JP2021097040A - Coated particle and conductive material containing the same - Google Patents

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裕之 稲葉
Hiroyuki Inaba
裕之 稲葉
智真 成橋
Tomomasa Naruhashi
智真 成橋
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Abstract

To provide coated particles having improved adhesion between insulative particles and conductive particles.SOLUTION: There are provided coated particles where the surface of conductive particles having a metal film formed on the surface of core material particles is coated with insulative particles. In the insulative particles, the surface of silica particles is surface-treated with a silane coupling agent having a mercapto group. The core material particles are preferably a composite material of a resin or an organic matter and an inorganic matter, and the metal film is preferably at least one film selected from nickel, palladium, gold, a nickel alloy, a palladium alloy and a metal alloy.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、導電性粒子が絶縁層で被覆された被覆粒子及びそれを含む導電性材料に関するものである。 The present invention relates to coated particles in which conductive particles are coated with an insulating layer and a conductive material containing the same.

樹脂粒子の表面にニッケルや金などの金属を形成させた導電性粒子は、導電性接着剤、異方性導電膜、異方性導電接着剤等の導電性材料として使用されている。
近年、電子機器類の一層の小型化に伴い、電子回路の回路幅やピッチはますます小さくなっている。それに伴い、上述の導電性接着剤、異方性導電膜、異方性導電接着剤等に用いられる導電性粒子として、その粒径が小さいものが求められている。このような小さい粒径の導電性粒子を使用した場合、その接続性を高めるためには導電性粒子の配合量を増加させなければならない。しかしながら、導電性粒子の配合量を増加させると、意図しない方向への導通、すなわち対向電極間とは異なる方向への導通により短絡が生じてしまい、該方向における絶縁性が得難いことが問題となっている。この問題を解決するために、導電性粒子の表面を絶縁性の物質で被覆して、導電性粒子の金属層同士の接触を防止した絶縁被覆導電性粒子が使用されている。
The conductive particles in which a metal such as nickel or gold is formed on the surface of the resin particles are used as a conductive material such as a conductive adhesive, an anisotropic conductive film, and an anisotropic conductive adhesive.
In recent years, with the further miniaturization of electronic devices, the circuit width and pitch of electronic circuits have become smaller and smaller. Along with this, as the conductive particles used in the above-mentioned conductive adhesive, anisotropic conductive film, anisotropic conductive adhesive and the like, those having a small particle size are required. When conductive particles having such a small particle size are used, the blending amount of the conductive particles must be increased in order to improve the connectivity. However, when the blending amount of the conductive particles is increased, a short circuit occurs due to conduction in an unintended direction, that is, conduction in a direction different from that between the counter electrodes, and it is difficult to obtain insulation in that direction. ing. In order to solve this problem, insulating coated conductive particles are used in which the surface of the conductive particles is coated with an insulating substance to prevent the metal layers of the conductive particles from coming into contact with each other.

例えば特許文献1には、導電性の金属からなる表面を有する粒子を核とし、その表面を、該金属に対して結合性を有する官能基を含有する有機化合物からなる有機粒子により部分的に修飾してなる被覆粒子が記載されており、前記有機化合物は正又は負の電荷を有していることが記載されている。
また特許文献2では、特許文献1と同様の被覆粒子が記載されている。同文献には、該被覆粒子が、絶縁微粒子が金属に対して結合性を有する官能基を介して導電性の金属からなる表面を有する粒子に化学結合することにより、単層の被覆層を形成していると記載されている。同文献には、このような構成の被覆粒子は、該被覆粒子を電極間で熱圧着することで絶縁微粒子が溶融、変形又は剥離することにより金属被覆粒子の金属表面が露出することで電極間での導通を可能とし接続性が得られる旨が記載されている。特許文献1及び2では、前記の官能基としてアンモニウム基やスルホニウム基が例示されている。
For example, in Patent Document 1, particles having a surface made of a conductive metal are used as nuclei, and the surface thereof is partially modified with organic particles made of an organic compound containing a functional group having a binding property to the metal. The coated particles are described, and it is described that the organic compound has a positive or negative charge.
Further, Patent Document 2 describes coating particles similar to those in Patent Document 1. In the same document, the coating particles form a single-layer coating layer by chemically bonding the insulating fine particles to particles having a surface made of a conductive metal via a functional group having a binding property to the metal. It is stated that it is. According to the same document, the coated particles having such a configuration are obtained by thermocompression bonding the coated particles between the electrodes to melt, deform or peel the insulating fine particles, thereby exposing the metal surface of the metal-coated particles between the electrodes. It is stated that continuity is possible and connectivity is obtained. Patent Documents 1 and 2 exemplify ammonium groups and sulfonium groups as the functional groups.

また特許文献3には、金属との結合力を有するヘテロ元素又は官能基を表面に含む絶縁性樹脂微粒子を金属被覆粒子の表面に塗布した後、これを加熱することにより、金属被覆粒子の表面に粒子形状を有しない絶縁層を有する異方性絶縁導電性粒子が得られることが記載されている。 Further, in Patent Document 3, the surface of the metal-coated particles is described by applying insulating resin fine particles having a heteroelement or functional group having a binding force to the metal on the surface to the surface of the metal-coated particles and then heating the particles. It is described that anisotropic insulating conductive particles having an insulating layer having no particle shape can be obtained.

国際公開第2002/035555号パンフレットInternational Publication No. 2002/035555 Pamphlet 国際公開第2003/025955号パンフレットInternational Publication No. 2003/025955 Pamphlet 国際公開第2005/109448号パンフレットInternational Publication No. 2005/109448 Pamphlet

絶縁性粒子に被覆された導電性粒子では、絶縁性粒子と導電性粒子との密着性の向上が課題であった。絶縁性粒子と導電性粒子との密着性は、対向電極とは異なる方向での絶縁性を得ながら対向電極間で導通を図る(以下、単に接続信頼性ともいう)上で重要であるため、更に絶縁性粒子と導電性粒子との密着性に優れた被覆粒子の開発が要望されている。 In the conductive particles coated with the insulating particles, it has been an issue to improve the adhesion between the insulating particles and the conductive particles. Since the adhesion between the insulating particles and the conductive particles is important for conducting conduction between the counter electrodes (hereinafter, also simply referred to as connection reliability) while obtaining insulation in a direction different from that of the counter electrode. Further, there is a demand for the development of coated particles having excellent adhesion between insulating particles and conductive particles.

従って、本発明の目的は、絶縁性粒子と導電性粒子との密着性が向上した被覆粒子及びそれを含む導電性材料を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide coated particles having improved adhesion between insulating particles and conductive particles, and a conductive material containing the same.

本発明者らは上記実情に鑑み鋭意研究を重ねた結果、芯材表面に金属皮膜が形成された導電性粒子の表面を、絶縁性粒子で被覆した被覆粒子において、前記絶縁性粒子が、シリカ粒子の表面をメルカプト基を有するシランカップリング剤で表面処理されているものを用いると、絶縁性粒子と導電性粒子との密着性に優れた被覆粒子になることを見出し、本発明を完成するに到った。 As a result of intensive studies in view of the above circumstances, the present inventors have made that the insulating particles are silica in the coated particles in which the surface of the conductive particles in which the metal film is formed on the surface of the core material is coated with the insulating particles. The present invention is completed by finding that when the surface of the particles is surface-treated with a silane coupling agent having a mercapto group, the coated particles have excellent adhesion between the insulating particles and the conductive particles. Arrived at.

即ち、本発明が提供しようとする第1の発明は、芯材粒子の表面に金属皮膜が形成された導電性粒子の表面を、絶縁性粒子で被覆した被覆粒子であって、前記絶縁性粒子が、シリカ粒子の表面をメルカプト基を有するシランカップリング剤で表面処理されているものであることを特徴とする被覆粒子である。 That is, the first invention to be provided by the present invention is a coating particle in which the surface of a conductive particle in which a metal film is formed on the surface of a core material particle is coated with an insulating particle, and the insulating particle. However, the coated particles are characterized in that the surface of the silica particles is surface-treated with a silane coupling agent having a mercapto group.

また、本発明が提供しようとする第2の発明は、前記第1の発明の被覆粒子と絶縁性樹脂とを含む導電性材料である。 The second invention to be provided by the present invention is a conductive material containing the coated particles of the first invention and an insulating resin.

本発明の被覆粒子は、絶縁性粒子として用いるシリカ粒子の表面に存在するメルカプト基を有するシランカップリング剤に起因して、導電性粒子に対して優れた密着性を有する。
このような本発明の被覆粒子は、高い接続信頼性を有しうる。
The coated particles of the present invention have excellent adhesion to conductive particles due to the silane coupling agent having a mercapto group existing on the surface of the silica particles used as the insulating particles.
Such coated particles of the present invention can have high connection reliability.

以下、本発明を好ましい実施形態に基づき説明する。
本実施形態の被覆粒子は、芯材粒子の表面に金属皮膜が形成された導電性粒子の表面を、絶縁性粒子で被覆した被覆粒子であって、前記絶縁性粒子が、シリカ粒子の表面をメルカプト基を有するシランカップリング剤で表面処理されているものであることを特徴とするものである。
Hereinafter, the present invention will be described based on preferred embodiments.
The coated particles of the present embodiment are coated particles in which the surface of conductive particles having a metal film formed on the surface of core material particles is coated with insulating particles, and the insulating particles cover the surface of silica particles. It is characterized in that it is surface-treated with a silane coupling agent having a mercapto group.

(導電性粒子)
導電性粒子としては、導電性接着剤、異方性導電膜、異方性導電接着剤に従来用いられている公知のものを用いることができる。
(Conductive particles)
As the conductive particles, known particles conventionally used for conductive adhesives, anisotropic conductive films, and anisotropic conductive adhesives can be used.

導電性粒子における芯材粒子としては、無機物であっても有機物であっても特に制限なく用いることができる。無機物の芯材粒子としては、金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、ハンダ等の金属粒子、合金、ガラス、セラミック、シリカ、金属又は非金属の酸化物(含水物も含む)、アルミノ珪酸塩を含む金属珪酸塩、金属炭化物、金属窒化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属リン酸塩、金属硫化物、金属酸塩、金属ハロゲン化物及び炭素等が挙げられる。一方、有機物の芯材粒子としては、例えば、天然繊維、天然樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリブテン、ポリアミド、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリルニトリル、ポリアセタール、アイオノマー、ポリエステル等の熱可塑性樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。また、有機物と無機物との複合材料を用いることもできる。例としてはスチレンシリカ複合樹脂、アクリルシリカ複合樹脂、架橋したアルコキシリルポリマー−アクリル樹脂、ポリオルガノシロキサン−シリカなどが挙げられる。これらの中でも、金属からなる芯材粒子に比べて比重が小さくて沈降し難く、分散安定性に優れ、樹脂の弾性により電気接続を維持し易いという点で、樹脂或いは有機物と無機物との複合材料からなる芯材粒子が好ましい。また、有機物と無機物との複合材料は、コア・シェル構造を有するものであってもよい。 The core material particles of the conductive particles may be inorganic or organic without particular limitation. Examples of the inorganic core material particles include metal particles such as gold, silver, copper, nickel, palladium, and solder, alloys, glass, ceramics, silica, metal or non-metal oxides (including hydrous substances), and aluminosilicates. Examples thereof include metal silicates, metal carbides, metal nitrides, metal carbonates, metal sulfates, metal phosphates, metal sulfides, metal acid salts, metal halides and carbons. On the other hand, examples of the organic core particles include thermoplastics such as natural fibers, natural resins, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polybutene, polyamide, polyacrylic acid ester, polyacrylic nitrile, polyacetal, ionomer, and polyester. Examples thereof include resins, alkyd resins, phenol resins, urea resins, benzoguanamine resins, melamine resins, xylene resins, silicone resins, epoxy resins, diallyl phthalate resins and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Further, a composite material of an organic substance and an inorganic substance can also be used. Examples include styrene silica composite resin, acrylic silica composite resin, crosslinked alkoxyryl polymer-acrylic resin, polyorganosiloxane-silica and the like. Among these, a resin or a composite material of an organic substance and an inorganic substance is a composite material of a resin or an organic substance and an inorganic substance in that the specific gravity is smaller than that of the core material particles made of metal, it is difficult to settle, the dispersion stability is excellent, and the electrical connection is easily maintained due to the elasticity of the resin. Core material particles composed of are preferable. Further, the composite material of the organic substance and the inorganic substance may have a core-shell structure.

