粉末は、好ましくは、体積固有抵抗600Ω・cm以下であって、粉体の色調が、Lab表色系において、L:45〜80、好ましくはL:50〜80、a:−2〜+2、b:−6〜+7の範囲内であり、青味や赤味および黄味や緑味などの雑色味が無く、無色透明性に優れるものである。従来のアンチモンを含有する酸化スズ粉末は青味を帯びており、b値が本発明の上記範囲から外れるものが多い。本発明の表面改質酸化スズ微粉末は、実質的にアンチモンを含有せず、具体的にはアンチモンの含有量が少なくとも熱分析による検出限界以下であって、しかも高い導電性を有すると共に無色透明性に優れる。
本発明の表面改質導電性酸化スズ微粉末は、導電性および無色透明性に優れるので、該粉体を10〜90wt%含有する膜厚5μmの薄膜を形成したときに、表面抵抗9×1011Ω/□以下、好ましくは6×109Ω/□以下の透明導電膜を得ることができる。具体的には、実施例1〜6において、表面抵抗1×106Ω/□〜6×109Ω/□の透明導電膜が形成されている。なお、本発明の説明において表面抵抗は膜厚5μmの値である。
本発明で使用する酸化スズ微粉末は、媒体に分散させたときに透明な分散体を得るには、BET比表面積20〜200m2/g、または平均一次粒子径1〜200nmのものが好ましい。BET比表面積が上記範囲よりも大きく、あるいは平均一次粒子径が上記範囲よりも小さいと、酸化スズ微粉末表面に付着するカーボン量が好ましい範囲よりも多くなり、酸化スズ微粉末が凝集しやすくなって分散性が低下するので好ましくない。一方、BET比表面積が上記範囲よりも小さく、あるいは平均一次粒子径が上記範囲よりも大きい場合にも粒子径が粗いので分散性が低下する。
〔製造方法〕
本発明に用いる酸化スズ微粉末の製造方法は限定されない。従来の湿式法などによって製造したものを用いることができる。例えば、アンチモンを含まない導電性酸化スズの製造方法として、pH10以上のアルカリ溶液に塩化スズ溶液を滴下してスズ化合物の沈殿を生成させ、この沈殿物を濾別回収し、焼成することによって、導電性酸化スズ微粉末を得る方法が知られている。この酸化スズ粉末はSnO1.52.5の化学式によって示される二酸化スズであり、体積固有抵抗は概ね104〜107Ω・cm程度である。
このように本発明で使用する酸化スズ微粉末は実質的にアンチモンを含有せず、従って、例えば熱分析においてアンチモン含有量は検出限界以下のものである。なお、W、P、Fe、Na、Cl、N等の不可避的不純物については、これらを1%以下含有されるものでも良い。
本発明の表面改質酸化スズ微粉末には、好ましくはBET比表面積20〜200m2/g、または平均一次粒子径1〜200nmの酸化スズ微粉末を用いるが、このような粒径の酸化スズ粉末を製造するには、ケイ酸ソーダ、アルミノケイ酸塩、ウォルフラモケイ酸、コロイドケイ酸、ホウケイ酸塩、ヘキサフルオロケイ酸塩などのケイ酸塩化合物を原料の塩化スズ溶液に添加することによって、沈澱物の粒径を制御することが知られている。具体的には、ケイ酸塩を添加することによってBET比表面積が大きく、分散性の良い酸化スズ粉末を得ることができる。一方、ケイ酸塩を添加すると、体積固有抵抗が高くなるので、酸化スズ粉末のケイ酸含有量は10%以下が適当である。
上記酸化スズ微粉末を、不活性雰囲気下、有機化合物によって、100〜450℃で表面改質処理する。有機化合物としては低級アルコールおよびその誘導体が好ましい。シラザンは目的の表面改質効果が十分ではない。この有機化合物は一般の水溶液法、有機溶媒法、スプレー法等によって用いることができる。例えば、予め酸化スズ微粉末をこれらの溶液に浸漬しても良いし、これらの有機化合物をガス化して酸化スズ微粉末と接触させても良い。または上記有機化合物の溶液またはガスを酸化スズ微粉末に噴霧しても良い。さらに上記複数の方法を組み合わせても良い。上記有機化合物は高純度品を用いてもよいが、水等を添加して希釈したものを用いても良い。
