JPS63285118A - 複合導電性粉末およびその製造法 - Google Patents

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】 艮血丘… 本発明は、二酸化チタンと無機平板状物質の粉末に、ア
ンチモン固溶酸化錫の被覆層を施し、導電性および隠ぺ
い性に優れた、新規な複合導電性粉末およびその製造法
に関するものである。特に紙、ゴム、プラスチック等へ
、混入または導電性粉末を含む導電性塗料を塗布または
含浸することによって、導電性および隠ぺい性の付与を
目的とする分野に有用な導電性粉末および製造方法に関
するものである。

従来二技血 導電性粉末で、隠ぺい性を有するものとして、二酸化チ
タン顔料の表面を導電性物質で被覆したもの（特公昭６
０−２１５５３号、特開昭５６−１）４２１５号、特開
昭５６−１）４２１８号）が提案されている。また無機
平板状物質、例えば雲母、カオリナイト等の表面を導電
性物質で被覆した透明導電性粉末として特開昭６０−５
０８１３号、特開昭６０−２５３１）２号が提案されて
いる。

■　＜”パシよ゛と　る口　占 紙やプラスチックへ導電性を付与するためには、これら
絶縁体内部に導電性材料を混入したり、またはこれら導
電性材料を含む導電性塗料を絶縁支持体の表面に塗布ま
たは含浸させることによって達成される。

従来、このような目的に使用されている導電性材料とし
ては、炭素系導電材料、金属系導電材料、全屈酸化物系
導電材料、さらに高分子電解質および無機塩類等イオン
伝導系導電材料がある。これらのうち炭素系導電材料、
金属系導電材料および全屈酸化物系導電材料は、微細粉
末状、粒状、長繊維状など種々の形状をしており、すで
に複合材料として実用に供されているが、高分子に対す
る補強性に欠けたり、また補強性を有しても粗大繊維状
で加工性が悪かったりするため高分子材料との複合材料
として用いるには限度がある。

またイオン伝導系導電材料で処理したものは、大気中の
水分を吸収し湿度変化によってその導電性が大きく左右
され、かつ導電性が小さいという欠点を持っている。

無機粉体の表面に導電処理を施して導電性粉末材料を製
造する方法は公知であって、例えば、特開昭５６−１）
４２１５号ないし１）４２１８号の各公報には通電感熱
紙や静電記録紙等の導電層に用いる素材を得る目的で、
酸化チタン等の金属酸化物粉末を加熱水中に分散させ、
これに塩化錫のアルコール溶液または塩化錫と塩化アン
チモンのアルコール溶液を添加することにより、金属酸
化物粉末の表面に酸化錫または少量のアンチモンを含有
する酸化錫からなる被覆層を形成させて導電性粉末材料
を製造する方法が記載されている。

しかしながら、上記の方法で得られる導電性粉末材料は
、二酸化チタン顔料本来の高い隠ぺい性のため、導電性
塗料等に混入した場合優れた隠ぺい性を発揮するが、核
として微細な球状の二酸化チタンを使用しているため、
塗料中での分散性が悪く、塗料製造において強力な分散
処理が必要であり、さらに塗料中での粒子の接触点が限
られる等の理由により、導電性が悪く、希望する導電性
を得るためには比較的高濃度の添加が必要であり、コス
トやバインダー強度の問題が指摘されている。

一方透明でしかも導電性を有する粉末としては、無機平
板状物質等の表面を導電性物質で被覆した導電性粉末が
あるが、この導電性粉末は隠ぺい性こそないが、塗膜等
に混入した場合、平板状粒子間の接触が球状粒子の場合
の点接触から面接触になるため、高い導電性を発揮する
。以上の点から隠ぺい性および導電性を兼ね備えた導電
性粉末はまだ満足できるものがないために、その改良が
望まれている。

豊汰１抜 本発明者らは、上記の問題点を解決するため、隠ぺい性
の優れた基材である二酸化チタン顔料と、導電性の優れ
た基材である無機平板状物質を複合した導電性粉末につ
いて研究した。その結果、二酸化チタン粉末と無機偏平
状物質をあらかじめ混合、粉砕し一体化した後、導電性
物質を被覆することにより、優れた隠ぺい性と導電性を
兼備した導電性粉末が得られることを見い出したもので
ある。

従来からの隠ぺい性に優れた二酸化チタン等の金属酸化
物粉末に、導電性物質を被覆した導電性粉末と、隠ぺい
性はないが高い導電性を発揮する無機平板状物質等に導
電性物質を被覆した導電性粉末とを混合使用することで
、その両者の特徴を生かした使用も可能であるが、本発
明に見られるごとく二酸化チタン粉末と無機平板状物質
をあらかじめ混合、粉砕し複合一体化した後に導電性物
質を被覆複合化することにより、塗料中での分散性が著
しく改良され、それぞれ別個に作成した導電性粉末を混
合使用するよりも、より優れた隠ぺい性と導電性を兼ね
備えた複合導電性粉末が得られることを見い出したもの
である。

