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JP3380511B2 - カーボン被覆多孔質シリカ粉末、その製造方法及び該粉末を含有する導電性樹脂組成物 - Google Patents

カーボン被覆多孔質シリカ粉末、その製造方法及び該粉末を含有する導電性樹脂組成物

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JP3380511B2
JP3380511B2 JP2000039915A JP2000039915A JP3380511B2 JP 3380511 B2 JP3380511 B2 JP 3380511B2 JP 2000039915 A JP2000039915 A JP 2000039915A JP 2000039915 A JP2000039915 A JP 2000039915A JP 3380511 B2 JP3380511 B2 JP 3380511B2
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powder
porous silica
resin
silica
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幸哉 晴山
宏仁 森
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Original Assignee
Otsuka Chemical Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用樹脂製外
板材料などの各種射出成形用樹脂材料、導電性塗料・イ
ンク・ペースト用材料、タイヤ用またはベルト用材料、
ＯＡ用導電ロール用材料、トナー用材料、塗料用添加
剤、触媒担体、吸着剤等に好適に用いられるカーボン被
覆多孔質シリカ粉末、その製造方法及び該粉末を含有す
る導電性樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリカは比重が小さく、安価で耐食性に
優れる等の利点を持つことから、従来より工業材料とし
て幅広く利用されている。さらにこれを多孔質のものと
すれば、配合成分として、より少量で所期の効果を奏し
得るため、軽量化、コストダウンに有利となる。かかる
観点から、多孔質シリカの利用が検討されてきた。
【０００３】これまで、多孔質シリカの製造方法として
は、珪酸カルシウムを炭酸処理した後、酸処理する方法
（特公昭５５−１４８０９号公報）、炭酸バリウム等
の、酸に溶解する芯材の表面にシリカ質成分を被覆し、
そのものを酸処理して芯材を溶解除去することにより、
被覆したシリカ質のみを残し、目的の多孔質シリカとす
る方法、グラファイト等の芯材にシリカ質成分を被覆し
た後、このものを酸化雰囲気下で加熱することによって
芯材を分解、昇華させることにより、目的の多孔質シリ
カとする方法（特開平２−２１８７６８号公報）等が知
られている。
【０００４】他方、シリカ材料の有用性から、さまざま
な応用検討も進められており、表面性の改質や導電性の
付与を目的として、シリカ粒子の表面にカーボンを被覆
することも提案されている。
【０００５】一般に、無機粉体にカーボン被覆する方法
としては、非処理粉末を炭化水素等のカーボン源の存在
下、非酸化性雰囲気中に加熱処理する方法が知られてい
る。しかし、多孔質シリカをこの方法で処理すると、多
孔質シリカの細孔部分が非常に微細であるため、結晶融
着を生じて細孔部分が消失し、多孔質性が失われてしま
う。さらに、かかる加熱工程においては複数の粒子同士
が相互に融着して粗大な凝集体を形成してしまう。その
ため、多孔質シリカに後処理によってカーボン被覆する
方法はこれまで知られていない。
【０００６】また、後処理によってカーボン被覆を行う
と、多孔質シリカの細孔部分をカーボンが埋めてしまう
ことによっても、多孔質性が失われてしまう。同様の不
都合は、粉体混合によって多孔質シリカとカーボンの微
粉末（カーボンブラック等）を混合する場合にも生じる
ため、多孔質性を維持したままカーボンにより導電性を
付与したり表面性を改質させることは困難であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、多孔
