JPH024627B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は熱、湿度などの環境条件に影響されな
い優れた導電性が維持できる導電塗料用銅粉に関
するものである。 最近、電子機器の電磁波妨害（E.M.I）対策と
してプラスチツク成形品に導電性を与え、電磁波
シールド機能をもたせる方法が種々行われてい
る。これらの方法の中で、加工に大がかりな設備
を必要とせず、多くの種類のプラスチツク素材に
適用でき、しかも成形品の形状や大きさに制約を
受けることの少い方法として、導電塗料による塗
装が注目されている。しかし、現在のところこの
塗料に混入する導電材料に問題があり広く実用さ
れるには到つていない。 従来からある導電塗料の導電材料にはカーボン
またはグラフアイト、銀粉、銀−銅複合粉、ニツ
ケル粉等があるがそれぞれ次のような問題があ
る。カーボンまたはグラフアイトを導電材料とし
て用いた導電塗料はその塗膜の導電性が１〜10^-2
Ω・cm程度であり、電磁波シールド効果が少い。 銀粉、銀−銅複合粉あるいはニツケル粉を導電
材料として用いた導電塗料は導電性は良好である
が非常に高価なものとなつて普及していない。 このため、比較的安価な銅粉を導電材料として
用いることが試みられているが、次のような欠点
を有するため広く使用されるには到つていない。 １ 銅粉を各種のバインダーに組合せて導電塗料
にした場合、塗料中で銅粉が凝集するか、また
は銅イオンの溶出により塗料の粘度が増して作
業性が悪くなる。 ２ 銅粉を使用した導電塗料を塗装した導電性皮
膜は熱または湿度が高い場合など導電性が悪く
なる。 銅粉に対して上記の欠点を防止するための銅粉
の防錆処理としてベンゾトリアゾール、トリルト
リアゾール、珪酸塩、クロム酸塩およびこれに類
するもののような化学薬品による表面処理方法が
行なわれている。しかしベンゾトリアゾール、ト
リルトリアゾールなどの有機インヒビターはその
保護皮膜が導電性を悪くするため導電塗料用銅粉
の処理方法としては良くない。 珪酸塩、クロム酸塩などによる保護皮膜も銅粉
が有する導電性より、電気絶縁体に近くなり、導
電塗料用銅粉の保護皮膜としては良くない。 本発明者等は上記の欠点を解決するために種々
の実験を重ねた結果、銅粉に有機アルミネートを
被覆すれば良い結果が生じることを見出し本発明
を完成した。 本発明に用いる銅粉はその形状がいかなるもの
であつても使用できるが、導電性の良好なのは、
粒径が100ミクロンより小さく、見掛密度が1.5
ｇ／cm³より小さい樹枝状の粉末である。 銅粒子の大きさが100ミクロンより大きければ
導電塗料とした場合、均一な塗装面を得ることが
困難となる。最適粒子径は50μ以下である。 銅粉末の見掛密度が1.5ｇ／cm³より大きい値の
場合、有機アルミネート被覆を行つても耐熱性、
耐湿性が劣化し導電性の維持が難しくなる場合が
あり好ましくない。これは見掛密度が大きくなれ
ば銅粉の形状が針状に近い樹枝状から丸に近い樹
枝状となり接触抵抗が多くなり導電性が悪くなる
ためである。見掛密度が小さいほど導電性は良く
なり1.2ｇ／cm³より小さいものが最適である。 本発明に用いる有機アルミネートは一般式
（R₁O）_zAl（Ａ）_X（Ｂ）_Yで示されるものであり、R₁
はC1〜８の炭化水素でＡは

【式】Ｂ は−OSO₂R₃、−OSOR₄、−OCOR₅などでR₂〜R₅
はC4〜24の有機基で、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝３である。 前記一般式で示される有機アルミネートは例え
ば、R₁：C₃H₇ Ａ：

