JPH1053407A - フィラー材の製造法及び該製造法で得られたフィラー材 - Google Patents
フィラー材の製造法及び該製造法で得られたフィラー材Info
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- JPH1053407A JPH1053407A JP8206298A JP20629896A JPH1053407A JP H1053407 A JPH1053407 A JP H1053407A JP 8206298 A JP8206298 A JP 8206298A JP 20629896 A JP20629896 A JP 20629896A JP H1053407 A JPH1053407 A JP H1053407A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/10—Coating or impregnating
- C04B20/1055—Coating or impregnating with inorganic materials
- C04B20/1062—Metals
-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 少量の添加で有効な特性付与効果（導電性、
熱伝導性等に優れること）が期待できるフィラー材の製
造法を提供する。 【解決手段】 膨張黒鉛の表面に該膨張黒鉛に対して金
属を２５重量％以上被覆するフィラー材の製造法及び膨
張黒鉛又はその成形体を粉砕し、次いでこの粉砕粉の表
面に該粉砕粉に対して金属を２５重量％以上被覆するフ
ィラー材の製造法並びに上記の製造法で得られたフィラ
ー材。
熱伝導性等に優れること）が期待できるフィラー材の製
造法を提供する。 【解決手段】 膨張黒鉛の表面に該膨張黒鉛に対して金
属を２５重量％以上被覆するフィラー材の製造法及び膨
張黒鉛又はその成形体を粉砕し、次いでこの粉砕粉の表
面に該粉砕粉に対して金属を２５重量％以上被覆するフ
ィラー材の製造法並びに上記の製造法で得られたフィラ
ー材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック、無
機材料等に配合して、導電性、熱伝導性等を得るために
好適なフィラー材の製造法及び該製造法で得られたフィ
ラー材に関する。
機材料等に配合して、導電性、熱伝導性等を得るために
好適なフィラー材の製造法及び該製造法で得られたフィ
ラー材に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラスチック、無機材料等に導電性、熱
伝導性等を付与するためには、宮内信乃助著、技術情報
協会出版の「導電性フィラーの開発と応用」に記載され
ているように、一般に金属、黒鉛、カーボンブラック等
の粒子をフィラーとして配合することにより達せられ
る。しかし、フィラーの配合量が多くなるとマトリック
ス本来の性能が消失する傾向があり、フィラーとして最
重要な性能は、マトリックス材料に少量の添加で、有効
な特性付与効果が得られることである。このためには、
フィラーそのものの特性が優れていることに加え、マト
リックス材料内部でフィラー粒子同士が接触し易い状態
となることが望ましい。フィラー粒子同士が接触し易い
ようにするにはフィラー粒子の形状は、球状よりもアス
ペクト比が大きい形状、即ち鱗片状、薄片状、繊維状等
の形状であることが望ましく、加えて粒子の密度につい
ても低密度であることが好ましい。
伝導性等を付与するためには、宮内信乃助著、技術情報
協会出版の「導電性フィラーの開発と応用」に記載され
ているように、一般に金属、黒鉛、カーボンブラック等
の粒子をフィラーとして配合することにより達せられ
る。しかし、フィラーの配合量が多くなるとマトリック
ス本来の性能が消失する傾向があり、フィラーとして最
重要な性能は、マトリックス材料に少量の添加で、有効
な特性付与効果が得られることである。このためには、
フィラーそのものの特性が優れていることに加え、マト
リックス材料内部でフィラー粒子同士が接触し易い状態
となることが望ましい。フィラー粒子同士が接触し易い
ようにするにはフィラー粒子の形状は、球状よりもアス
ペクト比が大きい形状、即ち鱗片状、薄片状、繊維状等
の形状であることが望ましく、加えて粒子の密度につい
ても低密度であることが好ましい。
【０００３】金属は、優れた導電性、熱伝導性を有して
おり、この点から金属粒子はフィラーとして有望な材料
であるが、一般に金属粒子は、嵩密度が他の材料に比較
して大きく、また粒子形状も球状に近いためマトリック
ス材料に添加した場合、有効な導電性、熱伝導性を得る
ためにはマトリックス材料に対して通常３０重量％以上
