(57)【要約】【課題】  優れた屈曲性、優れた耐折曲性を有する導電性材料及びその製造方法の提供。【解決手段】  基材、及び該基材内に形成される導電部位を有する導電性材料であって、導電部位を１８０度折曲げ且つ該折曲げ箇所に１ｋｇ／ｃｍ２の荷重を１時間負荷する耐折曲性試験の前後における電気抵抗値の変化率が±１０％以内である導電性材料により、上記課題を解決する。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材、及び該基材内に形成される導電部位を有する導電性材料であって、前記導電部位を１８０度折曲げ且つ該折曲げ箇所に１ｋｇ／ｃｍ２の荷重を１時間負荷する耐折曲性試験の前後における電気抵抗値の変化率が±１０％以内である導電性材料。
【請求項２】
前記導電部位の少なくとも一表面が、前記基材の表面と同一面内に形成され、且つ該基材の表面と同一面内に形成される導電部位の一表面が所定の面積を有する請求項１記載の材料。
【請求項３】
前記導電部位を形成する導電体が、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、グラファイト、金属粒子、及び金属で表層を被覆した導電性複合粒子からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１あるいは請求項２記載の材料。
【請求項４】
前記導電部位を形成する導電体が、粉体状、微粉体状、塊状、ウイスカー状、扁平状、及び繊維状からなる群から選ばれる少なくとも１種の形状である請求項１〜３のいずれか１項記載の材料。
【請求項５】
前記基材が多孔質構造体である請求項１〜４のいずれか１項記載の材料。
【請求項６】
前記基材の吸水率が５０％以上である請求項１〜５のいずれか１項記載の材料。
【請求項７】
前記基材の吸水率が８０％以上である請求項１〜６のいずれか１項記載の材料。
【請求項８】
前記基材が、ポリウレタン、紙、布、不織布、及び多孔質状プラスチックからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の材質を含む請求項１〜７のいずれか１項記載の材料。
【請求項９】
前記導電部位の電気抵抗値が、５０ｍｍ×５ｍｍの大きさで換算して５０ｋΩ以下である請求項１〜８のいずれか１項記載の材料。
【請求項１０】
前記導電部位の電気抵抗値が、５０ｍｍ×５ｍｍの大きさで換算して５ｋΩ以下である請求項１〜９のいずれか１項記載の材料。
【請求項１１】
前記導電性材料が、電気部品用材料あるいは電子回路用材料である請求項１〜１０のいずれか１項記載の材料。
【請求項１２】
前記導電部位をアンテナ素子として使用する請求項１〜１１のいずれか１項記載の材料。
【請求項１３】
基材、及び該基材内に形成される導電部位を有する導電性材料の製造方法であって、導電体を含有する導電体分散液を前記基材に塗布して前記導電体分散液を基材内に含浸させる工程、及び前記導電体分散液を含浸させた基材を乾燥して、含浸された部位を前記導電部位として形成する工程を有する、上記方法。
【請求項１４】
更に、前記基材の表面に残存する導電性分散液を除去する工程を有する請求項１３記載の製造方法。
【請求項１５】
前記導電性分散液を除去する工程が、前記導電体を含有する導電体分散液を前記基材に塗布して前記導電体分散液を基材内に含浸させる工程と、前記導電体分散液を含浸させた基材を乾燥する工程との間で実行される請求項１４記載の製造方法。
【請求項１６】
前記導電体分散液の粘度は、剪断速度が２．０／ｓでの値が０．０５〜１４０．０Ｐａ・ｓであり、且つ剪断速度が５０．０／ｓでの値が０．０５〜１１．０Ｐａ・ｓである請求項１３〜１５のいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
前記導電体分散液の粘度は、剪断速度が２．０／ｓでの値が０．０５〜１０．０Ｐａ・ｓであり、且つ剪断速度が５０．０／ｓでの値が０．０５〜５．０Ｐａ・ｓである請求項１３〜１６のいずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
