JPH09324324A - 微細金属繊維及びその製法並びに該繊維を用いた導電性塗料 - Google Patents
微細金属繊維及びその製法並びに該繊維を用いた導電性塗料Info
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- JPH09324324A JPH09324324A JP14552596A JP14552596A JPH09324324A JP H09324324 A JPH09324324 A JP H09324324A JP 14552596 A JP14552596 A JP 14552596A JP 14552596 A JP14552596 A JP 14552596A JP H09324324 A JPH09324324 A JP H09324324A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 極めて微細な金属繊維を得る。またこの金属
繊維を導電性フィラーに用いることにより、良好な電磁
波遮蔽性、電波反射性、静電防止特性に加えて透明性を
有する塗膜を形成する導電性塗料を得る。 【解決手段】 微細金属繊維は繊維径が０．０１〜０．
３μｍ、繊維長が０．１〜５０μｍであって繊維径の１
０倍以上である。この金属繊維は、アルミニウム材１０
を陽極酸化してその表面に微細孔１２を有する多孔質酸
化皮膜１１を形成し、この酸化皮膜１１を無電解めっき
処理又は電気めっき処理してその微細孔１２に金属１３
を充填し、このめっき処理した酸化皮膜１１をアルカリ
性水溶液で溶解して微細金属繊維１５をアルミニウム材
１０から分離し、アルカリ性水溶液中の微細金属繊維１
５を固液分離して得る。
繊維を導電性フィラーに用いることにより、良好な電磁
波遮蔽性、電波反射性、静電防止特性に加えて透明性を
有する塗膜を形成する導電性塗料を得る。 【解決手段】 微細金属繊維は繊維径が０．０１〜０．
３μｍ、繊維長が０．１〜５０μｍであって繊維径の１
０倍以上である。この金属繊維は、アルミニウム材１０
を陽極酸化してその表面に微細孔１２を有する多孔質酸
化皮膜１１を形成し、この酸化皮膜１１を無電解めっき
処理又は電気めっき処理してその微細孔１２に金属１３
を充填し、このめっき処理した酸化皮膜１１をアルカリ
性水溶液で溶解して微細金属繊維１５をアルミニウム材
１０から分離し、アルカリ性水溶液中の微細金属繊維１
５を固液分離して得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は極めて微細な金属繊
維及びその製造方法に関する。更に本発明はこの金属繊
維を導電性フィラーとして用いて、塗膜に良好な電磁波
遮蔽性、電波反射性、静電防止特性に加えて透明性が得
られる導電性塗料に関するものである。
維及びその製造方法に関する。更に本発明はこの金属繊
維を導電性フィラーとして用いて、塗膜に良好な電磁波
遮蔽性、電波反射性、静電防止特性に加えて透明性が得
られる導電性塗料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、導電性フィラーとして、粒径が
ナノオーダーのコロイド状の金属微粉末を用いて、これ
を原料塗料に混合した導電性塗料が知られている。また
別の導電性フィラーとして、ガラス繊維のモノフィラ
メントを適宜長さに切断し、更にボールミルなどにより
微粉化した長さが好ましくは２０〜５００μｍ、太さが
好ましくは３〜２３μｍのミルドファイバに化学めっき
などにより厚さ０．１〜５μｍでニッケル、銅、銀等の
金属をコーティングしたもの、或いはガラス繊維をミル
で微粉化する前に金属をコーティングしてミルドファイ
バにしたものが開示されている（特開昭６１−１５７５
４１）。この導電性フィラーをプラスチック中に添加
し、均一に混合することにより導電性塗料が得られる。 更に別の導電性フィラーとして、Ｉｎ，Ｓｎの複合酸
化物（ＩＴＯ）やＳｎ，Ｓｂの複合酸化物を用いて、こ
れを原料塗料に混合した導電性塗料が知られている。こ
の導電性塗料によれば、塗膜に導電性のみならず、透明
性が付与される。
ナノオーダーのコロイド状の金属微粉末を用いて、これ
を原料塗料に混合した導電性塗料が知られている。また
別の導電性フィラーとして、ガラス繊維のモノフィラ
メントを適宜長さに切断し、更にボールミルなどにより
微粉化した長さが好ましくは２０〜５００μｍ、太さが
好ましくは３〜２３μｍのミルドファイバに化学めっき
などにより厚さ０．１〜５μｍでニッケル、銅、銀等の
金属をコーティングしたもの、或いはガラス繊維をミル
で微粉化する前に金属をコーティングしてミルドファイ
バにしたものが開示されている（特開昭６１−１５７５
４１）。この導電性フィラーをプラスチック中に添加
し、均一に混合することにより導電性塗料が得られる。 更に別の導電性フィラーとして、Ｉｎ，Ｓｎの複合酸
化物（ＩＴＯ）やＳｎ，Ｓｂの複合酸化物を用いて、こ
れを原料塗料に混合した導電性塗料が知られている。こ
の導電性塗料によれば、塗膜に導電性のみならず、透明
