CN103189930A - 导电性粒子及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种即使不进行金属镀覆其导电性也高且能够通过简便的工艺制造的导电性粒子及其制造方法。本发明涉及一种导电性粒子,其是至少由碳系导电材料和粘合剂树脂构成、且平均粒径为50μm以下的导电性粒子,在25℃下压缩所述导电性粒子的粒径至未加压时的40%的压力为12MPa以下。

Description

导电性粒子及其制造方法
技术领域
本发明涉及导电性粒子及其制造方法。
背景技术
随着近年来电子制品的快速高性能化(数字化),向致密化的电路供给更稳定的电力、并抑制耗电量成为商品设计的大课题。与此相伴,能够使装置中内部安装的多个电路基板上的电极彼此之间快速地导通的导电性连接材料变得不可缺少。
通常,为了提高操作性和防止由于导电粉的飞散而导致的电路的短路,具有上述那样的特性的导电性连接材料以使导电粉均匀地分散于粘合剂成分中而成的糊状或膜状的形态提供。
作为在导电性连接材料中含有的导电粉,通常使用通过将金属镀覆到具有适度的弹性模量的微细的塑料珠上而得到的导电粉(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭62-188184号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,为了得到上述导电粉,要求满足下述多个要件:需要所使用的塑料珠的粒度均匀化(分级)、使用由高价的金属(稀有金属等)构成的镀覆材料、需要进行镀覆废液处理等。
因此,本发明的目的在于提供,即使不进行金属镀覆其导电性也高、且能够通过简便的工艺制造的导电性粒子及其制造方法。
用于解决课题的手段
本发明提供一种导电性粒子,其是至少由碳系导电材料和粘合剂树脂构成、且平均粒径为50μm以下的导电性粒子,在25℃下压缩导电性粒子的粒径至未加压时的40%时的压力为12MPa以下。本发明的导电性粒子可为下述导电性粒子:其至少由碳系导电材料和用于将碳系导电材料粘接的粘合剂树脂构成,且平均粒径为50μm以下,粘合剂树脂相对于碳系导电材料的质量比为1/99~70/30。另外,粘合剂树脂相对于碳系导电材料的质量比为1/99~70/30是指(粘合剂的质量/碳系导电材料的质量)之比为1/99~70/30。
这样的导电性粒子具有即使不进行金属镀覆其导电性也高、且能够通过简便的工艺制造的特征。
上述膜状的导电性连接材料按照使电路电极对置的方式被安装在形成有电路电极的部件间,通过对其进行加热、加压(有时也将以上步骤称为“实装”),从而分散于膜中的导电粉在使两电路电极能够导通的同时,两部件被粘接。此时,为了提高导电粉与电路电极的导电性,增加导电粉相对于电路电极的接触面积成为重要因素。
通常,导电粉与电路电极的接触面积的扩大是通过导电粉的变形而实现的。这里,接触面积是指电路电极与导电粉接触的界面的面积,当导电粉的变形过大时,导电粉彼此之间接触等,无法得到稳定的导电性。另一方面,对于使用了单独的金属粉、单独的石墨粉等作为导电粉的膜状导电性连接材料而言,由于导电粉的弹性模量大,即使进行实装作业,导电粉也难以变形,与电路电极的接触面积也难以扩大。还考虑通过提高膜状的导电性连接材料在实装时的压力来增加导电粉的变形,但在使用了单独的金属粉作为导电粉的情况下,电路基板和电路电极有破坏或变形的危险性,在使用单独的石墨粉作为导电粉的情况下,有由于单独的石墨粉的崩塌而导致的导通不良或短路的可能性,因此不优选。
本发明的导电性粒子解决了这样的问题点,其不需要对粒子设置金属镀覆层且廉价,同时当将含有该导电性粒子的导电性连接材料安装在电路上并进行加热、加压时,能够得到足够的与电路的接触面积,导电性优异。
