JPS5978248A - 金属皮膜を有するマイカの製造方法 - Google Patents

金属皮膜を有するマイカの製造方法

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JPS5978248A
JPS5978248A JP19026482A JP19026482A JPS5978248A JP S5978248 A JPS5978248 A JP S5978248A JP 19026482 A JP19026482 A JP 19026482A JP 19026482 A JP19026482 A JP 19026482A JP S5978248 A JPS5978248 A JP S5978248A
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Yaozo Kumagai
熊谷 八百三
Keiji Nemoto
根本 啓治
Hiroshi Urabe
ト部 啓
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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】 本発明は表面に金属皮膜を有する充填剤に関するもので
ある。
無機系粉体は充填剤として種々の分野、例えばプラスチ
ックの分野において広く使用されているが、導電性がな
いことから、プラスチックに混入した場合、プラスチッ
クに帯電防止性や電磁シールド性を与えることはできな
い。
一方、導電性充填剤としては種々の金属又は合金の粉体
があるが、このものは一般に印刷塗料用顔料として用い
られており、プラスチックに対しては、着色剤となり得
ても、弾性率が低いことから、補強剤として利用するこ
とはできない。また金属粉は、危険物取扱いを受けてお
り、その管理に著しい困難が伴う。
本発明の充填剤は、前記したような従来の充填剤とは異
なるもので、無機系粉体の表面に、化学めっき法により
金属皮膜を形成させたものである。
ある。甘た、従来の無機系粉体とは異なり、導電性を有
していることから、プラスチックに充填することにより
、帯電防止性及び電磁シールド性を有するプラスチック
を得ることができる。
本発明で用いる無機系粉体としては、従来、プラスチッ
クや、塗料、ゴム等に対して増幇剤、着色剤、補強剤な
どの充填剤として適用されているものを用いることがで
き、例えば、マスコノ々イトマイカ、フロピバイトマイ
カ等の板状マイカ鉱物、チタン酸カリウムウィスカ、ウ
オラストナイト、アスベスト、セビオライト等の針状鉱
物の他、シリカ、アルミナ、ガラスフレーク、ガラスフ
レーク々−、カーゼンファイ/々−、シリコンファイノ
ミ−等が挙げられる。本発明においては、無機系粉体に
対する金属皮膜の形成は、化学めっき法により行われる
ので、適用する無機系粉体は、化学めつ本発明において
は、このような無機系粉体に対して、化学めっき処理を
施し、その表面に金属皮膜を形成させるが、この場合、
その化学めっき液としては従来公知の種々のものを採用
することができる。また、めっき液中に対して、無機系
粉体の表面皮膜形成のために添加する金属、としては、
−稗々の金属を挙げることができ、例えば、Nl+Oo
+Ag +A、u +Ou +Pd +I’t +11
.h +R,u +Fe等が挙げられる。また、無機系
粉体の表面に形成させる金属皮膜は、羊独の金属の他、
合金、例えばNi Oo、NI W、NIF e + 
Oo−W + Oo F e等から構成させることもで
きるが、合金皮膜を形成させる場合には、めっき液には
、所望に応じた複数の金属塩を添加すればよいO本発明
により無機系粉体に対して金属皮膜を形成させるには、
従来のめつき処理と同様に、先ず脱脂処理を行った後、
下地処理を行う。この場合30 g/lと塩酸1〜30
 me/ eを含む水溶液を用いて浸せき処理した後、
塩化パラジウム0.1〜Ig//と塩酸1〜10 me
/ /!を含む水溶液を用いて浸せき処理する方法、(
2)堪化ノぐラジウム0.1〜1g/l!と塩酸1〜3
0 ml/ lを含む水溶液を用いて浸せき処理する方
法、(3)塩化、oラジウム0.2〜3g/’1堪化第
−錫10〜40g/l、塩酸100〜200me/ l
を含む水溶液を用いて浸ぜき処理した後、5〜10チの
塩酸水溶液で処理する方法などが採用される。
前記下地処理終了後、無機系粉体に対し、て化学めつき
処理1を施すが、この場合の化学めっき処理は、従来公
知の方法に従って行うととができ、一般的Kf−1、金
属塩、還元剤、錯化剤、緩衝剤、安定剤噌を含むめっき
液が採用される。この場合、還元剤としては、次亜リン
酸す) IJウム、水素化はう素ナトリウム、アミノゼ
ラン、ホルマリン等化学めっき液の代表的組成として、
例えば、金AM塩10〜200g/e、次亜リン酸塩0
.3− 50 g/l、pIl緩衝剤5〜300 g/
l からなるものを挙げることができ、まンモ、好まし