【式】 Ｘ＝２，Ｙ＝０，Ｚ＝１， であるイソプロピルビス（ジオクチルホスフエー
ト）アルミネート、 R₁：C₃H₇ Ｂ：

【式】 Ｘ＝０，Ｙ＝１，Ｚ＝２， であるアセトアルコキシアルミニウムジイソプロ
ピレート、 R₁：C₃H₇ Ｂ：

【式】 Ｘ＝０，Ｙ＝２，Ｚ＝１， であるイソプロピルジイソステアロイルアルミネ
ートなどである。 電解銅粉の表面に被覆する有機アルミネートの
量は全重量当り0.1〜10重量パーセントを均一に
被覆するのが良い。有機アルミネートの量は電解
銅粉の比表面積によつて変える必要があるが、
0.1重量パーセント以下であると有機アルミネー
トの効果が得られず、塗料中での銅粉の凝集、塗
膜の耐熱性、耐湿性が劣化する場合があり好まし
くない。10重量パーセント以上添加しても有機ア
ルミネートの効果に差がなく、また塗料の特性な
ど性能面で問題が生じ、さらに処理した銅粉を長
期間放置した場合、銅粉と有機アルミネートが２
層に分離するなど好ましくない結果を生じる。最
適添加量は0.2〜２重量パーセントである。 銅粉に有機アルミネートを被覆する方法として
は有機アルミネートを添加しミキサー、ボールミ
ルなどで直接攪拌混合する方法が工業的に簡単で
ある。有機アルミネートを相容性の良いトルエ
ン、メチルエチルケトン、酢酸エチルなどの溶剤
に溶解して被覆する方法もあるが、塗料に合つた
溶剤の選定が必要であり、汎用の導電塗料用銅粉
としてはあまり良い方法ではない。 本発明の導電塗料用銅粉を導電材料として用い
た塗料が長期の貯蔵安定性を有すること、またそ
の塗膜が良好な導電性、および、耐熱性、耐湿性
を有する原因については定かでないが、有機アル
ミネートを被覆していない銅粉は親水性であるの
に対し、処理した銅粉は疎水性であることから、
銅粉表面の酸化防止効果が得られているものと考
えられる。 本発明の導電塗料用銅粉は、アクリル、ウレタ
ン、ポリエステル、エポキシ等の合成樹脂塗料に
適量混合分散し、必要に応じ溶剤及び着色剤、難
燃剤、安定剤等を配合して導電塗料として使用す
る。 次に本発明を実施例に基き説明するが、これに
より本発明の範囲が限定されるものではない。 なお、実施例中に部とあるのは全て重量部であ
り、使用した銅粉は福田金属箔粉工業株式会社の
商品の電解銅粉である。 実施例 １ 見掛密度が0.6ｇ／cm³、1.2ｇ／cm³、1.5ｇ／cm³の
３種の100μ以下の電解銅粉（CE115）100部。有
機アルミネートとしてアセトアルコキシアルミニ
ウムジイソプロピレート（味の素(株)製商品名AL
−Ｍ）を各電解銅粉に対し0.1部、0.2部、0.5部、
２部、５部、10部添加しＶ型混合機にて60分間混
合被覆した。 このようにして得られた銅粉をアクリル樹脂に
樹脂量20重量パーセント、銅粉量80重量パーセン
トになるように混合し、トルオールで希釈した吹
付塗装用銅アクリル樹脂塗料を作成した。 貯蔵安定性、塗膜の環境試験結果を第１表に示
すが、全て比抵抗５×10^-3Ω・cm以下であり優れ
た導電性を維持している。 第１表における貯蔵安定性とは65℃1000時間塗
料化後放置し、その後吹付塗装を行い、比抵抗を
測定した結果である。耐熱試験は85℃1000時間、
耐湿試験は65℃95％RH1000時間で塗装した試験
片の暴露試験結果である。 なお吹付塗装条件はスプレーガンで圧力2.5
Kg／cm²にてABS樹脂板に塗膜厚50ミクロンにな
るように吹付塗装した。

【表】

【表】 実施例 ２ 粒子の大きさが100ミクロン以下（CE115）、30
ミクロン以下（CE1110）の２種の見掛密度1.0
ｇ／cm³の電解銅粉100部、有機アルミネートとし
てイソプロピルビス（ジオクチルホスフエート）
アルミネートを10重量パーセント混合したものを
電解銅粉に対し0.1、0.2、0.5、２、５、10部添加
しミキサーにて10分間混合被覆した。 このようにして得られた銅粉をメタクリル酸メ
チル樹脂に樹脂量20重量パーセント、銅粉量80重
量パーセントになるように混合し、トルオールで
希釈した吹付塗装用銅メタクル酸メチル樹脂塗料
を作成した。 貯蔵安定性、塗膜の環境試験結果を第２表に示
すが全て比抵抗５×10^-3Ω・cm以下であり優れた
導電性を維持している。 なお試験条件、吹付塗装条件は実施例１と同じ
方法である。

【表】 第１表、第２表より明らかなように本発明によ
る塗料用銅粉は塗料中での貯蔵安定性、耐熱・耐
湿性において優れた導電性を維持している。 以上詳細に説明したように、本発明の導電塗料
用銅粉は導電塗料とした場合、良好な貯蔵安定
性、耐熱性、耐湿性を有し、何よりも良好な導電
性を有することから電磁波シールド用導電性塗料
として安価で有用な導電材料である。またスクリ
ーン印刷による印刷回路への適用、電極端子の接
続用導電塗料等にも適用できる。 なお、本発明の銅粉は、合成樹脂に混練、充填
したり、導電性を目的としない銅色の成形物を目
的とする用途へも適用が可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 銅粉の表面に 一般式（R₁O）_ZAl（Ａ）_X（Ｂ）_Y R₁：C1〜８の炭化水素 Ａ：【式】 Ｂ：−OSO₂R₃，−OSOR₄， −OCOR₅， R₂〜R₅：C4〜24の有機基 Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝３ で示される有機アルミネートが被覆された導電塗
   料用銅粉。 ２ 銅粉が100ミクロンより小さい粒子で見掛密
   度が1.5ｇ／cm³より小さい樹枝状の形状であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の導電
   塗料用銅粉。 ３ 有機アルミネートが全重量当り0.1〜10重量
   ％であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の導電塗料用銅粉。