JPH01282275A - 導電性接着剤 - Google Patents
導電性接着剤Info
- Publication number
- JPH01282275A JPH01282275A JP11144688A JP11144688A JPH01282275A JP H01282275 A JPH01282275 A JP H01282275A JP 11144688 A JP11144688 A JP 11144688A JP 11144688 A JP11144688 A JP 11144688A JP H01282275 A JPH01282275 A JP H01282275A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- adhesive
- acidic functional
- functional groups
- grown carbon
- conductivity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、直径が極めて小さく、しかも炭素質純度に優
れかつ酸性官能基を有する気相成長法炭素質繊維を含有
してなる接着強度および導電性に優れた接着剤に関する
。
れかつ酸性官能基を有する気相成長法炭素質繊維を含有
してなる接着強度および導電性に優れた接着剤に関する
。
接着剤は通常電気絶縁性であるが、電気・電子分野にお
いては導電性あるいは制電地物質問を接着し、かつ、導
電性を保持させるための接着剤として、優れた導電性と
高い接着強度を有する接着剤の開発が望まれてきた。
いては導電性あるいは制電地物質問を接着し、かつ、導
電性を保持させるための接着剤として、優れた導電性と
高い接着強度を有する接着剤の開発が望まれてきた。
（従来の技術）
従来、接着剤に導電性を付与する方法として、導電性物
質を配合する方法がとられてきた。しかし、この本性で
は、従来の導電性物質を用いるかぎりにおいて優れた導
電性と高い接着強度を両立させることは極めてむずかし
かった。例えば、導電性物質として銅粉などの金属粉末
を用いた場合、金属粉末自身は導電性に優れていても、
接着剤中で接着母材樹脂と分離しやすく導電性と接着強
度のバランスがくずれ易く、又、粒子の形状、粒径分布
が不適切であったり、更に、表面が非導電性の酸化被膜
でおおわれるなどにより充分な導電性が得にくかった。
質を配合する方法がとられてきた。しかし、この本性で
は、従来の導電性物質を用いるかぎりにおいて優れた導
電性と高い接着強度を両立させることは極めてむずかし
かった。例えば、導電性物質として銅粉などの金属粉末
を用いた場合、金属粉末自身は導電性に優れていても、
接着剤中で接着母材樹脂と分離しやすく導電性と接着強
度のバランスがくずれ易く、又、粒子の形状、粒径分布
が不適切であったり、更に、表面が非導電性の酸化被膜
でおおわれるなどにより充分な導電性が得にくかった。
カーボン繊維の場合は繊維径が大きいため接着面の均質
性を低下させ接着強度に問題が生じやすく、又、カーボ
ン繊維の量が少いと均質な導電性に欠けるなどの問題が
生じていた。
性を低下させ接着強度に問題が生じやすく、又、カーボ
ン繊維の量が少いと均質な導電性に欠けるなどの問題が
生じていた。
カーボンブラックの場合は粒子径が小さく均質性には問
題ないが、二次凝集状態を保たないと導電性が充分でな
く、一方で接着強度を上げるためには凝集状態を破壊し
なければならないなど問題があった。
題ないが、二次凝集状態を保たないと導電性が充分でな
く、一方で接着強度を上げるためには凝集状態を破壊し
なければならないなど問題があった。
（発明が解決しようとする問題点）
導電性に優れかつ、接着剤として材料間の接着性に優れ
た接着剤の開発には、良好な導電性を有し、しかも、接
着剤母材の樹脂と均質に分散して良好な接着強度を有し
、更に非常に狭い被接着材間間隙の中にも均質に分布充
填されることが必要である。これに対し、本発明者らは
気相成長法炭素繊維を導電材として活用することに注目
し研究を行ってきたが、その形状及び表面の改質によっ
て接着剤母材樹脂と均質な分散が可能となり優れた導電
性と強固な接着強度を発現可能であることを見出し本発
明に到達した。
た接着剤の開発には、良好な導電性を有し、しかも、接
着剤母材の樹脂と均質に分散して良好な接着強度を有し
、更に非常に狭い被接着材間間隙の中にも均質に分布充
