JPS6354316B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6354316B2 JPS6354316B2 JP58189854A JP18985483A JPS6354316B2 JP S6354316 B2 JPS6354316 B2 JP S6354316B2 JP 58189854 A JP58189854 A JP 58189854A JP 18985483 A JP18985483 A JP 18985483A JP S6354316 B2 JPS6354316 B2 JP S6354316B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- mica powder
- paint
- coated
- conductive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
本発明は導電性塗料、特に電磁シールド用導電
性塗料の製造法に関する。近年、電子回路は小型
化し、また複雑精密になつてきており、誤動作、
ノイズが重要な問題となつている。この原因の多
くは別の部品、回路から発生する電磁波であり、
この電磁波の放射、侵入をシールドする必要がで
てきており、法的な規制も考えられている。電磁
波をシールドするためには、導電性材料で囲むこ
とが最もよく、金属材料によるシールドの手法は
古くから確立されていたが、最近はプラスチツク
材料に導電性を賦与することでシールドが行われ
ている。プラスチツク材料の導電化法としては下
記の方法が知られている。 １ プラスチツクに金属粉末、カーボンブラツク
等の導電性フイラーを練り込む。 ２ プラスチツク表面に金属を被覆（めつき、溶
射等による）する。 ３ プラスチツク表面に導電性塗料を塗布する。 本発明は上記３の技術に属し、塗布して良好な
電磁シールド効果を与える導電性塗料の製造方法
に関する。 導電性塗料は主として、導電性粉末（導電性フ
イラーと称する）と、樹脂バインダーと、溶剤か
らなる。用いられる導電性フイラーは、Ag，
Cu，Al，Ni、等の金属粉末が知られているが、
Agは高価であり、Al，Cuは酸化し易いため、Ni
が最も実用的なフイラーとして使用されている。 導電性フイラーとしてのNi粉末としては、一
般にニツケルカルボニルより製したNi（カルボニ
ルニツケルと称せられる）の粉末が用いられてい
る。これは粒径数μ以下の微細なものであり、し
かも球状をしている。導電性はこの球状の粉末が
接触することにより生じるため、導電性塗料に用
いる際には、Ni粉末と樹脂バインダーとの割合
（Ni粉末／Ni粉末＋バインダー）においてNi粉
末を60wt％以上、好ましくは70〜80wt％含有さ
せる必要がある。このため樹脂バインダーの割合
は少なくなり、塗布膜の強度が弱く、剥離し易い
欠点を有している。また微細なカルボニルNi粉
末は分散性が劣悪で、塗料製造には強力な分散処
理が必要であり、また塗布膜の表面の平滑性もな
い。 さらに、Ni粉末は黒色であり美的効果も少な
い。また塗料の保存中にNi粉末が沈降するため
使用時に再分散する必要があるが、沈降物の凝集
は強固で、再分散することは容易ではない。以上
のことは、Ni粉末の比重が大きく（8.9）、微細で
あり、また球状であるためである。 導電性フイラーは、粒径が３〜2000μ、好まし
くは、３〜500μの粉末が望ましく、また形状も
球状よりはフレーク状、繊維状が望ましい。この
ような点に鑑み、本発明者等はNiで被覆した雲
母粉末を導電性塗料として、使用することを既に
提案した（特願昭58−80092）。この材料の利点
は、 １ 雲母の比重は約2.8であり、これにNiを被覆
したものも比重は小さく、例えば、Niを40％
（Ni／Ni＋雲母）被覆した粉末でもその比重は
