導電性粘着シート
【課題】シートの表面は粘着性であり粘着剤を使用することなく貼り付けることができ、筐体間等に挟み込み良好な電気的接続を得ることができ、取り付け時に作業性が良好な導電性粘着シートを提供する。
【解決手段】本発明の導電性粘着シート１０は、弾性高分子に導電性磁性粉が含有されており、前記導電性磁性粉が前記シート中で厚み方向に配向し相互に接触した状態の複数の導電部位１と、これらの導電部位を相互に絶縁保持する絶縁部２とを含み、導電性粘着シート１０の硬さは針入度で１０以上１００以下であり、表面粘着力はボールタック力でボールタックＮｏ．４以上Ｎｏ．２０以下の範囲である。
【解決手段】本発明の導電性粘着シート１０は、弾性高分子に導電性磁性粉が含有されており、前記導電性磁性粉が前記シート中で厚み方向に配向し相互に接触した状態の複数の導電部位１と、これらの導電部位を相互に絶縁保持する絶縁部２とを含み、導電性粘着シート１０の硬さは針入度で１０以上１００以下であり、表面粘着力はボールタック力でボールタックＮｏ．４以上Ｎｏ．２０以下の範囲である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートの厚さ方向に導電性を有する導電性粘着シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ノートパソコン、カーナビゲーション等の電子機器類から放射される電磁波ノイズによる他の電子機器の誤動作や、人体への影響といった電磁波障害が近年問題となっている。また電子機器類には電波を発する無線部品の搭載が進み、放送電波や全地球測位システム（ＧＰＳ）電波の受信に障害が発生じるなど不都合が多く生じている。その対策として、機器にはこれらの障害を防止する目的でシールド部品や多層回路基板や基板上の部品を覆うように実装する構造を採用したり、筺体そのものを導電性にすることでシールド性を持たせる技術を多く採用したりしている。しかし、これらの工法や導電部品の使用だけでは電波障害対策が充分でなく、さまざまなシールド性を補強した部品類が多く開発され、その対策に用いられている。
【０００３】
従来、このような用途に用いる、導電性シートとしてはさまざまな構造のものが知られている。例えば、金属粒子をゴム中に均一に分散した導電性シート（特許文献１）、導電性粉を高分子材料中に分散させることにより、シートの厚み方向に伸びる多数の導電回路とこれらを相互に絶縁する絶縁部が形成されてなる導電性シート（特許文献２）、異方導電シートの導電部と絶縁部との間に段差が形成された異方導電性シート（特許文献３）、接着性向上剤を含む異方導電性シート（特許文献４）などが提案されている。これらの異方導電性シートは弾性の高分子からなる絶縁基材中に導電性粒子が厚み方向に並ぶように配向された状態で含有されており、多数の導電性粒子の接触による連鎖により導電路が形成されている。
【０００４】
これらの導電性シートを用い電位差のある電気回路や金属筐体間に挟み込み、加圧して電気的接続を行う場合には筐体表面などに導電性シートを固定する必要がある。しかし、必要な導電性を得るために導電性フィラーを多量に高分子材料に混合、充填するとシート表面がサラサラな状態となり、表面の粘着性は著しく低下してしまい表面の粘着性は犠牲になってしまう。これらシート表面がサラサラな導電シートを筐体に粘着固定する場合には、シート表面にあらかじめ粘着剤などを塗布した粘着部分を形成する必要がある。さらに、金属粒子をゴム中に均一に大量に分散混合した導電性シートは高額な導電性フィラーを多量に充填するので導電性シートが高額になってしまうという問題があった。さらに、これら製品は強度が低く導電シートがちぎれてしまい裂けやすく、再使用できずリペア作業性が困難であるという問題がある。
【特許文献１】特開昭５１−９３３９３号公報
【特許文献２】特開昭５３−１４７７７２号公報
【特許文献３】特開昭６１−２５０９０６号公報
【特許文献４】特開２００６−３３５９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記従来の問題を解決するため、シートの表面は粘着性であり粘着剤を使用することなく貼り付けることができ、筐体間等に挟み込み良好な電気的接続を得ることができ、取り付け時に作業性が良好な導電性粘着シートを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の導電性粘着シートは、弾性高分子に導電性磁性粉が含有されている導電性粘着シートであって、前記導電性磁性粉が前記シート中で厚み方向に配向し相互に接触した状態の複数の導電部位と、これらの導電部位を相互に絶縁保持する絶縁部とを含み、前記導電性粘着シートの硬さは針入度で１０以上１００以下であり、表面粘着力はボールタック力でボールタックＮｏ．４以上Ｎｏ．２０以下の範囲であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、導電性磁性粉が集合してシートの厚さ方向に電気を導通する部分と、前記弾性高分子による絶縁部を含み、硬さは針入度で１０以上１００以下であり、表面粘着力はボールタック力でボールタックＮｏ．５〜Ｎｏ．１１の範囲であることにより、シートの表面は粘着性であり、筐体間に挟み込み良好な電気的接続を得ることができ、取り付け時に作業性が良好な導電性粘着シートを提供できる。すなわち、シートの厚み方向に電気導電性があるため、筐体間に挟みこんだ際に相互を電気的に導通することが可能となる。さらには、導電性磁性粉の集合体部分以外のシート表面の弾性高分子部分は粘着性を有しているので、その粘着力により筐体間を両面テープで接合した様な接合状態になり、筐体が受ける振動や衝撃などの外部要因に対して、粘着剤などを塗布すること無く良好な粘着性を示し、かつ良好な電気導電性を維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の異方導電性粘着シートは、弾性高分子材料中に導電性磁性粉が配列し集合体として配置去れる部分を含むシートであって、その導電性磁性粉の集合体はシート状の厚み方向に貫通して配列している。シート内の導電路は導電性磁性粉が配列し集合体として配置されているので導電性に必要最小限度の導電性磁性粉を使用する。さらに、シート内の導電性磁性粉の配列、集合体の位置、密度などを希望する電気特性に合わせて自由に設計することができる。さらに、導電性磁性粉が集合していないその他のゴム部分の表面は、ゴム自体の粘着性を有する。導電性粘着シートの厚みは０．１０ｍｍ〜０．５ｍｍ、特に好ましくは０．１０ｍｍ〜０．３０ｍｍである。以下、各部材について説明する。
【０００９】
導電性磁性粉が含有されている導電性粘着シートの前記弾性高分子材料としては、イソプレン系ゴム、ブタジエン系ゴム、スチレンブタジエン系ゴム、クロロプレン系ゴム、二トリル系ゴム、ブチル系ゴム、エチレンプロピレン系ゴム、アクリル系ゴム、ウレタン系ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ポリエステル系ゴム、スチレンブタジエン系ゴムなどがある。これらの高分子材料はシート成型時において導電性磁性粉を適宜混合する都合上、液体又は流動性を有することが重要である。常温時は液状で、加熱により硬化してシート成型ができることが必要であるので、常温時に固体であっても、シート成型時には流動性となり、シート成型が可能な高分子材料であれば使用することができる。好ましくは、液状のシリコーンゴムのうち、付加反応型液状シリコーンゴムである。この付加反応型液状シリコーンゴムは、ビニル基とＳｉ−Ｈ結合との反応によって硬化するもので、ビニル基を含むポリシロキサンとＳｉ−Ｈ結合を含むポリシロキサンからなるＡ、Ｂパーツの２成分型が多く市販されている。