性が付与される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の導電
性フィラーを用いた導電性塗料では、塗膜に導電性を付
与するために金属微粉末を多量に原料塗料に混合しなけ
ればならず、塗膜が金属微粉末自体の色で着色し、透明
にならない不具合があった。また上記の導電性フィラ
ーを用いた導電性塗料では、比較的少量の導電性フィラ
ーで塗膜に導電性が付与されるが、導電性フィラーの長
さ及び太さが大きいために、透明にならない不具合があ
った。また上記の導電性フィラーを用いた導電性塗料
では、塗膜が透明になるものの、最も導電性の優れてい
るＩＴＯを分散したものでも、表面抵抗値が１０００Ω
／□程度であり、より高い導電性が得られるフィラーが
望まれていた。
性フィラーを用いた導電性塗料では、塗膜に導電性を付
与するために金属微粉末を多量に原料塗料に混合しなけ
ればならず、塗膜が金属微粉末自体の色で着色し、透明
にならない不具合があった。また上記の導電性フィラ
ーを用いた導電性塗料では、比較的少量の導電性フィラ
ーで塗膜に導電性が付与されるが、導電性フィラーの長
さ及び太さが大きいために、透明にならない不具合があ
った。また上記の導電性フィラーを用いた導電性塗料
では、塗膜が透明になるものの、最も導電性の優れてい
るＩＴＯを分散したものでも、表面抵抗値が１０００Ω
／□程度であり、より高い導電性が得られるフィラーが
望まれていた。
【０００４】本発明の目的は、極めて微細な金属繊維及
びその製造方法を提供することにある。本発明の別の目
的は、塗膜に良好な電磁波遮蔽性、電波反射性、静電防
止特性に加えて透明性が得られる導電性塗料を提供する
ことにある。
びその製造方法を提供することにある。本発明の別の目
的は、塗膜に良好な電磁波遮蔽性、電波反射性、静電防
止特性に加えて透明性が得られる導電性塗料を提供する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
繊維径が０．０１〜０．３μｍ、繊維長が０．１〜５０
μｍであって繊維径の１０倍以上である微細金属繊維で
ある。繊維径は好ましくは０．０１〜０．１μｍ、より
好ましくは０．０２〜０．０６μｍである。また繊維長
は好ましくは０．１〜２μｍ、より好ましくは０．１〜
１μｍである。製造上の理由から繊維径の下限（０．０
１μｍ）及び繊維長の下限（０．１μｍ）が決められ
る。繊維径が０．３μｍを越え、繊維長が５０μｍを越
えるとこの金属繊維を導電性塗料の導電性フィラーとし
て用いた場合に、塗膜が透明でなくなる。
繊維径が０．０１〜０．３μｍ、繊維長が０．１〜５０
μｍであって繊維径の１０倍以上である微細金属繊維で
ある。繊維径は好ましくは０．０１〜０．１μｍ、より
好ましくは０．０２〜０．０６μｍである。また繊維長
は好ましくは０．１〜２μｍ、より好ましくは０．１〜
１μｍである。製造上の理由から繊維径の下限（０．０
１μｍ）及び繊維長の下限（０．１μｍ）が決められ
る。繊維径が０．３μｍを越え、繊維長が５０μｍを越
えるとこの金属繊維を導電性塗料の導電性フィラーとし
て用いた場合に、塗膜が透明でなくなる。
【０００６】請求項２に係る発明は、図１に示すよう
に、アルミニウム材１０を陽極酸化してその表面に微細
孔１２を有する多孔質酸化皮膜１１を形成し、この酸化
皮膜１１を無電解めっき処理又は電気めっき処理してそ
の微細孔１２に金属１３を充填し、このめっき処理した
酸化皮膜１１を溶解して微細金属繊維１５をアルミニウ
ム材１０から分離し、酸化皮膜を溶解した溶液中の微細
金属繊維１５を固液分離して得る微細金属繊維の製法で
ある。陽極酸化の条件により、微細孔の孔径及び孔長が
決められ、これが金属繊維のそれぞれ繊維径及び繊維長
になる。
に、アルミニウム材１０を陽極酸化してその表面に微細
孔１２を有する多孔質酸化皮膜１１を形成し、この酸化
皮膜１１を無電解めっき処理又は電気めっき処理してそ
の微細孔１２に金属１３を充填し、このめっき処理した
酸化皮膜１１を溶解して微細金属繊維１５をアルミニウ
ム材１０から分離し、酸化皮膜を溶解した溶液中の微細
金属繊維１５を固液分離して得る微細金属繊維の製法で
ある。陽極酸化の条件により、微細孔の孔径及び孔長が
決められ、これが金属繊維のそれぞれ繊維径及び繊維長
になる。
【０００７】請求項３に係る発明は、請求項２に係る発
明であって、金属１３がＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｃ
ｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｐｂ又はＳｎ−Ｐｂのいずれか
である微細金属繊維の製法である。金属１３は微細金属
繊維の用途により決められ、酸化皮膜１１を無電解めっ
き処理又は電気めっき処理できるものであれば、上記金
属に限定されない。
明であって、金属１３がＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｃ
ｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｐｂ又はＳｎ−Ｐｂのいずれか
である微細金属繊維の製法である。金属１３は微細金属
繊維の用途により決められ、酸化皮膜１１を無電解めっ
き処理又は電気めっき処理できるものであれば、上記金
属に限定されない。
【０００８】請求項４に係る発明は、請求項１記載の微
細金属繊維を導電性フィラーとして含む導電性塗料であ
る。この導電性フィラーは極めて微細であるため、塗膜
に良好な導電性が与えられるとともに、塗膜が透明にな
る。
細金属繊維を導電性フィラーとして含む導電性塗料であ
る。この導電性フィラーは極めて微細であるため、塗膜
に良好な導電性が与えられるとともに、塗膜が透明にな
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の微細金属繊維を作製する
には、先ずアルミニウム材に対して電気分解を行う。こ
のアルミニウム材は純粋なアルミニウム材に限らずその
合金を含む。アルミニウム合金としては、Ａｌ−Ｃｕ−
Ｍｇ系、Ａｌ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系の加
工用合金、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｓｉ系、Ａｌ−
Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ
−Ｎｉ−Ｍｇ系の鋳造用合金等が挙げられる。この電気
分解は電解液としてシュウ酸、硫酸、クロム酸水溶液を
用い、この電解液中でアルミニウム材を定電流でアノー
ド処理することにより行われる。これにより、図１
（ａ）及び（ｂ）に示すように、素地であるアルミニウ
ム材１０の表面には多孔質酸化皮膜１１（Ａｌ2Ｏ3）が
形成される。
には、先ずアルミニウム材に対して電気分解を行う。こ
のアルミニウム材は純粋なアルミニウム材に限らずその
合金を含む。アルミニウム合金としては、Ａｌ−Ｃｕ−
Ｍｇ系、Ａｌ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系の加
工用合金、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｓｉ系、Ａｌ−
Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ
−Ｎｉ−Ｍｇ系の鋳造用合金等が挙げられる。この電気
分解は電解液としてシュウ酸、硫酸、クロム酸水溶液を
用い、この電解液中でアルミニウム材を定電流でアノー
ド処理することにより行われる。これにより、図１
（ａ）及び（ｂ）に示すように、素地であるアルミニウ
ム材１０の表面には多孔質酸化皮膜１１（Ａｌ2Ｏ3）が
形成される。
【００１０】酸化皮膜１１の微細孔１２はアルミニウム
材表面に垂直方向に細い柱状に多数形成される。これら
の微細孔１２の深部に至るまで金属１３が充填される。
この柱状の微細孔１２は孔径が０．０１〜０．３μｍ程
度また孔長が０．１〜５０μｍ程度である。この金属１
３の充填は酸化皮膜１１を無電解めっき処理又は電気め
っき処理することにより行われる。無電解めっき処理を
行う前には、アルミニウム材の酸化皮膜に触媒化処理を
施しておくことが必要である。金属１３は、微細金属繊
維の用途により決められ、酸化皮膜１１を無電解めっき
処理又は電気めっき処理できるものであれば、特に制限
されない。Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃ
ｏ，Ｓｎ，Ｐｂ又はＳｎ−Ｐｂが好ましい。
材表面に垂直方向に細い柱状に多数形成される。これら
の微細孔１２の深部に至るまで金属１３が充填される。
この柱状の微細孔１２は孔径が０．０１〜０．３μｍ程
度また孔長が０．１〜５０μｍ程度である。この金属１
３の充填は酸化皮膜１１を無電解めっき処理又は電気め
っき処理することにより行われる。無電解めっき処理を
行う前には、アルミニウム材の酸化皮膜に触媒化処理を
施しておくことが必要である。金属１３は、微細金属繊
維の用途により決められ、酸化皮膜１１を無電解めっき
処理又は電気めっき処理できるものであれば、特に制限
されない。Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃ
ｏ，Ｓｎ，Ｐｂ又はＳｎ−Ｐｂが好ましい。
【００１１】繊維長を均一にするために、図１（ｃ）に
示すように微細孔１２の深部までめっき金属１３で充填
し、かつ酸化皮膜１１の表面全体をめっき膜１４で被覆
するようにめっき処理する。無電解めっきの場合には酸
化皮膜表面にもめっき膜が析出するので、図１（ｄ）に
示すようにめっき膜１４のみを硝酸水溶液などで溶解除
去することが好ましい。酸化皮膜１１のみをＮａＯＨ，
ＫＯＨ，ＨＣｌ，Ｈ3ＰＯ4等の水溶液で溶解することに
より、図１（ｅ）に示すように微細な金属繊維１５がア
ルミニウム材１０から分離する。この水溶液中の微細金
