JPH04228426A - 針状あるいは板状低次酸化チタンおよびその製造方法 - Google Patents

針状あるいは板状低次酸化チタンおよびその製造方法

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JPH04228426A
JPH04228426A JP3128855A JP12885591A JPH04228426A JP H04228426 A JPH04228426 A JP H04228426A JP 3128855 A JP3128855 A JP 3128855A JP 12885591 A JP12885591 A JP 12885591A JP H04228426 A JPH04228426 A JP H04228426A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般式TiOx(但し
、xは2未満の正の実数)で表わされる針状あるいは板
状の形状異方性を有する低次酸化チタンおよびその製造
方法に関する。針状あるいは板状低次酸化チタンは、そ
の導電性を利用してプラスチックス、ゴム、繊維などの
導電性付与剤あるいは帯電防止剤として、電子写真複写
紙、静電記録紙などの記録材料の支持体用導電性付与剤
として、また、塗料用の黒色系、灰色系色材として有用
なものであり、さらにその形状異方性を利用して各種樹
脂組成物、ゴム組成物の強度付与剤としても有用なもの
である。
【0002】
【従来の技術】導電性粉末としては、従来からカーボン
ブラックなどが広く使用されているが、このものは、樹
脂媒体での分散性が悪く、しかもその安全性に疑問が持
たれているために、その利用分野は制限される。そこで
、粒状二酸化チタンを還元して得られる低次酸化チタン
(TiOx:xは2未満の正の実数)が用いられるよう
になってきた。しかしながら、導電性付与剤の粒子形状
は、粒状のものより針状あるいは板状である方が樹脂媒
体における導電性付与剤同士の接触が多くなり、より少
ない配合量で所望の導電性が得られることから望ましい
ものである。そこで本出願人は、先に針状二酸化チタン
を還元して針状低次酸化チタンとする方法を提案した(
特開平2−92824号)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】針状あるいは板状二酸
化チタンを還元して得られる針状あるいは板状低次酸化
チタンは、還元の際に粒子成長や粒子焼結を生じて粒子
の粗大化や粒子形状のくずれが起こりやすく、還元前の
形状を保持することは難しい。このように粗大化が生じ
た低次酸化チタンは、その粒度分布巾が広くなったり、
還元度に差が生じたりする。このため、前記低次酸化チ
タンを樹脂に配合した場合には導電性能、補強性能や色
目にバラツキが生じ所望の導電性付与効果や強度付与効
果などが得られ難い。これらの問題を改善するために、
本発明者らは特開平2−92824号において形状保持
剤としてケイ素化合物などをその酸化物換算で0.1〜
0.5重量%の存在下に還元する針状低次酸化チタンの
製造方法を提案した。しかしながら、材料の高品質化に
伴い、より微細であり、かつ、形状異方性に優れた低次
酸化チタンが求められつつある。このため、より微細な
針状あるいは板状の二酸化チタンを用いて還元する必要
があるが、より微細なものを用いる程粒子成長や粒子焼
結が生じやすく、優れた形状異方性を有し、かつ比表面
積の大きい所望の低次酸化チタンを得ることは難しい状
況にある。さらに、低次酸化チタンは、その還元度に応
じて結晶構造が変化するため還元が進むと形状維持が難
しくなる。特に、TiOxがTiO1.0〜TiO1.
