JPS61277103A

JPS61277103A - 微粉末導電性材料およびその製造法

Info

Publication number: JPS61277103A
Application number: JP11854285A
Authority: JP
Inventors: 青江　輝雄; 宮崎　俊雅; 進太田
Original assignee: Teikoku Kako Co Ltd
Current assignee: Tayca Corp
Priority date: 1985-05-30
Filing date: 1985-05-30
Publication date: 1986-12-08
Anticipated expiration: 2009-06-15
Also published as: JPH0645459B2

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】芸」口辷旺本発明は、二酸化チタン微粉末にアンチモン固溶酸化ス
ズを被覆混合した新規な微粉末導電性材料およびその製
造法に関する。

′および− 磁気テープは、ポリエステルフィルムの如き絶縁材料が
基材になっているため、帯電防止処理を施していない場
合は、テープ送行時の回転によるスリップ等により摩擦
帯電を発生させ、テープ本来の機能を損なう。このため
従来より、テープにカーボンブラック、カーボンファイ
バー等の炭素系導電材料、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化イ
ンジウム等の酸化物系導電材料、銀、銅、ニッケル、ア
ルミニウム等の金属系導電材料、さらには高分子電解質
および無機塩類等イオン伝導系導電材料などを混入した
り、蒸着したりした帯電防止層を設けることにより摩擦
帯電を防いでいた。

このうち、炭素系導電材料、酸化物系導電材料で帯電防
止処理したものはテープ自体の色相を著しく害し、特に
炭素系導電材料の場合は、テープが黒色になることから
その商品価値を低下させている。

また、金属系導電材料の蒸着による帯電防止処理したも
のはその薄膜の度合により、テープ自体の色相は維持さ
れるものの、目的とする色相に着色できず、色相が限定
されるという欠点を持っている。

さらにイオン伝導系導電材料で帯電防止処理したものは
大気中の水分を吸収し、湿度変化によりその帯電防止性
が大きく左右されるという欠点を持っている。

一方、電子写真用トナーへの添加剤は従来白黒トナー用
の電荷調節剤としてカーボンブラックが使用されていた
が、カラートナー用電荷調節剤としてカーボンブラック
を添加すると、シアン、マゼンタ、イエロー等の本来の
カラー色相を著しく損なうという欠点がある。

従って、プラスチックへの帯電防止を付与する場合や、
染顔料の電荷調節を行う場合、適度の導電性があり、か
つ、プラスチックや染顔料それらの本来具備すべき色相
、特に透明性の保持あるいは自由な色相の選択が要求さ
れる分野では十分満足されるものがなく、帯電防止性、
透明性および自由な色相の選択性が十分満足され、かつ
経済性に優れた微粉末導電性材料が待たれていた。

特開昭５６−１７７４８号には透明性と導電性を改良す
べく、アンチモン固溶した酸化スズと硫酸バリウムとの
複合導電性材料が提案されている。

この材料は硫酸バリウムと導電材であるアンチモン固溶
酸化スズとの単なる混合物であるため、導電材たるアン
チモン固溶酸化スズの導電性が非導電材である硫酸バリ
ウムによって阻害されるおそれがあり、また、硫酸バリ
ウムの硬度が３．０〜３゜５であるため磁気テープの送
行回転時の滑材としての役割をはたさないので、帯電発
生を抑制する機能を有していない。このため結果的には
帯電防止効果が不足である。

また、特開昭５６−４１６０３．同５６−１１４２１５
、同５７−１１８２５．同５８−２０９００２、同５Ｂ
−２０９００３号には、二酸化チタンを核とし、これに
アンチモン固溶酸化スズを被覆した導電性粉末が提案さ
れているが、これらの方法は均一な被覆を形成させる点
では優れたものと思われるが、コスト面、操作の容易さ
の点でも満足できるものではない。さらに、これらのも
のは、もともと透明性を要求しない分野に使用される導
電性材料として開発されたものである。

そこで、本発明は、絶縁基材の色相および透明性を害し
ない、透明感を持ち、自由な色相への着色が可能であり
、かつ、滑材特性を同時に有した摩擦帯電防止効果を示
し、経済的にも有利な新規な微粉末導電性材料およびそ
の製造法を提供することを目的とする。

麓汲方ユ本発明は５０〜１２０％／ｇの比表面積を有する酸化チ
タン微粉末にアンチモン０．１〜２５重量％を含有し、
残りが実質的に酸化スズからなる０゜０５μｍ以下の平
均粒径を有する微粉末を全体割合で３０〜７０重量％被
覆混合してなる透明感を持った微粉末導電性材料および
その製造法を提供する。

一般に、粉体が透明な樹脂中に分散された状態で樹脂の
透明性が保持されるためには、粉体が光を吸収しないこ
と、並びに光の散乱が少なくなることが必要である。光
の散乱を減少するには、粉体の屈折率が樹脂の屈折率と
等しく、粉体と樹脂との界面での散乱が減少すること、
または粉体の粒径を光の波長より小さくすることが必要
となる。

