JP5977602B2

JP5977602B2 - 白色導電性粉末、その分散液、塗料、及び膜

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Publication number: JP5977602B2
Application number: JP2012144439A
Authority: JP
Inventors: 真也白石; 洋利梅田; 鈴夫佐々木
Original assignee: Jemco Inc
Current assignee: Mitsubishi Materials Electronic Chemicals Co Ltd
Priority date: 2012-06-27
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2032-06-27
Also published as: JP2014010902A

Description

本発明は、導電紙、帯電防止服、導電糸、帯電防止塗料、帯電防止壁、帯電防止ローラー等に応用される白色導電性粉末、その分散液、塗料、及び膜に関する。

導電性粉末は帯電防止・帯電制御・静電防止・防塵等の用途に現在広く用いられている。従来の白色導電性粉末は、導電性を高めるために、酸化チタン等の白色粉末と、この白色粉末を被覆する酸化錫とからなる。酸化錫のみの被覆では導電性が不足する場合には、白色粉末にアンチモンドープ酸化錫を被覆している。

具体的には、白色度が損なわれないように改良された白色導電性粉末として、酸化アンチモンをドープした酸化錫導電層（被覆層）を有する白色顔料が開示されている。特に、被覆層にさらに、リン、アルミニウム、モリブデンの少なくとも１種を酸化物として少量含有させた白色導電性粉末が開示されている（特許文献１、２）。また、タングステン、ニオブ、タンタル、アンチモン、フッ素及びリンのいずれか１種の元素を含む二酸化スズの被覆層を有する白色導電性粉末、ならびにこの白色導電性粉末の電子写真用トナー外添剤への応用（特許文献３）が開示されている。

また、環境汚染防止等の観点から、アンチモンフリーの導電材料として、二酸化チタン粒子と、二酸化チタン粒子表面の被覆層を具備し、被覆層がリンを０．１〜１０重量％含む酸化スズからなり、アンチモンを含有しない白色導電性二酸化チタン粉末（アンチモンフリー白色導電性粉末）（特許文献４）が開示されている。

しかしながら、従来の白色導電性粉末は、いずれも光、特に紫外線を照射されると、白色度が低下する（Ｌａｂ表色系におけるＬ値が下がる）欠点があった。

特開平６−１８３７０８号公報特開平６−１８３７３３号公報特開２００４−３４９１６７号公報特開平６−２０７１１８号公報

本発明は、上記課題を解決するため、紫外線を照射しても、Ｌａｂ表色系におけるＬ値の変化が少なく、優れた白色度を維持することができる白色導電性粉末を提供することを目的とする。

本発明の白色導電性粉末は、酸化チタン粒子の表面に、アンチモン、インジウムを含まない酸化錫の被覆層を備えた白色導電性粉末であって、前記酸化チタン粒子が、Ｋ又はＭｇのいずれか又はその両方を、Ｍｇが０．４質量％を超えない範囲で合計０．０１質量％〜０．５質量％含有することを特徴とする。

酸化チタンは、酸素欠損型の結晶構造であり、Ｔｉ^３＋が青紫色を呈するため、光（紫外線）照射されると、酸化チタン粉末の白色度（Ｌ値）は、低下する現象が見られる（青みがかった灰色になる）。その現象を防止するために、上記の２元素を範囲内で添加することで、酸素欠損部位を無くして、白色度（Ｌ値）の低下を防止することができる。
Ｋ又はＭｇは、いずれか一方のみ含有してもよいし、両方を含有してもよい。その場合、Ｋ、Ｍｇの単独又は合計の含有量が０．０１質量％未満では、光照射による着色を防止する効果に乏しい。また、その合計が０．５質量％を超えると、酸化チタンを分散する工程で、ＫやＭｇが溶液に溶出するため、分散不良になって増粘し、酸化錫被覆層が均一にできずに粉体抵抗値の増大を招く。ただし、Ｍｇは単独で０．４質量％含有すると、酸化チタンの分散不良を生じるので、Ｍｇは０．４質量％を上限とした。

本発明の白色導電性粉末において、前記酸化チタン粒子に対する前記酸化錫の質量比が０．５〜１．２であるとよい。
酸化チタン粒子に対する酸化錫の質量比（酸化錫／酸化チタン粒子）が０．５未満であると、導電性粉末の導電性が低くなり、１．２を超えると、導電性粉末のＬａｂ表色系におけるＬ値が低くなり過ぎる場合があり、白色度が求められる場合に好ましくない。

