JPH0635675B2

JPH0635675B2 - 電気メツキ用樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0635675B2
Application number: JP59161378A
Authority: JP
Inventors: 紀八郎西内; 憲一和田; 正義鈴江; 幸哉晴山; 稔竹中
Original assignee: Otsuka Chemical Co Ltd
Current assignee: Otsuka Chemical Co Ltd
Priority date: 1984-07-30
Filing date: 1984-07-30
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2009-05-11
Also published as: FR2568260B1; DE3527131A1; JPS6137991A; GB2164046A; FR2568260A1; GB8518977D0

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は電気メツキ用樹脂組成物に関し、例えば電気機
器用、自動車用などに使用可能な組成物に関する。

（従来の技術）近年、各種金属製品の代替材料としてのプラスチツク材
料の研究開発が盛んである。特に電気・電子機器や自動
車分野における軽薄短少のニーズは高く、幾多のプラス
チツク材料が開発されている。しかしながら、耐薬品性
あるいは耐熱耐候性の面などから見て、プラスチツク材
料は今だ多くの欠点を有している。そのため、プラスチ
ック材料の表面に金属被覆を施こすことにより、それら
の欠点をおぎなつて使用されている例が多い。プラスチ
ツク製品の表面に金属被覆を施こす方法としては湿式法
と乾式法に大別することができる。この中で最近急速に
進歩した方法が乾式法であり、化学蒸着法（ＣＶＤ）や
物理蒸着法（ＰＶＤ）あるいはイオンプレーテイング法
などが有名であるが、いずれもバツチ生産システムであ
ること、機器コストが高いことなど今だ湿式法のような
発展がなされていない。

湿式法はいわゆるメツキ法による金属被覆法である。従
来一般のプラスチツク材料は、それ自体が電気絶縁材料
であるため導通が認められず、無電解メツキが普及して
きている。しかしながら、プラスチツク材料における無
電解メツキは処理コストが高いこと、プラスチツク材料
との密着性が充分でないことなど幾多の問題をかかえて
いる。そこでプラスチツク材料に導電性物質を混練し、
プラスチツク材料に導電性を付与して、これら導電性プ
ラスチツクに対し、電気メツキすることにより従来から
の欠点を大巾に改善することができたのである。ここ
で、前記導電性物質としては導電性カーボンブラツク、
導電性カーボンフアイバー、各種金属フアイバーなどが
実用に供されている。しかしながら、これら公知の導電
性物質においても種々の欠点が存在する。即ちメツキ特
性の良い導電性プラスチツク材料としての特性を一般的
に列挙すると下記の通りである。

５×１０¹Ωcm以下の高導電性であること組成物をもつて成形した成形品の表面が平滑であるこ
と加熱／冷却サイクルに耐久性があること樹脂組成物から成形した成形物の寸法安定性が高いこ
とさて、まず導電性カーボンブラツクにて導電性を付与し
た組成物はの条件は充分であるが、当該カーボンブラ
ツクを高充填するとプラスチツクの物理的性質を大巾に
低下させ、、の点で最適なものと言えない。次いで
導電性カーボンフアイバーにて導電性を付与した組成物
は当該カーボンフアイバーを高充填することにより、
の条件はある程度満足できるし、、の条件も問題で
はない。但しの条件で充分でない上、の条件を満た
すためには極めて高充填が要求され、高価なカーボンフ
アイバーを高充填することは経済的に見て用途が極めて
限定され汎用性が低い。最後に金属フアイバーについて
は、やはり高充填することにより、、、について
はある程度満足できるが、については極めて不良であ
る上、金属フアイバーの高充填化はプラスチツクの自由
な賦形性を失わしめ、実用上ほとんど使用されていない
のが現状である。

（発明が解決しようとする問題点）本発明の目的は高導電性を有する組成物であつて、該組
成物から得られる成形品の表面が平滑で、加熱／冷却サ
イクルに耐久性があり、しかもその寸法安定性が高い成
形品を不与し得る電気メツキ用樹脂組成物を提供するこ
とにある。

（問題点を解決するための手段）本発明は組成物の体積抵抗率が５×１０¹Ωcm以下の高
導電性を有する、熱可塑性樹脂及び導電性チタン酸アル
カリ金属を含有する電気メツキ用樹脂組成物に係る。

本発明において体積抵抗率は次式により得られるもの
で、ＪＩＳＫ６９１１（ＡＳＴＭＤ−２５７に準
拠）の測定方法そのものではなく、簡易的に準拠し、シ
ートの厚み×電極の長さ（シートの幅に同等）＝断面積
として、電極間の間隔をＪＩＳ法でいう厚みとして考え
て電気抵抗を測定して体積抵抗率としたものである。

