(57)【要約】【課題】単価の上昇を抑制しながら、導電性を向上する技術を提供する。【解決手段】導電性塗料組成物１００は、黒鉛１０と、第１金属物質２０と、バインダーと、溶剤とを含む。黒鉛１０の表面には、黒鉛１０と化学的に結合している第２金属物質が含まれる。黒鉛１０と化学的に結合している第２金属物質の平均的な大きさは、第１金属物質２０の平均的な大きさよりも小さい。また、第１金属物質２０と第２金属物質とは、化学的に結合している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
黒鉛と、第１金属物質と、バインダーと、溶剤とを含む導電性塗料組成物であって、
前記黒鉛の表面には、前記黒鉛と化学的に結合している第２金属物質であって、かつ前記第１金属物質の平均的な大きさよりも小さい平均的な大きさの第２金属物質が含まれ、
前記第１金属物質と前記第２金属物質とは、化学的に結合していることを特徴とする導電性塗料組成物。
【請求項２】
前記第２金属物質は、０．１質量％以上であることを特徴とする請求項１に記載の導電性塗料組成物。
【請求項３】
前記黒鉛と前記第１金属物質との間には、窒素原子が存在することを特徴とする請求項１または２に記載の導電性塗料組成物。
【請求項４】
前記第２金属物質以外の第３金属物質をさらに含み、
前記第３金属物質は、前記第２金属物質の元素を含み、
前記第３金属物質が０．１Ωｃｍを超える体積抵抗である場合、前記黒鉛に対して前記第２金属物質は、５質量％以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の導電性塗料組成物。
【請求項５】
黒鉛と第１金属物質とを含む導電性材料であって、
前記黒鉛の表面には、前記黒鉛と化学的に結合している第２金属物質であって、かつ前記第１金属物質の平均的な大きさよりも小さい平均的な大きさの第２金属物質が含まれ、
前記第１金属物質と前記第２金属物質とは、化学的に結合していることを特徴とする導電性材料。
【請求項６】
黒鉛と第１金属物質とを混合することによって、導電性材料を生成するステップと、
バインダーと溶剤とを撹拌、加熱しながらバインダー溶液を生成するステップと、
前記バインダー溶液に、前記導電性材料を加えるステップとを備える導電性塗料組成物の製造方法であって、
前記導電性材料を生成するステップにおける前記黒鉛の表面には、前記黒鉛と化学的に結合している第２金属物質であって、かつ前記第１金属物質の平均的な大きさよりも小さい平均的な大きさの第２金属物質が含まれるとともに、前記第１金属物質と前記第２金属物質は、化学的に結合していることを特徴とする導電性塗料組成物の製造方法。
【請求項７】
黒鉛と第１金属物質とを混合する導電性材料の製造方法であって、
前記黒鉛の表面には、前記黒鉛と化学的に結合している第２金属物質であって、かつ前記第１金属物質の平均的な大きさよりも小さい平均的な大きさの第２金属物質が含まれるとともに、前記第１金属物質と前記第２金属物質とは、化学的に結合していることを特徴とする導電性材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性複合材料に関し、特に黒鉛を使用する導電性塗料組成物、導電性材料、導電性塗料組成物の製造方法、導電性材料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池における電極は、例えば、アルミニウムの金属膜を用いて形成される。しかしながら、アルミニウムの金属膜では、高温、高湿度の条件において接触抵抗が増大し、光電変換効率が低下する。そのため、黒鉛と、リン片状の銀粒子とを含んだ電極が形成される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１５０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電極には、高い導電性が必要とされる。