JP2002519829A - 淡色の導電性被覆粒子 - Google Patents

淡色の導電性被覆粒子

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、静電気消散性組成物の製造に特に有用な導電性淡色被覆粒子の作製方法を提供する。この被覆粒子は、静電気消散性の複合材を作製するのに有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 技術分野 本発明は、静電気消散性組成物の製造に特に有用な、導電性の淡色被覆粒子の
作製方法を提供するものである。被覆粒子は、静電気消散性複合材を作製するの
に特に有用である。
【０００２】 発明の背景 静電気は一般的な問題である。工業においては、静電気放電（ＥＳＤ）事象が
、装置故障、製造欠陥、および溶剤または可燃性ガスの爆発の原因となることさ
えある。静電気を抑制する方法の１つは、静電気消散性の材料を使用することで
ある。静電気消散性材料は、製造に際してエレクトロニクス工業環境と病院環境
とを必要とすることが多い。静電気消散性材料の例として、溶剤取扱領域の床張
り材、電子部品取扱用の成形プラスチックトレイなどがある。
【０００３】 静電気消散性材料は、絶縁性材料と導電性材料の間の電気抵抗を有する。一般
に、表面抵抗率１０1 2Ω／スクエアおよび／または体積抵抗率１０11Ωｃｍの材
料は、不導体すなわち絶縁体と見なされる。表面抵抗率１０5Ω／スクエア未満
および／または体積抵抗率１０4Ωｃｍ未満の材料は、導電性であると見なされ
る。前述の値の間にある表面抵抗率と体積抵抗率は、静電気消散性であると見な
される。詳細には、静電気消散性材料は、表面抵抗率１０5〜１０12Ω／スクエ
アおよび／または体積抵抗率１０4〜１０11Ωｃｍを有する。静電気消散用途の
中には、表面抵抗率が１０6〜１０9Ω／スクエアおよび／または体積抵抗率が１
０5〜１０8Ωｃｍであることを要するものもある。（静電気放電専門用語集のた
めのＥＳＤ協会勧告（ＥＳＤ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ａｄｖｉｓｏｒｙ ｆ
ｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｔｅｒｍｉｎｏｌｏ
ｇｙ）、ＥＳＤ−ＡＤＶ１．０−１９９４、静電気放電協会発行、ローム、ＮＹ
１３４４０）。
【０００４】 表面抵抗率は、材料の表面で測定される。材料の表面抵抗率を測定する一般的
な方法は、表面上に電極を配置し、そして電極間の抵抗を測定するというもので
ある。そして、電極の大きさおよび電極間の距離を利用して、抵抗をΩ／スクエ
ア単位の表面抵抗率に変換する。
【０００５】 体積抵抗率は、材料の嵩すなわち体積を利用して測定される。材料の体積抵抗
率を測定する一般的な方法は、電極を材料の上面および下面に配置し、その後、
電極間の抵抗を測定するというものである。電極の面積および複合材の厚さを利
用して、抵抗をΩｃｍ単位の体積抵抗率に変換する。
【０００６】 一般に使用されている多くの材料は非導電性である。その例は、ポリエチレン
またはポリスルホンなどのポリマー、およびビスフェノールＡを使用した樹脂な
どのエポキシ樹脂である。これらの材料を静電気消散性にするための方法の１つ
は、それらに導電性粒子を添加することである。導電性粒子を添加することによ
って静電気消散性にされた非導電性材料は、静電気消散性複合材と呼ばれる。非
導電性材料を静電気消散性にするには、材料内に導電経路網を生成するに足る量
の導電性粒子を加えなくてはならない。これらの経路は、互いに電気接触状態に
ある導電性粒子によって形成される。導電率のレベルは、粒子によって作られる
導電性経路の数によって変化する。粒子の数が少なすぎると、複合材に静電気消
散特性を与える十分な導電性経路が存在しない。
【０００７】 静電気消散性複合材のための従来の導電性粒子は、炭素、グラファイト、およ
び金属などである。これらの粒子にはいくつかの欠点がある。これらは分散させ
るのが難しく、また、静電気消散特性が粒子充填剤に強く依存している。これに
より、所望の導電率範囲内の複合材を生成することが難しくなる。これらの導電
性粒子は、色も暗く、静電気消散性複合材に黒ずんだ色を加える。
【０００８】 日本公開特許公報／特開昭５３（１９７８年）−９８０６号および特開昭５３
（１９７８年）−９８０７号（水橋、他）は、導電性の酸化インジウムまたは酸
化スズまたは酸化インジウムスズ被膜を有するガラス小球を教示している。特開
昭５３（１９７８年）−９８０６号の目的は、光の反射率を高くすることなく高
導電率の優れたガラス小球を提供することである。この参考文献は、低屈折率ま
たは高屈折率、あるいは着色成分を含む、透明なソーダ石灰ケイ酸ガラス、ホウ
ケイ酸ガラス、鉛ガラス等のガラス小球を教示している。製造方法は、水および
／または低級アルコールからなる溶剤と、可溶性インジウム化合物と、有機質増
粘剤とを含む溶液をガラス小球の表面に被覆してガラス小球の表面に被膜を形成
する被膜形成工程を含む。次の段階は、前述の溶液から形成された表面被膜を有
するガラス小球を乾燥し、被膜中の溶剤を蒸発させ、前述のインジウム化合物と
有機質増粘剤とを主体とする被膜をガラス小球に形成する乾燥工程である。その
後、前述のガラス小球を酸化性雰囲気中で高温で加熱焼成し、ガラス小球表面に
酸化インジウムを主体とする透明な被膜を形成する焼成工程が続く。可溶性イン
ジウム化合物と一緒に可溶性スズ化合物を含んで酸化インジウムスズ被膜を形成
することもできる。
【０００９】 特開昭５３（１９７８年）−９８０７号は、酸素を含むスズの有機化合物を有
機溶剤に溶解して溶液を調製する溶液調製工程を含む、酸化スズを被覆した小球
を作製する方法を記載している。次の段階は、前述の溶液をガラス小球の表面に
被覆してガラス小球の表面に被膜を形成する溶液被覆工程である。この次に、前
述のガラス小球を減圧下で乾燥し、ガラス小球表面に有機スズ化合物を含む樹脂
状被膜を形成する乾燥工程が続く。最終段階は、前述のガラス小球を減圧下高温
に加熱して有機スズ化合物を熱分解を実施して、ガラス小球表面に透明な酸化ス
ズ被膜を形成する焼成工程である。
【００１０】 特開昭５３（１９７８年）−９８０６号も特開昭５３（１９７８年）−９８０
７号も、中空ガラス微小球など、空隙を含む粒子について言及しておらず、また
、ガラス繊維などの非球形状を有する粒子を開示してもいない。また、これらの
参考文献は、静電気消散性複合材にこれらの粒子を使用することを開示してもい
ない。これら両参考文献は、直径１ｍｍ以下の粒子の場合はスパッタリング法、
真空蒸着法、化学蒸着法といった他の被覆方法を「適用することは困難である」
と明言するとともに、「球体の全面に膜を均一に形成することは不可能であり」
、「製造設備が高価になる」とも述べている。
【００１１】 日本公開特許公報／特開昭５８（１９８３年）−２５３６３号（田中）は、導
電用に酸化インジウムまたは酸化スズで被覆された顔料を教示している。粒子は
、無機顔料と記載されている。この参考文献に列挙されているタイプの無機顔料
粒子は、一般に、数ミクロンのオーダー以下の極めて小さいものである。当該参
考文献は、中空ガラス微小球など、空隙を含むものを含む球状粒子について言及
していない。また、アスベスト以外の繊維については教示してない。該発明の目
的は、電子写真、または静電記録、または通電発色の記録材料として効果的に用
いることができ、さらには高分子フィルム等に帯電防止特性を与えるためにも使
用できる安価な導電性顔料の製造法を提供するものである。当該参考文献は、高
分子フィルムに帯電防止特性を与える方法を、例えば帯電防止特性に必要な導電
性粒子の量を記載することによって教示していない。これらの導電性顔料を作製
する工程は、インジウムまたはスズが存在する状態で、温度４００℃〜１０００
℃で顔料を焼成することを含む。
【００１２】 米国特許第４，３７３，０１３号および米国特許第４，４５２，８３０号（い
ずれも、吉住）は、アンチモンをドープした酸化スズ（ＡＴＯ）で被覆された二
酸化チタン粒子を教示している。これらの発明は、「電子式感熱紙および静電記
録紙など、複写または複製のために紙の上に導電層を形成するなどの用途で使用
したり、帯電防止樹脂にするために樹脂に加えたりするのに適した導電性被覆粉
末」に関するものである。これら特許の二酸化チタンは、「一般に固体であり、
（平均粒子径０．０７〜１．４μｍに対応して）１〜２０平方メートル／グラム
（ｍ2／ｇ）の固有表面積を有する（ＢＥＴ法、Ｎ2吸収）」。ＡＴＯ被膜の厚さ
は、０．００１〜０．０７μｍ（１〜７０ナノメータ）であることが好ましい。
これらの導電性粉末を作製する工程は、「酸化チタン粒子の水性分散液を用意す
る段階と、塩化スズ加水分解物および塩化アンチモン加水分解物を含まない状態
の、加水分解可能な塩化スズおよび加水分解可能な塩化アンチモンを含有する溶
液を用意する段階と、前記分散液を温度６０℃〜１００℃に維持し、前記溶液を
前記分散液に攪拌下で加え、前記溶液と前記分散液との間の接触の結果として前
記塩化スズと前記塩化アンチモンとを加水分解し、それによってアンチモン含有
酸化スズで被覆された酸化チタン粒子を作製する段階と、被覆酸化チタン粒子を
回収する段階と」を含む。
【００１３】 米国特許第４，５６８，６０９号（佐藤、他）は、「種々の金属をドープした
金属酸化物」で構成される導電性被膜を有する、例えば雲母やガラス薄片などの
透光性の平板状粒子を含む、光を透過する導電性材料を教示している。この材料
は、「透明な合成樹脂被膜または塗料に配合されると、前記薄膜または塗膜の透
明度を損なわずに優れた導電率を備えた薄膜または塗膜を提供できる。」佐藤特
許によれば、「当該発明に使用される平板状基質は、それ自体が透光性であるこ
とが要求される。」ここで使用されている「透光性の基質」または「光を透過で
きる平板状の基質」という用語は、２重量％平板状物質と９８重量％エチレング
リコールを混合し、そのようにして得られた混合物が光路長の長さが１ｍｍの石
