JPS6333435A - 導電性フイラ− - Google Patents

導電性フイラ−

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JPS6333435A
JPS6333435A JP61175587A JP17558786A JPS6333435A JP S6333435 A JPS6333435 A JP S6333435A JP 61175587 A JP61175587 A JP 61175587A JP 17558786 A JP17558786 A JP 17558786A JP S6333435 A JPS6333435 A JP S6333435A
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JP
Japan
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wollastonite
conductive filler
tin oxide
resin
antimony
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JP61175587A
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Kuniaki Wakabayashi
若林 邦昭
Motohiko Yoshizumi
素彦 吉住
Daisuke Shibuta
渋田 大介
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Mitsubishi Metal Corp
Original Assignee
Mitsubishi Metal Corp
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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】 [技術分野] 本発明は、白色または各種色彩を有する導電性樹脂組成
物、特に帯電防止を目的とした樹脂組成物を形成するた
めの導電性フィラーに関する。
[従来技術と問題点] 近年、電子回路は小型化し、また複雑、精密になってき
ており、IC,LSI等を静電破壊から保護し、また塵
埃を極力排除するため、導電性材料で電子回路を囲み、
シールドすることが行なわれている。特に電子回路がプ
ラスチック材料で囲まれている場合、プラスチックがそ
の絶縁性のために帯電し、塵埃が付着し易くなる問題が
ある。
そこで最近はプラスチック材料を導電化しシールドする
ことが行なわれている。プラスチック材料を導電化する
方法の一つとして導電フィラーを樹脂に混合する方法が
ある。導電フィラーとしては、従来、カーボン、各種の
金属粉末ないし金属繊維等が知られている。ところが上
記導電フィラーの大部分は黒色または黒色に近い色調を
有し、樹脂を暗色化し、また比重が大きい問題がある。
白色または白色に近い色調を有する導電フィラーとして
は、酸化スズ系フィラーあるいは酸化亜鉛系フィラーが
知られているが、従来のものは、0.2〜数pmの球状
粉末であり、樹脂に含有した際、充分な導電性を賦与す
るには含有量を多くしなければならない問題がある。即
ち、一般に樹脂に混合する導電フィラーは針状、繊維状
の方が導電フィラー相互の接触が容易になり、比較的少
ない混合量で足り、他方、球状のものは導電フィラーが
相互に接触し難いので比較的多くの混合量を必要とする
繊維状の導電フィラーとしては、従来、チタン酸カリ繊
維の表面に酸化スズ系の導電材を被覆したものが知られ
ているが、該導電フィラーは表面の導電層が剥離し易く
、樹脂との混線中または熱的環境が大幅に変化すると導
電層が剥離して抵抗が高くなり、安定性に欠ける問題が
ある。また該導電層は球状の酸化スズが付着して形成さ
れているので樹脂との馴染みが悪く、分散性に乏しいの
で樹脂の導電性が不均一になる。
また他のS雄状の導電フィラーとして、酸化スズのボイ
スカー(ひげ状単結晶)も知られているが、該酸化スズ
の繊維は長さが数cm、直径20f−b程度、即ち、ア
スペクト比が10,000以上のものである。ところが
、通常アスペクト比が10.000以上になると樹脂に
混合する際、分散性が悪く、均一に混合することが難し
い、従って、導電性の不均一がみられる。
またアスベスト、ワラストナイト(珪灰石)等のような
結晶性鉱物繊維にニッケルを被覆した導電性フィラーも