粘合剂树脂优选含有非水溶性弹性树脂。非水溶性弹性树脂能够以乳液或乳胶粒子的形式提供,因此从导电性粒子的制造的容易性的角度出发是有利的。另外,弹性树脂是指通过动态粘弹性测定得到的弹性模量为105~109Pa(优选为105~108Pa)的树脂(动态弹性模量的测定频率例如为10Hz),弹性树脂优选在室温(25℃)下表示该弹性模量。
粘合剂树脂也可以进一步含有水溶性树脂。水溶性树脂可作为造粒助剂发挥功能,因此导电性粒子的制造变得更加容易,对变形的追随性优异,能够得到导电性更高的导电性粒子。
作为非水溶性弹性树脂,玻璃化转变温度(Tg)为-30℃~110℃的树脂是有用的。通过使Tg在这样的温度范围内,实装时对变形的追随变得容易,当配合到导电性连接材料中时,能够确保高的导电性。其中,Tg可如下测定:制成通过干燥溶剂而得到的自支撑膜,将裁剪成规定大小的试样用差示扫描量热计(DSC)在起始温度为-100℃、升温速度为10℃/分钟的条件下进行测定。
碳系导电材料优选炭黑。通过使用炭黑,即使不进行使用稀有金属的金属镀覆,也能够实现良好的导通。特别是科琴黑(Ketjen Black)具有中空结构,作为碳系导电材料的导电性特别高,因此是有用的。
本发明还提供一种导电性粒子的制造方法,其将使碳系导电材料与粘合剂树脂在介质中混合而成、且粘合剂树脂相对于碳系导电材料的质量比为1/99~70/30的组合物喷雾,使所述介质挥发的同时,边通过粘合剂树脂将碳系导电材料粘接边进行造粒。
通过该制造方法,碳系导电材料以经喷雾而形成粒子状的状态通过粘合剂树脂粘接,因此容易制造具有上述特性的导电性粒子。
此时,制造的导电性粒子的平均粒径优选为50μm以下。另外,基于上述理由,优选粘合剂树脂含有非水溶性弹性树脂,且优选进一步含有水溶性树脂。
当碳系导电材料的平均粒径为10nm~700nm、非水溶性弹性树脂的平均粒径为50nm~700nm时,能够容易地制造平均粒径为50μm以下且具有上述特性的导电性粒子。这里,平均粒径是指通过激光衍射·散射法求出的粒度分布中累计值为50%处的粒径(中位径D50)。
发明的效果
根据本发明,能够提供即使不进行金属镀覆其导电性也高、能够通过简便的工艺制造的导电性粒子及其制造方法。
附图说明
图1为实施例1的导电性粒子的扫描型电子显微镜照片。
图2为实施例1的导电性粒子的扫描型电子显微镜照片。
图3为实施例2的导电性粒子的扫描型电子显微镜照片。
图4为比较例1的导电性粒子的扫描型电子显微镜照片。
图5为表示导电性粒子的粒径的变位量与压力的关系的图。
具体实施方式
实施方式中的导电性粒子至少由碳系导电材料和用于将碳系导电材料粘接的粘合剂树脂构成。
构成导电性粒子的碳系导电材料为具有导电性的碳粒子,其平均粒径(一次粒径)优选为10~700nm,更优选为20~400nm,特别优选为30~100nm。
作为碳系导电材料,炭黑是有用的。作为炭黑,可采用任意制造法得到的炭黑,可使用科琴黑、炉法炭黑、槽法炭黑、乙炔黑、热裂法炭黑等。作为炭黑,从成本、与粘合剂树脂的造粒·复合性(粒径控制等)以及环境·安全性的观点出发,优选使用在水中均匀分散了的炭黑。水中还可以添加分散剂。
当考虑导电性·使用量·与其他材料的混合性等时,作为碳系导电材料,特别优选比表面积大且具有中空壳状的结构的科琴黑。作为科琴黑的性状,优选分散到含有分散剂的水中的、平均粒径(二次粒径)为100~600nm的科琴黑、更优选为100~400nm的科琴黑。作为这样的科琴黑,可使用例如Lionpaste W-310A、Lionpaste W-311N、Lionpaste W-356A、Lionpaste W-376R、Lionpaste W-370C(以上由Lion株式会社制,商品名)等。