質シリカの多孔質性を維持したまま、その表面がカーボ
ンで被覆されたカーボン被覆多孔質シリカ粉末を提供す
ることにある。本発明の他の目的は、安価で軽量な導電
性材料を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の課
題を解決するために鋭意検討を続けた結果、優れた方法
を見い出し、本発明を完成させた。
【０００９】すなわち、本発明のカーボン被覆多孔質シ
リカ粉末は、多孔質シリカからなる壁材により中空球体
形状または中空球体由来の形状に形成されており、かつ
その表面がカーボンで被覆されていることを特徴として
いる。
【００１０】本発明のカーボン被覆多孔質シリカ粉末
は、多孔質シリカからなる壁材から形成されており、そ
の表面がカーボンで被覆されている。従って、良好な導
電性を有しており、樹脂やゴム等に配合することによ
り、良好な導電性を付与することができる。本発明のカ
ーボン被覆多孔質シリカ粉末の中空球体形状または中空
球体由来の形状は、強固なものではなく、樹脂やゴム等
に混練して配合された際、その形状が破砕される場合が
ある。しかしながら、形状が破砕された状態であって
も、壁材における多孔質シリカの連なりが保たれている
ため、樹脂やゴムなどのマトリックス中において良好な
導電路を形成することができ、このため良好な導電性を
付与することができる。
【００１１】従って、本発明のカーボン被覆多孔質シリ
カ粉末は、壁材における多孔シリカの連なりが保たれる
程度に予め破砕されたものであってもよい。本発明のカ
ーボン被覆多孔質シリカ粉末は、粒子径３ｎｍ〜３ｍｍ
の有機化合物粒子にシリカ成分を被覆した後、非酸化性
雰囲気下で加熱することにより、有機化合物を炭化させ
て得ることができる。
【００１２】従って、本発明の他の局面に従うカーボン
被覆多孔質シリカ粉末は、粒子径３ｎｍ〜３ｍｍの有機
化合物粒子にシリカ成分を被覆した後、非酸化性雰囲気
下で加熱することにより有機化合物を炭化させて得られ
るカーボン被覆多孔質シリカ粉末である。
【００１３】非酸化性雰囲気下で加熱する温度として
は、５００℃〜１４００℃の範囲内の温度であることが
好ましい。本発明の導電性樹脂組成物は、上記本発明の
カーボン被覆多孔質シリカ粉末を樹脂に配合したことを
特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明のカーボン被覆多孔質シリ
カ粉末は、多孔質シリカ成分からなる壁材の表面（外側
表面及び内側表面）がカーボンで被覆されたものであ
る。ここで、シリカ成分とは、主成分をケイ素酸化物と
するものをいい、シリカ、クリストバライト、石英、水
晶等の酸化ケイ素類及び各種のケイ酸金属塩類が例示で
きる。これらは含水物であってもよく、他の成分を含有
するものであってもよい。
【００１５】本発明のカーボン被覆多孔質シリカ粉末
は、中空球体形状または中空球体由来の形状を有してい
る。ここで、中空球体由来の形状とは、中空球体の一部
が欠損した形状及び中空球体が破砕された球面の一部か
らなる形状、例えば碗型、カップ型、湾曲板状等の形状
をいう。
【００１６】本発明のカーボン被覆多孔質シリカ粉末
は、その比表面積が通常のシリカ粉末に比較して顕著に
大きなものであり、ＢＥＴ法による比表面積で、通常、
３０〜１５００ｍ2 ／ｇ、好ましくは１００〜５００ｍ
2 ／ｇ程度のものである。
【００１７】また、そのカーボンとシリカ成分の成分比
率は重量比で、１：９９から９９：１程度、好ましくは
１：９９から５０：５０程度のものである。本発明のカ
ーボン被覆多孔質シリカ粉末は、例えば粒子径３ｎｍ〜
３ｍｍの有機化合物粒子にシリカ成分を被覆した後、非
酸化性雰囲気下で加熱することに製造することができ
る。
【００１８】ここで有機化合物粒子としては、加熱によ
り分解してカーボンを生成し得るものであれば特に制限
はなく、各種の有機化合物を用いることができる。これ
らは好ましくは固体状で用いられるが、水中油型エマル
ジョンの形態で用いることができる液状物であってもよ
い。
【００１９】有機化合物の具体例としては、炭化水素、
炭水化物及びビニル系、ウレタン系、エステル系等の各
種の重合体を挙げられるが、中でも高分子化合物が好ま
しい。
【００２０】炭化水素としては、脂肪族炭化水素及び芳
香族炭化水素のいずれも使用することができる。脂肪族
