JP6410064B2 - 導電性微粒子および導電性シート - Google Patents
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Description
[1]: 樹枝状微粒子が薄膜化された葉状の粒子であって、
前記葉状の外縁に亘って、前記樹枝状微粒子の樹枝の形跡を残す突起および切れ込みが認められ、且つ下記数式(1)から求められる円径度係数の平均値が0.15以上、0.3以下であり、
前記葉状の粒子は、
導電性物質を含む核体と、前記核体を被覆し、当該核体とは異なる導電性物質からなり、少なくとも一部が最外層を構成する被覆層とを具備する導電性微粒子。
[2]: 前記核体100重量部に対して、前記被覆層が1重量部以上、40重量部以下である[1]記載の導電性微粒子。
[3]: 厚みが、0.1μm以上、2μm以下である[1]又は[2]記載の導電性微粒子。
[4]: 前記被覆層が、銀である[1]〜[3]いずれかに記載の導電性微粒子。
[5]: 下記数式(2)から求められる円形係数の平均値が2以上、5以下である[1]〜[4]いずれかに記載の導電性微粒子。
[6]: 導電性微粒子と、樹脂とを含む導電性樹脂組成物から形成してなる導電層を備えた導電性シートであって、
前記導電性微粒子は、
樹枝状微粒子を薄膜化して得た葉状の粒子で有り、且つ前記葉状の外縁に亘って、前記樹枝状微粒子の樹枝の形跡を残す突起および切れ込みが認められ、且つ下記数式(1)から求められる円径度係数の平均値が0.15以上、0.3以下であり、
且つ単一導電性物質からなる導電性微粒子、又は導電性物質(但し、金属を除く)を含む核体と、前記核体を被覆し、当該核体とは異なる導電性物質からなり、少なくとも一部が最外層を構成する被覆層とを具備する導電性微粒子であり、
前記導電層の接続抵抗値が、1.0×10 -1 Ω/25mm未満である
(但し、前記接続抵抗値は、前記導電層が、厚み5μm、縦25mm、横25mmのサンプルを用意し、当該サンプルの一主面の全面を、横25mm、縦100mm、厚み0.5mmの第一ステンレス板主面の端部と対向配置させ、80℃、2MPaの条件で熱圧着することで仮接着し、
更に、前記サンプルの他主面の全面を、横25mm、縦100mm、厚み0.5mmの第二ステンレス板主面の端部と対向するように、且つ前記サンプルと対向していない領域の前記第一ステンレス板と前記第二ステンレス板が互いに最も離間するように配置させ、80℃、2MPaの条件で熱圧着することで仮接着し、
前記サンプルが挟持された前記第一ステンレス板と前記第二ステンレス板を150℃、2MPaの条件で30分間熱圧着して得たテストピースに対し、
前記第一ステンレス板および前記第二ステンレス板が互いに対向配置されていない同一方向の其々の主面に抵抗率計のプローブを接触させて測定した値とする)導電性シート。
[7]: 前記導電性微粒子の厚みが、0.1μm以上、2μm以下である[6]に記載の導電性シート。
[8]: 前記導電性微粒子は、下記数式(2)から求められる円形係数の平均値が2以上、5以下である[6]又は[7]に記載の導電性シート。
[9]: 前記導電性樹脂組成物は、更に、下記化学式(1)で表される単位を有する化合物が配合されている[6]〜[8]のいずれかに記載の導電性シート。
また、導電性微粒子を導電性シートの形態にした際の平均粒子径(D50)の測定方法は、円径度係数を測定する方法と同じ条件で、導電性微粒子をSEM観察し、画像解析ソフトMac-View Ver.4(マウンテック社)にて、粒子基準データは、投影面積円相当径、分布は体積分布の設定として、平均粒子径(D50)を求める。
[製造例1] まず、銅粉に銀メッキを施した樹枝状の銀コート銅粉を準備する。この銀コート銅粉を、固体媒体と共に密閉容器に仕込み、密閉容器内で固体媒体を銀コート銅粉に衝突させ、樹枝状の銀コート銅粉を、本発明の導電性微粒子に変形させる。固体媒体が銀コート銅粉の樹枝部分に衝突することで、本発明の鱗片葉または分岐葉を有する導電性微粒子が得られる。なお、銀コート銅粉を投入するタイミングで、重金属不活性化剤等の添加剤、又は/及び導電性樹脂組成物に用いる樹脂を投入してもよい。導電性樹脂組成物や添加剤を加えることにより、導電性微粒子の製造と同時に後述する導電性樹脂組成物を製造することも可能である。
