| 【発明の名称】 |
異方性導電性高分子材 |
| 【発明者】 |
【氏名】三嶋 良治
|
| 【要約】 |
【課題】フィラー添加型導電性高分子材において、導電性フィラーに方向性を持たせ、優れた異方性導電性高分子材を提供する。
【解決手段】 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】絶縁性樹脂、ゴム等の高分子材に導電性を付与する導電性フィラーにナノ粒子の導電性磁性紛を用いることを特徴とする異方性導電性高分子材【請求項２】ナノ孔を有する絶縁性高分子材にナノ粒子導電性磁性紛を均一混合することを特徴とする請求項１の異方性導電性高分子材【請求項３】ナノ粒子導電性磁性紛を混合したナノ孔を有する高分子材に交流磁界を印加し、磁場方向にナノ粒子を配列せしめ、概方向に導電性を付与することを特徴とする請求項１の異方性導電性高分子材 |
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はフィラー添加型導電性高分子材に関し、より詳しくは、導電性に方向性を持たせた異方性の導電性高分子材に関する。
【０００２】
【従来の技術】導電性高分子材には、高分子そのものが導電性を有するものと、絶縁性高分子材に導電性フィラーを添加して導電性を付加するものとの２種類がある。前者は、有機ポリアセチレン等で導電性は１０−５〜１０−４Ｓ／ｃｍ程で低く、殆ど実用には至っていない。
【０００３】後者のみが唯一実用化されているが、これらは熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴム系エラストマーに金属粒子やカーボン粒子を添加したものである。又粒子の代わりに繊維を加えた異方性導電プラスチックもある。導電性フィラーとしてＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、カーボンブラック、カーボン繊維が用いられるのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記フィラー添加型の高分子材は、粒子が分散しているため連続的な導電体とはなり得ず、金属固体等と比べると導電性は著しく低いという問題があった。
【０００５】本発明は上記問題を解決するべくなされたものであって、その目的とするところは、特定の方向に高い導電性を有する導電性高分子材を提供することにある。
【０００６】
【問題を解決するための手段】上記問題を解決する為に本発明に係わる導電性高分子のフィラーに導電性を有するナノ粒子磁性紛を用いることを特徴とする。導電性ナノ粒子磁性紛には、Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ等の遷移金属紛、又はそれらの合金紛、各種フェライト、アルニコ又は希土磁石、カルコゲナイト金属等の中から選ばれる。高分子材には通常の熱可塑性、熱硬化性樹脂、各種ゴムエラストマー、シリコーンエラストマー等の中より選ばれる。
【０００７】上記導電性ナノ粒子磁紛と高分子材の混合は、液状樹脂に微紛をかき混ぜ、均一に分散させることもできるが、より分散性を高めるには、磁紛をシランカップリング剤等の高分子界面活性剤で分散処理を施すことが好ましい。更に分散を高めるには、オリゴマーの状態で微紛を混合し、その後架橋、重合反応によりポリマー化し、粒子混合高分子材を作製することができる。
【０００８】一般にポーラスな高分子材はオリゴマーからポリマーへと架橋、重合させる段階で反応条件を制御することで作製が可能であり、混合すべきナノ粒子の量と同等以上のナノ孔を導入することができる。
【０００９】上記導電性ナノ粒子を含む高分子材は、交流磁場を印加することにより、ナノ粒子がマトリックス中のポアーに沿って配列、磁場方向に連続的な粒子の導線として形成される。上記方法によれば、ナノ粒子磁紛は固体高分子材中に存在するポアーを通して容易に再配列ができ、磁場方向に異方性を有する優れた導電性プラスチックを提供できる。ナノ粒子は、粒子径が１００ｎｍ以下の粒子がその効果が著しい。模式図１、２参照【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について述べる。 本発明の導電性高分子材はフィラーの添加量を少なくしても、異方性を持たせることにより、優れた導電性を示すと共に、粒子が導電性磁紛であるため、磁気シールド効果も有し、電磁気シールド材としての実施の形態が考えられる。
【００１１】次に導電性接着材としての、実施の形態が考えられる。近年環境問題により鉛ハンダが忌避されている中で、それに代わる導電性接着材としての利用が考えられる。微粒子混合による接着強度の増大、硬化速度の増大等の副次効果も期待できる。
【００１２】それ以外の実施の形態として、導電性フィルム、導電性塗料がある。
【実施例】以下本発明を実施例に基ずき、更に具体的に説明するが、本発明は要旨を変更しない限り、下記実施例に何ら限定されるものではない。
【００１３】［導電性高分子材の作製］ 液状の熱硬化性エポキシ樹脂に体積比で２０％の１ｎｍ〜１００ｎｍに粒径分布を持つＮｉ粒子紛を混合、攪拌し、均一分散させた後、所定の硬化材を加え、約６０℃の乾燥器中で約１２時間硬化させた。［磁場の印加］ 上記作製試料から長さ２０ｍｍ、幅５ｍｍ、厚さ１ｍｍの薄板を２枚切り出し、１つは長手方向に１ＫＯｅの交流磁界を印加 ２〜３秒保持した。
【００１４】［導電性の測定］ 磁場を印加したものと、しないものとの導電性を測定した。長手方向両端面をアルミ板で面接触させ、高性能テスターにより測定。磁場を印加しないものでは０．１〜１ＭΩ．ｃｍであるのに対し、磁場を印加したものでは０．１〜１ＫΩ．ｃｍであった。
【００１５】
【発明の効果】本発明のナノ導電性磁性紛を用いた導電性高分子材は優れた異方性導電性を示し、しかも樹脂硬化後、導電性を付加できることから、各種基板、電磁波シールドハウジング、導電性接着材、導電性フィルム等の応用が可能になる。
【００１６】
|
| 【出願人】 |
【識別番号】５００３５１８６０
【氏名又は名称】三嶋 良治
|
| 【出願日】 |
平成１２年６月２３日（２０００．６．２３） |
| 【代理人】 |
|
| 【公開番号】 |
特開２００２−８４５１（Ｐ２００２−８４５１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１月１１日（２００２．１．１１） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２２９９５８（Ｐ２０００−２２９９５８） |
|