25の領域では、その結晶がNaCl型(岩塩型)構造
に変化し、体積収縮を起こし結晶間に空隙が生じて各結
晶がばらばらの状態になりやすく、その結果粒子形状が
維持でき難いという問題も生じている。このような形状
が破壊されやすい針状あるいは板状の低次酸化チタンを
樹脂に配合してもその粒子形状の効果が発揮され難いの
である。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記問題
を改善するために種々研究した結果、針状あるいは板状
の二酸化チタンまたは含水二酸化チタン(以下、針状あ
るいは板状二酸化チタンと称する。)にSiO2として
0.5重量%を越えて30重量%のケイ素化合物を含有
させて、その後還元すると、(1)還元の際の粒子成長
や粒子焼結が少なく、形状異方性が良好で粒度分布巾の
狭い針状あるいは板状低次酸化チタンが得られること、
(2)粒子間でのバラツキが少ない均質な還元度のもの
が得られること、(3)TiOxのxをより小さくした
場合でも形状が維持されやすいこと、(4)本発明の針
状あるいは板状低次酸化チタンが、良好な導電性能を有
し、機械的強度が高く、黒色系、灰色系色材としての色
目、色相の調節が容易であることなど優れた特徴を有す
るものであることを見出した。さらに、(5)針状ある
いは板状二酸化チタンにケイ素化合物として高密度シリ
カを被覆した後還元すると、高密度シリカの被膜がカプ
セル状になり、この中に低次酸化チタンが内包された形
態の針状あるいは板状粒子となること、(6)このカプ
セルによって該低次酸化チタンの一次粒子がばらばらに
なることを防止でき該低次酸化チタンの粒子形状が保持
されやすく、これらの粒子は樹脂媒体に導電性などの優
れた特性を付与するものであること、(7)高密度シリ
カを被着した後の還元では強い還元が可能となり、その
場合還元剤としてアルキルアミンやアンモニアを用いる
と特に望ましいことなどを見出し、本発明を完成した。 すなわち本発明は、次のとおりである。
【0005】1.針状比あるいは板状比が3以上の形状
異方性を有し、SiO2として0.5重量%を越えて3
0重量%までのケイ素化合物を含有した一般式TiOx
(但し、xは2未満の正の実数)で表わされる針状ある
いは板状低次酸化チタン。
【0006】2.SiO2として3〜20重量%のケイ
素化合物を含有した請求項1の針状あるいは板状低次酸
化チタン。
【0007】3.針状比あるいは板状比か3以上の形状
異方性を有し、高密度シリカのカプセルで内包された一
般式TiOx(但し、xは2未満の正の実数)で表わさ
れる針状あるいは板状低次酸化チタン。
【0008】4.高密度シリカカプセルの膜厚が5〜1
00Aである請求項3の針状あるいは板状低次酸化チタ
ン。
【0009】5.最長粒子径の平均値が0.1〜20μ
mである請求項1〜4の針状あるいは板状低次酸化チタ
ン。
【0010】6.針状あるいは板状の二酸化チタンまた
は含水二酸化チタンにSiO2として0.5重量%を越
えて30重量%までのケイ素化合物を含有させ、次いで
還元する一般式TiOx(但し、xは2未満の正の実数
)で表わされる針状あるいは板状低次酸化チタンの製造
方法。
【0011】7.針状あるいは板状の二酸化チタンまた
は含水二酸化チタンの表面に高密度シリカを被着し、次
いで還元する高密度シリカカプセルで内包された一般式
TiOx(但し、xは2未満の正の実数)で表わされる
針状あるいは板状低次酸化チタンの製造方法。
【0012】8.アルキルアミンで還元する請求項6ま
たは7の針状あるいは板状低次酸化チタンの製造方法で
ある。
【0013】本発明において、針状あるいは板状低次酸
化チタンとは、これらの形状のほか、棒状、繊維状、柱
状などの形状異方性を有する低次酸化チタンを意味する
ものであり、低次酸化チタンとは、TiO2を還元して
その還元度に応じて結合酸素量が異なるTiOx(但し
、xは2未満の正の実数)の組成式で表わされるものの
ほか、低次酸化チタンとチタン炭化物の混合物、低次酸
化チタンとチタン窒化物の混合物、酸窒化チタンなどを