上記表面改質処理は、不活性雰囲気下、100〜450℃で行うと良い。処理温度がこれより低いと上記有機化合物が酸化スズ微粉末表面に十分に固定されず、表面改質が不十分になる。一方、処理温度が高すぎると酸化スズ微粉末が焼結して粗粒化するので好ましくない。加熱時間は30分以上、好ましくは1時間以上行なえばよい。なお、大気下または酸化雰囲気下では、酸素の存在により表面改質が阻害されるので、不活性雰囲気下で表面処理するのが好ましい。
なお、酸化スズ微粉末をH2、NH3、N2などの還元雰囲気下で加熱処理すると、還元状態をコントロールするのが難しく、例えば、金属スズが混在するようになったり、あるいは還元不十分のために高抵抗になったりする。さらに、体積固有抵抗が安定しない等の問題が生じる。すなわち、H2、NH3、N2等による強い還元処理は適さない。本発明の表面改質処理はこのようなH2等による強い還元処理を避けたものであり、従って、本発明の酸化スズ粉末は実質的に金属スズを含まず、例えば、熱分析において金属スズが検出限界以下のものである。
本発明の上記表面改質導電性酸化スズ微粉末を媒体に分散させた透明分散体を得ることができる。媒体としては、水、有機化合物、樹脂、もしくはこれら2種類以上の混合物などを用いることができる。分散体中の酸化スズ微粉末の量は通常の用途では概ね0.1%〜80%である。
本発明の酸化スズ微粉末は、アンチモンを含有しなくとも高い導電性を有し、かつ導電性の経時安定性が優れている。従って、本発明の酸化スズ微粉末、あるいはこれを媒体に分散させた分散体は各種の導電材料、帯電防止・帯電制御・静電防止・防塵などの材料として各分野に広く用いることができる。例えば、静電記録材料として荷電制御が要求されるプリンタ、複写機関連の帯電ローラー、感光ドラム、トナー、静電ブラシ等の分野、ガスセンサー用焼結体原料粉末としての分野、埃付着防止が要求されるCRT、ブラウン管等の分野、光ディスク、FD、テープ等の磁気記録媒体分野、薄膜塗料分野、太陽電池、液晶ディスプレイ等の内部電極、更には電極改質剤として電池分野等に利用することができる。
本発明の酸化スズ微粉末、あるいはこれを媒体に分散させた分散体は塗料、インク、エマルジョン、繊維その他のポリマー中に容易に分散混練でき、塗料に添加してコーティングした場合に透明性が高く、かつ導電性に優れた被膜を得ることができる。その他、熱線遮蔽、蓄熱効果に利用できる。さらに、アンチモンを含有しないので、その毒性が問題視される分野においても使用することができる。具体的には、食品包装材や各種の梱包材として用いることができる。
以下、本発明の実施例を比較例と共に示す。実施例および比較例の結果を表1に示した。各例において、カーボン量は堀場製作所製測定装置(EMIA-110)を用いて測定した。粉末の体積固有抵抗は横河電機製測定装置(DM-7561)を用い、試料5gを100kg/cm2に加圧し、加圧時の抵抗値(R)と試料の厚み(H)を測定し、R(Ω)×S(A電極面積)cm2/H(試料厚み)cmの式に基づいて求めた。粉末のBET比表面積は柴田化学社製の迅速表面積測定装置(SA-1100型)を用いて測定した。粉体のL値、a値、b値および全光透過率はスガ試験機社製装置(SM-7-IS-2B)を用いて測定した。塗膜の表面抵抗は三菱油化社製装置(ハイレスタ表面高抵抗計HT-210)を用いJIS K 7194によって測定した。
〔実施例1〕
