JPH0611841B2 - 導電性エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
導電性エポキシ樹脂組成物Info
- Publication number
- JPH0611841B2 JPH0611841B2 JP62003935A JP393587A JPH0611841B2 JP H0611841 B2 JPH0611841 B2 JP H0611841B2 JP 62003935 A JP62003935 A JP 62003935A JP 393587 A JP393587 A JP 393587A JP H0611841 B2 JPH0611841 B2 JP H0611841B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductive
- epoxy resin
- carbon fiber
- resin composition
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 産業上の利用分野 本発明は導電性部材間などの導通を維持しながら強固な
接着を達成する導電性接着剤組成物に関する。
接着を達成する導電性接着剤組成物に関する。
従来の技術 電気部品などを組立てるに当って金属などの部材の電気
的な導電を確保すると同時に固定したい場合には溶接や
鑞接を用いるのが普通である。しかし、加熱を避けたい
ときやフラックスを用いることができないとき、あるい
はハンダなどが乗らない素材を使用するときは導電性の
接着剤などが用いられる。
的な導電を確保すると同時に固定したい場合には溶接や
鑞接を用いるのが普通である。しかし、加熱を避けたい
ときやフラックスを用いることができないとき、あるい
はハンダなどが乗らない素材を使用するときは導電性の
接着剤などが用いられる。
こうした導電性接着剤として、銀やニッケルなどの微粉
末を熱硬化性樹脂たとえばスポキシ系樹脂などに分散さ
せたものがあるが、これらの金属粉末は高価であるため
に、安価な導電材料を用いて導電性接着剤を作ることが
提案され、たとえば導電性炭素粉末とエポキシ樹脂を配
合した導電性接着剤などが商品化されている。ところが
導電性炭素粉末はどうしても導電性の点で金属粉末に劣
る。そして、導電性を高めるために多量に配合すると組
成物の粘度が増加し、ポッティングなどの際の加工性が
悪化する問題があり、また硬化後においても高温での導
電性の経時変化が大きいという欠点がある。
末を熱硬化性樹脂たとえばスポキシ系樹脂などに分散さ
せたものがあるが、これらの金属粉末は高価であるため
に、安価な導電材料を用いて導電性接着剤を作ることが
提案され、たとえば導電性炭素粉末とエポキシ樹脂を配
合した導電性接着剤などが商品化されている。ところが
導電性炭素粉末はどうしても導電性の点で金属粉末に劣
る。そして、導電性を高めるために多量に配合すると組
成物の粘度が増加し、ポッティングなどの際の加工性が
悪化する問題があり、また硬化後においても高温での導
電性の経時変化が大きいという欠点がある。
そこで、導電材料として炭素繊維を用いることが考えら
れたが、炭素繊維の長さが長いときには加工性のよい組
成物が得られず、また粉砕して用いても加工性や導電性
の再現性が充分でなく、実用に耐える導電性を有する接
着用組成物は得られていなかった。
れたが、炭素繊維の長さが長いときには加工性のよい組
成物が得られず、また粉砕して用いても加工性や導電性
の再現性が充分でなく、実用に耐える導電性を有する接
着用組成物は得られていなかった。
解決しようとする問題点 本発明は、加工性および導電性が優れ、しかも安定した
品質を持つ導電性接着剤を炭素質の導電材料とくに炭素
繊維を用いて実現することを目的としたものである。
品質を持つ導電性接着剤を炭素質の導電材料とくに炭素
繊維を用いて実現することを目的としたものである。
問題点を解決するための手段 本発明者は、炭素質の導電材料について研究を進めた結
果、特定の炭素繊維と導電性炭素粉末とを組み合わせる
ことにより、本発明の目的が達成できることを見出し
た。すなわち、本発明の導電性エポキシ樹脂組成物は、
エポキシ樹脂１００重量部に対して気相成長系炭素繊維
１０−２００重量部および導電性炭素粉末５〜１００重
量部を配合してなるものである。
果、特定の炭素繊維と導電性炭素粉末とを組み合わせる
ことにより、本発明の目的が達成できることを見出し
た。すなわち、本発明の導電性エポキシ樹脂組成物は、
エポキシ樹脂１００重量部に対して気相成長系炭素繊維
１０−２００重量部および導電性炭素粉末５〜１００重
量部を配合してなるものである。
本発明において用いられたエポキシ樹脂は、溶剤を用い
ずに配合可能な液状樹脂であればよく、たとえばビスフ
ェノール化合物、ポリフェノール化合物、多価アルコー
ル類などとエピクロルヒドリンとを反応させて得られた
エポキシ樹脂やエポキシ化ポリオレフィン、エポキシ化
ポリブタジエンなどのエポキシ基含有樹脂などが用いら
れるが、特に限定されるものではない。
ずに配合可能な液状樹脂であればよく、たとえばビスフ
