JPH0571058B2

JPH0571058B2 -

Info

Publication number: JPH0571058B2
Application number: JP62185262A
Authority: JP
Inventors: Haruo Okuda; Hideo Takahashi
Original assignee: Ishihara Sangyo Kaisha Ltd
Current assignee: Ishihara Sangyo Kaisha Ltd
Priority date: 1987-07-24
Filing date: 1987-07-24
Publication date: 1993-10-06
Also published as: JPS6429461A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は、白色導電性付与剤として非針状の白
色導電性粉末と針状の白色導電性物質とを配合し
た導電性組成物に関する。本発明の導電性組成物
は、例えば導電性プラスチツクス、導電性塗料、
導電性ゴム、導電性繊維などとして有用なもので
ある。〔従来の技術〕プラスチツクス、塗料、ゴム、繊維などの無機
系白色導電性付与剤として例えば導電性酸化亜鉛
粉末、低次酸化チタン粉末、アンチモン固溶酸化
錫粉末、その表面に酸化錫及び酸化アンチモンか
ら成る導電層をもつ酸化チタン粉末などの非針状
白色導電性粉末がある。最近では、例えば繊維状
チタン酸カリウムの還元物（特公昭62−3767号）、
その表面に酸化錫及び酸化アンチモンの導電層を
もつ繊維状チタン酸カリウム（特公昭61−26933
号）などの繊維状白色導電性物質が提案されてい
る。〔発明が解決しようとする問題点〕導電性付与剤は、その形状が粒状又は粉末状で
あるより針状（繊維状、棒状も含む）である方
が、またそれ自身の粉体抵抗値が小さい程すなわ
ち導電性が高い程樹脂、ゴムなどの媒体への配合
割合を小さくしても所望の導電性の樹脂製品、ゴ
ム製品などが得られる。これまで市販されている
アンチモン固溶酸化錫粉末、酸化チタンの表面に
酸化錫及び酸化アンチモンから成る導電層を有す
る導電性粉末などは、それ自体の粉体抵抗は１〜
10Ωcmと、非常に優れた導電性を示すものである
が非針状粉末であるために、このものを樹脂、ゴ
ムなどの媒体に配合して所定の導電性を付与する
ためには、媒体に対して50％以上の量の粉末を配
合する必要がある。このために導電性樹脂、導電
性ゴムなどの製品の強度低下を来たし、まだ経済
的でないといつた問題をかかえている。一方、例えば針状チタン酸カリウムの表面に酸
化錫及び酸化アンチモンから成る導電層を被覆し
た針状白色導電性物質は形状の点では問題ないも
のの、非針状白色導電性粉末と比べて高価なため
に経済的でなく、また樹脂、ゴム、繊維などの媒
体での分散が悪いために取り扱いが困難であると
いつた問題がある。〔問題点を解決するための手段〕本発明者等は前記問題点を解決するために種々
研究した結果、以外にも非針状の白色導電性粉末
と針状の白色導電性物質とを混合使用するという
比較的容易な手段により上記の問題を解決するこ
とができた。すなわち、(イ)非針状の白色導電性粉
末と針状の白色導電性物質とを特定の混合割合で
媒体に配合した場合、この混合系と同一の顔料濃
度の針状物単独系とほぼ同等の高い導電性が得ら
れ、針状物の使用料を削減できて経済的であるこ
と及び(ロ)混合系での粉体の分散性は、針状物より
も非針状物の分散性が支配的となり、その結果分
散性もよく、取扱いが容易となることなどの知見
が得られた。本発明は、このような知見に基ずくものであつ
て、有機高分子化合物に白色導電性付与剤を配合
した組成物において、該白色導電性付与剤が非針
状の白色導電性粉末と針状の白色導電性物質とか
ら成り、その混合割合（針状／非針状）が２／８
より針状物が多いことを特徴とする白色導電性組
成物である。本発明で使用する非針状の白色導電性粉末とし
ては、アンチモンを固溶した酸化錫粉末、その表
面に酸化錫及び酸化アンチモンから成る導電層を
もつ酸化チタン粉末、導電性酸化亜鉛粉末などが
あり、中でもその表面に酸化錫及び酸化アンチモ
ンから成る導電層をもつ酸化チタン粉末が導電
性、取り扱い性、着色自由性などの点から好まし
い。なお、本発明において非針状とは、針状でない
ものを意味し、例えば粒状、球状、真球状、その
他不定形なものなどを包含する。前記の非針状の白色導電性粉末は、一般に市販
されているものを用いることができ、また、周知
の方法で製造することができる。これらの粉末は
普通0.01〜10μ好ましくは0.05〜5μの平均粒径の
ものを用いるとよい。また、これらの粉末は、そ
の導電性が、圧力100Kg／cm²下の体積抵抗値とし
て50Ωcm以下好ましくは30Ωcm以下を示すものを
