JPS6235970B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は湿式生成法によつて得られた共沈物を
窒素雰囲気中で焼成することからなる微粉末状の
導電性酸化亜鉛の製造法に関するもので、さらに
詳しくは、フアクシミリにおいて、いわゆる静電
記録紙、あるいは通電感熱紙などの低抵抗処理材
料として好適な導電性を有し、また微粉末状で、
かつ比表面積の小さい等の優れた特性を有する導
電性酸化亜鉛の製造法に関するものである。 一般にフアクシミリ用の導電材としては、紙に
自然紙感をもたせるため無色または白色に近いこ
と、微粉末状ないしは微粉砕が容易であり、体積
固有抵抗が低いことが要求されるが、高温で亜鉛
蒸気を空気によつて酸化し生成させるフランス法
またはアメリカ法で製造された通常の酸化亜鉛は
体積固有抵抗が10⁷〜10¹²Ω・cmの程度であつて
導電材としては適さない。 従来導電性を付与した酸化亜鉛は、通常の酸化
亜鉛粉末と亜鉛より高い原子価の金属元素の酸化
物あるいは焼成後においてそれらの酸化物に変化
しうるものとを混合して、還元性雰囲気中あるい
は1000℃以上の高温で焼成して製造していた。し
かし、1000℃以上の高温で焼成すると、焼成物の
凝集あるいは焼結が起こり、塊状となつて微粉末
状にすることが困難であり、また還元性雰囲気を
使用する場合は爆発の危険があるため、装置が複
雑化し、いずれの場合も技術的、経済的に満足す
べきものではなかつた。 本発明者らは、前記した従来技術の欠点を解消
するために種々研究を行つた結果、湿式生成法で
共沈させて均一に混合なさしめた沈殿物を窒素雰
囲気中で600〜1000℃の範囲内の比較的低温で焼
成することにより、従来の製造法で得られたもの
より体積固有抵抗が低く、微粉末状で、かつ比表
面積の小さい等の性能の優れた導電性酸化亜鉛が
得られるという事実を見い出し、本発明を完全す
るに至つた。 すなわち、本発明は一種またはそれ以上の水溶
性亜鉛塩と焼成後における理論含有率で酸化亜鉛
に対してモル比0.01〜5.0モル％となる酸化アル
ミニウム、酸化ガリウム、或いは酸化インジウム
に変化しうる一種またはそれ以上の水溶性金属塩
とを含む水溶液をアルカリあるいは炭酸アルカリ
で中和することにより、均一に混合なさしめた沈
殿物として共沈させる。得られた共沈物を傾瀉法
などの適当な方法で十分洗浄して含有イオンを除
去した後、濾別して80〜150℃の範囲内で加熱し
て水分を除去し、400〜600℃で予備焼成した後、
必要あれば紛砕し、ついで窒素雰囲気中で600〜
1000℃の範囲内の比較的低温で焼成することを特
徴とする微紛末状の導電性酸化亜鉛の製造法に関
するものである。 以下、本発明を更に詳細に説明する。 本発明において、水溶性亜鉛塩は塩化亜鉛、硝
酸亜鉛、硫酸亜鉛または酢酸亜鉛あるいはその混
合物を含むものが使用される。 又、焼成後に於いて酸化アルミニウム、酸化ガ
リウム或いは酸化インジウムに変化し得る水溶性
金属塩としては、これ等の酸化物の金属元素、即
ちアルミニウム、ガリウム或いはインジウムの塩
化物、硝酸塩、硫酸塩または酢酸塩或いはその混
合物とを含むものが使用される。これ等の塩類
は、焼成後に於いて酸化亜鉛に対してAl₂O₃、
Ga₂O₃或いはIn₂O₃の形で換算して、モル比0.01〜
5.0モル％の範囲になる割合で使用する。この範
囲よりも少なくても、多くても性能を十分発揮し
ない。特に、モル比0.3〜3.0モル％の範囲が好ま
しい。 又、水溶液中で均一に混合なさしめた沈殿物を
共沈させるための中和剤であるアルカリあるいは
炭酸アルカリとしては、次のものが使用される。 例えばアルカリとしては、NaOH、KOH、
NH₄OH等が使用される。又、炭酸アルカリとし
ては、Na₂CO₃、NaHOO₃、（NH₄）₂CO₃・H₂O等
が使用される。 これらの中和剤は固体で使用しても差しつかえ
ないが、水溶液として使用するのが好ましい。 本発明において、アルカリあるいは炭酸アルカ
リの添加は前述したごとき割合の金属塩水溶液を
撹拌しながら中和して共沈物が実質的にもはや生
じなくなるまで行い、その量は溶液のPHを調節し
