JP2024003418A - conductive composition - Google Patents

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JP2024003418A JP2022102543A JP2022102543A JP2024003418A JP 2024003418 A JP2024003418 A JP 2024003418A JP 2022102543 A JP2022102543 A JP 2022102543A JP 2022102543 A JP2022102543 A JP 2022102543A JP 2024003418 A JP2024003418 A JP 2024003418A
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和宏 久保田
Kazuhiro Kubota
安宣 田上
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conductive composition that results in a cured film having superior resistance to high temperature and high humidity.
SOLUTION: A conductive composition contains (a) C8-18 aliphatic monocarboxylic acid, (b) an isocyanuric acid derivative represented by the formula (1), and (c) conductive particles. Based on the total 100 mass% of (a)-(c), the content of (a) is 0.05-10 mass%, the content of (b) is 0.05-10 mass%, and the content of (c) is 80-99.9 mass%.
SELECTED DRAWING: None
COPYRIGHT: (C)2024,JPO&INPIT

Description

本発明は導電性組成物に関する。 The present invention relates to electrically conductive compositions.

近年、持続可能な開発目標(SDGs)の観点から、電子部品の回路形成方法において、多量の薬液を使用する従来のウェットエッチング法から、スクリーン印刷機などを用いた印刷法への置き換えが進められている。その中で、汎用的な印刷法である、スクリーン印刷機を用いた回路の形成検討が盛んに行なわれており、その材料としてスクリーン印刷に適した導電性ペーストの組成開発が進められている。 In recent years, from the perspective of Sustainable Development Goals (SDGs), the conventional wet etching method that uses large amounts of chemicals has been replaced with printing methods using screen printers, etc. in the circuit formation method of electronic components. ing. Under these circumstances, many studies are being conducted to form circuits using a screen printing machine, which is a general-purpose printing method, and progress is being made to develop the composition of a conductive paste suitable for screen printing as a material for this purpose.

スクリーン印刷を用いた回路形成のメリットとして、線幅0.1mm~1.0mm程度の線状の印刷パターンと、1辺が数mmから数十mmの面状の印刷パターンを一括で形成可能であるため、回路デザインの自由度が高い点が挙げられる。例えば特許文献1には、飽和共重合ポリエステル樹脂を含有し、スクリーン印刷で精度よく安定したパターンを形成でき、加熱によって導電性に優れた硬化膜を得ることが可能な特定の導電性ペースト(導電性樹脂組成物)が開示されている。 An advantage of circuit formation using screen printing is that it is possible to simultaneously form linear printed patterns with a line width of about 0.1 mm to 1.0 mm and planar printed patterns with a side of several mm to several tens of mm. Therefore, there is a high degree of freedom in circuit design. For example, Patent Document 1 describes a specific conductive paste (conductive disclosed.

特開2021-170510号JP2021-170510

しかし、上記特許文献1に開示された導電性ペーストは、線幅約1mmの線状パターンの印刷性や導電性は優れるが、面状パターンを印刷した場合に、導電性ペーストに含まれる溶剤成分が加熱後にベタ膜内部から揮発しにくくなり、硬化膜中の絶縁成分が増加することで導電性が悪化する恐れがある。また、面状パターン内部からの溶剤の揮発が生じにくい場合、導電性ペーストに含まれるバインダ樹脂が硬化した後に揮発する溶剤の割合が増加するために、硬化膜中に微細なボイドが形成されやすくなる。そのため、硬化膜の高温高湿試験を行なった際に、導電性の悪化の恐れがある。 However, although the conductive paste disclosed in Patent Document 1 has excellent printability and conductivity for a linear pattern with a line width of about 1 mm, when a planar pattern is printed, the solvent components contained in the conductive paste becomes difficult to volatilize from inside the solid film after heating, and the insulating component in the cured film increases, which may deteriorate the conductivity. In addition, if the solvent is difficult to volatilize from inside the planar pattern, the proportion of the solvent that volatilizes after the binder resin contained in the conductive paste is cured increases, making it easy for fine voids to form in the cured film. Become. Therefore, when the cured film is subjected to a high temperature and high humidity test, there is a risk that the conductivity may deteriorate.

本発明が解決すべき課題は、スクリーン印刷で面状パターンを印刷した場合に線状パターンと同等の優れた導電性を有する硬化膜を得ることが可能であり、かつ、得られた硬化膜の耐高温高湿性が良好な導電性組成物を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is that when a planar pattern is printed by screen printing, it is possible to obtain a cured film having excellent conductivity equivalent to that of a linear pattern, and that the obtained cured film is An object of the present invention is to provide a conductive composition having good high temperature and high humidity resistance.

本発明者らは、上記課題を解決するために検討を重ねた結果、導電性粒子と脂肪族モノカルボン酸に加えて、特定の構造を含むイソシアヌル酸誘導体を配合することにより、上記課題を解決できる導電性組成物を提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of repeated studies to solve the above problems, the present inventors solved the above problems by blending an isocyanuric acid derivative containing a specific structure in addition to conductive particles and an aliphatic monocarboxylic acid. The present inventors have discovered that it is possible to provide a conductive composition that can provide a conductive composition, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、(a)炭素数が8~18の脂肪族モノカルボン酸、(b)式(1)で表されるイソシアヌル酸誘導体、並びに(c)導電性粒子を含有し、成分(a)~(c)の合計100質量%に対して、成分(a)の含有率が0.05~10質量%、成分(b)の含有率が0.05~10質量%、成分(c)の含有率が80~99.9質量%である導電性組成物に関する。 That is, the present invention contains (a) an aliphatic monocarboxylic acid having 8 to 18 carbon atoms, (b) an isocyanuric acid derivative represented by formula (1), and (c) conductive particles, and the component ( With respect to the total of 100% by mass of a) to (c), the content of component (a) is 0.05 to 10% by mass, the content of component (b) is 0.05 to 10% by mass, and the content of component (c) is 0.05 to 10% by mass. ) The conductive composition has a content of 80 to 99.9% by mass.

Figure 2024003418000001
Figure 2024003418000001

[式(1)中、k、m、nは1~3の整数であり、R~Rは、それぞれ独立してメチル基またはエチル基のいずれかである。] [In formula (1), k, m, and n are integers of 1 to 3, and R 1 to R 9 are each independently a methyl group or an ethyl group. ]

本発明の導電性組成物は、スクリーン印刷で面状パターンを印刷した場合に線状パターンと同等の優れた導電性を有する硬化膜を得ることが可能である。また、得られた硬化膜は耐高温高湿性が良好であり、電子材料の回路形成材料として好適である。 When the conductive composition of the present invention is printed with a planar pattern by screen printing, it is possible to obtain a cured film having excellent conductivity equivalent to that of a linear pattern. Furthermore, the obtained cured film has good high temperature and high humidity resistance, and is suitable as a circuit forming material for electronic materials.

以下、本発明の実施形態を説明する。
なお、本明細書において記号「~」を用いて規定された数値範囲は「~」の両端(上限および下限)の数値を含むものとする。例えば「2~5」は2以上かつ5以下を表す。更に、濃度または量を特定した場合、任意のより高い方の濃度または量と、任意のより低い方の濃度または量とを関連づけることができる。例えば「2~10質量%」および「好ましくは4~8質量%」の記載がある場合、「2~4質量%」、「2~8質量%」、「4~10質量%」および「8~10質量%」の記載も包含される。
Embodiments of the present invention will be described below.
In addition, in this specification, the numerical range defined using the symbol "~" shall include the numerical values at both ends (upper limit and lower limit) of "~". For example, "2-5" represents 2 or more and 5 or less. Furthermore, if a concentration or amount is specified, any higher concentration or amount can be associated with any lower concentration or amount. For example, when there is a description of "2 to 10% by mass" and "preferably 4 to 8% by mass", "2 to 4% by mass", "2 to 8% by mass", "4 to 10% by mass" and "8% by mass" This also includes descriptions of "up to 10% by mass."

