JP2002163930A

JP2002163930A - 導電性粒子、導電性接着ペースト及び異方性導電性接着フィルム

Info

Publication number: JP2002163930A
Application number: JP2000359372A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Hasegawa; 泰洋長谷川; Nagahiko Yamakado; 祥彦山門
Original assignee: Natoco Co Ltd
Current assignee: Natoco Co Ltd
Priority date: 2000-11-27
Filing date: 2000-11-27
Publication date: 2002-06-07

Abstract

(57)【要約】【課題】安定した導通を維持できる導電性粒子、これ
を用いた導電性接着ペースト及び異方性導電性フィルム
を提供する。【解決手段】導電性粒子１は、シロキサン架橋により
三次元的に架橋した架橋ビニル重合体微粒子２と、この
表面を被覆するＮｉ−Ａｕ導電被膜３とを備える。導電
性接着ペーストは、接着材にこの導電性粒子１を混ぜて
導電性を付与されている。異方性導電性フィルムは、こ
の導電性粒子によって異方導電性を付与されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、樹脂粒子に導電性を付与した導
電性粒子、これを用いた導電性ペースト及び異方性導電
性フィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、金属粒子や樹脂粒子に金属被
膜を形成した粒子などの導電性粒子が知られている。こ
れらの導電性粒子は、粒子そのままで使用する場合があ
るほか、接着ペースト（接着材）中に分散させて導電性
接着ペーストとして用いたり、さらには、この導電性接
着ペーストをフィルム状に成形・半硬化させて、厚さ方
向に導電性を持たせた異方性導電性フィルムとして用い
ることもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
導電性粒子や導電性接着ペースト、異方性導電性フィル
ムの用途の１つとして、例えば、対向する２つの電極間
に導電性粒子を介在させ、導電性粒子を加圧してそれぞ
れの電極と導通させることで、２つの電極間を導通させ
る用途がある。しかしながら、このような用途におい
て、２つの電極間の導通抵抗が次第に上昇し断線するな
ど、導通が不安定になることがあった。本発明は、かか
る問題点に鑑みてなされたものであって、安定した導通
を維持できる導電性粒子、これを用いた導電性接着ペー
スト及び異方性導電性フィルムを提供することを目的と
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】しかして
その解決手段は、加水分解可能なシリル基を有する少な
くとも１種のビニル単量体と、上記シリル基を有するビ
ニル単量体と共重合可能な少なくとも１種の他のビニル
単量体と、からなる共単量体を、上記共単量体は可溶で
かつ上記共単量体にもとずく共重合体は不溶であるよう
な溶媒中において重合せしめて重合体微粒子を得、上記
重合体微粒子に含まれる上記加水分解可能なシリル基を
酸またはアルカリによって加水分解して架橋を生成させ
た架橋重合体微粒子と、上記架橋重合体微粒子の表面を
被覆する導電被膜と、を備える導電性粒子である。

【０００５】本発明の導電性粒子は、架橋重合体微粒子
を導電被膜で被覆した導線性粒子である。上記のような
製法で製造した架橋重合体微粒子は、架橋により適度な
弾性や回復性を有しているため、導電性粒子は、圧縮さ
れた場合にも適度に変形し、圧力を取り去ると適度に高
さを回復する。このため、２つの電極間にこの導電性粒
子を配置し加圧した場合、周囲の温度変化等によって電
極の間隔や加圧力に変動があっても、導電性粒子が追従
して変形するので、２つの電極間で安定した導通を維持
することができる。しかも、重合体である微粒子が重合
し成長すると共に析出するため、懸濁重合などの手法に
よるものと異なり、粒度分布が小さく粒径の均一な粒子
が生成される。このため、製造容易で分級によるロスが
少ない上、導電性接着ペーストや異方性導電性フィルム
などに用いた場合に、２つの対向電極間での接続性が良
好になる。

【０００６】架橋重合体微粒子の製造に用いられる加水
分解可能なシリル基を有するビニル単量体において、加
水分解可能なシリル基とは下記の構造を有するものであ
る。

【０００７】

【式１】

【０００８】式中Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基、ア
リール基、アラルキル基から選ばれる２価の炭化水素
基、Ｘは例えば−ＯＣＨ₃，−ＯＣ₂Ｈ₅等のアルコキシ
ル基、−Ｃｌ、−Ｂｒ等のハロゲン等の加水分解可能な
基である。

