JPH04275912A - 薄片状黒鉛粒状体及びその製造方法 - Google Patents

薄片状黒鉛粒状体及びその製造方法

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JPH04275912A
JPH04275912A JP3057757A JP5775791A JPH04275912A JP H04275912 A JPH04275912 A JP H04275912A JP 3057757 A JP3057757 A JP 3057757A JP 5775791 A JP5775791 A JP 5775791A JP H04275912 A JPH04275912 A JP H04275912A
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JP
Japan
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flake
type graphite
flaky graphite
aspect ratio
particle size
Prior art date
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Pending
Application number
JP3057757A
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English (en)
Inventor
Yuji Kimoto
寄元 祐二
Yukinobu Watanabe
幸信 渡辺
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Mitsui Mining Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Mining Co Ltd
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Publication date
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、取扱い時の発塵、飛散
、汚染性が少なく、使用時には媒体中に容易に分散する
導電性樹脂や導電性塗料の導電性フィラー等に好適な薄
片状黒鉛粒状体及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】各種の合成樹脂やセラミックス、塗料な
どに、導電性等の機能を付与するためのフィラーとして
、カーボンブラックや黒鉛粉等が用いられている。これ
らのカーボンブラックや黒鉛粉等の微粉を取扱う場合、
混合、混練時や移送、袋詰め時に発塵したり、飛散する
ことによる環境汚染が問題となっている。近年、労働環
境に対する規制は益々厳しくなってきており、プロセス
中でこのように微粉が発生し、環境を汚染することは極
力避けなければならない。また、使用時の作業性の面か
らも微粉状のままよりは造粒した方が取扱い易いので、
従来、種々の造粒方法が検討されてきている。従来使用
されている黒鉛粉末は、通常の天然黒鉛で50前後、人
造黒鉛の破砕品で5〜10程度のアスペクト比を有する
ものであるが、これらの黒鉛粉末はそのままでは、造粒
、成形することは困難で、一般に有機系や無機系の結合
剤を使用して造粒されている。例えば、特開昭50−1
54043号公報には、傾斜角度を30〜60度に保っ
た皿型造粒装置に、鱗片状黒鉛等を装入し、さらに特定
量の澱粉質粉体を添加し、これに全装入量の40〜60
%相当量の水を噴霧しつつ回転造粒したのち、加熱固化
させる方法が記載されている。しかしながら、これらの
方法はいずれも造粒性が悪く均質な造粒体を得ることが
難しく、また、一旦造粒体としたものは、合成樹脂やセ
ラミックス等に配合した際の再分散性が悪いという問題
があった。本発明者らは、先に天然黒鉛を原料として膨
張黒鉛を製造し、それを適当な溶媒中に分散させた状態
で超音波を作用させることによって、極めて大きなアス
ペクト比を有し、合成樹脂やセラミックス、塗料等に配
合した場合の分散性が良好で、導電性付与効果の大きい
特殊な薄片状黒鉛粉末が得られることを見出した(特開
平2−153810号公報)。しかしながら、この薄片
状黒鉛粉末においても、なお飛散性、発塵性等に問題が
あり、取扱い性の改善が望まれていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
の問題点を解決し、発塵性や飛散性が小さく、取扱い性
が良好でしかも合成樹脂やセラミックス、塗料等に配合
する際には容易に再分散し、導電性等の付与効果が大き
いという特性を有する薄片状黒鉛粒状体及びその製造方
法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記薄片
状黒鉛の取扱性の改良について鋭意検討の結果、このよ
うに大きなアスペクト比を有する黒鉛粉末は、従来のカ
ーボンブラックや黒鉛粉末に比較し、良好な成形性を有
することを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発
明は、粒子径が1〜100μm、厚さ1μm以下で、ア
スペクト比が10以上かつ平均アスペクト比が100以
上である薄片状黒鉛を造粒して得られる粒径が0.1〜
30mm、密度が0.02〜0.1g/cm3 である
薄片状黒鉛粒状体及び粒子径が1〜100μm、厚さ1
μm以下で、アスペクト比が10以上かつ平均アスペク
ト比が100以上である薄片状黒鉛に結合剤を添加して
混合し、転動及び流動作用を施すことによって造粒する
ことを特徴とする粒径が0.1〜30mm、密度が0.