芯材粒子として有機物を用いる場合、ガラス転移温度を有しないか、或いは、そのガラス転移温度は100℃超であることが、異方導電接続工程において芯材粒子の形状が維持されやすいことや金属皮膜を形成する工程において芯材粒子の形状を維持しやすい点から好ましい。また芯材粒子がガラス転移温度を有する場合、ガラス転移温度は、200℃以下であることが、異方導電接続において導電性粒子が軟化しやすく接触面積が大きくなることで導通が取りやすくなる点から好ましい。この観点から、芯材粒子がガラス転移温度を有する場合、ガラス転移温度は、100℃超180℃以下であることがより好ましく、100℃超160℃以下であることが特に好ましい。 When an organic substance is used as the core material particles, it is easy to maintain the shape of the core material particles in the anisotropic conductive connection process and that the glass transition temperature does not have a glass transition temperature or the glass transition temperature exceeds 100 ° C. It is preferable because the shape of the core material particles can be easily maintained in the step of forming the film. Further, when the core material particles have a glass transition temperature, the glass transition temperature is 200 ° C. or less, which means that the conductive particles tend to soften in the anisotropic conductive connection and the contact area becomes large, so that conduction can be easily obtained. Is preferable. From this viewpoint, when the core material particles have a glass transition temperature, the glass transition temperature is more preferably more than 100 ° C. and 180 ° C. or lower, and particularly preferably more than 100 ° C. and 160 ° C. or lower.

芯材粒子として有機物を用いる場合において、その有機物が高度に架橋した樹脂であるときは、ガラス転移温度は下記実施例に記載の方法にて200℃まで測定を試みても、ほとんど観測されない。本明細書中ではこのような粒子をガラス転移点を有しない粒子ともいい、本発明においては、このような芯材粒子を用いてもよい。前記のこのようなガラス転移温度を有しない芯材粒子材料の具体例としては、前記で例示した有機物を構成する単量体に架橋性の単量体を併用して共重合させて得ることができる。架橋性の単量体としては、テトラメチレンジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシドジ(メタ)アクリレート、テトラエチレンオキシド(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメテロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンジ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、テトラメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アク
リレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、グリセロールトリジ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン等の多官能ビニル系単量体、ビニルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルスチレン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のシラン含有系単量体、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレート、ジアリルアクリルアミド、ジアリルエーテル等の単量体が挙げられる。特にCOG(Chip on Glass)分野ではこのような硬質な有機材料による芯材粒子が多く使用される。
When an organic substance is used as the core material particles, when the organic substance is a highly crosslinked resin, the glass transition temperature is hardly observed even if the measurement is attempted to 200 ° C. by the method described in the following Examples. In the present specification, such particles are also referred to as particles having no glass transition point, and in the present invention, such core material particles may be used. As a specific example of the core material having no glass transition temperature as described above, it is possible to obtain by copolymerizing the monomer constituting the organic substance exemplified above in combination with a crosslinkable monomer. it can. Crosslinkable monomers include tetramethylene di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, ethylene oxide di (meth) acrylate, and tetraethylene oxide. (Meta) acrylate, 1,6-hexanedi (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, trimeterol propantri (meth) acrylate, tetramethylol methanedi (meth) Meta) acrylate, tetramethylolmethanetri (meth) acrylate, tetramethylolmethanetetra (meth) acrylate, tetramethylolpropanetetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, glycerol tridi (meth) Polyfunctional (meth) acrylates such as meta) acrylates, polyfunctional vinyl monomers such as divinylbenzene and divinyltoluene, vinyltrimethoxysilane, trimethoxysilylstyrene, γ- (meth) acryloxipropyltrimethoxysilane, etc. Examples thereof include silane-containing monomers, triallyl isocyanurate, diallyl phthalate, diallyl acrylamide, diallyl ether and the like. Especially in the field of COG (Chip on Glass), core material particles made of such a hard organic material are often used.

芯材粒子の形状に特に制限はない。一般に、芯材粒子は球状である。しかし、芯材粒子は球状以外の形状、例えば、繊維状、中空状、板状又は針状であってもよく、その表面に多数の突起を有するもの又は不定形のものであってもよい。本発明においては、充填性に優れ、金属を被覆しやすいといった点で、球状の芯材粒子が好ましい。 The shape of the core material particles is not particularly limited. Generally, the core material particles are spherical. However, the core material particles may have a shape other than a spherical shape, for example, a fibrous shape, a hollow shape, a plate shape, or a needle shape, and may have a large number of protrusions on the surface thereof or an irregular shape. In the present invention, spherical core material particles are preferable in terms of excellent filling property and easy coating of metal.

芯材粒子からなる粉体の前述の方法によって測定された粒度分布には幅がある。一般に、粉体の粒度分布の幅は、下記式(1)で示される変動係数により表される。
変動係数(%)=(標準偏差/平均粒径)×100 (1)
この変動係数が大きいことは分布に幅があることを示し、一方、変動係数が小さいことは粒度分布がシャープであることを示す。本発明では、芯材粒子として、この変動係数が30%以下、特に20%以下、とりわけ10%以下のものを使用することが好ましい。この理由は、本発明の導電性粒子を異方性導電フィルム中の導電粒子として用いた場合に、接続に有効な寄与割合が高くなるという利点があるからである。
There is a range of particle size distributions measured by the method described above for powders consisting of core particles. Generally, the width of the particle size distribution of powder is represented by the coefficient of variation represented by the following formula (1).
Coefficient of variation (%) = (standard deviation / average particle size) x 100 (1)
A large coefficient of variation indicates a wide range of distribution, while a small coefficient of variation indicates a sharp particle size distribution. In the present invention, it is preferable to use the core material particles having a coefficient of variation of 30% or less, particularly 20% or less, particularly 10% or less. The reason for this is that when the conductive particles of the present invention are used as the conductive particles in the anisotropic conductive film, there is an advantage that the effective contribution ratio for connection is high.

また、芯材粒子のその他の物性は、特に制限されるものではないが、芯材粒子が樹脂粒子である場合は、下記式(2)で定義されるKの値が、20℃において100N/mm〜100000N/mmの範囲であり、かつ10%圧縮変形後の回復率が20℃において1%〜100%の範囲であることが好ましい。これらの物性値を満足することで、電極どうしを圧着するときに電極を傷つけることなく、電極と十分に接触させることができるからである。
K値(N/mm2 )=(3/√2)×F×S-3/2×R-1/2・・・(2)
〔ここに、計算式(2)で示されるF、Sは、微小圧縮試験機MCTM−500島津製作所製)で測定したときの、それぞれ該微球体の10%圧縮変形における荷重値(N)、圧縮変位(mm)であり、Rは該微球体の半径(mm)である〕
The other physical properties of the core material particles are not particularly limited, but when the core material particles are resin particles, the value of K defined by the following formula (2) is 100 N / at 20 ° C. It is preferably in the range of mm 2 to 100,000 N / mm 2 and the recovery rate after 10% compression deformation is in the range of 1% to 100% at 20 ° C. This is because by satisfying these physical property values, the electrodes can be sufficiently brought into contact with each other without damaging the electrodes when they are crimped to each other.
K value (N / mm 2 ) = (3 / √2) x F x S -3/2 x R- 1 / 2 ... (2)
[Here, F and S represented by the calculation formula (2) are the load values (N) at 10% compression deformation of the microspheres as measured by the microcompression tester MCTM-500 manufactured by Shimadzu Corporation), respectively. Compressive displacement (mm), R is the radius (mm) of the microsphere]

導電性粒子の形状は、芯材粒子の形状にもよるが、特に制限はない。例えば、繊維状、中空状、板状又は針状であってもよいが、充填性、接続性に優れるという点で、球状のもの好ましい。 The shape of the conductive particles depends on the shape of the core material particles, but is not particularly limited. For example, it may be fibrous, hollow, plate-shaped or needle-shaped, but spherical ones are preferable in terms of excellent filling property and connectivity.

また、導電性粒子は、その表面が平滑であってもよい。あるいは導電性粒子は、その表面から突出する複数の突起を有していてもよい。この突起は、金属皮膜と同一材料から構成された連続体であると、導電性が更に一層向上するので好ましい。更に詳細には、金属皮膜が、平坦部と、該平坦部から突出し、かつ該平坦部からの連続体になっている複数の突起部とを有し、該平坦部と該突起部とが同一の材料から構成されていることが好ましい。「連続体」とは、金属皮膜の突起部と平坦部とが単一の工程によって形成され、かつ金属皮膜の平坦部と突起部との間に、継ぎ目等の一体感を損なうような部位が存在しないことを意味する。ただし突起部に関しては、該突起部が、金属皮膜を構成する材料からなる粒子が列状に複数個連結してなる粒子連結体から構成され、該粒子間に粒界が観察されることは許容される。したがって、例えば芯材粒子の表面に突起形成用のコア粒子、例えば金属、金属酸化物、黒鉛等の非金属無機物、導電性ポリマー等を付着させ、該コア粒子を成長の起点として形成された突起は、平坦部と突起とが単一の工程によって形成されたものではないので、本発明にいう連続体に含まれない。尤も、かかるコア粒子を芯材粒子に付着させ、該コア粒子を成長の起点として形成された突起を有する導電性粒子も、本発明の範囲内であることに留意すべきである。 Further, the surface of the conductive particles may be smooth. Alternatively, the conductive particles may have a plurality of protrusions protruding from the surface thereof. It is preferable that the protrusions are a continuum made of the same material as the metal film because the conductivity is further improved. More specifically, the metal film has a flat portion and a plurality of protrusions protruding from the flat portion and forming a continuum from the flat portion, and the flat portion and the protrusion are the same. It is preferably composed of the above materials. A "continuum" is a portion in which a protrusion and a flat portion of a metal film are formed by a single process, and a portion such as a seam that impairs the sense of unity between the flat portion and the protrusion of the metal film is formed. It means that it does not exist. However, with respect to the protrusions, the protrusions are composed of a particle connecting body in which a plurality of particles made of a material constituting the metal film are connected in a row, and it is permissible to observe grain boundaries between the particles. Will be done. Therefore, for example, a core particle for forming a protrusion, for example, a non-metal inorganic substance such as a metal, a metal oxide, or graphite, a conductive polymer, or the like is attached to the surface of the core material particle, and the protrusion is formed by using the core particle as a starting point of growth. Is not included in the continuum referred to in the present invention because the flat portion and the protrusion are not formed by a single step. However, it should be noted that the conductive particles having protrusions formed by adhering such core particles to the core material particles and using the core particles as a starting point of growth are also within the scope of the present invention.

導電性粒子が上述した構成の突起を有すると、電極の導通をとる場合、電極表面に形成されている酸化皮膜を該突起が突き破ることができ、接続抵抗の低減を図ることができる。 When the conductive particles have the protrusions having the above-mentioned structure, the protrusions can penetrate the oxide film formed on the surface of the electrode when the electrode is made conductive, and the connection resistance can be reduced.

突起はその高さHが、平均して20nm以上、特に50nm以上であることが好ましい。突起の数は、導電性粒子の粒径にもよるが、1つの粒子当たり、1〜20000個、特に5〜5000個であることが、導電性粒子の導電性の一層の向上の点から好ましい。突起のアスペクト比は、好ましくは0.5以上、更に好ましくは1以上である。突起のアスペクト比が大きいと、上述した酸化皮膜を容易に突き破ることができるので有利である。
また、導電性粒子を用いて異方性導電フィルムを形成した場合には、突起のアスペクト比が大きいと、樹脂排除性が高くなるので、導電性が高くなると考えられる。アスペクト比とは、突起の高さHと突起の基部の長さDとの比、すなわちH/Dで定義される値である。
It is preferable that the height H of the protrusion is 20 nm or more on average, particularly 50 nm or more. The number of protrusions depends on the particle size of the conductive particles, but is preferably 1 to 20000, particularly 5 to 5000, per particle from the viewpoint of further improving the conductivity of the conductive particles. .. The aspect ratio of the protrusions is preferably 0.5 or more, more preferably 1 or more. A large aspect ratio of the protrusions is advantageous because it can easily break through the oxide film described above.
Further, when the anisotropic conductive film is formed by using the conductive particles, it is considered that if the aspect ratio of the protrusions is large, the resin exclusion property is high and the conductivity is high. The aspect ratio is a value defined by the ratio of the height H of the protrusion to the length D of the base of the protrusion, that is, H / D.

突起のアスペクト比は上述のとおりであるところ、導電性粒子の突起の基部の長さD自体は5〜500nm、特に10〜400nmであることが好ましく、突起の高さHについては5〜500nm、特に10〜400nmであることが好ましい。 As described above, the aspect ratio of the protrusions is such that the length D of the base of the protrusions of the conductive particles itself is preferably 5 to 500 nm, particularly preferably 10 to 400 nm, and the height H of the protrusions is 5 to 500 nm. In particular, it is preferably 10 to 400 nm.