BET比表面積200m2/gの酸化スズ微粉末をエタノールに浸漬した後に、窒素雰囲気下で加熱し、250℃の温度下に2時間保持することによって表面改質処理を行った。冷却後に酸化スズ微粉末表面のカーボン量を測定したところ8%であり、体積固有抵抗は400Ω・cmであった。この酸化スズ微粉体を熱分析したところ金属スズは確認されなかった。また、この酸化スズ微粉体について環境加速試験を行なったところ体積固有抵抗の加速比は0.67であった。この酸化スズ微粉体についてLab表色系の値を測定した。L値79、a値−1、b値0であった。さらに、この表面改質導電性酸化スズ微粉末300gをダイノーミルでビーズ分散させて20%濃度の水分散体を作成した。この分散体を0.6%ゼラチン水溶液23.8gと、分散液試料(1N NaOHaqでpH7.5に調整したもの)10.0gを混合し、市販の自動アプリケータを使用して、PETフィルム(ルミナー100-T60)に膜厚5μmになるよう塗布し、6時間風乾した後、表面抵抗を測定したところ、6×109Ω/□で全光透過率は87%であった。また、目視にて透明性を確認したところ、凝集物は確認されず、高い透明性を有するものであった。
〔実施例2〕
BET比表面積20m2/gの酸化スズ微粉末を用い、加熱時間を1時間とした他は実施例1と同様にして表面改質処理を行ったところ、酸化スズ微粉末の表面に付着したカーボン量は0.1%であり、体積固有抵抗は50Ω・cmであった。この酸化スズ微粉末を熱分析したところ金属スズは確認されなかった。また、この微粉体について環境加速試験を行なったところ体積固有抵抗の加速比は1.1であった。この酸化スズ微粉体についてLab表色系の値を測定したところ、L値49、a値−1、b値−2であった。さらに、この表面改質導電性酸化スズ微粉末300gをダイノーミルでビーズ分散させて20%濃度の水分散体を作成した。この分散体を0.6%ゼラチン水溶液23.8gと、分散液試料(1N NaOHaqでpH7.5に調整したもの)10.0gを混合し、市販の自動アプリケータを使用し、PETフィルム(ルミナー100-T60)に膜厚5μmになるよう塗布し、6時間風乾した後、表面抵抗を測定したところ、5×108Ω/□で全光透過率は81%であった。また、目視にて透明性を確認したところ、凝集物は確認されず、高い透明性を有するものであった。
実施例3
BET比表面積60m2/gの酸化スズ微粉末を、窒素雰囲気下、アセトンガスと接触させながら加熱し、100℃の温度下で2時間保持することによって表面改質処理を行った。冷却後に酸化スズ微粉末表面のカーボン量を測定したところ3.0%であり、体積固有抵抗は0.5Ω・cmであった。この酸化スズ微粉末を熱分析したところ金属スズは確認されなかった。また、この微粉体について環境加速試験を行なったところ体積固有抵抗の加速比は10であった。この酸化スズ微粉体についてLab表色系の値を測定したところ、L値53、a値2、b値6であった。さらに、この表面改質導電性酸化スズ微粉末300gをダイノーミルでビーズ分散させて20%濃度の水分散体を作成した。この分散体を0.6%ゼラチン水溶液23.8gと、分散液試料(1N NaOHaqでpH7.5に調整したもの)10.0gを混合し、市販の自動アプリケータを使用し、PETフィルム(ルミナー100-T60)に膜厚5μmになるよう塗布し、6時間風乾した後、表面抵抗を測定したところ、1×108Ω/□で全光透過率は83%であった。また、目視にて透明性を確認したところ、凝集物は確認されず、高い透明性を有するものであった。
実施例4
BET比表面積60m2/gの酸化スズ微粉末を、窒素雰囲気下、エタノールをガス化して接触させながら加熱し、200℃の温度下で2時間保持することによって表面改質処理を行った。冷却後に酸化スズ微粉末表面のカーボン量を測定したところ2.5%であり、体積固有抵抗は3Ω・cmであった。この酸化スズ微粉末を熱分析したところ金属スズは確認されなかった。また、この微粉体について環境加速試験を行なったところ体積固有抵抗の加速比は1.5であった。この酸化スズ微粉体についてLab表色系の値を測定したところ、L値56、a値1、b値5であった。さらに、この表面改質導電性酸化スズ微粉末300gと市販のアクリル樹脂(アクリディックA-168、樹脂分50%)600g、トルエン1200g、キシレン1200gと混合し、ダイノーミルでビーズ分散して分散体を作成した。この分散体をPETフィルム(ルミナー100-T60)に市販の自動アプリケータを用いて膜厚5μmになるよう塗布し、1時間風乾した後、表面抵抗を測定したところ、1×107Ω/□で全光透過率は84%であった。また、目視にて透明性を確認したところ、凝集物は確認されず高い透明性を有するものであった。