本発明の実施形態に係る導電性組成物は、(a)炭素数が8~18の脂肪族モノカルボン酸、(b)式(1)で表されるイソシアヌル酸誘導体、並びに(c)導電性粒子を含有する。そして、成分(a)~(c)の合計100質量%に対して、成分(a)の含有率が0.05~10質量%、成分(b)の含有率が0.05~10質量%、成分(c)の含有率が80~99.9質量%である。 The conductive composition according to the embodiment of the present invention includes (a) an aliphatic monocarboxylic acid having 8 to 18 carbon atoms, (b) an isocyanuric acid derivative represented by formula (1), and (c) conductivity. Contains particles. The content of component (a) is 0.05 to 10% by mass, and the content of component (b) is 0.05 to 10% by mass, based on the total of 100% by mass of components (a) to (c). , the content of component (c) is 80 to 99.9% by mass.

Figure 2024003418000002
Figure 2024003418000002

[式(1)中、k、m、nは1~3の整数であり、R~Rは、それぞれ独立してメチル基またはエチル基のいずれかである。] [In formula (1), k, m, and n are integers of 1 to 3, and R 1 to R 9 are each independently a methyl group or an ethyl group. ]

以下、各成分について説明する。 Each component will be explained below.

〔成分(a):脂肪族モノカルボン酸〕
本発明で用いられる成分(a)は炭素数が8~18の脂肪族モノカルボン酸である。脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、直鎖飽和脂肪族モノカルボン酸、直鎖不飽和脂肪族モノカルボン酸、分岐飽和脂肪族モノカルボン酸、分岐不飽和脂肪族モノカルボン酸が挙げられる。上記化合物から選ばれる一種を単独で使用し、または二種以上を併用することもできる。
[Component (a): Aliphatic monocarboxylic acid]
Component (a) used in the present invention is an aliphatic monocarboxylic acid having 8 to 18 carbon atoms. Examples of aliphatic monocarboxylic acids include linear saturated aliphatic monocarboxylic acids, linear unsaturated aliphatic monocarboxylic acids, branched saturated aliphatic monocarboxylic acids, and branched unsaturated aliphatic monocarboxylic acids. One type selected from the above compounds can be used alone, or two or more types can be used in combination.

炭素数8~18の直鎖飽和脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸などが挙げられる。炭素数8~18の直鎖不飽和脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、ペトロセリン酸、オレイン酸などが挙げられる。炭素数8~18の分岐飽和脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、2-エチルヘキサン酸などが挙げられる。 Examples of linear saturated aliphatic monocarboxylic acids having 8 to 18 carbon atoms include caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, undecylic acid, lauric acid, tridecylic acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, margaric acid, and stearin. Examples include acids. Examples of the linear unsaturated aliphatic monocarboxylic acid having 8 to 18 carbon atoms include myristoleic acid, palmitoleic acid, petroselic acid, and oleic acid. Examples of the branched saturated aliphatic monocarboxylic acid having 8 to 18 carbon atoms include 2-ethylhexanoic acid.

成分(a)として、導電性の観点から、炭素数8~16の脂肪族モノカルボン酸が好ましく、炭素数8~12のものがより好ましい。 From the viewpoint of electrical conductivity, component (a) is preferably an aliphatic monocarboxylic acid having 8 to 16 carbon atoms, more preferably 8 to 12 carbon atoms.

成分(a)の含有量は、成分(a)~(c)の合計100質量%に対して、0.05~10質量%であり、好ましくは0.05~5質量%である。成分(a)の含有量が0.05質量%より少ない場合、また、10質量%より多い場合、導電性組成物を用いて得られた硬化膜の体積抵抗率が増加する場合がある。 The content of component (a) is 0.05 to 10% by weight, preferably 0.05 to 5% by weight, based on the total of 100% by weight of components (a) to (c). If the content of component (a) is less than 0.05% by mass or more than 10% by mass, the volume resistivity of the cured film obtained using the conductive composition may increase.

〔成分(b)式(1)で表されるイソシアヌル酸誘導体〕
本発明で用いられる成分(b)は前述の式(1)で表されるイソシアヌル酸誘導体である。
[Component (b) isocyanuric acid derivative represented by formula (1)]
Component (b) used in the present invention is an isocyanuric acid derivative represented by the above-mentioned formula (1).

式(1)中、R~Rは、それぞれ独立してメチル基またはエチル基のいずれかであればよいが、R~R、R~R、R~Rは同一のものが好ましく、R~Rの全てが同一のものがより好ましい。また、k、m、nは、それぞれ独立に1~3の整数であればよいが、同数であるのが好ましい。 In formula (1), R 1 to R 9 may each independently be either a methyl group or an ethyl group, but R 1 to R 3 , R 4 to R 6 , and R 7 to R 9 are the same. Preferably, those in which R 1 to R 9 are all the same are more preferable. Further, k, m, and n may each independently be integers of 1 to 3, but preferably are the same number.

成分(b)としては、例えば、イソシアヌル酸トリス[3-(トリメトキシシリル)メチル]、イソシアヌル酸トリス[3-(トリメトキシシリル)エチル]、イソシアヌル酸トリス[3-(トリメトキシシリル)プロピル]、イソシアヌル酸トリス[3-(トリエトキシシリル)メチル]、イソシアヌル酸トリス[3-(トリエトキシシリル)エチル]、イソシアヌル酸トリス[3-(トリエトキシシリル)プロピル]、イソシアヌル酸トリス[3-(ジメトキシエトキシシリル)メチル]、イソシアヌル酸トリス[3-(ジエトキシメトキシシリル)メチル]、イソシアヌル酸トリス[3-(ジメトキシエトキシシリル)エチル]、イソシアヌル酸トリス[3-(ジエトキシメトキシシリル)エチル]、イソシアヌル酸トリス[3-(ジメトキシエトキシシリル)プロピル]、イソシアヌル酸トリス[3-(ジエトキシメトキシシリル)プロピル]などが挙げられる。 Component (b) includes, for example, tris[3-(trimethoxysilyl)methyl] isocyanurate, tris[3-(trimethoxysilyl)ethyl] isocyanurate, tris[3-(trimethoxysilyl)propyl] isocyanurate. , tris[3-(triethoxysilyl)methyl] isocyanurate, tris[3-(triethoxysilyl)ethyl] isocyanurate, tris[3-(triethoxysilyl)propyl] isocyanurate, tris[3-(triethoxysilyl)propyl] isocyanurate dimethoxyethoxysilyl)methyl], tris[3-(diethoxymethoxysilyl)methyl] isocyanurate, tris[3-(dimethoxyethoxysilyl)ethyl] isocyanurate, tris[3-(diethoxymethoxysilyl)ethyl] isocyanurate , tris[3-(dimethoxyethoxysilyl)propyl] isocyanurate, tris[3-(diethoxymethoxysilyl)propyl] isocyanurate, and the like.

式(1)で表される上記化合物から選ばれる一種を単独で使用し、または二種以上を併用することもできる。特に、イソシアヌル酸トリス[3-(トリメトキシシリル)プロピル]、イソシアヌル酸トリス[3-(トリエトキシシリル)プロピル]から一種または二種以上を選択して用いることが導電性および耐高温高湿性の観点から好ましく、イソシアヌル酸トリス[3-(トリメトキシシリル)プロピル]が導電性の観点からより好ましい。 One type selected from the above compounds represented by formula (1) can be used alone, or two or more types can be used in combination. In particular, it is recommended to select and use one or more of tris[3-(trimethoxysilyl)propyl] isocyanurate and tris[3-(triethoxysilyl)propyl] isocyanurate to improve conductivity and high temperature and high humidity resistance. It is preferable from the viewpoint of electrical conductivity, and tris[3-(trimethoxysilyl)propyl] isocyanurate is more preferable from the viewpoint of electrical conductivity.

