JPH02214782A - 導電性薄板状顔料 - Google Patents

導電性薄板状顔料

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JPH02214782A
JPH02214782A JP1324199A JP32419989A JPH02214782A JP H02214782 A JPH02214782 A JP H02214782A JP 1324199 A JP1324199 A JP 1324199A JP 32419989 A JP32419989 A JP 32419989A JP H02214782 A JPH02214782 A JP H02214782A
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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】 本発明は、薄板状基質が導電性の層で被覆されている導
電性薄板状顔料に関する。
産業上の利用分野において、導電性顔料が必要、とされ
ている。この導電性顔料を用いて、例えばプラスチック
、塗料、被覆材、繊維もしくはそれらに類する材料を導
電性や帯電防止やあるいは電磁波に対して遮蔽する性質
のものとして製造することができる。導電性カーボンブ
ラツはこの目的のために大量に使用されているが、光の
吸収が強いので薄色、淡色の塗装もしくは着色塗装には
使用できない。
さらに、多くの金属タイプ、酸化物タイプの材料例えば
アンチモンをドープした二酸化スズやスズをドープした
酸化インジュームのような材料も知られており、それら
は、導電材としてまたは他の顔料やエクステンダーの被
覆材として使用することができることも知られている。
導電性については、さておき、単に黒色とが灰色とかメ
タリック効果などは、大多数の既知の顔料を用いること
によって得ることができる。
既知の顔料のあるものは温度変化や耐候性に対しても不
安定である。ＥＰ−Ａ　Ｉ３９，５５７もまた例えば雲
母やガラスのような導電性の層をもった薄板状基質の提
供を開示している。しかしながらこの方法で得られた顔
料は、不透明ではなく、したがって装飾的な塗装をする
には不適当である。それ故に、不透明性もしくは有色性
であって、かつ、導電性はともかく、塗装もしくはプラ
スチックに装飾的外観を与える安定性のある導電性顔料
が“要望されている。薄板状で特殊な効果をもった顔料
例えば金属酸化物を被覆した雲母薄片やあるいはまた無
担体の薄板状金属酸化物特に酸化鉄のような顔料に導電
性層を付与することができるということが見出されたが
、この方法で得られた装飾顔料は導電性を有するが、そ
れは、すべての用途に対して十分に高いものではない。
しかしながら驚くべきことに、本発明者らは、出発顔料
に対して導電性層を設ける前に、まず最初に任意に水和
されている二酸化硅素の層で被覆しておくと、導電性を
極端に増大させることができるということを見出しｔ二
　。
したがって本発明は、薄板状基質が導電性の層で被覆さ
れている導電性薄板状顔料であって、その薄板状基質と
して薄板状の金属酸化物もしくは一つまたはそれ以上の
金属酸化物で被覆された薄板状物質が存在し、かつ、任
°意に水和されている二酸化硅素の層かもしくは、他の
不溶性の硫酸塩が、上記金属酸化物の層と上記導電性の
層との間に配置されていることを特徴とする導電性薄板
状顔料に関する。
また、本発明は、薄板状基質が導電性の層で被覆されて
いる導電性薄板状顔料の製造方法であって、その薄板状
基質として薄板状金属酸化物あるいは一つもしくはそれ
以上の金属酸化物で被覆されている薄板状物質を使用し
、かつ、この薄板状基質を導電性の層で被覆する前に、
任意に水和されている二酸化硅素または他の不溶性の硫
酸塩の層で被覆することを特徴とする導電性薄板状顔料
の製造方法に関する。
原則的には、薄板状基質としては薄板状の特殊効果をも