本発明は、上記の白色導電性粉末を分散媒に分散させてなる分散液、その分散液とバインダーとを含有する塗料、その塗料を塗布してなる膜とすることができる。

本発明によれば、酸化チタンにＫ、Ｍｇを上記の範囲で含有させたことにより、紫外線を照射しても、Ｌａｂ表色系におけるＬ値の変化が少なく、このため、長期使用においても優れた白色度を維持することができる。

以下、本発明を実施形態に基づいて具体的に説明する。なお、含有量を示す単位の“％”は、特に示さない限り、質量％である。

〔白色導電性粉末〕
本実施形態の白色導電性粉末は、酸化チタン粒子と、酸化チタン粒子の表面を被覆する酸化錫被覆層とを具備する。
酸化チタン粒子は、白色度が高く、白色導電性粉末を塗膜等にしたときの隠蔽性に優れる。
この酸化チタン粒子は、Ｋ又はＭｇのいずれか又はその両方を、Ｍｇが０．４質量％を超えない範囲で合計０．０１質量％〜０．５質量％含有する。
酸化チタンは、酸素欠損型の結晶構造であり、光（紫外線）が照射されると、結晶中の酸素が、結晶外に離脱することで、Ｔｉ^４＋がＴｉ^３＋に変化する。Ｔｉ^４＋は無色であるが、Ｔｉ^３＋は、青紫色を呈する。そのため、光照射されると、酸化チタン粉末の白色度（Ｌ値）は、低下する現象が見られる（青みがかった灰色になる）。
その現象を防止するために、上記の２元素を範囲内で添加することで、酸素欠損部位を無くすことが可能となる。Ｋ、Ｍｇは価電子の数が少ないため、電子を放出してＫ^＋、Ｍｇ^２＋の陽イオンになり易い。この電子が欠陥にトラップされることにより、Ｔｉ^４＋からＴｉ^３＋への変化を生じにくくして、白色度（Ｌ値）の低下を防止することができる。

Ｋ又はＭｇは、いずれか一方のみ含有してもよいし、両方を含有してもよい。その場合、Ｋ、Ｍｇの単独又は合計の含有量が０．０１質量％未満では、光照射による着色を防止する効果に乏しい。また、その合計がは０．５質量％を超えると、酸化チタンを分散する工程で、ＫやＭｇが溶液に溶出するため、分散不良になって増粘する。そして、次の工程で、塩化錫溶液を滴下して反応する際、ＫやＭｇが酸化チタンからさらに溶媒中に溶出し、更なる増粘を起こす。そのため、塩化錫溶液を滴下した際、均一に混ざりにくくなり、酸化錫被覆層が均一に出来ず、粉体抵抗値の増大を招く。ただし、Ｍｇは単独で０．４質量％含有すると、酸化チタンの分散不良を生じるので、Ｍｇは０．４質量％を上限とした。
酸化チタン粒子中のＫ、Ｍｇの定量は、ＩＣＰ発光分光分析法によりＴｉとＫ、Ｍｇの含有量をそれぞれ測定し、次いで、ＴｉはすべてＴｉＯ_２として存在すると仮定して、酸化チタン粒子中のＫ、Ｍｇの含有量（質量％）を算出することにより、行うことができる。

酸化チタン粒子の平均粒子径は特に限定されるものではないが、樹脂などに分散したときに良好な分散性を得るために３００ｎｍ以下が好ましい。ここで、粒子径は、酸化チタンを分散媒に分散させてレーザー回折／散乱法で測定される分散粒子径であり、平均粒子径はそのメジアン径である。平均粒子径が３００ｎｍを超えていると、分散時に沈降等の問題が生じ易くなる。
なお、平均粒子径が１００ｎｍ未満であると、酸化チタン粒子および／または白色導電性粉末の凝集の問題が生じ、また多量の導電層用材料（すなわち、酸化錫）が必要になってコスト高になるため、１００ｎｍ以上の平均粒子径が好ましい。
酸化チタンの隠蔽力（ｈｉｄｉｎｇｐｏｗｅｒ）を最もよく発揮させるために、酸化チタン粒子の平均粒子径は、２００〜３００ｎｍがより好ましい。隠蔽力とは、ある厚さの塗膜が被覆面を隠し、その被覆面の色を認識できなくする性能を言う。酸化チタン粒子の形状は、特に限定されるものではないが、膜の美観（光沢度）の観点から、鱗片状より、球状、棒状等が好ましい。