約3.9であり、金属粉末より比重ははるかに小
さい。このため、少ない重量％で導電性を達成
することができる。 ２ 雲母粒子は直径３〜2000μのフレーク状をし
ており、Ni被覆雲母粉末もほぼこの形状を維
持しており、塗膜中での粒子同志の接触は容易
であり、少ない重量％で導電性を出すことがで
きる。また雲母の粉末は本質的に分散性が良好
であり、Ni被覆雲母粉末もまた分散性が良好
で、金属繊維のように凝集することがなく、容
易に樹脂中に分散する。 ３ フレーク状をしているため光沢があり、塗装
した場合、フレークが塗膜表面に平行にそろい
易いため、塗膜表面が平滑となり、美的効果も
ある。 ４ 雲母の価格はNiより安く、従つてNi被覆雲
母粉末は安価な導電性フイラーである。 使用する雲母の直径は３〜2000μ、好ましく
は、３〜500μのフレーク状のもので、Ni被覆量
は雲母とNiの合計重量に対して20〜50％であれ
ば雲母の全表面を被覆することができ、導電性も
Ni単体に近いものとなる。 雲母表面へのNi被覆は無電解めつき、または
真空蒸着、スパツクリング等の物理的手段で実施
することができるが、一般には無電解めつきによ
つている。 本発明で取り扱う導電性塗料は、Ni被覆雲母
紛末、樹脂バインダー、溶剤から主としてなり、
溶剤は塗布後に蒸発し、固形分としてNi被覆雲
母粉末と樹脂バインダーである。この固形分中の
Ni被覆雲母粉末の割合は30〜60wt％であり、30
％未満では導電性が下り、60％を越えると、塗膜
強度が低下する。 使用する樹脂バインダーは、被塗装材料（主と
してプラスチツク）との関連、耐熱性、耐候性の
点から選択されるが、一般にアクリル樹脂、ポリ
エステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリカーボ
ネート、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル樹脂、ア
ルキツド樹脂、等である。 溶剤としては、トルエン、MEK、シクロヘキ
サン、シクロヘキサノン、セロソルブ、酢酸エチ
ル、ジクロルメタン、アルコール類、アセトン、
場合により水が使用される（エマルジヨン塗料の
場合）。 塗料の調製は、上記樹脂バインダーを溶剤に溶
解した溶液（ビヒクル）に上記Ni被覆雲母粉末
を分散させることよりなる。 しかし、Ni被覆雲母粉末の場合、分散法によ
つては、粉末が破壊し、導電性が低下し、また塗
布膜の光沢が減少するなどの不都合を生ずる。こ
れは雲母粉末がフレーク状であり、本質的に破壊
しやすい性質を有しているためである。導電性塗
料を製造する際には、可及的に良好な分散を達成
することが塗膜の強度および平滑度の増大に重要
であることは言うまでもないが、雲母粉末の破壊
は極力させなければならない。 一般的な分散法であるホモジナイザー、三本ロ
ール、デイスパーザー等による処理では、Ni被
覆雲母粉末は破壊されないものの、分散は不十分
で、それによつて得られる塗料の塗膜は平滑度に
おいて劣る。一方、ボールミル、振動ボールミル
等によつて分散すると、雲母粉末の破壊が大き
い。 本発明者等は、その径が0.2〜５mmの球状また
は球状に近い撹拌媒体といつしように撹拌する
と、Ni被覆雲母粉末は破壊されることなく、か
つ良好な分散が得られることを見出した。 即ち、本発明によれば、Ni被覆雲母粉末含有
導電性塗料の製造において、その直径が0.2〜５
mmであり、上記雲母粉末に対して20〜100倍の径
を有する球状又は球状に近い無機質の撹拌媒体と
共に塗料ビヒクルを撹拌して上記雲母粉末を分散
した後、該無機質撹拌媒体を除去する工程を含む
ことを特徴とする製造方法が提供される。 撹拌媒体としては、ガラスビーズ、またはシリ
カ、アルミナ、ジルコニア等のいわゆるセラミツ
クス製のものが使用できるが、ガラスビーズを使
用するのが実際的である。 撹拌媒体の大きさは、分散すべきNi被覆雲母
