JP2016541098A - 成形粒子を含有する導電性物品及びその作製方法 - Google Patents

Abstract

（ａ）樹脂と、（ｂ）該樹脂中に分散される導電性成形粒子とを含む、複合材を含み、該粒子が単一粒径分布を有する、導電性物品が提供される。各粒子は、少なくとも第１の表面と、約５度〜約１５０度の角度αで第１の表面と交差する第２の表面とを含む形状を有する。該複合材は、ある厚さを有し、樹脂中に分散される導電性成形粒子の各々は、多くの場合、該粒子が該複合材の厚さを超えて延在しないように、樹脂内に配向される。（ａ）単一粒径分布を有する導電性成形粒子を準備するステップと、（ｂ）該粒子を樹脂中に分散させて、複合材を形成するステップと、を含む、導電性物品を作製するための方法も提供される。【選択図】図１

Description

樹脂中に分散される成形粒子を含む導電性物品、及びそのような導電性物品を作製する方法が提供される。

携帯用手持ち装置等の携帯用及び小型電子装置では、ＥＭＩノイズ及びクロストークを低減させ、不要信号を最小限に維持するための電磁干渉（ＥＭＩ）解決法に対する必要性が増加傾向にある。導電性物品、例えば、転写テープの利点は、長持ちし、アセンブリのボンドラインギャップ又はスリットに接触接地及びＥＭＩ遮蔽を提供しながら、ネジ及び機械的留め具の必要性を排除できることである。

ＥＭＩ遮蔽は、例えば、金属構造を利用して実現することができる。しかしながら、ＥＭＩ解決法は、金属と比較してポリマー複合材は軽量であるため、ポリマー複合材成形でも作製される。ＥＭＩテープは、例えば、接着剤に導電性充填剤を含めて一般的に使用される。充填剤の充填量は、典型的には、接地及びＥＭＩ用途の両方に所望の導電性を提供するように変化する。典型的な充填剤は、広い粒径分布の被覆球成形粒子（例えば、２０ミクロン（μｍ）〜５０μｍの範囲の直径を有する粒子）を含む。導電性接着剤材料中の市販の充填剤の広い粒径分布の不利な点は、粒子のほとんどが、導電性が関係するほどには最適に利用されないこと、並びに材料の長期電気性能及び接着性能が最大化されないことである。

樹脂中に分散される成形粒子を含有する導電性物品が提供される。第１の態様では、（ａ）樹脂と、（ｂ）樹脂中に分散される導電性成形粒子とを含む複合材を含み、粒子が単一粒径分布を有する、導電性物品が提供される。各粒子は、少なくとも第１の表面と、約５度〜約１５０度の角度αで第１の表面と交差する第２の表面と、を含む形状を有する。複合材は、ある厚さを有し、任意に、樹脂中に分散される粒子の各々は、粒子が本複合材の厚さを超えて延在しないように、樹脂内に配向される。

第２の態様では、（ａ）単一粒径分布を有する導電性成形粒子を準備するステップと、（ｂ）導電性成形粒子を樹脂中に分散させて、複合材を形成するステップと、を含む、導電性物品を作製するための方法が提供される。各粒子は、少なくとも第１の表面と、約５度〜約１５０度の角度αで第１の表面と交差する第２の表面と、を含む形状を有する。複合材は、ある厚さを有し、任意に、樹脂中に分散される粒子の各々は、粒子が本複合材の厚さを超えて延在しないように、樹脂内に配向される。

三角形状を備える成形粒子を含む例示的導電性物品の断面概略図である。 ピラミッド形状を備える例示的導電性成形粒子の斜視概略図である。 ピラミッド形状を備える例示的導電性成形粒子の斜視概略図である。 ダイヤモンド形状を備える成形粒子を含む例示的導電性物品の断面概略図である。 星形状を備える成形粒子を含む例示的導電性物品の断面概略図である。 凧形状を備える成形粒子を含む例示的導電性物品の断面概略図である。 六角形状を備える成形粒子を含む例示的導電性物品の断面概略図である。 篩にかけた粒子を含有する先行技術の導電性物品の断面概略図である。 導電性成形粒子の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。 導電性成形粒子のＳＥＭ画像である。 三角形状を備える例示的導電性成形粒子の断面概略図である。 長方形状を備える例示的導電性成形粒子の断面概略図である。 台形状を備え、伝導性繊維を含む、成形粒子を含む例示的導電性物品の断面概略図である。 菱形状を備え、伝導性繊維を含む、成形粒子を含む例示的導電性物品の断面概略図である。 例示的伝導性被覆繊維の断面概略図を提供する。 ダイヤモンド形状及び内部基材を備える、成形粒子を含む例示的導電性物品の断面概略図である。 ２つの単一粒径分布を有するダイヤモンド形状及び内部基材を備える、成形粒子を含む例示的導電性物品の断面概略図である。 ダイヤモンド形状及び台形状、並びに内部基材を備える、成形粒子を含む例示的導電性物品の断面概略図である。 ダイヤモンド形状及び台形状、並びに内部基材を備える、成形粒子を含む別の例示的導電性物品の断面概略図である。 スパッタリング機器の断面概略図である。 スパッタリング機器の概略図の斜視図である。

上記の図面は、縮尺通りに描かれていない場合があり、本開示の様々な実施形態を示すが、発明を実施するための形態で言及されるように、他の実施形態も企図される。

樹脂中に分散される導電性成形粒子を有する方法及び導電性物品が提供される。より具体的には、（ａ）樹脂と、（ｂ）樹脂中に分散される導電性成形粒子とを含む複合材を含み、粒子が単一粒径分布を有する、導電性物品が提供される。各粒子は、少なくとも第１の表面と、約５度〜約１５０度の角度αで第１の表面と交差する第２の表面と、を含む形状を有する。本複合材は、ある厚さを有し、樹脂中に分散される本導電性成形粒子の各々は、任意に、粒子が本複合材の厚さを超えて延在しないように、樹脂内に配向される。

第２の態様では、（ａ）単一粒径分布を有する導電性成形粒子を準備するステップと、（ｂ）導電性成形粒子を樹脂中に分散させて、複合材を形成するステップと、を含む、導電性物品を作製するための方法が提供される。各粒子は、少なくとも第１の表面と、約５度〜約１５０度の角度αで第１の表面と交差する第２の表面と、を含む形状を有する。本複合材は、ある厚さを有し、樹脂中に分散される本導電性成形粒子の各々は、任意に、粒子が本複合材の厚さを超えて延在しないように、樹脂内に配向される。

一般的に市販されている既存の導電性粒子よりも改善された性能を有する特定の狭い粒径分布の導電性粒子が必要とされている。例えば、一般的に球形状を有する導電性粒子を利用する既存の伝導性テープは、粒子の負荷限界、粒径、形状、及び費用が制約されている。対照的に、精密な成形粒子は、有利に、同じ粒子負荷でより低い電気接触抵抗（Ｒ）値を可能にする。用途構成において使用される場合、現在市販されている充填剤とは異なり、成形導電性粒子の各々の大きさは伝導性テープの接着剤の厚さと実質的に同じであるため、粒子利用に関してテープの電気性能及び潜在的に長期のテープ性能にも利点が得られる。

端点による数範囲の引用は、いずれも、その範囲の端点、その範囲内の全ての数、並びに述べられた範囲内の任意のより狭い範囲を含むことを意味する（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８、４、及び５を含む）。特に指示がない限り、本明細書及び実施形態に使用されている成分の量、性質の測定値などを表す全ての数は、全ての例において、用語「約」により修飾されていることを理解されたい。したがって、特にそれとは反対の指示がない限り、先の明細書及び添付した実施形態の一覧に記述されている数値パラメータは、本開示の教示を利用して当業者により得ることが求められる所望の性質に応じて変化し得る。少なくとも特許請求の範囲への均等論の適用を制限する試みとしてではなく、各数値パラメータは、少なくとも、報告された有効数字の数を考慮して、通常の四捨五入法を適用することによって解釈されなければならない。

以下の定義された用語の説明において、請求項又は明細書の他の箇所で異なる定義が提供されない限り、これらの定義が本出願全体に適用されるものとする。

用語の説明
説明及び特許請求の範囲の全体を通して特定の用語が使用されており、大部分は周知であるが、いくらか説明を必要とする場合がある。本明細書で使用される場合、以下のように理解されるべきである。
「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」という用語は、「少なくとも１つの」と交換可能に使用され、記載される要素のうちの１つ以上を意味する。

「及び／又は」という用語は、片方又は両方を意味する。例えば、表現「Ａ及び／又はＢ」は、Ａ、Ｂ、又はＡとＢとの組み合わせを意味する。

「導電性」という用語は、１，０００オーム（Ω）以下、好ましくは１００Ω以下、より好ましくは１０．０Ω以下、及び最も好ましくは０．１Ω以下の、少なくとも１つの平面を電気的に通る接触抵抗を呈する材料を指す。

粒子に関して「成形」という用語は、粒子の少なくとも一部が型穴のネガティブ側である形状を有する粒子を指す。これは、元の製造プロセスに関連付けられる無作為形状（例えば、より大きい材料を粉砕又は破砕することによって形成されることによる）及びそれらの粒径分布を有する粒子とは対照的である。

粒子の分布に関して「単一粒径」分布という用語は、その分布の粒子の少なくとも９０％が、その分布の粒子の全ての平均表面積の１５％を超えて変化しない寸法表面積を有する分布を指す。「寸法」表面積は、粒子の表面中のあらゆる細孔の表面積を除外する。寸法表面積は、例えば、基準として、中心軸又は主表面を画定し、その後、中心軸又は主表面に対する形状寸法、角度、平面、曲率、勾配、及び／若しくは傾斜に関して成形粒子を評価することによって更に決定することができる。

複合材中に配置される粒子に関して「高さ」という用語は、複合材の厚さと同じ方向に配向される粒子の寸法を指す。

「平均粒径」という用語は、粒子の集団の最長寸法の平均の長さを指す。

第１の態様では、導電性物品が提供される。より具体的には、複合材を含む導電性物品が提供され、該複合材が、（ａ）樹脂と、（ｂ）樹脂中に分散される導電性成形粒子と、を含み、粒子が単一粒径分布を有し、各粒子が、少なくとも第１の表面と、約５度〜約１５０度の角度αで第１の表面と正確に交差する第２の表面とを含み、複合材は、ある厚さを備える。

第２の態様では、方法が提供される。より具体的には、方法は、（ａ）単一粒径分布を有する導電性成形粒子であって、各粒子が、少なくとも第１の表面と、約５度〜約１５０度の角度αで第１の表面と交差する第２の表面とを含む形状を備える、導電性成形粒子を準備するステップと、（ｂ）導電性成形粒子を樹脂中に分散して、複合材を形成するステップと、を含み、複合材は、ある厚さを備える。

本開示の実施形態の以下の記載は、上記態様のいずれか一方又は両方に関する。

各粒子は、少なくとも第１の表面と、約５度〜約１５０度の角度αで第１の表面と交差する第２の表面と、を含む。多くの実施形態では、第１の表面と交差する第２の表面の角度αは、約１５度〜約１３５度、又は約５度〜約８５度、又は約１０度〜約７５度、又は約９０度〜約１５０度である。例えば、第１の表面は、三角形状、ダイヤモンド形状、長方形状、菱形状、凧形状、星形状、六角形状、八角形状、台形状、又は半球形状を含む少なくとも１つの平面を任意に含む。任意に、表面のうちの１つ以上は、平面的ではなくむしろ曲面である。図１を参照すると、樹脂１６中に分散される三角形状を備える複数の導電性成形粒子１４を含む複合材１２を含む、例示的導電性物品１０の断面概略図が提供される。複合材は、厚さ８を備え、導電性成形粒子１４の各々の高さ１９は、複合材の厚さ８の９５％〜１００％内である。図２を参照すると、例示的導電性成形粒子２０の斜視概略図が提供される。粒子２０は、少なくとも第１の表面２２と、約５度〜約１５０度の角度αで第１の表面２２と交差する第２の表面２４と、を有するピラミッド形状を備える。

