JPS63256511A - 導電性雲母族ケイ酸塩鉱物粉末及びその製造方法 - Google Patents

導電性雲母族ケイ酸塩鉱物粉末及びその製造方法

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JPS63256511A
JPS63256511A JP9241387A JP9241387A JPS63256511A JP S63256511 A JPS63256511 A JP S63256511A JP 9241387 A JP9241387 A JP 9241387A JP 9241387 A JP9241387 A JP 9241387A JP S63256511 A JPS63256511 A JP S63256511A
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JP
Japan
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powder
conductive
heating
raw material
micaceous
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JP9241387A
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English (en)
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Toshio Omiya
大宮 壽夫
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WANDOO KOGYO KK
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WANDOO KOGYO KK
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

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】 [産業上の利用分野] 本発明は安価な雲母族ケイ酸塩鉱物を原料とする、紙類
及び樹脂類の帯電防止用填料又はコーティング剤として
有用な導電性ケイ酸塩鉱物粉末及びその製造方法に関す
る。
[従来の技術] 従来、静電記録、通電記録及び放電記録等に使用する情
報記録用紙及び産業用記録用紙を製造する際のコーティ
ング剤あるいは樹脂類の帯電防止用填料として導電性酸
化チタン及び導電性酸化亜鉛がよく知られている。
導電性酸化チタンは、一般にチタン鉄鉱(FaOTi0
2)を原料とし、硫酸処理、加水分解、2通、焙焼、等
の化学処理を経て製造される酸化チタンを、還元性又は
不活性の雰囲気の条件下で、活性化剤を混合して、加熱
処理を行い、TIO2をTie 2−nの一部酸素欠除
の状態に変化させることにより製造する。
また、導電性酸化亜鉛ぼ、工業的には硫化亜鉛鉱より製
錬した金属亜鉛を溶融及び酸化して製造される酸化亜鉛
を原料とし、これに酸化ア・ルミニウム等の活性化物買
を加え、還元性雰囲気下で混合加熱焼成して製造してい
る。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、導電性酸化チタンおよび導電性酸化亜鉛
は有色であるため基材である紙類、樹脂類の任意着色を
困難とし、又、基材への分散性も悪いという欠点があっ
た。また、いずれも高価格である。
一方、導電性酸化チタンおよび導電性酸化亜鉛の製法に
おいては■活性化剤を加える必要があること、■よフて
活性化剤と原料を充分均一化するよう混合する必要があ
ること、■還元性又は不活性雰囲気の条件下で加熱焼成
する必要があること、といった点で高度な製造装置、製
造管理が必要であった。
導電性酸化チタンは還元性又は不活性の雰囲気の条件下
で加熱処理を行いTIO!を?10 *−0の形に変化
させたもので、nで示す一部酸素の欠除の状態が低次の
ものより高次のものまであるが、低次のものは濃青色、
高次のものは黒色を示す、導電性は酸素欠除の高次のも
の程良好である。
よって、これらを紙類及び樹脂類の填料又はコーティン
グ剤として使用したときは濃色のため樹脂の色彩調整が
困難であフた。さらに嵩比重も大きいので樹脂への混合
率も多くならざるを得ない。
また、上記の如く、導電性酸化チタンは高価な原料を使
