JPH0790309A - 導電性金属微粒粉および該導電性金属微粒粉の製造方法 - Google Patents

導電性金属微粒粉および該導電性金属微粒粉の製造方法

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JPH0790309A
JPH0790309A JP5229286A JP22928693A JPH0790309A JP H0790309 A JPH0790309 A JP H0790309A JP 5229286 A JP5229286 A JP 5229286A JP 22928693 A JP22928693 A JP 22928693A JP H0790309 A JPH0790309 A JP H0790309A
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JP
Japan
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fine
metal powder
powder
metal
fine metal
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JP5229286A
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English (en)
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Hirofumi Sugikawa
裕文 杉川
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Katayama Special Industries Ltd
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Katayama Special Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 導電性が良好な金属微粒粉を簡単に製造す
る。 【構成】 金属微粒粉(4)の表面に、該金属微粒粉より
導電性が良いと共に柔らかく延性を有する金属を機械的
方法で圧接し、導電性圧接皮膜(11)で金属微粒粉
(4)の外周面を皮膜した導電性金属微粒粉(10)を
形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、導電性金属微粒粉およ
び該導電性金属微粒粉の製造方法に関し、特に、ニッケ
ルカドミウム電池、リチウム電池、燃料電池等の各種電
池の極板、自動車用バッテリーの電極板として用いられ
る金属多孔体を形成する材料として好適に利用されるも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、金属微粒粉に導電性を付与する方
法として、主として、化学メッキ法、気相法および蒸着
法が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の金属微粒粉
に対する導電性付与処理はいずれも下記の問題があっ
た。 a)化学メッキ方法 化学メッキを施す場合、工程数が多く、多数の薬液管理
が必要となり、特に、廃液処理に留意する必要が生じ
る。また、薬品等のコストが高くつく欠点があった。 b)気相法 有毒な金属ガスを使用するため、環境上で問題があり、
また、装置が大型化する欠点があった。 c)蒸着方法 蒸着は真空装置内で行う必要があるが、基材を連続して
処理する場合、真空装置内を通して真空装置内で蒸着す
ることは容易でなく、基材の出入口で空気漏れが発生
し、真空状態に保持することが容易でない。かつ、設備
が大型化し、さらに、コストが非常にかかると共に時間
がかかる欠点がある。
【0004】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、簡単かつ安価に実施できる導電性金属微粒粉の製造
方法および該方法により製造される導電性が優れた金属
微粒粉を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、金属微粒粉の表面に、該金属微粒粉より
も導電性が高い金属を圧接被膜していることを特徴とす
る導電性金属微粒粉を提供するものである。
【0006】詳しくは、上記金属微粒粉はNi,Cu,
Ag,Al,Fe,Zn,FeとCrの混合粉末、Fe
とCrとの合金粉末からなり、該金属微粒粉に圧接被膜
する金属はAu,Ag,Cu,Inからなり、上記金属
微粒粉と該金属微粒粉とを夫々上記金属より選択して組
み合わせ、上記金属微粒粉より導電性が高く且つ柔らか
く延性を有すると共に酸化しにくい上記圧接被覆金属
を、金属微粒粉の外周面に被覆している。
【0007】上記金属微粒粉の表面に圧接皮膜金属を備
えた導電性金属微粒粉は、断面形状が略真円形状の球
形、略楕円形状の球形、あるいは偏平なフレーク形状な
ど、任意の形状とすることができる。
【0008】上記導電性金属微粒粉は、金属微粒粉と、
該金属微粒粉よりも導電性が良いと共に柔らかく延性を
有する金属パウダーを混合撹拌器に投入して、上記金属
