JPS6096548A - 導電性材料 - Google Patents

導電性材料

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JPS6096548A
JPS6096548A JP58202831A JP20283183A JPS6096548A JP S6096548 A JPS6096548 A JP S6096548A JP 58202831 A JP58202831 A JP 58202831A JP 20283183 A JP20283183 A JP 20283183A JP S6096548 A JPS6096548 A JP S6096548A
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JP
Japan
Prior art keywords
particle
plating
hollow glass
specific gravity
particles
Prior art date
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Pending
Application number
JP58202831A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Kawakami
浩 川上
Shozo Takatsu
高津 章造
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Chemical Industrial Co Ltd
Original Assignee
Nippon Chemical Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

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】 粒子に無電解メッキ皮膜を付与してなる導電性材料に関
する。
近時、屯磁彼シールドの必要性が高値り、これに適応さ
せる導電性材料のtX発が非常に盛んになってきている
従来より代表的1j導電性材料として、ニッケル、銅、
銀又は合金などの金属粉末が知られており、これらは例
えば合成樹脂、塗料又は接着剤等の基材に添加してそれ
ぞれの電導性を付与して使用されている。
しかしながらこのような金属粉末は比重が大きいため、
合成樹脂や塗料に添加配合又は成型加工や塗装等を行う
ときに基材との均一性に欠ける場合があるのみならず、
作業性も困難となる。特に導電性の向上を期待すべく添
加量を多くすると上記の問題は次第に表面化し、又製品
の重量増加につながる。
他方、無電解メッキの技術はその技術の進歩と用途の開
発によって、今日では有機又は無機の材質を問わないこ
とは勿論、その形状や大きさも関係なく適用されている
。とは云え多くの場合、基材は板状又は成型体が多く、
粉末又は粒状の芯材についてはその用途開発が最近のこ
とであって、新しいだけに確立された製造方法はなく、
僅かに従来の一般的方法に従って処理されているのが現
状である゛。
即ち、無電解メッキする場合、通常予め調製されたメッ
キ液に被メツキ基材を浸漬して、予め推測によりにめら
れた時間反応させた後反応を停止させる方法をとる。
彼メッキ基材が粉末又は粒状体についても上記と同様な
方法が採られるが、この場合は速やかにメッキ液に添加
してメッキを施し、反応後はメッキ液のip過、急冷又
は希釈等の停止を行わなければならない。
基材が粉粒体である場合は、他の基材に比して著しく比
表面積が大きいため、メッキ反応速度が異常に速い。
従ってメッキ液のpHや各成分濃1屁の変動も激しいの
で、pHの調!111や各成分の補給によりメッキ液を
安定に保持することは極めて困難であるのみならず・そ
の度にメッキ速度も変化する0他方、粉粒体を一挙にメ
ッキ液に投入できれば問題はないが、時間をかけて投入
した場合、投入の始めと終りではメッキ皮膜の膜厚に差
が生じ不均一となる。
特に粉粒体をメッキする場合に問題なのは、凝集した二
次粒子にメッキ皮膜が施されると、その使用に際して壊
れて未被覆面の露出による被、膿の欠陥が現われること
である。
従って、粉粒体をメッキする場合には可能な限り二次粒