高い導電性を実現する材料の１つが、銀などの金属材料である。しかしながら、金属材料では、一般的に材料の単価が高い。そのため、単価が比較的安い黒鉛を使用しながら、導電性をさらに向上することが求められる。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、単価の上昇を抑制しながら、導電性を向上する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の導電性塗料組成物は、黒鉛と、第１金属物質と、バインダーと、溶剤とを含む導電性塗料組成物であって、黒鉛の表面には、黒鉛と化学的に結合している第２金属物質であって、かつ第１金属物質の平均的な大きさよりも小さい平均的な大きさの第２金属物質が含まれ、第１金属物質と第２金属物質とは、化学的に結合している。
【０００７】
本発明の別の態様は、導電性材料である。この導電性材料は、黒鉛と第１金属物質とを含む導電性材料であって、黒鉛の表面には、黒鉛と化学的に結合している第２金属物質であって、かつ第１金属物質の平均的な大きさよりも小さい平均的な大きさの第２金属物質が含まれ、第１金属物質と第２金属物質とは、化学的に結合している。
【０００８】
本発明のさらに別の態様は、導電性塗料組成物の製造方法である。この方法は、黒鉛と第１金属物質とを混合することによって、導電性材料を生成するステップと、バインダーと溶剤とを撹拌、加熱しながらバインダー溶液を生成するステップと、バインダー溶液に、導電性材料を加えるステップとを備える導電性塗料組成物の製造方法であって、導電性材料を生成するステップにおける黒鉛の表面には、黒鉛と化学的に結合している第２金属物質であって、かつ第１金属物質の平均的な大きさよりも小さい平均的な大きさの第２金属物質が含まれるとともに、第１金属物質と第２金属物質は、化学的に結合している。
【０００９】
本発明のさらに別の態様は、導電性材料の製造方法である。この方法は、黒鉛と第１金属物質とを混合する導電性材料の製造方法であって、黒鉛の表面には、黒鉛と化学的に結合している第２金属物質であって、かつ第１金属物質の平均的な大きさよりも小さい平均的な大きさの第２金属物質が含まれるとともに、第１金属物質と第２金属物質とは、化学的に結合している。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、単価の上昇を抑制しながら、導電性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る導電性塗料組成物の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施の形態は、黒鉛を含んだ導電性材料と、それを利用した導電性塗料組成物に関する。前述のごとく、金属材料の導電性は高いが、その材料単価は高い。そのため、単価の上昇を抑制しながら、導電性を向上することが求められる。これを解決するための１つの構成は、導電性の高い物質と黒鉛とを結合することである。導電性の高い物質の一例は、金属粒子（以下、「第１金属物質」という）である。しかしながら、一般的に、黒鉛と第１金属物質は結合しにくい。本実施の形態では、黒鉛の表面に、第１金属物質とは異なった第２金属物質を化学結合させ、第２金属物質に第１金属物質を化学結合させる。これにより、低価格な黒鉛系ペーストでありながら、高い導電性が得られる。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る導電性塗料組成物１００の構成を示す。導電性塗料組成物１００は、黒鉛１０、第１金属物質２０を含む。また、導電性塗料組成物１００は、これらを接着させるために、図示しないバインダー、溶剤を含む。なお、黒鉛１０、第１金属物質２０は、導電性材料であるともいえる。
【００１４】