成分(b)の含有量は、成分(a)~(c)の合計100質量%に対して、0.05~10質量%であり、好ましくは0.05~5質量%である。成分(b)の含有量が0.05質量%より少ない場合、また、10質量%より多い場合、導電性組成物を用いて得られた硬化膜の体積抵抗率が増加する場合がある。 The content of component (b) is 0.05 to 10% by mass, preferably 0.05 to 5% by mass, based on the total of 100% by mass of components (a) to (c). When the content of component (b) is less than 0.05% by mass or more than 10% by mass, the volume resistivity of the cured film obtained using the conductive composition may increase.

成分(b)は、イソシアネート基の縮合反応などの公知の方法に従い製造することができるが、市販品としても入手可能である。市販品としては、例えば、KBM-9659(信越化学工業株式会社製)などを挙げることができるが、これに限定されるわけではない。 Component (b) can be produced according to known methods such as a condensation reaction of isocyanate groups, but is also available as a commercially available product. Examples of commercially available products include, but are not limited to, KBM-9659 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).

〔成分(c):導電性粒子〕
成分(c)は導電性粒子であり、例えば、銅粒子などの無機導電性粒子を用いることができる。銅粒子は、銅のみからなっていてもよいが、銀や白金などの銅以外の金属、金属酸化物、金属硫化物を更に含有していてもよい。銅粒子が銅以外の金属、金属酸化物、金属硫化物を更に含有する場合、銅粒子中の銅の質量比率は50質量%以上とすることが好ましい。また、銅粒子は表面層や突起物が形成された形状であってもよい。
[Component (c): conductive particles]
Component (c) is a conductive particle, and for example, inorganic conductive particles such as copper particles can be used. The copper particles may be made of only copper, but may also contain metals other than copper, such as silver and platinum, metal oxides, and metal sulfides. When the copper particles further contain a metal other than copper, a metal oxide, or a metal sulfide, the mass ratio of copper in the copper particles is preferably 50% by mass or more. Further, the copper particles may have a shape in which a surface layer or protrusions are formed.

導電性粒子は市販のものをそのまま用いても良いが、耐酸化性の向上などを目的に、表面を被覆した表面被覆導電性粒子を用いることが好ましい。中でも、アミン化合物により表面を被覆した表面被覆導電性粒子を用いることが好ましく、下記式(2)で表されるアミン化合物により表面が被覆された表面被覆導電性粒子を用いることがより好ましい。 Although commercially available conductive particles may be used as they are, it is preferable to use surface-coated conductive particles whose surfaces are coated for the purpose of improving oxidation resistance. Among them, it is preferable to use surface-coated conductive particles whose surfaces are coated with an amine compound, and it is more preferable to use surface-coated conductive particles whose surfaces are coated with an amine compound represented by the following formula (2).

Figure 2024003418000003
Figure 2024003418000003

(式(2)中、mは0~3の整数、nは0~2の整数であり、n=0のとき、mは0~3の何れかであり、n=1又はn=2のとき、mは1~3の何れかである。) (In formula (2), m is an integer of 0 to 3, n is an integer of 0 to 2, and when n=0, m is any one of 0 to 3, and when n=1 or n=2 , m is any one from 1 to 3.)

上記式(2)で表されるアミン化合物などのアミン化合物で表面を被覆した表面被覆導電性粒子は、より良好な耐酸化性を得る観点から、脂肪族モノカルボン酸でさらに被覆された表面被覆導電性粒子とすることが好ましい。 Surface-coated conductive particles whose surfaces are coated with an amine compound such as the amine compound represented by the above formula (2) are further coated with an aliphatic monocarboxylic acid from the viewpoint of obtaining better oxidation resistance. It is preferable to use conductive particles.

これにより導電性粒子表面は、アミン化合物により形成された第1被覆層と、脂肪族モノカルボン酸により形成された第2被覆層とで被覆される。好ましくは、第1被覆層は導電性粒子表面に形成され、第2被覆層は第1被覆層上に形成される。 As a result, the surface of the conductive particles is coated with a first coating layer made of an amine compound and a second coating layer made of an aliphatic monocarboxylic acid. Preferably, the first coating layer is formed on the surface of the conductive particle, and the second coating layer is formed on the first coating layer.

第2被覆層を形成する脂肪族モノカルボン酸としては、炭素数8~24の脂肪族モノカルボン酸が好ましい。該脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、直鎖飽和脂肪族モノカルボン酸、直鎖不飽和脂肪族モノカルボン酸、分岐飽和脂肪族モノカルボン酸、分岐不飽和脂肪族モノカルボン酸が挙げられる。
炭素数8~24の直鎖飽和脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ノナデシル酸、アラキジン酸などが挙げられる。炭素数8~24の直鎖不飽和脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、ペトロセリン酸、オレイン酸などが挙げられる。炭素数8~24の分岐飽和脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、2-エチルヘキサン酸などが挙げられる。上記脂肪族モノカルボン酸として、上記化合物から選ばれる一種を単独で使用し、または二種以上を併用することもできる。
The aliphatic monocarboxylic acid forming the second coating layer is preferably an aliphatic monocarboxylic acid having 8 to 24 carbon atoms. Examples of the aliphatic monocarboxylic acids include linear saturated aliphatic monocarboxylic acids, linear unsaturated aliphatic monocarboxylic acids, branched saturated aliphatic monocarboxylic acids, and branched unsaturated aliphatic monocarboxylic acids.
Examples of linear saturated aliphatic monocarboxylic acids having 8 to 24 carbon atoms include caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, undecylic acid, lauric acid, tridecylic acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, margaric acid, and stearin. acid, nonadecylic acid, arachidic acid, etc. Examples of the linear unsaturated aliphatic monocarboxylic acid having 8 to 24 carbon atoms include myristoleic acid, palmitoleic acid, petroselic acid, and oleic acid. Examples of the branched saturated aliphatic monocarboxylic acid having 8 to 24 carbon atoms include 2-ethylhexanoic acid. As the aliphatic monocarboxylic acid, one type selected from the above compounds can be used alone, or two or more types can be used in combination.

表面被覆導電性粒子を製造する方法は特に限定されない。アミン化合物で表面を被覆した表面被覆導電性粒子を得る方法としては、例えば、導電性粒子を例えば塩化アンモニウム水溶液などにより洗浄した後、該洗浄後の導電性粒子をアミン化合物の溶液中に添加し、必要に応じて加熱する方法、導電性粒子を例えば塩化アンモニウムとアミン化合物を含む溶液に添加し、必要に応じて加熱する方法などが挙げられる。 The method for producing surface-coated conductive particles is not particularly limited. As a method for obtaining surface-coated conductive particles whose surfaces are coated with an amine compound, for example, the conductive particles are washed with, for example, an aqueous ammonium chloride solution, and then the washed conductive particles are added to a solution of the amine compound. , a method of heating as necessary, and a method of adding conductive particles to a solution containing, for example, ammonium chloride and an amine compound and heating as necessary.

アミン化合物により形成された第1被覆層と、脂肪族モノカルボン酸により形成された第2被覆層とで被覆された表面被覆導電性粒子の製造方法としては、例えば、アミン化合物で表面を被覆した表面被覆導電性粒子を、脂肪族モノカルボン酸の溶液に添加する方法が挙げられる。なお、脂肪族モノカルボン酸の溶液に添加した後に、必要に応じて、加熱してもよい。 As a method for producing surface-coated conductive particles coated with a first coating layer formed of an amine compound and a second coating layer formed of an aliphatic monocarboxylic acid, for example, A method of adding surface-coated conductive particles to a solution of an aliphatic monocarboxylic acid may be mentioned. In addition, after adding to the solution of aliphatic monocarboxylic acid, heating may be performed as necessary.

