JPS63500624A - 導電性組成物およびそれに使用する導電性粉末 - 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】 導電性組成物およびそれに使用する導電性粉末発明の背景 本発明は銀表面化粒子を製造する改良法、前記方法により製造された改良粒子、 並びに「導電性プラスチック」配合物（広く解釈して例えばプラスチック、ゴム および樹脂を含む）または電磁気干渉および無線周波数遮断用途、マイクロ波ガ スケット、上記用途以外の導電性接着剤に関する。

銀表面化粉末は長い間「導電性プラスチック」配合物中に導電性充填材として使 用されてきた。例えば、エールライク（Ｅｈｒｒｅｉｃｈ　）ほかの米国特許第 ３．２０２．４８８号中に鋼上に銀をめっきしてそのような粉末を与える手順が 開示されている。アルミニウムを銀で被覆して導電性粒子を形成することもまた 知られている。これらの粉末に関する問題の１つは有機結合剤に混合すると、殊 に高温でそれらをエージングすると過度に電気抵抗性になる傾向があることであ った。従って、それらは非常に多くの目的に適しないことが示された。さらに多 くの用途において、それらが充填生成物のライフサイクル中に抵抗の大きな増加 のないことが好ましかった。

米国特許第３．２０２．４８８号記載の方法により作られた粉末では米国特許第 ３．１４０．３４２号、第３．５８３．９３０号、第３．６０９．１０４号およ び第３、１９４．８６０号に記載された用途の多くに適当に利用できなかった。

一般に、それらは高温で、または長時間にわたり十分な安定性を示さなかった。

従来技術のエージングおよび安定性の問題は、殊に導電性粉末を硬質マトリック ス系により硬化し、適所に固定させる間に圧縮されなかった弾性または軟質系に おいて表われた。

銀被覆銅粉末に対する初期の研究の興味深い観点はそのような粉末が、ときには それを比較的高い温度に短時間加熱することにより安定性について試験されたこ とであった。熱処理した材料は次いで粉末の塊を横切って２つのプローブを用い てバルク電気伝導率について測定され、この測定は粉末が良好であるかどうかの 決定に用いるためであった。この試験は、それが粉末による所望の性質の喪失を 促進すると思われ、粉末が試験後に廃棄された意味で破壊試験とみなされた。該 試験は米国特許第３．２０２．４８８号に記載されている。その後そのような加 熱操作が、銀被覆粉末に約１９０℃で４時間程度の時間待なったときにそのよう な熱試験した粉末を用いて調製した組成物に若干の追加の導電性の安定性を得る ことが認められた。しかし、非貴金属コアを有するより安定な銀被覆粒子に対す る要求が残っている。

発明の概要 本発明の主目的は銀被覆卑金属粒子を電流を通す充填材として樹脂マトリックス 内に用いる導電性プラスチックを製造する改良法を提供することである。

本発明の重要な目的は金属粉末が硬質組成物中に固定されないで弾性または軟質 組成物中に保持される改良された導電性組成物を提供することである。

本発明の他の目的は樹脂ベース組成物中に充填材として用いると非常に改良され た導電性の安定性を示す銀被覆非貴金属粉末を提供することである。

本発明の特定目的は改良された銀被覆銅粒子および前記粒子の製造方法を提供す ることである。

本発明の他の目的は銀めっきおよび次の熱処理のための銅粉末を製造する改良さ れた方法を提供することである。

本発明の他の目的は銀めっき銅粉末を樹脂ベースマトリックス中の導電性充填材 として用いるために製造中に銀めっき銅粉末を処理する改良法、この教示による めっきに殊に望ましい銅粉末を製造する方法を提供することである。

本発明の他の目的は優れた電磁エネルギー遮断封止用組成物であって優れた導電 性の安定性および優れた物理的性質を示す組成物を、殊にガスケットなどの形態 で提供することである。

本発明の他の目的はこの開示を読めば当業者に自明であろう。

重要かつ意外な利点は銀めっき銅粒子の長時間処理が、それらを樹脂マトリック スに混合した後にその導電性の安定性を著しく改良することを見出したことによ り達成された。意外にも、この効果はバルク粉末を熱処理からとり出した後バル ク粉末中へ挿入した２電気プロ一ブ間に測定される絶対電気伝導度によると思わ れない。従って、銅粉末の改良された熱エージングした安定性は、ここに記載す るように、バルク粉末としてのその見掛けの導電性に関しないで加熱プラスチッ クマトリックス中のそのエージングに関連する。

本発明の長時間熱処理の利点は、銅粉末基体を銀錯化剤または銀キレート剤の浴 、例えばシアン化ナトリウムまたはシアン化カリウムの浴中で数分間前処理した 銀被覆銅粉末の使用により高められることが認められた。そのように前処理した 粉末は次いで何ら従来の酸洗浄および水洗段階を必要としないで直ちにめっきす ることができる。優れた結果はシアン化物基電気めっき浴例えば溶解したシアン 化カリウムまたはシアン化ナトリウムを含む浴で達成されると思われる。しかし 、酸化物および表面汚染の制御された表面増大除去可能な他の銀錯化剤もまた有 用である。しかし、ここに開示される主要改善は銀被覆卑金属粉末を樹脂マ）　 ＩＪソックス中混合する前にそれを非常に長時間熱処理することに関連すると思 われる。