った薄板状顔料、例えば薄板状の酸化鉄や酸塩化ビスマ
スあるいは天然や合成の雲母やタルク、カオリン、セリ
サイトなどのような他の薄板状硫酸塩または薄板状ガラ
スのような薄板状物質を有色もしくは無色の金属酸化物
で被覆した薄板状物質などのすべてを使用することがで
きる。これらの顔料はいずれも既知のものであり、市場
で入手することができ、また既知の方法で製造すること
もできる。
例えば米国特許３，０８７，８２８および同３，０８７
．８２９に開示されているような金属酸化物で被覆され
た雲母薄片は基質として特に、好ましいものである。こ
の製造方法において用いられる金属酸化物は無色で高屈
折率をもった金属酸化物、例えば、特に二酸化チタンお
よびもしくは二酸化ジルコニウムならびに有色金属酸化
物例えば酸化クロム、酸化ニッケル、酸化鋼、酸化コバ
ルトおよび特に、酸化鉄例えばＦｅ、Ｏ，とかＦａｘ０
４であり、あるいはこれらの金属酸化物の混合物である
。このような金属酸化物／雲母顔料はＡｆｆｌａｉｒ＠
およびＩｒ１ｏｄｉｎ＠という商標名で市場で入手する
ことができる。
さらに、例えばＥＰ−Ａ　　Ｉ４，３８２．６８，３１
１゜２６５．８２０．２６８，０７２および２８３．８
５２に開示されているような薄板状酸化鉄もまた、薄板
状基質として特に好ましいものである。
本発明によれば、これらの基質は、任意に水和されてい
るシリカの層もしくは、他の不溶性の硫酸塩例えば硅酸
アルミニウムを用いて被覆される。この目的のために、
上記の基質を水に懸濁し、可溶性の硫酸塩の溶液および
場合により適当な金属塩を、好ましくは温度を上昇しか
つ適当なｐＨ値において加える。このｐＨ値は、酸、例
えば塩酸もしくは硫酸を、必要に応じ、同時に添加する
ことにより保持する。原則的には硫酸塩としては可溶性
の硫酸塩はいずれも使用することができる。しかしなが
ら、入手の容易性、適正な価格およびその高純度の点で
硅酸ナトリウムが好ましい。
シリカの沈澱は好ましくは、弱酸性のもしくはアルカリ
性の媒体中で、すなわち、ｐＨの範囲が約６〜１１．５
で効果的に行われる。これに関連して、硫酸塩の溶液の
添加によってｐＨを適当な値に調節し、また硫酸塩の計
量供給中に同時に酸を添加することによってその値を保
つことが最も簡単であることが認められた。
この方法で形成されるシリカの層はＳｉＯよとして計算
してまに基質に対して顔料の少なくとも５重量％を達し
なければならない。原則的には上限はないが、５ｉ０２
の層を厚くしても導電性の増加が得られないことが分っ
た。したがって約５〜２０重量％特に約１０重量％のシ
リカ層が好ましい。
このシリカ被覆基質を上記の懸濁液から分離し、適当に
水洗し、乾燥し引き続き導電性の層で被覆する前に１０
００℃以下の温度で熱処理することができる。しかし、
懸濁液から顔料を前もって分離することなく、シリカ被
覆後、直接、導電性の層で被覆することも可能である。
薄板状基質の製造後、例えば雲母もしくはガラスのよう
な薄板状材料を金属酸化物で被覆した後、直接シリカに
よる被覆を行うこともできるので、このようなワンポッ
トプロセスを使用すると特に有利な方法が可能である。
驚くべきことに、このワンポットプロセスで作られｌ；
顔料は、しばしば、導電性において、より優れているこ
とさえあることが見出された。
導電性の層の適用は、それ自体は既知の手段たとえばＥ
Ｐ−＾１３９．５５７に記述されているような手段によ
り行われる。この層の形成には、慣用の導電性金属酸化
物もしくは金属酸化物の混合物は、いずれも用いること
ができる。このような材料の例としてはＥＰ−Ａ　　Ｉ
３９．５５・７５ページ、５行目〜１９行目に記載され
ているが、アンチモンをドープした二酸化スズの導電性
層が好ましい。この層は薄板状基質に対して重量で約２
５〜１００％の量で特に約５０〜７５重量％で適用され
る。
実際原則的にはより多（の量も可能であるが、それ以上
の導電性の増加は得られないし、しかも顔料がより黒味