【０００９】上記加水分解可能なシリル基を有するビニ
ル単量体を具体的に例示すれば、γ−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピ
ルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメ
チルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメ
チルジエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルメチ
ルジメトキシシラン、１１−メタクリロキシウンデカメ
チレントリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラ
ン、４−ビニルテトラメチレントリメトキシシラン、８
−ビニルオクタメチレントリメトキシシラン、３−トリ
メトキシシリルプロピルビニルエーテル、ビニルトリア
セトキシシラン、ｐ−トリメトキシシリルスチレン、ｐ
−トリエトキシシリルスチレン、ｐ−トリメチキシシリ
ル−α−メチルスチレン、ｐ−トリエトキシシリル−α
−メチルスチレン、γ−アクリロキシプロピルトリメト
キシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチ
ル−γ−アミノプロピル）トリメトキシシラン・塩酸塩
等である。これらは単独で使用しても２種以上混合して
使用しても良い。

【００１０】また、加水分解可能なシリル基を有するビ
ニル単量体と共重合可能な他のビニル単量体としては、
メチルアクリレート、メチルメタクリレート（以下アク
リレート及びメタクリレートの両者を単に（メタ）アク
リレートと記す）、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−
プロピル（メタ）アクリレート、iso−プロピル（メ
タ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、
iso−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メ
タ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリ
レート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、テトラ
ヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ラウリル（メ
タ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、イ
ソオクチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）ア
クリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、β−
（パーフロオロオクチル）エチル（メタ）アクリレー
ト、２，２，２−トリフロロエチルメタクリレート、
２，２，３，３−テトラフロロプロピルメタクリレー
ト、２，２，３，４，４，４−ヘキサフロロブチルメタ
クリレート、メトキシポリエチレングリコールモノメタ
クリレート、メチルビニルエーテル、エチルビニルエー
テル、ｎ−プロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニル
エーテル、iso−ブチルビニルエーテル、スチレン、α
−メチルスチレン、（メタ）アクリロニトリル等のビニ
ル単量体が挙げられる。上記例示は本発明を限定するも
のではない。これらも単独で使用しても２種以上混合し
て使用しても良い。

【００１１】そして更にはカルボキシル基、水酸基、メ
チロール基、アミノ基、酸アミド基、グリシジル基等の
官能基を有するビニル単量体も使用することが可能であ
る。このような官能基を有するビニル単量体のうちカル
ボキシル基を有するものとしてはアクリル酸、メタクリ
ル酸、イタコン酸等が挙げられる、また、水酸基を有す
るものとしてはβ−ハイドロキシエチルアクリレート、
β−ハイドロキシエチルメタクリレート、β−ハイドロ
キシプロピルアクリレート、β−ハイドロキシプロピル
メタクリレート、アリルアルコール等が挙げられる。ま
た、メチロール基を有するものとしてはＮ−メチロール
アクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド等
が、アミノ基を有するものとしてはジメチルアミノエチ
ルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート
等、酸アミド基を有するものとしてはアクリルアミド、
メタクリルアミド等、グリシジル基を有するものとして
はグリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレー
ト、グリシジルアリルエーテル等が例示される。上記例
示も本発明を限定するものではない。

【００１２】また、架橋重合体微粒子の製造において、
加水分解可能なシリル基を有するビニル単量体を少なく
とも１種と、少なくとも１種の他のビニル単量体とを混
合して共単量体とするが、加水分解可能なシリル基を有
するビニル単量体は、共単量体中望ましくは０．０１〜
６０モル％含まれ、更に望ましくはビニル単量体のうち
で上記のカルボキシル基等の官能基を有するビニル単量
体を０．２〜７モル％含有せしめると良い。

【００１３】また、架橋重合体微粒子の製造において用
いられる溶媒とは、上記の共単量体は溶解し、この共単
量体にもとずく共重合体は溶解しないものであり、メタ
ノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノー
ル等の低級アルコール、あるいはこれらの低級アルコー
ルと水との混合溶剤、あるいはｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプ
タン等の無極性溶剤等が例示される。但し、上記例示は
本発明を限定するものではない。

