JPS63318004A - 複合導電材料 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は有機ポリマー又はガラス、陶器などの無機質に
電導性を与えるため使用される導電材料、詳しくは有機
物又は無機物の球状物質に導電性炭素、金銀銅アルミニ
ウムその他の金属、酸化銀、酸化錫、酸化イリジウムそ
の他の金属酸化物、及びその他の金属化合物などの導電
性物質の粉末（以下これらの物質を導電体と記す）を被
覆させた複合導電材料に関するものである。

（従来の技術） 合成樹脂、ガラスなどは一般に良好な電気絶縁体である
が、これらの物体に導電性を与えるため種々の方法が考
案されている。導電性塗料を表面に塗布する方法、金属
粉末炭素微粉末などを加えて弾性可塑性のプラスチック
電導体を作る方法などである。導電性塗料は銀粉、酸化
銀、硝酸銀、銀有機化合物、銅粉などの導電性顔料、エ
チルセルロース、フェノール樹脂などの合成樹脂、低融
点ガラス粉、ホウ酸鉛、ケイ酸鉛、植物油などの粘結剤
、溶剤を混じて製造されているが顔料の分散が重要で均
一に顔料を分散塗布し、洗浄、摩擦、熱、経口などによ
り顔料が表面から除去されないよう強力な結合材が使用
される必要がある。プラスチック電導体を作る場合は練
り込むため永久的効果がえられるが、練り込み易いこと
、高温に安定で熱履歴に耐え、機械的強度を損はないこ
となどが要求されるが、特に導電体が均一に分散されて
いることが重要で、その分散が均一でないと、むらなく
良好な導電効果をえるため、導電体の添加量を増す必要
を生じる。このように導電体の塗料又はプラスチックへ
の均一な分散が重要な課題となっている。しかるに導電
体の塗料プラスチックへの均一な分散をえることはむつ
かしく、必然的に多量の導電体を使用することをよぎな
くされている。熱可塑性プラスチック用導電塗料の組成
の一例は銀微粉末７０％、粘結剤２０％、溶剤１０％で
高価な導電体が多量に使用されている。

（発明が解決しようとする問題点） 導電体の粒径を一定にそろえ、それらを均一安定に分散
配合させた塗料又はプラスチック加工材料をえることは
従来の方法ではむつかしく、導電体が高価な物質である
にかかわらず目的の導電性を得るため比較的多量の導電
体を使用せざるをえなかった。本発明はこれらの点を改
良し、比較的容易に、粒度がそろい均一に導電体を分散
させ易い導電体材料を提供することを目的とし、これを
使用することにより容易に均一に導電体を分散配合させ
えるので効率よく品質の安定した電導体をえることがで
き、加えて導電体の使用量を減少できる。

（問題点を解決するための手段） 有機ポリマー又は無機質の球状物（以下球状物質と記す
）を加熱又は溶剤を用いて軟化或は湿らせ、シリコンア
クリルエマルジョン、ウレタンアクリルエマルジョンな
どの強力な結合剤を球状物質に塗布することにより球状
物質表面に接着性をもたせて導電体粉末を被覆させ、導
電体被覆球状物質を作り、これを従来の導電性物質の代
りに使用する。被覆球状物質は例えば次のようにして製
造することができる。所定の粒度の球状物質を加熱した
パンに装入し、パンを回転させながら所定量の結合剤及
び導電体微粉末を同時に又は順次交互に連続的に或は間
隙的にパン中の球状物質に噴霧させる。結合剤と導電体
微粉末とを別々に噴霧する代りに予じめ結合剤と導電体
微粉末とを均一に分散配合させた懸濁液を噴霧してもよ
い。これら噴霧の間パンは加熱され、加熱された窒素、
空気のような不活性ガスがパンに送入される。噴霧終了
後も数１０分パンの回転と加熱、ガスの送入が継続され
る。その後パンから装入物はとり出され軽く粉砕後乾燥
し、所定の篩で分別され所定の粒度の被覆球状物質が集
められる３球状物質の材質は被覆球状物質が使用される
物体の材質により選択されるであろう。例えばガラスに
導電性を与える場合には同質のガラス球状物質が、プラ
スチック導電体をえる場合には同質のプラスチック球状
物質が使用されるであろう。球状物質の粒度は出来るだ
け小さなものが望まれ、一定範囲の大きさに篩別けられ
たものを使用すべきである。球状物質の粘度が小さくな
ればなる程均−に導電体微粉末を被覆することがむつか
しくなり、被覆される導電体の量も増加し、又粒度が大
きくなると被覆は容易になり、被覆される導電体の量も
少くてすむが、共に被覆球状物質の均一な分散配合をえ
ることがむつかしくなるようにみえる。被覆球状物質を
使用する目的の物体の種類を考慮して使用する球状物質
の粒度を選択する必要があるが、一般的に球状物質の粒
度は１０’Ｏメツシュ〜３００メツシュ程度、好ましく
は１５０メツシュ〜３００メツシュ程度であろう。球状
物質への導電体被覆厚と被覆強度は球状物質量、結合剤
量に依存する。

