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公開番号2024177362
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2024173958,2020099381
出願日2024-10-03,2020-06-08
発明の名称導電性組成物とこれを用いた複合体
出願人ノリタケ株式会社
代理人個人
主分類C08L 83/07 20060101AFI20241212BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】付加硬化型のシリコーンゴムと、銀粉末とを含み、伸縮性の向上した導電膜を形成することができる導電性組成物を提供すること。
【解決手段】ここで開示される導電性組成物は、電解銀粉末と、付加硬化型のシリコーンゴムとを含む。ここで、上記電解銀粉末のタップ密度(g/cm³)を該電解銀粉末の真密度(g/cm³)で除して100を掛けることによって求められる当該電解銀粉末の充填率をX(体積%)とし、該電解銀粉末の体積と前記シリコーンゴムの体積との合計体積に対する、当該電解銀粉末の体積の比をY(体積%)としたときに、下記式:
1.5≦(Y/X)≦4.0
を満たすことを特徴とする。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
電解銀粉末と、付加硬化型のシリコーンゴムとを含む導電性組成物であって、
前記電解銀粉末のタップ密度（ｇ／ｃｍ
３
）を該電解銀粉末の真密度（ｇ／ｃｍ
３
）で除して１００を掛けることによって求められる当該電解銀粉末の充填率をＸ（体積％）とし、
該電解銀粉末の体積と前記シリコーンゴムの体積との合計体積に対する、当該電解銀粉末の体積の比をＹ（体積％）としたときに、下記式：
１．５≦（Ｙ／Ｘ）≦４．０
を満たすことを特徴とする、導電性組成物。
続きを表示（約 620 文字）【請求項２】
前記電解銀粉末の体積の比（Ｙ）が、１０体積％以上４０体積％以下である、請求項１に記載の導電性組成物。
【請求項３】
前記電解銀粉末のタップ密度が１．５ｇ／ｃｍ
３
以下である、請求項１または２に記載の導電性組成物。
【請求項４】
前記電解銀粉末の充填率（Ｘ）が５体積％以上１５体積％以下である、請求項１から３のいずれか１項に記載の導電性組成物。
【請求項５】
有機溶剤を含み、ペースト状に調製されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の導電性組成物。
【請求項６】
前記有機溶剤は、溶解度パラメータ（ＳＰ値）が６（ｃａｌ／ｃｍ
３
）
０．５
以上８（ｃａｌ／ｃｍ
３
）
０．５
以下の化合物を含む、請求項５に記載の導電性組成物。
【請求項７】
基板と、
該基板上に設けられ、請求項１～６のいずれか１項に記載の導電性組成物の乾燥体からなる導電膜と、
を備えた複合体。
【請求項８】
前記導電膜の体積抵抗率が１Ω・ｃｍ以下である、請求項７に記載の複合体。
【請求項９】
前記複合体を２倍の長さに引き伸ばして元の長さに戻したときに、前記導電膜の体積抵抗率の増加率が１０％以下である、請求項７または８に記載の複合体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性組成物とこれを用いた複合体に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、製造業や介護等の分野では、業務の自動化や機械化による効率改善が進められている。これに伴い、ロボットや身体装着型のパワーアシストデバイスの研究が加速している。この種の用途に用いられる人工筋肉やアクチュエータのような生体模倣型駆動材料では、駆動のための電気信号を送るため、導電性の組成物を用いて伸縮性の基板の上に配線や導電回路（導電膜）を形成する必要がある。導電膜には、生体模倣型駆動材料が伸長および収縮を繰り返しても導電性を維持することができる程度の伸縮性が求められる。
【０００３】
伸縮性の導電膜に関連する従来技術文献として、特許文献１～３が挙げられる。例えば特許文献１には、エラストマーと、導電性フィラーと、溶剤とを含み、伸縮性配線基板を構成する配線を形成するために用いられる導電性ペーストが開示されている。特許文献１には、伸縮性配線基板を長さ方向に２０％繰り返し伸縮させた後にも、配線の導電性を維持しうる旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－１１００９３号公報
国際公開第２０１７／２１７５０９号
国際公開第２０１７／０２６４２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、生体模倣型駆動材料には、さらに高いレベルの伸縮性が要求されることがある。例えば、長さ方向に２倍の長さ（２００％）にまで引き伸ばして元の長さ（１００％）に戻したときにも導電膜が導電性を維持することができ、好ましくは、引き伸ばした後も抵抗の増加を小さく抑えることが求められる。
【０００６】
また、例えば、導電膜形成に用いられる導電ペーストがエストラマーを含む場合、かかるエストラマーとしてはシリコーンゴム等が用いられる。そして、シリコーンゴムのなかでも、比較的低温（例えば１００℃以下）における加熱処理により硬化する付加硬化型のシリコーンゴムは、熱による生体模倣型駆動材料の損傷を抑制するという観点から好適に用いられる。しかしながら、その一方で、付加硬化型のシリコーンゴムの硬化には白金系触媒が必要であり、かかる白金系触媒が様々な材料に対して硬化阻害を起こすことが課題となっている。そして、特に導電性フィラーとして液相法により合成された銀粉末を用いた場合、白金系触媒による硬化阻害が顕著に起こり、膜硬化が困難であることが知られている。
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、付加硬化型のシリコーンゴムと、銀粉末とを含み、伸縮性の向上した導電膜を形成することができる導電性組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的を実現するべく、本発明は、電解銀粉末と、付加硬化型のシリコーンゴムとを含む導電性組成物を提供する。
ここで開示される導電性組成物は、上記電解銀粉末のタップ密度（ｇ／ｃｍ
３
）を該電解銀粉末の真密度（ｇ／ｃｍ
３
）で除して１００を掛けることによって求められる当該電解銀粉末の充填率をＸ（体積％）とし、該電解銀粉末の体積と上記シリコーンゴムの体積との合計体積に対する、当該電解銀粉末の体積の比をＹ（体積％）としたときに、下記式：
１．５≦（Ｙ／Ｘ）≦４．０
を満たすことを特徴とする。
【０００９】
上述したように、ここで開示される導電性組成物は、銀粉末として電解銀粉末を含むことを特徴とする。一般的には、液相法等により合成された銀粉末が用いられるが、かかる銀粉末には合成試薬由来のアミン成分等が付着していることがある。そして、かかる銀粉末を付加硬化型のシリコーンゴムと併用した場合、添加する白金系触媒がアミン成分等により被毒されるため膜硬化の進行が不十分となるというような課題があった。これに対して、金属粗銀を電解質溶液中で電解精製することにより得られる電解銀粉末を用いた場合、白金系触媒による硬化阻害が抑制され得るため好ましい。
また、上記比（Ｙ／Ｘ）が上述したような範囲を満たすことにより、導電性と優れた伸縮性とを備えた導電膜を形成することができる。
【００１０】
ここで開示される好適な一態様においては、上記電解銀粉末の体積の比（Ｙ）が、１０体積％以上４０体積％以下である。これにより、導電膜の電気伝導性と伸縮性とを好適にバランスすることが可能になる。
（【００１１】以降は省略されています）

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