JPS6140338A - 白色導電性フイラ−の製造方法 - 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】 本発明は白色性、導電性に優れた酸化亜鉛系の白色導電
性フィラーの製造方法に関するものであり、更に詳細に
ｉよ湿式法によって得られる析出物を水中或いは水蒸気
中で加熱処理し、次いで還元性雰囲気下で焼成すること
により白色で、体積固有抵抗値が低くかつ、樹脂中に混
合した場合少量で導電性を付与することが可能な酸化亜
鉛系の白　　”色導電性フィラーの製造方法に関するも
−のである。

近年ＩＣ産業や電子産業分野ではプラスチック、ゴム製
部材等に発生する静電気により機器に機能障害が生じる
ことが判明し、この対策としてプラスチックやゴム等の
基体中にカーボンや酸化亜鉛等の導電性フィラーを添加
、混合することが提案されている。

しかしカーボンブラックを用いる場合には充填物質が黒
色であるため基体を任意に着色しがたい。

後者の充填剤はカーボンブラックの持つ欠点を改良し得
るものであり、その製造方法も特公昭５５−１９８９６
号公報や特公昭５５−１９８９７号公報にみられる如く
酸化亜鉛粉末に活性化剤であるＡβ、Ｇａ、ｉｒｌの酸
化物を添加した原材料を容器内に供給し、この容゛器を
還元性雰囲気或いは酸化性雰囲気下に置き、６００−ｉ
ｉｏｏ”ｃの温度条件下に焼成する方法や特開昭５６−
６９２６６号公報にみられる如く水溶性亜鉛塩とＡβ、
Ｇａ、Ｉｎ等の水溶性金属塩をアルカリ或いは炭酸アル
カリで中和させる所謂湿式生成法で共沈させて均一に混
合した沈澱物を窒素雰囲気中６００〜１０００℃の温度
で焼成する方法が知られている。湿式生成法は上述の固
体混合法に比較し、極めて微粒子の粉の製造が可能とい
う利点を有するものの、得られる製品の体積固有抵抗値
或いは単位重量当たりの導電性付与効果という点で十分
に満足し得るものではない。

かかる事情下に鑑み本発明者らは湿式生成法による酸化
亜鉛系白色導電性フィラーの製造方法を鋭意検討した結
果、湿式生成法により共沈させた沈澱物を濾過、水洗後
水中或いは水蒸気中で加熱処理し、次いで焼成する場合
には体積固有抵抗値が低くかつ、単位重量当たりの導電
性付与効果に優れたフィラーとなし得ることを見い出し
、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、焼成後の組成が酸化物換算で酸化亜
鉛１００重量部に対し酸化アルミニウム、酸化錫および
酸化ガリウムの少な（とも１種が０．０５〜５重量部と
なる如く水溶性亜鉛化合物とアルミニウム、スズおよび
ガリウムの少なくとも１種の水溶性金属塩を加え、次い
でアルカリ或いは炭酸アルカリを添加、撹拌し、得られ
た析出物を濾過、水洗し、更に６０〜１００　”ｃの温
度で水中、または水蒸気中で加熱処理した後、必要に応
じ脱水、乾燥し、還元性雰囲気下６００〜８００℃の温
度で焼成することを特徴とする白色導電性フィラーの製
造方法を提供するにある。

以下本発明方法を更に詳細に説明する。

本発明の実施に際し適用される水溶性亜鉛化合物として
は焼成後酸化亜鉛を形成するものであれば特にその種類
は制限されないが、例えば硫酸亜鉛、塩化亜鉛、硝酸亜
鉛または酢酸亜鉛或いはこ　゛れらの混合物等が挙げら
れる。

他方水溶性金属塩としては焼成後酸化アルミニウム、酸
化錫或いは酸化ガリウムを形成するものであればよく、
アルミニウム、錫およびガリウムの塩化物、硝酸塩、硫
酸塩または酢酸塩およびアルカリ金属塩更にはこれらの
混合物が適用される。

水溶性亜鉛化合物に対する水溶性金属塩の添加混合割合
は焼成後の形態として酸化亜鉛１００重量部に対し酸化
物換算で０．０５〜５重量部、好ましくは０．１〜２重
量部の範囲で用いられる。

酸化亜鉛に対する水溶性金属塩の添加混合割合が上述の
範囲を外れる場合には体積固有抵抗値の低いフィラー粉
末を得ることができない。

所定量の水溶亜鉛化合物に水溶性金属塩を加え十分に撹
拌混合した溶液には次いで公知の方法に従い水酸化ナト
リウム、水酸イヒカリウム、水酸化アンモニウム等のア
ルカリ或いは炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等の
炭酸アルカリを添加、撹拌して中和し、沈澱を析出させ
る。中和反応完了後析出物と溶液は公知の方法により濾
別し、分離された析出物は水洗した後更に６０〜１００
℃の温度で水中、または水蒸気中で加熱処理される。