導電性粒子における金属皮膜は、導電性を有するものであり、その構成金属としては、例えば、金、白金、銀、銅、鉄、亜鉛、ニッケル、スズ、鉛、アンチモン、ビスマス、コバルト、インジウム、チタン、アンチモン、ビスマス、ゲルマニウム、アルミニウム、クロム、パラジウム、タングステン、モリブデン等の金属又はこれらの合金のほか、ITO、ハンダ等の金属化合物等が挙げられる。中でも金、銀、銅、ニッケル、パラジウム又はハンダが抵抗が少ないため好ましく、とりわけ、ニッケル、パラジウム、金、ニッケル合金、パラジウム合金又は金合金が、絶縁性粒子との結合性が高いために好適に用いられる。導電性粒子における金属は1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。なお、ニッケル合金はニッケルーリン、ニッケルーホウ素、ニッケル―ホウ素―リンも含み、パラジウム合金は、パラジウム―リン、パラジウム―ホウ素も含む。 The metal film in the conductive particles has conductivity, and examples of the constituent metals include gold, platinum, silver, copper, iron, zinc, nickel, tin, lead, antimony, bismuth, cobalt, and indium. Examples thereof include metals such as titanium, antimony, bismuth, germanium, aluminum, chromium, palladium, tungsten and molybdenum, alloys thereof, and metal compounds such as ITO and solder. Of these, gold, silver, copper, nickel, palladium or solder are preferable because they have low resistance, and in particular, nickel, palladium, gold, nickel alloys, palladium alloys or gold alloys are preferable because they have high bondability with insulating particles. Used. The metal in the conductive particles may be used alone or in combination of two or more. The nickel alloy also contains nickel-phosphorus, nickel-boron, and nickel-boron-phosphorus, and the palladium alloy also contains palladium-phosphorus and palladium-boron.

金属皮膜は、単層構造であっても、複数層からなる積層構造であってもよい。複数層からなる積層構造である場合には、特に無電解めっき法により金属皮膜を形成したときに、下地層をニッケル又はニッケル合金とし、最表層が、ニッケル、パラジウム、金、ニッケル合金、パラジウム合金又は金合金であることが、接続抵抗の低減を図る観点から好ましい。 The metal film may have a single-layer structure or a laminated structure composed of a plurality of layers. In the case of a laminated structure consisting of multiple layers, especially when a metal film is formed by the electroless plating method, the base layer is nickel or a nickel alloy, and the outermost layer is nickel, palladium, gold, a nickel alloy, or a palladium alloy. Alternatively, a gold alloy is preferable from the viewpoint of reducing the connection resistance.

また、芯材粒子の表面の金属皮膜の厚さは0.001μm〜2μm、特に0.005〜1μmであることが好ましい。 Further, the thickness of the metal film on the surface of the core material particles is preferably 0.001 μm to 2 μm, particularly preferably 0.005 to 1 μm.

芯材粒子の表面に金属皮膜を形成する方法としては、蒸着法、スパッタ法、メカノケミカル法、ハイブリダイゼーション法等を利用する乾式法、電解めっき法、無電解めっき法等を利用する湿式法が挙げられる。また、これらの方法を組み合わせて芯材粒子の表面に金属皮膜を形成してもよいが、芯材粒子の表面を無電解めっきにより金属皮膜を形成した導電性粒子が、粒子表面を均一かつ濃密に被覆できる点で好ましい。 As a method for forming a metal film on the surface of the core material particles, a dry method using a vapor deposition method, a sputtering method, a mechanochemical method, a hybridization method, etc., an electrolytic plating method, a wet method using an electrolytic plating method, etc. are used. Can be mentioned. Further, these methods may be combined to form a metal film on the surface of the core material particles, but the conductive particles having the metal film formed on the surface of the core material particles by electroless plating make the particle surface uniform and dense. It is preferable in that it can be coated with.

導電性粒子の平均粒子径は、好ましくは0.1μm以上50μm以下、より好ましくは1μm以上30μm以下である。導電性粒子の平均粒子径が上記範囲内であることで、得られる被覆粒子が対向電極間とは異なる方向での短絡を発生させることなく、対向電極間での導通を確保しやすい。なお、本発明において、導電性粒子の平均粒子径は、走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)を用いて測定した粒子径の平均値である。なお走査型電子顕微鏡画像において導電性粒子が球状である場合は、SEMを用いて測定する粒子径とは、円形の導電性粒子像の径である。絶縁性粒子が球状でない場合、SEMを用いて測定する粒子径は、導電性粒子の像を横断する線分のうち最も大きい長さ(最大長さ)をいう。 The average particle size of the conductive particles is preferably 0.1 μm or more and 50 μm or less, and more preferably 1 μm or more and 30 μm or less. When the average particle size of the conductive particles is within the above range, it is easy to ensure continuity between the counter electrodes without causing the obtained coated particles to cause a short circuit in a direction different from that between the counter electrodes. In the present invention, the average particle size of the conductive particles is an average value of the particle size measured using a scanning electron microscope (SEM). When the conductive particles are spherical in the scanning electron microscope image, the particle diameter measured by using SEM is the diameter of the circular conductive particle image. When the insulating particles are not spherical, the particle size measured by SEM refers to the largest length (maximum length) of the line segments traversing the image of the conductive particles.

具体的には、導電性粒子の平均粒子径は実施例に記載の方法にて測定される。 Specifically, the average particle size of the conductive particles is measured by the method described in Examples.

また、導電性粒子は、溶出するアルカリ金属イオン、ハロゲンイオン、有機酸イオン等の不純物イオンが少ないものが、電極等の腐食を抑制する観点から好ましい。 Further, as the conductive particles, those having a small amount of impurity ions such as alkali metal ions, halogen ions and organic acid ions to be eluted are preferable from the viewpoint of suppressing corrosion of the electrodes and the like.

(絶縁性粒子)
本発明で用いる絶縁性粒子は、シリカ粒子の表面をメルカプト基を有するシランカップリング剤で表面処理されているものである。
(Insulating particles)
The insulating particles used in the present invention have the surface of the silica particles surface-treated with a silane coupling agent having a mercapto group.

用いることができるシリカ粒子としては、例えば、ケイ酸ソーダ又は活性ケイ酸溶液から粒子成長を行って製造されたものや、有機珪素化合物を原料として製造されたものや、気相法シリカ、沈降性シリカ等を用いることができる。 Examples of the silica particles that can be used include those produced by growing particles from sodium silicate or an active silicic acid solution, those produced using an organic silicon compound as a raw material, vapor phase silica, and sedimentation property. Silica or the like can be used.

シリカ粒子の好ましい物性は、動的光散乱法による求めた平均粒子径が5〜500nm、好ましくは10〜300nmである。シリカ粒子の平均粒子径が上記範囲にあることにより、絶縁性粒子が導電性粒子の粒子表面に均一に分散した状態で吸着しやすくなる。 The preferred physical properties of the silica particles are such that the average particle size determined by the dynamic light scattering method is 5 to 500 nm, preferably 10 to 300 nm. When the average particle size of the silica particles is in the above range, the insulating particles are easily adsorbed in a state of being uniformly dispersed on the particle surface of the conductive particles.

シリカ粒子を表面処理するメルカプト基を有するシランカップリング剤は、メルカプト基と加水分解性基を有するシリカ化合物であり、下記一般式(1)で表されるものが好ましい。
Si(OR (1)
(式中、Rは、1〜3個のメルカプト基を有する炭素数1〜8の炭化水素基、1〜3個のメルカプト基を有する脂環式炭化水素基、1〜3個のメルカプト基を有する炭素数6〜8の芳香族炭化水素基を示す。Rは、水素原子、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜8の脂環式炭化水素基、又は炭素数6〜8の芳香族炭化水素基を示す。なお、Rは、それぞれが同一の基でも異なる基であってもよい。)
The silane coupling agent having a mercapto group for surface-treating the silica particles is a silica compound having a mercapto group and a hydrolyzable group, and is preferably represented by the following general formula (1).
R 1 Si (OR 2 ) 3 (1)
(In the formula, R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms having 1 to 3 mercapto groups, an alicyclic hydrocarbon group having 1 to 3 mercapto groups, and 1 to 3 mercapto groups. Indicates an aromatic hydrocarbon group having 6 to 8 carbon atoms. R 2 is a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 8 carbon atoms, or carbon. an aromatic hydrocarbon group having 6 to 8. Incidentally, R 2, each may be also different groups in the same group.)

具体的な化合物としては、例えば、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、2−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、2−メルカプトエチルトリエトキシシラン等が挙げられる。 Specific examples of the compound include 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 2-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane and the like.

メルカプト基を有するシランカップリング剤の被覆量は、0.1〜10質量%、好ましくは1〜5質量%であることにより、シリカ粒子の表面を均一に被覆することができる観点から好ましい。 The coating amount of the silane coupling agent having a mercapto group is 0.1 to 10% by mass, preferably 1 to 5% by mass, which is preferable from the viewpoint that the surface of the silica particles can be uniformly coated.

また、メルカプト基を有するシランカップリング剤のシリカ粒子への被覆は、シリカ粒子の比表面積1nm当たり0.8×10−24〜6.6×10−24モル、好ましくは3.3×10−24×6.6×10−24モルであることが好ましい。 Further, the coating of the silica particles of the silane coupling agent having a mercapto group is 0.8 × 10 -24 to 6.6 × 10 -24 mol, preferably 3.3 × 10 per 1 nm 2 of the specific surface area of the silica particles. It is preferably -24 × 6.6 × 10 -24 mol.

メルカプト基を有するシランカップリング剤でシリカ粒子を表面処理する方法は、湿式又は乾式で行うことができる。 The method of surface-treating the silica particles with a silane coupling agent having a mercapto group can be carried out by a wet method or a dry method.

メルカプト基を有するシランカップリング剤によるシリカ粒子の表面処理を湿式法により行う場合は、表面処理方法としては、1)メルカプト基を有するシランカップリング剤を所望の濃度で含む溶媒に、シリカ粒子を浸漬し、必要により加温してシリカ粒子とメルカプト基を有するシランカップリング剤との反応を促進させ後、溶媒ごと噴霧乾燥するか、あるいは、固液分離後、乾燥する方法、2)シリカ粒子と溶媒を含む分散液に、メルカプト基を有するシランカップリング剤を添加し、50〜100℃に加温して反応を行った後、溶媒ごと噴霧乾燥するか、あるいは、固液分離後、乾燥する方法等が挙げられる。
湿式法で用いることができる溶媒は、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール、或いはこれらアルコールと水との混合溶媒を用いることができる。また、シリカ粒子は、市販のシリカゾルを用いることができ、水性シリカゾルの場合は、アルコールを添加してアルコールと水との混合液とし、例えば、前記2)で、この混合液にメルカプト基を有するシランカップリング剤を添加して分散液として用いることができる。
When the surface treatment of silica particles with a mercapto group-containing silane coupling agent is performed by a wet method, the surface treatment methods include 1) the silica particles in a solvent containing the mercapto group-containing silane coupling agent at a desired concentration. A method of immersing and heating if necessary to promote the reaction between the silica particles and the silane coupling agent having a mercapto group, and then spray-drying with the solvent, or solid-liquid separation and then drying. 2) Silica particles A silane coupling agent having a mercapto group is added to the dispersion liquid containing the solvent and the solvent, and the mixture is heated to 50 to 100 ° C. to carry out the reaction, and then spray-dried together with the solvent, or solid-liquid separation and then drying. The method of doing this can be mentioned.
As the solvent that can be used in the wet method, alcohols such as methanol, ethanol and propanol, or a mixed solvent of these alcohols and water can be used. As the silica particles, a commercially available silica sol can be used. In the case of an aqueous silica sol, alcohol is added to prepare a mixed solution of alcohol and water. For example, in 2) above, this mixed solution has a mercapto group. A silane coupling agent can be added and used as a dispersion.

メルカプト基を有するシランカップリング剤によるシリカ粒子の表面処理を乾式法により行う場合は、表面処理方法としては、メルカプト基を有するシランカップリング剤とシリカ粒子を、ヘンシェルミキサー、気流式粉砕機等の機械的手段を用いて、乾式で混合する方法、あるいは、メルカプト基を有するシランカップリング剤を溶剤で希釈し、希釈液とシリカ粒子とを混合し、得られる混合物を加熱乾燥する方法等が挙げられる。 When the surface treatment of silica particles with a silane coupling agent having a mercapto group is performed by a dry method, the surface treatment method is to use a silane coupling agent having a mercapto group and silica particles in a henschel mixer, an air flow crusher, or the like. Examples include a method of mixing by a dry method using mechanical means, or a method of diluting a silane coupling agent having a mercapto group with a solvent, mixing the diluent and silica particles, and heating and drying the obtained mixture. Be done.

本発明においては、単分散された絶縁性粒子が得られやすく、また、被覆粒子の被覆率が高いものが得られやすいと言う観点で、前記湿式法の2)の方法で得られる絶縁性粒子を用いることが好ましい。 In the present invention, from the viewpoint that monodisperse insulating particles can be easily obtained and those having a high coverage of coated particles can be easily obtained, the insulating particles obtained by the method 2) of the wet method. Is preferably used.

(被覆粒子)
前記導電性粒子の粒子表面に前記絶縁性粒子を被覆する方法としては、湿式又は乾式で行うことができる。
(Coating particles)
As a method of coating the insulating particles on the particle surface of the conductive particles, a wet method or a dry method can be used.

