JPH0547592B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、電気伝導性を有する導電性粘着シー
トもしくはテープ（以下導電性粘着シートと称
す）用の粘着剤の製造方法に関するもので、優れ
た電気伝導性と、粘着力を併せてもつ粘着剤を提
供せんとするものである。 従来より導電性粘着シートは帯電防止の必要上
あるいは外装部を接地電位に維持する為に、電気
的装置や回路要素用の外装材料として多用されて
いる。 かゝる導電性粘着テープの製造方法は、トルエ
ン、酢酸エチル等の有機溶媒に溶解せしめた天然
ゴムや合成ゴム等よりなる粘着剤と、導電性充填
剤を混合し、金属箔や導電プラスチツクシート上
などに塗布、乾燥して得られる。 ところが上記のような溶剤型粘着剤中に、金属
粉やカーボンブラツク等の導電性充填剤を混合し
た場合、粘着力が著しく低下する欠点を有してお
り、充分な導電性（10^-3Ω−cm）を示す量まで導
電性充填剤を混合すると全く粘着性が無くなると
いう欠点を有していた。 この対策として先に我々は粘着剤エマルシヨン
中に導電性充填剤を混合することにより、高導電
性と粘着力を併せもつ粘着剤組成物について提案
した。 この粘着剤は導電性充填剤が主に粘着剤ポリマ
ー粒子表面に吸着された状態で存在するため、粘
着剤の分散媒体を乾燥等により除去後に導電層の
連結が得られる易く、導電性充填剤の添加量が比
較的少量でも優れた導電性を示すことを見出し提
案したものである。 しかしながら、かゝる粘着剤は粘着剤エマルシ
ヨン中への導電性充填剤の分散性に問題があつ
た。すなわち導電性充填剤の型が0.02〜50μ程度
と小さい為に、充填剤が二次凝集を起し易いこと
から、塗工することが不可能であつたり、導電性
粒子が沈殿し易い、あるいは塗工可能でも導電性
に不均一性をもたらす等の欠点を有していた。ま
た導電性充填剤が繊維状の場合には、糸まり状と
なり均一分散ができない等の決点を有していた。 本発明は上記欠点に鑑みなされたもので、界面
活性剤により表面処理を処した導電性充填剤と、
粘着剤エマルシヨンを混合してなる導電性粘着剤
に関するものである。 この粘着剤組成分を用いて得られた導電性粘着
シートは、導電性充填剤の粘着剤エマルシヨン中
への分散が容易であるため作業性に優れ、導電性
充填剤の少量添加で高導電性を示し、かつ充分な
る粘着力を得ることができるものである。 しかして本発明の要旨は粘着剤エマルシヨン中
に導電性充填剤を混合分散してなる導電性粘着剤
において、導電性充填剤100重量部に対し界面活
性剤を２〜200重量部配合することを特徴とする
導電性粘着剤の製造方法にある。 従来ポリスチレン、メチルメタアクリレート等
の、ガラス転移点が常温（20℃）以上である比較
的硬い高分子の粒子面に導電性充填剤を吸着させ
る試みは種々なされているが、本発明のように粘
着剤というガラス転移点が常温以下の柔らかい粒
子に対する知見例は見られない。 また、界面活性剤は、基材フイルムとの濡れ性
改良、あるいは顔料等の分散材として、0.1〜２
部程度一般的に使用されていることは周知である
が、導電性粘着シート用として、界面活性剤で処
理した導電性充填剤をエマルシヨン粘着剤中に、
多量に積極的に使用する例は知られていない。 本発明において使用される粘着剤エマルシヨン
とは、粘着剤成分としてのポリマーが非相容性の
媒体中に分散されているものをいう。粘着剤成分
としてのポリマーとしては、アクリル酸エステル
系ゴム、天然ゴム、ポリクロロプレン、ブタジエ
ン−スチレン共重合体、ポリイソブチレン、ポリ
ビニルエーテル系ゴム等の中から選ばれガラス転
移点が20℃以下のものが望ましい。ガラス転移点
が20℃以上であると、充分な粘着性を通常の使用
状態で得ることが難かしい。 また分散媒体中における、これら粘着剤ポリマ