黒鉛１０は、例えば、鱗片状天然黒鉛、人造黒鉛、気相成長炭素繊維、黒鉛繊維などの粉末を黒鉛材料とする。また、黒鉛１０は、例えば、ポリイミドフィルムを２６００〜３０００℃で熱処理することにより得られる熱分解グラファイトシートまたは熱分解グラファイトシートを粉砕したものを黒鉛材料としてもよい。さらに、黒鉛１０は、これらの黒鉛材料に、第１金属物質２０とは異なった金属粒子あるいは金属原子（以下、「第２金属物質」という）を担持した結晶完全性のよい黒鉛材料を母材とする。第２金属物質には、例えば、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）等から選択される、一種以上の金属であることが好ましい。第２金属物質は、黒鉛１０の表面において、黒鉛１０と、または黒鉛１０と窒素原子を介して化学結合、例えば共有結合あるいはイオン結合している。黒鉛１０の表面に金属を担持させるために、例えば、金属錯体と黒鉛材料が混合されてから焼成される。
【００１５】
第１金属物質２０には、金属粉末が使用される。金属粉末の一例は、ステンレス、酸化チタン、酸化ルテニウム、酸化インジウム、アルミニウム、鉄、銅、金、銀、白金、チタン、ニッケル、マグネシウム、パラジウム、クロム、錫、タンタル、ニオブなどである。さらに、第１金属物質２０は、金属珪化物系の導電性セラミック、金属炭化物系の導電性セラミック、金属硼化物系の導電性セラミック、金属窒化物系の導電性セラミックであってもよい。金属珪化物系の導電性セラミックの一例は、珪化鉄、珪化モリブデン、珪化ジルコニウム、珪化チタンなどである。金属炭化物系の導電性セラミックの一例は、タングステンカーバイド、シリコンカーバイド、炭化カルシウム、炭化ジルコニウム、炭化タンタル、炭化チタン、炭化ニオブ、炭化モリブデン、炭化バナジウムなどである。金属硼化物系の導電性セラミックの一例は、硼化タングステン、硼化チタン、硼化タンタル、硼化ジルコニウムなどである。金属窒化物系の導電性セラミックの一例は、窒化クロム、窒化アルミニウム、窒化モリブデン、窒化ジルコニウム、窒化タンタル、窒化チタン、窒化ガリウム、窒化ニオブ、窒化バナジウム、窒化硼素などである。また、第１金属物質２０は、これらの金属粉末を２種以上併用した合成粉末であってもよい。さらに、第１金属物質２０の形態は、無機・有機繊維に金属を蒸着またはメッキした繊維、粉末である。
【００１６】
バインダーには、ポリエステル樹脂、ビニル樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド系樹脂、セルロースなどが使用される。また、これらに限定されない。
【００１７】
溶剤は、溶媒とも呼ばれる。溶媒としては、沸点が１５０℃以上の溶媒、特に沸点が２００℃以上の溶媒を５０質量％以上含むことが好ましい。このように、沸点が高い溶媒を多数含むことによって、炭素と無機物質の分散性が確保しやすくなり、かつ平滑な膜が得られる。また、溶媒としては、無機物質（金属等）と親和性が高く、かつ後述の添加剤を溶解する溶媒が好ましく、一般には、アルコール性ＯＨ基を有する有機溶媒が好ましい。
【００１８】
有機溶媒の一例は、アルコール類等である。アルコール類は、例えば、α−テルピネオール等の非脂肪族アルコール類；ブチルカルビトール（ジエチレングリコールモノブチルエーテル）、ヘキシレングリコール（２−メチル−２，４−ペンタンジオール）、エチレングリコール−２−エチルヘキシルエーテル等のグリコール類等である。その他、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサン等から、炭素、第１金属物質２０との親和性に合わせて選択することが好ましい。
【００１９】
