JP2014191913A - Method for producing conductive film and conductive film - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a conductive film, capable of obtaining a conductive film having excellent ejection stability, good conductivity, and good film strength.SOLUTION: The method for producing a conductive film comprises: a coating film forming step of applying a conductive film forming composition containing copper oxide particles (A), an organic binder (B), and resin particles (C) having a glass transition temperature of 50°C or lower onto a substrate by using an inkjet method to form a coating film; and a reduction step of subjecting the coating film to pulse light irradiation treatment to reduce the copper oxide particles (A), thereby forming a conductive film containing copper.

Description

本発明は、導電膜の製造方法および導電膜に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a conductive film and a conductive film.

金属粒子または金属酸化物粒子の分散体をインクジェット法などの印刷法により基材に塗布し、加熱処理により焼結させることによって配線等の導電膜を形成する方法が知られている。
上記方法は、従来の高熱・真空プロセス(スパッタ)やめっき処理による導電膜形成方法に比べて、簡便・省エネ・省資源であることから次世代エレクトロニクス開発において大きな期待を集めている。なかでも、近年、低コスト化の観点から、金属酸化物粒子を含む組成物を用いて、これを加熱処理により還元させるとともに焼結させることで導電膜を形成する方法が注目されている。
一方、上記のように加熱処理により焼結する場合、基材は高温に曝される。そのため、基材に熱可塑性樹脂基材を使用すると基材が溶融してしまい、均一な導電膜が得ることが難しいという問題がある。
A method of forming a conductive film such as a wiring by applying a dispersion of metal particles or metal oxide particles to a substrate by a printing method such as an ink jet method and sintering by heat treatment is known.
Since the above method is simple, energy-saving, and resource-saving compared to the conventional high-heat / vacuum process (sputtering) and plating method for forming a conductive film, it is highly anticipated in the development of next-generation electronics. In particular, in recent years, from the viewpoint of cost reduction, a method of forming a conductive film by using a composition containing metal oxide particles and reducing and sintering the composition by heat treatment has attracted attention.
On the other hand, when sintering by heat processing as mentioned above, a base material is exposed to high temperature. Therefore, when a thermoplastic resin base material is used as the base material, the base material melts, and there is a problem that it is difficult to obtain a uniform conductive film.

このようななか、特許文献1には、焼結にパルス光を使用することで、熱可塑性樹脂基材を加熱し過ぎることなく、基材上の酸化銅インクを焼結して金属銅フィルムを形成する方法が開示されている(0013段落、実施例1など)。   Under these circumstances, Patent Document 1 discloses that a pulsed light is used for sintering to form a copper metal ink film by sintering the copper oxide ink on the substrate without overheating the thermoplastic resin substrate. Is disclosed (paragraph 0013, Example 1 etc.).

特表2010−528428号公報Special table 2010-528428 gazette

上述したように、従来、酸化銅粒子を含有する組成物(酸化銅インク)を基材上に付与して塗膜を形成し、この塗膜にパルス光を照射して、導電膜を得る技術が知られている。
そして、例えば特許文献1(例えば、実施例1など)には、酸化銅インクに、ポリビニルピロリドンやポリエチレングリコール等のポリマー(有機バインダ)を配合することが記載されている。
As described above, conventionally, a technique of forming a coating film by applying a composition containing copper oxide particles (copper oxide ink) onto a substrate and irradiating the coating film with pulsed light to obtain a conductive film It has been known.
For example, Patent Document 1 (for example, Example 1) describes blending a polymer (organic binder) such as polyvinyl pyrrolidone or polyethylene glycol with copper oxide ink.

このような有機バインダは、塗布性や成膜性の観点から使用されるが、導電性を有しないため、得られる導電膜における導電性の観点からは不要な成分である。したがって、有機バインダは、パルス光照射による焼結時に分解、揮発することが望ましい。
しかし、有機バインダが揮発する際に塗膜にボイドを発生し、得られる導電膜の導電性が低下する場合がある。
しかも、フラッシュランプによりパルス光照射を行なう場合には、塗膜は非常に高温になるため、有機バインダの揮発が爆発的に生じ、ボイドの発生が大きくなり、得られる導電膜の導電性が著しく低下するおそれがある。
Such an organic binder is used from the viewpoints of coating properties and film-forming properties. However, since it does not have conductivity, it is an unnecessary component from the viewpoint of conductivity in the obtained conductive film. Therefore, the organic binder is desirably decomposed and volatilized during sintering by pulse light irradiation.
However, when the organic binder volatilizes, a void is generated in the coating film, and the conductivity of the obtained conductive film may be lowered.
Moreover, when the pulsed light irradiation is performed with a flash lamp, the coating film becomes very high temperature, so that the organic binder volatilizes explosively, the generation of voids increases, and the conductivity of the obtained conductive film is remarkably high. May decrease.

また、酸化銅インクの塗布手段として、ノズルからインクを吐出させるインクジェット法は有効な手段であるが、有機バインダがノズル詰まりの原因となり、吐出安定性を低下させる場合がある。
その一方で、有機バインダは、パルス光照射により形成される導電膜の膜強度の観点からは有効な成分であり、吐出安定性と膜強度との両立も要求されている。
Ink jet method for ejecting ink from nozzles is an effective means for applying copper oxide ink, but the organic binder may cause nozzle clogging, which may reduce ejection stability.
On the other hand, the organic binder is an effective component from the viewpoint of the film strength of the conductive film formed by pulsed light irradiation, and it is required to satisfy both ejection stability and film strength.

本発明は、以上の点を鑑みてなされたものであり、酸化銅粒子および有機バインダを含有する導電膜形成用組成物をインクジェット法により付与して塗膜を形成した後にパルス光照射処理をして導電膜を形成する導電膜の製造方法であって、吐出安定性に優れ、かつ、導電性および膜強度が良好な導電膜が得られる、導電膜の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and after applying a composition for forming a conductive film containing copper oxide particles and an organic binder by an inkjet method to form a coating film, a pulsed light irradiation treatment was performed. It is an object of the present invention to provide a method for producing a conductive film, which is a method for producing a conductive film, wherein a conductive film having excellent ejection stability and good conductivity and film strength is obtained. .

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、導電膜形成用組成物に、特定の樹脂粒子を配合することで、吐出安定性に優れ、かつ、導電性および膜強度が良好な導電膜が得られることを見出し、本発明を完成させた。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has excellent discharge stability and good conductivity and film strength by blending specific resin particles with the composition for forming a conductive film. The present invention was completed by finding that a conductive film can be obtained.

すなわち、本発明は、以下の(1)〜(8)を提供する。
(1)基材上に、酸化銅粒子(A)、有機バインダ(B)およびガラス転移温度が50℃以下である樹脂粒子(C)を含有する導電膜形成用組成物を、インクジェット法を用いて付与して、塗膜を形成する塗膜形成工程と、塗膜に対してパルス光照射処理を行い、酸化銅粒子(A)を還元して、銅を含有する導電膜を形成する還元工程と、を備える導電膜の製造方法。
(2)樹脂粒子(C)のガラス転移温度が、0℃以上である、(1)に記載の導電膜の製造方法。
(3)樹脂粒子(C)の平均粒子径が、10〜100nmである、(1)または(2)に記載の導電膜の製造方法。
(4)導電膜形成用組成物における樹脂粒子(C)の含有量が、有機バインダ(B)および樹脂粒子(C)の合計含有量に対して30〜60質量%である、(1)〜(3)のいずれかに記載の導電膜の製造方法。
(5)樹脂粒子(C)が、自己分散性ポリマーである、(1)〜(4)のいずれかに記載の導電膜の製造方法。
(6)導電膜形成用組成物が、さらに、銅錯体(D)を含有する、(1)〜(5)のいずれかに記載の導電膜の製造方法。
(7)パルス光照射処理が、フラッシュランプによるパルス光照射処理である、(1)〜(6)のいずれかに記載の導電膜の製造方法。
(8)(1)〜(7)のいずれかに記載の導電膜の製造方法により得られる導電膜。
That is, the present invention provides the following (1) to (8).
(1) A conductive film-forming composition containing copper oxide particles (A), an organic binder (B), and resin particles (C) having a glass transition temperature of 50 ° C. or less on a base material using an inkjet method. A coating film forming process for forming a coating film, and a reduction process for performing a pulsed light irradiation process on the coating film to reduce the copper oxide particles (A) to form a conductive film containing copper. And a method for producing a conductive film.
(2) The manufacturing method of the electrically conductive film as described in (1) whose glass transition temperature of the resin particle (C) is 0 degreeC or more.
(3) The manufacturing method of the electrically conductive film as described in (1) or (2) whose average particle diameter of resin particle (C) is 10-100 nm.
(4) The content of the resin particles (C) in the composition for forming a conductive film is 30 to 60% by mass with respect to the total content of the organic binder (B) and the resin particles (C). (3) The manufacturing method of the electrically conductive film in any one of.
(5) The manufacturing method of the electrically conductive film in any one of (1)-(4) whose resin particle (C) is a self-dispersing polymer.
(6) The method for producing a conductive film according to any one of (1) to (5), wherein the composition for forming a conductive film further contains a copper complex (D).
(7) The manufacturing method of the electrically conductive film in any one of (1)-(6) whose pulsed light irradiation process is a pulsed light irradiation process by a flash lamp.
(8) The electrically conductive film obtained by the manufacturing method of the electrically conductive film in any one of (1)-(7).

本発明によれば、吐出安定性に優れ、かつ、導電性および膜強度が良好な導電膜が得られる、導電膜の製造方法を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of an electrically conductive film which is excellent in discharge stability and can obtain the electrically conductive and favorable film | membrane intensity | strength can be provided.

最初に、本発明の導電膜の製造方法の特徴点を説明する。
本発明では、酸化銅粒子(A)のバインダとして、有機バインダ(B)のほかに樹脂粒子(C)を併用しているため、有機バインダ(B)によるインクジェットノズル詰まりが低減し、吐出安定性が向上する。
また、ガラス転移温度が50℃以下である樹脂粒子(C)を使用することにより、パルス光照射による焼結の際に、有機物の揮発が一定の形状を持って生じることで、得られる導電膜において、銅のネットワークが形成されやすく導電性に優れるうえ、膜強度も向上すると考えられる。
以下に、本発明の導電膜の製造方法について詳述する。
Initially, the characteristic point of the manufacturing method of the electrically conductive film of this invention is demonstrated.
In the present invention, since the resin particles (C) are used in combination with the organic binder (B) as the binder of the copper oxide particles (A), the ink jet nozzle clogging due to the organic binder (B) is reduced, and the discharge stability is reduced. Will improve.
In addition, by using resin particles (C) having a glass transition temperature of 50 ° C. or lower, the conductive film obtained by causing volatilization of organic substances to occur in a certain shape during sintering by pulse light irradiation. In this case, it is considered that a copper network is easily formed and the conductivity is excellent and the film strength is also improved.
Below, the manufacturing method of the electrically conductive film of this invention is explained in full detail.

本発明の導電膜の製造方法は、(1)塗膜形成工程、および、(2)還元工程の2つの工程を備える。また、本発明の導電膜の製造方法は、後述するとおり、工程(1)と工程(2)との間に、乾燥工程をさらに備えるのが好ましい。
以下、各工程について詳述する。
The manufacturing method of the electrically conductive film of this invention is equipped with two processes, (1) coating-film formation process and (2) reduction process. Moreover, it is preferable that the manufacturing method of the electrically conductive film of this invention is further equipped with a drying process between a process (1) and a process (2) so that it may mention later.
Hereinafter, each process is explained in full detail.

[工程(1):塗膜形成工程]
工程(1)は、基材上に、特定の導電膜形成用組成物をインクジェット法を用いて付与して、塗膜を形成する工程である。まず、本工程で使用される材料(基材、導電膜形成用組成物)を詳述する。
[Step (1): Coating film forming step]
Step (1) is a step of forming a coating film by applying a specific composition for forming a conductive film on a substrate using an inkjet method. First, the materials (base material, conductive film forming composition) used in this step will be described in detail.