02〜0.2g/cm  である薄片状黒鉛粒状体の製
造方法である。
【0005】本発明において、原料として使用される薄
片状黒鉛は、前記のようなアスペクト比の大きい特異な
形状を有しているため、極めて良好な成形性を有してお
り、簡単な造粒操作を施すことにより、取扱い性の良好
な粒状体を得ることができる。このような薄片状黒鉛粉
末は例えば天然黒鉛を原料として膨張黒鉛を製造し、そ
れを適当な溶媒中に分散させた状態で超音波を作用させ
ることによって得ることができる。
【0006】本発明の薄片状黒鉛粒状体は次のような方
法によって製造することができる。先ず、原料の薄片状
黒鉛粉末をオムニミキサー、パンペレタイザ−などの転
動、流動作用を有する撹拌、混合あるいは造粒装置に装
入し、転動、流動させながら水などの結合剤を適量噴霧
してさらに転動、流動操作を続ける。通常は、1〜10
分間程度で薄片状黒鉛粒子は凝集し、粒状体となる。な
お、結合剤は撹拌、混合あるいは造粒装置に装入する前
に原料の薄片状黒鉛粉末に添加してもよい。結合剤の添
加割合は、使用する結合剤の種類により異なるが、水を
使用する場合、薄片状黒鉛粉末 1重量部に対して40
〜100重量部、好ましくは50〜70重量部である。 結合剤の添加割合が少なすぎると造粒時の粒子間凝集が
不十分となるため、粒状化が困難であり、また、結合剤
の添加割合が多すぎると流動性が大きくなりすぎ適当な
転動、流動作用を付与することができなくなり、所望の
粒状体が得難くなるので好ましくない。
【0007】本方法における結合剤としては、水、水と
他の水溶性溶媒との混合物あるいは得られる粒状体の使
用目的に悪影響を及ぼさない範囲で、PVC やPVA
 などの熱可塑性樹脂等を水又はベンゼン、トルエン等
芳香族系、メタノール、エタノール等のアルコール系、
アセトン等のケトン系などの有機溶媒に溶解させた希薄
溶液を使用することができる。水又は水と他の水溶性溶
媒との混合物を使用すれば、あとの乾燥工程により除去
することができるので、結合剤を含まない粒状体を得る
ことができる。また、熱可塑性樹脂等の添加物を使用す
る場合、得られた薄片状黒鉛粒状体を配合するマトリッ
クス成分に合わせて添加物を選択するのが望ましい。例
えば PVC樹脂に配合しようとする場合には PVC
溶液を結合剤として使用するのが好都合である。また、
これらの樹脂溶液の濃度は低濃度でよく、2〜3%以下
で充分である。
【0008】本発明の薄片状黒鉛粒状体の原料となる薄
片状黒鉛は、前述のような特殊な形状のため集合し易い
性質を有しているので上述の処理を施すことにより容易
に粒状化し、薄片状黒鉛粒状体を形成する。本発明の薄
片状黒鉛粒状体は、粒径が0.1〜30mm、密度が0
.02〜0.2g/cm3 の粒状体であり、運搬、貯
蔵等の取扱いには充分耐ることができ、粉塵を発生させ
ることがない充分な強度を有しており、しかも樹脂や塗
料に混合する際には容易に均一に分散するという特性を
有しており、導電性樹脂、導電性セラミックス、導電性
塗料、EMIシ−ルド材などの導電性フィラ−として有
用な材料である。
【0009】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに具体的に説
明する。 実施例1 粒子径1〜50μm、平均粒子径20μm、厚さ0.1
μm以下の薄片状黒鉛粉末25gを容量10リットルの
オムニミキサー中に投入して作動させながら2分間で水
20gを噴霧し、さらに6分間作動させたのち乾燥し薄
片状黒鉛粒状体を得た。得られた薄片状黒鉛粒状体の粒
径分布は、重量比で2mm未満が約10%、2mm以上
4mm未満が約30%、4mm以上6mm未満が約41
%、6mm以上8mm未満が約14%、8mm以上10
mm未満が約5%であり、球状体の密度は約0.15g
/cm3 であった。この薄片状黒鉛粒状体は、運搬、
貯蔵等の取扱い中に圧壊しない程度の充分な強度を有し
ており、樹脂や塗料に混入する際には容易にほぐれ、良
好な分散状態を示した。
【0010】実施例2 実施例1で使用したのと同じ薄片状黒鉛粉末25gに水
20gを添加混合して得られた湿潤ケ−キを最大径4m
m以下に粗粉砕し、容量10リットルのオムニミキサー
中に投入して2分間作動させたのち乾燥し、密度約0.
