導(dǎo)電漿料的制作方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明涉及用于制作可伸縮的電極、電線所適宜的導(dǎo)電膜的導(dǎo)電漿料?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]高性能電子產(chǎn)品大體上為基本剛直的平面形態(tài)，使用硅或砷化鎵等單晶無機(jī)材料。另一方面，使用柔性基板時，要求電線有耐彎曲性。另外，在執(zhí)行器電極、皮膚傳感器等用途中，期望有顯示出較高伸縮性的導(dǎo)電材料。例如，通過使用伸縮性導(dǎo)電材料的膜，可以開發(fā)柔軟、曲線狀的適宜貼合人體的設(shè)備。這些設(shè)備的用途涵蓋從電生理學(xué)的信號的測定到先進(jìn)治療的實施和人機(jī)交互界面。伸縮性導(dǎo)電材料開發(fā)中的一個解決方法是使用有機(jī)導(dǎo)電材料，但目前的材料雖然是柔性的，但稱不上可以伸縮，無法覆蓋曲線狀的表面。因此，在性能和復(fù)雜集成電路集成化方面還缺乏可靠性。其他的材料，例如金屬納米線或納米碳管等的膜雖然有一定程度的希望，但缺乏可靠性，并且價格高，因此開發(fā)困難。[0003]作為開發(fā)可伸縮的柔性電線的方法，主要報導(dǎo)的有2個方法。[0004]一個是構(gòu)筑波狀結(jié)構(gòu)，使得較脆的材料也具有伸縮性的方法（參照非專利文獻(xiàn)1)。該方法中，進(jìn)行蒸鍍或電鍍、光刻處理等，在硅橡膠上制作金屬薄膜。金屬薄膜只顯示出幾個百分點(diǎn)的的伸縮，但通過形成形狀為鋸齒狀、連續(xù)馬蹄狀或波狀的金屬薄膜，或在預(yù)先伸長的硅橡膠上形成金屬薄膜，所得到褶皺狀的金屬薄膜等顯示出伸縮性。但是，使其伸長幾十個百分點(diǎn)的話，導(dǎo)電率均會下降2位數(shù)以上。此外，硅橡膠的表面能量較低，因此與電線與基板的附著力弱，因而存在伸長時易剝離的缺點(diǎn)。因此，該方法難以同時實現(xiàn)穩(wěn)定的高導(dǎo)電率和高伸長性。并且還存在制造成本高的問題。[0005]另一個是導(dǎo)電材料與彈性體的復(fù)合材料。該材料的優(yōu)點(diǎn)在于良好的印刷性和伸縮性。用于電極、電線的市售的銀漿，是在高彈性模量的粘合樹脂中高填充添加了銀粉末，是缺乏柔軟性的高彈性模量。伸長的話，會產(chǎn)生開裂，導(dǎo)電率會顯著下降。因此，為了賦予柔軟性，進(jìn)行了作為粘合劑的橡膠、彈性體的研究，為了降低導(dǎo)電材料的填充度，進(jìn)行了作為導(dǎo)電材料的縱橫比大、導(dǎo)電率高的銀片、納米碳管、金屬納米線等的研究。有報告提出了銀粒子與硅橡膠的組合（參照專利文獻(xiàn)1)、銀粒子與聚氨酯的組合（參照專利文獻(xiàn)2)、納米碳管與離子液體和偏二氟乙烯的組合（參照專利文獻(xiàn)3、4)等。但是，現(xiàn)狀是這些組合也難以同時實現(xiàn)高導(dǎo)電率和高伸縮性。另一方面，還報導(dǎo)了通過表面經(jīng)過了微米尺寸的銀粉和自組織化的銀納米粒子修飾的納米碳管以及聚偏二氟乙烯的組合而得到的可印刷的高導(dǎo)電性并且可伸縮的復(fù)合材料（參照非專利文獻(xiàn)2)。但是，基于納米碳管的銀納米粒子的表面修飾，制造繁瑣，成本上升，因此并不理想?