用し、又焼成処理等製造方法も複雑なため、高価な填料
である。
導電性酸化亜鉛や従来の無機質導電性粉末の場合も同様
で、製造方法は金属酸化物を原料とし、一般にこれに少
量の活性化剤を加え、還元性雰囲気又は不活性雰囲気の
条件下で加熱するもので、高価な原料及び活性化剤を使
用し、充分均一化するよう混合する必要があり、加熱に
ついては複雑な装置を必要とし、雰囲気調節も複雑であ
フた。
[問題点を解決するための手段] 本願発明は、上記のような従来の導電性粉末の欠点を解
消すべくなされたものであり、その要旨とするところは
、■絹雲毎、イライト、白雲母等の雲母族ケイ酸塩層状
鉱物で、酸化カリウム(gto )を6.01i量%以
上含み、その平均粒径10ミクロン(μ)以下の微粉末
で、加熱されて、その結晶水の一部を放出して、その体
積比抵抗が10’Ωcm以下であることを特徴とする導
電性雲母族ケイ酸塩層状鉱物粉末にあり、また、■絹雲
毎、イライト、白雲母等の雲母族ケイ酸塩層状鉱物中酸
化カリウム(K2O)を6.0重量%以上含むものを原
料とし、これを微粉砕し、次いで分級して平均粒径10
μ以下の微粉末とし、これを加熱炉で200〜750℃
に加熱して、その結晶水の一部を放出させることを特徴
とする体積比抵抗107Ωcmの導電性雲母族ケイ酸塩
層状鉱物粉末の製造方法、にある。
本願発明は、従来の金属酸化物を原料とじた導電性粉末
とは全く異なり、天然の、原料としても安価な絹雲毎、
イライト、白雲母等の雲母族ケイ酸塩鉱物を使用するも
のである。又、製造方法も上記天然鉱物を微粉砕し、2
00〜750℃で加熱するものであり、極めて簡便な製
造方法である。
本願発明において使用する天然雲母族ケイ酸塩鉱石は比
較的に高白色、高純度のものを用いることが望ましい、
その粉砕はローラーミル、ボールミル等で容易に325
メツシユ以下の微粉砕が可能である。
絹雲毎、イライト、白雲母はいずれも雲母族鉱物で、絹
雲毎及び白雲母は (に、Na)(^l Fa” Mg FeI2) 2−
3 (SIA11401G (OH) xの化学式で示
され イライトは次の化学式 %式%) で示される層状鉱物である。
層構造とはS I”とこれを囲んで0″−とから成る四
面体層と^133(あるいはMg”、Fe”など)とこ
れを囲んだ(OH)−あるいは02−とから成る八面体
層から成っている。
雲母族鉱物は2層の四面体層と、その間にはさまれた八
面体層の結合より成り、三層構造を一単位とし、単位結
晶同志の向い合った四面体層の眉間にカリウム(K)イ
オン、)I2Gを含む構造から成りている。全体の結晶
は上記単位結晶が平面的に、立体的に結合し扁平にはが
れやすい性貢を示す。
本発明者は、この三層構造から成る雲母族鉱物が800
℃程度の温度で加熱処理すると結晶水を放出することに
着目し、これら鉱物を800℃以下で加熱処理した場合
一部結晶水の放出と共に結晶構造、結晶格子の変化も予
想されるので、この場合加熱処理したものの電気特性が
どのように変化するか研究を進めたところ、表−1、表
−2,第1図、第2図1表−31表−4゜′s3図、第
4図に示すような導電性を有するようになることを見出
し、本発明に至った。
第1図は表−1,第2図は表−2,第3図は表−12表
−3,第4図は表−21表−4のそれぞれのデータを基
にグラフ化したものである。
表−13表−2,第1図、第2図における加熱減量は結
晶水の放出によるものであり、結晶水の放出に伴い比抵
抗が変化していることがわかる。
表−1絹 雲 母 比抵抗はプレス圧100 kg/Cm’成型体について
測定以下各表及び各図の比抵抗についても同様にして測
定本実験に用いた絹雲母のに20含有量は8.2重量1
であった。
表−2白 雲 母 本実験に用いた白雲母のに、0含有量はIl、5!i量
零であフた。
表−3絹雲母 加熱時間  各温度5時間保持 本実験に用いた絹雲母のに20含有量は8.2重量%で
あった。
表−4白 雲 母 加熱時間  各温度5時間保持 本実験に用いた白雲母のに20含有量は8.5重量%で
あった。
本発明の原料鉱石の品質は、焼成して高白色の粉末を製
造するものであるから鉄分は少ない程良いのは勿論であ
るが、本発明においては雲母族ケイ酸塩層状鉱物中に2
0を6.0%以上含有するものを用いるものである。に
20が6.0%未満のものでは石英等の不純物が増加し
て、下記の表−5および第5図に示す様に導電性が不足
するからである。
本発明において、粉砕した微粉末は平均粒径10μ以下
とすごものである。10μを超えると填料として粒子が