【００１４】さらに、架橋重合体微粒子の製造におい
て、分散安定剤を用いると良く、この分散安定剤として
は溶媒に可溶な重合体、例えばポリビニルピロリドン、
ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルアル
コール、ポリビニルアルキルエーテル等が用いうる。ま
た、所望なれば上記分散安定剤（重合体）に加えて更に
界面活性剤を併用してもよい。該界面活性剤としてはア
ニオン性のもの、ノニオン性のもの、カチオン性のもの
のいずれも用いられる。例えばアニオン性のものとして
は高級アルコールサルフェート（Ｎａ塩またはアミン
塩）、アルキルアリルスルフォン酸塩（Na塩）、アルキ
ルナフタレンスルフォン酸塩、アルキルフォスフェー
ト、ジアルキルスルフォサクシネート、ロジン石けん、
ノニオン性のものとしてはポリオキシエチレンアルキル
エーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエー
テル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキ
シエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキ
ルアマイド、ソルビタンアルキルエステル、ポリオキシ
エチレンソルビタンアルキルエステル、カチオン性のも
のとしてはトリメチルアミノエチルアルキルアミドハロ
ゲニド、アルキルピリジニウム硫酸塩、アルキルトリメ
チルアンモニウムハロゲニド等がある。上記例示もまた
本発明を限定するものではない。分散安定剤である上記
重合体は溶媒中に通常０．５〜５重量％、上記界面活性
剤は上記溶媒中に通常０．１〜１重量％程度溶解され
る。そして上記分散安定剤（重合体）および上記界面活
性剤は二種以上混合されてもよい。

【００１５】さらに、上記共単量体の重合に使用される
重合開始剤としてはラウロイルパーオキシド、ベンゾイ
ルパーオキシド、クメンハイドロパーオキシド、アゾビ
スイソブチロニトリル等の油溶性開始剤が用いられる。
この油溶性開始剤は通常上記共単量体に対して０．１〜
２重量％程度添加される。上記共単量体は通常上記溶媒
に対して１０〜３０重量％程度混合される。上記共単量
体と上記溶媒との混合物はそれから上記油溶性開始剤を
用い、撹拌機、コンデンサー、温度計等を付した反応器
内で通常５０〜８０℃程度に加熱撹拌して重合する。こ
の際重合を円滑ならしめるために反応器内の空気の大部
分を窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスによって置
換しておくことが望ましい。

【００１６】共単量体の重合につれてこの共単量体は重
合体となり溶媒中に真球状粉末として析出して来る。重
合完了後は得られた真球状重合体微粒子は濾別、遠心分
離等により溶媒から分離し所望なれば洗浄を行なった
後、常温または加温して乾燥を行なう。このようにして
真球状の重合体微粒子が得られるが、この重合体微粉末
の径は共単量体および溶剤の種類により影響されるが、
略１〜10μｍ程度の範囲であり均一なものとなる。

【００１７】得られた真球状の重合体微粒子は加水分解
可能なシリル基を含有するから、酸またはアルカリによ
って加水分解すると該シリル基はシラノール基となり、
シラノール基相互が反応してシロキサン架橋を生成す
る。この際用いられる酸としては塩酸、硫酸、硝酸等の
無機酸、蟻酸、酢酸等の有機酸があり、アルカリとして
はカセイカリ、カセイソーダ、アンモニア、アミン等が
ある。上記加水分解を行なうには得られた真球状重合体
微粒子を上記酸またはアルカリの水溶液に浸漬する。こ
の際用いられる酸またはアルカリの水溶液の濃度は選択
された酸またはアルカリの強度にもよるが、一般的に言
えば１０重量％以下の低濃度で充分である。そして加水
分解は常温でも行なわれるが、所望なれば８０℃程度ま
でに加温されてもよい。加水分解に要する時間は勿論酸
またはアルカリの強度および濃度、そして加水分解温度
によって影響されるけれども、通常は２〜３時間程度で
ある。

【００１８】更に、製造した微粒子に必要に応じて強度
向上処理を施すこともできる。即ち、重合体微粒子にエ
ポキシ基含有化合物を含浸させ、１００〜２５０℃の温
度で加熱する。この強度向上処理によって重合体微粒子
の内部でエーテル結合もしくはエーテル結合とシロキサ
ン結合による相互侵入高分子網目構造が形成され、微粒
子の機械的強度をさらに向上させることができる。用い
うるエポキシ基含有化合物としては、重合体微粒子に含
浸せしめることが可能で更に粒子内部において加熱によ
って相互侵入高分子網目構造をとることができるよう
な、少なくともエポキシ基を２つ以上有する化合物、も
しくはエポキシ基を１つ以上有しかつ加水分解性シリル
基を１つ以上有する化合物が好ましい。このような化合
物としては、例えば、エチレングリコールジグリシジル
エーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテ
ル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プ
ロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピ
レングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグ
リコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオ
ールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエ
ーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテ
ル、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イ
ソシアヌレート、ソルビトールポリグリシジルエーテ
ル、ソルビタンポリグリシジルエーテル、ペンタエリス
リトールポリグルシジルエーテル、３，４−エポキシシ
クロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサン
カルボキシレート、３−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン、３，４−エポキシブチルトリメトキシシラ
ン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルト
リメトキシシラン等が挙げられる。このような強度向上
処理を行った微粒子は、シロキサン架橋（Ｓｉ−Ｏ−Ｓ
ｉ）の他、エーテル架橋（Ｃ−Ｏ−Ｃ）などの架橋を含
むことになる。

