JPH0347850A

JPH0347850A - 導電性組成物

Info

Publication number: JPH0347850A
Application number: JP18242689A
Authority: JP
Inventors: Yoshikatsu Mizukami; 義勝水上; Hiroshi Tamemasa; 博史為政
Original assignee: Tanaka Kikinzoku Kogyo KK; Kanebo Ltd
Current assignee: Tanaka Kikinzoku Kogyo KK; Kanebo Ltd
Priority date: 1989-07-17
Filing date: 1989-07-17
Publication date: 1991-02-28

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）本発明は導電性組成物に係り、繊維製品、フィルム、プ
ラスチック成型品、ペイント等の製造に際して添加され
、これらの製品に導電性をもたらすために利用される導
電性微粒子に関するものである。

（従来の技術）上記のような導電性の繊維製品等を製造するために添加
される従来の導電性微粒子としては、種々の金属粒子、
カーボンブラックなどが知られている。また酸化チタン
の微粒子に酸化亜鉛または酸化錫被膜を形成させた微粒
子により最高１０−２Ω・ｃｍが得られている（特公平
１−２２３６５号）。

（発明が解決しようとする課題及び発明の目的）上記の
金属粒子は高価であり、比重が大であるため、マトリッ
クスとの比重差が大であり、混練時に沈降し易いという
欠点がある。またカーボンブラックを導電性組成物とし
て使用すると混練成型品が黒色のものしか得られないと
いう問題がある。

そして上記の特公平１−２２３６５号により提案されて
いるものがあるが、更に優れた導電性のものが待望され
ている。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その
目的は導電性組成物を混練した成型品の着色が少なく、
製造が容易で高導電性であり、かつ廉価な導電性組成物
を提供することにある。

（課題を解決し、目的を達成する手段及び作用）本発明
によれば、上記の課題は無機質の微粒子の表面に導電性
金属被膜が２５重量％以上均均斉形成せしめられている
ことを特徴とする導電性組成物により基本的に解決され
ると共に、上記の目的が達成される。

本発明に使用する導電性金属被膜の金属としては金、銀
、銅、アルミニウム等の金属を用いることが出来る。導
電性の点では銀、銅、金、アルミニウムの順に好ましい
が、金、銀は高価である為、第１層として銅又はアルミ
ニウム被膜を形成させた後、更に第２層として金又は銀
被膜を形成させても良い。

金属被膜が酸化され易い条件下にある場合には第２層に
金又は銀を使用することが望ましい。また着色度の点で
３層以上の組み合せでも良い。

担体としての微粒子上に導電性金属を付着させて本発明
による導電性組成物を製造するためには、自体周知の真
空蒸着法や還元析出法を用いることができる。

これらのうちで真空蒸着法は担体微粒子を蒸着装置のチ
ャンバー内にセットシ、蒸着源をタングステン製バスケ
ットに乗せて上記のチャンバー内にセラ１〜し、該チャ
ンバー内を減圧しく約２×１０−’　Ｔｏｒｒ程度迄）
、次いで上記の担体微粒子を振動させながら上記のタン
グステンバスケットを加熱して上記の蒸発源金属を蒸発
せしめることにより実施することができる。

一方、還元析出法は担体微粒子を純水中に分散させ、こ
の分散液とめっき液とを混合し、次いで、攪拌しながら
この混合液にめっき用還元液を添加することにより実施
することができる。

これらの両方法の内で真空蒸着法は蒸発金属の照射方向
が限定されるために、導電性金属を担体微粒子上に均斉
に付着させる目的で担体微粒子に振動を与えて転動させ
る必要性があり、従って担体微粒子の粒径が揃っていな
いと導電性金属の付着量に差が生じるが、一方、還元析
出法によれば分散した状態の担体微粒子上に導電性金属
が析出してゆくので均斉な付着が可能であり、付着量の
制御も容易なので前者よりも後者の方法が望ましい。

