JPH02218762A - 導電塗料用銅粉 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規な導電塗料用銅粉、特に導電性、耐環境性
及び分散性を向上させた導電塗料用銅粉に関する。

〔従来の技術〕

従来銅粉を含む導電塗料を製造するに当っては、種々の
方法でつくられ表面処理された適宜の大きさの銅粉を、
有機溶剤に溶解された有機樹脂バインダー中に分散させ
てつくられる。従ってこの導電塗料用銅粉としては導電
性がすぐれているとともに、耐熱性、耐湿性などの耐環
境性が良好で、また前記の有機樹脂バインダー中によく
分散することが要求される。

一般に銅粉は非常に酸化しやすく、そのため導電性の低
下を来すなどのおそれがあるため銅粉に対する種々の表
面処理法が提案されている。

例えば、銅粉をカップリング剤で表面処理すること（特
開昭６０−３０２００号公報）、電解銅粉を有機チタネ
ートで被覆すること（特開昭５９−１７４６６１号公報
）、銅粉をカルボン酸処理すること（特開昭６０−２５
８２７３号公報）、銅粉の表面を十ｕ１メツキすること
（特開昭５７−１１３５０５号公報）、銅粉の表面に金
属銀を置換析出させること（特開昭６０−２４３２７７
号公報）などが提案されている。

しかしこれらの従来技術によって表面処理されてえられ
た銅粉を用いてつくられた導電塗料は、ある程度の効果
は確認しつるものの耐熱性、耐湿性などの耐環境性に劣
り又有機樹脂中における分散性や導電性が十分でなく、
実用レベルの信頼性を得るには至っていないのが現状で
ある。

〔発明の目的及び要約〕

従って、本発明はこのような従来技術の問題点を解決し
て、導電特性を低下させることなく、耐環境性及び分散
性を向上させた導電塗料用銅粉を提供することを目的と
するものであり、本発明考らの研究によれば、この目的
は銅粉をベンゾトリアゾールと有機アミンで表面処理し
、更に高級脂肪酸で表面処理することにより達成される
ことが見出された。

かくて本発明は、銅粉をベンゾトリアゾールと有機アミ
ンの混合物で表面処理し、史に高級脂肪酸で表面処理し
てえられる導電塗料用銅粉を提供するものである。

〔発明の詳細な説明〕

本発明を以下に詳しく説明する。

まず本発明にて用いられる銅粉は、電解法、アトマイズ
法、化学還元法などでえられる銅粉である。この銅粉と
しては通常見掛密度が０，５〜２．５ｇ／ｃｍ、タップ
密度０．　９〜４．　　’ｚｒ／ｃｄ、比表面積はＢＥ
Ｔ法で０．５ｒｒ？／ｇ以下、平均粒径は光透過法で０
．　５〜２０μｍ１粒度分布は光透過法で最大粒子径が
５０μｍの特性を有するものが用いられる。

この銅粉をベンゾトリアゾールと有機アミンとの混合物
でまず表面処理する。ベンゾトリアゾールはＣ６Ｈ６Ｎ
３の分子式を白゛する化合物であり、これと混合する白
°機アミンとしては分子中にアルコール性０Ｈ７Ｊとア
ミノ基を白゛するアミノアルコールが好んで用いられる
。

本発明で用いられる有機アミンとしては例えば２−アミ
ノエタノール、２−　（ジメチルアミノ）エタノール、
２−　（ジエチルアミノ）エタノール、ジェタノールア
ミン、Ｎ−ブチルジェタノールアミン、トリエタノール
アミン、トリイソプロパツールアミン、イソプロパツー
ルアミンなどを挙げることができる。

ベンゾトリアゾールと有機アミンの混合割合は重量比で
５＝９５〜９５：５の間が好ましい。両者をこの割合で
用いることにより夫々をｌｌｌ独で用いるときよりも導
電性及び耐環境性をかなり向上させることができる。

銅粉をこの混合物で表面処理するときは、混合物は銅粉
の重量に対して０．００５〜１５９６、好ましくは０．
０１〜１０？６の皿用いられる。

（１，（’１０５％未満では銅粉表面の活性状態を抑え
ることができず、酸化が著しく進行する。１５％を超え
ると、ベンゾトリアゾールの効果で導電性の低下の傾向
が著しくなり、一方ａ機アミンによる導電性向上の効果
も飽和する。

表面処理方法は、たとえばベンゾトリアゾールと有機ア
ミンの混合物を溶液状態に調製し、この溶液中に銅粉を
分散させて行なうことができる。

このようにしてまずベンゾトリアゾールと有機アミンと
の混合物で表面処理された銅粉を次いで高級脂肪酸で表
面処理する。高級脂肪酸としては飽和又は不飽和の高級
脂肪酸が用いられる。例えばステアリン酸くバルミチン
酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、カプリン酸等の飽和脂
肪酸、オレイン酸、リノール酸、リルイン酸等の不飽和
脂肪酸或はそれらの異性体が単独で又は二種以上任意の
割合で組合わせて用いられる。

このような高級脂肪酸は銅粉１瓜に対して０．００５〜
１５％、好ましくは０．０１〜１０％の二用いられる。

０．００５％未満では銅粉の有機樹脂バインダー中での
分散性や耐環境性低下の傾向がとしく、又１５％を超え
ると前記銅粉の有機樹脂バインダー中への分散性が飽和
に達し導電性低下の傾向が著しくなって実用的ではない
。

本発明ではまずベンゾトリアゾールと有機アミンとで処
理し、更に高級脂肪酸で処理することが必要であり、こ
の順序にこれらの化合物で処理することによってはじめ
て所期の効果をうろことが杓゛効ではない。このことは
以下に示す例からも明らかである。