ェノール化合物、ポリフェノール化合物、多価アルコー
ル類などとエピクロルヒドリンとを反応させて得られた
エポキシ樹脂やエポキシ化ポリオレフィン、エポキシ化
ポリブタジエンなどのエポキシ基含有樹脂などが用いら
れるが、特に限定されるものではない。
本発明において配合される気相成長系炭素繊維は、炭化
水素化合物を触媒の存在の下で、非酸化性雰囲気中で気
相熱分解して得られたものである。このような気相生長
系炭素繊維は、たとえば横型電気炉中に設置したムライ
ト質の反応管中に鉄などの遷移金属又はその化合物の微
粒子を触媒として付着させた担体基板を置き、水素など
のキャリアとたとえばエタン、ベンゼンなどの炭化水素
化合物とのガス状混合物を１０００〜１４００℃の温度
下に導入し、基板と接触した炭化水素を熱分解して炭素
繊維を成長させ、これを回収することによって得られ
る。更には、同様な反応装置の中にケイ素を含むセラミ
ックス等の基板を置き、水素などのキャリアとたとえば
エタン、ベンゼンなどの炭化水素化合物とたとえば単体
イオウ、硫化水素、メルカプタンなどのイオウ含有物質
との混合ガス、あるいは水素などのキャリアとたとえば
ジベンゾチオフェンなどのイオウ含有炭化水素化合物と
との混合ガスを１２００〜１４００℃の温度下に導入
し、基板と接触した炭化水素を熱分解して炭素繊維を成
長させ、これを回収することによっても得られる。この
ような気相成長系炭素繊維は、反応条件によって径１０
μｍ、長さ数cm程度のものも得られるが、本発明に於て
は径１〜２μｍ、長さ0.１〜１mm程度のものが好適に使
用できる。
水素化合物を触媒の存在の下で、非酸化性雰囲気中で気
相熱分解して得られたものである。このような気相生長
系炭素繊維は、たとえば横型電気炉中に設置したムライ
ト質の反応管中に鉄などの遷移金属又はその化合物の微
粒子を触媒として付着させた担体基板を置き、水素など
のキャリアとたとえばエタン、ベンゼンなどの炭化水素
化合物とのガス状混合物を１０００〜１４００℃の温度
下に導入し、基板と接触した炭化水素を熱分解して炭素
繊維を成長させ、これを回収することによって得られ
る。更には、同様な反応装置の中にケイ素を含むセラミ
ックス等の基板を置き、水素などのキャリアとたとえば
エタン、ベンゼンなどの炭化水素化合物とたとえば単体
イオウ、硫化水素、メルカプタンなどのイオウ含有物質
との混合ガス、あるいは水素などのキャリアとたとえば
ジベンゾチオフェンなどのイオウ含有炭化水素化合物と
との混合ガスを１２００〜１４００℃の温度下に導入
し、基板と接触した炭化水素を熱分解して炭素繊維を成
長させ、これを回収することによっても得られる。この
ような気相成長系炭素繊維は、反応条件によって径１０
μｍ、長さ数cm程度のものも得られるが、本発明に於て
は径１〜２μｍ、長さ0.１〜１mm程度のものが好適に使
用できる。
また、気相成長系炭素繊維と共に配合される導電性炭素
粉末は構造の発達したものが望ましく、特にケッチェン
ブラック（ライオンアクゾ社、商品名）などの如き高導
電性のカーボンブラックを用いるのが好ましい。このよ
うな炭素粉末の粒径としては、１０〜５０μｍ程度であ
ることが好ましい。
粉末は構造の発達したものが望ましく、特にケッチェン
ブラック（ライオンアクゾ社、商品名）などの如き高導
電性のカーボンブラックを用いるのが好ましい。このよ
うな炭素粉末の粒径としては、１０〜５０μｍ程度であ
ることが好ましい。
このような気相成長系炭素繊維と導電性炭素粉末とは、
エポキシ樹脂１００重量部に対してそれぞれ１０〜２０
０重量部および５〜１００重量部の範囲内にあるのがよ
く、さらには炭素繊維と炭素粉末との合計に対して炭素
繊維が３０〜９０重量％、さらには４０〜８０重量％の
範囲内にあるものが好ましい。本発明の組成物中の炭素
繊維や炭素粉末の配合量が少な過ぎると充分な導電性が
得られず、また、配合量が多すぎると組成物の粘度が高
くなり加工性が悪化する。
エポキシ樹脂１００重量部に対してそれぞれ１０〜２０
０重量部および５〜１００重量部の範囲内にあるのがよ
く、さらには炭素繊維と炭素粉末との合計に対して炭素
繊維が３０〜９０重量％、さらには４０〜８０重量％の
範囲内にあるものが好ましい。本発明の組成物中の炭素
繊維や炭素粉末の配合量が少な過ぎると充分な導電性が
得られず、また、配合量が多すぎると組成物の粘度が高
くなり加工性が悪化する。
本発明の組成物中には、硬化剤、硬化促進剤、充填剤、
希釈剤などを配合することができる。これらのうち、硬
化剤として好適なものはアミン系硬化剤で、脂肪族アミ
ン、芳香族アミン、複合アミンなどのうちから希望する
硬化条件や硬化物の物性などに応じて適宜選択し、エポ
キシ樹脂１００重量部に対して３〜１５０重量部を使用
するのが適当である。
希釈剤などを配合することができる。これらのうち、硬
化剤として好適なものはアミン系硬化剤で、脂肪族アミ
ン、芳香族アミン、複合アミンなどのうちから希望する
硬化条件や硬化物の物性などに応じて適宜選択し、エポ
キシ樹脂１００重量部に対して３〜１５０重量部を使用
するのが適当である。
作用 本発明の導電性エポキシ樹脂組成物は、良好な加工性を
