JP2886340B2 - 表面酸化物層を持つ導電性芯材と耐火性材料との複合材粒とそれを含有する電磁エネルギーの遮蔽若しくは静電気の消失用材料 - Google Patents
表面酸化物層を持つ導電性芯材と耐火性材料との複合材粒とそれを含有する電磁エネルギーの遮蔽若しくは静電気の消失用材料Info
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の分野（産業上の利用分野） 本発明は導電性の粒子、特に金属又は合金と電気化学
的に適合性にされた（電気化学的に適合性にされたと
は、電気化学的性質を近いものにすることにより電食を
生じにくい等の性質を有することを意味する）導電性の
粒子、即ち電気化学的に適合性の導電性の充填剤に関す
る。本発明はまたそのような導電性の粒子を含んでいる
新しい材料にも関する。このような材料は、電磁障害
（MEI）の遮蔽、又は静電荷の消失に有用な、電気化学
的に適合性の充填剤を含み、そして、例えばガスケッ
ト、コーキングコンパウンド、接着剤、被覆剤等として
有用である。
的に適合性にされた（電気化学的に適合性にされたと
は、電気化学的性質を近いものにすることにより電食を
生じにくい等の性質を有することを意味する）導電性の
粒子、即ち電気化学的に適合性の導電性の充填剤に関す
る。本発明はまたそのような導電性の粒子を含んでいる
新しい材料にも関する。このような材料は、電磁障害
（MEI）の遮蔽、又は静電荷の消失に有用な、電気化学
的に適合性の充填剤を含み、そして、例えばガスケッ
ト、コーキングコンパウンド、接着剤、被覆剤等として
有用である。
参照によって本明細書に取入れる幾つかの刊行物が本
発明に関連する技術分野をより十分に記載するために引
用されている。これらの刊行物は小カッコ中にアラビア
数字を使用して以下の文章中に示されている。テキスト
中の同定数字がキーとなる、これらの引用例の全ての引
用は、特許請求の範囲のすぐ前に見つけ出せる。
発明に関連する技術分野をより十分に記載するために引
用されている。これらの刊行物は小カッコ中にアラビア
数字を使用して以下の文章中に示されている。テキスト
中の同定数字がキーとなる、これらの引用例の全ての引
用は、特許請求の範囲のすぐ前に見つけ出せる。
発明の背景 ある程度可塑性である導電性の材料は、種々の技術用
途に有用であろう。
途に有用であろう。
例えば電子装置に対する比較的軽量の遮蔽物中に、導
電性の充填剤として導電性の物質を使用できる。この遮
蔽物は電子装置の増加した利用から生じる、環境におけ
る電磁波の放射の比較的高い水準からデリケートな電子
装置を保護するのに使用される。
電性の充填剤として導電性の物質を使用できる。この遮
蔽物は電子装置の増加した利用から生じる、環境におけ
る電磁波の放射の比較的高い水準からデリケートな電子
装置を保護するのに使用される。
より詳しくはそのような保護は金属の遮蔽物で提供で
きるが、中身の詰った金属の遮蔽物のかなりの重量、並
びにそれらの比較的高いコストがそれらを使用すること
を実際的でないものとしてしまう。さらに電子機器構成
部品に対するハウジングは、電気部品に接近することを
容易にするためしばしば２又はそれ以上の部品として形
成されている。金属の遮蔽物は、そのようなハウジング
のパーツの間の封止間隙に対しては、効果的でなく、従
って、金属の遮蔽物は悪い環境条件から中の構成部品を
保護するには適していない。従って比較的軽量で密封剤
として作用するのに十分可塑性であるEMI遮蔽物を、ハ
ウジングに入れられた電子部品を保護するために、並び
にEMIから電子部品を保護するために提供することが望
ましい。
きるが、中身の詰った金属の遮蔽物のかなりの重量、並
びにそれらの比較的高いコストがそれらを使用すること
を実際的でないものとしてしまう。さらに電子機器構成
部品に対するハウジングは、電気部品に接近することを
容易にするためしばしば２又はそれ以上の部品として形
成されている。金属の遮蔽物は、そのようなハウジング
のパーツの間の封止間隙に対しては、効果的でなく、従
って、金属の遮蔽物は悪い環境条件から中の構成部品を
保護するには適していない。従って比較的軽量で密封剤
として作用するのに十分可塑性であるEMI遮蔽物を、ハ
ウジングに入れられた電子部品を保護するために、並び
にEMIから電子部品を保護するために提供することが望
ましい。
そのようなEMI遮蔽材料に対する基本的な必要事項
は、それが電気を通すということである。可塑性のマト
リックス中に導電性の充填剤を入れることを通じて、可
塑性物質に導電性が付与される。これは原理的には受入
れ可能な解決であるように見える。しかし、実際には重
大な問題が存在する。
は、それが電気を通すということである。可塑性のマト
リックス中に導電性の充填剤を入れることを通じて、可
塑性物質に導電性が付与される。これは原理的には受入
れ可能な解決であるように見える。しかし、実際には重
大な問題が存在する。
一方で、典型的な導電性の充填剤は銀、ニッケル又は
銅を含有している。他方で電子部品に対するハウジング
典型的にはアルミニウムで造られている。銀、ニッケル
及び銅はアルミニウムより貴金属であるので、これらの
金属は水分の存在下でアルミニウムと接触すると、化学
電池を形成する。言い換えれば、アルミニウムと導電性
の充填剤の間に電気化学的な電位差が存在する。これは
アルミニウムハウジングの腐食を加速し、電食（１）と
呼ばれている。電食を生じない充填剤が必要とされる。
銅を含有している。他方で電子部品に対するハウジング
典型的にはアルミニウムで造られている。銀、ニッケル
及び銅はアルミニウムより貴金属であるので、これらの
金属は水分の存在下でアルミニウムと接触すると、化学
電池を形成する。言い換えれば、アルミニウムと導電性
の充填剤の間に電気化学的な電位差が存在する。これは
アルミニウムハウジングの腐食を加速し、電食（１）と
呼ばれている。電食を生じない充填剤が必要とされる。
導電性の充填剤の別の用途は、静電荷消失用の組成物
を提供するために、プラスチック材料中に入れることで
ある。そのような組成物は、例えば静電荷を持っている
人が、被覆された表面に接触したときに、火花として放
電されるのではなく組成物中の導電性材料によって、電
荷が逃がされるように、金属表面上に付着させことが出
来る。勿論材料の可塑性は表面形状などに適合するのに
有用である。しかし認められるように、上で議論したの
と同じ電食の問題が、慣用の導電性の充填剤を含有して
いる静電荷消失組成物の使用には付随する。
を提供するために、プラスチック材料中に入れることで
ある。そのような組成物は、例えば静電荷を持っている
人が、被覆された表面に接触したときに、火花として放
電されるのではなく組成物中の導電性材料によって、電
荷が逃がされるように、金属表面上に付着させことが出
来る。勿論材料の可塑性は表面形状などに適合するのに
有用である。しかし認められるように、上で議論したの
と同じ電食の問題が、慣用の導電性の充填剤を含有して
いる静電荷消失組成物の使用には付随する。
理想的には電食を避ける為にハウジングが構成されて
いるのと同じ金属で導電性の充填剤をつくろうとするか
もしれない。従ってアルミニウムハウジングの場合に
は、アルミニウム粉末が充填剤として使用される。しか
し、アルミニウム粉末の使用はアルミニウムの粒子上の
天然の酸化物被膜が、その酸化物の高い抵抗率の為に電
気の通過を防止するという欠点がある。
いるのと同じ金属で導電性の充填剤をつくろうとするか
もしれない。従ってアルミニウムハウジングの場合に
は、アルミニウム粉末が充填剤として使用される。しか
し、アルミニウム粉末の使用はアルミニウムの粒子上の
天然の酸化物被膜が、その酸化物の高い抵抗率の為に電
気の通過を防止するという欠点がある。
適当に導電性であって、しかも電食を促進しない充填
材料を提供することが有意義な発展となるであろう。
材料を提供することが有意義な発展となるであろう。
発明の目的（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的の一つは、酸化物層を有する導電性の芯
材であっても、粒表面への導電路が確保されるように導
電性の耐火性の材料と組合された構造を有している複合
材粒を提供することである。本発明のもう一つの目的
は、そのような複合材粒とマトリックス材とからなる電
磁エネルギーの遮蔽若しくは静電気の消失用材料の提供
である。
材であっても、粒表面への導電路が確保されるように導
電性の耐火性の材料と組合された構造を有している複合
材粒を提供することである。本発明のもう一つの目的
は、そのような複合材粒とマトリックス材とからなる電
磁エネルギーの遮蔽若しくは静電気の消失用材料の提供
である。
更に具体的な目的として、 与えられた金属と電気化学的に適合性である導電性の
複合材料を提供すること、 与えられた金属と電気化学的に適合性である充填剤と
して導電性の複合材料を入れているEMI遮蔽物として、
又は静電荷消失用途に適した材料を提供すること、 与えられた金属（例えば電子部品に対するハウジング
を構成しているもの）と電気化学的に適合性の複数の導
電性の複合材粒子を組入れているEMI遮蔽材料を提供す
ること、 悪い環境条件からハウジング内に含まれている電子部
品を保護することが出来、そして同時にハウジングの電
食を実質適に減少することができるEMI遮蔽物質を提供
すること、 二つの表面の間にEMI遮蔽材を提供することを含め
た、前記の材料を製造及び使用する方法を提供するこ
と、 が挙げられる。
複合材料を提供すること、 与えられた金属と電気化学的に適合性である充填剤と
して導電性の複合材料を入れているEMI遮蔽物として、
又は静電荷消失用途に適した材料を提供すること、 与えられた金属（例えば電子部品に対するハウジング
を構成しているもの）と電気化学的に適合性の複数の導
電性の複合材粒子を組入れているEMI遮蔽材料を提供す
ること、 悪い環境条件からハウジング内に含まれている電子部
品を保護することが出来、そして同時にハウジングの電
食を実質適に減少することができるEMI遮蔽物質を提供
すること、 二つの表面の間にEMI遮蔽材を提供することを含め
た、前記の材料を製造及び使用する方法を提供するこ
と、 が挙げられる。
本発明の種々の他の目的、利点及び特徴は後に続く記
載から容易に理解出来るであろう。
載から容易に理解出来るであろう。
発明のまとめ（課題を解決する手段） 上記の目的達成のため、本発明は次の１〜９の構成か
らなる。
らなる。
1.（ａ）マトリックス材、及び （ｂ）該マトリックス材全体に分散されている多数の複
合材粒、 の組合せからなる、電磁エネルギーの遮蔽若しくは静電
気の消失用材料であって、 該複合材粒の各々が、表面に酸化物層を有している導
電性の芯材と、導電性の耐火性材料とからなり、該芯材
と導電性の耐火性材料とが導電的に融合されていること
を特徴とする材料。
合材粒、 の組合せからなる、電磁エネルギーの遮蔽若しくは静電
気の消失用材料であって、 該複合材粒の各々が、表面に酸化物層を有している導
電性の芯材と、導電性の耐火性材料とからなり、該芯材
と導電性の耐火性材料とが導電的に融合されていること
を特徴とする材料。
2.該酸化物層を通って該芯材へ至る導電路を該導電性の
耐火性材料が与えるように複合材粒が形成される１に記
載の材料。
耐火性材料が与えるように複合材粒が形成される１に記
載の材料。
3.該耐火性材料が複数の粒からなっており、それらの各
々が該酸化物層を突き破って該芯材と接触し、該酸化物
層から外にのびている１に記載の材料。
々が該酸化物層を突き破って該芯材と接触し、該酸化物
層から外にのびている１に記載の材料。
4.該芯材がアルミニウム、錫、亜鉛、ニッケル、又はマ
グネシウムであり、電磁エネルギーの遮蔽用である１に
記載の材料。
グネシウムであり、電磁エネルギーの遮蔽用である１に
記載の材料。
5.該芯材がA1であり、該耐火性材料がWCである１に記載
の材料。
の材料。
6.表面に酸化物層を有している導電性の芯材及び導電性
の耐火性材料の組み合わせからなり、該芯材と導電性の
耐火性材料とが導電的に融合されていることを特徴とす
る複合材粒。
の耐火性材料の組み合わせからなり、該芯材と導電性の
耐火性材料とが導電的に融合されていることを特徴とす
る複合材粒。
7.該耐火性材料が複数の粒からなっており、それらの各
々が該酸化物層を突き破って該芯材と接触し、該酸化物
層から外にのびている６に記載の複合材粒。
々が該酸化物層を突き破って該芯材と接触し、該酸化物
層から外にのびている６に記載の複合材粒。
8.該芯材がアルミニウム、錫、亜鉛、ニッケル、又はマ
グネシウムである６に記載の複合材粒。
グネシウムである６に記載の複合材粒。
9.該芯材がA1であり、該耐火性材料がWCである６に記載
の複合材粒。
の複合材粒。
本発明の上記１〜９の範囲に於て、以下のような態様
を含むことが出来る。一態様として、組成物中に入れる
のに適した複合材粒を挙げられる。この組成物は金属性
材料と電気化学的に適合性であり、その粒は（１）心材
であって、（ａ）金属性で上記金属性材料と実質的に同
じ分析結果を有するもの、（ｂ）上記金属性材料に対し
電気化学的に実質的に不活性であるもの、又は（ｃ）上
記金属性材料と実質的に同じ分析結果を有する第一の部
分と、上記金属性材料に対し実質的に電気化学的に不活
性である第二の部分を含んでいるもの、及び（２）分子
状酸素又は水の電気化学的な還元を含む陰極反応に酸化
すること又は陰極反応を触媒することに対し実質的に不
活性な上記心材に結合されている導電性材料からなって
いる。さらに別の態様として、複数、典型的には多数の
そのような複合材粒を含む。
を含むことが出来る。一態様として、組成物中に入れる
のに適した複合材粒を挙げられる。この組成物は金属性
材料と電気化学的に適合性であり、その粒は（１）心材
であって、（ａ）金属性で上記金属性材料と実質的に同
じ分析結果を有するもの、（ｂ）上記金属性材料に対し
電気化学的に実質的に不活性であるもの、又は（ｃ）上
記金属性材料と実質的に同じ分析結果を有する第一の部
分と、上記金属性材料に対し実質的に電気化学的に不活
性である第二の部分を含んでいるもの、及び（２）分子
状酸素又は水の電気化学的な還元を含む陰極反応に酸化
すること又は陰極反応を触媒することに対し実質的に不
活性な上記心材に結合されている導電性材料からなって
いる。さらに別の態様として、複数、典型的には多数の
そのような複合材粒を含む。
別の態様として、金属性材料と電気化学的に適合性で
あるある導電性組成物を挙げられる。この組成物は
（ａ）結合剤（バインダー）マトリックスと（ｂ）上記
バインダーマトリックス全体に分散されている複数の複
合材粒の組合せからなっており、上記粒の各々は、心材
であって（ｉ）金属性で上記金属性材料と実質的に同じ
分析結果を有しているか、（ii）上記金属性材料に対し
実質的に電気化学的に不活性であるか、又は（iii）上
記金属性材料と実質的に同じ分析結果を有する第一の部
分と、上記金属性材料に対し実質的に電気化学的に不活
性な第二の部分を含んでいるもの；及び分子状酸素又は
水の電気化学的な還元を含む陰極反応への参加又は陰極
反応の触媒に対し、実質的に不活性であり、上記心材に
結合されている導電性材料を含んでいる。典型的には複
合材粒は導電性を与えるのに十分な量で混入され、この
