(57)【要約】  導電性粒子、このような粒子を含む物品、及びこのような導電性粒子の作製方法が開示され、導電性粒子は、ガラス、ガラスセラミック、又は金属のうちの少なくとも１つを含むコア粒子と、コア粒子に付着している表面粒子と、コア粒子及び表面粒子の少なくとも一部分上に配置された金属コーティングと、を含み、コア粒子は表面粒子よりも大きい。
2020514964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス、ガラスセラミック、又は金属のうちの少なくとも１つを含むコア粒子と、
前記コア粒子に付着している表面粒子と、
前記コア粒子及び前記表面粒子の少なくとも一部分上に配置された金属コーティングと、を含む導電性粒子であって、
前記コア粒子は、前記表面粒子よりも大きい、導電性粒子。
【請求項２】
前記コア粒子は、ガラス又はガラスセラミックのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の導電性粒子。
【請求項３】
前記コア粒子は、３：１未満のアスペクト比を有する、請求項１又は２に記載の導電性粒子。
【請求項４】
前記コア粒子に付着している前記表面粒子は、多面体、平行六面体、ひし形、円筒形、弓形、弓形円筒形、丸みを帯びた形状、半球形、ガムドロップ形、ベル形、円錐形、円錐台形、不規則形状、及びこれらの混合物から選択される形状を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の導電性粒子。
【請求項５】
有機マトリックス中に分散している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の導電性粒子。
【請求項６】
前記有機マトリックス中に分散している前記導電性粒子の大部分が、
ガラス、ガラスセラミック、又は金属のうちの少なくとも１つを含むコア粒子と、
前記コア粒子に付着している表面粒子と、
前記コア粒子及び前記表面粒子の少なくとも一部分上に配置された金属コーティングと、を含み、
前記コア粒子は、前記表面粒子よりも大きい、請求項５に記載の導電性粒子。
【請求項７】
２つの主表面を有する基材と、
前記基材の第１の主表面上に配置された有機マトリックスを含む層と、
前記有機マトリックス内に分散している導電性粒子と、を含む物品であって、
前記導電性粒子は、
ガラス、ガラスセラミック、又は金属のうちの少なくとも１つを含むコア粒子と、
前記コア粒子に付着している表面粒子と、
前記コア粒子及び前記表面粒子の少なくとも一部分上に配置された金属コーティングと、を含み、
前記コア粒子は、前記表面粒子よりも大きい、物品。
【請求項８】
前記基材は、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、銅、アルミニウム、及びこれらの組み合わせから選択される金属を含む導電性基材である、請求項７に記載の物品。
【請求項９】
前記導電性基材は、金属箔、金属メッシュ、又は金属コーティングされた基材を含む、請求項８に記載の物品。
【請求項１０】
前記基材は、１ミリメートル以下の厚さを有する、請求項７〜９のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１１】
前記有機マトリックスは、前記有機マトリックス及び前記導電性粒子の体積に基づいて少なくとも１体積パーセントの導電性粒子を含む、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１２】
前記有機マトリックスは接着剤を含む、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１３】
前記有機マトリックス中に分散している前記導電性粒子は、均一な粒径のコア粒子を含む、請求項７〜１２のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１４】
前記有機マトリックス中に分散している前記導電性粒子の大部分は、
ガラス、ガラスセラミック、又は金属のうちの少なくとも１つを含むコア粒子と、
前記コア粒子に付着している表面粒子と、
前記コア粒子及び前記表面粒子の少なくとも一部分上に配置された金属コーティングと、を含み、
前記コア粒子は、前記表面粒子よりも大きい、請求項７〜１３のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１５】
前記導電性粒子は、前記有機マトリックス全体にわたって均一に分散している、請求項７〜１４のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１６】
前記導電性粒子は、前記コア粒子に融合した表面粒子を含む、請求項７〜１５のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１７】
前記金属コーティングは、前記導電性粒子の少なくとも１重量パーセントから最大５０重量パーセントの量で存在する、請求項７〜１６のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１８】
導電性粒子の製造方法であって、
前駆体コア粒子を提供することと、
前駆体表面粒子を含む床に前記前駆体コア粒子を置くことと、
前記床を加熱して、表面粒子をコア粒子に付着させることと、
前記コア粒子及び前記表面粒子の少なくとも一部分に金属コーティングを塗布して、導電性粒子を提供することと、を含み、前記導電性粒子は、
ガラス、ガラスセラミック、又は金属のうちの少なくとも１つを含むコア粒子と、
前記コア粒子に付着している表面粒子であって、前記コア粒子が前記表面粒子よりも大きい、表面粒子と、
前記コア粒子及び前記表面粒子の少なくとも一部分上に配置された金属コーティングと、を含む、製造方法。
【請求項１９】
前記前駆体コア粒子は、微粒子を含む凝集体を含む、請求項１８に記載の製造方法。
【請求項２０】
前記前駆体コア粒子は、固体コア粒子を含む、請求項１８に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年１２月２１日に出願された米国特許仮出願第６２／４３７２３６号の利益を主張するものであり、その出願の開示内容の全ては、参照により本明細書に組み込まれる。
導電性の接着剤転写テープは、マトリックス接着剤によって結合された導電性表面の間の間隙を架橋するための導電性粒子を含む。これらの粒子の例は、銀コーティングされたガラスビーズ及び銀コーティングされたニッケル凝集体である。図１に代表的な市販のサンプルが示されている。これらの粒子は、互いに接着結合される必要がある導電性基材間の間隙を粒径分布のうち最も大きな粒子のみが架橋する構造をもたらす標準的なベルカーブ粒径分布を有する。これは図２によって表されており、図は導電性表面の間の間隙を架橋する市販の導電性粒子１８が内部に分散している接着剤マトリックス１６によって結合された導電性表面１３及び１５（例えば、基材に結合された金属化表面）を有する２つの導電性基材１２及び１４を有する代表的な製品１０を表している。
【発明の概要】
【０００２】
粒子負荷が市販の粒子と同じに保持される場合には、ｚ軸における導電経路をより大きくすることを可能にする、又は市販の粒子と同じ導電性を得るために必要な粒子荷重を減少させることによって、コスト削減を創出することができる、導電性粒子が望ましい。更に、このような導電性粒子は、平滑な表面球状粒子で利用可能であるよりも表面積がより大きく、接触点がより多く、及び／又は電気接地の接触点がより鋭利な構造を有することが望ましい。本開示の導電性粒子は、これらの望ましい特徴のうちの１つ以上を提供する。
【０００３】
本開示の一態様では、ガラス、ガラスセラミック、又は金属のうちの少なくとも１つを含むコア粒子と、コア粒子に付着している表面粒子と、コア粒子及び表面粒子の少なくとも一部分上に配置された金属コーティングと、を含む導電性粒子であって、コア粒子は表面粒子よりも大きい、導電性粒子が提供される。
【０００４】
本開示の別の態様では、このような導電性粒子を含む物品が提供される。このような物品は、２つの主表面を有する基材（例えば、ライナー又は導電性基材）と、基材の第１の主表面上に配置された有機マトリックスを含む層と、有機マトリックス内に分散している導電性粒子とを含む。
【０００５】