含むものである。TiOxのうちのTiOとチタン窒化
物のうちのTiNは同じ結晶構造を持っており、ほぼ同
じX線プロファイルを示す。酸窒化チタンの場合、その
各ピークはTiOとTiNの各ピークの間に位置してい
る。
【0014】本発明の針状あるいは板状低次酸化チタン
は、針状比あるいは板状比が3以上、望ましくは10以
上であり、かつ、SiO2として0.5重量%を越えて
30重量%まで、望ましくは3〜20重量%のケイ素化
合物を含有した一般式TiOx(但し、xは2未満の正
の実数)で表わされるものである。針状比とは、針状な
どの形状を有する粒子の長軸径(最長粒子径)の平均値
と短軸径(最短粒子径)の平均値の比であり、板状比と
は、板状などの形状を有する粒子の3方向(縦、横、厚
み)の最長粒子径の平均値と最短粒子径の平均値の比で
あり、これらの平均値は電子顕微鏡写真などから求める
ことができる。この針状比あるいは板状比が3より小さ
くなると所望の導電性能などが得られにくく、望ましい
ものではない。形状保持剤としてのケイ素化合物の含有
量が0.5重量%以下では、還元時の粒子成長、粒子焼
結の抑制が充分でなく得られる粒子の粒度分布巾が広く
なり、また30重量%より多くしても焼結抑制効果の一
層の向上は期待できない。
【0015】また、本発明の針状あるいは板状低次酸化
チタンは、針状比あるいは板状比が3以上、望ましくは
10以上の形状異方性を有し、高密度シリカのカプセル
で内包された一般式TiOx(但し、xは2未満の正の
実数)で表わされる針状あるいは板状低次酸化チタンで
ある。高密度シリカカプセルの厚みは5〜100A(オ
ングストローム)、望ましくは10〜90Aである。前
記厚みが5Aより薄いと低次酸化チタンの粒子形状を維
持できにくく、100Aより厚くしても形状維持効果の
一層の向上は期待できない。高密度シリカカプセルの膜
厚は、電子顕微鏡写真による実測値や高密度シリカの被
着量、その比重あるいは還元前の二酸化チタンの比表面
積の値を用いた計算式から求めることができるが、本発
明では、電子顕微鏡写真(倍率400000倍)の実測
値を採用する。
【0016】得られる針状あるいは板状低次酸化チタン
の粒子径は、最長粒子径の平均値で表わして0.1〜2
0μm、望ましくは0.1〜10μm、特に望ましくは
0.2〜5μmである。最長粒子径の平均値が、前記範
囲より短かくなりすぎると、樹脂媒体に配合したときに
凝集をおこしやすく、所望の導電性能などが得られにく
く、また長くなりすぎると得られる塗膜、シートの表面
平滑性が悪くなって好ましくない。
【0017】本発明で用いる針状の二酸化チタンまたは
含水二酸化チタンは、たとえば特公昭47−44974
号に記載されているように、ルチルTiO2と塩化ナト
リウムのようなアルカリ金属塩およびオキシリン化合物
とを混合し、次に725〜1000℃で焼成して得られ
たり、また特公昭45−18370号に記載されている
ようにTiO2源、亜鉛化合物、アルカリ金属化合物お
よびリン酸化合物を混合して焼成して得られたり、さら
には、繊維状のチタン酸アルカリを水や酸で処理し、ア
ルカリを除去して得られる。なお、前記特公昭47−4
4974号や特公昭45−18370号で得られる針状
二酸化チタンは普通、焼成後、水で侵出することによっ
てアルカリ金属、リン化合物などの不純物を除去するが
、酸、アルカリなどで抽出、除去して使用することもで
きる。板状の二酸化チタンまたは含水二酸化チタンは、
たとえば、特公昭45−6424号に記載されているよ
うに四塩化チタンなどのチタン化合物を有機溶媒に溶解
した後、高温の加熱基板に塗布して得られる。針状ある
いは板状二酸化チタンまたは含水二酸化チタンの粒子径
は、最長粒子径の平均値で表わして0.1〜20μm程
度が良く、また比表面積が5〜40m2/gのものが良
い。また、還元処理を行う前に予め分級処理を施し、所
望の長さの針状あるいは板状二酸化チタンを選別して用
いることもできる。
【0018】この針状あるいは板状二酸化チタンに、該
二酸化チタンの重量に対してSiO2として0.5重量