英セルに入れ、その透光率をＡＳＴＭ Ｄ１００３に基づいて日本のスガテスタ
ー株式会社製の視程計で測定したときに、透光率８０％以上と評価されるような
平板状基質を意味する。一般に、この測定値は、「総視感透過率（Ｔｏｔａｌ
Ｌｕｍｉｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）」またはＴＬＴと言われる。そ
のため、佐藤特許では、平板状のコア粒子が８０％を超えるＴＬＴを有すること
を要求している。
【００１４】 当該参考文献では、これらの粒子を塗料、プラスチック、またはエポキシ樹脂
に配合して、光を透過する導電性のフィルムを形成するという使用法も教示して
いる。
【００１５】 これらの被覆粒子を作製するプロセスは、平板状基質分散液を塩酸水溶液で調
製する段階を含む。溶液は、スズと塩化アンチモンを濃塩酸に溶解することによ
って作製し、この溶液を前記雲母分散液の徐々に滴下混合する。この溶液から金
属水酸化物が析出して平板状基質を被覆する。被覆された平板状基質を、洗浄し
、乾燥した後、温度３５０°〜８５０℃で焼成する。
【００１６】 当該参考文献は、「球形粒子は、導電性を備えていたとしても、種々形状の粒
子と比較すると表面積が狭く、したがって、球形粒子が相互に接触する確率も低
い。そのため、導電性の球形粒子を、例えば薄膜に導電性を与えるために薄膜に
配合しようするとき、粒子の配合量を著しく増加しなくては、薄膜に十分な導電
性をもたらすことは不可能である」と述べている。また、この特許は、繊維や中
空粒子については何ら言及していない。
【００１７】 米国特許第５，０７１，６７６号および米国特許第５，２９６，１６８号（い
ずれも、ジェーコブソン）は、「導電性の酸化スズ含有アンチモンの表面被覆層
と、部分分子層から５分子層、すなわち約５〜３０Åの厚みを有する含水金属酸
化物の外側薄層とを有し、等電点が約５〜９である、粒径１ミクロンから数十ミ
クロンの粒子を含む導電性の粉末組成物」を教示している。粒子の例は、二酸化
チタンとアモルファスシリカである。ジェーコブソン特許によれば、「当該発明
で使用が考えられる含水金属酸化物は、本質的に非導電性の酸化物である」。等
電点とは、各粒子の表面の電荷が０となり、それによって個々の粒子と塗装系の
粒子との相互作用を制御することができる状態のｐＨ値のことである。これらの
導電性粉末は、「帯電防止の導電性板紙などのための塗装系の顔料または添加剤
」として使用される。また、ジェーコブソン特許によれば、「導電性粉末の別の
重要用途は、自動車塗料の下塗剤組成物の顔料の成分としての用途である」。
【００１８】 米国特許第５，１０４，５８３号（リチャードソン）は、「淡色の導電性電着
塗装」すなわち「陰極コーティング」を開示している。リチャードソン特許によ
れば、「当該発明の導電性顔料は、アモルファスシリカまたはシリカ含有物質と
特異な結び付きで存在する２次元網状構造のアンチモン含有酸化スズ結晶である
。アンチモン含有酸化スズは、シリカまたはシリカ含有物質の表面に、２次元網
状構造の高密度結晶を形成する。
【００１９】 米国特許第５，２８４，７０５号（カーヒル）は、流動部に硬化性のフィルム
形成バインダーを含み、顔料部に酸化スズを多量に含有する導電性顔料を含み、
前記顔料部の固体に対する前記バインダーの比率は、前記組成物が基板上に被膜
として堆積および硬化されるときにバインダー連続被膜を形成するに十分な高さ
である、流動部に分散させた顔料部を含む塗料組成物であって、硬質で微細な無
色の充填剤鉱物と前記酸化スズを多量に含有する顔料とを、導電率を向上させる
比率で配合してあることを特徴とする組成物を教示している。
【００２０】 米国特許第５，３５０，４４８号（ディーツ、他）は、導電性の顔料粒子を教
示している。導電率をもたらす被膜は、ハロゲンをドープした酸化スズおよび／
または酸化チタンである。これらの顔料粒子は、顔料粒子と導電性被膜との間に
、金属酸化物にすることもできる被膜を任意に有する。この任意の被膜は、色ま
たは真珠光沢の外観に対する対応がなされている。また、これらを作製するため
のプロセスは、流動床と、塩化スズまたは塩化チタンおよびハロゲン化アンモニ
ウムの湿式化学槽とを含んでいる。
【００２１】 米国特許第５，３７６，３０７号（萩原、他）は、「優れた静電気防止特性と
レリース特性」とを有するペルフルオロカーボン塗料組成物を教示している。当
該組成物は、「フッ素樹脂と；中空の内側シェルおよび内側シェルの表面に被覆
された外側シェルを含み、実質的に導電性の酸化物から形成されている中空の二
重シェル導電性材料と；を含むフルオロカーボン塗料組成物であり、当該フルオ
ロカーボン塗料組成物の被覆成分における中空の二重シェル導電性材料の割合は
、１容量％〜３０容量％である。」そして、この中空の二重シェル導電性粒子は
、「アモルファスシリカまたはシリカ含有材料から実質的に形成される中空の内
側シェルと、約１〜３０重量％、好ましくは約１０重量％のアンチモンを含有し
ている、すなわちアンチモンをドープした酸化スズ（ＩＶ）から実質的に形成さ
れた外側シェルとを有する」と説明されている萩原特許によれば、「当該発明に
よる塗料は、スプレー塗装、刷毛塗り、またはロールコーティングだけでなく、
比較的低粘度での塗装が望まれる用途での流し塗りや浸漬にも適している」。更
に萩原特許には、「当該発明のフルオロカーボン塗料組成物の一般的な用途は、
複写機およびプリンターで使用される溶融ロールまたは溶融ベルト用であり、塗
料組成物によって表面にレリース特性と静電気防止特性の両方を提供する」と記
載されている。また、「当該発明の塗料組成物は、例えば、粉末材料を搬送する
ためのホッパー、製紙における寸法仕上ロール、プラスチックフィルム押出機で
使用される送りローラ、および織物寸法仕上および乾燥ロールの被覆表面を作製
するために使用することもできる」。
【００２２】 米国特許第５，３９８，１５３号（クラフ）は、静電気消散性材料に使用する
３次元支持体表面の、フッ素とアンチモンとをドープした酸化スズ被膜を教示し
ている。これらの３次元支持体の例として、「球体、押出物、薄片、単一繊維、
粗糸、チョップトファイバー、繊維マット、多孔性基板、不規則形状の粒子」な
どがある。クラフ特許のプロセスは、「支持体と蒸気形態および／または液体形
態の塩化スズとを接触させて、支持体に塩化スズ含有被膜を形成する段階と；支
持体とフッ素成分、すなわち遊離フッ素および／または（化合物中のように）結
合フッ素、とを接触させて、基板上にフッ素成分含有被膜を形成する段階と；そ
のように被覆された基板と酸化剤とを接触させて、フッ素をドープした酸化スズ
、好ましくは二酸化スズを形成して基板を被覆する段階と、を含む」。
【００２３】 米国特許第５，４７６，６１３号（ジェーコブソン）は、アモルファスシリカ
と微結晶性アンチモン含有酸化スズとの均質混合物を含む導電性材料と、同を作
製するプロセス」に関するものである。ジェーコブソン特許によればによれば、
「当該発明の導電性粉末は、適切なバインダーおよび添加剤と調合されると、種
々の表面に導電性と帯電防止性を与えるために使用することもできる」。また、
「これらのＥＣＰは、特に、ガラス、紙、段ボール箱、プラスチックフィルム、
または、ポリカーボネート、ポリエステル、およびポリアクリレートなどのシー
トの導電性の塗膜を被覆するのに有用である」。当該参考文献で使用される「Ｅ
ＣＰ」という用語は、導電性粉末のことを指している。
【００２４】 米国特許第５，５８５，０３７号および米国特許第５，６２８，９３２号（い
ずれもリントン）は、「アモルファスシリカまたはシリカ含有物質と特異な結び
付きで存在する２次元網状構造のアンチモン含有酸化スズの結晶を含む導電性組
成物」を教示している。当該発明の一態様は、２次元網状構造のアンチモン含有
酸化スズ結晶で被覆されたアモルファスシリカ粒子である。「好適実施態様にお
ける当該発明の組成物は、自動車塗装システムの塗料配合物中の顔料として特に
有用な粉末を含む。当該発明の完成粉末は、ほぼ透明な導電性の網状構造を塗膜
と形成できる粒子を含む」。
【００２５】 米国特許第５，６３１，３１１号（バーグマン、他）は、被膜のための透明な
静電気消散性配合物を教示している。これらの導電性被膜は、「導電性粉末の微
粒子、熱可塑性または熱硬化性樹脂、有機溶剤．．．を含む、または、だけから
成る」。バーグマン特許によれば、「当該発明の被膜を透明にするには、導電性
粉末は、大部分が粒径約０．２０ミクロン未満、すなわち、可視光の波長の半分
未満の微粒子であることが好ましい」。また、「本発明の導電性被膜は、例えば
電子部品の運搬に利用できる包装材に特に有用である」。
【００２６】 米国特許第４，６１８，５２５号（チェンバリン、他）は、金属で被覆した中
空ガラス微小球を教示している。当該特許は、無色の被膜として酸化スズまたは
酸化アルミニウムを開示しているが、これらの被膜の実施例を記載していない。
また、当該特許は、酸化スズまたは酸化アルミニウム被膜を、導電性を持つもの
として開示していない。この参考文献は、いずれの物理蒸着法（ＰＶＤ）の形態
であるスパッタリング被覆または蒸着によって被覆粒子を作製する手順を開示し
ている。
【００２７】 米国特許第５，２３２，７７５号（チェンバレン、他）は、静電気消散ポリマ
ー複合材に使用する半導電性金属被膜付き粒子を開示している。これらの被膜は
、金属酸化物、金属炭化物、およい金属窒化物であることが好ましい。有用な粒
子の例として「粒子、繊維、ミルドファイバー、雲母およびガラスの薄片、ガラ
スおよびポリマーのマイクロバブル、タルク、および（後から被覆される）破砕
マイクロバブル」を含んでいる。被覆粒子または被覆粒子から作製される複合材
の色は開示されていない。実施例の被覆粒子および複合材の色は、実際には、い
ずれも茶色または黒であると考えられる。この参考文献の被覆粒子は、スパッタ
リング被覆プロセスによって作製される。
【００２８】 米国特許第５，４０９，９６８号（クラタノフ、他）は、静電気消散ポリマー
複合材に使用する金属被覆粒子を開示している。これらの粒子は、絶縁性の金属