酸化チタン粒子の結晶構造は、特に限定されるものではないが、アナターゼ型構造やブルッカイト型構造よりも、ルチル型構造の方が隠蔽力に優れるため好ましい。ルチル型構造の理想化学組成は、ＴｉＯ_２であるが、この組成に限定されない。ここで、ルチル型構造であることの確認は、Ｘ線回折により行われる。酸化チタン粒子の結晶構造がルチル型構造であると、酸化チタン粒子の表面に、酸化スズ粒子を加水分解法により、析出または形成することが容易である。

酸化錫被覆層は、白色導電性粉末に導電性を付与するもので、酸化チタン粒子の表面に酸化錫粒子が付着して形成されたものである。導電性、白色度の点から、酸化錫粒子は、その一部が還元されて組成式がＳｎＯ_{１．２〜２．０}であることが好ましい。また、酸化錫粒子は、リン、フッ素、塩素等でドープされていることがより好ましい。これにより、還元されている酸化錫粒子の導電性等を安定化させることができる。特に酸化錫粒子は、リンでドープされていることが最も好ましい。これにより、優れた光触媒活性が得られる。酸化錫粒子が、酸化錫とリンの合計：１００質量部に対して、リンを０．１〜１０質量部含むことが好ましく、リンの含有量は１〜１０質量部がより好ましい。ここで、リンの定量は、ＩＣＰ発光分光分析法によりＳｎとＰの含有量を測定し、ＳｎはすべてＳｎＯ_２として存在すると仮定して酸化錫の含有量を算出し、酸化錫粒子中のＰの含有量（質量％）を算出することにより、行うことができる。
上記条件を満たす量のリンを含有することにより、無添加のものに比べ、粉体体積抵抗率を１／１０〜１／２０程度低くすることができる場合がある。
なお、環境汚染防止の観点から、酸化錫粒子はアンチモン、インジウムを含まないものとする。
また、Ｋ、Ｍｇも酸化錫粒子中には含まれない。したがって、白色導電性粉末に対してＩＣＰ発光分光分析法により金属量を測定し、その測定結果中、Ｋ、Ｍｇはすべて酸化チタン粒子中に含まれているとして計算することにより、酸化チタン粒子中のＫ、Ｍｇの含有量（質量％）を算出することができる。酸化錫粒子中に、Ｋ、Ｍｇが含まれていないことは、ＥＰＭＡ（電子線マイクロアナライザー（波長分散型Ｘ線分光）ＪＥＯＬ製ＪＸＡ−８５３０Ｆ）等を用いて確認することができる。
酸化錫粉末の平均粒子径は、膜の隠蔽力、導電性、膜強度の観点から、５〜１００ｎｍが好ましく、１０〜３０ｎｍがより好ましい。また、酸化チタンと同様に、酸化錫粉末の形状が鱗片状であると、膜の美観（光沢度）が劣るため、酸化錫粉末の形状は、棒状もしくは球状等が好ましい。

白色導電性粉末中の酸化錫と酸化チタンの質量比は、ＳｎＯ_２／ＴｉＯ_２＝０．５〜１．２であることが好ましく、０．６０〜０．８５がより好ましい。酸化錫の割合が少な過ぎる（ＳｎＯ_２／ＴｉＯ_２が０．５未満）と、白色導電性粉末の導電性および光触媒活性が低くなる場合がある。酸化錫の割合が多過ぎる（ＳｎＯ_２／ＴｉＯ_２が１．２超）と、白色導電性粉末のＬ値が低くなり過ぎる場合があり、白色度が求められる場合に好ましくない。酸化錫と酸化チタンの定量は、以下の方法により行われる。ＩＣＰ発光分光分析法によりＳｎとＴｉの含有量を測定する。次いで、ＳｎはすべてＳｎＯ_２として存在し、ＴｉはすべてＴｉＯ_２として存在すると仮定して、酸化錫及び酸化チタンの含有量を算出する。