導電性粒子の平均粒径(D50)については、特に限定されないが、成分(c)としての導電性粒子を含有する導電性組成物をディスペンサー印刷やスクリーン印刷などの各種印刷方法において良好に印刷可能とするためには、導電性粒子の平均粒径(D50)を制御することが好ましい。具体的には、導電性粒子の平均粒径(D50)は、5nm~20μmであることが好ましく、10nm~10μmであることがより好ましい。 The average particle diameter (D50) of the conductive particles is not particularly limited, but the conductive composition containing the conductive particles as component (c) can be printed well in various printing methods such as dispenser printing and screen printing. In order to achieve this, it is preferable to control the average particle diameter (D50) of the conductive particles. Specifically, the average particle diameter (D50) of the conductive particles is preferably 5 nm to 20 μm, more preferably 10 nm to 10 μm.

なお、導電性粒子の平均粒径(D50)は、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置(マイクロトラック・ベル株式会社製、マイクロトラックMT3000II)により測定することができる。 The average particle diameter (D50) of the conductive particles can be measured using a laser diffraction/scattering particle size distribution analyzer (Microtrac MT3000II, manufactured by Microtrac Bell Co., Ltd.).

また、導電性粒子のBET比表面積は0.05~400m/gであることが好ましく、0.1~200m/gであることがより好ましい。なお、導電性粒子のBET比表面積は、比表面積測定装置(ユアサアイオニクス株式会社製、モノソーブ)を用いてBET1点法により測定することができる。 Further, the BET specific surface area of the conductive particles is preferably 0.05 to 400 m 2 /g, more preferably 0.1 to 200 m 2 /g. The BET specific surface area of the conductive particles can be measured by the BET one-point method using a specific surface area measuring device (Monosorb, manufactured by Yuasa Ionics Co., Ltd.).

導電性粒子の形状やアスペクト比(粒子の長径と短径との比)に特に制限はなく、球状、多面体状、扁平状、板状、フレーク状、薄片状、棒状、樹枝状、ファイバー状等の各種形状のものを用いることができる。導電性粒子は、構成成分、平均粒径、形状、アスペクト比等の異なるもの中から選ばれる一種を単独で使用し、または二種以上を併用することもできる。 There are no particular restrictions on the shape or aspect ratio (ratio of the major axis to the minor axis of the particles) of the conductive particles, and they may be spherical, polyhedral, flat, plate-shaped, flaky, flaky, rod-shaped, dendritic, fibrous, etc. Various shapes can be used. As the conductive particles, one type selected from those having different constituent components, average particle size, shape, aspect ratio, etc. can be used alone, or two or more types can be used in combination.

成分(c)の含有量は、成分(a)~(c)の合計100質量%に対して、80~99.9質量%である。成分(c)の含有量の下限は、好ましくは85質量%であり、より好ましくは90質量%である。 The content of component (c) is 80 to 99.9% by mass based on the total of 100% by mass of components (a) to (c). The lower limit of the content of component (c) is preferably 85% by mass, more preferably 90% by mass.

〔その他の成分〕
導電性組成物は、上記の成分(a)~(c)以外に、本発明の効果を阻害しない範囲で、バインダ樹脂、溶剤、酸化防止剤、滑剤、レベリング剤、分散剤、硬化剤、硬化促進剤、粘度調整剤、発泡剤、消泡剤等の各種添加剤を含有していてもよい。また、導電性組成物は、原料成分および製造過程の装置等から不可避的に混入し得る不純物を含んでいてもよい。尚、これらの成分の何れかを含む場合は、合計で、(a)~(c)の合計含有量100質量部に対して、0質量部より多く70質量部以下とすることができ、50質量部以下が好ましい。
[Other ingredients]
In addition to the above-mentioned components (a) to (c), the conductive composition may contain a binder resin, a solvent, an antioxidant, a lubricant, a leveling agent, a dispersant, a curing agent, and a curing agent, to the extent that the effects of the present invention are not impaired. It may contain various additives such as accelerators, viscosity modifiers, foaming agents, and antifoaming agents. Further, the conductive composition may contain impurities that may inevitably be mixed in from raw material components, equipment during the manufacturing process, and the like. In addition, when any of these components is included, the total content can be more than 0 parts by mass and 70 parts by mass or less, and 50 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the total content of (a) to (c). It is preferably less than parts by mass.

(バインダ樹脂)
導電性組成物は、成膜性や粘度の調節を目的に、バインダ樹脂を含有していてもよい。バインダ樹脂は、導電性組成物等に用いられる公知のバインダ樹脂を用いることができ、加熱や光照射により硬化する熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂、および熱可塑性樹脂などを例示することができる。
(binder resin)
The conductive composition may contain a binder resin for the purpose of controlling film formability and viscosity. As the binder resin, known binder resins used in conductive compositions etc. can be used, and examples thereof include thermosetting resins, photocurable resins, and thermoplastic resins that are cured by heating or light irradiation. .

熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、キシレン樹脂、アクリル樹脂、オキセタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂などが挙げられる。光硬化性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、イミド樹脂、ウレタン樹脂、オキセタン樹脂などが挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂;アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体樹脂などが挙げられるが、これらに限定されない。バインダ樹脂は、一種を単独で使用し、または二種以上を混合して使用することもできる。二種以上を混合する場合の混合比率は特に制限されない。バインダ樹脂の種類としては、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂、フェノール樹脂、およびポリビニルフェノール樹脂から選ばれる一種または二種以上を用いることが好ましい。これらのバインダ樹脂を二種以上混合する場合の混合比率も特に制限されない。 Examples of thermosetting resins include epoxy resins, melamine resins, phenolic resins, silicone resins, polyurethane resins, unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, polyvinylphenol resins, xylene resins, acrylic resins, oxetane resins, diallyl phthalate resins, etc. can be mentioned. Examples of the photocurable resin include acrylic resin, imide resin, urethane resin, and oxetane resin. Examples of the thermoplastic resin include, but are not limited to, polyolefin resins such as polyamide, polyethylene terephthalate, and polyethylene; and acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resins. The binder resin can be used alone or in combination of two or more. The mixing ratio in the case of mixing two or more types is not particularly limited. As the type of binder resin, it is preferable to use one or more types selected from thermosetting resins such as epoxy resins, phenol resins, and polyvinylphenol resins. The mixing ratio when two or more of these binder resins are mixed is also not particularly limited.

導電性組成物がバインダ樹脂を含有する場合、バインダ樹脂の含有量は、固形分基準で、成分(a)~(c)の合計含有量100質量部に対して、好ましくは0.5~50質量部であり、より好ましくは1~30質量部である。 When the conductive composition contains a binder resin, the content of the binder resin is preferably 0.5 to 50 parts by mass based on the solid content based on 100 parts by mass of the total content of components (a) to (c). Parts by weight, more preferably 1 to 30 parts by weight.

(溶剤)
導電性組成物は、塗工性の改善や粘度の調節を目的に、溶剤を含有していてもよい。
(solvent)
The conductive composition may contain a solvent for the purpose of improving coatability and adjusting viscosity.

溶剤の種類としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコールなどのエーテル系アルコール類;プロピレングリコール、1,4-ブタンジオールなどの非エーテル系アルコール類;シクロヘキサノールアセテート、メチルメトキシプロピオネート、エチルエトキシプロピオネート、1,6-ヘキサンジオールアセテートなどのエステル類;イソホロン、シクロヘキサノンなどのケトン類;テルピネオール、ジヒドロテルピネオール、ジヒドロテルピニルアセテート、イソボルニルシクロヘキサノールなどのテルペン類;オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、ヘキサデカン、炭酸プロピレンなどのその他の炭化水素類等が挙げられるが、これらに限定されない。溶剤は、一種を単独で使用し、または二種以上を混合して使用することもできる。二種以上を混合する場合の混合比率は特に制限されない。 Examples of the solvent include ethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol diacetate, dipropylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether acetate, and triethylene glycol monomethyl. Ether alcohols such as ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol, dipropylene glycol; Non-ether alcohols such as propylene glycol, 1,4-butanediol; cyclohexanol acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxy Esters such as propionate and 1,6-hexanediol acetate; Ketones such as isophorone and cyclohexanone; Terpenes such as terpineol, dihydroterpineol, dihydroterpinyl acetate, and isobornylcyclohexanol; octane, decane, and dodecane , tetradecane, hexadecane, propylene carbonate, and other hydrocarbons, but are not limited thereto. One type of solvent can be used alone, or two or more types can be used in combination. The mixing ratio in the case of mixing two or more types is not particularly limited.