を帯びるようになる。
スズとアンチモンの比は約２＝１から２０＝１゜好まし
くは約５：ｌから１０：ｌで被覆層中に保たれるのが好
ましい。アンチモンの含有量が低すぎると高導電性は得
られず、一方アンチモンの含有量が高い場合には顔料の
黒味が濃くなってくる。
スズとアンチモンの塩例えば塩化物が、シリカ被覆基質
の水懸濁液中にあらかじめ決めである混合比で、−液で
一緒にかもしくは二液に分は約１から５までの間の適当
なｐＨ値と、約５０℃から９０℃までの間の適当な温度
および各々の場合に加水分解と薄板状基質への沈着が直
ちに生成するような速度で、連続的に定量供給される場
合に、導電性層中のスズとアンチモンの望ましい均質な
分布が問題なく達成される。
被覆が完了したら顔料を、懸濁液から取り除き、必要に
応じ、洗浄し、乾燥しそして、通常は、約３００〜９０
０℃の範囲の温度で熱処理される。
選択した出発物質の選択次第で、本発明に係る導電性顔
料は、銀色がかった白色かおしろい色およびまたは干渉
色を有する。本発明による顔料のサイズもまた出発物質
の選択によって決まり、一般に、約１〜２００μ肩、特
に約５〜１００μ肩の範囲で選ばれる。
例　　ｌ ａ）二酸化硅素による被覆 銀色干渉色を有する粒子径ｌＯ〜６０ｇｍの二酸化チタ
ン／雲母顔料（Ｅ、　　Ｍｅｒｃｋ　Ｄａｒｍｓｔａｄ
ｔｌＩ！Ｉｒ１ｏｄｉｎ０　１００；　　Ｔｉｅ！　２
７％、　　Ｍｉｃａ　　７３％）　　１００９を２００
０Ｍａの水に懸濁する。その懸濁液を６０℃まで加熱す
る。それから水ガラスナトリウム水溶液（ＳｉＯｚ　１
０９／　ｆｆ）　１０００ｍ＜２を撹拌シナがら４時間
かけて連続的に加える。そのｐＨ値は２％硫酸を用いて
９．０に一定に保つ。添加終了後、この懸濁液をさらに
一時間撹拌し、そして固形物を炉別し、水洗し、　００
℃で乾燥し、そして８００℃で３０分間熱処理する。
ｂ）スズ／アンチモン酸化物による被覆３２％塩酸２０
０ｍ＜２中に９８．５９の５ｎＣ１２ａ　５Ｈ＊Ｏと１
１．３１の５ｂｃａ、を溶解し、水で１０００ｍ＋２に
まで希釈し、これを、例！ａで得られたＳｉＯ□被覆顔
料を２０００ＩＩＩ２の水に懸濁し、７５℃まで加温し
た懸濁液に、３２％の水酸化ナトリウム溶液を用いてｐ
Ｈを１．６に一定に保ちながら５時間かけて加える。次
に、固形物を炉別し、塩化物フリーの本釣２００で水洗
し、１１０℃で乾燥しそれから８００℃で３０分熱処理
する。金色の干渉色をもった淡色の顔料が得られた。そ
の組成は雲母４５．６％、Ｔｉ０ｚ　１６，９％、５ｉ
０１　６．２５％、スズとアンチモンの比が８５：１５
であるスズ／アンチモン酸化物が３１．２５％である。
ＳｉＯｚの中間層の量は基質に対して１０％で、導電性
層の量は基質に対して５０％である。次に述べる測定装
置で測定したこの顔料の比抵抗は２０オーム・センチメ
ートルであった。
二つの金属ピストンを用いて、内径ｄ　−１ｃｍのアク
リルガラス管の中に０．５９の顔料を圧入し、これらの
金属ピストン間の電気抵抗Ｒを測定する。この比抵抗δ
は次式を用いて圧入された顔料の厚さＬから求められる
。
例　２（比較例） 例１において得られた二酸化チタン／雲母顔料１００９
を例１ｂに記載したようにしてスズ／アンチモン酸化物
で被覆される。ただし例１ａにおいてあらかじめ形成し
たＳｉｎ、中間層はなしで行った。金色の干渉色をもっ
た比抵抗５００オーム・センナメートルの淡色の顔料が
得られた。
例　　３ 青色の干渉色をもち、ｌＯ〜６０μ肩の粒度をもった二
酸化チタン／＠母顔料（Ｅ、　Ｍｅｒｃｋ　Ｄａｒｍｓ
ｔａｄｔ製１ｒｉｏｄｉｎ＠　２２５；　Ｔｉｅｓ　５
２％、雲母４８％）を例１にしたがりてＳｉｎ、で被覆
し、次にスズ／アンチモン酸化物で被覆する。光譚性の
ある緑色の干渉色をもち２５オーム・センナメートルの
比抵抗をもった淡色の顔料が得られた。
例　４（比較例） 地理の方法は例３に準するが、Ｓｉｎ、の層はなしで行
う。緑色の干渉色をもち比抵抗が６００オーム・センナ