ビニル系樹脂は、酢酸ビニルなどのビニルエステルの重合により得られるポリマーおよびビニルエステルとエチレンなどのオレフィン化合物とのコポリマーが好ましい。具体的には、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、部分ケン化ポリビニルアルコール等が挙げられる。
テルペン樹脂は、テルペン類からなるポリマーまたはその水素添加物が好ましい。具体的には、例えば、テルペン樹脂、水添テルペン樹脂が挙げられる。
セルロース系樹脂は、セルロースアセテートブチレート樹脂が好ましい。
ポリカーボネート樹脂は、ビスフェノールAポリカーボネートが好ましい。
ポリイミド系樹脂は、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミック酸型ポリイミド樹脂が好ましい。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、以下の「部」及び「%」は、それぞれ「重量部」及び「重量%」に基づく値である。
表1に示す非葉状の導電性微粒子1を100部、トルエンを400.0部、増粘剤(日本アエロジル社製AEROSIL R972)を10.0部、および重金属不活性化剤(デカメチレンカルボン酸ジサリチロイルヒドラジド)を1.0部、量り取り、均一となるように混合撹拌した。次いで、これを直径0.5mmのジルコニアビーズと共にアイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM−250 MKII」)に投入して分散処理を10分間行った。得られた微粒子をメチルエチルケトンにより5回デカンテーションした。更に、100℃のオーブン内で乾燥することにより実施例Aの葉状の導電性微粒子を得た。実施例Aに係る葉状の導電性微粒子の平均粒子径(D50)、厚み、円径度係数および円形係数を測定した。平均粒子径(D50)、厚みは、前述した方法により求めた。また、円径度係数と円形係数は、以下の方法によりサンプルを作製し、前述した方法により算出した。得られた葉状の導電性微粒子の厚み、平均粒子径(D50)、円径度係数、円形係数および被覆率の値を表2に記載する。
非葉状の導電性微粒子の原料およびアイガーミルを用いた分散処理時間を、表2に記載したとおりに変更した以外は、実施例Aと同様の方法により導電性微粒子を製造した。
表3に示した原料を容器に仕込み、ディスパーで5分間攪拌を行うことで実施例1〜20、比較例1〜4、参考例1の導電性樹脂組成物を得た。
実施例1の導電性樹脂組成物をポリエチレンテレフタレートの剥離性シートに、乾燥厚みが5μmになるようにバーコーターを使用して塗工し、100℃の電気オーブンで2分間乾燥することで導電層を有する導電性シートC1を得た。
熱硬化性ウレタン樹脂(トーヨーケム社製)をポリエチレンテレフタレートの剥離性シートに、乾燥厚みが5μmになるようにバーコーターを使用して塗工し、100℃の電気オーブンで2分間乾燥することで絶縁層を得た。導電性シートC1の導電層と前記絶縁層を重ね、80℃、2MPaの条件で熱圧着することで電磁波シールドシートE1を得た。
実施例1の導電性樹脂組成物に代えて実施例2〜20の導電性樹脂組成物を用いた以外は、実施例1と同様の方法により導電性シートC2〜C20を得た。また、実施例1の導電性樹脂組成物に代えて比較例1〜4、参考例1の導電性樹脂組成物を用いた以外は、実施例1と同様の方法により導電性シートC21〜C25を得た。
導電性シートC1に代えて表4に記載した導電性シートを使用した以外は、実施例1と同様に行うことで電磁波シールドシートE2〜E25を得た。
実施例1の導電性樹脂組成物に代えて実施例2〜20の導電性樹脂組成物を用いた以外は、実施例1と同様の方法により電磁波シールドシートE2〜E20を得た。また、実施例1の導電性樹脂組成物に代えて比較例1〜4、参考例1の導電性樹脂組成物を用いた以外は、実施例1と同様の方法により電磁波シールドシートE21〜E25を得た。