知られているが、これらの結晶性繊維の場合ニッケルの
被着力か弱く、樹脂に含有させる際にニッケルが剥離し
易い問題がある。
[問題解決についての知見] 本発明者等は上記問題点を解決すべく検討を続けた結果
、次の知見を得た。
(イ)ワラストナイト(CaSi03)繊維に酸化スズ
系導電材を被覆したものは該導電材とワラストナイトと
の密着性が良く、特にワラストナイト中の酸化鉄含有量
が2重量%以下のものはその密着性が高く、剥離し難い
(ロ)酸化スズ中にアンチモンをドープすることにより
ワラストナイトとの密着性を損なわずに導電性を一層向
上することが出来る。
(ハ)天然に産出するワラストナイトは白色度の高い針
状結晶であり、アスペクト比は30〜40であるため、
樹脂中に均一に混合し易い。
[発明の構成] 本発明は上記知見に基づき、ワラストナイトに酸化スズ
系導電材を被覆することにより従来の導電フィラーの問
題点を解消したものであり、本発明によれば、ワラスト
ナイトにアンチモンをドープした酸化スズを被覆したこ
とを特徴とする導電性フィラーが提供される。
またその好適な実施態様として、a、上記ワラストナイ
トの酸化鉄含有量が2重量%以下である導電性フィラー
、b、上記酸化スズの被覆量がワラストナイトに対して
5〜60重量%である導電性フィラー、C8上記酸化ス
ズ中のアンチモンが酸化スズに対して1〜20重量%で
ある導電性フィラーが提供される。
ワラストナイ)(CaSi03)は天然に産出するメタ
ケイ酸カルシウムであり、5i02 とCaOが略等置
台まれる白色度の高い針状結晶を有し、繊維状のものが
得られる。通常のワラストナイトの長さは、10〜30
00 pmであり、アスペクト比は30〜40であるの
で、樹脂に混練する際、分散性が良い。
ワラストナイトの表面に酸化スズを被覆するには、アル
カリ熱水中に該ワラストナイトを浸漬分散させ、これに
塩化スズを塩酸溶液に溶解した液を滴下して中和し、洗
浄、乾燥、焼成するか、或はワラストナイトをスズアル
コキシドに浸漬し、乾燥、焼成すれば良い。
また、酸化スズ中にアンチモンをドープするには上記ア
ルカリ熱水中に塩化スズと同時に塩化アンチモンを滴下
すれば良い。
またスズアルコキシド溶液を用いる場合にも、同様にス
ズアルコキシド溶液にアンチモンアルコキシドを溶媒と
一緒に混合すればアンチモンをドープすることができる
酸化スズのワラストナイトに対する被覆量は5〜60重
量%、好ましくは20〜50重量%である。酸化スズが
5重量%より少ないと所望の導電性を得ることができず
、また60重量%より多くても導電性には大差なく、む
しろSb/SnO2粉末が存在するようになり好ましく
ない。
また上記酸化スズにアンチモンをドープすることにより
導電性を一層向上させることが出来る。
アンチモンの添加量は酸化スズに対して1〜20重量%
、好ましくは5〜15重量%である。
アンチモンの添加量が1重量%より少ないと、その効果
が充分でなく、また20重量%を超えると抵抗が高くな
る。
次に、ワラストナイト中に酸化鉄が多量に含まれると酸
化スズとの密着性が損なわれることが見出された。
該含有酸化鉄と酸化スズとの関係は、本発明に係る導電
性フィラーを所定の熱サイクル環境下に設置して測定し
た導電性の変化により明らかにされる。即ち、30分毎
に、室温〜・−30’C〜室温〜100°Cに温度が変
化する熱サイクル環境下に酸化スズ被覆を有するワラス
トナイト繊維を放置し、上記熱サイクルを5回繰返し、
その導電性の変化を測定した。その結果、酸化鉄が2重
量%以上含まれているワラストナイトは酸化スズが剥離
し、導電性が低下するのに対し、酸化鉄が2重量%未満
のものは導電性の低下が少ないことが判明した。この理
由は必ずしも明らかではないが、ワラストナイトと酸化
スズとの密着性が酸化鉄によって阻害されるためである
と考えられる。
−に記導電性フィラーを樹脂に混合する場合には樹脂に
該導電性フィラーを加えて、これらを二本ロール等を用
いて混練すれば良い。また樹脂を溶剤に分散、または溶
解し、この溶液に該導電性フィラーを分散させて、基板
上に塗布することにより導電性被膜を形成することも出
来る。
上記導電性フィラーと樹脂の混合割合は、該導電フィラ
ーと樹脂との合計量に対して該導電性フィラーの量を5
〜50重量%とするのがよい。
樹脂の種類は格別制限されず、例えば、フェノールホル
ムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、メラミ