メートルの顔料が得られた。
例　　５ ■θ〜６０μ肩の粒子サイズをもち酸化鉄で被覆された
雲母顔料（Ｅ、　Ｍｅｒｃｋ　Ｄａｒｏ＋５ｔａｄＬ製
＋ｒｉｏｄｉｎ５００：　Ｆｅｚｅｓ　３４％、雲母６
６％）１００ｇを例１に記載されたように５ｉＯ１とス
ズ／アンチモン酸化物を用いて被覆する。優れた隠蔽性
をもつｔ；比抵抗２０オーム・センナメートルのブロン
ズ色の干渉顔料が得られた。
例　６（比較例） 方法は例５に準じて行った。ただし、Ｓｉｎ、中間層を
形成しなかった。隠蔽性のよい比抵抗、約１．１０’オ
ーム・センナメートルのブロンズ色の干渉顔料が得られ
た。
例　　７ ２０００ｍＩ２の水に粒子サイズ１〜１５μ肩の白雲母
１００９を懸濁し１；懸濁液を７５℃に加温しておき、
この懸濁液に１８％の四塩化チタン水溶液３１８肩Ｑを
１時間かけて連続的に加える。このｐＨは３２％の水酸
化ナトリウム溶液を用いて２．２に一定に保つ。さらに
３０分間撹拌した後にｐＨ値を９．０まで上昇させ、例
１ａに準じて５ｉｎｓの層を沈着させる。５ｎＣＬ５Ｌ
Ｏ１４７，８ｇおよび５ｂＣＱ３１７．Ｏｇを使用する
以外は例１ｂに準じてスズ／アンチモン酸化物の層を形
成させる。組成、雲母４６．５％、Ｔｉ１ｔ　１４％、
５ｉｆｔ　４−６％およびスズ／アンチモン酸化物３４
．９％の顔料が得られた。その５ｉＯ１の含有率は雲母
／Ｔｉｅ、基質に対して７．７％であり、上記のスズ／
アンチモン酸化物の含有率は、上記の基質に対して５７
．７％である。この顔料は、灰白色であり、隠蔽性が良
好で、比抵抗３５オーム・センチメートルであっｔ二。
例　　８ 例７の方法に準じて行う。ただし、二酸化硅素被覆顔料
を炉別、水洗、乾燥、熱旭理せず、直接懸濁液中で、ス
ズ／アンチモン酸化物を用いて被覆する。比抵抗１７オ
ーム・センチメートルを有する同じ組成の顔料が得られ
た。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）薄板状基質が導電性の層で被覆されている導電性薄
    板状顔料であって、その薄板状の基質として薄板状金属
    酸化物あるいは一つもしくはそれ以上の金属酸化物で被
    覆された薄板状物質が存在し、かつ、その金属酸化物の
    層と上記導電性の層との間に任意に水和されている二酸
    化硅素かもしくは他の不溶性の硫酸塩の層が配置されて
    いることを特徴とする導電性薄板状顔料。 ２）前記の薄板状物質が、雲母であることを特徴とする
    請求項１）に記載の顔料。 ３）前記の導電性の層が、アンチモンをドープした二酸
    化スズからなることを特徴とする請求項１）に記載の顔
    料。 ４）前記の任意に水和されている二酸化硅素の層が、薄
    板状基質に対して約５〜２０重量％の量で存在すること
    を特徴とする請求項１）に記載の顔料。 ５）薄板状基質が導電性の層で被覆されている導電性薄
    板状顔料の製造方法であって、その薄板状基質として薄
    板状金属酸化物あるいは一つもしくはそれ以上の金属酸
    化物で被覆されている薄板状物質を使用し、かつ、この
    薄板状基質を導電性の層で被覆する前に、任意に水和さ
    れている二酸化硅素の層か、もしくは他の不溶性の硫酸
    塩の層で被覆することを特徴とする導電性薄板状顔料の
    製造方法。 ６）前記の薄板状基質として金属酸化物で被覆されてい
    る雲母薄片を使用することを特徴とする請求項５）に記
    載の製造方法。 ７）前記の導電性層としてアンチモンをドープした二酸
    化スズの被覆を適用することを特徴とする請求項５）に
    記載の製造方法。 ８）前記の任意に水和されている二酸化硅素の層が、前
    記薄板状顔料に対して５〜２０重量％の量で適用されて
    いることを特徴とする請求項５）に記載の製造方法。
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