ｚ軸（すなわち、複合材の厚さを通る）の導電性は、成形粒子の形状が球形と比べると非球形である場合に改善されることが発見された。更に、ｚ軸の導電性は、球形さもなければ角のない形状を備える場合と比較して、成形粒子の各々の形状が少なくとも１点を備える場合に改善される。したがって、選択される実施形態では、導電性成形粒子の各々は、１点で接する少なくとも３つの表面を含む形状を備える。図３を参照すると、例示的導電性成形粒子３０の斜視概略図が提供される。粒子３０は、少なくとも第１の表面３２と、約５度〜約１５０度の角度αで第１の表面３２と交差する第２の表面３４と、第３の表面３６と、を有するピラミッド形状を備える。粒子３０は、１点３８で接する少なくとも３つの表面（３２、３４、及び３６）を含むピラミッド形状を備える。

いくつかの実施形態では、導電性成形粒子の各々は、ピラミッド形状、円錐形状、立方体形状、切頭ピラミッド形状、切頭球形状、又は切頭円錐形状を含む。好ましくは、導電性成形粒子の各々は、３面ピラミッド形状、４面ピラミッド形状、５面ピラミッド形状、５面三角形状、又はダイヤモンド形状を含む。図４は、樹脂１６中に分散されるダイヤモンド形状を備える複数の導電性成形粒子１４を含む複合材１２を含む、例示的導電性物品１０の断面概略図を提供する。図５は、樹脂１６中に分散される星形状を備える複数の導電性成形粒子１４を含む複合材１２を含む、例示的導電性物品１０の断面概略図を提供する。図６は、樹脂１６中に分散される凧形状を備える複数の導電性成形粒子１４を含む複合材１２を含む、例示的導電性物品１０の断面概略図を提供する。図７は、樹脂１６中に分散される六角形状を備える複数の導電性成形粒子１４を含む複合材１２を含む、例示的導電性物品１０の断面概略図を提供する。使用時（例えば、２つの材料間で圧縮される際）に、異なって成形される粒子の各々の高さが複合材の厚さの９５％内であれば、１つを超える形状を備える導電性成形粒子が任意に複合材に含まれる。

典型的には、導電性物品は、２つの材料を一緒に接着するために用いられる。そのような実施形態における導電性物品は、通常、第１の主表面と、第１の主表面と反対側の第２の主表面と、第１の主表面と第２の主表面との間の厚さとを有する複合材を含む。導電性物品のある特定の実施形態における複合材の例示的な厚さは、５μｍ〜５００μｍ、又は５μｍ〜１０００μｍ、又は５μｍ〜２５μｍ、又は１０μｍ〜３５μｍ、又は１０μｍ〜５０μｍ、又は３０μｍ〜１００μｍの厚さを含む。導電性成形粒子の平均粒径は、使用時の複合材の厚さに左右されるだろう。これは、ｚ軸（すなわち、複合材の厚さ）の導電性が、使用時（例えば、２つの材料間で圧縮される際）に、導電性成形粒子の高さが複合材の厚さの約９５％内であるときに最適化されるという発見に起因する。ある特定の実施形態では、成形粒子の高さの少なくとも９０％は、使用時の複合材の厚さの９６％内、又は使用時の複合材の厚さの９７％内、又は９８％内、又は９９％内、又は１００％である。対照的に、導電性成形粒子の高さが複合材の厚さを上回ると、物品の接着に悪影響を与えるだろう。ある特定の実施形態では、導電性成形粒子は、５μｍ〜２００μｍ、又は５μｍ〜５０μｍ、又は５μｍ〜２５μｍ、又は１０μｍ〜３５μｍ、又は３０μｍ〜７５μｍ、又は５０μｍ〜７５μｍの平均粒径を含む。

上で述べたように、便宜上、「高さ」という用語は、複合材の厚さと同じ方向で配向される粒子の寸法を指すために用いられる。より一般的には、導電性成形粒子は、典型的に様々な整列で複合材中に存在し、このため、これらは、粒子が複合材の厚さを超えて延在しないように樹脂内に配向される、樹脂中に分散される導電性成形粒子の各々として記載されている。言い換えると、導電性成形粒子の各々は、複合材の厚さの限度で若しくは限度内であるように位置する（又は配向される）か、又は導電性成形粒子の各々は、複合材内に完全に含有されるように整列されるか、又は導電性成形粒子のいずれの部分も複合材の外に位置しない。そのような配向は、複合材の厚さを制御するための手段を含むコーティング方法（例えば、バーノッチコーター）を用いることによって実現することができる。特に、複合材厚を超える高さを有して配向される任意の成形粒子は、成形粒子が複合材の厚さを超えて延在しない交互配向を強いられる（例えば、押し込まれる）。

複合材は、導電性物品が用いられるとき、例えば、２つの材料を一緒に接着するとき、典型的には圧縮されるだろう。上に開示される使用時に、導電性成形粒子が、複合材の厚さのある特定の割合内である高さを有する複合材を準備するために、初期の複合材（すなわち、形成されたままの、２つの材料を一緒に接着するために使用される前の複合材）は、使用時に圧縮されるときの厚さを超える厚さを有する必要があるだろう。多くの実施形態では、複数の導電性成形粒子の各々は、初期の複合材厚の２５％内、又は初期の複合材の厚さの５０％内、又は７５％内、又は９０％内、又は９５％内の高さを含む。ある用途で利用されるとき、導電性物品の複合材は、このため、初期の複合材の厚さの０％から７５％に、又は初期の複合材の厚さの０％から５０％に、又は１から１０％に圧縮され得る。

更に、複合材が熱可塑性及び／又は熱硬化性特性を含む、熱及び若しくは圧力で流動する、液体である、多孔性である（例えば、発泡されている）、及び／又は低分子量樹脂を含む場合は、初期の複合材（すなわち、「適用前状態」）から使用時の複合材（すなわち、「適用後状態」）に厚さを低減させる複合材の能力は、適用前の成形粒子の高さ特徴に適用され得る「事後／事前」要素係数（ＰＰＲＦ）を規定する。よって、０．５のＰＰＲＦ係数を持つ材料を含む複合材は、複合材が、成形粒子が所望の表面に接触する前に意図的にその厚さを低減させるだろうことを示し、このため、成形粒径が適用前の複合材の厚さ内であることを示すように、「厚さ」の範囲は０．５の係数（又は範囲）を乗じる。複合材の厚さの意図的な減少の例は、例えば、基材間にフィレットを作製する、平坦ではない領域を充填する、空隙を充填する、及びピンを形成する等のために複合材樹脂のいくつかを用いることを含む。

ある特定の最終用途では、複合材の樹脂部分を移動することで、成形粒子を所望の表面に係合させる、所望の表面と接触させる、及び／又は所望の表面内に埋め込むことができる。そのような樹脂の移動は、圧力、熱、振動下の樹脂の流動特性、樹脂の圧縮性等による、多くの手段によって生じ得る（例えば、それは、発泡構造を有し得る、熱可塑性樹脂であり得る、及び／又は熱硬化性樹脂であり得る）。任意の実用的樹脂及び／又は成形粒子の担体手段（例えば、ハンダ、ペースト、グリース、ゲル、又はフィルム）が、粒子を使用時に所望の表面に係合させる用途において利用され得る。更に、ある特定の実施形態では、樹脂は、最終使用時に接着機能又は非接着機能を有するように設計され得る。非接着機能性に関して、例えば、機械的締付金具、重力、及び／又はファンデルワース力が、アセンブリを一緒に保持するために用いられ得る。

ある特定の実施形態では、使用時（例えば、材料表面に対する物品の圧縮後）の物品は、成形粒子平面及び樹脂担体平面を有する複合材と記載され得る。成形粒子平面は、樹脂平面を超えて材料表面中に（すなわち、材料表面平面を超えて）延在することができ、樹脂は、組み立て中の機械的理由（例えば、印加圧力、時間、熱、力等）によって材料表面の平面を超えて突き出ることはできない。このような場合の成形粒子平面は、典型的には、材料表面の公称平面を多少超えて位置する。対照的に、複合材の厚さを超えて延在する導電性成形粒子の部分は、成形粒子の埋め込みを阻む２つの剛体材料の表面が使用され、成形粒子が圧縮後に樹脂複合材の厚さを超えて延在する場合、使用時の物品の接着に悪影響を与えるだろう。このような場合では、樹脂平面を超えて延在する成形粒子は、様々な理由（例えば、硬度、加圧圧力等）により材料中に突き出ることはできず、成形粒子は、実際にはスタンドオフとして働き、樹脂の表面接触及び付着の形成を制限する。

有利に、単一粒径の成形粒子は、ランダムな粒子及び／又は充填剤の典型的な分布に対して、はるかに大きい割合の成形粒子が、成形粒子の導電性（及び任意に熱伝導性）に関して表面と有効に係合されることを可能にする。正規分布の大きさの粒子は、粒子がその中に著しく埋め込まれる又は突き出ることができない可能性がある特定の硬質材料とともに使用される場合、複合材と材料表面との間隔を画定するだろう。このため、少ない割合の正規分布の粒子しか材料表面と接触することができず、ほとんどは、使用時に１つ又はいずれかの材料表面と接触していない。

上で考察されたように、粒子の「単一粒径」分布という用語は、その分布の粒子の少なくとも９０％が、分布の粒子の全ての平均表面積の１５％を超えて変化しない表面積を有する粒子の分布を指す。好ましくは、表面積は、少量も変化せず、例えば、ある特定の実施形態では、単一粒径分布中の粒子の少なくとも９０％、又は少なくとも９５％、又は少なくとも９８％は、その分布の粒子の全ての平均表面積の１２％を超えて、又はその分布の粒子の全ての平均表面積の１０％を超えて、若しくは８％を超えて、若しくは６％を超えて、若しくは５％を超えて、若しくは４％を超えて、若しくは３％を超えて、若しくは２％を超えて、若しくは１％を超えて、変化しない表面積を含む。

単一粒径分布の成形粒子とは対照的に、導電性粒子は、これまで典型的には、非常に広い粒径分布を有する粒子の集団の篩分け等の方法によって得られるより広い分布の粒子を示した。必要とされる粒径のばらつきが狭くなるほど、より多くの篩分け（又は他の分離）プロセスが必要となり、選択された狭い粒径のばらつきの外にあるものとして収集された廃棄粒子の量が多くなる。典型的には、より大きい材料の破砕、粉砕等によって得られる無作為形状を有する粒子もアスペクト比の幅広いバリエーションを有し、それらを狭い粒径分布に篩分けすることを困難にする。したがって、篩分け等の方法は、より多くのプロセスステップ及び材料を必要とし、このため、しばしば、本明細書に開示される成形粒子を用いる実施形態よりも費用効率及び時間効率が低い。更に、篩分けされた粒子の比較的狭い粒径分布であっても、典型的には、使用時の複合材のある特定の割合の厚さ内の高さを有さない多くの粒子、並びに複合材の厚さよりも大きい高さを有するいくつかの粒子を含むだろう。より短い粒子は、一般的に、ｚ軸（すなわち、樹脂層の厚さを通る）への導電性の提供に効果がなく、より長い粒子は、一般的に、物品の隣接する材料への接着を減少させる。