<樹脂基材>
本発明で使用する基材は、後述する工程(2)において、基材が軟化し、導電膜と融着して、密着性が向上することから、熱可塑性樹脂基材を使用するのが好ましい。
本発明で使用される熱可塑性樹脂基材は、熱可塑性樹脂により構成される基材であれば特に限定されない。
熱可塑性樹脂基材を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレンなどのポリオレフィン系樹脂;ポリメチルメタクリレートなどのメタクリル系樹脂;ポリスチレン、ABS、ASなどのポリスチレン系樹脂;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリ1,4−シクロヘキシルジメチレンテレフタレート(PCT)などのポリエステル系樹脂;ポリカプロアミド(ナイロン6)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ナイロン66)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ナイロン610)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ナイロン612)、ポリドデカンアミド(ナイロン12)、ポリヘキサメチレンテレフタラミド(ナイロン6T)、ポリヘキサンメチレンイソフタラミド(ナイロン6I)、ポリカプロアミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミドコポリマー(ナイロン6/6T)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミドコポリマー(ナイロン66/6T)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー(ナイロン66/6I)などのナイロン樹脂およびナイロン共重合体樹脂から選ばれるポリアミド樹脂;ポリ塩化ビニル樹脂;ポリオキシメチレン(POM);ポリカーボネート(PC)樹脂;ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂;変性ポリフェニレンエーテル(PPE)樹脂;ポリエーテルイミド(PEI)樹脂;ポリスルホン(PSF)樹脂;ポリエーテルスルホン(PES)樹脂;ポリケトン樹脂;ポリエーテルニトリル(PEN)樹脂;ポリエーテルケトン(PEK)樹脂;ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂;ポリエーテルケトンケトン(PEKK)樹脂;ポリイミド(PI)樹脂;ポリアミドイミド(PAI)樹脂;フッ素樹脂;これらの樹脂を変性させた変性樹脂またはこれらの樹脂の混合物;等が挙げられる。
<Resin substrate>
In the step (2) described later, the substrate used in the present invention is preferably a thermoplastic resin substrate because the substrate is softened and fused with the conductive film to improve adhesion. .
If the thermoplastic resin base material used by this invention is a base material comprised by a thermoplastic resin, it will not specifically limit.
Examples of the thermoplastic resin constituting the thermoplastic resin substrate include polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, and polybutylene; methacrylic resins such as polymethyl methacrylate; polystyrene resins such as polystyrene, ABS, and AS; polyethylene terephthalate ( PET), polybutylene terephthalate (PBT), polytrimethylene terephthalate, polyethylene naphthalate (PEN), poly 1,4-cyclohexyldimethylene terephthalate (PCT) and other polyester resins; polycaproamide (nylon 6), polyhexa Methylene adipamide (nylon 66), polyhexamethylene sebamide (nylon 610), polyhexamethylene dodecamide (nylon 612), polydodecanamide (nylon 12), Rihexamethylene terephthalamide (nylon 6T), polyhexanemethylene isophthalamide (nylon 6I), polycaproamide / polyhexamethylene terephthalamide copolymer (nylon 6 / 6T), polyhexamethylene adipamide / polyhexamethylene terephthalate Polyamide resin selected from nylon resin and nylon copolymer resin such as amide copolymer (nylon 66 / 6T), polyhexamethylene adipamide / polyhexamethylene isophthalamide copolymer (nylon 66 / 6I); polyvinyl chloride resin; Oxymethylene (POM); Polycarbonate (PC) resin; Polyphenylene sulfide (PPS) resin; Modified polyphenylene ether (PPE) resin; Polyetherimide (PEI) resin; Polysulfone (P F) resin; polyethersulfone (PES) resin; polyketone resin; polyethernitrile (PEN) resin; polyetherketone (PEK) resin; polyetheretherketone (PEEK) resin; polyetherketoneketone (PEKK) resin; (PI) resin; polyamideimide (PAI) resin; fluororesin; modified resin obtained by modifying these resins or a mixture of these resins;

熱可塑性樹脂基材を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度(Tg)は特に限定されないが、160℃以下が好ましく、130℃以下がより好ましく、100℃以下がさらに好ましい。また、ガラス転移温度の下限も特に限定されないが、50℃以上が好ましい。
ここでガラス転移温度とは、DSC(示差走査熱量測定)で測定されるガラス転移温度をいう。
The glass transition temperature (Tg) of the thermoplastic resin constituting the thermoplastic resin substrate is not particularly limited, but is preferably 160 ° C. or lower, more preferably 130 ° C. or lower, and further preferably 100 ° C. or lower. The lower limit of the glass transition temperature is not particularly limited, but is preferably 50 ° C. or higher.
Here, the glass transition temperature refers to a glass transition temperature measured by DSC (differential scanning calorimetry).

本発明に使用される基材の厚さは、特に限定されず、例えば、1〜100μmが挙げられる。   The thickness of the base material used for this invention is not specifically limited, For example, 1-100 micrometers is mentioned.

<導電膜形成用組成物>
本発明で使用される導電膜形成用組成物(以下、本発明の導電膜形成用組成物ともいう)は、酸化銅粒子(A)、有機バインダ(B)およびガラス転移温度が50℃以下である樹脂粒子(C)を含有する。
また、本発明の導電膜形成用組成物は、導電性等の観点から銅錯体(D)を含有するのが好ましく、さらに、印刷性等の観点から溶媒(E)を実質的に含有するのが好ましい。
以下、本発明の導電膜形成用組成物の各成分について詳述する。
<Composition for forming conductive film>
The conductive film-forming composition used in the present invention (hereinafter also referred to as the conductive film-forming composition of the present invention) has a copper oxide particle (A), an organic binder (B), and a glass transition temperature of 50 ° C. or lower. Contains certain resin particles (C).
Moreover, it is preferable that the composition for electrically conductive film formation of this invention contains a copper complex (D) from viewpoints, such as electroconductivity, and also contains a solvent (E) substantially from viewpoints, such as printability. Is preferred.
Hereinafter, each component of the composition for electrically conductive film formation of this invention is explained in full detail.

(酸化銅粒子(A))
本発明の導電膜形成用組成物に含有される酸化銅粒子(A)は、粒子状の酸化銅であれば特に限定されない。
なお、粒子状とは小さい粒状を指し、その具体例としては、球状、楕円体状などが挙げられる。完全な球や楕円体である必要はなく、一部が歪んでいてもよい。
本発明における「酸化銅」とは、酸化されていない銅を実質的に含まない化合物である。銅を実質的に含まないとは、限定的ではないが、銅の含有量が酸化銅粒子に対して1質量%以下であることをいう。酸化銅粒子に対する銅の含有量はXRDにより測定したものである。
(Copper oxide particles (A))
If the copper oxide particle (A) contained in the composition for electrically conductive film formation of this invention is a particulate copper oxide, it will not specifically limit.
Note that the particulate form means a small granular form, and specific examples thereof include a spherical shape and an ellipsoidal shape. It is not necessary to be a perfect sphere or ellipsoid, and a part may be distorted.
The “copper oxide” in the present invention is a compound substantially free of unoxidized copper. Although not containing copper substantially, it means that content of copper is 1 mass% or less with respect to copper oxide particles. The copper content relative to the copper oxide particles is measured by XRD.

酸化銅粒子(A)としては、酸化銅(I)粒子または酸化銅(II)粒子が好ましく、安価に入手可能であり、また、得られる導電膜の導電性がより良好になるという理由から、酸化銅(II)粒子がより好ましい。   As the copper oxide particles (A), copper oxide (I) particles or copper oxide (II) particles are preferable, available at low cost, and because the conductivity of the resulting conductive film becomes better, Copper (II) oxide particles are more preferred.

酸化銅粒子(A)の平均粒子径は特に限定されないが、200nm以下が好ましく、100nm以下がより好ましい。下限も特に限定されないが、1nm以上が好ましい。
平均粒子径が1nm以上であると、粒子表面の活性が高くなりすぎず、本発明の導電膜形成用組成物中で溶解することがなく、取扱い性に優れるため好ましい。また、平均粒子径が200nm以下であると、本発明の導電膜形成用組成物をインクジェット用インク組成物として用い、印刷法により配線等のパターン形成を行うことが容易となり、本発明の導電膜形成用組成物を導体化する際に、金属銅への還元が十分となり、得られる導電膜の導電性がより良好となるため好ましい。
なお、酸化銅粒子(A)の平均粒子径は、平均二次粒径のことを指す。平均粒子径は、透過型電子顕微鏡(TEM)観察により、少なくとも50個以上の酸化銅粒子の粒子径(直径)を測定し、それらを算術平均して求める。なお、観察図中、酸化銅粒子の形状が真円状でない場合、長径を直径として測定する。
酸化銅粒子としては、例えば、関東化学社製のCuOナノ粒子、シグマアルドリッチ社製のCuOナノ粒子、シーアイ化成社製のCuOなどを好ましく使用できる。
The average particle diameter of the copper oxide particles (A) is not particularly limited, but is preferably 200 nm or less, and more preferably 100 nm or less. Although a minimum is not specifically limited, 1 nm or more is preferable.
When the average particle diameter is 1 nm or more, the activity on the particle surface does not become too high, and it does not dissolve in the composition for forming a conductive film of the present invention, and is excellent in handleability. Further, when the average particle diameter is 200 nm or less, it becomes easy to form a pattern such as wiring by a printing method using the composition for forming a conductive film of the present invention as an ink composition for inkjet, and the conductive film of the present invention. When making the composition for formation into a conductor, reduction to metallic copper is sufficient, and the conductivity of the resulting conductive film becomes better, which is preferable.
In addition, the average particle diameter of a copper oxide particle (A) points out an average secondary particle diameter. The average particle diameter is obtained by measuring the particle diameter (diameter) of at least 50 or more copper oxide particles by observation with a transmission electron microscope (TEM) and arithmetically averaging them. In the observation diagram, when the shape of the copper oxide particles is not a perfect circle, the major axis is measured as the diameter.
As the copper oxide particles, for example, CuO nanoparticles manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., CuO nanoparticles manufactured by Sigma Aldrich, CuO manufactured by CI Kasei Co., Ltd. and the like can be preferably used.

本発明の導電膜形成用組成物全量に対する酸化銅粒子(A)の含有量は、得られる導電膜の導電性がより良好になるという理由から、5〜50質量%が好ましく、10〜30質量%より好ましい。   The content of the copper oxide particles (A) with respect to the total amount of the conductive film-forming composition of the present invention is preferably 5 to 50% by mass and more preferably 10 to 30% by mass because the conductivity of the obtained conductive film becomes better. % Is more preferable.

(有機バインダ(B))
有機バインダ(B)は、酸化銅粒子(A)のバインダとして働き、得られる導電膜に靭性を付与して、膜強度を強化する。
有機バインダ(B)としては、例えば、アクリル系ポリマー(例えば、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリルなどのアクリル系モノマーの重合体または共重合体)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリエチレンイミン(PEI)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルアセタール、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミドなどが挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(Organic binder (B))
The organic binder (B) acts as a binder for the copper oxide particles (A), imparts toughness to the resulting conductive film, and enhances the film strength.
As the organic binder (B), for example, an acrylic polymer (for example, a polymer or copolymer of an acrylic monomer such as (meth) acrylic acid ester, (meth) acrylic acid, (meth) acrylamide, (meth) acrylonitrile) ), Polyvinylpyrrolidone (PVP), polyethyleneimine (PEI), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl acetal, polyethylene glycol (PEG), polyester, polyamide, polyimide, etc., and these may be used alone. Two or more kinds may be used in combination.

有機バインダ(B)の重量平均分子量は特に限定されず、例えば、5,000〜500,000程度が挙げられ、10,000〜220,000が好ましく、12,000〜150,000がより好ましい。
なお、重量平均分子量は、GPC法(溶媒:N−メチルピロリドン)により得られたポリスチレン換算値である。
The weight average molecular weight of an organic binder (B) is not specifically limited, For example, about 5,000-500,000 is mentioned, 10,000-220,000 are preferable and 12,000-150,000 are more preferable.
The weight average molecular weight is a polystyrene equivalent value obtained by the GPC method (solvent: N-methylpyrrolidone).

本発明の導電膜形成用組成物において、有機バインダ(B)の含有量は、特に限定されないが、酸化銅粒子(A)の含有量に対して、0.5〜10質量%が好ましく、1〜5質量%がより好ましい。   In the composition for forming a conductive film of the present invention, the content of the organic binder (B) is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 10% by mass with respect to the content of the copper oxide particles (A). -5 mass% is more preferable.

(樹脂粒子(C))
樹脂粒子(C)も、有機バインダ(B)と同様に酸化銅粒子(A)のバインダとして働くものであるが、本発明の導電膜形成用組成物は、有機バインダ(B)と併用して、ガラス転移温度が50℃以下である樹脂粒子(C)を含有することで、インクジェット法による吐出安定性が向上し、かつ、得られる導電膜の導電性および膜強度が良好になる。
(Resin particles (C))
The resin particles (C) also act as a binder for the copper oxide particles (A) as with the organic binder (B). However, the composition for forming a conductive film of the present invention is used in combination with the organic binder (B). By containing the resin particles (C) having a glass transition temperature of 50 ° C. or lower, the ejection stability by the ink jet method is improved, and the conductivity and film strength of the obtained conductive film are improved.

本発明において、樹脂粒子(C)のガラス転移温度は50℃以下であるが、得られる導電膜の膜強度がより優れるという理由から、0℃以上が好ましく、10〜45℃がより好ましく、15〜45℃がさらに好ましい。
なお、樹脂粒子(C)のガラス転移温度は、実測によって得られる測定Tgを適用する。具体的には、測定Tgとしては、エスアイアイ・ナノテクノロジー社製の示差走査熱量計(DSC)EXSTAR6220を用いて通常の測定条件で測定された値を意味する。
In the present invention, the glass transition temperature of the resin particles (C) is 50 ° C. or lower, but is preferably 0 ° C. or higher, more preferably 10 to 45 ° C., because the film strength of the obtained conductive film is more excellent. More preferred is ˜45 ° C.
In addition, the measurement Tg obtained by actual measurement is applied to the glass transition temperature of the resin particles (C). Specifically, the measurement Tg means a value measured under normal measurement conditions using a differential scanning calorimeter (DSC) EXSTAR 6220 manufactured by SII Nano Technology.

樹脂粒子(C)の平均粒子径は、体積平均粒子径で10nm〜1μm(1000nm)が好ましく、10〜200nmがより好ましく、以下に述べる理由から、10〜100nmがさらに好ましい。すなわち、平均粒子径が100nmを超えると導電性が低下する場合があり、10nm未満であると膜強度が低下する場合があるが、平均粒子径が10〜100nmであれば、得られる導電膜の導電性および膜強度がより優れる。
なお、樹脂粒子(C)の粒径分布に関しても特に限定されず、広い粒径分布を持つものであってもよく、単分散の粒径分布を持つものであってもよい。また、単分散の粒径分布を持つ樹脂粒子を2種以上混合してもよい。
このような樹脂粒子(C)の平均粒子径および粒径分布は、ナノトラック粒度分布測定装置UPA−EX150(日機装社製)を用いて、動的光散乱法により体積平均粒径を測定することにより求められるものである。
The average particle diameter of the resin particles (C) is preferably 10 nm to 1 μm (1000 nm) in terms of volume average particle diameter, more preferably 10 to 200 nm, and further preferably 10 to 100 nm for the reason described below. That is, if the average particle diameter exceeds 100 nm, the conductivity may decrease, and if it is less than 10 nm, the film strength may decrease, but if the average particle diameter is 10 to 100 nm, the resulting conductive film Excellent conductivity and film strength.
The particle size distribution of the resin particles (C) is not particularly limited, and may have a wide particle size distribution or a monodispersed particle size distribution. Two or more kinds of resin particles having a monodispersed particle size distribution may be mixed.
The average particle size and particle size distribution of such resin particles (C) are measured by a dynamic light scattering method using a nanotrack particle size distribution measuring device UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). Is required.

