JPH11157816A - 金属被覆された球状ガラス状炭素 - Google Patents

金属被覆された球状ガラス状炭素

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JPH11157816A
JPH11157816A JP9336648A JP33664897A JPH11157816A JP H11157816 A JPH11157816 A JP H11157816A JP 9336648 A JP9336648 A JP 9336648A JP 33664897 A JP33664897 A JP 33664897A JP H11157816 A JPH11157816 A JP H11157816A
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metal
spherical
coating
carbon
graphite
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JP9336648A
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Toshio Enami
俊夫 江南
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Unitika Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/10Coating or impregnating
    • C04B20/12Multiple coating or impregnating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/90Electrical properties
    • C04B2111/94Electrically conducting materials

Abstract

(57)【要約】 【課題】 導電性、密着性等の優れた導電性フィラーと
して好適の金属被覆された球状炭素を提供する。 【解決手段】 平均粒径が0.5〜1000μmの球状
ガラス状炭素の表面が黒鉛で被覆され、さらにその外表
面が金属で被覆されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電ゴム、導電性
ガスケット、導電性ペースト、EMIシールド、異方導
電膜または電子接点等の導電性フィラーなどとして用い
られる金属被覆球状ガラス状炭素に関するものである。
【0002】
【従来の技術】導電ゴム、導電性ガスケット、導電性ペ
ースト、EMIシールド、異方導電膜または電子接点等
に用いられる導電性フィラーとしては、古くは金、銀、
銅、ニッケル、白金、スズ、亜鉛などの導電性を有する
球状金属粒子や金属繊維、特開昭61-51060号公報記載の
熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂などの合成樹脂粒子表面に
金属被覆した粒子、特開平2-85371 号公報記載の熱硬化
性樹脂粉末を500℃以下で部分炭化して表面に金属被
覆した粒子、またはタール、ピッチを出発原料とするカ
ーボンブラックなどの人造黒鉛粒子やその金属被覆粒子
が知られている。また、最近のものとしては特開平2-24
5840号公報記載の方法で得られる炭素粒子、つまり、ガ
ラス状炭素粒子、またはそのガラス状炭素粒子表面を金
属被覆した粒子が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これらの粒子のうち、
金属粒子や金属繊維は導電性が高く、導電不良などの問
題が無く、その需要は大きいが、その比重は大きいの
で、樹脂中に必要量を混入・分散させると、樹脂組成物
全体の比重が増大し、樹脂そのものの特性を劣化させる
問題があった。また、タール、ピッチを出発原料とする
カーボンブラックなどの人造黒鉛粒子は、比重は軽く、
しかも少量で導電性を付与できる特長を有しているが、
金属粒子や金属繊維と同等の導電性を付与することは困
難であった。そこで、軽量であって、しかも高導電性を
有する粒子として、熱硬化性樹脂粉末を部分炭化して表
面に金属被覆した粒子や、合成樹脂粒子表面に金属被覆
した粒子が用いられるようになったが、これらは芯部が
非導電性であるため、その導電性が10-1〜10-3Ω・
cm程度に留まり、導電性に限界がある上、樹脂と混合
する際に金属被膜の剥離などの問題があった。
【0004】一方、黒鉛粒子やガラス状炭素粒子の表面
を金属被覆した粒子は、合成樹脂を芯部、金属を鞘部と
する粒子などと比較して、芯部も導電性を有するため、
金属被覆のためのめっき不良、金属剥離による導通不良
がないなどの特長を有する。さらに、ガラス状炭素粒子
表面を金属被覆した粒子は、その比重が2〜3であって
他材料と比較して軽量であり、しかも硬質であって、粒
子変形がなく、球状の形態を安定させるのに効果があっ
た。
【0005】しかし、ガラス状カーボン製球状粒子の表
面に金、銀、銅、ニッケル等のめっきを施した金属被覆
球状炭素は、導電フィラーとして導電ゴム、導電ペース
ト等に用いた場合、金属被覆球状粒子同士を接触させた
ときに接触点が硬く、全く変形しないため、接触面積が
狭く、十分な導電性が得られないという問題があった。
また、ガラス状カーボンの表面は化学的に不活性であ
り、金属被膜との密着性が良好ではないため、金属被膜
が割れ易く、さらに剥離し易いという問題があった。
【0006】本発明は、かかる現状に鑑み、導電性、密
着性等の優れた導電性フィラーとして好適の金属被覆さ
れた球状炭素の提供を目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記目的を
達成するために、鋭意研究を重ねた結果、ガラス状カー
ボン製球状粒子の表面を軟質で多孔質の黒鉛を被覆する
ことにより、上記の問題が解決することを見いだして、
本発明に到達した。すなわち、本発明の金属被覆された
球状炭素は、平均粒径が0.5〜1000μmの球状ガ
ラス状炭素の表面が黒鉛で被覆され、さらにその外表面
が金属で被覆されていることを特徴とするものである。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の金属被覆された球状炭素
は、球状ガラス状炭素の表面が黒鉛で被覆され、さらに
その外表面が金属で被覆されているものである。上記の
球状ガラス状炭素の平均粒径は0.5〜1000μmで
あって、望ましくは1〜100μmである。球状ガラス
状炭素の平均粒径が0.5μm未満の場合には、金属被
覆のためのめっきをおこなう際に粒子間の密着が生じ易
く、さらに、金属の被覆量が多くなり、比重が大きくな
る。また、球状ガラス状炭素の平均粒径が1000μm
より大きい場合には、混練機で樹脂、ゴム等と練る時に
表面からの金属剥離が起こりやすくなる。
【0009】上記の球状ガラス状炭素の表面を黒鉛で被
覆した球状炭素の製造方法としては、各種の製造方法が
採用されるが、特にフェノール樹脂、フラン樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂などの一般的に不活性ガス雰囲気下
で炭素化焼成したときにガラス状炭素となる熱硬化性樹
脂球状粒子の表面に炭素化焼成したときに黒鉛となる石
油コークス、石炭ピッチコークス、ポリ塩化ビニル、
3,5−ジメチルフェノールホルムアルデヒド樹脂など
の微粒子を被覆して炭素化焼成する方法が好適である。
【0010】上記の熱硬化性樹脂球状粒子は、エマルジ
ョン重合などにより得られる0.5〜1000μmの球
状粒子であり、この上に被覆する微粒子は、前記球状粒
子より小さいものである。前記熱硬化性樹脂球状粒子に
前記微粒子を被覆する方法としては、例えば、大きい剪
断力等を加えることができる混合機を用いて混合するこ
とにより、まず球状粒子表面に微粒子を付着させ、さら