酸化物の被覆後に、高導電性金属によって被覆される。光導電性金属層に有用な
金属の例として、ステンレススチール、アルミニウムなどがある。有用な絶縁性
の金属酸化物層の例は、酸化アルミニウムである。有用な粒子の例は、ガラス、
炭素、雲母、クレイ、ポリマー等である。繊維状、薄片状、棒状、管状等の粒子
は、高アスペクト比を有する。これらの複合材の色は開示されていない。この参
考文献の被覆粒子は、スパッタリング被覆プロセスによって作製される。
【００２９】 米国特許第４，６１２，２４２号（ベズレイ、他）、同第５，２４５，１５１
（チェンバリン、他）、同第５，２５４，８２４号（チェンバリン、他）、同第
５，２９４，７６３号（チェンバリン、他）、同第５，３８９，４３４号（チェ
ンバリン、他）、同第５，４４６，２７０号（チャンバリン、他）、および同第
５，５２９，７０８号（パルムグレン、他）は、種々の用途のための金属被覆粒
子および金属酸化物被覆粒子を教示している。これらの特許は、導電性金属酸化
物の淡色被膜について言及していない。
【００３０】 米国特許第４，６１８，５２５号、同第５，２３２，７７５号、およい同第５
，４０９，９６８号に教示されている金属被覆粒子、およびスチールまたはアル
ミニウムで被覆されたガラス微小球またはミルドガラス繊維などの上記パラグラ
フのものは、樹脂およびポリマーに簡単に分散させることができる。また、これ
らは、最低充填度が達成されると、複合材の静電気消散性が充填剤の密度にさほ
ど影響されなくなるという利点も有する。これにより、充填材料の処理範囲を改
善できる。
【００３１】 金属被覆粒子の別の利点は、金属の有効活用である。コア粒子は、事実上、金
属のエキステンダーである。金属被覆粒子は、わずかな金属を含んでいるに過ぎ
ないが、例えば導電性などの金属粒子の特性を有することができる。これは、イ
ンジウムなどの高価な金属を使用するときに特に有利である。また、金属被覆粒
子は、中実金属粒子と比較して低密度である。金属を被覆した中空粒子の密度は
１ｇｍ／ｃｃにできる。中実コア粒子の金属被膜、例えばスチールを被覆したガ
ラス繊維、は、３ｇｍ／ｃｃ未満の密度を有することができ、これは、大部分の
金属の密度を下回る。
【００３２】 球状粒子は、樹脂の粘度を大きく増加させずに高い体積添加率で使用できると
いう別の利点を有する。これにより、床張り材および他の被覆に適した低濃度の
セルフレベリング複合材を作製することが可能となる。球状粒子の高い体積添加
率を利用する当該機能は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を複合配合物に還元する
必要がある場合にも有用である。また、球状粒子は、ブラシなどによって被膜に
塗布されるとき、または、成形部品を作るときなどに押出機のダイに通されると
きに整列することはない。他方、繊維および薄片は、塗布または押出されると整
列する傾向がある。この整列は、複合材の導電性に悪影響を及ぼす可能性がある
。
【００３３】 金属被覆粒子は、物理蒸着法、特にスパッタリング蒸着法を利用して導電性被
膜をコア粒子に付着させることによって作製される。この物理蒸着プロセスは、
被覆粒子の製造に驚くほど能率的で費用効率が高い。また、溶媒すなわち液体廃
棄物を含まない環境上きれいなプロセスである。被覆材料は、ほぼ完全にコア粒
子上に捕捉される。スパッタリング蒸着法を利用した場合の主汚染源は、使われ
たスパッタリングターゲットに残される金属である。この金属は固体形態で、容
易に再生利用およびリサイクルできる。これに代わる製造プロセス、特に湿式化
学反応プロセスは、汚染された液体または溶媒の廃棄または再生利用を要する。
これらの液体中には、しばしば多量の金属が存在し、再生利用が困難となりうる
。
【００３４】 しかしながら、金属被覆粒子は、複合材を着色する。被覆粒子の色が灰色〜黒
に変わることがあり、あるいは、被覆粒子は、金属被膜の種類、被膜の厚さに応
じて、銅色などの金属色を有することもある。これは、特に淡色が望まれる場合
に、特に床張り材および被覆の金属被覆粒子の市場開発活動に不利であった。
【００３５】 発明の開示 本発明は、驚いたことに導電性（したがって被覆粒子に所望の体積抵抗率を与
える）と淡色の両方を供えた被覆粒子を含む複合材を作製する方法を提供するも
のである。これらの被覆粒子は、淡色の導電性被覆粒子を提供するために導電性
金属酸化物をコア粒子に被覆することによって作製される。これらの被覆粒子を
使用することにより、静電気消散性の複合材を作ることができる。本発明は、本
発明の方法により作られる被覆粒子も提供する。
【００３６】 「淡色」という特性は、本願明細書では、完全白色を基準として利用するＣＩ
ＥＬＡＢ色差式を使って定量化する。これは、「白からの距離」を示すただ１つ
の数字ΔＥw *を与えるものである。ΔＥw *が小さいほど、材料は白色に近い。こ
の方法については、本願明細書中に後で説明する。ΔＥw *が約５０未満である材
料は、淡色であると見なされる。「淡色」という用語は、例えば、白、オフホワ
イト、ライトイエロー、ライトピンク、ライトグリーン、ライトベージュ、ライ
トグレー、および一般に中間調の弱い色調を含む。
【００３７】 本発明の被覆粒子は、金属の有効利用、低密度、分散しやすさ、および加工寛
容度など、金属被覆粒子として公知の利点を提供する。しかしながら、被覆粒子
を利用して作製される複合材にほとんど色を加えないという、別の非常に望まし
い利点を提供する。これらの被覆粒子から、淡色の静電気消散性複合材が得られ
る。
【００３８】 本発明の被覆粒子を作製するための物理蒸着プロセス（ＰＶＤ）は、能率的で
費用効率が高い。溶剤も使わないし、廃水も出ない。スパッタリング被覆ＰＶＤ
プロセスの場合、主な廃物源は、使用済みの金属または金属酸化物のスパッタリ
ングターゲットの内部にある。当該金属または金属酸化物は、簡単に再生利用お
よびリサイクルできる。
【００３９】 静電気消散性複合材を作製するために本発明の球状粒子を使用したときの利点
は、前記球状被覆粒子の高い体積添加率を利用して、未硬化の混合物の粘度を著
しく増加させることなく揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を減少させることができる
ことである。これは、淡色を有するという好ましい利点を補うものである。
【００４０】 本発明の方法は、 （ａ）無機材料および高分子材料からなる群より選択される材料を各粒子がそ
れぞれ含んでいる、複数のコア粒子を提供する段階と、 （ｂ）導電性金属酸化物を含む導電性被膜を、物理蒸着によって、導電性酸化
物被膜が各コア粒子に接着するように各粒子に付着させ、ΔＥw *の値を有する複
数の被覆粒子を含む組成物を生成する段階と、 （ｃ）前記組成物を酸素を含む雰囲気中で任意に加熱して、前記被覆粒子のΔ
Ｅw *値を減少させる段階と、 を備え、 被覆粒子の体積抵抗率が約０．１Ωｃｍより大きく約１０００Ωｃｍ未満であ
り、 次の（Ｉ）および（ＩＩ）、 （Ｉ）段階（ｂ）の後の被覆粒子がΔＥw *値約５０未満（好ましくは４０未満
、更に好ましくは３０未満）となる、 （ＩＩ）含まれるとすれば、段階（ｃ）の後の被覆粒子がΔＥw *値約５０未満
（好ましくは４０未満、更に好ましくは３０未満）を有する、 の少なくとも一方に該当する。
【００４１】 本発明の一実施態様において、物理蒸着法はスパッタリング被覆プロセスであ
る。
【００４２】 当該方法の一実施態様において、スパッタリング被覆プロセスは、金属酸化物
のスパッタリングターゲットを採用し、スパッタリング被覆プロセスは、酸素無
しで実施される。
【００４３】 当該方法の一実施態様において、スパッタリング被覆プロセスは、金属のスパ
ッタリングターゲットを採用し、スパッタリング被覆プロセスは、酸素が存在す
る状態で行われ、段階（ｃ）が行われる。
【００４４】 当該方法の一実施態様において、被覆粒子の体積抵抗率は約１Ωｃｍ〜約５
００Ωｃｍである。
【００４５】 当該方法の一実施態様において、被覆粒子の体積抵抗率は約１０Ωｃｍ〜約３
００Ωｃｍである。
【００４６】 当該方法の一実施態様において、次の（Ｉ）および（ＩＩ）、 （Ｉ）段階（ｂ）の後の被覆粒子がΔＥw *値約４０未満を有する、 （ＩＩ）含まれるとすれば、段階（ｃ）の後の被覆粒子がΔＥw *値約４０未満
を有する、 の少なくとも一方が真実である。
【００４７】 当該方法の一実施態様において、次の（Ｉ）および（ＩＩ）、 （Ｉ）段階（ｂ）の後の被覆粒子がΔＥw *値約３０未満を有する、 （ＩＩ）含まれるとすれば、段階（ｃ）の後の被覆粒子がΔＥw *値約３０未満
を有する、 の少なくとも一方が真実である。
【００４８】 当該方法の一実施態様において、被覆粒子のＬ＊値は約６０より大きく、ａ*
値は約−１０〜＋１０であり、ｂ*値は約０〜約３０である。
【００４９】 当該方法の一実施態様において、被覆粒子のＬ＊値は約７０より大きく、ａ*
値は約−１０〜＋１０であり、ｂ*値は約０〜約３０である。
【００５０】 当該方法の一実施態様において、被覆粒子のＬ＊値は約８０より大きく、ａ*
値は約−５〜＋５であり、ｂ*値は約０〜約２５である。
【００５１】 当該方法の一実施態様において、コア粒子は、ガラス、セラミック、鉱物、お
よびその混合物からなる群より選択される。
【００５２】 当該方法の一実施態様において、前記鉱物は、珪灰石、雲母、パーライト、お
よびその混合物からなる群より選択される。
【００５３】 当該方法の一実施態様において、ポリマー材料は、ポリカーボネート、ナイロ
ン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン・コポリマー、およびその混合物
からなる群より選択される。
【００５４】 当該方法の一実施態様において、コア粒子の形状は、粒状、平板状、薄片状、
針状、棒状、繊維状、不規則な形状、楕円状、およびその混合物からなる群より
選択される。
【００５５】 当該方法の一実施態様において、コア粒子は、中実セラミック微小球、ガラス
薄片、ガラスフリット、パーライト、ポリマー顆粒、ポリマー微小球、ポリマー
