JPS6111254B2

JPS6111254B2 -

Info

Publication number: JPS6111254B2
Application number: JP5962080A
Authority: JP
Inventors: Motohiko Yoshizumi
Original assignee: Mitsubishi Metal Corp
Current assignee: Mitsubishi Metal Corp
Priority date: 1980-05-06
Filing date: 1980-05-06
Publication date: 1986-04-02
Also published as: JPS56157438A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、白色にして、良好な導電性を有
し、特にプラスチツクやシリコンゴムなど（以下
これらを総称してプラスチツクと略記する）に混
入して、これに導電性を付与するのに適した導電
性複合粉末の製造法に関するものである。

従来から、金属粉末やカーボン粉末などの導電
性粉末をプラスチツクに混入することによつて、
これに導電性を付与することが行なわれている
が、このようにプラスチツクに金属粉末やカーボ
ン粉末を混入すると、プラスチツクのもつ色調が
損なわれ、灰色または黒色がかつた色調になるた
め、プラスチツクの色調はかなり制限されたもの
になり、さらにプラスチツクが本来具備する透明
性も損なわれるようになることから、その使用分
野はごく限られたものにならざるを得ない。

したがつて、導電性と透明性が要求される、例
えば表示用電極や保護膜、さらに静電防止用フイ
ルムや透明発熱体などの製造には、透明なプラス
チツクの表面にごく薄く金属または酸化インジウ
ムなどの導電層を被覆したものからなるプラスチ
ツクの塗膜やシート、さらに板が多く使用されて
いるのが現状である。

本発明者等は、上述のような透明なプラスチツ
クの表面に導電薄層を形成することによつて透明
性と導電性とを兼ね備えさせるようにするのとは
異つた観点に立ち、プラスチツク中に混入するこ
とによつて、プラスチツクのもつ透明性を損なう
ことなく、これに良好な導電性を付与することの
できる導電性粉末を製造すべく研究を行なつた結
果、 (a) 粉末を混入させても、プラスチツクのもつ透
明性や色調が損なわれないようにするために
は、混入する粉末が光を吸収しない、すなわち
白色を有し、かつプラスチツクの光屈折率：
1.6〜1.7に近い光屈折率をもつか、あるいは0.2
μｍ以下、すなわち可視光の波長より小さい平
均粒径をもつ必要があること。

(b) 酸化錫（以下SnO₂で示す）粉末は、白色を
呈し、かつ導電性を有するが、これにアンチモ
ン（Sb）を含有させると、さらに一段と導電
性が向上するようになること。

(c) 上記(b)項で示したSb含有のSnO₂粉末は2.0〜
2.1の光屈折率を有しており、したがつてこれ
をプラスチツクに、その色調および透明性を損
なうことなく、導電性を付与する目的で混入す
るに際しては、その平均粒径を0.2μｍ以下に
微細化する必要があること。

(d) 従来、Sb含有のSnO₂粉末の製造法として
は、SnO₂粉末とSb化合物とを焼成する方法
や、Sn化合物とSb化合物とを混合した後、焼
成する方法などが知られているが、これらの公
知の製造法によつて製造されたSb含有のSnO₂
粉末は、いずれも0.2μｍを越えた平均粒径を
もつたものになつており、したがつて、これら
の公知の方法では0.2μｍ以下の平均粒径をも
つたSb含有のSnO₂微粉末を製造することはで
きないこと。

(e) しかし、加熱水中に、アルコール、塩酸水溶
液、およびアセトンのうちの１種または２種以
上の混合液に塩化錫（以下SnCl₄で示す）と塩
化アンチモン（以下SbCl₃で示す）とを溶解し
たものからなる溶液を加えると、前記加熱水中
には0.2μｍ以下の平均粒径をもつたSb含有の
SnO₂微粉末が析出生成するようになること。

(f) 上記(e)項において、加熱水中に硫酸バリウム
（以下BaSO₄で示す）粉末を分散させておく
と、このBaSO₄粉末が、加熱水に、SnCl₄と
SbCl₃とを溶解した溶液を加えた際に生ずる加
水分解反応時に分散剤として使用して、析出生
成するSb含有のSnO₂粉末を容易に0.2μｍ以下
の平均粒径をもつた微粉とし、しかもこの結果
析出生成したSb含有のSnO₂微粉末は凝集のな
い、分散性のすぐれたものであること。

(g) BaSO₄粉末は白色を有し、かつプラスチツク
のもつ光屈折率とほぼ同じ1.6の光屈折率をも
つので、これをプラスチツクに混入しても、そ
の色調が損なわれるものではなく、特に前記プ
ラスチツクが数10μｍ以下の厚さを有するフイ
ルムである場合には透明性も損なわれるもので
はないこと。