乾式法としては、強力な剪断力が作用する機械的手段にて調製される。乾式法で使用する装置としては、ハイスピードミキサー、スーパーミキサー、ターボスフェアミキサー、アイリッヒミキサー、ヘンシェルミキサー、ハイブリダイゼイションシステム、ナウターミキサー、リボンブレンダー、ジェットミル及びコスモマイザー等の装置を用いることができる。 As a dry method, it is prepared by a mechanical means in which a strong shearing force acts. As the equipment used in the dry method, equipment such as a high speed mixer, a super mixer, a turbosphere mixer, an Erich mixer, a Henschel mixer, a hybridization system, a Nauter mixer, a ribbon blender, a jet mill and a cosmomizer is used. be able to.

湿式法としては、絶縁性粒子と導電性粒子とを溶媒を介して撹拌下に接触させて、導電性粒子の表面に絶縁性粒子を付着させる方法である。用いることができる溶媒としては、例えば、水、アセトン、メタノール、エタノール或いはこれらの混合溶媒等が挙げられる。絶縁性粒子と導電性粒子を接触させる温度は、特に制限されるものではないが5〜100℃、好ましくは10〜50℃であり、室温(25℃)付近でも十分である。溶媒から常法により、固形分を回収し必要により洗浄、乾燥を行うことで本発明の被覆粒子を得ることができる。 The wet method is a method in which the insulating particles and the conductive particles are brought into contact with each other under stirring through a solvent to adhere the insulating particles to the surface of the conductive particles. Examples of the solvent that can be used include water, acetone, methanol, ethanol, and a mixed solvent thereof. The temperature at which the insulating particles and the conductive particles are brought into contact with each other is not particularly limited, but is 5 to 100 ° C., preferably 10 to 50 ° C., and is sufficient even near room temperature (25 ° C.). The coated particles of the present invention can be obtained by recovering the solid content from the solvent by a conventional method, washing and drying if necessary.

また、同一分子内に導電性粒子中の金属皮膜と反応性を有する官能基(A)と、絶縁性粒子中のメルカプト基と反応性を有する官能基(B)とを有する化合物(以下、「反応性化合物」ということがある)を、導電性粒子の金属皮膜と反応させる第1工程、次いで、絶縁性粒子と反応させる第2工程を行う方法により本発明の被覆粒子を得てもよい。
前記官能基(A)としては、例えば、シラン基、シラノール基、カルボキシルキ基、アミノ基、アンモニウム基、ニトロ基、水酸基、カルボニル基、チオール基、スルホン酸基、スルホニウム基、ホウ酸基、オキサゾリン基、ピロリドン基、リン酸基、ニトリル基等が挙げられる。
前記官能基(B)としては、エポキシ基、アミノ基、ハライド基、ヒドロキシル基、カルボン酸ハライド基、カルボン酸無水物基、炭素−炭素二重結合を有する基、環状エーテル基、環状チオエーテル基、イソシアナト基、イソチオシアナト基等が挙げられる。
Further, a compound having a functional group (A) having reactivity with a metal film in conductive particles and a functional group (B) having reactivity with a mercapto group in insulating particles in the same molecule (hereinafter, "" The coated particles of the present invention may be obtained by a method of performing a first step of reacting a "reactive compound") with a metal film of conductive particles and then a second step of reacting with insulating particles.
Examples of the functional group (A) include a silane group, a silanol group, a carboxylki group, an amino group, an ammonium group, a nitro group, a hydroxyl group, a carbonyl group, a thiol group, a sulfonic acid group, a sulfonium group, a borate group and an oxazoline. Examples include a group, a pyrrolidone group, a phosphoric acid group, a nitrile group and the like.
Examples of the functional group (B) include an epoxy group, an amino group, a halide group, a hydroxyl group, a carboxylic acid halide group, a carboxylic acid anhydride group, a group having a carbon-carbon double bond, a cyclic ether group, and a cyclic thioether group. Examples thereof include an isocyanato group and an isothiocyanato group.

なお、前記第1工程は、公知の方法により行うことができ、例えば、WO2003/025955号パンフレット、特開2001−342377号公報、特開2003−26813号公報等に記載の方法が挙げられる。 The first step can be performed by a known method, and examples thereof include the methods described in WO2003 / 025955 pamphlet, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-342377, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-26813.

前記第2工程は、湿式又は乾式で行うことができる。 The second step can be performed wet or dry.

乾式法としては、強力な剪断力が作用する機械的手段にて調製される。乾式法で使用する装置としては、ハイスピードミキサー、スーパーミキサー、ターボスフェアミキサー、アイリッヒミキサー、ヘンシェルミキサー、ハイブリダイゼイションシステム、ナウターミキサー、リボンブレンダー、ジェットミル及びコスモマイザー等の装置を用いることができる。 As a dry method, it is prepared by a mechanical means in which a strong shearing force acts. As the equipment used in the dry method, equipment such as a high speed mixer, a super mixer, a turbosphere mixer, an Erich mixer, a Henschel mixer, a hybridization system, a Nauter mixer, a ribbon blender, a jet mill and a cosmomizer is used. be able to.

湿式法としては、絶縁性粒子と、反応性化合物で被覆処理された導電性粒子とを溶媒を介して撹拌下に接触させて、反応性化合物で被覆処理された導電性粒子の表面に絶縁性粒子を付着させる方法である。用いることができる溶媒としては、例えば、水、アセトン、メタノール、エタノール或いはこれらの混合溶媒等が挙げられる。絶縁性粒子と反応性化合物で被覆処理された導電性粒子を接触させる温度は、特に制限されるものではないが5〜100℃、好ましくは10〜50℃であり、室温(25℃)付近でも十分である。溶媒から常法により、固形分を回収し必要により洗浄、乾燥を行うことで本発明の被覆粒子を
得ることができる。
In the wet method, the insulating particles and the conductive particles coated with the reactive compound are brought into contact with each other under stirring through a solvent, and the surface of the conductive particles coated with the reactive compound is insulated. This is a method of adhering particles. Examples of the solvent that can be used include water, acetone, methanol, ethanol, and a mixed solvent thereof. The temperature at which the insulating particles and the conductive particles coated with the reactive compound are brought into contact with each other is not particularly limited, but is 5 to 100 ° C., preferably 10 to 50 ° C., even near room temperature (25 ° C.). It is enough. The coated particles of the present invention can be obtained by recovering the solid content from the solvent by a conventional method, washing and drying if necessary.

本発明に係る被覆粒子は、絶縁性粒子の被覆率が30%以上、好ましくは30〜100%、特に30〜80%であることが、該被覆粒子を用いて上下の電極間を電気的に接続したときに、電気信頼性が優れたものになる観点から好ましい。 The coating particles according to the present invention have an insulating particle coverage of 30% or more, preferably 30 to 100%, particularly 30 to 80%, and the coating particles are used to electrically connect the upper and lower electrodes. It is preferable from the viewpoint that the electrical reliability becomes excellent when connected.

なお、被覆率とは、SEMにて導電性粒子に付着した絶縁性粒子の個数nを数え、以下の式から被覆率を算出した。評価に用いた被覆率は、被覆粒子20個の平均値である。
被覆率(%)=(n/N)×100
N:導電性粒子の表面に、絶縁粒子が最密充填で配列したときの絶縁性粒子の個数
N=4π(R+r)/2√3r
(R:導電性粒子の半径(nm)、r:絶縁性粒子の半径(nm))
The coverage was calculated by counting the number n of insulating particles adhering to the conductive particles by SEM and calculating the coverage from the following formula. The coverage used for the evaluation is an average value of 20 coated particles.
Coverage (%) = (n / N) x 100
N: Number of insulating particles when the insulating particles are closely packed on the surface of the conductive particles N = 4π (R + r) 2 / 2√3r 2
(R: radius of conductive particles (nm), r: radius of insulating particles (nm))

本発明に係る被覆粒子は、絶縁性粒子として、シリカ粒子をメルカプト基を有するシランカップリング剤で処理したものを用いている。このメルカプト基を有するシランカップリング剤は、メルカプト基と加水分解性基を有するシリカ化合物であり、該シリカ化合物の加水分解性基は、シリカ粒子と容易に反応し、該シリカ化合物はシリカ粒子と結合する。一方、メルカプト基は導電性粒子の金属皮膜、或いは反応性化合物の官能基(B)と強固に結合する。このため、本発明の被覆粒子は、絶縁性粒子と導電性粒子との密着性に優れたものになる。 As the coating particles according to the present invention, silica particles treated with a silane coupling agent having a mercapto group are used as insulating particles. The silane coupling agent having a mercapto group is a silica compound having a mercapto group and a hydrolyzable group, and the hydrolyzable group of the silica compound easily reacts with the silica particles, and the silica compound is formed with the silica particles. Join. On the other hand, the mercapto group is firmly bonded to the metal film of the conductive particles or the functional group (B) of the reactive compound. Therefore, the coated particles of the present invention have excellent adhesion between the insulating particles and the conductive particles.

また、本発明に係る被覆粒子は、前記導電性粒子として、該導電性粒子を疎水化剤で表面処理したものを用いることができる。導電性粒子の表面に疎水化剤を存在させると、絶縁性粒子との親和性に優れ、絶縁性粒子の被覆率をいっそう高めることができる。
前記疎水化剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物、チタネート系カップリング剤、高級脂肪酸又はその誘導体、リン酸エステル及び亜リン酸エステル等が挙げられる。これらは単独で又は必要に応じ2種以上組み合わせて用いられる。
Further, as the coating particles according to the present invention, as the conductive particles, those obtained by surface-treating the conductive particles with a hydrophobic agent can be used. When the hydrophobizing agent is present on the surface of the conductive particles, the affinity with the insulating particles is excellent, and the coverage of the insulating particles can be further increased.
Examples of the hydrophobizing agent include benzotriazole-based compounds, titanate-based coupling agents, higher fatty acids or derivatives thereof, phosphoric acid esters, phosphite esters, and the like. These may be used alone or in combination of two or more as required.

なお、この場合、記絶縁性粒子は、1)該導電性粒子の粒子表面に存在する疎水化剤を介して導電性粒子と結合していていもよく、2)疎水化剤を介さないで、該導電性粒子の粒子表面と直接結合していてもよく、前記1)と2)が混在して結合しても良い。 In this case, the insulating particles may be 1) bonded to the conductive particles via a hydrophobic agent existing on the particle surface of the conductive particles, and 2) not via a hydrophobic agent. The conductive particles may be directly bonded to the particle surface, or the above 1) and 2) may be mixed and bonded.

ベンゾトリアゾール系化合物は、下記一般式(2)で表されるものが好ましい。

Figure 2021097040
(式中、A1、A2は同一の又は異なるアルキル基、アリール基、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基又はカルボキシル基を示し、p1、q1は同一の又は異なる0〜2の整数を示す。)
前記一般式(2)の式中のA1及びA2は、アルキル基、アリール基、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基又はカルボキシル基を示す。該アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数が1〜5のものが好ましい。該アリール基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基が好ましい。該ハロゲン原子としては、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。前記一般式(2)中のp1及びq1は、同一の又は異なる0〜2の整数を示す。また、A1とA2は同一の基でも異なる基であってもよい。 The benzotriazole-based compound is preferably represented by the following general formula (2).
Figure 2021097040
(In the formula, A 1 and A 2 represent the same or different alkyl group, aryl group, halogen atom, hydroxyl group, amino group or carboxyl group, and p1 and q1 represent the same or different integers 0 to 2.)
A 1 and A 2 in the formula of the general formula (2) represent an alkyl group, an aryl group, a halogen atom, a hydroxyl group, an amino group or a carboxyl group. The alkyl group preferably has 1 to 5 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. As the aryl group, a phenyl group, a tolyl group, a xsilyl group, and a naphthyl group are preferable. Examples of the halogen atom include chlorine, bromine and iodine. P1 and q1 in the general formula (2) represent the same or different integers of 0 to 2. Further, A 1 and A 2 may be the same group or different groups.

前記一般式(2)で表わされるベンゾトリアゾール系化合物の好ましい具体的な化合物としては、例えば、ベンゾトリアゾール、4−メチルベンゾトリアゾール、5−メチルベンゾトリアゾール、4−エチルベンゾトリアゾール、5−エチルベンゾトリアゾール、4,5−ジメチルベンゾトリアゾール、4,6−ジメチルベンゾトリアゾール、5,6−ジメチルベンゾトリアゾール、4,5−ジエチルベンゾトリアゾール、4,6−ジエチルベンゾトリアゾール、5,6−ジエチルベンゾトリアゾール、4−フェニルベンゾトリアゾール、5−フェニルベンゾトリアゾール、4−クロロベンゾトリアゾール、5−クロロベンゾトリアゾール、4−カルボキシベンゾトリアゾール、5−カルボキシベンゾトリアゾール、4,5−ジカルボキシベンゾトリアゾール、4,6−ジカルボキシベンゾトリアゾール等が挙げられる。 Preferred specific compounds of the benzotriazole-based compound represented by the general formula (2) include, for example, benzotriazole, 4-methylbenzotriazole, 5-methylbenzotriazole, 4-ethylbenzotriazole, and 5-ethylbenzotriazole. , 4,5-dimethylbenzotriazole, 4,6-dimethylbenzotriazole, 5,6-dimethylbenzotriazole, 4,5-diethylbenzotriazole, 4,6-diethylbenzotriazole, 5,6-diethylbenzotriazole, 4 -Phenylbenzotriazole, 5-phenylbenzotriazole, 4-chlorobenzotriazole, 5-chlorobenzotriazole, 4-carboxybenzotriazole, 5-carboxybenzotriazole, 4,5-dicarboxybenzotriazole, 4,6-dicarboxyl Benzotriazole and the like can be mentioned.