炭化水素としては、例えば飽和炭化水素、エチレン系炭
化水素、アセチレン系炭化水素等を挙げることができ
る。また芳香族炭化水素としては、例えばナフタレン、
アントラセンなどの多核芳香族炭化水素及び上記各種炭
化水素のハロゲン化物等を挙げることができる。これら
の炭化水素類は、一種単独で、または二種以上混合して
使用することができる。
【００２１】炭水化物としては、各種の単糖類及び多糖
類を用いることができ、スクロース、セルロース、アミ
ロース、アミロペクチン、ヘミセルロース等及びこれら
の誘導体を例示できる。これらは１種単独で、もしくは
２種以上を併用することができる。工業的には、これら
の複数もしくは若干の炭水化物以外の成分を含有する各
種の天然の炭水化物、その精製品及び加工品が好ましく
用いられる。具体例としては、小麦粉、バレイショデン
プン、コーンスターチ等のデンプン、木材セルロース、
木材セルロースを酸加水分解処理後粉砕処理して得られ
る粉末セルロースを挙げられる。
【００２２】各種の重合体としては、ポリエチレン、ポ
リプロピレン等のオレフィン類、ポリスチレン、ポリメ
チルスチレン、ポリクロロスチレン等のポリスチレン
類、ポリアミド類、ポリアセタール、ポリウレタン、ポ
リエチレンテレフタレート等のポリエステル類等を例示
できる。
【００２３】これらの中でも芳香族化合物が好ましく、
ポリスチレン類が特に好ましい。その形状としては、ペ
レット状、顆粒状、ビーズ状、粉末状など乾燥粒子の
他、乳化重合等で作成されたエマルジョン状態のものな
ど水中に分散された形の粒子、または貧溶媒などの有機
溶剤中に分散した形の粒子であってもよい。
【００２４】中でも水系樹脂エマルジョンが好ましく用
いられ、その具体例としては、例えばポリスチレンエマ
ルジョン、ポリ酢酸ビニルエマルジョン、エチレン−酢
酸ビニル共重合体エマルジョン、酢酸ビニル−バーサテ
ート共重合体エマルジョン、エチレン−酢酸ビニル−塩
化ビニル共重合体エマルジョン、エチレン−酢酸ビニル
−アクリル酸エステル共重合体エマルジョン、アクリル
酸エステル重合体エマルジョン、アクリル酸エステル−
スチレン共重合体エマルジョン、ポリ塩化ビニルエマル
ジョン、シリコーン樹脂エマルジョン、エポキシ樹脂エ
マルジョン等やデンプン水溶液等の水系エマルジョンを
挙げることができる。
【００２５】また、その形状としては、粒子径３ｎｍ〜
３ｍｍのものを用いるのがよく、特に３ｎｍ〜１μｍま
での微細なものを用いれば、中空球体形状の維持された
カーボン被覆多孔質シリカ粉末を得易いため好ましい。
【００２６】前記有機化合物粒子にシリカ成分を被覆す
る方法としては特に制限はなく、各種の方法によること
ができる。尚、ここで被覆とは、有機化合物粒子の表面
全部が一様にシリカ成分で覆われている状態のみなら
ず、その一部がシリカ成分で覆われている状態を含み、
また有機化合物粒子の複数が相互にシリカ成分で結合さ
れた状態ないしシリカ成分で同時に覆われている状態を
含む概念である。
【００２７】かかる被覆は、例えば、分散媒中に分散さ
せた有機化合物粒子に液状のシリカ成分を添加し、該シ
リカ成分を有機化合物粒子表面に析出させる方法により
行うことができる。
【００２８】ここで、シリカ成分としては、メチルトリ
メトキシシラン等のアルコキシシラン類、γ−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）
−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニ
ルアミノメチルトリメトキシシラン等のアミノシラン
類、ビニルメチルジエトキシシラン等のビニルシラン
類、及びエポキシシラン類等の有機シリカ化合物及びこ
れらの水または有機溶媒溶液、シリカゾル、オルガノシ
リカゾル、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム等の珪酸
塩の水溶液などを例示できるが、液状であれば特に限定
されるものではなく、有機系、無機系を問わず広く用い
ることができる。
【００２９】シリカ成分を有機化合物粒子表面に析出さ
せる方法としては、例えば系内のｐＨを調整する方法、
有機化合物粒子と表面電荷の異なるシリカゾル等を加え
て凝集沈降させる方法、溶解度の異なる溶媒を加える方
法等の所謂再結晶法、スプレードライ法等により溶媒及