本発明の特徴は、電気メツキ用樹脂組成物の導電性物質
として導電性チタン酸アルカリ金属を採用したことにあ
る。本発明でいう導電性チタン酸アルカリ金属とは次の
ものを示す。即ち、１）一般式Ｍ_２Ｏ・ａＴｉＯｘ・ｂＨ_２Ｏ（式中ＭはＬ
ｉ，Ｎａ，Ｋなどのアルカリ金属、０＜ａ≦８、０≦ｂ
≦４、０＜ｘ＜２、ａ，ｂ，ｘは実数）で表わされ、一
般に還元チタン酸アルカリ金属又はブロンズチタン酸ア
ルカリ金属と呼ばれる導電性チタン酸アルカリ金属
（Ｉ）２）一般式Ｍ_２Ｏ・ａＴｉＯｙ・ｂＨ_２Ｏ（式中Ｍ，
ａ，ｂは前記と同じ、０＜ｙ≦２）で表わされる、チタ
ン酸アルカリ金属表面に異種金属化合物を固着あるいは
固溶させた導電性チタン酸アルカリ金属（II）３）導電性チタン酸アルカリ金属（II）を更に還元処理
した導電性チタン酸アルカリ金属（III）等でありこれら各種の導電性チタン酸アルカリ金属の１
種又は２種以上の混合物である。

尚、本発明の導電性チタン酸アルカリ金属は一般式Ｍ_２
Ｏ・ａＴｉＯ_２・ｂＨ_２Ｏ（式中Ｍ，ａ，ｂは前記と同
じ）で表わされるチタン酸アルカリ金属（IV）とは区別
されるものである。

一般にチタン酸アルカリ金属（IV）は、繊維状の単結晶
として得られ、耐熱性、補強性の充填剤として優れたも
のであるが、電気絶縁体であり、チタン酸アルカリ金属
（IV）のみでは、導電性を示す組成物は得られない。

本発明における導電性チタン酸アルカリ金属に関し、本
発明者は、既にチタン酸アルカリ金属（IV）からの導電
性チタン酸アルカリ金属（Ｉ）の製造法、チタン酸アル
カリ金属（IV）又は導電性チタン酸アルカリ金属（Ｉ）
からの導電性チタン酸アルカリ金属（II）の製造法、更
には導電性チタン酸アルカリ金属（II）からの導電性チ
タン酸アルカリ金属（III）の製造法などの技術を開発
し、特許出願中（例えば特開昭５８−１３５１２９号、
同５８−１３５１３０号、同５９−１０２８２０号）で
ある。しかしながら本発明の導電性チタン酸アルカリ金
属は、これら特許に記載されたものに限定されるもので
はない。

本発明に使用する導電性チタン酸アルカリ金属は補強
性、耐熱性に優れた導電材料であり、導電性チタン酸ア
ルカリ金属（Ｉ）の製造法を例示する。

導電性チタン酸アルカリ金属（Ｉ）は、チタン酸アルカ
リ金属（IV）を還元雰囲気、例えばＨ_２、ＣＯ等の還元
ガス雰囲気、又は炭素物質等の還元剤の存在下での非酸
化性雰囲気で５００℃以上で熱処理する方法、又はチタ
ン酸アルカリ金属（IV）の製造時、還元雰囲気、又は還
元剤の存在下で非酸化性雰囲気下に保つことでも直接製
造することが出来る。尚、一般式Ｍ_２Ｏ・ａＴｉＯｘ・
ｂＨ_２Ｏ（Ｍ，ａ，ｂ，ｘは前出に同じ）で示されるチ
タン酸アルカリ金属において、Ｍがカリウム、即ち還元
チタン酸カリウムはｘの変化に伴ない色調が変化し、白
紫色、紫色、黒色、黒紫色、金色、銀白色に変化する
が、本発明の導電性チタン酸アルカリ金属（Ｉ）として
適用できるものとしては、ｘ≦１．９９、好ましくはｘ
＜１．９５の淡紫色へ黒色を呈するもの以上に還元され
たものが導電性の観点から好ましい。本発明の導電性チ
タン酸アルカリ金属はこれらの導電性チタン酸アルカリ
金属（Ｉ）〜（III）の１種又は２種以上の混合物及び
補強性又は非補強性の導電性チタン酸アルカリ金属の全
てが含まれるが、実用的観点から微細繊維状のものが好
ましく、通常、繊維径０．１〜１μｍ、アスペクト比１
０以上のものが補強効果とともに表面平滑性を付与する
点から好ましい。又、これら導電性チタン酸アルカリ金
属の導電率の選択は使用目的により選択すべきであり、
本発明における導電性チタン酸アルカリ金属の導電率は
体積抵抗率で１０^-1〜１０^-2Ωcmのものが好ましい。