統計的に標準の高さ−幅分布の無作為に成形された粒子を含有する複合材を含む比較導電性物品において、このような導電性物品が使用されているとき、２つの材料表面間で実際に接触している粒子の割合は、典型的には、１０％未満、及びより頻繁には５％未満である。対照的に、無作為に成形された粒子の代わりに単一粒径の導電性成形粒子を含むことを除いて同一の、本開示に従う複合材を含む導電性物品は、所望の材料表面と接触するより高い割合の粒子を有するだろう。好ましくは、導電性物品が使用されているとき、単一粒径の導電性成形粒子の１０％超が、少なくとも１つの材料表面と接触しており、単一粒径の導電性成形粒子の好ましくは３０％超、より好ましくは５０％超、及び最適には７５％超が、少なくとも１つの材料表面と接触している。

図８は、樹脂８６中に分散された複数の篩分けされた導電性球形粒子８４を含む、例示的な先行技術の導電性物品８０の断面概略図を提供する。例えば、篩分けされた実質的に球形の導電性粒子８４を含有する、例えば、５０μｍの厚さを有する導電性物品８０は、典型的には、公称粒径が約２０μｍ〜約５０μｍの範囲の粒子を含有するだろう。５０μｍに近い直径を有する粒子８４ａは、物品８０のｚ軸伝導性に関与することができるが、より小さい直径（例えば、２０μｍに近い直径）を有する粒子８４ｂは、一般的に、ｚ軸伝導性に関与するには樹脂の主表面のうちの少なくとも１つから離れ過ぎている。無効な粒子の量を除外することにより、本開示に従う実施形態は、有利に、より広い粒径分布の導電性粒子を用いるときと同じ伝導性を実現するために、導電性粒子のより小さい負荷を必要とする。

本開示の導電性物品中の導電性成形粒子の量は、任意に、複合材のその重量パーセント又は複合材のその体積パーセントで表される。狭い粒径分布を有する成形粒子を使用することで、より広い粒径分布を有する粒子と比較してより低い負荷の成形粒子を追加して、同じ導電性を実現することができる。ある特定の実施形態では、複合材は、１重量％〜９５重量％の導電性成形粒子を含む。ある特定の実施形態では、複合材は、最大９５重量％の導電性成形粒子、又は最大７５重量％、又は最大５０重量％、又は最大３０重量％、又は最大１０重量％の導電性成形粒子を含む。ある特定の実施形態では、複合材は、少なくとも１重量％の導電性成形粒子、又は少なくとも５重量％、又は少なくとも１０重量％、又は少なくとも１５重量％、又は少なくとも２０重量％、又は少なくとも２５重量％の導電性成形粒子を含む。ある特定の実施形態では、複合材は、０．１体積パーセント（体積％）〜２５体積％の導電性成形粒子を含む。ある特定の実施形態では、複合材は、最大２５体積％の導電性成形粒子、又は最大２０体積％、又は最大１５体積％、又は最大１０体積％、又は最大５体積％の導電性成形粒子を含む。ある特定の実施形態では、複合材は、少なくとも０．１体積％の導電性成形粒子、又は少なくとも０．５体積％、又は少なくとも１体積％、又は少なくとも５体積％、又は少なくとも１０体積％の導電性成形粒子を含む。

ほとんどの実施形態に従う導電性成形粒子を準備するステップは、典型的には、導電性成形粒子の各々のコアを成形するステップを含む。いくつかの好適な成形方法は、米国特許第８，０３４，１３７号（Ｅｒｉｃｋｓｏｎら）、同第８，１４２，５３１号（Ａｄｅｆｒｉｓら）、及び同第８，１４２，８９１号（Ｃｕｌｌｅｒら）、並びに米国出願公開第２０１２／０２２７３３３号（Ａｄｅｆｒｉｓら）及び同第２０１０／０１４６８６７号（Ｂｏｄｅｎら）の各々に詳細に記載されている。上で考察されたように、単一粒径のばらつき及び型穴の形状に対応する形状を有するように製造された複数の粒子を用いる能力は、導電性物品用のもの等の複合材に導電性を提供するための効率的な方法を提供する。

典型的には、用いられる導電性成形粒子は、構造統合性を必要とする用途において利用される十分な機械強度を有する。ある特定の実施形態では、導電性成形粒子は、０．０１ギガパスカル（ＧＰａ）〜１，０００ＧＰａ、より好ましくは１ＧＰａ〜１００ＧＰａ、及び最も好ましくは１０ＧＰａ〜４００ＧＰａのヤング率を含むコアを含む。ある特定の実施形態では、導電性成形粒子の各々は、アルミナ、ジルコニア、イットリア、イットリア安定化ジルコニア、シリカ、炭化チタン、炭化ホウ素、窒化ホウ素、又は炭化ケイ素を含むコアを含み、及びしばしば、コアは、アルミナを含む。図９は、４つの側方ファセット、底面、及び上面を持つ角錐台（ピラミッドの切頭により準備される）の形状を有するアルミナで形成された成形粒子の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像を提供する。同様に、図１０は、アルミナから形成される５面三角形の成形粒子のＳＥＭ画像を提供する。

導電性成形粒子を準備するステップは、通常、導電性成形粒子の各々のコアに金属コーティングを適用して、導電性成形粒子を形成するステップを更に含む。コアをコーティングする方法は、特に限定されず、例えば、限定ではなく、金属コーティングは、任意に、金属を導電性成形粒子の各々のコア上へスパッタリングするステップを含む。

金属コーティングされた導電性成形粒子の各々は、全体として、１マイクロメートル（μｍ）〜５０μｍ、又は１マイクロメートル（μｍ）〜２０μｍ、又は１マイクロメートル（μｍ）〜１０μｍの平均厚さを有する金属コーティングを含む。例えば、限定ではなく、金属コーティングは、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、金、又はそれらの合金、及びしばしば、銀又は銅を含む。図１１Ａは、コア４２及び金属コーティング４４を有する三角形状を備える例示的導電性成形粒子４０の断面概略図を提供する。図１１Ｂは、コア４２及び金属コーティング４４を有する長方形状を備える例示的導電性成形粒子４０の断面概略図を提供する。

本開示に従う実施形態では、金属コーティングを含む導電性成形粒子の各々は、１０重量パーセント（重量％）の金属〜４０重量％の金属を含む。ある特定の実施形態では、導電性成形粒子の各々は、最大７０重量％、又は最大４０重量％の金属、又は最大２５重量％の金属、又は最大２０重量％の金属、又は最大１５重量％の金属を含む金属コーティングを含む。ある特定の実施形態では、導電性成形粒子の各々は、少なくとも１重量％の金属、又は少なくとも１０重量％の金属、又は少なくとも１５重量％の金属、又は少なくとも２５重量％の金属を含む金属コーティングを含む。好ましくは、導電性成形粒子の各々は、少なくとも１５重量％の金属を含む金属コーティングを含む。１５重量％以上の金属コーティングレベルが、典型的に、十分な金属が粒子の各々の表面上にコーティングされ、ファセット表面及び形成された表面の縁の各々を十分に被覆することを確実にし、縁を横断してある表面ファセットから別の隣接するファセットへ信頼性のある伝導性を実現することが発見された。

代替の実施形態では、導電性成形粒子の各々のコアは、金属を含む。例えば、導電性成形粒子の各々は、任意に、アルミニウム、銀、銅、金、又はそれらの合金を含むコアを含む。

いくつかの実施形態では、導電性成形粒子の大半は、実質的に同じ方向で複合材の樹脂中に配向される。例えば、導電性成形粒子の少なくとも３０％の第１の表面と第２の表面との交差は、複合材の主表面に垂直に樹脂中に配向され、又は導電性成形粒子の少なくとも７０％、若しくは少なくとも８０％、若しくは少なくとも９０％、若しくは少なくとも９５％、若しくは少なくとも９８％は、複合材の主表面に垂直に樹脂中に配向される。

導電性物品の樹脂は、特に限定されず、典型的には、物品が意図される特定の用途に左右されるだろう。例えば、ある特定の実施形態では、樹脂は、熱硬化性ポリマー、熱可塑性ポリマー、又は弾性ポリマーを含む。ある特定の実施形態では、樹脂は、感圧接着剤、液体接着剤、ホットメルト接着剤、及び／又は構造接着剤（例えば、１液型若しくは２液型接着剤のいずれか）を含む。より具体的には、樹脂は、任意に、エポキシ、ポリウレア、アクリル、シアノアクリレート、ポリアミド、フェノール、ポリイミド、シリコーン、ポリエステル、アミノプラスト、メラミン、アクリル化エポキシ、ウレタン、ポリ塩化ビニル、又はそれらの組み合わせを含む。

樹脂は、熱硬化性材料又は熱可塑性材料を含んでもよい。本明細書で使用する場合、「材料」という用語は、モノマー、オリゴマー、プレポリマー、及び／又はポリマーを指す。樹脂は、任意の添加剤を含んでもよく、熱硬化性材料を含む樹脂材料の場合は、硬化剤（複数可）も含み得る。「硬化剤」という用語は、従来から硬化剤として見なされる材料だけではなく、硬化材料の反応を触媒又は促進する材料並びに硬化剤及び触媒又は促進剤の両方として作用し得る材料も含むように広く用いられる。

本明細書で使用する場合、「熱可塑性」という用語は、熱の適用に応じて物理的変化を経る材料を指し、すなわち、材料は、加熱時に流動し、冷却時にその初期の非流動状態に戻る。熱可塑性材料は、典型的には、熱及び／又は圧力の適用によって接合される。熱可塑性接着剤は、ホットメルト接着剤を含んでもよい。ホットメルト接着剤としては、天然又は合成ゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、合成ポリイソプレン、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）、ポリブタジエン、ポリイソブチレン、ポリ（α−オレフィン）、スチレン−ブタジエンランダムコポリマー、フルオロエラストマー、シリコーンエラストマー、及びこれらの組み合わせが挙げられる。ゴムの代用には、塩化ビニル単量体（ＶＣＭ）の重合によって形成されるポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂が挙げられる。

本明細書で使用する場合、「熱硬化性」という用語は、接合時に化学変化をもたらし、材料の硬度を上昇させる硬化反応を経る材料を指す。「熱硬化物」という用語は、本明細書で使用する場合、硬化した熱硬化性材料を指す。熱硬化性材料は、一般的に、熱の適用、ＵＶ、可視、若しくは赤外等の化学線の適用、又はマイクロ波若しくはＸ線エネルギーの適用によって接合され得る。熱硬化性材料はまた、２つの反応成分を混合することによって、例えば、モノマー混合物又はオリゴマー混合物を硬化剤混合物と混合することによって、硬化させることもできる。本開示の樹脂は、熱の適用に応じて、粘度の最初の減少を経て、物品が接触している基材の湿潤を促進し、接着を強化して、例えば、熱硬化性材料の場合には、硬化反応を引き起こす熱接合可能材料を含み得る。一般的な熱硬化性接着剤としては、例えば、エチレン−グリシジル（メタ）アクリレートコポリマー、フェノール系接着剤、又は（メタ）アクリル接着剤などのエポキシ系接着剤が挙げられる。これらの接着剤は、熱的、反応的（水分硬化を含む）、又は光化学的に架橋することができる。樹脂は、しばしば、アクリル感圧接着剤を含む。一般的に、アクリル感圧性接着剤は実質上無溶媒であり、紫外線又は可視光硬化性である。

好適なアクリル接着剤には、フリーラジカル硬化性アクリル及びシアノアクリレートが挙げられる。本明細書で使用する場合、「（メタ）アクリル」という用語は、アクリル及びメタアクリルを指す。アクリル接着剤は、可塑剤、強化剤、流動調整剤、中和剤、安定剤、酸化防止剤、充填剤、着色剤等の従来の添加物を含んでもよい。