繊維、およびその混合物からなる群より選択される。
【００５６】 当該方法の一実施態様において、ポリマー顆粒は、ポリカーボネート、ナイロ
ン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン、およびその混合物からなる群よ
り選択される。
【００５７】 当該方法の一実施態様において、コア粒子は、総空隙率がセラミック楕円体の
総体積の約１０〜約９８パーセントとなるように空隙を含むセラミック楕円体と
、総空隙率がガラス楕円体の体積の約１０〜約９８パーセントとなるように空隙
を含むガラス楕円体と、その混合物とからなる群より選択される。
【００５８】 当該方法の一実施態様において、コア粒子は、総空隙率がセラミック楕円体の
総体積の約２５〜約９５パーセントとなるように空隙を含むセラミック楕円体と
、総空隙率がガラス楕円体の体積の約２５〜約９５パーセントとなるように空隙
を含むガラス楕円体と、その混合物とからなる群より選択される。
【００５９】 当該方法の一実施態様において、コア粒子は中空ガラス微小球である。
【００６０】 当該方法の一実施態様において、コア粒子は中空セラミック微小球である。
【００６１】 当該方法の一実施態様において、コア粒子はガラス繊維である。
【００６２】 当該方法の一実施態様において、コア粒子はセラミック繊維である。
【００６３】 当該方法の一実施態様において、コア粒子の総視感透過率は８０％未満である
。
【００６４】 当該方法の一実施態様において、コア粒子の総視感透過率は約６０％未満であ
る。
【００６５】 当該方法の一実施態様において、コア粒子の総視感透過率は約３０％未満であ
る。
【００６６】 当該方法の一実施態様において、コア粒子の平均ＢＥＴ表面積は約２０ｍ2／
グラム未満である。
【００６７】 当該方法の一実施態様において、コア粒子の平均ＢＥＴ表面積は約１０ｍ2／
グラム未満である。
【００６８】 当該方法の一実施態様において、コア粒子の平均ＢＥＴ表面積は約５ｍ2／グ
ラム未満である。
【００６９】 当該方法の一実施態様において、コア粒子の平均主粒子寸法は約１ｃｍ以下で
ある。
【００７０】 当該方法の一実施態様において、コア粒子の平均主粒子寸法は約１〜約２００
０ミクロンである。
【００７１】 当該方法の一実施態様において、コア粒子の平均主粒子寸法は約１０〜約１０
００ミクロンである。
【００７２】 当該方法の一実施態様において、コア粒子のΔＥw *値は約５０未満である。
【００７３】 当該方法の一実施態様において、コア粒子のΔＥw *値は約４０未満である。
【００７４】 当該方法の一実施態様において、コア粒子のΔＥw *値は約３０未満である。
【００７５】 当該方法の一実施態様において、コア粒子のＬ＊値は約６０より大きく、ａ*
値は約−１０〜＋１０であり、ｂ*値は約０〜約３０である。
【００７６】 当該方法の一実施態様において、コア粒子のＬ＊値は約７０より大きく、ａ*
値は約−１０〜＋１０であり、ｂ*値は約０〜約３０である。
【００７７】 当該方法の一実施態様において、コア粒子のＬ＊値は約８０より大きく、ａ*
値は約−５〜＋５であり、ｂ*値は約０〜約２５である。
【００７８】 当該方法の一実施態様において、（ｂ）の被膜は酸化インジウムスズを含む。
【００７９】 当該方法の一実施態様において、（ｂ）の被膜の平均厚さは約２ナノメータ〜
約１００ナノメータである。
【００８０】 当該方法の一実施態様において、（ｂ）の被膜の平均厚さは約２ナノメータ〜
約８０ナノメータである。
【００８１】 当該方法の一実施態様において、（ｂ）の被膜の平均厚さは約５ナノメータ〜
約５０ナノメータである。
【００８２】 本発明は、本発明の方法により作られる被覆粒子も提供する。
【００８３】 本発明の方法の一実施態様において、組成物は複数の被覆粒子を含み、各被覆
粒子はそれぞれ、 （ａ）総空隙率がセラミック楕円体の総体積の約１０〜約９８パーセントとな
るように空隙を含むセラミック楕円体と、総空隙率がガラス楕円体の体積の約１
０〜約９８パーセントとなるように空隙を含むガラス楕円体と、その混合物とか
らなる群より選択されがコア粒子と、 （ｂ）コア粒子に付着させる導電性の酸化インジウムスズを含む被膜と、 を含み、約５０未満のΔＥw *値を有し、約０．１Ωｃｍより大きく約１０００
Ωｃｍ未満の体積抵抗率を有する。
【００８４】 本発明の方法により作製される被覆粒子は次の複合材を作製するために利用で
きる。当該複合材は、 （ａ）ポリマーバインダーと、 （ｂ）本発明の方法により作製された複数の被覆粒子を含む組成物と、を含み
、各被覆粒子はそれぞれ、 （ｉ）無機材料および高分子材料からなる群より選択される材料を各粒子がそ
れぞれ含んでいるコア粒子と、 （ｉｉ）導電性の金属酸化物を含み、粒子に付着させられた被膜と、 を含み、被覆粒子が、約５０未満のΔＥw *値を有し、約０．１Ωｃｍより大き
く約１０００Ωｃｍ未満の体積抵抗率を有しており、 次の（Ｉ）および（ＩＩ）、 （Ｉ）複合材の表面抵抗率が１０5〜１０12Ω／スクエア、 （ＩＩ）複合材の体積抵抗率が１０4〜１０11Ωｃｍ、 の少なくとも一方に該当する。
【００８５】 更に好適な複合材の場合、次の（Ｉ）および（ＩＩ）、 （Ｉ）複合材の表面抵抗率が１０6〜１０9Ω／スクエア、 （ＩＩ）複合材の体積抵抗率が１０5〜１０8Ωｃｍ、 の少なくとも一方に該当する。
【００８６】 複合材に関して述べると、被覆粒子は、複合材の総体積に基づく体積添加率５
％〜６５％でポリマーバインダーと組み合わせることが好ましい。
【００８７】 複合材は、例えば、床張り材、成形コンパウンド、液体塗装剤、および塗料か
らなる群より選択することもできる。
【００８８】 発明の詳しい説明 ここで、淡色の導電性被覆粒子を作製する方法、当該粒子自体、および当該粒
子から作製される複合材について詳しく説明する。
【００８９】 コア粒子 本発明による有用なコア粒子（すなわち、被覆されていない粒子）は、無機材
料および高分子材料からなる群より選択される材料を含む。有用な無機材料の例
として、限定的ではないが、ガラス；セラミック；珪灰石、雲母、パーライトな
どの鉱物等；およびその混合物などがある。有用なポリマー材料の例として、限
定的ではないが、ポリカーボネート、ナイロン、アクリロニトリル・ブタジエン
・スチレン・コポリマー等、およびその混合物などがある。
【００９０】 コア粒子の形状は変更可能である。本発明に有用な形状の例として、限定的で
はないが、粒状、平板状、薄片状、針状、棒状、繊維状、不規則な形状、および
それだけに限らず球形（微小球など）を含む楕円状などがある。これらのコア粒
子は、中実であってもよいし、中空、すなわち１つ以上の空隙を含んでいてもよ
い。空隙は、粒子内部に完全に包含されている空洞であると定義される。また、
中空粒子は、１つ以上の空隙を含む粒子であると定義される。
【００９１】 中空である、すなわち１つ以上の空隙を包含するコア粒子は、十分な総空隙率
を備えていれば、有効な光散乱物体となりうる。これら粒子内の空所は、空隙に
入ってくる光の方向を変更すると考えられる。これにより、拡散する明るい外観
が得られ、粒子および樹脂の色も最小限度に抑えられる。この光散乱効果を達成
するために、粒子の好適総空隙率は、粒子の総体積に対して、総空隙約１０〜約
９８容量％、更に好ましくは総空隙約２５〜約９５容量％である。空所は、中空
独立気泡粒子のように実質的に１つの空間だけであってもよいし、複数の小さな
空隙であってもよい。空所付き中空コア粒子は、中空ガラス微小球、中空セラミ
ック微小球、およびその混合物からなる群より選択されることが好ましい。
【００９２】 具体的な有用なコア粒子の例として、限定的ではないが、中空ガラス微小球、
中実ガラス微小球、中空セラミック微小球、中実セラミック微小球、ガラス繊維
、セラミック繊維、珪灰石繊維、雲母薄片、ガラス薄片、ガラスフリット、パー
ライト、ポリカーボネート顆粒、ポリカーボネート微小球、ポリカーボネート繊
維、ナイロン顆粒、ナイロン微小球、ナイロン繊維、アクリロニトリル・ブタジ
エン・スチレン（ＡＢＳ）顆粒、ＡＢＳ微小球、ＡＢＳ繊維等、およびその混合
物からなる群より選択されるものなどがある。
【００９３】 コア粒子は、総空隙率が好ましくはガラス楕円体の総体積の約１０〜約９８パ
ーセント、更に好ましくはガラス楕円体の総体積の約２５〜約９５パーセントと
なるように空隙を含む中空のガラス楕円体と、総空隙率が好ましくはセラミック
楕円体の体積の約１０〜約９８パーセント、更に好ましくセラミック楕円体の総
体積の約２５〜約９５パーセントとなるように空隙を含む中空のセラミック楕円
体と、その混合物とからなる群より選択される。更に好ましくは、コア粒子は、
中空ガラス微小球、中空セラミック微小球、ガラス繊維、セラミック繊維、およ
びその混合物からなる群より選択される。
【００９４】 また、好ましくは少なくとも実質的に連続的な（更に好ましくは連続的な）薄
膜の被膜をより良く受け付けて支持できるように、コア粒子の表面は非多孔性で
あることが好ましい。被膜の付着を容易にするために、コア粒子の表面積は比較
的小さく、過度の凝集を呈さず、真空処理に対応することが好ましい。コア粒子
は、平均表面積が、約２０ｍ2／ｇｍ未満であることが好ましく、約１０ｍ2／ｇ
ｍ未満であることが更に好ましく、約５ｍ2／ｇｍ未満であることが最も好まし
い。平均表面積が広すぎると、経済的に実現可能な製造条件下で（被覆粒子の所
望の体積抵抗率を与えるために）望ましい導電率を与えるのに十分な厚さの被膜
を得ることが難しい。
【００９５】 コア粒子の寸法は変更可能である。コア粒子について、そのサイズは、平均主
粒子寸法、例えば、ガラス繊維の平均長と定められる。別の例では、球状粒子の
場合、主要粒子平均寸法は平均粒子径である。コア粒子の平均主粒子寸法および
被覆粒子の平均主粒子寸法とも、好ましくは約１ｃｍ未満、更に好ましくは約１
〜約２，０００μｍ、最も好ましくは約１０〜約１，０００μｍである。
【００９６】 コア粒子は、淡色であることが好ましい。「淡色」および色の特性は、本願明
