JPH03257171A

JPH03257171A - 導電性成型物及びその製造方法

Info

Publication number: JPH03257171A
Application number: JP5576290A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Ide; 和彦井出
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Artience Co Ltd
Priority date: 1990-03-07
Filing date: 1990-03-07
Publication date: 1991-11-15

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】（発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、加熱及びまたは加圧することにより底型が可
能で、良好で安定な導電性を発現することができる導電
性成型物及びその製造方法に関する。

（従来の技術）従来、樹脂あるいはセラミックスの表面を導電性物質、
特に金属により被覆した導電性粉体は、導電ペースト用
フィラー、　１ｔｓシールド材用フイラー等として用い
られている。これらのものは、通常該導電性粉体をバイ
ンダー中に分散させて用いられる。

これらのものは、金属微粒子をフィラーとして用いる場
合に比べると、単位容積当りの金属量が少量ですみ、ま
たバインダーとの比重差が小さいため分散安定性に優る
が、粒子同士の凝集、沈降等を完全に貼止することは困
難である。また、バインダー中における該粒子同士の接
触により導電性あるいは電磁波遮蔽性等を得ているため
、粒子の接触の仕方によって上記特性が変化するもので
ある。従って、使用する環境、例えば、温度、湿度、応
力あるいはバインダー樹脂の劣化等によって上記特性が
変化し、安定した電気的あるいは磁気的特性を発現する
ことが困難であった。これは、導電性微粒子を非導電性
であるバインダーにより固着せしめ、該導電性微粒子同
士の接触により導通を保つ方法においては避は難い現象
であると考えられる。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、均質な導電性物質層を表面に有する熱可塑性
樹脂微粒子を結着させてなる新規な導電性成型物及びそ
の製造方法を提供し、上記問題点を解決することを目的
とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明は、良好な導電性を容易に発現できる成型物とし
て、熱可塑性樹脂微粒子を導電性物質層で被覆した後、
加圧及びまたは加熱してなる導電性成型物であり、さら
には、熱可塑性樹脂微粒子を導電性物質層で被覆した後
、加熱及びまたは加圧することに由来する導電性を有す
る導電性成型物の製造方法に関する。

また、導電性物質層が、無電解めっきにより形成された
金属層であり、熱可塑性樹脂微粒子が、懸濁重合により
得られる樹脂微粒子または熱可塑性樹脂微粒子が、塊状
樹脂を機械的粉砕及びまたは再沈澱することにより得ら
れる樹脂微粒子であることを特徴とする導電性成型物ま
たは導電性成型物の製造方法に関する。

即ち、熱可塑性樹脂微粒子表面に導電性物質層を形成せ
しめた後、該微粒子を加熱及びまたは加圧融着させるこ
とにより導電性を発現せしめるものである。本成型物の
場合、導電性微粒子を非導電性のバインダーにより固着
させたものとは異なり、粒子界面の接触により導通を確
保し、該導電層の僅かな破壊により微粒子内部の熱可塑
性樹脂同士の結着を生じせしめ導通バスの保全を行なう
成型物である。そのため、粒界では必ず導電性が確保さ
れ、外的因子による影響を低減させることが可能となる
ものである。以下、本発明の詳細について順次説明する
。

本発明で使用される熱可塑性樹脂としては、常温で固体
であれば特に制限はなく、ビニル系樹脂。

（メタ〉アクリル系樹脂１　ビニル／（メタ）アクリル
共重合樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、。

ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等を例と
して挙げることが出来るが、上記のものに限定されるも
のではない。また、これらは、一種あるいは二種以上の
混合物として用いてもよい、これらの熱可塑性樹脂粉体
は、粒径が１μｍ以上１ｍｍ以下のものを用いることが
望ましい０粒径が小さすぎると、粒子表面に実用的な膜
厚で導電性物質層を設けるためには多大な量の導電性物
質が必要となり経済性に劣る。また、粒径が大き過ぎる
と、加圧・加熱により生じる芯樹脂の変形が大きくなり
すぎるため、その変形に導電性物質層が追従できなくな
り、導電性物質層に大規模な破壊が生じ、導電性を確保
することが困難となる。この様な粒径をもつ熱可塑性樹
脂微粒子を得る方法としては、懸濁重合、乳化重合等の
分散重合法を用いることが出来る。また、塊状樹脂を機
械的に粉砕して得られた樹脂微粒子や、樹脂溶液を貧溶
媒中に投入して行なう再沈澱法により得られた樹脂微粒
子を用いることもでき、必要であれば分級操作を行なっ
てもよい０次に、上記のようにして得た樹脂微粒子の表
面に設ける導電性物質層について次に説明する０本発明
において使用される導電性物質層としては特に制限はな
く、無電解金属めっき法により得られる金属層、導電性
金属酸化物の蒸着による導電層等を例として挙げること
が出来るが、導電性物質の可撓性の見地から、無電解金
属めっき層を用いることがより好適である。無電解めっ
きされる金属としては、コバルト、ニッケル、ｍ。

銀、金、白金及びこれらの金属同士またはこれらの金属
とホウ素、窒素、リン、バナジウム、マンガン。

鉄、亜鉛、モリブデン２スズ、タングステン、レニウム
、テルル等との共析物等を例として挙げることができる
。熱可塑性樹脂微粒子に無電解めっきを行なう場合、通
常の前処理を施すことは当然であるが、通常前処理とし
て行なわれる脱脂工程、エッチング工程、センシタイジ
ング工程、キヤタライジング工程、アクセラレイティン
グ工程のうち、脱脂工程及びエツチング工程は省いても
よい。

また、粉粒子の表面処理を行なう場合、粒子の凝集が問
題となる場合がしばしばあり、このことを防ぐために、
界面活性剤やアルコール等で例示される水溶性有機溶媒
等を少量存在させることもできる。また、樹脂微粒子が
微細な気泡を核として塊状に凝集している場合には、上
記の対策の他に減圧により脱泡してもよい。

また、微粒子上に均一な無電解金属層を設けるためには
、めっき液により粒子が良好に濡れていることが必要で
あり、予め金属塩、錯形成剤、安定剤等を含有する水溶
液に樹脂微粒子を十分に浸漬させた後に還元剤を投入す
る等により還元処理を行なうことが好ましい０次に、本
発明にお、いて熱可塑性樹脂微粒子を導電性物質層で被
覆する方法について無電解めっき法を一例として挙げて
説明するが、これに限定されるものではない。

（熱可塑性樹脂微粒子の前処理）熱可塑性樹脂微粒子に以下のような手順で前処理を施す
。

（１）センシタイジング工程５ｎＣ１ｔ　　Ｈ２Ｈｔ０　５〜２０　ｇ／　１）１ｃ
Ｉ　　　　　　　ｓ〜５０ｇ／ｌの水溶液に攪拌しなが
ら１〜１０分間浸漬、（２）水洗・濾過この時、乾燥させない方が次工程での分散性に優れる。

（３）キャタライジング工程Ｐｄｅｌ！　　　　　　０．５〜１　　ｇ　　／　１１
１ｃ１　　　　　　１０〜２００ｇ　　／　１の水溶液
に攪拌しながら１〜１０分間浸漬、（４）水洗・濾過この時、乾燥させない方が次工程での分散性に優れる。

（５）アクセラレイティング工程Ｈ，ＳＯ，１０〜１００ｇ　／　１の水溶液に撹拌しな
がら１〜１０分間浸漬、（６）水洗・濾過この時、乾燥させない方が次工程での分散性に優れる。

（金属層の形成）（１）めっき液への浸漬前処理済み樹脂微粒子を還元反応が進行しないような条
件でめっき液に浸漬し、必要に応じて界面活性剤、水溶
性有機溶媒の添加、あるいは減圧による脱泡を行なう。