碳系导电材料的含量优选相对于其与粘合剂树脂的质量总量为30~99质量%的范围,更优选为35~95质量%的范围,进一步优选为50~95质量%,特别优选为50~90质量%,最优选为70~90质量%。即,粘合剂树脂相对于碳系导电材料的质量比优选为1/99~70/30,更优选为5/95~65/35,进一步优选为5/95~50/50,特别优选为10/90~50/50,最优选为10/90~30/70。
通过使碳系导电材料的含量为99质量%以下,能够提高所含有的粘合剂树脂粘接碳系导电材料的效果,通过复合化进行的导电性粒子的μm尺寸的造粒变得容易。另外,通过使碳系导电材料的量为30质量%以上,还能够防止得到的导电性粒子的导电性的降低。
作为构成导电性粒子的其他必需成分的粘合剂树脂具有将碳系导电材料粘接的功能。
粘合剂树脂只要具有这样的功能则无论其种类如何均可,但优选至少含有非水溶性弹性树脂。非水溶性弹性树脂优选以乳胶的形态、即分散于水中的橡胶粒子的形态提供。橡胶粒子典型地具有50~700nm(优选为70~500nm)的平均粒径,可以与分散剂一起分散于水中。
作为构成橡胶粒子的橡胶成分,可列举出例如苯乙烯-丁二烯系橡胶、聚丁二烯系橡胶、丙烯腈-丁二烯系橡胶等。这些橡胶粒子可以1种单独使用,或者也可以2种以上混合使用。其中,作为橡胶成分,可以采用用羧基等进行了改性的橡胶成分,这样的橡胶成分在亲水性、混合性、密合性等方面优异。
橡胶粒子可以是单层结构也可以是多层结构(芯壳结构等)。另外,也可采用中空结构的橡胶粒子。
作为非水溶性弹性树脂,通过选择玻璃化转变温度(Tg)低的橡胶粒子,能够设计弹性模量小(柔软)的导电性复合粒子,当选择Tg高的橡胶粒子时,能够设计弹性模量大(坚硬)的导电性复合粒子。另外,通过混合Tg不同的橡胶粒子,还能够制备具有期望的弹性模量的导电性复合粒子。
从设计具有适度的弹性模量的导电性复合粒子的观点出发,橡胶成分的Tg优选为-30~110℃、更优选为0℃~110℃、特别优选为10℃~110℃。
在为多层结构的橡胶粒子或多种橡胶粒子的混合物的情况下,有时会产生多个Tg,但在此情况下,任何一个Tg在上述范围内即可。
在将2种以上橡胶粒子混合使用的情况下,例如,在希望增加(加硬)弹性模量、并进一步增加粒径的情况下,还可以将高Tg的橡胶粒子与低Tg的橡胶粒子混合,使它们分担功能,利用高Tg橡胶粒子来增加弹性模量,利用粘性大的低Tg的橡胶粒子来增加粒径。
为了使导电性粒子的功能性充分发挥,需要制作稳定的规定粒径的粒子,为此,所使用的乳胶中的橡胶粒子的初期粒径的选择很重要。从这样的观点出发,作为乳胶,优选使用例如Nipol LX430(含有橡胶粒子平均粒径:150nm、Tg:12℃)、Nipol LX433C(含有橡胶粒子平均粒径:100nm、Tg:50℃)、Nipol2507H(含有橡胶平均粒径:250nm、Tg:58℃)、NipolLX303A(含有橡胶平均粒径:160nm、Tg:100℃)、Nipol LX416(含有橡胶平均粒径:110nm、Tg:50℃)、Nipol PHT8052(含有橡胶平均粒径:320nm、2层结构粒子(芯部Tg:100℃、壳部Tg:0℃)(以上由日本Zeon株式会社制,商品名)等。其中,上述橡胶平均粒径在难以通过激光衍射·散射法测定的情况下,采用利用扫描型探针显微镜观察到的范围内的算术平均粒径。
如上所述,粘合剂树脂相对于碳系导电材料的质量比优选为1/99~70/30,更优选为5/95~65/35,进一步优选为5/95~50/50,特别优选为10/90~50/50,最优选为10/90~30/70。