事は本明細書の教えを一旦知った当業者によってむやみ
に実験をする必要なしに経験的に導くことが出来る。
あるある導電性組成物を挙げられる。この組成物は
（ａ）結合剤（バインダー）マトリックスと（ｂ）上記
バインダーマトリックス全体に分散されている複数の複
合材粒の組合せからなっており、上記粒の各々は、心材
であって（ｉ）金属性で上記金属性材料と実質的に同じ
分析結果を有しているか、（ii）上記金属性材料に対し
実質的に電気化学的に不活性であるか、又は（iii）上
記金属性材料と実質的に同じ分析結果を有する第一の部
分と、上記金属性材料に対し実質的に電気化学的に不活
性な第二の部分を含んでいるもの；及び分子状酸素又は
水の電気化学的な還元を含む陰極反応への参加又は陰極
反応の触媒に対し、実質的に不活性であり、上記心材に
結合されている導電性材料を含んでいる。典型的には複
合材粒は導電性を与えるのに十分な量で混入され、この
事は本明細書の教えを一旦知った当業者によってむやみ
に実験をする必要なしに経験的に導くことが出来る。
本発明と関連する発明の態様として挙げられるのは、
金属性材料と電気化学的に適合性である組成物中に混入
するのに適した複合材粒を製造する方法である。この方
法は、（ａ）心材であって（ｉ）金属性で上記金属性材
料と実質的に同じ分析結果を有するか（ii）上記金属性
材料に対し、実質的に電気化学的に不活性であるか又は
（iii）上記金属性材料と実質的に同じ分析結果を有す
る第一の部分と上記金属性材料に対し電気化学的に実質
的に不活性である第二の部分とを含んでいるかの何れか
であるものを、（ｂ）分子状酸素又は水の電気化学的な
還元を含んでいる陰極反応に参加すること又は陰極反応
を触媒することに対し実質的に不活性である導電性材料
を、上記心材及び導電性材料が結合されるような条件下
で接触させることからなる。
金属性材料と電気化学的に適合性である組成物中に混入
するのに適した複合材粒を製造する方法である。この方
法は、（ａ）心材であって（ｉ）金属性で上記金属性材
料と実質的に同じ分析結果を有するか（ii）上記金属性
材料に対し、実質的に電気化学的に不活性であるか又は
（iii）上記金属性材料と実質的に同じ分析結果を有す
る第一の部分と上記金属性材料に対し電気化学的に実質
的に不活性である第二の部分とを含んでいるかの何れか
であるものを、（ｂ）分子状酸素又は水の電気化学的な
還元を含んでいる陰極反応に参加すること又は陰極反応
を触媒することに対し実質的に不活性である導電性材料
を、上記心材及び導電性材料が結合されるような条件下
で接触させることからなる。
更に別の関連する発明の態様として、金属性材料に関
し電気化学的適合性である導電性組成物を製造する方法
が挙げられる。この方法はバインダーマトリックスを、
複数の複合材粒と、その粒がマトリックス全体に分散さ
れるように混合することからなる方法であり、複合材粒
の各々は（ａ）心材であって、（ｉ）金属性で金属性材
料と実質的に同じ結果を有するか（ii）金属性材料に対
し実質的に電気化学的に不活性であるか又は（iii）上
記金属性材料と実質的に同じ分析結果を有する第一の部
分と金属性材料に対し電気化学的に実質的に不活性であ
る第二の部分とを含んでいるかの何れかであるもの及
び、（ｂ）分子状酸素又は水の電気化学的な還元を含む
陰極反応への参加又は陰極反応の触媒に対し実質的に不
活性である導電性材料の組合せからなるものであって、
上記心材と上記導電性材料は結合されている。
し電気化学的適合性である導電性組成物を製造する方法
が挙げられる。この方法はバインダーマトリックスを、
複数の複合材粒と、その粒がマトリックス全体に分散さ
れるように混合することからなる方法であり、複合材粒
の各々は（ａ）心材であって、（ｉ）金属性で金属性材
料と実質的に同じ結果を有するか（ii）金属性材料に対
し実質的に電気化学的に不活性であるか又は（iii）上
記金属性材料と実質的に同じ分析結果を有する第一の部
分と金属性材料に対し電気化学的に実質的に不活性であ
る第二の部分とを含んでいるかの何れかであるもの及
び、（ｂ）分子状酸素又は水の電気化学的な還元を含む
陰極反応への参加又は陰極反応の触媒に対し実質的に不
活性である導電性材料の組合せからなるものであって、
上記心材と上記導電性材料は結合されている。
本発明の組成物は中でもEMI遮蔽物として、静電荷消
失用途の為に、そして腐食保護材料として（後に議論す
る場合）使用でき、そして電磁波の放射の一つ又はそれ
以上の種々の形態に対し、人を遮蔽又は保護するのにも
有用である。
失用途の為に、そして腐食保護材料として（後に議論す
る場合）使用でき、そして電磁波の放射の一つ又はそれ
以上の種々の形態に対し、人を遮蔽又は保護するのにも
有用である。
本発明の種々の他の目的、利点及び特徴は、以後の本
発明の記載が添付の図面を参照して読まれたときに容易
に理解出来るであろう。
発明の記載が添付の図面を参照して読まれたときに容易
に理解出来るであろう。
図面の簡単な記載 第1A、1B及び1C図は本発明に従う複合材粒のある具体
例を図式的に表わしたものである（図示されている成分
は互に必ずしも比例した大きさであるとは限らない）。
例を図式的に表わしたものである（図示されている成分
は互に必ずしも比例した大きさであるとは限らない）。
第２図は本発明に従うガスケット材料を図示である。
第３図は本発明に従う複合材の粒の粉末抵抗値を測定
する装置を記載したものであり、 第４、６及び７図は本発明に従う複合材粒の走査型電
子顕微鏡写真（SEM）を示し、 そして第５図及び８図は本発明に従う複合材粒のＸ線
エネルギー散乱スペクトルである。
する装置を記載したものであり、 第４、６及び７図は本発明に従う複合材粒の走査型電
子顕微鏡写真（SEM）を示し、 そして第５図及び８図は本発明に従う複合材粒のＸ線
エネルギー散乱スペクトルである。
本発明のある好ましい具体例の記載 本明細書で使用する粒という用語は、形状が球状又は
不規則であり得る少量の物質をさす。好ましくは本発明
に従う粒は、形状が不規則であるものである。
不規則であり得る少量の物質をさす。好ましくは本発明
に従う粒は、形状が不規則であるものである。
本発明に従う複合材粒の心材は、ある表面等の与えら
れた金属性材料と電気化学的に適合性であるように選択
することができる。心材はどの一つが考慮されている用
途に当てはまるかに依存して、広い範囲の選択肢から選
ぶことが出来る。従って、心材は（ａ）使用している間
に心材を含有している導電性組成物が接触する金属性材
料と実質的に同じ分析結果を有するか、（ｂ）金属性材
料に対し実質的に電気化学的に不活性でるか又は（ｃ）
前記の金属性材料と実質的に同じ分析結果を有する第一
の部分及びその金属性材料に対し実質的に電気化学的に
不活性である第二の部分の組合せを含む。
れた金属性材料と電気化学的に適合性であるように選択
することができる。心材はどの一つが考慮されている用
途に当てはまるかに依存して、広い範囲の選択肢から選
ぶことが出来る。従って、心材は（ａ）使用している間
に心材を含有している導電性組成物が接触する金属性材
料と実質的に同じ分析結果を有するか、（ｂ）金属性材
料に対し実質的に電気化学的に不活性でるか又は（ｃ）
前記の金属性材料と実質的に同じ分析結果を有する第一
の部分及びその金属性材料に対し実質的に電気化学的に
不活性である第二の部分の組合せを含む。
本明細書で「金属性の」という用語は、実質的な部分
において１又はそれ以上の金属を含んでいる材料をさし
ている。これは単一金属で出来ている材料、又は一つよ
りも多くの金属で出来ている材料（合金の形態又はその
他の形態）、又は１又はそれ以上の金属を含有し、かつ
１又はそれ以上の他の非金属成分を１又はそれ以上の化
合物または組成物の形態で含有する物質を包含してい
る。
において１又はそれ以上の金属を含んでいる材料をさし
ている。これは単一金属で出来ている材料、又は一つよ
りも多くの金属で出来ている材料（合金の形態又はその
他の形態）、又は１又はそれ以上の金属を含有し、かつ
１又はそれ以上の他の非金属成分を１又はそれ以上の化
合物または組成物の形態で含有する物質を包含してい
る。
心材が金属性であるときこれは導電性である。導電性
という用語は、本明細書で使用するときはオームの法則
に従う材料をさし、従って電気を通すことが出来る。あ
る具体例では本発明に従う導電性の心材は、有利には０
℃で約15×10-6オームcm未満の抵抗率、より有利には10
×10-6オームcm未満の抵抗率を有する。
という用語は、本明細書で使用するときはオームの法則
に従う材料をさし、従って電気を通すことが出来る。あ
る具体例では本発明に従う導電性の心材は、有利には０
℃で約15×10-6オームcm未満の抵抗率、より有利には10
×10-6オームcm未満の抵抗率を有する。
有利には心材として選択される金属又は合金の分析結
果が、電食に対し保護されることが求められている金属
性材料の分析結果と実質的に同じである。本発明の目的
には、心材が金属性材料と同じ金属又は同等な金属を、
心材と金属性材料の間で電気化学的な認め得る電位差が
存在しないように、類似した量で含有するときに夫々の
金属分析結果が実質的に同じと考えられる。ある別の具
体例では、心材は金属性の材料よりもより陽極性である
導電性金属又は合金である。即ち保護されることが求め
られる基質（例えばハウジングの金属）の金属よりもよ
り陽極性である導電性金属又は合金である。心材は種々
の適当な金属又は合金から選択でき、各場合における特
定の選択は、保護される基質の金属に依存する。
果が、電食に対し保護されることが求められている金属
性材料の分析結果と実質的に同じである。本発明の目的
には、心材が金属性材料と同じ金属又は同等な金属を、
心材と金属性材料の間で電気化学的な認め得る電位差が
存在しないように、類似した量で含有するときに夫々の
金属分析結果が実質的に同じと考えられる。ある別の具
体例では、心材は金属性の材料よりもより陽極性である
導電性金属又は合金である。即ち保護されることが求め
られる基質（例えばハウジングの金属）の金属よりもよ
り陽極性である導電性金属又は合金である。心材は種々
の適当な金属又は合金から選択でき、各場合における特
定の選択は、保護される基質の金属に依存する。
有利には金属又は心材はアルミニウム、錫、亜鉛、ニ
ッケル、カドミウム又はマンガンであり得る。他の金属
並びに合金（例えば錫／アンチモン合金）もこれらの金
属又は合金が導電性でありさえすれば使用できる。最適
な電気化学的な適合性は、保護されることが求められて
いる基質と同じ金属又は合金の心材を使用することによ
って達成できる。
ッケル、カドミウム又はマンガンであり得る。他の金属
並びに合金（例えば錫／アンチモン合金）もこれらの金
属又は合金が導電性でありさえすれば使用できる。最適
な電気化学的な適合性は、保護されることが求められて
いる基質と同じ金属又は合金の心材を使用することによ
って達成できる。
金属性の心材は有利には微粒状の形態である。ある具
体例では、粒は実質的に楕円体形、例えば球形である
が、他の具体例では不規則形状である。心材の粒はま
た、前に述べた任意の２又はそれ以上の形状の組合せで
あり得る。
体例では、粒は実質的に楕円体形、例えば球形である
が、他の具体例では不規則形状である。心材の粒はま
た、前に述べた任意の２又はそれ以上の形状の組合せで
あり得る。
他の具体例で芯材は、導電性であるという条件を満た
す限り、保護することが求められている金属性材料に対
し実質的に電気化学的に不活性である１又はそれ以上の
物質を含み得る。即ち心材は保護が求められている金属
性の材料と、認められる電気化学的な相互作用に入るこ
とが出来ない１又はそれ以上の物質を含み得る。認めら
れる電気化学的な相互作用が存在しないので、心材のそ
の材料は事実上電気化学的な腐食に寄与しない。この種
の適当な芯材に含められ得る材料は、ガラス、例えばソ
ーダ石灰ガラス又は硼珪酸ガラス並びにアランダムなど
のセラミック物質及び雲母及び他の鉱物である。この種
の心材に含められ得る材料はまた、微粒形であるのが有
利である。粒は実質的に楕円体形（例えば球形）であっ
て、充実物か中空（例えば中空微小球）の何れかである
が、また不規則又は繊維状、より糸状等の形態でもあり
うる。さらにこれらの粒は、前記の形状の任意の２又は
それ以上の組合せであり得る。
す限り、保護することが求められている金属性材料に対
し実質的に電気化学的に不活性である１又はそれ以上の
物質を含み得る。即ち心材は保護が求められている金属
性の材料と、認められる電気化学的な相互作用に入るこ
とが出来ない１又はそれ以上の物質を含み得る。認めら
れる電気化学的な相互作用が存在しないので、心材のそ
の材料は事実上電気化学的な腐食に寄与しない。この種
の適当な芯材に含められ得る材料は、ガラス、例えばソ
ーダ石灰ガラス又は硼珪酸ガラス並びにアランダムなど
のセラミック物質及び雲母及び他の鉱物である。この種
の心材に含められ得る材料はまた、微粒形であるのが有
利である。粒は実質的に楕円体形（例えば球形）であっ
て、充実物か中空（例えば中空微小球）の何れかである
が、また不規則又は繊維状、より糸状等の形態でもあり
うる。さらにこれらの粒は、前記の形状の任意の２又は
それ以上の組合せであり得る。
この具体例で心材は複合材である。保護が求められて
いる金属性の材料と実質的に同じ分析結果を有する成分
があって、そして電食に対し保護が求められる金属性材
料に対し実質的に電気化学的に不活性である別の成分が
ある。前記の２つの場合のようにこれらの成分の各々は
典型的には、電食を除去又は最小限化するように選択さ
れる。典型的な組合せは、金属性の部分と不活性の部分
とであって、互に適合性であり、前に記載したような形
状にされた複合微粒材料としてくっつけられたものであ
る。例えば心材は不活性な微粒状の基質上に被覆された
電気化学的に適合性の金属又は合金であることができ、
例えばガラス繊維のセグメントに被覆された錫又は中空
ガラス微小球上に被覆されたアルミニウムでありうる。
いる金属性の材料と実質的に同じ分析結果を有する成分
があって、そして電食に対し保護が求められる金属性材
料に対し実質的に電気化学的に不活性である別の成分が
ある。前記の２つの場合のようにこれらの成分の各々は
典型的には、電食を除去又は最小限化するように選択さ
れる。典型的な組合せは、金属性の部分と不活性の部分
とであって、互に適合性であり、前に記載したような形
状にされた複合微粒材料としてくっつけられたものであ
る。例えば心材は不活性な微粒状の基質上に被覆された
電気化学的に適合性の金属又は合金であることができ、
例えばガラス繊維のセグメントに被覆された錫又は中空
ガラス微小球上に被覆されたアルミニウムでありうる。
本発明の複合材料の他の成分は、電食に対する保護が
求められている金属性材料と電気化学的に適合性である
ことも出来る、導電性材料である。導電性材料は本発明
に組合せた幾つかの性質を有さなければならない。この
ましい態様に於てより詳しくは： （１）その物質はEMI遮蔽物として、又は静電荷消失の
ための考えられている用途に対し有用であるように十分
な高い導電性を有すること。
求められている金属性材料と電気化学的に適合性である
ことも出来る、導電性材料である。導電性材料は本発明
に組合せた幾つかの性質を有さなければならない。この
ましい態様に於てより詳しくは： （１）その物質はEMI遮蔽物として、又は静電荷消失の