このような複合効果は、あらかじめ混合、粉砕すること
で粒子径および粒子形態の異なる物質がより均一に混合
され、無機平板状粉末と二酸化チタン粉末が均一に混じ
り合ったものに、導電性物質の被覆が行われ、一体化さ
れた複合導電性物質となる。このことが、粒子径および
粒子形態の異なるそれぞれの導電性粉末を混合使用した
時に比べて、より優れた隠ぺい性、導電性および分散性
が得られる理由と推定している。導電性粉末材料として
は、分散性がよく、形状も球状よりはフレーク状が望ま
しい。この理由としては、導電性が導電性顔料粉末同志
の接触−によって生じることは明らかであり、球状粒子
が点接触であるのに対して、フレーク状は面接触となり
、導電性に対して非常に好ましいものとなる。

本発明は二酸化チタンの優れた隠ぺい性と鱗片状雲母等
の無機平板状物質による面接触性を利用したものであり
、この考え方は今までにない新規なものである。本発明
に利用される二酸化チタンは隠ぺい性の面から顔料クラ
スの物が望ましい。

また二酸化チタンはアナターゼ型、ルチル型のいずれで
も使用できる。また無機平板状物質とじては、雲母のほ
かイライト、ブラベイサイト、カオリナイトおよびガラ
ス片などがある。

本発明の導電性粉末の製造方法においては、まず二酸化
チタンおよび鱗片状雲母を二酸化チタンが１０〜９０重
量％、好ましくは２０〜８０ｉ量％で混合し、固型分濃
度２００〜１０００ｇ／Ｃ好ましくは３００〜６００ｇ
／Ｊの水）び濁液を作る。次にこの水辺濁液を湿式粉砕
し、濃度を１０〜５００　ｇ／Ｉ！、好ましくは５０〜
２ｏｏｇ／ｌとする。乾式粉砕の場合は、粉砕復水懸濁
液にする。

導電性被覆は、前記水懸濁液を５０〜１００’Ｃ。

好ましくは７０〜９０℃に加熱し、塩化錫および塩化ア
ンチモンを含む塩酸水溶液を滴下し、導電性被覆を形成
する。滴下する塩化錫および塩化アンチモンの量は、希
望する導電性によって異なるが、通常アンチモンを０．
１〜２５重量％含有し、残りが実質的に酸化錫である被
ｉ層を全体割合で５〜６０重量％を含有する範囲である
。量が少なすぎると希望する導電性が得られず、多すぎ
ても導電性の向上効果は少なく、また経済的でない。

滴下速度は塩化錫および塩化アンチモンの処理量によっ
て異なるが、通常３０分〜４時間、好ましくは１〜２時
間であり、ゆっくりと滴下する。短すぎると被覆が不均
一となり、希望する導電性が得られず、長すぎると生産
性の低下を招くので好ましくない。

次に、反応完了後の懸濁液から酸化錫および酸化アンチ
モンの水和物で被覆された生成物を口過、洗浄そして回
収し乾燥する。その後３００〜８゜０℃、好ましくは５
００〜６００℃の温度で焼成して被覆層の水和物を酸化
物とした後、粉砕処理をして導電性粉末とする。焼成時
間は３０分〜４時間、好ましくは１〜２時間が適当であ
る。焼成条件が上記範囲を甚だしく通説すると、希望す
る導電性が得られない。

以上のように本発明によれば、隠ぺい性のある基体と導
電性の優れた基体から、別々に製造された導電性粉末を
混合するのではなく、導電性被覆処理の前に充分混合、
粉砕処理を行うことにょって、単なる混合よりも隠ぺい
性および導電性に優れた複合導電性粉末が得られる。

一例として、本発明の導電性粉末材料は、比抵抗１０オ
ーム・ｃｍ／ＩＫオーム・（２）の導電性を有し、これ
をバインダーに分散した塗料を絶縁性透明フィルムに塗
布した塗工フィルムは、表面抵抗１０５〜１０９オーム
の導電性と光透過率３３％以下の隠ぺい性を有しく透明
導電性粉末の場合の透過率は９０％以上である。）かつ
湿度変化に対しても極めて安定であった。また鱗片状雲
母の高いアスペクト比のため塗膜中で積層して導電層を
形成するので、希望する導電度が得られるだけの厚みに
導電層を形成すればよく、塗工量を任意に選ぶことがで
きるので経済的である。

