JP2963518B2

JP2963518B2 - 導電性ペースト組成物

Info

Publication number: JP2963518B2
Application number: JP26994490A
Authority: JP
Inventors: 洋一大場; 政文榎戸; 大岩佐山
Original assignee: Asahi Chemical Laboratory Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Laboratory Co Ltd
Priority date: 1990-10-08
Filing date: 1990-10-08
Publication date: 1999-10-18
Anticipated expiration: 2014-10-18
Also published as: JPH04146975A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は導電性ペースト組成物に関し、特に銅粉末入
り導電性ペースト組成物に関するものである。

近年電子機器の発展にともない、従来銅箔等のエッチ
ングにより導体回路を形成していたものが導電性ペース
ト組成物を用いたスクリーン印刷による導体回路の形成
へ、また導体同志の接続のためのハンダ付けが導電性ペ
ースト組成物による接着へと移行している。

また、コンピュータ等電子機器に発生する電磁波が電
波障害となり問題になっているが、電磁波シールド材料
に導電性ペースト組成物を塗布することによってその問
題が解決されている。

（従来の技術）導電性ペースト組成物は導電性フィラー、主に金属粉
末と合成樹脂から成るバインダー、必要に応じて溶剤、
添加剤から成る複合材料であり、組成物の性能はこれら
の素材の特性および組み合わせで決まる。

従来金属粉末としては、銀、銅、ニッケル粉末は用い
られたが、その導電性においては銀、銅粉末が優れてい
るが、銀粉末は貴金属であり、価格が最も高い。コスト
的には銅粉末が最も有利であるが、表面酸化膜の生成速
度が早く、本来の導電性を接続することが難しい。ニッ
ケル粉末は本来の導電性は銅粉末よりも落ちる。また、
価格も一般的には銅粉末よりも高いが、銀粉末よりも安
く、表面酸化膜の生成速度は銅粉末より遅く、導電性が
持続しやすい。

上記に示したように、銅粉末は本来の導電性において
も価格的にも、導電性組成物材料として非常に有利であ
るが、非導電性の酸化膜の生成が非常に速く、空気中で
の取扱が難しいばかりでなく、一時的に還元銅粉を用い
て導電性組成物を製造してもそのままでは再び酸化が始
まり電気伝導性を持ちえない。これを解消するために種
々の提案がなされてきた。

その方法としては、各種の添加剤を使用する方法があ
る。

添加剤としては、高級飽和脂肪酸および高級不飽和脂
肪酸がある。例えば、特開昭58−61144号公報、58−747
59号公報、58−145769号公報、61−211378号公報、62−
230869号公報、62−252988号公報、63−83178号公報に
記載されたパルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、
リノール酸等がある。上記公報に記載された還元剤とし
ては脂肪族アミンおよび脂肪族のリン酸エステル類およ
び金属キレート剤がある。そして、それらとしては、ト
リエタノールアミン、ジメチルアミン、ステアリルアミ
ン等がある。そしてこれらは併用して使用される方法が
種々提案されている。

（発明が解決するための課題）しかしながら、銅粉末の酸化を防止する満足する添加
剤は見られなかった。

本発明は各種の添加剤の中から、添加剤の組み合わせ
から銅の酸化を防止する添加剤を提供することを目的と
する。

（課題を解決するための手段）本発明者らは、これらについて種々検討の結果１）銅粉末と合成樹脂から成る導電性ペースト組成物に
おいて添加剤として水酸基を有する飽和あるいは不飽和
高級脂肪酸と、塩基性脂肪族アミンおよび／または窒素
含有異節環状化合物とを含有することを特徴とする導電
性ペースト組成物。

２）請求項１の添加剤として、水酸基を有する飽和ある
いは不飽和高級脂肪酸としては、ヒドロキシステアリン
酸、リシノール酸であることを特徴とする導電性ペース
ト組成物。

３）請求項１の添加剤として塩基性脂肪族アミンおよび
異節環状化合物としては、トリエタノールアミン、Ｎ−
シクロヘキシルジエタノールアミン、ジ−ｎ−オクチル
アミン、アルキルトリオキシエチレンアンモニウムハイ
ドロオキサイド、Ｎ−ｎ−ブチルジエタノールアミン、
1,1′,1″−ニトリロ−２−プロパノール、キノリンお
よびイソキノリンであることを特徴とする導電性ペース
ト組成物により解決した。

本発明に使用する銅粉末は、通常の電解法で製造され
た市販品で十分であり、その粉末の形状も樹枝状、燐片
状、球状いずれでも使用できる。また、その粒度は0.1
乃至200ミクロンが望ましいが用途の応じて使い分けら
れるものであり、限定されるものではない。

本発明で使用する樹脂は、フェノール樹脂、メラミン
樹脂、キシレン樹脂である。フェノール樹脂は例えば、
市販されている三菱ガス化学（株）製PC−１、群栄化学
（株）製PL43458であり、メラミン樹脂は例えば三和ケ
ミカル（株）製ニカラックMX−708、MS−001であり、キ
シレン樹脂は例えば三菱ガス化学（株）製PR−1540であ
る。