%を越えて30重量%まで、望ましくは3〜20重量%
のケイ素化合物を含有させる。ケイ素化合物としては、
ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、シリカゾルなどの
無機ケイ素化合物、シランカップリング剤、シリコンオ
イルなどの有機ケイ素化合物が挙げられる。含有させる
方法としては、たとえば、■針状あるいは板状二酸化チ
タンのスラリーにケイ酸ナトリウムなどのケイ素化合物
を添加し、中和処理や加水分解処理によって該二酸化チ
タンの表面にケイ素化合物を被着させる方法、■針状あ
るいは板状二酸化チタンのスラリーにシリカゾルなどを
添加し、蒸発乾固させる方法、■パルベライザーなどの
粉砕機で粉砕した針状あるいは板状二酸化チタンの粉末
にケイ素化合物を添加し、混合させる方法などが挙げら
れる。ケイ素化合物を針状あるいは板状二酸化チタンの
表面に均一に被着させるうえから、該二酸化チタンのス
ラリーに可溶性ケイ酸塩溶液を添加し、酸やアルカリで
中和して被着させる■の方法が望ましく、特に、該二酸
化チタンの表面にケイ素化合物を高密度シリカの緻密な
膜として被着させる場合は、次記するような方法が望ま
しい。高密度シリカで被着するには、まず、針状あるい
は板状二酸化チタンのスラリーを調製し、該スラリーに
前記ケイ素化合物の水溶液を添加した後60℃以上に加
温したり、または加温下で該スラリーにケイ素化合物を
添加したりする。引き続き酸を加えスラリーpHを5.
0〜8.0に中和した後脱水、洗浄さらに必要に応じて
乾燥を行って高密度シリカを被着した針状あるいは板状
二酸化チタンを得る。必要に応じて、ケイ素化合物を添
加する前の二酸化チタンスラリーにヘキサメタリン酸ソ
ーダなどの分散剤を二酸化チタンの重量に対してリン重
量換算で0.01〜0.5%添加しても良い。前記方法
で使用する酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、炭酸などが
挙げられる。本発明においては、特に、前記の針状ある
いは板状二酸化チタンスラリーのpHをまず、アルカリ
で9.5〜11.0に調整した後、60℃以上、望まし
くは70℃以上、特に望ましくは90℃以上に加温し、
次にケイ素化合物を30〜120分間で少量ずつ添加し
、引き続きスラリーの温度を維持または90℃以上に加
温して、該スラリーに酸を30〜120分間で徐々に加
え中和した後、スラリー温度を維持しながら60〜12
0分間保持することにより、高密度シリカの緻密な被膜
を得ることができる。アルカリとしては、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、アンモニアなどを使用すること
ができる。なお、本発明においては、ケイ素化合物を含
有させる際あるいはその前後で、必要に応じ、リン、ア
ルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミニウム、亜鉛、
ニオブ、タングステン、タンタルなどの無機化合物を形
状保持剤として含有処理することもできる。
【0019】次ぎに、前記のケイ素化合物を含有させた
針状あるいは板状二酸化チタンを還元性物質で還元して
針状あるいは板状低次酸化チタンを得ることができる。 特に、針状あるいは板状二酸化チタンの表面に高密度シ
リカを被着した後加熱還元すると、高密度シリカカプセ
ルで内包した針状あるいは板状低次酸化チタンが得られ
るので望ましい。一般式TiOxのxの値などによって
低次酸化チタンの色、導電性能が変わるので、その用途
に応じて還元処理条件を選定する。還元性物質としては
、通常の金属チタン粉末、オレイン酸やステアリン酸な
どの有機脂肪酸またはその塩、カーボンなどの固体また
は液体の還元性物質、アンモニア、ヒドラジン、メチル
アミンやジメチルアミンなどのアルキルアミン、水素、
一酸化炭素などのガス状還元性物質が挙げられ、これら
の還元性物質の1種または2種以上を使用して行うこと
ができる。金属チタン粉末、アンモニア、ヒドラジン、
アルキルアミンを用いると、比較的低い温度で還元が進