また、樹脂粒子(C)と酸化銅粒子(A)との平均粒子径の差は、50nm以下が好ましく、40nm以下がより好ましい。樹脂粒子(C)が大きすぎると導電性が悪化する場合があり、酸化銅粒子(A)が大きすぎると膜強度が悪化する場合があるが、両者の平均粒子径の差が上記範囲内であれば、得られる導電膜の導電性および膜強度がより優れる。   Further, the difference in average particle diameter between the resin particles (C) and the copper oxide particles (A) is preferably 50 nm or less, and more preferably 40 nm or less. If the resin particles (C) are too large, the conductivity may be deteriorated. If the copper oxide particles (A) are too large, the film strength may be deteriorated, but the difference between the average particle diameters is within the above range. If it exists, the electroconductivity and film | membrane intensity | strength of the electrically conductive film obtained are more excellent.

樹脂粒子(C)の重量平均分子量(Mw)は、特に限定されず、10,000〜200,000が好ましく、100,000〜200,000がより好ましい。なお、重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフ(GPC)で測定される。   The weight average molecular weight (Mw) of the resin particles (C) is not particularly limited, is preferably 10,000 to 200,000, and more preferably 100,000 to 200,000. The weight average molecular weight is measured by gel permeation chromatography (GPC).

本発明の導電膜形成用組成物全量に対する樹脂粒子(C)の含有量は、特に限定されないが、0.5〜20質量%が好ましく、3〜20質量%より好ましく、5〜15質量%より好ましい。
また、有機バインダ(B)および樹脂粒子(C)の合計含有量に対する樹脂粒子(C)の含有量は、10〜80質量%が好ましく、以下に述べる理由から、30〜60質量%がより好ましい。すなわち、この含有量が60質量%を超えると膜強度が低下する場合があり、30質量%未満であると吐出安定性が劣る場合があるが、30〜60質量%であれば、吐出安定性および膜強度がより優れる。
Although content of the resin particle (C) with respect to the composition for electrically conductive film formation of this invention is not specifically limited, 0.5-20 mass% is preferable, 3-20 mass% is more preferable, From 5-15 mass% preferable.
Further, the content of the resin particles (C) with respect to the total content of the organic binder (B) and the resin particles (C) is preferably 10 to 80% by mass, and more preferably 30 to 60% by mass for the reason described below. . That is, when the content exceeds 60% by mass, the film strength may be reduced, and when it is less than 30% by mass, the ejection stability may be inferior. And the film strength is more excellent.

このような樹脂粒子(C)としては、ガラス転移温度が50℃以下のものであれば特に限定されず、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
例えば、樹脂粒子(C)としては、粒子状にした樹脂を水性媒体に分散させたラテックスを使用でき、この樹脂の具体例としては、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂、架橋アクリル樹脂、架橋スチレン系樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン系樹脂、パラフィン系樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる。
これらのうち、アクリル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、スチレン系樹脂、架橋アクリル樹脂、架橋スチレン系樹脂が好ましい。
Such resin particles (C) are not particularly limited as long as the glass transition temperature is 50 ° C. or lower, and may be used alone or in combination of two or more.
For example, as the resin particles (C), latex in which a particulate resin is dispersed in an aqueous medium can be used. Specific examples of this resin include acrylic resins, vinyl acetate resins, styrene-butadiene resins, Acrylonitrile-butadiene resin, vinyl chloride resin, acrylic-styrene resin, butadiene resin, styrene resin, crosslinked acrylic resin, crosslinked styrene resin, benzoguanamine resin, phenol resin, silicone resin, epoxy resin, urethane resin, Examples thereof include paraffinic resins and fluorine resins.
Of these, acrylic resins, styrene-butadiene resins, acrylonitrile-butadiene resins, acrylic-styrene resins, styrene resins, crosslinked acrylic resins, and crosslinked styrene resins are preferred.

また、樹脂粒子(C)としては、吐出安定性の観点から、自己分散性ポリマーの粒子が好ましく、カルボキシ基を有する自己分散性ポリマーの粒子がより好ましい。
自己分散性ポリマーの粒子(以下、「自己分散性ポリマー粒子」ともいう)とは、他の界面活性剤の不存在下に、ポリマー自身が有する官能基(特に酸性基またはその塩)によって、水性媒体中で分散状態となり得る水不溶性ポリマーであって、遊離の乳化剤を含有しない水不溶性ポリマーの粒子を意味する。
The resin particles (C) are preferably self-dispersing polymer particles, more preferably self-dispersing polymer particles having a carboxy group, from the viewpoint of ejection stability.
Self-dispersing polymer particles (hereinafter, also referred to as “self-dispersing polymer particles”) are water-based in the absence of other surfactants due to functional groups (particularly acidic groups or salts thereof) possessed by the polymer itself. It means water-insoluble polymer particles which can be dispersed in a medium and do not contain a free emulsifier.

ここで、分散状態とは、水性媒体中に水不溶性ポリマーが液体状態で分散された乳化状態(エマルション)、および、水性媒体中に水不溶性ポリマーが固体状態で分散された分散状態(サスペンション)の両方の状態を含むものである。
また、自己分散性ポリマー粒子の分散状態とは、水不溶性ポリマー30gを70gの有機溶媒(例えば、メチルエチルケトン)に溶解した溶液、該水不溶性ポリマーの塩生成基を100%中和できる中和剤(塩生成基がアニオン性であれば水酸化ナトリウム、カチオン性であれば酢酸)、および水200gを混合、攪拌(装置:攪拌羽根付き攪拌装置、回転数200rpm、30分間、25℃)した後、該混合液から該有機溶媒を除去した後でも、分散状態が25℃で少なくとも1週間安定に存在することを目視で確認できる状態をいう。
また、水不溶性ポリマーとは、ポリマーを105℃で2時間乾燥させた後、25℃の水100g中に溶解させたときに、その溶解量が10g以下であるポリマーをいう。上記溶解量は、水不溶性ポリマーの塩生成基の種類に応じて、水酸化ナトリウムまたは酢酸で100%中和したときの溶解量である。
また、水性媒体は、水を含んで構成され、必要に応じて親水性有機溶媒を含んでいてもよい。本発明においては、水と水に対して0.2質量%以下の親水性有機溶媒とから構成されることが好ましく、水から構成されることがより好ましい。
Here, the dispersed state refers to an emulsified state (emulsion) in which a water-insoluble polymer is dispersed in an aqueous medium in a liquid state, and a dispersed state (suspension) in which a water-insoluble polymer is dispersed in an aqueous medium in a solid state. It includes both states.
The dispersion state of the self-dispersing polymer particles refers to a solution in which 30 g of a water-insoluble polymer is dissolved in 70 g of an organic solvent (for example, methyl ethyl ketone), a neutralizing agent that can neutralize 100% of the salt-forming group of the water-insoluble polymer ( After mixing and stirring (device: stirring device with stirring blade, rotation speed 200 rpm, 30 minutes, 25 ° C.) It means a state in which even after removing the organic solvent from the mixed solution, it can be visually confirmed that the dispersed state exists stably at 25 ° C. for at least one week.
The water-insoluble polymer refers to a polymer having a dissolution amount of 10 g or less when the polymer is dried at 105 ° C. for 2 hours and then dissolved in 100 g of water at 25 ° C. The above dissolution amount is the dissolution amount when 100% neutralized with sodium hydroxide or acetic acid depending on the type of salt-forming group of the water-insoluble polymer.
Moreover, the aqueous medium is comprised including water, and may contain the hydrophilic organic solvent as needed. In the present invention, it is preferably composed of water and 0.2% by mass or less of a hydrophilic organic solvent with respect to water, and more preferably composed of water.

以下では、樹脂粒子(C)の好適例として自己分散性ポリマー粒子について説明するが、本発明における樹脂粒子(C)としてはこれに限定されるものではなく、上述したラテックス等も好ましく用いることができる。   Hereinafter, self-dispersing polymer particles will be described as a suitable example of the resin particles (C). However, the resin particles (C) in the present invention are not limited thereto, and the above-described latex and the like are preferably used. it can.

上記自己分散性ポリマー粒子は、自己分散性の観点から、親水性の構成単位と、疎水性の構成単位として芳香族基含有モノマーに由来する構成単位および/または脂環式モノマーに由来する構成単位と、を含む水不溶性ポリマーを含むことが好ましい。   From the viewpoint of self-dispersibility, the self-dispersing polymer particles include a hydrophilic constituent unit, a constituent unit derived from an aromatic group-containing monomer as a hydrophobic constituent unit, and / or a constituent unit derived from an alicyclic monomer. And a water-insoluble polymer.

上記親水性の構成単位は、親水性基含有モノマーに由来するものであれば特に限定されず、1種の親水性基含有モノマーに由来するものであってもよく、2種以上の親水性基含有モノマーに由来するものであってもよい。
親水性基としては、特に限定されず、解離性基であってもよく、ノニオン性親水性基であってもよいが、解離性基が好ましく、アニオン性の解離性基がより好ましい。上記解離性基としては、カルボキシ基、リン酸基、スルホン酸基などが挙げられ、なかでも、カルボキシ基が好ましい。
上記親水性基含有モノマーは、自己分散性等の観点から、解離性基含有モノマーが好ましく、解離性基とエチレン性不飽和結合とを有する解離性基含有モノマーが好ましい。
上記解離性基含有モノマーとしては、例えば、不飽和カルボン酸モノマー、不飽和スルホン酸モノマー、不飽和リン酸モノマー等が挙げられる。
不飽和カルボン酸モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2−メタクリロイルオキシメチルコハク酸等が挙げられる。不飽和スルホン酸モノマーとして、例えば、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−スルホプロピル(メタ)アクリレート、ビス−(3−スルホプロピル)−イタコン酸エステル等が挙げられる。
不飽和リン酸モノマーとして、例えば、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、ビス(メタクリロキシエチル)ホスフェート、ジフェニル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジブチル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート等が挙げられる。上記解離性基含有モノマーとしては、分散安定性、吐出安定性の観点から、不飽和カルボン酸モノマーが好ましく、アクリル酸、メタクリル酸がより好ましい。
The hydrophilic structural unit is not particularly limited as long as it is derived from a hydrophilic group-containing monomer, and may be derived from one type of hydrophilic group-containing monomer, or two or more types of hydrophilic groups. It may be derived from the contained monomer.
The hydrophilic group is not particularly limited and may be a dissociable group or a nonionic hydrophilic group, but is preferably a dissociable group, and more preferably an anionic dissociable group. Examples of the dissociable group include a carboxy group, a phosphoric acid group, and a sulfonic acid group, and among them, a carboxy group is preferable.
The hydrophilic group-containing monomer is preferably a dissociable group-containing monomer from the viewpoint of self-dispersibility and the like, and is preferably a dissociable group-containing monomer having a dissociable group and an ethylenically unsaturated bond.
Examples of the dissociable group-containing monomer include an unsaturated carboxylic acid monomer, an unsaturated sulfonic acid monomer, and an unsaturated phosphoric acid monomer.
Examples of the unsaturated carboxylic acid monomer include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, and 2-methacryloyloxymethyl succinic acid. Examples of the unsaturated sulfonic acid monomer include styrene sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, 3-sulfopropyl (meth) acrylate, and bis- (3-sulfopropyl) -itaconate.
Examples of unsaturated phosphoric acid monomers include vinyl phosphonic acid, vinyl phosphate, bis (methacryloxyethyl) phosphate, diphenyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, diphenyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, dibutyl-2-acryloyl Examples include roxyethyl phosphate. The dissociable group-containing monomer is preferably an unsaturated carboxylic acid monomer, and more preferably acrylic acid or methacrylic acid, from the viewpoints of dispersion stability and ejection stability.

また、ノニオン性親水性基を有するモノマーとしては、例えば、2−メトキシエチルアクリレート、2−(2−メトキシエトキシ)エチルアクリレート、2−(2−メトキシエトキシ)エチルメタクリレート、エトキシトリエチレングリコールメタクリレート、メトキシポリエチレングリコール(分子量200〜1000)モノメタクリレート、ポリエチレングリコール(分子量200〜1000)モノメタクリレートなどの(ポリ)エチレンオキシ基またはポリプロピレンオキシ基を含有するエチレン性不飽和モノマー;ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシ基を有するエチレン性不飽和モノマー;等が挙げられる。
また、ノニオン性親水性基を有するモノマーとしては、末端がヒドロキシ基のエチレン性不飽和モノマーよりも、末端がアルキルエーテルのエチレン性不飽和モノマーのほうが、粒子の安定性、水溶性成分の含有量の観点で好ましい。
Examples of the monomer having a nonionic hydrophilic group include 2-methoxyethyl acrylate, 2- (2-methoxyethoxy) ethyl acrylate, 2- (2-methoxyethoxy) ethyl methacrylate, ethoxytriethylene glycol methacrylate, and methoxy. Ethylenically unsaturated monomers containing (poly) ethyleneoxy groups or polypropyleneoxy groups such as polyethylene glycol (molecular weight 200-1000) monomethacrylate, polyethylene glycol (molecular weight 200-1000) monomethacrylate; hydroxymethyl (meth) acrylate, 2 -Hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, hydroxypentyl (meth) acrylate Rate, ethylenically unsaturated monomer having a hydroxy group such as hydroxy hexyl (meth) acrylate; and the like.
In addition, as a monomer having a nonionic hydrophilic group, the ethylenically unsaturated monomer having a terminal alkyl ether is more stable than the ethylenically unsaturated monomer having a terminal hydroxy group, and the content of the water-soluble component is increased. From the viewpoint of

上記親水性の構成単位としては、アニオン性の解離性基を有する親水性単位のみを含有する態様、および、アニオン性の解離性基を有する親水性の構成単位とノニオン性親水性基を有する親水性の構成単位とを両方含有する態様のいずれかが好ましい。
上記自己分散性ポリマーにおける上記親水性の構成単位の含有率は、25質量%以下が好ましく、1〜25質量%がより好ましい。
上記自己分散性ポリマーにおけるアニオン性の解離性基を有する構成単位の含有量は、酸価が後述する好適な範囲となるような範囲が好ましい。また、ノニオン性親水性基を有する構成単位の含有量は、吐出安定性の観点から、0〜25質量%が好ましく、0〜20質量%がより好ましい。
As the hydrophilic structural unit, an embodiment containing only a hydrophilic unit having an anionic dissociable group, and a hydrophilic structural unit having an anionic dissociative group and a hydrophilic having a nonionic hydrophilic group Any of the embodiments containing both sex structural units is preferred.
The content of the hydrophilic structural unit in the self-dispersing polymer is preferably 25% by mass or less, and more preferably 1 to 25% by mass.
The content of the structural unit having an anionic dissociable group in the self-dispersing polymer is preferably in a range where the acid value is in a suitable range described later. Moreover, 0-25 mass% is preferable from a viewpoint of discharge stability, and, as for content of the structural unit which has a nonionic hydrophilic group, 0-20 mass% is more preferable.