2g/cm3 で粒径分布は、重量比で2mm未満が約
10%、2mm以上4mm未満が約50%、4mm以上
6mm未満が約27%、6mm以上8mm未満が約8%
、8mm以上10mm未満が約5%の薄片状黒鉛粒状体
を得た。この薄片状黒鉛粒状体は、運搬、貯蔵等の取扱
い中に圧壊しない程度の充分な強度を有しており、樹脂
や塗料に混入する際には容易にほぐれ、良好な分散状態
を示した。
【0011】実施例3 実施例1で得た薄片状黒鉛粒状体5g をアクリル樹脂
ワニス(大日本塗料社製、商品名アクロ−ゼ)50gと
混合し、希釈剤としてトルエンを添加し、充分に混合し
て導電性塗料を調製した。混合に際し、黒鉛粉の発塵や
飛散は全く認められず、良好な取扱い性を示した。この
ようにして得られた塗料を表面を清浄化したガラス板表
面に塗布し、24時間放置して常温で硬化させ塗膜を形
成した。この塗膜の表面抵抗を4端子法で測定したとこ
ろ、塗膜厚み50μmで7Ω/□で良好な導電性を示し
た。また、比較のため造粒していない薄片状黒鉛粉末を
用いて、前記と同様な方法で塗料を調製し、同じ厚みの
塗膜を作成し表面抵抗を測定したところ7Ω/□であり
、導電性に対する造粒の影響は認められず、粒状化した
薄片状黒鉛の樹脂中への分散性は良好であることがわか
る。
【0012】比較例1 粒子径150〜850mm、平均粒子径500μm、厚
さ10〜200μmの天然黒鉛粉末市販品又は粒子径2
〜100μm、平均粒子径75μm、厚さ5〜50μm
の人造黒鉛粉末市販品25gを実施例1と同様にして容
量10リットルのオムニミキサー中に投入して作動させ
ながら2分間で水20gを噴霧し、さらに6分間作動さ
せたところ両者とも粒状体は全く形成されなかった。こ
れは使用した天然黒鉛又は人造黒鉛は、本発明で原料と
して用いる薄片状黒鉛に比較してアスペクト比が小さく
、集合体を形成する性質が小さいためと推定される。
【0013】
【発明の効果】本発明の薄片状黒鉛粒状体は、粒子径が
1〜100μm、厚さ1μm以下で、アスペクト比が1
0以上かつ平均アスペクト比が100以上である薄片状
黒鉛がゆるやかに集合した球状に近い粒状体で、運搬、
貯蔵等の取扱いには充分耐えることができ、粉塵を発生
させることがない充分な強度を有しており、しかも樹脂
や塗料に混合する際には容易に均一に分散するという特
性を有しており、導電性樹脂、導電性セラミックス、導
電性塗料、EMIシ−ルド材などの導電性フィラ−とし
て有用な材料である。また、本発明の方法によれば、極
めて簡単な操作により前記の特性を有する薄片状黒鉛粒
状体を製造することができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  粒子径が1〜100μm、厚さ1μm
    以下で、アスペクト比が10以上かつ平均アスペクト比
    が100以上である薄片状黒鉛を造粒して得られる粒径
    が0.1〜30mm、密度が0.02〜0.2g/cm
    3 である薄片状黒鉛粒状体。
  2. 【請求項2】  粒子径が1〜100μm、厚さ1μm
    以下で、アスペクト比が10以上かつ平均アスペクト比
    が100以上である薄片状黒鉛に結合剤を添加して混合
    し、転動及び流動作用を施すことによって造粒すること
    を特徴とする粒径が0.1〜30mm、密度が0.02
    〜0.2g/cm3 である薄片状黒鉛粒状体の製造方
    法。
JP3057757A 1991-03-01 1991-03-01 薄片状黒鉛粒状体及びその製造方法 Pending JPH04275912A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130138737A (ko) * 2010-08-11 2013-12-19 팀칼 에스에이(팀칼아게)(팀칼리미티드) 분쇄 팽창된 흑연 응집체, 그의 제조 방법 및 사용 방법
JP2014205619A (ja) * 2008-02-05 2014-10-30 ザ、トラスティーズ オブ プリンストン ユニバーシティ 官能化グラフェンシートを含有するコーティングおよびそれらのコーティングで被覆した物品

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