熱処理は、適当には循環空気環境を有する炉中で、約２００℃の温度で２４時間 を越えて行なうことができる。好ましい処理時間は２００℃で２４時時間数百時 間である。より低い温度を用いることができ、例えば約１５０℃の温度は、約７ ０時間を越える時間用いると有効であると認められた。優れた結果は１５０℃に おいて１５００時間で得られる。銀被覆粉末に対し、２００℃よりはるかに高い 温度例えば２２０℃は金属の望ましくない劣化を生ずる傾向がある。

処理される粒子は、便宜には基体金属が２５ミルの最大平均粒径を有する銅であ り、鋼上に析出した銀の量が銀約０．２〜８トロイオンス毎ポンド・粉末の範囲 にある粒子であることができる。

粉末は、典型的には平均直径約０．５〜１０ミルの範囲内であり、典型的には銀 約０．５〜４トロイオンス毎ポンド・銅を支持する。

（ここに記載する粒子は形態的に、サイズの一層小さいさらに素粒子から製造工 程中に形成された凝集粒子であるこきができる実際に分離した粒子である）。

銀粉末で形成される電気伝導性のプラスチック組成物は従来技術により製造され た対照組成物よりも非常に改良された導電性（しばしば一層大きい）に特徴があ る。これらの利点は、比較が促進エージング試験に基くときおよび用途が高温に おける材料の使用を必要とするときに明らかである。

従って、本発明の利点は銀被覆が比較的薄いときに最も大きい。

銅粉末上に十分な銀を有すれば本発明は妥当性を喪失するが、しかしもちろん、 そのような高い銀含量は銅コアを有するもので純銀粉末を置換することにより達 成できる商業的利点を著しく低下する。銅はその低い相対価格、その高い導電性 および、それが薄い銀被膜中の欠陥中へまたはそれを通して多くの基体材料より も一７５容易に拡散する能力を有する事実のために殊に興味深い非貴金属である 。

本発明の最も好ましい態様において、１０００時間を越えて、事実１９５℃で２ ０００時間でも、導電性プラスチックの抵抗率の上昇がわずかかまたは有意では ない。

さらに従来技術の銀被覆銅粉末より一層優れた本発明の一層高い有利な態様にお いて、抵抗率は１９５℃で５００時間後に２オーム・０未満である。

本発明のなお他の態様において、従来の銀被覆銅粉末に経験された導電性の減衰 速度の非常に実質的な低下が達成され、例えば抵抗率の平均増加が１９５℃で試 験配合物において熱エージング１００時間当り１００倍またはそれ未満の倍率に 低下される。

材料は酸化物および他の表面汚染の有効な除去を与えると思われる前処理と卑金 属基体に銀を添加した後の長い熱処理との組合せにより最良に製造される。なお 一層有利な材料は強力な熱処理により、また他の態様は苛酷でない熱処理により 製造することができる。

もちろん、他の試験配合物を選んで導電性の安定性に類似の有利な結果を得るこ とができる。しかし、粉末は記載する高性能シリコーン樹脂と組合せると殊に有 利である。

本発明の粉末を用いて製造した組成物および物品の１つは全く弾性の例えば一定 の形態安定形状を有する、例えば封止するクロージャに装着して使用する型の、 ここに記載するシリコーンベース配合物から形成される電磁エネルギー遮蔽ガス ゲットである。

そのようなガスケットは通常ジニロメーターで９５ショア八未満のたわみ性かつ 弾性である。物品は選んだ形状およびマトリックス材料により射出、トランスフ ァー、圧縮成形により形成することができる。それらはカレンダリングまたは押 出しにより加工することができる。エラストマーマトリックス材料は殊に有用で ある。ときには本発明の組成物をコーキングコンパウンドとして押出成形できる ペースト形態にすることが便利である。粒子対粒子接触を前記液体中に維持する ことは必須でないが、しかしそのような接触が後の凝固で、例えば組成物が場合 に応じて硬化または乾燥して体積が減少すると生じなければならない。硬化中の 圧力は材料の導電性を非常に改良する。そのような物品は他の構造材例えばウェ ブまたは線材補強などを用いて成形することができる。

ここに例示する防しわ性シリコーン結合剤系には第１シリコーン成分としてビニ ルガム型のシリコーン樹脂系が含まれる。系は通常過酸化物型硬化剤で硬化され る型のものであることができる。

しかし、例示結合剤系においては下記の均−結合剤系の第２シリコーン成分とと もに従来使用される硬化剤で硬化される。

改良された防しわ性を混合物に与えるのに有利に使用されるシリコーン樹脂の第 ２の型は液体シリコーン樹脂例えば商標シラスティック（Ｓｉｌａｓｔｉｃ）　 Ｅ、シラスティックＪおよびシラスティックＬのもとでダウ・コーニング社（Ｄ ｏｗ　Ｃｏｒｎｊｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙ　）により販売されるもの、並びに商品 名ＲＴＶ−６１５で販売されるゼネラル・エレクトリック社（Ｇｅｎｅｒａｌ　 Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏ＋ｍｐａｎｙ）の材料である。これらの系は２液系とし てその硬化剤とともに販売される。