ための考えられている用途に対し有用であるように十分
な高い導電性を有すること。
（２）導電性材料は分子状、酸素又は水の電気化学的な
還元に含まれる陰極反応に酸化すること及び陰極反応を
触媒することに対し実質的に不活性であるべきであるこ
と。従ってこの物質の存在は前記の認められるどんな還
元にも導かれないものであるべきであり、それによって
電食の原因となる可能性を除去する。この導電性材料の
性質は本発明の複合材粒と与えられた金属性材料の間の
電気化学的な適合性を達成するために必須である。
還元に含まれる陰極反応に酸化すること及び陰極反応を
触媒することに対し実質的に不活性であるべきであるこ
と。従ってこの物質の存在は前記の認められるどんな還
元にも導かれないものであるべきであり、それによって
電食の原因となる可能性を除去する。この導電性材料の
性質は本発明の複合材粒と与えられた金属性材料の間の
電気化学的な適合性を達成するために必須である。
（３）導電性材料は心材に結合される。この意味は、本
発明に従って複合材粒が一緒にされた時に、二つの材料
は複合材粒を含有している組成物を二次加工及び利用し
た時に、結合が離れたり分離したりしないことである。
ある有利な具体例では、結合された粒は「導電的に結
合」されることができる。即ち心材が金属性であるか又
は金属性の成分を含有しており、そして導電性の材料が
心材と電気的に接触しており、従って電子が二つの間を
往来できる。そしてある種のより特定された具体例で
は、導電性材料は心材と導電的に融合されている。本明
細書で「導電的に融合」されているという用語は、導電
性材料、例えば耐火性の材料が心材及び／又は表面酸化
物層と一体であって、従ってこの材料が心材と接触して
いるか又は二者の間を電子が往来できるほど十分に接近
している状態をさしている。導電的に融合されていると
いう状態には、介在する酸化物が電子の実質的な通行を
妨げない限り導電性材料（例えば耐火性の材料）がいく
らかの量の表面酸化物層によって心材から分離されてい
るような具体例を含んでいる。
発明に従って複合材粒が一緒にされた時に、二つの材料
は複合材粒を含有している組成物を二次加工及び利用し
た時に、結合が離れたり分離したりしないことである。
ある有利な具体例では、結合された粒は「導電的に結
合」されることができる。即ち心材が金属性であるか又
は金属性の成分を含有しており、そして導電性の材料が
心材と電気的に接触しており、従って電子が二つの間を
往来できる。そしてある種のより特定された具体例で
は、導電性材料は心材と導電的に融合されている。本明
細書で「導電的に融合」されているという用語は、導電
性材料、例えば耐火性の材料が心材及び／又は表面酸化
物層と一体であって、従ってこの材料が心材と接触して
いるか又は二者の間を電子が往来できるほど十分に接近
している状態をさしている。導電的に融合されていると
いう状態には、介在する酸化物が電子の実質的な通行を
妨げない限り導電性材料（例えば耐火性の材料）がいく
らかの量の表面酸化物層によって心材から分離されてい
るような具体例を含んでいる。
すぐ前の項目（３）のに関し、ある種の有利な具体例
では、導電性材料は次の様な形態及び量で存在する。即
ち存在しているどんな電気的に絶縁性の酸化物（即ち電
子の流れに干渉したり、電子の流れに抵抗する傾向を有
する酸化物）も、心材と導電性材料の間、又は本発明に
従う組成物中に入れられた場合の隣接する複合材粒の間
の導電性を実質的に損わない（即ち意図された用途に対
し、不適なものとしない）ような形態及び量である。前
に述べたこれらの具体例には、導電性材料と共に、心材
上にいくらか絶縁性酸化物があって、例えばこれが心材
表面を覆っている導電性材料の不連続部分を占めている
が、しかしながら使用に際し、隣接する複合材粒の間の
全体の導電性が実質的に損われないような具体例を含ん
でいる（事実、幾つかの具体例では心材は表面の酸化物
層を有している）。理解出来るように前記の金属及び合
金のあるものは典型的には、環境大気と接触したときに
酸化物を形成し、従って当然酸化物被膜を持っている。
例えば心材がアルミニウムである場合には、酸化物はAl
2O3である（例えば水和された酸化アルミニウム又は水
和されていない酸化アルミニウム又はこれらの幾つかの
組合せである）。
では、導電性材料は次の様な形態及び量で存在する。即
ち存在しているどんな電気的に絶縁性の酸化物（即ち電
子の流れに干渉したり、電子の流れに抵抗する傾向を有
する酸化物）も、心材と導電性材料の間、又は本発明に
従う組成物中に入れられた場合の隣接する複合材粒の間
の導電性を実質的に損わない（即ち意図された用途に対
し、不適なものとしない）ような形態及び量である。前
に述べたこれらの具体例には、導電性材料と共に、心材
上にいくらか絶縁性酸化物があって、例えばこれが心材
表面を覆っている導電性材料の不連続部分を占めている
が、しかしながら使用に際し、隣接する複合材粒の間の
全体の導電性が実質的に損われないような具体例を含ん
でいる（事実、幾つかの具体例では心材は表面の酸化物
層を有している）。理解出来るように前記の金属及び合
金のあるものは典型的には、環境大気と接触したときに
酸化物を形成し、従って当然酸化物被膜を持っている。
例えば心材がアルミニウムである場合には、酸化物はAl
2O3である（例えば水和された酸化アルミニウム又は水
和されていない酸化アルミニウム又はこれらの幾つかの
組合せである）。
導電性の材料は微粒状の心材上の被膜の形態であり得
る。被膜は実質的に微粒状の心材の表面を連続して覆う
ことが出来（これは微粒状の心材の全表面にわたって導
電性材料が連続している具体例を非限定的に含む）、し
かしある他の具体例では、被膜は不連続である。ただ
し、被膜は心材の粒の十分な部分を覆っており、前記の
電気的絶縁性酸化物によって組成物中の隣接する複合材
粒の間の導電性が実質的に損われない十分な厚みを有す
ることを条件としている。別の方法として導電性の材料
は心材の表面にちりばめられている微粒状の物質であり
得る。この場合導電性材料の粒は心材から突き出てい
て、隣接する複合材粒が接触する接触点又は十分に接近
したお互の少なくとも接近部を提供しており、従って心
材上のどんな電気的絶縁性酸化物の形成によっても実質
的に導電性が損われることなしに、隣接する複合材粒の
間で電子が流れることができ導電性をもたらす。
る。被膜は実質的に微粒状の心材の表面を連続して覆う
ことが出来（これは微粒状の心材の全表面にわたって導
電性材料が連続している具体例を非限定的に含む）、し
かしある他の具体例では、被膜は不連続である。ただ
し、被膜は心材の粒の十分な部分を覆っており、前記の
電気的絶縁性酸化物によって組成物中の隣接する複合材
粒の間の導電性が実質的に損われない十分な厚みを有す
ることを条件としている。別の方法として導電性の材料
は心材の表面にちりばめられている微粒状の物質であり
得る。この場合導電性材料の粒は心材から突き出てい
て、隣接する複合材粒が接触する接触点又は十分に接近
したお互の少なくとも接近部を提供しており、従って心
材上のどんな電気的絶縁性酸化物の形成によっても実質
的に導電性が損われることなしに、隣接する複合材粒の
間で電子が流れることができ導電性をもたらす。
導電性材料は典型的には金属性であるが、導電性材料
はガラス又はガラス質の炭素などの別の適当に導電性で
ある物質であり得る。例えば導電性材料は典型的には金
属又は合金でありうる。これらの具体例の幾つかでこの
材料は、錫、アルミニウム、亜鉛、ニッケル、及びカド
ミニウムからなる群から選択できる。他の具体例につい
てはある種の金属性物質を使用するとき、前に述べた本
発明の要求が満たされるかぎり選択された心材と共に
金、及びインジウムを使用できる。さらに別の具体例で
は、導電性材料は金属含有化合物、例えば金属カーバイ
ド、金属スルフィド、金属シリサイド、金属ボライド、
金属ナイトライド、及び金属オキシド又はこれらの化合
物の２又はそれ以上の組合せであり得る。典型的な適す
る金属カーバイドはタングステンカーバイド、ニオブカ
ーバイド、チタンカーバイド、バナジウムカーバイド、
モリブデンカーバイド、ジルコニウムカーバイド、及び
ボロンカーバイドである。典型的に適した金属スルフィ
ドは銅スルフィド、銅スルフィド、鉄スルフィド、ニッ
ケルスルフィド、コバルトスルフィド、鉛スルフィド、
及び亜鉛スルフィドである。典型的な適した金属シリサ
イドはクロムシリサイド、モリブデンシリサイド、コバ
ルトシリサイド、バナジウムシリサイド、タングステン
シリサイド、及びチタンシリサイドである。典型的な金
属ボライドはクロムボライド、モリブデボライド、チタ
ンボライド、ジルコニウムボライド、ニオブボライド、
及びタンタルボライドである。典型的な金属ナイトライ
ドはタンタルナイトライド、チタンナイトライド、バナ
ジウムナイトライド、及びジルコニウムナイトライドで
ある。典型的な適した金属オキシドは錫オキシド、鉄オ
キシド、マンガンオキシド、銅オキシド、鉛オキシド、
ルテニウムオキシド、クロムオキシド、銀オキシド、及
びアンチモンオキシドである。
はガラス又はガラス質の炭素などの別の適当に導電性で
ある物質であり得る。例えば導電性材料は典型的には金
属又は合金でありうる。これらの具体例の幾つかでこの
材料は、錫、アルミニウム、亜鉛、ニッケル、及びカド
ミニウムからなる群から選択できる。他の具体例につい
てはある種の金属性物質を使用するとき、前に述べた本
発明の要求が満たされるかぎり選択された心材と共に
金、及びインジウムを使用できる。さらに別の具体例で
は、導電性材料は金属含有化合物、例えば金属カーバイ
ド、金属スルフィド、金属シリサイド、金属ボライド、
金属ナイトライド、及び金属オキシド又はこれらの化合
物の２又はそれ以上の組合せであり得る。典型的な適す
る金属カーバイドはタングステンカーバイド、ニオブカ
ーバイド、チタンカーバイド、バナジウムカーバイド、
モリブデンカーバイド、ジルコニウムカーバイド、及び
ボロンカーバイドである。典型的に適した金属スルフィ
ドは銅スルフィド、銅スルフィド、鉄スルフィド、ニッ
ケルスルフィド、コバルトスルフィド、鉛スルフィド、
及び亜鉛スルフィドである。典型的な適した金属シリサ
イドはクロムシリサイド、モリブデンシリサイド、コバ
ルトシリサイド、バナジウムシリサイド、タングステン
シリサイド、及びチタンシリサイドである。典型的な金
属ボライドはクロムボライド、モリブデボライド、チタ
ンボライド、ジルコニウムボライド、ニオブボライド、
及びタンタルボライドである。典型的な金属ナイトライ
ドはタンタルナイトライド、チタンナイトライド、バナ
ジウムナイトライド、及びジルコニウムナイトライドで
ある。典型的な適した金属オキシドは錫オキシド、鉄オ
キシド、マンガンオキシド、銅オキシド、鉛オキシド、
ルテニウムオキシド、クロムオキシド、銀オキシド、及
びアンチモンオキシドである。
ある種の有利な具体例では導電性の材料は耐火性材料
である。「耐火性材料」という本明細書で使用される用
語は、電気を通すことが出来、溶融するのが遅く、熱の
作用に抵抗する化学化合物をさし、これらの化合物は高
い融点を有し、広い範囲の温度ににわたって安定であ
る。本発明に従う耐火性の材料は典型的には、この技術
分野で良く知られた種々の耐火性物質から選択される
（２）。本発明に従う耐火性の材料は、単一の耐火性物
質又は２又はそれ以上の耐火性物質の組合せであり得
る。ある種の有利な具体例では、耐火性材料は心材の硬
度よりも大きな硬度を有している。ある種の他の好まし
い具体例、例えば心材の酸化物層が特に厚い場合には、
耐火性材料は酸化物層よりも硬度が大きいものであり得
る。典型的には心材の硬度は約１〜６モース硬度のオー
ダーであり、耐火性材料の硬度は約３〜10モース硬度の
オーダーである。有利には耐火性材料は１オームcm未満
の抵抗率を有している。好ましい耐火性材料には、金属
カーバイド、金属シリサイド、金属ナイトライド、及び
金属オキサイドの上に上げたもの、特にWC、W2C、NbB、
NbB2、TiN、VSi2、MoB、TiB2、ZrB2、B4C、ZrN、CoS
i2、及びMoSi2である。
である。「耐火性材料」という本明細書で使用される用
語は、電気を通すことが出来、溶融するのが遅く、熱の
作用に抵抗する化学化合物をさし、これらの化合物は高
い融点を有し、広い範囲の温度ににわたって安定であ
る。本発明に従う耐火性の材料は典型的には、この技術
分野で良く知られた種々の耐火性物質から選択される
（２）。本発明に従う耐火性の材料は、単一の耐火性物
質又は２又はそれ以上の耐火性物質の組合せであり得
る。ある種の有利な具体例では、耐火性材料は心材の硬
度よりも大きな硬度を有している。ある種の他の好まし
い具体例、例えば心材の酸化物層が特に厚い場合には、
耐火性材料は酸化物層よりも硬度が大きいものであり得
る。典型的には心材の硬度は約１〜６モース硬度のオー
ダーであり、耐火性材料の硬度は約３〜10モース硬度の
オーダーである。有利には耐火性材料は１オームcm未満
の抵抗率を有している。好ましい耐火性材料には、金属
カーバイド、金属シリサイド、金属ナイトライド、及び
金属オキサイドの上に上げたもの、特にWC、W2C、NbB、
NbB2、TiN、VSi2、MoB、TiB2、ZrB2、B4C、ZrN、CoS
i2、及びMoSi2である。
ある種の有利な具体例では、耐火性材料が心材の酸化
物の層を通る心材自身への導電性の通路を与えるように
粒を構成することによって心材と耐火性材料は導電的に
融合される。典型的には耐火性の材料が心材と接触し、
そして酸化物層から外に延びるように、耐火性材料は酸
化物層を破っている。従って電流は耐火物材料を通じて
酸化物層を通り心材に流れることが出来る。
物の層を通る心材自身への導電性の通路を与えるように
粒を構成することによって心材と耐火性材料は導電的に
融合される。典型的には耐火性の材料が心材と接触し、
そして酸化物層から外に延びるように、耐火性材料は酸
化物層を破っている。従って電流は耐火物材料を通じて
酸化物層を通り心材に流れることが出来る。
別の方法として導電性材料は導電性の重合体であり得
る。この種の重合体は典型的にはポリアセチレン、ポリ
（ｐ−フェニレン）、ポリ（ｐ−フェニレンチャルコゲ
ナイド）、ポリピロール、ポリチオフェン類、ポリアニ
リン、及びポリキノリン類であり得るが、導電性材料に
対して前に述べた要求が満たされる限り、他のもの（例
えば芳香族又はヘテロ芳香族単位、そして共役した脂肪
族単位を有する重合体など）も種々の具体例で適してい
るものであり得る。重合体は導電性を与えるか又は強め
る材料、例えばリチウム（例えばLi+PF6 -）、砒素（例
えばA5F5）、モリブデン（例えばMoCl5、MoCl4）、アン
チモン（例えばSbF5）、フルオロ硫酸等の材料で適当に
ドーピングされることができる。そのような重合体及び
ドーピング材は文献から当業者に知られている（例えば
Handbook of Conducting Polymers、第１巻及び２巻、
スコーセイム編、ニューヨークのマーセルデッカーイン
コーポレーテッド出版（1986））を参照。本発明に従う
複合材粒において心材は約10〜99.5重量％、好ましくは
30〜95重量％、より好ましくは約60〜90重量％の量で存
在し、そして導電性材料例えば耐火性材料は、約90〜0.