〔作　用〕

前述の構成からなるこの発明では、有機アミンは酸化被
膜の除去された銅粉表面にキレート膜を形成するととも
に、キレート化合物形成による鋼イオン溶出を促進し、
ベンゾトリアゾールの銅粉表面に対する反応の助剤的役
割をする。また高級脂肪酸は、銅粉表面に化学的、物理
的作用で吸希し、防錆効果のみならず、有機樹脂バイン
ダー中において、その長鎖部分が有機樹脂バインダー活
性部位と、ファンデルワールス力、イオン的、共有的及
び配位的な分子間力によって作用し合い、混合などの工
程で生じる剪断応力によって巧みに銅粉の分散性を高め
る。

〔実施例〕

以ドに例をあげる。但し本発明はこれに限定されるもの
ではない。

この発明で用いた樹脂状電解銅粉〜三井金属鉱業（株）
ＭＦ−Ｄ２を表１に示す。

この発明で用いた有機アミンを表２に示す。

表 り 表 この発明で用いた高級脂肪酸を表３に示す。

この発明で用いた比較サンプルを表４に示す。

表 例１　（銅粉の表面処理） 酸化被膜の除去された表１の銅粉に対して、ベンゾトリ
アゾールと表２の白°機アミンの混合物（混合割合は、
各々ベンゾトリアゾール重量に対して、５．１０．３０
．５０．７０．９０．９５％の白゛機アミン）を、それ
ぞれ銅粉重量に対して０．５．１．０．３，０．５．０
．１０％処理した。その処理された銅粉に対して、さら
に表３の高級脂肪酸を銅粉重量に対して０．５．１．０
．３．０．５．０．１０％処理した。

同様に表４の比較サンプルも銅粉重量に対して０、　５
．１．０，３．０，５．０，１０％処理した。

それら処理された一連の銅粉を８５℃の高温、６０”Ｃ
／９５％ＲＨの湿度環境に２０００時間放置して銅粉の
変色及び緑青の発生度合を観察した。

その結果、本発明のノブ法で処理された銅粉は、８５℃
の高温、６０℃／９５％ＲＨの湿度環境下において、は
とんど変色もせず、緑青の発生も全く観られなかった。

また比較サンプルで処理された銅粉は、８５℃の高温に
おいては著しく黒褐色に変色し、６０℃／９５％ＲＨの
湿度においては著しく緑青が発生していた。

以上の結果より、本発明の方法で処理された銅粉は優れ
た耐熱性と耐湿性を有することがわかった。

例２（塗料） 実施例】で処理された本発明の銅粉と比較サンプルで処
理された銅粉を、各々アクリル樹脂（固中分：６０重量
９６）とトルエンを用いて導電塗料を調製して体積内Ｈ
抵抗を測定した。

その結果、本発明の方法で処理された銅粉から得られた
導電塗料は、４〜７Ｘ１０’Ω・国の体積固自゛抵抗を
白゛していた。

また比較サンプルで処理された銅粉から得られた導電塗
料は、８Ｘ１０〜４〜３Ｘ１０−３の体積固有抵抗を有
していた。

以上の結果より、本発明の方法で処理された銅粉から１
８られた導電塗料は優れた導電性を有することがわかっ
た。

例３（導電塗料） 酸化被膜の除去された表１の銅粉に対して、ベンゾトリ
アゾールｌｉｔ独処理と表２の有機アミンｌｉｔ独処理
（各々、銅粉玉量に対して、０，５．１．０．３，０．
５．０．１０％処理）した。その処理された銅粉にに・
Ｉして、さらに表３の高級脂肪酸を銅粉玉量に対して０
．５．１．０．３．０．５．０．１０％処理した。

それら処理された一連の銅粉を、アクリル樹脂（固型分
：６０重量？６）とトルエンを用いて導電塗料を調製し
て体積固有抵抗を測定した。

その結果、６〜９Ｘ１０’Ω・印の体積固有抵抗を有し
ていた。

以上の結果より、例２の本発明の方法で処理された銅粉
から得られた導電塗料の方が優れた導電性を有すること
がわかった。

例４ 例２で得られた本発明の銅粉からの塗膜基板と比較サン
プルからの塗膜基板の塗膜中における銅粉の分散状態を
走査型電子顕＠鏡で観察した。

その結果、本発明による塗膜断面は、銅粉が白“機樹脂
バインダー中において良好な分散状態を形成しているの
が見出された。

また比較例による塗膜断面は、銅粉の分散不良により、
銅粉と有機樹脂バインダーのハ寄りがあることが見出さ
れた。

以」二の結果より、本発明の方法で処理された銅粉は優
れた分散性を有することがわかった。

〔発明の効果〕

このように本発明によるときは耐熱性や耐湿性が向上し
又塗膜形成時の銅粉の分散性も向上するとともに導電性
も向上させることができ、導電塗料用鋼粉として誠に有
効である。しかもここで用いられる高級脂肪酸笠の表面
処理剤も安価でえられるので処理費用も低減することが
できるなどの効果もＨする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、銅粉をベンゾトリアゾールと有機アミンの混合物で
   表面処理し、更に高級脂肪酸で表面処理してつくられる
   導電塗料用銅粉。 ２、前記混合物におけるベンゾトリアゾールと有機アミ
   ンとの混合割合は５：９５〜９５：５の範囲である請求
   項１記載の導電塗料用銅粉。 ３、前記混合物及び高級脂肪酸は銅粉重量に対していず
   れも０．０１〜１０％の量用いられる請求項１記載の導
   電塗料用銅粉。