に混合を継続することにより、微粒子を連続した被膜状
に変化させて、被膜状の微粒子で被覆された熱硬化性樹
脂球状粒子とすることができる。使用する混合機は、必
ずしも同一のものを連続して使用しなくてよく、取りか
えて使用することができる。炭素化焼成する方法として
は、まず予め酸化性雰囲気下で250〜350℃の条件
下で加熱して熱安定化しておき、次いで不活性雰囲気下
で800〜1000℃まで昇温、加熱して炭素化し、さ
らに不活性雰囲気下で2000〜3000℃まで昇温、
加熱して黒鉛化することが望ましい。
【0011】本発明の金属被覆された球状炭素は、上記
のようにして得られた黒鉛被覆球状ガラス状炭素の外表
面がさらに金属で被覆されているものであるが、この金
属被覆に使用される金属としては、金、銀、銅、ニッケ
ル、クロム、白金、スズ、亜鉛等が挙げられる。これら
は用途に応じて適宜選択して使用される。また、被覆す
る金属の被覆量は金属被覆後の全重量の10〜80%、
特に20〜60%が好適である。金属の被覆量が10%
未満の場合には、完全に球状炭素を被覆することができ
ず、導電性が不足するおそれがある。また、金属の被覆
量が80%より大きい場合には、金属被覆された球状炭
素の比重が過度に大きくなってしまうおそれがある。
【0012】金属被覆方法としては、電解めっき、無電
解めっきなどが採用されるが、特に無電解めっきが好適
である。また、無電解めっきにより金属被覆をした上
に、さらに同種または異種の金属を無電解めっきまたは
電解めっきをすることも可能であり、これにより各種の
用途に使用することのできる機能的に変化のある金属被
覆をすることが可能である。特に、高価で、高品質の金
属である金・銀等については、金めっきの下地として
銀、銅、ニッケル等を、また、銀めっきの下地として
銅、ニッケル等を施すと、経済的に高品質の金属被覆を
施すことができる。この場合も全体の金属被覆量が10
〜80%になるようにすることが望ましい。
【0013】本発明の金属被覆を有する球状炭素におい
ては、ガラス状球状炭素の表層が黒鉛で覆われており、
この黒鉛はガラス状球状炭素とは親和性があってガラス
状球状炭素との密着性に優れているのみならず、ガラス
状球状炭素よりはるかに多孔質で軟らかいため、金属被
膜との密着性も優れており、金属被覆の割れや剥離が発
生しにくいという利点を有し、しかも、金属被覆球状炭
素を導電フィラーとして導電ゴム、導電ペースト等に用
いた場合、金属被覆球状炭素同士が接触したとき鞘部の
黒鉛層がまず変形し、これに伴って金属被膜層が変形す
るため金属被覆球状炭素同士の接触面積が増え、導電性
が良好となる。芯部のガラス状カーボンは硬くて変形し
ないため、球状の形態を安定させるのに効果がある。
【0014】
【実施例】実施例1 球状ガラス状炭素の表面が黒鉛で被覆されている市販の
球状炭素(日本カーボン製 PC−1020(平均粒径
10μm・2000℃焼成品)12gをSnCl2
5g/L、HCl 10mL/Lを含む水溶液に分散
し、次いでPdCl2 0.5g/L、HCl 10m
L/Lを含む水溶液に分散してSn/Pd触媒化を施し
たものを表1に示す無電解ニッケルめっき浴に入れ、攪
拌しながら液温70℃、pH6.5(アンモニア水で調
整)の条件で無電解ニッケルめっき処理した。
【0015】
【表1】
【0016】無電解めっき処理後、ニッケルイオンは完
全に還元されており、無電解メッキ処理後の重量は20
gであった。これはニッケルの被覆量が全重量の40重
量%に相当する。断面積が2cm2 の絶縁性の円筒セルの
下端に断面積が2cm2 の電極をおいて下方への逸脱を防
ぐように塞ぎ、上方より円筒セル内に試料20gを入
れ、上方から断面積が2cm2 の電極ではさみ、試料を5
0kg/cm2 の圧力でプレスして抵抗値を測定し、電極
間の試料の厚さから体積抵抗に換算した結果、表2に示
すように、1.5×10-3Ω・cmであった。また、−4
0℃で1時間、80℃で1時間のヒートショック処理を
1サイクルとして5サイクルのヒートショック処理を繰
返して金属被覆の割れ・剥離を観察した。その総合結果
は表2に示すように良好であった。
【0017】
【表2】
【0018】実施例2 実施例1で使用したものと同様の球状炭素(日本カーボ
ン製MC−1020(平均粒径10μm・2000℃焼
成品))10gに実施例1と同様にSn/Pd触媒化を
施し、表3に示す無電解銅めっき浴に入れ、液温30
℃、pH12.8(NaOHで調整)で無電解めっきに
よる銅被覆を行なった。
【0019】
【表3】
【0020】無電解メッキ処理後の重量は20gであっ
た。これは銅の被覆量が全重量の50重量%に相当す
る。実施例1と同様にして体積抵抗を求めた結果は、表
2に示すように1.2×10-4Ω・cmであった。ま
た、実施例1と同様にしておこなったヒートショック試
験の結果も表2に示すように良好であった。
【0021】実施例3 実施例1で使用したものと同様の球状ガラス状炭素を乾
式の精密分級機で分級して、平均粒径10μm、粒径範
囲7.5〜12.5μm(レーザー法で測定:面積法で
算出した)の球状炭素を選び、この12gを実施例1と
同様にSn/Pd触媒化を施し、表4に示す無電解めっ
き浴に入れ、25℃で37%ホルマリン50mLを滴下
して無電解めっきによる銀被覆を行なった。
【0022】
【表4】
【0023】無電解メッキ処理後の重量は20gであっ
た。これは銀の被覆量が全重量の40重量%に相当す
る。実施例1と同様に体積抵抗を求めた結果は、表2に
示すように7.5×10-5Ω・cmであった。また、実
施例1と同様におこなったヒートショック試験の結果は
表2に示すように、良好であった。
【0024】実施例4 実施例3と同様にして銀被覆球状炭素を得た後、そのう
ちの18gを表5で示す無電解めっき浴に入れ、70℃
で無電解めっきによる金被覆を行なった。
【0025】
【表5】
【0026】無電解メッキ処理後の重量は20gであっ
た。これは金の被覆量が全重量の10重量%に相当す
る。実施例1と同様にして体積抵抗を求めた結果は、表
2に示すように2.1×10-5Ω・cmであった。ま
た、実施例1と同様にしておこなったヒートショック試
験の結果は表2に示すように良好であった。
【0027】実施例5 実施例1と同様にしてニッケル被覆球状炭素を得た後、
そのうちの18gを表6で示す無電解めっき浴に入れ、
実施例3と同様にして25℃で無電解めっきによる銀被
覆を行なった。
【0028】
【表6】
【0029】無電解メッキ処理後の重量は20gであっ
た。これは銀の被覆量が全重量の10重量%に相当す
る。実施例1と同様に体積抵抗を求めた結果、7.5×
10-5Ω・cmであった。また、実施例と同様にヒート
ショック試験をおこなった結果を表2に示す。
【0030】比較例1〜5 球状炭素としてガラス状カーボンだけからなる平均粒径
10μmの球状炭素を使用した以外は、実施例1〜5と
それぞれ同様にして、無電解めっきによる金属被覆をそ
れぞれ行なった。比較例1〜5の体積抵抗およびヒート
ショック試験の結果は表2に示すように劣るものであっ
た。以上の結果より、本発明の金属被覆を有する球状炭
素材料は導電性、金属の密着性に優れ、優れた導電性フ
ィラーとして使用することができることが確認された。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、球状炭素の表層が軟質
で多孔質の黒鉛で覆われているため、金属被覆球状炭素
を導電フィラーとして導電ゴム、導電ペースト等に用い
た場合、導電性が従来の粒子と比較して良好となる上、
粒子形状を保持し、ガラス状炭素単体と比較して金属被
覆の密着性が良好であり、金属被覆の割れや剥離が発生
しにくいなどの利点を有する金属被覆された球状炭素を
提供することが可能となった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01B 1/00 H01B 1/00 C 1/24 1/24 A