むため粒子焼結の少ない低次酸化チタンが得られるので
好ましい。特に、アルキルアミンやアンモニアは、その
還元力によりTiOxのxをより小さくできるような強
い還元を行い得るので還元性物質として望ましい。 還元は、たとえば、ケイ素化合物を含有させた針状ある
いは板状二酸化チタンを前記の固体または液体の還元性
物質と混合し、不活性ガス雰囲気中で加熱したり、該二
酸化チタンを前記のガス状還元性物質の雰囲気下で加熱
して行うことができる。還元温度は700〜1200℃
、望ましくは700〜1000℃の範囲で行うのが良い
。還元温度が700℃よりも低いと、還元が進みにくく
還元時間が長くかかり、所望の低次酸化チタンが得られ
にくくなるので好ましくない。また、1200℃よりも
高いとケイ素化合物を含有させても粒子成長などを抑制
し難い。還元時間は、還元温度、原料の混合割合などに
より異なり、一概に言えないが、通常1〜10時間であ
る。還元処理は、種々の型式の加熱炉を使用して行うこ
とができるが、工業的には回転炉中で行うのが望ましい
【0020】このようにして得られた針状あるいは板状
低次酸化チタンを必要に応じて水性スラリーとし、水酸
化ナトリウムなどのアルカリまたは硫酸などの酸を加え
、該低次酸化チタンの表面を洗浄、溶解したり、不純物
を溶解することもできる。また、得られた針状あるいは
板状低次酸化チタンを湿式粉砕したり、分級したりした
後、該低次酸化チタンの表面にチタンカップリング剤、
シランカップリング剤、多価アルコール、アルキルアミ
ンなどの有機化合物を1種または2種以上被着し、樹脂
媒体における分散性や耐久性を高めることもできる。有
機化合物の被着量は、低次酸化チタンの重量に対して、
0.1〜10重量%、望ましくは0.3〜3.0重量%
である。湿式粉砕に用いる粉砕機は、ペブルミル、ボー
ルミル、サンドミルなどが使用できる。また、分級に用
いる分級器は液体サイクロンなどの遠心力を利用した分
級器が使用できる。
【0021】本来、低次酸化チタンに絶縁体のケイ素化
合物が存在すれば、その粉末の粉体抵抗値およびその粉
末を混合した塗膜の表面抵抗は高くなる。ところが、実
施例および比較例からも明らかなように、以外にも本発
明の針状低次酸化チタンの粉体抵抗値は、ケイ素化合物
を含まないものと同程度であった。さらに、本発明の針
状低次酸化チタンを配合した塗膜の導電性は、その針状
低次酸化チタンの形状が良いためにケイ素化合物を含ま
ない針状低次酸化チタンを配合したものより良く、特に
高密度シリカカプセルで内包された針状低次酸化チタン
を用いた場合はさらに良好な導電性を示した。
【0022】
【実施例】実施例1 特公昭47−44974号に記載の実施例1に準じて得
た針状二酸化チタンを分級して平均長軸径が3.2μm
、平均短軸径が0.07μmの針状二酸化チタン(比表
面積15.7m2/g)を得た。この分級後の針状二酸
化チタン100gを水1リットルに懸濁させスラリーと
し(スラリーpHは7.0であった。)、次いで該スラ
リーの温度を60℃に加温した後、ケイ酸ナトリウム水
溶液を30分間で滴下した。引き続きこのスラリーに希
硫酸を40分間で滴下してpH7.0に中和し、脱水、
洗浄してケイ素化合物(SiO2として8重量%)を被
着した針状二酸化チタンを得た。次に、前記のケイ素化
合物を被着した針状二酸化チタン(TiO2品位90.
5重量%)に金属チタン粉末(粒度:325メッシュ全
通品、純度:99.1重量%)をモル比3:1の割合で
均一混合し、この混合物を回転炉に装入して窒素ガス気
流の不活性雰囲気中で850℃で3時間加熱した。 次いで得られた生成物を同雰囲気中で70℃まて冷却し
、さらに大気中で常温まで放冷して本発明の針状低次酸
化チタンを得た(試料A)。この試料Aの粉体抵抗値は
1.5Ωcm、粉体色のL値は27.9、a値は−2.
9、b値は−11.8であった。なお、粉体抵抗は、試
料粉末を100Kg/cm2の圧力で成型して円柱状圧
粉体とし、その直流抵抗を測定して求めた。
【0023】比較例1 実施例1において、ケイ素化合物をSiO2として0.
