JPH02218763A - 導電塗料用銅粉の表面処理法 - 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〕 本発明は新規な導電塗料用銅粉の表面処理法、特に導電
性と耐環境性のすぐれた導電塗料用銅粉を得るための方
法に関する。

〔従来の技術〕

従来銅粉を含む導電塗料をつくるに当っては、種々の方
法でつくられ表面処理された適宜の大きさの銅粉を、有
機溶剤に溶解された６機樹脂バインダー中に分散させて
つくられる。この導電塗料用銅粉としては導電性がすぐ
れているとともに、耐熱性、耐湿性などの耐環境性が良
好であることが要求される。

一般に銅粉は非常に酸化しやすく、そのため導電性の低
下を来すなどのおそれがあるため銅粉に対する種々の表
面処理法が提案されている。

例えば、銅粉をカップリング剤で表面処理すること（特
開昭６０−３０２００号公報）、電解銅粉を有機チタネ
ートで？ｉ工すること（特開昭５９−１７４６６１号公
報）、銅粉をカルボン酸処理すること（特開昭６０−２
５８２７３号公報）、銅粉の表面を半田メツキすること
（特開昭５７−１１３５０５号公報）、銅粉の表面に金
属銀を置換析出させること（特開昭６０−２４３２７７
号公報）などが提案されている。

しかしこれらの従来技術によって表面処理されてえられ
た銅粉を用いてつ（られた導電塗料は、ある程度の効果
は確認されるものの、その殆んどが耐熱性や耐湿性など
の環境試験における経時変化が大きく、また導電性が未
だ十分でなく、実用レベルの信頼性を有するには至らな
かった。

〔発明の目的及び要約〕

従って、本発明は上述のような従来技術の問題点を解決
して導電性を向上させるとともに環境試験における経時
変化を大幅に減少した導電塗料用銅粉をつくるための銅
粉の表面処理方法を提供することを目的とするものであ
る。

本発明者らの研究によればこの目的は銅粉を二種類の白
゛機ジルコニウム化合物で表面被覆することにより達成
されることが見出された。

よって、本発明は銅粉を二種類の有機ジルコニウム化合
物で表面被覆することからなる導電塗料用銅粉の表面処
理法を提供するものである。

〔発明の詳細な説明〕

本発明を以下に詳しく説明する。

本発明の方法で表面処理される銅粉は、電解法、アトマ
イズ法、化学還元法など従来公知の任意の方法でつくら
れたものであり、酸化被膜が除去されているのが好まし
い。但し酸化被膜の除去された銅粉の表面は著しく活性
であり、前処理として例えば有機アミン類、カルボン酸
類で処理されているものが好んで用いられる。この銅粉
としては通常見掛は密度０．　５〜２．　５ｇ／ｃＥａ
、タップ密度０．　９〜４．　５ｇ／ｃシ、比表面積は
ＢＥＴ法で０．５ｒｆ／ｇ以ド、甲均粒径は先透過性で
０．　５〜２０μｍ１粒度分布は先透過性で最大粒子径
が５０μｍの特性を有するものが用いられる。

上述の如き銅粉の表面処理のため本発明で用いられる二
種類の有機ジルコニウム化合物はいずれも親油性を示す
白°機基と親水性を示す６機基を角゛する。その一つは
テトラアルコキシジルコニウムに高級脂肪酸を付加され
た化合物である。これを本明細書では第一の白゛機ジル
コニウム化合物と称する。高級脂肪酸としては飽和又は
不飽和の高級脂肪酸が用いられ、この残基が親油性を示
す。好ましい高級脂肪酸としてはステアリン酸、バルミ
チン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、カプリン酸、オレ
イン酸、リノール酸、リルイン酸、又はこれらの異性体
などを挙げることができる。又親水基を有するテトラア
ルコキシジルコニウム化合物としては炭素数１〜８、好
ましくは１〜５の低級アルコキシ基をｉ了するものが用
いられ、例えばテトラプロポキシジルコニウム、テトラ
ブトキシジルコニウムを挙げることができる。製造する
に当っては通常テトラアルコキシジルコニウム１モルに
対して数倍モル、好ましくは３〜５倍モルの高級脂肪酸
を反応させてえられ、副生する高級脂肪酸エステルを１
千意量含有させてもよい。

もう一つの有機ジルコニウム化合物は親水基を有するテ
トラアルコキシジルコニウムに親油性を示すｐ−クミル
フェニル基を導入された化合物である。これを本明細書
では第二の有機ジルコニウム化合物と称する。これをつ
くるに当っては上述の如きテトラアルコキシジルコニウ
ム１モルに対して分子中にｐ−クミルフェニル基 をＨする有機化合物を数倍モル、好ましくは１〜３モル
反応させてえられる。

これら二種類のｆｉ機リジルコニウム化合物総量で銅粉
重量に対して０．００５〜１５９６、好ましくは０．０
１〜１０％の二で表面被覆される。

Ｉｌ、００５重量９６未満では銅の酸化の傾向が著しく
、１５重ｍｍを超えると銅粉の導電性低下の傾向が著し
くなる。

二種類の有機ジルコニウム化合物は前記の第一の有機ジ
ルコニウム化合物に対して第二の有機ジルコニウム化合
物０．００５〜７０重量９６、好ましくは０．０１〜５
０重量９６の範囲の量用いられる。０．００５％未満で
は銅粉の耐熱、耐湿エージング特性低下の傾向が著しく
なり又７ｏ％を超えると銅粉の導電性低下の傾向が著し
くなる。