粉末粉末の大きさに応じて選択する必要があり、
一般に大きなNi被覆雲母粉末を分散する場合に
は、大きな撹拌媒体を使用し、小さいものを分散
する場合には小さな撹拌媒体を使用する。具体的
には、以下に示すように上記雲母粉末に対して20
〜100倍の径を有する撹拌媒体が用いられる。雲
母粉末の粒径に近い大きさの撹拌媒体を用いる
と、雲母粉末が壊れやすく、樹脂組成物の光択を
減じ、また導電性を低下する。 例えば10μ以下のNi被覆雲母粉末を分散すると
きは、0.2〜1.0mm径の媒体を、10〜100μの該粉末
を分散するときは、0.8〜2.0mm径の媒体を、100μ
以上の該粉末を分散するときは、2.0mm以上の径
の媒体を使用するのが望ましい。 分散はNi被覆雲母粉末と撹拌媒体と塗料ビヒ
クルとを適当な容器に入れ、撹拌翼を臨ませて、
これを500〜3000rpmで回転することによつて行
なう。500rpm末満では分散に不十分であり、
3000rpmを越えるとNi被覆雲母粉末の破壊が始
まる。通常は、1000〜2000rmpで行う。 撹拌時間は数分〜数時間であり、通常は10分〜
１時間である。 分散の際の溶剤の割合は、分散の条件や生成す
る塗料の塗布の際の粘度等を考慮して適宜に選択
される。 分散に際して、Ni被覆雲母粉末、塗料樹脂、
溶剤の三成分と共に、分散時の分散性を向上させ
るために、界面活性剤、カツプリング剤、または
酸化防止剤等を少量加えることもできる。 上記撹拌媒体はガラスビーズ、セラミツクス製
であるので、塗料の導電性が低下しないように撹
拌混合後、此れ等の撹拌媒体を篩分けなどにより
分離除去する。 実施例 １ 平均粒径30μのフレーク状雲母粉末100ｇに無
電解NiめつきによりNiを被覆した。無電解めつ
きは、日本カニゼン(株)のカニゼンめつきプロセス
により、まず、活性化のために、カニゼンレツド
シユーマー液1.5で処理し、ついでカニゼンニ
ツケルめつき液SB―55を用いて60℃で30分間処
理してNiめつきした。Niめつき量は40％であつ
た。 このようにして得られたNi被覆雲母粉末の比
抵抗は約10-4Ω・cmであり、Ni単体のそれとほぼ
同じであつた。 この粉末100ｇとアクリル塗料ベース（関西ペ
イント製No.2026、樹脂を40％含む）250ｇを800c.c.
のステンレス鋼製容器に入れて、1.5mm径ガラス
ビーズ300c.c.を加えて、撹拌翼を下し、2000rpm
で５分〜２時間回転させた。得られたアクリル板
の表面にドクターブレイドを用いて約25μの厚さ
に塗布した。各試料の表面電気抵抗および表面性
状を次の表に示す。
性塗料の製造法に関する。近年、電子回路は小型
化し、また複雑精密になつてきており、誤動作、
ノイズが重要な問題となつている。この原因の多
くは別の部品、回路から発生する電磁波であり、
この電磁波の放射、侵入をシールドする必要がで
てきており、法的な規制も考えられている。電磁
波をシールドするためには、導電性材料で囲むこ
とが最もよく、金属材料によるシールドの手法は
古くから確立されていたが、最近はプラスチツク
材料に導電性を賦与することでシールドが行われ
ている。プラスチツク材料の導電化法としては下
記の方法が知られている。 １ プラスチツクに金属粉末、カーボンブラツク
等の導電性フイラーを練り込む。 ２ プラスチツク表面に金属を被覆（めつき、溶
射等による）する。 ３ プラスチツク表面に導電性塗料を塗布する。 本発明は上記３の技術に属し、塗布して良好な
電磁シールド効果を与える導電性塗料の製造方法
に関する。 導電性塗料は主として、導電性粉末（導電性フ
イラーと称する）と、樹脂バインダーと、溶剤か
らなる。用いられる導電性フイラーは、Ag，
Cu，Al，Ni、等の金属粉末が知られているが、
Agは高価であり、Al，Cuは酸化し易いため、Ni
が最も実用的なフイラーとして使用されている。 導電性フイラーとしてのNi粉末としては、一