通过使粘合剂树脂的含量为粘合剂树脂与碳系导电材料的总量的1质量%以上,对于粘接碳系导电材料来说为足够的含量,且防止了粘合剂树脂彼此之间以及粘合剂树脂与导电性粒子之间的接触数变少,容易得到目标粒径(μm)的导电性粒子。另外,通过使粘合剂树脂的含量为上述总量的70质量%以下,能够防止没有导电性的粘合剂树脂成分增加而高度保持导电性粒子的导电性,并防止了导电性粒子彼此之间的凝聚,使其作为微粒的功能得到良好发挥。
上述的粘合剂树脂除了非水溶性弹性树脂外还可以含有水溶性树脂。水溶性树脂在制造导电性粒子时能够作为造粒助剂发挥功能。
即,在希望增加(加硬)导电性粒子的弹性的情况下,上述的高Tg橡胶粒子与低Tg橡胶粒子的混合在兼顾高弹性化和μm尺寸粒子的造粒方面存在限制。此时,可以配合作为第3成分的能溶解于水的水溶性树脂作为造粒助剂。由此,缺乏粘性的高Tg橡胶粒子彼此之间、导电性粒子彼此之间或高Tg橡胶粒子与导电性粒子的造粒成为可能,高弹性化和μm尺寸的粒子化成为可能。作为水溶性树脂,优选使用能够根据分子量调整弹性模量的聚乙烯醇等。
对于导电性粒子而言,以上述碳系导电材料和粘合剂树脂为必需成分,但只要不阻碍导电性粒子的功能,除这些成分以外,还可以含有金属粉。另外,从提高高温高湿下的耐久性的观点出发,还可以对所述导电性粒子进行金属镀覆。
导电性粒子的平均粒径为50μm以下。当考虑应用到电路电极的连接材料中时,导电性粒子的平均粒径优选为1~20μm、更优选为2~15μm、特别优选为3~10μm。
作为导电性粒子,在25℃下40%变位的压力(将导电性粒子的粒径压缩至未加压时的40%时的压力)为12MPa以下,但是,例如从能够高效地增加电路电极与导电粉接触的界面的面积的观点出发,更优选为10MPa以下、特别优选为9MPa以下。进行40%变位的压力的下限没有特别限制,但从实用的观点出发,优选为1MPa以上、更优选为2MPa以上、特别优选为3MPa以上。另外,例如从抑制由于电路电极与导电粉接触的界面的面积变得过大而导致的导电性粒子彼此之间的接触的观点出发,进行50%变位的压力优选为13MPa以上、更优选为15MPa以上、特别优选为16MPa以上。进行50%变位的压力的上限没有特别限制,但从实用的观点出发,为100MPa以下。这里,40%变位是指当将向粒径为aμm的导电性粒子从一个方向施加了压力时的压力方向的直径记为bμm时,{(a-b)/a}×100=40;50%变位是指{(a-b)/a}×100=50。另外,所述导电性粒子优选即使在50%变位的情况下也维持粒子形状。
上述压力与变位量的关系可以利用例如株式会社岛津制作所公司制的微小压缩试验机即MCT系列等来测定。
导电性粒子可以如下获得:将碳系导电材料与粘合剂树脂(优选含有非水溶性弹性树脂,还可以含有作为造粒助剂的水溶性树脂)均匀混合,用粘合剂树脂将碳系导电材料粘接并粒子化。
作为混合的方法,有利用通常的具有旋转混合翼的搅拌机将上述成分混合的方法、利用超声波使其振动进行混合的方法或者同时进行搅拌混合与超声波振动的方法等。使用的成分是否均匀混合的判断可以如下来判断:例如通过测定混合物的粘度(取数个部位进行测定)或利用电子显微镜的观察、或通过加热除去水分后残留的固体成分量(取数个部位进行测定)等。
导电性粒子的制造优选利用将喷雾材料干燥并使其热复合、造粒的装置来进行。特别是,使用具有液状混合物喷雾装置、喷雾物干燥装置和干燥物回收装置的装置来进行,从廉价且能够稳定制造的角度出发,是有效的。
具体地可以采用下述方法:将碳系导电材料与粘合剂树脂在介质中混合而成的组合物(碳系导电材料相对于粘合剂树脂的质量比为1/99~70/30)喷雾,使介质挥发,同时一边用粘合剂树脂将碳系导电材料粘接一边造粒。
