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導電性材料の製造方法 コモンズ

国内特許コード P120007192
整理番号 N11140
掲載日 2012年4月4日
出願番号 特願2012-084406
公開番号 特開2013-213262
登録番号 特許第6029047号
出願日 平成24年4月3日(2012.4.3)
公開日 平成25年10月17日(2013.10.17)
登録日 平成28年10月28日(2016.10.28)
発明者
  • 酒井 俊郎
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 導電性材料の製造方法 コモンズ
発明の概要 【課題】 短時間かつ工程数が少なく、環境負荷の小さい製造工程によって、基材表面上に高純度の金属粒子が被覆された導電性材料を得ることができる導電性材料及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 金属塩溶液と基材とを溶液中で混合し、これに所定の周波数の超音波を照射することにより、基材表面に微細かつ均一な粒子径の金属粒子が担持され、被覆された導電性材料を得ることを可能にする。分散剤等有機化合物を使用しないので、除去工程が不要な上、不純物を含まない高純度の金属が被覆された導電性材料を得ることを可能とする。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


数μmの大きさのプラスチック等非導電性材料の粒子を基材として用い、その表面上に金属微粒子を担持させることで導電性を付与する技術は、液晶ディスプレイをはじめとするエレクトロニクス分野、また半導体分野において、数多くの研究がなされている。



これらの技術は、例えばポリイミド等のシートの表面に金属粒子によって、パターンを形成する微細配線技術や、液晶ディスプレイ等における異方導電性膜の作成技術、電子部品の低温度接合技術において広く用いられており、こうした微粒子表面上への金属被覆技術は当該技術分野における大きな関心事である。



上記の技術において、金属粒子の被膜の形成には、無電解めっきの技術を用いるのが一般的である。無電解めっきは、めっき液中に含有した還元剤の作用を利用して、金属を析出させる技術であり、析出させる対象と、当該還元剤との酸化還元電位により反応を進行させる。電解液に通電させる工程が不要であるため、上記のように基材が非導電性材料の場合であっても好適に適用可能である(特許文献1、2、3)。



また、金属塩と還元剤を含む溶液に超音波を照射することで、そのキャビテーションの作用により粒子を溶液中に均一に分散させ凝集を防ぎ、あるいはその衝撃によって粒子を基材に衝突させ、導電性微粒子を得る技術についても報告がある(特許文献4、5)(非特許文献1)。

産業上の利用分野


本発明は、高分子の基材に金属粒子が被覆された導電性材料の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
金属塩の水溶液と基材とを混合する混合工程と、
前記混合工程で製造された混合液に周波数が200kHzを超え2.4MHz以下の超音波を照射して前記基材の表面に金属を析出させる超音波照射工程とを備え、
前記金属塩の水溶液は、金属塩のみを含む水溶液であり、
前記基材は、基材の表面に、末端基としてアクリル基、メタクリル基、エポキシ基、ハロゲン基のいずれかを有する材料であることを特徴とする導電性材料の製造方法。

【請求項2】
前記金属塩の水溶液として、前記金属塩のみを含む水溶液にかえて、金属塩と、前記超音波処理工程における超音波照射により生じるHラジカルによる還元反応を促進させる添加物のみを含む水溶液を用いることを特徴とする請求項1記載の導電性材料の製造方法。

【請求項3】
前記金属塩の金属が、金、白金、ニッケル、パラジウムのいずれかであることを特徴とする請求項1記載の導電性材料の製造方法。

【請求項4】
前記金属塩の金属が、銅または銀であることを特徴とする請求項2記載の導電性材料の製造方法。

【請求項5】
前記混合工程の前工程として、前記金属塩の水溶液をアルゴン、空気、窒素、酸素、水素から選択される一の種類のガスによって、ガス置換を行うガス置換工程と、をさらに備えることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項記載の導電性材料の製造方法。

【請求項6】
前記基材の形状が粒子状、板状、塊状、繊維状から選択される一の形状であることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項記載の導電性材料の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2012084406thum.jpg
出願権利状態 登録
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