チタネート系カップリング剤の例としては、以下の式(i)又は式(ii)で表されるものが挙げられる。
(BO)Ti(OB)(OB)(OB) (i)
(式中、Bはアルキル基であり、B〜Bはそれぞれアルキル基、アルキル基中の末端以外のメチレン基が酸素原子で置換された基、アルケニル基、アルケニル基中の末端以外のメチレン基が酸素原子で置換された基、アルカノイル基、ジアルキルパイロホスフェート基及びアルキルベンゼンスルホニル基から選ばれる基である。ただし、B〜Bのいずれか1以上が、アルカノイル基、ジアルキルパイロホスフェート基又はアルキルベンゼンスルホニル基である。BとBが一緒になって環を形成してもよい。)
Examples of titanate-based coupling agents include those represented by the following formula (i) or formula (ii).
(B 1 O) Ti (OB 2 ) (OB 3 ) (OB 4 ) (i)
(In the formula, B 1 is an alkyl group, and B 2 to B 4 are an alkyl group, a group in which a methylene group other than the terminal in the alkyl group is substituted with an oxygen atom, an alkenyl group, and a group other than the terminal in the alkenyl group, respectively. groups a methylene group is replaced by an oxygen atom, an alkanoyl group, a group selected from dialkyl pyrophosphate group and benzene sulfonyl group. However, B 2 any one or more of .about.B 4 is an alkanoyl group, dialkyl pyrophosphate group Alternatively, it is an alkylbenzene sulfonyl group. B 1 and B 2 may be combined to form a ring.)

(BO)Ti(OB)(OB)(OB)・[P(OBOH] (ii)
(式中、B〜Bはそれぞれアルキル基、アルキル基中の末端以外のメチレン基が酸素原子で置換された基、アルケニル基、又はアルケニル基中の末端以外のメチレン基が酸素原子で置換された基である。Bはアルキル基である。)
上記で挙げた式(i)においてB〜Bのうち2又は3つの基が同一であってもよく、B〜Bが全て異なっていてもよい。式(ii)で表される化合物においてB〜Bのうち2又は3つの基が同一であってもよく、B〜Bが全て異なっていてもよい。2つ存在するBは同一であってもよく異なっていてもよい。式(i)で表される化合物において、アルカノイル基、ジアルキルパイロホスフェート基又はアルキルベンゼンスルホニル基の好ましい数は1〜3、更に好ましくは2〜3、特に好ましくは3である。
(B 5 O) Ti (OB 6 ) (OB 7 ) (OB 8 ) · [P (OB 9 ) 2 OH] 2 (ii)
(In the formula, B 5 to B 8 are an alkyl group, a group in which a methylene group other than the terminal in the alkyl group is substituted with an oxygen atom, an alkenyl group, or a methylene group other than the terminal in the alkenyl group is substituted with an oxygen atom, respectively. B 9 is an alkyl group.)
May two or three groups of B 1 .about.B 4 in the formula (i) mentioned above are the same, B 1 ~B 4 may all be different. May two or three groups of B 5 .about.B 8 in the compounds represented by formula (ii) are the same, B 5 .about.B 8 may all be different. Two existing B 9 may be different may be the same. In the compound represented by the formula (i), the preferable number of the alkanoyl group, the dialkylpyrophosphate group or the alkylbenzenesulfonyl group is 1 to 3, more preferably 2 to 3, and particularly preferably 3.

上記で挙げたアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル墓、n−ペンチル基、イソペンチル基、2−メチルブチル基、1−メチルブチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、3−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、1−メチルペンチル基、ヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、2−エチルヘキシル基、3,7−ジメチルオクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、ラウリル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基(ステアリル基を含む)、ノナデシル基、エイコシル基、トリアコンチル基およびテトラコンチル基等が挙げられる。アルケニル基としては、上記のアルキル基の炭素−炭素一重結合の一つ又は二つ以上を炭素−炭素二重結合に変更した基が挙げられる。 Examples of the alkyl group mentioned above include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl grave, n-pentyl group, isopentyl group, 2 -Methylbutyl group, 1-methylbutyl group, n-hexyl group, isohexyl group, 3-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 1-methylpentyl group, heptyl group, octyl group, isooctyl group, 2-ethylhexyl group, 3 , 7-Dimethyloctyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, lauryl group, tetradecyl group, hexadecyl group, octadecyl group (including stearyl group), nonadecil group, eicosyl group, triacontyl group, tetracontyl group, etc. Can be mentioned. Examples of the alkenyl group include a group in which one or more carbon-carbon single bonds of the above alkyl group are changed to a carbon-carbon double bond.

アルキル基中の末端以外のメチレン基が酸素原子で置換された基とは、アルコキシ基ではなく、アルキル基中のメチレン基同士の間を酸素原子で中断された基が挙げられる。アルケニル基中の末端以外のメチレン基が酸素原子で置換された基についても同様の基が挙げられる。 The group in which the methylene group other than the terminal in the alkyl group is substituted with an oxygen atom is not an alkoxy group but a group in which the methylene groups in the alkyl group are interrupted by an oxygen atom. The same group can be mentioned for a group in which a methylene group other than the terminal in the alkenyl group is replaced with an oxygen atom.

〜B、B〜Bで表されるアルキル基、アルキル基中の末端以外のメチレン基が酸素原子で置換された基、アルケニル基、及び、アルケニル基中の末端以外のメチレン基が酸素原子で置換された基の炭素原子数としては3〜40が好ましく、3〜32がより好ましい。B〜Bで表されるアルカノイル基としては炭素原子数2〜40のものが好ましい。B〜Bで表されるジアルキルパイロホスフェート基のアルキル基としては炭素原子数3〜40のものが好ましい。B〜Bで表されるアルキルベンゼンスルホニル基のアルキル基としては炭素原子数3〜40のものが好ましい。Bで表されるアルキル基としては、炭素原子数3〜40のものが好ましい。 Alkyl groups represented by B 1 to B 4 and B 5 to B 8 , groups in which a methylene group other than the terminal in the alkyl group is substituted with an oxygen atom, an alkenyl group, and a methylene group other than the terminal in the alkenyl group. The number of carbon atoms of the group substituted with an oxygen atom is preferably 3 to 40, more preferably 3 to 32. The alkanoyl group represented by B 2 to B 4 preferably has 2 to 40 carbon atoms. The alkyl group of the dialkylpyrophosphate group represented by B 2 to B 4 is preferably one having 3 to 40 carbon atoms. The alkyl group of the alkylbenzenesulfonyl group represented by B 2 to B 4 is preferably one having 3 to 40 carbon atoms. As the alkyl group represented by B 9 , those having 3 to 40 carbon atoms are preferable.

とBが一緒になって形成する環としては−CH−CH−又は−CH−COO−等が式(i)における酸素原子及びチタン原子と構成する環が挙げられる。 Examples of the ring formed by B 1 and B 2 together include a ring in which -CH 2- CH 2- or -CH 2- COO- or the like is composed of an oxygen atom and a titanium atom in the formula (i).

上記式(i)又は式(ii)で表される各基は、置換基で置換されていてもよい。その場合の置換基としては、ハロゲン原子、エポキシ基、アミノ基、ビニル基、アクリル基、イソシアネート基、メルカプト基が挙げられる。 Each group represented by the above formula (i) or formula (ii) may be substituted with a substituent. Examples of the substituent in that case include a halogen atom, an epoxy group, an amino group, a vinyl group, an acrylic group, an isocyanate group, and a mercapto group.

本発明に用いられるチタネート系カップリング剤の具体例としては、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、テトライソプロピル(ジオクチルホスファイト)チタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビス(ジトリデシル)ホスファイトチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート等が挙げられ、これらは1種又は2種以上で用いることができる。
なお、これらのチタネート系カップリング剤は、例えば、味の素ファインテクノ株式会社から市販されている。
Specific examples of the titanate-based coupling agent used in the present invention include isopropyltriisostearoyl titanate, isopropyltridodecylbenzenesulfonyl titanate, isopropyltris (dioctylpyrophosphate) titanate, tetraisopropyl (dioctylphosphite) titanate, and tetraisopropylbis. (Dioctylphosphite) titanate, tetraoctylbis (ditridecylphosphite) titanate, tetra (2,2-diallyloxymethyl-1-butyl) bis (ditridecyl) phosphite titanate, bis (dioctylpyrophosphate) oxyacetate titanate, Examples thereof include bis (dioctylpyrophosphate) ethylene titanate, and these can be used alone or in combination of two or more.
These titanate-based coupling agents are commercially available, for example, from Ajinomoto Fine-Techno Co., Ltd.

高級脂肪酸としては、飽和又は不飽和の直鎖又は分枝鎖のモノ又はポリカルボン酸であることが好ましく、飽和又は不飽和の直鎖又は分枝鎖のモノカルボン酸であることが更に好ましく、飽和又は不飽和の直鎖モノカルボン酸であることが一層好ましい。脂肪酸は、その炭素数が好ましくは7以上である。また、誘導体とは、前記脂肪酸の塩又はアミドを指す。 The higher fatty acid is preferably a saturated or unsaturated linear or branched mono- or polycarboxylic acid, more preferably a saturated or unsaturated linear or branched monocarboxylic acid. More preferably, it is a saturated or unsaturated linear monocarboxylic acid. The fatty acid preferably has 7 or more carbon atoms. The derivative refers to a salt or amide of the fatty acid.

本発明に用いられる脂肪酸又はその誘導体は、脂肪酸の炭素数が好ましくは7〜23であり、更に好ましくは10〜20である。このような脂肪酸又はその誘導体としては、例えばカプリン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等の飽和脂肪酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸等の不飽和脂肪酸、又はこれらの金属塩若しくはアミド等が挙げられる。脂肪酸の金属塩としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、Zr、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag等の遷移金属、及びAl、Zn等の遷移金属以外の他の金属の塩が挙げられ、好ましくはAl、Zn、W、V等の多価金属塩である。脂肪酸金属塩は、金属の価数に応じて、モノ体、ジ体、トリ体、テトラ体等であり得る。脂肪酸金属塩は、これらの任意の組み合わせであってもよい。 The fatty acid or its derivative used in the present invention preferably has 7 to 23 carbon atoms, and more preferably 10 to 20 carbon atoms. Examples of such fatty acids or derivatives thereof include saturated fatty acids such as capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid and stearic acid, unsaturated fatty acids such as oleic acid, linoleic acid, linolenic acid and arachidonic acid, or these. Examples include metal salts and amides. Metal salts of fatty acids include alkali metals, alkaline earth metals, transition metals such as Zr, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu and Ag, and salts of metals other than transition metals such as Al and Zn. , And preferably a polyvalent metal salt such as Al, Zn, W, V or the like. The fatty acid metal salt can be a mono-form, a di-form, a tri-form, a tetra-form, or the like, depending on the valence of the metal. The fatty acid metal salt may be any combination thereof.

リン酸エステル及び亜リン酸エステルとしては、炭素数6〜22のアルキル基を有するものが、好ましく用いられる。
リン酸エステルとしては、例えば、リン酸ヘキシルエステル、リン酸ヘプチルエステル、リン酸モノオクチルエステル、リン酸モノノニルエステル、リン酸モノデシルエステル、リン酸モノウンデシルエステル、リン酸モノドデシルエステル、リン酸モノトリデシルエステル、リン酸モノテトラデシルエステル、リン酸モノペンタデシルエステル等が挙げられる。
亜リン酸エステルとしては、例えば、亜リン酸ヘキシルエステル、亜リン酸ヘプチルエステル、亜リン酸モノオクチルエステル、亜リン酸モノノニルエステル、亜リン酸モノデシルエステル、亜リン酸モノウンデシルエステル、亜リン酸モノドデシルエステル、亜リン酸モノトリデシルエステル、亜リン酸モノテトラデシルエステル、亜リン酸モノペンタデシルエステル等が挙げられる。
As the phosphoric acid ester and the phosphite ester, those having an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms are preferably used.
Examples of the phosphoric acid ester include phosphoric acid hexyl ester, phosphoric acid heptyl ester, phosphoric acid monooctyl ester, phosphoric acid monononyl ester, phosphoric acid monodecyl ester, phosphoric acid monoundecyl ester, phosphoric acid monododecyl ester, and phosphorus. Examples thereof include acid monotridecyl ester, phosphoric acid monotetradecyl ester, and phosphoric acid monopentadecyl ester.
Examples of the phosphite ester include hexyl phosphite ester, heptyl phosphite ester, monooctyl phosphite ester, monononyl phosphite ester, monodecyl phosphite ester, monoundecyl phosphite ester, and the like. Examples thereof include phosphite monododecyl ester, phosphite monotridecyl ester, phosphite monotetradecyl ester, and phosphite monopentadecyl ester.