くは、このようなめつき液に対して、さらに補助添加剤
としてグリシン5〜200 g//を添加することがで
きる。また、他のめつき液として、金属塩10〜200
 g/l、カルボン酸塩10〜100g/l!、水酸化
アルカリ10〜60g/7!、炭酸アルカリ5〜50 
g/l、ホル゛マリン10〜200 ml/ lからな
るものでその代表的なめつきできる金属として銅、銀を
挙げることができる。
化学めっき処理は、通常、温度20〜95℃で、粉体表
面に均一な皮膜が形成されるように、掬拌、例えば空気
攪拌を行いながら実施するのが好ましい0 本発明による表面に金属皮膜を有する無機系粉本発明の
表面に金属皮膜を有する無機系粉体は、これをさらに他
の処理、例えば、表面酸化処理や硫化゛処理を施すこと
がてきる。この場合のtM℃化処理は、例えば、酸化性
雰囲気又は空気中で200〜400℃に加熱処理するこ
とにより行うことができるし、また酸化剤水溶液中にお
いて酸化処理することができる。硫化処理は、(jit
化水素やイオウ化合物を用いて行うことができる。表面
酸化処理を行う場合、得られる製品は、金属皮膜がその
酸化程度に応じた着色光沢を示すので、殊に、加飾粉と
して種々の分野に適用される。
本発明の金属皮膜を有する無機系粉体は、これをプラス
チックに対し、10〜70重Jl−%程度添加すること
により、プラスチックに対して、加飾性、電磁シールド
性、帯電防止性、機械的強度を付与することができ、こ
のようなプラスチック組成物実施例1 マイカ及びガラスの平均粒径60メツシユのフレークを
塩化パラジウムの塩酸酸性の水溶液に浸せきして下地処
理を行った。次に、この下地処理されたマイカ粉体を、
次の組成を有するめっき液に投入し、空気攪拌を行いな
がら、温度60〜90℃で、10〜30分間処理した。
メッキ液組成: 硫酸ニッケル・・・・・・・・・・・・・・・・・・3
0g/I!次亜リン酸ナトリウム・・・・・・・・・・
・・10g//クエン酸ナトリウム・・・・・・・・・
・・・・・・10g//pH・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・得られためつき処理物を乾燥して製
品とした。
この製品は、表面にニッケル皮膜を有するもので、その
粉体に対してテスターを当てて導電性を調べ加熱したと
ころ、そのニッケル皮膜は処理温度に応じて光沢ある着
色色調を示しだ。この着色は、ニッケルが酸化したこと
による酸化薄膜の光の干渉によるものと考えられる。次
表に処理温度とニッケル皮膜の色調との関係を示す。
第  1  表 実施例 実施例1において、無機系粉体及びめっき液中の金属化
合物を変える以外は同様にして処理を行い、次の製品を
得る。
表−2 実施例3 1リプロピレンにニッケルめっきした70コバイトマイ
カ(平均粒径6oメツシユ)をブラベンダーゾラストミ
ルを用いて混練した後、ホットプレスで2wm厚に成形
した材料について表面抵抗と体積固有抵抗を測定した。
その結果を表−3に示す。また、この表−3には比較の
ために、金属皮膜を有しない充填剤を用いた例について
も示す。
以下余白 表−3の試験片陶1〜5はマイカ表面のニッケル皮膜の
体積を無視した場合にポリプロピレン中に占るマイカの
体積分率が約12〜15%になり、同様に−6〜7は体
積分率が約30%となるようにマイカを充填して得られ
た成形材料である。メッキ皮膜(比重ニア、95)の厚
さが厚く彦るにつれて電気抵抗は指数函数的に低下する
。圧縮成形試験片では板状及び繊維状フィラーを充填し
た場合、体積固有抵抗に異方性が見られる。試験片11
h5に見それるように、ニッケルの酸化皮膜を形成する
と竺色の効果はでるが、抵抗値は大きくなる。しか1、
後記表−4に見られるように電磁シールド性ato、s
dnを示し効果が見られる。試験片幽4はポリプロピレ
ン中での接着性を改良するだめにγ−アミノゾロピルト
リエトキシシランで処理し、表面に0.5w+%保持さ
せて成形したものであるが、試験片へ3に比べわずかに
抵抗が大きくなり、後記表−4のシールド性の低下とも
一致している。
親水性のプラスチックをマトリックスにする場合は表面
処理の必要が一般になく導電性の低下の心配はない。7
0ゴパイトマイカの比重は280〜2.90であシ、表
面ニッケルコーティングだけで導電性が得られるため、
ニッケル金属箔の充填に比べ比重の低い成形材料で効果
が発揮できた。
実施例4 実施例3で示した試験片について、4GHz電磁波(マ
イクロ波)に対する透過率及び反射率の測定を行つフc
0測定は4(3Hz帯用方形導波管(形名:WRJ−4
)の断面の大きさく s 8.1X 29. を箇)に
試10倍した値である。
今回使用した装置では試料挿入前に電力計に到達する電
力は最大1.5mWであり、電力計において「こみ取シ
可能な最小電力は0.1μWであるから測定可能な最小
の透過率は0007%、最大透過414は約40 dB
である。
反射率については入射波と反射波との干渉で生じる定在