白色導電性粉末の平均粒子径は、酸化チタン粒子の平均粒子径と酸化錫粒子の被覆量に依存する。白色導電性粉末の平均粒子径は、特に限定されないが、隠蔽力及び導電性の点から、１１０〜１０００ｎｍが好ましく、５００〜１０００ｎｍがより好ましく、６００〜９００ｎｍが最も好ましい。白色導電性粉末の形状は、粒状、棒状が好ましい。
なお、白色導電性粉末から透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により、酸化チタン粒子及び酸化錫粒子を観察することができ、これらの粒子径を測定することができる。
そして、この白色導電性粉末は、良好な白色度及び適度な導電性を有するので、安全な導電性材料として広く用いることができる。

白色導電性粉末の白色度は、Ｌａｂ表色系におけるＬ値を測定することにより評価することができ、白色導電性粉末に、０．２５ｍＷ／ｃｍ^２の強度の紫外線（ＵＶ）を、２Ｊ／ｃｍ^２の照射量（すわなち８０００秒）まで、室温で照射した後のＬａｂ表色系におけるＬ値と、紫外線照射前のＬ値との差（ΔＬ）の絶対値が、１以下であることが好ましい。この場合、白色導電性粉末の白色度の変化が少ない。ここで、白色導電性粉末のＬ値は、例えば、スガ試験機社製カラーコンピュータ（型番：ＳＭ−７）を用いて測定される。

また、白色導電性粉末に、０．２５ｍＷ／ｃｍ^２の強度の紫外線を、２Ｊ／ｃｍ^２の照射量（すわなち８０００秒）まで、室温で照射し、次いで白色導電性粉末を６０℃で６０分間加熱する。この処理を施した後のＬ値と、紫外線照射前のＬ値との差（ΔＬ）の絶対値が、１以下であることが好ましい。このＬ値の差（ΔＬ）が１以下であると、紫外線照射によってＬ値が低くなっても、加熱により、白色導電性粉末の白色度を復元することができる。
例えば、この白色導電性粉末を樹脂に練り込んで塗料として用いる場合に、その樹脂が紫外線硬化型樹脂であると、塗布後に硬化のために紫外線照射され、それにより白色度が低下するおそれがあるが、その場合でも、オーブンに通すなど加熱することにより、白色度を復元することができる。

白色導電性粉末の導電性は、粉体体積抵抗率を測定することにより評価することができ、白色導電性粉末の粉体体積抵抗率は、５×１０^４Ω・ｃｍ以下であることが好ましく、５×１０^３Ω・ｃｍ以下であることが、より好ましい。本実施形態の白色導電性粉末で想定される用途では、１０^６〜１０^１２Ω／□（Ω／ｓｑ）の表面抵抗率を得るために、粉体体積抵抗率は１Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。ここで、粉体体積抵抗率は以下の方法により測定される。試料粉末を圧力容器に入れて１０ＭＰａで圧縮し圧粉体を作製する。次いで、この圧粉体の抵抗率をデジタルマルチメータによって測定する。

なお、本実施形態の白色導電性粉末においては、酸化錫層（酸化錫粒子）がアンチモン及びインジウムを含まないので、環境汚染を生じる懸念がない。また、アンチモン、インジウムを含まないので、白色導電性粉末を低コストで製造できる。なお、本実施形態において、アンチモン及びインジウムを含まないとは、アンチモン及びインジウムの原料を使用せずに製造されたことを意味し、検出限界が５００ｐｐｍの標準的な分析装置によって、これらの元素が検出されないことをいう。

〔白色導電性粉末の製造方法〕
本実施形態の白色導電性粉末の製造方法の一例を説明する。例えば、Ｋ又はＭｇのいずれか又はその両方を前述した範囲で含有する酸化チタン粒子の表面上に、加水分解法により水酸化錫化合物を析出させる。次いで、水酸化錫化合物を析出させた酸化チタン粒子を乾燥し、不活性ガス雰囲気下で焼成する。以上により、白色導電性粉末を製造することができる。

