JPS63134602A - 金属質細粉体 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は表面処理された金属質細粉体に関するものであ
る。

近年、電気、電子機器製品の開発発展にともない、粉粒
状の金属質細粉体を混入した塗料、ゴム５プラスチツク
ス等の複合材料が注目され、これらはその導電性、磁気
特性、成形性、可撓性等を生かした用途に幅広く利用さ
れている。

（従来の技術と問題点） 上記複合材料に使用される金属質細粉体は、多くの場合
、微粉粒状、繊維状、４片状、箔片状。

チップ状等の形状のものであるが、これらについては単
位体積当りの表面積が大きく１表面活性が強いので、空
気中で容易に表面が酸化され、これが複合材料の性能品
質に悪影響を与えるという問題がある。すなわち成形加
工で高温加熱したとき醸化燃焼を起したり、経時的劣化
による製品寿命の短縮のような不利を招来する。

この対策として従来は、イオンプレーディング法や樹脂
コーティング法により金属質細粉体表面を処理すること
が行われているが、前者は特殊な装置と大量のエネルギ
ーを要し、かつ生産性が著しく低く経済性に乏しいとい
う不利があり、後者は著しく導電性が低下したり、被覆
が容易に破損して効果がなくなるという問題があった。

（問題解決のための手段） 本発明者は、プラスチック複合材料に導電性を封手する
目的で使用される金属質細粉体、あるいは磁器テープ、
プラスチック磁石に使用される磁性金属粉末が高い機能
を発揮するためには、表面を酸化防止処理すること、し
かもゴムやプラスチック複合材においては複合化する金
属質細粉体の濃度を高めることが重要であると考え、研
究した結果本発明を完成した。

（発明の構成） すなわち、本発明は金属質細粉体に耐酸化性を付与し、
充填性（密度）を高めることを目的とし、細粉体の表面
を分子内にＰ−Ｏ結合を有するりん化合物で被覆した北
に、更に直鎖部の炭素数が６以上のアルキル基を有する
化合物で被覆してなる金属質細粉体に関するものである
。

すなわち分子内にＰ−０結合を有するりん化合物は、金
属質表面と反応して強固なＰ−０結合を４１する薄膜を
形成し、空気中酸素との接触を効果的に断ち耐酸化性を
付与する。しかし、このままだと金属質細粉体の表面活
性は乏しくなり、ゴムやプラスチックスと複合化する場
合の充填濃度を高めることが困難になる。そこで、更に
直鎖部の炭素数が６以−ヒのアルキル基を有する化合物
で処理することにより耐酸化性があり、しかも充填濃度
を高めることが可能な金属質細粉体が得られ以下本発明
の詳細な説明する。

本発明が対象とする金属質細粉体はその形状に特に制限
がなく、粉状、粒状、リボン状、繊維状、チップ状など
が包含されるが、特には１ｃｍ３当り８０ｃｍ２以上の
表面積を有するものを対象とする。金属質の種類につい
ては一般の各種金属、合金、金属間化合物など酸化され
易い金属質のすべてを包含するものである。

金属質細粉体を被覆処理するために使用されるりん化合
物は、分子内にＰ−０結合を有するものであることが必
要とされ、これにはりん酸、亜りん酸、次亜りん酸、り
ん酸ナトリウム、第一りん酸ナトリウム、第二りん酸ナ
トリウム、りん酸カリウム、第一りん酸カリウム、第二
りん酸カリウム、亜りん酸ナトリウム、次亜りん酸ナト
リウム、亜りん酸カリウム、次亜りん酸カリウム、ピロ
りん酸ナトリウム、酸性ピロりん酸ナトリウム、酸性メ
タりん酸ナトリウム、トリポリりん酸ナトリウム、ピロ
りん酸カリウム、酸性ピロりん酸カリウム、酸性メタり
ん酸カリウム、トリポリりん酸カリウム、ヘキサメタり
ん酸ナトリウム。

ヘキサメタりん酸カリウムなどの無機りん酸系化合物、
フィチン酸、フィチン酸ナトリウム、フィチン酸カリウ
ム、トリクレジルホスフェート、トリスノニルフェニル
ホスファイト、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロ
ホスフェート）チタネート、テトライソプロピルビス（
ジオクチルホスファイト）チタネート、テトラオクチル
ビス（ジトリデシルホスファイト）ビスネート、　（ジ
オクチルパイロホスフェート）オキシアセテートチタネ
ート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）エチレン
チタネート、テトラ（２，２−ジアリルオキシメチル−
１−ブチル）ビス（ジ−トリデシル）ホスファイトチタ
ネートなどの無機及び有機りん化合物が例示される。