(h) したがつて、上記(f)項で得られたSb含有
SnO₂微粉末とBaSO₄粉末とからなる混合粉末
を、そのままの状態でプラスチツク中に混入し
ても、これが光の散乱源とはならないので、そ
の色調が損なわれることはなく、しかも前記プ
ラスチツクが数10μｍ以下の厚さを有するフイ
ルムである場合には、その透明性も損なわれる
ことがなく、さらに前記BaSO₄粉末は増量効果
をもつものであり、しかもプラスチツクは前記
Sb含有のSnO₂微粉末によつて良好な導電性を
もつようになること。

以上(a)〜(h)項に示される知見を得たのである。

したがつて、この発明は上記知見にもとづいて
なされたものであつて、１〜10m²/ｇの比表面積
を有するBaSO₄粉末を加熱水中に分散させたもの
からなる加熱懸濁液に、アルコール、塩酸水溶
液、およびアセトンのうちの１種または２種以上
に78〜783ｇ/のSnCl₄と0.085〜212ｇ/の
SbCl₃とを溶解したものからなる溶液を注入する
ことによつて、Sb：0.1〜20重量％を含有し、残
りが実質的にSnO₂からなる組成、および0.2μｍ
以下の平均粒径を有する微粉末を、前記BaSO₄粉
末と混合された状態で析出生成せしめることに特
徴を有するものである。

つぎに、この発明の導電性複合粉末の製造法に
おいて、上記の通りに数値限定した理由を説明す
る。

(a) BaSO₄粉末の比表面積その比表面積が１m²/ｇ未満では、BaSO₄粉
末自体の粒度が粗くなつて、プラスチツクに混
入した場合に、該プラスチツクの強度を劣化さ
せるようになり、一方その比表面積が10m²/ｇ
を越えると、細かくなりすぎて、複合粉末製造
時に加熱水中に均一分散しにくくなり、この結
果反応が不均一になつて均質の複合粉末を得る
のが困難になることから、その比表面積を１〜
10m²/ｇと定めた。

(b) 溶液中のSnCl₄含有量その含有量が78ｇ/未満では、実質的に
SnCl₄の含有量が少なすぎて、加水分解による
Sb含有SnO₂微粉末の析出速度が遅くなり、長
時間の処理時間を必要とするようになつて経済
的でなく、一方783ｇ/を越えて含有させる
と、析出するSb含有SnO₂微粉末の粒径が0.2μ
ｍを越えて大きくなることから、その含有量を
78〜783ｇ/と定めた。

(c) 溶液中のSbCl₃含有量 SnCl₄との相対関係において、その含有量が
0.085ｇ/未満では、析出生成するSb含有
SnO₂微粉末中のSb含有量が0.1重量％未満とな
つてしまい、一方212ｇ/を越えて含有させる
と、逆に前記Sb含有SnO₂微粉末中のSb含有量
が20重量％を越えて高くなることから、その含
有量を0.085〜212ｇ/と定めた。

(d) Sb含有SnO₂微粉末におけるSb含有量その含有量が0.1重量％未満では、所望の良
好な導電性を確保することができず、一方20重
量％を越えて含有させると、粉末の白色が失な
われて青味を帯びるようになつて、プラスチツ
クに混入した際に、その色調や透明性が損なわ
れるようになることから、その含有量を0.1〜
20重量％と定めた。

(e) Sb含有SnO₂微粉末の平均粒径 0.2μｍを越えた平均粒径にすると、可視光
を散乱し、プラスチツク中への混入に際して、
プラスチツクのもつ色調や透明性を損なうよう
になることから、その平均粒径を0.2μｍ以下
と定めた。

なお、この発明の複合粉末におけるSb含有
SnO₂微粉末とBaSO₄粉末との相対割合は、Sb
含有SnO₂微粉末：10〜90重量％、BaSO₄粉
末：残りとするのが望ましく、これはSb含有
SnO₂微粉末の全体割合が10重量％未満では、
導電性を有するSb含有SnO₂微粉末の量が少な
すぎて、複合粉末自体が所望の導電性をもたな
いものとなり、一方、Sb含有SnO₂微粉末の量
が90重量％を越えると、BaSO₄粉末による増量
効果が失なわれて高価になり、経済的でないと
いう理由によるものである。

つぎに、この発明の方法を実施例により具体的
に説明する。

実施例１５m²/ｇの比表面積を有するBaSO₄粉末：100ｇ
を水：1000c.c.に加え、これを温度：90℃に加熱保
持すると共に、これに撹拌を加えて、前記BaSO₄
粉末が均一に分散した加熱懸濁液とし、この状態
を保持しながら、メタノール：300c.c.に86.5ｇの
SnCl₄と10.4ｇのSbCl₃とを溶解して別途調製した
溶液を、１時間かけてゆつくりと注入してSb含
有SnO₂微粉末を析出生成せしめ、ついで前記Sb
含有SnO₂微粉末とBaSO₄粉末とからなる複合粉
末を別し、洗浄し、引続いて結晶性を向上させ
る目的で空気中、温度：500℃に２時間保持の加
熱処理を施すことによつて本発明複合粉末を製造
した。