【００１０】
付加反応型液状シリコーンゴムはシート成型後、架橋構造になり、耐久性、耐熱性など求められる特性面から好ましいものである。用途によっては、弾力性は高くても低くても良いし粘着性が高いものや低いものでも良い。これらの弾性高分子材料は、前記の例に制限されることは無く選択される。本発明の付加反応型液状シリコーンゴムは、常温（２５℃）における粘度が５Ｐ〜３００Ｐのものを用いることが好ましい、さらに好ましくは２０Ｐ〜２００Ｐのものである。付加反応型液状シリコーンゴムの粘度が５Ｐ未満であるときは、シートを成型する場合に導電性磁性粉がシリコーンゴムの中で沈降してしまい、磁場を作用させたときに、導電性磁性粉が配列し集合体として配置し導電連鎖を成型することが困難になる。一方、この粘度が２００Ｐを超えると、シートを成型する際に磁場を作用させたときに、導電性磁性粉が配列し集合体として配置し導電連鎖を成型することが困難になる。付加反応型液状シリコーンゴムの硬化後の常温（２５℃）における針入度は１０〜１００のものを用いることが好まく、さらに好ましくは２５〜７０（ＡＳＴＭ Ｄ１４０３ １／４コーン）である。
【００１１】
付加反応型液状シリコーンゴムの針入度が１０未満であると、導電性粘着シートは粘着力が弱くなり、電子機器類の組み立て作業時に筺体や基板に導電性粘着シートを固定することができない。一方、針入度が１００を超えると導電性粘着シートが加圧されたときは導電性磁性粉の配列し集合体として配置された導電部分が過度に柔らかく導電路を保持できなくなり、且つ、極端にひずみやすくなりこちらも導電路を保持できなくなる。また極度に柔らかい為すぐに裂けて取り扱いが極めて困難になる。針入度は測定方法ＡＳＴＭ Ｄ１４０３に準拠して測定する。このような特性を有する付加反応型液状シリコーンゴムとしてはＣＹ５２−２７６（製品名、東レダウコーニング株式会社製）として市販されているものを用いることができる。
【００１２】
弾性高分子材料中に混合し、シート中に磁気で配列し集合体として配置して存在する導電性磁性粉としては、略球状の粒子が好ましい。また、強磁性特性を有し、且つ、表面は導電性を有する粉体である。材質は単一の磁性体金属であっても良いし、他の金属との合金や複合粒子であっても良い。芯材が無機材料で、表面のみが磁性体金属で覆われた被覆タイプの粒子でも良い。このような導電性磁性粉としては、ニッケル、鉄、コバルトなどの強磁性の金属粒子又はこれらを含む合金の粒子、又はこれらの粒子の表面に金、パラジュウム、銀、錫等をメッキしたもの、又はこれらの合金をメッキ法などで表面を被覆したもの、又は非磁性金属粉又は樹脂、ガラス、炭素粉等を核材にした粒子に前記のメッキを施し導電性磁性粉としたものでも良い。より好ましくは、強磁性体であるニッケル粒子を核材とし、その表面に導電性に優れた金メッキを施したものが好ましい。核材の表面に金メッキ等で被覆する手段としては、特に限定されるものではないが、例えば無電解メッキにより行うことができる。グラファイト粉を核材にしてニッケルメッキを施したのち、前記方法により、その導電性に優れる金メッキを施したものも導電性磁性粉とすることができる。
【００１３】
導電性磁性粉の平均粒子径は、１μｍ〜３００μｍであることが好ましく、より好ましくは１０μｍ〜１５０μｍである。また導電性磁性粉の粒子径の分布は、６０μｍ〜１００μｍであることが好ましい。加圧変形により導電性磁性粉どうし容易に電気的接触が得られる形状であれば良く、弾性高分子材料中に容易に混合、分散することができるという視点から球状又は星型状、機雷状、コンペイトウ状であることが好ましい。導電性磁性粉の粒子径はレーザー回析分析法によって測定する。
【００１４】
導電性磁性粉の表面はシランカップリング剤などのカップリング剤で表面処理されていることが好ましい。導電性磁性粉の表面をシランカップリング剤で処理することにより、導電性磁性粉と弾性高分子材料の接着性が向上し、その結果、導電性粘着シート中の導電性磁性粉の集合体の配置が崩れることなく、安定した導電特性の導電性粘着シートとなる。シランカップリング剤の種類及び、導電性磁性粉への処理方法、処理量は導電性に影響を与えない範囲で適宜選択される。シランカップリング剤の種類は導電性磁性粉の表面処理の種類と弾性高分子材料の種類を考慮して適宜選択される。このような特性を有するシランカップリング剤としてはプライマーＤ（製品名、東レダウコーニング株式会社製）として市販されているものを用いることができる。シランカップリング剤の処理量はシランカップリング剤の最小被覆面積であることが好ましい。導電部をシート中に配列し、集合体として配置され、弾性を有し、導電性を維持し、且つ、導電性粘着シートの表面粘着性を維持するためにシランカップリング剤による表面処理は重要である。
【００１５】
導電性粘着シートの片面表層部には導電性メッシュを配置するのが好ましい。この導電性繊維状織物の素材は、導電性または絶縁性素材から選ばれ、導電性素材として、たとえば銅線、リン青銅線、真鍮線、ニッケル線、タングステン線などの太さ１０〜３０μｍの金属細線から選ばれる。または銅やニッケルなどの導電体をメッキ、蒸着した導電性の太さ１０〜３０μｍ細線から選んでもよい。また絶縁性素材は絶縁性高分子体から選ばれ、たとえばナイロン線、ポリエステル線、ＰＥＴ線などの太さ１０〜６０μ、の細線から選ばれる。または銅やニッケルなどの導電体をメッキ、蒸着した導電性の太さ１０〜６０μｍ細線から選んでもよい。それらを平織りや綾織りなどで平面状に織られたものを使用する。導電性メッシュ織物を使用すると、例えば図２の態様は製品の導電性の安定化が向上することから好ましい。図３の態様では必ずしも導電性は必要ではなく、非導電性のポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリオレフィン繊維等の合成繊維を使用したメッシュ織物を使用しても良い。
【００１６】
導電性粘着シートの成型は、例えば次の様にして製造することができる。図５は本発明の一実施例における導電性粘着シートを製造するための磁気成型金型の概略断面図である。付加反応型液状シリコーンゴム中に導電性磁性粉を分散した配合物を作成したのち、この配合物２７を磁気成型金型２０に注入する。この磁気成型金型２０は、磁性材部２１と非磁性材部２２からなる上金型２３と、磁性材部２４と非磁性材部２５からなる下金型２６とで構成されている。
【００１７】
図６は磁気成型金型２０を使用した磁気成型機３０を示す断面図である。この磁気成型機３０は、電磁コア材３１に電磁コイル３２が巻かれており、電磁コイル３２に通電することにより、電磁コア材３１に所定方向の磁気配向力を付与する。磁気成型金型２０の下側及び／又は上側には加熱ヒーター３３を有する熱板３４を加熱して磁気成型金型２０を加熱する。また、磁気成型金型２０に加圧を加えるプレス機構３５を備えている。
【００１８】
付加反応型液状シリコーンゴム中に導電性磁性粉を分散した配合物２７をこの磁気成型機３０の中に入れ、電磁コイル３２に通電することにより、磁気を配合物２７の厚み方向に作用させる。その結果、当該配合物２７中に分散されている導電性磁気粉は金型内の強磁気部分に磁気により集合すると共に、厚み方向に並んで配列する。この状態において、磁気成型機の熱板３４を昇温し、配合物２７を熱硬化させる。