シリコーン配合物の防しわ性は長い硬化サイクル間残存し、例えば防しわ性は２ ００℃で約２０時間後、事実一層苛酷な熱試験後に完全に保持される。

そのような組成物を試験するしわ試験は単に２液性シリコ一ン結合剤および良好 な粒子対粒子接触の達成に十分な量の金属粒子で形成された電気伝導性シートを １８０°の角度に折り重ねてひび割れなく適所にフィンガーで保持する（ビン折 り）ことができる試験である。７０ミルのシートが適当に試験に使用される。

発明の例示例 この出願および図面には本発明の好ましい態様が示され、記載されて、その種々 の選択および変形が示唆されているが、しかしこれらが網羅する意図でないこと および他の変更および変形を本発明の範囲内でなすことができることを理解すべ きである。これらの示唆は当業者が本発明およびその原理を一層完全に理解し、 それぞれ個々の場合の条件に最適にすることができるのでそれを変形し、種々の 形態に具体化できるように例示するために選択され、包含される。

図　面 第１図、第２図、第３図および第４図はすべて種々の銀被覆銅粉末の、標準粉末 充填シリコーン樹脂試料の導電性の時間による変化を基にしたエージングデータ を示す。

以下の実施例に示される温度は空気循環炉中で測定した温度である。加熱される 金属の量は十分小さく、加熱中の熱慣性を無視することができた。

実施例１ （従来技術のめっき法の例） 銅粉末〔微粒化−還元法により製造し、最大５％の１５０メツシユ保持および最 大１０％の３２５メツシュ通過の粒径分布を有するＳＣＭ−メタル・プロダクツ （ＳＣＭ　Ｍｅｔａｌ　Ｐｒｏｄｕｃｔ）のグレード９４３未処理不規則銅粒子 〕を米国特許第３．２０２．４８８号の実施例Ｉに記載されたと同様の方法によ り銀置換めっきし、初期シアン化ナトリウム濃度１８オンス／ガロンを用い、酢 酸前洗浄銅粉末にシアン化銀溶液をかくはん下に添加することにより銀２トロイ オンス毎ボンド・銅粒子をめっきし、次いで５回水洗し、めっきした粒子を乾燥 した。

実施例２ 導電性シリコーンシートを次の方法により製造した：シリコーン〔ダウ・コーニ ング（Ｄｏｉ＋　Ｃｏｒｎｉｎｇ）シラステンイックＥ５００部オヨびＧＥ・５ Ｅ−３３ガム１００部〕１８重量部とシラステインクＥ硬化剤２部とのシリコー ン配合物を形成した。

実施例１の銀被覆銅粉末６０部をシリコーン配合物２０部と混合して重質ドウ様 配合物を得た。粉末金属／シリコーン組成物を３２ミル厚さのアルミニウムチェ ース（幅１インチで、開口部８インチＸ１０インチ）および１２インチＸ１２イ ンチｘＯ，０６０インチのアルミニウム支持板を有する１２インチＸ１２インチ ×ｏ、ｏｏｓインチのＥＬマイラー（Ｍｙｌａｒ）シートの中心部に長円球形状 として置いた。（ｒＥＬマイラー」はデュポン社（ＤｕＰｏｎ　ｔ）によりその 電子グレードニ軸延伸ポリエステルポリマーフィルムに対して使用される名称で ある〕。

上部に他の１２インチＸ１２インチｘｏ、ｏｏｓインチのＥ　Ｌマイラーシート を他の１２インチＸ１２インチＸ０．０６インチ厚さのアルミニウム支持板とと もに置いた。このサンドインチをプレス中に１２トンの圧力下に１５０℃で１５ 分間装いた。その後生じた導電性シリコーンシートをプレスからとり出し、炉中 に１９５℃で３０分間装いた。後硬化後、シートは０．０３５インチの厚さであ った。シートの１／２インチ×４インチ片を切りとり、ボルト・オーム計プロー ブを表面上に１７２インチの幅を横切ってプローブ間３インチで置くことにより 抵抗を測定した。このストリップの抵抗は０．３オームであった。（これは体積 抵抗に換算して約０．００４オーム・Ｃであると評価される：他のそのような体 積抵抗は表面抵抗率の測定値の後に括弧内に示される）。

上記導電性ストリップを次に１９５℃でエージングし、定期的に室温に冷却して その抵抗を測定することにより試験した（第１図）、１９５℃で１５時間後に抵 抗は８００オーム（約１１．９オーム・ω）であり；合計３９時間後にストリッ プの抵抗は５０，０００オームより大きかった。

上記シリコーン配合およびシート製造手順はここに標準試験と称される。しかし 導電性粉末（Ｎおよび製造技術の両方）を変えることができる。標準試験配合物 の初期体積抵抗は体積抵抗が０．１オーム・口またはそれ未満であるようにあり 、導電性シリコーンシートはそれ自体（厚さｌ／１６インチのシートで）の上に ピンチ折重ねの能力を有しよう。

実施例３ 導電性シリコーンシートを実施例２に記載した処理条件および材料で製造したが 、しかし銀被覆銅粉をシリコーン配合物に加える前に１９５℃で１５時時間前処 理し、その後導電性シリコーンシートを作製した。生じた厚さ０．０３２インチ の導電性シリコーンシートから１／２インチ×４インチのストリップを切りとっ た。

