JPH04123712A - 導電性粉末とその製造方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は導電性粉末およびその製造方法に係り、特にポ
リオルガノシルセスキオキサン粉末表面を金属で被覆す
ることにより導電性を付与した導電性粉末およびその製
造方法に関する。

（従来の技術） 従来より、導電性塗料、導電性インキ、導電性フィルム
などの導電性複合材料に、導電性粉末が使用されている
。

ところでかかる用途において導電性粉末が導電性を示す
ためには、導電性粉末同士が互いに接触することが必要
である。このため、導電性粉末に導電性複合材料への高
濃度充填と均一な分散が要求されている。また導電性塗
料や導電性インキの用途では流動性も求められている。

しかるに従来から知られる導電性粉末は、金、銅、ニッ
ケル、アルミニウム、銀、炭素などの導電性物質を機械
的に粉砕することにより製造されているため、その形状
は不定形で粒度も粗く、分散性や流動性などの上記要求
を満たすことができなかった。

そこで、かかる要求を満たすべく、球状かつ微細、比重
も小さい導電性粉末の開発か進められている。

たとえば、シリコーン樹脂粉末を基材としたものとして
は、特開平２−５１５３５号公報に、シロキサン粒子の
表面に銀鏡反応により析出した銀を被覆したものが提案
されている。しかしながら、この導電性粉末は、銀鏡反
応により析出した銀とシロキサン粒子表面との間の密着
性が悪いという問題がある。

また、有機樹脂粉末の表面に無電解めっきにより金属被
膜を設けたものが提案されている。しかしながら、この
ものも、一般に撥水性を示す有機樹脂粉末が水系の無電
解めっき液に浮遊、凝集化して均一な分散状態が得られ
ず、均質な表面処理を行うことができないため、密着性
の良い金属被膜の形成が困難であるという問題がある。

すなわちこのように金属と基材粉末表面との密着性が悪
い導電性粉末では、導電性塗料、導電性インキ、導電性
フィルムなどの導電性複合材料への分散工程で、その機
械的エネルギーにより金属被膜が容易に剥離してしまい
、十分な導電性が得られなくなる。

（発明が解決しようとする課題） このように、導電性粉末、特に導電性塗料、導電性イン
キ、導電性フィルムなどの導電性複合材料に用いる導電
性粉末には、導電性複合材料への高濃度充填、均一な分
散、流動性などが要求され、かかる要求を満たすべく、
球状かつ微細、比重の小さい導電性粉末の開発が進めら
れている。

このようななかで金属を有機樹脂粉末の表面に被覆した
ものが提案されてきたが、金属と有機樹脂粉末表面との
密着性が悪く、十分な導電性が得られないという問題が
あった。

本発明はこのような従来の事情に対処してなされたもの
で、金属が基材粉末の表面に均質かつ密着性良く被覆さ
れ、球状で微細、比重が小さいうえに、十分な導電性が
得られる導電性粉末およびその製造方法を提供すること
を目的とする。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明の導電性粉末は、ポリオルガノシルセスキオキサ
ン粉末の表面が銅、ニッケルおよび金のうちの少なくと
も　１種で被覆されてなることを特徴とする。

本発明で使用するポリオルガノシルセスキオキサン粉末
は、シロキサン結合が三次元的な網目構造を有する高密
度に架橋したシリコーン樹脂粉末であり、有機溶剤に膨
潤や溶解しない耐溶剤性の優れた粉末である。ケイ素に
結合する有機基としてはメチル基、エチル基などの炭素
数６以下のアルキル基、フェニル基のようなアリール基
、ビニル基、アリル基のようなアルケニル基、およびク
ロロメチル基、３．４−エポキシシクロヘキシルエチル
基、３．Ｌ３−）リフルオロプロピル基のような置換炭
化水素基などが例示される。なかでも製造のしやすさ、
入手のしやすさからケイ素に　１個のメチル基が結合し
たものが好ましい。その他、本発明の効果を損なわない
範囲であれば各種の変性ポリオルガノシルセスキオキサ
ン粉末を用いることもできる。

また、本発明で使用するポリオルガノシルセスキオキサ
ン粉末の粒径は特に制限されないが、入手のしやすさや
金属被膜を形成させる際の作業性などの点から０．１〜
５０μｍのものが好ましい。また、その形状は実用面か
ら個々独立した球状であることが好ましく、より好まし
くは真球状のものである。このようなポリオルガノシル
セスキオキサン粉末は、たとえば特開昭８３−７７９４
０号公報や特開平１−２１７０３９号公報などに記載の
方法により得ることができる。