子の少ない状態に充分分散したものにメッキ皮膜を施す
ことが最も重要なことになるが、従来の方法では全く期
待できないものであった。
不発明者らは、紙上の事実に鑑み鋭意研究したところ、
中空ガラス粒子に無電解メッキを効果的に施す技術を開
発し本発明を完成したものである。
すなわち本発明は、微細な中9ガラス粒子表面上に無電
解メッキ皮膜を付与してなる導電性材料である。
本発明において、無電解メッキの基材は中空ガラス粒子
、いわゆるガラスバルーンであって、平均粒子径がio
oμ以下のできるだけ微細かつ粒度分布の整ったものが
好適である〇また、見掛は比重が7以下のものが特に好
適である。
上記のような中空ガラス粒子であればガラスの組成は特
に限定なく適用できる。
本発明にかかる導電性材料は、上記の如き中空ガラスの
微細粒子の表面上に無電解メッキ皮膜を均一に付与した
ものであり、メッキ皮膜としては特に限定するものでは
ないが、代表的なものはニッケル、銅、銀又は金あるい
はそれらを少なくとも1棹含む合金のメッキ皮膜である
メッキ皮膜の厚さは、基材の中空ガラス粒子の粒子径あ
るいはメッキ皮膜の種類又は用途によって変化するので
特に限定されるものではないが、導電性の面からみてメ
ッキ皮膜の被覆率が少なくとも、20%、好ましくは3
0%以上が好適である。この上限は専ら経済的な面から
自づと制限されるけれども、見掛は比重は大きくとも2
.0までであり、この点から制限できる。
なお本発明においてメッキ皮膜の被覆率とは、次式で与
えられる値をいう。
−W0 0 =+ −X /θO 〔式中、0:被覆率、W:メッキ製品の重量、Wo:中
空ガラス粒子基材の重量〕 本発明にかかる導電性材料は上記の無電解メッキ皮膜を
付与する製法であれば何如なる方法でもよいが、好まし
い製法は次の如くである0まず、無電解メッキの被覆処
理をするに当り、前処理を行う必要があるが、これは公
知の方法であり本発明においても特に異なるところはな
い。即ち、この前処理は増感処理及び活性化処理を行う
ものであるが、必要に応じて事前にアルカリ洗浄あるい
はエツチング処理した後に行うことが望ましい0 増感処理は可溶性第1錫塩水溶液に基材を浸漬あるいは
スプレー等で接触させて行い、次いで活性化処理は可溶
性パラジウム塩水溶液に同様に接触させて行う通常の方
法である。
次いで前処理を施した微細な中空ガラス粒子の表面上に
無電解メッキするに当り、その水性懸濁体を調製する。
ここに水性懸濁体というのは、媒体が水の場合は勿論で
あるが実質的に無電解メッキが生じない濃度の薄い無電
解メッキ液、あるいはメッキ老化液を用いた場合であっ
てもよい。水性懸濁体はできるだけ均一に分散させて、
該粒子のアグロメレートが実質的に存在しないような状
態に調製しておくことが留ましい。尤もこの中空ガラス
粒子は分散性がよく、所望の攪拌操作で充分であるが、
中空の微粒子が破壊しなければ超音波分散その他の分散
手段を用いることができる。なお芯材を分散させるに際
し例えば苛性アルカリ、珪酸ソーダ等のアルカリ、ポリ
リン酸アルカリ、又は界面活性剤等の分散剤を必要に応
じて用いることができる。水性懸濁体の濃度は特に限定
する理由はないが、スラリー濃度が低いとメッキ液濃度
が低下するので処理各折が大となるから経済的でなく、
又逆にその濃度が濃くなると芯材の分散性が悪くなるの
で、芯材の物性に応じ適宜所望のスラリー濃度に設定す
ればよい。また、この懸濁体中の芯材をメッキするに当
り、メッキが効果的に実施されるべく懸濁体の温度をメ
ッキ可能温度に予め調節しておくことが望ましいO かくして調製された水性懸濁体に無電解メッキ液を制御
しながら添加する。懸濁体には分散状態が保たれるよう
必要に応じた攪拌、超音波分散処理などを行っておくこ
とが望ましく、又温度も制御できるように設定しておく
ことが望ましい。無t%メッキ液は水性懸濁体に添加し
てその容量の大小に心じて希釈されるためlこ、メッキ
液の浴に被メツキ基材を浸漬処理してメッキ操作を行う
のと異なり、通電のメッキ液濃度よりも濃い方がよい。
ここで無電解メッキ液を制御しながら添加するというの
は、メッキ液濃度と共に添加速度がメッキ反応に直接影
響し、また、この要素は芯材の物性特に表面特性にも著
しく関係するので、これらの因子を十分に考慮した上で
、メッキむらの生じないよう均一かつ強固なメッキ皮膜