前記導電体分散液の粘度が下記式１を満足する請求項１３〜１７のいずれか１項記載の方法：
（剪断速度２．０／ｓの粘度値）≧１．１×（剪断速度５０．０／ｓの粘度値）  式１。
【請求項１９】
前記導電体分散液は、その分散媒が水系である請求項１３〜１８いずれか１項記載の方法。
【請求項２０】
前記導電体分散液は、結合材を含まない請求項１３〜１９のいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性材料及びその製造方法に関する。特に、本発明は、電気部品用材料又は電子回路用材料、より具体的にはアンテナ素子として用いることができる導電性材料、及びその製造方法に関する。また、本発明は、優れた耐折曲性を有する導電性材料、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線周波数識別タグ（Radio Frequency Identification Tag、以下、単に「ＲＦＩＤタグ」と略記する場合がある）、及びそれを用いるシステムの研究、開発が近年盛んに行われている。ＲＦＩＤタグは、種々のシステムに用いることが期待されている。例えば、人の出入りの際に認証確認を行うセキュリティ装置に用いることが期待される。この場合、無線によるデータ送信により、該ＲＦＩＤタグの有無を認識することによって認証確認を行うことができる。
【０００３】
このようなＲＦＩＤタグは、アンテナ素子を必要とするため、種々の基板にアンテナ素子を形成する技術が必要となる。例えば、特許文献１及び特許文献２は、このようなＲＦＩＤタグを有する装置及び関連する方法を開示し、基板上にアンテナ素子を形成することを開示する。例えば、特許文献１は、基板上に導電体を接合してアンテナ素子を形成することを開示する。また、特許文献２も、基板上に導電体を形成しアンテナ素子を形成し、接着剤などでアンテナ素子と基板との密着性を高めることを開示する。
しかしながら、特許文献１及び２開示の、基板上に形成された導電体（アンテナ素子）は、屈曲に弱く、導電体部分を１８０度折曲げるか、又はそれを数回繰り返すことにより、導電体は断線する、という問題点を有している。
【０００４】
一方、屈曲性を有する導電性材料として、導電性ポリマー及び形状記憶合金などを挙げることができる。例えば、特許文献３は、導電性ポリマーを開示する。これらの導電性ポリマーを導電性材料として用いて、アンテナ素子を形成することも考えられる。また、特許文献４は形状記憶合金を開示し、この形状記憶合金も導電性ポリマーと同様に、導電性材料として用いて、アンテナ素子を形成することも考えられる。しかしながら、屈曲性を有する導電性ポリマー又は形状記憶合金といえども、１８０度折曲げに対しての耐久性は乏しいのが現状である。さらに、形状記憶合金は高コストとなるという問題点も有する。
【特許文献１】特表２００２−５１９７７１号公報。
【特許文献２】特表２００２−５２５７２６号公報。
【特許文献３】特表２００３−５２３１２２号公報。
【特許文献４】特開平７−１４７５０８号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上記問題を解決することにある。
具体的には、本発明の目的は、優れた屈曲性、優れた耐折曲性を有する導電性材料及びその製造方法を提供することにある。また、上記目的の他に、優れた屈曲性、優れた耐折曲性を有し、且つ低コストである導電性材料及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、導電部位を基材と一体化させることにより、屈曲性又は耐折曲性に優れた導電性材料を提供できることを見出した。具体的には、本発明者らは、次の発明を見出した。  
【０００７】
基材、及び該基材内に形成される導電部位を有する導電性材料であって、前記導電部位を１８０度折曲げ且つ該折曲げ箇所に１ｋｇ／ｃｍ２の荷重を１時間負荷する耐折曲性試験の前後における電気抵抗値の変化率が±１０％以内、好ましくは６．０％以内、より好ましくは１．０％以内である導電性材料。
上記において、導電部位の少なくとも一表面が、基材の表面と同一面内に形成され、且つ該基材の表面と同一面内に形成される導電部位の一表面が所定の面積を有するのがよい。