縦25mm、横25mmにカットした導電性シート10を用意し、横25mm、縦100mm、厚み0.5mmのステンレス板11の端部に固定し80℃、2MPaの条件で熱圧着することで仮接着した。その後、剥離性シートを剥がし、同じ大きさのステンレス板12を上記同様に重ねた上で、再度80℃、2MPaの条件で熱圧着することで仮接着した。これを150℃、2MPaの条件で30分間熱圧着を行うことで図4に示す接続抵抗値測定用のテストピースを得た。このテストピースを使用して三菱化学アナリテック社製「ロレスタGP」のBSPプローブを図4のように、ステンレス板11のB側およびステンレス板12のA側に接触させることにより接続抵抗値を測定した。評価基準は以下の通りである。
A:1.0×10-3未満
B:1.0×10-3以上、1.0×10-2未満
C:1.0×10-2以上、1.0×10-1未満
D:1.0×10-1以上
得られた電磁波シールドシートの導電層の表面抵抗値を三菱化学アナリテック社製「ロレスタGP」の四探針プローブを用いて測定した。評価基準は以下の通りである。
A:1.0未満
B:1.0以上、10.0未満
C:10.0以上、50.0未満
D:50.0以上
A:1×107以上
B:1×107未満、1×106以上
C:1×106未満、1×104以上
D:1×104未満
幅25mm、長さ70mmの電磁波シールドシートを用意した。導電層と当接する剥離性フィルムを剥がし、露出した導電層に厚さが50μmのポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製「カプトン200EN」)を150℃、1.0MPa、30minの条件で圧着することで導電層および絶縁層を硬化させた。電磁波シールドシートを測定のために補強する目的で、50μm厚みの絶縁層と当接する剥離性フィルムを除去し、露出した絶縁層に、ポリウレタンポリウレア系接着剤を使用した接着シートを用いて、ポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製「カプトン200EN」)を、150℃、1MPa、30minの条件で圧着した。これらの工程を経て「ポリイミドフィルム/電磁波シールドシート/接着シート/ポリイミドフィルム」のテストピースを得た。このテストピースを23℃、相対湿度50%の雰囲気下、引っ張り速度50mm/min、剥離角度90°で、導電層とポリイミドフィルムとの界面を剥離することにより接着力を測定した。
A:8N/25mm以上
B:8N/25mm未満、6N/25mm以上
C:6N/25mm未満、3N/25mm以上
D:3N/25mm未満
本明細書は、上記実施形態から把握される以下に示す技術思想の発明も開示する。
(付記1)
導電性の核体を、前記核体とは異なる導電性物質で被覆してなる、複数の、鱗片葉または分岐葉を有する葉状導電性微粒子。
(付記2)
固体媒体が導電性の核体を銀で被覆した樹枝状微粒子に衝突することで、前記樹枝状導電性微粒子が変形して、複数の、鱗片葉または分岐葉を有する葉状の微粒子を得る工程を含むことを特徴とする葉状導電性微粒子の製造方法。
(付記3)
下記数式(1)から求められる円径度係数が0.15以上、0.4以下であり、かつ、外縁形状に切れ込みおよび分岐葉の少なくとも一方が複数形成されている導電性微粒子。
導電性物質を含む核体と、
前記核体を被覆し、当該核体とは異なる導電性物質からなり、少なくとも一部が最外層を構成する被覆層とを具備し、
下記数式(1)から求められる円径度係数が0.15以上、0.4以下であり、かつ、外縁形状に切れ込みおよび分岐葉の少なくとも一方が複数形成されている導電性微粒子。
金属からなる導電性物質を含む核体と、前記核体を被覆し、当該核体とは異なる導電性物質からなり、少なくとも一部が最外層を構成する被覆層とを具備し、且つ樹枝状微粒子が薄膜化された葉状の粒子であって、前記葉状の外縁に亘って、前記樹枝状微粒子の樹枝の形跡を残す突起および切れ込みが認められ、且つ下記数式(1)から求められる円径度係数の平均値が0.15以上、0.3以下である導電性微粒子。