の大量の配合量が必要となる。また配合の際、マトリッ
クス材料となるプラスチック、無機材料等に比較し、密
度が大きく相違するためマトリックス材料中に均一に分
散することが難しい。これらの点から、黒鉛やカーボン
ブラックは、粒子そのものの導電性、熱伝導性は金属に
及ばないが、粒子形状（黒鉛は鱗片状、カーボンブラッ
クは二次粒子の凝集体）や低嵩密度の点から金属に比べ
有効な特性付与効果が期待できる。
おり、この点から金属粒子はフィラーとして有望な材料
であるが、一般に金属粒子は、嵩密度が他の材料に比較
して大きく、また粒子形状も球状に近いためマトリック
ス材料に添加した場合、有効な導電性、熱伝導性を得る
ためにはマトリックス材料に対して通常３０重量％以上
の大量の配合量が必要となる。また配合の際、マトリッ
クス材料となるプラスチック、無機材料等に比較し、密
度が大きく相違するためマトリックス材料中に均一に分
散することが難しい。これらの点から、黒鉛やカーボン
ブラックは、粒子そのものの導電性、熱伝導性は金属に
及ばないが、粒子形状（黒鉛は鱗片状、カーボンブラッ
クは二次粒子の凝集体）や低嵩密度の点から金属に比べ
有効な特性付与効果が期待できる。
【０００４】しかしながら、カーボンブラックは熱伝導
性が乏しく、また通常一次粒子形状が１μｍ以下で微粒
であるため取扱いが悪いという欠点がある。一方、黒鉛
はその粒子形状、嵩密度から特性付与効果がカーボンブ
ラックには及ばず一般に実用化できる導電性、熱伝導性
を得るためには、マトリックス材料に対して２０重量％
以上の配合量が必要となる。
性が乏しく、また通常一次粒子形状が１μｍ以下で微粒
であるため取扱いが悪いという欠点がある。一方、黒鉛
はその粒子形状、嵩密度から特性付与効果がカーボンブ
ラックには及ばず一般に実用化できる導電性、熱伝導性
を得るためには、マトリックス材料に対して２０重量％
以上の配合量が必要となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】請求項１及び２記載の
発明は、少量の添加で有効な特性付与効果（導電性、熱
伝導性等に優れること）が期待できるフィラー材の製造
法を提供するものである。請求項３記載の発明は、請求
項１又は２記載の効果に加えて、特に導電性、熱伝導性
に優れるフィラー材の製造法を提供するものである。請
求項４記載の発明は、少量の添加で有効な特性付与効果
（導電性、熱伝導性等に優れること）が期待できるフィ
ラー材を提供するものである。
発明は、少量の添加で有効な特性付与効果（導電性、熱
伝導性等に優れること）が期待できるフィラー材の製造
法を提供するものである。請求項３記載の発明は、請求
項１又は２記載の効果に加えて、特に導電性、熱伝導性
に優れるフィラー材の製造法を提供するものである。請
求項４記載の発明は、少量の添加で有効な特性付与効果
（導電性、熱伝導性等に優れること）が期待できるフィ
ラー材を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、膨張黒鉛の表
面に該膨張黒鉛に対して金属を２５重量％以上被覆する
ことを特徴とするフィラー材の製造法に関する。また、
本発明は、膨張黒鉛又はその成形体を粉砕し、次いでこ
の粉砕粉の表面に該粉砕粉に対して金属を２５重量％以
上被覆することを特徴とするフィラー材の製造法に関す
る。また、本発明は、このフィラー材の製造法におい
て、金属が、銅、ニッケル、銀であることを特徴とする
フィラー材の製造法に関する。さらに、本発明は、上記
の製造法で得られたフィラー材に関する。
面に該膨張黒鉛に対して金属を２５重量％以上被覆する
ことを特徴とするフィラー材の製造法に関する。また、
本発明は、膨張黒鉛又はその成形体を粉砕し、次いでこ
の粉砕粉の表面に該粉砕粉に対して金属を２５重量％以
上被覆することを特徴とするフィラー材の製造法に関す
る。また、本発明は、このフィラー材の製造法におい
て、金属が、銅、ニッケル、銀であることを特徴とする
フィラー材の製造法に関する。さらに、本発明は、上記
の製造法で得られたフィラー材に関する。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明で用いられる膨張黒鉛は、
特に制限はなく公知の方法で得られるもので、例えば天
然黒鉛、キッシュ黒鉛等の結晶の発達した黒鉛を、酸化
剤の存在化で濃硫酸と反応させて得た黒鉛層間化合物
を、１０００℃以上の高温で加熱して得られたものが用
いられる。
特に制限はなく公知の方法で得られるもので、例えば天
然黒鉛、キッシュ黒鉛等の結晶の発達した黒鉛を、酸化
剤の存在化で濃硫酸と反応させて得た黒鉛層間化合物
を、１０００℃以上の高温で加熱して得られたものが用
いられる。
【０００８】本発明になるフィラー材は、膨張黒鉛の表