３インチ離したプローブを用いて１／２インチの幅の対向側上で前記のように測 定したストリップの抵抗は０．６オーム（約０．００９オーム・ｃｓ）であった 。この導電性シリコーンストリップを１９５℃でエージングし、定期的に室温で 抵抗について試験した（第１図）、１９５℃で１５時間後に抵抗は１１．３．ｔ −４（約０．１７オーム・備）であった０合計３９時間後に抵抗は１３５オーム （約２．０オーム・印）であった。

実施例４ 他の導電性シリコーンシートを実施例２に記載した処理条件および材料により製 造したが、しかし銀被覆銅粉末を導電性シリコーンシートの作製に用いる前に１ ９５℃で２５２時間熱前処理した。生じた厚さ０．０３５インチの導電性シリコ ーンシートから１／２インチ×４インチのストリップを切りとった。３インチ離 したプローブによるストリップの抵抗は４．５オーム（約０．０６７オーム・Ｃ ｌ１１）であった。

上記導電性シリコーンストリップを１９５℃でエージングし、定期的に室温で抵 抗について試験した（第１図）、１９５℃で６５時間後に抵抗は４．６オーム（ 約０．０６８オーム・口）であった。銀被覆銅粉末のこの熱前処理が、抵抗が１ ３５オーム（約２オーム・ｅｌｍ）に測定される前に１９５℃で１０００時間耐 えた導電性シリコーンストリップを生じた。

実施例５ 実施例２に記載したと同様の銅粉末を米国特許第３，２０２，４８８号の実施例 １に記載されたと同様の方法によりｉｌｌ換めっきしたが、しかし銅粉末の酢酸 前洗浄を排除した。その代りに銅をシアン化ナトリウム溶液（２３オンス／ガロ ン）中で混合しながら１１分間前処理にかけた。この段階後直ちに、２分間の洗 浄なく、シアン化銀−シアン化ナトリウム溶液を添加し、前処理した鋼上に銀２ トロイオンス毎ボンド・銅粉末をめっきした０次いでめっきした粉末を水で５回 洗浄しく従って粉末はシアン化物汚染を含まない）、空気中で１５０’Ｆ（６６ ℃）で乾燥する。

実施例６ 導電性シリコーンシートを実施例２に従って製造したが、しかし実施例５の銀被 覆銅粉末６０重量部を用いた。この粉末は導電性充填材として使用する前に１９ ５℃で１５時間処理した。厚さ０、０３５インチの導電性シリコーンシートから 】／２インチ×４インチのストリップを切りとった。このストリップの３インチ 間隔の抵抗測定値は０．１オーム（約０．００１５オーム・ｃｍ）であった。こ のストリップの１９５℃で１１３時間エージング、した後の抵抗（第２図）は０ ．６オーム（約０．０　Ｏ８９オーム・ｃＩａ）であった。このストリップの抵 抗は１９５℃のエージング１３２５時間まで１３５オーム（約２オーム・ｃｍ） 程度の高さであると測定されなかった。

実施例７ 導電性シリコーンシートを実施例６に記載し７たと同様の処理条件および材料に より製造したが、しがし実施例５の銀被覆粉末を導電性シリコーンシートの作製 に用いる前に１９５℃で１３５時間前処理した。厚さ０．０３４インチの導電性 シリコーンシートから１／２インチ×４インチのストリップを切りとった。この ストリップの３インチ間隔の抵抗測定値は０．１８オーム（約０．００２７オー ム・ｃＩｌ）であった。

このストリップを１９５℃で５００時間エージングした後の抵抗（第２図）は０ ．３３オーＬ（約Ｑ、ＯＯ４９オーム・ｃｎ＋）　Ｔ：あった。１９５℃で１０ ００時間後の抵抗は０．５３オーム（約０．００８オーム・ｃｎ）であった。

実施例８ 他の導電性シリコーンシートを実施例６に記載したと同様の処理条件および材料 により製造したが、しかしその差異は実施例５の銀被覆銅粉末を導電性シリコー ンシートの作製に用いる前に１９５℃で３１０時間熱前処理したことである。生 じた厚さ０．０３４インチの導電性シリコーンシートから１７２インチ×４イン チのストリップを切りとった。このストリップの３インチ間隔の抵抗は０．４オ ーム（約０．００５９オーム・ｃｍ）であった。

このストリップを１９５℃で１４００時間エージングした後の抵抗（第２図）は ０．５５−オーム（約０．００８２オーム・ＣＩｌ＋）であった。銅粉末のシア ン化ナトリウム前処理および銀被覆銅粉末の高温長時間熱前処理に基く合せた銀 被覆銅粉末における改良は高温度でも長時間の安定生を有する導電性シリコーン 生成物を与える。

実施例９ 実施例５に記載したと同様のめっき条件を用いて銀被覆銅粉末を製造したが、し かしその差異は２トロイオンスの代りに３トロイオンスの銀を銅粉末毎ポンド当 りに置換めっきしたことである。

実施例１０ 実施例２に記載したと同様の材料および手順を用いて導電性シリコーンシートを 製造したが、しかし１９５℃で１５時間前熱処理した実施例９の銀被覆銅粉末６ ０重量部を導電性充填材として用いた。厚さ０．０３４インチの導電性シリコー ンシートから１７２インチ×４インチのストリップを切りとった。このストリッ プの３インチ間隔の抵抗測定値は０．１オーム（約０．００１５オーム・ｃｍ） であった。