【００１９】
図１Ａは本発明の一実施例における導電性粘着シート１０の断面図、図１Ｂは同平面図である。図１Ａ−Ｂに示すように付加反応型液状シリコーンゴム中に導電性磁性粉が密に集合された部分（導通部）１と、付加反応型液状シリコーンゴム中に全くあるいは殆ど存在しないゴム部分（絶縁部）２とを有する。この導電性粘着シートの硬化条件は、使用する、付加反応型液状シリコーンゴムの種類によって適宜選択されるが、通常は加熱硬化により硬化する。室温硬化型シリコーンゴムも使用できる。具体的な温度、圧力、時間、導電性磁性粉の配合量による加熱硬化条件などを考慮して同様に適宜選択される。
【００２０】
導電性磁性粉が配列し集合体として配置している導電部の導電性磁性粉は、導電性高分子材料１００体積％に対して１０〜２１体積％が好ましい。この割合が１０体積％未満の場合には、充分な電気伝導性が得られないことがあり。一方、この割合が２１体積％を超えると、導電部が脆く機械的物性が低くなる。さらに導電部として必要な弾力性と復元性が得られない傾向となる。
【００２１】
導電粘着シートの厚み方向の電気抵抗は、ガラスエポキシ基板上に金メッキを施した平らな電極に平行に挟んだ状態で３０ｇｒ／ｍｍ2の荷重で加圧した状態において０．５Ω以下であることが好ましい。
【００２２】
導電性粘着シートの硬さは針入度が１０〜１００である。針入度が１０未満ではシートの粘着力は弱く、電子機器類の組み立て作業時に筺体や基板にシートを固定することができない。１００を超えるとシートが加圧されたとき、導電性磁性粉の集合体部分が柔らかく圧縮によって導電路を保持できない。好ましい針入度は３０〜７５である。さらに好ましくは２５〜７５である。
【００２３】
異方導電性粘着シートの表面粘着力はボールタック力がＮｏ．４〜Ｎｏ．２０である。より好ましくはボールタック力Ｎｏ．５〜Ｎｏ．１１の範囲である。ボールタック力がＮｏ．４未満ではシートの粘着力が弱くなり電子機器類の組み立て作業時にシートを固定することができない。ボールタック力が２０を超えるとシートの粘着力が強いシートとなり、組立て作業時に作業が困難になる。ボールタック力の測定方法はＪＩＳ−Ｚ０２３７で、傾斜板の角度は３０度とした。
【００２４】
図２Ａ−Ｂ、図３Ａ−Ｂはいずれも本発明の別の実施例における導電性メッシュ織物を導電性粘着シートの片面表層部に配置した例である。図２Ａは導電性繊維状織物の構成繊維糸（経糸及び／又は緯糸）３を導電性粘着シート１１の片面表層部であってかつ導通部１に配置した断面図、図２Ｂは同平面図である。図３Ａは導電性繊維状織物の構成繊維糸（経糸及び／又は緯糸）３を異方導電性粘着シート１２の片面表層部であってかつ絶縁部２に配置した断面図、図３Ｂは同平面図である。このように、導電性粘着シートの片面に導電性メッシュ織物を一体化すると、その面は非粘着面となり、他の面のみが粘着性を有し、取り扱い性の良好な導電性粘着シートとなる。
【００２５】
図４は本発明のさらに別の実施例における片面に非粘着層４を形成した導電性粘着シート１３の断面図である。非粘着層４は、一例として液状で１分子中に３個のＳｉＨ基を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン等の架橋剤をポリエステルフィルムから配合物シートの片面の表面に転写させ加熱することにより、架橋密度が高い状態で架橋される。このようにしても取り扱い性は向上する。
【実施例】
【００２６】
以下実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。本発明は下記の実施例に限定して解釈されるものではない。
【００２７】
（実施例１）
平均粒径８０μｍの６０重量％ニッケル・グラファイト導電性磁性粉（ニッケル６０重量％、グラファイト粉４０重量％、グラファイト粉を核材にして無電解ニッケルメッキを施した粉）１００重量％に対して、プライマーＤ（商品名、東レダウコーニング株式会社製）０．１重量％で表面処理した粉を作成した。次に前記フィラーをシリコーンゴム、ＣＹ５２−２７６（製品名、東レダウコーニング株式会社製）１００重量％に対し２．５重量％混合したのち、該配合物を真空状態にて配合物中の空気を抜き、配合物１を作成した。
【００２８】
次にこの配合物１を０．１ｍｍ厚さのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムに挟み、０．２２ｍｍの厚さに圧延してシート成型した後、図５に示す磁気成型金型に入れ、図６に示す磁気成型機で、まず電磁コイルに直流電源から０．６アンペア（Ａ），１３．５ボルト（Ｖ）の電気を通電させ導電性磁性粉を集合配列させた。次に、所定の位置までプレス機を閉じた。このとき所定の位置までプレス機が稼働しシートを挟み込んだ。厳密にはプレス機の自重で加圧されているが、積極的な圧力は掛かっていない状態であった。その後、配合物シートを温度８０℃で２０分間加熱硬化した。その後、両面のＰＥＴフィルムを剥ぎ取り、厚さ０．２ｍｍのシートを得た。得られたシートは図１Ａ−Ｂに示すとおりであり、導電粒子集合体は１ｍｍピッチで面方向にマトリクス状に配置しており、集合体の大きさは直径０．７５ｍｍφの円状であり、１０ｍｍ2あたりの抵抗値は５％圧縮時に４００ｍΩ、針入度は５５、ボールタック力はボールタックＮｏ．７であった。
【００２９】
（実施例２）
平均粒径４０μｍの１５重量％銀・ニッケル導電性磁性粉（銀１５重量％、ニッケル粉８５重量％、ニッケル粉を核材にして銀メッキを施した粉）１００重量％に対してプライマーＤ（商品名、東レダウコーニング株式会社製）０．１重量％で表面処理した粉を作成した。次に前記フィラーをシリコーンゴム、ＣＹ５２−２７６（製品名、東レダウコーニング株式会社製）１００重量％に対し９０重量％を混合したのち、該配合物を真空状態にて配合物中の空気を抜き、配合物２を作成した。
【００３０】
次にこの配合物２を０．１ｍｍ厚さ、ポリエチレンテレフタレートフィルムに挟み０．２２ｍｍに圧延した後、実施例１と同様に磁気成型金型に入れ磁気成型機で８０℃、２０分間加熱硬化し、両面のフィルムを剥ぎ取り、厚さ０．２ｍｍのシートを得た。得られたシートは図１Ａ−Ｂに示すとおりであり、導電粒子集合体は１ｍｍピッチで面方向にマトリクス状に配置しており、集合体の大きさは０．７０ｍｍの円状であり、１０ｍｍ2あたりの電気抵抗値は、５％圧縮時で１００ｍΩであり、針入度は６３であり、ボールタック力はボールタックＮｏ．７であった。
【００３１】
（実施例３）
平均粒径４０μｍの１５重量％銀・ニッケル導電性磁性粉（銀１５重量％、ニッケル粉８５重量％、ニッケル粉を核材にして銀メッキを施した粉）１００重量％に対してプライマーＤ（商品名、東レダウコーニング株式会社製）０．１重量％で表面処理した粉を作成した。次に前記フィラーをシリコーンゴム、ＣＹ５２−２７６（製品名、東レダウコーニング株式会社製）１００重量％に対し３０重量％を混合したのち、該配合物を真空状態にて配合物中の空気を抜き、厚さ０．２ｍｍの配合物シート３を作成した。
【００３２】