面に該膨張黒鉛に対して金属を２５重量％以上被覆した
ものでも有効な特性付与効果が期待できるが、膨張黒鉛
又はその成形体を粉砕し、この粉砕粉の表面に該粉砕粉
に対して金属を２５重量％以上被覆したものを用いるこ
とが取扱い性の点から好ましい。なお上記の粉砕粉は、
嵩密度が０．１〜０．５g/cm3の範囲であることが金属
をくまなく被覆でき、金属の密着性に優れるので好まし
い。
面に該膨張黒鉛に対して金属を２５重量％以上被覆した
ものでも有効な特性付与効果が期待できるが、膨張黒鉛
又はその成形体を粉砕し、この粉砕粉の表面に該粉砕粉
に対して金属を２５重量％以上被覆したものを用いるこ
とが取扱い性の点から好ましい。なお上記の粉砕粉は、
嵩密度が０．１〜０．５g/cm3の範囲であることが金属
をくまなく被覆でき、金属の密着性に優れるので好まし
い。
【０００９】また、粉砕粉を得るのに膨張黒鉛そのもの
を粉砕してもよいが、作業性、効率の面から膨張黒鉛
を、嵩密度が０．０５〜１．８g/cm3の範囲になるよう
に成形した成形体を粉砕することが好ましい。膨張黒鉛
又はその成形体を粉砕する方法については特に制限はな
いが、ジェットミルなどの衝撃式の粉砕機で粉砕するこ
とが好ましい。粉砕後の平均粒径は、１０００μｍ以下
が好ましく、５００μｍ以下がより好ましく、３５０μ
ｍ以下がさらに好ましい。１０００μｍを超えるとマト
リックス材料に配合した場合、表面外観に粒子の残影を
生じさせ易くなる傾向がある。なお粒径の下限は特に制
限はないが、０．５μｍ程度までが作業性の面から好ま
しい。
を粉砕してもよいが、作業性、効率の面から膨張黒鉛
を、嵩密度が０．０５〜１．８g/cm3の範囲になるよう
に成形した成形体を粉砕することが好ましい。膨張黒鉛
又はその成形体を粉砕する方法については特に制限はな
いが、ジェットミルなどの衝撃式の粉砕機で粉砕するこ
とが好ましい。粉砕後の平均粒径は、１０００μｍ以下
が好ましく、５００μｍ以下がより好ましく、３５０μ
ｍ以下がさらに好ましい。１０００μｍを超えるとマト
リックス材料に配合した場合、表面外観に粒子の残影を
生じさせ易くなる傾向がある。なお粒径の下限は特に制
限はないが、０．５μｍ程度までが作業性の面から好ま
しい。
【００１０】本発明において、被覆する金属としては、
銅、ニッケル、銀等の導電性、熱伝導性に優れ、かつ酸
化による性状変化の少ない金属の一種以上が好ましい。
被覆する方法については特に制限はなく、メッキ法で被
覆することが好ましく、特に無電解メッキ法で被覆する
ことが好ましい。また、金属の被覆量は、膨張黒鉛（粉
砕していないもの）、膨張黒鉛又はその成形体を粉砕し
た粉砕粉に対して２５重量％以上、好ましくは３０重量
％以上、さらに好ましくは３５重量％以上とされ、２５
重量％未満であると良好な導電性、熱伝導性が得られに
くく、酸化により性状変化が生じ易いという欠点が生じ
る。上限については特に制限はないが、マトリックス材
料に少量の添加で、有効な特性付与効果が得られるとい
う点で７５重量％までが好ましい。
銅、ニッケル、銀等の導電性、熱伝導性に優れ、かつ酸
化による性状変化の少ない金属の一種以上が好ましい。
被覆する方法については特に制限はなく、メッキ法で被
覆することが好ましく、特に無電解メッキ法で被覆する
ことが好ましい。また、金属の被覆量は、膨張黒鉛（粉
砕していないもの）、膨張黒鉛又はその成形体を粉砕し
た粉砕粉に対して２５重量％以上、好ましくは３０重量
％以上、さらに好ましくは３５重量％以上とされ、２５
重量％未満であると良好な導電性、熱伝導性が得られに
くく、酸化により性状変化が生じ易いという欠点が生じ
る。上限については特に制限はないが、マトリックス材
料に少量の添加で、有効な特性付与効果が得られるとい
う点で７５重量％までが好ましい。
【００１１】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。 実施例１ 中国産天然鱗状黒鉛を濃硫酸と濃硝酸との混液で処理し
て黒鉛層間化合物を得、次いでこれを１０００℃まで加
熱処理して、比容積が２００cc/gの膨張黒鉛を作製し
た。この膨張黒鉛をロールにより連続加圧して嵩密度が
０．５g/cm3の膨張黒鉛成形体を得た。この成形体を衝
撃式粉砕機（ホソカワミクロン(株)製、ビクトリーミ
ル）で粉砕し、平均粒径が３５０μｍ及び嵩密度が０．
１５g/cm3の粉砕粉を得、次いでこの粉砕粉の表面に無
電解銅メッキにより、該粉砕粉に対して４０重量％の銅
の被膜を被覆したフィラー材を得た。
て黒鉛層間化合物を得、次いでこれを１０００℃まで加
熱処理して、比容積が２００cc/gの膨張黒鉛を作製し
た。この膨張黒鉛をロールにより連続加圧して嵩密度が
０．５g/cm3の膨張黒鉛成形体を得た。この成形体を衝