【００１９】また、導電被膜としては、例えば、Ｎｉ，
Ｃｕ，Ａｕ，Ａｇ，Ｐｄ，Ｉｎなどの金属を用いること
ができ、無電解メッキ、蒸着、スパッタリング、イオン
プレーティングなど公知の手法で被着することができ
る。

【００２０】さらに他の解決手段は、シロキサン架橋を
含む架橋により三次元的に架橋した架橋ビニル重合体微
粒子と、上記架橋重合体微粒子の表面を被覆する導電被
膜と、を備える導電性粒子である。

【００２１】本発明の導電性粒子は、架橋ビニル重合体
微粒子を導電被膜で被覆した導線性粒子である。架橋ビ
ニル重合体微粒子はシロキサン架橋を含む架橋によって
三次元的に架橋しているので、押圧に対し適度な弾性や
回復性を有している。従ってこれを用いた導電性粒子
も、圧縮された場合にも適度に変形し、圧力を取り去る
と適度に高さを回復する。このため、２つの電極間にこ
の導電性粒子を配置し加圧した場合、周囲の温度変化等
によって電極の間隔や加圧力に変動があっても、導電性
粒子が変形するので、２つの電極間で安定した導通を維
持することができる。

【００２２】さらに、上記いずれかに記載の導電性粒子
であって、その粒径の変動係数が１５％以下である導電
性粒子とすると良い。

【００２３】導電性粒子の粒径の変動係数が１５％を越
える程、粒径にバラツキが大きいと、対向する２つの電
極間に導電性粒子を介在させて２電極間の導通を取る場
合に、導通に関与する導電性粒子として、比較的粒径の
大きいものだけに限定されてしまい、導通に関与しない
導電性粒子が増加する。これに対し、本発明では、粒径
の変動係数を１５％以下としているので、導電性粒子で
２電極間の導通を取るにあたり、導通に関与する導電性
粒子の数を多くすることができ、導通抵抗を小さくする
ことができるほか、より多くの導電性粒子で２電極間の
導通を確保できるので、接続信頼性をも高くすることが
できる。

【００２４】さらに、上記いずれかに記載の導電性粒子
によって導電性を付与されてなる導電性接着ペーストと
すると良い。

【００２５】この導電性接着ペーストでは、架橋重合体
微粒子あるいは架橋ビニル重合体微粒子を導電被膜で被
覆した導線性粒子を含み、この導電性粒子によって導電
性を付与されている。従って、この導電性接着ペースト
を２つの電極間に介在させ、加圧して硬化させれば、電
極間で導通するほか、電極の間隔や加圧力に変化があっ
ても導電性粒子が追従して変形するので、２つの電極間
で安定して導通を維持することができる。

【００２６】さらに、上記いずれかに記載の導電性粒子
によって異方導電性を付与されてなる異方性導電性接着
フィルムとすると良い。

【００２７】この導電性接着ペーストでは、架橋重合体
微粒子あるいは架橋ビニル重合体微粒子を導電被膜で被
覆した導線性粒子を含み、この導電性粒子によって導電
性を付与されている。従って、この導電性接着ペースト
を２つの電極間に介在させ、加圧して硬化させれば、電
極間で導通するほか、電極の間隔や加圧力に変化があっ
ても導電性粒子が追従して変形するので、２つの電極間
で安定した導通を維持することができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】（実施形態１）本発明の第１の実
施形態にかかる導電性粒子１は、図１に示すように、平
均粒径８．３３μｍのシロキサン架橋によって三次元架
橋された架橋ビニル共重合体微粒子２に、厚さ０．０７
μｍのニッケル層と厚さ０．０３μｍの金層とからなる
導電被膜３を被覆したものであり、平均粒径８．５３μ
ｍ、標準偏差０．６６μｍである。