(付記6)
前記核体100重量部に対して、前記被覆層が1重量部以上、40重量部以下である付記4又は5記載の導電性微粒子。
(付記7)
厚みが、0.1μm以上、2μm以下である付記4〜6のいずれかに記載の導電性微粒子。
(付記8)
前記被覆層が、銀である付記4〜7のいずれかに記載の導電性微粒子。
(付記9)
付記4〜8いずれかに記載の導電性微粒子と、樹脂とを含む、導電性樹脂組成物。
(付記10)
下記化学式(1)で表される単位を有する化合物が配合されている付記9に記載の導電性樹脂組成物。
前記化学式(1)で表される単位を有する化合物は、下記化学式(2)および下記化学式(3)の少なくともいずれかを含む付記10に記載の導電性樹脂組成物。
付記9〜11いずれかに記載の導電性樹脂組成物から形成してなる導電層を備えた導電性シート。
(付記13)
前記導電層の接続抵抗値が、1.0×10 -1 Ω/25mm未満である
(但し、前記接続抵抗値は、前記導電層が、厚み5μm、縦25mm、横25mmのサンプルを用意し、当該サンプルの一主面の全面を、横25mm、縦100mm、厚み0.5mmの第一ステンレス板主面の端部と対向配置させ、80℃、2MPaの条件で熱圧着することで仮接着し、
更に、前記サンプルの他主面の全面を、横25mm、縦100mm、厚み0.5mmの第二ステンレス板主面の端部と対向するように、且つ前記サンプルと対向していない領域の前記第一ステンレス板と前記第二ステンレス板が互いに最も離間するように配置させ、80℃、2MPaの条件で熱圧着することで仮接着し、
前記サンプルが挟持された前記第一ステンレス板と前記第二ステンレス板を150℃、2MPaの条件で30分間熱圧着して得たテストピースに対し、
前記第一ステンレス板および前記第二ステンレス板が互いに対向配置されていない同一方向の其々の主面に抵抗率計のプローブを接触させて測定した値とする)
付記12に記載の導電性シート。
(付記14)
付記9〜11いずれかに記載の導電性樹脂組成物から形成してなる導電層と、絶縁層とを備えた電磁波シールドシート。
(付記15)
導電性物質を含む核体と、
前記核体を被覆し、当該核体とは異なる導電性物質からなり、少なくとも一部が最外層を構成する被覆層とを具備する導電性微粒子の製造方法であって、
導電性を有する樹枝状微粒子と、前記樹枝状微粒子に衝突させることにより、当該樹枝状微粒子を変形させるための固体媒体とを用意する工程と、
前記樹枝状微粒子と前記固体媒体を密閉容器内で衝突させることにより、当該樹枝状微粒子を下記数式(1)から求められる円径度係数が0.15以上、0.4以下であり、かつ、外縁形状に切れ込みおよび分岐葉の少なくとも一方が複数形成されるように変形させる工程と、を備える導電性微粒子の製造方法。
金属からなる導電性物質を含む核体と、前記核体を被覆し、当該核体とは異なる導電性物質からなり、少なくとも一部が最外層を構成する被覆層とを具備する導電性微粒子と、樹脂とを含む導電性樹脂組成物の製造方法であって、
前記導電性微粒子は、導電性を有する樹枝状微粒子と、前記樹枝状微粒子に衝突させることにより、当該樹枝状微粒子を変形させるための固体媒体とを用意する工程と、前記樹枝状微粒子と前記固体媒体を密閉容器内で衝突させることにより、前記樹枝状微粒子を、薄膜化された葉状に変形させる工程とを備え、かつ、前記変形により形成された前記葉状の外縁に亘って、前記樹枝状微粒子の形跡を残す突起および切れ込みが認められ、且つ下記数式(1)から求められる円径度係数の平均値が0.15以上、0.3以下である導電性樹脂組成物の製造方法。
(付記17)
前記樹枝状微粒子は、樹枝状の前記核体に、前記被覆層が被覆されているものである付記15又は16に記載の導電性微粒子の製造方法。
(付記18)
前記樹枝状微粒子は、樹枝状の前記核体を具備し、当該樹枝状微粒子を変形させた後に前記被覆層を前記樹枝状微粒子に被覆させる付記15又は16に記載の導電性微粒子の製造方法。