属繊維１５は、金属繊維１５のサイズより小さな孔を有
するメンブランフィルタなどで溶液から濾別され、十分
に水分を除去して得られる。
示すように微細孔１２の深部までめっき金属１３で充填
し、かつ酸化皮膜１１の表面全体をめっき膜１４で被覆
するようにめっき処理する。無電解めっきの場合には酸
化皮膜表面にもめっき膜が析出するので、図１（ｄ）に
示すようにめっき膜１４のみを硝酸水溶液などで溶解除
去することが好ましい。酸化皮膜１１のみをＮａＯＨ，
ＫＯＨ，ＨＣｌ，Ｈ3ＰＯ4等の水溶液で溶解することに
より、図１（ｅ）に示すように微細な金属繊維１５がア
ルミニウム材１０から分離する。この水溶液中の微細金
属繊維１５は、金属繊維１５のサイズより小さな孔を有
するメンブランフィルタなどで溶液から濾別され、十分
に水分を除去して得られる。
【００１２】得られた微細金属繊維を導電性フィラーと
して原料塗料に均一に混合して分散させれば、導電性フ
ィラーは純粋な金属からなるため、少量で塗膜に良好な
導電性が付与されるとともに、導電性フィラーは微細孔
１２に相応した極めて微細な繊維状、針状であるため、
塗膜において肉眼で視認することができない。この結
果、微細金属繊維を導電性フィラーとすることにより、
塗膜に良好な電磁波遮蔽性、電波反射性、静電防止特性
を有する透明導電性塗料が得られる。
して原料塗料に均一に混合して分散させれば、導電性フ
ィラーは純粋な金属からなるため、少量で塗膜に良好な
導電性が付与されるとともに、導電性フィラーは微細孔
１２に相応した極めて微細な繊維状、針状であるため、
塗膜において肉眼で視認することができない。この結
果、微細金属繊維を導電性フィラーとすることにより、
塗膜に良好な電磁波遮蔽性、電波反射性、静電防止特性
を有する透明導電性塗料が得られる。
【００１３】
【実施例】次に本発明の実施例を比較例とともに説明す
る。 ＜実施例１＞先ず、Ａ１０５０材のアルミニウム板（１
００ｍｍ×１００ｍｍ×１ｍｍ）をアルカリ水溶液で脱
脂し、硝酸水溶液で洗浄した後、０℃の硫酸２０ｗｔ％
の電解液に浸漬した。アルミニウム板をこの電解液中で
直流３Ａ／ｄｍ2の電流密度で１０分間通電してその表
面に多孔質陽極酸化皮膜を形成した。この条件下で形成
された皮膜の膜厚は約１２μｍであった。次いで、この
アルミニウム板を水洗した後、５ｗｔ％のＳｎＣｌ2溶
液に５分間浸漬して感受性化処理し、引き続いて０．１
ｗｔ％のＰｄＣｌ2溶液に１分間浸漬して活性化処理す
ることにより皮膜に触媒性を付与した後、このアルミニ
ウム板を無電解Ｎｉめっき処理した。無電解Ｎｉめっき
は、硫酸ニッケル３ｗｔ％、次亜リン酸ナトリウム３ｗ
ｔ％及びクエン酸２ｗｔ％からなる溶液をアンモニア水
でｐＨ１０に調整した５０℃の溶液にアルミニウム板を
３０分間浸漬することにより行った。この条件下で形成
されたＮｉめっき膜は陽極酸化皮膜の微細孔を充填する
とともに酸化皮膜の表面を覆っていた。次に、Ｎｉめっ
き処理されたアルミニウム板を２０ｗｔ％の硝酸水溶液
に浸漬して陽極酸化皮膜を覆っていたＮｉ膜のみを溶解
し、陽極酸化皮膜を露出させた。これにより陽極酸化皮
膜の微細孔にのみＮｉが残存した。引き続いてこのアル
ミニウム板を２０ｗｔ％のＮａＯＨ水溶液に浸漬して表
面の陽極酸化皮膜を溶解させた。これにより陽極酸化皮
膜の微細孔を充填していたＮｉ繊維が溶液中に分散し
た。この溶液を公称０．２μｍのメンブランフィルタで
ろ過し、Ｎｉ繊維を分離した。得られたＮｉ繊維は繊維
径が約０．０２μｍで繊維長が約６μｍであり、凝集は
全く見られなかった。
る。 ＜実施例１＞先ず、Ａ１０５０材のアルミニウム板（１
００ｍｍ×１００ｍｍ×１ｍｍ）をアルカリ水溶液で脱
脂し、硝酸水溶液で洗浄した後、０℃の硫酸２０ｗｔ％
の電解液に浸漬した。アルミニウム板をこの電解液中で
直流３Ａ／ｄｍ2の電流密度で１０分間通電してその表
面に多孔質陽極酸化皮膜を形成した。この条件下で形成
された皮膜の膜厚は約１２μｍであった。次いで、この
アルミニウム板を水洗した後、５ｗｔ％のＳｎＣｌ2溶
液に５分間浸漬して感受性化処理し、引き続いて０．１
ｗｔ％のＰｄＣｌ2溶液に１分間浸漬して活性化処理す
ることにより皮膜に触媒性を付与した後、このアルミニ
ウム板を無電解Ｎｉめっき処理した。無電解Ｎｉめっき
は、硫酸ニッケル３ｗｔ％、次亜リン酸ナトリウム３ｗ
ｔ％及びクエン酸２ｗｔ％からなる溶液をアンモニア水
でｐＨ１０に調整した５０℃の溶液にアルミニウム板を
３０分間浸漬することにより行った。この条件下で形成
されたＮｉめっき膜は陽極酸化皮膜の微細孔を充填する
とともに酸化皮膜の表面を覆っていた。次に、Ｎｉめっ
き処理されたアルミニウム板を２０ｗｔ％の硝酸水溶液
に浸漬して陽極酸化皮膜を覆っていたＮｉ膜のみを溶解
し、陽極酸化皮膜を露出させた。これにより陽極酸化皮
膜の微細孔にのみＮｉが残存した。引き続いてこのアル
ミニウム板を２０ｗｔ％のＮａＯＨ水溶液に浸漬して表
面の陽極酸化皮膜を溶解させた。これにより陽極酸化皮
膜の微細孔を充填していたＮｉ繊維が溶液中に分散し
た。この溶液を公称０．２μｍのメンブランフィルタで
