JPS61243182A

JPS61243182A - 金属メツキされたチタン酸カリウム繊維およびその製造方法

Info

Publication number: JPS61243182A
Application number: JP60083656A
Authority: JP
Inventors: Norio Shimizu; 紀夫清水; Noriyuki Shimizu; 清水　規之; Akiji Harada; 原田　章治; Masami Miyamoto; 宮本　真佐美
Original assignee: Nikkan Industries Co Ltd
Current assignee: Nikkan Industries Co Ltd
Priority date: 1985-04-19
Filing date: 1985-04-19
Publication date: 1986-10-29
Also published as: US4752536A

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、チタン酸カリウム繊維の表面に金属メッキを
施す方法およびその生成物に関する。

〔従来の技術〕

チタン酸カリウム繊維は人工鉱物繊維であり、耐熱性や
耐化学性に優れている。したがって、チタン酸カリウム
繊維に金属メッキを施すことができれば、繊維強化複合
金属材料の製造、誘電体材料への金属添加、誘電体材料
表面への金属メッキなどの多数の応用が考えられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、現在まで、金属メッキが施されたチタン酸カリ
ウム繊維は得られていない。これは、公知の無電解メッ
キの手法では、触媒やその他の条件の設定が困難なこと
による。たとえチタン酸カリウム繊維に金属メッキを施
すことが考えられても、製造コストが高（工業的でない
ため、現実には行われていない。

本発明は、工業的に利用できる程度に安価かっ安定にチ
タン酸カリウム繊維に金属メッキを施すことを目的とす
る。さらに、金属メッキを施したチタン酸カリウム繊維
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明の発明者は、簡単な銀鏡反応と同様の操作により
チタン酸カリウム繊維の表面に銀メッキを施すことが可
能であることを発見し、本発明を完成するに至った。す
なわち、銀イオン溶液中にチタン酸カリウム繊維を混合
し、還元剤を添加すると、容器内壁ではなくチタン酸カ
リウム繊維の表面に銀が析出することを発見した。

本発明の方法は、銀イオン溶液中とチタン酸カリウム繊
維と還元剤とを混合し、このチタン酸カリウム繊維の表
面に銀メッキを施すことを特徴とする。還元剤は、銀イ
オン溶液にはじめから混合しておいてもよく、また、銀
イオン溶液にチタン酸カリウム繊維を混合した後から混
合してもよい。

はじめから混合し°ζおく場合には、チタン酸カリウム
繊維を投入する前に還元反応が進行しないように、還元
剤の種類、量あるいは温度等の制御を行うことが望まし
い。銀イオン溶液としては硝酸銀溶液を用いることが望
ましく、還元剤としては、ホルマリンに代表される有機
化合物、ヒドラジンに代表される無機化合物、ギ酸に代
表される有機酸、砂糖に代表される糖類、ロッシェル塩
に代表される無機塩、または水酸化ホウ素ナトリウムに
代表される水素化合物を用いることができる。

表面に銀メッキを施した後に、その銀メッキの表面にさ
らに銀以外の金属をメッキすることもできる。例えば、
銀メッキした後に、硫酸銅溶液を用いた無電解銅メッキ
や、無電解ニッケル溶液を用いたニッケルメッキを施す
ことができる。

表面が銀メッキの場合には、酸化防止のために無電解金
メッキを施すことが望ましい。また、表面が銅メッキの
場合には、酸化防止のために、ニッケル、スズ、亜鉛、
クロム、ニッケル・コバルト合金または金を無電解メッ
キすることが望ましい。

なお、ここでチタン酸カリウム繊維とは、化学式がｎＫ
ｔＯ−ｍＴｉ０ｔ−ＩＨｔｏであって、チタン酸カリウ
ムの短径対長径の比が１：１０以上のものをいう。ｎ、
ｌは０または正の数であり、ｍは正の数（いずれも整数
でなくともよい）である。本発明は、原則的に上記ｎ、
ｍ、Ａのいずれの値のチタン酸カリウム繊維についても
広〈実施できる。

特に、ｎ＝２、ｍ＝１１．１＝３のものおよびｎ＝０、
ｍ＝２、ｚ＝１のものに優れた作用がある。

実用上は、上記ｎ、ｍ、ＩｔＯ値について素材を厳密に
分離することは難しい。また、短径対長径の比は、一般
的には径が０．１〜ｌ−で長さが１０〜３００−程度の
ものに有効である。