ペースト状の導電性塗料組成物１００から乾燥物をスキージ法で基板上に形成して電極を製造する場合、有機溶媒には、前述したアルコール類全般が使用可能である。一方、ペースト状の導電性塗料組成物１００から乾燥物をスクリーン印刷で基板上に形成して電極を製造する場合、有機溶媒の粘度を高くし、かつ均質な塗膜を得る必要がある。そのため、有機溶媒としてα−テルピネオールやブチルカルビトール等を使用することが多い。その他、スピンコート、ディップコート、スプレーコート等を行う場合、脂肪族アルコールやケトン類等の粘度が低い溶媒が使用されてもよく、エタノール、２−プロパノール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が使用されてもよい。また、高沸点溶媒と低沸点溶媒との混合物が溶媒として使用されてもよい。その際、その含有量の比は、特に制限されるわけではないが、前述のごとく、高沸点溶媒の量を５０質量％以上とすることが好ましい。
【００２０】
導電性塗料組成物１００において黒鉛１０が占める体積は、導電性塗料組成物１００において第１金属物質２０が占める体積よりも大きい。例えば、導電性塗料組成物１００において黒鉛１０が占める体積は、３５％であり、導電性塗料組成物１００において第１金属物質２０が占める体積は、１５％である。割合はこれに限定されない。
【００２１】
ここで、第１金属物質２０として、金、銀、銅が使用可能であるが、それらの熱膨張率係数［１０−６／Ｋ］は、「１４．３」（金）、「１８．０」（銀）、「１６．８」（銅）であり、黒鉛１０の熱膨張率係数［１０−６／Ｋ］は、「４．４」である。一方、第１金属物質２０の密度［ｇ／ｃｍ３］は、「１９．３」（金）、「１０．５」（銀）、「９．０」（銅）であり、黒鉛１０の密度［ｇ／ｃｍ３］は、「２．２」である。このような状況下において、第１金属物質２０が占める体積が、黒鉛１０が占める体積よりも大きい場合、熱膨張率が上がるので、基板などの周辺部材との剥離が生じやすくなる。また、前述の場合、軟らかい材料が多くなるので、変形しやすくなり、外力や温度変化で密着不足あるいは剥離の要因になる。また、前述の場合、密度が上がるので、重量が増加する。また、前述の場合、コストが増加する。これらのうちの少なくとも１つを抑制するために、前述のごとく、黒鉛１０が占める体積が、第１金属物質２０が占める体積よりも大きくされる。
【００２２】
なお、黒鉛１０と第１金属物質２０によって構成される導電性材料においても黒鉛１０が占める体積は、導電性材料において第１金属物質２０が占める体積よりも大きい。例えば、導電性材料において黒鉛１０が占める体積は、７０％であり、導電性材料において第１金属物質２０が占める体積は、３０％である。割合はこれに限定されない。
【００２３】
特に、第１金属物質２０の平均粒子径は、１００μｍよりも小さくされる。ここで、平均粒子径は、光学顕微鏡または走査型電子顕微鏡によって測定される。第１金属物質２０の平均粒子径、つまりサイズ、直径が小さくなると、第１金属物質２０の実質的な融点が下がる。その結果、第１金属物質２０を加熱した際に、ネッキングにより第１金属物質２０の表面が融解し、第１金属物質２０と黒鉛１０との間に導電パスが形成されやすくなる。導電パスが形成されると、導電性塗料組成物１００の導電性が向上する。なお、一般的に、第１金属物質２０の平均粒子径が１００μｍ以上になると、ネッキングの現象が生じにくくなる。
【００２４】
一方、第２金属物質は金属原子または金属原子が凝集体を形成しており、平均的な大きさ、例えば平均粒子径は、金属原子のサイズから数マイクロメートルになる。特に、第２金属物質の平均的な大きさは、第１金属物質２０の平均的な大きさよりも小さくされる。ここで、第２金属物質が金属原子である場合、当該金属原子の大きさも、第２金属物質の平均的な大きさに含まれるものとする。第２金属物質は、第１金属物質２０に化学結合、例えば金属結合している。このような構成により、黒鉛１０と第１金属物質２０間において、黒鉛１０の表面に存在する第２金属物質を介する導電パスが形成される。また、形成された導電パスにより、黒鉛１０と第１金属物質２０とが低抵抗で結合されるので、導電性が向上される。さらに、第２金属物質は、０．１質量パーセント濃度以上である。これより低くなると、黒鉛１０と第１金属物質２０間において形成される導電パスが不十分になるからである。