（２）還元操作− 上記懸濁液に、還元剤の添加や加熱等の処置を施し、還
元反応を進行させ金属層を析出させる。

（３）水洗・濾過（４）乾燥上記に例示した方法等により前処理を施した熱可塑性樹
脂微粒子は、通常用いられる無電解めっき法を適用する
ことにより粒子表面に導電性物質層を形成することが出
来る。めっき膜厚には特に制限はないが、所望する比抵
抗値により適宜調整される。−例を挙げれば、１０°Ω
・Ｃ−以下程度の比抵抗値を得たい場合には、粒径にも
依存するが、熱可塑性樹脂微粒子９０グラムに対し１０
グラム以上の金属層を形成させることが望ましい。

次に、表面に導電性物質層を有する熱可塑性樹脂微粒子
を固着させる方法について説明する。該微粒子の固着は
、加圧及びまたは加熱により行なわれるが、得られる固
着体の導電性を損なわないような方法であれば特に制限
はない、加圧により固着を行なう場合には、熱可塑性樹
脂の硬度、微粒子の形状、導電性物質層の膜厚等により
適宜加える圧力を選択して行なう。また、この時同時に
加熱して固着させることもできるが、加熱を行なう場合
には、樹脂の軟化温度付近まで加熱することが好ましい
、軟化温度を遥かに越えた温度まで加熱を行ない、溶融
した樹脂が流動性を持つようになると、成型物表面が溶
融樹脂層により覆われることがあり、導電性を発現しな
いことがある。また、加熱温度が低すぎると、樹脂同士
の融着あるいは粒子の変形が不十分で、固着が行なわれ
ない場合がある。加熱を行なう場合には、熱可塑性樹脂
微粒子の軟化温度、微粒子の形状、導電性物質層の膜厚
等により適宜加熱温度を調整する必要がある。

また、本発明における導電性成型物は、表面に導電性物
質層を有する熱可塑性樹脂微粒子のみの固着により得る
ことも出来るが、成型物の表面となる部位のみに、導電
性物質層を有する熱可塑性樹脂微粒子を存在せしめ、固
着させることにより得ることもできる。例えば、モール
ディング型内部に、導電性物質層を有する熱可塑性樹脂
微粒子よりなる層を形成せしめた後、熱可塑性樹脂微粒
子を底型することにより、表面のみに導電性を有する成
型物を得ることが出来る。この場合、成型物の内部とな
るべきものは特に熱可塑性樹脂である必要はなく、導電
性物質層を有する熱可塑性樹脂微粒子と固着し得るもの
であれば良い。また、第１層として表面に導電性物質層
を有する熱可塑性樹脂微粒子からなる層を設け、第２層
として第１層と加圧及びまたは加熱により固着し得る物
質からなる層を設け、第３層として表面に導電性物質層
を有する熱可塑性樹脂微粒子からなる層を設け、これを
加圧及びまたは加熱により相互に固着せしめることによ
り表面が導電性を有する板状あるいはフィルム状戒型物
を得ることも可能である。

次に、本発明の詳細な説明を実施例に示すが、本発明は
以下の例によりなんら制限されるものではない。なお、
実施例中で用いられる「部」は、いずれの場合も重量部
を示す。

〔実施例）実施例　ＩＰＥＴ　（ベルペット鐘淵化学製）をターボミルにより
粉砕し、平均約５０μｍの微粒子を得た。この微粒子１
００部に前述した方法により前処理を施し、次いで下記
の組成の水溶液に攪拌・分散した。