本開示の別の態様では、導電性粒子の製造方法が提供される。本方法は、前駆体コア粒子を提供することと、前駆体表面粒子を含む床に前駆体コア粒子を置くことと、床を加熱して、表面粒子をコア粒子に付着させることであって、コア粒子が表面粒子よりも大きい、ことと、コア粒子及び表面粒子の少なくとも一部分に金属コーティングを塗布して、本明細書に記載されるような導電性粒子を提供することと、を含む。前駆体コア粒子及び前駆体表面粒子は、粒子を形成するプロセスにおいてコア粒子及び表面粒子を結果として生じる粒子である。このような前駆体粒子は、著しく変化する（例えば、球体を形成するために焼結によって形状を変化させる）することができ、あるいは、導電性コア粒子のプロセス中にほとんど変化しないか、又は変化しないままであり得る。
【０００６】
用語「含む（comprises）」及びその変化形は、これらの用語が本明細書及び特許請求の範囲に現れる場合、限定的な意味を有するものではない。このような用語は、記載されたある１つの工程若しくは要素、又は複数の工程若しくは要素の群が含まれることを意味し、いかなる他の工程若しくは要素、又は複数の工程若しくは要素の群も排除されないことを意味するものと理解される。「からなる（consisting of）」により、この語句「からなる」に続くいかなるものも包み、これらに限定されることを意味する。したがって、語句「からなる」は、列挙された要素が必要又は必須であり、他の要素が存在し得ないことを示す。「から本質的になる（consisting essentially of）」により、この語句の前に列挙されるいかなる要素も含み、これらの列挙された要素に関して本開示で特定した作用若しくは機能に干渉又は寄与しない他の要素に限定されることを意味する。したがって、語句「から本質的になる」は、列挙された要素が必要又は必須であるが、他の要素は任意に含まれ、列挙された要素の作用若しくは機能に実質的に影響を及ぼすか否かに応じて存在してもよい、又は、しなくてもよいことを意味する。
【０００７】
「好ましい」及び「好ましくは」という言葉は、一定の状況下で一定の利益を提供できる、本開示の実施形態を指す。しかし、他の実施形態もまた、同じ又は他の状況において好ましい場合がある。更には、１つ以上の好ましい実施形態の記載は、他の実施形態が有用ではないことを示唆するものではなく、本開示の範囲から他の実施形態を排除することを意図するものではない。
【０００８】
本出願では、「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」等の用語は、単数の実体のみを指すことを意図するものではなく、例示のために具体例が使用され得る一般的な部類を含むことを意図するものである。用語「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、用語「少なくとも１つ」と互換的に用いられる。列挙に後続する「〜のうちの少なくとも１つ（at least one of）」及び「〜のうちの少なくとも１つを含む（comprises at least one of）」という語句は、列挙内の項目のうちのいずれか１つ、及び、列挙内の２つ以上の項目のいずれかの組み合わせを指す。
【０００９】
列挙に後続する「〜のうちの少なくとも１つ（at least one of）」及び「〜のうちの少なくとも１つを含む（comprises at least one of）」という語句は、列挙内の項目のうちのいずれか１つ、及び、列挙内の２つ以上の項目のいずれかの組み合わせを指す。
【００１０】
本明細書で使用する場合、用語「又は」は、内容がそうでない旨を特に明示しない限り、概して「及び／又は」を含む通常の意味で使用される。
【００１１】
用語「及び／又は」は、列挙された要素の１つ又は全て、若しくは列挙された要素の任意の２つ以上の組み合わせを意味する（例えば、苦痛を予防すること及び／又は治療することは、更なる苦痛を予防すること、治療すること、又は治療すること及び予防することの両方を意味する）。
【００１２】
また、本明細書においては、全ての数は「約」という用語で修飾されるものと想定され、好ましくは「厳密に」という用語で修飾されると想定される。測定された量に関して本明細書で用いる場合、用語「約」は、当業者によって、測定を行い、測定の目的及び用いた測定機器の精度に見合う程度の注意を払って予想され得る、測定された量のばらつきを指す。本明細書において、「最大」数字（例えば、最大５０）は、その数（例えば、５０）を含む。
【００１３】
また、本明細書では、端点による数値範囲の記載は、その範囲内に包含される全ての数及びその端点を含む（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、５などを含む）。
【００１４】
本明細書を通しての「一実施形態（one embodiment）」、「実施形態（an embodiment）」、「特定の実施形態（certain embodiments）」、又は「いくつかの実施形態（some embodiments）」などの言及は、実施形態に関して記載された特定の特徴、構成、組成、又は特性が、本開示の少なくとも１つの実施形態に含まれていることを意味する。したがって、本明細書を通して様々な箇所にこのような語句が記載されている場合、必ずしも、本開示の同一の実施形態を指しているわけではない。更に、特定の特徴、構成、組成、又は特性は、１つ以上の実施形態において任意の好適な方法で組み合わせてもよい。
【００１５】
本明細書で使用する場合、用語「室温」とは、約２０℃〜約２５℃又は約２２℃〜約２５℃の温度を指す。
【００１６】
本開示の上記の概要は、開示される各々の実施形態、又は本開示の全ての実装形態を説明することを目的としたものではない。以下の説明は、例示的な実施形態をより具体的に例示する。本出願を通していくつかの箇所において、例を列挙することによって指針が示されるが、それらの例は様々な組み合わせで使用することができる。いずれの場合にも、記載された列挙は、代表的な群としての役割のみを果たすものであり、排他的な列挙として解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（先行技術）Ｐｏｔｔｅｒｓ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｍａｌｖｅｒｎ，ＰＡ）から商品名「ＣＯＮＤＵＣＴ−Ｏ−ＦＩＬ  ＴＰ１２Ｓ１６」で入手される市販の導電性粒子の走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope、ＳＥＭ）顕微鏡写真。
【００１８】
【図２】（先行技術）導電性表面の間の間隙を架橋する市販の導電性粒子が内部に分散している接着剤マトリックスによって結合された２つの導電性表面を有する代表的な製品の図。
【００１９】
【図３】表面粒子を有するコア粒子と、コア粒子及び表面粒子の露出面上の金属コーティングとを含む導電性粒子の描写図（必ずしも実際の尺度では示されていない）。
【００２０】
【図４】本開示の導電性粒子の代表的なサンプルのＳＥＭ。
【００２１】
【図５】２つの導電性表面を有する最終製品で示される本開示の接着剤マトリックス中に導電性粒子のサンプルを有する代表的な製品又は物品の図であり、導電性粒子が内部に分散している接着剤マトリックスが、導電性表面間の間隙を架橋している（必ずしも実際の尺度では示されていない）。
【００２２】
【図６】２つの主表面を有する基材（例えば、ライナー又は導電性基材）と、基材の第１の主表面上に配置された有機マトリックスを含む層と、有機マトリックス内に分散している本開示の導電性粒子（必ずしも実際の尺度では示されていない）とを含む、物品の描写図。
【００２３】
【図７】実施例１により製造された本開示の導電性粒子のＳＥＭ顕微鏡写真（マイクロバール＝５０マイクロメートル）。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本開示は、ガラス、ガラスセラミック、又は金属のうちの少なくとも１つを含むコア粒子と、コア粒子に付着している表面粒子と、コア粒子及び表面粒子の少なくとも一部分上に配置された金属コーティングと、を含む導電性粒子であって、コア粒子は、表面粒子の各々よりも大きい、導電性粒子を提供する。
【００２５】
図３に見られるように、導電性粒子２０は、露出面２４を有するコア粒子２２と、露出面２８を有する表面粒子２６と、コア粒子２２の露出面２４及び表面粒子２６の露出面２８上の金属コーティング３０と、を含む。この文脈において、「露出面」とは、コア粒子の表面、又はコア粒子への表面粒子の接着に関与しない表面粒子（すなわち、接着面）である。図４は、本開示の導電性粒子の代表的なサンプルのＳＥＭ顕微鏡写真を示している。
