(57)【要約】【課題】  粘着剤にヘム蛋白質を微量混合することにより、粘着性を損なうことなく導電性を発揮し、その導電性粘着剤を電子部品の表面及びラベルに使用することによって、静電気の防止及び除去、さらに、熱放散効率を高める導電性粘着剤及びそれを利用した粘着剤物品を提供する。【解決手段】  ポルフィリン錯体の鉄イオンの価数が２価のヘム蛋白質を粘着剤に添加して、粘着剤に導電性を付与した。そして、その導電性粘着剤に導電性高分子、電解質金属、色素分子のうち少なくとも一種を混合した。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘着剤にヘム蛋白質を混合することによって、導電性を付与したことを特徴とする導電性粘着剤。
【請求項２】
前記ヘム蛋白質として、ポルフィリン錯体の鉄イオンの価数が２価のヘム蛋白質を使用する請求項１記載の導電性粘着剤。
【請求項３】
前記ポルフィリン環の鉄イオンの価数が２価のヘム蛋白質は、還元剤を添加することによって得られる請求項２記載の導電性粘着剤。
【請求項４】
前記ヘム蛋白質の混合割合を、粘着剤に対して重量比０．０１〜２０％とした請求項１〜３いずれか記載の導電性粘着剤。
【請求項５】
導電性高分子、電解質金属、色素分子のうち少なくとも一種を混合したことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の導電性粘着剤。
【請求項６】
前記導電性高分子として、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリスチレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアルキレンビニレンのうち少なくとも一種を使用し、
前記電解質金属として、ハロゲン金属類及び／又はアルカリ金属類を使用し、
前記色素分子として、金属ポルフィリン類、金属クロロフィル類、金属フタロシアニン類のうち少なくとも一種を使用することを特徴とする請求項５記載の導電性粘着剤。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか記載の導電性粘着剤を、ラベルの粘着層として使用する粘着剤物品。
【請求項８】
請求項１〜６いずれか記載の導電性粘着剤を、電子機器、電子器具、電子部品の表面に塗布したことを特徴とする粘着剤物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は導電性粘着剤及びそれを利用した粘着剤物品に関し、特に、集積回路チップ又は電子部品等に貼付するラベルの粘着剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、電子回路要素に使用されているラベルは、表に印刷面、その裏に感圧接着剤による粘着層を備え、ラベルを電子回路パーツに貼り付け、それらのパーツに関するトラッキング情報及び識別情報を表示する。
これら、ラベルの構成材料は、本来、電気的絶縁性又は非導電性であるため、ラベルがライナーから剥離される際に静電気が発生し、この電荷が蓄積放電して、付近のパーツに損傷を与えるという危険が存在する。
【０００３】
静電気の発生は、絶縁破壊および電気回路素子の損傷にとって、非常に深刻な問題である。静電気は物体同士、特に絶縁体同士が擦れる時、及び、剥離する際に、表面の電荷の不均衡として発生する。これらの電荷は、絶縁体の表面に蓄積され、静電圧となって現れる。その静電圧が大きい場合、静電荷は一気に放電され、物体の絶縁破壊、電子部品及び半導体基盤等の内部破壊を引き起こす。
これらの摩擦電気の充電のリスクを避けるか又は減少させるために、ラベルは導電性材料から構成されていることが好ましい。仮に、接着剤が導電性であれば、電荷は害なく散逸可能である。
そして、このような接着剤に導電性を付与する技術として特開平８−２５３７５５号公報記載の技術が知られている。
【特許文献１】特開平８−２５３７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特開平８−２５３７５５号公報記載の技術は、粘着剤に導電性の高分子化合物を混合して粘着剤の導電性を得る構成であるが、この公報記載の技術は高分子化合物を多量に混合しなければ、導電性を達成できない。そして、高分子化合物を添加することにより、粘着剤の本来の粘着性が低下するという問題がある。
また、後述するが、表１（２）に示すように、導電性高分子（ポリアニリン）を微量（０．１重量％）添加するのみでは、ほとんど粘着剤の導電性に差異は認められない。