細書では、Ｈｕｔｅｒ Ｌａｂｓｃａｎ（商標）６０００などの分光光度計を使
用して定量化される。標準色モデルは、明度の値を１００が極めて明るく、０が
極めて暗いものとするＬ*で表すＣＩＥ（国際照明委員会）１９７６（Ｌ*ａ*ｂ* ）表色系である。ａ*の値は、赤色または緑色の示度であり、正数は赤に対応し
、負数は緑に対応している。ｂ*の値は、黄および青を示し、正数は黄に対応し
、負数は青に対応している。ａ*およびｂ*の値が０に近づくにつれて、色はより
中間調になる、すなわち弱くなる。
【００９７】 本願明細書では、ＣＩＥＬＡＢ １９７６ Ｌ*ａ*ｂ*色差式を使って「淡色
」を定量化する。この式は、２種類の材料のＬ＊の差、ａ＊の差、およびｂ＊の
差のベクトル和である。（リチャード・Ｓ・ハンターおよびリチャード・Ｗ・ハ
ロルド共著「外観の測定（Ｔｈｅ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ａｐｐｅａ
ｒａｎｃｅ）」第２版、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎｓ、１９８７）
この式は、 ΔＥ*＝（（Ｌ1 *−Ｌ2 *）2＋（ａ1 *−ａ2 *）2＋（ｂ1 *−ｂ2 *）2）1/2 式中、 ΔＥ*は、２種類の材料の色差であり、 Ｌ1 *、ａ1 *、ｂ1 *は基準色、この場合は完全白色（Ｌ1 *＝１００、ａ1 *＝０、
ｂ1 *＝０）を示し、 Ｌ2 *、ａ2 *、ｂ2 *は、測定対象の材料の色を示す。
【００９８】 基準白色の値を代入して添え字を無くすことにより、次式が得られる。 ΔＥw *＝（（１００−Ｌ*）2＋（ａ*）2＋（ｂ*）2）1/2 式中、ΔＥw *は「白からの距離」であり、Ｌ*、ａ*、およびｂ*は、測定対象
の材料の色を表す。
【００９９】 小さいΔＥw *値は、基準白色すなわち「淡色」に近い色を表す。詳細には、淡
色のコア粒子とは、ΔＥw *が約５０未満、好ましくは約４０未満、更に好ましく
は約３０未満のコア粒子を意味する。
【０１００】 また、コア粒子の所望のΔＥw *値を達成するために、コア粒子の好ましいＬ*
、ａ*、およびｂ*値は、約６０より大きいＬ*、約−１０〜約＋１０のａ*、およ
び約０〜約３０のｂ*である。コア粒子にとって更に好ましい値は、約７０より
大きいＬ*、約−１０〜約＋１０のａ*、および約０〜約３０のｂ*である。コア
粒子にとって最も好ましい値は、約８０より大きいＬ*、約−５〜約＋＋５のａ* 、および約０〜約２５のｂ*である。
【０１０１】 コア粒子（すなわち、被覆されていない粒子）は、２重量％コア粒子および９
８重量％エチレングリコールを混合し、そのようにして得られた混合物を光路長
の長さ１ｍｍの石英セル内入れ、ＡＳＴＭ Ｄ１００３に基づいて視程計で測定
するときに、総視感透過率すなわちＴＬＴが好ましくは８０％未満で、透光性で
ないことが好ましい。総視感透過率は、更に好ましくは約６０％未満であり、よ
り更に好ましくは約３０％未満である。透光性の無いコア粒子は、不透明すなわ
ち透光性の無い被覆粒子および静電気消散性複合材を可能にするので好ましい。
これは、コンクリートや黒い粗面塗など、より暗い表面にかける静電気消散性床
材を作製するときに有利である。
【０１０２】 被膜 ここで使用される導電性被膜は、淡色が好ましい。本発明により有用な被膜は
、導電性金属酸化物の種類のものである。本願明細書で使用される「金属酸化物
」という用語は、１種類の金属の酸化物、金属合金の酸化物、ハロゲンをドープ
した金属の酸化物、およびその混合物を含む。金属酸化物の代表的な例として、
酸化インジウム、酸化スズ、および酸化亜鉛などがある。合金の酸化物の代表的
な例として、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化アンチモンスズ（ＡＴＯ）、
および酸化亜鉛アルミニウム（ＺＡＯ）などがある。ドープされた金属酸化物の
代表的な例として、塩素をドープした酸化スズおよびフッ素をドープした酸化ス
ズなど、ハロゲンをドープした酸化スズを含む。被膜は、酸化インジウムスズを
含むことが好ましい。
【０１０３】 被膜の金属酸化物は、被覆粒子に所要の体積抵抗率をもたらすような導電率を
持った被覆粒子を提供するに十分な導電性を備えていなくてはならない（すべて
の金属酸化物が導電性なのではない）。また、被膜の金属酸化物は、必要な淡色
を有する被覆粒子を提供するに十分に淡色のものでなくてはならない。
【０１０４】 被膜は、好ましくは実質的に連続的な、更に好ましくは連続的な、導電性の被
膜を形成するに十分な厚さである。被膜が薄すぎると、被膜は、被覆粒子に所要
の体積導電率を与えるだけの導電性を有しない。被膜が厚すぎると、被覆粒子は
中位〜暗い色になり、すなわち、所要のΔＥw *値を有さず、場合によっては暗黄
色となることもある。低いΔＥw *値と適切な体積抵抗率とを有するために、被膜
の厚さは、好ましくは約２〜約１００ナノメータ、更に好ましくは約２〜約８０
ナノメータ、最も好ましくは約５〜約５０ナノメータである。
【０１０５】 被覆粒子 本発明の被覆粒子は、導電性の金属酸化物被膜を付着させたコア粒子を含む。
コア粒子と金属酸化物被膜とは、淡色の導電性被覆粒子が得られるように選択さ
れる。本発明の被覆粒子は、淡色であることを要する。コア粒子および被膜自体
は、両方が淡色であってもよいし、被膜粒子自体が淡色であれば一方だけが淡色
であってもよい。例えば、被覆粒子自体が淡色となるように被膜が十分に淡色で
十分な厚さを有するのであれば、コア粒子は、本願明細書に用語定義されている
淡色である必要は無い。別の例として、被覆粒子の淡色が非常に明るいので、淡
色でない被膜を十分に薄く付着させた場合、そのようにして得られた被覆粒子が
コア粒子の明るさによって淡色となることもある。
【０１０６】 本願明細書の冒頭に述べたように測定されたときに、本発明の被覆粒子のΔＥ w * は、約５０未満、好ましくは約４０未満、更に好ましくは約３０未満である。
被覆粒子の所望のΔＥw *値を達成するために、被覆粒子にとって好適なＬ*、ａ* 、およびｂ*値は、約６０より大きいＬ*、約−１０〜約＋１０のａ*、および約
０〜約３０のｂ*である。更に好ましい値は、約７０より大きいＬ*、約−１０〜
約＋１０のａ*、および約０〜約３０のｂ*である。更に好ましい値は、約８０よ
り大きいＬ*、約−５〜約＋＋５のａ*、および約０〜約２５のｂ*である。
【０１０７】 導電率は、抵抗率の逆数であるので、導電性被覆粒子は、体積抵抗率の低い被
覆粒子と定義される。本願明細書に後述するように測定されたとき、被覆粒子の
体積抵抗率は、約１０００Ωｃｍ〜約０．１Ωｃｍ、好ましくは約５００Ωｃｍ
〜約１Ωｃｍ、更に好ましくは約３００Ωｃｍ〜約１０Ωｃｍでなくてはならな
い。被覆粒子の体積抵抗率が高すぎると（すなわち、粒子が十分に導電性でない
と）、これらの被覆粒子を利用して作製した複合材は、表面および／または体積
抵抗率が高くなりすぎる。反対に、被覆粒子の体積抵抗率が低すぎると（すなわ
ち、粒子が導電性が高すぎると）、これらの被覆粒子を利用して作製した複合材
は、表面および／または体積抵抗率が高くなりすぎる。
【０１０８】 粒子被覆方法 物理蒸着（ＰＶＤ）によって粒子に被膜を付着させる。物理蒸着の一形態であ
るスパッタリング被覆によって粒子に被膜を付着させることがより好ましい。
【０１０９】 コア粒子は、必要に応じて、約８０〜２５０℃、一般的には約１７５℃で、約
１〜約２４時間、一般的には約２時間熱風乾燥炉内で乾燥させることによって被
覆の準備をしてもよい。この工程により、コア粒子の表面に吸収されているかも
しれない水分を除去する。真空室に入れる前にコア粒子を乾燥させることにより
、真空システムを所望の始動圧力までポンプダウンするのに要する時間が短縮さ
れる。温度および乾燥時間は、例えば高温の影響を受ける可能性のあるポリマー
コア粒子など、コア粒子の種類に合うように調節することもできる。
【０１１０】 次に、一般的には、被覆粒子を真空室に入れ、ポンプダウンすることによって
真空室から空気を取り除く。背景圧力は、約１０-6トル〜１０-4トルが一般的で
ある。システムが適切な背景圧力に達すると、約１〜１０ミリトル、一般的には
約３ミリトルの背景圧力を得るのに十分な量のスパッタリングガス、一般的には
アルゴン、が加えられる。
【０１１１】 一般にスパッタリングターゲットと呼ばれる被覆材料源は、例えば、インジウ
ムスズ合金などの金属の形態のものであってもよいし、被覆材料源は、例えば、
スパッタリング被覆ＰＶＤ採用時にはインジウムスズ酸化物などの金属酸化物の
形態のものであってもよい。
【０１１２】 スパッタリングターゲットが、例えばインジウムスズ金属合金などの金属であ
る場合、少なくとも部分的に酸化した被膜を生成するために、スパッタリング被
覆プロセス中に酸素を加えなくてはならない。金属ターゲットによるスパッタリ
ング被覆中にシステムに酸素を加えないと、被膜が金属になる。その後、この金
属被膜を単純な酸化工程で酸化させるのは困難なことなある。この困難について
考えられる原因の１つは、スパッタリング被覆が、金属被膜の厚さ全体にわたっ
てではなく、表面層しか酸化しないことである。これらの粒子は、金属の暗色外
観を維持している。この困難について考えられる別の原因は、加熱時に、導電性
が失われる程度まで被膜が不連続となることが場合があることである。
【０１１３】 金属のスパッタリングターゲットを使用するとき、望ましい淡色および導電性
を備えた被膜を提供するためにスパッタリング被覆システムに十分な酸素を導入
することもできる。しかしながら、スパッタリングプロセス中に加えられる酸素
が多すぎると、スパッタリング速度の低下を生じることがある「ターゲットの汚
染」などの問題が生じることがある。適正量の酸素を維持して、優れたスパッタ
リング速度と機器性能を保ちながら所望の抵抗率とΔＥw *の粒子を得ることは困
難な場合がある。
【０１１４】 したがって、金属のスパッタリングターゲットによるスパッタリング被覆のと
きに好ましいプロセスは、被膜を部分的に酸化するためにスパッタリング工程の