【００２６】
このような導電性粒子は、本開示の導電性粒子が内部に分散している接着剤マトリックスによって結合された２つの導電性表面（例えば、導電性基材に結合された金属化された表面）を有する最終製品に使用することができる。これは、導電性表面４７を有する導電性基材４６と導電性表面４９を有する導電性基材４８との間の間隙を架橋する本開示の接着剤マトリックス４４中の導電性粒子４２の代表的なサンプルを含む製品４０の図である図５によって実証される。
【００２７】
このような粒子により、粒子負荷が市販の粒子と同じに保持される場合には、ｚ軸における導電経路をより大きくすることが可能になり、及び／又は市販の粒子と同じ導電性を得るために必要な粒子荷重が低くなった結果として、コスト削減が可能になる。特定の実施形態では、本開示の導電性粒子は、図２に示される従来の材料と比較して、平滑な表面球状粒子で利用可能であるよりも表面積がより大きく、接触点がより多く、及び／又は電気接地の接触点がより鋭利な構造を有する。
【００２８】
特定の実施形態では、導電性粒子は、一方向（例えば、ｚ方向）で導電性を提供し、他の実施形態では、導電性粒子は、ｚ方向及びｘ−ｙ平面内で導電性を提供する。
【００２９】
粒子の「粒径」とは、粒子の最大寸法であり、これは球体の直径である。「平均」粒径は、（Ｂｅｃｋｍａｎ  Ｃｏｕｌｔｅｒ（Ｉｎｄｉａｎａｐｏｌｉｓ，ＩＮ）から商品名「ＣＯＵＬＴＥＲ  ＬＳ  １２  ３２０  ＳＷ  ＤＲＹ  ＰＯＷＤＥＲ  ＳＹＳＴＥＭ」で入手可能な）市販のレーザー回折粒径測定機器を使用して、粒子に対して測定される。このような分析により、ｄ９０（粒子の９０％がｄ９０パラメータよりも小さい）、ｄ５０（粒子の５０％がｄ５０パラメータよりも小さい）、ｄ１０（粒子の１０％がｄ１０パラメータよりも小さい）のようなパラメータが得られた。特定の実施形態では、本開示の粒子の代表的なサンプルは、均一な粒径を有するコア粒子を有する。この文脈において、「均一な」粒径とは、粒子が、それぞれ平均粒径（ｄ５０）の±３０％以内、又は±２０％以内、又は±１０％以内のｄ１０及びｄ９０の値を有することを意味する。
【００３０】
特定の実施形態では、均一な粒径を有するコア粒子又は前駆体コア粒子は、例えば、米国特許第８，７０１，４４１号（Ｋｒａｍｌｉｃｈら）に記載されるように、粒子又は前駆体コア粒子のサイズの境界を設定するマイクロ複製プロセスにより作製することができる。次いで、より小さい粒子（例えば、研磨粒子）をより大きいコア粒子の表面に付着（例えば、融合）させるために、均一な粒径のこのようなコア粒子又は前駆体コア粒子に高温処理ステップを施すことができる。次いで、得られた粒子を高導電性材料（金属）でコーティングして、接着フィルム用の導電性充填剤として使用される最終導電性粒子を生成することができる。
【００３１】
特定の実施形態では、導電性粒子のサンプルのコア粒子は、少なくとも１０マイクロメートル（すなわち、ミクロン）、又は少なくとも２０マイクロメートル、又は少なくとも３０マイクロメートル、又は少なくとも４０マイクロメートル、又は少なくとも５０マイクロメートルの平均粒径（すなわち、球体の直径である最大寸法）を有する。特定の実施形態では、導電性粒子のサンプルのコア粒子は、最大（すなわち、多くとも）２００マイクロメートルの平均粒径を有する。
【００３２】
特定の実施形態では、導電性粒子の個々のコア粒子は、少なくとも１０マイクロメートル、少なくとも２０マイクロメートル、少なくとも３０マイクロメートル、少なくとも４０マイクロメートル、又は少なくとも５０マイクロメートルの粒径を有する。特定の実施形態では、導電性粒子の個々のコア粒子は、最大２００マイクロメートルの粒径を有する。
【００３３】
本開示の導電性粒子の表面粒子は、表面粒子が付着したコア粒子よりも小さい。特定の実施形態では、導電性粒子の表面粒子、又は導電性粒子のサンプルは、最大１０マイクロメートルの平均粒径（すなわち、球体の直径である最大寸法）を有する。特定の実施形態では、導電性粒子の表面粒子又は導電性粒子のサンプルは、少なくとも０．１マイクロメートル、又は少なくとも０．２マイクロメートル、又は少なくとも０．３マイクロメートル、又は少なくとも０．４マイクロメートル、又は少なくとも０．５マイクロメートル、又は少なくとも１マイクロメートル、又は少なくとも２マイクロメートルの平均粒径を有する。特定の実施形態では、各表面粒子は、最大１０マイクロメートルの粒径を有する。特定の実施形態では、各表面粒子は、少なくとも０．１マイクロメートル、又は少なくとも０．２マイクロメートル、又は少なくとも０．３マイクロメートル、又は少なくとも０．４マイクロメートル、又は少なくとも０．５マイクロメートル、又は少なくとも１マイクロメートル、又は少なくとも２マイクロメートルの粒径を有する。
【００３４】
いくつかの実施形態では、個々のコア粒子を表面粒子と比較すると、表面粒子の粒径とコア粒子の粒径との比は、少なくとも０．０１：１（例えば、１マイクロメートルの表面粒子と１００マイクロメートルのコア粒子）、又は少なくとも０．０２：１、又は少なくとも０．０３：１、又は少なくとも０．０４：１、又は少なくとも０．０５：１である。個々のコア粒子を表面粒子のサンプルと比較すると、表面粒子の平均粒径とコア粒子の粒径の比は、少なくとも０．０１：１（例えば、表面粒子について平均１マイクロメートルかつ１００マイクロメートルのコア粒子）、又は少なくとも０．０２：１、又は少なくとも０．０３：１、又は少なくとも０．０４：１、又は少なくとも０．０５：１である。コア粒子のサンプルを表面粒子のサンプルと比較すると、表面粒子の平均粒径とコア粒子の平均粒径との比は、少なくとも０．０１：１（例えば、表面粒子について平均１マイクロメートルかつコア粒子について平均１００マイクロメートル）、又は少なくとも０．０２：１、又は少なくとも０．０３：１、又は少なくとも０．０４：１、又は少なくとも０．０５：１である。
【００３５】
いくつかの実施形態では、個々のコア粒子を表面粒子と比較すると、表面粒子の粒径かつコア粒子の粒径の比は、最大０．２：１、又は最大０．３：１、又は最大０．４：１、又は最大０．５：１（例えば、１マイクロメートル表面粒子と２マイクロメートルのコア粒子）である。個々のコア粒子を表面粒子のサンプルと比較すると、表面粒子の平均粒径とコア粒子の粒径の比は、最大０．２：１、又は最大０．３：１、又は最大０．４：１、又は最大０．５：１（例えば、表面粒子について平均１マイクロメートルかつ２マイクロメートルのコア粒子）である。コア粒子のサンプルを表面粒子のサンプルと比較すると、表面粒子の平均粒径とコア粒子の平均粒径との比は、最大０．２：１、又は最大０．３：１、又は最大０．４：１、又は最大０．５：１（例えば、表面粒子について平均１マイクロメートルかつコア粒子について平均２マイクロメートル）である。
【００３６】
コア粒子は、ガラス、ガラスセラミック、又は金属のうちの少なくとも１つを含む。コア粒子が金属を含む場合、コアの金属とコーティングの金属とは、同じでも異なっていてもよい。特定の実施形態では、コーティングの金属とコアの金属とは異なっている。したがって、低コストの金属をコアに使用してもよく、より高価な導電性金属をコーティングに使用してもよい。
【００３７】
特定の実施形態では、金属コーティングの金属は（金属、ガラス、又はガラスセラミックで作製されたコア粒子をコーティングするとしても）、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、銅、アルミニウム、及びこれらの組み合わせから選択してもよい。特定の実施形態では、金属コーティングの金属は、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、銅、及びこれらの組み合わせから選択してもよい。特定の実施形態では、このような金属には保護層がないことが好ましい。特定の実施形態では、金属コーティングの金属は銀である。
【００３８】
このような金属コーティングは、スパッタリング又は化学的蒸着などの様々な技術によって堆積させることができる。最大１０マイクロメートル、又は最大５マイクロメートル、又は最大１マイクロメートルのコーティングを、本明細書に記載するコア粒子上に堆積させてもよい。コア粒子上に金属コーティングが存在する限り、コーティング厚さの下限はない。
【００３９】
特定の実施形態では、粒子上に堆積される金属の量は、導電性粒子の少なくとも１重量パーセント（ｗｔ％）である。特定の実施形態では、粒子上に堆積した金属の量は、導電性粒子の最大５０重量パーセント（ｗｔ％）である。