好適なフリーラジカル硬化性アクリルには、メチルメタクリレート、メタアクリル酸、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、イソボニルアクリレート、及びイソボニルメタクリレートから形成されるものが挙げられるが、これらに限定されない。多官能基性（メタ）アクリル酸エステルは、任意に、架橋剤として含まれてもよい。これらの多官能基性（メタ）アクリレートには、エチレングリコールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、１，２−エチレングリコールジアクリレート、エチレンオキシド変性ビスフェノールＡのジメタクリレート、及びエチレンオキシド変性ビスフェノールＡのジアクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。

（メタ）アクリル接着剤は、フリーラジカル開始重合を通して硬化され得る。あるタイプの重合では、フリーラジカルは、酸化還元反応によって生成される。酸化還元反応開始剤には、ペルオキシド、ヒドロペルオキシド、金属イオン、サッカリン、及びＮ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジンが挙げられる。フリーラジカルは、混合後に室温で硬化する２液型接着剤系で、又は１液型接着剤系で生成され得る。本開示で有用なポリマーを形成するための（メタ）アクリル接着モノマーの重合は、熱エネルギー、電子ビーム放射、紫外放射等を使用して行うことができる。このような重合は、熱反応開始剤又は光開始剤であり得る重合開始剤によって促進することができる。好適な光開始剤の例には、ベンゾインメチルエーテル及びベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾインエーテル、アニソインメチルエーテル等の置換ベンゾインエーテル、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン等の置換アセトフェノン、並びに２−メチル−２−ヒドロキシプロピオフェノン等の置換アルファ−ケトールが挙げられるが、これらに限定されない。

シアノアクリレート接着剤には、メチルシアノアクリレート及びエチルシアノアクリレート並びに他のシアノアクリレートエステルから形成されるものが挙げられる。これらは、任意に、ハイドロキノン等の添加剤を含んでもよい。好ましくは、シアノアクリレート接着剤は、強化された粘度及び適切に長いボンドラインを有するＳｕｐｅｒ Ｇｌｕｅ Ｇｅｌの名称で複数の会社から販売されている接着剤から選択される。

好適なエポキシ樹脂には、少なくとも２つの１，２−環状エーテルを有するモノマーから形成されるものが挙げられる。このような化合物は、飽和若しくは不飽和であってもよく、脂肪族、芳香族、若しくは複素環式であってもよく、又はそれらの組み合わせを含んでもよい。好適なエポキシドは、室温で固体又は液体であってもよい。エポキシド官能性に加えて、エポキシド官能性とは本質的に非反応性である官能性を持つ材料、例えば、エポキシド官能性及びアクリル官能性の両方を含有する材料の使用も本開示の範囲内である。任意の添加剤は、コア−シェル強化剤である。市販の好適なエポキシド系接着剤の例には、「３Ｍ ＳＣＯＴＣＨ−ＷＥＬＤ ＥＰＯＸＹ ＡＤＨＥＳＩＶＥ」の商品名で３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮから入手可能なものが挙げられる。

好適なエポキシ樹脂組成物は、熱硬化性エポキシ樹脂から製造されてもよい。エポキシ樹脂組成物という用語は、典型的には、未硬化組成物を指すのに使用される。例示的なエポキシ樹脂組成物は、１つ以上の芳香族ポリエポキシ及び１つ以上の９，９−ビス（アミノフェニル）フルオレン硬化剤を含む。好適な芳香族ポリエポキシとしては、多価フェノールのポリ（グリシジルエーテル）、及びＳｈｅｌｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘ．）から商品名「ＥＰＯＮ １００１Ｆ」及び「ＥＰＯＮ １０５０」で入手可能なエポキシ樹脂が挙げられる。その他の好適な樹脂としては、ビスフェノールＡのジグリシジルエーテルとノボラックエポキシ樹脂とのブレンド、例えば、樹脂の総重量を基準として７５重量％〜９０重量％のＥＰＯＮ １００１Ｆ及び２５重量％〜１０重量％のＥＰＯＮ １０５０Ｆのブレンドが挙げられる。エポキシ樹脂組成物に好適な硬化剤としては、ジ（４−アミノフェニル）スルホン、及び米国特許第４，６８４，６７８号に記載のような９，９−ビス（アミノフェニル）フルオレンが挙げられるが、これらに限定されない。

好適なウレタン樹脂には、本明細書で「イソシアネート」と称される少なくとも２つのイソシアネート基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ）を含有する化合物と、少なくとも２つの活性水素含有基を含有する化合物との反応生成物から作製されるポリマーを含む。活性水素含有基の例には、一級アルコール、二級アルコール、フェノール、及び水が挙げられる。他の活性水素含有基には、一級及び二級アミンが挙げられ、イソシアネートと反応して尿素結合を形成し、それにより、ポリウレアを作製する。多種多様なイソシアネート末端材料及び適切な共反応体は周知であり、多くは市販されている（例えば、Ｇｕｎｔｅｒ Ｏｅｒｔｅｌ，「Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｈａｎｄｂｏｏｋ」，Ｈａｎｓｅｒ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ｍｕｎｉｃｈ（１９８５）を参照されたい）。ウレタン接着剤には、２液型室温硬化性接着剤を含み得る。ウレタン接着剤は、温かいときに適用される１液湿気硬化性接着剤も挙げられ、「３Ｍ ＳＣＯＴＣＨ−ＷＥＬＤ ＰＯＬＹＵＲＥＴＨＡＮＥ ＲＥＡＣＴＩＶＥ ＡＤＨＥＳＩＶＥＳ」の商品名で３Ｍ ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮから入手可能なものを含む。

好適なフェノール樹脂は、概して、「Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ」，Ｖｏｌｕｍｅ １１，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９８８），ｐｐ．４５〜９２に記載されている。フェノール系樹脂は、概して、Ａｌｐｈｏｎｓｕｓ Ｖ．Ｐｏｃｉｕｓ，「Ａｄｈｅｓｉｏｎ ａｎｄ Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：Ａｎ Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ」，Ｈａｎｓｅｒ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９９７），ｐｐ．１８５〜１８８に記載されている。好適なフェノール材料は、レゾールフェノール類及びノボラックフェノール類を含む、フェノール及びホルムアルデヒドの反応生成物として作製されるものである。フェノールの例には、フェノール、レゾルシノール、パラ−置換フェノール、クレゾール、及びビスフェノール−Ａと、ビスフェノール−Ａのモノグリシジルエーテルとの反応生成物が挙げられる。

好適なシリコーン樹脂には、ヒドロキシ末端シリコーン、シリコーンゴム、及びフルオロ−シリコーン等の湿気硬化性シリコーン、縮合硬化性シリコーン、及び付加硬化性シリコーンが挙げられる。シリコーン樹脂を含む好適な市販のシリコーン感圧接着組成物の例は、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇの２８０Ａ、２８２、７３５５、７３５８、７５０２、７６５７、Ｑ２−７４０６、Ｑ２−７５６６、及びＱ２−７７３５、Ｇｅｎｅｒａｌ ＥｌｅｃｔｒｉｃのＰＳＡ ５９０、ＰＳＡ ６００、ＰＳＡ ５９５、ＰＳＡ ６１０、ＰＳＡ ５１８（中度のフェニル含量）、ＰＳＡ ６５７４（高度のフェニル含量）、並びにＰＳＡ ５２９、ＰＳＡ ７５０−Ｄ１、ＰＳＡ ８２５−Ｄ１、及びＰＳＡ ８００−Ｃを含む。２液性シリコーン樹脂の例は、「ＳＩＬＡＳＴＩＣ Ｊ」の商品名でＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから市販されている。

好適なポリウレア樹脂には、イソシアネート官能性材料をアミン官能性材料と反応させることによって調製されるものが挙げられる。好ましくは、ポリウレアは、感圧接着剤又は熱硬化性接着剤に含まれる。ある特定の実施形態では、ポリウレア系ポリマーは、ポリマーの主鎖のセグメント間の連鎖の少なくとも約０．５モル分率が尿素結合であるセグメント化コポリマーを含む。

ポリエステル樹脂は、エステル基、すなわち、−ＣＯＯ−で一緒に連結されたモノマー単位を有するポリマーを含む。典型的には、ポリエステル樹脂は、多価アルコールを多塩基酸と重合することによって形成される。例示的なポリエステル樹脂には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びポリエチレンテレフタレート（terephtalate）グリコール（ＰＥＴＧ）が挙げられる。

好適なポリイミド樹脂には、ピロメリト酸二無水物と４，４’−オキシジアニリンとの反応等、一級脂肪族ジアミンとジカルボキシル酸二無水物とを反応させることによって調製されるものが挙げられる。硬化は、典型的には、ポリマー鎖に沿って存在するイミド環の近くまで加熱し、それにより、ポリイミド構造を形成することによって、水を除去することにより達成される。

ポリアミド樹脂材料は、アミド基、すなわち、−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−を有することで特徴付けられる。ポリアミド樹脂材料は、通常、ポリアミドホットメルト接着剤を含む。好適なポリアミドは、例えば、ラクタム（ラウリルラクタム等）及びジアミンから生成されるターポリマーを含む。市販の熱可塑性ポリアミドには、Ｃｒｅａｎｏｖａ，Ｓｏｍｅｒｓｅｔ，Ｎ．ＪのＶＥＳＴＡＭＥＬＴ ７３２、ＶＥＳＴＡＭＥＬＴ ７３０、ＶＥＳＴＡＭＥＬＴ ７４２、ＶＥＳＴＡＭＥＬＴ ７５０／７５１、ＶＥＳＴＡＭＥＬＴ ７５５、及びＶＥＳＴＡＭＥＬＴ ７６０の商品名を有するものが挙げられる。

メラミン樹脂は、トリメチロールメラミンの縮合重合から、典型的には、メラミン及びホルムアルデヒドとの反応からも形成されるアミノ樹脂である。更に、ブチル化メラミン樹脂は、任意に、重合中にブチル等のアルコールを含むことによって形成される。

アミノプラスト樹脂は、アミン含有化合物とアルデヒドとの縮合によって形成される熱硬化性接着剤である。好適なアミン含有化合物には、例えば、メラミン又は尿素が挙げられる。いくつかの有用なアミノプラスト樹脂は、モノマー又はオリゴマーであり得る。典型的には、アミノプラスト樹脂は、１分子当たり少なくとも１つのペンダントα，β−不飽和カルボニル基を有する。これらのα，β−不飽和カルボニル基は、アクリレート基、メタクリレート基、又はアクリルアミド基であってもよい。このような樹脂の例には、Ｎ−ヒドロキシメチル−アクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−オキシジメチレンビスアクリルアミド、オルト及びパラアクリルアミドメチル化フェノール、アクリルアミドメチル化フェノールノボラック、並びにそれらの組み合わせが挙げられる。これらの材料は、米国特許第４，９０３，４４０号及び同第５，２３６，４７２号に更に記載されており、これらは参照により本明細書に組み込まれる。

樹脂は、グリース又はワックスのうちの少なくとも１つを含み得る。好適な市販のグリースには、例えば、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮの３Ｍ ＴＨＥＲＭＡＬＬＹ ＣＯＮＤＵＣＴＩＶＥ ＧＲＥＡＳＥ ＴＣＧ−２０３５及び３Ｍ ＴＨＥＲＭＡＬＬＹ ＣＯＮＤＵＣＴＩＶＥ ＧＲＥＡＳＥ ＴＣＧ−２０３１の商品名を有する非シリコーン樹脂系が挙げられる。ワックスは、脂肪酸エステル及びアルコール等の官能基の有無にかかわらずアルキル長鎖を含む。使用され得るワックス又はワックスの混合物には、植物、動物、石油、及び／又は鉱物が派生起源の材料が挙げられる。代表的なワックスには、カルナバワックス、キャンデリラワックス、酸化フィッシャートロプシュワックス、微結晶性ワックス、ラノリン、ヤマモモワックス、パーム核ワックス、羊脂ワックス、乳化性ポリエチレンワックス、ポリエチレンコポリマーワックス、乳化性石油由来ワックス、モンタンワックス誘導体、乳化性ポリプロピレンワックス、及び酸化ポリエチレンワックスが挙げられる。