填されることが必要である。これに対し、本発明者らは
気相成長法炭素繊維を導電材として活用することに注目
し研究を行ってきたが、その形状及び表面の改質によっ
て接着剤母材樹脂と均質な分散が可能となり優れた導電
性と強固な接着強度を発現可能であることを見出し本発
明に到達した。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、酸性官能基を０，５〜３００μｅｑ／ｇ有し
、直径０．０１〜２．０μｍ、アスペクト比が２以上の
気相成長法炭素繊維を含有してなる導電性接着剤である
。
、直径０．０１〜２．０μｍ、アスペクト比が２以上の
気相成長法炭素繊維を含有してなる導電性接着剤である
。
本発明において、気相成長法炭素質繊維とは、炭化水素
などの炭素源を、触媒の存在下に加熱して気相成長させ
て作られるウィスカー状炭素質繊維であり、あるいは、
これを加熱処理した炭素質物質であり、電子顕微鏡で観
察すると、芯の部分と、これを取りまく、−見して、年
輪状の炭素層からなる特異な形状をしており、あるいは
、これを粉砕したり破砕、切断したりなど加工を受けた
物である。
などの炭素源を、触媒の存在下に加熱して気相成長させ
て作られるウィスカー状炭素質繊維であり、あるいは、
これを加熱処理した炭素質物質であり、電子顕微鏡で観
察すると、芯の部分と、これを取りまく、−見して、年
輪状の炭素層からなる特異な形状をしており、あるいは
、これを粉砕したり破砕、切断したりなど加工を受けた
物である。
本発明の気相成長法炭素繊維は、直径が２．０〜０．０
１ ｐ ｍ、好ましくはＩ Ｉｔ ｍ〜０．０１μｍ、
特に０．５〜０．０１μｍであり、アスペクト比（長さ
と直径の比：長さ／直径）が２以上、好ましくは５以上
であり、最も好ましくは１０以上１０００以下である。
１ ｐ ｍ、好ましくはＩ Ｉｔ ｍ〜０．０１μｍ、
特に０．５〜０．０１μｍであり、アスペクト比（長さ
と直径の比：長さ／直径）が２以上、好ましくは５以上
であり、最も好ましくは１０以上１０００以下である。
本発明において、気相成長法炭素質繊維は、酸性官能基
を０．５〜３００μｅｑ／ｇ有していることも特徴であ
り、酸性官能基の量は好ましくは１〜２００μｅｑ／ｇ
、特に、１．５〜１５０μｅｑ／ｇの範囲である。
を０．５〜３００μｅｑ／ｇ有していることも特徴であ
り、酸性官能基の量は好ましくは１〜２００μｅｑ／ｇ
、特に、１．５〜１５０μｅｑ／ｇの範囲である。
酸性官能基の量がこの範囲の中であると接着剤ベース高
分子との親和性に優れ、配合時の作業性が良いばかりか
、分散性にも優れ、導電性の発現および接着強度の発現
においても極めて効果がある。
分子との親和性に優れ、配合時の作業性が良いばかりか
、分散性にも優れ、導電性の発現および接着強度の発現
においても極めて効果がある。
酸性官能基を有する気相成長法炭素質繊維の製造方法と
しては、気相成長法炭素質繊維を酸素・オゾンなどの酸
化性ガスあるいは硝酸などの酸化剤で酸化する方法、電
解酸化法、プラズマ処理法あるいはグラフト化法などが
用いられ得る。
しては、気相成長法炭素質繊維を酸素・オゾンなどの酸
化性ガスあるいは硝酸などの酸化剤で酸化する方法、電
解酸化法、プラズマ処理法あるいはグラフト化法などが
用いられ得る。
本発明において、気相成長法炭素質繊維は、又、炭素の
純度が高く、好ましくは、９７．５％以上、特に９８％
以上であり、最も好ましくは９８．５％以上である。
純度が高く、好ましくは、９７．５％以上、特に９８％
以上であり、最も好ましくは９８．５％以上である。
また、本発明の気相成長法炭素繊維は、易黒鉛化性の炭
素質物質であり、中でも、Ｘ線解析による構造解析にお
いて、その格子定数が７．１〜６．８８の範囲のものが
好ましく、特に７．０６〜６．８９の範囲が好ましい。
素質物質であり、中でも、Ｘ線解析による構造解析にお
いて、その格子定数が７．１〜６．８８の範囲のものが
好ましく、特に７．０６〜６．８９の範囲が好ましい。
本発明の導電性接着剤は、上記気相成長法炭素質繊維を
接着剤ベース高分子と混合分散されてなり、必要に応じ
て有機溶剤や水などの溶剤や分散剤を用いたり、その他
安定剤や流動調節剤などの添加剤や薬剤が配合されてい
て良い。
接着剤ベース高分子と混合分散されてなり、必要に応じ
て有機溶剤や水などの溶剤や分散剤を用いたり、その他
安定剤や流動調節剤などの添加剤や薬剤が配合されてい