【００４０】
特定の実施形態では、コア粒子と表面粒子上に堆積した金属コーティングとは、均一な厚さである。この文脈において、「均一な」厚さとは、露出面の表面積の少なくとも８０％が、導電性粒子の表面の周囲で厚さが±５０％以下で変動する金属コーティングを有することを意味する。
【００４１】
特定の実施形態では、導電性粒子のコアは金属を含む。特定の実施形態では、コアの金属は、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、銅、アルミニウム、鉛、スズ、及びこれらの組み合わせから選択されてもよい。
【００４２】
特定の実施形態では、導電性粒子のコアは、ガラス又はガラスセラミックのうちの少なくとも１つを含む。このような材料は、Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ，Ｖｏｌｕｍｅ  ４  Ｃｅｒａｍｉｃｓ  ａｎｄ  Ｇｌａｓｓｅｓ（１９９１，ＡＳＭ）に詳細に記載されている。この文献において、ガラス及びガラスセラミックは、以下のように定義される。「ガラス」は、結晶化することなく剛性状態まで冷却された無機融合生成物である。ガラスは、典型的には硬質で脆性であり、貝殻状の断口を有する。ガラスは無色であっても着色されていてもよい。通常は透明であるが、半透明であっても不透明であってもよい。特定の種類のガラスを示す場合、フリントガラス、バリウムガラス、及び窓ガラスのような記述用語を以下の基本的な定義に従って使用すべきであるが、商取引上の慣習により理解される限定的な用語を使用すべきである。例えば、タンブラー、気圧計、窓、拡大鏡、又は鏡のガラスなど、ガラスで作製された物体は、大まかに一般的にガラスと呼ばれる。「ガラスセラミック」とは、特殊ガラスの制御された結晶化によって形成される多結晶材料である。それらは、それらの高い結晶化度によって、分相ガラスとは区別される。ガラスセラミックは、定義では、体積の５０％以上が結晶質であり、一般に９０％超が結晶質である。ガラスセラミック組成物の範囲は非常に広く、ガラスを形成し、その結晶化を制御する能力のみを必要とする。
【００４３】
特定の実施形態では、ガラス又はガラスセラミックコアの出発原料（すなわち、前駆体粒子）として、加熱して高密度化し、少なくとも部分的に球状化することができる微粒子の焼結可能な凝集体、あるいは、加熱して形状を変更することができる、又は軟化させて表面粒子を丸めて付着させることができる固体粒子材料が挙げられる。例示的な出発固体粒子（すなわち、前駆体粒子）は、多面体、平行六面体、ひし形、円筒形、弓形、弓形円筒形、丸みを帯びた形状（例えば、楕円形又は球形又は等軸形）、半球形、ガムドロップ形、ベル形、円錐形、円錐台形、不規則形状、及びこれらの混合物から選択される形状を有してもよい。
【００４４】
このような材料の例としては、ソーダ石灰ケイ酸ガラス（例えば、窓ガラス及び容器用ガラス）及びホウケイ酸ガラス（Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｉｎｃ．（Ｃｏｒｎｉｎｇ，ＮＹ）から商品名「ＰＹＲＥＸ（登録商標）」で、又はＳＣＨＯＴＴ  Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａ  Ｉｎｃ．（Ｅｌｍｓｆｏｒｄ，ＮＹ）から商品名「ＤＵＲＡＮ」で入手可能なものなど）などの従来のケイ酸ガラス化学、ガラスセラミックリチウムケイ酸アルミニウム（ＳＣＨＯＴＴ  Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａ  Ｉｎｃ．（Ｅｌｍｓｆｏｒｄ，ＮＹ）による商品名「ＣＥＲＡＮ」のレンジ台で使用されるものなど）、アルミノケイ酸マグネシウム（例えば、コージライト）、ガラス状エナメル質（例えば、磁器）、並びに低温鉛ガラス及び無鉛ガラス（３Ｍ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｇｌａｓｓ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から入手可能）が挙げられる。
【００４５】
特定の実施形態では、導電性粒子は、多面体、平行六面体、ひし形、円筒形、弓形、弓形円筒形、丸みを帯びた形状（例えば、楕円形又は球形又は等軸形）、半球形、ガムドロップ形、ベル形、円錐形、円錐台形、不規則形状、及びこれらの混合物から選択される形状を有するコア粒子を含む。特定の実施形態では、導電性粒子は、丸みを帯びた形状（例えば、楕円形又は球形又は等軸形）を有するコア粒子を含む。
【００４６】
特定の実施形態では、コア粒子は、３：１未満、又は２：１未満、又は１．５：１未満、又は１．２：１未満、又は１：１のアスペクト比を有する。特定の実施形態では、コア粒子は球状である（アスペクト比が１：１である）。球状のコア粒子は、基材の間に導電性を提供するために特別な配向を必要としないので有利である。
【００４７】
特定の実施形態では、微粒子の凝集体を使用する焼結プロセスから、又は表面粒子を付着させるための加熱時に軟化させることができる固体粒子から、球形状のコア粒子を容易に調製することができる。これらのプロセスの結果、表面粒子が良好に付着（例えば、融合）される。
【００４８】
特定の実施形態では、コア粒子に付着している（例えば、融合した）表面粒子は、多面体、平行六面体、ひし形、円筒形、弓形、弓形円筒形、丸みを帯びた形状（例えば、楕円形又は球形又は等軸形）、半球形、ガムドロップ形、ベル形、円錐形、円錐台形、不規則形状、及びこれらの混合物から選択される形状を有する。特定の実施形態では、コア粒子に付着している（例えば、融合した）表面粒子は、鋭利な縁部又は鋭利な角部のうちの少なくとも１つを有する形状を有する。縁部及び／又は角部が鋭利であると、典型的には、基材との接触がより良好になり、かつ導電性がより高くなる。上記によって、表面粒子の形状にかかわらず、表面粒子がない場合と比較して、基材の間の接触点がより多くなる。したがって、球状の表面粒子であっても有利である。
【００４９】
特定の実施形態では、本開示の導電性粒子の表面粒子は無機粒子である。望ましくは、表面粒子の材料は、ほとんど又は全く形状の変化がない、高温（例えば、少なくとも４００℃、少なくとも６００℃、少なくとも８００℃、少なくとも１０００℃、少なくとも１２００℃、又は少なくとも１４００℃の温度などの焼結温度）に耐えることができる、耐熱性で硬質な無機材料である。特定の実施形態では、無機表面粒子は、アルミナ、シリカ、ジルコニア、炭化ケイ素、ダイヤモンド、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、超硬質合金、ステンレス鋼、又はこれらの混合物を含む。このような粒子は、研磨材であっても研磨材でなくてもよい。無機表面粒子の例としては、Ｆｕｊｉｍｉ（Ｔｕａｌａｔｉｎ，Ｏｒｅｇｏｎ）から商品名「ＰＷＡ」で入手可能なプレート焼成アルミナ、及びＷａｓｈｉｎｇｔｏｎ  Ｍｉｌｌｓ（Ｎｏｒｔｈ  Ｇｒａｆｔｏｎ，ＭＡ）から商品名「ＣＡＲＢＯＲＥＸ  Ｆ１２００」で入手可能な炭化ケイ素が挙げられる。
【００５０】
本開示はまた、２つの主表面を有する基材（例えば、ライナー又は導電性基材）と、基材の第１の主表面上に配置された有機マトリックスを含む層と、有機マトリックス内に分散している（本明細書に記載される）導電性粒子とを含む、物品を提供する。
【００５１】
図６に見られるように、物品５０は、２つの主表面５４及び５６を有する基材５２と、基材５２の第１の主表面５４上に配置された有機マトリックス６０を含む層５８と、有機マトリックス６０内に分散している（本明細書に記載される）導電性粒子６２とを含む。任意に、有機マトリックス６０及び導電性粒子６２を含む層５８上に剥離ライナー６４を配置してもよい。
【００５２】
特定の実施形態では、物品５０の基材５２（図６）は、最大１ｍｍ、最大５００マイクロメートル、最大１００マイクロメートル、最大５０マイクロメートル、又は最大２５マイクロメートルの厚さを有する。特定の実施形態では、物品５０の基材５２は、少なくとも１０マイクロメートルの厚さを有する。
【００５３】
特定の実施形態では、物品５０の基材５２（図６）は、可撓性であってもよい。この文脈において、「可撓性」とは、（例えば、電子デバイスの用途において破断することなく）見出される曲率の周囲に適合する基材を指す。
【００５４】