本発明では、銀イオン溶液中に還元を助けるためのアル
カリイオンを含まないことが一つの特徴である。

繊維状以外のチタン酸カリウム（結晶または粉末）につ
いても同様に銀メッキが可能であるが、これについては
別途特許出願される。また、ｌ、ｍ、ｎの値によっては
、活性が小さく銀付着の程度が小さいものもある。この
場合には、少量のアルカリイオン（例えばアンモニアイ
オン）を添加する、あるいは温度制御などによりチタン
酸カリウム繊維に良好な銀メッキを施すことが可能であ
る。これらについても別途特許出願される。

〔作用〕

本発明の方法によると、チタン酸カリウム繊維の表面に
簡単に銀メッキを施すことができる。銀メッキの表面に
はさらに銀以外のさまざまな金属をメッキすることがで
きるので、実質的に、チタン酸カリウム繊維の表面を種
々の金属でメッキすることができる０本発明では、チタ
ン酸カリウム繊維の表面を活性化するための前処理、例
えばパラジウムイオンによる活性化処理や、公害の原因
となるクロム硫酸による表面粗化処理等を一切必要とし
ない。

チタン酸カリウム繊維は、反応性およびイオン吸着性の
高い活性な物質であり、溶液に混合すると溶液中に少量
のアルカリイオンを放出する。このため、チタン酸カリ
ウム繊維の表面が銀イオンに対しても活性であり、容易
に銀が付着しその位置で還元されるものと考えられる。

また、本発明のチタン酸カリウム繊維と銀との結合は化
学的であり、従来の絶縁材料に金属メッキを施した場合
のアンカー効果による物理的な結合とは異なるものと考
えられる。すなわち、チタン酸カリウム繊維をフィラー
として含む樹脂複合材の表面に銀メッキを施すと、その
表面が平坦な場合にも、相当程度に強力に結合された銀
メッキを施すことができる。この銀メッキの剥離には、
従来のアンカー効果で考えられる値以上の強力な力を必
要とすることが確かめられていることかられかる。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を用いて、本発明をさらに詳しく
説明する。以下の実施例は一例であり、本発明の範囲を
限定するものではない。

（実施例１）チタン酸カリウム繊維として、平均長約１００μの、Ｘ
、永和相のも（Ｄ　（２Ｋｚ０４１ＴｉＯｔ・３ＨｚＯ
）を用いた。１０００＋１の水に１５ｇの硝酸銀を溶解
させた溶液に、チタン酸カリウム繊維３００　ｇを入れ
てよく攪拌し、この後に還元剤としてホルマリンを５１
１ＩＩｌ加えた。これにより、チタン酸カリウム繊維の
表面に銀が析出し、黒灰色に変化した。この繊維を洗浄
して乾燥した。この繊維を１ｇ取ってその化学分析を行
ったところ、３．１重量％の銀が付着していた。

この繊維と銅粉とを重量比で３対７に調合し、よく混合
して金型で加圧成形し、この後に真空中、９００℃で１
時間焼成した。この焼結体の曲げ破壊強度を調べたとこ
ろ、８００ｋｇ／ｃｍ”であった。

比較のため、銀メッキしない同種のチタン酸カリウム繊
維を用いて同一の条件下で焼結体を得た。

この焼結体の曲げ破壊強度は５００ｋｇ／ｃｓ＋”であ
った。

（実施例２）実施例１と同様にＸ＋永和相のチタン酸カリウム繊維３
００　ｇを、１０１００Ｏ！の水に３ｇの硝酸銀を溶解
させた溶液に入れてよく攪拌し、この後に還元剤として
ホルマリンを５　ｍｉ！加えた。これにより、チタン酸
カリウム繊維の表面に銀が析出し、黒灰色に変化した。

この繊維を洗浄して乾燥した。

この繊維を１ｇ取ってその化学分析を行ったところ、０
．６重量％の銀が付着していた。

（実施例３）チタン酸カリウム繊維として、ＸＶＩＩ水和相のもの（
２Ｔｉ０ｇ・Ｈ２Ｏ）を用いた。１０００＋ｌＩｔの水
に１ｇの硝酸銀を溶解させた溶液に、チタン酸カリウム
繊維３００ｇを入れてよく攪拌し、アンモニア水を１　
ｖｓｌ加えてよく攪拌し、還元剤としてホルマリンを５
　ｍｌ！加えて撹拌した。これにより、チタン酸カリウ
ム繊維の表面に銀が析出して黒灰色になった。この繊維
を１ｇ取ってその化学分析を行ったところ、０．２重量
％の銀が付着していた。