て７〜10の範囲にする量が使用される。この場
合、溶液の温度は室温〜95℃の範囲で行う。 本発明において、共沈物を濾別し、ついで80℃
〜150℃の範囲内の温度で乾燥して共沈物の水分
を除去した後、紛砕するか否かはいずれでも差し
つかえないが、紛砕するのが好ましい。 又、予備焼成は焼成温度よりも低い温度の400
℃〜700℃の範囲内の温度で空気中で30分以上行
う。 又、焼成は窒素雰囲気中で600℃〜1000℃の範
囲内の温度で30分〜60分間行い、焼成物は窒素雰
囲気中で室温まで放冷する。得られた焼成物は微
粉末状で粉砕を必要としない。焼成温度が1000℃
以上の高温では焼成物が凝集または焼結を起こ
し、微粉末状のものが得られない。又焼成温度が
600℃以下では所望の体積固有抵抗の低いものが
得られない。 本発明で得られた導電性酸化亜鉛の体積固有抵
抗は10¹〜10³Ω・cmであり、平均粒径（D₅₀）は約
１μｍと微粒子状で、比表面積が小さいため大気
中に放置した場合および水中に分散させた場合の
体積固有抵抗の経時変化が小さい等のフアクシミ
リ用低抵抗処理材として優れた性能を有してい
る。 以下本発明の実施例について述べるが、本発明
はこれら特定の例の記載によつて限定されるもの
ではない。各実施例において示した体積固有抵抗
値は室温において直径20mm、厚さ３mmの円板形に
100Kg／cm²の圧力で成型した圧紛体試料について
の測定値であり、粒径は沈降法による測定値であ
り、また比表面積の測定は簡易BET法による測
定値である。 実施例 １ 塩化亜鉛170ｇ、塩化アルミニウム13.5ｇ（酸
化亜鉛に対するAl₂O₃のモル比1.0モル％）を脱イ
オン水１に溶解させ、室温で撹拌しながら14％
アンモニア水を徐々に滴下して反応系の溶液PHを
8.2にした、滴下終了後数分間撹拌した後、共沈
物を傾瀉法にて脱イオン水で十分洗浄して含有イ
オンを除去した後濾別し、100℃で15時間（一
夜）乾燥した。得られた共沈物を空気中で450℃
で１時間予備焼成し、粉砕機で微粉砕した後、窒
素雰囲気中800℃で60分間焼成した。生成物を窒
素雰囲気中で室温まで放冷して導電性酸化亜鉛94
ｇを得た。この紛体の体積固有抵抗は6.7×10
Ω・cm、平均粒径（D₅₀）は1.1μｍ、比表面積は
1.68m²／ｇであつた。 実施例 ２ 酸化亜鉛200ｇ、金属アルミニウム1.5ｇ（酸化
亜鉛に対するAl₂O₃のモル比0.5モル％）を62％硝
酸540ｇに溶解させ、脱イオン水460ｇを加えて80
℃で撹拌しながら20％炭酸ソーダ溶液1600ｇを
徐々に滴下して反応系のPHを9.4にした。滴下終
了後30分間撹拌した後、共沈物を傾瀉法にて脱イ
オン水を用い十分洗浄して含有イオンを除去した
後、濾別し80℃で20時間乾燥した。得られた共沈
物を空気中で600℃で２時間予備焼成した後、窒
素雰囲気中1000℃で30分間焼成した。 生成物を窒素雰囲気中で室温まで放冷し、導電
性亜鉛192ｇを得た。この紛体の体積固有抵抗は
9.2×10Ω・cm、平均粒径1.3μｍ、比表面積は
1.56m²／ｇであつた。 実施例 ３〜16 下記の条件で実施例１と同様にして、微粉末状
の導電性亜鉛を得た。

【表】 比較例 17〜23 比較例として、乾式混合した試料の窒素雰囲気
中での焼成および湿式生成法により均一混合なさ
しめた共沈物の空気雰囲気中での焼成の場合を上
記に上げる。

【表】

【表】 本実施例で得られた導電性酸化亜鉛の体積固有
抵抗は比較例との比較で分かる如く１桁乃至６桁
低く、良好な導電性を有している。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一種またはそれ以上の水溶性亜鉛塩と焼成後
   に於ける理論含有率で酸化亜鉛に対してモル比
   0.01〜5.0モル％となる酸化アルミニウム、酸化
   ガリウム、または酸化インジウムに変化し得る一
   種またはそれ以上の水溶性金属塩とを含む水溶液
   をアルカリ或いは炭酸アルカリで中和することに
   より、均一に混合なさしめた沈殿物として共沈さ
   せて予備焼成した後、窒素雰囲気中で600〜1000
   ℃で焼成することを特徴とする微粉末状導電性酸
   化亜鉛の製造法。