この配合物シート３の一方の面にプライマー（東レダウコーニング株式会社製、製品名プライマーＤ）を刷毛塗り後、常温で充分乾燥し、プライマー塗布面に導電性繊維状織物（セーレン社製品名、“Ｓｕ−１０−３３”、糸素材：ＰＥＴの表面にＣｕをメッキ厚み６２μｍ、表面抵抗０．０２Ω／Ｓｑ）を配置させて押し込んだ。次に０．１ｍｍ厚さ、ポリエチレンテレフタレートフィルムで両面からに挟み、実施例１と同様に磁気成型金型に入れ磁気成型機で８０℃、２０分間加熱硬化し、両面のフィルムを剥ぎ取り、厚さ０．５６ｍｍのシートを得た。得られたシートは図２Ａ−Ｂに示すとおりであり、導電粒子集合体は１ｍｍピッチで面方向にマトリクス状に配置していた。また、集合体の大きさは０．５５ｍｍの円状であり、１０ｍｍ2あたりの電気抵抗値は５％圧縮時に６００ｍΩであった。針入度は６３であった。また、導電性繊維状織物を貼り付けていない反対の面のボールタック力はＮｏ．５であった。片面のみ粘着性を有し、取り扱い性の良好な導電性粘着性シートとなった。
【００３３】
（実施例４）
平均粒径８０μｍの６０重量％ニッケル・グラファイト導電性磁性粉（ニッケル６０重量％、グラファイト粉４０重量％、グラファイト粉を核材にして無電解ニッケルメッキを施した粉）１００重量％に対してプライマーＤ（商品名、東レダウコーニング株式会社製）０．１重量％で表面処理した粉を作成した。次に前記フィラーをシリコーンゴム、ＣＹ５２−２７６（製品名、東レダウコーニング株式会社製）１００重量％に対し２．５重量％を混合したのち、該配合物を真空状態にて配合物中の空気を抜き配合物４を作成した。
【００３４】
次に、片面のみ架橋密度を上げた導電性粘着性シートを次のように作成した。液状で１分子中に３個のＳｉＨ基を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンを厚さ０．１ｍｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面にスクリーン印刷機を用い厚さ１０μｍに塗布した処理フィルムを準備した。前記配合物４をこの処理フィルムの上に載せ、もう片面には厚み０．１０ｍｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを被せて挟み、厚さ０．５ｍｍのシートに圧延した。次いで、実施例１と同様に磁気成型金型に入れ磁気成型機で８０℃、２０分間加熱硬化し、両面のフィルムを剥ぎ取り、厚さ０．５ｍｍのシートを得た。得られたシートは図４に示すとおりであり、導電粒子集合体は１ｍｍピッチで面方向にマトリクス状に配置しており、集合体の大きさは０．７５ｍｍの円状であり、１０ｍｍ2あたりの電気抵抗値は５％圧縮時に４００ｍΩであり、針入度は６３であった。また、架橋密度を上げた面（非粘着層４）と反対の面のボールタック力はＮｏ．３であった。片面のみ粘着性を有する導電性粘着性シートとなった。非粘着層４は、前記液状で１分子中に３個のＳｉＨ基を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンがポリエステルフィルムから配合物シートの片面の表面に転写され、濃度が高い状態で架橋されることにより形成されている。このようにしても取り扱い性は向上する。
【００３５】
以上のようにして得られた実施例１〜４の導電性粘着シートを用い、電位差のある電気回路や金属筐体間に挟み込み、加圧して電気的接続を行う場合に筐体表面などに簡単に導電性シートを固定することができ、作業に都合の良い導電性粘着シートを得られた。また、これらの異方導電性粘着シートを用い電位差のある電気回路や金属筐体間に挟み込み、加圧して電気的接続を行うに適した導電性シートを得ることができ、さらに作業に都合の良い導電性シートが得られた。
【００３６】
以上説明したとおり、本発明の導電性粘着シートは、導電性を得るために導電性フィラーを多量にシート内に混合、充填していない。したがって、粘着シートの表面は充分に粘着性がある。また、導電性粒子が配列し集合体として配置されており、導電性粒子の接触による連鎖で電気伝導性を有し、且つ、シートの表面は筐体に粘着固定する充分な粘着力を有する。本発明の異方導電性粘着シートは、粘着性を発現する為の粘着剤などを塗布する必要なく、又、弾性高分子材料中に大量に金属粒子を分散する必要も無く充分な電気伝導性を得ることができる。固定を目的とした粘着力と電気伝導性を備えた導電性粘着シートとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１Ａは本発明の一実施例における導電性粘着シートの断面図、図１Ｂは同平面図である。
【図２】図２Ａは本発明の別の実施例における導電性繊維状織物を導電性粘着シートの片面表層部であってかつ導通部に配置した断面図、図２Ｂは同平面図である。
【図３】図３Ａは本発明のさらに別の実施例における導電性繊維状織物を導電性粘着シートの片面表層部であってかつ絶縁部に配置した断面図、図３Ｂは同平面図である。
【図４】図４は本発明のさらに別の実施例における片面に非粘着層を形成した導電性粘着シートの断面図である。
【図５】図５は本発明の一実施例における導電性粘着シートを製造するための磁気成型金型の概略断面図である。
【図６】図６は同、図５の磁気成型金型を使用した磁気成型機を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ 導電性磁性粉が密に集合された部分（導通部）
２ ゴム部分（絶縁部）
３ 導電性メッシュ織物の構成繊維糸
４ 非粘着層
１０，１１，１２，１３ 導電性粘着シート
２０ 磁気成型金型
２１，２４ 磁性材部
２２，２５ 非磁性材部
２３ 上金型
２６ 下金型
２７ 配合物
３０ 磁気成型機
３１ 電磁コア材
３２ 電磁コイル
３３ 加熱ヒーター
３４ 熱板
３５ プレス機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートの厚さ方向に導電性を有する導電性粘着シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ノートパソコン、カーナビゲーション等の電子機器類から放射される電磁波ノイズによる他の電子機器の誤動作や、人体への影響といった電磁波障害が近年問題となっている。また電子機器類には電波を発する無線部品の搭載が進み、放送電波や全地球測位システム（ＧＰＳ）電波の受信に障害が発生じるなど不都合が多く生じている。その対策として、機器にはこれらの障害を防止する目的でシールド部品や多層回路基板や基板上の部品を覆うように実装する構造を採用したり、筺体そのものを導電性にすることでシールド性を持たせる技術を多く採用したりしている。しかし、これらの工法や導電部品の使用だけでは電波障害対策が充分でなく、さまざまなシールド性を補強した部品類が多く開発され、その対策に用いられている。
【０００３】
従来、このような用途に用いる、導電性シートとしてはさまざまな構造のものが知られている。例えば、金属粒子をゴム中に均一に分散した導電性シート（特許文献１）、導電性粉を高分子材料中に分散させることにより、シートの厚み方向に伸びる多数の導電回路とこれらを相互に絶縁する絶縁部が形成されてなる導電性シート（特許文献２）、異方導電シートの導電部と絶縁部との間に段差が形成された異方導電性シート（特許文献３）、接着性向上剤を含む異方導電性シート（特許文献４）などが提案されている。これらの異方導電性シートは弾性の高分子からなる絶縁基材中に導電性粒子が厚み方向に並ぶように配向された状態で含有されており、多数の導電性粒子の接触による連鎖により導電路が形成されている。
【０００４】