5重量％、好ましくは70〜５重量％、より好ましくは約4
0〜10重量％の量で存在する。有利には心材は平均寸法
で約0.5〜200μの大きさの粒、好ましくは約10〜90μ、
より好ましくは約20〜45μの粒である。心材が連続した
又は不連続の酸化物層を有する具体例では、薄い層は約
２〜10,000オンクストローム、好ましくは３〜500オン
グストローム、より好ましくは約５〜100オングストロ
ーム、さらにより好ましくは約５〜15オングストローム
の平均厚みを有する。被膜の形態の場合には、導電性材
料は（実質適に連続的であれ又は不連続であれ）典型的
には50〜200,000オングストロームの厚みである。導電
性材料、例えば耐火性材料が粒である時は典型的には平
均寸法で約0.005〜20μの大きさ、好ましくは約0.05〜
５μ、より好ましくは約0.1〜１μの大きさである。一
般に導電性材料の粒、特に耐火性材料の粒は、心材の粒
のどんな酸化物層であれその厚みの約２倍から心材の粒
の寸法の約1/10までの範囲の寸法である。
る。この種の重合体は典型的にはポリアセチレン、ポリ
（ｐ−フェニレン）、ポリ（ｐ−フェニレンチャルコゲ
ナイド）、ポリピロール、ポリチオフェン類、ポリアニ
リン、及びポリキノリン類であり得るが、導電性材料に
対して前に述べた要求が満たされる限り、他のもの（例
えば芳香族又はヘテロ芳香族単位、そして共役した脂肪
族単位を有する重合体など）も種々の具体例で適してい
るものであり得る。重合体は導電性を与えるか又は強め
る材料、例えばリチウム（例えばLi+PF6 -）、砒素（例
えばA5F5）、モリブデン（例えばMoCl5、MoCl4）、アン
チモン（例えばSbF5）、フルオロ硫酸等の材料で適当に
ドーピングされることができる。そのような重合体及び
ドーピング材は文献から当業者に知られている（例えば
Handbook of Conducting Polymers、第１巻及び２巻、
スコーセイム編、ニューヨークのマーセルデッカーイン
コーポレーテッド出版（1986））を参照。本発明に従う
複合材粒において心材は約10〜99.5重量％、好ましくは
30〜95重量％、より好ましくは約60〜90重量％の量で存
在し、そして導電性材料例えば耐火性材料は、約90〜0.
5重量％、好ましくは70〜５重量％、より好ましくは約4
0〜10重量％の量で存在する。有利には心材は平均寸法
で約0.5〜200μの大きさの粒、好ましくは約10〜90μ、
より好ましくは約20〜45μの粒である。心材が連続した
又は不連続の酸化物層を有する具体例では、薄い層は約
２〜10,000オンクストローム、好ましくは３〜500オン
グストローム、より好ましくは約５〜100オングストロ
ーム、さらにより好ましくは約５〜15オングストローム
の平均厚みを有する。被膜の形態の場合には、導電性材
料は（実質適に連続的であれ又は不連続であれ）典型的
には50〜200,000オングストロームの厚みである。導電
性材料、例えば耐火性材料が粒である時は典型的には平
均寸法で約0.005〜20μの大きさ、好ましくは約0.05〜
５μ、より好ましくは約0.1〜１μの大きさである。一
般に導電性材料の粒、特に耐火性材料の粒は、心材の粒
のどんな酸化物層であれその厚みの約２倍から心材の粒
の寸法の約1/10までの範囲の寸法である。
好ましい複合材粒には次のものが含まれる（導電性材
料、例えば耐火性材料は最初にリストされ、心材は／に
続いて記載される）:In/AL;Au/Al;ホスフェート又はク
ロメート化化学転換被膜/Al;CoSi2/Al;SnとSbの混合導
電性オキシド類/Sn−Sb合金;WC/Al;TiN/Al;VSi2/Al;NbB
/Al;WC/Sn;及びNbB/Sn。
料、例えば耐火性材料は最初にリストされ、心材は／に
続いて記載される）:In/AL;Au/Al;ホスフェート又はク
ロメート化化学転換被膜/Al;CoSi2/Al;SnとSbの混合導
電性オキシド類/Sn−Sb合金;WC/Al;TiN/Al;VSi2/Al;NbB
/Al;WC/Sn;及びNbB/Sn。
前の記載に従って第1A図は２つの本発明を具体化する
組成物粒41及び43の図解を示している。複合材粒41にお
いて心材42の粒は、導電性材料44で被覆されている。被
覆材量44は心材の粒42の実質的全ての表面を覆ってい
る。別の本発明の具体例において、複合材粒43は導電性
材料48で不連続に被覆されている心材の粒46を含有して
いる。心材の粒の表面は部分的に電気的に絶縁性の酸化
物の形成物50で覆われている。これらの酸化物形成物の
幾らかは導電性材料で覆われていないままの表面の部分
52を占めており、形成物の幾らかは心材及び導電性材料
の間の場所54に介在している。導電性材料は54の場所で
心材46と直接接触せずに心材46の十分近くに存在し、二
者の間に電気が流れることが出来るようにしており、さ
らに心材と直接接触している導電性の被膜の他の部分を
通じて心材と間接的に接触している。粒43の場合導電性
材料の形態及び量は酸化物の形生物が実質的に導電性を
損うことがないように十分な形態及び量である。
組成物粒41及び43の図解を示している。複合材粒41にお
いて心材42の粒は、導電性材料44で被覆されている。被
覆材量44は心材の粒42の実質的全ての表面を覆ってい
る。別の本発明の具体例において、複合材粒43は導電性
材料48で不連続に被覆されている心材の粒46を含有して
いる。心材の粒の表面は部分的に電気的に絶縁性の酸化
物の形成物50で覆われている。これらの酸化物形成物の
幾らかは導電性材料で覆われていないままの表面の部分
52を占めており、形成物の幾らかは心材及び導電性材料
の間の場所54に介在している。導電性材料は54の場所で
心材46と直接接触せずに心材46の十分近くに存在し、二
者の間に電気が流れることが出来るようにしており、さ
らに心材と直接接触している導電性の被膜の他の部分を
通じて心材と間接的に接触している。粒43の場合導電性
材料の形態及び量は酸化物の形生物が実質的に導電性を
損うことがないように十分な形態及び量である。
第1B図は本発明に従う複合材粒の二つの具体例11及び
13を示している。複合材粒11において耐火性材料の粒10
は酸化物の層12から外に延び、これを破って心材14と接
触している。従って本発明の別の具体例では、複合材の
粒は表面の酸化物層を有する導電性の心材及び耐火性の
材料等の導電性の材料の組合せからなり、ここで導電性
の材料（例えば耐火性の材料）は複数の粒からなってい
て、それらの粒の各々は、心材と接触しそして酸化物の
層よりも外側に延びるか又は突き出るように、酸化物の
層を破っている。耐火性の材料の粒10とを比較された
い。後者の場合と違って、耐火性の材料の粒16と18が心
材14の酸化物の層12から突き出してそえを破っているが
心材と直接接触していない複合材の粒13と、複合材の粒
11における心材と直接接触している耐火性の材料の粒16
と18は心材と直接接触している耐火性の材料の粒20との
接触を通じて心材14と間接的に接触している。
13を示している。複合材粒11において耐火性材料の粒10
は酸化物の層12から外に延び、これを破って心材14と接
触している。従って本発明の別の具体例では、複合材の
粒は表面の酸化物層を有する導電性の心材及び耐火性の
材料等の導電性の材料の組合せからなり、ここで導電性
の材料（例えば耐火性の材料）は複数の粒からなってい
て、それらの粒の各々は、心材と接触しそして酸化物の
層よりも外側に延びるか又は突き出るように、酸化物の
層を破っている。耐火性の材料の粒10とを比較された
い。後者の場合と違って、耐火性の材料の粒16と18が心
材14の酸化物の層12から突き出してそえを破っているが
心材と直接接触していない複合材の粒13と、複合材の粒
11における心材と直接接触している耐火性の材料の粒16
と18は心材と直接接触している耐火性の材料の粒20との
接触を通じて心材14と間接的に接触している。
第1C図は複合材の粒61を示しており、粒61は図解的に
描かれているが、本発明に従う複合材の粒の具体例のよ
り厳密な表現であって、ここで導電性の材料が耐火性の
カーバイドである。心材62は酸化物の層62を有してい
る。タングステンカーバイドの場合、耐火性の物質の粒
66は形状が針状である（この形状は第1A図よりもそれら
の本体の形により近い）。カーバイドの粒68の幾つか
は、その側面が酸化物で被覆された心材の粒にうめこま
れている一方、他の幾つかの70はその末端がうめこまれ
ている。全体の効果としては、複合材の粒の良好な導電
性を促進する所望の形状を確保するために、心材を越え
てカーバイドの粒が突き出ることを達成している。図面
のこの図は第４、６、及び７図として含められる走査型
電子顕微鏡写真中に含まれる写真の表現に基づいて図解
されている。
描かれているが、本発明に従う複合材の粒の具体例のよ
り厳密な表現であって、ここで導電性の材料が耐火性の
カーバイドである。心材62は酸化物の層62を有してい
る。タングステンカーバイドの場合、耐火性の物質の粒
66は形状が針状である（この形状は第1A図よりもそれら
の本体の形により近い）。カーバイドの粒68の幾つか
は、その側面が酸化物で被覆された心材の粒にうめこま
れている一方、他の幾つかの70はその末端がうめこまれ
ている。全体の効果としては、複合材の粒の良好な導電
性を促進する所望の形状を確保するために、心材を越え
てカーバイドの粒が突き出ることを達成している。図面
のこの図は第４、６、及び７図として含められる走査型
電子顕微鏡写真中に含まれる写真の表現に基づいて図解
されている。
本発明の複合材の粒は幾つかの異なる方法によって製
造されるのに適している。
造されるのに適している。
一つの方法は心材と導電性材料の溶融混合物を噴霧化
して、溶融混合物の粒を得ることからなる。これらの粒
は、典型的には十分な冷却の後に熱的に処理されて部分
的又は実質的な固化がなされ、導電性材料を粒の表面に
分散させ、従って導電性材料の被膜（実質的に連続的か
又は非連続的のいずれか）が最初の混合物の残り（心材
に対応する）の上に形成される。理解されるようにこの
方法は、金属性の心材と、金属性の導電性材料、好まし
くは金属と合金材料とで使用されるのが一般に最も適し
ている。導電性成分の性質に依存して、そのようにして
形成される被膜は、金属又は合金の形態であり得るか、
又は例えば錫又は錫−アンチモン合金が使用される場合
には（例えばアルミニウムの心材において）、分子状酸
素と水の陰極還元を支持するのに非常に低活性の導電性
の酸化物被膜を形成できる。
して、溶融混合物の粒を得ることからなる。これらの粒
は、典型的には十分な冷却の後に熱的に処理されて部分
的又は実質的な固化がなされ、導電性材料を粒の表面に
分散させ、従って導電性材料の被膜（実質的に連続的か
又は非連続的のいずれか）が最初の混合物の残り（心材
に対応する）の上に形成される。理解されるようにこの
方法は、金属性の心材と、金属性の導電性材料、好まし
くは金属と合金材料とで使用されるのが一般に最も適し
ている。導電性成分の性質に依存して、そのようにして
形成される被膜は、金属又は合金の形態であり得るか、
又は例えば錫又は錫−アンチモン合金が使用される場合
には（例えばアルミニウムの心材において）、分子状酸
素と水の陰極還元を支持するのに非常に低活性の導電性
の酸化物被膜を形成できる。
この明細書に記載された教えを手に入れれば、当業者
は溶融混合物の形成、その噴霧化、生じる粒の冷却、及
びそれらの収集と取扱に対し慣用の粉末金属学技術を適
用することができる。拡散を実施するための粒への熱処
理は、200℃又はそれ以上、好ましくは300〜500℃の温
度で実施されるが、但し温度は融点以下の温度であっ
て、時間は所望の拡散を生じるのに十分な時間、典型的
には２〜24時間実施される。ある温度における時間の影
響は一般的にいって相関的であり、低温はより長い処理
時間を必要とし、その逆もまた真である。当業者はここ
に記載の主題を一旦与えられたならば、むやみに実験を
しなくても熱処理の適当な時間と温度を選択することが
出来る。更にある好ましい具体例では、粒の熱処理は上
に記載したように拡散した物質を導電性の酸化物に転換
することを促進する、制御された雰囲気下で実施され
る。この雰囲気は例えば通常の空気、又は分子状酸素を
含有する他のガスであり得る。別の具体例では、拡散し
た金属または合金を、金属又は合金と相互作用し、スル
フィド、カーバイド、シリサイド、ナイトライド、又は
ボライドを造り出す成分を含有している雰囲気に暴露す
ることができる。例えばスルフィドを製造する為に拡散
金属又は合金を硫化水素を含む雰囲気において処理す
る。カーバイドを形成する為には一酸化炭素を含む雰囲
気中で処理する。さらにある具体例では、処理は所望の
オキサイドなどを形成することを誘発する為に環境圧力
よりもより高い選ばれた圧力で実施できる。別の方法と
して噴霧化された粒が認められるほど処置の間に酸化し
ないように雰囲気は不活性（例えば窒素）又は還元性
（例えば水素）であり得る。
は溶融混合物の形成、その噴霧化、生じる粒の冷却、及
びそれらの収集と取扱に対し慣用の粉末金属学技術を適
用することができる。拡散を実施するための粒への熱処
理は、200℃又はそれ以上、好ましくは300〜500℃の温
度で実施されるが、但し温度は融点以下の温度であっ
て、時間は所望の拡散を生じるのに十分な時間、典型的
には２〜24時間実施される。ある温度における時間の影
響は一般的にいって相関的であり、低温はより長い処理
時間を必要とし、その逆もまた真である。当業者はここ
に記載の主題を一旦与えられたならば、むやみに実験を
しなくても熱処理の適当な時間と温度を選択することが
出来る。更にある好ましい具体例では、粒の熱処理は上
に記載したように拡散した物質を導電性の酸化物に転換
することを促進する、制御された雰囲気下で実施され
る。この雰囲気は例えば通常の空気、又は分子状酸素を
含有する他のガスであり得る。別の具体例では、拡散し
た金属または合金を、金属又は合金と相互作用し、スル
フィド、カーバイド、シリサイド、ナイトライド、又は
ボライドを造り出す成分を含有している雰囲気に暴露す
ることができる。例えばスルフィドを製造する為に拡散