しかし、アンチモン固溶した酸化スズは、一般に塩化第
二スズおよび塩化アンチモンの混合塩酸溶液を加水分解
した後焼成してつくられており、すぐれた導電性を示す
が、その屈折率は２．０５程度である。これは使用され
るマトリックスの屈折率１．６程度と比較して若干差が
あり、透明性に難点がある。この透明性を増加するため
には、その粒子径を小さくすればよいが、小さくした場
合、加水分解系が塩酸であるため口過、洗浄等の製造時
作業性に難点を生ずる。

この難点を避けるためには、加水分解により微粒の酸化
スズを析出させ、微粉末の二酸化チタンに被覆混合させ
、適切な陰イオンの選定によって被覆混合した微粒子を
弱い凝集状態、すなわち、フロックを形成させればよい
が、前に引用した公開特許出願における二酸化チタンの
粒径が大きい場合や、二酸化チタンの粒径が小さい微粉
末を利用しても析出する酸化スズの粒径が大きい場合は
、粉体が透明な樹脂中に分散された状態では不透明であ
り、透明感の得られる導電性材料は得られない。

周知のように陰イオンとして、硫酸イオンは非常にフロ
ック形成に優れたイオンであるため、よくフロック形成
イオンとして利用されている。そこで、二酸化チタン微
粉末の分散液中に塩化アンチモンの塩酸水溶液および硫
酸第一スズの水溶液を別途同時滴下し、熱加水分解を行
ったところ、口過、洗浄等の製造時作業性も良好でかつ
、アンチモン固溶酸化スズの微粉末が、二酸化チタン微
粉末の表面に被覆混合された導電性材料が得ら杵た。こ
のものは透明な樹脂中に分散された状態で優れた透明感
と帯電防止性を有する導電性複合粉末であった。

硫酸イオンは、前述のように優れたフロック形成能を有
するので、スズ化合物として硫酸第一スズを利用し、熱
加水分解時に硫酸イオン婆生成することにより口過、洗
浄等の製造時作業性を容易にする効果があった。

また、塩化アンチモンは、水中では加水分解を起こすた
め、比較的安定である塩酸溶液にせざるを得ない。この
ため硫酸第一スズ水溶液と塩化アンチモン塩酸溶液を各
々に調整し、別途同時滴下することにより、アンチモン
が均一に固溶された酸化スズ微粉末が形成された。

このように、本発明の複合導電性微粉末は、公知のアン
チモン固溶酸化スズ被覆酸化チタン系導電材料に比べて
透明感に優れ、がっ、製造時作業性にも優れ経済的であ
った。

一例として、本発明の導電性複合微粉末は、比抵抗ＩＫ
〜ＩＯＫΩ・口の導電性を有し、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
面抵抗率１０７〜１０１オームであり、光透過率７０％
以上の透明感を有し、かつ、湿度変化に対しても極めて
安定であった。

また、酸化チタンのモース硬度が５〜７と高いため、導
電性複合微粉末中の酸化チタン微粉末が滑材的な役割を
はたし、フィルムのスベリ性を向上させる効果があった
。

本発明に用いる二酸化チタンは、ルチル型、アナターゼ
型、無定形のいずれでもよく、その製造法に特に限定さ
れないが、微粉末であることが必要である。樹脂に分散
させた時、透明感を得るためには好ましくは比表面積が
５０〜１２０ｒｒｒ／ｇの微粉末である。例えば、２０
ｍ２／ｇの比表面積を有する酸化チタンを使用した場合
は光透過率が３０％以下となり、透明感のある塗布膜を
得るという目的には適さない。

また、用いるアンチモン化合物は水溶液の状態で安定士
あり、熱加水分解することにより酸化スズに固溶される
ものであればよい。塩化アンチモンを使用する場合は、
加水分解を防ぐに足りる塩酸含有水溶液で溶解する必要
がある。

さらに、スズ化合物は水溶液の状態で安定であり、熱加
水分解することにより酸化スズと硫酸イオンを生成する
ものであればよいが、硫酸イオンを生成しないスズ化合
物ではスズ化合物が熱加水分解された後、硫酸を添加す
ることにより同様なフロック形成がなされる。熱加水分
解により、酸化スズと硫酸イオンを同時に生成するとい
う面より、スズ化合物としては硫酸第一スズが適当であ
る。硫酸イオンによるフロック形成のためには、反応系
中の硫酸イオン濃度を１５ｇ／１以上にするのが適当で
ある。

被覆混合されるアンチモン固溶酸化スズのアンチモン合
有量はあまり少ないと良好な導電性を確保することがで
きず、あまり多いとプラスチック等に混入した時透明感
を損なうので、０．１〜２５重量％の範囲が適当である
。

被覆混合量は比表面積との関係から、あまり少ないと良
好な導電性が得られず、あまり多いと経済的でなく、ま
た、酸化チタンの滑材効果が発揮されないため、全体の
割合で３０〜７０重量％が適当である。