導電性物品に追加の導電性特性を付与するため、いくつかの実施形態では、複合材は、２：１を超える、又は４：１を超える、又は１０：１を超える長さ対高さのアスペクト比を備える複数の伝導性充填剤を更に含む。長さは最長寸法であり、高さは最小寸法である（高さと等しい又は高さを超える幅を有する）。このような伝導性充填剤は、典型的には、ｘ−ｙ平面に伝導性を提供し、これが、複合材中の導電性成形粒子によって提供されるｚ軸における導電性に加わる。図１２は、樹脂１６中に分散される台形状及び複数の伝導性充填剤１７を備える複数の導電性成形粒子１４を含む複合材１２を含む、例示的導電性物品１０の断面概略図である。図１３は、樹脂１６中に分散される菱形状及び複数の伝導性充填剤１７を備える複数の導電性成形粒子１４を含む複合材１２を含む、例示的導電性物品１０の断面概略図である。複数の伝導性充填剤は、特に限定されず、任意に、金属でコーティングされた繊維、破片、織布、及び／又は不織スクリムを含む。繊維、破片、織布、及び不織スクリムは、ガラス、ポリマー、炭素、又はセラミックを含む。図１４は、繊維６２及び金属コーティング６４を有する針形状を備える例示的な伝導性コーティングされた繊維６０の断面概略図を提供する。あるいは、複数の伝導性充填剤は、カーボンブラック又はグラフェン系材料、例えば、ドープグラフェン又はアンドープグラフェンを含む。好適なグラフェン系材料は、例えば、限定ではなく、フレーク、剥離グラファイト、グラフェンナノプレートレット、機能性グラフェンシート、又はそれらの組み合わせを含む。

ある特定の実施形態では、導電性物品は、物品の性能を強化するために、典型的な粒径分布（すなわち、単一粒径ではない）を有する伝導性及び／又は非伝導性充填剤を更に含む。このような充填剤は、主に、複合材のＥＭＩ遮蔽、ＥＭＩ吸収、及び／若しくは熱伝導性を強化するために、又は剪断強度、流動特性、破断抵抗、及び／若しくは環境安定性に対する複合材特性を修正するために使用される。

ある特定の実施形態では、導電性物品は、基材を含み、複合材は、基材の主表面に付着される。基材は、特に限定されず、しばしば、不織布材料、織布材料、金属箔、ポリマー、又は（織布）織物を含む。このような基材は、しばしば、導電性物品が接着剤テープを含む場合に用いられる。

ある特定の実施形態では、導電性物品は、導電性樹脂の２層の間に準備される基材を含み、このようにして、両面導電性物品を提供する。例えば、図１５は、樹脂１６中に分散されるダイヤモンド形状を備える複数の導電性成形粒子１４と、物品１０の厚さのほぼ中心に位置付けられる導電性内部基材９２と、を含む複合材１２を含む、例示的導電性物品１０の断面概略図を提供する。複数の導電性成形粒子１４の高さは、粒子が内部基材９２、及び例えば複合材１２の１つの主表面９４の両方と接触することを可能にし、このようにして、使用時（例えば、２つの材料間で圧縮される際）に、物品１０の厚さを通る伝導性を協同的に提供するように２列の導電性成形粒子１４が含まれる。

図１６は、樹脂１６中に分散される第１の複数の導電性成形粒子１４ａと、第２の複数の導電性成形粒子１４ｂとを含み、各々がダイヤモンド形状を備える複合材１２を含む、例示的導電性物品１０の断面概略図を提供する。物品は、物品１０の厚さのほぼ中心に位置付けられる導電性内部基材９２を更に含む。第１の複数の導電性成形粒子１４ａの高さは、粒子が内部基材９２、及び複合材１２の１つの主表面９４の両方と接触することを可能にし、一方、第２の複数の導電性成形粒子１４ｂの高さ（第１の成形粒子１４ａの高さのほぼ２倍）は、第２の成形粒子１４ｂが複合材１２の主表面の両方と接触し、内部基材９２に浸透することを可能にし、使用時（例えば、２つの材料間で圧縮される際）に、物品１０の厚さを通る伝導性を提供する。

図１７は、樹脂１６中に分散される、台形状を備える第１の複数の導電性成形粒子１４ａと、ダイヤモンド形状を備える第２の複数の導電性成形粒子１４ｂとを含む、複合材１２を含む、例示的導電性物品１０の断面概略図を提供する。物品は、物品１０の厚さの距離のほぼ３分の１に位置付けられる導電性内部基材９２を更に含む。第１の複数の導電性成形粒子１４ａの高さは、粒子が内部基材９２、及び複合材１２の第１の主表面９４の両方と接触することを可能にし、一方、第２の複数の導電性成形粒子１４ｂの高さは、粒子が内部基材、及び複合材１２の第２の反対側の主表面９６の両方と接触することを可能にする。よって、１列の第１の成形粒子１４ａ及び１列の第２の成形粒子１４ｂは、使用時（例えば、２つの材料間で圧縮される際）に、物品１０の厚さを通る伝導性を協同的に提供するように含まれる。

図１８は、樹脂１６中に分散される、台形状を備える第１の複数の導電性成形粒子１４ａと、ダイヤモンド形状を備える第２の複数の導電性成形粒子１４ｂとを含む、複合材１２を含む、例示的導電性物品１０の断面概略図を提供する。物品は、物品１０の厚さのほぼ中心に位置付けられる導電性内部基材９２を更に含む。第１の複数の導電性成形粒子１４ａの高さは、粒子が内部基材、及び複合材１２の第１の主表面９４の両方と接触することを可能にし、一方、第２の複数の導電性成形粒子１４ｂの高さは、粒子が内部基材９２、及び複合材１２の第２の反対側の主表面９６の両方と接触することを可能にする。導電性成形粒子は、その緩い不織布（又は場合によっては織布）構造により、部分的に内部導電性基材９２に浸透する。よって、１列の第１の成形粒子１４ａ及び１列の第２の成形粒子１４ｂは、使用時（例えば、２つの材料間で圧縮される際）に、物品１０の厚さを通る伝導性を協同的に提供するように含まれる。

有利には、導電性物品は、標準的接触抵抗試験による測定時に、０．００５〜１．００オーム、又は０．０５〜１．００オーム、又は０．０５〜０．８０オーム、又は０．０５〜０．６０オーム、又は０．０５〜０．４０オーム、又は０．００５〜０．４０オーム等の１００．００オーム未満、又は１０．００オーム未満、又は２．００オーム未満、又は０．０５オーム未満のｚ軸の接触抵抗を呈する。

物品又は物品の作製方法である様々な項目が記載される。

項目１は、（ａ）樹脂と、（ｂ）該樹脂中に分散される導電性成形粒子と、を含む、複合材を含み、該粒子が単一粒径分布を有する、導電性物品である。各粒子は、少なくとも第１の表面と、約５度〜約１５０度の角度αで第１の表面と交差する第２の表面と、を含む形状を有する。該複合材は、ある厚さを有する。

項目２は、該樹脂中に分散される該粒子の各々が、該粒子が該複合材の該厚さを超えて延在しないように、該樹脂内に配向される、項目１に記載の導電性物品である。

項目３は、該角度αが、約１５度〜約１３５度である、項目１又は項目２に記載の導電性物品である。

項目４は、該角度αが、約５度〜約８５度である、項目１〜３のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目５は、該角度αが、約１０度〜約７５度である、項目１〜４のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目６は、該角度αが、約９０度〜約１５０度である、項目１〜３のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目７は、該導電性成形粒子の各々が、１マイクロメートル（μｍ）〜５０μｍの平均厚さを有する金属コーティングを含む、項目１〜６のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目８は、該導電性成形粒子の各々が、１マイクロメートル（μｍ）〜２０μｍの平均厚さを有する金属コーティングを含む、項目１〜７のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目９は、該導電性成形粒子の各々が、ある高さ及びある幅を有し、２：１〜１：１の高さ：幅の比を有する、項目１〜８のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目１０は、該導電性成形粒子の各々が、１０重量パーセント（重量％）の金属〜４０重量％の金属を含む、項目１〜９のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目１１は、該複数の成形導電性粒子の各々が、１０重量％の金属〜２０重量％の金属を含む、項目１〜１０のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目１２は、該導電性成形粒子の各々が、２５重量％の金属〜４０重量％の金属を含む、項目１〜１０のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目１３は、該第１の表面が、三角形状、ダイヤモンド形状、長方形状、菱形状、凧形状、台形状、星形状、六角形状、八角形状、又は半球形状を含む、項目１〜１２のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目１４は、該導電性成形粒子の各々が、１点で接する少なくとも３つの表面を含む形状を備える、項目１〜１２のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目１５は、該導電性成形粒子の各々が、ピラミッド形状、円錐形状、立方体形状、切頭ピラミッド形状、切頭球形状、又は切頭円錐形状を含む、項目１〜１２のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目１６は、該導電性成形粒子の各々が、３面ピラミッド形状、４面ピラミッド形状、５面ピラミッド形状、５面三角形状、又はダイヤモンド形状を含む、項目１〜１５のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目１７は、該導電性成形粒子の各々が、アルミナ、ジルコニア、イットリア、イットリア安定化ジルコニア、シリカ、炭化チタン、炭化ホウ素、窒化ホウ素、又は炭化ケイ素を含むコアを有する、項目１〜１６のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目１８は、該導電性成形粒子の各々が、アルミナを含むコアを有する、項目１〜１７のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目１９は、該導電性成形粒子が、５μｍ〜１００μｍの平均粒径を有する、項目１〜１８のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目２０は、該導電性成形粒子が、５μｍ〜５０μｍの平均粒径を有する、項目１〜１９のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目２１は、該導電性成形粒子が、５μｍ〜２５μｍの平均粒径を有する、項目１〜２０のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目２２は、該導電性成形粒子が、１０μｍ〜３５μｍの平均粒径を有する、項目１〜２０のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目２３は、該導電性成形粒子が、３０μｍ〜７５μｍの平均粒径を有する、項目１〜１９のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目２４は、該導電性成形粒子が、５０μｍ〜７５μｍの平均粒径を有する、項目１〜１９のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目２５は、該導電性成形粒子の各々が、アルミニウム、銀、銅、金、又はそれらの合金を含む金属コーティングを有する、項目１〜２４のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目２６は、該導電性成形粒子の各々が、銀又は銅を含む金属コーティングを有する、項目１〜２５のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目２７は、該導電性成形粒子の各々が、アルミニウム、銀、銅、金、又はそれらの合金を含むコアを有する、項目１〜２４のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目２８は、該複合材が、５重量％〜７５重量％の該導電性成形粒子を含む、項目１〜２７のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目２９は、該複合材が、５重量％〜２５重量％の該導電性成形粒子を含む、項目１〜２８のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目３０は、該複合材が、５重量％〜１０重量％の該導電性成形粒子を含む、項目１〜２９のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目３１は、該複合材が、１０重量％〜５０重量％の該導電性成形粒子を含む、項目１〜２８のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目３２は、該複合材が、１０重量％〜３０重量％の該導電性成形粒子を含む、項目１〜２８のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目３３は、該複合材が、２５重量％〜７５重量％の該導電性成形粒子を含む、項目１〜２８のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目３４は、該複合材が、０．１体積パーセント（体積％）〜１５体積％の該導電性成形粒子を含む、項目１〜２７のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目３５は、該複合材が、０．５体積％〜５体積％の該導電性成形粒子を含む、項目１〜２７のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目３６は、該複合材が、１体積％〜１５体積％の該導電性成形粒子を含む、項目１〜２７のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目３７は、該複合材が、１体積％〜１０体積％の該導電性成形粒子を含む、項目１〜２７のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目３８は、該複合材が、５体積％〜１０体積％の該導電性成形粒子を含む、項目１〜２７のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目３９は、該複合材が、５μｍ〜２００μｍの厚さを有する、項目１〜３８のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目４０は、該複合材が、５μｍ〜５０μｍの厚さを有する、項目１〜３９のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目４１は、該複合材が、５μｍ〜２５μｍの厚さを有する、項目１〜４０のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目４２は、該複合材が、１０μｍ〜３５μｍの厚さを有する、項目１〜４０のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目４３は、該複合材が、５０μｍ〜１００μｍの厚さを有する、項目１〜３９のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目４４は、該複合材が、３０μｍ〜１００μｍの厚さを有する、項目１〜３９のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目４５は、該樹脂が、熱硬化性ポリマー、熱可塑性ポリマー、又は弾性ポリマーを含む、項目１〜４４のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目４６は、該樹脂が、エポキシ、ポリウレア、アクリル、シアノアクリレート、ポリアミド、フェノール、ポリイミド、シリコーン、ポリエステル、アミノプラスト、メラミン、アクリル化エポキシ、ウレタン、ポリ塩化ビニル、又はそれらの組み合わせを含む、項目１〜４５のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目４７は、該樹脂が、感圧接着剤、液体接着剤、ホットメルト接着剤、又は構造接着剤を含む、項目１〜４４のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目４８は、該複合材が、２：１を超える長さ対高さのアスペクト比を有する複数の伝導性充填剤を更に含む、項目１〜４７のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目４９は、該複合材が、４：１を超える長さ対高さのアスペクト比を有する複数の伝導性充填剤を更に含む、項目１〜４８のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目５０は、該複合材が、１０：１を超える長さ対高さのアスペクト比を有する複数の伝導性充填剤を更に含む、項目１〜４４のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目５１は、該複数の伝導性充填剤が、金属でコーティングされた繊維を含む、項目４８〜５０のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目５２は、該繊維が、ガラス、ポリマー、炭素、又はセラミックを含む、項目５０に記載の導電性物品である。