溶剤の種類としては、上記エーテル系アルコール類、上記エステル類および上記テルペン類から選ばれる一種または二種以上を用いることが好ましい。これらの溶剤を二種以上混合する場合の混合比率も特に制限されない。 As the type of solvent, it is preferable to use one or more selected from the above ether alcohols, the above esters, and the above terpenes. The mixing ratio when two or more of these solvents are mixed is also not particularly limited.

導電性組成物が溶剤を含有する場合、溶剤の含有量は、成分(a)~(c)の合計含有量100質量部に対して、好ましくは1~30質量部であり、より好ましくは2~20質量部である。 When the conductive composition contains a solvent, the content of the solvent is preferably 1 to 30 parts by mass, more preferably 2 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total content of components (a) to (c). ~20 parts by mass.

(酸化防止剤)
導電性組成物は、保管中に生じる各成分の性能維持を目的に、酸化防止剤を含有してもよい。酸化防止剤の種類としては、特に制限はなく、用途等に応じて、様々な酸化防止剤を用いることができる。例えば、2,2-ビピリジル、1,10-フェナントロリン等の含窒素複素環化合物類、N,N’-ビス(サリチリデン)エチレンジアミン、N,N’-ビス(サリチリデン)-1,2-プロパンジアミン、N,N’-ビス(サリチリデン)-1,3-プロパンジアミン、N,N’-ビス(サリチリデン)-1,2-フェニレンジアミン等のシッフ塩基類、1,2-フェニレンジアミン、1,3-フェニレンジアミン、1,4-フェニレンジアミン、2,5-ジメチル-1,4-フェニレンジアミン、2,3,5,6-テトラメチル1,4-フェニレンジアミン、N,N-ジメチル-1,4-フェニレンジアミン、N,N,N’N’-テトラメチル-1,4-フェニレンジアミン、N,N’-ジフェニル-1,4-フェニレンジアミン等の芳香族ジアミン類、p-メトキシフェノール、ハイドロキノン、tert-ブチルハイドロキノン、ジブチルヒドロキシトルエン、カテコール、4-tert-ブチルカテコール、ピロガロール、オイゲノール、没食子酸プロピル等のフェノール類等、L-アスコルビン酸、6-O-パルミトイル-L-アスコルビン酸、6-O-ステアロイル-L-アスコルビン酸、テトラ2-ヘキシルデカン酸アスコルビル等のアスコルビン酸類等が挙げられるが、これらに限定されない。酸化防止剤は、一種を単独で使用し、または二種以上を混合して使用することもできる。二種以上を混合する場合の混合比率は特に制限されない。
(Antioxidant)
The conductive composition may contain an antioxidant for the purpose of maintaining the performance of each component during storage. There is no particular restriction on the type of antioxidant, and various antioxidants can be used depending on the purpose and the like. For example, nitrogen-containing heterocyclic compounds such as 2,2-bipyridyl and 1,10-phenanthroline, N,N'-bis(salicylidene)ethylenediamine, N,N'-bis(salicylidene)-1,2-propanediamine, Schiff bases such as N,N'-bis(salicylidene)-1,3-propanediamine, N,N'-bis(salicylidene)-1,2-phenylenediamine, 1,2-phenylenediamine, 1,3- Phenylene diamine, 1,4-phenylene diamine, 2,5-dimethyl-1,4-phenylene diamine, 2,3,5,6-tetramethyl 1,4-phenylene diamine, N,N-dimethyl-1,4- Aromatic diamines such as phenylenediamine, N,N,N'N'-tetramethyl-1,4-phenylenediamine, N,N'-diphenyl-1,4-phenylenediamine, p-methoxyphenol, hydroquinone, tert - Phenols such as butylhydroquinone, dibutylhydroxytoluene, catechol, 4-tert-butylcatechol, pyrogallol, eugenol, propyl gallate, etc., L-ascorbic acid, 6-O-palmitoyl-L-ascorbic acid, 6-O- Examples include, but are not limited to, ascorbic acids such as stearoyl-L-ascorbic acid and ascorbyl tetra-2-hexyldecanoate. The antioxidants can be used alone or in combination of two or more. The mixing ratio in the case of mixing two or more types is not particularly limited.

酸化防止剤の種類としては、上記含窒素複素環化合物類の2,2-ビピリジル、上記シッフ塩基類のN,N’-ビス(サリチリデン)エチレンジアミン、N,N’-ビス(サリチリデン)-1,2-プロパンジアミン、上記芳香族ジアミン類の1,2-フェニレンジアミン、1,3-フェニレンジアミン、1,4-フェニレンジアミン、上記フェノール類のp-メトキシフェノール、ハイドロキノン、tert-ブチルハイドロキノン、および、上記アスコルビン酸類の6-O-パルミトイル-L-アスコルビン酸、6-O-ステアロイル-L-アスコルビン酸から選ばれる一種または二種以上を用いることが好ましい。これらの酸化防止剤を二種以上混合する場合の混合比率も特に制限されない。 Examples of the antioxidant include 2,2-bipyridyl of the nitrogen-containing heterocyclic compounds mentioned above, N,N'-bis(salicylidene)ethylenediamine of the above Schiff bases, N,N'-bis(salicylidene)-1, 2-propanediamine, the aromatic diamines 1,2-phenylenediamine, 1,3-phenylenediamine, 1,4-phenylenediamine, the phenols p-methoxyphenol, hydroquinone, tert-butylhydroquinone, and It is preferable to use one or more selected from the above ascorbic acids, 6-O-palmitoyl-L-ascorbic acid and 6-O-stearoyl-L-ascorbic acid. When two or more of these antioxidants are mixed, the mixing ratio is not particularly limited.

導電性組成物が酸化防止剤を含有する場合、酸化防止剤の含有量は、成分(a)~(c)の合計含有量100質量部に対して、好ましくは0.01~10質量部であり、より好ましくは0.1~5質量部である。 When the conductive composition contains an antioxidant, the content of the antioxidant is preferably 0.01 to 10 parts by mass based on 100 parts by mass of the total content of components (a) to (c). The amount is more preferably 0.1 to 5 parts by mass.

前述の導電性組成物は、前述の各成分を所定量配合し、定法に従い混錬することで得ることができる。また、導電性組成物を定法に従いスクリーン印刷などにより基材表面に所望のパターンを印刷した後、加熱処理等を施すことで硬化膜を得ることができる。また、導電性組成物は前述の所定の成分組成を含有することで、スクリーン印刷により形成される面状パターンと線状パターンとが同等の優れた導電性を有する硬化膜となり得るため、スクリーン印刷により線状パターンと面状パターンの一括形成が可能である。また、得られる硬化膜は耐高温高湿性が良好である。したがって、前述の導電性組成物は、スクリーン印刷による回路形成に、即ち、スクリーン印刷用として好適である。なお、導電性組成物の硬化膜の導電性及び耐高温高湿性は例えば後述する実施例の欄において行う方法で評価することができる。 The above-mentioned conductive composition can be obtained by blending predetermined amounts of each of the above-mentioned components and kneading according to a conventional method. Further, a cured film can be obtained by printing a desired pattern on the surface of a base material using a conductive composition by screen printing or the like according to a conventional method, and then subjecting the material to a heat treatment or the like. In addition, by containing the above-mentioned predetermined component composition, the conductive composition can become a cured film with excellent conductivity equivalent to the planar pattern and the linear pattern formed by screen printing. This allows simultaneous formation of linear patterns and planar patterns. Further, the obtained cured film has good high temperature and high humidity resistance. Therefore, the above-mentioned conductive composition is suitable for circuit formation by screen printing, that is, for screen printing. The conductivity and high temperature and high humidity resistance of the cured film of the conductive composition can be evaluated, for example, by the method described in the Examples section below.