ろ過し、Ｎｉ繊維を分離した。得られたＮｉ繊維は繊維
径が約０．０２μｍで繊維長が約６μｍであり、凝集は
全く見られなかった。
【００１４】＜実施例２＞実施例１と同じアルミニウム
板を用いて、このアルミニウム板を実施例１と同様に脱
脂、洗浄した後、陽極酸化して、表面に約１２μｍ厚の
多孔質陽極酸化皮膜を形成した。次いで、市販の亜硫酸
Ａｕめっき（上村工業(株)製、アウルナ５９３）を用い
て、陽極酸化皮膜を形成したアルミニウム板をこのめっ
き液に浸漬し、直流１Ａ／ｄｍ2の電流密度で陰極で１
５分間通電してＡｕめっき処理した。この条件下で形成
されたＡｕめっき膜は陽極酸化皮膜の微細孔を充填する
だけで、酸化皮膜の表面はＡｕめっき膜で覆われていな
かった。続いて、実施例１と同様に、このアルミニウム
板をＮａＯＨ水溶液に浸漬して表面の陽極酸化皮膜を溶
解させ、酸化皮膜の微細孔を充填していたＡｕ繊維を溶
液中に得た。この溶液を実施例１と同じメンブランフィ
ルタでろ過し、Ａｕ繊維を分離した。得られたＡｕ繊維
は繊維径約０．０２μｍで繊維長約８μｍであり、凝集
は全く見られなかった。
板を用いて、このアルミニウム板を実施例１と同様に脱
脂、洗浄した後、陽極酸化して、表面に約１２μｍ厚の
多孔質陽極酸化皮膜を形成した。次いで、市販の亜硫酸
Ａｕめっき（上村工業(株)製、アウルナ５９３）を用い
て、陽極酸化皮膜を形成したアルミニウム板をこのめっ
き液に浸漬し、直流１Ａ／ｄｍ2の電流密度で陰極で１
５分間通電してＡｕめっき処理した。この条件下で形成
されたＡｕめっき膜は陽極酸化皮膜の微細孔を充填する
だけで、酸化皮膜の表面はＡｕめっき膜で覆われていな
かった。続いて、実施例１と同様に、このアルミニウム
板をＮａＯＨ水溶液に浸漬して表面の陽極酸化皮膜を溶
解させ、酸化皮膜の微細孔を充填していたＡｕ繊維を溶
液中に得た。この溶液を実施例１と同じメンブランフィ
ルタでろ過し、Ａｕ繊維を分離した。得られたＡｕ繊維
は繊維径約０．０２μｍで繊維長約８μｍであり、凝集
は全く見られなかった。
【００１５】＜実施例３＞実施例１と同じアルミニウム
板を用いて、このアルミニウム板を実施例１と同様に脱
脂、洗浄した後、１０℃のシュウ酸０．５ｗｔ％の電解
液に浸漬した。アルミニウム板をこの電解溶液中で直流
３Ａ／ｄｍ2の電流密度で陽極で１０分間通電してその
表面に多孔質陽極酸化皮膜を形成した後、リン酸５ｗｔ
％水溶液に２０℃で１０分間浸漬し、微細孔を広げるポ
アワイドニング処理を行った。この条件下で形成された
皮膜の膜厚は約９μｍであった。次いで、このアルミニ
ウム板を水洗した後、スルファミン酸ニッケル４０ｗｔ
％、ホウ酸３０ｗｔ％からなる溶液を水酸化ニッケルで
ｐＨ４に調整した４０℃の溶液に浸漬し、直流３Ａ／ｄ
ｍ2の電流密度で陰極で１５分間通電してＮｉめっき処
理した。この条件下で形成されたＮｉめっき膜は陽極酸
化皮膜の微細孔を充填するだけで、酸化皮膜の表面はＮ
ｉめっき膜で覆われていなかった。続いて、実施例１と
同様に、このアルミニウム板をＮａＯＨ水溶液に浸漬し
て表面の陽極酸化皮膜を溶解させ、酸化皮膜の微細孔を
充填していたＮｉ繊維を溶液中に得た。この溶液を実施
例１と同じメンブランフィルタでろ過し、Ｎｉ繊維を分
離した。得られたＮｉ繊維は，繊維径約０．０５μｍで
繊維長約８μｍであり、凝集は全く見られなかった。
板を用いて、このアルミニウム板を実施例１と同様に脱
脂、洗浄した後、１０℃のシュウ酸０．５ｗｔ％の電解
液に浸漬した。アルミニウム板をこの電解溶液中で直流
３Ａ／ｄｍ2の電流密度で陽極で１０分間通電してその
表面に多孔質陽極酸化皮膜を形成した後、リン酸５ｗｔ
％水溶液に２０℃で１０分間浸漬し、微細孔を広げるポ
アワイドニング処理を行った。この条件下で形成された
皮膜の膜厚は約９μｍであった。次いで、このアルミニ
ウム板を水洗した後、スルファミン酸ニッケル４０ｗｔ
％、ホウ酸３０ｗｔ％からなる溶液を水酸化ニッケルで
ｐＨ４に調整した４０℃の溶液に浸漬し、直流３Ａ／ｄ
ｍ2の電流密度で陰極で１５分間通電してＮｉめっき処
理した。この条件下で形成されたＮｉめっき膜は陽極酸
化皮膜の微細孔を充填するだけで、酸化皮膜の表面はＮ
ｉめっき膜で覆われていなかった。続いて、実施例１と
同様に、このアルミニウム板をＮａＯＨ水溶液に浸漬し
て表面の陽極酸化皮膜を溶解させ、酸化皮膜の微細孔を
充填していたＮｉ繊維を溶液中に得た。この溶液を実施
例１と同じメンブランフィルタでろ過し、Ｎｉ繊維を分
離した。得られたＮｉ繊維は，繊維径約０．０５μｍで
繊維長約８μｍであり、凝集は全く見られなかった。
【００１６】＜比較例＞実施例１〜３の金属繊維の代わ
りに平均粒径０．０２μｍのＩＴＯ微粉末を比較例とし
た。
りに平均粒径０．０２μｍのＩＴＯ微粉末を比較例とし
た。
【００１７】＜塗料化及び塗膜特性＞実施例１〜３で得
られた金属繊維及び比較例のＩＴＯ微粉末を、ニトロセ
ルロース２０ｗｔ％、酢酸ブチル９ｗｔ％、酢酸エチル
１８ｗｔ％、ブチルアルコール４ｗｔ％、エチルアルコ
ール４ｗｔ％及びトルエン３５ｗｔ％からなる原料塗料