4重量%被着したこと以外は実施例1と同様に処理して
針状低次酸化チタンを得た(試料B)。この試料Bの粉
体抵抗値は2.1Ωcm、粉体色のL値は34.2、a
値は−2.4、b値は−5.7であり、実施例1の試料
Aとほぼ同じ還元度であった。
【0024】実施例2 実施例1と同様に処理して得たケイ素化合物を被着した
針状二酸化チタンを内径15cmの回転炉に装入し、炉
内を窒素ガスで置換した。その後炉内にメチルアミンガ
スを5リットル/分の流速で通気しながら950℃で3
時間加熱した。次いで得られた生成物を同雰囲気中で1
00℃まで冷却し、さらに大気中で常温まで放冷して本
発明の針状低次酸化チタンを得た(試料C)。この試料
Cは酸窒化チタン(X線プロファイルの主ピークのブラ
ック角は42.94deg.)であり、その粉体抵抗値
は0.010Ωcm、粉体色のL値は19.8、a値は
2.5、b値は3.8であった。
【0025】実施例3 実施例1の針状二酸化チタン100gを水1リットルに
懸濁させスラリーとし、水酸化ナトリウム水溶液で該ス
ラリーのpHを11.0に調整し、次いでスラリー温度
を70℃に加温した後、ケイ酸ナトリウム水溶液を30
分間で滴下した。引き続きスラリー温度を90℃に加温
した後、希硫酸を40分間で滴下してpH7.0に中和
し、さらに、60分間保持した。その後脱水、洗浄して
ケイ素化合物(SiO2として8重量%)を被着した針
状二酸化チタンを得た。次に、このケイ素化合物を被着
した針状二酸化チタンを内径15cmの回転炉に装入し
、炉内を窒素ガスで置換した。その後炉内にメチルアミ
ンガスを5リットル/分の流速で通気しながら950℃
で3時間加熱した。次いで得られた生成物を同雰囲気中
で100℃まで冷却し、さらに大気中で常温まで放冷し
て本発明の針状低次酸化チタンを得た(試料D)。この
試料Dは酸窒化チタンであり、膜厚63Aの高密度シリ
カカプセルで内包されていた。また、その粉体抵抗値は
0.015Ωcm、粉休色のL値は18.7、a値は2
.3、b値は3.3であった。
【0026】比較例2 実施例2において、ケイ素化合物を被着していない針状
二酸化チタンを使用すること以外は実施例2と同様に処
理して針状低次酸化チタンを得た(試料E)。この試料
Eは酸窒化チタンであり、その粉体抵抗値は0.015
Ωcm、粉体色のL値は21.8、a値は2.5、b値
は4.7であり、実施例2の試料Cとほぼ同じ還元度で
あった。
【0027】実施例4 特公昭47−44974号に記載の実施例1に準じて得
た針状二酸化チタンを分級して平均長軸径が0.7μm
、平均短軸径が0.04μmの針状二酸化チタン(比表
面積35.0m2/g)を得た。この分級後の針状二酸
化チタンを実施例1と同様に処理してケイ素化合物を被
着した針状二酸化チタン(SiO2として8重量%含有
)を得、次に、この針状二酸化チタンを内径15cmの
回転炉に装入し、炉内を窒素ガスで置換した後炉内をア
ンモニアガスで置換し、さらにアンモニアガスを8リッ
トル/分の流速で通気しながら875℃で6時間加熱し
た。得られた生成物を同雰囲気中で100℃まで冷却し
、さらに大気中で常温まで放冷して本発明の針状低次酸
化チタンを得た(試料F)。この試料Fは酸窒化チタン
であり、その粉体抵抗値は1.1Ωcm、粉体色のL値
は22.5、a値は−0.4、b値は2.4であった。
【0028】比較例3 実施例4において、ケイ素化合物をSiO2として0.