ーの粒子形状は規定しないが、最大部の粒子の大
きさとして0.01〜100μ程度が使用可能である。
0.01μ以下では本発明による効果が少なく多量の
導電性充填剤を必要とする。 また100μ以上では、粘着シートとして構成し
た時に粘着面の表面凹凸が大きくなり、充分な粘
着力が得られない。 これら導電性粒子の分散媒体として、一般的に
は省資源、環境衛生等の観点から水が用いられる
が、粘着剤ポリマーを溶解せずに粒子状態を保つ
ことが可能ならば他の溶媒でも良く、もちろん媒
体中に粒子安定剤、PH調整剤などが含有されても
良い。 これらの粘着剤エマルシヨンを得る方法として
は、一般的には粒径のコントロールが行ない易
く、また溶液重合に比べ大きな分子量の得られる
ことから乳化重合により得られるが懸濁重合、塊
状重合等でも良く重合方法は問わない。また他の
方法としてたとえば天然ゴムのような粘着剤用高
分子物質を冷凍粉砕して小片とし、媒体中に分散
したものでも良い。 また導電性充填剤としては、カーボンブラツク
やNi、Fe、Cr、Co、Al、Sb、Cu、Ag、Pt、
Au等の単体あるいは合金等よりなる各種金属粉
を単一あるいは、複合して使用する。 また導電性を示さない、たとえばガラスやプラ
スチツク等の球や繊維状物に導電性を付与したも
のでもよい。 これら導電性充填剤の大きさは、基本的には粘
着剤塗布層の厚み以下であれば使用可能である
が、一般的には50μ以下が好ましい。50μ以上で
あると粘着テープ構成体としたとき多量の塗布厚
を必要とすることから経済的でない。 導電性充填剤の粘着剤組成分中に占める割合で
は、固形分比で0.1〜30体積％程度が良好である。
0.1体積％以下では導電性に対する効果が少く30
体積％以上では、粘着生の低下が大きく実用的で
ない。 これら導電性充填剤の分散性向上剤として用い
られる界面活性剤としては、以下に示すアニオン
性、ノニオン性、カチオン性、両性の各界面活性
剤のいずれも有効であり、２種あるいはそれ以上
の混合物を用いることもできる。 アニオン性界面活性剤としては、ドデシルベン
ゼンスルホン酸ナトリウム等の脂肪酸塩類、ラウ
リル硫酸ナトリウム、ラウリルアルコール硫酸ナ
トリウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン等
の高級アルコール硫酸エステル塩類、アルキルフ
オスフエート塩類、ポリオキシエチレンサルフエ
ート塩類、脂肪酸アミンおよび脂肪族アマイドの
塩類等があげられる。 ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエ
チレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンス
テアリルエーテル等のポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル類、ソルビタンモノラウリレート等の
ソレビタン脂肪酸エステル類、ポリエチレングリ
コールモノラウレート等のポリオキシエチレンア
シルエステル類等があげられる。 カチオン性界面活性剤としては、ラウリルアミ
ンアセテート、ステアリルアミンアセテート等の
アルキルアミン類、ラウリルトリメチルアンモニ
ウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニ
ウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニ
ウムクロライド、アルキルベンジルジメチルアン
モニウムクロライド等の第４球アンモニウム塩
類、ポリオキシエチレンアルキルアミン類等があ
げられる。 両性界面活性剤としては、ラウリルベタイン、
ステアリルベタイン等のアルキルベタインなどが
あげられる。 これら界面活性剤の選択は、粘着剤エマルシヨ