【０００８】
基材、及び該基材内に形成される導電部位を有する導電性材料であって、導電部位の一表面が、基材の一表面と同一面内に形成され、且つ導電部位の一表面が所定の面積を有する導電性材料。
上記において、導電部位を１８０度折曲げ且つ該折曲げ箇所に１ｋｇ／ｃｍ２の荷重を１時間負荷する耐折曲性試験の前後における電気抵抗値の変化率が±１０％以内、好ましくは６．０％以内、より好ましくは１．０％以内であるのがよい。
【０００９】
上記のいずれかにおいて、導電部位を形成する導電体が、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、グラファイト、金属粒子、及び金属で表層を被覆した導電性複合粒子からなる群から選ばれる少なくとも１種であるのがよい。
上記のいずれかにおいて、導電部位を形成する導電体が、粉体状、微粉体状、塊状、ウイスカー状、扁平状、及び繊維状からなる群から選ばれる少なくとも１種の形状であるのがよい。
【００１０】
上記のいずれかにおいて、基材が多孔質構造体であるのがよい。
上記のいずれかにおいて、基材が多孔質構造体であり、導電部位は、基材の多孔質構造体に導電体の粒子が付着されて形成されるのがよい。
上記のいずれかにおいて、基材が多孔質構造体であり、導電体粒子を含む液を該多孔質構造体に含浸させ、多孔質構造体中に導電体粒子が付着されて導電部位が形成されるのがよい。
上記のいずれかにおいて、基材の吸水率が５０％以上であるのがよい。
上記のいずれかにおいて、基材の吸水率が８０％以上であるのがよい。
上記のいずれかにおいて、基材が、ポリウレタン、紙、布、不織布、及び多孔質状プラスチックからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の材質を含むのがよい。
【００１１】
上記のいずれかにおいて、導電部位の電気抵抗値が、５０ｍｍ×５ｍｍの大きさで換算して５０ｋΩ以下であるのがよい。
上記のいずれかにおいて、導電部位の電気抵抗値が、５０ｍｍ×５ｍｍの大きさで換算して５ｋΩ以下であるのがよい。
上記のいずれかにおいて、導電性材料が、電気部品用材料又は電子回路用材料であるのがよい。電気部品又は電子回路として、導電性配線、アンテナを挙げることができる。
上記のいずれかにおいて、導電部位をアンテナ素子として使用するのがよい。
【００１２】
基材、及び該基材内に形成される導電部位を有する導電性材料の製造方法であって、導電体を含有する導電体分散液を前記基材に塗布して導電体分散液を基材内に含浸させる塗布含浸工程、基材の表面に残存する導電体分散液を除去する工程、及び前記導電体分散液を含浸させた基材を乾燥して、含浸された部位を前記導電部位として形成する工程を有する、上記方法。
上記の塗布含浸工程において、導電体分散液を塗布する基材の塗布面と対向する面上に、所望形状の孔を有するマスクを設け、塗布面側から該孔を有するマスク側への気流下で、導電体分散液を基材内に含浸させ、導電部位を所望形状の両底面を有する形状とする工程をさらに有するのがよい。
【００１３】
上記において、導電体分散液の粘度は、剪断速度が２．０／ｓでの値が０．０５〜１４０．０Ｐａ・ｓであり、且つ剪断速度が５０．０／ｓでの値が０．０５〜１１．０Ｐａ・ｓであるのがよい。
上記のいずれかにおいて、導電体分散液の粘度は、剪断速度が２．０／ｓでの値が０．０５〜１０．０Ｐａ・ｓであり、且つ剪断速度が５０．０／ｓでの値が０．０５〜５．０Ｐａ・ｓであるのがよい。
上記のいずれかにおいて、導電体分散液の粘度が下記式１を満足するのがよい。
（剪断速度２．０／ｓの粘度値）≧１．１×（剪断速度５０．０／ｓの粘度値）  式１。
【００１４】
上記のいずれかにおいて、導電体分散液は、その分散媒が水系であるのがよい。
上記のいずれかにおいて、導電体分散液は、結合材を含まないのがよい。
【００１５】
上記のいずれかにおいて、導電性材料は、導電部位を１８０度折曲げ且つ該折曲げ箇所に１ｋｇ／ｃｍ２の荷重を１時間負荷する耐折曲性試験の前後における電気抵抗値の変化率が±１０％以内、好ましくは６．０％以内、より好ましくは１．０％以内であるのがよい。