【００２５】
次に、本実施の形態に係る導電性塗料組成物１００、導電性材料の製造方法の一例を説明する。本実施の形態に係る炭素系材料の製造方法は、窒素、ホウ素、硫黄、及びリンから選択される非金属を含む非金属化合物と、金属化合物と、黒鉛１０とを含有する混合物を準備する工程と、この混合物を、８００℃以上１０００℃以下の温度で、４５秒以上１０時間未満の時間、加熱する工程とを、含む。
【００２６】
本実施の形態による炭素系材料の製造方法について、さらに具体的に説明する。出発原料のうち、炭素源原料である黒鉛１０は、公知の手法により入手される。金属化合物は、黒鉛１０にドープされる非金属原子と配位結合しうる金属原子を含む化合物であれば、特に制限されない。金属化合物は、例えば金属の塩化物塩、硝酸塩、硫酸塩、臭化物塩、ヨウ化物塩、フッ化物塩などのような無機金属塩；酢酸塩などの有機金属塩；無機金属塩の水和物；及び有機金属塩の水和物から選ばれる、少なくとも一種を含有することができる。また、例えば黒鉛１０に鉄原子がドープされる場合には、金属化合物が、塩化鉄（III）を含有することが好ましい。また、黒鉛１０にコバルト原子がドープされる場合には、金属化合物が塩化コバルトを含有することが好ましい。また、黒鉛１０にマンガン原子がドープされる場合には、金属化合物が酢酸マンガンを含有することが好ましい。
【００２７】
金属化合物の使用量は、適宜設定される。例えば金属化合物の使用量は、黒鉛１０に対する金属化合物中の金属原子の割合が５〜３０質量％の範囲内となるように決定されることが好ましく、さらにこの割合が５〜２０質量％の範囲内となるように決定されることが好ましい。
【００２８】
非金属化合物は、上記の通り、窒素、ホウ素、硫黄及びリンから選択される少なくとも一種の非金属の化合物である。非金属化合物は、例えばペンタエチレンヘキサミン、エチレンジアミン、テトラエチレンペンタミン、トリエチレンテトラミン、エチレンジアミン、オクチルボロン酸、１，２−ビス（ジエチルホスフィリエタン）、亜リン酸トリフェニル、ベンジルジサルフィドから選ばれる少なくとも一種の化合物を含有することができる。
【００２９】
また、非金属化合物の分子量は、８００以下であることが好ましい。この場合、非金属化合物に由来する非金属原子が、黒鉛１０に容易にドープされる。これは、非金属化合物の分子量が小さいために、非金属化合物が短時間で熱分解して非金属原子が生成し、そのため、非金属原子が速やかに黒鉛１０にドープされるからであると、考えられる。
【００３０】
特に、非金属化合物が、金属原子と錯体を形成可能な化合物として、ペンタエチレンヘキサミン、エチレンジアミン、テトラエチレンペンタミン、トリエチレンテトラミン、及びエチレンジアミンから選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。この場合、炭素系材料の触媒活性が特に高くなる。
【００３１】
非金属化合物の使用量は、黒鉛１０への非金属原子のドープ量に応じて適宜設定される。例えば非金属化合物の使用量は、金属化合物中の金属原子と、非金属化合物中の非金属原子とのモル比が、１：１〜１：２の範囲内となるように決定されることが好ましく、さらにこのモル比が１：１．５〜１：１．８の範囲内となるように決定されることが好ましい。
【００３２】
このように準備がなされた後、次のような処理がなされる。
（１）まず黒鉛１０と金属化合物と非金属化合物とを混合し、さらに必要に応じてエタノール等の溶媒を加えて全量を調整する。これらをさらに超音波分散法により分散させる。続いて、これらを適宜の温度（例えば６０℃）で加熱乾燥する。これにより、金属化合物、非金属化合物、及び黒鉛１０を含有する混合物が得られる。このような黒鉛１０と第１金属物質２０との混合物が導電性材料である。