【００２９】この導電性粒子１は、以下のようにして製
造する。即ち、撹拌機、コンデンサー、温度計、および
ガス導入管を付した反応器に、メタノール３８４ｇに重
量部にポリビニルピロリドン１４．４ｇを溶解させた溶
液を充填し、更に加水分解可能なシリル基を有するビニ
ル単量体としてｐ−トリメトキシシリルスチレン５５
ｇ、スチレン５０ｇを混合した共単量体を追加し、回転
数１００ｒｐｍで撹拌しつつ６０℃に加温してアゾビス
イソブチロニトリル３．８ｇを加え、１０時間反応させ
る。反応終了後室温に冷却し、５重量％アンモニア水５
０ｇを追加して２時間室温により撹拌して加水分解およ
び架橋反応せしめて得られた架橋ビニル共重合体微粒子
２を遠心分離により採集し、水で洗浄した後６０℃、５
時間加熱乾燥させる。得られた架橋ビニル共重合体微粒
子は、シリル基の加水分解及び架橋により、シロキサン
架橋によって三次元的に架橋したものとなっている。

【００３０】得られた架橋ビニル共重合体微粒子２を、
粒子サイズ測定機（ベックマンコールター社製、コール
ターマルチサイザーII）により粒径を測定したところ、
架橋ビニル共重合体微粒子２は、平均粒径８．３３μ
ｍ、標準偏差０．６６μｍ、変動係数（＝標準偏差／平
均粒径×１００）７．９％であった。その後公知の無電
解メッキ手法により、架橋ビニル共重合体微粒子２に、
厚さ０．０７μｍのニッケル層及び厚さ０．０３μｍの
金層からなる導電被膜３を形成して導電性粒子１を完成
する。

【００３１】この導電性粒子１は、芯材として、シロキ
サン架橋によって三次元架橋された架橋ビニル共重合体
微粒子２を用いているので、適度な弾性と加圧後の回復
性を有している。このため、ガラス基板１１，１２上に
それぞれ形成され、対向する２つの電極１３，１４間に
配置し、電極１３，１４との間、即ちガラス基板１１，
１２の間で押圧すると、例えば図２に示すように、容易
に変形して電極１３，１４のそれぞれ密着し、表面の導
電被膜３によって電極１３と電極１４との間で導通をと
ることができる。しかも、電極１３，１４間の間隔ｄ
が、若干変動し、押圧力が変動したとしても、この導電
性粒子１が変形に追従して、安定して確実に電極１３，
１４間を導通を維持することができる。

【００３２】この導電性粒子１は、樹脂に混ぜて導電性
接着ペーストとするのが好ましい。例えば、図３に示す
ように、ガラス基板２１，２２上の対向する２つの電極
２３，２４間に塗布して電極２３，２４間に導電性粒子
１を配置し、押圧しつつ硬化させる。すると、電極２
３，２４間を接着材２５で固定しつつ、導電性粒子１に
よって電極２３と電極２４との間で導通をとることがで
きる。しかも、温度変化等によってガラス基板２１，２
２が変形するなどにより、電極２３，２４間の間隔ｄ２
が、若干変動し、押圧力が変動したとしても、この導電
性粒子１が変形に追従して、確実に電極２３，２４間を
導通を維持することができる。

【００３３】具体的には、１ｇの上記した導電性粒子１
をエポキシ樹脂（三井化学製、ストラクトボンドＸＮ−
５Ａ）１００ｇに混ぜて分散させ、導電性接着ペースト
を製作した。その後、このペースト０．１ｍｇをＩＴＯ
透明電極膜２３，２４がそれぞれ内側面に形成された２
枚のガラス基板２１，２２で挟み、プレス機により１
３．７ＭＰａ（＝１４ｋｇ／ｃｍ²）の圧力を掛けつ
つ、１５０℃で３０分間熱圧着して試験片を製作した。