(付記19)
前記核体100重量部に対して、前記被覆層を1重量部以上、40重量部以下とする付記15〜18のいずれかに記載の導電性樹脂組成物の製造方法。
(付記20)
前記導電性微粒子の厚みを、0.1μm以上、2μm以下とする付記15〜19のいずれかに記載の導電性樹脂組成物の製造方法。
(付記21)
前記被覆層が、銀である付記15〜20のいずれかに記載の導電性樹脂組成物の製造方法。
(付記22)
下記数式(2)から求められる円形係数の平均値が2以上、5以下である付記15〜21のいずれかに記載の導電性樹脂組成物の製造方法。
(付記23)
前記核体の表面に対する前記被覆層の平均被覆率を60%以上とする付記15〜22のいずれかに記載の導電性樹脂組成物の製造方法。
11、12 ステンレス板
Claims (10)
- 樹枝状微粒子が薄膜化された葉状の粒子であって、
前記葉状の外縁に亘って、前記樹枝状微粒子の樹枝の形跡を残す突起および切れ込みが認められ、且つ下記数式(1)から求められる円径度係数の平均値が0.15以上、0.3以下であり、
前記葉状の粒子は、
導電性物質を含む核体と、前記核体を被覆し、当該核体とは異なる導電性物質からなり、少なくとも一部が最外層を構成する被覆層とを具備する導電性微粒子。
- 前記核体100重量部に対して、前記被覆層が1重量部以上、40重量部以下である請求項1記載の導電性微粒子。
- 厚みが、0.1μm以上、2μm以下である請求項1又は2記載の導電性微粒子。
- 前記被覆層が、銀である請求項1〜3いずれか1項に記載の導電性微粒子。
- 下記数式(2)から求められる円形係数の平均値が2以上、5以下である請求項1〜4いずれか1項に記載の導電性微粒子。
- 導電性微粒子と、樹脂とを含む導電性樹脂組成物から形成してなる導電層を備えた導電性シートであって、
前記導電性微粒子は、
樹枝状微粒子を薄膜化して得た葉状の粒子で有り、且つ前記葉状の外縁に亘って、前記樹枝状微粒子の樹枝の形跡を残す突起および切れ込みが認められ、且つ下記数式(1)から求められる円径度係数の平均値が0.15以上、0.3以下であり、
且つ単一導電性物質からなる導電性微粒子、又は導電性物質(但し、金属を除く)を含む核体と、前記核体を被覆し、当該核体とは異なる導電性物質からなり、少なくとも一部が最外層を構成する被覆層とを具備する導電性微粒子であり、
前記導電層の接続抵抗値が、1.0×10-1Ω/25mm未満である
(但し、前記接続抵抗値は、前記導電層が、厚み5μm、縦25mm、横25mmのサンプルを用意し、当該サンプルの一主面の全面を、横25mm、縦100mm、厚み0.5mmの第一ステンレス板主面の端部と対向配置させ、80℃、2MPaの条件で熱圧着することで仮接着し、
更に、前記サンプルの他主面の全面を、横25mm、縦100mm、厚み0.5mmの第二ステンレス板主面の端部と対向するように、且つ前記サンプルと対向していない領域の前記第一ステンレス板と前記第二ステンレス板が互いに最も離間するように配置させ、80℃、2MPaの条件で熱圧着することで仮接着し、
前記サンプルが挟持された前記第一ステンレス板と前記第二ステンレス板を150℃、2MPaの条件で30分間熱圧着して得たテストピースに対し、
前記第一ステンレス板および前記第二ステンレス板が互いに対向配置されていない同一方向の其々の主面に抵抗率計のプローブを接触させて測定した値とする)導電性シート。
- 前記導電性微粒子の厚みが、0.1μm以上、2μm以下である請求項6に記載の導電性シート。
- 前記導電性微粒子は、下記数式(2)から求められる円形係数の平均値が2以上、5以下である請求項6又は7に記載の導電性シート。
- 前記導電性樹脂組成物は、更に、下記化学式(1)で表される単位を有する化合物が配合されている請求項6〜8のいずれかに記載の導電性シート。
- 前記化学式(1)で表される単位を有する化合物は、下記化学式(2)および下記化学式(3)の少なくともいずれかを含む請求項9に記載の導電性シート。
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