て良い。
気相成長法炭素繊維の配合量は、接着剤に要求される性
能に応じて適宜設定することができる。
能に応じて適宜設定することができる。
−船釣には、接着剤ベースの高分子に対し、気相成長法
炭素繊維の配合量を増加させると導電性は増大し好まし
いが、一方で接着強度や接着作業性の面からは、限界が
あり、好ましくは、最終接着剤成分の中で１〜８０％、
特に２〜６０％が好ましく、最も好ましくは３〜４０％
の範囲である。
炭素繊維の配合量を増加させると導電性は増大し好まし
いが、一方で接着強度や接着作業性の面からは、限界が
あり、好ましくは、最終接着剤成分の中で１〜８０％、
特に２〜６０％が好ましく、最も好ましくは３〜４０％
の範囲である。
本発明において、接着剤ベースとなる高分子は有機系高
分子および無機系の高分子から選択し得て、特に限定さ
れるものではない。有機系の高分子では、例えば、ポリ
ビニルアルコール、ＥＶＡ、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化
ビニル、ポリブタジェンゴム、スチレンブタジェンゴム
、イソプレンゴム、アクリルゴムなどの各種ゴム、ポリ
アクリルエステル、ポリアクリル酸、不飽和ポリエステ
ル、アルキッド樹脂、付加硬化イミド、ポリアミド酸エ
ステル、変性ナイロン、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポ
キシ樹脂、シリコン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタ
ン、変性セルローズ、カゼインなど、無機系の高分子で
は、水ガラス、金属塩変性水ガラス、アルミン酸塩、ポ
リリン酸塩などがあげられる。
分子および無機系の高分子から選択し得て、特に限定さ
れるものではない。有機系の高分子では、例えば、ポリ
ビニルアルコール、ＥＶＡ、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化
ビニル、ポリブタジェンゴム、スチレンブタジェンゴム
、イソプレンゴム、アクリルゴムなどの各種ゴム、ポリ
アクリルエステル、ポリアクリル酸、不飽和ポリエステ
ル、アルキッド樹脂、付加硬化イミド、ポリアミド酸エ
ステル、変性ナイロン、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポ
キシ樹脂、シリコン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタ
ン、変性セルローズ、カゼインなど、無機系の高分子で
は、水ガラス、金属塩変性水ガラス、アルミン酸塩、ポ
リリン酸塩などがあげられる。
その他添加剤や薬剤としては、無機粉末や、架橋剤、乳
化や分散のための界面活性剤、熱や酸化防止剤などであ
る。
化や分散のための界面活性剤、熱や酸化防止剤などであ
る。
（実施例）
実施例１
エポキシ系接着剤（コニシ（株）製ボンドクイック５）
２ｇに対し、気相成長法炭素質繊維（トリスアセチルア
セトナト鉄とベンゼンを１３００℃の加熱空間に導入し
浮遊状態で合成した。炭素含量９８．８％以上、格子定
数７．０１）を若干破砕し電子顕微鏡観察で、径が０．
０５〜０．１ μｍ、長さが実質上５μｍ以上の繊維を
酸素含有ガスで酸化し、酸性官能基量が３５μｅｑ／ｇ
の繊維を得、これを所定量（重量％）配合し、よく分散
混合した後、接着面積１ｃｍＸ１ｃｍ、接着面間間隔１
００μｍで２枚のアルミ板を接着した後、アルミ板間の
電導度（抵抗）を測定した。
２ｇに対し、気相成長法炭素質繊維（トリスアセチルア
セトナト鉄とベンゼンを１３００℃の加熱空間に導入し
浮遊状態で合成した。炭素含量９８．８％以上、格子定
数７．０１）を若干破砕し電子顕微鏡観察で、径が０．
０５〜０．１ μｍ、長さが実質上５μｍ以上の繊維を
酸素含有ガスで酸化し、酸性官能基量が３５μｅｑ／ｇ
の繊維を得、これを所定量（重量％）配合し、よく分散
混合した後、接着面積１ｃｍＸ１ｃｍ、接着面間間隔１
００μｍで２枚のアルミ板を接着した後、アルミ板間の
電導度（抵抗）を測定した。
又、比較のために、導電材料としてアセチレンブランク
、ピッチ系カーボン繊維（直径１４μｍの破砕物）およ
び酸性官能基のない気相成長法炭素質繊維（酸性官能基
なしで表示）を配合し同様の試験を行った。
、ピッチ系カーボン繊維（直径１４μｍの破砕物）およ
