JPH0613722B2 - 金属粉末の樹脂被覆方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、導電性ペースト、焼結合金、磁性材料、塗料
等に使用される金属粉末に関するもので、粒子同志の付
着が少なく、成形性に優れた良質の金属粉末を得ること
ができる。

［従来技術］ 金属粉末を焼結合金用として成形させる場合、金属粉末
をそのまま使用することが多かった。

しかし、金属粉末の粒子同志の付着凝集を防止する目的
で金属粉末の粒子表面に樹脂や液状界面活性剤等を被覆
したものがある。

［発明が解決しようとする問題点］ 金属粉末をそのまま使用すると急速に酸化するなど周囲
のガス等の影響を非常に受け易く、また導電性ペースト
として使用する場合には金属粉末だけだと基板への定着
が悪い。そのため一般的には樹脂等に溶剤を加えて塗料
あるいはインク状にし、これを金属粉末に塗布または金
属粉末をその中に浸漬させたのち、溶剤を乾燥除去させ
たり、あるいは該溶液中に金属粉末を混合したものを直
接塗布するなどして使用していた。

また、金属粉末を液状界面活性剤等で被覆したものでは
被覆層が液体であることから取扱いが難しく、かつ乾燥
によって液分が蒸発した後の皮膜の厚さもきわめて薄く
なるため、皮膜が破れたり剥離し易くなり金属粉末同志
の非接触性も良くなかった。また、成形時の充填に際し
て材料の金属粉末が十分に行きわたらない間に溶融が始
まってしまうなど、成形の良否を作用する金属粉末の分
散性と熱に対しての保持能力に欠ける点もあり満足でき
るものではなかった。

本発明は、これらの問題を解決し、取扱い易く成形性の
良好な金属粉末を造り出すことにある。

［問題を解決するための手段］ 本発明は、撹拌混合装置内において、圧縮力と摩擦熱に
より金属粉末の粒子表面に樹脂粉末を融着させて複合粒
子化させ、次に該複合粒子に有機溶剤を添加して被覆の
樹脂粉末層を膨潤させつつ撹拌混合して整粒化させたの
ち、加熱乾燥して溶剤分を除去させることによって樹脂
で金属粉末を被覆させることにあり、以下に作用を述べ
る。

［作用］ 金属粉末と樹脂粉末とを混合し、圧縮力を伴う撹拌混合
作用を繰り返し付与させることによって金属粉末の粒子
表面が活性化され、かつ摩擦熱の発生によって樹脂粉末
が金属粉末の粒子表面に融着することになる。さらに、
その上に樹脂粉末が付着結合することにより被覆の樹脂
粉末層は成長し、十分な厚さを持った樹脂複合粒子がで
きる。

次に、これに微量の有機溶剤を均一に添加させると、溶
剤は複合粒子の表面から被覆層内の樹脂粉末の粒子間に
も浸透して被覆の樹脂層を表面の内外から湿らせて該樹
脂層を膨潤させ、かつ樹脂粉末の表面の一部を溶融化さ
せる。

こうした状態で該複合粒子に前述の圧縮と撹拌混合の作
用が付与されると樹脂粉末同志が互いに溶着結合し、か
つ被覆層中のガス等も押出され、樹脂粉末間に隙間や気
孔のない被覆層ができる。

さらに、これを加熱乾燥することによって溶剤分を揮発
除去し、かつ被覆層の樹脂表面を軟化溶融させて凹凸の
ない滑らかな表面を持ったものに整粒させることができ
る。

［発明の効果］ 以上のように、本発明は金属粉末を樹脂によってきわめ
て効率よく、かつ強固に被覆させることができるもので
あり、こうして造り出された複合金属粉末は以下の点で
すぐれている。

すなわち、樹脂で確実強固に気密被覆されているため、
酸化、窒化、硫化、及び塩素、水蒸気、その他溶剤ガス
等の影響を受けないので保存性にすぐれていること。

金属粉末に対して樹脂の被覆量を多くし、被覆層を厚く
することができるため、金属粉末同志の非接触性を良く
して成形充填時の耐溶融保持力を増すことができるこ
と。

更に、該複合金属粉末は整粒されているため、粒子同志
の凝集が少なく分散性が良く成形性が良好なことなどで
ある。

また、本発明には金、銀、銅、鉄、クロム、ニッケル、
コバルト、チタン、タングステン、モリブデン、アルミ
ニウムなど、幅広い金属に適用可能であり、被覆する樹
脂もポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポ
リメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、スチロール、
ポリアミド、ポリイミドなどが自由に選択できる。

［実施例］ 金属粉末として平均粒径10μｍの銅粉末、樹脂粉末は粒
径0.05〜0.5μｍのＰＭＭＡ、溶剤には酢酸ブチルを使
用した。これら金属粉末と樹脂粉末および溶剤の重量比
率は90％、9.5％、0.5％の割合である。また、金属粉末
と樹脂粉末とを撹拌混合し乾燥させる装置としては、第
１図に示す混合乾燥装置を使用した。

撹拌室１内には撹拌翼４が回転軸３により壁面２に沿っ
て旋回する。撹拌室１内には溶剤添加用のノズル12が付
設される。撹拌室１の底部中心部にはガス吹込口５が設
けられ、その下方の熱風入口７を有する下部空気室６に
連通されている。

撹拌室１の上方には排気口９を有し、フィルタ10を付設
した乾燥室８が配置されている。この乾燥室８の上方部
は壁面２に沿って上昇してきた原料が上方で中心へと回
り込んで降下し循環するような曲面形状に構成してい
る。また、これら撹拌室１、下部空気室６、乾燥室８の
外壁には図示省略の熱源と接続されたジャケット11が付
設されている。

以上の装置において、撹拌混合から被覆複合化、溶剤添
加、整粒化、乾燥までの全工程が撹拌室１内において行
われるが、混合と複合化は主に撹拌翼４によって行わ
せ、乾燥は下部より加熱空気を送り込んで流動化させて
行わせるほか、ジャケット11よりの伝熱によっても行わ
せられる。

また、揮発した溶剤ガスはフィルタ10を通過させて排気
口９より逃がすようにしている。

こうして、ＰＭＭＡで被覆された銅粉末は平均粒径約1
0.5μｍで、均一で分散性もよく、導電性ペーストとし
て使用する場合にも良好である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例を行うための混合乾燥装置の概略を示
す要部断面図である。 図において、１……撹拌室、４……撹拌翼、５……ガス
吹込口、７……熱風入口、８……乾燥室、９……排気
口、10……フィルタ、11……ジャケット、12……ノズ
ル、である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撹拌混合装置内において、粒径0.3〜20μ
   ｍの金属粉末粒子の表面に圧縮力と摩擦熱により樹脂粉
   末を融着させて複合粒子化させる工程と、該複合粒子に
   有機溶剤を添加し被覆の樹脂粉末層を膨潤させつつ撹拌
   混合して該複合粒子を整粒する工程と、該複合粒子を加
   熱乾燥して溶剤分を除去させる工程とによって樹脂で金
   属粉末粒子を被覆させることを特徴とする金属粉末の樹
   脂被覆方法。