このスｌ−ＩＪツブを１９５℃で１０９時間エージングした後の抵抗（第３図） は０．３５オーム（約０．００５２オーム・ｃＩＴ＋）であった。１９５℃で１ ３２５時間後のこのス）　ＩＪツブの抵抗は３７オーム（約０．５５オーム・Ｃ ｍ）であった。この導電性シリコーンに用いた銅粉末上の銀被覆量の５０パーセ ントの増加が実施例６における導電性シリコーンの熱エージングより３倍程度導 電性シリコーンの熱エージング安定性を増加した。

実施例１１ 実施例１０に記載したと同様の処理条件および材料を用いて他の導電性シリコー ンを製造したが、しかしその差異は実施例９の銀被覆銅粉末を導電性シリコーン シートの作製に用いる前に１９５℃で２６３時間熱前処理したことである。厚さ ０．０３５インチの導電性シリコーンシーＩ−から１／２インチ×４インチスト リップを切りとった。このストリップの３インチ間隔の抵抗測定値は０．１５オ ーム（約０．００２２オーム・（２））であった。

このストリップを１９５℃で１４００時間エージングした後の抵抗（第３図）は ０．３７フオーム（約０１００５５オーム・Ｃｌ１１）であった。この導電性シ リコーンは１９５℃で１４００時間エージングしたときに、同様に熱エージソゲ した実施例３Ｂにおける導電性シリコーンより１００倍も導電性であり、２つの 導電性シリコーン間の唯一の差異はこれが１９５℃において長時間熱前処理した 銀銅粉末を有したことであった。

実施例１２ 銅粉末を実施例５と同様の条件下に恨めっきしたが、差異はシアン化ナトリウム 濃度が１６オンス毎ガロンであり、銅粉末をシアン化ナトリウム溶液で１１分間 前処理した後銅粉末を水で洗浄し、次いでシアン化銀−シアン化ナトリウム溶液 を加える前に新シアン化ナトリウム溶液中に分散させたことである。２トロイオ ンスの銀を銅粉末毎ポンドに置換めっきした。

実施例１３ 実施例２に記載したと同様の材料および手順を用いて導電性シリコーンシートを 製造したが、しかし実施例１２の銀被覆銅粉末６０重量部を導電性充填材として 用いた。厚さ０．０３４インチの導電性シリコーンシートから１／２インチ×４ インチのストリップを切りとった。このストリップの３インチ間隔の抵抗は０． ２オーム（約０．００３オーム・（Ｊ）であった。

このストリップを１９５℃で６９時間エージングした後の抵抗（第４図）は５０ ．０００オームより大きかった。

実施例１４ 実施例１３に記載したと同様の処理条件および材料を用いることにより導電性シ リコーンシートを製造したが、差異は実施例１２の銀被覆銅粉末を導電性シリコ ーンシートの作製に用いる前に１９５℃で１．　Ｉ　Ｏ時間熱前処理したことで ある。厚さ０．０３３インチの導電性シリコーンシートから１７２インチ×４イ ンチのストリップを切りとった。３インチ離したプローブによるストリップの抵 抗は０．８オーム（約０．　Ｏ１，２オーム・ｃｍ）であった。

上記導電性シリコーンストリップを１９５℃で８７時間エージングしく第４図） 再び試験してその抵抗は０．９オーム（約０．０１３オーム・ｃｍ）であった。

１９５℃で５００時間後に抵抗は３２オーム（約０．４７オーム・Ｃ［０）であ った。

実施例１５ 実施例１３に記載したと同様の処理条件および材料を用いることにより他の導電 性シリコーンシートを製造したが、その差異は実施例１２の銀被覆粉末を導電性 シリコーンシートの作製に用いる前に１５２℃で１２０時間熱前処理したことで ある。厚さ０．０３４インチの導電性シリコーンシートから１７２インチ×４イ ンチのストリップを切りとった。ストリップの３インチ間隔の抵抗は０．１８オ ーム（０，００２７オーム・ｃＩｎ）であった。

上記ストリップを１９５℃で９５時間エージングした後（第４図）、抵抗は６． ７オーム（０，０９９オーム・ｃｍ）に増加した。

１９５℃で４１８時間後に抵抗は５０．０００オ一ム以上であった。

実施例１６ 実施例１３と同様の処理条件および材料を用いたが、しかし実施例１２の銀被覆 銅粉末を導電性シリコーンの製造に用いる前に１５２℃で２８８時間熱前処理し た。厚さ０．０３４イチの導電性シリコーンシートから１部２インチ×４インチ のストリップを切りとった。ストリップの３インチ間隔の抵抗は０．２オーム（ 約０、００３オーム・ｃｍ）であった。

ストリップを１９５℃で６９時間熱エージングした後（第４図）抵抗は０．２８ オーム（約０．００４オーム・ｃｍ）であった。ストリップを１９５℃で５６６ 時間時間−ジングした後に抵抗は１１．５オーム（約０．１７オーム・印）であ った。

実施例１７ 実施例１３を繰返したが、しかし実施例１２の銀被覆銅粉末を導電性シリコーン シートの作製に用いる前に１５２℃で６４０時間熱前処理した。１７２インチ× ４インチＸ０．０３４インチの導電性ストリップを試験した。３インチ間隔の抵 抗は０．２オーム（０，００３オーム・ｃｍ）であった。１９５℃で１１６時間 時間−ジングした後（第４図参照）、３インチ間隔の抵抗は０．２６オーム（約 ０．００４オーム・ｃｍ）であった。１９５℃で５７４時間時間−ジングした後 ３インチ間隔の抵抗は１．９オーム（０，０２８オーム・ｃｍ）であった。