金属又は合金を硫化水素を含む雰囲気において処理す
る。カーバイドを形成する為には一酸化炭素を含む雰囲
気中で処理する。さらにある具体例では、処理は所望の
オキサイドなどを形成することを誘発する為に環境圧力
よりもより高い選ばれた圧力で実施できる。別の方法と
して噴霧化された粒が認められるほど処置の間に酸化し
ないように雰囲気は不活性（例えば窒素）又は還元性
（例えば水素）であり得る。
導電性材料を本発明の複合材の粒に混入することがで
きる別の方法は蒸着である。この方法では導電性材料の
薄い被膜が心材上に形成される。幾つかの具体例では被
膜は、溶融金属を源とする金属の蒸気の凝縮、電極間の
高電位放電、蒸発、イオン放電又はスパッタリング（例
えば窒素雰囲気中でチタンのスパッタリングによってチ
タンナイトライドを形成することなど）によって沈着さ
せることが出来るが、化学蒸着が好ましい操作方法であ
る。そのような好ましい方法の例は、揮発性の金属ハラ
イドの水素還元又は熱分解（ガスメッキ）による沈着、
及び金属の揮発性有機化合物とシリコン、炭素、ホウ素
又は窒素の化合物との混合物の熱分解による沈着である
が、後者は金属シリサイド、カーバイド、ボライド又は
ナイトライドの組合せを沈着させる。本明細書に記載の
ことを一旦手に入れれば、当業者はそのような蒸着技術
を慣用の方法と組合せて適用し本発明を実施できる。心
材の粒上に酸化物の形成がなされることをおさえること
が高い優先度を有する、蒸着の具体例並びに他の具体例
において、心材を製造する特に適した技術は溶融した心
材の噴霧化であり（特に金属性の心材の噴霧化）、好ま
しくは粒が実質的に酸化物がないものであるように保護
条件下でその噴霧化が行なわれることである。そのよう
な粒を製造した後は、これらは典型的には、どんな認め
られる酸化も使用されるまでおきないように保護する条
件下で貯蔵される。酸化物の形成に対して保護を与える
方法は、それら自体この分野で良く知られ、例えば不活
性（例えばチッソ）又は還元（例えば水素）雰囲気を噴
霧化及び／又は貯蔵の間に使用することである。蒸着に
よって造られる複合材粒の例はタングステンカーバイド
で被覆されたアルミニウムの粒、及びコバルトシリサイ
ドで被覆されたアルミニウムの粒であって、アルミニウ
ムの心材の粒は実質上噴霧化によって造られた結果、そ
して不活性雰囲気中で貯蔵された結果実質的に酸化物が
ない。
きる別の方法は蒸着である。この方法では導電性材料の
薄い被膜が心材上に形成される。幾つかの具体例では被
膜は、溶融金属を源とする金属の蒸気の凝縮、電極間の
高電位放電、蒸発、イオン放電又はスパッタリング（例
えば窒素雰囲気中でチタンのスパッタリングによってチ
タンナイトライドを形成することなど）によって沈着さ
せることが出来るが、化学蒸着が好ましい操作方法であ
る。そのような好ましい方法の例は、揮発性の金属ハラ
イドの水素還元又は熱分解（ガスメッキ）による沈着、
及び金属の揮発性有機化合物とシリコン、炭素、ホウ素
又は窒素の化合物との混合物の熱分解による沈着である
が、後者は金属シリサイド、カーバイド、ボライド又は
ナイトライドの組合せを沈着させる。本明細書に記載の
ことを一旦手に入れれば、当業者はそのような蒸着技術
を慣用の方法と組合せて適用し本発明を実施できる。心
材の粒上に酸化物の形成がなされることをおさえること
が高い優先度を有する、蒸着の具体例並びに他の具体例
において、心材を製造する特に適した技術は溶融した心
材の噴霧化であり（特に金属性の心材の噴霧化）、好ま
しくは粒が実質的に酸化物がないものであるように保護
条件下でその噴霧化が行なわれることである。そのよう
な粒を製造した後は、これらは典型的には、どんな認め
られる酸化も使用されるまでおきないように保護する条
件下で貯蔵される。酸化物の形成に対して保護を与える
方法は、それら自体この分野で良く知られ、例えば不活
性（例えばチッソ）又は還元（例えば水素）雰囲気を噴
霧化及び／又は貯蔵の間に使用することである。蒸着に
よって造られる複合材粒の例はタングステンカーバイド
で被覆されたアルミニウムの粒、及びコバルトシリサイ
ドで被覆されたアルミニウムの粒であって、アルミニウ
ムの心材の粒は実質上噴霧化によって造られた結果、そ
して不活性雰囲気中で貯蔵された結果実質的に酸化物が
ない。
これまで記載された導電性の重合体も本発明に従って
複合材の粒を形成するために被覆として心材に適用でき
るが、但し心材は重合体と適合性のもの（例えば重合体
で酸化されないもの）が選択される。そのような不活性
の心材の例はガラスである。これは良く知られた溶媒被
覆またはフィルム形成技術の適用によって適当に達成さ
れ、その利用は本明細書の主題を手に入れれば当業者は
その利用を理解することができる。
複合材の粒を形成するために被覆として心材に適用でき
るが、但し心材は重合体と適合性のもの（例えば重合体
で酸化されないもの）が選択される。そのような不活性
の心材の例はガラスである。これは良く知られた溶媒被
覆またはフィルム形成技術の適用によって適当に達成さ
れ、その利用は本明細書の主題を手に入れれば当業者は
その利用を理解することができる。
導電性材料を本発明の複合材の粒に適当に入れること
が出来るさらに別の方法は、湿潤化学変換である。その
ような被膜は、例えば微粒形の心材上をクロム化又は燐
酸化することによって形成される。この方法は典型的に
は使用される試薬が化学的に酸化物を反応の間に腐食す
るので酸化物の無い心材を使用する必要がない。ある具
体例では、湿潤化学変換によって形成される被膜の導電
性は、１又はそれ以上の適当な化学剤を反応混合物中に
含めることを通じて前に議論した例えば金又は半導体金
属酸化物で、そのような被膜をドーピングすることによ
って強める事が出来る。
が出来るさらに別の方法は、湿潤化学変換である。その
ような被膜は、例えば微粒形の心材上をクロム化又は燐
酸化することによって形成される。この方法は典型的に
は使用される試薬が化学的に酸化物を反応の間に腐食す
るので酸化物の無い心材を使用する必要がない。ある具
体例では、湿潤化学変換によって形成される被膜の導電
性は、１又はそれ以上の適当な化学剤を反応混合物中に
含めることを通じて前に議論した例えば金又は半導体金
属酸化物で、そのような被膜をドーピングすることによ
って強める事が出来る。
本発明の複合材の粒中に導電性の材料を入れる為に使
用できる更に別の方法は、心材の粒上に導電性の材料を
含有しているゾルゲルを沈着させること（例えばスプレ
イ又は浸漬による）そして次にこのゲルを適当な（慣用
の）条件下で合着させることである。この方法は典型的
には酸化物等の半導体材料（例えば任意付加的にアンチ
モンでドーピングされている酸化錫）を心材上に付着さ
せる為に使用される。
用できる更に別の方法は、心材の粒上に導電性の材料を
含有しているゾルゲルを沈着させること（例えばスプレ
イ又は浸漬による）そして次にこのゲルを適当な（慣用
の）条件下で合着させることである。この方法は典型的
には酸化物等の半導体材料（例えば任意付加的にアンチ
モンでドーピングされている酸化錫）を心材上に付着さ
せる為に使用される。
本発明の複合材の粒中に導電性の材料を組入れる更に
別の方法は、電解メッキ又は無電解メッキである。電解
メッキは外部から与えられる電流が溶液に通電される結
果陰極として作用する心材の上への導電性の材料の溶液
からの析出を含んでいる。無電解メッキは外部的に与え
られる電流が必要でないことを除いて電解メッキと幾ら
か似ている化学的な還元工程である。溶液中の１又はそ
れ以上の化学的な還元材により導電性の材料のイオンを
還元する結果、又は心材よりもより貴金属である金属で
金属性の心材を直接浸漬置換メッキすることによって、
心材の基体上に溶液から導電性材料が析出する。電解メ
ッキは一般に金属又は合金心材に使用されるが、一方無
電解メッキは金属又は合金でないものを含めた本発明の
実施に適した心材の任意のものに使用することができ
る。理解されるように電解メッキも無電解メッキも導電
性の材料は金属又は合金、又は少なくとも部分的に半導
体化合物に（例えばオキシド、スルフィド、ニトリド、
又はシリサイド）転換する為に化学的に処理された金属
又は合金である。
別の方法は、電解メッキ又は無電解メッキである。電解
メッキは外部から与えられる電流が溶液に通電される結
果陰極として作用する心材の上への導電性の材料の溶液
からの析出を含んでいる。無電解メッキは外部的に与え
られる電流が必要でないことを除いて電解メッキと幾ら
か似ている化学的な還元工程である。溶液中の１又はそ
れ以上の化学的な還元材により導電性の材料のイオンを
還元する結果、又は心材よりもより貴金属である金属で
金属性の心材を直接浸漬置換メッキすることによって、
心材の基体上に溶液から導電性材料が析出する。電解メ
ッキは一般に金属又は合金心材に使用されるが、一方無
電解メッキは金属又は合金でないものを含めた本発明の
実施に適した心材の任意のものに使用することができ
る。理解されるように電解メッキも無電解メッキも導電
性の材料は金属又は合金、又は少なくとも部分的に半導
体化合物に（例えばオキシド、スルフィド、ニトリド、
又はシリサイド）転換する為に化学的に処理された金属
又は合金である。
本発明に従う複合材粒はまた機械融合（メカノフュー
ジョン）のハイブリット化及び又は機械的な合金化によ
って製造することもできる。「機械融合（メカノフュー
ジョン）」という用語は（この用語は細川ミクロインタ
ーナショナルの商標である）本明細書で使用される場
合、制御された条件下で２又はそれ以上の種類の材料に
極限的な形態の機械的エネルギーを付与し、それによっ
てそのような加工される材料の表面上に機械化学的な反
応を生じることによって造り出される新しい性質を有す
る材料が造られる工程をさしている。機械融合工程はこ
の分野で良く知られている（3,4,5）。「ハイブリッド
化」という用語は本明細書では、細かい粒を心材の粒の
表面に埋め込むか又はドライフイルム化することによっ
て、粒の構造及び表面を変更する方法をさしている。ハ
イブリッド化工程はこの分野で良く知られている（6,
7）。機械融合とハイブリッド化のように機械的な合金
化、特にボールミリングはこの分野で良く知られている
（8,9）。
ジョン）のハイブリット化及び又は機械的な合金化によ
って製造することもできる。「機械融合（メカノフュー
ジョン）」という用語は（この用語は細川ミクロインタ
ーナショナルの商標である）本明細書で使用される場
合、制御された条件下で２又はそれ以上の種類の材料に
極限的な形態の機械的エネルギーを付与し、それによっ
てそのような加工される材料の表面上に機械化学的な反
応を生じることによって造り出される新しい性質を有す
る材料が造られる工程をさしている。機械融合工程はこ
の分野で良く知られている（3,4,5）。「ハイブリッド
化」という用語は本明細書では、細かい粒を心材の粒の
表面に埋め込むか又はドライフイルム化することによっ
て、粒の構造及び表面を変更する方法をさしている。ハ
イブリッド化工程はこの分野で良く知られている（6,
7）。機械融合とハイブリッド化のように機械的な合金
化、特にボールミリングはこの分野で良く知られている
（8,9）。
従って本発明の複合材粒は当業者に容易に造られ得
る。ある種の有利な具体例においては本発明の複合材の
粒は表面の酸化物層を有する導電性の心材、及び導電性
の耐火性材料の組合せを含んでいて、上記心材と耐火性
の材料は導電的に融合されている。心材は任意の適当な
材料（又は物質の組合せ）であり得るが、電気を通じる
ことが出来、好ましくは金属又は合金である。この複合
材の粒は、表面に酸化物の層を有している微粒形の導電
性の心材と、微粒形の導電性の耐火性材料とを、その心
材と耐火性の材料とが導電的に融合されるような条件下
で接触させることからなる方法によって造られる。更に
別の有利な具体例では、この複合材の粒は表面の酸化物
の層を有する導電性の心材及び導電性の耐火性の材料の
組合せを含んでおり、その粒は耐火性の材料が酸化物の
層を通って心材に至る導電性の通路を提供するように形
造られている。
る。ある種の有利な具体例においては本発明の複合材の
粒は表面の酸化物層を有する導電性の心材、及び導電性
の耐火性材料の組合せを含んでいて、上記心材と耐火性
の材料は導電的に融合されている。心材は任意の適当な
材料（又は物質の組合せ）であり得るが、電気を通じる
ことが出来、好ましくは金属又は合金である。この複合
材の粒は、表面に酸化物の層を有している微粒形の導電
性の心材と、微粒形の導電性の耐火性材料とを、その心
材と耐火性の材料とが導電的に融合されるような条件下
で接触させることからなる方法によって造られる。更に
別の有利な具体例では、この複合材の粒は表面の酸化物
の層を有する導電性の心材及び導電性の耐火性の材料の
組合せを含んでおり、その粒は耐火性の材料が酸化物の
層を通って心材に至る導電性の通路を提供するように形
造られている。
ある具体例では、複合材の粒を造る方法は、前に述べ
たように耐火性の材料が酸化剤の層を通って心材に至る
導電性の通路を与えるように粒が形造られるように、前
記の種々の材料を接触させる段階を含むことが好まし
い。典型的には酸化剤の層は耐火性の物質によって破ら
れている。耐火性の材料が導電性の心材中に埋め込まれ
ているのが有利である。
たように耐火性の材料が酸化剤の層を通って心材に至る
導電性の通路を与えるように粒が形造られるように、前
記の種々の材料を接触させる段階を含むことが好まし
い。典型的には酸化剤の層は耐火性の物質によって破ら
れている。耐火性の材料が導電性の心材中に埋め込まれ
ているのが有利である。
上に述べたように本発明はまた、それぞれ、EMI遮蔽
材料及び静電荷消失材料に関する。夫々はバインダーの
マトリックスと、マトリックスの全体にわたって分散さ
れているここに述べる複数の複合材の粒との組合せを含
んでいる。含まれる複合材の粒の量は各々の場合、所望
の遮蔽又は消失効果を達成するのに十分な量であって、
本明細書の教えを一旦選れば、むやみに実験する必要な
しに当業者は実験的に導き出すことができる。この材料
はガスケット、コーキング材、接着剤、被覆材などの形
態を取り得る。
材料及び静電荷消失材料に関する。夫々はバインダーの