撃式粉砕機（ホソカワミクロン(株)製、ビクトリーミ
ル）で粉砕し、平均粒径が３５０μｍ及び嵩密度が０．
１５g/cm3の粉砕粉を得、次いでこの粉砕粉の表面に無
電解銅メッキにより、該粉砕粉に対して４０重量％の銅
の被膜を被覆したフィラー材を得た。
【００１２】実施例２ 実施例１で得た粉砕粉の表面に無電解ニッケルメッキに
より、該粉砕粉に対して３５重量％のニッケルの被膜を
被覆したフィラー材を得た。
より、該粉砕粉に対して３５重量％のニッケルの被膜を
被覆したフィラー材を得た。
【００１３】実施例３ 実施例１で得た粉砕粉の表面に無電解銀メッキにより、
該粉砕粉に対して３０重量％の銀の被膜を被覆したフィ
ラー材を得た。
該粉砕粉に対して３０重量％の銀の被膜を被覆したフィ
ラー材を得た。
【００１４】実施例４ 実施例１で得た膨張黒鉛成形体を実施例１で用いた粉砕
機で粉砕し、平均粒径が９８０μｍ及び嵩密度が０．１
７g/cm3の粉砕粉を得、次いでこの粉砕粉の表面に無電
解銅メッキにより、該粉砕粉に対して４０重量％の銅の
被膜を被覆したフィラー材を得た。
機で粉砕し、平均粒径が９８０μｍ及び嵩密度が０．１
７g/cm3の粉砕粉を得、次いでこの粉砕粉の表面に無電
解銅メッキにより、該粉砕粉に対して４０重量％の銅の
被膜を被覆したフィラー材を得た。
【００１５】比較例１ 実施例１で得た粉砕粉の表面に無電解銅メッキにより、
該粉砕粉に対して２０重量％の銅の被膜を被覆したフィ
ラー材を得た。
該粉砕粉に対して２０重量％の銅の被膜を被覆したフィ
ラー材を得た。
【００１６】比較例２ 実施例１で得た粉砕粉をそのままフィラー材とした。
【００１７】比較例３ 実施例１で出発原料として用いた中国産天然鱗状黒鉛の
表面に無電解銅メッキにより、該天然鱗状黒鉛に対して
４０重量％の銅の被膜を被覆したフィラー材を得た。
表面に無電解銅メッキにより、該天然鱗状黒鉛に対して
４０重量％の銅の被膜を被覆したフィラー材を得た。
【００１８】次に上記の各実施例及び各比較例で得たフ
ィラー材を、フェノール樹脂（日立化成工業(株)製、商
品名ＣＰ−Ｊ２０００）中に２０重量％となるように添
加し、ヘンシェルミキサーで５分間混合した後、厚さが
１ｍｍの金型中で１５０℃で１０分間加熱硬化させ、試
験体を作製した。この試験体について、外観の観察、体
積固有抵抗値及び熱伝導率を測定した。この結果を表１
に示す。なお外観は目で形状の変化を観察し、体積固有
抵抗値はＪＩＳ Ｋ６９１１に従ってアドバンテスト社
製デジタルマルチメータを用いて測定し、また熱伝導率
は京都電子工業(株)製の自動熱伝導率測定機を用いて測
定した。
ィラー材を、フェノール樹脂（日立化成工業(株)製、商
品名ＣＰ−Ｊ２０００）中に２０重量％となるように添
加し、ヘンシェルミキサーで５分間混合した後、厚さが
１ｍｍの金型中で１５０℃で１０分間加熱硬化させ、試
験体を作製した。この試験体について、外観の観察、体
積固有抵抗値及び熱伝導率を測定した。この結果を表１
に示す。なお外観は目で形状の変化を観察し、体積固有
抵抗値はＪＩＳ Ｋ６９１１に従ってアドバンテスト社
製デジタルマルチメータを用いて測定し、また熱伝導率
は京都電子工業(株)製の自動熱伝導率測定機を用いて測
定した。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１から、実施例のフィラー材は、比較例
のフィラー材に比較して、同じ量をフェノール樹脂中に
配合したときに良好な導電性と熱伝導性が得られること
が示される。
のフィラー材に比較して、同じ量をフェノール樹脂中に
配合したときに良好な導電性と熱伝導性が得られること
が示される。
【００２１】
【発明の効果】請求項１及び２における方法により得ら
れるフィラー材は、少量の添加で有効な特性付与効果
（導電性、熱伝導性等に優れること）が期待できるフィ
ラー材である。請求項３における方法により得られるフ
ィラー材は、請求項１又は２の効果を奏し、特に導電
性、熱伝導性に優れるフィラー材である。請求項４にお
けるフィラー材は、少量の添加で有効な特性付与効果
（導電性、熱伝導性等に優れること）が期待できるフィ
ラー材である。
れるフィラー材は、少量の添加で有効な特性付与効果
（導電性、熱伝導性等に優れること）が期待できるフィ
ラー材である。請求項３における方法により得られるフ
ィラー材は、請求項１又は２の効果を奏し、特に導電
性、熱伝導性に優れるフィラー材である。請求項４にお
けるフィラー材は、少量の添加で有効な特性付与効果
（導電性、熱伝導性等に優れること）が期待できるフィ
ラー材である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｃ 3/06 ＰＢＴ Ｃ０９Ｃ 3/06 ＰＢＴ