作为碳系导电材料与粘合剂树脂所存在的介质,可列举出水、醇(碳原子数为1~3的低级醇等)、非醇系有机溶剂等,但从碳系导电材料能够以水分散物的形式提供且粘合剂树脂也能够以分散于水而成的乳胶形式提供的角度出发,介质优选为水。
为了使上述组合物的喷雾和上述介质的挥发有效地进行,优选使用具有喷出组合物的孔和喷出压缩空气的孔的喷嘴,朝着维持在100~200℃的干燥室将组合物和压缩空气同时喷出。
另外,当希望向得到的导电性粒子赋予进一步的耐热性和强度时,可以实施对得到的导电性粒子进行热处理的手段。热处理可以通过使用加热炉在炉内温度为100℃~150℃下处理1小时左右来实施。通过如此操作,即使造粒时橡胶的交联成分由于未处理而残留,也能够进行交联。
当要求更均匀的粒度时,可以将得到的导电性粒子进行分级。作为分级的方法,可列举出例如旋风器分级等。
另外,导电性粒子在25℃下的导电率优选为1S/cm以上、更优选为5S/cm以上、特别优选为20S/cm以上、最优选为30S/cm以上。导电率的上限越高越好,但考虑到碳系导电材料的导电率时,为1000S/cm以下。
上述导电性粒子在25℃下的导电率例如可通过利用粉体阻力测定装置、使用粉体专用探针(4探针、环形电极)在任意压力下测定粉体的体积电阻率来算出。
实施例
以下基于实施例对本发明详细地进行说明,但本发明并不限定于此。
(实施例1)
(1)导电性粒子用材料的制备
作为橡胶粒子,称量日本Zeon株式会社制乳胶橡胶、商品名:NipolLX430(苯乙烯-丁二烯橡胶、平均粒径:150nm、Tg:12℃、橡胶固体成分:48%):100g(橡胶成分:48g),以及作为碳系导电材料,称量Lion株式会社制水分散系科琴黑、商品名:Lionpaste W-311N(一次粒径:40nm、水分散粒径:400nm以下、科琴黑含量8.1%):1770g(科琴黑量为143.4g)(橡胶固体成分量/科琴黑量的比率以质量换算计为25/75),进而追加纯水300g。将得到的配合物用设置了搅拌翼的电机搅拌混合1小时(室温:25℃),制作水分散型的导电性粒子用材料。
(2)导电性粒子的制造
使用喷雾干燥器装置(大川原化工机株式会社制、商品名:NL-5),在喷雾气体压力:0.2MPa、干燥装置入口温度:200℃、出口温度:90℃、材料处理量:2.3kg/h的条件下,喷雾上述(1)中制备的水分散型的导电性粒子用材料,得到导电性粒子。
(3)导电性测定
使用粉体阻力测定装置(株式会社三菱化学Analytech制、商品名:MCP-PD51型)、在测定起始范围:10-3Ω、施加电压限值:90V、所用探针:四探针的探针、电极间隔:3.0mm、电极半径:0.7mm、试样半径:10.0mm、试样质量:0.9g、测定压力:37.5MPa的测定条件下,测定上述(2)中制作的导电性粒子在25℃下的导电性(导电率、体积电阻率)。
(4)导电性粒子的形状和粒度分布
形状观察:使用扫描型电子显微镜(株式会社日立制作所制,商品名:S-4500),观察上述(2)中制作的导电性粒子的形状。
粒度分布:使用激光衍射式粒度分布测定装置(株式会社岛津制作所制,商品名:SALD-3000J),测定上述(2)中制作的导电性粒子的粒度分布,将中位径D50作为平均粒径。图1和图2表示通过本实施例制作的导电性粒子的扫描型电子显微镜照片。图1表示导电性粒子的外观,能够确认得到了μm尺寸的球状的复合粒子。图2表示导电性粒子的截面,能够确认nm尺寸的粒子被复合、造粒。
(5)压缩实验