本発明において、疎水化剤は、絶縁性粒子との親和性に優れ、また、絶縁性粒子の被覆率を高める効果が高い点で、トリアゾール系化合物、チタネート系カップリング剤が好ましく、特にベンゾトリアゾール、4−カルボキシベンゾトリアゾール、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、テトライソプロピル(ジオクチルホスファイト)チタネートが特に好ましい。 In the present invention, the hydrophobizing agent is preferably a triazole-based compound or a titanate-based coupling agent, and is particularly benzotriazole, because it has an excellent affinity with insulating particles and has a high effect of increasing the coverage of insulating particles. , 4-Carboxybenzotriazole, isopropyltriisostearoyl titanate, tetraisopropyl (dioctylphosphite) titanate are particularly preferred.

本発明において、疎水化剤は、導電性粒子の表面に存在していればよく、その場合、導電性粒子の表面全体に存在していてもよく、表面の一部にのみ存在していてもよい。また、疎水化剤は、導電性粒子の表面の一部又は全体を被覆する層を形成していてもよい。
また、疎水化剤は、導電性粒子の表面に、その縮合物として存在していてもよい。
In the present invention, the hydrophobizing agent may be present on the surface of the conductive particles, in which case it may be present on the entire surface of the conductive particles or only on a part of the surface. Good. Further, the hydrophobizing agent may form a layer that covers a part or the whole of the surface of the conductive particles.
Further, the hydrophobizing agent may be present on the surface of the conductive particles as a condensate thereof.

該導電性粒子を疎水化剤で表面処理する方法としては、特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。その一例を示せば、導電性粒子と疎水化剤を溶媒中で混合する方法が挙げられる。 The method for surface-treating the conductive particles with a hydrophobic agent is not particularly limited, and a known method can be used. One example thereof is a method of mixing conductive particles and a hydrophobic agent in a solvent.

前記溶媒としては、水や有機溶媒が挙げられ、水と有機溶媒との混合溶媒であってもよい。有機溶媒としては、例えば、トルエン、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブチルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。溶媒に導電性粒子と疎水化剤とを投入した分散液において、疎水化剤の濃度としては、0.01〜20質量%である。また、この分散液における導電性粒子の濃度としては1〜50質量%である。 Examples of the solvent include water and an organic solvent, and a mixed solvent of water and an organic solvent may be used. Examples of the organic solvent include toluene, methanol, ethanol, propanol, butanol, isobutyl alcohol, acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, acetonitrile, N-methylpyrrolidone, dimethylformamide and the like. The concentration of the hydrophobizing agent is 0.01 to 20% by mass in the dispersion liquid in which the conductive particles and the hydrophobizing agent are added to the solvent. The concentration of the conductive particles in this dispersion is 1 to 50% by mass.

処理後の分散液をろ過し、必要により乾燥することで表面に疎水化剤を有する導電性粒子を得ることができる。 The treated dispersion is filtered and, if necessary, dried to obtain conductive particles having a hydrophobic agent on the surface.

また、疎水化剤で表面処理した導電性粒子の粒子表面に前記絶縁性粒子を被覆する方法としては、前述した導電性粒子の粒子表面に前記絶縁性粒子を被覆する方法と同様な方法を用いることができる。 Further, as a method of coating the insulating particles on the particle surface of the conductive particles surface-treated with the hydrophobic agent, the same method as the method of coating the insulating particles on the particle surface of the conductive particles described above is used. be able to.

本発明の被覆粒子は、被覆粒子間の絶縁性及び対向電極間での接続性を活かして、例えば異方性導電フィルム(ACF)やヒートシールコネクタ(HSC)、液晶ディスプレーパネルの電極を駆動用LSIチップの回路基板へ接続するための導電性材料などとして好適に使用される。特に、導電性接着剤の導電性フィラーとして好適に用いられる。 The coated particles of the present invention utilize, for example, an anisotropic conductive film (ACF), a heat seal connector (HSC), and an electrode of a liquid crystal display panel for driving by utilizing the insulating property between the coated particles and the connectivity between the counter electrodes. It is suitably used as a conductive material for connecting to a circuit board of an LSI chip. In particular, it is suitably used as a conductive filler for a conductive adhesive.

前記の導電性接着剤は、導電性基材が形成された2枚の基板間に配置され、加熱加圧によって前記導電性基材を接着して導通する異方導電性接着剤として好ましく用いられる。この異方導電性接着剤は、本発明の導電性粒子と接着剤樹脂とを含む。接着剤樹脂としては、絶縁性で、かつ接着剤樹脂として用いられているものであれば、特に制限なく使用できる。熱可塑性樹脂及び熱硬化性のいずれであってもよく、加熱によって接着性能が発現するものが好ましい。そのような接着剤樹脂には、例えば熱可塑性タイプ、熱硬化性タイプ、紫外線硬化タイプ等がある。また、熱可塑性タイプと熱硬化性タイプとの中間的な性質を示す、いわゆる半熱硬化性タイプ、熱硬化性タイプと紫外線硬化タイプとの複合タイプ等がある。これらの接着剤樹脂は被着対象である回路基板等の表面特性や使用形態に合わせて適宜選択できる。特に、熱硬化性樹脂を含んで構成される接着剤樹脂が、接着後の材料的強度に優れる点から好ましい。 The conductive adhesive is disposed between two substrates on which a conductive substrate is formed, and is preferably used as an anisotropic conductive adhesive that adheres and conducts the conductive substrate by heating and pressurizing. .. This anisotropic conductive adhesive contains the conductive particles of the present invention and an adhesive resin. The adhesive resin can be used without particular limitation as long as it is insulating and is used as an adhesive resin. It may be either a thermoplastic resin or a thermosetting resin, and it is preferable that the adhesive performance is exhibited by heating. Such adhesive resins include, for example, a thermoplastic type, a thermosetting type, an ultraviolet curable type and the like. Further, there are a so-called semi-thermosetting type, a composite type of a thermosetting type and an ultraviolet curable type, which show intermediate properties between a thermoplastic type and a thermosetting type. These adhesive resins can be appropriately selected according to the surface characteristics of the circuit board or the like to be adhered and the usage pattern. In particular, an adhesive resin composed of a thermosetting resin is preferable because it has excellent material strength after bonding.

接着剤樹脂としては、具体的には、エチレン−酢酸ビニル共重合体、カルボキシル変性エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−イソブチルアクリレート共重合体、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリビニルエーテル、ポリビニルブチラール、ポリウレタン、SBSブロック共重合体、カルボキシル変性SBS共重合体、SIS共重合体、SEBS共重合体、マレイン酸変性SEBS共重合体、ポリブタジエンゴム、クロロプレンゴム、カルボキシル変性クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、イソブチレン−イソプレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(以下、NBRと表す。)、カルボキシル変性NBR、アミン変性NBR、エポキシ樹脂、エポキシエステル樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂又はシリコーン樹脂などから選ばれる1種又は2種以上の組合せにより得られるものを主剤として調製されたものが挙げられる。これらのうち、熱可塑性樹脂としては、スチレン−ブタジエンゴムやSEBSなどがリワーク性に優れるので好ましい。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂が好ましい。これらのうち接着力が高く、耐熱性、電気絶縁性に優れ、しかも溶融粘度が低く、低圧力で接続が可能であるという利点から、エポキシ樹脂が最も好ましい。 Specific examples of the adhesive resin include ethylene-vinyl acetate copolymer, carboxyl-modified ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-isobutyl acrylate copolymer, polyamide, polyimide, polyester, polyvinyl ether, polyvinyl butyral, and polyurethane. , SBS block copolymer, carboxyl-modified SBS copolymer, SIS copolymer, SEBS copolymer, maleic acid-modified SEBS copolymer, polybutadiene rubber, chloroprene rubber, carboxyl-modified chloroprene rubber, styrene-butadiene rubber, isobutylene- One or two selected from isoprene copolymer, acrylonitrile-butadiene rubber (hereinafter referred to as NBR), carboxyl-modified NBR, amine-modified NBR, epoxy resin, epoxy ester resin, acrylic resin, phenol resin, silicone resin, etc. Examples thereof include those prepared by using the one obtained by the above combination as a main agent. Of these, as the thermoplastic resin, styrene-butadiene rubber, SEBS, etc. are preferable because they have excellent reworkability. As the thermosetting resin, an epoxy resin is preferable. Of these, epoxy resins are most preferable because they have high adhesive strength, excellent heat resistance and electrical insulation, low melt viscosity, and can be connected at low pressure.

前記のエポキシ樹脂としては、1分子中に2個以上のエポキシ基を有する多価エポキシ樹脂であれば、一般に用いられているエポキシ樹脂が使用可能である。具体的なものとしては、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等のノボラック樹脂、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAD、レゾルシン、ビスヒドロキシジフェニルエーテル等の多価フェノール類、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ポリプロピレングリコール等の多価アルコール類、エチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、アニリン等のポリアミノ化合物、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸等の多価カルボキシ化合物等とエピクロルヒドリン又は2−メチルエピクロルヒドリンを反応させて得られるグリシジル型のエポキシ樹脂が例示される。また、ジシクロペンタジエンエポキサイド、ブタジエンダイマージエポキサイド等の脂肪族及び脂環族エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上混合して使用することができる。 As the epoxy resin, a generally used epoxy resin can be used as long as it is a polyvalent epoxy resin having two or more epoxy groups in one molecule. Specific examples include novolac resins such as phenol novolac and cresol novolac, polyhydric phenols such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, resorcin, and bishydroxydiphenyl ether, ethylene glycol, neopentyl glycol, glycerin, and trimethylolpropane. , Polyhydric alcohols such as polypropylene glycol, polyamino compounds such as ethylenediamine, triethylenetetramine, aniline, polyhydric carboxy compounds such as adipic acid, phthalic acid, isophthalic acid, etc., and epichlorohydrin or 2-methylepicrolhydrin. A glycidyl type epoxy resin is exemplified. In addition, aliphatic and alicyclic epoxy resins such as dicyclopentadiene epoxiside and butadiene dimer epoxiside can be mentioned. These can be used alone or in admixture of two or more.

なお、上述した各種の接着樹脂としては、不純物イオン(NaやCl等)や加水分解性塩素などが低減された高純度品を用いることが、イオンマイグレーションの防止の観点から好ましい。 As the various adhesive resins described above, it is preferable to use high-purity products in which impurity ions (Na, Cl, etc.) and hydrolyzable chlorine are reduced, from the viewpoint of preventing ion migration.

異方導電性接着剤における導電性粒子の使用量は、接着剤樹脂成分100質量部に対し通常0.1〜30質量部、好ましくは0.5〜25質量部、より好ましくは1〜20質量部である。導電性粒子の使用量がこの範囲内にあることにより、接続抵抗や溶融粘度が高くなることが抑制され、接続信頼性を向上させ、接続の異方性を十分に確保することができる。 The amount of conductive particles used in the anisotropic conductive adhesive is usually 0.1 to 30 parts by mass, preferably 0.5 to 25 parts by mass, and more preferably 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the adhesive resin component. It is a department. When the amount of the conductive particles used is within this range, it is possible to suppress an increase in connection resistance and melt viscosity, improve connection reliability, and sufficiently secure anisotropy of connection.

前記の異方導電性接着剤には、上述した導電性粒子及び接着剤樹脂の他に、当該技術分野において、公知の添加剤を配合することができる。その配合量も当該技術分野において公知の範囲内とすることができる。他の添加剤としては、例えば粘着付与剤、反応性助剤、エポキシ樹脂硬化剤、金属酸化物、光開始剤、増感剤、硬化剤、加硫剤、劣化防止剤、耐熱添加剤、熱伝導向上剤、軟化剤、着色剤、各種カップリング剤又は金属不活性剤などを例示することができる。 In addition to the conductive particles and the adhesive resin described above, additives known in the art can be added to the anisotropic conductive adhesive. The blending amount can also be within the range known in the art. Other additives include, for example, tackifiers, reactive aids, epoxy resin hardeners, metal oxides, photoinitiators, sensitizers, hardeners, vulcanizers, anti-deterioration agents, heat resistant additives, heat. Examples thereof include conduction improvers, softeners, colorants, various coupling agents, and metal deactivators.