実施例5
BET比表面積60m2/gの酸化スズ微粉末を、窒素雰囲気下、エタノールをガス化しながら接触させ、130℃の加熱下で2時間保持することによって表面改質処理した。冷却後に酸化スズ微粉末表面のカーボン量を測定したところ3.2%であり、体積固有抵抗は495Ω・cmであった。この酸化スズ微粉末について熱分析を行なったところ金属Snは確認できなかった。この微粉体について環境加速試験を行なったところ体積固有抵抗の加速比は1.5であった。この酸化スズ微粉体についてLab表色系の値を測定したところ、L値63、a値1、b値−3であった。この表面改質透明導電性微粉末300gと市販のアクリル樹脂(アクリディックA−168、樹脂分50%)600g、トルエン1200g、キシレン1200gと混合し、ダイノーミルでビーズ分散し分散体を作成した。その作成した分散体をPETフィルムに市販の自動アプリケータを用いて膜厚5μmになるよう塗布し、1時間風乾した後に表面抵抗を測定したところ3×107Ω/□で全光透過率は86%であった。また、目視にて透明性を確認したところ、凝集物は確認できなく透明であった。
参考例1
BET比表面積55m2/gの酸化スズ微粉末を、窒素雰囲気下、アセトンガスと接触させながら加熱し、300℃の温度下で2時間保持することによって表面改質処理を行った。冷却後に酸化スズ微粉末表面のカーボン量を測定したところ2.0%であり、体積固有抵抗は10Ω・cmであった。この酸化スズ微粉末を熱分析したところ金属スズは確認されなかった。また、この微粉体について環境加速試験を行なったところ体積固有抵抗の加速比は27であった。この酸化スズ微粉体についてLab表色系の値を測定したところ、L値58、a値2、b値5であった。さらに、この表面改質導電性酸化スズ微粉末300gをダイノーミルでビーズ分散させて20%濃度の水分散体を作成した。この分散体を0.6%ゼラチン水溶液23.8gと、分散液試料(1N NaOHaqでpH7.5に調整したもの)10.0gを混合し、市販の自動アプリケータを使用し、PETフィルム(ルミナー100-T60)に膜厚5μmになるよう塗布し、6時間風乾した後、表面抵抗を測定したところ、1×108Ω/□で全光透過率は83%であった。また、目視にて透明性を確認したところ、凝集物は確認されず、高い透明性を有するものであった。
参考例2
BET比表面積60m2/gの酸化スズ微粉末を、窒素雰囲気下、テトラエトキシシランをガス化しながら接触させながら加熱し、200℃の温度下で2時間保持することによって表面改質処理を行なった。冷却後に酸化スズ微粉末表面のカーボン量を測定したところ1.5%であり、体積固有抵抗は8Ω・cmであった。この酸化スズ微粉末を熱分析したところ金属スズは確認されなかった。この微粉体について環境加速試験を行なったところ体積固有抵抗の加速比は1.3であった。この酸化スズ微粉体についてLab表色系の値を測定したところ、L値63、a値2、b値4であった。さらに、その表面改質導電性微粉末300gと市販のアクリル樹脂(アクリディックA−168、樹脂分50%)600g、トルエン1200g、キシレン1200gと混合し、ダイノーミルでビーズ分散して分散体を作成した。この作成した分散体をPETフィルム(ルミナー100-T60)に市販の自動アプリケータを用いて膜厚5μmになるよう塗布し、1時間風乾した後、表面抵抗を測定したところ、1×106Ω/□で全光透過率は84%であった。また、目視にて透明性を確認したところ、凝集物は確認されず、高い透明性を有するものであった。
