JP2022045795A - 導電性スクリーンインキ組成物（２０２０－ｋ００６） - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、導電性インキの硬化及び乾燥において加熱が不要であるとともに、同様に加熱を要する焼成工程を省略した場合であっても、優れた導電性を発揮できる新たな導電性インキを提供する。【解決手段】本発明は、導電性顔料（Ａ）、光重合性化合物（Ｂ）、酸化重合性化合物（Ｃ）、及び光重合開始剤（Ｄ）を少なくとも含有し、３０℃における粘度が１８Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とする導電性スクリーンインキ組成物である。【選択図】図１

Description

本発明は、スクリーン印刷工程における導電性印刷物の作製において、紫外線硬化型樹脂と酸化重合型樹脂との組み合わせによる導電性スクリーンインキ組成物を提供する。

近年、導電性インキは、ＲＦ－ＩＤなどの配線、ディスプレイ、フレキシブル太陽電池、センサ、電子ペーパー等の導電性印刷物のさらなる軽量化、小型化、フレキシブル化、大面積化、さらには、低コスト化、大量生産、省エネ化、化学物質の使用量削減といった要求に応えることが可能であることから、今後、大きな市場形成、経済効果が見込まれている。

導電性インキは、最低でも５０℃～１２０℃程度で加熱して硬化又は乾燥させる必要があり、加熱プロセスが必須条件であった。さらに、得られた導電性印刷物の導電性を高めるためには、１００℃以上の焼成工程を必要としていた。ところが、加熱を要する熱硬化性導電性インキでは、硬化に時間を要するため、画線ににじみが生じたり、印刷後に基材を積層することができなかった。さらに、熱に弱い基材を用いることができないことや、硬化、焼成に多大なエネルギーを必要としていたことから、近年では、ＵＶ硬化型の導電性インキが開発されている。

前述のＵＶ硬化型の導電性スクリーンインキの一例として、導電性材料、ウレタンアクリレート類のオリゴマー、一官能のアクリレート類及び多官能のアクリレート類からなる光硬化性樹脂、アルキド樹脂、二種以上の光重合開始剤を含有する光硬化型導電性インク組成物が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６－１４１１１号公報

しかしながら、特許文献１の技術は、導電性インキに用いる導電性顔料は、金属である銅や銀をコアとする球状又はフレーク状の顔料であるため、導電性インキを紫外線硬化型インキとする場合には、紫外線照射が導電性印刷物の画線中の導電性顔料下部に届かず、完全に硬化させることが困難であるという課題があった。

また、優れた導電性を得るためには、焼成工程が不可欠であるが、焼成工程を省略するため、導電性顔料の割合を増やすと、さらに硬化不良が発生するといった悪循環があった。

本発明は、前述した問題の解決を目的としたものであり、導電性インキの硬化、乾燥において加熱が不要であり、同様に加熱を要する焼成工程を省略しても、優れた導電性を発揮できる新たな導電性インキを提供する。

本発明は、導電性顔料（Ａ）、光重合性化合物（Ｂ）、酸化重合性化合物（Ｃ）、及び光重合開始剤（Ｄ）を少なくとも含有し、３０℃における粘度が１８Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とする導電性スクリーンインキ組成物である。

本発明は、酸化重合性化合物（Ｃ）が、ヨウ素価１００以上の油脂類、又はヨウ素価１００以上の油脂類から変性された化合物であり、導電性スクリーンインキ組成物の全重量中の配合割合が０．４ｗｔ％から１０ｗｔ％であることを特徴とする導電性スクリーンインキ組成物である。

本発明の導電性スクリーンインキ組成物は、導電性スクリーンインキ組成物により形成された画線表面を紫外線により硬化後、画線内部の未硬化な樹脂を酸化重合により自然に硬化させることで、画線のにじみ等がなく画線再現性に優れ、硬化後の耐摩擦性に優れる。さらに硬化中に導電性が向上することから優れた導電性を付与することができる。