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平均粒径が0.5〜1000μmの球状
    ガラス状炭素の表面が黒鉛で被覆され、さらにその外表
    面が金属で被覆されていることを特徴とする金属被覆さ
    れた球状ガラス状炭素。
JP9336648A 1997-11-21 1997-11-21 金属被覆された球状ガラス状炭素 Pending JPH11157816A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004089821A1 (ja) * 2003-04-07 2004-10-21 Mitsubishi Chemical Corporation 炭素粒子およびその製造方法
JP2005120284A (ja) * 2003-10-17 2005-05-12 Toda Kogyo Corp 黒色複合粒子粉末及び該黒色複合粒子粉末を含有する塗料及び樹脂組成物
JP2007027111A (ja) * 2005-07-12 2007-02-01 Sulzer Metco (Canada) Inc 高性能導電性充填剤およびそれから製造した導電性ポリマー
JP2007188727A (ja) * 2006-01-12 2007-07-26 Sekisui Chem Co Ltd 導電性粒子、異方性導電材料及び導電接続構造体
WO2010093035A1 (ja) * 2009-02-16 2010-08-19 株式会社村田製作所 導電性樹脂組成物、それを用いた電子部品の製造方法、接合方法、接合構造、および電子部品
US9184437B2 (en) 2000-10-25 2015-11-10 Hydro-Quebec Potato-shaped graphite particles with low impurity rate at the surface, method for preparing the same