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)[0006]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2007-173226號公報專利文獻(xiàn)2:日本專利特開2012-54192號公報專利文獻(xiàn)3:W02009/102077號公報專利文獻(xiàn)4:日本專利特開2011-216562號公報非專利文獻(xiàn)[0007]非專利文獻(xiàn)1:Jong-HyunAhnandJungHoJe，"伸縮性電子器件：材質(zhì)、結(jié)構(gòu)與集成（Stretchableelectronicsmaterials,architecturesandintegrations)'，J.Phys.D：Appl.Phys.45(2012)103001非專利文南犬2:Kyoung_YongChun，YoungseokOh,JonghyunRho,Jong-HyunAhn,Young-JinKim，HyoungRyeolChoiandSeunghyunBaik，"碳納米管和銀的高導(dǎo)電性、可打印和可拉伸的復(fù)合薄膜（Highlyconductive，printableandstretchablecompositefilmsofcarbonnanotubesandsilver)'，NatureNanotechnology，5,853(2010)【
發(fā)明內(nèi)容】[0008]本發(fā)明以這些過往技術(shù)的問題為背景而作，其目的是提供可涂布或印刷的良好的導(dǎo)電漿料，進(jìn)一步地，該導(dǎo)電漿料可實現(xiàn)可伸縮且高導(dǎo)電率的導(dǎo)電膜。[0009]本發(fā)明者為了達(dá)成所涉目的而進(jìn)行了銳意研究后發(fā)現(xiàn)，通過以下方法可以解決上述課題，從而完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明由以下的（1)~（12)構(gòu)成。⑴一種導(dǎo)電漿料，是樹脂㈧中均勻分散有導(dǎo)電填料⑶的導(dǎo)電漿料；樹脂㈧是含有硫原子的橡膠（A1)以及/或含有腈基的橡膠（A2);導(dǎo)電填料（B)是平均粒徑0.5~lOym的金屬粉（B1)以及表面具有選自疏基、氣基或臆基的基團(tuán)、并且縱橫比為10~10000的導(dǎo)電材料（B2);導(dǎo)電漿料的固體成分中的樹脂（A)、金屬粉（B1)以及導(dǎo)電材料(B2)的各添加量分別為50~80體積％、19~49體積％以及1~10體積％。⑵一種導(dǎo)電漿料，是樹脂㈧中均勻分散有導(dǎo)電填料⑶的導(dǎo)電漿料；樹脂㈧是含有硫原子的橡膠（A1)以及/或含有腈基的橡膠（A2);導(dǎo)電填料（B)是平均粒徑0.5~10μπι的金屬粉（B1)以及表面經(jīng)過含有硫化物鍵以及/或腈基的橡膠處理、并且縱橫比為10~10000的導(dǎo)電材料（Β2);導(dǎo)電漿料的固體成分中的樹脂（Α)、金屬粉（Β1)以及導(dǎo)電材料（Β2)的各添加量分別為50~80體積％、19~49體積％以及1~10體積％。⑶一種導(dǎo)電漿料，是樹脂㈧中均勻分散有導(dǎo)電填料⑶的導(dǎo)電漿料；樹脂㈧是含有硫原子的橡膠（Α1)以及/或含有腈基的橡膠（Α2);導(dǎo)電填料（Β)是平均粒徑0.5~10μπι的金屬粉（Β1)以及縱橫比為10~5000的金屬納米線（Β2);導(dǎo)電漿料的固體成分中的樹脂（Α)、金屬粉（Β1)以及金屬納米線（Β2)的各添加量分別為50~80體積％、19~49體積％以及1~10體積％。