ンのイオン性や、エマルシヨン分散媒体との相容
性を考慮して決定する。 界面活性剤を添加量としては、固形分比で導電
性充填剤100重量部に対して２〜200重量部が良
い。 ２重量部以下では、分散性に対する効果が少な
く、導電性充填剤と粘着剤エマルシヨンとの混合
した時に粘着剤エマルシヨン液が凝集し易い。 200重量部以上では、粘着シートとした時界面
活性剤がブリードし易く、また粘着剤の凝集力の
低下が大きく実用的でない。 粘着剤エマルシヨン中への導電性充填剤の分散
方法としては、導電性充填剤を界面活性剤で表面
処理後に粘着剤エマルシヨンと混合する方法が良
い。この時界面活性剤は水等を用いて適度に希釈
しても良い。 導電性充填剤と界面活性剤の混合、およびこの
ものと粘着剤エマルシヨンとの混合方法は、通常
の撹拌機の他に、ホモミキサー、デイスパーサー
超音波分散などの方法により効率的に混合でき
る。 これら導電性充填剤、界面活性剤、粘着剤エマ
ルシヨンよりなる導電性粘着剤組成物中に、粘着
剤配合として通常用いられる、たとえば粘着付与
剤、架橋剤、粘度調整剤、PH調整剤等を、必要に
応じて添加できる。 上記導電性粘着剤組成物を、ロールコーター、
ナイフコーター等により基材シート上に塗布し
て、乾燥等により分散媒体を除去すれば、導電性
粘着シートが得られる。 基材シートとしては、Cu、Al箔等の金属箔あ
るいは導電性プラスチツクシート等を用いること
が出来る。またこれら基材シートの両面に導電性
粘着材組成物を構成するか、あるいは離形紙等に
導電性粘着材組成物を構成すれば、導電性を有す
る両面粘着シートが得られる。 以下実施例により本発明を説明する。 実施例 １ 導電性充填材として市販のニツケル超微粉（日
本真空治金(株)製、平均粒径0.03μ）3.0ｇと、アニ
オン性界面活性材ジアルキルスルホサワネート
（日本油脂(株)製、商品名ラピゾールＢ−80）3.0ｇ
を秤量し、ニツケル粉の表面が充分に濡れるよう
に、超音波で分散させた。この混合液中に、市販
のアクリル系粘着剤エマルシヨン（旭化成工業(株)
製商品名ポリトロンＵ−9307、ノニオン性固形分
60％）6.7ｇを加えてガラス棒で全体が均一とな
るように軽く撹拌したところ、直ちに均一な粘着
剤組成物がえられ、この物を放置しても、安定で
あつた。 この粘着剤組成物を、アルミニウム箔50μ上に
乾燥後の厚みが10μとなるように塗布後、100℃
にて２分間乾燥して粘着シートを得た。このもの
の特性を第１表に示す。 実施例 ２〜３ 実施例１と同様であるが、界面活性剤の量を変
えて導電性粘着剤組成物を作成し、粘着シートを
得た、 すなわちニツケル超微粉100重量部に対して界
面活性剤の量を20重量部から200重量部と変化さ
せた。このものの特性を第１表に示す。 実施例 ４〜６ 実施例１と同様であるが、界面活性剤のイオン
性の異なるものについて検討した。ここで用いた
界面活性剤は、ノニオン性はポリオキシエチレン
ソルビタン脂肪酸エステル（花王アトラス(株)製、
商品名Tween−60）カチオン性はポリオキシエ
チレンドデシルアミン（日本油脂(株)製、商品名ナ
イミーンＬ−202）、両性はアルキルベタイン（第
一工業製薬(株)製、商品名アーモゲンＫ）使用し
た。 比較例 １ 実施例１と同様にして、界面活性剤を使用しな
い場合について検討した。 結果を第１表に示したが粘着剤エマルシヨン中
にニツケル超微粉を混入撹拌した段階で粘着剤が
凝集してしまい、塗工が不可能であつた。 実施例１〜６および比較例１の結果を示す第１
表より明らかなように従来、分散が困難だつた粒
径の小さな導電性充填剤が均一に分散されしかも
導電性および粘着性にすぐれた導電性粘着シート
が得られた。 また界面活性剤は実施例１〜３のように粘着力
を増強する傾向を示す。その理由としては (1) 粘着面の表面張力の低下により、被着体面に