上記自己分散性ポリマー粒子は、カルボキシ基を有するポリマーを含むことが好ましく、カルボキシ基を有し、酸価が25〜100mgKOH/gであるポリマーを含むことがより好ましく、25〜80mgKOH/gがさらに好ましい。   The self-dispersing polymer particles preferably include a polymer having a carboxy group, more preferably include a polymer having a carboxy group and an acid value of 25 to 100 mgKOH / g, and more preferably 25 to 80 mgKOH / g. preferable.

上記芳香族基含有モノマーは、芳香族基と重合性基とを含む化合物であれば特に限定されない。上記芳香族基は、芳香族炭化水素に由来する基であってもよく、芳香族複素環に由来する基であってもよいが、芳香族炭化水素に由来する芳香族基が好ましい。
また、上記重合性基は、縮重合性の重合性基であってもよく、付加重合性の重合性基であってもよいが、付加重合性の重合性基が好ましく、エチレン性不飽和結合を含む基がより好ましい。
上記芳香族基含有モノマーは、芳香族炭化水素に由来する芳香族基とエチレン性不飽和結合とを有するモノマーが好ましい。上記芳香族基含有モノマーは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記芳香族基含有モノマーとしては、例えば、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、スチレン系モノマー等が挙げられ、なかでも、ポリマー鎖の親水性および疎水性のバランス等の観点から、芳香族基含有(メタ)アクリレートモノマーが好ましく、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートがより好ましい。
上記自己分散性ポリマー粒子は、上記芳香族基含有(メタ)アクリレートモノマーに由来する構成単位を含み、その含有量は10〜95質量%が好ましく、15〜90質量%がより好ましく、15〜80質量%がさらに好ましい。
The aromatic group-containing monomer is not particularly limited as long as it is a compound containing an aromatic group and a polymerizable group. The aromatic group may be a group derived from an aromatic hydrocarbon or a group derived from an aromatic heterocycle, but an aromatic group derived from an aromatic hydrocarbon is preferred.
The polymerizable group may be a polycondensable polymerizable group or an addition polymerizable polymerizable group, but an addition polymerizable polymerizable group is preferred, and an ethylenically unsaturated bond. The group containing is more preferable.
The aromatic group-containing monomer is preferably a monomer having an aromatic group derived from an aromatic hydrocarbon and an ethylenically unsaturated bond. The said aromatic group containing monomer may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
Examples of the aromatic group-containing monomer include phenoxyethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, and styrene-based monomers. Among them, the hydrophilicity and hydrophobicity of the polymer chain From the viewpoint of balance and the like, an aromatic group-containing (meth) acrylate monomer is preferable, and phenoxyethyl (meth) acrylate and benzyl (meth) acrylate are more preferable.
The self-dispersing polymer particles include a structural unit derived from the aromatic group-containing (meth) acrylate monomer, and the content thereof is preferably 10 to 95% by mass, more preferably 15 to 90% by mass, and 15 to 80%. More preferred is mass%.

上記脂環式モノマーは、脂環式炭化水素基と重合性基とを含む化合物であれば特に限定されないが、分散安定性の観点から、脂環式(メタ)アクリレートが好ましい。
上記脂環式(メタ)アクリレートとは、(メタ)アクリル酸に由来する構造部位と、アルコールに由来する構造部位とを含み、アルコールに由来する構造部位に、無置換または置換された脂環式炭化水素基を少なくとも1つ含む構造を有するものである。なお、上記脂環式炭化水素基は、アルコールに由来する構造部位そのものであっても、連結基を介してアルコールに由来する構造部位に結合していてもよい。
上記脂環式炭化水素基としては、環状の非芳香族炭化水素基を含むものであれば特に限定されず、例えば、単環式炭化水素基、2環式炭化水素基、3環式以上の多環式炭化水素基などが挙げられ、その具体例としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基;シクロアルケニル基、ビシクロヘキシル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、ジシクロペンタニル基、ジシクロペンテニル基、アダマンチル基、デカヒドロナフタレニル基、ペルヒドロフルオレニル基;等が挙げられ、炭素数5〜20のものが好ましく、さらに置換基を有してもよく、縮合環を形成していてもよい。
上記脂環式炭化水素基とアルコールに由来する構造部位とを結合する連結基としては、例えば、炭素数1から20までの、アルキル基、アルケニル基、アルキレン基、アラルキル基、アルコキシ基、モノまたはオリゴエチレングルコール基、モノまたはオリゴプロピレングリコール基などが挙げられる。
上記脂環式(メタ)アクリレートの具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではなく、また、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。単環式(メタ)アクリレートとしては、シクロプロピル(メタ)アクリレート、シクロブチル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘプチル(メタ)アクリレート、シクロオクチル(メタ)アクリレート、シクロノニル(メタ)アクリレートなどのシクロアルキル基の炭素数が3〜10のシクロアルキル(メタ)アクリレート等が挙げられる。2環式(メタ)アクリレートとしては、イソボルニル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。3環式(メタ)アクリレートとしては、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記自己分散性ポリマー粒子に含まれる上記脂環式(メタ)アクリレートに由来する構成単位の含有率としては、20〜90質量%が好ましく、40〜90質量%がより好ましく、50〜80質量%がさらに好ましい。
The alicyclic monomer is not particularly limited as long as it is a compound containing an alicyclic hydrocarbon group and a polymerizable group, but alicyclic (meth) acrylate is preferred from the viewpoint of dispersion stability.
The alicyclic (meth) acrylate includes a structural site derived from (meth) acrylic acid and a structural site derived from alcohol, and the structural site derived from alcohol is unsubstituted or substituted. It has a structure containing at least one hydrocarbon group. In addition, the said alicyclic hydrocarbon group may be couple | bonded with the structural site | part derived from alcohol through the coupling group, even if it is the structural site | part derived from alcohol itself.
The alicyclic hydrocarbon group is not particularly limited as long as it contains a cyclic non-aromatic hydrocarbon group. For example, a monocyclic hydrocarbon group, a bicyclic hydrocarbon group, a tricyclic or higher ring Specific examples thereof include a cycloalkyl group such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group; a cycloalkenyl group, a bicyclohexyl group, a norbornyl group, an isobornyl group, a dicyclopentanyl group, a dicyclo group. A pentenyl group, an adamantyl group, a decahydronaphthalenyl group, a perhydrofluorenyl group, and the like, and those having 5 to 20 carbon atoms are preferable, and may further have a substituent to form a condensed ring. It may be.
Examples of the linking group that connects the alicyclic hydrocarbon group and the structural portion derived from the alcohol include, for example, an alkyl group, an alkenyl group, an alkylene group, an aralkyl group, an alkoxy group, a mono- or mono-carbon group having 1 to 20 carbon atoms. Oligoethylene glycol group, mono- or oligopropylene glycol group and the like can be mentioned.
Although the specific example of the said alicyclic (meth) acrylate is shown below, it is not limited to these, Moreover, these may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Monocyclic (meth) acrylates include cyclopropyl (meth) acrylate, cyclobutyl (meth) acrylate, cyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, cycloheptyl (meth) acrylate, cyclooctyl (meth) acrylate, and cyclononyl. Examples thereof include cycloalkyl (meth) acrylates having 3 to 10 carbon atoms in the cycloalkyl group such as (meth) acrylate. Examples of the bicyclic (meth) acrylate include isobornyl (meth) acrylate and norbornyl (meth) acrylate. Examples of the tricyclic (meth) acrylate include adamantyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, and dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate.
As a content rate of the structural unit derived from the said alicyclic (meth) acrylate contained in the said self-dispersing polymer particle, 20-90 mass% is preferable, 40-90 mass% is more preferable, 50-80 mass% Is more preferable.

上記自己分散性ポリマー粒子は、さらに、その他の構成単位を含んでもよい。
上記その他の構成単位を形成するモノマー(以下、「その他共重合可能なモノマー」ともいう)としては、特に限定されず、例えばアルキル基含有モノマーが挙げられる。
上記アルキル基含有モノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレートなどのアルキル(メタ)アクリレート;ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシ基を有するエチレン性不飽和モノマー;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどのジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート;N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、Nーヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミドなどのN−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド;N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−(n−,イソ)ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−メトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−(n−、イソ)ブトキシエチル(メタ)アクリルアミドなどのN−アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミド;等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらのうち、炭素数が1〜8の鎖状(直鎖または分岐鎖)アルキル基を含有する(メタ)アクリレートが好ましく、炭素数が1〜4がより好ましく、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレートがさらに好ましい。
上記自己分散性ポリマー粒子が、その他の構成単位を含有する場合、その含有量は10〜80質量%が好ましく、15〜75質量%がより好ましい。
The self-dispersing polymer particles may further contain other structural units.
The monomer that forms the other structural unit (hereinafter, also referred to as “other copolymerizable monomer”) is not particularly limited, and examples thereof include alkyl group-containing monomers.
Examples of the alkyl group-containing monomer include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, alkyl (meth) acrylates such as t-butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, ethylhexyl (meth) acrylate; hydroxymethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) Ethylenically unsaturated monomers having a hydroxy group such as acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, hydroxypentyl (meth) acrylate, hydroxyhexyl (meth) acrylate; Dialkylaminoalkyl (meth) acrylates such as aminoethyl (meth) acrylate; N-hydroxyalkyl (meta) such as N-hydroxymethyl (meth) acrylamide, N-hydroxyethyl (meth) acrylamide and N-hydroxybutyl (meth) acrylamide ) Acrylamide; N-methoxymethyl (meth) acrylamide, N-ethoxymethyl (meth) acrylamide, N- (n-, iso) butoxymethyl (meth) acrylamide, N-methoxyethyl (meth) acrylamide, N-ethoxyethyl ( N-alkoxyalkyl (meth) acrylamides such as meth) acrylamide and N- (n-, iso) butoxyethyl (meth) acrylamide; and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Do it .
Of these, (meth) acrylates containing a linear (straight or branched) alkyl group having 1 to 8 carbon atoms are preferred, more preferably 1 to 4 carbon atoms, methyl (meth) acrylate, ethyl ( More preferred is (meth) acrylate.
When the self-dispersing polymer particles contain other structural units, the content is preferably 10 to 80% by mass, and more preferably 15 to 75% by mass.

上記自己分散性ポリマーは、各構成単位が不規則的に導入されたランダム共重合体であってもよく、規則的に導入されたブロック共重合体であってもよい。   The self-dispersing polymer may be a random copolymer in which each constituent unit is irregularly introduced, or may be a block copolymer that is regularly introduced.

樹脂粒子(C)の重量平均分子量は上述したとおりであるが、上記自己分散性ポリマーの重量平均分子量(Mw)については、3,000〜20万が好ましく、5,000〜15万がより好ましく、10,000〜10万がさらに好ましい。このとき、酸価は25〜100が好ましく、25〜95がより好ましい。
なお、重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフ(GPC)で測定される。GPCは、HLC−8020GPC(東ソー社製)を用い、カラムとして、TSKgel SuperHZM−H、TSKgel SuperHZ4000、TSKgel SuperHZ200(東ソー社製、4.6mmID×15cm)を3本用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いる。また、条件としては、試料濃度を0.35/min、流速を0.35mL/min、サンプル注入量を10μL、測定温度を40℃とし、IR検出器を用いて行なう。また、検量線は、東ソー社製「標準試料TSK standard,polystyrene」:「F−40」、「F−20」、「F−4」、「F−1」、「A−5000」、「A−2500」、「A−1000」、「n−プロピルベンゼン」の8サンプルから作製する。
The weight average molecular weight of the resin particles (C) is as described above, but the weight average molecular weight (Mw) of the self-dispersing polymer is preferably 3,000 to 200,000, more preferably 5,000 to 150,000. 10,000 to 100,000 are more preferable. At this time, the acid value is preferably 25 to 100, and more preferably 25 to 95.
The weight average molecular weight is measured by gel permeation chromatography (GPC). GPC uses HLC-8020GPC (manufactured by Tosoh Corporation), TSKgel SuperHZM-H, TSKgel SuperHZ4000, TSKgel SuperHZ200 (4.6 mm ID × 15 cm, Tosoh Corporation) as columns, and THF (tetrahydrofuran) as an eluent. Is used. As conditions, the sample concentration is 0.35 / min, the flow rate is 0.35 mL / min, the sample injection amount is 10 μL, the measurement temperature is 40 ° C., and an IR detector is used. Moreover, the calibration curve is “Standard sample TSK standard, polystyrene” manufactured by Tosoh Corporation: “F-40”, “F-20”, “F-4”, “F-1”, “A-5000”, “A -2500 "," A-1000 ", and" n-propylbenzene ".

