JP2016130354A - 銀被覆樹脂粒子及びその製造方法並びにそれを用いた導電性ペースト - Google Patents
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Abstract
【解決手段】銀被覆樹脂粒子は、耐熱性を有する樹脂コア粒子と前記樹脂コア粒子の表面に形成された銀被覆層とを備え、前記樹脂コア粒子の平均粒径が0.1〜10μmの樹脂粒子であって、前記銀被覆層に含まれる銀の量が銀被覆樹脂粒子100質量部に対して60〜90質量部であり、かつ銀被覆樹脂粒子を示差熱分析したときの発熱ピーク温度が265℃以上である。
【選択図】なし
Description
本実施形態の銀被覆樹脂粒子は、耐熱性を有する樹脂コア粒子とこの樹脂コア粒子の表面に形成された銀被覆層とを備える。耐熱性を有する樹脂コア粒子としては、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、ポリイミド樹脂、アラミド樹脂、フッ素樹脂、フッ素ゴム又はシリコーンシェル−アクリルコアの樹脂の粒子が挙げられる。この樹脂コア粒子の平均粒径は0.1〜10μmの範囲にある。また前記銀被覆層に含まれる銀の量が銀被覆樹脂粒子100質量部に対して60〜90質量部であり、かつ銀被覆樹脂粒子を示差熱分析したときの発熱ピーク温度が265℃以上、好ましくは310℃以上である。上限値は700℃である。銀被覆層の厚さは0.1〜0.3μmが好ましい。
本実施形態の樹脂コア粒子は、シリコーン樹脂粒子、シリコーンゴム粒子、ポリイミド樹脂粒子、アラミド樹脂粒子、フッ素樹脂粒子、フッ素ゴム粒子又はシリコーンシェル−アクリルコアの樹脂粒子である。上記樹脂コア粒子は、示差熱分析したときの発熱ピーク温度が265℃以上あり、かつ熱重量測定において300℃まで加熱したときの前記銀被覆樹脂粒子の重量減少率が10%以下であり耐熱性に優れる。上記発熱ピーク温度が265℃未満ではこの銀被覆樹脂粒子を導電性フィラーとして含む導電性ペーストで導電膜を形成し、この導電膜をはんだ接合するときに、樹脂コア粒子が熱分解して良好な導電膜を形成できない。また銀被覆樹脂粒子を熱重量測定において300℃まで加熱したときの前記銀被覆樹脂粒子の重量減少率が10%を超えると、この銀被覆樹脂粒子を導電性フィラーとして含む導電性ペーストで導電膜を形成し、この導電膜をはんだ接合するときに、樹脂コア粒子が熱分解して良好な導電膜を形成できない。
シリコーン系、ポリイミド、アラミド、フッ素系、シリコーンシェル−アクリルコアの樹脂粒子の表面改質は、 プラズマ処理、オゾン処理、酸処理、アルカリ処理又はシラン処理することにより行われる。これらの処理を2つ以上組合せて行ってもよい。これらの表面改質により樹脂粒子の親水化が図られる。
1438815544174_0
などの
1438815544174_1
を添加し
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することで得られるアルカリ電解水を使用、又は併用することも可能である。
本実施形態の銀被覆樹脂粒子は、次の方法により製造される。先ず上記表面改質された樹脂粒子からなる樹脂コア粒子を25〜45℃に保温された錫化合物の水溶液に添加してこの樹脂コア粒子の表面に錫吸着層を形成する。次いでこの樹脂コア粒子の表面に形成された錫吸着層に還元剤を含まない無電解銀めっき液を接触させて、樹脂コア粒子の表面に形成された錫吸着層と無電解めっき液中の銀との置換反応により樹脂コア粒子の表面に銀置換層を形成する。次に無電解銀めっき液に還元剤を添加することにより、樹脂コア粒子の銀置換層の表面に銀被覆層を形成する。