導電性金属被膜が２５重量％未満の場合は導電性が充分
でない為、２５重量％以上の導電性金属被膜形成が必要
である。

より高い導電性を得る為には、導電性金属被膜を５０重
量％以上形成させると良い。

導電性被膜を担持させる微粒子は平均粒径２μｍ以下で
あればマトリックスに混練する際、実用上使用できる。

また担体微粒子は球に近い形状の方が混練する際には容
易であるが、マトリックスを配向させた場合、針状であ
る方が導電性としては好ましい。

担体微粒子としては無電解めっきをする際に変化しない
物であれば何でも良く、水不溶性の金属酸化物、例えば
酸化チタン、酸化アルミニウム、又は硫酸バリウム又は
炭酸カルシウム等を使用することが出来る。

本発明の導電性組成物は各種ポリマー（ポリエステル、
ナイロン、アクリル）、繊維、フィルム、プラスチック
成型品、ペイント等に添加され静電気防止、電磁波シー
ルド、低温発熱体等に使用出来る。

（実施例等）次に、本発明による導電性組成物の製造例及び使用例に
より、本発明を更に詳細に説明する。

尚、下記において言及する％及び部は、別設の定めがな
い限り重量基準によるものである。

製造例１（１）下記の３種類の液を調整した。

（Ａ）担体微粒子分散液担体微粒子１００ｇを純水５００祿に分散させたもの。

（Ｂ）銀めっき液硝酸銀６８．５ｇを純水に溶解してｉ　、　ｏｏｏ−と
した後に水酸化アンモニウムを添加してｐＨを１１に調
整したもの。

（Ｃ）銀めっき用還元液酒石酸カリウムナトリウム（４水和物）２２０ｇを純水
により溶解して５００　ｍＱとなし、液温を３０℃に保
ったもの。

（２）操作担体微粒子として酸化チタン（平均粒径１．５μｍ）を
用い、上記の分散液（Ａ）に銀めっき液（Ｂ）を添加し
て混合し、液温を３０℃で攪拌しながら上記の銀めっき
用還元液（Ｃ）を添加して攪拌を続けることにより銀イ
オンを完全に還元させ、次いで更に１時間攪拌を継続し
な。

その後に攪拌を中止し、Ｎｏ、　５　Ｃろ紙を用いて吸
引ろ過し、純水で充分に洗浄し、８０℃の空気乾燥機内
で１２時間乾燥することにより所望の導電性組成物を得
た。この導電性組成物における銀の付着状態をＥＰＭＡ
にて観察した処、酸化チタン粉末の表面に銀が均斉に付
着していることが判明した。化学分析によれば銀の付着
量は３０．１％であった。

裂１舛４− 銀めっき液中の硝酸銀溶解量を１５９．１　ｇとし、銀
めっき用還元液中の酒石酸カリウムナトリウム（４水和
物）量を５００ｇとしたこと以外は製造例１と全く同様
にして導電性組成物を得た。

この導電性組成物における銀の付着状態をＥＰＭＡにて
観察した処、酸化チタン粉末の表面に銀が均斉に付着し
ていることが判明した。化学分析によれば銀の付着量は
５０．１％であった。

製造例３担体微粒子として酸化アルミニウム（平均粒径１．５μ
ｍ）を用いたこと以外は製造例１と全く同様にして導電
性組成物を得た。

この導電性組成物における銀の付着状態をＥＰＭＡにて
観察した処、酸化アルミニウム粉末の表面に銀が均斉に
付着していることが判明した。化学分析によれば銀の付
着量は３０．２％であった。

設ゑｍ担体微粒子として前記の酸化アルミニウムを用いたこと
以外は製造例２と全く同様にして導電性組成物を得た。

この導電性組成物における銀の付着状態をＥＰＭＡにて
観察した処、酸化アルミニウム粉末の表面に銀が均斉に
付着していることが判明した。化学分析によれば銀の付
着量は５０．０％であった。