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9184437B2 (en) 2000-10-25 2015-11-10 Hydro-Quebec Potato-shaped graphite particles with low impurity rate at the surface, method for preparing the same
US9312537B2 (en) 2000-10-25 2016-04-12 Hydro-Quebec Potato-shaped graphite particles with low impurity rate at the surface, method for preparing the same
US9412999B2 (en) 2000-10-25 2016-08-09 Hydro-Quebec Potato-shaped graphite particles with low impurity rate at the surface, method for preparing the same
US9444092B2 (en) 2000-10-25 2016-09-13 Hydro-Quebec Potato-shaped graphite particles with low impurity rate at the surface, method for preparing the same
US9508983B2 (en) 2000-10-25 2016-11-29 Hydro-Quebec Potatolike shaped graphite particles with low impurity rate at the surface, process for preparing same
WO2004089821A1 (ja) * 2003-04-07 2004-10-21 Mitsubishi Chemical Corporation 炭素粒子およびその製造方法
JP2005120284A (ja) * 2003-10-17 2005-05-12 Toda Kogyo Corp 黒色複合粒子粉末及び該黒色複合粒子粉末を含有する塗料及び樹脂組成物
JP2007027111A (ja) * 2005-07-12 2007-02-01 Sulzer Metco (Canada) Inc 高性能導電性充填剤およびそれから製造した導電性ポリマー
JP2007188727A (ja) * 2006-01-12 2007-07-26 Sekisui Chem Co Ltd 導電性粒子、異方性導電材料及び導電接続構造体
WO2010093035A1 (ja) * 2009-02-16 2010-08-19 株式会社村田製作所 導電性樹脂組成物、それを用いた電子部品の製造方法、接合方法、接合構造、および電子部品
JP5561174B2 (ja) * 2009-02-16 2014-07-30 株式会社村田製作所 導電性樹脂組成物、それを用いた電子部品の製造方法、接合方法、接合構造、および電子部品
US9491868B2 (en) 2009-02-16 2016-11-08 Murata Manufacturing Co., Ltd. Conductive resin composition, method for manufacturing electronic component using same, bonding method, bonding structure, and electronic component

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