使用微小压缩试验机(株式会社岛津制作所,商品名:MCT-211),测定温度为25℃,提取5个导电性粒径为6μm的粒子,分别对其用0.1(mN)的试验力进行测定,求出粒径的10%、20%、30%、40%、50%变位(压缩)时的压力(荷重)的平均值。上述5个粒子各自的变位量与压力的关系示于图5。
(实施例2)
(1)导电性粒子用材料的制备
除了使乳胶橡胶(Nipol LX430)为200g、使水分散系科琴黑(LionpasteW-311N)为1180g(橡胶固体成分量/科琴黑量的比率以质量换算计为50/50)以外,在与实施例1(1)同样的方法·条件下制作导电性粒子用材料。
(2)导电性粒子的制造
在与实施例1(2)相同的装置和条件下得到导电性粒子。
(3)导电性测定
在与实施例1(3)相同的装置和条件下测定导电性粒子的导电性(导电率、体积电阻率)。图3表示通过本实施例制作的导电性粒子的外观的扫描型电子显微镜照片。能够确认得到了μm尺寸的球状的复合粒子。
(4)压缩试验
与实施例1(5)同样地进行压缩实验。
(实施例3)
(1)导电性粒子用材料的制备
除了使用乳胶橡胶(Nipol LX416(含有橡胶粒子平均粒径:110nm、Tg:50℃、橡胶固体成分为48%))以外,在与实施例1(1)同样的方法·条件下制作导电性粒子用材料。
(2)导电性粒子的制造
在与实施例1(2)相同的装置和条件下得到导电性粒子。
(3)导电性测定
在与实施例1(3)相同的装置和条件下测定导电性粒子的导电性(导电率、体积电阻率)。
(4)压缩试验
与实施例1(5)同样地进行压缩实验。
(实施例4)
(1)导电性粒子用材料的制备
除了使用乳胶橡胶(Nipol LX416)25.2g、和乳胶橡胶(Nipol LX303A(含有聚苯乙烯系的橡胶粒子平均粒径:100nm、Tg:100℃、橡胶固体成分为50%))25g、且使Lionpaste W-311N为1860g(橡胶固体成分量比率50/50和橡胶固体成分量/科琴黑量的比率以质量换算计为25/75)以外,在与实施例1(1)相同的装置和条件下得到导电性粒子用材料。
(2)导电性粒子的制造
在与实施例1(2)相同的装置和条件下得到导电性粒子。
(3)导电性测定
在与实施例1(3)相同的装置和条件下测定导电性粒子的导电性(导电率、体积电阻率)。
(4)压缩试验
与实施例1(5)同样地进行压缩实验。
(实施例5)
(1)导电性粒子用材料的制备
除了使乳胶橡胶(Nipol PHT8049苯乙烯-丙烯腈系橡胶(含有橡胶粒子平均粒径:110nm、Tg:110℃、橡胶固体成分为46%))为108.5g、使Lionpaste W-311N为1850g(橡胶固体成分量/科琴黑量的比率以质量换算计为25/75)以外,在与实施例1(1)相同的装置和条件下得到导电性粒子用材料。
(2)导电性粒子的制造
在与实施例1(2)相同的装置和条件下得到导电性粒子。
(3)导电性测定
在与实施例1(3)相同的装置和条件下测定导电性粒子的导电性(导电率、体积电阻率)。
(4)压缩试验
与实施例1(5)同样地进行压缩实验。
(实施例6)
(1)导电性粒子用材料的制备
除了使乳胶橡胶(Nipol8052苯乙烯-丁二烯系2重结构(芯/壳)橡胶(含有橡胶粒子平均粒径:320nm、Tg(芯部)100℃、(壳部)0℃橡胶固体成分为50%)为100g、使Lionpaste W-311N为1850g(橡胶固体成分量/科琴黑量的比率以质量换算计为25/75)以外,在与实施例1(1)相同的装置和条件下得到导电性粒子用材料。
(2)导电性粒子的制造
在与实施例1(2)相同的装置和条件下得到导电性粒子。
(3)导电性测定
在与实施例1(3)相同的装置和条件下测定导电性粒子的导电性(导电率、体积电阻率)。