上記自己分散性ポリマーは、上記芳香族基含有(メタ)アクリレートモノマーに由来する構造単位(好ましくは、フェノキシエチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位および/またはベンジル(メタ)アクリレートに由来する構造単位)を共重合比率として上記自己分散性ポリマー粒子の全質量の15〜80質量%を含むことが好ましい。   The self-dispersing polymer is a structural unit derived from the aromatic group-containing (meth) acrylate monomer (preferably a structural unit derived from phenoxyethyl (meth) acrylate and / or a structural unit derived from benzyl (meth) acrylate). ) As a copolymerization ratio, it is preferable to contain 15 to 80% by mass of the total mass of the self-dispersing polymer particles.

上記水不溶性ポリマーの製造方法としては特に限定されず、例えば、重合性界面活性剤の存在下に、乳化重合を行い、界面活性剤と上記水不溶性ポリマーとを共有結合させる方法;上記親水性基含有モノマーと上記芳香族基含有モノマーとを含むモノマー混合物を溶液重合法、塊状重合法等の公知の重合法により、共重合させる方法;等が挙げられ、上記重合法としては、溶液重合法が好ましく、有機溶媒を用いた溶液重合法がより好ましい。   The method for producing the water-insoluble polymer is not particularly limited. For example, a method in which emulsion polymerization is performed in the presence of a polymerizable surfactant to covalently bond the surfactant and the water-insoluble polymer; the hydrophilic group And a method of copolymerizing a monomer mixture containing the monomer containing the aromatic group-containing monomer with a known polymerization method such as a solution polymerization method or a bulk polymerization method. The polymerization method includes a solution polymerization method. Preferably, a solution polymerization method using an organic solvent is more preferable.

上記自己分散性ポリマー粒子の製造方法は、有機溶媒中でポリマーを合成する工程と、このポリマーのカルボキシ基の少なくとも一部が中和された水性分散物とする分散工程と、を備えるのが好ましい。
上記分散工程は、次の工程(i)および工程(ii)を含むことが好ましい。
工程(i):ポリマー(水不溶性ポリマー)、有機溶媒、中和剤、および水性媒体を含有する混合物を、攪拌する工程
工程(ii):上記混合物から上記有機溶媒を除去する工程
上記工程(i)は、まずポリマー(水不溶性ポリマー)を有機溶媒に溶解させ、次に中和剤と水性媒体とを徐々に加えて混合、攪拌する工程が好ましい。攪拌方法に特に制限はなく、一般に用いられる混合攪拌装置や、必要に応じて超音波分散機や高圧ホモジナイザー等の分散機を用いることができる。有機溶媒としては、イソプロピルアルコールなどのアルコール系溶媒、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、エーテル系溶媒が好ましく挙げられ、例えば、特開2010−188661号公報の段落0059に例示された有機溶媒を使用できる。また、中和剤としては、例えば、特開2010−188661号公報の段落0060〜0061に例示された中和剤を使用できる。
上記工程(ii)では、上記工程(i)で得られた分散体(混合物)から、減圧蒸留等の常法により有機溶剤を留去して水系へと転相することで上記自己分散性ポリマー粒子の水性分散物が得られる。得られた水性分散物中の有機溶媒は実質的に除去されており、有機溶媒の量は、0.2質量%以下が好ましく、0.1質量%以下がより好ましい。
The method for producing self-dispersing polymer particles preferably includes a step of synthesizing a polymer in an organic solvent, and a dispersion step of forming an aqueous dispersion in which at least a part of the carboxy group of the polymer is neutralized. .
The dispersion step preferably includes the following step (i) and step (ii).
Step (i): Step of stirring a mixture containing a polymer (water-insoluble polymer), an organic solvent, a neutralizing agent, and an aqueous medium Step (ii): Step of removing the organic solvent from the mixture Step (i) ) Is preferably a step in which a polymer (water-insoluble polymer) is first dissolved in an organic solvent, and then a neutralizing agent and an aqueous medium are gradually added and mixed and stirred. There is no restriction | limiting in particular in the stirring method, Dispersers, such as a generally used mixing stirring apparatus and an ultrasonic disperser and a high-pressure homogenizer, can be used as needed. Preferable examples of the organic solvent include alcohol solvents such as isopropyl alcohol, ketone solvents such as methyl ethyl ketone, and ether solvents. For example, the organic solvents exemplified in paragraph 0059 of JP 2010-188661 A can be used. Moreover, as a neutralizing agent, the neutralizing agent illustrated by paragraphs 0060-0061 of Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-188661 can be used, for example.
In the step (ii), the self-dispersing polymer is obtained by distilling the organic solvent from the dispersion (mixture) obtained in the step (i) by a conventional method such as distillation under reduced pressure and inversion into an aqueous system. An aqueous dispersion of particles is obtained. The organic solvent in the obtained aqueous dispersion is substantially removed, and the amount of the organic solvent is preferably 0.2% by mass or less, and more preferably 0.1% by mass or less.

(銅錯体(D))
本発明の導電膜形成用組成物は、得られる導電膜の導電性がより優れるという理由から、さらに、銅錯体(D)を含有するのが好ましい。
銅錯体(D)としては、例えば、銅アセチルアセトネート、キノリン銅、テトラキス(ピリジン)銅・過塩素酸塩、ビス(エチレンジアミン)銅などが挙げられるが、以下に説明する、ギ酸銅にアミンが配位してなるギ酸銅錯体(本明細書において、単に「ギ酸銅錯体」ともいう。)が好適に用いられる。
(Copper complex (D))
The conductive film-forming composition of the present invention preferably further contains a copper complex (D) because the conductivity of the obtained conductive film is more excellent.
Examples of the copper complex (D) include copper acetylacetonate, quinoline copper, tetrakis (pyridine) copper / perchlorate, bis (ethylenediamine) copper, and the like. A coordinated copper formate complex (also simply referred to as “copper formate complex” in the present specification) is preferably used.

ギ酸銅錯体は、ギ酸銅とアミンとを混合することによって合成できる。ギ酸銅とアミンとはそのまま混合してもよく、水溶液、有機溶媒溶液または有機溶媒懸濁液として混合してもよい。ギ酸銅とアミンとの混合は、0〜100℃程度の温度の下で、適切な撹拌機や混合機を用いて行うことが好ましい。また、ギ酸銅とアミンは、ギ酸銅1当量に対してアミンを2〜4当量加えることが好ましい。
ギ酸銅とアミンとを混合して得られる組成物中には、主成分としてギ酸アニオンおよびアミンを配位子として有する銅アミン錯体が生成する。好ましいギ酸銅アミン錯体は、中心金属であるCu2+に、ギ酸アニオンがおよびアミンが、それぞれ、2分子配位することが好ましい。2つのアミンは同一種類であってもよいし、異なる種類であってもよい。
ギ酸銅とアミンとを混合してなる組成物中には、混合条件に応じて、上記銅アミン錯体の他に、溶媒や未反応のアミンが含まれ得るが、ギ酸銅とアミンとを無溶媒で1:2の等量比で混合した場合には、ほぼ上記銅アミン錯体のみからなる組成物が得られる。
The copper formate complex can be synthesized by mixing copper formate and an amine. Copper formate and amine may be mixed as they are, or may be mixed as an aqueous solution, an organic solvent solution or an organic solvent suspension. The mixing of copper formate and amine is preferably performed using a suitable stirrer or mixer at a temperature of about 0 to 100 ° C. Moreover, it is preferable that copper formate and an amine add 2-4 equivalents of amine with respect to 1 equivalent of copper formate.
In the composition obtained by mixing copper formate and amine, a copper amine complex having a formate anion and an amine as a ligand as main components is formed. A preferred copper formate copper complex is that two molecules of formate anion and amine are coordinated to Cu 2+ which is a central metal. The two amines may be of the same type or different types.
Depending on the mixing conditions, the composition formed by mixing copper formate and amine may contain a solvent and unreacted amine in addition to the above copper amine complex. When mixing at an equivalent ratio of 1: 2, a composition consisting essentially of only the copper amine complex is obtained.

(ギ酸銅)
上記ギ酸銅としては、無水ギ酸銅(II)、ギ酸銅(II)・二水和物、ギ酸銅(II)・四水和物などを用いることができる。
(Copper formate)
As said copper formate, anhydrous copper formate (II), copper (II) formate, dihydrate, copper formate (II), tetrahydrate, etc. can be used.

(アミン)
上記アミンとしては、第一級〜第三級のアミンを使用でき、なかでも、アミンの沸点が低いという観点から、第三級アミンが好ましい。また、得られるギ酸銅錯体の親水性が増すという観点から、分子内に1つ以上のヒドロキシ基を有するアミンが好ましい。
上記第三級アミンとしては、例えば、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジメチル−2−メトキシエチルアミン、N,N−ジメチル−2−エトキシエチルアミン、N,N−ジメチル−2−n−プロポキシエチルアミン、N,N−ジメチル−2−i−プロポキシエチルアミン、N,N−ジメチル−2−n−ブトキシエチルアミン、N,N−ジメチル−2−(2−ヒドロキシエチルオキシ)エチルアミン、N,N−ジメチル−2−(2−メトキシエチルオキシ)エチルアミン、N,N−ジメチル−2−(2−エトキシエチルオキシ)エチルアミン、N,N−ジメチル−1,1−ジメチル−2−ヒドロキシエチルアミン、N,N−ジメチル−1,1−ジメチル−2−メトキシエチルアミン、N,N−ジメチル−1,1−ジメチル−2−エトキシエチルアミン、N,N−ジメチル−3−ヒドロキシプロピルアミン、N,N−ジメチル−3−メトキシプロピルアミン、N,N−ジメチル−3−エトキシプロピルアミン、N,N−ジメチル−3−i−プロポキシプロピルアミン、N,N−ジメチル−3−n−ブトキシプロピルアミン、およびN,N−ジメチル−2−ヒドロキシエタノールアミンが挙げられ、なかでも、N,N−ジメチル−2−ヒドロキシエタノールアミンが好ましい。
(Amine)
As said amine, a primary-tertiary amine can be used, and a tertiary amine is preferable from the viewpoint that the boiling point of the amine is low. Further, from the viewpoint of increasing the hydrophilicity of the obtained copper formate complex, an amine having one or more hydroxy groups in the molecule is preferable.
Examples of the tertiary amine include N, N-dimethylethanolamine, N, N-dimethyl-2-methoxyethylamine, N, N-dimethyl-2-ethoxyethylamine, N, N-dimethyl-2-n- Propoxyethylamine, N, N-dimethyl-2-i-propoxyethylamine, N, N-dimethyl-2-n-butoxyethylamine, N, N-dimethyl-2- (2-hydroxyethyloxy) ethylamine, N, N- Dimethyl-2- (2-methoxyethyloxy) ethylamine, N, N-dimethyl-2- (2-ethoxyethyloxy) ethylamine, N, N-dimethyl-1,1-dimethyl-2-hydroxyethylamine, N, N -Dimethyl-1,1-dimethyl-2-methoxyethylamine, N, N-dimethyl-1,1-dimethyl-2-e Xylethylamine, N, N-dimethyl-3-hydroxypropylamine, N, N-dimethyl-3-methoxypropylamine, N, N-dimethyl-3-ethoxypropylamine, N, N-dimethyl-3-i-propoxy Examples thereof include propylamine, N, N-dimethyl-3-n-butoxypropylamine, and N, N-dimethyl-2-hydroxyethanolamine, and among them, N, N-dimethyl-2-hydroxyethanolamine is preferable.

本発明の導電膜形成用組成物において、銅錯体(D)の含有量は、酸化銅粒子(A)の含有量に対して1〜15質量%が好ましく、3〜10質量%がより好ましい。   In the composition for forming a conductive film of the present invention, the content of the copper complex (D) is preferably 1 to 15% by mass and more preferably 3 to 10% by mass with respect to the content of the copper oxide particles (A).

(溶媒(E))
本発明の導電膜形成用組成物は、印刷性等の観点から、溶媒(E)を含有するのが好ましい。溶媒(E)は、酸化銅粒子(A)、有機バインダ(B)および樹脂粒子(C)の分散媒として機能する。
溶媒(E)としては、例えば、水または親水性アルコールが挙げられ、親水性アルコールの具体例としては、メタノール、エタノール、2−プロパノール、ブチルアルコールなどの1価アルコール;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、ポリグリセリン、トリメチロールプロパンなどの多価アルコール;等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
溶媒(E)の含有量は特に限定されないが、粘度の上昇が抑制され、取扱い性に優れる観点から、本発明の導電膜形成用組成物の固形分が10〜60質量%となる量が好ましく、固形分が20〜50質量%となる量がより好ましい。
(Solvent (E))
It is preferable that the composition for electrically conductive film formation of this invention contains a solvent (E) from viewpoints, such as printability. The solvent (E) functions as a dispersion medium for the copper oxide particles (A), the organic binder (B), and the resin particles (C).
Examples of the solvent (E) include water or a hydrophilic alcohol. Specific examples of the hydrophilic alcohol include monohydric alcohols such as methanol, ethanol, 2-propanol, and butyl alcohol; ethylene glycol, diethylene glycol, and triethylene. Polyhydric alcohols such as glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, glycerin, diglycerin, triglycerin, polyglycerin, trimethylolpropane; and the like, and these may be used alone or in two kinds You may use the above together.
The content of the solvent (E) is not particularly limited, but from the viewpoint of suppressing an increase in viscosity and being excellent in handleability, an amount such that the solid content of the composition for forming a conductive film of the present invention is 10 to 60% by mass is preferable. More preferably, the solid content is 20 to 50% by mass.