Claims (4)
- 【請求項１】 膨張黒鉛の表面に該膨張黒鉛に対して金
属を２５重量％以上被覆することを特徴とするフィラー
材の製造法。 - 【請求項２】 膨張黒鉛又はその成形体を粉砕し、次い
でこの粉砕粉の表面に該粉砕粉に対して金属を２５重量
％以上被覆することを特徴とするフィラー材の製造法。 - 【請求項３】 金属が、銅、ニッケル、銀であることを
特徴とする請求項１又は２記載のフィラー材の製造法。 - 【請求項４】 請求項１、２又は３記載の製造法で得ら
れたフィラー材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8206298A JPH1053407A (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | フィラー材の製造法及び該製造法で得られたフィラー材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8206298A JPH1053407A (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | フィラー材の製造法及び該製造法で得られたフィラー材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1053407A true JPH1053407A (ja) | 1998-02-24 |
Family
ID=16520993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8206298A Pending JPH1053407A (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | フィラー材の製造法及び該製造法で得られたフィラー材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1053407A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006511782A (ja) * | 2002-12-23 | 2006-04-06 | アドバンスド、エナジー、テクノロジー、インコーポレーテッド | フレキシブルグラファイト熱管理装置 |
| EP1528046A3 (de) * | 2003-10-27 | 2006-04-26 | Labor Grieder | Zusatzstoff zur Verbesserung der bioenergestischen Eigenschaften von organisch gebundenen Baustoffen |
| JP2012516829A (ja) * | 2009-02-05 | 2012-07-26 | エルジー・ケム・リミテッド | 炭素系粒子／銅からなる複合材料の製造方法 |
| US10538691B2 (en) | 2004-08-27 | 2020-01-21 | Toyo Tanso Co., Ltd. | Expanded-graphite sheet |
-
1996
- 1996-08-06 JP JP8206298A patent/JPH1053407A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006511782A (ja) * | 2002-12-23 | 2006-04-06 | アドバンスド、エナジー、テクノロジー、インコーポレーテッド | フレキシブルグラファイト熱管理装置 |
| KR101012195B1 (ko) | 2002-12-23 | 2011-02-08 | 그라프텍 인터내셔널 홀딩스 인코포레이티드 | 가요성 흑연의 열 관리 장치 |
| EP1528046A3 (de) * | 2003-10-27 | 2006-04-26 | Labor Grieder | Zusatzstoff zur Verbesserung der bioenergestischen Eigenschaften von organisch gebundenen Baustoffen |
| US10538691B2 (en) | 2004-08-27 | 2020-01-21 | Toyo Tanso Co., Ltd. | Expanded-graphite sheet |
| JP2012516829A (ja) * | 2009-02-05 | 2012-07-26 | エルジー・ケム・リミテッド | 炭素系粒子／銅からなる複合材料の製造方法 |
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