詳細な製造方法を以下に示す。
Ｋ又はＭｇのいずれか又はその両方をＭｇが０．４質量％を超えない範囲で合計０．０１質量％〜０．５質量％含有する酸化チタン粒子を用意する
酸化チタンにＫを含有させるには、ＫＯＨの水溶液に、純度９９％以上のＴｉＯ₂（例えば石原産業株式会社製ＣＲ−ＥＬ）を混合し、１２０℃にて乾燥後、６００℃で焼成することにより行われる。また、酸化チタンにＭｇを含有させる場合は、ＭｇＣｌ_２の水溶液を用いる他は、Ｋ含有の場合と同様である。Ｋ及びＭｇの両方を含有させる場合は、ＫＯＨとＭｇＣｌ_２の両方を溶かした水溶液を使えばよい。Ｋ、Ｍｇの含有量は、これらの水溶液の濃度により調整することができる。その場合、前述したように、酸化チタンへのＫ、Ｍｇの含有量が多くなり過ぎると、後の酸化錫被覆が均一でなくなるため、ＫとＭｇの成分調整のため、これらＫとＭｇを中和するＮｂとして五塩化ニオブを水溶液に加えてもよい。
このようにしてＫ、Ｍｇを含有した酸化チタンを水に投入し、分散させて、スラリーを得る。このとき、分散剤として、珪酸ソーダ、ヘキサメタリン酸ナトリウム等を添加してもよい。酸化チタン粒子を分散させる程度は、分散機の分散強度、分散時間で調整することができる。

次に、分散させた酸化チタン粒子に水酸化錫を被覆させる。水酸化錫の原料としては、塩化錫などのハロゲン化錫、酸化錫、水酸化錫、錫の硫酸塩、硝酸錫などの錫の無機酸塩（第一錫塩、第二錫塩）などが挙げられ、これらを単独で或いは２種以上混合して用いてもよい。第一錫塩としては、フッ化第一錫、塩化第一錫、ホウフッ化第一錫、硫酸第一錫、酸化第一錫、硝酸第一錫、ピロリン酸錫、スルファミン酸錫、亜錫酸塩などの無機系の塩、アルカノールスルホン酸第一錫、スルホコハク酸第一錫、脂肪族カルボン酸第一錫などの有機系の塩などが挙げられる。第二錫塩としては、上記第一錫塩のそれぞれの第二錫塩が挙げられるが、気体であるもの、難溶性のものなどがある。このため、水酸化錫化合物の原料としては、液体である塩化第二錫または塩化第一錫を用いるのが一般的である。特に、塩化第二錫または塩化第一錫の塩酸水溶液を用いることが、工業的にも望ましい。水酸化錫化合物は、原料を加水分解させることによって得ることができ、この方法は、当業者に公知の方法でよい。具体的には、塩化錫水溶液とアルカリ水溶液を混合して加水分解させることにより、水酸化錫化合物は得られる。このため、以下の方法により、酸化チタン粒子に水酸化錫を被覆させる。分散処理によって得られた酸化チタン粒子スラリーを攪拌しながら、水酸化物の原料となる化合物の溶液とアルカリ溶液をスラリー中に滴下して加水分解させる。これにより、酸化チタン粒子表面上に水酸化錫を析出、被覆させる。反応温度は、析出する水酸化錫を適度の大きさにして良好な導電性を得るために、好ましくは５０〜１００℃であり、より好ましくは７０〜９８℃である。

溶液（溶媒）としては、上記第二錫塩や第一錫塩を溶解可能なものであればよく、水、アルコール等が挙げられる。アルコールとしては、メタノール、エタノール等が挙げられる。なお、溶液に水を用いる場合には、第二錫塩や第一錫塩を溶解した後であり、かつ第二錫塩や第一錫塩が自発的に加水分解を始める前に、アルカリ添加により加水分解させることが好ましい。

次に、水酸化錫が被覆された酸化チタン粒子に対して、通常の洗浄、乾燥、粉砕等の処理を行う。

上記処理の後、アルゴンガス、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で、焼成を行う。焼成の温度は、３００℃以上８００℃以下が好ましく、４００℃以上７００℃以下が特に好ましい。焼成温度が３００℃以上であると、酸化第二錫が生成し、酸化第二錫に酸素欠陥を形成できる。焼成温度が８００℃以下であると、目的の導電性が得られる。また、熱処理（焼成）の時間は、１０分以上８時間以下が好ましく、２０分以上６時間以下が特に好ましい。ただし、焼成炉により、熱処理時間は適宜変更される。