導電性印刷物の実施例５及び比較例１の耐摩擦性試験に関する図である。

本発明を実施するための形態を以下に説明する。しかしながら、本発明は、以下に述べる実施するための形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲記載における技術的思想の範囲内であれば、その他様々な形態が実施可能である。

はじめに、本発明における導電性スクリーンインキ組成物の概要について説明する。

（導電性スクリーンインキ組成物）
本発明の導電性スクリーンインキ組成物は、導電性顔料（Ａ）、光重合性化合物（Ｂ）、酸化重合性化合物（Ｃ）、及び光重合開始剤（Ｄ）を少なくとも含んでなるものである。本発明の導電性スクリーンインキ組成物は、３０℃における粘度が１８Ｐａ・ｓ以下である。粘度が１８Ｐａ・ｓを超えると、酸化重合中に導電性が向上する効果を得られないからである。各成分について詳細を説明する。

（導電性顔料（Ａ））
本発明の導電性スクリーンインキ組成物に用いる導電性顔料（Ａ）は、導電性を有するものであれば特に限定されないが、金属やカーボンナノチューブなどが挙げられる。金属としては、例えば、ニッケル、銅、銀、金、アルミニウム、クロム、白金、パラジウム、タングステン、モリブデン等の単体、これら二種類以上の金属からなる合金、これら金属のコーティング顔料、あるいはこれら金属の化合物で良好な導電性を有する顔料が挙げられる。コーティング顔料としては、コア材にシリカ、アルミナ、アルミニウム、ニッケル、銅などを用い、コア材の表面に銀等の高い導電性を有する金属でめっきした顔料である。例えば、商品名として、ＴＯＹＡＬＴｅｃＦｉｌｌｅｒＴＦＭ－Ｃ０５Ｆ、ＴＦＭ－Ｃ１５Ｆ、ＴＦＭ－Ｎ０５Ｐ、ＴＦＭ－Ｓ０２Ｐ、ＴＦＭ－Ｓ０５Ｐ、ＴＦＭ－Ｌ０５Ｂ、ＴＦＭ－Ｌ１０Ｆ、ＴＦＭ－Ａ０５Ｐ（東洋アルミニウム株式会社製）等がある。コア材を変えることにより、導電性や密度、形状を制御することができる。

本発明の導電性スクリーンインキ組成物に用いる導電性顔料（Ａ）の形状及び粒径は、特に限定されず、形状としては、一般的な球状、フレーク状、又はそれらの混合物を用いることができる。粒径は、印刷方式等によって適宜選択することができる。例えば、印刷方式としてスクリーン印刷を選んだ場合には、スクリーン版面の開口領域以下の粒径の顔料であれば印刷することが可能である。顔料の粒径は、動的光散乱（ＤＬＳ）、レーザー回析、沈殿法などのような周知の方法で測定することができる。

導電性顔料（Ａ）の配合量は、導電性スクリーンインキ組成物の総重量に対して、４０ｗｔ％から９０ｗｔ％である。導電性顔料（Ａ）の配合量が４０ｗｔ％未満の場合は、十分な導電性を得られない。導電性顔料（Ａ）の配合量が９０ｗｔ％を超えた場合は、導電性スクリーンインキ組成物が高粘度となり、酸化重合中に導電性が高まらず、さらには、硬化成分が少なくなることから堅ろう性が劣る。なお、より好ましくは、５０ｗｔ％から８０ｗｔ％である。５０ｗｔ％から８０ｗｔ％とすることで導電性スクリーンインキ組成物の粘度を３０℃（室温）において、良好な印刷適性となる０．５Ｐａ・ｓから３．０Ｐａ・ｓに収めることができ、また、当該組成物に十分な堅ろう性を付与することができる。

（光重合性化合物（Ｂ））
光重合性化合物（Ｂ）は、少なくとも１つの光重合性モノマーから成る。

単官能光重合性モノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、（メタ）アクリルアミド、Ｎ－メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ－エチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、ジアセトン（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ビニルホルムアミド、Ｎ－ビニルピロリドン、Ｎ－（メタ）アクリロイルピロリドン、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレート、（メトキシ）ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート等が挙げられる。