本発明における熱可塑性樹脂は、繊維状充填剤を配合す
ることにより金属代替的性能を有する熱可塑性樹脂のこ
とであり、一般的にはエンジニアリングプラスチツクス
とよばれている。本発明においては繊維強化ポリプロピ
レン、繊維強化ＡＢＳ樹脂などの繊維強化汎用樹脂組成
物もエンジニアリングプラスチツクスと呼んで本発明の
熱可塑性樹脂として含むが、その他ポリアセタール、ポ
リカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレート、ポリフエニレンサルフアイド、
ポリフエニレンオキサイド、ポリアミドなどを挙げるこ
とができ、更にはスーパーエンジニアリングプラスチツ
クスとよばれるポリイミド、ポリアミドイミド、ビスマ
レイミドトリアジン樹脂、ポリアリレートなども採用可
能な熱可塑性樹脂である。

本発明において上記のような熱可塑性樹脂に対し、導電
性チタン酸アルカリ金属を配合してなる樹脂組成物の体
積抵抗率が５×１０¹Ωcm以下であれば良い。この際、
本発明でいう熱可塑性樹脂への導電性チタン酸アルカリ
金属の添加配合量は熱可塑性樹脂の種類により多少の差
はあるが、おおむね２０〜５０重量％、好ましくは３０
〜４０重量％である。導電性チタン酸アルカリ金属の配
合量が２０重量％未満の場合は電気メツキに必要な導電
性が得られず、配合量が５０重量％を越える場合は作業
性、成形性に問題があるほか、外観が悪くなり、本発明
の目的には適合しない。

本発明においては、密着性、外観等の物性を低下させな
い範囲において、更に他の無機充填剤、例えばガラス繊
維、カーボン繊維、アスベスト、カーボンブラツク等を
混入しても良い。

本発明の組成物は熱可塑性樹脂に導電性チタン酸アルカ
リ金属を配合して得られるが、その混和方法としては従
来公知の混和方法がいずれも使用でき、押出し機、ミキ
シングロール、ニーダーなどを挙げることができるが、
この中で最適な混和方法としては２軸の混練押出し機を
使用する方法である。かくして得られた本発明の電気メ
ツキ用樹脂組成物は、所望の形状の成形品に成形される
が、成形方法は射出成形のほか、圧縮成形、押出し成形
等、通常行われている方法が用いられる。

当該成形品に電気メツキを施こす方法としては従来より
公知の方法が採用でき、特別の装置、薬品は必要ではな
い。

（実施例）以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、
本発明はこれらの実施例によつて限定されるものではな
い。尚、実施例中に示す「部」及び「％」はことわりの
ない限りすべて「重量部」及び「重量％」を意味する。

実施例１それ自体の体積抵抗率１０^-2Ωcmの導電性チタン酸カリ
ウム繊維［繊維径０．２〜０．５μｍ、繊維長１０〜１
５μｍ、大塚化学（株）製、商品名、テイスモＢＫ−３
００］を第１表に示した熱可塑性樹脂に２軸混練機（４
５φ）を用いて混練し、本発明の電気メツキ用樹脂組成
物を作成した。このようにして得られた組成物を１５０
トンの射出成形機にてダンベル試験片を作成し、種々の
機械的物性、熱的特性を測定した。又、当該組成物をプ
レス機に供給し、電気特性を測定するための試料を作成
し、以下に記述する方法で電気特性を測定した。即ち、
ポリテトラフルオロエチレンシート上に型枠を設置し厚
み６mm、幅２．０cm、長さ１０．０cmの形状にプレス成
形し、幅２．０cm、長さ１０．０cmのシート状の試料を
作成した。尚、厚みは精度０．０１mmのマイクロメータ
ーで測定した。上述試料の両端、断面に銀箔を圧着後、
銀箔表面に銀極を接着させ、２枚の電極間の間隔を１
０．０cmとしてデジタルマルチメーターＴＲ−６８４１
（タケダ理研社製）を使用して２枚の電極間の電気抵抗
を測定し、体積抵抗率を次式より計算した。