〔比較例1〕
BET比表面積300m2/gの酸化スズ微粉末をエタノールに浸漬した後に、窒素雰囲気下で加熱し、250℃の温度下で2時間保持することによって表面改質処理を行った。冷却後に酸化スズ微粉末表面のカーボン量を測定したところ、比表面積が大きいのでカーボン量は12%であった。また、体積固有抵抗は1500Ω・cmであった。この酸化スズ微粉末を熱分析したところ金属スズは確認されなかった。また、この微粉体について環境加速試験を行なったところ体積固有抵抗の加速比は55であった。この酸化スズ微粉体についてLab表色系の値を測定したところ、L値86、a値−2、b値3であった。この表面改質導電性酸化スズ微粉末300gをダイノーミルでビーズ分散して20%濃度の水分散体を作成した。この分散体を0.6%ゼラチン水溶液23.8gと、分散液試料(1N NaOHaqでpH7.5に調整したもの)10.0gを混合し、市販の自動アプリケータを使用して、PETフィルム(ルミナー100-T60)に膜厚5μmになるよう塗布し、6時間風乾した後、表面抵抗を測定したところ9×109Ω/□で全光透過率は84%であった。また目視にて透明性を確認したところ、凝集物が存在し、透明性が低いものであった。
〔比較例2〕
BET比表面積10m2/gの酸化スズ微粉末をエタノールに浸漬した後に、窒素雰囲気下で加熱し、250℃の温度下で1時間保持することによって表面改質処理を行った。冷却後に酸化スズ微粉末表面のカーボン量を測定したところ、比表面積が小さいためにカーボン量は0.05%であった。また、体積固有抵抗は60Ω・cmであった。この酸化スズ微粉末を熱分析したところ金属スズは確認されなかった。また、この微粉体について環境加速試験を行なったところ体積固有抵抗の加速比は15であった。この酸化スズ微粉体についてLab表色系の値を測定したところ、L値44、a値−1、b値−3であった。この表面改質導電性酸化スズ微粉末300gをダイノーミルでビーズ分散して20%濃度の水分散体を作成した。この分散体を0.6%ゼラチン水溶液23.8gと、分散液試料(1N NaOHaqでpH7.5に調整したもの)10.0gを混合し、市販の自動アプリケータを使用して、PETフィルム(ルミナー100-T60)に膜厚5μmになるよう塗布し、6時間風乾した後に、表面抵抗を測定したところ、3×1011Ω/□で全光透過率は78%であった。また、目視にて透明性を確認したところ、凝集物が存在し、透明性が低いものであった。
〔比較例3〕
BET比表面積55m2/gの酸化スズ微粉末を、窒素雰囲気下で、水素ガスと接触させながら加熱し、500℃の温度下で2時間保持することによって表面改質処理を行った。冷却後に酸化スズ微粉末表面のカーボン量を測定したところ、カーボン量は0%、体積固有抵抗は5Ω・cmであった。この酸化スズ微粉末を熱分析したところ金属スズの存在が確認された。また、この微粉体について環境加速試験を行なったところ体積固有抵抗の加速比は0.2であった。この酸化スズ微粉体についてLab表色系の値を測定したところ、L値40、a値4、b値6であった。この表面改質導電性酸化スズ微粉末300gをダイノーミルでビーズ分散して20%濃度の水分散体を作成した。この分散体を0.6%ゼラチン水溶液23.8gと、分散液試料(1N NaOHaqでpH7.5に調整したもの)10.0gを混合し、市販の自動アプリケータを使用して、PETフィルム(ルミナー100-T60)に膜厚5μmになるよう塗布し、6時間風乾した後、表面抵抗を測定したところ、1×108Ω/□で全光透過率は69%であった。また、目視にて透明性を確認したところ、金属スズが存在し、透明性が低いものであった。
〔比較例4〕