び分散媒を除去する方法を例示できる。系内のｐＨを調
整する方法としては、例えばシリカ成分として酸性域で
析出するケイ酸塩水溶液等を有機化合物粒子分散液に添
加した後、塩酸、硫酸、硝酸等の鉱酸類、または酢酸、
クエン酸等の有機酸類等の酸を添加して有機化合物粒子
表面にシリカ成分を析出させる方法を例示できる。
【００３０】また、かかる被覆は、有機化合物粒子表面
に液状のシリカ成分をスプレーや浸漬等の手段で被覆さ
せた後、加熱乾燥または減圧乾燥する方法によっても行
うことができる。好ましい手段としては、スーパーミキ
サー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、リボン
型ブレンダー、ダイ型ブレンダー等で有機化合物粒子を
撹拌しながら液状のシリカ成分をスプレーにより添加
し、有機化合物の融点未満の温度で加熱する方法が例示
できる。
【００３１】これらの方法において、有機化合物粒子に
対するシリカ成分の被覆量としては、特に制限はなく、
任意の被覆量とすることができるが、通常は、有機化合
物粒子中のカーボンとシリカ成分の成分比率が重量比
で、１：９９から９９：１、好ましくは１：９９から５
０：５０となるように設定するのが好ましい。
【００３２】かくして得られた有機化合物粒子にシリカ
成分を被覆してなる粉末は、非酸化性雰囲気下で加熱処
理することによりカーボン被覆多孔質シリカ粉末とする
ことができる。
【００３３】ここで非酸化性雰囲気とは、真空中または
水素ガス、一酸化炭素ガス、アンモニアガスなどの還元
ガス雰囲気及び窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス
等の不活性ガス雰囲気等より選ばれる単独または混合雰
囲気をいう。
【００３４】加熱温度としては、有機化合物粒子が熱分
解し、カーボン化する温度が必要であり、有機化合物の
種類や加熱雰囲気、必要とされるカーボン質の程度等に
よって設定されるが、通常は５００℃から１４００℃の
温度とするのがよい。５００℃未満であると、多くの場
合、有機化合物の十分な分解が得られず、また１４００
℃を越えると多孔質の細孔融着等が生ずるおそれがある
ため望ましくない。
【００３５】このような有機化合物粒子の熱分解によ
り、ガス化したカーボンが、多孔質シリカからなる壁材
の表面に付着し、その表面をカーボンで被覆することが
できる。ガス化したカーボンは、多孔質シリカからなる
壁材の細孔を通り壁材の外部に放出されるため、壁材の
内側表面のみならず、壁材の外側表面もカーボンで被覆
することができるものと思われる。また、このような内
部からのガスの放出により、多孔質シリカの細孔部分が
失われることなく、中空球体形状または中空球体に由来
する形状を保つことができるものと思われる。
【００３６】本発明のカーボン被覆多孔質シリカ粉末
は、導電性材料、とりわけ樹脂に配合して用いられる導
電化剤として特に有用であり、少ない配合量（重量）で
優れた導電性を達成することができる。
【００３７】また、樹脂に本発明のカーボン被覆多孔質
シリカ粉末が配合された樹脂組成物は、静電塗装用の被
塗装材、静電気帯電防止材等として導電性を要する用途
に好適に使用し得る。
【００３８】ここで、樹脂としては特に制限はなく、各
種の熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂を使用することがで
きるが、その代表例としてはポリエチレン、ポリプロピ
レン等のオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロ
ニトリルブタジエンスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリ
アミド樹脂、ポリアセタール樹脂、塩化ビニル樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、サーモトロピック液晶ポリエステ
ル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテ
ル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリイミド
樹脂、天然ゴム、ニトリルゴム、ニトリルブタジエンゴ
ム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、クロ