樹脂コア粒子の表面には、銀被覆層が設けられる。一般に、有機質材料や無機質材料などの不導体の表面に無電解めっきを実施する際には、予め不導体の表面に対して触媒化処理を行う必要がある。本実施形態では、触媒化処理として樹脂コア粒子の表面に錫吸着層が設ける処理を行い、その後で無電解銀めっき処理を行って銀被覆層を形成する。具体的には、本実施形態の銀被覆層は、次の方法により製造される。先ず樹脂コア粒子を25〜45℃に保温された錫化合物の水溶液に添加してこの樹脂コア粒子の表面に錫吸着層を形成する。次いでこの錫吸着層に含まない無電解銀めっき液を接触させて、樹脂コア粒子の表面に形成された錫吸着層と無電解めっき液中の銀との置換反応により樹脂コア粒子の表面に銀置換層を形成する。次に無電解銀めっき液に還元剤を添加することにより、樹脂コア粒子の銀置換層の表面に銀被覆層を形成する。
導電性ペーストは、導電性フィラーとしての上記銀被覆樹脂粒子と、バインダ樹脂としてのエポキシ樹脂、フェノール樹脂又シリコーン樹脂と、硬化剤と、溶剤とを含む有機系ビヒクルである。また導電性ペーストは、導電性フィラーとして上記銀被覆樹脂粒子とともに、平均粒径5μm以下の銀粒子、或いは平均粒径10μm以下の扁平状銀被覆無機粒子をを用いることができる。この扁平状銀被覆無機粒子は扁平状の無機コア粒子が銀被覆されて形成されている。扁平状の無機粒子としては、例えばグラファイト、タルク又はマイカが挙げられる。グラファイト、タルク、マイカ以外でも、300℃以上の耐熱性を有する扁平状の無機粒子であればコア粒子として使用することができる。
導電性ペーストに含ませる導電性フィラーが銀被覆樹脂粒子のみである場合には、この銀被覆樹脂粒子の割合は、ペースト100質量%中、70〜90質量%の割合とするのが好ましく、75〜85質量%の割合にするのが更に好ましい。70質量%未満では、導電性ペーストを塗布硬化させて形成される電極又は配線等の抵抗値が上がり、導電性に優れた電極又は配線等を形成することが困難になる。一方、90質量%を超えると、良好な流動性を持つペーストが得られない傾向がみられることから、印刷性等の面で、良好な電極等を形成しにくくなる。
導電性ペーストに含ませる導電性フィラーが銀被覆樹脂粒子と銀粒子又は扁平状銀被覆無機粒子である場合には、この銀被覆樹脂粒子と銀粒子又は扁平状銀被覆無機粒子の割合は、ペースト100質量%中、銀被覆樹脂粒子が50質量%以上100質量%未満、銀粒子又は扁平状銀被覆無機粒子が0質量%を超え50質量%未満含まれることが好ましい。またペースト100質量%中、銀被覆樹脂粒子と銀粒子又は扁平状銀被覆無機粒子を合わせた導電性フィラーの割合は、70〜90質量%の割合とするのが好ましく、75〜85質量%の割合にするのが更に好ましい。この銀粒子は球状でもよいが、扁平状であることがフィラー同士の接点が増え、導電性がより高くなるため好ましい。銀粒子の平均粒径は5μm以下であることが、扁平状銀被覆無機粒子の平均粒径は10μm以下であることが、この導電性ペーストを塗布し硬化した後の導電性に平滑性を保つうえで好ましい。なお、扁平状とはアスペクト比(長辺/短辺)が2.0以上の形状をいう。銀粒子はアスペクト比が1.5〜10.0が好ましい。扁平状銀被覆無機粒子はアスペクト比が10.0〜30.0が好ましい。銀粒子又は扁平状銀被覆無機粒子の平均粒径は上述の樹脂コア粒子の平均粒径と同様に求められる。導電性フィラーとして銀粒子又は扁平状銀被覆無機粒子を含む場合には、銀被覆樹脂粒子単独よりも高い導電性が得られる。
導電性ペーストに含ませるバインダ樹脂としてのエポキシ樹脂は、例えば室温において固体状態を示しかつ150℃での樹脂の溶融粘度が0.5Pa・s以下の性質を示す樹脂等である。例えばビフェニル型、ビフェニル混合型、ナフタレン型、クレゾールノボラック型、ジシクロペンタジエン型のエポキシ樹脂が挙げられる。ビフェニル型、ビフェニル混合型では、日本化薬社製のNC3100、NC3000、NC3000L、CER−1020、CER−3000L、三菱化学社製のYX4000、YX4000H、YL6121H等が挙げられる。また、クレゾールノボラック型では、DIC社製のN−665−EXP−S等が挙げられる。また、ナフタレン型では、DIC社製のHP4032等が挙げられる。更に、ジシクロペンタジエン型では、DIC社製のHP7200L、HP7200等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、2種以上を併用しても良い。ここで示した溶融粘度の値は、コーン及びプレート型のICI粘度計(Research Equipment London社製)を用いて測定された値である。