4重量%被着したこと以外は実施例4と同様に処理して
針状低次酸化チタンを得た(試料G)。この試料Gは酸
窒化チタンであり、その粉体抵抗値は1.0Ωcm、粉
体色のL値は23.0、a値は0.4、b値は−0.3
であり、実施例4の試料Fとほぼ同じ還元度であった。
【0029】実施例5 実施例4において、アンモニアガス雰囲気中で950℃
で6時間加熱したこと以外は実施例4と同様に処理して
本発明の針状低次酸化チタンを得た(試料H)。この試
料Hは酸窒化チタンであり、その粉体抵抗値は0.01
1Ωcm、粉体色のL値は15.8、a値は1.5、b
値は−1.0であった。
【0030】実施例6 実施例4の針状二酸化チタン100gを水1リットルに
懸濁させスラリーとし、水酸化ナトリウム水溶液で該ス
ラリーのpHを11.0に調整し、次いでスラリー温度
を70℃に加温した後、ケイ酸ナトリウム水溶液を30
分間で滴下した。引き続きスラリー温度を90℃に加温
した後希硫酸を40分間で滴下しpH7.0に中和し、
さらに、60分間保持した。その後脱水、洗浄してケイ
素化合物(SiO2として8重量%)を被着した針状二
酸化チタンを得た。次に、このケイ素化合物を被着した
針状二酸化チタンを内径15cmの回転炉に装入し、炉
内を窒素ガスで置換した後炉内をアンモニアガスで置換
し、さらにアンモニアガスを8リットル/分の流速で通
気しながら950℃で6時間加熱した。得られた生成物
を同雰囲気中で100℃まで冷却し、さらに大気中で常
温まで放冷し本発明の針状低次酸化チタンを得た(試料
I)。この試料Iは酸窒化チタンであり、膜厚50Aの
高密度シリカカプセルで内包されていた。また、その粉
体抵抗値は0.018Ωcm、粉体色のL値は15.5
、a値は1.4、b値は−1.9であった。
【0031】比較例4 実施例5において、ケイ素化合物を被着しないこと以外
は実施例5と同様に処理して針状低次酸化チタンを得た
(試料J)。この試料Jは酸窒化チタンであり、その粉
体抵抗値は0.010Ωcm、粉体色のL値は15.0
、a値は1.6、b値は−0.9であり、実施例5の試
料Hとほぼ同じ還元度であった。
【0032】実施例7 実施例4と同様に処理して得たケイ素化合物を被着した
針状二酸化チタンを内径15cmの回転炉に装入し、炉
内を窒素ガスで置換した。その後炉内にメチルアミンガ
スを5リットル/分の流速で通気しながら800℃で3
時間加熱した。次いで得られた生成物を同雰囲気中で1
00℃まで冷却し、さらに大気中で常温まで放冷して本
発明の針状低次酸化チタンを得た(試料K)。この試料
Kは酸窒化チタンであり、その粉体抵抗値は0.012
Ωcm、粉体色のL値は13.3、a値は2.2、b値
は−1.0であった。
【0033】実施例8 実施例6と同様に処理して得たケイ素化合物を被着した
針状二酸化チタンを内径15cmの回転炉に装入し、炉
内を窒素ガスで置換した。その後炉内にメチルアミンガ
スを5リットル/分の流速で通気し800℃で3時間加
熱した。次いで得られた生成物を同雰囲気中で100℃
まで冷却し、さらに大気中で常温まで放冷して本発明の
針状低次酸化チタンを得た(試料L)。この試料Lは酸
窒化チタンであり、膜厚50Aの高密度シリカカプセル
で内包されていた。また、その粉体抵抗値は0.011
Ωcm、粉体色のL値は13.1、a値は2.2、b値
は−1.1であった。
【0034】比較例5 実施例7において、ケイ素化合物を被着しないこと以外
は実施例7と同様に処理して針状低次酸化チタンを得た
(試料M)。この試料Mは酸窒化チタンであり、その粉
体抵抗値は0.010Ωcm、粉体色のL値は13.3
、a値は2.4、b値は−1.0であり、実施例7の試
料Kとほぼ同じ還元度であった。
【0035】前記実施例および比較例で得られた針状低
次酸化チタンについてその比表面積(BET法、m2/
g)を測定し、表1の結果を得た。
【0036】
【表1】
【0037】次に、実施例および比較例で得られたの試
料粉末の各20gをそれぞれアクリル樹脂(アクリディ
ックA−165−45、固形分45重量%、大日本イン