製造例５担体微粒子として硫酸バリウム（平均粒径１．５μｍ）
を用いたこと以外は製造例１と′全く同様にして導電性
組成物を得た。

この導電性組成物における銀の付着状態をＥＰＭＡにて
観察した処、硫酸バリウム粉末の表面に銀が均斉に付着
していることが判明した。化学分析によれば銀の付着量
は３０．０％であった。

製造例６担体微粒子として前記の硫酸バリウムを用いたこと以外
は製造例２と全く同様にして導電性組成物を得た。

この導電性組成物における銀の付着状態をＥＰＭ、Ａに
て観察した処、硫酸バリウム粉末の表面に銀が均斉に付
着していることが判明した。化学分析によれば銀の付着
量は５０．２％であった。

１克燵り担体微粒子として炭酸カルシウム（平均粒径１゜５μｍ
）を用いたこと以外は製造例１と全く同様にして導電性
組成物を得た。

この導電性組成物における銀の付着状態をＥＰＭＡにて
観察した処、炭酸カルシウム粉末の表面に銀が均斉に付
着していることが判明した。化学分析によれば銀の付着
量は３０．１％であった。

製造例８担体微粒子として前記の硫酸カルシウムを用いたこと以
外は製造例２と全く同様にして導電性組成物を得た。

この導電性組成物における銀の付着状態をＥＰＭＡにて
観察した処、炭酸カルシウム粉末の表面に銀が均斉に付
着していることが判明した。化学分析によれば銀の付着
量は５０．１％であった。

０設Ｌｊ［ｒ（１）次の銅めっき液及び銅めっき用還元液を調整した
。

（Ｂ′）銅めっき液硝酸銅（５水和物）　１７３．０　ｇ、酒石酸カリウム
ナトリウム（４水和物）　３５０．　ｇ及び水酸化ナト
リウム１００ｇを純水により溶解して２，０００　ｍＲ
となしたもの。

（Ｃ′）銅めっき用還元液３７％ホルムアルデヒド溶液７５０　ｍＱであって、液
温３０℃に保たれたもの。

（２）操作担体微粒子として前記の酸化チタンを用い製造例１と同
様に調製した分散液（Ａ）に銅めっき液（Ｂ′）を添加
して混合し、液温を３０℃で攪拌しながら上記の銅めっ
き用還元液（Ｃ′）を添加して攪拌を続けることにより
銅イオンを完全に還元させ、次いで更に１時間攪拌を継
続した。

その後に攪拌を中止し、Ｎ１１Ｌ５Ｃのろ紙を用いて吸
引ろ過し、純水で充分に洗浄し、８０℃の空気乾燥機内
で１２時間乾燥することにより所望の導電性組成物を得
た。この導電性組成物における銅の付着状態をＥＰＭＡ
にて観察した処、酸化チタン粉末の表面に銅が均斉に付
着していることが判明した。化学分析によれば銅の付着
量は３０．３％であった。

製造例１０銅めっき液中の硫酸銅溶解量を４０１．１　ｇとし、銅
めっき用還元液中の酒石酸カリウムナトリウム（４水和
物）量を１，１００　ｇとしたこと以外は製造例９と全
く同様にして導電性組成物を得た。

この導電性組成物における銅の付着状態をＥＰＭＡにて
観察した処、酸化チタン粉末の表面に銅が均斉に付着し
ていることが判明した。化学分析によれば銅の付着量は
５０．２％であった。

製造例１１担体微粒子として前記の酸化アルミニウムを用いたこと
以外は製造例９と全く同様にして導電性組成物を得た。

この導電性組成物における銅の付着状態をＥＰＭＡにて
観察した処、酸化アルミニウム粉末の表面に銅が均斉に
付着していることが判明した。化学分析によれば銅の付
着量は３０．１％であった。