硬化剤としては、一般的に用いられるイミダゾール類、第3級アミン類又はフッ化ホウ素を含むルイス酸、或いはその化合物が好適である。イミダゾール類には、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物等が挙げられる。第3級アミン類には、ピペリジン、ベンジルジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、イソフォロンジアミン、ジアミノジフェニルメタン等が挙げられる。フッ化ホウ素を含むルイス酸には、フッ化ホウ素モノエチルアミン等のフッ化ホウ素のアミン錯体が挙げられる。また、DICY(ジシアンジアミド)のような潜在性の高い硬化剤を用い、その促進剤として上記硬化剤を組み合わせて用いてもよい。このうち、密着性向上の理由から、イミダゾール類の2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾールが特に好ましい。
溶剤としては、ジオキサン、ヘキサン、トルエン、メチルセロソルブ、シクロヘキサン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、ジアセトンアルコール、ジメチルアセトアミド、γ−ブチロラクトン、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、エチルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、ブチルセルソルブ、ブチルセロソルブアセテート、エチルセルソルブ、α−テルピネオール等が挙げられる。このうち、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、α―テルピネオールが特に好ましい。
導電性ペーストの調製方法は、先ず、好ましくは温度50〜70℃、更に好ましくは60℃の条件で、上記溶剤に上記バインダ樹脂を混合する。このとき、バインダ樹脂の割合は、溶剤100質量部に対して5〜50質量部とするのが好ましく、20〜40質量部とするのが更に好ましい。次に、上記硬化剤を適量混合し、更に上記導電性フィラーを添加して、例えば3本ロールミル又はライカイ機等の混練機を用いて、好ましくは0.1〜1時間混練し、ペースト化することにより導電性ペーストが調製される。このとき、調製される導電性ペーストに適性な粘度及び必要な流動性を持たせるため、また、上述の理由から、導電性ペースト中に占める導電性フィラーが上述の70〜90質量%となるように混合する。また、バインダ樹脂の使用量は、上述の理由から、導電性フィラーとの質量比が上述の割合になるよう調整する。その結果、粘度が好ましくは10〜300Pa・sに調整される。粘度がこの範囲に調整されることで導電性ペーストの印刷性が向上するとともに、印刷後の印刷パターン形状も良好に保たれる。
先ず、平均粒径が2μmであり、かつ粒径の変動係数が5%である樹脂コア粒子のシリコーン樹脂粒子(PSQ樹脂粒子)に酸素プラズマを照射してこの樹脂コア粒子の表面を改質した。具体的には上記樹脂粒子をプラズマ発生器(プラズマイオンアシスト社製)により13.56MHzの周波数で300Wの電力で50℃の温度で30分間プラズマ処理した。