キ化学工業製)30.6g、トルエン−ブタノール混合
溶液(混合重量比1:1)16.4gおよびガラスビー
ズ50gと混合した後ペイントシェーカー(Redde
vil社、#5110)に入れて30分間振とうしてそ
れぞれのミルベースを調製した。次に、各ミルベースに
それぞれの顔料濃度が20重量%になるように上記アク
リル樹脂および上記トルエン−ブタノール混合溶液をそ
れぞれ所定量加え、攪拌、混合して塗料を調製した。こ
の塗料をアート紙に乾燥塗膜が20μmになるように塗
布し、40時間自然乾燥して試験紙を作成した。次にデ
ジタルオームメーター(R−506型、川口電気製作所
製)でこの試験紙の電気抵抗を測定し、下記の式から表
面抵抗率を算出して表2の結果を得た。 表面抵抗率(Ω/□)=測定値×50(電極定数)
【0
038】
【表2】
【0039】
【発明の効果】実施例および比較例からも明らかなよう
に、本発明の針状あるいは板状低次酸化チタンは、同じ
還元度で比較しても還元前の形状を保持し、比表面積が
大きく、かつ、形状異方性の大きい低次酸化チタンであ
る。本発明のものを配合した樹脂媒体は、良好な導電性
能を有し、機械的強度が高いものが得られるなど、本発
明の針状あるいは板状低次酸化チタンは優れた特徴を有
するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、実施例3の粒子の構造を示す電子顕微
鏡写真(倍率20000倍)である。
【図2】図2は、実施例3の粒子の構造を示す電子顕微
鏡写真(倍率400000倍)である。
【図3】図3は、実施例6の粒子の構造を示す電子顕微
鏡写真(倍率400000倍)である。
【図4】図4は、比較例4の粒子の構造を示す電子顕微
鏡写真(倍率400000倍)である。
【図5】図5は、実施例7の粒子の構造を示す電子顕微
鏡写真(倍率400000倍)である。
【図6】図5は、実施例8の粒子の構造を示す電子顕微
鏡写真(倍率400000倍)である。
【図7】図7は、比較例5の粒子の構造を示す電子顕微
鏡写真(倍率400000倍)である。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】針状比あるいは板状比が3以上の形状異方
    性を有し、SiO2として0.5重量%を越えて30重
    量%までのケイ素化合物を含有した一般式TiOx(但
    し、xは2未満の正の実数)で表わされる針状あるいは
    板状低次酸化チタン。
  2. 【請求項2】SiO2として3〜20重量%のケイ素化
    合物を含有した請求項1の針状あるいは板状低次酸化チ
    タン。
  3. 【請求項3】針状比あるいは板状比が3以上の形状異方
    性を有し、高密度シリカのカプセルで内包された一般式
    TiOx(但し、xは2未満の正の実数)で表わされる
    針状あるいは板状低次酸化チタン。
  4. 【請求項4】高密度シリカカプセルの膜厚が5〜100
    Aである請求項3の針状あるいは板状低次酸化チタン。
  5. 【請求項5】最長粒子径の平均値が0.1〜20μmで
    ある請求項1〜4の針状あるいは板状低次酸化チタン。
  6. 【請求項6】針状あるいは板状の二酸化チタンまたは含
    水二酸化チタンにSiO2として0.5重量%を越えて
    30重量%までのケイ素化合物を含有させ、次いで還元
    する一般式TiOx(但し、xは2未満の正の実数)で
    表わされる針状あるいは板状低次酸化チタンの製造方法
  7. 【請求項7】針状あるいは板状の二酸化チタンまたは含
    水二酸化チタンの表面に高密度シリカを被着し、次いで
    還元する高密度シリカのカプセルで内包された一般式T
    iOx(但し、xは2未満の正の実数)で表わされる針
    状あるいは板状低次酸化チタンの製造方法。
  8. 【請求項8】アルキルアミンで還元する請求項6または
    7の針状あるいは板状低次酸化チタンの製造方法。
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