を形成させるためにメッキ液の添加速度を設定すべきだ
ということであり、多くの場合徐々に添加する方がよい
。他方、このメッキ液の添加と共に、多くの場合要すれ
ば水性懸濁体のpH調整のため、アルカリ剤を個別的か
つ同時に添加することが望ましい。この理由は、メッキ
液の添加によってメッキ反応が進行し液中の次亜リン酸
ソーダの如き還元剤が酸化されるに従って水素イオン濃
度が増加し次第に水性懸濁体のpHが低下することによ
る@ それ故、当初に設定したpHを一定に保持するために、
メツー?液とpH調整剤♂を上記の如く併行して添加す
るのがよい。添加方法はpH計をコントロールしながら
添加する方法もよいが、還元剤の酸化還元反応に見合っ
た蛍のアルカリ波を所定の濃度にして添加することでも
よい。
このようにして、無電解メッキ液を水性懸濁体に制御し
て添加することにより、懸濁体中で速やかなメッキ反応
が生じ、分散した粒子表面に均一かつ彊固なメッキ皮膜
が形成されてゆく〇従って、添加量に応じてメッキ皮膜
の膜厚を調節することができ、添加量は用途に応じて設
定する。即ち、メッキ皮膜の皮覆率は本発明における方
法に従えば自由に設定され、かつ精度よく実現できるわ
けである。
なお、中空ガラス粒子に施すメッキ皮膜は上記の通りで
あるが、これらの無電解メッキ液の液組成は特に限定す
るものではなく多くの場合公知のもので充分である。
このようにして得られるメッキ製品は、均一かつ強固な
皮膜が実質的に各粒子毎に施され見掛は比重がO,ダ〜
コ、θの範囲であるために、導電性材料として合成樹脂
、塗料又は接着剤等に添加して、その優れた導電性を付
与することができる。
従って、本発明にかかる濃酸性材料と従来の金属粉末と
を対比してみると、例えば l 4亀物質の使用量を大幅に削減できる、ユ 製品が
著しく軽量になる、 3 合成樹脂等に配合した場合、比重差による偏在がな
くなる、 久 合成樹脂等に添加した場合、樹脂加工性が容易で均
質な製品が得られる、 などの大幅な利点があり、その用途は期待できるもので
ある。以下実施例に基づき本発明を説明する。
実施例1 見掛は比JKO,’lO%平均粒子径32μmの中空ガ
ラス粒子(商品名フィライト−〇〇=日本フィライト■
社製)iooiを弗化第一錫/ Ilを水溶液/1に添
加し、常温で30分間攪拌するO次いで濾過洗浄して増
感処理した。次いで塩化/< 9 シラA o 、 t
 Ill s 塩酸o −t WLt/Lを含む水溶液
itに前記処理物を投入し、常温で70分間攪拌して活
性化処理を行なった後、濾過洗浄して前処理を行なった
0 前処理を終えた試料を6S℃に加温した脱塩水/1に添
加し、充分に攪拌した後、無電解ニッケルメッキ液(硫
酸ニッケル: / g 01/l s次亜リン酸ソーダ
: 2 / g 11/Lsエチレンジアミン: 、y
 o 9/l%pH: t、0 )八りt及び苛性ソー
ダ96.& l/L夕水溶液gzoゴをそれぞれsom
1分及び2!I;tnl/分の速度で上記水性懸濁液に
添加し、添加終了後水素の発生が停止するまで65℃に
保温しながら攪拌を続けたOかくして、被糧率二qO%
、見掛は比重=7、IOの均一かつ強固な皮膜を形成し
た中空ガラス粒子からなる導電性材料を得た0 実施例ユ 見掛は比重0.99、平均粒子径弘s /43の中空ガ
ラス粒子(商品名サンキライ)YOコニ三機工業■社製
)1001を実施例1と同じ方法で前処理し、前処理を
終えた試料を7S℃に加温した脱塩水/lに添加し、充
分に攪拌した後、実施例1と同一組成の無電解ニッケル
メッキ液及び苛性ソーダ溶液各コ、sts へコslを
それぞれ5oyd1分、コ、td/分の速度で上記水性
懸濁液に添加し、添加終了後水素の発生が停止するまで
7j℃に保温しながら攪拌を続けたOかくして、被覆率
:5oNs見掛は比重:1.97の均一かつ強固な皮膜
を形成した中空ガラス粒子からなる導電性材料を得たO 実施例3 見掛は比重O,コl、平均粒子径63μmの中空ガラス
粒子(商品名Q、−0BL:旭硝子■社製)ioo g
を実施例/と同じ方法で前処理した。
前処理を終えた試料を60℃に加温した脱塩水/lに添
加し充分に攪拌した後、無電解銅メッキ液(ft酸銅:
 !; 011/lsホルマリン(37重ftN ) 
: / o oynl/1%I!IDTA :コol/
l、ジピリジル: /1rVt1シアン化カリニ 0.