般にニツケルカルボニルより製したNi（カルボニ
ルニツケルと称せられる）の粉末が用いられてい
る。これは粒径数μ以下の微細なものであり、し
かも球状をしている。導電性はこの球状の粉末が
接触することにより生じるため、導電性塗料に用
いる際には、Ni粉末と樹脂バインダーとの割合
（Ni粉末／Ni粉末＋バインダー）においてNi粉
末を60wt％以上、好ましくは70〜80wt％含有さ
せる必要がある。このため樹脂バインダーの割合
は少なくなり、塗布膜の強度が弱く、剥離し易い
欠点を有している。また微細なカルボニルNi粉
末は分散性が劣悪で、塗料製造には強力な分散処
理が必要であり、また塗布膜の表面の平滑性もな
い。 さらに、Ni粉末は黒色であり美的効果も少な
い。また塗料の保存中にNi粉末が沈降するため
使用時に再分散する必要があるが、沈降物の凝集
は強固で、再分散することは容易ではない。以上
のことは、Ni粉末の比重が大きく（8.9）、微細で
あり、また球状であるためである。 導電性フイラーは、粒径が３〜2000μ、好まし
くは、３〜500μの粉末が望ましく、また形状も
球状よりはフレーク状、繊維状が望ましい。この
ような点に鑑み、本発明者等はNiで被覆した雲
母粉末を導電性塗料として、使用することを既に
提案した（特願昭58−80092）。この材料の利点
は、 １ 雲母の比重は約2.8であり、これにNiを被覆
したものも比重は小さく、例えば、Niを40％
（Ni／Ni＋雲母）被覆した粉末でもその比重は
約3.9であり、金属粉末より比重ははるかに小
さい。このため、少ない重量％で導電性を達成
することができる。 ２ 雲母粒子は直径３〜2000μのフレーク状をし
ており、Ni被覆雲母粉末もほぼこの形状を維
持しており、塗膜中での粒子同志の接触は容易
であり、少ない重量％で導電性を出すことがで
きる。また雲母の粉末は本質的に分散性が良好
であり、Ni被覆雲母粉末もまた分散性が良好
で、金属繊維のように凝集することがなく、容
易に樹脂中に分散する。 ３ フレーク状をしているため光沢があり、塗装
した場合、フレークが塗膜表面に平行にそろい
易いため、塗膜表面が平滑となり、美的効果も
ある。 ４ 雲母の価格はNiより安く、従つてNi被覆雲
母粉末は安価な導電性フイラーである。 使用する雲母の直径は３〜2000μ、好ましく
は、３〜500μのフレーク状のもので、Ni被覆量
は雲母とNiの合計重量に対して20〜50％であれ
ば雲母の全表面を被覆することができ、導電性も
Ni単体に近いものとなる。 雲母表面へのNi被覆は無電解めつき、または
真空蒸着、スパツクリング等の物理的手段で実施
することができるが、一般には無電解めつきによ
つている。 本発明で取り扱う導電性塗料は、Ni被覆雲母
紛末、樹脂バインダー、溶剤から主としてなり、
溶剤は塗布後に蒸発し、固形分としてNi被覆雲
母粉末と樹脂バインダーである。この固形分中の
Ni被覆雲母粉末の割合は30〜60wt％であり、30
％未満では導電性が下り、60％を越えると、塗膜
強度が低下する。 使用する樹脂バインダーは、被塗装材料（主と
してプラスチツク）との関連、耐熱性、耐候性の
点から選択されるが、一般にアクリル樹脂、ポリ
エステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリカーボ
ネート、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル樹脂、ア
ルキツド樹脂、等である。 溶剤としては、トルエン、MEK、シクロヘキ
サン、シクロヘキサノン、セロソルブ、酢酸エチ
ル、ジクロルメタン、アルコール類、アセトン、
場合により水が使用される（エマルジヨン塗料の
場合）。 塗料の調製は、上記樹脂バインダーを溶剤に溶
解した溶液（ビヒクル）に上記Ni被覆雲母粉末