【００３４】この試験片について、高温側１５０℃×２
時間保持、及び低温側−２０℃×２時間保持を１サイク
ルとした温度サイクル試験を４０サイクル行ったとこ
ろ、ＩＴＯ透明電極２３，２４間の電気抵抗は試験前が
１６．３Ωであったのに対し、試験後には、１７．８Ω
（９．２％増）であった。シロキサン架橋を有さない後
述する比較形態１の導電性粒子に比べると明らかなよう
に、抵抗の変化が小さく良好な接続信頼性が得られるこ
とが判った。導電性粒子１が適度な弾性と、適度な回復
性を有しているので、温度変化に伴うガラス基板２１，
２２の変形でガラス基板２１，２２間（ＩＴＯ透明電極
間）の押圧力や間隔ｄ２が変化しても、導電性粒子１が
追従して変形したため、ＩＴＯ透明電極２３，２４間の
電気抵抗がほとんど変化しなかったものと考えられる。
また、粒径のバラツキが変動係数で表して７．９％と小
さいので、対向するＩＴＯ透明電極膜２３，２４の間で
導通にあずかる粒子の数が多くなる。このため、変動係
数の大きい後述する比較形態２の導電性粒子に比較する
と明らかなように、良好な導通を得ることができ、接続
の抵抗値そのものも低くすることができる。従って、こ
の導電性接着ペーストを用いることにより、低抵抗で、
信頼性の高い安定した接続を行うことができる。

【００３５】（実施形態２）上記実施形態１と材料比を
変更しつつ同様にして架橋ビニル共重合体微粒子２を製
造した後に、強度向上処理を付加し、その後実施形態１
と同様にニッケル層及び金層からなる導電被膜３を形成
して導電性粒子２０１を形成した。具体的には、撹拌
機、コンデンサー、温度計、およびガス導入管を付した
反応器に、メタノール３８４ｇに重量部にポリビニルピ
ロリドン１２．４ｇを溶解させた溶液を充填し、更に加
水分解可能なシリル基を有するビニル単量体としてｐ−
トリメトキシシリルスチレン２０ｇ、スチレン８０ｇを
混合した共単量体を追加し、回転数１００ｒｐｍで撹拌
しつつ６０℃に加温してアゾビスイソブチロニトリル
３．８ｇを加え、１２時間反応させる。反応終了後室温
に冷却し、５重量％アンモニア水５０ｇを追加して２時
間室温により撹拌して加水分解および架橋反応せしめて
得られた架橋ビニル共重合体微粒子２を遠心分離により
採集し、水で洗浄した後６０℃、５時間加熱乾燥させ
る。得られた架橋ビニル共重合体微粒子は、シリル基の
加水分解及び架橋により、シロキサン架橋によって三次
元的に架橋したものとなっており、平均粒径３．８８μ
ｍ、標準偏差０．１５μｍ、変動係数３．９％であっ
た。

【００３６】このようにして得られた１５ｇの架橋ビニ
ル共重合体微粒子に対して、３，４−エポキシシクロヘ
キシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボ
キシレート３ｇを溶解させたトルエン溶液１５ｇを加え
含浸させた後、２００℃で１６時間加熱し、その後洗浄
することで、強度を向上させた強化架橋ビニル重合体微
粒子２０２を得る。この微粒子２０２は、粒子の内部に
相互侵入高分子網目構造を有し、シロキサン架橋（Ｓｉ
−Ｏ−Ｓｉ）の他、エーテル架橋（Ｃ−Ｏ−Ｃ）を有し
ている。このため、シロキサン架橋だけの場合に比べ
て、圧縮変形に対してさらに回復性（復元性）が良好と
なる。

【００３７】得られた強化架橋ビニル重合体微粒子２０
２を粒子サイズ測定機（コールターマルチサイザーII）
により粒径を測定したところ、平均粒径３．５５μｍ、
標準偏差０．１６μｍ、変動係数４．５％であった。そ
の後、実施形態１と同様無電解メッキ法によりニッケル
層（０．０７μｍ）及び金層（０．０３μｍ）からなる
導電被膜３を形成し、導電性粒子２０１を完成した（図
１参照）。この導電性粒子２０１は、平均粒径３．７５
μｍ、標準偏差０．１７μｍ、変動係数４．５％であっ
た。

【００３８】この導電性粒子２０１についても、実施形
態１と同様に導電性接着ペーストとし、試験を行った。
具体的には、１ｇの上記した導電性粒子２０１をエポキ
シ樹脂（ストラクトボンドＸＮ−５Ａ）１００ｇに混ぜ
て分散させ、導電性接着ペーストを製作した。その後、
実施形態１と同じく、このペースト０．１ｍｇをＩＴＯ
透明電極膜２３，２４がそれぞれ内側面に形成された２
枚のガラス基板２１，２２で挟み、プレス機により１
３．７ＭＰａの圧力を掛けつつ、１５０℃で３０分間熱
圧着して試験片を製作した（図３参照）。