び酸性官能基のない気相成長法炭素質繊維（酸性官能基
なしで表示）を配合し同様の試験を行った。
結果を第１表に示す。明らかに本発明の接着剤は抵抗が
小さく良い導電性を示している。
小さく良い導電性を示している。
実施例２
実施例１の導電性接着剤を用いてステンレス円柱の端面
をつき合せ接着し、これの引張り破壊テストを行い接着
強度を比較した。その結果を第２表に示す。
をつき合せ接着し、これの引張り破壊テストを行い接着
強度を比較した。その結果を第２表に示す。
実施例３
酸性官能基量８０μｅｑ／ｇまで酸化した実施例１の気
相成長法炭素繊維を用い接着剤をかえて実施例１と同様
に所定の導電性接着剤を調製し、実施例１及び実施例２
と同様の導電性（抵抗）と接着性の評価を行った。その
結果をそれぞれ第３表、第４表に示す。
相成長法炭素繊維を用い接着剤をかえて実施例１と同様
に所定の導電性接着剤を調製し、実施例１及び実施例２
と同様の導電性（抵抗）と接着性の評価を行った。その
結果をそれぞれ第３表、第４表に示す。
比較のため酸性官能基をもたない気相成長法繊維（酸性
官能基なしで表示）およびアセチレンブラックについて
も評価を行った。
官能基なしで表示）およびアセチレンブラックについて
も評価を行った。
（発明の効果）
本発明の導電性接着剤は、接着面に均質に塗布され、接
着強度を損なうことなく優れた導電性を発現し得るため
、通電を要する導電体間の接着や制電性ハウジングの接
着組み立てなど工業的に穫めて有用である。特に、被接
着材料間の接着間隔が小さく、かつ、接着強度と導電性
を発現させる場合に極めて有効である。
着強度を損なうことなく優れた導電性を発現し得るため
、通電を要する導電体間の接着や制電性ハウジングの接
着組み立てなど工業的に穫めて有用である。特に、被接
着材料間の接着間隔が小さく、かつ、接着強度と導電性
を発現させる場合に極めて有効である。
特許出願人 旭化成工業株式会社
Claims (1)
- 酸性官能基を０．５〜３００μｅｑ／ｇ有し、直径０．
０１〜２．０μｍ、アスペクト比が２以上の気相成長法
炭素繊維を含有してなる導電性接着剤
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11144688A JPH01282275A (ja) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | 導電性接着剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11144688A JPH01282275A (ja) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | 導電性接着剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01282275A true JPH01282275A (ja) | 1989-11-14 |
Family
ID=14561408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11144688A Pending JPH01282275A (ja) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | 導電性接着剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01282275A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006336269A (ja) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Kumahira Co Ltd | 電磁波シールド工法 |
-
1988
- 1988-05-10 JP JP11144688A patent/JPH01282275A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006336269A (ja) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Kumahira Co Ltd | 電磁波シールド工法 |
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