【００３３】
（２）次に、混合物を加熱する。混合物の加熱は、適宜の手法でなされる。例えば、還元性雰囲気下、または不活性ガス雰囲気下において、混合物を加熱することができる。これにより、黒鉛１０に非金属原子がドープされ、この非金属原子と金属原子とが配位結合することで金属原子もドープされる。この加熱処理時の加熱温度は８００℃以上１０００℃以下の範囲内であり、加熱時間は４５秒以上１０時間未満の範囲内である。
【００３４】
（３）撹拌機、加熱装置を有した容器に、バインダーと溶剤とを加え、撹拌、加熱しながらバインダー溶液を生成する。
（４）バインダー溶液に導電性材料を加えて混和、混練することによって、導電性材料をバインダー溶液で分散させ、導電性塗料組成物１００を製造する。さらに、導電性塗料組成物１００を焼成することによって、導電性配線を製造してもよい。
【００３５】
次に、本実施の形態に係る実施例を説明する。まず、塩化鉄（９９．９％）２ｇをエタノール（試薬特級９９．５％）１２５ｍＬに溶解し、これにペンタエチレンヘキサミン（エチレンアミン混合物）９．６１ｍＬを添加することによって、Ｆｅ−Ｎ錯体を形成した。この溶液に、黒鉛として平均粒子径が１０μｍの伊藤黒鉛製天然黒鉛４．０ｇを加えてから、超音波ホモジナイザーにより分散させた。分散後、ロータリーエバポレータによりエタノールを直ちに除去し、固形分を取り出した。
【００３６】
栓をした試験管の形状をした石英管（φ１６ｍｍ、Ｌ５００ｍｍ）に固形分を詰め入れ、１％のＯ２／９９％のＮ２の混合ガス３００ｍＬ／ｍｉｎのフロー下で、９００℃で９０秒加熱し、冷却後、鉄を担持した黒鉛１０を回収した。黒鉛１０における鉄の担持は、窒素原子によってなされる。鉄を担持した黒鉛１０に対して超純水で洗浄することによって、表面に残留している不純物を除去した。
【００３７】
第１金属物質２０として、平均粒子径が２μｍのシグマアルドリッチ製銀粉を用意し、シグマアルドリッチ製銀粉と黒鉛１０を３３：６４の体積割合で混合して、黒鉛１０と第１金属物質２０の複合材料である導電性材料を得た。さらに、導電性材料を、０．１ｇを直径１０ｍｍの円筒状金型に入れ、２００ＭＰａの圧力を加えることで、円筒型の導電性材料の圧粉体を得た。
【００３８】
一方、比較例では、実施例における黒鉛１０の代わりに、平均粒子径１０μｍの伊藤黒鉛製天然黒鉛を使用した。それ以外は実施例と同様である。
【００３９】
実施例、比較例のそれぞれにおける導電性材料の圧粉体における体積抵抗率は、四探針法で測定される。その結果、実施例における体積抵抗率は５０［μΩｃｍ］であり、比較例における体積抵抗率は１２０［μΩｃｍ］である。これより、比較例と比べて、実施例の体積抵抗率が低くなる。
【００４０】
本発明の実施の形態によれば、黒鉛１０の表面には、黒鉛１０と化学的に結合している第２金属物質であって、かつ第１金属物質２０の平均的な大きさよりも小さい平均的な大きさの第２金属物質が含まれるので、第２金属物質を介して黒鉛１０と第１金属物質２０を結合しやすくできる。また、黒鉛１０の表面に第２金属物質が含まれるので、黒鉛１０と第１金属物質２０間において、黒鉛１０の表面に存在する第２金属物質を介する導電パスを形成できる。また、導電パスが形成されるので、黒鉛１０と第１金属物質２０とを低抵抗で結合できる。また、黒鉛１０と第１金属物質２０とが低抵抗で結合されるので、導電性を向上できる。
【００４１】
また、第２金属物質は、０．１質量％以上であるので、黒鉛１０と第１金属物質２０との間の導電パスを形成できる。また、黒鉛１０と第１金属物質２０との間には、窒素原子が存在するので、黒鉛１０と第１金属物質２０とを結合しやすくできる。また、導電性塗料組成物１００において黒鉛１０が占める体積が、第１金属物質２０が占める体積よりも大きいので、黒鉛１０同士を第１金属物質２０によって接続できる。また、黒鉛１０を使用するので、単価の上昇を抑制できる。また、第１金属物質２０の平均粒子径は１００μｍよりも小さいので、導電パスを形成しやすくできる。また、導電パスが形成しやすくなるので、導電性を向上できる。