以下実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明は勿論これらに限定されるものではない。

実施例１ ルチル型二酸化チタン３７５０ｇと、平均径１４Ｐでア
スペクト比５８を有する、鱗片状雲母粉未＋２５０ｇを
純水１７００ｍ！ｅに攪拌分散させた。

この水懸濁液を湿式粉砕した後１００　ｇ／ｌの濃度に
希釈し、温度８０℃に加熱保持する。次に別途用意した
４ＮのＨヴ水溶液２０００成にＳｎ伎４として１７２９
．８ｇの５ｎＣ１２４−’　ＸＨ２ＯおよびＳ　ｂＣ１
！　３を２３４．２　ｇ溶解した溶液を１時間かけて滴
下した。生成物を口過、洗浄後乾燥し、５００℃で２時
間焼成して複合導電性粉末を得た。

実施例２ ルチル型二酸化チタン２５００ｇと鱗片状雲母２５００
ｇを濃度３００　ｇ／ｌの水懸濁液として用いた以外は
実施例１と同様に処理した。

実施例３ ルチル型二酸化チタン１２５０ｇと鱗片状雲母３７５０
ｇを濃度３００ｇ／ｌの水懸濁液として用いた以外は実
施例１と同様に処理した。

比較例１ ルチル型二酸化チタン５０００ｇを濃度３００ｇ’／Ａ
の水懸濁液として用いた以外は実施例１と同様に処理し
た。

比較例２ 鱗片状雲母５０００ｇを濃度３００　ｇ／βの水懸濁液
として用いた以外は実施例１と同様に処理した。

比較例３ 比較例１と比較例２の導電性粉末を重量比で７５：２５
に混合して、導電性粉末を得た。

比較例４ 比較例１と比較例２の導電性粉末を重量比で５０＝５０
に混合して、導電性粉末を得た。

比較例５ 比較例１と比較例２の導電性粉末を重量比で２５ニア５
に混合して、導電性粉末を得た。

前記実施例および比較例の導電性粉末材料についてその
性能を試験し、表１の結果を得た。

また図１および図２は、表１の結果をグラフ化したもの
である。

なお、表１の評価は次のようにして行った。

１、粉末抵抗（Ω・ｃｍ）：試料粉末１ｇを採取し、３
００　ｋｔｒ／ｃｒｌの圧力で成形して円柱状圧粉体（
直径２３ｍｍ）とし、その抵抗をエレクトロメーター（
タケダ理研社製）で測定した。

２、表面抵抗（Ω／口）：試料粉末を、酢ビー塩ピコポ
リマー（商品名：　　ＶＡＧＩｌ、　ＵＣＣ社製）に混
和して塗料化した後（Ｐ／Ｂ＝１．５）　、１．５ミル
のアプリケーターで、ＰＥＴフィルムへ均一に塗布し、
塗膜の表面抵抗をエレクトロメーター（タケダ理研社製
）で測定した。

３、光透過率（％）：２．と同様の塗工フィルムを直読
ヘイズコンピューター（スガ試験機製）で測定した。

４、隠蔽力（％）＝２．と同様に作成した塗料を白色と
黒色をもつ隠ぺい力測定用紙上に１．５ミルのフィルム
アプリケーターで均一に塗布し、白色と黒色の明るさの
比率で表示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例および比較例の製品の表面抵抗のグラフ
、第２図はそれらの隠ぺい力のグラフである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）二酸化チタンと無機平板状物質を混合、粉砕し、
   粒子表面に、アンチモンを０．１〜２５重量％を含有し
   、残りが実質的に酸化錫からなる被覆層を全体割合で５
   〜６０重量％含有してなる隠ぺい性を有する複合導電性
   粉末。
2. （２）二酸化チタンと無機偏平状物質を二酸化チタンが
   １０〜９０重量％の比率となるように混合し、乾式ある
   いは湿式で粉砕した後、水懸濁液とし、その水懸濁液を
   ５０℃以上の温度に加熱し、１０〜７００ｇ／ｌの塩化
   錫、および０．５〜１８０ｇ／ｌの塩化アンチモンを、
   それらの加水分解を防ぐに足りる塩酸を含む溶液に溶解
   した塩化錫と塩化アンチモンの混合溶液を添加すること
   により、アンチモンを０．１〜２５重量％含有し、残り
   が実質的に酸化錫からなる被覆層を全体割合で５〜６０
   重量％被覆せしめ、被覆生成物をロ過、回収し、焼成す
   る工程からなることを特徴とする隠ぺい性を有する複合
   導電性粉末の製造法。