また、二官能光重合性モノマーとしては、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、１，４－ブタンジオールジアクリレート、１，６－ヘキサンジオールジアクリレート、１，９－ノナンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジメチロール－トリシクロデカンジアクリレート、ビスフェノールＡのＥＯ（エチレンオキシド）付加物ジアクリレート、ビスフェノールＡのＰＯ（プロピレンオキシド）付加物ジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート等が挙げられる。

三官能光重合性モノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート等の三価以上の多価アルコールのトリアクリレート又はトリメタクリレート類が挙げられる。

四官能以上の光重合性モノマーとしては、トリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（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、１，９－ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンポリエトキシトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンポリプロポキシトリ（メタ）アクリレート、グリセリンポリプロポキシトリ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡポリエトキシジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリ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及びヘキサ（メタ）アクリレート混合物、ジペンタエリスリトールポリエトキシヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールポリプロポキシヘキサ（メタ）アクリレート等があげられる。

また、光重合性化合物（Ｂ）の物性を調整するため、適宜光重合性オリゴマーを配合してもよい。光重合性オリゴマーとしては、ウレタン系、エポキシ系、ポリエーテル系、ポリエステル系、アクリル系オリゴマー等が挙げられる。

ウレタン系オリゴマーとしては、例えば、ポリオールと有機ポリイソシアネートを反応させてウレタンプレポリマーを作製し、ウレタンプレポリマーにヒドロキシル基含有（メタ）アクリレートを反応させて得られるものがある。また、有機ポリイソシアネートとヒドロキシル基含有（メタ）アクリレートを反応させて得られるもの等を挙げることができる。このような多官能ウレタン系オリゴマーを使用することによって、インキ硬化皮膜の弾力性を向上し、インキ硬化皮膜が脆くなることを防止するためである。

ウレタン系オリゴマーの具体例としては、商品名として、紫光ＵＶ－２０００Ｂ、紫光ＵＶ－２７５０Ｂ、紫光ＵＶ－３０００Ｂ、紫光ＵＶ－３２００Ｂ、紫光ＵＶ－３２１０ＥＡ、紫光ＵＶ－３３００Ｂ、紫光ＵＶ－３３１０Ｂ、紫光ＵＶ－３５００ＢＡ、紫光ＵＶ－３５２０ＴＬ、紫光ＵＶ－３７００Ｂ、紫光ＵＶ－６６４０Ｂ（日本合成化学工業株式会社製）、ＵＦ－８００１Ｇ、ＤＡＵＡ－１６７（共栄社化学株式会社製）等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらのウレタン系オリゴマーは、一種又は必要に応じて二種以上用いてもよい。

また、光重合性化合物（Ｂ）は、光重合性モノマーを少なくとも一種類配合していればよく、複数のモノマー、オリゴマーを合わせて配合することができる。粘度調整に用いる希釈剤として、３０℃における粘度が０．５Ｐａ・ｓ以下である光重合性モノマーを少なくとも一種類選択することがより好ましい。硬化性に悪影響なく、高い希釈効率で導電性スクリーンインキ組成物の３０℃における粘度を１８Ｐａ・ｓ以下、好ましくは０．５から３．０Ｐａ・ｓに収めることができるためである。

光重合性化合物（Ｂ）の配合割合は、導電性スクリーンインキ組成物の総重量に対して、１０ｗｔ％から５０ｗｔ％である。１０ｗｔ％未満であると光重合による硬化性が不十分であり、５０ｗｔ％を超えると導電性顔料の配合割合が不足し、導電性が不十分となるためである。