硝酸銀　　　　　　　　　　　　１６部水　　　　　　
　　　　　　　　　　　　３００部３５χアンモニア水
　褐色沈澱が溶解するまで添加エチルアルコール　　　
　　　５０部次に、更に樹脂微粒子の分散性を向上させるために、水
流アスピレータにより減圧し、脱泡を行なった。これを
常圧に戻し、マグネテインクスターラにより十分攪拌を
行ないながら、３５％ホルマリン１０部を含有する水溶
液１００部を徐々に添加し、約２０分間遠元反応を進行
させる。水で数回デカンテーションする事により溶存塩
類を除去し、加熱乾燥して銀めっきＰＥＴ徽粒子粒子た
。この微粒子１部を、プレス圧約１００ｋｇ・ｆ／ｃｙ
ａ”で加圧成形し、厚さ約２．５間の円板状加圧成形物
を得た。

実施例２ＰＥＴ　（ベルベット鐘淵化学製）をターボ藁ルにより
粉砕し、平均約５０μｍの微粒子を得た。この微粒子１
００部に前述した方法により前処理を施し、次いで下記
の組成の水溶液に攪拌・分散した。

塩化ニッケル　　　　　　　　　３３部クエン酸ナトリ
ウム　　　　　１２０部次亜リン酸ナトリウム　　　　
　２３部ホウ酸　　　　　　　　　　　６５部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　８００部エチ
ルアルコール　　　　　１００部次に、更に樹脂微粒子の分散性を向上させるために、水
流アスピレータにより減圧し、脱泡を行なった。これを
常圧に戻し、マグネテインクスターラにより十分攪拌を
行ないながら、８０℃の湯浴中で約３０分間遠元反応を
進行させる。反応が終了したら、水で数回デカンテーシ
ョンする事により溶存塩類を除去し、加熱乾燥して銀め
っきＰＥＴｌ１粒子を得た。

この微粒子１部をプレス圧約５０ｋｇ−ｆ／ｃｍ”、　
　２３０℃で加熱・加圧成形し、厚さ約０．３ｍｍのフ
ィルム状威形物を得た。

実施例３２１セパラブルフラスコに精製水４００部を入れポリビ
ニルアルコール０．３部を完全に溶解し、攪拌しながら
、過酸化ベンゾイル６部を溶解したスチレン３００部を
徐々に添加し、Ｎ２ガスを吹き込みながら約３０分間攪
拌を続ける。その後、攪拌しながら約８０℃に昇温し、
６時間反応を′進行させ、粒径約０．１ｍｍのポリスチ
レン微粒子懸濁液を得た。

冷却した後、スチレン微粒子を濾別し、水洗後、前述し
た方法により前処理を施し、次いで、該処理済み微粒子
１００部を下記の組成の水溶液に攪拌・分散した。

塩化ニッケル　　　　　　　　４４部クエン酸ナトリウム　　　　　２００部次亜リン酸ナト
リウム　　　　　７２部ホウ酸　　　　　　　　　　１
００部水　　　　　　　　　　　　　　　　２０００部次に、
樹脂微粒子の分散性を更に向上させるために、水流アス
ピレータにより減圧し、脱泡を行なった。これを常圧に
戻し、マグネテインクスターラにより十分攪拌を行ない
ながら、水浴で約８０℃に昇温し３０分間還元反応を進
行させる。水で数回デカンテーションする事により溶存
塩類を除去し、加熱乾燥してニッケルめっきポリスチレ
ン微粒子を得た。

この微粒子１部を、プレス圧約５０ｋｇ−ｆ／ｃ−で加
圧成形し、厚さ約２．５ｍｍの円板状加圧成形物を得た
。

実施例４実施例３で得た前処理済みポリスチレン微粒子１００部
を下記の組成の水溶液に攪拌・分散した。

硝酸銀　　　　　　　　　　　３２部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　３００部３５
χアンモニア水　褐色沈澱が溶解するまで添加エチルア
ルコール　　　　　　５０部次に、更に樹脂微粒子の分散性を向上させるために、水
流アスピレータにより減圧し、脱泡を行なった。これを
常圧に戻し、マグネティフクスターラにより十分攪拌を
行ないながら、３５％ホルマリンｌＯ部を含有する水溶
液２００部を徐々に添加し、約２０分間遠元反応を進行
させる。水で数回デカンテーションする事により溶存塩
類を除去し、加熱乾燥して銀めっきＰＥＴｉ粒子を得た
。この微粒子１部を、プレス圧約１００ｋｇ−ｆ／ｃ＋
ｎ”、　　！　ｌ　０℃で加熱・加圧成形し、厚さ約０
．３＋＋＋ｍのフィルム状戒形物を得た。