間に十分な酸素を与え、次に、被覆工程後に空気などの酸素含有環境で酸化工程
による酸化を完了させることであることが分かっている。
【０１１５】 酸化インジウムスズのターゲットの場合、ガラス板またはポリマーフィルムの
ロールなどの平坦な基板上に酸化インジウムスズの被膜を形成するための公知の
従来方法は、スパッタリングプロセスのときに酸素を加えることである。しかし
ながら、本願発明者は、本発明によれば、酸化インジウムスズターゲットを使用
してコア粒子を被覆する好適なプロセスは、驚いたことに、スパッタリングプロ
セス中に酸素を追加しないことであることを発見した。これにより、適切な体積
抵抗率と色ΔＥw *とを備えた被覆粒子が作製される。酸化インジウムスズターゲ
ットを使用するときにスパッタリング被覆中にわずかな量でも酸素が加わると、
暗黄色で不適切な体積抵抗率の被覆粒子が作製されることが判明した。
【０１１６】 金属または金属酸化物のターゲットを利用して作製された被覆粒子の体積抵抗
率およびΔＥw *は、処理後の、空気中など酸素の存在下における加熱工程によっ
て更に減少することがある。しかしながら、処理後に加熱工程なしで、適度に導
電性の被膜を作製し、金属または金属酸化物のターゲットからのスパッタリング
によって所望の体積抵抗率と淡色とを備える被覆粒子を提供できることは、非常
に有利である。これにより、そうでなければそのような加熱工程によって破壊さ
れるポリマービーズなどの感熱性コア粒子の被覆が可能となる。
【０１１７】 ハロゲンとドープした金属酸化物被膜を作製するために、金属または金属酸化
物のスパッタリングターゲットを使いながら、例えばＣＦ4などのハロゲン含有
ガスの存在下でスパッタリング被覆を行うこともできる。このシステムでは、酸
素を使うこともできる。
【０１１８】 真空スパッタリングシステムは、一般に、直流マグネトロンモードで操作され
る。コア粒子は一般に、スパッタリングターゲットの下方でゆっくりとタンブル
される。スパッタリング時間および出力レベルは、所要の体積抵抗率をそなえた
被覆粒子を提供するに足る厚さを備え、かつ、実質的に全部（更に好ましくは全
部）の粒子表面表面で実質的に連続（更に好ましくは連続）している粒子を提供
するように選択される。一般に、スパッタリング時間は、約２〜約２４時間であ
り、出力レベルは、約１〜約８キロワットである。以下の実施例により一般的な
条件の具体的詳細を示す。前述のように、金属ターゲット使用時にはスパッタリ
ング中にチャンバに酸素を加えることが好ましい。しかしながら、無酸素環境で
スパッタリングが行われる金属酸化物ターゲットを使用する場合、スパッタリン
グ中にチャンバに酸素を加えないことが好ましい。金属または金属酸化物のター
ゲットを使用したスパッタリング被覆工程の後、体積抵抗率を減少させて所望Δ
Ｅw *を提供するために、例えば、空気など酸素含有雰囲気中で加熱することによ
って、被覆粒子を更に酸化させることもできる。
【０１１９】 このスパッタリング被覆プロセスは、被覆粒子の製造に驚くほど有効で費用効
率が高い。また、当該プロセスは、一般に連続的かつ均一であり、コア粒子に強
く付着する、粒子上の導電性金属酸化物被膜を提供する。当該プロセスは、水を
使わない、環境的にクリーンな真空プロセスである。当該プロセスは、溶剤すな
わち液体廃棄物質を含まない。金属または金属酸化物被覆材料は、ほぼ完全にコ
ア粒子上に捕捉される。主要汚染源は、使用済みのスパッタリングターゲットに
残る金属または金属酸化物である。この金属または金属酸化物は固体形態で、容
易に再生利用およびリサイクルできる。
【０１２０】 複合材 静電気消散性複合材は、ポリマーバインダー材料中の淡色の導電性被覆粒子を
含む。ポリマーバインダー材料は、例えば、ポリマー樹脂であってもよい。有用
なポリマー樹脂の例として、限定的ではないが、エポキシおよびウレタンなどの
熱硬化性樹脂；ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリスチレン
、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、
およびポリエーテルイミド（ＰＥＩ）などの熱可塑性樹脂；ポリエチレン、ポリ
プロピレン、エチレン−プロピレンコポリマーなどのポリオレフィン、およびそ
の混合物などがある。
【０１２１】 複合材は、本願明細書に記載されているように測定されたΔＥw *が、好ましく
は約５０未満、更に好ましくは約４０未満、最も好ましくは約３０未満の淡色で
ある。
【０１２２】 また、好ましいΔＥw *値を達成するために、複合材にとって好ましいＬ*、ａ* 、およびｂ*値は、約６０より大きいＬ*、約−１０〜約＋１０のａ*、および約
０〜約４０のｂ*である。複合材にとって更に好ましい値は、約７０より大きい
Ｌ*、約−１０〜約＋１０のａ*、および約０〜約４０のｂ*である。複合材にと
って最も好ましい値は、約８０より大きいＬ*、約−５〜約＋＋５のａ*、および
約０〜約３５のｂ*である。
【０１２３】 静電気消散性の複合材は、表面抵抗率１０5〜１０12Ω／スクエアおよび／ま
たは体積抵抗率１０4〜１０11Ωｃｍを有する。静電気消散性の複合材は、表面
抵抗率１０6〜１０9Ω／スクエアおよび／または体積抵抗率１０5〜１０8Ωｃｍ
を有することが好ましい。
【０１２４】 所望の静電気消散抵抗率を得るためには、材料内に導電経路網を生成するに足
る量の被覆粒子を、ポリマー材料に加えなくてはならない。所要の被覆粒子量は
、粒子形状によって異なる。被覆ガラスまたはセラミック微小球などの球状の被
覆粒子が複合材中で静電気消散特性を達成するには、一般に複合材の総体積の約
３０〜約５０％という比較的高い体積添加率をが要求される。被覆ガラス繊維な
どの円筒状の被覆粒子が複合材中で静電気消散特性を達成するには、一般に複合
材の総体積の約１０〜約５０％という低い体積添加率が要求される。アスペクト
比、すなわち繊維直径に対する繊維長さの比も、所要の体積添加率に影響を与え
る。過度に小さい被覆粒子、特にサイズ１ミクロン未満のものは、凝集したり、
比較的低い体積添加率で導電網状構造を形成する傾向を有することがある。概し
て、複合材が静電気消散特性を達成するためには、複合材の総体積の約５〜約６
５％の体積添加率の被覆粒子を必要とする。
【０１２５】 淡色の静電気消散性複合材は、限定的ではないが、淡色の静電気消散性成形コ
ンパウンド、およびブラシ、ローラ、またはスプレイによって塗布できる液体塗
装剤など、多くの用途がある。液体塗装剤のタイプの一例は、静電気消散性の床
張り材である。被覆粒子が淡色すなわち低ΔＥw *であることにより、ライトベー
ジュやクリーム色など見た目が魅力的な淡色調の床張り材を作製できる。別の例
は、コンピュータのハウジング、電子部品取扱用のトレイまたは運搬箱など、成
形部品を作製するために利用できる静電気消散性の成形コンパウンドである。被
覆粒子の淡色であること、すなわちΔＥw *が小さいことにより、淡色の、すなわ
ち、トレイを魅力的なパッケージにしたり色分けしたりするために簡単に顔料で
着色できる静電気消散性の成形部品を作ることが可能になる。
【０１２６】 定義および試験方法 被覆粒子の体積抵抗率の測定 以下の手順を利用して、被覆粒子の体積抵抗率を測定した。円形の断面積が１
．０ｃｍ2の円筒状空洞を備えたアセチルブロックを含む試験セルを使用した。
空洞の底部を真鍮の電極で覆った。他方の電極は、空洞にぴったりはまる、断面
積１．０ｃｍ2の真鍮の円筒であった。試験対象の被覆粒子を空洞内に入れ、次
に、真鍮の円筒を挿入した。被覆粒子にかかる総圧力が１２４キロパスカル（１
８ｐｓｉ）となるように、真鍮の円筒の上部に重りを置いた。電極をデジタルマ
ルチメータに接続し、抵抗を測定した。被覆粒子床の高さが１．０ｃｍのときに
観察された抵抗は、Ωｃｍ単位の被覆粒子体積抵抗率と等値であった。
【０１２７】 静電気消散性複合材の表面抵抗率の測定 静電気消散性複合材の表面抵抗率は、モンローエレクトロニクス社（Ｍｏｎｒ
ｏｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）（米国ニューヨーク州リンドンビレ）のモデル
２７２Ａポータブル表面抵抗率／抵抗測定器を使用して測定した。試験手順はＡ
ＳＴＭ Ｄ２５７に記載されている。非導電性の基材（米国ニュージャージー州
マーワのレネタ社（Ｌｅｎｅｔａ Ｃｏ．）の白色のＬｅｎｅｔａ Ｆｏｒｍ
２Ａカード）状に１ミリメートルの厚さで広げられた、すなわち「延ばされた」
複合材の表面で測定を行った。名称に示されるように、表面抵抗率は材料表面で
測定される。単位は、「Ω／スクエア」で示される。すべての測定は、ＤＣ（直
流）１０Ｖで行われた。
【０１２８】 １ミリメートルを超える厚さを有する複合材の表面抵抗率は、厚さ１ミリメー
トルに複合材部片に薄く切り取り、それを絶縁面（例えば、前述の白色のＬｅｎ
ｅｔａカード）上に載せ、厚さ１ミリメートルの部片に対して表面抵抗率試験を
実施することによって測定できる。
【０１２９】 静電気消散性複合材の体積抵抗率の測定 静電気消散性複合材の体積抵抗率は、モンロー社のアプリケーションノートＥ
Ｓ−４１「実際の体積抵抗率測定（Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｖｏｌｕｍｅ Ｒｅｓ
ｉｓｔｉｖｉｔｙ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ）」に従ってモンローモデル２７
２Ａメータを使用して測定した。体積抵抗率は、材料の厚さすなわち体積を利用
して測定された。体積抵抗率は、測定された抵抗に電極の面積を掛け、複合材の
厚さで割ったものに等しい。「Ωｃｍ」で示される。すべての測定は、ＤＣ（直
流）１０Ｖで行われた。
【０１３０】 総視感透過率の測定 コア粒子など、試験対象の粒子の総視感透過率（ＴＬＴ）は、例えば、ＡＳＴ
Ｍ Ｄ１００３−９２に従って測定した。測定は、パーキンエルマー社（Ｐｅｒ
ｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ）（米国コネチカット州ノーウォーク）の、ＲＳＡ−ＰＥ−
１９ａ積分球アクセサリに取り付けたＡＬａｍｄａ １９（商標）分光光度計を
利用して行った。この積分球は、直径１５０ｍｍであった。試験対象の粒子をエ
チレングリコール中に入れて２重量％懸濁液を作製した。経路１．０ｃｍ、幅５
ｃｍ、高さ５ｃｍの光学ガラス試料セルを利用してスペクトルを取った。総視感
透過率は、散乱しても、しなくても、試料を通過するすべての光の合計であり、
セルに入る光に対する百分率で表される。
【０１３１】 ＣＩＥＬＡＢ色の測定 色は、Ｈｕｎｔｅｒ（商標）Ｌａｂｓｃａｎ ６０００（米国バージニア州レ
ストンのハンターアソシエーツラボラトリー社（Ｈｕｎｔｅｒ Ａｓｓｏｃｉａ
ｔｅｓ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ）） を使用して定量化した。当該計器により、
試料からの光の反射率を測定して３つの値Ｌ*、ａ*、およびｂ*を得る。これら
のうち、Ｌ*は、１００を極めて明るいものとし、０を極めて暗いものとする、
材料の明るさの示度である。ａ*の値は、赤色または緑色の示度であり、正数は
赤に対応し、負数は緑に対応している。ｂ*の値は、黄および青を示し、正数は
黄に対応し、負数は青に対応している。
【０１３２】 本願明細書では、白色を基準とするＣＩＥＬＡＢ １９７６ Ｌ*ａ*ｂ*色差
式を使って「淡色」を定量化する。（この式は、本願明細書の前の方で導き出さ
れている。） ΔＥw *＝（（１００−Ｌ*）2＋（ａ*）2＋（ｂ*）2）1/2 式中、ΔＥw *は「白からの距離」であり、Ｌ*、ａ*、およびｂ*は、測定対象
の材料の色を表す。
【０１３３】 未硬化の材料を白色のＬｅｎｅｔａ Ｆｏｒｍ ２Ａカード（米国ニュージャ
ージー州マーワのレネタ社（Ｌｅｎｅｔａ Ｃｏ．）に１ミリメートルの厚さに
被覆することによって、例えばエポキシベース複合材などの複合材を作製するこ
ともできる。これは硬化させてから測定する。Ｌ*、ａ*、ｂ*の測定は、光源Ｆ
２（白色蛍光ランプ）、開口１３ｍｍ（０．５”）、標準観測者１０°で、ＣＩ
ＥＬＡＢモデルを使用してＬｅｎｅｔａカードの白色部にて行う。
【０１３４】 １ミリメートルを超える厚さを有する複合材の表面抵抗率は、厚さ１ミリメー
トルに複合材部片に薄く切り取り、これをＬｅｎｅｔａカードに接着し、この厚
さ１ミリメートルの部片上でＣＩＥＬＡＢ色測定を実施することによって測定で
きる。
【０１３５】 例えば被覆粒子またはコア粒子などの粒子は、平坦で透明な容器内の深さ約１
３ｍｍの位置に粒子を置くことによって測定することもできる。容器上方の、粒
子の上約２５ｍｍの位置に白色の裏当てタイル（Ｈｕｎｔｅｒ ＬＳ−１３８７
０）を配置する。光源Ｆ２、開口１３ｍｍ（０．５”）、標準観測者１０°で、
ＣＩＥＬＡＢモデルを使用して測定を行う。
【０１３６】 被覆粒子の平均被覆厚の計算 被覆粒子の試料上の導電性被膜の平均厚を、以下の関係式を推定した。 ｔ＝１０*Ｃ*Ｗ／（Ｄ*Ｓ） 式中、 ｔは、ナノメータ単位による被膜平均厚をで表し、 ｗは、被覆粒子の総重量に対する（これを測定する手順は後術）、被覆粒子試
料上の被膜の主金属（すなわち、最も量の多い金属）の平均重量百分率を表し、 Ｄは、グラム毎立方センチメートル単位（ｇ／ｃｃ）による被膜（グラム単位
）密度（例えば、酸化インジウムスズは７．３ｇｍ／ｃｃ）を表し、 Ｓは、平方メートル毎グラム（ｍ2／ｇ）単位による被覆粒子の平均表面積（
これを測定する手順は後述）を表し、 Ｃは、金属の厚さを金属酸化物の厚さに変換し、酸化インジウムスズにおいて
そうであるように、複数の金属の存在を明らかにする変換係数（これを求める手
順は後述）である。
【０１３７】 金属酸化物の厚さの変換係数Ｃを求める手順 Ｃは、複数の金属および／または金属酸化物などの金属化合物を含んでもよい
被膜の厚さを得るための変換係数である。金属組成物を重量で表すと、原子別に
式が設定される。これは、比率を金属の原子量で割ることによって行われる。例
えば、インジウムスズの金属ターゲットは、９０重量％のインジウムと１０重量
％のスズである。インジウムおよびスズの原子量で割ると、スズ原子１個に対し
てインジウム原子９．３個という比率が得られる。酸化インジウムはＩｎ2Ｏ3、
酸化スズはＳｎＯ2、（９０％Ｉｎ／１０％Ｓｎターゲットからの）酸化インジ
ウムスズの式は次の通りであり、 ９．３（ＩｎＯ1.5）・１（ＳｎＯ2） これは、次のように変形される。 Ｉｎ1.0Ｓｎ.11Ｏ1.72
【０１３８】 変換係数Ｃは、被膜（例えば、酸化インジウムスズ）の分子量を、重量％のデ
ータが供給される金属（例えば、インジウム）の原子量で割った比率である。酸
化インジウムスズの例について説明を続けると、原子量を足し合わせることによ
り、ＩＴＯの式量１５５．５４が得られる。インジウムの原子量は１１４．８２
であるので、変換係数Ｃは、１５５．５４／１１４．８２、すなわち１．３５で
ある。
【０１３９】 被覆粒子の被膜中の金属の重量百分率Ｗを測定する手順 被膜中の金属の平均重量百分率Ｗは、塩酸中で被膜を溶解することによって求
めることができる。次に、この溶液を、Ｍ．トンプソンおよびＪ．ウォルシュ共
著「誘導結合プラズマ分光分析ハンドブック（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｉｎｄ
ｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ
）」Ｃｈａｐｍａｎ ａｎｄ Ｈａｌｌ、１９８３年に記載されているように、
誘導結合アルゴンプラズマ原子発光分光法の技術によって分析する。被膜内、例
えばインジウムスズ合金の中に、複数種類の金属が存在する場合、最大量の存在
金属の重量百分率がＷに使用される。上に説明した変換係数Ｃは、被膜における
他の金属の比を明らかにする。
【０１４０】 被覆粒子の平均ＢＥＴ表面積Ｓを測定するための手順 （平均被覆厚を求めようとするならば）Ｔで記されるブルナウアー‐エメット
‐テラー法（ＢＥＴ）を利用してコア粒子または被覆粒子の平均表面積を求める
ことができる。アレン著「粒子の大きさの測定（Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ
Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）」第３版、Ｃｈａｐｍａｎ ａｎｄ Ｈａｌｌ、１９
８１年。
【０１４１】 実施例 以下の非限定的な実施例により、本発明を更に説明する。
【０１４２】 実施例１ ３Ｍ社（米国ミネソタ州セントポール）製の乾燥したＳ６０／１００００ Ｓ
ＣＯＴＣＨＬＩＴＥ（商標）中空ガラス微小球１ｋｇを真空システムに入れた。
前述のように測定したとき、これらの中空ガラス微小球の総視感透過率（ＴＬＴ
）は１０％であった。これらのコア粒子を、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）でス
パッタリング被覆しながらチャンバ内でタンブルした。スパッタリングターゲッ
トは、９０重量％インジウムと１０重量％スズとの組成物による１２．７ｃｍ×
３０．５ｃｍ（５”×１２”）の長方形陰極であった。アルゴンスパッタリング
ガス圧は約３ミリトルであった。陰極を２．０キロワットの直流マグネトロンモ
ードで３１０分間操作した。約８０標準立方センチメートル／分（ｓｃｃｍ）の
流量で酸素をシステムに加えた。
【０１４３】 被覆粒子の色は黒で、被膜が完全に酸化していないことを示していた。これら
の被覆粒子を、炉内の４００℃の空気中に２０分間置いた。そのようにして得ら
れた被覆粒子は、体積抵抗率として望ましいレベルの１７０Ωｃｍという体積抵
抗率と、淡色を示す２２というΔＥw *を有していた。表１に、これらの被覆粒子
に関する種々の測定結果を示す。
【０１４４】 次に、前述のインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）を被覆した粒子６．２グラムを
、シェル社（Ｓｈｅｌｌ）（米国テキサス州ヒューストン）製のＥｐｏｎ（商標
）８１３エポキシ樹脂１４．５グラムに混合した。その後、やはりシェル社製の
Ｅｐｉｃｕｒｅ（商標）３２７１硬化剤２．６１ｇを添加および混合した。この
混合物は、ＩＴＯ被覆中空ガラス微小球４０容量％であった。
【０１４５】 Ｅｐｏｎ（商標）８１３樹脂は、改質ビスフェノールＡ−エピクロルヒドリン
をベースとしたエポキシ樹脂である。Ｅｐｉｃｕｒｅ（商標）３２７１は、ビス
フェノールＡ中のジエチレントリアミンである。Ｅｐｉｃｕｒｅ（商標）３２７
１硬化剤に対するＥｐｏｎ（商標）８１３の濃度は、シェル社によれば、１．１
４ｇｍ／ｃｃである。
【０１４６】 この被覆粒子とエポキシ樹脂との混合物を、白色カード（米国ニュージャージ
ー州マーワのレネタ社（Ｌｅｎｅｔａ Ｃｏ．）のＬｅｎｅｔａ Ｆｏｒｍ ２
Ａ）の上に、厚さ１ミリメートル、面積約１０ｃｍ×約２０ｃｍに広げた。この
混合物を、試験前に、空気中で室温にて最低２４時間硬化させた。これにより、
淡色であることを示す２２のΔＥw *と、静電気消散性である９．５×１０5Ω／
スクエアの表面抵抗率とを有する複合材が作製された。表２に、この複合材に関
する種々の測定結果を示す。
【０１４７】 当該実施例は、中空のコア粒子から作製される淡色の導電性被覆粒子と、これ
らの被覆粒子から作製される淡色の静電気消散性複合材とを明らかにするもので
ある。前述の淡色の静電気消散性複合材の低いΔＥw *値に留意されたい。
【０１４８】 実施例２ 以下記載の相違点を除き実施例１に記載されているように、米国マサチューセ
ッツ州ブリッジウォーターのファイバーテック社（Ｆｉｂｅｒｔｅｃ）製の乾燥
ミルドガラス繊維（３０１６）１．５ｋｇを酸化インジウムスズで被覆した。前
述のように測定したとき、被覆していないガラス繊維のＴＬＴは６０％であった
。スパッタリングターゲットは、インジウム９０重量％とスズ１０重量％の割合
の酸化インジウムスズあった。出力レベルは３．０キロワットで、スパッタリン