BET比表面積60m2/gの酸化スズ微粉末を、窒素雰囲気下で、アセトンガスと接触させながら加熱し、50℃の温度下で2時間保持することによって表面改質処理を行った。冷却後に酸化スズ微粉末表面のカーボン量を測定したところ、カーボン量は0.2%、体積固有抵抗は2000Ω・cmであった。この酸化スズ微粉末を熱分析したところ金属スズは確認されなかった。また、この微粉体について環境加速試験を行なったところ体積固有抵抗の加速比は52であった。この酸化スズ微粉体についてLab表色系の値を測定したところ、L値81、a値1、b値4であった。この表面改質導電性酸化スズ微粉末300gをダイノーミルでビーズ分散して20%濃度の水分散体を作成した。この分散体を0.6%ゼラチン水溶液23.8gと、分散液試料(1N NaOHaqでpH7.5に調整したもの)10.0gを混合し、市販の自動アプリケータを使用し、PETフィルム(ルミナー100-T60)に膜厚5μmになるよう塗布し、6時間風乾した後、表面抵抗を測定したところ、1×1012Ω/□で全光透過率は78%であった。また、目視にて透明性を確認したところ、凝集物が存在し、透明性が低いものであった。
〔比較例5〕
エタノールに代えてヘキサメチルジシラザンを用いた他は実施例1と同様の処理条件で酸化スズ粉末の表面改質を行なった。冷却後に酸化スズ微粉末表面のカーボン量を測定したところ2.0%であり、体積固有抵抗は108Ω・cmであった。この酸化スズ微粉末を熱分析したところ金属スズは確認されなかった。その微粉体について環境加速試験を行なったところ体積固有抵抗の加速比は100であった。この酸化スズ微粉体についてLab表色系の値を測定したところ、L値85、a値−2、b値3であった。この表面改質導電性微粉末300gと市販のアクリル樹脂(アクリディックA−168、樹脂分50%)600g、トルエン1200g、キシレン1200gと混合し、ダイノーミルでビーズ分散して分散体を作成した。この作成した分散体をPETフィルム(ルミナー100-T60)に市販の自動アプリケータを使用し、膜厚5μmになるよう塗布し、1時間風乾した後、表面抵抗を測定したところ、1×1014Ω/□で全光透過率は87%であった。また、目視にて透明性を確認したところ、凝集物は確認されず透明であった。
Figure 0004904575



Claims (7)

  1. 表面改質による粉体表面のカーボン量が0.01〜10%であり、アンチモンおよび金属スズの含有量が熱分析による検出限界以下であり、体積固有抵抗が600Ω・cm以下であって、100℃で2時間加熱による体積固有抵抗の加速比が10倍以下であることを特徴とする表面改質導電性酸化スズ微粉末。
  2. 粉体の色調が、Lab表色系において、L=45〜80、a=−2〜+2、b=−6〜+7である請求項1に記載する表面改質導電性酸化スズ微粉末。
  3. ケイ酸の含有量が10%以下である請求項1または請求項2に記載する表面改質導電性酸化スズ微粉末。
  4. BET比表面積20〜200m2/g、または平均一次粒子径1〜200nmである請求項1〜請求項3の何れかに記載する表面改質導電性酸化スズ微粉末。
  5. 酸化スズ微粉末を不活性雰囲気中、エタノールまたはアセトンの存在下、100〜450℃の温度で、表面のカーボン量が0.01〜10%になるように表面処理することによって、体積固有抵抗が600Ω・cm以下であって、100℃で2時間加熱による体積固有抵抗の加速比が10倍以下である表面改質導電性酸化スズ微粉末を製造することを特徴とする製造方法
  6. 請求項1〜請求項4の何れかに記載する表面改質導電性酸化スズ微粉末を媒体に分散させたことを特徴とする透明性を有する分散体。
  7. 水、有機化合物、樹脂、もしくはこれら2種類以上の混合物からなる媒体を用いる請求項6に記載する分散体。
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