（酸化重合性化合物（Ｃ））
酸化重合性化合物（Ｃ）は、不飽和脂肪酸残基又は飽和脂肪酸残基を有する化合物又はこれらの混合物を含むヨウ素価１００以上のポリマー、オリゴマー又はモノマーである。詳細には、植物油、植物性脂肪、動物油、動物性脂肪、動植物油脂の変性物、脂肪酸アルキド樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、テルペン樹脂、ビニルポリマー、ポリアミド等を一種類以上含有するものであるが、これらに限定されない。ヨウ素価１００未満の油脂類又はその変性物を用いると乾燥が遅くなったり、乾燥しない場合がある。

ヨウ素価は、二重結合にハロゲンが付加する反応を利用し、油脂又は脂肪酸にハロゲンを作用させた場合に、吸収されるハロゲンの量をヨウ素価に換算し、試料１００ｇに吸収されるヨウ素の量をグラム単位で表した数である。ヨウ素価が、１３０以上で乾燥性が大きい油脂を乾性油といい、きり油、あまに油、大豆油、脱水ひまし油等がある。ヨウ素価が、１００から１３０の油脂を半乾性油といい、とうもろこし油、綿実油等がある。ヨウ素価が、１００以下の油脂を不乾性油といい、つばき油、オリブ油、ヤシ油等がある。よって、本発明の導電性スクリーンインキ組成物における酸化重合性化合物（Ｃ）は、ヨウ素価に応じて、酸化重合触媒を合わせて配合して、酸化重合の架橋硬化の速度を調整することができる。

なお、酸化重合性化合物（Ｃ）の配合割合は、導電性スクリーンインキ組成物の総重量に対して、０．４ｗｔ％から１０ｗｔ％である。０．４ｗｔ％未満であると酸化重合による硬化性が不十分であり、１０ｗｔ％を超えると導電性顔料の配合割合が不足し、導電性が不十分となるためである。

（光重合開始剤（Ｄ））
光重合開始剤（Ｄ）は、４－ジメチルアミノ安息香酸、４－ジメチルアミノ安息香酸エステル、アルコキシアセトフェノン、ベンゾフェノン及びベンゾフェノン誘導体、ベンゾイル安息香酸アルキル、ビス（４－ジアルキルアミノフェニル）ケトン、ベンジル及びベンジル誘導体、ベンゾイン及びベンゾイン誘導体等の公知の光重合開始剤を単独又は二種以上を組み合わせて用いることができる。

光重合開始剤（Ｄ）の具体的な商品名としては、ＤＡＲＯＣＵＲ １１７３、ＤＡＲＯＣＵＲ ＭＢＦ、ＩＲＧＡＣＵＲＥ １２７、ＩＲＧＡＣＵＲＥ １８４、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ３６９、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ３７９ＥＧ、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ６５１、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ９０７、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ２９５９（ＢＡＳＦ社製）等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらの光重合開始剤は、一種又は必要に応じて二種以上用いてもよい。

光重合開始剤（Ｄ）の配合割合は、前述の光重合性化合物（Ｂ）の総重量に対して、０．５ｗｔ％から１０ｗｔ％である。０．５ｗｔ％未満であると光重合による硬化性が不十分であり、１０ｗｔ％を超えると導電性顔料の配合割合が不足し、導電性が不十分となるためである。

（添加剤）
その他、以下に示す化合物（添加剤）を適宜配合し、導電性スクリーンインキ組成物の性能を高めることが可能である。

（酸化重合触媒）
本発明の導電性スクリーンインキ組成物には、酸化重合性化合物（Ｃ）の酸化重合を促進するための化合物である酸化重合触媒としてコバルト、マンガン、鉛、鉄等の金属化合物、ホウ酸コバルト、オクチル酸コバルト、ナフテン酸コバルト、及び一酸化鉛等を用いることができる。

（高分子分散剤）
本発明の導電性スクリーンインキ組成物には、高分子分散剤を配合することによって、導電性顔料（Ａ）の分散安定化を図ることができる。高分子分散剤は、主鎖骨格と吸着基を構成要素とする。高分子分散剤の主鎖骨格は、特に制限はないが、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリアクリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレアなどが挙げられる。また、吸着基についても特に制限はなく、例えば、カルボキシル基、リン酸基、アミノ基などが挙げられる。高分子分散剤の構造に関しても特に制限はなく、直鎖構造、ランダム構造、ブロック構造、くし型構造などが挙げられる。