用いるのが適当である。本発明で使用する針状の白色導電性物質として
は、その表面に酸化錫及び酸化アンチモンから成
る導電層をもつ針状チタン酸カリウム、その表面
に酸化錫及び酸化アンチモンから成る導電送をも
つ針状の酸化チタンなどがあり、中でも導電性、
強度、着色自由性の点からその表面に酸化錫及び
酸化アンチモンから成る導電層をもつ針状の酸化
チタンが好ましい。前記の針状の導電性物質のうち、導電性チタン
酸カリウムは市販されているものを或は周知の方
法で製造されるものを用いることができる。針状
の導電性酸化チタンとしては、例えば本出願人が
特願昭61−268084号で提案した方法で製造される
ような、高品位の針状酸化チタンの表面を酸化錫
及び酸化アンチモンから成る導電層で被覆した物
質を用いることができる。前記の針状の白色導電性粉末は、普通長さ３〜
30μ、軸比（長軸／短軸）３〜150のもので、そ
の導電性が、圧力100Kg／cm²下の体積抵抗値とし
て200Ωcm以下を示すものを用いるのが望ましい。前記の各種白色導電性付与剤の媒体である有機
高分子化合物としては、目的、用途などに応じて
次の各種のものから適宜選択して用いることがで
きる。例えば導電性プラスチツクスとして用いる
場合は、塩化ビニル樹脂、ABS樹脂、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、塩化ビニリデン、ポリス
チレン、ポリカーボネート、ナイロン、EVA樹
脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、フエ
ノール樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、ポリ
エステル樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂、フ
ツ素樹脂などの合成樹脂が挙げられる。導電性塗
料として用いる場合は、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、アルキツド樹脂、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、フエノール樹
脂、アミノ樹脂などが挙げられる。導電性ゴムと
して用いる場合は、シリコーンゴム、イソプレン
ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴ
ム、ブチルゴム、ブタジエン−アクリロニトリル
ゴム、エチレン−プロピレン−ジエタンポリマ
ー、エチレン−プロピレンゴム、フツ素ゴム、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレ
ン、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ウレタン
ゴム、多硫化ゴム、クロロスルホン化ポリエチレ
ンゴム、エピクロヒドリンゴムなど従来から知ら
れているものが挙げられる。また、導電性繊維と
して用いる場合は、ポリアミド樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリオレフイン樹脂、ポリビニル樹脂、
ポリエーテル樹脂、ポリカーボネートなどの可紡
性のものが挙げられる。本発明は、前記ような各種の有機高分子化合物
の少くとも一種以上のものを用い、この中に白色
導電性付与剤として非針状の白色導電性粉末と針
状の導電性物質とを特定の混合割合で配合させて
成るものである。普通、有機高分子化合物100重
量部に対し白色導電性付与剤500〜30重量部望ま
しくは300〜40重量部の範囲で配合するのがよい。
白色導電性付与剤としての非針状の白色導電性粉
末と針状の白色導電性物質との混合割合（針状／
非針状）は２／８より針状物を多く、望ましくは
３／７より針状物を多くするのがよい。白色導電
性付与剤における非針状粉末と針状物質との混合
割合が前記範囲より逸脱すると非針状粉末の影響
を受け、導電性の低下を招き、本発明の効果が得
られ難くなる。一般的に表面抵抗10⁹〜10⁴Ω／□の導電性組成
物を得るには、媒体における導電性付与剤の配合
量（導電性付与剤／媒体＋導電性付与剤）が非針
状物のみの場合は50〜80重量％、針状物のみの場
合は30〜50重量％を必要とするが、本発明のよう
に両者を混合して使用することにより、非針状物
が含まれているにもかかわらず30〜50重量％の配
合量で所望の導電性を得ることができる。上述の白色導電性付与剤は、その目的、用途に
応じて適当な慣用の方法により有機高分子化合物
に混合、分散させることができる。このようにして得られた本発明の導電性組成物
は、必要な添加剤を加えて最終の塗料、プラスチ
ツクス、ゴム、繊維などとして利用することがで