粗すぎるからである。
本願第2の発明においては、この微粉末を適当な耐火物
のケース(さや)に入れ、電気炉、灯油炉、ガス炉等で
の一般的な箱型加熱炉に装入して加熱すれば良い、勿論
、他の加熱方法も可能である。工業的に大量生産の場合
はロータリーキルンによる加熱が推奨される。
加熱温度は200〜750℃とするものである。
加熱温度が200℃以下又は750℃を超えると導電性
が不充分である。
加熱時間は装入する原料及びケースの重量に関連するが
1時間乃至5時間である。加熱時間が長くなれば体積比
抵抗は小さくなる。
加熱温度は200℃〜750℃であるが、300℃乃至
600℃の範囲がより望ましい、750℃以上では焼結
を起し、焼成後再粉砕を必要とし、かつ微粉砕は困難で
ある。
N極、 [発明の作用] 本発明による雲母族鉱物である絹雲毎、イライト、白雲
母の導電性発現の由来については詳細は不明であるが、
加熱処理によって一部又は全部のH,01O)I  の
形で含まれている結晶水が放出され高温維持の効果によ
り一部の原子配列の変化及びこれに伴う格子欠陥の発生
、或いは眉間に位置するにイオンの移動性の増大による
ものと想像される。
一方絹雲母、白雲母等は500℃乃至700℃の加熱処
理によりC軸方向(結晶の層状方向に対して垂直方向)
はO,a乃至1.5%程度の顕著な膨張をすることが既
に知られており、この点からも眉間距離の増大が考えら
れる。又にイオンのB動性の増大が想像される。
以下、本発明の実施例を示す。
[実施例] 実施例1 −II20を8.5%41%二以下同じ)含有する絹雲
毎原石をローラーミルで粉砕し、分級機にかけて平均粒
径lOμ以下の微粉末とし、これを耐火物のケースにい
れて箱型電気炉に装入し、最高温度aOO℃で加熱した
加熱の過程は、昇温6時間、最高温度維持時間5時間、
冷却時間12時間、計23時間であった。この製品は不
焼結の高白色微粉末で、下記の表−7に示す特性のもの
であった。
また、この製品を情報記録用紙の帯電防止用填料として
使用して、十分な品質を達成できることを確認した。用
紙基材中への分散性も良好であった。
表−7 実施例2 イライト原石を実施例1と同°じ方法で、粉砕、分級し
て平均粒径1.8μで、K2Oを8.0%含有する微粉
末を作り、これを実施例1と同じ方法で加熱して、不焼
結の高白色微粉末で、下記の表−8に示す特性の製品が
得られた。
また、この製品を静電記録用紙の帯電防止用填料として
使用して、十分な品質を達成できることを確認した。用
紙基材中への分散性も良好であった。
表−8 実施例3 に20を8.7%含有する白雲母原石を実施例1と同じ
要領の方法で粉砕、分級して平均粒径3.2μの微粉末
を作り、これを実施例1同じように加熱して、不焼結の
高白色微粉末で下記表−9に示す特性を有する製品が得
られた。
また、この製品を静電記録用紙のコーテイング材として
使用して、十分な品質を達成できることを確認した。用
紙基材中への分散性も良好であった。
表−9 実施例4 に20を8.5%含有する絹雲母原石をローラーミルで
粉砕し分級機にかけて平均粒径4.1μの微粉末とし、
これを耐火物のケースに入れて箱形電気炉に装入し最高
温度400℃で加熱した。
加熱の過程は昇温6時間、最高温度維持時間5時間、冷
却時間12時間、計23時間であった。
この製品は不焼結の高白色微粉末で下記の表−10に示
す特性のものでありた。
また、この製品を静電記録用紙の帯電防止用填料として
使用して、十分な吊質を達成できることを確認した。用
紙基材中への分散性も良好であった。
表−10 [発明の効果] 本発明は、従来の導電性粉末と異なり、天然の安価な雲
母族ケイ酸塩鉱物を原料として使用し、これを粉砕して
加熱処理することにより、紙類及び樹脂類の帯電防止填
料又はコーティング剤として、白色度が高く、しかも、
軽くて嵩比重が小さく分散性の良い導電性粉末を、簡易
な製法により、加えて安価に提供することに成功したも
のであり、その効果は極めて大なるものものである。
本発明による導電性粉末は、原料はケイ酸塩鉱物であり
、比重3.9乃至4.2の酸化チタン又は比重5.5乃
至5.8の酸化亜鉛と異なり、比重は2.7乃至2.8
とはるかに小さく、従ってこれを粉砕後焼成した粉末は
嵩比重が0.2g/ccと小さい、これを紙類及び樹脂
類に混入した場合、他の嵩比重の大きいもの、例えば導
電性酸化チタン(嵩比重0.25〜0.50g/cc)
 、導電性酸化亜鉛(嵩比重0.25〜0.50g/c
c)に比べ、同じ重量では粉末の体積は大きく均一の混