（実施例４）平均長が１１０１ｒのチタン酸カリウム繊維１００ｇを
、１０％の硝酸ｍ溶液２Ｉ！に入れ、さらにホルマリン
を添加して銀メッキ奄れたチタン酸カリウム繊維を得た
。

この銀メンキされたチタン酸カリウム繊維の導電率は非
常に高い。この繊維を厚膜回路のペースト材料のフィラ
ーとして用いたところ、良好な導電性および回路安定性
が得られた。

（実施例５）平均長が１５０−のチタン酸カリウム繊維１００ｇを、
０．２％の硝酸銀溶液ＩＩ！に入れてギ酸の存在下で処
理し、さらに硫酸銅の無電解メッキ液２１中で処理し、
チタン酸カリウム繊維に銅メッキを施した。

この銅メッキされたチタン酸カリウム繊維は、メッキと
チタン酸カリウムとの密着力が強く、金属銅に混入する
ことにより銅の熱膨張率を低くする効果がある。銅板を
製造するときに、この銅メッキされたチタン酸カリウム
繊維を１０％混入したところ、銅単体では通常１８ｐｐ
ｍの熱膨張係数が、約１０ｐｐｍに低下した。

（実施例６）平均長が６０．ｎのチタン酸カリウム繊維１００　ｇを
、０．２％の硝酸銀溶液１１に入れてザラメの存在下で
処理し、さらに硫酸銅の無電解メッキ液２１中で処理し
、さらに、銅の酸化防止のために無電解ニッケルメッキ
液ｌｌ中で処理してチタン酸カリウム繊維に銅メッキを
施した。

この銅メッキされたチタン酸カリウム繊維の導電率は非
常に高く、エンジニアリングプラスチックのシールド用
フィラーとして適する。エンジニアリングプラスチック
に銅メッキされたチタン酸カリウム繊維を１０％混入し
、厚さ２．５１の平板材料を得て、この平板材料を約５
０ｃｍの正方形に切り出し、６面体を作り、内側に同軸
ケーブルを介して電磁駆動されるコイルを入れ、その箱
を接地し、その箱の有無によりシールド効果を試験した
。その結果、シールド効果はＩ　ＭＨｚで３０ｄＢ以上
であった。

（実施例７）平均長が８０ｔｎｍのチタン酸カリウム繊維１００　ｇ
を、０．１％の硝酸銀溶液１１に入れてホルマリンの存
在下で処理し、さらに無電解ニッケル溶液２１中で処理
してチタン酸カリウム繊維にニッケルメッキを施した。

このニッケルメッキされたチタン酸カリウム繊維は、ナ
イロン樹脂の強度向上と静電気対策に適する。ナイロン
樹脂（６６ナイロン）に、このニッケルメッキされたチ
タン酸カリウム繊維を２０％混練し、射出成形器により
カメラ用の駆動ギアを作成した。この結果、ギアの電気
抵抗は１０６Ωで、静電気が生じ難く、寸法安定性が良
好で、耐摩耗性に優れていた。

（実施例８）平均長が５−のチタン酸カリウム繊維１００ｇを２５％
の硝酸銀溶液２１に入れ、さらにヒドラジンを添加して
、チタン酸カリウム繊維に銀メッキを施した。この銀メ
ッキが施されたチタン酸カリウム繊維の導電率は非常に
高かった。この繊維を、エポキシ樹脂系の導体ペースト
材料に、フィラー゛として７５重量％混入した。これに
より得られた導体ペースト材料の比抵抗は１０弓ΩｃＩ
１１であり、良好な導電率が得られた。また、この導体
ペースト材料で印刷した回路を高温乾燥したところ、割
れが生じることなく、安定な回路が得られた。

〔実施例９）平均長が２５０−のチタン酸カリウム繊維と、平均長が
１０ｍｍで直径が９−のガラス繊維との比率が１対１で
、８０ｇ／ｍ”のチタン酸カリウム繊維混抄ガラスペー
パーを得た。このペーパーを０．２％の硝酸銀溶液に入
れ、ロッシェル塩の存在下で処理し、次に硫酸銅の無電
゛解メッキ液中で処理し、さらに無電解ニッケルメッキ
液中で処理した。これにより、チタン酸カリウム繊維の
部分に銅メッキおよびニッケルの防錆メッキを施したペ
ーパーを得た。