項目５３は、該複数の伝導性充填剤が、カーボンブラック又はグラフェン系材料を含む、項目４８〜５０のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目５４は、該グラフェン系材料が、ドープグラフェン又はアンドープグラフェンを含む、項目５３に記載の導電性物品である。

項目５５は、該グラフェン系材料が、フレーク、剥離グラファイト、グラフェンナノプレートレット、機能性グラフェンシート、又はそれらの組み合わせを含む、項目５３又は項目５４に記載の導電性物品である。

項目５６は、基材を更に含み、該複合材が、該基材の主表面に付着される、項目１〜５５のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目５７は、該基材が、金属箔、ポリマー、又は織物を含む、項目５６に記載の導電性物品である。

項目５８は、該基材が、織物を含む、項目５６又は項目５７に記載の導電性物品である。

項目５９は、該複合材が、Ｚ軸抵抗試験による測定時に０．００５〜１．００オームのｚ軸の接触抵抗を呈する、項目１〜５８のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目６０は、該複合材が、Ｚ軸抵抗試験による測定時に０．０５〜０．６０オームのｚ軸の接触抵抗を呈する、項目１〜５９のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目６１は、該第１の表面と、該導電性成形粒子の少なくとも８０％の該第２の表面との該交差が、該複合材の主表面に垂直に該樹脂中に配向される、項目１〜６０のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目６２は、該第１の表面と、該導電性成形粒子の少なくとも９０％の該第２の表面との該交差が、該複合材の主表面に垂直に該樹脂中に配向される、項目１〜６１のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目６３は、該第１の表面と、該導電性成形粒子の少なくとも９５％の該第２の表面との該交差が、該複合材の主表面に垂直に該樹脂中に配向される、項目１〜６２のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目６４は、該単一粒径分布中の該粒子の少なくとも９０％が、該分布中の前記粒子の全ての平均表面積の５％を超えて変化しない表面積を備える、項目１〜６３のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目６５は、該単一粒径分布中の該粒子の少なくとも９０％が、該分布中の前記粒子の全ての平均表面積の３％を超えて変化しない表面積を備える、項目１〜６４のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目６６は、該単一粒径分布中の該粒子の少なくとも９０％が、該分布中の前記粒子の全ての平均表面積の２％を超えて変化しない表面積を備える、項目１〜６５のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目６７は、該単一粒径分布中の該粒子の少なくとも９０％が、該分布中の前記粒子の全ての平均表面積の１％を超えて変化しない表面積を備える、項目１〜６６のいずれか一項に記載の導電性物品である。

項目６８は、（ａ）単一粒径分布を有する導電性成形粒子を準備するステップと、（ｂ）該導電性成形粒子を樹脂中に分散させて、複合材を形成するステップと、を含む、導電性物品を作製するための方法である。各粒子は、少なくとも第１の表面と、約５度〜約１５０度の角度αで第１の表面と交差する第２の表面と、を含む形状を有する。該複合材は、ある厚さを有する。

項目６９は、該導電性成形粒子を準備する該ステップが、該導電性成形粒子の各々のコアを成形するステップを含む、項目６８に記載の方法である。

項目７０は、該導電性成形粒子の各々が、アルミナ、ジルコニア、イットリア、イットリア安定化ジルコニア、シリカ、炭化チタン、炭化ホウ素、窒化ホウ素、又は炭化ケイ素を含むコアを有する、項目６９に記載の方法である。

項目７１は、該導電性成形粒子の各々が、アルミナを含むコアを有する、項目６９又は項目７０に記載の方法である。

項目７２は、該導電性成形粒子の各々が、アルミニウム、銀、銅、金、又はそれらの合金を含むコアを有する、項目６９〜７１のいずれか一項に記載の方法である。

項目７３は、該導電性成形粒子を準備する該ステップが、該導電性成形粒子の各々の該コアに金属コーティングを適用して、該導電性成形粒子を形成するステップを更に含む、項目６９〜７１のいずれか一項に記載の方法である。

項目７４は、該金属コーティングが、該金属を該導電性成形粒子の各々の該コア上へスパッタリングするステップを含む、項目７３に記載の方法である。

項目７５は、該樹脂中に分散される該粒子の各々が、該粒子が該複合材の該厚さを超えて延在しないように、該樹脂内に配向される、項目６８〜７４のいずれか一項に記載の方法である。

項目７６は、該角度αが、約１５度〜約１３５度である、項目６８〜７５のいずれか一項に記載の方法である。

項目７７は、該角度αが、約５度〜約８５度である、項目６８〜７５のいずれか一項に記載の方法である。

項目７８は、該角度αが約１０度〜約７５度である、項目６８〜７５又は７７のいずれか一項に記載の方法である。

項目７９は、該角度αが、約９０度〜約１５０度である、項目６８〜７５のいずれか一項に記載の方法である。

項目８０は、該導電性成形粒子の各々が、１マイクロメートル（μｍ）〜５０μｍの平均厚さを有する金属コーティングを含む、項目６８〜７９のいずれか一項に記載の方法である。

項目８１は、該導電性成形粒子の各々が、１マイクロメートル（μｍ）〜２０μｍの平均厚さを有する金属コーティングを含む、項目６８〜８０のいずれか一項に記載の方法である。

項目８２は、該導電性成形粒子の各々が、ある高さ及びある幅を有し、２：１〜１：１の高さ：幅の比を有する、項目６８〜８１のいずれか一項に記載の方法である。

項目８３は、該導電性成形粒子の各々が、１０重量パーセント（重量％）の金属〜４０重量％の金属を含む、項目６８〜８２のいずれか一項に記載の方法である。

項目８４は、該複数の成形導電性粒子の各々が、１０重量％の金属〜２０重量％の金属を含む、項目６８〜８３のいずれか一項に記載の方法である。

項目８５は、該導電性成形粒子の各々が、２５重量％の金属〜４０重量％の金属を含む、項目６８〜８３のいずれか一項に記載の方法である。

項目８６は、該導電性成形粒子の各々が、三角形状、ダイヤモンド形状、長方形状、菱形状、凧形状、星形状、台形状、六角形状、八角形状、又は半球形状を含む表面を有する、項目６８〜８５のいずれか一項に記載の方法である。

項目８７は、該導電性成形粒子の各々が、１点で接する少なくとも３つの表面を含む形状を有する、項目６８〜８５のいずれか一項に記載の方法である。

項目８８は、該導電性成形粒子の各々が、ピラミッド形状、円錐形状、立方体形状、切頭ピラミッド形状、切頭球形状、又は切頭円錐形状を含む、項目６８〜８５のいずれか一項に記載の方法である。

項目８９は、該導電性成形粒子の各々が、３面ピラミッド形状、４面ピラミッド形状、５面ピラミッド形状、５面三角形状、又はダイヤモンド形状を含む、項目６８〜８５のいずれか一項に記載の方法である。