本発明の特徴はかかる加熱処理工程にあり、少なくとも
粉体を水或いは水蒸気中６０〜１００℃の温度で１時間
以上、好ましくは５〜４８時間囲繞して保持することに
より実施される。処理温度および処理時間が上記範囲を
外れる場合には所望の効果を得ることができない。

濾別後の析出物を水または水蒸気中で加熱処理すること
なく乾燥した場合、例えば通常の電気炉中で１００℃で
１０時間乾燥したのではフィラー単独での体積固有抵抗
値は低いものの樹脂中に混練した場合単位重量当たりの
導電性付与効果は小さい。

本発明において水中または水蒸気中で加熱処理すること
により何孕かかる効果を得ることができるのかその理由
は詳らかではないが、析出時に凝集した粒子が、水中ま
たは水蒸気中で加熱処理される間に崩壊され、凝集粒の
殆どない均一な粒子にり、樹脂等と混合した場合均一に
分散するものと推測される。

この凝集粒子を湿式粉砕、或いは乾燥後粉砕し崩壊せし
めることによりフィラ一単位重量当たり本゛発明方法の
実施に際し、水熱処理後の粉体ばそのまま或Ｃ１は濾過
処理を施した後公知の方法、例えば水素、−酸化炭素等
の還元性雰囲気下６００〜８００　”Ｃの温度で焼成さ
れる。還元性ガスを適用する場合には爆発の危険性を防
止するという意味から予め窒素等で焼成炉内を置換し、
その後還元性ガスを導入して焼成する方法或いは還元性
ガス−窒素ガスの混合ガスを用いる方法等が挙げられる
が焼成後の体積固有抵抗値が優れている点より水素或い
は水素−窒素雰囲気下での焼成方法が推奨される。

本発明において粉体の焼成温度が６００℃より低い場合
には体積固有抵抗値が高く、他方８００°Ｃを越える場
合には粉体単位重量当たりの導電性付与効果が低下し好
ましくない。

以上詳述した如く、本発明方法は水溶性亜鉛化合物と活
性化剤としての水溶性金属塩を混合し、これをアルカリ
で中和、共沈せしめ、該共沈物を水洗、乾燥、焼成する
ことにより導電性酸化亜鉛粉末を得る方法において、単
に水洗後の共沈物を乾燥、焼成前に水中、または水蒸気
中で加熱処理するという極めて簡単な方法によりフィラ
ーとしての単位重量当たりの導電性付与効果を著しく向
上せしめることに成功したものであり、その産業的価値
は頗る大なるものである。

以下本発明方法を実施例により更に詳細に説明するが、
本発明はかかる実施例ににり制限されるものではない。

実施例 塩化亜鉛４．８ｋｇ、硝酸アルミニウム０．１２ｋｇお
よび塩化第二錫０．１２ｋｇを１２０βの水に溶解し、
十分に撹拌した後炭酸ソーダ３．６ｋｇを添加し、アル
ミニウム、錫成分を含有する塩基性炭酸亜鉛を析出せし
めた。この析出物を水洗した後密封容器中に水スラリー
状態（スラリー濃度３００　ｇ／ｊ２）で装入し、８０
℃、１６時間加熱処理した後乾燥し、水素雰囲気下７０
０℃の温度で３時間焼成し、白色導電性フィラーを得た
。

この様にして得た粉末の固有抵抗は５ΩｃＩ１１であっ
た。

次いで得られた粉末を市販の■ウレタン樹脂に対し２０
重量％、■ポリプロピレン樹脂に対し５０重量％の割合
で各々添加し、ロール混練した後７０μのフィルムに成
形した。該フィルムの体積固有抵抗値を測定したところ
■のウレタンフィルムは１×１０　Ωｃｍ、■のポリプ
ロピレンフィルムは８×１制Ωｃｍであった。

比較例 水洗後密封容器中で水熱処理する操作を除き実施例と全
く同様の方法でフィラーを得た。

得られた粉末の体積固有抵抗値は５ΩｃＩ１１であり、
実施例と同様にして得たウレタンフィルムの体積固有抵
抗値は２Ｘ１０”　Ωｃｍ、ポリプロピレンフィルムの
それはＩ　Ｘ　１０”Ωｃ１１１であった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）焼成後の組成が酸化物換算で酸化亜鉛１００重量部
   に対し酸化アルミニウム、酸化錫および酸化ガリウムの
   少なくとも１種が０．０５〜５重量部となる如く水溶性
   亜鉛化合物とアルミニウム、スズおよびガリウムの少な
   くとも１種の水溶性金属塩を加え、次いでアルカリ或い
   は炭酸アルカリを添加、撹拌し、得られた析出物を濾過
   、水洗し、更に６０〜１００℃の温度で水中、または水
   蒸気中で加熱処理した後、必要に応じ脱水、乾燥し、還
   元性雰囲気下６００〜８００℃の温度で焼成することを
   特徴とする白色導電性フィラーの製造方法。 ２）水中、または水蒸気中での加熱処理時間が５〜４８
   時間である特許請求の範囲第１項記載の白色導電性フィ
   ラーの製造方法。