本発明に使用する水酸基を有する飽和あるいは不飽和
高級脂肪酸の例としては、ヒドロキシステアリン酸、リ
シノール酸である（以下、添加剤Ａと総称する）。

本発明に使用する塩基性脂肪族アミンおよび異節環状
化合物としては、トリエタノールアミン、Ｎ−シクロヒ
キシルジエタノールアミン、ジ−ｎ−オクチルアミン、
アルキルトリオキシエチレンアンモニウムハイドロオキ
サイド、Ｎ−ｎ−ブチルジエタノールアミン、1,1′,
1″−ニトリロ−２−プロパノール、キノリンおよびイ
ソキノリンである（以下、添加剤Ｂと総称する）。

これらの銅ペースト組成物の配合比率は銅粉は、75〜
95wt％好ましくは85〜90wt％であり、残りはバインダー
である樹脂と添加剤である。

この範囲以下、以上でも抵抗値が大きくなる。

添加剤は銅粉100重量部に対し酸0.5〜10重量部好まし
くは１〜３重量部であり、塩基0.5〜10重量部好ましく
は１〜５重量部である。

添加量が少ないと抵抗値が大きくなる。添加量が多い
と抵抗値を下げる効果が飽和してきて、多く入れる必要
がなくなるし、場合によっては塗膜強度の低下をもたら
す。

（実施例）本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

実施例１添加剤Ａとしてリシノール酸、添加剤Ｂとしてトリエ
タノールアミンを用い簡略法により試験した。

１）以下の配合で添加剤Ａを含む銅ペースト（Ａペース
ト）を作製した。

ついで添加剤Ｂを下記の配合比で添加した。

銅ペースト／添加剤Ｂ＝100/3（重量比）２）第１図に示すように、プラスチック板（ガラス繊維補
強エポキシ樹脂積層板）に銅箔を張り付けた幅3cm×長
さ6cmの銅張り積層板の中央部４の銅箔をエッチングし
て除き、プラスチック板１の両端部に1.5cm幅の銅箔部
２および２を残した基板Ａ（基板Ａの両銅箔部２および
２間の距離3cmである）を用意し、第２図に示すように
基板Ａに、導電性塗料を1cm幅にセロテープ一枚分の厚
さでガラス棒により塗布し、得られた塗膜３（硬化後ほ
ぼ50μｍ）を150℃15分間硬化した後、マイクロメータ
で、電気抵抗を測定し、それを３で割って面積抵抗値を
求めた。その結果は下記の通りである。

リシノール酸とトリエタノールアミンとの併用が効果
がある。

実施例２各種の添加剤について次の方法で試験した。

添加剤Ａとしては、ヒドロキシステアリン酸、リシノ
ール酸を用い、添加剤Ｂとしてトリエタノールアミン、
Ｎ−シクロヘキシルジエタノールアミン、Ｎ−ｎ−ブチ
ルジエタノールアミン、1,1′,1″−ニトリロ−２−プ
ロパノール、キノリンおよびイソキノリンを用い試験し
た。

添加剤Ａ−１ヒドロキシステアリン酸Ｂ−１トリエタノ
ールアミンＡ−２リシノール酸Ｂ−２ニトリロプ
ロパノール（NTP）Ｂ−３Ｎ−シクロ
ヘキシルジエタノールアミンＢ−４ブチルジエ
タノールアミン（BDEA）Ｂ−５キノリンＢ−６イソキノリ
ン例としてなお、BOは添加剤としてＢ成分を含まないことを示す
比較例である。

印刷条件テトロン180メッシュ乳材厚15μ スクリーン印刷で紙フェノール（FR−２）およびガラ
エボ基板上（FR−４）に（第３図）塗布面積が、以下の
三つのサイズになるように塗布し、試料大２×2cm 中１×1cm 小 0.5×0.5cm 硬化条件 150℃×15分、170℃×15分確認項目初期の面積抵抗値および硬化塗膜（膜厚15〜20μ）を
更に60分煮沸した後の面積抵抗値（煮沸後）と、硬化後
更に260℃で５分間熱処理した場合のデーターを加熱後
とを求めた。

結果は第１〜２表に示す。

水酸基を有する飽和あるいは不飽和高級脂肪酸と塩基
性高級脂肪族アミンおよび／または窒素含有異節環状化
合物の併用効果がある。

（発明の効果）本発明の添加材は導電性が良く、添加剤としての効果
があり各種の基板に利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、本発明の導電性ペーストの簡略テス
トを試験するプラスチック板の平面図である。第３図は、本発明の導電性ペーストの本試験を試験する
紙フェノールおよびガラエボ基板の上の導電性ペースト
の塗布の平面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C09D 5/24 H01B 1/22

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】銅粉末と合成樹脂からなる導電性ペースト
組成物において添加剤として水酸基を有する飽和あるい
は不飽和高級脂肪酸と、塩基性脂肪族アミンおよび／ま
たは窒素異節環状化合物とを含有することを特徴とする
導電性ペースト組成物。
【請求項２】請求項１の添加剤として、水酸基を有する
飽和あるいは不飽和高級脂肪酸としては、ヒドロキシス
テアリン酸、リシノール酸であることを特徴とする導電
性ペースト組成物。
【請求項３】請求項１の添加剤としては塩基性脂肪族ア
ミンおよび窒素含有異節環状化合物としては、トリエタ
ノールアミン、Ｎ−シクロヘキシルジエタノールアミ
ン、ジーｎ−オクチルアミン、アルキルトリオキシエチ
レンアンモニウムハイドロオキサイド、Ｎ−ｎ−ブチル
ジエタノールアミン、1,1′,1″−ニトリロー２−プロ
パノール、キノリンおよびイソキノリンであることを特
徴とする導電性ペースト組成物。