本発明における銅、ニッケルおよび金には、これらの純
金属のみならず、合金系も使用することができる。

本発明の導電性粉末は、ポリオルガノシルセスキオキサ
ン粉末に無電解めっきを施すことにより製造することが
できる。無電解めっきは液相中で基材表面に金属被膜を
形成する方法であり、金属イオンを含む水溶液と還元剤
との組み合わせにより基材表面に金属を析出させる原理
からなる。

本発明においては、特に請求項２に記載した次のような
方法か適している。

すなわち、本発明の導電性粉末の製造方法は、（イ）ポ
リオルガノシルセスキオキサン粉末の表面をエツチング
加工により粗面化する工程と、（ロ）粗面化されたポリ
オルガノシルセスキオキサン粉末に触媒を吸着、析出さ
せる工程と、（ハ）触媒を吸着処理したポリオルガノシ
ルセスキオキサン粉末を金属イオンを含有する無電解め
っき液に接触させ、ポリオルガノシルセスキオキサン粉
末の表面に金属の被膜を形成する工程とを含むことを特
徴とする。

本発明で基材として用いるポリオルガノシルセスキオキ
サン粉末は粉末表面が平滑であるため、金属被膜が粉末
表面にスムーズに析出しにくい。

そのため、（イ）のエツチング加工により粗面化する工
程が無電解めっきによりポリオルガノシルセスキオキサ
ン粉末表面上に形成された金属被膜と粉末表面の密着性
に影響する。（イ）のエツチング加工により粗面化する
工程はポリオルガノシルセスキオキサン粉末表面に凹凸
を形成させる工程である。この粉末表面の凹凸化は触媒
の粉末表面への吸着量を増加させ、さらには粉末表面で
反応か開始されることてポリオルガノシルセスキオキサ
ン粉末表面と導電性金属との密着性を高め、密着性の良
い金属被膜を得ることができる。

（イ）のエツチング加工により粗面化する工程で使用す
るエツチング液には、硫酸−クロム酸混合溶液や、水酸
化ナトリウム−過マンガン酸塩混合溶液などの通常のエ
ツチング液も使用することかできるが、ポリオルガノシ
ルセスキオキサンの性質としてアルカリ性溶液でシロキ
サン結合が容易に切断されることから、アルカリ性溶液
が特に有用で、なかでも水酸化ナトリウム水溶液が有用
である。ポリオルガノシルセスキオキサン粉末のエツチ
ング処理時には、エツチング液にポリオルガノシルセス
キオキサン脂粉末が容易に均一な分散状態となるように
、適当な溶剤を添加するか、あるいはポリオルガノシル
セスキオキサン粉末を適当な溶剤により処理した後にエ
ツチング液で処理することが望ましく、粉末表面を均一
に処理することができる。ここで用いる溶剤としては、
メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルア
ルコールのような低級アルコール類、エチレングリコー
ルのようなグリコール類、アセトン。

アセチアセケトン、メチルエチルケトンのようなケトン
類を例示することができる。

なおエツチング処理は一般のめっき工程で行われている
条件でよい。より効果的な処理を行うためには、エツチ
ング液の種類によっても異なるが、１０〜１００℃の反
応温度で処理すると効果的である。

（ロ）の工程は、触媒、たとえばパラジュウムなどの貴
金属塩のような通常用いられている触媒をポリオルガノ
シルセスキオキサン粉末表面に吸着、析出させ、これを
触媒として（ハ）の工程で金属を連続的に析出させるこ
とである。この工程における処理条件は常法に従えばよ
い。

（ハ）の工程に使用するめっき液としては、先にあげた
金属、銅、ニッケル、金、これらの合金系の公知のめっ
き液を使用することができる。なかでも、得られた金属
被膜とポリオルガノシルセスキオキサン粉末表面との密
着性の点から、硫酸銅・塩化銅−酒石酸塩−ホルムアル
デヒド系の無電解銅めっき液、硫酸ニッケル・塩化ニッ
ケルー次亜リン酸塩系の無電解ニッケルめっき液、硫酸
ニッケル・塩化ニッケルージメチルアミンボラン系の無
電解ニッケルめっき液、金塩−ヒドラジン系の無電解金
めっき液などが好ましい。また、ニッケル被膜で被覆さ
れた表面上を、さらに金被膜で被覆する場合には置換金
めっき液も使用することができる。

上記めっき液とポリオルガノシルセスキオキサン粉末を
接触させるにあたっては、触媒吸着処理されたポリオル
ガノシルセスキオキサン粉末をめっき液に攪拌しながら
分散させ、接触させるようにすればよい。

このようなプロセスを紅ることにより、ポリオルガノシ
ルセスキオキサン粉末表面が銅あるいはニッケルで被覆
される。さらに、その表面を金で被覆されたポリオルガ
ノシルセスキオキサン粉末を得ることができる。