生成されたアンチモン固溶酸化スズの平均粒径は０．１
μｍ以上であると透明感を損なうため、加水分解を熱加
水分解で行い、好ましくは、０．０５μｍ以下の平均粒
径を有するアンチモン固溶酸化スズ微粉末で酸化チタン
微粉末を被覆混合することが適当である。

以下実施例を挙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比表面積１０１．５ｔｒｒ／ｇのＴｉＯｚｌｏｏｇを純
水１５００−に攪拌分散させ、温度９０℃に加熱保持す
る。次いで別途用意した純水６００ｄに、５ｎＳＯ＋　
１４２．５　ｇを溶解した溶液および３Ｎ　ＨＣＩ水溶
液４０ｄに５ｂＣＩ３２３．９　ｇを溶解した溶液を２
時間かけて別途滴下した０滴下終了後２時間沸騰させた
後、生成物を口過、洗浄し、５００℃で２時間加熱処理
し粉砕し、本発明の導電性複合微粉末を製造した。この
結果得られた粉末は比抵抗３．５にΩ・Ｃを有した。得
られた粉末を塗料の固型分中５０重量％含有するアクリ
ル系塗料（バインダー、大日本インキ社製、商品名ポン
コート静−７２１６Ｇ）をポリエステルフィルムに３ｒ
ｒｒ／ｇ塗布した塗工フィルムの表面抵抗率は７．８ｘ
ｌＯ’Ω／口であり、かつ、光透過率は７８％であった
。

比較例１比表面積１０１．５イ／ｇのＴｉＯｚｌｏｏｇを純水１
０００ｄに攪拌分散させ、温度７０℃に加熱保持する。

次いで別途用意した３、７ＮＨＣ１溶液１５０ｄに５ｎ
Ｃ１４・５Ｈ２０２３２，６ｇおよび５ｂＣ１３２３，
９ｇを溶解した溶液とＮＨ３水溶液とを懸濁液のｐＨが
８を維持するように１時間かけて滴下した。

生成物を口過、洗浄後５００℃２時間加熱処理し、白色
導電性微粉末を製造した。この結果得られた粉末は、比
抵抗９０Ω・備を有した。以下実施例１と同様に塗布し
た結果、表面抵抗率は９Ｘ１０６Ω１０であり、かつ、
光透過率は２８％であった。

実施例２比表面積５８．５ｒｄ／ｇのＴｉＯｚｌＯＯｇを純水１
５００ｄに攪拌分散させ、温度９０℃に加熱保持する。

以下実施例１と同様に処理し、本発明の導電性複合微粉
末を製造した。この結果得られた粉末は比抵抗３．１に
Ω・値を有した。さらに実施例１と同様に塗布した結果
、表面抵抗率は３．　Ｉ　Ｘ　１０７Ω１０であり、か
つ、光透過率は７２％であった。

比較例２比表面積２Ｏｎｆ／ｇのＴｉＯｚｌＯＯｇを純水１５０
０ｄに攪拌分散させ、温度９０℃に加熱保持する。以下
実施例１と同様に処理し、白色導電性粉末を製造した。

この結果得られた粉末は比抵抗４５０Ω・■を有した。

さらに実施例１と同様に塗布した結果、表面抵抗率は１
．０ｘ１０７Ω１０であり、かつ、光透過率は２６％で
あった。

実施例３比表面積１０１５ｒｒｒ／ｇのＴｉＯｚｌｏｏｇを純水
１５００７％に攪拌分散させ、温度９０℃に加熱保持す
る。ついで別途用意した純水９００ｄに５ｎＳＯ４２１
３，７ｇを熔解した溶液および３Ｎ　ＨＣＩ水溶液６０
減に５ｂＣ１ｓ　３５．８　ｇを溶解した溶液を２時間
かけて別途滴下した。以下実施例１と同様に処理し、本
発明の導電性複合微粉末を製造した。この結果、得られ
た粉末は、比抵抗１．２にΩ・口を有した。さらに実施
例１と同様に塗布した結果、表面抵抗率は、４．３ｘｌ
Ｏ７Ω１０であり、かつ、光透過率は７２％であつた。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）５０〜１２０ｍ＾２／ｇの比表面積を有する酸化
チタン微粉末にアンチモン０．１〜２５重量％を含有し
、残りが実質的に酸化スズからなる０．０５μｍ以下の
平均粒径を有する微粉末を全体割合で３０〜７０重量％
被覆混合してなる透明感を持った微粉末導電性材料。
（２）水性懸濁液中の二酸化チタン微粉末にスズ化合物
およびアンチモン化合物の熱加水分解によってアンチモ
ン固溶酸化スズを被覆混合することよりなる微粉末導電
性材料の製造方法において、二酸化チタン微粉末水性懸
濁液へ塩化アンチモンの塩酸水溶液および硫酸第一スズ
の水溶液を別々に同時添加し、熱加水分解することを特
徴とする前記微粉末導電性材料の製造方法。