JPS6333435A

JPS6333435A - 導電性フイラ−

Info

Publication number: JPS6333435A
Application number: JP61175587A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Wakabayashi; 若林　邦昭; Motohiko Yoshizumi; 素彦吉住; Daisuke Shibuta; 渋田　大介
Original assignee: Mitsubishi Metal Corp
Current assignee: Mitsubishi Metal Corp
Priority date: 1986-07-28
Filing date: 1986-07-28
Publication date: 1988-02-13
Anticipated expiration: 2009-11-09
Also published as: JPH0689177B2

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　１ＮａＯＨ；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　２ＫＯＨ，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　１ｆａ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３Ｎａ　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。

表

Claims

【特許請求の範囲】

（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）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）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）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。