実施例工８ 実施例１３を繰返したが、しかし実施例１２の銀被覆銅粉末をシリコーンシート の作製に用いる前に１５２℃で１５５２時間熱前処理した。

ストリップを実施例１７のように処理した。初期３インチ間隔の抵抗は０．２５ オーム（約０．　ＯＯ３８オーム−Ｃ１１）であワた。

１９５℃で６４時間熱エージングしたとき（第４図参照）、３インチ間隔の抵抗 は０．２８オーム（０，００４オーム・０）であり、１９５℃で２３１時間後に 抵抗は０．３５オーム（０，００５オーム・ａｍ）であった。

実施例１９ 蓋をしたパイレックス（Ｐｙｒｅｘ）皿を用いて実施例５に記載した型の銀被覆 銅粉末４．２５ボンドを保持した。粉末は約１インチの深さに皿の底部を覆った 。

この粉末を１９５℃で１３５時間熱前処理した。

エポキシ〔エポン（ＥＰＯＮ）８２８、シェル・ケミカル（Ｓｈｅｌｌ　Ｃｈｅ ｍｉｃａｌ）　４５部；および希釈剤３７−０５８、ライヒホールド・ケミカル （Ｒｅｉｃｈｏｌｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ）　５部〕　４部を熱処理金属粉末１４ ．６４部およびメンタンジアミン〔ローム・アンド・ハース（Ｒｏｈｍ　＆［（ ａａｓ）１０．８８部と混合することにより導電性エポキシ樹脂を得た。次いで 生じた濃厚ペーストを接着剤として用いて２つの別の清浄アルミニウム表面に銅 ジャンパーを結合させるとく９８℃で１７時間硬化させることによる）、２表面 間に０．１０オーム未満の初期抵抗が生じた。１９５℃で１０００時間エージン グした後２アルミニウム表面間の抵抗はなお０．１オ一ム未満であった。

実施例２０〜２３ 実施例１９に用いたと同じ粉末をビニルポリマー例えばポリ塩化ビニリデン共重 合体およびポリ塩化ビニル、ポリエステルおよびポリエーテル両型のプラスチゾ ルプレポリマーポリウレタンを含む一連の有機ポリマー系の充填に用いる。金属 充填は、典型的には全固体の７０〜８０重量％の範囲で行なわれる。

長時間エージングの条件下の導電性の減退に対する耐性は優れている。

下記請求の範囲は本発明の包括的および特定の特徴のすべて並びにそれらの間に 属するということができる発明の範囲のすべての陳述を網羅する意図であること を理解すべきである。

Ｆ／θ／ （１９５°Ｃ）灯ｑ−ジンブ朗■］、鴎菌火Ｐエージ〉つ゛勇閣、巳５間 Ｆ／６４ 昭和　年　月　日 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １、特許出願の表示　ＰＣＴ／ＵＳ　８６１０１３５７２、発明の名称　導電性 組成物およびそれに使用する導電性粉末 ３、特許出願人 名　称　エアコン　インコーホレーテッド５、補正書の提出年月日　１９８６年 １０月２５日６、添付書類の目録 （１）袖正書の翻訳文　１　通 ３０、　銀約０．３〜４トロイオンス毎ボンド・銅を含む、請求の範囲第２５項 記載の粉末。

３１、　銅コア上に銀の被膜を含む約０．０２５インチ未満の平均粒径の改良さ れた電気伝導性金属粉末を製造する方法であって、前記粉末を１３０〜２１０℃ の温度で２４時間以上熱処理することにより製造する方法。

３２、″Ａココア上銀の被膜を含む型の改良された電気伝導性金属粉末が、前記 粉末を１３０〜２１０℃の温度で７０時間以上加熱することにより製造される、 請求の範囲第３１項記載の方法。

３３、銅の量が０．５〜４トロイオンス毎ポンド・銀であり、粉末の平均粒径が 直径０．０１０インチ未満である、請求の範囲第３１項記載の方法。

３４、請求の範囲第２２項記載の伝導性粉末および有機樹脂マトリックスを含む 組成物であって、前記組成物が固体−棒状態にあるかまたはそれに転化されそれ により前記粉末が前記有機樹脂で形成されたマトリックス内に導電性の粒子対粒 子接触にあるときに前記組成物に導電性を与える有効な量で前記粉末が存在する 組成物。

３５、請求の範囲第２３項記載の伝導性粉末および有機樹脂マトリックスを含む 組成物であって、前記組成物が固体−棒状態にあるかまたはそれに転化されそれ により前記粉末が前記有機樹脂で形成されたマトリックス内に導電性の粒子対粒 子接触にあるときに前記組成物に導電性を与える有効な量で前記粉末が存在する 組成物。

３６、請求の範囲第２４項記載の伝導性粉末および有機樹脂マトリックスを含む 組成物であって、前記組成物が固体−棒状態にあるかまたはそれに転化されそれ により前記粉末が前記有機樹脂で形成されたマトリックス内に導電性の粒子対粒 子接触にあるときに前記組成物に導電性を与える有効な量で前記粉末が存在する 組成物。