これらの導電性シートを用い電位差のある電気回路や金属筐体間に挟み込み、加圧して電気的接続を行う場合には筐体表面などに導電性シートを固定する必要がある。しかし、必要な導電性を得るために導電性フィラーを多量に高分子材料に混合、充填するとシート表面がサラサラな状態となり、表面の粘着性は著しく低下してしまい表面の粘着性は犠牲になってしまう。これらシート表面がサラサラな導電シートを筐体に粘着固定する場合には、シート表面にあらかじめ粘着剤などを塗布した粘着部分を形成する必要がある。さらに、金属粒子をゴム中に均一に大量に分散混合した導電性シートは高額な導電性フィラーを多量に充填するので導電性シートが高額になってしまうという問題があった。さらに、これら製品は強度が低く導電シートがちぎれてしまい裂けやすく、再使用できずリペア作業性が困難であるという問題がある。
【特許文献１】特開昭５１−９３３９３号公報
【特許文献２】特開昭５３−１４７７７２号公報
【特許文献３】特開昭６１−２５０９０６号公報
【特許文献４】特開２００６−３３５９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記従来の問題を解決するため、シートの表面は粘着性であり粘着剤を使用することなく貼り付けることができ、筐体間等に挟み込み良好な電気的接続を得ることができ、取り付け時に作業性が良好な導電性粘着シートを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の導電性粘着シートは、弾性高分子に導電性磁性粉が含有されている導電性粘着シートであって、前記導電性磁性粉が前記シート中で厚み方向に配向し相互に接触した状態の複数の導電部位と、これらの導電部位を相互に絶縁保持する絶縁部とを含み、前記導電性粘着シートの硬さは針入度で１０以上１００以下であり、表面粘着力はボールタック力でボールタックＮｏ．４以上Ｎｏ．２０以下の範囲であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、導電性磁性粉が集合してシートの厚さ方向に電気を導通する部分と、前記弾性高分子による絶縁部を含み、硬さは針入度で１０以上１００以下であり、表面粘着力はボールタック力でボールタックＮｏ．５〜Ｎｏ．１１の範囲であることにより、シートの表面は粘着性であり、筐体間に挟み込み良好な電気的接続を得ることができ、取り付け時に作業性が良好な導電性粘着シートを提供できる。すなわち、シートの厚み方向に電気導電性があるため、筐体間に挟みこんだ際に相互を電気的に導通することが可能となる。さらには、導電性磁性粉の集合体部分以外のシート表面の弾性高分子部分は粘着性を有しているので、その粘着力により筐体間を両面テープで接合した様な接合状態になり、筐体が受ける振動や衝撃などの外部要因に対して、粘着剤などを塗布すること無く良好な粘着性を示し、かつ良好な電気導電性を維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の異方導電性粘着シートは、弾性高分子材料中に導電性磁性粉が配列し集合体として配置去れる部分を含むシートであって、その導電性磁性粉の集合体はシート状の厚み方向に貫通して配列している。シート内の導電路は導電性磁性粉が配列し集合体として配置されているので導電性に必要最小限度の導電性磁性粉を使用する。さらに、シート内の導電性磁性粉の配列、集合体の位置、密度などを希望する電気特性に合わせて自由に設計することができる。さらに、導電性磁性粉が集合していないその他のゴム部分の表面は、ゴム自体の粘着性を有する。導電性粘着シートの厚みは０．１０ｍｍ〜０．５ｍｍ、特に好ましくは０．１０ｍｍ〜０．３０ｍｍである。以下、各部材について説明する。
【０００９】
導電性磁性粉が含有されている導電性粘着シートの前記弾性高分子材料としては、イソプレン系ゴム、ブタジエン系ゴム、スチレンブタジエン系ゴム、クロロプレン系ゴム、二トリル系ゴム、ブチル系ゴム、エチレンプロピレン系ゴム、アクリル系ゴム、ウレタン系ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ポリエステル系ゴム、スチレンブタジエン系ゴムなどがある。これらの高分子材料はシート成型時において導電性磁性粉を適宜混合する都合上、液体又は流動性を有することが重要である。常温時は液状で、加熱により硬化してシート成型ができることが必要であるので、常温時に固体であっても、シート成型時には流動性となり、シート成型が可能な高分子材料であれば使用することができる。好ましくは、液状のシリコーンゴムのうち、付加反応型液状シリコーンゴムである。この付加反応型液状シリコーンゴムは、ビニル基とＳｉ−Ｈ結合との反応によって硬化するもので、ビニル基を含むポリシロキサンとＳｉ−Ｈ結合を含むポリシロキサンからなるＡ、Ｂパーツの２成分型が多く市販されている。
【００１０】
付加反応型液状シリコーンゴムはシート成型後、架橋構造になり、耐久性、耐熱性など求められる特性面から好ましいものである。用途によっては、弾力性は高くても低くても良いし粘着性が高いものや低いものでも良い。これらの弾性高分子材料は、前記の例に制限されることは無く選択される。本発明の付加反応型液状シリコーンゴムは、常温（２５℃）における粘度が５Ｐ〜３００Ｐのものを用いることが好ましい、さらに好ましくは２０Ｐ〜２００Ｐのものである。付加反応型液状シリコーンゴムの粘度が５Ｐ未満であるときは、シートを成型する場合に導電性磁性粉がシリコーンゴムの中で沈降してしまい、磁場を作用させたときに、導電性磁性粉が配列し集合体として配置し導電連鎖を成型することが困難になる。一方、この粘度が２００Ｐを超えると、シートを成型する際に磁場を作用させたときに、導電性磁性粉が配列し集合体として配置し導電連鎖を成型することが困難になる。付加反応型液状シリコーンゴムの硬化後の常温（２５℃）における針入度は１０〜１００のものを用いることが好まく、さらに好ましくは２５〜７０（ＡＳＴＭ Ｄ１４０３ １／４コーン）である。
【００１１】
付加反応型液状シリコーンゴムの針入度が１０未満であると、導電性粘着シートは粘着力が弱くなり、電子機器類の組み立て作業時に筺体や基板に導電性粘着シートを固定することができない。一方、針入度が１００を超えると導電性粘着シートが加圧されたときは導電性磁性粉の配列し集合体として配置された導電部分が過度に柔らかく導電路を保持できなくなり、且つ、極端にひずみやすくなりこちらも導電路を保持できなくなる。また極度に柔らかい為すぐに裂けて取り扱いが極めて困難になる。針入度は測定方法ＡＳＴＭ Ｄ１４０３に準拠して測定する。このような特性を有する付加反応型液状シリコーンゴムとしてはＣＹ５２−２７６（製品名、東レダウコーニング株式会社製）として市販されているものを用いることができる。
【００１２】
弾性高分子材料中に混合し、シート中に磁気で配列し集合体として配置して存在する導電性磁性粉としては、略球状の粒子が好ましい。また、強磁性特性を有し、且つ、表面は導電性を有する粉体である。材質は単一の磁性体金属であっても良いし、他の金属との合金や複合粒子であっても良い。芯材が無機材料で、表面のみが磁性体金属で覆われた被覆タイプの粒子でも良い。このような導電性磁性粉としては、ニッケル、鉄、コバルトなどの強磁性の金属粒子又はこれらを含む合金の粒子、又はこれらの粒子の表面に金、パラジュウム、銀、錫等をメッキしたもの、又はこれらの合金をメッキ法などで表面を被覆したもの、又は非磁性金属粉又は樹脂、ガラス、炭素粉等を核材にした粒子に前記のメッキを施し導電性磁性粉としたものでも良い。より好ましくは、強磁性体であるニッケル粒子を核材とし、その表面に導電性に優れた金メッキを施したものが好ましい。核材の表面に金メッキ等で被覆する手段としては、特に限定されるものではないが、例えば無電解メッキにより行うことができる。グラファイト粉を核材にしてニッケルメッキを施したのち、前記方法により、その導電性に優れる金メッキを施したものも導電性磁性粉とすることができる。