上記のいずれかにおいて、導電性材料は、導電部位の少なくとも一表面が、基材の表面と同一面内に形成され、且つ該基材の表面と同一面内に形成される導電部位の一表面が所定の面積を有するのがよい。
【００１６】
上記のいずれかにおいて、導電体分散液が、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、グラファイト、金属粒子、及び金属で表層を被覆した導電性複合粒子からなる群から選ばれる少なくとも１種の導電体を含有し、該導電体が導電部位を形成するのがよい。
上記のいずれかにおいて、導電体分散液が、粉体状、微粉体状、塊状、ウイスカー状、扁平状、及び繊維状からなる群から選ばれる少なくとも１種の形状を有する導電体を含有し、該導電体が前記導電部位を形成するのがよい。
【００１７】
上記のいずれかにおいて、基材が多孔質構造体であるのがよい。
上記のいずれかにおいて、基材の吸水率が５０％以上であるのがよい。
上記のいずれかにおいて、基材の吸水率が８０％以上であるのがよい。
【００１８】
上記のいずれかにおいて、基材が、ポリウレタン、紙、布、不織布、及び多孔質状プラスチックからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の材質を含むのがよい。
上記のいずれかにおいて、導電部位の電気抵抗値が、５０ｍｍ×５ｍｍの大きさで換算して５０ｋΩ以下であるのがよい。
上記のいずれかにおいて、導電部位の電気抵抗値が、５０ｍｍ×５ｍｍの大きさで換算して５ｋΩ以下であるのがよい。
【００１９】
上記のいずれかにおいて、導電性材料が、電気部品用材料又は電子回路用材料であるのがよい。
上記のいずれかにおいて、導電部位がアンテナ素子として使用されるのがよい。
上記のいずれかの方法により得られた導電性材料。
【００２０】
吸水性基材に塗布、含浸、乾燥させて、該基材に導電体からなる導電部位を形成する用途を有する導電体分散液であって、該導電体分散液の粘度は、剪断速度が２．０／ｓでの値が０．０５〜１４０．０Ｐａ・ｓであり、且つ剪断速度が５０．０／ｓでの値が０．０５〜１１．０Ｐａ・ｓであるのがよい。
上記において、導電体分散液の粘度は、剪断速度が２．０／ｓでの値が０．０５〜１０．０Ｐａ・ｓであり、且つ剪断速度が５０．０／ｓでの値が０．０５〜５．０Ｐａ・ｓであるのがよい。
上記において、導電体分散液の粘度が下記式１を満足するのがよい。
（剪断速度２．０／ｓの粘度値）≧１．１×（剪断速度５０．０／ｓの粘度値）  式１。
【００２１】
上記のいずれかにおいて、導電体分散液は、その分散媒が水系であるのがよい。
上記のいずれかにおいて、導電体分散液は、結合材を含まないのがよい。
【００２２】
上記のいずれかにおいて、導電体分散液が、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、グラファイト、金属粒子、及び金属で表層を被覆した導電性複合粒子からなる群から選ばれる少なくとも１種の導電体を含有し、該導電体が導電部位を形成するのがよい。
上記のいずれかにおいて、導電体分散液が、粉体状、微粉体状、塊状、ウイスカー状、扁平状、及び繊維状からなる群から選ばれる少なくとも１種の形状を有する導電体を含有し、該導電体が前記導電部位を形成するのがよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明により、優れた屈曲性、優れた耐折曲性を有する導電性材料及びその製造方法を提供することができる。また、本発明により、上記効果の他に、優れた屈曲性、優れた耐折曲性を有し、且つ低コストである導電性材料及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、基材、及び該基材内に形成される導電部位を有する導電性材料を提供する。
本発明の材料は、導電部位を１８０度折曲げ且つ該折曲げ箇所に１ｋｇ／ｃｍ２の荷重を１時間負荷する耐折曲性試験を行った場合、試験前後における電気抵抗値の変化率が±１０％以内、好ましくは６．０％以内、より好ましくは１．０％以内であるのがよい。変化率がこの範囲内であれば、導電部位の信頼性、即ち接続されている電子回路を正常に作動させることができる。