(4)压缩试验
与实施例1(5)同样地进行压缩实验。
(实施例7)
(1)导电性粒子用材料的制备
除了使用乳胶橡胶(Nipol LX430)53g(橡胶固体成分量/科琴黑量的比率以质量换算计为15/85)以外,在与实施例1(1)相同的装置和条件下得到导电性粒子用材料。
(2)导电性粒子的制造
在与实施例1(2)相同的装置和条件下得到导电性粒子。
(3)导电性测定
在与实施例1(3)相同的装置和条件下测定导电性粒子的导电性(导电率、体积电阻率)。
(4)压缩试验
与实施例1(5)同样地进行压缩实验。
(比较例1)
(1)导电性粒子用材料的制备
除了使乳胶橡胶(Nipol LX430)为305g、使水分散系科琴黑(LionpasteW-311N)为321g(橡胶固体成分量/科琴黑量的比率以质量换算计为85/15)以外,在与实施例1(1)同样的方法·条件下制作导电性粒子用材料。
(2)导电性粒子的制造
在与实施例1(2)相同的装置和条件下得到导电性粒子。
(3)导电性测定
在与实施例1(3)相同的装置和条件下测定导电性粒子的导电性(导电率、体积电阻率)。
图4表示通过本比较例制作的导电性粒子的外观的扫描型电子显微镜照片。可见粒子彼此之间的凝聚。此外,由于没有得到良好的粒子,因此没有进行与实施例1(5)同样的压缩实验。
表1示出了实施例1~6和比较例1的评价结果。
Figure BDA00003135104700141
确认了实施例的导电性粒子为nm尺寸的橡胶粒子与碳系导电材料复合化而成的μm尺寸的球状的粒子,其导电性优异且在小的压力下显示良好的变位量,并且即使在50%变位下粒子形状也得以维持。与此相对,比较例中确认了得到的粒子彼此之间凝聚、难以表现出作为微粒的功能,另外导电性也显著降低。

Claims (12)

1.一种导电性粒子,其是至少由碳系导电材料和粘合剂树脂构成、且平均粒径为50μm以下的导电性粒子,
在25℃下压缩所述导电性粒子的粒径至未加压时的40%的压力为12MPa以下。
2.一种导电性粒子,其是至少由碳系导电材料和粘合剂树脂构成、且平均粒径为50μm以下的导电性粒子,
所述粘合剂树脂相对于所述碳系导电材料的质量比为1/99~70/30。
3.根据权利要求1或2所述的导电性粒子,其中,所述粘合剂树脂含有非水溶性弹性树脂。
4.根据权利要求3所述的导电性粒子,其中,所述粘合剂树脂还含有水溶性树脂。
5.根据权利要求3或4所述的导电性粒子,其中,所述非水溶性弹性树脂的玻璃化转变温度Tg为-30℃~110℃。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的导电性粒子,其中,所述碳系导电材料为炭黑。
7.根据权利要求1~5中任一项所述的导电性粒子,其中,所述碳系导电材料为科琴黑。
8.一种导电性粒子的制造方法,其将使碳系导电材料与粘合剂树脂在介质中混合而成、且所述粘合剂树脂相对于所述碳系导电材料的质量比为1/99~70/30的组合物喷雾,使所述介质挥发的同时,边通过所述粘合剂树脂将所述碳系导电材料粘接边进行造粒。
9.根据权利要求8所述的制造方法,其中,所述导电性粒子的平均粒径为50μm以下。
10.根据权利要求8或9所述的制造方法,其中,所述粘合剂树脂含有非水溶性弹性树脂。
11.根据权利要求10所述的制造方法,其中,所述粘合剂树脂还含有水溶性树脂。
12.根据权利要求10或11所述的制造方法,其中,所述碳系导电材料的平均粒径为10nm~700nm,所述非水溶性弹性树脂的平均粒径为50nm~700nm。
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