にそれぞれ１０ｗｔ％の割合で添加してビーズミルを用
いて十分に分散させた。更にこれらの塗料を５番のバー
コータでＰＥＴフィルムに塗布した。乾燥後の塗膜の膜
厚及び塗膜特性を表１に示す。
られた金属繊維及び比較例のＩＴＯ微粉末を、ニトロセ
ルロース２０ｗｔ％、酢酸ブチル９ｗｔ％、酢酸エチル
１８ｗｔ％、ブチルアルコール４ｗｔ％、エチルアルコ
ール４ｗｔ％及びトルエン３５ｗｔ％からなる原料塗料
にそれぞれ１０ｗｔ％の割合で添加してビーズミルを用
いて十分に分散させた。更にこれらの塗料を５番のバー
コータでＰＥＴフィルムに塗布した。乾燥後の塗膜の膜
厚及び塗膜特性を表１に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】なお、塗膜の膜厚は電子マイクロメータＫ
−４０２Ｂ（アンリツ社製）を、表面抵抗値はロレスタ
（三菱油化社製）を、また全光透過率及びヘイズは直読
ヘイズコンピュータＨＧＭ−３Ｄ（スガ試験機社製）を
それぞれ用いて測定した。
−４０２Ｂ（アンリツ社製）を、表面抵抗値はロレスタ
（三菱油化社製）を、また全光透過率及びヘイズは直読
ヘイズコンピュータＨＧＭ−３Ｄ（スガ試験機社製）を
それぞれ用いて測定した。
【００２０】表１から明らかなように、実施例１〜３の
導電性塗料は、比較例の導電性塗料と比較して、塗膜の
膜厚及び全光透過率は同等であるが、ヘイズが小さいた
め透明感があり、更に導電性において著しく優れてい
た。
導電性塗料は、比較例の導電性塗料と比較して、塗膜の
膜厚及び全光透過率は同等であるが、ヘイズが小さいた
め透明感があり、更に導電性において著しく優れてい
た。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、金
属繊維は繊維径が０．０１〜０．３μｍ、繊維長が０．
１〜５０μｍであって繊維径の１０倍以上の超微細な繊
維であるため、この金属繊維を導電性フィラーに用いた
導電性塗料は、導電性フィラーが純粋な金属からなるた
め、少量で塗膜に良好な導電性が付与されるとともに、
導電性フィラーは陽極酸化皮膜の微細孔に相応した極め
て微細な繊維状、針状であるため、塗膜において肉眼で
視認することができない。その結果、本発明の導電性塗
料は、塗膜に良好な電磁波遮蔽性、電波反射性、静電防
止特性に加えて透明性を得ることができる。
属繊維は繊維径が０．０１〜０．３μｍ、繊維長が０．
１〜５０μｍであって繊維径の１０倍以上の超微細な繊
維であるため、この金属繊維を導電性フィラーに用いた
導電性塗料は、導電性フィラーが純粋な金属からなるた
め、少量で塗膜に良好な導電性が付与されるとともに、
導電性フィラーは陽極酸化皮膜の微細孔に相応した極め
て微細な繊維状、針状であるため、塗膜において肉眼で
視認することができない。その結果、本発明の導電性塗
料は、塗膜に良好な電磁波遮蔽性、電波反射性、静電防
止特性に加えて透明性を得ることができる。
【図１】本発明の微細金属繊維の製造を工程順に示す
図。
図。
１０ アルミニウム材 １１ 酸化皮膜 １２ 微細孔 １３ 金属 １４ めっき膜 １５ 微細金属繊維
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年８月２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の微細金属繊維を作製する
には、先ずアルミニウム材に対して電気分解を行う。こ
のアルミニウム材は純粋なアルミニウム材に限らずその
合金を含む。アルミニウム合金としては、Ａｌ−Ｃｕ−
Ｍｇ系、Ａｌ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系の加
工用合金、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｓｉ系、Ａｌ−
Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ
−Ｎｉ−Ｍｇ系の鋳造用合金等が挙げられる。この電気
分解は電解液としてシュウ酸、硫酸、クロム酸水溶液を
用い、この電解液中でアルミニウム材をアノード処理す
ることにより行われる。これにより、図１（ａ）及び
（ｂ）に示すように、素地であるアルミニウム材１０の
表面には多孔質酸化皮膜１１（Ａｌ2Ｏ3）が形成され
る。
には、先ずアルミニウム材に対して電気分解を行う。こ
のアルミニウム材は純粋なアルミニウム材に限らずその
合金を含む。アルミニウム合金としては、Ａｌ−Ｃｕ−
Ｍｇ系、Ａｌ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系の加
工用合金、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｓｉ系、Ａｌ−
Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ
−Ｎｉ−Ｍｇ系の鋳造用合金等が挙げられる。この電気
分解は電解液としてシュウ酸、硫酸、クロム酸水溶液を