きる。〔実施例〕（導電性非針状粉末の製造）特開昭61−286221号に記載された方法に従つて
製造した。すなわち、平均粒径0.25μのルチル型
二酸化チタン粉末を水に分散させて濃度100ｇ／
の懸濁液とした。この懸濁液を70℃に加熱した
後この中に、塩化スズ（SnCl₄・5H₂O）34.9ｇ及
び塩化アンチモン（SbCl₃）3.8ｇを2N−塩酸溶
液500c.c.に溶解した溶液と10％の水酸化ナトリウ
ム水溶液とを該懸濁液のPHを２〜３に維持するよ
うに60分間にわたつて並行添加して、二酸化チタ
ン粉末上に酸化スズ及び酸化アンチモンの水和物
から成る被覆層を形成させた。なお、このときの
懸濁液の最終PHは2.9であつた。次に、被覆され
た二酸化チタン粉末を濾過し、濾液の比抵抗が
50μSになるまで洗浄して被覆された二酸化チタ
ン粉末を回収した。回収された二酸化チタン粉末を電気炉で600℃
にて２時間焼成し、次いでパルペライザーで粉砕
して白色導電性粉末(A)を得た。このようにして得
られた、その表面に酸化錫及び酸化アンチモンか
ら成る導電層をもつ二酸化チタン粉末の体積抵抗
（100Kg／cm²の圧力下）は、1.85Ωcmであつた。（導電性針状物質の製造）特願昭61−268084号（特開昭63−23016号）に
記載された方法に従つて、針状酸化チタンの表面
に酸化錫及び酸化アンチモンから成る導電層を被
覆した。すなわち、ナトリウム分をNa₂Oとして
0.01重量％、リン分をP₂O₅として0.29重量％含
む、TiO₂純度98.5重量％の高品位の針状酸化チ
タンを水に投入して濃度100ｇ／の懸濁液とし、
70℃に加熱した後この中に塩化スズ（SnCl₄・
5H₂O）46.5ｇ及び塩化アンチモン（SbCl₃）6.7
ｇを6N−塩酸水溶液300mlに溶解した溶液と10％
の水酸化ナトリウム水溶液とを該懸濁液のPHを２
〜３に維持するように60分間にわたつて並行添加
して針状酸化チタンの表面に酸化錫及び酸化アン
チモンの水和物から成る被覆層を形成させた。そ
の後濾過し、瀘液の比抵抗が50μSになるまで洗
浄した後120℃で、一昼夜乾燥して電気炉にて600
℃で１時間焼成してSnO₂として16重量％、
Sb₂O₃として3.5重量％の導電層で被覆された針状
の白色導電性酸化チタン(B)を得た。このものは、
長さ３〜5μｍ、軸比30〜120であり、その体積抵
抗（100Kg／cm²の圧力下）は10Ωcmであつた。実施例１上記の導電性二酸化チタン粉末と針状の導電性
酸化チタンとの混合割合が100：０、90：10、
70：30、50：50、30：70、10：90及び０：100の
混合物各12ｇをつくり、これらにそれぞれ脱イオ
ン水（ヘキサメタリン酸ナトリウム0.5重量％含
有）12ｇ及びガラスビーズ26ｇを加えてペイント
シエーカー（Red devil社製＃5110）で30分間混
練し、その後、濾過してガラスビーズを除去し、
ミルベース各24ｇを調製した。この後各ミルベー
ス24ｇのそれぞれにポリビニルアルコール（10重
量％水溶液）120ｇを添加し、撹拌、混合してそ
れぞれの塗料を調製した。このようにして調製された塗料をアート紙に乾
燥膜厚が6μとなるように塗布し、１時間放置後
80℃で１時間乾燥して顔料濃度50重量％の塗膜の
試験紙を作成した。引き続き、上記と同様の各種ミルベースを調製
後ポリビニルアルコール（10重量％水溶液）の添
加量を適宜変更した塗料を調製し、その後同様に
アート紙に塗布放置、焼付して顔料濃度がそれぞ
れ30重量％、40重量％及び83重量％の塗膜（乾燥
膜厚6μ）の試験紙を作成した。以上のようにして作成した各種の試験紙につい
て、デジタルオームメーター（Ｒ−506型、川口
電気製作所製）で電気抵抗を測定し、下記の式か
ら表面抵抗率を算出してその結果を第１図に示し
た。表面抵抗率（Ω／□）＝測定値×50（電極定数）実施例２実施例１で用いたものと同じ導電性二酸化チタ
ン粉末と針状の導電性酸化チタンとを混合割合が
100：０、70：30、50：50、30：70及び０：100の
混合物をつくり、これらを次記組成の塩化ビニル
樹脂組成物に対し第１表に記載の顔料濃度
（PHC）で配合した後２本ロールを用い160℃で
７分間混練した。その後ロールからシートを取り
出し、これを100Kg／cm²の圧力をかけて縦10cm、
横10cm、厚さ0.1cmのシートに成形した。デシタ
ルオームメーターでこのシートの電気抵抗を測定
し、下記の式から体積抵抗率を算出して第１表の
結果を得た。（樹脂組成物の組成）塩化ビニル樹脂（ゼオンEP103、日本ゼオン社
製） 3000ｇ可塑剤（D.O.P.） 90ｇ安定剤（ラウレート系有機錫、KS−20、共同薬
品社製） 30ｇ安定剤（マレエート系有機錫、Ｍ−101D、東京
フアインケミカル社製） 90ｇステアリン酸カドミウム 15ｇ体積抵抗率（Ωcm）＝測定値×10（電極定数）／厚さ（
cm）