高分子分散剤の具体的な商品名としては、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１０２、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１０３、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１０６等（ビックケミー社製）、ＳＯＬＳＰＥＲＳＥ３０００、ＳＯＬＳＰＥＲＳＥ５０００、ＳＯＬＳＰＥＲＳＥ９０００、ＳＯＬＳＰＥＲＳＥ１１２００、ＳＯＬＳＰＥＲＳＥ１２０００、ＳＯＬＳＰＥＲＳＥ２００００、ＳＯＬＳＰＥＲＳＥ２１０００等（日本ルーブリゾール社製）が挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらの高分子分散剤は、一種又は必要に応じて二種以上用いてもよい。

（シリコーン系化合物及び／又はフッ素系化合物）
本発明の導電性スクリーンインキ組成物には、シリコーン系化合物及び／又はフッ素系化合物を添加することによって、導電性スクリーンインキ組成物の表面張力を低下させて、表面欠陥を抑制する化合物であり、これらの化合物を単独もしくは同時に使用することができる。

シリコーン系化合物としては、ジメチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン、メチルハイドロジエンシリコーン、オキシアルキレン変性シリコーン、ポリエーテル変性シロキサン、ポリエーテル変性ポリメチルアルキルシロキサン、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、ポリエステル変性ポリジメチルシロキサン、ポリエステル変性メチルアルキルシロキサン、ポリエーテルエステル変性ポリジメチルシロキサン、アラルキル変性ポリメチルアルキルシロキサンなどが挙げられる。

シリコーン系化合物の具体的な商品名としては、ＢＹＫ－３００、ＢＹＫ－３０１、ＢＹＫ－３０２、ＢＹＫ－３０６等（ビックケミー社製）、Ｔｅｇｏｒａｄ－２１００、Ｔｅｇｏｒａｄ－２２００、Ｔｅｇｏｒａｄ－２５００等（テゴケミー社製）が挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらのシリコーン系化合物は、一種又は必要に応じて二種以上用いてもよい。

フッ素系化合物としては、ポリフルオロアルキル基を含有するモノマーのホモポリマー又はコポリマーを使用することができ、好ましくはノニオン系のものが用いられる。ポリフルオロアルキル基含有モノマーは、通常、炭素数２～１６個、好ましくは２～８個のパーフルオロアルキル基含有モノマーやパーフルオロアルキル基を有するビニルエーテルが好適である。

フッ素系化合物の具体的な商品名としては、、Ｆ－２５１、Ｆ－４７７、Ｆ－５５４、Ｆ－５５６、Ｆ－５５７等（ＤＩＣ株式会社製）、ＢＹＫ－３４０（ビックケミー社製）が挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらのフッ素系化合物は、一種又は必要に応じて二種以上用いてもよい。

本発明の導電性スクリーンインキ組成物に、シリコーン系化合物及び／又はフッ素系化合物を少なくとも一種類配合することにより、インキ組成物の表面張力を下げることで、インキ膜厚が減少し導電性顔料が密となり、導電性が向上する。

本発明の導電性スクリーンインキ組成物には、上記の成分以外に、必要により消泡剤、重合禁止剤、希釈剤、着色剤、レオロジーコントロール剤、ワックス等を本発明の効果を損なわない範囲で適宜配合することが可能である。

（導電性スクリーンインキ組成物の作製方法）
本発明の導電性スクリーンインキ組成物は、一般的なインキ製造方法により作製することができる。例えば、導電性顔料（Ａ）、光重合性化合物（Ｂ）、酸化重合性化合物（Ｃ）、光重合開始剤（Ｄ）及びその他添加剤を混合し、３本ロールミルやビーズミルを用いた製造方法がある。