先ず、平均粒径が3μmであり、かつ粒径の変動係数が5%である樹脂コア粒子のシリコーン樹脂粒子(PSQ樹脂粒子)に酸処理を行ってこの樹脂コア粒子の表面を改質した。具体的には50℃の2質量%クロム酸−硫酸溶液中で60分攪拌し、その後スラリーをろ過分離して洗浄ケークを得た。洗浄ケークを乾燥することで親水化した樹脂粒子を得た。
先ず、平均粒径が10μmであり、かつ粒径の変動係数が5%である樹脂コア粒子のシリコーン樹脂粒子(PSQ樹脂粒子)にシラン処理を行ってこの樹脂コア粒子の表面を改質した。具体的にはシリコーン樹脂をニーダーに入れ、ニーダーで攪拌しているところにエタノールに溶解したシランカップリング剤(構造式(MeO)3SiC3H6(OC2H4) nOMe)混合液をゆっくり投入し、10分攪拌した。得られた粉体を乾燥処理した。
先ず、平均粒径が3μmであり、かつ粒径の変動係数が5%である樹脂コア粒子であるシリコーンシェル−アクリルコアの樹脂粒子を用意した。このシリコーンシェル−アクリルコアの樹脂粒子は、アクリル粒子を水、エタノール溶液に分散させた系内に、撹拌下でオルガノトリアルコキシシランを添加して、オルガノトリアルコキシシランの加水分解物を得、これにアルカリ性物質又はその水溶液を添加して、オルガノトリアルコキシシラン加水分解物を脱水縮合させ、該アクリル粒子表面にポリオルガノシルセスキオキサンとして析出させることにより得た。得られた樹脂コア粒子をオゾン発生器(型式オゾンスーパーエース、日本オゾン発生器株式会社製)によりガス濃度2vol%でオゾンガスを30分間吹き込みオゾン処理を行い、表面を改質した。
先ず、平均粒径が2μmであり、かつ粒径の変動係数が10%である樹脂コア粒子のポリテトラフルオロエチレン樹脂粒子(PTFE樹脂粒子)にプラズマ処理及びシラン処理を行ってこの樹脂コア粒子の表面を改質した。具体的には、実施例1と同様にプラズマ処理したポリテトラフルオロエチレン樹脂粒子をポリエーテル型シランカップリング剤(構造式(MeO) 3SiC3H6(OC2H4) nOMe)2質量%濃度のエタノール中に加え、常温で30分攪拌した。その後、スラリーをろ過、水洗、乾燥して親水性のフッ素樹脂樹脂粒子を得た。
先ず、平均粒径が5μmであり、かつ粒径の変動係数が7%である樹脂コア粒子のポリテトラフルオロエチレン樹脂粒子(PTFE樹脂粒子)を用いて、この樹脂粒子に実施例1と同様に酸素プラズマを照射してこの樹脂コア粒子の表面を改質した。
先ず、平均粒径が3μmであり、かつ粒径の変動係数が10%である樹脂コア粒子のポリイミド樹脂粒子(PAI樹脂粒子)にアルカリ処理を行ってこの樹脂コア粒子の表面を改質した。具体的には50℃の5質量%苛性ソーダ溶液中で300分攪拌し、その後スラリーをろ過分離して洗浄ケークを得た。洗浄ケークを乾燥することで親水化したポリイミド樹脂粒子を得た。
先ず、平均粒径が5μmであり、かつ粒径の変動係数が10%である樹脂コア粒子のアラミド樹脂粒子(ポリパラフェニレンテレフタルアミド樹脂粒子)を準備した。
実施例1と同じ平均粒径が2μmの樹脂コア粒子のシリコーン樹脂粒子(PSQ樹脂粒子)を用いて、この樹脂コア粒子に実施例1と同様にプラズマ処理し、以下、実施例1と同様にして銀被覆樹脂粒子100質量%に対して銀の量が80質量%である銀被覆樹脂粒子を得た。
平均粒径が5μmであり、かつ粒径の変動係数が3%である樹脂コア粒子のシリコーン樹脂粒子(PSQ樹脂粒子)を用いて、この樹脂コア粒子に実施例2と同様に酸処理し、実施例2と同様にして銀被覆樹脂粒子100質量%に対して銀の量が60質量%である銀被覆樹脂粒子を得た。
実施例4と同様にして平均粒径が3μmのシリコーンシェル−アクリルコアの樹脂粒子を樹脂コア粒子として用意した。このシリコーンシェル−アクリルコアの樹脂粒子に実施例2と同様に酸処理し、実施例2と同様にして銀被覆樹脂粒子100質量%に対して銀の量が70質量%である銀被覆樹脂粒子を得た。
実施例1と同じ平均粒径が2μmの樹脂コア粒子のシリコーン樹脂粒子(PSQ樹脂粒子)を用いて、この樹脂コア粒子に実施例1と同様にプラズマ処理し、実施例1と同様にして銀被覆樹脂粒子100質量%に対して銀の量が80質量%である銀被覆樹脂粒子を得た。
