JPS5833273B2 - 導電性塗料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は導電性塗料に関する。

さらに詳しくは、金属蒸着層の片面または両面が樹脂層
で被覆されてなる分散性の良好な扁平状の金属粉を導電
体として配合してなる、導電性、密着性などにすぐれた
導電性塗料に関する。

従来、銀、金、白金などの金属粉を導電体として用いた
導電性塗料が多用されている。

かかる導電性塗料の導電機構については基本的に樹脂中
に分散された金属粉間の接触によるものと考えられてい
るが、従来使用されている金属粉は主として機械的粉砕
法、アトマイズ法、電解法、化学還元法などによってえ
られるリン片状、球状、針状、樹枝状などの形状の金属
粉であるため、金属粉の相互接触による良好な導電性か
えられるように樹脂中で扁平状にかつ並列的に分散する
ことがむずかしく、それゆえ導電性の良好なものをえよ
うと思えば多量の金属粉を配合しなければならなかった
。

しかし金属粉を多量に配合したばあいは導電性塗料の材
質が劣化して脆くなり、かつ密着性が低下するなどの弊
害を生じる。

また前記の方法でえられる金属粉を機械的粉砕法によっ
てさらに微粉砕するばあいに、金属粉の凝集防止もかね
て偏光性長鎖脂肪族化合物あるいはステアリン酸などを
減摩剤として使用するが、該減摩剤は金属粉表面に一部
吸着さへ吸着された減摩剤は粉砕後の洗浄によって除去
することができないために、かかる金属粉を導電体とし
て用いるばあいにえられる導電性塗料の密着性などに悪
影響を与える。

しかるに本発明者らは種々研究を重ねた結果、金属蒸着
層の片面または両面が樹脂層で被覆されており、かつ該
樹脂層が溶剤に溶解して導電性塗料の成分となりうるご
とき金属粉を導電体として用いるときは前記欠点をすべ
て排除しうる事実を見出し、本発明を完成するにいたっ
た。

すなわち本発明は、導電性塗料における導電体として、
金属蒸着層の片面または両面がコーティング樹脂層で被
覆されてなる構成の金属箔の扁平状の破砕小片であって
、前記コーティング樹脂層が導電性塗料の溶剤に溶解し
て導電性塗料の成分となりうる金属粉を配合してなるこ
とを特徴とする導電性塗料に関する。

本発明に用いる金属粉は、ベースフィルム上に要すれば
離型層を介して樹脂をコーティングし、ついでその上に
金属を蒸着して樹脂層および金属蒸着層からなる金属箔
を形成したのち該金属箔をベースフィルムから剥離して
破砕するか、または金属蒸着層上にさらに樹脂をコーテ
ィングして金属蒸着層の上下両面に樹脂層を有する金属
箔を形成したのち同様にベースフィルムから剥離して破
砕することによってえられるものである。

しかしてベースフィルムは金属箔を形成するための支持
体としての役目を果し、かつコーティングされる樹脂に
対して不活性なフィルムであればよく、たとえばポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリエステル、セロハンなど
のフィルム類が好適に用いられる。

また離型層は金属箔の剥離処理をより容易ならしめるた
めに要すればベースフィルム上に設けられるものである
から、剥離性にすぐれかつコーティング樹脂に対して不
活性な、たとえば熱硬化性シリコーン樹脂などの塗布層
が好ましい。

これらのベースフィルムまたは離型層上にコーティング
される樹脂は、導電性塗料液を調製する際に使用される
溶剤に溶解して該塗料液などの成分となりうる樹脂、す
なわち該塗料液を組成する樹脂と同一の樹脂かまたはか
かる樹脂と相溶性があり溶解して成分となっても該塗料
液の緒特性を低下させないような樹脂が好ましく、たと
えばポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ニトロセルロー
ス、酢酸セルロース、エチルセルロース、ポリビニルア
ルコール、カゼイン、ゼラチン、酢酸ビニル 塩化ビニ
ル共重合樹脂、ブチラール樹脂、アクリル樹脂、ポリア
ミド樹脂などの水または有機溶剤に可能な樹脂の単独ま
たはブレンド物があげられる。

かかる樹脂はロールコーティング法、グラビアコーティ
ング法、リバースロールコーティング法などのコーティ
ング方法により乾燥時重量が０．２〜５ｇ／ｍ程度にな
るようにコーティングすることが好ましい。

すなわち前記コーティング方法によりコーティングする
ときはきわめて均一な樹脂層が容易に形成され、しかも
０．２〜５９／ｒｒｌ程度にコーティングするときはベ
ースフィルムからの剥離性が良好であり、かつ導電性に
すぐれた導電性塗料をうろことができるからである。

しかしてかかるコーティング方法以外の方法により０．
２，９／、１未満の樹脂層を形成するばあいは均一な樹
脂層かえられがたく、とくにベースフィルムからの剥離
性が低下するなどの弊害を生じ、一方５ｇ／７７＋″以
上の樹脂層を形成するばあいは蒸着される金属の量に比
べて樹脂の量が多すぎるためにえられる金属粉を導電体
として配合しても導電性の良好な導電性塗料かえられな
いなどの弊害を生じるので、いずれのばあいも好ましく
ない。

