导电浆料的制作方法【
技术领域：
】[0001]本发明涉及用于制作可伸缩的电极、电线所适宜的导电膜的导电浆料。【
背景技术：
】[0002]高性能电子产品大体上为基本刚直的平面形态，使用硅或砷化镓等单晶无机材料。另一方面，使用柔性基板时，要求电线有耐弯曲性。另外，在执行器电极、皮肤传感器等用途中，期望有显示出较高伸缩性的导电材料。例如，通过使用伸缩性导电材料的膜，可以开发柔软、曲线状的适宜贴合人体的设备。这些设备的用途涵盖从电生理学的信号的测定到先进治疗的实施和人机交互界面。伸缩性导电材料开发中的一个解决方法是使用有机导电材料，但目前的材料虽然是柔性的，但称不上可以伸缩，无法覆盖曲线状的表面。因此，在性能和复杂集成电路集成化方面还缺乏可靠性。其他的材料，例如金属纳米线或纳米碳管等的膜虽然有一定程度的希望，但缺乏可靠性，并且价格高，因此开发困难。[0003]作为开发可伸缩的柔性电线的方法，主要报导的有2个方法。[0004]一个是构筑波状结构，使得较脆的材料也具有伸缩性的方法（参照非专利文献1)。该方法中，进行蒸镀或电镀、光刻处理等，在硅橡胶上制作金属薄膜。金属薄膜只显示出几个百分点的的伸缩，但通过形成形状为锯齿状、连续马蹄状或波状的金属薄膜，或在预先伸长的硅橡胶上形成金属薄膜，所得到褶皱状的金属薄膜等显示出伸缩性。但是，使其伸长几十个百分点的话，导电率均会下降2位数以上。此外，硅橡胶的表面能量较低，因此与电线与基板的附着力弱，因而存在伸长时易剥离的缺点。因此，该方法难以同时实现稳定的高导电率和高伸长性。并且还存在制造成本高的问题。[0005]另一个是导电材料与弹性体的复合材料。该材料的优点在于良好的印刷性和伸缩性。用于电极、电线的市售的银浆，是在高弹性模量的粘合树脂中高填充添加了银粉末，是缺乏柔软性的高弹性模量。伸长的话，会产生开裂，导电率会显著下降。因此，为了赋予柔软性，进行了作为粘合剂的橡胶、弹性体的研究，为了降低导电材料的填充度，进行了作为导电材料的纵横比大、导电率高的银片、纳米碳管、金属纳米线等的研究。有报告提出了银粒子与硅橡胶的组合（参照专利文献1)、银粒子与聚氨酯的组合（参照专利文献2)、纳米碳管与离子液体和偏二氟乙烯的组合（参照专利文献3、4)等。但是，现状是这些组合也难以同时实现高导电率和高伸缩性。另一方面，还报导了通过表面经过了微米尺寸的银粉和自组织化的银纳米粒子修饰的纳米碳管以及聚偏二氟乙烯的组合而得到的可印刷的高导电性并且可伸缩的复合材料（参照非专利文献2)。但是，基于纳米碳管的银纳米粒子的表面修饰，制造繁琐，成本上升，因此并不理想。现有技术文献专利文献[0006]专利文献1:日本专利特开2007-173226号公报专利文献2:日本专利特开2012-54192号公报专利文献3:W02009/102077号公报专利文献4:日本专利特开2011-216562号公报非专利文献[0007]非专利文献1:Jong-HyunAhnandJungHoJe，"伸缩性电子器件：材质、结构与集成（Stretchableelectronicsmaterials,architecturesandintegrations)'，J.Phys.D：Appl.Phys.45(2012)103001非专利文南犬2:Kyoung_YongChun，YoungseokOh,JonghyunRho,Jong-HyunAhn,Young-JinKim，HyoungRyeolChoiandSeunghyunBaik，"碳纳米管和银的高导电性、可打印和可拉伸的复合薄膜（Highlyconductive，printableandstretchablecompositefilmsofcarbonnanotubesandsilver)'，NatureNanotechnology，5,853(2010)【