【００２５】
本発明における耐折曲性試験は、ＪＩＳＫ５６００−５−１の耐屈曲性（円形マンドレル法）試験方法よりも過酷な試験である。即ち、本発明の耐折曲性試験は、ＪＩＳＫ５６００−５−１で用いるマンドレル直径が０ｍｍであり、さらに折曲げた状態で該折曲げ箇所に１ｋｇ／ｃｍ２の荷重を１時間負荷する。この試験前後における電気抵抗値（導電性）の変化率が±１０％以内であるため、本発明の材料は、優れた屈曲性又は耐折曲性を有する。
【００２６】
また、本発明の材料は、導電部位の少なくとも一表面が、基材の表面と同一面内に形成され、且つ該基材の表面と同一面内に形成される導電部位の一表面が所定の面積を有するように、形成される。このように、本発明の材料は、導電部位が基材と一体化するため、基材の柔軟性、耐折曲性とほぼ同様な特性を有することができる。
図１は、本発明の材料１の断面を模式的に示す図である。材料１は、基材２内に導電部位３を形成して成る。導電部位３の一表面は、基材２の表面と同一面上に形成されてなる。
【００２７】
本発明の材料において、導電部位は次のような導電体から成るのがよい。即ち、導電体は、基材に形成されて導電部位となった場合に、基材の柔軟性、耐折曲性とほぼ同様な特性を有するような特性を有するのがよい。そのような導電体として、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、グラファイト、金属粒子、及び金属で表層を被覆した導電性複合粒子などを挙げることができるが、これらに限定されない。なお、金属粒子には金属ナノ粒子も含まれ、導電性複合粒子には導電性ナノ粒子も含まれる。
また、導電体は、上述のような特性を有すれば、その形状は特に限定されない。例えば、導電体の形状は、粉体状、微粉体状、塊状、ウイスカー状、扁平状、及び繊維状などを挙げることができるが、これらに限定されない。
【００２８】
本発明の材料において、基材は、導電体と一体化する特性を有するのがよい。この点、基材は多孔質構造体であるのがよい。
また、基材は、その吸水率が５０％以上、好ましくは８０％以上であるのがよい。これにより、基材は、導電体を有する導電体分散液を吸収して、導電体を基材と一体化させることができる。
【００２９】
なお、本発明において、吸水率は、次のようにして求められる。デシケータ中に一昼夜放置して乾燥した１０ｃｍ四方の試料（基材）の乾燥重量を測定した。その後、室温で１０分間、水道水に満たした容器中に、試料を完全に浸漬した。なお、浸漬中、基材が水面に浮上しないように水中に挟定した。その後、容器から試料を取り出し、ろ紙で表面上の水滴を軽く拭いた後、浸漬後の重量を測定した。吸水率を、以下の式に基づいて算出した。
吸水率（％）＝｛（浸漬後の重量）−（乾燥重量）｝／（乾燥重量）×１００。
【００３０】
本発明の材料において、基材は、上述の特性を有するのがよく、例えば、ポリウレタン、紙、布、不織布、及び多孔質状プラスチックからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の材質を含むのがよい。
【００３１】
本発明の材料において、導電部位は、その電気抵抗値が、５０ｍｍ×５ｍｍの大きさで換算して５０ｋΩ以下、好ましくは５ｋΩ以下であるのがよい。なお、ここでの電気抵抗値は、耐折曲性試験を行わない状態での値である。
【００３２】
本発明の導電性材料は、次のような方法により製造することができる。即ち、導電体を含有する導電体分散液を基材に塗布して導電体分散液を基材内に含浸させる塗布含浸工程、及び導電体分散液を含浸させた基材を乾燥して、含浸された部位を導電部位として形成する工程を有する方法により、製造することができる。なお、基材の表面に残存する導電体分散液を除去する工程をさらに有してもよい。この除去工程は、塗布含浸工程と、導電体分散液を含浸させた基材を乾燥して含浸された部位を導電部位として形成する工程との間で実行されるのがよい。
以下、この方法について詳細に説明する。
【００３３】
本発明の方法は、まず、塗布含浸工程に付される。ここで、導電体及び基材として、上述の導電体及び基材を用いることができる。