を分散させることよりなる。 しかし、Ni被覆雲母粉末の場合、分散法によ
つては、粉末が破壊し、導電性が低下し、また塗
布膜の光沢が減少するなどの不都合を生ずる。こ
れは雲母粉末がフレーク状であり、本質的に破壊
しやすい性質を有しているためである。導電性塗
料を製造する際には、可及的に良好な分散を達成
することが塗膜の強度および平滑度の増大に重要
であることは言うまでもないが、雲母粉末の破壊
は極力させなければならない。 一般的な分散法であるホモジナイザー、三本ロ
ール、デイスパーザー等による処理では、Ni被
覆雲母粉末は破壊されないものの、分散は不十分
で、それによつて得られる塗料の塗膜は平滑度に
おいて劣る。一方、ボールミル、振動ボールミル
等によつて分散すると、雲母粉末の破壊が大き
い。 本発明者等は、その径が0.2〜５mmの球状また
は球状に近い撹拌媒体といつしように撹拌する
と、Ni被覆雲母粉末は破壊されることなく、か
つ良好な分散が得られることを見出した。 即ち、本発明によれば、Ni被覆雲母粉末含有
導電性塗料の製造において、その直径が0.2〜５
mmであり、上記雲母粉末に対して20〜100倍の径
を有する球状又は球状に近い無機質の撹拌媒体と
共に塗料ビヒクルを撹拌して上記雲母粉末を分散
した後、該無機質撹拌媒体を除去する工程を含む
ことを特徴とする製造方法が提供される。 撹拌媒体としては、ガラスビーズ、またはシリ
カ、アルミナ、ジルコニア等のいわゆるセラミツ
クス製のものが使用できるが、ガラスビーズを使
用するのが実際的である。 撹拌媒体の大きさは、分散すべきNi被覆雲母
粉末粉末の大きさに応じて選択する必要があり、
一般に大きなNi被覆雲母粉末を分散する場合に
は、大きな撹拌媒体を使用し、小さいものを分散
する場合には小さな撹拌媒体を使用する。具体的
には、以下に示すように上記雲母粉末に対して20
〜100倍の径を有する撹拌媒体が用いられる。雲
母粉末の粒径に近い大きさの撹拌媒体を用いる
と、雲母粉末が壊れやすく、樹脂組成物の光択を
減じ、また導電性を低下する。 例えば10μ以下のNi被覆雲母粉末を分散すると
きは、0.2〜1.0mm径の媒体を、10〜100μの該粉末
を分散するときは、0.8〜2.0mm径の媒体を、100μ
以上の該粉末を分散するときは、2.0mm以上の径
の媒体を使用するのが望ましい。 分散はNi被覆雲母粉末と撹拌媒体と塗料ビヒ
クルとを適当な容器に入れ、撹拌翼を臨ませて、
これを500〜3000rpmで回転することによつて行
なう。500rpm末満では分散に不十分であり、
3000rpmを越えるとNi被覆雲母粉末の破壊が始
まる。通常は、1000〜2000rmpで行う。 撹拌時間は数分〜数時間であり、通常は10分〜
１時間である。 分散の際の溶剤の割合は、分散の条件や生成す
る塗料の塗布の際の粘度等を考慮して適宜に選択
される。 分散に際して、Ni被覆雲母粉末、塗料樹脂、
溶剤の三成分と共に、分散時の分散性を向上させ
るために、界面活性剤、カツプリング剤、または
酸化防止剤等を少量加えることもできる。 上記撹拌媒体はガラスビーズ、セラミツクス製
であるので、塗料の導電性が低下しないように撹
拌混合後、此れ等の撹拌媒体を篩分けなどにより
分離除去する。 実施例 １ 平均粒径30μのフレーク状雲母粉末100ｇに無
電解NiめつきによりNiを被覆した。無電解めつ
きは、日本カニゼン(株)のカニゼンめつきプロセス
により、まず、活性化のために、カニゼンレツド
シユーマー液1.5で処理し、ついでカニゼンニ
ツケルめつき液SB―55を用いて60℃で30分間処
理してNiめつきした。Niめつき量は40％であつ
た。 このようにして得られたNi被覆雲母粉末の比
抵抗は約10-4Ω・cmであり、Ni単体のそれとほぼ
同じであつた。 この粉末100ｇとアクリル塗料ベース（関西ペ
イント製No.2026、樹脂を40％含む）250ｇを800c.c.