３７、請求の範囲第２５項記載の伝導性粉末および有機樹脂マトリックスを含む 組成物であって、前記組成物が固体−棒状態にあるかまたはそれに転化されそれ により前記粉末が前記有機樹脂で形成されたマトリックス内に導電性の粒子対粒 子接触にあるときに前記組成物に導電性を与える有効な量で前記粉末が存在する 組成物。

３８、請求の範囲第２６項記載の伝導性粉末および有機樹脂マトリックスを含む 組成物であって、前記組成物が固体−棒状態にあるかまたはそれに転化されそれ により前記粉末が前記有機樹脂で形成されたマトリックス内に導電性の粒子対粒 子接触にあるときに前記組成物に導電性を与える有効な量で前記粉末が存在する 組成物。

３９、請求の範囲第２７項記載の伝導性粉末および有機樹脂マトリックスを含む 組成物であって、前記組成物が固体−棒状態にあるかまたはそれに転化されそれ により前記粉末が前記有機樹脂で形成されたマトリックス内に導電性の粒子対粒 子接触にあるときに前記組成物に導電性を与える有効な量で前記粉末が存在する 組成物。

４０、請求の範囲第２８項記載の伝導性粉末および有機樹脂マトリックスを含む 組成物であって、前記組成物が固体−棒状態にあるかまたはそれに転化されそれ により前記粉末が前記有機樹脂で形成されたマトリックス内にＲＮ性の粒子対粒 子接触にあるときに前記組成物に導電性を与える有効な量で前記粉末が存在する 組成物。

４１、請求の範囲第２９項記載の伝導性粉末および有機樹脂マトリックスを含む 組成物であって、前記組成物が固体−棒状態にあるかまたはそれに転化されそれ により前記粉末が前記有機樹脂で形成されたマトリックス内に導電性の粒子対粒 子接触にあるときに前記組成物に導電性を与える有効な量で前記粉末が存在する 組成物。

４２、請求の範囲第３０項記載の伝導性粉末および有機樹脂マ）　ＩＪソックス 含む組成物であって、前記組成物が固体−棒状態にあるかまたはそれに転化され それにより前記粉末が前記有機樹脂で形成されたマトリックス内に導電性の粒子 対粒子接触にあるときに前記組成物に導電性を与える有効な量で前記粉末が存在 する組成物。

４３、樹脂がエポキシ樹脂である、請求の範囲第３４項記載の組成物。

４４、樹脂がシリコーン樹脂である、請求の範囲第３４項記載の組成物。

４５、樹脂がビニルポリマーからなる、請求の範囲第３４項記載の組成物。

４６、樹脂がプレポリマー化したポリウレタンからなる、請求の範囲・第３４項 記載の組成物。

４７、樹脂がビニルポリマーからなる、請求の範囲第３４項記載の組成物。

４８、組成物が、それ自体を固体一体形前で１９５℃で５００時間エージングし たときに２オーム・１未満の体積抵抗を特徴する請求の範囲第３４項記載の組成 物。

４９、組成物が、それ自体を固体一体形前で１９５℃で５００時間エージングし たときに５００時間に１０倍の倍率未満の体積抵抗の増加を示す、請求の範囲第 ３４項記載の組成物。

ＳＯ，Ｍｉ成物が、それ自体を固体一体形前で１９５℃で５００時間エージング したときに５００時間に１００％未満の体積抵抗の増加を示す、請求の範囲第３ ４項記載の組成物。

５１、導電性粉末および有機樹脂マトリックスを含み、前記粉末が粒子対粒子接 触で存在する組成物であって、前記組成物が、それを１９５℃で５００時間加熱 すると１００オーム未満の値に１００（９未満の体積抵抗の増加を生ずる性質を 有する導電性組成物。

５２、請求の範囲第４７項記載の組成物で形成され、一定の形態安定形状を有し 、９５（ショアＡ）未満の硬度値を有する電磁エネルギー遮蔽ガスケット。

５３、マトリックスがシリコーン樹脂マトリックスである、請求の範囲第５１項 記載のガスケット。

５４、マトリックスがシリコーン樹脂マトリックスである、請求の範囲第５２項 記載のガスケット。

国際調査報告

Claims (33)