グ時間は１４８分であった。スパッタリング中に酸素は追加しなかった。これら
の被覆ガラス繊維を、炉内の４００℃の空気中に２０分間置いた。そのようにし
て得られたＩＴＯ被覆ガラス繊維は、体積抵抗率として望ましいレベルの１１０
Ωｃｍという体積抵抗率と、淡色を示す２５というΔＥw *を有していた。表１に
、これらの導電性被覆粒子に関する種々の測定結果を示す。
【０１４９】 これらのＩＴＯ被覆ガラス繊維１３グラムを、エポキシ樹脂１９．３グラム（
Ｓｈｅｌｌ Ｅｐｏｎ（商標）８１３）および硬化剤３．５グラム（Ｓｈｅｌｌ
３２７１（商標））に混合して、被覆ガラス繊維２０容量％の混合物を作製し
た。この混合物を、実施例１に記載されているように、白色のＬｅｎｅｔａ（商
標）カードの上に厚さ１ミリメートルに広げて硬化させた。これにより、淡色で
あることを示す４０のΔＥw *と、静電気消散性である２．０×１０10Ω／スクエ
アの表面抵抗率とを備えた複合材が作製された。表２に、この複合材に関する種
々の測定結果を示す。
【０１５０】 実施例３ 以下記載の相違点を除き実施例１に記載されているように、３Ｍ社（米国ミネ
ソタ州セントポール）製の乾燥したＺｅｅｏｓｐｈｅｒｅ（商標）Ｗ６１０セラ
ミック微小球２．５ｋｇを被覆した。被覆していないセラミック微小球のＴＬＴ
は３４％であった。スパッタリングターゲットは、９０重量％インジウムと１０
重量％スズとの比の酸化インジウムスズであった。被覆時間は１６時間、出力レ
ベルは３キロワットであった。これらの被覆セラミック微小球を、炉内の４００
℃の空気中に２０分間置いた。そのようにして得られたＩＴＯセラミック微小球
は、体積抵抗率として望ましいレベルの２６０Ωｃｍという体積抵抗率と、淡色
を示す２２というΔＥw *を有していた。表１に、これらのＩＴＯ被覆セラミック
微小球に関する種々の測定結果を示す。
【０１５１】 これらの被覆セラミック微小球２４グラムを、エポキシ樹脂１４．０グラム（
Ｓｈｅｌｌ Ｅｐｏｎ（商標）８１３）および硬化剤２．５グラム（Ｓｈｅｌｌ
３２７１（商標））に混合して、被覆セラミック微小球４０容量％の混合物を
作製した。この混合物を、実施例１に記載されているように、白色のＬｅｎｅｔ
ａ（商標）カードの上に厚さ１ミリメートルに広げて硬化させた。これにより、
淡色であることを示す４５のΔＥw *と、静電気消散性である３．０×１０10の表
面抵抗率とを有する複合材が作製された。表２に、この複合材に関する種々の測
定結果を示す。
【０１５２】 比較例４ ３Ｍ社（米国ミネソタ州セントポール）製の乾燥したＳ６０／１００００ Ｓ
ＣＯＴＣＨＬＩＴＥ（商標）中空ガラス微小球を、米国特許第５，５２９，７０
８号（パルムグレン、他）に記載されているようにスパッタリング被覆した。厚
さ９〜１０ナノメータ（ｎｍ）の被膜を得るように被覆条件を選択した。スパッ
タリングターゲットは、３０４ステンレススチールであった。スパッタリング中
に酸素は追加しなかった。粒子に対して後からの加熱処理は行わなかった。その
ようにして得られたステンレススチールが被覆された中空ガラス微小球は、体積
抵抗率として望ましいレベルの９．１Ωｃｍという体積抵抗率を有していたが、
ΔＥw *は暗色を示す６３であった。表１に、これらの被覆粒子に関する種々の測
定結果を示す。
【０１５３】 次に、これらのステンレススチール被覆中空ガラス微小球６．１グラムを、Ｓ
ｈｅｌｌ Ｅｐｏｎ（商標）８１３エポキシ樹脂１４．４グラムとＳｈｅｌｌ
３２７１（商標）硬化剤２．７グラムとに混合して、被覆粒子４０容量％の混合
物を得た。この混合物を、実施例１に記載されているように、白色のＬｅｎｅｔ
ａ（商標）カードの上に厚さ１ミリメートルに広げて硬化させた。これにより、
表面抵抗率が９．０×１０9Ω／スクエアで静電気消散性であるが、ΔＥw *が７
８で暗色を示す複合物が作製された。表２に、この複合材に関する種々の測定結
果を示す。
【０１５４】 当該実施例は、これら従来技術の金属被覆粒子が淡色でなく、また、淡色の複
合材を提供できないことを実証するものである。
【０１５５】 実施例５ 実施例１の酸化インジウムスズ被覆中空ガラス微小球を、体積抵抗率の測定に
適した試料に作製した。最初に、これらのＩＴＯ被覆粒子６．２ｇを、シェル社
（Ｓｈｅｌｌ）製のＥｐｏｎ（商標）８１３エポキシ樹脂１４．５ｇに混合した
。その後、やはりシェル社製のＥｐｉｃｕｒｅ（商標）３２７１硬化剤２．６１
ｇを混合した。この複合材は、４０容量％のＩＴＯ被覆中空ガラス微小球を有し
た。次に、この複合材を剥離ライナの上に厚さ２．３ミリメートル、直径約１０
ｃｍの円形領域に広げ、空気中で室温にて最低２４時間硬化させた当該実施例の
体積抵抗率を、前述の手順を利用して測定した。体積抵抗率は、静電気消散性の
抵抗率であることを示す６．３×１０8Ωｃｍであった。この厚さで不透明であ
った当該複合物のＥw *値は、淡色を示す２８（Ｌ*＝８５、ａ*＝２．９、および
ｂ*＝２３）であった。
【０１５６】
【表１】 表１ 被覆粒子のデータ
【０１５７】
【表２】 表２ 静電気消散性複合材のデータ
【０１５８】 以上、特定の実施形態から本発明を説明したが、他の変更形態も可能であるこ
とを理解されたい。本願明細書の請求項は、当業者が、本願明細書に記載のもの
と等価物であると認識するこれらの変更を網羅するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｂ 1/00 Ｈ０１Ｂ 1/00 Ｈ // Ｃ０８Ｋ 9/02 Ｃ０８Ｋ 9/02 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，Ｚ Ｗ Ｆターム(参考） 4G059 AA20 AB09 AC08 AC11 EA01 EA02 EA03 EB04 4J002 BN151 CG001 CL001 DE097 DE107 DJ006 DJ056 DL006 FA046 FA096 FD117 FD206 GL00 GQ00 4J037 AA17 AA26 AA27 AA30 CA09 DD05 DD06 DD07 DD12 EE03 EE19 EE23 EE25 FF03 FF04 FF11 4K029 AA04 AA09 AA11 AA22 AA23 AA24 BA46 BA47 BA49 BC03 BC07 BD00 CA06 DC05 DC39 5G301 DA23 DA32 DA33 DA34 DA42 DA43 DA44 DA46 DA47 DA51 DA53 DA57 DA59 DD05 DE10

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （ａ）無機材料および高分子材料からなる群より選択される
    材料を各粒子がそれぞれ含んでいる、複数のコア粒子を提供する段階と、 （ｂ）導電性金属酸化物を含む導電性被膜を、物理蒸着によって、導電性酸化
    物被膜が各コア粒子に接着されるように各粒子に付着させ、ΔＥw *の値を有する
    複数の被覆粒子を含む組成物を生成する段階と、 （ｃ）前記組成物を酸素を含む雰囲気中で任意に加熱して、前記被覆粒子のΔ
    Ｅw *値を減少させる段階と、 を備える方法において、 前記被覆粒子は、体積抵抗率が約０．１Ωｃｍより大きく約１０００Ωｃｍ未
    満であり、 次の（Ｉ）および（ＩＩ）、 （Ｉ）前記段階（ｂ）の後の被覆粒子がΔＥw *値約５０未満を有する、 （ＩＩ）含まれるとすれば、前記段階（ｃ）の後の被覆粒子がΔＥw *値約５０
    未満を有する、 の少なくとも一方に該当する方法。
  2. 【請求項２】 前記コア粒子が、ガラス、セラミック、鉱物、およびそれら
    の混合物からなる群より選択される、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記鉱物は、珪灰石、雲母、パーライト、およびそれらの混
    合物からなる群より選択され、 前記コア粒子は、粒状、平板状、薄片状、針状、棒状、繊維の不規則な形状、
    楕円状、およびそれらの混合物からなる群より選択された形状を有し、前記コア
    粒子は、中実セラミック微小球、ガラス薄片、ガラスフリット、パーライト、ポ
    リマー顆粒、ポリマー微小球、ポリマー繊維、およびそれらの混合物からなる群
    より選択される、請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記コア粒子は、総空隙率がセラミック楕円体の総体積の約
    １０〜約９８パーセントとなるように空隙を含むセラミック楕円体、総空隙率が
    ガラス楕円体の体積の約１０〜約９８パーセントとなるように空隙を含むガラス
    楕円体、およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項１に記載の方
    法。
  5. 【請求項５】 前記コア粒子は、中空ガラス微小球、中空セラミック微小球
    、ガラス繊維、セラミック繊維からなる群より選択される、請求項１に記載の方
    法。
  6. 【請求項６】 前記コア粒子の平均ＢＥＴ表面積が約２０ｍ2／グラム未満
    である、請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記コア粒子の平均主粒子寸法が約１ｃｍ以下である、請求
    項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記（ｂ）の被膜が酸化インジウムスズを含む、請求項１に
    記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記（ｂ）の被膜の平均厚さが約２ナノメータ〜約１００ナ
    ノメータである、請求項１に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 請求項１の方法により作製される被覆粒子。
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