製」ｌ明↓β□ 担体微粒子として前記の酸化アルミニウムを用いたこと
以外は製造例１０と全く同様にして導電性組成物を得た
。

この導電性組成物における銅の付着状態をＥＰＭＡにて
観察した処、酸化アルミニウム粉末の表面に銅が均斉に
付着していることが判明した。化学分析によれば銀の付
着量は５０，３％であった。

製造例１３担体微粒子として前記の硫酸バリウムを用いたこと以外
は製造例９と全く同様にして導電性組成物を得た。

この導電性組成物における銅の付着状態をＥＰＭＡにて
観察した処、硫酸バリウム粉末の表面に銅が均斉に付着
していることが判明した。化学分析によれば銅の付着量
は３０，４％であった。

１克蝕Ｙ先担体微粒子として前記の硫酸バリウムを用いたこと以外
は製造例１０と全く同様にして導電性組成物を得た。

この導電性組成物におりる銅のｔ−１首状！ぶをＥＰＭ
Ａにて観察した処、硫酸バリウム粉末の表面に銅が均斉
に付着していることが判明した。化学分析によれば銅の
付着量は５０．１％であった。

製造例１５担体微粒子として前記の炭酸カルシウムを用いたこと以
外は製造例つと全く同様にして導電性組成物を得た。

この導電性組成物における銅の付着状態をＥＰＭＡにて
観察した処、炭酸カルシウム粉末の表面に銅が均斉に付
着していることが判明した。化学分析によれば銅の付着
量は３０．１％であった。

製造例１６担体微粒子として前記の炭酸カルシウムを用いたこと以
外は製造例１０と全く同様にして導電性組成物を得た。

この導電性組成物における銅の付着状態をＥＰ４３ＭＡにて観察した処、炭酸カルシウム粉末の表面に銅が
均斉に付着していることが判明した。化学分析によれば
銅の付着量は５０．３％であった。

１遷札ＬＬ製造例９で得られた、銅３０．３　ｗｔ％付着さぜた酸
化チタン微粒子１１３．９　ｇに製造例１と同様の方法
で、銀めっき液の硝酸銀を２０ｇとして、銀めっき用還
元液の酒石酸カリウムナトリウム（４水相物）を１００
ｇとして操作したところ、暗銀灰色の微粒子を得な。

この微粒子を化学分析により、銅および銀の含有率を分
析したところ、銅は２７　ｗｔ％、銀は１０　ｗＬ％で
あった。

製造例１８製造例１３で得られた、銅３０．４　ｗｔ％付着させた
硫酸バリウム微粒子１０１．３　ｇに製造例１と同様の
方法で、銀めっき液の硝酸銀を４０ｇとして、銀めっき
用還元液の酒石酸カリウムナトリウム（４水和物）を２
００　ｇとして操作したところ、銀灰色の微粒子を得た
。

この微粒子を化学分析により、銅および銀の含有率を分
析したところ、銅は２４．３　ｗｔ％、銀は２０、Ｏｗ
ｔ％であった。

製造例１つ製造例１７で得られた、銅２７　ｗｔ％、銀１０　ｗｔ
％を付着させた酸化チタン微粒子］、２６．６　ｇを純
水５０〇−中に分散させ、ついで、塩化金酸２６．７ｇ
を純水１０００−に溶解しアンモニア水を加えてｐＨを
１１に調整した溶液を加えて約６０℃に加温しながら、
攪拌下でヒドラジンヒトラード５％水溶液２００屑Ωを
加えて反応させたところ、褐色の微粒子を得な。