用い、この電解液中でアルミニウム材をアノード処理す
ることにより行われる。これにより、図１（ａ）及び
（ｂ）に示すように、素地であるアルミニウム材１０の
表面には多孔質酸化皮膜１１（Ａｌ2Ｏ3）が形成され
る。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】繊維長を均一にするために、図１（ｃ）に
示すように微細孔１２の深部までめっき金属１３で充填
し、かつ酸化皮膜１１の表面全体をめっき膜１４で被覆
するようにめっき処理する。無電解めっきの場合には酸
化皮膜表面にもめっき膜が析出するので、図１（ｄ）に
示すようにめっき膜１４のみを硝酸水溶液などで溶解除
去することが好ましい。酸化皮膜１１のみをＮａＯＨ，
ＫＯＨ，ＨＣｌ，Ｈ3ＰＯ4等の水溶液で溶解することに
より、図１（ｅ）に示すように微細な金属繊維１５がア
ルミニウム材１０から分離する。この水溶液中の微細金
属繊維１５は、金属繊維１５のサイズより小さな孔を有
するメンブランフィルタなどで溶液から濾別され、十分
に溶液を除去して得られる。
示すように微細孔１２の深部までめっき金属１３で充填
し、かつ酸化皮膜１１の表面全体をめっき膜１４で被覆
するようにめっき処理する。無電解めっきの場合には酸
化皮膜表面にもめっき膜が析出するので、図１（ｄ）に
示すようにめっき膜１４のみを硝酸水溶液などで溶解除
去することが好ましい。酸化皮膜１１のみをＮａＯＨ，
ＫＯＨ，ＨＣｌ，Ｈ3ＰＯ4等の水溶液で溶解することに
より、図１（ｅ）に示すように微細な金属繊維１５がア
ルミニウム材１０から分離する。この水溶液中の微細金
属繊維１５は、金属繊維１５のサイズより小さな孔を有
するメンブランフィルタなどで溶液から濾別され、十分
に溶液を除去して得られる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 9/00 Ｈ０５Ｋ 9/00 Ｗ
Claims (4)
- 【請求項１】 繊維径が０．０１〜０．３μｍ、繊維長
が０．１〜５０μｍであって前記繊維径の１０倍以上で
ある微細金属繊維。 - 【請求項２】 アルミニウム材(10)を陽極酸化してその
表面に微細孔(12)を有する多孔質酸化皮膜(11)を形成
し、 前記酸化皮膜(11)を無電解めっき処理又は電気めっき処
理してその微細孔(12)に金属(13)を充填し、 前記めっき処理した酸化皮膜(11)を溶解して微細金属繊
維(15)を前記アルミニウム材(10)から分離し、 前記酸化皮膜を溶解した溶液中の微細金属繊維(15)を固
液分離して得る微細金属繊維の製法。 - 【請求項３】 金属(13)がＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｃ
ｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｐｂ又はＳｎ−Ｐｂのいずれか
である請求項２記載の微細金属繊維の製法。 - 【請求項４】 請求項１記載の微細金属繊維を導電性フ
ィラーとして含む導電性塗料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14552596A JPH09324324A (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 微細金属繊維及びその製法並びに該繊維を用いた導電性塗料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14552596A JPH09324324A (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 微細金属繊維及びその製法並びに該繊維を用いた導電性塗料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09324324A true JPH09324324A (ja) | 1997-12-16 |
Family
ID=15387242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14552596A Withdrawn JPH09324324A (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 微細金属繊維及びその製法並びに該繊維を用いた導電性塗料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09324324A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004238503A (ja) * | 2003-02-06 | 2004-08-26 | Mitsubishi Materials Corp | 金属ナノ繊維含有組成物およびその用途 |
| JP2005317395A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Mitsubishi Materials Corp | 金属ナノワイヤー含有導電性材料およびその用途 |