りん化合物で被覆され耐酸化性を付与された金属質細粉
体の充填性改良（該細粉体のゴムやプラスチックスなど
に対する）に用いられる炭素数６以上の直鎖状アルキル
基を有する化合物としては、セチルアルコール、ステア
リルアルコールなどの高級アルコール、パルミチン酸、
ステアリン酸などの高級脂肪酸、オクタデシルホスフェ
ートのような燐酸塩、オクタデシルトリエトキシシラン
、オクチルトリエトキシシラン、オクタデシルトリメ１
４シシテンなどのＣＦシラン（シランカップリング剤）
、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ス
テアリン酸鉛、ステアリン酸リチウムなどの金属石鹸な
どが例示される。

なお本発明に用いられる処理剤は上記例示化合物のみに
限定されるものではない。

本発明は以−Ｅ例示したりん化合物のＩＪ１！または２
種以上を適当な溶媒に０．０１〜５重ｉ％で溶解して被
覆処理液となし、金属質細粉体を浸漬したり、その表面
に吹き付けて被覆処理し、ついで室温ないし１５０℃程
度までの温度で加熱乾燥する方法で実施される。りん化
合物を溶解するための溶媒としては、アルコール系、脂
肪族炭化水素系、芳香族炭化水素系、ハロゲン化炭化水
素系、ケトン系、エーテル系、エステル系、水などの溶
剤が例示され、これらは１種または２種以上の混合溶奴
として使用される。

被覆するりん化合物の量は金属質細粉体に対して０．０
１〜５重量％（好ましくは０．０５〜１重量％）とする
ことが望ましい、この被覆量が少なすぎると酸化防止ｆ
ｆｆｉが悪くなり、多すぎるとコスト高となるばかりで
なく、バインダーとしてのゴムやプラスチックの比率が
相対的に低下して、流動性が悪くなり、金属質細粉体の
充填濃度を高める阻害要因となる。

このようにして、りん化合物で被覆された金属粉の表面
を炭素数６以上の直鎖状アルキル基を有する化合物で処
理する方法としては、前記した炭素数６以上の直鎖状ア
ルキル基を有する化合物のＬ種または２種以上を適島な
溶媒に０．０１〜１０重量％で溶解して被処理液となし
、金属質細粉体を浸漬したり、その表面に吹き付ける方
法で被覆処理し、ついで室温ないし１５０℃程度までの
温度で加熱乾燥する。該処理剤を溶解するための溶媒と
しては、アルコール系、脂肪族炭化水素系、芳香族炭化
水素系、ハロゲン化炭化水素系、ケトン系、エーテル系
、エステル系の溶剤などが例示され、これらは１種また
は２種以上の混合溶媒として使用される。

被覆する化合物の量は、金属質細粉体に対して０．０１
〜５重量％（好ましくは、　０．１−１重に％）とする
ことが望ましい、この被覆量が少なすぎると、充填性の
改良効果が殆んど見られなく、多すぎるとコスト高とな
るばかりでなく、バインダーとしてのゴムやプラスチッ
クの比率が相対的に低下して、熱変形温度や耐クリープ
性などの特性が悪くなる。

また前記りん化合物処理剤と、直鎖部の炭素数が６以上
のアルキル基を有する化合物を混合して、同時に被覆処
理することによっても相応の効果は期待される。

本発明により、１）金属質細粉体の長期保存に不活性ガ
スを使用する必要がなくなる。２）空気による酸化作用
を受けないので取扱いが容易である。

３）ゴム、プラスチック複合体を成形加工する時、熱に
よる酸化劣化、燃焼等が起らず、品質が安定する。４）
金属質細粉体を複合化した諸製品は、経時的変化がなく
製品寿命が長くなる。５）ゴム、プラスチック複合体の
金属質細粉体の濃度が高められるので１機能性（複合金
属に期待される特性）が高くなるという諸効果が得られ
る。

したがって本発明による金属質細粉体（強磁性粉末その
他）を用いることにより、希土類プラスチック磁石、メ
タルテープ、メタルディスク、電磁波シールド材、ゴム
発熱体などの高付加価値製品を高性能、高能率で製造す
ることができる。

つぎに実施例をあげる。

実施例１ 後に示す種類の粉末状の金属を５ｇ秤取した。

一方表＝１に示されるりん化合物をメタノールまたは氷
に０．５重量％の濃度で溶解することにより処理剤（Ａ
）を調製し、その５ｇ中に前記秤取試料に加えて全体が
均一に湿潤吸着されるよう己攪拌し、ついで６０℃で乾
燥後、更に１２０℃Ｘ２０分加熱処理した。

同じく表−１に示される炭素ａ６以上の直鎖状アルキル
基を有する化合物を同表に示すような溶剤を用い０．５
　ｉ量％の濃度で溶解することにより処理剤（Ｂ）を２
１製し、その５ｇを前記りん化合物で被覆した金属粉試
料に添加し、全体が均一に湿潤吸着されるように攪拌し
、ついで約６０℃で乾燥後、更に１２０℃×２０分加熱
処理した。このようにして処理した金属粉試料について １）ｌｉｔＭ化性を調べるため約１ｇを秤量ビンに秤取
して送風式加熱炉中にて開放状態で２５０℃で２０分加
熱し１次式によって重量変化率を求めた。結果は表−１
に示すとおりで あった。