上記の測定条件では、電極の長さ、電極間の間隔はそれ
ぞれ２．０cm、１０．０cmである。

尚、表においてＰＰはポリプロピレン、ＡＢＳはアクリ
ロニトリル・ブタジエン・スチレンコポリマー、ＰＯＭ
はポリオキシメチレン（変性体を含む）、ＰＢＴはポリ
ブチレンテレフタレートを示し、アイゾツト衝撃値はノ
ッチ付で測定し、熱変形温度は曲げ応力が１８．５kg/c
m²となるような荷重下で測定した。

実施例２実施例１で得られた電気メツキ用樹脂組成物をスクリユ
ーインライン型射出成形機を用いて成形温度１９０〜２
５０℃にて、厚さ３mm、長さ６５mm、幅５０mmの大きさ
の長方形試験片に成形し、常法に従つて処理して電気メ
ツキを施した。即ち上記の試験片を常法に従ってアルカ
リ脱脂を５０℃で３分間の条件で行つた後、常温下水洗
して試験片を中性としてからＮｉ−Ｃｏストライクメツ
キ（pH４．２、５０〜６０℃の液温、１Ｖ→１分、２Ｖ
→３〜６分、３Ａ／ｄm²→３〜５分）を行い約３μｍ程
度メツキがけをしたのち、一般のＡＢＳメツキと同様の
プロセス（硫酸銅メツキ−光沢ニツケルメツキ−クロム
メツキ）でメツキ処理をして完成品を得た。実施例２で
成形した４種類の試験片は外観上、きわめて平滑にメツ
キののつた成形品であつた。

尚、成形体へのメツキ性の評価は次の方法により測定し
結果を第２表に示した。

１）メツキ層表面の硬さメツキ層表面の硬さをマイクロヒツカース硬さ試験機を
用い、荷重２０ｇで測定した。

２）メツキ層表面の光沢度可変角度光電光沢計（東京光電製、ＴＣ−１０５）を用
い、入射、受光角度２０゜で測定し、表面鏡に対する反
射率（％）により表わした。

３）摩耗試験メツキ層のざらつき摩耗に対する抵抗値を測定するた
め、ＡＳＴＭ−Ｄ１２４２Ａ法（ＪＩＳＫ−７２０５）
のざらつき摩耗試験機を用い、メツキ層のはがれた（摩
耗した）割合を測定した。

４）引張接着強さメツキ層と被メツキ材との結合力を測定するために、試
験片のメツキ層と治具間をエポキシ樹脂系接着剤で接着
して、メツキ層に直角な引張応力によつてはがれる場合
の引張応力（引張接着強さ）を測定した。

５）熱サイクル試験メツキ層と被メツキ材間の熱膨張差によつて生ずる剪断
はがれの状態を試験するもので、メツキ品につき８０℃
×１２０ｍｉｎ→室温×３０ｍｉｎ→−２０℃×６０ｍ
ｉｎ→室温×３０ｍｉｎの加熱冷却熱サイクル試験を５
サイクル行い、試験片のメツキ層の異状発生状態を観察
した。

（発明の効果）本発明の電気メツキ用樹脂組成物は以下のような優れた
特長を有する。

本発明の組成物の導電性は極めて安定しており、メツ
キ浴の管理が極めて簡単である。

本発明の組成物を成形した成形品の表面は極めて平滑
であり、メツキ層の光沢を出すのが容易である。

本発明の組成物の物理的・機械的特性は極めて優れて
いるのでメツキ製品の物性も良く、密着性に優れ、耐久
性にも抜群の性能を有する。

従つてプラスチツクスのメツキ製品として極めて広範
な用途に使用できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴江正義徳島県徳島市川内町加賀須野463番地大塚化学株式会社徳島工場内 (72)発明者晴山幸哉徳島県徳島市川内町加賀須野463番地大塚化学株式会社徳島工場内 (72)発明者竹中稔大阪府大阪市東区豊後町10番地大塚化学株式会社内 (56)参考文献特開昭59−49256（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】組成物の体積抵抗率が５×１０¹Ωcm以下
の高導電性を有する、熱可塑性樹脂及び導電性チタン酸
アルカリ金属を含有する電気メツキ用樹脂組成物。
【請求項２】導電性チタン酸アルカリ金属の体積抵抗率
が１０^-1〜１０^-2Ωcmである特許請求の範囲第１項に記
載の組成物。
【請求項３】導電性チタン酸アルカリ金属のアスペクト
比が１０以上である特許請求の範囲第１項に記載の組成
物。
【請求項４】導電性チタン酸アルカリ金属の含有量が２
０〜５０重量％である特許請求の範囲第１項に記載の組
成物。