項目９０は、該導電性成形粒子が、５μｍ〜２００μｍの平均粒径を有する、項目６８〜８９のいずれか一項に記載の方法である。

項目９１は、該導電性成形粒子が、５μｍ〜５０μｍの平均粒径を有する、項目６８〜９０のいずれか一項に記載の方法である。

項目９２は、該導電性成形粒子が、５μｍ〜２５μｍの平均粒径を有する、項目６８〜９１のいずれか一項に記載の方法である。

項目９３は、該導電性成形粒子が、１０μｍ〜３５μｍの平均粒径を有する、項目６８〜９１のいずれか一項に記載の方法である。

項目９４は、該導電性成形粒子が、３０μｍ〜７５μｍの平均粒径を有する、項目６８〜９０のいずれか一項に記載の方法である。

項目９５は、該導電性成形粒子が、５０μｍ〜７５μｍの平均粒径を有する、項目６８〜９０のいずれか一項に記載の方法である。

項目９６は、該導電性成形粒子の各々が、アルミニウム、銀、銅、金、又はそれらの合金を含む金属コーティングを含む、項目６８〜９５のいずれか一項に記載の方法である。

項目９７は、該導電性成形粒子の各々が、銀又は銅を含む金属コーティングを含む、項目６８〜９６のいずれか一項に記載の方法である。

項目９８は、該複合材が、５重量％〜７５重量％の該導電性成形粒子を含む、項目６８〜９７のいずれか一項に記載の方法である。

項目９９は、該複合材が、５重量％〜２５重量％の該導電性成形粒子を含む、項目６８〜９８のいずれか一項に記載の方法である。

項目１００は、該複合材が、５重量％〜１０重量％の該導電性成形粒子を含む、項目６８〜９９のいずれか一項に記載の方法である。

項目１０１は、該複合材が、１０重量％〜５０重量％の該導電性成形粒子を含む、項目６８〜９８のいずれか一項に記載の方法である。

項目１０２は、該複合材が、１０重量％〜３０重量％の該導電性成形粒子を含む、項目６８〜９８のいずれか一項に記載の方法である。

項目１０３は、該複合材が、２５重量％〜７５重量％の該導電性成形粒子を含む、項目６８〜９８のいずれか一項に記載の方法である。

項目１０４は、該複合材が、０．１体積パーセント（体積％）〜１５体積％の該導電性成形粒子を含む、項目６８〜９７のいずれか一項に記載の方法である。

項目１０５は、該複合材が、０．５体積％〜２５体積％の該導電性成形粒子を含む、項目６８〜９７のいずれか一項に記載の方法である。

項目１０６は、該複合材が、１体積％〜１５体積％の該導電性成形粒子を含む、項目６８〜９７のいずれか一項に記載の方法である。

項目１０７は、該複合材が、１体積％〜１０体積％の該導電性成形粒子を含む、項目６８〜９７のいずれか一項に記載の方法である。

項目１０８は、該複合材が、５体積％〜１０体積％の該導電性成形粒子を含む、項目６８〜９７のいずれか一項に記載の方法である。

項目１０９は、該複合材が、５μｍ〜１００μｍの厚さを含む、項目６８〜１０８のいずれか一項に記載の方法である。

項目１１０は、該複合材が、５μｍ〜５０μｍの厚さを含む、項目６８〜１０９のいずれか一項に記載の方法である。

項目１１１は、該複合材が、５μｍ〜２５μｍの厚さを含む、項目６８〜１１０のいずれか一項に記載の方法である。

項目１１２は、該複合材が、１０μｍ〜３５μｍの厚さを含む、項目６８〜１１０のいずれか一項に記載の方法である。

項目１１３は、該複合材が、５０μｍ〜１００μｍの厚さを含む、項目６８〜１０９のいずれか一項に記載の方法である。

項目１１４は、該複合材が、３０μｍ〜１００μｍの厚さを含む、項目６８〜１０９のいずれか一項に記載の方法である。

項目１１５は、該樹脂が、熱硬化性ポリマー、熱可塑性ポリマー、又は弾性ポリマーを含む、項目６８〜１１４のいずれか一項に記載の方法である。

項目１１６は、該樹脂が、エポキシ、ポリウレア、アクリル、シアノアクリレート、ポリアミド、フェノール、ポリイミド、シリコーン、ポリエステル、アミノプラスト、メラミン、アクリル化エポキシ、ウレタン、ポリ塩化ビニル、又はそれらの組み合わせを含む、項目６８〜１１５のいずれか一項に記載の方法である。

項目１１７は、該樹脂が、感圧接着剤、液体接着剤、ホットメルト接着剤、又は構造接着剤を含む、項目６８〜１１４のいずれか一項に記載の方法である。

項目１１８は、該複合材が、２：１を超える長さ対高さのアスペクト比を有する複数の伝導性充填剤を更に含む、項目６８〜１１７のいずれか一項に記載の方法である。

項目１１９は、該複合材が、４：１を超える長さ対高さのアスペクト比を有する複数の伝導性充填剤を更に含む、項目６８〜１１８のいずれか一項に記載の方法である。

項目１２０は、該複合材が、１０：１を超える長さ対高さのアスペクト比を有する複数の伝導性充填剤を更に含む、項目６８〜１１９のいずれか一項に記載の方法である。

項目１２１は、該複数の伝導性充填剤が、金属でコーティングされた繊維を含む、項目１１８〜１２０のいずれか一項に記載の方法である。

項目１２２は、該繊維が、ガラス、ポリマー、炭素、又はセラミックを含む、項目１２１に記載の方法である。

項目１２３は、該複数の伝導性充填剤が、カーボンブラック又はグラフェン系材料を含む、項目１１８〜１２１のいずれか一項に記載の方法である。

項目１２４は、該グラフェン系材料が、ドープグラフェン又はアンドープグラフェンを含む、項目１２３に記載の方法である。

項目１２５は、該グラフェン系材料が、フレーク、剥離グラファイト、グラフェンナノプレートレット、機能性グラフェンシート、又はそれらの組み合わせを含む、項目１２３又は項目１２４に記載の方法である。

項目１２６は、基材を更に含み、該複合材が、該基材の主表面に付着される、項目６８〜１２５のいずれか一項に記載の方法である。

項目１２７は、該基材が、金属箔、ポリマー、又は織物を含む、項目１２６に記載の方法である。

項目１２８は、該基材が、織物を含む、項目１２６又は項目１２７に記載の方法である。

項目１２９は、該複合材が、Ｚ軸抵抗試験による測定時に０．０５〜１．００オームのｚ軸の接触抵抗を呈する、項目６８〜１２８のいずれか一項に記載の方法である。

項目１３０は、該複合材が、Ｚ軸抵抗試験による測定時に０．０５〜０．６０オームのｚ軸の接触抵抗を呈する、項目６８〜１２９のいずれか一項に記載の方法である。

項目１３１は、該第１の表面と、該導電性成形粒子の少なくとも８０％の該第２の表面との該交差が、該複合材の主表面に垂直に該樹脂中に配向される、項目６８〜１３０のいずれか一項に記載の方法である。

項目１３２は、該第１の表面と、該導電性成形粒子の少なくとも９０％の該第２の表面との該交差が、該複合材の主表面に垂直に該樹脂中に配向される、項目６８〜１３１のいずれか一項に記載の方法である。

項目１３３は、該第１の表面と、該導電性成形粒子の少なくとも９５％の該第２の表面との該交差が、該複合材の主表面に垂直に該樹脂中に配向される、項目６８〜１３２のいずれか一項に記載の方法である。

項目１３４は、該単一粒径分布中の該粒子の少なくとも９０％が、該分布中の前記粒子の全ての平均表面積の５％を超えて変化しない表面積を有する、項目６８〜１３３のいずれか一項に記載の方法である。

項目１３５は、該単一粒径分布中の該粒子の少なくとも９０％が、該分布中の前記粒子の全ての平均表面積の３％を超えて変化しない表面積を有する、項目６８〜１３４のいずれか一項に記載の方法である。

項目１３６は、該単一粒径分布中の該粒子の少なくとも９０％が、該分布中の前記粒子の全ての平均表面積の２％を超えて変化しない表面積を有する、項目６８〜１３５のいずれか一項に記載の方法である。

項目１３７は、該単一粒径分布中の該粒子の少なくとも９０％が、該分布中の前記粒子の全ての平均表面積の１％を超えて変化しない表面積を有する、項目６８〜１３６のいずれか一項に記載の方法である。

項目１３８は、該複合材が、複数の熱伝導性充填剤、ＥＭＩ吸収充填剤、又はそれらの組み合わせを更に含む、項目６８〜１３７のいずれか一項に記載の方法である。

本発明の目的及び利点を、以下の実施例によって更に例示するが、これらの実施例に記載される特定の材料及びその量、並びに他の条件及び詳細は、本発明を不要に限定するものと解釈すべきではない。これらの実施例は、例示のためだけのものであり、添付の特許請求の範囲を限定することを意味しない。

５面三角形成形粒子の調製
次の配合を使用してベーマイトゾル−ゲルの試料を作製した、つまり、水（２４００部）及び７０％の含水硝酸（７２部）を含有する溶液を５分間高剪断断混合することによって、「ＤＩＳＰＥＲＡＬ」の商品名を有する酸化アルミニウム一水和物粉末（１６００部）（Ｓａｓｏｌ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．から市販されている）を分散させた。得られたゾル−ゲルを、コーティングの前に少なくとも１時間エージングした。離型剤（メタノール中１％のピーナッツオイル）を使用し、１平方インチ当たり約０．５ミリグラム（ｍｇ／ｉｎ^２）（１平方センチメートル当たり３．２ミリグラム（ｍｇ／ｃｍ^２））のピーナッツオイルを生産工具に塗布して生産工具をコーティングした。深さ８ミル（２０３．２マイクロメートル（μｍ））及び各辺２７ミル（６８５．８μｍ）の三角形の成形型穴を有する生産工具にゾル−ゲルを押し入れた。成形型の側壁と底部との間の抜き勾配角αは９８度であった。生産工具の開口部が完全に充填されるように、ゾル−ゲルをパテナイフで穴に押し入れた。生産工具のシートを空気対流式オーブンに摂氏４５度で５分間配置することによって、過剰なメタノールを除去した。ゾル−ゲルでコーティングされた生産工具を、空気対流式オーブンに摂氏４５度で少なくとも４５分間置いて乾燥させた。超音波ホーン上を通過させることにより、前駆成形研磨粒子を生産工具から取り出した。前駆成形研磨粒子を、摂氏約６５０℃で焼成し、次いで、（酸化物として報告された）濃度がそれぞれ１．８パーセントの、ＭｇＯ、Ｙ_２Ｏ_３、Ｎｄ_２Ｏ_３、及びＬａ_２Ｏ_３の硝酸混合溶液で飽和した。過剰な硝酸溶液を除去し、開口部を有する飽和した前駆成形研磨粒子を乾燥させ、その後、この粒子を再び摂氏６５０度で焼成し、摂氏約１４００度で焼結させた。焼成及び焼結は双方とも、回転式管状炉を使用して実施した。

５面角錐台成形粒子の調製
生産工具を、表１に示される寸法の右斜方形ピラミッド形の成形型穴を有する生産工具に変更したことを除いて、上述のものと同じ手順を使用して５面角錐台成形粒子を生成した。生産工具の構築中に、型穴の表面を三角形の断面を備えた一連の溝を有するように製造した。溝は、深さ６マイクロメートルであり、１１０度の傾斜角度の寸法を有した。

試験方法
Ｚ軸抵抗試験
ＩＰＣ多目的試験基板（ＩＰＣ−Ｂ−２５Ａ）（Ｄｉｖｅｒｓｉｆｉｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ，Ｉｎｄｉａｎａｐｏｌｉｓ，Ｉｎｄ．）を使用して、Ｚ軸方向の複合材の伝導性を測定した。ｚ軸方向（すなわち、複合材の厚さ）の伝導性を測定するため、複合材試料を、ポリイミドフィルム上の幅２．７ミリメートル（ｍｍ）の金メッキ銅トレースの部分にわたって薄片化した。金メッキ銅トレースの部分は、複合材で覆われていなかった。ポリイミド試験片を、ＩＰＣ−Ｂ−２５試験基板上で２．１ｍｍ幅のトレースにわたって薄片化した。これは、複合材試験試料を有する金メッキ銅片と、ＩＰＣ−Ｂ−２５回路基板上の２ｍｍ幅のトレースとの間の２．１ｍｍ×２．７ｍｍの重複接点を画定した。熱及び圧力接合、圧縮、又はそれらの組み合わせが、非接着複合材に利用可能であった。複合材で覆われていない金メッキ銅トレースの部分を、ＩＰＣ試験基板上の他のトレースのうちの１つと接触するように固定した。複合材と接触しているＩＰＣトレースと、ポリイミドフィルム上の金メッキトレースと接触しているＩＰＣトレースとを調査することによって抵抗を測定した。

試験構成が設定された後、抵抗試験の前に、試料を室温条件（２０〜５０％の相対湿度で２０〜２３℃）で１時間及び２４時間残した。

ステンレス鋼抵抗試験
ポリイミドフィルムの区域をステンレス鋼（ＳＳ）基材から離して、ポリイミドフィルム及び複合材をＳＳ基材に適用した。ＳＳ基材上のフィルム／複合材の重複は、１０ｍｍであった。フィルムとＳＳ基材との間で抵抗プローブを用いて接触抵抗を測定した。試験構成が設定された後、抵抗試験の前に、試料を室温条件（２０〜５０％の相対湿度で２０〜２３℃）で１時間及び２４時間残した。