【００３９】この試験片について、高温側１５０℃×２
時間保持、及び低温側−２０℃×２時間保持を１サイク
ルとした温度サイクル試験を４０サイクル行ったとこ
ろ、ＩＴＯ透明電極２３，２４間の電気抵抗は試験前が
１４．２Ωであったのに対し、試験後には、１４．８Ω
（４．２％増）であった。この導電性粒子２０１につい
ても、次述する比較形態１の導電性粒子に比べると明ら
かなように、抵抗の変化が小さく良好な接続信頼性が得
られることが判った。導電性粒子２０１が適度な弾性
と、適度な回復性を有しているので、温度変化に伴うガ
ラス基板２１，２２の変形でガラス基板２１，２２間
（ＩＴＯ透明電極間）の押圧力や間隔ｄ２が変化して
も、導電性粒子１が追従して変形したため、ＩＴＯ透明
電極２３，２４間の電気抵抗がほとんど変化しなかった
ものと考えられる。また、粒径のバラツキが変動係数で
表して４．５％とごく小さいので、対向するＩＴＯ透明
電極膜２３，２４の間で導通にあずかる粒子の数が多く
なる。このため、変動係数の大きい後述する比較形態２
の導電性粒子に比較すると明らかなように、良好な導通
を得ることができ、接続の抵抗値そのものも低くするこ
とができる。従って、この導電性接着ペーストを用いる
ことにより、低抵抗で、信頼性の高い安定した接続を行
うことができる。

【００４０】（比較形態１）比較のため、架橋しないビ
ニル共重合体微粒子を製作し、導電性粒子１と同様のＮ
ｉ−Ａｕ導体被膜を形成した導電性粒子を製作した。な
お、このビニル共重合体微粒子としては以下のようにし
て製造したものを用いた。即ち、上記した架橋ビニル共
重合体微粒子２の製造と同様の装置を用い、反応器にイ
ソプロピルアルコール３８４ｇにポリビニルピロリドン
１２．４ｇを溶解した溶液を充填し、回転数１００ｒｐ
ｍで撹拌しつつ６５℃に加温してアゾイソブチロニトリ
ル３．８ｇを加え、６時間反応させる。反応終了後室温
に冷却し、ビニル共重合体微粒子を遠心分離により採集
し、メタノールで洗浄した後４０℃、５時間加熱乾燥さ
せた。このビニル共重合体微粒子の平均粒径は４．１０
μｍ、標準偏差０．１５μｍであった。また、これにＮ
ｉ−Ａｕメッキを施した導電性粒子は、平均粒径４．３
０μｍ、標準偏差０．１８μｍ、変動係数４．２％であ
った。

【００４１】この導電性粒子についても、実施形態１，
２と同様に導電性接着ペーストとし、さらにガラス基板
に挟んで試験片を製作し、温度サイクル試験を行ったと
ころ、ＩＴＯ透明電極間の電気抵抗は試験前が１３．４
Ωであったのに比して、試験後は２１．２Ω（５８％
増）と大幅に増加した。この比較形態１の導電性粒子で
は、架橋しないビニル共重合体微粒子の弾性及び回復性
が劣るため、温度変化に伴うガラス基板の変形でガラス
基板間（ＩＴＯ透明電極間）の押圧力や間隔が変化する
と、導電性粒子が追従して変形できず、徐々にＩＴＯ透
明電極との間に隙間ができ、接続（導通）が取れなくな
る導電性粒子が増えたため、ＩＴＯ透明電極間の電気抵
抗が増大したものと考えられる。

【００４２】（比較形態２）メタクリル酸メチル３０
部、ジビニルベンゼン（純度５５％）７０部を用いて公
知の手法で懸濁重合を行い、得られた粒子について分級
し、平均粒径６．９７μｍ、標準偏差１．２０μｍ、変
動係数１７％の架橋重合体微粒子を得た。この架橋重合
体粒子は、架橋しているため、ある程度の弾性や回復性
を有している。この架橋重合体微粒子に対して、実施形
態１，２と同じくＮｉ−Ａｕ無電解メッキにより導体被
膜を形成し、導電性粒子を得た。この導電性粒子は、平
均粒径７．１７μｍ、標準偏差１．２２μｍ、変動係数
１７％であった。この導電性粒子についても、実施形態
１，２と同様に導電性接着ペーストとし、さらにガラス
基板に挟んで試験片を製作し、温度サイクル試験を行っ
たところ、ＩＴＯ透明電極間の電気抵抗は試験前が１
７．１Ωであったのに比して、試験後は２０．５Ω（２
０％増）と大幅に増加した。

