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導電性高分子材料の最新動向

― 導電性ポリマー・化合物系およびフィラー系導電性樹脂組成物の研究開発実態 ―

概要と目次

導電性高分子材料には、電子の移動を可能にする化学構造を持った、いわゆる導電性ポリマーと、界面活性剤、電解質などの化合物や金属粉、カーボンブラックなどの導電性フィラーを練り込んだ、導電性樹脂組成物とがあります。

実用化という点では、フィラー系導電性樹脂組成物が最も先行しており、次いで、界面活性剤や親水ポリマーを練り込んだ化合物系導電樹脂組成物が、帯電防止・制電性材料として一般的に使用されております。そしてさらに近年、電解質を練り込んだ導電性樹脂組成物や導電性ポリマーの実用化が始まり、導電性高分子材料は、これからのIT化時代を支える重要な材料技術として期待されております。

本レポートは、膨大な中から絞り込んだ文献および公開特許を、導電性ポリマー、化合物系およびフィラー系導電性樹脂組成物の3つに分け、さらにその中を、ポリマーや導電性フィラーの種類毎に、あるいは導電性接着剤、導電ペーストなどの製品形態毎に分けて、最近の研究開発動向をまとめたものです。

これからのIT化時代に向けて、電気・電子分野を中心に、益々その重要性を増しつつある導電性高分子材料の研究開発における、方向付けや手法の決定に、必ずや役立つものと信じますので、ご利用下さるようにお願い申し上げます。

文献および公開特許から見た研究開発の最近の傾向は・・・・

導電性ポリマーでは、: 2000年、筑波大学の白川秀樹名誉教授等にノーベル賞が授与されたことから、一躍脚光を浴びましたが、電解質を練り込んだ導電性樹脂組成物と共に、近年、2次電池や電気2重層コンデンサの材料として、実用化が進みつつある。

ポリピロール、ポリチオフェン、およびポリアニリンが主な研究開発対象とされているが、これら単独でしようとするのではなく、絶縁性のポリマーとブレンドするなど、複合化することによって実用化が図られようとしている。
化合物系導電性樹脂組成物では、: 界面活性剤および親水性ポリマーを用いたものは、半導体のレベルであり、主として帯電防止や静電気対策を必要とする分野で使用されている。

また、絶縁性ポリマーに電解質を練り込んだものは、ポリマー電解質と呼ばれ、電池やコンデンサの材料として使用されつつある。
フィラー系導電性樹脂組成では: 導電性フィラーとして、銅、銅合金、銀、ニッケル、低融点合金（ハンダなど）の金属微粒子、酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウムなどの金属酸化物微粒子、各種のカーボンブラック、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマー粒子、金属を被覆したポリマー微粒子、貴金属を被覆した銅や銀の微粒子、金属繊維、炭素繊維など、極めて多種多様なものが使用されている。

これらは導電性の接着剤、インキ・ペースト、塗料、フィルム、プラスチック、ゴム、あるいは異方導電性接着剤、感圧導電ゴムなどの形で、電気・電子分野をはじめとする広範囲な用途に使用されている。