特定の実施形態では、物品５０の基材５２（図６）は導電性基材であり、金属箔、金属メッシュ、又は金属コーティングされた基材を含む。特定の実施形態では、導電性基材は、金属コーティングされた基材を含む。特定の実施形態では、導電性基材は、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、銅、アルミニウム、及びこれらの組み合わせから選択される金属を含む。
【００５５】
特定の実施形態では、物品５０の基材５２（図６）は、ライナー（例えば、剥離ライナー）であり得るポリマーフィルムを含む。特定の実施形態では、ポリマーフィルムは、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン）、又はこれらの組み合わせを含む。特定の実施形態では、基材５２は導電性であり、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン）、又はこれらの組み合わせを含む金属コーティングされたポリマーフィルムを含む。
【００５６】
特定の実施形態では、物品５０の有機マトリックス６０（図６）は、接着剤を含む。当業者は、主に導電性物品の所望の用途に応じて、好適な接着剤、限定はしないが、例えば本明細書に記載されるようなホットメルト接着剤、熱活性化接着剤、感圧性接着剤、又はこれらの組み合わせを選択することができるであろう。
【００５７】
例示的な好適な粘着付与したゴムホットメルト接着剤は、米国特許第４，１２５，６６５号（Ｂｅｍｍｅｌｓら）及び同第４，１５２，２３１号（Ｓｔ．Ｃｌａｉｒら）に開示されている。例示的な好適なアクリルホットメルト接着剤は、米国特許第４，６５６，２１３号（Ｓｃｈｌａｄｅｍａｎ）、及び同第５，８０４，６１０号（Ｈａｍｅｒら）に開示されている。本開示の物品と共に使用するのに好適なホットメルト接着剤として適用することができる、更なる例示的な接着剤は、米国特許第８，４９２，４８６号（Ｓｈｅｒｍａｎ）、同第８，２０２，９３４号（Ｓｈｅｒｍａｎ）、及び同第７，０８４，２０９号（Ｅｖｅｒａｅｒｔｓ）に開示されている。
【００５８】
熱活性化接着剤は、室温で非粘着性であるが、高温で粘着性になり、基材に結合できるようになる。これらの接着剤は、通常、室温より高いＴｇ（ガラス転移温度）又は融点（Ｔｍ）を有する。温度がＴｇ又はＴｍより高いと、貯蔵弾性率は通常低下し、接着剤は粘着性になる。好適な熱活性化接着剤の例として、ポリアクリレートホットメルト接着剤、ポリビニルブチラール、エチレンビニルアセテート、アイオノマー、ポリオレフィン、又はこれらの組み合わせが挙げられる。
【００５９】
感圧性接着剤（ＰＳＡ）組成物は、（１）アグレッシブで永続的な粘着、（２）指圧以下の圧力での接着、（３）被着体への十分な保持力、及び（４）被着体からきれいに取り除くことができる十分な凝集力をはじめとする特性を有することが、当業者には公知である。ＰＳＡとして良好に機能することが分かっている材料は、必要な粘弾性特性を呈して、粘着力、剥離接着力、及び剪断保持力の望ましいバランスをもたらすように設計及び配合したポリマーである。本発明中で有用な感圧性接着剤は、粘着性付与済み天然ゴム、合成ゴム、粘着性付与済みスチレンブロックコポリマー、ポリビニルエーテル、アクリル系、ポリ−ｏ−オレフィン（poly−o−olefins）、及びシリコーン樹脂を含む。本発明に使用するのに好適な例示的な感圧性接着剤は、米国特許出願公開第２０１３／０３３７２６０号（Ｔａｐｉｏら）、同第２０１３／０３１６０７６号（Ｓｈｅｒｍａｎ）、同第２０１２／０２９５０２５号（Ｓｈｅｒｍａｎら）、同第２０１２／０１００３２６号（Ｓｈｅｒｍａｎら）、及び同第２００９／０１６１０５８号（Ｓｈｅｒｍａｎ）に記載されている。
【００６０】
物品５０の導電性粒子６２（図６）は、本明細書に記載されるものである。特定の実施形態では、導電性粒子は、有機マトリックス及び導電性粒子の体積に基づいて、少なくとも０．１、少なくとも１、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも１５、又は少なくとも２０体積パーセント（ｖｏｌ％）の量で有機マトリックス中に分散している（特定の実施形態では、均一に分散している）。有機マトリックス中に分散している導電性粒子は、均一な粒径のコア粒子を含む。
【００６１】
特定の実施形態では、物品５０の有機マトリックス６０中に分散している導電性粒子６２（図６）の大部分は、ガラス、ガラスセラミック、又は金属のうちの少なくとも１つを含むコア粒子と、コア粒子に付着している表面粒子と、コア粒子及び表面粒子の少なくとも一部分上に配置された金属コーティングと、を含み、コア粒子は、表面粒子よりも大きい。このような粒子の混合物を使用することができるが、特定の実施形態では、有機マトリックス中に分散している導電性粒子の大部分は、同じ種類のコア粒子及び同じ種類の表面粒子を含む。
【００６２】
特定の実施形態では、有機マトリックス６０（図６）は、本開示の導電性粒子に加えて、他の粒子を含んでもよい。このような他の粒子は、導電性であっても導電性でなくてもよい。このような他の（すなわち、二次）粒子の例としては、接着特性を改質するための無機ナノ粒子が挙げられる。
【００６３】
特定の実施形態では、有機マトリックス６０と導電性粒子６２とを含む層５８（図６）は、少なくとも１０マイクロメートルの厚さを有する。特定の実施形態では、有機マトリックス６０と導電性粒子６２とを含む層５８は、少なくとも２５マイクロメートルの厚さを有する。特定の実施形態では、有機マトリックス６０と導電性粒子６２とを含む層３８は、最大１ｍｍの厚さを有する。
【００６４】
図６に示した任意選択の剥離ライナー６４は、有機マトリックス６０と導電性粒子６２とを含む層５８上に配置してもよい。剥離ライナーは、エンドユーザが剥がしたときに、有機マトリックス（例えば、接着剤）からきれいに剥離する材料で形成又はコーティングされている。剥離ライナーは、導電性であっても導電性でなくてもよい。このような剥離ライナーは、当業者に周知である。多種多様な従来から採用される剥離ライナーを有機マトリックス４０に適用するのが好適である。例えば、有機マトリックス４０が接着剤を含む場合、シリコーンコーティングされた紙を剥離ライナーとして使用してもよい。
【００６５】
代替的な実施形態では、図６の基材５２は、剥離ライナーであってもよい。したがって、本開示の特定の物品は、導電性基材と剥離ライナーとを有しても、１つの剥離ライナーを有して導電性基材を有さなくても、あるいは２つの剥離ライナーを有してもよい。
【００６６】
本開示は、導電性粒子の製造方法を更に提供する。特定の実施形態では、本方法は、前駆体コア粒子を提供することと、前駆体表面粒子を含む床に前駆体コア粒子を置くことと、床を加熱して、表面粒子をコア粒子に付着させることあって、コア粒子が表面粒子よりも大きい、ことと、コア粒子及び表面粒子の少なくとも一部分に金属コーティングを塗布して、本明細書に記載されるような導電性粒子を提供することと、を含む。
【００６７】
特定の実施形態では、均一な粒径を有するコア粒子又は前駆体コア粒子は、例えば、粒子のサイズの境界を設定するマイクロ複製プロセスを介して作製することができる。例えば、コア粒子は、粉砕されたガラススラリー（前駆体コア粒子）をマイクロ複製することによって製造することができる。次いで、このような均一なサイズの粒子に高温処理工程を施して、得られたガラスコア粒子の表面に表面粒子を付着させる。
【００６８】
特定の実施形態では、前駆体コア粒子は、微粒子を含む凝集体を含む。このような前駆体コア粒子では、微粒子は熱を受け、少なくとも部分的に焼結又は融合されて凝集体を形成する。このような凝集前駆体コア粒子に関する特定の実施形態では、加熱工程は、凝集体を少なくとも部分的に球状化し、かつ、表面粒子をコア粒子に付着させるのに十分な温度及び時間で、前駆体表面粒子と前駆体コア粒子とを含む床を加熱することを含む。
【００６９】
特定の実施形態では、前駆体コア粒子は、固体コア粒子を含む。このような固体コア前駆体粒子に関する特定の実施形態では、加熱工程は、前駆体表面粒子と前駆体コア粒子とを含む床を、前駆体コア粒子を少なくとも部分的に軟化させ、表面粒子をコア粒子に付着させるのに十分な温度及び時間で加熱することを含む。
【００７０】
特定の実施形態では、加熱工程は、少なくとも４００℃の温度で加熱することを含む。特定の実施形態では、加熱工程は、最高１６００℃の温度で加熱することを含む。
【００７１】
特定の実施形態では、加熱工程は、少なくとも１分間加熱することを含む。特定の実施形態では、加熱工程は、最長２４時間にわたって加熱することを含む。