導電性顔料（Ａ）がコア材の表面に銀をコーティングした顔料である場合には、光重合性化合物（Ｂ）、酸化重合性化合物（Ｃ）、光重合開始剤（Ｄ）及びその他添加剤を予め３本ロールミルやビーズミル等により混合した後、導電性顔料（Ａ）を加え、プロペラ攪拌機、ヘンシェルミキサー、ディゾルバ攪拌機等で再び撹拌する製造方法が望ましい。導電性顔料（Ａ）の構造を破壊しないためである。

（導電性印刷物の作製方法）
本発明の導電性スクリーンインキ組成物は、導電性顔料の転移量を増やし、導電性を高めるためにはスクリーン印刷方式が好ましく、粘度等の流動特性を調整することによって、フラットベッドスクリーン印刷のみならず、ロータリースクリーン印刷にも適用することができる。

印刷に用いる基材については、本発明の導電性スクリーンインキ組成物を受理できれば特に限定されない。例えば、ＰＥＴ、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリイミドのようなプラスチック基材、上質紙、コート紙、アート紙のような紙基材などが挙げられる。

印刷後、加熱処理を要さず、紫外線照射することで瞬時に導電性印刷物の画線表面を硬化することができる。導電性印刷物の画線表面が硬化するのは、紫外線照射により光重合性化合物が硬化するためであり、印刷画線内部には導電性顔料により紫外線が届かないためである。印刷画線形状については、インキ粘度や、シリコーン系化合物及び／又はフッ素系化合物によって調整が可能であり、顔料の分散状態については高分子分散剤の配合により適宜設計することができる。紫外線照射装置の光源としては、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ＵＶ－ＬＥＤ等が挙げられる。

紫外線照射後、酸化重合性化合物によって導電性印刷物の画線内部が徐々に硬化する。完全硬化までの時間に導電性顔料が沈殿し、導電性顔料が接触し合うことで導電性が向上する。このため、焼成工程を省略することが可能である。酸化重合に要する時間については、酸化重合触媒の種類・配合割合によって適宜設計することができる。

本発明の導電性スクリーンインキ組成物の用途としては、ＲＦ－ＩＤ、ＩＣタグ、太陽電池、タッチパネル等のプリンテッドエレクトロニクス関連製品が挙げられる。特にＰＥＴフィルムのような熱処理に弱い基材に、高膜厚又は、高顔料コンテントで優れた導電性の付与が要求される製品に利用することができる。さらに、完全に内部まで硬化することで密着性や耐摩耗性等に優れており、人・物との接触にも耐えうることから、機能性印刷物、偽造防止印刷物として利用することも可能である。

（実施例）
以下、上記の本発明の導電性スクリーンインキ組成物について具体的な実施例を挙げ、詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例により限定されるものではない。

（導電性スクリーンインキ組成物）
本発明の導電性スクリーンインキ組成物と比較例１の紫外線硬化型の導電性スクリーンインキ組成物の配合を表１に示す。各成分を容器に計量し、ディゾルバ撹拌機にて室温で３０分間撹拌し、導電性スクリーンインキ組成物を作製した。

希釈剤は、Ｎ－ビニルホルムアミド（ビームセット７７０（荒川化学工業（株）））を用いた。導電性顔料（Ａ）は、ＴＯＹＡＬＴｅｃＦｉｌｌｅｒＴＦＭ－Ｓ０５Ｐ、及びＴＦＭ－Ｃ０５Ｐ（東洋アルミニウム株式会社製）を用いた。高分子分散剤は、ＳＯＬＳＰＥＲＳＥ４１０００（日本ルーブリゾール（株））を用いた。シリコーン系化合物及び／又はフッ素系化合物には、シリコン系樹脂であるＢＹＫ－ＵＶ３５１０（ビックケミー・ジャパン（株））を用いた。