その他、粘着剤に導電性を与える方法として、一般的な方法は銅、銀、ニッケル、アルミニウム、錫等の金属粉末・金属粒子の導電性の物質を粘着剤中に分散させる方法が採られてきた。
しかし、これらの方法では粘着剤の中の導電性の物質の含有量が少ないと、充分な導電性が得られないと言った問題が残り、粘着剤に多量の導電性物質を含有させなければならない。そのため粘着剤の粘着力が低下する問題や、金属粒子や粉末を多量に含むため電子部品・IC製造業では利用し難い問題がある。また、粘着剤は紙、フィルム等と共に廃棄処分されることから、この中に金属粉末・粒子が入っている場合、環境への負荷が懸念される問題もある。
本発明は係る従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、粘着剤にヘム蛋白質を微量混合することにより、粘着性を損なうことなく導電性を発揮し、その導電性粘着剤を電子部品の表面及びラベルに使用することによって、静電気の防止及び除去、さらに、熱放散効率を高める導電性粘着剤及びそれを利用した粘着剤物品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するための手段として請求項１記載の導電性粘着剤では、粘着剤にヘム蛋白質を混合することによって、導電性を付与した。
【０００６】
請求項２記載の導電性粘着剤では、請求項１記載の導電性粘着剤において、前記ヘム蛋白質として、ポルフィリン錯体の鉄イオンの価数が２価のヘム蛋白質を使用した。
【０００７】
請求項３記載の導電性粘着剤では、請求項２記載の導電性粘着剤において、前記ポルフィリン環の鉄イオンの価数が２価のヘム蛋白質は、還元剤を添加することによって得られる。
【０００８】
請求項４記載の導電性粘着剤では、請求項１〜３いずれか記載の導電性粘着剤において、前記ヘム蛋白質の混合割合を、粘着剤に対して重量比０．０１〜２０％とした。
【０００９】
請求項５記載の導電性粘着剤では、請求項１〜４いずれか記載の導電性粘着剤において、導電性高分子、電解質金属、色素分子のうち少なくとも一種を混合した。
【００１０】
請求項６記載の導電性粘着剤では、請求項５記載の導電性粘着剤において、前記導電性高分子として、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリスチレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアルキレンビニレンのうち少なくとも一種を使用し、前記電解質金属として、ハロゲン金属類及び／又はアルカリ金属類を使用し、前記色素分子として、金属ポルフィリン類、金属クロロフィル類、金属フタロシアニン類のうち少なくとも一種を使用する構成とした。
【００１１】
請求項７記載の粘着剤物品は、請求項１〜６いずれか記載の導電性粘着剤を、ラベルの粘着層として使用する。
【００１２】
請求項８記載の粘着剤物品は、請求項１〜６いずれか記載の導電性粘着剤を、電子機器、電子器具、電子部品の表面に塗布している。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の導電性粘着剤及びそれを利用した粘着剤物品は以下の効果を有する。
従来型の粘着剤にヘム蛋白質を添加することによって、導電性粘着剤が得られる。
ヘム蛋白質を利用するので、導電性高分子を添加する場合に比べ、微量で導電性の効果が得られる。
また、ポルフィリン錯体の鉄イオンの価数が２価のヘム蛋白質は優れた導電性能を有するので、このフェロヘム蛋白質を使用することにより、効率的に導電性を付与することができる。
導電性粘着剤をラベルの粘着層に利用することにより、静電気の発生を低減し、静電気のスパークによる電子部品の損傷を防止する。
さらに、導電性粘着剤は熱伝導性に優れているので、この導電性粘着剤を電子部品の表面に塗布することにより、熱発散性が向上し、電子部品及び電子製品の耐久性が向上する。
そして、ヘム蛋白質を使用するので、生分解性粘着剤と組み合わせることにより、廃棄後は自然分解され、環境に悪影響を与えない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実現する最良の形態を説明する。
本発明の導電性粘着剤は、ヘム蛋白質を一般粘着剤に微量添加することにより、粘着剤に導電性が得られることを見出し、完成させたものである。