（作　用） 本発明の導電性粉末は、基材としてポリオルガノシルセ
スキオキサン粉末を用いているので、緩衝性があり、優
れた分散性、流動性を有する。

したがって高充填が可能である。また粉末表面と金属と
の密着性がよく、さらに有機溶剤による形状の変化もな
いので、十分かつ安定した導電性を得ることができる。

また本発明の製造方法では、ポリオルガノシルセスキオ
キサン粉末表面をエツチング処理することにより、触媒
がポリオルガノシルセスキオキサン粉末表面に効率良く
均一に吸着しており、金属の析出がポリオルガノシルセ
スキオキサン粉末表面からのみ起こる。その結果として
金属被膜とポリオルガノシルセスキオキサン粉末表面と
の密着性の良い導電性粉末を得ることができる。

したがって本発明によって得られる導電性粉末は、導電
性塗料、導電性インキ、導電性フィルムなどの導電性複
合材料に導電性を付与する材料として有用である。

（実施例） 以下、本発明の実施例を記載する。なお、実施例中の「
部」はすべて「重量部」を表す。

実施例１ 温度計、還流器および攪拌機のついた４つロフラスコに
、特開昭８３−７７９４０号公報に記載の方法により得
られた平均粒子径２μｍのポリオルガノシルセスキオキ
サン粉末（体積固有抵抗値ＬＯ８Ω（至）以上）１０部
を、２％水酸化ナトリウム水溶液７０部と、イソプロピ
ルアルコール３０部とともに仕込み、８０℃で攪拌しな
がら２時間保持してエツチング処理を施した後、イオン
交換水（０，２μｓ／ｃｍ）２０００部とイソプロピル
アルコール２０００部とからなる混合溶液で濾過・洗浄
を繰り返した。

次いで、このエツチング処理した粉末を、キャタリスト
Ａ−３０（奥野製薬工業■社製　商品名）　１５部と３
６％塩酸３０部とイオン交換水１００部との混合液（感
応化剤）で２０分間処理し、水洗後、さらに３６％塩酸
１０部とイオン交換水１００部との混合液（活性化剤）
で１０分間処理し、水洗して触媒吸着処理を施した。

その後、この触媒吸着処理した粉末を、０ＰＣ−無電解
銅めっき７５０Ａ　（奥野製薬工業■社製　商品名）２
００部と、　ｏｐｃ−無電解銅めっき７５０Ｂ　（奥野
製薬工業棟社製　商品名）２００部、およびイオン交換
水２００部とからなる無電解銅めっき液に攪拌下で投入
し、４０℃で８分間無電解めっき処理を行って、表面が
銅被膜で被覆された導電性粉末を得た。

続いて、得られたこの導電性粉末に対し、次のような二
つの方法で被膜の密着性試験を行うとともに、体積固有
抵抗値を測定し導電性を調べた。

結果を表に示す。

密着性試験１：トルエン中に導電性粉末を入れ、超音波
洗浄機で３０分間処理を行った後、処理後の表面状態を
電子顕微鏡により観察し、表面状態から被膜層の密着性
を評価した。

密着性試験２：導電性粉末をめのう乳鉢に入れ、ｌＯ分
間混合した後、表面状態を電子顕微鏡により観察し、表
面状態から被膜層の密着性を評価した。

導電性試験：導電性粉末を１００　ｋｇ／　ｃシ加圧下
でタブレット調整し、得られたタブレットの体積固有抵
抗値を測定した。

実施例２ 実施例１の場合と同じ平均粒子径２μｍのポリオルガノ
シルセスキオキサン粉末１０部をメチルアルコール４０
部に分散さたものを、無水クロム酸４０％水溶液１００
部と硫酸４０％水溶液１０００部との混合液１００部と
混合し、５０℃で２０分間のエツチング処理を行った。

水洗後、得られた処理粉末を、実施例１の場合と同様に
処理し、表面が銅被膜で被覆された導電性粉末を得た。

得られた導電性粉末について、実施例１の場合と同様に
して密着性および導電性の評価を行った。

結果を表に示す。

実施例３ 実施例１において用いた平均粒子径２μｍのポリオルガ
ノシルセスキオキサン粉末のかわりに、平均粒子径ＩＯ
μｍのポリオルガノシルセスキオキサン粉末を用いた以
外は、実施例１の場合と同様にして無電解銅めっき処理
を行い、表面が銅被膜で被覆された導電性粉末を得た。

得られた導電性粉末について、実施例１の場合と同様に
して密着性および導電性の評価を行った。

結果を表に示す。

実施例４ 実施例１の場合において用いた平均粒子径２μｍのポリ
オルガノシルセスキオキサン粉末のかわりに、平均粒子
径が０．８μｍのポリオルガノシルセスキオキサン粉末
を用いた以外は、実施例１の場合と同様にして無電解銅
めっき処理各処理を行い、表面が銅被膜で被覆された導
電性粉末を得た。