微粒粉の表面に上記金属パウダーを圧接被膜して製造し
ている。具体的には、ボールミル、アトライター等の混
合撹拌器内部に、 ジルコニア、アルミナ、 鉄からなる直
径10mm程度のボールと、純水と、粒径1μm〜50
μmの上記金属微粒粉および0.1μ〜20μmの上記
金属パウダーを投入して撹拌し、上記ボールとの接触に
より上記金属パウダーを粉砕して、純水との混合でスラ
リー化させ、このスラリー化させた金属パウダーを上記
金属微粒粉の外周面に圧接皮膜し、その後、乾燥して脱
水している。
【0009】さらに、上記混合撹拌器の内部に、ステア
リン酸ナトリウム等からなる還元剤を少量添加し、ボー
ル、金属微粒粉、金属パウダー、純水と共に撹拌するこ
とにより、生成する導電性金属微粒粉に酸化防止処理を
施すことが好ましい。
【0010】上記導電性金属微粒粉を用いて、三次元網
状の多孔体に導電性を付与する場合には、上記導電性金
属微粒粉と接着剤と混合してスラリー化させ、該スラリ
ーを多孔体の表面に含浸・塗布することが好ましい。
【0011】
【作用】本発明の導電性金属微粒粉は、金属微粒粉と、
該金属微粒粉に圧接皮膜する金属パウダーとを混合撹拌
器に投入し、撹拌するだけの極めて簡単な作業で、金属
微粒粉に導電性を付与する事ができる。このように製造
された金属微粒粉は、表面に導電性が良いと共に酸化し
にくい金属で皮膜されているため、金属微粒粉の導電性
が良好となり、固有抵抗値を低下させることが出来る。
よって、後工程で電気メッキを施す場合には、高電流で
電気メッキを行う事が可能となる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図1に示すように、本発明の導電性金属微
粒粉10は、(A)に示す断面が略真円形状の球状、
(B)に示す断面が楕円形状の球形、あるいは(C)に
示す偏平なフレーク形状としており、いずれも、金属微
粒粉4の外周面に導電性金属皮膜11が圧接皮膜された
構成となっている。導電性金属微粒粉10の粒径は、図
1の(A)に示すものでは直径1μm〜10μm程度と
している。尚、導電性金属微粒粉10の大きさは、その
使用箇所に応じて、10μm以上としても良いことは言
うまでもなく、1μm〜50μmの範囲に含まれる事が
好ましい。
【0013】上記金属微粒粉4としては、Ni,Cu,
Ag,Al,Fe,Znの微粒粉、FeとCrとの混合
微粒粉、あるいは、FeとCrとの合金の微粒粉等の微
粒粉が好適に用いられる。また、後述するように導電性
金属皮膜11は金属パウダー11’より形成しており、
該金属パウダー11’としては、導電性が高く、かつ、
柔らかくて延性を有し、しかも酸化しにくい金属、例え
ば、Au,Ag,Cu,In等が好適に用いられる。
【0014】金属微粒粉4と金属パウダー11’の組み
合わせは、金属微粒粉4に対し金属パウダー11’の方
が導電性が大であると共に、柔らかく延性が優れたもの
が圧接皮膜される。
【0015】上記導電性金属微粒粉10の製造方法は、
図2に示すボールミル100を用い、該ボールミル10
0の内部に金属微粒粉4と金属パウダー11’と、純粋
とを投入し、ボールミル100の内部に予め投入されて
いるボール101と共に回転させて、撹拌することによ
り、金属パウダー11’を粉砕し、金属微粒粉4の表面
に圧接被膜して製造している。
【0016】本実施例では、上記ボールミル100とし
て、容積15lのUF(ウルトラファイン)ミルを用いて
おり、ボール101は直径10mmのジルコニアボール
で、ボールミル100の内筒100aと外筒100bと
により挟まれた筒内部100cに、その容積の80%を
ボール101で占めるように予め投入している。上記内
筒100aと外筒100bとも筒内部100cに突出す
る羽根部100dを有する形状である。上記内筒100
aと外筒100bとは図示のように互いに逆方向に0.
75N/Ncの回転数で回転するように設定されてい
る。
【0017】ボールミル100の内部には、まず、作動
液となる純水4lと、Ni微粒粉(粒径1μの球状)から
なる金属微粒粉4を4kgと混合して投入し、ボールミル
100を30分回転させ、予めボールミル100の内部
に投入されているボール101と共に金属微粒粉4を撹
拌することにより、金属微粒粉1をほぐしている。
【0018】ついで、Ag(粒径0.1μm〜15μm)
からなる金属パウダー11’を0.2kgをボールミル1
00の内部に添加する。この状態で、ボール101、金
属微粒粉4、金属パウダー11’を純水と共に、約1時
間回転させて撹拌する。この撹拌で、柔らかいAg等の
金属パウダー11’が粉砕および引き伸ばされた状態と
なって、純水と混合してスラリー化する。このスラリー
がボール101との接触作用により、金属微粒粉4の表
面に圧接被膜し、導電性金属皮膜11となる。上記回転
時間を経過した後、ボールミル100を停止し、ボール
101と金属分をフィルタで分離し、ついで、分離した
金属分をフィルタプレスで圧をかけて脱水する。この脱
水した金属分を乾燥して純水を蒸発させると、図1に示
す導電性金属微粒粉10が完成する。
【0019】上記ボールミル100により、上記した約