【表】実施例３実施例１において非針状の導電性粉末として導
電性酸化亜鉛粉末（23−Ｋ(S)、白水化学製）を用
いること以外は同様にして顔料農度70重量％、50
重量％及び30重量％の塗膜をもつ試験紙を作成し
た後同様にして電気抵抗を測定し、表面抵抗値を
算出した。その結果を第２表に示した。

〔発明の効果〕

本発明では、針状の白色導電性物質と非針状の
白色導電性粉末の特定の混合割合の白色導電性付
与剤を使用することにより、針状の白色導電性物
質の単独使用の場合と同等の高い導電性が得ら
れ、その結果高価な針状の白色導電性物質の使用
量を削減できて経済的である。また、分散性に劣
る針状の白色導電性物質よりも、より分散性に優
れた非針状の白色導電性粉末の分散性が支配的と
なり、従つて混合粉体の分散性は良好なものであ
り、光沢のよい導電性組成物が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は非針状の白色導電性粉末(A)と針状の白
色導電性物質(B)との混合粉体を配合したポリビニ
ルアルコール塗料における混合割合と表面抵抗値
との関係を示すものである。

Claims

【特許請求の範囲】１有機高分子に白色導電性付与剤を配合した組
成物において、該白色導電性付与剤が非針状の白
色導電性粉末と針状の白色導電性物質とから成
り、その混合割合（針状／非針状）が２／８より
針状物が多いことを特徴とする白色導電性組成
物。２非針状の白色導電性粉末が、アンチモンを固
溶した酸化錫粉末、その表面に酸化錫及び酸化ア
ンチモンから成る導電性をもつ酸化チタン粉末、
導電性酸化亜鉛粉末から選ばれる少なくとも１種
の粉末であることを特徴とする特許請求の第１項
に記載の白色導電性組成物。３針状の白色導電性物質が、その表面に酸化錫
及び酸化アンチモンから成る導電層をもつ針状の
酸化チタン或いはチタン酸カリウムであることを
特徴とする特許請求の第１項に記載の白色導電性
組成物。