導電体を含有する導電体分散液は、該導電体を分散させた液である。分散媒は、特に限定されないが、水を含む水系であるのがよく、例えば分散媒は水のみからなってもよい。
導電体分散液は、水溶性樹脂又は油溶性樹脂；光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂；もしくはエマルション又はコロイダルディスパーションのような分散系樹脂などの結合剤成分を含まず、例えば導電体及び分散媒のみから成るか、導電体及び分散媒から本質的に成るのがよい。
【００３４】
本発明においては、塗布による含浸工程に限定されるものではなく、種々の手法並びに工法、工程等を採用することができ、例えば、注入、射出などを用いることができる。また、塗布の具体的な手法としては、例えば、各種の印刷方法（インクジェット印刷、スタンプ印刷、オフセット印刷、凹版印刷、凸版印刷、タンポ印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷等）や各種塗装方法（スプレー塗装、ローラー塗装、刷毛塗装等）を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００３５】
導電体分散液は、その粘度が次の範囲にあるのがよい。即ち、剪断速度が２．０／ｓでの値が０．０５〜１４０．０Ｐａ・ｓ、好ましくは０．０５〜１０．０Ｐａ・ｓであり、且つ剪断速度が５０．０／ｓでの値が０．０５〜１１．０Ｐａ・ｓ、好ましくは０．０５〜５．０Ｐａ・ｓであるのがよい。
さらに、導電体分散液の粘度が下記式１を満足するのがよい。
（剪断速度２．０／ｓの粘度値）≧１．１×（剪断速度５０．０／ｓの粘度値）  式１。
【００３６】
導電体分散液がこのような粘度特性を有することにより、各種の印刷方法、各種の塗装方法において、基材への分散液の含浸、導電体の基材への吸着を容易に行うことができる。そのメカニズムは、次の通りである。即ち、各種の印刷方法、各種の塗装方法において、分散液は高剪断速度下で移送され、該移送時では分散液の粘度は低い方が好ましく、多孔質構造体への含浸も容易となる。含浸後は、分散液は低剪断速度環境となり、基材である多孔質構造体中に吸着される。この場合、移送時よりも高粘度であれば、多孔質構造体中で過度に拡散することは無く、含浸した導電部位形状が鮮明となるため好ましい。
【００３７】
塗布含浸工程において、導電体分散液を塗布する基材の塗布面と対向する面上に、所望形状の孔を有するマスクを設け、塗布面側から該孔を有するマスク側への気流下で、導電体分散液を基材内に含浸させ、導電部位を所望形状とする工程をさらに有するのがよい。なお、塗布面側から該孔を有するマスク側への気流を発生させるために、マスク側から吸引を行うのがよい。図２は、マスクを設けて吸引を行う工程について説明する図である。図２（Ａ）において、基材２の一表面側に所望形状の孔５を有するマスク４を設ける。この状態で、基材に導電体分散液６を塗布する（図２（Ｂ）参照）。塗布中又は塗布後、Ｘ方向に吸引することにより、導電体分散液６は基材に含浸され、図２（Ｃ）に示すように、含浸領域（導電部位）７が形成される。このような工程を設けることにより、導電部位の両底面が所望形状を有することができ、拡散した形状などの不所望な形状を形成することがない。また、不所望な形状を形成することによる導電部位の特性、即ち電気抵抗値又はアンテナ特性への悪影響を抑えることができる。
【００３８】
次いで、塗布含浸工程後、基材の表面に残存する導電体分散液を除去する工程に付される。基材表面に残存する分散液は、その後の乾燥工程において、表面に不所望な導電体を形成する場合がある。その場合には、該導電体は、基材に吸着していないか又はその吸着度が低いため、導電性材料を折曲げるか又は屈曲する際に、剥離する可能性が高い。このような不所望な現象を抑えるため、乾燥工程において表面に不所望な導電体を形成する場合には、導電体分散液を除去する工程を行う。
【００３９】