表面処理するに当っては、銅粉を溶媒中に分散させた上
に上述の有機ジルコニウム化合物を添加して処理したり
或はミキサーやミルなどの混合器を用いて直接有機ジル
コニウム化合物を添加して処理したりする方法をとるこ
とができる。二種の有機ジルコニウム化合物は同時に混
合して用いてもよく、別々に用いてもよいがその場合は
先にｐ−クミルフェニル基を付加させた第二の有機ジル
コニウム化合物で処理した後に第一のａ機ジルコニウム
化合物で処理するものとする。逆にすると銅粉がウェッ
ト状態となり、後の第二の化合物の添加時均質分散混合
が不可となる。

〔作　用〕

前述の構成からなるこの発明では、テトラアルコキシジ
ルコニウムにｐ−クミルフェニル基を有する有機化合物
を付加させた有機ジルコネート化合物が銅粉表面の酸化
を抑制し、銅粉の耐熱、耐湿などの環境試験における経
時変化を押さえる。

また、テトラアルコキシジルコニウムに高級脂肪酸を付
加させた有機ジルコネート化合物が有機樹脂バインダー
中における銅粉の導電性を向上する。

これらは、ｐ−クミルフェニル基そのものの疎水性の高
さと、高級脂肪酸の長鎖部分がＨ機樹脂バインダー活性
部位とファンデルワールス力、イオン的、共有的及び配
位的な分子間力によって作用し合うためである。

〔実施例〕

以下に本発明の例をあげるが、本発明はこれに限定され
るものではない。

この発明で用いた樹脂状電解銅粉〜三井金属鉱業（株）
ＭＦ−Ｄ２を表１に示す。

この発明で用いた白゛機ジルコネート化合物を表２．３
に示す。

表　　３ 但し、ブトキシ基はノルマルタイプ、プロポキシ基はイ
ソタイプ。

この発明で用いた比較サンプルを表４に示す。

表　　４ 例１ 酸化波膜の除去された表１の銅粉に対して、表２（第一
の有機ジルコニウム化合物ｌｉｔ独）、表３（第二の白
゛機ジルコニウム化合物１１１独）、表２と表３の両化
合物の混合物（表２の第一のＨ機ジルコネート化合物５
０．７０．９０重−％に対して、表３の第二の有機ジル
コネート化合物５０．３０．１０重二％混合）及び表４
の表面被覆剤を銅粉量［１，ＪＪして０゜５．１，０．
３．０．５．　０ｆｆｉｆｆｉ％彼覆処理した。

これらの被覆処理された銅粉をアクリル樹脂（固型分：
６０重量％）とトルエンを用いて導電塗料を調製して体
積固有抵抗を測定した。

その結果、本発明の表２．３の両化合物の混合物で表面
被覆された銅粉から調製された導電塗料は、およそ１．
２Ｘ１０　〜３．５Ｘ１０−’Ω・国の体積内Ｈ抵抗を
有していた。

他方、表２・の第一の１！Ｔ機ジルコネート化合物で表
面被覆された銅粉から調製された導電塗料は、およそ４
Ｘ１０〜７Ｘ１０−’Ω・印、同様に表３の第二のＨ機
ジルフネート化合物：およそ１゜３ＸｉＯ〜２．ｌＸ１
０−３Ω・備、表４の比較サンプル：およそ８Ｘ１０’
〜３Ｘ１０−３Ω・−の体積固有抵抗を有していた。

以上の結果より、本発明の表面被覆剤で被覆処理された
銅粉から調製された導電塗料は、優れた導電性を白°す
ることがわかった。

例２ 例１の塗膜基板（アクリル板〜厚さ１．５關、導体サイ
ズ２ｃｒｎｘ２ｔｔｎ）を８５℃の高温、６０℃／９５
％ＲＨの高湿環境下に２０００時間放置して塗膜の抵抗
変化率を測定した。

その結果、本発明の表２．３の両化合物の混合物で表面
被覆された銅粉から調製された導電塗料の塗１１！Ｍｉ
板の経時変化は、８５℃の高温において、少なくて１％
、多くても７％で、はとんどが３〜４９６であった。ま
た６０℃／９５％ＲＨの高湿において、少なくて一７％
、多くても４％で、はとんどが０％であった。

他方、表２の第一の有機ジルコネート化合物で表面被覆
された銅粉から調製された導電塗料の塗膜基板の経時変
化は、８５℃の高温において、少なくても２７％、多く
て５４％であった。また６０℃／９５％ＲＨの高湿にお
いて、少なくても１３％、多くて２９％であった。同様
に表３の第二の有機ジルコネート化合物＝８５℃の高温
で少なくても７％、多くて１４％であった。また６０℃
／９５％ＲＨの高湿で少なくてし９％、多くて１８％で
あった。表４の比較サンプル：８５℃の高温で少なくて
も５１％、多くて２０５％であった。また６０℃／９５
％ＲＨの高湿で少なくても２６％、多くて６６％であっ
た。

以上の結果より、本発明の表面被覆剤で被覆処理された
銅粉から調製された導電塗料の塗膜は、優れた耐熱、耐
湿エージング特性を白°することがわかった。

［発明の効果〕 本発明の方法により表面処理された銅粉からえられた導
電塗料は耐熱性、耐湿性がすぐれ環境試験の経時変化が
従来のものよりも大幅に低下し、導電性も向上しかくて
本発明は誠に信頼性に富むすぐれた導電塗料用銅粉を提
供することができて有効である。

出願人代理人　　佐　　藤　　−雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、銅粉を二種類の有機ジルコニウム化合物で表面被覆
   することからなる導電塗料用銅粉の表面処理法。 ２、前記二種類の有機ジルコニウム化合物はいずれも親
   水性を示す有機基と親油性を示す有機基を有するもので
   あり、一つはテトラアルコキシジルコニウムに高級脂肪
   酸を付加された化合物であり、他の一つはテトラアルコ
   キシジルコニウムにｐ−クミルフェニル基を付加された
   化合物である請求項１記載の方法。