【００７２】
典型的には、コア粒子とそれに付着している表面粒子とを含有している粒子を冷却し、その後、高導電性材料でコーティングして、最終導電性粒子を生成する。このような導電性粒子の製造方法の特定の実施形態は、コア及び表面粒子の少なくとも一部分に金属コーティングを塗布することを含む。
【００７３】
このような金属コーティング工程は、例えば、金属コーティングをスパッタすることを含む、多種多様な技術によって行うことができる。あるいは、化学的蒸着を使用することもできる。このような技術は、当業者に周知であり、粒子の表面上での金属の均一なコーティングを達成するために、コーティングプロセス中の動的混合を含むことがある。溶液又は液体による金属コーティングの堆積（例えば、金属めっき）も使用することができる。
例示的な実施形態
実施形態１は、ガラス、ガラスセラミック、又は金属のうちの少なくとも１つを含むコア粒子と、コア粒子に付着している表面粒子と、コア粒子及び表面粒子の少なくとも一部分上に配置された金属コーティングと、を含む導電性粒子であって、コア粒子は、表面粒子よりも大きい、導電性粒子である。
実施形態２は、導電性粒子が、コア粒子に融合した表面粒子を含む、実施形態１の導電性粒子である。
実施形態３は、コア粒子が金属を含み、金属コーティングがコア粒子とは異なる金属を含む、実施形態１又は２に記載の導電性粒子である。
実施形態４は、コア粒子が金属を含み、金属コーティングがコア粒子と同じ金属を含む、実施形態１又は２に記載の導電性粒子である。
実施形態５は、コア金属が、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、銅、アルミニウム、鉛、スズ、及びこれらの組み合わせから選択される、実施形態３又は４に記載の導電性粒子である。
実施形態６は、コア粒子が、ガラス又はガラスセラミックのうちの少なくとも１つを含む、実施形態１又は２に記載の導電粒子である。
実施形態７は、コア粒子が、丸みを帯びた形状（例えば、楕円形又は球形又は等軸形）を有する、実施形態１〜６のいずれか１つに記載の導電性粒子である。
実施形態８は、コア粒子が、３：１未満、又は２：１未満、又は１．５：１未満、又は１．２：１未満、又は１：１のアスペクト比を有する、実施形態１〜７のいずれか１つに記載の導電性粒子である。
実施形態９は、コア粒子が（アスペクト比１：１の）球状である、実施形態８に記載の導電性粒子である。
実施形態１０は、コア粒子が、少なくとも１０マイクロメートル、又は少なくとも２０マイクロメートル、又は少なくとも３０マイクロメートル、又は少なくとも４０マイクロメートル、又は少なくとも５０マイクロメートルの粒径（すなわち、球体の直径である最大寸法）を有する、実施形態１〜９のいずれか１つに記載の導電性粒子である。
実施形態１１は、コア粒子が最大２００マイクロメートルの粒径を有する、実施形態１〜１０のいずれか１つに記載の導電性粒子である。
実施形態１２は、コア粒子に付着している（融合した）表面粒子が、多面体、平行六面体、ひし形、円筒形、弓形、弓形円筒形、丸みを帯びた形状（例えば、楕円形又は球形又は等軸形）、半球形、ガムドロップ形、ベル形、円錐形、円錐台形、不規則形状、及びこれらの混合物から選択される形状を有する、実施形態１〜１１のいずれか１つに記載の導電性粒子である。
実施形態１３は、コア粒子に付着している（例えば、融合した）表面粒子が、鋭利な縁部又は鋭利な角部のうちの少なくとも１つを有する形状を有する、実施形態１〜１２のいずれか１つに記載の導電性粒子である。
実施形態１４は、表面粒子が、少なくとも０．１マイクロメートル、又は少なくとも０．２マイクロメートル、又は少なくとも０．３マイクロメートル、又は少なくとも０．４マイクロメートル、又は少なくとも０．５マイクロメートル、又は少なくとも１マイクロメートル、又は少なくとも２マイクロメートルの平均粒径（すなわち、球体の直径である最大寸法）を有する、実施形態１〜１３のいずれか１つに記載の導電性粒子である。
実施形態１５は、表面粒子が、最大１０マイクロメートルの平均粒径（すなわち最大寸法）を有する、実施形態１〜１４のいずれか１つに記載の導電性粒子である。
実施形態１６は、金属コーティングが、導電性粒子の少なくとも１ｗｔ％かつ最大５０ｗｔ％の量で存在する、実施形態１〜１５のいずれか１つに記載の導電性粒子である。
実施形態１７は、コアの粒径に対する表面粒子の平均粒径が、少なくとも０．０１：１、又は少なくとも０．０２：１、又は少なくとも０．０３：１、又は少なくとも０．０４：１、又は少なくとも０．０５：１である、実施形態１６に記載の導電性粒子である。
実施形態１８は、コアの粒径に対する表面粒子の平均粒径が、最大０．２：１、又は最大０．３：１、又は最大０．４：１、又は最大０．５：１である、実施形態１６又は１７に記載の導電性粒子である。
実施形態１９は、表面粒子が無機粒子を含む、実施形態１〜１８のいずれか１つに記載の導電性粒子である。
実施形態２０は、無機表面粒子は、アルミナ、シリカ、ジルコニア、炭化ケイ素、ダイヤモンド、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、超硬質合金、ステンレス鋼、又はこれらの混合物を含む、実施形態１９に記載の導電性粒子である。
実施形態２１は、コア粒子及び表面粒子が、それらの露出面上に均一な金属コーティングを有する、実施形態１〜２０のいずれか１つに記載の導電性粒子である。
実施形態２２は、コア粒子と表面粒子上に堆積した金属コーティングとが均一な厚さである、実施形態１〜２１のいずれか１つに記載の導電性粒子である。
実施形態２３は、金属コーティングが、最大１０マイクロメートル、又は最大５マイクロメートル、又は最大１マイクロメートルの厚さを有する、実施形態２２に記載の導電性粒子である。
実施形態２４は、金属コーティングが、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、銅、アルミニウム、及びこれらの組み合わせから選択される金属を含む、実施形態１〜２３のいずれか１つに記載の導電性粒子である。
実施形態２５は、金属コーティングが、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、銅、及びこれらの組み合わせから選択される金属を含む、実施形態２４に記載の導電性粒子である。
実施形態２６は、金属コーティングが銀を含む、実施形態２５に記載の導電性粒子。
実施形態２７は、有機マトリックス中に分散している、実施形態１〜２６のいずれか１つに記載の導電性粒子である。
実施形態２８は、有機マトリックスが接着剤を含む、実施形態２７に記載の導電性粒子である。
実施形態２９は、有機マトリックスが、有機マトリックス及び導電性粒子の体積に基づいて、少なくとも１、又は少なくとも５、又は少なくとも１０、又は少なくとも１５、又は少なくとも２０体積パーセントの導電性粒子を含む、実施形態２７又は２８に記載の導電性粒子である。
実施形態３０は、有機マトリックス中に分散している導電性粒子が、均一な粒径のコア粒子を含む、実施形態２７〜２９のいずれか１つに記載の導電性粒子である。
実施形態３１は、有機マトリックス中に分散している導電性粒子の大部分が、ガラス、ガラスセラミック、又は金属のうちの少なくとも１つを含むコア粒子と、コア粒子に付着している表面粒子と、コア粒子及び表面粒子の少なくとも一部分上に配置された金属コーティングと、を含み、コア粒子が表面粒子よりも大きい、実施形態２７〜３０のいずれか１つに記載の導電性粒子である。
実施形態３２は、有機マトリックス中に分散している導電性粒子の大部分が、同じ種類のコア粒子及び同じ種類の表面粒子を含む、実施形態３１に記載の導電性粒子である。
実施形態３３は、導電性粒子が、有機マトリックス全体にわたって均一に分散している、実施形態２７〜２９のいずれか１つに記載の導電性粒子である。
実施形態３４は、２つの主表面を有する基材（例えば、ライナー又は導電性基材）と、基材の第１の主表面上に配置された有機マトリックスを含む層と、有機マトリックス内に分散している導電性粒子と、を含む物品であって、導電性粒子が、ガラス、ガラスセラミック、又は金属のうちの少なくとも１つを含むコア粒子と、コア粒子に付着した（例えば、融合した）表面粒子と、コア粒子及び表面粒子の少なくとも一部分上に配置された金属コーティングと、を含み、コア粒子が表面粒子よりも大きい、物品である。
実施形態３５は、基材が可撓性である、実施形態３４に記載の物品である。