波の極大値と極小値との比(電圧定在波比)8を測定し
た。8と電力反射率rとの関係r−(1エエ) の式から反射率γを求めた。しかし導電率の高い試料の
場合にはSの値が大きくなり、定在波測定器の検波器の
特性の影響を受は易くなるために測定精度が悪くなる。
そのため今回の測定ではそれを避けるために極l」・点
/minの両側で定在波電力が、缶(電圧で9倍)にな
る2点間の距離△eを側し、次の式を用いて8を計算し
た。
λ、g:管内波長(4,00GHzでは9.81備)以
上の測定結果を表−4に示す。ここに示す試験片隆は実
施例3の表−3に示した試験片−に和尚するものである
表−4 (成形材料の電磁波(IGH2)シールド性)マトリッ
クスであるポリプロピレンの透過損は0.10dllで
あり、N1のめつき皮膜のないマイカ単独の場合も効果
がないが、h3i7のn・(駒片では30 dB以上が
達成される。この際のニッケルめっきマイカ中に占るニ
ッケルのπ「1,1割合tま約50チである。ニッケル
皮膜の酸化処理(N5)とシランカッシリング処理(N
h4)ではシールド性は低下する。NhlOのアルミフ
ァイノ々−1陥11ノアルミフレーク、隘3のニッケル
めっきマイカを充填した成形材料において、−10及び
Nhllにおけるフィラーの占める体積分率は、翫10
及びN11では19.9%及び−3では19.1%であ
り、賜3は多少少々いにもかかわらず、アルミ充填成形
材料よりシールド性が優れている。
実施例5 、電磁シールドルーム中でノイズ源に高圧放電25KV
、200m人)のスノξ−クプラグを使用し、周数0−
 I GHzの範囲でシール12効果を測定した。
半波長〆づポールアンテナと被測定物の距離を500門
と一定にし、スペクトルアナライザーで受信信号を分析
した。周波数分析範囲O〜200MHzでは50MHz
、 0〜I GHzでは220MHzにそれぞれアンテ
ナを同調させた。試験片は銅製ゼツクス(500X50
0X500調)の前面開口部(113×113問)に取
付けた。
表−5に減衰度(dn )を示す。試験片隘は表−3の
ものに対応−する。たたし、平均厚さは116馴である
。寸だ、比較試料としてアルミニウム板を使用した。
表−5 (シールド効果) ニッケルめっきマイカフレークを充填した成形材料は、
アルミニウム金属板に比べ特異な減衰特性を示す。表−
5には代表的な減衰特性のピークにおける減衰度を示す
。N3及び7のニッケルめつきマイカ中に占るニッケル
の重量割合は約5OL4であるがかなりのシールド効果
が認められる。
実施例 1■、磁シールドルーム中で鉄板ケースに収納された直
流モータを3■の乾電池で回転させ、ブラシから雑音電
波を発生させて開口部(155X60mm)に取り付け
た試験片を通してもれ出る電波を150膿の距離にある
半波長ダイポールアンテナで受信し、実施例3と同様の
方法でスペクトルアナライザーで測足しノこ。
表−6に減衰度(dB)を示す。試験片は表−3の3と
同等のものである。
表−6 (シールド効果) アルミニウム板Fi測定波長域(0〜IGH2)の全域
で35 dB前後の安定な減衰度を示すが、ニッケルめ
っきマイカを含む成形物は実施例5とほぼ同様な減衰を
示す。表−6はそのピークにおける減衰度を示す。周波
数によっては5dB程度の減衰しか得られないところも
あるが周波数の高いところ(500MItz )では平
均15dB程度の減衰が得られる。
実施例7 成形材料の引張り強さを求めた。約1.2間厚さの圧縮
成形板からダンベル型の引張り試験片を切した。7試験
片の平均値を表−7に示す。
引張り速度は5 mm/ minで行つブζ。試験片隆
は表3に対応する。
表−7 (成形材料の引張り強さ) マイカ表面がニッケル皮膜で被覆されても材料強度は低
下しない。シランカップリング材で表面処理した嵐4の
強度は処理しない翫3より1.1倍増加するが電磁シー
ルド性が低下する。−3及び4けアルミファイノ9−を
用いたNh 10とほぼ同じ体積充填率であるが、強度
、弾性率ともニッケルめっきマイカの充填された材料が
優れた値を示す。
特許出願人 工業技術院長 石板誠− 指定代理人 工循技術院製品科学研列所長高橋秋司

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)無機系粉体の表面に、化学めっき法により金属皮
    膜を形成させたことを特徴とする表面に金属皮膜を有す
    る充填剤。
  2. (2)無機系粉体の表面に、化学めっき法により金属皮
    膜を形成させたものにおいて、該金属皮膜表面を酸化処
    理したことを特徴とする表面に酸化処理された金属皮膜
    を有する充填剤。
JP19026482A 1982-10-28 1982-10-28 金属皮膜を有するマイカの製造方法 Expired JPS6033133B2 (ja)

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