さらに、本発明の方法は、導電体分散液を含浸させた基材を乾燥して、含浸された部位を導電部位として形成する工程に付される。この工程により、基材に導電部位を有する導電性材料が得られる。なお、乾燥の手法は、特に限定されず、従来より公知の各種手法を用いることができる。
【００４０】
上述の導電性材料、上述の製法により得られる導電性材料は、その特性、即ち屈曲性又は耐折曲性が要求される分野に応用することができる。例えば、各種の電気部品用材料又は電子回路用材料として用いることができ、例えば導電性配線、アンテナを挙げることができる。特に、本発明の導電性材料は、その導電部位がアンテナ素子として用いることができる。したがって、本発明の導電性材料は、例えばＲＦＩＤタグの原材料として用いることができる。
以下、実施例に基づいて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００４１】
＜導電体分散液の調製＞
微粉体状導電体のカーボンブラックを、少量の分散剤とともに水中へ混合し、よく撹拌・分散し、固形分が２０．５％である導電体分散液Ａ、及び固形分が３５．２％である導電体分散液Ｄを調製した。それらに、下記分量の微粉体状導電体のカーボンナノファイバー（昭和電工株式会社製、製品名：VGCF）を混合し、またよく撹拌・分散して表１記載の導電体分散液Ｂ、Ｃ、及びＥ〜Ｇを調製した。室温にて、レオメータ（独HAAKE社製RS-100）を用いて、剪断速度２．０（／ｓ）及び５０．０（／ｓ）における粘度（Ｐａ・ｓ）を測定した。この結果も表１に示す。なお、表１中、「ＣＢ」はカーボンブラックを、「ＣＮＦ」はカーボンナノファイバーを示す
【００４２】
【表１】
2005327844.tif 000002
【００４３】
＜多孔質基材の特性−吸水率及び坪量−＞
表２に示す多孔質構造体の基材の吸水率を測定した。吸水率の測定は次のように行った。即ち、デシケータ中に一昼夜放置して乾燥した基材を１０ｃｍ四方に裁断し、乾燥自重を測定した。その後、室温にて10分間、水道水を満たした容器中に、基材が水面に浮上しないように水中に挟定して、完全に浸漬した。その後、容器から基材を取り出し、ろ紙にて表面上の水滴を軽く拭い取った後、重量測定して、吸水量を測定し、乾燥自重に対する吸水率（％）を測定した。各基材の坪量（ｇ／ｍ２）と共に吸水率を表２に示した。
【００４４】
【表２】
2005327844.tif 000003
【００４５】
＜導電性材料の調製＞
予め重量測定した基材の一方の表面に、表１に示す導電体分散液Ａ〜Ｇを、幅５ｍｍ、長さ５０ｍｍの長方形状に塗布し含浸させた。塗布１０秒後に、基材表面に余剰の導電体分散液が残余している場合には、拭い取った。
１５分間室温にて放置した後、塗布部位は指触乾燥し、導電性材料を調製した。導電体分散液は基材内に含浸・吸着された。したがって、導電性材料において、導電体分散液塗布部位は、塗布していない部位と同一平面を為し、導電性材料表面より上には導電体分散液によって形成される層は観察されなかった。得られた導電性材料の重量を測定し、導電体分散液の塗布部位（幅５ｍｍ、長さ５０ｍｍの長方形）及び導電体分散液塗布前の基材の重量から、導電体の含浸量（ｍｇ／ｃｍ２）を算出した。
また、塗布部位の長方形状の長さ５０ｍｍの両端に電極を敷設して、導電部位の抵抗値(KΩ)を測定した。導電体分散液の含浸量及び導電部位の抵抗値を表３に示す。
【００４６】
【表３】
2005327844.tif 000004
【００４７】
表３からわかるように、導電性材料は何れもが、低い抵抗値を示し、導電性材料として有効なことが分かった。
【００４８】
＜耐折曲性試験＞
表３記載の導電性材料のうち、基材として「ＩＸ．スーパーエコー」及び導電体分散液としてＣを用いる材料（以下、「導電性材料ＩＸ−Ｃ」と略記）、及び基材として「ＩＸ．スーパーエコー」及び導電体分散液としてＦを用いる材料（以下、「導電性材料ＩＸ−Ｆ」と略記）の耐折曲性試験を行った。
耐折曲性試験は、導電体分散液塗布部位（以下「導電部位」と略記）を内側にして折曲げた後、材料を元に戻して導電性を測定する「内側折曲・水平後」導電性測定試験、導電部位を外側にして折曲げた状態で導電性を測定する「外側折曲」導電性測定試験、外側折曲後、材料を元に戻して導電性を測定する「外側折曲・水平後」導電性試験を行った。より詳細には次のように行った。