2 i/Ls苛性ソーダを加えてpH/コ、Oに調製)
 A’、A A及び苛性ソーダ& iJ Illの水溶
液LJ tをそれぞれt o o ml1分及びkOr
d1分の速度で上記水性懸濁液に添加し、添加終了後水
素の発生が停止するまでルθ℃に保温しながら攪拌を続
けた。
かj<シて、被覆率:S2%、見掛は比重二〇、Qλ7
の均一かつ強固な皮膜を形成した中空ガラス粒子からな
る導電性材料を得た。
実施倒置 見掛は比重0.70 、平均粒子径Sコμmの実施例1
と同じ中空ガラス粒子/3011を実施例/と同じ方法
で611処理し、更に実施例3と同じ方法で無電解鋼メ
ッキを行なった0但し無電解鋼メッキ液及び苛性ソーダ
水溶液の使用量は各J、OL 、 /、、t Aとした
。次に銅被覆した粒子を濾過洗浄した後無電解銀メツキ
液(シアン化銀ソーダ: 9.1 Ill sシアン化
ソーダ:Il、?I/As水素化はう素力1) : s
、u Ill s苛性ソーダ:1611/1 ) 4’
 L中に投入する0メツキ液を攪拌しながら70℃まで
加温し水素の発生が停止するまでこの条件を維持した。
カくシて、見掛は比重エム4Iコの下層に被稜率:ダユ
、5%の銅、その上層に被覆率:コ/、3九の銀で均一
かつ強固な皮膜を形成した中空ガラス粒子からなる導電
性材料を得た0 実施例よ 見掛は比重0.70、平均粒子径Sコμmの実施例1と
同じ中空ガラス粒子5otiを実施例ダと同様に前処理
及び無電解銅メッキ処理した後、無電解金メッキ液(シ
アン化金カリニ 9.t IllL。
シアン化カリニ 4.!r 9/Lz水素化はう素カリ
:s、tt y/l 、苛性カリニl/、コg7t )
q を中に投入する。メッキ液を攪拌しながら80℃ま
で加温し、水素の発生が停止するまでこの条件を維持し
た。
かくして、見掛は比重:1.ダ3の下層に被接率;弘ユ
、S九の銅、その上ノーに被覆率:コo、g%の金で均
一かつ強固な皮膜を形成した中空ガラス粒子からなる譲
屯注利料を得た。
特許出幀入 日本化午工業株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l 微細な中空ガラス粒子表面上に無電解メツき皮膜を
    付与してなる導電性材料。 ユ 見掛は比重がコ、θ以下である特許請求の範囲第1
    項記載の導電性材料。 3 無電解メッキ皮膜がニッケル、銅、銀又は金から選
    らばれた/ JJI又は一種以上のメッキ皮膜である特
    許請求の範囲第1項記載の導電性材料。
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