得られた導電性粉末について、実施例１の場合と同様に
して密着性および導電性の評価を行った。

結果を表に示す。

実施例５ 実施例１の場合と同じ平均粒子径２μｍのポリオルガノ
シルセスキオキサン粉末１０部を、２％水酸化ナトリウ
ム８０部と、イソプロピルアルコール２０部とともに仕
込み、同様にしてエツチング処理′を施した後、イオン
交換水２０００部とイソプロピルアルコール２０００部
からなる混合溶液で濾過、洗浄を繰り返した。この処理
粉末をＴＭＰセンシタイザ−（奥野製薬工業−社製　商
品名）１５部とイオン交換水１００部の混合液（感応化
剤）で２０分間処理し、水洗後、さらにＴＭＰアクチベ
ーターｌＯ部とイオン交換水１５０部の混合液（活性化
剤）で１０分間処理し、水洗して触媒吸着処理を施した
。その後、この触媒吸着処理した粉末を、ＴＭＰ化学ニ
ッケルＡ液（奥野製薬玉業■社製　商品名）１２５部、
　　ＴＭＰ化学ニッケルＢ液（奥野製薬玉業■社製　商
品名）２５０部、およびイオン交換水１５１）部からな
る無電解ニッケルめっき液に攪拌下で投入し、攪拌を維
持したまま５０℃で１５分間無電解めっき処理を行って
、表面がニッケル被膜で被覆された導電性粉末を得た。

得られた導電性粉末について、実施例１の場合と同様に
して密着性および導電性の評価を行った。

結果を表に示す。

実施例６ 実施例５で得られた表面がニッケル被膜で被覆された導
電性粉末を、さらに、ＯＰＣムデンゴールド（奥野製薬
工業■社製　商品名）１００部とイオン交換水５００部
とからなる無電解金めっき液に攪拌しながら投入し、攪
拌を維持したまま９０℃で３０分分間型解金めっき処理
を行って、表面が金被膜で被覆された導電性粉末を得た
。

得られた導電性粉末について、実施例１の場合と同様に
して密着性および導電性の評価を行った。

結果を表に示す。

比較例 平均粒子径２μｍのポリオルガノシルセスキオキサン粉
末１０部を、２％水酸化ナトリウム水溶液８０部とイソ
プロピルアルコール２０部との混合液によるエツチング
処理を行わなかった以外は、実施例１の場合と同様にし
て各処理を行い、表面が銅被膜で被覆された導電性粉末
を得た。

得られた導電性粉末の表面状態を電子顕微鏡により観察
したところ、ポリオルガノシルセスキオキサン粉末の表
面に一部銅で被覆されていない部分かあった。またこの
導電性粉末の体積固有抵抗値を実施例１の場合と同様に
して測定したところ、５Ｘ　１０５Ω■であった。

（以下余白） 体積固有抵抗値は１０’Ω１ （以下余白） ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の導電性粉末は、基材とし
てポリオルガノシルセスキオキサン粉末を用いているの
で、緩衝性、分散性、流動性に優れており、高充填か可
能である。しかも表面の金属との密着性がよく、さらに
有機溶剤による形状の変化もないので、十分かつ安定し
た導電性を得ることができる。

また本発明の製造方法によれば、ポリオルガノシルセス
キオキサン粉末表面をエツチング処理することにより、
触媒かポリオルガノシルセスキオキサン粉末表面に効率
良く均一に吸着し、導電性金属の析出がポリオルガノシ
ルセスキオキサン粉末表面からのみ起こるため、金属被
膜とポリオルガノシルセスキオキサン粉末表面との密着
性の良い導電性粉末を得ることができる。

出願人　　　　　奥野製薬工業株式会社同　　　　　　
株式会社力レイド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリオルガノシルセスキオキサン粉末の表面が銅
   、ニッケルおよび金のうちの少なくとも１種で被覆され
   てなることを特徴とする導電性粉末。
2. （２）（イ）ポリオルガノシルセスキオキサン粉末の表
   面をエッチング加工により粗面化する工程と、（ロ）粗
   面化されたポリオルガノシルセスキオキサン粉末に触媒
   を吸着、析出させる工程と、（ハ）触媒を吸着処理した
   ポリオルガノシルセスキオキサン粉末を金属イオンを含
   有する無電解めっき液に接触させ、ポリオルガノシルセ
   スキオキサン粉末の表面に金属の被膜を形成する工程と
   を含むことを特徴とする導電性粉末の製造方法。
3. （３）（イ）ポリオルガノシルセスキオキサン粉末の表
   面をエッチング加工により粗面化する工程のエッチング
   加工は、アルカリ性の溶液により行うことを特徴とする
   請求項２記載の導電性粉末の製造方法。