ヘム蛋白質は動植物や微生物の細胞内に存在するタンパク質の中で、鉄ポルフィリン錯体であるヘム鉄を含有することを特徴とする機能性蛋白質の一種であり、ヘム鉄の酸化還元による電子移動を特有の機能としている。それは主として呼吸や光合成、例えば光合成ではグルコース等を合成するために必要な電子を光から取り出す過程といったエネルギー変換の場において必要な電子を授受する際に働いている。すなわち、生体に必要な物質の生産や電子伝達に伴う生命現象に広く関与している生体内物質である。
ポルフィリンは４個のピロール環が互いにメチン基で結合した環状化合物で、その中心部に各種の金属イオンを取り込み金属ポルフィリン錯体となる。自然界にはヘモグロビンやシトクロムなど多くのヘム蛋白が存在するが、その構造は中心金属として鉄イオンを有している。
【００１５】
ところで、ヘム蛋白質は通常フェリヘム（Heme-Fe3+）とフェロヘム(Heme-Fe2+)を持つ２つの形態で存在する。
フェリヘムはポルフィリン錯体に３価の鉄イオンを持つ蛋白質であり、電気的に絶縁体であり、電導性粘着剤にそのまま使用するには効果的ではない。一方、フェロヘムは鉄ポルフィリン錯体に２価の鉄イオンを持つ蛋白質であり導電性を備えている。そして、フェリヘム蛋白質の中のヘムを還元し、フェロヘム(Heme-Fe2+)を持つ蛋白質とすると、そのヘム蛋白質は導電性を有することになる。
【００１６】
これらの、ヘム蛋白質の一例としては、シトクロムｃ、ヘモグロビン、カタラーゼ、シトクロムｐ−４５０をあげることができる。これらのヘム蛋白質は一般に市販されており、本発明では、それら市販のものを使用することができる。
ヘム蛋白質を混合する粘着剤としては、熱硬化性接着剤（ホットメルト系）、熱可逆性接着剤、複合ポリマー型接着剤、ゴム基接着剤、親水性天然高分子接着剤、アクリル系、シリコン系等の一般的接着剤を使用することができる。
本発明はこれらの一般的接着剤にヘム蛋白質を微量添加して、電導度１０−１０〜１０−１Ｓ／ｍを持つ導電性粘着剤を提供するものである。
以下に、具体的実施例として１〜７を説明する。
【実施例１】
【００１７】
第１実施例の導電性粘着剤を説明する。
シトクロムｃ１ｇに対し、アスコルビン酸１ｍｇを添加して攪拌し、それらを、アクリル系粘着剤１０００ｇに混合攪拌し、導電性粘着剤を得た。
ヘム蛋白質であるシトクロムｃが、アスコルビン酸の作用によって、ヘム鉄のイオン価が３価から２価に還元され、ヘム蛋白質自身に導電性が形成され、アクリル系粘着剤にヘム蛋白質が拡散されて、粘着剤全体としても導電性が付与される。
表１に示すように、アクリル系粘着剤の電気固有抵抗（抵抗率）が３．３×１０１２Ω・ｍ（１）であるのに対し、第１実施例の導電性粘着剤では抵抗率が、４．７×１０５Ω・ｍ（３）となり、（１）（２）に比べ、大幅に導電性があることが確認された。
尚、第１実施例では、還元剤としてアスコルビン酸（ビタミンＣ）を添加したが、還元剤としては、シトクロムｃオキシターゼ、Ｎａ２Ｓ２Ｏ４等、その他公知の還元剤を使用することができる。
ヘム蛋白質の混合割合は粘着剤の用途に応じて、適宜設定するが、好ましくは、粘着剤に対して重量比０．０１〜２０％の範囲内とする。
また、還元剤の混合割合についても任意であるが、好ましくは、ヘム蛋白質に対して重量比０．０１〜０．５％とする。
【表１】
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【実施例２】
【００１８】
第２実施例の導電性粘着剤を説明する。
ヘモグロビン１ｇに対し、ＬｉＢＨ４（ほう水素化リチウム）１ｍｇを添加して攪拌し、それらを、アクリル系粘着剤１０００ｇに混合攪拌し、導電性粘着剤を得た。
ヘム蛋白質であるヘモグロビンが、ＬｉＢＨ４の作用によって、ヘム鉄のイオン価が３価から２価に還元され、ヘム蛋白質自身に導電性が形成され、アクリル系粘着剤にヘム蛋白質が拡散されて、粘着剤全体としても導電性が付与される。
第２実施例の導電性粘着剤では、第１実施例と同様に抵抗率が、４．７×１０５Ω・ｍ程度となり、大幅に導電性があることが確認された。
尚、本実施例では、還元剤としてＬｉＢＨ４を添加したが、還元剤としてはメトヘモグロビン還元酵素等、その他公知の還元剤を使用することができる。
ヘム蛋白質の混合割合は粘着剤の用途に応じて、適宜設定するが、好ましくは、粘着剤に対して重量比０．０１〜２０％の範囲内とする。
また、還元剤の混合割合についても任意であるが、好ましくは、ヘム蛋白質に対して重量比０．０１〜０．５％とする。
【実施例３】
【００１９】
第３実施例の導電性粘着剤を説明する。
カタラーゼ１ｇに対し、Ｎａ２Ｓ２Ｏ４（次亜硫酸ナトリウム）１ｍｇを添加して攪拌し、それらを、アクリル系粘着剤１０００ｇに混合攪拌し、導電性粘着剤を得た。