この微粒子を化学分析により、銅、銀および金の含有率
を分析したところ、銅２４．３　ｖｔ％、銀９、Ｏｗｔ
％、金９．９　ｖｔ％であった。

尺〃例２０酸化チタン微粒子（平均粒径１．５μｍ）２００ｇを蒸
着装置のチャンバー内にセットし、蒸着源（アルミニウ
ム切片）をタングステン製バスケットに乗せて上記のチ
ャンバー内にセットし、該チャンバー内を減圧し、（２
Ｘ　１０−４Ｔｏｒｒ　）、次いで上記の酸化チタン微
粒子を振動させながら上記のタングステンバスケットを
加熱して」１記の蒸着源金属を５０ｇ分蒸発したところ
灰白色の微粒子を得た。

この微粒子を化学分析により、アルミニウムの含有率を
分析したところ、アルミニウム２２　ｗｔ％であった。

上記で得たアルミニウムを付着した酸化チタン微粒子を
６５ｇずつ２個取り、それぞれ純水５００　ｍに分散さ
せて、一方には実施例１７と同様に銀を付着させ、他方
は実施例１９と同様の方法で塩化金酸を１３．３ｇとし
、ヒドラジンヒトラード５％水溶液を１００−とじた以
外は同一として金を付着させた。

上記で得た、銀を付着させた微粒子の銀とアルミニウム
の含有率は、銀１６．３　ｗｔ％、アルミニウム１８．
４　ｗｔ％であった。

才な、金を付着させた微粒子の金とアルミニウムの含有
率は、金ＩＱ、６　ｗｔ％、アルミニウム１９，７１７ｗｔ％であった。

そして製造例１〜２０で調整した微粒子の比抵抗は０．
８Ω艶〜１．２Ω印に入るものであった。

使月１１− 製造例１〜２０にて調製した比抵抗０．８Ωｃｍ〜１．
２Ω印の導電性組成物を５０％、７０％夫々分子量約１
７，０００、融点２１５℃のナイロン２６に混練したポ
リマーを芯に、同じナイロン６ポリマーを鞘に用い、複
合比１：１０で複合し、直径０．３關のオリフィスから
２８０℃で押し出し、１，０００　ｍ　／　＋ｎｉｎの
速度で巻き取った。

このナイロン繊維をホットピンを用い３倍に延伸し、２
０デニールのナイロンフィラメントを得た。得られたフ
ィラメントの比抵抗は全て、１０２Ωｃｍ以下の優れた
導電性を示した。

１」蝕Ｙ製造例１と同様の方法にて銀波ｗＡ１０％を形成せしめ
た酸化チタン微粒子（比抵抗５Ｘ１０５Ωｃｍ）を７０
％混練したナイロン２６を芯にしたフィラメントの比抵
抗は１０６Ω印と好ましい導電性を示さな８かった。

（発明の効果）上述のことから、本発明により次の効果がもたらされる
。

（１）導電性が優れ且つ銀や銅の使用足が従来品に比較
して少なくてすむので相対的に廉価に供給することがで
きる。

（２）無機質微粒子に銅や銀の被膜を形成せしめるもの
であるから、従来品に比べて比重が小であるので混線時
の沈降性も軽減される。

（３）また混練成型品の着色が少なく、かつ製造が容易
である。さらに無機質微粒子の表面に銀や銅の被膜が形
成されているので、従来品の銀粉や銅粉のみの粒子に比
較して表面積が大である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）無機質の微粒子の表面に導電性金属被膜が２５重
量％以上均斉に形成せしめられていることを特徴とする
導電性組成物。
（２）導電性金属被膜が金、銀、銅、アルミニウムのう
ちの少なくとも一つよりなる請求項（１）記載の導電性
組成物。
（３）無機質の微粒子が金属酸化物、硫酸バリウムまた
は炭酸カルシウムのうち少なくとも一つよりなる請求項
（１）記載の導電性組成物。
（４）無機質の微粒子の平均粒径が２μｍ又はそれ以下
である請求項（１）、（３）記載の導電性組成物。
（５）金属酸化物が酸化チタンおよび酸化アルミニウム
のうちの一つである請求項（１）、（３）記載の導電性
組成物。