ンホルムアルデヒド樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル
樹脂、酢酸ビニル塩化ビニル樹脂、スチレン樹脂、アク
リル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ア
ルキッド樹脂、ケイ素樹脂、フッ素樹脂、など各種の樹
脂を用いることができる。
[発明の効果] 上記導電性フィラーは、ワラストナイトと酸化スズとの
密着性が良く、特にワラストナイト中の酸化鉄の含有量
が2重量%以下であるものは大幅な温度変化に対しても
極めて安定な導電性を有する。
また上記導電性フィラーは樹脂等に混合する際に、その
分散性が良く均一な導電性を発揮することが出来る。
更にと記導電性フィラは白色系を呈し、樹脂に混練する
際、白色ないし他の色彩を有する樹脂の色調を損なうこ
となく用いることが出来る。
[実施例および比較例] 実施例 1 NaOH;416gを溶解した水5交に、ワラストナイ
トCaSiO3(Fe203 ;0.5 $)200g
を分散し、90℃に加熱して攪拌した。
これに6NのHCJI;1Mに塩化Sn;350g、塩
化S b ; 30gを溶解した液を滴下し、ワラスト
ナイトの表面に被覆を沈着させた後、洗浄し、乾燥後、
600℃で2時間焼成し、ワラストナイト表面にsbを
ドープした酸化Sn被膜を有する導電性フィラーを得た
この導電性フィラーを100kg/cm2の圧力でプレ
スして比抵抗を測定し、また−30℃に保持したドライ
アイス−アルコール中、室温、100℃の熱風乾燥機、
室温中に夫々30分保持し、この熱サイクルを5回繰返
した後に比抵抗を測定した。この結果を法衣に示す。
実施例 2 KOH,570gを溶解した水5文に、ワラスト す 
イ ト CaSiO3(Fe2 03  ;1.0り2
00gを分散し、90℃に加熱して攪拌した。
これに6NのHC文:1文に塩化Sn;350g、塩化
Sb;15gを溶解した液を滴下し、ワラストナイトの
表面に被覆を沈着させた後、実施例1と同様にして、ワ
ラストナイト表面にsbをドープした酸化Sn被膜を有
する導電性フィラーを得た。この導電性フィラーの比抵
抗を実施例1と同様に測定した。この結果を次表に併せ
て示す。
実施例3 酢酸エチルにSn 02換算50 g/l溶解したSn
 C12(QC2H5)2100mff1と、同じ<s
bを5b203として5g/見溶解したSb  (QC
2H5) s  100mJLを混合した溶液100m
1にワラストナイト100gを混合し、100℃で乾燥
した。これを乳鉢で粉砕後、60・0℃で2時間焼成し
、酸化スズ被膜を有するワラストナイト繊維の導電性フ
ィラーを得た。
この導電性フィラーについて実施例1と同様に比抵抗を
測定した。この結果を次表に示す。
比較例 1 fa化銑鉄22  %含有するワラストナイトを用い、
その他は実施例1と同一の条件で導電性フィラーを製造
した。この導電性フィラーの比抵抗を実施例1と同様に
測定した。この結果を次表に併せて示す。
比較例2 酢酸エチルにsbを5b203として5b203/ (
311o2+Sb 203)=0.08含有するSn 
02換算40 g/ iノ5nC1z (QC2Hs 
) 2100mMとワラストナイト100gを混合し、
100℃で乾燥した。以下実施例3と同様の実験を行っ
た。この結果を次表に示した。
比較例3 Na OH; 292gを溶解した水5L;LにCa 
Si 03200gを分散し、90℃に加熱して攪拌し
た、これに6N−HCu400mlに塩化Sn350g
と塩化Sb65gを溶解した液を滴下しワラストナイト
の表面に被覆を沈着させた。以下実施例1と同様の実験
を行った。この結果を次表に示した。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ワラストナイトにアンチモンをドープした酸化ス
    ズを被覆したことを特徴とする導電性フィラー。
  2. (2)上記ワラストナイトの酸化鉄含有量が2重量%以
    下である特許請求の範囲第1項の導電性フィラー。
  3. (3)上記酸化スズの被覆量がワラストナイトに対して
    5〜60重量%である特許請求の範囲第1項の導電性フ
    ィラー。
  4. (4)上記酸化スズ中のアンチモンが酸化スズに対して
    1〜20重量%である特許請求の範囲第1項の導電性フ
    ィラー。
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