スパッタリング法
アルミナ成形粒子を作製するために、粒子の総重量の１５重量％の量で伝導性の銀（Ａｇ）金属を、図１９Ａ及び１９Ｂに例示される機器１１０を用いて、スパッタリングプロセスを使用して粒子上にコーティングした。機器１１０は、粒子撹拌器１１６を収容する真空チャンバ１１４を画定する筺体１１２を含む。所望によりアルミニウム合金で作製され得る筺体１１２は、垂直に配向された中空円筒（高さ４５センチメートル（ｃｍ）及び直径５０ｃｍ）である。ベース１１８は高真空ゲート弁１２２のためのポート１２０、高真空ゲート弁２２は、それに続く１５ｃｍ（６インチ）の拡散ポンプ１２４と、更に粒子撹拌器１１６のための支持体１２６を含む。チャンバ１１４は、１０^−６ｔｏｒｒ（０．１３ｍＰａ）の範囲のバックグラウンド圧にまで脱気することができる。

筺体１１２の頂部は、外部搭載の直径３インチ（８ｃｍ）の直流（ｄｃ）マグネトロンスパッタ蒸着ソース１３０（ＵＳ Ｇｕｎ ＩＩ，ＵＳ，ＩＮＣ．，Ｓａｎ Ｊｏｓｅ，ＣＡ）に取り付けられた取り外し可能なゴム製のＬガスケット密閉プレート１２８を備える。ソース１３０内には、金属スパッターターゲット１３２（５インチ×８インチ及び０．５インチ厚）（１２．７ｃｍ×２０．３２ｃｍ及び１．２７ｃｍ厚）が固定されている。スパッタソース１３０は、アーク抑制式Ｓｐａｒｃ−ｌｅ ２０（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ，Ｆｏｒｔ Ｃｏｌｌｉｎｓ，ＣＯ）が取り付けられたＭＤＸ−１０ Ｍａｇｎｅｔｒｏｎ Ｄｒｉｖｅ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ，Ｆｏｒｔ Ｃｏｌｌｉｎｓ，ＣＯ）によって作動される。

粒子撹拌器１１６は、頂部１３６に長方形開口部３４（１．２５インチ×１．７５インチ）（３．１８ｃｍ×４．４５ｃｍ）（３．１７５インチ×４．４４５インチ（８．０６５ｃｍ×１１．２９ｃｍ）を有する中空円筒（長さ２．００インチ×水平直径２．２５インチ）（長さ５．０８ｃｍ×水平直径５．７１５ｃｍ）である。開口部１３４はスパッターターゲット１３２の表面１３６の真下、７センチメートルに位置付けられているため、スパッタリングされた金属原子は攪拌器容積１３８に入ることができる。攪拌器１１６は、軸を揃えてシャフト１４０に取り付けられる。シャフト１４０は四角形の断面を有しており、これに４枚の四角形のブレード１４２がボルト固定されて、支持粒子を攪拌するための攪拌機構又はパドルを形成している。ブレード１４２はそれぞれ、ブレード１４２と攪拌器の円筒体１１６とによって形成される４つの区画のそれぞれに含まれる粒子体積間の連通を促すための２個の穴１４４を有している。

４０立法センチメートル（ｃｃ）（１２５ｇ）のアルミナ成形粒子を基材として使用した。図１９Ａ及び１９Ｂを再び参照して、粒子を粒子撹拌機器１１０中に配置し、次いで、チャンバ１１４を脱気した。チャンバ圧が１０^−５ｔｏｒｒ（１．３ｍＰａ）の範囲となった時点で、アルゴンスパッタリングガスをチャンバ１１４に約１１０ミリトール（１６．７パスカル）の圧力で導入した。純Ａｇ金属をスパッターターゲット１３２として使用した。次に、２．００キロワットの陰極出力を加えることによって蒸着プロセスを開始した。Ａｇ蒸着プロセスの間、粒子攪拌器のシャフト１４０を約４ｒｐｍで回転させた。６時間後に出力を停止した。空気を用いてチャンバ１１４の圧力を戻し、Ａｇをコーティングした粒子を装置１１０から取り出した。

材料
特に記載のない限り、実施例及び本明細書の残りの部分における全ての部、百分率、及び比率などは、重量による。特に記載のない限り、全ての化学物質は、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯなどの化学物質供給業者から入手されているか、又は入手可能である。

実施例１−５面ピラミッド形アルミナ成形粒子を含む導電性接着剤転写テープ：
導電性接着剤転写テープを調製した。実施例１の成形粒子（図１０を参照されたい）を得て、上述のスパッタリング法に従って、粒子上を銀金属でコーティングすることによって伝導性にした。

アクリレートシロップＡｇコーティングされた成形アルミナ粒子の混合物を、以下の表３の試料配合に従って調製した。混合物を小さいガラス容器に入れ、舌圧子を使用して、手で成形粒子をシロップ中で混合した。最後に、その混合物を、互いに面する２つの剥離面を有し、ノッチバーコーターを使用してコーティングした幅６インチ（１５．２４ｃｍ）のシリコーンコーティングされたポリエステルテレフタレート（ＰＥＴ）剥離ライナ｛Ｔ５０（１２５μｍ厚）及びＴ１０（５０μｍ厚）｝に注いだ。

いったんコーティングが完了すると、１０分間にわたってシルバニア（Sylvania）バルブを２．０〜２．２ｍＷ／ｃｍ^２の電力で使用して、１０分間にわたる頂部からのＵＶ放射によって硬化させた。

導電性特徴に関して、試験クーポンを切り出し、上述のステンレス鋼抵抗試験及び上述のＺ軸抵抗試験を使用して試験した。

以下の表３は、実施例１の電気データを列記する。標準的ＳＳ（ステンレス鋼試験）及びＺ軸試験からの接触抵抗（Ｒ）データは、Ｒの値の全てが１Ω未満であることを示す。

実施例２−５面三角形アルミナ成形粒子を含む導電性接着剤転写テープ：
導電性接着剤転写テープを調製した。実施例２の成形粒子（図９を参照されたい）を得て、上述のスパッタリング法に従って、粒子上を銀金属でコーティングすることによって伝導性にした。

アクリレートシロップＡｇコーティングされた成形アルミナ粒子の混合物を、以下の表３の試料配合に従って調製した。混合物を小さいガラス容器に入れ、舌圧子を使用して、手で成形粒子をシロップ中で混合した。最後に、その混合物を、互いに面する２つの剥離面を有し、ノッチバーコーターを使用してコーティングした幅６インチ（１５．２４ｃｍ）のシリコーンコーティングされたポリエステルテレフタレート（ＰＥＴ）剥離ライナ｛Ｔ５０（１２５μｍ厚）及びＴ１０（５０μｍ厚）｝に注いだ。

いったんコーティングが完了すると、１０分間にわたってシルバニア（Sylvania）バルブを２．０〜２．２ｍＷ／ｃｍ^２の電力で使用して、１０分間にわたる頂部からのＵＶ放射によって硬化させた。

導電性特徴に関して、試験クーポンを切り出し、上述のステンレス鋼抵抗試験及び上述のＺ軸抵抗試験を使用して試験した。

以下の表３は、実施例２の電気データを列記する。標準的ＳＳ（ステンレス鋼試験）及びＺ軸試験からの接触抵抗（Ｒ）データは、２４時間の滞留時間でのステンレス鋼試験を除いて、Ｒの値の全てが１オーム（Ω）未満であることを示す。

本明細書はある特定の例示的な実施形態を詳細に記載したが、前述の説明を理解した上で、これらの実施形態の代替物、変更物、及び均等物を容易に想起し得ることが当業者には明らかだろう。更に、本明細書で参照される全ての出版物及び特許は、それぞれの個々の出版物又は特許が参照により組み込まれることを明確に及び個別に指示されるかのごとく、それらの全体が同じ範囲で、参照により本明細書に組み込まれる。様々な例示的な実施形態が説明されてきた。これら及び他の実施形態は、以下の特許請求の範囲の範囲内である。

Claims (20)

1. 複合材を含む導電性物品であって、
   該複合材が、
   （ａ）樹脂と、
   （ｂ）前記樹脂中に分散される導電性成形粒子と、
   を含み、
   前記粒子が単一粒径分布を有し、各粒子が少なくとも第１の表面と、約５度〜約１５０度の角度αで前記第１の表面と交差する第２の表面とを含む形状を備え、前記複合材が、ある厚さを備える、導電性物品。
2. 前記樹脂中に分散される前記導電性成形粒子の各々が、前記粒子が前記複合材の前記厚さを超えて延在しないように、前記樹脂内に配向される、請求項１に記載の導電性物品。
3. 前記導電性成形粒子の各々が、１マイクロメートル（μｍ）〜５０μｍの平均厚さを有する金属コーティングを含む、請求項１又は２に記載の導電性物品。
4. 前記導電性成形粒子の各々が、アルミナ、ジルコニア、イットリア、イットリア安定化ジルコニア、シリカ、炭化チタン、炭化ホウ素、窒化ホウ素、又は炭化ケイ素を含むコアを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の導電性物品。
5. 前記導電性成形粒子の各々が、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、金、又はそれらの合金を含む金属コーティングを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の導電性物品。
6. 前記導電性成形粒子の各々が、１点で接する少なくとも３つの表面を含む形状を備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の導電性物品。
7. 前記導電性成形粒子が、５μｍ〜５０μｍの平均粒径を備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の導電性物品。
8. 前記複合材が、０．５体積％〜２５体積％の前記導電性成形粒子を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の導電性物品。
9. 前記樹脂が、エポキシ、ポリウレア、アクリル、シアノアクリレート、ポリアミド、フェノール、ポリイミド、シリコーン、ポリエステル、アミノプラスト、メラミン、アクリル化エポキシ、ウレタン、ポリ塩化ビニル、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の導電性物品。
10. 前記複合材が、２：１を超える長さ対高さのアスペクト比を備える複数の伝導性充填剤を更に含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の導電性物品。
11. 基材を更に含み、前記複合材が、前記基材の主表面に付着されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の導電性物品。
12. 前記導電性成形粒子の各々が、アルミニウム、銀、銅、金、又はそれらの合金を含むコアを含む、請求項１、２、又は６〜１１のいずれか一項に記載の導電性物品。
13. 前記複合材が、Ｚ軸抵抗試験による測定時に０．０５〜０．６０オームのｚ軸の接触抵抗を呈する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の導電性物品。
14. 導電性物品を作製するための方法であって、
    （ａ）単一粒径分布を有する導電性成形粒子であって、各粒子が、少なくとも第１の表面と、約５度〜約１５０度の角度αで前記第１の表面と交差する第２の表面とを含む形状を備える、導電性成形粒子を準備するステップと、
    （ｂ）前記導電性成形粒子を樹脂中に分散させて、複合材を形成するステップと、を含み、前記複合材が、ある厚さを備える、方法。
15. 前記導電性成形粒子を準備する前記ステップが、前記導電性成形粒子の各々のコアを成形するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記導電性成形粒子の各々が、アルミナ、ジルコニア、イットリア、イットリア安定化ジルコニア、シリカ、炭化チタン、炭化ホウ素、窒化ホウ素、又は炭化ケイ素を含むコアを含む、請求項１４又は１５に記載の方法。
17. 前記導電性成形粒子を準備する前記ステップが、前記導電性成形粒子の各々の前記コアに金属コーティングを適用して、前記導電性成形粒子を形成するステップを更に含む、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の方法。
18. 前記樹脂中に分散される前記導電性成形粒子の各々が、前記粒子が前記複合材の前記厚さを超えて延在しないように、前記樹脂内に配向される、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の方法。
19. 前記複合材が、Ｚ軸抵抗試験による測定時に０．０５〜０．６０オームのｚ軸の接触抵抗を呈する、請求項１４〜１８のいずれか一項に記載の方法。
20. 前記単一粒径分布中の前記粒子の少なくとも９０％が、前記分布中の前記粒子の全ての平均表面積の５％を超えて変化しない表面積を備える、請求項１４〜１９のいずれか一項に記載の方法。

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