比較例　ＩＢセパラブルフラスコにトルエン３７８部を入れ、Ｎ、
を吹き込みながら、８０℃に加熱する。これに、スチレ
ン　３２０部、２−ヒドロキシエチルアクリレート　６
０部、アクリルｅＩ！２０部、およびＡＩＢＮ　　２部
の混合物を攪拌しながら約２時間で滴下する０滴下終了
後、３時間おきにＡＩＢＮを１０重量％含むトルエン　
１０部２回を添加し・更に２時間反応を続け、不揮発分
約５０！ｉ量％の樹脂溶液を得た。この樹脂の数平均分
子量は約４５０００であった。この樹脂溶液２００部に
銀粉（Ｆ−１４デメトロン社製）２５部を加え、分散さ
せ、線分散ペーストを得た。このペーストをテフロン板
上にキャストシ、トルエンを概ね揮発させた後、１゜０
℃で３０分間乾燥し、フィルムを得た。

比較例２銀粉４００部を用いた以外は比較例　１と同様である。

以下に上記実施例及び比較例により得た底型物およびフ
ィルムの比抵抗値をまとめて示す。

手続補正書（自発）平成２年　４月切日１、事件の表示　　平成２年特許願第５５７６２号２、
発明の名称　　導電性成型物及びその製造方法３、補正
をする者事件との関係　　特許出願人住　所　　東京都中央区京橋二丁目３番１３号明細書の
「発明の詳細な説明」の欄６、補正の内容（１）明細書第５頁第２０行の「次に」を削除する。

（２）明細書第８頁第１８行の「（２）還元操作」を改
行し１次の行とする。

（３）明細書第１１頁第１９行の「１６部ヨを「１８部
」に訂正する。

（４）明細書第１３頁第８行の「銀めっき」をｔソ（５
）明細書第１３頁第１６行の「Ｎ２」を「Ｎ。

」に訂正する。

（６）明細書第１６頁第１０行の「４００部」を「３０
０部」に訂正する。

（７〉明細書第１７頁の表中において、実施例２の金属
含有率の欄ｒ１５ｗｔ％」をｒ１３ｗｔ％」に訂正する
。

（８）明細書第１７頁の表中において、実施例３の金属
含有率の欄ｒ２０ｗｔ％」をｒ１６ｗｔ％」に訂正する
。

（９）明細書第１７真の表中において、実施例４の金属
含有率の欄ｒ２０ｗｔ％」をｒ１６ｗｔ％」に訂正する
。

Claims

【特許請求の範囲】

１．導電性物質層で被覆した熱可塑性樹脂微粒子を加熱
及びまたは加圧してなることを特徴とする導電性成型物
。
２．導電性物質層が、無電解めっきにより形成された金
属層であることを特徴とする請求項１記載の導電性成型
物。
３．熱可塑性樹脂微粒子が、懸濁重合により得られる樹
脂微粒子であることを特徴とする請求項１又は２の導電
性成型物。
４．熱可塑性樹脂微粒子が、塊状樹脂を機械的粉砕及び
または再沈澱することにより得られる樹脂微粒子である
ことを特徴とする請求項１又は２記載の導電性成型物。
５．熱可塑性樹脂微粒子を導電性物質層で被覆した後、
加熱及びまたは加圧することを特徴とする導電性成型物
の製造方法。