（混合ワニス（１）、混合ワニス（２））
本発明の導電性スクリーンインキ組成物に使用する混合ワニス（１）と混合ワニス（２）の配合を表２に示す。混合ワニス（１）は、光重合性化合物（Ｂ）、酸化重合性化合物（Ｃ）、光重合開始剤（Ｄ）を容器に計量し、８５ ℃（光重合開始剤の融点付近）で２時間加熱・撹拌した。その後、室温にて上記容器に計量した酸化重合触媒を加えて撹拌し、混合ワニス（１）を作製した。また、混合ワニス（２）は、酸化重合触媒による導電性顔料（Ａ）に対する酸化の影響を考慮して、酸化重合触媒を未配合とした。なお、混合ワニス（２）は、光重合性化合物（Ｂ）、酸化重合性化合物（Ｃ）、光重合開始剤（Ｄ）を容器に計量し、８５ ℃（光重合開始剤の融点付近）で２時間加熱・撹拌し、混合ワニス（２）を作製した。

光重合性化合物（Ｂ）は、ウレタンオリゴマーとアクリレートモノマーの混合物であり、３０℃における粘度を１．３Ｐａ・ｓとした。酸化重合性化合物（Ｃ）は、粘度を調整するため、ヨウ素価が１３０以上のあまに油をグリセリンとエステル交換後、酸無水物（無水コハク酸）と反応させて、あまに油変性アルキド樹脂とし、３０℃における粘度を１０．３Ｐａ・ｓ、ヨウ素価を１００とした。光重合開始剤（Ｄ）は、α－アミノアルキルフェノン系の化合物とした。酸化重合触媒は、２－エチルヘキサン酸コバルト及び２－エチルヘキサン酸の混合物とした。

（比較例１紫外線硬化ワニス）
次に、比較例１の紫外線硬化性ワニスの配合を表３に示す。紫外線硬化性ワニスは、ウレタンアクリレートオリゴマー、アクリレートモノマー、及び光重合開始剤を容器に計量し、ディゾルバ撹拌機にて６０℃で３０分間撹拌し紫外線硬化ワニスを作製した。

（粘度測定）
上記作製した本発明の導電性スクリーンインキ組成物と比較例１の紫外線硬化型導電性スクリーンインキ組成物の粘度測定の結果と、作製した導電性印刷物の測定結果を表４に示す。

実施例１から４により得られた導電性スクリーンインキ組成物の粘度測定には、粘度が高く、２.０Ｐａ・ｓ以上あることから、ＭＣＲ３０２型レオメータ（アントンパール社）を用いた。コーンプレートＣＰ２５、測定温度３０℃とし、せん断速度を０（１／ｓ）から１０（１／ｓ）に変化させ、次に、１０（１／ｓ）から０（１／ｓ）に変化させたときのせん断応力（フローカーブ）を測定し、せん断速度降下時のフローカーブをビンガム流体に近似し、粘度を算出した。実施例５から７、及び比較例１の粘度測定には、粘度が低く、１.０Ｐａ・ｓ以下であることから、ハイシェア粘度計ＲＳ６００（ＨＡＡＫＥ社）を用いた。コーンプレートセンサーは、ＰＫ５－０．５を用い、せん断速度０（１／ｓ）から５００（１／ｓ）、次に５００（１／ｓ）から０（１／ｓ）に変化させたときのせん断応力（フローカーブ）を測定し、せん断速度下降時のフローカーブをビンガム流体に近似し、粘度を算出した。

（導電性印刷物の作製）
導電性印刷物は、スクリーン印刷により作製した。対象図柄は、図１に示すように、全長１２４．５ｃｍ、画線幅０．１２ｃｍの電子回路図柄とした。基材は、コート紙（ニューエイジ９０ｋｇ_王子製紙（株））、版面は、２５０線／インチの樹脂メッシュを用いた。印刷後、メタルハライドランプにて積算光量３００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射することによって、導電性スクリーンインキ組成物を硬化させた。