なお、水酸化錫化合物にリンを含有させる方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。（１）水酸化錫化合物の原料として、リンを含む化合物を用いる方法。（２）予め、リンの原料を、水酸化錫の原料を含有する溶液に溶解しておき、リンを含む水酸化錫を形成する方法。（３）水酸化錫の被膜を形成した後に、リンの原料を添加し、水酸化錫の被膜にリンを含有させる方法。水酸化錫の被覆をより均一に形成するためには、上記（２）の方法がより好ましい。また、焼成前にリンの原料を散布し、焼成中にリンを酸化錫に拡散させる方法でも良い。
リンの原料としては、例えば、オルトリン酸、メタリン酸、ピロリン酸、トリポリリン酸、亜リン酸、次亜リン酸およびこれらのアンモニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等を使用することができる。

以上のようにして水酸化錫の被膜を形成した酸化チタン粒子を焼成した後、必要に応じて粉砕等の処理を行うことにより、酸化チタン粒子の表面に酸化錫被覆層を形成した白色導電性粉末が得られる。
本実施形態の白色導電性粉末は、安全な導電性材料として広く用いることができる。また、以下に示すように、分散媒に分散させた分散液、その分散液とバインダーとを含有する塗料、その塗料を塗布してなる膜として使用することができる。そして、例えば、導電紙、帯電防止服、導電糸、帯電防止塗料、帯電防止壁、帯電防止ローラーの用途等における導電性材料として好適に使用される。

〔分散液〕
本実施形態の分散液は、分散媒と、前記分散媒に分散された本実施形態の白色導電性粉末を含有する。分散媒としては、水、エタノール、メタノール、イソプロピルアルコール、トルエン、メチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどが挙げられる。

上記分散液の固形分濃度は、質量基準で１〜７０％であり、好ましくは１０〜５０％である。分散液のｐＨは４〜１２であり、好ましくは５〜１０である。ここで、固形分には、白色導電性粉末、無機分散剤及び有機分散剤が含まれる。

〔塗料〕
本実施形態の塗料は、上記分散液と、バインダーを含有する。バインダーとしては、樹脂、シリカゾルゲル、ソーダガラス等が挙げられる。樹脂、シリカゾルゲル、ソーダガラスは、単独で使用できるが、シリカゾルゲル、ソーダガラスを樹脂と共に使用しても良い。シリカゾルゲル又はソーダガラスを含有することによって、白色導電性粉末のパッキング（充填）効果が高められる。このため、塗料を基板に用いる場合、基板上での白色導電性粉末の充填効果が高められ、良好な導電性が得られる。また、シリカゾルゲルやソーダガラスは、耐熱性に優れる。このため、塗料を用いて形成された膜が、デバイス化工程などの加熱処理を施される場合、熱による変質を防ぐことができる。樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール樹脂、塩ビ−酢ビ樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、アクリル−スチレン共重合体、繊維素樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、石油樹脂、セラック、ロジン誘導体、ゴム誘導体などの天然系樹脂などが挙げられる。

白色導電性粉末の配合量は、樹脂１００質量部に対して、２０〜４００質量部であり、好ましくは１００〜３００質量部である。

〔膜〕
本実施形態の白色導電性粉末を含有する組成物を用いてなる膜は、本実施形態の白色導電性粉末を含有する。
本実施形態の塗料を導電性が要求される用途に使用する場合には、例えば塗料をプラスチック成形体、紙、高分子フィルムなどの絶縁性基体に塗布する。これにより、基体上に表面平滑性や密着性に優れた導電性の膜を形成できる。

以下に、実施例により、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
結晶構造：ルチル型構造、ルチル化度：９７％で、表１に示すＫ含有量、Ｍｇ含有量の二酸化チタン粉末を用意した。この二酸化チタン粉末（１００ｇ）を、水（４００ｇ）に添加して、ビーズミルにて分散処理し、スラリーを作製した。このとき、スラリー中に分散している二酸化チタン粒子の分散粒子径をレーザー回折／散乱式粒度分布測定装置（堀場製作所製、型番：ＬＡ−９５０）で測定し、メジアン径（平均粒子径）を求めた。