(その他成分)
本発明の導電膜形成用組成物には、上記各成分以外の成分が含まれていてもよい。
例えば、本発明の導電膜形成用組成物には、界面活性剤が含まれていてもよい。界面活性剤の種類は特に限定されず、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、両性界面活性剤などが挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(Other ingredients)
The composition for forming a conductive film of the present invention may contain components other than the above components.
For example, the conductive film forming composition of the present invention may contain a surfactant. The type of the surfactant is not particularly limited, and examples thereof include anionic surfactants, cationic surfactants, nonionic surfactants, fluorosurfactants, and amphoteric surfactants. You may use, and may use 2 or more types together.

(導電膜形成用組成物の粘度)
本発明の導電膜形成用組成物の粘度は、インクジェット吐出に適する粘度に調整することが好ましく、例えば、1〜50cPが好ましく、1〜40cPがより好ましい。
(Viscosity of conductive film forming composition)
It is preferable to adjust the viscosity of the composition for electrically conductive film formation of this invention to the viscosity suitable for inkjet discharge, for example, 1-50 cP is preferable and 1-40 cP is more preferable.

(導電膜形成用組成物の調製方法)
本発明の導電膜形成用組成物の調製方法は特に限定されず、公知の方法を採用でき、例えば、上述した必須成分および任意成分を、超音波法(例えば、超音波ホモジナイザーによる処理)、ミキサー法、3本ロール法、ボールミル法などの公知の方法により混合することによって、本発明の導電膜形成用組成物を得ることができる。
(Method for preparing composition for forming conductive film)
The method for preparing the composition for forming a conductive film of the present invention is not particularly limited, and a known method can be employed. For example, the above-described essential components and optional components can be treated with an ultrasonic method (for example, treatment with an ultrasonic homogenizer), a mixer. The composition for forming a conductive film of the present invention can be obtained by mixing by a known method such as a method, a three-roll method or a ball mill method.

(インクジェット法)
工程(1)において、基材上に本発明の導電膜形成用組成物を付与(塗布)する方法は、インクジェットヘッドに設けられたノズルからインク(導電膜形成用組成物)を液滴状に吐出するインクジェット法である。インクジェット法によれば、サイズの大きい導電膜も簡便に製造できる。
インクジェット法としては、特に限定されず、公知の方式を採用でき、例えば、静電誘引力を利用してインクを吐出させる電荷制御方式;ピエゾ素子の振動圧力を利用するドロップオンデマンド方式(圧力パルス方式);電気信号を音響ビームに変えインクに照射して放射圧を利用してインクを吐出させる音響インクジェット方式;インクを加熱して気泡を形成し、生じた圧力を利用するサーマルインクジェット方式;等が挙げられる。
また、インクジェットヘッドとしては、短尺のシリアルヘッドを用い、ヘッドを基材の幅方向に走査させるシャトル方式と、基材の1辺の全域に対応して素子が配列されているラインヘッドを用いたライン方式とがある。
(Inkjet method)
In the step (1), the method for applying (applying) the conductive film forming composition of the present invention on the substrate is performed by dropping the ink (conductive film forming composition) into droplets from a nozzle provided on the inkjet head. This is an inkjet method for discharging. According to the inkjet method, a large conductive film can be easily produced.
The ink jet method is not particularly limited, and a known method can be adopted. For example, a charge control method for ejecting ink using electrostatic attraction force; a drop-on-demand method (pressure pulse using the vibration pressure of a piezo element) Method); acoustic ink jet method that changes the electrical signal into an acoustic beam, irradiates the ink and uses ink to eject the ink; thermal ink jet method that heats the ink to form bubbles and uses the generated pressure; etc. Is mentioned.
In addition, as an inkjet head, a short serial head was used, a shuttle system in which the head was scanned in the width direction of the substrate, and a line head in which elements were arranged corresponding to the entire area of one side of the substrate were used. There is a line system.

なお、インクジェット法により塗布される塗膜の形状は特に限定されず、基材全面を覆う面状であっても、パターン状(例えば、配線状、ドット状)であってもよい。
基材上への導電膜形成用組成物の塗布量としては、所望する導電膜の膜厚に応じて適宜調整すればよいが、通常、塗膜の膜厚は0.01〜5000μmが好ましく、0.1〜1000μmがより好ましい。
In addition, the shape of the coating film apply | coated by the inkjet method is not specifically limited, The surface shape which covers the base-material whole surface may be sufficient, and pattern shape (for example, wiring shape, dot shape) may be sufficient.
The coating amount of the composition for forming a conductive film on the substrate may be adjusted as appropriate according to the desired film thickness of the conductive film, but usually the coating film thickness is preferably 0.01 to 5000 μm, 0.1-1000 micrometers is more preferable.

[乾燥工程]
本発明の導電膜の製造方法は、工程(1)と工程(2)との間に、工程(1)で形成された塗膜を乾燥する乾燥工程を、さらに備えるのが好ましい。
上記乾燥工程により、塗膜中に残存する溶媒が除去され、後述する還元工程において、溶媒の気化膨張に起因する微小なクラックや空隙の発生を低減できる。
乾燥方法としては、温風乾燥機などを用いることができる。
乾燥温度は、酸化物粒子(A)の還元が生じない温度が好ましく、具体的には40〜200℃が好ましく、45〜150℃がより好ましく、50〜120℃がさらに好ましい。
乾燥時間は、特に限定されないが、基材と導電膜との密着性がより良好になり、また、導電膜の導電性が良好になる理由から、1〜60分が好ましい。
[Drying process]
It is preferable that the manufacturing method of the electrically conductive film of this invention is further equipped with the drying process which dries the coating film formed at process (1) between process (1) and process (2).
By the drying step, the solvent remaining in the coating film is removed, and in the reduction step, which will be described later, the generation of minute cracks and voids due to the evaporation of the solvent can be reduced.
As a drying method, a hot air dryer or the like can be used.
The drying temperature is preferably a temperature at which the oxide particles (A) are not reduced, specifically 40 to 200 ° C, more preferably 45 to 150 ° C, and further preferably 50 to 120 ° C.
The drying time is not particularly limited, but is preferably 1 to 60 minutes because the adhesion between the base material and the conductive film becomes better and the conductivity of the conductive film becomes better.

[工程(2):還元工程]
工程(2)は、工程(1)で形成された塗膜(乾燥工程を備える場合は乾燥後の塗膜)に対してパルス光照射処理を行い、酸化銅粒子(A)を還元して、銅を含有する導電膜を形成する工程である。
パルス光照射処理は、塗膜に対してパルス光を短時間照射する処理であり、基材を加熱し過ぎることがないため、基材として熱可塑性樹脂基材を使用できる。
塗膜にパルス光照射処理を行った場合、塗膜の表層で還元焼結が進むとともに、表層で吸収されたエネルギーが表層より下の領域に伝導し、塗膜全体で還元焼結が進む。より具体的には、酸化銅粒子(A)の還元により生成する銅粒子が融着してグレインが形成され、さらにグレインどうしが接着・融着して銅を含有する導電膜が形成される。
[Step (2): Reduction step]
In step (2), the coating film formed in step (1) (or the coating film after drying when the drying step is provided) is subjected to pulsed light irradiation treatment to reduce the copper oxide particles (A), This is a step of forming a conductive film containing copper.
The pulsed light irradiation process is a process of irradiating the coating film with pulsed light for a short time, and since the base material is not heated too much, a thermoplastic resin base material can be used as the base material.
When the pulse light irradiation treatment is performed on the coating film, reduction sintering proceeds on the surface layer of the coating film, and energy absorbed in the surface layer is conducted to a region below the surface layer, and reduction sintering proceeds on the entire coating film. More specifically, the copper particles produced by the reduction of the copper oxide particles (A) are fused to form grains, and the grains are bonded and fused to form a conductive film containing copper.

パルス光照射処理で使用される光源は特に限定されず、例えば、水銀灯、メタルハライドランプ、キセノン(Xe)ランプ、ケミカルランプ、カーボンアーク灯などがある。放射線としては、電子線、X線、イオンビーム、遠赤外線などがある。また、g線、i線、Deep−UV光、高密度エネルギービーム(レーザービーム)も使用される。   The light source used in the pulsed light irradiation process is not particularly limited, and examples thereof include a mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon (Xe) lamp, a chemical lamp, and a carbon arc lamp. Examples of radiation include electron beams, X-rays, ion beams, and far infrared rays. Further, g-line, i-line, deep-UV light, and high-density energy beam (laser beam) are also used.

パルス光照射処理としては、フラッシュランプによるパルス光照射処理が好ましく、Xeフラッシュランプによるパルス光照射処理がより好ましい。
パルス光の照射エネルギーは、1〜100J/cm2が好ましく、1〜50J/cm2がより好ましく、1〜30J/cm2がさらに好ましい。パルス光のパルス幅は、1μ秒〜100m秒が好ましく、10μ秒〜10m秒がより好ましい。パルス光の照射時間は、1μ秒〜1000m秒が好ましく、1m秒〜500m秒がより好ましく、1m秒〜200m秒がさらに好ましい。
As the pulsed light irradiation process, a pulsed light irradiation process using a flash lamp is preferable, and a pulsed light irradiation process using a Xe flash lamp is more preferable.
Irradiation energy of the pulse light is preferably 1~100J / cm 2, more preferably 1~50J / cm 2, more preferably 1~30J / cm 2. The pulse width of the pulsed light is preferably 1 μsec to 100 msec, and more preferably 10 μsec to 10 msec. The irradiation time of the pulsed light is preferably 1 μsec to 1000 ms, more preferably 1 ms to 500 ms, and further preferably 1 ms to 200 ms.

上記パルス光照射処理を実施する雰囲気は特に限定されず、大気雰囲気下、不活性雰囲気下、または還元性雰囲気下などが挙げられる。なお、不活性雰囲気とは、例えば、アルゴン、ヘリウム、ネオン、窒素等の不活性ガスで満たされた雰囲気であり、還元性雰囲気とは、水素、一酸化炭素、ギ酸、アルコール等の還元性ガスが存在する雰囲気である。   The atmosphere for performing the pulsed light irradiation treatment is not particularly limited, and examples thereof include an air atmosphere, an inert atmosphere, and a reducing atmosphere. The inert atmosphere is an atmosphere filled with an inert gas such as argon, helium, neon, or nitrogen, for example. The reducing atmosphere is a reducing gas such as hydrogen, carbon monoxide, formic acid, or alcohol. There is an atmosphere that exists.

(導電膜)
上記工程を実施することにより、銅を含有する導電膜が得られる。
導電膜の膜厚は特に限定されず、使用される用途に応じて適宜最適な膜厚が調整される。なかでも、プリント配線基板用途の点からは、0.01〜1000μmが好ましく、0.1〜100μmがより好ましい。
(Conductive film)
By carrying out the above steps, a conductive film containing copper is obtained.
The film thickness of the conductive film is not particularly limited, and an optimum film thickness is appropriately adjusted according to the intended use. Especially, from the point of a printed wiring board use, 0.01-1000 micrometers is preferable and 0.1-100 micrometers is more preferable.

導電膜は基材の全面、または、パターン状に設けられてもよい。パターン状の導電膜は、プリント配線基板などの導体配線(配線)として有用である。
パターン状の導電膜を得る方法としては、本発明の導電膜形成用組成物をパターン状に基材に付与して、パルス光照射処理を行う方法や、基材全面に設けられた導電膜をパターン状にエッチングする方法などが挙げられる。
エッチングの方法は特に限定されず、公知のサブトラクティブ法、セミアディティブ法などを採用できる。
The conductive film may be provided on the entire surface of the base material or in a pattern. The patterned conductive film is useful as a conductor wiring (wiring) such as a printed wiring board.
As a method for obtaining a patterned conductive film, a method of applying the composition for forming a conductive film of the present invention to a substrate in a pattern and performing a pulsed light irradiation treatment, or a conductive film provided on the entire surface of the substrate. Examples include a method of etching in a pattern.
The etching method is not particularly limited, and a known subtractive method, semi-additive method, or the like can be employed.

パターン状の導電膜を多層配線基板として構成する場合、パターン状の導電膜の表面に、さらに絶縁層(絶縁樹脂層、層間絶縁膜、ソルダーレジスト)を積層して、その表面にさらに配線(金属パターン)を形成してもよい。   When a patterned conductive film is configured as a multilayer wiring board, an insulating layer (insulating resin layer, interlayer insulating film, solder resist) is further laminated on the surface of the patterned conductive film, and wiring (metal) is further formed on the surface. Pattern) may be formed.

絶縁膜の材料は特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂、アラミド樹脂、結晶性ポリオレフィン樹脂、非晶性ポリオレフィン樹脂、フッ素含有樹脂(ポリテトラフルオロエチレン、全フッ素化ポリイミド、全フッ素化アモルファス樹脂など)、ポリイミド樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、液晶樹脂などが挙げられる。
これらのうち、密着性、寸法安定性、耐熱性、電気絶縁性等の観点から、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、または液晶樹脂を含有するものであることが好ましく、より好ましくはエポキシ樹脂である。具体的には、味の素ファインテクノ社製、ABF GX−13などが挙げられる。
The material of the insulating film is not particularly limited. For example, epoxy resin, aramid resin, crystalline polyolefin resin, amorphous polyolefin resin, fluorine-containing resin (polytetrafluoroethylene, perfluorinated polyimide, perfluorinated amorphous resin, etc.) , Polyimide resin, polyether sulfone resin, polyphenylene sulfide resin, polyether ether ketone resin, liquid crystal resin, and the like.
Among these, from the viewpoints of adhesion, dimensional stability, heat resistance, electrical insulation, and the like, it is preferable to contain an epoxy resin, a polyimide resin, or a liquid crystal resin, and more preferably an epoxy resin. Specific examples include ABF GX-13 manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.