（体積抵抗値）
体積抵抗値は、実施例１から７、及び比較例１により得られた導電性印刷物について、電気抵抗値をＦＬＵＫＥ ７３３ ＭＵＬＴＩＭＥＴＥＲ（ＦＬＵＫＥ社）にて測定、算出した。測定は、電子回路（全長１２４．５ｃｍ）の両端に端子を接触させて行った。測定した電気抵抗値について、全長、画線幅を設計値とし、画線厚みを１１μｍとして体積抵抗値に換算した。画線厚みは、三次元粗さ測定器（ＳＵＲＦＣＯＭ１５００Ｄ×３_東京精密（株））にて測定した。体積抵抗値は、紫外線照射直後の体積抵抗値を体積抵抗値（初期）、室温にて２４時間経過後の体積抵抗値を体積抵抗値（室温_２４時間後）、及び、紫外線照射直後１００℃のオーブンにて１５分間焼成し、その後室温にて２４時間経過後の体積抵抗値を体積抵抗値（焼成_２４時間後）として測定した。なお、表４の実施例７における※印を付した項目は、酸化重合触媒が未配合であることから導電性スクリーンインキの硬化に時間を要するため、体積抵抗値（室温_２４時間後）、体積抵抗値（焼成_２４時間後）に代わり、体積抵抗値（室温_３ヵ月後）、体積抵抗値（焼成_３ヵ月後）とした。

（抵抗値減少率）
次に、導電性スクリーンインキ組成物が完全硬化するまでの間に変化した抵抗値を比較するため抵抗値減少率を算出した。抵抗値減少率は、体積抵抗値（初期）に対する体積抵抗値（室温_２４時間後）が減少した分の割合とし、抵抗値減少率が大きくなるほど導電性が向上したことを示す。

（耐摩擦性試験）
耐摩擦性試験は、学振型摩擦堅ろう度試験機（かなきん３号、荷重５００ｋｇ＿テスター産業）を用いて評価した。評価方法は、導電性印刷物を試験機に取り付け、室温にて１０往復摩擦試験した後、導電性印刷物の画線の摩耗の度合いを目視にて観察、評価した。評価については、○を画線の劣化なし、×を画線の劣化あり、とした。導電性印刷物は、紫外線照射後３週間室温にて静置した後、試験に用いた。なお、実施例７のみ３ヵ月後に試験した。（比較例１の導電性スクリーンインキ組成物は、ＵＶ照射により瞬時に画線表面が硬化し、それ以降硬化が進行せず、２４時間後において画線内部は未硬化であるため、２４時間後の体積抵抗値は測定していないことから、－と表記した。）

上記の結果から、実施例１から７はいずれも耐摩擦性に優れており、室温にて画線内部まで硬化していた。一方、図１に示すように、代表例である実施例５の導電性印刷物に対し、比較例１では、画線内部が未硬化な状態であり、耐摩擦性に劣ったことから、本発明の導電性スクリーンインキ組成物は加熱なしの条件において硬化性に優れる。

また、実施例１から７は、体積抵抗値（初期）に比べ体積抵抗値（室温_２４時間後）が小さくなっており、抵抗値減少率が正の値である。本発明の導電性スクリーンインキ組成物とすることで室温乾燥中において導電性が向上する。特に粘度を３．０Ｐａ・ｓ以下である実施例４、５、６、７とすることで体積抵抗値（室温_２４時間後）が体積抵抗値（焼成_２４時間後）以下であることから、焼成工程を省略できる。

Claims (2)

1. 導電性顔料（Ａ）、光重合性化合物（Ｂ）、酸化重合性化合物（Ｃ）、及び光重合開始剤（Ｄ）を少なくとも含有し、３０℃における粘度が１８Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とする導電性スクリーンインキ組成物。
2. 前記酸化重合性化合物（Ｃ）が、ヨウ素価１００以上の油脂類、又はヨウ素価１００以上の油脂類から変性された化合物であり、前記導電性スクリーンインキ組成物の全重量中の配合割合が０．４ｗｔ％から１０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１記載の導電性スクリーンインキ組成物。

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