【００４３】この比較形態２の導電性粒子では、架橋重
合体微粒子の粒径のバラツキが大きい（変動係数で表し
て１７％）。このため、両方のＩＴＯ当面電極に接触し
て、ガラス基板間（ＩＴＯ透明電極間）で導通にあずか
る導電性粒子としては比較的径の大きいものに限られて
しまうので、導通にあずかる導電性粒子の数が相対的に
少なくなり、実施形態１，２の導電性粒子１，２０１に
比して、当初から既に抵抗値が大きくなっていると考え
られる。さらに、温度変化に伴うガラス基板の変形でガ
ラス基板間（ＩＴＯ透明電極間）の押圧力や間隔が変化
すると、導電性粒子が追従して変形できず、徐々にＩＴ
Ｏ透明電極との間に隙間ができ、接続（導通）が取れな
くなる導電性粒子が徐々に増えるのであるが、もともと
導通にあずかる導電性粒子の数が少ないため、接続が取
れなくなる粒子の増加に伴い、実施形態１，２の導電性
粒子１，２０１に比して、ＩＴＯ透明電極間の電気抵抗
が急激に増大したものと考えられる。

【００４４】以上において、本発明を実施形態１，２に
即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更
して適用できることはいうまでもない。例えば、上記実
施形態１，２では、導電性粒子１，２０１を接着材（エ
ポキシ樹脂）に混ぜて、導電性接着ペーストとしたが、
さらに、この導電性接着ペーストを公知の手法によって
シート状に成形し、半硬化させて異方性導電性フィルム
としても良い。この異方性導電性フィルムを用いた場合
でも、同様に、架橋ビニル重合体微粒子、ひいては導電
性粒子に適度な弾性と回復性を有しているので、電極の
間隔や押圧力が変化した場合などでも信頼性の高い安定
した接続を行うことができる。また、上記実施形態１，
２では、シリル基を有するビニル単量体（ｐ−トリメト
キシシリルスチレン）を１種類と、他のビニル単量体
（スチレン）を１種類用いて、架橋ビニル共重合体微粒
子２を製造したが、２種以上のシリル基を有するビニル
単量体や他のビニル単量体を用いることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態にかかる導電性粒子の断面図である。

【図２】導電性粒子を２つの電極間に配置し加圧した状
態を示す説明図である。

【図３】導電性接着ペーストを硬化させて、導電性粒子
を２つの電極間に配置し加圧した状態を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１，２０１導電性粒子２架橋ビニル重合体微粒子２０２強化架橋ビニル重合体微粒子３導電被膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｂ 1/22 Ｈ０１Ｂ 1/22 Ｂ 5/16 5/16 // Ｃ０９Ｊ 183/04 Ｃ０９Ｊ 183/04 Ｆターム(参考） 4J004 BA02 4J040 DJ032 JA09 KA03 KA06 LA09 5G301 DA29 DA42 DD01 DD03 5G307 HA02 HB06 HC01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加水分解可能なシリル基を有する少なくと
も１種のビニル単量体と、上記シリル基を有するビニル
単量体と共重合可能な少なくとも１種の他のビニル単量
体と、からなる共単量体を、上記共単量体は可溶でかつ
上記共単量体にもとずく共重合体は不溶であるような溶
媒中において重合せしめて重合体微粒子を得、上記重合
体微粒子に含まれる上記加水分解可能なシリル基を酸ま
たはアルカリによって加水分解して架橋を生成させた架
橋重合体微粒子と、上記架橋重合体微粒子の表面を被覆する導電被膜と、を
備える導電性粒子。
【請求項２】シロキサン架橋を含む架橋により三次元的
に架橋した架橋ビニル重合体微粒子と、上記架橋重合体微粒子の表面を被覆する導電被膜と、を
備える導電性粒子。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の導電性粒
子であって、その粒径の変動係数が１５％以下である導電性粒子。
【請求項４】請求項１〜請求項３のいずれかに記載の導
電性粒子によって導電性を付与されてなる導電性接着ペ
ースト。
【請求項５】請求項１〜請求項３のいずれかに記載の導
電性粒子によって異方導電性を付与されてなる異方性導
電性接着フィルム。