【００１３】
導電性磁性粉の平均粒子径は、１μｍ〜３００μｍであることが好ましく、より好ましくは１０μｍ〜１５０μｍである。また導電性磁性粉の粒子径の分布は、６０μｍ〜１００μｍであることが好ましい。加圧変形により導電性磁性粉どうし容易に電気的接触が得られる形状であれば良く、弾性高分子材料中に容易に混合、分散することができるという視点から球状又は星型状、機雷状、コンペイトウ状であることが好ましい。導電性磁性粉の粒子径はレーザー回析分析法によって測定する。
【００１４】
導電性磁性粉の表面はシランカップリング剤などのカップリング剤で表面処理されていることが好ましい。導電性磁性粉の表面をシランカップリング剤で処理することにより、導電性磁性粉と弾性高分子材料の接着性が向上し、その結果、導電性粘着シート中の導電性磁性粉の集合体の配置が崩れることなく、安定した導電特性の導電性粘着シートとなる。シランカップリング剤の種類及び、導電性磁性粉への処理方法、処理量は導電性に影響を与えない範囲で適宜選択される。シランカップリング剤の種類は導電性磁性粉の表面処理の種類と弾性高分子材料の種類を考慮して適宜選択される。このような特性を有するシランカップリング剤としてはプライマーＤ（製品名、東レダウコーニング株式会社製）として市販されているものを用いることができる。シランカップリング剤の処理量はシランカップリング剤の最小被覆面積であることが好ましい。導電部をシート中に配列し、集合体として配置され、弾性を有し、導電性を維持し、且つ、導電性粘着シートの表面粘着性を維持するためにシランカップリング剤による表面処理は重要である。
【００１５】
導電性粘着シートの片面表層部には導電性メッシュを配置するのが好ましい。この導電性繊維状織物の素材は、導電性または絶縁性素材から選ばれ、導電性素材として、たとえば銅線、リン青銅線、真鍮線、ニッケル線、タングステン線などの太さ１０〜３０μｍの金属細線から選ばれる。または銅やニッケルなどの導電体をメッキ、蒸着した導電性の太さ１０〜３０μｍ細線から選んでもよい。また絶縁性素材は絶縁性高分子体から選ばれ、たとえばナイロン線、ポリエステル線、ＰＥＴ線などの太さ１０〜６０μ、の細線から選ばれる。または銅やニッケルなどの導電体をメッキ、蒸着した導電性の太さ１０〜６０μｍ細線から選んでもよい。それらを平織りや綾織りなどで平面状に織られたものを使用する。導電性メッシュ織物を使用すると、例えば図２の態様は製品の導電性の安定化が向上することから好ましい。図３の態様では必ずしも導電性は必要ではなく、非導電性のポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリオレフィン繊維等の合成繊維を使用したメッシュ織物を使用しても良い。
【００１６】
導電性粘着シートの成型は、例えば次の様にして製造することができる。図５は本発明の一実施例における導電性粘着シートを製造するための磁気成型金型の概略断面図である。付加反応型液状シリコーンゴム中に導電性磁性粉を分散した配合物を作成したのち、この配合物２７を磁気成型金型２０に注入する。この磁気成型金型２０は、磁性材部２１と非磁性材部２２からなる上金型２３と、磁性材部２４と非磁性材部２５からなる下金型２６とで構成されている。
【００１７】
図６は磁気成型金型２０を使用した磁気成型機３０を示す断面図である。この磁気成型機３０は、電磁コア材３１に電磁コイル３２が巻かれており、電磁コイル３２に通電することにより、電磁コア材３１に所定方向の磁気配向力を付与する。磁気成型金型２０の下側及び／又は上側には加熱ヒーター３３を有する熱板３４を加熱して磁気成型金型２０を加熱する。また、磁気成型金型２０に加圧を加えるプレス機構３５を備えている。
【００１８】
付加反応型液状シリコーンゴム中に導電性磁性粉を分散した配合物２７をこの磁気成型機３０の中に入れ、電磁コイル３２に通電することにより、磁気を配合物２７の厚み方向に作用させる。その結果、当該配合物２７中に分散されている導電性磁気粉は金型内の強磁気部分に磁気により集合すると共に、厚み方向に並んで配列する。この状態において、磁気成型機の熱板３４を昇温し、配合物２７を熱硬化させる。
【００１９】
図１Ａは本発明の一実施例における導電性粘着シート１０の断面図、図１Ｂは同平面図である。図１Ａ−Ｂに示すように付加反応型液状シリコーンゴム中に導電性磁性粉が密に集合された部分（導通部）１と、付加反応型液状シリコーンゴム中に全くあるいは殆ど存在しないゴム部分（絶縁部）２とを有する。この導電性粘着シートの硬化条件は、使用する、付加反応型液状シリコーンゴムの種類によって適宜選択されるが、通常は加熱硬化により硬化する。室温硬化型シリコーンゴムも使用できる。具体的な温度、圧力、時間、導電性磁性粉の配合量による加熱硬化条件などを考慮して同様に適宜選択される。
【００２０】
導電性磁性粉が配列し集合体として配置している導電部の導電性磁性粉は、導電性高分子材料１００体積％に対して１０〜２１体積％が好ましい。この割合が１０体積％未満の場合には、充分な電気伝導性が得られないことがあり。一方、この割合が２１体積％を超えると、導電部が脆く機械的物性が低くなる。さらに導電部として必要な弾力性と復元性が得られない傾向となる。
【００２１】
導電粘着シートの厚み方向の電気抵抗は、ガラスエポキシ基板上に金メッキを施した平らな電極に平行に挟んだ状態で３０ｇｒ／ｍｍ2の荷重で加圧した状態において０．５Ω以下であることが好ましい。
【００２２】
導電性粘着シートの硬さは針入度が１０〜１００である。針入度が１０未満ではシートの粘着力は弱く、電子機器類の組み立て作業時に筺体や基板にシートを固定することができない。１００を超えるとシートが加圧されたとき、導電性磁性粉の集合体部分が柔らかく圧縮によって導電路を保持できない。好ましい針入度は３０〜７５である。さらに好ましくは２５〜７５である。
【００２３】
異方導電性粘着シートの表面粘着力はボールタック力がＮｏ．４〜Ｎｏ．２０である。より好ましくはボールタック力Ｎｏ．５〜Ｎｏ．１１の範囲である。ボールタック力がＮｏ．４未満ではシートの粘着力が弱くなり電子機器類の組み立て作業時にシートを固定することができない。ボールタック力が２０を超えるとシートの粘着力が強いシートとなり、組立て作業時に作業が困難になる。ボールタック力の測定方法はＪＩＳ−Ｚ０２３７で、傾斜板の角度は３０度とした。
【００２４】
図２Ａ−Ｂ、図３Ａ−Ｂはいずれも本発明の別の実施例における導電性メッシュ織物を導電性粘着シートの片面表層部に配置した例である。図２Ａは導電性繊維状織物の構成繊維糸（経糸及び／又は緯糸）３を導電性粘着シート１１の片面表層部であってかつ導通部１に配置した断面図、図２Ｂは同平面図である。図３Ａは導電性繊維状織物の構成繊維糸（経糸及び／又は緯糸）３を異方導電性粘着シート１２の片面表層部であってかつ絶縁部２に配置した断面図、図３Ｂは同平面図である。このように、導電性粘着シートの片面に導電性メッシュ織物を一体化すると、その面は非粘着面となり、他の面のみが粘着性を有し、取り扱い性の良好な導電性粘着シートとなる。
【００２５】