粘着付与剤としては、例えばロジン、ロジン誘導体、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、石油樹脂、クマロン−インデン樹脂、スチレン系樹脂、イソプレン系樹脂、アルキルフェノール樹脂、キシレン樹脂などが挙げられる。反応性助剤すなわち架橋剤としては、例えばポリオール、イソシアネート類、メラミン樹脂、尿素樹脂、ウトロピン類、アミン類、酸無水物、過酸化物などが挙げられる。エポキシ樹脂硬化剤としては、1分中に2個以上の活性水素を有するものであれば特に制限なく使用できる。具体的なものとしては、例えばジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、メタフェニレンジアミン、ジシアンジアミド、ポリアミドアミン等のポリアミノ化合物;無水フタル酸、無水メチルナジック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水ピロメリット酸等の有機酸無水物;フェノールノボラック、クレゾールノボラック等のノボラック樹脂等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を混合して使用することができる。また、必要に応じて潜在性硬化剤を用いてもよい。使用できる潜在性硬化剤としては、例えば、イミダゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素−アミン錯体、スルホニウム塩、アミンイミド、ポリアミンの塩、ジシアンジアミド等及びこれらの変性物が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上の混合体として使用できる。 Examples of the tackifier include rosin, rosin derivative, terpene resin, terpenephenol resin, petroleum resin, kumaron-inden resin, styrene resin, isoprene resin, alkylphenol resin, xylene resin and the like. Examples of the reactive auxiliary agent, that is, the cross-linking agent, include polyols, isocyanates, melamine resins, urea resins, utropines, amines, acid anhydrides, and peroxides. The epoxy resin curing agent can be used without particular limitation as long as it has two or more active hydrogens in one minute. Specific examples thereof include polyamino compounds such as diethylenetriamine, triethylenetetramine, metaphenylenediamine, dicyandiamide, and polyamideamine; and organic acid anhydrides such as phthalic anhydride, methylnadic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, and pyromellitic anhydride. Substances: Novolac resins such as phenol novolac and cresol novolak can be mentioned. These can be used alone or in admixture of two or more. In addition, a latent curing agent may be used if necessary. Examples of the latent curing agent that can be used include imidazole-based, hydrazide-based, boron trifluoride-amine complex, sulfonium salt, amineimide, polyamine salt, dicyandiamide and the like, and modified products thereof. These can be used alone or as a mixture of two or more.

前記の異方導電性接着剤は、当該技術分野において通常使用されている製造装置を用いて製造される。例えば、導電性粒子及び接着剤樹脂並びに必要に応じ硬化剤や各種添加剤を配合し、接着剤樹脂が熱硬化性樹脂の場合は有機溶媒中で混合することにより、熱可塑性樹脂の場合は接着剤樹脂の軟化点以上の温度で、具体的には好ましくは約50〜150℃程度で溶融混練することにより製造される。このようにして得られた異方導電性接着剤は、塗布してもよいし、フィルム状にして適用してもよい。 The anisotropic conductive adhesive is manufactured using a manufacturing apparatus commonly used in the art. For example, conductive particles, an adhesive resin, and if necessary, a curing agent and various additives are blended, and when the adhesive resin is a thermosetting resin, it is mixed in an organic solvent, and when it is a thermoplastic resin, it is bonded. It is produced by melt-kneading at a temperature equal to or higher than the softening point of the agent resin, specifically preferably at about 50 to 150 ° C. The anisotropic conductive adhesive thus obtained may be applied or may be applied in the form of a film.

以下、本発明を実施例により、詳細に説明するが本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
<絶縁性粒子試料の調製>
(絶縁性粒子1)
反応容器に、水性シリカゾル(SiO:22.7質量%、水:77.3質量%)44.1gにメタノール34.1gを添加し分散液を得た。次いで、分散液に3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン0.15gを撹拌下に添加し、そのまま20分間撹拌した。次いで、反応容器を60℃にまで昇温し3時間撹拌し反応を終了した。
反応終了後、濾過して固形分を回収し、固形分をメタノールで洗浄し、120℃で真空下に12時間乾燥を行って、シリカ粒子の表面を3−メルカプトプロピルトリメトキシシランで表面処理された絶縁性粒子を得た。
なお、水性シリカゾルは、市販の動的光散乱法による求めた粒子径が219nmのものを使用した。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
<Preparation of insulating particle sample>
(Insulating particles 1)
To a reaction vessel, 34.1 g of methanol was added to 44.1 g of an aqueous silica sol (SiO 2 : 22.7% by mass, water: 77.3% by mass) to obtain a dispersion liquid. Next, 0.15 g of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane was added to the dispersion under stirring, and the mixture was stirred as it was for 20 minutes. Then, the reaction vessel was heated to 60 ° C. and stirred for 3 hours to complete the reaction.
After completion of the reaction, the solid content was collected by filtration, the solid content was washed with methanol, dried at 120 ° C. under vacuum for 12 hours, and the surface of the silica particles was surface-treated with 3-mercaptopropyltrimethoxysilane. Insulating particles were obtained.
As the aqueous silica sol, a commercially available particle size having a particle size of 219 nm obtained by a dynamic light scattering method was used.

(絶縁性粒子2)
反応容器に、水性シリカゾル(SiO:22.7質量%、水:77.3質量%)55.9gにメタノール35.9gを添加し分散液を得た。次いで、分散液に3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン0.39gを撹拌下に添加し、そのまま20分間撹拌した。次いで、反応容器を60℃にまで昇温し3時間撹拌し反応を終了した。
反応終了後、濾過して固形分を回収し、固形分をメタノールで洗浄し、120℃で真空下に12時間乾燥を行って、シリカ粒子の表面を3−メルカプトプロピルトリメトキシシランで表面処理された絶縁性粒子を得た。
なお、水性シリカゾルは、市販の動的光散乱法による求めた粒子径が144nmのものを使用した。
(Insulating particles 2)
To a reaction vessel, 35.9 g of methanol was added to 55.9 g of an aqueous silica sol (SiO 2 : 22.7% by mass, water: 77.3% by mass) to obtain a dispersion liquid. Next, 0.39 g of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane was added to the dispersion under stirring, and the mixture was stirred as it was for 20 minutes. Then, the reaction vessel was heated to 60 ° C. and stirred for 3 hours to complete the reaction.
After completion of the reaction, the solid content was collected by filtration, the solid content was washed with methanol, dried at 120 ° C. under vacuum for 12 hours, and the surface of the silica particles was surface-treated with 3-mercaptopropyltrimethoxysilane. Insulating particles were obtained.
As the aqueous silica sol, a commercially available particle size having a particle size of 144 nm obtained by a dynamic light scattering method was used.

(絶縁性粒子3)
撹拌羽根を取り付けた200mlの4つ口フラスコに、純水を100ml投入した。その後、スチレンモノマー30.00mmol、4−(ビニルベンジル)トリエチルアンモニウムクロライド0.03mmol、及び重合開始剤として2、2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロライド0.50mmolを投入した。窒素を15分間通気し、溶存酸素を追い出した後、60℃に昇温し、6時間保持して重合反応を進行させた。重合後の微粒子の分散液を目開き150μmのSUS篩を通過させ、凝集物を除去した。凝集物を除去した分散液を、遠心分離機にて微粒子を沈降させ、上澄み液を除去
した。得られた固形分に純水を加えて洗浄して、ポリ(スチレン/4−(ビニルベンジル)トリエチルアンモニウムクロライド)の球状の微粒子を得た。得られた微粒子の平均粒子径は272nmであった。
(Insulating particles 3)
100 ml of pure water was put into a 200 ml four-necked flask equipped with a stirring blade. Then, 30.00 mmol of styrene monomer, 0.03 mmol of 4- (vinylbenzyl) triethylammonium chloride, and 0.50 mmol of 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride as a polymerization initiator were added. Nitrogen was aerated for 15 minutes to expel dissolved oxygen, then the temperature was raised to 60 ° C. and held for 6 hours to allow the polymerization reaction to proceed. The dispersion liquid of the polymerized fine particles was passed through a SUS sieve having an opening of 150 μm to remove aggregates. Fine particles were precipitated in the dispersion liquid from which the agglomerates had been removed by a centrifuge, and the supernatant liquid was removed. Pure water was added to the obtained solid content and washed to obtain spherical fine particles of poly (styrene / 4- (vinylbenzyl) triethylammonium chloride). The average particle size of the obtained fine particles was 272 nm.

<導電性粒子試料の調製>
導電性粒子は、下記の市販の導電性粒子を使用した。
なお、導電性粒子の平均粒子径は走査型電子顕微鏡(SEM)写真(倍率100,000倍)から任意に200個の粒子を抽出して、それらの粒子径を測定し、その平均値を平均粒子径とした。
<Preparation of conductive particle sample>
As the conductive particles, the following commercially available conductive particles were used.
The average particle size of the conductive particles is obtained by arbitrarily extracting 200 particles from a scanning electron microscope (SEM) photograph (magnification: 100,000 times), measuring their particle sizes, and averaging the average values. The particle size was used.

(導電性粒子1)
球状の樹脂粒子の表面に厚さが0.125μmのニッケル皮膜を有する、平均粒子径が3μmのNiめっき粒子(日本化学工業株式会社製)を用意した。樹脂粒子は架橋性のアクリル樹脂からなり、ガラス転移温度が120℃であった。
なお、平均粒子径は、走査型電子顕微鏡(SEM)写真(倍率、100,000倍)から、任意に抽出して、それらの粒子径を測定し、その平均値を平均粒子径とした。
(Conductive particles 1)
Ni-plated particles (manufactured by Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd.) having a nickel film with a thickness of 0.125 μm and an average particle diameter of 3 μm were prepared on the surface of the spherical resin particles. The resin particles were made of a crosslinkable acrylic resin, and the glass transition temperature was 120 ° C.
The average particle size was arbitrarily extracted from a scanning electron microscope (SEM) photograph (magnification: 100,000 times), the particle size was measured, and the average value was taken as the average particle size.

(導電性粒子2)
球状の樹脂粒子の表面に、平均高さが0.1μm、平均の基部の長さが0.197μm、アスペクト比0.5である、1,030個の突起を有し且つ厚さが0.125μmのニッケル皮膜を有する、平均粒子径が3μmのNiめっき粒子(日本化学工業株式会社製)を用意した。樹脂粒子は架橋性のアクリル樹脂からなり、ガラス転移温度が120℃であった。なお、平均粒子径は、前記導電性粒子1と同様な方法で測定した。
(Conductive particles 2)
The surface of the spherical resin particles has 1,030 protrusions having an average height of 0.1 μm, an average base length of 0.197 μm, and an aspect ratio of 0.5, and has a thickness of 0. Ni-plated particles (manufactured by Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd.) having a nickel film of 125 μm and having an average particle diameter of 3 μm were prepared. The resin particles were made of a crosslinkable acrylic resin, and the glass transition temperature was 120 ° C. The average particle size was measured by the same method as for the conductive particle 1.

(導電性粒子3)
球状の樹脂粒子の表面に金−ニッケルの導電層を有する平均粒子径が4.6μmである金めっき粒子(日本化学工業株式会社製)を使用した。樹脂粒子は架橋性のアクリル樹脂からなり、ガラス転移温度が120℃であった。
なお、平均粒子径は、走査型電子顕微鏡(SEM)写真(倍率、100,000倍)から、任意に抽出して、それらの粒子径を測定し、その平均値を平均粒子径とした。
(Conductive particles 3)
Gold-plated particles (manufactured by Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd.) having a gold-nickel conductive layer on the surface of the spherical resin particles and having an average particle diameter of 4.6 μm were used. The resin particles were made of a crosslinkable acrylic resin, and the glass transition temperature was 120 ° C.
The average particle size was arbitrarily extracted from a scanning electron microscope (SEM) photograph (magnification: 100,000 times), the particle size was measured, and the average value was taken as the average particle size.

{実施例1〜6}
上記で得られた絶縁性粒子の固形分濃度基準で10,000ppmとなり、全体が20mlとなるように純水を加えて絶縁性粒子分散液を調製した。この分散液に導電性粒子試料を各50mg投入し、室温(25℃)で15時間撹拌した。
次いで、撹拌後の分散液から目開きが10μmのメンブランフィルターにより固形分を分離し、水で洗浄、乾燥し、これを被覆粒子試料とした。
{Examples 1 to 6}
An insulating particle dispersion was prepared by adding pure water so that the concentration of the insulating particles obtained above was 10,000 ppm based on the solid content concentration and the total concentration was 20 ml. 50 mg of each of the conductive particle samples was added to this dispersion, and the mixture was stirred at room temperature (25 ° C.) for 15 hours.
Next, the solid content was separated from the stirred dispersion by a membrane filter having a mesh size of 10 μm, washed with water and dried, and this was used as a coated particle sample.

