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伸縮性導電体、伸縮性導電体形成用ペーストおよび伸縮性導電体の製造方法 NEW

国内特許コード P190016515
整理番号 (E114P28)
掲載日 2019年11月26日
出願番号 特願2018-556735
出願日 平成29年12月14日(2017.12.14)
国際出願番号 JP2017044850
国際公開番号 WO2018110632
国際出願日 平成29年12月14日(2017.12.14)
国際公開日 平成30年6月21日(2018.6.21)
優先権データ
  • 特願2016-242459 (2016.12.14) JP
発明者
  • 松久 直司
  • 染谷 隆夫
  • 井ノ上 大嗣
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 伸縮性導電体、伸縮性導電体形成用ペーストおよび伸縮性導電体の製造方法 NEW
発明の概要 本発明は、伸縮性に優れ、伸縮しても導電性の低下を生じ難い伸縮性導電体の提供を目的とする。
本発明は、エラストマーと2種類の導電粒子とを含み、前記2種類の導電粒子が鱗片状粒子とナノ粒子であり、前記エラストマーの全体にわたり、前記導電粒子が分散されていることを特徴とする。
従来技術、競合技術の概要

フレキシブルエレクトロニクスはエレクトロニクスに機械的可撓性を実現するための技術であり、近年大きな注目を集めている。特に、フレキシブルエレクトロニクスは、ディスプレイ、太陽電池、センサ、アクチュエータなど大面積エレクトロニクスにとって、重要な価値をもたらすものと考えられている。
例えば、エレクトロニクスデバイスが大きくなればなるほど、携帯性や耐衝撃性のためにフレキシビリティーは不可欠である。フレキシブルエレクトロニクスを実現する上での難しさは、プラスティックフィルム上に優れた電気的特性と機械的特性をどのようにして両立するかである。

エレクトロニクスデバイスの伸縮性は運動や荷重に伴い変形する構造体や生体に組み込むためのエレクトロニクスデバイスに必要な機能と考えられる。このような伸縮性を有したデバイスを実現するためには、デバイスを構成するトランジスタ等のアクティブな回路、抵抗やコンデンサ等のパッシブな回路がデバイスの変形に伴い、損傷を受けない構成であって、特性が変化しない構成とする必要がある。このような伸縮性デバイスの回路を構成するために好適な伸縮性導電体が開発されている。

特許文献1には、界面活性剤を混合したエラストマーからなる伸縮部とこの伸縮部に分散配合された導電粒子とを備え、前記伸縮部の表層側に前記伸縮部の内部側よりも前記導電粒子が密に集合された導通部を備えた伸縮性導電体が開示されている。

産業上の利用分野

本発明は、伸縮性導電体、伸縮性導電体形成用ペーストおよび伸縮性導電体の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
エラストマーと、
2種類の導電粒子と、
を含み、
前記2種類の導電粒子が鱗片状粒子とナノ粒子であり、
前記エラストマーの全体にわたり、前記ナノ粒子が分散されていることを特徴とする伸縮性導電体。

【請求項2】
前記エラストマーの全体にわたり、前記導電粒子が分散されていることを特徴とする請求項1に記載の伸縮性導電体。

【請求項3】
前記エラストマーがフッ素系ゴムであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の伸縮性導電体。

【請求項4】
前記鱗片状粒子の粒径が0.2~50μmであり、
前記ナノ粒子の粒径が0.5~100nmであることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の伸縮性導電体。

【請求項5】
前記鱗片状粒子のアスペクト比(厚みに対する長径との比)は2~100であることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の伸縮性導電体。

【請求項6】
前記エラストマーの質量組成比は、前記伸縮性導電体に対して10~50質量部%であり、
前記導電粒子の質量組成比は、前記伸縮性導電体に対して50~90質量部%であることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の伸縮性導電体。

【請求項7】
界面活性剤をさらに含むことを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の伸縮性導電体。

【請求項8】
前記界面活性剤はフッ素系界面活性剤であることを特徴とする請求項7に記載の伸縮性導電体。

【請求項9】
導電率が200S/cm以上であることを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載の伸縮性導電体。

【請求項10】
エラストマーと、
少なくとも2種類の導電粒子と、
有機溶媒と
を含み、
前記2種類の導電粒子が鱗片状粒子とナノ粒子であることを特徴とする伸縮性導電体形成用ペースト。

【請求項11】
前記エラストマーがフッ素系ゴムであることを特徴とする請求項10に記載の伸縮性導電体形成用ペースト。

【請求項12】
前記鱗片状粒子の粒径が0.2~50μmであり、
前記ナノ粒子の粒径が0.5~100nmであることを特徴とする請求項10又は11に記載の伸縮性導電体形成用ペースト。

【請求項13】
前記鱗片状粒子のアスペクト比(厚みに対する長径との比)は2~100であることを特徴とする請求項10~12のいずれか1項に記載の伸縮性導電体形成用ペースト。

【請求項14】
界面活性剤をさらに含むことを特徴とする請求項10~13のいずれか1項に記載の伸縮性導電体形成用ペースト。

【請求項15】
前記界面活性剤はフッ素系界面活性剤であることを特徴とする請求項14に記載の伸縮性導電体形成用ペースト。

【請求項16】
前記エラストマーの質量組成比は、前記伸縮性導電体形成用ペーストの非揮発成分に対して10~50質量部%であり、
前記導電粒子の質量組成比は、前記伸縮性導電体形成用ペーストの非揮発成分に対して50~90質量部%であることを特徴とする請求項10~15のいずれか1項に記載の伸縮性導電体形成用ペースト。

【請求項17】
請求項10~16の何れか1項に記載の伸縮性導電体形成用ペーストを乾燥してなることを特徴とする伸縮性導電体。

【請求項18】
エラストマーと2種類の導電粒子とを含み、前記2種類の導電粒子が鱗片状粒子とナノ粒子であり、前記エラストマーの全体にわたり、前記ナノ粒子が分散されている伸縮性導電体を製造する方法であって、
前記エラストマーと前記鱗片状粒子と有機溶媒とを混合して撹拌する工程を含むことを特徴とする伸縮性導電体の製造方法。

【請求項19】
前記エラストマーの全体にわたり、前記導電粒子が分散されていることを特徴とする請求項18に記載の伸縮性導電体の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2018556735thum.jpg
出願権利状態 公開
参考情報 (研究プロジェクト等) ERATO 染谷生体調和エレクトロニクス 領域
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