以下に、実施例および比較例を挙げて本発明の実施形態をさらに具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.

実施例および比較例で用いた各成分を下記に示す。なお、各成分の物性は、本明細書に記載の方法により測定された値である。 Each component used in Examples and Comparative Examples is shown below. Note that the physical properties of each component are values measured by the method described in this specification.

〔成分(a):炭素数が8~18の脂肪族モノカルボン酸〕
・2-エチルヘキサン酸(炭素数が8の分岐飽和脂肪族モノカルボン酸)
・ラウリン酸(炭素数が12の直鎖飽和脂肪族モノカルボン酸)
・ステアリン酸(炭素数が18の直鎖飽和脂肪族モノカルボン酸)
[Component (a): aliphatic monocarboxylic acid having 8 to 18 carbon atoms]
・2-ethylhexanoic acid (branched saturated aliphatic monocarboxylic acid with 8 carbon atoms)
・Lauric acid (linear saturated aliphatic monocarboxylic acid with 12 carbon atoms)
・Stearic acid (linear saturated aliphatic monocarboxylic acid with 18 carbon atoms)

〔成分(b):式(1)で表されるイソシアヌル酸誘導体〕
(b1):イソシアヌル酸トリス[3-(トリメトキシシリル)メチル](下記合成例1)
(b2):イソシアヌル酸トリス[3-(トリメトキシシリル)エチル](下記合成例2)
(b3):イソシアヌル酸トリス[3-(トリメトキシシリル)プロピル](KBM-9659、信越化学工業株式会社製)
(b4):イソシアヌル酸トリス[3-(トリエトキシシリル)プロピル](下記合成例3)
[Component (b): isocyanuric acid derivative represented by formula (1)]
(b1): Tris[3-(trimethoxysilyl)methyl] isocyanurate (Synthesis Example 1 below)
(b2): Tris[3-(trimethoxysilyl)ethyl] isocyanurate (Synthesis Example 2 below)
(b3): Tris[3-(trimethoxysilyl)propyl] isocyanurate (KBM-9659, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
(b4): Tris[3-(triethoxysilyl)propyl] isocyanurate (Synthesis Example 3 below)

〔成分(b’):成分(b)とは異なるイソシアヌル酸誘導体〕
(b5):イソシアヌル酸トリス(2,3-エポキシプロピル)(TEPIC(登録商標)-G、日産化学工業株式会社製)
[Component (b'): isocyanuric acid derivative different from component (b)]
(b5): Tris(2,3-epoxypropyl) isocyanurate (TEPIC (registered trademark)-G, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.)

イソシアヌル酸誘導体b1~b5と式(1)の構造との関係を表1に示す。 Table 1 shows the relationship between the isocyanuric acid derivatives b1 to b5 and the structure of formula (1).

Figure 2024003418000004
Figure 2024003418000004

〔成分(c):導電性粒子〕
・銅粒子(1):球状銅粒子[表面被覆銅粒子(1)、下記合成例4に製造方法を示す。]
・銅粒子(2):板状銅粒子[表面被覆銅粒子(2)、下記合成例5に製造方法を示す。]
[Component (c): conductive particles]
- Copper particles (1): Spherical copper particles [surface-coated copper particles (1), the manufacturing method of which is shown in Synthesis Example 4 below. ]
- Copper particles (2): plate-shaped copper particles [surface-coated copper particles (2), the manufacturing method of which is shown in Synthesis Example 5 below. ]

〔その他の成分〕
(バインダ樹脂)
・レゾール型フェノール樹脂[PL-5208、群栄化学工業株式会社製、固形分60.0質量%、溶剤:ジエチレングリコールモノエチルエーテル]
(酸化防止剤)
・N,N’-ビス(サリチリデン)エチレンジアミン
(溶剤)
・テルピネオール
[Other ingredients]
(binder resin)
・Resol type phenolic resin [PL-5208, manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd., solid content 60.0% by mass, solvent: diethylene glycol monoethyl ether]
(Antioxidant)
・N,N'-bis(salicylidene)ethylenediamine (solvent)
・Terpineol

〔合成例1〕
(b1:イソシアヌル酸トリス[3-(トリメトキシシリル)メチル]の製造)
反応容器中に、ジメチルスルホキシド200g、イソシアン酸3-(トリメトキシシリル)メチル200gおよび、ナトリウムメトキシド1gを混合し、100℃で6時間撹拌したのちに、反応液を20℃まで冷却した。撹拌はメカニカルスターラーを使用し、回転数100rpmで実施した。、5A濾紙を用いて得られた反応液の減圧濾過を行なうことで、反応液中の不溶物を濾別した。濾過後の反応液を、150℃で減圧濃縮することで目的物であるイソシアヌル酸トリス[3-(トリメトキシシリル)メチル]を得た。
[Synthesis example 1]
(b1: Production of tris[3-(trimethoxysilyl)methyl] isocyanurate)
In a reaction vessel, 200 g of dimethyl sulfoxide, 200 g of 3-(trimethoxysilyl)methyl isocyanate, and 1 g of sodium methoxide were mixed, and after stirring at 100°C for 6 hours, the reaction solution was cooled to 20°C. Stirring was performed using a mechanical stirrer at a rotation speed of 100 rpm. , 5A filter paper was used to filter the resulting reaction solution under reduced pressure to remove insoluble matter in the reaction solution. The reaction solution after filtration was concentrated under reduced pressure at 150° C. to obtain the target product, tris[3-(trimethoxysilyl)methyl] isocyanurate.

〔合成例2〕
(b2:イソシアヌル酸トリス[3-(トリメトキシシリル)エチル]の製造)
イソシアン酸3-(トリメトキシシリル)メチルを、イソシアン酸3-(トリメトキシシリル)エチルに変更した以外は、合成例1と同様にしてイソシアヌル酸トリス[3-(トリメトキシシリル)エチル]を得た。
[Synthesis example 2]
(b2: Production of tris[3-(trimethoxysilyl)ethyl] isocyanurate)
Tris[3-(trimethoxysilyl)ethyl] isocyanurate was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1, except that 3-(trimethoxysilyl)methyl isocyanate was changed to 3-(trimethoxysilyl)ethyl isocyanate. Ta.

〔合成例3〕
(b4:イソシアヌル酸トリス[3-(トリエトキシシリル)プロピル]の製造)
イソシアン酸3-(トリメトキシシリル)メチルを、イソシアン酸3-(トリエトキシシリル)プロピルに変更した以外は、合成例1と同様にしてイソシアヌル酸トリス[3-(トリエトキシシリル)プロピル]を得た。
[Synthesis example 3]
(b4: Production of tris[3-(triethoxysilyl)propyl] isocyanurate)
Tris[3-(triethoxysilyl)propyl] isocyanurate was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 3-(trimethoxysilyl)methyl isocyanate was changed to 3-(triethoxysilyl)propyl isocyanate. Ta.