1時間の回転で、図1(A)に示す断面真円形状の導電
性金属微粒粉10が形成される。この撹拌混合時間を延
ばすとボールとの接触により断面形状が変形して、ま
ず。(B)に示す断面楕円形状となり、さらに、混合撹
拌時間を延ばすと(C)に示す偏平なフレーク状とな
る。よって、撹拌混合時間を調節することにより、要求
される形状とすることができる。
【0020】さらに、上記ボールミル100の内部に、
ステアリング酸ナトリウム等からなる還元剤を少量添付
し、ボール101、金属微粒粉4、および純水と共に撹
拌混合すると、上記還元剤が金属微粒粉4と接触して酸
化防止処理が施される。よって、製造される導電性金属
微粒粉10は更に酸化しにくくなる特性を付与すること
ができる。
【0021】上記実施例はボールミルを用いて製造して
いるが、アトライターあるいは自動乳鉢を用い、これら
の内部で混合・撹拌して製造しても良いことは言うまで
もない。
【0022】上記のように製造された導電性金属微粒粉
10を用いて、三次元網状の多孔体、例えば、発泡体、
不織布、メッシュ体、あるいはこれらの積層体に対し
て、導電性を付与する場合、接着剤と予め混合してスラ
リー状とし、該スラリーを上記多孔体の表面に含浸・塗
布することが好ましい。
【0023】上記接着剤とのスラリーを形成する場合
は、上記ボール101と分離した導電性金属微粒粉10
を完全に脱水せず、水分を20%程度含有した状態で、
このスラリーに乳化剤、分散剤を入れて、機械的撹拌で
分散させる。ついで、有機接着薬剤(例えば、アクリル
30%と水分70%との混合)を添加して、機械的撹拌
を行う。これにより、導電性金属微粒粉10と接着剤と
の混合スラリーが完成する。上記スラリーをロールコー
テングして上記多孔体の表面に含浸塗布、あるいは、ス
ラリー中に多孔体を浸けて含浸塗布する。これにより、
多孔体の表面に導電性金属層が形成される。
【0024】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の導電性金属微粒粉では、金属微粒粉の表面に、該金属
より導電性のよい金属からなる皮膜を付着しているため
導電性が優れたものとなる。よって、該導電性金属微粒
粉を接着剤と共に多孔体等の基材表面に塗布すると、基
材表面に導電性金属層を容易に付与することができる。
【0025】また、上記導電性金属微粒粉は、金属微粒
粉と金属パウダーとを混合撹拌器で混合撹拌するだけで
極めて簡単に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (A)(B)(C)はそれぞれ本発明の導電
性金属微粒粉を示す断面図である。
【図2】 導電性金属微粒粉を製造するボールミルを示
す概略図である。
【符号の説明】
4 金属微粒粉 10 導電性金属微粒粉 11 圧接皮膜 11’ 金属パウダー 100 ボールミル

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属微粒粉の表面に、該金属微粒粉より
    も導電性が高い金属を圧接被膜していることを特徴とす
    る導電性金属微粒粉。
  2. 【請求項2】 上記金属微粒粉はNi,Cu,Ag,A
    l,Fe,Zn,FeとCrの混合粉末あるいはFeと
    Crとの合金粉末からなり、該金属微粒粉に圧接被膜す
    る金属はAu,Ag,Cu,Inからなり、上記金属微
    粒粉と該金属微粒粉とを夫々上記金属より選択して組み
    合わせ、上記金属微粒粉より導電性が高く且つ柔らかく
    延性を有すると共に酸化しにくい上記圧接被覆金属を、
    金属微粒粉の外周面に被覆している請求項1記載の導電
    性金属微粒粉。
  3. 【請求項3】 上記導電性金属微粒粉は、断面形状が略
    真円の球形、楕円形状の球形、あるいは偏平なフレーク
    形状からなる請求項1または請求項2に記載の導電性金
    属微粒粉。
  4. 【請求項4】 金属微粒粉と、該金属微粒粉よりも導電
    性が良いと共に柔らかい金属パウダーを混合撹拌器に投
    入して、上記金属微粒粉の表面に上記金属パウダーを圧
    接被膜することを特徴とする導電性金属微粒粉の製造方
    法。
  5. 【請求項5】 上記混合撹拌器内部には、 ジルコニア、
    アルミナ、 鉄からなる直径10mm程度のボールを純水
    と共に添加し、粒径1μm〜50μmの上記金属微粒粉
    および0.1μ〜20μmの上記金属パウダーと共に撹
    拌し、上記ボールとの接触により上記金属パウダーを粉
    砕して、純水との混合でスラリー化させ、このスラリー
    化させた金属パウダーを上記金属微粒粉の外周面に圧接
    皮膜し、その後、乾燥して脱水する請求項4記載の製造
    方法。
  6. 【請求項6】 上記混合撹拌器内部に還元剤を投入し、
    上記ボール、金属微粒粉、金属パウダー、純水と共に撹
    拌混合して、生成される上記導電性金属微粒粉に酸化防
    止処理を施している請求項4または請求項5に記載の製
    造方法。
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