ｗ１＝秤量ビンの重さ ｗ２＝秤量ビン＋試料の重さ ｗ３＝被覆処理し、１１０℃１時間加熱処理後の重さ Ｗ、＝２５０℃で２０分加熱後の重さ ２）金属粉の充填性を調べるために断面積１．００ｃｒ
ｎ’の円筒に約４ｇの試料を精秤し、それに３００Ｋｇ
／Ｃｔｒｌ’の荷重を加えて試料層の高さを計測し、次
式によって充填率を求めた。結果は表−１に示すとおり
であった。

Ｓ 充填率を＝−□Ｘ１００ １×ｈ×ρ Ｗｓ：試料重さくｇ） ρ：　試料の密度（ｇ／ｃｍ３） ｈ：　試料層の高さくｃｍ） ［金属粉の種類］ １）Ｃ−３：　　銅粉、福田金属箔粉工業袈見掛密ＩＩ
Ｏ，８〜１．３　、　ｋ度 ９８．５！以上 ２）　Ｆｅ−５−２００：　　電解鉄粉、福山金属箔粉
工業製 見掛密度２．１〜２．７．純度 ９１１．５！ ３）Ｒ−２２：　　磁石粉、信越化学工業製希土類コバ
ルト系磁石粉、 フィッシャ法平均粒子径３終 ［処理剤（Ｂ）の種類］ １）　０ＤＥＳ　　　：　　信越化学工業製シランカッ
プリング剤（オクタデシル トリエトキシシラン） ２）　ＫＢＩＩ　３１０３　：　　信越化学工業製シラ
ンカップリング剤（ｎ−オフチルト リメトキシシラン） ３）　ＫＢＭ　８０３　　：　　信越化学エズ製シラン
カフプリング剤（γ−７ミノエ チルアミノプロビルトリメ トキシシラン） ４）　Ｈ−ｓｔ　　　　：　　用土ファインケミカル製
（ステアリン酸） 表＝１の結果より０ＤＥＳ、ＫＢＭ−３１０３゜１（−
ｓ　ｔのように炭素数６以上のアルキル基含有化合物で
処理したものの充填性は良いが。

単独では耐酸化性が悪く、りん化合物のみのものは耐酸
化性は良いが充填性が悪い、しかしりん化合物で処理し
た上に、炭素数８以上のアルキル基含有化合物で処理し
たちのはりん化合物の耐酸化性を低下させずに、しかも
充填性を改良することが出来た。

実施例２ ｔｉのビーカーに金属粉体をＩＫｇｉ９取し、これに表
−２に示すりん化合物等の０．５％メタノールまたは水
溶液：処理剤（Ａ）　１０００ｇに添加し、攪拌、混合
して全体を湿潤させたものを６０℃で乾燥後、さらに１
２０℃で２０分間加熱処理した。

次にその金属粉を同じく表−２に示される炭素数６以上
の直鎖状アルキル基を有する化合物の１％へキサン溶液
：処理剤（Ｂ）　　５００ｇに添加し、全体を均等に湿
潤させ、ついで８０℃で乾燥後、さらに１２０℃で２０
分間加熱処理した。このようにして被覆処理した金属粉
とナイロン１２Ｆ−３０１４０（宇部興産製）を表−２
に示す配合で混合し、ジャケット温度２００℃のブラベ
ンダー社製ミキサーにて混練造粒した。

この造粒物をタナベコウギョウ社製磁場射出成形機ＴＬ
−５０ＭＧＳを用い、成形した。結果は表−２に示すと
おりであった。

〔金属粉の種類〕

１）ＧＥ−２５：銅粉、福田金属箔粉工業２）Ｒ−３０
：磁石粉、信越化学工業製〔処理剤（Ａ）の種類〕 ｌ）プレンアク）ＴＴＳ：味の素のチタネート系カップ
リング剤 〔処理剤（Ｂ）の種類〕実施例１参照 結果として、処理剤（Ａ）のみのものは成形性が悪く、
これに処理剤（Ｂ）を加えたものは成形性は改善され、
金属粉の濃度を高めることができたが、炭素数６以下の
アルキル基を有するＫ　Ｂ　Ｍ２Ｏ３で処理したものは
金属粉濃度を高めることができなかった。

手　続　補　正　書（方式） 昭和６１年特許願第７２２３３号 ２、発明の名称 金属質細粉体 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　（２０６）信越化学工業株式会社４　代理人 発送日：昭和６２年９月２２日 ６　補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ７　補正の内容

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、分子内にＰ−Ｏ結合を有するりん化合物からなる被
   覆層と、さらにその上に直鎖部の炭素数が６以上のアル
   キル基を有する化合物からなる被覆層を設けた金属質細
   粉体。