有していて適用される部材の表面とよくなじみ、強い接
着力を発揮すると共に優れた導電性を有する硬化物が得
られる。
有していて適用される部材の表面とよくなじみ、強い接
着力を発揮すると共に優れた導電性を有する硬化物が得
られる。
実施例１ エポキシ樹脂としてエピコークト８１５（シェル化学
社、商品名）、導電性炭素粉末としてケッチェンブラッ
クＥＣ（ライオンアクゾ社、商品名）を用い、また炭素
繊維として下記のような気相成長系炭素繊維ＦＳおよび
ＦＦとＰＡＮ系炭素繊維粉砕物ＦＮをそれぞれ第１表に
示すような配合量に従って混合し、充分に混練したのち
硬化剤としてエピキュアＺ（シェル化学社、商品名）を
添加、均一に分散させて、導電性エポキシ樹脂組成物を
調製した。
社、商品名）、導電性炭素粉末としてケッチェンブラッ
クＥＣ（ライオンアクゾ社、商品名）を用い、また炭素
繊維として下記のような気相成長系炭素繊維ＦＳおよび
ＦＦとＰＡＮ系炭素繊維粉砕物ＦＮをそれぞれ第１表に
示すような配合量に従って混合し、充分に混練したのち
硬化剤としてエピキュアＺ（シェル化学社、商品名）を
添加、均一に分散させて、導電性エポキシ樹脂組成物を
調製した。
使用した炭素繊維 ＦＳ：イオウおよびケイ素触媒を用いて得たもの （径：約１μｍ、長さ：約0.３〜0.５mm） ＦＦ：鉄系触媒を用いて得たもの （径：約１μｍ、長さ：約0.３〜0.５mm） ＦＮ：トレカＭＬＤ−３００（東レ社、商品名） （径：約７μｍ、長さ：約0.３mm） これらの組成物について平行板粘度計を用いて流れ易さ
を測定し、その結果を加工性の指標として第１表に示し
た。
を測定し、その結果を加工性の指標として第１表に示し
た。
また、これらの組成物を平滑なガラス板上に均一な厚さ
となるよう薄く塗布し、１２０℃で３時間加熱処理して
硬化させ、体積固有抵抗を測定した結果を第１表に合せ
て示した。
となるよう薄く塗布し、１２０℃で３時間加熱処理して
硬化させ、体積固有抵抗を測定した結果を第１表に合せ
て示した。
さらに、前記の硬化物を１２０℃および１６０℃で熱処
理したときの電気抵抗値経時変化の様子をグラフとして
第１図のＡ、Ｂおよび第２図のＡ、Ｂに示した。
理したときの電気抵抗値経時変化の様子をグラフとして
第１図のＡ、Ｂおよび第２図のＡ、Ｂに示した。
これらの結果をみると、本発明の組成物は優れた加工性
を保持しながら、ＰＡＮ系炭素繊維であるＦＮを配合し
た組成物に比べて初期抵抗値および抵抗値変化率がいず
れも小さい、優れた導電性を与えることがわかる。
を保持しながら、ＰＡＮ系炭素繊維であるＦＮを配合し
た組成物に比べて初期抵抗値および抵抗値変化率がいず
れも小さい、優れた導電性を与えることがわかる。
実施例２ エポキシ樹脂に対して導電性フィラーとしてカーボンブ
ラックを配合したものと、硬化剤としてのポリアミド樹
脂に対して同じく導電性フィラーとしてカーボンブラッ
クを配合したものとを組合わせた市販の導電性接着剤
（ドータイトＡ−３およびドータイトＣ−３、藤倉化成
社、商品名）に対して、実施例１において用いたと同じ
炭素繊維および炭素粉末をそれぞれ第２表に示すような
配合量で混合し、充分に均一に混練して導電性エポキシ
樹脂組成物を調製した。
ラックを配合したものと、硬化剤としてのポリアミド樹
脂に対して同じく導電性フィラーとしてカーボンブラッ
クを配合したものとを組合わせた市販の導電性接着剤
（ドータイトＡ−３およびドータイトＣ−３、藤倉化成
社、商品名）に対して、実施例１において用いたと同じ
炭素繊維および炭素粉末をそれぞれ第２表に示すような
配合量で混合し、充分に均一に混練して導電性エポキシ
樹脂組成物を調製した。
実施例１と同様にして測定した加工性、および加熱硬化
条件を１５０℃で３０分としたほかは同様にして測定し
た体積固有抵抗値を、第２表に合せて示した。
条件を１５０℃で３０分としたほかは同様にして測定し
た体積固有抵抗値を、第２表に合せて示した。
また、加熱処理による電気抵抗値の経時変化の様子を第
３図および第４図に示した。
３図および第４図に示した。
これらの結果をみると、気相成長系炭素繊維を添加した
本発明の組成物は、ＰＡＮ系炭素繊維であるＦＮや導電
性炭素粉末を配合した組成物に比べて優れた加工性およ
び電気的特性を有していることがわかる。
本発明の組成物は、ＰＡＮ系炭素繊維であるＦＮや導電
性炭素粉末を配合した組成物に比べて優れた加工性およ
び電気的特性を有していることがわかる。
〔発明の効果〕 前述のように、本発明の導電性エポキシ樹脂組成物は加
工し易い流動性を維持しながら電気抵抗が低く、しかも
硬化物は高温条件の下でも安定して優れた導電特性を示
すものであって、高信頼性の導電性接着剤や導電性塗料
などとして利用することができる。
工し易い流動性を維持しながら電気抵抗が低く、しかも
硬化物は高温条件の下でも安定して優れた導電特性を示
すものであって、高信頼性の導電性接着剤や導電性塗料
などとして利用することができる。
第１〜４図は、それぞれ導電性エポキシ樹脂組成物の硬
化物を加熱処理したときの、電気抵抗値の経時変化を示
すグラフである。