長さ５０ｍｍの導電部位を、その長さ方向両端が重なるように、導電部位を内側（又は外側）にして導電性材料を折り曲げた。折曲げ部が１ｋｇ／ｃｍ２荷重となるように、荷重をかけて、室温で１時間放置した。「外側折曲」導電性測定試験は、この１時間放置後に、折曲げた状態のままで、導電部位の両端の抵抗値を上述と同様に測定した。また、「内側折曲・水平後」導電性測定試験又は「外側折曲・水平後」導電性試験の場合には、１時間放置後、荷重を除き、折曲げ部を水平に戻してから、導電部位の両端の抵抗値を上述と同様に測定した。
耐折曲性試験の前後での抵抗値及びその変化率を表４に示す。
【００４９】
【表４】
2005327844.tif 000005
【００５０】
（比較例１）
基材として「ＩＸ．スーパーエコー」を用い、導電体分散液として、導電性銀ペースト塗料である藤倉化成社製「ドータイトD-500」を用い、導電体分散液塗布後の基材表面の余剰分散液の拭き取りは行わなかった以外、実施例１と同様に、導電性材料を調製した。なお、塗布１５分後においても指触乾燥していなかったので、室温にて１昼夜放置して指触乾燥を確認した。
その後、実施例１と同様に、耐折曲性試験を行った。試験の結果を表４に示す。
折曲試験後、折曲部分を拡大観察すると、固化した銀ペーストが折曲部分に沿って割れていることが分かり、導電部位として断線状態を示していた。このことは、試験結果からも明らかであり、比較例１の導電性材料は、折曲性試験後の抵抗値がいずれの場合も２，０００ｋΩを越えており、その変化率は７．７×１０６％を越えていた。一方、本発明の導電性材料ＩＸ−Ｃ及びＩＸ−Ｆは、折曲性試験前後において抵抗値に変化がなく、耐折曲性を有していることがわかった。
【００５１】
（比較例２）
基材として、表５記載の基材を用いた以外、実施例１と同様にして、導電体分散液Ａ〜Ｇを塗布、含浸させた。なお、いずれの基材を用いた場合も、導電体分散液Ａ〜Ｇを基材上に塗布した後、１０秒後に、基材表面に存在する余剰の分散液を拭き取ると、塗布部位の色は、分散液の黒色ではなく、基材の色を呈していた。本比較例で得られた材料の、分散液含浸量及び塗布部分の抵抗値を測定した。その結果を、表６に示す。
【００５２】
【表５】
2005327844.tif 000006
【００５３】
【表６】
2005327844.tif 000007
【００５４】
表６において、「＞２０００」は、電気抵抗測定器の測定限界である２０００ｋΩを越えており、測定不可能であったことを示す。表５及び表６から、吸水率の低い基材を用いる材料は、塗布部分に導電性が得られないことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の導電性材料の断面を模式的に示す図である。
【図２】本発明の方法の一態様である、マスクを設けて吸引を行う工程について説明する図である。
【図１】
2005327844.tif 000008
【図２】
2005327844.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成17年3月25日(2005.3.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
＜導電体分散液の調製＞
微粉体状導電体のカーボンブラックを、分散剤とともに水中へ混合し、よく撹拌・分散し、固形分が２０．５％である導電体分散液Ａ、及び固形分が３５．２％である導電体分散液Ｄを調製した。それらに、下記分量の微粉体状導電体のカーボンナノファイバー（昭和電工株式会社製、製品名：VGCF）を混合し、またよく撹拌・分散して表１記載の導電体分散液Ｂ、Ｃ、及びＥ〜Ｇを調製した。室温にて、レオメータ（独HAAKE社製RS-100）を用いて、剪断速度２．０（／ｓ）及び５０．０（／ｓ）における粘度（Ｐａ・ｓ）を測定した。この結果も表１に示す。なお、表１中、「ＣＮＦ」はカーボンナノファイバーを示す。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
【表１】
2005327844.tif 000010