マトリックスと、マトリックスの全体にわたって分散さ
れているここに述べる複数の複合材の粒との組合せを含
んでいる。含まれる複合材の粒の量は各々の場合、所望
の遮蔽又は消失効果を達成するのに十分な量であって、
本明細書の教えを一旦選れば、むやみに実験する必要な
しに当業者は実験的に導き出すことができる。この材料
はガスケット、コーキング材、接着剤、被覆材などの形
態を取り得る。
第２図は金属プレート24の間に挟まれたガスケット材
料22を図解するものである。ガスケット材料22即ちMEI
遮蔽材料は、前に記載した第１図のように、そして単純
化のために円としてここに描かれているが複数の複合材
の粒11と13で満たされているか、又は粒41、43又は61で
満たされているか、又は粒11、13、41、43及び61の２つ
又はそれ以上の組合せで満たされている。導電性の粒1
1、及び13（又は41、43、61又は前に述べた組合せ）
は、電流に対する導電性通路を提供するようにネットワ
ーク状にされている。これとは別に、他の具体例は、例
えば装置のハウジングの表面である（左手のプレートが
この場合無視される）右手のプレート24上の22で示され
たEMI遮蔽物又は静電荷消失被覆である。
料22を図解するものである。ガスケット材料22即ちMEI
遮蔽材料は、前に記載した第１図のように、そして単純
化のために円としてここに描かれているが複数の複合材
の粒11と13で満たされているか、又は粒41、43又は61で
満たされているか、又は粒11、13、41、43及び61の２つ
又はそれ以上の組合せで満たされている。導電性の粒1
1、及び13（又は41、43、61又は前に述べた組合せ）
は、電流に対する導電性通路を提供するようにネットワ
ーク状にされている。これとは別に、他の具体例は、例
えば装置のハウジングの表面である（左手のプレートが
この場合無視される）右手のプレート24上の22で示され
たEMI遮蔽物又は静電荷消失被覆である。
別の面で本発明は、バインダーマトリックスとそのマ
トリックス全体に分散された複数の複合材粒の組合せを
含んだEMI遮蔽材料又は静電荷消失材料であり、その粒
は、表面に酸化物の層を有する導電性心材及び導電性の
耐火性の材料の組合せからなり、その心材及び耐火性の
材料は導電的に融合されている。特に好ましい具体例で
は、各粒は、耐火性の材料が心材と接触していて、酸化
物の層の外までいたるように酸化物の層を破るような形
状である。
トリックス全体に分散された複数の複合材粒の組合せを
含んだEMI遮蔽材料又は静電荷消失材料であり、その粒
は、表面に酸化物の層を有する導電性心材及び導電性の
耐火性の材料の組合せからなり、その心材及び耐火性の
材料は導電的に融合されている。特に好ましい具体例で
は、各粒は、耐火性の材料が心材と接触していて、酸化
物の層の外までいたるように酸化物の層を破るような形
状である。
本発明の更に別の面は、選ばれた表面においてEMI遮
蔽又は静電荷消失を提供する方法に関するものであり、
この方法はEMI遮蔽材料又は静電荷消失材料をその表面
に隣接して位置させることを含んでおり、その材料がバ
インダーマトリックスとそのマトリックス全体に分散さ
れた前に記載された複数の複合材の粒の組合せを含んで
いる。有利な具体例においてその粒は、表面の酸化物の
層を有する導電性の心材と導電性の耐火性の材料の組合
せからなっていて、心材と耐火性の材料は導電的に融合
されている。
蔽又は静電荷消失を提供する方法に関するものであり、
この方法はEMI遮蔽材料又は静電荷消失材料をその表面
に隣接して位置させることを含んでおり、その材料がバ
インダーマトリックスとそのマトリックス全体に分散さ
れた前に記載された複数の複合材の粒の組合せを含んで
いる。有利な具体例においてその粒は、表面の酸化物の
層を有する導電性の心材と導電性の耐火性の材料の組合
せからなっていて、心材と耐火性の材料は導電的に融合
されている。
更に別の面において本発明は、EMI遮蔽材料又は静電
荷消失材料を製造する方法に関するものであって、その
方法はバインダーマトリックスを、複数の複合材の粒
と、マトリックス全体に粒が分散されるように混合する
ことからなる。複合材の粒の各々は、前に記載した通り
である。一つのより特定の具体例では、粒は表面の酸化
物の層を有する導電性の心材と、導電性の耐火性の材料
の組合せを含んでおり、材料及び耐火性の材料は導電的
に融合されている。
荷消失材料を製造する方法に関するものであって、その
方法はバインダーマトリックスを、複数の複合材の粒
と、マトリックス全体に粒が分散されるように混合する
ことからなる。複合材の粒の各々は、前に記載した通り
である。一つのより特定の具体例では、粒は表面の酸化
物の層を有する導電性の心材と、導電性の耐火性の材料
の組合せを含んでおり、材料及び耐火性の材料は導電的
に融合されている。
更に別の具体例で、本発明は腐食保護材料である。こ
の材料は（ａ）マトリックス及び（ｂ）そのマトリック
ス全体に分散されている本発明に従う複数の複合材の粒
を含んでいる。幾つかの良好な具体例の中では、その粒
の各々は、表面の酸化物の層を有する導電性の心材と導
電性の耐火性の材料の組合せを含んでおり、その心材と
耐火性の材料は導電的に融合されている。この材料は本
発明の複合材の粒をバインダー材料と混合することによ
って造られるが、この粒は導電性を与えるのに十分な量
で混入され、そしてその量は一旦本明細書の教えを得れ
ば、当業者によってむやみに実験する必要なしに、経験
的に導き出すことが出来る。生じる組成物は金属表面に
適用され、金属表面が腐食されることを防止するのに役
立つ。この組成物（ガスケット、コーキング材（例えば
密封コーキング材）、被膜、又は接着剤）は金属表面に
対する犠牲陽極として役立つ。組成物例えばガスケット
は、ある程度劣化し、劣化したその時点で新しいガスケ
ットと置き換えて、保護を続けることが出来る。この材
料はEMI遮蔽物や環境的な遮蔽物としてのみならず、犠
牲陽極としても機能する。従って、この物質は、接触し
た基礎金属表面を更に腐食することから保護するであろ
う。
の材料は（ａ）マトリックス及び（ｂ）そのマトリック
ス全体に分散されている本発明に従う複数の複合材の粒
を含んでいる。幾つかの良好な具体例の中では、その粒
の各々は、表面の酸化物の層を有する導電性の心材と導
電性の耐火性の材料の組合せを含んでおり、その心材と
耐火性の材料は導電的に融合されている。この材料は本
発明の複合材の粒をバインダー材料と混合することによ
って造られるが、この粒は導電性を与えるのに十分な量
で混入され、そしてその量は一旦本明細書の教えを得れ
ば、当業者によってむやみに実験する必要なしに、経験
的に導き出すことが出来る。生じる組成物は金属表面に
適用され、金属表面が腐食されることを防止するのに役
立つ。この組成物（ガスケット、コーキング材（例えば
密封コーキング材）、被膜、又は接着剤）は金属表面に
対する犠牲陽極として役立つ。組成物例えばガスケット
は、ある程度劣化し、劣化したその時点で新しいガスケ
ットと置き換えて、保護を続けることが出来る。この材
料はEMI遮蔽物や環境的な遮蔽物としてのみならず、犠
牲陽極としても機能する。従って、この物質は、接触し
た基礎金属表面を更に腐食することから保護するであろ
う。
有機であれ、無機であり、種々のバインダー材料をこ
こに記載した組成物、及び他の材料の為に使用すること
ができ、特定のバインダーの選択は、個々の場合に組成
物、例えば遮蔽物、静電荷消失材料、又は腐食保護材料
に望まれる特性に依存するものである。例えばバインダ
ーは種々の合成樹脂、例えばエポキシド、塩素化ゴム、
ポリスチレン、ポリビニルブチリル樹脂、ポリビニルア
セテート樹脂、シリコーン類等を含み得る。無機結合剤
も使用でき、シリケート類、例えばアルカリ金属シリケ
ート類、及びナトリウムシリケート類、ホスフェート
類、加水分解エチルシリケート類、ブチルタイタネート
類等から得られる結合剤が含まれる。これら及び他の類
似のバインダー材料の使用は、当業者に明白であるので
各々の場合に適した特定のバインダーは組成物、例えば
遮蔽物、静電荷消失材料又は腐食保護材料における使用
のために、本発明に従って選択することができる。有利
にはバインダーは遮蔽材料中には、約20〜80重量％で存
在し、残りは上に記載した複合材粒子である。特定の使
用されるバインダーに依存して、遮蔽材料はまたすべて
この分野で知られている適当な溶媒、硬化剤、触媒、可
塑剤等を含有できる。これらの成分の特定の量並びに使
用される種類は各々の場合、特定のバインダー並びに特
定の組成物、例えば遮蔽材料、静電荷消失材料、又は腐
食保護材料などに望まれる特性、及びその用途に依存す
る。
こに記載した組成物、及び他の材料の為に使用すること
ができ、特定のバインダーの選択は、個々の場合に組成
物、例えば遮蔽物、静電荷消失材料、又は腐食保護材料
に望まれる特性に依存するものである。例えばバインダ
ーは種々の合成樹脂、例えばエポキシド、塩素化ゴム、
ポリスチレン、ポリビニルブチリル樹脂、ポリビニルア
セテート樹脂、シリコーン類等を含み得る。無機結合剤
も使用でき、シリケート類、例えばアルカリ金属シリケ
ート類、及びナトリウムシリケート類、ホスフェート
類、加水分解エチルシリケート類、ブチルタイタネート
類等から得られる結合剤が含まれる。これら及び他の類
似のバインダー材料の使用は、当業者に明白であるので
各々の場合に適した特定のバインダーは組成物、例えば
遮蔽物、静電荷消失材料又は腐食保護材料における使用
のために、本発明に従って選択することができる。有利
にはバインダーは遮蔽材料中には、約20〜80重量％で存
在し、残りは上に記載した複合材粒子である。特定の使
用されるバインダーに依存して、遮蔽材料はまたすべて
この分野で知られている適当な溶媒、硬化剤、触媒、可
塑剤等を含有できる。これらの成分の特定の量並びに使
用される種類は各々の場合、特定のバインダー並びに特
定の組成物、例えば遮蔽材料、静電荷消失材料、又は腐
食保護材料などに望まれる特性、及びその用途に依存す
る。
本発明に従う組成物、例えば遮蔽材料、静電荷消失材
料、腐食保護材料は任意の適当な技術、例えばスプレ
ー、ブラシがけ、浸漬、フローイング等を使用して保護
されるべき金属表面に適用できる。組成物又は材料がガ
スケット又はコーキング剤として使用されるときは、典
型的には密封されるべき２つの表面の間を境界として仕
切る。この組成物又は本発明の材料は、バインダー及び
複合材の粒の成分を上に述べた割合で適当な混合技術を
使用して混合することによって処方できる。乾燥又は硬
化の種類及び程度は各場合において異なり、使用バイン
ダーの特定の性質に依存する。例えばある場合には加熱
が被膜の乾燥又は硬化を行なうために用いられ得るが、
一方他の場合では単純な風乾又は硬化が十分であり得
る。良好な遮蔽及び静電荷消失特性を示すことに加え
て、この様にして形成された導電性組成物は、組成物が
犠牲陽極として作用する場合にはそれらが適用された金
属表面に対し、すばらしい腐食保護を提供することがわ
かり、他の具体例では組成物が犠牲陽極として作用しな
い場合でも、これらは電食に寄与しなくとも、すばらし
いEMI遮蔽又は静電荷消失を提供する。
料、腐食保護材料は任意の適当な技術、例えばスプレ
ー、ブラシがけ、浸漬、フローイング等を使用して保護
されるべき金属表面に適用できる。組成物又は材料がガ
スケット又はコーキング剤として使用されるときは、典
型的には密封されるべき２つの表面の間を境界として仕
切る。この組成物又は本発明の材料は、バインダー及び
複合材の粒の成分を上に述べた割合で適当な混合技術を
使用して混合することによって処方できる。乾燥又は硬
化の種類及び程度は各場合において異なり、使用バイン
ダーの特定の性質に依存する。例えばある場合には加熱
が被膜の乾燥又は硬化を行なうために用いられ得るが、
一方他の場合では単純な風乾又は硬化が十分であり得
る。良好な遮蔽及び静電荷消失特性を示すことに加え
て、この様にして形成された導電性組成物は、組成物が
犠牲陽極として作用する場合にはそれらが適用された金
属表面に対し、すばらしい腐食保護を提供することがわ
かり、他の具体例では組成物が犠牲陽極として作用しな
い場合でも、これらは電食に寄与しなくとも、すばらし
いEMI遮蔽又は静電荷消失を提供する。
本発明は説明の為に与えられる次の実施例を参照して
より完全に記載され、理解されるであろう。
より完全に記載され、理解されるであろう。
次の実施例で本発明に従う複合材の粒に対する体積抵
抗率は、次の記載及び第３図に従って測定及び計算され
た。第３図を参照すると精密ガラス管26（穴の誤差許容
度±1/2,000インチ、1/2インチ内径×3/4インチ×外径
×３インチ長さ、0.25インチ壁厚み）がニップル30を有
する銅板28（1/4インチ×２インチ×３インチ）上に置
かれた。ガラス管26の開放端の一方は、ニップル30を挿
入的に受け入れる。試料および5gが得られるまで、きれ
いな紙の一片上で、１対１スプリッターにより測定され
るべき粉末試料を分割した。5g試料を次に正確に計量
し、小さな漏斗を用いてガラス管に入れた。取り付けた
ガラス管を有する銅プレートを次にシントロン電気バイ
ブレータモデルFC−TO上に置いた。銅の棒32（1/2イン
チ直径×5 1/4インチ長さ）を銅棒をガラス管26に挿入
することによって試料の上に置いた。1kgの重り34を銅
の棒上に置き、電気振動の範囲を4.5にセットし、バイ
ブレータを次に60秒間オンにした。バイブレーターを次
に切って、銅板の面と銅の棒の面との間の試料の高さ
（cm）をルーラで測定した。２つのクリップ型のプロー
ブ（陽極）を銅の棒の頂部に取り付け、２つのクリップ
型のプローブ（陰極）を銅板の上に接触させて取り付け
た。抵抗値の読みを次にヒューレットパッカードミリオ
ーメーターモデル4328Aを用いて読取った。２番目の1kg
重り36を１番目の1kg重り34の上に置き、合計の重りを2
kgと記録し、第二の抵抗値の読みを記録した。２つの１
ポンドの重り38を次に２つの1kgの重りの上に置き、合
計の重量を2.907kgと記録し、そして第三の抵抗値を記
録した。試料の高さを再度上記の通りルーラーで測定し
た。体積抵抗率（Ｐ、オームcm）及び平均体積抵抗率を