化物を加熱処理したときの、電気抵抗値の経時変化を示
すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｊ 163/00 ＪＦＮ 8830−4Ｊ
Claims (2)
- 【請求項１】エポキシ樹脂１００重量部に対して気相成
長系炭素繊維１０〜２００重量部および導電性炭素粉末
５〜１００重量部を配合してなる導電性エポキシ樹脂組
成物。 - 【請求項２】気相成長系炭素繊維が炭化水素化合物を非
酸化性雰囲気中で触媒の存在下に熱分解して得られたも
のである、特許請求の範囲第１項記載の導電性エポキシ
樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62003935A JPH0611841B2 (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | 導電性エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62003935A JPH0611841B2 (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | 導電性エポキシ樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63172722A JPS63172722A (ja) | 1988-07-16 |
| JPH0611841B2 true JPH0611841B2 (ja) | 1994-02-16 |
Family
ID=11570992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62003935A Expired - Lifetime JPH0611841B2 (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | 導電性エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0611841B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102277097A (zh) * | 2011-07-19 | 2011-12-14 | 彩虹集团公司 | 一种炭黑导电胶及其制备方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0277442A (ja) * | 1988-09-14 | 1990-03-16 | Showa Denko Kk | 導電性熱可塑性樹脂組成物 |
| DE4426906C2 (de) * | 1994-07-29 | 1996-10-24 | Daimler Benz Aerospace Airbus | Elektrisch leitfähiger Faser-Verbundwerkstoff aus Kunststoff sowie Herstellungsverfahren |
| JP4425548B2 (ja) | 2003-01-24 | 2010-03-03 | イーグル工業株式会社 | シール用摺動部材及びその製造方法 |
| WO2010024094A1 (ja) * | 2008-08-25 | 2010-03-04 | 日本ゼオン株式会社 | 熱伝導性感圧接着剤組成物、熱伝導性感圧接着性シート、及び電子部品 |
| US11447666B2 (en) * | 2018-03-28 | 2022-09-20 | Zoltek Corporation | Electrically conductive adhesive |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59190839A (ja) * | 1983-04-13 | 1984-10-29 | 大日本インキ化学工業株式会社 | 導電性熱硬化性樹脂成形材料 |
| JPS60144364A (ja) * | 1984-01-06 | 1985-07-30 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 熱硬化性樹脂組成物 |
| JPH0645724B2 (ja) * | 1985-03-23 | 1994-06-15 | 旭化成工業株式会社 | 炭素質繊維複合樹脂組成物 |
-
1987
- 1987-01-13 JP JP62003935A patent/JPH0611841B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102277097A (zh) * | 2011-07-19 | 2011-12-14 | 彩虹集团公司 | 一种炭黑导电胶及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63172722A (ja) | 1988-07-16 |
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