濡れ易くなつた。 (2) 界面活性剤が可塑剤的作用を示す。 (3) 導電性充填剤の分散形態が界面活性剤により
全く異なるものとなつた。 ことなどが考えられる。 また界面活性剤で処理した導電性充填剤は、粘
着剤エマルシヨンと混合後、分離し難く安定に存
在する傾向も得られた。

【表】 実施例 ７〜11 導電性充填剤として、市販のカーボン繊維（呉
羽化学工業(株)製、商品名Ｍ−104T、直径18μ、繊
維長さ370μ）とノニオン性界面活性剤アルキル
ジエタノールアミド（日本油脂(株)製、商品名スタ
ホームＦ）の量比を変えて、導電性充填剤の界面
活性剤による処理液を作成した。この処理液と、
市販のアクリル系粘着剤エマルシヨン（東亜合成
(株)製、商品名アロンＡ−1001、固形分50％、アニ
オン性）を混合し、実施例１の方法でアルミニウ
ム箔50μ上に乾燥後の厚みが20μとなるように塗
布、乾燥して粘着シートを得た。このものの特性
を第２表に示す。 比較例 ２ 実施例７〜11と同様であるが、界面活性剤を使
用しなかつた。この場合、粘着剤エマルシヨン中
で、カーボン繊維が糸まり状に固まり合つて、均
一な塗工が不可能だつた。 比較例 ３ 実施例11と同一材料を用いたが、配合順を変え
た。すなわち、粘着剤エマルシヨン、カーボン繊
維、界面活性剤を同時に混合撹拌した。 この場合分散に長時間を要し、また得られた粘
着テープも体積抵抗率のバラツキが大きかつた。
結果を第２表に示す。

【表】 実施例７〜11、および比較例２〜３において
は、従来不可能であつた、繊維状物の高充填が可
能となつた。 また実施例11と比較例３の導電性において、実
施例11では小単位あたりのばらつきが少なくな
り、信頼性の高い導電性粘着テープが得られるこ
とがわかつた。 この結果は、導電性充填剤の均一分散によるも
のとみられる。 なお第１〜２表中における測定法は以下の通り
である。 (1) 分散性の評価は、全配合完了後における導電
性粘着剤組成物の液状態を目視で観察した。 評価は ○……均一に分散 △……均一分散に長時間要 ×……凝集等で付近一のため、塗工不能 により行なつた。 (2) 粘着力はJIS、Ｃ−2107による（180度剥離、
引張速度300mm／粉、20℃−65％RHにて測定）
SUS−430BAに対する粘着力を示す。 (3) 体積抵抗率は、0.5cm²の平面電極板を粘着面
に貼付け、下部電極を粘着シート基材である
Al箔として測定した。測定はランダムに１試
料20点測定した平均値である。実施例11および
比較例３では、測定値のばらつき範囲を示し
た。 以上詳述したように、本発明によれば導電性充
填材のエマルシヨン中への分散性、塗工作業性に
すぐれた導電性粘着材を得ることができる。その
ため従来、適用が難かしかつた小粒径の導電性充
填材や、繊維状の導電性充填材の使用が可能とな
り各用途に応じた導電性充填材の選択が広範囲に
行なえるようになつた。 また本発明の導電性粘着材組成物を用いて得ら
れた導電性粘着シートは、高い導電性と高粘着力
を併せもつものであり、その工業的価値は非常に
大である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 導電性充填剤100重量部に対し、ジアルキル
   スルホサクネート、ポリオキシエチレンソルビタ
   ン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンドデシル
   アミン、アルキルベタイン、またはアルキルジエ
   タノールアミドから選ばれた１種以上の界面活性
   剤を２〜200重量部の比率で配合し、予め表面処
   理してなる導電性充填剤を、20℃以下にガラス転
   移点を有するアクリル酸エステル系粘着剤のエマ
   ルシヨン液中に混合分散することを特徴とする導
   電性粘着剤の製造方法。