ロプレンゴム、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ユリア
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリ
ウレタン樹脂等を挙げられる。
【００３９】カーボン被覆多孔質シリカ粉末を樹脂に配
合する方法としては、特に制限はないが、熱可塑性樹脂
の場合、加熱混練等により混合・分散させる方法が例示
できる。溶融混練は、予め樹脂粉末または樹脂ペレット
と本発明のカーボン被覆多孔質シリカ粉末を乾式混合し
た後に行ってもよい。また、本発明のカーボン被覆多孔
質シリカ粉末は、予めこれを高濃度に配合した樹脂ペレ
ットに調製しておき、所謂マスターバッチ法により使用
してもよい。
【００４０】また熱硬化性樹脂の場合は湿式混合により
混合・分散させる方法、粉末樹脂と乾式混合する方法が
例示できる。得られた樹脂組成物は、射出成形、押出成
形、トランスファー成形等各種の成形手段により、自動
車用部品、電気製品用部品等、ＩＣトレー等として所望
の成形体に形成して使用することができる。
【００４１】本発明のカーボン被覆多孔質シリカ粉末
は、溶剤に溶解させた樹脂、あるいは反応硬化型の液状
樹脂に配合して塗料組成物とすることができる。かかる
塗料組成物は、導電性塗料、耐候性塗料、黒色塗料等と
して好適に使用することができる。かかる塗料用途に好
適な樹脂としては、フッ素樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリ
塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、アク
リル樹脂、アルキド樹脂、酢酸ビニル樹脂、シリコーン
樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹
脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、ある
いはスチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチ
ルゴム、ポリサルファイドゴム、シリコーンゴム等が挙
げられる。
【００４２】また、本発明のカーボン被覆多孔質シリカ
粉末は、ゴムの強度の改善や発熱抑制に効果のあるゴム
改質剤としても有用である。さらに本発明のカーボン被
覆多孔質シリカ粉末は、その多孔質性と耐薬品性を利用
した各種触媒等の担体、吸着剤等としても有用性が高
い。
【００４３】また、上述のように、本発明のカーボン被
覆多孔質シリカ粉末は、樹脂やゴム等に配合された際、
混練時のシェアなどにより、中空形状が破壊されてしま
う場合があるが、そのような状態においても多孔質シリ
カ微粒子の連なりが保たれているため、樹脂やゴム中に
おいて良好な導電路を形成することができ、良好な導電
性を付与することができるものである。従って、予め多
孔質シリカ粒子の連なりが保たれる程度に粗粉砕された
ものを用いても、良好な導電性等を付与することができ
る。
【００４４】
【実施例】以下に実施例および比較例を掲げ、本発明を
詳細に説明する。以下の実施例は説明のためのものであ
って、本発明を何ら限定するものではない。本実施例に
おいては以下の測定法を採用した。
【００４５】（１）試料粉体の導電率（Ω・ｃｍ） 試料０．５ｇをポリアセタール製円筒状容器に詰め、上
下から電極を兼ねる円筒の穴の部分と同じ直径の銅製の
棒により１００Ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で圧縮し、上下電極
間の電流値、電圧値から抵抗値Ｒ（Ω）を計算し、測定
時の試料の厚みと電極面積から、試料粉体の導電率ρ
（Ω・ｃｍ）を以下の式により計算した。導電率ρ（Ω
・ｃｍ）＝抵抗値Ｒ（Ω）×電極面積（ｃｍ2 ）／試料
厚み（ｃｍ）
【００４６】（２）樹脂組成物試料の表面抵抗値 表面抵抗測定装置「ハイレスタＧＰ」（商品名、三菱化
学社製、測定域（１０ 4 〜１０12Ω））を使用して測定
した。
【００４７】（３）試料粉体の比表面積（ｍ2 ／ｇ） 比表面積測定装置「ＧＥＭＩＮＩ−２３６０」（商品
名、島津製作所製）によりＢＥＴ多点法にて求めた。
【００４８】（４）試料の粒子サイズ等の形状 電子顕微鏡（ＳＥＭ，ＴＥＭ）観察写真から、スケール