図４は本発明のさらに別の実施例における片面に非粘着層４を形成した導電性粘着シート１３の断面図である。非粘着層４は、一例として液状で１分子中に３個のＳｉＨ基を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン等の架橋剤をポリエステルフィルムから配合物シートの片面の表面に転写させ加熱することにより、架橋密度が高い状態で架橋される。このようにしても取り扱い性は向上する。
【実施例】
【００２６】
以下実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。本発明は下記の実施例に限定して解釈されるものではない。
【００２７】
（実施例１）
平均粒径８０μｍの６０重量％ニッケル・グラファイト導電性磁性粉（ニッケル６０重量％、グラファイト粉４０重量％、グラファイト粉を核材にして無電解ニッケルメッキを施した粉）１００重量％に対して、プライマーＤ（商品名、東レダウコーニング株式会社製）０．１重量％で表面処理した粉を作成した。次に前記フィラーをシリコーンゴム、ＣＹ５２−２７６（製品名、東レダウコーニング株式会社製）１００重量％に対し２．５重量％混合したのち、該配合物を真空状態にて配合物中の空気を抜き、配合物１を作成した。
【００２８】
次にこの配合物１を０．１ｍｍ厚さのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムに挟み、０．２２ｍｍの厚さに圧延してシート成型した後、図５に示す磁気成型金型に入れ、図６に示す磁気成型機で、まず電磁コイルに直流電源から０．６アンペア（Ａ），１３．５ボルト（Ｖ）の電気を通電させ導電性磁性粉を集合配列させた。次に、所定の位置までプレス機を閉じた。このとき所定の位置までプレス機が稼働しシートを挟み込んだ。厳密にはプレス機の自重で加圧されているが、積極的な圧力は掛かっていない状態であった。その後、配合物シートを温度８０℃で２０分間加熱硬化した。その後、両面のＰＥＴフィルムを剥ぎ取り、厚さ０．２ｍｍのシートを得た。得られたシートは図１Ａ−Ｂに示すとおりであり、導電粒子集合体は１ｍｍピッチで面方向にマトリクス状に配置しており、集合体の大きさは直径０．７５ｍｍφの円状であり、１０ｍｍ2あたりの抵抗値は５％圧縮時に４００ｍΩ、針入度は５５、ボールタック力はボールタックＮｏ．７であった。
【００２９】
（実施例２）
平均粒径４０μｍの１５重量％銀・ニッケル導電性磁性粉（銀１５重量％、ニッケル粉８５重量％、ニッケル粉を核材にして銀メッキを施した粉）１００重量％に対してプライマーＤ（商品名、東レダウコーニング株式会社製）０．１重量％で表面処理した粉を作成した。次に前記フィラーをシリコーンゴム、ＣＹ５２−２７６（製品名、東レダウコーニング株式会社製）１００重量％に対し９０重量％を混合したのち、該配合物を真空状態にて配合物中の空気を抜き、配合物２を作成した。
【００３０】
次にこの配合物２を０．１ｍｍ厚さ、ポリエチレンテレフタレートフィルムに挟み０．２２ｍｍに圧延した後、実施例１と同様に磁気成型金型に入れ磁気成型機で８０℃、２０分間加熱硬化し、両面のフィルムを剥ぎ取り、厚さ０．２ｍｍのシートを得た。得られたシートは図１Ａ−Ｂに示すとおりであり、導電粒子集合体は１ｍｍピッチで面方向にマトリクス状に配置しており、集合体の大きさは０．７０ｍｍの円状であり、１０ｍｍ2あたりの電気抵抗値は、５％圧縮時で１００ｍΩであり、針入度は６３であり、ボールタック力はボールタックＮｏ．７であった。
【００３１】
（実施例３）
平均粒径４０μｍの１５重量％銀・ニッケル導電性磁性粉（銀１５重量％、ニッケル粉８５重量％、ニッケル粉を核材にして銀メッキを施した粉）１００重量％に対してプライマーＤ（商品名、東レダウコーニング株式会社製）０．１重量％で表面処理した粉を作成した。次に前記フィラーをシリコーンゴム、ＣＹ５２−２７６（製品名、東レダウコーニング株式会社製）１００重量％に対し３０重量％を混合したのち、該配合物を真空状態にて配合物中の空気を抜き、厚さ０．２ｍｍの配合物シート３を作成した。
【００３２】
この配合物シート３の一方の面にプライマー（東レダウコーニング株式会社製、製品名プライマーＤ）を刷毛塗り後、常温で充分乾燥し、プライマー塗布面に導電性繊維状織物（セーレン社製品名、“Ｓｕ−１０−３３”、糸素材：ＰＥＴの表面にＣｕをメッキ厚み６２μｍ、表面抵抗０．０２Ω／Ｓｑ）を配置させて押し込んだ。次に０．１ｍｍ厚さ、ポリエチレンテレフタレートフィルムで両面からに挟み、実施例１と同様に磁気成型金型に入れ磁気成型機で８０℃、２０分間加熱硬化し、両面のフィルムを剥ぎ取り、厚さ０．５６ｍｍのシートを得た。得られたシートは図２Ａ−Ｂに示すとおりであり、導電粒子集合体は１ｍｍピッチで面方向にマトリクス状に配置していた。また、集合体の大きさは０．５５ｍｍの円状であり、１０ｍｍ2あたりの電気抵抗値は５％圧縮時に６００ｍΩであった。針入度は６３であった。また、導電性繊維状織物を貼り付けていない反対の面のボールタック力はＮｏ．５であった。片面のみ粘着性を有し、取り扱い性の良好な導電性粘着性シートとなった。
【００３３】
（実施例４）
平均粒径８０μｍの６０重量％ニッケル・グラファイト導電性磁性粉（ニッケル６０重量％、グラファイト粉４０重量％、グラファイト粉を核材にして無電解ニッケルメッキを施した粉）１００重量％に対してプライマーＤ（商品名、東レダウコーニング株式会社製）０．１重量％で表面処理した粉を作成した。次に前記フィラーをシリコーンゴム、ＣＹ５２−２７６（製品名、東レダウコーニング株式会社製）１００重量％に対し２．５重量％を混合したのち、該配合物を真空状態にて配合物中の空気を抜き配合物４を作成した。
【００３４】
次に、片面のみ架橋密度を上げた導電性粘着性シートを次のように作成した。液状で１分子中に３個のＳｉＨ基を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンを厚さ０．１ｍｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面にスクリーン印刷機を用い厚さ１０μｍに塗布した処理フィルムを準備した。前記配合物４をこの処理フィルムの上に載せ、もう片面には厚み０．１０ｍｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを被せて挟み、厚さ０．５ｍｍのシートに圧延した。次いで、実施例１と同様に磁気成型金型に入れ磁気成型機で８０℃、２０分間加熱硬化し、両面のフィルムを剥ぎ取り、厚さ０．５ｍｍのシートを得た。得られたシートは図４に示すとおりであり、導電粒子集合体は１ｍｍピッチで面方向にマトリクス状に配置しており、集合体の大きさは０．７５ｍｍの円状であり、１０ｍｍ2あたりの電気抵抗値は５％圧縮時に４００ｍΩであり、針入度は６３であった。また、架橋密度を上げた面（非粘着層４）と反対の面のボールタック力はＮｏ．３であった。片面のみ粘着性を有する導電性粘着性シートとなった。非粘着層４は、前記液状で１分子中に３個のＳｉＨ基を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンがポリエステルフィルムから配合物シートの片面の表面に転写され、濃度が高い状態で架橋されることにより形成されている。このようにしても取り扱い性は向上する。
【００３５】