結合剤が多くなる程被覆厚、被覆強度は増加するので希
望する厚さと強さにより任意に導電体、結合剤、球状物
質の量比を選択することが可能であり、一般にパンの操
業状況を経時的に判定し、導電体、結合剤の噴霧速度を
決定することが実際的である。パンの回転速度は均一に
導電体を球状物質に被覆させるため重要な因子である。

回転が遅いと球状物質がパン内で完全に回転せず、回転
が早すぎると球状物質の回転、相互衝突が強すぎて、両
者とも均一な導電体被覆厚をえることがむつかしい。一
般にノ々ンの大きさ、球状物質の性質により適当に決定
することが望まれる。パンの加熱温度と不活性ガスの送
入温度は球状物質の種類、結合剤め溶剤の種類により選
定され溶剤の沸点又は球状物質の軟化温度付近の温度が
使用されるであろう。

（作　用） 得られた導電体被覆球状物質は強力な結合剤で導電体が
球状物質に付着されているため剥離することがなく、導
電体のみの粒子に比し溶剤又はプラスチックなどの使用
材料との比重差が少く、粒度がそろっているので分散配
合が容易になされ、これを使用すると安定な品質の製品
かえられ、加えて従来より少量の導電体の使用で従来と
同程度の導電効果かえられる。

以下に例をあげて具体的に本発明を説明する。

（１）直径約３０ｃｍの１００℃に加熱したパンに１５
０メツシユパス２００メツシユオンの低密度ポリエチレ
ン球状物質３０ｇを装入し、パンを６０ｒｐｍで回転さ
せながらシリコンアクリルエマルジョン０．６ｇ、銀微
粉末６０ｇを別々に３０分間で連続的に球状物質に噴霧
した。パンは１００℃に保温され、Ｎ２ガスが１００℃
でパンに送入された。噴霧後３０分パンの回転とＮ２ガ
スの送入を継続し、内容物をとり出し軽く振動を与えた
のち１００℃で乾燥し、１５０メツシユの篩で分別し１
５０メツシユオンの被覆粒子を集めた。この粒子６０ｇ
をメタアクリル酸樹脂２０ｇ塩化エチレンＬｏｇに混合
分散させ均一に粒子の分散した熱可塑性プラスチック用
導電性塗料をえた。

（２）例１の低密度ポリエチレンの代りにメラミン樹脂
球状物質、シリコンアクリルエマルジョンして被覆粒子
を集めた。この粒子６０ｇをメタツク用導電塗料をえた
。

（３）実施例（１）でえた被覆球状物質を（℃０１　１
０ｋｇ　／　ｃ＋＋ｔで成形加工してポリエチレン電導
体をえた。

（４）実施例（１）でえられた熱可塑性プラスチック導
電塗料をシリコンゴムに塗布してシリコンゴム導電性エ
ラストマーをえた。

球状物質をえた。この球状物質６５ｇ、エチルセルロー
ス１３ｇ、低融点ガラス粉１２ｇ１酢酸エチルＬｏｇを
混合してガラス用導電性塗料をえた。

（発明の効果） 簡単な操作でえられる本発明の導電体被覆球状物質は、
一定粒度の各種物質をえるため、目的に応じて任意に材
料を選択できる分散配合の容易な導電体被覆球状である
ので、使用が容易であり、導電体の使用量が少くてすみ
、本発明物質を使用した製品は安定した品質を有する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 有機ポリマー、又は無機質の球状物質に導電性炭素、金
   属或は金属化合物などの導電性物質を被覆させたことを
   特徴とする複合導電材料。