平均粒径が2μmの樹脂コア粒子のシリコーンゴム粒子(シリコーンゴムパウダー)を用いて、この樹脂コア粒子に実施例1と同様にプラズマ処理し、実施例1と同様にして銀被覆樹脂粒子100質量%に対して銀の量が80質量%である銀被覆樹脂粒子を得た。
平均粒径が0.1μmであり、かつ粒径の変動係数が8%である樹脂コア粒子のシリコーン樹脂粒子(PSQ樹脂粒子)を用いて、この樹脂コア粒子に実施例1と同様にプラズマ処理し、実施例1と同様にして銀被覆樹脂粒子100質量%に対して銀の量が90質量%である銀被覆樹脂粒子を得た。
実施例1と同じ銀被覆樹脂粒子と平均粒径3μmの扁平状銀被覆無機粒子を用意した。この扁平状銀被覆無機粒子はコア粒子がアスペクト比10のグラファイトであり、銀の被覆割合が90質量%であった。上記銀被覆樹脂粒子と上記扁平状銀被覆無機粒子をペースト100質量%中、銀被覆樹脂粒子70質量%、銀被覆無機粒子30質量%の割合で導電性フィラーとして用い、調製後のペースト中に含まれる不揮発分の割合が80質量%になるように、かつ導電性フィラーとバインダ樹脂の質量比が、75:25(導電性フィラー:バインダ樹脂)になるように、上記導電性フィラーをバインダ樹脂に添加して、3本ロールミルにて混練してペースト化することにより導電性ペーストを調製した。扁平状銀被覆無機粒子を含有した以外、実施例1と同様にして導電性ペーストを調製した。
実施例1と同じ銀被覆樹脂粒子と平均粒径5μmの扁平状銀被覆無機粒子を用意した。この扁平状銀被覆無機粒子はコア粒子がアスペクト比20のタルクであり、銀の被覆割合が80質量%であった。上記銀被覆樹脂粒子と上記扁平状銀被覆無機粒子をペースト100質量%中、銀被覆樹脂粒子70質量%、銀被覆無機粒子30質量%の割合で導電性フィラーとして用い、調製後のペースト中に含まれる不揮発分割合が75質量%になるように、かつ導電性フィラーとバインダ樹脂の質量比が、80:20(導電性フィラー:バインダ樹脂)になるように、上記導電性フィラーを添加して、3本ロールミルにて混練してペースト化することにより導電性ペーストを調製した。扁平状銀被覆無機粒子を含有した以外、実施例1と同様にして導電性ペーストを調製した。
実施例1と同じ銀被覆樹脂粒子と平均粒径10μmの扁平状銀被覆無機粒子を用意した。この扁平状銀被覆無機粒子はコア粒子がアスペクト比30のマイカであり、銀の被覆割合が80質量%であった。上記銀被覆樹脂粒子と上記扁平状銀被覆無機粒子をペースト100質量%中、銀被覆樹脂粒子90質量%、銀粒子10質量%の割合で導電性フィラーとして用い、調製後のペースト中に含まれる不揮発分割合が70質量%になるように、かつ導電性フィラーとバインダ樹脂の質量比が、80:20(導電性フィラー:バインダ樹脂)になるように、上記導電性フィラーを添加して、3本ロールミルにて混練してペースト化することにより導電性ペーストを調製した。扁平状銀被覆無機粒子を含有した以外、実施例1と同様にして導電性ペーストを調製した。
平均粒径が2μmであり、かつ粒径の変動係数が5%であるアクリル樹脂粒子(PMMA樹脂粒子)を樹脂コア粒子として用意した。この樹脂コア粒子を表面改質しなかった。これ以外は実施例1と同様にして銀被覆樹脂粒子100質量%に対して銀の量が80質量%である銀被覆樹脂粒子を得た。次に、上記銀被覆樹脂粒子のみを導電性フィラーとして用いて、調製後のペースト中に含まれる不揮発分の割合が60質量%になるように、かつ導電性フィラーとバインダ樹脂の質量比が、80:20(導電性フィラー:バインダ樹脂)になるように、上記導電性フィラーを添加して、3本ロールミルにて混練してペースト化することにより、実施例1と同様にして導電性ペーストを調製した。