次のように計算した。
抗率は、次の記載及び第３図に従って測定及び計算され
た。第３図を参照すると精密ガラス管26（穴の誤差許容
度±1/2,000インチ、1/2インチ内径×3/4インチ×外径
×３インチ長さ、0.25インチ壁厚み）がニップル30を有
する銅板28（1/4インチ×２インチ×３インチ）上に置
かれた。ガラス管26の開放端の一方は、ニップル30を挿
入的に受け入れる。試料および5gが得られるまで、きれ
いな紙の一片上で、１対１スプリッターにより測定され
るべき粉末試料を分割した。5g試料を次に正確に計量
し、小さな漏斗を用いてガラス管に入れた。取り付けた
ガラス管を有する銅プレートを次にシントロン電気バイ
ブレータモデルFC−TO上に置いた。銅の棒32（1/2イン
チ直径×5 1/4インチ長さ）を銅棒をガラス管26に挿入
することによって試料の上に置いた。1kgの重り34を銅
の棒上に置き、電気振動の範囲を4.5にセットし、バイ
ブレータを次に60秒間オンにした。バイブレーターを次
に切って、銅板の面と銅の棒の面との間の試料の高さ
（cm）をルーラで測定した。２つのクリップ型のプロー
ブ（陽極）を銅の棒の頂部に取り付け、２つのクリップ
型のプローブ（陰極）を銅板の上に接触させて取り付け
た。抵抗値の読みを次にヒューレットパッカードミリオ
ーメーターモデル4328Aを用いて読取った。２番目の1kg
重り36を１番目の1kg重り34の上に置き、合計の重りを2
kgと記録し、第二の抵抗値の読みを記録した。２つの１
ポンドの重り38を次に２つの1kgの重りの上に置き、合
計の重量を2.907kgと記録し、そして第三の抵抗値を記
録した。試料の高さを再度上記の通りルーラーで測定し
た。体積抵抗率（Ｐ、オームcm）及び平均体積抵抗率を
次のように計算した。
1.試料の体積抵抗率（オームcm）を式 で計算する。ここで Ｐ＝抵抗率（オームcm） Ｒ＝抵抗値（オーム） ｄ＝ガラス管の内径（cm） Ｌ＝試料の高さ（cm） 2.試料の平均を以下のように計算する。
ここで＝試料の平均 Ｘ＝試料の値 Ｎ＝試験の数 実施例１ 以下はメカノフュージョン（機械融合）による本発明
に従う複合材の粒の製造の実施例である。13の試料（1A
−1C,2A−2D,3A,3B,4A−4C及び５）をメカノフュージョ
ンを使用して造った。表１は13の試料の各々に対する加
工パラメーターをまとめたものである。
に従う複合材の粒の製造の実施例である。13の試料（1A
−1C,2A−2D,3A,3B,4A−4C及び５）をメカノフュージョ
ンを使用して造った。表１は13の試料の各々に対する加
工パラメーターをまとめたものである。
代表例である試料3Aの製造においてアルミニウム球18
0g、75μ及びチタンナイトライド50g、１〜５μをグロ
ーブボックスを備えたホソカワAM−15Fメカノフュージ
ョン機械の混合チェンバーに仕込んだ。混合チェンバー
をカバーを取り付けボルトでしっかりとめることによっ
て密封した。グローブボックスをチエンバー上に固定
し、アルゴンガスを酸素のパーセントが約0.7％に落ち
るまでチェンバーにバージした。次に混合チェンバーの
廻転を開始して、スピードを２分間約500RPMとした。ス
ピードを次に３分間900RPMに増加し、そして更に35分間
1,200RPMに増加した。その35分間の期間の終りに、温度
は159℃に増加した。次に廻転を止め、材料をチェンバ
ー中でアルゴン雰囲気下で冷却させた。材料が75℃に冷
却されたとき、これをチェンバーから取りだし、室温へ
空気中で冷却した。
0g、75μ及びチタンナイトライド50g、１〜５μをグロ
ーブボックスを備えたホソカワAM−15Fメカノフュージ
ョン機械の混合チェンバーに仕込んだ。混合チェンバー
をカバーを取り付けボルトでしっかりとめることによっ
て密封した。グローブボックスをチエンバー上に固定
し、アルゴンガスを酸素のパーセントが約0.7％に落ち
るまでチェンバーにバージした。次に混合チェンバーの
廻転を開始して、スピードを２分間約500RPMとした。ス
ピードを次に３分間900RPMに増加し、そして更に35分間
1,200RPMに増加した。その35分間の期間の終りに、温度
は159℃に増加した。次に廻転を止め、材料をチェンバ
ー中でアルゴン雰囲気下で冷却させた。材料が75℃に冷
却されたとき、これをチェンバーから取りだし、室温へ
空気中で冷却した。
試料2Dから単一TiN/Al複合材粒の走査型電子顕微鏡写
真（SEM）を説明の目的で第４図に示す。第４図におい
て不規則な形状をした明るいバンド状の区域が心材に埋
め込まれ、酸化物の層から外に突き出ている耐火性の材
料の粒に対応している。第５図は上に記載したメカノフ
ュージョン工程によって造られたWC/Alの粒の粉末のＸ
線分散（dispersive）スペクトルである。抵抗率測定を
13の試料の９つに対し行ない、表２にまとめた。
真（SEM）を説明の目的で第４図に示す。第４図におい
て不規則な形状をした明るいバンド状の区域が心材に埋
め込まれ、酸化物の層から外に突き出ている耐火性の材
料の粒に対応している。第５図は上に記載したメカノフ
ュージョン工程によって造られたWC/Alの粒の粉末のＸ
線分散（dispersive）スペクトルである。抵抗率測定を
13の試料の９つに対し行ない、表２にまとめた。
実施例２ 以下はハイブリダイゼーションによる本発明に従う複
合材の粒の製造方法の実施例である。使用した心材はア
ルミニウムと錫である。アルミニウム粒は形状が幾らか
球状で60μの平均粒寸法と比重2.7を有している。錫の
粒は球状から円筒状まで種々の範囲の種々の形状を有し
ている。均粒寸法は仕込み原料として200と325メッシュ
の間であった。しかしハイブリダイゼーション工程の後
に、多くの錫の粒はより球状の形に丸くなった。使用し
た耐火性の材料はタングステンカーバイドとニオブボラ
イドであった。ニオブボライドは大きさが１〜５μの範
囲であり、比重７を有していた。タングステンカーバイ
ドの粒は、比重14のミクロン以下の大きさであった。４
つの実験をベペックス（Bepex）モデルNo.NYB−Ｏハイ
ブリダイザー及びモデルNo.OMD−O O.M.ダイザーを使用
して実施した。先端スピード（12,000RPM）及び滞留時
間（１分）を摩耗を最小限にする為に低い値に保った。
工程の詳細及びパラメーターは表３にまとめてある。
合材の粒の製造方法の実施例である。使用した心材はア
ルミニウムと錫である。アルミニウム粒は形状が幾らか
球状で60μの平均粒寸法と比重2.7を有している。錫の
粒は球状から円筒状まで種々の範囲の種々の形状を有し
ている。均粒寸法は仕込み原料として200と325メッシュ
の間であった。しかしハイブリダイゼーション工程の後
に、多くの錫の粒はより球状の形に丸くなった。使用し
た耐火性の材料はタングステンカーバイドとニオブボラ
イドであった。ニオブボライドは大きさが１〜５μの範
囲であり、比重７を有していた。タングステンカーバイ
ドの粒は、比重14のミクロン以下の大きさであった。４
つの実験をベペックス（Bepex）モデルNo.NYB−Ｏハイ
ブリダイザー及びモデルNo.OMD−O O.M.ダイザーを使用
して実施した。先端スピード（12,000RPM）及び滞留時
間（１分）を摩耗を最小限にする為に低い値に保った。
工程の詳細及びパラメーターは表３にまとめてある。
代表例の実験１においてアルミニウムの球25.5g、60
μとタングステンカーバイド4.5g、0.5μをダイザーの
混合チェンバー中に仕込んだ。ダイザーミキサーをスタ
ートさせ、そして４分間1500RPMで運転し、２つの原料
を混合した。混合物を次にハイブリダイザーの混合チェ
ンバーに入れた。ハイブリダイザーは１分間12,000RPM
で運転した。材料を次に室温に空気中で冷却した。第6A
図は上に記載したハイブリダイゼーションの工程から得
られた数多くのWC−Al複合材粒のフィールドのSEMであ
り、そして第6B図は単一のWC/Al複合材の表面の拡大さ
れたSEM図である。第6B図を参照すると、耐火性の材料
の粒は寸法がより細かく、そして第４図の耐火性の材料
の粒よりもより密に詰込まれている。抵抗率の測定を４
つの実験の各々から得た材料に対して行ない、表４にま
とめた。
μとタングステンカーバイド4.5g、0.5μをダイザーの
混合チェンバー中に仕込んだ。ダイザーミキサーをスタ
ートさせ、そして４分間1500RPMで運転し、２つの原料
を混合した。混合物を次にハイブリダイザーの混合チェ
ンバーに入れた。ハイブリダイザーは１分間12,000RPM
で運転した。材料を次に室温に空気中で冷却した。第6A
図は上に記載したハイブリダイゼーションの工程から得
られた数多くのWC−Al複合材粒のフィールドのSEMであ
り、そして第6B図は単一のWC/Al複合材の表面の拡大さ
れたSEM図である。第6B図を参照すると、耐火性の材料
の粒は寸法がより細かく、そして第４図の耐火性の材料
の粒よりもより密に詰込まれている。抵抗率の測定を４
つの実験の各々から得た材料に対して行ない、表４にま
とめた。
実施例３ 以下の記載はボールミリングによる本発明に従う複合
材の粒の製造の実施例である。重量75g、寸法75μのア
ルミニウム球、25gの重量、寸法0.5ミクロンのタングス
テンカーバイドの粒及び500gの重量、寸法直径が0.5イ
ンチのポーセレンの球をボールミルのジャーに仕込ん
だ。ボールミルジャーをローラーミル上に置き、ローラ
ーミルをジャーが75RPMで廻転するように作動させた。
２時間後ジャーをローラーミルから取りだし、ジャーの
内容物を20メッシュの篩に注いた。篩からの生成物をパ
ンの上に集めた。第7A図はそのようにして造った数多く
のWC/Al複合材粒のフィールドのSEMであり、第7B図はそ
のような一つの粒の表面の拡大したSEM図である。第８
図はそのようにして造ったWC/Alの粒のＸ線エネルギー
分散スペクトルである。7B図を参照すると、耐火性の材
料の粒（明るい影の区域）は寸法が細かく第４図のもの
と比較して密に詰っているが、暗い影の区域は耐火性の
材料の粒が存在しない及び又は低い濃度を有している複
合材の表面区域に対応している。これは第８図のＸ線エ
ネルギー分散スペクトルに反映されている。Ｗピークと
の対比で、Alピークは、第５図のスペクトルにおける対
応するAlピークよりも、ずっと大きな強度を有してお
り、より少ない程度の耐火性の粒を埋め込んでいる第7B
図で示された複合材の区域が存在していることを示して
いる。
材の粒の製造の実施例である。重量75g、寸法75μのア
ルミニウム球、25gの重量、寸法0.5ミクロンのタングス
テンカーバイドの粒及び500gの重量、寸法直径が0.5イ
ンチのポーセレンの球をボールミルのジャーに仕込ん
だ。ボールミルジャーをローラーミル上に置き、ローラ
ーミルをジャーが75RPMで廻転するように作動させた。
２時間後ジャーをローラーミルから取りだし、ジャーの
内容物を20メッシュの篩に注いた。篩からの生成物をパ
ンの上に集めた。第7A図はそのようにして造った数多く
のWC/Al複合材粒のフィールドのSEMであり、第7B図はそ
のような一つの粒の表面の拡大したSEM図である。第８
図はそのようにして造ったWC/Alの粒のＸ線エネルギー
分散スペクトルである。7B図を参照すると、耐火性の材
料の粒（明るい影の区域）は寸法が細かく第４図のもの
と比較して密に詰っているが、暗い影の区域は耐火性の
材料の粒が存在しない及び又は低い濃度を有している複
合材の表面区域に対応している。これは第８図のＸ線エ
ネルギー分散スペクトルに反映されている。Ｗピークと
の対比で、Alピークは、第５図のスペクトルにおける対
応するAlピークよりも、ずっと大きな強度を有してお
り、より少ない程度の耐火性の粒を埋め込んでいる第7B
図で示された複合材の区域が存在していることを示して
いる。
生じる材料は５オームcmの粉末抵抗率を有していた。
追加の実験は1.8オームcmの粉末抵抗率を有する複合材
の粒を生じた。比較のため、同じ割合のタングステンカ
ーバイドとアルミニウム粉末を物理的に混合し、生じる
混合物の抵抗率は４×107オームcmで機械的に合金化さ
れた複合材のものよりもかなり高かった。
追加の実験は1.8オームcmの粉末抵抗率を有する複合材
の粒を生じた。比較のため、同じ割合のタングステンカ
ーバイドとアルミニウム粉末を物理的に混合し、生じる
混合物の抵抗率は４×107オームcmで機械的に合金化さ
れた複合材のものよりもかなり高かった。
実施例４ EMI遮蔽材料を製造する為に22gのゼネラルエレクトリ
ック社製SE6035シリコーンガムのゴムをカムブレードを
備えたブラベンダープラスティコーダー（登録商標）の
ヘッドに加えた。40RPMで混合を開始し、その後77gの本
発明に従うWC/Al複合材の粒を加えた。混合を５分間40R
PMで続け、その後2.8gの追加のシリコーンガムのゴムを
加えた。混合を再度40RPMで10分間続け、0.5gのリュー
ブリゾル101（登録商標）を加え、混合を40RPMで５分間
均質なペーストが得られるまで続けた。混合をやめ、均
質なペーストをブラベンダー混合ヘッドから排出し、金
型が満たされるまで４インチ×６インチ×0.075インチ
の金型に入れた。この材料を次に金型中で175℃で加熱
されたプレスを使用して400PSIの圧力を加えて圧縮し
た。一定の温度と圧力を15分間保ち、その後材料を金型
から取りだし冷却した。次に冷却した材料を156℃で対
流オーブン中に15分間おいた。生じるコム状化した材料
を次に0.296cmの厚み及び2.261cmの直径を有する６個の
ボタン状にカットした。６つのボタン状物の各々を、ね
じ型の万力において種々の圧力で抵抗率測定を行なっ
た。これらの測定の結果を表５に述べる。
ック社製SE6035シリコーンガムのゴムをカムブレードを
備えたブラベンダープラスティコーダー（登録商標）の
ヘッドに加えた。40RPMで混合を開始し、その後77gの本
発明に従うWC/Al複合材の粒を加えた。混合を５分間40R
PMで続け、その後2.8gの追加のシリコーンガムのゴムを
加えた。混合を再度40RPMで10分間続け、0.5gのリュー
ブリゾル101（登録商標）を加え、混合を40RPMで５分間
均質なペーストが得られるまで続けた。混合をやめ、均