実施形態３６は、基材が、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、銅、アルミニウム、及びこれらの組み合わせから選択される金属を含む導電性基材である、実施形態３４又は３５に記載の物品である。
実施形態３７は、基材が、金属箔、金属メッシュ、又は金属コーティングされた基材を含む、実施形態３４〜３６のいずれか１つに記載の物品である。
実施形態３８は、基材が１ｍｍ以下の厚さを有する、実施形態３４〜３７のいずれか１つに記載の物品である。
実施形態３９は、基材が金属コーティングされた基材を含む、実施形態３７又は３８に記載の物品である。
実施形態４０は、基材が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン）、又はこれらの組み合わせを含む金属コーティングされたポリマーフィルムを含む、実施形態３９に記載の物品である。
実施形態４１は、有機マトリックスが、有機マトリックス及び導電性粒子の体積に基づいて、少なくとも１、又は少なくとも５、又は少なくとも１０、又は少なくとも１５、又は少なくとも２０体積パーセントの導電性粒子を含む、実施形態３４〜４０のいずれか１つに記載の物品である。
実施形態４２は、有機マトリックスが接着剤を含む、実施形態３４〜４１のいずれか１つに記載の物品である。
実施形態４３は、有機マトリックス中に分散している導電性粒子が、均一な粒径のコア粒子を含む、実施形態３４〜４２のいずれか１つに記載の物品である。
実施形態４４は、有機マトリックス中に分散している導電性粒子の大部分が、ガラス、ガラスセラミック、又は金属のうちの少なくとも１つを含むコア粒子と、コア粒子に付着している表面粒子と、コア粒子及び表面粒子の少なくとも一部分上に配置された金属コーティングと、を含み、コア粒子が表面粒子よりも大きい、実施形態３４〜４３のいずれか１に記載の物品である。
実施形態４５は、有機マトリックス中に分散している導電性粒子の大部分が、同じ種類のコア粒子及び同じ種類の表面粒子を含む、実施形態４４に記載の物品である。
実施形態４６は、導電性粒子が、有機マトリックス全体にわたって均一に分散している、実施形態３４〜４５のいずれか１つに記載の物品である。
実施形態４７は、有機マトリックスを含む層上に配置された剥離ライナーを更に備える、実施形態３４〜４５のいずれか１つに記載の物品である。
実施形態４８は、有機マトリックスを含む層上に配置された第２の基材を更に備える、実施形態３４〜４７のいずれか１つに記載の物品である。
実施形態４９は、基材の第２の主表面上に配置された有機マトリックスの第２の層を更に備える、実施形態３４〜４８のいずれか１つに記載の物品である。
実施形態５０は、有機マトリックスを含む第２の層上に配置された剥離ライナーを更に備える、実施形態４９に記載の物品である。
実施形態５１は、導電性粒子が、コア粒子に融合した表面粒子を含む、実施形態３４〜５０のいずれか１つに記載の物品である。
実施形態５２は、コア粒子が金属を含み、金属コーティングがコア粒子とは異なる金属を含む、実施形態３４〜５１のいずれか１つに記載の物品である。
実施形態５３は、コア粒子が、ガラス又はガラスセラミックのうちの少なくとも１つを含む、実施形態３４〜５２のいずれか１つに記載の物品である。
実施形態５４は、コア粒子が、丸みを帯びた形状（例えば、楕円形又は球形又は等軸形）を有する、実施形態３４〜５３のいずれか１つに記載の物品である。
実施形態５５は、コア粒子が、３：１未満、又は２：１未満、又は１．５：１未満、又は１．２：１未満、又は１：１のアスペクト比を有する、実施形態３４〜５４のいずれか１つに記載の物品である。
実施形態５６は、コア粒子が（アスペクト比１：１の）球状である、実施形態５５に記載の物品である。
実施形態５７は、コア粒子に付着している（例えば、融合した）表面粒子が、鋭利な縁部又は鋭利な角部のうちの少なくとも１つを有する形状を有する、実施形態３４〜５６のいずれか１つに記載の物品である。
実施形態５８は、コア粒子が、少なくとも１０マイクロメートル、又は少なくとも２０マイクロメートル、又は少なくとも３０マイクロメートル、又は少なくとも４０マイクロメートル、又は少なくとも５０マイクロメートルの粒径（すなわち、球体の直径である最大寸法）を有する、実施形態３４〜５７のいずれか１つに記載の物品である。
実施形態５９は、コア粒子が最大２００マイクロメートルの粒径を有する、実施形態３４〜５８のいずれか１つに記載の物品である。
実施形態６０は、コア粒子に付着している（融合した）表面粒子が、多面体、平行六面体、ひし形、円筒形、弓形、弓形円筒形、丸みを帯びた形状（例えば、楕円形又は球形又は等軸形）、半球形、ガムドロップ形、ベル形、円錐形、円錐台形、不規則形状、及びこれらの混合物から選択される形状を有する、実施形態３４〜５９のいずれか１つに記載の物品である。
実施形態６１は、表面粒子が、少なくとも０．１マイクロメートル、又は少なくとも０．２マイクロメートル、又は少なくとも０．３マイクロメートル、又は少なくとも０．４マイクロメートル、又は少なくとも０．５マイクロメートル、又は少なくとも１マイクロメートル、又は少なくとも２マイクロメートルの平均粒径（すなわち、球体の直径である最大寸法）を有する、実施形態３４〜６０のいずれか１つに記載の物品である。
実施形態６２は、表面粒子が最大１０マイクロメートルの平均粒径を有する、実施形態３４〜６１のいずれか１つに記載の物品である。
実施形態６３は、コアの粒径に対する表面粒子の平均粒径が、少なくとも０．０１：１、又は少なくとも０．０２：１、又は少なくとも０．０３：１、又は少なくとも０．０４：１、又は少なくとも０．０５：１である、実施形態６２に記載の物品である。
実施形態６４は、コアの粒径に対する表面粒子の平均粒径が、最大０．２：１、又は最大０．３：１、又は最大０．４：１、又は最大０．５：１である、実施形態６２又は６３に記載の物品である。
実施形態６５は、表面粒子が無機粒子を含む、実施形態３４〜６４のいずれか１つに記載の物品である。
実施形態６６は、無機表面粒子は、アルミナ、シリカ、ジルコニア、炭化ケイ素、ダイヤモンド、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、超硬質合金、ステンレス鋼、又はこれらの混合物を含む、実施形態６５に記載の物品である。
実施形態６７は、コア粒子及び表面粒子が、それらの露出面上に均一な金属コーティングを有する、実施形態３４〜６６のいずれか１つに記載の物品である。
実施形態６８は、コア粒子と表面粒子上に堆積した金属コーティングとが均一な厚さである、実施形態３４〜６７のいずれか１つに記載の物品である。
実施形態６９は、金属コーティングが、最大１０マイクロメートル、又は最大５マイクロメートル、又は最大１マイクロメートルの厚さを有する、実施形態６８に記載の物品である。
実施形態７０は、金属コーティングが、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、銅、アルミニウム、及びこれらの組み合わせから選択される金属を含む、実施形態３４〜６９のいずれか１つに記載の物品である。
実施形態７１は、金属コーティングが、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、銅、及びこれらの組み合わせから選択される金属を含む、実施形態７０に記載の物品である。
実施形態７２は、金属コーティングが銀を含む、実施形態７１に記載の物品。
実施形態７３は、導電性粒子の製造方法であって、前駆体コア粒子を提供することと、前駆体表面粒子を含む床に前駆体コア粒子を置くことと、床を加熱して、表面粒子をコア粒子に付着させることと、コア粒子及び表面粒子の少なくとも一部分に金属コーティングを塗布して導電性粒子を提供することと、を含む製造方法である。導電性粒子は、ガラス、ガラスセラミック、又は金属のうちの少なくとも１つを含むコア粒子と、コア粒子に付着している表面粒子と、コア粒子及び表面粒子の少なくとも一部分上に配置された金属コーティングと、を含み、コア粒子は表面粒子よりも大きい。
実施形態７４は、前駆体コア粒子が、微粒子を含む凝集体を含む、実施形態７３に記載の方法である。
実施形態７５は、加熱することが、凝集体を少なくとも部分的に球状化し、かつ、表面粒子をコア粒子に付着させるのに十分な温度及び時間で、前駆体表面粒子と前駆体コア粒子とを含む床を加熱することと、を含む、実施形態７４に記載の方法である。
実施形態７６は、前駆体コア粒子が、固体コア粒子を含む、実施形態７３に記載の方法である。
