[发明专利]导电性粒子及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及导电性粒子及其制造方法。

背景技术

以往，作为对非导电性材料例如塑料赋予导电性的方法，已知有添加对塑料赋予导电性的材料的方法。作为这种赋予导电性的材料，已知有例如表面活性剂、金属粉末、炭黑、不含掺杂元素的氧化锡粉末等。可是，表面活性剂有可能其导电性因温度和湿度的不同而产生偏差。如果将金属粉末或炭黑添加到塑料中，则得到的塑料变成黑色，塑料的用途有可能受到限制。不含掺杂元素的氧化锡粉末在长期使用期间，导电性有可能变动。

除这些材料以外，还已知含有锑等掺杂元素的氧化锡粉末。含有掺杂元素的氧化锡粉末的电阻低，导电性在经时方面容易稳定。可是，含有掺杂元素的氧化锡粉末由于使用掺杂元素，所以在经济上不利，而且还存在环境负荷的问题。进而，如果将掺杂了锑的氧化锡粉末添加到塑料中，则得到的塑料变为青黑色，与炭黑等同样地，塑料的用途也有可能受到限制。作为含有掺杂元素的氧化锡粉末，例如可以列举出如专利文献1中所记载的那样用下述方法制造而成的粉末：将氯化锡的溶液中和而使其生成氧化锡的水合物，然后在含有该氧化锡的水合物的溶液中添加氯化锑后，进行中和，从而在氧化锡的水合物的表面生成氧化锑的水合物，然后进行烧成。另外，还可以列举出如专利文献2中所记载的那样用下述方法制造而成的粉末：使基材分散于水中，向其中加入含有锑的锡源，在低pH下水解，使基材表面析出含有锑的锡化合物，将其进行热处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平08-319118号公报

专利文献2：日本特开2009-199776号公报

发明内容

可是，专利文献1中记载的粉末由于掺杂元素锑的一部分在粒子表面单独存在，所以导电性容易变得不充分。为了提高专利文献1中记载的粉末的导电性，需要增加掺杂元素的使用量，或提高制造工序中的烧成温度，从而使掺杂元素在氧化锡中扩散。在提高烧成温度的情况下，得到的导电性粒子在树脂中的分散性容易下降。另外，专利文献2中记载的粉末在为了抑制蓝色或提高经济性而减少掺杂元素的含量时，粒子的最表面的电阻变高，因而导电性容易变得不充分。

本发明提供一种导电性粒子，其是在芯材的表面具有由含有掺杂元素的导电性氧化锡构成的覆盖层的导电性粒子，其中，在覆盖层中，掺杂元素偏在于覆盖层的表面侧。

另外，本发明提供一种导电性粒子的制造方法作为前述的导电性粒子的优选的制造方法，所述制造方法具有下述工序：

第1工序，通过将含有锡源且分散有芯材的浆料中和，从而使锡化合物覆盖于该芯材的表面；

第2工序，在第1工序后的浆料中存在有锡源的状态下，通过添加掺杂元素源并同时中和所述浆料，从而使含有掺杂元素的锡化合物覆盖于前述的锡化合物上；以及

第3工序，将第2工序中得到的粒子进行烧成。

进而，本发明提供一种含有前述的导电性粒子的导电性组合物。

具体实施方式

以下，根据其优选的实施方式来说明本发明的导电性粒子。另外，在以下的说明中，所谓导电性粒子，根据上下文有时是指单个的粒子，有时是指作为粒子的集合体的粉体。本发明的导电性粒子是在由非导电性材料构成的芯材的表面具有由含有掺杂元素的导电性氧化锡构成的覆盖层的导电性粒子。芯材是占据本发明的导电性粒子中的容积的大部分的部位，位于导电性粒子的中心区域。另一方面，覆盖层位于本发明的导电性粒子的最表面。具有芯材的本发明的导电性粒子与专利文献1记载的不具有芯材的粉末相比，具有容易分散于树脂中的优点。

作为构成芯材的非导电性材料，可以使用无机物和有机物中的任一种。这里所说的非导电性，是指电阻率例如为10⁵Ω·cm以上。作为无机物，可以使用例如各种元素的氧化物、氮化物、碳化物等。另外，可以使用例如各种元素的盐。作为各种元素，可以列举出例如各种金属元素。作为有机物，可以使用例如各种高分子材料。芯材可以是水不溶性的，或者也可以是水溶性的。考虑到后述的导电性粒子的制造方法，芯材为水不溶性的是有利的。作为优选使用的芯材，可以列举出无机物，可以具体地列举出作为金属氧化物的氧化钛、氧化铝和二氧化硅、作为金属盐的硫酸钡等。

芯材的形状只要是能够在其表面形成导电性氧化锡层的形状即可，根据导电性粒子的用途，可以使用球状、多面体状、薄片状、针状等各种形状的芯材。本发明中，由于覆盖层的厚度与芯材的大小相比非常小，所以通常可以将芯材与导电性粒子的形状看作大致相同。