【００４２】
本実施の形態において、第２金属物質の元素を含んだ第３金属物質であって、かつ第２金属物質以外の第３金属物質が生成されることがある。この第３金属物質は、単体で存在したり、様々な化合物として存在したりする。いずれの場合も第３金属物質の体積抵抗が高ければ、導通を阻害する要因になる。一方、第３金属物質のうち体積抵抗が高い材料割合を低減させれば、導通を阻害する要因が低減し、導電パスが形成しやすくなる。また、導電パスが形成しやすくなるので、導電性が向上される。例えば、第２金属物質以外の第３金属物質が０．１Ωｃｍを超える体積抵抗である場合、黒鉛に対して第２金属物質は、５質量％以下であることが好ましい。このような構成にすることによって、導通を阻害する要因となりうる第３金属物質が十分に少ないので、導電性を向上できる。
【００４３】
本実施の形態の概要は、次の通りである。本発明のある態様の導電性塗料組成物１００は、黒鉛１０と、第１金属物質２０と、バインダーと、溶剤とを含む導電性塗料組成物１００であって、黒鉛１０の表面には、黒鉛１０と化学的に結合している第２金属物質であって、かつ第１金属物質２０の平均的な大きさよりも小さい平均的な大きさの第２金属物質が含まれ、第１金属物質２０と第２金属物質とは、化学的に結合している。
【００４４】
第２金属物質は、０．１質量パーセント濃度以上であってもよい。
【００４５】
黒鉛１０と第１金属物質２０との間には、窒素原子が存在してもよい。
【００４６】
第２金属物質以外の第３金属物質をさらに含んでもよい。第３金属物質は、第２金属物質の元素を含み、第３金属物質が０．１Ωｃｍを超える体積抵抗である場合、黒鉛１０に対して第２金属物質は、５質量％以下であってもよい。
【００４７】
本発明の別の態様は、導電性材料である。この導電性材料は、黒鉛１０と第１金属物質２０とを含む導電性材料であって、黒鉛１０の表面には、黒鉛１０と化学的に結合している第２金属物質であって、かつ第１金属物質２０の平均的な大きさよりも小さい平均的な大きさの第２金属物質が含まれ、第１金属物質２０と第２金属物質とは、化学的に結合している。
【００４８】
本発明のさらに別の態様は、導電性塗料組成物１００の製造方法である。この方法は、黒鉛１０と第１金属物質２０とを混合することによって、導電性材料を生成するステップと、バインダーと溶剤とを撹拌、加熱しながらバインダー溶液を生成するステップと、バインダー溶液に、導電性材料を加えるステップとを備える導電性塗料組成物１００の製造方法であって、導電性材料を生成するステップにおける黒鉛１０の表面には、黒鉛１０と化学的に結合している第２金属物質であって、かつ第１金属物質２０の平均的な大きさよりも小さい平均的な大きさの第２金属物質が含まれるとともに、第１金属物質２０と第２金属物質は、化学的に結合している。
【００４９】
本発明のさらに別の態様は、導電性材料の製造方法である。この方法は、黒鉛１０と第１金属物質２０とを混合する導電性材料の製造方法であって、黒鉛１０の表面には、黒鉛１０と化学的に結合している第２金属物質であって、かつ第１金属物質２０の平均的な大きさよりも小さい平均的な大きさの第２金属物質が含まれるとともに、第１金属物質２０と第２金属物質とは、化学的に結合している。
【００５０】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００５１】
１０  黒鉛、  ２０  第１金属物質、  １００  導電性塗料組成物。
【図１】
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