のステンレス鋼製容器に入れて、1.5mm径ガラス
ビーズ300c.c.を加えて、撹拌翼を下し、2000rpm
で５分〜２時間回転させた。得られたアクリル板
の表面にドクターブレイドを用いて約25μの厚さ
に塗布した。各試料の表面電気抵抗および表面性
状を次の表に示す。
【表】
このように、20分間分散すれば、生成塗料の塗
膜の表面は平滑となり、光沢も良好であり、表面
抵抗も電磁シールドに用いるに十分な導電性を有
する。これ以上に分散時間を増しても、粉末は破
壊されることがなかつた。 比較例 １ 実施例１で調整したものと同じ塗料をボールミ
ル（ステンレス鋼製の300c.c.ポツトに10mm直径の
ステンレス鋼製のボール100c.c.を入れたもの）で
分散処理した。20分、１時間分散後の塗料を塗布
したところ、表面抵抗はそれぞれ30〜40Ω／□、
500Ω／□に増大し、表面の平滑性もあるものの、
光沢において劣つた。これはNi被覆雲母粉末が
分散処理中に破壊されたものと考えられる。
膜の表面は平滑となり、光沢も良好であり、表面
抵抗も電磁シールドに用いるに十分な導電性を有
する。これ以上に分散時間を増しても、粉末は破
壊されることがなかつた。 比較例 １ 実施例１で調整したものと同じ塗料をボールミ
ル（ステンレス鋼製の300c.c.ポツトに10mm直径の
ステンレス鋼製のボール100c.c.を入れたもの）で
分散処理した。20分、１時間分散後の塗料を塗布
したところ、表面抵抗はそれぞれ30〜40Ω／□、
500Ω／□に増大し、表面の平滑性もあるものの、
光沢において劣つた。これはNi被覆雲母粉末が
分散処理中に破壊されたものと考えられる。
Claims (1)
- １ Ni被覆雲母粉末含有導電性塗料の製造にお
いて、その直径が0.2〜５mmであり、上記雲母粉
末に対して20〜100倍の径を有する球状又は球状
に近い無機質の撹拌媒体と共に塗料ビヒクルを撹
拌して上記雲母粉末を分散した後、該無機質撹拌
媒体を除去する工程を含むことを特徴とする製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58189854A JPS6081260A (ja) | 1983-10-13 | 1983-10-13 | 導電性塗料の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58189854A JPS6081260A (ja) | 1983-10-13 | 1983-10-13 | 導電性塗料の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6081260A JPS6081260A (ja) | 1985-05-09 |
| JPS6354316B2 true JPS6354316B2 (ja) | 1988-10-27 |
Family
ID=16248291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58189854A Granted JPS6081260A (ja) | 1983-10-13 | 1983-10-13 | 導電性塗料の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6081260A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01108267A (ja) * | 1987-10-21 | 1989-04-25 | Toyota Motor Corp | 顔料 |
| JPH0229330A (ja) * | 1988-07-19 | 1990-01-31 | Toyota Motor Corp | ２トーン塗膜 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1254330A (en) * | 1982-02-08 | 1989-05-16 | Kenneth Goetz | Electroconductive element, precursor conductive composition and fabrication of same |
-
1983
- 1983-10-13 JP JP58189854A patent/JPS6081260A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6081260A (ja) | 1985-05-09 |
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