ヘム蛋白質であるカタラーゼが、Ｎａ２Ｓ２Ｏ４の作用によって、ヘム鉄のイオン価が３価から２価に還元され、ヘム蛋白質自身に導電性が形成され、アクリル系粘着剤にヘム蛋白質が拡散されて、粘着剤全体としても導電性が付与される。
第３実施例の導電性粘着剤では、第１実施例と同様に抵抗率が、４．７×１０５Ω・ｍ程度となり、大幅に導電性があることが確認された。
尚、本実施例では、還元剤としてＮａ２Ｓ２Ｏ４を添加したが、還元剤としては、その他公知の還元剤を使用することができる。
ヘム蛋白質の混合割合は粘着剤の用途に応じて、適宜設定するが、好ましくは、粘着剤に対して重量比０．０１〜２０％の範囲内とする。
また、還元剤の混合割合についても任意であるが、好ましくは、ヘム蛋白質に対して重量比０．０１〜０．５％とする。
【実施例４】
【００２０】
第４実施例の導電性粘着剤を説明する。
シトクロムＰ−４５０（１ｇ）に対し、アスコルビン酸１ｍｇを添加して攪拌し、それらを、アクリル系粘着剤１０００ｇに混合攪拌し、導電性粘着剤を得た。
ヘム蛋白質であるシトクロムＰ−４５０が、アスコルビン酸の作用によって、ヘム鉄のイオン価が３価から２価に還元され、ヘム蛋白質自身に導電性が形成され、アクリル系粘着剤にヘム蛋白質が拡散されて、粘着剤全体としても導電性が付与される。
第４実施例の導電性粘着剤では、第１実施例と同様に抵抗率が、４．７×１０５Ω・ｍ程度となり、大幅に導電性があることが確認された。
尚、本実施例では、還元剤としてアスコルビン酸を添加したが、還元剤としてはＮＡＤＨ、ＮＡＤＰＨ等、その他公知の還元剤を使用することができる。
ヘム蛋白質の混合割合は粘着剤の用途に応じて、適宜設定するが、好ましくは、粘着剤に対して重量比０．０１〜２０％の範囲内とする。
また、還元剤の混合割合についても任意であるが、好ましくは、ヘム蛋白質に対して重量比０．０１〜０．５％とする。
【実施例５】
【００２１】
次に、第５実施例の導電性粘着剤は、前記第１実施例〜第４実施例の導電性粘着剤に、導電性高分子、電解質金属、色素分子のうち少なくとも一種を混合したものである。
導電性高分子として、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリスチレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアルキレンビニレンのうち少なくとも一種を使用する。
電解質金属として、ハロゲン金属類及び／又はアルカリ金属類を使用する。
色素分子として、金属ポルフィリン類、金属クロロフィル類、金属フタロシアニン類のうち少なくとも一種を使用する。
これら、導電性高分子、電解質金属、色素分子はいずれも導電性物質であり、これらを用途に応じて適宜混合することにより、導電性を安定して確実に得ることができ、また、電導度の微調整が可能となる。
表１（４）に示すように、ポリアニリンを添加することにより、導電性が促進されている。
【実施例６】
【００２２】
第６実施例に係る粘着剤物品は、前記実施例１〜５によって得た導電性粘着剤を、ラベル裏の粘着層として使用するものである。
粘着層はシート状のラベルの裏面に薄く均一に塗布し、その塗布面に導電性が形成される。
一般に絶縁体と絶縁体が擦れる時に静電気が発生するが、ラベルの裏に導電性粘着剤を塗布することにより、ラベルを剥離する際の静電気の発生が低減され、蓄積された静電気は導電性粘着剤を通して徐々に放電されるので、スパークの発生及びそれによる電子部品及び半導体基盤等の内部破壊を防止する。
【実施例７】
【００２３】
第７実施例に係る粘着剤物品は、前記実施例１〜５によって得た導電性粘着剤を、電子機器、電子器具、電子部品の表面に塗布したものである。
このような、電子機器、電子器具、電子部品の表面に導電性粘着剤を塗布することにより、物品に蓄積された静電気は、その表面から徐々に放電され、スパークによる部品の損傷を防止する。
従来型の粘着剤は電気的に絶縁体であると同時に熱的にも絶縁体である。そして、導電性粘着剤は、非導電性の粘着剤に比べて熱伝導率も大きい。そのため、物品の表面に導電性粘着剤を塗布することにより、熱が効率的に放散され、熱の蓄積及び部品の熱損傷を防止する。
【００２４】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明の具体的な構成は前記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても本発明に含まれる。
例えば、ヘム蛋白質は、電極を用いて外部から電位を与えてやることでヘム鉄の２価、３価の価数変化、すなわち還元反応を行う方法であっても本発明に含まれる。