〔合成例4〕
(銅粒子(1):表面被覆銅粒子(1)の製造)
水100gに対し塩化アンモニウム5gを溶解した塩化アンモニウム水溶液を調製した。銅粒子a[三井金属鉱業(株)製「1200Y」;粒径(D50)2μm、BET比表面積0.40m/g、形状:球状]50gを、塩化アンモニウム水溶液に添加し、窒素バブリング下、30℃で60分間攪拌した。撹拌は、メカニカルスターラーを使用し、回転数150rpmで実施した。以下、撹拌は同様の撹拌装置を使用して同じ回転数で行なった。撹拌終了後、5C濾紙の桐山ロートを用いて減圧濾過にて銅粒子を濾別し、つづいて、桐山ロート上で150gの水により銅粒子の洗浄を2回行なった。
洗浄した銅粒子を、40質量%のジエチレントリアミン水溶液250gに添加し、窒素バブリンクをしながら60℃下で1時間加熱撹拌を行なった。
撹拌を止めて5分間静置した後、上澄み液約200gを抜き取って除去した。つづいて、沈殿物に洗浄用溶剤としてイソプロパノール200gを添加し、30℃で3分間撹拌を行なった。撹拌を止めて5分間静置した後、上澄み液約200gを抜き取って除去し、その後、2質量%のラウリン酸イソプロパノール溶液250gを添加した後、30℃で30分間攪拌した。
撹拌終了後、5C濾紙の桐山ロートを用いて減圧濾過にて銅粒子を濾別した。得られた銅粒子を25℃で3時間減圧乾燥することにより、表面被覆銅粒子(1)(銅粒子(1))を得た。
[Synthesis example 4]
(Copper particles (1): Production of surface-coated copper particles (1))
An aqueous ammonium chloride solution was prepared by dissolving 5 g of ammonium chloride in 100 g of water. 50 g of copper particles a [“1200Y” manufactured by Mitsui Mining & Mining Co., Ltd.; particle size (D50) 2 μm, BET specific surface area 0.40 m 2 /g, shape: spherical] were added to an ammonium chloride aqueous solution, and under nitrogen bubbling, The mixture was stirred at 30°C for 60 minutes. Stirring was performed using a mechanical stirrer at a rotation speed of 150 rpm. Hereinafter, stirring was performed using the same stirring device at the same rotation speed. After the stirring was completed, the copper particles were filtered out by vacuum filtration using a Kiriyama funnel made of 5C filter paper, and then the copper particles were washed twice with 150 g of water on the Kiriyama funnel.
The washed copper particles were added to 250 g of a 40% by mass diethylenetriamine aqueous solution, and heated and stirred at 60° C. for 1 hour under nitrogen bubbling.
After the stirring was stopped and the mixture was allowed to stand for 5 minutes, about 200 g of supernatant liquid was drawn out and removed. Subsequently, 200 g of isopropanol was added to the precipitate as a cleaning solvent, and the mixture was stirred at 30° C. for 3 minutes. After stopping the stirring and allowing the mixture to stand for 5 minutes, about 200 g of the supernatant liquid was extracted and removed, and then 250 g of a 2% by mass lauric acid isopropanol solution was added, followed by stirring at 30° C. for 30 minutes.
After the stirring was completed, copper particles were removed by vacuum filtration using a Kiriyama funnel made of 5C filter paper. The obtained copper particles were dried under reduced pressure at 25° C. for 3 hours to obtain surface-coated copper particles (1) (copper particles (1)).

〔合成例5〕
(銅粒子(2):表面被覆銅粒子(2)の製造)
銅粒子aを銅粒子b[三井金属鉱業(株)製「1400YP」;粒径(D50)6μm、BET比表面積0.60m/g、形状:板状]に変更した以外は合成例1と同様にして、表面被覆銅粒子(2)(銅粒子(2))を得た。
[Synthesis example 5]
(Copper particles (2): Production of surface-coated copper particles (2))
Same as Synthesis Example 1 except that copper particle a was changed to copper particle b [Mitsui Metal Mining Co., Ltd. "1400YP"; particle size (D50) 6 μm, BET specific surface area 0.60 m 2 /g, shape: plate-like] In the same manner, surface-coated copper particles (2) (copper particles (2)) were obtained.

〔実施例1〕
(導電性組成物の製造)
成分(a)としてラウリン酸を1.0g、成分(b)として(b1)イソシアヌル酸トリス[3-(トリメトキシシリル)メチル]を1.0g、成分(c)として表面被覆銅粒子(銅粒子(1))を70.0g及び表面被覆銅粒子(銅粒子(2))を28.0g、その他の成分として、レゾール型フェノール樹脂[PL-5208、群栄化学工業株式会社製、固形分60質量%、溶剤:ジエチレングリコールモノエチルエーテル]を15.0g(固形分として9.0g)、N,N’-ビス(サリチリデン)エチレンジアミンを1.0g、テルピネオールを5.0g混合した。次に、プラネタリーミキサー[ARV-310、株式会社シンキー製]を用いて、室温下、回転数2000rpmで60秒間撹拌し、1次混練を行なった。次に、3本ロールミル[EXAKT-M80S、(株)永瀬スクリーン印刷研究所製]を用いて、室温、ロール間距離5μmの条件下で5回通すことで、2次混練を行なった。2次混練で得られた混練物を、プラネタリーミキサー[ARV-310、株式会社シンキー製]を用いて、室温、真空条件下、回転数1000rpmで90秒間撹拌し脱泡混練することにより導電性組成物を製造した。導電性組成物の各成分の配合割合を表2に示す。
[Example 1]
(Manufacture of conductive composition)
1.0 g of lauric acid as component (a), 1.0 g of (b1) tris[3-(trimethoxysilyl)methyl] isocyanurate as component (b), and surface-coated copper particles (copper particles) as component (c). (1)), 28.0 g of surface-coated copper particles (copper particles (2)), and other ingredients, resol type phenolic resin [PL-5208, manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd., solid content 60 % by mass, solvent: diethylene glycol monoethyl ether], 15.0 g (9.0 g as solid content), 1.0 g of N,N'-bis(salicylidene)ethylenediamine, and 5.0 g of terpineol were mixed. Next, using a planetary mixer [ARV-310, manufactured by Shinky Co., Ltd.], the mixture was stirred at room temperature for 60 seconds at a rotation speed of 2000 rpm to perform primary kneading. Next, secondary kneading was performed using a three-roll mill [EXAKT-M80S, manufactured by Nagase Screen Printing Institute Co., Ltd.] by passing the mixture through the mixture five times at room temperature and with a distance between the rolls of 5 μm. The kneaded material obtained in the secondary kneading was degassed and kneaded by stirring for 90 seconds at room temperature and vacuum at a rotation speed of 1000 rpm using a planetary mixer [ARV-310, manufactured by Shinky Co., Ltd.] to make it conductive. A composition was produced. Table 2 shows the blending ratio of each component of the conductive composition.

〈導電性(体積抵抗率)の評価〉
(線状パターンの形成)
得られた導電性組成物をガラス基板上に、メタルマスクを用いて、幅×長さ×厚み=1.0mm×30mm×50μmのパターンを塗布した。導電性組成物を塗布したガラス基板を対流オーブン内で150℃、30分間加熱することにより硬化膜を作製した。
<Evaluation of conductivity (volume resistivity)>
(Formation of linear pattern)
The obtained conductive composition was applied onto a glass substrate using a metal mask in a pattern of width x length x thickness = 1.0 mm x 30 mm x 50 μm. A cured film was prepared by heating the glass substrate coated with the conductive composition at 150° C. for 30 minutes in a convection oven.

(面状パターンの形成)
得られた導電性組成物をガラス基板上に、メタルマスクを用いて、幅×長さ×厚み=30mm×30mm×50μmのパターンを塗布した。導電性組成物を塗布したガラス基板を対流オーブン内で150℃、30分間加熱することにより硬化膜を作製した。
(Formation of planar pattern)
The obtained conductive composition was applied onto a glass substrate using a metal mask in a pattern of width x length x thickness = 30 mm x 30 mm x 50 μm. A cured film was prepared by heating the glass substrate coated with the conductive composition at 150° C. for 30 minutes in a convection oven.