を基にして実測したものの平均値を示した。 （５）試料粉体中のカーボン量（重量％） 熱重量分析による、重量減から求めた。
【００４９】（参考例１）ポリオキシエチレンソルビタ
ンモノオレエート（試薬；和光純薬社製，ＩＣＩ−ＴＷ
ＥＥＮ ８０相当品）１０ｇを脱イオン水１８００ｇに
溶解させた後、スチレンモノマー（試薬；和光純薬社
製）２００ｇを徐々に加えて乳化させた。次にペルオキ
ソ二硫酸カリウム１ｇを脱イオン水１０ｇに溶かしたも
のを加えて、窒素雰囲気下で７０℃、２４時間、乳化重
合反応させ、ポリスチレンエマルジョンを得た。
【００５０】（実施例１）参考例１で得られたポリスチ
レンエマルジョン３５０ｇ（ポリスチレン含量約３５
ｇ）に、珪酸ナトリウム溶液（試薬一級、和光純薬社
製）４２ｇ（ＳｉＯ2含量約１５ｇ）及び脱イオン水を
加えて攪拌し、１規定の塩酸水溶液を徐々に加えて、ｐ
Ｈを６にした。そのまま室温で攪拌を２時間続けた後、
ろ過しながら水洗し、５０℃で２４時間乾燥させ白色粉
末を得た。
【００５１】得られた白色粉末は、ＴＥＭ観察からは直
径５０〜５００ｎｍの球状のポリスチレン粒子にほぼ均
一にシリカ成分が被覆されたものであり、熱分析の結果
からは、ポリスチレンが約７０重量％、シリカ成分がＳ
ｉＯ2 換算で約３０重量％の比率であることがわかっ
た。図１は、得られた白色粉末を示すＴＥＭ写真（倍率
１０万倍）である。図１において、下方の白ぬき部分は
５０ｎｍのスケールを示している。
【００５２】（実施例２）実施例１で得られた白色粉末
を、箱型の雰囲気調整炉中で窒素雰囲気下、９５０℃、
１時間加熱処理を行い黒色粉末を得た。このものはＴＥ
Ｍ観察からは加熱処理前の粒子径（５０〜５００ｎｍ）
よりややサイズの小さな中空状の粒子であることが観察
された。図２は、得られた黒色粉末を示すＴＥＭ写真
（倍率１０万倍）である。図２において、下方の白ぬき
部分は５０ｎｍのスケールを示している。図２から明ら
かなように、球形粒子の内部は、図１の球形粒子の内部
に比べ明るく写っており、その内部が中空であることが
わかる。また、球形粒子の表面は暗く写っており、その
表面がカーボンで被覆されていることがわかる。
【００５３】（実施例３）直径約１．０ｍｍのポリスチ
レン粒子（商品名：ディックエラスチレン，大日本イン
キ化学社製）７０ｇを珪酸ナトリウム溶液（試薬；和光
純薬社製）１００ｇに脱イオン水１００ｇを加えた溶液
中に投入し十分に分散した後、１規定の塩酸溶液で中和
しゲル状態にした。このものをろ過、水洗、乾燥した
後、粗粉砕して、ポリスチレン粒子がシリカ水和化合物
で被覆された白色粉末１００ｇを得た。
【００５４】（実施例４）実施例３の粉末を管状炉中で
窒素雰囲気下９００℃で１時間加熱焼成し、黒色粉末４
０ｇを得た。
【００５５】（比較例１）実施例１で得られた白色粉末
を、窒素還元雰囲気で加熱する実施例２とは異なり、十
分に酸素の存在する雰囲気下で、９５０℃、１時間加熱
処理したところ、白色の粉体が得られた。この物をＴＥ
Ｍ観察したところ加熱処理前の粒子径よりややサイズの
小さな中空状の粒子であることが観察された。図３は、
得られた白色粉末を示すＴＥＭ写真（倍率１０万倍）で
ある。図２との比較からも明らかなように、その表面に
は暗い部分が観察されず、表面がカーボンで被覆されて
いないことがわかる。
【００５６】（比較例２）比較例１と同様の方法で、白
色の中空粒子を作成し、このもの３０ｇに直径１ｍｍの
ポリスチレン粒子７０ｇを乾式混合し、管状炉中で窒素
雰囲気下、９５０℃、１時間加熱処理したところ、黒色
粒子が得られた。このものは、直径１〜２ｍｍの、中空
状態の失われた粒子であり、熱分析の結果、シリカ成分
５０重量％、カーボン成分５０重量％の割合であった。
【００５７】（試験例１）実施例２、４、比較例１、２
で得られた粉末につき、それぞれ粉末抵抗値、カーボン
含量（重量％）、比表面積（ｍ2 ／ｇ）を測定した。結
果を表１に示す。
【００５８】
【表１】
【００５９】（実施例５）実施例２の黒色粉末６０ｇを
日本合成ゴム社製のＳＢＲ（ＳＢＲ−１７１２）：１３
７．５ｇに加えて、１軸混練機にて混練し、ゴム組成物
を調製し、厚み３ｍｍのシート状に成形した。
【００６０】（比較例３）比較例１で得られた粉末３０
ｇにファーネスブラック３０ｇを混合して、混合粉体の