【特許請求の範囲】
1. １．０．０２５インチ未満の平均粒径の電気伝導性金属粉末を製造する方法であ って、銅粉末を金属錯化洗浄浴中で洗浄して清浄粉末を形成し、その後生じた清 浄粉末の表面を、めっき浴中で前記めっき溶液の連続かくはんを維持しながら銀 コーティングでめっきし、水洗し、乾燥し、次いで、有機ポリマー樹脂マトリッ クス中へ装填したときのその熱エージング安定性を高めるのに有効な時間前記粉 末を熱処理することを含む方法。
2. ２．錯化剤がシアン化物イオンである、請求の範囲第１項記載の方法。
3. ３．シアン化物イオンがシアン化ナトリウムまたはシアン化カリウムから得られ る、請求の範囲第２項記載の方法。
4. ４．電気伝導性粉末の熱処理がめっき段階後約１３０〜２１０℃の温度で２４時 間より長い時間行なわれる、請求の範囲第１項記載の方法。
5. ５．有機ポリマー樹脂がシリコーン樹脂である、請求の範囲第２項記載の方法。
6. ６．熱処理が少くとも１３０℃の温度で少くとも約７０時間行なわれる、請求の 範囲第４項記載の方法。
7. ７．銅粉末が実質的に純粋な銅である、請求の範囲第２項記載の方法。
8. ８．置換めっきが硝酸銀またはシアン化銀のめっき浴中で行なわれる、請求の範 囲第１項記載の方法。
9. ９．めっきが硝酸銀またはシアン化銀のめっき浴中で行なわれる、請求の範囲第 ２項記載の方法。
10. １０．置換めっきが硝酸銀またはシアン化銀のめっき浴中で行なわれる、請求の 範囲第３項記載の方法。
11. １１．銅粉末が０．０１０インチ未満の平均粒径を有する、請求の範囲第４項記 載の方法。
12. １２．金属粉末の熱エージング安定性が、標準試験において１９５℃で５００時 間エージング試験にかけた後に２オーム、ｃｍ未満の体積抵抗を維持している特 性により表わされる、請求の範囲第１項記載の方法。
13. １３．体積抵抗が標準試験で１０００時間維持される、請求の範囲第１２項記載 の方法。
14. １４．金属粉末の熱エージング安定性が、標準試験において１９５℃で５００時 間エージング試験にかけた後に２オーム．ｃｍ未満の体積抵抗を維持している特 性により表わされる、請求の範囲第４項記載の方法。
15. １５．金属粉末の熱エージング安定性が、標準試験において１９５℃で５００時 間エージング試験にかけた後に２オーム．ｃｍ未満の体積抵抗を維持している特 性により表わされる、請求の範囲第６項記載の方法。
16. １６．熱エージング安定性が標準試験において１９５℃で初めの１００時間中に １００倍の倍率より小さい体積抵抗の増加により表わされる、請求の範囲第１項 記載の方法。
17. １７．熱エージング安定性が標準試験において１９５℃で初めの１００時間中に １００倍の倍率より小さい体積抵抗の増加により確認される、請求の範囲第４項 記載の方法。
18. １８．銅コア上に銀の被膜を含む約０．０２５インチ未満の平均粒径の改良され た電気伝導性金属粉末を製造する方法であって、標準試験により測定して１９５ ℃で５００時間標準試験にかけた後前記試験における組成物の抵抗率が２オーム ・ｃｍ未満増加するようにその熱エージング安定性を高めるのに有効な時間前記 粉末を熱処理することによる方法。
19. １９．熱処理が１３０℃より高い温度で行なわれる、請求の範囲第１８項記載の 方法。
20. ２０．粉末が０．０１０インチ未満の平均粒径を有する、請求の範囲第１８項記 載の方法。
21. ２１．銀被覆がシアン化銀および硝酸銀から選ばれる塩の銀イオンから誘導され る、請求の範囲第１８項記載の方法。
22. ２２．金属粉末上に連続的な薄い密着銀被膜を有する銅コアで形成される電気伝 導性金属粉末であって、試験組成物内の粒子対粒子接触にある前記粉末が１９５ ℃で５００時間のエージング試験にかけた後に前記試験マトリックス中に２オー ム．ｃｍ未満の体積抵抗を維持する部材を与える標準試験の特性により表わされ る熱エージング安定性により確認される粉末。
23. ２３．標準試験の体積抵抗が１９５℃で１０００時間維持される、請求の範囲第 ２２項記載の粉末。
24. ２４．銅コアが実質的に純粋な銅であり、前記銅粉末が０．０２５インチ未満の 平均粒径を有する、請求の範囲第２２項記載の粉末。
25. ２５．銅粉末が０．０１０インチ未満の平均粒径を有する、請求の範囲第２３項 記載の粉末。
26. ２６．金属粉末の前記熱エージング安定性が前記標準試験に粒子対粒子接触に装 填し、１９５℃で５００時間エージング試験にかけたときに２オーム．ｃｍ未満 の体積抵抗を維持する粉末の特性により表わされる、請求の範囲第２５項記載の 粉末。
27. ２７．粉末の前記熱エージング安定性が前記標準試験に粒子対粒子接触に装填し たときに１９５℃で５００時間に１００倍の倍率の体積抵抗の増加を表わす、請 求の範囲第２２項記載の粉末。
28. ２８．粉末の前記熱エージング安定性が前記標準試験に粒子対粒子接触に装填し たときに１９５℃で５００時間に１００％未満の体積抵抗の増加を表わす、請求 の範囲第２７項記載の粉末。
29. ２９．銀約０．５〜４トロイオンス毎ポンド・銅を含む、請求の範囲第２２項記 載の粉末。
30. ３０．銀約０．５〜４トロイオンス毎ポンド・銅を含む、請求の範囲第２５項記 載の粉末。
31. ３１．銅コア上に銀の被膜を含む約０．０２５インチ未満の平均粒径の改良され た電気伝導性金属粉末を製造する方法であって、前記粉末を１３０〜２１０℃の 温度で２４時間以上熱処理することにより製造する方法。
32. ３２．銅コア上に銀の被膜を含む型の改良された電気伝導性金属粉末が、前記粉 末を１３０〜２１０℃の温度で７０時間以上加熱することにより製造される、請 求の範囲第３１項記載の方法。
33. ３３．銅の量が０．５〜４トロイオンス毎ポンド・銀であり、粉末の平均粒径が 直径０．０１０インチ未満である、請求の範囲第５２項記載の方法。