また、配線保護のために用いられる絶縁層の材料の一種であるソルダーレジストについては、例えば、特開平10−204150号公報や、特開2003−222993号公報等に詳細に記載され、ここに記載の材料を所望により本発明にも適用できる。ソルダーレジストは市販品を用いてもよく、具体的には、例えば、太陽インキ製造社製PFR800、PSR4000(商品名)、日立化成工業社製 SR7200G、などが挙げられる。   The solder resist, which is a kind of insulating layer material used for wiring protection, is described in detail in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-204150, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-222993, and the like. These materials can be applied to the present invention if desired. As the solder resist, commercially available products may be used. Specific examples include PFR800 manufactured by Taiyo Ink Manufacturing Co., Ltd., PSR4000 (trade name), SR7200G manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., and the like.

上記で得られた導電膜を有する基材(導電膜付き基材)は、種々の用途に使用できる。例えば、プリント配線基板、TFT、FPC、RFIDなどが挙げられる。   The base material (base material with a conductive film) having the conductive film obtained above can be used for various applications. For example, a printed wiring board, TFT, FPC, RFID, etc. are mentioned.

(自己分散性ポリマー粒子C−1の調製)
攪拌機、温度計、還流冷却管、および窒素ガス導入管を備えた2リットル三口フラスコに、メチルエチルケトン540.0gを仕込んで、75℃まで昇温した。反応容器内温度を75℃に保ちながら、メチルメタクリレート(MMA)243g、フェノキシエチルアクリレート(PhOEA)270g、アクリル酸(AA)27g、メチルエチルケトン108g、および「V−601」(和光純薬社製)2.16gからなる混合溶液を、2時間で滴下が完了するように等速で滴下した。滴下完了後、「V−601」1.08g、メチルエチルケトン15.0gからなる溶液を加え、75℃で2時間攪拌後、さらに「V−601」0.54g、メチルエチルケトン15.0gからなる溶液を加え、75℃で2時間攪拌した後、85℃に昇温して、さらに2時間攪拌を続け、共重合体を含む重合溶液を得た。
次に、重合溶液588.2gを秤量し、イソプロパノール165g、1モル/LのNaOH水溶液120.8mLを加え、反応容器内温度を80℃に昇温した。次に蒸留水718gを20mL/minの速度で滴下し、水分散化せしめた。その後、大気圧下にて反応容器内温度80℃で2時間、85℃で2時間、90℃で2時間保って溶媒を留去した。さらに、反応容器内を減圧して、イソプロパノール、メチルエチルケトン、蒸留水を留去し、固形分26.0質量%の自己分散性ポリマーC−1(樹脂粒子)の水性分散物を得た。
(Preparation of self-dispersing polymer particles C-1)
In a 2 liter three-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a nitrogen gas inlet tube, 540.0 g of methyl ethyl ketone was charged and heated to 75 ° C. While maintaining the temperature inside the reaction vessel at 75 ° C., 243 g of methyl methacrylate (MMA), 270 g of phenoxyethyl acrylate (PhOEA), 27 g of acrylic acid (AA), 108 g of methyl ethyl ketone, and “V-601” (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2 .16 g of the mixed solution was added dropwise at a constant speed so that the addition was completed in 2 hours. After completion of the dropwise addition, a solution consisting of 1.08 g of “V-601” and 15.0 g of methyl ethyl ketone was added, stirred for 2 hours at 75 ° C., and then a solution consisting of 0.54 g of “V-601” and 15.0 g of methyl ethyl ketone was added. After stirring at 75 ° C. for 2 hours, the temperature was raised to 85 ° C., and stirring was further continued for 2 hours to obtain a polymerization solution containing a copolymer.
Next, 588.2 g of the polymerization solution was weighed, 165 g of isopropanol, 120.8 mL of 1 mol / L NaOH aqueous solution was added, and the temperature in the reaction vessel was raised to 80 ° C. Next, 718 g of distilled water was added dropwise at a rate of 20 mL / min to disperse in water. Then, the solvent was distilled off by keeping the temperature in the reaction vessel at 80 ° C. for 2 hours, 85 ° C. for 2 hours, and 90 ° C. for 2 hours under atmospheric pressure. Furthermore, the pressure in the reaction vessel was reduced, and isopropanol, methyl ethyl ketone, and distilled water were distilled off to obtain an aqueous dispersion of self-dispersing polymer C-1 (resin particles) having a solid content of 26.0% by mass.

なお、C−1のモノマー組成(質量比)は、メチルメタクリレート(MMA)/フェノキシエチルアクリレート(PhOEA)/アクリル酸(AA)=45/50/5である。
また、C−1について、測定Tgは40℃、平均粒子径は26nm、重量平均分子量(Mw)は71,000であった。
The monomer composition (mass ratio) of C-1 is methyl methacrylate (MMA) / phenoxyethyl acrylate (PhOEA) / acrylic acid (AA) = 45/50/5.
For C-1, the measurement Tg was 40 ° C., the average particle size was 26 nm, and the weight average molecular weight (Mw) was 71,000.

(自己分散性ポリマー粒子C−2〜C−8の調製)
モノマーの種類と質量比とが下記モノマー組成になるようにそれぞれ変更した以外は上記と同様にして、下記モノマー組成を有する自己分散性ポリマーC−2〜C−8(樹脂粒子)の水性分散物を調製した。
・C−2:メチルメタクリレート(MMA)/2−メトキシエチルメタクリレート(MeOEA)/ベンジルメタクリレート(BzMA)/メタクリル酸(MAA)=(38/20/35/7)、測定Tg:50℃、平均粒子径:13nm、Mw:120,000
・C−3:メチルメタクリレート(MMA)/フェノキシエチルメタクリレート(PhOEMA)/メタクリル酸(MAA)=35/58/7、測定Tg:41℃、平均粒子径:5nm、Mw:180,000
・C−4:メチルメタクリレート(MMA)/2−メトキシエチルメタクリレート(MeOEA)/ベンジルメタクリレート(BzMA)/メタクリル酸(MAA)=(55/4/35/6)、測定Tg:74℃、平均粒子径:13nm、Mw:46,000
・C−5:メチルメタクリレート(MMA)/ベンジルメタクリレート(BzMA)/ベンジルアクリレート(BzA)/アクリル酸(AA)=(50/21/25/5)、測定Tg:62℃、平均粒子径:45nm、Mw:60,000
(Preparation of self-dispersing polymer particles C-2 to C-8)
Aqueous dispersion of self-dispersing polymers C-2 to C-8 (resin particles) having the following monomer composition in the same manner as above except that the type and mass ratio of the monomer were changed to the following monomer composition. Was prepared.
C-2: methyl methacrylate (MMA) / 2-methoxyethyl methacrylate (MeOEA) / benzyl methacrylate (BzMA) / methacrylic acid (MAA) = (38/20/35/7), measurement Tg: 50 ° C., average particle Diameter: 13 nm, Mw: 120,000
C-3: methyl methacrylate (MMA) / phenoxyethyl methacrylate (PhOEMA) / methacrylic acid (MAA) = 35/58/7, measurement Tg: 41 ° C., average particle size: 5 nm, Mw: 180,000
C-4: methyl methacrylate (MMA) / 2-methoxyethyl methacrylate (MeOEA) / benzyl methacrylate (BzMA) / methacrylic acid (MAA) = (55/4/35/6), measurement Tg: 74 ° C., average particle Diameter: 13 nm, Mw: 46,000
C-5: methyl methacrylate (MMA) / benzyl methacrylate (BzMA) / benzyl acrylate (BzA) / acrylic acid (AA) = (50/21/25/5), measurement Tg: 62 ° C., average particle size: 45 nm , Mw: 60,000

(ギ酸銅錯体の合成)
1Lナスフラスコに、メタノール(100mL)と、ギ酸銅四水和物(11.3g)とを加え、懸濁液を作製した。その懸濁液に、N,N−ジメチル−2−ヒドロキシエタノールアミン(11.9g)を加え、室温で1時間撹拌した。得られた溶液を減圧留去して、ギ酸銅錯体(22g)を得た。
以下の導電膜形成用組成物の調製には、このギ酸銅錯体を用いた。
(Synthesis of copper formate complex)
Methanol (100 mL) and copper formate tetrahydrate (11.3 g) were added to a 1 L eggplant flask to prepare a suspension. N, N-dimethyl-2-hydroxyethanolamine (11.9 g) was added to the suspension and stirred at room temperature for 1 hour. The obtained solution was distilled off under reduced pressure to obtain a copper formate complex (22 g).
This copper formate complex was used for the preparation of the following composition for forming a conductive film.

(組成物1の調製)
酸化銅粉末(シーアイ化成社製、NanoTek CuO、平均一次粒子径:50nm)に水およびジルコニアビーズ(0.05mmφ)を加え、バッチ式レディーミル(AIMEX社製)で30分間攪拌を行った後、ジルコニアビーズをろ過することにより平均粒子径62nmの酸化銅粒子の分散物を作製した。
このように作製した酸化銅粒子の分散物と、有機バインダとしてポリビニルピロリドン(重量平均分子量:10,000)と、樹脂粒子として日本ゼオン社製のラテックス「Nipol SX1503」(アクリロニトリル・ブタジエン共重合体、自己分散性:あり、Tg:−20℃、平均粒子径:50nm、固形分:42質量%)と、銅錯体としてギ酸銅錯体とを、下記第1表に示す含有量で配合し、かつ、全固形分が30質量%となるように溶媒として水を配合し、導電膜形成用組成物を得た。得られた導電膜形成用組成物を組成物1とする。
(Preparation of Composition 1)
After adding water and zirconia beads (0.05 mmφ) to copper oxide powder (Cai Kasei Co., Ltd., NanoTek CuO, average primary particle size: 50 nm) and stirring with a batch-type ready mill (AIMEX) for 30 minutes, A dispersion of copper oxide particles having an average particle diameter of 62 nm was prepared by filtering the zirconia beads.
A dispersion of copper oxide particles thus prepared, polyvinylpyrrolidone (weight average molecular weight: 10,000) as an organic binder, and latex “Nipol SX1503” (acrylonitrile-butadiene copolymer, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. as resin particles, Self-dispersibility: yes, Tg: −20 ° C., average particle size: 50 nm, solid content: 42% by mass), and a copper formate complex as a copper complex in a content shown in Table 1 below, and Water was blended as a solvent so that the total solid content was 30% by mass to obtain a conductive film forming composition. The obtained composition for forming a conductive film is referred to as “composition 1”.

なお、下記第1表中の含有量は、酸化銅粒子は、導電膜形成用組成物全量に対する含有量(下記第1表では便宜的に「対全量含有量」と記載)を表し、有機バインダおよび銅錯体は、酸化銅粒子の含有量に対する含有量(下記第1表では便宜的に「対(A)含有量」と記載)を表し、樹脂粒子は、有機バインダと樹脂粒子との合計含有量に対する含有量(下記第1表では便宜的に「対(B)+(C)含有量」と記載)を表す。単位は、いずれも「質量%」である。   The content in Table 1 below represents the content of the copper oxide particles relative to the total amount of the composition for forming a conductive film (described in the following Table 1 for convenience as “total content”), and the organic binder. And the copper complex represent the content with respect to the content of the copper oxide particles (in the following Table 1, for convenience, described as “counter (A) content”), and the resin particles are the total content of the organic binder and the resin particles. The content with respect to the amount (in the following Table 1, for the sake of convenience, described as “vs. (B) + (C) content”). All units are “mass%”.

(組成物2の調製)
樹脂粒子として、日本ゼオン社製のラテックス「Nipol LX433C」(変性スチレン・ブタジエン共重合体、自己分散性:なし、Tg:50℃、平均粒子径:100nm、固形分:50.0質量%)を使用した以外は、組成物1と同様の手順に従って導電膜形成用組成物を得た。得られた導電膜形成用組成物を組成物2とする。
(Preparation of composition 2)
As a resin particle, latex “Nipol LX433C” (modified styrene / butadiene copolymer, self-dispersibility: none, Tg: 50 ° C., average particle size: 100 nm, solid content: 50.0 mass%) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. A conductive film-forming composition was obtained according to the same procedure as that of the composition 1, except that it was used. The obtained composition for forming a conductive film is referred to as “composition 2”.

(組成物3の調製)
樹脂粒子として、日本ゼオン社製のラテックス「Nipol LX430」(変性スチレン・ブタジエン共重合体、自己分散性:なし、Tg:12℃、平均粒子径:150nm、固形分:49.0質量%)を使用した以外は、組成物1と同様の手順に従って導電膜形成用組成物を得た。得られた導電膜形成用組成物を組成物3とする。
(Preparation of composition 3)
As a resin particle, latex “Nipol LX430” (modified styrene / butadiene copolymer, self-dispersibility: none, Tg: 12 ° C., average particle size: 150 nm, solid content: 49.0% by mass) manufactured by ZEON CORPORATION A conductive film-forming composition was obtained according to the same procedure as that of the composition 1, except that it was used. The obtained composition for forming a conductive film is referred to as “composition 3”.

(組成物4の調製)
樹脂粒子として、日本ゼオン社製のラテックス「Nipol LX416」(変性スチレン・ブタジエン共重合体、自己分散性:なし、Tg:50℃、平均粒子径:110nm、固形分:48.0質量%)を使用した以外は、組成物1と同様の手順に従って導電膜形成用組成物を得た。得られた導電膜形成用組成物を組成物4とする。
(Preparation of composition 4)
As resin particles, latex “Nipol LX416” (modified styrene / butadiene copolymer, self-dispersibility: none, Tg: 50 ° C., average particle size: 110 nm, solid content: 48.0% by mass) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. A conductive film-forming composition was obtained according to the same procedure as that of the composition 1, except that it was used. The obtained composition for forming a conductive film is referred to as “composition 4”.

(組成物5の調製)
樹脂粒子として、自己分散性ポリマーC−1の水性分散物を使用した以外は、組成物1と同様の手順に従って導電膜形成用組成物を得た。得られた導電膜形成用組成物を組成物5とする。
(Preparation of composition 5)
A conductive film forming composition was obtained according to the same procedure as that of the composition 1 except that an aqueous dispersion of the self-dispersing polymer C-1 was used as the resin particles. The obtained composition for forming a conductive film is referred to as “composition 5”.