実施形態７７は、加熱することが、前駆体表面粒子と前駆体コア粒子とを含む床を、前駆体コア粒子を少なくとも部分的に軟化させ、表面粒子をコア粒子に付着させるのに十分な温度及び時間で加熱することを含む、実施形態７６に記載の方法である。
実施形態７８は、加熱することが、少なくとも４００℃の温度で加熱することを含む、実施形態７３〜７７のいずれか１つに記載の方法である。
実施形態７９は、加熱することが、少なくとも１分間にわたって加熱することを含む、実施形態７３〜７８のいずれか１つに記載の方法である。
実施形態８０は、コア粒子及び表面粒子の少なくとも一部分に金属コーティングを塗布することは、金属コーティングをスパッタすることを含む、実施形態７３〜７９のいずれか１つに記載の方法である。
【実施例】
【００７４】
別途断りのない限り、実施例及び明細書のその他の部分における、全ての部、百分率、比などは重量によるものであり、実施例で用いた全ての試薬は、一般的な化学物質供給元、例えば、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓａｉｎｔ  Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）などから入手したもの、若しくは、入手可能なものであるか、又は、通常の方法によって合成することができる。
【００７５】
以下の実施例において、次の略記を使用する。「ｐｈｒ」は１００部のゴム当たりの部、「ｇ」はグラム、「ｍｉｎ」は分、「ｈ」は時間、「℃」は摂氏度、「ＭＰａ」はメガパスカル、及び「Ｎ−ｍ」はニュートンメートルである。
【００７６】
調製例１（ＰＥ１）
成形前駆体粒子の調製：
本発明による成形前駆体粒子は、米国特許第８，７０１，４４１号（Ｋｒａｍｌｉｃｈら）の実施例１に例示されるように、一般的な教示に従って作製される。
【００７７】
最初に、直径１〜２ミリメートルで、長さは１〜４センチメートルでばらつきのある、押出成形されたチョップドガラスロッドのパック形態のバージンホウケイ酸ガラス前駆体（Ｎｉｐｒｏ  Ｇｌａｓｓ  Ａｍｅｒｉｃａｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｍｉｌｌｖｉｌｌｅ，ＮＪ）から商品名「Ｗ３３  Ｔｕｂｅ  Ｄｒａｗ」で市販されている）を、２５ミリメートルのイットリア安定化ジルコニア球状ミル媒体（Ｉｎｆｒａｍａｔ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ，ＣＴ）から市販されている）を装備した１ガロン（３．７９リットル）磁器製ミルジャー（Ｐａｕｌ  Ｏ．Ａｂｂｅ（Ｂｅｎｓｅｎｖｉｌｌｅ，ＩＬ）から市販されている）に充填する。次いで、４０時間にわたって材料を乾燥ボールミル粉砕して、粉末（９５ｗｔ％超が７５マイクロメートルメッシュスクリーンを通過する）を生成する。次いで、粉砕したガラス粉末を脱イオン水に添加して、固形分４７ｗｔ％のスラリーを生成する。次いで、得られた混合物を、３ミリメートルのイットリウム安定化ジルコニア媒体（Ｉｎｆｒａｍａｔ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ，ＣＴ）から市販されている）を充填した高エネルギーアトライターミル（Ｕｎｉｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓ，Ｉｎｃ．（Ａｋｒｏｎ，ＯＨ）から市販されている）を使用して７．５時間にわたって粉砕して、スラリーを形成する。スラリー中の粒子の粒径（ｄ９０）が１マイクロメートル未満になるまで粉砕を続ける。粉砕されたガラススラリーに結合剤、界面活性剤、及び剥離剤を添加する。得られたスラリーを、２．４×１０−７ｃｍ３の角錐型マイクロモールドを有する工具にわたって、モールドを充填するようにドクターブレードを使用して手で広げることによって、成形前駆体粒子を調製する。充填されたマイクロモールドを、２０４．８°Ｆ（９６℃）に設定されたオーブンに入れ、３時間乾燥させる。次いで、成形された微小粒子を、音波ホーンに曝露することによってモールドから取り外す。
【００７８】
上記の得られた成形粒子は、以下に記載の実施例ではこの状態で使用される。
【００７９】
実施例１（ＥＸ１）
ＰＥ１で上述したように調製した成形粒子を、３マイクロメートルのプレート焼成アルミナ（Ｆｕｊｉｍｉ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｔｕａｌａｔｉｎ，ＯＲ）から商品名「３  ＭＩＣＲＯＮ  ＰＷＡ」で入手される）と混合した。混合物は、２４０グラムの白色アルミナプレートへの６０グラムの成形粒子を含んでおり、粉末と粒子との混合を促進するために３グラムのヒュームドシリカ（ｋａｂｏｔ  Ｃｏｒｐ．（Ｂｏｓｔｏｎ，ＭＡ）から商品名「ＣＡＢＯＴ  ＣＴ１２２１」で入手される）を添加した。次いで、粒子と粉末とを確実に適切に混合するために、この粉末／粒子混合物を、閉じている５００ミリリットルのポリプロピレンジャー（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｆｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇ，ＰＡ）から商品名「ＮＡＬＧＥＮＥ」で入手される）内で、ジャーローラー上で１時間にわたって６０回転／分（ｒｐｍ）で回転させた。
【００８０】
次いで、粒子−粉末混合物を、以下の時間−温度プロファイルに従って熱処理した：１０℃／分で６００℃まで昇温し、１時間保持し、次いで、１０℃／分で７５０℃まで昇温し、１時間保持し、次いで１０℃／分で９５０℃まで昇温し、１時間保持した。最後に、サンプルを炉内で室温まで冷却した。
【００８１】
冷却後、焼成した混合物を６３〜４５マイクロメートルのスクリーンに流して、固まっていない粉末（「ＰＷＡ  ３  ＭＩＣＲＯＮ」）の大部分を焼結粒子から分離した。粉末の残りを除去するために、焼結粒子を４５マイクロメートルのスクリーン上にある間に水で洗浄し、次いで１００℃のオーブン内で乾燥させた。
【００８２】
粒子を金属化する１つの好適な方法は、マグネトロンスパッタを含む物理的蒸着（ＰＶＤ）を用いることである。粒子を金属化するＰＶＤ法は、例えば、米国特許第４，６１２，２４２号（Ｖｅｓｌｅｙら）及び同第７，７２７，９３１号（Ｂｒｅｙら）に開示されている。銀と粒子表面との間の界面接着を改善するために、銀コーティングの前にＮｉＣｒ（８０：２０）の薄い結合層をコーティングした。
【００８３】
銀フィルムコーティングされた導電性接着剤転写テープの調整に関する以下の例において装置が使用した（米国特許出願公開第２０１４／０３６３５５４号にＥＣＡＴＴ粒子を記載した）。
【００８４】
４０ｃｍ３（４５．１８グラム）のＥＣＡＴＴ粒子を対流式オーブン中で６時間にわたって１５０℃で乾燥させ、真空チャンバ内の粒子撹拌器に入れた。真空チャンバを５×１０−０６トールまでポンプで脱気した。７０標準立方センチメートル／分（ｓｃｃｍ）でアルゴンガスを入れ、ＮｉＣｒ（外周３インチ）ターゲットを使用してスパッタプロセスを開始した。スパッタ電力は０．５０ｋＷであり、処理圧力は３ミリトールであった。スパッタプロセスの間、粒子を４ｒｐｍで回転させた。２時間後、スパッタプロセスを停止し、ＮｉＣｒターゲットを置き換えることによって銀蒸着を行った。０．２５キロワット（ｋＷ）で１２時間にわたってアルゴンスパッタガス圧１０ミリトールで銀をスパッタした。銀コーティングされた粒子の密度は約２．９１ｇ／ｃｍ３であった。
【００８５】
図７は、ＥＸ１の得られた銀コーティングされた導電性粒子の走査型電子顕微鏡による顕微鏡写真である。
【００８６】
本明細書に引用した特許、特許文献、及び刊行物の全開示は、それぞれが個別に組み込まれたかのごとく、それらの全体が参照により組み込まれる。当業者には、本開示の範囲及び趣旨を逸脱することのない、本開示に対する様々な改変及び変更が明らかとなるであろう。本開示は、本明細書に記載した例示的な実施形態及び実施例によって不当に制限されることは意図していないこと、並びにそのような実施例及び実施形態は、以下のような本明細書に記載の特許請求の範囲によってのみ限定されることを意図した本開示の範囲内の例示としてのみ提示されることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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