この銅メッキが施されたペーパーは導電性であり、高周
波シールド材料に利用できる。

この銅メッキが施されたペーパーに粘着剤を含浸させ、
離型フィルムを介して巻き取って両面粘着シールドテー
プを得た。このシールドテープを、−辺が約５０ｃ＋ｓ
の六面体ボール紙箱の表面に張りつけ、内側に同軸ケー
ブルを芥して電磁駆動されるコイルを入れ、その箱を接
地し、その箱の有無によりシールド効果を試験した。そ
の結果、シールド効果はＩ　ＭＨｚで３０ｄＢ以上であ
った。

（実施例１０）平均長１１０−のチタン酸カリウム繊維を粉砕して、平
均粒子径１−の粉末を得た。この粉末１００ｇを０．３
％の硝酸銀溶液１１に入れ、水素化ホウ素ナトリウムの
存在下で処理し、さらに無電解銅メッキ液１１中で処理
して、チタン酸カリウム繊維の粉末に銅メッキを施した
。

この銅メッキが施されたチタン酸カリウム繊維は、導電
率が非常に高く、シールド塗料に適する。

この銅メッキが施されたチタン酸カリウム繊維を、アク
リル樹脂系のシールド塗料に２０重量％混入したところ
、塗料中に非常によく分散した。このシールド塗料を、
−辺が約５０ｃｍの六面体ボール紙箱の表面に膜厚２０
−に塗布し、内側に同軸ケーブルを介して電磁駆動され
るコイルを入れ、その箱を接地し、その箱の有無により
シールド効果を試験した。その結果、シールド効果はＩ
　ＭＨｚで３０ｄＢ以上であった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の方法によれば、簡単な工
程でチタン酸カリウム繊維に金属メッキを施すことがで
きる。本発明のメッキ処理はアンカー効果によるのでは
ないので、前処理で表面を粗化する等の操作を必要とし
ない。したがって、公害の原因となるクロム硫酸液によ
る処理を必要としない。

本発明により得られる繊維材料は、表面に銀メッキが施
されているため、他の金属とのなじみがよい。したがっ
て、この繊維材料を補強材として金属複合体を形成する
こともできる。この場合には、軽量で、寸法の安定性も
よく、導電性、耐摩耗性および耐熱性に優れる金属複合
体が得られる。

また、この繊維材料を用いて樹脂複合体を形成すること
もできる。この場合には、金属を良好に分散させること
ができ、導電性樹脂複合体が得られる。このような樹脂
複合体は、シールド材料として用いることができる。さ
らに、樹脂複合体の表面に金属メッキしたチタン酸カリ
ウム繊維を含ませて、この樹脂複合体に金属をメッキす
ることもできる。したがって、本発明の金属メッキが施
されたチタン酸カリウム繊維は、多くの工業的な分野で
利用できる非常に大きな効果がある。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）表面に銀メッキが施されたチタン酸カリウム繊維
。
（２）表面に銀メッキが施され、さらにその銀メッキの
表面に銀以外の金属メッキが施されたチタン酸カリウム
繊維。
（３）銀イオン溶液とチタン酸カリウム繊維と還元剤と
を混合し、前記チタン酸カリウム繊維の表面に銀メッキ
を施す方法。
（４）銀イオン溶液は硝酸銀溶液である特許請求の範囲
第（３）項に記載の方法。
（５）還元剤はホルマリンである特許請求の範囲第（３
）項に記載の方法。
（６）還元剤はギ酸である特許請求の範囲第（３）項に
記載の方法。
（７）還元剤はヒドラジンである特許請求の範囲第（３
）項に記載の方法。
（８）還元剤はロッシェル塩である特許請求の範囲第（
３）項に記載の方法。
（９）還元剤は水酸化ホウ素ナトリウムである特許請求
の範囲第（３）項に記載の方法。
（１０）チタン酸カリウム繊維は、その化学式をｎＫ＿
２Ｏ・ｍＴｉＯ＿２・ｌＨ＿２Ｏと表示するとき、ｎ、ｍおよびｌの値がそれぞれ２、１
１および３であるものを多く含む特許請求の範囲第（３
）項に記載の方法。
（１１）チタン酸カリウム繊維は、その化学式をｎＫ＿
２Ｏ・ｍＴｉＯ＿２・ｌＨ＿２Ｏと表示するとき、ｎ、ｍおよびｌの値がそれぞれ０、２
および１であるものを多く含む特許請求の範囲第（３）
項に記載の方法。