なお、ベースフィルム上に先に金属を蒸着し、その上に
樹脂層を設けて金属箔を形成するときは該金属箔がベー
スフィルムより剥離しにくいので一般にはさける方が好
ましいが、たとえばベースフィルムとしてポリエチレン
やポリプロピレンなどの剥離性の良好なフィルムを使用
するばあいには、先に金属を蒸着しその上に樹脂層を設
けて金属箔を形成することもできる。

また金属蒸着層は周期律表の第１族、第３族および第８
族に属するアルミニウム、ニッケル、銅、金、白金、パ
ラジウムなどの金属、またはこれらの金属の合金もしく
は酸化物などを、真空蒸着、スパッタリング、イオンブ
レーティングなどの通常の乾式メッキ法によって前記樹
脂層上に蒸着せしめて形成したものであって、通常その
層厚が０．０２〜５μ程度になるように形成することが
好ましい。

もしその層厚が０．０２μ未満のばあいは樹脂層の量に
比べて蒸着金属の量が少なすぎるためにえられる金属粉
を導電体として配合しても導電性の良好な導電性塗料な
どかえられず、一方層厚が５μよりも大きいばあいは多
量の金属を用いる割には導電性が向上しないので不経済
であり、しかも厚すぎるためにえられる金属粉を配合し
て導電性塗料液を調製する際に混練するだけではさらに
微粉砕されがたくなるなどの弊害を生じるので、いずれ
のばあいも好ましくない。

なお前述のごとき乾式メッキ法はもとより当業者には明
らかであるので個々の説明を省略し、ここではもつとも
利用頻度の高い真空蒸着法についてごく簡単に説明する
程度に止めおく。

すなわち真空蒸着法によって金属を蒸着するばあいは真
空度を１０−４〜１ｏ−６ト一ル程度に調節し、蒸発源
温度を前述のごとき金属などを蒸着するばあいは１００
０〜２０００℃程度に調節して発生する金属蒸気を連続
移動する前記樹脂層を形成したベースフィルムの該樹脂
層表面に耐着させればよく、金属蒸着層の厚さは蒸発源
温度または該ベースフィルムの移動速度を変化させるこ
とによって容易に調節できる。

かくしてベースフィルム上に樹脂層と金属蒸着層とから
なる金属箔を形成せしめ、ついでベースフィルムから該
金属箔を剥離して破砕することにより目的とする金属粉
かえられるが、蒸着金属がたとえば銅や銀などのように
空気酸化されやすいものであるときは製造工程中（とく
に破砕工程中）、あるいは金属粉の保存中に酸化されな
いように金属蒸着層上にさらに前記樹脂層と同様の樹脂
層を設けて、金属蒸着層の上下両面に樹脂層を有する金
属箔を形成することが好ましい。

この金属蒸着層上の樹脂層の厚さは、金属蒸着層下面の
樹脂層の厚さに応じて種々変化するが、良好な導電性を
うるためには上下両樹脂層の層厚の合計が前述のごと＜
０．０２〜５ｇ／７ｙＬ″の範囲内になるようにするこ
とが好ましい。

これらの金属箔をベースフィルムから卯離する方法につ
いてはとくに制限はなく、たとえば金属箔−ベースフィ
ルム一体構造物を延伸することにより剥離しやすくシ、
金属箔を機械的にかきおとす方法などで簡単に行なうこ
とができる。

また剥離した金属箔片を破砕する方法についてもとくに
制限はなく、たとえばハンマーミル、ボールミル、ニー
ダ−などを使用した機械的破砕方法によって容易に目的
とする金属粉かえられる。

なお破砕に際してはえられる金属粉の平均的な長さおよ
び巾（以下、単に平均粒度という）が５μ以下になるよ
うに破砕することが好ましく、それ以上の平均粒度のば
あいは金属粉を配合混練して導電性塗料液を調製する際
に超微粉化するのに比較的長時間を要するなどの弊害を
生じる傾向がある。

以上のごとくしてえられる本発明の金属粉を導電体とし
て用いて導電性塗料などをうるときはつぎのような顕著
な効果を奏する。

すなわち本発明の金属粉は金属蒸着層の片面または両面
が樹脂層で被覆された扁平状のものであって、かつ導電
体として配合するときに該樹脂層が溶剤に溶解するため
、該金属蒸着層が導電性塗料液中で遊離し、遊離した脆
い金属蒸着層は導電性塗料液調製時の混練操作中にさら
に微破砕され、容易に約１μ以下の扁平状の超微粉とな
って塗料液中に良好に分散される。

しかして従来の金属粉を用いるばあいのように塗膜の密
着性に悪影響を与える減摩剤を用いて超微粉砕する必要
がまったくなく、かつ粉砕時の爆発の危険性もまったく
ない。