{比較例1}
上記で得られた絶縁性粒子3を固形分濃度基準で10,000ppmとなり、NaCl濃度が25mmolとなり、全体が20mlとなるように純水及びNaClを加えて絶縁性粒子分散液を調製した。この分散液に導電性粒子試料1を50mg投入し、室温(25℃)で15時間撹拌した。
次いで、撹拌後の分散液から目開きが10μmのメンブランフィルターにより固形分を分離し、水で洗浄、乾燥し、これを被覆粒子試料とした。
{Comparative example 1}
Pure water and NaCl were added so that the insulating particles 3 obtained above had a solid content concentration of 10,000 ppm, a NaCl concentration of 25 mmol, and a total of 20 ml to prepare an insulating particle dispersion. 50 mg of the conductive particle sample 1 was added to this dispersion, and the mixture was stirred at room temperature (25 ° C.) for 15 hours.
Next, the solid content was separated from the stirred dispersion by a membrane filter having a mesh size of 10 μm, washed with water and dried, and this was used as a coated particle sample.

(被覆率の評価)
実施例及び比較例で得られた被覆粒子から、絶縁性粒子を導電性粒子に被覆するときの被覆率の差を評価した。その結果を表1に示す。なお、被覆率は次の方法により求めた。
(Evaluation of coverage)
From the coated particles obtained in Examples and Comparative Examples, the difference in coverage when the insulating particles were coated on the conductive particles was evaluated. The results are shown in Table 1. The coverage was determined by the following method.

<被覆率の測定方法>
導電性粒子の表面に、絶縁性粒子が最密充填で配列したときの絶縁粒子の個数Nを以下の計算式で算出した。
N=4π(R+r)/2√3r
(R:導電性粒子の半径(nm)、r:絶縁性粒子の半径(nm))
SEMにて導電性粒子に付着した絶縁性粒子の個数nを数え、以下の式から被覆率を算出した。その結果を表1に示す。
被覆率(%)=(n/N)×100
評価に用いた被覆率は、導電性粒子20個の平均値とした。
<Measurement method of coverage>
The number N of insulating particles when the insulating particles were densely packed on the surface of the conductive particles was calculated by the following formula.
N = 4π (R + r) 2 / 2√3r 2
(R: radius of conductive particles (nm), r: radius of insulating particles (nm))
The number n of the insulating particles adhering to the conductive particles was counted by SEM, and the coverage was calculated from the following formula. The results are shown in Table 1.
Coverage (%) = (n / N) x 100
The coverage used for the evaluation was an average value of 20 conductive particles.

(密着度の評価)
実施例及び比較例で得られた被覆粒子1gを純水100mLに加え、超音波装置(VELVO−CLEAR社製、VS−D100)にて発振周波数24kHzの条件で超音波処理を2分間行って得られた被覆粒子を、前記被覆率の評価と同じ方法で被覆率を算出し、下記式により密着度を算出して密着性の評価とし、その結果を表1に示す。密着度の数値が高いほど超音波処理による絶縁性粒子の脱落が少ないので、導電性粒子と絶縁性粒子との密着性が高いことを意味する。
密着度(%)=(超音波処理後の被覆率/超音波処理前の被覆率)×100

Figure 2021097040
(Evaluation of adhesion)
1 g of the coated particles obtained in Examples and Comparative Examples was added to 100 mL of pure water, and ultrasonic treatment was performed for 2 minutes under the condition of an oscillation frequency of 24 kHz with an ultrasonic device (VS-D100 manufactured by VELVO-CLEAR). The coverage of the coated particles was calculated by the same method as the evaluation of the coverage, the degree of adhesion was calculated by the following formula to evaluate the adhesion, and the results are shown in Table 1. The higher the value of the degree of adhesion, the less the insulating particles fall off due to the ultrasonic treatment, which means that the adhesion between the conductive particles and the insulating particles is high.
Adhesion (%) = (coverage after sonication / coverage before sonication) x 100
Figure 2021097040

{実施例7}
上記で得られた導電性粒子2(5g)に純水100mlを投入し、攪拌して導電性粒子2の分散液を得た。1質量%のベンゾトリアゾールの水溶液10mlをこの分散液に投入して5分間攪拌して表面処理を行った。その後、目開きが2.0μmのメンブレンフィルターでろ過し、ベンゾトリアゾールの層を表面に有する導電性粒子2を回収した。回収した導電性粒子2を純水で洗浄後、純水100mlを投入してベンゾトリアゾールの層を表面に有する導電性粒子2の分散液を得た。
この分散液に、上記で得られた絶縁性粒子1を投入し、これを室温(25℃)で15時間攪拌した。絶縁性粒子1の投入後、分散液中、絶縁性粒子1の固液分濃度は質量基準で10,000ppmであった。上澄み液を除去後、純水により洗浄した後、50℃で真空乾燥して被覆粒子試料を得た。また、得られた被覆粒子試料について、実施例1〜6と同様にして被覆率及び密着度を評価し、その結果を表2に示す。
{Example 7}
100 ml of pure water was added to the conductive particles 2 (5 g) obtained above, and the mixture was stirred to obtain a dispersion liquid of the conductive particles 2. 10 ml of an aqueous solution of 1 mass% benzotriazole was put into this dispersion and stirred for 5 minutes to perform surface treatment. Then, it was filtered through a membrane filter having a mesh size of 2.0 μm, and the conductive particles 2 having a layer of benzotriazole on the surface were recovered. After washing the recovered conductive particles 2 with pure water, 100 ml of pure water was added to obtain a dispersion liquid of the conductive particles 2 having a benzotriazole layer on the surface.
The insulating particles 1 obtained above were put into this dispersion, and the particles were stirred at room temperature (25 ° C.) for 15 hours. After charging the insulating particles 1, the solid-liquid content concentration of the insulating particles 1 in the dispersion was 10,000 ppm on a mass basis. The supernatant was removed, washed with pure water, and vacuum dried at 50 ° C. to obtain a coated particle sample. Further, with respect to the obtained coated particle sample, the covering ratio and the degree of adhesion were evaluated in the same manner as in Examples 1 to 6, and the results are shown in Table 2.

{実施例8}
上記で得られた導電性粒子2(5g)にトルエン25mlを投入し、攪拌して導電性粒子2の分散液を得た。イソプロピルトリイソステアロイルチタネート(味の素ファインテクノ製、プレンアクトKR−TTS)0.1gをこの分散液に投入して室温にて20分間攪拌し表面処理を行った。その後、目開きが2.0μmのメンブレンフィルターでろ過し、チタネート系カップリング剤の層を表面に有する導電性粒子2を回収した。回収した導電性粒子2に質量基準でエタノール:純水=75:25の混合液の100mlを投入してチタネート系カップリング剤層を表面に有する導電性粒子2の分散液を得た。
この分散液に、上記で得られた絶縁性粒子1を投入し、これを室温(25℃)で15時間攪拌した。絶縁性粒子1の投入後、分散液中、絶縁性粒子1の固液分濃度は質量基準で10,000ppmであった。上澄み液を除去後、純水により洗浄した後、50℃で真空乾燥して被覆粒子試料を得た。また、得られた被覆粒子試料について、実施例1〜6と同様にして被覆率及び密着度を評価し、その結果を表2に示す。
{Example 8}
Toluene (25 ml) was added to the conductive particles 2 (5 g) obtained above, and the mixture was stirred to obtain a dispersion liquid of the conductive particles 2. 0.1 g of isopropyltriisostearoyl titanate (manufactured by Ajinomoto Fine-Techno, Plenact KR-TTS) was added to this dispersion and stirred at room temperature for 20 minutes for surface treatment. Then, the particles were filtered through a membrane filter having a mesh size of 2.0 μm, and the conductive particles 2 having a layer of a titanate-based coupling agent on the surface were recovered. 100 ml of a mixed solution of ethanol: pure water = 75:25 was added to the recovered conductive particles 2 on a mass basis to obtain a dispersion liquid of the conductive particles 2 having a titanate-based coupling agent layer on the surface.
The insulating particles 1 obtained above were put into this dispersion, and the particles were stirred at room temperature (25 ° C.) for 15 hours. After charging the insulating particles 1, the solid-liquid content concentration of the insulating particles 1 in the dispersion was 10,000 ppm on a mass basis. The supernatant was removed, washed with pure water, and vacuum dried at 50 ° C. to obtain a coated particle sample. Further, with respect to the obtained coated particle sample, the covering ratio and the degree of adhesion were evaluated in the same manner as in Examples 1 to 6, and the results are shown in Table 2.

Figure 2021097040
Figure 2021097040

<導電性の評価>
エポキシ樹脂100質量部、硬化剤150質量部及びトルエン70質量部を混合した絶縁性接着剤と、実施例で得られた被覆粒子試料15質量部とを混合して、絶縁性ペーストを得た。このペーストをシリコーン処理ポリエステルフィルム上にバーコーターを用いて塗布し、その後、ペーストを乾燥して、フィルム上に薄膜を形成した。得られた薄膜形成フィルムを、全面がアルミニウムを蒸着させたガラス基板と、しと銅パターンが50μmピッチに形成されたポリイミドフィルム基板との間に配して、電気接続を行った。この基板間の導通抵抗を測定することで、被覆粒子の導通性を室温下(25℃、50%RH)で評価した。抵抗値が低いほど被覆粒子の導通性が高いものであると評価できる。被覆粒子の導通性評価は、抵抗値が2Ω未満であるものを「非常に良好」(表3中で、「〇」で示す)とし、抵抗値が2Ω以上5Ω未満であるものを「良好」(表3中で、「△」で示す)とし、抵抗値が5Ω以上であるものを「不良」(表3中で、「×」で示す)として評価した。その結果を表3に示す。
<Evaluation of conductivity>
An insulating adhesive obtained by mixing 100 parts by mass of an epoxy resin, 150 parts by mass of a curing agent and 70 parts by mass of toluene was mixed with 15 parts by mass of a coated particle sample obtained in Examples to obtain an insulating paste. This paste was applied onto a silicone-treated polyester film using a bar coater, and then the paste was dried to form a thin film on the film. The obtained thin film-forming film was placed between a glass substrate on which aluminum was vapor-deposited on the entire surface and a polyimide film substrate on which copper patterns were formed at a pitch of 50 μm, and electrical connection was made. By measuring the conduction resistance between the substrates, the conductivity of the coated particles was evaluated at room temperature (25 ° C., 50% RH). It can be evaluated that the lower the resistance value, the higher the conductivity of the coated particles. The conductivity evaluation of the coated particles is "very good" when the resistance value is less than 2Ω (indicated by "○" in Table 3), and "good" when the resistance value is 2Ω or more and less than 5Ω. (Indicated by "Δ" in Table 3), and those having a resistance value of 5Ω or more were evaluated as "defective" (indicated by "x" in Table 3). The results are shown in Table 3.

Figure 2021097040
Figure 2021097040




Claims (8)

芯材粒子の表面に金属皮膜が形成された導電性粒子の表面を、絶縁性粒子で被覆した被覆粒子であって、前記絶縁性粒子が、シリカ粒子の表面をメルカプト基を有するシランカップリング剤で表面処理されたものであることを特徴とする被覆粒子。 A silane coupling agent in which the surface of conductive particles having a metal film formed on the surface of core material particles is coated with insulating particles, and the insulating particles have a mercapto group on the surface of the silica particles. Coated particles characterized by being surface-treated with. 前記芯材粒子が、樹脂、又は有機物と無機物との複合材料であることを特徴とする請求項1記載の被覆粒子。 The coated particles according to claim 1, wherein the core material particles are a resin or a composite material of an organic substance and an inorganic substance. 前記金属皮膜が、ニッケル、パラジウム、金、ニッケル合金、パラジウム合金、金合金から選ばれる少なくとも1種の皮膜である、請求項1乃至2の何れか1項に記載の被覆粒子。 The coating particle according to any one of claims 1 and 2, wherein the metal film is at least one film selected from nickel, palladium, gold, a nickel alloy, a palladium alloy, and a gold alloy. 前記導電性粒子は、金属皮膜上に複数の突起を有することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の被覆粒子。 The coated particle according to any one of claims 1 to 3, wherein the conductive particle has a plurality of protrusions on the metal film. 前記メルカプト基を有するシランカップリング剤が、メルカプトプロピルトリメトキシシランであることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の被覆粒子。 The coated particle according to any one of claims 1 to 4, wherein the silane coupling agent having a mercapto group is mercaptopropyltrimethoxysilane. 前記導電性粒子は、疎水化剤で表面処理されたものであることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の被覆粒子。 The coated particle according to any one of claims 1 to 5, wherein the conductive particle is surface-treated with a hydrophobic agent. 前記疎水化剤が、ベンゾトリアゾール系化合物、チタネート系カップリング剤であることを特徴とする請求項6に記載の被覆粒子。 The coated particle according to claim 6, wherein the hydrophobic agent is a benzotriazole-based compound or a titanate-based coupling agent. 請求項1乃至7の何れか1項に記載の被覆粒子と絶縁性樹脂とを含む導電性材料。
A conductive material containing the coating particles according to any one of claims 1 to 7 and an insulating resin.
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