(4)根據(jù)（1)~（3)任意一項所述的導(dǎo)電漿料，其中，含有硫原子的橡膠（Α1)選自含有巰基、硫化物鍵或二硫鍵的聚硫橡膠、聚醚橡膠、聚丙烯酸酯橡膠或硅橡膠。(5)根據(jù)⑴~⑶任意一項所述的導(dǎo)電漿料，其中，含有腈基的橡膠（Α2)是丙烯腈-丁二烯共聚橡膠。(6)根據(jù)（1)~（3)任意一項所述的導(dǎo)電漿料，其中，金屬粉（Β1)是薄片狀金屬粉、球狀金屬粉或凝集狀金屬粉。(7)根據(jù)⑴所述的導(dǎo)電漿料，其中，導(dǎo)電材料（Β2)是表面經(jīng)過含有巰基、氨基或腈基的芳香族化合物處理的納米碳管。(8)根據(jù)（2)所述的導(dǎo)電漿料，其中，導(dǎo)電材料（B2)是表面經(jīng)過含有硫化物鍵以及/或腈基的橡膠處理的納米碳管。(9)根據(jù)（1)~（3)任意一項所述的導(dǎo)電漿料，其中，作為導(dǎo)電填料，還含有平均粒徑2~lOOnm的金屬納米粒子（B3)。(10)根據(jù)（9)所述的導(dǎo)電漿料，其中，金屬粉（B1)以及金屬納米粒子（B3)包含銀以及/或銅作為主成分。(11)一種導(dǎo)電膜或?qū)щ妶D案，使用（1)~（10)任意一項所述的導(dǎo)電漿料得到。(12)-種導(dǎo)電性層疊體，在布基材上形成（11)所述的導(dǎo)電膜或?qū)щ妶D案而成。[0010]根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電漿料，金屬粉（B1)和導(dǎo)電材料（金屬納米線）（B2)均勻分散在伸縮性的樹脂（A)中，并且金屬粉（B1)和導(dǎo)電材料（金屬納米線）（B2)具有良好的親和性。因此，通過本發(fā)明的導(dǎo)電漿料所形成的導(dǎo)電膜，因形成有效的導(dǎo)電性網(wǎng)絡(luò)而導(dǎo)電性高，此外由于導(dǎo)電材料（金屬納米線）（B2)的高縱橫比，伸長時導(dǎo)電性網(wǎng)絡(luò)也不會斷裂，因此伸長時也可以保持其高導(dǎo)電性?！揪唧w實施方式】[0011]以下說明本發(fā)明的實施方式的導(dǎo)電漿料。本發(fā)明的導(dǎo)電漿料的第一實施方式的特征在于，是樹脂（A)中均勻分散有導(dǎo)電填料⑶的導(dǎo)電漿料；樹脂㈧是含有硫原子的橡膠（A1)以及/或含有腈基的橡膠（A2);導(dǎo)電填料（B)是平均粒徑0.5~10μπι的金屬粉（B1)以及表面具有選自巰基、氨基或腈基的基團(tuán)、并且縱橫比為10~10000的導(dǎo)電材料（Β2)。[0012]本發(fā)明的導(dǎo)電漿料的第二實施方式的特征在于，是樹脂（Α)中均勻分散有導(dǎo)電填料（Β)的導(dǎo)電漿料；樹脂（Α)是含有硫原子的橡膠（Α1)以及/或含有腈基的橡膠（Α2);導(dǎo)電填料（Β)是平均粒徑0.5~10μπι的金屬粉（Β1)以及表面經(jīng)過含有硫化物鍵以及/或腈基的橡膠處理、并且縱橫比為10~10000的導(dǎo)電材料（Β2)。[0013]本發(fā)明的導(dǎo)電漿料的第三實施方式的特征在于，是樹脂（Α)中均勻分散有導(dǎo)電填料（Β)的導(dǎo)電漿料；樹脂（Α)是含有硫原子的橡膠（Α1)以及/或含有腈基的橡膠（Α2);導(dǎo)電填料（Β)是平均粒徑0.5~10μπι的金屬粉（Β1)以及縱橫比為10~5000的金屬納米線（Β2)。[0014]樹脂㈧是含有硫原子的橡膠（Α1)或含有腈基的當(dāng)前第1頁1 2 3 4 5