導電率を測定すると、０．２０（Ω・ｃｍ）であった。
この混合粉体６０ｇを実施例５と同様にＳＢＲ：１３
７．５ｇに加えて混練し、シート状に成形した。
【００６１】（比較例４）実施例５と同様にして、ＳＢ
Ｒ：１３７．５ｇに比較例２で得られた黒色粒子６０ｇ
を加えて混練し、シート状に成形した。
【００６２】（比較例５）実施例５と同様にして、ＳＢ
Ｒ：１３７．５ｇにゴム用微粒子シリカ（平均粒子径２
０μｍ，１次粒子径８０ｎｍ）３０ｇ及びファーネスブ
ラック３０ｇを加えて混練し、シート状に成形した。
【００６３】（試験例２ 樹脂組成物シートの表面抵抗
値の測定）実施例５及び比較例３、４、５のシートにつ
き表面抵抗値を測定した。結果をシート中のカーボン含
量と共に表２に示す。
【００６４】
【表２】
【００６５】（実施例６）実施例４で得られた黒色粉末
を６ナイロン樹脂（商品名：アミラン，東レ社製）８０
ｇに対して２０ｇ加えて混練し板状の成型体を作成し
た。
【００６６】（比較例６）実施例６と同様にして、６ナ
イロン樹脂８０ｇに対して、微粒子シリカ１０ｇとファ
ーネスブラック１０ｇを加えて混練し板状の成型体を作
成した。
【００６７】（比較例７）実施例６と同様にして、６ナ
イロン樹脂８０ｇに対して、ファーネスブラック２０ｇ
加えて混練し板状の成型体を作成した。
【００６８】（試験例３ ポリアミド成形体の抵抗率の
測定）実施例６及び比較例６、７のポリアミド成形体に
つき、表面抵抗値を測定した。結果を成形体中のカーボ
ン含量と共に表３に示す。
【００６９】
【表３】
【００７０】（実施例７）実施例２により得られた黒色
粉体１０ｇを塗料用アクリル樹脂（商品名：アクローゼ
スーパーＦＳクリアー、大日本塗料社製、固形分４０重
量％）１００ｇに添加し、分散混合した後、５０μｍの
厚みでＰＥＴフィルム上に塗布・乾燥した。
【００７１】（比較例８）比較例２の黒色粒子を用い
て、実施例７と同様に塗膜を形成しようと試みたが粒子
径が大きすぎて形成できなかった。
【００７２】（試験例４）実施例７で得られた塗膜の表
面抵抗値を測定したところ、８×１０4 Ωであった。
【００７３】
【発明の効果】以上のように、本発明のカーボン被覆多
孔質シリカ粉末を、樹脂、ゴム、または塗料等に配合す
ることにより、良好な導電性を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で得られたシリカ成分被覆有機化合物
粒子を示す透過型電子顕微鏡写真。
【図２】実施例２で得られたカーボン被覆多孔質シリカ
粉末を示す透過型電子顕微鏡写真。
【図３】比較例１で得られた中空球体形状のシリカ粉末
を示す透過型電子顕微鏡写真。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 1/24 C01B 33/18 H01B 1/04

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 多孔質シリカからなる壁材により中空球
    体形状または中空球体由来の形状に形成されており、か
    つその表面がカーボンで被覆されていることを特徴とす
    るカーボン被覆多孔質シリカ粉末。
  2. 【請求項２】 壁材における多孔質シリカの連なりが保
    たれる程度に請求項１に記載の中空球体形状または中空
    球体由来の形状の粉末が破砕されてなることを特徴とす
    るカーボン被覆多孔質シリカ粉末。
  3. 【請求項３】 粒子径３ｎｍ〜３ｍｍの有機化合物粒子
    にシリカ成分を被覆した後、非酸化性雰囲気下で加熱す
    ることにより有機化合物を炭化させて得られるカーボン
    被覆多孔質シリカ粉末。
  4. 【請求項４】 粒子径３ｎｍ〜３ｍｍの有機化合物粒子
    にシリカ成分を被覆してなる粉末。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の粉末を、非酸化性雰囲
    気下５００℃から１４００℃で加熱することを特徴とす
    るカーボン被覆多孔質シリカ粉末の製造方法。
  6. 【請求項６】 請求項１〜３のいずれか１項に記載のカ
    ーボン被覆多孔質シリカ粉末を樹脂に配合してなる導電
    性樹脂組成物。
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