(体積抵抗率の評価方法)
上記の方法で得られた硬化膜の導電性を下記の以下の方法で評価した。形成したパターンに低抵抗率計[ロレスタ-GP MCP-T610、日東精工アナリテック(株)製]の測定プローブを押し当てることで硬化膜の体積抵抗率を測定し、下記の評価基準により判定した。体積抵抗率の測定値が小さいほど、硬化膜に電流が流れやすく導電性が優れていることを示す。
◎: 体積抵抗率が30μΩ・cm未満である。
○: 体積抵抗率が30μΩ・cm以上、50μΩ・cm未満である。
△: 体積抵抗率が50μΩ・cm以上、70μΩ・cm未満である。
×: 体積抵抗率が70μΩ・cm以上である。
(Evaluation method of volume resistivity)
The conductivity of the cured film obtained by the above method was evaluated by the following method. The volume resistivity of the cured film was measured by pressing the measurement probe of a low resistivity meter [Lorestar GP MCP-T610, manufactured by Nitto Seiko Analytech Co., Ltd.] against the formed pattern, and judged according to the following evaluation criteria. . The smaller the measured value of the volume resistivity, the easier the current flows through the cured film, indicating that the cured film has better conductivity.
◎: Volume resistivity is less than 30 μΩ·cm.
○: Volume resistivity is 30 μΩ·cm or more and less than 50 μΩ·cm.
Δ: Volume resistivity is 50 μΩ·cm or more and less than 70 μΩ·cm.
×: Volume resistivity is 70 μΩ·cm or more.

〈耐高温高湿性の評価〉
(耐高温高湿性の評価方法)
上記の導電性の評価で用いた面状パターンの硬化膜を高温高湿試験用の測定サンプルとした。測定サンプルを小型環境試験機[SH-242、エスペック株式会社製]に投入し、60℃、90%RHで240時間保管後に測定サンプルを取り出した。
<Evaluation of high temperature and high humidity resistance>
(Evaluation method for high temperature and high humidity resistance)
The cured film of the planar pattern used in the above conductivity evaluation was used as a measurement sample for the high temperature and high humidity test. The measurement sample was put into a small environmental tester [SH-242, manufactured by ESPEC Co., Ltd.], and after being stored at 60° C. and 90% RH for 240 hours, the measurement sample was taken out.

試験終了後の硬化膜の導電性を下記の以下の方法で評価した。面状パターンに低抵抗率計[ロレスタ-GP MCP-T610、日東精工アナリテック(株)製]の測定プローブを押し当てることで硬化膜の体積抵抗率を測定し、体積抵抗率の変化率を下記式(I)で求め、下記の評価基準により判定した。本試験では、体積抵抗率変化率の値が100%に近いほど、硬化膜の耐高温高湿性が良好であることを示す。尚、試験前の体積抵抗率は、前述の「導電性の評価」の値を用いた。 The conductivity of the cured film after the test was evaluated by the following method. The volume resistivity of the cured film was measured by pressing the measurement probe of a low resistivity meter [Lorestar GP MCP-T610, manufactured by Nitto Seiko Analytech Co., Ltd.] against the planar pattern, and the rate of change in volume resistivity was measured. It was calculated using the following formula (I) and judged according to the following evaluation criteria. In this test, the closer the value of the volume resistivity change rate is to 100%, the better the high temperature and high humidity resistance of the cured film is. In addition, the value of the above-mentioned "evaluation of conductivity" was used for the volume resistivity before the test.

体積抵抗率変化率(%)
=(試験後の体積抵抗率)/(試験前の体積抵抗率)×100 (I)
Volume resistivity change rate (%)
= (Volume resistivity after test) / (Volume resistivity before test) x 100 (I)

◎: 体積抵抗率変化率が120%未満である。
○: 体積抵抗率変化率が120%以上、140%未満である。
△: 体積抵抗率変化率が140%以上、160%未満である。
×: 体積抵抗率変化率が160%以上である。
◎: Volume resistivity change rate is less than 120%.
○: Volume resistivity change rate is 120% or more and less than 140%.
Δ: Volume resistivity change rate is 140% or more and less than 160%.
×: Volume resistivity change rate is 160% or more.

〔実施例2~7、比較例1~2〕
各成分の配合割合を表2に示すとおりとした以外は、実施例1と同様にして導電性組成物の製造、および硬化膜の形成を行なった。さらに、各硬化膜について、実施例1と同様にして、線状パターンと面状パターンの体積抵抗率および、耐高温高湿性を評価した。
[Examples 2-7, Comparative Examples 1-2]
A conductive composition was produced and a cured film was formed in the same manner as in Example 1, except that the blending ratio of each component was as shown in Table 2. Furthermore, for each cured film, the volume resistivity of the linear pattern and planar pattern and high temperature and high humidity resistance were evaluated in the same manner as in Example 1.

以上の結果を表2に示す。なお、表2におけるフェノール樹脂の含有量は固形分換算量である。 The above results are shown in Table 2. In addition, the content of the phenol resin in Table 2 is the solid content equivalent amount.

Figure 2024003418000005
Figure 2024003418000005

表2より以下のことが分かる。
実施例1~7では、硬化膜の体積抵抗率が線状パターン、面状パターンいずれも50μΩ・cm未満であり、高温高湿試験前後の体積抵抗率変化率が140%未満である。
これに対して、成分(b)を配合せずに導電性組成物を調製した比較例1では、線状パターンの体積抵抗率が50μΩ・cm未満であったが、面状パターンの体積抵抗率が70μΩ・cm以上と高く、高温高湿試験前後の体積抵抗率変化率が160%以上と高かった。
また、成分(b)に代えて成分(b)’としてイソシアヌル酸トリス(2,3-エポキシプロピル)を用いて導電性組成物を調製した比較例2では、線状パターンの体積抵抗率が50μΩ・cm未満であったが、面状パターンの体積抵抗率が50μΩ・cm以上と高く、高温高湿試験前後の体積抵抗率変化率が160%以上と高かった。
The following can be seen from Table 2.
In Examples 1 to 7, the volume resistivity of the cured film was less than 50 μΩ·cm in both the linear pattern and the planar pattern, and the rate of change in volume resistivity before and after the high temperature and high humidity test was less than 140%.
On the other hand, in Comparative Example 1 in which a conductive composition was prepared without blending component (b), the volume resistivity of the linear pattern was less than 50 μΩ·cm, but the volume resistivity of the planar pattern was high at 70 μΩ·cm or more, and the volume resistivity change rate before and after the high temperature and high humidity test was high at 160% or more.
In Comparative Example 2, in which a conductive composition was prepared using tris(2,3-epoxypropyl) isocyanurate as component (b)' instead of component (b), the volume resistivity of the linear pattern was 50 μΩ. -cm, but the volume resistivity of the planar pattern was as high as 50 μΩ·cm or more, and the volume resistivity change rate before and after the high temperature and high humidity test was as high as 160% or more.

以上のように、所定の成分(a)~(c)を所定の比率で含有する導電性組成物の硬化膜は線状、面状いずれのパターンも体積抵抗率が良好であり、かつ、硬化膜としたときの耐高温高湿性が良好であるため、導電性に優れた回路形成材料として好適であることが分かる。
As described above, the cured film of the conductive composition containing predetermined components (a) to (c) in a predetermined ratio has good volume resistivity in both linear and planar patterns, and It can be seen that it is suitable as a circuit forming material with excellent conductivity because it has good high temperature and high humidity resistance when formed into a film.

Claims (1)

(a)炭素数が8~18の脂肪族モノカルボン酸、
(b)式(1)で表されるイソシアヌル酸誘導体、並びに
(c)導電性粒子を含有し、
成分(a)~(c)の合計100質量%に対して、成分(a)の含有率が0.05~10質量%、成分(b)の含有率が0.05~10質量%、成分(c)の含有率が80~99.9質量%である導電性組成物。
Figure 2024003418000006
[式(1)中、k、m、nは1~3の整数であり、R~Rは、それぞれ独立してメチル基またはエチル基のいずれかである。]
(a) aliphatic monocarboxylic acid having 8 to 18 carbon atoms;
(b) containing an isocyanuric acid derivative represented by formula (1); and (c) conductive particles;
With respect to the total of 100% by mass of components (a) to (c), the content of component (a) is 0.05 to 10% by mass, the content of component (b) is 0.05 to 10% by mass, and the component A conductive composition in which the content of (c) is 80 to 99.9% by mass.
Figure 2024003418000006
[In formula (1), k, m, and n are integers of 1 to 3, and R 1 to R 9 are each independently a methyl group or an ethyl group. ]
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