平均粒径が3μmであり、かつ粒径の変動係数が3%であるスチレン樹脂粒子を樹脂コア粒子として用意した。この樹脂コア粒子を実施例2と同様に酸処理して表面改質した。これ以外は実施例2と同様にして銀被覆樹脂粒子100質量%に対して銀の量が70質量%である銀被覆樹脂粒子を得た。次に、上記銀被覆樹脂粒子のみを導電性フィラーとして用いて、調製後のペースト中に含まれる不揮発分の割合が60質量%になるように、かつ導電性フィラーとバインダ樹脂の質量比が、80:20(導電性フィラー:バインダ樹脂)になるように、上記導電性フィラーを添加して、3本ロールミルにて混練してペースト化することにより、実施例1と同様にして導電性ペーストを調製した。
平均粒径が3μmであり、かつ粒径の変動係数が7%であるメラミン樹脂粒子を樹脂コア粒子として用意した。この樹脂コア粒子を実施例3と同様にシランカップリング処理して表面改質した。これ以外は実施例2と同様にして銀被覆樹脂粒子100質量%に対して銀の量が70質量%である銀被覆樹脂粒子を得た。次に、上記銀被覆樹脂粒子のみを導電性フィラーとして用いて、調製後のペースト中に含まれる不揮発分の割合が60質量%になるように、かつ導電性フィラーとバインダ樹脂の質量比が、80:20(導電性フィラー:バインダ樹脂)になるように、上記導電性フィラーを添加して、3本ロールミルにて混練してペースト化することにより、実施例1と同様にして導電性ペーストを調製した。
平均粒径が12μmであり、かつ粒径の変動係数が4%である樹脂コア粒子のシリコーン樹脂粒子(PSQ樹脂粒子)を用いて、この樹脂コア粒子に実施例1と同様にプラズマ処理し、実施例1と同様にして銀被覆樹脂粒子100質量%に対して銀の量が80質量%である銀被覆樹脂粒子を得た。次に、上記銀被覆樹脂粒子と平均粒径2μmの扁平状の銀粒子をペースト100質量%中、銀被覆樹脂粒子80質量%、銀粒子20質量%の割合で導電性フィラーとして用いて、調製後のペースト中に含まれる不揮発分の割合が70質量%になるように、かつ導電性フィラーとバインダ樹脂の質量比が、80:20(導電性フィラー:バインダ樹脂)になるように、上記導電性フィラーを添加して、3本ロールミルにて混練してペースト化することにより、導電性ペーストを調製した。
実施例1と同じ平均粒径が2μmのシリコーン樹脂(PSQ樹脂粒子)を樹脂コア粒子として用意した。この樹脂コア粒子を表面改質しなかった。これ以外は実施例1と同様にして銀被覆樹脂粒子100質量%に対して銀の量が80質量%である銀被覆樹脂粒子を得たが、塩化第一錫水溶液により前処理を行う際、樹脂が塩化第一錫水溶液となじまず浮遊してしまい、得られた銀被覆粉末は銀の被覆がまばらであった。次に、上記銀被覆樹脂粒子のみを導電性フィラーとして用いて、調製後のペースト中に含まれる不揮発分の割合が70質量%になるように、かつ導電性フィラーとバインダ樹脂の質量比が、80:20(導電性フィラー:バインダ樹脂)になるように、上記導電性フィラーを添加して、3本ロールミルにて混練してペースト化することにより、実施例1と同様にして導電性ペーストを調製した。
平均粒径が2.0μmであり、かつ粒径の変動係数が7%である樹脂コア粒子のシリコーン樹脂粒子(PSQ樹脂粒子)を乾式のボールミル(メディアはジルコニアを使用)で5時間粉砕し、平均粒径0.05μmの樹脂コア粒子を得た。この樹脂コア粒子に実施例1と同様にプラズマ処理し、実施例1と同様にして銀被覆樹脂粒子100質量%に対して銀の量が90質量%である銀被覆樹脂粒子を得た。次に上記銀被覆樹脂粒子のみを導電性フィラーとして用いて、調製後のペースト中に含まれる不揮発分の割合が70質量%になるように、かつ導電性フィラーとバインダ樹脂の質量比が、80:20(導電性フィラー:バインダ樹脂)になるように、上記導電性フィラーを添加して、3本ロールミルにて混練してペースト化することにより、実施例1と同様にして導電性ペーストを調製した。
実施例1〜17及び比較例1〜6で得られた銀被覆樹脂粒子の示差熱分析と熱重量測定の結果、実施例1〜14及び比較例1〜6で得られた導電性ペーストを塗布し焼成した後の導電膜の体積抵抗率とその外観、この導電膜を大気熱処理した後の体積抵抗率とその外観及び総合評価を表4及び表5に示す。