この結果得られた本発明複合粉末は、10重量％
のSbを含有し、残りが実質的にSnO₂からなる組
成、並びに0.04μｍの平均粒径（粒径が0.2μｍ
を越えるものは全く存在せず）を有する微粉末：
33重量％と、BaSO₄粉末：残りとからなる組成を
有し、かつ白色を呈すると共に、比抵抗：250
Ω・cmを有する導電性の良好なものであつた。ま
た、この本発明複合粉末を、２mmの厚さを有する
塩化ビニール板に40重量％を混入したところ、こ
の結果の塩化ビニール板は、表面抵抗：10⁹Ωを
示し、かつ乳白色を呈するものであつた。さらに
前記塩化ビニール板に赤色染料を加えたところ、
前記塩化ビニール板のもつ導電性が損なわれるこ
となく、前記染料によつて本来付与されていたの
とほぼ同じ赤色が得られた。

実施例２３m²/ｇの比表面積を有するBaSO₄粉末：100ｇ
を使用し、かつ6N塩酸水溶液：300c.c.に86.5ｇの
SnCl₄と4.93ｇのSbCl₃とを溶解したものからなる
溶液を使用する以外は、上記実施例１におけると
同一の条件にて本発明複合粉末を製造した。

この結果得られた本発明複合粉末は、５重量％
のSbを含有し、残りが実質的にSnO₂からなる組
成を有すると共に、0.04μｍの平均粒径（粒径が
0.2μｍを越えるものは全く存在せず）を有する
微粉末：33重量％と、BaSO₄粉末：残りとからな
る組成を有し、しかも白色を呈する比抵抗：600
Ω・cmのきわめて導電性の良好なものであつた。
また、前記本発明複合粉末を45重量％含有した厚
さ：200μｍを有する塩化ビニール板は、10₉Ωの
表面抵抗を示し、かつ半透明性をもつものであつ
た。

実施例３加熱懸濁液に注入される溶液として、アセト
ン：300c.c.に86.5ｇのSnCl₄と10.4ｇのSbCl₃とを
溶解したものからなる溶液を使用する以外は、上
記実施例１におけると同一の条件にて本発明複合
粉末を製造した。

この結果得られた本発明複合粉末は、Sb：10
重量％を含有し、残りが実質的にSnO₂からなる
組成、および0.05μｍの平均粒径（粒径0.2μｍ
を越えるものは全く存在せず）を有する微粉末：
33重量％と、BaSO₄粉末：残りとからなり、白色
の色調を有し、かつ290Ω・cmの比抵抗を有する
導電性の良好なものであつた。また、前記本発明
複合粉末を50μｍの厚さを有するポリエチレンフ
イルムに40重量％混入したところ、前記ポリエチ
レンフイルムのもつ透明性がほとんど損なわれる
ことなく、前記ポリエチレンフイルムは10⁹Ωの
表面抵抗を示した。

なお、上記実施例１では、アルコールとしてメ
タノールを使用した場合について述べたが、この
他のアルコール、例えばエタノールやブチルアル
コール、さらにイソプロピルアルコールなどを使
用しても同様な結果が得られ、また、アルコー
ル、塩酸水溶液、およびアセトンのうちの２種以
上からなる混合液を使用しても同様な結果が得ら
れることは勿論である。

上述のように、この発明の方法によれば、白色
にして導電性の良好な複合粉末を簡単な操作で、
コスト安く製造することができ、しかもこの結果
得られた導電性複合粉末は、プラスチツクに混入
しても、その色調を損なうことがなく、特に前記
プラスチツクが厚さ数10μｍ以下のフイルムであ
る場合には透明性をも損なうことなく、これに良
好な導電性を付与することができる特性をもつの
で、近年表示用電極、保護膜、静電防止用フイル
ム、および透明発熱体などとして多用されるよう
になつてきたプラスチツクの塗膜、シート、およ
び板などの製造に使用した場合にきわめてすぐれ
た性能を発揮するなど工業上有用な効果がもたら
されるのである。

Claims

【特許請求の範囲】

１１〜10m²/ｇの比表面積を有する硫酸バリウ
ム粉末を加熱水中に分散させたものからなる加熱
懸濁液に、アルコール、塩酸水溶液、およびアセ
トンのうちの１種または２種以上の混合液に78〜
783ｇ/の塩化錫と0.085〜212ｇ/の塩化アン
チモンを溶解したものからなる溶液を加えること
によつて、0.1〜20重量％のアンチモンを含有
し、残りが実質的に酸化錫からなる組成を有し、
かつ0.2μｍ以下の平均粒径を有する微粉末を、
前記硫酸バリウム粉末と混合した状態で析出生成
せしめることを特徴とする導電性複合粉末の製造
法。