質なペーストをブラベンダー混合ヘッドから排出し、金
型が満たされるまで４インチ×６インチ×0.075インチ
の金型に入れた。この材料を次に金型中で175℃で加熱
されたプレスを使用して400PSIの圧力を加えて圧縮し
た。一定の温度と圧力を15分間保ち、その後材料を金型
から取りだし冷却した。次に冷却した材料を156℃で対
流オーブン中に15分間おいた。生じるコム状化した材料
を次に0.296cmの厚み及び2.261cmの直径を有する６個の
ボタン状にカットした。６つのボタン状物の各々を、ね
じ型の万力において種々の圧力で抵抗率測定を行なっ
た。これらの測定の結果を表５に述べる。
別のEMI遮蔽材料を充填材の75重量％負荷で充填したW
C/Al充填シリコーンから上記の方法で造った。ボタンを
0.071インチの厚みと0.28インチの直径を有するように
ダイカットした。ボタンの体積抵抗率を文献（10）に記
載されるように抵抗率プレスで測定した。抵抗率測定値
を表６に記載する。
C/Al充填シリコーンから上記の方法で造った。ボタンを
0.071インチの厚みと0.28インチの直径を有するように
ダイカットした。ボタンの体積抵抗率を文献（10）に記
載されるように抵抗率プレスで測定した。抵抗率測定値
を表６に記載する。
シリコーン遮蔽材料抵抗率に対する、導電性充填剤負
荷の影響を評価するために、抵抗率測定を、減少する量
のWC/Al導電性充填剤で負荷されたシリコーン組成物に
対し行なった。抵抗率測定を表７に示す。表７はWC/Al
充填剤の負荷が高ければ高いほど抵抗率が低いことを示
す。
荷の影響を評価するために、抵抗率測定を、減少する量
のWC/Al導電性充填剤で負荷されたシリコーン組成物に
対し行なった。抵抗率測定を表７に示す。表７はWC/Al
充填剤の負荷が高ければ高いほど抵抗率が低いことを示
す。
実施例５ 次の実施例で、既知の導電性粉末特にAg/Cu、Ag/ビー
ズ及びAg/Alを含有している導電性の組成物の腐食適合
性を、本発明に従う複合材導電性粉末即ちWC/Alを含有
している組成物の腐食適合性と比較した。比較を行なう
ために、塩スプレー試験（11）を使用した。
ズ及びAg/Alを含有している導電性の組成物の腐食適合
性を、本発明に従う複合材導電性粉末即ちWC/Alを含有
している組成物の腐食適合性と比較した。比較を行なう
ために、塩スプレー試験（11）を使用した。
塩スプレー試験は加速された環境での腐食試験であ
る。試験されるべき試料を特別に構築したチェンバー中
にマウントし、そして35℃（95゜F）で特定した期間、
５％塩化ナトリウムの塩霧に暴露した。塩霧装置のチェ
ンバーは試料が十分な量の霧に暴露され、均質な暴露と
腐食性を確保するために十分に大きい。試料を毎日検査
し、主観的に腐食の程度を判定する。電気抵抗率を一定
の間隔で測定して、試料の性能変化を決定する。
る。試験されるべき試料を特別に構築したチェンバー中
にマウントし、そして35℃（95゜F）で特定した期間、
５％塩化ナトリウムの塩霧に暴露した。塩霧装置のチェ
ンバーは試料が十分な量の霧に暴露され、均質な暴露と
腐食性を確保するために十分に大きい。試料を毎日検査
し、主観的に腐食の程度を判定する。電気抵抗率を一定
の間隔で測定して、試料の性能変化を決定する。
試験されるべき導電性の粉末の各々を前に記載したよ
うにシリコーンゴムとコンパウンドにし、薄いシートに
成形した。円状の形をシートからダイカットし、３イン
チの直径の一対のアルミニウムディスクの間にはさん
だ。アルミニウムディスクを十分な圧力でボルトでと
め、ゴムの試料をその最初の厚みの90％にしたが、ここ
でボルトはサンドイッチにされたものを通る電気抵抗測
定値に影響しない方法でとめた。４つのサンドイッチに
されたものの各々を塩霧装置のチェンバー中においた。
電気的抵抗率の測定を塩霧チェンバー中における暴露の
前と後で、さはみつけを横切る方向に行ない、試料を１
〜10の尺度で視覚的な腐食の評価（判定）を与え、ここ
で10は最もひどい観測されるアルミニウムディスクの腐
食の程度に対応する。即ち10は電気化学的な適合性の最
も低い度合である。試験の結果を表８にまとめる。
うにシリコーンゴムとコンパウンドにし、薄いシートに
成形した。円状の形をシートからダイカットし、３イン
チの直径の一対のアルミニウムディスクの間にはさん
だ。アルミニウムディスクを十分な圧力でボルトでと
め、ゴムの試料をその最初の厚みの90％にしたが、ここ
でボルトはサンドイッチにされたものを通る電気抵抗測
定値に影響しない方法でとめた。４つのサンドイッチに
されたものの各々を塩霧装置のチェンバー中においた。
電気的抵抗率の測定を塩霧チェンバー中における暴露の
前と後で、さはみつけを横切る方向に行ない、試料を１
〜10の尺度で視覚的な腐食の評価（判定）を与え、ここ
で10は最もひどい観測されるアルミニウムディスクの腐
食の程度に対応する。即ち10は電気化学的な適合性の最
も低い度合である。試験の結果を表８にまとめる。
表８は、銀被覆粉末の10-3〜10-4に対して、タングス
テンカーバイド／アルミニウム（WC/Al）の粉末抵抗率
が、８オームcmであることを示しているが、この抵抗率
はシリコーン中にコンパウンドされたときに許容水準に
落ちた。他の材料はコンパウンドにされたときに抵抗率
が増加した。WC/Alの腐食抵抗に対して予想した性能が
塩スプレー試験における実験で確認されたことが認めら
れるべきである。
テンカーバイド／アルミニウム（WC/Al）の粉末抵抗率
が、８オームcmであることを示しているが、この抵抗率
はシリコーン中にコンパウンドされたときに許容水準に
落ちた。他の材料はコンパウンドにされたときに抵抗率
が増加した。WC/Alの腐食抵抗に対して予想した性能が
塩スプレー試験における実験で確認されたことが認めら
れるべきである。
引用のリスト 1.導電性エラストマーガスケット設計（Conductive Ela
stomer Gasket Design）、EMI Shielding Engineering
Handbook、マサチューセッツ ウォーバーンのコメリッ
クスインコーポレイテッド25:25−26（1985）。
stomer Gasket Design）、EMI Shielding Engineering
Handbook、マサチューセッツ ウォーバーンのコメリッ
クスインコーポレイテッド25:25−26（1985）。
2.CRC Handbook of Chemistry And Physics、56版（ウ
ィースト編）、D51−D58（1975−1976）。
ィースト編）、D51−D58（1975−1976）。
3.T.横山，アングミルでのメカノフュージョン処理及び
その産業応用への可能性，ホソカワミクロンインターナ
ショニャルインコーポレーテッドのミクロメトリックス
ラボラトリーからの製品文献、ニュージャージー州サミ
ット。
その産業応用への可能性，ホソカワミクロンインターナ
ショニャルインコーポレーテッドのミクロメトリックス
ラボラトリーからの製品文献、ニュージャージー州サミ
ット。
4.M.アローンソ，「粉末の組合せた被覆メカノフュージ
ョンプロセッシングの機構」（Mechanism of the Combi
ned Coating−Mechanofusion Processing of Powder
s）,Powder Technology,59:45−52（1989）。
ョンプロセッシングの機構」（Mechanism of the Combi
ned Coating−Mechanofusion Processing of Powder
s）,Powder Technology,59:45−52（1989）。
5.T.横山，アングミルメカノフュージョンシステムとの
応用、KONA,No.5,59−68（1987）。
応用、KONA,No.5,59−68（1987）。
6.異質の粉末を凝集させる新しい方法（A new method o
f agglomerating Heterogenous Powders），粒の二次加
工（Particle Fabrication），ミネソタ州ミネアポリス
のベペックスコーポレーションの製品文献。
f agglomerating Heterogenous Powders），粒の二次加
工（Particle Fabrication），ミネソタ州ミネアポリス
のベペックスコーポレーションの製品文献。
7.粉末変更技術の紹介（An introduction to powder mo
dification）,Power And Bulk engineering,50−54（19
90年２月）。
dification）,Power And Bulk engineering,50−54（19
90年２月）。
8.J.S.ベンジャミン，メカニカルアロイング,Scientifi
c American,234:40−48（1976）。
c American,234:40−48（1976）。
9.B.フルツ等,FeとＶ粉末の機械的な合金化（Mechanica
l Alloying of Feand V Powders）：混合及びアモルフ
ァス層の形成（Intermexing and Amorphous Phase Form
ation）,J.Mater.Re.,4（６）:1450−1455（1989）。
l Alloying of Feand V Powders）：混合及びアモルフ
ァス層の形成（Intermexing and Amorphous Phase Form
ation）,J.Mater.Re.,4（６）:1450−1455（1989）。
10.ミリタリースペシフィケーション（Miritary Specif
ication）−遮蔽ガスケット，エレクトロニック，エラ
ストマー,EMI/RFI,ゼネラルスペシフィケーションMIL−
Ｇ−83528（1988年４月１日）。
ication）−遮蔽ガスケット，エレクトロニック，エラ
ストマー,EMI/RFI,ゼネラルスペシフィケーションMIL−
Ｇ−83528（1988年４月１日）。
11.塩スプレー（霧）試験の標準法,ASTM Designation:B
117−85。
117−85。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 テイクマン，ロバート ジェイ. アメリカ合衆国 07082 ニュージャー ジー州 トワコ ブルック バリー ロ ード 19 (72)発明者 ワソウィク，アンドリュー エム. アメリカ合衆国 07424 ニュージャー ジー州 ウエスト パターソン オール ド ライフル キャンプ ロード (56)参考文献 米国特許4218507（ＵＳ，Ａ)
Claims (9)
- 【請求項１】（ａ）マトリックス材、及び （ｂ）該マトリックス材全体に分散されている多数の複
合材粒、 の組合せからなる、電磁エネルギーの遮蔽若しくは静電
気の消失用材料であって、 該複合材粒の各々が、表面に酸化物層を有している導電
性の芯材と、導電性の耐火性材料とからなり、該芯材と
導電性の耐火性材料とが導電的に融合されていることを
特徴とする材料。 - 【請求項２】該酸化物層を通って該芯材へ至る導電路を
該導電性の耐火性材料が与えるように複合材粒が形成さ
れる請求項１に記載の材料。 - 【請求項３】該耐火性材料が複数の粒からなっており、
それらの各々が該酸化物層を突き破って該芯材と接触
し、該酸化物層から外にのびている請求項１に記載の材
料。 - 【請求項４】該芯材がアルミニウム、錫、亜鉛、ニッケ
ル、又はマグネシウムであり、電磁エネルギーの遮蔽用
である請求項１に記載の材料。 - 【請求項５】該芯材がA1であり、該耐火性材料がWCであ
る請求項１に記載の材料。 - 【請求項６】表面に酸化物層を有している導電性の芯材
及び導電性の耐火性材料の組み合わせからなり、該芯材
と導電性の耐火性材料とが導電的に融合されていること
を特徴とする複合材粒。 - 【請求項７】該耐火性材料が複数の粒からなっており、
それらの各々が該酸化物層を突き破って該芯材と接触
し、該酸化物層から外にのびている請求項６に記載の複
合材粒。 - 【請求項８】該芯材がアルミニウム、錫、亜鉛、ニッケ
ル、又はマグネシウムである請求項６に記載の複合材
粒。 - 【請求項９】該芯材がA1であり、該耐火性材料がWCであ
る請求項６に記載の複合材粒。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US535,365 | 1990-06-08 | ||
| US07/535,365 US5175056A (en) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | Galvanically compatible conductive filler |
| PCT/US1991/004014 WO1991018740A1 (en) | 1990-06-08 | 1991-06-07 | Galvanically compatible conductive filler and methods of making same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06500826A JPH06500826A (ja) | 1994-01-27 |
| JP2886340B2 true JP2886340B2 (ja) | 1999-04-26 |
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ID=24133856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3514818A Expired - Fee Related JP2886340B2 (ja) | 1990-06-08 | 1991-06-07 | 表面酸化物層を持つ導電性芯材と耐火性材料との複合材粒とそれを含有する電磁エネルギーの遮蔽若しくは静電気の消失用材料 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
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