示差熱・熱重量同時測定装置(TG−DTA)を用いて、大気中、5℃/分の昇温速度の条件で室温から銀被覆樹脂粒子を加熱したときに、発熱ピーク温度を測定した。また同時に300℃まで加熱したときの銀被覆樹脂粒子の重量減少率を測定した。
導電性ペーストをスクリーン印刷法を用いてガラス基板上に塗布し、乾燥した後、塗膜(導電膜)を大気中にて180℃、1時間焼成して硬化させた。この導電膜の体積抵抗率をJIS K 7197の四探針四端子法にて測定した。導電膜の外観は導電膜表層部を目視により評価した。
導電膜を300℃の電気式オーブンに30分間投入した後、オーブンから取り出し、導電膜の体積抵抗率をJIS K 7197の四探針四端子法にて測定した。導電膜の外観は大気熱処理前後の導電膜の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察し、変化の有無を評価した。
上記(1)〜(3)の結果がすべて良好であるものを「優良」とし、一部劣るものを「良好」とし、一部が悪いものを「不良」とした。
Claims (9)
- 耐熱性を有する樹脂コア粒子と前記樹脂コア粒子の表面に形成された銀被覆層とを備え、
前記樹脂コア粒子の平均粒径が0.1〜10μmの樹脂粒子であって、
前記銀被覆層に含まれる銀の量が銀被覆樹脂粒子100質量部に対して60〜90質量部であり、かつ銀被覆樹脂粒子を示差熱分析したときの発熱ピーク温度が265℃以上であることを特徴とする銀被覆樹脂粒子。 - 前記耐熱性を有する樹脂コア粒子がシリコーン樹脂、シリコーンゴム、ポリイミド樹脂、アラミド樹脂、フッ素樹脂、フッ素ゴム又はシリコーンシェル−アクリルコアの樹脂の粒子である請求項1記載の銀被覆樹脂粒子。
- 前記銀被覆樹脂粒子を熱重量測定において300℃まで加熱したときの前記銀被覆樹脂粒子の重量減少率が10%以下である請求項1又は2記載の銀被覆樹脂粒子。
- 耐熱性を有する樹脂コア粒子をプラズマ処理、オゾン処理、酸処理、アルカリ処理又はシラン処理を行うことにより、前記樹脂粒子の表面を改質する工程と、
前記表面改質した樹脂粒子からなる樹脂コア粒子を25〜45℃に保温された錫化合物の水溶液に添加して前記樹脂粒子の表面に錫吸着層を形成する工程と、
前記樹脂コア粒子の表面に形成された錫吸着層に還元剤を含まない無電解銀めっき液を接触させて、前記樹脂コア粒子の表面に形成された錫吸着層と無電解めっき液中の銀との置換反応により樹脂コア粒子の表面に銀置換層を形成する工程と、
前記無電解銀めっき液に還元剤を添加して、前記樹脂コア粒子の銀置換層の表面に銀被覆層を形成する工程と
を含む銀被覆樹脂粒子の製造方法。 - 前記耐熱性を有する樹脂コア粒子がシリコーン樹脂、シリコーンゴム、ポリイミド樹脂、アラミド樹脂、フッ素樹脂、フッ素ゴム又はシリコーンシェル−アクリルコアの樹脂の粒子である請求項4記載の銀被覆樹脂粒子の製造方法。
- 請求項1ないし3いずれか1項に記載の銀被覆樹脂粒子と、エポキシ樹脂、フェノール樹脂又はシリコーン樹脂の1種又は2種以上のバインダ樹脂とからなる導電性ペースト。
- 請求項1ないし3いずれか1項に記載の銀被覆樹脂粒子と、銀粒子と、エポキシ樹脂、フェノール樹脂又はシリコーン樹脂の1種又は2種以上のバインダ樹脂とからなる導電性ペースト。
- 請求項1ないし3いずれか1項に記載の銀被覆樹脂粒子と、扁平状の無機コア粒子が銀被覆された扁平状銀被覆無機粒子と、エポキシ樹脂、フェノール樹脂又はシリコーン樹脂の1種又は2種以上のバインダ樹脂とからなる導電性ペースト。
- 請求項6ないし8いずれか1項に記載の導電性ペーストを基材に塗布して硬化させることにより、熱硬化性導電膜を形成する方法。
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