合が行い易い効果がある。更に粉末の形状は微小鱗片状
を示すもので紙類及び樹脂類に混合した場合、粒子の相
互の接触がよく粒子自身の導電性の他に粒子相互の接触
状況の良化、即ち接触の連続性の増大のため導電性向上
に効果ある。一方、本発明による粉末の呈色は高白色で
、白色度(ハンター白色度)で80以上で、導電性酸化
亜鉛の白色度は75〜80、導電性酸化チタン(青色)
の白色度は70〜50に比べてはるかに高白色である。
即ち、淡色より濃色まで、各種色相の色彩調節が可能で
ある。
一方、本発明による粉末の体積比抵抗は10’〜10’
Ωcmlで、静電記録紙及び放電記録紙の半導体コート
層用等に用いられる導電性酸化チタン及び導電性酸化亜
鉛に比べ体積比抵抗は大きいが、用途は紙類及び樹脂類
の帯電防止用填料又はコーティング剤を主とするもので
あるから上記体積比抵抗で十分である。また、前述のよ
うに本発明粉末形状が鱗片状であるため、粒子相互の接
触性の向上により帯電防止材料としての機能が向上でき
るものである。
しかも、粉砕性の良好な天然ケイ酸塩鉱物を原料として
使用し、一般に使用される加熱炉により加熱を行うので
、製造費も低廉である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例を含む絹雲母粉末における加熱温
度と加熱減量、残存1g、L、及び比抵抗の関係を示す
図、第2図は同じく白雲母粉末についての加熱温度と加
熱減量、残存I8ル及び比抵抗の関係を示す一図である
。 第3図は本発明実施例を含む絹雲母粉末についての加熱
保持時間を5時間にした場合の加熱温度と比抵抗の関係
を加熱保持時間2時間の場合と共に示す図、第4図は同
じく白雲母について加熱温度と比抵抗の関係を、加熱保
持時間を5時間にした場合と2時間の場合とを比較して
示す図である。 第5図は本発明における雲母族ケイ酸塩層状鉱物原料の
に20の含有量と比抵抗の関係を示す図である。 第1図 77[]  然 温 度 °C 第2図 力ロ  タ吹  温  B陀   ℃ 第3図 図の上段は@H度2時間7J1熱碌持の場合−下@は各
渇束5時間力4刷呆梧の場合 第4図 力[じ唸(温1整L −ニ 第5図 に20含有量重量% □600℃ 2開閉加熱

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)絹雲母、イライト、白雲母等の雲母族ケイ酸塩層
    状鉱物で、酸化カリウム(K_2O)を6.0重量%以
    上含み、その平均粒径10ミクロン(μ)以下の微粉末
    で、加熱されて、その結晶水の一部を放出して、その体
    積比抵抗が10^7Ωcm以下であることを特徴とする
    導電性雲母族ケイ酸塩層状鉱物粉末。
  2. (2)絹雲母、イライト、白雲母等の雲母族ケイ酸塩層
    状鉱物中酸化カリウム(K_2O)を6.0重量%以上
    含むものを原料とし、これを微粉砕し、次いで分級して
    平均粒径10μ以下の微粉末とし、これを加熱炉で20
    0〜750℃に加熱して、その結晶水の一部を放出させ
    ることを特徴とする体積比抵抗10^7Ωcmの導電性
    雲母族ケイ酸塩層状鉱物粉末の製造方法。
JP9241387A 1987-04-15 1987-04-15 導電性雲母族ケイ酸塩鉱物粉末及びその製造方法 Pending JPS63256511A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1303029C (zh) * 2005-09-13 2007-03-07 杨伦全 导电绢云母粉的制备方法
CN100388392C (zh) * 2005-06-20 2008-05-14 浙江大学 以层状硅酸盐矿物为基体的导电粉体
CN110660531A (zh) * 2019-09-24 2020-01-07 徐州金亚粉体有限责任公司 一种导电云母粉的制备方法
CN110752065A (zh) * 2019-09-24 2020-02-04 徐州金亚粉体有限责任公司 一种浅色导电云母制备方法

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CN110660531A (zh) * 2019-09-24 2020-01-07 徐州金亚粉体有限责任公司 一种导电云母粉的制备方法
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