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公開番号2025104263
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2024200766
出願日2024-11-18
発明の名称導電材分散体それを用いて得られる導電膜
出願人artience株式会社
代理人
主分類H01B 1/24 20060101AFI20250702BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本発明は、分散性が良好な導電材分散体を提供すること、および導電ネットワークを十分に構築しつつ厚膜な導電膜を提供することを課題とする。
【解決手段】炭素材料(A)と、分散剤(B)と、有機溶剤(C)とを含む導電材分散体であり、前記炭素材料(A)が黒鉛(A-1)および黒鉛以外の炭素材料(A-2)を含み、前記黒鉛(A-1)が薄片状黒鉛を含み、前記炭素材料(A)の含有量が導電材分散体の全固形分中、50質量%以上であり、前記黒鉛(A-1)の含有量が炭素材料(A)100質量%中、65～99質量%であることを特徴とする導電材分散体。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
炭素材料（Ａ）と、分散剤（Ｂ）と、有機溶剤（Ｃ）とを含む導電材分散体であり、前記炭素材料（Ａ）が黒鉛（Ａ－１）および黒鉛以外の炭素材料（Ａ－２）を含み、前記黒鉛（Ａ－１）が薄片状黒鉛を含み、前記炭素材料（Ａ）の含有量が導電材分散体の全固形分中、５０質量％以上であり、前記黒鉛（Ａ－１）の含有量が炭素材料（Ａ）１００質量％中、６５～９９質量％であることを特徴とする導電材分散体。
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
前記黒鉛以外の炭素材料（Ａ－２）が、炭素繊維を含むことを特徴とする請求項１に記載の導電材分散体。
【請求項３】
前記分散剤（Ｂ）が、高分子型分散剤（Ｂ－１）または低分子型分散剤（Ｂ－２）を含み、高分子型分散剤（Ｂ－１）が、ビニル系樹脂またはポリラクトン系樹脂を含むことを特徴とする請求項１に記載の導電材分散体。
【請求項４】
炭素電極用である、請求項１に記載の導電材分散体。
【請求項５】
請求項１～４いずれか１項に記載の導電材分散体を用いて得られる導電膜。
【請求項６】
炭素材料（Ａ）と、分散剤（Ｂ）と、有機溶剤（Ｃ）とを含み、前記炭素材料（Ａ）が黒鉛（Ａ－１）および黒鉛以外の炭素材料（Ａ－２）を含み、前記黒鉛（Ａ－１）が薄片状黒鉛を含み、前記炭素材料（Ａ）の含有量が導電材分散体の全固形分中、５０質量％以上であり、前記黒鉛（Ａ－１）の含有量が炭素材料（Ａ）１００質量％中、６５～９９質量％である組成物を、ずり応力、せん断応力、摩擦力、及び衝撃力からなる群より選択される少なくとも１種をかけて分散する工程を含む、導電材分散体の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電材分散体およびそれを用いて得られる導電膜に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、エレクトロニクスの発達は目覚ましいものがあり、各種電子機器で使用される導電性材料についても製品の小型化、軽量化、低コスト化など様々な取り組みがなされている。導電材としては、耐熱、耐光、耐腐食性が高い、軽量、比較的安価または導電性が高い、といった理由から炭素系の導電材が広く検討されているが、導電性に関しては未だ金属と比較して不十分である。
【０００３】
より高導電な炭素材料としては、今日までに種々のグラファイトやカーボンナノチューブ等の体積抵抗率の低い導電材料も検討されてきた。しかし、導電性に優れた炭素材料は比表面積が大きいものも多く、樹脂や溶剤に均一に混合・分散することが困難なため、これらの導電性組成物から得られた導電膜では、膜内の炭素材料間の接触に不良が生じ、その導電性を十分に発現出来ないことが問題であった。（特許文献１～３）
【０００４】
そこで特許文献４～５には、塗膜中の炭素材料の導電ネットワークを発達させるため、グラファイトとカーボンブラックを併用した導電性組成物が開示されている。
【０００５】
また、特許文献６には、炭素繊維を併用した導電性組成物の開示もされている。
【０００６】
また、シート抵抗の低抵抗化や、透明基材と組み合わせた場合の遮光性や遮蔽性等の観点から、導電膜の厚膜が求められる場合がある。特許文献７では、カーボンナノチューブを用いた厚膜導電膜について記載している。特許文献８では、銀粒子をカーボンで被覆した導電性粒子を用いた厚膜導電膜について記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開平３－７７４０号公報
特開２００１－６０４１３号公報
特開２００２－２０５１５号公報
特開平１－１８４９０１号公報
特開平２－２８４９６８号公報
特開２００４－２２１０７１号公報
特開２０２１－０１５７２６号公報
国際公開第２００／０１６１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１～６に記載の方法では導電性が不十分であるか、もしくは膜厚が十分に厚膜であるとは言えない。また、厚膜化については、特許文献７においては、一度塗りでの塗工膜厚は十分に厚膜とは言えず、重ね塗りについて言及している。重ね塗りで厚膜化を行った場合、塗膜の界面抵抗が発生するため、十分な導電性を発揮できない。特許文献８においては、高導電の厚膜形成を達成できるものの、銀粒子を使用している点から、導電膜の耐腐食性や低コスト化の観点で不十分である。
そこで本発明者らが鋭意検討したところによると、炭素材料の分散性が不十分となった結果、適切な導電ネットワークを構築できず、導電性が十分に発揮できていない、あるいは分散による整粒が不十分なため、高濃度化による増粘等の安定性低下や、厚膜塗工時の成膜性不良が生じるということが判明した。
【０００９】
したがって、本発明は、分散性が良好な導電材分散体を提供すること、および導電ネットワークを十分に構築しつつ厚膜な導電膜を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記の課題を解決するべくさらに検討した結果、薄片化黒鉛とその他の炭素材料を適切な含有量で併用し、更に分散剤を用いることで高濃度でも分散性に優れた導電材分散体を提供することが可能となった。
（【００１１】以降は省略されています）

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