发明内容】[0008]本发明以这些过往技术的问题为背景而作，其目的是提供可涂布或印刷的良好的导电浆料，进一步地，该导电浆料可实现可伸缩且高导电率的导电膜。[0009]本发明者为了达成所涉目的而进行了锐意研究后发现，通过以下方法可以解决上述课题，从而完成了本发明。即，本发明由以下的（1)~（12)构成。⑴一种导电浆料，是树脂㈧中均匀分散有导电填料⑶的导电浆料；树脂㈧是含有硫原子的橡胶（A1)以及/或含有腈基的橡胶（A2);导电填料（B)是平均粒径0.5~lOym的金属粉（B1)以及表面具有选自疏基、氣基或臆基的基团、并且纵横比为10~10000的导电材料（B2);导电浆料的固体成分中的树脂（A)、金属粉（B1)以及导电材料(B2)的各添加量分别为50~80体积％、19~49体积％以及1~10体积％。⑵一种导电浆料，是树脂㈧中均匀分散有导电填料⑶的导电浆料；树脂㈧是含有硫原子的橡胶（A1)以及/或含有腈基的橡胶（A2);导电填料（B)是平均粒径0.5~10μπι的金属粉（B1)以及表面经过含有硫化物键以及/或腈基的橡胶处理、并且纵横比为10~10000的导电材料（Β2);导电浆料的固体成分中的树脂（Α)、金属粉（Β1)以及导电材料（Β2)的各添加量分别为50~80体积％、19~49体积％以及1~10体积％。⑶一种导电浆料，是树脂㈧中均匀分散有导电填料⑶的导电浆料；树脂㈧是含有硫原子的橡胶（Α1)以及/或含有腈基的橡胶（Α2);导电填料（Β)是平均粒径0.5~10μπι的金属粉（Β1)以及纵横比为10~5000的金属纳米线（Β2);导电浆料的固体成分中的树脂（Α)、金属粉（Β1)以及金属纳米线（Β2)的各添加量分别为50~80体积％、19~49体积％以及1~10体积％。(4)根据（1)~（3)任意一项所述的导电浆料，其中，含有硫原子的橡胶（Α1)选自含有巯基、硫化物键或二硫键的聚硫橡胶、聚醚橡胶、聚丙烯酸酯橡胶或硅橡胶。(5)根据⑴~⑶任意一项所述的导电浆料，其中，含有腈基的橡胶（Α2)是丙烯腈-丁二烯共聚橡胶。(6)根据（1)~（3)任意一项所述的导电浆料，其中，金属粉（Β1)是薄片状金属粉、球状金属粉或凝集状金属粉。(7)根据⑴所述的导电浆料，其中，导电材料（Β2)是表面经过含有巯基、氨基或腈基的芳香族化合物处理的纳米碳管。(8)根据（2)所述的导电浆料，其中，导电材料（B2)是表面经过含有硫化物键以及/或腈基的橡胶处理的纳米碳管。(9)根据（1)~（3)任意一项所述的导电浆料，其中，作为导电填料，还含有平均粒径2~lOOnm的金属纳米粒子（B3)。(10)根据（9)所述的导电浆料，其中，金属粉（B1)以及金属纳米粒子（B3)包含银以及/或铜作为主成分。(11)一种导电膜或导电图案，使用（1)~（10)任意一项所述的导电浆料得到。(12)-种导电性层叠体，在布基材上形成（11)所述的导电膜或导电图案而成。[0010]根据本发明的导电浆料，金属粉（B1)和导电材料（金属纳米线）（B2)均匀分散在伸缩性的树脂（A)中，并且金属粉（B1)和导电材料（金属纳米线）（B2)具有良好的亲和性。因此，通过本发明的导电浆料所形成的导电膜，因形成有效的导电性网络而导电性高，此外由于导电材料（金属纳米线）（B2)的高纵横比，伸长时导电性网络也不会断裂，因此伸长时也可以保持其高导电性。【具体实施方式】[0011]以下说明本发明的实施方式的导电浆料。本发明的导电浆料的第一实施方式的特征在于，是树脂（A)中均匀分散有导电填料⑶的导电浆料；树脂㈧是含有硫原子的橡胶（A1)以及/或含有腈基的橡胶（A2);导电填料（B)是平均粒径0.5~10μπι的金属粉（B1)以及表面具有选自巯基、氨基或腈基的基团、并且纵横比为10~10000的导电材料（Β2)。[0012]本发明的导电浆料的第二实施方式的特征在于，是树脂（Α)中均匀分散有导电填料（Β)的导电浆料；树脂（Α)是含有硫原子的橡胶（Α1)以及/或含有腈基的橡胶（Α2);导电填料（Β)是平均粒径0.5~10μπι的金属粉（Β1)以及表面经过含有硫化物键以及/或腈基的橡胶处理、并且纵横比为10~10000的导电材料（Β2)。[0013]本发明的导电浆料的第三实施方式的特征在于，是树脂（Α)中均匀分散有导电填料（Β)的导电浆料；树脂（Α)是含有硫原子的橡胶（Α1)以及/或含有腈基的橡胶（Α2);导电填料（Β)是平均粒径0.5~10μπι的金属粉（Β1)以及纵横比为10~5000的金属纳米线（Β2)。[0014]树脂㈧是含有硫原子的橡胶（Α1)或含有腈基的当前第1页1 2 3 4 5