以上のようにして得られた実施例１〜４の導電性粘着シートを用い、電位差のある電気回路や金属筐体間に挟み込み、加圧して電気的接続を行う場合に筐体表面などに簡単に導電性シートを固定することができ、作業に都合の良い導電性粘着シートを得られた。また、これらの異方導電性粘着シートを用い電位差のある電気回路や金属筐体間に挟み込み、加圧して電気的接続を行うに適した導電性シートを得ることができ、さらに作業に都合の良い導電性シートが得られた。
【００３６】
以上説明したとおり、本発明の導電性粘着シートは、導電性を得るために導電性フィラーを多量にシート内に混合、充填していない。したがって、粘着シートの表面は充分に粘着性がある。また、導電性粒子が配列し集合体として配置されており、導電性粒子の接触による連鎖で電気伝導性を有し、且つ、シートの表面は筐体に粘着固定する充分な粘着力を有する。本発明の異方導電性粘着シートは、粘着性を発現する為の粘着剤などを塗布する必要なく、又、弾性高分子材料中に大量に金属粒子を分散する必要も無く充分な電気伝導性を得ることができる。固定を目的とした粘着力と電気伝導性を備えた導電性粘着シートとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１Ａは本発明の一実施例における導電性粘着シートの断面図、図１Ｂは同平面図である。
【図２】図２Ａは本発明の別の実施例における導電性繊維状織物を導電性粘着シートの片面表層部であってかつ導通部に配置した断面図、図２Ｂは同平面図である。
【図３】図３Ａは本発明のさらに別の実施例における導電性繊維状織物を導電性粘着シートの片面表層部であってかつ絶縁部に配置した断面図、図３Ｂは同平面図である。
【図４】図４は本発明のさらに別の実施例における片面に非粘着層を形成した導電性粘着シートの断面図である。
【図５】図５は本発明の一実施例における導電性粘着シートを製造するための磁気成型金型の概略断面図である。
【図６】図６は同、図５の磁気成型金型を使用した磁気成型機を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ 導電性磁性粉が密に集合された部分（導通部）
２ ゴム部分（絶縁部）
３ 導電性メッシュ織物の構成繊維糸
４ 非粘着層
１０，１１，１２，１３ 導電性粘着シート
２０ 磁気成型金型
２１，２４ 磁性材部
２２，２５ 非磁性材部
２３ 上金型
２６ 下金型
２７ 配合物
３０ 磁気成型機
３１ 電磁コア材
３２ 電磁コイル
３３ 加熱ヒーター
３４ 熱板
３５ プレス機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性高分子に導電性磁性粉が含有されている導電性粘着シートであって、
前記導電性磁性粉が前記シート中で厚み方向に配向し相互に接触した状態の複数の導電部位と、これらの導電部位を相互に絶縁保持する絶縁部とを含み、
前記導電性粘着シートの硬さは針入度で１０以上１００以下であり、
表面粘着力はボールタック力でボールタックＮｏ．４以上Ｎｏ．２０以下の範囲であることを特徴とする導電性粘着シート。
【請求項２】
前記導電部位の導電性磁性粉の存在割合は、弾性高分子１００体積％に対して１０〜２１体積％の範囲である請求項１に記載の導電性粘着シート。
【請求項３】
前記導電性磁性粉は、直径１μｍ〜３００μｍの略球形の粉体である請求項１又は２に記載の導電性粘着シート。
【請求項４】
前記導電性磁性粉は、弾性高分子１００重量部中に２．５重量部以上９０重量部以下含む請求項１〜３のいずれかに記載の導電性粘着シート。
【請求項５】
前記導電性磁性粉の表面は導電性の防食処理が施されている請求項１〜４のいずれかに記載の導電性粘着シート。
【請求項６】
前記導電性磁性粉の表面はシランカップリング剤処理されている請求項１〜５のいずれかに記載の導電性粘着シート。
【請求項７】
前記導電粘着シートの厚み方向の電気抵抗は、ガラスエポキシ基板上に金メッキを施した平らな電極に平行に挟んだ状態で、かつ３０ｇｒ／ｍｍ2の荷重で加圧した状態において０．５Ω以下である請求項１〜６のいずれかに記載の導電性粘着シート。
【請求項８】
前記導電性粘着シートの硬さは針入度が２５〜７５である請求項１〜７のいずれかに記載の導電性粘着シート。
【請求項９】
前記導電性粘着シートの表面粘着力はボールタック力でＮｏ．５〜Ｎｏ．１１の範囲である請求項１〜８のいずれかに記載の導電性粘着シート。
【請求項１０】
前記導電性粘着シートの片面表層部に、さらに導電性繊維状織物を配置した請求項１〜９のいずれかに記載の導電性粘着シート。
【請求項１１】
前記導電性粘着シートの片面表層部に、さらに架橋密度を上げた非粘着層を形成した請求項１〜９のいずれかに記載の導電性粘着シート。
【請求項１】
弾性高分子に導電性磁性粉が含有されている導電性粘着シートであって、
前記導電性磁性粉が前記シート中で厚み方向に配向し相互に接触した状態の複数の導電部位と、これらの導電部位を相互に絶縁保持する絶縁部とを含み、
前記導電性粘着シートの硬さは針入度で１０以上１００以下であり、
表面粘着力はボールタック力でボールタックＮｏ．４以上Ｎｏ．２０以下の範囲であることを特徴とする導電性粘着シート。
【請求項２】
前記導電部位の導電性磁性粉の存在割合は、弾性高分子１００体積％に対して１０〜２１体積％の範囲である請求項１に記載の導電性粘着シート。
【請求項３】
前記導電性磁性粉は、直径１μｍ〜３００μｍの略球形の粉体である請求項１又は２に記載の導電性粘着シート。
【請求項４】
前記導電性磁性粉は、弾性高分子１００重量部中に２．５重量部以上９０重量部以下含む請求項１〜３のいずれかに記載の導電性粘着シート。
【請求項５】
前記導電性磁性粉の表面は導電性の防食処理が施されている請求項１〜４のいずれかに記載の導電性粘着シート。
【請求項６】
前記導電性磁性粉の表面はシランカップリング剤処理されている請求項１〜５のいずれかに記載の導電性粘着シート。
【請求項７】
前記導電粘着シートの厚み方向の電気抵抗は、ガラスエポキシ基板上に金メッキを施した平らな電極に平行に挟んだ状態で、かつ３０ｇｒ／ｍｍ2の荷重で加圧した状態において０．５Ω以下である請求項１〜６のいずれかに記載の導電性粘着シート。
【請求項８】
前記導電性粘着シートの硬さは針入度が２５〜７５である請求項１〜７のいずれかに記載の導電性粘着シート。
【請求項９】
前記導電性粘着シートの表面粘着力はボールタック力でＮｏ．５〜Ｎｏ．１１の範囲である請求項１〜８のいずれかに記載の導電性粘着シート。
【請求項１０】
前記導電性粘着シートの片面表層部に、さらに導電性繊維状織物を配置した請求項１〜９のいずれかに記載の導電性粘着シート。
【請求項１１】
前記導電性粘着シートの片面表層部に、さらに架橋密度を上げた非粘着層を形成した請求項１〜９のいずれかに記載の導電性粘着シート。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−６５１８８（Ｐ２０１０−６５１８８Ａ）
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３４８６９（Ｐ２００８−２３４８６９）
【出願日】平成２０年９月１２日（２００８．９．１２）
【出願人】（０００２３７４２２）富士高分子工業株式会社 (15)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１２日（２００８．９．１２）
【出願人】（０００２３７４２２）富士高分子工業株式会社 (15)
【Ｆターム（参考）】
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