(組成物6の調製)
樹脂粒子として、自己分散性ポリマーC−2の水性分散物を使用した以外は、組成物1と同様の手順に従って導電膜形成用組成物を得た。得られた導電膜形成用組成物を組成物5とする。
(Preparation of composition 6)
A conductive film forming composition was obtained according to the same procedure as that of the composition 1 except that an aqueous dispersion of the self-dispersing polymer C-2 was used as the resin particles. The obtained composition for forming a conductive film is referred to as “composition 5”.

(組成物7の調製)
樹脂粒子として自己分散性ポリマーC−2の水性分散物を使用し、かつ、銅錯体を配合しなかった以外は、組成物1と同様の手順に従って導電膜形成用組成物を得た。得られた導電膜形成用組成物を組成物7とする。
(Preparation of composition 7)
A conductive film-forming composition was obtained according to the same procedure as for composition 1, except that an aqueous dispersion of self-dispersing polymer C-2 was used as the resin particles and no copper complex was blended. The obtained composition for forming a conductive film is referred to as “composition 7”.

(組成物8〜9の調製)
樹脂粒子の含有量を、それぞれ下記第1表に示す含有量に変更した以外は、組成物6と同様の手順に従って導電膜形成用組成物を得た。得られた導電膜形成用組成物を、それぞれ組成物8〜9とする。
(Preparation of compositions 8-9)
A conductive film forming composition was obtained according to the same procedure as that of the composition 6 except that the content of the resin particles was changed to the content shown in Table 1 below. Let the obtained composition for electrically conductive film formation be the compositions 8-9, respectively.

(組成物10の調製)
樹脂粒子として、自己分散性ポリマーC−3の水性分散物を使用した以外は、組成物1と同様の手順に従って導電膜形成用組成物を得た。得られた導電膜形成用組成物を組成物10とする。
(Preparation of composition 10)
A conductive film forming composition was obtained according to the same procedure as that of the composition 1 except that an aqueous dispersion of the self-dispersing polymer C-3 was used as the resin particles. The obtained composition for forming a conductive film is referred to as “composition 10”.

(比較組成物1の調製)
樹脂粒子を配合しなかった以外は、組成物1と同様の手順に従って導電膜形成用組成物を得た。得られた導電膜形成用組成物を比較組成物1(比1)とする。
(Preparation of Comparative Composition 1)
A conductive film-forming composition was obtained according to the same procedure as that of the composition 1, except that the resin particles were not blended. Let the obtained composition for electrically conductive film formation be the comparative composition 1 (ratio 1).

(比較組成物2〜3の調製)
樹脂粒子として、それぞれ自己分散性ポリマーC−4またはC−5の水性分散物を使用した以外は、組成物1と同様の手順に従って導電膜形成用組成物を得た。得られた導電膜形成用組成物を、それぞれ比較組成物2(比2)および比較組成物3(比3)とする。
(Preparation of comparative compositions 2-3)
A conductive film-forming composition was obtained according to the same procedure as that of the composition 1 except that an aqueous dispersion of the self-dispersing polymer C-4 or C-5 was used as the resin particles. Let the obtained composition for electrically conductive film formation be the comparative composition 2 (ratio 2) and the comparative composition 3 (ratio 3), respectively.

<実施例1>
ポリイミド基材(東レ・デュポン社製、厚さ:25μm)上に、インクジェット印刷装置(FUJIFILM Dimatix社製、装置名:DMP−2831)を用いて、組成物1を5mm×20mmのベタ膜状に塗布し、100℃で10分間乾燥させることで塗膜を得た。その後、得られた塗膜にパルス光照射処理(Xenon社製光焼結装置Sinteron2000、照射エネルギー:5J/m2、パルス幅:2m秒)を行うことで導電膜を得た。
<Example 1>
On a polyimide substrate (Toray DuPont, thickness: 25 μm), using an inkjet printing apparatus (FUJIFILM Dimatix, apparatus name: DMP-2831), composition 1 is formed into a solid film of 5 mm × 20 mm. The coated film was obtained by applying and drying at 100 ° C. for 10 minutes. Then, the electrically conductive film was obtained by performing pulse light irradiation processing (Xenon company light sintering apparatus Sinteron2000, irradiation energy: 5 J / m < 2 >, pulse width: 2 msec) to the obtained coating film.

<実施例2〜10および比較例1〜3>
組成物1の代わりに、それぞれ組成物2〜10および比較組成物1〜3を使用した以外は、実施例1と同様にして、導電膜を得た。
<Examples 2 to 10 and Comparative Examples 1 to 3>
A conductive film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the compositions 2 to 10 and the comparative compositions 1 to 3 were used instead of the composition 1, respectively.

<導電性>
得られた導電膜について、四探針法抵抗率計を用いて体積抵抗率を測定し、導電性を評価した。評価基準は以下のとおりである。実用上AまたはBが要求される。
・A:体積抵抗率が50μΩ・cm未満
・B:体積抵抗率が50μΩ・cm以上100μΩ・cm未満
・C:体積抵抗率が100Ω・cm以上
<Conductivity>
About the obtained electrically conductive film, volume resistivity was measured using the four-probe method resistivity meter, and electroconductivity was evaluated. The evaluation criteria are as follows. A or B is required for practical use.
A: Volume resistivity is less than 50 μΩ · cm B: Volume resistivity is 50 μΩ · cm or more and less than 100 μΩ · cm C: Volume resistivity is 100Ω · cm or more

<吐出安定性>
上記のようにインクジェット印刷装置を用いて組成物(比較組成物)の塗布を行ない、下記の基準により吐出安定性を評価した。なお、塗布ムラは目視観察した。実用上、AまたはBであれば吐出安定性が良好で、インクジェット適性があるものとして評価できる。
(1)60分連続吐出試験後の吐出率が90%以上
(2)1分間吐出後、30分休止した後の吐出率が90%以上
(3)塗布ムラが見られない
・A:3項目とも合格の場合
・B:2項目が合格の場合
・C:2項目以上が不合格
<Discharge stability>
The composition (comparative composition) was applied using an inkjet printing apparatus as described above, and the ejection stability was evaluated according to the following criteria. The coating unevenness was visually observed. Practically, if it is A or B, the ejection stability is good, and it can be evaluated as having ink jet aptitude.
(1) Discharge rate after 60 minutes continuous discharge test is 90% or more (2) Discharge rate after 30 minutes rest after 1 minute discharge is 90% or more (3) No coating unevenness If both pass, B: 2 items pass, C: 2 or more items fail

<耐折性(膜強度の評価)>
まず、得られた導電膜(5mm×20mm)について、四探針法抵抗率計を用いて体積抵抗率(当初の抵抗率)を測定した。次に、導電膜を半分に折り、折り目に200gの荷重を5分間加える試験を行なった後、同様にして体積抵抗率(試験後の抵抗率)を測定した。評価基準は以下のとおりである。実用上、AまたはBであれば導電膜の膜強度が優れるものとして評価できる。
・A:試験後の抵抗率が、当初の抵抗率に対して1%未満の上昇率である。
・B:試験後の抵抗率が、当初の抵抗率に対して1%以上5%未満の上昇率である。
・C:試験後の抵抗率が、当初の抵抗率に対して5%以上の上昇率である。
<Folding resistance (evaluation of film strength)>
First, volume resistivity (initial resistivity) of the obtained conductive film (5 mm × 20 mm) was measured using a four-point probe resistivity meter. Next, after conducting a test in which the conductive film was folded in half and a load of 200 g was applied to the fold for 5 minutes, volume resistivity (resistivity after the test) was measured in the same manner. The evaluation criteria are as follows. Practically, if it is A or B, it can be evaluated that the film strength of the conductive film is excellent.
A: The resistivity after the test is an increase rate of less than 1% with respect to the initial resistivity.
B: The resistivity after the test is an increase rate of 1% or more and less than 5% with respect to the initial resistivity.
C: The resistivity after the test is an increase rate of 5% or more with respect to the initial resistivity.

Figure 2014191913
Figure 2014191913

上記第1表に示す結果から分かるように、樹脂粒子(C)を配合しなかった比較例1は吐出安定性が不十分であり、また、配合した樹脂粒子のTgが50℃超である比較例2および3は導電膜の膜強度が不十分であった。   As can be seen from the results shown in Table 1, in Comparative Example 1 in which the resin particles (C) were not blended, the ejection stability was insufficient, and the Tg of the blended resin particles was more than 50 ° C. In Examples 2 and 3, the film strength of the conductive film was insufficient.

これに対して、ガラス転移温度が50℃以下である樹脂粒子(C)を使用した実施例1〜10は、いずれも、吐出安定性ならびに導電膜の導電性および膜強度が優れていた。   On the other hand, all of Examples 1 to 10 using the resin particles (C) having a glass transition temperature of 50 ° C. or less were excellent in ejection stability and conductivity and film strength of the conductive film.

このとき、実施例1〜4の対比から分かるように、樹脂粒子(C)のTgが0℃以上である実施例2〜4は、これを外れる実施例1よりも膜強度が優れていた。
また、樹脂粒子(C)の平均粒子径が10〜100nmである実施例1および2は、この範囲を超える実施例3および4よりも導電性が優れていた。
また、樹脂粒子(C)が自己分散性である実施例1は、自己分散性ではない実施例2〜4よりも吐出安定性に優れていた。
At this time, as can be seen from the comparison of Examples 1 to 4, Examples 2 to 4 in which the Tg of the resin particles (C) is 0 ° C. or higher were superior in film strength to Example 1 that deviates from this.
Moreover, Example 1 and 2 whose average particle diameter of a resin particle (C) is 10-100 nm was more excellent in electroconductivity than Example 3 and 4 exceeding this range.
In addition, Example 1 in which the resin particles (C) are self-dispersing was superior in ejection stability to Examples 2 to 4 that were not self-dispersing.

また、実施例6と実施例7との対比から分かるように、銅錯体(D)を配合した実施例6は、これを配合しなかった実施例7よりも導電性が優れていた。
また、実施例6,8,9の対比から分かるように、樹脂粒子(C)の含有量が有機バインダ(B)および樹脂粒子(C)の合計含有量に対して30〜60質量%である実施例6は、この範囲未満である実施例8よりも吐出安定性が優れ、かつ、この範囲を超える実施例9よりも膜強度が優れていた。
また、実施例6と実施例10との対比から分かるように、樹脂粒子(C)の平均粒子径が10〜100nmである実施例6は、この範囲未満である実施例10よりも膜強度が優れていた。
Moreover, as can be seen from the comparison between Example 6 and Example 7, Example 6 in which the copper complex (D) was blended was superior in conductivity to Example 7 in which this was not blended.
Moreover, as can be seen from the comparison between Examples 6, 8, and 9, the content of the resin particles (C) is 30 to 60% by mass with respect to the total content of the organic binder (B) and the resin particles (C). In Example 6, the ejection stability was superior to Example 8 that was less than this range, and the film strength was superior to Example 9 that exceeded this range.
Moreover, as can be seen from the comparison between Example 6 and Example 10, Example 6 in which the average particle diameter of the resin particles (C) is 10 to 100 nm has a film strength that is less than Example 10 that is less than this range. It was excellent.

Claims (8)

基材上に、酸化銅粒子(A)、有機バインダ(B)およびガラス転移温度が50℃以下である樹脂粒子(C)を含有する導電膜形成用組成物を、インクジェット法を用いて付与して、塗膜を形成する塗膜形成工程と、
前記塗膜に対してパルス光照射処理を行い、前記酸化銅粒子(A)を還元して、銅を含有する導電膜を形成する還元工程と、を備える導電膜の製造方法。
The composition for electrically conductive film formation containing the copper oxide particle (A), the organic binder (B), and the resin particle (C) whose glass transition temperature is 50 degrees C or less is provided on a base material using an inkjet method. Coating film forming step for forming a coating film,
A reduction process which performs pulse light irradiation processing to the coating film, reduces the copper oxide particles (A), and forms a conductive film containing copper.
前記樹脂粒子(C)のガラス転移温度が、0℃以上である、請求項1に記載の導電膜の製造方法。   The manufacturing method of the electrically conductive film of Claim 1 whose glass transition temperature of the said resin particle (C) is 0 degreeC or more. 前記樹脂粒子(C)の平均粒子径が、10〜100nmである、請求項1または2に記載の導電膜の製造方法。   The manufacturing method of the electrically conductive film of Claim 1 or 2 whose average particle diameter of the said resin particle (C) is 10-100 nm. 前記導電膜形成用組成物における前記樹脂粒子(C)の含有量が、前記有機バインダ(B)および前記樹脂粒子(C)の合計含有量に対して30〜60質量%である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法。   Content of the said resin particle (C) in the said composition for electrically conductive film formation is 30-60 mass% with respect to the total content of the said organic binder (B) and the said resin particle (C). The manufacturing method of the electrically conductive film of any one of -3. 前記樹脂粒子(C)が、自己分散性ポリマーである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法。   The manufacturing method of the electrically conductive film of any one of Claims 1-4 whose said resin particle (C) is a self-dispersing polymer. 前記導電膜形成用組成物が、さらに、銅錯体(D)を含有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法。   The manufacturing method of the electrically conductive film of any one of Claims 1-5 in which the said composition for electrically conductive film formation contains a copper complex (D) further. 前記パルス光照射処理が、フラッシュランプによるパルス光照射処理である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法。   The manufacturing method of the electrically conductive film of any one of Claims 1-6 whose said pulsed light irradiation process is a pulsed light irradiation process by a flash lamp. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の導電膜の製造方法により得られる導電膜。   The electrically conductive film obtained by the manufacturing method of the electrically conductive film of any one of Claims 1-7.
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