しかもかかる超微粉を含有した導電性塗料液は印刷特性
、塗布特性、ハンダづけ特性などがきわめてすぐれてお
り、粒度の犬なる金属粉を導電体とする導電性塗料液を
用いるばあいに生じるスキージングなどの問題を完全に
解決しうる。

また超微粉の形状が扁平状であゆがゆえに塗膜中で平面
的に並列しやすく、超微粉相互間の接触状態がきわめて
良好となるため、含有される金属粉の量が少量であって
もすぐれた導電性塗膜などかえられる。

しかして金属粉配合量を減量することによってえられる
塗膜などの材質劣化を防止し、かつ塗膜などの基材に対
する密着性をより一層向上せしめることができる。

それとともに材料費が大巾に低減される利点もある。

また金属蒸着層が前述のごとき乾式メッキ法により形成
されているため、従来の湿式メッキ法で形成するばあい
のように電解液中のイオンなどの影響を受けることがま
ったくない。

したがってえられる純粋の金属蒸着層は導電性の低下を
生じることがない。

またこれらの不純物による後日変化によって導電性が低
下することもまったくない。

さらにかかる金属粉は前述のごとく主として導電性塗料
用の樹脂を用いて樹脂層を形成しているため、溶解した
樹脂は導電性塗料の成分として利用できる。

またかかる金属粉を溶剤のみと混練するときは溶解した
樹脂を成分とする導電性塗料として即利用できる。

このように本発明の金属粉は従来の金属粉のごとき単に
導電体としての役割をはたすのみならず、導電性塗料な
どの組成物そのものとしての役割をはたすまったく新規
な金属粉である。

本発明の金属粉は前述のごとき顕著な効果を奏するので
、該金属粉を導電体とする導電性塗料は電子工業におけ
る電気的シールド、赤外線シールド、無線同波数干渉シ
ールドなど、あるいはプリント回路用導電体、抵抗体、
静電除去などに広範に使用することができる。

つぎに実施例をあげて本発明の導電性塗料を説明する。

実施例 １ メチルメタクリル酸樹脂１５部（重量部、以下同様）を
トルエン７５部と酢酸エチル１０部とからなる混合溶剤
に溶解させたコーティング樹脂溶液を用いて、グラビア
印刷方式により厚さ３０μのポリプロピレンフィルム上
に塗布したのち、温度１００°Ｃの乾燥炉中で１分間乾
燥して１９ ／ ｍ″の樹脂層を形成した。

つぎにこの樹脂層上に真空度１ｘｌＯ’）−ル、蒸発源
温度１４００°Ｃで銀を０．３μの厚さに蒸着した。

かくしてえられた銀箔層−ポリプロピレンフィルム一体
構造物を延伸して銀箔層をベースフィルムから剥離した
のちハンマーミルで破砕して平均粒度５μの銀粉を製造
した。

えられた銀粉３０部を、トルエン７０部と酢酸エチル１
０部とからなる混合溶剤に加え、ボールミルで３時間混
練して導電性塗料液を調製した。

この塗料液をアクリル板に塗布したのち、温度６０°Ｃ
で２時間乾燥して厚さ２μの均一な塗膜を形成し、該塗
膜の比抵抗を測定したところ３Ｘ１０−３Ω−触の良好
な測定結果がえられた。

またゴバン目試験によって密着性を調べたところ１００
／１００の良好な結果かえられた。

実施例 ２ エチルセルロース１０部を酢酸エチル２０部とトルエン
７０部とからなる混合溶剤に溶解させたコーティング樹
脂溶液を用いて、実施例１と同様にして０．６ｇ／ｍ″
の樹脂層を形成し、さらにその上に真空度２Ｘ１０’）
−ル、蒸発源温度１６５００Ｃで銅を０．５μの厚さに
蒸着した。

かくしてえられた銅箔層−ポリプロピレンフィルム一体
構造物を実施例１と同様に剥離、破砕し、粒度５μ以下
の銅粉をえた。

えられた銅粉３０部とブチル化メラミン（固形分５０重
量％）１０部とを、トルエン２０部、酢酸エチル１０部
およびｎ−ブタノール３０部からなる混合溶剤に加え、
ボールミルで５時間混練して導電性塗料を調製した。

この塗料液をフェノール板に塗布したのち温度１３０℃
で２時間乾燥して厚さ２μの均一な塗膜を形成し、実施
例１と同様にして比抵抗および密着性を測定したところ
、比抵抗力３ ｘ １０ ” Ｑ−ｃｒｒｔ、密着性
力１００／／１００という良好な結果かえられた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 導電性塗料における導電体として、金属蒸着層の片
   面または両面がコーティング樹脂層で被覆されてなる構
   成の金属箔の破砕小片であって、前記コーティング樹脂
   層が導電性塗料の溶剤に溶解して導電性塗料の成分とな
   りうる金属粉を配合してなることを特徴とする導電性塗
   料。