次いで、ｐＨを１程度に維持し、かつ温度を９０〜１００℃に維持しながら、スラリー中に、５５％ＳｎＣｌ_４水溶液（２８４ｇ）と８５％Ｈ_３ＰＯ_４水溶液（６．９ｇ）の混合液と、苛性ソーダ水溶液とを同時に滴下し、中和反応を行った。反応後、得られた結晶物から副生塩および金属不純物を除去するために、結晶物を洗浄し、次いで１１０℃で乾燥した。乾燥後の粉末を、窒素雰囲気下、６５０℃で焼成した。ハンマーミルを用いて焼成物を粉砕することで、白色導電性粉末を得た。
得られた白色導電性粉末を圧力容器に入れて１０ＭＰａで圧縮することにより圧粉体を作製し、この圧粉体の粉末体積抵抗率をデジタルマルチメータ（横河電機製：ＤＭ−７５６１）で測定した。

また、白色導電粉末のＬ値をスガ試験機製カラーコンピュータ（型番：ＳＭ−７）で測定した。
この白色導電性粉末：１０ｇを、シャーレに均一に充填した。そして、紫外線（ＵＶ）照射装置を用いて、強度：０.２５ｍＷ／ｃｍ^２の紫外線を、ＵＶ照射量が２J／ｃｍ^２になるまで（８０００秒）、室温で照射した。ＵＶ照射後、再度Ｌ値を測定し、ＵＶ照射後のＬ値とＵＶ照射前のＬ値の差（ΔＬ：〔（ＵＶ照射後のＬ値）−（ＵＶ照射前のＬ値）〕）を求めた。
次に、ＵＶ照射した粉末を、大気雰囲気下にて、６０℃で１時間加熱した後にさらに１６０℃で１時間加熱し、加熱後のＬ値を測定し、加熱後のＬ値と、ＵＶ照射前のＬ値の差（ΔＬ６０：〔（ＵＶ照射して加熱後のＬ値）−（ＵＶ照射前のＬ）〕）を求めた。

なお、比較例としては、二酸化チタンにＫ及びＭｇのいずれも含有しないもの（比較例１）、Ｋの含有量が０．５質量％を超えているもの（比較例２）、Ｍｇの含有量が０．４質量％を超えているもの（比較例３）、Ｋ及びＭｇの合計の含有量が０．５質量％を超えているもの（比較例４）を試験した。
これらの結果を表１に示す。粉末の体積抵抗値に関して、指数での表示１０^ｎは、Ｅ＋ｎとして表示する。

表１から明らかなように、酸化チタン粒子がＫ又はＭｇのいずれか又はその両方をＭｇが０．４質量％を超えない範囲で合計０．０１質量％〜０．５質量％含有した実施例の場合、ＵＶ照射によるＬ値の低下が小さく、ＵＶ照射後のＬ値とＵＶ照射前のＬ値の差（ΔＬ）は１以下であった。また、ＵＶ照射後、加熱することにより、ＵＶ照射前のＬ値との差がさらに小さくなり、白色度が向上することがわかる。
比較例の場合は、ＵＶ照射により白色度が大きく低下している（Ｌ値の低下が１より大きい）。酸化チタン粒子にＫ，Ｍｇのいずれも含有していない比較例１の場合は、ＵＶ照射後に加熱してもＬ値は復元しない。比較例２〜４の場合は、ＵＶ照射後の加熱によりＬ値の低下は小さくなり、白色度が復元することが認められるが、体積抵抗率が大きく、導電性が不足する。

Claims

酸化チタン粒子の表面に、アンチモン、インジウムを含まない酸化錫の被覆層を備えた白色導電性粉末であって、前記酸化チタン粒子が、Ｋ又はＭｇのいずれか又はその両方を、Ｍｇが０．４質量％を超えない範囲で合計０．０１質量％〜０．５質量％含有することを特徴とする白色導電性粉末。
前記酸化チタン粒子に対する前記酸化錫の質量比が０．５〜１．２であることを特徴とする請求項１記載の白色導電性粉末。
請求項１又は２記載の白色導電性粉末を分散媒に分散させてなる分散液。
請求項３記載の分散液とバインダーとを含有する塗料。
請求項１又は２記載の白色導電性粉末を含有する組成物を用いてなる膜。