| US7045219B2 (en) * | 2000-12-13 | 2006-05-16 | N.V. Bekaert S.A. | Short metal fibers |
| JP2010121040A (ja) * | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 透明導電被膜形成用コーティング剤組成物及び被塗装物品 |
| US8865027B2 (en) | 2005-08-12 | 2014-10-21 | Cambrios Technologies Corporation | Nanowires-based transparent conductors |
| KR20160017063A (ko) | 2013-06-07 | 2016-02-15 | 세이코 피엠씨 가부시키가이샤 | 금속 나노 와이어 함유 조성물 |
| US9534124B2 (en) | 2010-02-05 | 2017-01-03 | Cam Holding Corporation | Photosensitive ink compositions and transparent conductors and method of using the same |
| KR20190086530A (ko) | 2016-12-20 | 2019-07-22 | 세이코 피엠씨 가부시키가이샤 | 내후성 향상제, 금속 나노 와이어층 피복용 수지 조성물 및 금속 나노 와이어 함유 적층체 |
| US10749048B2 (en) | 2006-10-12 | 2020-08-18 | Cambrios Film Solutions Corporation | Nanowire-based transparent conductors and applications thereof |
-
1996
- 1996-06-07 JP JP14552596A patent/JPH09324324A/ja not_active Withdrawn
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7045219B2 (en) * | 2000-12-13 | 2006-05-16 | N.V. Bekaert S.A. | Short metal fibers |
| JP4556204B2 (ja) * | 2003-02-06 | 2010-10-06 | 三菱マテリアル株式会社 | 金属ナノ繊維含有組成物およびその用途 |
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| JP4524745B2 (ja) * | 2004-04-28 | 2010-08-18 | 三菱マテリアル株式会社 | 金属ナノワイヤー含有導電性材料およびその用途 |
| US9899123B2 (en) | 2005-08-12 | 2018-02-20 | Jonathan S. Alden | Nanowires-based transparent conductors |
| US8865027B2 (en) | 2005-08-12 | 2014-10-21 | Cambrios Technologies Corporation | Nanowires-based transparent conductors |
| US10749048B2 (en) | 2006-10-12 | 2020-08-18 | Cambrios Film Solutions Corporation | Nanowire-based transparent conductors and applications thereof |
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| KR20160017063A (ko) | 2013-06-07 | 2016-02-15 | 세이코 피엠씨 가부시키가이샤 | 금속 나노 와이어 함유 조성물 |
| KR20190086530A (ko) | 2016-12-20 | 2019-07-22 | 세이코 피엠씨 가부시키가이샤 | 내후성 향상제, 금속 나노 와이어층 피복용 수지 조성물 및 금속 나노 와이어 함유 적층체 |
| US11400693B2 (en) | 2016-12-20 | 2022-08-02 | Seiko Pmc Corporation | Weather resistance improver, resin composition for coating metal-nanowire layer, and metal nanowire-containing laminate |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030902 |